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JP4578608B2 - Endoscope system - Google Patents

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JP4578608B2
JP4578608B2 JP2000062556A JP2000062556A JP4578608B2 JP 4578608 B2 JP4578608 B2 JP 4578608B2 JP 2000062556 A JP2000062556 A JP 2000062556A JP 2000062556 A JP2000062556 A JP 2000062556A JP 4578608 B2 JP4578608 B2 JP 4578608B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は体腔内等を内視鏡検査する照明手段を備えた内視鏡システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来は特開平6−78311にあるように、被写体の明るさを検知して照明装置の絞りを制御したり、絞りで不十分な場合は映像系のゲインを切り替えることによって映像信号のレベルを画面全体にわたって変化させ、明るさを調整する技術が提案されている。
【0003】
また、特開平6−78312では画面のハレーション部を検知して画面全体の出力信号のゲインを変えて画面全体の明るさを調整する技術が提案されている。
しかしながら、内視鏡の場合は被写体が平面的なものではなく、凹凸や管腔などの土管状の被写体が多い。凹凸だけであれば、前記特開平6−78331の技術が改善ができる場合もあろうが、管腔などの土管状の被写体の場合には画面中心が遠景となるため暗く、画面周辺は近景となるため明るく撮像される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
極端な場合は画面周辺を適正な明るさにしようとすると極端に中心の遠景の部分が暗くなってしまうなどの問題があった。また、内視鏡の場合は外部の光源装置から内視鏡内部に設けられたライトガイドを経由して内視鏡先端に設けられた照明レンズから照明光が出射される構造であるため、その構造からくる特性上、画面中心では明るく、画面周辺では暗いといった配光特性となっており、この場合、平面的な被写体を観察する時にも画面の中心が極端に明るくなったり、画面周辺が極端に暗くなってしまうことがあった。
【0005】
このように内視鏡で患者の体内を観察する場合は、画面の中心から、周辺に向かって状態が変化するので、それらにマッチした明るさを確保したいというニーズがあった。
【0006】
(発明の目的)
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、画面の中心から周辺に向かって変化する被写体の画像を調整できるようにすることによって、画像表示領域全体にわたって良好な画像を得ることができると共に、時間的に異なる状態で同じ部位を同じ条件で撮像するのに適した内視鏡システムを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、撮像手段と、照明手段とを有する内視鏡と、
前記撮像手段からの信号を映像化するための映像信号を生成し、表示装置に出力する映像信号化手段と、
を有する内視鏡システムに於いて、
前記表示装置に表示される前記映像信号に対応する被写体の画像としての内視鏡画像の表示領域の中心から周辺に向かって変化する画像特性を表示領域の中心から周辺に向かって調整可能とする、増幅特性が異なる複数の増幅回路を備えた画像調整手段と、
前記複数の増幅回路から前記映像信号の増幅に使用する増幅回路を選択する選択手段と、
前記画像調整手段における実際に選択使用した増幅回路の情報を内視鏡画像と共に記録する画像記録手段と、を具備し、
前記画像記録手段に記録された前記情報を利用して、次回の内視鏡検査において前記情報を記録した前回と同じ部位を撮像する場合、前回と同じ増幅回路を選択使用する設定を可能にしたことを特徴とす
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
(第1の実施の形態)
図1ないし図6は本発明の第1の実施の形態に係り、図1は本発明の第1の実施の形態の内視鏡システムの全体構成を示し、図2は画像調整ユニットの構成を示し、図3は増幅回路の増幅特性を示し、図4はモニタの表示面における代表的な位置と、それに対応して輝度分布の検出用の画素を設定した固体撮像素子とを示し、図5は平坦な被写体を撮像した場合の作用の説明図を示し、図6は管腔状の被写体を撮像した場合の作用の説明図を示す。
【0009】
図1に示すように、本発明の第1の実施の形態の内視鏡システム1は撮像素子を内蔵した電子内視鏡2と、この電子内視鏡2の照明光伝送手段に照明光を供給する光源装置3と、前記撮像素子に対する信号処理を行う映像化手段としてのカメラコントロールユニット(CCUと略記)4と、このCCU4と接続され、画像調整を行う画像調整ユニット5と、CCU4から出力される標準的な映像信号を表示する表示装置としてのモニタ6とから構成される。
【0010】
電子内視鏡2は細長の挿入部7を有し、挿入部7内には照明光伝送手段としてのライトガイド8が挿通され、このライトガイド8の後端のコネクタ9は光源装置3に着脱自在で接続され、光源装置3から供給される照明光をライトガイド8により伝送する。このライトガイド8の先端面は挿入部7の先端部10に固定され、その先端面から照明窓に取り付けられた照明光学系11を経て前方に出射され、体腔内の患部等の被写体12側を照明する。
【0011】
先端部10には、照明窓に隣接して観察窓が設けてあり、この観察窓には対物光学系13が取り付けてあり、照明された被写体12の光学像を結ぶ。この対物光学系13の結像位置には電荷結合素子(CCDと略記)等の固体撮像素子14が配置され、被写体像を撮像する撮像装置15を形成している。
【0012】
固体撮像素子14は信号ケーブル16を介してCCU4のドライブ回路17とプリプロセス回路18とに接続される。ドライブ回路17はドライブ信号を発生して固体撮像素子14に印加し、光電変換された撮像信号はプリプロセス回路18に入力される。
【0013】
このプリプロセス回路18は図2に示すように撮像信号を増幅するアンプ19と、この増幅された信号から画素部分の信号成分を抽出するサンプリング処理するCDS回路20とから構成されている。
【0014】
このプリプロセス回路18の出力信号は画像調整ユニット5を構成する画像調整回路21に入力される。この画像調整回路21はマニュアル設定のための画像調整値入力部22とも接続され、マニュアル設定が選択されている場合には画像調整値入力部22により設定された画像調整値に対応した特性に画像調整された信号に変換する。
【0015】
具体的にはプリプロセス回路18から入力されるアナログ信号を読み取り、画面の中心から周辺にかけて変化する映像信号をモニタリングし、ユーザが望む所望の特性に加工してCCU4に戻すようにする。
【0016】
画像調整回路21は画像調整入力部22と接続され、画像調整回路21で自動的に加工する特性に加えて、マニュアル設定を選択した場合には画像調整入力部22で設定した特性にユーザが任意に画像のレベルの加工ができる様にしている。
【0017】
この画像調整回路21の出力信号はCCU4のポストプロセス回路23に入力され、標準的な映像信号に変換してモニタ6に出力し、モニタ6の表示面に被写体像を表示する。
【0018】
図2に示すように上記画像調整回路21はCDS回路20の出力信号が入力され、A/D変換するA/D変換回路31と、A/D変換された信号が一時記憶されるフレームメモリ32と、特性を変更できるようにするために切替を行う切替スイッチ33と、切替スイッチ33で選択された接点a〜eに接続された図3に示す特性の増幅回路A〜E 34A〜34Eと、増幅回路A〜E 34A〜34Eで増幅された信号の輪郭を強調するエンハンス回路35と、色補正を行う色補正回路36と、D/A変換するD/A変換回路37と、フレームメモリ32の出力信号から使用する増幅回路A〜E 34A〜34Eを自動選択する自動選択回路38及び画像調整入力部22の出力端と切替スイッチ33の切替途中に介挿された自動/マニュアル切替スイッチ39と、ユーザによる切替設定により切替スイッチ33を自動/マニュアルで切替する入力切替回路(または入力切替スイッチ)40とから構成される。
【0019】
そして、入力切替回路40の操作により、自動切替を選択した場合には自動/マニュアル切替スイッチ39の接点aをONし、マニュアル切替を選択した場合には自動/マニュアル切替スイッチ39の接点bをONするようにしている。
【0020】
本実施の形態では、図3に示すように表示装置としてのモニタ6の表示画面の中心Oからその周辺に向かって同心円状に画像特性、ここでは輝度特性を滑らかに調整可能とする増幅回路A〜E 34A〜34Eを設けている。
【0021】
図3は増幅回路A〜E 34A〜34Eの各特性を示す。なお、図3では符号34A〜34Eを省略している。
増幅回路A〜E 34A〜34Eは複数の増幅パターンのレベルに設定されていて、フレームメモリ32に記憶される原画像の状態に対し図3(A)〜(E)に示す特性に輝度レベルを変換して出力するようになっている。
【0022】
図3(A)は原画像をそのまま出力する平坦な特性の回路、(B)は画面の周辺に行くに従って輝度ゲインを上げる特性の回路、(C)も(B)と同様だが(B)よりもより強調(助長)した特性の回路、(D)は画面の中心に行くに従って輝度のゲインを上げた特性の回路、(E)も(D)と同様だが(D)よりもより強調した特性にしている。画像レベルの状態はたとえば(A)〜(E)のように設定したが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【0023】
次に自動選択回路38による原画像の状態を自動的に判別し、画像加工のレベルを切り替える方法について説明する。
図4(A)に示すようにモニタ6の中心位置、周辺位置、及びそれらの中間位置に相当するように図4(B)に示す固体撮像素子14における各対応位置の複数画素の平均値の信号をモニタリングし、その平均値のレベルを比較する等して原画像の輝度レベル分布の状態を判断する。
そして、後述するように原画像の輝度レベル分布に対し、判断結果により、その分布特性を増幅回路A〜E 34A〜34Eで特性を変更することにより、観察し易い特性に改善できるようにしている。
【0024】
次に本実施の形態の作用をまず図5を参照して説明する。
図1に示すように電子内視鏡2、光源装置3、CCU4、画像調整ユニット5及びモニタ6をそれぞれ接続して、電源を投入する。
【0025】
すると、光源装置3からの照明光をライトガイド8で伝送し、照明光学系11で照明された被写体12が固体撮像素子14に結像され、CCU4、画像調整ユニット5を経てモニタ6に被写体像が表示されるようになる。
【0026】
図5(A)では電子内視鏡2により平坦な被写体を観察した際の状態を示す。図5(B)は図5(A)での撮像状態を映像信号(輝度信号)で表示した様子を示したものである。
【0027】
従来技術においてはフラットな被写体を観察しているので画像中心は周辺部に比べ距離が近いので明るく、周辺は距離が遠いので暗い。また、光源装置3からの光も中心の方が周辺よりも光量が高いので、この傾向はより助長される。
【0028】
従来は増幅回路A 34Aで示す様に、被写体からの信号を画面の中心から周辺に向かってほぼ一定の割合で係数倍した信号を出すようになっていた。
【0029】
従って表示装置としてのモニタ6に表示した画像は図5(C)のごとく、画面中心で明るく、周辺で暗く、画面全体で観察するには周辺部が暗くて識別がしにくくなる場合があった。
【0030】
本実施の形態では、ユーザが入力切替回路40で自動選択に設定した場合には、自動選択回路49に入力される映像信号の輝度レベル分布を判断して、その特性をより観察に適したと思われる特性に自動変更するように増幅回路A〜E 34A〜34Eから1つの増幅回路を選択する。
【0031】
つまり、原画像の輝度信号レベルを自動選択回路38によりその特性(状態)を判断し、切替スイッチ33による増幅回路A〜E 34A〜34Eからその1つを自動選択して、選択された増幅回路によって信号を加工し、その特性を改善するものである。
【0032】
例えば原画像の特性が図5(B)の状態(特性)の場合には、自動選択回路38は中心部に対し、周辺部の輝度レベルが低い傾向を示す特性であると判断すると、この特性を改善するような増幅特性の増幅回路を選択、具体的には図3(B)或いは図3(C)の増幅特性の増幅回路B 34B或いは増幅回路C 34Cを選択し、図5(D)に示す特性に改善する。
【0033】
つまり、原画像の特性が図5(B)の状態(特性)の場合には、輝度信号のレベルを画面中心に対して、周辺部で持ち上げるようにする。この結果、モニタ6には図5(C)の特性から図5(E)状態の様に画面の中心から周辺に渡ってほぼフラットに近い明るさを実現できるものである。
【0034】
また、ユーザが入力切替回路40で自動選択に設定した場合には、切替スイッチ33はマニュアルで切替設定できる状態となり、増幅回路A〜E 34A〜34Eからその1つを選択する場合には、その画質調整入力部22から図3(B)或いは図3(C)の増幅特性の増幅回路34B或いは34Cを選択すれば、図5(D)に示す特性に改善することができる。
【0035】
また、図6(A)に示す場合は、管腔形状部分を観察(内視鏡検査)する様子を示す。図6(B)は図6(A)での撮像状態を映像信号(輝度信号)で表示した様子を示したものである。
【0036】
この場合には、中心部側が暗く、周辺部側が明るくなり、この場合モニタ6に表示した画像は図6(C)のごとく、画面中心で暗く、周辺で明るくなり、画面全体で観察するには中心部が暗くて識別がしにくくなる場合があった。
【0037】
この場合にユーザが入力切替回路40で自動選択に設定した場合には、自動選択回路49に入力される映像信号の輝度レベル分布を判断して、その特性をより観察に適したと思われる特性に自動変更するように増幅回路A〜E 34A〜34Eから1つの増幅回路を選択する。具体的には、図3(D)の増幅回路D 34D或いは図3(E)の増幅回路E 34Eを選択し、図6(B)の特性を図6(D)の特性に加工する。
【0038】
そして、モニタ6には図6(C)の特性から図6(E)状態の様に画面の中心から周辺に渡ってほぼフラットに近い明るさを実現できるものである。
【0039】
また、ユーザが入力切替回路40で自動選択に設定した場合には、切替スイッチ33はマニュアルで切替設定できる状態となり、増幅回路A〜E 34A〜34Eかその1つを選択する場合には、その画質調整入力部22から図3(D)或いは図3(E)の増幅特性の増幅回路D 34D或いは増幅回路E 34Eを選択すれば、図6(D)に示す特性に改善することができる。
【0040】
このように本実施の形態によれば、原画像の輝度レベル分布に応じて、自動或いはマニュアルで異なる増幅特性の増幅回路A〜E 34A〜34Eを選択することにより、選択された増幅回路によって信号を加工し、その特性を改善して観察し易い内視鏡画像を得ることができる。
【0041】
本実施の形態は以下の効果を有する。
以上の構成とすることによって、被写体の状態や、照明手段の配光特性が変化してもそれらの状態にマッチした画面の明るさ調整が可能となり、内視鏡画面全体に渡ってほぼ均一な明るさとなる良好な画像を得ることが出来る。
また、画面の明るさ特性を照明手段の配光特性だけに頼る必要がなくなり、配光特性を中心に明るい特性にすることができ、画面全体の明るさのレベルを上げることが出来、遠くまで観察可能な内視鏡システムを提供することができる。
【0042】
なお、上述の説明では図5或いは図6のいずれの観察状態に対しても対応できるように、図3(A)から(E)に示す増幅回路A〜E 34A〜34Eを用意して、これらの任意の1つを選択できるようにしたが、その一部を用いて構成した場合も本発明に属する。
【0043】
例えば増幅回路A〜C 34A〜34Cを用意して図5の観察状態に対応できるようにしたり、増幅回路A,D,E 34A,34D,34Eを用意して図6の観察状態に対応できるようにしたりしても良い。
【0044】
また、上述の説明では画像調整回路21に特性が異なる複数の増幅回路A〜E34A〜34Eを用意し、それらの中から1つを選択することにより、画像特性を調整可能にしているが、例えば増幅特性を調整可能とする増幅回路を採用し、その増幅特性を制御して同様に画像特性を調整可能にしても良い。
【0045】
また、上述の実施の形態では、先端部10が被写体までの距離があまり小さくない場合、つまり照明の中心と観察の中心とのずれが小さい場合で説明した。 これに対し、被写体までの距離が小さくて、照明と観察との中心位置のずれがある場合にも対応できるように、例えば図3に示す特性の増幅回路A〜E 34A〜34Eの他に別の特性の増幅回路を用意するようにして、これらの中から1つを選択できるようにしても良い。
【0046】
より具体的に説明すると、図3に示す特性のものの他に、例えば図1に示すように照明光学系11が上で対物光学系13がその下側となるように上下方向に隣接して(左右方向にはずれていないとする)配置された構造の場合において、被写体までの距離が小さくて、照明と観察との中心位置のずれがある場合は、観察画面上での照明の中心に対応する位置を中心とした特性の増幅回路を選択できるようにすると良い。
【0047】
つまり、被写体までの距離が小さい場合に対応して、図3のモニタ6の中心Oの上方位置を中心として例えば同心円状の特性に設定した増幅回路を選択できるようにし、その状態から被写体までの距離がより大きくなるにつれてモニタ6の中心Oに近い位置を中心として同心円状の特性に設定した増幅回路を選択できるようにして照明手段による照明特性を平坦化するようにしても良い。このようにすると、距離が小さいような場合で平坦な被写体を観察するような場合には、観察に適した画像を得ることができる。
【0048】
また、内視鏡検査を行う場合、治癒の状態を調べるために、時間的に異なる状態で同じ部位の内視鏡画像を得ることが望ましい場合もあり、このためには同じ条件で撮像することが望ましい。
このために、画像記録装置で内視鏡画像を記録するような場合、撮像に用いた信号処理系の状態を内視鏡画像と共に記録できるようにしても良い。具体的には選択使用した増幅回路の情報を内視鏡画像と共に記録するようにして、次の内視鏡検査を行うような場合にその情報を利用することにより、簡単に同じ条件に設定できるようにしても良い。
【0049】
なお、上述の説明では、固体撮像素子14の中心とモニタ6の表示画面の中心とを一致させた状態で、固体撮像素子14で撮像した画像をモニタ6の表示画面全体に表示するものとして説明した。これに対し、固体撮像素子14で撮像した内視鏡画像(被写体画像)をモニタ6の表示画面の一部の領域(表示領域)に表示させるような場合にも、表示画面の言葉を表示領域と読み替えることにより同様に適用できる。
【0050】
(第2の実施の形態)
次に本発明の第2の実施の形態を図7を参照して説明する。
第1の実施の形態の輝度レベルに代えて、画面の中心から周辺に渡って変化する放射状の色シェーディング(色むら)を補正する色信号の補正を行うようにしている。第1の実施の形態では輝度信号について述べたが、この第2の実施の形態では色信号に着目している。このため、第1の実施の形態と異なる画像調整回路41を採用している。その他は同様である。
【0051】
図7に示すように本実施の形態ではプリプロセス回路18の出力信号はA/D変換回路42を経て色分離回路43に入力され、輝度信号Y、色差信号R−Y,B−Yが生成されてフレームメモリ部44に入力され、一時記憶される。このフレームメモリ部44は輝度信号用、2つの色差信号用との3つのフレームメモリ44a,44b,44cからなる。
【0052】
フレームメモリ44b,44cから読み出された色差信号R−YとB−Yは各々切替スイッチ45a,45bを経て、その後段の色差増幅回路部46の各色差増幅回路(図7では簡単化のためアンプa〜c,a′〜c′と略記)46a〜46c、46a′〜46c′に入力される。これらの色差増幅回路46a〜46c、46a′〜46c′は色差のレベルを画面の中心から周辺に向かって同心円状に増幅のレベルを変化させるような設定になっている。
【0053】
色差増幅回路46a〜46c、46a′〜46c′の出力信号と輝度信号Yはエンハンス回路47に入力され、輪郭強調された後、D/A変換回路48を経て出力される。
【0054】
また、フレームメモリ44b,44cから読み出された色差信号R−YとB−Yは自動選択回路49に入力され、色差信号R−YとB−Yの分布の状態が判断され、切替スイッチSWの接点aを経て切替スイッチ45a,45bの切替を制御する。この切替スイッチSWの接点bには画像調整入力部22の出力信号が印加される。
そして、入力切替回路50により、自動選択とマニュアル選択とを選択できるようにしている。
【0055】
次に本実施の形態の作用を説明する。
画面の中心から周辺に渡って変化するものが色であっても第1の実施の形態と同様の作用が得られる。
カラー固体撮像素子を搭載した内視鏡の場合は、組み合せられるレンズの入射特性によって固体撮像素子の中心部と周辺部で、色特性が変わり、色シェーディングと言われる色むらが発生するが、これらを色差信号の増幅レベルを変え画面の中心から同心円状に徐々に変えることによって補正を行うことが可能となる。この画像調整で補正することが可能となれば、複雑なフィルタの張り合わせによって適正するなど、従来例における固体撮像素子側で対応することが必要なくなり、簡単に補正できる。
【0056】
本実施の形態は以下の効果を有する。
色むらなど従来固体撮像素子で対応してきたことが不要となり、固体撮像素子の歩留りという点でも有利にはたらき、トータルコストメリットという点で有利となる。
【0057】
なお、第1の実施の形態における図2に示す画像調整回路21内の色補正回路36の代わりに図7に示した色シェーディング(色むら)を補正する回路を設けて、輝度分布の補正と共に色むらの補正との両方を行えるようにしても良い。
【0058】
(第3の実施の形態)
次に本発明の第3の実施の形態を図8及び図9を参照して説明する。本実施の形態はズーム用撮像装置の小型化を目的とする。このため、このズーム用撮像装置ではプリズムを有する横置き固体撮像装置の前方にレンズ駆動手段を設けるようにした。また、この場合に、レンズ駆動手段はプリズム投影面積内に収納した。
図8は本実施の形態における電子内視鏡51の先端部52の構成を示し、この先端部52にはズーム用撮像装置53を設けている。
【0059】
先端部52を構成する先端部材54の照明窓にはライトガイド55の先端部分が固定され、その先端面に対向して照明レンズ56が固定されている。この照明窓に隣接して設けた観察窓には、ズーム用撮像装置53が取り付けられている。
このズーム用撮像装置53は駆動レンズ57を備えレンズ枠59に固定されたズーム用対物レンズ58、プリズム60、このプリズム60の後面(出射側の面)に固定された内視鏡51の長手方向に撮像面が平行に配置された、いわゆる横方向に設置された固体撮像素子61と、回路基板62、信号伝送ケーブル63、駆動レンズ57を駆動するアクチュエータ64とからなる。
【0060】
アクチュエータ64は固体撮像素子61の前方で、プリズム60、固体撮像素子61及び回路基板62からなる投影面積内に設置され、先端部材54の内部に収納されている。図8のA−A断面の図9で、アクチュエータ64と、これにより駆動される駆動レンズ57とを示している。
回路基板62には電子部品65が実装され、封止剤66でその周囲を封止している。
【0061】
また、アクチュエータ64の駆動ラインは回路基板62を介して固体撮像素子用の信号伝送ケーブル63に接続されている。その他の構成は第1或いは第2の実施の形態と同様の構成である。
【0062】
本実施の形態は以下の効果を有する。
アクチュエータ64単独でのスペースが不要であり、ズーム用撮像装置53を小型にでき、ひいては先端部52を細径化できる。その他は第1或いは第2の実施の形態と同様の効果を有する。
【0063】
(第4の実施の形態)
次に本発明の第4の実施の形態を図10を参照して説明する。図10(A)はズーム撮像装置を示し、図10(B)は液晶レンズ及びその両側の光学素子を分解して示し、図10(C)は図10(B)を一体化した状態でその上面から見た場合の電極などを示す。
本実施の形態はズーム撮像装置の小型化を目的とする。このため、このズーム撮像装置では、プリズムとその前側レンズの間に液晶レンズを設けた。また、液晶レンズとプリズムを一体的にした。
【0064】
本実施の形態におけるズーム撮像装置53′は第3の実施の形態のズーム撮像装置53において、プリズム60の前面(入射側の面)が固定されたレンズ58aと、プリズム60との間に液晶レンズ71を設けた。
この液晶レンズ71は両凹レンズとなっており、両面には透明電極72を有する(図10(B)参照)。レンズ58aの後ろ側は平面でここにも透明電極73が設けてある。プリズム60の液晶レンズ側の前面も平面であり、ここにも透明電極74が設けてある。
【0065】
この液晶レンズ712をレンズ58aとプリズム60でサンドイッチのように両側から挟みその間の内部空間に液晶を充填してなる。各透明電極からは電圧印加用に図10(C)に示すように電極a〜dが外部に延出されておりフレキシブル基板75に接続され、信号伝送ケーブル63を介して外部の電源と接続され、駆動できるようになっている。その他の構成は第1或いは第2の実施の形態と同様の構成である。
【0066】
本実施の形態によれば以下の効果がある。
液晶レンズ71を用いているので、液晶の状態を外部より駆動状態により変化させることで、液晶の屈折率を任意に変えることが出来、いわゆるレンズ効果を果たすことが出来、レンズの枚数を削減できレンズを小型にできる。また、プリズム60と液晶レンズ71とを一体とすることで、組立時のハンドリングがし易くなる。
【0067】
[付記]
1.少なくとも撮像手段と、照明手段とを有する内視鏡と、
撮像手段からの信号を映像化するための映像信号化手段と、
映像信号を表示するための表示装置とを有する内視鏡システムに於いて、
表示装置に表示された内視鏡画像の表示領域の中心から周辺に向かって変化する画像特性を表示領域の中心から周辺に向かって調整可能とする画像調整手段を有する内視鏡システム。
【0068】
2.照明手段と、被写体の状態によって決まる表示装置上に映像化された被写体の表示領域の中心から周辺に向かって変化する明るさの状態を、表示領域の中心を略中心として同心円状に変化させる手段を前記画像調整手段とする付記1記載の内視鏡システム。
3.少なくとも輝度レベル、色信号のいずれかの映像信号のレベルを調整可能とする付記1記載の内視鏡システム。
4.前記画像調整手段の調整レベルを任意に調整可能にした付記1記載の内視鏡システム。
【0069】
5.少なくとも撮像手段と、照明手段とを有する内視鏡と、
撮像手段からの信号を映像化するための映像信号化手段と、
映像信号を表示するための表示装置とを有する内視鏡システムに於いて、
表示装置に表示された内視鏡画像の表示領域の中心から周辺に向かって変化する画像特性を表示領域のほぼ中心側から周辺側に向かって前記照明手段の照明特性を平坦化するように調整可能とする画像調整手段を有する内視鏡システム。
【0070】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、画面の中心から周辺に向かって変化する被写体の画像を調整できるようにすることによって、画像表示領域全体にわたって良好な画像を得ることができると共に、時間的に異なる状態で同じ部位を同じ条件で撮像するのに適した内視鏡システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の内視鏡システムの全体構成図。
【図2】画像調整ユニットの構成を示すブロック図。
【図3】増幅回路の増幅特性を示す図。
【図4】モニタの表示面における代表的な位置と、それに対応して輝度分布の検出用の画素を設定した固体撮像素子とを示す図。
【図5】平坦な被写体を撮像した場合の作用の説明図。
【図6】管腔状の被写体を撮像した場合の作用の説明図。
【図7】本発明の第2の実施の形態における画像調整回路の構成を示すブロック図。
【図8】本発明の第3の実施の形態における先端部の構造を示す断面図。
【図9】図8のA−A断面図。
【図10】本発明の第4の実施の形態におけるズーム撮像装置等を示す図。
【符号の説明】
1…内視鏡システム
2…電子内視鏡
3…光源装置
4…CCU
5…画像調整ユニット
6…モニタ
7…挿入部
8…ライトガイド
10…先端部
11…照明光学系
12…被写体
13…対物光学系
14…固体撮像素子
15…撮像装置
17…ドライブ回路
18…プリプロセス回路
19…アンプ
20…CDS回路
21…画像調整回路
22…画像調整入力部
23…ポストプロセス回路
31…A/D変換回路
32…フレームメモリ
33…切替スイッチ
34A〜34E…増幅回路A〜E
35…エンハンス回路
36…色補正回路
37…D/A変換回路
38…自動選択回路
39…自動/マニュアル切替スイッチ
40…入力切替回路
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an endoscope system provided with illumination means for endoscopically examining a body cavity or the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-78311, the brightness of a subject is detected to control the aperture of the illumination device, and when the aperture is insufficient, the video signal level is changed by switching the video system gain. A technique for changing the brightness and adjusting the brightness has been proposed.
[0003]
Japanese Patent Laid-Open No. 6-78312 proposes a technique for adjusting the brightness of the entire screen by detecting the halation portion of the screen and changing the gain of the output signal of the entire screen.
However, in the case of an endoscope, the subject is not flat, and there are many earthen tubular subjects such as irregularities and lumens. If there are only irregularities, the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-78331 may be improved. However, in the case of an earthen tubular subject such as a lumen, the center of the screen is a distant view and the screen is dark, and the periphery of the screen is a close view. Therefore, it is brightly imaged.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In extreme cases, there is a problem that if the brightness of the periphery of the screen is adjusted to an appropriate brightness, the distant portion at the center becomes extremely dark. In the case of an endoscope, illumination light is emitted from an illumination lens provided at the distal end of the endoscope through a light guide provided inside the endoscope from an external light source device. Due to the characteristics of the structure, the light distribution characteristic is bright at the center of the screen and dark at the periphery of the screen. In this case, the center of the screen becomes extremely bright even when observing a flat subject, or the periphery of the screen is extremely It sometimes got dark.
[0005]
Thus, when observing a patient's body with an endoscope, the state changes from the center of the screen toward the periphery, and thus there has been a need to ensure brightness matching those.
[0006]
    (Object of invention)
  The present invention has been made in view of the above-described points. By enabling adjustment of an image of a subject that changes from the center of the screen toward the periphery, a good image can be obtained over the entire image display area.Also suitable for imaging the same part under the same conditions in different states over timeAn object is to provide an endoscope system.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  The present inventionAn endoscope having an image means and an illumination means;
  SaidFor imaging the signal from the imaging meansGenerate video signal and output to display deviceVideo signal converting means;
  In an endoscope system having
  SaidDisplayed on the display deviceAs an image of the subject corresponding to the video signalImage characteristics that change from the center to the periphery of the display area of the endoscopic image can be adjusted from the center to the periphery of the display areaWith multiple amplifier circuits with different amplification characteristicsImage adjustment meansWhen,
    Selection means for selecting an amplification circuit to be used for amplification of the video signal from the plurality of amplification circuits;
  Image recording means for recording the information of the amplifier circuit actually selected and used in the image adjustment means together with the endoscopic image,
  Using the information recorded in the image recording means, in the next endoscopy, when imaging the same part as the previous time when the information was recorded, it was possible to select and use the same amplification circuit as the previous timeIt is characterized byRu.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
1 to 6 relate to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 shows an overall configuration of an endoscope system according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a configuration of an image adjustment unit. 3 shows the amplification characteristics of the amplifier circuit, and FIG. 4 shows a representative position on the display surface of the monitor and a solid-state imaging device in which pixels for detecting the luminance distribution are set correspondingly. FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an operation when a flat subject is imaged, and FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an operation when a luminal subject is imaged.
[0009]
As shown in FIG. 1, an endoscope system 1 according to a first embodiment of the present invention includes an electronic endoscope 2 incorporating an image sensor and illumination light transmission means for the illumination light transmission means of the electronic endoscope 2. A light source device 3 to be supplied, a camera control unit (abbreviated as CCU) 4 as an imaging means for performing signal processing on the image sensor, an image adjustment unit 5 connected to the CCU 4 and performing image adjustment, and an output from the CCU 4 And a monitor 6 as a display device for displaying a standard video signal.
[0010]
The electronic endoscope 2 has an elongated insertion portion 7, and a light guide 8 as an illumination light transmission means is inserted into the insertion portion 7, and a connector 9 at the rear end of the light guide 8 is attached to and detached from the light source device 3. The illumination light that is freely connected and supplied from the light source device 3 is transmitted by the light guide 8. The distal end surface of the light guide 8 is fixed to the distal end portion 10 of the insertion portion 7, and is emitted forward from the distal end surface through an illumination optical system 11 attached to the illumination window, and is directed toward the subject 12 such as the affected portion in the body cavity. Illuminate.
[0011]
The distal end portion 10 is provided with an observation window adjacent to the illumination window. An objective optical system 13 is attached to the observation window, and an optical image of the illuminated subject 12 is formed. A solid-state imaging device 14 such as a charge coupled device (abbreviated as CCD) is disposed at the imaging position of the objective optical system 13 to form an imaging device 15 that captures a subject image.
[0012]
The solid-state imaging device 14 is connected to a drive circuit 17 and a preprocess circuit 18 of the CCU 4 via a signal cable 16. The drive circuit 17 generates a drive signal and applies it to the solid-state image sensor 14, and the photoelectrically converted image signal is input to the preprocess circuit 18.
[0013]
As shown in FIG. 2, the preprocess circuit 18 includes an amplifier 19 that amplifies an imaging signal, and a CDS circuit 20 that performs sampling processing that extracts a signal component of a pixel portion from the amplified signal.
[0014]
An output signal of the preprocess circuit 18 is input to an image adjustment circuit 21 constituting the image adjustment unit 5. The image adjustment circuit 21 is also connected to an image adjustment value input unit 22 for manual setting. When manual setting is selected, the image adjustment circuit 21 has a characteristic corresponding to the image adjustment value set by the image adjustment value input unit 22. Convert to an adjusted signal.
[0015]
Specifically, an analog signal input from the pre-process circuit 18 is read, and a video signal changing from the center to the periphery of the screen is monitored, processed to a desired characteristic desired by the user, and returned to the CCU 4.
[0016]
The image adjustment circuit 21 is connected to the image adjustment input unit 22, and in addition to the characteristic automatically processed by the image adjustment circuit 21, the user can arbitrarily set the characteristic set by the image adjustment input unit 22 when manual setting is selected. The image level can be processed.
[0017]
The output signal of the image adjustment circuit 21 is input to the post-processing circuit 23 of the CCU 4, converted into a standard video signal and output to the monitor 6, and the subject image is displayed on the display surface of the monitor 6.
[0018]
As shown in FIG. 2, the image adjustment circuit 21 receives an output signal from the CDS circuit 20, receives an A / D conversion circuit 31 for A / D conversion, and a frame memory 32 for temporarily storing the A / D converted signal. A changeover switch 33 that performs switching so that the characteristics can be changed, and amplification circuits A to E 34A to 34E having the characteristics shown in FIG. 3 connected to the contacts a to e selected by the changeover switch 33; Amplifying circuits A to E An enhancement circuit 35 that emphasizes the contours of the signals amplified by 34A to 34E, a color correction circuit 36 that performs color correction, a D / A conversion circuit 37 that performs D / A conversion, and a frame memory 32 Automatic selection circuit 38 for automatically selecting amplification circuits A to E 34A to 34E to be used from the output signal and automatic / manual switching inserted in the middle of switching between the output terminal of the image adjustment input unit 22 and the changeover switch 33 A switch 39, and an input switching circuit (or input switch) 40 for switching the changeover switch 33 automatically / manually by switch setting by a user.
[0019]
When the automatic switching is selected by operating the input switching circuit 40, the contact a of the automatic / manual switching switch 39 is turned on. When the manual switching is selected, the contact b of the automatic / manual switching switch 39 is turned on. Like to do.
[0020]
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, an amplifier circuit A that makes it possible to smoothly adjust image characteristics, in this case, luminance characteristics, concentrically from the center O of the display screen of the monitor 6 serving as a display device toward the periphery thereof. -E 34A-34E are provided.
[0021]
FIG. 3 shows the characteristics of the amplifier circuits A to E 34A to 34E. In FIG. 3, reference numerals 34A to 34E are omitted.
The amplification circuits A to E 34A to 34E are set to a plurality of amplification pattern levels, and the luminance levels are set to the characteristics shown in FIGS. 3A to 3E with respect to the state of the original image stored in the frame memory 32. It is converted and output.
[0022]
3A is a circuit having a flat characteristic for outputting the original image as it is, FIG. 3B is a circuit having a characteristic for increasing the luminance gain as it goes to the periphery of the screen, and FIG. 3C is similar to FIG. (D) is a circuit with a characteristic in which the luminance gain is increased toward the center of the screen, and (E) is the same as (D) but more emphasized than (D). I have to. The image level state is set as shown in (A) to (E), for example, but is not necessarily limited to this.
[0023]
Next, a method of automatically determining the state of the original image by the automatic selection circuit 38 and switching the image processing level will be described.
As shown in FIG. 4A, the average value of a plurality of pixels at each corresponding position in the solid-state image sensor 14 shown in FIG. 4B so as to correspond to the center position, the peripheral position, and the intermediate position of the monitor 6. The state of the luminance level distribution of the original image is determined by monitoring the signal and comparing the average level.
Then, as will be described later, the distribution characteristics of the luminance level distribution of the original image are changed by the amplification circuits A to E 34A to 34E according to the determination result, so that the characteristics can be improved to be easily observed. .
[0024]
Next, the operation of the present embodiment will be described first with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the electronic endoscope 2, the light source device 3, the CCU 4, the image adjustment unit 5, and the monitor 6 are connected and turned on.
[0025]
Then, the illumination light from the light source device 3 is transmitted by the light guide 8, and the subject 12 illuminated by the illumination optical system 11 is imaged on the solid-state imaging device 14, and the subject image is displayed on the monitor 6 via the CCU 4 and the image adjustment unit 5. Will be displayed.
[0026]
FIG. 5A shows a state when a flat subject is observed with the electronic endoscope 2. FIG. 5B shows a state where the imaging state in FIG. 5A is displayed as a video signal (luminance signal).
[0027]
In the prior art, since a flat subject is observed, the center of the image is bright because the distance is shorter than the peripheral part, and the periphery is dark because the distance is long. Moreover, since the light amount from the light source device 3 is higher in the center than in the periphery, this tendency is further promoted.
[0028]
Conventionally, as indicated by an amplification circuit A 34A, a signal obtained by multiplying a signal from a subject by a coefficient at a substantially constant rate from the center to the periphery of the screen is output.
[0029]
Therefore, as shown in FIG. 5C, the image displayed on the monitor 6 as a display device may be bright at the center of the screen and dark at the periphery, and the peripheral portion is too dark for observation on the entire screen, making it difficult to identify. .
[0030]
In the present embodiment, when the user sets automatic selection by the input switching circuit 40, the luminance level distribution of the video signal input to the automatic selection circuit 49 is judged, and the characteristics are more suitable for observation. One amplifying circuit is selected from the amplifying circuits A to E 34A to 34E so as to automatically change to the characteristics to be changed.
[0031]
That is, the characteristic (state) of the luminance signal level of the original image is judged by the automatic selection circuit 38, one of the amplification circuits A to E 34A to 34E by the changeover switch 33 is automatically selected, and the selected amplification circuit is selected. Is used to process the signal and improve its characteristics.
[0032]
For example, when the characteristic of the original image is the state (characteristic) of FIG. 5B, the automatic selection circuit 38 determines that the luminance level of the peripheral part tends to be lower than the central part. The amplifier circuit having an amplification characteristic that improves the frequency is selected. Specifically, the amplifier circuit B 34B or the amplifier circuit C 34C having the amplification characteristic shown in FIG. 3B or 3C is selected, and FIG. The characteristics shown in
[0033]
That is, when the characteristic of the original image is in the state (characteristic) of FIG. 5B, the level of the luminance signal is raised at the peripheral part with respect to the center of the screen. As a result, the monitor 6 can realize a brightness almost flat from the center to the periphery of the screen as shown in FIG. 5E from the characteristics of FIG.
[0034]
When the user sets automatic selection by the input switching circuit 40, the change-over switch 33 is in a state where it can be manually switched, and when one of the amplifiers A to E 34A to 34E is selected, If the amplification circuit 34B or 34C having the amplification characteristic shown in FIG. 3B or 3C is selected from the image quality adjustment input unit 22, the characteristic shown in FIG. 5D can be improved.
[0035]
In addition, the case shown in FIG. 6A shows a state in which a lumen-shaped portion is observed (endoscopic examination). FIG. 6B shows a state in which the imaging state in FIG. 6A is displayed as a video signal (luminance signal).
[0036]
In this case, the central side is dark and the peripheral side is bright. In this case, the image displayed on the monitor 6 is dark at the center of the screen and bright at the periphery as shown in FIG. In some cases, the center is dark and difficult to identify.
[0037]
In this case, when the user sets automatic selection by the input switching circuit 40, the luminance level distribution of the video signal input to the automatic selection circuit 49 is determined, and the characteristic is considered to be more suitable for observation. One amplifier circuit is selected from the amplifier circuits A to E 34A to 34E so as to be automatically changed. Specifically, the amplifier circuit D 34D of FIG. 3D or the amplifier circuit E 34E of FIG. 3E is selected, and the characteristics of FIG. 6B are processed into the characteristics of FIG. 6D.
[0038]
Then, the monitor 6 can realize brightness almost flat from the center to the periphery of the screen as shown in FIG. 6E from the characteristic of FIG. 6C.
[0039]
In addition, when the user sets automatic selection by the input switching circuit 40, the selector switch 33 can be manually switched and set, and when selecting one of the amplifier circuits A to E 34A to 34E, If the amplification circuit D 34D or the amplification circuit E 34E having the amplification characteristics shown in FIG. 3D or 3E is selected from the image quality adjustment input unit 22, the characteristics shown in FIG. 6D can be improved.
[0040]
As described above, according to the present embodiment, the amplification circuits A to E 34A to 34E having different amplification characteristics are selected automatically or manually according to the luminance level distribution of the original image, so that the signals are selected by the selected amplification circuit. Can be processed, and the characteristic can be improved to obtain an endoscopic image that is easy to observe.
[0041]
The present embodiment has the following effects.
With the above configuration, even if the state of the subject and the light distribution characteristics of the illumination means change, it is possible to adjust the brightness of the screen that matches those states, and it is almost uniform over the entire endoscope screen. A good image with brightness can be obtained.
In addition, it is no longer necessary to rely only on the light distribution characteristics of the lighting means for the brightness characteristics of the screen. An observable endoscope system can be provided.
[0042]
In the above description, the amplifier circuits A to E 34A to 34E shown in FIGS. 3A to 3E are prepared so as to be able to cope with any observation state of FIG. 5 or FIG. Any one of the above can be selected, but a case where a part of them is used also belongs to the present invention.
[0043]
For example, the amplifier circuits A to C 34A to 34C are prepared so as to correspond to the observation state of FIG. 5, or the amplifier circuits A, D, E 34A, 34D, and 34E are prepared to correspond to the observation state of FIG. Or you can do it.
[0044]
In the above description, a plurality of amplifier circuits A to E34A to 34E having different characteristics are prepared in the image adjustment circuit 21 and one of them is selected to make it possible to adjust the image characteristics. An amplification circuit that can adjust the amplification characteristics may be adopted, and the amplification characteristics may be controlled to similarly adjust the image characteristics.
[0045]
In the above-described embodiment, the case where the distance between the tip 10 and the subject is not so small, that is, the case where the deviation between the center of illumination and the center of observation is small has been described. On the other hand, for example, in addition to the amplification circuits A to E 34A to 34E having the characteristics shown in FIG. 3, the distance to the subject is small and the center position between the illumination and the observation is shifted. An amplifier circuit having the above characteristics may be prepared so that one of them can be selected.
[0046]
More specifically, in addition to the characteristics shown in FIG. 3, for example, as shown in FIG. 1, the illumination optical system 11 is on the upper side and the objective optical system 13 is on the lower side, so that it is adjacent in the vertical direction ( In the case of an arranged structure, if the distance to the subject is small and there is a deviation in the center position between the illumination and the observation, this corresponds to the center of the illumination on the observation screen. It is preferable that an amplifier circuit having characteristics centered on the position can be selected.
[0047]
That is, corresponding to the case where the distance to the subject is small, an amplifier circuit set to, for example, a concentric characteristic around the position above the center O of the monitor 6 in FIG. 3 can be selected, and from that state to the subject As the distance increases, an amplification circuit set to a concentric characteristic centering on a position close to the center O of the monitor 6 can be selected so that the illumination characteristic by the illumination means may be flattened. In this way, when observing a flat subject when the distance is small, an image suitable for observation can be obtained.
[0048]
In addition, when performing endoscopy, it may be desirable to obtain endoscopic images of the same part in different states in order to examine the healing state. For this purpose, images should be taken under the same conditions. Is desirable.
For this reason, when an endoscopic image is recorded by the image recording apparatus, the state of the signal processing system used for imaging may be recorded together with the endoscopic image. Specifically, the information of the selected amplification circuit is recorded together with the endoscopic image, and when the next endoscopy is performed, the information can be used to easily set the same conditions. You may do it.
[0049]
In the above description, the image captured by the solid-state image sensor 14 is displayed on the entire display screen of the monitor 6 in a state where the center of the solid-state image sensor 14 and the center of the display screen of the monitor 6 are matched. did. On the other hand, even when an endoscopic image (subject image) captured by the solid-state imaging device 14 is displayed in a partial area (display area) of the display screen of the monitor 6, the words on the display screen are displayed in the display area. It can be similarly applied by replacing with
[0050]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
Instead of the luminance level of the first embodiment, correction of a color signal for correcting radial color shading (color unevenness) that changes from the center to the periphery of the screen is performed. In the first embodiment, the luminance signal has been described, but in the second embodiment, attention is paid to the color signal. For this reason, an image adjustment circuit 41 different from the first embodiment is employed. Others are the same.
[0051]
As shown in FIG. 7, in the present embodiment, the output signal of the preprocess circuit 18 is input to the color separation circuit 43 through the A / D conversion circuit 42, and the luminance signal Y and the color difference signals RY and BY are generated. Is input to the frame memory unit 44 and temporarily stored. The frame memory unit 44 includes three frame memories 44a, 44b, and 44c for luminance signals and two color difference signals.
[0052]
The color difference signals RY and BY read from the frame memories 44b and 44c pass through the changeover switches 45a and 45b, respectively, and each color difference amplifier circuit of the subsequent color difference amplifier circuit section 46 (in FIG. 7, for simplification). (Abbreviated as amplifiers a to c, a ′ to c ′) 46a to 46c and 46a ′ to 46c ′. These color difference amplifying circuits 46a to 46c and 46a 'to 46c' are set so that the level of the color difference is changed concentrically from the center to the periphery of the screen.
[0053]
The output signals of the color difference amplifying circuits 46 a to 46 c and 46 a ′ to 46 c ′ and the luminance signal Y are input to the enhancement circuit 47, the contours are emphasized, and then output through the D / A conversion circuit 48.
[0054]
The color difference signals RY and BY read from the frame memories 44b and 44c are input to the automatic selection circuit 49, the distribution state of the color difference signals RY and BY is determined, and the changeover switch SW. The switching of the change-over switches 45a and 45b is controlled through the contact a. The output signal of the image adjustment input unit 22 is applied to the contact b of the changeover switch SW.
The input switching circuit 50 can select between automatic selection and manual selection.
[0055]
  Next, the operation of this embodiment will be described.
  Even if the color that changes from the center to the periphery of the screen is a color, the same operation as in the first embodiment can be obtained.
  In the case of an endoscope equipped with a color solid-state image sensor, the color characteristics change at the center and periphery of the solid-state image sensor depending on the incident characteristics of the combined lenses, and color shading called color shading occurs. The color difference signal amplification levelChangeCorrection can be performed by gradually changing from the center of the screen to a concentric shape. If correction can be made by this image adjustment, it is not necessary to deal with the solid-state image pickup device side in the conventional example, such as making it appropriate by pasting complicated filters, and correction can be made easily.
[0056]
The present embodiment has the following effects.
It is not necessary to deal with conventional solid-state imaging devices such as color unevenness, which is advantageous in terms of yield of solid-state imaging devices, and is advantageous in terms of total cost merit.
[0057]
It should be noted that a circuit for correcting the color shading (color unevenness) shown in FIG. 7 is provided in place of the color correction circuit 36 in the image adjustment circuit 21 shown in FIG. You may enable it to perform both correction | amendment of color nonuniformity.
[0058]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The purpose of this embodiment is to reduce the size of a zoom imaging apparatus. For this reason, in this zoom imaging apparatus, a lens driving means is provided in front of a horizontally-mounted solid-state imaging apparatus having a prism. In this case, the lens driving means is housed within the prism projection area.
FIG. 8 shows a configuration of the distal end portion 52 of the electronic endoscope 51 according to the present embodiment, and a zoom imaging device 53 is provided at the distal end portion 52.
[0059]
The tip portion of the light guide 55 is fixed to the illumination window of the tip member 54 constituting the tip portion 52, and the illumination lens 56 is fixed facing the tip surface. A zoom imaging device 53 is attached to an observation window provided adjacent to the illumination window.
This zoom image pickup device 53 includes a drive lens 57, a zoom objective lens 58 fixed to a lens frame 59, a prism 60, and a longitudinal direction of an endoscope 51 fixed to the rear surface (exit-side surface) of the prism 60. The solid-state imaging device 61 is arranged in a so-called lateral direction with the imaging surfaces arranged in parallel to each other, a circuit board 62, a signal transmission cable 63, and an actuator 64 for driving the driving lens 57.
[0060]
The actuator 64 is installed in the projection area including the prism 60, the solid-state image sensor 61, and the circuit board 62 in front of the solid-state image sensor 61, and is housed inside the tip member 54. FIG. 9 of the AA cross section of FIG. 8 shows the actuator 64 and the drive lens 57 driven thereby.
An electronic component 65 is mounted on the circuit board 62, and its periphery is sealed with a sealant 66.
[0061]
The drive line of the actuator 64 is connected to the signal transmission cable 63 for the solid-state image sensor via the circuit board 62. Other configurations are the same as those in the first or second embodiment.
[0062]
The present embodiment has the following effects.
The space for the actuator 64 alone is not required, the zoom imaging device 53 can be reduced in size, and the tip 52 can be reduced in diameter. The other effects are the same as those of the first or second embodiment.
[0063]
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 10A shows a zoom imaging apparatus, FIG. 10B shows an exploded view of a liquid crystal lens and optical elements on both sides thereof, and FIG. 10C shows the state in which FIG. 10B is integrated. An electrode and the like when viewed from above are shown.
The purpose of this embodiment is to reduce the size of a zoom imaging apparatus. For this reason, in this zoom imaging apparatus, a liquid crystal lens is provided between the prism and its front lens. The liquid crystal lens and the prism are integrated.
[0064]
The zoom imaging apparatus 53 ′ according to the present embodiment is the same as the zoom imaging apparatus 53 according to the third embodiment except that a liquid crystal lens is interposed between the prism 58 and the lens 58a to which the front surface (incident side surface) of the prism 60 is fixed. 71 was provided.
The liquid crystal lens 71 is a biconcave lens, and has transparent electrodes 72 on both sides (see FIG. 10B). The rear side of the lens 58a is a flat surface, and a transparent electrode 73 is also provided here. The front surface of the prism 60 on the liquid crystal lens side is also a flat surface, and a transparent electrode 74 is also provided here.
[0065]
The liquid crystal lens 712 is sandwiched between the lens 58a and the prism 60 from both sides like a sandwich, and the internal space between them is filled with liquid crystal. As shown in FIG. 10C, electrodes a to d are extended to the outside for application of voltage from each transparent electrode, and are connected to a flexible substrate 75 and connected to an external power source via a signal transmission cable 63. Can be driven. Other configurations are the same as those in the first or second embodiment.
[0066]
The present embodiment has the following effects.
Since the liquid crystal lens 71 is used, the refractive index of the liquid crystal can be changed arbitrarily by changing the liquid crystal state according to the driving state from the outside, so that a so-called lens effect can be achieved, and the number of lenses can be reduced. The lens can be made small. Further, since the prism 60 and the liquid crystal lens 71 are integrated, handling during assembly is facilitated.
[0067]
[Appendix]
1. An endoscope having at least an imaging means and an illumination means;
Video signal converting means for visualizing a signal from the imaging means;
In an endoscope system having a display device for displaying a video signal,
An endoscope system having an image adjusting unit that enables adjustment of an image characteristic that changes from the center of a display area of a display area displayed on a display device toward the periphery thereof from the center of the display area to the periphery.
[0068]
2. Illumination means and means for changing the brightness state changing from the center of the display area of the subject imaged on the display device determined by the state of the subject from the center to the periphery in a concentric manner with the center of the display area as a substantially center. The endoscope system according to appendix 1, wherein the image adjustment means is used.
3. The endoscope system according to appendix 1, wherein at least a video signal level of either a luminance level or a color signal can be adjusted.
4). The endoscope system according to supplementary note 1, wherein an adjustment level of the image adjusting unit can be arbitrarily adjusted.
[0069]
5. An endoscope having at least an imaging means and an illumination means;
Video signal converting means for visualizing a signal from the imaging means;
In an endoscope system having a display device for displaying a video signal,
An image characteristic that changes from the center to the periphery of the display area of the endoscopic image displayed on the display device is adjusted so that the illumination characteristic of the illuminating means is flattened from approximately the center to the periphery of the display area. An endoscope system having an image adjusting means that enables the endoscope system.
[0070]
【The invention's effect】
  As described above, according to the present invention,By making it possible to adjust the image of the subject that changes from the center to the periphery of the screen, it is possible to obtain a good image over the entire image display area, and to capture the same part under the same conditions in different states in time It is possible to provide an endoscope system suitable for the purpose.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an endoscope system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an image adjustment unit.
FIG. 3 is a diagram showing amplification characteristics of an amplifier circuit.
FIG. 4 is a diagram illustrating a representative position on a display surface of a monitor and a solid-state imaging device in which pixels for detecting a luminance distribution are set correspondingly.
FIG. 5 is an explanatory diagram of an action when a flat subject is imaged.
FIG. 6 is an explanatory diagram of an action when a luminal subject is imaged.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an image adjustment circuit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a structure of a tip portion according to a third embodiment of the present invention.
9 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 10 is a diagram illustrating a zoom imaging apparatus and the like according to a fourth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1. Endoscope system
2 ... Electronic endoscope
3. Light source device
4 ... CCU
5. Image adjustment unit
6 ... Monitor
7 ... Insertion section
8. Light guide
10 ... tip
11. Illumination optical system
12 ... Subject
13 ... Objective optical system
14 ... Solid-state imaging device
15 ... Imaging device
17 ... Drive circuit
18: Preprocess circuit
19 ... Amplifier
20 ... CDS circuit
21. Image adjustment circuit
22. Image adjustment input unit
23 ... Post-process circuit
31 ... A / D conversion circuit
32 ... Frame memory
33 ... changeover switch
34A to 34E ... Amplifier circuits A to E
35 ... Enhanced circuit
36. Color correction circuit
37 ... D / A conversion circuit
38 ... Automatic selection circuit
39 ... Auto / manual switch
40. Input switching circuit

Claims (3)

像手段と、照明手段とを有する内視鏡と、
前記撮像手段からの信号を映像化するための映像信号を生成し、表示装置に出力する映像信号化手段と、
を有する内視鏡システムに於いて、
前記表示装置に表示される前記映像信号に対応する被写体の画像としての内視鏡画像の表示領域の中心から周辺に向かって変化する画像特性を表示領域の中心から周辺に向かって調整可能とする、増幅特性が異なる複数の増幅回路を備えた画像調整手段と、
前記複数の増幅回路から前記映像信号の増幅に使用する増幅回路を選択する選択手段と、
前記画像調整手段における実際に選択使用した増幅回路の情報を内視鏡画像と共に記録する画像記録手段と、を具備し、
前記画像記録手段に記録された前記情報を利用して、次回の内視鏡検査において前記情報を記録した前回と同じ部位を撮像する場合、前回と同じ増幅回路を選択使用する設定を可能にしたことを特徴とする内視鏡システム。
An endoscope having a IMAGING unit and an illumination unit,
A video signal means for generating a video signal for imaging signals from the imaging means, and outputs to the display device,
In an endoscope system having
And adjustable from the center toward the periphery of the display device around the display image characteristic changes toward the periphery from the display area of the endoscopic image as an image of the object corresponding to the image signal that appears on Image adjusting means comprising a plurality of amplifier circuits having different amplification characteristics ;
Selection means for selecting an amplification circuit to be used for amplification of the video signal from the plurality of amplification circuits;
Image recording means for recording the information of the amplifier circuit actually selected and used in the image adjustment means together with the endoscopic image,
Using the information recorded in the image recording means, in the next endoscopy, when imaging the same part as the previous time when the information was recorded, it was possible to select and use the same amplification circuit as the previous time An endoscope system characterized by that.
照明手段と、被写体の状態によって決まる表示装置上に映像化された被写体の表示領域の中心から周辺に向かって変化する明るさの状態を、表示領域の中心を略中心として同心円状に変化させる手段を前記画像調整手段とすることを特徴とする請求項1記載の内視鏡システム。Illumination means and means for changing the brightness state changing from the center of the display area of the subject imaged on the display device determined by the state of the subject from the center to the periphery in a concentric manner with the center of the display area as a substantial center The endoscope system according to claim 1, wherein the image adjustment unit is used. 前記画像調整手段は、少なくとも輝度レベル、色信号のいずれかの映像信号のレベルを調整可能とすることを特徴とする請求項1記載の内視鏡システム。 The endoscope system according to claim 1 , wherein the image adjusting unit is capable of adjusting at least a video signal level of either a luminance level or a color signal.
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