JP3169998B2 - 内視鏡装置 - Google Patents
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- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、撮像手段と照明手段と
を有する内視鏡装置に関する。
を有する内視鏡装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、内視鏡先端部にＣＣＤやＭＯＳな
どの固体撮像素子を設けた電子内視鏡装置、或いは、内
視鏡の接眼部にＴＶカメラを装着する内視鏡装置が利用
されている。前記内視鏡装置は、細長の挿入部を体腔内
に挿入することにより、体腔内を観察したり、必要に応
じ処置具チャンネル内に、例えば、レーザ装置を挿通し
て止血または癌等の悪性組織の焼灼を行うレーザ処置が
行われている。
どの固体撮像素子を設けた電子内視鏡装置、或いは、内
視鏡の接眼部にＴＶカメラを装着する内視鏡装置が利用
されている。前記内視鏡装置は、細長の挿入部を体腔内
に挿入することにより、体腔内を観察したり、必要に応
じ処置具チャンネル内に、例えば、レーザ装置を挿通し
て止血または癌等の悪性組織の焼灼を行うレーザ処置が
行われている。
【０００３】前記レーザ装置を用いての焼灼処置は、あ
らかじめ動物実験や机上実験などの結果に基づいてレー
ザの出力及びレーザ照射時間などを設定して臨床に臨ん
でいる。体腔内の治療の場合、レーザー光の強度が強す
ぎるために、固体撮像素子が感光すると、処置部の観察
像がホワイトアウトしてしまい、焼灼する様子をリアル
タイムに見ることができなかった。このため、深く焼灼
しすぎて出血や穿孔を生じたり、処置部以外の部分を焼
灼してしまう虞があった。また、逆に焼灼しなければな
らない部分を焼き残して不完全な治療となる虞もあっ
た。
らかじめ動物実験や机上実験などの結果に基づいてレー
ザの出力及びレーザ照射時間などを設定して臨床に臨ん
でいる。体腔内の治療の場合、レーザー光の強度が強す
ぎるために、固体撮像素子が感光すると、処置部の観察
像がホワイトアウトしてしまい、焼灼する様子をリアル
タイムに見ることができなかった。このため、深く焼灼
しすぎて出血や穿孔を生じたり、処置部以外の部分を焼
灼してしまう虞があった。また、逆に焼灼しなければな
らない部分を焼き残して不完全な治療となる虞もあっ
た。
【０００４】そこで、前記処置部の観察像がホワイトア
ウトしないように、例えば、Ｎｄ−ＹＡＧレーザを用い
るときには、赤外線を除去するレーザ光カットフィルタ
を対物光学系に設けることにより、ＹＡＧレーザ光の観
察像への影響を除去しようとするものが提案されてい
る。しかし、レーザ光の強度が強いことや、レーザ光照
射中に焼灼部が燃えたときに広範な波長領域の赤外線が
発生するので、これらの赤外線をすべて前記レーザ光カ
ットフィルタで除去することは不可能であった。また、
焼灼部が燃えだすと画像がホワイトアウトするばかりで
なく、治療の上でも好ましくなかった。
ウトしないように、例えば、Ｎｄ−ＹＡＧレーザを用い
るときには、赤外線を除去するレーザ光カットフィルタ
を対物光学系に設けることにより、ＹＡＧレーザ光の観
察像への影響を除去しようとするものが提案されてい
る。しかし、レーザ光の強度が強いことや、レーザ光照
射中に焼灼部が燃えたときに広範な波長領域の赤外線が
発生するので、これらの赤外線をすべて前記レーザ光カ
ットフィルタで除去することは不可能であった。また、
焼灼部が燃えだすと画像がホワイトアウトするばかりで
なく、治療の上でも好ましくなかった。
【０００５】さらに、前記ＹＡＧレーザは、赤外レーザ
のため目には見えないので、通常、ＹＡＧレーザプロー
ブと同軸に処置部確認用のＨｅ−Ｎｅレーザ等の可視光
レーザプローブをガイド光用に設けている。前記ガイド
光の強度は一定のため、使用する内視鏡によって照明光
とガイド光との強さの比率が変わるので、照明光に比較
してガイド光が極度に弱い場合には、どの部位をガイド
しているのかわかりにくく、またガイド光の強度が照明
光に対して強すぎる場合にはホワイトオーバーしてしま
う。これに対処するべく、例えば、特開昭６２−２６６
０４９号公報にガイド光を減衰するフィルタを選択使用
自在に設けるようにしたものが示されている。また、特
開昭６１−９４６４４号公報には、照明光の照射と同期
をとって、撮像手段からの撮像信号読み出しとレーザ照
射とを同時に行わないようにした内視鏡装置が示されて
いる。しかし、個体撮像素子のホワイトアウトやスミア
リングを完全に防止することができなかった。
のため目には見えないので、通常、ＹＡＧレーザプロー
ブと同軸に処置部確認用のＨｅ−Ｎｅレーザ等の可視光
レーザプローブをガイド光用に設けている。前記ガイド
光の強度は一定のため、使用する内視鏡によって照明光
とガイド光との強さの比率が変わるので、照明光に比較
してガイド光が極度に弱い場合には、どの部位をガイド
しているのかわかりにくく、またガイド光の強度が照明
光に対して強すぎる場合にはホワイトオーバーしてしま
う。これに対処するべく、例えば、特開昭６２−２６６
０４９号公報にガイド光を減衰するフィルタを選択使用
自在に設けるようにしたものが示されている。また、特
開昭６１−９４６４４号公報には、照明光の照射と同期
をとって、撮像手段からの撮像信号読み出しとレーザ照
射とを同時に行わないようにした内視鏡装置が示されて
いる。しかし、個体撮像素子のホワイトアウトやスミア
リングを完全に防止することができなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
内視鏡装置では、レーザ装置を用いて治療を行うとき、
レーザ光やガイド光を照射したときに、固体撮像素子が
感光して、ホワイトオーバーが発生することがあった。
また、Ｘ線の照射による観察や超音波の照射による処置
などを併用したときに、このＸ線や超音波がノイズとし
てＣＣＤなどの観察像に重畳することがあった。さら
に、外光の影響などの受け易いところで使用するときに
は、コントラストの低下や色の劣化を起こすことがあっ
た。このように内視鏡からの被写体の映像をリアルタイ
ムに鮮明な画像で観察することができない場合があっ
た。
内視鏡装置では、レーザ装置を用いて治療を行うとき、
レーザ光やガイド光を照射したときに、固体撮像素子が
感光して、ホワイトオーバーが発生することがあった。
また、Ｘ線の照射による観察や超音波の照射による処置
などを併用したときに、このＸ線や超音波がノイズとし
てＣＣＤなどの観察像に重畳することがあった。さら
に、外光の影響などの受け易いところで使用するときに
は、コントラストの低下や色の劣化を起こすことがあっ
た。このように内視鏡からの被写体の映像をリアルタイ
ムに鮮明な画像で観察することができない場合があっ
た。
【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、内視鏡装置に使用する赤外レーザ等の非可視光や、
レーザ処置具などを案内するガイド光等の可視光や、内
視鏡と併用して用いられるＸ線や超音波、或いは、炎焼
光や外光など、観察用の照明光以外による画像の劣化を
良好に防止することによって、照明光により照明された
被写体の画像を得ることのできる内視鏡装置を提供する
ことを目的としている。また、本発明のその他の目的
は、照明光以外の光の影響によって、照明光による画像
への光のカブリやフレアー等の光学的な悪影響を除去す
ることのできる内視鏡装置を提供することである。さら
に、本発明のその他の目的は、低輝度帯域で特に問題と
なる白キズや黒キズ、その他の固定パターンノイズを消
すことのできる内視鏡装置を提供することである。
で、内視鏡装置に使用する赤外レーザ等の非可視光や、
レーザ処置具などを案内するガイド光等の可視光や、内
視鏡と併用して用いられるＸ線や超音波、或いは、炎焼
光や外光など、観察用の照明光以外による画像の劣化を
良好に防止することによって、照明光により照明された
被写体の画像を得ることのできる内視鏡装置を提供する
ことを目的としている。また、本発明のその他の目的
は、照明光以外の光の影響によって、照明光による画像
への光のカブリやフレアー等の光学的な悪影響を除去す
ることのできる内視鏡装置を提供することである。さら
に、本発明のその他の目的は、低輝度帯域で特に問題と
なる白キズや黒キズ、その他の固定パターンノイズを消
すことのできる内視鏡装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明による内視鏡装置は、管腔内に挿入部を挿入し
て、この管腔内の被写体を挿入部に設けた観察手段にて
観察可能な内視鏡装置であって、前記被写体に対し照明
期間・非照明期間を周期的に繰り返す照明手段と、この
照明手段により照明される及び非照明の前記被写体を撮
像する撮像手段と、前記照明期間・非照明期間に同期し
て前記被写体を撮像するための駆動信号を前記撮像手段
に供給する駆動信号発生手段と、前記撮像手段により撮
像された前記被写体の前記照明期間の撮像信号と、前記
撮像手段により撮像された前記被写体の前記非照明期間
の撮像信号との差を差信号として演算する信号演算手段
と、を具備している。
本発明による内視鏡装置は、管腔内に挿入部を挿入し
て、この管腔内の被写体を挿入部に設けた観察手段にて
観察可能な内視鏡装置であって、前記被写体に対し照明
期間・非照明期間を周期的に繰り返す照明手段と、この
照明手段により照明される及び非照明の前記被写体を撮
像する撮像手段と、前記照明期間・非照明期間に同期し
て前記被写体を撮像するための駆動信号を前記撮像手段
に供給する駆動信号発生手段と、前記撮像手段により撮
像された前記被写体の前記照明期間の撮像信号と、前記
撮像手段により撮像された前記被写体の前記非照明期間
の撮像信号との差を差信号として演算する信号演算手段
と、を具備している。
【０００９】
【作用】この構成で、内視鏡装置は、周期的に照明・非
照明が繰り返される被写体を撮像手段で撮像する一方、
照明時のときの撮像手段の信号と、非照明時のときの撮
像手段の信号とを信号演算手段を用いて演算することに
よって、差信号として照明光による被写体像の信号を得
る。
照明が繰り返される被写体を撮像手段で撮像する一方、
照明時のときの撮像手段の信号と、非照明時のときの撮
像手段の信号とを信号演算手段を用いて演算することに
よって、差信号として照明光による被写体像の信号を得
る。
【００１０】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１ないし図３は本発明の一実施例に係り、図１
は信号処理回路の構成を示すブロック図、図２の（ａ）
は完全除去モードの撮像フレームを示すタイミングチャ
ート、（ｂ）は表示内容を示すタイミングチャート、
（ｃ）はレーザ照射を示すタイミングチャート、（ｄ）
は照明光の点灯・消灯を示すタイミングチャート、
（ｅ）は３／４除去モードの撮像フレームを示すタイミ
ングチャート、図３は内視鏡装置の概略構成図である。
する。図１ないし図３は本発明の一実施例に係り、図１
は信号処理回路の構成を示すブロック図、図２の（ａ）
は完全除去モードの撮像フレームを示すタイミングチャ
ート、（ｂ）は表示内容を示すタイミングチャート、
（ｃ）はレーザ照射を示すタイミングチャート、（ｄ）
は照明光の点灯・消灯を示すタイミングチャート、
（ｅ）は３／４除去モードの撮像フレームを示すタイミ
ングチャート、図３は内視鏡装置の概略構成図である。
【００１１】図３に示すように、例えば、処置部を焼灼
するために用いられる内視鏡装置１は、体腔内に挿通さ
れる細長な挿入部２を有する内視鏡３と、この内視鏡３
の後述する光源や固体撮像素子を制御する内視鏡制御装
置４と、前記内視鏡３の図示しない処置用チャンネルに
挿通されるレーザプローブを制御するＮｄ−ＹＡＧレー
ザ焼灼装置５とから構成されている。
するために用いられる内視鏡装置１は、体腔内に挿通さ
れる細長な挿入部２を有する内視鏡３と、この内視鏡３
の後述する光源や固体撮像素子を制御する内視鏡制御装
置４と、前記内視鏡３の図示しない処置用チャンネルに
挿通されるレーザプローブを制御するＮｄ−ＹＡＧレー
ザ焼灼装置５とから構成されている。
【００１２】前記内視鏡３の挿入部２の手元側には操作
部６が設けられおり、この操作部６の側方からは、ユニ
バーサルコード７が延設されて前記内視鏡制御装置４に
接続されるようになっている。前記内視鏡３は、挿入部
２の先端面側に対物レンズ８及び照明レンズ９を配設し
ている。そして、前記対物レンズ８の後方には、バンド
カットフィルタ１０を介してＣＣＤ１１などからなる固
体撮像装置が配設されおり、このＣＣＤ１１は、信号線
１２を介して前記内視鏡制御装置４の内部に設けられて
いる信号処理回路１３及びＣＣＤ駆動回路１４に接続さ
れている。前記信号処理回路１３は、接続ケーブル１５
を介してモニタ１６へ観察像が伝送されるようになって
いる。また、前記照明レンズ９の後端には、ライトガイ
ドファイバ束１７の先端が臨んでおり、このライトガイ
ドファイバ束１７は、前記内視鏡３内を挿通され、他端
が前記内視鏡制御装置４内に設けられている絞り装置１
８に光学的に接続されるようになっている。さらに、前
記内視鏡３内に設けられている図示しない処置具挿通用
チャンネルには、前記操作部６の側部に開口する挿入口
１９から、処置具の一例としての、例えば、光ファイバ
からなるレーザプローブ２０が挿通されるようになって
おり、このレーザプローブ２０の基端部に設けられた図
示しないコネクタを介して前記Ｎｄ−ＹＡＧ焼灼装置５
に着脱自在に接続されるようになっている。
部６が設けられおり、この操作部６の側方からは、ユニ
バーサルコード７が延設されて前記内視鏡制御装置４に
接続されるようになっている。前記内視鏡３は、挿入部
２の先端面側に対物レンズ８及び照明レンズ９を配設し
ている。そして、前記対物レンズ８の後方には、バンド
カットフィルタ１０を介してＣＣＤ１１などからなる固
体撮像装置が配設されおり、このＣＣＤ１１は、信号線
１２を介して前記内視鏡制御装置４の内部に設けられて
いる信号処理回路１３及びＣＣＤ駆動回路１４に接続さ
れている。前記信号処理回路１３は、接続ケーブル１５
を介してモニタ１６へ観察像が伝送されるようになって
いる。また、前記照明レンズ９の後端には、ライトガイ
ドファイバ束１７の先端が臨んでおり、このライトガイ
ドファイバ束１７は、前記内視鏡３内を挿通され、他端
が前記内視鏡制御装置４内に設けられている絞り装置１
８に光学的に接続されるようになっている。さらに、前
記内視鏡３内に設けられている図示しない処置具挿通用
チャンネルには、前記操作部６の側部に開口する挿入口
１９から、処置具の一例としての、例えば、光ファイバ
からなるレーザプローブ２０が挿通されるようになって
おり、このレーザプローブ２０の基端部に設けられた図
示しないコネクタを介して前記Ｎｄ−ＹＡＧ焼灼装置５
に着脱自在に接続されるようになっている。
【００１３】なお、前記バンドカットフィルタ１０は、
１０６０ｎｍの波長に対して、１／１００００〜１／１
０００００の透過率を有するものであり、強力なレーザ
光によってＣＣＤ１１が破壊されることを防止してい
る。そして、前記ＣＣＤ１１には、主として可視光域に
感度を有する瞬時読み出し型のインターライン型ＣＣＤ
やフレームトランスファー型ＣＣＤなどが用いられるよ
うになっている。本実施例においては、毎秒６０フレー
ムのフレーム蓄積、フレーム読み出し型のＣＣＤ１１が
用いられている。さらに、ＣＣＤ１１は、カラーモザイ
クフィルタを有するカラーＣＣＤである。
１０６０ｎｍの波長に対して、１／１００００〜１／１
０００００の透過率を有するものであり、強力なレーザ
光によってＣＣＤ１１が破壊されることを防止してい
る。そして、前記ＣＣＤ１１には、主として可視光域に
感度を有する瞬時読み出し型のインターライン型ＣＣＤ
やフレームトランスファー型ＣＣＤなどが用いられるよ
うになっている。本実施例においては、毎秒６０フレー
ムのフレーム蓄積、フレーム読み出し型のＣＣＤ１１が
用いられている。さらに、ＣＣＤ１１は、カラーモザイ
クフィルタを有するカラーＣＣＤである。
【００１４】また、前記内視鏡制御装置４には、前記Ｃ
ＣＤ１１に信号線１２を介して接続される信号処理回路
１３及びＣＣＤ駆動回路１４と、前記ライトガイドファ
イバ束１７が光学的に接続される絞り装置１８とが配設
されていると共に、前記絞り装置１８の後方には、集光
レンズ２１，回転ファイルタ２２及び照明光源２３が配
設されている。前記照明光源２３は、常時点灯型の白色
照明ランプであり、前記回転フィルタ２２が、前記内視
鏡制御装置４に設けられている同期回路２４からの信号
にによって、この照明光源２３の照明光を周期的に照明
・非照明となるようにして体腔内の被写体を照明するよ
うになっている。すなわち、前記回転フィルタ２２は、
前記ＣＣＤ１１に対応して１／６０秒間隔で照明光源か
らの照明光を透光、遮光するようになっている。なお、
前記同期回路２４は、前記信号処理回路１３及びＣＣＤ
駆動回路１４にも同期信号を供給するようになってい
る。
ＣＤ１１に信号線１２を介して接続される信号処理回路
１３及びＣＣＤ駆動回路１４と、前記ライトガイドファ
イバ束１７が光学的に接続される絞り装置１８とが配設
されていると共に、前記絞り装置１８の後方には、集光
レンズ２１，回転ファイルタ２２及び照明光源２３が配
設されている。前記照明光源２３は、常時点灯型の白色
照明ランプであり、前記回転フィルタ２２が、前記内視
鏡制御装置４に設けられている同期回路２４からの信号
にによって、この照明光源２３の照明光を周期的に照明
・非照明となるようにして体腔内の被写体を照明するよ
うになっている。すなわち、前記回転フィルタ２２は、
前記ＣＣＤ１１に対応して１／６０秒間隔で照明光源か
らの照明光を透光、遮光するようになっている。なお、
前記同期回路２４は、前記信号処理回路１３及びＣＣＤ
駆動回路１４にも同期信号を供給するようになってい
る。
【００１５】図１を参照して前記内視鏡制御装置４に設
けられている信号処理回路１３の構成を説明する。前記
ＣＣＤ１１は、前記ＣＣＤ駆動回路１４が前記同期回路
２４からの同期信号を受けて駆動するようになってい
る。そして、前記ＣＣＤ１１が駆動して得られる被写体
の観察像は、このＣＣＤ１１の出力信号となって図示し
ない増幅回路，ローパスフィルタ，サンプルホールド回
路などの前置処置回路３１を経てＡ／Ｄ変換器３２でデ
ジタル信号に変換されるようになっている。前記Ａ／Ｄ
変換器３２で変換された信号は、被写体照明時の観察像
の信号を第１メモリ３３に記憶される一方、被写体非照
明時の観察像の信号を第２メモリ３４に記憶されるよう
になっている。前記第１メモリ３３及び第２メモリ３４
に記憶された信号は即時に読み出されて減算回路３５に
供給され、照明時の撮像信号から非照明時の撮像信号を
差し引いて、照明光による被写体像の撮像信号を抽出す
る演算処理を行って、この抽出信号をＤ／Ａ変換器３６
でアナログ信号に変換してビデオプロセス回路３７に供
給し、標準ビデオ信号を生成するようになっている。そ
して、この標準ビデオ信号は、モニタ１６画面に表示さ
れるようになっている。このとき、前記モニタ１６画面
に表示される画像は、ＮＴＳＣの場合、前記ビデオプロ
セス回路３７においてＡフィールド及びＢフィールドに
同一の内容が表示されるように処理されるようになって
いる。
けられている信号処理回路１３の構成を説明する。前記
ＣＣＤ１１は、前記ＣＣＤ駆動回路１４が前記同期回路
２４からの同期信号を受けて駆動するようになってい
る。そして、前記ＣＣＤ１１が駆動して得られる被写体
の観察像は、このＣＣＤ１１の出力信号となって図示し
ない増幅回路，ローパスフィルタ，サンプルホールド回
路などの前置処置回路３１を経てＡ／Ｄ変換器３２でデ
ジタル信号に変換されるようになっている。前記Ａ／Ｄ
変換器３２で変換された信号は、被写体照明時の観察像
の信号を第１メモリ３３に記憶される一方、被写体非照
明時の観察像の信号を第２メモリ３４に記憶されるよう
になっている。前記第１メモリ３３及び第２メモリ３４
に記憶された信号は即時に読み出されて減算回路３５に
供給され、照明時の撮像信号から非照明時の撮像信号を
差し引いて、照明光による被写体像の撮像信号を抽出す
る演算処理を行って、この抽出信号をＤ／Ａ変換器３６
でアナログ信号に変換してビデオプロセス回路３７に供
給し、標準ビデオ信号を生成するようになっている。そ
して、この標準ビデオ信号は、モニタ１６画面に表示さ
れるようになっている。このとき、前記モニタ１６画面
に表示される画像は、ＮＴＳＣの場合、前記ビデオプロ
セス回路３７においてＡフィールド及びＢフィールドに
同一の内容が表示されるように処理されるようになって
いる。
【００１６】なお、本発明においては、レーザ光及び炎
焼光等の照明光以外の光線の影響を完全に除去すること
のできる完全除去モードと、レーザ光及び炎焼光等の照
明光以外の光線の影響を３／４だけ除去する３／４除去
モードとを設け、切り換えスイッチ３８によって切り換
え可能としている。
焼光等の照明光以外の光線の影響を完全に除去すること
のできる完全除去モードと、レーザ光及び炎焼光等の照
明光以外の光線の影響を３／４だけ除去する３／４除去
モードとを設け、切り換えスイッチ３８によって切り換
え可能としている。
【００１７】上述のように構成された内視鏡装置１の作
用を説明する。前記内視鏡装置１には、モニタ１６画面
に観察像を得るために２種類のモードが設けられている
ので図２を参照して各々のモードについて説明する。
用を説明する。前記内視鏡装置１には、モニタ１６画面
に観察像を得るために２種類のモードが設けられている
ので図２を参照して各々のモードについて説明する。
【００１８】まず、完全除去モードについて説明する。
完全除去モードは、（ａ）に示すように、撮像フレーム
のＣフレーム及びＤフレームの撮像時間が１／６０秒に
なっている。図（ｄ）に示すように、照明光も１／６０
秒毎照明・非照明を繰り返すようになっている。そし
て、（ａ）に示すように、観察像は、照明時には撮像フ
レームのＣフレームへ、非照明時には撮像フレームのＤ
フレームへ撮像されるようになっている。すなわち、Ｃ
フレームには照明光照明時の観察像Ｃ1 が、Ｄフレーム
には非照明時の観察像Ｄ1 が撮像されている。そして、
（ｂ）に示すように、このときモニタには、１／３０秒
前の観察像Ｃ0 −Ｄ0 がＡフィールド及びＢフィールド
に映し出されるようになっている。そして、次の周期の
ときには、Ｃフレームには照明時の観察像Ｃ2 が、Ｄフ
レームには非照明時の観察像Ｄ2 が撮像されるようにな
っている。このときモニタには、１／３０秒前の観察像
Ｃ1 −Ｄ1 がＡフィールド及びＢフィールドに連続的に
映し出されるようになっている。このように被写体を周
期的に照明しているときに、焼灼用のレーザが照射され
るようになっている。このとき、前記撮像フレームのＣ
フレーム及びＤフレームに対するレーザ照射時間は、レ
ーザ照射時間のほぼ半分になる。また、レーザ照射は、
図示しないフットスイッチによって行われるので、レー
ザ照射の立ち上がり時及び立ち下がり時には撮像フレー
ムの切り換わりが完全に一致しないので、このレーザ照
射の開始時と終了時とには各々２フィルド分だけレーザ
光の影響がモニタ画面に発生することになる。しかし、
このレーザ光の影響は、表示内容としては１／３０秒間
のことであるので実用上は全く問題がない。
完全除去モードは、（ａ）に示すように、撮像フレーム
のＣフレーム及びＤフレームの撮像時間が１／６０秒に
なっている。図（ｄ）に示すように、照明光も１／６０
秒毎照明・非照明を繰り返すようになっている。そし
て、（ａ）に示すように、観察像は、照明時には撮像フ
レームのＣフレームへ、非照明時には撮像フレームのＤ
フレームへ撮像されるようになっている。すなわち、Ｃ
フレームには照明光照明時の観察像Ｃ1 が、Ｄフレーム
には非照明時の観察像Ｄ1 が撮像されている。そして、
（ｂ）に示すように、このときモニタには、１／３０秒
前の観察像Ｃ0 −Ｄ0 がＡフィールド及びＢフィールド
に映し出されるようになっている。そして、次の周期の
ときには、Ｃフレームには照明時の観察像Ｃ2 が、Ｄフ
レームには非照明時の観察像Ｄ2 が撮像されるようにな
っている。このときモニタには、１／３０秒前の観察像
Ｃ1 −Ｄ1 がＡフィールド及びＢフィールドに連続的に
映し出されるようになっている。このように被写体を周
期的に照明しているときに、焼灼用のレーザが照射され
るようになっている。このとき、前記撮像フレームのＣ
フレーム及びＤフレームに対するレーザ照射時間は、レ
ーザ照射時間のほぼ半分になる。また、レーザ照射は、
図示しないフットスイッチによって行われるので、レー
ザ照射の立ち上がり時及び立ち下がり時には撮像フレー
ムの切り換わりが完全に一致しないので、このレーザ照
射の開始時と終了時とには各々２フィルド分だけレーザ
光の影響がモニタ画面に発生することになる。しかし、
このレーザ光の影響は、表示内容としては１／３０秒間
のことであるので実用上は全く問題がない。
【００１９】上述のように本モードでは、撮像フレーム
のＣフレームとＤフレームとの撮像時間が同一であるこ
とから、被写体照明時と非照明時におけるレーザ光照射
時間が等しくなることから、モニタ１６には、減算回路
３５によって照明時の撮像信号から非照明時の撮像信号
を差し引いて、照明光による被写体像の撮像信号を抽出
する演算処理が行われると共に、この抽出信号を映像処
理した信号がＡフィールドとＢフィールドに表示される
ようになっている。このことにより、前記モニタ１６に
は、レーザ光等の影響を受けない照明光のみによる被写
体像が表示されるようになっている。さらに、同時に炎
焼光の影響も除去される。
のＣフレームとＤフレームとの撮像時間が同一であるこ
とから、被写体照明時と非照明時におけるレーザ光照射
時間が等しくなることから、モニタ１６には、減算回路
３５によって照明時の撮像信号から非照明時の撮像信号
を差し引いて、照明光による被写体像の撮像信号を抽出
する演算処理が行われると共に、この抽出信号を映像処
理した信号がＡフィールドとＢフィールドに表示される
ようになっている。このことにより、前記モニタ１６に
は、レーザ光等の影響を受けない照明光のみによる被写
体像が表示されるようになっている。さらに、同時に炎
焼光の影響も除去される。
【００２０】尚、本モードは、コンタクト型レーザプロ
ーブなどガイド光を不要とするものに適している。
ーブなどガイド光を不要とするものに適している。
【００２１】次に、３／４除去モードの作用について説
明する。前記完全除去モードでは、撮像フレームのＣフ
レーム及びＤフレームのそれぞれの撮像時間は１／６０
秒であったが、３／４除去モードのときには図２の
（ｅ）に示すように、Ｃフレームへの撮像時間は５／２
４０秒であり、Ｄフレームへの撮像時間は３／２４０秒
としているので、Ｃフレームの方が２／２４０秒、だけ
長く撮像されることになる。このことにより、レーザ光
などの影響は、Ｃフレーム期間とＤフレーム期間の和で
ある８／２４０（１／３０）秒中、Ｃフレームの期間が
Ｄフレームの期間より２／２４０秒長い、この２／２４
０秒間の非照明時に受けることになる。すなわち、レー
ザ光の影響を８／２４０（１／３０）秒中、２／２４０
秒間（１／４）だけ受けるように設定している。これ
は、例えば、非接触型レーザプローブを用いるときに
は、レーザ照射部位を確認するためにＨｅ−Ｎｅ等の可
視光からなるガイド光を照射しなければならないので、
完全除去モードに設定しているとガイド光も完全に除去
されてしまうからである。本モードにおいては、レーザ
光及びガイド光の影響を１／４だけ残した状態にしてい
る。照明時の画像を基準に考えれば、レーザ光及びガイ
ド光の影響は、２／５だけ残っている。尚、照明光の照
明・非照明及び表示出力のタイミングは、前記完全除去
モードと同様であり、効果についても前記完全除去モー
ドと同様の効果が得られる。
明する。前記完全除去モードでは、撮像フレームのＣフ
レーム及びＤフレームのそれぞれの撮像時間は１／６０
秒であったが、３／４除去モードのときには図２の
（ｅ）に示すように、Ｃフレームへの撮像時間は５／２
４０秒であり、Ｄフレームへの撮像時間は３／２４０秒
としているので、Ｃフレームの方が２／２４０秒、だけ
長く撮像されることになる。このことにより、レーザ光
などの影響は、Ｃフレーム期間とＤフレーム期間の和で
ある８／２４０（１／３０）秒中、Ｃフレームの期間が
Ｄフレームの期間より２／２４０秒長い、この２／２４
０秒間の非照明時に受けることになる。すなわち、レー
ザ光の影響を８／２４０（１／３０）秒中、２／２４０
秒間（１／４）だけ受けるように設定している。これ
は、例えば、非接触型レーザプローブを用いるときに
は、レーザ照射部位を確認するためにＨｅ−Ｎｅ等の可
視光からなるガイド光を照射しなければならないので、
完全除去モードに設定しているとガイド光も完全に除去
されてしまうからである。本モードにおいては、レーザ
光及びガイド光の影響を１／４だけ残した状態にしてい
る。照明時の画像を基準に考えれば、レーザ光及びガイ
ド光の影響は、２／５だけ残っている。尚、照明光の照
明・非照明及び表示出力のタイミングは、前記完全除去
モードと同様であり、効果についても前記完全除去モー
ドと同様の効果が得られる。
【００２２】以上述べたように本実施例によれば、照明
光を一定の周期で照明・非照明を繰り返すと共に、撮像
フレームのＣフレームの立ち上がり及びＤフレームの立
ち下がりを同期させ、撮像フレームのＣフレームとＤフ
レームとの割合を調整することにより、レーザ光の影響
を皆無にした観察像をモニタ画面に表示することを可能
にしたり、或いは、レーザ光の影響を少なくした観察像
をモニタ画面に表示することを可能にしている。このこ
とにより、術者は、処置部の状況をリアルタイムに観察
することができ、処置部を深く焼灼して出血や穿孔を生
じさせたり、処置部以外の部分を焼灼してしまうことを
なくすことができる。
光を一定の周期で照明・非照明を繰り返すと共に、撮像
フレームのＣフレームの立ち上がり及びＤフレームの立
ち下がりを同期させ、撮像フレームのＣフレームとＤフ
レームとの割合を調整することにより、レーザ光の影響
を皆無にした観察像をモニタ画面に表示することを可能
にしたり、或いは、レーザ光の影響を少なくした観察像
をモニタ画面に表示することを可能にしている。このこ
とにより、術者は、処置部の状況をリアルタイムに観察
することができ、処置部を深く焼灼して出血や穿孔を生
じさせたり、処置部以外の部分を焼灼してしまうことを
なくすことができる。
【００２３】図４は本発明の変形例である。図４に示す
ように、前述の実施例に用いた第１のメモリ及び第２の
メモリの変わりに、遅延回路を設けることにより演算処
理をして差信号を得るようにしている。その他の構成は
前記実施例と同様であり、作用・効果についても同様の
ことが得られる。
ように、前述の実施例に用いた第１のメモリ及び第２の
メモリの変わりに、遅延回路を設けることにより演算処
理をして差信号を得るようにしている。その他の構成は
前記実施例と同様であり、作用・効果についても同様の
ことが得られる。
【００２４】尚、本実施例では、Ｎｄ−ＹＡＧレーザを
使用したが、例えば、ＣＯ2 やＡｒ−ｄｙｅやＫＴＰレ
ーザなど他のレーザの使用も可能であり、レーザ光の影
響を除去する割合であるＣフレーム期間とＤフレーム期
間との割合を、回転スイッチによって任意に設定ができ
るようにしたり、多段階スイッチによって設定ができる
ようにしても良い。尚、可視光レーザを用いるときは、
そのレーザの波長に対応するバンドカットフィルタをＣ
ＣＤの前に設けておくと良い。一般に可視光レーザか非
可視光レーザかによらず、レーザ焼灼部は、画面の中心
付近にするので、焼灼部からのレーザ光はバンドカット
フィルタに垂直に近い角度で入射する。バンドカットフ
ィルタがカットする波長域を狭くしようとすると、フィ
ルタに垂直に入射した光は反射するが、角度を持って入
射した光は透過してしまう。レーザ焼灼時は、焼灼部か
らのレーザ光の直接の反射のみならず、被写体や内視鏡
光学系内の各部に反射した光が様々に散乱し、バンドカ
ットフィルタに角度を持って入射し、透過してしまう。
ここで、これらの散乱光は、焼灼部からの直接反射光に
比べ非常に弱い。本願によれば、焼灼部からの直接反射
光は、バンドカットフィルタと画像信号間演算によって
影響が除去され、散乱光は、画像信号間演算によって除
去される。従って、本願によれば、バンドカットフィル
タのカット波長域を狭くすることが可能であり、このこ
とは、特に可視域にバンドカットフィルタを設けた時
に、色再現性への影響や明るさへの影響を最小限にする
ことができるという効果をも有するものである。また、
フレーム蓄積、フレーム読み出し型のＣＣＤの変わり
に、フィールド蓄積、フィールド読み出し型のＣＣＤを
用いるときには、本実施例におけるＣフレーム及びＤフ
レーム期間中に、それぞれＡフィールド及びＢフィルド
を撮像すれば良い。さらに、インターライン型ＣＣＤを
用いるときには、Ｃフレーム期間の立ち下がりのとき
に、照明光を立ち下げて、照明光が非照明中に撮像信号
を読み出すようにすれば良い。なお、ここで前記Ｃフレ
ームとＤフレームとの間には、時差があるのでブレが心
配されるが、レーザによる焼灼処置は、焼灼部の動きが
少ないときにのみ行われるので実用上は全く問題となら
ない。
使用したが、例えば、ＣＯ2 やＡｒ−ｄｙｅやＫＴＰレ
ーザなど他のレーザの使用も可能であり、レーザ光の影
響を除去する割合であるＣフレーム期間とＤフレーム期
間との割合を、回転スイッチによって任意に設定ができ
るようにしたり、多段階スイッチによって設定ができる
ようにしても良い。尚、可視光レーザを用いるときは、
そのレーザの波長に対応するバンドカットフィルタをＣ
ＣＤの前に設けておくと良い。一般に可視光レーザか非
可視光レーザかによらず、レーザ焼灼部は、画面の中心
付近にするので、焼灼部からのレーザ光はバンドカット
フィルタに垂直に近い角度で入射する。バンドカットフ
ィルタがカットする波長域を狭くしようとすると、フィ
ルタに垂直に入射した光は反射するが、角度を持って入
射した光は透過してしまう。レーザ焼灼時は、焼灼部か
らのレーザ光の直接の反射のみならず、被写体や内視鏡
光学系内の各部に反射した光が様々に散乱し、バンドカ
ットフィルタに角度を持って入射し、透過してしまう。
ここで、これらの散乱光は、焼灼部からの直接反射光に
比べ非常に弱い。本願によれば、焼灼部からの直接反射
光は、バンドカットフィルタと画像信号間演算によって
影響が除去され、散乱光は、画像信号間演算によって除
去される。従って、本願によれば、バンドカットフィル
タのカット波長域を狭くすることが可能であり、このこ
とは、特に可視域にバンドカットフィルタを設けた時
に、色再現性への影響や明るさへの影響を最小限にする
ことができるという効果をも有するものである。また、
フレーム蓄積、フレーム読み出し型のＣＣＤの変わり
に、フィールド蓄積、フィールド読み出し型のＣＣＤを
用いるときには、本実施例におけるＣフレーム及びＤフ
レーム期間中に、それぞれＡフィールド及びＢフィルド
を撮像すれば良い。さらに、インターライン型ＣＣＤを
用いるときには、Ｃフレーム期間の立ち下がりのとき
に、照明光を立ち下げて、照明光が非照明中に撮像信号
を読み出すようにすれば良い。なお、ここで前記Ｃフレ
ームとＤフレームとの間には、時差があるのでブレが心
配されるが、レーザによる焼灼処置は、焼灼部の動きが
少ないときにのみ行われるので実用上は全く問題となら
ない。
【００２５】さらに、照明光は、照明光源自体が点灯・
消灯を繰り返すものを使用しても良い。
消灯を繰り返すものを使用しても良い。
【００２６】また、本内視鏡装置は、腹腔鏡による観察
下での外科手術における、内視鏡挿入方向とレーザプロ
ーブの挿入方向とが異なるようなときにも有効である。
下での外科手術における、内視鏡挿入方向とレーザプロ
ーブの挿入方向とが異なるようなときにも有効である。
【００２７】さらにまた、前記内視鏡装置は外光の影響
を受け易い位置、例えば口腔などで使用するとき、或い
は、光のみならずＸ線，超音波などと併用して使用する
ときなどにも、撮像信号に重畳するノイズを有効に除去
してコントラストの低下や色の劣化を防止できる。
を受け易い位置、例えば口腔などで使用するとき、或い
は、光のみならずＸ線，超音波などと併用して使用する
ときなどにも、撮像信号に重畳するノイズを有効に除去
してコントラストの低下や色の劣化を防止できる。
【００２８】尚、本発明の内視鏡装置では、前述した同
時式の内視鏡のみならず面順次式の内視鏡にも用いるこ
とができる。
時式の内視鏡のみならず面順次式の内視鏡にも用いるこ
とができる。
【００２９】また、観察手段としては、挿入部の先端部
に設けるのみならず、外側ＴＶカメラなどオプティカル
内視鏡の観察手段として用いても良い。
に設けるのみならず、外側ＴＶカメラなどオプティカル
内視鏡の観察手段として用いても良い。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、内
視鏡装置に使用する赤外レーザ等の非可視光や、レーザ
処置具などを案内するガイド光等の可視光や、内視鏡と
併用して用いられるＸ線や超音波、或いは、炎焼光や外
光など、観察用の照明光以外による画像の劣化を良好に
防止することによって、照明光により照明された被写体
の画像を得ることができる効果がある。
視鏡装置に使用する赤外レーザ等の非可視光や、レーザ
処置具などを案内するガイド光等の可視光や、内視鏡と
併用して用いられるＸ線や超音波、或いは、炎焼光や外
光など、観察用の照明光以外による画像の劣化を良好に
防止することによって、照明光により照明された被写体
の画像を得ることができる効果がある。
【図１】信号処理回路の構成を示すブロック図
【図２】図１（ａ）〜（ｅ）はこの実施例の動作を表す
タイミングチャートであり、 （ａ）は完全除去モードの撮像フレームを示すタイミン
グチャート （ｂ）は表示内容を示すタイミングチャート （ｃ）はレーザ照射を示すタイミングチャート （ｄ）は照明光の点灯・消灯を示すタイミングチャート （ｅ）は３／４除去モードの撮像フレームを示すタイミ
ングチャート
タイミングチャートであり、 （ａ）は完全除去モードの撮像フレームを示すタイミン
グチャート （ｂ）は表示内容を示すタイミングチャート （ｃ）はレーザ照射を示すタイミングチャート （ｄ）は照明光の点灯・消灯を示すタイミングチャート （ｅ）は３／４除去モードの撮像フレームを示すタイミ
ングチャート
【図３】内視鏡装置の概略構成図
【図４】本発明の変形例の信号処理回路の一部の構成を
示すブロック図
示すブロック図
１３… 信号処理回路 ３３… 第１メモリ ３４… 第２メモリ ３５… 減算回路 ３７… ビデオプロセス回路
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61B 1/00 - 1/32 A61B 17/36 A61N 5/06 - 5/08 G02B 23/24 - 23/26
Claims (1)
- 【請求項１】管腔内に挿入部を挿入して、この管腔内の
被写体を挿入部に設けた観察手段にて観察可能な内視鏡
装置であって、前記被写体に対し照明期間・非照明期間を周期的に 繰り
返す照明手段と、 この照明手段により照明される及び非照明の前記被写体
を撮像する撮像手段と、 前記照明期間・非照明期間に同期して前記被写体を撮像
するための駆動信号を前記撮像手段に供給する駆動信号
発生手段と、 前記撮像手段により撮像された前記被写体の前記照明期
間の撮像信号と、前記撮像手段により撮像された前記被
写体の前記非照明期間の撮像信号 との差を差信号として
演算する信号演算手段と、 を具備することを特徴とする内視鏡装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25787191A JP3169998B2 (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | 内視鏡装置 |
| US07/904,595 US5309895A (en) | 1991-10-04 | 1992-06-26 | Endoscope apparatus producing video signals from imaging signals at illuminating and non-illuminating periods |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25787191A JP3169998B2 (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | 内視鏡装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0595899A JPH0595899A (ja) | 1993-04-20 |
| JP3169998B2 true JP3169998B2 (ja) | 2001-05-28 |
Family
ID=17312339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25787191A Expired - Fee Related JP3169998B2 (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | 内視鏡装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5309895A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5709677A (en) * | 1995-07-12 | 1998-01-20 | Laser Industries, Ltd. | Apparatus and method as preparation for performing a myringotomy in a child's ear without the need for anaesthesia |
| US5611797A (en) * | 1995-07-26 | 1997-03-18 | Virginia C. George | Combination handpiece and surgical laser tool |
| US6031526A (en) * | 1996-08-08 | 2000-02-29 | Apollo Camera, Llc | Voice controlled medical text and image reporting system |
| DE19646236C2 (de) * | 1996-11-08 | 1998-11-19 | Wolf Gmbh Richard | Vorrichtung zur endoskopischen Diagnose und Behandlung von Gewebe |
| FR2765440B1 (fr) * | 1997-06-27 | 1999-09-03 | Renault | Dispositif video et systeme de transmission d'informations video et audio pour le telediagnostic |
| JP4637327B2 (ja) * | 2000-07-03 | 2011-02-23 | テルモ株式会社 | 加熱治療装置 |
| US20020151837A1 (en) * | 2001-04-16 | 2002-10-17 | Surgicon Inc. | Surgical irrigation apparatus and methods for use |
| JP2002360510A (ja) * | 2001-06-08 | 2002-12-17 | Fuji Photo Film Co Ltd | 内視鏡装置およびその制御方法 |
| JP2003070722A (ja) * | 2001-09-06 | 2003-03-11 | Pentax Corp | プローブ及び蛍光診断システム |
| US20030187349A1 (en) * | 2002-03-29 | 2003-10-02 | Olympus Optical Co., Ltd. | Sentinel lymph node detecting method |
| JP4648683B2 (ja) * | 2004-11-09 | 2011-03-09 | Ｈｏｙａ株式会社 | 内視鏡システム |
| US9326667B2 (en) * | 2007-10-26 | 2016-05-03 | C Change Surgical Llc | Anti-fogging and cleaning apparatus for medical scopes |
| US8803955B2 (en) * | 2008-04-26 | 2014-08-12 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Augmented stereoscopic visualization for a surgical robot using a camera unit with a modified prism |
| US8721539B2 (en) * | 2010-01-20 | 2014-05-13 | EON Surgical Ltd. | Rapid laparoscopy exchange system and method of use thereof |
| WO2012003610A1 (zh) * | 2010-07-06 | 2012-01-12 | 彪马集团有限公司 | 网络化透雾成像监视仪 |
| CA2811730C (en) | 2010-09-19 | 2017-12-05 | EON Surgical Ltd. | Micro laparoscopy devices and deployments thereof |
| JP5460536B2 (ja) * | 2010-09-24 | 2014-04-02 | 富士フイルム株式会社 | 電子内視鏡システム |
| JP5639289B2 (ja) * | 2012-08-07 | 2014-12-10 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 走査型内視鏡装置 |
| WO2014024529A1 (ja) | 2012-08-07 | 2014-02-13 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 走査型内視鏡装置 |
| US10682120B2 (en) | 2015-04-30 | 2020-06-16 | Kmedisys | Endoscopic instrument |
| US10143363B2 (en) * | 2015-04-30 | 2018-12-04 | Ki Bong Kim | Endoscopic instrument |
| US12290332B2 (en) | 2018-11-16 | 2025-05-06 | WEG Surgical Solutions, LLC | Air gap detectors in heating system for draped basin |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60137342A (ja) * | 1983-12-27 | 1985-07-20 | オリンパス光学工業株式会社 | 電子スコ−プ |
| US4754328A (en) * | 1984-01-03 | 1988-06-28 | Medical Dynamics, Inc. | Laser endoscope |
| JPH01303122A (ja) * | 1988-06-01 | 1989-12-07 | Toshiba Corp | 電子内視鏡装置 |
| JPH0795151B2 (ja) * | 1988-08-23 | 1995-10-11 | 株式会社東芝 | 内視鏡装置 |
-
1991
- 1991-10-04 JP JP25787191A patent/JP3169998B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-06-26 US US07/904,595 patent/US5309895A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0595899A (ja) | 1993-04-20 |
| US5309895A (en) | 1994-05-10 |
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