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WO2012137845A1 - 外光を利用した挿入部先端位置検出が可能な観察装置 - Google Patents

外光を利用した挿入部先端位置検出が可能な観察装置 Download PDF

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WO2012137845A1
WO2012137845A1 PCT/JP2012/059248 JP2012059248W WO2012137845A1 WO 2012137845 A1 WO2012137845 A1 WO 2012137845A1 JP 2012059248 W JP2012059248 W JP 2012059248W WO 2012137845 A1 WO2012137845 A1 WO 2012137845A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
observation
unit
determination
light source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2012/059248
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
宏幸 亀江
山本　英二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
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Priority to CN201280015907.4A priority patent/CN103476323B/zh
Publication of WO2012137845A1 publication Critical patent/WO2012137845A1/ja
Priority to US14/047,330 priority patent/US9182337B2/en
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Ceased legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • 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
    • A61B1/06—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 with illuminating arrangements
    • A61B1/0655—Control therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • 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
    • A61B1/00002—Operational features of endoscopes
    • A61B1/00004—Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing
    • A61B1/00009—Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing of image signals during a use of endoscope
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/06—Devices, other than using radiation, for detecting or locating foreign bodies ; Determining position of diagnostic devices within or on the body of the patient
    • A61B5/065—Determining position of the probe employing exclusively positioning means located on or in the probe, e.g. using position sensors arranged on the probe
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/2407—Optical details
    • G02B23/2461—Illumination

Definitions

  • the present invention relates to an observation apparatus capable of detecting the position of the distal end of an insertion portion using external light.
  • an observation apparatus that observes the inside or inner wall of an observation object, such as an endoscope
  • a fairly bright light source is used for the purpose of improving observation accuracy.
  • the member inserted inside the observation object to obtain observation information is outside the observation object and the light quantity remains bright, the observer or the subject who is a representative example of the observation object It feels dazzling or wastes power.
  • the visual function of an observer or subject may be damaged. Therefore, it is desired to appropriately control the light amount of the light source depending on the position of the member used for observation with respect to the observation object.
  • Patent Document 1 proposes a technique for determining whether the position of the insertion portion is inside or outside the living body. This technique detects an observation color by a color detection means attached to the tip of an insertion portion that is a member used for observation, and compares the observation color with a color signal inside a living body that is an observation target, thereby inserting the insertion portion. The position is detected.
  • Patent Document 1 the color information of the image observed at the distal end of the insertion portion is used as a criterion for detecting the insertion portion position.
  • a strong red image similar to that inside the body may be acquired.
  • the color distribution is not uniform, and white or yellow spots may be observed. Therefore, the inside and outside of the body cannot be detected accurately, and safety may not be ensured or observation may be hindered.
  • the present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an observation apparatus that can reliably detect the inside and outside of the observation object at the distal end of the insertion section under any circumstances.
  • an observation device for observing the inside of an observation object, A light source for emitting light; A light source light emitting part for emitting light from the light source in the vicinity of the tip, an insertion part for being inserted into the observation object; A detection unit for detecting the amount of incident visible light provided near the tip of the insertion unit; A determination unit for performing a determination on the distal end position of the insertion unit; The light source is controlled by the light source light emitting unit so as to transmit a missing signal that is characteristic for detecting the distal end position of the insertion unit and in which light in at least a predetermined wavelength region is missing in visible light.
  • a control unit for Comprising The detection unit performs a detection operation within a period during which the missing signal is transmitted, and outputs detection information indicating a detection result,
  • the determination unit makes a determination on the distal end position of the insertion unit based on the detection information output by the detection unit.
  • An observation device is provided.
  • an observation apparatus that can reliably detect the inside and outside of the observation object at the distal end of the insertion section under any circumstances.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the observation apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the distal end portion of the insertion portion.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the main body and the connection relationship between the respective parts.
  • FIG. 4 is a schematic diagram when the distal end of the insertion portion is inside the observation object.
  • FIG. 5 is a schematic diagram when the distal end of the insertion portion is outside the observation target and the light source is turned off.
  • FIG. 6 is a schematic diagram when the distal end of the insertion portion is inside the observation object and the light source is turned off.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of the imaging member operation corresponding to the light amount fluctuation.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the observation apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the distal end portion of the insertion portion.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the main
  • FIG. 8 is a schematic diagram illustrating another example of the imaging member operation corresponding to the light amount variation.
  • FIG. 9 is a diagram schematically showing the connection relationship of each member constituting the observation apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic diagram of the imaging member operation with respect to the output light from the light source.
  • the observation apparatus 10 includes an insertion unit 12, an operation unit 14, a connection cable 16, a main body 18, and an imaging information display unit 20.
  • the insertion portion 12 is a member that is inserted into the observation target, and is configured to be bendable in accordance with the operation of the operation portion 14 by the observer.
  • a light source light emitting unit 22 that emits observation illumination light
  • an imaging for observation for acquiring visual information about the inside of the observation object.
  • the imaging member 24 which is a part is installed. Examples of the imaging member 24 include a CCD (Charge-Coupled Device) image sensor, a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) image sensor, and the like.
  • the visual information acquired by the imaging member 24 is transmitted to the main body 18 through the insertion unit 12, the operation unit 14, and the connection cable 16, and displayed on the imaging information display unit 20 connected to the main body 18.
  • the main body 18 includes a light source 26, a control unit 28, a determination unit 30, and a switching unit 32.
  • examples of the light source 26 include lamps, LEDs, and lasers.
  • the light source light from the light source 26 is guided to the distal end of the insertion unit 12 through the connection cable 16, the operation unit 14, and the insertion unit 12 by an optical light guide member such as an optical fiber, and from the light source light emitting unit 22 to the insertion unit 12. It is emitted forward as illumination light for observation. That is, the light source 26 serves as an observation light source that illuminates the inside of the observation object in order to observe the inside of the observation object by the imaging member 24.
  • the imaging member 24 is connected to the input terminal of the switching unit 32 that switches one input between two output destinations through the insertion unit 12, the operation unit 14, and the connection cable 16 described above.
  • the imaging information display unit 20 is connected to one output terminal of the switching unit 32, and the determination unit 30 is connected to the other output terminal.
  • the imaging member 24 functions also as a detection part which detects the light quantity of the visible light which enters, ie, can use the function of the imaging part for an observation, and a detection part.
  • the determination unit 30 performs a determination regarding the distal end position of the insertion unit 12 and is connected to the control unit 28 so as to input the determination result to the control unit 28.
  • the control unit 28 is connected to the light source 26, the imaging member 24, the determination unit 30, and the switching unit 32 in order to control the details as will be described later.
  • the imaging information display unit 20 and the light source 26 are driven by the operation of the observer, and then the insertion unit 12 is inserted from the entrance of the observation object connected to the inside 34 of the observation object. From this state, the observer operates the operation unit 14 or inserts / removes the insertion unit 12 itself, thereby controlling the location and direction of the distal end of the insertion unit 12 and moving the observation object inside 34 to the site to be observed. The tip of the insertion part 12 is moved and observed.
  • the light source 26 is turned on and the imaging member 24 is driven so that the insertion portion 12 does not damage the observation object interior 34. Then, after confirming that the distal end of the insertion portion 14 has been taken out of the observation object, the light source 26 is turned off and the driving of the imaging member 24 is ended by the operation of the observer.
  • the imaging member 24 receives the room illumination light L I from the room illumination 36 even when the light source 26 is turned off. As a result, a sufficient amount of light can be obtained.
  • the imaging member 24 receives a very small amount of light, but can receive light. it can.
  • the imaging member 24 performs the imaging operation even when the light source 26 is blinked and turned off, and the received light quantity is judged, so that it is accurate whether the distal end of the insertion portion 12 is located inside or outside the observation object. Can be judged.
  • the control unit 28 controls the amount of light based on the determination result by the determination unit 30.
  • the light amount control at this time is not light amount control for obtaining appropriate information at the time of object observation.
  • the light amount control at this time is for ensuring the safety of an observer when the distal end of the insertion portion 12 is outside the observation object, for removing discomfort caused by dazzling, and for further eliminating waste of power. This is the light amount control. For this reason, the control system is different from the control system for adjusting the amount of light at the time of object observation.
  • the determination unit 30 there are two types of determination results by the determination unit 30.
  • One is a determination result that “the tip of the insertion portion 12 is outside the object to be observed”.
  • the other is a determination result that “the tip of the insertion portion 12 is inside the observation object 34”.
  • the control unit 28 receives the determination result so that the light amount is a safe light amount that does not adversely affect human eyes.
  • the light source 26 is controlled.
  • the control unit 28 sets the light source 26 so that the light amount is an observation light amount suitable for observation. Control.
  • the safe light amount is considerably smaller than the observation light amount.
  • the determination unit 30 creates such two types of determination results based on imaging information obtained by the imaging member 24 at the distal end of the insertion unit 12. Next, a specific operation for that purpose will be described.
  • the imaging member 24 has a plurality of light quantity light receiving elements (pixels) arranged in a matrix. As shown in FIG. 7, the imaging member 24 captures images once for each period during which the light source 26 is turned on and turned off. Perform the action. In FIG. 7, the period during which the light source 26 is turned on is a period in which the amount of emitted light LE is at a high level.
  • the imaging operation during the lighting period is referred to as “observation imaging operation”, and the imaging operation during the period when the lamp is not lit is referred to as “position detection imaging operation”.
  • the imaging member 24 currently used requires an exposure period in which the incident light quantity is received and converted into an electrical signal corresponding to the received light quantity, and a data reading period in which the information is transferred. is there.
  • the imaging operation here is limited to the exposure operation. That is, the period during which the “observation imaging operation” is performed is the “observation exposure period P EO ” in FIG. 7, and the period during which the “position detection imaging operation” is performed is the “insertion portion tip position determination exposure period P in FIG. ED ".
  • the information acquired in each exposure period is transferred to the main body 18 in the “observation data reading period P RO ” or the “insertion portion tip position determination data reading period P RD ”.
  • the missing signal is a signal obtained by missing the light intensity from the light source 26 or at least a specific wavelength region in the visible light. In this embodiment, light in all the wavelength regions of the visible light is used. Missing signal.
  • the control unit 28 controls the light source 26 so as to transmit such a missing signal from the light source light emitting unit 22, and performs an imaging operation on the imaging member 24 functioning as a detecting unit during the period during which the missing signal is transmitted.
  • Control to perform the switching unit 32 is switched to the determination unit 30 side and is controlled so that the determination by the determination unit 30 is performed. That is, in the “insertion portion tip position determination exposure period P ED ” and “insertion portion tip position determination data reading period P RD ”, the switching unit 32 is switched to the determination unit 30 side. Thereby, the detection information obtained by the imaging operation for position detection from the imaging member 24 functioning as the detection unit is transmitted to the determination unit 30 as imaging information for position detection.
  • the switching unit 32 is switched to the imaging information display unit 20 side during the “observation exposure period P EO ” and the “observation data reading period P RO ”. Thereby, the imaging information for observation from the imaging member 24 is transmitted to the imaging information display unit 20 and presented to the observer as an observation image.
  • the determination unit 30 uses the maximum light amount in the imaging information group included in the position detection imaging information as a determination index, and when the determination index is equal to or greater than a certain threshold light amount, “the tip of the insertion unit 12 is outside the observation target. Creates a judgment result of “Yes”. On the other hand, when the determination index is less than the threshold light amount, a determination result “the tip of the insertion portion 12 is inside the observation object 34” is created.
  • an erroneous determination result is created by the determination unit 30, there is a possibility that the observation may not be performed normally or the safety of the eyes of the observer or the like may be impaired.
  • a situation that induces an erroneous determination firstly, there may be a situation in which there is an object having a low reflectance in front of the distal end of the insertion portion 12 although the distal end of the insertion portion 12 is outside the observation target.
  • the imaging member 24 has an imaging element or an optical system that can capture an image over a wide angle range.
  • the determination unit 30 picks up the maximum light amount in the position detection imaging information group as a determination index, sets a certain threshold light amount for this numerical value, and creates a determination result. This is because, even when the imaging member 24 detects a low amount of light almost entirely on the front end of the insertion portion 12, when a light amount comparable to room illumination light is received from a certain direction, the tip position of the insertion portion 12 is observed. This is because it is considered to be outside the object.
  • a situation where an observer or the like covers the tip of the insertion part 12 with his / her hand can be considered as a situation that induces an erroneous determination by the determination part 30.
  • the light quantity comparable to the room illumination light is received by the imaging member 24 through the gap between the fingers of the observer, it can be determined that the object is outside the observation target. Further, if the light is covered without a gap, even if it is erroneously determined as the inside of the observation object 34 and light of the amount of observation is emitted, the light source light emitting portion 22 is completely covered, so that safety to human eyes is ensured. Secured.
  • the light source 26 is installed in the main body 18, but the present invention is not limited to this. You may install small light sources 26, such as LED, in the front-end
  • the light source 26 is turned on and off, and the imaging operation for observation and the imaging operation for position detection are periodically repeated.
  • the present invention is not limited to this. Even when the light source 26 is turned on to perform the imaging operation for observation and the tip position of the insertion portion 12 needs to be detected, the light source 26 is turned off and the imaging operation for position detection is performed accurately. Further, as shown in FIG. 8, even if the imaging operation for position detection is performed once every time the imaging operation for observation is performed a plurality of times, the determination is made accurately.
  • the determination index by the determination unit 30 is the maximum light amount in the detection information, but is not limited thereto. Since erroneous detection by the imaging member 24 can be considered only from the numerical value of one pixel, that is, the amount of light, the determination may be made from the plurality of detection information in descending order from the maximum amount of light.
  • the example in which the imaging member 24 is installed at the distal end of the insertion portion 12 is shown, but this is not limitative. That is, a lens, a fiber tip, or the like is disposed at the tip of the insertion portion 12, and received optical information is guided by a fiber, a relay lens, or the like, and attached to the operation portion 14 at the other end of the insertion portion 12. Imaging information may be acquired by a CCD image sensor or the like. Furthermore, it is also possible to guide the inside of the operation unit 14 and the connection cable 16 with a fiber or the like, and acquire imaging information with a CCD image sensor or the like attached in the main body 18.
  • the detection unit is shown as one that also serves as an imaging unit for observation.
  • a plurality of detection units may be provided in the vicinity of the distal end of the insertion unit 12 along the insertion direction to improve the accuracy of detection of the distal end position of the insertion unit 12.
  • the distal end of the insertion unit 12 Is more preferably determined to be inside the observation object 34.
  • the determination index by the determination unit 30 is obtained from one detection information.
  • the present invention is not limited to this. Since erroneous detection by the imaging member 24 can be considered from only one detection information, it is desirable to make a determination from a plurality of detection information continuous in time.
  • the imaging member 24 detects only the light amount and cannot detect the color information of the observation target.
  • the present invention is not limited to this.
  • a color observation apparatus in which the imaging member 24 includes three primary color pixel groups that is, a red pixel group that detects a red wavelength component light amount, a green pixel group that detects a green wavelength component light amount, and a blue pixel group that detects a blue wavelength component light amount.
  • a threshold light quantity is provided for each of the position detection imaging information groups detected by each of the three primary color pixel groups to be used as a judgment criterion, or a threshold value for the position detection imaging information detected by one primary color of the three primary color pixel groups.
  • the present embodiment can also be applied to a color observation apparatus that combines a light source 26 that emits red light, green light, and blue light by time-division switching and sequentially switching them and an imaging member 24 that can receive the amount of visible light. it can. That is, when the lighting of the light source 26 is repeated with red, green, blue, red, green, blue,..., For example, a period in which all colors are turned off immediately after the blue lighting is provided, The position can be detected.
  • the external light shielding member is made of a material having a characteristic of shielding (absorbing, reflecting, or scattering) visible light, and has an outer diameter that is substantially the same as the entrance diameter near the inner / outer boundary of the observation object. It has a through hole in it, and the hole diameter is substantially the same as or slightly larger than the diameter of the insertion portion 12.
  • the external light shielding member having such a structure and material, external light does not enter the observation object inside 34 near the boundary, and the observation can be accurately performed near the boundary.
  • a member suitable for the size of the person's mouth which is often called a mouthpiece, is used to improve operability.
  • the function of the external light shielding member may be added to the mouthpiece.
  • the detection operation for detecting the position of the insertion portion 12 is performed during the period in which the light source 26 is turned off, the observation that the tip of the insertion portion 12 is under room illumination light. It can be determined whether the object is outside the object or inside the observation object 34 where the general illumination light does not reach. That is, the inside / outside of the observation target at the tip of the insertion portion 12 can be reliably detected under any environment.
  • the detection for detecting the position of the insertion portion 12 is performed using the imaging member 24 which is an imaging unit for observation used for the original purpose, the number of members is small, the cost is low, and the volume is small. .
  • the tip position of the insertion unit 12 can be accurately determined. Specifically, since the light source 26 is turned off during the period when the detection unit is performing the detection operation, the detection unit can accurately perform the detection operation.
  • the imaging member 24 which is an imaging unit for observation is used as the detection unit, and detection is possible with a plurality of pixels. Moreover, since the maximum light quantity is used as a determination index among the plurality of imaging information groups, the tip position of the insertion portion 12 can be accurately detected based on a plurality of information having a certain angle range.
  • the determination unit 30 can have a simple structure, and the cost can be reduced.
  • the determination is made from a plurality of detection information continuous in time, erroneous determination is prevented and the distal end position of the insertion portion 12 can be determined accurately.
  • the external light shielding member is installed near the boundary between the inside and outside of the observation target, the vicinity of the entrance of the observation target is not brightly illuminated by outside light such as room lighting.
  • the inside of the object 34 can also be observed accurately.
  • the imaging member 24 has three primary color pixel groups, each of which includes a red pixel group 38 ⁇ / b> R that detects the amount of incident red wavelength component, and a green color that detects the amount of green wavelength component.
  • the pixel group 38G and the blue pixel group 38B for detecting the light quantity of the blue wavelength component.
  • Such an imaging member 24 has a different connection for each color pixel group.
  • the green pixel group 38G and the blue pixel group 38B are connected to the imaging information display unit 20, and the red pixel group 38R is connected to the switching unit 32.
  • the imaging information display unit 20 is connected to one output terminal of the switching unit 32, and the determination unit 30 is connected to the other output terminal.
  • the light source 26 is configured to be able to transmit a missing signal in which one of the three primary colors, here, the red component is missing.
  • the control unit 28 uses white light including the red component R, the green component G, and the blue component B as the observation illumination light, and the red component R of the white light as the missing signal for position detection.
  • the light source 26 is controlled so that the blue-green light from which the light is lost is alternately turned on.
  • the control unit 28 performs control to cause the red pixel group 38R functioning as the detection unit to perform an imaging operation during a period in which the missing signal is transmitted.
  • the switching unit 32 is switched to the determination unit 30 side so that the determination by the determination unit 30 is performed.
  • the operation differs from the first embodiment in the following points. That is, during the period when the illumination light for observation is lit (observation exposure period P EO ), all the three primary color pixel groups of the imaging member 24 operate as an imaging unit for observation. On the other hand, the green pixel group 38G and the blue pixel group 38B of the imaging member 24 continue to operate as the imaging unit for observation during the period during which the missing signal is transmitted (detection / observation exposure period P EOD ). The red pixel group 38R operates as a tip position detection unit of the insertion unit 12.
  • the red pixel group 38R is an observation and position detection pixel group
  • the green pixel group 38G and the blue pixel group 38B are observation pixel groups. Therefore, in FIG. 9, the imaging member 24 is connected to the imaging information display unit 20 and the determination unit 30. Specifically, the green pixel group 38G and the blue pixel group 38B of the imaging member 24 are connected only to the imaging information display unit 20, while the red pixel group 38R is switched to the imaging information display unit 20 and the determination unit 30. They are selectively connected via the part 32.
  • the determination unit 30 determines that “the tip of the insertion unit 12 is outside the observation target” when the maximum light amount in the transmitted detection red information group is equal to or greater than a certain threshold light amount. When it is less than a certain threshold light amount, it is determined that “the tip of the insertion portion 12 is inside the observation object 34”.
  • the situation assumed during observation is shown.
  • an indoor lighting 36 is attached to the room where the observation is performed. Therefore, when the distal end of the insertion portion 12 is outside the object to be observed, the red pixel group 38R of the imaging member 24 has a part of the illumination light even if the light from the light source 26 does not include a red wavelength. , And an information group having a sufficient amount of light can be transmitted to the determination unit 30.
  • the light received by the red pixel group 38R of the imaging member 24 is a part of the red wavelength or light source light of the illumination light that has passed through the observation object outer surface.
  • the amount of fluorescent light on the inner surface of the observation object due to blue-green light is considerably small.
  • a threshold light amount for the maximum light amount in the red information group received by the red pixel group 38R is provided. Unlike the first embodiment, since only the red wavelength is used when detecting the position of the insertion portion 12, the other wavelength light and the primary color pixel groups 38G and 38B can continue to perform the observation operation.
  • the color used when detecting the tip position of the insertion portion 12 is the red wavelength, but the present invention is not limited to this. Any primary color may be used as long as the observation image is colored, and a plurality of primary colors may be used simultaneously as a determination index. Further, it is not necessary to use the same color every time the position of the insertion portion 12 is detected. At that time, since the primary color pixel group connected to the imaging information display device and the determination unit 30 differs depending on the situation, it is necessary to provide a switching unit for each primary color pixel group.
  • the imaging member 24 at the distal end of the insertion portion 12 can be used as the detection portion, there is no need to attach a special device to the distal end of the insertion portion 12, and the distal end of the insertion portion 12 can be either inside or outside the observation object. Can be easily detected.

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Abstract

　観察対象物の内部を観察する観察装置を、光源（２６）と、その先端付近に光源からの光を射出する光源光射出部（２２）を有し、観察対象物の内部に挿入される挿入部（１２）と、挿入部の先端付近に設けられた、入光する可視光の光量を検出する撮像部材（２４）と、挿入部の先端位置に関する判断を行う判断部（３０）と、光源光射出部より、挿入部の先端位置検出のために特徴的な、可視光の中で少なくとも所定の波長領域の光を欠落させた欠落信号を発信するように、光源を制御する制御部（２８）と、から構成する。撮像部材は、欠落信号が発信されている期間内に検出動作を行って検出情報を出力し、判断部は、その検出情報に基づいて、挿入部の先端位置に関する判断を行う。

Description

外光を利用した挿入部先端位置検出が可能な観察装置
　本発明は、外光を利用した挿入部先端位置検出が可能な観察装置に関する。
　一般的に、内視鏡のような、観察対象物の内部や内壁を観察する観察装置においては、観察精度向上の目的等から、かなり明るい光源が用いられている。しかしながら、観察情報を得るために観察対象物の内部に挿入される部材が、観察対象物の外部にある場合において、明るい光量のままだと、観察者や観察対象の代表例である被験者等が眩しく感じたり、電力の無駄であったりする。光源の種類や出力量によっては、観察者や被験者等の視覚機能の損傷も考えられる。そのため、観察に用いる部材の観察対象物に対する位置によって、光源の光量を適正に制御することが望まれている。
　このような要望に対し、特許文献１は、挿入部の位置が生体内部にあるのか外部にあるのかを判断する技術を提案している。この技術は、観察に用いる部材である挿入部の先端に取り付けた色検出手段で観察色を検出し、その観察色を観察対象物である生体の内部における色信号と比較することで、挿入部位置を検出するものである。
特許第４３１６１１８号公報
　上記特許文献１では、挿入部先端で観察される画像の特に色情報を、挿入部位置検出の判断基準としている。しかしながら、挿入部が体外にある場合でも、体内に似た赤色の強い画像が取得される可能性がある。また、体内においても、色分布は一様ではなく、白や黄色い箇所なども観察される可能性がある。そのため、体内外を正確に検出することができず、安全性が確保されなかったり、観察に支障をきたしたりということが起こり得る。
　本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、どのような環境下でも、挿入部先端の観察対象物内外を確実に検出可能な観察装置を提供することを目的とする。
　本発明の一態様によれば、観察対象物の内部を観察する観察装置であって、
　光を発するための光源と、
　その先端付近に前記光源からの光を射出する光源光射出部を有し、前記観察対象物の内部に挿入されるための挿入部と、
　前記挿入部の前記先端付近に設けられた、入光する可視光の光量を検出するための検出部と、
　前記挿入部の先端位置に関する判断を行うための判断部と、
　前記光源光射出部より、前記挿入部の先端位置検出のために特徴的な、可視光の中で少なくとも所定の波長領域の光を欠落させた欠落信号を発信するように、前記光源を制御するための制御部と、
　を具備し、
　前記検出部は、前記欠落信号が発信されている期間内に検出動作を行って、検出結果を示す検出情報を出力し、
　前記判断部は、前記検出部が出力した前記検出情報に基づいて、前記挿入部の先端位置に関する判断を行う、
　観察装置が提供される。
　本発明によれば、どのような環境下でも、挿入部先端の観察対象物内外を確実に検出可能な観察装置を提供することができる。
図１は、本発明の第１実施例に係る観察装置の構成を示す模式図である。 図２は、挿入部の先端部分の拡大図である。 図３は、本体の構成と各部の接続関係とを示す模式図である。 図４は、挿入部先端が観察対象物内部にあるときの模式図である。 図５は、挿入部先端が観察対象物外部にあり、光源が消灯しているときの模式図である。 図６は、挿入部先端が観察対象物内部にあり、光源が消灯しているときの模式図である。 図７は、光量変動と対応する撮像部材動作の模式図である。 図８は、光量変動と対応する撮像部材動作の別の例を示す模式図である。 図９は、本発明の第２実施例に係る観察装置を構成する各部材の接続関係を模式的に示す図である。 図１０は、光源からの出力光に対する撮像部材動作の模式図である。
　以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。
　［第１実施例］
　図１に示すように、本発明の第１実施例に係る観察装置１０は、挿入部１２、操作部１４、接続ケーブル１６、本体１８、及び撮像情報表示部２０で構成されている。
　ここで、挿入部１２は、観察対象物の内部に挿入される部材であり、観察者による操作部１４の操作に応じて屈曲可能に構成されている。この操作部１４の先端の例えば前面には、図２に示すように、観察用の照明光を放射する光源光射出部２２と、観察対象物内部に関する視覚的情報を取得するための観察用撮像部である撮像部材２４と、が設置されている。この撮像部材２４としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ、もしくはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサなどが挙げられる。撮像部材２４で取得した視覚的情報は、挿入部１２、操作部１４及び接続ケーブル１６内を通して本体１８に送信され、該本体１８に接続された撮像情報表示部２０で表示される。
　本体１８には、図３に示すように、光源２６、制御部２８、判断部３０、及び切替部３２が構成されている。
　ここで、光源２６としては、ランプ、ＬＥＤ、レーザなどが代表例として挙げられる。この光源２６からの光源光は、光ファイバ等の光導光部材により接続ケーブル１６、操作部１４及び挿入部１２内を挿入部１２の先端まで導光され、光源光射出部２２から挿入部１２の前方へ、観察用の照明光として射出される。すなわち、光源２６は、撮像部材２４によって観察対象物の内部を観察するために、その観察対象物内部を照らす観察用光源となる。
　また、上記撮像部材２４は、上述した挿入部１２、操作部１４及び接続ケーブル１６内を通して、１つの入力を２つの出力先で切り替える切替部３２の入力端子に接続されている。切替部３２の一方の出力端子には上記撮像情報表示部２０が接続され、他方の出力端子には判断部３０が接続されている。これにより、撮像部材２４は、入光する可視光の光量を検出する検出部としても機能する、すなわち、観察用撮像部と検出部との機能を兼用可能となっている。
　判断部３０は、挿入部１２の先端位置に関する判断を行うものであり、その判断結果を制御部２８に入力するように、上記制御部２８に接続されている。制御部２８は、光源２６、撮像部材２４、判断部３０、及び切替部３２を、詳細は後述するように制御するために、それらと接続されている。
　以下、上記のような構成の観察装置の動作を説明する。　
　まず、全体のシステムとしては、図４に示すように、細長い挿入部１２の先端に設置されている光源光射出部２２から観察照明光ＬOとして白色光を射出する。そして、観察対象からの反射光ＬRを撮像する撮像部材２４により、挿入部１２の先端前方の様子を表わす撮像情報を取得する。この撮像情報が撮像情報表示部２０で表示されることにより、観察者が観察対象物内部３４を観察できる。
　作業手順としては、まず、観察者の操作により、撮像情報表示部２０や光源２６などが駆動され、次に、観察対象物内部３４に繋がる観察対象物の入口より挿入部１２が挿入される。その状態から、観察者が操作部１４を操作したり、挿入部１２自体を抜き差ししたりすることで、挿入部１２の先端の場所と方向を制御し、観察対象物内部３４の観察したい部位に挿入部１２の先端を移動し、観察を行う。また、観察終了時には、挿入部１２によって観察対象物内部３４を傷つけないように、光源２６を点灯させたまま、また撮像部材２４を駆動させたまま抜去を行う。そして、挿入部１４先端が観察対象物外部に取り出されたことを確認した後、観察者の操作により、光源２６を消灯し、撮像部材２４の駆動も終了させる。
　観察を行う室内は、一般に、観察作業等をスムーズに行うために室内照明が取り付けられている。そのため、図５に示すように、挿入部１２の先端が観察対象物の外部にある時、光源２６が消灯しているタイミングにおいても撮像部材２４は室内照明３６からの室内照明光ＬIを受光し、十分な光量が得られることとなる。一方、図６に示すように、挿入部１２の先端が観察対象物内部３４にあり、光源２６が消灯しているとき、撮像部材２４は、かなり微小光量となるが、光を受光することができる。すなわち、この場合には、観察対象物外部から内部に透過した室内照明３６からの室内照明光ＬIや、光源２６点灯時の光源光射出部２２から観察照明光ＬOによる観察対象物内部３４の蓄光などに限られるので、かなり微小光量となる。したがって、光源２６を点滅点灯させ、消灯しているタイミングでも撮像部材２４により撮像動作を行い、受光光量を判断することによって、挿入部１２の先端が観察対象物の内外どちらに位置するのかが正確に判断できる。
　そこで、本実施例では、観察者のシステム電源の投入操作に応じて光源２６を点灯させるとき、光源２６を点灯させ続けるのではなく、まず、点滅点灯させる。その時の光量や点滅タイミングは、制御部２８によって制御される。そして、該制御部２８は、判断部３０による判断結果に基づいて光量を制御する。この時の光量制御とは、対象物観察時適切な情報を得るための光量制御のことではない。この時の光量制御とは、挿入部１２の先端が観察対象物外部にあるときの観察者等の安全確保のため、及び眩しいことによる不快感を取り除くため、さらには、電力の無駄を省くための光量制御である。そのため、対象観察時の光量調節の制御系統とは別系統となっている。
　なお、本実施例では、観察者等の安全確保を目的とした光量制御の例について説明する。
　ここで、判断部３０による判断結果は、２種類ある。一つは、「挿入部１２の先端は観察対象物外部にある」という判断結果である。もう一つは、「挿入部１２の先端は観察対象物内部３４にある」という判断結果である。判断部３０によって「挿入部１２の先端は観察対象部外部にある」という判断結果が得られると、制御部２８は、それを受けて光量を人間の目に悪影響を及ぼさない安全光量とするように、光源２６を制御する。また、判断部３０により「挿入部１２の先端は観察対象物内部３４にある」という判断結果が得られると、制御部２８は、光量を観察に適した観察光量とするように、光源２６を制御する。ここで、安全光量は、観察光量よりもかなり光量が小さい。判断部３０は、挿入部１２の先端にある撮像部材２４による撮像情報によって、このような２種類の判断結果を創出する。次に、そのための具体的な動作を説明する。
　撮像部材２４は、マトリクス状に配置された複数の光量受光素子（画素）を有し、図７に示すように、光源２６が点灯されている期間と消灯されている期間でそれぞれ１回ずつ撮像動作を行う。なお、図７において、光源２６が点灯されている期間は、射出光量ＬＥがハイレベルの期間のことである。以下、点灯されている期間での撮像動作を「観察用撮像動作」、消灯されている期間での撮像動作を「位置検出用撮像動作」と称する。現在用いられている撮像部材２４には、入光してきた光量を受光し、受光した光量に対応した電気信号に変換する露光期間と、それらの情報を転送するデータ読込期間と、を要するものがある。ここでいう撮像動作とは、露光動作に限ることとする。すなわち、「観察用撮像動作」を行う期間は図７における「観察用露光期間ＰEO」であり、「位置検出用撮像動作」を行う期間は図７における「挿入部先端位置判断用露光期間ＰED」となる。それぞれの露光期間で取得した情報は、「観察用データ読込期間ＰRO」または「挿入部先端位置判断用データ読込期間ＰRD」において、本体１８に転送される。
　なお、本実施例は、光源光射出部２２から発信する、挿入部１２の先端位置検出のための特徴的な欠落信号として、全光消灯する例を示している。すなわち、欠落信号とは、光源２６からの光の強度、または可視光の中で少なくとも特定の波長領域の光を欠落させた信号であり、本実施例では、可視光全ての波長領域の光を欠落させた信号としている。
　制御部２８は、このような欠落信号を光源光射出部２２から発信するように光源２６を制御するとともに、該欠落信号を発信している期間に、検出部として機能する撮像部材２４に撮像動作を行わせる制御を行う。また、切替部３２を、判断部３０側に切り替えて、判断部３０による判断を行わせるように、それらを制御する。すなわち、「挿入部先端位置判断用露光期間ＰED」及び「挿入部先端位置判断用データ読込期間ＰRD」においては、切替部３２を判断部３０側に切り替える。これにより、検出部として機能する撮像部材２４からの、位置検出用撮像動作によって得られた検出情報が、位置検出用撮像情報として判断部３０に伝達される。なお、「観察用露光期間ＰEO」及び「観察用データ読込期間ＰRO」には、切替部３２を撮像情報表示部２０側に切り替える。これにより、撮像部材２４からの観察用撮像情報は、撮像情報表示部２０に伝達されて、観察画像として観察者に提示される。
　判断部３０は、位置検出用撮像情報に含まれる撮像情報群のうち最大光量を判断指標とし、該判断指標がある閾値光量以上であった時、「挿入部１２の先端は観察対象物外部にある」という判断結果を創出する。反対に、その判断指標が閾値光量未満であった時、「挿入部１２の先端は観察対象物内部３４にある」という判断結果を創出する。
　このとき、判断部３０によって誤った判断結果を創出すると、観察が正常に行われなかったり、観察者などの目の安全が損なわれたりする可能性があるので、防止すべきである。誤判断を誘発する状況として、第一に、挿入部１２の先端は観察対象物外部にあるものの、挿入部１２の先端前方に低反射率の物体がある状況が考えられる。このことを鑑みると、撮像部材２４は、広い角度範囲について撮像できる撮像素子や光学系を有することが望ましい。なぜならば、このような状況において判断部３０が誤って観察対象物内部３４と判断しないためには、挿入部１２の先端前方の広い角度範囲を撮像し、周囲からの光を少しでも受光することで、より正確に挿入部１２の先端位置を判断できるようにしなければならないからである。
　またその時、判断部３０は、位置検出用撮像情報群の中の最大光量を判断指標としてピックアップし、この数値に対してある閾値光量を設けて、判断結果を創出するようにしている。なぜならば、撮像部材２４により挿入部１２の先端前方がほぼ全面低光量を検出しても、ある一方向から室内照明光に匹敵する光量が受光された時は、挿入部１２の先端位置は観察対象物外部にあると考えたためである。
　判断部３０による誤判断を誘発する状況として、第二に、観察者等が挿入部１２の先端を手で覆う状況が考えられる。しかしこの場合も、撮像部材２４によって観察者の指の隙間などから少しでも室内照明光に匹敵する光量が受光されれば、観察対象物外部と判断することができる。また、隙間無く覆った場合は、たとえ観察対象物内部３４と誤判断し観察光量の光が射出されても、完全に光源光射出部２２が覆われていることから、人間の目に対する安全が確保される。
　なお、本実施例では、本体１８内に光源２６を設置したが、これに限定するものではない。ＬＥＤなどの小型光源２６を挿入部１２の先端内に設置しても良い。
　また、本実施例では、光源２６を点滅点灯させ、観察用撮像動作と位置検出用撮像動作を周期的に繰り返す例を示したが、これに限らない。光源２６を点灯させ観察用撮像動作を行い、挿入部１２の先端位置検出が必要な場合に限り光源２６を消灯させ、位置検出用撮像動作を行っても正確に判断は行われる。また、図８に示すように、観察用撮像動作を複数回行うごとに１度、位置検出用撮像動作を行っても、正確に判断は行われる。
　また、本実施例では、判断部３０による判断指標を、検出情報の中の最大光量としたが、これに限らない。一つの画素の数値つまり光量からだけでは撮像部材２４による誤検出が考えられるため、最大光量から降順に複数個目の検出情報から判断するようにしても良い。
　また、本実施例では、挿入部１２の先端に撮像部材２４を設置する例を示したが、これに限らない。すなわち、挿入部１２の先端にはレンズやファイバ先端等を配置し、受光された光学的情報をファイバやリレーレンズ等で導光し、挿入部１２の他端の操作部１４内に取り付けられたＣＣＤイメージセンサ等で撮像情報を取得しても良い。さらには、操作部１４内及び接続ケーブル１６内もファイバ等で導光して、本体１８内に取り付けられたＣＣＤイメージセンサ等で撮像情報を取得することも可能である。
　また、本実施例では、検出部を観察用撮像部も兼ねた１つとして示したが、これに限らない。検出部を、挿入部１２の先端付近に挿入方向に沿って複数設け、挿入部１２の先端位置検出の正確性を上げても良い。このとき、複数取り付けられた検出部から得られる判断指標群の最大値、もしくは先端から連続した複数の検出部からの判断指標群の最大値が閾値光量未満になった時、挿入部１２の先端は観察対象物内部３４であると判断する方がより望ましい。
　また、本実施例では、判断部３０による判断指標を１回の検出情報から得られるものとしたが、これに限らない。１回の検出情報からだけでは、撮像部材２４による誤検出が考えられるため、時間的に連続した複数回の検出情報から判断することが望ましい。
　また、本実施例では、撮像部材２４が光量のみを検出し観察対象の色情報を検出できない例を示したが、これに限らない。撮像部材２４が３原色画素群、すなわち赤色波長成分光量を検出する赤色画素群、緑色波長成分光量を検出する緑色画素群、及び青色波長成分光量を検出する青色画素群を有する形式のカラー観察装置においても、本実施例を応用することができる。すなわち、３原色画素群各々が検出した位置検出用撮像情報群それぞれに対し閾値光量を設け判断基準とするか、もしくは、３原色画素群のうち１原色が検出した位置検出用撮像情報に対し閾値光量を設け判断基準とすることで、挿入部１２の先端の位置を検出することが可能となる。
　また、本実施例では、光源２６から一種類の光を点滅させた例を示したが、これに限らない。赤色光、緑色光、青色光を時間分割し順次切り替えて射出する光源２６と、可視光光量を受光できる撮像部材２４とを組み合わせた形式のカラー観察装置においても、本実施例を応用することができる。すなわち、光源２６の点灯を、赤、緑、青、赤、緑、青、…と繰り返す時、例えば毎回青色点灯直後に全色消灯する期間を設け、その時の撮像情報から挿入部１２の先端の位置を検出することが可能となる。
　また、観察者などにとって観察の望まれる場所が、観察対象物の内外部の境界付近の内部に存在する場合、内外境界付近に室内照明３６からの光等の外光を遮光する外光遮光部材があることが望ましい。外光遮光部材は、可視光を遮光（吸収や反射、または散乱）する特性を有する材料で作製され、かつ観察対象物内外境界付近の入口径と略同じ大きさの外径を有し、またその中に貫通孔を有し、その孔径は挿入部１２の径と略同じか若干大きいとする。このような構造及び材料の外光遮光部材を使用することで、境界付近の観察対象物内部３４に外光が入り込まなくなり、境界付近でも正確に観察できるようになる。例えば、人の口からその人の内臓等を観察する「内視鏡」の場合、操作性向上等のためによくマウスピースと呼ばれる人の口のサイズにあった部材が使用されるが、上記外光遮光部材の機能をこのマウスピースに付加しても良い。
　以上説明したように、本実施例では、光源２６が消灯している期間に挿入部１２の位置検出のための検出動作を行っているため、挿入部１２の先端が室内照明光下である観察対象物外部にあるのか、一般照明光の届かない観察対象物内部３４にあるのかを判断することができる。すなわち、どのような環境下でも、挿入部１２の先端の観察対象物内外を確実に検出可能となる。
　また、挿入部１２の位置検出のための検出を、本来の目的で用いられる観察用撮像部である撮像部材２４を用いて行っているため、部材の増加が少なく、低コスト、容積増加が少ない。
　また、光源２６は、検出部による誤検出を防止するためのタイミングで消灯しているため、正確に挿入部１２の先端位置判断ができる。具体的には、検出部が検出動作を行っている期間に光源２６は消灯していることから、検出部は検出動作を正確に行うことができる。
　また、本実施例では、光源２６が発信可能な可視光を全て消灯しているため、可視光を検出できるあらゆる種類の撮像部材を有する観察装置で適用できるメリットがある。
　また、本実施例では、検出部に観察用撮像部である撮像部材２４を用いており、複数の画素で検出可能となっている。また、その複数の撮像情報群のうち最大光量を判断指標としているため、ある角度範囲を持った複数の情報を元に正確に挿入部１２の先端位置を検出できる。
　また、本実施例では、判断基準も一つの閾値光量としていることから、判断部３０を単純な構造とすることができ、低コスト化できる。
　また、本実施例では、周期的に挿入部１２の先端位置判断を行っているため、継続的に安全性と観察精度が保たれる。
　また、本実施例では、時間的に連続した複数の検出情報から判断しているため、誤判断が防止され、正確に挿入部１２の先端位置判断を行うことができる。
　また、本実施例では、観察対象物内外の境界付近に外光遮光部材を設置しているため、観察対象物入口付近が室内照明等の外光により明るく照らされることがなく、入口付近の観察対象物内部３４も正確に観察を行うことができる。
　［第２実施例］
　次に、本発明の第２実施例の観察装置１０を説明する。ここでは、上記第１実施例と異なる点についてのみ説明し、共通の部分についてはその説明を省略する。本第２実施例に係る観察装置１０の構成に関しては、第１実施例に係るそれとは以下の点が異なっている。
　すなわち、図９に示すように、撮像部材２４に３原色画素群を有し、各々は、入光される赤色波長成分の光量を検出する赤色画素群３８Ｒ、緑色波長成分の光量を検出する緑色画素群３８Ｇ、及び青色波長成分の光量を検出する青色画素群３８Ｂである。そして、このような撮像部材２４は、色画素群毎に接続が異なる。本実施例では、緑色画素群３８Ｇ及び青色画素群３８Ｂは、撮像情報表示部２０に接続されており、赤色画素群３８Ｒは切替部３２に接続されている。該切替部３２の一方の出力端子には、上記撮像情報表示部２０が接続され、他方の出力端子には判断部３０が接続されている。
　また、光源２６は、上記３原色のうちの一つの色、ここでは赤色成分を欠落した欠落信号を発信可能に構成されている。制御部２８は、図１０に示すように、観察用照明光として、赤色成分Ｒ、緑色成分Ｇ及び青色成分Ｂを含む白色光を、位置検出用の欠落信号として、白色光のうち赤色成分Ｒを欠落させた青緑光を、交互に点灯するように光源２６を制御するものとなっている。また、制御部２８は、欠落信号を発信している期間に、検出部として機能する赤色画素群３８Ｒに撮像動作を行わせる制御を行う。また、切替部３２を、判断部３０側に切り替えて、判断部３０による判断を行わせるように制御する。
　動作としては、第１実施例と以下の点が異なっている。すなわち、観察用照明光が点灯している期間（観察用露光期間ＰEO）内においては、撮像部材２４の３原色画素群は全て、観察用撮像部として動作する。これに対して、欠落信号が発信している期間（検出兼観察用露光期間ＰEOD）内には、撮像部材２４の緑色画素群３８Ｇ及び青色画素群３８Ｂは、観察用撮像部として引き続き動作し、赤色画素群３８Ｒに関しては、挿入部１２の先端位置検出部として動作する。
　したがって、本実施例において赤色画素群３８Ｒは観察兼位置検出用画素群であり、緑色画素群３８Ｇ及び青色画素群３８Ｂは観察用画素群である。よって、図９では撮像部材２４が撮像情報表示部２０と判断部３０に接続された構成となっている。具体的には、撮像部材２４の緑色画素群３８Ｇ及び青色画素群３８Ｂは、撮像情報表示部２０にのみ接続されている一方、赤色画素群３８Ｒは、撮像情報表示部２０及び判断部３０に切替部３２を介して選択的に接続されている。
　判断部３０は、伝達された検出用赤色情報群のうち最大光量がある閾値光量以上であった時、「挿入部１２の先端は観察対象物外部にある」と判断し、逆に、最大光量がある閾値光量未満であった時、「挿入部１２の先端は観察対象物内部３４にある」と判断する。
　次に、観察中に想定される状況を示す。　
　観察を行う室内は多くの場合、室内照明３６が取り付けられている。そのため、挿入部１２の先端が観察対象物外にある時は、たとえ光源２６からの光に赤色波長が含まれていなくても、撮像部材２４の有する赤色画素群３８Ｒは、照明光の一部を受光し、十分な光量の情報群を判断部３０に伝達することができる。
　一方、挿入部１２の先端が観察対象物内部３４にあるとき、撮像部材２４の有する赤色画素群３８Ｒが受光する光は、観察対象物外面を通過した照明光の一部の赤色波長や光源光の青緑色光による観察対象物内面の蛍光の赤色成分など、かなり微小光量となる。
　この両者の状況の違いに対し、赤色画素群３８Ｒが受光した赤色情報群のうち最大光量に対する閾値光量を設けることとした。また、上記第１実施例と異なり、挿入部１２の位置検出時、赤色波長のみを用いるため、その他の波長光及び原色画素群３８Ｇ，３８Ｂは引き続き観察用動作を行うことができる。
　なお、本実施例では、挿入部１２の先端位置検出時に用いる色を赤色波長としたが、これに限定されるものではない。観察画像をカラー化する原色であれば、どの色でも良く、また、複数の原色を同時に判断指標に用いても良い。また、挿入部１２の位置検出時に用いる色を毎回同じ色とする必要もない。その時は、撮像情報表示装置と判断部３０に接続する原色画素群は、状況に応じて異なるので、原色画素群毎に切替部を設けることが必要となる。
　また、本実施例では、挿入部１２の先端の撮像部材２４を検出部として利用できるため、特別な装置を挿入部１２の先端に取り付ける必要なく、挿入部１２の先端が観察対象物内外の何れに有るのかを容易に検出することができる。
　また、挿入部１２の先端位置検出動作時でも対象の色以外の画像情報は絶えず受光しているため、画像欠損が少ない。
　以上、実施例に基づいて本発明を説明したが、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。

Claims (9)

  1. 　観察対象物の内部を観察する観察装置において、
    　光を発するための光源（２６）と、
    　その先端付近に前記光源からの光を射出する光源光射出部（２２）を有し、前記観察対象物の内部に挿入されるための挿入部（１２）と、
    　前記挿入部の前記先端付近に設けられた、入光する可視光の光量を検出するための検出部（２４）と、
    　前記挿入部の先端位置に関する判断を行うための判断部（３０）と、
    　前記光源光射出部より、前記挿入部の先端位置検出のために特徴的な、可視光の中で少なくとも所定の波長領域の光を欠落させた欠落信号を発信するように、前記光源を制御するための制御部（２８）と、
    　を具備し、
    　前記検出部は、前記欠落信号が発信されている期間内に検出動作を行って、検出結果を示す検出情報を出力し、
    　前記判断部は、前記検出部が出力した前記検出情報に基づいて、前記挿入部の先端位置に関する判断を行う、
    　ことを特徴とする観察装置。
  2. 　前記観察対象物内部に関する視覚的情報を取得するための観察用撮像部（２４）をさらに具備し、
    　前記光源は、前記観察対象物の内部を観察するために観察対象物内部を照らす観察用光源であり、
    　前記検出部は、前記観察用撮像部が兼用されることを特徴とする請求項１に記載の観察装置。
  3. 　前記制御部は、前記検出部を兼ねた前記観察用撮像部が観察用撮像動作を行っている期間外に、前記欠落信号を発信するように前記光源を制御することを特徴とする請求項２に記載の観察装置。
  4. 　前記検出部を兼ねた前記観察用撮像部は、前記欠落信号において欠落させた波長領域の光の少なくとも一部の光量を検出する機能を有することを特徴とする請求項３に記載の観察装置。
  5. 　前記欠落信号は、可視光全ての波長領域の光を欠落させた消灯であることを特徴とする請求項４に記載の観察装置。
  6. 　前記検出部を兼ねた前記観察用撮像部は、それぞれ前記欠落信号において欠落させた波長領域の光の少なくとも一部の光量を検出し、その検出した光量を示す光量情報を前記検出情報として出力する複数の画素を有し、
    　前記判断部は、前記複数の画素が出力した複数の光量情報のうち、最高光量情報か、もしくは最大光量から降順に複数番目の光量情報を、判断指標とすることを特徴とする請求項４または５に記載の観察装置。
  7. 　前記判断部は、
    　　前記判断指標が、閾値光量以上であったときには、前記挿入部の先端は観察対象物外部にあると判断し、
    　　前記判断指標が、前記閾値光量未満であったときには、前記挿入部の先端は前記観察対象物内部にあると判断する、
    　ことを特徴とする請求項６に記載の観察装置。
  8. 　前記判断部は、前記判断指標が時間的に複数回連続して前記閾値光量未満であったとき、前記挿入部先端は前記観察対象物内部にあると判断することを特徴とする請求項７に記載の観察装置。
  9. 　前記観察対象物の内部と外部の境界付近に配された、外光を遮断するための外光遮光部材をさらに具備し、
    　前記外光遮光部材は、前記挿入部の先端は前記観察対象物内部に通し、かつ、外光は前記観察対象物内部と外部の境界付近から前記観察対象物内部に入らないように前記境界付近を光学的に遮光することを特徴とする請求項４または５に記載の観察装置。
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