JP2009028462A - Electronic endoscope device - Google Patents
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Abstract
【課題】電子内視鏡による視野範囲を広げることで内視鏡を使いやすくする。特に挿入部の後方視野を観察可能にする。
【解決手段】
1個の固体撮像素子の撮像面を2つの撮像領域に分割し、2分割した撮像領域に、挿入部の挿入軸に対して前方視野方向を持った対物レンズ系と、後方視野方向持った対物レンズ系を配置して2方向の視野の映像を同時にまたは別々に撮像、表示することで前方、後方の広範囲の観察視野を持たせた電子内視鏡装置を特徴とする。
【選択図】 図4An endoscope is made easier to use by widening the field of view of the electronic endoscope. In particular, the rear visual field of the insertion portion can be observed.
[Solution]
An imaging surface of one solid-state imaging device is divided into two imaging regions, and an objective lens system having a front visual field direction with respect to the insertion axis of the insertion portion and an objective having a rear visual field direction are divided into two imaging regions. It is characterized by an electronic endoscope apparatus having a wide range of observation fields in the front and rear by arranging and arranging a lens system to capture and display images in two directions.
[Selection] Figure 4
Description
本発明は、1個の固体撮像素子の撮像面を2つの撮像領域に分割し、2分割した撮像領域に、挿入部の挿入方向に対して前方視野を持った対物レンズ系と、後方視野持った対物レンズ系を配置して、 前方視野と後方視野の2方向の画像を映像信号として読出し、同時にまたは別々に映像として映像表示装置に表示することで前方、後方の広範囲の観察視野を持たせた電子内視鏡装置に関する。 The present invention divides an imaging surface of one solid-state imaging device into two imaging regions, and an objective lens system having a front field of view with respect to the insertion direction of the insertion portion and a rear field of view in the two divided imaging regions The objective lens system is arranged so that images in two directions, the front field of view and the back field of view, are read out as video signals, and simultaneously or separately displayed on the video display device as a video, thereby providing a wide range of front and rear observation fields. The present invention relates to an electronic endoscope apparatus.
被検体としての機器内部や体腔内を観察する目的の電子内視鏡装置は、披検体内部に挿入する挿入部と、挿入部の他端に設けられた操作部(把持部と呼ぶこともある)から構成されており、挿入部先端にはCMOSセンサーやCCDセンサーで代表される固体撮像素子と対物レンズ系を含んだ撮像ユニットが組み込まれ、撮像ユニットからの映像信号は信号処理回路で所定の信号処理が行われ、外部に設けられた映像表示装置で映像を表示するのが一般的である。 An electronic endoscope apparatus for observing the inside of a device as a subject or inside a body cavity is sometimes referred to as an insertion portion that is inserted into the specimen and an operation portion (a gripping portion) provided at the other end of the insertion portion. An imaging unit including a solid-state imaging device typified by a CMOS sensor or a CCD sensor and an objective lens system is incorporated at the distal end of the insertion portion, and a video signal from the imaging unit is predetermined by a signal processing circuit. In general, signal processing is performed, and an image is displayed on an image display device provided outside.
図1に電子内視鏡装置の基本的な構成を示す。図中1は電子内視鏡(本体)、2は信号処理回路を持ったカメラコントロールユニット(以下CCUと記す)、3は照明用の光源装置、4は映像表示手段としてのモニターを示している。なを本明細書では、対物レンズ系によって形成される光学像は画像として表記し、映像信号から形成される映像と区別して使用する。 FIG. 1 shows a basic configuration of an electronic endoscope apparatus. In the figure, 1 is an electronic endoscope (main body), 2 is a camera control unit (hereinafter referred to as CCU) having a signal processing circuit, 3 is a light source device for illumination, and 4 is a monitor as video display means. . In this specification, an optical image formed by the objective lens system is represented as an image, and is used separately from an image formed from a video signal.
上記内視鏡は披検体内部に挿入する挿入部6と内視鏡を手で保持、操作する操作部5から構成されており、その先端部には対物レンズ系7とCCDセンサーやCMOSセンサー等で代表される固体撮像素子8が撮像ユニットとして組み込まれており、先端部の端面には対物レンズの視野方向を照明するライトガイド9が照明手段として組み込まれている。固体撮像素子8からの映像信号はケーブル10によってCCU2に連接されており、ライトガイド9の他端面は光源装置3に連接されている。なお本発明と直接関係を持たない操作部の機構等は表記を省略して示してある。
The endoscope is composed of an
従来は前記撮像ユニットからの映像信号を処理するCCUは、その大部分は内視鏡外部に設けられており操作部内にはプリアンプ回路等の一部が組み込まれた構成が一般的であったが、近年信号処理回路デバイスの小型化が進み、信号処理回路を操作部内、または先端の撮像ユニット内に組み込まれるものも実用化されている。また小型の高効率の白色ダイオードが実用化されるに伴って、内視鏡の先端部には白色ダイオードをライトガイドに代わって配置することが可能になって来た。この場合、光源部は不要となり白色発光ダイオードの電源はCCUから供給することが可能となる。 Conventionally, most CCUs that process video signals from the image pickup unit are provided outside the endoscope, and a configuration in which a part of a preamplifier circuit or the like is incorporated in the operation unit is generally used. In recent years, signal processing circuit devices have been miniaturized, and those in which a signal processing circuit is incorporated in an operation unit or an imaging unit at the tip have been put into practical use. As small high-efficiency white diodes are put into practical use, it has become possible to place white diodes at the distal end of endoscopes instead of light guides. In this case, the light source unit is unnecessary, and the power source of the white light emitting diode can be supplied from the CCU.
このように、固体撮像素子と対物レンズ系を含んだ撮像ユニットを挿入部の先端に組み込んだ電子内視鏡は種類も多く、産業用機器の内部や、体腔内を観察する目的で産業、医療の分野で広く用いられているが、これまでの電子内視鏡は1個の固体撮像素子と1個の対物レンズ系からなる撮像ユニットが先端部に組み込まれており、直視または側視の1方向の視野を持ったものが多い。 In this way, there are many types of electronic endoscopes that incorporate an imaging unit including a solid-state imaging device and an objective lens system at the distal end of the insertion section. For the purpose of observing the inside of an industrial device and the inside of a body cavity, However, in the conventional electronic endoscope, an imaging unit including one solid-state imaging device and one objective lens system is incorporated in the distal end portion. Many have a visual field of direction.
しかし、直視、側視方向の個別の視野を持った電子内視鏡では観察の範囲が限定されるので、同時に複数の視野を持った電子内視鏡が使用するユーザーから要望されている。 However, since the range of observation is limited in an electronic endoscope having separate visual fields in the direct viewing and side viewing directions, there is a demand from users who use an electronic endoscope having a plurality of visual fields simultaneously.
このような要望に対して、複数の異なる視野方向を持つ電子内視鏡として、実公平4−40183号公報では1個の固体撮像素子に直視、側視方向の視野を持つ対物レンズ系を複数個配置した提案がなされている。 In response to such a demand, as an electronic endoscope having a plurality of different viewing directions, Japanese Utility Model Publication No. 4-40183 discloses a plurality of objective lens systems having a field of view in a direct view and a side view direction in one solid-state imaging device. Proposals are made individually.
また、特開平9−313435号公報でも直視、側視方向が同時に連続した映像として観察可能な電子内視鏡装置が提案されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-313435 also proposes an electronic endoscope apparatus that can be observed as an image in which direct viewing and side viewing directions are simultaneously continuous.
電子内視鏡は挿入部が軟性部材で構成され、挿入部の先端は操作部から湾曲操作可能な湾曲部を持った構造を持っているのが一般的であるが、挿入部を硬性構造とした硬性内視鏡も、その機械的な構造が簡単であり価格もやすいため広い分野で使われている。いずれの場合も電子内視鏡の挿入方向に対する視野方向が前方、または側方に限定されるため、披検体の観察部位の形状によっては視野内に捕捉出来ない部分が生じる。 In an electronic endoscope, the insertion part is generally composed of a soft member, and the distal end of the insertion part generally has a structure having a bending part that can be bent from the operation part. These rigid endoscopes are also used in a wide range of fields because of their simple mechanical structure and easy price. In either case, since the visual field direction with respect to the insertion direction of the electronic endoscope is limited to the front or side, a portion that cannot be captured in the visual field occurs depending on the shape of the observation site of the specimen.
図2(a)で前述の視野が限定される様子を説明する。図に示すように挿入部6の挿入方向11に対して前方直視の視野12と側視の視野13を持った電子内視鏡の場合でも、入り口14より観察対象物内部15のほうが広い空間を持つ披検体に対してはハッチングをした入り口周辺部16を観察することは出来ない。
A state in which the above-described visual field is limited will be described with reference to FIG. As shown in the figure, even in the case of an electronic endoscope having a front-view
図2(b)に示すように、電子内視鏡の先端部に挿入部6の挿入方向11に対して、前方直視の視野12と後方の視野17を持つように撮像ユニットの対物レンズ系を配置した電子内視鏡の場合では、入り口14より観察対象物内部15のほうが広い空間を持つ披検体に対してもハッチングをした入り口周辺部16が十分観察可能となる。
As shown in FIG. 2B, the objective lens system of the imaging unit is arranged so that the front end portion of the electronic endoscope has a front-view
図2に示すような電子内視鏡を挿入する入口より、観察対物部内部のほうが広い空間を持つ観察対象物は機器の場合も多く、このような接合部は応力がかかりやすく損傷も出やすいので観察対象として重要である。また人体の場合でも肛門近傍から直腸にかけては痔の疾患も多く、後方の視野が得られる電子内視鏡はその利用効果が大きい。
電子内視鏡の視野範囲を広げる試みとしては、対物レンズ系として視野角を120度程度の視野角を有する広角対物レンズ系を用いたり、挿入部の挿入軸に対して前方の直視視野と側方の側視視野が得られるように対物レンズ系を配置することも提案されており、広い範囲をカバーすることが可能である。しかしいずれの場合も挿入部の挿入方向に対して後方を観察することは出来なかった。本発明は上述した点に着目してなされたもので、電子内視鏡の挿入部の挿入方向に対して前方視野と後方視野を持つ操作性のよい電子内視鏡装置を提示することを目的としている。 As an attempt to expand the field of view of an electronic endoscope, a wide-angle objective lens system having a viewing angle of about 120 degrees as the objective lens system, or a front-view visual field on the side of the insertion axis of the insertion unit It has also been proposed to dispose the objective lens system so as to obtain a side view field in one direction, and it is possible to cover a wide range. However, in either case, it was not possible to observe the back with respect to the insertion direction of the insertion portion. The present invention has been made paying attention to the above-described points, and an object thereof is to provide an electronic endoscope apparatus with good operability having a front visual field and a rear visual field with respect to the insertion direction of the insertion portion of the electronic endoscope. It is said.
さらに、1個の固体撮像素子上に挿入部の挿入方向に対して前方の視野を持つ対物レンズ系と後方の視野を持つ対物レンズ系を配置することで、信号処理回路も1系統ですむのでコストを抑えることが可能となり、広い範囲で利用出来る電子内視鏡を提供しようとするものである。 Furthermore, by arranging an objective lens system having a front field of view and an objective lens system having a rear field of view with respect to the insertion direction of the insertion portion on one solid-state imaging device, only one signal processing circuit is required. An object of the present invention is to provide an electronic endoscope that can be reduced in cost and can be used in a wide range.
上記目的を達成するために、請求項1にかかわる発明は、挿入部の先端に対物レンズ系と固体撮像素子を含む撮像ユニットを配置した電子内視鏡装置おいて、固体撮像素子の撮像面が挿入部の挿入方向に対して平行になるように1個の固体撮像素子を配置し、前記固体撮像素子の撮像面を2分割し第1の撮像領域と、第2の撮像領域を形成し、第1の撮像領域には光軸を変換する光学部材を介して内視鏡の挿入部の挿入方向に対して前方視野を有する第1の対物レンズ系を装着し、第2の撮像領域には光軸を変換する光学部材を介して内視鏡の挿入部の挿入方向に対して後方視野を有する第2の対物レンズ系を装着した構造を持った電子内視鏡装置を特徴としている。 In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is an electronic endoscope apparatus in which an imaging unit including an objective lens system and a solid-state imaging device is arranged at the distal end of an insertion portion. One solid-state imaging device is arranged so as to be parallel to the insertion direction of the insertion portion, the imaging surface of the solid-state imaging device is divided into two to form a first imaging region and a second imaging region, A first objective lens system having a front field of view with respect to the insertion direction of the insertion portion of the endoscope is attached to the first imaging region via an optical member that converts the optical axis, and the second imaging region is provided to the second imaging region. An electronic endoscope apparatus having a structure in which a second objective lens system having a rear field of view with respect to the insertion direction of the insertion portion of the endoscope is provided via an optical member that converts an optical axis is characterized.
さらに詳しく説明すると、従来の内視鏡装置は対物レンズ系と固体撮像素子の撮像面が直角の位置関係を持つ撮像ユニットが多いが、対物レンズの視野方向を内視鏡挿入部の挿入方向に配置すると後方視野を持つには、もう一つの撮像ユニットを配置し信号処理回路も2式必要であった。本発明のように固体撮像素子の撮像面を内視鏡挿入部の挿入軸方向に対して平行になるように固体撮像素子を配置し、プリズム等の光軸を変換する光学部材を介して対物レンズ系の光軸を直角に曲げ固体撮像素子の撮像面に配置することで、1個の固体撮像素子の撮像面に前方視野と後方視野を有する対物レンズ系が装着可能になり、信号処理回路も1式ですむという効果がある。 More specifically, many conventional endoscope apparatuses have an imaging unit in which the objective lens system and the imaging surface of the solid-state imaging device have a right-angle positional relationship, but the visual field direction of the objective lens is set to the insertion direction of the endoscope insertion portion. In order to have a rear field of view, another image pickup unit is arranged and two signal processing circuits are required. As in the present invention, the solid-state imaging device is arranged so that the imaging surface of the solid-state imaging device is parallel to the insertion axis direction of the endoscope insertion portion, and an object is obtained via an optical member that converts the optical axis such as a prism. An objective lens system having a front visual field and a rear visual field can be mounted on the imaging surface of one solid-state image sensor by bending the optical axis of the lens system at a right angle on the imaging surface of the solid-state image sensor, and a signal processing circuit. Has the effect of using only one set.
請求項2にかかわる発明は、固体撮像素子の第1の撮像領域と第2の撮像領域に結像された画像を映像信号として同時に読出し、信号処理を施した後メモリー上に書き込み、メモリーからの読出し方法を制御することで、表示装置の画面上に第1の撮像領域に結像された画像と、第2の撮像領域に結像された画像を同時にまたは個別に映像として選択表示することを特徴とした請求項1記載の電子内視鏡装置を提供することにある。 According to a second aspect of the present invention, an image formed on the first imaging area and the second imaging area of the solid-state imaging device is simultaneously read out as a video signal, subjected to signal processing, and written on the memory. By controlling the readout method, the image formed in the first imaging area and the image formed in the second imaging area on the screen of the display device can be selected and displayed simultaneously or individually as images. An electronic endoscope apparatus according to claim 1 is provided.
さらに詳しく説明すると、まず固体撮像素子からの映像信号をCPUで信号処理し、CPU内に設けられたメモリー上に書き込み、メモリーからの映像信号の読出し方法を制御することで、モニター画面上に前方視野映像(例えば第1の撮像領域に撮像された映像)と後方視野映像(例えば第2の撮像領域に撮像された映像)を並べて表示したり、前方視野映像か後方視野映像のいずれかをモニター上に表示可能としている。 More specifically, the video signal from the solid-state image sensor is first processed by the CPU, written on the memory provided in the CPU, and the method of reading the video signal from the memory is controlled, so that View field-of-view video (for example, video captured in the first imaging area) and rear-view video (for example, video captured in the second imaging area) side-by-side, or monitor either the front-view video or the rear-view video It can be displayed above.
請求項3にかかわる発明は、固体撮像素子の第1の撮像領域に第1の対物レンズ系が結像する画像の必要範囲部分と、第2の撮像領域に第2の対物レンズ系が結像する画像の必要範囲部分を別々に映像信号として読み出す固体撮像素子の読出し領域制御手段を有し、第1の撮像領域の画像と第2の撮像領域内の画像を別々に映像表示装置に表示することを特徴とした請求項1記載の内視鏡装置を提供することにある。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a necessary range portion of an image formed by the first objective lens system in the first imaging region of the solid-state imaging device, and a second objective lens system formed in the second imaging region. A reading area control unit for a solid-state imaging device that separately reads a necessary range portion of an image to be read as a video signal, and separately displays an image in the first imaging area and an image in the second imaging area on the video display device. It is an object of the present invention to provide an endoscope apparatus according to claim 1.
さらに詳しく説明すると、1個の固体撮像素子上に形成された第1の撮像領域と第2の撮像領域に前方視野映像と後方視野映像を撮像する場合でもいろいろな撮像状態が考えられる。詳細な説明は後述の実施例で行うが、固体撮像素子上の第1の撮像領域と第2の撮像領域の一部に対物レンズ系が結像する画像の必要範囲部分を限定し、撮像された画像の必要範囲部分を別々に映像信号として読み出すことで、各撮像領域の映像信号の信号量を制限することが出来、映像信号の伝送が容易になる。 More specifically, various imaging states are conceivable even when a front visual field image and a rear visual field image are captured in a first imaging region and a second imaging region formed on one solid-state imaging device. Although detailed description will be given in the embodiments described later, the necessary range portion of the image formed by the objective lens system is limited to a part of the first imaging area and the second imaging area on the solid-state imaging device. By separately reading out the necessary range portion of the image as a video signal, the signal amount of the video signal in each imaging region can be limited, and the transmission of the video signal is facilitated.
請求項4にかかわる発明は、固体撮像素子から読み出された映像信号を所定の信号処理を施した後、USB2規格のデジタルインターフェースを介してパソコンに伝送し映像を表示すると共に、照明用白色発光ダイオードの電源をパソコンのUSB2端子より供給することを特徴とした請求項3記載の内視鏡装置を提供することにある。
According to a fourth aspect of the present invention, the video signal read from the solid-state imaging device is subjected to predetermined signal processing, and then transmitted to a personal computer via a USB2 standard digital interface to display the video, and white light emission for illumination 4. The endoscope apparatus according to
さらに第詳しく説明すると、130万画素相当の固体撮像素子を用いた場合でも、VGA(640×480ドット)相当の画素数の映像を切り出し映像信号として読み出すことで、通常の技術範囲で30フレーム/秒の映像信号が得られるのでコストを抑えることも可能になる。またVGAで30フレーム/秒の映像信号であればUSB2と呼ばれる規格のデジタルインターフェースも利用可能となり、電子内視鏡の映像を直接PC(パソコン)に読み込むことが可能になり、安価な内視鏡システムも構築可能となる。 More specifically, even when a solid-state imaging device equivalent to 1.3 million pixels is used, an image having a number of pixels equivalent to VGA (640 × 480 dots) is read out as a cutout video signal. Since a second video signal can be obtained, the cost can be reduced. In addition, if the video signal is 30 frames / second with VGA, a standard digital interface called USB2 can be used, and the video of the electronic endoscope can be directly read into a PC (personal computer). A system can also be constructed.
本発明による電子内視鏡装置では、挿入部の先端に組み込まれる撮像ユニットを挿入部の挿入軸方向に対して前方視野を有する対物レンズ光学系と、後方視野を有する対物レンズ光学系を1個の固体撮像素子上に配置することで映像信号の信号処理回路を簡略化することができ、コストがかからない広範囲の視野を有する電子内視鏡装置を具現化出来るのでその利用価値は非常に大きい。 In the electronic endoscope apparatus according to the present invention, the imaging unit incorporated at the distal end of the insertion portion has one objective lens optical system having a front field of view and one objective lens optical system having a rear field of view with respect to the insertion axis direction of the insertion portion. The signal processing circuit for video signals can be simplified by disposing it on the solid-state imaging device, and an electronic endoscope apparatus having a wide field of view that does not cost can be realized.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお実施例の説明で使用する図面は本発明を容易に把握、理解出来るよう本発明と直接関係ない機構等の具体的な詳細は省略して示している。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings used in the description of the embodiments, specific details such as mechanisms not directly related to the present invention are omitted so that the present invention can be easily understood and understood.
図3は本発明の実施の1形態を示す内視鏡装置の概略構成図である。図1の場合と同じように1は内視鏡(本体)、2は信号処理回路を持ったCCU、4は映像表示装置としてのモニターを示す。 FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an endoscope apparatus showing an embodiment of the present invention. As in FIG. 1, 1 is an endoscope (main body), 2 is a CCU having a signal processing circuit, and 4 is a monitor as an image display device.
上記内視鏡1は披検体内部に挿入する挿入部6と内視鏡を手で保持、操作する操作部5から構成されており、挿入部6の先端部18は詳細を図4に示す。
The endoscope 1 is composed of an
図4は図3で示した内視鏡挿入部6の先端部18の構造を示したもので、前方視野を有する対物レンズ系20と後方視野を有する対物レンズ系21及びCMOSセンサー等で代表される1個の固体撮像素子22が撮像ユニットとして組み込まれており、 対物レンズ系20と21の近傍には視野方向を照明する白色発行ダイオード(LED)27、28が照明手段として組み込まれている。固体撮像素子22からの映像信号はプリアンプ29等の信号処理回路を介してケーブル10によってCCUに連接されており、LEDの電源はCCUから供給されている。
FIG. 4 shows the structure of the
前方視野と後方視野を有する撮像ユニットは、固体撮像素子22の撮像面が挿入部6の挿入方向11に概略並行に配置されており、撮像面は前方視野を持つ対物レンズ系20用の第1の撮像領域23と後方視野を持つ対物レンズ系21用の第2の撮像領域24に2分されており、光路変換用プリズム25、26(ハッチングで示す)を介して固体撮像素子の撮像面に画像を形成する構造をとっている。
In the imaging unit having the front field of view and the rear field of view, the imaging surface of the solid-
この構造を図5、図6を用いて詳細に説明する。図5(a)は固体撮像素子22の撮像面30を単純に第1の撮像領域23と第2の撮像領域24に分割し、それぞれの撮像領域の中心31aには対物レンズ系20の光軸を、31bには対物レンズ系21の光軸を設定し、第1の撮像領域23と第2の撮像領域24をカバーする結像サイズを32a、32bの点線で示している。対物レンズ系による画像は一般に円形であるが、この場合は映像として使える部分は固体撮像素子の形状で制約されて図で示すように矩形が最大となる。図面より明らかなように、この場合はハッチングで示した画像の重なり部分33が大きいので、この重なりを機械的な視野マスクで防止する必要があるがかなり複雑な構造となる。
This structure will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 5A simply divides the
前述の画像の重なり部分33を避けるには、図5(b)に示すように第1の撮像領域23と第2の撮像領域24内に対物レンズ系の結像範囲を34a、34bと制限した構造の対物レンズ系を適用するのが望ましい。しかしこのようにすると、第1の撮像領域23と第2の撮像領域24内で画像として使える範囲は34a、34bの円形となるが、表示される映像として矩形の形状を選べば35a、35bの矩形で示すように対物レンズによる画像の必要範囲部分を読み出すことになるので、使用可能な画素数も制約される。
In order to avoid the above-described overlapping
図5(c)は、上述の図6(a)、6(b)で示した欠点を補った構造を示すもので、第1の撮像領域23と第2の撮像領域24内で、撮像面30の対角線38上に前方視野を持つ対物レンズ系の光軸36aを、後方視野を持つ対物レンズ系の光軸36bを設定し、撮像面30の1/4の範囲をカバーする結像レンズ系を用いると、それぞれの結像サイズが干渉することを防止し、前方視野を持つ対物レンズ系による撮像エリア37aと後方視野を持つ対物レンズ系による撮像エリア37bという大きな矩形の撮像エリアとして必要範囲部分の画像を得ることが可能になる。本実施例の説明では図6(c)の構造を採用している。
FIG. 5C shows a structure that compensates for the drawbacks shown in FIGS. 6A and 6B described above. In the
1例として、固体撮像素子として130万画素程度の高画素の固体撮像素子を使用した場合には、図6(c)の構造では約その1/4の画素数32万画素を使用することが出来るので実用上十分な画質を得ることが可能になる。 As an example, when a solid-state image sensor with a high pixel of about 1.3 million pixels is used as the solid-state image sensor, the structure of FIG. As a result, practically sufficient image quality can be obtained.
図6は本実施例の撮像ユニットを斜視図で示したもので、図中30は固体撮像素子22の撮像面を示している。前方視野を持つ対物レンズ系20は光軸変換用の直角プリズム25を介して撮像面30上に設定された第1の撮像領域23の一部に前方にある披検体の画像を結像する。同様に後方視野を持った対物レンズ系21は光軸変換用の直角プリズム26を介して撮像面30上に設定された第2の撮像領域24の一部に後方にある披検体の画像を結像する。
FIG. 6 is a perspective view of the image pickup unit of the present embodiment, in which 30 denotes an image pickup surface of the solid-state
このように撮像ユニットを構成することで、簡単な機構で1個の固体撮像素子上に2方向の視野を持つ電子内視鏡を容易に構成することが出来る。この場合後方視野の映像は挿入部の一部も写しこむことになり視野に一部にけられを生じるが、電子内視鏡を回転ずることでこのけられ部分も観察可能となる。 By configuring the imaging unit in this way, an electronic endoscope having a field of view in two directions on a single solid-state imaging device can be easily configured with a simple mechanism. In this case, a part of the insertion portion of the image of the rear field of view is copied and part of the field of view is distorted. However, this part of the field of view can be observed by rotating the electronic endoscope.
上記実施例では、挿入部の挿入方向11に対して前方視、後方視の光軸を同一方向として説明したが、直角プリズムの代わりに偏角の異なる光軸変換用プリズムを用いれば容易に前方斜視方向、後方斜視方向の視野が得られることは言うまでもなく、このようなわずか視野方向を斜めにしたものもすべて本発明の範囲に含まれる。
In the above-described embodiment, the optical axis for the front view and the rear view is assumed to be in the same direction with respect to the
通常は1個の固体撮像素子からの映像信号は全画素を同時に読み出してCCUで信号処理を行いモニター上に映像として表示するが、本実施例のように1個の固体撮像素子上に前方視野画像と後方視野画像の必要範囲部分を設定し2画像を撮像している場合は、CCU内に画像を記憶するフレームメモリーを設け、固体撮像素子から読み出した信号はフレームメモリーに一旦記憶させ、目的に応じて前方視野画像と後方視野画像を同時にまたは個別に読み出し、映像としてモニター上に表示することが可能となる。 Normally, a video signal from one solid-state image sensor reads out all pixels at the same time, and the CCU performs signal processing and displays it as an image on a monitor. When two images are taken by setting the necessary range part of the image and the rear view image, a frame memory for storing the image is provided in the CCU, and the signal read from the solid-state image sensor is temporarily stored in the frame memory. Accordingly, the front visual field image and the rear visual field image can be read out simultaneously or individually and displayed as a video on the monitor.
このような方法は固体撮像素子の画素数が限定されている場合は一般的な技術範囲で実施可能であるが、実施例にも述べたように固体撮像素子として130万画素クラスのものを用いた場合は全画素を30フレーム/秒で読出すには高度な技術が必要とされる。 Such a method can be carried out in a general technical range when the number of pixels of the solid-state image sensor is limited. However, as described in the embodiments, a 1.3 million pixel class solid-state image sensor is used. In such a case, advanced technology is required to read out all pixels at 30 frames / second.
また固体撮像素子としてCMOSセンサーを用いると、固体撮像素子の撮像面を構成する画素のアドレスを選択して所要の部分を読み出すことが容易に出来るので、前方視野画像のアドレスと後方視野画像のアドレスを切り替えて映像信号を読み出せば、容易に前方視野の映像と後方視野の映像をモニター上に選択表示が可能になる。 If a CMOS sensor is used as the solid-state image sensor, it is easy to select the address of the pixel that forms the imaging surface of the solid-state image sensor and read out the required part, so the address of the front view image and the address of the rear view image When the video signal is read out by switching between the above, it is possible to easily select and display the image of the front view and the image of the rear view on the monitor.
図7は上記実施例を説明するもので、図中40は130万画素のCMOSセンサーを示しハッチングを施したAの部分は前方視野の撮像領域、Bは後方視野の撮像領域を示している。CMOSセンサー駆動手段44には撮像面の部分読出しを行う部分AとBの領域指定手段42とCMOSセンサーのXYアドレス制御手段41を持っており、A領域とB領域の読出しを切り替えて映像信号として読み出しできるようになっている。この映像信号は信号処理回路43で所定の信号処理が行われ、鎖線で示した経路で映像をモニター4上に表示し観察できる。
FIG. 7 illustrates the above-described embodiment. In the figure,
また、A領域とB領域を部分読出しをして映像信号とした場合、信号情報量はVGAの範囲なので信号処理回路43からの出力信号を、USB−2規格のデジタルインターフェース46を介してPC(パソコン)47に伝送することが出来、PC上のモニターに映像を表示することが出来る。この場合照明用の白色発光ダイオードの電源はパソコン側のUSB端子より供給することも出来る。
In addition, when the A area and the B area are partially read out to be a video signal, the amount of signal information is in the VGA range, so the output signal from the
このように、固体撮像素子上に結像された前方視野映像と後方視野映像を、それぞれの撮像領域の読出しを切り替えて行うとUSB−2インターフェースを介してPCと接続するだけで電子内視鏡装置が構成されるので、価格もやすく利用しやすいシステムが提供可能となる。 As described above, when the front-view image and the rear-view image formed on the solid-state image sensor are switched by reading out the respective image areas, the electronic endoscope can be simply connected to the PC via the USB-2 interface. Since the apparatus is configured, it is possible to provide a system that is easy to use and easy to use.
1 電子内視鏡
2 カメラコントロールユニット(CCU)
3 光源
4 モニター
5 操作部
6 挿入部
7、21、22 対物レンズ系
8、22 固体撮像素子
9 ライトガイド
25、26 光軸変換プリズム
27、28 白色発光ダイオード
43 信号処理回路
46 USBインターフェース
1
3 Light source 4 Monitor 5
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007198256A JP2009028462A (en) | 2007-07-31 | 2007-07-31 | Electronic endoscope device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007198256A JP2009028462A (en) | 2007-07-31 | 2007-07-31 | Electronic endoscope device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009028462A true JP2009028462A (en) | 2009-02-12 |
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ID=40399650
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2007198256A Pending JP2009028462A (en) | 2007-07-31 | 2007-07-31 | Electronic endoscope device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2009028462A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2216863A2 (en) | 2009-02-10 | 2010-08-11 | NGK Spark Plug Co., Ltd. | Method for manufacturing spark plug |
| JP2011206338A (en) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Fujifilm Corp | Endoscope system |
| CN116807360A (en) * | 2023-07-21 | 2023-09-29 | 北京凡星光电医疗设备股份有限公司 | Trans-electronic endoscope |
-
2007
- 2007-07-31 JP JP2007198256A patent/JP2009028462A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2216863A2 (en) | 2009-02-10 | 2010-08-11 | NGK Spark Plug Co., Ltd. | Method for manufacturing spark plug |
| JP2011206338A (en) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Fujifilm Corp | Endoscope system |
| CN116807360A (en) * | 2023-07-21 | 2023-09-29 | 北京凡星光电医疗设备股份有限公司 | Trans-electronic endoscope |
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