内窥镜系统的制作方法_3

文档序号:9871719阅读:来源:国知局
前端面射出的红色的光的光量以减少的方式变化的情况下,例如调光电路68控制光量调整电路25a的动作来调整绿色和蓝色的激光二极管24b、24c的发光量,以使光量调整电路25a保持间隙G变化前的红色、绿色、蓝色的光的光量比。
[0066]上述存储器48也可以存储与(驱动信号的)驱动波形或者规定的漩涡形状的轨迹对应起来的发光定时等驱动关联信息,以使得通过扫描器14使照明用光纤10的前端振动而沿规定的漩涡形状的轨迹形成光点。在这种情况下,驱动关联信息经由主体3内的读出电路49而存储于例如上述存储器52内,控制电路51参照驱动关联信息来控制激光驱动电路25的激光驱动动作。
[0067]此外,并不限于在存储器48中存储驱动关联信息的例子,也可以预先在主体3侧的存储器52内存储驱动关联信息。
[0068]设置于上述受光用光纤19的基端的受光用连接器20a具有:套圈51,其覆盖受光用光纤19的基端;以及凸缘52,其通过贯通孔而固定该套圈51。另外,受光用连接器座20b具有:光纤53;套圈54,其覆盖该光纤53;凸缘55,其通过贯通孔而固定该套圈54的基端侧;以及筒体56,其将插入有上述套圈51的基端部分保持成安装状态。
[0069]此外,受光用光纤19的基端面成为射出所接受的光的射出端面,在基端面设置有透镜(未图示),与该基端面对置的光纤53的前端面成为供接受的光入射的入射端面,在该前端面也设置有透镜(未图示)。
[0070]入射到光纤53的前端面的光从其基端的射出端面射出到光检测部21。主体3具有图像处理部60,该图像处理部60检测从光纤53的基端射出的光,生成图像信号。图像处理部60由光检测部21和后述的放大器63a?调光电路68构成。
[0071]沿光纤53的射出端面的光轴配置有第I分色镜61a和第2分色镜61b。第I分色镜61a具有例如选择性地反射红色的波段的光且选择性地透射该红色的波段以外的光的特性。另夕卜,第2分色镜61a例如具有选择性地反射绿色的波段的光且选择性地透射该绿色的波段以外的光的特性。
[0072]被第I分色镜61a反射的红色的波段的光被由光电二极管等构成的光检测器62a接受,向放大器63a输出进行了光电转换之后的红色(R)的电信号。另外,被第2分色镜6 Ib反射的绿色的波段的光被由光电二极管等构成的光检测器62b接受,向放大器63b输出进行了光电转换之后的绿色(G)的电信号。
[0073]透射过第2分色镜61b的蓝色的波段的光被由光电二极管等构成的光检测器62c接受,向放大器63c输出进行了光电转换之后的蓝色(B)的电信号。这样,光检测器62a、62b、62c生成R、G、B的颜色信号,所生成的R、G、B的颜色信号分别被放大器63a、63b、63c放大后,被A/D转换器64a、64b、64c转换成数字的颜色信号。
[0074]能够通过由键盘等构成的输入部50经由控制电路51对放大器63a、63b、63c的增益进行可变设定。例如,对作为基准的白色的被摄体进行照明,通过由(构成输入部50的)键盘等进行指示输入来设定放大器63a、63b、63c的增益的值,以使接受了该白色的基准的被摄体的反射光的图像成为白色,由此,能够成为色彩平衡良好的状态。在这种情况下,预先进行光量调整,以使在对白色的被摄体进行照明的情况下作为从照明用光纤10的前端面射出的多个波段的照明光的红色、绿色、蓝色的照明光的光量比成为规定的光量比(参照图5B)。
[0075]由上述A/D转换器64a、64b、64c生成的数字的R、G、B的颜色信号被输入到自动增益控制电路(简记为AGC电路)65,AGC电路65在输入信号的振幅较小的情况下,根据输入信号的振幅进行自动增益控制,输出具有规定的振幅的R、G、B的颜色信号。此外,AGC电路65以共同的增益对R、G、B的颜色信号进行(AGC的)控制。
[0076]从该AGC电路66输出的R、G、B的颜色信号被输入到像素排列处理电路66。
[0077]如上述那样,由于从照明用光纤10的前端面射出且经由照明透镜13对被检体5侧进行扫描的光点沿漩涡形状的轨迹进行扫描,因此,通过受光用光纤19接受光点的反射光,被光检测部21进行光电转换而被输入到像素排列处理电路66的R、G、B的颜色信号成为与漩涡形状的轨迹对应的像素排列的信号。因此,像素排列处理电路66进行像素排列处理,该像素排列处理是将与漩涡形状的轨迹对应的像素排列的信号转换成与(用于标准的显示装置的)光栅扫描方式对应的标准的像素排列的图像信号的处理。
[0078]由像素排列处理电路66生成的与光栅扫描方式对应的标准的像素排列的图像信号(以下简称为图像信号)被经由校正电路67进行轮廓强调和伽马校正等之后向彩色监视器4输出。彩色监视器4将与所输入的图像信号对应的图像作为扫描型内窥镜图像显示于该显示面。
[0079]另外,像素排列处理电路66根据形成图像信号的R、G、B的颜色信号(通过Y= 0.3R+0.59G+0.11B)生成例如亮度信号Y。像素排列处理电路66还具有明亮度计算电路66a,该明亮度计算电路66a计算亮度信号Y在数帧期间内的平均值Yav,并将该平均值Yav作为被当作显示于彩色监视器4的图像的明亮度B而计算出(检测)的明亮度或者明亮度信号。
[0080]该明亮度计算电路66a向调光电路68输出所生成的明亮度信号。调光电路68具有目标明亮度设定电路68a,该目标明亮度设定电路68a设定作为目标的明亮度,例如用户能够设定期望的作为目标的图像的明亮度T。
[0081 ]另外,目标明亮度设定电路68a具有目标值设定部的功能,该目标值设定部将从照明用光纤10的前端面射出的照明光量设定成作为目标的照明光量。此外,也可以在目标明亮度设定电路68a的外部设定具有目标值设定部的功能的目标值设定电路。
[0082]调光电路68计算出作为目标的图像的明亮度T与明亮度计算电路65a所计算出(检测出)的图像的明亮度B之间的差分,将用于使差分为O的差分信号作为调光信号输出到激光驱动电路25、距离调整电路39、AGC电路65,对其动作进行控制。作为目标的图像的明亮度T成为相对于平均值Yav的目标值,由于该目标值由红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的图像成分的明亮度构成,因此当保持在白平衡时设定的红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的规定的光量比的状态下,使红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的光量进行变化而调整成作为目标的图像的明亮度T的光量(参照图5C)。
[0083]此外,也可以代替调光电路68将调光信号直接输出给激光驱动电路25、距离调整电路39、AGC电路65来控制其动作,而是调光电路68将调光信号输出给控制电路51,控制电路51具有控制激光驱动电路25、距离调整电路39、AGC电路65的动作的控制部的功能。
[0084]另外,在本实施方式中,例如调光电路68具有控制部的功能,例如在对作为基准的白色的被摄体进行照明的情况下,例如以使作为第I波段的光的红色的光和作为第2波段的光的绿色或者蓝色的光的光量成为规定的光量比并且例如使红色的光成为规定的光量值的方式,对作为第I透镜34与第2透镜42之间的距离的间隙G的值进行可变控制,使得从照明用光纤10的前端面射出的多个波段的照明光量能够按照满足规定的光量比的条件的目标值分别射出。在本实施方式中,对3种波段的光进行可变控制,使得从照明用光纤10的前端面射出的3种波段的照明光量能够按照满足规定的光量比的条件的目标值分别射出。
[0085]另外,在本实施方式中,如上述那样,扫描器14使形成光传输部的照明用光纤10的单模光纤的前端2维地振动,2维地扫描由包含照射到被检体5的第I波段的光和第2波段的光的3种波段的光构成的照明光,使用受光用光纤19接受照射到被检体5的照明光的反射光,图像处理部60根据被光检测器62a、62b、62c进行了光电转换的电信号生成与所述2维扫描对应的被检体5的图像信号,设置于图像处理部60的明亮度计算电路66a根据图像信号计算出图像的明亮度,而且构成控制部的控制电路51或者调光电路68维持使从照明用光纤10的前端(面)射出的包含第I波段的光和第2波段的光的3种波段的光的光量比满足规定的光量比的状态,以使所述图像的明亮度与作为目标的明亮度一致的方式进行间隙G的调整与激光二极管24a、24b、24c所发光的发光量的调整的控制。
[0086]这种结构的内窥镜系统I的特征在于,具有:插入部6,其插入于被检体5内;照明用光纤10,其设置于所述插入部6,形成通过将入射到基端的照明光传输至前端并从所述前端射出而对所述被检体5内进行照明的光传输部;光源部2 2,其构成为产生第I波段的光和与所述第I波段的光不同波段的第2波段的光作为用于对所述被检体5内进行照明的所述照明光;第I透镜34,其形成第I透镜部,该第I透镜部供所述光源部22所产生的所述第I波段的光和所述第2波段的光入射,并使它们以(光束腰大小或光束腰位置等)根据波长而在空间上不同的空间强度分布的特性射出;第2透镜42,其形成第2透镜部,该第2透镜部与所述第I透镜部对置设置,供从所述第I透镜部射出的光中的至少一部分入射,使所入射的光入射到所述光传输部的基端;距离调整电路39,其形成距离调整部,该距离调整部调整所述第I透镜部与所述第2透镜部之间的距离;(LUT 48a或者52a,其形成表保持部,该表保持部保持表示所述第I透镜部和所述第2透镜部的距离与连接效率之间的关系的表,其中,该连接效率是在所述第I波段的光和所述第2波段的光中从所述光传输部的前端射出的光量相对于从所述第I透镜部射出的光量的比率;)以及调光电路68或者控制电路51,其形成控制部,该控制部(根据所述表保持部的所述表由所述距离调整部调整所述第I透镜部与所述第2透镜部的距离,由此,)控制所述第I透镜部与所述第2透镜部的距离,以使得从所述光传输部的前端射出的所述第I波段的光的光量和所述第2波段的光的光量成为规定的光量比并且至少一方的波段的光成为规定的光量值。此外,在上述的内窥镜系统I的结构中,也可以是省略了括弧O部分的基本结构。
[0087]接着参照图5A说明本实施方式的动作。使图1所示的扫描型内窥镜2与主体3连接,使主体3的未图示的电源开关接通而设定成工作状态。在使扫描型内窥镜2的连接器7与主体3的连接器座8连接的情况下,照明光用连接器11与照明光用连接器座12成为图2B所示的(连接效率E为I的)连接状态。
[0088]如最初的步
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