专利名称：内窥镜系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及内窥镜系统，特别涉及能够同时观察直视方向和侧视方向的内窥镜系统。
背景技术：
在医疗领域和工业领域等中广泛使用如下的内窥镜系统该内窥镜系统具有对被检体内部的被摄体进行摄像的内窥镜、以及生成由该内窥镜摄像而得到的该被摄体的观察图像的图像处理装置等。例如在日本特开2008-309860号公报中公开了如下的光学系统和具有该光学系统的内窥镜该光学系统能够同时取得相当于中心轴方向的直视方向的被摄体像和与该中心轴方向大致垂直的侧视方向的全方位的被摄体像。而且，根据日本特开2008-309860号公报所公开的具有光学系统的内窥镜，在监视器等显示部上显示呈圆形形状的直视方向的图像(直视视野图像)和在该直视方向的图像的外周呈圆环形状的侧视方向的整周的图像 (侧视视野图像)。但是，根据日本特开2008-309860号公报所公开的具有光学系统的内窥镜，例如在针对所述显示方式的各图像应用将调光目标值设定为画面全体的明亮度的平均值这样的现有的调光动作的情况下，产生一个视野方向的明亮度过剩、且另一个视野方向的明亮度不足的状况，其结果，产生无法在两个视野方向中显示适当明亮度的图像的课题。本发明是鉴于所述情况而完成的，其目的在于，提供能够同时观察直视方向和侧视方向、并且能够适当调整一个视野方向的图像的明亮度的内窥镜系统。
发明内容
用于解决课题的手段本发明的内窥镜系统具有内窥镜，其取得观察对象物的直视视野图像和侧视视野图像；光源装置，其提供用于对所述观察对象物进行照明的照明光；检测部，其根据规定输出信号或规定输出信息取得规定检测结果；图像处理部，其生成在同一画面内具有所述直视视野图像和所述侧视视野图像的观察图像，并作为视频信号输出；以及调光区域选择部，其根据所述视频信号单独检测所述直视视野图像的明亮度和所述侧视视野图像的明亮度，根据所述规定检测结果选择所述直视视野图像和所述侧视视野图像中的一个视野图像作为调光对象，对所述光源装置进行控制，使得该一个视野图像达到适于观察的规定明亮度目标值。
图1是示出本发明的实施例的内窥镜系统的结构的图。图2是示出内窥镜的插入部的前端部的结构的立体图。图3是示出内窥镜的插入部的前端部的结构的主视图。
图4是示出光源装置的结构的框图。图5是示出在监视器上显示的观察图像的一例的图。图6是示出第1实施例的主要部分的结构的图。图7是示出第2实施例的主要部分的结构的图。图8是示出第2实施例的变形例的主要部分的结构的图。图9是示出第3实施例的主要部分的结构的图。图10是示出第4实施例的主要部分的结构的图。图11是示出在图5的观察图像中选择直视视野图像作为调光对象区域的情况的图。图12是示意地示出图11的观察图像中的A1-A2间的亮度(明亮度)的图。图13是示出在图5的观察图像中选择侧视视野图像作为调光对象区域的情况的图。图14是示意地示出图13的观察图像中的B1-B2间的亮度(明亮度)的图。图15是示出包含管腔内的暗部的图像的一例的图。
具体实施例方式下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。(第1实施例)如图1所示，内窥镜系统1具有对观察对象物进行摄像并输出摄像信号的内窥镜 2、提供用于对该观察对象物进行照明的照明光的光源装置31、生成并输出与该摄像信号对应的视频信号的视频处理器32、以及显示与该视频信号对应的观察图像的监视器35。内窥镜2构成为具有供手术医生把持来进行操作的操作部3、形成在操作部3的前端侧且被插入体腔内等的细长的插入部4、以及设置成一个端部从操作部3的侧部延伸出来的通用软线5。插入部4构成为具有设置在最前端侧的硬质的前端部6、设置在前端部6的后端的弯曲自如的弯曲部7、以及设置在弯曲部7的后端的长条状且具有挠性的挠性管部8。并且，弯曲部7进行与设置在操作部3上的弯曲操作杆9的操作对应的弯曲动作。另一方面，如图2所示，在插入部4的前端部6形成有圆柱形状的圆筒部10，该圆筒部10由从前端部6的前端面中央向上方偏心的位置突出设置。在圆筒部10的前端部设有兼有直视和侧视的未图示的物镜光学系统。并且，圆筒部10的前端部构成为具有在与所述未图示的物镜光学系统的直视方向相当的部位配置的直视观察窗12、以及在与所述未图示的物镜光学系统的侧视方向相当的部位配置的侧视观察窗13。进而，在圆筒部10的基端附近形成有射出用于对侧视方向进行照明的光的侧视照明部14。侧视观察窗13具有侧视用反射透镜15，该侧视用反射透镜15通过将从圆柱形状的圆筒部10的周方向入射的来自观察对象物的返回光(反射光)捕捉到侧视视野内，能够取得侧视视野图像。另外，在所述未图示的物镜光学系统的成像位置配置有摄像元件(的摄像面)，使得在中央部形成直视观察窗12的视野内的观察对象物的图像作为圆形的直视视野图像，
5并且，在该直视视野图像的外周部形成侧视观察窗13的视野内的观察对象物的图像作为圆环形状的侧视视野图像。在前端部6的前端面设有直视照明窗16，其配置在与圆筒部10相邻的位置，向直视观察窗12的直视视野范围射出照明光；以及前端开口部17，其与由配设在插入部4内的管等形成的未图示的处置器械通道连通，并且能够使贯穿插入该处置器械通道内的处置器械(的前端部)突出。并且，插入部4的前端部6具有被设置成从前端部6的前端面突出的支撑部18，该支撑部18位于与圆筒部10的下部侧相邻的位置。支撑部18构成为能够支撑(或保持)被配置成从前端部6的前端面突出的各突出部件。具体而言，支撑部18构成为能够分别支撑(或保持)作为所述各突出部件的射出用于清洗直视观察窗12的气体或液体的直视观察窗用喷嘴部19、射出用于对直视方向进行照明的光的直视照明窗21、以及射出用于清洗侧视观察窗13的气体或液体的侧视观察窗用喷嘴部22。另一方面，支撑部18形成为具有作为光学遮蔽部件的遮蔽部18a，该遮蔽部18a 使得不会获取由于作为与原本的观察对象物不同的物体的所述各突出部件出现在侧视视野内而包含该各突出部件的任意一方的侧视视野图像。即，通过在支撑部18上设置遮蔽部 18a，能够得到直视观察窗用喷嘴部19、直视照明窗21、侧视观察窗用喷嘴部22的侧视视野图像。如图2和图3所示，侧视观察窗用喷嘴部22设置在支撑部18的2个部位，并且， 以前端突出的方式配置在支撑部18的侧面。如图1所示，操作部3设有能够进行从直视观察窗用喷嘴部19射出用于清洗直视观察窗12的气体或液体的操作指示的送气送液操作按钮Ma、以及能够进行从侧视观察窗用喷嘴部22射出用于清洗侧视观察窗13的气体或液体的操作指示的送气送液操作按钮 Mb，通过按下该送气送液操作按钮2 和Mb，能够对送气和送液进行切换。并且，在本实施例中，与各个喷嘴部对应地设置多个送气送液操作按钮，但是，例如也可以通过一个送气送液操作按钮的操作，从直视观察窗用喷嘴部19和侧视观察窗用喷嘴部22的双方射出气体或液体。镜体开关25在操作部3的顶部设置多个，具有能够分配各开关的功能的结构，以便输出与在内窥镜2中能够使用的各种功能的接通或断开等对应的信号。具体而言，例如， 能够对镜体开关25分配如下的功能作为各开关的功能输出与前方送水的开始和停止、冻结的执行和解除、以及处置器械的使用状态的告知等对应的信号。另外，在本实施例中，也可以将送气送液操作按钮2 和24b中的至少任意一方的功能分配给镜体开关25中的任意一方。并且，操作部3配设有抽吸操作按钮沈，该抽吸操作按钮沈能够对未图示的抽吸单元等进行用于从前端开口部17抽吸并回收体腔内的粘液等的指示。而且，根据未图示的抽吸单元等的动作而被抽吸的体腔内的粘液等经过前端开口部17、插入部4内的未图示的处置器械通道、设置在操作部3的前端附近的处置器械插入口 27后，回收到未图示的抽吸单元的抽吸瓶等中。处置器械插入口 27与插入部4内的未图示的处置器械通道连通，并且形成为能够插入未图示的处置器械的开口。即，手术医生从处置器械插入口 27插入处置器械，并使该处置器械的前端侧从前端开口部17突出，从而能够利用该处置器械进行处置。另一方面，如图1所示，在通用软线5的另一端部设有能够与光源装置31连接的连接器四。在连接器四的前端部设有作为流体管道的连接端部的接头(未图示)、以及作为照明光的供给端部的光导接头(未图示)。并且，在连接器四的侧面设有能够连接连接电缆33的一个端部的电触点部(未图示)。进而，在连接电缆33的另一个端部设有用于与内窥镜2和视频处理器32电连接的连接器。用于传送各种电信号的多个信号线以及用于传送从光源装置31提供的照明光的光导以成束的状态内置于通用软线5中。从插入部4到通用软线5中内置的所述光导具有如下结构光射出侧的端部在插入部4附近至少向2个方向分支，并且，一侧的光射出端面配置于直视照明窗16和21上， 且另一侧的光射出端面配置于侧视照明部14上。并且，所述光导具有如下结构光入射侧的端部配置于连接器四的光导接头中。如图4所示，光源装置31构成为具有发出用于对观察对象物进行照明的照明光的灯31a、配置在灯31a的光路上的光圈31b、以及根据视频处理器32的控制而改变灯31a 的驱动电流的大小和光圈31b的光圈量中的至少一方的光量调整部31c。视频处理器32输出用于对设置在内窥镜2的前端部6上的摄像元件进行驱动的驱动信号。而且，视频处理器32通过对从所述摄像元件输出的摄像信号实施信号处理，生成视频信号并输出到监视器35。由此，例如以图5所示的方式在监视器35上显示具有呈圆形形状的直视视野图像和在该直视方向的图像的外周呈圆环形状的侧视视野图像的观察图像。另外，在本实施例和以后的实施例中所示的观察图像中，没有考虑被支撑部18的遮蔽部18a光学遮蔽的部分。另一方面，视频处理器32能够根据从镜体开关25输出的信号，(在后述的操作检测部32b中)检测与该信号对应的一个功能被接通或断开的情况。并且，视频处理器32单独地随时检测在监视器35上显示的观察图像中的直视视野图像的明亮度和侧视视野图像的明亮度。而且，视频处理器32根据后面详述的要因，控制光源装置31进行调光，直到直视视野图像的明亮度或侧视视野图像的明亮度中的任意一方达到规定明亮度目标值为止。另外，所述规定明亮度目标值例如是根据能够使用内窥镜系统1实施的观察的种类(白色光观察或特殊光观察等)而预先设定的使在监视器35上显示的图像的明亮度最佳的值。光源装置31、视频处理器32和监视器35等周边装置与进行患者信息的输入等的键盘；34 —起配置在架台36上。接着，对本实施例的作用进行说明。首先，在图6示出主要部分的内窥镜系统1中，设置在内窥镜2的前端部6上的摄像元件51、光源装置31、视频处理器32和监视器35的各部起动，由此，从摄像元件51输出
摄像信号。视频处理器32的图像处理部32a (参照图6)通过对从摄像元件51输出的摄像信号实施信号处理，生成视频信号并输出到调光区域选择部32c (参照图6)和监视器35。由此，在监视器35上显示例如图5所示的观察图像。另一方面，手术医生为了利用期望的处置器械进行处置，从处置器械插入口 27插入该期望的处置器械，并使该期望的处置器械的前端侧从前端开口部17突出。与此相伴， 手术医生在从处置器械插入口 27插入所述期望的处置器械后，在使所述期望的处置器械的前端侧从前端开口部17突出到进行实际处置为止的期间的任意期间内，通过操作镜体开关25，输出用于向视频处理器32告知利用所述期望的处置器械进行处置的意思的处置器械使用告知信号。另外，所述处置器械使用告知信号不限于根据镜体开关25的操作来输出，例如， 也可以作为来自光传感器的输出信号而输出，该光传感器设置在前端开口部17附近和处置器械插入口 27附近中的至少任意一方。视频处理器32的操作检测部32b (参照图6)根据从镜体开关25输出的处置器械使用告知信号，检测到在内窥镜2中使用了处置器械，向调光区域选择部32c输出检测结^ ο另一方面，视频处理器32的调光区域选择部32c根据从图像处理部3 输出的视频信号，单独地随时检测在监视器35上显示的观察图像中的直视视野图像的明亮度和侧视视野图像的明亮度。然后，在从操作检测部32b输出了在内窥镜2中使用了处置器械这样的检测结果的情况下，调光区域选择部32c对光源装置31进行控制，使得在监视器35上显示的直视视野图像的明亮度达到规定明亮度目标值。换言之，在从操作检测部32b输出了在内窥镜2 中使用了处置器械这样的检测结果的情况下，视频处理器32的调光区域选择部32c选择监视器35中的直视视野图像的显示区域作为调光对象区域，并且将监视器35中的侧视视野图像的显示区域设定为非调光对象区域(参照图11)。光源装置31的光量调整部31c改变灯31a的驱动电流的大小和光圈31b的光圈量中的至少一方，使得由调光区域选择部32c选择出的调光对象区域的明亮度达到规定明亮度目标值。由此，从光源装置31向光导52提供使观察图像中的直视视野图像的明亮度成为规定明亮度目标值的光量的照明光。通过对光源装置31进行以上所述的控制，图11所示的观察图像中的A1-A2间的亮度(明亮度)例如如图12所示。即，通过对光源装置31进行以上所述的控制，监视器35 中的直视视野图像的显示区域的亮度(明亮度)成为与规定明亮度目标值相当的亮度(明亮度)，监视器35中的侧视视野图像的显示区域的亮度(明亮度)成为偏离该规定明亮度目标值的亮度(明亮度)。这里，在使用处置器械进行内窥镜检查的情况下，一般采用使处置器械朝向直视方向的患部突出的手法。而且，根据具有图12所示的亮度(明亮度)的观察图像，能够一边观察成为适当明亮度的直视视野图像，一边顺畅地进行使处置器械向直视方向突出而接近患部的一连串的操作。另外，在本实施例中，不限于在使用处置器械进行处置的情况下选择直视视野图像的显示区域作为调光对象区域，例如，在从镜体开关25输出用于指示前方送水的开始的信号的情况下，也可以选择直视视野图像的显示区域作为调光对象区域。
如上所述，根据本实施例，能够根据处置器械的使用状态和镜体开关的操作状态中的至少一方，适当地调整能够同时观察直视方向和侧视方向的观察图像中的一个视野方向的图像的明亮度。(第2实施例)接着，对本发明的第2实施例进行说明。另外，在以下的说明中，针对具有与第1实施例相同的结构的部分，省略详细说明。并且，本实施例的内窥镜系统分别沿袭了第1实施例中图1 图3所示的外观结构、图 4所示的光源装置的结构以及图5所示的显示方式，另一方面，具有与图6所示的主要部分的结构部分不同的结构要素。因此，在本实施例中，主要说明与图6所示的主要部分的结构不同的部分。首先，在图7示出主要部分的内窥镜系统101中，设置在内窥镜102的前端部6上的摄像元件51、光源装置31、视频处理器132和监视器35的各部起动，由此，从摄像元件51
输出摄像信号。视频处理器132的图像处理部3 通过对从摄像元件51输出的摄像信号实施信号处理，生成视频信号并输出到调光区域选择部32c和监视器35。由此，在监视器35上显示例如图5所示的观察图像。另一方面，手术医生通过在体腔内适当插入或拔出内窥镜102的插入部4，使前端部6接近该体腔内的期望部位。在内窥镜102的前端部6或其附近设有能够将与插入部4的移动方向有关的信息作为物理量进行检测并输出信号的传感器161(参照图7)。具体而言，传感器161由能够将插入部4的位置的时间位移作为加速度进行检测并输出的加速度传感器、或者能够检测并输出插入部4的位置的每单位时间的位移量(移动量)的光传感器等构成。并且，在内窥镜102的插入部4的传感器161的后级设有编码器162(参照图7)， 该编码器162能够将在传感器161中检测到的信息转换为电信号并输出到视频处理器132。视频处理器132的插拔检测部132b (参照图7)根据从编码器162输出的电信号， 检测插入部4的移动方向是前方(插入方向)还是后方(拔出方向)，向调光区域选择部 32c输出检测结果。另一方面，视频处理器132的调光区域选择部32c根据从图像处理部3 输出的视频信号，单独地随时检测在监视器35上显示的观察图像中的直视视野图像的明亮度和侧视视野图像的明亮度。然后，在从插拔检测部132b输出了插入部4向前方(插入方向)移动这样的检测结果的情况下，调光区域选择部32c对光源装置31进行控制，直到在监视器35上显示的直视视野图像的明亮度达到规定明亮度目标值为止。换言之，在从插拔检测部132b输出了插入部4向前方(插入方向)移动这样的检测结果的情况下，视频处理器132的调光区域选择部32c选择监视器35中的直视视野图像的显示区域作为调光对象区域，并且将监视器35 中的侧视视野图像的显示区域设定为非调光对象区域(参照图11)。光源装置31的光量调整部31c改变灯31a的驱动电流的大小和光圈31b的光圈量中的至少一方，使得由调光区域选择部32c选择出的调光对象区域的明亮度达到规定明亮度目标值。由此，从光源装置31向光导52提供使观察图像中的直视视野图像的明亮度
9成为规定明亮度目标值的光量的照明光。通过对光源装置31进行以上所述的控制，图11所示的观察图像中的A1-A2间的亮度(明亮度)例如如图12所示。即，通过对光源装置31进行以上所述的控制，监视器35 中的直视视野图像的显示区域的亮度(明亮度)成为与规定明亮度目标值相当的亮度(明亮度)，监视器35中的侧视视野图像的显示区域的亮度(明亮度)成为偏离该规定明亮度目标值的亮度(明亮度)。这里，在插入部的插入操作中，可能大多产生主要需要注意直视方向的状况。而且，根据具有图12所示的亮度(明亮度)的观察图像，能够一边观察成为适当明亮度的直视视野图像，一边顺畅地进行插入部4的插入操作。并且，在从插拔检测部132b输出了插入部4向后方(拔出方向)移动这样的检测结果的情况下，调光区域选择部32c对光源装置31进行控制，直到在监视器35上显示的侧视视野图像的明亮度达到规定明亮度目标值为止。换言之，在从插拔检测部132b输出了插入部4向后方(拔出方向)移动这样的检测结果的情况下，视频处理器132的调光区域选择部32c选择监视器35中的侧视视野图像的显示区域作为调光对象区域，并且将监视器35 中的直视视野图像的显示区域设定为非调光对象区域(参照图13)。在调光区域选择部32c进行控制的期间内，光源装置31的光量调整部31c持续改变灯31a的驱动电流的大小和光圈31b的光圈量中的至少一方。然后，在调光区域选择部 32c的控制停止的时刻，光量调整部31c固定灯31a的驱动电流的大小和光圈31b的光圈量。由此，从光源装置31向光导52提供使观察图像中的侧视视野图像的明亮度成为规定明亮度目标值的光量的照明光。通过对光源装置31进行以上所述的控制，图13所示的观察图像中的B1-B2间的亮度(明亮度)例如如图14所示。即，通过对光源装置31进行以上所述的控制，监视器35 中的侧视视野图像的显示区域的亮度(明亮度)成为与规定明亮度目标值相当的亮度(明亮度)，监视器35中的直视视野图像的显示区域的亮度(明亮度)成为偏离该规定明亮度目标值的亮度(明亮度)。这里，在插入部的拔出操作中，可能大多产生主要需要注意侧视方向的状况。而且，根据具有图14所示的亮度(明亮度)的观察图像，能够一边观察成为适当明亮度的侧视视野图像，一边顺畅地进行插入部4的拔出操作。另外，根据本实施例，代替构成为具有传感器161和编码器162的图7的内窥镜系统101，例如也可以构成为使用插入形状取得装置163取得与内窥镜2的插入部4的移动方向有关的信息的、图8的内窥镜系统101A。具体而言，图8示出主要部分的内窥镜系统IOlA的插入形状取得装置163例如构成为如下的X线摄像装置能够取得插入部4的X线图像并向插拔检测部132b输出信号。 该情况下，插拔检测部132b例如通过对从插入形状取得装置163依次进行信号输出的插入部4的X线图像中的、在时间序列上相邻的2张X线图像进行比较，检测插入部4的移动方向是前方(插入方向)还是后方(拔出方向)，向调光区域选择部32c输出检测结果。或者，插入形状取得装置163例如构成为如下的内窥镜插入形状检测装置能够在磁场检测部(未图示)中检测根据配置在插入部4上的多个磁场产生元件(未图示)的驱动而产生的磁场，并且，生成与该磁场对应的插入部4的插入形状图像并向插拔检测部132b输出信号。该情况下，插拔检测部132b例如通过对从插入形状取得装置163依次进行信号输出的插入部4的插入形状图像中的、在时间序列上相邻的2张插入形状图像进行比较，检测插入部4的移动方向是前方(插入方向)还是后方(拔出方向)，向调光区域选择部32c输出检测结果。如上所述，根据本实施例，能够根据内窥镜的插入部的插入操作和拔出操作，适当地调整能够同时观察直视方向和侧视方向的观察图像中的一个视野方向的图像的明亮度。(第3实施例)接着，对本发明的第3实施例进行说明。另外，在以后的说明中，针对具有与第1实施例或第2实施例相同的结构的部分， 省略详细说明。并且，本实施例的内窥镜系统分别沿袭了第1实施例中图1 图3所示的外观结构、图4所示的光源装置的结构以及图5所示的显示方式，另一方面，具有与图6所示的主要部分的结构部分不同的结构要素。因此，在本实施例中，主要说明与图6所示的主要部分的结构不同的部分。首先，在图9示出主要部分的内窥镜系统201中，设置在内窥镜2的前端部6上的摄像元件51、光源装置31、视频处理器232和监视器35的各部起动，由此，从摄像元件51 输出摄像信号。视频处理器232的图像处理部3 通过对从摄像元件51输出的摄像信号实施信号处理，生成视频信号并输出到图像解析部232b (参照图9)、调光区域选择部32c和监视器 35。由此，在监视器35上显示例如图5所示的观察图像。视频处理器232的图像解析部232b进行预先设定，使得在与从图像处理部3 输出的视频信号对应的观察图像中，将具有规定颜色的对象物或具有规定亮度的对象物作为地标。并且，图像解析部232b例如通过对在时间序列上相邻的2帧观察图像进行比较， 检测所述地标向观察图像的外缘侧或中央侧的哪侧移动，向调光区域选择部32c输出检测结果。具体而言，图像解析部232b例如通过使用观察图像内的亮度的空间梯度或时间梯度 (光流)进行运算，检测所述地标的移动方向，向调光区域选择部32c输出检测结果。另一方面，视频处理器232的调光区域选择部32c根据从图像处理部3 输出的视频信号，单独地随时检测在监视器35上显示的观察图像中的直视视野图像的明亮度和侧视视野图像的明亮度。然后，在从图像解析部232b输出了所述地标向观察图像的外缘侧移动这样的检测结果的情况下，调光区域选择部32c对光源装置31进行控制，直到在监视器35上显示的直视视野图像的明亮度达到规定明亮度目标值为止。换言之，在从图像解析部232b输出了所述地标向观察图像的外缘侧移动这样的检测结果的情况下，(由于估计为插入部4正在插入，因此，)视频处理器232的调光区域选择部32c选择监视器35中的直视视野图像的显示区域作为调光对象区域，并且将监视器35中的侧视视野图像的显示区域设定为非调光对象区域(参照图11)。光源装置31的光量调整部31c改变灯31a的驱动电流的大小和光圈31b的光圈量中的至少一方，使得由调光区域选择部32c选择出的调光对象区域的明亮度达到规定明亮度目标值。由此，从光源装置31向光导52提供使观察图像中的直视视野图像的明亮度成为规定明亮度目标值的光量的照明光。通过对光源装置31进行以上所述的控制，图11所示的观察图像中的A1-A2间的亮度(明亮度)例如如图12所示。即，通过对光源装置31进行以上所述的控制，监视器35 中的直视视野图像的显示区域的亮度(明亮度)成为与规定明亮度目标值相当的亮度(明亮度)，监视器35中的侧视视野图像的显示区域的亮度(明亮度)成为偏离该规定明亮度目标值的亮度(明亮度)。这里，在插入部的插入操作中，可能大多产生主要需要注意直视方向的状况。而且，根据具有图12所示的亮度(明亮度)的观察图像，能够一边观察成为适当明亮度的直视视野图像，一边顺畅地进行插入部4的插入操作。并且，在从图像解析部232b输出了所述地标向观察图像的中央侧移动这样的检测结果的情况下，调光区域选择部32c对光源装置31进行控制，直到在监视器35上显示的侧视视野图像的明亮度达到规定明亮度目标值为止。换言之，在从图像解析部232b输出了所述地标向观察图像的中央侧移动这样的检测结果的情况下，(由于估计为插入部4正在拔出，因此，)视频处理器232的调光区域选择部32c选择监视器35中的侧视视野图像的显示区域作为调光对象区域，并且将监视器35中的直视视野图像的显示区域设定为非调光对象区域(参照图13)。光源装置31的光量调整部31c改变灯31a的驱动电流的大小和光圈31b的光圈量中的至少一方，使得由调光区域选择部32c选择出的调光对象区域的明亮度达到规定明亮度目标值。由此，从光源装置31向光导52提供使观察图像中的侧视视野图像的明亮度成为规定明亮度目标值的光量的照明光。通过对光源装置31进行以上所述的控制，图13所示的观察图像中的B1-B2间的亮度(明亮度)例如如图14所示。即，通过对光源装置31进行以上所述的控制，监视器35 中的侧视视野图像的显示区域的亮度(明亮度)成为与规定明亮度目标值相当的亮度(明亮度)，监视器35中的直视视野图像的显示区域的亮度(明亮度)成为偏离该规定明亮度目标值的亮度(明亮度)。这里，在插入部的拔出操作中，可能大多产生主要需要注意侧视方向的状况。而且，根据具有图14所示的亮度(明亮度)的观察图像，能够一边观察成为适当明亮度的侧视视野图像，一边顺畅地进行插入部4的拔出操作。另外，图像解析部232b除了输出所述地标向观察图像的外缘侧或中央侧的哪侧移动这样的检测结果以外，还可以输出所述地标不移动这样的检测结果。由此，在从图像解析部232b得到所述地标不移动这样的检测结果的情况下，(由于估计为插入部4不移动， 因此，)调光区域选择部32c也可以使调光对象区域维持与上次选择出的区域相同的显示区域。并且，本实施例的图像解析部232b不限于检测所述地标向观察图像的外缘侧或中央侧的哪侧移动，例如，还可以通过对在时间序列上相邻的2帧观察图像进行比较，检测观察图像内的所述地标的大小的经时变化。由此，在从图像解析部232b得到所述地标的大小逐渐变大这样的检测结果的情况下，调光区域选择部32c选择直视视野图像的显示区域作为调光对象区域，在从图像解析部232b得到所述地标的大小逐渐变小这样的检测结果的情况下，调光区域选择部32c选择侧视视野图像的显示区域作为调光对象区域，进而，在从图像解析部232b得到所述地标的大小不变这样的检测结果的情况下，(由于估计为插入部4不移动，因此，)调光区域选择部32c也可以使调光对象区域维持与上次选择出的区域相同的显示区域。进而，例如如图15所示，在使用内窥镜观察管腔内的情况下，观察用的照明光难以到达被插入管腔的插入部的行进方向里侧(开口方向深部)，所以在图像上显示为暗部。 本实施例的图像解析部232b也可以利用该性质，通过将图像上的暗部设定为地标，检测暗部(被插入管腔的插入部4的行进方向)位于当前的观察图像中的直视视野图像或侧视视野图像的哪个图像上。由此，在从图像解析部232b得到暗部存在于直视视野图像内这样的检测结果的情况下，调光区域选择部32c选择直视视野图像的显示区域作为调光对象区域，在从图像解析部232b得到暗部存在于侧视视野图像内这样的检测结果的情况下，调光区域选择部32c选择侧视视野图像的显示区域作为调光对象区域。另一方面，本实施例的图像解析部232b不限于检测所述地标的移动方向等，例如还可以根据从图像处理部3 输出的视频信号，检测是否对当前的观察图像实施了电子变焦处理。由此，在从图像解析部232b得到对观察图像实施了电子变焦处理这样的检测结果的情况下，调光区域选择部32c也可以选择直视视野图像的显示区域作为调光对象区域。如上所述，根据本实施例，能够根据内窥镜的当前的观察状况，适当地调整能够同时观察直视方向和侧视方向的观察图像中的一个视野方向的图像的明亮度。(第4实施例)接着，对本发明的第4实施例进行说明。另外，在以下的说明中，针对具有与第1实施例、第2实施例或第3实施例相同的结构的部分，省略详细说明。并且，本实施例的内窥镜系统分别沿袭了第1实施例中图1 图3所示的外观结构、图4所示的光源装置的结构以及图5所示的显示方式，另一方面，具有与图6所示的主要部分的结构部分不同的结构要素。因此，在本实施例中，主要说明与图 6所示的主要部分的结构不同的部分。首先，在图10示出主要部分的内窥镜系统301中，设置在内窥镜2的前端部6上的摄像元件51、光源装置31、视频处理器332和监视器35的各部起动，由此，从摄像元件51
输出摄像信号。视频处理器332的图像处理部3 通过对从摄像元件51输出的摄像信号实施信号处理，生成视频信号并输出到调光区域选择部32c和监视器35。由此，在监视器35上显示例如图5所示的观察图像。手术医生通过针对指示输入装置364的输入操作，进行用于使在监视器35上显示的观察图像中的直视视野图像或侧视视野图像中的一方成为适当明亮度的指示。另外，指示输入装置364只要是能够输出与在内窥镜2中能够使用的各种功能的接通或断开等对应的信号的装置即可，可以构成为单体的装置，或者，也可以组入内窥镜系统301所具有的任意装置中。具体而言，指示输入装置364可以是镜体开关25、键盘34、视频处理器332的操作面板或者脚踏开关中的任意一方。视频处理器332的指示输入检测部332b检测在指示输入装置364中进行的指示是用于使直视视野图像成为适当明亮度的指示还是用于使侧视视野图像成为适当明亮度的指示，向调光区域选择部32c输出检测结果。
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另一方面，视频处理器332的调光区域选择部32c根据从图像处理部3 输出的视频信号，单独地随时检测在监视器35上显示的观察图像中的直视视野图像的明亮度和侧视视野图像的明亮度。然后，在从指示输入检测部332b输出了进行了用于使直视视野图像成为适当明亮度的指示这样的检测结果的情况下，调光区域选择部32c对光源装置31进行控制，直到在监视器35上显示的直视视野图像的明亮度达到规定明亮度目标值为止。换言之，在从指示输入检测部332b输出了进行了用于使直视视野图像成为适当明亮度的指示这样的检测结果的情况下，视频处理器332的调光区域选择部32c选择监视器35中的直视视野图像的显示区域作为调光对象区域，并且将监视器35中的侧视视野图像的显示区域设定为非调光对象区域(参照图11)。光源装置31的光量调整部31c改变灯31a的驱动电流的大小和光圈31b的光圈量中的至少一方，使得由调光区域选择部32c选择出的调光对象区域的明亮度达到规定明亮度目标值。由此，从光源装置31向光导52提供使观察图像中的直视视野图像的明亮度成为规定明亮度目标值的光量的照明光。通过对光源装置31进行以上所述的控制，图11所示的观察图像中的A1-A2间的亮度(明亮度)例如如图12所示。即，通过对光源装置31进行以上所述的控制，监视器35 中的直视视野图像的显示区域的亮度(明亮度)成为与规定明亮度目标值相当的亮度(明亮度)，监视器35中的侧视视野图像的显示区域的亮度(明亮度)成为偏离该规定明亮度目标值的亮度(明亮度)。并且，在从指示输入检测部332b输出了进行了用于使侧视视野图像成为适当明亮度的指示这样的检测结果的情况下，调光区域选择部32c对光源装置31进行控制，直到在监视器35上显示的侧视视野图像的明亮度达到规定明亮度目标值为止。换言之，在从指示输入检测部332b输出了进行了用于使侧视视野图像成为适当明亮度的指示这样的检测结果的情况下，视频处理器332的调光区域选择部32c选择监视器35中的侧视视野图像的显示区域作为调光对象区域，并且将监视器35中的直视视野图像的显示区域设定为非调光对象区域(参照图13)。光源装置31的光量调整部31c改变灯31a的驱动电流的大小和光圈31b的光圈量中的至少一方，使得由调光区域选择部32c选择出的调光对象区域的明亮度达到规定明亮度目标值。由此，从光源装置31向光导52提供使观察图像中的侧视视野图像的明亮度成为规定明亮度目标值的光量的照明光。通过对光源装置31进行以上所述的控制，图13所示的观察图像中的B1-B2间的亮度(明亮度)例如如图14所示。即，通过对光源装置31进行以上所述的控制，监视器35 中的侧视视野图像的显示区域的亮度(明亮度)成为与规定明亮度目标值相当的亮度(明亮度)，监视器35中的直视视野图像的显示区域的亮度(明亮度)成为偏离该规定明亮度目标值的亮度(明亮度)。另外，指示输入装置364不限于由所述各装置构成，例如也可以由能够取入手术医生的声音作为语音信号的麦克风构成。由此，指示输入检测部332b也可以通过对从指示输入装置364输出的语音信号进行语音解析处理，检测进行了用于使直视视野图像成为适当明亮度的指示还是用于使侧视视野图像成为适当明亮度的指示。
并且，在本实施例中，也可以如下构成指示输入装置364 除了用于使直视视野图像成为适当明亮度的指示以及用于使侧视视野图像成为适当明亮度的指示以外，还能够进行用于对直视视野图像的明亮度和侧视视野图像的明亮度进行平均的指示。这种情况下， 调光区域选择部32c将包含直视视野图像和侧视视野图像双方的显示区域全体设定为调光对象区域。如上所述，根据本实施例，在能够同时观察直视方向和侧视方向的观察图像中，能够进行调整使得期望视野方向的图像的明亮度成为适当明亮度。并且，也可以与实施例 1 3中的自动切换控制进行组合来使用本实施例的由指示输入装置364的输入操作实现的调光对象区域的切换控制。这种情况下，例如与自动切换控制相比，优先进行由指示输入装置364的输入操作实现的切换，由此，能够适当进行手术医生期望的显示区域的调光。另外，本发明不限于上述各实施例，当然能够在不脱离发明主旨的范围内进行各种变更或应用。本申请以2009年11月6日在日本申请的日本特愿2009-255185号为优先权主张的基础进行申请，上述公开内容被引用到本申请说明书、权利要求书和附图中。
权利要求
1.一种内窥镜系统，其特征在于，该内窥镜系统具有内窥镜，其取得观察对象物的直视视野图像和侧视视野图像； 光源装置，其提供用于对所述观察对象物进行照明的照明光； 检测部，其根据规定输出信号或规定输出信息取得规定检测结果； 图像处理部，其生成在同一画面内具有所述直视视野图像和所述侧视视野图像的观察图像，并作为视频信号输出；以及调光区域选择部，其根据所述视频信号单独检测所述直视视野图像的明亮度和所述侧视视野图像的明亮度，根据所述规定检测结果选择所述直视视野图像和所述侧视视野图像中的一个视野图像作为调光对象，对所述光源装置进行控制，使得该一个视野图像达到适于观察的规定明亮度目标值。
2.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其特征在于，所述检测部根据在处置器械贯穿插入所述内窥镜中时输出的告知信号，对在所述内窥镜中使用处置器械的情况进行检测。
3.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其特征在于，所述内窥镜具有一个或多个开关，该一个或多个开关用于输出与在所述内窥镜中能够使用的功能对应的信号，所述检测部根据从所述开关输出的信号，对与该信号对应的一个功能被接通或断开的情况进行检测。
4.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其特征在于，在所述检测部得到正在插入所述内窥镜的插入部这样的检测结果的情况下，所述调光区域选择部选择所述直视视野图像作为调光对象，对所述光源装置进行控制，使得所述直视视野图像达到所述规定明亮度目标值。
5.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其特征在于，在所述检测部得到正在拔去所述内窥镜的插入部这样的检测结果的情况下，所述调光区域选择部选择所述侧视视野图像作为调光对象，对所述光源装置进行控制，使得所述侧视视野图像达到所述规定明亮度目标值。
6.根据权利要求4所述的内窥镜系统，其特征在于，所述检测部根据包含物理量的信号，对正在插入所述插入部的情况进行检测，所述物理量是与所述插入部的移动方向有关的信息。
7.根据权利要求5所述的内窥镜系统，其特征在于，所述检测部根据包含物理量的信号，对正在拔去所述插入部的情况进行检测，所述物理量是与所述插入部的移动方向有关的信息。
8.根据权利要求4所述的内窥镜系统，其特征在于，所述内窥镜系统还具有取得所述插入部的插入形状的插入形状取得装置， 所述检测部根据所述插入形状取得装置中得到的包含所述插入部的插入形状的信号， 对正在插入所述插入部的情况进行检测。
9.根据权利要求5所述的内窥镜系统，其特征在于，所述内窥镜系统还具有取得所述插入部的插入形状的插入形状取得装置， 所述检测部根据所述插入形状取得装置得到的包含所述插入部的插入形状的信号，对正在拔去所述插入部的情况进行检测。
10.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其特征在于，所述检测部根据所述视频信号检测与所述观察图像中包含的规定地标有关的信息， 所述调光区域选择部根据与所述规定地标有关的信息的检测结果，选择所述一个视野图像作为调光对象，对所述光源装置进行控制，使得该一个视野图像达到所述规定明亮度目标值。
11.根据权利要求10所述的内窥镜系统，其特征在于， 所述检测部检测所述观察图像中的所述规定地标的移动方向。
12.根据权利要求10所述的内窥镜系统，其特征在于，所述检测部检测所述观察图像中的所述规定地标的大小的经时变化。
13.根据权利要求10所述的内窥镜系统，其特征在于， 所述检测部检测在所述观察图像中所述规定地标存在的位置。
14.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其特征在于，所述内窥镜系统还具有指示输入装置，该指示输入装置至少能够进行使所述直视视野图像成为适当明亮度的指示和使所述侧视视野图像成为适当明亮度的指示这2个指示， 所述检测部检测在所述指示输入装置中进行的指示是所述2个指示中的哪个。
全文摘要
本发明的内窥镜系统具有内窥镜，其取得观察对象物的直视视野图像和侧视视野图像；光源装置，其提供用于对观察对象物进行照明的照明光；检测部，其根据规定输出信号或规定输出信息取得规定检测结果；图像处理部，其生成在同一画面内具有直视视野图像和侧视视野图像的视频图像并输出；以及调光区域选择部，其单独检测直视视野图像的明亮度和侧视视野图像的明亮度，根据规定检测结果选择直视视野图像和侧视视野图像中的一个视野图像作为调光对象，对光源装置进行控制，使得该一个视野图像达到适于观察的规定明亮度目标值。
文档编号A61B1/06GK102469912SQ201080028098
公开日2012年5月23日 申请日期2010年10月13日 优先权日2009年11月6日
发明者仓康人, 加瀬圣悟, 坂本雄次 申请人:奥林巴斯医疗株式会社