JP2007029746A - Endoscope apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パルス点灯による面順次照明のもとでカラー撮像を行う内視鏡に関する。 The present invention relates to an endoscope that performs color imaging under field sequential illumination using pulse lighting.
近年、医療用分野及び工業用分野で内視鏡が広く用いられるようになった。この内視鏡は光学像をイメージガイドで伝送する光学式のものの他に、撮像素子を内蔵した電子内視鏡も採用されるようになった。 In recent years, endoscopes have been widely used in the medical field and the industrial field. In addition to the optical type that transmits an optical image using an image guide, an electronic endoscope having a built-in image sensor has been adopted as this endoscope.
図12は従来の電子内視鏡装置1を示す。この電子内視鏡装置1は電子内視鏡2を有し、この電子内視鏡2は、細長で例えば可撓性の挿入部3を有し、この挿入部3の後端に太径の操作部4が連設されている。上記操作部4の後端付近からは側方に可撓性のユニバーサルケーブル5の基端が延設され、このケーブル5の末端部にコネクタ6が設けられている。
FIG. 12 shows a conventional
上記電子内視鏡2は、上記コネクタ6を介して、図13に示す光源装置7′及び信号処理回路8が内蔵されたビデオプロセッサ9に接続されるようになっている。さらに、上記ビデオプロセッサ9には、カラーモニタ10が接続されるようになっている。上記挿入部3の先端側には、硬性の先端部11及びこの先端部11に隣接する後方側に湾曲可能な湾曲部12が順次設けられている。
The
また、上記操作部4に設けられた湾曲操作ノブ14を回動操作することによって、上記湾曲部12を左右方向あるいは上下方向に湾曲できるようになっている。また、上記操作部4には、上記挿入部3内に設けられた図示しない処置具チャンネルに連通する挿入口15が設けられている。図13は信号処理系の構成を示す。
Further, the
図13に示すように、電子内視鏡2の挿入部3内には、照明光を伝達するライトガイド16が挿通されている。このライトガイド16の先端面は、挿入部3の先端部11に配置され、この先端部11から照明光を出射できるようになっている。また、上記ライトガイド16の入射端側は、ユニバーサルケーブル5内に挿通されて上記コネクタ6に接続されている。
As shown in FIG. 13, a
また、上記先端部11には、対物レンズ系17が設けられ、この対物レンズ系17の結像位置に、固体撮像素子としての電荷結合素子(CCDと略記)18が配設されている。この固体撮像素子18は、可視領域を含め紫外領域から赤外領域に至る広い波長域で感度を有している。上記CCD18には、信号線19,20が接続され、これら信号線19,20は、上記挿入部3及びユニバーサルケーブル5内に挿通されて上記コネクタ6に接続されている。
The
一方、ビデオプロセッサ9内に設けられた光源装置7′は、紫外光から赤外光に至る広帯域の光を発光するランプ21を備えている。このランプ21としては、一般的なキセノンランプ等を用いることができる。上記キセノンランプは、可視光のみならず紫外光及び赤外光を大量に発光する。
On the other hand, the
このランプ21は、電源部22によって電力が供給されるようになっている。上記ランプ21の前方には、モータ23によって回転駆動される回転フィルタ24が配設されている。この回転フィルタ24には通常観察用の赤(R),緑(G),青(B)の各波長領域の光を透過するフィルタが周方向に沿って配列されている。この時、この回転フィルタは1/20Sの周期で回転している。
The
又、モータ23はモータドライバ25によって回転が制御されて駆動されるようになっている。上記回転フィルタ24を透過し、R,G,Bの各波長領域の光に時系列的に分離された光は、更にライトガイド16の入射端に入射され、このライトガイド16を介して先端部11に導かれ、この先端部11から出射されて、観察部位等を照明するようになっている。
The
この照明光による観察部位等の被検体(被写体)からの戻り光は、対物レンズ系17によって、CCD18上に結像され、光電変換されるようになっている。このCCD18には、上記信号線19を介して、上記ビデオプロセッサ9内のドライバ30からのCCD駆動信号(単に駆動信号と略記)が印加され、この駆動信号によって光電変換された被検体の画像に対応した電気信号(映像信号)のみ読出しが行われるようになっている。
The return light from the subject (subject) such as the observation site by the illumination light is imaged on the
このCCD18から読み出された電気信号は、上記信号線20を介して、上記ビデオプロセッサ9内または電子内視鏡2内に設けられたプリアンプ31に入力されるようになっている。このプリアンプ31で増幅された映像信号は、プロセス回路32に入力され、γ補正及びホワイトバランス等の信号処理を施され、A/Dコンバータ33によって、デジタル信号に変換されるようになっている。
The electrical signal read from the
このデジタルの映像信号は、セレクト回路34によって、例えば赤(R),緑(G),青(B)の各色に対応する3つのメモリ(1)35a,メモリ(2)35b,メモリ(3)35cに選択的に記憶されるようになっている。上記メモリ(1)35a,メモリ(2)35b,メモリ(3)35cに記憶されたR,G,B色信号は、同時に読み出され、色補正回路36に入力する。
This digital video signal is converted by the
上記色補正回路36では、R,B色信号がそれぞれ係数器36a,36bに入力する。係数器36a,36bでは入力信号の大きさを所定の大きさに変換する。この変換は予め設定された値或いは外部より設定された値により行われる。
In the
上記色補正回路36によって、色補正されたR,G,B色信号は、D/Aコンバータ37によって、アナログ信号に変換され、R,G,B色信号としてRGB出力端38から出力されると共に、エンコーダ39に入力され、このエンコーダ39によりNTSCコンポジット信号に変換され、NTSCコンポジット信号出力端40から出力されるようになっている。
The R, G, B color signals color-corrected by the
そして、上記R,G,B色信号または、NTSCコンポジット信号が、カラーモニタ10に入力され、このカラーモニタ10によって、観察部位がカラー表示されるようになっている。
The R, G, B color signals or the NTSC composite signal is input to the
また、上記ビデオプロセッサ9内には、システム全体のタイミングを作るタイミングジェネレータ41が設けられ、このタイミングジェネレータ41によって、モータドライバ25、ドライバ30、セレクト回路34等の各回路間の同期が取られている。
The
しかし、従来の面順次方式ではRGBの画像を得る為に、図14のような回転フィルタ24の透過窓にRGBのフィルタ24R,24G,24Bを張り付けて、この回転フィルタ24を1/20秒の一定周波数で回転させる。
However, in the conventional frame sequential method, in order to obtain an RGB image, RGB filters 24R, 24G, and 24B are pasted on the transmission window of the
図15に、従来のCCD露光タイミングとCCD駆動パルス及び光源の発光タイミングを示す。この方式は面順次方式であるために、図15に示すように、光源の発光タイミングはRGBの順で回転フィルタを回転することにより、それぞれの色の照明光を得ている。 FIG. 15 shows the conventional CCD exposure timing, CCD drive pulse, and light emission timing of the light source. Since this method is a surface sequential method, as shown in FIG. 15, the light emission timing of the light source is obtained by rotating the rotation filter in the order of RGB to obtain illumination light of each color.
CCDの露光タイミングは各色に対して1/60秒周期で行われており、露光期間が終了すると、CCDの駆動信号は垂直転送パルスを発生し、蓄積された電荷を水平転送部に転送する。このようにして得られたRGBの各映像信号は信号処理回路8の信号処理の過程で同時化され、1/20秒でRGBの一画面を得る。
その為、RGBのそれぞれのCCD18への露光時間が決まっており、例えば暗い被写体を写した時に、露光時間を長くしようと考えても、この回転フィルタ24が一定周波数で回転している為、自ずと露光時間が決まってきた。また、食道等の動きの早い観察部位では、面順次方式独特の色ズレが際だって目立ってしまい、それを軽減する為には、露光時間を短くする方法が考えられるが、やはり、回転フィルタ24が一定周波数で回転している為、色ズレを軽減することができなかった。
For this reason, the exposure time for each of the
また、内視鏡観察画像において、近点部が明るく、遠点部が暗いような画面では、遠点の暗い所に明るさを合わせると、近点が明る過ぎてとんでしまい、また、近点に明るさを合わせると、遠点が暗く沈み込んで観察不可能という場合が考えられた。 In the endoscopic observation image, on a screen where the near point part is bright and the far point part is dark, if the brightness is adjusted to a dark place at the far point, the near point is too bright, and When the brightness was adjusted to the point, it was considered that the far point was dark and the observation was impossible.
このような観察画像においても、露光時間を調整することにより、最適な観察画像を得ることが考えられるが、やはり、回転フィルタ24の周期が一定である為に、適切な露光制御ができなかった。
Even in such an observation image, it is conceivable to obtain an optimal observation image by adjusting the exposure time. However, since the period of the
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、面順次の照明のもとでカラー撮像を行う場合にも発光タイミングを変更かのとすることにより観察環境に応じて適切な観察画像が得られる内視鏡を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described points. Even when color imaging is performed under frame sequential illumination, an appropriate observation image can be obtained according to the observation environment by changing the light emission timing. An object is to provide an obtained endoscope.
本発明の一態様による内視鏡は、照明光を順次出射する複数の発光手段と、前記照明光により順次照明された被写体を撮像して撮像信号を生成する撮像手段と、を備えた内視鏡において、前記複数の発光手段は、前記複数の発光手段のうち何れか1つの発光手段の点灯が終了するタイミングでその他の発光手段の何れか1つが点灯することを特徴とする。 An endoscope according to one aspect of the present invention includes a plurality of light emitting units that sequentially emit illumination light, and an imaging unit that captures an image of a subject that is sequentially illuminated by the illumination light and generates an imaging signal. In the mirror, the plurality of light emitting means is characterized in that any one of the other light emitting means is turned on at a timing when lighting of any one of the plurality of light emitting means is completed.
本発明の内視鏡は、面順次の照明のもとでカラー撮像を行う場合にも発光タイミングを変更かのとすることにより観察環境に応じて適切な観察画像が得られるという利点を有する。 The endoscope of the present invention has an advantage that an appropriate observation image can be obtained according to the observation environment by changing the light emission timing even when color imaging is performed under frame sequential illumination.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
(第1の実施の形態)
図1ないし図4は本発明の第1の実施の形態に係り、図1は第1の実施の形態の電子内視鏡装置の信号処理系等の構成を示し、図2は通常の使用状態での動作をタイミングチャートで示し、図3は短い露光時間に設定した状態での動作をタイミングチャートで示し、図4は長い露光時間に設定した状態での動作をタイミングチャートで示す。
本発明の第1の実施の形態の電子内視鏡装置1はその全体構成は図12と同様である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
1 to 4 relate to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a configuration of a signal processing system and the like of the electronic endoscope apparatus of the first embodiment, and FIG. 2 shows a normal use state. 3 is a timing chart, FIG. 3 is a timing chart showing the operation when the short exposure time is set, and FIG. 4 is a timing chart showing the operation when the long exposure time is set.
The overall configuration of the
この電子内視鏡装置1は電子内視鏡2を有し、この電子内視鏡2は、細長で例えば可撓性の挿入部3を有し、この挿入部3の後端に太径の操作部4が連設されている。上記操作部4の後端付近からは側方に可撓性のユニバーサルケーブル5の基端が延設され、このケーブル5の末端部にコネクタ6が設けられている。
The
上記電子内視鏡2は、上記コネクタ6を介して(図1に示すように)パルス点灯装置7及び信号処理回路8が内蔵されたビデオプロセッサ9に接続されるようになっている。
The
さらに、上記ビデオプロセッサ9には、カラーモニタ10が接続されるようになっている。上記挿入部3の先端側には、硬性の先端部11及びこの先端部11に隣接する後方側に湾曲可能な湾曲部12が順次設けられている。
Further, a
また、上記操作部4に設けられた湾曲操作ノブ14を回動操作することによって、上記湾曲部12を左右方向あるいは上下方向に湾曲できるようになっている。また、上記操作部4には、上記挿入部3内に設けられた図示しない処置具チャンネルに連通する挿入口15が設けられている。
Further, the bending
また、図1に示すように第1の実施の形態の電子内視鏡装置1の内部構成は図13の従来例の電子内視鏡装置1において、電子内視鏡2のライトガイド16を設けないで、代わりに先端部11内に3つの発光素子(LEDと略記)26a、26b、26cを設け、該LED26a、26b、26cに接続された信号線27a、27b、27cは図12のコネクタ6の接点に接続されている。
As shown in FIG. 1, the internal configuration of the
また、第1の実施の形態の電子内視鏡装置1は図13の従来例の電子内視鏡装置1において、光源装置7′部分をLEDドライバ28で構成したパルス点灯装置7に置換した構造にしている。
Further, the
また、この電子内視鏡装置1の全体のタイミングの制御を行うタイミングジェネレータ41には、CCD18への駆動信号及びLED26a、26b、26cのパルス的な点灯タイミング(より詳しく述べると点灯タイミング自身とその点灯タイミングから点灯する点灯時間)を切り換えるための駆動切換スイッチ29が接続されている。
The
また、タイミングジェネレータ41には、3つのメモリ(1)35a,メモリ(2)35b,メモリ(3)35cへの書き込みと読み出しを制御するメモリコントローラ43と接続されている。
The
そして、駆動切換スイッチ29を操作しない通常の使用状態或いは標準の選択設定状態では、図15の従来例と同様にR,G,Bの面順次照明を行うのと同様に図2に示すように1/60秒の周期で発光する。
Then, in the normal use state where the
この状態から駆動切換スイッチ29を短い点灯時間(発光時間)と、逆に長い点灯時間とに選択できるようにして、内視鏡検査の状況に応じてパルス点灯時間を選択できるようにしている。例えば、駆動切換スイッチ29は3つの接点を選択でき、通常は標準設定の接点がONし、この状態から他の2つの接点をONするように切り換えることができ、その切換に応じて異なる信号がタイミングジェネレータに出力される。
From this state, the
また、この選択に応じて、駆動切換スイッチ29からタイミングジェネレータにその点灯時間の指示信号が送られ、タイミングジェネレータはその指示信号に対応した点灯時間でLED27を点灯制御するようにLEDドライバ28にタイミング信号を(制御信号として)送る。
In response to this selection, an instruction signal of the lighting time is sent from the
また、このタイミング信号はドライバ30及びメモリコントローラ43にも送られ、点灯時間を変更した場合にもその変更した点灯時間の終了のタイミングでCCD18に駆動信号を印加して光電変換した撮像信号をCCD18から出力させるように制御する。そして、信号処理回路9で信号処理した際にメモリコントローラ43により、信号処理されてメモリ35に入力されるタイミングにメモリ35を書込状態にして書き込む等の処理が、点灯時間を変更した場合にもその点灯に同期して行われるように制御するようにしている。
本実施の形態の構成をより詳しく説明すると次のようになる。
This timing signal is also sent to the
The configuration of the present embodiment will be described in detail as follows.
図1に示すように、電子内視鏡2の先端部11内には3つの波長域の光、具体的には赤、緑、青でそれぞれ発光するLED26a、26b、26cが設けられ、該LED26a、26b、26cに接続された信号線27a、27b、27cは電子内視鏡2内を挿通され、図12のコネクタ6の接点を経てパルス点灯装置7のLEDドライバ28に接続される。
そして、LEDドライバ28からのパルス状の駆動信号によりLED26a、26b、26cはパルス点灯し、被写体を面順次で照明する。
As shown in FIG. 1,
Then, the
また、上記先端部11には、対物レンズ系17が設けられ、この対物レンズ系17の結像位置に、固体撮像素子としての電荷結合素子(CCDと略記)18が配設されている。このCCD18は、可視領域を含め紫外領域から赤外領域に至る広い波長域で感度を有している。上記CCD18には、信号線19,20が接続され、これら信号線19,20は、上記挿入部3及びユニバーサルケーブル5内に挿通されて上記コネクタ6に接続されている。
The
一方、ビデオプロセッサ9内に設けられたパルス点灯装置7は、上述のようにLEDドライバ28を有し、このLEDドライバからのLED駆動信号によりLED26a、26b、26cをパルス点灯させ、被写体を面順次で照明する。 つまり、赤(R),緑(G),青(B)の各波長領域の光で被写体を照明する。
On the other hand, the
この照明光による観察部位等の被検体(被写体)からの戻り光は、対物レンズ系17によって、CCD18上に結像され、光電変換されるようになっている。このCCD18には、上記信号線19を介して、上記ビデオプロセッサ9内のドライバ30からのCCD駆動信号が印加され、このCCD駆動信号によって光電変換された被検体の画像に対応した撮像信号(映像信号)の読出しが行われるようになっている。
The return light from the subject (subject) such as the observation site by the illumination light is imaged on the
このCCD18から読み出されたライン順次の撮像信号は、上記信号線20を介して、上記ビデオプロセッサ9内または電子内視鏡2内に設けられたプリアンプ31に入力されるようになっている。このプリアンプ31で増幅された映像信号は、プロセス回路32に入力され、γ補正及びホワイトバランス等の信号処理を施され、A/Dコンバータ33によって、デジタル信号に変換されるようになっている。
The line-sequential imaging signal read from the
このデジタルの映像信号は、セレクト回路34によって、例えば赤(R),緑(G),青(B)の各色に対応する3つのメモリ(1)35a,メモリ(2)35b,メモリ(3)35cに選択的に記憶されるようになっている。上記メモリ(1)35a,メモリ(2)35b,メモリ(3)35cに記憶されたR,G,B色信号は、同時に読み出され、色補正回路36に入力する。
This digital video signal is converted by the
上記色補正回路36では、R,B色信号がそれぞれ係数器36a,36bに入力する。係数器36a,36bでは入力信号の大きさを所定の大きさに変換する。この変換は予め設定された値或いは外部より設定された値により行われる。
In the
上記色補正回路36によって、色補正されたR,G,B色信号は、D/Aコンバータ37によって、アナログ信号に変換され、R,G,B色信号としてRGB出力端38から出力されると共に、エンコーダ39に入力され、このエンコーダ39によりNTSCコンポジット信号に変換され、NTSCコンポジット信号出力端40から出力されるようになっている。
The R, G, B color signals color-corrected by the
そして、上記R,G,B色信号または、NTSCコンポジット信号が、カラーモニタ10に入力され、このカラーモニタ10によって、観察部位がカラー表示されるようになっている。
The R, G, B color signals or the NTSC composite signal is input to the
また、上記ビデオプロセッサ9内には、システム全体のタイミングを作るタイミングジェネレータ41が設けられ、このタイミングジェネレータ41によって、LEDドライバ28、ドライバ30、セレクト回路34等の各回路間の同期が取られている。
The
次に図2、図3及び図4を参照して第1の実施の形態の動作を説明する。これらの図はCCD露光タイミング、(CCD駆動信号を形成する1つの)垂直転送パルス、LED点灯タイミングのそれぞれのタイミングチャートを示す。なお、図2等におけるLED点灯タイミングでR,G,BはそれぞれLED26a,26b,26cによるR,G,B発光を示している。
Next, the operation of the first embodiment will be described with reference to FIG. 2, FIG. 3 and FIG. These figures show timing charts of CCD exposure timing, (one CCD transfer signal forming vertical transfer pulse), and LED lighting timing. Note that R, G, and B respectively indicate R, G, and B light emission by the
本実施の形態では駆動切換スイッチ29を操作しない場合、或いは標準の設定状態を選択した場合には、図2に示すCCD露光タイミング、垂直転送パルス、LED点灯タイミングとなる。
In this embodiment, when the
つまり、1/60秒の周期でLED26a,26b,26cを順次点灯し、1/60秒における消灯期間にその前の点灯期間で露光したCCD18の受光部(感光部)の信号電荷を垂直転送部に転送する垂直転送パルスでの転送及び図示しない水平転送パルスでの水平方向への転送を行いCCD18から出力させる。 そして、信号処理回路8側で従来例と同様に信号処理することにより、カラーモニタ10に表示する。
That is, the
この使用状態では、照明手段が異なるが、被写体に対する照明及びその照明の下でのCCD18による撮像及びその撮像信号に対する信号処理は従来例と同じものとなる。
In this state of use, the illumination means is different, but the illumination on the subject, the imaging by the
次に、例えば被写体が十分明るく、または非常に動きの早い食道のような観察部位においては、駆動切換スイッチ29を短い発光時間或いは短い露光時間側に切り換える。
Next, for example, in an observation site such as an esophagus where the subject is sufficiently bright or moves very quickly, the
本実施の形態では駆動切換スイッチ29を短い発光時間に切り換えると、図3に示すように1/120秒の周期でLED26a,26b,26cを順次点灯し、1/120秒における消灯期間にその前の点灯期間で露光したCCD18の受光部の信号電荷を垂直転送パルスによる転送及び図示しない水平転送パルスでの水平方向への転送を行いCCD18から出力させる。
In the present embodiment, when the
そして、信号処理回路8側ではこの短い周期で入力される信号に対し、プロセス回路32でγ補正などを行い、A/Dコンバータ33でデジタル信号に変換する。そして、セレクト回路34によって、例えば赤(R),緑(G),青(B)の照明の下で撮像された各色成分の信号に応じて3つのメモリ(1)35a,メモリ(2)35b,メモリ(3)35cに順次記憶する。
例えばLED26aによる赤(R)の発光のもとで、CCD18で撮像された信号は、メモリ(1)35aに一時記憶される。
On the signal processing circuit 8 side, the signal input in this short cycle is subjected to γ correction by the
For example, a signal imaged by the
これらメモリ(1)35a,メモリ(2)35b,メモリ(3)35cに記憶されたR,G,B色信号は、例えば1/30秒周期で同時に読み出され、色補正回路36等を経て、カラーモニタ10に表示される。
The R, G, B color signals stored in the memory (1) 35a, the memory (2) 35b, and the memory (3) 35c are simultaneously read out at a period of 1/30 seconds, for example, and pass through the
この場合には通常の場合もはるかに短い例えば1/120秒周期で点灯(照明)、CCD駆動及び信号処理を行うようにしているので、動きが速い心臓に近い部位の臓器等の被写体を撮像する場合にも、RGB間の色ズレを減少させることができ、観察に適した画質の良い画像を得ることができる。 In this case, lighting (illumination) is performed with a period of, for example, 1/120 seconds that is much shorter than usual, and CCD driving and signal processing are performed, so that an object such as an organ in a region close to the heart that moves quickly is imaged. Even in this case, the color misregistration between RGB can be reduced, and an image with good image quality suitable for observation can be obtained.
一方、被写体が非常に暗く、LED26a,26b,26cの光量を最大にした時でも、観察画像が非常に暗い場合、具体的には遠点部を観察する場合には
駆動切換スイッチ29を長い発光時間側に切り換える。
On the other hand, even when the subject is very dark and the amount of light of the
この場合には、図4に示すように、1/30秒の周期でLED26a,26b,26cを順次点灯し、この1/30秒における消灯期間にその前の点灯期間で露光したCCD18の受光部の信号電荷を垂直転送パルスでの転送、及び図示しない水平転送パルスでの水平方向への転送を行いCCD18から出力させる。
In this case, as shown in FIG. 4, the
そして、赤(R),緑(G),青(B)の照明の下で撮像された各色成分の信号に応じて3つのメモリ(1)35a,メモリ(2)35b,メモリ(3)35cに順次記憶する。 And according to the signal of each color component imaged under illumination of red (R), green (G), and blue (B), three memories (1) 35a, memory (2) 35b, and memory (3) 35c Are stored in sequence.
そして、これらメモリ(1)35a,メモリ(2)35b,メモリ(3)35cに記憶されたR,G,B色信号は、例えば1/30秒周期で同時に読み出され、色補正回路36等を経て、カラーモニタ10に表示される。
The R, G, and B color signals stored in the memory (1) 35a, the memory (2) 35b, and the memory (3) 35c are simultaneously read out at a period of 1/30 seconds, for example, and the
この場合には通常の場合も長い例えば1/30秒周期で点灯(照明)、CCD駆動及び信号処理を行うようにしているので、暗い被写体の場合にも、その被写体に対する照明光量を増大でき(撮像側で述べると撮像期間或いは露光期間を増大でき)、撮像された信号のS/Nを大きくすることができる。
従って、カラーモニタ10には画質の良い観察画像を表示できる。
In this case, since the lighting (illumination) is performed in a long period of 1/30 seconds, the CCD is driven, and the signal processing is performed even in a normal case, the amount of illumination light can be increased even for a dark subject ( When it is described on the imaging side, the imaging period or the exposure period can be increased), and the S / N of the imaged signal can be increased.
Therefore, an observation image with good image quality can be displayed on the
このように本実施の形態によれば、観察する被写体の状況或いは観察環境に応じて駆動切換スイッチ29を操作することにより、標準の発光時間での発光、CCD駆動及び信号処理の場合はもとより、より短い発光時間での発光、CCD駆動及び信号処理と、より長い発光時間での発光、CCD駆動及び信号処理とで観察画像を簡単に得ることができる。
As described above, according to the present embodiment, by operating the
従来例では回転フィルタ24をモータ23で回転させる構造であるため、簡単に回転速度を変更できないが、本実施の形態では複数のLED26a,26b,26cを順次点灯させる構造であるので、発光タイミング等を変更することにより簡単に観察環境に応じて適切な観察画像を得ることができる。
In the conventional example, the
なお、上記駆動切換スイッチ29は、図示しない手動スイッチ等により術者が任意に切り換えていたが、映像信号の輝度レベルや動き情報を検出する検出回路を設け、この検出結果に基づいて自動的に切り換えるようにしても良い。
The
また、上述の説明では標準の状態からより長い点灯時間での撮像及びより短い点灯時間での3つの撮像の場合を説明したが4つ以上に変更できるようにすることも容易にできる。 In the above description, the case of imaging with a longer lighting time and three imaging with a shorter lighting time from the standard state has been described. However, it is possible to easily change to four or more.
(第2の実施の形態)
次に本発明の第2の実施の形態を説明する。本実施の形態は2つ以上の異なる露光時間にて撮像した画像をある合成関数にて合成するダイナミックレンジ拡大手段を備え、前記2つ以上の異なる露光時間のそれぞれを任意の長さに可変可能とするように、CCD18の露光タイミング、LED光源の出射タイミングおよび線順次で得られる映像信号を同時化するタイミングを制御するタイミング制御回路を有するものである。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. This embodiment includes dynamic range expansion means for combining images captured at two or more different exposure times with a composite function, and each of the two or more different exposure times can be varied to an arbitrary length. As described above, a timing control circuit for controlling the exposure timing of the
図5は第2実施の形態の信号処理系を示す。この信号処理系は図1において、A/Dコンバータ33の出力信号は時間軸変換回路43に入力され、時間軸が調整される。
この時間軸変換回路43の出力信号は階調演算回路(階調処理回路)44に入力され、階調演算或いは階調変換処理が行われる。この階調演算回路44の出力信号は加算器45に入力されて加算された後、55セレクタ回路34に入力される。
また、時間軸変換回路43にはタイミングジェネレータ41と接続され、同期させるためのタイミング信号が入力される。
FIG. 5 shows a signal processing system according to the second embodiment. In this signal processing system in FIG. 1, the output signal of the A /
The output signal of the time
The time
本実施の形態では、駆動切換スイッチ29は標準の状態を選択した場合には、図2のような通常の発光時間での発光、撮像及び信号処理を行うが、さらにダイナミックレンジを拡大した観察画像が得られるダイナミックレンジ拡大モードを選択できるようにしている。
In the present embodiment, when the
そして、ダイナミックレンジ拡大モードを選択した場合には、LED26a、26b、26cをそれぞれ2種類の点灯時間で点灯させ、一方の点灯時間のもとで撮像した信号と他方の点灯時間のもとで撮像した信号とを時間軸変換回路43で調整して信号を同時化して、階調演算回路44で階調演算(階調変換処理)を行い、加算器45で加算することにより、ダイナミックレンジを拡大した信号にして、セレクタ回路34を経てメモリ(1)35a,メモリ(2)35b,メモリ(3)35cに順次記憶する。
メモリ(1)35a,メモリ(2)35b,メモリ(3)35cに記憶された信号は同時に読み出されてカラーモニタ10に表示される。
When the dynamic range expansion mode is selected, the
The signals stored in the memory (1) 35a, the memory (2) 35b, and the memory (3) 35c are simultaneously read and displayed on the
その他は第1の実施の形態と同様の構成である。なお、駆動切換スイッチ29は標準の状態を選択した場合には、A/Dコンバータ33の出力信号は時間軸変換回路43、階調演算回路44及び加算器45をスルーしてセレクタ回路34を経てメモリ(1)35a,メモリ(2)35b,メモリ(3)35cに入力される。
The other configuration is the same as that of the first embodiment. When the standard state of the
図6は第2の実施の形態の動作の1例をタイミングチャートで示す。
図5の駆動切換スイッチ29を標準の状態を選択した場合には、図2のようなタイミングチャートで動作する。
これに対し、駆動切換スイッチ29を操作してダイナミックレンジ拡大モードを選択した場合には、図6に示すCCD露光タイミング、垂直転送パルス、LED点灯タイミングで動作する。
FIG. 6 is a timing chart showing an example of the operation of the second embodiment.
When the
On the other hand, when the dynamic range expansion mode is selected by operating the
即ち、LED26a、26b、26cの点灯は、1/60秒の周期で長時間のR点灯と短時間R点灯、長時間のG点灯、短時間のG点灯、長時間のB点灯、短時間のB点灯となる。
これらの点灯に同期して、点灯時間の後の各消灯時間にCCD18にCCD駆動信号が印加される(図6では垂直転送パルスのみを示す)。
That is, the
In synchronism with these lighting operations, a CCD drive signal is applied to the
例えば、CCD18から出力された長時間のR点灯のもとで撮像された(長時間露光の)信号は時間軸変換回路43の例えばフレームメモリに一時記憶される。
For example, a signal output from the
次の短時間R点灯のもとで撮像された(短時間露光の)信号は時間軸変換回路43に入力されるタイミングで前記フレームメモリに一時記憶された信号が読み出されて時間軸の同時化が行われ、2つの信号は階調演算回路44に入力され階調演算或いは階調変換処理が行われ、加算器45で加算してダイナミックレンジの拡大の合成処理を行う。
The signal (short-time exposure) imaged under the next short-time R lighting is read out from the signal temporarily stored in the frame memory at the timing inputted to the time-
この階調演算回路44及び加算器45での加算により、ある混合関数に基づいて最適なダイナミックレンジの拡大を行うように階調演算を行ったり、特性の異なる入出力特性の2つのルックアップテーブルをそれぞれ通して階調変換を行う。この階調演算の具体例を図7に示す。
By the addition in the
図7の符号Aの直線は、長時間露光(1/60秒周期の撮像時間)の下での入射光量に対するCCD出力(映像出力)を示す。
被写体が明るい場合、長時間露光では図7中の符号A′にて飽和する。
A straight line indicated by a symbol A in FIG. 7 indicates a CCD output (video output) with respect to an incident light amount under long exposure (imaging time with a period of 1/60 seconds).
When the subject is bright, it is saturated at symbol A 'in FIG.
一方、図7の符号Cの直線は同じ被写体を短時間露光(例えば約1/120秒)で撮像した場合のものを示す。この場合は露光している時間が短いため飽和が起こらない。これら2つの画像を、それぞれ異なる演算で階調演算を行い加算器45で加算して合成したり、入出力特性の異なる2つのルックアップテーブルをそれぞれ通して階調変換を行い、加算器45で加算したりすることで符号Bで示すようなダイナミックレンジの広いCCD出力に変換することが出来る。
On the other hand, the straight line C in FIG. 7 shows a case where the same subject is imaged with short exposure (for example, about 1/120 second). In this case, saturation does not occur because the exposure time is short. These two images are subjected to gradation calculation by different operations and added and synthesized by an
ここのような処理を各RGB信号に対して行い、ダイナミックレンジの広い信号に変換した後、セレクト回路34を経てメモリ(1)35a,メモリ(2)35b,メモリ(3)35cに入力して同時化して、所定の映像信号を得る。そして、カラーモニタ10で表示する。
Such processing is performed on each RGB signal, converted into a signal with a wide dynamic range, and then input to the memory (1) 35a, the memory (2) 35b, and the memory (3) 35c via the
本実施の形態によれば、LED26a、26b、26cをそれぞれ2種類の点灯時間で点灯させ、一方の点灯時間のもとで撮像した信号と他方の点灯時間のもとで撮像した信号とに対して、階調特性を変換する処理を行って合成することにより、ダイナミックレンジを拡大した信号にする手段を設けているので、暗い画像部分と明るい画像部分とが混在するような場合でも、暗い画像部分をより鮮明に表示でき、かつ明るい画像部分も白飛びが発生することなく表示できる。
つまり、広いダイナミックレンジで画像表示を行うことができるので、観察画像から診断を行う場合に診断し易い画質の良い画像を得ることができる。
According to the present embodiment, each of the
That is, since an image can be displayed with a wide dynamic range, it is possible to obtain an image with good image quality that is easy to diagnose when diagnosing from an observed image.
なお、図5では時間軸変換回路43を通した後に、階調演算或いは階調特性変換を行うようにしているが、階調演算或いは階調特性変換を行った後に時間軸変換処理を行うようにしても良い。
In FIG. 5, gradation calculation or gradation characteristic conversion is performed after passing through the time
例えば、共通の階調演算回路により長時間露光のもとで撮像された信号に対して階調特性の変換を行った後に、時間軸変換回路43のフレームメモリに一時格納し、短時間露光のもとで撮像された信号に対して異なる階調特性の変換を行った後、時間軸変換回路43に入力されるタイミングでフレームメモリに一時格納した信号を読み出して加算器45に入力し、加算してダイナミックレンジの広い信号にするようにしても良い。
For example, after a tone characteristic is converted for a signal captured under a long exposure by a common tone calculation circuit, the signal is temporarily stored in the frame memory of the time
(第3の実施の形態)
次に本発明の第3の実施の形態を図8を参照して説明する。図8は第3の実施の形態における動作説明用のタイミングチャートを示す。
観察時に、被写体の近点が普通の明るさで、遠点が非常に暗い場合、且つ近点と遠点の明るさの差が大きい時に、遠点の観察部位を観察しようとした時、CCDの露光時間を長くすることにより、遠点の観察部位が観察に最適な明るさになったとしても近点が非常に明るくなって真っ白になる白飛びとなる。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a timing chart for explaining the operation in the third embodiment.
When observing, if the near point of the subject is normal brightness and the far point is very dark, and the brightness difference between the near point and the far point is large, the CCD will be By extending the exposure time, even if the observation point at the far point becomes the optimum brightness for observation, the near point becomes very bright and the white spot becomes white.
即ち、露光時間を長くすることによって、遠点の暗い部分が観察しやすい明るさになるが、その反面、近点の部分がとんでしまい、全体を見た時に非常に観察しにくい画像になってしまう。 In other words, by increasing the exposure time, the dark part at the far point becomes bright enough to be observed, but on the other hand, the near point part stops and the image becomes very difficult to observe when viewed as a whole. End up.
そこで、本実施の形態は、第2の実施の形態の如く、ダイナミックレンジ拡大モードと同じ手法を用いることにより、近点がとんでしまって、観察しにくくなることを防ぐことを目的とする。 Therefore, the present embodiment aims to prevent the near point from being lost and becoming difficult to observe by using the same method as the dynamic range expansion mode as in the second embodiment.
第3の実施の形態も、第2の実施の形態の如く、図5に示す信号処理回路8を用いる。駆動切換スイッチ29を切り換えることにより、標準モードの発光及び露光時間からタイミングジェネレータ41を切り換え、第2の実施の形態で述べたLED26a,26b,26cの点灯時間よりもそれぞれ長い2つ以上の異なる露光時間をもつ観察画像を得る。
The third embodiment also uses a signal processing circuit 8 shown in FIG. 5 as in the second embodiment. By switching the
例えば、R長時間点灯、R短時間点灯、G長時間点灯、G短時間点灯、B長時間点灯、B短時間点灯というように行うが、例えば各長時間点灯の点灯時間は第2の実施の形態で述べた点灯時間よりも長くなるように設定する。 For example, R long-time lighting, R short-time lighting, G long-time lighting, G short-time lighting, B long-time lighting, and B short-time lighting are performed. It is set to be longer than the lighting time described in the form.
これに伴い、CCD駆動信号(図8ではその1つの垂直転送パルスを示す)も、先に述べた露光時間に最適なタイミングで転送が行えるようにタイミングを切り換えて、R長時間点灯のもとでの長時間露光(つまりR長時間露光)、R短時間点灯のもとでの短時間露光(つまりR短時間露光)、G長時間点灯のもとでの長時間露光(つまりG長時間露光)、G短時間点灯のもとでの短時間露光(つまりG短時間露光)、というように撮像を行う。 Along with this, the CCD drive signal (shown in FIG. 8 shows one vertical transfer pulse) also switches the timing so that the transfer can be performed at the optimum timing for the exposure time described above, and the R driving is performed for a long time. Long time exposure (ie R long time exposure), Short time exposure under R short time lighting (ie R short time exposure), Long time exposure under G long time lighting (ie G long time) Exposure) and short exposure under G short lighting (that is, G short exposure).
これにより、先に述べた観察状態でも遠点焦点が最適な明るさで観察可能となる。本実施の形態は第2の実施の形態とほぼ同様の効果を有する。 As a result, the far point focal point can be observed with the optimum brightness even in the observation state described above. The present embodiment has substantially the same effect as the second embodiment.
(第4の実施の形態)
次に本発明の第4の実施の形態を図9を参照して説明する。図9は第4の実施の形態における動作説明用のタイミングチャートを示す。
観察画像が、近点で非常に明るくとんでしまい、遠点が普通の明るさであるが、近点に明るさを合わせると遠点が暗くなってしまう為、観察したい部分が近点、且つ遠点であるような観察画像においては使用上問題となった。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 shows a timing chart for explaining the operation in the fourth embodiment.
The observation image stops very brightly at the near point, the far point is normal brightness, but when the brightness is adjusted to the near point, the far point becomes dark, so the part you want to observe is near point, and It became a problem in use in the observation image which is a far point.
そこで今度は、2つ以上の異なる露光時間のそれぞれの露光時間を短くするようなダイナミックレンジ拡大を行い、最適な観察画像を得ることを目的とする。 第4の実施の形態も、第2の実施の形態の如く、図5に示す信号処理回路8を用いる。そして、駆動切換スイッチ29を切り換えることにより、標準モードの点灯及び露光時間からタイミングジェネレータ41を切り換え、図9に示すようにLED26a,26b,26cを点灯時間させ、これに対応したCCD駆動及び信号処理を行う。
Therefore, this time, it is an object to obtain an optimum observation image by performing dynamic range expansion so as to shorten the exposure time of each of two or more different exposure times. In the fourth embodiment, the signal processing circuit 8 shown in FIG. 5 is used as in the second embodiment. Then, by switching the
図9に示すように、2つ以上の異なる点灯時間、例えば1/120秒のR長時間点灯、1/240秒のR短時間点灯、1/120秒のG長時間点灯、1/240秒のG短時間点灯、1/120秒のB長時間点灯、1/240秒のB短時間点灯というように、それぞれの各点灯時間を第2の実施の形態で示した点灯時間より短くする(なお、図9では1/120秒の例えばR長時間点灯は単にR点灯、1/240秒のR短時間点灯は単にRと略記している)。 As shown in FIG. 9, two or more different lighting times, for example, R long lighting for 1/120 seconds, R short lighting for 1/240 seconds, G long lighting for 1/120 seconds, 1/240 seconds Each of the lighting times is shorter than the lighting time shown in the second embodiment, such as the G short-time lighting, the 1/120 second B long-time lighting, and the 1/240 second B short-time lighting ( In FIG. 9, for example, R long lighting for 1/120 seconds is simply abbreviated as R, and R short lighting for 1/240 seconds is simply abbreviated as R).
これに対応してCCD駆動を行い、1/120秒のR長時間点灯のもとでの長時間露光、1/240秒のR短時間点灯のもとでの短時間露光、1/120秒のG長時間点灯のもとでの長時間露光、1/240秒のG短時間点灯のもとでの短時間露光、1/120秒のB長時間点灯のもとでの長時間露光、1/240秒のB短時間点灯のもとでの短時間露光したCCD18に対し、CCD駆動信号を印加して読み出す(なお、図9では例えば1/120秒の長時間露光を単にL露光と、1/240秒の短時間露光をS露光と略記している)。
Corresponding to this, CCD drive is performed, long exposure under R long lighting for 1/120 seconds, short exposure under R short lighting for 1/240 seconds, 1/120 seconds. Long exposure under G long lighting, short exposure under 1/240 second G short lighting, long exposure under 1/120 second B long lighting, A CCD drive signal is applied to and read out from the
そして、図5の信号処理回路8で信号処理してダイナミックレンジが広い信号に変換し、動きのある状況でも遠点、近点共に観察し易い画像としてカラーモニタ10に表示する。 Then, the signal processing circuit 8 shown in FIG. 5 performs signal processing to convert the signal into a signal having a wide dynamic range, and displays it on the color monitor 10 as an image that can be easily observed at both far and near points even in a moving situation.
本実施の形態では各色の各点灯時間を第2の実施の形態で示した点灯時間より短くすることにより、動きの早い被写体等でのダイナミックレンジ拡大においても点灯時間及びその場合の露光時間(撮像時間)が短いことから、色ズレの少ない画像が得られる為、観察しやすい画像を得ることができる。 In the present embodiment, each lighting time of each color is made shorter than the lighting time shown in the second embodiment, so that the lighting time and the exposure time (imaging) in the dynamic range expansion of a fast-moving subject or the like. Since the time) is short, an image with little color misregistration can be obtained, so that an easily observable image can be obtained.
(第5の実施の形態)
次に本発明の第5の実施の形態を図10を参照して説明する。図10は第5の実施の形態における動作説明用のタイミングチャートを示す。
例えば第2の実施の形態で示したダイナミックレンジ拡大モード時に例えばR長時間露光、R短時間露光等を行うが、このR長時間露光とR短時間露光を時間軸変換して合成する時に、時間差がある画像を合成することから、動きにある被写体の場合には、像ブレが発生してしまい、非常に見にくい画像となってしまう。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 shows a timing chart for explaining the operation in the fifth embodiment.
For example, in the dynamic range expansion mode shown in the second embodiment, for example, R long exposure, R short exposure, and the like are performed. When this R long exposure and R short exposure are combined by converting the time axis, Since images with time differences are synthesized, in the case of a subject in motion, image blurring occurs and the image becomes very difficult to see.
これを解決する為に、R長時間露光とR短時間露光のそれぞれの露光時間の間隔を図10のタイミングチャート最上段に示す第2の実施の形態におけるCCD露光タイミングをその下の第5の実施の形態におけるCCD露光タイミングに示すように、短くする。 In order to solve this, the exposure time interval of each of the R long exposure and the R short exposure is shown in the uppermost part of the timing chart of FIG. As shown in the CCD exposure timing in the embodiment, it is shortened.
例えば、R短時間露光をその直前のR長時間露光側に時間的に接近させることにより、長時間露光と短時間露光で露光した時に、合成した画像に像ブレが生じることを最小限にすることができる。その他は第2の実施の形態と同様の構成、作用及び効果を有する。 For example, by bringing the R short-time exposure closer to the R long-exposure side immediately before it, it is possible to minimize the occurrence of image blurring in the combined image when exposed by long-time exposure and short-time exposure. be able to. Others have the same configuration, operation, and effects as those of the second embodiment.
次に第5の実施の形態の変形例を図11を参照して説明する。図11はこの変形例における動作説明用のタイミングチャートを示す。
これまでの実施の形態ではLED26a、26b、26cを順次点灯させた場合、各点灯期間の間に消灯期間を設け、その消灯期間において、駆動信号をCCD18に印加してその消灯期間直前に露光され、光電変換された信号電荷を転送部に転送してCCD18から読み出すようにしていたが、この変形例ではLED26aの点灯を終了したタイミングでLED26bを点灯させ、このLED26bが消灯するタイミングでLED26cを点灯させるという具合で順次点灯させるようにしている。
Next, a modification of the fifth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a timing chart for explaining the operation in this modification.
In the embodiments so far, when the
また、この変形例では、第2の実施の形態のように2つの異なる点灯時間でそれぞれ撮像された信号を得て、図5に示す階調変換回路44を備えた信号処理回路8でダイナミックレンジの拡大を行うようにしている。
Further, in this modified example, signals picked up at two different lighting times as in the second embodiment are obtained, and the dynamic range is obtained by the signal processing circuit 8 including the
このため、図11に示すように例えばR点灯時間におけるその半分より長い長時間点灯のタイミングで転送信号をCCD18に印加して感光部の信号電荷を垂直転送部に転送し、その後に垂直転送パルス及び水平転送パルスを印加してR点灯時間が終了するまでの間に長時間点灯のもとで撮像(露光)された長時間R露光信号を読み出す。
For this reason, as shown in FIG. 11, for example, a transfer signal is applied to the
また、転送信号の印加により転送された後の短いR点灯時間のもとで撮像された短時間R露光信号はそのR点灯時間の終了のタイミングの転送信号により感光部から垂直転送部へと転送され(ると共に、次のG点灯が始まる)、この垂直転送部に転送された短時間R露光信号をその後の垂直転送パルス及び水平転送パルスを印加して次の長時間G点灯期間中にCCD18から読み出す。
Further, a short-time R exposure signal imaged under a short R lighting time after being transferred by applying a transfer signal is transferred from the photosensitive portion to the vertical transfer portion by a transfer signal at the end of the R lighting time. (And at the same time, the next G lighting starts), the short-time R exposure signal transferred to this vertical transfer unit is applied to the subsequent vertical transfer pulse and horizontal transfer pulse to apply the
長時間R露光信号と短時間R露光信号とは階調演算回路44でダイナミックレンジを拡大する処理が行われ、一旦メモリ(1)35aに記憶される。
The long-time R exposure signal and the short-time R exposure signal are subjected to processing for expanding the dynamic range by the
たのG点灯、B点灯の場合にも同様の処理が行われ、メモリ(2)35b,メモリ(3)35cに一旦記憶される。その後、同時に読み出され、カラーモニタ10にはダイナミックレンジが拡大されたカラーの画像が表示される。
The same processing is performed also in the case of G lighting and B lighting, and is temporarily stored in the memory (2) 35b and the memory (3) 35c. Thereafter, the image is read out simultaneously, and a color image with an expanded dynamic range is displayed on the
この変形例によれば、長時間露光と短時間露光との時間差をより小さくできるので、色ズレ等の少ない画質の良い画像を得ることができる。 According to this modification, the time difference between the long-time exposure and the short-time exposure can be further reduced, so that an image with good image quality with little color misregistration or the like can be obtained.
なお、この変形例では、CCD18は光電変換する感光部と、感光部の信号が転送される垂直転送部を有するインタライン転送型CCDを想定している。この他にフレーム転送部を有するものでも、感光部からフレーム転送部(蓄積部)に転送に要する時間だけ短い消灯期間を設けるようにしても良い。
In this modification, the
上述した実施の形態の効果としては、従来の面順次方式では、RGBの回転フィルタを一定周波数で回転させている為、観察画像に応じて任意に露光時間を切り換えることができなかったが、本発明によれば撮像素子の駆動タイミング及び発光手段の発光タイミング、同時化のタイミングを変えることで、任意に露光時間を設定することができ、使用環境に応じて適切な露光時間に設定することで、最適な観察画像を得ることができる。 As an effect of the above-described embodiment, in the conventional frame sequential method, since the RGB rotary filter is rotated at a constant frequency, the exposure time cannot be arbitrarily switched according to the observation image. According to the present invention, the exposure time can be arbitrarily set by changing the drive timing of the image sensor, the light emission timing of the light emitting means, and the synchronization timing, and by setting an appropriate exposure time according to the use environment. An optimum observation image can be obtained.
なお、上述した点灯時間に限定されるものでなく、異なる値の点灯時間で点灯させても良い。
なお、上述では各色の照明光の下で、2つの異なる撮像時間の信号を合成する等してダイナミックレンジの拡大を行っているが、3つ以上の複数の撮像時間で得た信号を合成する等してダイナミックレンジの拡大を行うようにしても良い。 なお、上述した実施の形態等を部分的等で組み合わせて構成される実施の形態等も本発明に属する。
In addition, it is not limited to the lighting time mentioned above, You may make it light by the lighting time of a different value.
In the above description, the dynamic range is expanded by combining signals of two different imaging times under the illumination light of each color. However, the signals obtained at three or more imaging times are combined. For example, the dynamic range may be expanded. Note that embodiments and the like configured by partially combining the above-described embodiments and the like also belong to the present invention.
[付記]
1.複数の波長域の光で順次照明された被写体を撮像することにより面順次方式でカラー撮像を行う内視鏡装置において、
パルス点灯により複数の波長域の光を順次発光する発光手段と、
前記発光手段のパルス点灯によって照明された被写体像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段で撮像された信号を出力させる駆動手段と、
前記撮像手段の出力信号に対して映像信号を生成する信号処理を行う映像信号処理手段と、
前記発光手段をパルス点灯させる点灯制御を行うと共に、該パルス点灯された時間に応じて前記撮像手段に対する駆動信号のタイミング制御および前記映像信号処理手段の信号処理の制御を行う制御手段と、
を具備したことを特徴とする内視鏡装置。
[Appendix]
1. In an endoscope apparatus that performs color imaging in a frame sequential method by imaging a subject that is sequentially illuminated with light in a plurality of wavelength ranges,
A light emitting means for sequentially emitting light in a plurality of wavelength regions by pulse lighting;
Imaging means for capturing a subject image illuminated by the pulse lighting of the light emitting means;
Driving means for outputting a signal imaged by the imaging means;
Video signal processing means for performing signal processing for generating a video signal with respect to an output signal of the imaging means;
A control unit that performs lighting control for pulse-lighting the light-emitting unit, and performs control of drive signal timing control for the imaging unit and signal processing of the video signal processing unit according to the time the pulse is lit.
An endoscope apparatus characterized by comprising:
2.付記1において、前記発光手段はパルス点灯で赤、緑、青の波長域の光で順次発光する3つの発光素子を有する。
3.付記1おいて、前記発光手段は赤、緑、青の波長域の光を消灯期間を間に挟むようにしてパルス点灯で順次発光する。
4.付記1おいて、前記発光手段は赤、緑、青の波長域の光を消灯期間を間に殆ど挟むことなくパルス点灯で順次発光する。
2. In
3. In
4). In
5.付記3おいて、前記駆動手段は前記消灯期間にその消灯期間直前で撮像された信号を読み出す駆動信号を出力する。
6.付記4おいて、前記駆動手段は前記パルス点灯している点灯期間にその点灯期間の直前にパルス点灯した際に撮像した信号を読み出す駆動信号を出力する。7.付記1において、前記駆動手段は前記発行手段により各波長域でパルス点灯した際に複数の異なる撮像時間で撮像された信号を読み出す駆動信号を出力する。
8.付記7において、前記映像信号処理手段は、前記複数の異なる撮像時間で撮像された信号に対してダイナミックレンジを拡大する信号処理を行う。
5. In
6). In
8). In
9.パルス点灯可能な発光手段と、
前記発光手段のパルス点灯によって照明された被写体像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段の出力信号を処理する映像信号処理手段、
前記発光手段をパルス点灯させる点灯制御信号を発生すると共に、該パルス点灯に応じて前記撮像手段の駆動信号および前記映像信号処理手段の制御信号を出力する制御手段と
を具備したことを特徴とする内視鏡装置。
9. Light emitting means capable of pulse lighting;
Imaging means for capturing a subject image illuminated by the pulse lighting of the light emitting means;
Video signal processing means for processing an output signal of the imaging means;
And a control means for generating a lighting control signal for pulse-lighting the light-emitting means and outputting a drive signal for the imaging means and a control signal for the video signal processing means in response to the pulse lighting. Endoscopic device.
10.パルス点灯可能な光源装置を用いた面順次方式の電子内視鏡装置においてCCDの露光タイミング、光源の出射タイミング、および線順次で得られる映像信号を同時化するタイミングを同期して任意のタイミングで制御可能なタイミング制御回路を有することを特徴とする電子内視鏡装置。 10. In a frame-sequential electronic endoscope device using a pulsed light source device, the CCD exposure timing, the light source emission timing, and the timing to synchronize the video signal obtained in line sequence can be synchronized at any timing. An electronic endoscope apparatus having a controllable timing control circuit.
11.2つ以上の異なる露光時間にて撮像した画像をある合成関数にて合成するダイナミックレンジ拡大において、前記2つ以上の異なる露光時間のそれぞれを任意の長さに可変可能とするように、CCDの露光タイミング、光源の出射タイミングおよび線順次で得られる映像信号を同時化するタイミングをそれぞれ制御するタイミング制御回路を有することを特徴とする電子内視鏡装置。 11.2 In dynamic range expansion in which an image captured at two or more different exposure times is combined with a certain composite function, each of the two or more different exposure times can be varied to an arbitrary length. An electronic endoscope apparatus comprising: a timing control circuit for controlling the exposure timing of a CCD, the emission timing of a light source, and the timing of synchronizing video signals obtained in a line sequential manner.
1…電子内視鏡装置
2…電子内視鏡
3…挿入部
7…パルス点灯装置
8…信号処理回路
9…ビデオプロセッサ
17…対物レンズ
18…CCD
26a,26b,26c…LED
27a,27b,27c…信号線
28…LEDドライバ
29…駆動切換スイッチ
30…ドライバ
34…セレクト回路
35a,35b,35c…メモリ
36…色補正回路
41…タイミングジェネレータ
42…メモリコントローラ
代理人 弁理士 伊藤 進
DESCRIPTION OF
26a, 26b, 26c ... LED
27a, 27b, 27c ...
Claims (10)
前記照明光により順次照明された被写体を撮像して撮像信号を生成する撮像手段と、を備えた内視鏡において、
前記複数の発光手段は、前記複数の発光手段のうち何れか1つの発光手段の点灯が終了するタイミングでその他の発光手段の何れか1つが点灯することを特徴とする内視鏡。 A plurality of light emitting means for sequentially emitting illumination light;
In an endoscope comprising: an imaging unit that images an object sequentially illuminated by the illumination light and generates an imaging signal;
The endoscope in which any one of the other light emitting means is turned on at the timing when the lighting of any one of the plurality of light emitting means is completed.
前記ドライバは、前記複数の発光手段のうちの何れか1つの発光手段が消灯するタイミングで前記転送信号を前記撮像手段に印加し、その他の発光手段の何れか1つが消灯している期間内に前記転送パルスを前記撮像手段に印加することを特徴とする請求項1に記載の内視鏡。 A transfer signal for transferring the imaging signal generated by the imaging unit to the transfer unit of the imaging unit and a transfer pulse for reading the imaging signal transferred to the transfer unit from the imaging unit to the imaging unit With a driver to apply,
The driver applies the transfer signal to the imaging unit at a timing when any one of the plurality of light emitting units is turned off, and within a period in which any one of the other light emitting units is turned off. The endoscope according to claim 1, wherein the transfer pulse is applied to the imaging unit.
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