DE112017002857T5

DE112017002857T5 - Elektronischer Endoskopprozessor und elektronisches Endoskopsystem

Info

Publication number: DE112017002857T5
Application number: DE112017002857.4T
Authority: DE
Inventors: Yoshihiro Hayashi
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2016-08-25
Filing date: 2017-08-25
Publication date: 2019-03-14
Also published as: CN109068966B; JP2020185394A; JP6797925B2; CN112656348A; JPWO2018038269A1; US11607110B2; US20190142240A1; JP6907389B2; WO2018038269A1; CN112656348B; CN109068966A

Abstract

Ein elektronischer Endoskopprozessor zum Verarbeiten eines Bildsignals eines unter Verwendung eines Bilderzeugungselementes abgebildeten Objektes in einem elektronischen Endoskopsystem enthält: ein Beleuchtungslicht-Umschaltmittel zum abwechselnden Umschalten des auf das Objekt zu emittierenden Beleuchtungslichtes zwischen einem ersten Beleuchtungslicht und einem zweiten Beleuchtungslicht; und ein Bilderzeugungselement-Steuermittel zum Steuern einer Belichtungszeit des Bilderzeugungselementes und einer Ladungsauslese-Zeitvorgabe. Das Bilderzeugungselement-Steuermittel steuert die Belichtungszeit T1 des Bilderzeugungselementes bei Emission des ersten Beleuchtungslichtes auf das Objekt und die Belichtungszeit T2 des Bilderzeugungselementes bei Emission des zweiten Beleuchtungslichtes auf das Objekt auf Grundlage einer zeitintegrierten Größe des Lichtstroms des ersten Beleuchtungslichtes pro Zeiteinheit und einer zeitintegrierten Größe des Lichtstroms des zweiten Beleuchtungslichtes pro Zeiteinheit.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektronischen Endoskopprozessor und ein elektronisches Endoskopsystem.
Stand der Technik
Auf dem Gebiet medizinischer Geräte ist ein elektronisches Endoskop bekannt, das die Diagnose einer lädierten Stelle durch gleichzeitige Beobachtung unter Verwendung von Beleuchtungslicht in Wellenlängenbereichen mit unterschiedlichen Charakteristiken erleichtert. Beispielsweise ist eine spezielle Konfiguration eines derartigen elektronischen Endoskopsystems in dem Patentdokument 1 beschrieben.
Das Patentdokument 1 offenbart ein elektronisches Endoskopsystem, in dem ein Objekt abwechselnd mit weißem Normallicht und Speziallicht, dessen Wellenlängenband sich von dem des Normallichts unterscheidet, beleuchtet wird und von dem Objekt kommendes Objektlicht mit einem CMOS-Bildsensor erfasst wird. In dem CMOS-Bildsensor wird ein Rolling-Shutter-Verfahren angewandt, und es werden eine Belichtung von Pixeln und ein Auslesen von Pixelsignalen sequentiell Zeile für Zeile durchgeführt. Wird das Objekt abwechselnd mit dem Normallicht und dem Speziallicht beleuchtet, so werden deshalb die Objektinformation bei Beleuchtung mit Normallicht und die Objektinformation bei Beleuchtung mit dem Speziallicht in dem Pixelsignal zusammengemischt. Um bei dem in dem Patentdokument 1 offenbarten elektronischen Endoskopsystem zu vermeiden, dass die Information über das mit den verschiedenen Beleuchtungslichtern beleuchteten Objekt in dem Pixelsignal zusammengemischt wird, wird das Beleuchtungslicht jedes zweite Einzelbild ausgeschaltet und das Pixelsignal ausgelesen, während das Beleuchtungslicht ausgeschaltet ist.
Zitatliste
Patentdokumente
Patentdokument 1: JP 2010-068992A
Kurzdarstellung der Erfindung
Technisches Problem
Wird das Objekt wie bei dem in dem Patentdokument 1 beschriebenen elektronischen Endoskopsystem abwechselnd mit Normallicht und Speziallicht beleuchtet, so tritt bisweilen zwischen dem Beleuchtungspegel, mit dem das Objekt mit dem Normallicht beleuchtet wird, und dem Beleuchtungspegel, mit dem das Objekt mit dem Speziallicht beleuchtet wird, eine Differenz auf. Ist die Differenz der Beleuchtungspegel von zwei Objekten groß, so tritt für den Fall, dass für eines der Objektbilder eine Belichtungskorrektur durchgeführt wird, das Problem auf, dass das andere Objektbild überbelichtet oder unterbelichtet wird.
Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf den vorgenannten Umstand entstanden, und ihre Aufgabe liegt darin, einen elektronischen Endoskopprozessor und ein elektronisches Endoskopsystem anzugeben, in denen für den Fall, dass ein Objekt unter Verwendung von Beleuchtungslicht unterschiedlicher Lichtmengen beobachtet wird, das Objekt mit jedem Licht mit korrekter Belichtung abgebildet werden kann.
Lösung des Problems
Ein elektronischer Endoskopprozessor gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthält: ein Beleuchtungslicht-Umschaltmittel zum abwechselnden Umschalten von Beleuchtungslicht, das auf ein Objekt zu emittieren ist, zwischen einem ersten Beleuchtungslicht und einem zweiten Beleuchtungslicht, das eine von dem ersten Beleuchtungslicht verschiedene zeitintegrierte Größe des Lichtstroms pro Zeiteinheit hat; und ein Bilderzeugungselement-Steuermittel zum Steuern einer Belichtungszeit des Bilderzeugungselementes und einer Ladungsauslese-Zeitvorgabe. In dieser Konfiguration steuert das Bilderzeugungselement-Steuermittel eine Belichtungszeit T1 des Bilderzeugungselementes bei Emission des ersten Beleuchtungslichtes auf das Objekt und eine Belichtungszeit T2 des Bilderzeugungselementes bei Emission des zweiten Beleuchtungslichtes auf das Objekt auf Grundlage einer zeitintegrierten Größe R1 des Lichtstroms des ersten Beleuchtungslichtes pro Zeiteinheit und einer zeitintegrierten Größe R2 des Lichtstroms des zweiten Beleuchtungslichtes pro Zeiteinheit.
Dabei enthält in einem später beschriebenen Ausführungsbeispiel das Beleuchtungslicht-Umschaltmittel einen Drehfilterabschnitt 260.
Gemäß einem später beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Bilderzeugungselement-Steuermittel eine Schaltung einer Systemsteuerung 202, einer Zeitsteuerung 204 oder einer Treibersignalverarbeitungsschaltung 110. Gemäß einem Ausführungsbeispiel bedeutet die Bilderzeugungssteuerung ein Steuern der Belichtungszeit des Bilderzeugungselementes, und die Ladungsauslese-Zeitvorgabe bedeutet, dass die Systemsteuerung 202, die zumindest ein Teil dieser Schaltungen ist, konfiguriert ist, ein Steuersignal zum Steuern der Belichtungszeit und der Ladungsauslese-Zeitvorgabe zu erzeugen und das Steuersignal über die Zeitsteuerung 204 und die Treibersignalverarbeitungsschaltung 110 an das Bilderzeugungselement zu übertragen. Dies bedeutet, dass das Bilderzeugungselement konfiguriert ist, das Steuersignal zu empfangen und gemäß dem Steuersignal eine dem Steuersignal entsprechende Operation auszuführen. Der oben beschriebene Inhalt gilt auch für das später beschriebene Beleuchtungslicht-Umschaltmittel und das Bilderzeugungs- Steuermittel.
Werden bei dieser Art von Konfiguration das erste Beleuchtungslicht und das zweite Beleuchtungslicht, die unterschiedliche Lichtmengen (zeitintegrierte Größe des Lichtstroms pro Zeiteinheit) aufweisen, abwechselnd auf das Objekt emittiert, so wird die Belichtungszeit des Bilderzeugungselementes entsprechend der auf das Objekt emittierten Lichtmenge des Beleuchtungslichtes eingestellt. Aus diesem Grund können sowohl das mit dem ersten Beleuchtungslicht beleuchtete Objekte als auch das mit dem zweiten Beleuchtungslicht beleuchtete Objekt mit der korrekten Belichtung abgebildet werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt das Bilderzeugungselement-Steuermittel vorzugsweise die Belichtungszeit T1 und die Belichtungszeit T2 so ein, dass T1×R1=T2×R2 erfüllt ist.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist beispielsweise ein elektronisches Endoskop, welches das Bilderzeugungselement enthält, an dem elektronischen Endoskopprozessor anbringbar und von diesem lösbar. In dieser Konfiguration erfasst das Bilderzeugungselement-Steuermittel vorzugsweise einen Verstärkungsfaktor für eine an dem Bildsignal vorgenommene Verstärkungsverarbeitung in dem elektronischen Endoskop und/oder dem elektronischen Endoskopprozessor, und falls der Verstärkungsfaktor der Verstärkungsverarbeitung, die an dem Bildsignal des Objektes durchgeführt wird, auf welches das erste Licht emittiert wurde, als G1 definiert ist und der Verstärkungsfaktor der Verstärkungsverarbeitung, die an dem Bildsignal des Objektes vorgenommen wird, auf welches das zweite Licht emittiert wurde, als G2 definiert ist, stellt das Bilderzeugungselement-Steuermittel die Belichtungszeit T1 und die Belichtungszeit T2 so ein, dass T1×R1×G1=T2×R2×G2 erfüllt ist.
Dass das Bilderzeugungselement-Steuermittel den Verstärkungsfaktor für die in dem Bildsignal implementierte Verstärkungsverarbeitung erfasst, bedeutet hierbei, dass in einem später beschriebenen Ausführungsbeispiel die dem Bilderzeugungselement-Steuermittel entsprechende Schaltung die in dem Speicher 112 des elektronischen Endoskops gespeicherte Information des Verstärkungsfaktors ausliest und erfasst.
Gemäß einem später beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ein Teil der Schaltung, der dem Bilderzeugungselement-Steuermittel oder der Signalverarbeitungsschaltung 220 entspricht, konfiguriert, die Verstärkungsverarbeitung durchzuführen. Gemäß einem später beschriebenen Ausführungsbeispiel ist demnach ein Teil der Schaltung, der dem Bilderzeugungselement-Steuermittel entspricht, konfiguriert, auch den Verstärkungsfaktor einzustellen.
In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind beispielsweise die Zeit, während der das erste Beleuchtungslicht kontinuierlich auf das Objekt emittiert wird, und die Zeit, während der das zweite Beleuchtungslicht kontinuierlich auf das Objekt emittiert wird, gleich.
In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist es beispielsweise bevorzugt, dass das Beleuchtungslicht-Umschaltmittel enthält: eine Lichtquelle, die konfiguriert ist, Weißlicht zu emittieren; eine Drehplatte, in der ein erster Filter zum Filtern des Weißlichtes in das erste Beleuchtungslicht und ein zweiter Filter zum Filtern des Weißlichtes in das zweite Beleuchtungslicht nebeneinander näherungsweise im gleichen Winkelbereich in einer Umfangsrichtung angeordnet sind; und eine Drehantriebseinheit, die konfiguriert ist, durch Drehen der Drehplatte in einem Emissionszeitraum des ersten Beleuchtungslichtes den ersten Filter in einen Strahlengang des Weißlichtes einzubringen und in einem Emissionszeitraum des zweiten Beleuchtungslichtes den zweiten Filter in den Strahlengang einzubringen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist beispielsweise ferner bevorzugt, dass das Beleuchtungslicht-Umschaltmittel sequentiell das auf das Objekt emittierte Beleuchtungslicht zwischen dem ersten Beleuchtungslicht, dem zweiten Beleuchtungslicht und einem dritten Beleuchtungslicht umschaltet, das eine zeitintegrierte Größe des Lichtstroms pro Zeiteinheit aufweist, die verschieden von denen des ersten Beleuchtungslichtes und des zweiten Beleuchtungslichtes ist. In diesem Fall steuert das Bilderzeugungselement-Steuermittel vorzugsweise die Belichtungszeit T1, die Belichtungszeit T2 und eine Belichtungszeit T3 des Bilderzeugungselementes bei Emission des dritten Beleuchtungslichtes auf das Objekt auf Grundlage der zeitintegrierten Größe R1, der zeitintegrierten Größe R2 und der zeitintegrierten Größe R3 des Lichtstroms des dritten Beleuchtungslichtes pro Zeiteinheit.
Ein elektronisches Endoskopsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthält: ein Beleuchtungslicht-Umschaltmittel zum abwechselnden Umschalten von Beleuchtungslicht, das auf ein Objekt zu emittieren ist, zwischen einem ersten Beleuchtungslicht und einem zweiten Beleuchtungslicht, das eine von dem ersten Beleuchtungslicht verschiedene zeitintegrierte Größe des Lichtstroms pro Zeiteinheit hat; ein Bilderzeugungselement, das konfiguriert ist, Licht von dem Objekt zu empfangen und ein dem empfangenen Licht entsprechendes Bildsignal auszugeben; und ein Bilderzeugungselement-Steuermittel zum Steuern einer Belichtungszeit des Bilderzeugungselementes und einer Ladungsauslese-Zeitvorgabe. In dieser Konfiguration steuert das Bilderzeugungselement-Steuermittel eine Belichtungszeit T1 des Bilderzeugungselementes bei Emission des ersten Beleuchtungslichtes auf das Objekt und eine Belichtungszeit T2 des Bilderzeugungselementes bei Emission des zweiten Beleuchtungslichtes auf das Objekt auf Grundlage einer zeitintegrierten Größe R1 des Lichtstroms des ersten Beleuchtungslichtes pro Zeiteinheit und einer zeitintegrierten Größe R2 des Lichtstroms des zweiten Beleuchtungslichtes pro Zeiteinheit.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist es beispielsweise bevorzugt, dass das Bilderzeugungselement-Steuermittel die Belichtungszeit T1 und die Belichtungszeit T2 so einstellt, dass T1×R1=T2×R2 erfüllt ist.
Ein elektronisches Endoskopsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthält: einen elektronischen Endoskopprozessor, der das Beleuchtungslicht-Umschaltmittel und das Bilderzeugungselement-Steuermittel enthält; und ein elektronisches Endoskop, welches das Bilderzeugungselement enthält und konfiguriert ist, lösbar an dem elektronischen Endoskopprozessor angeschlossen zu werden.
Der elektronische Endoskopprozessor oder das elektronische Endoskop enthält: ein Verstärkungsmittel zum Durchführen einer Verstärkungsverarbeitung an dem aus dem Bilderzeugungselement ausgegebenen Bildsignal; und ein Steuermittel zum Steuern eines Verstärkungsfaktors für die Verstärkungsverarbeitung.
Ein erstes Wellenlängenband des ersten Beleuchtungslichtes und ein zweites Wellenlängenband des zweiten Beleuchtungslichtes sind verschieden voneinander.
In diesem Fall ist es bevorzugt, dass
das Steuermittel den Verstärkungsfaktor, der in dem Bildsignal des Objektes, das die Emission des ersten Beleuchtungslichtes und/oder des zweiten Beleuchtungslichtes empfangen hat, implementiert ist, auf Grundlage einer Berechnungsgröße K1, die auf das erste Beleuchtungslicht in dem ersten Wellenlängenband bezogen ist, einer Berechnungsgröße K2, die auf das zweite Beleuchtungslicht in dem zweiten Wellenlängenband bezogen ist, und der Belichtungszeiten T1 und T2 steuert,
die Berechnungsgröße K1 eine Größe ist, die erhalten wird, indem ein Produkt einer Lichtintensitätsverteilung des ersten Beleuchtungslichtes in dem ersten Wellenlängenband und eine Verteilung der Quanteneffizienz des Bilderzeugungselementes in dem ersten Wellenlängenband in dem Bereich des ersten Wellenlängenbandes integriert wird, und
die Berechnungsgröße K2 eine Größe ist, die erhalten wird, indem ein Produkt einer Lichtintensitätsverteilung des zweiten Beleuchtungslichtes in dem zweiten Wellenlängenband und eine Verteilung der Quanteneffizienz des Bilderzeugungselementes in dem zweiten Wellenlängenband in dem Bereich des zweiten Wellenlängenbandes integriert wird.
Gemäß einem später beschriebenen Ausführungsbeispiel enthält das Steuermittel vorzugsweise eine Treibersignalverarbeitungsschaltung 110 oder eine Systemsteuerung 202. Gemäß einem später beschriebenen Ausführungsbeispiel enthält das Verstärkungsmittel die Treibersignalverarbeitungsschaltung 110 oder die Signalnachverarbeitungsschaltung 220. Dass das Steuermittel den Verstärkungsfaktor steuert, bedeutet, dass zumindest ein Teil dieser Schaltungen konfiguriert ist, ein Steuersignal zum Setzen des Verstärkungsfaktors zu erzeugen und das Steuersignal an die dem Verstärkungsmittel entsprechende Schaltung zu übertragen. Dies bedeutet, dass die dem Verstärkungsmittel entsprechende Schaltung konfiguriert ist, das Steuersignal zu empfangen und entsprechend dem Steuersignal zu arbeiten. Der oben beschriebene Inhalt gilt auch für das später beschriebene Steuermittel und das Verstärkungsmittel.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass, falls die Verstärkungsfaktoren, die in dem Bildsignal des Objektes implementiert sind, das die Emission des ersten Beleuchtungslichtes und des zweiten Beleuchtungslichtes empfangen hat, als G3 bzw. G4 definiert sind und die Belichtungszeiten des Bilderzeugungselementes bei Emission des ersten Beleuchtungslichtes und des zweiten Beleuchtungslichtes als T3 bzw. T4 definiert sind, das Steuermittel die Verstärkungsfaktoren G3 und G4 auf Grundlage von G3×T3×K1=G4×T4×K2 steuert.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthält das elektronische Endoskopsystem beispielsweise ferner: einen elektronischen Endoskopprozessor, der das Beleuchtungslicht-Umschaltmittel und das Bilderzeugungselement-Steuermittel enthält; ein elektronisches Endoskop, welches das Bilderzeugungselement enthält und lösbar an den elektronischen Endoskopprozessor angeschlossen ist; ein Verstärkungsmittel zum Durchführen einer Verstärkungsverarbeitung an dem aus dem Bilderzeugungselement ausgegebenen Bildsignal. In dieser Konfiguration führt das Verstärkungsmittel vorzugsweise die Verstärkungsverarbeitung mit einem Verstärkungsfaktor G1 an dem Bildsignal des Objektes durch, auf welches das erste Beleuchtungslicht emittiert wurde, und das Verstärkungsmittel führt die Verstärkungsverarbeitung mit einem Verstärkungsfaktor G2 an dem Bildsignal des Objektes durch, auf welches das zweite Beleuchtungslicht emittiert wurde. Vorzugsweise stellt das Bilderzeugungselement-Steuermittel die Belichtungszeit T1 und die Belichtungszeit T2 so ein, dass T1×R1×G1=T2×R2×G2 erfüllt ist.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind das Wellenlängenband des ersten Beleuchtungslichtes und das Wellenlängenband des zweiten Beleuchtungslichtes vorzugsweise verschieden voneinander, und, falls durchschnittliche Quanteneffizienzen des Bilderzeugungselementes in den Wellenlängenbändern des ersten Beleuchtungslichtes und des zweiten Beleuchtungslichtes als AQE1 bzw. AQE2 definiert sind,
stellt das Bilderzeugungselement-Steuermittel die Belichtungszeit T1 und die Belichtungszeit T2 so ein, dass T1×R1×AQE1=T2×R2×AQE2 erfüllt ist.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass ein elektronisches Endoskop, welches das Bilderzeugungselement enthält, an dem elektronischen Endoskopsystem anbringbar und von diesem lösbar ist,
das Wellenlängenband des ersten Beleuchtungslichtes und das Wellenlängenband des zweiten Beleuchtungslichtes verschieden voneinander sind,
das Bilderzeugungselement-Steuermittel einen Verstärkungsfaktor für eine an dem Bildsignal vorgenommene Verstärkungsverarbeitung in dem elektronischen Endoskop und/oder dem elektronischen Endoskopprozessor erfasst, und,
falls der Verstärkungsfaktor der Verstärkungsverarbeitung, die an dem Bildsignal des Objektes vorgenommen wird, auf welches das erste Licht emittiert wurde, als G1 definiert ist, der Verstärkungsfaktor der Verstärkungsverarbeitung, die an dem Bildsignal des Objektes vorgenommen wird, auf welches das zweite Licht emittiert wurde, als G2 definiert ist, und ferner die durchschnittlichen Quanteneffizienzen des Bilderzeugungselementes in den Wellenlängenbändern des ersten Beleuchtungslichtes und des zweiten Beleuchtungslichtes als AQE 1 bzw. als AQE2 definiert sind, das Bilderzeugungselement-Steuermittel die Belichtungszeit T1 und die Belichtungszeit T2 so steuert, dass T1×R1×AQE1×G1=T2×R2×AQE2×G2 erfüllt ist.
Ein elektronisches Endoskopsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthält:

ein Beleuchtungslicht-Umschaltmittel zum abwechselnden Umschalten von auf ein Objekt zu emittierendem Beleuchtungslicht zwischen einem ersten Beleuchtungslicht und einem zweiten Beleuchtungslicht, das eine von dem ersten Beleuchtungslicht verschiedene zeitintegrierte Größe des Lichtstroms pro Zeiteinheit aufweist;
ein Bilderzeugungselement, das konfiguriert ist, Licht von dem Objekt zu empfangen und ein dem empfangenen Licht entsprechendes Bildsignal auszugeben; und
ein Bilderzeugungselement-Steuermittel zum Steuern einer Belichtungszeit des Bilderzeugungselementes und einer Ladungsauslese-Zeitvorgabe.

Das Bilderzeugungselement-Steuermittel steuert die Belichtungszeit T1 des Bilderzeugungselementes bei Emission des ersten Beleuchtungslichtes auf das Objekt und die Belichtungszeit T2 des Bilderzeugungselementes bei Emission des zweiten Beleuchtungslichtes auf das Objekt auf Grundlage einer ersten Berechnungsgröße K1, die auf das erste Beleuchtungslicht in dem ersten Wellenlängenband bezogen ist, und einer Berechnungsgröße K2, die auf das zweite Beleuchtungslicht in dem zweiten Wellenlängenband bezogen ist,
wobei die Berechnungsgröße K1 eine Größe ist, die erhalten wird, indem ein Produkt einer Lichtintensitätsverteilung des ersten Beleuchtungslichtes in dem ersten Wellenlängenband und eine Verteilung der Quanteneffizienz des Bilderzeugungselementes in dem ersten Wellenlängenband in dem Bereich des ersten Wellenlängenbandes integriert wird, und
die Berechnungsgröße K2 eine Größe ist, die erhalten wird, indem ein Produkt einer Lichtintensitätsverteilung des zweiten Beleuchtungslichtes in dem zweiten Wellenlängenband und eine Verteilung der Quanteneffizienz des Bilderzeugungselementes in dem zweiten Wellenlängenband in dem Bereich des zweiten Wellenlängenbandes integriert wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung steuert das Bilderzeugungselement-Steuermittel die Belichtungszeiten T1 und T2 vorzugsweise so, dass T1×K1=T2×K2 erfüllt ist.
Ein elektronisches Endoskopsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthält:

ein Beleuchtungslicht-Umschaltmittel zum abwechselnden Umschalten von auf ein Objekt zu emittierendem Beleuchtungslicht zwischen einem ersten Beleuchtungslicht und einem zweiten Beleuchtungslicht, das eine von dem ersten Beleuchtungslicht verschiedene zeitintegrierte Größe des Lichtstroms pro Zeiteinheit aufweist;
ein Bilderzeugungselement, das konfiguriert ist, Licht von dem Objekt zu empfangen und ein dem empfangenen Licht entsprechendes Bildsignal auszugeben;
ein Bilderzeugungselement-Steuermittel zum Steuern einer Belichtungszeit des Bilderzeugungselementes und einer Ladungsauslese-Zeitvorgabe und zum Steuern des Bilderzeugungselementes derart, dass das Objekt, auf welches das erste Beleuchtungslicht emittiert wurde, mit einer Belichtungszeit T3 abgebildet wird, und dass das Objekt, auf welches das zweite Beleuchtungslicht emittiert wurde, mit einer Belichtungszeit T4 abgebildet wird;
ein Verstärkungsmittel zum Durchführen einer Verstärkungsverarbeitung an dem aus dem Bilderzeugungselement ausgegebenen Bildsignal; und
ein Steuermittel zum Steuern eines Verstärkungsfaktors der Verstärkungsverarbeitung.

Ein erstes Wellenlängenband des ersten Beleuchtungslichtes und ein zweites Wellenlängenband des zweiten Beleuchtungslichtes sind verschieden voneinander,
das Steuermittel steuert den Verstärkungsfaktor, der in dem Bildsignal des Objektes implementiert ist, das die Emission des ersten Beleuchtungslichtes oder des zweiten Beleuchtungslichtes empfangen hat, auf Grundlage des Verstärkungsfaktors, der in dem Bildsignal des Objektes implementiert ist, das die Emission des anderen Beleuchtungslichtes empfangen hat, einer Berechnungsgröße K1, die auf das erste Beleuchtungslicht in dem ersten Wellenlängenband bezogen ist, einer Berechnungsgröße K2, die auf das zweite Beleuchtungslicht in dem zweiten Wellenlängenband bezogen ist, und der Belichtungszeiten T3 und T4,
wobei die Berechnungsgröße K1 eine Größe ist, die erhalten wird, indem ein Produkt einer Lichtintensitätsverteilung des ersten Beleuchtungslichtes in dem ersten Wellenlängenband und eine Verteilung der Quanteneffizienz des Bilderzeugungselementes in dem ersten Wellenlängenband in dem Bereich des ersten Wellenlängenbandes integriert wird, und
die Berechnungsgröße K2 eine Größe ist, die erhalten wird, indem ein Produkt einer Lichtintensitätsverteilung des zweiten Beleuchtungslichtes in dem zweiten Wellenlängenband und eine Verteilung der Quanteneffizienz des Bilderzeugungselementes in dem zweiten Wellenlängenband in dem Bereich des zweiten Wellenlängenbandes integriert wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass, falls die Verstärkungsfaktoren, die in dem Bildsignal des Objektes implementiert sind, das die Emission des ersten Beleuchtungslichtes und des zweiten Beleuchtungslichtes empfangen hat, als G3 bzw. G4 definiert sind und die Belichtungszeiten des Bilderzeugungselementes bei Emission des ersten Beleuchtungslichtes und des zweiten Beleuchtungslichtes als T3 bzw. T4 definiert sind, das Steuermittel die Verstärkungsfaktoren G3 und G4 auf Grundlage von G3×T3×K1=G4×T4×K2 steuert.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass das Bilderzeugungselement konfiguriert ist, die Ladungen in den Lichtempfangspositionen auszulesen, während die Zeitpunkte des Starts und des Endes der Belichtung in den Lichtempfangspositionen auf der Lichtempfangsfläche des Bilderzeugungselementes verschoben werden,
die Lichtintensität des ersten Beleuchtungslichtes höher als die Lichtintensität des zweiten Beleuchtungslichtes ist,
die Belichtungszeit T2 kleiner oder gleich einer Referenzzeit ist, die erhalten wird, indem die Zeit, während der das zweite Beleuchtungslicht auf das Objekt emittiert wird, durch die Anzahl an Vorgängen, in denen die Ladungen in den Lichtempfangspositionen ausgelesen werden, dividiert wird, und größer als oder gleich einer Zeit ist, die erhalten wird, indem die Ladungsauslesezeit und eine Rücksetzzeit zum Zurücksetzen von durch Rauschen angesammelten Ladungen vor der Belichtung der Lichtempfangspositionen von der Referenzzeit subtrahiert werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die minimale Zeit für die Verschiebung der Zeitpunkte zum Starten und Stoppen der Belichtung des Bilderzeugungselementes in den Lichtempfangspositionen vorzugsweise gleich der Rücksetzzeit.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass das zweite Beleuchtungslicht einen Übergangszeitraum aufweist, in dem die Lichtintensität ab dem Start der Emission mit der Zeit allmählich zunimmt, bevor die Lichtintensität konstant wird, und
der Zeitraum zum Rücksetzen von durch Rauschen angesammelten Ladungen, das vor dem Auslesen der Ladungen durchgeführt wird, welches zuerst in dem Emissionszeitraum durchgeführt wird, innerhalb des Übergangszeitraums liegt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist es beispielsweise bevorzugt, dass die Zeit, während der das erste Beleuchtungslicht kontinuierlich auf das Objekt emittiert wird, und die Zeit, während der das zweite Beleuchtungslicht kontinuierlich auf das Objekt emittiert wird, gleich sind.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist es beispielsweise bevorzugt, dass das Beleuchtungslicht-Umschaltmittel enthält:

eine Lichtquelle, die konfiguriert ist, Weißlicht zu emittieren;
eine Drehplatte, in der ein erster Filter zum Filtern des Weißlichtes in das erste Beleuchtungslicht und ein zweiter Filter zum Filtern des Weißlichtes in das zweite Beleuchtungslicht nebeneinander in einem näherungsweise gleichen Winkelbereich in einer Umfangsrichtung angeordnet sind; und
eine Drehantriebseinheit, die konfiguriert ist, durch Drehen der Drehplatte in einem Emissionszeitraum des ersten Beleuchtungslichtes den ersten Filter in einem Strahlengang des Weißlichtes einzubringen und in einem Emissionszeitraum des zweiten Beleuchtungslichtes den zweiten Filter in den Strahlengang einzubringen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist es beispielsweise ferner bevorzugt, dass das Beleuchtungslicht-Umschaltmittel das auf das Objekt emittierte Beleuchtungslicht sequentiell zwischen dem ersten Beleuchtungslicht, dem zweiten Beleuchtungslicht und einem dritten Beleuchtungslicht umschaltet, das eine zeitintegrierte Größe des Lichtstroms pro Zeiteinheit aufweist, die verschieden ist von denen des ersten Beleuchtungslichtes und des zweiten Beleuchtungslichtes. In diesem Fall steuert das Bilderzeugungselement-Steuermittel vorzugsweise die Belichtungszeit T1, die Belichtungszeit T2 und eine Belichtungszeit T3 des Bilderzeugungselementes bei Emission des dritten Beleuchtungslichtes auf das Objekt auf Grundlage der zeitintegrierten Größe R1, der zeitintegrierten Größe R2 und einer zeitintegrierten Größe R3 des Lichtstroms des dritten Beleuchtungslichtes pro Zeiteinheit.
Ein elektronisches Endoskopsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthält:

ein Beleuchtungslicht-Umschaltmittel zum abwechselnden Umschalten von auf ein Objekt zu emittierendem Beleuchtungslicht zwischen einem ersten Beleuchtungslicht in einem ersten Wellenlängenband und einem zweiten Beleuchtungslicht in einem zweiten Wellenlängenband, das von dem ersten Wellenlängenband verschieden ist, wobei das zweite Beleuchtungslicht eine von dem ersten Beleuchtungslicht verschiedene zeitintegrierte Größe des Lichtstroms pro Zeiteinheit aufweist; und
ein Bilderzeugungselement, das konfiguriert ist, Licht von dem Objekt zu empfangen und ein dem empfangenen Licht entsprechendes Bildsignal auszugeben.

Die Belichtungszeit T1 des Bilderzeugungselementes bei Emission des ersten Beleuchtungslichtes auf das Objekt und die Belichtungszeit T2 des Bilderzeugungselementes bei Emission des zweiten Beleuchtungslichtes auf das Objekt erfüllen T1×K1=T2×K2.
K1 ist eine Größe, die erhalten wird, indem ein Produkt einer Lichtintensitätsverteilung des ersten Beleuchtungslichtes in dem ersten Wellenlängenband und einer Verteilung der Quanteneffizienz des Bilderzeugungselementes in dem ersten Wellenlängenband in dem Bereich des ersten Wellenlängenbandes integriert wird, und
K2 ist eine Größe, die erhalten wird, indem ein Produkt einer Lichtintensitätsverteilung des zweiten Beleuchtungslichtes in dem zweiten Wellenlängenband und einer Verteilung der Quanteneffizienz des Bilderzeugungselementes in dem zweiten Wellenlängenband in dem Bereich des zweiten Wellenlängenbandes integriert wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist beispielsweise bevorzugt, dass das Bilderzeugungselement ein CMOS-Bildsensor ist.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Bei dem oben beschriebenen elektronischen Endoskopprozessor und dem elektronischen Endoskopsystem kann für den Fall, dass ein Objekt unter Verwendung von Beleuchtungslichtern mit unterschiedlichen Lichtmengen beobachtet wird, das mit jedem Beleuchtungslicht beleuchtete Objekt mit der korrekten Belichtung abgebildet werden.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines elektronischen Endoskopsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Vorderansicht eines Drehfilterabschnittes, der in einem Prozessor gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist.
3 ist eine Vorderansicht eines Drehfilterabschnittes, der in einem Prozessor eines herkömmlichen elektronischen Endoskopsystems vorgesehen ist.
4 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung von Belichtungszeitvorgaben für ein Festkörper-Bilderzeugungselement und Pixelsignalauslese-Zeitvorgaben in dem herkömmlichen elektronischen Endoskopsystem.
5 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung von Löschzeitvorgaben und Ladungsauslese-Zeitvorgaben des Festkörper-Bilderzeugungselementes, das in dem Prozessor gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
6 ist eine Vorderansicht eines Drehfilterabschnittes, der in dem Prozessor gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist.
7 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung von Löschzeitvorgaben und Ladungsauslese-Zeitvorgaben des Festkörper-Bilderzeugungselementes, das in dem Prozessor gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
8(a) bis 8(e) sind Diagramme zur Veranschaulichung von Berechnungsgrößen K1 und K2, die in dem Prozessor gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zu verwenden sind.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In der vorliegenden Beschreibung wird in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein elektronisches Endoskopsystem beispielhaft beschrieben. Es ist darauf hinzuweisen, dass „Steuern“ oder „Einstellen“ der Belichtungszeit oder des Verstärkungsfaktors (Verstärkung) in der nachstehenden Beschreibung beinhaltet, dass eine Steueroperation oder eine Einstelloperation durchgeführt werden und dass die Belichtungszeit oder der Verstärkungsfaktor auf einen aus der Steuerung resultierenden Wert oder einen aus der Einstellung resultierenden Wert gesetzt werden.
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines elektronischen Endoskopsystems 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 1 gezeigt, enthält das elektronische Endoskopsystem 1 ein elektronisches Endoskop 100, einen Prozessor 200 und einen Monitor 300.
Der Prozessor 200 enthält eine Systemsteuerung 202 und eine Zeitsteuerung 204. Die Systemsteuerung 202 führt verschiedenartige in einem Speicher 212 gespeicherte Programme aus und übernimmt die Gesamtsteuerung des elektronischen Endoskopsystems 1. Ferner ist die Systemsteuerung 202 an ein Bedienfeld 214 angeschlossen. In Erwiderung eines Befehls, den eine Bedienperson über das Bedienfeld 214 eingibt, ändert die Systemsteuerung 202 den Betrieb des elektronischen Endoskopsystems 1 und ändert die Betriebsparameter. Die Zeitsteuerung 204 gibt einen Takt zum Einstellen des zeitlichen Ablaufs der Operationen der Baugruppen an die in dem elektronischen Endoskopsystem 1 vorhandenen Schaltungen aus.
Eine Lampe 208 emittiert Beleuchtungslicht L, nachdem sie mittels eines Lampenstromzünders 206 gestartet worden ist. Beispielsweise ist die Lampe 208 eine Lampe mit hoher Leuchtdichte, wie beispielsweise eine Xenonlampe, eine Halogenlampe, eine Quecksilberlampe oder eine Metallhalogenidlampe. Die Lampe 208 kann ferner auch eine Festkörper-Lichtquelle wie eine LED (lichtemittierende Diode) oder eine Laserdiode sein. Das Beleuchtungslicht L ist Licht, das ein Spektrum aufweist, das sich hauptsächlich vom Bereich sichtbaren Lichtes bis zum Bereich Infrarotlichtes erstreckt, das nicht sichtbar ist (oder Weißlicht, das zumindest den Bereich sichtbaren Lichtes enthält).
Die Lichtmenge des von der Lampe 208 emittierten Beleuchtungslichtes L wird durch eine Blende 209 begrenzt, worauf das Beleuchtungslicht L auf den Drehfilterabschnitt 260 fällt. 2 ist eine Vorderansicht des Drehfilterabschnittes 260 von einer Kondensorlinse 210 her betrachtet. Der Drehfilterabschnitt 260 enthält einen drehbaren Revolver 261, einen Gleichstrommotor 262, einen Treiber 263 und einen Lichtunterbrecher 264. In 2 ist das Beleuchtungslicht L, das auf den drehbaren Revolver 261 fällt, mit einer gestrichelten Linie dargestellt. Wie in 2 gezeigt, sind ein optischer Normallichtfilter (Weißlicht) F1 und ein optischer Speziallichtfilter F2 sequentiell nebeneinander in dem drehbaren Revolver 261 angeordnet. Die optischen Filter F1 und F2 sind fächerförmig und in Winkelbereichen von etwa 180 Grad um eine Drehachse O angeordnet.
Der Treiber 263 steuert den Gleichstrommotor 262 unter der Kontrolle der Systemsteuerung 202 an. Die optischen Filter F1 und F2 werden nacheinander in den Strahlengang des Beleuchtungslichtes L eingebracht, indem der drehbare Revolver 261 durch den Gleichstrommotor 262 eine Drehoperation durchführt. Das aus der Lampe 208 einfallende Beleuchtungslicht L wird so durch die optischen Filter gefiltert, und eine von zwei Arten des Beleuchtungslichtes (Normallicht L1 und Speziallicht L2) mit unterschiedlichen Spektren wird entsprechend einer Zeitvorgabe emittiert, die synchron mit der Bilderzeugung ist. Die Drehstellung und die Drehphase des drehbaren Revolvers 261 werden mittels des Lichtunterbrechers 264 durch Erfassen der Öffnung (nicht gezeigt) gesteuert, die nahe dem Außenumfang des drehbaren Revolvers 261 ausgebildet ist.
Zudem ist in Umfangsrichtung des drehbaren Revolvers 261 zwischen dem optischen Filter F1 und dem optischen Filter F2 ein Rahmen F0 vorgesehen. Der Rahmen F0 ist aus einem Material gefertigt, welches das Beleuchtungslicht nicht durchlässt. Wird der Rahmen F0 in den Strahlengang des Beleuchtungslichtes L eingebracht, so wird deshalb die Lichtmenge des durch den Drehfilterabschnitt 260 tretenden Beleuchtungslichtes L (Normallicht L1 oder Speziallicht L2) verringert, und es wird abhängig von Größe und Position des Rahmens F0 Licht emittiert, in dem das Normallicht L1 und das Speziallicht L2 gemischt sind. Im Folgenden wird ein Zeitraum, während dessen der Rahmen F0 in den Strahlengang des Beleuchtungslichtes L eingebracht ist, als Übergangszeitraum bezeichnet. Das Beleuchtungslicht L, das während des Übergangszeitraums von dem Drehfilterabschnitt 260 emittiert wird, weist eine instabile Lichtmenge auf und wird deshalb nicht zur Abbildung des Objektes genutzt.
Der optische Normallichtfilter F1 ist ein Neutraldichtefilter, der die Menge des Beleuchtungslichtes L verringert, jedoch kann der optische Normallichtfilter F1 durch eine einfache Öffnung (ohne optischen Filter) oder einen Schlitz (ohne optischen Filter) ersetzt werden, der ebenfalls eine Aperturfunktion hat. Der optische Speziallichtfilter F2 hat eine spektrale Charakteristik, die beispielsweise auf die Aufnahme eines Spektralbildes einer Blutgefäßstruktur nahe einer Oberflächenschicht (oder einer tiefliegenden Blutgefäßstruktur, einer bestimmten Läsionsstelle, etc.) ausgelegt ist.
Das durch den Drehfilterabschnitt 260 emittierte Beleuchtungslicht L (Normallicht L1 und Speziallicht L2) wird durch die Kondensorlinse 210 auf eine Eintrittsendfläche eines LCB (Lichtleiterbündels) verdichtet und in das LCB 102 geleitet. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Normallicht L1 vorzugsweise Weißlicht oder Pseudoweißlicht. Weißlicht ist Licht, das eine bestimmte Lichtintensität im Wellenlängenband sichtbaren Lichtes aufweist, und Pseudoweißlicht ist Licht, das aus mehreren Lichtkomponenten zusammengesetzt ist, die Lichtintensitätspeaks in bestimmten Wellenlängenbändern des Wellenlängenbandes sichtbaren Lichtes aufweisen. Das Speziallicht L2 ist Licht, das im Vergleich mit dem Wellenlängenband des Weißlichtes oder des Pseudoweißlichtes ein schmäleres Wellenlängenband aufweist. Somit haben das Normallicht L1 und das Speziallicht L2 unterschiedliche Wellenlängenbänder. In dem elektronischen Endoskopsystem wird die Bildgebung unter Verwendung des Normallichtes L1 und des Speziallichtes L2 als Beleuchtungslicht zur Beleuchtung biologischen Gewebes, welches das Objekt ist, durchgeführt, und es werden ein Normallicht-Beobachtungsbild und ein Speziallicht-Beobachtungsbild aufgenommen. In dem Speziallicht-Beobachtungsbild kann je nach der Absorptionscharakteristik des biologischen Gewebes ein Bild aufgenommen werden, das sich von dem Normallicht-Beobachtungsbild unterscheidet, so dass ein charakteristischer Teil des biologischen Gewebes hervorgehoben beobachtet werden kann, wodurch das Auffinden von lädierten Stellen etc. des biologischen Gewebes vereinfacht wird. Folglich wird die spektrale Charakteristik des optischen Speziallichtfilters F2 entsprechend der Absorptionscharakteristik des hervorzuhebenden biologischen Gewebes eingestellt.
Das in das LCB 102 eingeleitete Beleuchtungslicht L (Normallicht L1 und Speziallicht L2) wird durch das LCB 102 übertragen, aus der Austrittsendfläche des LCB 102, das am führenden Ende der elektronischen Beobachtungseinheit 100 angeordnet ist, emittiert und beleuchtet über eine Lichtzerstreuungslinse 104 das Objekt. Auf diese Weise wird das Objekt abwechselnd mit dem Normallicht L1 und dem Speziallicht L2 beleuchtet. Das Licht, das von dem mit dem Beleuchtungslicht L beleuchteten Objekt zurückkommt, erzeugt über eine Objektivlinse 106 auf einer Lichtempfangsfläche des Festkörper-Bilderzeugungselementes 108 ein optisches Bild.
Das Festkörper-Bilderzeugungselement 108 ist ein CMOS-Bildsensor (komplementärer Metalloxid-Halbleiter) mit einer schachbrettartigen Komplementärfarb-Pixelanordnung. Das Festkörper-Bilderzeugungselement 108 sammelt die auf den Pixeln auf der Lichtempfangsfläche erzeugten optischen Bilder in Form von Lichtmengen entsprechenden Ladungen, erzeugt Gelb-Ye-, Cyan-Cy-, Grün-G- und Magenta-Mg-Pixelsignale und addiert, kombiniert und gibt die erzeugten Pixelsignale von zwei in der orthogonalen Richtung benachbarten Pixeln aus. Das Festkörper-Bilderzeugungselement 108 kann mit einem Primärfarbfilter (Bayer-Array-Filter) ausgestattet sein. Da das Festkörper- Bilderzeugungselement 108 einen Komplementärfarbfilter oder einen Primärfarbfilter aufweist, ändert sich die Quanteneffizienz QE an den Lichtempfangsstellen auf der Lichtempfangsfläche des Festkörper-Bilderzeugungselementes 108 entsprechend der Wellenlänge.
Die Zeitvorgabe für das von dem Drehfilterabschnitt 260 vorgenommene Umschalten zwischen dem Normallicht L1 und dem Speziallicht L2 ist in Synchronisation mit der Belichtungszeitvorgabe des Festkörper-Bilderzeugungselementes 108 und der Zeitvorgabe für das Auslesen der in dem Festkörper-Bilderzeugungselement 108 gesammelten Ladungen. Somit gibt das Festkörper-Bilderzeugungselement 108 abwechselnd Pixelsignale für ein Beobachtungsbild (Normallicht-Beobachtungsbild) des mit dem Normallicht L1 beleuchteten Objektes und Pixelsignale für ein Beobachtungsbild (Speziallicht-Beobachtungsbild) des mit dem Speziallicht L2 beleuchteten Objektes aus.
Das elektronische Endoskop 100 ist lösbar mit dem Prozessor 200 verbunden. Eine Treibersignalverarbeitungsschaltung 110 ist in dem Teil vorgesehen, an dem das elektronische Endoskop 100 mit dem Prozessor 200 verbunden ist. Die Bildsignale des Normallicht-Beobachtungsbildes und des Speziallicht-Beobachtungsbildes werden von dem Festkörper-Bilderzeugungselement 108 abwechselnd der Treibersignalverarbeitungsschaltung 110 zugeführt. Die Treibersignalverarbeitungsschaltung 110 nimmt an den von dem Festkörper-Bilderzeugungselement 108 zugeführten Bildsignalen eine vorbestimmte Verarbeitung wie beispielsweise eine Verstärkungsverarbeitung oder eine AD-Wandlerverarbeitung vor und gibt die resultierenden Bildsignale an eine Signalvorverarbeitungsschaltung 220 des Prozessors 200 aus.
Die Treibersignalverarbeitungsschaltung 110 greift auch auf den Speicher 112 zu und liest Information aus, die eindeutig auf das elektronische Endoskop 100 bezogen ist. Diese in dem Speicher 112 gespeicherte, eindeutig auf das elektronische Endoskop 100 bezogene Information beinhaltet beispielsweise Spezifikationen wie die Pixelzahl und die Empfindlichkeit des Festkörper-Bilderzeugungselementes 108, die Bildrate, bei der ein Betrieb möglich ist, den Verstärkungsfaktor der von der Treibersignalverarbeitungsschaltung 110 durchgeführten Verstärkungsverarbeitung, die Modellnummer des elektronischen Endoskops 100 und dergleichen. Die Treibersignalverarbeitungsschaltung 110 gibt diese aus dem Speicher 112 ausgelesene eindeutige Information an die Systemsteuerung 202 aus.
Die Systemsteuerung 202 führt auf Basis der eindeutig auf das elektronische Endoskop 100 bezogenen Information Berechnungen unterschiedlicher Art durch und erzeugt ein Steuersignal. Die Systemsteuerung 202 nutzt das erzeugte Steuersignal, um den Betrieb und die Zeitwahl verschiedenartiger Schaltungen in den Prozessor 200 so zu steuern, dass eine Verarbeitung durchgeführt wird, die auf das mit dem Prozessor 200 verbundene elektronische Endoskop 100 ausgelegt ist.
Die Zeitsteuerung 204 versorgt die Treibersignalverarbeitungsschaltung 110 entsprechend der von der Systemsteuerung 202 ausgeführten Zeitsteuerung mit einem Takt. Entsprechend dem von der Zeitsteuerung 204 zugeführten Takt führt die Treibersignalverarbeitungsschaltung 110 eine Ansteuerung des Festkörper-Bilderzeugungselementes 108 mit einer Zeitvorgabe durch, die synchron mit der Bildrate eines von dem Prozessor 200 verarbeiteten Videos ist.
Die Signalvorverarbeitungsschaltung 220 erzeugt Bildsignale, indem sie an den Bildsignalen des Normallicht-Beobachtungsbildes und des Speziallicht-Beobachtungsbildes, die von der Treibersignalverarbeitungsschaltung 110 zugeführt werden, eine vorbestimmte Signalverarbeitung wie beispielweise eine Verstärkungsverarbeitung, eine Farbinterpolationsverarbeitung, eine Matrixrechenverarbeitung und eine Y/C-Separationsverarbeitung durchführt und gibt das erzeugte Bildsignal an eine Signalnachverarbeitungsschaltung 230 aus.
Die Signalnachverarbeitungsschaltung 230 erzeugt Bildschirmdaten zur Monitoranzeige, indem sie die von der Signalvorverarbeitungsschaltung 220 zugeführten Bildsignale verarbeitet, und wandelt die erzeugten Bildschirmdaten zur Monitoranzeige in ein vorbestimmtes Videoformat um. Das gewandelte Videoformatsignal wird an den Monitor 300 ausgegeben. Auf diese Weise werden das Normallicht-Beobachtungsbild und Speziallicht-Beobachtungsbild des Objektes auf dem Anzeigebildschirm des Monitors 300 angezeigt.
Im Folgenden wird die Zeitvorgabe für die Belichtung des Festkörper-Bilderzeugungselementes und die Zeitvorgabe für das Auslesen von Ladungen (Pixelsignale) in einem herkömmlichen elektronischen Endoskopsystem beschrieben.
3 ist eine Vorderansicht eines Drehfilterabschnittes 1260, der in einem Prozessor eines herkömmlichen elektronischen Endoskopsystems enthalten ist. Der Drehfilterabschnitt 1260 weist einen drehbaren Revolver 1261 auf. Ein Normallichtfilter F1p und ein Speziallichtfilter F2p sind nebeneinander sequentiell in der Umfangsrichtung des drehbaren Revolvers 1261 angeordnet. Die optischen Filter sind fächerförmig mit Mittelpunktswinkeln von etwa 90° und in Positionen angeordnet, die rotationssymmetrisch bezüglich der Drehwelle O sind. Ferner sind Bereiche PO des drehbaren Revolvers 1261, in denen die Filter nicht vorhanden sind, Lichtsperrbereiche, die das Beleuchtungslicht sperren. Durch Drehen des drehbaren Revolvers 1261 wird deshalb zwischen einer Beleuchtung mit Normallicht, einer Nichtbeleuchtung, einer Beleuchtung mit Speziallicht und einer Nichtbeleuchtung mit einer vorbestimmten Bildrate (in dem vorliegenden herkömmlichen Beispiel 1/60 Sekunden) umgeschaltet.
4 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Belichtungszeitvorgaben eines Festkörper-Bilderzeugungselementes und der Zeitvorgaben für das Auslesen von Ladungen (Pixelsignale) zu einer Zeit, in der ein Normallicht-Beobachtungsbild und ein Speziallicht-Beobachtungsbildung nebeneinander auf einem einzigen Bildschirm angezeigt werden, in einem herkömmlichen elektronischen Endoskopsystem. Das Festkörper-Bilderzeugungselement ist ein CMOS-Bildsensor und wendet zum Auslesen von Pixelsignalen ein Rolling-Shutter-Verfahren an.
Eine Vielzahl von Pixeln sind nebeneinander in einer einzigen Zeile angeordnet, und eine Vielzahl von Pixelzeilen sind nebeneinander auf der Lichtempfangsfläche des Festkörper-Bilderzeugungselementes angeordnet. Die Pixelsignale werden kollektiv Zeile für Zeile ausgelesen. 4 zeigt die Belichtungszeiten und die Auslesezeiten unter der Annahme, dass das Festkörper-Bilderzeugungselement Pixel in X Zeilen Zeile 1 bis Zeile X enthält.
Die Belichtungszeitvorgabe des Festkörper-Bilderzeugungselementes und die Auslesezeitvorgabe für die Pixelsignale sind mit der Rotation des drehbaren Revolvers 1261 synchronisiert. Dabei wird zu einer Zeit t1 die Emission des Normallichtes gestartet, und es wird die Belichtung sämtlicher Pixel des Festkörper-Bildelementes gestartet. Die Belichtung sämtlicher Pixel wird während 1/60 Sekunden bis zu einer Zeit t2 durchgeführt. Zur Zeit t2 wird das Beleuchtungslicht durch die Lichtsperrplatte PO gesperrt, und zwischen den Zeiten t1 und t2 wird das Auslesen der in den Pixeln gesammelten Ladungen sequentiell Zeile für Zeile durchgeführt. Dabei wird das Auslesen der Pixelsignale beginnend mit der Zeile, welche die kleinste Zeilennummer aufweist, mit Ablauf der Zeit durchgeführt. Die Zeit zum Auslesen der Pixelsignale aus sämtlichen Pixeln beträgt 1/60 einer Sekunde. Zur Zeit t3 wird die Emission des Speziallichtes gestartet, und es wird die Belichtung sämtlicher Pixel des Festkörper-Bilderzeugungselementes gestartet. Die Belichtung sämtlicher Pixel wird während 1/60 Sekunden von dem Zeitpunkt t3 bis zum Zeitpunkt t4 durchgeführt. Zum Zeitpunkt t4 wird das Beleuchtungslicht gesperrt, und es wird das Auslesen der in den Pixeln gesammelten Ladung sequentiell Zeile für Zeile in dem Zeitraum von dem Zeitpunkt t3 bis zu dem Zeitpunkt t3 durchgeführt.
Indem die Emission des Beleuchtungslichtes auf das Objekt während des Zeitraums des Auslesens der Pixelsignale des Objektes, das mit dem Normallicht oder dem Speziallicht beleuchtet wird, gesperrt wird, wird verhindert, dass die Information über das Objekt, welches mit dem jeweils anderen Beleuchtungslicht beleuchtet wird, in die Pixelsignale gemischt wird, und das Normallicht-Beobachtungsbild und das Speziallicht-Beobachtungsbild werden auf dem Monitor 300 mit 15 fps (Bilder pro Sekunde) angezeigt.
Es ist darauf hinzuweisen, dass das Normallicht und das Speziallicht unterschiedliche spektrale Charakteristiken und Lichtmengen aufweisen, so dass der Beleuchtungspegel des von dem Normallicht beleuchteten Objektes und der Beleuchtungspegel des von dem Speziallicht beleuchteten Objektes voneinander differieren. Jedoch sind bei dem herkömmlichen elektronischen Endoskopsystem die Belichtungszeit des Festkörper-Bilderzeugungselementes bei Emission des Normallichts und die Belichtungszeit des Festkörper-Bilderzeugungselementes bei Emission des Speziallichtes gleich. Ferner werden das Normallicht und das Speziallicht schnell alle 1/30 Sekunden geschaltet, so dass der Blendenwert der Blende nicht entsprechend dem sich schnell ändernden Beleuchtungspegel des Objekts eingestellt werden kann. Somit tritt eine Differenz der in dem Festkörper-Bilderzeugungselement gesammelten Ladungsmengen auf, wenn das Normallicht emittiert wird und wenn mit dem Speziallicht beleuchtet wird. Wird der Blendenwert so eingestellt, dass jedes beliebige Objektbild die korrekte Belichtung aufweist, so kann es aus diesem Grund vorkommen, dass das jeweils andere Objekt überbelichtet oder unterbelichtet wird. Tritt Unterbelichtung auf, so kann das Bild durch Bildverarbeitung unter Verwendung des Verstärkungsfaktors mit der korrekten Helligkeit versehen werden, jedoch wird auch das Rauschen verstärkt, was nicht erwünscht ist.
Vor diesem Hintergrund ist das elektronische Endoskopsystem 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel geeignet konfiguriert, um den in dem herkömmlichen elektronischen Endoskopsystem auftretenden Fall zu vermeiden, dass das Objektbild überbelichtet oder unterbelichtet wird.
5 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Löschzeitvorgaben und der Zeitvorgaben für das Auslesen von Ladungen von Pixeln, die in dem Festkörper-Bilderzeugungselement 108 enthalten sind, wenn das Normallicht-Beobachtungsbild und das Speziallicht-Beobachtungsbild in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nebeneinander auf einem einzigen Bildschirm angezeigt werden.
Eine Vielzahl von Pixeln sind nebeneinander in einer Zeile angeordnet, und eine Vielzahl von Pixelzeilen sind nebeneinander auf der Lichtempfangsfläche des Festkörper-Bilderzeugungselementes 108 angeordnet. Die Pixelsignale werden kollektiv Zeile für Zeile ausgelesen. In dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel hat das Festkörper-Bilderzeugungselement 108 X Zeilen, in denen eine Vielzahl von Pixeln angeordnet sind. 5 zeigt die Löschzeitvorgaben und die Zeitvorgaben für das Auslesen von Ladungen in den Zeilen Zeile 1 bis Zeile X. Das Löschen der Ladungen bedeutet das Zurücksetzen von durch Rauschen angesammelten Ladungen, die irrelevant für das aufgenommene Bild sind.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden das Normallicht L1 und das Speziallicht L2 abwechselnd alle 1/30 Sekunden auf das Objekt emittiert. Die Emissionszeit, während der das Normallicht L1 kontinuierlich auf das Objekt emittiert wird, und die Emissionszeit, während der das Speziallicht L2 kontinuierlich auf das Objekt emittiert wird, betragen jeweils 1/30 Sekunden, einschließlich der Übergangszeit des Beleuchtungslichtes L.
Das Festkörper-Bilderzeugungselement 108 wird in dem Emissionszeitraum des Normallichtes L1 und dem Emissionszeitraum des Speziallichtes L2 abwechselnd für eine vorbestimmte Zeit belichtet und gibt die gesammelten Ladungen als Pixelsignale aus. Somit können das Normallicht-Beobachtungsbild und das Speziallicht-Beobachtungsbild näherungsweise zur gleichen Zeit aufgenommen werden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Lichtmenge oder mit anderen Worten die Lichtintensität des Normallichtes L1 größer als die Lichtmenge, d.h. die Lichtintensität des Speziallichtes L2. Wird die Belichtungszeit des Festkörper-Bilderzeugungselementes 108 so eingestellt, dass die Belichtung entweder des Normallicht-Beobachtungsbildes oder des Speziallicht-Beobachtungsbildes optimal wird, so wird aus diesem Grund das andere Beobachtungsbild überbelichtet oder unterbelichtet. Wird beispielsweise die Belichtungszeit so eingestellt, dass die Belichtung des Normallicht-Beobachtungsbildes optimal ist, so wird das Speziallicht-Beobachtungsbild zu einem dunklen Bild mit unzureichender Belichtung. Vor diesem Hintergrund wird das Festkörper-Bilderzeugungselement 108 derart angesteuert, dass sowohl das Normallicht-Beobachtungsbild und das Speziallicht-Beobachtungsbild die korrekte Belichtung aufweisen. Hierbei beziehen sich die Lichtmengen oder mit anderen Worten die Lichtintensitäten auf Werte, die durch Integration der jeweiligen spektralen Intensitätsverteilung des Lichtes über die Wellenlänge erhalten werden.
Wie in 5 gezeigt, sind die Belichtungszeit T1 des Festkörper-Bilderzeugungselementes während des Emissionszeitraums des Normallichtes L1 und die Belichtungszeit T2 des Festkörper-Bilderzeugungselementes 108 während des Emissionszeitraums des Speziallichtes L2 verschieden. Die Belichtungszeiten werden entsprechend den Lichtmengen des Normallichtes L1 und des Speziallichtes L 2 eingestellt. Wird etwa die Lichtmenge des Normallichtes L1 auf R1 und die Lichtmenge des Speziallichts auf R2 eingestellt, so werden die Belichtungszeiten T1 und T2 so eingestellt, dass T1×R1=T2×R2 gilt. Dementsprechend ist die Belichtungsmenge des Festkörper-Bilderzeugungselementes 108 während des Emissionszeitraums des Normallichtes L1 und die Belichtungsmenge des Festkörper- Bilderzeugungselementes 108 während des Emissionszeitraums des Speziallichtes näherungsweise gleich. Dabei ist darauf hinzuweisen, dass die Lichtmenge R1 eine zeitintegrierte Größe des auf das Objekt emittierten Lichtstroms des Normallichtes L1 pro Zeiteinheit ist. Die Lichtmenge R2 ist eine zeitintegrierte Größe des auf das Objekt emittierten Lichtstroms des Speziallichtes L2 pro Zeiteinheit. Somit entsprechen R1 und R2 auch den Lichtintensitäten des Normallichtes L1 und des Speziallichtes L2. Ist die Art des Beleuchtungslichtes L, wie das Normallicht L1 oder das Speziallicht L2, bekannt, so ist mit den Lichtmengen R1 und R2 auch dessen Lichtmenge bekannt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird in dem Speicher 23 im Voraus eine Zuordnungsinformation gespeichert, die man durch Zuordnung der Beleuchtungslichtart zu deren Lichtmenge erhält, und die Information über das von dem Prozessor 200 emittierte Beleuchtungslicht (die Arten Normallicht L1 und Speziallicht L2) ist bekannt, so dass die Lichtmengen R1 und R2 anhand dieser Information und der in dem Speicher 23 gespeicherten Zuordnungsinformation erfasst werden können.
Außerdem verbessert sich das SN-Verhältnis der von dem Festkörper-Bilderzeugungselement 108 ausgegebenen Pixelsignale normalerweise, je größer die Belichtungsgröße ist. Aus diesem Grund wird in einem Ausführungsbeispiel die Belichtungszeit T2 für den Zeitraum, währenddessen das Speziallicht L2, das eine geringe Lichtmenge aufweist, emittiert wird, so lange wie möglich eingestellt. Dabei ist der Zeitraum, währenddessen das Speziallicht L2 emittiert wird, ein Zeitraum, den man dadurch erhält, dass der Übergangszeitraum von 1/30 Sekunden subtrahiert wird. Ist die Belichtungszeit T2 eingestellt, so ist die Belichtungszeit T2 während des Emissionszeitraums des Normallichtes L1 auf T1=T2×(R2/R1) eingestellt.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Pixel in jeder Zeile alle 1/30 Sekunden unter Anwendung eines Rolling-Shutter-Verfahrens ausgelesen. Aus diesem Grund werden die Belichtungszeiten T1 und T2 entsprechend den Belichtungsstartzeiten und nicht entsprechend den Auslesezeiten (Belichtungsendzeiten) eingestellt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, wie in 5 gezeigt, die Verarbeitung zum Löschen der Ladungen der Pixel, d.h. das Zurücksetzen der durch Rauschen angesammelten Ladungen so durchgeführt, dass die Belichtungszeiten T1 und T2 Sollwerte sind. Die Zeit, zu der die Löschverarbeitung endet, ist die Belichtungsstartzeit, und die Zeit ab der Belichtungsstartzeit bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die Ladungsausleseverarbeitung durchgeführt wird, ist die Belichtungszeit.
In 5 geht in dem Zeitraum von dem Zeitpunkt t1 bis zu dem Zeitpunkt t3 das Beleuchtungslicht L von dem Speziallicht L2 zu dem Normallicht L1 über, worauf anschließend das Normallicht L1 auf das Objekt emittiert wird. Anschließend werden die Ladungen, die zu der Zeit, zu der die Belichtungszeit der Pixel T1 beträgt, gesammelt werden, Zeile für Zeile ausgelesen und an die Treibersignalverarbeitungsschaltung 110 ausgegeben. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt die Zeit, die zum Auslesen der Ladungen sämtlicher Pixel benötigt wird, 1/60 Sekunden von dem Zeitpunkt t2 bis zu dem Zeitpunkt t3. Die Zeitpunkte, zu denen die Ladungen gelöscht werden, werden eingestellt, indem von dem Ladungsauslesezeitpunkten so rückwärts gezählt wird, dass die Belichtungszeit T1 beträgt.
In dem Zeitraum von dem Zeitpunkt t3 bis zu dem Zeitpunkt t5 geht das Beleuchtungslicht L von dem Normallicht L1 in das Speziallicht L2 über, und anschließend wird das Speziallicht L2 auf das Objekt emittiert. Anschließend werden die in den Pixeln gesammelten Ladungen sequentiell Zeile für Zeile gelöscht. Dabei wird der Zeitpunkt, zu dem die Verarbeitung zum Löschen der Ladungen gestartet wird, so eingestellt, dass die Belichtung der Pixel in Zeile 1 gestartet wird, unmittelbar nachdem der Zeitraum des Übergangs von dem Normallicht L1 zu dem Speziallicht L2 endet. Folglich kann die Belichtungszeit T2 des Speziallichtes L2 verlängert werden. Dann werden die Ladungen, die zu dem Zeitpunkt angesammelt sind, zu dem die Belichtungszeit des Pixels T2 beträgt, Zeile für Zeile ausgelesen und an die Treibersignalverarbeitungsschaltung 110 ausgegeben.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird somit die Belichtungszeit T1 des Festkörper-Bilderzeugungselementes 108 während der Emission des Normallichtes L1 so eingestellt, dass sie kürzer ist als die Belichtungszeit T2 während der Emission des Speziallichtes L2. Ist die Lichtmenge, d.h. die Lichtintensität des Normallichtes L1 größer als die Lichtmenge, d.h. die Lichtintensität des Speziallichtes L2, so kann die Differenz zwischen den in dem Festkörper-Bilderzeugungselement 108 gesammelten Ladungen verringert werden. Aus diesem Grund erhält man Objektbilder mit der korrekten Belichtung sowohl in der Zeit, in der das Normallicht L1 emittiert wird, als auch in der Zeit, in der das Speziallicht L2 emittiert wird.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ferner die Verarbeitung zum Auslesen der Ladungen der Pixel alle 1/30 Sekunden durchgeführt, und die Verarbeitung zum Löschen der Ladungen wird zu Zeitpunkten durchgeführt, die den Belichtungszeiten T1 und T2 entsprechen; das vorliegende Ausführungsbeispiel ist jedoch hierauf nicht beschränkt. Es ist ausreichend, dass die Belichtungszeiten T1 und T2 des Festkörper-Bilderzeugungselementes 108 nicht die Übergangszeiträume des Beleuchtungslichtes L beinhalten, und die Verarbeitung zum Auslesen der Ladungen muss nicht in einem bestimmten zeitlichen Abstand durchgeführt werden. Beispielsweise kann die Verarbeitung zum Löschen der Ladungen zu dem Zeitpunkt durchgeführt werden, zu dem der Zeitraum des Übergangs von dem Normallicht L1 zu dem Speziallicht L2 endet, und zu dem Zeitpunkt, zu dem der Zeitraum des Übergangs von dem Speziallicht L2 zu dem Normallicht L1 endet. In diesem Fall wird die Verarbeitung zum Löschen der Ladungen alle 1/30 Sekunden durchgeführt, und die Verarbeitung zum Auslesen der Ladungen wird zu Zeitpunkten durchgeführt, die den Belichtungszeiten T1 und T2 entsprechen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Festkörper-Bilderzeugungselement 108 konfiguriert, die Ladungen in der Lichtempfangsposition auszulesen, während die Zeitpunkte zum Starten und Beenden der Belichtung in den Lichtempfangspositionen auf der Lichtempfangsfläche des Festkörper-Bilderzeugungselementes 108 verschoben werden, und die Lichtmenge, d.h. die Lichtintensität des Normallichtes L1 (erstes Beleuchtungslicht) ist größer als die Lichtmenge, d.h. die Lichtintensität des Speziallichtes L2 (zweites Beleuchtungslicht). In diesem Fall ist die Belichtungszeit T2 des Speziallichts L2 vorzugweise kleiner oder gleich einer Referenzzeit, die man erhält, indem die Emissionszeit des Speziallichtes L2 (zweites Beleuchtungslicht) durch die Zahl an Vorgängen zum Auslesen der Ladungen in sämtlichen Lichtempfangspositionen dividiert wird, und vorzugsweise größer als oder gleich einer Zeit, die man erhält, indem die Zeit zum Auslesen der Ladungen und die Rücksetzzeit zum Zurücksetzen der durch Rauschen angesammelten Ladungen vor Belichtung der Lichtempfangsposition von der Referenzzeit subtrahiert wird. Indem die Belichtungszeit T2 des Speziallichtes L2 weitestgehend mit der geringen Lichtintensität sichergestellt ist, ist es somit möglich, die Differenz der in dem Festkörper-Bilderzeugungselement 108 gesammelten Ladungsmengen zwischen dem Speziallicht L2 mit einer geringen Lichtintensität und dem Normallicht L1 mit einer starken Lichtintensität zu verringern.
In einem Ausführungsbeispiel ist ferner die minimale Zeit zum Verschieben der Lichtempfangsposition, beispielsweise die Verschiebezeit zwischen benachbarten Zeilen, in den Zeitpunkten des Starts und des Endes der Belichtung des Festkörper-Bilderzeugungselementes 108 vorzugsweise gleich der Rücksetzzeit zum Rücksetzen der durch Rauschen gesammelten Ladung. Somit kann die Belichtungszeit T2 während des begrenzten Emissionszeitraums verlängert werden.
Wie in 5 gezeigt, haben ferner das Normallicht L1 (erstes Beleuchtungslicht) und das Speziallicht L2 (zweites Beleuchtungslicht) Übergangszeiträume, in denen die Lichtintensität mit Start der Emission über die Zeit allmählich zunimmt, bevor die Lichtintensität konstant wird. In diesem Fall liegt der Zeitraum zum Zurücksetzen der durch Rauschen angesammelten Ladungen (Ladungslöschverarbeitung), das vor dem Auslesen durchgeführt wird, welches wiederum zuerst in dem Emissionszeitraum des Speziallichtes L2 durchgeführt, vorzugsweise in dem Übergangszeitraum. Somit kann die Belichtungszeit T2 während des begrenzten Emissionszeitraums verlängert werden.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die Belichtungszeit T1 des Normallichtes L1 und die Belichtungszeit T2 des Speziallichtes L2 so eingestellt, dass T1×R1=T2×R2 erfüllt ist, jedoch ist das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung nicht hierauf beschränkt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel können die Belichtungszeiten T1 und T2 eingestellt werden, indem zusätzlich zu den Lichtmengen R1 und R2 der Verstärkungsfaktor der an dem Bildsignal vorgenommenen Verstärkungsverarbeitung verwendet wird. Insbesondere werden die Belichtungszeiten T1 und T2 so eingestellt, dass T1×R1×G1=T2×R2×G2 erfüllt ist. Hier bezeichnet G1 den Verstärkungsfaktor der an dem Bildsignal des Normallicht-Beobachtungsbildes vorgenommenen Verstärkungsverarbeitung. Ferner ist G2 der Verstärkungsfaktor der an dem Bildsignal des Speziallicht-Beobachtungsbildes vorgenommenen Verstärkungsverarbeitung.
Die Bildsignale werden durch die Treibersignalverarbeitungsschaltung 110 und die Signalvorverarbeitungsschaltung 220 verstärkt. Die Treibersignalverarbeitungsschaltung 110 nimmt eine Verstärkungsverarbeitung an den analogen Pixelsignalen vor, die von dem Festkörper-Bilderzeugungselement 108 ausgegeben werden. Ferner nimmt die Signalvorverarbeitungsschaltung 220 eine Verstärkungsverarbeitung an den aus der AD-Wandlung resultierenden digitalen Pixelsignale vor. Die Systemsteuerung 202 erfasst den Verstärkungsfaktor der von der Treibersignalverarbeitungsschaltung 110 durchgeführten Verstärkungsverarbeitung und den Verstärkungsfaktor der von der Signalvorverarbeitungsschaltung 220 durchgeführten Verstärkungsverarbeitung und berechnet die Verstärkungsfaktoren G1 und G2. Die Verstärkungsfaktoren G1 und G2 sind die Produkte des Verstärkungsfaktors der von der Treibersignalverarbeitungsschaltung 110 durchgeführten Verstärkungsverarbeitung und des Verstärkungsfaktors der von der Signalvorverarbeitungsschaltung 220 durchgeführten Verstärkungsverarbeitung. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird der Verstärkungsfaktor der Verstärkungsverarbeitung jedes Mal, wenn das Beleuchtungslicht L zwischen dem Normallicht L1 und dem Speziallicht L2 umgeschaltet wird, zwischen G1 und G2 umgeschaltet. In Erwiderung auf die Umschaltung des Beleuchtungslichtes L wird entweder auf den Verstärkungsfaktor der von der Treibersignalverarbeitungsschaltung 110 durchgeführten Verstärkungsverarbeitung oder den Verstärkungsfaktor der von der Signalvorverarbeitungsschaltung 220 durchgeführten Verstärkungsverarbeitung umgeschaltet, oder es kann zwischen beiden geschaltet werden. Ferner kann die an dem Bildsignal vorgenommene Verstärkungsverarbeitung auch nur von der Treibersignalverarbeitungsschaltung 110 oder der Signalvorverarbeitungsschaltung 220 durchgeführt werden.
Ist beispielsweise die Lichtmenge R2 des Speziallichtes L2 kleiner als die Lichtmenge R1 des Speziallichtes L1, so wird die Belichtungszeit T2 länger, wenn die Belichtungszeiten T1 und T2 so eingestellt werden, dass T1×R1=T2×R2. Da eine Unschärfe in dem aufgenommenen Bild umso wahrscheinlicher auftritt, je länger die Belichtungszeit ist, besteht für den Fall, dass zwischen der Lichtmenge R1 und der Lichtmenge R2 eine große Differenz vorhanden ist, die Möglichkeit, dass das unter Verwendung des Speziallichtes L2 aufgenommene Beobachtungsbild infolge einer Unschärfe schwierig zu beobachten ist. Sind jedoch die Belichtungszeiten T1 und T2 so eingestellt, dass T1×R1×G1=T2×R2×G2 erfüllt ist, so ist die Belichtungszeit T2 kürzer eingestellt, da der Verstärkungsfaktor G2 vergrößert ist. Auf diese Weise kann ein Beobachtungsbild erhalten werden, in dem die Unschärfe unterdrückt ist. In diesem Fall können die Belichtungszeit T1 und die Belichtungszeit T2 auf die gleiche Länge eingestellt werden, oder sie können auf verschiedene Längen eingestellt werden.
Sind ferner die Verstärkungsfaktoren G1 und G2 zu groß angesetzt, so wird auch das in den Bildsignalen enthaltene Rauschen verstärkt, und es besteht die Möglichkeit, dass das Beobachtungsbild nur schwer zu betrachten ist. Sind ferner, wie oben beschrieben, die Belichtungszeiten T1 und T2 zu lang angesetzt, so besteht die Möglichkeit, dass eine Unschärfe in dem Beobachtungsbild auftritt. Aus diesem Grund kann in dem vorliegenden modifizierten Beispiel 1 ein oberer Grenzwert für die Belichtungszeiten (T1, T2) und/oder die Verstärkungsfaktoren (G1, G2) eingestellt werden.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das Beleuchtungslicht L abwechselnd zwischen dem Normallicht L1 und dem Speziallicht L2 umgeschaltet; jedoch ist das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hierauf nicht beschränkt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Beleuchtungslicht L sequentiell zwischen drei oder mehr Lichtarten geschaltet werden. 6 ist eine Vorderansicht eines Drehfilterabschnittes 260 eines Ausführungsbeispiels. In dem Drehfilterabschnitt 260 sind ein optischer Normallichtfilter F1, ein optischer Speziallichtfilter F2A und ein optischer Speziallichtfilter F2B nebeneinander in der Umfangsrichtung angeordnet. Die optischen Filter F1, F2A und F2B sind fächerförmig und in Winkelbereichen von etwa 120 Grad um eine Drehwelle O angeordnet. Der optische Speziallichtfilter F2A und der optische Speziallichtfilter F2B haben spektrale Transmissionscharakteristiken, die sich voneinander unterscheiden. Da die optischen Filter F1, F2A und F2B sequentiell in den Strahlengang des Beleuchtungslichtes L eingebracht werden, wird das durch die Lampe 208 eingeleitete Beleuchtungslicht L durch die optischen Filter gefiltert, und es werden drei Arten von Beleuchtungslicht mit unterschiedlichen Spektren (Normallicht L1, Speziallicht L2A und Speziallicht L2B) sequentiell mit Zeitvorgaben emittiert, die synchron mit der Bildgebung sind.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden das Normallicht L1 und das Speziallicht L2A und das Speziallicht L2B alle 1/30 Sekunden sequentiell auf das Objekt emittiert. Der Emissionszeitraum, in dem das Normallicht L1 kontinuierlich auf das Objekt emittiert wird, der Emissionszeitraum, in dem das Speziallicht L2A kontinuierlich auf das Objekt emittiert wird, und der Emissionszeitraum, in dem das Speziallicht L2B kontinuierlich auf das Objekt emittiert wird, betragen jeweils 1/30 Sekunden, einschließlich der Übergangszeit des Beleuchtungslichtes L. Das Festkörper-Bilderzeugungselement 108 ist für den Emissionszeitraum des Beleuchtungslichtes L Licht ausgesetzt und gibt die gesammelten Ladungen in Form der Pixelsignale aus. Somit können das Normallicht-Beobachtungsbild, das Speziallicht-Beobachtungsbild A unter Verwendung des Speziallichtes L2A und das Speziallicht-Beobachtungsbild unter Verwendung des Speziallichtes L2B zur gleichen Zeit aufgenommen werden.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Lichtmenge des Normallichtes L1 größer als die Lichtmenge des Speziallichtes L2A. Ferner ist die Lichtmenge des Speziallichtes L2A größer als die Lichtmenge des Speziallichtes L2B. Aus diesem Grund wird die Belichtungszeit des Festkörper-Bildaufnahmeelementes 108 in den Emissionszeiträumen des Beleuchtungslichtes L so eingestellt, dass die Belichtungen der drei Beobachtungsbilder, nämlich des Normallicht-Beobachtungsbildes, des Speziallicht-Beobachtungsbildes A und des Speziallicht-Beobachtungsbildes B korrekt sind.
7 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Löschungszeitvorgaben und der Zeitvorgaben zum Auslesen der Ladungen der Pixel, die in dem Festkörper-Bilderzeugungselement 108 enthalten sind, in der Emission unter Verwendung des Normallichtes L1, des Speziallichtes L2A und des Speziallichtes L2B.
Wie in 7 gezeigt, sind die Belichtungszeit T1 des Festkörper-Bilderzeugungselementes 108 in dem Emissionszeitraum des Normallichtes L1, die Belichtungszeit T2A des Festkörper-Bilderzeugungselementes 108 in dem Emissionszeitraum des Speziallichtes L2A und die Belichtungszeit T2B des Festkörper-Bilderzeugungselementes 108 in dem Emissionszeitraum des Speziallichtes L2B verschieden. Die Belichtungszeiten T1, T2A und T2B sind entsprechend den Lichtmengen des Normallichtes L1, des Speziallichtes L2A und des Speziallichtes L2B eingestellt. Ist die Lichtmenge des Normallichtes L1 gleich R1, die Lichtmenge des Speziallichtes L2A gleich R2A und die Lichtmenge des Speziallichtes L2B gleich R2B, so werden die Belichtungszeiten T1, T2A und T2B so eingestellt, dass T1×R1=T2A×R2A×=T2B×R2B. Dabei ist die Lichtmenge R1 eine zeitintegrierte Größe des Lichtstroms des auf das Objekt emittierten Normallichtes L1 pro Zeiteinheit. Ferner ist die Lichtmenge R2A eine zeitintegrierte Größe des Lichtstroms des auf das Objekt emittierten Speziallichtes L2A pro Zeiteinheit. Ferner ist die Lichtmenge R2B eine zeitintegrierte Größe des Lichtstroms des auf das Objekt emittierten Speziallichtes L2B pro Zeiteinheit. Die Belichtungen der drei Beobachtungsbilder, nämlich des Normallicht-Beobachtungsbildes, des Speziallicht-Beobachtungsbildes A und des Speziallichtbeobachtungsbildes B sind somit korrekt.
Es ist darauf hinzuweisen, dass auch in dem in 7 gezeigten Fall die Belichtungszeiten T1, T2A und T2B eingestellt werden können, indem zusätzlich zu den Lichtmengen R1, R2A und R2B die Verstärkungsfaktoren für die Bildsignale verwendet werden. Dabei können die Belichtungszeiten T1, T2A und T2B so eingestellt werden, dass
T1×R1×G1=T2A×R2A×G2A=T2B×R2B×G2B erfüllt ist. G1 ist hier der Verstärkungsfaktor der an dem Bildsignal des Normallicht-Beobachtungsbildes vorgenommenen Verstärkungsverarbeitung. Ferner ist G2A der Verstärkungsfaktor der an dem Bildsignal des Speziallicht-Beobachtungsbildes A vorgenommenen Verstärkungsverarbeitung. G2B ist der Verstärkungsfaktor der an dem Bildsignal des Speziallicht-Beobachtungsbildes B vorgenommenen Verstärkungsverarbeitung. Indem auf diese Weise die Belichtungszeiten T1, T2A und T2B unter Verwendung der Verstärkungsfaktoren der Bildsignale eingestellt werden, kann verhindert werden, dass die Belichtungszeiten zu lang werden und dass in den Beobachtungsbildern eine Unschärfe auftritt.
In sämtlichen der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele wurde erläutert, dass das Normallicht L1 und das Speziallicht L2 (oder das Speziallicht L2A und das Speziallicht L2B) eine Differenz in der Lichtmenge, d.h. in der Lichtintensität aufweisen und die Belichtungszeiten entsprechend dieser Differenz eingestellt werden; vorzugweise wird jedoch die Belichtungszeit unter Berücksichtigung der Quanteneffizienz des Festkörper-Bilderzeugungselementes 108 eingestellt, um die korrekte Belichtung des Objektes präzise zu realisieren.
Die 8(a) bis 8(e) sind Diagramme zur Veranschaulichung von Berechnungsgrößen K1 und K2, die von dem Prozessor gemäß einem Ausführungsbeispiel verwendet werden. Die Berechnungsgrößen K1 und K2 sind Größen, die unter Berücksichtigung der Quanteneffizienz des Festkörper-Bilderzeugungselementes 108 anstelle der oben beschriebenen Lichtmengen R1 und R2 verwendet werden.
Es wird angenommen, dass das Normallicht L1 und das Speziallicht L2 Lichtintensitätsverteilungen wie die in den 8(a) und 8(b) aufweisen und eine auf die Quanteneffizienz QE des Festkörper-Bilderzeugungselementes 108 bezogene Charakteristik haben, wie sie in 8(c) gezeigt ist. Die Quanteneffizienz QE bezieht sich auf die Effizienz, mit der Photonen, welche auf die photoelektrische Fläche (Lichtempfangsfläche) fallen, in Elektronen umgesetzt werden; sie hängt beispielsweise signifikant von der Wellenlängencharakteristik der photoelektrischen Umsetzung der photoelektrischen Fläche (Lichtempfangsfläche) des Festkörper-Bilderzeugungselementes 108 und der Transmissionscharakteristik des Farbfilters (z. B. Primärfarbfilter) ab, der an der Vorderfläche der photoelektrischen Fläche (Lichtempfangsfläche) vorgesehen ist. Wie in den 8(d) und 8(e) gezeigt, werden die Größen, die aus der Integration der Produkte der in 8(a) und 8(b) gezeigten Lichtintensitätsverteilungen und der Verteilung der Quanteneffizienz des Festkörper-Bilderzeugungselements 108 in den Bereichen der Wellenlängenbänder resultieren, als Berechnungswerte K1 und K2 festgelegt, und die Berechnungswerte K1 und K2 werden vorzugsweise anstelle der Lichtmengen R1 und R2 verwendet. Dies bedeutet, dass die Berechnungsgrößen K1 und K2 Größen sind, die erhalten werden durch Integration der Produkte der Lichtintensitätsverteilungen in den Wellenlängenbändern des Normallichtes L1 und des Speziallichtes L2 und der Verteilung der Quanteneffizienz des Festkörper-Bilderzeugungselementes 108 in dem Wellenlängenband des Normallichtes L1 und des Speziallichtes L2, in den Bereichen der Wellenlängenbänder.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die Information über die Charakteristik der Quanteneffizienz QE in der eindeutig auf das elektronische Endoskop 100 bezogenen Information in Form der Information über das Festkörper-Bilderzeugungselement 108 enthalten und in dem Speicher 112 gespeichert ist. Wird das elektronische Endoskop 100 an den Prozessor 200 angeschlossen, so wird die Information über die Charakteristik der Quanteneffizienz QE erfasst, indem sie von der Treibersignalverarbeitungsschaltung 110 ausgelesen wird, und an die Systemsteuerung 110 ausgegeben wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden die Belichtungszeit T1 des Festkörper-Bilderzeugungselementes 108 bei Emission des Normallichtes L1 (erstes Beleuchtungslicht) auf das Objekt und die Beleuchtungszeit T2 des Festkörper-Bilderzeugungselementes 108 bei Emission des Speziallichtes L1 (zweites Beleuchtungslicht) auf das Objekt vorzugsweise auf Grundlage der oben beschriebenen Berechnungsgröße K1, die sich auf das Normallicht L1 in dem Wellenlängenband des Normallichtes L1 bezieht, und der oben beschriebenen Berechnungsgröße K2, die sich auf das Speziallicht L2 in dem Wellenlängenband des Speziallichtes L2 bezieht, gesteuert.
In diesem Fall werden die Belichtungszeiten T1 und T2 vorzugsweise so gesteuert, dass T1×K1=T2×K2 erfüllt ist. Werden die Verstärkungen (Verstärkungsfaktoren), die in den Bildsignalen des Objektes implementiert sind, auf welches das Normallicht L1 (erstes Beleuchtungslicht) und das Speziallicht L2 (zweites Beleuchtungslicht) emittiert wurde, als G1 bzw. G2 gesetzt, so werden die Belichtungszeiten T1 und T2 ferner vorzugsweise so gesteuert, dass T1×K1×G1=T2×K2×2 erfüllt ist. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die Belichtungszeit T1 vorzugsweise auf Grundlage der Belichtungszeit T2 eingestellt.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird infolge des Umstandes, dass das Beobachtungsbild möglicherweise infolge einer Unschärfe schwer zu betrachten ist, falls die Belichtungszeit in dem Emissionszeitraum des Speziallichtes L2 und dergleichen länger angesetzt ist, verhindert, dass die Belichtungszeit länger angesetzt wird, und es wird stattdessen der Verstärkungsfaktor, d.h. die Verstärkung in der Verstärkungsverarbeitung eingestellt. Nachdem die Belichtungszeit im Voraus eingestellt worden ist, können in diesem Fall, um die Verstärkung einzustellen, die Berechnungsgrößen K1 und K2 anstelle der Lichtmengen R1 und R2 verwendet werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die Verstärkung, die in dem Bildsignal des Objektes implementiert ist, auf das das Normallicht L1 (erstes Beleuchtungslicht) und das Speziallicht L2 (zweites Beleuchtungslicht) emittiert wurde, vorzugswiese auf Grundlage der Verstärkung (Verstärkungsfaktor), die in dem Bildsignal des Objektes implementiert ist, auf das das andere Licht emittiert wurde, der oben beschriebenen Berechnungsgröße K1 und der oben beschriebenen Berechnungsgröße K2 sowie der Belichtungszeit des Festkörper-Bilderzeugungselementes 108 in dem Emissionszeitraum des Normallichtes L1 und des Speziallichtes L2 gesteuert.
Werden in diesem Fall die Verstärkungen (Verstärkungsfaktoren), die in den Bildsignalen des Objektes implementiert sind, auf welches das Normallicht L1 (erstes Beleuchtungslicht) und das Speziallicht L2 (zweites Beleuchtungslicht) emittiert werden, als G3 bzw. G4 definiert, und werden die Belichtungszeiten des Festkörper Bilderzeugungselementes 108 bei Emission des Normallichtes L1 (erstes Beleuchtungslicht) und des Speziallichtes L2 als T3 bzw. T4 definiert, so werden die Verstärkungsfaktoren G3 und G4 vorzugsweise auf Grundlage G3×T3×K1=G4×T4×K2 gesteuert. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird der Verstärkungsfaktor G4 vorzugsweise auf Grundlage des bekannten Verstärkungsfaktors G3 eingestellt.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Belichtungszeit T1 in dem Emissionszeitraum des Normallichtes L1 auf T1=T2×(R2/R1) eingestellt. Jedoch kann dann die Belichtung in einigen Fällen nicht korrekt durchgeführt werden, da die Quanteneffizienz des Festkörper-Bilderzeugungselements 108 nicht berücksichtigt ist. In diesem Fall können die Verstärkungen (Verstärkungsfaktoren), die in den Bildsignalen des Objektes implementiert sind, auf welches das Normallicht L1 (erstes Beleuchtungslicht) und das Speziallicht L2 (zweites Beleuchtungslicht) emittiert wurde, unter Berücksichtigung der Quanteneffizienz eingestellt werden. So wird gemäß einem Ausführungsbeispiel der Verstärkungsfaktor, der in dem Bildsignal des Objektes implementiert ist, auf welches das Normallicht L1 (erstes Beleuchtungslicht) oder das Speziallicht L1 (zweites Beleuchtungslicht) emittiert wurde, vorzugsweise auf Grundlage der oben beschriebenen Berechnungsgröße K1, der oben beschriebenen Berechnungsgröße K2 und den gesetzten Belichtungszeiten T1 und T2 gesteuert.
Werden die Verstärkungsfaktoren, die in den Bildsignalen des Objektes implementiert sind, auf welches das Normallicht L1 (erstes Beleuchtungslicht) und das Speziallicht L2 (zweites Beleuchtungslicht) emittiert wurde, als G3 bzw. G4 definiert, und werden die Belichtungszeiten des Festkörper-Bilderzeugungselementes 108 bei Emission des Normallichtes L1 (erstes Beleuchtungslicht) und des Speziallichtes L2 (zweites Beleuchtungslicht) als T3 bzw. T4 definiert, so werden die Verstärkungsfaktoren G3 und G4 gemäß einem Ausführungsbeispiel vorzugsweise auf Grundlage der Beziehung G3×T3×K1=G4×T4×K2 gesteuert. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird der Verstärkungsfaktor G4 vorzugsweise auf Grundalge des bekannten Verstärkungsfaktors G3 eingestellt.
Anstelle des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels, in dem die Berechnungsgrößen K1 und K2 zum Steuern der Belichtungszeiten T1 und T2 und der Verstärkungsfaktoren G1 und G2 oder der Verstärkungsfaktoren G3 und G4 verwendet werden, ist es auch möglich, eine durchschnittliche Quanteneffizienz AQE1 und AQE2 zu verwenden, um die Belichtungszeiten T1 und T2 und die Verstärkungsfaktoren G1 und G2 oder die Verstärkungsfaktoren G3 und G4 zu steuern. Da das Wellenlängenband des Normallichtes L1 (erstes Beleuchtungslicht) und des Speziallichtes L2 (zweites Beleuchtungslicht) von vornherein bekannt ist, ist es beispielweise auch möglich, die durchschnittliche Quanteneffizienz der Quanteneffizienz QE in dem Wellenlängenband zu berechnen und diese anstelle der Berechnungsgrößen K1 und K2 zu verwenden. In diesem Fall müssen die Berechnungsgrößen K1 und K2 nicht im Voraus berechnet werden, wodurch die Verarbeitung auch vereinfacht werden kann.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden die durchschnittliche Quanteneffizienzen AQE1 und AQE2 vorzugsweise im Voraus gemäß AQE1=K1/R1 und AQE2=K2/R2 erfasst. Da die Arten des Beleuchtungslichtes L (Normallicht, Speziallicht), das von dem Prozessor 200 emittiert wird, im Voraus bekannt sind, bildet die Lichtintensitätsverteilung des Beleuchtungslichtes L eine Information, die erfasst werden kann. Die Charakteristik der Quanteneffizienz QE (in 8(c) gezeigte Charakteristik) ist ebenfalls eine Information, die auf Grundlage der Information über das Festkörper-Bilderzeugungselement 108 erhalten werden kann, welche in der Information enthalten ist, die eindeutig auf das an den Prozessor 200 angeschlossene elektronische Endoskop 100 bezogen ist. Auf diese Weise können die durchschnittlichen Quanteneffizienzen AQE 1 und AQE2 unter Verwendung der Berechnungsgrößen K1 und K2 und R1 und R2, welche basierend auf diesen erfassten Informationselementen erhalten werden, erfasst und genutzt werden, wenn die Belichtungszeit und die später beschriebene Verstärkung (Verstärkungsfaktor) eingestellt werden. Diese durchschnittlichen Quanteneffizienzen AQE1 und AQE2 können ohne Durchführung einer arithmetischen Operation unter Verwendung der Systemsteuerung 202 oder dergleichen erfasst werden. Beispielsweise kann im Voraus in dem Speicher 212 eine Zuordnungsinformation gespeichert werden, in der eine Kombination einer Information über die Typen des Beleuchtungslichtes L und der Quanteneffizienz QE, die in der eindeutigen auf das elektronische Endoskop 100 bezogenen Information enthalten ist, und der durchschnittlichen Quanteneffizienz einander zugeordnet sind, und der Wert der durchschnittlichen Quanteneffizienz kann unter Bezugnahme auf diese Zuordnungsinformation eingestellt werden, wenn das elektronische Endoskop 100 an den Prozessor 200 angeschlossen wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden die Belichtungszeit T1 und die Belichtungszeit T2 vorzugsweise so gesteuert, dass anstelle der Bedingung T1×K1=T2×K2 die Bedingung T1×R1×AQE1=T2×R2×AQE2 erfüllt ist. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die Belichtungszeit T1 vorzugsweise auf Grundlage der bekannten Belichtungszeit T2 eingestellt.
Sind die Verstärkungen (Verstärkungsfaktoren), die in den Bildsignalen des Objektes implementiert sind, auf welches das Normallicht L1 (erstes Beleuchtungslicht) und das Speziallicht L2 (zweites Beleuchtungslicht) emittiert wurde, als G1 bzw. G2 gesetzt, so werden die Belichtungszeiten T1 und T2 gemäß einem Ausführungsbeispiel vorzugsweise so eingestellt, dass T1×R1×AQE1×G1=T2×R2×AQE2×G2 erfüllt ist.
Die Information über die durchschnittliche Quanteneffizienz wird für jedes Wellenlängenband des Normallichtes L1 und des Speziallichtes L2 im Voraus in Form der auf das Festkörper-Bilderzeugungselement 108 bezogenen Information gesetzt, und die Information ist in der eindeutig auf das elektronische Endoskop 100 bezogenen und in dem Speicher 112 gespeicherten Information enthalten. Wird das elektronische Endoskop 100 an den Prozessor 200 angeschlossen, so wird die Information über die Charakteristik der Quanteneffizienz QE erfasst, indem sie aus der Treibersignalverarbeitungsschaltung 110 ausgelesen und an die Systemsteuerung 110 ausgegeben wird.
In allen oben beschriebenen Ausführungsbeispielen werden die Belichtungszeiten und die Verstärkungsfaktoren (Verstärkungen) unter Verwendung der Information über die Lichtmengen des Normallichtes L1 und des Speziallichtes L und dergleichen gesteuert; gemäß einem Ausführungsbeispiel wird jedoch die oben beschriebene Steuerung nicht durchgeführt und die Belichtungszeiten und die Verstärkungsfaktoren sind auf Werte festgelegt, die so gesteuert werden, dass die korrekten Belichtungsbedingungen erfüllt sind.
Beispielsweise werden die Belichtungszeit T1 des Festkörper-Bilderzeugungselements 108 bei Emission des Normallichtes L1 (erstes Beleuchtungslicht) auf das Objekt und die Belichtungszeit T2 des Festkörper-Bilderzeugungselements 108 bei Emission des Speziallichtes L2 (zweites Beleuchtungslicht) auf das Objekt vorzugsweise so eingestellt, dass T1×K1=T2×K2 erfüllt ist.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Lichtmengen R1, R2 und R3 zeitintegrierte Größen des Lichtstroms des Beleuchtungslichtes pro Zeiteinheit. Ist ein Bildsignal über eine photoelektrische Wandlung, die von dem Festkörper-Bilderzeugungselement 108 durchgeführt wird, zu erzeugen, so wird das Bildsignal gemäß einem Ausführungsbeispiel in einigen Fällen dadurch erzeugt, dass an den von dem Festkörper-Bilderzeugungselement 108 ausgegebenen Signalen eine logarithmische Umsetzung vorgenommen wird. Im Hinblick auf die Lichtmengen R1, R2 und R3 werden deshalb in einem Ausführungsbeispiel zeitintegrierte Größen des Lichtstroms des Beleuchtungslichtes pro Zeiteinheit, welche aus der logarithmischen Umsetzung resultierende Größen darstellen, vorzugsweise als die Lichtmengen R1, R2 du R3 genutzt. Was die oben beschriebenen Berechnungsgrößen K1 und K2 betrifft, werden ferner vorzugsweise Größen als Berechnungsgrößen K1 und K2 genutzt, die dadurch erhalten werden, dass das Produkt der Lichtintensitätsverteilung in dem Wellenlängenband des Beleuchtungslichtes und der Verteilung der Quanteneffizienz des Festkörper-Bilderzeugungselementes 108 in dem Bereich des Wellenlängenbandes integriert werden, wobei diese Größen aus der logarithmischen Änderung resultieren. Die zeitintegrierten Größen des Lichtstroms des Beleuchtungslichtes pro Zeiteinheit und die Größen, die durch Integrieren des Produktes der Lichtintensitätsverteilung in dem Wellenlängenband des Beleuchtungslichtes und der Verteilung der Quanteneffizienz des Festkörper-Bilderzeugungselementes 108 erhalten werden, beinhalten somit auch Größen, die aus der logarithmischen Umsetzung resultieren.
Vorstehend wurden illustrative Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die obige Beschreibung beschränkt, und es sind im Rahmen der technischen Idee der vorliegenden Erfindung verschiedene Abwandlungen möglich. Es ist beispielsweise Inhalt, der sich durch Kombination der Ausführungsbeispiele und dergleichen, die in der Beschreibung spezifisch veranschaulicht sind, und offensichtliche Ausführungsbeispiele oder dergleichen erhalten werden, auch in die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung einbezogen.
Bezugszeichenliste

1: elektronisches Endoskopsystem
100: elektronisches Endoskop
102: LCB
104: Lichtzerstreuungslinse
106: Objektivlinse
108: Festkörper-Bilderzeugungselement
110: Treibersignalverarbeitungsschaltung
112: Speicher
200: Prozessor
202: Systemsteuerung
204: Zeitsteuerung
206: Lampenstromzünder
208: Lampe
210: Kondensorlinse
212: Speicher
214: Bedienfeld
220: Signalvorverarbeitungsschaltung
230: Signalnachverarbeitungsschaltung
260: Drehfilterabschnitt
261: drehbarer Revolver
F1: optischer Normallichtfilter
F2: optischer Speziallichtfilter
F2A: optischer Speziallichtfilter
F2B: optischer Speziallichtfilter
F0: Rahmen
262: Gleichstrommotor
263: Treiber
264: Lichtunterbrecher
1260: Drehfilterabschnitt
1261: drehbarer Revolver
F1p: optischer Normallichtfilter
F2p: optischer Speziallichtfilter
PO: Lichtsperrplatte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2010068992 A [0004]

Claims

Elektronischer Endoskopprozessor zum Verarbeiten von Bildsignalen eines unter Verwendung eines Bilderzeugungselementes abgebildeten Objektes, umfassend: ein Beleuchtungslicht-Umschaltmittel zum abwechselnden Umschalten von Beleuchtungslicht, das auf ein Objekt zu emittieren ist, zwischen einem ersten Beleuchtungslicht und einem zweiten Beleuchtungslicht, das eine von dem ersten Beleuchtungslicht verschiedene zeitintegrierte Größe des Lichtstroms pro Zeiteinheit hat; und ein Bilderzeugungselement-Steuermittel zum Steuern einer Belichtungszeit des Bilderzeugungselementes und einer Ladungsauslese-Zeitvorgabe; wobei das Bilderzeugungselement-Steuermittel eine Belichtungszeit T1 des Bilderzeugungselementes bei Emission des ersten Beleuchtungslichtes auf das Objekt und eine Belichtungszeit T2 des Bilderzeugungselementes bei Emission des zweiten Beleuchtungslichtes auf das Objekt auf Grundlage einer zeitintegrierten Größe R1 des Lichtstroms des ersten Beleuchtungslichtes pro Zeiteinheit und einer zeitintegrierten Größe R2 des Lichtstroms des zweiten Beleuchtungslichtes pro Zeiteinheit steuert.
Elektronischer Endoskopprozessor nach Anspruch 1, wobei das Bilderzeugungselement-Steuermittel die Belichtungszeit T1 und die Belichtungszeit T2 so steuert, dass T1×R1=T2×R2 erfüllt ist.
Elektronischer Endoskopprozessor nach Anspruch 1, wobei ein elektronisches Endoskop, welches das Bilderzeugungselement enthält, an dem elektronischen Endoskopprozessor anbringbar und von diesem lösbar ist, das Bilderzeugungselement-Steuermittel einen Verstärkungsfaktor für eine an dem Bildsignal vorgenommene Verstärkungsverarbeitung in dem elektronischen Endoskop und/oder dem elektronischen Endoskopprozessor erfasst, und, falls der Verstärkungsfaktor der Verstärkungsverarbeitung, die an dem Bildsignal des Objektes durchgeführt wird, auf welches das erste Licht emittiert wurde, als G1 definiert ist und der Verstärkungsfaktor der Verstärkungsverarbeitung, die an dem Bildsignal des Objektes vorgenommen wird, auf welches das zweite Licht emittiert wurde, als G2 definiert ist, das Bilderzeugungselement-Steuermittel die Belichtungszeit T1 und die Belichtungszeit T2 so einstellt, dass T1×R1×G1=T2×R2×G2 erfüllt ist.
Elektronischer Endoskopprozessor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Zeit, während der das erste Beleuchtungslicht kontinuierlich auf das Objekt emittiert wird, und die Zeit, während der das zweite Beleuchtungslicht kontinuierlich auf das Objekt emittiert wird, gleich sind.
Elektronsicher Endoskopprozessor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Beleuchtungslicht-Umschaltmittel enthält: eine Lichtquelle, die konfiguriert ist, Weißlicht zu emittieren; eine Drehplatte, in der ein erster Filter zum Filtern des Weißlichtes in das erste Beleuchtungslicht und ein zweiter Filter zum Filtern des Weißlichtes in das zweite Beleuchtungslicht nebeneinander näherungsweise im gleichen Winkelbereich in einer Umfangsrichtung angeordnet sind; und eine Drehantriebseinheit, die konfiguriert ist, durch Drehen der Drehplatte in einem Emissionszeitraum des ersten Beleuchtungslichtes den ersten Filter in einen Strahlengang des Weißlichtes einzubringen und in einem Emissionszeitraum des zweiten Beleuchtungslichtes den zweiten Filter in den Strahlengang einzubringen.
Elektronischer Endoskopprozessor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei • das Beleuchtungslicht-Umschaltmittel sequentiell das auf das Objekt emittierte Beleuchtungslicht zwischen dem ersten Beleuchtungslicht, dem zweiten Beleuchtungslicht und einem dritten Beleuchtungslicht umschaltet, das eine zeitintegrierte Größe des Lichtstroms pro Zeiteinheit aufweist, die verschieden von denen des ersten Beleuchtungslichtes und des zweiten Beleuchtungslichtes ist, und das Bilderzeugungselement-Steuermittel die Belichtungszeit T1, die Belichtungszeit T2 und eine Belichtungszeit T3 des Bilderzeugungselementes bei Emission des dritten Beleuchtungslichtes auf das Objekt auf Grundlage der zeitintegrierten Größe R1, der zeitintegrierten Größe R2 und der zeitintegrierten Größe R3 des Lichtstroms des dritten Beleuchtungslichtes pro Zeiteinheit steuert.
Elektronisches Endoskopsystem, umfassend: ein Beleuchtungslicht-Umschaltmittel zum abwechselnden Umschalten von Beleuchtungslicht, das auf ein Objekt zu emittieren ist, zwischen einem ersten Beleuchtungslicht und einem zweiten Beleuchtungslicht, das eine von dem ersten Beleuchtungslicht verschiedene zeitintegrierte Größe des Lichtstroms pro Zeiteinheit hat; und ein Bilderzeugungselement, das konfiguriert ist, Licht von dem Objekt zu empfangen und ein dem empfangenen Licht entsprechendes Bildsignal auszugeben, ein Bilderzeugungselement-Steuermittel zum Steuern einer Belichtungszeit des Bilderzeugungselementes und einer Ladungsauslese-Zeitvorgabe; und wobei das Bilderzeugungselement-Steuermittel eine Belichtungszeit T1 des Bilderzeugungselementes bei Emission des ersten Beleuchtungslichtes auf das Objekt und eine Belichtungszeit T2 des Bilderzeugungselementes bei Emission des zweiten Beleuchtungslichtes auf das Objekt auf Grundlage einer zeitintegrierten Größe R1 des Lichtstroms des ersten Beleuchtungslichtes pro Zeiteinheit und einer zeitintegrierten Größe R2 des Lichtstroms des zweiten Beleuchtungslichtes pro Zeiteinheit steuert.
Elektronisches Endoskopsystem nach Anspruch 7, wobei das Bilderzeugungselement-Steuermittel die Belichtungszeit T1 und die Belichtungszeit T2 so einstellt, dass T1×R1=T2×R2 erfüllt ist.
Elektronisches Endoskopsystem nach Anspruch 7 oder 8, umfassend: einen elektronischen Endoskopprozessor, der das Beleuchtungslicht-Umschaltmittel und das Bilderzeugungselement-Steuermittel enthält; und ein elektronisches Endoskop, welches das Bilderzeugungselement enthält und konfiguriert ist, lösbar an dem elektronischen Endoskopprozessor angeschlossen zu werden, wobei der elektronische Endoskopprozessor oder das elektronische Endoskop enthält: ein Verstärkungsmittel zum Durchführen einer Verstärkungsverarbeitung an dem aus dem Bilderzeugungselement ausgegebenen Bildsignal; und ein Steuermittel zum Steuern eines Verstärkungsfaktors für die Verstärkungsverarbeitung; ein erstes Wellenlängenband des ersten Beleuchtungslichtes und ein zweites Wellenlängenband des zweiten Beleuchtungslichtes verschieden voneinander sind, das Steuermittel den Verstärkungsfaktor, der in dem Bildsignal des Objektes, das die Emission des ersten Beleuchtungslichtes und/oder des zweiten Beleuchtungslichtes empfangen hat, implementiert ist, auf Grundlage einer Berechnungsgröße K1, die auf das erste Beleuchtungslicht in dem ersten Wellenlängenband bezogen ist, einer Berechnungsgröße K2, die auf das zweite Beleuchtungslicht in dem zweiten Wellenlängenband bezogen ist, und derxx Belichtungszeiten T1 und T2 steuert, die Berechnungsgröße K1 eine Größe ist, die erhalten wird, indem ein Produkt einer Lichtintensitätsverteilung des ersten Beleuchtungslichtes in dem ersten Wellenlängenband und eine Verteilung der Quanteneffizienz des Bilderzeugungselementes in dem ersten Wellenlängenband in dem Bereich des ersten Wellenlängenbandes integriert wird, und die Berechnungsgröße K2 eine Größe ist, die erhalten wird, indem ein Produkt einer Lichtintensitätsverteilung des zweiten Beleuchtungslichtes in dem zweiten Wellenlängenband und eine Verteilung der Quanteneffizienz des Bilderzeugungselementes in dem zweiten Wellenlängenband in dem Bereich des zweiten Wellenlängenbandes integriert wird.
Elektronisches Endoskopsystem nach Anspruch 9, wobei, falls die Verstärkungsfaktoren, die in dem Bildsignal des Objektes implementiert sind, das die Emission des ersten Beleuchtungslichtes und des zweiten Beleuchtungslichtes empfangen hat, als G3 bzw. G4 definiert sind und die Belichtungszeiten des Bilderzeugungselementes bei Emission des ersten Beleuchtungslichtes und des zweiten Beleuchtungslichtes als T3 bzw. T4 definiert sind, das Steuermittel die Verstärkungsfaktoren G3 und G4 auf Grundlage von G3×T3×K1=G4×T4×K2 steuert.
Elektronisches Endoskopsystem nach Anspruch 7, ferner umfassend: einen elektronischen Endoskopprozessor, der das Beleuchtungslicht-Umschaltmittel und das Bilderzeugungselement-Steuermittel enthält; ein elektronisches Endoskop, welches das Bilderzeugungselement enthält und lösbar an den elektronischen Endoskopprozessor angeschlossen ist; ein Verstärkungsmittel zum Durchführen einer Verstärkungsverarbeitung an dem aus dem Bilderzeugungselement ausgegebenen Bildsignal, wobei das Verstärkungsmittel die Verstärkungsverarbeitung mit einem Verstärkungsfaktor G1 an dem Bildsignal des Objektes durchführt, auf welches das erste Beleuchtungslicht emittiert wurde, das Verstärkungsmittel die Verstärkungsverarbeitung mit einem Verstärkungsfaktor G2 an dem Bildsignal des Objektes durchführt, auf welches das zweite Beleuchtungslicht emittiert wurde, und das Bilderzeugungselement-Steuermittel die Belichtungszeit T1 und die Belichtungszeit T2 so einstellt, dass T1×R1×G1=T2×R2×G2 erfüllt ist.
Elektronisches Endoskopsystem nach Anspruch 7, wobei, falls das Wellenlängenband des ersten Beleuchtungslichtes und das Wellenlängenband des zweiten Beleuchtungslichtes verschieden voneinander sind, und, falls durchschnittliche Quanteneffizienzen des Bilderzeugungselementes in den Wellenlängenbändern des ersten Beleuchtungslichtes und des zweiten Beleuchtungslichtes als AQE 1 bzw. AQE2 definiert sind, das Bilderzeugungselement-Steuermittel die Belichtungszeit T1 und die Belichtungszeit T2 so einstellt, dass T1×R1×AQE1=T2×R2×AQE2 erfüllt ist.
Elektronisches Endoskopsystem nach Anspruch 7, wobei ein elektronisches Endoskop, welches das Bilderzeugungselement enthält, an dem elektronischen Endoskopsystem anbringbar und von diesem lösbar ist, das Wellenlängenband des ersten Beleuchtungslichtes und das Wellenlängenband des zweiten Beleuchtungslichtes verschieden voneinander sind, und das Bilderzeugungselement-Steuermittel einen Verstärkungsfaktor für eine an dem Bildsignal vorgenommene Verstärkungsverarbeitung in dem elektronischen Endoskop und/oder dem elektronischen Endoskopprozessor erfasst, und, falls der Verstärkungsfaktor der Verstärkungsverarbeitung, die an dem Bildsignal des Objektes vorgenommen wird, auf welches das erste Licht emittiert wurde, als G1 definiert ist, der Verstärkungsfaktor der Verstärkungsverarbeitung, die an dem Bildsignal des Objektes vorgenommen wird, auf welches das zweite Licht emittiert wurde, als G2 definiert ist, und ferner die durchschnittlichen Quanteneffizienzen des Bilderzeugungselementes in den Wellenlängenbändern des ersten Beleuchtungslichtes und des zweiten Beleuchtungslichtes als AQE 1 bzw. als AQE2 definiert sind, das Bilderzeugungselement-Steuermittel die Belichtungszeit T1 und die Belichtungszeit T2 so steuert, dass T1×R1×AQE1×G1=T2×R2×AQE2×G2 erfüllt ist.
Elektronisches Endoskopsystem, umfassend: ein Beleuchtungslicht-Umschaltmittel zum abwechselnden Umschalten von auf ein Objekt zu emittierendem Beleuchtungslicht zwischen einem ersten Beleuchtungslicht und einem zweiten Beleuchtungslicht, das eine von dem ersten Beleuchtungslicht verschiedene zeitintegrierte Größe des Lichtstroms pro Zeiteinheit aufweist; ein Bilderzeugungselement, das konfiguriert ist, Licht von dem Objekt zu empfangen und ein dem empfangenen Licht entsprechendes Bildsignal auszugeben; und ein Bilderzeugungselement-Steuermittel zum Steuern einer Belichtungszeit des Bilderzeugungselementes und einer Ladungsauslese-Zeitvorgabe, wobei das Bilderzeugungselement-Steuermittel die Belichtungszeit T1 des Bilderzeugungselementes bei Emission des ersten Beleuchtungslichtes auf das Objekt und die Belichtungszeit T2 des Bilderzeugungselementes bei Emission des zweiten Beleuchtungslichtes auf das Objekt auf Grundlage einer ersten Berechnungsgröße K1, die auf das erste Beleuchtungslicht in dem ersten Wellenlängenband bezogen ist, und einer Berechnungsgröße K2, die auf das zweite Beleuchtungslicht in dem zweiten Wellenlängenband bezogen ist, steuert, die Berechnungsgröße K1 eine Größe ist, die erhalten wird, indem ein Produkt einer Lichtintensitätsverteilung des ersten Beleuchtungslichtes in dem ersten Wellenlängenband und eine Verteilung der Quanteneffizienz des Bilderzeugungselementes in dem ersten Wellenlängenband in dem Bereich des ersten Wellenlängenbandes integriert wird, und die Berechnungsgröße K2 eine Größe ist, die erhalten wird, indem ein Produkt einer Lichtintensitätsverteilung des zweiten Beleuchtungslichtes in dem zweiten Wellenlängenband und eine Verteilung der Quanteneffizienz des Bilderzeugungselementes in dem zweiten Wellenlängenband in dem Bereich des zweiten Wellenlängenbandes integriert wird.
Elektronisches Endoskopsystem nach Anspruch 14, wobei das Bilderzeugungselement-Steuermittel die Belichtungszeiten T1 und T2 so steuert, dass T1×K1=T2×K2 erfüllt ist.
Elektronisches Endoskopsystem, umfassend: ein Beleuchtungslicht-Umschaltmittel zum abwechselnden Umschalten von auf ein Objekt zu emittierendem Beleuchtungslicht zwischen einem ersten Beleuchtungslicht und einem zweiten Beleuchtungslicht, das eine von dem ersten Beleuchtungslicht verschiedene zeitintegrierte Größe des Lichtstroms pro Zeiteinheit aufweist; ein Bilderzeugungselement, das konfiguriert ist, Licht von dem Objekt zu empfangen und ein dem empfangenen Licht entsprechendes Bildsignal auszugeben; ein Bilderzeugungselement-Steuermittel zum Steuern einer Belichtungszeit des Bilderzeugungselementes und einer Ladungsauslese-Zeitvorgabe und zum Steuern des Bilderzeugungselementes derart, dass das Objekt, auf welches das erste Beleuchtungslicht emittiert wurde, mit einer Belichtungszeit T3 abgebildet wird, und dass das Objekt, auf welches das zweite Beleuchtungslicht emittiert wurde, mit einer Belichtungszeit T4 abgebildet wird; ein Verstärkungsmittel zum Durchführen einer Verstärkungsverarbeitung an dem aus dem Bilderzeugungselement ausgegebenen Bildsignal; und ein Steuermittel zum Steuern eines Verstärkungsfaktors der Verstärkungsverarbeitung, wobei ein erstes Wellenlängenband des ersten Beleuchtungslichtes und ein zweites Wellenlängenband des zweiten Beleuchtungslichtes verschieden voneinander sind, das Steuermittel den Verstärkungsfaktor, der in dem Bildsignal des Objektes implementiert ist, das die Emission des ersten Beleuchtungslichtes oder des zweiten Beleuchtungslichtes empfangen hat, auf Grundlage des Verstärkungsfaktors, der in dem Bildsignal des Objektes implementiert ist, das die Emission des anderen Beleuchtungslichtes empfangen hat, einer Berechnungsgröße K1, die auf das erste Beleuchtungslicht in dem ersten Wellenlängenband bezogen ist, einer Berechnungsgröße K2, die auf das zweite Beleuchtungslicht in dem zweiten Wellenlängenband bezogen ist, und der Belichtungszeit T3 und T4 steuert, die Berechnungsgröße K1 eine Größe ist, die erhalten wird, indem ein Produkt einer Lichtintensitätsverteilung des ersten Beleuchtungslichtes in dem ersten Wellenlängenband und eine Verteilung der Quanteneffizienz des Bilderzeugungselementes in dem ersten Wellenlängenband in dem Bereich des ersten Wellenlängenbandes integriert wird, und die Berechnungsgröße K2 eine Größe ist, die erhalten wird, indem ein Produkt einer Lichtintensitätsverteilung des zweiten Beleuchtungslichtes in dem zweiten Wellenlängenband und eine Verteilung der Quanteneffizienz des Bilderzeugungselementes in dem zweiten Wellenlängenband in dem Bereich des zweiten Wellenlängenbandes integriert wird.
Elektronisches Endoskopsystem nach Anspruch 16, wobei, falls die Verstärkungsfaktoren, die in dem Bildsignal des Objektes implementiert sind, das die Emission des ersten Beleuchtungslichtes und des zweiten Beleuchtungslichtes empfangen hat, als G3 bzw. G4 definiert sind und die Belichtungszeiten des Bilderzeugungselementes bei Emission des ersten Beleuchtungslichtes und des zweiten Beleuchtungslichtes als T3 bzw. T4 definiert sind, das Steuermittel die Verstärkungsfaktoren G3 und G4 auf Grundlage von G3×T3×K1=G4×T4×K2 steuert.
Elektronisches Endoskopsystem nach einem der Ansprüche 7 bis 17, wobei das Bilderzeugungselement konfiguriert ist, die Ladungen in den Lichtempfangspositionen auszulesen, während die Zeitpunkte des Starts und des Endes der Belichtung in den Lichtempfangspositionen auf der Lichtempfangsfläche des Bilderzeugungselementes verschoben werden, die Lichtintensität des ersten Beleuchtungslichtes höher als die Lichtintensität des zweiten Beleuchtungslichtes ist, die Belichtungszeit T2 kleiner oder gleich einer Referenzzeit ist, die erhalten wird, indem die Zeit, während der das zweite Beleuchtungslicht auf das Objekt emittiert wird, durch die Anzahl an Vorgängen, in denen die Ladungen in den Lichtempfangspositionen ausgelesen werden, dividiert wird, und größer als oder gleich einer Zeit ist, die erhalten wird, indem die Ladungsauslesezeit und eine Rücksetzzeit zum Zurücksetzen von durch Rauschen angesammelten Ladungen vor der Belichtung der Lichtempfangspositionen von der Referenzzeit subtrahiert werden.
Elektronisches Endoskopsystem nach Anspruch 18, wobei eine minimale Zeit für die Verschiebung der Zeitpunkte zum Starten und Stoppen der Belichtung des Bilderzeugungselementes in den Lichtempfangspositionen gleich der Rücksetzzeit ist.
Elektronisches Endoskopsystem nach Anspruch 18 oder 19, wobei das zweite Beleuchtungslicht einen Übergangszeitraum aufweist, in dem die Lichtintensität ab dem Start der Emission mit der Zeit allmählich zunimmt, bevor die Lichtintensität konstant wird, und der Zeitraum zum Rücksetzen von durch Rauschen angesammelten Ladungen, das vor dem Auslesen der Ladungen durchgeführt wird, welches zuerst in dem Emissionszeitraum durchgeführt wird, innerhalb des Übergangszeitraums liegt.
Elektronisches Endoskopsystem nach einem der Ansprüche 7 bis 20, wobei die Zeit, während der das erste Beleuchtungslicht kontinuierlich auf das Objekt emittiert wird, und die Zeit, während der das zweite Beleuchtungslicht kontinuierlich auf das Objekt emittiert wird, gleich sind.
Elektronisches Endoskopsystem nach einem der Ansprüche 7 bis 21, wobei das Beleuchtungslicht-Umschaltmittel enthält: eine Lichtquelle, die konfiguriert ist, Weißlicht zu emittieren; eine Drehplatte, in der ein erster Filter zum Filtern des Weißlichtes in das erste Beleuchtungslicht und ein zweiter Filter zum Filtern des Weißlichtes in das zweite Beleuchtungslicht nebeneinander in einem näherungsweise gleichen Winkelbereich in einer Umfangsrichtung angeordnet sind; und eine Drehantriebseinheit, die konfiguriert ist, durch Drehen der Drehplatte in einem Emissionszeitraum des ersten Beleuchtungslichtes den ersten Filter in einem Strahlengang des Weißlichtes einzubringen und in einem Emissionszeitraum des zweiten Beleuchtungslichtes den zweiten Filter in den Strahlengang einzubringen.
Elektronisches Endoskopsystem nach einem der Ansprüche 7 bis 22, wobei das Beleuchtungslicht-Umschaltmittel das auf das Objekt emittierte Beleuchtungslicht sequentiell zwischen dem ersten Beleuchtungslicht, dem zweiten Beleuchtungslicht und einem dritten Beleuchtungslicht umschaltet, das eine zeitintegrierte Größe des Lichtstroms pro Zeiteinheit aufweist, die verschieden ist von denen des ersten Beleuchtungslichtes und des zweiten Beleuchtungslichtes, und das Bilderzeugungselement-Steuermittel die Belichtungszeit T1, die Belichtungszeit T2 und eine Belichtungszeit T3 des Bilderzeugungselementes bei Emission des dritten Beleuchtungslichtes auf das Objekt auf Grundlage der zeitintegrierten Größe R1, der zeitintegrierten Größe R2 und einer zeitintegrierten Größe R3 des Lichtstroms des dritten Beleuchtungslichtes pro Zeiteinheit steuert.
Elektronisches Endoskopsystem, umfassend: ein Beleuchtungslicht-Umschaltmittel zum abwechselnden Umschalten von auf ein Objekt zu emittierendem Beleuchtungslicht zwischen einem ersten Beleuchtungslicht in einem ersten Wellenlängenband und einem zweiten Beleuchtungslicht in einem zweiten Wellenlängenband, das von dem ersten Wellenlängenband verschieden ist, wobei das zweite Beleuchtungslicht eine von dem ersten Beleuchtungslicht verschiedene zeitintegrierte Größe des Lichtstroms pro Zeiteinheit aufweist; und ein Bilderzeugungselement, das konfiguriert ist, Licht von dem Objekt zu empfangen und ein dem empfangenen Licht entsprechendes Bildsignal auszugeben, wobei die Belichtungszeit T1 des Bilderzeugungselementes bei Emission des ersten Beleuchtungslichtes auf das Objekt und die Belichtungszeit T2 des Bilderzeugungselementes bei Emission des zweiten Beleuchtungslichtes auf das Objekt T1×K1=T2×K2 erfüllen, K1 eine Größe ist, die erhalten wird, indem ein Produkt einer Lichtintensitätsverteilung des ersten Beleuchtungslichtes in dem ersten Wellenlängenband und einer Verteilung der Quanteneffizienz des Bilderzeugungselementes in dem ersten Wellenlängenband in dem Bereich des ersten Wellenlängenbandes integriert wird, und K2 eine Größe ist, die erhalten wird, indem ein Produkt einer Lichtintensitätsverteilung des zweiten Beleuchtungslichtes in dem zweiten Wellenlängenband und einer Verteilung der Quanteneffizienz des Bilderzeugungselementes in dem zweiten Wellenlängenband in dem Bereich des zweiten Wellenlängenbandes integriert wird.
Elektronisches Endoskopsystem nach einem der Ansprüche 7 bis 24, wobei das Bilderzeugungselement ein CMOS-Bildsensor ist.