JP2001104249A - 内視鏡撮像システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 周期的動きの速い被写体を光源のパルス発光
で撮像する場合に、周期的動きの速い被写体の場合でも
光源の寿命を延ばすことができる内視鏡撮像システムを
提供する。 【解決手段】 声帯の周期的な動きはマイク１０で検出
され、音声周波数抽出部４１等で所定の周波数領域の信
号成分の抽出され、周波数／電圧変換回路４３でＤＣ電
圧に変換され、比較回路５１と電圧シフト回路４４に入
力され、比較回路５１では基準電圧Ｖｒと比較し、周期
的な動きが有ると判断すると、切替回路４９ａ、４９ｂ
の各接点ａがＯＮするように切替える。また電圧シフト
回路４４で小さな電圧だけシフトした後、電圧／周波数
変換回路４５で声帯の周波数と僅かに異なる矩形波に
し、周波数変換・分岐回路で分周して、パルス幅・パル
スゲイン調整回路４７から分周された矩形波の立ち上が
りエッジに同期した声帯の周波数の１／２の周波数の２
つのパルスで２つのＬＥＤ１６ａ、１６ｂを交互にハル
ス発光させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内視鏡を用いて動き
のある被写体を撮像する内視鏡撮像システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、細長の挿入部を有する内視鏡は医
療分野で広く用いられるようになった。一般的に内視鏡
撮像システムは、手術あるいは診断部位を観察する為の
内視鏡、内視鏡に接続して撮像した内視鏡画像を画像処
理する内視鏡撮像装置、手術あるいは診断部位を照らす
光源装置、内視鏡撮像装置で画像処理した内視鏡画像を
表示するモニタとから構成される。

【０００３】また、内視鏡は、電子内視鏡や接眼部を有
するファイバスコープあるいは硬性内視鏡といったよう
に、その用途に応じて多種類にわたる。更に、それら多
種類の内視鏡に応じ、内視鏡撮像装置や、光源装置も多
種類存在する。このような内視鏡システムにおいて、特
に動きの速い被写体を撮像する用途においては、例えば
特開平１０−３５３３５７や特開平１１−１１００９０
にあるような内視鏡撮像システムが使用される。

【０００４】とりわけ耳鼻咽喉科における声帯を観察、
診断する場合には、この種の内視鏡撮像システムが使用
され、声帯の振動周波数を検出し、検出した周波数に対
して僅かにずれた周波数で光源をパルス発光させて観察
部位を照して、動きの速い声帯をいわゆるスローモーシ
ョン的な画像として観察することが可能となっている。

【０００５】この場合の光源には、通常の内視鏡システ
ムと同じように、撮像装置とは別体の光源装置のランプ
といった光源や、ＬＥＤ等の光源を内視鏡や撮像装置の
カメラヘッドと称する部分に組み込んだ光源などが使用
される。また、パルス光を発生する為に、細いスリット
の開いた回転フィルタや遮光板等によって機械的に光源
の光を透過・遮光するものと、光源を電気的にパルス発
光させるものとがある。

【０００６】さらに、通常観察時には、光源をパルス発
光させず、声帯観察時には、パルス発光させるというも
のがある。例えば、声帯の振動周波数を検出し、その検
出結果に基付いて、自動的に光源を通常発光からパルス
発光に切替えるというものがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ここで、この種の従来
の内視鏡撮像システムにおいて、とりわけ光源自体を電
気的にパルス発光させる内視鏡撮像システムに使用する
光源では、光源をパルス発光させる為に、光源の寿命が
短くなるという問題があった。また、パルス発光の周波
数が高い程、光源の発生する熱が高くなり、光源の寿命
が短くなったり、光源の色温度等の特性が変化するまで
の期間が短くなり、撮像した画像の色が変わり易くなる
いう問題があった。

【０００８】また、良好なパルス発光を得るには、ＯＮ
／ＯＦＦ特性が急峻な光源が必要となる。すなわち、出
来るだけ点灯から消灯及び消灯から点灯への移行が高速
に行えるものが必要となるが、パルス発光の周波数が高
くなればなるほど、前記特性を満たすことが困難になっ
ている。したがって、例えば、パルス発光が高周波にな
ると、低周波時に比べて光量が不足することがある。

【０００９】（発明の目的）本発明は上記問題点に鑑み
てなされたものであり、周期的動きの速い被写体を光源
のパルス発光で撮像する場合に、周期的動きの速い被写
体の場合でも光源の寿命を延ばすことができる内視鏡撮
像システムを提供することを目的とする。

【００１０】また、周期的動きの速い被写体に対して光
源のパルス発光で撮像する場合に、被写体の周期的動き
の周波数が変化しても適切な明るさが得られ、かつ発熱
を抑えて光源の寿命を延ばすのに適した内視鏡撮像シス
テムを提供することも目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、体腔内等に内視鏡の挿入部を挿入して固体撮像素子
で撮像した被写体像を画像処理する内視鏡撮像システム
において、被写体の周期的な動きを検出する動き検出手
段と、パルス発光する複数の発光素子を有する発光手段
と、前記動き検出手段が被写体の周期的な動きを検出し
た場合には、前記複数の発光素子各々の発光タイミング
を被写体の周期的な動きの周波数の１／２の周波数程度
以下で発光させるように制御するタイミング手段と、を
設けたことにより、被写体の周期的な動きの周波数が高
周波になっても発光手段の発光素子１つあたりのパルス
発光周波数を１／２の以下に下げられるので、発光素子
が発生する熱を抑え光源の寿命を延ばすことができるよ
うにしている。

【００１２】また、前記動き検出手段の検出値に基づい
て、前記発光素子に供給する電力を制御して発光量を制
御する発光量制御手段を設けることにより、被写体の周
期的な動きの周波数が変化した場合にも前記発光素子に
供給する電力を制御して発光量を制御することで、明る
い画像が得られる。また、前記発光量制御手段は、発光
素子に印加するパルス高を変更することにより、画像の
ブレの少ない鮮明な画像を得ることができるようにして
いる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。 （第１の実施の形態）図１ないし図５は本発明の第１の
実施の形態に係り、図１は第１の実施の形態の内視鏡撮
像システムの構成を示し、図２は制御部の内部構成を示
し、図３は制御部の動作説明図を示し、図４は声帯の観
察状態の発光手段の動作説明図を示し、図５は声帯の周
波数に応じて発光手段のパルスゲインを変化させるよう
にした様子を示す。

【００１４】図１に示すように本発明の第１の実施の形
態の内視鏡撮像システム１は撮像手段を内蔵した電子内
視鏡２と、この電子内視鏡２が着脱自在に接続され、撮
像手段に対する信号処理を行い映像信号を生成するビデ
オプロセッサ３と、このビデオプロセッサ３から出力さ
れる映像信号を表示するカラーモニタ４とから構成され
る。

【００１５】この電子内視鏡２は硬質で細長の挿入部５
と、挿入部５の後端に設けられた把持部（操作部）６
と、この把持部６から延出されたケーブル部７と、この
ケーブル部７の手元側端部に設けられ、ビデオプロセッ
サ３に着脱自在に接続されるコネクタ８とを有し、電子
内視鏡２の例えば把持部６には電気コネクタ部９が設け
てあり、周期的な動きを音響的に検出するセンサとして
のマイクロフォン（以下マイクと略記）１０から延出さ
れたケーブル１１の後端が着脱自在で接続される。

【００１６】このマイク１０は例えば聴診器に採用され
ている骨伝導により音検出を行う骨伝導方式のマイクで
あり、通常の空気を介して伝導される音声信号に対して
は検出感度が低い。挿入部５はステンレスチューブ等の
外装チューブで形成され、その先端部１２には照明系１
３と撮像系１４とが設けてある。

【００１７】そして、この先端面に隣接して設けた２つ
の照明窓には照明レンズ１５ａ及び１５ｂがそれぞれ取
り付けられ、その内側には照明系１３を構成する発光手
段として白色光で発光する白色発光ダイオード（ＬＥＤ
と略記）１６ａ及び１６ｂが配置されており、各々のＬ
ＥＤ１６ａ、１６ｂで発光した光を、各々の照明レンズ
１５ａ、１５ｂで拡開して内視鏡先端から出射して、観
察対象物を照明するようにしている。

【００１８】照明された観察対象物は先端面に上記照明
窓に隣接して設けた撮像窓に取り付けた対物レンズ１７
によりその結像位置に配置された固体撮像素子としての
例えば電荷結合素子（以下ＣＣＤと略記）１８に像を結
ぶようにしている。このＣＣＤ１８の撮像面にはモザイ
クフィルタ等の色分離フィルタ１９が配置され、各画素
単位で例えばＲ，Ｇ，Ｂに色分離し、色分離された像が
ＣＣＤ１８により光電変換される。

【００１９】上記ＬＥＤ１６ａ及び１６ｂは各々駆動線
２１ａ及び２１ｂを介して把持部６内に設けた制御部２
２と接続されている。また、マイク１０も電気コネクタ
部９を経て制御部２２と接続されている。この制御部２
２は後述するようにマイク１０の検出信号により、駆動
線２１ａ及び２１ｂを介してＬＥＤ１６ａ及び１６ｂを
通常発光あるいはパルス的に発光させる制御を行う。

【００２０】この制御部２２は電源線２３を介してビデ
オプロセッサ３内の電源回路２４と接続されており、電
源回路２４から動作に必要な電源が供給される。

【００２１】また、ＣＣＤ１８も信号線２５を介してビ
デオプロセッサ３内の信号処理系２７を構成するＣＣＤ
ドライブ回路２８とゲインを可変制御できるゲイン可変
アンプ２９とに接続されている。

【００２２】ＣＣＤドライブ回路２８はタイミングジェ
ネレータ（図ではＴＧと略記）３１と接続され、このタ
イミングジェネレータ３１からのタイミング信号に同期
してＣＣＤドライブ信号をＣＣＤ１８に印加し、光電変
換された信号電荷を読み出す。読み出された信号はゲイ
ン可変アンプ２９に入力され、増幅された後、色分離回
路３２によって例えばＲ，Ｇ，Ｂの色信号に分離され、
さらにＡ／Ｄ変換回路３３により、アナログ信号からデ
ジタル信号に変換されて各々のメモリ３４ａ，３４ｂ，
３４ｃに記憶される。

【００２３】メモリ３４ａ，３４ｂ，３４ｃに記憶され
たデジタル信号は所定のフレーム周期で同時に読み出さ
れ、ポストプロセス回路３５に入力され、輪郭強調等の
後処理が施された後、Ｄ／Ａ変換回路３６によって、デ
ジタル信号からアナログ信号に変換され、同期信号生成
回路３７からの同期信号と共にカラーモニター４に出力
される。同期信号生成回路３７もタイミングジェネレー
タ３１と接続され、タイミングジェネレータ３１からの
タイミング信号に同期して同期信号を生成する。

【００２４】図２は制御部２２の構成を示す。マイク１
０から入力された音声は電気信号の音声信号に変換さ
れ、制御部２２内のアンプ４０で増幅される。そして、
この音声信号はバンドパスフィルタ等で構成される音声
周波数抽出部４１に入力され、音声信号における例えば
図３（Ａ）に示すような１００Ｈｚから２ｋＨｚ程度の
基本の音声信号波形を抽出する。なお、図２における各
部の信号波形を図３に示す。

【００２５】この音声周波数抽出部４１の出力信号は波
形整形回路４２に入力され、図３（Ｂ）に示すように波
形整形された矩形波に整形される。この波形整形回路４
２の出力信号は周波数から電圧に変換する周波数／電圧
変換回路（図２ではＦ／Ｖと略記）４３に入力され、周
波数に比例した直流電圧（図３（Ｃ）参照）に変換され
る。

【００２６】この周波数／電圧変換回路４３の出力信号
は電圧シフト回路４４に入力され、周波数／電圧変換回
路４３で生成された電圧の値から例えば小さい一定値だ
けシフトした値の電圧が生成される。後述するようにこ
の一定値は声帯の速い動きを視認出来る程度の遅い動き
として撮像する為のものであり、この一定値を小さくす
るほど遅い動きに出来る。

【００２７】この電圧シフト回路４４の出力信号は電圧
から周波数に変換する電圧／周波数変換回路（図２では
Ｖ／Ｆと略記）４５に入力され、図３（Ｄ）に示すよう
に電圧に比例した周波数の例えば矩形波信号に変換され
る。

【００２８】この電庄／周波数変換回路４５の出力信号
は、周波数変換・分岐回路４６に入力される。この周波
数変換・分岐回路４６は例えばカウンタや分周回路なら
びに反転回路といった論理回路から構成され、電圧／周
波数変換回路４５からの信号の周波数を１／２に分周
し、例えば図３（Ｅａ）及び（Ｅｂ）に示すように、一
方はそのまま出力され他方は反転出力される。

【００２９】これら２つの出力信号は、パルス幅・パル
スゲイン調整回路４７に入力され、例えば図３（Ｆａ）
及び（Ｆｂ）に示すように、各々の矩形波信号の立ち上
がりエッジに同期した短いパルス幅のパルス的な発光信
号が各々生成される。

【００３０】このパルス幅・パルスゲイン調整回路４７
は例えばワンショットマルチバイブレータならびにゲイ
ン可変アンプで構成され、そのパルス幅やパルス高（パ
ルス波高値）が、パルス幅・パルスゲイン設定部４７ａ
から可変調整できるようになっている。

【００３１】このパルス幅・パルスゲイン調整回路４７
の各出力信号と、通常発光させる為の可変ＤＣ電源４８
との出力信号は切替回路４９ａ及び４９ｂの接点ａ，ｂ
にそれぞれ印加され、通常発光とパルス発光が切替えら
れるようになっている。

【００３２】切替回路４９ａ及び４９ｂの出力信号は各
々ドライブ回路５０ａ及び５０ｂを介してＬＥＤ１６ａ
及び１６ｂに印可される。例えば図４は、この場合の声
帯の開き具合の形状，周波数と各ＬＥＤへの印加信号Ｆ
ａ、Ｆｂのタイミングを示している。

【００３３】また、図２に示すように上記周波数／電圧
変換回路４３の出力信号は比較回路５１に入力され、こ
の比較回路５１に入力される基準電圧Ｖｒと比較され
る。この基準電圧Ｖｒは観察対象物となる声帯が所定の
周波数範囲で動いているか否かを検出する為の電圧値に
設定され、例えば１００Ｈｚより少し低い周波数の信号
を周波数／電圧変換回路４３に入力した場合の値に設定
されている。したがって、音声周波数抽出部４１で抽出
される周波数範囲の音声周波数の信号が入力されると、
観察対象物の周期的な動きを検出して、動き検出信号を
出力する。

【００３４】この比較回路５１は切替回路４９ａ及び４
９ｂと接続され、動きを検出した場合には、切替回路４
９ａ及び４９ｂをパルス発光側の接点ａに切替えるよう
になっている（動きを検出しない場合には接点ｂがＯＮ
し、通常発光させる為の可変ＤＣ電源４８からのＤＣ電
圧で常時発光させる。

【００３５】なお、比較回路５１の出力は図１のゲイン
可変アンプ２９のゲイン制御端に印加される。そして、
比較回路５１により周期的な動きがないと判断した場合
にはゲイン可変アンプ２９は一定のゲインとなり、比較
回路５１により周期的な動きがあると判断した場合には
ゲイン可変アンプ２９は前記一定のゲインよりは大きな
ゲインでその制御端に印加される電圧の値に応じたゲイ
ンになる。

【００３６】つまり、常時発光（連続発光）の場合に比
べ、パルス発光の場合にはその照明光量がはるかにに小
さいので、ゲイン可変アンプ２９によるゲインを連続発
光の場合よるも大きくしている。

【００３７】また、声帯の振動周波数が高くなると、そ
の高速の動きを撮像した場合の画像は、より周波数の低
い低速の動きを撮像した場合よりも暗くなり易いので、
本実施の形態では周波数／電圧変換回路４３の出力信号
を比較回路５１を通して周波数が高い場合か低い場合か
を（周波数／電圧変換回路４３の出力信号を基準の値
で）判断し、周波数が高い場合にはゲイン可変アンプ２
９によりＣＣＤ出力信号に対するゲインを大きくして、
明るい画像が得られるようにしている。

【００３８】また、周期的動きの周波数が高い場合には
上記のようにＣＣＤ出力信号に対して、ゲイン可変アン
プ２９のゲインを大きくして明るい画像が得られるよう
にするが、この場合にはノイズも増大させてしまうの
で、本実施の形態では周期的動きの周波数が高い場合に
は発光手段側でもその発光量（照明光量）を増大して、
ノイズの影響を軽減して明るい画像が得られるようにし
ている。

【００３９】上記比較回路５１の出力はパルス幅・パル
スゲイン設定部４７ａに接続され、例えば図５に示すよ
うに、検出電圧が高く動きが速い場合には、パルス高を
高くするようにパルス幅・パルスゲイン調整回路４７の
出力を設定する。

【００４０】これにより、周波数が高くても明るさが減
少するようなことが無いように、パルス発光時でも周波
数に応じて適切な明るさとなるような制御が可能となっ
ている。

【００４１】本実施の形態では、電圧シフト回路４４で
は一定電圧でシフトさせるようにして（周期的動きの周
波数が異なる場合でも一定の速度のスローモーション再
生画像を得るようにして）おり、声帯の振動周波数が高
い場合には発光する間での位相変化分（動き変化分）が
（低い場合より）大きくなるので、そのままでは動きの
変化に対してサンプリング点が少ない全体として暗い画
像になってしまい易いのを声帯の振動周波数が高い場合
には（発光駆動）パルスのパルス高を大きくして、発光
させることにより、周波数が異なる場合でも観察に適し
た明るさの画像が得られるようにしている。

【００４２】なお、パルス幅・パルスゲイン設定部４７
ａにおけるパルス幅は図示しない可変抵抗器の摘みを操
作して可変抵抗器の抵抗値を可変することにより、手動
で可変設定できるようにしている。このパルス幅・パル
スゲイン設定部４７ａは図２２では制御部２２内に設け
ているが、図１に示すように外部に設け、手動調整でき
るようにしても良い。

【００４３】次に本実施の形態の作用について説明す
る。はじめが通常観察時、つまり、マイク１０で音声信
号が検出されない場合には図２の制御部２２を構成する
周波数／電圧変換回路４３の出力電圧は比較回路５１に
印加される基準電圧Ｖｒ以下となり、周期的な動きが無
いと判断して比較回路５１の出力により、切替回路４９
ａ，４９ｂの接点ｂがＯＮするように設定され、各々の
ＬＥＤ１６ａ，１６ｂは、可変電源ＤＣ電源４８が生成
する定常電圧に基づいて常時駆動され、通常の定常発光
を行う。したがって、術者は通常の観察光の下で図示し
ない患者の観察部位を診断、処置できる。

【００４４】次に、図示しない患者の声帯の動きを診断
すべく、患者に例えば「あー」というような発声を行わ
せると、図示しない患者の喉に近接して取り付けたマイ
ク１０から骨伝導による音声信号が検出される。

【００４５】この音声信号はアンプ４０で増幅され、音
声周波数抽出部４１で例えば１００Ｈｚから２ｋＨｚ程
度の基本の音声信号波形が図３（Ａ）のように抽出され
る。この音声周波数抽出部４１の出力信号は波形成形回
路４２で図３（Ｂ）に示す矩形波に変換された後、周波
数／電圧変換回路４３により、周波数に比例する電圧値
の信号に変換され、比較回路５１と電圧シフト回路４４
に入力される。

【００４６】周波数／電圧変換回路４３からの出力信号
の値は比較回路５１により基準電圧Ｖｒと比較され、そ
の値は図３（Ｃ）に示すように基準電圧Ｖｒより大きく
なり、周期的な動きがあると判断されて比較回路５１に
より切替回路４９ａ，４９ｂの接点ａがＯＮするように
切替えられる。

【００４７】また、電圧シフト回路４４で周波数／電圧
変換回路４３からの出力信号の値は僅かにシフトされた
後、電圧／周波数変換回路４５によって図３（Ｄ）に示
す信号に変換され、さらに周波数変換・分岐回路４６に
より、図３（Ｅａ），（Ｅｂ）に示す信号に変換され
る。図３（Ｅａ），（Ｅｂ）に示す信号は音声信号の殆
ど１／２の周波数の矩形波である。

【００４８】周波数変換・分岐回路４６の出力信号、つ
まり図３（Ｅａ），（Ｅｂ）に示す信号はさらにパルス
幅・パルスゲイン調整回路４７により、図３（Ｆａ），
（Ｆｂ）に示すように図３（Ｅａ），（Ｅｂ）の立ち上
がりエッジ部分のタイミングで出力される短いパルス幅
のパルスに変換され、切替回路４９ａ，４９ｂの各接点
ａを通り、ドライブ回路５０ａ，５０ｂを経て各々のＬ
ＥＤ１６ａ、１６ｂに印加され、声帯の振動と僅かにズ
レた周波数に同期してパルス発光を行うようになる。

【００４９】したがって、術者がカラーモニタ４上に見
る画像は、実際には高速に振動した声帯があたかもゆっ
くり動いているかのごとき画像（例えば図４に示す１Ｈ
ｚのストロボ画像）となり、発声時における声帯の診断
が可能となる。

【００５０】この際、前述した２つのＬＥＤ１６ａ、１
６ｂが設けてあり、図３或いは図４に示すように各々交
互にパルス発光する為に、例えば音声信号の周波数が２
ｋＨｚと比較的高い周波数となっても、ＬＥＤ１個あた
りのパルス発光周波数はその半分の１ｋＨｚといったよ
うに、ＬＥＤの個数に比例して１個あたりの発光周波数
が低下する。また発光駆動するＬＥＤを交互に発光させ
るので、同じＬＥＤを常時パルス発光させる場合より
も、各ＬＥＤに課する負荷を軽減できるので、発熱も抑
えられる。従って、発光特性の変化を長期にわたり維持
できる等、ＬＥＤ１６ａ、１６ｂの寿命を延ばすことが
できるようになる。また、周波数による発光素子の色温
度の変化も抑えられるので、色再現性の良い画像を得る
こともできる。

【００５１】また、比較回路５１は周期的な動きの周波
数が高いか否かを判断し、図５で説明したように、周波
数が高いとパルス幅・パルスゲイン設定部４７ａを介し
てパルス幅・パルスゲイン調整回路４７のパルスゲイン
を大きくしてパルスを出力するので、周波数が高くなっ
ても、観察し易い明るい画像を得ることができる。

【００５２】また、ＣＣＤ出力信号に対する信号処理系
側でもゲイン可変アンプ２９により、周波数が高い場合
にはゲインを大きくするようにしているので、観察し易
い明るい画像にできる。つまり、周期的な動きの周波数
が高い場合では一般的に画像が暗くなり易い場合に対し
ても、本実施の形態では照明側及び信号処理側の両方
で、これを解消する手段を形成しているので、観察し易
い明るい画像を得ることができる。

【００５３】従って本実施の形態は以下の効果を有す
る。声帯の周期的な動きを検出し、パルス発光する複数
の発光素子と、検出した信号に基づいて、発光素子の発
光タイミングと供給電力等を制御するので、光源１つあ
たりのパルス発光周波数を下げ、パルス発光が高周波に
なっても良好な明るさのパルス発光が得られるとともに
光源の発熱を抑え光源の寿命を延ばすことができる。

【００５４】なお、上述の説明において、周期的な動き
の周波数に応じて照明側によるパルス発光量を変化させ
たり或いは信号処理側のゲインを変化させて周波数が異
なる場合における画像が暗くなるようなことを解消或い
は軽減するようにしても良い。

【００５５】（第２の実施の形態）次に本発明の第２の
実施の形態を図６及び図７を参照して説明する。図６は
制御部の一部及び発光部の構成を示し、図７はその動作
説明図を示す。本発明の第２の実施の形態は第１の実施
の形態において、照明系１３の発光部が２つのＬＥＤ１
６ａ，１６ｂであったのを３つのＬＥＤ１６ａ，１６
ｂ，１６ｃで形成し、これに応じて制御部２２を図６に
示すように一部変更した構成にしている。

【００５６】つまり、電庄／周波数変換回路４５の出力
信号は、周波数変換・分岐回路４６に入力され、周波数
が変換されると共に、３つに分岐したパルスを出力す
る。この周波数変換・分岐回路４６の出力信号はパルス
幅・パルスゲイン調整回路４７に入力され、パルス幅及
びパルスゲインが調整されたパルス信号が３つの切替回
路４９ａ、４９ｂ、４９ｃの各接点ａに印加され、接点
ｂは可変ＤＣ電源４８と接続される。

【００５７】また、各切替回路４９ａ、４９ｂ、４９ｃ
の各共通接点はドライバ５０ａ、５０ｂ、５０ｃを介し
てそれぞれＬＥＤ１６ａ、１６ｂ、１６ｃと接続され
る。これら切替回路４９ａ、４９ｂ、４９ｃは比較回路
５１の出力信号により、切替が制御される。その他の構
成は第１の実施の形態と同様である。

【００５８】本実施の形態における制御部２２の動作を
図７を参照して説明する。被写体の周期的な動きが無い
場合は比較回路５１により切替回路４９ａ、４９ｂ、４
９ｃは各接点ｂがＯＮするように切替設定され、可変Ｄ
Ｃ電源４８のＤＣ電源４８により各ＬＥＤ１６ａ、１６
ｂ、１６ｃは常時発光する。

【００５９】一方、周期的な動きを検出した場合には、
制御部２２における周波数／電圧変換回路４５までは第
１の実施の形態と殆ど同じ動作となる。ただし、比較回
路５１は３つの切替回路４９ａ、４９ｂ、４９ｃの各接
点ａがＯＮするように切り替える。

【００６０】周波数／電圧変換回路４５の出力信号は図
７（Ｄ）の矩形波となり、周波数変換・分岐回路４６に
より、図７（Ｄ）の矩形波を３分周したような波形の矩
形波にして３つの出力端からパルス幅・パルスゲイン調
整回路４７に出力し、このパルス幅・パルスゲイン調整
回路４７は、周波数変換・分岐回路４６の出力信号にお
けるパルスの立ち上がりエッジ部分で短いパルス幅のパ
ルスを図７（Ｆａ），（Ｆｂ），（Ｆｃ）のように出力
する。従って、図７（Ｆａ），（Ｆｂ），（Ｆｃ）に示
すパルスでＬＥＤ１６ａ、１６ｂ、１６ｃはそれぞれパ
ルス発光する。

【００６１】この場合には、例えば検出された声帯の振
動周波数が例えば２ＫＨｚであると、その１／３の周波
数で各発光素子としてのＬＥＤ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ
はそれぞれパルス発光するので、第１の実施の形態より
も低い周波数で各発光素子をパルス発光させることがで
きる。従って、本実施の形態においても、第１の実施の
形態と同様に発光素子の寿命を延ばすことができる等の
効果を有する。

【００６２】なお、発光手段の発光素子の数を４個以上
にしても良い。なお、ストロボ的にパルス発光してサン
プリング的に撮像する場合のサンプリング数を被写体の
周期的な動きの周波数に応じて変更するようにしても良
い。例えば被写体の周期的な動きの周波数に応じてその
値が変化する周波数／電圧変換回路４３の出力値が大き
くなるに従い、電圧シフト回路４４の電圧シフト値を小
さくするように変更するようにしても良い。

【００６３】このようにすると、被写体の周期的な動き
の周波数が高い場合に対して、パルス発光する場合の被
写体の動き変化分（位相変化分）を小さくしてサンプリ
ング的な撮像ができ（静止状態に近い状態での撮像がで
き）、ブレ等が少なく画質の良い画像を得ることができ
る。

【００６４】このようにパルス発光で撮像する条件を変
更した場合には、パルスゲイン等もこれに応じて観察に
適した画像が得られるように制御すれば良い。また、本
実施の形態等では、発光素子にＬＥＤを例に説明した
が、これ以外の発光素子例えばランプを採用しても良
い。

【００６５】なお、上述の実施の形態では、内視鏡とし
て撮像部を内蔵した電子内視鏡の場合を例に説明した
が、内視鏡と撮像部が別体の分離型内視鏡（例えば光学
式内視鏡に撮像部を備えたテレビカメラを装着（外付
け）したテレビカメラ装着内視鏡）等にも基本的に発光
素子の発光を電気的に制御できるものであれば応用は可
能である。

【００６６】［付記］ １．体腔内等に内視鏡の挿入部を挿入して固体撮像素子
で撮像した被写体像を画像処理する内視鏡撮像システム
において、被写体の周期的な動きを検出する動き検出手
段と、パルス発光する複数の発光素子を有する発光手段
と、前記動き検出手段が被写体の周期的な動きを検出し
た場合には、前記複数の発光素子各々の発光タイミング
を被写体の周期的な動きの周波数の１／２の周波数程度
以下で発光させるように制御するタイミング手段と、を
設けたことを特徴とする内視鏡撮像システム。

【００６７】２．付記１において、さらに前記動き検出
手段の検出値に基づいて、前記発光素子に供給する電力
を制御して発光量を制御する発光量制御手段を設けた内
視鏡撮像システム。 ３．付記２において、発光量制御手段は、発光素子に印
加するパルス高を変更することを特徴とする内視鏡撮像
システム。 ４．付記１において、前記動き検出手段が被写体の周期
的な動きを検出した場合には、被写体の周期的な動きの
周波数を発光素子の数で割った値の周波数で各発光素子
を発光させるようにしたことを特徴とする内視鏡撮像シ
ステム。 ５．付記１において、さらに前記動き検出手段の検出値
に基づいて、前記固体撮像素子の出力信号に対するゲイ
ンを制御するゲイン制御手段を設けた内視鏡撮像システ
ム。

【００６８】６．付記１において、前記動き検出手段が
被写体の周期的な動きを検出した場合には、前記タイミ
ング手段は被写体の周期的な動きの周波数と僅かに異な
る基準周波数に対してその１／２の周波数程度以下で前
記複数の発光素子各々の発光をさせるように制御するこ
とを特徴とする内視鏡撮像システム。 ７．付記６において、前記基準周波数と被写体の周期的
な動きの周波数との差の周波数の絶対値を被写体の周期
的な動きの周波数が高い程小さくするように変更するよ
うにしたことを特徴とする内視鏡撮像システム。

【００６９】８．体腔内等に内視鏡の挿入部を挿入して
固体撮像素子で撮像した被写体像を画像処理する内視鏡
撮像システムにおいて、被写体の周期的な動きを検出す
る動き検出手段と、パルス発光する複数の発光素子を有
する発光手段と、前記動き検出手段が被写体の周期的な
動きを検出した場合には、前記複数の発光素子各々の発
光タイミングを被写体の周期的な動きの周波数の１／２
の周波数程度以下で発光させるように制御するタイミン
グ手段と、前記動き検出手段の検出値に基づいて、前記
発光素子に供給する電力を制御して発光量を制御する発
光量制御手段と、を設けたことを特徴とする内視鏡撮像
システム。

【００７０】９．被検体内に挿入される内視鏡と、前記
被検体像を撮像する撮像手段と、前記被検体を照明する
照明光を発生する照明光発生手段と、前記被検体の周期
的な動きを検出可能な動き検出手段と、前記動き検出手
段で検出された検出周期に応じて、前記照明光発生手段
から前記照明光を周期的に照明する発光制御手段と、前
記動き検出手段で検出された検出周期に応じて、前記照
明光発生手段から発生される照明光の照明光量を制御す
る照明光量制御手段と、を具備したことを特徴とする内
視鏡撮像システム。 １０．被検体内に挿入される内視鏡と、前記被検体像を
撮像する撮像手段と、前記被検体を照明する照明光を発
生するパルス発光手段と、前記被検体の周期的な動きを
検出可能な動き検出手段と、前記動き検出手段で検出さ
れた検出周期に応じて、前記パルス発光手段を駆動する
発光制御手段と、前記動き検出手段で検出された検出周
期に応じて、前記パルス発光手段を駆動する駆動電力を
変更して前記照明光の光量を制御する照明光量制御手段
と、を具備したことを特徴とする内視鏡撮像システム。 １１．被検体内に挿入される内視鏡と、前記被検体像を
撮像する撮像手段と、前記内視鏡先端に設けられ、前記
被検体を照明する照明光を発生する発光素子と、前記被
検体の周期的な動きを検出可能な動き検出手段と、前記
動き検出手段で検出された検出周期に応じて、前記発光
素子を駆動する発光制御手段と、前記動き検出手段で検
出された検出周期に応じて、前記発光素子を駆動する駆
動電力を変更して前記照明光の光量を制御する照明光量
制御手段と、を具備したことを特徴とする内視鏡撮像シ
ステム。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、体
腔内等に内視鏡の挿入部を挿入して固体撮像素子で撮像
した被写体像を画像処理する内視鏡撮像システムにおい
て、被写体の周期的な動きを検出する動き検出手段と、
パルス発光する複数の発光素子を有する発光手段と、前
記動き検出手段が被写体の周期的な動きを検出した場合
には、前記複数の発光素子各々の発光タイミングを被写
体の周期的な動きの周波数の１／２の周波数程度以下で
発光させるように制御するタイミング手段と、を設けて
いるので、被写体の周期的な動きの周波数が高周波にな
っても発光手段の発光素子１つあたりのパルス発光周波
数を１／２の以下に下げられるので、発光素子が発生す
る熱を抑え光源の寿命を延ばすことができる。

【００７２】また、前記動き検出手段の検出値に基づい
て、前記発光素子に供給する電力を制御して発光量を制
御する発光量制御手段を設けることにより、被写体の周
期的な動きの周波数が変化した場合にも前記発光素子に
供給する電力を制御して発光量を制御することで、明る
い画像が得られる。また、前記発光量制御手段は、発光
素子に印加するパルス高を変更することにより、画像の
ブレの少ない鮮明な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の内視鏡撮像装置の
構成を示すブロック図。

【図２】制御部の内部構成を示すブロック図。

【図３】制御部の動作説明図。

【図４】声帯の観察状態の発光手段の動作説明図。

【図５】声帯の周波数に応じて発光手段のパルスゲイン
を変化させるようにした様子を示す説明図。

【図６】本発明の第２の実施の形態における制御部の一
部及び発光手段の構成を示すブロック図。

【図７】制御部の動作説明図。

【符号の説明】

１…内視鏡撮像システム ２…電子内視鏡 ３…ビデオプロセッサ ４…カラーモニタ ５…挿入部 ６…把持部（操作部） １０…マイク １３…照明系 １４…撮像系 １５ａ，１５ｂ…照明レンズ １６ａ，１６ｂ…ＬＥＤ １７…対物レンズ １８…ＣＣＤ ２２…制御部 ２７…信号処理系 ２８…ＣＣＤドライブ回路 ２９…ゲイン可変アンプ ３１…タイミングジェネレータ ４１…音声周波数抽出部 ４２…波形整形回路 ４３…周波数／電圧変換回路 ４４…電圧シフト回路 ４５…電圧／周波数変換回路 ４６…周波数変換・分岐回路 ４７…パルス幅・パルスゲイン調整回路 ４８…可変ＤＣ電源 ４９ａ，４９ｂ…切替回路 ５０ａ，５０ｂ…ドライブ回路 ５１…比較回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 体腔内等に内視鏡の挿入部を挿入して固
   体撮像素子で撮像した被写体像を画像処理する内視鏡撮
   像システムにおいて、 被写体の周期的な動きを検出する動き検出手段と、 パルス発光する複数の発光素子を有する発光手段と、 前記動き検出手段が被写体の周期的な動きを検出した場
   合には、前記複数の発光素子各々の発光タイミングを被
   写体の周期的な動きの周波数の１／２の周波数程度以下
   で発光させるように制御するタイミング手段と、 を設けたことを特徴とする内視鏡撮像システム。
2. 【請求項２】 さらに前記動き検出手段の検出値に基づ
   いて、前記発光素子に供給する電力を制御して発光量を
   制御する発光量制御手段を設けたことを特徴とする請求
   項１記載の内視鏡撮像システム。
3. 【請求項３】 前記発光量制御手段は、発光素子に印加
   するパルス高を変更することを特徴とする請求項２記載
   の内視鏡撮像システム。