JP2002291698A - 電子内視鏡用プロセッサ - Google Patents
電子内視鏡用プロセッサInfo
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Abstract
の瞬間に対応したぶれのない鮮明な静止画像を撮像可能
な、電子内視鏡用プロセッサを提供すること。 【解決手段】 電子内視鏡用プロセッサは、照明部と、
所定の蓄積可能期間のうち観察部位が照明されている時
だけ受光面に形成された光学像に対応する電荷を蓄積す
ることにより前記観察部位の撮像を行う撮像手段と、を
先端に有する電子内視鏡用のプロセッサである。そし
て、連続光を発光する第一の発光手段と、ストロボ光を
発光する第二の発光手段と、撮像される画像の明るさが
所定の明るさになるように第一の発光手段から照射され
る光束の光量を調整する光量調整手段と、連続光または
前記ストロボ光を照明部に導く導光手段と、光量調整手
段の調整に対応して第二の発光手段の発光時間を制御す
るストロボ光発光時間制御手段と、を有する構成にし
た。
Description
医療処置するために使用される電子内視鏡用のプロセッ
サに関する。
像処理部を備えるプロセッサ部と、体内に挿入され体内
を照明すると同時に撮像を行うスコープ部とから構成さ
れる。近年、電子内視鏡装置は、単に観察部位を常時照
明して撮像したものをモニタ上で動画像として観察する
だけでなく、観察部位の所望の瞬間の映像をモニタ上で
観察しかつフィルム等の記録媒体に記録し診療の資料と
して活用するための静止画像(フリーズ画像)が得られ
ることが求められている。
続的に点灯するキセノン光源等の通常光源を搭載してい
た。また、スコープ部(電子スコープ)に搭載されるC
CD(Charge-Coupled Device)は、照明(光が照射)
された観察部位からの反射光により受光面に形成された
光学像に対応する電荷を蓄積することで撮像を行う。そ
のため従来の電子内視鏡装置を用いた場合には、通常光
源から照射される連続的な光(以下、連続光という)を
用いて観察部位を常時照明し、電荷蓄積・電荷読み出し
という撮像動作を周期的に繰り返すことにより、動画像
が撮像される。また、前述の撮像動作によって得られた
画像の内の所望の瞬間に対応した1画像にフリーズさせ
ることにより、静止画像を得ることができる。
光による照明の下で撮像された画像であるため、CCD
受光面で電荷が蓄積されている期間に観察部位が動いて
しまうと、ぶれた状態の静止画像が撮像されてしまい、
病変部等の確認が困難となり好ましくない。画像のぶれ
は、観察部位が比較的速く動いている場合、特に顕著に
表れてしまう。
事情に鑑み、観察部位のフリーズ画像の撮像に関し、ぶ
れのない鮮明な静止画像を撮像可能な、電子内視鏡用プ
ロセッサを提供することを目的とする。
載の電子内視鏡用プロセッサは、照明部と、所定の蓄積
可能期間のうち観察部位が照明されている時だけ受光面
に形成された光学像に対応する電荷を蓄積することによ
り前記観察部位の撮像を行う撮像手段と、を挿入部先端
に有する電子内視鏡用のプロセッサである。そして、連
続光を発光する第一の発光手段と、ストロボ光を発光す
る第二の発光手段と、撮像される画像の明るさが所定の
明るさになるように第一の発光手段から照射される光束
の光量を調整する光量調整手段と、連続光または前記ス
トロボ光を照明部に導く導光手段と、光量調整手段の調
整に対応して第二の発光手段の発光時間を制御するスト
ロボ光発光時間制御手段と、を有することを特徴とす
る。
ことができる。つまり、撮像方法に対応した二つの使用
の異なる光源を使用することにより、ぶれのない鮮明な
静止画像を撮像、観察することができる。しかも従来通
り動画像も撮像することができ、撮像された静止画像と
動画像との明るさを常に同一にすることができる。
調整手段は、絞りによって。第一の発光手段から照射さ
れる光束の光量を調整することが望ましい。
によれば、ストロボ光発光時間制御手段は、絞りの開度
を検出する開度検出センサと、第二の発光手段が発光を
開始したときに該開度検出センサから出力される開度に
関する信号に従って、第二の発光手段の発光停止タイミ
ングを決定する停止タイミング決定手段と、を有するこ
とが望ましい。
視鏡用プロセッサによれば、上記停止タイミング決定手
段は、所定の傾きを有するのこぎり波形信号を生成する
信号生成手段を有し、開度に関する信号レベルとのこぎ
り波形信号のレベルとが一致したときを第二の発光手段
の発光停止タイミングと決定することが望ましい。
段から発光される前記ストロボ光の単位時間あたりの光
量によって決定することが可能である(請求項5)。
は、所定の明るさを設定する明るさ設定手段をさらに有
することを特徴とする。これにより、術者は、任意の明
るさの静止画像および動画像を観察することができる。
は、さらに、第二の発光手段からの発光を指示する発光
指示手段を有し、導光手段は、発光指示手段の指示に対
応して第二の発光手段が発光したときにのみ第二の発光
手段から照射される光を照明部に導くことを特徴とす
る。これにより、術者は、普段は通常光による観察を続
け、所望の瞬間に対応した静止画を撮像することが可能
になる。
手段は、連続光の光路とストロボ光の光路とが交わる位
置に配設されたハーフミラーを有することができる。
によれば、上記導光手段は、連続光のみを照明部に導く
第一の位置と、ストロボ光のみを照明部に導く第二の位
置との間で移動される光路切り替え部材を有することも
できる。
視鏡装置100の概略構成図である。内視鏡装置100
は、プロセッサ100a、スコープ部100bから構成
される。プロセッサ100aは、通常光源1、ストロボ
光源2、絞り3、絞り駆動部3a、絞り開度検出センサ
4、ハーフミラー5、集光レンズ6、メイン制御部7、
操作パネル8、ストロボ発光制御回路10、画像処理回
路20を有する。スコープ部100bは、ライトガイド
30およびその先端30a、CCD40、操作ボタン5
0を有する。ストロボ発光制御回路10は、増幅器1
1、サンプルホールド回路12、のこぎり波形信号生成
回路13、比較器14を備える。
で、例えばキセノン光源などが用いられる。ストロボ光
源2は、所定時間だけストロボ光を発光できる高輝度な
光源である。内視鏡装置100は、観察部位を動画像と
して撮像する場合には通常光源1を使用し、観察部位を
静止画像として撮像、記録する場合にはストロボ光源2
を使用する。なお本明細書では、観察部位を動画像とし
て撮像することを通常撮像といい、観察部位の所望の瞬
間を静止画像(フリーズ画像)として撮像することをス
トロボ撮像という。
光を所定の光量に絞るために設けられている。絞り3
は、後述するが、操作パネル8によって設定された所定
の明るさの画像が得られるようにメイン制御部7によっ
て駆動制御される。また絞り開度検出センサ4は、絞り
3の開度を検出しており、検出した該開度に関する開度
信号をストロボ発光制御回路10の増幅器11に送信し
ている。ストロボ光制御回路10は、後述するが、スト
ロボ撮像される静止画が所定の明るさになるようにスト
ロボ発光期間を制御する回路である。
ボ光の光路とが交わる位置に配設されている。そして、
連続光はハーフミラー5を透過して、ストロボ光はハー
フミラーで反射して、それぞれ集光レンズ6に導かれ
る。集光レンズ6は、入射する光を収束しライトガイド
30に導く。ライトガイド30内を通った光は、ライト
ガイド先端30aから射出され、観察部位を照明する。
端に設けられたCCD40は、観察部位で反射された光
を受光することにより受光面に形成された光学像に対応
する電荷を蓄積する。そしてメイン制御部7から周期的
に送信される電荷読み出しパルスに対応して画像処理回
路20に蓄積電荷に基づく電圧値(画像信号)を出力す
る。
される画像信号に対して所定の画像処理を行った後、垂
直同期信号に同期してモニタ(不図示)に出力する。モ
ニタは、画像信号に対応する画像を表示する。
に発光制御について詳説する。なお内視鏡装置100
は、普段は通常光源を使用した通常撮像を行っている。
通常撮像時、メイン制御部7は、通常光源1から光を照
射させる。このときストロボ光源2は発光する必要がな
いので省電力化のためメイン制御部7によりオフ制御さ
れている。
送信される画像の明るさに関する輝度信号が術者により
操作パネル8で設定された所定の明るさに一致するよう
に絞り駆動部3aに適宜駆動信号を送り、絞り3を駆動
させる。つまりメイン制御部7が行う連続光の光量制御
は、操作パネル8から送信される明るさ設定値と画像処
理回路20から送信される輝度信号とによる閉ループ制
御になっている。これにより、より正確な光量制御が可
能になり、絞り3を透過する連続光は、所定の明るさに
対応した光量に調整される。
5、集光レンズ6、ライトガイド30を介してライトガ
イド先端30aから照射され観察部位を照明する。CC
D40による撮像、および画像処理回路20の画像処理
は上述したため、ここでの説明は省略する。通常撮像の
間は、CCD40は電荷蓄積、転送を周期的に繰り返す
ため、モニタ上に表示される画像は刻々変化していく動
画像となる。なお、画像処理回路20から画像の明るさ
に関する信号も常にメイン制御部7に送信されるため、
メイン制御部7は絞り3を常に駆動制御していることに
なる。
あるスコープ100bの操作ボタン50を押下すると、
ストロボ撮像が設定され、操作ボタン50を押下した瞬
間の観察部位の静止画像を撮像し、モニタ上に静止画
(フリーズ画)として表示させることができる。以下、
詳説する。なお内視鏡装置100は、ストロボ撮像の状
態にて術者が再び操作ボタン50を押下することにより
通常撮像に復帰する構成になっている。
像動作に関するタイミングチャートである。図2Aは、
メイン制御部7が画像処理回路20に送信する垂直同期
信号の周期、同図BはCCD40の電荷転送期間、同図
CはCCD40の電荷蓄積可能期間をそれぞれ表す。
から送信される電荷読み出しパルスによってCCD40
が画像信号を画像処理回路20に送信する期間のことを
いう。また電荷蓄積可能時間とは、連続する二つの電荷
転送期間の間の期間をいう。つまり、CCD40は電荷
蓄積可能期間中に所定期間(以下、電荷蓄積期間とい
う)だけ入射する光により受光面に形成された光学像に
対応する電荷を蓄積することで撮像を行う。電荷読み出
しパルスの送信タイミングは、図2Bでは波形の立ち上
がり、同図Cでは波形の立ち下がりによって表される。
メイン制御部7は、常に所定の間隔で電荷読み出しパル
スをCCD40に与えるため、電荷蓄積可能期間は常に
一定である。
0に入射するため、電荷蓄積期間は電荷蓄積可能期間に
等しい。また以下に詳述するストロボ撮像時は、ストロ
ボ光が入射したときにのみ、CCD40は電荷を蓄積す
るため、電荷蓄積期間は電荷蓄積可能期間中におけるス
トロボ光源2のストロボ光発光時間に等しい。
タン50を押下すると、メイン制御部7は、操作ボタン
50押下直後の垂直同期信号を送信した後の電荷蓄積可
能期間内に制御パルスを生成し、通常光源1、ストロボ
光源2、ストロボ発光制御回路10にそれぞれ送信す
る。
し、もしくはストロボ光発光の妨げにならない程度の明
るさでアイドリング発光する。また制御パルスを受信し
たストロボ光源2は、ストロボ光の発光を開始する(図
2H)。
された制御パルスは、サンプルホールド回路12および
のこぎり波形信号生成回路13が受信する。ここで、上
述した絞り開度検出センサ4から送信される開度信号
は、増幅器11によって所定の増幅率で増幅された後、
サンプルホールド回路12を介して比較器14に送信し
ている。なお所定の増幅率は、後述するが、所定の明る
さに対応するストロボ光発光時間を決定するために比較
器14で行われる信号比較処理が正確に行われるような
値に予め定められている。比較器14に送信される開度
信号を図2F中S/H出力信号と記す。
ルスを受信すると、開度信号の信号レベルを該パルス受
信時のサンプル値にホールドし、比較器14に送信す
る。図2Fでは、サンプルホールド回路12のホールド
タイミングをP1で示す。図2Fに示すように、P1以
前のS/H出力信号は、絞り3の開度に対応して変化し
ているのに対し、P1以降のS/H出力信号は、所定の
サンプル値にホールドされていることがわかる。
御パルスを受信すると、比較器14に一波長分ののこぎ
り波形信号を送信する。図2Fでは、のこぎり波形信号
生成回路13ののこぎり波形信号送信開始タイミングを
P2で示す。なお、のこぎり波形信号の傾きは、ストロ
ボ光源2から照射されるストロボ光の単位時間あたりの
光量に基づいて予め決定されている。つまり該傾きは、
使用されるストロボ光源2の発光特性ごとによって異な
る。例えば、比較的高輝度なストロボ光源を使用してい
れば、より短時間で所定の光量を得ることができるた
め、のこぎり波形信号の傾きは大きくなる。
波形信号とを比較し、両者が一致するP3を検知する処
理を行う。ここでS/H出力信号ホールドタイミング
(図2F、P1)とのこぎり波形信号送信開始タイミン
グ(図2F、P2)とストロボ光発光開始タイミング
(図2Hの立ち上がり)とは、すべてメイン制御部7か
ら送信される制御パルスに同期しているので、同一時刻
である。さらに比較器14で比較されるS/H出力信号
は、制御パルス送信時における所定の明るさに対応する
絞り開度にホールドされている。また、のこぎり波形信
号の傾きは、ストロボ光源2の発光特性に対応してい
る。すなわち、S/H出力信号とのこぎり波形信号との
一致するP3は、制御パルス送信後、ストロボ光が所定
の明るさに対応する光量だけ照射されたことを意味す
る。
るP3を検知すると、ストロボ光源2に発光停止パルス
を送信する。ストロボ光源2は、発光停止パルスを受信
すると消灯する(図2H)。結果として、メイン制御部
7からの制御パルス受信時から、比較器14からの発光
停止パルス受信時までが、ストロボ光源2のストロボ光
発光期間となる(図2H、期間t)。
り、ストロボ光源2から照射されるストロボ光が観察部
位を照明し、これによりCCD40が電荷蓄積を行う。
図2Cでは、ストロボ光によるCCD40の電荷蓄積期
間を斜線領域で示す。電荷蓄積以後のCCD40および
画像処理回路20の撮像処理については記述のとおりで
あるため、ここでの説明は省略する。
する所定の明るさの静止画像を表示させることができ
る。またストロボ光発光期間tは、図2では説明の便宜
上やや長めに表しているが、実際は電荷蓄積可能期間に
比べてきわめて短いため、画像のぶれもなくより鮮明な
静止画を観察することができる。なお図示しないが、プ
ロセッサ100aにプリンタやカメラ等の外部記録手段
を接続することにより、モニタ上に表示されている静止
画像をフィルム等の記録媒体に記録させることが可能で
ある。
察や記録を終了すると、再度操作ボタン50を押下す
る。これによりプロセッサ100aは、ストロボ撮像か
ら通常撮像に復帰する。具体的には、通常光源1から連
続光を発光させたり、サンプルホールド回路12が行っ
ている開度信号のホールド処理を解除したりする。そし
て上述したような連続光による撮像を行うことにより、
モニタ上には再び動画像が表示される。なお、上述した
ように本実施携帯では、ストロボ撮像時でも通常光源1
はアイドリング発光制御されている。そのため、通常撮
像に復帰した場合であっても、短時間で所定の明るさに
対応する動画像を観察することができる。
これらの実施形態に限定されるものではなく趣旨を逸脱
しない範囲で様々な変形が可能である。
2から照射される連続光およびストロボ光をスコープ1
00bに導くための導光手段として、ハーフミラー5を
使用しているが、導光手段はハーフミラー5以外の構成
であってもよい。例えば、モータによって駆動する跳ね
上げ式ミラーを使用して、ストロボ撮像時にのみ上記実
施形態におけるハーフミラー5の配置位置に該跳ね上げ
式ミラーを挿入する構成であってもよい。この構成によ
れば、光路中に挿入される該跳ね上げ式ミラーにより、
連続光は完全に遮光される。従って、ストロボ撮像時で
あっても通常光源1は連続光を発光しつづけることがで
きる。つまり、ストロボ撮像から連続撮像に復帰した場
合、待ち時間なく所定の明るさの動画像をモニタ上に表
示させることが可能になる。
定の明るさは同一であるとして説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではない。例えば、増幅器での増幅
率やのこぎり波形信号の傾きを変えることによって、静
止画像を動画像よりも任意に一定量分明るく(または暗
く)することが可能である。
の操作として、操作ボタン50を押下すると説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、操作パネ
ル8によってもストロボ撮像を指示することが可能であ
る。また、ストロボ撮像から連続撮像に復帰する場合
も、操作ボタン50以外のボタンによって指示すること
が可能である。
ロボ撮像用の二つの発光仕様の異なる光源を設けること
により、動画像やぶれのない鮮明な静止画像を撮像、観
察することができる。
うに調光手段に対して閉ループ制御を行い、ストロボ撮
像時は該調光手段の状態に対応してストロボ光発光時間
を可変にすることにより、動画像、静止画像ともに所定
の明るさにすることができる。
図である。
撮像動作に関するタイミングチャートである。
Claims (9)
- 【請求項1】 照明部と、所定の蓄積可能期間のうち観
察部位が照明されている時だけ受光面に形成された光学
像に対応する電荷を蓄積することにより前記観察部位の
撮像を行う撮像手段と、を挿入部先端に有する電子内視
鏡用のプロセッサであって、 連続光を発光する第一の発光手段と、 ストロボ光を発光する第二の発光手段と、 撮像される画像の明るさが所定の明るさになるように前
記第一の発光手段から照射される光束の光量を調整する
光量調整手段と、 前記連続光または前記ストロボ光を前記照明部に導く導
光手段と、 前記光量調整手段の調整に対応して前記第二の発光手段
の発光時間を制御するストロボ光発光時間制御手段と、
を有することを特徴とする電子内視鏡用プロセッサ。 - 【請求項2】 請求項1に記載の電子内視鏡用プロセッ
サにおいて、 前記光量調整手段は、絞りを備えることを特徴とする電
子内視鏡用プロセッサ。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の電子内
視鏡用プロセッサにおいて、前記ストロボ光発光時間制
御手段は、 前記絞りの開度を検出する開度検出センサと、 前記第二の発光手段が発光を開始したときに前記開度検
出センサから出力される前記開度に関する信号に従っ
て、前記第二の発光手段の発光停止タイミングを決定す
る停止タイミング決定手段と、を有することを特徴とす
る電子内視鏡用プロセッサ。 - 【請求項4】 請求項3に記載の電子内視鏡用プロセッ
サにおいて、前記停止タイミング決定手段は、 所定の傾きを有するのこぎり波形信号を生成する信号生
成手段を有し、前記開度に関する信号レベルと前記のこ
ぎり波形信号のレベルとが一致したときを前記第二の発
光手段の発光停止タイミングと決定することを特徴とす
る電子内視鏡用プロセッサ。 - 【請求項5】 請求項4に記載の電子内視鏡用プロセッ
サにおいて、 前記所定の傾きは、前記第二の発光手段から発光される
前記ストロボ光の単位時間あたりの光量によって決定さ
れること、を特徴とする電子内視鏡用プロセッサ。 - 【請求項6】 請求項1から請求項5のいずれかに記載
の電子内視鏡用プロセッサは、 所定の明るさを設定する明るさ設定手段をさらに有する
ことを特徴とする電子内視鏡用プロセッサ。 - 【請求項7】 請求項1から請求項6のいずれかに記載
の電子内視鏡用プロセッサは、さらに、 前記第二の発光手段からの発光を指示する発光指示手段
を有し、 前記導光手段は、前記発光指示手段の指示に対応して前
記第二の発光手段が発光したときにのみ前記第二の発光
手段から照射される光を前記照明部に導くことを特徴と
する電子内視鏡用プロセッサ。 - 【請求項8】 請求項1から請求項7のいずれかに記載
の電子内視鏡用プロセッサにおいて、 前記導光手段は、前記連続光の光路と前記ストロボ光の
光路とが交わる位置に配設されたハーフミラーを有する
ことを特徴とする電子内視鏡用プロセッサ。 - 【請求項9】 請求項1から請求項7のいずれかに記載
の電子内視鏡用プロセッサにおいて、 前記導光手段は、前記連続光のみを前記照明部に導く第
一の位置と、前記ストロボ光のみを前記照明部に導く第
二の位置との間で移動される光路切り替え部材を有する
ことを特徴とする電子内視鏡用プロセッサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001103177A JP2002291698A (ja) | 2001-04-02 | 2001-04-02 | 電子内視鏡用プロセッサ |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001103177A JP2002291698A (ja) | 2001-04-02 | 2001-04-02 | 電子内視鏡用プロセッサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2002291698A true JP2002291698A (ja) | 2002-10-08 |
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ID=18956272
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JP2001103177A Withdrawn JP2002291698A (ja) | 2001-04-02 | 2001-04-02 | 電子内視鏡用プロセッサ |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2002291698A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2003000539A (ja) * | 2001-06-26 | 2003-01-07 | Pentax Corp | 内視鏡装置用プロセッサ |
JP2006337275A (ja) * | 2005-06-03 | 2006-12-14 | Mitsutoyo Corp | 画像測定システム並びに非停止画像測定プログラムの作成方法及び実行方法 |
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-
2001
- 2001-04-02 JP JP2001103177A patent/JP2002291698A/ja not_active Withdrawn
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