JP2011212382A - Electronic endoscope system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子内視鏡システムに関し、より詳しくは、通常観察用の照明光と特殊光観察用の照明光を出射するための光源装置を備える電子内視鏡システムに関する。 The present invention relates to an electronic endoscope system, and more particularly to an electronic endoscope system including a light source device for emitting illumination light for normal observation and illumination light for special light observation.
従来より、患者の体腔内に細径で長尺の挿入部を挿入することにより、対象部位の観察及び撮像を行うことができる電子内視鏡システムが広く用いられている。電子内視鏡の挿入部先端には撮像素子(CCDイメージセンサやCMOSイメージセンサなど)が設けられており、撮像素子により光電変換されて出力される画像信号が、電子内視鏡内を挿通された同軸ケーブルなどの伝送ケーブルを介して、電子内視鏡と接続されるビデオプロセッサに伝送される。 2. Description of the Related Art Conventionally, electronic endoscope systems that can observe and image a target site by inserting a long and narrow insertion portion into a body cavity of a patient have been widely used. An image pickup device (CCD image sensor, CMOS image sensor, etc.) is provided at the distal end of the insertion portion of the electronic endoscope, and an image signal output by photoelectric conversion by the image pickup device is inserted through the electronic endoscope. The data is transmitted to a video processor connected to the electronic endoscope through a transmission cable such as a coaxial cable.
電子内視鏡システムには、電子内視鏡に撮像のための照明光を供給する光源装置が設けられている。光源装置から出射される照明光は、調光装置によって光量が調整される。調光装置の1つとしてロータリシャッタが挙げられる。特許文献1には、ロータリシャッタを用いた調光装置が開示されている。特許文献1のロータリシャッタは、周方向に沿って円弧形状に形成された開口部を有する回転板を2枚重ね、各回転板を可変の回転速度で回転させる。光源装置からの照明光は、各回転板の開口部を透過する際に互いの開口部が重なる面積に応じて所望の光量に調整されて電子内視鏡に供給される。光源装置では、照明光が回転板の開口部を通過して電子内視鏡に進行する開口期間に同期して、ランプ電流を増加させて照明光の光量を上げ、開口期間が経過するとランプ電流を減少させて光量を下げ、これを繰り返して照明光の光量を増減させている。照明光の光量を変更する場合は、各回転板の回転位相を相対的にシフトさせることにより、各回転板の開口部が重なる面積を変更する。
The electronic endoscope system is provided with a light source device that supplies illumination light for imaging to the electronic endoscope. The amount of illumination light emitted from the light source device is adjusted by the light control device. As one of the light control devices, there is a rotary shutter.
また、電子内視鏡システムでは、動画像と静止画像を取得することができる。動画像を生成する場合は、撮像素子から、フィールド転送により、例えば1/60秒の時間間隔ごとに隣接するラインの画素が互いに加算された状態で奇数フィールド、偶数フィールドの画像信号として順次読み出されてモニタに出力される。特許文献1の電子内視鏡システムでは、電子内視鏡に供給される照明光を遮光する遮光チョッパが設けられている。術者が電子内視鏡の操作部に設けられた静止画像取得用の操作ボタンを押下すると、遮光チョッパが作動して、対象部位が露光された後、照明光が遮光され、静止画像信号処理が実行開始される。静止画像を生成する場合は、フレーム転送により、遮光チョッパにより遮光されている期間を利用して、奇数ライン及び偶数ラインを合わせた全ラインの画像信号を転送することにより静止画像用の画素信号が得られる。
In the electronic endoscope system, a moving image and a still image can be acquired. When generating a moving image, the image sensor sequentially reads out the image signals of the odd field and the even field in a state where pixels of adjacent lines are added to each other by a field transfer, for example, every time interval of 1/60 seconds. And output to the monitor. In the electronic endoscope system of
ところが、上記のような従来の電子内視鏡システムでは、静止画像取得時の光量は、動画像取得時の光量のままであるため、光量不足となる場合があり、明るさが不十分な静止画像がモニタに表示され診断に支障をきたす可能性がある。また、静止画像を生成する処理において、明るさやγ値やコントラストなどを調整する画像処理を行うと、画像信号に含まれるノイズも増大して画質が低下する可能性がある。 However, in the conventional electronic endoscope system as described above, the light amount at the time of still image acquisition remains the same as that at the time of moving image acquisition. An image may be displayed on the monitor, which may interfere with diagnosis. In addition, when image processing for adjusting brightness, γ value, contrast, and the like is performed in the process of generating a still image, noise included in the image signal may increase and image quality may be degraded.
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、良好な動画像を取得しつつ静止画像の画質を向上させることが可能な光源装置を備える電子内視鏡システムを提供することである。さらに、静止画像取得時における光量不足を解消しつつ消費電流を抑えることも目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances. An object of the present invention is to provide an electronic endoscope system including a light source device capable of improving the quality of a still image while acquiring a good moving image. It is another object of the present invention to suppress current consumption while solving a shortage of light quantity when acquiring a still image.
本発明の電子内視鏡システムは、対象部位の動画像あるいは静止画像を取得するための撮像素子を有する電子内視鏡、対象部位を撮像するための照明光を供給する光源と撮像素子によって生成された対象部位の動画像あるいは静止画像の画像信号を信号処理して映像信号に変換する処理回路とを有するビデオプロセッサ、及びビデオプロセッサから映像信号を受信して表示するモニタを有する電子内視鏡システムにおいて、電子内視鏡システムは、さらに、照明光を通過させる開口部と照明光を遮光する遮光部とを有し、所定の回転速度で回転することにより、照明光を開口部を通過させて電子内視鏡に進行させる開口期間と照明光を遮光部により遮光する遮光期間を繰り返し発生させる回転板と、照明光を通過させる透過状態と照明光を遮光する遮光状態とを切り替え可能な遮光板と、静止画像の取得を開始するための操作手段と、操作手段による静止画像取得操作により動画像の取得から静止画像の取得に切り替わると、照明光の光量を上げて撮像素子の露光を行った後に、照明光の光量を下げ、照明光の光量を下げている間に、遮光板を透過状態から遮光状態に切り替え、開口期間において照明光を遮光するとともに、静止画像の取得から動画像の取得に切り替わる際に、照明光の光量を動画像取得時の光量に戻し、遮光板を透過状態に復帰させるように、回転板、光源並びに遮光板を制御するシステムコントロール部とを有する。 The electronic endoscope system of the present invention is generated by an electronic endoscope having an image sensor for acquiring a moving image or a still image of a target part, a light source for supplying illumination light for imaging the target part, and the image sensor A video processor having a processing circuit that converts an image signal of a moving image or a still image of a target region into a video signal, and an electronic endoscope having a monitor that receives and displays the video signal from the video processor In the system, the electronic endoscope system further includes an opening that allows the illumination light to pass therethrough and a light shielding portion that blocks the illumination light, and rotates the illumination light through the opening by rotating at a predetermined rotation speed. A rotating plate that repeatedly generates an opening period for proceeding to the electronic endoscope and a light shielding period for shielding the illumination light by the light shielding unit, a transmission state for passing the illumination light, and shielding the illumination light. A light shielding plate that can be switched between a light shielding state, an operation unit for starting acquisition of a still image, and a light amount of illumination light when switching from acquisition of a moving image to acquisition of a still image by a still image acquisition operation by the operation unit After the image sensor has been exposed to light, the illumination light amount is reduced, and while the illumination light amount is reduced, the light shielding plate is switched from the transmissive state to the light shielding state to block the illumination light during the opening period. When switching from acquisition of a still image to acquisition of a moving image, the rotating plate, the light source, and the light shielding plate are controlled so that the light amount of the illumination light is returned to the light amount at the time of moving image acquisition and the light shielding plate is returned to the transmission state. And a system control unit.
好ましくは、システムコントロール部は、操作手段により静止画像取得操作が実行されると、開口期間と同期して照明光の光量を上げ、照明光の光量を上げた開口期間の経過後に、所定の光源冷却期間だけ、照明光の光量を、動画像の取得時の照明光の光量よりも下げ、所定の光源冷却期間中、遮光板を透過状態から遮光状態に切り替え、所定の光源冷却期間の経過後に、光源が出射する照明光の光量を動画像取得時の光量に戻し、所定の光源冷却期間と重なる開口期間において遮光板の遮光状態を維持した後に、遮光板を透過状態に復帰させるように、回転板、光源並びに遮光板を制御する。 Preferably, when a still image acquisition operation is performed by the operation unit, the system control unit increases the amount of illumination light in synchronization with the opening period, and after the opening period when the amount of illumination light is increased, a predetermined light source Only during the cooling period, the amount of illumination light is made lower than the amount of illumination light at the time of moving image acquisition, the light shielding plate is switched from the transmission state to the light shielding state during the predetermined light source cooling period, and after the predetermined light source cooling period has elapsed. The light amount of the illumination light emitted from the light source is returned to the light amount at the time of moving image acquisition, and after maintaining the light shielding state of the light shielding plate in the opening period overlapping the predetermined light source cooling period, the light shielding plate is returned to the transmissive state. The rotating plate, the light source and the light shielding plate are controlled.
さらに好ましくは、所定の光源冷却期間は、以下の式(1)により求められる。 More preferably, the predetermined light source cooling period is obtained by the following equation (1).
ここで、Tcoolは所定の光源冷却期間、Imaxは開口期間と同期して照明光の光量を上げたときに光源に供給される電流の電流値、Iminは該照明光の光量を静止画像の取得開始前の照明光の光量よりも下げたときに該光源部に供給される電流の電流値、Irは該光源部に供給される電流の定格値、Tbstは該開口期間と同期して該照明光の光量を上げたときに該光源部に供給される電流の電流増幅期間である。さらに、操作手段は、電子内視鏡の操作部やビデオプロセッサのフロントパネルに含まれる。 Here, T cool is a predetermined light source cooling period, I max is the current value of the current supplied to the light source when the amount of illumination light is increased in synchronization with the opening period, and I min is the amount of illumination light stationary. the current value of the current supplied to the light source unit when the lower than the amount of illumination light before the start of the acquisition of the image, I r is the rated value of the current supplied to the light source unit, T bst is the opening period This is a current amplification period of the current supplied to the light source unit when the amount of the illumination light is increased synchronously. Further, the operation means is included in the operation unit of the electronic endoscope or the front panel of the video processor.
本発明の電子内視鏡システムによれば、静止画像取得時のみ光源への電流を増加させているため、従来の電子内視鏡システムのように光源への電流の増減を繰り返す必要がない。また、回転板の開口期間と光源への電流の増加を同期させているため、必要な時間だけ照明光の光量を上げることができる。さらに、光源への電流を増加させた後に光源冷却期間を確保している。従って、光源の長寿命化を達成することができる。また、動画像取得時は光量を増加しないため、動画像にハレーションを発生させずに静止画像の画質を向上させることができる。 According to the electronic endoscope system of the present invention, since the current to the light source is increased only at the time of still image acquisition, it is not necessary to repeatedly increase and decrease the current to the light source as in the conventional electronic endoscope system. Further, since the opening period of the rotating plate and the increase in the current to the light source are synchronized, the amount of illumination light can be increased for a required time. Furthermore, the light source cooling period is ensured after increasing the current to the light source. Therefore, the lifetime of the light source can be increased. In addition, since the amount of light is not increased when moving images are acquired, the quality of still images can be improved without causing halation in the moving images.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態における電子内視鏡システムについて説明する。 Hereinafter, an electronic endoscope system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に、本実施形態における電子内視鏡システム100の概略図を示す。電子内視鏡システム100は、電子内視鏡1、ビデオプロセッサ2、モニタ3、キーボード4を備えている。ビデオプロセッサ2のランプ33は、光源としてキセノンランプ、ハロゲンランプ、水銀ランプ、メタルハライドランプなどの高輝度ランプを備え、電子内視鏡1による撮像のための白色光などの照明光を発生する。ランプ33の電源はランプ制御部34から供給される。ランプ33から出射された照明光は、集光光学系32及びアクチュエータとしてのソレノイドに接続された遮光板35を経由して、第1の回転板12及び第2の回転板17に入射する。遮光板35は、システムコントロール部26の制御に基づいてソレノイドが電磁駆動されることで照明光を遮光するシャッタとして機能する。
FIG. 1 shows a schematic diagram of an
第1の回転板12は、モータ13の駆動力により回転軸を中心として回転する。モータ13にはロータリエンコーダ14が設けられている。ロータリエンコーダ14は、モータ13の回転周波数などの制御情報を検出してモータ制御回路16に送る。モータ制御回路16は、タイミングコントロール部27からのタイミング制御信号とロータリエンコーダ14からの制御情報に基づいてドライバ15に制御信号を送る。ドライバ15は、モータ制御回路16からの制御信号に基づいてモータ13を駆動する。このようにモータ13をフィードバック制御することにより、第1の回転板12を所望の回転速度にて回転する。
The first rotating
図2に第1の回転板12の模式図を示す。第1の回転板12には、回転軸Cを中心とする円弧形状の開口部12aが第1の回転板12の周方向に沿って設けられている。また、第1の回転板12において、開口部12a以外は遮光部12bが形成されている。従って、ランプ33からの照明光(図2ではLで示す)は、第1の回転板12の回転に合わせて開口部12aと遮光部12bに交互に入射する。照明光は、開口部12aに入射するときは開口部12aを通過して第2の回転板17に進行し、遮光部12bに入射するときは遮光される。
FIG. 2 shows a schematic diagram of the first
第2の回転板17は、第1の回転板12と同様に、モータ18によって回転される。また、モータ13にはロータリエンコーダ19が設けられており、ロータリエンコーダ19はモータ制御回路21に接続されている。そして、モータ制御回路21は、タイミングコントロール部27及びドライバ20に接続されている。また、ドライバ20はモータ18に接続されている。第2の回転板17の回転を制御する各部の処理については、第1の回転板12の場合と同じであるため、図示及び説明は省略する。第2の回転板17にも、回転軸を中心とする円弧形状の開口部が回転板の周方向に沿って設けられている。また、第2の回転板17において、開口部以外は遮光部が形成されている。なお、第1の回転板12の開口部と第2の回転板17の開口部は、大きさ及び形状が同じで回転軸から同じ距離だけ離れた位置に設けられている。従って、第1の回転板12の開口部を通過した照明光は、第2の回転板17の回転に合わせて開口部又は遮光部に入射する。そして、照明光は、開口部に入射するときは開口部を通過して絞り22に進行し、遮光部に入射するときは遮光される。
The second
第1の回転板12と第2の回転板17は、互いの回転軸が同一直線上にあり、互いに独立して同一方向に回転する。また、第1の回転板12と第2の回転板17の回転速度も独立して制御することができるため、所望の回転位相差にて第1の回転板12と第2の回転板17を回転させることができる。第1の回転板12と第2の回転板17の回転位相差が生じることで、互いの開口部が回転位相差に応じた回転角だけずれて回転する。回転位相差を大きく又は小さくすることにより、回転軸方向において互いの開口部が重なる面積が小さく又は大きくなる。従って、回転位相差を変更することにより、絞り22に到達する照明光の光量を減少又は増加させることができる。絞り22では、第1の回転板12と第2の回転板17を透過した照明光の光量の微調整を行うことができる。絞り22は、モータ23によって開度が制御される。絞り22による調光では、例えば、調光回路25にて、撮像素子としてのCCDからの画像信号に基づいて信号処理回路8にて生成される輝度信号Yから、被写体としての観察対象部位の明るさの平均値を示す平均輝度値が演算される。そして、演算された平均輝度値と、被写体像の基準となる明るさを示す参照輝度値とが比較される。そして、かかる比較結果としての平均輝度値と参照輝度値との差分に基づいて、絞り22が目標の絞り込み位置に達するまでの絞り込み量が計算される。計算された絞り22の絞り込み量に応じてモータ23を駆動するための制御信号がドライバ24に送られ、モータ23がドライバ24の制御によって駆動されて絞り22の開度が変更され、照明光の光量が調節される。
The first
絞り22によって光量が調節された照明光は、ライトガイド11の入射端面に進行して電子内視鏡1の先端まで伝搬する。ライトガイド11は、電子内視鏡1とビデオプロセッサ2との接続部である基部1cから電子内視鏡1の操作部1b及び体腔内挿入部1aを挿通して該体腔内挿入部1aの先端まで延びている。術者により把持される操作部1bには、術者により各種操作を行うための複数の操作ボタン1d、アングルノブ(図示せず)、処置具挿入口(図示せず)などが設けられている。処置具挿入口は、電子内視鏡1の先端に設けられている処置具用開口(図示せず)に通じている。術者は、処置具挿入口から鉗子などの処置具を挿入し、電子内視鏡1内に設けられた処置具挿通チャンネル(図示せず)を通じて処置具用開口から処置具を出没させ、体腔内の組織を採取するなどの処置を行う。アングルノブは、その回動操作に応じて電子内視鏡1の体腔内挿入部1aの先端部を湾曲させる。また、各ボタンの操作により、観察対象部位への送気や送水、体液などの吸引、モニタ3上の画面の静止、画像記録媒体への観察対象部位の静止画像や動画の記録など、種々の処理を行うことができる。
The illumination light whose light amount is adjusted by the
電子内視鏡1の先端には、配光光学系5や集光光学系6が配置されている。配光光学系5は、ランプ33からの照明光を伝搬するライトガイド11の出射端面と対向する位置に設けられており、ライトガイド11が伝搬した照明光を対象部位に出射する。集光光学系6は、対象部位からの反射光をCCD7の受光面に集光させて対象部位の像を結ばせる。
At the tip of the
CCD7において、受光された光は光電変換されて画像信号が生成され、画像信号はプリアンプ(図示せず)によって増幅された後、電子内視鏡1の基部1c内に設けられた信号処理回路8に送られる。信号処理回路8において、画像信号は、輝度信号Y及び色差信号Cb,Crからなる画像信号に変換されてデジタル信号化された後、ビデオプロセッサ2の画像生成回路28に送られる。また、電子内視鏡1の基部1cにおいて、制御回路10が信号処理回路8及びEEPROM9に接続されている。制御回路10は、電子内視鏡1をビデオプロセッサ2に接続したときに、ビデオプロセッサ2側で種々の制御を行う上で必要となる電子内視鏡1の識別情報やCCD7に関する情報などを、EEPROM9から読み出して、ビデオプロセッサ2のシステムコントロール部26に送る。さらに、制御回路10は、ビデオプロセッサ2のシステムコントロール部26から受信する信号に基づいてCCD7の駆動や信号処理回路8の処理を制御する。
In the CCD 7, the received light is photoelectrically converted to generate an image signal. The image signal is amplified by a preamplifier (not shown), and then a signal processing circuit 8 provided in the
ビデオプロセッサ2の画像生成回路28は、電子内視鏡1の信号処理回路8から送られてくる画像信号に対して種々の画像処理を施す。画像生成回路28は、信号処理回路8から送られてくる輝度信号Y及び色差信号Cb,Crをそれぞれ増幅した後、画像信号の色補正を行う。さらに画像生成回路28は、入力される輝度信号Y及び色差信号Cb,Crを混色のない3原色信号R,G,Bに変換して出力する。変換されたR,G,Bの各画像信号は、それぞれ増幅されて適切な信号レベルに調整された後に、各色ごとに画像生成回路28内の画像メモリ(図示せず)に格納される。画像メモリからは1フレーム分の信号が読み出され、タイミングコントロール部27から出力される水平同期信号及び垂直同期信号が付加されて、ビデオプロセス部29に送られる。ビデオプロセス部29にて、画像信号はデジタルビデオ信号やRGBビデオ信号、コンポジットビデオ信号、Sビデオ信号等に変換された後、観察画像の映像信号としてモニタ3に出力される。術者は、モニタ3に表示される観察画像を確認しながら体腔内の部位の観察や治療を行う。
The
ここで、図3のタイミングチャートを参照しながら本実施形態における電子内視鏡システムの各部の動作について説明する。なお、便宜上、回転板の開口及び遮光のタイミングは、第1の回転板12と第2の回転板17を1つの回転板とみなして示すこととする。また、便宜上、ランプ33に供給するランプ電流のレベルを高、中、低の3段階に分け、動画像の撮像時は、中レベルにてランプ電流を供給するものとする。本実施形態では、回転板は1/30秒で1回転し、ランプ33からの照明光を1/90秒だけ開口部を透過させ、続く1/45秒は遮光部により遮光する。そして、1/30秒ごとに照明光の透過と遮光を繰り返すことで電子内視鏡1に照明光を供給する。CCD7は、回転板の開口及び遮光のタイミングと同期して電荷の蓄積及び蓄積電荷の転送を行う。動画像を取得しているときは回転板の開口期間中に露光が行われて電荷を蓄積し、回転板の遮光期間中に蓄積した電荷を転送する。
Here, the operation of each part of the electronic endoscope system in the present embodiment will be described with reference to the timing chart of FIG. For convenience, the opening of the rotating plate and the timing of light shielding are shown assuming that the first
本実施形態において、CCD7はインターレース走査を行う。動画像をモニタ3に表示する場合、フィールド読み出し、すなわちフィールド転送が行われ、制御回路10から送られてくる駆動信号に基づいて、1/60秒の時間間隔ごとに隣接する画素が互いに加算された状態で奇数フィールド、偶数フィールドの画像信号が順次読み出され、信号処理回路8に転送される。すなわち、いわゆる色差線順次方式によってCCD7の画像信号が読み出される。
In the present embodiment, the CCD 7 performs interlace scanning. When a moving image is displayed on the
一方、術者が静止画像の取得操作を行って静止画像をモニタ3に表示する場合、同一露光による1フレーム分の画像信号が読み出されるフレーム読み出し、すなわちフレーム転送が行われる。すなわち、1回の露光でCCD7に蓄積された1フレーム分の画像信号は、CCD7の画素配列において奇数ラインの画像信号と偶数ラインの画像信号とに分けられ、それぞれ1フィールド分の画像信号として順番に読み出される。従って、1フィールド分の奇数ライン、偶数ラインの画像信号はそれぞれ信号処理回路8に送られ、画像生成回路28にて奇数フィールドの画像信号、偶数フィールドの画像信号として画像処理が施された後、モニタ3に出力される。
On the other hand, when the surgeon performs a still image acquisition operation and displays the still image on the
ここで、静止画像を取得する際の電子内視鏡システム100における動作について説明する。静止画像を取得する場合、術者は、電子内視鏡1の操作部1bの操作ボタン1d、ビデオプロセッサ2のフロントパネル30に設けられたボタン、キーボード4などを操作して静止画像の取得を開始する。術者が操作部1bの操作ボタン1dやフロントパネル30のボタンなどを操作すると、静止画像の生成処理のトリガとして静止画像取得パルスTrがシステムコントロール部26に送られる。システムコントロール部26は、静止画像取得パルスTrを取得すると、ランプ制御部34に制御信号を送り、回転板の開口期間P1の開始に合わせてランプ33に供給されるランプ電流レベルを高に上げて、ランプ33の光量を増加する。また、システムコントロール部26は、ランプ33の光量を増加する回転板の開口期間P1が終わると同時に遮光板35の開閉動作を開始する。本実施形態において、遮光板35の開動作と閉動作は、それぞれ動作開始から動作完了まで1/45秒かかるものとする。遮光板35は、システムコントロール部26の制御によって閉動作を開始する。遮光板35の閉動作が完了するタイミングと回転板の開口期間P2が開始するタイミングは一致する。また、遮光板35は、システムコントロール部26の制御により、閉動作が完了した後、1/90秒の回転板の開口期間だけ閉状態を維持する。そして、遮光板35は、1/90秒間だけ閉状態を維持した後に開動作を開始する。開動作の開始から完了までは1/45秒かかるため、遮光板35の開動作の完了時間と次の回転板の開口期間P3の開始時間が一致する。
Here, an operation in the
さらにシステムコントロール部26は、回転板の開口期間P1の終了に合わせてランプ33に供給されるランプ電流レベルを低に下げる。これにより、ランプ電流レベルを高に上げて照射光量を増加させたことにより一時的に上昇したランプ33の温度を下げる。ここで、ランプ電流レベルを低に下げる期間としてのランプ冷却期間は下記の式(2)により求められる。
Furthermore, the
ここで、Tcoolはランプ冷却期間、Imaxはランプ電流レベルが高であるときのランプ電流の電流値、Iminはランプ電流レベルが低であるときのランプ電流の電流値、Irはランプ電流の定格値、Tbstはランプ電流レベルを高にしたときのランプ電流の電流増幅期間である。なお、電流増幅期間Tbstと冷却期間Tcoolの合計期間におけるランプ電流の平均消費電流がランプ電流の定格値Irを超えないようにする。 Here, T cool the lamp cooling period, I max is the current value of the lamp current when the lamp current level is high, I min is the current value of the lamp current when the lamp current level is low, I r is the ramp The rated current value, T bst, is the current amplification period of the lamp current when the lamp current level is increased. The average current consumption of the lamp current in the total duration of the cooling period T cool and current amplification period T bst does not exceed the rated value I r of the lamp current.
図3に示す場合は、ランプ冷却期間が1/18秒未満である、すなわち、ランプ電流レベルを高にして照明光の光量を増加させている回転板の開口期間P1が終了してから2つ後の回転板の開口期間P3が開始するまでの時間未満である。ランプ冷却期間が終了すると、ランプ制御部34はシステムコントロール部26の制御に基づいてランプ電流レベルを動画像撮像用の中レベルに戻す。
The case shown in FIG. 3, the lamp cooling period is less than 1/18 seconds, i.e., 2 lamp current level after the opening period P 1 of the rotating plate high in to have increased the amount of illumination light is finished One opening period P 3 of the rotating plate after is less than the time to start. When the lamp cooling period ends, the
遮光板35により、ランプ電流レベルを高に上げた後に続く回転板の開口期間P2では遮光板35が閉じているので照明光が遮光される。CCD7は、ランプ電流レベルを高に上げた回転板の開口期間P1が終了すると静止画像の蓄積電荷の転送を開始する。図3に示すように、動画像の蓄積電荷の転送はフィールド転送により実行し、回転板の開口期間P1が終了してから開口期間P3が終了するまでは、フィールド転送からフレーム転送に切り替えて静止画像の蓄積電荷の転送を実行する。以上により、静止画像取得時にのみ照明光の光量を増加させて、遮光板35の開閉動作によりCCD7からの静止画像の蓄積電荷の転送期間を確保しつつ、ランプの冷却を行った後、照明光の光量を動画像撮像用のレベルに戻すことができる。また、静止画像をモニタ3に表示した後も、ランプの光量を、静止画像を取得する処理を行う前の状態に復帰させて円滑に動画像の撮像処理を続行することができる。
The light shielding plate 35, the illuminating light is blocked since the opening period P 2 in the light shielding plate 35 of the rotating plate which follows after raising the lamp current level to a high is closed. CCD7, the opening period P 1 of the rotary plate raised lamp current level to a high starts transferring charges accumulated in the still image is terminated. As shown in FIG. 3, the transfer of charge accumulated in the moving picture is executed by the field transfer, from an opening period P 1 of the rotating plate is finished to the opening period P 3 is completed, switch from the field transferred to the frame transfer The stored charge of the still image is transferred. As described above, after the lamp is cooled while increasing the light amount of the illumination light only at the time of acquiring the still image and securing the transfer period of the stored image charge from the CCD 7 by the opening / closing operation of the light shielding plate 35, the illumination light is supplied. Can be returned to the level for capturing moving images. Further, even after the still image is displayed on the
以上が本発明における実施形態に関する説明である。本発明は、上記の構成に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲において種々の変形が可能である。上記の説明では、ランプ冷却期間が1/18秒未満であるため、遮光板35によって遮光される回転板の開口期間は期間P2のみであるが、ランプ冷却期間が1/18秒以上になる場合は、遮光板35により複数の回転板の開口期間にわたって遮光することができる。例えば、開口期間P2及びP3の間、遮光板35により照明光を遮光して開口期間P4から動画像の撮像を再開するように各部の処理を行うこともできる。また、上記の説明では、動画像用の画像信号をフィールド転送により、静止画像用の画像信号をフレーム転送によりそれぞれ転送しているが、ランプ冷却期間を確保して動画像の画像処理に復帰することができれば、任意の転送方式を採用することができる。また、遮光板35の閉動作及び開動作の所要時間は、ランプ冷却期間中の回転板の開口期間において閉状態を維持することができれば、上記実施形態の場合では1/45秒に限らずより短い時間で動作可能にしてもよい。さらに、遮光板35は、ランプ33と第1の回転板12との間に限らず、照明光の光路上の任意の位置に配置することができる。
The above is the description regarding the embodiment of the present invention. The present invention is not limited to the above-described configuration, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention. In the above description, since the lamp cooling period is less than 1/18 sec, although the opening period of the rotary plate that is blocked by the light blocking plate 35 is only the period P 2, the lamp cooling period is equal to or greater than 1/18 seconds In this case, the light shielding plate 35 can shield light over the opening periods of the plurality of rotating plates. For example, during each of the opening periods P 2 and P 3 , the processing of each unit can be performed so that the illumination light is shielded by the light shielding plate 35 and the moving image capturing is restarted from the opening period P 4 . In the above description, the image signal for moving images is transferred by field transfer and the image signal for still images is transferred by frame transfer. However, the lamp cooling period is secured and the process returns to image processing of moving images. If possible, any transfer method can be employed. Further, the time required for the closing operation and the opening operation of the light shielding plate 35 is not limited to 1/45 seconds in the case of the above embodiment as long as the closed state can be maintained in the opening period of the rotating plate during the lamp cooling period. The operation may be enabled in a short time. Further, the light shielding plate 35 is not limited to the position between the
1 電子内視鏡
1b 操作部
1d 操作ボタン
7 CCD
12,17 回転板
12a 開口部
12b 遮光部
33 ランプ
34 ランプ制御部
35 遮光板
1
12, 17
Claims (5)
該電子内視鏡システムは、さらに、
前記照明光を通過させる開口部と該照明光を遮光する遮光部とを有し、所定の回転速度で回転することにより、該照明光を該開口部を通過させて前記電子内視鏡に進行させる開口期間と該照明光を該遮光部により遮光する遮光期間を繰り返し発生させる回転板と、
前記照明光を通過させる透過状態と該照明光を遮光する遮光状態とを切り替え可能な遮光板と、
静止画像の取得を開始するための操作手段と、
前記操作手段による静止画像取得操作により動画像の取得から静止画像の取得に切り替わると、前記照明光の光量を上げて前記撮像素子の露光を行った後に、該照明光の光量を下げ、該照明光の光量を下げている間に、前記遮光板を透過状態から遮光状態に切り替え、前記開口期間において該照明光を遮光するとともに、静止画像の取得から動画像の取得に切り替わる際に、該照明光の光量を動画像取得時の光量に戻し、該遮光板を透過状態に復帰させるように、前記回転板、前記光源並びに該遮光板を制御するシステムコントロール部と、を有する、
ことを特徴とする電子内視鏡システム。 An electronic endoscope having an image sensor for acquiring a moving image or a still image of a target part, a light source that supplies illumination light for imaging the target part, and a moving image of the target part generated by the image sensor or In an electronic endoscope system comprising: a video processor having a processing circuit that performs signal processing of an image signal of a still image to convert it into a video signal; and a monitor that receives and displays the video signal from the video processor.
The electronic endoscope system further includes:
It has an opening that allows the illumination light to pass therethrough and a light-shielding portion that blocks the illumination light, and rotates at a predetermined rotation speed so that the illumination light passes through the opening and proceeds to the electronic endoscope. A rotating plate that repeatedly generates an opening period and a light shielding period in which the illumination light is shielded by the light shielding unit;
A light shielding plate capable of switching between a transmissive state that allows the illumination light to pass therethrough and a light shielding state that shields the illumination light;
Operation means for starting acquisition of a still image;
When switching from acquisition of a moving image to acquisition of a still image by a still image acquisition operation by the operation means, after increasing the amount of illumination light and exposing the image sensor, the amount of illumination light is decreased and the illumination While the amount of light is being reduced, the light shielding plate is switched from the transmission state to the light shielding state, the illumination light is shielded during the opening period, and the illumination is switched from acquisition of a still image to acquisition of a moving image. A system control unit that controls the rotating plate, the light source, and the light shielding plate so as to return the light amount to the light amount at the time of moving image acquisition and to return the light shielding plate to a transmission state;
An electronic endoscope system characterized by that.
前記操作手段により静止画像取得操作が実行されると、
前記開口期間と同期して前記照明光の光量を上げ、
前記照明光の光量を上げた前記開口期間の経過後に、所定の光源冷却期間だけ、該照明光の光量を、動画像の取得時の照明光の光量よりも下げ、
前記所定の光源冷却期間中、前記遮光板を透過状態から遮光状態に切り替え、
前記所定の光源冷却期間の経過後に、前記光源が出射する照明光の光量を動画像取得時の光量に戻し、
前記所定の光源冷却期間と重なる開口期間において前記遮光板の遮光状態を維持した後に、該遮光板を透過状態に復帰させるように、前記回転板、前記光源並びに該遮光板を制御する、
ことを特徴とする請求項1に記載の電子内視鏡システム。 The system control unit is
When a still image acquisition operation is executed by the operation means,
Increasing the amount of illumination light in synchronization with the opening period,
After the elapse of the opening period in which the light amount of the illumination light is increased, the light amount of the illumination light is lower than the light amount of the illumination light at the time of moving image acquisition only during a predetermined light source cooling period,
During the predetermined light source cooling period, the light shielding plate is switched from a transmission state to a light shielding state,
After the elapse of the predetermined light source cooling period, the light amount of the illumination light emitted from the light source is returned to the light amount at the time of moving image acquisition,
Controlling the rotating plate, the light source, and the light shielding plate so as to return the light shielding plate to a transmissive state after maintaining the light shielding state of the light shielding plate in an opening period overlapping the predetermined light source cooling period;
The electronic endoscope system according to claim 1.
ここで、Tcoolは前記所定の光源冷却期間、Imaxは前記開口期間と同期して前記照明光の光量を上げたときに前記光源に供給される電流の電流値、Iminは該照明光の光量を静止画像の取得開始前の照明光の光量よりも下げたときに該光源に供給される電流の電流値、Irは該光源に供給される電流の定格値、Tbstは該開口期間と同期して該照明光の光量を上げたときに該光源に供給される電流の電流増幅期間である、
ことを特徴とする請求項2に記載の電子内視鏡システム。 The predetermined light source cooling period is obtained by the following equation (1).
Here, T cool is the predetermined light source cooling period, I max is the current value of the current supplied to the light source when the amount of illumination light is increased in synchronization with the opening period, and I min is the illumination light. the current value of the current supplied to the light source when the lower than the amount of light amount of illumination light before the start of the acquisition of a still image, the rated value of the current I r to be supplied to the light source, T bst is opening It is a current amplification period of the current supplied to the light source when the amount of the illumination light is increased in synchronization with the period.
The electronic endoscope system according to claim 2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010085698A JP2011212382A (en) | 2010-04-02 | 2010-04-02 | Electronic endoscope system |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014064821A (en) * | 2012-09-27 | 2014-04-17 | Hoya Corp | Rotary chopper driver in light source device for endoscope, and method for assembling rotary chopper driver in light source device for endoscope |
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2010
- 2010-04-02 JP JP2010085698A patent/JP2011212382A/en active Pending
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