JP2016028734A - Endoscope apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an endoscope apparatus that constantly maintains an emitting light amount ratio of LED light and other light at a high accuracy when performing special light observation.SOLUTION: An endoscope apparatus comprises: a light source K1 formed of an LED and a fluorescent body; a light source K2 formed of an LED that emits light having a wavelength region different from the light source K1; and a storage part 71 that stores information indicating a relationship between amplitude values of drive signals of each of the light sources K1, K2 and an emitting light amount. A control part sets a first amplitude value of a drive signal to be supplied to the light source K1 and a second amplitude value of a drive signal to be supplied to the light source K2 on the basis of a target light amount with respect to a total emitting light amount which is a sum of emitting light amounts of each of the light sources K1, K2, the emitting light amount ratio of each of the light sources K1, K2 and the information stored in the storage part 71, and further generates a drive signal common to the light sources K1, K2 on the basis of the target light amount, a drive signal for the light source K1 by changing an amplitude value of the common drive signal to the first amplitude value, and a drive signal for the light source K2 by changing the amplitude value of the common drive signal to the second amplitude value.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、内視鏡装置に関する。   The present invention relates to an endoscope apparatus.

体腔内の組織を観察する内視鏡装置が広く知られている。一般的に内視鏡装置は、キセノンランプ等の白色光源から出射された白色光(照射光)を、ライトガイドを通じて体腔内の被観察領域に照射し、被観察領域からの反射光に基づく像を撮像素子により受光して観察画像を生成する構成となっている。   2. Description of the Related Art Endoscopic devices that observe tissue in a body cavity are widely known. In general, an endoscope apparatus irradiates white light (irradiation light) emitted from a white light source such as a xenon lamp onto an observation area in a body cavity through a light guide, and an image based on reflected light from the observation area. Is received by an image sensor and an observation image is generated.

また近年になって、生体組織に特定波長の狭帯域光を照射して、組織表層の毛細血管や微細構造を観察する狭帯域光観察、或いは自家蛍光、薬剤蛍光による蛍光観察等の特殊光を用いた観察モードを有する内視鏡装置も利用されている。特殊光としては、キセノンランプ等の白色光源からの光と、レーザダイオード等の半導体光源からの狭帯域光とを混合したものが知られている(特許文献1)。   Also, in recent years, special light such as narrow-band light observation for observing capillaries and fine structures on the tissue surface layer by irradiating a biological tissue with narrow-band light of a specific wavelength, or autofluorescence, fluorescence observation by drug fluorescence, etc. An endoscope apparatus having the observation mode used is also used. As the special light, a mixture of light from a white light source such as a xenon lamp and narrow band light from a semiconductor light source such as a laser diode is known (Patent Document 1).

特許文献1に記載された方式では、白色光源としてキセノンランプを用いているため、白色光と狭帯域光との出射光量比を細かく制御することは困難である。そこで、白色光源としてキセノンランプに代えて、長寿命で出力変動の少ない発光ダイオード(LED)と蛍光体とを組み合わせた光源を利用することができる。このように、特殊光観察時の光源として、2つの半導体光源を用いる場合、半導体光源の出力は細かに制御可能であるため、波長バランス(出射光量比)を高い精度で設定することができる。   In the method described in Patent Document 1, since a xenon lamp is used as a white light source, it is difficult to finely control the emission light amount ratio between white light and narrowband light. Therefore, instead of a xenon lamp as a white light source, it is possible to use a light source that combines a light emitting diode (LED) with a long life and little output fluctuation and a phosphor. As described above, when two semiconductor light sources are used as the light sources during special light observation, the output of the semiconductor light sources can be finely controlled, so that the wavelength balance (emitted light quantity ratio) can be set with high accuracy.

しかし、2つの半導体光源の波長バランスを高い精度で維持しつつ、それぞれを強度変調することは容易ではない。特に、LEDのように、入力電流値に対する出射光量の特性が非線形となる領域を有する光源を用いる場合には、この非線形性を考慮した制御が必要となる。   However, it is not easy to intensity-modulate each of the two semiconductor light sources while maintaining the wavelength balance with high accuracy. In particular, when using a light source having a region where the characteristic of the emitted light quantity with respect to the input current value is nonlinear, such as an LED, control in consideration of this nonlinearity is required.

特開2009−201940号公報JP 2009-201940 A

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、入力電流値に対する出射光量の特性が非線形となる領域を持つ半導体光源を少なくとも含む2つの光源を用いた内視鏡装置で特殊光観察を行う際に、これら2つの光源からの光の混合比率を高い精度で一定に保ち、所望の観察画像を取得できるようにすることにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is an endoscope apparatus using two light sources including at least a semiconductor light source having a region in which a characteristic of an emitted light amount with respect to an input current value is nonlinear. When performing special light observation, the mixing ratio of light from these two light sources is kept constant with high accuracy so that a desired observation image can be acquired.

本発明の内視鏡装置は、照明光を内視鏡挿入部の先端から被検体に照射し、当該被検体からの反射光を検出して当該被検体の画像信号を得る内視鏡装置であって、駆動信号の振幅値に対する発光強度の特性が非線形となる領域を持つ半導体光源を含む第一の光源と、前記第一の光源とは異なる波長域の光を出射する半導体光源からなる第二の光源と、前記第一の光源及び前記第二の光源の各々からの出射光量を合計した全出射光量に対する目標光量を設定する目標光量設定部と、前記第一の光源及び前記第二の光源の各々の出射光量比を設定する光量比設定部と、前記第一の光源及び前記第二の光源の各々の駆動信号の振幅値と出射光量との関係を示す情報を記憶する情報記憶部と、前記光量比設定部により設定された出射光量比と、前記情報記憶部に記憶されている前記情報と、前記目標光量設定部により設定された目標光量とに基づいて、前記第一の光源に供給する駆動信号の第一の振幅値と、前記第二の光源に供給する駆動信号の第二の振幅値を設定する振幅値設定部と、前記目標光量に基づいて前記第一の光源及び前記第二の光源に共通の駆動信号を生成し、前記共通の駆動信号の振幅値を前記第一の振幅値に変更して前記第一の光源用の駆動信号を生成し、前記共通の駆動信号の振幅値を前記第二の振幅値に変更して前記第二の光源用の駆動信号を生成する駆動信号生成部と、前記第一の光源用の駆動信号を前記第一の光源に供給し、前記第二の光源用の駆動信号を前記第二の光源に供給して、前記全出射光量が前記目標光量となるように制御する信号供給部とを備えるものである。   An endoscope apparatus according to the present invention is an endoscope apparatus that irradiates a subject with illumination light from the tip of an endoscope insertion portion, detects reflected light from the subject, and obtains an image signal of the subject. A first light source including a semiconductor light source having a region in which a characteristic of light emission intensity with respect to an amplitude value of the drive signal is nonlinear, and a semiconductor light source configured to emit light having a wavelength region different from that of the first light source. Two light sources, a target light amount setting unit for setting a target light amount with respect to a total emitted light amount obtained by summing the emitted light amounts from each of the first light source and the second light source, the first light source, and the second light source. A light amount ratio setting unit that sets the output light amount ratio of each of the light sources, and an information storage unit that stores information indicating the relationship between the amplitude values of the drive signals of each of the first light source and the second light source and the emitted light amount The emitted light quantity ratio set by the light quantity ratio setting unit, and the information Based on the information stored in the storage unit and the target light amount set by the target light amount setting unit, the first amplitude value of the drive signal supplied to the first light source, and the second light source An amplitude value setting unit for setting a second amplitude value of a drive signal to be supplied to the first light source, and a common drive signal for the first light source and the second light source based on the target light amount, and the common drive A signal amplitude value is changed to the first amplitude value to generate a drive signal for the first light source, and an amplitude value of the common drive signal is changed to the second amplitude value. A drive signal generation unit that generates a drive signal for the light source, a drive signal for the first light source is supplied to the first light source, and a drive signal for the second light source is supplied to the second light source. A signal supply unit that supplies and controls the total emitted light amount to be the target light amount Than is.

本発明によれば、入力電流値に対する出射光量の特性が非線形となる領域を有する半導体光源を少なくとも含む2つの光源を用いた内視鏡装置で特殊光観察を行う際に、これら2つの光源からの光の混合比率を高い精度で一定に保ち、所望の観察画像を取得することができる。   According to the present invention, when performing special light observation with an endoscope apparatus using two light sources including at least a semiconductor light source having a region in which the characteristic of the emitted light quantity with respect to the input current value is nonlinear, the two light sources It is possible to obtain a desired observation image while keeping the light mixing ratio constant with high accuracy.

本発明の一実施形態を説明するための内視鏡装置100の外観図1 is an external view of an endoscope apparatus 100 for explaining an embodiment of the present invention. 図1に示される内視鏡装置100の内部構成を示す図The figure which shows the internal structure of the endoscope apparatus 100 shown by FIG. 光源K1,K2から出射される光の波長と発光強度との関係を示す図The figure which shows the relationship between the wavelength of the light radiate | emitted from light source K1, K2, and emitted light intensity. 光源K1,K2に供給される駆動パルスの振幅値と、光源K1,K2の出射光量との関係を示す図The figure which shows the relationship between the amplitude value of the drive pulse supplied to light source K1, K2, and the emitted light quantity of light source K1, K2. 光源制御部49が生成する光源K1,K2に共通の駆動信号の一例を示す図The figure which shows an example of the drive signal common to the light sources K1 and K2 which the light source control part 49 produces | generates

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態を説明するための内視鏡装置100の外観図である。   FIG. 1 is an external view of an endoscope apparatus 100 for explaining an embodiment of the present invention.

内視鏡装置100は、内視鏡11と、制御装置13と、液晶表示装置等の表示部15と、制御装置13に情報を入力するキーボードやマウス等の入力部17とを備える。   The endoscope apparatus 100 includes an endoscope 11, a control device 13, a display unit 15 such as a liquid crystal display device, and an input unit 17 such as a keyboard and a mouse for inputting information to the control device 13.

制御装置13は、光源装置45と、内視鏡11から出力される撮像画像信号の信号処理等を行うプロセッサ47とを備える。   The control device 13 includes a light source device 45 and a processor 47 that performs signal processing of a captured image signal output from the endoscope 11.

内視鏡11は、被検体内に挿入される内視鏡挿入部19と、内視鏡挿入部19の先端の湾曲操作や観察のための操作を行う操作部23と、内視鏡11を制御装置13に着脱自在に接続するコネクタ部25,27とを備える。   The endoscope 11 includes an endoscope insertion portion 19 that is inserted into a subject, an operation portion 23 that performs an operation for bending and observing the distal end of the endoscope insertion portion 19, and the endoscope 11. Connector portions 25 and 27 are detachably connected to the control device 13.

内視鏡挿入部19は、可撓性を持つ軟性部29と、湾曲部31と、先端部(以降、内視鏡先端部とも呼称する)33とから構成される。   The endoscope insertion portion 19 includes a flexible soft portion 29, a bending portion 31, and a distal end portion (hereinafter also referred to as an endoscope distal end portion) 33.

なお、図示はしないが、操作部23及び内視鏡挿入部19の内部には、組織採取用処置具等を挿入する鉗子チャンネルや、送気・送水用のチャンネル等、各種のチャンネルが設けられる。   Although not shown, various channels such as a forceps channel for inserting a tissue collection treatment instrument and the like, a channel for air supply / water supply, and the like are provided inside the operation unit 23 and the endoscope insertion unit 19. .

図2は、図1に示される内視鏡装置100の内部構成を示す図である。   FIG. 2 is a diagram showing an internal configuration of the endoscope apparatus 100 shown in FIG.

内視鏡先端部33は、被観察領域へ光を照射するための照明窓35と、照明窓35に対向配置される拡散板58と、拡散板58と照明窓35の間に配置される照明用のレンズ59と、被観察領域からの反射光を受光するCCD(Charge Coupled Device)イメージセンサやCMOS(Complementary Metal−Oxide Semiconductor)イメージセンサ等の撮像素子21と、撮像素子21の受光面に被観察領域からの反射光を入射させるための観察窓40と、観察窓40と撮像素子21との間に設けられる対物レンズユニット39とを備える。   The endoscope distal end portion 33 includes an illumination window 35 for irradiating light to an observation region, a diffusion plate 58 disposed opposite to the illumination window 35, and an illumination disposed between the diffusion plate 58 and the illumination window 35. Lens 59, imaging element 21 such as a CCD (Charge Coupled Device) image sensor or CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) image sensor that receives reflected light from the observation region, and a light receiving surface of imaging element 21. An observation window 40 for allowing reflected light from the observation region to enter, and an objective lens unit 39 provided between the observation window 40 and the image sensor 21 are provided.

湾曲部31は、軟性部29と先端部33との間に設けられ、操作部23に配置されたアングルノブ43(図1参照)の回動操作により湾曲自在にされている。   The bending portion 31 is provided between the soft portion 29 and the distal end portion 33, and can be bent by a turning operation of an angle knob 43 (see FIG. 1) disposed in the operation portion 23.

この湾曲部31は、内視鏡11が使用される被検体の部位等に応じて、任意の方向、任意の角度に湾曲させることができ、内視鏡先端部33の照明窓35及び観察窓40を、所望の観察部位に向けることができる。   The bending portion 31 can be bent in an arbitrary direction and an arbitrary angle according to a part of the subject in which the endoscope 11 is used, and the illumination window 35 and the observation window of the endoscope distal end portion 33. 40 can be directed to the desired viewing site.

制御装置13は、内視鏡先端部33の照明窓35より被観察領域に供給される照明光を発生する光源装置45と、撮像素子21から出力される赤(R)、緑(G)、青(B)の撮像画像信号を信号処理するプロセッサ47とを備える。光源装置45とプロセッサ47は、それぞれコネクタ部25,27を介して内視鏡11と接続される。   The control device 13 includes a light source device 45 that generates illumination light supplied to the observation region from the illumination window 35 of the endoscope distal end portion 33, and red (R), green (G), And a processor 47 that processes a blue (B) captured image signal. The light source device 45 and the processor 47 are connected to the endoscope 11 via connector portions 25 and 27, respectively.

光源装置45は、光源制御部49と、発光源としてLEDを用いた白色光を出射する光源K1と、中心波長405nmの狭帯域光を出射する光源K2と、光ファイババンドル51と、光ファイバ53とを備える。   The light source device 45 includes a light source controller 49, a light source K1 that emits white light using an LED as a light source, a light source K2 that emits narrowband light having a center wavelength of 405 nm, an optical fiber bundle 51, and an optical fiber 53. With.

光源K1は、通常観察(白色光観察)のための光源である。光源K1は、LEDとこれを覆う蛍光体とによって構成されている。本実施形態では、光源K1は、波長445nmの青色光を発光するLEDと、このLEDから出射される光を励起光として黄色の蛍光を発するYAG系の蛍光体とによって構成される。そして、LEDから出射される青色光の一部によって励起された黄色光と、蛍光体を透過した当該青色光とが合わさることで、光源K1から白色光が出射されるようになっている。光源K1は、LEDを含むため、後述する図4に示すように、駆動信号の振幅値(入力電流値)に対する出射光量の特性が非線形となる領域を持つものとなっている。   The light source K1 is a light source for normal observation (white light observation). The light source K1 is composed of an LED and a phosphor covering the LED. In the present embodiment, the light source K1 includes an LED that emits blue light having a wavelength of 445 nm and a YAG-based phosphor that emits yellow fluorescence using light emitted from the LED as excitation light. The yellow light excited by part of the blue light emitted from the LED and the blue light transmitted through the phosphor are combined to emit white light from the light source K1. Since the light source K1 includes an LED, as shown in FIG. 4 to be described later, the light source K1 has a region where the characteristic of the emitted light quantity with respect to the amplitude value (input current value) of the drive signal is nonlinear.

光源K2は、狭帯域光観察のための光源であり、半導体素子からなる。光源K2としては、駆動信号の振幅値に対する出射光量の特性が線形となるレーザダイオードや、駆動信号の振幅値に対する出射光量の特性が非線形となる領域を持つLEDを用いることができるが、その具体例として、中心波長405nmの紫色発光の半導体レーザが挙げられる。レーザ光源としては、例えばブロードエリア型のInGaN系レーザダイオードが使用できる。光源K2は、出射光の中心波長が370乃至470nmの範囲であれば、粘膜表層の毛細血管や微細構造等が強調される良好な狭帯域光観察を行うことができる。   The light source K2 is a light source for narrow-band light observation and is made of a semiconductor element. As the light source K2, a laser diode in which the characteristic of the emitted light quantity with respect to the amplitude value of the drive signal is linear, or an LED having a region in which the characteristic of the emitted light quantity with respect to the amplitude value of the drive signal is nonlinear can be used. An example is a violet-emitting semiconductor laser having a central wavelength of 405 nm. As the laser light source, for example, a broad area type InGaN laser diode can be used. The light source K2 can perform good narrow-band light observation in which capillaries and fine structures on the mucosal surface layer are emphasized when the center wavelength of the emitted light is in the range of 370 to 470 nm.

各光源K1,K2から出射される光は、光源制御部49により個別に制御される。光源制御部49は、通常観察モード時には、光源K1のみから光を出射させる。また、光源制御部49は、蛍光観察モード時には、光源K2のみから光を出射させる。更に、光源制御部49は、組織表層の毛細血管や微細構造を観察する狭帯域光観察モード時には、光源K1と光源K2からそれぞれ同時に所定の出射光量比で光を出射させる。   The light emitted from each of the light sources K1 and K2 is individually controlled by the light source control unit 49. The light source control unit 49 emits light only from the light source K1 in the normal observation mode. The light source control unit 49 emits light only from the light source K2 in the fluorescence observation mode. Further, the light source control unit 49 simultaneously emits light from the light sources K1 and K2 at a predetermined emission light amount ratio in the narrow-band light observation mode in which capillaries and fine structures on the tissue surface layer are observed.

図3は、光源K1,K2から出射される光の波長と発光強度との関係を示す図である。図3において、符号S1は光源K1から出射される光を示し、符号S2は光源K2から出射される光を示している。図3に示されるように、光源K2からの光は、波長445nm以上の範囲ではほとんど強度を持たない。したがって、光源K1と光源K2それぞれの出射光量の比の制御を高精度に行うことができる。また、光源K2からの光の強度の変動は、光源K1からの白色光へ実質的な影響を与えることがない。この結果、狭帯域光観察時の画質を良好なものにすることができる。   FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the wavelength of light emitted from the light sources K1 and K2 and the emission intensity. In FIG. 3, symbol S1 indicates light emitted from the light source K1, and symbol S2 indicates light emitted from the light source K2. As shown in FIG. 3, the light from the light source K2 has almost no intensity in the wavelength range of 445 nm or more. Therefore, it is possible to control the ratio of the emitted light amounts of the light sources K1 and K2 with high accuracy. In addition, fluctuations in the intensity of light from the light source K2 do not substantially affect the white light from the light source K1. As a result, the image quality at the time of narrow band light observation can be improved.

光源K1から出射される白色光は、集光レンズ(図示略)により光ファイババンドル51に入力される。光源K2から出射される紫色光は、集光レンズ(図示略)により光ファイバ53に入力される。そして、光ファイババンドル51と光ファイバ53はライトガイド55によって一つに束ねられ、このライトガイド55は、コネクタ25を介して内視鏡先端部33まで延設されている。ライトガイド55の内視鏡先端部33側の端面から出射した光は、拡散板58で拡散された後に、レンズ59を通って観察窓35から出射される。   White light emitted from the light source K1 is input to the optical fiber bundle 51 by a condenser lens (not shown). Purple light emitted from the light source K2 is input to the optical fiber 53 by a condenser lens (not shown). The optical fiber bundle 51 and the optical fiber 53 are bundled together by a light guide 55, and the light guide 55 extends to the endoscope distal end portion 33 through the connector 25. The light emitted from the end face of the light guide 55 on the endoscope distal end 33 side is diffused by the diffusion plate 58 and then emitted from the observation window 35 through the lens 59.

光源制御部49は、パルス駆動によって光源K1,K2を制御する。つまり、光源制御部49は、駆動信号(駆動パルスのパターン)を光源K1,K2に供給する。この駆動パルスがハイレベルとなっている期間に光源K1,K2は光を出射する。   The light source controller 49 controls the light sources K1 and K2 by pulse driving. That is, the light source control unit 49 supplies a drive signal (a drive pulse pattern) to the light sources K1 and K2. The light sources K1 and K2 emit light during the period when the drive pulse is at a high level.

プロセッサ47には、前述の表示部15と入力部17が接続されている。プロセッサ47は、信号処理部66と、制御部69と、記憶部71とを備える。   The display unit 15 and the input unit 17 are connected to the processor 47. The processor 47 includes a signal processing unit 66, a control unit 69, and a storage unit 71.

信号処理部66は、内視鏡11の操作部23や入力部17からの指示にしたがい、内視鏡11から伝送されてくる撮像画像信号を信号処理して撮像画像データを生成する。また、信号処理部66は、内視鏡11から伝送されてくる撮像画像信号から、当該撮像画像信号の輝度情報(被検体画像の明るさ情報)を算出し、当該輝度情報を制御部69に出力する。信号処理部66において生成される撮像画像データは、制御部69の制御によって表示部15において再生されたり、記憶部71に記憶されたりする。   The signal processing unit 66 performs signal processing on the captured image signal transmitted from the endoscope 11 according to an instruction from the operation unit 23 or the input unit 17 of the endoscope 11 to generate captured image data. In addition, the signal processing unit 66 calculates luminance information (brightness information of the subject image) of the captured image signal from the captured image signal transmitted from the endoscope 11, and sends the luminance information to the control unit 69. Output. The captured image data generated in the signal processing unit 66 is reproduced on the display unit 15 or stored in the storage unit 71 under the control of the control unit 69.

記憶部71には、撮像画像信号の輝度情報と、光源装置45から出射させる光の1フレーム分の目標光量の値とを対応付けた輝度−目標光量テーブルが記憶される。   The storage unit 71 stores a luminance-target light amount table in which the luminance information of the captured image signal is associated with the target light amount value for one frame of light emitted from the light source device 45.

また、記憶部71には、光源K1のLEDに供給される駆動信号を構成する駆動パルスの振幅値(駆動電流値)と光源K1の単位時間あたりの出射光量(1つの駆動パルスで出射される光量)とを対応付けた光源K1用テーブルと、光源K2に供給される駆動信号を構成する駆動パルスの振幅値(駆動電流値)と光源K2の単位時間あたりの出射光量(1つの駆動パルスで出射される光量)とを対応付けた光源K2用テーブルとが記憶される。図4に示すように、光源K1の駆動電流と出射光量との関係はある駆動電流までは線形であるが、その駆動電流を超えてからは非線形となっている。また、光源K2の駆動電流と出射光量との関係は全ての領域において線形となっている。   In addition, the storage unit 71 outputs an amplitude value (drive current value) of a drive pulse constituting a drive signal supplied to the LED of the light source K1 and an emitted light amount per unit time of the light source K1 (one drive pulse is emitted). The light source K1 table associated with the light amount, the amplitude value (drive current value) of the drive pulse constituting the drive signal supplied to the light source K2, and the emitted light amount per unit time of the light source K2 (with one drive pulse). And a table for the light source K2 in which the amount of light emitted is associated with each other. As shown in FIG. 4, the relationship between the drive current of the light source K1 and the amount of emitted light is linear up to a certain drive current, but is nonlinear after the drive current is exceeded. Further, the relationship between the drive current of the light source K2 and the amount of emitted light is linear in all regions.

制御部69は、信号処理部66から入力される輝度情報と、記憶部71に記憶されている輝度−目標光量テーブルとにより、当該輝度情報に対応する目標光量を求め、この目標光量の情報を光源制御部49に送信する。   The control unit 69 obtains a target light amount corresponding to the luminance information from the luminance information input from the signal processing unit 66 and the luminance-target light amount table stored in the storage unit 71, and obtains information on the target light amount. It transmits to the light source control part 49.

光源制御部49は、狭帯域光観察時において、制御部69から受信した目標光量の情報と、制御部69によって設定される光源K1と光源K2の1駆動パルスあたりの出射光量比(出射光強度比)と、記憶部71に記憶されている光源K1用テーブル及び光源K2用テーブルとに基づいて、光源K1と光源K2の1駆動パルスあたりの出射光量比を設定値に維持しながら、光源K1,K2の1フレーム中の各出射光量を合計した全出射光量が目標光量となるような駆動信号を生成して、この駆動信号を光源K1,K2それぞれに供給する。   The light source control unit 49 receives the information on the target light amount received from the control unit 69 and the ratio of the emitted light amount per one driving pulse of the light source K1 and the light source K2 set by the control unit 69 during the narrow-band light observation (emitted light intensity). Ratio) and the light source K1 table and the light source K2 table stored in the storage unit 71, while maintaining the emission light amount ratio per drive pulse of the light source K1 and the light source K2 at a set value, the light source K1 , K2 generates a drive signal such that the total amount of emitted light in one frame becomes the target amount of light, and supplies this drive signal to each of the light sources K1, K2.

以下、狭帯域光観察モードにおける内視鏡装置100の動作について説明する。   Hereinafter, the operation of the endoscope apparatus 100 in the narrow-band light observation mode will be described.

まず、内視鏡11に設けられ、観察モード選定部として機能する観察モード切り替えボタン73(図2参照)を術者が押下することにより、制御部69は、通常観察、狭帯域光観察、蛍光観察等の各種観察モードに切り替える制御を行う。制御部69は、通常観察モードでは、光源K1,K2の出射光量比Ra:Rbを1:0に設定する。制御部69は、狭帯域光観察モードでは、出射光量比Ra:Rbを例えば2:1等の予めプリセットされた任意の比率に設定する。制御部69は、蛍光観察モードでは、出射光量比Ra:Rbを0:1に設定する。   First, when an operator presses an observation mode switching button 73 (see FIG. 2) that is provided in the endoscope 11 and functions as an observation mode selection unit, the control unit 69 performs normal observation, narrow-band light observation, fluorescence Control to switch to various observation modes such as observation is performed. In the normal observation mode, the control unit 69 sets the emitted light amount ratio Ra: Rb of the light sources K1, K2 to 1: 0. In the narrow-band light observation mode, the control unit 69 sets the outgoing light amount ratio Ra: Rb to an arbitrary preset ratio such as 2: 1. In the fluorescence observation mode, the control unit 69 sets the emission light amount ratio Ra: Rb to 0: 1.

狭帯域光観察モードにおいては、光源制御部49が、光源K1,K2の双方の出力を上記の出射光量比に保持しつつ、光源K1,K2からの全出射光量を目標光量にする制御を行う。以下、狭帯域光観察モードにおいて、光源K1,K2を駆動して所望の照明光を生成する手順を示す。   In the narrow-band light observation mode, the light source controller 49 controls the total light output from the light sources K1 and K2 to be the target light amount while maintaining the outputs of both the light sources K1 and K2 at the above-described light output ratio. . Hereinafter, a procedure for generating desired illumination light by driving the light sources K1 and K2 in the narrow-band light observation mode will be described.

まず、制御部69は、狭帯域光観察モードに対応する光源L1と光源L2の出射光量比Ra:Rb(以下では、Ra=2、Rb=1とする)を記憶部71から読み出して、光源制御部49に送信する。出射光量比Ra:Rbの情報を受信した光源制御部49は、この出射光量比Ra:Rbを、指定された出射光量比として設定する。   First, the control unit 69 reads the emission light amount ratio Ra: Rb (hereinafter, Ra = 2, Rb = 1) of the light source L1 and the light source L2 corresponding to the narrow-band light observation mode from the storage unit 71, It transmits to the control part 49. The light source control unit 49 that has received the information on the emitted light quantity ratio Ra: Rb sets the emitted light quantity ratio Ra: Rb as the designated emitted light quantity ratio.

信号処理部66に撮像画像信号が入力されると、信号処理部66がこの撮像画像信号から輝度情報を生成する。制御部69は、この輝度情報と記憶部71に記憶されている輝度−目標光量テーブルとに基づいて、目標光量を設定し、この目標光量の情報を光源制御部49に送信する。   When the captured image signal is input to the signal processing unit 66, the signal processing unit 66 generates luminance information from the captured image signal. The control unit 69 sets a target light amount based on the luminance information and the luminance-target light amount table stored in the storage unit 71, and transmits information on the target light amount to the light source control unit 49.

次に、光源制御部49は、制御部69から受信した出射光量比2:1の情報と、記憶部71に記憶されている光源K1用テーブル及び光源K2用テーブルと、制御部69から受信した目標光量の情報とに基づいて、光源K1,K2に供給する各駆動信号を構成する駆動パルスの振幅値(駆動電流値)を設定する。   Next, the light source control unit 49 receives the information of the emission light amount ratio 2: 1 received from the control unit 69, the light source K1 table and the light source K2 table stored in the storage unit 71, and the control unit 69. Based on the information on the target light quantity, the amplitude value (drive current value) of the drive pulse constituting each drive signal supplied to the light sources K1 and K2 is set.

具体的には、光源制御部49は、目標光量が閾値以上の場合には、光源K1,K2に供給する各駆動パルスの振幅値を予め定められた基準値(例えば、光源K1の振幅値が最大となるときの振幅値の組み合わせ)に設定する。また、光源制御部49は、目標光量が閾値未満の場合には、光源K1,K2に供給される各駆動パルスの振幅値を、その目標光量に応じた値に設定する。   Specifically, when the target light amount is equal to or greater than the threshold value, the light source control unit 49 determines a predetermined reference value (for example, the amplitude value of the light source K1 is the amplitude value of each drive pulse supplied to the light sources K1 and K2). Set to the maximum amplitude value combination). When the target light amount is less than the threshold, the light source control unit 49 sets the amplitude value of each drive pulse supplied to the light sources K1 and K2 to a value corresponding to the target light amount.

例えば、図4に示すように、光源制御部49は、目標光量が閾値以上の場合には、光源K1に供給する駆動パルスの振幅値を最大値のi3aに設定し、振幅値i3aのときの出射光量の半分の光量が得られるときの振幅値i3bを、光源K2に供給する駆動パルスの振幅値として設定する。一方、光源制御部49は、目標光量が閾値未満の場合には、目標光量が小さくなるほど、光源K1,K2に供給する各駆動パルスの振幅値を小さく設定する。   For example, as shown in FIG. 4, when the target light amount is equal to or larger than the threshold value, the light source control unit 49 sets the amplitude value of the drive pulse supplied to the light source K1 to the maximum value i3a, and the amplitude value i3a The amplitude value i3b when the light amount half of the emitted light amount is obtained is set as the amplitude value of the drive pulse supplied to the light source K2. On the other hand, when the target light amount is less than the threshold, the light source control unit 49 sets the amplitude value of each drive pulse supplied to the light sources K1 and K2 as the target light amount decreases.

光源制御部49は、目標光量がどのような値であっても、(光源K1の単位時間あたりの出射光量):(光源K2の単位時間あたりの出射光量)が常に2:1となるように、光源K1,K2に供給する各駆動パルスの振幅値を設定する。   The light source control unit 49 ensures that (whatever the target light amount is), (the emitted light amount per unit time of the light source K1) :( the emitted light amount per unit time of the light source K2) is always 2: 1. The amplitude value of each drive pulse supplied to the light sources K1, K2 is set.

例えば、目標光量が閾値よりも小さな所定値であったとき、光源制御部49は、図4に示すように、光源K1に供給する駆動パルスの振幅値をi2aに設定し、振幅値i2aのときの出射光量の半分の光量が得られるときの振幅値i2bを、光源K2に供給する駆動パルスの振幅値として設定する。また、目標光量が上記所定値よりも更に小さな値であったとき、光源制御部49は、光源K1に供給する駆動パルスの振幅値をi1aに設定し、振幅値i1aのときの出射光量の半分の光量が得られるときの振幅値i1bを、光源K2に供給する駆動パルスの振幅値として設定する。   For example, when the target light amount is a predetermined value smaller than the threshold value, the light source control unit 49 sets the amplitude value of the drive pulse supplied to the light source K1 to i2a as shown in FIG. 4, and the amplitude value is i2a. The amplitude value i2b when the light amount half of the emitted light amount is obtained is set as the amplitude value of the drive pulse supplied to the light source K2. When the target light amount is a value smaller than the predetermined value, the light source control unit 49 sets the amplitude value of the drive pulse supplied to the light source K1 to i1a, and is half the emitted light amount at the amplitude value i1a. Is set as the amplitude value of the drive pulse supplied to the light source K2.

次に、光源制御部49は、目標光量が閾値以上の場合には、その目標光量に応じて光源K1,K2に共通の駆動信号(駆動パルスのパターン)を生成する。そして、光源制御部49は、光源K1,K2に共通の駆動信号を構成する各駆動パルスの振幅値を光源K1に対して設定された値に変更したものを光源K1用の駆動信号として生成し、光源K1,K2に共通の駆動信号を構成する各駆動パルスの振幅値を光源K2に対して設定された値に変更したものを光源K2用の駆動信号として生成する。   Next, when the target light amount is equal to or greater than the threshold value, the light source control unit 49 generates a drive signal (drive pulse pattern) common to the light sources K1 and K2 according to the target light amount. Then, the light source controller 49 generates a drive signal for the light source K1 by changing the amplitude value of each drive pulse constituting the drive signal common to the light sources K1 and K2 to a value set for the light source K1. The drive signal for the light source K2 is generated by changing the amplitude value of each drive pulse constituting the drive signal common to the light sources K1 and K2 to a value set for the light source K2.

光源制御部49は、目標光量が、光源装置45から出射させることのできる設計上の上
限値(光源K1,K2に供給される駆動パルスの振幅値が基準値のときのもの)である第
一の値から当該第一の値よりも小さい第二の値までの範囲では、駆動信号に含まれる駆動
パルス数を変更するパルス数制御(PNM:Pulse Number Modulation)により、全出射
光量が目標光量となるような光源K1,K2用の駆動信号を生成する。
The light source control unit 49 has a design upper limit value that allows the target light amount to be emitted from the light source device 45 (when the amplitude value of the drive pulse supplied to the light sources K1 and K2 is a reference value). In the range from the value of 1 to the second value smaller than the first value, the total number of emitted light amounts is equal to the target light amount by pulse number control (PNM: Pulse Number Modulation) that changes the number of drive pulses included in the drive signal. The drive signals for the light sources K1 and K2 are generated.

また、光源制御部49は、目標光量が上記第二の値から当該第二の値よりも小さい上記閾値までの範囲では、上記パルス数制御によって駆動パルス数が限界まで減少させられた駆動信号に対し、駆動パルスの密度を変更するパルス密度制御(PDM:Pulse Density Modulation)を行って、全出射光量が目標光量となるような光源K1,K2用の駆動信号を生成する。   In addition, the light source control unit 49 generates a drive signal in which the number of drive pulses is reduced to the limit by the pulse number control in a range from the second value to the threshold value that is smaller than the second value. On the other hand, pulse density control (PDM: Pulse Density Modulation) for changing the density of the drive pulse is performed to generate drive signals for the light sources K1 and K2 such that the total emitted light quantity becomes the target light quantity.

図5は、光源制御部49が生成する光源K1,K2に共通の駆動信号の一例を示す図である。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of drive signals common to the light sources K1 and K2 generated by the light source control unit 49.

目標光量が、光源装置45から出射させることのできる全出射光量の設計上限である場合、光源制御部49は、垂直同期信号VDにより規定される画像の1フレームの期間内において、電子シャッタで制御される露光期間Wの全てを点灯させる駆動パルスのパターンからなる駆動信号[1]を生成する。   When the target light amount is the design upper limit of the total emitted light amount that can be emitted from the light source device 45, the light source control unit 49 is controlled by the electronic shutter within the period of one frame of the image defined by the vertical synchronization signal VD. A drive signal [1] composed of a drive pulse pattern for lighting all the exposure periods W to be generated is generated.

目標光量が上記設計上限から減少した場合、光源制御部49は、駆動信号[1]に対し、時間軸における後ろ詰めで駆動パルス数を減少させた駆動信号を生成する。図5に示した駆動信号[2]は、駆動信号[1]に対し、所定の最小割合になるまで駆動パルスの数を駆動パルスの供給開始タイミングが遅れるように減少させたときのものを示している。光源制御部49は、駆動信号[1]に対する駆動パルスの減少数を目標光量の大きさが小さくなるほど大きくする。   When the target light amount decreases from the above design upper limit, the light source control unit 49 generates a drive signal in which the number of drive pulses is reduced by shifting the drive signal [1] back to the time axis. The drive signal [2] shown in FIG. 5 shows a signal obtained when the number of drive pulses is decreased with respect to the drive signal [1] so that the supply start timing of the drive pulses is delayed until a predetermined minimum ratio is reached. ing. The light source control unit 49 increases the decrease in the number of drive pulses with respect to the drive signal [1] as the target light amount decreases.

駆動パルス数の減少によって決まる光源の点灯時間がPNM制御限界(図5のWmin)に達した後、更に目標光量が減少した場合、光源制御部49は、駆動信号[2]に対し、駆動パルスを間引いた駆動信号[3]を生成する。光源制御部49は、駆動信号[2]に対する駆動パルスの間引き率を、目標光量の大きさが小さくなるほど大きくする。   When the target light quantity further decreases after the lighting time of the light source determined by the decrease in the number of drive pulses reaches the PNM control limit (Wmin in FIG. 5), the light source control unit 49 applies the drive pulse to the drive signal [2]. A drive signal [3] obtained by thinning out is generated. The light source controller 49 increases the thinning rate of the drive pulse for the drive signal [2] as the target light amount decreases.

図5の駆動パルス[4]は、光源K1,K2に対して共通に生成される駆動信号における駆動パルスの間隔がPDM制御限界に達したときのものである。光源制御部49は、目標光量が上記閾値であった場合には、駆動信号[4]の各駆動パルスの振幅値を光源K1,K2に対して設定されている振幅値の基準値にそれぞれ変更した駆動信号を生成する。つまり、この駆動信号にしたがって光源装置45から出射される全出射光量が、上述した目標光量の閾値として設定されている。   The drive pulse [4] in FIG. 5 is when the drive pulse interval in the drive signal generated in common for the light sources K1 and K2 reaches the PDM control limit. When the target light amount is the threshold value, the light source control unit 49 changes the amplitude value of each drive pulse of the drive signal [4] to the reference value of the amplitude value set for the light sources K1 and K2. The generated drive signal is generated. That is, the total amount of emitted light emitted from the light source device 45 in accordance with this drive signal is set as the above-described target light amount threshold.

目標光量が上記閾値よりも小さくなった場合、パルス変調制御はもう限界に達しているため、その目標光量を達成することができない。そこで、このような場合に、光源制御部49は、光源K1,K2に対してそれぞれ設定した駆動パルスの振幅値(基準値)を、目標光量に応じて減少させた値に設定する。   When the target light quantity becomes smaller than the above threshold value, the pulse light modulation control has already reached the limit, so that the target light quantity cannot be achieved. Therefore, in such a case, the light source control unit 49 sets the amplitude value (reference value) of the drive pulse set for each of the light sources K1 and K2 to a value that is decreased according to the target light amount.

例えば、目標光量が閾値以上のときに光源K1,K2に対して設定される駆動パルスの振幅値(基準値)が図4に示すi3a,i3bであった場合、光源制御部49は、記憶部71に記憶されている光源K1用テーブル及び光源K2用テーブルと、目標光量の情報と、観察モードに応じて決められている出射光量比とに基づいて、出射光量比を設定値に維持しつつ全出射光量が目標光量になるような、光源K1,K2に供給する各駆動パルスの振幅値(例えば、i2a,i2b)を算出し、この振幅値を光源K1,K2に供給する各駆動パルスの振幅値として設定する。   For example, when the amplitude values (reference values) of the drive pulses set for the light sources K1 and K2 when the target light amount is equal to or greater than the threshold value are i3a and i3b shown in FIG. 71, while maintaining the output light amount ratio at the set value based on the light source K1 table and the light source K2 table stored in 71, information on the target light amount, and the output light amount ratio determined according to the observation mode. The amplitude value (for example, i2a, i2b) of each drive pulse supplied to the light sources K1, K2 is calculated so that the total emitted light amount becomes the target light amount, and this amplitude value is calculated for each drive pulse supplied to the light sources K1, K2. Set as an amplitude value.

駆動信号[4]に含まれる駆動パルスの数は既知であり、光源K1用テーブル及び光源K2用テーブルにより、駆動パルスの振幅値に対する光源K1,K2の出射光量は既知である。このため、振幅値をどの程度下げれば目標光量を達成できるのかを、光源制御部49はこれらの情報に基づいて算出することができる。   The number of drive pulses included in the drive signal [4] is already known, and the amounts of light emitted from the light sources K1 and K2 with respect to the amplitude value of the drive pulse are known from the light source K1 table and the light source K2 table. For this reason, the light source control unit 49 can calculate how much the amplitude value can be reduced to achieve the target light amount based on such information.

そして、光源制御部49は、図5に示す駆動信号[4]の各駆動パルスの振幅値をi2aにした光源K1用の駆動信号と、図5に示す駆動信号[4]の各駆動パルスの振幅値をi2bにした光源K2用の駆動信号とを生成する。光源制御部49は、これら2つの駆動信号を光源K1,K2にそれぞれ供給する。これにより、目標光量が閾値未満になった場合でも、出射光量比は2:1に維持されながら、全出射光量が目標光量となるように制御される。   Then, the light source control unit 49 generates a drive signal for the light source K1 in which the amplitude value of each drive pulse of the drive signal [4] shown in FIG. 5 is i2a and each drive pulse of the drive signal [4] shown in FIG. A drive signal for the light source K2 having an amplitude value i2b is generated. The light source controller 49 supplies these two drive signals to the light sources K1 and K2, respectively. Thereby, even when the target light amount becomes less than the threshold value, the total emitted light amount is controlled to be the target light amount while the emitted light amount ratio is maintained at 2: 1.

以上のように、光源制御部49は、目標光量に対応する駆動信号を光源K1,K2で共通に生成し、この共通の駆動信号を元にして、光源K1用の駆動信号と、光源K2用の駆動信号とを、振幅値を変更することにより生成する。そして、目標光量が光源装置45から出射できる全出射光量の設定上限値から閾値の間で変化する場合には、各駆動信号の振幅値は固定のまま、各駆動信号の波形パターンがそれぞれ共通に変化される。これにより、目標光量の変化に応じてパルス変調制御しても出射光量比が固定されたままとなり、各光源K1,K2から出射される光量比が乱れることはない。また、目標光量が閾値未満になった場合には、各駆動信号の波形パターンは固定のまま、各駆動信号の振幅値だけが出射光量比を保ったままそれぞれ目標光量に応じて変化される。これにより、パルス変調制御の限界にまで目標光量が減少した場合でも、全出射光量を目標光量に一致させることができると共に、各光源K1,K2から出射される光量比を一定にすることができる。   As described above, the light source control unit 49 generates a drive signal corresponding to the target light amount in common between the light sources K1 and K2, and based on this common drive signal, the drive signal for the light source K1 and the light source K2 The drive signal is generated by changing the amplitude value. When the target light amount changes between the set upper limit value of the total emitted light amount that can be emitted from the light source device 45 and the threshold value, the amplitude value of each drive signal remains fixed, and the waveform pattern of each drive signal is common. Changed. Thereby, even if the pulse modulation control is performed according to the change of the target light amount, the emitted light amount ratio remains fixed, and the light amount ratio emitted from each of the light sources K1 and K2 is not disturbed. When the target light amount becomes less than the threshold value, the waveform pattern of each drive signal is fixed, and only the amplitude value of each drive signal is changed according to the target light amount while maintaining the output light amount ratio. Thereby, even when the target light amount is reduced to the limit of the pulse modulation control, the total emitted light amount can be matched with the target light amount, and the light amount ratio emitted from each of the light sources K1 and K2 can be made constant. .

また、内視鏡装置100は、光源制御部49が、記憶部71に記憶されている光源K1用テーブル及び光源K2用テーブルを用いて、光源K1,K2に供給する駆動パルスの振幅値を設定する。このため、出射光量の特性が非線形となる領域を持つLEDを採用した本実施形態の構成であっても、光源K1,K2の出射光量比の制御を精度良く行うことができる。   In the endoscope apparatus 100, the light source control unit 49 sets the amplitude value of the drive pulse supplied to the light sources K1 and K2, using the light source K1 table and the light source K2 table stored in the storage unit 71. To do. For this reason, even if it is the structure of this embodiment which employ | adopted LED with the area | region where the characteristic of an emitted light quantity becomes nonlinear, control of the emitted light quantity ratio of the light sources K1 and K2 can be performed accurately.

また、内視鏡装置100では、目標光量に応じた駆動信号を光源K1,K2に対して共通して用いる構成としている。このため、光源K1,K2用の各駆動信号をそれぞれ別々にパルス変調制御する場合と比較して、その変調制御を簡単化できる。更に、複数の光源を備えた場合であっても、各光源の目標光量比に対するパルス変調制御を全光源で共通化でき、駆動回路が複雑化することを防止できる。   Further, the endoscope apparatus 100 has a configuration in which a drive signal corresponding to the target light amount is commonly used for the light sources K1 and K2. For this reason, the modulation control can be simplified as compared with the case where each drive signal for the light sources K1 and K2 is separately subjected to pulse modulation control. Furthermore, even when a plurality of light sources are provided, the pulse modulation control for the target light quantity ratio of each light source can be made common to all the light sources, and it is possible to prevent the drive circuit from becoming complicated.

また、内視鏡装置100では、目標光量が閾値以上のときに、光源K1の振幅値が設定可能な最大値に設定される。光源K1に用いられるLEDは、振幅値(駆動電流値)が大きくなるほど、色味変動が大きくなる。目標光量が閾値以上のときは明るい撮影環境であるため、色味変動が目立ちやすい。したがって、目標光量が閾値以上のときに、光源K1の振幅値を設定可能な最大値にしておくことは、色味変動による画質劣化を防止する上で好ましい。内視鏡装置100では、目標光量が閾値未満の場合に、光源K1の振幅値が最大値よりも減少することになるが、この場合は被写体が暗く、色味変動は目立たないため、画質への影響は限定的である。   In the endoscope apparatus 100, when the target light amount is equal to or larger than the threshold value, the amplitude value of the light source K1 is set to a maximum value that can be set. The LED used for the light source K1 has a greater color variation as the amplitude value (drive current value) increases. When the target light amount is greater than or equal to the threshold value, it is a bright shooting environment, so that color variations are easily noticeable. Therefore, when the target light quantity is equal to or larger than the threshold value, it is preferable to set the amplitude value of the light source K1 to the maximum value that can be set in order to prevent image quality deterioration due to color variation. In the endoscope apparatus 100, when the target light amount is less than the threshold value, the amplitude value of the light source K1 is decreased from the maximum value. In this case, the subject is dark and the color variation is not noticeable. The impact of is limited.

なお、内視鏡装置100において、光源K1を光源装置45ではなく内視鏡先端部33に設けてもよい。この場合、光源K1をアダプタ等によって別の種類に交換する構成も考えられる。光源K1を別の種類に交換した場合には、記憶部71に記憶される光源K1用テーブルを新しいデータに書き換えるだけで、光源制御部49が上述した制御を行うことができる。   In the endoscope apparatus 100, the light source K1 may be provided not at the light source apparatus 45 but at the endoscope distal end portion 33. In this case, a configuration in which the light source K1 is replaced with another type using an adapter or the like is also conceivable. When the light source K1 is replaced with another type, the light source control unit 49 can perform the above-described control only by rewriting the light source K1 table stored in the storage unit 71 with new data.

以上の説明では、光源K1が白色光を出射し、光源K2が狭帯域光を出射するものとしたが、光源K1と光源K2はそれぞれ異なる波長域の光を出射するものであればよく、出射する光の波長域は白色光と狭帯域光の組み合わせに限定されない。   In the above description, the light source K1 emits white light and the light source K2 emits narrowband light. However, the light source K1 and the light source K2 may emit light in different wavelength ranges, and may be emitted. The wavelength range of the light to be transmitted is not limited to the combination of white light and narrow band light.

また、以上の説明では、光源K1が発光特性として非線形の領域を持つもの(LED+蛍光体)であり、光源K2が発光特性として線形のもの(LD)としているが、これに限らない。光源K1,K2のそれぞれが、発光特性として非線形の領域を持つもの(例えば、LED+蛍光体からなる光源とLEDからなる光源との組み合わせ)であってもよい。   In the above description, the light source K1 is a light emitting characteristic having a non-linear region (LED + phosphor) and the light source K2 is a linear light emitting characteristic (LD). However, the present invention is not limited to this. Each of the light sources K1 and K2 may have a non-linear region as light emission characteristics (for example, a combination of a light source made of LED + phosphor and a light source made of LED).

以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。   As described above, the following items are disclosed in this specification.

開示された内視鏡装置は、照明光を内視鏡挿入部の先端から被検体に照射し、当該被検体からの反射光を検出して当該被検体の画像信号を得る内視鏡装置であって、駆動信号の振幅値に対する発光強度の特性が非線形となる領域を持つ半導体光源を含む第一の光源と、前記第一の光源とは異なる波長域の光を出射する半導体光源からなる第二の光源と、前記第一の光源及び前記第二の光源の各々からの出射光量を合計した全出射光量に対する目標光量を設定する目標光量設定部と、前記第一の光源及び前記第二の光源の各々の出射光量比を設定する光量比設定部と、前記第一の光源及び前記第二の光源の各々の駆動信号の振幅値と出射光量との関係を示す情報を記憶する情報記憶部と、前記光量比設定部により設定された出射光量比と、前記情報記憶部に記憶されている前記情報と、前記目標光量設定部により設定された目標光量とに基づいて、前記第一の光源に供給する駆動信号の第一の振幅値と、前記第二の光源に供給する駆動信号の第二の振幅値を設定する振幅値設定部と、前記目標光量に基づいて前記第一の光源及び前記第二の光源に共通の駆動信号を生成し、前記共通の駆動信号の振幅値を前記第一の振幅値に変更して前記第一の光源用の駆動信号を生成し、前記共通の駆動信号の振幅値を前記第二の振幅値に変更して前記第二の光源用の駆動信号を生成する駆動信号生成部と、前記第一の光源用の駆動信号を前記第一の光源に供給し、前記第二の光源用の駆動信号を前記第二の光源に供給して、前記全出射光量が前記目標光量となるように制御する信号供給部とを備えるものである。   The disclosed endoscope apparatus is an endoscope apparatus that irradiates a subject with illumination light from the tip of an endoscope insertion portion, detects reflected light from the subject, and obtains an image signal of the subject. A first light source including a semiconductor light source having a region in which a characteristic of light emission intensity with respect to an amplitude value of the drive signal is nonlinear, and a semiconductor light source configured to emit light having a wavelength region different from that of the first light source. Two light sources, a target light amount setting unit for setting a target light amount with respect to a total emitted light amount obtained by summing the emitted light amounts from each of the first light source and the second light source, the first light source, and the second light source. A light amount ratio setting unit that sets the output light amount ratio of each of the light sources, and an information storage unit that stores information indicating the relationship between the amplitude values of the drive signals of each of the first light source and the second light source and the emitted light amount And the output light amount ratio set by the light amount ratio setting unit, A first amplitude value of a drive signal supplied to the first light source based on the information stored in the information storage unit and the target light amount set by the target light amount setting unit; and the second An amplitude value setting unit for setting a second amplitude value of a drive signal supplied to the light source; and a common drive signal for the first light source and the second light source based on the target light amount, A drive signal for the first light source is generated by changing an amplitude value of the drive signal to the first amplitude value, and an amplitude value of the common drive signal is changed to the second amplitude value. A drive signal generator for generating a drive signal for the second light source, supplying the drive signal for the first light source to the first light source, and supplying the drive signal for the second light source to the second light source And a signal supply unit that controls the total emitted light amount to be the target light amount. It is intended.

開示された内視鏡装置は、電子シャッタにより露光期間を調整して被検体を撮像する撮像部を備え、前記駆動信号生成部は、前記目標光量が前記全出射光量の最大値から閾値までの範囲では、前記電子シャッタによる1フレーム内の露光期間に対し、所定の点灯期間になるまで前記駆動信号に含まれる駆動パルスの数を減少させる第1のパルス変調制御と、前記第1のパルス変調制御によって駆動パルス数が限界まで減少した駆動信号に対し、駆動パルスを間引いて駆動パルスの密度を減少させる第2のパルス変調制御とを、前記目標光量の大きい順に行うことにより前記共通の駆動信号を生成し、前記目標光量が前記閾値未満の範囲では、前記第2のパルス変調制御によって駆動パルスの密度が限界まで減少した駆動信号を前記共通の駆動信号として生成し、前記振幅値設定部は、前記目標光量が前記最大値から前記閾値までの範囲では、前記情報において予め決められた振幅値を前記第一の振幅値として設定し、前記第一の振幅値によって前記第一の光源から出射される光量との比が前記光量比設定部によって設定された光量比となるような出射光量が得られる振幅値を前記第二の振幅値として設定し、前記目標光量が前記閾値未満の範囲では、前記目標光量の大きさに応じて前記第一の振幅値及び前記第二の振幅値を設定するものである。   The disclosed endoscope apparatus includes an imaging unit that images an object by adjusting an exposure period using an electronic shutter, and the drive signal generation unit is configured such that the target light amount ranges from a maximum value of the total emitted light amount to a threshold value. In the range, with respect to the exposure period within one frame by the electronic shutter, the first pulse modulation control for reducing the number of drive pulses included in the drive signal until the predetermined lighting period is reached, and the first pulse modulation The common drive signal is obtained by performing second pulse modulation control for reducing the drive pulse density by thinning out the drive pulses with respect to the drive signal whose number of drive pulses has been reduced to the limit by the control in order of increasing target light quantity. In the range where the target light amount is less than the threshold value, a drive signal whose drive pulse density has been reduced to the limit by the second pulse modulation control is transmitted to the common drive. The amplitude value setting unit sets an amplitude value predetermined in the information as the first amplitude value when the target light amount is in a range from the maximum value to the threshold value, The second amplitude value is set to an amplitude value at which an emitted light amount is obtained such that a ratio of a light amount emitted from the first light source to a light amount ratio set by the light amount ratio setting unit is In the range where the target light amount is less than the threshold value, the first amplitude value and the second amplitude value are set according to the magnitude of the target light amount.

開示された内視鏡装置は、前記予め決められた振幅値は、前記第一の光源についての前記情報における最大の振幅値であるものを含む。   In the disclosed endoscope apparatus, the predetermined amplitude value includes the maximum amplitude value in the information about the first light source.

開示された内視鏡装置は、前記撮像部によって取得される観察画像における強調対象がそれぞれ異なる複数の観察モードから、いずれかの観察モードを選定する観察モード選定部を備え、前記光量比設定部が、前記選定された観察モードに応じて前記出射光量比を設定するものである。   The disclosed endoscope apparatus includes an observation mode selection unit that selects any one of the observation modes from a plurality of observation modes with different emphasis targets in the observation image acquired by the imaging unit, and the light amount ratio setting unit However, the emission light amount ratio is set in accordance with the selected observation mode.

開示された内視鏡装置は、前記撮像部から出力される撮像信号に基づいて被検体像の輝度情報を生成する輝度情報生成部を備え、前記目標光量設定部が、前記輝度情報に基づいて前記目標光量を設定するものである。   The disclosed endoscope apparatus includes a luminance information generation unit that generates luminance information of a subject image based on an imaging signal output from the imaging unit, and the target light amount setting unit is based on the luminance information. The target light quantity is set.

開示された内視鏡装置は、前記第一の光源が、発光ダイオードと蛍光体とから構成され、前記第二の光源がレーザダイオード又は発光ダイオードによって構成されるものである。   In the disclosed endoscope apparatus, the first light source includes a light emitting diode and a phosphor, and the second light source includes a laser diode or a light emitting diode.

K1 白色光源
K2 狭帯域光源
49 光源制御部
71 記憶部
K1 White light source K2 Narrow band light source 49 Light source control unit 71 Storage unit

本発明の内視鏡装置は、照明光を内視鏡挿入部の先端から被検体に照射し、当該被検体からの反射光を検出して当該被検体の画像信号を得る内視鏡装置であって、通常観察モードと狭帯域光観察モードを含む観察モードを切り替える観察モード選定部と、電子シャッタにより露光期間を調整して被検体を撮像する撮像素子を有する内視鏡と、駆動電流値に対する発光強度の特性が非線形となる領域を持つ発光ダイオードを用いた白色光を出射する白色光源と、前記白色光源より狭い波長域の光を出射する狭帯域光源とを有し、前記白色光源と前記狭帯域光源からの出射光量を設定し、前記観察モード選定部によって選定された観察モードに応じて、前記白色光源と前記狭帯域光源の出射光量比を一定に制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記観察モード選定部によって選定された観察モードが狭帯域光観察モードであって、前記設定された光量が最大値から閾値までの範囲である場合に、前記白色光源に供給する第一の駆動電流値と、前記狭帯域光源に供給する第二の駆動電流値を、前記設定された光量にかかわらず、それぞれ一定値に設定し、前記撮像素子の電子シャッタにより調整される露光期間内に、前記白色光源に前記一定値に設定された第一の駆動電流値に基づく電流を、前記狭帯域光源に前記一定値に設定された第二の駆動電流値に基づく電流を、前記設定された光量に対応した時間だけそれぞれ供給して、前記白色光源と前記狭帯域光源とを駆動するものである。 An endoscope apparatus according to the present invention is an endoscope apparatus that irradiates a subject with illumination light from the tip of an endoscope insertion portion, detects reflected light from the subject, and obtains an image signal of the subject. An observation mode selection unit that switches between an observation mode including a normal observation mode and a narrow-band light observation mode, an endoscope having an imaging device that images an object by adjusting an exposure period using an electronic shutter, and a drive current value A white light source that emits white light using a light-emitting diode having a region in which the characteristic of the emission intensity with respect to the light is nonlinear, and a narrow-band light source that emits light in a wavelength region narrower than the white light source, A control device that sets the amount of light emitted from the narrow-band light source and controls the ratio of the amount of light emitted from the white light source and the narrow-band light source to be constant according to the observation mode selected by the observation mode selection unit. , said control Location is the above observation mode selecting portion observation mode narrow band imaging mode is selected by, if the set amount of light is in the range of from the maximum value to the threshold, first supplied to the white light source Drive current value and the second drive current value supplied to the narrow-band light source are set to constant values regardless of the set light amount, and within an exposure period adjusted by the electronic shutter of the image sensor. Further, the current based on the first drive current value set to the constant value for the white light source and the current based on the second drive current value set to the constant value for the narrowband light source are set. The white light source and the narrow-band light source are driven by supplying each of them for a time corresponding to the amount of light .

Claims (6)

照明光を内視鏡挿入部の先端から被検体に照射し、当該被検体からの反射光を検出して当該被検体の画像信号を得る内視鏡装置であって、
駆動信号の振幅値に対する発光強度の特性が非線形となる領域を持つ半導体光源を含む第一の光源と、
前記第一の光源とは異なる波長域の光を出射する半導体光源からなる第二の光源と、
前記第一の光源及び前記第二の光源の各々からの出射光量を合計した全出射光量に対する目標光量を設定する目標光量設定部と、
前記第一の光源及び前記第二の光源の各々の出射光量比を設定する光量比設定部と、
前記第一の光源及び前記第二の光源の各々の駆動信号の振幅値と出射光量との関係を示す情報を記憶する情報記憶部と、
前記光量比設定部により設定された出射光量比と、前記情報記憶部に記憶されている前記情報と、前記目標光量設定部により設定された目標光量とに基づいて、前記第一の光源に供給する駆動信号の第一の振幅値と、前記第二の光源に供給する駆動信号の第二の振幅値を設定する振幅値設定部と、
前記目標光量に基づいて前記第一の光源及び前記第二の光源に共通の駆動信号を生成し、前記共通の駆動信号の振幅値を前記第一の振幅値に変更して前記第一の光源用の駆動信号を生成し、前記共通の駆動信号の振幅値を前記第二の振幅値に変更して前記第二の光源用の駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
前記第一の光源用の駆動信号を前記第一の光源に供給し、前記第二の光源用の駆動信号を前記第二の光源に供給して、前記全出射光量が前記目標光量となるように制御する信号供給部とを備える内視鏡装置。
An endoscope apparatus that irradiates a subject with illumination light from a distal end of an endoscope insertion portion, detects reflected light from the subject, and obtains an image signal of the subject,
A first light source including a semiconductor light source having a region in which the characteristic of the emission intensity with respect to the amplitude value of the drive signal is nonlinear;
A second light source comprising a semiconductor light source that emits light in a wavelength region different from that of the first light source;
A target light amount setting unit for setting a target light amount with respect to a total emitted light amount obtained by summing the emitted light amounts from each of the first light source and the second light source;
A light amount ratio setting unit for setting the emitted light amount ratio of each of the first light source and the second light source;
An information storage unit for storing information indicating the relationship between the amplitude value of the drive signal of each of the first light source and the second light source and the amount of emitted light;
Supplied to the first light source based on the output light amount ratio set by the light amount ratio setting unit, the information stored in the information storage unit, and the target light amount set by the target light amount setting unit An amplitude value setting unit for setting a first amplitude value of the drive signal to be set and a second amplitude value of the drive signal supplied to the second light source;
Based on the target light amount, a common drive signal is generated for the first light source and the second light source, and an amplitude value of the common drive signal is changed to the first amplitude value, thereby the first light source. A drive signal generator for generating a drive signal for the second light source by changing the amplitude value of the common drive signal to the second amplitude value,
The drive signal for the first light source is supplied to the first light source, the drive signal for the second light source is supplied to the second light source, and the total emitted light amount becomes the target light amount. An endoscope apparatus comprising: a signal supply unit that controls the apparatus.
請求項1記載の内視鏡装置であって、
電子シャッタにより露光期間を調整して被検体を撮像する撮像部を備え、
前記駆動信号生成部は、前記目標光量が前記全出射光量の最大値から閾値までの範囲では、前記電子シャッタによる1フレーム内の露光期間に対し、所定の点灯期間になるまで前記駆動信号に含まれる駆動パルスの数を減少させる第1のパルス変調制御と、前記第1のパルス変調制御によって駆動パルス数が限界まで減少した駆動信号に対し、駆動パルスを間引いて駆動パルスの密度を減少させる第2のパルス変調制御とを、前記目標光量の大きい順に行うことにより前記共通の駆動信号を生成し、前記目標光量が前記閾値未満の範囲では、前記第2のパルス変調制御によって駆動パルスの密度が限界まで減少した駆動信号を前記共通の駆動信号として生成し、
前記振幅値設定部は、前記目標光量が前記最大値から前記閾値までの範囲では、前記情報において予め決められた振幅値を前記第一の振幅値として設定し、前記第一の振幅値によって前記第一の光源から出射される光量との比が前記光量比設定部によって設定された光量比となるような出射光量が得られる振幅値を前記第二の振幅値として設定し、前記目標光量が前記閾値未満の範囲では、前記目標光量の大きさに応じて前記第一の振幅値及び前記第二の振幅値を設定する内視鏡装置。
The endoscope apparatus according to claim 1,
An imaging unit that images an object by adjusting an exposure period using an electronic shutter;
The drive signal generation unit includes the drive signal in the drive signal until a predetermined lighting period is reached with respect to an exposure period within one frame by the electronic shutter in a range from the maximum value of the total emitted light quantity to a threshold value. A first pulse modulation control for reducing the number of drive pulses generated, and a first pulse modulation control for reducing the drive pulse density by thinning out the drive pulses with respect to the drive signal whose drive pulse number has been reduced to the limit by the first pulse modulation control. 2 is performed in descending order of the target light amount, and the common drive signal is generated. In the range where the target light amount is less than the threshold, the density of drive pulses is reduced by the second pulse modulation control. A drive signal reduced to the limit is generated as the common drive signal;
The amplitude value setting unit sets an amplitude value predetermined in the information as the first amplitude value in the range from the maximum value to the threshold value, and the amplitude value setting unit sets the first amplitude value according to the first amplitude value. An amplitude value at which an emitted light amount is obtained such that a ratio with a light amount emitted from the first light source becomes a light amount ratio set by the light amount ratio setting unit is set as the second amplitude value, and the target light amount is An endoscope apparatus that sets the first amplitude value and the second amplitude value according to the magnitude of the target light amount in a range less than the threshold value.
請求項2記載の内視鏡装置であって、
前記予め決められた振幅値は、前記第一の光源についての前記情報における最大の振幅値である内視鏡装置。
The endoscope apparatus according to claim 2, wherein
The endoscope apparatus, wherein the predetermined amplitude value is a maximum amplitude value in the information about the first light source.
請求項2又は3記載の内視鏡装置であって、
前記撮像部によって取得される観察画像における強調対象がそれぞれ異なる複数の観察モードから、いずれかの観察モードを選定する観察モード選定部を備え、
前記光量比設定部が、前記選定された観察モードに応じて前記出射光量比を設定する内視鏡装置。
The endoscope apparatus according to claim 2 or 3,
An observation mode selection unit that selects any one of the observation modes from a plurality of observation modes with different highlighting targets in the observation image acquired by the imaging unit;
An endoscope apparatus in which the light amount ratio setting unit sets the emitted light amount ratio according to the selected observation mode.
請求項2〜4のいずれか1項記載の内視鏡装置であって、
前記撮像部から出力される撮像信号に基づいて被検体像の輝度情報を生成する輝度情報生成部を備え、
前記目標光量設定部が、前記輝度情報に基づいて前記目標光量を設定する内視鏡装置。
The endoscope apparatus according to any one of claims 2 to 4,
A luminance information generation unit that generates luminance information of the subject image based on an imaging signal output from the imaging unit;
An endoscope apparatus in which the target light amount setting unit sets the target light amount based on the luminance information.
請求項1〜5のいずれか1項記載の内視鏡装置であって、
前記第一の光源は、発光ダイオードと蛍光体によって構成され、
前記第二の光源は、レーザダイオード又は発光ダイオードによって構成される内視鏡装置。
The endoscope apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The first light source includes a light emitting diode and a phosphor.
The second light source is an endoscope apparatus configured by a laser diode or a light emitting diode.
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