JP2557186B2 - 内視鏡システム - Google Patents

内視鏡システム

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JP2557186B2
JP2557186B2 JP5310050A JP31005093A JP2557186B2 JP 2557186 B2 JP2557186 B2 JP 2557186B2 JP 5310050 A JP5310050 A JP 5310050A JP 31005093 A JP31005093 A JP 31005093A JP 2557186 B2 JP2557186 B2 JP 2557186B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は内視鏡システムに係り、
特に、面順次方式でカラ−画像を撮像する内視鏡システ
ムに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、内視鏡の先端にCCD等の固体撮
像素子を設けカラ−撮像を行なう内視鏡装置が開発され
ている。撮像素子は内視鏡先端という狭い場所に設けら
れる関係上、画素数を多くとれない。そのため、カラ−
撮像は全画素を有効に使える面順次方式により行なわれ
る。このような装置の一例が特開昭53−90685号
に記載されている。すなわち、光源ランプからの照明光
に順次赤、緑、青のフィルタをかけて、3色の照明光の
下で順次撮影を行ない、赤、緑、青の3色の成分画像を
求め、各画素毎に3色の成分信号を合成してカラ−画像
信号を生成するものである。
【0003】ここで、親内視鏡の内部、例えば、鉗子チ
ャンネル内に子内視鏡を挿入する親子式内視鏡のように
複数の内視鏡を同時に使う場合に、面順次撮像方式では
次のような問題が生じる。面順次撮像方式では照明光を
順次赤、緑、青に切り替えるが、複数の内視鏡の間で何
ら同期がとられていないので、複数の光源間で照明光の
色切り替えタイミングがずれることがある。このため、
複数の光源から同時に異なる色の照明光が照射されるこ
とになり、照明光の色が混ざってしまい撮像しようとす
る色成分とは異なる成分で、実際の撮像が行なわれるこ
とになる。これでは忠実な色で撮像することが不可能で
ある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の内視
鏡システムは光源ユニットの駆動を外部から制御するこ
とができない欠点があった。本発明は上述した事情に対
処すべくなされたもので、外部から供給される制御信号
に応じて駆動される光源ユニットを有する内視鏡システ
ムを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明による内視鏡シス
テムは、内視鏡先端部に固体撮像素子を有する電子内視
鏡と、電子内視鏡に接続され白色光を出射する光源手段
と、電子内視鏡に接続され固体撮像素子から出力された
映像信号を処理する映像信号処理手段と、外部から供給
される同期信号を入力するための手段と、入力手段によ
り入力された同期信号に基づいて前記光源手段を制御す
る手段とを具備することを特徴とする。
【0006】
【作用】本発明による内視鏡システムによれば、光源手
段は外部から供給される同期信号に基づいて制御される
ので、複数の光源手段を使う場合でも全ての光源手段の
動作を同期させることができ、従来の不具合が解消され
る。
【0007】
【実施例】以下図面を参照して本発明による内視鏡シス
テムの実施例を説明する。図1は第1実施例のシステム
を構成する内視鏡装置単体を示すブロック図である。こ
の内視鏡装置単体は内視鏡本体10、光源ユニット1
2、ビデオプロセッサ14からなる。内視鏡本体10は
先端に設けられ体腔内、または空胴内を撮像する固体撮
像素子(例えばCCD)16と、光源ユニット12から
の照明光を先端まで導き先端から体腔内、または空胴内
へ照射する光ファイバ束からなるライトガイド20を有
する。内視鏡先端は狭いので、固体撮像素子16はシャ
ッタとして機能する遮光蓄積部は有さず、シャッタ機構
は後述するように光源ユニット12内に設けられる。固
体撮像素子16の出力信号がプリアンプ18を介して2
相の信号としてビデオプロセッサ14内のCMRアンプ
22に供給される。
【0008】ビデオプロセッサ14の詳細を図2に示
す。CMRアンプ22の出力信号がサンプル/ホ−ルド
回路24、A/D変換器26、セレクタ28を介してフ
レ−ムメモリ30−1,30−2,30−3のいずれか
に書込まれる。各フレ−ムメモリ30−1,30−2,
30−3には赤(R),緑(G),青(B)の色成分の
画像信号が書込まれる。フレ−ムメモリ30−1,30
−2,30−3の出力がそれぞれD/A変換器32−
1,32−2,32−3、ロ−パスフィルタ34−1,
34−2,34−3を介してR,G,B信号出力端子3
5−1,35−2,35−3から出力される。これらの
信号出力端子35−1,35−2,35−3は例えば、
カラ−モニタ装置、磁気ディスク記録装置等に供給され
る。
【0009】ビデオプロセッサ14内には固体撮像素子
16の駆動のためのクロックパルスを発生するドライバ
36も設けられる。ビデオプロセッサ14内の各回路は
タイミングジュネレ−タ38,40によりタイミング制
御される。なお、フレ−ムメモリ30への書込み速度と
フレ−ムメモリ30からの読出し速度は異なっていて、
タイミングジェネレ−タ38によりフレ−ムメモリ30
−1,30−2,30−3への書込みが制御され、タイ
ミングジェネレ−タ40によりフレ−ムメモリ30−
1,30−2,30−3からの読出しが制御される。
【0010】図3は光源ユニット12の詳細を示すブロ
ック図である。光源ユニット12はライトガイド20に
照明光を入射するランプ42を有する。ライトガイド2
0とランプ42の間には、シャッタ機能および照明光を
R,G,Bに着色する機能を有する回転フィルタ44が
設けられる。
【0011】回転フィルタ44は、図4に示すように同
心円環上にR,G,Bのカラ−フィルタ70,72,7
4が非連続的に配設された円板からなる。各カラ−フィ
ルタの間の非連続部は固体撮像素子16からの信号読出
しのために、照明光、すなわち、固体撮像素子16への
光を遮光するシャッタとして働く。各カラ−フィルタ7
0,72,74の回転方向における最後部の外側にはリ
−ドパルス発生用の透孔76,78,80が設けられ、
Rフィルタ70の透孔76の外側にはスタ−トパルス発
生用の透孔82が設けられる。回転フィルタ44は速度
制御回路48によりPLL制御されるステップモ−タ4
6により駆動される。
【0012】回転フィルタ44の縁部には発光素子と光
検出器からなり透孔76,78,80,82を介した光
を受光することによりリ−ドパルス、スタ−トパルスを
発生する光検出器50が設けられる。光検出器50から
出力されるスタ−トパルス、リ−ドパルスが、それぞれ
アンプ52,54を介してビデオプロセッサ14内のタ
イミングジェネレ−タ38に供給される。
【0013】光源ユニット12内には速度制御回路48
の基準信号としての同期信号を発生する同期信号発生器
56が設けられる。同期信号発生器56からの信号がセ
レクタ58の第1入力端子、同期信号出力端子62に供
給される。外部から同期信号が供給される同期信号入力
端子60がセレクタ58の第2入力端子に接続される。
セレクタ58の出力信号がPLL制御の同期信号として
速度制御回路48に供給される。
【0014】この実施例の動作を説明する。まず、図5
(a)〜(e)を参照して面順次撮像方式の原理を説明
する。速度制御回路48には図5(a)に示すような同
期信号がセレクタ58を介して供給される。速度制御回
路48はステップモ−タ46をこの同期信号に応じた速
度で回転制御する。その結果、この同期信号と同じ周期
で回転フィルタ44が回転され、図5(b)に示すよう
に同期信号と同じ周期でスタ−トパルスが発生される。
回転フィルタ44の回転に伴なって、ランプ42からラ
イトガイド20への光路中に順次R,G,Bのカラ−フ
ィルタ70,72,74が介挿され、照明光は図5
(d)に示すように、遮光期間をはさんで所定期間毎に
R,G,Bに順次着色される。照明光がこれらの各色に
着色される間に各色の成分画像の撮像が行なわれる。一
般に、固体撮像素子16の感度は色によって異なり、
R,G,Bに対する順に悪くなっているので、カラ−フ
ィルタ70,72,74の大きさはR,G,Bの順に大
きくなっているのが好ましい。しかしながら、ここで
は、説明の便宜上、各カラ−フィルタ70,72,74
は同じ大きさであり、各成分光の照明時間は均一とす
る。
【0015】回転フィルタ44の1回転毎(R照明の終
了時)に、図5(b)に示すようにスタ−トパルスが発
生され、各成分光の照明の終了時に図5(c)に示すよ
うにリ−ドパルスが発生される。すなわち、リ−ドパル
スの周期はスタ−トパルスの周期の1/3である。リ−
ドパルスの発生から次の色成分の照明が行なわれるまで
の遮光期間に、図5(e)に示すように、各色成分光の
下で撮影された成分画像がフレ−ムメモリ30に書込ま
れる。これにより、面順次カラ−撮像が実行される。
【0016】次に、図6を参照して第1実施例による内
視鏡システム全体を説明する。図6は親子式の内視鏡シ
ステムの全体のブロック図であり、図7は光源ユニット
の詳細なブロック図である。ここで、図1乃至図3と同
一部分は同一参照数字を使い、親内視鏡の構成要素は添
字1を、子内視鏡の構成要素は添字2を付す。内視鏡本
体は図1に示したものと同じであり図示は省略する。
【0017】親内視鏡の光源ユニット12−1と子内視
鏡の光源ユニット12−2は、同期信号出力端子62−
1と同期信号入力端子60−2とにより接続される。親
内視鏡の光源ユニット12−1内のセレクタ58−1は
第1入力側に切り替えられ、第1入力端子に接続された
同期信号発生器56−1の出力端子を速度制御回路48
−1に接続する。子内視鏡の光源ユニット12−2内の
セレクタ58−2は第2入力側に切り替えられ、第2入
力端子に接続された同期信号入力端子60−2を速度制
御回路48−2に接続する。これにより、親内視鏡の光
源ユニット12−1内の同期信号発生器56−1から出
力された同期信号がセレクタ58−1を介して親内視鏡
の光源ユニット12−1内の速度制御回路48−1に供
給されるとともに、同期信号出力端子62−1、同期信
号入力端子60−2、セレクタ58−2を介して子内視
鏡用の光源ユニット12−2内の速度制御回路48−2
にも供給される。すなわち、2つの光源ユニット12−
1,12−2の回転フィルタ44−1,44−2の回転
は同一の同期信号を基準としてPLL制御される。この
ため、ライトガイド20−1,20−2から照射される
照明光の色切り替えは同期して行なわれ、必ず同一の照
明光が体腔内、または空胴内に照射され、面順次撮像方
式の固体撮像素子を複数個同時に使っても忠実な色で撮
像が行なわれる。
【0018】次に図8,図9を参照して、本発明の第2
実施例を説明する。第1実施例ではリ−ドパネル発生用
と同様な透孔82によりスタ−トパルスを発生したの
で、スタ−トパルスのデュ−ティ比は数パ−セントと低
い。一般に、PLL制御の基準パルスのデュ−テイ比は
高い方が好ましい。そのため、第2実施例では図8に示
すように、回転フィルタ44に180°にわたる円弧状
のスリット90を設け、このスリット90によってディ
ユ−ティ比50パ−セントのスタ−トパルスを発生させ
ている。
【0019】すなわち、第2実施例の同期信号発生器5
6は図9(a)に示すようなデュ−ティ比50パ−セン
トの同期信号を発生する。速度制御回路48はステップ
モ−タ46をこの同期信号に応じた速度で回転制御す
る。その結果、ステップモ−タ46の回転が同期信号と
同期しているときは光検出器50からは図9(b)に示
すように同期信号と同期したデュ−ティ比50パ−セン
トのスタ−トパルスが発生される。その他の動作は第1
実施例と同様である。
【0020】このような第2実施例によれば、PLL制
御がより正確に行なわれ、正確な色で撮像が行なわれ
る。本発明は上述の実施例に限定されず、種々変形して
実施可能である。上述の説明では複数の内視鏡としては
ともに先端に固体撮像素子が内蔵された内視鏡とした
が、一方が固体撮像素子を内蔵したもので、他方は従来
からあるイメ−ジガイド付きの内視鏡の接眼部に撮像カ
メラを取り付けたものでも良い。さらに、複数の内視鏡
の関係は親子式に限らず、複数が並列的に使用される場
合でもよい。さらに、光源ユニット12内の同期信号発
生器56からの信号を外部に出力する信号出力端子62
は設けずに、複数の内視鏡を使う場合は別に設けた外部
同期信号発生器の出力をPLL制御の基準にしてもよ
い。すなわち、この場合は、この外部同期信号発生器の
出力を全部の光源ユニットの同期信号入力端子60に接
続し、光源ユニット内のセレクタ58を第2入力側に切
り替え、この同期信号入力端子60を介して供給された
外部同期信号発生器の出力を速度制御回路48に基準信
号として供給すればよい。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数の内視鏡を同時に使って面順次方式でカラ−撮像する
際に、複数の光源から照射される照明光の色切り替えが
同期して行なわれるので、忠実な色で撮像ができる内視
鏡システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による内視鏡システムの第1実施例を構
成する内視鏡単体の全体構成を示すブロック図。
【図2】第1実施例のビデオプロセッサの詳細なブロッ
ク図。
【図3】第1実施例の光源ユニットの詳細なブロック
図。
【図4】第1実施例の光源ユニット内の回転フィルタを
示す図
【図5】第1実施例における面順次撮像方式の原理を示
すタイミングチャ−ト
【図6】第1実施例に係る内視鏡システム全体のブロッ
ク図
【図7】図6の光源ユニットの詳細なブロック図。
【図8】第2実施例における光源ユニット内の回転フィ
ルタを示す図
【図9】第2実施例における面順次撮像方式の原理を示
すタイミングチャ−ト
【符号の説明】
10…内視鏡本体、12…光源ユニット、14…ビデオ
プロセッサ、16…固体撮像素子、20…ライトガイ
ド、30−1,30−2,30−3…フレ−ムメモリ、
38,40…タイミングジェネレ−タ、42…ランプ、
44…回転フィルタ、46…ステップモ−タ、48…速
度制御回路、56…同期信号発生器、58…セレクタ、
60…同期信号入力端子、62…同期信号出力端子。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の内視鏡と、 第2の内視鏡と、 前記第1の内視鏡に接続され、第1の光源からの照明光
    を異なる波長領域の照明に順次切り替えて前記第1の内
    視鏡に出射し、前記切り替えのタイミングを制御するた
    めの基準信号を発生する基準信号発生手段と前記基準信
    号発生手段から発生された基準信号を出力する第1の端
    子とを有する第1の光源装置と、 前記第1の光源装置と前記第2の内視鏡に接続され、前
    記第1の光源装置の第1の端子から出力される基準信号
    を入力する第2の端子を有し、前記第2の端子から入力
    された基準信号に基づいて第2の光源からの照明光を異
    なる波長領域の照明に順次切り替えて前記第2の内視鏡
    に出射する第2の光源装置とを具 備することを特徴とす
    る内視鏡システム。
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