JP3315809B2 - 電子内視鏡装置 - Google Patents
電子内視鏡装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、観察視野を照明する
ための発光ダイオードと、観察像を電気信号に変換して
出力するための固体撮像素子とを挿入部先端に設けた電
子内視鏡装置に関する。
ための発光ダイオードと、観察像を電気信号に変換して
出力するための固体撮像素子とを挿入部先端に設けた電
子内視鏡装置に関する。
【０００２】挿入部先端に発光ダイオードを設けて観察
視野の照明を行う内視鏡は、挿入部を細く形成すること
ができ、しかも照明用光学繊維の折損などが発生しない
ので耐久性に富み、また明るさが挿入部の長さに影響さ
れないので、必要に応じて挿入部を自由に長く形成する
ことができる等の長所を有する。
視野の照明を行う内視鏡は、挿入部を細く形成すること
ができ、しかも照明用光学繊維の折損などが発生しない
ので耐久性に富み、また明るさが挿入部の長さに影響さ
れないので、必要に応じて挿入部を自由に長く形成する
ことができる等の長所を有する。
【０００３】
【従来の技術】電子内視鏡装置においては、モノクロタ
イプの固体撮像素子を用いて、照明光を赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）そして青（Ｂ）に順に変化させて撮像し、それに
よって時間をずらして得られる三色の映像を一つに合成
するいわゆるＲＧＢ面順次方式が広く採用されている。
イプの固体撮像素子を用いて、照明光を赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）そして青（Ｂ）に順に変化させて撮像し、それに
よって時間をずらして得られる三色の映像を一つに合成
するいわゆるＲＧＢ面順次方式が広く採用されている。
【０００４】そのような電子内視鏡装置においては、従
来は、赤色発光の発光ダイオードと、緑色発光の発光ダ
イオードと、青色発光の発光ダイオードとを挿入部の先
端に設け、それらを一つずつ時間をずらして順に発光さ
せていた。
来は、赤色発光の発光ダイオードと、緑色発光の発光ダ
イオードと、青色発光の発光ダイオードとを挿入部の先
端に設け、それらを一つずつ時間をずらして順に発光さ
せていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、発光ダイオー
ドの発光出力はあまり大きなものではないので、被写体
までの距離が少し遠くなると、照明光量の不足によって
暗い映像しか得られなくなる。それを補うために電気回
路的に信号の増幅度を上げると、映像のＳ／Ｎ比が劣化
して、画像が非常に見にくいものになってしまう。
ドの発光出力はあまり大きなものではないので、被写体
までの距離が少し遠くなると、照明光量の不足によって
暗い映像しか得られなくなる。それを補うために電気回
路的に信号の増幅度を上げると、映像のＳ／Ｎ比が劣化
して、画像が非常に見にくいものになってしまう。
【０００６】そこで本発明は、発光ダイオードという発
光出力の小さな光源を用いながら、被写体を明るく照明
することができる電子内視鏡装置を提供することを目的
とする。
光出力の小さな光源を用いながら、被写体を明るく照明
することができる電子内視鏡装置を提供することを目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の電子内視鏡装置は、赤、緑及び青の三色の
照明光を被写体に向けて発光する発光ダイオードと、上
記発光ダイオードで照明された被写体の像を電気信号に
変換して出力する固体撮像素子とを、内視鏡挿入部の先
端に設けた電子内視鏡装置において、上記発光ダイオー
ドを、赤と緑、青と赤そして緑と青の各二色ずつ同時
に、順に発光させる発光ダイオード発光制御手段と、上
記固体撮像素子の出力から得られるイエロー、マゼンタ
及びシアンの三色の映像信号をそれらの補色である赤、
緑及び青の三色の映像信号に変換する補色変換手段とを
設けたことを特徴とする。
め、本発明の電子内視鏡装置は、赤、緑及び青の三色の
照明光を被写体に向けて発光する発光ダイオードと、上
記発光ダイオードで照明された被写体の像を電気信号に
変換して出力する固体撮像素子とを、内視鏡挿入部の先
端に設けた電子内視鏡装置において、上記発光ダイオー
ドを、赤と緑、青と赤そして緑と青の各二色ずつ同時
に、順に発光させる発光ダイオード発光制御手段と、上
記固体撮像素子の出力から得られるイエロー、マゼンタ
及びシアンの三色の映像信号をそれらの補色である赤、
緑及び青の三色の映像信号に変換する補色変換手段とを
設けたことを特徴とする。
【０００８】なお、上記固体撮像素子の出力から得られ
る映像信号から映像の明るさを検出する明るさ検出手段
を設け、上記明るさ検出手段で検出される映像の明るさ
が所定の明るさより明るいときは、上記発光ダイオード
発光制御手段が上記発光ダイオードを一色ずつ順に発光
させると共に、上記補色変換手段の動作を停止させるよ
うにしてもよい。
る映像信号から映像の明るさを検出する明るさ検出手段
を設け、上記明るさ検出手段で検出される映像の明るさ
が所定の明るさより明るいときは、上記発光ダイオード
発光制御手段が上記発光ダイオードを一色ずつ順に発光
させると共に、上記補色変換手段の動作を停止させるよ
うにしてもよい。
【０００９】また、上記明るさ検出手段で検出される映
像の明るさが一定になるように、上記発光ダイオード発
光制御手段が上記発光ダイオードの発光出力を制御する
ようにしてもよい。
像の明るさが一定になるように、上記発光ダイオード発
光制御手段が上記発光ダイオードの発光出力を制御する
ようにしてもよい。
【００１０】そして、上記発光ダイオードが、赤、緑及
び青の三色の発光部を有する一チップの発光ダイオード
であってもよい。
び青の三色の発光部を有する一チップの発光ダイオード
であってもよい。
【００１１】
【実施例】図面を参照して実施例を説明する。図２は、
本発明の第１の実施例の電子内視鏡の挿入部１の先端の
正面図であり、先端面には、観察像を得るための観察窓
３と並んで、観察窓３を通しての観察視野を照明するた
めの照明窓４が一つだけ配置されている。５は鉗子チャ
ンネルの出口、６は送気ノズル、７は送水ノズルであ
る。
本発明の第１の実施例の電子内視鏡の挿入部１の先端の
正面図であり、先端面には、観察像を得るための観察窓
３と並んで、観察窓３を通しての観察視野を照明するた
めの照明窓４が一つだけ配置されている。５は鉗子チャ
ンネルの出口、６は送気ノズル、７は送水ノズルであ
る。
【００１２】図３は、その電子内視鏡の挿入部１の側面
断面を略示しており、観察窓３の内部には対物光学系１
０が配置されていて、その対物光学系１０による被写体
の結像位置に、例えばモノクロタイプのＣＣＤ（電荷結
合素子）からなる固体撮像素子１１が配置されている。
断面を略示しており、観察窓３の内部には対物光学系１
０が配置されていて、その対物光学系１０による被写体
の結像位置に、例えばモノクロタイプのＣＣＤ（電荷結
合素子）からなる固体撮像素子１１が配置されている。
【００１３】照明窓４の内部には、配光角を整えるため
の照明光学系８が配置されていて、その奥に、例えば図
４に示されるような発光特性の、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、
青（Ｂ）の三色の発光部９Ｒ，９Ｇ，９Ｂを有する、一
チップの発光ダイオード（ＬＥＤ）９が配置されてい
る。
の照明光学系８が配置されていて、その奥に、例えば図
４に示されるような発光特性の、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、
青（Ｂ）の三色の発光部９Ｒ，９Ｇ，９Ｂを有する、一
チップの発光ダイオード（ＬＥＤ）９が配置されてい
る。
【００１４】そして、この実施例では、発光ダイオード
９の三色発光部９Ｒ，９Ｇ，９Ｂを一色ずつ順に発光さ
せる場合（一色発光モード）と、赤と緑、青と赤そして
緑と青の各二色ずつ同時に、順に発光させる場合（二色
発光モード）とがある。その切り換え制御については後
述する。
９の三色発光部９Ｒ，９Ｇ，９Ｂを一色ずつ順に発光さ
せる場合（一色発光モード）と、赤と緑、青と赤そして
緑と青の各二色ずつ同時に、順に発光させる場合（二色
発光モード）とがある。その切り換え制御については後
述する。
【００１５】二色発光モードでは、照明の明るさが一色
発光モードの二倍の明るさになり、ＲＧＢ各色の補色で
あるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）
の映像信号が固体撮像素子１１の出力から得られる。
発光モードの二倍の明るさになり、ＲＧＢ各色の補色で
あるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）
の映像信号が固体撮像素子１１の出力から得られる。
【００１６】なお、図３は略示図なので、発光ダイオー
ド９の三色の発光部９Ｒ，９Ｇ，９Ｂが側方に張り出し
て図示されているが、実際には照明光学系８の軸線近く
に三つの発光部９Ｒ，９Ｇ，９Ｂが寄せ集めて配置され
ている。
ド９の三色の発光部９Ｒ，９Ｇ，９Ｂが側方に張り出し
て図示されているが、実際には照明光学系８の軸線近く
に三つの発光部９Ｒ，９Ｇ，９Ｂが寄せ集めて配置され
ている。
【００１７】ビデオプロセッサに接続されるコネクタ１
３には、固体撮像素子１１に入出力される信号の増幅な
どを行う駆動回路１４が設けられていて、その駆動回路
１４に接続された端子１５と、発光ダイオード９の各色
発光部９Ｒ，９Ｇ，９Ｂに接続された端子１６とが、ビ
デオプロセッサに接続されるように配置されている。
３には、固体撮像素子１１に入出力される信号の増幅な
どを行う駆動回路１４が設けられていて、その駆動回路
１４に接続された端子１５と、発光ダイオード９の各色
発光部９Ｒ，９Ｇ，９Ｂに接続された端子１６とが、ビ
デオプロセッサに接続されるように配置されている。
【００１８】図１は、挿入部先端の固体撮像素子１１か
らの出力信号を処理するためにビデオプロセッサ１９に
設けられた映像信号処理回路を示しており、固体撮像素
子１１の駆動と同期して照明用の発光ダイオード９を駆
動する。
らの出力信号を処理するためにビデオプロセッサ１９に
設けられた映像信号処理回路を示しており、固体撮像素
子１１の駆動と同期して照明用の発光ダイオード９を駆
動する。
【００１９】ここでは、中央演算装置（ＣＰＵ）などを
内蔵するシステムコントローラ２０からの出力信号によ
って、発光ダイオード駆動回路２１が制御されて、発光
ダイオード９の三色発光部９Ｒ，９Ｇ，９Ｂを、順にく
り返し駆動する。そして、発光ダイオード９の三色発光
部９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの駆動と同期して、固体撮像素子駆
動回路２２を動作させて、固体撮像素子１１を駆動す
る。
内蔵するシステムコントローラ２０からの出力信号によ
って、発光ダイオード駆動回路２１が制御されて、発光
ダイオード９の三色発光部９Ｒ，９Ｇ，９Ｂを、順にく
り返し駆動する。そして、発光ダイオード９の三色発光
部９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの駆動と同期して、固体撮像素子駆
動回路２２を動作させて、固体撮像素子１１を駆動す
る。
【００２０】図５は、発光ダイオード駆動回路２１の一
例を示しており、システムコントローラ２０の赤色発光
制御信号出力端にデジタルアナログ変換器２１１Ｒが接
続され、アナログ信号に変換された制御信号がバッファ
２１２Ｒを経由してトランジスタ２１３Ｒのベースに入
力されて、発光ダイオード９の赤色発光部９Ｒに駆動電
流を流させる。図５に示されるように、緑色発光部９Ｇ
と青色発光部９Ｂの制御のためにも、それと同様の回路
が併設されている。
例を示しており、システムコントローラ２０の赤色発光
制御信号出力端にデジタルアナログ変換器２１１Ｒが接
続され、アナログ信号に変換された制御信号がバッファ
２１２Ｒを経由してトランジスタ２１３Ｒのベースに入
力されて、発光ダイオード９の赤色発光部９Ｒに駆動電
流を流させる。図５に示されるように、緑色発光部９Ｇ
と青色発光部９Ｂの制御のためにも、それと同様の回路
が併設されている。
【００２１】このような駆動回路により、発光ダイオー
ド９の各色発光部９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの駆動電流や駆動時
間などを変えることによって、各色発光部９Ｒ，９Ｇ，
９Ｂの発光明るさを変えることができる。
ド９の各色発光部９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの駆動電流や駆動時
間などを変えることによって、各色発光部９Ｒ，９Ｇ，
９Ｂの発光明るさを変えることができる。
【００２２】図１に戻って、固体撮像素子１１から映像
信号を含んで出力された撮像信号は、増幅器２３で増幅
された後、サンプルホールド回路２４で映像信号が抽出
されて、アナログデジタル変換回路２５でデジタル信号
化される。
信号を含んで出力された撮像信号は、増幅器２３で増幅
された後、サンプルホールド回路２４で映像信号が抽出
されて、アナログデジタル変換回路２５でデジタル信号
化される。
【００２３】デジタルの映像信号は、次に補色変換回路
４０に入力される。補色変換回路４０は、二色発光モー
ドのときに、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシア
ン（Ｃ）の三色の映像信号を、それらの補色である赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の三色の映像信号に変換
する。４１は、補色変換を行う際に利用されるメモリで
ある。
４０に入力される。補色変換回路４０は、二色発光モー
ドのときに、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシア
ン（Ｃ）の三色の映像信号を、それらの補色である赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の三色の映像信号に変換
する。４１は、補色変換を行う際に利用されるメモリで
ある。
【００２４】三原色Ｒ，Ｇ，Ｂと三補色Ｙ，Ｍ，Ｃとの
関係は、 Ｙ＝Ｒ＋Ｇ Ｍ＝Ｂ＋Ｒ Ｃ＝Ｇ＋Ｂ で表わされる。
関係は、 Ｙ＝Ｒ＋Ｇ Ｍ＝Ｂ＋Ｒ Ｃ＝Ｇ＋Ｂ で表わされる。
【００２５】そして、三補色Ｙ，Ｍ，Ｃから三原色Ｒ，
Ｇ，Ｂへの変換式は、 ２Ｒ＝Ｙ＋Ｍ−Ｃ＝Ｒ＋Ｇ＋Ｂ＋Ｒ−Ｇ−Ｂ ２Ｇ＝Ｃ＋Ｙ−Ｍ＝Ｇ＋Ｂ＋Ｒ＋Ｇ−Ｂ−Ｒ ２Ｂ＝Ｍ＋Ｃ−Ｙ＝Ｂ＋Ｒ＋Ｇ＋Ｂ−Ｒ−Ｇ である。
Ｇ，Ｂへの変換式は、 ２Ｒ＝Ｙ＋Ｍ−Ｃ＝Ｒ＋Ｇ＋Ｂ＋Ｒ−Ｇ−Ｂ ２Ｇ＝Ｃ＋Ｙ−Ｍ＝Ｇ＋Ｂ＋Ｒ＋Ｇ−Ｂ−Ｒ ２Ｂ＝Ｍ＋Ｃ−Ｙ＝Ｂ＋Ｒ＋Ｇ＋Ｂ−Ｒ−Ｇ である。
【００２６】この式の、Ｒ，Ｇ，Ｂの係数がいずれも２
になっているのは、二色発光モードでは、固体撮像素子
１１からの信号出力値が、一色発光モード時の２倍得ら
れることを意味している。
になっているのは、二色発光モードでは、固体撮像素子
１１からの信号出力値が、一色発光モード時の２倍得ら
れることを意味している。
【００２７】図６は、そのような補色変換を行うための
補色変換回路４０の一例を示すブロック図であり、時間
をずらして順に入力されるＹ，Ｍ，Ｃの信号を、フィー
ルドメモリ４１ａ，４１ｂに一時的に格納して、そのデ
ータを加減算器４０ａに同時に入力させることにより上
式の演算を行っている。このように、Ｙ，Ｍ，Ｃから
Ｒ，Ｇ，Ｂへの補色変換は、単純な加減算器４０ａとメ
モリ４１ａ，４１ｂのみの簡単な演算回路によって構成
することができる。
補色変換回路４０の一例を示すブロック図であり、時間
をずらして順に入力されるＹ，Ｍ，Ｃの信号を、フィー
ルドメモリ４１ａ，４１ｂに一時的に格納して、そのデ
ータを加減算器４０ａに同時に入力させることにより上
式の演算を行っている。このように、Ｙ，Ｍ，Ｃから
Ｒ，Ｇ，Ｂへの補色変換は、単純な加減算器４０ａとメ
モリ４１ａ，４１ｂのみの簡単な演算回路によって構成
することができる。
【００２８】このような補色変換回路４０は、システム
コントローラ２０によって、補色変換を行うか否かが発
光ダイオード９の発光モードと連動して制御され、一色
発光モードのときは補色変換回路４０は動作させずに、
入力されるＲ，Ｇ，Ｂ信号をそのままＲ，Ｇ，Ｂ信号と
して出力し、二色発光モードのときは、入力されるＹ，
Ｍ，Ｃ信号をＲ，Ｇ，Ｂ信号に変換して出力する。
コントローラ２０によって、補色変換を行うか否かが発
光ダイオード９の発光モードと連動して制御され、一色
発光モードのときは補色変換回路４０は動作させずに、
入力されるＲ，Ｇ，Ｂ信号をそのままＲ，Ｇ，Ｂ信号と
して出力し、二色発光モードのときは、入力されるＹ，
Ｍ，Ｃ信号をＲ，Ｇ，Ｂ信号に変換して出力する。
【００２９】図１に戻って、補色変換回路４０から出力
される赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の三色の映像信
号に対して、ガンマ補正回路２６でガンマ補正が行われ
る。そして、ガンマ補正後の信号が、マルチプレクサ２
７によって発光ダイオード９及び固体撮像素子１１の駆
動と同期して切り換えられて、順次、赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の各色に対応したフレームメモリ２８
Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂに格納される。
される赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の三色の映像信
号に対して、ガンマ補正回路２６でガンマ補正が行われ
る。そして、ガンマ補正後の信号が、マルチプレクサ２
７によって発光ダイオード９及び固体撮像素子１１の駆
動と同期して切り換えられて、順次、赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の各色に対応したフレームメモリ２８
Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂに格納される。
【００３０】フレームメモリ２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂに
格納された各信号は、同時に読み出されて、各々デジタ
ルアナログ変換回路２９Ｒ，２９Ｇ，２９Ｂでアナログ
の色信号に変換される。
格納された各信号は、同時に読み出されて、各々デジタ
ルアナログ変換回路２９Ｒ，２９Ｇ，２９Ｂでアナログ
の色信号に変換される。
【００３１】そして、その三色の色信号は、各々三原色
信号として出力されると共に、それと並列に、ＮＴＳＣ
エンコーダ３０に入力されてＮＴＳＣ方式の複合ビデオ
信号に変換されてモニタに出力される。
信号として出力されると共に、それと並列に、ＮＴＳＣ
エンコーダ３０に入力されてＮＴＳＣ方式の複合ビデオ
信号に変換されてモニタに出力される。
【００３２】図７と図８のタイミングチャートは、一色
発光モード（図７）と二色発光モード（図８）の各場合
の、発光ダイオード９の三色の発光部９Ｒ，９Ｇ，９Ｂ
の駆動タイミングと、固体撮像素子１１の駆動タイミン
グと、各色データ用フレームメモリ２８Ｒ，２８Ｇ，２
８Ｂへのデータ書き込みタイミングの関係を例示してい
る。
発光モード（図７）と二色発光モード（図８）の各場合
の、発光ダイオード９の三色の発光部９Ｒ，９Ｇ，９Ｂ
の駆動タイミングと、固体撮像素子１１の駆動タイミン
グと、各色データ用フレームメモリ２８Ｒ，２８Ｇ，２
８Ｂへのデータ書き込みタイミングの関係を例示してい
る。
【００３３】上述のような構成により、この実施例にお
いては、発光ダイオード９の、赤、緑、青の三色の発光
部９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの各々の発光時間及び発光強度（即
ち発光光量）が独立して制御される。なお、三色を同時
に発光させて白色光を得ることもできる。
いては、発光ダイオード９の、赤、緑、青の三色の発光
部９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの各々の発光時間及び発光強度（即
ち発光光量）が独立して制御される。なお、三色を同時
に発光させて白色光を得ることもできる。
【００３４】また、各色発光部９Ｒ，９Ｇ，９Ｂが各々
照明光学系８の軸線の近くにあることから、各色の照明
光が共通の一つの照明窓４からほとんど同方向に向けて
照射されるので、被写体に凹凸等があっても、各色照明
の影になる部分にずれが生じない。したがって、いわゆ
る色割れが発生しない。
照明光学系８の軸線の近くにあることから、各色の照明
光が共通の一つの照明窓４からほとんど同方向に向けて
照射されるので、被写体に凹凸等があっても、各色照明
の影になる部分にずれが生じない。したがって、いわゆ
る色割れが発生しない。
【００３５】次に、上記実施例の発光ダイオード９の発
光制御について、システムコントローラ２０の制御処理
のソフトウェアを示す図９ないし図１２のフローチャー
トをも参照して説明する。Ｓは処理ステップを示す。
光制御について、システムコントローラ２０の制御処理
のソフトウェアを示す図９ないし図１２のフローチャー
トをも参照して説明する。Ｓは処理ステップを示す。
【００３６】この電子内視鏡装置では、固体撮像素子１
１から得られる映像が所定の明るさ以上の時は、発光ダ
イオード９を一色発光モード下で発光量を調整しながら
発光させ、補色変換回路４０は動作させないように制御
する。
１から得られる映像が所定の明るさ以上の時は、発光ダ
イオード９を一色発光モード下で発光量を調整しながら
発光させ、補色変換回路４０は動作させないように制御
する。
【００３７】そして、一色発光モードにおいて発光ダイ
オード９の出力を最大にしても、固体撮像素子１１から
得られる映像が所定の明るさに達しないときは、発光ダ
イオード９を二色発光モードにして発光量を調整しなが
ら発光させ、補色変換回路４０を動作させてＹ，Ｍ，Ｃ
の映像信号をＲ，Ｇ，Ｂに変換するようにしている。
オード９の出力を最大にしても、固体撮像素子１１から
得られる映像が所定の明るさに達しないときは、発光ダ
イオード９を二色発光モードにして発光量を調整しなが
ら発光させ、補色変換回路４０を動作させてＹ，Ｍ，Ｃ
の映像信号をＲ，Ｇ，Ｂに変換するようにしている。
【００３８】ここでは、まず最初は、発光ダイオード９
の駆動回路２１に与える電流値の初期値を設定して（Ｓ
１）、一色発光モードを選択する（Ｓ２）。したがっ
て、補色変換回路４０は動作しない。
の駆動回路２１に与える電流値の初期値を設定して（Ｓ
１）、一色発光モードを選択する（Ｓ２）。したがっ
て、補色変換回路４０は動作しない。
【００３９】そして、発光ダイオード９の赤色発光部９
Ｒの発光レベルと、映像信号のレベル（即ち、映像の明
るさレベル）を読み取り（Ｓ３）、映像信号レベル即ち
映像の明るさが所定値より大きいときは（Ｓ４）、発光
ダイオード９の赤色発光部９Ｒの発光レベルを一段階減
らす（Ｓ５）。
Ｒの発光レベルと、映像信号のレベル（即ち、映像の明
るさレベル）を読み取り（Ｓ３）、映像信号レベル即ち
映像の明るさが所定値より大きいときは（Ｓ４）、発光
ダイオード９の赤色発光部９Ｒの発光レベルを一段階減
らす（Ｓ５）。
【００４０】映像信号レベル即ち映像の明るさが所定値
より大きくないときは、発光ダイオード９の赤色発光部
９Ｒの発光レベルが最大であるかどうかを判定し（Ｓ
６）、発光レベルが最大に達していないときは、発光ダ
イオード９の赤色発光部９Ｒの発光レベルを一段階増や
す（Ｓ７）。すでに発光ダイオード９の赤色発光部９Ｒ
の発光レベルが最大に達している場合には、二色発光モ
ードに移行する。
より大きくないときは、発光ダイオード９の赤色発光部
９Ｒの発光レベルが最大であるかどうかを判定し（Ｓ
６）、発光レベルが最大に達していないときは、発光ダ
イオード９の赤色発光部９Ｒの発光レベルを一段階増や
す（Ｓ７）。すでに発光ダイオード９の赤色発光部９Ｒ
の発光レベルが最大に達している場合には、二色発光モ
ードに移行する。
【００４１】二色発光モードに移行しない場合には、ひ
きつづいて、発光ダイオード９の緑色発光部９Ｇ及び青
色発光部９Ｂについて、Ｓ８〜Ｓ１２及びＳ１３〜Ｓ１
７において赤色発光部９Ｒと同様の制御を行い、再び、
Ｓ３の赤色発光部９Ｒ制御から繰り返す。
きつづいて、発光ダイオード９の緑色発光部９Ｇ及び青
色発光部９Ｂについて、Ｓ８〜Ｓ１２及びＳ１３〜Ｓ１
７において赤色発光部９Ｒと同様の制御を行い、再び、
Ｓ３の赤色発光部９Ｒ制御から繰り返す。
【００４２】二色発光モードでは、発光ダイオード９の
駆動回路２１に与える電流値の初期値を設定した後（Ｓ
２１）、二色発光モードを選択して（Ｓ２２）、補色変
換回路４０が動作する状態にする。
駆動回路２１に与える電流値の初期値を設定した後（Ｓ
２１）、二色発光モードを選択して（Ｓ２２）、補色変
換回路４０が動作する状態にする。
【００４３】そして、発光ダイオード９の赤色と青色の
発光部９Ｒ，９Ｂの発光レベルと、映像信号のレベル
（即ち、映像の明るさレベル）を読み取り（Ｓ２３）、
映像信号レベル即ち映像の明るさが所定値より小さいと
きは（Ｓ２４）、発光ダイオード９の赤色と青色の発光
部９Ｒ，９Ｂの発光レベルを一段階増やす（Ｓ２５）。
発光部９Ｒ，９Ｂの発光レベルと、映像信号のレベル
（即ち、映像の明るさレベル）を読み取り（Ｓ２３）、
映像信号レベル即ち映像の明るさが所定値より小さいと
きは（Ｓ２４）、発光ダイオード９の赤色と青色の発光
部９Ｒ，９Ｂの発光レベルを一段階増やす（Ｓ２５）。
【００４４】映像信号レベル即ち映像の明るさが所定値
より小さくないときは、発光ダイオード９の赤色と青色
の発光部９Ｒ，９Ｂの発光レベルが基準より大きいかか
どうかを判定し（Ｓ２６）、発光レベルが基準より大き
いときは、発光ダイオード９の赤色と青色の発光部９
Ｒ，９Ｂの発光レベルを一段階減らす（Ｓ２７）。すで
に発光ダイオード９の赤色と青色の発光部９Ｒ，９Ｂの
発光レベルが基準レベルまで下がっている場合には、一
色発光モードに移行する（Ｓ２６）。
より小さくないときは、発光ダイオード９の赤色と青色
の発光部９Ｒ，９Ｂの発光レベルが基準より大きいかか
どうかを判定し（Ｓ２６）、発光レベルが基準より大き
いときは、発光ダイオード９の赤色と青色の発光部９
Ｒ，９Ｂの発光レベルを一段階減らす（Ｓ２７）。すで
に発光ダイオード９の赤色と青色の発光部９Ｒ，９Ｂの
発光レベルが基準レベルまで下がっている場合には、一
色発光モードに移行する（Ｓ２６）。
【００４５】一色発光モードに移行しないときは、ひき
つづいて、発光ダイオード９の赤色と緑色の発光部９
Ｒ，９Ｇ及び緑色と青色の発光部９Ｇ，９Ｂについて、
Ｓ２８〜Ｓ３２及びＳ３３〜Ｓ３７において、赤色と青
色の発光部９Ｒ，９Ｂの場合と同様の制御を行い、再
び、Ｓ２３の赤色と青色の発光部９Ｒ，９Ｂの制御から
繰り返す。
つづいて、発光ダイオード９の赤色と緑色の発光部９
Ｒ，９Ｇ及び緑色と青色の発光部９Ｇ，９Ｂについて、
Ｓ２８〜Ｓ３２及びＳ３３〜Ｓ３７において、赤色と青
色の発光部９Ｒ，９Ｂの場合と同様の制御を行い、再
び、Ｓ２３の赤色と青色の発光部９Ｒ，９Ｂの制御から
繰り返す。
【００４６】このように、一色発光モードと二色発光モ
ードを切り換えて照明を行うことにより、被写体が遠距
離にある場合でもＳ／Ｎ比の劣化なく明るい映像を得る
ことができる。
ードを切り換えて照明を行うことにより、被写体が遠距
離にある場合でもＳ／Ｎ比の劣化なく明るい映像を得る
ことができる。
【００４７】また、発光ダイオード９の発光光量制御を
行うことにより「駆動電流（発光強度）×発光時間＝固
体撮像素子（ＣＣＤ）の蓄積光量」の式が成立するの
で、電気的可変が容易であり、固体撮像素子１１の能力
を最大限に引き出して、最適な明るさの映像を容易に得
ることができる。
行うことにより「駆動電流（発光強度）×発光時間＝固
体撮像素子（ＣＣＤ）の蓄積光量」の式が成立するの
で、電気的可変が容易であり、固体撮像素子１１の能力
を最大限に引き出して、最適な明るさの映像を容易に得
ることができる。
【００４８】図１３は、補色変換回路４０の第２の実施
例を示しており、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色別に加減算器４０
Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂを設けたものである。このようにす
ることによって、固体撮像素子１１のフィールド毎に
Ｒ，Ｇ，Ｂの映像信号が同時に得られるので、動的解像
度が向上する。
例を示しており、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色別に加減算器４０
Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂを設けたものである。このようにす
ることによって、固体撮像素子１１のフィールド毎に
Ｒ，Ｇ，Ｂの映像信号が同時に得られるので、動的解像
度が向上する。
【００４９】図１４は、第３の実施例の電子内視鏡の挿
入部１の先端の正面図であり、先端面に、観察窓３を挟
んで、その左右に照明窓４Ｌ，４Ｒを観察窓３と同方向
に向けて配置し、各照明窓４Ｌ，４Ｒ内に第１の実施例
と同様の赤、緑、青の三色の発光部９Ｒ，９Ｇ，９Ｂを
内蔵する一チップの発光ダイオード９Ｌ，９Ｒを配置し
たものである。
入部１の先端の正面図であり、先端面に、観察窓３を挟
んで、その左右に照明窓４Ｌ，４Ｒを観察窓３と同方向
に向けて配置し、各照明窓４Ｌ，４Ｒ内に第１の実施例
と同様の赤、緑、青の三色の発光部９Ｒ，９Ｇ，９Ｂを
内蔵する一チップの発光ダイオード９Ｌ，９Ｒを配置し
たものである。
【００５０】このように、各々が三色の発光部を有する
発光ダイオード９を内蔵する複数の照明窓４を観察窓３
の周囲に配置することにより、影の少ない照明を行うこ
とができ、また、一個の発光ダイオードを発光させる場
合よりも同色の発光ダイオードを複数同時に発光させた
方が光量を大きくできるので、固体撮像素子１１の蓄積
時間を短くして、映像信号のフレーム周波数を上げるこ
とができる。
発光ダイオード９を内蔵する複数の照明窓４を観察窓３
の周囲に配置することにより、影の少ない照明を行うこ
とができ、また、一個の発光ダイオードを発光させる場
合よりも同色の発光ダイオードを複数同時に発光させた
方が光量を大きくできるので、固体撮像素子１１の蓄積
時間を短くして、映像信号のフレーム周波数を上げるこ
とができる。
【００５１】
【発明の効果】本発明によれば、発光ダイオードを、赤
と緑、青と赤そして緑と青の各二色ずつ同時に、順に発
光させて、固体撮像素子の出力から得られるイエロー、
マゼンタ及びシアンの三色の映像信号を、それらの補色
である赤、緑及び青の三色の映像信号に変換するように
したので、発光ダイオードという発光出力の小さな光源
を用いながら、被写体を明るく照明して明るい映像を得
ることができ、内視鏡挿入部の先端をより細く形成し
て、患者に対する負担を小さくすることができる。
と緑、青と赤そして緑と青の各二色ずつ同時に、順に発
光させて、固体撮像素子の出力から得られるイエロー、
マゼンタ及びシアンの三色の映像信号を、それらの補色
である赤、緑及び青の三色の映像信号に変換するように
したので、発光ダイオードという発光出力の小さな光源
を用いながら、被写体を明るく照明して明るい映像を得
ることができ、内視鏡挿入部の先端をより細く形成し
て、患者に対する負担を小さくすることができる。
【００５２】そして、一色発光と二色発光とを切り換
え、また発光ダイオードの発光出力を調整することによ
って、照明の明るさを幅広い範囲で調整することができ
る。また、発光ダイオードに、赤、緑及び青の三色の発
光部を有する一チップの発光ダイオードを用いれば、被
写体に凹凸などがあってもいわゆる色割れが発生しな
い。
え、また発光ダイオードの発光出力を調整することによ
って、照明の明るさを幅広い範囲で調整することができ
る。また、発光ダイオードに、赤、緑及び青の三色の発
光部を有する一チップの発光ダイオードを用いれば、被
写体に凹凸などがあってもいわゆる色割れが発生しな
い。
【図１】本発明の第１の実施例の制御回路ブロック図で
ある。
ある。
【図２】本発明の第１の実施例の電子内視鏡の挿入部先
端の正面図である。
端の正面図である。
【図３】本発明の第１の実施例の電子内視鏡の側面略示
図である。
図である。
【図４】本発明の第１の実施例の発光ダイオードの発光
特性線図である。
特性線図である。
【図５】本発明の第１の実施例の発光ダイオード駆動回
路図である。
路図である。
【図６】本発明の第１の実施例の補色変換回路図であ
る。
る。
【図７】本発明の第１の実施例のタイミングチャート図
である。
である。
【図８】本発明の第１の実施例のタイミングチャート図
である。
である。
【図９】本発明の第１の実施例の制御処理フロー図であ
る。
る。
【図１０】本発明の第１の実施例の制御処理フロー図で
ある。
ある。
【図１１】本発明の第１の実施例の制御処理フロー図で
ある。
ある。
【図１２】本発明の第１の実施例の制御処理フロー図で
ある。
ある。
【図１３】本発明の第２の実施例の発光ダイオード駆動
回路図である。
回路図である。
【図１４】本発明の第３の実施例の電子内視鏡の挿入部
先端の正面図である。
先端の正面図である。
１ 内視鏡 ９ 発光ダイオード ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂ 発光部 １１ 固体撮像素子 ２０ システムコントローラ ２１ 発光ダイオード駆動回路 ４０ 補色変換回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−55924（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−119227（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−260526（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−165734（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61B 1/00 - 1/32 G02B 23/24 - 23/26
Claims (4)
- 【請求項１】赤、緑及び青の三色の照明光を被写体に向
けて発光する発光ダイオードと、上記発光ダイオードで
照明された被写体の像を電気信号に変換して出力する固
体撮像素子とを、内視鏡挿入部の先端に設けた電子内視
鏡装置において、 上記発光ダイオードを、赤と緑、青と赤そして緑と青の
各二色ずつ同時に、順に発光させる発光ダイオード発光
制御手段と、 上記固体撮像素子の出力から得られるイエロー、マゼン
タ及びシアンの三色の映像信号をそれらの補色である
赤、緑及び青の三色の映像信号に変換する補色変換手段
とを設けたことを特徴とする電子内視鏡装置。 - 【請求項２】上記固体撮像素子の出力から得られる映像
信号から映像の明るさを検出する明るさ検出手段を設
け、上記明るさ検出手段で検出される映像の明るさが所
定の明るさより明るいときは、上記発光ダイオード発光
制御手段が上記発光ダイオードを一色ずつ順に発光させ
ると共に、上記補色変換手段の動作を停止させる請求項
１記載の電子内視鏡装置。 - 【請求項３】上記明るさ検出手段で検出される映像の明
るさが一定になるように、上記発光ダイオード発光制御
手段が上記発光ダイオードの発光出力を制御する請求項
２記載の電子内視鏡装置。 - 【請求項４】上記発光ダイオードが、赤、緑及び青の三
色の発光部を有する一チップの発光ダイオードである請
求項１、２又は３記載の電子内視鏡装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08354594A JP3315809B2 (ja) | 1994-04-22 | 1994-04-22 | 電子内視鏡装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08354594A JP3315809B2 (ja) | 1994-04-22 | 1994-04-22 | 電子内視鏡装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07289506A JPH07289506A (ja) | 1995-11-07 |
| JP3315809B2 true JP3315809B2 (ja) | 2002-08-19 |
Family
ID=13805488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08354594A Expired - Fee Related JP3315809B2 (ja) | 1994-04-22 | 1994-04-22 | 電子内視鏡装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3315809B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7525320B2 (en) | 2005-04-14 | 2009-04-28 | Hoya Corporation | Voltage control circuit for endoscope |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3872852B2 (ja) * | 1996-02-26 | 2007-01-24 | オリンパス株式会社 | 内視鏡ｔｖ観察システム、内視鏡ｔｖ観察システムに使用される光源ユニット、及び内視鏡用小型光源ユニット |
| JP2002122794A (ja) * | 2000-10-13 | 2002-04-26 | Asahi Optical Co Ltd | 電子内視鏡用光源部 |
| JP2003038429A (ja) * | 2001-07-27 | 2003-02-12 | Pentax Corp | 電子内視鏡及び連結ケーブル |
| JP2003038430A (ja) * | 2001-07-30 | 2003-02-12 | Pentax Corp | 電子内視鏡及び連結ケーブル |
| US8423110B2 (en) | 2002-01-09 | 2013-04-16 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Imaging device and related methods |
| JP2007029746A (ja) * | 2006-08-03 | 2007-02-08 | Olympus Corp | 内視鏡装置 |
| JPWO2016098139A1 (ja) * | 2014-12-16 | 2017-11-02 | オリンパス株式会社 | レーザ走査型観察装置 |
| JP6330704B2 (ja) * | 2015-03-23 | 2018-05-30 | 株式会社Ｊｖｃケンウッド | 撮像装置、撮像装置の制御方法及び制御プログラム |
-
1994
- 1994-04-22 JP JP08354594A patent/JP3315809B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7525320B2 (en) | 2005-04-14 | 2009-04-28 | Hoya Corporation | Voltage control circuit for endoscope |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07289506A (ja) | 1995-11-07 |
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