JP3477248B2 - Electronic endoscope device - Google Patents

Electronic endoscope device

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JP3477248B2
JP3477248B2 JP20520594A JP20520594A JP3477248B2 JP 3477248 B2 JP3477248 B2 JP 3477248B2 JP 20520594 A JP20520594 A JP 20520594A JP 20520594 A JP20520594 A JP 20520594A JP 3477248 B2 JP3477248 B2 JP 3477248B2
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  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
  • Endoscopes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】この発明は、声帯の観察を可能と
した面順次方式の電子内視鏡装置に関する。 【0002】 【従来の技術】面順次方式の電子内視鏡装置において
は、一般に、赤(R)、緑(G)、青(B)の三色の照
明光を各色別に時間をずらして被写体に順次照射して、
その被写体の像を固体撮像素子で順次撮像している。 【0003】そしてビデオプロセッサにおいて、固体撮
像素子から順次送られてくる各色別の映像信号を一つに
合成して、モニタ画面上にカラー画像を表示している。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】そのような面順次方式
の撮像は、モノクロ用の小さな固体撮像素子を用いてフ
ルカラー画像を表示することができるので、固体撮像素
子の大きさについて極端な制約を受ける内視鏡に用いる
のに適している。 【0005】しかし面順次方式では、1フレームの画像
を得るのに、三色の照明光を各色別に時間をずらして被
写体に順次照射して、その各々の像を撮像しなければな
らない。 【0006】そのため、声帯のように被写体の動きが速
いと、被写体が同じ位置で三色の照明光を受けることな
く移動してしまうので、モニタ上においては三色の縞模
様が繰り返されるいわゆる色ずれが発生して、観察不能
になってしまう。 【0007】そこで本発明は、高速で動く声帯の鮮明な
カラー画像を面順次方式で得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。 【0008】 【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、複数色の照明光を各色
別に時間をずらして被写体に順次照射し、上記被写体の
像を固体撮像素子で順次撮像してカラー画像をモニタ画
面上に表示するようにした面順次方式の電子内視鏡装置
において、音波を検知するためのマイクロフォンと、そ
のマイクロフォンにより検知された音波波形と同期をと
って上記各色照明光で一色毎に被写体を照明しては遮光
をする音波同期照明手段と、各色照明光によって撮像さ
れた画像を一つに合わせてカラー画像を形成する映像処
理手段とを設けたことを特徴とする。 【0009】なお、上記音波同期照明手段が上記マイク
ロフォンにより検知された音波の波形に対して常に同じ
タイミングで照明と遮光をして、その結果、上記映像処
理手段から静止画像信号が出力されるようにしてもよ
く、上記音波同期照明手段が一つ又は複数のカラー画像
単位で検知音波の波形に対する照明と遮光のタイミング
を変化させて、その結果、上記映像処理手段からスロー
モーション画像信号が出力されるようにしてもよい。 【0010】 【実施例】図面を参照して実施例を説明する。図1は本
発明の実施例の全体構成を示しており、10は電子内視
鏡、20は光源装置兼ビデオプロセッサ、40はモニタ
テレビである。 【0011】電子内視鏡10の挿入部先端には、被写体
の観察画像を電気信号に変換して伝送するための例えば
モノクロタイプの電荷結合素子(CCD)からなる固体
撮像素子11が内蔵され、被写体を照明する照明光を伝
送するためのライトガイドファイババンドル12が配置
されている。 【0012】光源装置兼ビデオプロセッサ20内には、
ライトガイドファイババンドル12に供給する照明光を
発生する光源ランプ21が配置され、その光源ランプ2
1とライトガイドファイババンドル12の入射端との間
には、R,G,B三色のカラーフィルタを交互に挿脱さ
せるために一定速度で回転駆動されるRGB回転フィル
タ22と、扇状の切り欠きを有して照明光を間欠的に遮
光するように回転駆動される円盤状のチョッパ23とが
配置されている。 【0013】光源装置兼ビデオプロセッサ20内には、
固体撮像素子11から送られてくる映像信号からRGB
面順次方式によるカラー画像をモニタテレビ40に表示
させるための映像処理部24が設けられていて、赤、
緑、青の三色に時分割された映像信号が一つに合成され
て、カラー画像がモニタテレビ40に表示される。 【0014】そして、映像処理部24における映像信号
処理制御、及びRGB回転フィルタ22とチョッパ23
の回転制御などは、中央演算装置(CPU)25からの
制御信号によって行われる。制御内容の変更などは、キ
ーボード26からのキー入力によって行われる。 【0015】この光源装置兼ビデオプロセッサ20に
は、音波を検知するためのマイクロフォン27が接続さ
れており、そこで検知された音波の信号が同期回路28
を経てCPU25に送られる。 【0016】そして、マイクロフォン27により検知さ
れた音波の波形と同期をとって、R,G,Bの各色照明
光で一色毎に被写体を照明しては遮光をするようにRG
B回転フィルタ22とチョッパ23の回転が制御され、
それに対応して映像処理部24の信号処理が制御され
る。 【0017】図2は、上記実施例装置の動作を示してい
る。サインカーブ状の曲線はマイクロフォン27で検知
された音波の波形を示しており、それは左端に図示して
ある声帯の状態に対応している。 【0018】この実施例では、○印で示されるように音
波の一周期毎に同期基準点が設定され、その同期基準点
から常に一定時間後の●印で示されるタイミングで撮像
が行われる。 【0019】撮像は先ず、光源ランプ21とライトガイ
ドファイババンドル12の入射端との間にRGB回転フ
ィルタ22の赤(R)フィルタとチョッパ23の切り欠
き部とが位置していて、被写体が赤色(R)の照明光で
照明されている瞬間に行われる。 【0020】そして、チョッパ23が回転をして光源ラ
ンプ21とライトガイドファイババンドル12の入射端
との間にチョッパ23の遮光部が位置すると、ライトガ
イドファイババンドル12に照明光が供給されない状態
になって、被写体が真っ暗になり、その間に固体撮像素
子11からの電荷転送が行われる。 【0021】図2に示されるように、チョッパ23の回
転はマイクロフォン27による検知音波の波形に同期し
ていて、チョッパ23は音波波形の3周期でちょうど1
回転する。また、RGB回転フィルタ22の回転もそれ
と同期していて、RGB回転フィルタ22はチョッパ2
3が1回転する間に3分の1回転する。 【0022】したがって、赤(R)成分の撮像から音波
波形のちょうど3周期後に、緑(G)成分の撮像がR成
分の撮像とまったく同じ●印のタイミングで行われて、
続いて電荷転送が行われ、さらに3周期後に青(B)成
分の撮像と電荷転送が行われる。 【0023】このようにして、R,G,B三色成分の撮
像が行われ、その三つの像は振動する声帯を3周期毎に
撮像したものであるが、マイクロフォン27からの入力
音波に同期させてあるので同じ状態の声帯画像である。
したがって、映像処理部24においてその三つの像を一
つに重ね合わせることにより、第1コマ目のカラー画像
が得られる。 【0024】続いて、第1コマ目と全く同様にして第2
コマ目のカラー画像が得られ、さらに、図示されてい
ないが第3コマ目以下のカラー画像が同様にして得られ
る。その結果、各コマの画像は声帯の同じ状態を撮像し
た静止画像となって、それがモニタテレビ40に表示さ
れる。 【0025】図3は、●印で示される撮像のタイミング
を各コマのカラー画像、単位で順にずらすようにし
た場合の動作を示している。その制御は、キーボード2
6からのキー入力にしたがってCPU25によって行わ
れる。 【0026】図3に示されるように、同じコマ中のR,
G,B三色成分の撮像は各々が同一のタイミングで行わ
れ、二コマ目は一コマ目に対して少し遅れたタイミング
で撮像され、以下、各コマが順に同じ時間ずつ遅延して
撮像される。その結果、声帯のスローモーションのカラ
ー画像が得られ、それがモニタテレビ40に表示され
る。 【0027】なお、複数コマのカラー画像単位で撮像の
タイミングを順にずらしても、スローモーションのカラ
ー画像を得ることができる。 【0028】 【発明の効果】本発明によれば、マイクロフォンにより
検知された音波波形と同期をとって複数色の照明光で一
色毎に被写体を照明しては遮光をし、各色照明光によっ
て撮像された画像を一つに合わせることにより、高速で
動く声帯の鮮明なカラー画像を面順次方式で得ることが
でき、同期のタイミングを制御することによって、静止
画像でもスローモーション画像でも得ることができる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a field sequential type electronic endoscope apparatus capable of observing vocal cords. 2. Description of the Related Art In a field sequential type electronic endoscope apparatus, in general, three colors of red (R), green (G), and blue (B) illumination light are staggered for each color in a subject. Irradiate sequentially,
Images of the subject are sequentially captured by a solid-state imaging device. In a video processor, video signals of respective colors sequentially sent from a solid-state imaging device are combined into one, and a color image is displayed on a monitor screen. [0004] In such a plane-sequential imaging, a full-color image can be displayed by using a small solid-state imaging device for monochrome, so that the size of the solid-state imaging device is extremely small. It is suitable for use in endoscopes subject to various restrictions. However, in the frame sequential method, in order to obtain an image of one frame, it is necessary to sequentially irradiate three colors of illumination light to a subject with a time lag for each color, and to take an image of each image. [0006] Therefore, if the subject moves quickly, such as a vocal cord, the subject moves at the same position without receiving the three colors of illumination light. A shift occurs and observation becomes impossible. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an electronic endoscope apparatus capable of obtaining a clear color image of a vocal cord moving at a high speed in a frame sequential manner. In order to achieve the above object, an electronic endoscope apparatus according to the present invention sequentially irradiates a subject with illumination light of a plurality of colors at different times for each color. A microphone for detecting a sound wave and a sound wave detected by the microphone in a field sequential type electronic endoscope apparatus in which a solid image pickup device sequentially picks up images of the image and displays a color image on a monitor screen. A sound wave synchronous illuminating unit that illuminates and blocks a subject in each color with the above-described illumination light in synchronization with the waveform, and a video process that forms a color image by combining images captured by the illumination lights of each color into one. Means is provided. The sound wave synchronous lighting means always illuminates and shields the waveform of the sound wave detected by the microphone at the same timing, so that a still image signal is output from the video processing means. Alternatively, the sound wave synchronous lighting means may change the timing of lighting and shading for the waveform of the detected sound wave in one or a plurality of color image units, and as a result, a slow motion image signal is output from the video processing means. You may make it. An embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the overall configuration of an embodiment of the present invention, wherein 10 is an electronic endoscope, 20 is a light source device / video processor, and 40 is a monitor television. At the distal end of the insertion portion of the electronic endoscope 10, a solid-state image pickup device 11 composed of, for example, a monochrome type charge-coupled device (CCD) for converting an observed image of a subject into an electric signal and transmitting the electric signal is built in. A light guide fiber bundle 12 for transmitting illumination light for illuminating a subject is arranged. The light source device and video processor 20 includes:
A light source lamp 21 for generating illumination light to be supplied to the light guide fiber bundle 12 is provided.
1 and an incident end of the light guide fiber bundle 12, an RGB rotary filter 22 driven to rotate at a constant speed to alternately insert and remove three color filters of R, G, and B; A disk-shaped chopper 23 that has a notch and is rotationally driven to intermittently block illumination light is arranged. The light source device and video processor 20 includes:
RGB from the video signal sent from the solid-state imaging device 11
An image processing unit 24 for displaying a color image in the frame sequential mode on the monitor television 40 is provided.
Video signals time-divided into three colors of green and blue are combined into one, and a color image is displayed on the monitor television 40. The video signal processing control in the video processing unit 24, the RGB rotation filter 22 and the chopper 23
Is controlled by a control signal from a central processing unit (CPU) 25. The control contents are changed by key input from the keyboard 26. A microphone 27 for detecting a sound wave is connected to the light source device / video processor 20, and a signal of the detected sound wave is transmitted to a synchronization circuit 28.
Is sent to the CPU 25 via the. Then, in synchronization with the waveform of the sound wave detected by the microphone 27, the R, G, and B illumination lights are used to illuminate the subject for each color, and the RG
The rotation of the B rotation filter 22 and the chopper 23 is controlled,
The signal processing of the video processing unit 24 is controlled accordingly. FIG. 2 shows the operation of the above embodiment. The sine curve shows the waveform of the sound wave detected by the microphone 27, which corresponds to the state of the vocal cords shown at the left end. In this embodiment, a synchronization reference point is set for each cycle of the sound wave as indicated by a circle, and an image is always taken at a timing indicated by a circle after a predetermined time from the synchronization reference point. First, the red (R) filter of the RGB rotary filter 22 and the cutout portion of the chopper 23 are located between the light source lamp 21 and the incident end of the light guide fiber bundle 12, and the subject is red. This is performed at the moment of being illuminated with the illumination light of (R). When the chopper 23 rotates and the light-shielding portion of the chopper 23 is positioned between the light source lamp 21 and the incident end of the light guide fiber bundle 12, the illumination light is not supplied to the light guide fiber bundle 12. As a result, the subject becomes completely dark, during which charge transfer from the solid-state imaging device 11 is performed. As shown in FIG. 2, the rotation of the chopper 23 is synchronized with the waveform of the sound wave detected by the microphone 27.
Rotate. The rotation of the RGB rotation filter 22 is also synchronized with the rotation, and the RGB rotation filter 22 is connected to the chopper 2.
One third turns while three makes one turn. Therefore, just three cycles after the sound wave waveform from the imaging of the red (R) component, the imaging of the green (G) component is performed at exactly the same timing of the black mark as that of the imaging of the R component.
Subsequently, charge transfer is performed, and after three cycles, imaging of the blue (B) component and charge transfer are performed. In this manner, the three color components of R, G, and B are imaged, and the three images are obtained by imaging the vibrating vocal cords every three periods, but are synchronized with the input sound wave from the microphone 27. Therefore, the vocal cord images are in the same state.
Therefore, by superimposing the three images into one in the video processing unit 24, a color image of the first frame is obtained. Subsequently, the second frame is formed in exactly the same manner as the first frame.
A color image of the frame is obtained, and further, although not shown, color images of the third and subsequent frames are obtained in the same manner. As a result, the image of each frame becomes a still image that captures the same state of the vocal cords, and is displayed on the monitor television 40. FIG. 3 shows an operation in a case where the image pickup timing indicated by the black circle is shifted in order of the color image of each frame and the unit. The control is keyboard 2
This is performed by the CPU 25 in accordance with the key input from No. 6. As shown in FIG. 3, R, R in the same frame
The G and B three-color components are imaged at the same timing, the second frame is imaged at a timing slightly delayed from the first frame, and thereafter, each frame is sequentially imaged with the same time delay. You. As a result, a color image of the vocal cords in slow motion is obtained, which is displayed on the monitor television 40. It should be noted that a slow-motion color image can be obtained even if the imaging timing is sequentially shifted in units of a plurality of color images. According to the present invention, an object is illuminated for each color with illumination light of a plurality of colors in synchronization with a sound wave waveform detected by a microphone, and light is shielded, and imaging is performed using illumination light of each color. By combining the obtained images into one, a clear color image of the vocal cords moving at high speed can be obtained in a frame sequential manner, and by controlling the timing of synchronization, both a still image and a slow motion image can be obtained. .

【図面の簡単な説明】 【図1】実施例の構成を示す略示図である。 【図2】実施例の静止画像撮像時の動作を示す線図であ
る。 【図3】実施例のスローモーション画像撮像時の動作を
示す線図である。 【符号の説明】 11 固体撮像素子 22 RGB回転フィルタ 23 チョッパ 24 映像処理部 27 マイクロフォン 28 同期回路
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an embodiment. FIG. 2 is a diagram showing an operation at the time of capturing a still image according to the embodiment. FIG. 3 is a diagram showing an operation at the time of capturing a slow motion image according to the embodiment. [Description of Signs] 11 Solid-state image sensor 22 RGB rotation filter 23 Chopper 24 Image processor 27 Microphone 28 Synchronous circuit

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】挿入部に挿通配置されたライトガイドファ
イババンドルを介して赤、緑、青の三色の照明光を各色
別に時間をずらして被写体に順次照射し、その被写体の
像を上記挿入部の先端に内蔵されたモノクロタイプの固
体撮像素子で順次撮像してカラー画像をモニタ画面上に
表示するようにした面順次方式の電子内視鏡装置におい
て、 音波を検知するためのマイクロフォンと、上記マイクロ
フォンにより検知された音波波形と同期をとって上記三
色の照明光を一色毎に上記ライトガイドファイババンド
ルに供給しては遮光をする音波同期照明手段と、上記マ
イクロフォンによって検知された音波波形と同期をとっ
て撮像された上記三色の照明光による三つの画像を一
に合わせて一コマのカラー画像を形成する映像処理手段
とを設け 上記音波同期照明手段において、一コマのカラー画像を
形成するために各色別に時間をずらして行われる三色の
照明光による被写体照射のタイミングを変えることな
く、複数コマのカラー画像の各コマ単位で被写体照射の
タイミングを順次遅らせることにより、上記映像処理手
段からスローモーション画像信号が出力されるようにし
たことを特徴とする電子内視鏡装置。
(57) [Claims] (1) Irradiation light of three colors of red, green, and blue is sequentially illuminated to a subject through a light guide fiber bundle inserted through an insertion portion while shifting the time for each color. Then, in a field sequential type electronic endoscope apparatus in which an image of the subject is sequentially captured by a monochrome type solid-state imaging device built in the distal end of the insertion section and a color image is displayed on a monitor screen, A microphone for detecting sound waves, and a sound wave synchronous lighting means for supplying the light of the three colors to the light guide fiber bundle for each color in synchronization with the sound wave waveform detected by the microphone, and for shielding light. , film forming the one frame color image combined three images with illumination light of the three colors imaged synchronously and the sensed acoustic waveform by said microphone into one one And processing means arranged, in the acoustic wave synchronous illumination means, a color image of one frame
Three colors that are staggered for each color to form
Do not change the timing of subject irradiation with illumination light.
Of the subject in each frame of the color image of multiple frames
By sequentially delaying the timing,
An electronic endoscope apparatus wherein a slow motion image signal is output from a stage .
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