JP5724006B2 - 内視鏡システム - Google Patents
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Description
光源からの光を被検体に照射する照明光学系、及び被検体を撮像する撮像素子を含む撮像光学系を有する内視鏡と、該内視鏡が着脱自在に接続される制御装置と、を備える内視鏡システムであって、
前記光源の出射光強度を、前記制御装置から入力される光量指示値に応じて制御する光源制御手段と、
前記制御装置に接続された内視鏡に搭載の撮像素子の種別として、グローバルシャッタ方式で制御される撮像素子か、ローリングシャッタ方式で制御される撮像素子かを識別する種別識別手段と、
を有し、
前記光源制御手段が、前記光量指示値と前記光源への制御出力値との関係を表す制御パターンを複数種備え、前記種別識別手段による識別結果に基づいて前記いずれかの制御パターンに切り替え、該切り替えた制御パターンに基づいて前記光源の出射光強度を制御する内視鏡システム。
本実施形態の内視鏡システム全体に関する主要部の構成例が図1に示されている。また、図1に示した内視鏡システムの外観が図2に示されている。
図1に示すように、ビデオプロセッサ45には増幅器(AMP)51、相関二重サンプリング/プログラマブルゲインアンプ(以下、CDS/PGAと略す)52、A/D変換器53、画像処理部54、光量計測部55、記憶部56、マイクロコンピュータ(CPU)57、タイミングジェネレータ(TG)58、及び撮像素子ドライバ59が備わっている。
GaNAs系レーザダイオードなどが用いられる。
なお、LUT101は、各制御分をテーブルとして記憶する他、演算式により各制御分を求めるものであってもよい。
また、PWM制御で用いる点灯周期Tdは一定ではなく、可変になっている。点灯周期Tdを調整する制御がPDM制御である。即ち、点灯周期Tdにおけるパルス幅(点灯期間Te)が一定であっても、点灯周期Tdが長くなれば照明の光量は減少し、点灯周期Tdが短くなれば照明の光量は増大する。また、光源駆動信号SLDのパルスの振幅を可変にすることにより、光源に流す電流の大きさ(瞬時値)を変更し、光源の点灯強度を調整することができる。これがPAM制御である。
第1変形例における内視鏡先端部35の構成で、被観察部側から内視鏡先端部35の先端側の端面を見た状態が図10に示されている。また、第1変形例における光源装置43の構成が図11に示されている。
(1) 光源からの光を被検体に照射する照明光学系、及び被検体を撮像する撮像素子を含む撮像光学系を有する内視鏡と、該内視鏡が着脱自在に接続される制御装置と、を備える内視鏡システムであって、
前記光源の出射光強度を、前記制御装置から入力される光量指示値に応じて制御する光源制御手段と、
前記制御装置に接続された内視鏡に搭載の撮像素子の種別を識別する種別識別手段と、
を有し、
前記光源制御手段が、前記光量指示値と前記光源への制御出力値との関係を表す制御パターンを複数種備え、前記種別識別手段による識別結果に基づいて前記いずれかの制御パターンに切り替え、該切り替えた制御パターンに基づいて前記光源の出射光強度を制御する内視鏡システム。
前記光源制御手段が、前記撮像素子のシャッタ動作に連動して前記制御パターンを切り替える内視鏡システム。
前記種別識別手段が、前記撮像素子の種別として、グローバルシャッタ方式で制御される撮像素子か、ローリングシャッタ方式で制御される撮像素子かを識別する内視鏡システム。
前記制御パターンが、前記光量指示値に対応する、
前記光源の点灯時間を変更するパルス数変調制御による制御分、
点灯と消灯のデューティ比を変更するパルス幅変調制御による制御分、
点灯強度を変更するパルス振幅変調制御による制御分、
点灯間隔を変更するパルス密度変調制御による制御分
のうち、少なくとも3つの制御分の合計で、前記光源の出射光強度を規定するものである内視鏡システム。
前記種別識別手段が、前記撮像素子をグローバルシャッタ方式の撮像素子と識別した場合に、
前記光源制御手段が、前記パルス数変調制御と、前記パルス幅変調制御と、前記パルス振幅変調制御との3つを組み合わせた制御パターンで前記光源を制御する内視鏡システム。
前記種別識別手段が、前記撮像素子をローリングシャッタ方式の撮像素子と識別した場合に、
前記光源制御手段が、前記パルス密度変調制御と、前記パルス幅変調制御と、前記パルス振幅変調制御との3つを組み合わせた制御パターンで前記光源を制御する内視鏡システム。
前記内視鏡が、該内視鏡に搭載される撮像素子の種別情報を保存する識別情報記憶部を備え、
前記種別識別手段が、前記制御装置に接続された内視鏡の前記識別情報記憶部から前記撮像素子の種別情報を読み出して前記撮像素子の種別を識別する内視鏡システム。
前記照明光学系が、前記光源からの出射光を導光する光ファイバと、該光ファイバの光出射端の光路前方に配置され前記出射光により励起されて発光する蛍光体と、を含んで構成され、前記光源からの出射光と前記蛍光体からの発光光とを混合して照明光を生成する内視鏡システム。
前記照明光学系が、複数の光源からの出射光を照射するものであり、前記光源制御部が、前記複数の光源をそれぞれを個別に駆動する内視鏡システム。
前記光源が、半導体発光素子からなる内視鏡システム。
この内視鏡システムによれば、高い応答性で、高効率で照明光を生成できる。
11a 照明部
11b 撮像素子
11c スコープ情報メモリ
13 制御装置
15 表示部
17 入力部
19 内視鏡挿入部
35 内視鏡先端部
43 光源装置
45 ビデオプロセッサ
61 基板
62 プリズム
63 対物レンズユニット
72 蛍光体
100 内視鏡システム
Claims (9)
- 光源からの光を被検体に照射する照明光学系、及び被検体を撮像する撮像素子を含む撮像光学系を有する内視鏡と、該内視鏡が着脱自在に接続される制御装置と、を備える内視鏡システムであって、
前記光源の出射光強度を、前記制御装置から入力される光量指示値に応じて制御する光源制御手段と、
前記制御装置に接続された内視鏡に搭載の撮像素子の種別として、グローバルシャッタ方式で制御される撮像素子か、ローリングシャッタ方式で制御される撮像素子かを識別する種別識別手段と、
を有し、
前記光源制御手段が、前記光量指示値と前記光源への制御出力値との関係を表す制御パターンを複数種備え、前記種別識別手段による識別結果に基づいて前記いずれかの制御パターンに切り替え、該切り替えた制御パターンに基づいて前記光源の出射光強度を制御する内視鏡システム。 - 請求項1記載の内視鏡システムであって、
前記種別識別手段による識別結果に基づいて前記光源制御手段が切り替える制御パターンには、前記撮像素子の種別がローリングシャッタ方式で制御される撮像素子である場合に、シャッタ制御における行の切り替えを行なうタイミング以外のタイミングでのみ前記光源を点灯する制御パターンが含まれる内視鏡システム。 - 請求項1又は請求項2記載の内視鏡システムであって、
前記制御パターンが、前記光量指示値に対応する、
前記光源の点灯時間を変更するパルス数変調制御による制御分、
点灯と消灯のデューティ比を変更するパルス幅変調制御による制御分、
点灯強度を変更するパルス振幅変調制御による制御分、
点灯間隔を変更するパルス密度変調制御による制御分
のうち、少なくとも3つの制御分の合計で、前記光源の出射光強度を規定するものである内視鏡システム。 - 請求項3記載の内視鏡システムであって、
前記種別識別手段が、前記撮像素子をグローバルシャッタ方式の撮像素子と識別した場合に、
前記光源制御手段が、前記パルス数変調制御と、前記パルス幅変調制御と、前記パルス振幅変調制御との3つを組み合わせた制御パターンで前記光源を制御する内視鏡システム。 - 請求項3記載の内視鏡システムであって、
前記種別識別手段が、前記撮像素子をローリングシャッタ方式の撮像素子と識別した場合に、
前記光源制御手段が、前記パルス密度変調制御と、前記パルス幅変調制御と、前記パルス振幅変調制御との3つを組み合わせた制御パターンで前記光源を制御する内視鏡システム。 - 請求項1〜請求項5のいずれか1項記載の内視鏡システムであって、
前記内視鏡が、該内視鏡に搭載される撮像素子の種別情報を保存する識別情報記憶部を備え、
前記種別識別手段が、前記制御装置に接続された内視鏡の前記識別情報記憶部から前記撮像素子の種別情報を読み出して前記撮像素子の種別を識別する内視鏡システム。 - 請求項1〜請求項6のいずれか1項記載の内視鏡システムであって、
前記照明光学系が、前記光源からの出射光を導光する光ファイバと、該光ファイバの光出射端の光路前方に配置され前記出射光により励起されて発光する蛍光体と、を含んで構成され、前記光源からの出射光と前記蛍光体からの発光光とを混合して照明光を生成する内視鏡システム。 - 請求項1〜請求項7のいずれか1項記載の内視鏡システムであって、
前記照明光学系が、複数の光源からの出射光を照射するものであり、前記光源制御手段が、前記複数の光源をそれぞれを個別に駆動する内視鏡システム。 - 請求項1〜請求項8のいずれか1項記載の内視鏡システムであって、
前記光源が、半導体発光素子からなる内視鏡システム。
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