JP6231271B2 - Electronic endoscope system - Google Patents

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Description

本発明は、照明光を断続的に照射してストロボスコピーを行う電子内視鏡システムに関し、特に声帯のストロボスコピー検査を行う喉頭ストロボスコープに関する。   The present invention relates to an electronic endoscope system that performs stroboscopic copying by intermittently irradiating illumination light, and more particularly to a laryngeal stroboscope that performs stroboscopic copying inspection of vocal cords.

例えば喉頭ストロボスコピーを行う電子内視鏡システムでは、マイクロフォンを用いて被験者の声を検出し、声の基本周波数に合わせて照明光を断続的に照射することで、所定位相における声帯の様子や、声帯のスローモーション画像を撮影する(特許文献1)。   For example, in an electronic endoscope system that performs laryngeal stroboscopic copying, a subject's voice is detected using a microphone, and illumination light is intermittently emitted according to the fundamental frequency of the voice, so that the state of the vocal cords in a predetermined phase, A slow motion image of a vocal cord is taken (Patent Document 1).

特開2004−166761号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-166761

従来の喉頭ストロボスコピー検査には、ファイバスコープやグローバルシャッタ機能を備えたCCDを用いた電子スコープが用いられる。しかし近年では、CMOSイメージセンサの普及にともない、喉頭スコープにおいてもCMOSイメージセンサの利用が求められている。しかし、小型のCMOSイメージセンサはローリングシャッタを用い、グローバルシャッタ機能を備えていないためCCDと同様の方法でストロボスコピー検査に用いることはできない。   For the conventional laryngeal strobe copy inspection, an electronic scope using a fiberscope or a CCD having a global shutter function is used. However, in recent years, with the widespread use of CMOS image sensors, the use of CMOS image sensors is also required in laryngeal scopes. However, since a small CMOS image sensor uses a rolling shutter and does not have a global shutter function, it cannot be used for strobe copy inspection in the same manner as a CCD.

本発明は、ローリングシャッタを用いる電子内視鏡において、ストロボスコープ画像を適正に得ることを課題としている。   An object of the present invention is to appropriately obtain a stroboscopic image in an electronic endoscope using a rolling shutter.

本発明の電子内視鏡システムは、ローリングシャッタを用いて撮影を行う撮像手段と、ストロボスコープ撮影のため照明光を断続的に照射可能な照明手段とを備え、ストロボスコープ撮影において撮像手段は照明光の照射終了に合わせて画像読出しを開始し、画像読出しが終了するまでの間、照明手段は照明光の照射を禁止することを特徴としている。   An electronic endoscope system according to the present invention includes an imaging unit that performs imaging using a rolling shutter, and an illumination unit that can intermittently illuminate illumination light for stroboscopic imaging. The image reading is started at the end of the light irradiation, and the illumination unit is prohibited from irradiating the illumination light until the image reading is completed.

また電子内視鏡システムは、ストロボスコープ撮影において読み出される画像を順次一時的に保持する画像メモリと、ビデオ信号に同期して画像メモリに保持される最新の画像を出力する画像出力手段とを備えることが好ましい。   The electronic endoscope system also includes an image memory that sequentially and temporarily holds images read in the stroboscope photographing, and an image output unit that outputs the latest image held in the image memory in synchronization with the video signal. It is preferable.

電子内視鏡システムは更に撮影対象物の振動周波数を検出する周波数検出手段を備えることが好ましく、ストロボスコープ撮影における照明光の照射タイミングが、周波数検出手段において検出される基本周波数に基づいて決定されることが好ましい。   The electronic endoscope system preferably further includes frequency detection means for detecting the vibration frequency of the object to be photographed, and the illumination light irradiation timing in the stroboscope photographing is determined based on the fundamental frequency detected by the frequency detection means. It is preferable.

本発明によれば、ローリングシャッタを用いる電子内視鏡においても、ストロボスコープ画像を適正に得ることができる。   According to the present invention, it is possible to appropriately obtain a stroboscopic image even in an electronic endoscope using a rolling shutter.

本発明の一実施形態である電子内視鏡システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the electronic endoscope system which is one Embodiment of this invention. 通常の内視鏡画像撮影時における撮像素子からの画素信号の読み出しのタイミングと画像出力のタイミングを示すタイミングチャートである。6 is a timing chart showing pixel signal readout timing and image output timing from an image sensor during normal endoscopic image capturing. ストロボスコープ撮影における発光のタイミングと撮像素子からの画素信号の読み出しのタイミングを音声波形とともに示すタイミングチャートである。5 is a timing chart showing the timing of light emission in stroboscope photography and the timing of reading out pixel signals from the image sensor together with the sound waveform. ストロボモードでの各フレーム画像の出力タイミングを示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the output timing of each frame image in strobe mode. ストロボモードにおけるプロセッサ装置の処理動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing operation of the processor apparatus in strobe mode. ストロボモードにおけるストロボ発光装置の処理動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing operation of the strobe light-emitting device in strobe mode.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態である電子内視鏡システムの構成を示すブロック図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an electronic endoscope system according to an embodiment of the present invention.

本実施形態の電子内視鏡システム10は、電子スコープ11と、電子スコープ11が着脱自在に接続されるプロセッサ装置12と、プロセッサ装置12からの映像を表示するモニタ13と、ストロボスコピー用の照明光を電子スコープ11へ供給するストロボ発光装置14とから構成される。なお本実施形態において電子スコープ11は例えば喉頭内視鏡である。   An electronic endoscope system 10 according to the present embodiment includes an electronic scope 11, a processor device 12 to which the electronic scope 11 is detachably connected, a monitor 13 that displays an image from the processor device 12, and illumination for strobe copying. A strobe light emitting device 14 that supplies light to the electronic scope 11 is configured. In the present embodiment, the electronic scope 11 is a laryngeal endoscope, for example.

電子スコープ11の先端には、ローリングシャッタを用いる撮像素子(CMOSイメージセンサ)15が搭載され、例えばプロセッサ装置12に設けられた駆動回路16からの駆動信号により駆動・制御される。撮像素子15では、対物レンズ15Aを通して所定のレートでの撮像が行われ、検出された画像信号はプロセッサ装置12の前段信号処理回路17へと送られる。前段信号処理回路17では画像信号がデジタル信号に変換されるとともに所定の画像処理が施され、順次フレームメモリ18に一時的に保存される。また、フレームメモリ18に保存された画像(フレーム画像)は、順次後段信号処理回路19へ送られ、例えば所定規格のビデオ信号に変換されてモニタ13などの出力装置へと出力される。なお、駆動回路16、前段信号処理回路17、フレームメモリ18、後段信号処理回路19は、タイミングコントローラ20からの各種同期信号に基づき制御される。   An imaging element (CMOS image sensor) 15 using a rolling shutter is mounted at the tip of the electronic scope 11 and is driven and controlled by a drive signal from a drive circuit 16 provided in the processor device 12, for example. In the image sensor 15, imaging at a predetermined rate is performed through the objective lens 15 </ b> A, and the detected image signal is sent to the upstream signal processing circuit 17 of the processor device 12. In the pre-stage signal processing circuit 17, the image signal is converted into a digital signal and subjected to predetermined image processing, and is sequentially stored in the frame memory 18 sequentially. The images (frame images) stored in the frame memory 18 are sequentially sent to the subsequent signal processing circuit 19, converted into a video signal of a predetermined standard, for example, and output to an output device such as the monitor 13. Note that the drive circuit 16, the pre-stage signal processing circuit 17, the frame memory 18, and the post-stage signal processing circuit 19 are controlled based on various synchronization signals from the timing controller 20.

また、撮像素子15による被写体の撮影は、ライトガイド21を通して電子スコープ11の先端に供給され、照明レンズ21Aを通して電子スコープ先端から照射される照明光の下で行われる。ライトガイド21へは、プロセッサ装置12の光源部22、あるいはストロボ発光装置14の光源部23から照明光が供給される。図1には、ストロボスコピー検査を行う場合(ストロボモード選択時)の接続状態が示され、ライトガイド21はストロボ発光装置14の光源部23に接続されているが、通常撮影を行う場合(通常モード選択時)には、例えばプロセッサ装置12の光源部22へライトガイド21は接続される。   Further, the photographing of the subject by the image sensor 15 is performed under illumination light supplied to the tip of the electronic scope 11 through the light guide 21 and irradiated from the tip of the electronic scope through the illumination lens 21A. Illumination light is supplied to the light guide 21 from the light source unit 22 of the processor device 12 or the light source unit 23 of the strobe light emitting device 14. FIG. 1 shows a connection state when the strobe copy inspection is performed (when the strobe mode is selected), and the light guide 21 is connected to the light source unit 23 of the strobe light emitting device 14, but when normal photographing is performed (normal). At the time of mode selection, for example, the light guide 21 is connected to the light source unit 22 of the processor device 12.

なおプロセッサ装置12の光源部22、およびタイミングコントローラ20は、プロセッサ装置全体の制御を行うシステムコントローラ24により制御される。またシステムコントローラ24には、各種スイッチやインジケータが設けられ、例えばプロセッサ装置12の正面に配置されるフロントパネル25が接続される。システムコントローラ24は、ユーザによるフロントパネル25のスイッチ操作により各種処理の選択や各種モードの切替えを行うことができる。   The light source unit 22 and the timing controller 20 of the processor device 12 are controlled by a system controller 24 that controls the entire processor device. The system controller 24 is provided with various switches and indicators. For example, a front panel 25 disposed on the front surface of the processor device 12 is connected. The system controller 24 can select various processes and switch various modes by a switch operation of the front panel 25 by the user.

また、本実施形態のプロセッサ装置12は、ストロボ発光装置14と電気的に接続され、プロセッサ装置12には、ストロボ発光装置14からのストロボ発光パルスを受信・検出する発光信号検出部26が設けられる。発光信号検出部26において、ストロボ発光パルスが検出されるとタイミングコントローラ20へ検出信号が出力され、後述するように駆動回路16で生成される撮像素子15の駆動信号のタイミングが変更される。なおストロボ発光パルスは、後述するように光源部23からライトガイド21へ供給される照明光の供給期間に対応するパルス信号であり、ストロボ発光装置14のメイン制御部27で生成される。   In addition, the processor device 12 of this embodiment is electrically connected to the strobe light emitting device 14, and the processor device 12 is provided with a light emission signal detection unit 26 that receives and detects strobe light emission pulses from the strobe light emitting device 14. . When the light emission signal detection unit 26 detects a strobe light emission pulse, a detection signal is output to the timing controller 20, and the timing of the drive signal of the image sensor 15 generated by the drive circuit 16 is changed as will be described later. The strobe light emission pulse is a pulse signal corresponding to the illumination light supply period supplied from the light source unit 23 to the light guide 21 as will be described later, and is generated by the main control unit 27 of the strobe light emitting device 14.

ストロボ発光装置14には、被験者が発する音声を集音するマイクロフォン28が設けられ、音声ピッチ検出回路29においてそのピッチ(基本周波数)および位相が検出される。例えば、検出された音声ピッチおよび位相は、後述するピッチ検出パルスとしてメイン制御部27に出力され、メイン制御部27では、ピッチ検出パルスに基づき光源部23での発光が制御されるとともに、ストロボ発光パルス信号が生成される。   The strobe light-emitting device 14 is provided with a microphone 28 that collects sound emitted by the subject, and the pitch (fundamental frequency) and phase are detected by the sound pitch detection circuit 29. For example, the detected audio pitch and phase are output to the main control unit 27 as a pitch detection pulse to be described later, and the main control unit 27 controls light emission from the light source unit 23 based on the pitch detection pulse and also uses strobe light emission. A pulse signal is generated.

メイン制御部27には、各種スイッチやインジケータが設けられ、例えばストロボ発光装置14の正面に配置されるフロントパネル30が接続される。メイン制御部27では、ユーザによるフロントパネル30のスイッチ操作に基づき、所定位相の静止画撮影を行うか、位相を一定のピッチで移動するスローモーション画像の撮影を行うかの選択、あるいは静止画撮影における位相の選択が行われ、これらの選択に合わせて検出されたピッチおよび位相に応じたピッチ検出パルスが生成される。   The main control unit 27 is provided with various switches and indicators, and is connected to, for example, a front panel 30 disposed in front of the strobe light emitting device 14. In the main control unit 27, based on the switch operation of the front panel 30 by the user, a selection is made between taking a still image with a predetermined phase or taking a slow motion image with the phase moving at a constant pitch, or taking a still image. The phase is selected at, and a pitch detection pulse corresponding to the detected pitch and phase is generated in accordance with these selections.

また、本実施形態のストロボ発光装置14には、禁止信号検出部31が設けられる。禁止信号検出部31は、プロセッサ装置12のタイミングコントローラ20からストロボ発光禁止パルスを受信する。禁止信号検出部31においてストロボ発光禁止パルスが検出されると、メイン制御部27により光源部23の発光が禁止される。   In addition, the strobe light emitting device 14 of the present embodiment is provided with a prohibition signal detection unit 31. The prohibition signal detector 31 receives a strobe light emission prohibition pulse from the timing controller 20 of the processor device 12. When the prohibition signal detection unit 31 detects a strobe light emission prohibition pulse, the main control unit 27 prohibits light emission of the light source unit 23.

次に図1および図2のタイミングチャートを参照して、通常撮影時(通常モード)におけるローリングシャッタを用いた撮像素子(CMOS)15からの画素信号の読み出しのタイミングと、フレームメモリ18への各フレーム画像の保存のタイミング、後段信号処理回路19への各フレーム画像の出力のタイミング、すなわちモニタ13への各フレーム画像の出力のタイミングについて説明する。   Next, referring to the timing charts of FIG. 1 and FIG. 2, the timing of reading out pixel signals from the image sensor (CMOS) 15 using the rolling shutter during normal shooting (normal mode), and the frame memory 18 The timing of storing the frame image, the timing of outputting each frame image to the subsequent signal processing circuit 19, that is, the timing of outputting each frame image to the monitor 13 will be described.

図2(a)は、ローリングシャッタを用いた各ライン(1フレーム画像を構成する第1ライン〜第nライン)の撮像素子15からの読み出しタイミング、図2(b)は、撮像素子15からの読み出しに対応してフレームメモリ18に保存される各フレーム画像(第1フレーム〜第nフレーム)のシーケンス、図2(c)は、フレームメモリ18および後段信号処理回路19へ出力される60fpsのビデオ同期信号、図2(d)は、ビデオ同期信号に合わせて後段信号処理回路19から出力され、モニタ13に表示される各フレーム画像のシーケンスを示す。   FIG. 2A shows the read timing from the image sensor 15 of each line (first to nth lines constituting one frame image) using a rolling shutter, and FIG. A sequence of each frame image (first frame to nth frame) stored in the frame memory 18 corresponding to the reading, FIG. 2C shows a 60 fps video output to the frame memory 18 and the subsequent signal processing circuit 19. The synchronization signal, FIG. 2D, shows a sequence of each frame image that is output from the subsequent signal processing circuit 19 and displayed on the monitor 13 in accordance with the video synchronization signal.

図2に示されるように、通常撮影時には、各フレーム(第1〜第nフレーム)の撮像素子15からの読み出し周期が、出力用のビデオ同期信号(例えば60fps)に同期され、後段信号処理回路19からは、現在撮像素子15から読み出されているフレームの画像信号が順次出力される。   As shown in FIG. 2, at the time of normal shooting, the readout cycle from the image sensor 15 of each frame (first to nth frames) is synchronized with an output video synchronization signal (for example, 60 fps), and a subsequent signal processing circuit From 19, the image signals of the frames currently read from the image sensor 15 are sequentially output.

次に図1および図3、図4のタイミングチャートを参照して、本実施形態におけるローリングシャッタを用いたストロボスコープ撮影処理および出力処理について説明する。   Next, with reference to the timing charts of FIGS. 1, 3, and 4, the stroboscopic photographing process and the output process using the rolling shutter in the present embodiment will be described.

図3は、本実施形態のストロボスコープ撮影(ストロボモード)における発光のタイミングと画素信号の読み出しのタイミングを示すタイミングチャートである。図3(a)にはマイクロフォン28で集音される音声の基本波形、図3(b)にはピッチ検出パルス、図3(c)にはストロボ光発パルス、図3(d)にはローリングシャッタを用いた各ライン(第1ライン〜第nライン)の読み出しのタイミング、図3(e)にはプロセッサ装置12のタイミングコントローラ20から出力されるストロボ発光禁止パルスが示される。   FIG. 3 is a timing chart showing light emission timing and pixel signal readout timing in the stroboscope photographing (strobe mode) of the present embodiment. 3 (a) shows the basic waveform of the sound collected by the microphone 28, FIG. 3 (b) shows the pitch detection pulse, FIG. 3 (c) shows the strobe light emission pulse, and FIG. 3 (d) shows the rolling. The read timing of each line (first line to nth line) using the shutter, and FIG. 3 (e) show the strobe light emission inhibition pulse output from the timing controller 20 of the processor unit 12.

図3には、特定位相の静止画を撮影するときの撮影処理が例示される。ここで音声ピッチ検出回路29は、音声基本波形Vの所定位相に対応して基本周期T(実際には基本周期の整数倍の周期)でピッチ検出パルスPSを生成し、メイン制御部27へ出力する。メイン制御部27は、ピッチ検出パルスPSが入力され、かつプロセッサ装置12のタイミングコントローラ20からストロボ発光禁止パルスPBが出力されていないとき、光源部23を発光するとともに照明光がライトガイド21に供給されている間(ストロボ光発光期間)に亘って、ストロボ発光パルスPLをハイ(H)状態にし、プロセッサ装置12の発光信号検出部26へ出力する。なお、ストロボ光発光期間が終了するとストロボ発光パルスPLはロー(L)状態に戻される。   FIG. 3 illustrates a shooting process when shooting a still image of a specific phase. Here, the voice pitch detection circuit 29 generates a pitch detection pulse PS at a basic period T (actually a multiple of the basic period) corresponding to a predetermined phase of the voice basic waveform V, and outputs it to the main control unit 27. To do. The main control unit 27 emits the light source unit 23 and supplies the illumination light to the light guide 21 when the pitch detection pulse PS is input and the strobe light emission prohibiting pulse PB is not output from the timing controller 20 of the processor device 12. During this period (strobe light emission period), the strobe light emission pulse PL is set to the high (H) state and is output to the light emission signal detection unit 26 of the processor device 12. When the strobe light emission period ends, the strobe light emission pulse PL is returned to the low (L) state.

プロセッサ装置12の駆動回路16は、発光信号検出部26においてストロボ発光パルスPLの立ち下がりが検出されると撮像素子15におけるローリングシャッタによる画素信号の読出しを開始し、タイミングコントローラ20は、ローリングシャッタによる撮像素子15からの画像読出しが行われている間、ストロボ発光禁止パルスPBをストロボ発光装置14の禁止信号検出部31へと出力する。   The driving circuit 16 of the processor device 12 starts reading out the pixel signal by the rolling shutter in the image sensor 15 when the falling edge of the strobe light emission pulse PL is detected in the light emission signal detection unit 26, and the timing controller 20 uses the rolling shutter. While the image reading from the image sensor 15 is being performed, the strobe light emission prohibiting pulse PB is output to the prohibition signal detecting unit 31 of the strobe light emitting device 14.

以上の構成により、本実施形態では、ビデオ同期信号とは無関係に、音声基本波形に基づき生成されるピッチ検出パルスの出力タイミングと、1画面の読出しに要する読出し期間の関係により撮影のフレームレートが決定される。また光源部23のストロボ発光(照明光の照射)が撮像素子15で画像読出しが行われている間禁止されるので、露光が重複すること(二重露光)が防止される。なお、本実施形態のストロボモードにおいて1画面の読み出しに要する期間は通常撮影時と同じであるが必ずしも同じである必要はない。   With the above configuration, in this embodiment, regardless of the video synchronization signal, the shooting frame rate is determined by the relationship between the output timing of the pitch detection pulse generated based on the audio basic waveform and the readout period required to read out one screen. It is determined. Further, strobe emission (irradiation of illumination light) of the light source unit 23 is prohibited while image reading is being performed by the image pickup device 15, so that overlapping exposure (double exposure) is prevented. Note that in the strobe mode of this embodiment, the period required to read out one screen is the same as that during normal shooting, but it is not necessarily the same.

図3に示される例では、1番目と3番目のピッチ検出パルスPSが入力されるとき、ストロボ発光禁止パルスPBがローなのでストロボ発光パルスPLが生成され、2番目と4番目のピッチ検出パルスPSが入力されるときには、ストロボ発光禁止パルスPBがハイなので、ストロボ発光パルスPSは生成されない。   In the example shown in FIG. 3, when the first and third pitch detection pulses PS are input, since the strobe light emission prohibiting pulse PB is low, the strobe light emission pulse PL is generated, and the second and fourth pitch detection pulses PS are generated. Is input, since the strobe light emission inhibition pulse PB is high, the strobe light emission pulse PS is not generated.

次に図1、図4を参照して、本実施形態のストロボモードでの画像出力処理について説明する。図4(a)は、メイン制御部27で生成されるストロボ発光パルスPLを示し、図4(b)は、ストロボ発光パルスPLの立ち下がりに同期して開始されるローリングシャッタを用いた各ライン(1フレーム画像を構成する第1ライン〜第nライン)の読み出しタイミングを示す。また、図4(c)は、図4(b)の読出しに対応してフレームメモリ18に保存される各フレーム画像(第1フレーム〜第3フレーム)のシーケンスを示し、図4(d)は、フレームメモリ18および後段信号処理回路19へ出力される60fpsのビデオ同期信号を示す。そして、図4(e)に、ビデオ同期信号に合わせて後段信号処理回路19から出力され、モニタ13に表示される各フレーム画像のシーケンスを示す。   Next, image output processing in the strobe mode of this embodiment will be described with reference to FIGS. 4A shows the strobe light emission pulse PL generated by the main control unit 27, and FIG. 4B shows each line using a rolling shutter that starts in synchronization with the fall of the strobe light emission pulse PL. The readout timing of (the first line to the nth line constituting one frame image) is shown. 4C shows a sequence of each frame image (first frame to third frame) stored in the frame memory 18 in correspondence with the reading of FIG. 4B, and FIG. The video synchronization signal of 60 fps output to the frame memory 18 and the post-stage signal processing circuit 19 is shown. FIG. 4E shows a sequence of each frame image output from the subsequent signal processing circuit 19 and displayed on the monitor 13 in accordance with the video synchronization signal.

図4において、ビデオ同期信号のフレームレートは、ストロボ発光パルスPLに基づく撮像素子15からの読み出しフレームレート(ストロボ発光パルスPLの周波数)よりも高いので、ビデオ同期信号において次のフレームに対応する同期信号が出力されても、フレームメモリ18には、前のフレームの画像しか保存されていない。そのため本実施形態の画像出力処理では、フレームメモリ18に次のフレームの画像が保存されるまでの間、直前のフレームの画像をビデオ同期信号に同期して出力する。図4の例では、60fpsに合わせて、撮影画像の第1フレームが2回、第2フレームが2回、順次出力されている。   In FIG. 4, since the frame rate of the video synchronization signal is higher than the frame rate of reading from the image sensor 15 based on the strobe light emission pulse PL (frequency of the strobe light emission pulse PL), the synchronization corresponding to the next frame in the video synchronization signal. Even if the signal is output, only the image of the previous frame is stored in the frame memory 18. Therefore, in the image output process of the present embodiment, the image of the immediately preceding frame is output in synchronization with the video synchronization signal until the image of the next frame is stored in the frame memory 18. In the example of FIG. 4, the first frame of the captured image is sequentially output twice and the second frame is output twice in accordance with 60 fps.

次に図1および図5、図6のフローチャートを参照して、本実施形態の電子内視鏡システム10におけるプロセッサ装置12、ストロボ発光装置14のストロボモードにおける動作の流れについて説明する。   Next, with reference to the flowcharts of FIGS. 1, 5, and 6, the flow of operations in the strobe mode of the processor device 12 and the strobe light emitting device 14 in the electronic endoscope system 10 of the present embodiment will be described.

図5は、ストロボモードにおけるプロセッサ装置12の処理動作を示すフローチャートである。本処理は、例えばユーザによりストロボモードの選択がなされた場合、あるいはストロボ発光装置14との接続が電気的に検出された場合などに開始される。   FIG. 5 is a flowchart showing the processing operation of the processor device 12 in the strobe mode. This process is started, for example, when the strobe mode is selected by the user or when the connection with the strobe light emitting device 14 is electrically detected.

ステップS100では、撮像素子15の読み出し動作を停止する。次に、ステップS102において、タイミングコントローラ20から出力されるストロボ発光禁止パルスの出力レベルをロー(L)にする。ステップS104では、発光信号検出部26においてストロボ発光パルスの入力がハイ(H)であるか否かが判定され、ハイ(H)でない場合(ロー(L)の場合)には、すなわちストロボ発光パルスPL(図3、4参照)の入力がなければ、同ステップの判定が繰り返される。   In step S100, the reading operation of the image sensor 15 is stopped. Next, in step S102, the output level of the strobe emission inhibition pulse output from the timing controller 20 is set to low (L). In step S104, it is determined whether or not the input of the strobe light emission pulse is high (H) in the light emission signal detection unit 26. If it is not high (H) (in the case of low (L)), that is, the strobe light emission pulse. If there is no input of PL (see FIGS. 3 and 4), the determination in the same step is repeated.

一方、ステップS104においてストロボ発光パルスPLがハイ(H)である、すなわちストロボ発光パルスPLの入力があったと判定されると、ステップS108において、タイミングコントローラ20からのストロボ発光禁止パルスの出力がハイ(H)に切り替えられる。そしてステップS110においてストロボ発光パルスPLの立ち下がり(照明光の照射終了に対応)に合わせてローリングシャッタを用いた撮像素子(CMOS)15の読み出しを開始し、ローリングシャッタによる1画面分の読み出しが完了すると、ステップS102へ処理は戻る。すなわち、再びストロボ発光禁止パルスの出力がロー(L)に変更され、同様の処理が、ストロボスコープ撮影が行われる間、プロセッサ装置12において繰り返される。   On the other hand, if it is determined in step S104 that the strobe light emission pulse PL is high (H), that is, the strobe light emission pulse PL has been input, in step S108, the output of the strobe light emission inhibition pulse from the timing controller 20 is high ( H). In step S110, reading of the image sensor (CMOS) 15 using the rolling shutter is started in accordance with the fall of the strobe light emission pulse PL (corresponding to the end of illumination light irradiation), and reading of one screen by the rolling shutter is completed. Then, the process returns to step S102. That is, the output of the strobe light emission prohibiting pulse is changed to low (L) again, and the same processing is repeated in the processor device 12 while the stroboscope photographing is performed.

図6は、ストロボモードにおけるストロボ発光装置14の処理動作を示すフローチャートである。本処理は、図5に示されるプロセッサ装置12の処理動作と同様に、例えばユーザによりストロボモードの選択がなされた場合、あるいはプロセッサ装置12との接続が電気的に検出された場合などに開始される。   FIG. 6 is a flowchart showing the processing operation of the strobe light emitting device 14 in the strobe mode. Similar to the processing operation of the processor device 12 shown in FIG. 5, this processing is started, for example, when the strobe mode is selected by the user or when the connection with the processor device 12 is electrically detected. The

ステップS200では、光源部23のストロボ光源の電源がオンされ、ステップS202においてストロボ発光パルスのレベルがロー(L)状態とされ発光信号検出部26へと出力される。ステップS204では、音声ピッチ検出回路29においてマイクロフォン28からの音声信号の解析が開始され音声ピッチおよび位相が検出される。   In step S200, the power source of the strobe light source of the light source unit 23 is turned on. In step S202, the level of the strobe light emission pulse is set to a low (L) state and is output to the light emission signal detection unit 26. In step S204, the audio pitch detection circuit 29 starts analyzing the audio signal from the microphone 28 and detects the audio pitch and phase.

ステップS206では、禁止信号検出部31に入力されるストロボ発光禁止パルスPBのレベルがハイ(H)であるか否かが判定され、ハイ(H)の場合(ロー(L)でない場合)には同ステップの判定が繰り返される。ステップS206においてストロボ発光禁止パルスPBのレベルがロー(L)であると判定されると、ステップS210において、ストロボ発光のタイミングで、すなわちピッチ検出パルスが出力されると同時に、ストロボ発光パルスPLが立ち上げられハイ(H)レベルとされるとともに、ステップS212において光源部23のストロボ光が照射される。   In step S206, it is determined whether or not the level of the strobe emission prohibiting pulse PB input to the prohibition signal detector 31 is high (H). If the level is high (H) (not low (L)). The determination in the same step is repeated. If it is determined in step S206 that the level of the strobe light emission prohibiting pulse PB is low (L), in step S210, the strobe light emission pulse PL rises at the strobe light emission timing, that is, at the same time as the pitch detection pulse is output. While being raised to a high (H) level, the strobe light from the light source unit 23 is irradiated in step S212.

ステップS212におけるストロボ発光が終了し、ライトガイド21への照明光の供給が停止されると、処理はステップS202へ戻り、再びストロボ発光パルスPLがロー(L)レベルに戻され、以下同様の処理がストロボスコープ撮影が行われる間、ストロボ発光装置14において繰り返される。   When the strobe light emission in step S212 is completed and the supply of illumination light to the light guide 21 is stopped, the process returns to step S202, the strobe light emission pulse PL is returned to the low (L) level again, and so on. Is repeated in the stroboscopic light emitting device 14 while stroboscopic imaging is performed.

以上のように、本実施形態によれば、照明光の照射終了に合わせて撮像素子からの画像読出しを開始することで、ローリングシャッタを用いる撮像素子においても適切なタイミングでのストロボスコープ撮影が可能となる。また画像読出しが終了するまで、照明光の照射を禁止することで二重露光の発生も防止される。   As described above, according to the present embodiment, stroboscopic imaging can be performed at an appropriate timing even in an image sensor using a rolling shutter by starting image reading from the image sensor in accordance with the end of illumination light irradiation. It becomes. Also, the occurrence of double exposure can be prevented by prohibiting illumination light irradiation until image reading is completed.

また、本実施形態では、撮影されたストロボスコープ画像を画像メモリに保持し、画像メモリに保持された最新の画像を出力することで、ビデオ信号のフレームレートで画像をモニタ等に出力することができる。   In this embodiment, the captured stroboscopic image is stored in the image memory, and the latest image stored in the image memory is output, so that the image can be output to a monitor or the like at the frame rate of the video signal. it can.

なお、本実施形態では、特定位相の画像撮影する構成を用いて説明が行われたが、観察対象物(声帯)のスローモーション画像を撮影する場合には、ピッチ検出パルスが出力される周期を基本周期から所定量ずらせばよい。   In the present embodiment, description has been made using a configuration for capturing an image of a specific phase. However, when capturing a slow motion image of an observation target (a vocal cord), a cycle in which a pitch detection pulse is output is described. A predetermined amount may be shifted from the basic period.

本実施形態のストロボ発光装置は、光源がストロボ光を照射する構成として説明されたが、例えば通常のランプを用い、ロータリシャッタや絞り羽などのような機械的なシャッタ機構を用いて光を一時的に遮光することでライトガイドへ供給される照明光を断続的なものとすることもできる。また、ストロボ発光装置の光源部を連続的に照明光を供給可能な構成とし、通常モードにおいてもストロボ発光装置を利用する構成とすることもできる。更に本実施形態のストロボ発光装置の機能をプロセッサ装置に一体的に設けることも可能である。   The strobe light emitting device of the present embodiment has been described as a configuration in which the light source emits strobe light. For example, a normal lamp is used, and light is temporarily emitted using a mechanical shutter mechanism such as a rotary shutter or a diaphragm blade. Therefore, the illumination light supplied to the light guide can be made intermittent by blocking light. Further, the light source unit of the strobe light emitting device can be configured to continuously supply illumination light, and the strobe light emitting device can be used even in the normal mode. Further, the function of the strobe light emitting device of this embodiment can be provided integrally with the processor device.

なお本実施形態は、観察対象物のステレオスコピーを行うのであれば喉頭スコープに限定されるものではない。   Note that the present embodiment is not limited to a laryngeal scope as long as stereoscopy of an observation object is performed.

10 電子内視鏡システム
11 電子スコープ
12 プロセッサ装置
13 モニタ
14 ストロボ発光装置
15 撮像素子(CMOS)
16 駆動回路
18 フレームメモリ(画像メモリ)
20 タイミングコントローラ
21 ライトガイド
23 光源部
26 発光信号検出部
27 メイン制御部
28 マイクロフォン
29 音声ピッチ検出回路
31 禁止信号検出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electronic endoscope system 11 Electronic scope 12 Processor apparatus 13 Monitor 14 Strobe light-emitting device 15 Imaging element (CMOS)
16 drive circuit 18 frame memory (image memory)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Timing controller 21 Light guide 23 Light source part 26 Light emission signal detection part 27 Main control part 28 Microphone 29 Sound pitch detection circuit 31 Prohibition signal detection part

Claims (3)

ローリングシャッタを用いて撮影を行う撮像手段と、
マイクロフォンによって検出される音声ピッチに基づいてストロボスコープ撮影のため照明光を断続的に照射可能な照明手段と
前記撮像手段を制御するためのタイミングコントローラとを備え、
前記タイミングコントローラは前記撮像手段からの画像読み出しが行われている間、前記照明光の発光を禁止する発光禁止パルスを前記照明手段へ送信し、
前記照明光の発光から前記撮像手段の画像読み出しが終了するまでの期間が前記音声ピッチの基本周期より長いとき
前記ストロボスコープ撮影において前記撮像手段は前記照明光の照射終了に合わせて画像読出しを開始し、前記画像読出しが終了するまでの間、前記照明手段は前記発光禁止パルスによって前記照明光が照射しないように制御され
ことを特徴とする電子内視鏡システム。
Imaging means for taking an image using a rolling shutter;
Illuminating means capable of intermittently illuminating illumination light for stroboscopic imaging based on a sound pitch detected by a microphone ;
A timing controller for controlling the imaging means ,
The timing controller transmits a light emission prohibiting pulse for prohibiting the emission of the illumination light to the illumination unit while the image reading from the imaging unit is being performed,
When the period from emission of the illumination light to the image reading of the imaging unit is completed it is longer than the basic period of the speech pitch,
Said image pickup means in a stroboscope photography started out looking image read in accordance with the irradiation end of the illumination light, until the image readings out is completed, the illumination means the illumination light by the emission prohibition pulse There electronic endoscope system characterized by that will be controlled not irradiated.
前記ストロボスコープ撮影において読み出される画像を順次一時的に保持する画像メモリと、ビデオ信号に同期して前記画像メモリに保持される最新の画像を出力する画像出力手段とを備えることを特徴とする請求項1に記載の電子内視鏡システム。   An image memory for temporarily and temporarily holding images read out in the stroboscopic photographing, and an image output means for outputting the latest image held in the image memory in synchronization with a video signal. Item 2. The electronic endoscope system according to Item 1. 撮影対象物の振動周波数を検出する周波数検出手段を備え、前記ストロボスコープ撮影における照明光の照射タイミングが、前記周波数検出手段において検出される基本周波数に基づいて決定されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電子内視鏡システム。   The frequency detection means for detecting the vibration frequency of the object to be imaged is provided, and the irradiation timing of the illumination light in the stroboscopic imaging is determined based on the fundamental frequency detected by the frequency detection means. The electronic endoscope system according to claim 1 or 2.
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