JP6234632B2 - 内視鏡装置及びビデオプロセッサ - Google Patents
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Description
を有し、前記制御部は、前記撮像素子が、前記露光期間の全ての期間において、前記複数のラインの露光を同時に行うよう前記駆動部を制御すると共に、前記第1のモードから前記第2のモードへの切替の直前のフィールド又はフレームにおける前記読み出し期間における光量の一部を、前記第1のモードから前記第2のモードへの切替の直前のフィールド又はフレームにおける前記露光期間における光量に加算した光量を、前記第1のモードから前記第2のモードへの切替の直後のフィールド又はフレームにおける前記露光期間の光量とするように、前記駆動部を制御する。
図1は、本実施の形態に係わる内視鏡装置の構成を示すブロック図である。内視鏡装置1は、内視鏡2と、ビデオプロセッサ3と、光源装置4と、モニタ5とを有している。なお、図1では、本実施の形態の照明タイミングの変更に関連する構成要素のみを示し、その他の構成要素については省略している。
発光素子13は、例えば白色光を出射する発光ダイオード(LED)であり、後述する発光素子駆動部24により駆動されて、被検体を照明するための照明光を発する発光部である。
ビデオプロセッサ3は、制御部21と、明るさ検出部22と、撮像素子駆動部23と、を有して構成されている。
制御部21は、後述するように、所定のタイミングで発光素子駆動制御信号CS2を出力する。
モニタ5は、内視鏡画像及びメニュー画像を表示する、液晶表示器などの表示装置である。
図2において、上段のG1で示す範囲には、撮像素子11の各ラインの露光期間と読み出し期間のタイミングが模式的に示されている。下段のG2には、発光素子13に流れる駆動信号Iの変化が示されている。横軸は、時間tの軸である。
周期的に発生する映像読み出し期間IR以外の期間であって、全ラインに対して同時に露光を行う期間が、全ライン同時露光期間ALである。図2に示すように、画像の1フィールド又は1フレームの期間T中には、全ライン同時露光期間ALと映像読み出し期間IRが含まれる。
なお、1フィールド(又は1フレーム)の期間T、及び、全ライン同時露光期間ALの時間t1は、撮像素子11の仕様によって決定される。
第1照明モードM1と第2照明モードM2は、画面の明るさLに応じて切り替えられる。
次に、内視鏡装置1の動作について説明する。
画像の明るさLが所定の閾値Lth以下であると(S1:YES)、制御部21は、現在の照明モードが第1照明モードM1であるかを判定し(S6)、第1照明モードM1であるとき(S6:YES)、処理は何もしない。図2では、期間T1及びT2において第1照明モードM1の照明制御が行われている。
式(1)の左辺は、図2における斜線領域R1の面積を示す。式(1)の右辺は、図2における斜線領域R2の面積を示す。
2(I2−I1)+I1 ≦ Imax ・・・(2)
よって、制御部21は、S2でNOの場合に、上記の式(1)の条件を満たす電流値I2を算出する補正演算処理を実行し(S3)、補正演算の結果が上記の式(2)の条件を満たしているかに基づいて、照明モードの切替が可能かを判定する(S4)。
I2≦((T+t1)/2T)Imax ・・・(4)
照明モードの切替が可能であると判定されたとき(S4:YES)、制御部21は、補正演算処理の結果に基づいて、全ライン同時露光期間ALにおいてのみ照明光が出射される第2照明モードM2で、照明制御を行う(S5)。ここで、照明モードの切替が行われる。
なお、制御部21は、現在の照明モードが第2照明モードM2であるかを判定したときに第2照明モードM2であると(S2:YES)、処理は、何もせず、結果として第2照明モードM2での照明制御が継続する。
すなわち、制御部21は、S6でNOの場合に、上記の式(1)の条件を満たす電流値I1を算出する補正演算処理を実行し(S7)、補正演算の結果が上記の式(2)の条件を満たしているかに基づいて、照明モードの切替が可能かを判定する(S8)。
照明モードの切替が可能であると判定されないとき(S8:NO)、制御部21は、処理を何もせず、結果として照明モードの切替を行わない。
以上のように、上述した実施の形態によれば、照明タイミングの変更が行われるときに、輝度ムラが低減される内視鏡装置及びビデオプロセッサを提供することができる。
上述した実施の形態では、第1照明モードM1の全ライン露光期間の全体に亘って駆動信号Iが出力されるが、本参考例のように、第1照明モードM1の全ライン露光期間においてPWM制御を行うようにしてもよい。
(変形例)
本変形例においては、モードの切替の直後の画像、例えば上述した第1照明モードM1から第2照明モードM2への移行後の最初のフィールド又はフレーム(図2では期間T4)では、期間T3の映像読み出し期間IRにおける照明の影響を受けて、期間T4で出力される画像には、ライン間の輝度差による輝度ムラがあるので、制御部21は、第1照明モードM1から第2照明モードM2への移行後の最初のフィールド(図2では期間T4)に得られた画像に対して、その輝度ムラをなくすように補正する画像処理を行う。
本出願は、2015年9月16日に日本国に出願された特願2015−183168号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲に引用されるものとする。
Claims (7)
- 被検体を照明するための光を発する発光部と、
前記発光部から前記光を発するための駆動信号を生成し、前記駆動信号の電流値に応じて前記発光部が発する前記光の光量を変更可能な駆動部と、
前記光が照射される被検体からの反射光を受光する複数のラインを有し、前記複数のラインの露光を行う露光期間と、前記複数のラインから順次各ラインの撮像信号を読み出す読み出し期間とを交互に切り替えるローリングシャッタ方式の撮像素子と、
前記撮像素子が生成した前記撮像信号から内視鏡画像を生成し、かつ、前記露光期間および前記読み出し期間において前記発光部から前記光を照射するように前記駆動部を制御する第1のモードと、前記露光期間のみにおいて前記発光部から前記光を照射するように前記駆動部を制御する第2のモードとを切り替え制御する制御部であって、前記第1のモードにおいて前記駆動信号の電流値が所定の下限値であり、さらに前記内視鏡画像の明るさを下げる場合に前記第1のモードから前記第2のモードに切り替える制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記撮像素子が、前記露光期間の全ての期間において、前記複数のラインの露光を同時に行うよう前記駆動部を制御すると共に、前記第1のモードから前記第2のモードへの切替の直前のフィールド又はフレームにおける前記読み出し期間における光量の一部を、前記第1のモードから前記第2のモードへの切替の直前のフィールド又はフレームにおける前記露光期間における光量に加算した光量を、前記第1のモードから前記第2のモードへの切替の直後のフィールド又はフレームにおける前記露光期間の光量とするように、前記駆動部を制御する
ことを特徴とする内視鏡装置。 - 前記制御部は、前記撮像素子が露光されて受ける光量が前記第1のモードから前記第2のモードへの切替の前後のフィールド又はフレームにおいて等しくなるように前記駆動部を制御することを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
- 前記制御部は、前記第1のモードから前記第2のモードへの切替の直前の前記光の強度をI1とし、前記第1のモードから前記第2のモードへの切替の直後の前記光の強度をI2とし、前記露光期間をt1とし、前記撮像素子における1フィールド又は1フレームの期間をTとしたときに次の式(1)の関係を満たすように、前記駆動部を制御することを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
(T−t1)I1/2=t1(I2−I1)・・・(1) - さらに、前記制御部は、前記発光部における最大発光強度をImaxとしたときに次の式(2)の関係を満たすように、前記駆動部を制御することを特徴とする請求項3に記載の内視鏡装置。
2(I2−I1)+I1≦Imax・・・(2) - 前記第1のモードから前記第2のモードへの切替の直後のフィールド又はフレームの画像に対して、前記第1のモードから前記第2のモードへの切替の直前のフィールド又はフレームにおける前記読み出し期間における光量の影響による輝度ムラを補正する処理を行う補正部を有することを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
- 前記撮像素子は、CMOSイメージセンサであることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
- 被検体を照明するための光を発する発光部の前記光が照射される被検体からの反射光を受光する複数のラインを有し、前記複数のラインの露光を行う露光期間と、前記複数のラインから順次各ラインの撮像信号を読み出す読み出し期間とを交互に切り替えるローリングシャッタ方式の撮像素子からの前記撮像信号が入力されて内視鏡画像を生成するビデオプロセッサであって、
前記露光期間および前記読み出し期間において前記発光部から前記光を照射するように、前記発光部から前記光を発するための駆動信号の電流値に応じて前記発光部が発する前記光の光量を変更可能な駆動部を制御する第1のモードと、前記露光期間のみにおいて前記発光部から前記光を照射するように前記駆動部を制御する第2のモードとを切り替え制御する制御部であって、前記第1のモードにおいて前記駆動信号の電流値が所定の下限値であり、さらに前記内視鏡画像の明るさを下げる場合に前記第1のモードから前記第2のモードに切り替える制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記撮像素子が、前記露光期間の全ての期間において、前記複数のラインの露光を同時に行うよう前記駆動部を制御すると共に、前記第1のモードから前記第2のモードへの切替の直前のフィールド又はフレームにおける前記読み出し期間における光量の一部を、前記第1のモードから前記第2のモードへの切替の直前のフィールド又はフレームにおける前記露光期間における光量に加算した光量を、前記第1のモードから前記第2のモードへの切替の直後のフィールド又はフレームにおける前記露光期間の光量とするように、前記駆動部を制御する
ことを特徴とするビデオプロセッサ。
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