JPH0741020B2 - 内視鏡システム - Google Patents

内視鏡システム

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JPH0741020B2
JPH0741020B2 JP59213097A JP21309784A JPH0741020B2 JP H0741020 B2 JPH0741020 B2 JP H0741020B2 JP 59213097 A JP59213097 A JP 59213097A JP 21309784 A JP21309784 A JP 21309784A JP H0741020 B2 JPH0741020 B2 JP H0741020B2
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signal
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正秀 菅野
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Olympus Optic Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は内視鏡システムに係り、特に、面順次方式で
カラー画像を撮像する内視鏡システムに関する。
〔従来技術〕
近年、内視鏡の先端にCCD等の固体撮像素子を設けカラ
ー撮像を行なう内視鏡装置が開発されている。撮像素子
は内視鏡先端という狭い場所に設けられる関係上、画素
数を多くとれない。そのため、カラー撮像は全画素を有
効に使える面順次方式により行なわれる。このような装
置の一例が特開昭53−90685号に記載されている。すな
わち、光源ランプからの照明光に順次赤、緑、青のフィ
ルタをかけて、三色の照明光の下で順次撮影を行ない、
赤、緑、青の3色の成分画素を求め、各画素毎に3色の
成分信号を合成してカラー画像信号を生成するものであ
る。
ここで、面順次方式による従来の内視鏡システム、いわ
ゆる電子スコープにおいては、光源ランプからの3色の
照明光を内視鏡本体のライトガイドへ入射させる光源ユ
ニットと、内視鏡先端に設けられたCCDの出力信号を処
理するビデオプロセッサとが一体として構成されてい
た。すなわち、従来の内視鏡システムは内視鏡本体と光
源/ビデオプロセッサユニットとの2つのユニットから
構成される。そのため、種々の内視鏡に合わせて、光源
を変えたり、信号処理回路を変えたりして、内視鏡の種
類毎に適切な光源、信号処理の組合せを選ぶことができ
ず、従来のシステムは汎用性に欠けていた。
〔目的〕
この発明は上述した事情に対処すべくなされたもので、
内視鏡の種類毎に光源、信号処理回路を変えることがで
き、内視鏡の種類が変わってもそれに対応することがで
き、汎用性の高い内視鏡システムを提供することをその
目的とする。
〔概要〕
この目的は、内視鏡先端部に固体撮像素子を有する電子
内視鏡と、電子内視鏡に接続される光源手段を有する光
源ユニットと、電子内視鏡に接続され固体撮像素子から
出力された映像信号を処理する映像信号処理手段を有す
るビデオプロセッサとを具備し、光源ユニットとビデオ
プロセッサとは別体として設けられ、光源ユニットは光
源手段からの光を異なる波長を有する複数の光に順次変
換する光変換手段と、光変換手段の変換動作に同期した
信号をビテオプロセッサへ制御信号として出力する手段
とを具備し、ビデオプロセッサは固体撮像素子から出力
された映像信号を制御信号出力手段から出力された制御
信号に基づいて処理する映像信号処理手段を具備するこ
とを特徴とする内視鏡システムにより実現される。
〔実施例〕
以下図面を参照してこの発明による内視鏡システムの一
実施例を説明する。第1図はこのシステムを構成する内
視鏡装置単体を示すブロック図である。この内視鏡装置
単体は内視鏡本体10、光源ユニット12、ビデオプロセッ
サ14からなる。内視鏡本体10は先端に設けられ体腔内、
または空胴内を撮像する固体撮像素子(例えばCCD)16
と、光源ユニット12からの照明光を先端まで導き先端か
ら体腔内、または空胴内へ照射する光ファイバ束からな
るライトガイド20を有する。内視鏡先端は狭いので、固
体撮像素子16はシャッタとして機能する遮光蓄積部は有
さず、シャッタ機構は後述するように光源ユニット12内
に設けられる。固体撮像素子16の出力信号がプリアンプ
18を介して二相の信号としてビデオプロセッサ14内のCM
Rアンプ22に供給される。
CMRアンプ22の出力信号がサンプル/ホールド回路24、A
/D変換器26、セレクタ28を介してフレームメモリ30−
1、30−2、30−3のいずれかに書込まれる。各フレー
ムメモリ30−1、30−2、30−3には赤(R)、緑
(G)、青(B)の色成分の画像信号が書込まれる。フ
レームメモリ30−1、30−2、30−3の出力がそれぞれ
D/A変換器32−1、32−2、32−3、ローパスフィルタ3
4−1、34−2、34−3を介してR、G、B信号出力端
子35−1、35−2、35−3から出力される。これらの信
号出力端子35−1、35−2、35−3は例えば、カラーモ
ニタ装置、磁気ディスク記録装置等に供給される。
ビデオプロセッサ14内には固体撮像素子16の駆動のため
のクロックパルスを発生するドライバ36も設けられる。
ビデオプロセッサ14内の各回路はタイミングジェネレー
タ38、40によりタイミング制御される。なお、フレーム
メモリ30への書込み速度とフレームメモリ30からの読出
し速度は異なっていて、タイミングジェネレータ38によ
りフレームメモリ30−1、30−2、30−3への書込みが
制御され、タイミングジェネレータ40によりフレームメ
モリ30−1、30−2、30−3からの読出しが制御され
る。
光源ユニット12はライトガイド20に照明光を入射させる
ランプ42を有する。ライトガイド20とランプ42の間に
は、シャッタ機能および照明光をR、G、Bに着色する
機能を有する回転フィルタ44が設けられる。回転フィル
タ44は、第2図に示すように同心円環上にR、G、Bの
カラーフィルタ70、72、74が非連続的に配設された円板
からなる。各カラーフィルタの間の非連続部は固体撮像
素子16からの信号読出しのために、照明光、すなわち、
固体撮像素子16への光を遮光するシャッタとして働く。
各カラーフィルタ70、72、74の回転方向における最後部
の外側にはリードパルス発生用の透孔76、78、80が設け
られ、Rフィルタ70の透孔76の外側にはスタートパルス
発生用の透孔82が設けられる。回転フィルタ44は速度制
御回路48によりPLL制御されるステップモータ46により
駆動される。回転フィルタ44の縁部には発光素子と光検
出器からなり透光76、78、80、82を介した光を受光する
ことによりリードパルス、スタートパルスを発生する光
検出器50が設けられる。光検出器50から出力されるスタ
ートパルス、リードパルスが、それぞれアンプ52、54を
介してビデオプロセッサ14内のタイミングジェネレータ
38に供給される。光源ユニット12内には速度制御回路48
の基準信号としての同期信号を発生する同期信号発生器
56が設けられる。同期信号発生器56からの信号がセレク
タ58の第一入力端子、同期信号出力端子62に供給され
る。外部から同期信号が供給される同期信号入力端子60
がセレクタ58の第二入力端子に接続される。セレクタ58
の出力信号がPLL制御の同期信号として速度制御回路48
に供給される。
この実施例の動作を説明する。まず、第3図(a)〜
(e)を参照して面順次撮像方式の原理を説明する。速
度制御回路48には第3図(a)に示すような同期信号が
セレクタ58を介して供給される。速度制御回路48はステ
ップモータ46をこの同期信号に応じた速度で回転制御す
る。その結果、この同期信号と同じ周期で回転フィルタ
44が回転され、第3図(b)に示すように同期信号と同
じ周期でスタートパルスが発生される。回転フィルタ44
の回転に伴って、ランプ42からのライトガイド20への光
路中に順次R、G、Bのカラーフィルタ70、72、74が介
挿され、照明光は第3図(d)に示すように、遮光期間
をはさんで所定期間毎にR、G、Bに順次着色される。
照明光がこれらの各色に着色される間に各色の成分画像
の撮像が行なわれる。一般に、固体撮像素子16の感度は
色によって異なり、R、G、Bに対する順に悪くなって
いるので、カラーフィルタ70、72、74の大きさはR、
G、Bの順に大きくなっているのが好ましい。しかしな
がら、ここでは、説明の便宜上、各カラーフィルタ70、
72、74は同じ大きさであり、各成分光の照明時間は均一
とする。
回転フィルタ44の一回転毎(R照明の終了時)に、第3
図(b)に示すようにスタートパルスが発生され、各成
分光の照明の終了時に第3図(c)に示すようにリード
パルスが発生される。すなわち、リードパルスの周期は
スタートパルスの周期の1/3である。リードパルスの発
生から次の色成分の照明が行なわれるまでの遮光期間
に、第3図(e)に示すように、各色成分光の下で撮影
された成分画像がフレームメモリ30に書込まれる。これ
により、面順次カラー撮像が実行される。
次に第4図を参照してこの実施例による内視鏡システム
全体を説明する。第4図は親子式の内視鏡装置のブロッ
ク図である。ここで、第1図と同一部分は同一参照数字
を使い、親内視鏡の構成要素は添字1を、子内視鏡の構
成要素は添字2を付す。内視鏡本体は第1図に示したも
のと同じであり図示は省略する。親内視鏡の光源ユニッ
ト12−1と子内視鏡の光源ユニット12−2は、同期信号
出力端子62−1と同期信号入力端子60−2とにより接続
される。親内視鏡の光源ユニット12−1内のセレクタ58
−1は第一入力側に切り替えられ、第一入力端子に接続
された同期信号発生器56−1の出力端子を速度制御回路
48−1に接続する。子内視鏡の光源ユニット12−2内の
セレクタ58−2は第二入力側に切り替えられ、第二入力
端子に接続された同期信号入力端子60−2を速度制御回
路48−2に接続する。これにより、親内視鏡の光源ユニ
ット12−1内の同期信号発生器56−1から出力された同
期信号がセレクタ58−1を介して速度制御回路48−1に
供給されるとともに、同期信号出力端子62−1、同期信
号入力端子60−2、セレクタ58−2を介して速度制御回
路48−2にも供給される。すなわち、2つの光源ユニッ
ト12−1、12−2の回転フィルタ44−1、44−2の回転
は同一の同期信号を基準としてPLL制御される。このた
め、ライトガイド20−1、20−2から照射される照明光
の色切り替えは同期して行なわれ、必ず同一の色の照明
光が体腔内、または空胴内に照射され、面順次撮像方式
の固体撮像素子を複数個同時に使って忠実な色で撮像が
行なわれる。
次に第5図、第6図を参照して、この発明の第二実施例
を説明する。第一実施例ではリードパルス発生用と同様
な透孔82によりスタートパルスを発生したので、スター
トパルスのデューティ比は数パーセントと低い。一般
に、PLL制御の基準パルスのデューティ比は高い方が好
ましい。そのため、第二実施例では第5図に示すよう
に、回転フィルタ44に180゜にわたる円弧状のスリット9
0を設け、このスリット90によってデューティ比50パー
セントのスタートパルスを発生させている。
すなわち、第二実施例の同期信号発生器56は第6図
(a)に示すようなデューティ比50パーセントの同期信
号を発生する。速度制御回路48はステップモータ46をこ
の同期信号を応じた速度で回転制御する。その結果、ス
テップモータ46の回転が同期信号と同期しているときは
光検出器50からは第6図(b)に示すように同期信号と
同期したデューティ比50パーセントのスタートパルスが
発生される。その他の動作は第一実施例と同様である。
このような第二実施例によれば、PLL制御がより正確に
行なわれ、正確な色で撮像が行なわれる。
この発明は上述の実施例に限定されず、種々変形可能で
ある。上述の説明では複数の内視鏡としてはともに先端
に固体撮像素子が内蔵された内視鏡としたが、一方が固
体撮像素子を内蔵したもので、他方は従来からあるイメ
ージガイド付きの内視鏡の接眼部に撮像カメラを取り付
けたものでもよい。さらに、複数の内視鏡の関係は親子
式に限らず、複数が並列的に使用される場合でもよい。
さらに、光源ユニット12内の同期信号発生器56からの信
号を外部に出力する信号出力端子62は設けずに、複数の
内視鏡を使う場合は別に設けた外部同期信号発生器の出
力をPLL制御の基準にしてもよい。すなわち、この場合
は、この外部同期信号発生器の出力を全部の光源ユニッ
トの同期信号入力端子60に接続し、光源ユニット内のセ
レクタ58を第二入力側に切り替え、この同期信号入力端
子60を介して供給された外部同期信号発生器の出力を速
度制御回路48に基準信号として供給すればよい。
〔発明の効果〕
以上説明したようにこの発明によれば、光源ユニットと
ビデオプロセッサとを別体として設けることにより、内
視鏡の種類毎に光源、信号処理回路を変えることがで
き、内視鏡の種類が変わってもそれに対応することがで
き、汎用性の高い内視鏡システムを提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明による内視鏡システムの一実施例を構
成する内視鏡単体の構成を示すブロック図、第2図はこ
の一実施例の光源ユニット内の回転フィルタを示す図、
第3図(a)〜(e)はこの一実施例における面順次撮
像方式の原理を示すタイミングチャート、第4図はこの
一実施例の内視鏡システム全体のブロック図、第5図は
第二実施例における光源ユニット内の回転フィルタを示
す図、第6図(a)〜(e)は第二実施例における面順
次撮像方式の原理を示すタイミングチャートである。 10……内視鏡本体、12……光源ユニット 14……ビデオプロセッサ 16……固体撮像素子、20……ライトガイド 30−1、30−2、30−3……フレームメモリ 38、40……タイミングジェネレータ 42……ランプ、44……回転フィルタ 46……ステップモータ、48……速度制御回路 56……同期信号発生器、58……セレクタ 60……同期信号入力端子 62……同期信号出力端子

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内視鏡先端部に固体撮像素子を有する電子
    内視鏡と、 前記電子内視鏡に接続される光源手段を有する光源ユニ
    ットと、 前記電子内視鏡に接続され前記固体撮像素子から出力さ
    れた映像信号を処理する映像信号処理手段を有するビデ
    オプロセッサとを具備し、 前記光源ユニットとビデオプロセッサとは別体として設
    けられ、 前記光源ユニットは前記光源手段からの光を異なる波長
    を有する複数の光に順次変換する光変換手段と、前記光
    変換手段の変換動作に同期した信号を前記ビデオプロセ
    ッサへ制御信号として出力する手段とを具備し、 前記ビデオプロセッサは前記固体撮像素子から出力され
    た映像信号を前記制御信号出力手段から出力された制御
    信号に基づいて処理する映像信号処理手段を具備するこ
    とを特徴とする内視鏡システム。
JP59213097A 1984-10-11 1984-10-11 内視鏡システム Expired - Lifetime JPH0741020B2 (ja)

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JP5310050A Division JP2557186B2 (ja) 1993-12-10 1993-12-10 内視鏡システム

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JPS6190636A JPS6190636A (ja) 1986-05-08
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JP2823558B2 (ja) * 1987-04-07 1998-11-11 オリンパス光学工業株式会社 電子内視鏡装置
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