JPH10118009A - Light source unit with rotary shutter for endoscope - Google Patents

Light source unit with rotary shutter for endoscope

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JPH10118009A
JPH10118009A JP8299713A JP29971396A JPH10118009A JP H10118009 A JPH10118009 A JP H10118009A JP 8299713 A JP8299713 A JP 8299713A JP 29971396 A JP29971396 A JP 29971396A JP H10118009 A JPH10118009 A JP H10118009A
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light
light source
stop
motor
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Seiji Matsumoto
征二 松本
Suwao Satou
諏訪夫 佐藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simplify a structure by controlling a motor to realize the operation of holding a rotary shutter at a stop position. SOLUTION: A rotary shutter 20 in which a light passing part 20A formed to secure a light source optical path P and a light shielding part 20B for shielding light are arranged free to rotate and the rotary shutter 20 is rotated by a DC motor 21 to output light with a light shielding period to match a full pixel reading system while the rotary shutter 20 is stopped at a position where light is always outputted to be adapted to the conventional system as well. At the stoppage, when any positional deviation of the rotary shutter 20 occurs, a bias voltage for position correcting operation is supplied to the motor 21 based on control by detection and stoppage control circuits 42 or the like of a PG sensor 32 and a stop sensor 33 to execute a holding operation for returning the rotary shutter 20 to a specified stop position.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、医療用又は工業用
として用いられ、照明光を所定期間において遮光する内
視鏡用ロータリーシャッタ付き光源装置の制御に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the control of a light source device with a rotary shutter for an endoscope, which is used for medical or industrial purposes and blocks illumination light for a predetermined period.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子内視鏡装置又は内視鏡装置は、光源
からの照明光を体腔内等の被観察体内に照射し、この被
観察体内像を観察するものであり、電子内視鏡では、撮
像素子としてCCD(Charge Coupled Device)が用い
られる。このCCDにおいては、光電変換素子により画
素単位で蓄積された電荷を読み出すことにより、画像信
号(ビデオ信号)が得られ、このビデオ信号を処理する
ことによりディスプレイに被観察体内の画像を表示する
ことができる。
2. Description of the Related Art An electronic endoscope apparatus or an endoscope apparatus irradiates illumination light from a light source to a body to be observed, such as a body cavity, and observes an image of the body to be observed. In this case, a charge coupled device (CCD) is used as an image sensor. In this CCD, an image signal (video signal) is obtained by reading out the electric charges accumulated in pixel units by the photoelectric conversion element, and an image of the object to be observed is displayed on a display by processing the video signal. Can be.

【0003】上記CCDからのビデオ信号の読出しとし
て、例えば画素混合読出し方式が採用されている。この
画素混合読出し方式は、1/60秒(垂直走査期間)内
の露光によりCCDで蓄積された電荷につき、上下の画
素データを加算しながら読み出すものであり、これによ
り1フィールドの画像を形成するようになっている。
As a method of reading a video signal from the CCD, for example, a pixel mixed reading method is adopted. This pixel-mixing readout method reads out the electric charge accumulated in the CCD by exposure within 1/60 second (vertical scanning period) while adding upper and lower pixel data, thereby forming an image of one field. It has become.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の画素
混合読出し方式では、上述のように上下の画素データを
加算混合するため、垂直(上下)方向の解像度がほぼ1
/2になり、垂直解像度が低下する。また、1/60秒
毎に得られた奇数及び偶数のフィールド情報で1フレー
ム画像(1/30秒)を形成するため、それぞれのフィ
ールド画像を得る間に動きやブレが生じると、画質が低
下するという問題がある。
In the above-described pixel mixture readout method, since the upper and lower pixel data are added and mixed as described above, the resolution in the vertical (up / down) direction is almost one.
/ 2, and the vertical resolution decreases. Further, since one frame image (1/30 second) is formed by odd and even field information obtained every 1/60 second, image quality is degraded if motion or blur occurs during obtaining each field image. There is a problem of doing.

【0005】この問題を解決するものとして、1回の露
光で得られたCCDの上下の画素データを加算せず、全
画素を読み出す方式が考えられる。即ち、1回の露光で
蓄積された上記CCDの全画素データにつき、最初は奇
数ラインのデータを読み出し、次に偶数ラインのデータ
を読み出したり、或いは奇数及び偶数ラインに拘らず順
にデータを読出したりして、これらのデータに基づいて
画像処理することにより、高画質の画像を得ることがで
きる。
In order to solve this problem, a method of reading out all pixels without adding pixel data above and below the CCD obtained by one exposure is considered. That is, with respect to all the pixel data of the CCD accumulated in one exposure, data of an odd line is read first, and then data of an even line is read, or data is read sequentially regardless of odd and even lines. Then, by performing image processing based on these data, a high-quality image can be obtained.

【0006】そして、この全画素読出し方式によりCC
Dから画像信号を抽出する場合、読出し速度を速くする
(例えば倍速)方法もあるが、この方法は、CCDの構
成(垂直CCD等)が複雑になると共に、クロック周波
数が倍となり、コスト的にも問題がある。そこで、本出
願人は、読出し速度は従来と同一とし、照射期間と交互
に設定されるように遮光期間を設けて全画素を読み出す
ようにし、光源装置においても、上記遮光期間を設定す
るためにロータリーシャッタを配置し、更にはこの遮光
期間を必要としない従来の方式にも対応した構成にする
ことを提案している。
[0006] Then, by this all-pixel reading method, CC
When an image signal is extracted from D, there is a method of increasing the reading speed (for example, double speed), but this method complicates the configuration of the CCD (such as a vertical CCD), doubles the clock frequency, and reduces the cost. There is also a problem. Therefore, the present applicant sets the readout speed to be the same as the conventional one, provides a light-shielding period so as to be set alternately with the irradiation period, and reads out all the pixels. It has been proposed to arrange a rotary shutter and to adopt a configuration corresponding to a conventional system that does not require this light-shielding period.

【0007】しかし、この光源装置においては、遮光期
間を設定しない動作では、上記ロータリーシャッタを所
定の位置に停止させる必要があり、この停止を保持させ
るための手段が必要となる。この保持手段として、各種
の機構や電気的な構造を採用することができるが、この
ような別体の機構や電気的な構造体を配置せずに保持動
作が実現できれば、簡略化した構成の低コストの装置を
得ることが可能となる。
However, in this light source device, when the light-shielding period is not set, it is necessary to stop the rotary shutter at a predetermined position, and a means for holding the stop is required. Various mechanisms and electric structures can be adopted as the holding means. However, if the holding operation can be realized without disposing such separate mechanisms and electric structures, a simplified configuration will be used. A low-cost device can be obtained.

【0008】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、モータの制御によりロータリーシ
ャッタの停止位置の保持動作が実現でき、構成を簡略化
することが可能となる内視鏡用ロータリーシャッタ付き
光源装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to realize an operation of holding a stop position of a rotary shutter by controlling a motor, thereby making it possible to simplify the configuration. An object of the present invention is to provide a light source device with a rotary shutter for a mirror.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る内視鏡用ロータリーシャッタ付き光源
装置は、被観察体へ向けて照明光を出射するための光源
と、この光源からの光を通過させる光通過部及び照明光
を遮光する遮光部が形成され、回転自在に取り付けられ
たロータリーシャッタと、このロータリーシャッタを駆
動するモータと、上記ロータリーシャッタの回転位置を
検出する位置センサと、このモータを回転制御すると共
に、上記ロータリーシャッタの光通過部が上記光源の光
路を確保する位置に停止させ、この停止時には、上記位
置センサの出力に基づき位置修正動作のためのバイアス
電圧をモータへ供給し、ロータリーシャッタ停止位置の
保持制御をする制御回路と、を含んでなることを特徴と
する。
In order to achieve the above object, a light source device with a rotary shutter for an endoscope according to the present invention comprises: a light source for emitting illumination light toward an object to be observed; A light-passing part for transmitting light from the light source and a light-shielding part for shielding the illumination light, the rotary shutter being rotatably mounted, a motor for driving the rotary shutter, and a position for detecting the rotational position of the rotary shutter. The rotation of the sensor and the motor is controlled, and the light passing portion of the rotary shutter is stopped at a position where the optical path of the light source is secured. At the time of the stop, the bias voltage for the position correcting operation based on the output of the position sensor And a control circuit for supplying a control signal to the motor and controlling to hold the rotary shutter stop position.

【0010】上記の構成によれば、ロータリーシャッタ
には、例えば約半分(180度)の領域に光通過部、残
りの半分に遮光部が形成され、全画素読出し方式等を適
用する場合においては、このロータリーシャッタは1/
30秒で1回転する速度で回転制御される。従って、約
1/60秒毎に光出力と光遮蔽が繰り返され、これによ
って全画素の読出しが可能となる。
According to the above configuration, the rotary shutter has a light-passing portion formed in, for example, about half (180 degrees) and a light-shielding portion in the other half. , This rotary shutter is 1 /
The rotation is controlled at a speed of one rotation in 30 seconds. Therefore, the light output and the light shielding are repeated about every 1/60 second, so that all the pixels can be read out.

【0011】一方、従来の方式等を適用する場合では、
ロータリーシャッタの光通過部が光源光路を確保する位
置で停止され、照明光が常に出力される状態とされる。
そして、この停止時には、ロータリーシャッタの停止位
置のずれ状態が位置センサで検出され、回転方向を特定
した上で停止位置へ戻す修正動作のためのバイアス電圧
がモータへ与えられる。従って、ロータリーシャッタは
常に光源光路を確保する位置に保持され、特別な保持機
構等を配置する必要がない。
On the other hand, when the conventional method is applied,
The light passage portion of the rotary shutter is stopped at a position where the light source optical path is secured, and the illumination light is always output.
At the time of this stop, a deviation state of the stop position of the rotary shutter is detected by the position sensor, and a bias voltage for a correction operation for returning to the stop position after specifying the rotation direction is applied to the motor. Therefore, the rotary shutter is always held at a position where the light source optical path is secured, and there is no need to arrange a special holding mechanism or the like.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】図1には、実施形態例に係る内視
鏡用ロータリーシャッタ付き光源装置の構成が示され、
図2にはこの光源装置を適用した電子内視鏡装置の構成
が示されており、まず電子内視鏡装置の構成から説明す
る。図2に示されるように、電子内視鏡装置はスコープ
としての電子内視鏡、光源装置及びプロセッサ装置に分
けられており、この電子内視鏡側には、照射レンズ11
までライトガイド12が設けられ、このライトガイド1
2がコネクタを介して光源装置側へ接続される。
FIG. 1 shows the configuration of a light source device with a rotary shutter for an endoscope according to an embodiment.
FIG. 2 shows the configuration of an electronic endoscope apparatus to which the light source device is applied. First, the configuration of the electronic endoscope apparatus will be described. As shown in FIG. 2, the electronic endoscope device is divided into an electronic endoscope as a scope, a light source device, and a processor device.
The light guide 12 is provided up to this
2 is connected to the light source device side via a connector.

【0013】また、観察用の対物光学系14に接続して
CCD15が設けられ、このCCD15はコネクタ回路
部16に接続される。このコネクタ回路部16には、C
CD駆動回路、例えばビデオ信号の増幅等の処理をする
第1の信号処理回路、そして個々の電子内視鏡に付与さ
れたスコープID(スコープ識別)信号を発生させるス
コープID発生回路17が設けられる。
Further, a CCD 15 is provided so as to be connected to the objective optical system 14 for observation, and the CCD 15 is connected to a connector circuit section 16. The connector circuit section 16 includes C
A CD driving circuit, for example, a first signal processing circuit for performing processing such as amplification of a video signal, and a scope ID generating circuit 17 for generating a scope ID (scope identification) signal assigned to each electronic endoscope are provided. .

【0014】一方、光源装置側には、キセノンランプ等
の光源19が設けられ、この光源19の前側にロータリ
ーシャッタ20が設けられており、このロータリーシャ
ッタ20は、詳細は後述するが光束の急峻な立上がり、
立下がりを実現するために、1枚羽根で構成している。
このロータリーシャッタ20に、駆動音が小さいDCモ
ータ21、光源側制御回路22が接続されると共に、当
該シャッタ20の各種の回転位置を検出する検出部23
が設けられており、この検出部23の検出に基づいて制
御回路22はDCモータ21を駆動することになる。
On the other hand, a light source 19 such as a xenon lamp is provided on the light source device side, and a rotary shutter 20 is provided in front of the light source 19. The rotary shutter 20 has a sharp light flux, which will be described in detail later. Rise,
In order to realize the falling, it is constituted by one blade.
The rotary shutter 20 is connected to a DC motor 21 and a light source side control circuit 22 that generate small driving sounds, and a detection unit 23 that detects various rotational positions of the shutter 20.
Is provided, and the control circuit 22 drives the DC motor 21 based on the detection of the detection unit 23.

【0015】また、プロセッサ装置側には、画像処理を
する第2の信号処理回路25及びCPU26が設けられ
ており、この第2の信号処理回路25では、ホワイトバ
ランス処理、ガンマ補正等の各種の画像処理を行い、最
終的な信号をディスプレイ27へ供給する。上記のCP
U26には、全画素読出し方式か画素混合読出し方式か
を識別するフィールドID信号を発生させるフィールド
ID信号発生部を有しており、上述の電子内視鏡側のス
コープID信号を入力してフィールドID信号を発生す
る。このフィールドID信号として、CCD15から奇
数ライン信号と偶数ライン信号を読み出すためのO(OD
D )/E(EVEN)信号(タイミング信号)を用いてい
る。
Further, a second signal processing circuit 25 for performing image processing and a CPU 26 are provided on the processor device side. In the second signal processing circuit 25, various types of processing such as white balance processing and gamma correction are performed. Image processing is performed, and a final signal is supplied to the display 27. CP above
The U26 has a field ID signal generating section for generating a field ID signal for identifying the all-pixel reading method or the pixel-mixing reading method. Generate an ID signal. O (OD) for reading the odd line signal and the even line signal from the CCD 15 as the field ID signal.
D) / E (EVEN) signal (timing signal) is used.

【0016】図3には、上述したロータリーシャッタ2
0が示されており、このシャッタ20は、回転軸29に
よりDCモータ21に接続され、外周部には光源光路P
を確保する光通過部20Aが180度よりもやや小さい
角度で形成され、かつ遮光部20Bが形成される。ま
た、このロータリーシャッタ20には、FG(Frequenc
y Generator )制御を行うために、等間隔で形成された
検出用孔30とFGセンサ31が設けられると共に、こ
のロータリーシャッタ20の上側位置にPG(Phase Ge
nerator )制御を行うためのPGセンサ32、そして下
側位置に停止制御のためのストップセンサ33が設けら
れる。これらのセンサ31〜33は、シャッタ羽根を挟
むようにして配置され、光の通過及び透過状態を検出す
る。
FIG. 3 shows the rotary shutter 2 described above.
0, the shutter 20 is connected to a DC motor 21 by a rotating shaft 29, and a light source optical path P
Is formed at an angle slightly smaller than 180 degrees, and the light shielding portion 20B is formed. The rotary shutter 20 has an FG (Frequenc
In order to perform control, a detection hole 30 and an FG sensor 31 formed at equal intervals are provided, and a PG (Phase Ge) is provided above the rotary shutter 20.
A PG sensor 32 for performing control and a stop sensor 33 for stopping control are provided at a lower position. These sensors 31 to 33 are arranged so as to sandwich the shutter blade, and detect the passage and transmission state of light.

【0017】上記光通過部20Aの領域の角度と、PG
センサ32及びストップセンサ33とは、停止保持動作
時に光源光路Pを塞ぐことがない関係に設定される。即
ち、遮光部20B(シャッタ羽根)のエッジがPGセン
サ32の遮光境界点Q1 にあるとき、他方のエッジはq
1 の位置にあり、また遮光部20Bのエッジがストップ
センサ33の遮光境界点Q2 にあるとき、他方のエッジ
はq2 の位置にある。
The angle of the light passing area 20A and the angle PG
The sensor 32 and the stop sensor 33 are set so as not to block the light source optical path P during the stop holding operation. That is, when the edge of the light shielding portion 20B (shutter blade) is at the light shielding boundary point Q1 of the PG sensor 32, the other edge is q
When the edge is at the position 1 and the edge of the light-shielding portion 20B is at the light-shielding boundary point Q2 of the stop sensor 33, the other edge is at the position of q2.

【0018】図1において、上記光源側制御回路22内
の構成回路として、FG制御回路35、PG制御回路3
6、加算回路(MIX.)37、モード切替え回路3
8、モータドライバ39、上記フィールドID信号を入
力するID判別(モード判別)回路40、回転方向切替
え回路41及び停止制御回路42が設けられる。即ち、
FGセンサ31の検出出力を入力したFG制御回路35
は、ロータリーシャッタ20の安定した回転数制御を行
い、PGセンサ32の検出出力を入力したPG制御回路
36は、上記O/E信号に同期した信号と、上記光通過
部20A及び遮光部20Bとの位置が合うようにPG制
御を行う。
In FIG. 1, FG control circuit 35 and PG control circuit 3 are included in the light source side control circuit 22 as constituent circuits.
6, adder circuit (MIX.) 37, mode switching circuit 3
8, a motor driver 39, an ID discrimination (mode discrimination) circuit 40 for inputting the field ID signal, a rotation direction switching circuit 41, and a stop control circuit 42. That is,
FG control circuit 35 to which the detection output of FG sensor 31 is input
Performs a stable rotation speed control of the rotary shutter 20, and the PG control circuit 36, which receives the detection output of the PG sensor 32, outputs a signal synchronized with the O / E signal, the light passing unit 20A and the light shielding unit 20B. The PG control is performed so that the position of.

【0019】上記ID判別回路40は、例えばO/E信
号(フィールドID信号)の立上がりでトリガーされて
Highレベルを出力するモノステーブルマルチバイブレー
タからなり、このHighレベルの保持時間を1/30秒よ
りも長く設定することにより、Highレベルを継続するよ
うに構成される。そして、このID判別回路40は上記
Highレベルの信号により、モード切替え回路38を上側
へ切り替えて回転モードを設定し、O/E信号を検出し
ない(Low レベル)とき、モード切替え回路38を下側
へ接続して停止モードへ切り替える。
The ID discriminating circuit 40 is triggered by, for example, the rise of an O / E signal (field ID signal).
It is composed of a monostable multivibrator that outputs a high level. By setting the holding time of the high level to be longer than 1/30 seconds, the high level is maintained. The ID discriminating circuit 40
The high-level signal switches the mode switching circuit 38 to the upper side to set the rotation mode. When the O / E signal is not detected (Low level), the mode switching circuit 38 is connected to the lower side to switch to the stop mode.

【0020】上記回転方向切替え回路41は、切替え信
号I1 ,I2 により、回転モード設定時に正転方向(図
の反時計方向)を設定し、停止モード設定時に逆転方向
を設定すると共に、ストップセンサ33からHigh信号が
入力されたときは、正転方向へ切り替える動作を行う。
上記停止制御回路42は、上記PGセンサ32とストッ
プセンサ33の両者がシャッタ20で遮蔽され、検出出
力がない状態のとき、停止位置であると判定し、DCモ
ータ21を完全に停止させると共に、停止保持の制御を
行う。
The rotation direction switching circuit 41 sets the forward rotation direction (counterclockwise direction in the figure) when the rotation mode is set, sets the reverse rotation direction when the stop mode is set, and the stop sensor 33, based on the switching signals I1 and I2. When a High signal is input from the controller, an operation of switching to the normal rotation direction is performed.
The stop control circuit 42 determines that the stop position is reached when both the PG sensor 32 and the stop sensor 33 are blocked by the shutter 20 and there is no detection output, and stops the DC motor 21 completely. Performs stop hold control.

【0021】即ち、この停止制御回路42からモータド
ライバ39へ制御電圧VR を供給し、この制御電圧VR
に比例したバイアス電圧をDCモータ21へ供給するこ
とにより、修正動作が行われる。例えば、図3の停止状
態からロータリーシャッタ20が反時計方向へ少し回転
し、PGセンサ32がHigh出力となったときは、逆回転
するバイアス電圧を与え、DCモータ21を低速度で逆
転させ、停止位置へ戻す。また、ロータリーシャッタ2
0が時計方向へ少し回転し、ストップセンサ33がHigh
出力となったときは、正回転するバイアス電圧を与え、
DCモータ21を低速度で正転させ、停止位置へ戻すよ
うに制御する。
That is, the control voltage VR is supplied from the stop control circuit 42 to the motor driver 39, and the control voltage VR
Is supplied to the DC motor 21 to perform a correction operation. For example, when the rotary shutter 20 slightly rotates counterclockwise from the stop state in FIG. 3 and the PG sensor 32 outputs High, a reverse-biased bias voltage is applied, and the DC motor 21 is reversely rotated at a low speed. Return to the stop position. Also, the rotary shutter 2
0 rotates slightly clockwise, and the stop sensor 33 is set to High.
When it becomes an output, apply a bias voltage that rotates forward,
The DC motor 21 is controlled to rotate forward at a low speed and return to the stop position.

【0022】実施形態例は以上の構成からなり、以下に
その作用を図4〜図8を参照しながら説明する。当該例
では、全画素読出し方式のとき回転モードが設定され、
画素混合読出し方式のとき停止モードが設定される。こ
の全画素読出し方式では、図2のCCD15において、
奇数(ODD )ラインのビデオ信号(蓄積電荷)と偶数
(EVEN)ラインのビデオ信号を交互に得るために、図6
(A)に示されるO/E信号が用いられる。このO/E
信号は、1/60秒毎に立上がりと立下がりが繰り返さ
れる矩形波信号である。
The embodiment has the above configuration, and its operation will be described below with reference to FIGS. In this example, the rotation mode is set in the all-pixel reading method,
The stop mode is set in the pixel-mixing readout method. In this all-pixel reading method, in the CCD 15 of FIG.
In order to alternately obtain the odd (ODD) line video signal (accumulated charge) and the even (EVEN) line video signal, FIG.
The O / E signal shown in (A) is used. This O / E
The signal is a rectangular wave signal that rises and falls repeatedly every 1/60 second.

【0023】このO/E信号は、従来の画素混合読出し
方式では必要としないので、回転モードの選択状態を示
す信号として使用され、このO/E信号の有無の判別が
ID判別回路40で行われる。即ち、CPU26は電子
内視鏡側のスコープID信号から、画素混合読出し方式
又は全画素読出し方式のいずれを採用しているかを判定
し、全画素読出し方式を採用している場合は、回転モー
ドを示すフィールドID信号としてO/E信号をID判
別回路40へ出力する。
Since the O / E signal is not required in the conventional pixel mixed readout system, it is used as a signal indicating the selected state of the rotation mode. Will be That is, the CPU 26 determines whether the pixel mixture readout method or the all-pixels readout method is adopted from the scope ID signal on the electronic endoscope side, and if the all-pixels readout method is adopted, the rotation mode is set. An O / E signal is output to the ID discrimination circuit 40 as the indicated field ID signal.

【0024】そして、図5に示されるように、図5
(A)のO/E信号がID判別回路40へ入力されてい
るときは、図5(B)のHigh信号が出力され、このHigh
信号によってモード切替え回路38は加算回路37側へ
接続され、回転モードへ切り替えられる。この回転モー
ドでは、モータドライバ39がDCモータ21を駆動制
御することにより、ロータリーシャッタ20が1/30
秒で1回転する速度で回転し、この回転状態がFGセン
サ31、PGセンサ32で検出される。
Then, as shown in FIG.
When the O / E signal of FIG. 5A is input to the ID discrimination circuit 40, the High signal of FIG.
The mode switching circuit 38 is connected to the addition circuit 37 side by a signal, and is switched to the rotation mode. In this rotation mode, the motor driver 39 controls the driving of the DC motor 21 so that the rotary shutter 20 is rotated 1/30.
It rotates at a speed of one rotation per second, and this rotation state is detected by the FG sensor 31 and the PG sensor 32.

【0025】これらセンサ31,32の出力は、FG制
御回路35、PG制御回路36へ供給され、これらの制
御回路35,36の出力がモータドライバ39へ出力さ
れる。このFG制御によれば、ロータリーシャッタ20
の安定した正転方向(図の反時計方向)の回転が行わ
れ、PG制御によれば、図6(B)に示されるように、
図6(A)のO/E信号に同期して、1/30秒周期で
遮光と光通過が正確に繰り返され、約1/60秒毎に開
閉位置制御が行われる。
The outputs of these sensors 31 and 32 are supplied to an FG control circuit 35 and a PG control circuit 36, and the outputs of these control circuits 35 and 36 are output to a motor driver 39. According to the FG control, the rotary shutter 20
Is rotated in the stable forward rotation direction (counterclockwise direction in the figure), and according to the PG control, as shown in FIG.
In synchronization with the O / E signal of FIG. 6 (A), light-shielding and light passage are accurately repeated at a period of 1/30 second, and the opening / closing position is controlled about every 1/60 second.

【0026】このようにして、光源光は1/30秒おき
に出射され、電子内視鏡の先端部から被観察体内へ照射
される。そして、当該例の全画素読出し方式では、約1
/60内の1回の露光により、CCD15で得られた全
画素の蓄積電荷(データ)を奇数ラインと偶数ラインに
分けて読み出す。この状態が、図6(C)に示されてお
り、例えば図6(B)のn番目の露光時に得られたデー
タについては、次の遮光期間に奇数(ODD )ラインデー
タ(n)が読み出され、この遮光期間に偶数(EVEN)ラ
インデータ(n)が立ち上がり、n+1の露光期間に出
力伝送が完了する。なお、この偶数ラインデータの読出
し時のCCD15のデータは、遮光期間内に転送ライン
に転送されているので、n+1番目の露光時の電荷蓄積
に支障を来すことはない。
In this way, the light from the light source is emitted every 1/30 second, and emitted from the distal end of the electronic endoscope into the body to be observed. In the all-pixel readout method of this example, about 1
By one exposure in / 60, the accumulated charges (data) of all the pixels obtained by the CCD 15 are read out in odd lines and even lines. This state is shown in FIG. 6C. For example, with respect to the data obtained at the time of the n-th exposure in FIG. 6B, the odd (ODD) line data (n) is read in the next light-shielding period. The even-number (EVEN) line data (n) rises during the light-shielding period, and the output transmission is completed during the (n + 1) -th exposure period. Since the data of the CCD 15 at the time of reading the even-numbered line data is transferred to the transfer line during the light-shielding period, there is no problem in the charge accumulation at the (n + 1) -th exposure.

【0027】図7には、この全画素読出しの画像データ
が示されており、図7(A)のCCD15上の画像デー
タは、図7(B)に示される奇数ラインのデータと、図
7(C)に示される偶数ラインのデータとに分けられて
読み出され、所定の画像処理が施された後、ディスプレ
イ27へ表示される。ここで、上記奇数及び偶数ライン
データは、そのまま奇数及び偶数フィールドデータとし
て処理してもよく、この場合は、従来と比較すると、垂
直解像度が向上するという利点がある。また、上記奇数
及び偶数ラインデータをメモリに一旦記憶させ、奇数ラ
インと偶数ラインとを交互に読出し、順次信号を形成処
理することで、垂直解像度の高い画像が得られる。この
場合も、ロータリーシャッタにより1回の露光で得られ
た全画素データに基づいて処理するので、動きやブレに
よる画質低下を低減できるという利点がある。
FIG. 7 shows the image data of this all-pixel readout. The image data on the CCD 15 in FIG. 7A is the data of the odd-numbered line shown in FIG. The data is read out separately from the data of the even-numbered line shown in FIG. 7C, and after being subjected to predetermined image processing, is displayed on the display 27. Here, the odd-numbered and even-numbered line data may be directly processed as odd-numbered and even-numbered field data. In this case, there is an advantage that the vertical resolution is improved as compared with the related art. Further, the odd-numbered and even-numbered line data are temporarily stored in a memory, the odd-numbered lines and the even-numbered lines are alternately read, and signals are sequentially formed, thereby obtaining an image having a high vertical resolution. Also in this case, since processing is performed based on all pixel data obtained by one exposure using the rotary shutter, there is an advantage that image quality deterioration due to motion or blur can be reduced.

【0028】次に、電子内視鏡が従来の画素混合読出し
方式を採用しているときは、上記図5(A)のO/E信
号がID判別回路40へ出力されず、この回路出力は、
図5(B)に示されるように、Low 状態となる。従っ
て、モード切替え回路38が停止制御回路42側へ接続
されることにより、停止モードへ切り替えられ、モータ
21が停止制御される。
Next, when the electronic endoscope employs the conventional pixel mixture readout method, the O / E signal of FIG. 5A is not output to the ID discriminating circuit 40, and the output of this circuit is ,
As shown in FIG. 5B, the state changes to the low state. Accordingly, by connecting the mode switching circuit 38 to the stop control circuit 42, the mode is switched to the stop mode, and the stop of the motor 21 is controlled.

【0029】図4には、この停止モードでのロータリー
シャッタ20の動作が示されており、停止モードへの移
行時では、まず光通過部20Aを光源光路Pに位置合せ
する動作が行われる。即ち、この停止モード時には、回
転方向切り替え回路41(I1 ,I2 )により回転方向
が逆転方向(図の時計方向)へ切り替えられており、図
4(A)に示されるように、PGセンサ32の位置に遮
光部20B(シャッタ羽根)が存在せず、図5(C)と
同様に、PGセンサ出力がHighとなっている場合は、停
止制御回路42の出力に基づき、DCモータ21が低速
度で逆転動作する。
FIG. 4 shows the operation of the rotary shutter 20 in the stop mode. At the time of transition to the stop mode, first, the operation of aligning the light passage section 20A with the light source optical path P is performed. That is, in the stop mode, the rotation direction is switched in the reverse direction (clockwise in the figure) by the rotation direction switching circuit 41 (I1, I2), and as shown in FIG. When the light blocking portion 20B (shutter blade) does not exist at the position and the output of the PG sensor is High, as in FIG. Reverse operation.

【0030】一方、図4(B)に示されるように、スト
ップセンサ33の位置に遮光部20Bが存在せず、図5
(D)と同様に、ストップセンサ出力のみがHighとなっ
ている場合は、停止制御回路42の出力に基づき、DC
モータ21は低速度で正転動作する。このような正転、
逆転の動作が何回か繰り返され、ロータリーシャッタ2
0の光透過部20Aが光源光路Pを確保する位置に設定
されることになり、光源光は常に被観察体内へ照射され
る。なお、上記ロータリーシャッタ20が反対側にある
状態で、PGセンサ32とストップセンサ33が遮蔽
(Low )状態となる場合があるが、この状態は、最後に
PGセンサ32の出力がLow 状態となったことで判定さ
れ、この場合にも、逆転動作を実行することにより、停
止位置への制御を行うことができる。
On the other hand, as shown in FIG. 4B, the light-shielding portion 20B does not exist at the position of the stop sensor 33, and FIG.
Similarly to (D), when only the stop sensor output is High, DC based on the output of the stop control circuit 42
The motor 21 rotates forward at a low speed. Such forward rotation,
The reverse operation is repeated several times, and the rotary shutter 2
The light transmitting portion 20A of 0 is set at a position where the light source optical path P is secured, and the light source light is always radiated into the body to be observed. When the rotary shutter 20 is on the opposite side, the PG sensor 32 and the stop sensor 33 may be in a shielded (Low) state. In this state, finally, the output of the PG sensor 32 becomes the Low state. Also in this case, the control to the stop position can be performed by executing the reverse rotation operation.

【0031】そして、このロータリーシャッタ20は特
別なロック手段を設けていないので、振動等の原因でそ
の停止位置からずれることが生じるが、このずれ状態を
解消するために、上記制御回路22は停止保持動作を行
っており、この動作が図4(C),(D)及び図5
(C)〜(G)に示されている。即ち、図4(C)に示
されるように、ロータリーシャッタ20が反時計方向に
回転し遮光部20BがPGセンサ32の位置から外れる
と、図5(C)に示されるように、PGセンサ出力がHi
ghとなり、図5(F)に示されるように、基準電圧Vre
f よりも少し高い制御電圧VR がモータドライバ39へ
供給される。
Since the rotary shutter 20 is not provided with a special locking means, the rotary shutter 20 may deviate from its stop position due to vibration or the like. In order to eliminate this deviation, the control circuit 22 is stopped. 4 (C), (D) and FIG.
(C) to (G). That is, as shown in FIG. 4C, when the rotary shutter 20 rotates counterclockwise and the light blocking portion 20B deviates from the position of the PG sensor 32, as shown in FIG. Is Hi
gh, and as shown in FIG. 5 (F), the reference voltage Vre
A control voltage VR slightly higher than f is supplied to the motor driver 39.

【0032】この停止モードでは、図5(E)に示され
るように、回転方向切り替え信号I1 ,I2 により回転
方向が反転されているので、図5(G)に示されるよう
に、DCモータ21は低速度で所定時間だけ逆転動作す
る。この逆転動作の時間は、図4(C)の位置から図3
の正規の位置へ戻るための回転量を考慮して設定してお
り、これによりロータリーシャッタ20は、正規の停止
位置へほぼ正確に戻される。
In this stop mode, as shown in FIG. 5 (E), the rotation direction is reversed by the rotation direction switching signals I1 and I2, so that as shown in FIG. Performs reverse operation at a low speed for a predetermined time. The time of this reverse operation is shown in FIG.
Is set in consideration of the amount of rotation for returning to the normal position, whereby the rotary shutter 20 is almost accurately returned to the normal stop position.

【0033】また、図4(D)に示されるように、ロー
タリーシャッタ20が時計方向にずれて遮光部20Bが
ストップセンサ33の位置から外れると、図5(D)に
示されるように、ストップセンサ出力がHighとなり、図
5(F)に示されるように、基準電圧Vref よりも少し
低い制御電圧VR がモータドライバ39へ供給される。
そして、上記ストップセンサ33の出力は、回転方向切
替え回路41へも出力されており、図5(E)に示され
るように、回転方向が正転へ切り替えられ、図5(G)
に示されるように、DCモータ21は低速度で所定時間
だけ正転動作する。従って、この場合も、ロータリーシ
ャッタ20は所定量だけ回転して正規の停止位置へ戻さ
れる。
As shown in FIG. 4D, when the rotary shutter 20 is displaced clockwise and the light blocking portion 20B is displaced from the position of the stop sensor 33, as shown in FIG. The sensor output becomes High, and a control voltage VR slightly lower than the reference voltage Vref is supplied to the motor driver 39, as shown in FIG.
The output of the stop sensor 33 is also output to the rotation direction switching circuit 41, and the rotation direction is switched to normal rotation as shown in FIG.
As shown in (1), the DC motor 21 rotates forward at a low speed for a predetermined time. Therefore, also in this case, the rotary shutter 20 rotates by a predetermined amount and returns to the normal stop position.

【0034】上記の停止モードでは、次のような画素混
合読出しが行われる。即ち、図6(D)に示されるよう
に、上記光源光は常に出力状態とされており、1/60
秒毎の露光で得られたCCD15のデータにつき、図6
(E)に示されるように、奇数フィールド及び偶数フィ
ールドの情報として画素混合信号が読み出される。
In the above stop mode, the following pixel mixture reading is performed. That is, as shown in FIG. 6 (D), the light source light is always in the output state, and
FIG. 6 shows the CCD 15 data obtained by the exposure every second.
As shown in (E), the pixel mixture signal is read as information of the odd field and the even field.

【0035】図8には、この画素混合読出しの画像デー
タが示されており、例えば(0ライン+1ライン)、
(2ライン+3ライン)というような奇数(Odd )フィ
ールド信号と、(1ライン+2ライン)、(3ライン+
4ライン)というような偶数(Even)フィールド信号が
読み出される。そして、これらのビデオ信号も所定の画
像処理が施されてディスプレイ27に表示される。
FIG. 8 shows image data of this pixel mixture readout. For example, (0 line + 1 line)
Odd field signals such as (2 lines + 3 lines), (1 line + 2 lines), (3 lines + 3 lines)
An even field signal such as 4 lines) is read. These video signals are also subjected to predetermined image processing and displayed on the display 27.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光通過部及び遮光部が形成されたロータリーシャッタを
モータで回転させる光源装置で、上記光通過部が光源光
路を確保する位置にロータリーシャッタを停止させ、こ
の停止時には、位置センサの出力に基づき位置修正動作
のためのバイアス電圧をモータへ供給し、ロータリーシ
ャッタ停止位置の保持制御をするようにしたので、モー
タの制御によりロータリーシャッタの停止位置の保持動
作が実現でき、別体の保持機構等を設けることなく、構
成を簡略化することが可能となる。しかも、高画質の全
画素読出し方式と従来の読出し方式との両方式による画
像形成を低コストで実現でき、光源装置の用途を拡大で
きるという利点がある。
As described above, according to the present invention,
A light source device for rotating a rotary shutter having a light-passing portion and a light-shielding portion formed by a motor. The light-passing portion stops the rotary shutter at a position where a light source optical path is secured. Since the bias voltage for the correction operation is supplied to the motor to control the holding of the rotary shutter stop position, the operation of holding the rotary shutter stop position can be realized by controlling the motor, and a separate holding mechanism and the like can be provided. Without providing, it is possible to simplify the configuration. Moreover, there is an advantage that image formation by both the high-quality all-pixel reading method and the conventional reading method can be realized at low cost, and the application of the light source device can be expanded.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態例に係る内視鏡用ロータリー
シャッタ付き光源装置の構成を示す回路ブロック図であ
る。
FIG. 1 is a circuit block diagram showing a configuration of a light source device with a rotary shutter for an endoscope according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のロータリーシャッタ付き光源装置を適用
した電子内視鏡装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an electronic endoscope apparatus to which the light source device with a rotary shutter shown in FIG. 1 is applied.

【図3】図1のロータリーシャッタの構成を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a rotary shutter in FIG. 1;

【図4】停止モードでのロータリーシャッタの停止動作
[図(A),(B)]及び停止保持動作[図(C),
(D)]を示す図である。
FIG. 4 shows a stop operation of the rotary shutter in the stop mode [FIGS. (A) and (B)] and a stop holding operation [FIG.
(D)].

【図5】実施形態例の光源装置の動作を示すタイミング
チャートである。
FIG. 5 is a timing chart showing an operation of the light source device of the embodiment.

【図6】実施形態例での全画素読出し方式と画素混合読
出し方式の画像処理を示すタイミングチャートである。
FIG. 6 is a timing chart showing image processing of an all-pixel reading method and a pixel-mixing reading method in the embodiment.

【図7】実施形態例の全画素読出し方式で得られる画像
データを示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing image data obtained by an all-pixel reading method according to the embodiment;

【図8】実施形態例の画素混合読出し方式で得られる画
像データを示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing image data obtained by the pixel mixture readout method according to the embodiment;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

15 … CCD、19 … 光源、20 … ロータ
リーシャッタ、20A … 光透過部、20B … 遮
光部、21 … DCモータ、22 … 光源側制御回
路、26 … CPU、31 … FGセンサ、32
… PGセンサ、33 … ストップセンサ、40 …
ID判別回路、42 … 停止制御回路。
15: CCD, 19: light source, 20: rotary shutter, 20A: light transmitting part, 20B: light shielding part, 21: DC motor, 22: light source side control circuit, 26: CPU, 31: FG sensor, 32
... PG sensor, 33 ... Stop sensor, 40 ...
ID discrimination circuit, 42... Stop control circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被観察体へ向けて照明光を出射するため
の光源と、 この光源からの光を通過させる光通過部及び照明光を遮
光する遮光部が形成され、回転自在に取り付けられたロ
ータリーシャッタと、 このロータリーシャッタを駆動するモータと、 上記ロータリーシャッタの回転位置を検出する位置セン
サと、 このモータを回転制御すると共に、上記ロータリーシャ
ッタの光通過部が上記光源の光路を確保する位置に停止
させ、この停止時には、上記位置センサの出力に基づき
位置修正動作のためのバイアス電圧をモータへ供給し、
ロータリーシャッタ停止位置の保持制御をする制御回路
と、を含んでなる内視鏡用ロータリーシャッタ付き光源
装置。
1. A light source for emitting illumination light toward an object to be observed, a light passing portion for passing light from the light source, and a light shielding portion for shielding the illumination light are formed and rotatably mounted. A rotary shutter; a motor for driving the rotary shutter; a position sensor for detecting the rotational position of the rotary shutter; and a position for controlling the rotation of the motor and allowing the light passage of the rotary shutter to secure an optical path of the light source. At the time of this stop, the bias voltage for the position correction operation is supplied to the motor based on the output of the position sensor,
A light source device with a rotary shutter for an endoscope, comprising: a control circuit that controls holding of a rotary shutter stop position.
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