JPS6190636A - 内視鏡システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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ＣＯＤ等の固体撮像者ｆを設はカ
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に、画
麦−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点、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色の成分画像を求め、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、親内視鏡の内部、例えば、鉗子チャンネル内に
子内視鏡を挿入する親子式内視鏡のように複数の内視鏡
を同時に使う場合に、面順次撮像方式では次のような問
題が生じる。面順次撮像方式では照明光を順次界、緑、
青に切り（）えるが、複数の内視鏡の間で何ら同期がと
られていないので、複数の光源間で照明光の色切り替え
タイミングがずれることがある。このため、複数の光源
から同時に異なる色の照明光が照射されることになり、
照明光の色が混ざってしまい撮像しようとする色成分と
は異なる色成分で、実際の撮像が行なわれることになる
。これでは忠更な色で撮像することが不可能である。

〔目　的〕

この発明はヒ述した・１９情に対処すべくなされたもの
で、複数の内視鏡を同時に使って面順次方式でカラー撮
像する際に、正しい色で撮像できる内視鏡システＬ１を
提供することである。

〔概　霊〕

この［１的は照［！１１光の色を切り科える基準信号と
して内部で発生される基準信号および外部から供給され
る基準信号のいずれかを選択的に使用できる構成にした
内視鏡システムにより実現される。

〔実　　施　　例〕

以ド図面を参照してこの発明による内視鏡システムの−
・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？Ｆ体は内視鏡本体１０．光源ユニント１２、ビ゛デ
才プロセ・ンサ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：１
Ｗｆ−（例えばＣＣＤ）１６と、光源ユニ７１・１２か
らの照明光を先端まで導き先端から体腔内、またはす：
’　ＩＩｉ内へ照用する光アイへ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はンヤッタとして機能する遮光蓄積部は右さず、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Ｃ
ＭＲ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３〇−１，３０−２，３０
−３には赤（Ｒ）、緑ＣＧ）、ｌ’？ＣＢ）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Ａ／Ｄ変換器３２−１
．３２−２．３２−３、ローパスフィルタ３４−１　、
３４−２．３４−３を介してＲｌＧ、Ｂ信号出力端’７
’−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２８への書込み速度とフレームメモ
リ２８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）１２はライトカイト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４
２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．
７゛４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孔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
第二人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１もじた速度で回
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４２の回転に伴なって、ランプ４０からライト
ガイド２２への光路中に順次Ｒ，Ｇ、Ｈのカラーフィル
タ５０．５２．５４が介挿され、照明光は第３図（ｄ）
に示すように、遮光期ｍ１をはさんで所定期間毎にＲ，
Ｇ、Ｈ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２０の感度は色によって異なり、Ｒ，Ｇ
、Ｈに対する順に悪くなっているので、カラーフィルタ
５０．５２．５４の大きさはＲ，Ｇ、Ｂの順に犬きくな
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ｔ−１各カラーフイルタ５０．５２．５４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４２の一回転毎（Ｒ照明の終ｒ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　　　７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２８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ｌを、千円視鏡の構
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と千円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。現内視鏡の光源ユニット１２−１内の
セレクタ５８−１は第一入力端に切り基えられ、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。千円視鏡の光源ユ
ニット１２−２内のセレクタ５８−２は第二人力側に切
り替えられ、第二人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４８−１に接続する。これに
より、親内視鏡の光源ユニーｙトｉｚ−を内の同期信号
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も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
ートパルスのデユーティ比は数パーセントと低い。一般
に、ＰＬＬ制御の基べらパルスのデユーティ比は高い方
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９０を設け、このスリフト９ｏによってデユーテ
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）に示すようなデユーティ比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
をこの同期信号に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ユーティ比５０パーセントのスター
トパスルが発生される。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）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、没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を第二人力側に切り替え、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、複数の内視鏡を
同時に使って面順次方式でカラー撮像する際に、複数の
光源から照射される照明光の色切り替えが回期して行な
われるので、忠実な色で撮像ができる内視鏡システムが
提供される。

【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
第二実施例だ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１
４・・・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. 照明光を所定時間毎に順次少なくとも３色に切り替えて
   各色成分画像毎に撮像する面順次方式でカラー画像を撮
   像する内視鏡システムにおいて、前記照明光の色切り替
   えのタイミングを内部で発生された信号、または、外部
   から供給された信号のいずれかに基ずいて制御できるよ
   うにしたことを特徴とする内視鏡システム。