JPS62135804A - 電子内視鏡装置におけるカメラシヤツタ−制御方法 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、内視鏡とモニターテレビとを接続し、モニ
ターテレビの映像をカメラで撮影するようにした電子内
視鏡装置におけるカメラシャッター制御方法に関する。

（従来の技術） 公知の電子内視鏡装置について詳述すると、内視鏡の挿
入部を被検者の体腔内に挿入し、この挿入部の先端に設
けられた照明窓から照明光を照射し、この照明光が体腔
内壁に反射して戻ってきた光を、挿入部の先端に設けら
れた観察窓から入光し、この反射光を観察窓の内側に配
置したＣＣＤ等の固体撮像素子の受光部で受けて充電変
換し、これによって得られた画像信号としての電荷を固
体撮像素子の記憶部に転送する（転送時間は非常に短く
て０　、１　ｍ５ｅｃ程度である）。固体撮像素子の記
憶部に記憶された各画素の画像信号は順次映像回路に送
出される。映像回路ではこの画像信号をテレビ映像信号
に変換して、モニターテレビに送り、このモニターテレ
ビで体腔内の映像を表示する。

ところで、精密な診断をする必要がある場合、フレーム
メモリーで１フレーム走３１のテレビ映像信号を記憶し
、このテレビ映像信号に基づいてモニターテレビで静止
映像を映し出して、カメラで撮影している。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、フレームメモリーは高価であり、電子内視鏡装
置のコストを上げる原因となっていた。

（問題点を解決するための手段） この発明は上記問題点を解決するためになされたもので
、その要皆は、内視鏡の固体撮像素子で得られた画像信
号を、映像回路でテレビ映像信号に変換し、このテレビ
映像信号に基づいてモニターテレビで映像を表示し、こ
の映像をカメラによって撮影するようにした電子内視鏡
装置において、カメラのシャッター操作部を操作した時
に、トリが−パルスを発生させて遅延回路に送出し、こ
の後、上記モニターテレビのフレーム走査の開始時に対
応して発生するクロックパルスを上記遅延回路に送出し
、この時、遅延回路から開信号をシャッター駆動回路に
送出してカメラのシャッターを開くことにより、１フレ
ーム走査分の映像を撮影することを特徴とする電子内視
鏡装置におけるカメラシャッター制御方法にある。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第
１図中１０は内視鏡であり、この内視鏡１０は、接ｌｌ
１１部を持たない操作本体１１と、この操作本体１１の
前端がら延出された挿入部１２とを有している。挿入部
１２は長尺で柔軟性を有し、その先端側には湾曲部１２
ａを有し、さらにその先端側には硬性の先端構成部１２
ｂを有している。

先端構成部１２ｂの端面には、観察窓１４および照明窓
１５が設けられている。先端構成部１２ｂ内にはＣＣＤ
からなる固体撮像素子１６が配置されており、この固体
撮像素子１６の受光部１６ａと観察窓１４は、凸レンズ
１７を介して光学的に接続されている。固体撮像素子１
６には信号線１３が接続されている。上記照明窓１５は
光学繊維束１８の一方の端部１８ａと光学的に接続され
ている。

操作本体１１の下面にはケーブル１９の一端部が連結さ
れており、このケーブル１９の池端部は処理ボックス２
０に連結されている。光学ｉ＆維束１８および信号線１
３は、挿入部１２、操作本体１１、ケーブル１９を通っ
て処理ボックス２０内に至る。

処理ボックス２０は、光源となる電球２１を内蔵してい
る。電球２１は凹面鏡からなる笠２２の中央に取り付け
られており、電球２１の光はこの笠２２に反射されて集
光し上記光学繊維束１８の能力の端部１８ｂに供給され
る。

また、処理ボックス２０内には、サーボモータ２５が内
蔵されており、このサーボモータ２５の出力軸２５ａに
は、円板状のチョッパ２６の中央部が固定されている。

このチョッパ２６の周辺部を所定の角度範囲で切り欠く
ことにより窓が形成されており、池の周辺部が遮蔽部と
なっている。

二　−、、、、ｅ　　Ｑ　　Ｃ／ｒＸ＊　＋＞　　’ｋ
　　ｔｔ　：＊　ホ繁立Ｖ？↓　　　；Ｓｔ、−ｂ　　
Ｑ　　１１、ン光学繊維束１８の端部１８ｂへ供給され
る照明光の光束Ａを横切るようになっている。チョッパ
２６の近傍には、チョッパ２６上の特定箇所（本例では
窓の一側縁）の位置を検出する位置センサ２７が配置さ
れている。この位置センサ２７は例えば発光部と受光部
を備えた光学センサからなっている。

第１図に示すように、処理ボックス２０内には、映像回
路３０が配置されており、この映像回路３０は上記信号
線１３を介して固体撮像素子１６に接続されている。こ
の映像回路３０には、ＣＲＴ等の撮影用モニターテレビ
３１および観察用のモニターテレビ３２が接続されてい
る。撮影用モニターテレビ３１の画面には、カメラ３５
がフード３６を介して連結されている。

処理ボックス２０内には、さらにチョッパ制御回路４０
および同期回路４１が内蔵されている。

これら回路４０．４１については後で詳述する。

カメラ３５のシャッター３７は、シャッター制御ｌ１ｉ
１ｉｆ各５０の制御１こ上り■閉する上）にな。でぃる
。シャッター制御回路５０は、第２図に示すように、ト
リガーパルス発生回路５１と、遅延回路５２と、シャッ
ター駆動回路５３と、調時回路６０とを有している。ト
リが−パルス発生回路５１は、シャッターボタン５４（
シャッター操作部）と、直流電源５５と、抵抗５６と、
コンデンサ５７とからなる。なお、シャッターボタン５
４は、内視鏡１０の操作本体１１に設けられている。遅
延回路５２は、Ｒ３７リツプ７０ツブ５８と、Ｄ７リツ
プ７０ツブ５９とからなる。

上記構成をなす電子内視鏡装置の作用を説明する。術者
は内視鏡１０の操作本体１１を手で持ち、挿入部１２を
被検者の体腔内に挿入する。例えば口から冑へ挿入する
。処理ボックス２０内の電球２１の光は光学繊維束１８
を通って、照明窓１５から体腔内に照射される。体腔の
内壁からの反射光は、観察窓１４、凸レンズ１７を通っ
て固体撮像素子１６に達する。この結果、体腔内壁の像
が固体撮像素子１６の受光部１６ａに結像される。

固体撮像素子１６の受光部１６ａでは、上記投影像を充
電変換し画像信号を電荷として貯える。

そして、固体撮像素子１６では、映像回路３０がらの転
送タイミング信号により１フイールド走査分の電荷が受
光部１６ａから記憶部１６ｂへ短時間で転送される。映
像回路３０では、固体撮像素子１６の記憶部１６ａから
の画像信号Ｓｇを順次受け、これをＮＴＳＣテレビ映像
信号Ｓｔｉ：、変換し、モニターテレビ３１．３２に送
る。この結果、モニターテレビ３１．３２では飛び越し
走査方式で体腔内壁の映像が映し出される。

術者は観察用モニターテレビ３２を見ながら内視鏡１０
を操作し、体腔内を観察する。精密検査を必要とする時
には、次のようにして、撮影用モニターテレビ３１の１
フレーム走査分の映像をカメラ３５で撮影する。

シャッターボタン５４を押すと、トリガーパルス発生回
路５１から、遅延回路５２のＲ３７リツプ７０ツブ５８
にトリが−パルスＴｒが出力される。Ｒ３７リツプ７０
ツブ５８では、このトリガーパルスＴｒを受けた時点か
ら、Ｄ７リツプ７０ツブ５９に“１”レベルの信号を継
続して出力し、このＤフリップフロップ５９を待機状態
にする。

一方、調時回路６０には、後述するように奇数フィール
ド走査の開始時毎のフレーム同期信号Ｓｒが送出される
。調時回路６０では、このフレーム同期信号Ｓ「を受け
る時点より、シャッター３７の作動遅れ時間分早めた時
点に、クロックパルスＣ１を出力する。上記のように待
機状態にあるＤフリップ７０ツブ５９では、このクロッ
クパルスＣ１を受けた時に、始めて“１”レベルの信号
を出力する。この信号は、Ｒ３７リツプ７０ツブ５８に
送られて、これをリセットするとともに、開信号として
シャッター駆動回路５３に送られて、シャッター３７を
開く。これにより、カメラに内蔵されたフィルムに、撮
影用モニターテレビ３１の映像が感光される。

上述したようにＤ７リツプフロツプ５９の出力が“１”
レベルになった時にＲＳフリップ７０ツブ５８はリセッ
トされて、その出力が“０”レベルに１−　４　　ｋ−
，１ｒＳ＋１１　　　　’　＋＋　　　　　−’　　ｒ
　　八　）ゆ１ムホ　Ａ　　−クパルスＣ１が出力され
た時に、Ｄ７リツプフロツプの出力はＯ”レベルとなり
、シャッター３７を閉じる。

このように、シャッターボタン５４を押した後に生じる
２回のクロックパルスＣＩで区切られる時間帯に対応し
て、シャッター３７の開き時間が設定されるため、奇数
フィールド走査期間と、この後に続く偶数フィールド走
査期間（すなわち、１回のフレーム走査期間）だけシャ
ッター３７が開く。したがって、複数回のフレーム走査
分の映像が撮影されることがなし撮影像は鮮明なものと
なる。また、モニターテレビ３１に静止映像を映しだす
必要がなくなり、１回のフレーム走査分の映像信号を記
憶するフレームメモリーを用いなくて済む。

なお、本実施例では、照明光を間欠的に供給することに
よｌ）、上記カメラ３５による撮影像をさらに鮮明なも
のにすることができる。以下、詳述する。

モータ２　！ｉノ＠ｉｔ＋ｔ＝）　ｎ４−、、、ハ’）
　ｇ−ｔ＋ｔｒＥＩ靜する。このチョッパ２６は１回の
フレーム走査時間毎に１回転する。そして、照明光の光
束Ａをチョッパ２６の遮蔽部２６ｂが遮ぎっでいる時に
は、照明窓１５から照明光が体腔内に供給されず、窓２
６ａが光束Ａの位置にある時にのみ照明光の供給がなさ
れる。この結果、照明光パルスが間欠的に供給されるこ
とになる。

位置センサ２７では、チョッパ２６に光を照射しその反
射光を充電変換して得られた電圧を微分する。窓の一方
の側縁がこの位置センサ２７を通過する時に、反射光量
の、激増が生じる。この時発生する微分値のパルスを検
出して、検出位置信号Ｓｐｏを出力する。

同期回路４１では、映像回路３０のテレビ映像信号Ｓｔ
の中から、奇数フィールド走査開始時の垂直同期信号を
検出し、この時に、７レ一ム同期信号Ｓｆを発生する。

なお、このフレーム同期信号Ｓｆは前述したように調時
回路６０に送出される。そして、同期回路４１では、上
記検出位置信号Ｓｐｏとフレーム同期信号Ｓｆの位相を
比較して、その位相差を検出し、この検出位相差と設定
位相差とから位相差偏差信号Ｓｅを出力する。

チョッパ制御回路４０では、−り配位相差偏差信号Ｓｅ
を受け、予め設定された速度値とこの位相差偏差信号Ｓ
ｅに基づいて設定速度を決定する。

一方、このチョッパ制御回路４ｏでは、位置センサ２７
の検出位置信号Ｓｐｏからチョッパ２６の回転速度を検
出し、この検出速度と上記設定速度とを比較して、その
偏差を検出し、この偏差に基づいてモータ２５への供給
電力の増減を行ない、チョッパ２６の回転速度を制御す
る。

上記の結果、チョッパ２６の窓部の中央部が光束Ａの中
央部を通過する時点を、奇数フィールド走査に供すべき
画像信号の転送時点と一致させることができ、換言すれ
ば、この画像信号を転送する時点に、上記照明光パルス
の供給時間の中心を一致させることができる。

固体撮像素子１６の受光部１６ａでは、各フィールド走
査期間において照明光パルスが供給されない時は暗視野
となるため電荷（すなわち画像信号）を貯えることなく
、照明光パルスの供給時間の半分の短い期間だけの受光
量に対応する電荷を貯えることになる。また、照明光パ
ルスが奇数フィールド走査に供される画像信号の転送時
点にまたがるようにして供給されるため、奇数フィール
ド走査に供されるべき画像信号の蓄積期間と、その後の
偶数フィールド走査に供されるべき画像信号の蓄積期間
とが連続している。この結果、モニターテレビ３１に映
し出された１フレーム走査分の映像は、連続した時間の
各半分の時間で蓄積された２つの映像（フィールド走査
分の映像）の重ね合わせによって構成される。

したがって、カメラ３５によって撮影されるべき１回の
フレーム走査分の映像は、照明光パルスの供給時間に蓄
積された画像情報に基づくものであり、１フレーム走査
の全期間に蓄積された画像情報に基づく映像に比べて、
ブレが少なく、観察対象の動きが速い場合でも、鮮明に
することができる。この結果、カメラ３５による撮影像
も鮮明？’？　ｊ−（ｒｊ　Ｊ−た贋 本発明は上記実施例に制約されず種々の態様が可能であ
る。例えば、観察窓から入射した光を、光学繊維束の一
端面で受け、この光学繊維束を照明用の光学繊維束と同
様に操作本体外に導き、その他端面に固体撮像素子を配
置してもよい。

フレーム同期信号は、種々の手段により得ることができ
る。例えば、固体撮像素子からの画像信号の読み出しに
関する信号を用いてもよいし、また、垂直同期信号を逓
降して、フレーム同期信号を得るようにしてもよい。

上記実施例のように同期回路４１からフレーム同期信号
Ｓｆを調時回路６０に送出する代わりに、位置センサ２
７からの位置検出信号Ｓｐｏを調時回路６０に送出し、
調時回路６０では位置検出信号Ｓｐｏを受けた時点に基
づいて時間調筋することにより、上記実施例と同じタイ
ミングでクロックパルスＣ１をＤフリップ７０ツブ５９
に出力してもよい。

カメラ３５のシャッター３７のタイマー（設定時間は１
回のフレーム走査時間）を利用する時には、Ｄフリップ
７０ツブ５つの開信号のみ利用する。

カメラ３５としてインスタントカメラを用いれば、その
場で撮影像を確認でき、便利である。

上記実施例では、奇数フィールド走査の映像と、その後
の偶数フィールド走査の映像とをカメラで撮影するよう
にしたが、偶数フィールド走査の映像と、その後の奇数
フィールド走査の映像とを撮影してもよい。

本発明の電子内視鏡装置は工業用の検査にも適用できる
。

（発明の効果） 以上説明しすこように、この発明では、遅延回路を利用
して、シャッター操作部の操作の後で実行される１回の
フレーム走査分の映像だけを撮影することができ、フレ
ームメモリー等の特別な記憶装置を用いずに鮮明な撮影
像が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示すものであり、第１図は
電子内視鏡装置の構成を電気回路も含めて概略的に示す
図、第２図はカメラシャッター制御のための電×回路図
、第３図はタイムチャート図である。 １０・・・内視鏡、１１・・・操作本体、１２・・・挿
入部、１６・・・固体撮像素子、３０・・・映像回路、
３１・・・撮影用モニターテレビ、３５・・・カメラ、
３７・・・シャッター、５０・・・シャッター制御回路
、５１・・・トリガーパルス発生回路、５２・・・遅延
回路、５３・・・シャッター駆動回路、５４・・・シャ
ッターボタン（シャッター操作部）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内視鏡の固体撮像素子で得られた画像信号を、映像回路
   でテレビ映像信号に変換し、このテレビ映像信号に基づ
   いてモニターテレビで映像を表示し、この映像をカメラ
   によって撮影するようにした電子内視鏡装置において、
   カメラのシャッター操作部を操作した時に、トリガーパ
   ルスを発生させて遅延回路に送出し、この後、上記モニ
   ターテレビのフレーム走査の開始時に対応して発生する
   クロックパルスを上記遅延回路に送出し、この時、遅延
   回路から開信号をシャッター駆動回路に送出してカメラ
   のシャッターを開くことにより、１フレーム走査分の映
   像を撮影することを特徴とする電子内視鏡装置における
   カメラシャッター制御方法。