JPH0797181B2 - 電子内視鏡 - Google Patents

電子内視鏡

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JPH0797181B2
JPH0797181B2 JP61128151A JP12815186A JPH0797181B2 JP H0797181 B2 JPH0797181 B2 JP H0797181B2 JP 61128151 A JP61128151 A JP 61128151A JP 12815186 A JP12815186 A JP 12815186A JP H0797181 B2 JPH0797181 B2 JP H0797181B2
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illumination
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illumination light
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久夫 荻生
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Olympus Optic Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は照明光を順次3色に着色して面順次方式でカ
ラー撮像を行う電子内視鏡に関する。
〔従来の技術〕
近年、内視鏡の先端に電荷結合素子(CCD)等の固体撮
像素子を内蔵し、照明光を順次赤(R)、緑(G)、青
(B)に着色し、面順次方式で被写体をカラー撮像する
電子内視鏡が開発されている。内視鏡本体に外部光源が
接続され、これからの照明光が回転フィルタを介してラ
イトガイドに入射され、被写体が照明される。回転フィ
ルタは回転円盤の円周に沿ってR、G、Bのカラーフィ
ルタ成分が配列されてなる。そして、各色成分の画像が
順次それぞれのフレームメモリに書込まれ、3つの色成
分の画像がフレームメモリに書込まれると、3つのフレ
ームメモリの画像が同時に読出され、CRTモニタで1枚
のフルカラー画像として表示される。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このように、面順次方式では回転フィルタの1回転中に
撮像された3枚の色成分画像を合成して1枚のフルカラ
ー画像を得ているので、動きの激しい被写体の静止画を
得ようとすると、3つの色成分画像の間で色ずれがお
き、画質が劣化する。
これに対処するには回転フィルタの回転速度を速くする
ことが考えられるが、こうすると、各色成分画像の撮像
期間が短くなり、充分な光量の照明光が被写体に照射さ
れなくなり好ましくない。
この発明は上述した事情に対処すべくなされたもので、
その目的は回転フィルタの回転速度を速くし照明光量を
落とすことなく、色ずれの少ない静止画を得ることがで
きる面順次方式の電子内視鏡を提供することである。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明による電子内視鏡は観察用の照明光を発生する
ランプ42と、閃光を発生するストロボ58と、レリーズス
イッチ21が押されると回転フィルタ44の回転に同期して
ランプ42とストロボ58の発光を切換えるタイミングジェ
ネレータ38を具備する。
〔作用〕
この発明による電子内視鏡によれば、回転フィルタ44の
1色目の着色期間の終了了時に1回目の閃光の発光が終
了し、2色目の着色期間に2回目の閃光の発光が行わ
れ、3色目の着色期間の開始時に3回目の閃光の発光が
開始され、この閃光が発光されている期間のみ各色成分
画像が撮像されるので、1色目の成分画像の撮像の開始
時から3色目の成分画像の撮像の終了時までの時間が従
来に比べて短縮されることになり、回転フィルタの回転
速度を速くし照明光量を落とすことなく、色ずれの少な
い静止画を記録することができる。
〔実施例〕
以下図面を参照してこの発明による電子内視鏡の一実施
例を説明する。第1図は一実施例のブロック図である。
この実施例は内視鏡本体10と、光源ユニット12からな
る。光源ユニット12は一般の光源としての機能の他に、
ビデオプロセッサとしての機能も有する。ここで、内視
鏡本体10は体腔内を観察する医療用のものに限られず、
機械の内部の細い管状部材の内側を観察する工業用のも
のでもよい。
内視鏡本体10の先端に対物レンズ14を介して被写体を撮
像する固体撮像素子(ここではCCD)16が設けられる。
内視鏡先端は狭いので、CCD16は電荷蓄積部(撮像部)
と読出し用の転送部からなり、シャッタとして機能する
遮光部は有さない。シャッタ機能は後述するように、光
源ユニット12側に設けられている。CCD16の出力信号が
プリアンプ18を介して2相の信号として光源ユニット12
内の共通モード阻止(CMR)アンプ22に供給される。
内視鏡本体10はさらに光ファイバ束からなるライトガイ
ド20を有する。ライトガイド20の一端は光源ユニット12
に接続され、他端は内視鏡先端に導かれている。光源ユ
ニット12からの照明光がライトガイド20を介して被写体
に照射される。
CMRアンプ22の出力がサンプル/ホールド(S/H)回路2
4、アナログ/ディジタル(A/D)変換器26、マルチプレ
クサ28を介してフレームメモリ30a、30b、30cのいずれ
かに書込まれる。マルチプレクサ28はR、G、Bの色成
分の画像信号がそれぞれフレームメモリ30a、30b、30c
に書込まれるように切換えられる。
フレームメモリ30a、30b、30cの出力がそれぞれディジ
タル/アナログ(D/A)変換器32a、32b、32c、ローパス
フィルタ(LPF)34a、34b、34cを介してR、G、B信号
出力端子35a、35b、35cから出力される。これらのR、
G、B信号出力端子35a、35b、35cにはCRTカラーモニ
タ、磁気ディスク装置等が接続される。
光源ユニット12内にはCCD16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。
光源ユニット12内の各回路はタイミングジェネレータ3
8、40によりタイミング制御される。なお、フレームメ
モリ30a、30b、30cへの書込み速度と読出し速度は異な
っている。フレームメモリ30a、30b、30cへの書込みはC
CD16の撮像速度に同期するようにタイミングジェネレー
タ38により制御される。フレームメモリ30a、30b、30c
からの読出しはR、G、B信号出力端子35a、35b、35c
に接続されているCRTカラーモニタ、磁気ディスク装置
等の機器に必要なデータ転送速度に同期するようにタイ
ミングジェネレータ40により制御される。S/H回路24、A
/D変換器26、マルチプレクサ28、フレームメモリ30a、3
0b、30c、ドライバ36にタイミングジェネレータ38が接
続される。フレームメモリ30a、30b、30c、D/A変換器32
a、32b、32cにタイミングジェネレータ40が接続され
る。また、内視鏡本体10に設けられたレリーズスイッチ
21からの信号が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は光源として観察用の連続光を発光する
ランプ(例えばキセノンランプ)42と、静止画記録用の
閃光を発光するストロボ58とを有する。ランプ42にはラ
ンプ電源回路54が接続される。ストロボ58にはストロボ
制御回路56が接続される。
ミラー60が図示実線の位置にある時に、ランプ42からの
照明光がリレーレンズ、回転フィルタ44を介してライト
ガイド20に入射される。ミラー60が図示破線の位置にあ
る時に、ストロボ58からの照明光がミラー60で反射され
た後、リレーレンズ、回転フィルタ44を介してライトガ
イド20に入射される。ミラー60の変位はストロボ制御回
路56により制御され、ランプ42が発光される時にはミラ
ー60が図示実線の位置に、ストロボ58が発光される時に
はミラー60が図示破線の位置にされる。ランプ電源回路
54、ストロボ制御回路56はタイミングジェネレータ38に
より選択的に制御される。
回転フィルタ44は前述したシャッタ機能、及び照明光を
順次R、G、Bに着色する機能を有する。回転フィルタ
44は第2図に示すように、円周上にR、G、Bのカラー
フィルタ成分70、72、74が所定の間隔をあけて配設され
た円盤からなる。各カラーフィルタ成分70、72、74の間
の円盤部分はCCD16からの信号読出しのために、ライト
ガイド20への照明光を遮光するシャッタとして働く。各
カラーフィルタ成分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、Bフィルタ74の回転方向における最後部の外側
にはスタートパルス発生用の透孔82も設けられる。
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、回転フィルタ44を挟む発光素子と受光素子か
らなり、透孔76、78、80、82を検出することにより、リ
ードパルス、スタートパルスを発生するフォトカプラ50
が設けられる。フォトカプラ50から出力されるスタート
パルス、リードパルスがアンプ52を介してタイミングジ
ェネレータ38、速度制御回路48に供給される。
次に、第3図(a)〜(e)を参照してこの実施例の動
作を説明する。速度制御回路48は回転フィルタ44の回転
制御の基準となる同期パルス(例えば、130秒間隔のパ
ルス)を発生する基準信号発生器を具備して、ステップ
モータ46(回転フィルタ44)をこの同期パルスに同期し
た速度で回転させる。回転フィルタ44の回転に伴って、
ライトガイド22へ入射される照明光の光路に順次R、
G、Bのカラーフィルタ70、72、74が挿入される。この
結果、照明光は第3図(b)に示すように、遮光期間
(同図低レベルの期間)を挟んで順次R、G、Bに着色
される。
第3図に図示してはいないが、R、G、Bの各照明の終
了時にリードパルスが発生され、B照明の終了時にスタ
ートパルスが発生される。速度制御回路48はスタートパ
ルスと同期パルスが同期するようにステップモータ46の
回転速度を制御する。
タイミングジェネレータ38は通常の撮影時(レリーズス
イッチ21がオンされていない時)は、ランプ電源回路54
にはランプ42を発光させる制御信号を、ストロボ制御回
路56にはストロボ58を発光させず、かつミラー60が図示
実線の位置になるような制御信号を供給する。第3図
(c)はミラー60の位置を示し、高レベルの時は図示破
線の位置に、低レベルの時は図示実線の位置にあること
を示す。このため、この時はランプ42からの観察用の照
明光が回転フィルタ44を介して順次R、G、Bに着色さ
れて、ライトガイド20に入射される。
照明光がR、G、Bに着色されている期間に、CCD16に
は各色成分画像情報に対応した電荷が蓄積され、R、
G、Bの着色期間の直後の遮光期間にこの電荷が読出さ
れる。すなわち、R、G、Bの各照明期間の終了時に発
生されるリードパルスに応じてCCD16から蓄積電荷が読
出され、フレームメモリ30a、30b、30cに格納される。
このようにして、面順次方式で撮像された被写体の画像
がR、G、B信号出力端子35a、35b、35cから出力さ
れ、CRTカラーモニタで被写体の画像がリアルタイムで
表示される。
このCRTカラーモニタでの表示は動画表示であるので、
被写体をさらに詳細に観察したい場合には、動画に代わ
って静止画を表示することが行われる。ここで、単にフ
レームメモリ30a、30b、30cへの書込みを中断し、フレ
ームメモリ30a、30b、30cに最後に書込まれた画像を繰
返し読出すだけでは、従来と同様に色ずれが生じるの
で、この実施例では次のような特別な静止画記録が行わ
れる。
画面を見ながら静止画を記録したいタイミングで操作者
はレリーズスイッチ21を閉成(オン)する(第3図
(a))。タイミングジェネレータ38はこれに応じて動
画記録モードから静止画記録モードに変化する。タイミ
ングジェネレータ38は第3図(c)に示すようにミラー
60を図示破線の位置に変位させるとともに、ランプ電源
回路54を介してランプ電流を第3図(e)に示すように
0(一点鎖線)ではない微少なレベルまで減少させる。
なお、ランプ42からライトガイド20への照明光の入射は
ミラー60により遮断されるので、ランプ電流を減少させ
る必要はかならずしもない。
さらに、タイミングジェネレータ38はリードパルスに同
期してストロボ58を第3図(d)に示すように3回発光
させる。ストロボ制御回路56はRの照明期間の終了時に
1回目の閃光の発光が終了し、Gの照明期間の中間に2
回目の閃光の発光が行われ、Bの照明期間の開始時に3
回目の閃光の発光が開始するようにストロボ58を発光さ
せる。ここで、閃光が発光されている期間以外は照明光
の光量は0であるので、閃光の発光期間のみに各色成分
画像が撮像される。このため、R成分画像の撮像の開始
時からB成分画像の撮像の終了時までの時間が従来に比
べて短縮されることになり、回転フィルタ44の回転速度
を速くし照明光量を落とすことなく、色ずれの少ない静
止画を記録することができる。
この後、Bの照明期間が終了すると、タイミングジェネ
レータ38は静止画記録モードから動画記録モードに戻
る。すなわち、第3図(c)に示すように、ミラー60が
図示実線の位置に戻り、ランプ電流を第3図(e)に示
すように、高レベルに戻す。ここで、静止画記録された
画像はR、G、B信号出力端子35a、35b、35cに接続さ
れた磁気ディスク装置に保存される。
なお、この発明は上述した実施例に限定されずに種々変
更可能である。例えば、上述の説明では、回転フィルタ
44の各カラーフィルタ成分70、72、74の大きさ(円周方
向の長さ)が一定として説明したが、CCDの感度が色に
よって異なるので、それに応じて各カラーフィルタ成分
70、72、74の大きさを異ならせてもよい。ここで、一般
に、CCDの感度はR、G、Bに対する順に悪くなってい
るので、カラーフィルタ成分の大きさはR、G、Bの順
で大きくする。そのため、この場合は、一番小さいR成
分を上述の実施例のG成分の位置に配置すればよい。ま
た、光源として、ランプ42とストロボ58を共に設ける必
要はなくストロボ58のみでもよい。この場合、各カラー
フィルタ成分の大きさが異なっていれば、その大きさに
応じてストロボの発光回数を制御するか、発光時間を制
御する。
〔発明の効果〕
以上説明したようにこの発明によれば、静止画記録の指
示が入力されると、各色の着色動作に同期して観察照明
光の代わりに閃光が発生され、1色目の着色期間の終了
時に1回目の閃光の発光が終了し、2色目の着色期間に
2回目の閃光の発光が行われ、3色目の着色期間の開始
時に3回目の閃光の発光が開始され、この閃光が発光さ
れている期間のみ各色成分画像が撮像されるので、1色
目の成分画像の撮像の開始時から3色目の成分画像の撮
像の終了時までの時間が従来に比べて短縮され、回転フ
ィルタの回転速度を速くし照明光量を落とすことなく、
色ずれの少ない静止画を記録することができる電子内視
鏡が提供される。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明による電子内視鏡の一実施例のブロッ
ク図、第2図はこの実施例に用いられる回転フィルタの
平面図、第3図(a)〜(e)はこの実施例の動作を説
明する信号波形図である。 10……内視鏡本体 12……光源ユニット 16……固体撮像素子(CCD) 20……ライトガイド 21……レリーズスイッチ 30a、30b、30c……フレームメモリ 42……ランプ 44……回転フィルタ 58……ストロボ 60……ミラー

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】照明光を順次3色に着色する面順次方式の
    電子内視鏡において、 通常観察用の照明光を観察中および静止画記録中常に発
    生する第1の照明手段と、 静止画像を得るために閃光を発生する第2の照明手段
    と、 被写体に照射される前記第1の照明手段からの照明光と
    前記第2の照明手段からの照明光とを切り換える切り換
    え手段と、 静止画記録の指示が入力されると、前記切り換え手段に
    よって被写体に照射される照明光を前記第1の照明手段
    からの照明光から前記第2の照明手段からの照明光に切
    り換えるとともに、前記第2の照明手段は、第1回目の
    閃光の発光を1色目の着色期間の終了時に終了し、第2
    回目の閃光の発光を2色目の着色期間内に行い、第3回
    目の閃光の発光を3色目の着色期間の開始時に開始し、
    この3色目の着色期間の終了時に照明光を再び前記第1
    の照明手段からの照明光に切り換える照明光制御手段
    と、 を具備することを特徴とする電子内視鏡。
JP61128151A 1986-06-04 1986-06-04 電子内視鏡 Expired - Lifetime JPH0797181B2 (ja)

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JP61128151A JPH0797181B2 (ja) 1986-06-04 1986-06-04 電子内視鏡
US07/055,700 US4791479A (en) 1986-06-04 1987-05-29 Color-image sensing apparatus
DE3718603A DE3718603C2 (de) 1986-06-04 1987-06-03 Farbbild-abtastvorrichtung, sowie elektronisches endoskop hiermit

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JPS62286011A JPS62286011A (ja) 1987-12-11
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JPH0830785B2 (ja) * 1985-09-19 1996-03-27 株式会社東芝 内視鏡装置

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