(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
体腔内の画像を撮像するためのＣＭＯＳイメージセンサと、
前記体腔内を照明する光を供給するための光源と、
前記光源から供給される照明光の光路上に配置され、通過する前記照明光を周期的に明滅させる照明光明滅手段と、
前記ＣＭＯＳイメージセンサにおける先頭ラインの蓄積開始のタイミングと、最終ラインの電荷の蓄積開始のタイミングとの中間のタイミングを検出して、中間タイミング検出信号を生成する中間タイミング信号生成手段と、
前記照明光が前記ＣＭＯＳイメージセンサにおけるグローバル露光期間にのみ、前記体腔内を照明するように、前記照明光の明滅を制御するための制御信号を生成する制御信号生成手段と、
前記制御信号に従って、前記照明光明滅手段を制御する明滅制御手段と、
を備え、
前記照明光明滅手段は、前記光源から供給される照明光を通過させるための開口部と、前記光源から供給される照明光を遮蔽するための遮光部とを有する回転盤を備え、
前記グローバル露光期間は、前記最終ラインにおける電荷の蓄積が開始されてから前記先頭ラインの電荷が転送開始されるまでの期間であり、
前記制御信号生成手段は、前記中間タイミング検出信号に基づいて前記制御信号を生成し、
前記明滅制御手段は、前記照明光が前記遮光部の中央に位置するタイミングと前記中間タイミング検出信号とが同期するように前記回転盤を制御することを特徴とする、内視鏡システム。
【請求項２】
前記回転盤の開口部の大きさを調整する開口部調整手段を更に備え、
前記開口部調整手段は、前記ＣＭＯＳイメージセンサにおけるグローバル露光期間にのみ、前記照明光が前記体腔内を照明するように、前記開口部の開口角を調整することを特徴とする、請求項１に記載の内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡システム、特に撮像素子としてＣＭＯＳを備えた内視鏡に明滅光を供給する内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、患者の体腔内を診断又は治療するための内視鏡システムは、先端部に備えられた固体撮像素子で体腔内を撮像する電子内視鏡と、電子内視鏡により生成された画像信号を処理してモニタに出力するビデオプロセッサと、体腔内の観察部位を照明するための光を電子内視鏡に供給する光源装置とから構成される。また、ビデオプロセッサには、光源装置を内蔵しているものもある。このような電子内視鏡システムでは、光源装置からの照明光が電子内視鏡の先端から体腔内へ向けて照射され、体腔壁で反射した反射光が撮像素子によって光電変換される。そして、光電変換によって生成された電荷は、画像信号として読み取られ、ビデオプロセッサに転送されてモニタに出力される。
【０００３】
また、従来電子内視鏡システムにおいて、動きのある被写体を鮮明に撮像するために、撮像素子で撮影される各フレームにおける露光時間を短くする手法が知られている。特許文献１には、このような露光時間の調整を行なうために、内視鏡のライトガイドと光源との間に照明光を明滅させるためのオプティカルチョッパ（以下、「チョッパ」という。）を備えた内視鏡用光源装置が記載されている。特許文献１に記載のチョッパは、開口部と遮光部とからなる回転盤を有しており、回転盤が照明光の光路を横断するように配置されている。そして、回転盤が一定の回転速度で回転することにより、照明光が開口部を通過する状態と、遮光部によって遮断される状態とが交互に繰り返され、回転盤を通過する光が周期的に点滅を繰り返す間欠的な照明光（以下、「明滅光」という）としてライトガイドに入射する。また、回転盤における開口部または遮光部の割合等を調整することにより、撮像素子における露光時間の調整を行うことができる。さらに、特許文献１の内視鏡では、通過する光が内視鏡の画像転送信号に同期して明滅するように、回転盤の回転が制御される。これにより、撮像素子によって撮像される各フレームにおける露光時間が一定時間に調節される構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平６−３８１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、光電変換を行う撮像素子としてはＣＣＤ（Charge Coupled Device）またはＣＭＯＳ（Complementary  Metal Oxide Semiconductor）を用いたイメージセンサが良く知られている。ＣＭＯＳイメージセンサは、ＣＣＤに比べて低消費電力、低コストであり、また小型化も容易であるというメリットがある。その一方で、ＣＭＯＳは暗時ノイズ等のノイズの発生が大きく、画質の面においてＣＣＤに劣っていることから、従来の電子内視鏡システムにおいては、主にＣＣＤが採用されている。しかしながら、近年、ノイズの改善によってＣＭＯＳにおける高画質化が進み、ＣＣＤと比べて遜色のない画像を取得できるようになってきた。これに伴い、細径化、小型化という恒常的な課題を持つ電子内視鏡にも、撮像素子としてＣＭＯＳイメージセンサを採用したいという要望がある。
【０００６】
ここで、ＣＣＤとＣＭＯＳとの動作上の相違点の一つとして、電荷の蓄積および転送方法の違いが挙げられる。詳しくは、ＣＣＤでは受光面の全画素において同時に電荷の蓄積が開始され、全画素に蓄積された電荷が同時に転送される。これに対し、ＣＭＯＳでは、受光面の先頭ラインに含まれる画素から順に電荷の蓄積が開始され、蓄積が終了した先頭ラインから電荷が順に転送される。このようなラインごとに電荷蓄積および転送のタイミングが異なるＣＭＯＳを電子内視鏡に備える場合、特許文献１に記載されるように画像転送信号に同期した明滅光を供給すると、明滅光のタイミングによっては、画像の上部と下部とで電荷の蓄積のタイミングが異なってしまう。そして、これにより、特に動きがある被写体に対して明滅光を用いて静止画の撮影を行った場合には、露光のムラが発生し、モニタに表示される画像に割れやひずみが生じてしまうことがある。
【０００７】
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ＣＭＯＳイメージセンサを備えた内視鏡に適した明滅光を供給することが可能な内視鏡システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明により、体腔内の画像を撮像するための撮像手段と、体腔内を照明する光を供給するための光源と、光源から供給される照明光の光路上に配置され、通過する照明光を周期的に明滅させる照明光明滅手段と、照明光が撮像手段におけるグローバル露光期間にのみ、体腔内を照明するように、照明光の明滅を制御するための制御信号を生成する制御信号生成手段と、制御信号に従って、照明光明滅手段を制御する明滅制御手段と、を備える内視鏡システムが提供される。また、本発明は、例えば上記撮像手段がＣＭＯＳイメージセンサの場合に好適に実施される。
【０００９】
このように構成することにより、撮像手段のグローバル露光期間にのみ照明光を照射することができ、動きが速い被写体を撮影した場合でも、画像の割れやひずみ等を発生させることなく、適切な画像を提供することが可能となる。
【００１０】
また、上記制御信号生成手段は、ＣＭＯＳイメージセンサにおける先頭ラインの電荷蓄積開始のタイミングと最終ラインの電荷蓄積開始のタイミングに基づいて、制御信号を生成するものであっても良い。
【００１１】
このように構成することにより、ＣＭＯＳイメージセンサの電荷蓄積タイミングに基づいた制御信号を生成することができ、ＣＭＯＳイメージセンサのグローバル露光期間にのみ、照明光を照射するよう、光を明滅させることが可能となる。
【００１２】
また、上記照明光明滅手段は、光源から供給される照明光を通過させるための開口部と、光源から供給される照明光を遮蔽するための遮光部とを有する回転盤からなるものであっても良い。また、上記内視鏡システムは、回転盤の開口部の大きさを調整する開口部調整手段を更に備え、開口部調整手段は、撮像手段におけるグローバル露光期間にのみ、照明光が体腔内を照明するように、開口部の開口角を調整するものであっても良い。
【００１３】
このように構成することにより、撮像手段のグローバル露光期間の長さに応じて、開口部の開口角を調整することができ、グローバル露光期間にのみ照明光を照射させることが可能となる。
【００１４】
さらに、本発明により、体腔内の画像を撮像するための撮像手段と、体腔内を照明するための照明光を伝播する導光手段と、照明光が撮像手段におけるグローバル露光期間にのみ、体腔内を照明するように、照明光の明滅を制御するための制御信号を生成する制御信号生成手段と、を備える内視鏡が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
したがって、本発明によれば、内視鏡の撮像素子としてＣＭＯＳを用いた場合でも、適切なタイミングで明滅する光を供給することが可能となり、割れのない画像を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態における電子内視鏡システムの概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態における回転盤の（ａ）拡大正面図および（ｂ）拡大側面図である。
【図３】本発明の実施形態における回転盤の制御を説明するための図である。
【図４】本発明の実施形態における回転盤制御の別の例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態における電子内視鏡システム１について説明する。
【００１８】
図１は、本実施形態の電子内視鏡システム１の概略構成を示す図である。電子内視鏡システム１は、患者の体腔内を術者が観察・診断するための医療用観察システムである。電子内視鏡システム１は、体腔内の画像を撮影するための電子内視鏡１０、電子内視鏡１０が着脱自在に接続されるプロセッサ２０、およびモニタ３０から構成される。
【００１９】
電子内視鏡１０は、患者の体内に挿入される長尺の可撓管からなる挿入部１０ａ、およびプロセッサ２０に電気的および光学的に接続される接続部１０ｃからなる。電子内視鏡１０の接続部１０ｃから挿入部１０ａの先端まで、プロセッサ２０から供給される光を伝搬するためのライトガイド１０１が延在している。また、挿入部１０ａの先端には、ライトガイド１０１にて伝搬された光を観察部位に射出するための配光レンズ１０２、観察部位で反射された光を撮像素子の受光面に結像させるための対物レンズ１０３、および受光面に結像された被写体像に基づいて画像信号を生成する固体撮像素子であるＣＭＯＳイメージセンサ１０４（以下、「ＣＭＯＳ１０４」という）が配置される。
【００２０】
また、電子内視鏡１０の接続部１０ｃには、ＣＭＯＳ１０４で生成された画像信号に対して所定の画像処理を行う初段信号処理回路１０５、ＣＭＯＳ１０４の駆動制御を行うＣＭＯＳ駆動回路１０６、および電子内視鏡１０の各部を統括的に制御する制御回路１０７が備えられている。
【００２１】
プロセッサ２０は、電子内視鏡システム１全体の駆動制御や同期を図るためのシステムコントローラ２０１およびタイミングコントローラ２０２、電子内視鏡１０から出力される映像信号をモニタ３０への表示に適した形式へ変換するための後段信号処理回路２０３、および電子内視鏡１０に照明光を供給するための光源部２０５を備えている。また、光源部２０５は、ハロゲンランプやキセノンランプなどの高輝度ランプからなる光源２５１、ならびに光源２５１から照射される光を明滅させるためのオプティカルチョッパを構成するモータ制御部２５２、モータドライバ２５３、モータ２５４、エンコーダ２５５、回転盤２５６、および開口制御モータ２５７（図２にのみ記載）からなる。また、モニタ３０は、後段信号処理回路２０３によって処理されたビデオ信号に基づいて画像を表示する、一般的な受像機能を備えた表示装置である。
【００２２】
上記の構成を備えた電子内視鏡システム１における体腔内観察は、以下のように行われる。まず、プロセッサ２０の電源が投入されると、システムコントローラ２０１の制御の下、光源２５１が駆動される。そして、術者によって電子内視鏡１０の挿入部１０ａが患者の体内に挿入される。光源２５１から照射された連続光は、その光路中に配置された回転盤２５６によって明滅光へと変換される。尚、図示しないスイッチを押すまでは回転盤は光通過状態で停止制御され、連続光が先端から照射される。図２は、回転盤２５６を拡大して示した図である。図２（ａ）は回転盤２５６の正面図であり、図２(ｂ)は回転盤２５６の側面図である。
【００２３】
回転盤２５６は、回転軸２５６ａを中心とした同一形状の２枚の円盤２５６１および２５６２によって構成される。回転盤２５６を構成する各円盤２５６１および２５６２には、１８０度の開口角を有する開口部が設けられている。そして、回転盤２５６における開口部２５６ｃは、開口制御モータ２５７によって円盤２５６１および２５６２が別々に回転されることによって、その開口角が０度から１８０度の間で調整される。円盤２５６１および２５６２は、回転盤２５６における開口部２５６ｃの開口角が所望の角度に調整されると、その状態で固定され、その後は一体の回転盤２５６として同時に回転制御される。開口制御モータ２５７における開口角の調整は、プロセッサ２０の図示しないフロントパネルによって手動で設定されても良いし、プロセッサ２０に接続される電子内視鏡１０の種類に基づいて、システムコントローラ２０１によって自動的に設定されても良い。
【００２４】
回転盤２５６の回転軸２５６ａには、モータ２５４およびエンコーダ２５５が取り付けられている。モータ２５４は、モータドライバ２５３から供給される駆動信号に従って駆動し、回転盤２５６を所定の速度で回転させる。エンコーダ２５５は、回転軸２５６ａに連動しており、回転盤２５６が一回転する毎にインデックスパルス信号を出力する。また、モータドライバ２５３は、モータ制御部２５２から出力される制御信号に従って、モータ２５４を駆動させる。
【００２５】
モータ制御部２５２には、電子内視鏡１０から出力される回転盤制御信号と、エンコーダ２５５から出力されるインデックスパルス信号とが入力される。モータ制御部２５２は、位相比較器を備えており、入力された回転盤制御信号とインデックスパルス信号の位相とを比較し、位相差をなくすようにモータ２５４を制御して回転盤２５６を回転させる。すなわち、本実施形態では電子内視鏡１０から送られる回転盤制御信号を基準として、回転盤２５６の回転制御が行われる。尚、回転盤制御信号については、後で詳述する。
【００２６】
光源２５１から照射された連続光は、回転盤２５６の開口部２５６ｂがその光路中にあるときは、ライトガイド１０１の一端に入射する。一方、回転盤２５６の遮光部２５６ｃがその光路中にあるときは、遮光部２５６ｃによって光が遮られるため回転盤２５６を通過することができない。つまり、モータ２５４によって回転盤２５６が回転されることにより、光源２５１から照射された連続光を明滅光に変換することができる。
【００２７】
電子内視鏡１０のライトガイド１０１に入射した明滅光は、ライトガイド１０１内を伝播し、配光レンズ１０２を介して、挿入部１０ａの先端から射出される。そして、体腔内の生体組織で反射した光は、対物レンズ１０３を介してＣＭＯＳ１０４の受光面に結像される。ＣＭＯＳ１０４では、ＣＭＯＳ駆動回路１０６からの駆動制御信号に従い、受光面の先頭ラインから順に電荷の蓄積が開始される。そして、ＣＭＯＳ駆動回路１０６からの転送信号に従って、先頭ラインから順に光電変換された画像信号が読み出され、初段信号処理回路１０５に送られる。
【００２８】
初段信号処理回路１０５では、画像信号に所定の処理を施して、輝度信号Ｙおよび色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙを含む映像信号が生成される。ここでいう所定の処理には、例えば、画像信号のダイナミックレンジを所定の範囲に制限するクリッピング処理、輝度の階調特性や色再現性が適切になるようにγ（ガンマ）特性を補正するガンマ補正処理等が含まれる。初段信号処理回路１０５によって生成された映像信号は、プロセッサ２０の後段信号処理回路２０３に出力される。
【００２９】
後段信号処理回路２０３では、受信した映像信号における輝度信号成分に、ノイズリダクション処理等が施され、ノイズが低減された輝度信号、色差信号および復号同期信号を多重したＮＴＳＣ方式のコンポジットビデオ信号などのビデオ信号が生成される。そして、ビデオ信号はプロセッサ２０からモニタ３０へ出力され、モニタ３０にて、ビデオ信号に基づいた被写体像が表示される。これにより術者や診断者は、モニタ３０に映し出される被写体像から患者の体腔内の状態を観察することができる。また、上述のような体腔内観察中に、電子内視鏡１０の操作部に備えられたフリーズボタン（不図示）を操作することによって、被写体の静止画像を取得することができる。
【００３０】
続いて、回転盤制御信号による回転盤２５６の制御について、図３を参照して説明する。図３の各波形において、横軸は時間、縦軸は出力値（図３（ａ）においては電荷量）を示す。図３（ａ）は、ＣＭＯＳ１０４における電荷の蓄積の状態を示す図である。図３(ａ)においては、ＣＭＯＳ１０４の受光面における先頭ラインの電荷蓄積状態が実線で示され、最終ラインの電荷蓄積状態が破線で示される。図３（ａ）に示されるように、ＣＭＯＳ１０４では、先頭ラインと最終ラインとで、電荷の蓄積を開始するタイミングが異なる。ここで、ＣＭＯＳ１０４の先頭ラインから最終ラインまでの全ての画素において電荷の蓄積が行われている期間、すなわち、最終ラインにおける電荷の蓄積が開始されてから先頭ラインの電荷が転送されるまでの間をグローバル露光期間という。本実施形態においては、ＣＭＯＳ１０４のグローバル露光期間にのみ照明光がライトガイド１０１に入射するように、回転盤２５６の制御を行うための回転盤制御信号が電子内視鏡１０のＣＭＯＳ駆動回路１０６にて生成される。
【００３１】
ＣＭＯＳ駆動回路１０６では、まず中間タイミング検出信号が生成される。この中間タイミング検出信号は、ＣＭＯＳ１０４の先頭ラインの蓄積開始のタイミングと、最終ラインの電荷の蓄積開始のタイミングとの中間のタイミングを検出した結果を示すパルス信号である。ここで、先頭ラインにおける電荷の蓄積開始タイミングと、最終ラインにおける電荷の蓄積開始タイミングとの時間差は、ＣＭＯＳ１０４の駆動周波数と画素数(ライン数)によって求められる。そのため、ＣＭＯＳ駆動回路１０６では、この時間差に基づいて、先頭ラインの蓄積開始のタイミングと、最終ラインの電荷の蓄積開始のタイミングとの中間タイミングが検出され、図３（ｂ）に示されるパルス信号が生成される。
【００３２】
続いて、ＣＭＯＳ駆動回路１０６では、上記のように生成された中間タイミング検出信号およびＣＭＯＳ１０４におけるフレーム周波数に基づいて、回転盤制御信号が生成される。回転盤制御信号は、図３（ｃ）に示されるように、中間タイミング検出信号に同期して立ち上がり、先頭ラインの画像信号の電荷蓄積終了のタイミングに同期して立ち下がる信号である。そして、ＣＭＯＳ駆動回路１０６にて生成された回転盤制御信号は、モータ制御部２５２に送られる。
【００３３】
図３（ｄ）は、ＣＭＯＳ駆動回路１０６にて生成された回転盤制御信号とともにモータ制御部２５２に入力される、エンコーダ２５５から出力されるインデックスパルス信号である。ここで、エンコーダ２５５から出力されるインデックスパルス信号は、光源２５１から照射される連続光の光束位置が、図２（ａ）に示される位置、すなわち回転盤２５６の遮光部２５６ｄの中央に位置する毎に立ち上がるパルス信号である。そして、モータ制御部２５２にて、回転盤制御信号とインデックスパルス信号とが同期するように回転盤２５６が制御されることにより、図３（ｅ）に示されるように、グローバル露光期間内において光源２５１からの照明光がライトガイド１０１に入射するように、回転盤２５６の回転が制御される。
【００３４】
このような動作を行う各部のタイミングについて、具体的な数値を用いて説明する。図３では、例としてＣＭＯＳ１０４のフレーム周波数が３０Ｈｚで、先頭ラインにおける電荷の蓄積開始タイミングと、最終ラインにおける電荷の蓄積開始タイミングとの時間差が、約１１ｍｓ（ミリ秒）である場合について説明する。尚、この場合、１フレームが約３３ｍｓとなるため、ＣＭＯＳ１０４におけるグローバル露光期間は約２２ｍｓとなる。
【００３５】
まず、ＣＭＯＳ駆動回路１０６では、ＣＭＯＳ１０４の先頭ラインの蓄積開始のタイミングと、最終ラインの電荷の蓄積開始のタイミングとの中間タイミングを検出し、先頭ラインの蓄積開始から約５．５ｍｓ後に立ち上がる中間タイミング検出信号が生成される（図３（ｂ））。また、中間タイミング検出信号に同期して生成される回転盤制御信号は、先頭ラインの蓄積開始から約５．５ｍｓ後に立ち上がり、先頭ラインの電荷蓄積終了のタイミングである約３３ｍｓ後に立ち下がる信号となる（図３（ｃ））。
【００３６】
続いて、モータ制御部２５２によって、先頭ラインの蓄積開始から約５．５ｍｓ後に立ち上がる回転盤制御信号と、エンコーダ２５５から出力されるインデックスパルス信号とを同期させるよう回転盤２５６が制御される。すなわち、先頭ラインの蓄積開始から約５．５ｍｓ後に、インデックスパルス信号が出力されるように、回転盤２５６の回転が制御される。ここで、回転盤２５６の開口部２５６ｃの開口角は、図２（ａ）に示されるように１８０度に設定されている。そして、回転盤２５６におけるインデックスパルス信号の基準位置と開口部２５６ｃとの位置関係により、インデックスパルス信号の立ち上がりから、約８．７５ｍｓ後、すなわち先頭ラインの蓄積開始から約１３．７５ｍｓ後に、光源２５１からの連続光が回転盤２５６の開口部２５６ｃに到達する。そして、その後１６．５ｍｓの間、開口部２５６ｃを通過した照明光がライトガイド１０１に入射される。このように、回転盤制御信号に基づいて、回転盤２５６を制御することにより、ＣＭＯＳ１０４における２２ｍｓのグローバル露光期間にのみ、ライトガイド１０１に照明光を入射させるよう、光源２５１からの照明光を明滅させることが可能となる。
【００３７】
ここで、上述のように、ＣＭＯＳ１０４のグローバル露光期間は、ＣＭＯＳ１０４のフレーム周波数、駆動周波数、および画素数(ライン数)によって決定される。そのため、例えば、ＣＭＯＳ１０４とフレーム周波数および駆動周波数が同じで画素数（ライン数）が２倍のＣＭＯＳ１０４’（不図示）では、先頭ラインにおける電荷の蓄積開始タイミングと、最終ラインにおける電荷の蓄積開始タイミングとの時間差が２倍の約２２ｍｓとなり、グローバル露光期間が約１１ｍｓと短くなる。この場合、回転盤２５６の開口部２５６ｃの開口角を上記同様の１８０度とすると、回転盤２５６が１フレーム（３３ｍｓ）で１周することにより、グローバル露光期間以上の約１６．５ｍｓの間、照明光がライトガイド１０１に入射されてしまう。本実施形態では、グローバル露光期間の長さに応じて、開口部２５６ｃの開口角を調整することで、グローバル露光期間が短くなった場合でも、ＣＭＯＳのグローバル露光期間にのみ、照明光が電子内視鏡１０に供給される構成となっている。
【００３８】
この場合の各部のタイミングについて、図４を参照して具体的な数値を用いて説明する。図４（ａ）は、ＣＭＯＳ１０４’における電荷の蓄積の状態を示す図である。図４（ａ）では、例としてＣＭＯＳ１０４’のフレーム周波数が３０Ｈｚで、先頭ラインにおける電荷の蓄積開始タイミングと、最終ラインにおける電荷の蓄積開始タイミングとの時間差が、約２２ｍｓ（ミリ秒）である場合について説明する。この場合、ＣＭＯＳ１０４におけるグローバル露光期間は約１１ｍｓとなる。
【００３９】
まず、ＣＭＯＳ駆動回路１０６では、上記と同様にＣＭＯＳ１０４の先頭ラインの蓄積開始のタイミングと、最終ラインの電荷の蓄積開始のタイミングとの中間タイミングを検出し、図４（ｂ）に示されるように、先頭ラインの蓄積開始から１１ｍｓ後に立ち上がる中間タイミング検出信号が生成される。また、中間タイミング検出信号に同期して生成される回転盤制御信号は、図４（ｃ）に示されるように、先頭ラインの蓄積開始から１１ｍｓ後に立ち上がり、先頭ラインの転送開始タイミングである３３ｍｓ後に立ち下がる信号となる。
【００４０】
一方、回転盤２５６の開口部２５６ｃの開口角は、開口制御モータ２５７によって、ＣＭＯＳ１０４におけるグローバル露光期間（１１ｍｓ）の半分の時間（すなわち５．５ｍｓ）だけ開口するように制御される。この場合の開口制御モータ２５７への指示は、プロセッサ２０の図示しないフロントパネルによって手動で設定されても良いし、システムコントローラ２０１によってＣＭＯＳ１０４’の駆動周波数や画素数に関する情報に基づいて、自動的に設定されても良い。尚、回転盤２５６は、３３ｍｓで１回転することから、５．５ｍｓ照明光を通過させるための開口角は、６０度となる。また、この６０度の開口部２５６ｃは、インデックスパルス信号の立ち上がりの基準点と回転軸２５６ａを挟んで対向する点を中心に設けられる。
【００４１】
続いて、モータ制御部２５２では、先頭ラインの蓄積開始から約１１ｍｓ後に立ち上がる回転盤制御信号と、エンコーダ２５５から出力されるインデックスパルス信号とを同期させるよう回転盤２５６が制御される。すなわち、先頭ラインの蓄積開始から約１１ｍｓ後に、インデックスパルス信号が出力されるように、回転盤２５６が回転制御される。ここで、回転盤２５６の開口部２５６ｃの開口角は、上述のように６０度に設定されている。そして、回転盤２５６における位置関係により、インデックスパルス信号の立ち上がりから、１３．７５ｍｓ後、すなわち先頭ラインの蓄積開始から約２４．７５ｍｓ後に、光源２５１からの連続光が回転盤２５６の開口部２５６ｃに到達する。そして、その後５.５ｍｓの間、開口部２５６ｃを通過した照明光がライトガイド１０１に入射される。このように、開口部２５６ｃの開口角を調整し、回転盤制御信号に基づいて、回転盤２５６を制御することにより、ＣＭＯＳ１０４’における１１ｍｓのグローバル露光期間にのみ、ライトガイド１０１に照明光を入射させるよう、光源２５１からの照明光を明滅させることが可能となる。
【００４２】
上述のように、本実施形態では、電子内視鏡１０にて搭載するＣＭＯＳ１０４の駆動周波数や画素数などの情報に基づいた回転盤制御信号を生成してモータ制御部２５２に送信し、モータ制御部２５２にて回転盤制御信号に基づいた回転盤２５６の回転制御を行うことによって、グローバル露光期間にのみ、電子内視鏡１０に照明光が供給されるように、照明光を明滅させることが可能となる。そして、このように、ＣＭＯＳ１０４のグローバル露光期間にのみ電子内視鏡１０に照明光を供給することにより、ＣＭＯＳ１０４におけるライン毎の電荷の蓄積タイミングを同時にすることができる。その結果、動きが速い被写体を撮影した場合でも、画像の割れやひずみ等を発生させることなく、適切な画像を提供することが可能となる。
【００４３】
以上が本発明の実施形態であるが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく様々な範囲で変形が可能である。例えば、上記実施形態では、連続光を明滅光に変換する手段として、回転盤式のオプティカルチョッパを用いる構成としたが、例えば、回転するミラーを有する反射型のものや、液晶セルやカーセル等の電気光学効果を利用したシャッター、あるいはファラデー効果や磁気カー効果等の磁気光学効果を利用したシャッター等を、照明光を明滅する手段として使用してもよい。この場合も、ＣＭＯＳのグローバル露光期間にのみ、電子内視鏡に照明光が供給されるように、明滅光を明滅させる構成とすれば良い。また、本発明は、ＣＭＯＳ以外のグローバル露光期間を有する撮像素子を備えた電子内視鏡システムにも適用可能であり、この場合も上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１  電子内視鏡システム
１０  電子内視鏡
２０  プロセッサ
３０  モニタ
１０４  ＣＭＯＳイメージセンサ
１０６  ＣＭＯＳ駆動回路
２０５  光源部
２５１  光源
２５２  モータ制御部
２５３  モータドライバ
２５４  モータ
２５５  エンコーダ
２５６  回転盤
２５７  開口制御モータ
【図１】
0005636177.tif 000002
【図２】
0005636177.tif 000003
【図３】
0005636177.tif 000004
【図４】
0005636177.tif 000005