(57)【要約】      （修正有）【課題】内視鏡挿入部の先端部の温度が上昇した場合でも、表示される動画として違和感のないものを提供することのできる電子内視鏡装置を提供する。【解決手段】電子内視鏡装置は、光源制御部と、二次元状に配置された複数の画素を含む受光部及び受光部から撮像信号を読み出す駆動を行う駆動制御部を含む撮像部と、制御部と、を備える。駆動制御部は、フレーム期間のうちの光出射停止制御が行われる期間において、複数の画素から撮像信号を読み出す駆動を行う。制御部は、内視鏡挿入部先端の温度が閾値を超えた場合に、フレーム期間の長さは固定のまま、当該閾値を超える温度が検出されたタイミングを含むフレーム期間より後のフレーム期間において、光出射停止制御が行われる期間を長くし、かつ、複数の画素からの撮像信号の読み出し速度を遅くする。【選択図】図２
2015066080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被観察部位に照射するための光を発生させる光源と、
前記被観察部位を撮像するための撮像部を先端部に有する内視鏡スコープと、
前記先端部の温度を検出する温度検出部と、
前記撮像部によって動画の１フレームを得るための期間であるフレーム期間の一部において、前記光源から光を断続的又は連続的に出射させる光出射制御を行い、前記フレーム期間の前記一部以外において前記光源からの光出射を継続して停止させる光出射停止制御を行う光源制御部と、を備え、
前記撮像部は、二次元状に配置された複数の画素と、前記複数の画素から撮像信号を読み出す駆動を行う駆動部とを含み、
前期駆動部は、前記フレーム期間のうちの前記光出射停止制御が行われる期間において、前記フレーム期間のうちの前記光出射制御が行われる期間中に露光された前記複数の画素から前記画素に蓄積された電荷に応じた撮像信号を読み出す駆動を行い、
前記温度検出部によって検出される温度が閾値を超えた場合に、前記フレーム期間の長さは固定のまま、当該閾値を超える温度が検出されたタイミングを含む第一のフレーム期間より後のフレーム期間において、前記光出射停止制御が行われる期間を前記第一のフレーム期間における前記光出射停止制御が行われる期間よりも長くし、かつ、前記駆動部による前記複数の画素からの撮像信号の読み出し速度を、前記第一のフレーム期間における前記読み出し速度よりも遅くする制御を行う制御部を更に備える電子内視鏡装置。
【請求項２】
請求項１記載の電子内視鏡装置であって、
前記複数の画素から読み出された撮像信号にゲインを乗じて増幅する増幅部を備え、
前記増幅部は、前記光出射停止制御が行われる期間が前記第一のフレーム期間における前記光出射停止制御が行われる期間よりも長くなる前記フレーム期間において前記複数の画素から読み出される撮像信号に乗じるゲインを、前記第一のフレーム期間において前記複数の画素から読み出される撮像信号に乗じるゲインよりも大きくする電子内視鏡装置。
【請求項３】
請求項２記載の電子内視鏡装置であって、
前記増幅部は、前記光出射停止制御が行われる期間が前記第一のフレーム期間における前記光出射停止制御が行われる期間よりも長くなる前記フレーム期間において前記複数の画素から読み出される撮像信号に乗じるゲインを、当該フレーム期間の直前の前記先端部の温度が高いほど低い値に設定する電子内視鏡装置。
【請求項４】
請求項１記載の電子内視鏡装置であって、
前記駆動部は、前記光出射停止制御が行われる期間が前記第一のフレーム期間における前記光出射停止制御が行われる期間よりも長くなる前記フレーム期間において、前記画素に蓄積された電荷を複数画素単位で加算し、加算後の電荷に応じた撮像信号を読み出す駆動を行う電子内視鏡装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載の電子内視鏡装置であって、
前記制御部は、前記温度検出部によって検出される温度が前記閾値を超えた状態から前記閾値以下になった場合に、当該閾値以下の温度が検出されたタイミングを含む第二のフレーム期間より後のフレーム期間において、前記光出射停止制御が行われる期間を前記第二のフレーム期間における前記光出射停止制御が行われる期間よりも短くし、かつ、前記駆動部による前記複数の画素からの撮像信号の読み出し速度を、前記第二のフレーム期間における前記読み出し速度よりも速くする制御を行う電子内視鏡装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項記載の電子内視鏡装置であって、
前記内視鏡スコープは、前記複数の画素から前記駆動部によって読み出された撮像信号を一時的に記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された撮像信号を読み出し、読み出した撮像信号を、前記撮像信号を処理して画像データを生成する制御装置に伝送する伝送部と、を備え、
前記伝送部は、前記撮像信号の読み出し速度に関わらずに一定の伝送速度で前記撮像信号を伝送する電子内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野などで利用される電子内視鏡システムは、被検体内に挿入される挿入部の先端部に、固体撮像素子を含む撮像装置を備えた電子内視鏡（スコープ）と、撮像装置の動作を制御するとともに、撮像装置から出力される撮像信号に各種信号処理を施してモニタ（表示装置）に内視鏡画像を表示させるプロセッサ装置とから構成される。
【０００３】
内視鏡挿入部の先端内部は、固体撮像素子（ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなど）の発熱、ライトガイドの光量ロスによる発熱などが原因で温度が上昇しやすい。内視鏡挿入部分の内部温度が上昇すると、画像信号のノイズが増加し、画質が低下する。また、内視鏡挿入部先端の温度が基準温度を超えることは安全上好ましくない。このため、内視鏡挿入部の温度を検知して、温度をコントロールしたり、温度上昇時に内視鏡操作者に警告を出したりするなどの予防措置を講じることが望まれる。
【０００４】
特許文献１には、内視鏡挿入部の先端部に温度検知手段を有し、検知された先端部の温度が高くなると、フレームレートを落とすとともに光量を低減させて発熱を抑える構成が開示されている。
【０００５】
特許文献２には、内視鏡挿入部の先端部に温度検知手段を有し、検知された先端部の温度が高くなると、フレームレートを落として発熱を抑える構成が開示されている。
【０００６】
特許文献３には、光源から照射される光量が限界光量を超えた場合に、フレームレートを落として発熱を低減させる電子内視鏡が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−０００４６６号公報
【特許文献２】特開２０１２−１４３３１９号公報
【特許文献３】特開２０１２−０８１００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１〜３のように、フレームレートを落として内視鏡挿入部の先端部の発熱を抑える構成では、撮像中にフレームレートが変動することになるため、表示系との同期が取れなくなり、表示される動画が不自然なものとなる。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、内視鏡挿入部の先端部の温度が上昇した場合でも、表示される動画として違和感のないものを提供することのできる電子内視鏡装置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】
【００１０】
本発明の電子内視鏡装置は、被観察部位に照射するための光を発生させる光源と、上記被観察部位を撮像するための撮像部を先端部に有する内視鏡スコープと、上記先端部の温度を検出する温度検出部と、上記撮像部によって動画の１フレームを得るための期間であるフレーム期間の一部において、上記光源から光を断続的又は連続的に出射させる光出射制御を行い、上記フレーム期間の上記一部以外において上記光源からの光出射を継続して停止させる光出射停止制御を行う光源制御部と、を備え、上記撮像部は、二次元状に配置された複数の画素と、上記複数の画素から撮像信号を読み出す駆動を行う駆動部とを含み、前期駆動部は、上記フレーム期間のうちの上記光出射停止制御が行われる期間において、上記フレーム期間のうちの上記光出射制御が行われる期間中に露光された上記複数の画素から上記画素に蓄積された電荷に応じた撮像信号を読み出す駆動を行い、上記温度検出部によって検出される温度が閾値を超えた場合に、上記フレーム期間の長さは固定のまま、その閾値を超える温度が検出されたタイミングを含む第一のフレーム期間より後のフレーム期間において、上記光出射停止制御が行われる期間を上記第一のフレーム期間における上記光出射停止制御が行われる期間よりも長くし、かつ、上記駆動部による上記複数の画素からの撮像信号の読み出し速度を、上記第一のフレーム期間における上記読み出し速度よりも遅くする制御を行う制御部を更に備えるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、内視鏡挿入部の先端部の温度が上昇した場合でも、表示される動画として違和感のないものを提供することのできる電子内視鏡装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態を説明するための電子内視鏡装置１００の概略構成を示す図
【図２】内視鏡スコープ１の撮像部１０によって動画を撮像するときの動作を説明するためのタイミングチャート
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態を説明するための電子内視鏡装置１００の概略構成を示す図である。
【００１５】
電子内視鏡装置１００は、内視鏡スコープ１と、光源装置５と、プロセッサ装置（制御装置）４と、を備える。プロセッサ装置４には、内視鏡挿入部１と、光源装置５と、表示装置６とがケーブルによって電気的に接続されている。
【００１６】
内視鏡スコープ１は、患者（被検体）の体腔内に挿入される可撓性の内視鏡挿入部と、内視鏡挿入部の基端部分に連設された操作部と、を備える。
【００１７】
図１では、内視鏡スコープ１の一部分として内視鏡挿入部の先端部を図示している。内視鏡挿入部の先端部には、被観察部位を撮像するための撮像光学系２０と、撮像光学系２０を通して被観察部位を撮像するための撮像部１０と、被観察部位を照明するための照明窓３０と、照明窓３０に光を導くためのライトガイド４０と、が設けられている。
【００１８】
撮像部１０は、画素部１１と、ＣＤＳ１２と、ＡＧＣ１３と、ＡＤＣ１４と、メモリ１５と、Ｐ／Ｓ変換部１６と、温度センサ１７と、撮像制御部１８と、を備える。
【００１９】
画素部１１は、二次元状に配置された複数の画素を有する。各画素は、フォトダイオード等の光電変換部と、光電変換部に蓄積された電荷に応じた撮像信号を読み出すＭＯＳ回路とを含む。
【００２０】
ＣＤＳ１２は、画素部１１の各画素から読み出された撮像信号に対して相関二重サンプリング処理を行う。
【００２１】
ＡＧＣ１３は、ＣＤＳ１２で処理後の撮像信号にゲインを乗じて撮像信号を増幅する増幅部として機能する。
【００２２】
ＡＤＣ１４は、ＡＧＣ１３で増幅後の撮像信号を所定のビット数のデジタル信号に変換する。
【００２３】
メモリ１５は、ＡＤＣ１４でデジタル変換された撮像信号を一時的に記憶する。メモリ１５は、格納されているデータを取り出す時、先に格納されたデータから先に取り出す、すなわち、格納されているデータの内の古いものから順に取り出すような機能を持つ記憶装置（ＦＩＦＯ（ｆｉｒｓｔ−ｉｎ  ｆｉｒｓｔ−ｏｕｔ））が用いられる。
【００２４】
Ｐ／Ｓ変換部１６は、メモリ１５に記憶された撮像信号をシリアル信号に変換し、内視鏡スコープ１とプロセッサ装置４を接続するケーブルに内蔵されるシリアル線を通してプロセッサ装置４に伝送する。Ｐ／Ｓ変換部１６は、メモリ１５に記憶された撮像信号を古いものから順に読み出し、読み出した撮像信号を、プロセッサ装置４に伝送する伝送部として機能する。
【００２５】
温度センサ１７は、内視鏡スコープ１の挿入部の先端部の温度を検出する温度検出部であり、例えば、サーマル・ダイオードを用いることができる。
【００２６】
撮像制御部１８は、撮像部１０全体を統括制御する。撮像制御部１８は、画素部１１の各画素から撮像信号を読み出す駆動を行う駆動部としても機能する。
【００２７】
撮像制御部１８は、内視鏡スコープ１とプロセッサ装置４を接続するケーブルに内蔵されるシリアル線によって、プロセッサ装置４の制御部４４と接続されている。撮像制御部１８は、制御部４４からの指令にしたがって、撮像部１０の各部を制御する。また、撮像制御部１８は、温度センサ１７によって検出された温度情報を制御部４４に伝送する。
【００２８】
撮像部１０は、上述した各部が１チップに集積化されたものとなっている。近年では集積度が密になってきているため、撮像部１０が動作しているときの発熱による内視鏡挿入部の先端部の温度上昇対策が重要となる。温度センサ１７は、内視鏡挿入部の先端部の温度を検出できればよく、撮像部１０に内蔵されていなくともよいが、集積化された撮像部１０では、撮像部１０のチップ内での発熱が大きくなるため、チップ内に温度センサ１７を設けておくことが好ましい。
【００２９】
光源装置５は、光源制御部５１と、半導体光源５２と、を備える。
【００３０】
半導体光源５２は、被観察部位に照射するための光を発生させる光源であり、ここから出射された光はライトガイド４０に導入され、照明窓３０を通して被観察部位に照射される。
【００３１】
光源制御部５１は、撮像部１０によって動画を撮像するときの動画の１フレームを得るための期間であるフレーム期間の一部において、半導体光源５２から所定時間連続して光を出射させる光出射制御を行い、フレーム期間の該一部以外の期間において、半導体光源５２から所定時間継続して光出射を停止させる光出射停止制御を行う。
【００３２】
なお、光出射制御は、半導体光源５２を常時点灯させるのではなくパルス点灯させて、半導体光源５２から所定時間断続的に光を出射させる制御としてもよい。
【００３３】
プロセッサ装置４は、Ｓ／Ｐ変換部４１と、画像処理部４２と、表示処理部４３と、制御部４４と、を備える。
【００３４】
Ｓ／Ｐ変換部４１は、内視鏡スコープ１のＰ／Ｓ変換部１６からシリアル線を通して伝送されてきたシリアル信号を受信して、このシリアル信号をパラレル信号に変換する。
【００３５】
画像処理部４２は、Ｓ／Ｐ変換部４１で変換後の撮像信号を一次記憶するメモリを内蔵しており、メモリに記憶された動画の１フレーム分の撮像信号を画像処理して、撮像画像データを生成する。
【００３６】
表示処理部４３は、画像処理部４２によって生成された撮像画像データから表示用データを生成し、表示用データに基づく画像を表示装置６に表示させる。
【００３７】
制御部４４は、内視鏡スコープ１の撮像制御部１８と光源装置５の光源制御部５１とに、シリアル線によって接続されている。制御部４４は、内視鏡スコープ１の撮像制御部１８から伝送されてくる温度センサ１７の検出温度情報に基づいて、光源制御部５１による光源の光出射期間及び光出射停止期間を可変制御したり、内視鏡スコープ１の画素部１１からの撮像信号の読み出し速度を可変制御したりする。撮像信号の読み出し速度とは、画素部１１から単位時間当たりに出力される撮像信号の数を示す。
【００３８】
図２は、内視鏡スコープ１の撮像部１０によって動画を撮像するときの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【００３９】
図２中の符号Ｆ１〜Ｆ７は、それぞれフレーム期間を示しており、動画撮像を行っている間、各フレーム期間の長さは制御部４４によって一定に制御される。
【００４０】
図２において、“ＯＮ”を記した期間は光出射制御が行われる期間（以下、ＯＮ期間とも言う）を示し、“ＯＦＦ”を記した期間は光出射停止制御が行われる期間（以下、ＯＦＦ期間とも言う）を示している。なお、ＯＮ期間であっても常に光が出射されている必要はなく、断続的に光出射する場合も含まれる。
【００４１】
図２に示すように、電子内視鏡装置１００では、各フレーム期間のうちのＯＦＦ期間において、該各フレーム期間のうちのＯＮ期間中に露光された画素部１１から各画素に蓄積された電荷に応じた撮像信号を読み出す駆動を撮像制御部１８が行う。
【００４２】
図２の例では、フレーム期間Ｆ２の途中において、温度センサ１７によって検出される温度が閾値を超えている。この場合、制御部４４は、閾値を超える温度が検出されたタイミングを含むフレーム期間Ｆ２よりも後のフレーム期間（図２の例ではフレーム期間Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５）において、ＯＮ期間をフレーム期間Ｆ２におけるＯＮ期間よりも短くし、ＯＦＦ期間をフレーム期間Ｆ２におけるＯＦＦ期間よりも長くする制御を行う。また、制御部４４は、撮像制御部１８による複数の画素からの撮像信号の読み出し速度を、フレーム期間Ｆ２における読み出し速度よりも遅くする制御を行う。
【００４３】
撮像信号の読み出し速度を遅くする方法としては、画素部１１に含まれる複数の画素から一部を間引いて撮像信号を読み出す間引き駆動を行うことで読み出しクロックを下げる方法がある。または、複数の画素の各々に蓄積された電荷を複数画素単位で加算し、加算後の電荷に応じた撮像信号を読み出す画素加算駆動を行うことで読み出しクロックを下げる方法がある。或いは、間引き駆動又は画素加算駆動を行うと共に読み出しクロックを更に下げる方法がある。或いは、読み出す撮像信号の数は変えずに読み出しクロックだけを下げる方法がある。
【００４４】
なお、露光中には撮像信号の読み出しが行われないように、１フレーム分の撮像信号を画素部１１から読み出し完了するまでに要する時間がＯＦＦ期間の長さ以下となるように、撮像信号の読み出し速度を設定しておく必要がある。ＡＤＣ１４は、撮像信号の読み出しクロックに同期して動作しているため、読み出しクロックの低下にしたがって駆動周波数が低下し、発熱を低減させることができる。
【００４５】
フレーム期間Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５では、半導体光源５２が消灯している時間がフレーム期間Ｆ２よりも長くなるため、ライトガイド４０から光が出射されることによる内視鏡挿入部の先端部の発熱は抑制され、先端部の温度低下が促進される。また、フレーム期間Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５では、撮像信号の読み出し速度がフレーム期間Ｆ２よりも遅くなるため、撮像部１０の発熱が抑制され、内視鏡挿入部の先端部の温度低下が促進される。
【００４６】
そして、フレーム期間Ｆ５の途中で、温度センサ１７によって検出される温度が閾値以下になると、制御部４４は、閾値以下の温度が検出されたタイミングを含むフレーム期間Ｆ５よりも後のフレーム期間であるフレーム期間Ｆ６において、ＯＮ期間をフレーム期間Ｆ５におけるＯＮ期間よりも長く（図２の例では、フレーム期間Ｆ６のＯＮ期間と同じに）する。また、制御部４４は、フレーム期間Ｆ６において、撮像制御部１８による複数の画素からの撮像信号の読み出し速度を、フレーム期間Ｆ５における読み出し速度よりも速く（図２ではフレーム期間Ｆ２における読み出し速度と同じに）する。
【００４７】
以上のように、電子内視鏡装置１００によれば、内視鏡挿入部の先端部の温度が閾値を超えた場合には、フレーム期間に占めるＯＦＦ期間が長くなりかつ撮像信号の読み出し速度が遅くなるため、光出射が長く停止されることによる発熱の減少と、撮像信号の読み出し速度が遅くなることによる発熱の減少とによって先端部の温度を低下させることができる。
【００４８】
これにより、被検体の安全性を確保できると共に、画素部１１の画素において熱雑音が発生するのを抑制して撮像画質低下を防ぐことができる。また、フレーム期間の長さは固定のまま先端部の温度上昇を抑制することができるため、違和感のない撮像画像を提供することができる。
【００４９】
また、電子内視鏡装置１００では、メモリ１５としてＦＩＦＯを用いているため、撮像信号の読み出し速度が変化した場合でも、撮像部１０からプロセッサ装置４への撮像信号の伝送は一定速度で行うことができる。したがって、プロセッサ装置４側の処理を変えることなく、先端部の温度上昇抑制、撮像画質の向上を実現することができる。
【００５０】
なお、図２の説明では、フレーム期間に占めるＯＮ期間及びＯＦＦ期間の割合と、撮像信号の読み出し速度と、をそれぞれ２段階で可変にするものとしたが、多段階で可変させてもよい。
【００５１】
例えば、フレーム期間Ｆ３では、ＯＦＦ期間を最も長くしかつ読み出し速度を最も遅くしておき、温度センサ１７の検出温度の値が減少するにしたがって、ＯＦＦ期間をフレーム期間Ｆ３より徐々に短くすると共に、読み出し速度をフレーム期間Ｆ３より徐々に速くして、最後は、ＯＦＦ期間と読み出し速度を共にフレーム期間Ｆ２と同じにする。このようにすることで、隣接フレーム間の明るさの変動を少なくすることができ、違和感のない動画を提供することができる。
【００５２】
なお、フレーム期間Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５において、画素加算駆動以外の方法で撮像信号を読み出す場合は、ＯＮ期間が短くなることによって、撮像信号の輝度レベルは低下する。この結果、フレーム期間Ｆ１，Ｆ２，Ｆ６，Ｆ７とフレーム期間Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５とでは、得られる画像の明るさが異なる。
【００５３】
そこで、制御部４４は、フレーム期間Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５では、撮像制御部１８に対し、ＡＧＣ１３にて設定するゲインを、フレーム期間Ｆ２のときのゲインよりも大きい値に設定する指示を行う。このように、先端部の温度に応じてゲインを可変制御することで、フレーム期間Ｆ１，Ｆ２，Ｆ６，Ｆ７とフレーム期間Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５とで、得られる撮像画像の明るさを同じにすることができ、違和感のない動画を提供することが可能になる。
【００５４】
このようにゲインを可変制御する場合、フレーム期間Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５では、ゲインが大きくなることにより、撮像画像に含まれるノイズもフレーム期間Ｆ２のときと比べて増えることになる。しかし、フレーム期間Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５は、ＯＮ期間が短くなりかつ読み出し速度が遅くなっていることで先端部の温度低下が促進されるため、ゲインアップによるノイズ増を、先端部の温度低下による熱雑音減によって相殺することができ、画質への影響は限定的となる。
【００５５】
ただし、実際には、フレーム期間Ｆ２より後のフレーム期間Ｆ３が開始されてから、先端部の温度低下が始まるまでには若干のタイムラグが生じる。
【００５６】
そこで、このタイムラグを考慮し、例えば、フレーム期間Ｆ２の直後のフレーム期間Ｆ３ではゲインアップを行わず、フレーム期間Ｆ４，Ｆ５においてゲインアップを行うようにしてもよい。この方法では、フレーム期間Ｆ３で得られる撮像画像の明るさが暗くなるため、例えばフレーム期間Ｆ３だけは画素加算駆動を行って、撮像画像の明るさを落とさないようにしておいてもよい。
【００５７】
或いは、上記タイムラグがあることと、先端部の温度が高いときは画素で発生する熱雑音が多いこととを考慮し、例えば、各フレーム期間Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５では、そのフレーム期間の開始直前の先端部の温度に応じてゲインを設定してもよい。具体的には、フレーム期間開始直前の先端部の温度が高い程、ゲインを小さく設定すればよい。
【００５８】
以上説明した実施形態は本発明の技術思想を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【００５９】
例えば、図１において光源装置５に搭載する光源は半導体光源５２としたが、光の出射と非出射を高い精度で切り替えることができる光源であればよい。また、撮像部１０として画素毎に信号読み出し回路が内蔵されるＣＭＯＳ型イメージセンサを採用しているが、ＣＣＤイメージセンサを採用してもよい。また、温度センサ１７は、温度を直接検知するものでなくともよい。例えば、特許文献１に記載されているように、先端部に配置される駆動信号を生成するための水晶振動子の周波数温度特性を利用して、先端部の温度を検出するようにしてもよい。また、ゲイン制御はＡＧＣ１３で行う以外に、例えば画像処理部４２で行っても構わない。
【００６０】
以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。
【００６１】
本発明の電子内視鏡装置は、被観察部位に照射するための光を発生させる光源と、上記被観察部位を撮像するための撮像部を先端部に有する内視鏡スコープと、上記先端部の温度を検出する温度検出部と、上記撮像部によって動画の１フレームを得るための期間であるフレーム期間の一部において、上記光源から光を断続的又は連続的に出射させる光出射制御を行い、上記フレーム期間の上記一部以外において上記光源からの光出射を継続して停止させる光出射停止制御を行う光源制御部と、を備え、上記撮像部は、二次元状に配置された複数の画素と、上記複数の画素から撮像信号を読み出す駆動を行う駆動部とを含み、前期駆動部は、上記フレーム期間のうちの上記光出射停止制御が行われる期間において、上記フレーム期間のうちの上記光出射制御が行われる期間中に露光された上記複数の画素から上記画素に蓄積された電荷に応じた撮像信号を読み出す駆動を行い、上記温度検出部によって検出される温度が閾値を超えた場合に、上記フレーム期間の長さは固定のまま、その閾値を超える温度が検出されたタイミングを含む第一のフレーム期間より後のフレーム期間において、上記光出射停止制御が行われる期間を上記第一のフレーム期間における上記光出射停止制御が行われる期間よりも長くし、かつ、上記駆動部による上記複数の画素からの撮像信号の読み出し速度を、上記第一のフレーム期間における上記読み出し速度よりも遅くする制御を行う制御部を更に備えるものである。
【００６２】
この構成により、先端部の温度が閾値を超えた場合には、フレーム期間内における光出射停止制御が行われる期間が長くなりかつ撮像信号の読み出し速度が遅くなるため、光出射が長く停止されることによる発熱の減少と、撮像信号の読み出し速度が遅くなることによる発熱の減少とによって先端部の温度を低下させることができる。また、フレーム期間の長さは固定のまま先端部の温度上昇を抑制することができるため、撮像画質に違和感を与えてしまうことがない。
【００６３】
本発明の電子内視鏡装置は、上記複数の画素から読み出された撮像信号にゲインを乗じて増幅する増幅部を備え、上記増幅部は、上記光出射停止制御が行われる期間が上記第一のフレーム期間における上記光出射停止制御が行われる期間よりも長くなる上記フレーム期間において上記複数の画素から読み出される撮像信号に乗じるゲインを、上記第一のフレーム期間において上記複数の画素から読み出される撮像信号に乗じるゲインよりも大きくするものである。
【００６４】
この構成により、光出射停止制御が行われる期間が長くなることによる各画素の露光量の減少をゲインアップによって補うことができ、表示される動画の明るさが途中で大きく変動してしまい違和感を与えてしまうのを防ぐことができる。
【００６５】
本発明の電子内視鏡装置は、上記増幅部が、上記光出射停止制御が行われる期間が上記第一のフレーム期間における上記光出射停止制御が行われる期間よりも長くなる上記フレーム期間において上記複数の画素から読み出される撮像信号に乗じるゲインを、そのフレーム期間の直前の上記先端部の温度が高いほど低い値に設定するものである。
【００６６】
この構成により、先端部の温度が高く、熱雑音が多くなる状況では、ゲインが低く設定されるため、撮像画像のノイズを減らすことができ、撮像画質向上を図ることができる。
【００６７】
本発明の電子内視鏡装置は、上記駆動部が、上記光出射停止制御が行われる期間が上記第一のフレーム期間における上記光出射停止制御が行われる期間よりも長くなる上記フレーム期間において、上記画素に蓄積された電荷を複数画素単位で加算し、加算後の電荷に応じた撮像信号を読み出す駆動を行うものである。
【００６８】
この構成により、光出射停止制御が行われる期間が長くなることによる各画素の露光量の減少を複数画素の電荷加算によって補うことができ、撮像される動画の明るさが途中で大きく変動してしまい違和感を与えてしまうのを防ぐことができる。また、電荷加算によって露光量減少を補うため撮像信号のＳ／Ｎ比低下を防ぐことができる。また、読み出される撮像信号の数が電荷加算によって減少することで、撮像信号の読み出し速度が遅くなり、先端部の温度上昇を抑制することができる。
【００６９】
本発明の電子内視鏡装置は、上記制御部が、上記温度検出部によって検出される温度が上記閾値を超えた状態から上記閾値以下になった場合に、その閾値以下の温度が検出されたタイミングを含む第二のフレーム期間より後のフレーム期間において、上記光出射停止制御が行われる期間を上記第二のフレーム期間における上記光出射停止制御が行われる期間よりも短くし、かつ、上記駆動部による上記複数の画素からの撮像信号の読み出し速度を、上記第二のフレーム期間における上記読み出し速度よりも速くする制御を行うものである。
【００７０】
この構成により、先端部の温度が閾値以下となった場合には、フレーム期間内における光出射停止制御が行われる期間が元に戻りかつ撮像信号の読み出し速度が元に戻るため、先端部温度が閾値を超える前の状態を維持することができる。
【００７１】
本発明の電子内視鏡装置は、上記内視鏡スコープが、上記複数の画素から上記駆動部によって読み出された撮像信号を一時的に記憶する記憶部と、上記記憶部に記憶された撮像信号を読み出し、読み出した撮像信号を、上記撮像信号を処理して画像データを生成する制御装置に伝送する伝送部と、を備え、上記伝送部は、上記撮像信号の読み出し速度に関わらずに一定の伝送速度で上記撮像信号を伝送するものである。
【００７２】
この構成により、内視鏡挿入部から制御装置への撮像信号の伝送は一定の速度で行われるため、制御装置の処理内容を変更する必要なく、コスト増を防ぐことができる。
【符号の説明】
【００７３】
１  内視鏡スコープ
４  プロセッサ装置（制御装置）
５  光源装置
１１  画素部
１３  ＡＧＣ（増幅部）
１５  メモリ（記憶部）
１６  Ｐ／Ｓ変換部（伝送部）
１７  温度センサ（温度検出部）
１８  撮像制御部（駆動部）
４４  制御部
５１  光源制御部
５２  半導体光源（光源）
【図１】
2015066080.tif 000003
【図２】
2015066080.tif 000004