JP3190449B2 - Endoscope TV system - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ファイバースコープと
硬性鏡とを選択的に使用可能な内視鏡を用い、体腔内等
の画像をモニタテレビ等で観察できるようにした内視鏡
テレビシステムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an endoscope television system using an endoscope capable of selectively using a fiberscope and a rigid endoscope so that an image in a body cavity or the like can be observed on a monitor television or the like. About.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年、体腔内等をモニタテレビ等に映し
出して観察するようにした内視鏡テレビシステムが普及
し、内視鏡観察下で行う体腔内の外科手術が盛んに行わ
れるようになってきた。このような内視鏡を用いた手術
の一例としては、例えば胆石等の障害のために胆嚢の摘
出を行う腹腔鏡的胆嚢摘出術がある。また、最近、特に
注目されている術式として、「Ｃｏｍｏｎｎ Ｂｉｌｅ
Ｓｃｏｐｙ」と呼ばれるものがある。これは、腹腔鏡
的胆嚢摘出術の術中に、胆管中に胆石が詰まっているこ
とが発見された場合、観察用として用いられる硬性鏡
を、鉗子チャネルからメスやハサミ等を等を出して手術
を行い得るファイバースコープに切り換えて、この胆石
を取り除くというものである。2. Description of the Related Art In recent years, an endoscope television system in which the inside of a body cavity or the like is projected on a monitor television or the like for observation has become widespread, and surgical operations in the body cavity performed under endoscopic observation have been actively performed. It has become. As an example of such an operation using an endoscope, there is a laparoscopic cholecystectomy in which the gallbladder is removed due to a disorder such as a gallstone. In addition, as a technique that has been particularly attracting attention recently, “Common Bile
There is something called "Scope". This is because, during laparoscopic cholecystectomy, if a bile duct is found to be clogged with gallstones, a rigid scope used for observation is removed, and a scalpel, scissors, etc. are taken out of the forceps channel using a scalpel or scissors. The gallstone is removed by switching to a fiberscope capable of performing the above.

【０００３】かかる手術に用いられる内視鏡テレビシス
テムの一例を図３２〜図３５用いて説明する。図３２に
おいて、１は像伝送系にイメージガイドファイバー２を
用いてなるファイバースコープ、３は像伝送系にリレー
レンズ４を用いてなる硬性鏡である。５はファイバース
コープ１と硬性鏡３の先端部に夫々配設された対物レン
ズ、６は夫々の接眼部７に配設された接眼レンズ、８は
結像レンズ９が内蔵されていて接眼部７と結像光学系を
備えていないテレビカメラ１０とを接続するためのアダ
プタである。テレビカメラ１０内には、光学的ローパス
フィルタ１１及び固体撮像素子（ＣＣＤ）１２が順次配
設されている。An example of an endoscope television system used for such an operation will be described with reference to FIGS. 32, reference numeral 1 denotes a fiber scope using an image guide fiber 2 for an image transmission system, and reference numeral 3 denotes a rigid scope using a relay lens 4 for an image transmission system. Reference numeral 5 denotes an objective lens provided at the distal end of the fiberscope 1 and the rigid endoscope 3, reference numeral 6 denotes an eyepiece disposed at each eyepiece 7, and reference numeral 8 denotes a built-in imaging lens 9 which is an eyepiece. This is an adapter for connecting the unit 7 to the television camera 10 having no imaging optical system. In the television camera 10, an optical low-pass filter 11 and a solid-state imaging device (CCD) 12 are sequentially arranged.

【０００４】内視鏡にファイバースコープ１を使用した
場合には、図示しない光源及びライトガイドによって伝
達された照明光が物体Ｍを照射し、物体Ｍの像が対物レ
ンズ５によって結像され、この像がイメージガイドファ
イバー２により伝達される。そして、接眼レンズ６，結
像レンズ９及びローパスフィルタ１１を介して固体撮像
素子１２上に結像され、カメラコントロールユニット１
３を介してモニタテレビ１４に内視鏡画像として映し出
される。内視鏡に硬性鏡３を使用した場合には、物体Ｍ
の像はリレーレンズ４によって伝達され、ファイバース
コープ１を使用した場合と同様に、接眼レンズ６，結像
レンズ９及びローパスフィルタ１１を介して固体撮像素
子１２上に結像され、モニタテレビ１４に映し出され
る。When the fiberscope 1 is used for an endoscope, illumination light transmitted by a light source and a light guide (not shown) irradiates the object M, and an image of the object M is formed by the objective lens 5. The image is transmitted by the image guide fiber 2. Then, an image is formed on the solid-state imaging device 12 via the eyepiece 6, the imaging lens 9 and the low-pass filter 11, and the camera control unit 1
3 is displayed on the monitor television 14 as an endoscope image. When the rigid endoscope 3 is used as the endoscope, the object M
Is transmitted by the relay lens 4 and is formed on the solid-state imaging device 12 via the eyepiece 6, the imaging lens 9 and the low-pass filter 11 in the same manner as when the fiberscope 1 is used. It is projected.

【０００５】図３３は、アダプタ８の代わりに結像レン
ズ９，ローパスフィルタ１１及び固体撮像素子１２を内
蔵したカメラヘッド１５を用いたシステム構成を示して
いる。また、図３４はファイバースコープ１のみがカメ
ラヘッド１５に接続可能な場合、図３５はファイバース
コープ１内に接眼レンズ６が配設されない場合のシステ
ム構成例を夫々示している。図３５に示した例では、カ
メラコントロールユニット１３には結像レンズ９，ロー
パスフィルタ１１及び固体撮像素子１２からなるカメラ
ヘッド部１３ａと、信号処理回路１３ｂとが内蔵されて
いるため、上述したシステム構成とは異なり、ファイバ
ースコープ１がカメラコントロールユニット１３に直接
接続されるようになっている。尚、フィアバースコープ
１は、その全体が軟性のファイバースコープにより構成
されているものの他に、その挿入部が硬性鏡と同質の硬
性部で、また像伝送部が軟性のイメージガイドファイバ
ー束で構成されている、所謂硬性ファイバースコープも
含んでいる。FIG. 33 shows a system configuration using a camera head 15 having an imaging lens 9, a low-pass filter 11, and a solid-state image sensor 12 instead of the adapter 8. FIG. 34 shows an example of the system configuration when only the fiberscope 1 can be connected to the camera head 15, and FIG. 35 shows an example of the system configuration when the eyepiece 6 is not provided in the fiberscope 1. In the example shown in FIG. 35, the camera control unit 13 has a built-in camera head unit 13a including the imaging lens 9, the low-pass filter 11, and the solid-state imaging device 12, and the signal processing circuit 13b. Unlike the configuration, the fiberscope 1 is directly connected to the camera control unit 13. In addition, the fiber bar scope 1 is composed entirely of a flexible fiberscope, and its insertion part is composed of a rigid part having the same quality as a rigid endoscope, and the image transmission part is composed of a flexible image guide fiber bundle. And so-called rigid fiberscopes.

【０００６】ところで、上述した各々の内視鏡テレビシ
ステムにおいては、固体撮像素子上に結像された像、即
ちファイバースコープ又は硬性鏡を介して固体撮像素子
上に伝送された像が被写体となるが、特にファイバース
コープで得られた内視鏡画像には以下のような特徴があ
る。図３６（ａ）は、六方最密構造を有するイメージガ
イドファイバー束の射出端面を示している。図中、２ａ
はイメージガイドフィアバー２のコア，２ｂはクラッド
である。また、矢印Ａはフィアバー２の積み方向、矢印
Ｂは固体撮像素子１２の水平走査方向である。かかる射
出端面を同図（ｂ）で示すように２次元配列された固体
撮像素子１２で撮像した場合、内視鏡画像信号は、イメ
ージガイドフィアバー２と固体撮像素子１２の双方の配
列パターンに起因した、強い周波数スペクトルｆＦ＝１
／（Ｐｆ×β×ｓｉｎ６０°）が含まれる。ここで、Ｐ
ｆはファイバーの像のピッチ、βは結像光学系の倍率で
ある。この周波数スペクトルｆＦは、特に強い一次の周
波数スペクトルであるが、このスペクトルを、図３６に
示したファイバーの積み方向を水平軸として２次元空間
周波数的に厳密に示せば、図３７に示すように２次以上
の周波数スペクトルをも多数有している。In each of the endoscope television systems described above, an image formed on a solid-state image sensor, that is, an image transmitted to the solid-state image sensor via a fiberscope or a rigid mirror becomes a subject. However, the endoscope image obtained by the fiberscope has the following features. FIG. 36A shows the exit end face of the image guide fiber bundle having a hexagonal close-packed structure. In the figure, 2a
Denotes a core of the image guide fiber 2, and 2b denotes a clad. Arrow A indicates the direction in which the bar 2 is stacked, and arrow B indicates the horizontal scanning direction of the solid-state imaging device 12. When such an emission end face is imaged by the two-dimensionally arranged solid-state imaging devices 12 as shown in FIG. 2B, the endoscope image signal is arranged in an array pattern of both the image guide fiber 2 and the solid-state imaging device 12. Due to strong frequency spectrum fF = 1
/ (Pf × β × sin 60 °). Where P
f is the pitch of the fiber image, and β is the magnification of the imaging optical system. This frequency spectrum fF is a particularly strong first-order frequency spectrum. If this spectrum is strictly described in terms of the two-dimensional spatial frequency with the fiber stacking direction shown in FIG. 36 as the horizontal axis, as shown in FIG. It also has many second-order or higher frequency spectra.

【０００７】また、被写体が図３８に示すようにファイ
バーをランダムに配列して構成されたイメージガイドフ
ァイバー束の射出端面である場合は、その配列パターン
による周波数スペクトルはｆＦ＝１／（Ｐｆ′×β）で
表せる。ここで、Ｐｆ′はランダムに配列されたファイ
バーの平均ピッチである。この場合、ファイバーの配列
が六方最密構造である場合と異なって、周波数スペクト
ルの分布がほぼ等方的となる。If the object is an emission end face of an image guide fiber bundle formed by randomly arranging fibers as shown in FIG. 38, the frequency spectrum by the arrangement pattern is fF = 1 / (Pf '× β). Here, Pf 'is the average pitch of randomly arranged fibers. In this case, unlike the case where the arrangement of the fibers is the hexagonal close-packed structure, the distribution of the frequency spectrum is almost isotropic.

【０００８】このように、固体撮像素子を利用し、物体
像を離散的に空間サンプリングして撮像する光学機器に
おいては、物体像中に撮像側のナイキスト限界以上の高
周波成分が含まれている場合に、その高周波成分とサン
プリング周波数とのビートによりエリアジング，モアレ
等と呼ばれる偽信号が発生する。[0008] As described above, in an optical device that uses a solid-state image sensor to discretely sample an object image and spatially picks up the image, the object image contains a high frequency component higher than the Nyquist limit on the image pickup side. Then, a false signal called aliasing, moiré, or the like is generated by the beat between the high frequency component and the sampling frequency.

【０００９】図３９に示す、Ｇ（グリーン），Ｃ（シア
ン），Ｍｇ（マゼンダ），Ｙ（イエロー）の各色フィル
タが市松状に配置されてなるフィルタを用い、被写体を
単板式の固体撮像素子で撮像する場合、フィルタの一画
素のピッチが水平走査方向でＰx 、垂直方向でＰy とす
ると、図４０に示す２次元空間周波数平面上において、
座標（１／２Ｐx ，０）（１／２Ｐx ，０），（１／２
Ｐx ，１／４Ｐy ）（−１／２Ｐx ，−１／４Ｐy ）及
び（１／２Ｐx ，−１／４Ｐy ）（−１／２Ｐx ，１／
４Ｐy ）にサンプリングポイントが生じる。従って、か
かるフィルタを用いて上記六方最密構造のイメージガイ
ドファイバ束の射出端面を撮像した場合、図４１に示す
ように、像中に含まれる１次の周波数スペクトルｆＦが
フィルタのサンプリングポイント近傍に存在するため、
この部分で強度のモアレが発生することになる。尚、図
４１において、周波数スペクトルｆＦはある程度の幅を
もって図示されているが、これは結像レンズがズームレ
ンズである場合を考慮しているためである。A single-chip solid-state image pickup device is used for a subject using filters in which G (green), C (cyan), Mg (magenta), and Y (yellow) color filters shown in FIG. In the case of imaging with, when the pitch of one pixel of the filter is Px in the horizontal scanning direction and Py in the vertical direction, on the two-dimensional spatial frequency plane shown in FIG.
Coordinates (1 / 2Px, 0) (1 / 2Px, 0), (1/2
Px, 1 / 4Py) (-1 / 2Px,-／ Py) and (1 / 2Px,-／ Py) (-1 / 2Px, 1 /
4Py) has a sampling point. Therefore, when the exit end face of the image guide fiber bundle having the hexagonal close-packed structure is imaged using such a filter, as shown in FIG. 41, the primary frequency spectrum fF included in the image is located near the sampling point of the filter. Because it exists
Moire of high intensity occurs in this portion. Note that, in FIG. 41, the frequency spectrum fF is illustrated with a certain width, because the case where the imaging lens is a zoom lens is considered.

【００１０】このようなモアレを除去するため、従来は
特開平１−２８４２２５号公報に開示されているよう
に、多数枚の複屈折板を使用してサンプリングポイント
近傍に存在する周波数スペクトルｆＦの強度を減衰させ
るようにしていた。In order to remove such moire, conventionally, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-284225, a large number of birefringent plates are used and the intensity of the frequency spectrum fF near the sampling point is used. Was attenuated.

【００１１】[0011]

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、固体
撮像素子の高画素化が進み、このため色副搬送波周波数
において生ずるモアレが非常に問題になってきた。ＮＴ
ＳＣ，ＰＡＬ，ＳＥＣＡＭの各方式においては、輝度信
号と色差信号を同時に出力するコンポジット信号出力方
式が採られているが、例えばＮＴＳＣ方式の場合、モニ
タテレビへ出力する信号の一走査線における信号波形は
図４２（ａ）に示すようになる。この場合、モニタテレ
ビ側では色相をカラーバースト信号（信号周波数３．５
８ＭＨｚ）と色差信号（色副搬送波周波数３．５８ＭＨ
ｚ）の位相差で、また彩度を色差信号の振幅で判断して
いるため、輝度信号成分中に色差信号の色副搬送波周波
数とほぼ等しい３．５８ＭＨｚ近傍の成分があると（図
４２（ｂ）参照）、これを色差信号とみなし、元画像と
は異なる無関係な色を表示することがある。このような
色副搬送波周波数を２次元空間周波数平面上に表せば、
図４３に示すようになる。By the way, in recent years, the number of pixels in a solid-state image pickup device has been increased, and therefore, moiré generated at a color subcarrier frequency has become a serious problem. NT
In each of the SC, PAL, and SECAM systems, a composite signal output system for simultaneously outputting a luminance signal and a color difference signal is employed. For example, in the case of the NTSC system, a signal waveform on one scanning line of a signal output to a monitor television is used. Is as shown in FIG. In this case, the monitor TV sets the hue to a color burst signal (signal frequency 3.5).
8 MHz) and a color difference signal (color subcarrier frequency 3.58 MHz)
Since the determination is made based on the phase difference of z) and the saturation based on the amplitude of the chrominance signal, if there is a component near 3.58 MHz in the luminance signal component that is substantially equal to the color subcarrier frequency of the chrominance signal (FIG. 42 ( b)), this is regarded as a color difference signal, and an unrelated color different from the original image may be displayed. If such a color subcarrier frequency is represented on a two-dimensional spatial frequency plane,
As shown in FIG.

【００１２】従来は、固体撮像素子の画素が粗かったの
で、サンプリングポイントと色副搬送波周波数が周波数
的に近くなり、サンプリングポイント近傍に存在するフ
ァイバーの周波数スペクトルの強度を弱めるような光学
的ローパスフィルタを用いれば、色副搬送波周波数近傍
に存在するファイバーの周波数スペクトルを減衰させる
ことができた。Conventionally, since the pixels of the solid-state imaging device are coarse, the sampling point and the color subcarrier frequency are close in frequency, and an optical low-pass that weakens the intensity of the frequency spectrum of the fiber existing near the sampling point. By using the filter, the frequency spectrum of the fiber existing near the color subcarrier frequency could be attenuated.

【００１３】しかし、高画素の固体撮像素子を使用し
て、ファイバースコープにより得られた内視鏡像を撮像
すると、イメージガイドファイバー束の射出端面に含ま
れる強い周波数スペクトルｆＦが色副搬送波周波数と干
渉して画像中にモアレを生じさせる。この場合、上記従
来の光学的ローパスフィルターでは、色副搬送波周波数
近傍に存在する周波数スペクトルｆＦの強度を十分に減
衰させることができず、かかるモアレの発生を防止でき
ないという問題があった。However, when an endoscope image obtained by a fiberscope is imaged using a high-resolution solid-state imaging device, the strong frequency spectrum fF contained in the exit end face of the image guide fiber bundle interferes with the color subcarrier frequency. To cause moiré in the image. In this case, the above-mentioned conventional optical low-pass filter cannot sufficiently attenuate the intensity of the frequency spectrum fF existing in the vicinity of the color subcarrier frequency, and thus has a problem that occurrence of such moiré cannot be prevented.

【００１４】また、図３２，図３３に示した如きファイ
バースコープ１と硬性鏡３の双方が接続可能な内視鏡テ
レビシステムにおいては、通常、ファイバースコープ用
の光学的ローパスフィルターが内設されているため、硬
性鏡を使用する場合もこの光学的ローパスフィルターを
介して像を撮像しなければならず、硬性鏡使用時の解像
度が劣化するという問題があった。In an endoscope television system to which both the fiberscope 1 and the rigid endoscope 3 can be connected as shown in FIGS. 32 and 33, an optical low-pass filter for the fiberscope is usually provided internally. Therefore, even when a rigid endoscope is used, an image must be taken through the optical low-pass filter, and there is a problem that the resolution when the rigid endoscope is used is deteriorated.

【００１５】一方、最近ではモアレの原因となり得る色
副搬送波周波数以上の高周波成分が含まれる被写体の像
面を撮像した場合に、その高周波成分から作成されるア
パーチャー信号の振幅の値に応じて色信号抑圧回路が働
き、その部分の色の出力を下げて色モアレを目立たなく
させるカメラコントロールユニットが提案されている。
しかし、かかるカメラコントロールユニットを用いて図
３６及び図３８に示す如きイメージガイドファイバー束
の射出端面を撮像した場合には、像中に高周波成分が非
常に多いためアパーチャ信号の強度が強くなり、色情報
信号の出力強度を弱くするように，即ちあたかも色の無
い画像を撮像したかのように色信号抑圧回路が作動し、
鮮明な内視鏡画像が得られないという問題があった。On the other hand, recently, when an image plane of a subject including a high frequency component higher than the color subcarrier frequency which may cause moire is picked up, the color is adjusted according to the amplitude value of an aperture signal created from the high frequency component. There has been proposed a camera control unit in which a signal suppression circuit operates to lower the color output of that portion to make color moire less noticeable.
However, when the exit end face of the image guide fiber bundle is imaged as shown in FIGS. 36 and 38 using such a camera control unit, the intensity of the aperture signal becomes strong because the image has a very large amount of high frequency components, and The color signal suppression circuit operates so as to weaken the output intensity of the information signal, that is, as if a colorless image was taken,
There was a problem that a clear endoscopic image could not be obtained.

【００１６】本発明は従来の技術の有するこのような問
題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこ
ろは、ファイバースコープ使用時にはモアレや色のない
画像が生成されることを防止し、硬性鏡使用時には優れ
た解像度とコントラストで内視鏡画像を得ることができ
る内視鏡テレビシステムを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and an object of the present invention is to prevent a moiré or colorless image from being generated when a fiberscope is used. Another object of the present invention is to provide an endoscope television system capable of obtaining an endoscope image with excellent resolution and contrast when using a rigid endoscope.

【００１７】[0017]

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するための本発明の手段及び作用を順次説明する。 （第１の手段） 本発明の内視鏡テレビシステムは、イメージガイドファ
イバー束の射出端面に現れた像を固体撮像素子上に結像
せしめ、前記像をモニタテレビで観察し得るようにした
内視鏡テレビシステムにおいて、色副搬送波周波数±
０．５ＭＨｚの帯域中に含まれるイメージガイドファイ
バー束特有の周波数スペクトルｆＦにおけるレスポンス
が４０%以下となる光学的特性を有し且つ固体撮像素子
のサンプリング周波数近傍を通過するイメージガイドフ
ァイバー束特有の周波数スペクトルを十分減衰せしめる
光学的特性を有する光学要素が、撮像光路中に配設され
ていることを特徴としてなるものである。Means and functions of the present invention for achieving the above object will be described in order. (First Means) In an endoscope television system according to the present invention, an image appearing on an exit end face of an image guide fiber bundle is formed on a solid-state imaging device so that the image can be observed on a monitor television. In an endoscope television system, the color subcarrier frequency ±
Response in frequency spectrum fF peculiar to the image guide fiber bundle included in the 0.5 MHz band
An optical element having optical characteristics of 40% or less and having optical characteristics that sufficiently attenuate the frequency spectrum specific to the image guide fiber bundle passing near the sampling frequency of the solid-state imaging device is disposed in the imaging optical path. It is characterized by having been done.

【００１８】図３６に示す如き六方最密構造を有するイ
メージガイドファイバー束の射出端面を、ＮＴＳＣ方式
で信号出力する１／２インチサイズの固体撮像素子で撮
像した場合、像中に含まれる強い１次の周波数スペクト
ルｆＦは、撮像面上で約２０〜８０（本／ｍｍ）迄の値
となる。また、従来の内視鏡テレビシステムにおいて、
固体撮像素子として例えば一画素のピッチが水平方向で
Ｐx ＝１２．７６μｍ、垂直方向でＰy ＝９．８６μｍ
となる１／２インチサイズのものを用いた場合、この固
体撮像素子のサンプリングポイントは３９．２（本／ｍ
ｍ）となる。When the exit end face of the image guide fiber bundle having a hexagonal close-packed structure as shown in FIG. 36 is picked up by a 1/2 inch size solid-state image pickup device which outputs a signal according to the NTSC system, strong 1 The next frequency spectrum fF has a value of about 20 to 80 (lines / mm) on the imaging surface. In a conventional endoscope television system,
As a solid-state image sensor, for example, the pitch of one pixel is Px = 12.76 μm in the horizontal direction and Py = 9.86 μm in the vertical direction.
When using a 1/2 inch size, the sampling point of this solid-state imaging device is 39.2 (lines / m).
m).

【００１９】一方、ＮＴＳＣ方式で出力される色副搬送
波周波数を空間周波数に変換すると ３．５８ＭＨｚ ≒ ２９．５（本／ｍｍ） となる。即ち、従来の内視鏡テレビシステムに用いられ
ていた光学的ローパスフィルタにはサンプリングポイン
トとファイバーが有する周波数スペクトルとの干渉によ
り発生するモアレを除去する効果があるが、サンプリン
グ周波数と色副搬送波周波数とが周波数的に近いため、
色副搬送波周波数とファイバーが有する周波数スペクト
ルとの干渉により発生するモアレについても、ある程度
のモアレを除去する効果があった。On the other hand, when the chrominance subcarrier frequency output in the NTSC system is converted into a spatial frequency, it becomes 3.58 MHz．29.5 (lines / mm). That is, the optical low-pass filter used in the conventional endoscope television system has an effect of removing moiré caused by interference between the sampling point and the frequency spectrum of the fiber. Are close in frequency,
Moire generated by interference between the color subcarrier frequency and the frequency spectrum of the fiber has an effect of removing moire to some extent.

【００２０】しかるに最近では、一画素のピッチが水平
方向でＰx ＝９．６μｍ、垂直方向でＰy ＝９．９μｍ
のものもあり、この場合水平方向のナイキスト限界は５
２．１（本／ｍｍ）と計算される。従って、従来のよう
にサンプリングポイントとファイバーが有する周波数ス
ペクトルとの干渉により発生するモアレを除去するため
の光学的ローパスフィルタでは、この色副搬送波周波数
とファイバーが有する周波数スペクトルｆＦとの干渉に
より発生するモアレを除去することができなかった。Recently, however, the pitch of one pixel is Px = 9.6 μm in the horizontal direction and Py = 9.9 μm in the vertical direction.
In this case, the horizontal Nyquist limit is 5
It is calculated as 2.1 (lines / mm). Therefore, in the conventional optical low-pass filter for removing moire generated by interference between the sampling point and the frequency spectrum of the fiber, the optical low-pass filter is generated by interference between the color subcarrier frequency and the frequency spectrum fF of the fiber. Moire could not be removed.

【００２１】本発明によれば、サンプリングポイント近
傍に存在する周波数スペクトルｆＦの強度を減じるよう
な光学要素のみならず、色副搬送波周波数２９．５（本
／ｍｍ）近傍に存在する周波数スペクトルｆＦの強度を
減じる光学要素を撮像光路中に設けたので、被写体がイ
メージガイドファイバー束の射出端面である場合でも、
また輝度信号のコントラストを上げるように上述した色
信号抑圧回路を作動させてテレビ信号出力の調整を行っ
た場合でも、ほぼ３．５８ＭＨｚ ≒ ２９．５（本／
ｍｍ）となるような周波数スペクトルｆＦは固体撮像素
子上に結像されることはない。即ち、かかる固体撮像素
子から出力される画像信号は、図１に示す如き波形とな
るので、モニタテレビ側で輝度信号を色信号とみなす現
象は防止れ得、モアレの無い内視鏡画像を得ることがで
きる。According to the present invention, not only the optical element for reducing the intensity of the frequency spectrum fF existing near the sampling point but also the frequency spectrum fF existing near the color subcarrier frequency 29.5 (lines / mm) is used. Since the optical element for reducing the intensity is provided in the imaging optical path, even when the subject is the exit end face of the image guide fiber bundle,
In addition, even when the above-described color signal suppression circuit is operated so as to increase the contrast of the luminance signal and the television signal output is adjusted, almost 3.58 MHz （29.5 (lines /
mm) is not formed on the solid-state imaging device. That is, since the image signal output from such a solid-state imaging device has a waveform as shown in FIG. 1, it is possible to prevent the phenomenon that the luminance signal is regarded as a color signal on the monitor television side, and obtain an endoscope image without moire. be able to.

【００２２】本発明の第２の手段による内視鏡テレビシ
ステムは、少なくとも像伝送系にイメージガイドファイ
バー束を用いたファイバースコープ又は、像伝送系にリ
レーレンズを用いた硬性鏡に接続可能であって、いずれ
かの内視鏡により得られた像を固体撮像素子上に結像せ
しめ、該固体撮像素子から出力された電気信号をカメラ
コントロールユニットでテレビ信号に変換して出力し、
内視鏡画像を得るようにした内視鏡テレビシステムにお
いて、固体撮像素子のサンプリングポイントのレスポン
スを十分減衰せしめる光学特性を有する光学要素と、色
副搬送波周波数数±０．５ＭＨｚの帯域中に含まれる前
記イメージガイドファイバー束特有の周波数スペクトル
ｆＦにおけるレスポンスが４０%以下となる光学的特性
を有し且つ固体撮像素子のサンプリング周波数近傍を通
過するイメージガイドファイバー束特有の周波数スペク
トルを十分減衰せしめる光学的特性を有する光学要素の
いずれかを、使用する内視鏡に応じて撮像光路中で選択
して用いるようにしたことを特徴としてなるものであ
る。The endoscope television system according to the second aspect of the present invention can be connected to a fiberscope using at least an image guide fiber bundle for the image transmission system or a rigid scope using a relay lens for the image transmission system. An image obtained by any of the endoscopes is formed on a solid-state imaging device, and an electric signal output from the solid-state imaging device is converted into a television signal by a camera control unit and output.
In an endoscope television system for obtaining an endoscope image, an optical element having an optical characteristic to sufficiently attenuate a response of a sampling point of a solid-state imaging device, and a color subcarrier frequency number included in a band of ± 0.5 MHz. It is before <br/> Symbol image guide fiber bundle specific frequency spectrum
optical element having an optical histological characteristics of the image guide fiber bundle specific frequency spectrum passing through and sampling frequency near the solid-state imaging device having an optical characteristic that the response of 40% or less Ru allowed sufficient attenuation at fF <br /> or Re not have, is made as a feature in that as selected and used in the imaging light path in accordance with the endoscope to be used.

【００２３】高画素の固体撮像素子に対応させて、上述
した色副搬送波周波数近傍を通過するイメージガイドフ
ァイバー束特有の周波数スペクトルｆＦを十分減衰せし
めるような光学的ローパスフィルターを、ファイバース
コープと硬性鏡の双方が接続可能な内視鏡テレビシステ
ムに用いた場合、硬性鏡使用時にもかかる光学的ローパ
スフィルタが作用するため、色副搬送波周波数近傍以上
の周波数成分の像はフィルタでカットされて再現でき
ず、硬性鏡使用時の内視鏡画像の解像度とコントラスト
が劣化するという問題があった。An optical low-pass filter for sufficiently attenuating the frequency spectrum fF peculiar to the image guide fiber bundle passing near the above-mentioned color sub-carrier frequency corresponding to a high pixel solid-state imaging device is provided by a fiberscope and a rigid mirror. When used in an endoscope television system that can be connected to both, the optical low-pass filter works even when using a rigid scope, so images of frequency components above the color subcarrier frequency can be cut and reproduced by the filter. However, there is a problem in that the resolution and contrast of an endoscope image when a rigid endoscope is used are deteriorated.

【００２４】本発明では、ファイバースコープ使用時に
は色副搬送波周波数近傍とサンプリング周波数近傍を通
過するイメージガイドフィバー束特有の周波数スペクト
ルｆＦを十分減衰せしめるような光学的特性となるよう
に、また硬性鏡使用時には撮像物体である，例えば体腔
内の粘膜などの輝点中に含まれる高周波成分により生ず
る偽色現象を防止するためにサンプリング周波数近傍の
レスポンスを十分に低下させるような光学的特性となる
ように、使用する内視鏡に応じて光学的ローパスフィル
タを適宜交換して用い、各々に適した光学的特性となる
ようにフィルタのレスポンスが設定される。According to the present invention, when the fiberscope is used, the optical characteristics are such that the frequency spectrum fF unique to the image guide fiber bundle passing near the color subcarrier frequency and the sampling frequency is sufficiently attenuated. In some cases, the optical characteristics are such that the response near the sampling frequency is sufficiently reduced in order to prevent false color phenomena caused by high-frequency components contained in bright spots such as mucous membranes in body cavities, which are imaging objects. The optical low-pass filter is appropriately replaced according to the endoscope used, and the response of the filter is set so as to have optical characteristics suitable for each.

【００２５】このような構成としては、例えば図２，図
３に示す光学系が挙げられる。これは、二つの変倍系２
５ａ，２５ｂを用い、光学的ローパスフィルタ１１を含
む物体側の第１の変倍系２５ａで像Ｍの中間像Ｍ′を結
像し、この中間像を第２の変倍系２５ｂで固体撮像素子
１２に再結像するように構成されている。図２はファイ
バースコープ使用時、図３は硬性鏡使用時の光学系を夫
々示している。物体側の第１の変倍系２５ａは光学的ロ
ーパスフィルタ１１を含んでいるので、第１の変倍系２
５ａにより結像される中間像Ｍ′は、その大きさによっ
て像中に含まれる周波数成分が変化する。従って、この
中間像Ｍ′を第２の変倍系２５ｂにより固体撮像素子１
２上に所定の大きさに結像することで、固体撮像素子１
２上での像Ｍの大きさを変えることなく周波数成分のみ
を変化させる，即ち光学的ローパスフィルタ１１の特性
を可変にすることができる。As such a configuration, for example, an optical system shown in FIGS. This is two magnification systems 2
5a and 25b, an intermediate image M 'of the image M is formed by the first variable power system 25a on the object side including the optical low-pass filter 11, and this intermediate image is solid-state imaged by the second variable power system 25b. It is configured to re-image on the element 12. FIG. 2 shows an optical system when using a fiberscope, and FIG. 3 shows an optical system when using a rigid scope. Since the first variable power system 25a on the object side includes the optical low-pass filter 11, the first variable power system 2a
The frequency component included in the intermediate image M 'formed by 5a changes according to the size of the intermediate image M'. Therefore, this intermediate image M 'is converted into the solid-state image sensor 1 by the second variable power system 25b.
By forming an image on the solid-state imaging device 2 in a predetermined size,
It is possible to change only the frequency component without changing the size of the image M on the image 2, that is, to make the characteristics of the optical low-pass filter 11 variable.

【００２６】この場合、ファイバースコープ使用時は色
副搬送波周波数近傍とサンプリング周波数近傍を通過す
るイメージガイドファイバー束特有の周波数スペクトル
ｆＦを十分減衰せしめるような光学的特性とし、また硬
性鏡使用時は撮像物体である粘膜などの輝点中に含まれ
る高周波成分により生ずる偽色現象を防止するためにサ
ンプリング周波数近傍のレスポンスを十分に低下させる
ような光学的特性となるようにすれば、ファイバースコ
ープ使用時にはモアレの発生が防止され得、硬性鏡使用
時には解像度とコントラストが向上され得る内視鏡テレ
ビシステムを実現することができる。In this case, when the fiberscope is used, the optical characteristics are set so as to sufficiently attenuate the frequency spectrum fF peculiar to the image guide fiber bundle passing near the color subcarrier frequency and the vicinity of the sampling frequency. In order to prevent false color phenomena caused by high-frequency components contained in bright spots such as mucous membranes as objects, if the optical characteristics are such that the response near the sampling frequency is sufficiently reduced, when using a fiberscope, It is possible to realize an endoscope television system capable of preventing occurrence of moiré and improving resolution and contrast when using a rigid endoscope.

【００２７】上記色副搬送波周波数近傍を通過するイメ
ージガイドファイバー束特有の周波数スペクトルｆＦを
十分減衰せしめるような光学的ローパスフィルタは、
［色副搬送波周波数±０．５ＭＨｚ］の帯域中に含まれ
る周波数スペクトルｆＦにおけるレスポンスが４０％以
下となることが条件である。またサンプリングポイント
近傍を通過するイメージガイドフィバー束特有の周波数
スペクトルｆＦを十分減衰せしめるような光学的ローパ
スフィルタは、色差信号の周波数帯域をｗとした場合に
［サンプリングポイント周波数±ｗ ＭＨｚ］の帯域中
に含まれる周波数スペクトルｆＦにおけるレスポンスが
４０％以下となることが条件である。An optical low-pass filter for sufficiently attenuating the frequency spectrum fF unique to the image guide fiber bundle passing near the color subcarrier frequency is as follows:
The condition is that the response in the frequency spectrum fF included in the band of [color subcarrier frequency ± 0.5 MHz] is 40% or less. Also, an optical low-pass filter that sufficiently attenuates the frequency spectrum fF unique to the image guide fiber bundle passing near the sampling point is provided in the band of [sampling point frequency ± w MHz] when the frequency band of the color difference signal is w. The condition is that the response in the frequency spectrum fF included in is 40% or less.

【００２８】上記光学的ローパスフィルタのレスポンス
を選択的に変化せしめる構成として、図４に示すよう
に、色副搬送波周波数近傍とサンプリング周波数近傍を
通過するイメージガイドファイバー束特有の周波数スペ
クトルｆＦを十分減衰せしめるような光学的ローパスフ
ィルタ１１ａと、撮像物体である体腔内の粘膜などの輝
点中に含まれる高周波成分により生ずる偽色現象を防止
するためにサンプリング周波数近傍のレスポンスを十分
に低下させるような光学的ローパスフィルタ１１ｂの二
つのフィルタを用意し、これらをターレット２６等を用
いてテレビカメラ１０内の光路中に交換可能に設置して
も良い。As a structure for selectively changing the response of the optical low-pass filter, as shown in FIG. 4, the frequency spectrum fF unique to the image guide fiber bundle passing near the color subcarrier frequency and the sampling frequency is sufficiently attenuated. In order to prevent false color phenomena caused by an optical low-pass filter 11a and a high-frequency component contained in a bright spot such as a mucous membrane in a body cavity which is an imaging object, a response near a sampling frequency is sufficiently reduced. Two filters of the optical low-pass filter 11b may be prepared, and these may be exchangeably installed in the optical path in the television camera 10 using the turret 26 or the like.

【００２９】また、図５に示すように、結像レンズと上
記二つの光学的ローパスフィルタ１１ａ，１１ｂとを夫
々組み込んだアダプタ８を用意し、使用する内視鏡に応
じてアダプタ８を選択するようにしても良い。図６に示
すように、カメラヘッド１５をフィルタの交換が可能な
形態として、使用する内視鏡に応じて適宜フィルタを交
換するようにしても良い。更に、図７に示すように、光
学的ローパスフィルタが組み込まれたアダプタ８とカメ
ラヘッド１５を各々のフィルタ特性を異ならせて複数用
意し、使用する内視鏡に応じ、これらを適宜に選択して
使用するようにしても良い。As shown in FIG. 5, an adapter 8 incorporating an imaging lens and the two optical low-pass filters 11a and 11b is prepared, and the adapter 8 is selected according to an endoscope to be used. You may do it. As shown in FIG. 6, the camera head 15 may be configured such that the filter can be replaced, and the filter may be replaced as appropriate according to the endoscope used. Further, as shown in FIG. 7, a plurality of adapters 8 each incorporating an optical low-pass filter and a camera head 15 having different filter characteristics are prepared, and these are appropriately selected according to the endoscope used. May be used.

【００３０】（第３の手段）第 ３の手段による内視鏡テレビシステムは、少なくとも
イメージガイドファイバー束の射出端面に現れた内視鏡
像を固体撮像素子上に結像せしめ、該固体撮像素子から
出力された電気信号を少なくともコンポジットテレビ信
号に変換して出力し、内視鏡画像を得るようにした内視
鏡テレビシステムにおいて、コンポジット信号出力時
に、コンポジット信号の輝度信号のうち色副搬送波周波
数近傍の信号のみを選択し、該信号のレベルを下げる電
気的手段を有することを特徴としてなるものである。(Third Means) In the endoscope television system according to the third means, an endoscope image appearing at least on the exit end face of the image guide fiber bundle is formed on a solid-state image sensor, and the image is transmitted from the solid-state image sensor. In an endoscope television system configured to convert the output electric signal into at least a composite television signal and output the same, and to obtain an endoscope image, when outputting a composite signal, the luminance signal of the composite signal is close to the color subcarrier frequency. And electrical means for selecting only one of the signals and reducing the level of the signal.

【００３１】ファイバースコープと硬性鏡の双方が接続
可能な内視鏡テレビシステムにおいて、例えばＮＴＳＣ
方式のコンポジットテレビ信号であった場合、図８に示
すように色副搬送波周波数である３．５８ＭＨｚ近傍
に、イメージガイドファイバー束の射出端面に含まれる
強い周波数スペクトルｆＦが存在するとモアレが発生す
る。この場合、３．５８ＭＨｚ近傍の周波数レスポンス
を十分減衰せしめる光学的ローパスフィルタを使用する
と、輝度信号中の３．５８ＭＨｚの成分がカットされる
ためモアレの発生を防止できる。しかし、硬性鏡使用時
には、高画素の固体撮像素子を使用したとしても解像度
とコントラストを向上させることはできず、画素数の少
ないものを使用した場合と同程度の画質となってしま
う。In an endoscope television system to which both a fiberscope and a rigid endoscope can be connected, for example, NTSC
In the case of a composite television signal of the system, moire occurs when a strong frequency spectrum fF included in the exit end face of the image guide fiber bundle exists near the color subcarrier frequency of 3.58 MHz as shown in FIG. In this case, if an optical low-pass filter that sufficiently attenuates the frequency response around 3.58 MHz is used, the 3.58 MHz component in the luminance signal is cut, thereby preventing the occurrence of moire. However, when a rigid endoscope is used, the resolution and contrast cannot be improved even when a solid-state image pickup device having a high number of pixels is used, and the image quality is almost the same as that when a device having a small number of pixels is used.

【００３２】第３の手段の上記構成によれば、コンポジ
ット信号出力時に、コンポジット信号の輝度信号成分の
うち、図９に示すように３．５８ＭＨｚ近傍の信号の振
幅を十分減衰せしめる電気的特性を有しているので、輝
度信号中の３．５８ＭＨｚ近傍の成分は振幅が十分減衰
せしめられて出力される（図１０参照）。従って、モニ
タテレビ側において、３．５８ＭＨｚの輝度信号を色信
号とみなした場合にも、彩度が極めて弱い色差信号とし
て信号処理し、ファイバースコープ使用時に発生するモ
アレをモニタテレビ観察時に殆ど支障のない程度に目立
たなくさせることができる。このため、色副搬送波周波
数近傍のレスポンスを十分減衰させた光学的ローパスフ
ィルタを使用しなくとも、周波数スペクトルｆＦが色副
搬送波周波数と干渉して発生するモアレを防止できる。
従って、高画素の固体撮像素子を使用しても、単にサン
プリングポイント近傍に存在する周波数スペクトルｆＦ
を減少させる光学的ローパスフィルタを用いることによ
り、ファイバースコープ使用時のモアレの除去が可能で
ある。According to the above configuration of the third means, at the time of outputting the composite signal, among the luminance signal components of the composite signal, as shown in FIG. 9, the electrical characteristic for sufficiently attenuating the amplitude of the signal near 3.58 MHz is obtained. Therefore, the component near 3.58 MHz in the luminance signal is output after its amplitude is sufficiently attenuated (see FIG. 10). Therefore, even when a 3.58 MHz luminance signal is regarded as a color signal on the monitor television side, signal processing is performed as a color difference signal having extremely low chroma, and moire generated when a fiberscope is used hardly hinders observation on the monitor television. It can be made less noticeable. For this reason, even if an optical low-pass filter that sufficiently attenuates the response in the vicinity of the color subcarrier frequency is not used, it is possible to prevent moire generated by the frequency spectrum fF interfering with the color subcarrier frequency.
Therefore, even if a high-pixel solid-state imaging device is used, the frequency spectrum f
By using an optical low-pass filter for reducing the moire, it is possible to remove moire when using a fiberscope.

【００３３】上記電気的特性を実現するための手段とし
ては、例えばアパーチャ信号の利用が挙げられる。図１
１を用いてアパーチャ信号の作用について説明する。図
において、同図（ａ）を輝度情報を与える入力信号であ
るとすると、この信号を信号処理して同図（ｂ）に示す
アパーチャ信号を作成する。このアパーチャ信号を再び
輝度信号に重ねると、同図（ｃ）に示すような像の輪郭
（エッジ）を強調した信号が得られる。この信号は見か
け上、負の点像強度分布を持つので見かけ上のレスポン
スは１００％を越え、これにより像のコントラストを向
上させることができるようになっている。この場合、ア
パーチャ信号作成時の遅延時間を操作すると、出力画像
のレスポンスにおける輪郭強調のピークの周波数を変え
ることができる。従って、図１２に示すように、フィア
バースコープを使用する場合には、輝度信号のコントラ
ストが３．５８ＭＨｚ近傍において十分小さくなるよう
にアパーチャ信号のピークＡp の遅延時間を設定すれば
（同図（ａ）参照）、３．５８ＭＨｚ以上の高周波成分
は３．５８ＭＨｚ以下の周波数成分よりも相対的に小さ
くなり、輝度信号全体を正規化すれば、上述した電気的
特性を得ることができる。但し、このままでは、硬性鏡
を使用する場合に３．５８ＭＨｚ以上の解像力が得られ
ない。従って、硬性鏡使用時にはアパーチャ信号のピー
クＡp の遅延時間を、コントラストのカットオフ周波数
が３．５８ＭＨｚ以上の高周波帯域に設定する（同図
（ｂ）参照）。尚、アパーチャ信号の作用を像の水平方
向に対する輪郭強調を挙げて説明したが、像の垂直方向
や斜め方向の輪郭を強調する場合も同様の原理で行われ
得る。As means for realizing the above-mentioned electric characteristics, for example, use of an aperture signal can be mentioned. FIG.
The operation of the aperture signal will be described with reference to FIG. Assuming that FIG. 7A is an input signal for providing luminance information, the signal is processed to generate an aperture signal shown in FIG. When this aperture signal is superimposed on the luminance signal again, a signal in which the outline (edge) of the image is enhanced as shown in FIG. Since this signal has an apparent negative point image intensity distribution, the apparent response exceeds 100%, whereby the image contrast can be improved. In this case, by manipulating the delay time when the aperture signal is created, the peak emphasis frequency in the response of the output image can be changed. Therefore, as shown in FIG. 12, when the fiber bar scope is used, the delay time of the peak Ap of the aperture signal is set so that the contrast of the luminance signal becomes sufficiently small near 3.58 MHz (see FIG. a)) The high-frequency component of 3.58 MHz or higher is relatively smaller than the frequency component of 3.58 MHz or lower, and the above-described electrical characteristics can be obtained by normalizing the entire luminance signal. However, in this case, when a rigid endoscope is used, a resolving power of 3.58 MHz or more cannot be obtained. Therefore, when a rigid endoscope is used, the delay time of the peak Ap of the aperture signal is set to a high-frequency band in which the contrast cutoff frequency is 3.58 MHz or more (see FIG. 3B). Although the operation of the aperture signal has been described by emphasizing the outline of the image in the horizontal direction, the outline of the image in the vertical and oblique directions can be enhanced by the same principle.

【００３４】上記構成により、図９に示す如き３．５８
ＭＨｚ近傍の信号の振幅を十分減衰せしめる電気的特性
を近似的に実現し、これにより輝度信号中の３．５８Ｍ
Ｈｚの成分の振幅は小さくなって、フィアバースコープ
を使用した場合のモアレの発生をモニタテレビ観察時に
支障が生じない程度に目立たなくさせることができる。
実験によれば、輝度信号の［３．５８±０．５］ＭＨｚ
の周波数帯域における振幅が、他の周波数帯域における
振幅に対して４０％以下の値であれば、実用上十分なモ
アレ除去効果があることが確認されている。With the above configuration, 3.58 as shown in FIG.
An electrical characteristic that sufficiently attenuates the amplitude of a signal in the vicinity of MHz is approximately realized, whereby 3.58M in the luminance signal is obtained.
The amplitude of the Hz component is reduced, and the occurrence of moiré when using a fiber bar scope can be made inconspicuous to the extent that no obstruction occurs during observation on a monitor television.
According to the experiment, the luminance signal [3.58 ± 0.5] MHz
It has been confirmed that if the amplitude in one frequency band is 40% or less of the amplitude in another frequency band, there is a practically sufficient moiré removing effect.

【００３５】また、フィアバースコープの周波数スペク
トルｆＦと色副搬送波周波数とが干渉して発生するモア
レを電気的に除去するように構成することで、光学的ロ
ーパスフィルタはサンプリングポイント近傍に存在する
ファイバースコープの周波数スペクトルｆＦのみを減衰
させる特性を有するものを用いれば良く、かかる光学的
ローパスフィルタを硬性鏡使用時に高画素の固体撮像素
子と共に用いれば、解像度とコントラストに優れた内視
鏡画像を得ることができる。尚、上記構成をファイバー
スコープ専用の内視鏡テレビシステムに対応させた場合
にもモアレ除去効果を得ることができる。Further, by moiré generated by interference between the frequency spectrum fF of the fiberscope and the frequency of the color subcarrier is electrically removed, the optical low-pass filter can be used for the fiber existing near the sampling point. What is necessary is just to use a filter having the characteristic of attenuating only the frequency spectrum fF of the scope. If such an optical low-pass filter is used together with a high-resolution solid-state imaging device when using a rigid endoscope, an endoscope image excellent in resolution and contrast is obtained. be able to. Note that the moiré removing effect can also be obtained when the above configuration is adapted to an endoscope television system dedicated to a fiberscope.

【００３６】（第４の手段）第 ４の手段による内視鏡テレビシステムは、少なくとも
イメージガイドファイバー束の射出端面に現れた内視鏡
像を固体撮像素子上に結像せしめ、該固体撮像素子から
出力された電気信号を少なくともコンポジットテレビ信
号に変換して出力し、内視鏡画像を得るようにした内視
鏡テレビシステムにおいて、イメージガイドファイバー
束に特有の周波数スペクトルがコンポジットテレビ信号
の色副搬送波周波数近傍に存在する場合に、該コンポジ
ットテレビ信号をコンポーネントテレビ信号に切り換え
るための電気的手段を設けたことを特徴としてなるもの
である。(Fourth Means) The endoscope television system according to the fourth means forms an endoscope image appearing at least on the exit end face of the image guide fiber bundle on a solid-state image sensor, and outputs the image from the solid-state image sensor. In an endoscope television system in which an output electric signal is converted into at least a composite television signal and outputted to obtain an endoscope image, a frequency spectrum specific to the image guide fiber bundle is a color subcarrier of the composite television signal. An electric means for switching the composite television signal to a component television signal when the signal is present in the vicinity of the frequency is provided.

【００３７】上述したように、色副搬送波周波数である
３．５８ＭＨｚ近傍にイメージガイドファイバー束の射
出端面に含まれる強い周波数スペクトルｆＦが存在する
とモアレが発生するが（図８参照）、この場合に３．５
８ＭＨｚ近傍のレスポンスを十分減衰せしめる光学的ロ
ーパスフィルタを使用すると、高画素の固体撮像素子を
使用したとしても、硬性鏡使用時の解像度とコントラス
トを向上させることはできない。As described above, when the strong frequency spectrum fF included in the exit end face of the image guide fiber bundle exists near the color subcarrier frequency of 3.58 MHz, moire occurs (see FIG. 8). 3.5
If an optical low-pass filter that sufficiently attenuates the response in the vicinity of 8 MHz is used, it is not possible to improve the resolution and contrast when using a rigid mirror, even if a solid-state imaging device with a large number of pixels is used.

【００３８】第４の手段の上記構成によれば、少なくと
もファイバースコープを使用した場合にはテレビ信号出
力を輝度信号と色差信号とに分離し、コンポーネントテ
レビ信号として出力可能としたので、フィアバースコー
プ使用時の色副搬送波周波数中に周波数スペクトルｆＦ
が含まれていたとしても、モニタテレビ側でこれを色差
信号とみなすことはなく、信号の干渉によるモアレの発
生を防止することができる。According to the above configuration of the fourth means, when at least a fiberscope is used, the television signal output is separated into a luminance signal and a color difference signal, and can be output as a component television signal. The frequency spectrum fF during the color subcarrier frequency when used
Is included in the monitor television, the signal is not regarded as a color difference signal, and occurrence of moiré due to signal interference can be prevented.

【００３９】このように、フィアバースコープの周波数
スペクトルｆＦと色副搬送波周波数とが干渉して発生す
るモアレを電気的に除去するように構成することで、光
学的ローパスフィルタはサンプリングポイント近傍に存
在するファイバースコープの周波数スペクトルｆＦのみ
を減衰させる特性を有するものを用いれば良く、かかる
光学的ローパスフィルタを硬性鏡使用時に高画素の固体
撮像素子と共に用いれば、解像度とコントラストに優れ
た内視鏡画像を得ることができる。尚、上記構成をファ
イバースコープ専用の内視鏡テレビシステムに対応させ
た場合にもモアレ除去効果を得ることができる。As described above, the moiré generated by the interference between the frequency spectrum fF of the fiberscope and the color subcarrier frequency is electrically removed, so that the optical low-pass filter exists near the sampling point. An endoscope image having excellent resolution and contrast can be obtained by using such an optical low-pass filter together with a high-resolution solid-state imaging device when using a rigid endoscope. Can be obtained. Note that the moiré removing effect can also be obtained when the above configuration is adapted to an endoscope television system dedicated to a fiberscope.

【００４０】（第５の手段）本発明の第５の手段による
内視鏡テレビシステムは、少なくとも六方最密構造を有
するイメージガイドファイバー束の射出端面に現れた内
視鏡像を固体撮像素子上に結像せしめ、該固体撮像素子
から出力された電気信号を少なくともコンポジットテレ
ビ信号に変換出力し、内視鏡画像を得るようにした内視
鏡テレビシステムにおいて、イメージガイドファイバー
束に特有の周波数スペクトルがコンポジットテレビ信号
の色副搬送波周波数近傍に存在する場合に、イメージガ
イドファイバー束の積み方向が固体撮像素子の水平走査
方向に対して略３０度の角度をなすように構成されてい
ることを特徴としてなるものである。(Fifth Means) In an endoscope television system according to a fifth means of the present invention, an endoscope image appearing on an exit end face of an image guide fiber bundle having at least a hexagonal close-packed structure is placed on a solid-state image sensor. In the endoscope television system which forms an image, converts and outputs at least an electric signal output from the solid-state imaging device to a composite television signal, and obtains an endoscope image, a frequency spectrum specific to the image guide fiber bundle is obtained. When present in the vicinity of the color subcarrier frequency of the composite television signal, the stacking direction of the image guide fiber bundle is configured to form an angle of approximately 30 degrees with the horizontal scanning direction of the solid-state imaging device. It becomes.

【００４１】上述したように、色副搬送波周波数である
３．５８ＭＨｚ近傍にイメージガイドファイバー束の射
出端面に含まれる強い周波数スペクトルｆＦが存在する
とモアレが発生するが（図８参照）、このモアレを除去
するために３．５８ＭＨｚ近傍のレスポンスを十分減衰
せしめる光学的ローパスフィルタを使用すると、高画素
の固体撮像素子を使用したとしても、硬性鏡使用時の解
像度とコントラストを向上させることはできない。As described above, when the strong frequency spectrum fF included in the exit end face of the image guide fiber bundle exists near the color subcarrier frequency of 3.58 MHz, moire occurs (see FIG. 8). If an optical low-pass filter that sufficiently attenuates the response around 3.58 MHz is used to eliminate the noise, even if a solid-state imaging device with high pixels is used, the resolution and contrast when using a rigid mirror cannot be improved.

【００４２】本発明の上記構成によれば、イメージガイ
ドファイバー束の積み方向を固体撮像素子の水平走査方
向に対してある程度の角度（３０°）を成すようにする
ことで（図１３参照）、図１４に示すように、２次元空
間周波数面上におけるファイバーの１次周波数スペクト
ルｆＦに一定の傾きが与えられ、１次周波数スペクトル
ｆＦと色副搬送波周波数とを周波数的に離間させること
ができる。According to the above configuration of the present invention, the stacking direction of the image guide fiber bundle is formed at a certain angle (30 °) with respect to the horizontal scanning direction of the solid-state imaging device (see FIG. 13). As shown in FIG. 14, a constant gradient is given to the primary frequency spectrum fF of the fiber on the two-dimensional spatial frequency plane, so that the primary frequency spectrum fF and the color subcarrier frequency can be separated in frequency.

【００４３】かかる構成例の略図を図１５に示す。図に
おいて、（ａ）は従来、（ｂ）及び（ｃ）は本発明のイ
メージガイドフィアバー束の射出端面，固体撮像素子１
２及びモニタテレビ１４を示しており、また矢印Ａ，Ｂ
は夫々ファイバーの積み方向，固体撮像素子１２の水平
走査方向を示している。ファイバースコープ２の出射端
にはマスク（視野絞り）２７が設置され、この端面像が
固体撮像素子１２を介してモニタテレビ１４に表示され
る。図１５において、同図（ｂ）の構成では従来例であ
る同図（ａ）の構成と比較して、イメージガイドファイ
バー束全体を光軸周りに３０度回転させている。マスク
２７の切り欠き部２７ａは内視鏡のアングル操作を行う
ための目安であるため、固体撮像素子１２上で位置が変
わらないように設定されている。また、同図（ｃ）はイ
メージガイドフィアバー束とマスク２７の位置を同図
（ａ）のものと同様に構成し、固体撮像素子１２のみを
光軸周りに３０度回転させたものである。FIG. 15 shows a schematic diagram of such a configuration example. In the figure, (a) is conventional, (b) and (c) are the exit end face of the image guide fiber bar bundle of the present invention, and the solid-state imaging device 1.
2 and the monitor television 14, and arrows A and B
Indicates the stacking direction of the fibers and the horizontal scanning direction of the solid-state imaging device 12, respectively. A mask (field stop) 27 is provided at an emission end of the fiber scope 2, and an end face image is displayed on the monitor television 14 via the solid-state imaging device 12. In FIG. 15, in the configuration of FIG. 15B, the entire image guide fiber bundle is rotated by 30 degrees around the optical axis, as compared with the configuration of FIG. The notch 27a of the mask 27 is a guide for performing an angle operation of the endoscope, and is set so as not to change its position on the solid-state imaging device 12. FIG. 3C shows a configuration in which the positions of the image guide fiber bar and the mask 27 are configured in the same manner as in FIG. 3A, and only the solid-state imaging device 12 is rotated by 30 degrees around the optical axis. .

【００４４】このように、フィアバースコープの周波数
スペクトルｆＦと色副搬送波周波数とが干渉して発生す
るモアレを機械的に，換言すればフィアバースコープの
構造上の特長により除去するように構成することで、光
学的ローパスフィルタはサンプリングポイント近傍に存
在するファイバースコープの周波数スペクトルｆＦのみ
を減衰させる特性を有するものを用いれば良く、かかる
光学的ローパスフィルタを硬性鏡使用時に高画素の固体
撮像素子と共に用いれば、解像度とコントラストに優れ
た内視鏡画像を得ることができる。尚、上記構成をファ
ファイバースコープ専用の内視鏡テレビシステムに対応
させた場合にもモアレ除去効果を得ることができる。ま
た、固体撮像素子の水平走査方向に対するイメージガイ
ドファイバー束の積み方向の角度は、上記構成例（３０
°）に関わらず、２次元空間周波数面上におけるファイ
バーの１次周波数スペクトルｆＦに一定の傾きが与えら
れて１次周波数スペクトルｆＦと色副搬送波周波数とを
周波数的に離間させることができる適宜な角度に設定さ
れる。As described above, moiré generated by interference between the frequency spectrum fF of the fiber bar scope and the color subcarrier frequency is mechanically removed, in other words, the moire generated by the structure of the fiber bar scope is removed. By using an optical low-pass filter having a characteristic of attenuating only the frequency spectrum fF of the fiberscope existing near the sampling point, such an optical low-pass filter may be used together with a high-pixel solid-state imaging device when using a rigid mirror. If used, an endoscopic image having excellent resolution and contrast can be obtained. The moiré removing effect can also be obtained when the above configuration is adapted to an endoscope television system dedicated to a fiber optic scope. Further, the angle of the stacking direction of the image guide fiber bundle with respect to the horizontal scanning direction of the solid-state imaging device is the same as the above configuration example (30).
Regardless of (°), a certain gradient is given to the primary frequency spectrum fF of the fiber on the two-dimensional spatial frequency plane, so that the primary frequency spectrum fF and the color subcarrier frequency can be appropriately separated in frequency. Set to the angle.

【００４５】（第６の手段）第 ６の手段による内視鏡テレビシステムは、少なくとも
像伝送系にイメージガイドファイバー束を用いたファイ
バースコープ又は像伝送系にリレーレンズを用いた硬性
鏡に接続可能であり、いずれかの内視鏡により得られた
像を固体撮像素子上に結像せしめ、該固体撮像素子から
出力された電気信号をカメラコントロールユニットでテ
レビ信号に変換して出力し、内視鏡画像を得るようにし
た内視鏡テレビシステムにおいて、カメラコントロール
ユニットは像に含まれる空間周波数成分に応じて色差信
号の信号の大きさを制御して出力する電気回路と、該電
気回路を前記像伝送系の特性に応じて選択的に作動せし
めるためのスイッチング手段とを有することを特徴とし
てなるものである。(Sixth Means) The endoscope television system according to the sixth means can be connected to at least a fiberscope using an image guide fiber bundle for the image transmission system or a rigid scope using a relay lens for the image transmission system. An image obtained by any of the endoscopes is formed on a solid-state imaging device, and an electric signal output from the solid-state imaging device is converted into a television signal by a camera control unit and output. In an endoscope television system configured to obtain a mirror image, the camera control unit controls the magnitude of a signal of a color difference signal in accordance with a spatial frequency component included in the image and outputs the signal, and the electric circuit includes: And a switching means for selectively operating according to the characteristics of the image transmission system.

【００４６】硬性鏡使用時、偽色信号をできる限り除去
し且つ画像の解像度とコントラストを向上させるために
は、一枚の複屈折板を用い、カットオフ周波数を固体撮
像素子のナイキスト限界に設定した光学的ローパスフィ
ルターを使用すればよい。また、色信号抑圧回路により
輝度信号を処理するようにしても偽色信号を抑制するこ
とができる。When using a rigid endoscope, in order to remove false color signals as much as possible and to improve image resolution and contrast, a single birefringent plate is used, and the cutoff frequency is set to the Nyquist limit of the solid-state image sensor. An optical low-pass filter may be used. Further, even if the luminance signal is processed by the color signal suppressing circuit, the false color signal can be suppressed.

【００４７】かかる色信号抑圧回路の作用を図１６を用
いて説明する。図１６（ａ）は、アナログ回路を用いた
カメラコントロールユニット１３の要部ブロック図であ
る。図中、テレビカメラ１０内の固体撮像素子１２から
出力された電気信号は、サンプルホールド回路及びγ補
正回路で夫々信号処理され、カメラコントロールユニッ
ト１３内において、並列に配置された電気的ローパスフ
ィルタ１６と電気的バンドパスフィルタ１７を夫々通過
することによって各々輝度情報と色情報を与える電気信
号に分割される。輝度情報は、アパーチャ信号作成回路
１８によってエッジ強調用のアパーチャ信号を作成する
ための電気信号と、テレビ信号の輝度信号になる電気信
号とに分割される。また、同図（ｂ）はデジタル回路を
用いたカメラコントロールユニット１３の要部ブロック
図である。図中、電気的ローパスフィルタ１６及びＡ／
Ｄ変換回路２０を介してデジタルの輝度情報に変換され
た電気信号はアパーチャ信号作成回路１８に入力し、ア
パーチャ信号作成回路１８においてアパーチャ信号が作
成されると、絶対値回路２１でアパーチャ信号の振幅の
絶対値をとり、その値に応じて色情報を与える電気信号
の出力強度をクロマゲインコントローラ２２で調整し、
クロマサプレス回路２３で電気的バンドパスフィルタ１
７介しＡ／Ｄ変換回路２０より出力されるデジタルの色
差信号を抑圧するようになっている。The operation of the color signal suppression circuit will be described with reference to FIG. FIG. 16A is a main block diagram of the camera control unit 13 using an analog circuit. In the figure, an electric signal output from a solid-state imaging device 12 in a television camera 10 is subjected to signal processing by a sample-and-hold circuit and a γ correction circuit, respectively, and an electric low-pass filter 16 arranged in parallel in a camera control unit 13. Then, by passing through the electric band-pass filter 17 respectively, it is divided into electric signals giving luminance information and color information, respectively. The luminance information is divided by the aperture signal generation circuit 18 into an electric signal for generating an aperture signal for edge enhancement and an electric signal serving as a luminance signal of a television signal. FIG. 2B is a block diagram of a main part of the camera control unit 13 using a digital circuit. In the figure, the electric low-pass filter 16 and A /
The electric signal converted into the digital luminance information via the D conversion circuit 20 is input to the aperture signal generation circuit 18, and when the aperture signal is generated in the aperture signal generation circuit 18, the amplitude of the aperture signal is output by the absolute value circuit 21. , And the output intensity of an electric signal that gives color information is adjusted by the chroma gain controller 22 in accordance with the absolute value of
Electric bandpass filter 1 by chroma suppress circuit 23
The digital color difference signal output from the A / D conversion circuit 20 via the digital signal 7 is suppressed.

【００４８】上記色信号抑圧回路を用いることにより、
硬性鏡使用時の一般的被写体である体腔内の粘膜等の輝
点中に含まれる高周波成分が入射すると、この高周波成
分によりアパーチャ信号の強度は強くなり色情報を与え
る電気信号の出力強度を弱くする方向で調整し、偽色を
目立たなくさせることができる。このため、硬性鏡使用
時、一枚の複屈折板を用いて光学的ローパスフィルタの
カットオフ周波数を固体撮像素子のナイキスト限界より
も高周波側に設定しても、実使用上は十分な偽色防止効
果が得られるので、固体撮像素子のナイキスト周波数に
おけるコントラストを向上させることができる。By using the above color signal suppressing circuit,
When a high-frequency component included in a bright spot such as a mucous membrane in a body cavity, which is a general subject when using a rigid endoscope, is incident, the intensity of the aperture signal increases due to the high-frequency component, and the output intensity of an electric signal that provides color information decreases. The false color can be made less noticeable. For this reason, when using a rigid endoscope, even if the cutoff frequency of the optical low-pass filter is set to a higher frequency side than the Nyquist limit of the solid-state imaging device using a single birefringent plate, sufficient false color is actually used. Since the prevention effect is obtained, the contrast at the Nyquist frequency of the solid-state imaging device can be improved.

【００４９】然し乍ら、被写体としてフィアバースコー
プの射出端面を撮像し、この映像信号を上記色信号抑圧
回路で信号処理した場合、映像信号中に高周波成分が多
く含まれるので、アパーチャ信号作成回路１８で作成さ
れるアパーチャ信号の振幅が大きくなり、この値に応じ
てクロマゲインコントローラ２２で信号レベル全体を下
げる方向に，即ちあたかも色の無い画像を撮像したよう
に信号を調整してしまうという問題があった。However, when an image of the exit end face of the fiber bar scope is taken as a subject and this video signal is subjected to signal processing by the color signal suppression circuit, the video signal contains many high-frequency components. The amplitude of the created aperture signal increases, and the chroma gain controller 22 adjusts the signal in the direction of lowering the entire signal level in accordance with this value, that is, as if a colorless image was captured. Was.

【００５０】第６の手段の上記構成によれば、図１７に
示すように、カメラコントロールユニット１３内にスイ
ッチイング手段２４を設け、フィバースコープを使用し
た場合と硬性鏡を使用した場合とで、アパーチャ信号作
成回路１８からの信号の入力状態が選択できるようにな
っている。スイッチング手段２４は、アパーチャ信号作
成回路１８と絶対値回路２１との信号接続の切替えを行
い、フィアバースコープ使用時にはＯＦＦ状態となって
両回路間を遮断し、硬性鏡使用時にはＯＮ状態となって
両回路を接続する。これにより、フィバースコープ使用
時には内視鏡画像の色抜けを防止し、また、硬性鏡使用
時には色信号抑圧回路を作動させて、解像度とコントラ
ストに優れた内視鏡画像を得ることができる。According to the above configuration of the sixth means, as shown in FIG. 17, the switching means 24 is provided in the camera control unit 13, and when the fiber scope is used and when the rigid scope is used, The input state of the signal from the aperture signal generation circuit 18 can be selected. The switching means 24 switches the signal connection between the aperture signal generation circuit 18 and the absolute value circuit 21, turns off when the fiber bar scope is used, cuts off between both circuits, and turns on when the rigid mirror is used. Connect both circuits. Accordingly, color loss of the endoscope image can be prevented when the fiberscope is used, and the color signal suppression circuit can be operated when the rigid scope is used, so that an endoscope image with excellent resolution and contrast can be obtained.

【００５１】尚、色差信号出力が通常の使用状態に対し
９０％以下の大きさになると、内視鏡画像は見かけ上な
んとなく色が消えたように見えるが、実使用上の像観察
において許容される限界は、通常の使用状態に対し５０
％（以下）であることが実験により明らかとなってい
る。従って、スイッチング手段２４としては、図示した
如きＯＮ／ＯＦＦ切替え式のものに限らず、上記許容限
界内でアパーチャ信号作成回路１８から絶対値回路２１
に入力されるアパーチャ信号の大きさを連続的に変化せ
しめる方式のものでも良い。また、使用するフィアバー
スコープに判別手段を持たせ、ファイバースコープに応
じて自動的に変化せしめるようにしても良い。更に、ア
パーチャ信号の振幅をスイッチング手段にフィードバッ
クし、ファイバースコープ使用時に特性を変化せしめ、
色を出すように構成しても良い。Note that when the color difference signal output is 90% or less of the normal use state, the endoscope image appears to have somehow disappeared in color, but is acceptable in actual use image observation. Limit is 50 for normal use.
% (Below). Therefore, the switching means 24 is not limited to the ON / OFF switching type as shown in the figure, and the switching means 24 may be switched from the aperture signal generation circuit 18 to the absolute value circuit 21 within the allowable limit.
The method may be of a type in which the magnitude of the aperture signal input to the input terminal is continuously changed. Further, the used fiber bar scope may be provided with a discriminating means, and may be automatically changed according to the fiber scope. Furthermore, the amplitude of the aperture signal is fed back to the switching means to change the characteristics when using the fiberscope,
You may comprise so that a color may be output.

【００５２】また、第６の手段と共に、上記第１〜５の
手段を適宜用いることにより、ファイバースコープ使用
時のモアレの除去効果を一層高めることができる。尚、
ファイバースコープ使用時における内視鏡画像の解像度
とコントラストの両特性を向上させずに、これら特性を
ある程度の許容範囲内に収めるのであれば、固体撮像素
子上に形成される内視鏡像のピントを若干量ぼかすこと
でもモアレの除去は可能である。Further, by appropriately using the first to fifth means together with the sixth means, it is possible to further enhance the effect of removing moire when using a fiberscope. still,
If the characteristics of the endoscope image and the characteristics of the endoscope image at the time of using the fiberscope are within a certain allowable range without improving both characteristics, the focus of the endoscope image formed on the solid-state imaging device can be improved. Moire can be removed by slightly blurring the amount.

【００５３】[0053]

【実施例】以下、図示した実施例に基づき本発明を詳細
に説明する。本発明の第１の手段に用いられるファイバ
ースコープ用光学的ローパスフィルタについて、第１〜
３実施例において説明する。 （第１実施例）図１８は、本実施例によるフィアバース
コープ用光学的ローパスフィルタを示している。図中、
２９は光学的ローパスフィルタであって、これは３枚の
複屈折板２９ａ，２９ｂ，２９ｃより構成され、夫々物
体側より１．６７ｍｍ，２．８８ｍｍ，１．６７ｍｍの
厚みを有していると共に、同図（ｂ）に示す結晶軸方向
を有している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on illustrated embodiments. Optical low-pass filters for fiberscopes used in the first means of the present invention are described below.
A description will be given of a third embodiment. (First Embodiment) FIG. 18 shows an optical low-pass filter for a fiber bar scope according to the present embodiment. In the figure,
Reference numeral 29 denotes an optical low-pass filter, which comprises three birefringent plates 29a, 29b, and 29c, and has a thickness of 1.67 mm, 2.88 mm, and 1.67 mm from the object side, respectively. And the crystal axis direction shown in FIG.

【００５４】かかる構成よりなるローパスフィルタ２９
は図１９に示すトラップ特性を有している。図におい
て、Ｕx ，Ｕy は夫々２次元空間周波数を示しており、
トラップ線３０ａ，３０ｂ，３０ｃは夫々複屈折板２９
ａ，２９ｂ，２９ｃによりレスポンスが０％となる周波
数を示している。また、サンプリングポイントは固体撮
像素子の水平走査方向の二画素分、垂直方向の四画素分
である。即ち、固体撮像素子の一画素のピッチが（横
９．６μｍ×縦９．９μｍ）であるとすると、サンプリ
ングポイントは（Ｕx ，Ｕy ）＝（５２．１，２５．
３）（本／ｍｍ）である。また、この固体撮像素子がＮ
ＴＳＣ方式のものであるとすると、色複搬送波周波数は
ポイント（Ｕx ，Ｕy ）＝（２９．５，２５．３）（本
／ｍｍ）として生ずる。イメージガイドフィアバー束の
射出端面に含まれる周波数スペクトルｆＦは、固体撮像
素子が１／２インチサイズであるとして、約２０〜８０
（本／ｍｍ）までの値をとり得る。The low-pass filter 29 having the above configuration
Has the trapping characteristics shown in FIG. In the figure, Ux and Uy indicate two-dimensional spatial frequencies, respectively.
The trap lines 30a, 30b, and 30c are respectively connected to the birefringent plate 29.
The frequencies at which the response becomes 0% are indicated by a, 29b, and 29c. The sampling points correspond to two pixels in the horizontal scanning direction and four pixels in the vertical direction of the solid-state imaging device. That is, if the pitch of one pixel of the solid-state imaging device is (9.6 μm × 9.9 μm), the sampling point is (Ux, Uy) = (52.1,25.
3) (book / mm). In addition, this solid-state imaging device
Assuming that the TSC system is used, the chrominance multicarrier frequency occurs as a point (Ux, Uy) = (29.5, 25.3) (lines / mm). The frequency spectrum fF included in the exit end face of the image guide fiber bar bundle is about 20 to 80 assuming that the solid-state imaging device has a size of 1/2 inch.
(Book / mm).

【００５５】図１９より明らかなように、周波数スペク
トルｆＦが色副搬送波周波数近傍に存在する場合を考慮
に入れ、トラップ線３０ｂがほぼ色副搬送波周波数を通
るように設定されている。また、周波数スペクトルｆＦ
がサンプリングポイント近傍に存在してもトラップ線３
０ａ，３０ｃにより、周波数スペクトルｆＦの強度を十
分に減衰することができる。トラップ線３０ａは色副搬
送波周波数近傍をほぼ同時に通るように設定されている
ため水平走査方向の解像度がやや低下するが、比較的高
価な複屈折板を３枚使用するだけで、実使用上十分なモ
アレ除去効果を得ることができる。As is apparent from FIG. 19, taking into consideration the case where the frequency spectrum fF exists near the chrominance subcarrier frequency, the trap line 30b is set to pass substantially the chrominance subcarrier frequency. Further, the frequency spectrum fF
Trap line 3 even if exists near the sampling point
By 0a and 30c, the intensity of the frequency spectrum fF can be sufficiently attenuated. Since the trap line 30a is set so as to pass in the vicinity of the color subcarrier frequency almost at the same time, the resolution in the horizontal scanning direction is slightly lowered. However, only three relatively expensive birefringent plates are used, which is sufficient for practical use. A great moiré removing effect can be obtained.

【００５６】以上の構成によりフィバースコープ使用時
のモアレの発生を防止することができる。尚、複屈折板
２９ａ，２９ｂ，２９ｃの代わりに、非球面レンズや位
相フィルタ等を利用しても同様のレスポンスを得ること
ができる。With the above configuration, it is possible to prevent the occurrence of moire when using the fiber scope. A similar response can be obtained by using an aspheric lens, a phase filter, or the like instead of the birefringent plates 29a, 29b, 29c.

【００５７】（第２実施例）図２０は、本実施例による
フィアバースコープ用光学的ローパスフィルタを示して
いる。図中、３１は光学的ローパスフィルタであって、
これは４枚の複屈折板３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ
より構成され、夫々物体側より２．７ｍｍ，２．７ｍ
ｍ，１．７ｍｍ，２．３ｍｍの厚みを有していると共
に、同図（ｂ）に示す結晶軸方向を有している。(Second Embodiment) FIG. 20 shows an optical low-pass filter for a fiber bar scope according to the present embodiment. In the figure, 31 is an optical low-pass filter,
These are four birefringent plates 31a, 31b, 31c, 31d.
2.7 mm and 2.7 m from the object side, respectively
m, 1.7 mm and 2.3 mm, and the crystal axis direction shown in FIG.

【００５８】かかる構成よりなるローパスフィルタ３１
は図２１に示すトラップ特性を有している。図におい
て、Ｕx ，Ｕy は夫々２次元空間周波数を示しており、
トラップ線３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄは夫々複屈
折板３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄによりレスポンス
が０％となる周波数を示している。また、トラップ線３
２ａ′，３２ｂ′，３２ｃ′，３２ｄ′は夫々トラップ
線３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄの繰り返しによるも
のであり、折り返し歪を防止している。また、サンプリ
ングポイント，色副搬送波周波数及びイメージガイドフ
ァイバー束の射出端面に含まれる周波数スペクトルｆＦ
はすべて第１実施例と同様とする。The low-pass filter 31 having the above configuration
Has the trapping characteristics shown in FIG. In the figure, Ux and Uy indicate two-dimensional spatial frequencies, respectively.
The trap lines 32a, 32b, 32c and 32d indicate frequencies at which the response becomes 0% by the birefringent plates 31a, 31b, 31c and 31d, respectively. In addition, trap line 3
2a ', 32b', 32c ', and 32d' are obtained by repeating the trap lines 32a, 32b, 32c, and 32d, respectively, to prevent aliasing. Further, the sampling point, the color subcarrier frequency, and the frequency spectrum fF included in the exit end face of the image guide fiber bundle
Are all the same as in the first embodiment.

【００５９】上記構成により、色複搬送波周波数及びサ
ンプリングポイントを通るトラップ線３２ａ，３２ｂ，
３２ｃ，３２ｄは上述した第１実施例の光学的ローパス
フィルタ２９と同様の作用をなし、更に複屈折板の結晶
軸方向を全体的に傾けることでトラップ線の繰り返し効
果を利用して折り返し歪も防止することできる。With the above configuration, the trap lines 32a, 32b,
32c and 32d perform the same operation as the optical low-pass filter 29 of the above-described first embodiment, and furthermore, by tilting the crystal axis direction of the birefringent plate as a whole, use the repetition effect of the trap line to reduce the folding distortion. Can be prevented.

【００６０】（第３実施例）図２２は、本実施例による
フィアバースコープ用光学的ローパスフィルタを示して
いる。図中、３３は光学的ローパスフィルタであって、
これは４枚の複屈折板３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ
より構成され、夫々物体側より２．５２ｍｍ，１．５２
ｍｍ，１．６３ｍｍ，２．６２ｍｍの厚みを有している
と共に、同図（ｂ）に示す結晶軸方向を有している。(Third Embodiment) FIG. 22 shows an optical low-pass filter for a fiber bar scope according to the present embodiment. In the figure, 33 is an optical low-pass filter,
These are four birefringent plates 33a, 33b, 33c, 33d.
2.52 mm and 1.52 mm from the object side, respectively
mm, 1.63 mm, and 2.62 mm, and has a crystal axis direction shown in FIG.

【００６１】かかる構成よりなるローパスフィルタ３３
は図２３に示すトラップ特性を有している。図におい
て、Ｕx ，Ｕy は夫々２次元空間周波数を示しており、
トラップ線３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄは夫々複屈
折板３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄによりレスポンス
が０％となる周波数を示している。また、サンプリング
ポイント，色副搬送波周波数及びイメージガイドファイ
バー束の射出端面に含まれる周波数スペクトルｆＦはす
べて第１実施例と同様とする。The low-pass filter 33 having the above configuration
Has the trap characteristics shown in FIG. In the figure, Ux and Uy indicate two-dimensional spatial frequencies, respectively.
The trap lines 34a, 34b, 34c, 34d indicate frequencies at which the response becomes 0% by the birefringent plates 33a, 33b, 33c, 33d, respectively. The sampling point, the color subcarrier frequency, and the frequency spectrum fF included in the exit end face of the image guide fiber bundle are all the same as in the first embodiment.

【００６２】本実施例によれば、色複搬送波周波数及び
サンプリングポイントを異なるトラップ線が通るように
構成したため、水平走査方向のレスポンスを不必要に低
下させることなく、各々の周波数近傍に存在する周波数
スペクトルｆＦの強度を効果的に減衰させることができ
る。According to the present embodiment, since different trap lines pass through the color multicarrier frequency and the sampling point, the frequencies existing in the vicinity of each frequency can be reduced without unnecessarily reducing the response in the horizontal scanning direction. The intensity of the spectrum fF can be effectively attenuated.

【００６３】次に、本発明の第２の手段に用いられる内
視鏡テレビシステムの実施例について説明する。 （第４実施例）図２４（ａ），（ｂ）はかかる内視鏡テ
レビシステムの要部斜視図である。図において、ファイ
バースコープ用に最適な光学的ローパスフィルタが内蔵
されたテレビカメラヘッド１５ａと硬性鏡用に最適な光
学的ローパスフィルタが内蔵されたテレビカメラヘッド
１５ｂの２種類のカメラヘッドを使用者が使用する内視
鏡に応じて選択し、カメラコントロールユニット１３に
挿脱できるようになっている。Next, an embodiment of an endoscope television system used in the second means of the present invention will be described. (Fourth Embodiment) FIGS. 24 (a) and 24 (b) are perspective views of main parts of such an endoscope television system. In the figure, the user uses two types of camera heads, a television camera head 15a having an optical low-pass filter optimal for a fiberscope and a television camera head 15b having an optical low-pass filter optimal for a rigid scope. It can be selected according to the endoscope to be used and can be inserted into and removed from the camera control unit 13.

【００６４】同図（ａ）に示すものは、テレビカメラヘ
ッド１５ａ，１５ｂ内にカメラコントロールユニット１
３と電気的整合を得るための電気回路が内蔵されてい
て、カメラコントロールユニット１３に合わせて電気的
特性を調整できるようになっている。また、同図（ｂ）
に示すものは、複数のカメラヘッド１５ａ，１５ｂを一
台のカメラコントロールユニット１３に取り付けても、
色再現性等が変わらないようにテレビカメラヘッド１５
ａ，１５ｂ側で電気的特性が補正され得、一台のカメラ
コントロールユニット１３に複数のテレビカメラヘッド
を同時に取り付けることができるようになっている。こ
の場合、カメラコントロールユニット１３には複数のテ
レビカメラヘッド１５ａ，１５ｂより出力される信号を
一つの信号処理系で処理しているため、信号処理をすべ
きテレビカメラヘッドを選択するためのスイッチ４０が
設けられている。このように複数のテレビカメラヘッド
を同時に利用可能に構成することにより、術中の切り換
えが容易となり、例えば術中に一方のカメラヘッドが壊
れた場合でも、もう一方のカメラヘッドを用いて手術が
続行できる等の利点がある。FIG. 9A shows a camera control unit 1 in the television camera heads 15a and 15b.
An electrical circuit for obtaining electrical matching with the camera control unit 3 is built in, and the electrical characteristics can be adjusted in accordance with the camera control unit 13. Also, FIG.
Is attached to a single camera control unit 13 even when a plurality of camera heads 15a and 15b are attached to one camera control unit 13.
TV camera head 15 so that color reproducibility etc. does not change
The electrical characteristics can be corrected on the sides a and b so that a plurality of television camera heads can be attached to one camera control unit 13 at the same time. In this case, since the signals output from the plurality of television camera heads 15a and 15b are processed by the single signal processing system in the camera control unit 13, the switch 40 for selecting the television camera head to be subjected to signal processing is provided. Is provided. By configuring such that a plurality of television camera heads can be used at the same time, it is easy to switch during surgery, for example, even if one camera head is broken during surgery, surgery can be continued using the other camera head. There are advantages such as.

【００６５】この場合、ファイバースコープに最適な光
学的ローパスフィルタは例えば第１実施例〜第３実施例
で述べた構成のものが挙げられ、また、硬性鏡用として
最適な光学的ローパスフィルタとしては図２５に示すも
のが挙げられる。この光学的ローパスフィルタ３５は、
同図（ｂ）に示す結晶軸方向を有する１枚の複屈折板３
５ｂを用い、図２６に示すようにカットオフ周波数を固
体撮像素子のナイキスト限界である５２．１（本／ｍ
ｍ）に設定したものである。尚、３５ａは光路長補正の
ためのガラス板である。In this case, the optical low-pass filter most suitable for the fiberscope is, for example, one having the configuration described in the first to third embodiments, and the optical low-pass filter most suitable for a rigid scope is One shown in FIG. This optical low-pass filter 35
One birefringent plate 3 having a crystal axis direction shown in FIG.
As shown in FIG. 26, the cutoff frequency was set to 52.1 (line / m), which is the Nyquist limit of the solid-state imaging device.
m). Reference numeral 35a is a glass plate for correcting the optical path length.

【００６６】本実施例によれば、例えば固体撮像素子と
して、一画素のピッチサイズが水平方向でＰx ＝９．６
μｍ、垂直方向でＰy ＝９．９μｍのものを使用する
と、水平方向のナイキスト周波数は５２．１（本／ｍ
ｍ）と計算される。従って、ファイバースコープ用の光
学的ローパスフィルタは２９．５（本／ｍｍ）における
コントラストがほぼ０％であるのに対し、硬性鏡用の光
学的ローパスフィルタを使用すると、３．５８ＭＨｚに
おけるレスポンスの値は、 ＭＴＦ（3.58MHz ）＝ｃｏｓ｛（π／２）×（29.5／5
2.1）｝≒６３％ と非常に大きく、固体撮像素子を高画素化したメリット
を十分に活かすことができる。更に、テレビカメラヘッ
ドを交換可能としたため、テレビカメラヘッドの大型化
やゴミの侵入による画質の劣化等を防止している。According to this embodiment, for example, as a solid-state imaging device, the pitch size of one pixel is Px = 9.6 in the horizontal direction.
μm in the vertical direction and Py = 9.9 μm in the vertical direction, the Nyquist frequency in the horizontal direction is 52.1 (lines / m).
m). Therefore, the optical low-pass filter for a fiberscope has a contrast of almost 0% at 29.5 (lines / mm), whereas the optical low-pass filter for a rigid scope uses a response value at 3.58 MHz. Is MTF (3.58 MHz) = cos ｛(π / 2) × (29.5 / 5
2.1) It is extremely large at $ 63%, and it is possible to make full use of the advantage of increasing the number of pixels of the solid-state imaging device. Further, since the TV camera head is replaceable, the TV camera head is prevented from being enlarged and the image quality is not deteriorated due to intrusion of dust.

【００６７】また、図２７（ａ）は、硬性鏡専用の光学
的ローパスフィルタを内蔵したテレビカメラヘッド１５
ｂと、接眼部のアイピース４１を取り外した硬性鏡を直
接一体化するための結像レンズ９とを用いたテレビ観察
専用の硬性鏡の要部斜視図である。また、同図（ｂ）
は、ファイバースコープ専用の光学的ローパスフィルタ
を内蔵したテレビカメラヘッド１５ａと、接眼部のアイ
ピース４１を取り外したファイバースコープを直接一体
化するための結像レンズ９とを用いたテレビ観察用のフ
ァイバースコープの要部斜視図である。FIG. 27A shows a television camera head 15 having a built-in optical low-pass filter dedicated to a rigid endoscope.
FIG. 6B is a perspective view of a main part of a rigid mirror dedicated to television observation, using b and an imaging lens 9 for directly integrating the rigid mirror with the eyepiece 41 of the eyepiece removed. Also, FIG.
Is a television observation fiber using a television camera head 15a having a built-in optical low-pass filter dedicated to the fiberscope, and an imaging lens 9 for directly integrating the fiberscope with the eyepiece 41 removed from the eyepiece. It is a principal part perspective view of a scope.

【００６８】次に、第３、第４の手段及び本発明の第５
の手段に用いられる内視鏡テレビシステムに用いられる
ファイバースコープ用の光学的ローパスフィルタの実施
例について説明する。 （第５実施例） 第３〜５の手段による内視鏡テレビシステムは、ファイ
バースコープの周波数スペクトルｆＦと色副搬送波周波
数との干渉によるモアレを、信号のレベルを調整する電
気的手段、或いは信号の切り換えを行う機械的手段を用
いて除去するようになっている。従って、本実施例の光
学的ローパスフィルタにはモアレを除去するための特性
はなく、サンプリング近傍に存在するファイバースコー
プの周波数スペクトルｆＦの強度を十分減衰せしめる特
性を有している。Next, the third and fourth means and the fifth embodiment of the present invention will be described.
An embodiment of an optical low-pass filter for a fiberscope used in an endoscope television system used in the means will be described. (Fifth Embodiment) The endoscope television system according to the third to fifth means is a means for adjusting the level of a signal, or a moire caused by interference between the frequency spectrum fF of the fiberscope and the color subcarrier frequency, or a signal. , And is removed by using a mechanical means for switching. Therefore, the optical low-pass filter of the present embodiment has no characteristic for removing moiré, and has a characteristic for sufficiently attenuating the intensity of the frequency spectrum fF of the fiberscope existing near the sampling.

【００６９】図２８は、本実施例による光学的ローパス
フィルタを示している。図中、３６は光学的ローパスフ
ィルタであって、これは４枚の複屈折板３６ａ，３６
ｂ，３６ｃ，３６ｄより構成され、夫々物体側より１．
８１ｍｍ，１．９８ｍｍ，１．５７ｍｍ，１．５１ｍｍ
の厚みを有していると共に、同図（ｂ）に示す結晶軸方
向を有している。図２９はかかる光学的ローパスフィル
タ３６が有するトラップ特性を示している。尚、図２９
において、サンプリングポイント及びイメージガイドフ
ァイバー束の射出端面に含まれる周波数スペクトルｆＦ
は全て第１実施例と同様であるとする。FIG. 28 shows an optical low-pass filter according to this embodiment. In the figure, reference numeral 36 denotes an optical low-pass filter, which is composed of four birefringent plates 36a and 36a.
b, 36c, and 36d.
81mm, 1.98mm, 1.57mm, 1.51mm
And the crystal axis direction shown in FIG. FIG. 29 shows the trap characteristics of the optical low-pass filter 36. FIG. 29
At the sampling point and the frequency spectrum fF included in the exit end face of the image guide fiber bundle.
Are all the same as in the first embodiment.

【００７０】上記特性を有する光学的ローパスフィルタ
と上述した電気的手段又は機械的手段とを組み合わせて
構成することにより、固体撮像素子の高画素化の利点を
活かすことができ、解像度とコントラストに優れた内視
鏡画像を得ることができる。また、モアレを除去するた
めの上記電気的手段及び機械的手段は、全てのコンポジ
ットテレビ信号出力方式に適応されるものであって、Ｎ
ＴＳＣ，ＰＡＬ，ＳＥＣＡＭの各方式以外の出力方式で
あっても構わず、例えばＨＤ−ＴＶに使用するものでも
良い。By combining the optical low-pass filter having the above-mentioned characteristics with the above-mentioned electric means or mechanical means, it is possible to take advantage of an increase in the number of pixels of the solid-state image pickup device, and to obtain excellent resolution and contrast. Endoscope image can be obtained. Further, the electric means and the mechanical means for removing moiré are adapted to all composite television signal output systems, and
An output method other than the TSC, PAL, and SECAM methods may be used, and for example, an output method used for HD-TV may be used.

【００７１】また、ファイバースコープ使用時に電気的
にモアレを除去する他の構成として、固体撮像素子で画
像信号に変換された内視鏡像をフィールド毎に記録する
静止画記録装置の利用が挙げられる。この場合、静止画
記録装置を介して、ビデオやプリンタ等に画像を記録す
るようにすれば、モアレの彩度が低下し、ファイバース
コープ使用時に生じるモアレを目立たせなくさせること
ができる。Another configuration for electrically removing moire when a fiberscope is used is to use a still image recording device that records an endoscope image converted into an image signal by a solid-state image sensor for each field. In this case, if an image is recorded on a video, a printer, or the like via the still image recording device, the saturation of the moire is reduced, and the moire generated when the fiberscope is used can be made inconspicuous.

【００７２】次に、第６の手段に用いられる、色信号抑
圧回路を有するカメラコントロールユニットを用いた内
視鏡テレビシステムの実施例について説明する。 （第６実施例） 色信号抑圧回路を用いたカメラコントロールユニットに
ついては、図１１，図１６を用いて説明したが、かかる
カメラコントロールユニットを用いれば、例えば硬性鏡
用に使用される１枚の複屈折板を使用して、図３０
（ａ）に示すようにカットオフ周波数を固体撮像素子の
ナイキスト限界である５２．１（本／ｍｍ）に設定した
光学的ローパスフィルタを、同図（ｂ）に示すようにカ
ットオフ周波数を５６．３（本／ｍｍ）に設定した光学
的ローパスフィルタのようにしても、実用上十分な偽色
除去効果がある。Next , an embodiment of an endoscope television system using a camera control unit having a color signal suppressing circuit, which is used in the sixth means, will be described. Sixth Embodiment A camera control unit using a color signal suppression circuit has been described with reference to FIGS. 11 and 16, but if such a camera control unit is used, for example, one sheet used for a rigid endoscope may be used. Using a birefringent plate, FIG.
An optical low-pass filter in which the cutoff frequency is set to 52.1 (lines / mm), which is the Nyquist limit of the solid-state imaging device, as shown in (a), and a cutoff frequency of 56, as shown in FIG. Even with an optical low-pass filter set to 0.3 (lines / mm), there is a practically sufficient false color removal effect.

【００７３】例えば、ＮＴＳＣ方式で信号出力する１／
２インチサイズの固体撮像素子を用いたときの３．５８
ＭＨｚにおけるレスポンスが６３％であった場合、上記
カメラコントロールユニット及び光学的ローパスフィル
タを用いることにより、 ＭＴＦ（3.58MHz ）＝ｃｏｓ｛（π／２）×（29.5／5
6.3）｝≒６８％ となり、コントラストを全体的に向上させることができ
る。また、固体撮像素子のナイキスト限界におけるレス
ポンスも０％であったものが、 ＭＴＦ（52.1本/mm ）＝ｃｏｓ｛（π／２）×（29.5／
56.3）｝≒１５％ となり、解像度も向上させることができる。For example, 1 /
3.58 when using a 2-inch size solid-state imaging device
When the response at 63 MHz is 63%, MTF (3.58 MHz) = cos ｛(π / 2) × (29.5 / 5) by using the camera control unit and the optical low-pass filter.
6.3) It becomes｝ ≒ 68%, and the contrast can be improved as a whole. In addition, the response of the solid-state imaging device at the Nyquist limit was 0%, but MTF (52.1 lines / mm) = cos ／ (π / 2) × (29.5 /
56.3)｝ ≒ 15%, and the resolution can be improved.

【００７４】尚、色信号抑圧回路を有するカメラコント
ロールユニットに使用される光学的ローパスフィルタと
してカットオフ周波数を５６．３（本／ｍｍ）に設定し
ているが、色信号抑圧回路の特性に応じて硬性鏡使用時
に偽色が問題とならないような光学的特性に設定されて
いれば、光学的ローパスフィルタによるカットオフ周波
数を固体撮像素子のナイキスト限界よりも高周波側の任
意の周波数に設定しても構わず、また、光学的ローパス
フィルタを用いなくとも良い。Although the cutoff frequency is set to 56.3 (lines / mm) as an optical low-pass filter used in a camera control unit having a color signal suppression circuit, it depends on the characteristics of the color signal suppression circuit. If the optical characteristics are set so that false color does not pose a problem when using a rigid endoscope, the cutoff frequency by the optical low-pass filter is set to an arbitrary frequency higher than the Nyquist limit of the solid-state imaging device. Alternatively, an optical low-pass filter may not be used.

【００７５】このように、色信号抑圧回路を有するカメ
ラコントロールユニットを用いれば、固体撮像素子を高
画素化した以上の効果，即ち解像度及びコントラストの
向上が得られるが、高周波成分が多く含まれる被写体を
撮像して信号処理した場合、アパーチャ信号の振幅が大
きい値で出力されてしまうので、内視鏡画像は色の無い
画像となる。As described above, when the camera control unit having the color signal suppression circuit is used, the effect more than the increase in the number of pixels of the solid-state image pickup device, that is, the improvement of the resolution and the contrast can be obtained. When the image is captured and subjected to signal processing, the amplitude of the aperture signal is output with a large value, so that the endoscope image is a colorless image.

【００７６】図３１は本実施例のカメラコントロールユ
ニットの要部ブロック図である。図いおいて、カメラコ
ントロールユニット１３は、色信号抑圧回路と通常の電
気回路の２種類の回路を有し、これら回路に入力する画
像信号はスイッチング手段２４でその入力先の回路が選
択的に切り換えられるようになっている。スイッチング
手段２４は固体撮像素子１２の次段に配置されている
が、図示したものと同様の効果が得られるのであれば、
固体撮像素子の入力側からモニタテレビのブラウン管に
至る適宜の位置に配置して良い。FIG. 31 is a block diagram of a main part of the camera control unit of this embodiment. In the figure, the camera control unit 13 has two types of circuits, a color signal suppression circuit and a normal electric circuit. It can be switched. The switching means 24 is arranged at the next stage of the solid-state imaging device 12, but if the same effect as that shown in the figure can be obtained,
It may be arranged at an appropriate position from the input side of the solid-state imaging device to the cathode ray tube of the monitor television.

【００７７】本実施例によれば、使用する内視鏡に応じ
て色信号抑圧回路の作動を選択可能なスイッチング手段
を回路中の適宜な位置に配置することにより、上述した
内視鏡画像の色抜けを防止することができる。かかるス
イッチング手段を作動させる場合、使用者が使用する内
視鏡に応じて選べるようにすれば良い。また、内視鏡に
種別を判定するための機構を設け、その情報をスイッチ
ング手段にフィードバックするような機構を設けること
により、各々の内視鏡を接続した時点で色信号抑圧回路
の作動状態を制御することができる。According to this embodiment, the switching means capable of selecting the operation of the color signal suppression circuit in accordance with the endoscope used is arranged at an appropriate position in the circuit, so that the above-mentioned endoscope image can be displayed. Color loss can be prevented. When activating such switching means, it is sufficient that the switching means can be selected according to the endoscope used. Further, by providing a mechanism for determining the type in the endoscope and providing a mechanism for feeding back the information to the switching means, the operation state of the color signal suppression circuit at the time of connection of each endoscope is provided. Can be controlled.

【００７８】[0078]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ファイバ
ースコープ使用時にはモアレや色のない画像が生成され
ることが防止され得、硬性鏡使用時には解像度とコント
ラストに優れた内視鏡画像が得られる内視鏡テレビシス
テムを実現することができる。As described above, according to the present invention, it is possible to prevent generation of an image without moire or color when using a fiberscope, and to obtain an endoscope image having excellent resolution and contrast when using a rigid scope. The obtained endoscope television system can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の内視鏡テレビシステムにおける第１の
手段の光学要素を撮像光路中に配設した場合の、固体撮
像素子の出力波形を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an output waveform of a solid-state imaging device when an optical element of a first means in an endoscope television system of the present invention is disposed in an imaging optical path.

【図２】（ａ）は本発明の内視鏡テレビシステムにおけ
る第２の手段のファイバースコープ使用時の光学系の一
例を示す図、（ｂ）は周波数特性を示す図である。FIG. 2A is a diagram showing an example of an optical system when a fiberscope of a second means is used in the endoscope television system of the present invention, and FIG. 2B is a diagram showing frequency characteristics.

【図３】（ａ）は本発明の内視鏡テレビシステムにおけ
る第２の手段の硬性鏡使用時の光学系の一例を示す図、
（ｂ）は周波数特性を示す図である。FIG. 3A is a diagram showing an example of an optical system when a rigid endoscope of a second means is used in the endoscope television system of the present invention;
(B) is a figure which shows a frequency characteristic.

【図４】本発明の内視鏡テレビシステムにおける第２の
手段の構成例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a second means in the endoscope television system of the present invention.

【図５】本発明の内視鏡テレビシステムにおける第２の
手段の他の構成例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing another configuration example of the second means in the endoscope television system of the present invention.

【図６】本発明の内視鏡テレビシステムにおける第２の
手段の更に他の構成例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing still another configuration example of the second means in the endoscope television system of the present invention.

【図７】本発明の内視鏡テレビシステムにおける第２の
手段の又更に他の構成例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing still another configuration example of the second means in the endoscope television system of the present invention.

【図８】ファイバースコープと硬性鏡の両方に接続可能
なＮＴＳＣ方式の内視鏡テレビシステムにおける周波数
特性を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing frequency characteristics in an NTSC endoscope television system connectable to both a fiberscope and a rigid endoscope.

【図９】内視鏡テレビシステムにおける第３の手段の周
波数特性を示す図である。Is a diagram showing the frequency characteristic of the third means in FIG. 9 endoscope television system.

【図１０】内視鏡テレビシステムにおける第３の手段の
固体撮像素子の出力波形を示す図である。Is a diagram showing an output waveform of the solid-state imaging device of the third means in FIG. 10 endoscope television system.

【図１１】アパーチャ信号作成のための説明図であっ
て、（ａ）は輝度信号、（ｂ）はアパーチャ信号、
（ｃ）は（ａ）に（ｂ）を重ねたアパーチャ信号であ
る。11A and 11B are explanatory diagrams for creating an aperture signal, wherein FIG. 11A is a luminance signal, FIG. 11B is an aperture signal,
(C) is an aperture signal obtained by superposing (b) on (a).

【図１２】アパーチャ信号のピークを遅延した場合であ
って、（ａ）はファイバースコープ、（ｂ）は硬性鏡使
用時の輝度信号のコントラストを示す図である。12A and 12B are diagrams illustrating a case where a peak of an aperture signal is delayed, in which FIG. 12A illustrates a fiberscope, and FIG. 12B illustrates a contrast of a luminance signal when a rigid endoscope is used.

【図１３】（ａ）は一定の角度をなすようにファイバー
束を構成した場合の射出端面、（ｂ）は固体撮像素子の
走査方向を示す図である。13A is a diagram illustrating an emission end surface when a fiber bundle is formed so as to form a fixed angle, and FIG. 13B is a diagram illustrating a scanning direction of a solid-state imaging device.

【図１４】図１３のファイバー束を用いたときの画像信
号の周波数特性を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing frequency characteristics of an image signal when the fiber bundle of FIG. 13 is used.

【図１５】（ａ）は従来の、また（ｂ），（ｃ）は本発
明の第５の手段のファイバースコープの射出端面及び固
体撮像素子の撮像方向を示す図である。FIGS. 15A and 15B are diagrams showing an emission end face of a fiberscope and an imaging direction of a solid-state imaging device according to a fifth means of the present invention; FIG.

【図１６】（ａ）はアナログ回路を用いたテレビ信号作
成回路のブロック図、（ｂ）は色信号抑圧回路を備えデ
ジタル回路を用いたテレビ信号作成回路のブロック図で
ある。16A is a block diagram of a television signal generation circuit using an analog circuit, and FIG. 16B is a block diagram of a television signal generation circuit using a digital circuit including a color signal suppression circuit.

【図１７】内視鏡テレビシステムにおける第６の手段の
構成例を示す図である。It is a diagram illustrating a configuration example of the sixth means in FIG. 17 endoscope television system.

【図１８】本発明の第１実施例の光学的ローパスフィル
タを示す図であって、（ａ）は略平面図、（ｂ）は複屈
折板の結晶軸方向を示す図である。FIGS. 18A and 18B are views showing an optical low-pass filter according to the first embodiment of the present invention, wherein FIG. 18A is a schematic plan view, and FIG. 18B is a view showing the crystal axis direction of a birefringent plate.

【図１９】図１８の光学的ローパスフィルタのトラップ
特性を二次元周波数平面で示す図である。FIG. 19 is a diagram showing a trap characteristic of the optical low-pass filter of FIG. 18 in a two-dimensional frequency plane.

【図２０】本発明の第２実施例の光学的ローパスフィル
タを示す図であって、（ａ）は略平面図、（ｂ）は複屈
折板の結晶軸方向を示す図である。FIGS. 20A and 20B are views showing an optical low-pass filter according to a second embodiment of the present invention, wherein FIG. 20A is a schematic plan view, and FIG. 20B is a view showing the crystal axis direction of a birefringent plate.

【図２１】図２０の光学的ローパスフィルタのトラップ
特性を二次元周波数平面で示す図である。21 is a diagram illustrating trap characteristics of the optical low-pass filter of FIG. 20 in a two-dimensional frequency plane.

【図２２】本発明の第３実施例の光学的ローパスフィル
タを示す図であって、（ａ）は略平面図、（ｂ）は複屈
折板の結晶軸方向を示す図である。22A and 22B are diagrams illustrating an optical low-pass filter according to a third embodiment of the present invention, wherein FIG. 22A is a schematic plan view, and FIG. 22B is a diagram illustrating a crystal axis direction of a birefringent plate.

【図２３】図２２の光学的ローパスフィルタのトラップ
特性を二次元周波数平面で示す図である。FIG. 23 is a diagram illustrating a trap characteristic of the optical low-pass filter of FIG. 22 in a two-dimensional frequency plane.

【図２４】本発明の第４実施例の要部斜視図であって、
（ａ）は一つのカメラヘッドを挿脱する方式のもの、
（ｂ）は複数のカメラヘッドが設置されるものである。FIG. 24 is a perspective view of a main part of a fourth embodiment of the present invention,
(A) is a method of inserting and removing one camera head,
(B) shows a case where a plurality of camera heads are installed.

【図２５】第４実施例の光学的ローパスフィルタを示す
図であって、（ａ）は略平面図、（ｂ）は複屈折板の結
晶軸方向を示す図である。25A and 25B are diagrams illustrating an optical low-pass filter according to a fourth embodiment, wherein FIG. 25A is a schematic plan view, and FIG. 25B is a diagram illustrating a crystal axis direction of a birefringent plate.

【図２６】図２５の光学的ローパスフィルタのトラップ
特性を二次元周波数平面で示す図である。26 is a diagram illustrating a trap characteristic of the optical low-pass filter of FIG. 25 in a two-dimensional frequency plane.

【図２７】第４実施例の他の構成を示す要部斜視図であ
って、（ａ）は硬性鏡に対応したもの、（ｂ）はファイ
バースコープに対応したものである。FIGS. 27A and 27B are main portion perspective views showing another configuration of the fourth embodiment, in which FIG. 27A corresponds to a rigid scope, and FIG. 27B corresponds to a fiberscope.

【図２８】本発明の第５実施例の光学的ローパスフィル
タを示す図であって、（ａ）は略平面図、（ｂ）は複屈
折板の結晶軸方向を示す図である。FIGS. 28A and 28B are views showing an optical low-pass filter according to a fifth embodiment of the present invention, wherein FIG. 28A is a schematic plan view, and FIG. 28B is a view showing a crystal axis direction of a birefringent plate.

【図２９】図２８の光学的ローパスフィルタのトラップ
特性を二次元周波数平面で示す図である。FIG. 29 is a diagram illustrating a trap characteristic of the optical low-pass filter of FIG. 28 in a two-dimensional frequency plane.

【図３０】（ａ）はカットオフ周波数をナイキスト限界
に設定した光学的ローパスフィルタ、（ｂ）はカットオ
フ周波数をナイキスト限界以上にに設定した光学的ロー
パスフィルタの周波数特性を夫々示す図である。30A is a diagram showing the frequency characteristics of an optical low-pass filter in which the cutoff frequency is set to the Nyquist limit, and FIG. 30B is a diagram showing the frequency characteristics of an optical low-pass filter in which the cutoff frequency is set to the Nyquist limit or higher. .

【図３１】第６実施例のテレビ信号作成回路のブロック
図である。FIG. 31 is a block diagram of a television signal generating circuit of the sixth embodiment.

【図３２】従来の内視鏡テレビシステムの構成図であ
る。FIG. 32 is a configuration diagram of a conventional endoscope television system.

【図３３】従来の内視鏡テレビシステムの他の構成図で
ある。FIG. 33 is another configuration diagram of a conventional endoscope television system.

【図３４】従来の内視鏡テレビシステムの更に他の構成
図である。FIG. 34 is a diagram showing still another configuration of a conventional endoscope television system.

【図３５】従来の内視鏡テレビシステムの又更に他の構
成図である。FIG. 35 is a diagram showing still another configuration of the conventional endoscope television system.

【図３６】イメージガイドファイバー束の射出端面及び
固体撮像素子の撮像方向を示す図である。FIG. 36 is a diagram illustrating an emission end face of an image guide fiber bundle and an imaging direction of a solid-state imaging device.

【図３７】図３６のファイバースコープを用いたときの
画像信号の周波数特性を示す図である。FIG. 37 is a diagram illustrating frequency characteristics of an image signal when the fiberscope in FIG. 36 is used.

【図３８】ランダム構造のイメージガイドファイバー束
の射出端面を示す図である。FIG. 38 is a diagram showing an emission end surface of an image guide fiber bundle having a random structure.

【図３９】カラーフィルタの一構成を示す図である。FIG. 39 is a diagram illustrating one configuration of a color filter.

【図４０】図３９のカラーフィルタを介して固体撮像素
子より出力される画像信号の周波数特性を示す図であ
る。40 is a diagram illustrating frequency characteristics of an image signal output from the solid-state imaging device via the color filter of FIG. 39.

【図４１】図３９のカラーフィルタを用いた固体撮像素
子で図３６のファイバースコープを撮像した場合の画像
信号の周波数特性を示す図である。41 is a diagram illustrating frequency characteristics of image signals when the solid-state imaging device using the color filters in FIG. 39 captures an image of the fiberscope in FIG. 36;

【図４２】（ａ）はＮＴＳＣ方式の固体撮像素子の出力
波形、（ｂ）は輝度信号成分中に色副搬送波周波数とほ
ぼ等しい成分がある場合のＮＴＳＣ方式の固体撮像素子
の出力波形を示した図である。42 (a) shows an output waveform of an NTSC solid-state imaging device, and FIG. 42 (b) shows an output waveform of an NTSC solid-state imaging device in a case where a luminance signal component has a component substantially equal to a color subcarrier frequency. FIG.

【図４３】図４２の色副搬送波周波数を２次元空間周波
数上に表した図である。FIG. 43 is a diagram illustrating the color subcarrier frequencies of FIG. 42 on a two-dimensional spatial frequency.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ ファイバースコープ ３ 硬性鏡 １２ 固体撮像素子 １３ カメラコントロールユニット １４ モニタテレビ １１，２９，３１，３３ 光学的ローパスフィルタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fiber scope 3 Rigid endoscope 12 Solid-state image sensor 13 Camera control unit 14 Monitor television 11, 29, 31, 33 Optical low-pass filter

フロントページの続き (72)発明者 西岡 公彦 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−284225（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−297039（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−114431（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−246134（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 1/00 - 1/32 G02B 23/24 G02B 5/20 - 5/28 H04N 5/14 - 5/217 H04N 5/30 - 5/335 Continuation of the front page (72) Inventor Kimihiko Nishioka 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Olympus Optical Industry Co., Ltd. (56) References JP-A-1-284225 (JP, A) JP-A-1- 297039 (JP, A) JP-A-3-114431 (JP, A) JP-A-63-246134 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. ⁷ , DB name) A61B 1 / 00-1 / 32 G02B 23/24 G02B 5/20-5/28 H04N 5/14-5/217 H04N 5/30-5/335

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 イメージガイドファイバー束の射出端面
に現れた像を固体撮像素子上に結像せしめ、前記像をモ
ニタテレビで観察し得るようにした内視鏡テレビシステ
ムにおいて、 色副搬送波周波数±０．５ＭＨｚの帯域中に含まれる前
記イメージガイドファイバー束特有の周波数スペクトル
ｆＦにおけるレスポンスが４０%以下となる光学的特性
を有し且つ前記固体撮像素子のサンプリング周波数近傍
を通過する前記イメージガイドファイバー束特有の周波
数スペクトルを十分減衰せしめる光学的特性を有する光
学要素が、撮像光路中に配設されていることを特徴とす
る内視鏡テレビシステム。1. A allowed forming an image appearing on the exit end surface of the image guide fiber bundle on a solid state imaging device, in the endoscope television system adapted to observe the image on the monitor TV, the color subcarrier frequency ± The frequency spectrum specific to the image guide fiber bundle contained in the 0.5 MHz band
An optical element having an optical characteristic of which response at fF is 40% or less and having an optical characteristic of sufficiently attenuating a frequency spectrum specific to the image guide fiber bundle passing near the sampling frequency of the solid-state imaging device, An endoscope television system disposed in an optical path. 【請求項２】 少なくとも像伝送系にイメージガイドフ
ァイバー束を用いたファイバースコープ又は、像伝送系
にリレーレンズを用いた硬性鏡に接続可能であって、前
記いずれかの内視鏡により得られた像を固体撮像素子上
に結像せしめ、該固体撮像素子から出力された電気信号
をカメラコントロールユニットでテレビ信号に変換して
出力し、内視鏡画像を得るようにした内視鏡テレビシス
テムにおいて、 前記固体撮像素子のサンプリングポイントのレスポンス
を十分減衰せしめる光学特性を有する光学要素と、色副
搬送波周波数数±０．５ＭＨｚの帯域中に含まれる前記
イメージガイドファイバー束特有の周波数スペクトルｆ
Ｆにおけるレスポンスが４０%以下となる光学的特性を
有し且つ前記固体撮像素子のサンプリング周波数近傍を
通過する前記イメージガイドファイバー束特有の周波数
スペクトルを十分減衰せしめる光学的特性を有する光学
要素のいずれかを、使用する内視鏡に応じて撮像光路中
で選択して用いるようにしたことを特徴とする内視鏡テ
レビシステム。2. A fiber scope using at least an image guide fiber bundle for an image transmission system, or a rigid scope using a relay lens for an image transmission system, which can be connected to any one of the endoscopes. In an endoscope television system in which an image is formed on a solid-state imaging device, an electric signal output from the solid-state imaging device is converted into a television signal by a camera control unit and output, and an endoscopic image is obtained. An optical element having an optical characteristic for sufficiently attenuating the response of the sampling point of the solid-state imaging device, and a frequency spectrum f specific to the image guide fiber bundle included in a band of the number of color subcarrier frequencies ± 0.5 MHz.
Response at F is an optical element having the image guide fiber bundle specific light biological characteristic frequency spectrum Ru allowed sufficient attenuation passing and sampling frequency near the solid-state imaging device having an optical characteristic that is 40% or less endoscopic television system characterized in that as selected and used in the imaging light path in response to an endoscope or Re not have to use. 【請求項３】 少なくとも六方最密構造を有するイメー
ジガイドファイバー束の射出端面に現れた内視鏡像を固
体撮像素子上に結像せしめ、該固体撮像素子から出力さ
れた電気信号を少なくともコンポジットテレビ信号に変
換出力し、内視鏡画像を得るようにした内視鏡テレビシ
ステムにおいて、 前記イメージガイドファイバー束に特有の周波数スペク
トルが前記コンポジッ トテレビ信号の色副搬送波周波数
近傍に存在する場合に、前記イメージガイドファイバー
束の積み方向が前記固体撮像素子の水平走査方向に対し
て略３０度の角度をなすように構成されていることを特
徴とする内視鏡テレビシステム。 3. An image having at least a hexagonal close-packed structure.
Fix the endoscope image that appears on the exit end face of the guide fiber bundle.
An image is formed on the body image sensor, and the output
The converted electrical signal to at least a composite TV signal.
Endoscope TV system that outputs the converted video to obtain an endoscope image.
In the stem, the frequency spectrum specific to the image guide fiber bundle is used.
Color subcarrier frequency of Torr said composite Toterebi signal
When present in the vicinity, the image guide fiber
The stacking direction of the bundle is relative to the horizontal scanning direction of the solid-state imaging device.
The angle is approximately 30 degrees.
Endoscope television system to be featured.