JP3228621B2 - 電子内視鏡装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内視鏡の先端部に被写
体像を撮像するための撮像素子を備えた電子内視鏡装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】体腔内とか管腔内等の直接目視できない
部位を観察するための内視鏡装置として、被写体像を電
気信号に変換するＣＣＤ等の固体撮像素子をスコープの
先端部に配設した電子内視鏡と、電子内視鏡からの電気
信号をモニタに表示可能な形態に信号処理を行うプロセ
ッサとを備えて構成される電子内視鏡装置が知られてい
る。

【０００３】電子内視鏡装置における撮像方法には、白
色光を被写体に照射し、ＣＣＤの前面に配設されたカラ
ーフィルタアレイにより色分離を行って撮像し映像信号
を得る同時撮像方式と、Ｒ，Ｇ，Ｂの照射光を時系列的
に被写体に照射し、カラーフィルタアレイ無しのＣＣＤ
により撮像した後に同時化して映像信号を得る面順次撮
像方式とがある。

【０００４】図６に示した同時撮像方式の内視鏡装置の
構成例を基に同時撮像方式の撮像方法について説明す
る。

【０００５】電子内視鏡装置は、先端部にＣＣＤを配設
した内視鏡５１と、内視鏡５１に照明光を供給する光源
装置５２と、内視鏡５１で撮像された被写体の画像信号
を信号処理するビデオプロセッサ５３とを備えて構成さ
れている。

【０００６】光源装置５２内には電源５４に接続された
キセノンランプ等の光源ランプ５５が設けられ、光源ラ
ンプ５５より照明光が発光される。この照明光はレンズ
５６により集光されて内視鏡５１内に挿通されたライト
ガイド５７の端面に入射され、ライトガイド５７を通じ
て内視鏡先端部より被写体に照射される。そして、照明
された被写体の像が内視鏡先端部のＣＣＤ５８によって
撮像されるようになっている。

【０００７】このとき、ビデオプロセッサ５３内のタイ
ミングジェネレータ５９により発生されたタイミングパ
ルスはドライバ６０によって内視鏡５１のＣＣＤ５８を
駆動する駆動パルスに変換され、内視鏡５１内の信号線
を介してＣＣＤ５８に供給される。このＣＣＤの駆動パ
ルスによりＣＣＤ５８が駆動され、被写体像はＣＣＤ５
８によって画像信号に光電変換されてビデオプロセッサ
５３へ伝送される。

【０００８】内視鏡５１により得られた画像信号は、ビ
デオプロセッサ５３内のプリアンプ６１で増幅された
後、ＣＤＳ回路６２によってベースバンド帯域に変換さ
れる。このＣＤＳ回路６２の出力は、Ａ／Ｄ変換器６３
でデジタル信号に変換され、色分離回路６４により輝度
信号（Ｙ）と色差信号（Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ）とに分離され
てマトリクス回路６５によってＲＧＢ信号に変換され
る。そして、ＲＧＢ信号はＤ／Ａ変換器６６でアナログ
信号に変換された後、エンコーダ６７によりモニタに表
示可能なＮＴＳＣ信号等のビデオ信号に変換され、モニ
タに出力される。

【０００９】ここで、同時撮像方式における色分離の動
作を説明する。ＣＣＤ５８の前面に配設されているカラ
ーフィルタアレイは、図７に示すように２列４行の単位
配列でＣｙ，Ｍｇ，Ｙｅ，Ｇの４色のフィルタで構成さ
れている。色差順次方式と呼ばれるこのフィルタ配列で
は、奇数フィールド走査のｎラインにおいては垂直転送
路において隣接する垂直方向の２画素の電荷が混合さ
れ、（Ｍｇ＋Ｙｅ），（Ｇ＋Ｃｙ）の繰り返しとなる。
同様に（ｎ＋１）ラインでは、（Ｍｇ＋Ｃｙ），（Ｇ＋
Ｙｅ）の繰り返しとなる。ゆえにｎラインでは（Ｍｇ＋
Ｙｅ）と（Ｇ＋Ｃｙ）、（ｎ＋１）ラインでは（Ｍｇ＋
Ｃｙ）と（Ｇ＋Ｙｅ）の差分をとることで次式のように
色差信号が得られる。 （Ｍｇ＋Ｙｅ）−（Ｇ＋Ｃｙ）＝２Ｒ−Ｇ＝Ｒ−Ｙ （Ｍｇ＋Ｃｙ）−（Ｇ＋Ｙｅ）＝２Ｂ−Ｇ＝Ｂ−Ｙ 偶数フィールド走査の場合においても、混合する画素の
組み合わせを変えることにより奇数フィールドと同様に
して色差信号を得ることができる。なお、輝度信号につ
いては、ｎラインでは（Ｍｇ＋Ｙｅ）と（Ｇ＋Ｃｙ）
を、（ｎ＋１）ラインでは（Ｍｇ＋Ｃｙ）と（Ｇ＋Ｙ
ｅ）を加算することで得られる。

【００１０】次に、図８に示した面順次撮像方式の内視
鏡装置の構成例を基に面順次撮像方式の撮像方法につい
て説明する。

【００１１】内視鏡５１に照明光を供給する光源装置６
８には、回転フィルタ７０が光源ランプ５５からの出射
光の光路中に介挿されており、モータ７１及びモータド
ライバ７２の駆動制御により回転フィルタ７０が回転
し、光源ランプ５５を出射した照明光は回転フィルタ７
０によりＲ，Ｇ，Ｂの時系列の照明光となって内視鏡５
１へ出射される。このＲ，Ｇ，Ｂの照明光は、ライトガ
イド５７を経て内視鏡先端部より被写体に照射される。
このとき、モータドライバ７２にはタイミングジェネレ
ータ５９からのタイミングパルスが送られており、回転
フィルタ７０の回転駆動が制御されて照明光のタイミン
グがとられる。

【００１２】照明された被写体の像はＣＣＤ５８によっ
て画像信号に光電変換されてビデオプロセッサ６９へ伝
送される。ビデオプロセッサ６９では、画像信号はプリ
アンプ６１で増幅された後、ＣＤＳ回路６２によってベ
ースバンド帯域に変換され、このＣＤＳ回路６２の出力
はＡ／Ｄ変換器６３でデジタル信号に変換されてセレク
タ７３に送られる。セレクタ７３はタイミングジェネレ
ータ５９により切換えタイミングが制御され、第１メモ
リ７４にはＲ信号が、第２メモリ７５にはＧ信号が、第
３メモリ７６にはＢ信号がそれぞれ供給されて記憶され
る。これらの時系列の色信号は、各メモリから同時化し
て読み出され、Ｄ／Ａ変換器６６でアナログ信号に変換
された後、エンコーダ６７によりモニタに表示可能なＮ
ＴＳＣ信号等のビデオ信号に変換され、モニタに出力さ
れる。

【００１３】図９に面順次撮像方式での動作を示すタイ
ミングチャートとして、ＣＣＤ読み出し及び照明光のタ
イミング、各メモリの記憶内容、各フィールドにおける
Ｒ，Ｇ，Ｂ信号の組み合わせを示す。

【００１４】同時撮像方式で用いられているＣＣＤを面
順次撮像方式で用いることは、ＣＣＤの共通化，ドライ
バの共通化の面で利点がある。面順次撮像方式の場合は
図１０に示すようにＣＣＤの前面にはカラーフィルタア
レイを必要とせず、各画素において順次Ｒ，Ｇ，Ｂの像
が光電変換される。

【００１５】面順次撮像方式の場合に同時撮像方式と同
じＣＣＤを用いたとき、電荷の読み出しにおいては同時
撮像方式と同様に垂直転送路において隣接する垂直方向
の２画素の電荷が混合され読み出される。このとき奇数
フィールド走査と偶数フィールド走査とで電荷を混合す
る組み合わせを変えるとＲ，Ｇ，Ｂでの信号が１ライン
ずれてラインフリッカとなるため、垂直方向に電荷を加
算する画素の組み合わせを奇数フィールド走査と偶数フ
ィールド走査とで変更しないようにする。従って、図１
１に示すように奇数フィールド走査，偶数フィールド走
査のそれぞれにおいて破線で表された画素の組み合わせ
で電荷が加算され読み出される。

【００１６】近年の集積回路技術の進歩によりＣＣＤは
数十万画素にまでなり、さらに画素数の増加が見込まれ
ている。しかし、画素数が増加するにつれ１画素分の面
積は小さくなり、感度は低下する。また、回路の共通化
の上でも同時撮像方式と面順次撮像方式のＣＣＤを共通
化することが望ましいが、面順次撮像方式は光源装置内
の回転フィルタよりＲ，Ｇ，Ｂの照射光を時系列的に作
るため、照射光の光量特にＢの照射光の光量は同時式の
白色光に比べて低くなる。このため感度の低い多画素の
ＣＣＤを用いて面順次撮像を行う場合、被写体の暗い部
分では照射光量が少なくなり感度が低下し、画質が劣化
するという問題点がある。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、撮像
素子の高密度化に伴い１画素当たりの面積が減少して感
度が低下してしまうが、このような多画素のＣＣＤを用
いて面順次撮像を行う場合などには、被写体の暗い部分
では対応する画素への照射光量が少なくなり感度が低下
し、画質が劣化するという問題点が生じる恐れがある。

【００１８】本発明は、これらの事情に鑑みてなされた
もので、感度の面で不利である面順次撮像方式において
も被写体の低輝度部分の画質の劣化を防止でき、良好な
画質の観察画像を得ることが可能な電子内視鏡装置を提
供することを目的としている。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明による電子内視鏡
装置は、被写体像を光電変換して画像信号を出力する撮
像素子を備えた電子内視鏡と、前記撮像素子の水平方向
に隣接する画素の出力信号を加算する演算手段と、前記
演算手段による高感度モードと前記演算手段を介さない
高解像度モードのいずれかを選択するための操作手段
と、前記操作手段の操作に基づいて、前記演算手段によ
る加算を行った信号と前記加算を行わない信号とのいず
れかを選択する選択手段と、前記選択手段で選択された
信号を処理して表示可能な画像信号にする信号処理手段
とを備えたことを特徴とする。また、本発明による電子
内視鏡装置は、被写体像を光電変換して画像信号を出力
する撮像素子を備えた電子内視鏡が着脱自在に接続可能
な接続手段と、前記撮像素子の水平方向に隣接する画素
の出力信号を加算する演算手段と、前記接続手段に接続
された内視鏡の種別を判別する判別手段と、前記判別手
段の判別結果に基づいて、前記演算手段による加算を行
った信号と前記加算を行わない信号とのいずれかを選択
する選択手段と、前記選択手段で選択された信号を処理
して表示可能な画像信号にする信号処理手段とを備えた
ことを特徴とする。更に、本発明による電子内視鏡装置
は、被写体像を光電変換して画像信号を出力する撮像素
子を備えた電子内視鏡が着脱自在に接続可能な接続手段
と、前記撮像素子の水平方向に隣接する画素の出力信号
を加算する演算手段と、前記接続手段に接続された内視
鏡の種別を判別する判別手段と、前記判別手段の判別結
果に基づいて、前記演算手段による加算を行った信号と
前記加算を行わない信号とのいずれかを選択する選択手
段と、前記選択手段で選択された信号を処理して表示可
能な画像信号にする信号処理手段と、前記判別手段の判
別結果に基づいて、前記内視鏡に供給する光源の照明光
を選択する選択信号を出力する照明光選択手段とを備え
たことを特徴とする。

【００２０】

【作用】上記構成において、操作手段により、水平方向
に隣接した画素の電荷の加算処理を行う感度優先モード
と加算処理を行わない解像度優先モードとの切り換えを
行い、これにより感度に有利な通常観察と詳細な観察が
可能な高解像観察の観察モードを切り換えて、被写体な
どの状況に応じた観察、信号処理を行う。また、判別手
段によって、接続された内視鏡の種類を判別し、内視鏡
の種類に応じた撮像方式の切り換えを行うと共に、内視
鏡の種類に応じて加算を行った信号と加算を行わない信
号のいずれかを選択する。更に、内視鏡の種類に応じて
照明光を選択する。

【００２１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１ないし図４は本発明の第１実施例に係り、図
１は電子内視鏡装置の主要部の構成を示すブロック図、
図２はビデオプロセッサ内の加算回路の構成を示すブロ
ック図、図３は図２に示した加算回路の動作を説明する
ための各部の動作波形図、図４は加算回路において加算
するＣＣＤの画素の組み合わせを示す動作説明図であ
る。

【００２２】本実施例は面順次撮像方式で撮像を行う場
合の装置構成を示したものである。電子内視鏡装置は、
先端部にＣＣＤを配設した内視鏡１と、内視鏡１に照明
光を供給する光源装置２と、内視鏡１で撮像された被写
体の画像信号を信号処理するビデオプロセッサ３とを備
えて構成されている。

【００２３】光源装置２には、電源４に接続されたキセ
ノンランプ等の光源ランプ５と、光源ランプ５からの出
射光の光路中に介挿された回転フィルタ６と、回転フィ
ルタ６を回転駆動するモータ７と、モータ７に駆動電流
を供給して回転フィルタ６の駆動制御を行うモータドラ
イバ８と、光源ランプ５からの照明光を集光するレンズ
９とが設けられており、光源ランプ５より発光された照
明光が回転フィルタ６によりＲ，Ｇ，Ｂの時系列の照明
光となり、レンズ９により集光されて内視鏡１へ出射さ
れるようになっている。

【００２４】内視鏡１には手元側から先端部までライト
ガイド１０が挿通されており、ライトガイド１０の後端
部が光源装置２に接続されて、前記光源装置２からの照
明光がライトガイド１０の端面に入射されるようになっ
ている。この照明光はライトガイド１０によって伝達さ
れ内視鏡先端部より被写体に照射される。また、内視鏡
先端部には撮像素子としてのＣＣＤ１１が配設され、被
写体像を画像信号に光電変換するようになっている。

【００２５】内視鏡１に接続されるビデオプロセッサ３
には、各部の動作タイミングを制御するタイミングパル
スを発生するタイミングジェネレータ１２と、前記タイ
ミングパルス基にをＣＣＤの駆動パルスを生成するドラ
イバ１３とが設けられ、駆動パルスによりＣＣＤ１１を
駆動するようになっている。

【００２６】また、ビデオプロセッサ３にはＣＣＤ１１
からの画像信号を増幅するプリアンプ１４と、画像信号
をＣＤＳしてベースバンド帯域に変換するＣＤＳ回路１
５と、ＣＣＤ１１における水平方向に隣接した画素出力
を加算する加算回路１６とが設けられ、これらが順に接
続されている。そして、ＣＤＳ回路１５及び加算回路１
６の各出力端が選択スイッチ１７に接続されており、選
択スイッチ１７によって加算回路１６の出力信号あるい
は加算回路１６を介さないＣＤＳ回路１５の出力信号が
選択されるようになっている。選択スイッチ１７の出力
端はＡ／Ｄ変換器１８を介してセレクタ１９に接続さ
れ、セレクタ１９の出力端には第１メモリ２０，第２メ
モリ２１，第３メモリ２２が接続されており、デジタル
信号に変換されたＲ，Ｇ，Ｂの画像信号が各メモリに記
憶されるようになっている。第１メモリ２０，第２メモ
リ２１，第３メモリ２２の出力端にはＤ／Ａ変換器２
３，エンコーダ２４が順に接続されており、各メモリに
記憶された時系列のＲ，Ｇ，Ｂの信号は同時化して読み
出されてアナログ信号に変換された後、エンコーダ２４
によりモニタに表示可能なＮＴＳＣ信号等のビデオ信号
に変換されるようになっている。

【００２７】さらに、ビデオプロセッサ３には、前記加
算回路１６による加算を行うか否かを操作指示する操作
スイッチ２５がフロントパネル等に設けられ、操作スイ
ッチ２５にはＣＰＵ２６が接続されており、ＣＰＵ２６
によって操作スイッチ２５からの指示に基づいて選択ス
イッチ１７の切換えを制御するようになっている。

【００２８】次に、本実施例の電子内視鏡装置の動作に
ついて説明する。

【００２９】光源ランプ５より発光された照明光は回転
フィルタ６によりＲ，Ｇ，Ｂの時系列の３色の照明光と
なり、レンズ９により集光されて内視鏡１のライトガイ
ド１０の端面に入射され、ライトガイド１０を通じて内
視鏡先端部より被写体に照射される。ここで、モータド
ライバ８は接続ケーブル２７を介してビデオプロセッサ
３内のタイミングジェネレータ１２に接続されており、
タイミングジェネレータ１２からのタイミングパルスに
よって回転フィルタ６の回転駆動が制御されて照明光の
タイミングがとられている。

【００３０】また、タイミングジェネレータ１２により
発生されたタイミングパルスはドライバ１３によって内
視鏡１のＣＣＤ１１を駆動する駆動パルスに変換され、
内視鏡１内の信号線を介してＣＣＤ１１に供給され、こ
の駆動パルスによりＣＣＤ１１が駆動される。照明光に
より照明された被写体の像はＣＣＤ１１によって画像信
号に光電変換され、垂直転送路において隣接する垂直方
向の２画素の電荷が混合された後、ビデオプロセッサ３
へ伝送される。

【００３１】ビデオプロセッサ３において、画像信号は
プリアンプ１４で増幅された後、ＣＤＳ回路１５によっ
てベースバンド帯域に変換され、このＣＤＳ出力は加算
回路１６に入力される。加算回路１６にはタイミングジ
ェネレータ１２からのタイミングパルスが供給されてお
り、加算回路１６によってＣＣＤにおける水平方向に隣
接した画素の出力信号どうしが加算される。この加算回
路１６の出力信号と加算回路１６を介さないＣＤＳ回路
１５の出力信号とが選択スイッチ１７に入力され、いず
れかが選択されてＡ／Ｄ変換器１８へ送られる。

【００３２】このとき、操作者により、加算回路１６に
よる水平方向に隣接した画素の電荷の加算を行う感度優
先モードと加算回路１６による加算を行わない解像度優
先モードのいずれかが操作スイッチ２５より選択され、
ＣＰＵ２６は操作スイッチ２５からの選択指示に応じて
選択スイッチ１７の切換えを制御する。

【００３３】選択スイッチ１７の出力はＡ／Ｄ変換器１
８によりデジタル信号に変換されてセレクタ１９に送ら
れる。セレクタ１９はタイミングジェネレータ１２から
のタイミングパルスにより切換えタイミングが制御さ
れ、第１メモリ２０にはＲ信号が、第２メモリ２１には
Ｇ信号が、第３メモリ２２にはＢ信号がそれぞれ供給さ
れて記憶される。これらの時系列の色信号は、各メモリ
から同時化して読み出され、Ｄ／Ａ変換器２３でアナロ
グ信号に変換された後、エンコーダ２４によりモニタに
表示可能なＮＴＳＣ信号等のビデオ信号に変換され、モ
ニタに出力される。

【００３４】ここで、図２及び図３を参照して加算回路
１６の構成及び動作を説明する。

【００３５】加算回路１６は、ＣＤＳ回路１５の出力を
サンプルホールドするサンプルホールド回路（ＳＨ）
(1) ２８と、ＣＤＳ回路１５の出力とサンプルホールド
回路(1) ２８の出力とを加算する加算器２９と、加算器
２９の出力をサンプルホールドするサンプルホールド回
路(2) ３０とを備えて構成されている。サンプルホール
ド回路(1) ２８，サンプルホールド回路(2) ３０は、そ
れぞれタイミングジェネレータ１２からのサンプルホー
ルドパルスＳＨＰ1 ，ＳＨＰ2 により入力信号を保持す
るようになっている。

【００３６】図３（ａ）に示されるＣＣＤ１１の出力の
画像信号は、ＣＤＳ回路１５により図３（ｂ）に示すよ
うなベースバンド信号に変換される。このＣＤＳ回路１
５の出力はサンプルホールド回路(1) ２８及び加算器２
９の一端に入力される。ここで、ＣＤＳ出力のうちｎ画
素，（ｎ＋２）画素，（ｎ＋４）画素，…の信号は図３
（ｃ）に示すＳＨＰ1 のタイミングによりサンプルホー
ルド回路(1) ２８によってサンプルホールドされ、加算
器２９の他端に入力される。加算器２９において前記サ
ンプルホールドされた信号とサンプルホールド回路(1)
２８を介さない信号とが加算され、加算器２９の出力が
サンプルホールド回路(2) ３０に入力される。サンプル
ホールド回路(2) ３０において、図３（ｄ）に示すＳＨ
Ｐ2 のタイミングによりサンプルホールドすることによ
り、ＣＣＤにおいて水平方向に隣接する画素、すなわち
ｎ画素と（ｎ＋１）画素，（ｎ＋２）画素と（ｎ＋３）
画素，（ｎ＋４）画素と（ｎ＋５）画素，…の組み合わ
せで信号が加算され、図３（ｅ）に示すような水平方向
に隣接する画素の電荷を加算した画像信号が得られる。

【００３７】従って、加算回路１６により、図４に示す
ように垂直方向及び水平方向に隣接する４画素の電荷を
加算した信号が生成され、選択スイッチ１７へ出力され
る。このようにＣＣＤから出力される画素毎の画像信号
を、その水平方向に隣接した画素の画像信号と加算し出
力することで感度の向上を図ることができる。

【００３８】本実施例では、水平方向に隣接した画素の
電荷の加算処理を行う感度優先モードと加算処理を行わ
ない解像度優先モードとの切換えを外部から制御可能と
し、これにより感度に有利な通常観察と、詳細な観察が
可能な高解像観察の観察モード切り換えができ、被写体
などの状況に応じた観察，信号処理が可能となる。

【００３９】このように本実施例によれば、感度の面で
不利である面順次撮像方式においても画像信号のレベル
を上げて感度を向上させることができ、被写体の低輝度
部分の画質の劣化を防止することが可能であり、状況に
応じて常に良好な画質の観察画像を得ることができる。
また、被写体の低輝度部分の画質の劣化を防止できるた
め同時撮像方式に用いられるＣＣＤを感度的に不利な面
順次撮像方式に用いることが可能となる。

【００４０】図５は本発明の第２実施例に係る電子内視
鏡装置の主要部の構成を示すブロック図である。

【００４１】第２実施例は面順次撮像方式と同時撮像方
式とを切換え可能とした装置構成を示したものである。
なお、第１実施例と同様な構成要素については説明を省
略する。

【００４２】内視鏡３１には種類判別のためスコープの
ＩＤデータが記憶されているＲＯＭ３４が設けられてお
り、一方、ビデオプロセッサ３３にはＲＯＭ３４が接続
されるＣＰＵ３５が設けられ、ＣＰＵ３５によりＲＯＭ
３４の情報を基に接続された内視鏡の種類を判別して撮
像方式の切換え指示を送出するようになっている。

【００４３】光源装置３２には、ＣＰＵ３５からの切換
え指示によって回転フィルタ６を照明光の光路中から挿
脱するフィルタ駆動部３６が設けられている。

【００４４】また、ビデオプロセッサ３３には、同時撮
像方式における信号処理のため、白色照明光による画像
信号を輝度信号（Ｙ）と色差信号（Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ）と
に色分離を行う色分離回路３７と、輝度信号と色差信号
とからＲＧＢ信号に変換するマトリクス回路３８とが設
けられ、Ａ／Ｄ変換器１８の出力端に接続されている。
第１メモリ２０，第２メモリ２１，第３メモリ２２の出
力端とマトリクス回路３８の出力端とは選択スイッチ３
９にそれぞれ接続され、各メモリから同時化されて出力
されるＲＧＢ信号またはマトリクス回路３８の出力のＲ
ＧＢ信号のいずれか一方が選択されてＤ／Ａ変換器２３
に入力されるようになっている。

【００４５】本実施例では、ＣＰＵ３５によって接続さ
れた内視鏡の種類を判別し、選択スイッチ１７，選択ス
イッチ３９，及び光源装置３２のフィルタ駆動部３６へ
切換え指示を送出して撮像方式の切換えを行う。

【００４６】光源装置３２から出射された照明光は内視
鏡３１のライトガイド１０を通して先端部より被写体に
照射される。被写体像はＣＣＤ１１によって画像信号に
光電変換され、垂直転送路において隣接する垂直方向の
２画素の電荷が混合された後、ビデオプロセッサ３３へ
伝送される。

【００４７】ビデオプロセッサ３３において、画像信号
はプリアンプ１４で増幅された後、ＣＤＳ回路１５によ
ってベースバンド帯域に変換され、加算回路１６に入力
される。加算回路１６では、第１実施例と同様にしてＣ
ＣＤにおける水平方向に隣接した画素の出力信号どうし
が加算され、図４に示すように垂直方向及び水平方向に
隣接する４画素の電荷を加算した信号が得られる。この
加算回路１６の出力信号と加算回路１６を介さないＣＤ
Ｓ回路１５の出力信号とが選択スイッチ１７に入力さ
れ、ＣＰＵ３５の制御によりいずれかが選択されてＡ／
Ｄ変換器１８へ送られる。

【００４８】選択スイッチ１７の出力はＡ／Ｄ変換器１
８によりデジタル信号に変換された後、色分離回路３
７，マトリクス回路３８を経由してＲ，Ｇ，Ｂ信号に変
換される同時撮像信号処理の過程と、セレクタ１９，第
１メモリ２０，第２メモリ２１，第３メモリ２２により
時系列のＲ，Ｇ，Ｂ信号が同時化される面順次撮像信号
処理の過程とに送られる。これらの信号処理過程の出力
は選択スイッチ３９に入力され、ＣＰＵ３５の制御によ
りいずれか一方の出力が選択される。選択スイッチ３９
の出力のＲ，Ｇ，Ｂ信号は、Ｄ／Ａ変換器２３でアナロ
グ信号に変換された後、エンコーダ２４によりモニタに
表示可能なＮＴＳＣ信号等のビデオ信号に変換され、モ
ニタに出力される。

【００４９】ここで、ＣＰＵ３５の動作について説明す
る。内視鏡３１をビデオプロセッサ３３に接続すると、
ＲＯＭ３４に記憶されたスコープのＩＤデータがＣＰＵ
３５に送られる。

【００５０】ＣＰＵ３５は、そのＩＤデータを基に接続
された内視鏡が面順次撮像用のスコープか同時撮像用の
スコープかを判別する。そして、ＣＰＵ３５は内視鏡の
判別結果により、面順次撮像用のスコープが接続された
ときには、選択スイッチ１７を加算回路１６側に、選択
スイッチ３９をメモリ側にそれぞれ切り換え、選択スイ
ッチ１７により加算回路１６を介して加算処理が行われ
た信号を選択してＡ／Ｄ変換器１８に送ると共に、面順
次撮像信号処理を行った信号を選択しＤ／Ａ変換器２３
に送るよう選択スイッチ３９を制御する。また、同時撮
像用のスコープが接続されたときには、選択スイッチ１
７をＣＤＳ回路１５側に、選択スイッチ３９をマトリク
ス回路３８側にそれぞれ切り換え、選択スイッチ１７に
より加算回路１６を介さず加算処理を行わない信号をＡ
／Ｄ変換器１８に送ると共に、同次撮像信号処理を行っ
た信号を選択しＤ／Ａ変換器２３に送るよう選択スイッ
チ３９を制御する。

【００５１】また、ＣＰＵ３５は内視鏡の判別結果を光
源装置３２にも送出し、フィルタ駆動部３６を制御す
る。面順次撮像用のスコープが接続されたときには、フ
ィルタ駆動部３６によって照明光の光軸上に回転フィル
タ６を挿入し、Ｒ，Ｇ，Ｂの時系列照明光を被写体に照
射させるようにする。また、同時撮像用のスコープが接
続されたときには、フィルタ駆動部３６によって回転フ
ィルタ６を照明光の光軸上から外し、被写体に白色照明
光を照射させるようにする。

【００５２】このように、本実施例では、装着された内
視鏡を識別し、面順次撮像方式のスコープが装着された
場合のみ、ＣＣＤから出力される画素毎の画像信号をそ
の水平方向に隣接した画素の画像信号と加算を行って出
力する。これにより、感度的に不利な面順次撮像方式の
感度を向上させることが可能である。なお、感度がそれ
ほど問題とならない同時撮像方式のスコープの場合は加
算処理を行わず、フィルタアレイの配列に応じた色分離
を行う。

【００５３】従って、接続された内視鏡の種類に応じ
て、面順次撮像方式のスコープが装着された場合に水平
方向に隣接した画素の電荷の加算処理を行うことによっ
て、感度の面で不利である面順次撮像方式において画像
信号のレベルを上げて感度を向上させることができ、被
写体の低輝度部分の画質の劣化を防止することが可能で
あり、状況に応じて常に良好な画質の観察画像を得るこ
とができる。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、感
度の面で不利である面順次撮像方式においても被写体の
低輝度部分の画質の劣化を防止でき、良好な画質の観察
画像を得ることが可能となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１ないし図４は本発明の第１実施例に係り、
図１は電子内視鏡装置の主要部の構成を示すブロック図

【図２】ビデオプロセッサ内の加算回路の構成を示すブ
ロック図

【図３】図２に示した加算回路の動作を説明するための
各部の動作波形図

【図４】加算回路において加算するＣＣＤの画素の組み
合わせを示す動作説明図

【図５】本発明の第２実施例に係る電子内視鏡装置の主
要部の構成を示すブロック図

【図６】同時撮像方式の内視鏡装置の構成例を示すブロ
ック図

【図７】同時撮像方式に用いるＣＣＤの前面に設けられ
るカラーフィルタアレイを示す説明図

【図８】面順次撮像方式の内視鏡装置の構成例を示すブ
ロック図

【図９】面順次撮像方式における動作を示すタイミング
チャート

【図１０】同時撮像方式に用いるＣＣＤの前面を示す説
明図

【図１１】同時撮像方式で用いられるＣＣＤを面順次撮
像方式に用いた場合の垂直方向に電荷を加算する画素の
組み合わせを示す説明図

【符号の説明】

１…内視鏡 ２…光源装置 ３…ビデオプロセッサ １１…ＣＣＤ １２…タイミングジェネレータ １６…加算回路 １７…選択スイッチ ２５…操作スイッチ ２６…ＣＰＵ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−56354（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−41835（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−225687（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−256364（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−337983（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−48014（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−259833（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−113021（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 1/00 - 1/32 G02B 23/24 - 23/26 H04N 5/30 - 5/335

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体像を光電変換して画像信号を出力
   する撮像素子を備えた電子内視鏡と、 前記撮像素子の水平方向に隣接する画素の出力信号を加
   算する演算手段と、前記演算手段による高感度モードと前記演算手段を介さ
   ない高解像度モードのいずれかを選択するための操作手
   段と 、前記操作手段の操作に基づいて、前記演算手段による加
   算を行った信号と前記加算を行わない信号とのいずれか
   を選択する選択手段と 、前記選択手段で選択された信号を処理して表示可能な画
   像信号にする信号処理手段と 、 を備えたことを特徴とする電子内視鏡装置。
2. 【請求項２】 被写体像を光電変換して画像信号を出力
   する撮像素子を備えた電子内視鏡が着脱自在に接続可能
   な接続手段と、前記撮像素子の水平方向に隣接する画素の出力信号を加
   算する演算手段と 、前記接続手段に接続された内視鏡の種別を判別する判別
   手段と 、前記判別手段の判別結果に基づいて、前記演算手段によ
   る加算を行った信号と前記加算を行わない信号とのいず
   れかを選択する選択手段と 、前記選択手段で選択された信号を処理して表示可能な画
   像信号にする信号処理手段と 、を備えたことを特徴とする電子内視鏡装置 。
3. 【請求項３】 被写体像を光電変換して画像信号を出力
   する撮像素子を備えた電子内視鏡が着脱自在に接続可能
   な接続手段と、前記撮像素子の水平方向に隣接する画素の出力信号を加
   算する演算手段と 、前記接続手段に接続された内視鏡の種別を判別する判別
   手段と 、前記判別手段の判別結果に基づいて、前記演算手段によ
   る加算を行った信号と前記加算を行わない信号とのいず
   れかを選択する選択手段と 、前記選択手段で選択された信号を処理して表示可能な画
   像信号にする信号処理手段と 、前記判別手段の判別結果に基づいて、前記内視鏡に供給
   する光源の照明光を選 択する選択信号を出力する照明光
   選択手段と 、を備えたことを特徴とする電子内視鏡装置 。