JPH01297044A - 電子内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［ｆｌ：楽土の利用分野］ 本発明は、複数の内視鏡を使用可能な電子内視ｖＬ波装
置関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする問題点コ近年、
体腔内に細長の挿入部を挿入づ′ることによって体腔内
臓器等を観察したり、必要に応じて処置具チャンネル内
に挿通した処ｉｎ貝を用いて各種治療処置のできる内視
鏡が広く用いられている。

また、電荷結合素子（ＣＯＤ）等の固体撮像索子を撮像
丁段に用いた電子内視鏡も種々提案されている。

ところで、従来のビデオカメラでは、Ｉ＃ｌｔｍデバイ
ス（固体撮像素子）の画素サイズまたは縦横の画素数（
以下、画素構成と記す。）は１種類のみであった。

しかし、近年、電子内視鏡において、その観察部位は益
々多岐にわたり、内視鏡に許される外径もまた、観察部
位によって様々である。特に気管先端部や血管等の極め
て径の細い部位を観察しようとする内視鏡に、大腸、小
腸等の下部消化器管用電子内視鏡に用いるような比較的
大きい固体撮像素子を用いたのでは充分な細径化は不可
能である。従って、従来のように１種類の固体Ｍｄ　’
ｆＡ　１’ｒ子だ番プぐは様々な観察部位に充分な対応
ができない。

そこで観察部位に対応して、大きさの異なる固体藏像素
子を使い分けることになるが、この場合、固体撮像素子
の画素数や感度が異なり、このため補間係数等の回路定
数の切換えが必要となったり、自動利得制御回路（以下
、八ＧＣと略記ず。）にＪ、る刊ｊｉノの調整が複雑に
なる。

上記の問題に対処するために特開昭６１−１７９１２９
号公報では内視鏡本体側に、その内視鏡の種類、ホワイ
トバランス、固体ＩＩＩ像素子の画素数、固体’ｄｄ像
素子の感度等の諸条件情報の記憶手段を、没け、内視鏡
本体側の］ネクタをビデオプロレス部側の」ネクタに接
続することによって、ビデΔブロゼス部側の読取り装置
で諸条件を読取り、その諸条件を制御部に伝送して、自
動的に諸条件設定を行うようにした技術が開示されでい
る。

ところがＥ記従来技術では複数の異なる内視鏡に対応で
きるように多数の諸条件を記憶さけ、更に、多数の諸条
件にマツチする調整を自動で行なわせるために回路規模
が人さくなり、コストも畠くなってしまうという問題が
あった。

［発明の目的］ 本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、固体
撮像素子の画素構成［の特質を２種類以上の固体撮像素
子に関しＩ同一にすることにより固体Ｍ像素子の異なる
電子内視鏡を用いても最小限の回路定数の切換えで済み
、回路規模を小さくでき、且つ」ストを安価にすること
ができる電子内視鏡装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するだめの手段１ 本発明の電子内視鏡装置は、複数の撮像手段のうち、少
なくとも２つの撮像手段に画素構成上の特質の少なくと
も１つを同一とした固体撮像素子を備えたしのである。

［作用コ 本発明では、異なる画素数を右する固体ｉ＠素子に互い
に画素ナイズが同一な画素が設けられている。これらの
固体撮像素子から出力される電気信号は画素構成上の特
質に関する調整を行なわれて画染表示される。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図ないし第６図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は固体撮像素子の撮像面の説明図、第２図は映像処理
回路の概略図、第３図は電子内視鏡装置全体の説明図、
第４図は内視鏡！４置のブロック図、第５図は画素構成
検知手段の信号発生回路の説明図、第６図は画素構成検
知手段の判別回路の説明図である。

第３図において、電子内視鏡装置１は用途の異なる内祝
！１２Ａ、２Ｂ、２Ｃと、この内視鏡２（代表しＵ２Ａ
、２８．２Ｇと記１゜）が接続可能″（・内視鏡２に照
明光を供給りる光源部と内視鏡２から送出される画像信
号を信号処理する信号処理部とを右Ｊる制御部Ｐｊ　３
と、この制御装置３から出力される映像信号を画面上に
表示するモニタ４とから開成されている。

前記各内視鏡２は細長の挿入部６と、この挿入部６の後
端側に連設された大径の操作部７と、この操作部７の側
部から延設されたライトガイドおよび信号用ケーブル８
とを備えている。

前記ライトガイドおよび信号用ケーブル８の後端には、
ライトガイド用コネクタ１５および信号用コネクタ１４
が設けれており、前記制御装置３のライトガイド用コネ
クタ受け２０　、！：　（８号用］ネクタ受け１６に接
続されている。

前記制御装置３は信号ケーブル１７によって前記モニタ
４と接続されるようになっている。

第１図は、前記制御部＠３に接続できる３１！Ｉ類の内
視鏡２Ａ、２Ｂ、２Ｃに設けられた固体撮像素子１８ａ
、１８ｂ、１８ｃ　（代表して１８と記す。）の撮像面
１９ａ、１９ｂ、１９ｃ　（代表して１９と記す。）を
形成】る複数の画素２１ａ。

２１ｂ、２１Ｇ（代表して２１と記り。）を示す。

前記ｌ１ｉｌ像面１９を構成する画素２１のそれぞれの
大きさは縦方向をｋｌ、１１．ｎｌとし、横方向をに２
．＋２．ｎ２とすれば、ｋｌ＝に２＝＋１　＝　１２　
＝ｎ１　＝ｎ２のようになっている。また、縦方向の画
素数をそれぞれＫＶ、ＬＶ、ＮＶとし、横方向の画Ｍ数
をＫｈ、Ｌｌ＋、ＮｈとすればＫＶ≠１ｖ≠ＮＶまたは
Ｋｈ≠Ｌｈｆ−Ｎｈとなっている。

上記の固体＠像索子１８によって撮像された被写体像は
第２図のように信号処理されるようになっている。

固体撮像素子１８によって光電変換された電気信号は映
像処理手段２２に入力される。また、画素構成検知手段
２３によって固体Ｒ像素子１８の縦横の画素数比を検知
覆るようになっている。この画素構成検知手段２３は縦
横の画素数比を示す制御信号を映像処理制御手段２４に
入力し、この制御信呂を入力されることによって映像処
理制御手段２４は固体撮像索子１８に適合した同期１５
号を映像処理手段２２に出力するようになっている。

映像処理１段２２は映像情報を含む電気信号に対し【前
記同期信Ｙ］によって映像処理して映像信号を生成して
モニタ４に出力するようになっている。

次に、面順次式の映像処理回路を具体的に説明する。

第４図において、制御装置３内には光源部９が設けられ
でいる。この光源部９は照明光を発生１゜る光源ランプ
１１と、この光源ランプ１１から出力された照明光を例
えば赤、緑、青の各色光に時系列的に分離Ｊる図示しな
い色分離フィルタを右する回転フィルタ１２と、この回
転フィルタ１２を回転駆動するモータ１３と、回転フィ
ルタ１２を透過した色光を集光してライトガイド１３ａ
の入射端面に照！８ｔＪる集光レンズ１０とから構成さ
れ゛（いる。このライトガイド１３ａに入射した照明光
は内視鏡２に伝送されて被写体を照明する。

被写体を照明した光は反射光として固体撮像索子１８に
入射する。固体撮像索子１８の撮像面１９に結像した被
写体像は光電変換されて電気信号として映像処理手段２
２に入力される。また、固体撮像素子１８は画素構成検
知手段２３としてのス」−ブ判別回路２６によっ−（縦
り向の画素数Ｋｖ。

Ｌｖ、Ｎｖと横方向の画素数Ｋｈ　、Ｌｈ　、Ｎｈとを
検知ごれるようになっている。

画素構成検知手段２３を構成するスコープ判別回路２６
および判別のための信号を出力する回路は第５図および
第６図のように構成されている。

第５図に示づように各内視鏡２の信号用コネクタ１４△
、１４８．１４０にはその内祝１！ｔ２の画素数を検知
するための信号を出力する２つの端子５１．５１が設け
てあり（他の信号用端子は省略しである。）、制御装置
３は２つの端子５１．５１間の抵抗値をスコープ判別回
路２６で判別してその判別した結果を前記サンプリング
パルス発生回路２９に出力するようになっている。

本実施例のように内視鏡２が３種類ある場合は、内視鏡
２Ａではそのコネクタ１４Ａの２つの端子５１．５１が
導線５２で短絡してあり、内祝１１２Ｂのコネクタ１４
Ｂでは２つの端子５１．５１は例えば２２０Ωの抵抗Ｒ
で接続され、内視鏡２Ｃの」ネクタ１４Ｃでは２つの端
子５１．５１問はオーブン（開放）されて、等価的に無
限大の抵抗を接続したしのにしである。

一方スコープ判別回路２６は第６図に示すように信号用
コネクタ受け１６の入力端５３．５３を有し、一方の入
力端５３は＋５Ｖの電ｍ端に接続され、他方の入力端５
３はコンパレータ５４，５５の非反転入力端に接続され
ると共に、例えば２２０Ωの抵抗Ｒを介して接地されて
いる。

一方、コンパレータ５４の反転入力端には、基準電圧源
により、例えば３〜４ｖの電圧Ｖ１が印加され、他方の
コンパレータ５５の反転入力端には基準電圧源により、
例えば１〜２ｖの電圧ｖ２が印加されている。このよう
に、各コンパレータ５４．５５の出力端５６．５６から
出力される２ビツトの信号が内？ｌ！１ｔ２の画素構成
に対応して出力される制御信号になる。

この構成では例えば内視鏡２Ａの」ネクタ１４Ａが接続
されると、制御信号となるコンパレータ５４．５５の各
出力は“ｌ　ＨＩＴ、“冒］″になり、内視鏡２Ｂのコ
ネクタ１４Ｂが接続されると、コンパレータ５４．５５
の出力はｌ　Ｌ　ＩＴ　、　　１１　）、（１１になり
、内視鏡２Ｃのコネクタ１４Ｃが接続されるとコンパレ
ータ５４．５５の出力はＬ”　１１１　Ｔ＋になる。

スコープ判別回路２６は映像処理制御手段２４内のサン
プリングパルス発生回路２９に上記のような画素数比を
示す制御信号を入力し、サンブリングパルス発生回路２
９はサンプリングパルスを発生する。このサンプリング
パルス発生回路２９は固体撮像索子１８に駆動クロック
を出力する図示しないＣＣＤドライバを制御する同期信
号発生器３１より同期信号を入力されるようになってい
る。この同期信号発生器３１はスコープ判別回路２６の
画素数比に対応する制御信号を入力されるメモリ制御回
路３２にも同期信号を入力するようになっている。なお
、スコープ判別回路２６は図示しないＣＣＤドライバに
画素数比を示す制御信号を出力するようになっている。

映像処理手段２２に入力された電気信号はプリアンプ２
７によって増幅され、前記サンプリングパルス発生回路
２９より入力されるサンプリングパルスによってサンプ
ルボールドするサンプルホールド回路２８に入力される
。

サンプルホールド後、γ補正回路３３でγ補正されてＡ
／Ｄ変換器３４でデジタル信号に変換される。そして、
前記メモリ制御回路３２の信号によって切換えられるマ
ルチプレクサ３６を経てＲ２Ｏ，Ｂの面順次照明のもと
で撮像された信号はＲフレームメモリ３７ＲとＧフレー
ムメモリ３７ＧとＢフレームメモリ３７Ｂに書込まれる
。これら各フレームメモリ３７Ｒ，３７Ｇ、３７Ｂに書
込まれた信号データは同時に読み出され、それぞれＤ／
Ａ変換器３８でアブログ色信号Ｒ，Ｇ、Ｂに変換され、
マトリックス回路３９に出力される一方、３原色（ｇ　
＠ＲＧ　Ｂとしてバッファ４２を介してモニタ４に出力
されるようになっている。また、マトリックス回路３９
は輝度信号Ｙと色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙを生成してＮＴ
ＳＣエンコーダ４１に入力し、ＮＴＳＣ方式の複合ビデ
オ信号をモニタ４に出力するようになっている。

上記のように構成された電子内視鏡装置１の作用を説明
する。

固体撮像索子１８ａ、１８ｂ、１８ｃはスコープ判別回
路２６によって画素数比を検知され、この画素数比を示
す制御信号をシンプリングパルス発生回路２９とメモリ
制御回路３２と図示しないＣＣＤドライバとに出力する
。これによってＣＣＤドライバは画素数に適合した数の
駆動パルスを発生して固体撮像索子１８に印加し、リー
ンブリングパルス発生回路２９は駆動パルスによって読
み出されたｔ気信号から映像成分をサンプルホールドで
きるタイミングのサンプリングパルスを発生り”る。更
に、メ七り制御回路３２は各フレームメモリ３７Ｒ，３
７Ｇ、３７Ｂに各色光によって照明された色信号を書込
む。

上記のように本実施例では、各固体ＯＶａ索子１８の画
素２１の縦横方向の大きさを同一としているので、゛画
素の大ぎざが異なることによって生じる画素の感瓜に対
Ｊる利得の調整を行う必要がなく、各固体ｆｉｔ像素子
１８より出力される電気信号の信号処理は、画素数の変
化に対Ｊる調整を行うだけで信号処理を行うこ・とがで
きる。

更に、各固体撮像索子１８の解像度を一致ざ廿ることが
できる。

また、個々の固体撮像索子１８について占えば、固体ｂ
ｏｉｌ像索子１８の撮像面１９を形成する画素２１の１
ナイズが正方形であるために縦方向と横方向の画素ピッ
チがそれぞれ同一となり、１画素に対する縦方向と横方
向の解像力が等しくなる。このことは、固体撮像索子１
８の向きがあらゆる方向に向けられ、被写体の鉛直方向
と固体撮像索子１８の縦方向が必ずしも一致しない電子
内視鏡において、いかなる場合にも表示画像の縦と横の
解像力を等しくすることができる。

更に、画素２１が正方形であるため被写体の任意の部分
の大きさを表示画像上で測定する等の画像処理を施すに
も非常に適している。

本実施例では、固体撮像索子１８の種類を３種類として
いるがこれに限定されることなく２種類であっても４種
類以上であっても良い。

第７図は本発明の第２実施例に係り、固体ね像素子の′
Ｖａ像面の説明図である。

本実施例は第１実施例で述べた固体撮像索子１８ａ、１
８ｂを備えた内視鏡２△、２Ｂと新たに固体撮像索子１
８ｄを備えた内視鏡２Ｄを加えたものである。この固体
撮像素子１８ｄの撮像面１９ｄを形成する画素２１ｄの
リーイズは縦方向をｍ１、横方向を第２で示し、縦方向
の画素数をＭｈ。

横方向をＭＶで示ずとに１≠１１≠ｍ１≠に２≠１２≠
ｍ２となっている。なお、各画素数はＫＶ＋Ｌｖ＋Ｍｖ
またはＫｈ＝７−Ｌｈ≠Ｍｌ＋となっており、固体Ｈｔ
ｉ像素子１８ｄの画素数はＭｈ　＝ＭＶとなっている。

第２図により本実施例の映像処理回路を説明する。

前記固体撮像索子１８ｄは、他の固体Ｒ像索子１８）１
．１８ｋ）とは画素２１のサイズが異なるために光電変
換される電気信号の信号レベルが異なる。従って、この
異なる信号レベルを調整するために映像処理手段２２内
には自動利得制御回路が設けられている。この自動利得
制御回路は、予め画像構成検知手段２３によって検知さ
れた固体撮像素子１８ｄの感度に対応した制御信号を映
像信号処理制御手段２４から入力されて、最適利得にな
るようになっている。信号レベルを調整された電気信号
は第１実施例で述べた映像処理回路によって信号処理さ
れモニタ４の画面上に表示されるようになっている。

上記のように本実施例によれば固体撮像素子１８ｄは他
の固体撮像素子ｉａａ、１８ｂとは画素の大きさが異な
るが縦横の画素数が同一であるために表示画像の縦と横
の解像力を等しくできる。

その他の構成１作用および効果は第１実施例と同様であ
る。

なお、本実施例では固体撮像素子１８を３秤類とし、画
素２１のサイズを同一とした固体１１Ａ子１８を２種類
をしたが、これに限定されることなく同一の固体撮像素
子１８は２種類以上でし良い。

第８図ないし第１１図は本発明の第３実施例に係り、第
８図は内視鏡装置のブロック図、第９）図は映像処理手
段と映像処理制御手段の内部構成のブロック図、第１０
図は画像拡大部のブロック図、第１１図は画像縮小部の
ブロック図である。

本発明は第１図（ａ）、（ｂ）と第８図ないし第１１図
を用いて説明する。

第１図（ａ）、（ｂ）において、本実施例では固体ｍｓ
素子１８ａ、１８ｂの画素数比をＫｖ：Ｌｖ　＝Ｋｈ　
：　Ｌｈとしたものであり、縦横の画素数比を同一とし
ている。

第８図において、固体Ｒｅ素子１８で変換された電気信
号はプリアンプ２７によって増幅されてデジタル信号に
変換されて画像処理手段２２に入力されるようになって
いる。また、固体撮像素子１８の画素数は画素構成検知
手段２３によって検知され、この画素数を示す制御信号
を発生して補間係数制御手段４８に入力するようになっ
ている。

前記画像処理手段２２には、例えば複数のラインメモリ
から構成される画像蓄積手段４６が設けられており、こ
のラインメモリに１ライン毎に書込まれるようになって
いる。この画像蓄積手段４６に書込まれた信号データは
読み出されて画像補間手段４７に入力され、垂＾および
水平方向に拡大され補間されるようになっている。この
画像補間手段４７は前記補間係数制御手段４８によって
最適な補間係数および拡大率を設定され、画像の拡大率
および補間の割合が制御されるようになっている。

前記画像補間手段４７によって補間および拡大された映
像信号は、以下、第１実施例で述べた映像処理回路によ
って信号処理されてモニタ４の画面上に表示されるよう
になっている。

本実施例においてＫｈ＞Ｌｈとし、大きい固体ｆｉ像木
子１８ａを例えば大腸、小腸等の下部消化器用察用とし
て、小さい固体撮像素子１８ｂを血管や気管支等の極め
て径の細い部位用とすると、その画素数差はかなり大き
くなる可能性がある。

従って両者を同一の駆動方法で駆動Ｊると固体撮像素子
１８ａに比べ固体撮像素子１８ｂの画像表示面に１は著
しく小さくなる可能性がある。そこで、−膜内には映像
処理手段２２内に第８図に示した画像蓄積手段４６と画
像蓄積手段４６からの複数のラインの画素の映像信号を
補間する画像補間手段４７を設け、画像を拡大する。

電子内視鏡において細径化は最も重要な課題であるが、
比較的太い径を許される下部消化器用の固体Ｒ像素子１
８ｃｍあっても患者の苦痛低減のために径を細くしなけ
ればならないため必ずしも十分な多画素化が計れないの
が実状である。従って、電子内視鏡においては多かれ少
なかれ電子的に画像拡大する必要性が生じる。この際に
補間をしなければモザイク状の画像となってしまうため
前述のように補間を施すが複数の固体撮像素子１８を使
用ｈ］能な電子内視鏡装置１においては各固体撮像索子
１８の縦横の画素数がまらまらでは固体撮像索子１８が
切替わる毎に縦横独立に拡大率および補間の度合を切換
えねばならず非常に煩雑である。ところが本実施例によ
れば各固体撮像素子１８の縦横の画素数比を同一として
ために画像の拡大補間が縦横同率で行える１＝め回路が
簡単で且つ安価に構成することができる。

その他の構成１作用および効果は第１実施例と同様′Ｃ
ある。

なお、本実施例では１組の固体Ｒ像索子１８の画素数比
を同一としているが、これに限定されることなく２組以
上同一としても良い。更に、１組について３種類以上の
固体ｉ像素子１８の縦横の画素数比を同一としてし良い
。

更に、補間係数制御手段４８および映像処理手段２２を
第９図ないし第１１図に示すように構成して画像の拡大
だけでなく画像の縮小も行えるようにしてもよい。

第９図において、固体Ｒ像素子１８から得られた映像信
号は、映像処理手段２２に入力される。

この入力された映像信号は分岐されて一方は第１の画像
拡大部５８によって垂直または水平方向に拡大され補間
される。この第１の画像拡大部５８からの映像信号は第
２の画像拡大部５９によって、前記第１の画像拡大部５
８によって拡大された方向に対して垂直方向に拡大され
補間される。また、使方の映像信号は第１の画ｍ縮小部
６１によって垂直または水平方向に縮小さ゛れる。この
第１の画像縮小部６１からの映像信号は第２の画像縮小
部６２によって、前記第１の画像縮小部６１によって縮
小された方向に対して垂直方向に縮小される。

なお、第１及び第２の画像拡大部５８．５９と第１及び
第２の画像縮小部６１．６２とは映像処理手段２２を構
成している。

第１及び第２の画像拡大部５８．５９と第１及び第２の
画像縮小部６１．６２は映像処理制御手段２４としての
拡大・縮小率制御部６３に設けられたマスターコントロ
ール６４よって、画像の拡大率、補間の割合及び縮小率
が制御されるようになっている。マスターコントロール
６４は固体撮像索子１８の画素構成を検知するスコープ
判別回路２６からの画素構成検知信号を入力されて画像
構成に対応した拡大・縮小率制御信号を前画像拡大部５
８．５９及び画像縮小部６１．６２に送出するようにな
っている。更に、マスターコントロール６４は表示画像
拡大・縮小切換手段６６より制御信号を人力されるよう
になっている。この表示画像拡大・縮小切換手段６６は
ブツシュスイッチ等の外部入力手段により、表示画像の
大きさを選択できるようになっている。そしχ、この表
示画像拡大・縮小切換手段６６からの表示画像拡大・縮
小切換信号がマスターコントロール６４に入力されるよ
うになっている。前記マスターコントロールＧ４は前記
スコープ判別回路２６からの画素構成検知信号と表示画
像拡大・縮小切換手段６６からの表示画像拡大・縮小切
換信号とを部枠して、適切な拡大・縮小率になるように
画像拡大部５８．５９に拡大率制御信号を出力し、ある
いは画像縮小部６１．６２に縮小率制御信号を出力する
ようになっている。

次に第１の画像拡大部５８又は第２の画像拡大部５９で
ある画像拡大部の一例を第１０図を使って説明する。

この水平画像拡大部は、ディジタルの映＠信号を入力し
、交互に書き込み動作と読み出し動作を切換えられる２
つのラインメモリ６８．６９と、前記ラインメ七り６８
．６９の出力を入力する２つのラッチ７１．７２と、前
記ラップ７１．７２の出力を、それぞれ補間係数αｉｊ
、βｉｊ（αｉｊ≦′１．βｉｊ≦１．ａｉｊ＋β１ｊ
＝１：ｉ、ｊは整数）にて東ｎするルックアップテーブ
ル７３．７４と、このルックアップテーブル７３．７４
の出力を加忰して出力する加ｔ１器７６とを備えている
。前記ラインメモリ６８．６９は、１ライン毎に交互に
書き込まれ、また、拡大・縮小率制御部６３からの読み
出しクロック信号に同期して読み出されるようになって
いる。また、前記ラッチ７１．７２には、面幅拡大・縮
小率制御部６３からのラッチクロックと同期した信号の
みＮ積される。このラッ′ｆ−７１，７２に蓄えられた
信号は、前記拡大・縮小率制御部６３から次のラッチク
ロックが送られるまで、保持され続ける。前記ラッチ７
１．７２の出力は、ルックアップテーブル７３．７４で
、補間係数αｉｊ、β１ｊにて乗痺される。この補間係
数αｉｊ、βｉｊは、前記拡大・縮小率制御部６３から
の係数切換信号によって画素毎に切換えられるようにな
っている。

また、第１の画像縮小部６１又は第２の画像縮小部６２
の一例を第１１図を使って説明する。

固体ａｍ素子１８より得られた１フレ一ム分の映像信号
はフレームメモリ８１に昌積されて、画像縮小率に応じ
たタイミングで拡大・縮小率制御部６３から出力される
読出しクロックに従って必要な走査線だ番ノ続出し、走
査線の間引きを行う。

フレームメモリ８１によって垂直方向に間引かれた映像
信号はラッチ８２に送出される。このラッチ８２は拡大
・縮小率制御部６３から画像縮小率に応じて出力される
ラッチクロックに従っで映像信号を画素単位で読出し、
映像信号を水平方向に間引くようになつ（゛いる。ラッ
チ８２によって水平方向に間引かれた映像信号はタイム
ベースコレクタ（ＴＢＣ）８３によって時間軸補正され
、縮小した映像信号が得られる。

第１２図は本発明の第４実施例に係り、固体撮像素子の
囮像面の説明図である。

本実施例は画素の形状と面積が同じである固体撮像素子
８６ａ、８６ｂ、８６ｃを用いた例であつＣ１ぞれぞれ
の固体撮像素子８６ａ、８６ｂ。

８６ｃは互いに垂直もしくは水平方向にいずれか一方の
画素が異なっているが、画素８７の形状寸法は共通であ
って、Ｋｈ　＋ＬｈあるいはＫＶ≠Ｌｖ、ｌｂ≠Ｍｈあ
るいはｌｖ　ｆ：ＭＶ　、Ｍｈ≠Ｋｈ又はＭｖ≠ＫＶで
ある。

その他の構成は第１実施例と同様である。

本実施例では画素８７が１字形となっており、周辺の画
素８７と緊密な位置関係にある為に補間して得られる画
像は従来の長方形の画素に比べて、より忠実な画像が得
られる。また、例えばカラーモザイクフィルタを使用す
る同時式の撮像装置に本実施例を適用すれば偽色を少な
くできる。

また、本実施例では画素８７の形状ど寸法が同じである
ためにどの固体撮像素子８６においても信号処理の際に
画素８７の感度に対する利得の調整を行う必要がなく、
各固体［ｉ１素子８６より出力される゛上気信号の信号
処理は画素数の変化に対する調整を行うだけで信号処理
を行うことができる。

なお、固体撮像素子８６の画素の形状は他の形状でも良
く、円、へ角形等でも良い。

第１３図および第１４図は本発明の第５実施例に係り、
第１３図は補色系の色分離フィルタの配置　列を示す説
明図、第１４図は内視鏡装置の構成を示すブロック図で
ある。

本実施例は固体撮像索子９１の前面に色分離フィルタ９
２を配した同時式電子内視鏡９３に本発明を適用したも
のである。

上記内視鏡９３は細長の挿入部９４の先端側に結像用の
対物レンズ系９６が設けられてＪ３す、この対物レンズ
系９６の焦点面にドライブ回路９７によって駆動される
固体撮像素子９１が配設されている。

前記挿入部９４内には照明光伝送手段としての可撓性の
ファイババンドルで形成されたライトガイド９８が挿通
されている。このライトガイド９８は内視１ｔ９３より
延出されて光源部９９に接続されている。この光源部９
９は光源ランプ１０１の白色光をコンデンサレンズ１０
２によって集光し、ライトガイド９８の入射端面に照１
１　するようになっている。面幅光源部９９からの照明
光Ｃまライトガイド９８を経て、このライトガイド９８
の出射端面から出Ｑ’ｌされて配光レンズ系１０３を経
て被写体を照明する。

上記被写体からの反射光は対物レンズ系９６によって前
記固体撮像素子９１に至り、光学像を結像するようにな
っている。固体撮像素子９１の出力信号は信号処理部１
０４内のプリアンプ１０６で増幅され、１−パスフィル
タ（ＬＰＦ）１０７゜１０８、バンドパスフィルタ（Ｂ
ＰＦ）１０９に供給される。固体撮像素子９１の読出し
周波数が７、１６Ｍ　ＨＺである場合、ＬＰＦ１０７，
１０８の通過帯域はそれぞれ３ＭＨ２，０，５ＭＨ２ｒ
あり、ＢＰＦ１０９の中心周波数は３’、５８Ｍ　Ｈｚ
　、帯域幅は約ＩＭＨｚである。色分離フィルタ９２の
色配列は第１３図のようになっているので、各ライン毎
に（Ｃｙ　十Ｙｅ　）　±（Ｍ（］　＋Ｇ）＝　（Ｂ＋
Ｇ＋ＲトＧ）＋　（Ｒ＋Ｂ＋Ｇ）＝２Ｒ＋３Ｇ＋２Ｂの
成分の輝度信号が得られる。ＬＰＦ１０７，１０８から
はそれぞれ広帯域輝度信号Ｙ１１、狭帯域輝度信号ＹＬ
が得られる。ＬＰＦ１０７から出力された広帯域輝度信
号ＹＨは、複合映像信号回路１１１に入力される。また
、ＢＰＦ１０９の出力は復調回路１１２、ＬＰＦ１１３
を介して加減算回路１１４に入力される。復調回路１１
２では偶数列の出力が有数列の出力を減専して次のよう
な色差信号を交互に出力しＣいる。ここで、色差信号と
しては第１３図でｎラインと表されでいる一方のライン
では（ＣＭ　＋Ｍ（］　）−（Ｙｅ　＋Ｇ）＝（Ｂ　十
Ｇ→−Ｒ＋８＞−（Ｒ＋−Ｇ＋Ｇ）＝２８−Ｇ信号が得
られ、ｎ＋１ラインと表されている他方のラインでは（
Ｙｅ　＋Ｍ（］　）−（Ｃｙ　十Ｇ）＝（Ｒ＋Ｇ−＋−
Ｒ＋Ｂ）　　　−（Ｂ＋−Ｇ＋Ｇ）　　　＝２Ｒ−Ｇ信
号が得られる。ここで得られる２Ｂ−Ｇ及び２Ｒ−Ｇ（
８号は、それぞれＢ−Ｙ、Ｒ−Ｙと等価なものである。

なお、ＬＰＦ１０８から出力される狭帯域Ｕ度信号ＹＬ
も加減算回路１１４に入力される。複合映像信号を得る
ために必要な色差（８号はＲ−Ｙ、Ｂ−Ｙ信号であるの
で、加減算回路１１４は色差信号と狭帯域輝度イハ号Ｙ
Ｌに適当な係数を掛けて、これらを加篩して色差信号Ｒ
−Ｙ。

Ｂ　、−Ｙを出力する。ここで、復調回路１１２は１ラ
イン毎に色差信号２Ｒ−Ｇ、２Ｂ−Ｇを交互に出力して
いるので、加減算回路１１４からも１ライン毎に色差信
号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙが交互に出力される。そのため、加減
算回路１１４の出力信号が１Ｈ（１水平走査期間〉遅延
回路１１６、ライン切換回路１１７を用いて同時化され
る。すなわち、各ラインの色差信号が１１」期間遅延さ
れ、次のラインの色差信号とともに゛ライン切換回路１
１７から出力される。このライン切換回路１１７から出
力される色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙが変調回路１１８で変
調（３，５８Ｍ　ＨＺ）され色副搬送波信号が生成され
、この色副搬送波信号は前記複合映像信号回路１１１に
供給される。複合映像信号回路１１１はこの色副搬送波
信号と、ＬＰＦ１０７から出力される広帯域輝度信号Ｙ
　Ｈと、同期信号に基づいて複合映像信号を発生Ｊる。

前記復調回路１１２と加減算回路１１４は映像信号処理
制御手段２４から内視１ｆｔ９３に設けられた固体ｖｉ
像素子９１に適したタイミング信号が入力されており、
複合映像信号回路１１１はこの映像信号制御手段２４か
ら同期信号を入力されている。復調回路１１２ではこの
タイミング信号に基づいて減紳を行って色差信号を出力
し、加減算回路１１Ａでは、このタイミング信号に基づ
いて色差信号と狭帯域輝ａ　（ｃｉ　＠Ｙ　Ｌとを汀線
している。

また、映像信号制御手段２４は第１実施例で述べたスコ
ープ判別回路２６から内視ｖ１９３に設（プられた固体
撮像素子９１の画素構成に関する情報信号を入力されて
、この固体ＩＩＩａ像素子９１の画素構成に適した前記
タイミング信号と同期信号とを出力するようになっＣい
る。更に、スコープ判別回路２６には内祝１１９３に設
けられた固体撮像素子９１の画素構成を示づ抵抗値であ
る抵抗Ｒが接続され、この抵抗値によって画素構成を判
別するようになっている。

本実施例は同時式の撮像方式の内視鏡に本発明を適用し
たものであり、上記のように構成することによって第１
実施例と同様の効果を得ることができる。

第１５図ないし第１７図は本発明の第６実施例に係り、
第１５図は光学式内視鏡に外付けＴＶカメラを装着した
内視鏡装置の説明図、第１６図は外付けＴＶカメラの画
素構成検知手段の説明図、第１７図は他の外付けＴＶカ
メラの画素構成検知手段の説明図である。

本実施例は光学式内視鏡に装着される外付けＴＶカメラ
に本発明を適用したものである。

第１５図において、光学式内視鏡１２１の操作部１２２
の後端部に設けられた接眼部１２３には例えば第１実施
例で述べた画素構成である固体撮像素子１８ａを右する
外付けＴＶカメラ１２４が着脱自在にｖ１者されている
。この外付けＴＶカメラ１２４は後端部より延出した信
号用ケーブル１２６ににってカメラコントロールユニッ
ト１２７に接続されている。また、操作部１２２の側部
より可撓性のユニバーサルケーブル１２８が延出して、
光源装置１２９と接続するようになっている。

光源装置１２９より出力された照明光はユニバーザルケ
ーブル１２８内を挿通されたライトガイド１３１内を伝
送されて光学式内視鏡１２１の先端部より出射して被写
体を照明する。被写体からの戻り光はイメージガイド１
３２内を伝送され接眼部１２３に被写体像を伝送する。

この被写体像は外付けＴＶカメラ１２４内に設けられた
固体撮像素子１８ａの撤像面に結像レンズによっ℃結像
される。結像した光学像は光電変換されて電気信号とし
て信号処理回路１３４に入力される。信号処理回路１３
４によって生成された画像信号は信号用ケーブル１２６
内を挿通された複数の信号線１３６によってカメラコン
トロールユニット１２７に送出される。なお、この信号
用ケーブル１２６内にはカメラコントロールユニット側
から外付けＴＶカメラ１２４に電源の供給を行うことが
できる図示しない複数の電源線も挿通されている。

前記カメラコントロールユニット１２７ｔ−は画像信号
を例えばＮＴＳＣ複合映像信号に変換して、このＮＴＳ
Ｃ複合映像信号はＴＶモニタ１３７に出力され、画面上
に被写体像を表示する。

ところで外付けＴＶカメラ１２４の信号用ケーブル１２
６の端部に設けられ、カメラコントロールユニット１２
７に接続自在なコネクタ１３８にはこの外付けＴＶカメ
ラ１２４の固体撮像素子１８ａの画素構成を示す信号を
発生する抵抗Ｒ１が設けられている。

第１６図において、外付けＴＶカメラ１２４のコネクタ
１３８には前記抵抗Ｒ１の両端に接続されたビン１３９
．１３９が後方に突設されている。

このビン１３９はコネクタ１３８とカメラコントロール
ユニット１２７が接続されると、このカメラ」ントロー
ルユニット１２７に設けられたビン受け１４１．１４１
と電気的に接続できるようになっている。ビン受け１４
１．１４１には第１実施例で述べたスコープ判別回路２
６と同様の構成であるカメラ判別回路１４９が接続され
ており、外付けＴＶカメラ１２４に設けられた固体撮像
素子１８ａの画素構成を判別するようになっている。

カメラ判別回路１４９から出力された画素構成検知信号
はカメラコントロールユニット１２７に設けられた第１
実施例で述べた映像処理制御手段２４に入力されるよう
になっている。映像処理制御手段２４はカメラ判別回路
１４９からの画素構成検知信号により画像拡大部５８．
５９や画像縮小部６１．６２等に制御信号を送出するよ
うになっている。

なお、第１７図のように画素構成検知手段２３を構成し
てらよい。

同図において、第１の外付けＴＶカメラ１２４ａのコネ
クタ１３８の後端面にはビン１４３が突設されている。

また、第２の外付けＴＶカメラ１２４ｂのコネクタ１３
８の後端にはビン１４３は設けられていない。コネクタ
１３８が接続自在に接続されるノｊメラコントロールユ
ニット１２７にはスイッチ１４４を構成するスイッチ片
１４６が］イルばね１４７によってコネクタ側に付勢さ
れている。このスイッチ片１４６はコネクタ１３８がカ
メラコントロールユニット１２７に接続された場合、ビ
ン１４３に押圧され、コイルばね１４７の（＝Ｊ勢力に
抗して接点１４８．１４８を接続り“るようになってい
る。接点１４８，１４８はカメラ判別回路１４９に接続
されており、このカメラ判別回路１４９はスイッチ１４
４が閉状態であることぐ第１の外付けＴＶカメラ１２４
ａの接続を検知するようになっている。また、第２の外
付けＴＶカメラ１２４ｂが接続された場合はスイッチ片
１４６は押圧されずに、スイッチ１４４は開状態のまま
で、カメラ判別回路１４９は第２の外付【プＴＶカメラ
１２４ｂの接続を検知するようになっている。

カメラ判別回路１４９には予め第１の外付けＴＶカメラ
１２４ａと第２の外付けＴＶカメラ１２４ｂの設りられ
た固体撮像素子の画素構成が記憶されており、どの外付
ｔプＴＶカメラが接続されたかによって、画素構成検知
信号を出力するようになっている。

なお、第１７図ではピン１４３を１本とし、２柾類の外
付けＴＶカメラを検知するようになっているが、ピン１
４３を複数設けることにより検知Ｃきる外付けＴＶカメ
ラの数、すなわち検知Ｃきる画素構成要素の数を多くす
るようにしても良い。

その他の構成２作用及び効果は第１実施例と同様である
。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、固体撮像素子の画
素構成上の特質を２種類以上の固体撮像素子に関して同
一にＪることにより固体撮像素子の異なる電子内視鏡を
用いて最小限の回路定数の切換えで済み、回路規模を小
さくぐき、１１つ＝１ストを安価にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は固体撮像素子の撮像面の説明図、第２図は映像処理
回路の概略図、第３図は電子内祝ｖｔ装装置全全体説明
図、第４図は内視鏡装置のブロック図、第５図は画素構
成検知手段の信号発生回路の説明図、第６図は画素構成
検知手段の判別回路の説明図、第７図は本発明の第２実
施例に係り、固体撮像素子のｌｌｌ像面の説明図、第８
図ないし第１１図は本発明の第３実施例に係り、第８図
は内視鏡装置のブロック図、第９図は映像処理手段と映
像処理制御手段の内部溝酸のブロック図、第１０図は画
像拡大部のブロック図、第１１図は画像縮小部の１１コ
ック図、第１２図は本発明の第４実施例に係り、固体撮
像素子の撮像面の説明図、第１３図および第１４図は本
発明の第５実施例に係り、第１３図は補色系の色分離フ
ィルタの配列を承り説明図、第１４図は内視鏡装置の構
成を示すブロック図、第１５図ないし第１７図は本発明
の第６実施例に係り、第１５図（よ光学式内視鏡に外付
（〕ＴＶカメラを装着した内視鏡装置の説明図、第１６
図は外付けＴＶカメラの画素構成検知手段の説明図、第
１７図は他の外付けＴＶカメラの画素構成検知手段の説
明図である。 １８ａ、１８ｂ、　１Ｂｃ−・・固体１１ｉｉ　（＊　
素子１９ａ、１９ｂ、１９ｃｍ’ａ像面 ２１　ａ、２１　ｂ、２１　ｃ−・・画素第１図 （ｏ）　　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）（Ｃ） ｈ ／ １８ｃ固体１１像素子 １　　　　　第４３ 第５図 （ａ）　　　　　　　　（ｂ）　　　　　　　　（ｃ）
第６３３１ ・・２６ 第７ｒＩＡ （ａ　）　　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）旧ｏ　
　　　　　　　　　　　　　　　１８ｂ（Ｃ） ｈ 第８ｒｌＡ 第１ｏ図 第１１図 第１２図 （ａ） にｈ １１１１３図 Ａフィールド　　　　　　　　　　　　　８７ｒ−ルト
（ｂ） ひ 第１２図 （Ｃ） ｈ 第１５Ｅ！！ 第１６！Ｉｌ 第１７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 固体撮像素子を用いた異なる複数の撮像手段と、前記撮
   像手段によって得られた電気信号を信号処理して映像信
   号を生成する信号処理手段と、前記映像信号を画像表示
   する画像表示手段と、を備えた電子内視鏡装置において
   、 前記複数の撮像手段のうち、少なくとも２つの撮像手段
   に設けられた固体撮像素子の画素構成上の特質の少なく
   とも１つを同一としたことを特徴とする電子内視鏡装置
   。