JPH0257232A

JPH0257232A - 電子内視鏡装置

Info

Publication number: JPH0257232A
Application number: JP63222949A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Tsuji; 辻　潔; Sachihiro Okada; 祥宏岡田; Kenji Kimura; 健次木村
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1987-10-07
Filing date: 1988-09-05
Publication date: 1990-02-27
Anticipated expiration: 2011-06-12
Also published as: JP2506160B2; US4884134A

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】［産業上の利用分野］本発明は像ぶれの防止手段を設けた電子内視鏡装置に関
する。

［従来の技術］最近電荷結合索子（以下ＣＯＤと略記する。）等の固体
搬像素子を撮像手段に用いた電子式の内視鏡（電子内視
鏡もしくはビデオエンドスコープ）が実用化されるＪ：
うになった。

上記電子内視ｖｌ（電子スコープ）の場合には光学式の
内視鏡の場合よりも画像の記録及び再生を簡単に行い得
るという利点を有する。

従来、−殻内に用いられているＣＯＤに対する駆動方式
としては、周知のようにＣＯＤを構成するフォトダイオ
ードに約１／６０秒間、電荷を蓄積（積分）させ、１／
６０秒毎にこの蓄積された電荷を読出して映像信号とし
ている。当然の如く、この１／６０秒間の電荷蓄積中に
、被写体が移動すると、得られる映像信号は著しく解像
力が低下したもの、つまり像ぶれした画像になる。

ところで、上記像ぶれを解消するために民生用テレビカ
メラの分野においては、いわゆる素子シャッタ機能を設
けて対応している。素子シャッタとは、従来の１／６０
秒（フレーム蓄積方式では１／３０秒）の蓄積時間を、
例えば１／１０の１７６００秒とするべき、電気的な手
段により蓄積時間を短くするものである。この手段につ
いては特願昭６２−１５２００８号にて詳細に記載しで
あるので、ここでは省略する。

［発明が解決しようとする問題点］ところで、単純に蓄積時間を短くしたのでは、周知の通
り、蓄積される電荷量も少なくなる。例えば、１／１０
の１／６００秒にした場合には、蓄積される電荷量も１
／１０となり、その結果Ｓ／Ｎが約１／１０に低下し、
鮮明な映像が得られなくなる。

本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、蓄積
時間を短くしても、Ｓ／Ｎが低下することなく、像ぶれ
の少ないスコープ画像を得ることのできる電子内視鏡装
置を提供することを目的とする。

Ｆ問題点を解決する手段及び作用〕本発明では電荷蓄積時間を短くする切換手段と、この切
換手段の操作と共に、被写体への照明光間を強制的に増
大させる照明光沿増大手段と、この照明光らをが増大さ
れた状態で搬像した信Ｙ）レベルが適正値か否かを検出
するレベル検出手段と、このレベル検出手段が適正レベ
ルと判断した場合に固体躍像累子により１！１られる映
像信号を記憶する記憶手段とを設りることにより、短い
撮像時間でもＳ／Ｎが大きく、且つ像ぶれのない被写体
のフリーズ画像を１９られるようにしている。

［実施例］以下、図面を春照して本発明を具体的に説明する。

第１図ないし第９図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例の゛電子内視鏡装置を示し、第２図は映
像プロセス回路の構成を示し、第３図はＣＤＳ　（相関
二重サンプリング）回路の出力信号のスベク１〜ル帯域
を示し、第４図はＣＤ８回路の出ツノ信号の波形を示し
、第５図（よ調光用部材周辺部を示し、第６図はスイッ
チ操作により、パルス発生器から一定時間パルスが出力
されることを小し、第７図は特殊囮像モードにした場合
の自動調光礪能による動作を示し、第８図はパルス発生
器の出力波形を示し、第９図は特殊撮像モードの動作説
明用タイミングチャートを示す。

第１図に示すように第１実施例の電子内視鏡装置１は、
電子スコープ２と、この電子スコープ２に対する信号処
理手段及び光源手段とを収納した信号処理装置３と、こ
の信号処理装置３の出力端４から出力される映像信号を
表示づるカラーモニタ５とから構成される。

−［配電子スコープ２は、体腔内等に挿入できるように
細長の挿入部７を右し、この挿入部７内には照明光を伝
送づるライトガイド８が挿通され、このライｌ−ガイド
８の入用端面を光ｆＩ装置９のコネクタ受けに装着づる
ことによって照明光が供給される。

上記光源装置９は、電源１１から供給される電力によっ
て点灯するギセノンランプ等の白色ランプ１２の白色光
を、モータ１３によって回転可能な調光用部材１４を通
Ｊことによって、透過光ｆｉｔを変化でさるようになっ
ている。この調光用部材１４を通った白色光はコンデン
サレンズ１５によつで集光されてライｌ−ガイド８の入
用端面に照射される。

上記ライｌ−ガイド８で伝送された照明光は、挿入部７
の先端部１６内に固定された出射端面からさらに配光レ
ンズ１７を介して被写体側に出ｑ４される。しかして、
照明された被７デ体は、先９ｚ：部１６に配設した対物
レンズ１８により、その焦点面に配置したＣＣＤ１９に
結像される。尚、このＣＣＤ１９の受光面には補色■す
“イクフィルタ（補色フィルタをモザイク状に配列した
もの）２１が取イ・］けである。

上記ＣＯＤは、信号ケーブル群２３を介してＣＯＤドラ
イブ回路２４から水平転送パルスφ１−１、リセットパ
ルスφＲ１垂直転送パルスφＶが印加されることによっ
て、光電変換された信号が出力され、信号ケーブル群２
３によって伝送されて相関二手ザンブリング回路（以下
ＣＤＳ回路と略記する。）２５に入力される。しかして
、ダブルリンプリングされて、ＣＣＤ１９単体から発生
７る１／ｆノイズ等が抑圧される。このＣＤＳ回路２５
のナンブリングパルスは、タイミングパルス発生器２６
から供給され、画素単位でサンプリングされる。このＣ
ＤＳ回路２５の出力は、映像ブ■コ廿ス回路２７に入力
され、例えばＮＴＳＣコンポジット映像信号に変換され
、フィールドメモリ２８に入力される。

上記映（ｇ！’７０セス回路２７の具体的構成を例えば
第２図に示Ｊ。

ＣＤＳ回路２５の出力信号には、輝度信号成分と色信号
成分とが含まれる。このＣＤＳ出力信号は、γ補正回路
３１に入力され、γ特性が略０゜４５に変換された後ロ
ーパスフィルタ（以下ＬＰ「と略記づる。、）３２とバ
ンドパスフィルタ（以下ＢＰＦと略記す′る。）３３と
に入力される。この実施例では、補色モＩアイクフィル
タ２１が用いＣあり、従って、このＣＣＤ１９はベース
バンドに輝度信号が発生し、色信号は搬送波として寄ら
れる。

第３図はＣＣＤ１９の出力信号のスペクトル図を丞ツ゛
もので、Ｙがベースバンドとして１ｑられる輝度信号成
分であり、Ｓが色信号成分の搬送波信号であり、Ｃが色
信号成分のサイドバンドである。

しかして、上記両信号Ｙ、Ｃの帯域の間の周波数をカッ
トオフ周波数とするＬＰＦ３２により輝度信号を分離抽
出し、上記色信号帯域を通過周波数帯域に設定したＢＰ
Ｆ３３によって、ＳおよびＣを分離抽出している。

上記ＢＰＦ３３で分離された色搬送波はＲ分離器３４に
よりＲ信号（赤信号）が分離されると共に８分離器３５
によってＢ信号（青信号）が分離抽出される。Ｒ及びＢ
分離″ａ３４．３５により分離された色信号は、差回路
（減算回路＞３６．３７の一方にそれぞれ入力され、°
これらの他方にそれぞれ入力される輝度信号Ｙが減剪さ
れて、それぞれ色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙが出力される。

これら肉色差信号Ｒ−Ｙ、８−Ｙはカラーエンコーダ回
路３８に入力され、サブキャリアによる直交変調器の被
変調入力となる。このカラーエンコーダ回路３８の出力
はクロマ信号となり、混合器３９の一方の入力となり、
他方の入力となる輝度信＠Ｙに混合されて、この混合器
３９の出力として例えばＮＴＳＣコンポジット映像信号
として出力される。

ところで、第１図に示すＣＤＳ回路２５の出力信号は、
上記映像プロセス回路２７に入力されると共に、検波器
４１に入力され、平均値レベル又は、ピーク値レベルで
検波され直流信号に変換される。この平均値又はピーク
値の選択は、被写体の条件により任意に選択できるが、
この実施例では平均値検波を用いている。しかして、検
波器４１の出ツノにはＣＣＤ１９の光電変換出力のレベ
ルに比例した大きさの直流信号が生じる事になる。

例えば第４図の実線はＣＤＳ回路２５から出力される信
号を示し、点線は平均値で検波した直流電圧レベル４２
を示し、これが検波器４１から出力される信号となる。

尚Ｅｏは最低レベルを示す。

当然、ＣＣＤ１９の充電変換出力のレベルに応じて検波
器４１の出力レベルは変化する。

上記ＣＣＤ１９の光電変換出力レベルは、照明強度に応
じて変化することにもなり、この実施例では第５図に示
す調光用部材にて照明光量を増大できる手段を設【プで
ある。第５図は調光用部材１４の周辺部を照明光軸方向
から見た概略図を示す。

調光用部材１４は、モータ１３の回転軸にそのアーム１
４Ａが取付けられ、このモータ１３の回転の向きに応じ
て矢印へのいずれかの方向に回動できるようにしである
。しかして、上記調光用部材１４の円板状遮光部には切
欠ぎが設けてあり、この切欠き部分に臨む部分の光束４
３はコンデンサレンズ１５側に進行し、この切欠き以外
の遮光部に対向する状態の光束４３部分は遮光される。

例えば第５図の実線で示づ状態では光束４３を殆んど全
て通す全開状態であり、一方点線で示す状態は照明光量
をかなり抑えた状態になり、調光用部材１４の回動を可
逆的に制御することにＪ：って、被写体への照明光量を
調光づることを可能にしている。尚、後述するように上
記調光用部材１４は通常の搬像モードでは自動調光制御
されて、−殻内には全開しない状態に保持され、短い蓄
積時間での搬像を行う特ｒｌＡ曜像モードでは全開させ
る方向に（徐々に）開くような調光を行い、その際撮像
された信号レベルが所定レベルに達したか否かを判断し
、所定レベルに達した時にその照像信号をフィールドメ
モリ２８に保持するようにする。ところで、上記検波器
４１の出力信号は差動増幅器４５の一方の入力端に印加
され、この差動増幅器４５の他方の入力端には基準電圧
ＥＳが印加される。この基準電圧ＥＳの電圧値は、映像
信号出力が適正なレベルとなる時の検波器４１の出力レ
ベルに略等しい電圧に設定してあり、即ち、自動調光の
基準レベルとなるものである。この差動増幅器４５の出
力は混合器４６を経由して電流増幅器４７に人力され、
電流増幅されて直流可逆モータ１３を駆動する。このよ
うにして、自動調光を行う制御ループが構成してあり、
この自動調光の制御ループにより検波器４１の出力電圧
が基準電圧ＥＳと等しくなる様に調光用部材１４の回動
量が可逆的で制御される。

ところで、上記電子スコープ２の操作部４８には、例え
ば通常の１／６０秒の蓄積時間（露光時間）からその１
０分の１、つまり１／６００秒の蓄積時間に切換えて劃
する特殊撮像モード用のスイッチ５１が設けてあり、こ
のスイッチ５１がオンされると、その際１一リガ信号が
パルス発生器５２に入力され、このスイッチ５１が押さ
れる時点からパルスが出力される。

この実施例では例えば第６図（ａ）に示すように、スイ
ップ５１を押圧した際に出力されるトリガ用パルスによ
りパルス発生器５２は同図（ｂ）に示すように１０フィ
ールド期間（つまり１／６秒）にわたるパルスＰが出力
される。

上記パルス発生器５２の出力パルスＰは、ＣＯＤドライ
ブ回路２４に入力され、このパルスＰが”　＋１”の場
合ドライブ回路２４はその蓄積＋！Ｉ１間を通常の１／
１０にしてＣＣＤ１９から蓄積された信号を読出す。と
ころで、この実施例では前述した自動調光の制御手段が
形成しであるので、上記スイッチ５１を押圧して特殊搬
像モードに設定づるど、蓄積時間が通常の１／１０にな
るのでＣＣＤ１９の出力レベルが約１／１０になり、自
動調光機能により、調光用部材１４は全開する方向に回
動されることになる。

しかしながら、この自動調光制御の追従には時間がかか
り、実際には最大１秒程度の追従時間を要するため、上
記１０フィールド期間程度においては自動調光の制御手
段ではＣＤＳ回路２５の出力は第７図に示すようになる
。

つまり、第７図の左側に示す通常の撮像モードにおいて
は、ＣＤＳ回路２５の出力信号は適正レベルにあり、時
刻ｔ１で示ずタイミングでスイッチ５１がオンされて同
図（ａ）に示すようにパルス発生器５２からパルスＰが
出力されると共に、光電変換出力は通常の１／１０にな
って同図（ｂ）に示ずようにＣＤＳ回路２５の出力信号
は時刻ｔ１の以前のレベル（Ｖｌで示づ。）に対し、こ
の時刻ｔ１以降でパルスＰが出力されている期間ではそ
のレベル（Ｖ２で示している。）は約１／１０に低下す
る。自動調光制御は上述のように瞬間的には追従しない
で自動調光により検波器４１の出力は第７図（Ｃ）に示
すようにゆっくりと上昇するが、１／６秒程度ではわず
かに上昇するにとどまる（第７図（Ｃ）でこの上昇した
値をΔＶで示しである。）このため、この実施例では、１／６秒位でも、像ぶれの
ないフリーズ画を得られるように、以下のような手段が
設けである。

パルス発生器５２の出力は、光Ｎｔ　ａｉ制御信号発生
器５５に入力され、単発ののこぎり波（スロープ波）を
発生し、こののこぎり波はダイオード５６を介して混合
器４６の他方の入力端に印加され、上記差動増幅器４５
の出力信号に重畳して電流増幅器４７に入力される。こ
ののこぎり波によって、モータ１３を駆動し、上記調光
用部材１４を強制的に開かせて、照明光量を増大させる
ようにする。

第８図（ａ）に示づように、上記パルス発生器５２から
パルスＰでトリガされて、光量制御信号発生器５５は、
同図（ｂ）に示すようなのこぎり波を出力する。このの
こぎり波の電圧値は初期値ＥＨは差動増幅器４５の出力
電圧の最大値よりも高く、こののこぎり波の最終最小値
ＥＬは検波器４１の出力最小値を超えるようなレベルに
設定しである。

発生したのこぎり波は、ダイオード５６を経由して、差
動増幅器４５の出力と混合されるので混合された波形は
第８図（Ｃ）のようになる。この図において、符号ＥＲ
は自動調光が動作中の差動増幅器４５の出力電圧であり
、パルスＰが出力されると、この電圧にのこぎり波が重
畳されてスロープ状に時下する電圧波形となる。しかし
て最終的には［ＥＲＬとなり、この時調光用部材１４は
光束を全く遮光しない状態、つまり第５図の実線で示す
ような全開状態になる。このため、被写体への照射光束
は最大となる。逆に、ＥＲよりも高い電圧では、上記光
束を完全に遮光する位置に調光用部材１４を移動する。

また、第８図（ｂ）におけるのこぎり波の中央電位（Ｅ
Ｈ−ＥＬ　）／２は自動調光動作電圧ＥＲに略等しくな
るようにしである。

尚、ダイオード５６は、のこぎり波の初期値ＥＨが差動
増幅器４５の出力ＥＲに影響を与えないようにするため
のものである。ＥＲの電位は被写体の条件により刻々と
変動するものであり、その為にＥＨ，ＥＬは差動増幅器
４５の出力レンジよりも広くしている。このようにしで
あるので、蓄積時間が１／６０秒から１／６００秒に切
換えると同時に、第８図（Ｃ）の制御電圧に追従して被
写体への出射光量が最大値へ向かって変化する。しかし
て、最人出射光聞に向【ノて出射光量が増大している間
における検波器４１により検出される入力信号の平均レ
ベルが適正値に達した場合、その次のフィールドで１１
１した映像信号をフィールドメモリ２８に書き込み、特
殊撮像モードでのフリーズ画をＩるようにしている。

このため、上記検波器４１の出力信号を比較器６１の一
方の入力端に入力し、゛適正レベルに相当する基準電圧
ＥＳを他方の入力端に印加し、この適正レベルに達した
時出力される比較出力をアンド回路６２の一方に入力し
ている。このアンド回路６２の他方の入力端にはパルス
発生器５２の出力が印加され、このパルス発生器５２の
パルスでこのアンドゲートを開き、この開状態時に比較
器６１から（検波器４１の出力が適正レベル達したこと
を示す。）信号が出力されると、その出力はアンドゲー
トを通ってフィールドメモリ２８のライト制ｍ端に印加
され、次のフィールド時に映像プロセス回路２７から出
力されるコンポジット映例えば時刻ｔ１で特殊撮像モー
ドに切換えられると、光ｆｆｉ　＄＋１　ＩＩＩ信号発
生器５５はのこぎり波を出力して、通常の自１ＰＪＪ調
光用信号と混合器４６で加算されて第９図（ａ）に示づ
如くの波形の信号となり、電流増幅器４７を経てモータ
１３を駆動し、調光用部材１４を強制的に全開させる方
向に回動し、照明光量を増加させる。

従って、ＣＤ８回路２５の出力は、第９図（ｂ）に示す
ように殆んど時刻ｔ１で略１／１０の出力レベルに低下
し、その後は調光用部材１４が強制的に光路から退避さ
れることになるため、その退避に応じた出射光量の増加
に伴って、次第に出力レベルが増加する。

又、第９図（Ｃ）に示すように検波器４１の出力も、時
刻ｔ１直後、その平均の出力レベルが１／１０程度に低
下するが、上記調光用部材１４による光量増加と共に、
その平均値出力も増加する。

この検波器４１の出力が入力される比較器６１の出力は
、第９図（ｄ）に示すように最初は“Ｌ　ＩＴであり、
検波器４１の出力レベルが基準電圧ＥＳレベルに達した
時刻ｔ２になると、１１８　？＋に切換ねるため、この
出力はアンドゲートを経てフィールドメモリ２８に印加
される。このため、フィ・−ルドメモリ２８は次の１フ
イ一ルド分の映像信号が記憶されこの記憶された映像信
号がフリーズ画としてカラーモニタ５で表示できる。

この実施例によれば、適正露光で、且つ像ぶれのないフ
リーズ映像信号を瞬時に得ることができる。又、簡単な
構成で、且つ電子スコープ２を大ぎくすることなく得ら
れるという利点も有する。

さらにこの実施例は、従来の電子スコープに対しても、
信号処理系を変更することにより適用できる。

尚、この実施例では光源ランプ１２として、例えばキセ
ノンランプを使用しており、このランプへの印加電圧を
瞬時に高めることにより（フラッシュ点灯）、ランプの
寿命を犠牲にすることなく発光量を増大でき、よりはや
いタイミングでフリーズ映像信号が得られる。尚、パル
ス発生器５２の出力パルスは電源１１にも入力され、１
／６秒間の特殊撮像モード時における１／６００秒での
蓄積時間となった場合におけるＣＣＤ１１の感度不足を
光源側で補正している。

尚、特殊撮像モード時に、特殊撮像モード用の光源ラン
プをフラッシュ点灯させ、且つその光量を段階的に増大
ざぜ、そのフラッシュ点灯時に検波器４１から出力され
る信号レベルが適正レベルの時にフィールドメモリ２８
に記憶するようにしても良い。この場合、その適正レベ
ルが検出された場合、１フイ一ルド分の電荷蓄積を終了
したら通常の撮像モードに戻すようにもできる。又、適
正レベルとなるフラッシュ点灯レベルに保持し、その出
力信号を光学的記憶手段等に出力し、高速度搬像を行う
ようにもできる。

ざらに光源側でフラッシュ点灯を行う場合、特殊搬像−
モード直前での照明光量のレベル検出手段により、発光
強度を可変制御してその照明光量の１０倍（電荷蓄積が
１／１０で行う場合）程度となるようにして発光量るよ
うにすれば、必ずしも検波器４１の出力レベルが適正レ
ベルであるか否かを判断することなくフィールドメモリ
等に記憶しても、十分にＳ／Ｎの高い、且つ像ぶれのな
い映像信号を得ることができる。

第１０図は本発明の第２実施例の外観を示す。

この第２実施例は、素子シャッタ機能を有するものであ
る。この素子シャッタ機能により、近点撮影におけるブ
レを防止できる一方、副作用として遠点撤彰時には感度
低下による画質劣化が生じるので、この画質劣化に対づ
る改善を行うようにしたものである。

第１０図に示す電子スコープシステム７１において、電
子スコープ７２はシルツタ機能何倍８処理装置７３に接
続され、この信号処理装置７３は記録装置７４に接続さ
れ、撮像したスコープ画像を記録できるようにしである
。

この実施例では、記録装置７４はモニタ７５と賊影用の
直撮りカメラ７６とからなり、モニタ７５のＣＲＴ面７
５Ａに表示された映像を直接カメラ７６のフィルム上に
撮影できるようにしである。

特に、動きの速い病変部を診断し、記録したいと望む場
合には、信号処理装置７３に設けた３つのスイッチ、つ
まりフリーズスイッチｓｗｉ、レリーズスイッヂＳＷ２
．シャッタスイッチＳＷ３におけるＳＷ３．ＳＷｌをオ
ンしてシャッタモード及びフリーズモードに切換える。

このオンＪる操作により、信号処理系そのものはたたら
にはシャッタモード及びフリーズモードに切換ねらず、
単にスタンバイ表示になる。このようにする理由は操作
性が良く、所望とする撮影をスムーズに行えるようにす
るためである。

術者は、いきなり病変部に電子スコープ７２の先端を接
近することは不可能であり、遠点から徐々に接近させ、
近点観察となる。従って、シャッタモードであっても、
やはり遠点観察時に画質の劣化、特に感度不足は許され
ない。術者の要求が満たされる様な近点状態となった後
、術者は記録の為の作動を実ｔＡ′Ｔｊるようになって
いる。

このため、信号処理装置７３側にはレリーズスイッチＳ
Ｗ２が設けであると共に、電子スコー′ブ７２側にもレ
リーズスイッチＳＷ４が設けである。

これらのスイッチＳＷ２又はＳＷ４を操作してレリーズ
モードにする。この時、初めて信号処理回路系の動作は
シャッタ動作となり、ブレの無いフリーズ画像が得られ
るようにしである。

又、第１１図に示すように上記レリーズスイッチＳＷ２
又はＳＷ４は、パルス発生器５２に入力されると共に、
タイマ７７に入力され、このタイマ７７を起動Ｊる。こ
のタイマ７７は第１２図に示すように、上記スイッチＳ
Ｗ２又はＳＷ４の操作の時刻ｔ１から調光用部材１４を
（１／６０［ｓｅｃ］または１／６００　［ｓｅｃコに
たいして）徐々に聞き、全開に達づる時刻ｔ３よりｂ後
の時刻ｔ４の侵に、“Ｌ゛′となる信号を出力する。

上記タイマ７７の出力は、インバータ７８を経て、アン
ド回路６２の出力信号と共に、オア回路７９を経てフィ
ールドメモリ２８に占込み制御信号として入力される。

また、このオア回路７９の出力は、デイレイ素子８１及
びインバータ８２を経てレリーズ信号として撮影装置７
４に人力される。その他は、第１図に示す第１実施例の
信号処理と同様の構成である。

このように構成された第２実施例の動作を以下に説明す
る。

上記スイッチＳＷ３及びＳＷＩを操作したシャッタモー
ド及びフリーズモード時にＪ３いて、レリーズ操作直前
ＳＷ２又はＳＷ４が押されると、第１実施例で述べたよ
うにその時点から映像レベルが一旦低下し、その後徐々
に回復する。しかして、レリーズ操作直前の映像レベル
と一致づると、第９図（ｄ）又は第１２図（ａ）に示す
ように比較器６１の出力が″１＝ビ′になり、実際に回
路系をフリーズ動作に移し、アンド回路６２の出力にて
フィールドメモリ２８には１フレ一ム分の映像信号の取
込みが行われ、モニタ画面にはこのフリーズ画像が表示
される。その後、第１２図（ｂ）に示すようにデイレイ
素子８１及びインバータ８２を経て、レリーズ信号が“
Ｌ　Ｉ＋となり、このレリーズ信号にてカメラ６６は１
駒分の撮影を行う。

ところで、この実施例では調光用部材１４が全開、つま
り第１２図（Ｃ）に示すようにアイリスが全開となった
時刻ｔ３の模にも適正な映像信号レベルに達しなかった
場合には、タイマ７７により自動的に倣形を行うように
している。

例えば術者が、被写体が極く遠方にあることを気づかず
に、シャッタモード状態でレリーズを操作した場合には
、映像信号のレベルが何時までたっても初期レベル（適
正レベル）に達しない場合が起こり得る。この場合には
、タイマ７７により、照明光量が最大となった後には、
強制的にフリーズ動作及び記影を行わせる。

即ち、アイリス全開の後に、タイマ７７の出力信号は第
１２図（ｄ）に示すようにＬ″となり、インバータ７８
、オア回路７９を経てフィールドメモリ２８には１フレ
一ム分の映像信号の取込みが行われる。しかして、デイ
レイ素子８１、インバータ８２を経てフリーズ画像表示
に設定された状態で、カメラ７６には、第１２図（ｅ）
に示づレリーズ信号が伝送され、１駒分の撮影が強制的
に行われる。

上記第２実施例では、タイマ７７は、スイッチＳＷ２又
はＳＷ４によって起動させているが、第５図の１点鎖線
で示すように、アイリス開放信号生成手段８５の出力信
号で起動させても良い。このアイリス開放信号生成手段
は、第５図に示す調光用部材（アイリス）１４が照明光
量を遮ぎらない位置まで退避した状態の時、そのアイリ
ス１４により発光素子の光を受光素子（発光素子と受光
素子とは紙面垂直方向に対向配置しである）に入射され
るのを遮きる例えばフォトインタラプタにより形成され
ている。このアイリス開放信号生成手段の出力信号によ
り、タイマ７７は若干の時間遅れて第１２図（ｄ）に示
す信号を出力する。尚、この場合にはタイマ７７の代り
にデイレイ素子でも良い。尚、フリーズ画像の表示にな
った場合、フリーズ信号によるＩｌＩ影はフリーズ画θ
の表示に同期して、１フイールド又は１フレームの時間
、もしくはこれらの整数倍にするようにしても良い。

又、タイマ出力で強制的にフリーズ画像に設定する場合
、そのフリーズ画像を取込む前に、映像レベルの大きさ
を初期レベルと比較し、搬像時間（露光時間）を長くす
る（例えば１／６００　［ｓｅ’ｃ］の整数倍）調整の
後膜、ＣＯＤ読出しのドライブ信号を印加して、その時
の出力信号をフィールドメモリに書込むようにしても良
い。

第１３図は本発明の第３実施例を示し、第１４図はその
動作説明図である。この実施例はフリーズ画像と動画像
を同時に表示する場合における不都合を解消するもので
ある。

ところで、素子シーツタを用いて、フリーズを行う際に
、親画面と子画面の２つの画像を同−七二タ上に出力し
、一方にフリーズ画像、他方の画面に動画像を出力する
場合において、フリーズ完了後も素子シャッタの状態で
あると、遠距離撮影の場合、光源装置の絞りを強制開放
にしで感度低下を補償しているが、それでも補償しきれ
ないで、暗い動画像となってしまうことがある。そこで
、第１３図に示づように比較器６１の出力をインバータ
９１を通してリセットパルスとしてアンド回路９２に入
力し、比較器６１がＨ″となった場合、インバータ９１
を経て“Ｌ　”にし、アンド回路９２に入力してパルス
発生器５２の出力がＣＯＤドライブ回路２４に印加され
るのを阻止し、ＣＣＤ読出しを通常ｈａ像モードに設定
する。

この通常撮像モードに戻ると、ＣＣＤ１９の電荷蓄積時
間１よ再び１／６０秒に戻るが、自ｌＩ露光の電気的あ
るいは機械的慣性の為に瞬時には適正露光にならず、実
質上、感度が急激に増すため、第１４図（ｆ）に示すよ
うにＣＣＤ１９が過露光となり子画面像が飽和する。尚
、第１４図（Ω）、　（ｈ）はそれぞれ混合器４６及び
比較器６１の出力を示づ。　上記子画面が飽和するのを
防ぐために、上記アンド回路９２の出力で駆動される第
２の光量制御信号発生器５５′を設け、第１４図（ｄ）
に示した上記アンド回路９２の出力パルスの立下がりか
ら第１４図（ｅ）に示す様な、幅５　Ｑ　［ｍ５ｅｃ］
　。

電圧値ＥＲ以七の光聞制御信丹を出力させ、この出力を
ダイオード９３を介して混合器４６に入力ηるようにし
である。このようにして、今迄開放に向かっていた力に
制動を加え、子画面の過飽和を押える。尚、先組制御信
号発生器５５′の出力は、ＥＲ以上の期間が例えば５０
［ｍ５ｅｃ］としであるが、その期間は光源の絞りへの
制御が過剰とならぬ様、適度にすれば良い。

尚、フリーズ画及び動画を表示できるように、映像プロ
セス回路２７の出力は親画面用フィールドメモリ２８に
入力されると共に、子画面用フィールドメモリ９４にも
入力され、これら両メモリ２８．９４から読出された出
力信６は混合器９５で加算された後、カラーモニタ５に
入力される。

この子画面用フィールドメモリ９４は、親画面用フィー
ルドメモリ２８と同様に例えばΔ／Ｄコンバータ、ＲＡ
Ｍ、Ｄ／Ａコンバータで構成されている。又、子画面用
フィールドメモリ９４は、読出し時に７ドレスが間引い
て印加され、従って読出される画像データは縮小化され
たものとなる。

尚、この縮小の割合は、例えば、親画面との面積比で例
えば１／４となり、第１３図に示すように子画像表示部
９６と親画像表示部９７とが同−画面に隣接して表示さ
れる。尚、上記フィールドメモリ９４はメモリコントロ
ーラ９９によって、縮小化の読出し及びその読出しのタ
イミングがコントロールされる。尚、書込む場合に、映
像信号の取込みを間引いて行うようにしても良い。

この第３実施例によれば、特殊撮像モードの操作の時刻
ｔ１以降、ＣＤＳ回路２４、混合器４６、比較器６１の
出力は第１４図（ａ）、　（ｂ）、　（ｃ）に示すよう
に変化する。しかして、初期状態の映像レベルに達する
時刻ｔ２において、比較器６１は第１４図（Ｃ）に示ず
ように′Ｌ”からＨ”となる。

これと共に、アンド回路９２の出力は同図（ｄ）に示づ
ように’　ｌ−１”からＬ″になり、この出力により光
ｆｆｌ　１ｔＩｌ　ｉｌｌ信号発生器５５′の出力は“
Ｌ　ＩＩからＨ１１になり、この出力が混合器４６に加
えられて絞りは強制開放が解除され、絞りを強制的に絞
る方向に移動させる。従って、子画面、つまり動画の出
力が０増することが防止される。

この第３実施例に、よれば、比較器６１の出力により、
インバータ９１を経た信号にてＣＯＤドライブ回路２４
を通常撮像モードに設定すると共に、光量制御２１１信
号発生器５５′の出力にて照明光ｈ１が開放していくの
を防止して、通常の自動調光状態に戻す手段を形成して
いるので、子画面が飽和したり飽和しつづけるのを防止
できる。

第１５図は、本発明の第４実施例の主要部を示す。

この実施例は、第１１図に示す第２実施例において、通
常モードにおいてもフリーズ画を表示できるようにした
ものである。このため、新たにフリーズ操作スイッチＳ
Ｗ５を設け、このスイッチＳＷ５を“Ｈ゛から“し”に
すると、その立下がりエツジでタイマ（ワンショットマ
ルチバイブレータ）１０１を起動して、例えば１　／　
６０　［ｓｅｃ］のパルスＰａを出力させ、このパルス
Ｐａはオア回路１０２に入力され、フィールドメモリ２
８を１　／　６０　［５ｅｃｌだけ書込みモードに保持
する。この１　／　６０　［ＳＱＣ］書込みモードに設
定されると１フイ一ルド分の画像データが保持される。

又、この実施例では、特殊モードでの際、アンド回路６
２の出ツノは、オア回＠７９を経てタイマ１０３に入力
され、このタイマ１０３にで１／６００　［ＳＥＣ］だ
け゛トビ′となる書込みパルスＰｂを出力させ、フィー
ルドメモリ２８に１フイ一ルド分の画像データの取込み
を行わせる。

第１６図は本発明の第５実施例を示す。この実施例は、
第１３図に示す第３実施例において、ＣＤ８回路２２の
出力信号をＡＧＣ回路１１１を通した後、映像プロセス
回路２７及び検波器４１に出力する様にしている。この
ＡＧＣ回路１１１を付加することにより、光源による照
明光量が不足りる場合にも適正な明るさに設定でき、適
正な明るさのシャッタ静由画が得られる。尚、このＡＧ
Ｃ回路１１１のオン、オフはスイッチＳＷ６によって選
択できるようになっている。

又、この実施例では光源装置９は、ランプ１２の他にさ
らにランプ１１２を設けて複数のランプ１２．１１２に
しである。

この場合、一方のランプ１１２は通常の連続点灯ランプ
であり、電１１１１３から連続して点灯電力が供給され
る。他方のランプ１２は素子シャッタと連動してフラッ
シュ発光するランプである。

又、この実施例では親画面又（ま子画面のいずれの画面
に素子シャッタによる静止画を表示するかをセレクトす
るセレクトスイッチＳＷ７が設けである。尚、上記スイ
ッチＳＷ６．ＳＷ７を操作部４８に設けても良い。

第１７図は本発明の第６実施例の電子内視鏡装置１２１
を示づ。

この実施例は、第１図に示す第１実施例において、映像
プロセス回路２７の出力信号、つまり、映像信号を外部
出力端からビデオディスク１２２の映像信号入力端に印
加し、且つアンド回路６２の出力信号を記録トリガ信号
として録画制御端子に印加し、１フイールド／１フレー
ムの映像を記録できるようにしている。

又、上記映像信号はモーションぎンサ１２３に入力され
、１フイールド（１フレーム）前の映像信号とのずれ、
つまり画像の動きを検知して、シャッタ速度可変回路１
２４に動きｆ■に対応した信号を出力し、タイミングパ
ルス発生器２６を制御してシＸ・ツタ速度を動き量に応
じた値に自動制御している。

上記モーションセン奮す１２３は、例えば第１８図に示
づ構成である。

つまり、映像信号は１フイールド（フレーム）遅延回路
１２５を経て１フイールド（フレーム）分遅延した映像
信号が、遅延しない映像信号から減算回路１２６にて減
算された後、検波器１２７を通して検波され、動き間に
ほぼ比例した大ぎさの直流信ｑが生成される。

上記シャッタ速度可変回路１２４は、上記直流信号の大
きざに応じてタイミングパルス発生器２６をυＪｔＩｌ
ｌ、ＣＣＤ１９による電荷蓄積時間を可変制御する。つ
まり動きが大きいと、直流信号のレベルが小さくなり、
このレベルが小さい程タイミングパルス発生器２６から
ＣＯＤドライブ回路２４に対してドライブ信号を出力す
る時間間隔、つまり電荷蓄積時間を短くし、ブレの少い
画像をフィールドメモリ２８及びビデオディスク１２２
に記録させることができるようにしている。

尚、上記シｉ・ツタ速度可変回路１２４は、モーション
センサ１２３によるシャッタ速度自動制御信号をオン、
オフづるスイッチＳＷ８が設りである。また、このスイ
ッチＳＷ８をオフにした場合、シャッタ速度選択スイッ
チＳＷ９によって、所望とするシャッタ速度にマニュア
ル設定できるようにしである。

尚、上記ビデオディスク１２２は、磁気ディスク（フロ
ッピディスク、ハードディスク）でも良いし、光学式デ
ィスクでも良く、１フイールド／１フレーム単位で静止
画を記録及び再生可能な装置であれば良い。

尚、上述の各実施例は電子スコープを用いた実施例につ
いて説明しであるが、光学式スコープの接眼部に固体銀
像素子を搬像手段に用いたテレビカメラを装着した電子
式内？ｊＡｍでも同様に使用できる。

尚、電子スコープ又は光学式スコープは、ライトガイド
を備えたものに限らず、挿入部の先端部にランプを設け
たものでも良い。

又、上）ホした各実施例を部分的に組合わ仕て異なる実
施例を構成することもできる。

［発明の効果］以上述べたよう←本発明によれば、短い蓄Ｗ４時間での
搬像時には、照明光量を強制的に増大して、適正露光に
復帰した状態で撮像した画像を取込むようにしているの
で、像ぶれのない鮮明な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第９図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例の電子内視鏡装置の構成図、第２図は映
像プロセス回路の構成図、第３図は映像プロセス回路に
入力される信号の信号帯域を示すスペクトル図、第４図
は映像プロセス回路に入力される映像信号の波形図、第
５図は調光用部材を示づ説明図、第６図はスイッチ操作
によりパルスが出力されることを示す説明図、第７図は
自動調光機構の動作説明図、第８図はパルス発生器のパ
ルスと共に、出力される光量を増大させる先組制りｐ信
号の出力波形を示す説明図、第９図は特殊搬像モード時
における動作説明用のタイミングチャート図、第１０図
は本発明の第２実施例におＧノる全体的外観図、第１１
図は第２実施例の主要部の構成図、第１２図は第２実施
例の動作説明用タイミングチャート図、第１３図は本発
明の第３実施例の電子内視鏡装着の構成図、第１４図は
第３実施例の動作説明用タイミングチャート図、第１５
図は本発明の第４実施例の主要部の構成図、第１６図は
本発明の第５実茄例の構成図、第１７図は本発明の第６
実施例の構成図、第１８図は第６実施例におけるモーシ
ョンセンサの構成図である。１・・・電子内視鏡装置２・・・電子内視Ｍ（電子スコープ）３・・・信号処理装置　　　５・・・カラーモニタ１１
・・・電源１３・・・モータ１９・・・Ｃ０Ｄ２７・・・映像プロセス回路２８・・・フィールドメモリ４１・・・検波器５２・・・パルス発生器５５・・・光量制御信号発生器６１・・・比較器４６・・・ｄ合器１２・・・光源ランプ１４・・・調光用部材２５・・・ＣＤ８回路第１０図第１１図第１２図３　　ｔ４第図第旧図

Claims

【特許請求の範囲】固体撮像素子を撮像手段に用いた電子内視鏡装置におい
て、前記固体撮像素子の電荷蓄積時間を短く切換える切換え
手段と、この切換え手段の切換えと共に、被写体への照
射光間を増大させる照射光量増大手段と、この照射光量
増大手段のもとで撮像した前記固体撮像素子の光電変換
出力レベルのレベル検出手段と、このレベル検出手段に
より前記光電変換出力レベルが適正レベルの場合に前記
固体撮像素子により得られる映像信号を記憶する記憶手
段とを設けたことを特徴とする電子内視鏡装置。