JP2003250755A - 内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固体撮像素子を内蔵した内視鏡の種類によら
ず適正な明るさの観察画像が得られる内視鏡装置を提供
する。 【解決手段】 複数のパルス状の感度制御パルスを供給
することにより電子増倍率を変え感度を可変可能にした
固体撮像素子を有する内視鏡と、前記固体撮像素子から
の出力信号を処理する信号処理装置と、白色光及び特定
波長領域の特殊光を被写体に照射する光源装置と、前記
白色光による通常光モードによる観察と、前記特定波長
領域の特殊光による特殊光モードによる観察とを切り換
える手段と、前記感度制御パルスを可変して前記固体撮
像素子に供給することで前記固体撮像素子の電子増倍率
を制御する感度制御手段と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は感度を制御できる固
体撮像素子を用いて撮像する内視鏡装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】固体撮像素子を有する内視鏡で内視鏡検
査を行う内視鏡装置は電子内視鏡等の内視鏡とプロセッ
サ，光源装置，モニタで構成されており、内視鏡の挿入
部を体腔内に挿入して、内視鏡に内蔵されたライトガイ
ドを経由して被写体に照射された光源装置からの照明光
を、内視鏡先端に配された固体撮像素子で光電変換して
得られる映像信号をプロセッサで信号処理し、この信号
をモニタに表示する装置である。

【０００３】例えば、特開平１−２２１１３５号に示さ
れるような、可視領域の照明光を用いた通常観察を行な
う面順次式の内視鏡装置が知られている。また、特開平
９−７０３８４のように生体組織に対して励起光を照射
し、これにより生体から発せられる蛍光を観察すること
により、早期癌などを発見するための蛍光診断用内視鏡
装置なども多く利用されている。

【０００４】この蛍光診断用内規鏡装置に用いられる撮
像素子は、微弱な蛍光を観察するために高い感度が要求
され、主に撮像管が用いられている。また、特開平５−
２５２４５０号には、固体撮像素子のオーバフロードレ
イン電圧を固体撮像素子の出力信号レベルに応じて制御
することにより、絞りによる光量制御では補正しきれな
い箇所を撮像することができる技術が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】内視鏡装置では、診断
部位や診断の方法の違いによりさまざまな内視鏡を使い
分けている。大腸検診に用いる内視鏡に比べて、気管支
検診に用いる内視鏡は細径である。

【０００６】内視鏡の径は内視鏡内部のライトガイドの
本数に影響を及ぼし、照射光量の違いとして現れる。ま
た、内視鏡の用途によってはレンズの絞り値も異なって
いる。特に、絞り値の大きな内視鏡では、遠点に位置す
る被写体の観察時に光量が不足し暗い観察画像となって
しまうことがある。

【０００７】これらは、撮像に必要な適性光量が得られ
る範囲は内視鏡の種類毎に大きく異なってしまう原因と
なっている。一方で、内視鏡装置では通常観察の他に、
蛍光観察などの特殊観察での診断も可能である。

【０００８】しかし、蛍光観察は非常に微弱な自家蛍光
を捉えなければならないため、内視鏡先端に配される固
体撮像素子は通常観察に用いられる固体撮像素子に比べ
非常に大きな感度が必要とされる。

【０００９】そこで、本発明では内視鏡の種類に応じて
固体撮像素子の感度を制御して、内視鏡の種類によらず
適正な明るさの観察画像が得られる内視鏡装置を提供す
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、Ｕ．Ｓ．Ｐａ
ｔ．Ｎｏ．５，３３７，３４０“Ｃｈａｒｇｅ Ｍｕｌ
ｔｉｐｌｙｉｎｇ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ（ＣＭＤ）ｓｕｉ
ｔａｂｌｅ ｆｏｒ ｓｍａｌｌ ｐｉｘｅｌ ＣＣＤ
ｉｍａｇｅ ｓｅｎｓｏｒｓ”に示されているよう
に、充分な強度を持つ電界領域を作り出し伝導電子を原
子と衝突させることで、価電子帯から電子を解放し、か
つ元の伝導電子を衝突が発生している領域から抜け出さ
せることができる。このイオン化により電荷を増倍さ
せ、感度を向上させる技術に着目したものであり、感度
が可変である固体撮像素子を有する内視鏡と、固体撮像
素子からの出力信号を信号処理する信号処理装置と、被
写体への照明光を照射する光源装置を有する内視鏡装置
において、前記固体撮像素子の感度を制御する感度制御
手段を設けることにより、内視鏡の種類によらず適正な
明るさの観察画像が得られるようにした。

【００１１】また、外部からの感度制御パルス（ＣＭＤ
ｇａｔｅパルス）の振幅とパルス数で感度を自由に制御
できる特徴も持っている。この感度の制御により、増倍
に伴うノイズの発生もなく、冷却も不要で高感度の固体
撮像素子が実現できるため、画質が良く挿入性の優れた
内視鏡を実現することができる。

【００１２】また、前記感度制御手段は信号処理装置内
に設けられ、前記内視鏡の種類あるいは固体撮像素子毎
の特性に応じて前記固体撮像素子の感度が設定されてい
ることにより、内視鏡の種類あるいは固体撮像素子毎の
特性によらず適正な明るさの観察画像が得られるように
した。

【００１３】また、前記固体撮像素子の感度を指定する
指定手段からの信号に応じて、前記感度制御手段は前記
固体撮像素子の感度を制御することにより、簡単に内視
鏡の種類あるいは固体撮像素子毎の特性によらず適正な
明るさの観察画像が得られるようにした。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。 （第１の実施の形態）図１ないし図６は本発明の第１の
実施の形態に係り、図１は第１の実施の形態の内視鏡装
置の概略の構成を示すブロック図、図２及び図３は信号
処理手段を構成するプレ信号処理手段、面順次信号同時
化手段及びポスト信号処理手段の構成を示すブロック
図、図４は本実施の形態に使用される各種タイプの内視
鏡を示し、図５は内視鏡の用途などを示し、図６は動作
説明図を示す。

【００１５】図１に示すように、本発明の第１の実施の
形態の内視鏡装置１は、固体撮像素子を内蔵した電子内
視鏡（以下、簡単化のため、単に内視鏡と略記）２と、
この内視鏡２が着脱自在に接続され、信号処理装置４及
び面順次光源装置２２を内蔵したプロセッサ３と、この
プロセッサ３に接続され、該プロセッサ３で信号処理さ
れた映像信号を表示するモニタ５とから構成される。

【００１６】前記内視鏡２は体腔内に挿入される細長の
挿入部６を有し、この挿入部６の先端部７には、被写体
を結像する対物レンズ８と、この対物レンズ８の結像位
置には固体撮像素子として例えば電荷結合素子（ＣＣＤ
と略記）９が設けられ、このＣＣＤ９は信号線を介して
プロセッサ３内の信号処理装置４に設けられたＣＣＤ駆
動手段１１及びＣＣＤ感度制御手段１２に接続され、こ
のＣＣＤ駆動手段１１及びＣＣＤ感度制御手段１２で生
成された駆動信号及び感度制御信号により露光／読み出
し制御されるようになっている。

【００１７】このＣＣＤ９はＵ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．
５，３３７，３４０“ＣｈａｒｇｅＭｕｌｔｉｐｌｙｉ
ｎｇ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ（ＣＭＤ）ｓｕｉｔａｂｌｅ
ｆｏｒ ｓｍａｌｌ ｐｉｘｅｌ ＣＣＤ ｉｍａｇｅ
ｓｅｎｓｏｒｓ”に示されているように、充分な強度
を持つ電界領域を作り出し伝導電子を原子と衝突させる
ことで、価電子帯から電子を解放し、かつ元の伝導電子
を衝突が発生している領域から抜け出させることができ
る。このイオン化により電荷を増倍させ、感度を向上さ
せるＣＣＤである。また、外部からの制御パルス（ＣＭ
Ｄｇａｔｅパルス）の振幅とパルス数でＣＣＤの感度を
自由に制御できる特徴も持っている。

【００１８】従って、感度増倍に伴うノイズの発生もな
く、冷却も不要で高感度のＣＣＤが実現できるため、画
質が良く挿入性の優れた内視鏡を実現するのに適してい
る。このＣＣＤ９にはバッファ１３を介してプロセッサ
３内に設けられた信号処理手段１４に接続され、前記対
物レンズ８によってＣＣＤ９の撮像面に結像された被写
体像が、ＣＣＤ９によって電気信号に変換されて読み出
され、この出力が信号処理手段１４に供給されるように
なっている。

【００１９】また、前記内視鏡２は照明光を伝達するラ
イトガイド１５が設けられ、このライトガイド１５の先
端面側に照明用レンズ１６が配設され、前記ライトガイ
ド１５により内視鏡２内を伝達された照明光が、照明レ
ンズ１６を介して被写体に照明されるようになってい
る。

【００２０】前記信号処理手段１４は、ＣＣＤ９で読み
出された出力信号の各種信号処理を行なうプレ信号処理
手段１７と、このプレ信号処理手段１７から出力された
面順次信号を同時化する面順次信号同時化手段１８と、
この面順次信号同時化手段１８の出力信号をモニタ５な
どに出力するための各種信号処理を行なうポスト信号処
理手段１９とから構成されており、前記ＣＣＤ９から読
み出された出力信号をテレビジョン信号に変換して、モ
ニタ５などに出力するようになっている。

【００２１】また、前記ＣＣＤ駆動手段１１及びＣＣＤ
感度制御手段１２、信号処理手段１４は、（第１の）制
御手段２１に接続され、この制御手段２１によって制御
が行われるようになっている。

【００２２】この制御手段２１は、面順次の照明光を内
視鏡２に供給する面順次光源装置２２に設けられた絞り
２３及び絞り制御手段２４及びＲＧＢ回転フィルタ制御
手段２５を制御する（第２の）制御手段２６にも接続さ
れ、このＲＧＢ回転フィルタ制御手段２５と同期して、
前記ＣＣＤ駆動手段１１及び信号処理手段１４を制御す
るようになっている。

【００２３】また、前記面順次光源装置２２には、照明
光を発生するランプ２７と、この照明光の光束を前記ラ
イトガイド１５の後端面に集光する集光レンズ２８と、
これらランプ２７と集光レンズ２８との間に挿入される
ＲＧＢ回転フィルタ２９が設けられている。

【００２４】この回転フィルタ２９はモータ３０の回転
軸に回転可能に接続され、制御手段２６により、ＲＧＢ
回転フィルタ制御手段を介して所定の速度で回転するよ
うに制御されることにより、ＲＧＢ面順次光が前記ライ
トガイド１５の後端面に供給されるようになっている。

【００２５】前記信号処理手段１４は、例えば図２に示
すように構成されている。プレ信号処理手段１７には、
前記内視鏡２から出力された面順次信号が入力されるよ
うになっている。

【００２６】このプレ信号処理手段１７では、ＣＣＤ９
の出力信号はＣＤＳ回路３１，ＬＰＦ３２，クランプ回
路３３を経由してＡ／Ｄ変換器３４によりデジタル信号
に変換される。このデジタル信号はフォトカップラ３５
ａにより患者回路から２次回路にアイソレーションされ
て伝送される。

【００２７】２次回路内にはホワイトバランス補正回路
３６、色調調整回路３７、ガンマ補正回路３８が設けて
あり、ホワイトバランス補正、色調調整、ガンマ補正が
それぞれ行われた後、拡大回路３９で電子ズーム処理で
拡大が行われる。拡大回路３９の出力信号は輪郭強調回
路４０を介して面順次信号同時化手段１８に入力され
る。

【００２８】また、制御手段２１は２次回路内のホワイ
トバランス補正回路３６、色調調整回路３７、拡大回路
３９、輪郭強調回路４０の動作を制御する制御信号を出
力すると共に、アイソレーション伝送手段としてフォト
カップラ３５ｂを介して患者回路内のクランプ回路３３
の動作を制御する制御信号を出力する。

【００２９】上記プレ信号処理手段１７から出力される
ＲＧＢ面順次信号は図３に示す面順次信号同時化手段１
８内の切替スイッチ４１、４２Ａ、４２Ｂを経て同時化
手段４３ａ，４３ｂ，４３ｃに入力されるようになって
いる。

【００３０】前記同時化手段４３ａ，４３ｂ，４３ｃ
は、少なくとも１画面分のメモリを備え、逐次Ｒ、Ｇ、
Ｂの順に入力される面順次信号をぞれぞれ各色別のメモ
リに記憶すると共に、この記憶された面順次信号を同時
に読み出して同時化された信号として出力するようにな
っている。

【００３１】前記同時化手段４３ａ，４３ｂ，４３ｃの
一例として、例えば図３に示すように各同時化手段４３
ｉ（ｉ＝ａ，ｂ，ｃ）は少なくとも２画面分の画像メモ
リ４４ａ，４４ｂを備えた手段で構成することが出来
る。ここでは、画像メモリ４４ａ，４４ｂの画像書き込
みと画像読み出しが交互に切り替えられて同時化が行な
われるようになっている。

【００３２】前記同時化手段４３ａ，４３ｂ，４３ｃに
より同時化された同時化出力信号は、ポスト信号処理手
段１９内の静止画像記憶用の静止画像メモリ４５ａ，４
５ｂ，４５ｃに入力すると共にセレクタ４６に入力す
る。

【００３３】セレクタ４６を経由した同時化手段４３
ａ，４３ｂ，４３ｃの同時化出力は、動画として後段の
７５Ωドライバ４７を介してモニタ５に供給される。セ
レクタ３６のもう一方の入力端子には静止画メモリ４５
ａ，４５ｂ，４５ｃの出力が接続されている。

【００３４】静止画像メモリ４５ａ，４５ｂ，４５ｃの
画像書き込みと画像読み出しは制御手段２１で制御され
ており、外部からのフリーズ命令に応じて制御手段２１
は、フリーズ命令の有った時点の画像を記憶するように
静止画像メモリ４５ａ，４５ｂ，４５ｃを制御するとと
もに、セレクタ４６に対しては、同時化手段４３ａ，４
３ｂ，４３ｃ出力である動画信号と静止画像メモリ４５
ａ，４５ｂ，４５ｃの出力信号である静止画像信号のう
ち、静止画像信号を後段の７５Ωドライバ４７を介して
モニタ５に供給するように制御する。

【００３５】内視鏡２にはその内視鏡２の固有情報を記
憶したＲＯＭ４８が内蔵されており、内視鏡２をプロセ
ッサ３に接続した時点でその情報がプロセッサ３内部の
信号処理装置４内の制御手段２１に伝達され、ＣＣＤ９
の感度制御を行う。つまり、ＲＯＭ４８はＣＣＤ９の感
度を指定する指定手段を形成する。。

【００３６】図４に示すように、観察対象部位や用途に
応じて内視鏡２の他に、さまざまなタイプの内視鏡２Ｉ
（Ｉ＝Ａ，Ｂ，Ｃ）が用意されているが、細径化のため
にライトガイド１５の本数が内視鏡２よりも少ない内視
鏡２Ａ，レンズ絞り値を内視鏡２よりも増やして被写界
深度を広げている内視鏡２Ｂ，蛍光観察用に生体の蛍光
のみを透過させるフィルタ４９をＣＣＤ９の前面に配置
した内視鏡２Ｃなどがあり、プロセッサ３に着脱自在に
接続可能となっている。

【００３７】図５はこれら内視鏡２及び２Ｉの特徴を示
し、その特徴に対応した情報（例えば感度制御パルスφ
ＣＭＤのパルス数を含む情報）が予めＲＯＭ４８には記
憶されている。 そして、プロセッサ３に接続された内
視鏡２又は２Ｉに設けたＲＯＭ４８の情報は制御手段２
１に送られ、制御手段２１は通常観察用の内視鏡２〜２
Ｂは適正な露光量が得られるように固体撮像素子として
のＣＣＤ９の感度を決定する。

【００３８】ここでは、光源装置２２からライトガイド
１５の後端面に供給される光量が一定の場合に、ライト
ガイドの本数とレンズ絞りのｆ値が異なってもＣＣＤ９
の出力信号の信号レベルが等しくなるようなＣＣＤ９の
感度制御値が算出される。ライトガイドの本数、レンズ
絞りのｆ値が異なる場合には、それに基づいた情報を含
む。例えばライトガイドの本数が少ない場合には、ライ
トガイドの本数が多い場合よりもＣＣＤ９の感度を上げ
るように制御する。

【００３９】蛍光観察用の内視鏡２Ｃでは、蛍光観察用
である旨を示す情報が送られ、予め決定されている値に
感度設定値が設定される。制御手段２１は、この計算結
果に基づいてＣＣＤ駆動手段１１及びＣＣＤ感度制御手
段１２を制御する。ＣＣＤ駆動手段１１及びＣＣＤ感度
制御手段１２から出力する駆動信号，感度制御信号を図
６に示す。

【００４０】図６はＲＧＢ回転フィルタの露光期間／遮
光期間（読み出し期間）と、その場合におけるＣＣＤ９
に対する感度制御パルスφＣＭＤ、垂直転送パルスφＩ
ＡＧ、水平転送パスルφＳＲ及びＣＣＤ出力信号の関係
を示している。

【００４１】ＣＣＤ９の感度は、φＣＭＤのパルス数と
パルス振幅のどちらでも制御可能であるが、ここではパ
ルス数を調節して所望の感度を得るようにしている。こ
の場合、露光時間の後の遮光期間（読み出し期間）に感
度制御パルスφＣＭＤをＣＣＤ９に出力して、ＣＣＤ９
の感度を大きくして、垂直転送パルスφＩＡＧ、水平転
送パスルφＳＲをＣＣＤ９に出力して、ＣＣＤ９からの
出力信号を得るようにしている。

【００４２】そして、例えば図５に示すように用途に応
じて接続された内視鏡２又は２ＩのＣＣＤ９に対し、感
度制御パルスφＣＭＤのパルス数を変化させて、その内
視鏡２又は２Ｉに必要とされる感度を容易に得られるよ
うにしている。なお、図５では、計算を簡略化するため
にφＣＭＤのパルス１回毎に１％の電子の増倍が有るも
のとする。

【００４３】蛍光観察用の内視鏡２Ｃには、生体の蛍光
の波長４８０ｎｍ〜６００ｎｍの範囲を通過させる特性
を有するフィルタ４９がＣＣＤ９の前面に配置されてい
る。ＲＧＢ回転フィルタ２９による面順次光の青成分
（波長４００ｎｍ〜５００ｎｍで励起された微弱な蛍光
のみが、感度を高く設定されたＣＣＤ９により映像信号
に変換される。

【００４４】プロセッサ３内の同時化手段４３ａ，４３
ｂ，４３ｃは、この青成分のみの信号を各色別のメモリ
に全て同時に記憶すると共に、この記憶された面順次信
号を同時に読み出してモノクロ画像として出力するよう
になっている。この制御は制御手段２１によって行なわ
れ、先に記述した通常観察時の信号処理と蛍光観察の信
号処理との切り替えは、内視鏡２〜２Ｃ内のＲＯＭ４８
からの情報により行われる。

【００４５】以上のように本実施の形態によれば、接続
される内視鏡２，２Ｉの種類に応じて固体撮像素子の感
度を制御することで適正な明るさの観察画像を得ること
ができる内視鏡装置１を実現できる。

【００４６】ＲＯＭ４８から出力される情報は、他に配
光特性や画角などのパラメータ，明るさに関する個体差
バラツキの補正値が考えられる。もちろん、ＣＣＤ９の
感度設定値そのものをプロセッサ３に伝送しても良い。

【００４７】なお、本実施の形態では内視鏡２，２Ｉに
設けたＲＯＭ４８の情報により、その内視鏡のＣＣＤ９
の感度を指定するようにしているが、ＲＯＭ４８を設け
ていない内視鏡（例えば２Ｄとする）の場合にも対応で
きるように、例えば信号処理装置４内の制御手段２１に
キーボード等の入力手段（或いは感度の指定手段）を接
続して、その入力手段からその内視鏡２Ｄに対して適切
な観察画像が得られる場合の感度を指定する入力を行
い、制御手段２１を介してＣＣＤ感度制御手段１２から
その内視鏡２Ｄに設けたＣＣＤ９の感度を制御するよう
にしても良い。

【００４８】また、入力手段から感度を指定する入力を
行う代わりに、その内視鏡２Ｄの場合の特徴、具体的に
は図５のライトガイド本数、レンズ絞り値を入力するこ
とにより、制御手段２１が必要な感度制御パルスφＣＭ
Ｄのパルス数を算出して、ＣＣＤ感度制御手段１２を介
してＣＣＤ９の感度を制御するようにしても良い。

【００４９】（第２の実施の形態）図７は本発明の第２
実施の形態の内視鏡装置５１の構成を示す。図１と共通
である部分に関しては説明を省略する。第１の実施の形
態ではプロセッサ３内に信号処理手段１４等の信号処理
装置４と共に、面順次光源装置２２を内蔵していたが、
本実施の形態では信号処理装置４と別体に面順次光源装
置５２を設けている。

【００５０】この面順次光源装置５２ではその内部のラ
ンプ２７の前面にはハーフミラー５３が配置され、ラン
プ２７からの出射光はハーフミラー５３により分割さ
れ、その反射された光が光量検知部５４に導かれる。

【００５１】ランプ２７の出射光量はランプ点灯時間に
応じて劣化して行くので、光量検知部５４でこの光量の
低下の度合いが数値データに変換され、制御手段２６を
経由して制御手段２１に送られる。制御手段２１はこの
数値データをもとに、ランプ２７の光量低下を補正する
ようにＣＣＤ９の感度設定値を算出し、ＣＣＤ感度制御
手段１２を制御する。

【００５２】また、絞り制御手段２４からは絞り２３の
調光制御動作が可能な範囲にある状態か、あるいは絞り
２３が全開状態，全閉状態であるかの情報も、制御手段
２６を経由して制御手段２１に送られる。

【００５３】制御手段２１は、絞り２３が全開状態のと
きはＣＣＤ９の感度設定値を高くするようにＣＣＤ感度
制御手段１２を制御し、絞り２３が全閉の場合はＣＣＤ
９の感度設定値を低くするようにＣＣＤ感度制御手段１
２を制御する。これら、感度設定値は段階的に変化させ
ても良いし連続的に変化させることも可能である。その
他の構成は第１の実施の形態と同様である。

【００５４】本実施の形態は第１の実施の形態の作用の
他に、ランプ２７が経年変化等で変化する場合等を考慮
して、ランプ２７の実際の出射光量を検出してその光量
の変化による影響をＣＣＤ感度制御手段１２によりＣＣ
Ｄ９の感度を制御することで解消する手段を備えてい
る。

【００５５】この第２の実施の形態によれば光源装置５
２のランプ２７の出射光の低下した場合や、絞り２３に
よる調光制御が効かない場合においても、光源装置５２
からの情報をもとに固体撮像素子としてのＣＣＤ９の感
度を制御することで適切な明るさの観察画像を得ること
ができる内視鏡装置５１を実現できる。

【００５６】（第３の実施の形態）図８は本発明の第３
実施の形態の内視鏡装置５１′の構成を示す。図１及び
図７と共通である部分に関しては説明を省略する。本実
施の形態は図７に示した第２の実施の形態の他に、図７
の面順次光源装置５２の代わりに図８のＬＥＤ光源装置
５２′でも使用できるようにしたものである。

【００５７】図８に示したＬＥＤ光源装置５２′には、
ＬＥＤ制御手段５６に接続され順次点灯制御される赤色
ＬＥＤ５７ａ，緑色ＬＥＤ５７ｂ，青色ＬＥＤ５７ｃ
と、この照明光の光束を前記ライトガイド１５の後端面
に集光する集光レンズ２８が設けられており、面順次光
が前記ライトガイド１５の後端面に供給されるようにな
っている。

【００５８】また、赤色ＬＥＤ５７ａ，緑色ＬＥＤ５７
ｂ，青色ＬＥＤ５７ｃと集光レンズ２８との間には絞り
２３が配置され、絞り制御手段２４で制御される。この
絞り制御手段２４とＬＥＤ制御手段５６は制御手段２６
に接続されている。

【００５９】また、信号処理装置４内の制御手段２１
は、面順次の照明光を内視鏡２に供給するＬＥＤ光源装
置５２の赤色ＬＥＤ５７ａ，緑色ＬＥＤ５７ｂ，青色Ｌ
ＥＤ５７ｃの発光制御をＬＥＤ制御回路５６を介して制
御する制御手段２６にも接続され、各ＬＥＤの発光タイ
ミングと同期が取られて、上記ＣＣＤ駆動手段１１及び
信号処理手段１４を制御するようになっている。

【００６０】制御手段２１には、面順次光源装置５２が
接続された場合はキセノンランプが使用されていること
を、ＬＥＤ光源装置５２′が接続された場合はＬＥＤが
使用されていることを、ハロゲンランプを使用している
図示しない光源装置が接続された場合はハロゲンランプ
が使用されていることを示す情報が、各光源装置内の制
御手段２６から伝送される。制御手段２１は、この情報
に基づいてＣＣＤ感度制御手段１２を制御する。

【００６１】以上、第３実施の形態によれば光源装置５
２，５２′の種類の違いにより出射光の絶対値が異なる
場合でも、接続された光源装置からの情報をもとに出射
光量を補正するように固体撮像素子の感度を制御するこ
とで適切な明るさの観察画像を得ることができる内視鏡
装置を実現できる。

【００６２】（第４の実施の形態）図９は本発明の第４
実施の形態の内視鏡装置６１の構成を示す。本実施の形
態では、ＣＣＤ９の前面にカラーフィルタ６５が設けら
た同時式内視鏡装置である。

【００６３】図１或いは図７と共通である部分に関して
は説明を省略する。本実施の形態は同時式の内視鏡６２
と、この内視鏡６２に白色の照明光を供給する光源装置
６３と、ＣＣＤ９を駆動及び信号処理する（例えば光源
装置６３と別体の）信号処理装置６４と、この信号処理
装置６４から出力される映像信号を表示するモニタ５と
から構成される。上記同時式の内視鏡６２は例えば第１
の実施の形態の内視鏡２のＣＣＤ９の前面にカラーフィ
ルタ６５を設けたものである。

【００６４】また、光源装置６３は図１の面順次式光源
装置２２において、照明光路中に介挿されるＲＧＢ回転
フィルタ２９を除去して、ランプ２７の白色光が絞り２
３を介して集光レンズ２８で集光されてライトガイド１
５の後端面に供給されるようにしたものである。このた
め、図１におけるモータ３０及びＲＧＢ回転フィルタ制
御手段２５も設けてない。また、本実施の形態における
信号処理装置６４は図１の信号処理手段１４をプレ信号
処理手段６６とポスト信号処理手段６７で構成してい
る。

【００６５】つまり、ＣＣＤ９から読み出された出力信
号の各種信号処理を行なうプレ信号処理手段６６と、こ
のプレ信号処理手段６６の出力信号をモニタ５などに出
力するための各種信号処理を行なうポスト信号処理手段
６７とから構成されており、前記ＣＣＤ９から読み出さ
れた出力信号をテレビジョン信号に変換して、モニタ５
などに出力するようになっている。

【００６６】また、前記ＣＣＤ駆動手段１１及びＣＣＤ
感度制御手段１２，信号処理手段１４は、制御手段２１
に接続され、この制御手段２１によって制御が行なわれ
るようになっている。この制御手段２１は、白色の照明
光を内視鏡６２に供給する光源装置６３に設けられた絞
り２３及び絞り制御手段２４を制御する制御手段２６に
も接続されている。

【００６７】本実施の形態に用いられる信号処通手段１
４は、例えば図１０に示すように構成されている。プレ
信号処理手段６６には、前記内視鏡６２から出力された
信号が入力されるようになっている。

【００６８】このプレ信号処理手段６６では、色成分が
重畳されたＣＣＤ９の出力信号はＣＤＳ回路３１，ＬＰ
Ｆ３２，クランプ回路３３を経由してＡ／Ｄ変換器３４
によりデジタル信号に変換される。このデジタル信号は
フォトカップラ３５ａにより患者回路から２次回路にア
イソレーションされて伝送される。

【００６９】このフォトカップラ３５ａを経た出力信号
は、２次回路内の輝度／色差信号分離回路６８で輝度信
号Ｙと色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙに分離され、さらにマト
リックス回路６９でＲＧＢ信号に変換され、ホワイトバ
ランス補正回路３６、色調調整回路３７、ガンマ補正回
路３８でそれぞれホワイトバランス補正、色調調整、ガ
ンマ補正がされた後、拡大回路３９で電子ズーム処理が
行なわれる。そして、拡大回路３９の出力は輪郭強調回
路４０を介してポスト信号処理手段６７に入力されるよ
うになっている。

【００７０】前記輪郭強調回路４０の出力は、ポスト信
号処理手段６７内の静止画記憶用の静止画像メモリ４５
ａ，４５ｂ，４５ｃに入力すると共にセレクタ４６に入
力する。セレクタ４６を経由した輪郭強調回路４０の出
力は、動画として後段の７５Ωドライバ４７を介してモ
ニタ５に供給される。

【００７１】セレクタ４６のもう一方の入力端子には静
止画メモリ４５ａ，４５ｂ，４５ｃの出力が接続されて
いる。静止画像メモリ４５ａ，４５ｂ，４５ｃの画像書
き込みと画像読み出しは制御手段２１で制御されてお
り、操作者のフリーズ命令に応じて制御手段２１は、フ
リーズ命令の有った時点の画像を記憶するように静止画
像メモリ４５ａ，４５ｂ，４５ｃを制御する。

【００７２】また、制御手段２１は、フリーズ命令に応
じて電子シャッタ動作が行われるようにＣＣＤ駆動手段
１１を制御するとともに、ＣＣＤ感度制御手段１２に対
して、ＣＣＤの感度設定値を上げるように制御する。こ
の感度設定値は、電子シャッタ動作による露光時間の減
少を補正するように設定され、１／１２０秒の電子シャ
ッタ動作が行われた場合は、１／６０秒の通常露光時の
２倍の感度にＣＣＤ９が設定される。

【００７３】以上のように本実施の形態によれば、電子
シャッタ動作時においても、固体撮像素子の駆動状態に
応じて固体撮像素子の感度を制御することで適正な明る
さの観察画像を得ることができる内視鏡装置を実現でき
る。

【００７４】（第４の実施の形態の変形例）本発明の第
４の実施の形態の変形例を、第４の実施の形態の図９を
用いて説明する。本変形例では、ＮＴＳＣ方式（６０Ｈ
ｚ）とＰＡＬ方式（５０Ｈｚ）の両方式のモニタに接続
可能な同時式内視鏡装置を示している。信号処理装置６
４は図示しないスイッチによりＴＶ方式を選択すること
が可能である。ＮＴＳＣ方式が選択された場合には、Ｃ
ＣＤ９の撮像レートを６０Ｈｚで行ない、ＮＴＳＣ方式
のテレビジョン信号に変換する信号処理を行なうよう、
制御手段２１はＣＣＤ駆動手段１１，プレ信号処理手段
６６，ポスト信号処理手段６７を制御する。

【００７５】ＰＡＬ方式が選択された場合は、ＣＣＤ９
の撮像レートを５０Ｈｚで行ない、ＰＡＬ方式のテレビ
ジョン信号に変換する信号処理を行なうよう、制御手段
２１はＣＣＤ駆動手段１１，プレ信号処理手段６６，ポ
スト信号始理手段６７を制御する。この時、制御手段２
１は撮像レートの切り替えに応じてＣＣＤ９の感度設定
値も同様に切り替え、６０Ｈｚ撮像時と５０Ｈｚ撮像時
とで同じ映像信号レベルが得られるようにＣＣＤ感度制
御手段１２制御する。

【００７６】以上のように本変形例によれば、撮像レー
トが異なる場合や露光時間が異なる場合においても、固
体撮像素子の駆動状態に応じて固体撮像素子の感度を制
御することで適正な明るさの観察画像を得ることができ
る内視鏡装置を実現できる。

【００７７】（第５の実施の形態）図１１は本発明の第
５実施の形態の内視鏡装置の構成を示す。図１或いは図
９等と共通である部分に関しては説明を省略する。本実
施の形態の内視鏡装置６１′は内視鏡６２と、光源装置
６３′と信号処理装置６４′と、モニタ５とから構成さ
れる。

【００７８】本実施の形態における光源装置６３′は図
９の内視鏡装置６１の光源装置６３において、絞り２
３、絞り制御手段２４、制御手段２６を除去して、ラン
プ２７の照明光を集光レンズ２８で集光してライトガイ
ド１５の後端面に供給するようにしている。つまり、こ
の光源装置６３′には絞り機構が設けてなく、ライトガ
イド１５の後端面には常に同量の照射光が入力する構成
となっている。

【００７９】また、本実施の形態における信号処理装置
６４′は、図９の信号処理装置６４において、信号処理
手段１４内のプレ信号処理手段６６と一部構成が異なる
プレ信号処理手段６６′が採用されている。このプレ信
号処理手段６６′の構成を図１２に示す。

【００８０】図１２に示すプレ信号処理手段６６′は図
１０に示すプレ信号処理手段６６において、輝度信号Ｙ
の出力信号が入力される平均値検波フィルタ回路７０が
設けてある。

【００８１】そして、この平均値検波フィルタ回路７０
によりＣＣＤ９の出力の一画面分の輝度信号Ｙの平均値
を算出し、この輝度平均値を制御手段２１に送る。制御
手段２１は、この輝度平均値に基づき適性な明るさの観
察画像が得られるようにＣＣＤ９の感度設定値を算出
し、ＣＣＤ感度制御手段１２を制御する。

【００８２】以上のように本実施の形態によれば、固体
撮像素子の出力信号に応じて固体撮像素子の感度を制御
することで適正な明るさの観察画像を得る内視鏡装置６
１′を実現でき、しかも光源装置６３′の構成を簡略化
することができる。

【００８３】（第６の実施の形態）図１３は本発明の第
６実施の形態の内視鏡装置の構成を示す。図１と共通で
ある部分に関しては説明を省略する。この内視鏡装置７
１は内視鏡２と、面順次光源装置２２と信号処理装置７
４を内蔵したビデオプロセッサ７３と、モニタ５とから
構成される。

【００８４】本実施の形態では内視鏡２内のＲＯＭ４８
には、ＣＣＤ９の画素毎の電子の増倍率のバラツキの情
報（データ）が記憶されている。また、本実施の形態の
信号処理装置７４では図１の信号処理装置４において、
さらにＲＯＭ４８のデータを記憶する記憶手段７５と、
ＣＣＤ９の感度を自由に設定するスイッチ７６と、バラ
ツキを補正する補正データを演算で算出する演算手段７
８とが設けている。また、信号処理手段１４は図１のプ
レ信号手段１７の代わりに、一部構成が異なるプレ信号
処理手段１７′を採用し、演算手段７８による補正デー
タをプレ信号処理手段１７′に送り、ＣＣＤ９に感度の
バラツキがある場合にもスイッチ７６で設定された感度
に設定できるようにしている。

【００８５】そして、第１の実施の形態と同様に、内視
鏡２をプロセッサ７３に接続した時点で、ＲＯＭ４８の
情報がプロセッサ７３内部の記憶手段７５に送られ、記
憶される。例えばプロセッサ７３のパネル上に設けら
れ、ＣＣＤ９の感度を自由に設定するスイッチ５６によ
り設定された感度設定値の情報は制御手段２１に入力さ
れ、この制御手段２１はその情報に対応してＣＣＤ感度
制御手段１２を制御する。

【００８６】本実施の形態ではφＣＭＤパルスのパルス
数で感度を制御しており、演算手段７８では前記記憶手
段７５に記憶されている画素毎の電子の増倍率のバラツ
キの値とφＣＭＤのパルス数に基づいて補正データが演
算される。

【００８７】基準となる電子の増倍率にＸに対し、ある
画素の電子の増倍率がｋＸであり、φＣＭＤのパルス数
がｎであった場合には、その画素の補正データは１／
（ｋＸ＾ｎで表わされる。

【００８８】この各画素毎の補正データは、図１４に示
されるプレ信号処理手段１７′を構成する乗算器７９で
ＣＣＤ９から読み出された出力信号と乗算されてバラツ
キの補正が行なわれ、その後段側の回路に送られる。な
お、図１４に示すプレ信号処理手段１７′は図２のプレ
信号処理手段１７において、フォトカプラ３５ａとホワ
イトバランス補正回路３６との間に乗算器７９を設けた
構成になっている。

【００８９】図１５は、本実施の形態で用いられている
ＣＣＤ９を表わしている。受光面８０の下方にはシリア
ルレジスタ８１と電荷を電圧に変換するＦＤＡ８２が存
在する。シリアルレジスタ８０とＦＤＡ８２の間にはダ
ミー画素８３が６画素存在している。

【００９０】制御手段２１はスイッチ７６からの設定値
に基づいて、感度を上げていない通常感度時と、電子増
倍時とで異なる制御を行う。

【００９１】つまり、制御手段２１はスイッチ７６から
の設定値に基づいて、電子の増倍動作を行なっていな
い、つまり感度を上げていない通常感度時には図１６
（Ａ）に示すようにＯＢ画素８４のＣＣＤ出力信号（Ｃ
ＤＳ出力信号）が入力されるＯＢ期間でクランプを行な
うようにクランプ回路３３にタイミング信号を送る。

【００９２】一方、電子の増倍動作を行ない感度を上げ
ている電子増倍時には、図１６（Ｂ）に示すようにＯＢ
画素８４の暗電流が増倍され、ＯＢクランプされる電位
に影響を及ぼすため、これを避けるようにダミー画素８
３のＣＣＤ出力信号が入力されるダミー期間でクランプ
を行なうようにクランプ回路３３に異なるクランプ位置
のタイミング信号を送る。

【００９３】以上のように本実施の形態によれば、固体
撮像素子の画素毎の電子の増倍率のバラツキのデータ
と、固体撮像素子の感度の設定値に応じて固体撮像素子
の出力信号を補正することで、良好な観察画像を得るこ
とができる内視鏡を実現できる。

【００９４】また、固体撮像素子の感度設定値に応じ
て、固体撮像素子の出力信号の信号処理を制御すること
で、正しい黒レベルが再現され、良好な観察画像を得る
ことができる。

【００９５】なお、上述では挿入部６の先端にＣＣＤ９
を配置（内蔵）した電子内視鏡の場合について説明した
が、本発明はこれに限定されるものでなく、光学式内視
鏡の接眼部にＣＣＤを内蔵したテレビカメラを装着した
テレビカメラ装着内視鏡の場合にも適用できる。

【００９６】この場合には、例えば第１の実施の形態で
説明したように例えば入力手段（指定手段）から制御手
段２１にＣＣＤ９の感度を指定する入力を行うようにし
ても良い。また、光学式内視鏡の特徴（ライトガイド本
数等）と共に、テレビカメラの特徴を入力して、制御手
段２１がその場合に必要とされる感度制御パルスφＣＭ
Ｄのパルス数を算出してＣＣＤ感度制御手段１２を介し
てＣＣＤ９の感度を制御するようにしても良い。 （第７の実施の形態）図１７ないし図２３は本発明の第
７の実施の形態に係り、図１７は内視鏡装置の概略の構
成を示すブロック図、図１８は回転フィルタに設けた２
つのフィルタセットの構成を示す説明図、図１９は信号
処理手段を構成するプレ信号処理手段を示すブロック
図、図２０は、信号処理手段を構成する面順次同時化手
段及びポスト信号処理手段を示すブロック図、図２１は
ＣＣＤ駆動のタイミングチャート、図２２はＣＣＤの板
面照度とＳ Ｎの関係を示すグラフ、図２３はＣＣＤの
板面照度と出力電圧との関係を示すグラフを示す。

【００９７】図１７に示すように、第７の実施の形態の
内視鏡装置１０１は、固体撮像素子を内蔵した電子式内
視鏡（以下、内視鏡と略記）１０２と、この内視鏡１０
２が着脱自在に接続され、信号処理装置１０４及び面順
次光源装置１２２を内蔵したプロセッサ１０３と、この
プロセッサ１０３に接続され、該プロセッサ１０３で信
号処理された映像信号を表示するモニタ１０５とから主
に構成される。

【００９８】前記内視鏡１０２は、体腔内に挿入される
細長の挿入部１０６を有し、この挿入部１０６の先端部
１０７には、被写体を結像する対物レンズ１０８と、こ
の対物レンズ１０８の結像位置には固体撮像素子として
イメージセンサ、例えば電荷結合素子（ＣＣＤと略記）
１０９が設けられ、このＣＣＤ１０９は信号線を介して
プロセッサ１０３内の信号処理装置１０４に設けられた
ＣＣＤ駆動手段１１１及びＣＣＤ感動制御手段１１２に
接続され、このＣＣＤ駆動手段１１１及びＣＣＤ感動制
御手段１１２で生成された駆動信号及び感度制御信号に
より、露光、生成電荷の増倍及び読出制御がなされる。
また、イメージセンサはＣＭＯＳセンサでもよい。ＣＣ
Ｄ１０９の前面には、ある特定の波長領域のみを透過さ
せるフィルタ１１０が配置されている。フィルタ１１０
は、例えば生体組織から発せられる自家蛍光の波長帯域
を透過させ、励起光はカット（透過しない）する分光透
過率特性を有している。

【００９９】このＣＣＤ１０９は、Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎ
ｏ．５，３３７，３４０“Ｃｈａｒｇｅ Ｍｕｌｔｉｐ
ｌｙｉｎｇ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ（ＣＭＤ）ｓｕｉｔａｂ
ｌｅｆｏｒ ｓｍａｌｌ ｐｉｘｅｌ ＣＣＤ ｉｍａ
ｇｅ ｓｅｎｓｏｒｓ”に示されているＣＣＤである。
その特徴は、画素毎或いは検出アンプ前段（水平転送レ
ジスタ後）に電子増倍機構（以下、ＣＭＤ：
）が設けられ、電子増倍機構（ＣＭ
Ｄ）に電界（エネルギーギャップの約１．５倍程度のエ
ネルギー）を印加すると、信号電荷（電子）は価電子帯
の電子に衝突し伝導帯へ励起され、衝突電離（２次電
離）により電子−正孔ペアが生成される。つまり、ある
強度（振幅）を持ったパルスを順次印加すると、衝突電
離現象により電子−正孔ペアが次々に生成されることに
より、パルス数の制御により信号電荷は任意に増倍され
る特性を有している。

【０１００】ＣＣＤ１０９は、バッファ１１３，ＣＣＤ
ケーブル１２０（信号線）を介してプロセッサ１０３内
に設けられた信号処理手段１１４に接続され、前記対物
レンズ１０８及びフィルタ１１０を介しＣＣＤ１０９の
撮像面に結像された被写体像が，ＣＣＤ１０９によって
電気信号に変換されて読み出され、この出力信号が信号
処理手段１１４に供給される。

【０１０１】図２１は、後述する回転フィルタ１２９の
露光時間 遮光時間（ＣＣＤ読出期間）と、その場合に
おけるＣＣＤ１０９に対する感動制御パルスφＣＭＤ、
垂直転送パルスφＩＡＧ、水平転送パルスφＳＲ及びＣ
ＣＤ出力信号の関係を示す。ＣＣＤ１０９のＣＭＤは、
画素毎または検出アンプ前段のどちらでも設定可能であ
るが、ここではＣＭＤを画素毎に設置するようにしてい
る。また、ＣＣＤ１０９の感度（ＣＭＤ増倍率）は、φ
ＣＭＤのパルス数とパルス振幅（電圧値）のどちらでも
制御可能であるが、ここではパルス数をコントロールし
て所望の感度（ＣＭＤ増倍率）を得るようにしている。
この場合、露光期間の後の遮光期間（読出期間）に感度
制御パルスφＣＭＤをＣＣＤ１０９に出力し、ＣＣＤ１
０９の感度（ＣＭＤ増倍率）を大きくし生成された電荷
を増倍させ、その後に垂直転送パルスφＩＡＧ、水平転
送パルスφＳＲがＣＣＤ１０９に出力され、ＣＣＤ１０
９からの出力信号を得る。つまり、感度制御パルスφＣ
ＭＤのパルス数を変化させて、所望のＣＣＤ１０９の感
度（ＣＭＤ増倍率）を得られるようにしている。

【０１０２】前記内視鏡１０２は、照明光を伝達する紫
外から近赤外域を透過可能なライトガイド１１５が設け
られ、このライトガイド１１５の先端面側に照明用レン
ズ１１６が設けられ、ライトガイド１１５により内視鏡
１０２を導光させた通常光或いは特殊光観察用の照明光
が、照明レンズ１１６を介して被写体に照射される。ラ
イトガイド１１５としては、ＳＬＦファイバ（商品
名）、石英ファイバなどを用いることができる。

【０１０３】信号処理手段１１４は、ＣＣＤ１０９で読
み出された出力信号の各種信号処理を行うプレ信号処理
手段１１７と、このプレ信号処理手段１１７から出力さ
れた面順次信号を同時化する面順次同時化手段１１８
と、この面順次同時化手段１１８の出力信号をモニタ１
０５などに出力するための各種信号処理を行うポスト信
号処理手段１１９とから構成されており、前記ＣＣＤ１
０９から読み出された出力信号をテレビジョン信号に変
換して、モニタ１０５などに出力する。ＣＣＤ駆動手段
１１１及びＣＣＤ感度制御手段１１２、信号処理手段１
１４は、（第１の）制御手段１２１に接続され、この制
御手段１２１によって制御が行われる。この制御手段１
２１は、面順次の照明光を内視鏡１０２に導光する面順
次光源装置１２２に設けられた絞り１２３、絞り制御手
段１２４及びＲＧＢ回転フィルタ制御手段１２５を制御
する（第２の）制御手段１２６にも接続され、このＲＧ
Ｂ回転フィルタ制御手段１２５と同期して、前記ＣＣＤ
駆動手段１１１及び信号処理手段１１４を制御するよう
になっている。

【０１０４】面順次光源装置１２２は、紫外域から赤外
域に至る広帯域の照明光を発生するランプ１２７と、こ
の照明光の光束を前記ライトガイド１１５の後端面に集
光する集光レンズ１２８と、ランプ１２７と集光レンズ
１２８との間に挿入されるＲＧＢ回転フィルタ１２９が
設けられている。ランプ１２７としては、キセノンラン
プ、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、ＬＥＤ、
高圧水銀などを用いることができる。

【０１０５】この回転フィルタ１２９は、モータ１３０
の回転軸に回転可能に接続され、制御手段１２６によ
り、ＲＧＢ回転フィルタ制御手段１２５を介して所定の
速度で回転するように制御され、面順次光がライトガイ
ド１１５の後端面に導光される。 回転フィルタ１２９
は、第１８図に示すように二重構造になっており、内周
部分と外周部分とに２組のフィルタセット１３３，１３
４が設けてある。内周の第１フィルタセット１３３は通
常光モード（通常光観察）のためのＲ１，Ｇ１，Ｂ１の
３枚のフィルタで構成され、外周部分の第２のフィルタ
セット１３４は特殊光モード（特殊光観察）のためのＲ
２，Ｇ２，Ｂ２の３枚のフィルタで構成され、第１フィ
ルタセット１３３、第２フィルタセット１３４は、各々
観察目的に応じた分光透過率特性を有している。つま
り、第１フィルタセット１３３は、通常光モード（通常
光観察）用の赤（Ｒ１）、緑（Ｇ１）、青（Ｂ１）の各
波長領域を透過するフィルタ１３３ａ、１３３ｂ、１３
３ｃが扇状に、周方向に沿って離散的に配列され、さら
にその外周側には特殊光モード（特殊光観察）用のＲ
２、Ｇ２、Ｂ２の各波長領域の光を透過するフィルタ１
３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃが離散的に配列されてい
る。

【０１０６】上記通常光モード（通常光観察）用の赤
（Ｒ１）、緑（Ｇ１）、青（Ｂ１）の各波長領域を透過
するフィルタ１３３ａ、１３３ｂ、１３３ｃの間は、遮
光部となっている。この遮光部は、ＣＣＤ１０９の遮光
期間（読み出し期間）に対応し、上記フィルタ１３３
ａ、１３３ｂ、１３３ｃと遮光部は、ほぼ同程度の間隔
で配列されている。第２フィルタセット１３４も同様に
構成されている。

【０１０７】本実施の形態では、上記フィルタ１３４ｂ
には、特殊光モードで使用する紫外〜青色領域の光のみ
を透過する励起フィルタが搭載されており、生体組織よ
り自家蛍光を発生させることができる。なお、フィルタ
１３４ａ（Ｒ２）、１３４ｃ（Ｂ２）は本実施の形態で
は遮光され、照射されない。

【０１０８】ランプ１２７とライトガイド１１５の後端
面とを結ぶ照明光軸上には、内周側のフィルタセット１
３３と外周側のフィルタセット１３４とを選択的に設定
できるように回転フィルタ切替え機構１３１が設けてあ
る。そして、通常光モードの場合は、ランプ１２７から
の光ビームＰ１（第１８図に実線で示す）は、内周側の
フィルタセット１３３に対向している。一方、特殊光モ
ードの場合には、ランプ１２７からの光ビームＰ２（図
１８点破線で示す）は、外周側のフィルタセット１３４
に対向するように回転フィルタ機構１３１で回転フィル
タ１２９全体を移動して照明光路上に配置されるフィル
タセットを切替できるようになっている。この回転フィ
ルタ切替機構１３１は、モータ１３０及び回転フィルタ
１２９とをランプ１２７に対し相対的に移動させるが、
ランプ１２７側を反対方向に移動しても良い。

【０１０９】また、プロセッサ１０３には、モード切替
手段１３５が接続され、観察モード（通常光／特殊光）
の切替指示を行うことにより、回転フィルタ切替指示信
号が回転フィルタ切替機構１３１及び制御手段１２６に
出力され、回転フィルタ１２９の切替が行われると同時
に、特殊光モード時は絞り制御手段１２４を介して絞り
１２３を自動的に全開となるよう制御する。

【０１１０】回転フィルタ切替指示信号は、制御手段１
２１にも出力されて、選択されているモード（通常光／
特殊光モード）で各処理を行うよう制御手段１２１から
信号処理手段１１４、ＣＣＤ駆動手段１１１及びＣＣＤ
感度制御手段１１２を制御する。

【０１１１】信号処理手段１１４は、例えば図１９に示
すように構成されている。図１９においてプレ信号処理
手段１１７には、ＣＣＤ１０９からの出力信号が入力さ
れるようになっている。このプレ信号処理手段１１７で
は、ＣＣＤ１０９の出力信号はプリアンプ１４０、ＣＤ
Ｓ回路１４１、ＬＰＦ１４３、クランプ回路１４４、Ａ
ＧＣ回路（オートゲインコントロール）１４５を経由し
て、Ａ／Ｄ変換器１４６によりデジタル信号に変換され
る。このデジタル信号は、フォトカプラ１４７ａにより
患者回路から２次回路にアイソレーションされで伝送さ
れる。２次回路には、ホワイトバランス補正回路１４
８、色調調整回路１４９、ガンマ補正回路１５０が設け
てあり、ホワイトバランス補正、色調調整、ガンマ補正
がそれぞれ行われた後、拡大回路１５１で電子ズーム処
理で拡大が行われる。

【０１１２】拡大回路１５１の出力信号は、輪郭強調回
路１５２を介して面順次同時化手段１１８に入力される
ようになっている。また、ＣＤＳ回路１４１後には、測
光手段１４２が接続され、ＣＣＤ１０９出力信号の１画
面の平均値を算出し、その値を制御手段１２１に出力す
るようになっている。さらに、制御手段１２１は、２次
回路内のホワイトバランス補正回路１４８、色調調整回
路１４９、拡大回路１５１、輪郭強調回路１５２の動作
を制御する制御信号を出力すると共に、アイソレーショ
ン伝送手段としてフォトカブラ１４７ｂを介し患者回路
内のクランプ回路１４４の動作を制御する制御信号を出
力するようになっている。

【０１１３】プレ信号処理手段１１７から出力されるＲ
ＧＢ面順次信号は、図２０に示す面順次信号同時化手段
１１８内の切替スイッチ１６０、１６２Ａ、１６２Ｂを
経て、同時化手段１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃに入力
されるようになっている。同時化手段１６３ａ、１６３
ｂ、１６３ｃは、少なくとも１画面分のメモリを備え、
逐次Ｒ、Ｇ、Ｂの順に入力される面順次信号を各色別の
メモリに記憶すると共に、この記憶された面順次信号を
同時に読み出して同時化された信号として出力するよう
になっている。

【０１１４】同時化手段１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃ
の一例として、例えば図２０に示す各同時化手段１６３
Ｉ（Ｉ＝ａ，ｂ，ｃ）は、少なくとも２画面分の画像メ
モリ１６４ａ、１６４ｂを備えた手段で構成することが
できる。同時化手段１６３ａは、回転フィルタ１２９の
１３３ａまたは１３４ａで得られる映像信号に対応して
いる。同様に、同時化手段１６３ｂは、回転フィルタ１
２９の１３３ｂまたは１３３ａ、同時化手段１６３ｃは
回転フィルタ１２９の１３３ｃまたは１３４ｃに対応し
ている。 ここでは、画像メモリ１６４ａ、１６４ｂの
画像書き込みと画像読み出しが交互に切替えられて同時
化が行われる。前記同時化手段１６３ａ、１６３ｂ、１
６３ｃにより同時化された同時化出力信号は、ポスト信
号処理手段１１９内の静止画像記憶用の静止画像メモリ
１６５ａ、１６５ｂ、１６５ｃに入力すると共にセレク
タ１６６に入力する。セレクタ１６６を経由した同時化
手段１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃの同時化出力は、動
画として後段の７５Ωドライバ１６７を介してモニタ１
０５に供給される。セレクタ１６６のもう一方の入力端
子には、静止画メモリ１６５ａ、１６５ｂ、１６５ｃが
接続されている。

【０１１５】静止画像メモリ１６５ａ、１６５ｂ、１６
５ｃの画像書き込みと画像読み出しは、制御手段１２１
で制御されており、外部からのフリーズ命令に応じて制
御手段１２１は、フリーズ命令のあった時点の画像を記
憶するように静止画像メモリ１６５ａ、１６５ｂ、１６
５ｃを制御するとともに、セレクタ１６６に対しては、
同時化手段１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃ出力である動
画言号と静止画像メモリ１６５ａ、１６５ｂ、１６５ｃ
の出力信号である静止画像信号のうち、静止画像信号を
１後段の７５Ωドライバ１６７を介してモニタ１０５に
供給するように制御するようになっている。

【０１１６】内視鏡１０２には、当該内視鏡に固有の情
報を記憶したＲＯＭ１７０が内蔵されており、この内視
鏡１０２をプロセッサ１０３に接続した時点でその情報
がプロセッサ１０３内部の信号処理装置１０４内の制御
手段１２１に伝送され、ＣＣＤ１０９の感度制御（ＣＭ
Ｄ増倍率制御）等を行うようになっている。つまり、Ｒ
ＯＭ１７０は、ＣＣＤ１０９の感度を指定する指定手段
を形成している。

【０１１７】（作用）通常光モード及び特殊光モード時
の作用を説明する。

【０１１８】先ず、通常光モード（通常光観察）を行う
場合には、回転フィルタ１２９は第１フィルタセット１
３３が照明光路上に配置され、ＣＣＤ１０９のＣＭＤ増
倍率は固定値に設定される。ＣＣＤ１０９のＣＭＤ増倍
率の通常光モード用設定値（固定値）は、内視鏡１０２
をプロセッサ１０３に接続時にＲＯＭ１７０から伝送さ
れる。

【０１１９】ＣＣＤ感度制御手段１１２は、制御手段１
２１を介してＲＯＭ１７０から伝送されたＣＣＤ１０９
のＣＭＤ増倍率（固定値）を受取り、通常光モード時の
ＣＭＤ増倍率（固定値）に対応するパルス数を計算し、
ＣＣＤ１０９の露光／遮光（読み出し期間）に同期して
ＣＣＤ１０９に計算された数のパルスを出力する。

【０１２０】尚、例えば信号処理装置１０４内の制御手
段１２１にキーボート等の入力手段（或いは指定手段）
を接続してユーザーはその入力手段から任意のＣＭＤ増
倍率を手動で入力し、制御手段１２１を介してＣＣＤ感
度制御手段１１２からＣＣＤ１０９のＣＭＤ増倍率が設
定できる。これは、特殊光モード時も同様である。

【０１２１】ランプ１２７から照射された照明光が第１
フィルタセット１３３を通ることにより、Ｒ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）の面順次照明光が生体組織に順次照射
され、その反射光をＣＣＤ１０９で順次撮像したＲ、
Ｇ、Ｂの画像信号（映像信号）は信号処理手段１１４に
入力され、モニタ１０５に通常光観察画像が表示され
る。

【０１２２】測光手段１４２は、１画面分のＣＣＤ１０
９からの出力信号の平均値を算出し、制御手段１２１に
出力する。出力された値は、制御手段１２１を介して第
２の制御手段１２６に出力し、値に応じて絞り制御に指
令を出して絞り１２３の開閉制御を行う。つまり、被写
体が設定された基準値よりも明るすぎる場合は、ＣＣＤ
１０９出力信号は大きくなるため、絞り１２３を閉じる
方向（ライトガイド後端面への照射強度が小さくなる）
に動作させ、一方、被写体が暗い場合はＣＣＤ１０９出
力信号は小さくなるため、絞り１２３を開ける方向（ラ
イトガイド後端面への照射強度が大きくなる）に動作さ
せて、生体組織への照射強度を変化させるものである
（自動調光機能）。

【０１２３】尚、モニタ１０５の明るさ（上記基準値）
は、例えば信号処理装置１０４内の制御手段１２１にキ
ーボート等の入力手段（或いは指定手段）を接続して、
ユーザーはその入力手段から任意の明るさを設定でき
る。

【０１２４】ＡＧＣ回路１４５では、ＣＣＤ１０９の出
力信号が設定されたモニタ１０５の明るさになるように
電気的に増幅させることができる。つまり、被写体が暗
く自動調光機能を作動させても設定されたモニタ１０５
の明るさが得られない場合にＣＣＤ１０９からの出力信
号を電気的に増幅させることができる（ＡＧＣ機能）。

【０１２５】生体組織（消化器、気管支等）に面順次光
（赤、緑、青）を照射した際に得られる反射光の強度
は、図２２、図２３では概ね、ｌ［ｌｕｘ］より大きな
領域に該当するが、図２２、図２３よりＣＣＤ１０９の
ＣＭＤの増倍率が大きくなるに従い、Ｓ／Ｎ及び出力値
はＣＣＤ１０９のＣＭＤ増倍なしに対して向上されるこ
とが分かる。

【０１２６】通常光モード（通常光観察）を行う場合に
は、被写体（生体組織）の明るさ（被写体からの反射光
強度）が変化しても、自動調光機能及びＡＧＣ機能によ
り、モニタ１０５上には常にユーザーが設定した適切な
明るさの観察画像が得られる。しかも、この場合は、Ｃ
ＭＤ１０９のＣＭＤ増倍率を大きくするこにより、Ｓ／
Ｎも向上する。このように通常光モード（通常光観察）
を行う場合には、自動調光機能により画質を損なわずに
適切な明るさの観察画像を得ることができ、この機能で
カバーできない場合にＡＧＣ機能により調整される。

【０１２７】一方、特殊光モード（特殊光観察）を行う
場合には、ユーザーはモード切替手段１３５を構成する
例えばモード切替スイッチを操作することにより、回転
フィルタ切替機構１３１を動作させて回転フィルタ１２
９の第２フィルタセット１３４を照明光路上に配置させ
ると伴に、絞り１２９は全開となるように動作してライ
トガイド１１５後端面に最も強い励起光が入射させる。
ＣＣＤ１０９の感度は、特殊光モードに対応したＣＭＤ
増倍率を固定値に設定して観察を行う。ＣＣＤ１０９の
ＣＭＤ増倍率の設定値（固定値）は、ＲＯＭ１７０から
伝送された値であり、通常光モード（通常光観察）より
も大きな値に予め設定されている。

【０１２８】ＣＣＤ感度制御手段１１２は、制御手段１
２１を介してＲＯＭ１７０から出力されたＣＣＤ１０９
のＣＭＤ増倍率（固定値）を受取り、特殊光モード時の
ＣＭＤ増倍率（固定値）に対応するパルス数を計算し、
ＣＣＤ１０９の露光／遮光（読み出し期間）に同期して
ＣＣＤ１０９に計算された数のパルスを出力する。

【０１２９】ランプ１２７から照射された励起光（本実
施例では紫外〜青色領域）が第２フィルタセット１３４
を通ることにより、本実施例ではフィルタ１３４ｂ（Ｇ
２）の励起光のみが生体組織に間欠的に照射される。フ
ィルタ１３４ａ（Ｒ２）、１３４ｃ（Ｂ２）は本実施例
では遮光となっているので照射されない。

【０１３０】対物レンズ１０８には、生体組織からは励
起光の反射光及び生体組織から励起光により発せられた
自家蛍光（例えば、ＮＡＤＨ、フラビン等に起因）が入
射するが、フィルタ１１０で励起光はカットされ、ＣＣ
Ｄ１０９には自家蛍光が入射する。ＣＣＤ１０９で撮像
した自家蛍光画像は、信号処理手段１１４に入力され
る。信号処理手段１１４は、フィルタ１３４ｂ（Ｇ２）
に対応する信号が処理され、モニタ１０５に表示され
る。

【０１３１】ＡＧＣ回路１４５は、ＣＣＤ１０９の出力
信号を設定値になるように電気的にアンプを行う。つま
り、被写体が暗く、ＣＣＤ１０９にてＣＭＤ増倍を行っ
てもＣＣＤ１０９出力信号が設定値よりも小さい場合に
は、電気的にアンプを行い、出力信号の強度を増幅させ
る（ＡＧＣ機能）。これにより、モニタ１０５には、常
に適切な明るさの特殊光観察画像を得ることができる。
尚、モニタ１０５の明るさ（上記基準値）は、例えば信
号処理装置１０４内の制御手段１２１にキーボート等の
入力手段（或いは指定手段）を接続して、ユーザーはそ
の入力手段から任意の明るさを設定できる。

【０１３２】ここで、ＣＣＤ１０９のＣＭＤ増倍率を大
きくした場合（ＣＭＤ増倍率３、１０倍と仮定）に、モ
ニタ１０５に表示される観察画像（本実施例では自家蛍
光画像）のＳ／Ｎ及び明るさについて説明する（図２
２、図２３参照）。

【０１３３】Ｓ／Ｎは、暗い被写体がどこまで撮像でき
るか、また、暗い被写体をどの程度の画質で撮像できる
かを反映するため、特に自家蛍光のような微弱光を撮像
する場合には非常に重要なパラメータである。また、出
力値は、モニタに表示する画像の明るさを反映するため
に、Ｓ／Ｎ同様非常に重要なパラメータである。尚、固
体撮像素子が一般的なＣＣＤ（増倍機構なし）の場合
は、モニタ１０５に表示される観察画像のＳ／Ｎ及び明
るさは、ＣＣＤ１０９のＣＭＤ増倍率１倍（増倍なし）
に概ね相当する。

【０１３４】生体組織（消化器、気管支等）に紫外〜青
色光を照射すると、生体組織に含まれるＮＡＤＨ、フラ
ビンやコラーゲン等に起因した自家蛍光が得られる。し
かし、この自家蛍光強度は、非常に微弱（図２２、図２
３では概ねｌ［ｌｕｘ］より小さい領域に該当）であ
り、一般のＣＣＤでの撮像は非常に困難である。第２２
図、２３図より、ＣＣＤ１０９のＣＭＤの増倍率が大き
くなるに従い、Ｓ／Ｎ及び出力値は一般的なＣＣＤに対
して大幅に向上されることが分かる。

【０１３５】ＣＣＤ１０９感度特性に関して、ＣＣＤ１
０９板面（撮像面）における板面照度（被写体の明るさ
反映）とプロセッサ１０３出力段にて得られるＳ／Ｎ
（信号対ノイズ比）及び出力値の関係について説明す
る。

【０１３６】対象システムを内視鏡１０１（ＣＣＤ１０
９＋ＣＣＤケーブル１２０＋プロセッサ１０３（信号処
理手段１１４））とし、プロセッサ１０３（信号処理手
段１１４）の出力段における信号対ノイズ比Ｓ／Ｎ及び
出力値Ｓを理論的に算出する。

【０１３７】 Ｓ／Ｎ＝Ｓ／｛Ｎ ^２＋Ｎ ^２｝^１／２ （１） ＝｛Ａ・ｎ・Ｋ・（１−β）・Ｇ｝／｛（Ａ^２・Ｆ^２・（ｎ＋Ｄ）＋Ｒ^２） ・Ｋ^２・（１−β）^２・Ｇ^２＋Ｎ ^２｝^１／２（１−２） ＝｛ｎ・Ｋ・（１−β）・Ｇ｝／｛（Ｆ^２・（ｎ＋Ｄ）＋Ｒ^２／Ａ^２｝ ・ Ｋ^２・（１−β）^２・Ｇ^２＋Ｎ ^２／Ａ^２｝^１／２（１−３） Ｓ＝Ａ・ｎ・Ｋ・（１−β）・Ｇ［ｍＶ］ （２） Ｓ ：信号出力値（＠プロセッサ１０３出力段） （計算簡略化のため、ペデスタルは０と仮定） Ｎ ：ＣＣＤ１０９で発生したノイズ量（＠プロセ
ッサ１０３出力段） Ｎ ：ＣＣＤケーブル１２０＋プロセッサ１０３で
発生したノイズ量（＠プロセッサ１０３出力段） ［パラメータ］ １）ＣＣＤ関連 ・ｎ［ｅ／ｐｉｘｅｌ］：画素毎に生成する信号電荷数
（ＣＭＤ増倍前） （ｎ＝Ｍ×（４．１×１０^９）×μ^２×η×ＲＡ×Ｔ
［ｅ／ｐｉｘｅｌ／ｆｌａｍｅ］） （Ｍ［ｌｕｘ］：板面照度、μ：画素サイズ、η：量子
効率、ＲＡ：開口率、Ｔ：露光時間） ・Ａ［倍］ ：ＣＭＤ増倍率 ・Ｄ［ｅ／ｐｉｘｅｌ／ｓ］：画素毎に発生する暗電流 ・Ｒ［ｅＲＭＳ］ ：読み出しノイズ（検出ア
ンプノイズ） ・Ｋ［ｍＶ／ｅ］ ：検出アンブ電荷電圧変
換係数 ・Ａ［倍］ ：ＣＭＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｍ
ｕｌｔｉｐｌｙｉｎｇ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）増倍率 ・Ｆ^２ ：ＣＭＤ Ｅｘｃｅｓｓ
Ｎｏｉｓｅ Ｆａｃｔｏｒ ２）ＣＣＤ以外 ・β［×１００％］：ＣＣＤケーブル１２０信号減衰率 ・Ｇ［倍］ ：プロセッサゲイン（Ｇ＝プロセッサ出
力値／プロセッサ入力値） ・Ｎｃｖ［ｍＶ］：ＣＣＤケーブル１２０＋プロセッサ
１０３で発生するノイズ （ゲインがかかった状態）ここで、式（１−２）及び式
（２）の各パラメータに数値を代入し、ＣＭＤ増倍率を
１、３、１０倍と仮にした場合の板面照度とＳ／Ｎの関
係を図２２に、板面照度と出力値の関係を図２３にそれ
ぞれ示す。また、図２２のＳ／Ｎ（縦軸）はＳ／Ｎ＝２
０×ｌｏｇ｛式（１−２）｝（デシベル単位）と計算さ
れる。

【０１３８】（効果）特殊光モード（特殊光観察）を行
う場合は、微弱な被写体像をＣＣＤのＣＭＤ増倍及びＡ
ＧＣ機能により一般的なＣＣＤでは撮像できない微弱な
被写体像が撮像可能となる。また、この場合は、Ｓ／Ｎ
及び出力値の向上が図られ、良好な画質（高Ｓ／Ｎ）及
び適切な明るさの観察画像を得ることができる。

【０１３９】なお、ＲＯＭ１７０から出力される情報
は、通常光／特殊光モード時におけるそれぞれにおける
ＣＤ１０９のＣＭＤ増倍率の値の他に、内視鏡の種類、
モニタ１０５の明るさ（プロセッサ１０３の出力値）情
報やＣＣＤ１０９のＣＭＤ増倍率の画素毎バラツキの補
正データ等をプロセッサ１０３に伝送しても良い。

【０１４０】また、内視鏡先端に２つのＣＣＤを配設し
た２ＣＣＤ型にして、第１のＣＣＤを通常光モード（通
常光観察）専用、第２のＣＣＤを特殊光モード（特殊光
観察）専用にしても良い。その場合、第２のＣＣＤは本
実施例で示すＣＣＤ１０９を採用するが、第１の通常光
モード専用ＣＣＤはＣＣＤ１０９または一般的なＣＣＤ
を採用しても良い。

【０１４１】回転フィルタ１２９の特殊光モードに対応
したフィルタを３枚としたが、３枚に限定することなく
２枚以下、あるいは、４枚以上設けても良い。

【０１４２】回転フィルタ１２９の特殊光モードに対応
したフィルタは、紫外〜青色領域を透過する特性を有す
るとしたが、紫外域のみ、青色域のみの特性波長を透過
するフィルタとして自家蛍光撮像を行っても良い。

【０１４３】回転フィルタ１２９の特殊光モードに対応
したフィルタの分光透過率特性は、紫外〜青色領域とし
たが、可視域の特定波長として薬剤（ＨｐＤ、ポルフィ
リン、ＮＰｅ６、ＡＬＡ、ｍ−ＴＨＰＣ、ＡＴＸ−Ｓ１
０、ＢＰＤ−ＭＡ、ＺｎＰＣ、ＳｎＥＴ２等）を用いた
ＰＤＤ（光線力学的診断）の薬剤蛍光撮像としても良
い。

【０１４４】回転フィルタ１２９の特殊光モードに対応
したフィルタの分光透過率特性は、紫外〜青色領域とし
たが、近赤外域の特定波長として薬剤（例えばインドシ
アニングリーン誘導体標識抗体）を用いた薬剤蛍光撮像
としても良い。

【０１４５】回転フィルタ１２９の特殊光モードに対応
したフィルタの分光透過率特性は、紫外〜青色領域とし
たが、可視域の特定波長として、その反射光の撮像をし
ても良い。尚、その場合はフィルタ１１０は設けなくて
も良い。

【０１４６】モード切替手段１３５は、プロセッサ１０
３に設けたが、内視鏡１０２に設けても良い。

【０１４７】プロセッサ１０３は信号処理装置１０４と
面順次光源装置１２２が一体となっているが、信号処理
装置１０４と面順次光源装置１２２は別体としても良
い。

【０１４８】（第８の実施の形態）この実施の形態は、
通常光観察の場合には自動調光＋ＡＧＣを行い、特殊光
観察の場合にはＣＭＤ（固定値（手動））＋ＡＧＣ（プ
ロセッサＧａｉｎ ＵＰ）＋長時間露光、フル発光を行
うようにしたものである。

【０１４９】第７の実施の形態では、通常光モード（通
常光観察）と特殊光モード（特殊光観察）は、同じ露光
時間であった。

【０１５０】この実施の形態では、特殊光モード時は通
常光モード時よりも露光時間を長くし、更に高Ｓ／Ｎ及
び高出力値を実現しようとするものである。

【０１５１】（構成）図２４は、回転フィルタの構成を
示し、図２５はＣＣＤ駆動の特殊光モード時のタイミン
グチャート、図２６はＣＣＤの板面照度とＳ／Ｎの関係
（長時間露光）を示すグラフ、図２７はＣＣＤの板面照
度と出力電圧の関係（長時間露光）グラフである。

【０１５２】回転フィルタ１２９Ａを含め、実施例７と
共通である部分に関しては説明を省略する。

【０１５３】回転フィルタ１２９Ａは、図２４に示すよ
うに、２重構造になっており、内周部分と外周部分とに
２組みのフィルタセット１３３、１３４Ａが設けてあ
る。内周側の第１フィルタセット１３３は、実施例７と
同様に通常光モード（通常光観察）のための１３３ａ、
１３３ｂ、１３３ｃの３枚のフィルタで構成されてい
る。外周部分の第２のフィルタセット１３４Ａは特殊光
モード（特殊光観察）のための１３４ａＡと１３４ｃの
２枚のフィルタで構成され、それぞれ観察目的に応じた
分光透過率特性を有している。本実施の形態では、フィ
ルタ１３４ａＡに自家蛍光の励起用フィルタ（紫外〜青
色領域）が搭載されており、フィルタ１３４ｃは今回は
搭載されていない（遮光されている）。また、回転フィ
ルタ１２９Ａの第２フィルタセット１３４Ａは、図２４
に示すように３つの領域Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２に（便宜上）
分けられている。フィルタ１３４ａＡは、Ｒ２のほぼ全
領域と、Ｇ２のほぼ半分の領域からなり、また、フィル
タ１３４ｃはＢ２領域のほぼ半分の領域からなり、扇状
の形状を有し、周方向に沿って配列されている。また、
フィルタ１３４ａＡ及び１３３ｃ以外は遮光部となって
おり、ＣＣＤ１０９遮光期間（読み出し期間）となって
いる。

【０１５４】制御手段１２１は、モード切替手段１３５
の指令に基づき、選択されているモード（通常光／特殊
光）で異なるＣＣＤ駆動を行うようＣＣＤ駆動手段１１
１を制御するようになっている。

【０１５５】図２５は、ＣＣＤ駆動の特殊光モード時に
おけるタイミングチャートを示し、回転フィルタ１２９
Ａの第２のフィルタセット（外周側）に対する露光期間
／遮光期間（読み出し期間）と、その場合におけるＣＣ
Ｄ１０９に対する感度制御パルスφＣＭＤ、垂直転送パ
ルスφＩＡＧ、水平転送パルスφＳＲ及びＣＣＤ出力信
号の関係を示す。また、回転フィルタの動作Ｒ２、Ｇ
２、Ｂ３は、上述した回転フィルタ１２９Ａの３つの領
域Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２にそれぞれ対応する。感度制御パル
スφＣＭＤ、垂直転送パルスφＩＡＧ、水平転送パルス
φＳＲは、ＧａｔｅがＯＮ時にのみ露光時間の後の遮光
期間（読み出し期間）にＣＣＤ感度制御手段１１２及び
ＣＣＤ駆動手段１１１から出力され、ＣＣＤ１０９から
の出力信号を得る。

【０１５６】つまり第８の実施の形態では、Ｇａｔｅは
回転フィルタ１２９Ａの動作がＧ２及びＢ２時のみにＯ
Ｎとなり、各制御パルスが出力されＣＣＤ１０９出力信
号が得られる。一方、回転フィルタ１２９Ａの動作がＲ
２のときは、ＧａｔｅはＯＦＦのため、ＣＣＤ１０９出
力信号は得られないようになっている。従って、露光時
間は、Ｒ２期間とＧ２の露光期間を合わせた期間とな
り、実施例７に対してほぼ３倍の長時間露光となる。ま
た、Ｇ２の遮光部でＣＣＤ１０９で読み出された信号は
同時化手段１６３ａと１６３ｂの画像メモリに同一信号
が出力され、Ｂ２の遮光部でＣＣＤ１０９で読み出され
た信号は同時化手段１６３ｃの画像メモリに出力され
る。尚、通常光モード時は、Ｇａｔｅは常にＯＮとなっ
ており、第１のフィルタセット１３３ａ、１３３ｂ、１
３３ｃの露光後にＣＣＤ１０９の読み出しを行ってい
る。

【０１５７】（作用）特殊光モード時の作用を説明す
る。通常光モード時の作用は実施例７と同様である。

【０１５８】ランプ１２７から照射された励起光（本実
施例では紫外〜青色光領域）が第２フィルタセット１３
４Ａを通ることにより、本実施例ではフィルタ１３４ａ
Ａを通った励起光のみが生体組織に間欠的に照射され
る。フィルタ１３４ｃは本実施例では照射されない。フ
ィルタ１３４ａＡの照射時間は実施例７に対して概ね３
倍である。 ＣＣＤ１０９では、第２フィルタセットフ
ィルタ１３４ａＡからの励起光が生体組織に照射されて
いる期間にＣＣＤ１０９で受光及び蓄積された信号電荷
を、Ｇ２の遮光期間（読み出し期間）に読み出しを行
い、得られた出力信号は信号処理手段１１４に入力され
る。信号処理手段１１４では、Ｇ２で読み出された信号
が処理され、モニタ１０５に特殊光観察画像が表示され
る。

【０１５９】ここで、ＣＣＤ１０９の長時間露光及びＣ
ＭＤ増倍率を大きくした場合に、モニタ１０５に表示さ
れる観察画像（本実施例では自家蛍光画像）のＳ／Ｎ及
び明るさについて説明する。

【０１６０】第８の実施の形態では、露光時間Ｔ’を実
施例１の露光時間Ｔの約３倍の露光時間とする。また、
ＣＣＤ１０９のＣＭＤ増倍率を３、１０倍とする。その
場合に得られる板面照度とＳ／Ｎ及び出力値の関係を図
２６及び図２７に示すＣＣＤ１０９のＣＭＤ増倍率を一
定にして長時間露光（照射）を行うことにより、Ｓ／Ｎ
及び出力値が向上することが分かる。そして、ＣＭＤ増
倍率を大きくし、かつ、長時間露光により、更にＳ／Ｎ
及び出力値が向上することが分かる。

【０１６１】（効果）特殊光モード（特殊光観察）を行
う場合には、微弱な被写体をＣＣＤのＣＭＤ増倍、露光
時間の延長及びＡＧＣ機能により、一般的なＣＣＤでは
撮像できな微弱な被写体像が撮像可能となる。また、Ｓ
／Ｎ及び出力値の向上が図られ、良好な画質（高Ｓ／
Ｎ）及び適切な明るさの観察画像を得ることができる。

【０１６２】ＲＯＭ１７０から出力される情報は、通常
光／特殊光モード時におけるそれぞれにおけるＣＤ１０
９のＣＭＤ増倍率の値の他に、内視鏡の種類、モニタ１
０５の明るさ情報（プロセッサ１０３の出力値）やＣＣ
Ｄ１０９のＣＭＤ増倍率の画素毎バラツキの補正データ
等をプロセッサ１０３に伝送しても良い。

【０１６３】内視鏡先端に２つのＣＣＤを配設した２Ｃ
ＣＤ型にして、第１のＣＣＤを通常光モード（通常光観
察）専用、第２のＣＣＤを特殊光モード（特殊光観察）
専用にしても良い。その場合、第２のＣＣＤは本実施例
で示すＣＣＤ１０９を採用するが、第１の通常光モード
専用ＣＣＤはＣＣＤ１０９または一般的なＣＣＤを採用
しても良い。

【０１６４】本実施の形態では、回転フィルタ１回転の
内、ＣＣＤ読み出しを２回行っているが、ＧａｔｅをＲ
２、Ｇ２、Ｂ２の中で１回だけにしても良い。その場
合、露光時間は第１の実施の形態に対して最大５倍程度
まで延長できる。

【０１６５】回転フィルタ１２９Ａの特殊光モードに対
応したフィルタを２枚としたが、２枚に限定することな
く１枚でも良い。

【０１６６】回転フィルタ１２９Ａの特殊光モードに対
応したフィルタは、紫外〜青色領域を透過する特性を有
するとしたが、紫外域のみ、または、青色域のみの特性
波長を透過するフィルタとして自家蛍光撮像を行っても
良い。

【０１６７】回転フィルタ１２９Ａの特殊光モードに対
応したフィルタの分光透過率特性は紫外〜青色領域とし
たが、可視域の特定波長として薬剤（ＨｐＤ、ポルフィ
リン、ＮＰｅ６、ＡＬＡ、ｍ−ＴＨＰＣ、ＡＴＸ−Ｓ１
０、ＢＰＤ−ＭＡ、ＺｎＰＣ、ＳｎＥＴ２等）を用いた
ＰＤＤ（光線力学的診断）の薬剤蛍光撮像としても良
い。

【０１６８】回転フィルタ１２９Ａの特殊光モードに対
応したフィルタの分光透過率特性は、紫外〜青色領域と
したが、近赤外域の特定波長として薬剤（例えばインド
シアニングリーン誘導体標識抗体）を用いた薬剤蛍光撮
像としても良い。

【０１６９】回転フィルタ１２９Ａの特殊光モードに対
応したフィルタの分光透過率特性は、紫外〜青色領域と
したが、可視域の特定波長として、その反射光の撮像を
行っても良い。尚、その場合はフィルタ１１０は設けな
くても良い。

【０１７０】モード切替手段１３５は、プロセッサ１０
３に設けたが、内視鏡１０２に設けても良い。

【０１７１】プロセッサ１０３は信号処理装置１０４と
面順次光源装置１２２が一体となっているが、信号処理
装置１０４と面順次光源装置１２２は別体としても良
い。

【０１７２】（第９の実施の形態）この実施の形態は、
通常光観察、及び、特殊光観察はＣＭＤ増倍率を自動可
変にしたものである。

【０１７３】実施例７ではＣＣＤのＣＭＤ増倍率は固定
値であり、ＣＭＤ増倍率の調整は手動で行っていた。ま
た、モニタの明るさを適切にするためには、、ＡＧＣ機
能によりＣＣＤの出力信号を電気的に増幅して調整して
いた。

【０１７４】（構成）図２８は内視鏡装置の機略の構成
を示すブロック図、図２９は信号処理手段を構成するプ
レ信号処理手段を示すブロック図である。

【０１７５】図１７と共通部分に関しては説明を省略す
る。

【０１７６】第７の実施例の形態で内蔵されていたＡＧ
Ｃ回路１４５、絞り１２３、絞り制御手段１２４は、第
９の実施の形態では省かれている。

【０１７７】測光手段１４２は、１画面分のＣＣＤ１０
９出力信号の平均値を算出し、制御手段１２１を介して
ＣＣＤ感度制御手段１１２に出力する。ＣＣＤ感度制御
手段１１２は、ＣＣＤ１０９の出力信号が設定された値
になるＣＭＤ増倍率に相当するパルス数が計算され、Ｃ
ＣＤ１０９の遮光期間（読み出し期間）に同期してＣＣ
Ｄ１０９に計算された数のパルスを出力する。

【０１７８】（作用）ユーザーは、モード切替手段１３
５を構成する例えばモード切替スイッチを操作すること
により、所望のモード（通常光／特殊光モード）を選択
する。面順次光源装置１２２Ａからは、選択されたモー
ドに対応して回転フィルタ切替機構１３１により回転フ
ィルタ１２９が動作し、モードに対応した照明光が回転
フィルタ１２９を介してライトガイド１１５の後端面入
射され、生体組織に照明光が順次照射される。尚、面順
次光源装置１２２Ａには絞りは内蔵されていないため、
内視鏡１０２先端から照射される照明光強度は一定であ
る。

【０１７９】生体組織から、通常光モード時は面順次反
射光（赤、青、緑）、特殊光モード時は例えば自家蛍光
のような特殊光をＣＣＤ１０９で撮像した映像信号は信
号処理手段１１４Ａに入力される。信号処理手段１１４
Ａでは、ＣＣＤ１０９からの出力信号が処理され、モニ
タ１０５に観察画像が表示される。

【０１８０】ある明るさを持った被写体（生体組織）を
ＣＣＤ１０９で撮像すると、ＣＣＤ１０９のＣＭＤ増倍
率に応じてＳ／Ｎ（図２２）及び出力値（図２３）が得
られる。測光手段１４２で１画面分のＣＣＤ１０９出力
信号の平均値が算出され制御手段１２１を介してＣＣＤ
感度制御手段１１２に出力される。ＣＣＤ感度制御手段
１１２では出力信号がユーザーが任意に設定したモニタ
１０５の明るさとなるＣＣＤ１０９のＣＭＤ増倍率に相
当するパルス数が計算され、ＣＣＤ感度制御手段１１２
からＣＣＤ１０９に出力される。つまり、プロセッサ１
０３Ａの出力値が設定値よりも小さい場合はＣＣＤ１０
９のＣＭＤ増倍率は大きくなり、プロセッサ１０３Ａの
出力値が設定値よりも大きい場合はＣＣＤ１０９のＣＭ
Ｄ増倍率が小さくなるように自動制御される。そのた
め、ユーザーは、自身が任意の値に設定したモニタ１０
５の明るさの画像を常に観察することができる。

【０１８１】また、特に被写体が微弱光の場合は、自動
的にＣＣＤ１０９のＣＭＤ増倍率が大きくなるため、例
えば図２２からも分かるようにＣＭＤ増倍率が小さい場
合に比べてＣＭＤ増倍率が大きくなるに従いＳ／Ｎが向
上するため、良好な観察画像を得ることができる。

【０１８２】尚、プロセッサ１０３Ａ出力段からの出力
信号をＣＣＤ１０９のＣＭＤ増倍率を大きくすることに
より出力信号を増幅させているため、ＣＣＤ１０９から
の出力信号を電気的に増幅することに比べてノイズの影
響が少なく、それにより更に高Ｓ／Ｎの画像が得られ
る。

【０１８３】（効果）被写体の明るさに応じてＣＣＤの
ＣＭＤ増倍率を自動的に制御することにより、良好な画
質（高Ｓ／Ｎ）及び適切な明るさの観察画像を得ること
ができる。また、光源装置の構成を簡略化することがで
きる。

【０１８４】なお、この実施例における追加、変形例等
は、実施例７と同様である。

【０１８５】本実施の形態では、通常光／特殊光モード
時は、モニタ１０５の明るさを一定にするためにＣＣＤ
１０９のＣＭＤ増倍率を変化させたが、通常光モード時
は第１の実施の形態と同様に光源の絞りを制御して生体
組織への照射強度を変化させる構成にしても良い。

【０１８６】（第１０の実施の形態）本実施の形態は、
通常光観察、及び、特殊光観察はＣＭＤ増倍率を自動可
変にし、特殊光観察は＋長時間露光を行うものである。

【０１８７】第９の実施の形態では、通常光モード（通
常光観察）と特殊光モード（特殊光観察）は、同じ露光
時間であった。

【０１８８】これに対し第１０実施の形態では、特殊光
モード時は、通常光モード時よりも露光時間を長くし、
第９の実施の形態よりも更に高いＳ／Ｎを実現するもの
である。

【０１８９】そのため、図２４に示す如く回転フィルタ
（第２フィルタセット）を構成し、また特殊光モード時
にＣＣＤ駆動のタイミングを図２５に示す如く設定して
いる。

【０１９０】（構成）第９の実施の形態と共通である部
分に関しては説明を省略する。

【０１９１】この実施の形態において第９の実施の形態
と異なるのは、回転フィルタ１２９Ａの構成と、特殊光
モード時のＣＣＤ駆動のタイミングのみである。

【０１９２】（作用）特殊光モード時の作用を説明す
る。通常光モード時の作用は実施例９と同様である。

【０１９３】ランプ１２７から照射された励起光（本実
施例では紫外〜青色光領域）が、第２フィルタセット１
３４Ａを通ることにより、本実施例ではフィルタ１３４
ａＡを通った励起光が生体組織に間欠的に照射される。
照射時間（露光時間）は、実施例９の約３倍である。フ
ィルタ１３４ｃは本実施例では照射されない。ＣＣＤ１
０９は、励起光が生体組織に照射されている期間に撮像
した自家蛍光を受光し、蓄積された信号電荷をＧ２の遮
光期間（読み出し期間）に読み出しを行い、得られた出
力信号は信号処理手段１１４Ａに入力される。信号処理
手段１１４Ａは、信号処理がなされ、モニタ１０５に特
殊光観察画像が表示される。

【０１９４】ここで、ＣＣＤ１０９の長時間露光及びＣ
ＭＤ増倍率を大きくした場合の、モニタ１０５に表示さ
れる観察画像（本実施例では自家蛍光画像）のＳ／Ｎ及
び明るさについて説明する。

【０１９５】第１０の実施の形態では、露光時間Ｔ’を
実施例９の露光時間Ｔの約３倍の露光時間とする。ま
た、ＣＣＤ１０９のＣＭＤ増倍率を３倍、１０倍とす
る。その場合に得られる板面照度とＳ／Ｎ及び出力値の
関係を第２６図及び第２７図に示す。

【０１９６】ある明るさを持った被写体（生体組織）を
ＣＣＤ１０９で露光時間を延長して撮像すると、ＣＣＤ
１０９のＣＭＤ増倍率に応じて、Ｓ／Ｎ（図２６）及び
出力値（図２７）が得られる。同じＣＭＤ増倍率で比較
すると、露光時間を延長した方が、第９の実施の形態に
比べてＳ／Ｎ及び出力値が大きいことが分かる。測光手
段１４２で１画面分のＣＣＤ１０９出力信号の平均値が
算出され、制御手段１２１を介してＣＣＤ感度制御手段
１１２に出力され、ＣＣＤ感度制御手段１１２では出力
信号がユーザーが任意に設定した一定の明るさとなるＣ
ＣＤ１０９のＣＭＤ増倍率に相当するパルス数が計算さ
れ、ＣＣＤ感度制御手段１１２からＣＣＤ１０９に出力
される。つまり、プロセッサ１０３Ａの出力値が設定値
よりも小さい場合はＣＣＤ１０９のＣＭＤ増倍率は大き
くなり、プロセッサ１０３Ａの出力値が設定値よりも大
きい場合はＣＣＤ１０９のＣＭＤ増倍率が小さくなるよ
うに自動的に制御される。そのため、ユーザーが任意の
値に設定したモニターの明るさの観察画像を常に観察す
ることができる。

【０１９７】また、特に被写体が微弱光の場合は、自動
的にＣＣＤ１０９のＣＭＤ増倍率が大きくなるため、例
えば図２６からも分かるようにＣＭＤ増倍が小さい場合
に比べてＣＭＤ増倍率を大きくし、かつ、長時間露光を
行った方がＳ／Ｎが大幅に向上することが分かる。

【０１９８】尚、プロセッサ１０３Ａ出力段からの出力
信号をＣＣＤ１０９のＣＭＤ増倍率を大きくすることに
より出力信号を増幅させているため、ＣＣＤ１０９から
の出力信号を電気的に増幅することに比べてノイズの影
響が少なく、それにより更に高Ｓ／Ｎの画像が得られ
る。

【０１９９】（効果）特殊光モード（特殊光観察）を行
う場合には、微弱光の大きさに応じてＣＣＤのＣＭＤ増
倍率を自動的に制御することにより、良好な画質（高Ｓ
／Ｎ）及び適切な明るさの観察画像を得ることができ
る。また、露光時間の延長により更に高Ｓ／Ｎの観察画
像を得ることが出来る。また、光源装置の構成を簡略化
することができる。

【０２００】この実施例の追加、変形例等は、実施例８
と同じである。

【０２０１】本実施の形態では、通常光／特殊光モード
時は、モニタ１０５の明るさを一定にするためにＣＣＤ
１０９のＣＭＤ増倍率を制御させたが、通常光モード時
は第１の実施の形態と同様に光源の絞りを制御して生体
組織への照射強度を変化させる構成にしても良い。

【０２０２】なお、上述した各実施の形態等を部分的等
で組み合わせる等して構成される実施の形態等も本発明
に属する。

【０２０３】［付記］ １．感度が可変である固体撮像素子を有する内視鏡と、
固体撮像素子からの出力信号を信号処理する信号処理装
置と、被写体への照明光を照射する光源装置を有する内
視鏡装置において、前記固体撮像素子の感度を制御する
感度制御手段を有することを特徴とする内視鏡装置。

【０２０４】２．前記感度制御手段は信号処理装置内に
設けられ、前記内視鏡の種類あるいは固体撮像素子毎の
特性に応じて前記固体撮像素子の感度が設定されている
ことを特徴とする付記１記載の内視鏡装置。 ３．前記固体撮像素子の感度を指定する指定手段からの
信号に応じて、前記感度制御手段は前記固体撮像素子の
感度を制御することを特徴とする付記１記載の内視鏡装
置。

【０２０５】４．前記内視鏡には内視鏡の特徴を表わす
情報を発生する情報発生手段が設けられ、前記情報発生
手段からの情報に応じて、前記感度制御手段が制御され
ることを特徴とする付記１の内視鏡装置。 ５．前記光源装置の動作情報に応じて、前記感度制御手
段が制御されることを特徴とする付記１の内視鏡装置。

【０２０６】６．前記固体撮像素子の駆動条件に応じ
て、前記感度制御手段が制御されることを特徴とする付
記１の内視鏡装置。 ７．前記信号処理装置からの出力信号に応じて、前記感
度制御手段が制御されることを特徴とする付記１の内視
鏡装置。 ８．前記内視鏡には前記固体撮像素子の感度の補正情報
を発生する情報発生手段が設けられ、前記情報発生手段
からの情報に基づいて、前記固体撮像素子の出力信号を
補正する信号補正手段を有することを特徴とする付記１
の内視鏡装置。

【０２０７】９．パルス状の駆動信号を供給することに
より、電子の増倍動作による感度制御が可能な固体撮像
素子を有し、内視鏡の特徴を表わす情報を発生させるた
めの情報発生手段を有する内視鏡と、固体撮像素子から
の出力信号を信号処理する信号処理装置と、被写体への
照明光を照射する光源装置を有する内視鏡装置におい
て、前記情報発生手段からの情報に応じて、前記固体撮
像素子に供給するパルス状の駆動信号のパルス数、パル
ス波形の少なくとも一方を制御する駆動信号発生手段を
有することを特徴とする内視鏡装置。

【０２０８】１０．パルス状の駆動信号を供給すること
により、電子の増倍動作による感度制御が可能な固体撮
像素子を有する内視鏡と、固体撮像素子からの出力信号
を信号処理する信号処理装置と、被写体への照明光を照
射する光源装置を有する内視鏡装置において、前記内視
鏡の特徴に基づいて、前記固体撮像素子に供給するパル
ス状の同信号のパルス数、パルス波形の少なくとも一方
が設定されている駆動信号発生手段を有することを特徴
とする内視鏡装置。 １１．前記内視鏡の特徴とは、前記内視鏡のレンズ絞
り、ライトガイド本数に基づいた情報であることを特徴
とする付記９、１０の内視鏡装置。

【０２０９】１２．前記内視鏡の特徴とは、観察の用途
に基づいた情報である付記９、１０の内視鏡装置。 （付記１、２、３、４、９、１０、１１、１２の背景）
本文に記載。

【０２１０】１３．パルス状の駆動信号を供給すること
により、電子の増倍動作による感度制御が可能な固体撮
像素子を有する内視鏡と、固体撮像素子からの出力信号
を信号処理する信号処理装置と、被写体への照明光を照
射する光源装置を有する内視鏡装置において、前記光源
装置の動作情報に応じて、前記固体撮像素子に供給する
パルス状の駆動信号のパルス数、パルス波形の少なくと
も一方を制御する駆動信号発生手段を有することを特徴
とする内視鏡装置。

【０２１１】１４．前記光源装置の動作情報は、ランプ
の光量に基づいた情報であることを特徴とする付記１３
の内視鏡装置。 １５．前記光源装置の動作情報は、光源装置の絞り位置
に基づいた情報であることを特徴とする付記１３の内視
鏡装置。

【０２１２】（付記５、１３、１４、１５の背景）内視
鏡装置では、光源装置にハロゲンランプやキセノンラン
プ，ＬＥＤを用いたものが使用される。ランプの種類に
よって光量に違いが有るため、特に光量が少ないＬＥＤ
を用いた場合には適正露光量が得られず、暗い観察画像
となってしまうことがあった。また、光源装置内の絞り
が開ききっている状態では、被写体への照射光量が不足
している状態であるから、これも暗い観察画像となって
しまう。そこで、光源の動作情報に応じて固体撮像素子
の感度を制御して、適正な露光量が得られる内視鏡装置
を提供することを目的とする。

【０２１３】１６．パルス状の駆動信号を供給すること
により、電子の増倍動作による感度制御が可能な固体撮
像素子を配した内視鏡と、固体撮像素子からの出力信号
を信号処理する信号処理装置と、被写体への照明光を照
射する光源装置を有する内視鏡装置において、前記固体
撮像素子の駆動条件に応じて、前記固体撮像素子に供給
するパルス状の駆動信号のパルス数、パルス波形の少な
くとも一方を制御する駆動信号発生手段を有することを
特徴とする内視鏡装置。

【０２１４】１７．前記固体撮像素子の駆動条件は、電
子シャッタ動作に基づいた情報であることを特徴とする
付記１６の内視鏡装置。 １８．前記固体撮像素子の駆動条件は、撮像レートに基
づいた情報であることを特徴とする付記１６の内視鏡装
置。

【０２１５】（付記６、１６、１７、１８の背景）内視
鏡装置で動きの速い被写体を観察する際や静止画を撮像
する際に、固体撮像素子を電子シャッタ動作している。
この時は、露光量を適正にするために照射光量を増やし
ているが、照射光量調節のための絞りが開ききっている
状態で電子シャッタ動作が行われると露光量が不足し、
暗い画像になってしまう。露光量不足をＡＧＣで補うこ
とも出来るが、ノイズが増加してしまう。

【０２１６】そこで、固体操像素子の駆動状態に応じて
固体撮像素子の感度を制御し、ノイズの少ない観察画像
が得られる内視鏡装置を提供することを目的とする。

【０２１７】１９．パルス状の駆動信号を供給すること
により、電子の増倍動作による感度制御が可能な固体撮
像素子を有する内視鏡と、固体撮像素子からの出力信号
を信号処理する信号処理回路と、被写体への照明光を照
射する光源装置を有する内視鏡装置において、前記信号
処理回路からの出力信号に応じて、前記固体撮像素子に
供給するパルス状の駆動信号のパルス数、パルス波形の
少なくとも一方を制御する駆動信号発生手段を有するこ
とを特徴とする内視鏡装置。

【０２１８】（付記７、１９の背景）内視鏡装置の光源
装置には絞り羽による光量調節機構が有り、また信号処
理回路にＡＧＣ（Ａｕｔｏ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏ
ｌ）回路が有った。固体撮像素子の出力信号を処理する
信号処理回路の出力に応じて固体撮像素子の感度を制御
することで、光源装置の光量調節機構やＡＧＣを用いず
とも適正な明るさの観察画像を得る内視鏡を提供するこ
とを目的とする。

【０２１９】２０．パルス状の駆動信号を供給すること
により、電子の増倍動作による感度制御が可能な固体撮
像素子を有し、前記固体撮像素子の画素毎の電子の増倍
率を表わす情報を発生する情報発生手段を有する内視鏡
と、固体撮像素子からの出力信号を信号処理する信号処
理回路と、被写体への照明光を照射する光源装置を有す
る内視鏡装置において、前記情報発生手段からの情報に
基づいて、前記固体撮像素子の出力信号を補正する信号
補正手段を有することを特徴とする内視鏡装置。

【０２２０】（付記８、２０の背景）固体撮像素子の電
子の増倍動作は画素毎に行われるため、感度を上げた場
合は画素毎の像倍率のバラツキにより画像の品位を劣化
させる原因となる。そこで、固体撮像素子の画素毎の電
子の像倍率の情報を用いて固体撮像素子出力の補正を行
なうことにより、品位の良い観察画像を得る内視鏡を提
供することを目的とする。

【０２２１】２１．複数のパルス状の駆動信号を供給す
ることにより電子増倍率を変え感度を可変可能にした固
体撮像素子を有する内視鏡と、前記固体撮像素子からの
出力信号を処理する信号処理装置と、前記固体撮像素子
が被写体像を結像するために、被写体に光を照射する光
源装置と、感度制御パルスを可変して前記固体撮像素子
に供給して固体撮像素子の電子増倍率を制御する感度制
御手段と、を備えたことを特徴とする内視鏡装置。

【０２２２】２２．複数のパルス状の駆動信号を供給す
ることにより電子増倍率を変え感度を可変可能にした固
体撮像素子を有する内視鏡と、前記固体撮像素子からの
出力信号を処理する信号処理装置と、白色光及び特定波
長領域の特殊光を強度可変に被写体に照射する光源装置
と、前記白色光による通常光モードによる観察と、前記
特定波長領域の特殊光による特殊光モードによる観察と
を切り換える手段と、感度制御パルスを可変して前記固
体撮像素子に供給して固体撮像素子の電子増倍率を制御
する感度制御手段と、を備えたことを特徴とする内視鏡
装置。

【０２２３】２３．複数のパルス状の駆動信号を供給す
ることにより電子増倍率を変え感度を可変可能にした固
体撮像素子を有する内視鏡と、前記固体撮像素子が被写
体像を結像するために、被写体に光を順次照射する面順
次光源装置と、感度制御パルスを可変して前記固体撮像
素子に供給して固体撮像素子の電子増倍率を制御する感
度制御手段と、前記固体撮像素子からの出力信号を信号
処理するプレ信号処理手段、このプレ信号処理手段から
出力された面順次信号を同時化する面順次信号同時化手
段、この同時化手段の出力信号を信号処理してテレビジ
ョン信号を生成するポスト信号処理手段を有する信号処
理手段と、を備えたことを特徴とする内視鏡装置。

【０２２４】２４．前記感度制御手段は、指定手段から
の指定信号、接続した内視鏡から供給され当該内視鏡の
特徴を表す情報信号、前記光源装置の動作情報信号、固
体撮像素子の駆動条件を示す信号、前記信号処理装置か
らの出力信号の少なくとも何れか一つに応じて制御され
ることを特徴とする付記２１，２２，２３に記載の内視
鏡装置。

【０２２５】２５．前記感度制御手段は、通常光モード
による観察と、特殊光モードによる観察とで異なった制
御が行われることを特徴とする付記２２に記載の内視鏡
装置。

【０２２６】２６．前記感度制御手段は、前記固体撮像
素子に供給するパルス状信号のパルス数、パルス波形の
少なくとも何れか一方が設定されていることを特徴とす
る付記２１，２２，２３に記載の内視鏡装置。

【０２２７】２７．前記接続した内視鏡の特徴を表す情
報とは、内視鏡のレンズ絞り、ライトガイド本数の少な
くとも何れかであることを特徴とする付記２４に記載の
内視鏡装置。

【０２２８】２８．前記光源装置の動作情報は、ランプ
の光量に基づいた情報、絞りに基づいた情報の少なくと
も何れかであることを特徴とする付記２４に記載の内視
鏡装置。

【０２２９】２９．固体撮像素子の駆動条件は、電子シ
ャッタに基づいて情報、撮像レートに基づいた情報の少
なくとも何れかであることを特徴とする付記２４に記載
の内視鏡装置。

【０２３０】３０．感度制御手段は、接続した内視鏡の
特徴を表す情報を、入力手段から入力した内視鏡の特徴
を表す情報信号によって制御されることを特徴とする付
記２１，２２，２３に記載の内視鏡装置。

【０２３１】３１．信号処理手段は、前記固体撮像素子
からの出力信号が設定値よりも低いときには信号ゲイン
を増幅する手段を有していることを特徴とする付記２
１，２２，２３に記載の内視鏡装置。

【０２３２】３２．感度制御手段は、信号処理装置内に
設けられ、前記内視鏡の種類あるいは固体撮像素子毎の
特性に応じて前記固体撮像素子の感度が設定されている
ことを特徴とする付記２１，２２，２３に記載の内視鏡
装置。

【０２３３】３３．光源装置は、絞り羽による光量調節
機構を有していることを特徴とする付記２１，２２，２
３に記載の内視鏡装置。

【０２３４】３４．光源装置は、面順次に光を被写体に
照射するものであって、特殊光モードによる観察の際は
露光時間を通常光モード時よりも長くしたことを特徴と
する付記２２に記載の内視鏡装置。

【０２３５】３５．特殊光モードによる観察は、自家蛍
光観察、薬剤蛍光観察、赤外蛍光観察、特定波長の反射
光観察の少なくとも何れか一つであることを特徴とする
付記２２に記載の内視鏡装置。

【０２３６】３６．光源装置は、特殊光モードによる観
察の時には、紫外〜青色領域の光を、紫外領域の光、青
色領域の光、ＰＤＤ薬剤に対応した可視領域の特定波長
の光、可視〜近赤外域の特定波長の光、赤外蛍光に対応
した近赤外領域の特定波長の光、の少なくとも何れか一
つであることを特徴とする付記２２に記載の内視鏡装
置。

【０２３７】３７．内視鏡は、面順次式であることを特
徴とする付記２１，２２，２３に記載の内視鏡装置。

【０２３８】３８．内視鏡は、先端に２つの固体撮像素
子を内設し、その一方は通常光による撮像を行う電子増
倍機能を有しない固体撮像素子であり、他方は、特殊光
による撮像を行う電子増倍機能を有する固体撮像素子で
あることを特徴とする付記２２に記載の内視鏡装置。

【０２３９】３９．内視鏡は、先端に２つの固体撮像素
子を内設し、その一方は通常光による撮像を行う固体撮
像素子であり、他方は、特殊光による撮像を行う固体撮
像素子であることを特徴とする付記２２に記載の内視鏡
装置。

【０２４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、感
度が可変である固体撮像素子を有する内視鏡と、固体撮
像素子からの出力信号を信号処理する信号処理装置と、
被写体への照明光を照射する光源装置を有する内視鏡装
置において、前記固体撮像素子の感度を制御する感度制
御手段を設けているので、内視鏡の種類によらず適正な
明るさの観察画像が得られる。

【０２４１】この感度制御手段は感度制御パルスの振幅
とパルス数で感度を自由に制御できる特徴も持ち、この
感度の制御により、増倍に伴うノイズの発生もなく、冷
却も不要で高感度の固体撮像素子が実現できるため、画
質が良く挿入性の優れた内視鏡を実現することができ
る。

【０２４２】また、前記感度制御手段は信号処理装置内
に設けられ、前記内視鏡の種類あるいは固体撮像素子毎
の特性に応じて前記固体撮像素子の感度が設定されてよ
うにすることにより、内視鏡の種類あるいは固体撮像素
子毎の特性によらず適正な明るさの観察画像が得られ
る。

【０２４３】また、前記固体撮像素子の感度を指定する
指定手段からの信号に応じて、前記感度制御手段は前記
固体撮像素子の感度を制御することにより、簡単に内視
鏡の種類あるいは固体撮像素子毎の特性によらず適正な
明るさの観察画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の内視鏡装置の全体
構成を示すブロック図。

【図２】図２は信号処理手段を構成するプレ信号処理手
段の構成を示すブロック図。

【図３】信号処理手段を構成する面順次信号同時化手段
及びポスト信号処理手段の構成を示すブロック図。

【図４】本実施の形態に使用される各種タイプの内視鏡
を示す図。

【図５】内視鏡の用途などを示す図。

【図６】動作説明図。

【図７】本発明の第２の実施の形態の内視鏡装置の全体
構成を示すブロック図。

【図８】本発明の第３の実施の形態の内視鏡装置の全体
構成を示すブロック図。

【図９】本発明の第４の実施の形態の内視鏡装置の全体
構成を示すブロック図。

【図１０】映像信号処理手段の詳細な構成を示すブロッ
ク図。

【図１１】本発明の第５の実施の形態の内視鏡装置の全
体構成を示すブロック図。

【図１２】プレ信号処理手段の詳細な構成を示すブロッ
ク図。

【図１３】本発明の第６の実施の形態の内視鏡装置の全
体構成を示すブロック図。

【図１４】プレ信号処理手段の詳細な構成を示すブロッ
ク図。

【図１５】ＣＣＤの詳細な構成を示す図。

【図１６】通常感度時と電子倍増動作時の動作を示す説
明図。

【図１７】図１７ないし図２３は本発明の第７の実施の
形態に係り、図１７は内視鏡装置の概略の構成を示すブ
ロック図。

【図１８】回転フィルタに設けた２つのフィルタセット
の構成を示す説明図。

【図１９】信号処理手段を構成するプレ信号処理手段を
示すブロック図。

【図２０】信号処理手段を構成する面順次同時化手段及
びポスト信号処理手段を示すブロック図。

【図２１】ＣＣＤ駆動のタイミングチャート。

【図２２】ＣＣＤの板面照度とＳ Ｎの関係を示すグラ
フ。

【図２３】ＣＣＤの板面照度と出力電圧との関係を示す
グラフ。

【図２４】図２４ないし図２７は本発明の第８の実施の
形態に係り、図２４は回転フィルタの構成を示し。

【図２５】ＣＣＤ駆動の特殊光モード時のタイミングチ
ャート。

【図２６】ＣＣＤの板面照度とＳ／Ｎの関係（長時間露
光）を示すグラフ。

【図２７】ＣＣＤの板面照度と出力電圧の関係（長時間
露光）グラフ。

【図２８】図２８及び図２９は本発明の第９の実施の形
態に係り、図２８は内視鏡装置の機略の構成を示すブロ
ック図。

【図２９】信号処理手段を構成するプレ信号処理手段を
示すブロック図である。

【符号の説明】

１…内視鏡装置 ２…内視鏡（内視鏡） ３…プロセッサ ４…信号処理装置 ５…モニタ ６…挿入部 ７…先端部 ９…ＣＣＤ １１…ＣＣＤ駆動手段 １２…ＣＣＤ感度制御手段 １４…映像信号処理手段 １５…ライトガイド １７…プレ信号処理手段 １８…面順次信号同時化手段 １９…ポスト信号処理手段 ２１…制御手段 ２４…絞り制御手段 ２５…ＲＧＢ回転フィルタ制御手段 ２６…制御手段 ２７…ランプ ２９…ＲＧＢ回転フィルタ ３０…モータ ３１…ＣＤＳ回路 ３２…ＬＰＦ ３３…クランプ回路 ３５ａ，３５ｂ…フォトカプラ ３６…ホワイトバランス補正回路 ３７…色調調整回路 ３８…ガンマ補正回路 ３９…拡大回路 ４０…輪郭強調回路 ４８…ＲＯＭ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 一成 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 (72)発明者 竹端 栄 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 (72)発明者 今泉 克一 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 (72)発明者 塙 隆行 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 Ｆターム(参考） 4C061 AA00 BB00 CC06 PP01 QQ02 QQ03 QQ04 RR01 RR14 SS05

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のパルス状の感度制御パルスを供給
   することにより電子増倍率を変え感度を可変可能にした
   固体撮像素子を有する内視鏡と、 前記固体撮像素子からの出力信号を処理する信号処理装
   置と、 白色光及び特定波長領域の特殊光を被写体に照射する光
   源装置と、 前記白色光による通常光モードによる観察と、前記特定
   波長領域の特殊光による特殊光モードによる観察とを切
   り換える手段と、 前記感度制御パルスを可変して前記固体撮像素子に供給
   することで前記固体撮像素子の電子増倍率を制御する感
   度制御手段と、 を備えたことを特徴とする内視鏡装置。
2. 【請求項２】 前記固体撮像素子は、前記供給される感
   度制御パルスにより発生する衝突電離現象によって電子
   を増倍させて感度を可変する電子増倍機構を有すること
   を特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
3. 【請求項３】 前記感度制御手段は、前記固体撮像素子
   の電子増倍率が設定された値となるよう制御することを
   特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
4. 【請求項４】 前記感度制御手段は、前記固体撮像素子
   からの出力信号が設定された値となるよう前記固体撮像
   素子の電子増倍率を制御することを特徴とする請求項２
   に記載の内視鏡装置。
5. 【請求項５】 前記信号処理装置は、前記固体撮像素子
   からの出力信号が設定された値よりも小さい場合に、こ
   の出力信号を電気的に増幅させるオートゲインコントロ
   ール回路を有することを特徴とする請求項３または４に
   記載の内視鏡装置。
6. 【請求項６】 前記感度制御手段は、前記通常光モード
   による観察と特殊光モードによる観察との間で固体撮像
   素子の電子増倍率を変えることを特徴とする請求項１な
   いし５のいずれかに記載の内視鏡装置。
7. 【請求項７】 前記感度制御手段は、前記特殊光モード
   における固体撮像素子の電子増倍率を前記通常光モード
   における固体撮像素子の電子増倍率よりも高く設定する
   ことを特徴とする請求項６に記載の内視鏡装置。
8. 【請求項８】 前記光源装置は、前記通常光モードによ
   る観察のための第１のフィルタセットと特殊光モードに
   よる観察のための第２のフィルタセットとを有する回転
   フィルタと、前記通常光モードによる観察と特殊光モー
   ドによる観察を切り替える手段からの指示により、照明
   光路上に配置されるフィルタを前記第１のフィルタセッ
   トと第２のフィルタセットとの間で切り替える回転フィ
   ルタ切替機構を有し、 前記感度制御手段は、前記通常光モードによる観察と特
   殊光モードによる観察を切り替える手段による観察モー
   ドの切り替え指示に伴い固体撮像素子の電子増倍率を変
   えることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記
   載の内視鏡装置。
9. 【請求項９】 前記光源装置には絞りとこの絞りを制御
   する絞り制御装置が設けられ、 この絞り制御装置は、前記通常光モードによる観察と特
   殊光モードによる観察を切り替える手段により前記特殊
   光モードによる観察に切り替えられた際に前記絞りを開
   くよう制御することを特徴とする請求項１ないし８のい
   ずれかに記載の内視鏡装置。
10. 【請求項１０】 前記固体撮像素子における露光時間は
    前記通常モードによる観察時よりも特殊光モードによる
    観察時の方が長いことを特徴とする請求項８または９に
    記載の内視鏡装置。
11. 【請求項１１】 供給される複数のパルス状の感度制御
    パルスにより発生する衝突電離現象によって電子を増倍
    させて感度を可変可能な電子増倍機構が設けられた固体
    撮像素子を有する内視鏡と、 前記固体撮像素子からの出力信号を処理する信号処理装
    置と、 特定波長領域の特殊光を被写体に照射する光源装置と、 前記感度制御パルスを可変して前記固体撮像素子に供給
    して固体撮像素子の電子増倍率を制御する感度制御手段
    と、 を備えたことを特徴とする内視鏡装置。