JP2547227B2 - 電子内視鏡装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は異る画素数の固体撮像素子を用いた電子スコ
ープでも使用可能とする電子内視鏡装置に関する。

［従来の技術］ 近年、電荷結合素子（以下CCDと記す。）等の固体撮
像素子を撮像手段に用いた撮像装置が広く用いられるよ
うになった。

又、内視鏡の分野においても、光学像を伝送するイメ
ージガイドを用いた光学式の内視鏡（ファイバスコープ
と記す。）の代りに、イメージガイドを用いることな
く、CCDを用いた電子式の内視鏡（電子スコープと記
す。）が実用化されるようになった。

上記電子スコープを用いると、撮像した画像の記録と
か再生が容易であるという利点を有する。

上記電子スコープはCCDの大きさによって、挿入部の
外径が制約されてしまうので、挿入される部位に応じて
大きさの異るCCDが用いられる。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記CCDの大きさによって、その画素数が異るため、
従来例では電子スコープが接続される装置本体部は、CC
Dドライブ（駆動）回路及び信号処理回路が固定化さ
れ、同一品種の同一仕様のCCDを用いた電子スコープに
対してしか使用できないという欠点があった。

尚、本出願人は本願に関連する技術例として特願昭61
−7472号において、スコープ内に発振器及び駆動パルス
発生回路を内蔵して共通の装置本体で使用できるように
したものを提案した。この関連技術例は各電子スコープ
に上記発振器等をそれぞれ内蔵するため、コスト高とな
ったり、大きくなってしまう可能性があり改善の余地が
ある。

又、本出願人は特願昭61−55512号において、ビデオ
プロセッサを収納する装置本体部に着脱できる駆動パル
ス発生回路をユニット化したものを提案した。この関連
技術例ではスコープに対応したユニットをペアとして用
いる必要があり、多品種の場合操作が複雑となり、誤操
作の可能性があり、改善の余地がある。

本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、異
った画素数を有する電子スコープに対し、一台の装置本
体で簡単な操作で使用できる電子内視鏡装置を提供する
ことを目的とする。

［問題点を解決する手段及び作用］ 本発明では異る画素数の固体撮像素子を撮像手段に用
いた電子スコープと、該電子スコープを接続可能とする
本体装置とからなる電子内視鏡装置において、画素数に
関係なく、一定周波数の水平駆動パルスを固体撮像素子
に印加する手段を設け、簡単な構成で、異る画素数の場
合にも対応できるようにしてある。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図ないし第11図は本発明の第１実施例に係り、第
１図は第１実施例の構成図、第２図は各スコープに用い
られるCCDの画素数が異ることを示す説明図、第３図は
光源部の構成を示す概略斜視図、第４図は回転フィルタ
の位置検出手段を示す平面図、第５図は第４図のＡ−
Ａ′線でセンサ素子を示す説明図、第６図はスコープに
設けられた識別子手段を示す回路図、第７図はスコープ
判別回路を示す回路図、第８図はダブルサンプリング回
路の動作説明図、第９図はメモリ及びメモリ制御回路の
構成図、第10図は水平輪郭補正回路の構成図、第11図は
第10図の動作説明図である。

第１図に示すように１実施例の電子内視鏡装置（電子
スコープ装置）１は、それぞれ異る画素数の撮像手段が
組込まれた電子内視鏡（電子スコープ）2a,2b,2cと、接
続された電子スコープ2i（ｉ＝a,b,cを代表する。第１
図では2bが接続されている。）に照明光を供給する光源
部３、電子スコープ2iで撮像された信号を表示装置に表
示できる映像信号に変換する信号処理部４、装着された
電子スコープ2iを判別して、装着された電子スコープ2i
の画素数に対応して前記照明期間を変えるスコープ判別
手段を収納した本体装置６とからなる。

上記電子スコープ2iは、それぞれ体腔内に挿入し易い
様に細長の挿入部７が形成され、この挿入部７の先端側
に対物レンズ８と固体撮像素子としてのCCD9iとを配置
して撮像手段が組込まれている。

上記CCD9iは、第２図に示すように、水平方向（横方
向）及び垂直方向（縦方向）の画素数がそれぞれ異るも
のであり、各CCD9iの画素数（10iで表わす。）の関係は
10a＜10b＜10cであるとする。

又、上記挿入部７内には照明光を伝送するライトガイ
ド11が挿通され、光源部３から供給された照明光を伝送
して、先端面から出射し、この出射された照明光は配光
レンズ12で拡開されて被写体13側を照明する。

上記光源部３は光源ランプ14の白色光をレンズ15によ
り選択的に光路中に介装された回転フィルタ16iを経て
ライトガイド11の入射端面に照明光を供給する。

上記光源ランプ14はキセノンランプ等の白色光源であ
り、一方、各回転フィルタ16iは、赤、緑、青の各波長
域の光、つまりR,G,Bをそれぞれ透過する赤、緑、青の
各透過フィルタ17R,17G,17B（第３図参照）が扇状に形
成してあり、回転フィルタ16iを回転することによっ
て、これらR,G,B3原色の各光で面順次で照明するように
してある。

上記３つの回転フィルタ16iは、それぞれ第1,第2.第
３モータ18iの回転軸に取付けられ、モータ切換回路19
により選択されたモータ18iが回転する。

尚、各回転フィルタ16iは、色透過フィルタ17R,17G,1
7Bの回転方向の長さ、つまり面順次の照明期間が異るの
みである。この第１実施例では、ドライブ信号を画素数
が異る場合に対しても、同一の周波数のものを用いるよ
うにしている。このため、回転フィルタを変更しないと
（つまり照明期間を同一にすると）読出し期間として、
最大画素数のものに対しての読出し期間に設定する必要
があり、このようにすると、画素数が小さい場合に対し
ては必要以上の読出し期間を設けることになり、その分
照明期間を短くしなければならずS/Nが低下する原因と
なる。

従って、この欠点を改善するために、この第１実施例
では、画素数が少ない場合における短くなる読出し期間
分、照明期間に充当させることを行い、S/Nを向上でき
るようにしている。このため、画素数を検知してフィル
タ長さの異る回転フィルタ16iを選択使用するようにし
ている。

従って、例えば最も画素数の少い電子スコープ2aの場
合には、最も長いフィルタを有する回転フィルタ16aが
使用されることになる。このように照明期間を電子スコ
ープ2iに応じて選択するために、電子スコープ2iには、
その電子スコープ2iの画素数を識別させるための識別子
手段が設けられ、一方、本体装置６にはスコープ判別回
路21が設けてある。

しかして、このスコープ判別回路21により、モータ切
換回路19を介して、光路中に介装された回転フィルタ16
iを回転するモータ18iに駆動信号を供給する。ところ
で、上記スコープ判別回路21により、３つの回転フィル
タ16a,16b,16cにおける１つを光路中に介装する構造を
第３図に示す。

３つのモータ18a,18b,18cは、例えばタイミングベル
ト23上に一定間隔を隔てて取付けられ、このベルト23
は、移動用モータ24により、このモータ24の回転軸に取
付けたギヤ25と係合し、ガイドにてスムーズにこのベル
ト23の長手方向に移動できるようにしてある。

このベルト23には、第４図にも示すように一定間隔を
隔てて切欠き26a,26b,26cが設けられ、該切欠き26iは位
置検出センサ27（例えば３つのフォトインタラプタ）に
よりベルト23の位置（つまり回転フィルタ16iの位置）
を検出できるようにしてある。上記切欠き26iはそれぞ
れ切欠き幅が異り、一方センサ27は３つのセンサ素子28
A,28B,28C（尚、各センサ素子28I（Ｉ＝A,B,C）は第５
図に示すようにLED29Iとフォトダイオード30Iとからな
る。）の出力にて、切欠き26a,26b,26cを識別可能にし
てある。つまり、モーター24は一定距離を移動するよう
制御され、切欠き26a,26b,26cのいずれかがセンサ27で
検知される位置にある。しかして、切欠き幅により、例
えば最も短い切欠き幅の場合にはセンサ素子28Cのフォ
トダイオード30Cのみが光を受光する状態となり、他の
切欠き26b,26cと区別できる。この区別の信号は、フィ
ルタ切欠回路31に入力され、スコープ判別回路21の判別
信号と対応する切欠き26iが選択されるようにモータ24
を駆動する。このようにして、接続されたスコープ2iの
画素数10iに応じて照明期間を変え、画素数10iが異る場
合に（特に少ない場合）でも信号レベルを大きくし、S/
Nの良い撮像を行うようにしている。

尚、各回転フィルタ16iには、フィルタ17R,17G,17Bの
位置識別用の手段（例えば小孔32R,32G,32B、尚、第３
図で回転フィルタ16bにのみ示す。）が設けてあり、光
路中に介装された場合、各フィルタ17R,17G,17Bを通し
た照明光の照明終了（露光終了）のタイミングを照明期
間終了検出用センサ33で検知できるようにしてある。こ
のセンサ33の出力は、同期信号発生器34に入力され、CC
D9iにドライブ信号が印加される期間（ゲート期間）等
を制御する。例えば上記センサ33からの出力信号が遅く
なる場合程、CCD9iへのドライブ信号（例えば垂直駆動
パルス）のパルス数（ドライブ信号印加期間）が短くな
る。

上記回転フィルタ16iを回転するモータ18iには、モー
タ切換回路19を介して回転サーボ回路35でその回転が制
御される。

この回転サーボ回路35によって、モータ18iの回転は
ビデオ信号のフレーム周波数（NTSC方式の場合には29.9
7Hz）に位相同期したものとなる。

上記R,G,Bの各光で面順次に照明された被写体13は対
物レンズ８でCCD9iの撮像面に結像され、CCDドライブ回
路41による転送して読出しを行うための駆動パルスの印
加によって光電変換された信号が読出される。尚、この
駆動パルスと回転サーボ回路35の信号は同期信号発生器
34の同期信号と同期するように制御される。

上記CCD9iの出力信号は、信号処理部４を形成するプ
リアンプ43で増幅され、患者に対する感電等から保護す
るアイソレーション回路44を経てダブルサンプリング回
路45に入力される。このダブルサンプリング回路45はCC
D出力信号に含まれるI/f及びリセットノイズを除去する
ためにダブルサンプリングを行い、ノイズ成分を除去し
てS/Nを改善した信号にする。この信号は、ローパスフ
ィルタ（LPF）46を経てCCDキャリア等の不要高周波が除
去されて、γ補正回路47に入力されγ補正される。つま
り表示管で表示する場合の電気・光変換系の非直線性
（通常γ＝2.2）補正が行われて、A/Dコンバータ48に入
力される。このA/Dコンバータ48によって、ディジタル
信号に変換され、面順次の照明のもとで撮像した信号が
フレームメモリ49R,49G,49Bに、（CCD9iから読出された
信号が）１フレーム分づつ書込まれる。つまり、例えば
赤透過フィルタ17Rを通して赤の光で照明したもとで撮
像し、読出された信号はフレームメモリ49Rに書込まれ
る。しかして、各フレームメモリ49R,49G,49Bに１フレ
ーム分の画像データが書込まれると、これらは同時に読
出され、それぞれD/Aコンバータ51でアナログ信号に変
換され、さらにLPF52で不要高周波が除去されて、それ
ぞれ水平輪郭補正回路53に入力される。尚、上記フレー
ムメモリ49R,49G,49Bへのデータの書込み及び読出しの
制御はメモリ制御回路54により行われる。このメモリ制
御回路54の出力信号は、上記同期信号発生器34の同期信
号と同期して生成される。

上記水平輪郭補正回路53でそれぞれ水平方向の輪郭補
正が行われた信号は、それぞれ出力アンプ55で増幅さ
れ、例えば75Ωの出力インピーダンスのR,G,B3原色信号
として出力端から出力できるようにしてある。又、同期
信号発生器34の同期信号も出力アンプ56を通して同期信
号出力端から出力される。

上記各出力アンプ55を通したR,G,B出力と、出力アン
プ56を通した同期信号出力はRGB対応モニタに入力する
ことによって被写体像をカラー表示できる。

ところで各電子スコープ2iは、本体装置６に装着（接
続）した場合、上述したように接続される電子スコープ
2iの画素数10iの集積度に応じた照明光量（露光量）に
するために、各スコープ2iには識別子手段が設けてあ
る。又、この識別子手段の信号を検出するために本体装
置６にはスコープ判別回路21が設けてある。

上記判別させるための信号を出力する識別子手段及び
スコープ判別回路21はそれぞれ第６図及び第７図に示す
ものを用いてある。

第６図に示すように（各電子スコープ2iの）コネクタ
62a,62b,62cには、そのスコープ2iの画素数10iを検知す
るための信号を出力する２つの端子63,63が設けてあり
（他の信号用端子は省略してある。）、本体装置６はこ
の２つの端子63,63間の抵抗値をスコープ判別回路21で
判別してその判別した結果に基づき回転フィルタ16iを
画素数に対応したものを選択使用するようにしている。

例えば画素数がそれぞれ異る電子スコープ2iにおい
て、最も少い画素数の第１の電子スコープではそのコネ
クタ62aの２つの端子63,63が導線64で短絡してあり、２
番目の画素数を有する第２の電子スコープ2bのコネクタ
62bでは２つの端子63,63は例えば220Ωの抵抗RDで接続
され、最も多い画素数を有する第３の電子スコープ2cの
コネクタ62cでは２つの端子63,63間はオープン（開放）
されて、等価的に無限大の抵抗を接続したものにしてあ
る。

一方、スコープ判別回路21は、第７図に示すように、
２つのコネクタ受けの入力端65,65を有し、一方の入力
端65は＋5Vの電源端に接続され、他方の入力端65はコン
パレータ66,67の非反転入力端に接続されると共に、例
えば220Ωの抵抗RDを介して接地されている。

一方のコンパレータ66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47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。しかして、各コン
パレータ66,67の出力端61a,61aから出力される２ビット
の信号がスコープの画素数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第１のスコープ2aのコネクタ62a
が接続されると、制御信号となるコンパレータ66,67の
各出力は“H",“H"になり、第２のスコープ2bのコネク
タ62bが接続されると、コンパレータ66,67の出力は
“L",“H"になり、第３のスコープ2cのコネクタ42cでは
コンパレータ66,67の出力は“L",“H"になる。これら２
つの出力ラインを経て出力される制御信号を、モータ切
換回路22とフィルタ切換回路31との切換端子に印加し
て、スコープ2iの画素数に適した照明光量（露光量）に
設定する。

ところで、この第１実施例ではCCD9iへの駆動信号の
周波数は画素数が異る場合に対しても同一の（周波数
の）ドライブ信号（特に水平転送パルス）を用いてい
る。このドライブ信号の周波数は異る画素数のCCD9iの
場合に動作可能な最高周波数が異る場合、最も低い最高
周波数fMIN以内に設定する様にしている。（尚、同系列
のCCDの場合には、異る画素数の場合でも動作可能な最
高周波数が同一である場合が多い。） このようにドライブ信号が同一であるので、ダブルサ
ンプリング回路45でダブルサンプリングを行うパルスを
出力するクランプパルス・サンプリングパルス発生回路
68の両パルスのタイミングも上記周波数fMINのドライブ
信号に対応するタイミングに固定される。従って、この
ダブルサンプリング回路45も周波数がfMINのもののみで
動作し、画素数が異る場合でも切換えは行われないこと
になる。また、LPF46は画素数が異る場合でも、いずれ
のCCD9iから読出された信号に対しても、その信号帯域
は、ドライブ信号の周波数fMINで規定され、得られる信
号の空間周波数はナイキストの定理により、fMIN/2とな
り、この周波数でカットオフする特性の同一のLPFを用
いることができる。又、メモリ29R,29G,29Bはこれらの
メモリ容量を画素数が最も多いもの（つまり9c）からの
信号を記憶できる容量に設定すれば良く、メモリ制御回
路54は、異る画素数の場合でも基本的には同一の動作で
良い。（しかし、画素数が少いCCD9iからの信号が入力
される場合、その期間書込みの動作を停止しても良
い。） また、上記メモリ49R,49B,49Bから読出した信号に対
し、画素数に応じてモニタでの表示サイズが小さくなる
設定でも良い場合には、メモリ49R,49B,49Cの読出しク
ロック、D/Aコンバータ51、LPF62を切換える必要がない
事は、ナイキスト定理から明らかである。

さらに、水平輪郭補正回路63は、基本的にはモニタ上
での像の視距離において、観察した時の人間の眼の特性
から設定されるものであり、これも画素数によって必ず
しも切換えなくても良い。

尚、各CCD9iは、第８図に示すタイミングにより信号
読出しが行われる。

CCDドライブ回路41は、第８図（ａ）に示すようなリ
セットパルス及び同図（ｂ）に示す水平転送パルスφH1
等を出力し、同図（ｃ）に示すようなCCD出力信号をCCD
9iから出力させる。一方、分周器で分周したクロックが
入力され、クランプパルス・サンプリングパルス発生回
路68を形成する波形発生回路は、第８図（ｄ）及び
（ｅ）に示すようにクランプパルス及びサンプリングパ
ルスを出力する。

つまり、リセットパルス及び水平転送パルスを用いて
CCD9iから読出した出力信号は第８図（ｃ）に示すよう
に、リセットパルス部分及びフィードスルー部分が信号
部分に混入したものとなる。このため、上記リセットパ
ルスより若干位相の遅れたクランプパルス及びこのクラ
ンプパルスからさらに位相が遅れた信号部分に同期した
サンプリングパルスを生成し、これらクランプパルス及
びサンプリングパルスをダブルサンプリング回路45に印
加して、リセットパルス等のノイズ成分を除去してS/N
を改善している。

ところでメモリ49R及びこのメモリ49Rを制御するメモ
リ制御回路54Rの構成を第９図に示す。

同期信号発生器42内の基準クロック発生器のマスタク
ロックはＲメモリ制御回路54Rを形成するライトパルス
発生器71に入力されると共に、リードパルス発生器72及
びライト／リードコントロール回路73に入力される。

上記ライトパルス発生器71及びリードパルス発生器２
の各パルスは、ライト／リードコントロール73により切
換えられるリード／ライト切換回路75を介して、Ｒメモ
リ49Rを形成する第1Rメモリ77a、第2Rメモリ77bのアド
レス端に印加される。

各Ｒメモリ77a,77bにはA/Dコンバータ48のディジタル
信号が入力端に接続され、これら両Ｒメモリ77a,77bは
交互に書込み及び読出しを行うように制御される。例え
ば、A/Dコンバータ48を経て、Ｒ照明のもとで撮像され
た信号データが入力されると、その信号データは例えば
第1Rメモリ77aに書込まれるように、第1Rメモリ77aに対
してはライト／リードモードコントロール回路73により
ライトモード信号が印加され、一方他方の第2Rメモリ77
bはリードモードに設定される。又、ライト／リードコ
ントロール回路73により、ライトパルスは第1Rメモリ77
aに、リードパルスは第2Rメモリ77bに印加される。

各メモリ77a,77bは、ダイナミックRAMとかスタティッ
クRAM等のICで構成されている。

上記第1,第2Rメモリ77a,77bのデータ出力端にはそれ
ぞれ出力選択回路78a,78bが設けてあり、ライト／リー
ドコントロール回路73からの例えば“H"又は“L"でオ
ン，オフが制御される。これら出力選択回路78a,78b
は、ライトモードにされ後のリードモード時にオンさ
れ、読出された信号データは出力選択回路78a又は78bを
経て、次段のD/Aコンバータ51側に出力される。尚、第
1,第2Rメモリ77a,77bのメモリ容量は、最大画素数の場
合にも不足しないものが用いてあり、少い画素数の場合
にはそのメモリ容量の一部が用いられる。

尚、リードパルス発生器72は、Ｇメモリ及びＢメモリ
制御回路64G,64Bに対しても共通のものが用いられる。
つまり、リードモードでは、R,G,Bメモリ49R,49G,49Bに
書込まれた信号データは同時に読出されることになり、
その際ライトモードの動作で支承が生じないように、各
メモリ49R,49G,49Bは上述したように２つのメモリを設
けることによりライト動作及びリード動作を独立して行
えるようにしている。

尚、上記リードモードではR,G,Bメモリ49R,49G,49Bに
対し、同時に行われるので、上記リードパルス発生器72
を３組設けることなく、１つを共通して使用しても良
い。

各メモリ49R,49G,49Bから同時に読出された信号デー
タはD/Aコンバータ51によってアナログ信号にされ、そ
れぞれローパスフィルタ52に入力される。

上記ローパスフィルタ52を通して不要高周波が除去さ
れ、それぞれ水平輪郭補正回路63に入力され、水平輪郭
補正される。この構成を第10図に示す。ローパスフィル
タ52を経て入力端から入力される信号は、第１の遅延線
81で例えばTaだけ遅延された後、第２の遅延線82でもTa
だけ遅延される。従って入力端に印加される信号が例え
ば第11図（ａ）に示すものであると、遅延線81,82を経
た信号はそれぞれ同図（ｂ），（ｃ）に示すものとな
る。

上記入力端から入力された信号及び第２の遅延線82で
遅延された信号とは第１の加算器85で加算され、第11図
（ｄ）に示す信号になり、この信号は−1/2にする係数
器86を経て同図（ｅ）に示す信号となり、その後第２の
加算器87に入力される。この加算器87には第１の遅延線
を経て信号も入力され、これらは加算されて第11図
（ｆ）に示す信号となり、この信号は輪郭補正量調整用
可変抵抗88を経て第３の加算器89に入力される。この加
算器89には第１の遅延線81を経た信号も入力され、これ
らは加算されて、第11図（ｇ）に示すように水平輪郭補
正された信号となり、出力端から次段側に出力される。

この第１実施例によれば、信号処理部４は、異る画素
数の場合にも、変更を必要としないで、モニタ上にカラ
ー表示できるようにしてある。また、画素数が異る場
合、照明期間を変え、画素数が少い場合には画素数が多
い場合よりも照明期間を長くしているので、出力信号の
S/Nを高くできる。

尚、この第１実施例では、画素数が異る場合、照明期
間を変更しているが、最大画素数の場合における回転フ
ィルタ（第３図では16c）に固定しても良い。このよう
にすると、画素数が異る場合でもスコープの識別子手段
を必要としないし、スコープ判別回路21、フィルタ切換
手段等も必要としないで、全ての回路条件を同一とする
ことができ、信頼性の高い合理的な電子内視鏡装置を構
成できる。

このようにした場合、CCDに対する露光時間が最大読
出し期間（最大画素数）によって制限され、画素数の少
い（読出し期間の短い）CCDを用いた場合S/Nを最適化で
きないが、CCDの感度は改善されつつある状況にあるの
で、このようにしても十分に診断に有効な電子内視鏡装
置を提供できる。

第12図は本発明の第２実施例における主要部を示す。

上記第１実施例が移動により３つの回転フィルタ16i
を選択使用するのに対し、この実施例の光源部91は、回
転により選択する構造のものである。

フィルタ切換用モータ92の回転軸には、回転円板93が
取付けられ、この回転円板93の周方向における３箇所に
３つのモータ18iが取付けてある。各モータ18iには、第
１実施例と同様に色透過フィルタ17R,17G,17Bの長さが
異る回転フィルタ16iが取付けてある。

又、回転円板93には、上記各回転フィルタ16iを取付
けたモータ18iの位置を識別させるためのフィルタ検出
用反射板94iが設けてあり、且つこれら反射板94iに対向
する円周部分の１箇所に反射形光センサ95（第12図では
省略してある。第13図、第14図参照）が配設してあり、
回転円板93が回転された場合、光路中に介装される回転
フィルタ16iを検出できるようにしてある。

上記反射形光センサ95は、第13図に示すように３つの
光センサ素子96iからなり、各光センサ素子96Iは第14図
に示すようにLED97Iとフォトダイオード（又はフォトト
ランジスタ）98Iとからなり、長さの異る反射板94iによ
りLED97Iの反射光を受光して導通するフォトダイオード
98Iの数により、どの回転フィルタ16iが光路中に介装さ
れているかを識別できるようにしている。

尚、回転円板93は、光路中に介装された場合、光路に
臨み光を遮ぎる部分を切欠き99i（透明板で形成しても
良い。）が設けてありライトガイド11側に光を導くよう
にしてある。

この第２実施例の作用効果は上記第１実施例と略同様
のものとなる。

第15図は本発明の第３実施例の光源部101を示す。こ
の実施例ではサーボ方式による露光時間調整方式を採用
している。

この実施例では、最長のフィルタ長さを有する色分離
用回転フィルタ16aを取付けたモータ18aに対向して、露
光時間調整フィルタ102を配置し、この調整フィルタ102
をモータ103で回転する構造にしている。

上記調整フィルタ102は、色分離用回転フィルタ16aに
おけるフィルタ17R,17G,17BBと同一長さ（幅は若干広く
してある。）の開口部104,105,106を有し、両モータ18
a,103を同一位相で回転した場合には、第16図（ａ）に
示すように両フィルタ17Rと104、17Gと105、17Bと106と
が対向する状態で回転駆動され、通過光量は最大、つま
り最小画素数のCCD9aの場合に適した照明を行う。又、
中間の画素数の場合には、モータ103はモータ18aより若
干遅れた位相で且つ同一周波数の基準信号（NTSCでは2
9.97Hz）で回転され、第16図（ｂ）に示す状態で回転駆
動される。この場合には、フィルタ17R,17G,17Bは斜線
で示す部分だけ遮光され、照明期間が短くなり、且つそ
の分読出し期間が長くなる。

又、最大画素数の場合には、さらに両モータ18aと103
の駆動信号の位相差が大きくなり、第16図（ｃ）に示す
ように露光されない部分が大きくなり、読出し用に用い
られる。

上記両モータ18a,103の回転の位相差を制御するサー
ボ回路110の構成を第17図に示す。

モータ18aは、周波数ジェネレータ（F.G.と略記）112
及びパルスジェネレータ（P.G.と略記）と機械的に結合
されている。尚、F.G.112は、モータ回転数に比例した
周波数のパルスを出力する。又、P.G.113はモータ18aが
１回転するごとにパルスを出力し、回転位相の検出に用
いられる。

上記F.G.112の出力は周波数／電圧（F/V）変換器114
に入力され、周波数に比例した電圧に変換された後、LP
F115で高域の不要成分が除去され差動アンプ116に入力
される。この差動アンプ116の他方の入力端には、基準
電圧ＶREFが印加され、この差動出力は加算器117、モー
タドライバ118を介してモータ18aを駆動するフィードバ
ックサーボループが構成され、上記差動アンプ116の差
が“0"になるように、モータ18aの回転数（NTSCの場合
には約1800RPM）が制御される。

一方、システム的に上記モータ18aの位相は、垂直同
期信号VDと位相を同期させる必要がある。このため、P.
G.113の出力は基準信号としての垂直同期信号VDと共に
位相検波器119に入力され、VDとP.G.113のパルス（１パ
ルス/1回転）との位相比較を行い、LPF120を経て加算器
117にて差動アンプ116の出力信号に加算している。この
加算出力により、モータ18aの回転は、VDに同期したも
のに制御される。

以上の構成は、回転フィルタ18aに対するサーボ回路1
21であり、他方の調整フィルタ102を取付けたモータ103
は、VDを位相可変回路122を通したサーボ回路121′によ
りその回転を制御している。このサーボ回路121′の構
成要素には“′”を付けて示してある。

上記位相可変回路122は、例えばモノステーブルマル
チバイブレータ（MMVと略記）123b,123cと直接VDを出力
するライン123aと、これらを切換えるマルチプレクサ12
4とからなり、スコープ判別信号によりマルチプレクサ1
24を介してこれらMMV（又はライン）123iを切換えるよ
うにしている。尚、MMV123b,123cは、ことなる遅延時間
（第16図（ｂ），（ｃ）の斜線部分に対応する遅延時
間）の後にパルスを出力するように設定してある。

従って、例えばモータ18aのサーボ系によって、位相
検波器119に入力される垂直同期信号VDとP.G.113のパル
スとは第18図（ａ），（ｂ）に示すように同期したもの
となる。一方、例えば中間の画素数が選択された場合で
は、モータ103側のサーボ系ではMMV123bが選択されるた
め位相検波器119′に入力される垂直同期信号VD′は第1
8図（ｃ）に示すように若干遅れた位相Ｄの信号にな
る。又、同様にP.G.113′のパルスも第18図（ｄ）に示
すように同図（ｂ）から遅れた位相Ｄのものとなる。

尚、最大画素数の場合には、さらに位相差が大きくな
るようにマルチプレクサ124の切換えが制御される。

この第３実施例によれば、光源部101を比較的コンパ
クトにできる。

尚、第17図に示す構成においてモータ18aを駆動する
ドライブ信号を、遅延回路を介して他方の調整フィルタ
用モータ103に印加する簡略化した構成にすることもで
きる。（この場合には、このモータ103については開ル
ープ制御となる。）尚、遅延回路は、タップを有するも
のを用い、スコープ判別信号によりタップ位置を切換え
るようにしても良い。

尚、上述した各実施例においては、画素数が異る場合
にもメモリ49R,49G,49Bから読出すクロックを同一のも
のとしたが、異る画素数に応じて異る周波数のクロック
を用い、これに応じてLPF52等の特性を切換えるように
しても良い。この場合には本出願人による特願昭62−17
982号に記載されているので、省略する。

尚、異る画素数の場合にも同一の回転フィルタを用
い、その際例えば画素数が少いものの場合にはランプの
発光強度を大きくしたり、ランプを切換えて照明光量を
増大させるようにしても良い。

尚、接続されるスコープを判別してフィルタ切換えを
行う場合同一の水平駆動パルスをCCD9iに印加するする
場合、垂直転送パルスのパルス数については同一（切換
えない）でも良いし、画素数10iに応じて切換えるよう
にしても良い。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、異る画素数の固体
撮像素子を撮像手段に用いた内視鏡の場合にも一定周波
数のドライブ信号を固体撮像素子に印加して、信号読出
しを行うようにしてあるので、簡単な構成で信号処理を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第11図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例の構成図、第２図は各スコープに用いら
れるCCDの画素数が異ることを示す説明図、第３図は光
源部の構成を示す概略斜視図、第４図は回転フィルタの
位置検出手段を示す平面図、第５図は第４図のＡ−Ａ′
線でセンサ素子を示す説明図、第６図はスコープに設け
られた識別子手段を示す回路図、第７図はスコープ判別
回路を示す回路図、第８図はダブルサンプリング回路の
動作説明図、第９図はメモリ及びメモリ制御回路の構成
図、第10図は水平輪郭補正回路の構成図、第11図は第10
図の動作説明図、第12図は本発明の第２実施例における
光源部を示す概略斜視図、第13図はフィルタ位置検出用
のセンサを示す平面図、第14図はセンサ素子により位置
検出を行う様子を示す説明図、第15図は本発明の第３実
施例における光源部を示す概略斜視図、第16図は異る画
素数に応じて透過光量期間が変化することを示す説明
図、第17図はモータの回転を制御するモータ制御回路の
構成図、第18図は第17図の動作説明図である。 １……電子内視鏡装置 2a,2b,2c……電子スコープ ３……光源部、４……信号処理部 9a,9b,9c……CCD 16a,16b,16c……回転フィルタ 18a,18b,18c……モータ 19……モータ切換回路 21……スコープ判別回路 31……フィルタ切換回路

フロントページの続き (72)発明者 長谷川 潤 東京都渋谷区幡ケ谷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 笹川 克義 東京都渋谷区幡ケ谷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 山下 真司 東京都渋谷区幡ケ谷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 昭61−179129（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−61583（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】異なる画素数の固体撮像素子を撮像手段に
   用いた電子内視鏡を装着可能とし、前記撮像手段から入
   力される信号に対して時間軸及び周波数軸の少なくとも
   一方についての処理を含む信号処理をしてモニタ装置に
   表示可能とする電子内視鏡装置において、 画素数に関係なく一定周波数の水平駆動パルスを固体撮
   像素子に印加する駆動パルス生成手段と、 前記固体撮像素子から入力される信号を保持および出力
   するメモリ手段と、 を設けたことを特徴とする電子内視鏡装置。
2. 【請求項２】前記撮像手段を形成する固体撮像素子の画
   素数が異なる場合には、画素数に応じて露光時間を切換
   える露光量変化手段を設けたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の電子内視鏡装置。