JP3927740B2 - 通常光照明と特殊波長光照明との切換可能な電子内視鏡システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は可撓性導管からなるスコープと、このスコープを着脱自在に接続する画像信号処理ユニットとから成る電子内視鏡システムに関し、一層詳しくは通常光照明と特殊波長光照明とを選択的に切り換え得るように構成された電子内視鏡システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、電子内視鏡システムは可撓性導管からなるスコープと、このスコープを着脱自在に接続する画像信号処理ユニットとから成る。スコープの先端部には固体撮像素子例えばＣＣＤ（charge coupled device)撮像素子から成る撮像センサが設けられ、この撮像センサは対物レンズ系と組み合わされる。また、かかるスコープ内には光ファイバー束から成る通常光ガイドケーブルが挿通させられ、その遠位端面は照明用レンズと組み合わされる。更に、スコープには鉗子等の処置具を挿通させるための処置具挿通路が設けられ、鉗子等の処置具は該処置具挿通路を通してスコープの遠位端面から突出させて所望の処置を行い得るようになっている。
【０００３】
画像信号処理ユニット内には通常光源即ち白色光源、例えばハロゲンランプやキセノンランプが設けられ、スコープと画像信号処理ユニットとの接続時に通常光ガイドケーブルの近位端は白色光源に光学的に接続される。かくして、患者の体腔内へのスコープの挿入時、その遠位端の対物レンズ系の前方が該スコープ内の通常光ガイドケーブルの遠位端面から射出させられる照明光で照明され、これにより光学的被写体は撮像センサの受光面に結像させられてそこで画素信号として光電変換される。撮像センサで得られた画素信号は画像信号処理ユニットに送られ、そこでビデオ信号がかかる画素信号に基づいて作成される。次いで、ビデオ信号は画像信号処理ユニットからＴＶモニタ装置に対して出力され、そこで光学的被写体像がＴＶモニタ装置上で再現される。
【０００４】
ところで、近年、電子内視鏡システムの分野では、診断或いは治療のために特殊波長光を照明光として利用することが試みられている。この場合、特殊波長光ガイドケーブルが別途必要となるが、しかしスコープの設計上の問題として、そのような特殊波長光ガイドケーブルをスコープに予め設けておくことはできないので、特殊波長光ガイドケーブルを鉗子等の処置具のための処置具挿通路に挿通させて特殊波長光による照明が行われる。
【０００５】
特殊波長光の照明による診断の一例としては、癌組織の早期発見のために紫外線を照明光として利用することが試みられている。紫外線を体内組織に照明すると、そこから蛍光を発することが知られており、その蛍光の発光強度は癌組織に比べて健全な組織の方が強い。体内組織を紫外線で照明して蛍光の発光強度を観察することにより癌組織を早期に発見し得る。
【０００６】
いずれにしても、従来では、特殊波長光ガイドケーブルの近位端を特殊波長光源（紫外線ランプ）に光学的に接続させ、その特殊波長光ガイドケーブルを鉗子等の処置具のための処置具挿通路に挿通させて、体内組織を特殊波長光で照明することが行われている。勿論、患者の体腔内が特殊波長光ガイドケーブルの遠位端面から射出させられる照明光で照明されたときは、その特殊波長光の照明により得られた光学的被写体像がＴＶモニタ装置上で再現されることになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上で述べたような電子内視鏡システムによる診察及び治療では、通常光による照明と特殊波長光による照明とを屡々頻繁に切り換えることが要求され、このような要求に速やかに応えるためには、スコープを操る術者（医者）自身が照明切換を行えるようにすることが好ましい。しかし、従来では、照明切換については、電子内視鏡システムの作動全体を監視しつつ必要に応じてその作動を補助するオペレータ（例えば、看護婦）により行われる。従って、術者は照明切換が必要になる度毎にオペレータに照明切換指示を行わなければならず、そのような照明切換指示は照明切換指示を頻繁に行うことが必要とされるときには非常に煩わしいものとなる。
【０００８】
一方、照明切換にはそれぞれの光源ランプのオン／オフ動作が交互に行われることになるが、光源ランプの頻繁なオン／オフ動作は光源ランプの寿命を短くするという問題が伴う。特に、紫外線ランプが特殊波長光源として用いられる場合には、その紫外線ランプの寿命は頻繁なオン／オフ動作により非常に短いものとなる。また、光源ランプのオン直後ではその発光状態が不安定なために良好な映像をＴＶモニタ装置上で直ちに得られないという問題もある。
【０００９】
従って、本発明の目的は、通常光照明と特殊波長光照明とを選択的に切り換え得るように構成された電子内視鏡システムであって、スコープを操る術者が照明切換を望むとき術者自身により直ちに行えるように構成された電子内視鏡システムを提供することである。
【００１０】
本発明の別の目的は、通常光照明と特殊波長光照明とを選択的に切り換え得るように構成された電子内視鏡システムであって、少なくとも一方の光源ランプのオン／オフ動作を行うことなく照明切換を行い得るように構成された電子内視鏡システムを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明による電子内視鏡システムはスコープと、このスコープの遠位端に設けられた撮像センサと、スコープの近位端に接続させられた画像信号処理ユニットとから成り、該画像信号処理ユニットでは、撮像センサで得られる画素信号に基づいてビデオ信号が作成される。本発明による電子内視鏡システムは更にスコープの遠位端の前方側を通常光によって照明するための第１の照明手段と、スコープの遠位端の前方を特殊波長光によって照明するための第２の照明手段と、第１の照明手段による通常光照明と第２の照明手段による特殊波長光照明とを選択的に切り換える照明切換制御手段と、この照明切換制御手段による照明切換を指示する切換スイッチとを具備する。本発明によれば、切換スイッチがスコープを操る術者によって容易に操作し得る箇所に配置されていることが特徴とされる。
【００１２】
本発明によれば、切換スイッチは術者の足で切換操作を行い得るように床上に適宜置かれたフットスイッチとして構成され得る。また、切換スイッチは術者の手で切換操作を行い得る手動操作可能なスイッチとしても構成され得る。この場合、手動操作可能なスイッチはスコープの処置具挿通路の導入口に配置されてもよいし、或いはスコープの操作部に配置されてもよい。
【００１３】
本発明による電子内視鏡システムの一実施形態にあっては、第１の照明手段は通常光源と、この通常光源からの通常光をスコープの遠位端まで案内すべく該スコープに挿通させられた光ガイドケーブルとを包含し、第２の照明手段は特殊波長光源と、この特殊波長光源からの特殊波長光をスコープの遠位端まで案内すべく該スコープの処置具挿通路に挿通させられた光ガイドケーブルと、この光ガイドケーブルの近位端と前記特殊波長光源との間に設けられた開閉シャッタとを包含する。この場合、第１の照明手段による通常光照明が照明切換スイッチによって選択された際には、開閉シャッタは閉鎖させられ、第２の照明手段による特殊波長光照明が照明切換スイッチによって選択された際には、開閉シャッタは開放され、かつ第１の照明手段の通常光源が消灯させられる。
【００１４】
本発明による電子内視鏡システムの別の実施形態にあっては、第１の照明手段は通常光源と、この通常光源からの通常光をスコープの遠位端まで案内すべく該スコープに挿通させられた光ガイドケーブルと、この光ガイドケーブルの近位端と通常光源との間に設けられた開閉シャッタとを包含し、第２の照明手段は特殊波長光源と、この特殊波長光源からの特殊波長光をスコープの遠位端まで案内すべく該スコープの処置具挿通路に挿通させられた光ガイドケーブルと、この光ガイドケーブルの近位端と特殊波長光源との間に設けられた開閉シャッタとを包含する。この場合、第１の照明手段による通常光照明が照明切換スイッチによって選択された際には、第１の照明手段の開閉シャッタは開放され、かつ第２の照明手段の開閉シャッタは閉鎖させられ、第２の照明手段による特殊波長光照明が照明切換スイッチによって選択された際には、第１の照明手段の開閉シャッタは閉鎖され、かつ第２の照明手段の開閉シャッタは開放させられる。
【００１５】
本発明による電子内視鏡システムの好ましい実施形態にあっては、画像信号処理ユニットでビデオ信号を作成するために撮像センサからの画素信号を処理する際の処理条件は照明切換スイッチの切換操作に応じて変更される。即ち、そのような処理条件の変更については、第１の照明手段による通常光照明時に撮像センサからの画素信号の処理及び第２の照明手段による特殊波長光照明時に撮像センサからの画素信号の処理がそれぞれ最適条件下で行われ得るようにされる。例えば、画像信号処理ユニットには撮像センサからの画素信号を増幅する増幅器が設けられ、その増幅度については、特殊波長光照明時に通常光照明時に比して大きく設定される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による電子内視鏡システムの一実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１７】
図１を参照すると、本発明による電子内視鏡システムがブロック図として図示される。電子内視鏡システムは可撓性導管からなるスコープ１０を具備し、このスコープ１０の近位端はコネクタ１２を介してはプロセッサと呼ばれる画像信号処理ユニット１４に着脱自在に接続されるようになっている。スコープ１０の遠位端には固体撮像素子例えばＣＣＤ(charge-coupled device) 撮像素子から成る撮像センサ１６が設けられ、この撮像センサ１６はそのＣＣＤ撮像素子と組み合わされた対物レンズ系１８を備える。また、スコープ１０には鉗子等の処置具を挿通させるための処置具挿通路２０が形成され、鉗子等の処置具は処置具挿通路２０を通してスコープ１０の遠位端面から突出させられる。
【００１８】
スコープ１０内には光ファイバー束から成る白色光（通常光）照明用の光ガイドケーブル２２が挿通させられ、この光ガイドケーブル２２の遠位端はスコープ１０の遠位端まで延びる。光ガイドケーブル２２の遠位端面には照明用配光レンズ２４が組み込まれ、光ガイドケーブル２２の近位端には適当な接続アダプタ２５が装着され、その近位端は画像信号処理ユニット１４に対するスコープ１０の接続時に画像信号処理ユニット１４内のキセノンランプ或いはハロゲンランプ等の白色光源ランプ２６と接続アダプタ２５により光学的に接続される。なお、図１では、光ガイドケーブル２２の一部は図示の便宜上二点鎖線で略示されている。図１に示すように、画像信号処理ユニット１４内では、白色光源ランプ２６の白色光射出側に集光レンズ２８及び絞り３０が順次配置され、集光レンズ２８は白色光源ランプ２６から射出された白色光を光ガイドケーブル２２の近位端面に集光させるために用いられ、また絞り３０はその開度を調節することにより該端面への白色光の入射光量を適宜調節する。
【００１９】
図１に示す電子内視鏡システムでは、カラー映像を得るために面順次方式が採用されており、このため光ケーブル２２の近位端面と絞り３０との間に回転式三原色カラーフィルタとして回転式ＲＧＢカラーフィルタ３２が介在させられる。図２に示すように、回転式ＲＧＢカラーフィルタ３２は円板要素から成り、この円板要素には赤色フィルタ要素３２Ｒ、緑色フィルタ要素３２Ｇ及び青色フィルタ要素３２Ｂが設けられ、これら色フィルタ要素はそれぞれセクタ状の形態とされる。カラーフィルタ要素３２Ｒ、３２Ｇ及び３２Ｂはそれぞれの中心が120 °の角度間隔となるように円板要素の円周方向に沿って配置され、互いに隣接する２つの色フィルタ要素間の領域は遮光領域とされる。
【００２０】
図３に最もよく図示するように、カラーフィルタ３２はサーボモータ或いはステップモータのような駆動モータ３４によって回転させられる。回転式ＲＧＢカラーフィルタ３２の回転周波数は電子内視鏡で採用されるＴＶ映像再現方式に応じて決められる。例えば、ＮＴＳＣ方式が採用されている場合には、その回転周波数は仕様により適宜決められるものであるが、代表的には30Hzとされ、またＰＡＬ方式が採用されている場合には、回転式ＲＧＢカラーフィルタ２４の回転周波数は仕様により適宜決められるものであるが、代表的には25Hzとされる。
【００２１】
例えば、カラーフィルタ３２が回転周波数30Hzで回転させられると（ＮＴＳＣ方式）、その１回転に要する時間は約33.3ms(1/30sec) となり、各色フィルタ要素（３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂ）による照明時間はほぼ33/6msとなる。光ガイドケーブル２２の遠位端面からは赤色光、緑色光及び青色光が毎33.3ms(1/30sec) 間にほぼ33/6msだけ順次射出させられて、光学的被写体は三原色光即ち赤色光、緑色光及び青色光でもって順次照明され、その各色の光学的被写体が撮像センサ１６の対物レンズ系１８によってそのＣＣＤ撮像素子の受光面に順次結像させられる。撮像センサ１６はその受光面に結像された各色の光学的被写体像を１フレーム分のアナログ画素信号に光電変換し、その各色の１フレーム分のアナログ画素信号は各色の照明時間(33/6ms)に続く次の遮光時間(33/6ms)に亘って撮像センサ１６から順次読み出される。撮像センサ１６から読み出された各色の１フレーム分のアナログ画素信号は画像信号処理ユニット１４内の画像信号処理回路３５に送られ、そこで適宜処理された後にカラービデオ信号として画像信号処理回路３５からＴＶモニタ装置（図示されない）に対して出力され、光学的被写体像は該ＴＶモニタ装置によってカラー映像として再現される。
【００２２】
本実施形態では、電子内視鏡システムは更に特殊波長光源ユニット３６を包含し、この特殊波長光源ユニット３６内には特殊波長光源として紫外線（ＵＶ）ランプ３８が設けられる。特殊波長光源ユニット３６には特殊波長光照明用の光ガイドケーブル４０の近位端が着脱自在に接続されるようになっている。即ち、光ガイドケーブル４０の近位端には適当な接続アダプタ４１が装着され、この接続アダプタ４１が特殊波長光源ユニット３６の筐体壁に形成された接続孔に挿通させられると、光ガイドケーブル４０の近位端がＵＶランプ３８と光学的に接続させられる。なお、図１において、参照符号４２は上述の接続孔に設けられた開閉蓋を示し、この開閉蓋４２は通常は閉鎖位置にばね付勢させられているが、接続アダプタ４１の挿通により、開閉蓋４２が閉鎖位置から図１に示すような開放位置に押し遣られるようになっている。
【００２３】
一方、特殊波長光照明用の光ガイドケーブル４０の遠位端面には必要に応じて照明用レンズ系（図示されない）が組み込まれ、その遠位端側は図１に示されるようにスコープ１０の処置具挿通路２０内に挿通させられる。光ガイドケーブル４０の遠位端が処置具通路２０の先端口に到達すると、スコープ１０の遠位端の前方が該光ガイドケーブル４０の遠位端面から射出させられる紫外線で照明される。光ガイドケーブル４０は鉗子等の処置具の場合と同様に処置具挿通路２０内で出入自在となっており、光ガイドケーブル４０を処置具挿通路２０に沿って前後に移動させることにより紫外線の照明強度を適宜調節することができる。なお、図１では、白色光照明用ケーブル２２の場合と同様に、特殊波長光照明用光ガイドケーブル４０の一部も図示の便宜上二点鎖線で略示しされている。
【００２４】
図１から明らかなように、特殊波長光源ユニット３６内では、ＵＶランプ３８の紫外線射出側には集光レンズ４４が配置され、集光レンズ４４はＵＶランプ３８から射出された紫外線を光ガイドケーブル４０の近位端面に集光させるために用いられる。また、光ガイドケーブル４０の近位端面と集光レンズ４４との間には回転式シャッタ４６及び開閉シャッタ４８が介在させられる。
【００２５】
回転式シャッタ４６は回転式ＲＧＢカラーフィルタ３２から三原色のカラーフィルタ要素３２Ｒ、３２Ｇ及び３２Ｂを除去してそこを開口領域としたものに相当し、この回転式シャッタ４６の回転周波数も電子内視鏡システムで採用されるＴＶ映像再現方式（例えば、ＮＴＳＣ方式では30Hz、ＰＡＬ方式では25Hz）に応じて決められる。なお、図１において、参照符号５０は回転シャッタ４６を回転駆動させるための駆動モータ、例えばサーボモータ或いはステップモータ等を示す。
【００２６】
要するに、例えば、回転式シャッタ４６が回転周波数30Hzで回転させられると（ＮＴＳＣ方式）、その１回転に要する時間は約33.3ms(1/30sec)となり、各開口領域による照明時間はほぼ33/6msとなる。即ち、光ガイドケーブル４０の遠位端面からは紫外線がほぼ33/6msの時間間隔で順次射出させられて、光学的被写体はその時間間隔で紫外線により順次照明され、その光学的被写体が撮像センサ１６の対物レンズ系１８によってその受光面に順次結像させられる。撮像センサ１６はその受光面に結像された光学的被写体像を１フレーム分の単色（蛍光）アナログ画素信号に光電変換し、その１フレーム分の単色アナログ画素信号は各紫外線の照明時間(33/6ms)に続く次の遮光時間(33/6ms)に亘って撮像センサ１６から順次読み出される。撮像センサ１６から順次読み出された１フレーム分の単色アナログ画素信号は画像信号処理ユニット１４内の画像信号処理回路３５に送られ、そこで適宜画像処理された後に単色ビデオ信号として画像信号処理回路３５からＴＶモニタ装置に対して出力され、光学的被写体像は該ＴＶモニタ装置によって紫外線照明による単色蛍光映像として再現される。
【００２７】
開閉シャッタ４８はＵＶランプ３８から光ガイドケーブル４０の近位端面への紫外線の導入を制御するものであって、三原色光照明によるカラー映像再現時には開閉シャッタ４８は閉鎖され、これによりＵＶランプ３８から光ガイドケーブル４０の近位端面への紫外線の導入が阻止される。一方、紫外線照明による蛍光映像再現時だけ開閉シャッタ４８は開放され、これにより光ガイドケーブル４０の遠位端面からの紫外線照射が行われる。要するに、図１に示す実施形態では、電子内視鏡システムの作動として紫外線照明による蛍光映像再現が伴う場合には、ＵＶランプ３８は常に点灯状態とされ、三原色光照明によるカラー映像再現時に光ガイドケーブル４０の遠位端面からの紫外線照射が開閉シャッタ４８によって阻止され、一方紫外線照明による蛍光映像再現時には白色光源ランプ２６は消灯させられる。なお、開閉シャッタ４８はその開閉作動を制御するアクチュエータ５１を備え、このアクチュエータ５１はシステムコントローラ５２の制御下で駆動させられる。
【００２８】
図１に示すように、画像信号処理ユニット１４にはシステムコントローラ５２が設けられ、このシステムコントローラ５２は例えばマイクロコンピュータから構成される。即ち、システムコントローラ５２は中央処理ユニット（ＣＰＵ）、種々のルーチンを実行するためのプログラム、常数等を格納する読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、データ等を一時的に格納する書込み／読出し自在なメモリ（ＲＡＭ）、入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）から成り、電子内視鏡システムの作動全般を制御する。
【００２９】
図４を参照すると、画像信号処理回路３５の一実施形態が示され、この実施形態では、画像信号処理回路３５には２つの入力系統、即ち第１の入力系統５４及び第２の入力系統５６が設けられ、この双方の入力系統５４及び５６は互いに並列に配置される。第１の入力系統５４は互いに直列に配置されたプリアンプ５４ａ及び前処理回路５４ｂを包含し、同様に第２の入力系統５６も互いに直列に配置されたプリアンプ５６ａ及び前処理回路５６ｂを包含する。また、画像信号処理回路５４には切換スイッチ回路５８及びアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器６０が設けられ、第１及び第２の入力系統５４及び５６の出力端子側（即ち、前処理回路５４ａ及び５６ｂの出力端子）が切換スイッチ回路６０を介して選択的にＡ／Ｄ変換器６０の入力端子に接続される。
【００３０】
図４から明らかなように、三原色光照明及び紫外線照明の如何に拘らず、撮像センサ１６から読み出された１フレーム分のアナログ画素信号は第１及び第２の入力系統５４及び５６の双方に入力されるが、しかし第１及び第２の入力系統５４及び５６から出力される１フレーム分のアナログ画素信号のいずれをＡ／Ｄ変換器６０に出力するかについては、三原色光照明及び紫外線照明のいずれかが行われているかに依る。即ち、三原色光照明時には第１の入力系統５４の出力端子は切換スイッチ回路５８によってＡ／Ｄ変換器６０の入力端子に接続され、一方紫外線照明時には第２の入力系統５６の出力端子は切換スイッチ回路５８によってＡ／Ｄ変換器６０の入力端子に接続される。要するに、第１の入力系統５４は三原色光照明から得られる各色のアナログ画素信号の処理のために用意されるものであり、第２の入力系統５６は紫外線照明から得られる単色アナログ画素信号の処理のために用意されるものである。なお、後述するように、切換スイッチ回路５８の切換動作はシステムコントローラ５２から出力される切換制御信号によって行われる。
【００３１】
三原色光照明時に撮像センサ１６から順次読み出される各色の１フレーム分のアナログ画素信号はプリアンプ５４ａで所定の増幅度で増幅された後に前処理回路５４ｂで所定の画像処理、例えばフィルタリング処理、ホワイトバランス補正処理、ガンマ補正処理、輪郭強調処理、クランプ処理等を受ける。所定の画像処理を受けた各色の１フレーム分のアナログ画素信号はＡ／Ｄ変換器６０によって１フレーム分のデジタル画素信号に変換された後にフレームメモリ６２Ｒ、６２Ｇ及び６２Ｂのいずれかに一旦書き込まれて格納される。即ち、１フレーム分の赤色デジタル画素信号はフレームメモリ６２Ｒに書き込まれ、１フレーム分の緑色デジタル画素信号はフレーム６２Ｇに書き込まれ、１フレーム分の青色デジタル画素信号はフレームメモリ６２Ｂに書き込まれる。
【００３２】
フレームメモリ６２Ｒ、６２Ｇ及び６２Ｂからは三原色のデジタル画像信号、即ち赤色デジタル画像信号、緑色デジタル画像信号及びの青色デジタル画像信号が同時に読み出され、このとき各色のデジタル画像信号には水平同期信号、垂直同期信号を含む種々の同期信号が適宜付加される。即ち、１フレーム分の三原色のデジタル画像信号はフレームメモリ６２Ｒ、６２Ｇ及び６２Ｂから１フレーム分のカラー（三原色）デジタルビデオ信号として出力される。次いで、赤色デジタルビデオ信号、緑色デジタルビデオ信号及び青色デジタルビデオ信号はそれぞれデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器６４Ｒ、６４Ｇ及び６４Ｂによって赤色アナログビデオ信号、緑色アナログビデオ信号及び青色アナログビデオ信号に変換された後に後処理回路６６Ｒ、６６Ｇ及び６６Ｂに入力される。
【００３３】
各後処理回路（６６Ｒ、６６Ｇ、６６Ｂ）では、その該当色のアナログビデオ信号が所定の画像処理、例えばフィルタリング処理、カラーバランス処理、ガンマ補正処理、輪郭強調処理等を受ける。所定の画像処理を受けた赤色アナログビデオ信号、緑色アナログビデオ信号及び青色アナログビデオ信号はカラービデオ信号として画像信号処理回路３５からＴＶモニタ装置に対して出力され、そこで撮像センサ１６によって撮られた被写体像がカラー映像として該ＴＶモニタ装置上で再現される。
【００３４】
図４に示すように、画像信号処理回路３５にはタイミングジェネレータ６８が含まれ、このタイミングジェネレータ６８からは、前処理回路５４ｂ、Ａ／Ｄ変換器６０、フレームメモリ６２Ｒ、６２Ｇ及び６２Ｂ、Ｄ／Ａ変換器６４Ｒ、６４Ｇ及び６４Ｂ並びに後処理回路６６Ｒ、６６Ｇ及び６６Ｂのそれぞれに対して所定の周波数のクロックパルスが出力され、それら構成要素の各々で行われる処理及び動作はタイミングジェネレータ６８からそこに入力されるクロックパルスに従って行われる。即ち、前処理回路５４ｂで行われる種々の画像処理はそこに入力されるクロックパルスに従って行われ、Ａ／Ｄ変換器６０からのデジタル画素信号のサンプリングはそこに入力されるクロックパルスに従って行われ、各フレームメモリ（６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂ）へのデジタル画素信号の書込み及び読出しはそこに入力される書込みクロックパルス及び読出しクロックパルスに従って行われ、各Ｄ／Ａ変換（６４Ｒ、６４Ｇ、６４Ｂ）からのアナログビデオ信号のサンプリングはそこに入力されるクロックパルスに従って行われ、各後処理回路（６６Ｒ、６６Ｇ、６６Ｂ）で行われる種々の画像処理はそこに入力されるクロックパルスに従って行われる。
【００３５】
一方、紫外線照明時に撮像センサ１６から順次読み出される１フレーム分の単色（蛍光）アナログ画素信号はプリアンプ５６ａで所定の増幅度で増幅された後に前処理回路５６ｂで所定の画像処理、例えばフィルタリング処理、ガンマ補正処理、輪郭強調処理、クランプ処理等を受ける。所定の画像処理を受けた１フレーム分の単色アナログ画素信号はＡ／Ｄ変換器６０によって１フレーム分の単色デジタル画素信号に変換された後にフレームメモリ６２Ｒ、６２Ｇ及び６２Ｂのいずれかに一旦書き込まれて格納される。
【００３６】
ところで、撮像センサ１６は可視光の帯域に対して高感度となっているので、その感度は紫外線に対しては鈍く、このためプリアンプ５６ａでの増幅度はプリアンプ５４ａでの増幅度よりも大きく設定される。また、プリアンプ５６ａでの増幅度が大きいために、そこで増幅された単色アナログ画素信号のノイズレベルも高く、このため前処理回路５６ｂでのフィルタリング処理によるノイズ除去帯域設定も前処理回路５４ｂでのフィルタリング処理によるノイズ除去帯域設定とは異なる。更に、撮像センサ１６の感度が可視光と紫外線とでは異なるために、前処理回路５６ｂでのクランプ処理、即ちアナログ画素信号のペデスタルレベルを決定する設定処理も前処理回路５４ｂでアナログ画素信号のペデスタルレベルを決定する設定処理とは異なる。要するに、第１の入力系統５４のプリアンプ５４ａ及び前処理回路５４ｂでは、三原色光照明によって得られるアナログ画素信号に対して、その特性に応じた処理が施され、第２の入力系統５６のプリアンプ５６ａ及び前処理回路５６ｂでは、紫外線照明によって得られるアナログ画素信号に対して、その特性に応じた処理が施される。
【００３７】
フレームメモリ６２Ｒ、６２Ｇ及び６２Ｂからは３フレーム分の単色デジタル画像信号が同時に読み出され、このとき各フレームメモリからのデジタル画像信号には水平同期信号、垂直同期信号を含む種々の同期信号が適宜付加される。即ち、フレームメモリ６２Ｒ、６２Ｇ及び６２Ｂの各々からは単色デジタル画素信号が単色デジタルビデオ信号として出力される。次いで、各単色デジタルビデオ信号は該当するＤ／Ａ変換器（６４Ｒ、６４Ｇ、６４Ｂ）によって単色アナログビデオ信号に変換された後に該当する後処理回路（６６Ｒ、６６Ｇ、６６Ｂ）に入力され、そこで所定の画像処理を受けることになる。
【００３８】
先に説明したように、回転式シャッタ４６は回転式ＲＧＢカラーフィルタ３２から三原色のカラーフィルタ要素３２Ｒ、３２Ｇ及び３２Ｂを除去してそこを開口領域としたものに相当するので、紫外線照明時には、回転式シャッタ４６の一回転毎に１フレーム分のカラー（三原色）アナログビデオ信号に相当する３フレーム分の単色アナログビデオ信号が得られ、これら３フレーム分の単色アナログ画素信号がＡ／Ｄ変換器６０によって３フレーム分の単色デジタル画素信号に変換された後にフレームメモリ６２Ｒ、６２Ｇ及び６２Ｂに振り分けられて格納される。要するに、回転式ＲＧＢカラーフィルタ３２から三原色のカラーフィルタ要素３２Ｒ、３２Ｇ及び３２Ｂを除去したものを回転式シャッタ４６として用いることにより、三原色のカラービデオ信号を作成するために設計された画像信号処理回路３５に大幅な変更を加えることなくその画像信号処理回路３５を利用して紫外線照明による単色アナログビデオ信号が得られる。なお、紫外線照明時に得られる３つの単色アナログビデオ信号のうちの１つだけが単色映像即ち蛍光映像の再現に利用される。
【００３９】
図４に示すように、画像信号処理回路３５にはタイミングジェネレータ６８が含まれ、このタイミングジェネレータ６８からは、前処理回路５４ｂ、前処理回路５６ｂ、Ａ／Ｄ変換器６０、フレームメモリ６２Ｒ、６２Ｇ及び６２Ｂ、Ｄ／Ａ変換器６４Ｒ、６４Ｇ及び６４Ｂ並びに後処理回路６６Ｒ、６６Ｇ及び６６Ｂのそれぞれに対して所定の周波数のクロックパルスが出力され、それら構成要素の各々で行われる処理或いは動作はタイミングジェネレータ６８からそこに入力されるクロックパルスに従って行われる。即ち、前処理回路５４ｂで行われる種々の画像処理はそこに入力されるクロックパルスに従って行われ、前処理回路５６ｂで行われる種々の画像処理はそこに入力されるクロックパルスに従って行われ、Ａ／Ｄ変換器６０からのデジタル画素信号のサンプリングはそこに入力されるクロックパルスに従って行われ、各フレームメモリ（６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂ）へのデジタル画素信号の書込み及び読出しはそこに入力される書込みクロックパルス及び読出しクロックパルスに従って行われ、各Ｄ／Ａ変換（６４Ｒ、６４Ｇ、６４Ｂ）からのアナログビデオ信号のサンプリングはそこに入力されるクロックパルスに従って行われ、各後処理回路（６６Ｒ、６６Ｇ、６６Ｂ）で行われる種々の画像処理はそこに入力されるクロックパルスに従って行われる。
【００４０】
なお、図１には撮像センサ１６とタイミングジェネレータ６８との接続関係は図示されていないが、撮像センサ１６から１フレーム分のアナログ画素信号が読み出されるときも、その読出しはタイミングジェネレータ６８から出力される所定の周波数のクロックパルスに従って行われる。
【００４１】
図１に示すように、画像信号処理ユニット１４にはランプ電源回路７０が設けられ、このランプ電源回路７０によって白色光源ランプ２６に対する給電が行われる。なお、ランプ電源回路７０は図示されない接続プラグを介して商用電源に接続され、かつランプ電源回路７０から白色光源ランプ２６への給電はシステムコントローラ３４の制御下で行われる。
【００４２】
また、図１に示すように、絞り３０はその開度を調節するアクチュエータ７２を備え、このアクチュエータ７２はシステムコントローラ５２の制御下で駆動させられる。詳述すると、第１の入力系統５４の前処理回路５４ｂには積分回路が組み込まれ、その積分回路ではカラーフィルタ３２の一回転毎に得られる１フレーム分の三原色のアナログ画素信号の全体的な輝度を評価する輝度評価信号が得られ、その輝度評価信号はデジタル輝度評価データとして適宜変換された後にシステムコントローラ５２に取り込まれ、そのデジタル輝度評価データが常に所定の参照輝度データと一致するように絞り３０の開度がアクチュエータ７２の駆動により調節させられる。かくして、そのような絞り３０の開度の調節により、スコープ１０の遠位端に対する被写体の遠近に拘らず、ＴＶモニタ装置上の再現カラー映像の明るさが常に一定に維持され得ることになる。
【００４３】
更に、図１に示すように、画像信号処理ユニット１４には回転式ＲＧＢカラーフィルタ３２の駆動モータ３４を回転駆動させるためのモータ駆動回路７４が設けられ、駆動モータ３４はモータ駆動回路７４から出力される駆動パルスに従って回転駆動させられる。駆動モータ３４の回転駆動周波数、即ち回転式三原色カラーフィルタ３２の回転周波数は上述したように電子内視鏡システムで採用されるＴＶ映像再現方式（例えば、ＮＴＳＣ方式では30Hz、ＰＡＬ方式では25Hz）に応じて決められる。勿論、回転式三原色カラーフィルタ３２の回転駆動は画像信号処理回路３５での画像信号処理に同期させることが必要であり、このためモータ駆動回路７４から駆動モータ３４への駆動パルスの出力タイミングは画像信号処理回路３５内のタイミングジェネレータ６８から出力される所定の周波数のクロックパルスに従って制御される。
【００４４】
図１において、画像信号処理ユニット１４の筐体の外部に設けられるフロントパネルが参照符号７６で示され、このフロントパネル７６には種々のスイッチ及び表示／指示ランプ等が設けられる。特に本発明に係わるスイッチとしては、三原色光照明と紫外線照明と切換を行うための照明切換スイッチ７８、白色光ランプ２６の点灯スイッチ８０及び画像信号処理ユニット１４自体の電源ＯＮ／ＯＦＦスイッチ８２が挙げられる。
【００４５】
図１に示すように、特殊波長光源ユニット３６にはＵＶランプ３８に対して給電を行うランプ電源回路８４が設けられ、このランプ電源回路８４も図示されない接続プラグを介して商用電源に接続される。ランプ電源回路８４は外部配線を介して画像信号処理ユニット１４のシステムコントローラ５２に接続され、ランプ電源回路８４からＵＶランプ３８への給電はシステムコントローラ５２の制御下で行われる。本実施形態では、ＵＶランプ３８は画像信号処理ユニット１４のフロントパネル７６上の白色光ランプ２６の点灯スイッチ８０のオン時に点灯されるようになっているが、必要に応じて、ＵＶランプ３８の点灯については特殊波長光源ユニット３６の筐体側に設けられた専用点灯スイッチによって行うこともできる。
【００４６】
また、図１に示すように、特殊波長光源ユニット３６には回転式シャッタ４６の駆動モータ５０を回転駆動させるためのモータ駆動回路８６が設けられ、駆動モータ５０はモータ駆動回路８６から出力される駆動パルスに従って回転駆動させられる。駆動モータ５０の回転駆動周波数、即ち回転式シャッタ４６の回転周波数は上述したように電子内視鏡システムで採用されるＴＶ映像再現方式（例えば、ＮＴＳＣ方式では30Hz、ＰＡＬ方式では25Hz）に応じて決められる。勿論、回転式三原色カラーフィルタ３２の場合と同様に、回転式シャッタ４６の回転駆動についても画像信号処理回路３５での画像信号処理に同期させることが必要であり、この目的のためにモータ駆動回路８６は画像信号処理ユニット１４内のモータ駆動回路７４と外部配線により接続させられ、これによりモータ駆動回路８６から駆動モータ５０への駆動パルスの出力タイミングは画像信号処理回路３５内のタイミングジェネレータ５２から出力される所定の周波数のクロックパルスに従って制御される。
【００４７】
上述したように、画像信号処理ユニット１４の筐体の外部に設けられるフロントパネル７６には三原色光照明と紫外線照明と切換を行うための照明切換スイッチ７８が設けられているが、本実施形態では、同じ機能を持つ照明切換スイッチは更に３つ用意され、これら照明切換スイッチはいずれもスコープ１０を操る術者が照明切換を望むときには術者自身により直ちに行えるように配置される。
【００４８】
詳述すると、先ず、３つの照明切換スイッチの１つは術者の足で照明切換操作を行い得るようになったフットスイッチ８８として用意され、このフットスイッチ８２は電子内視鏡システムを設置する床上に配置される。フットスイッチ８８は適当な着脱自在のコネクタ８４を介してシステムコントローラ５２に接続され、フットスイッチ８８を術者の足で押下する度毎に照明切換が行われる。
【００４９】
３つの照明切換スイッチのうちのもう一方は術者の手で手動操作し得るようになった手動操作スイッチ９０として用意され、この手動操作スイッチ９０はスコープ１０の処置具挿通路２０の導入口に近接して配置される。手動操作スイッチ９０は画像信号処理ユニット１４に対するスコープ１０の接続時にコネクタ１２を介してシステムコントローラ５２に接続され、手動操作スイッチ９０を術者の指で押下する度毎に照明切換が行われる。
【００５０】
３つの照明切換スイッチのうちの残りのもう一方も術者の手で手動操作し得るようになった手動操作スイッチ９２として用意され、この手動操作スイッチ９２はスコープ１０の操作部９４に配置される。手動操作スイッチ９２も画像信号処理ユニット１４に対するスコープ１０の接続時にコネクタ１２を介してシステムコントローラ５２に接続され、手動操作スイッチ９２を術者の指で押下する度毎に照明切換が行われる。なお、操作部９４はスコープ１０を操る際に必要とされる操作稈や種々のスイッチ等が設けられる所である。
【００５１】
本実施形態にあっては、図５に模式的に示すように、システムコントローラ５２の入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）では、４つの照明切換スイッチ７８、８８、９０及び９２に対して８ビット分の入力ポートが割り当てられる。即ち、フロントパネル７６上の照明切換スイッチ７８には８ビットのうちの最下位ビットに対応する第１位の入力ポートが割り当てられ、フットスイッチ８８にはその最下位ビットの次位ビットに対応する第２位の入力ポートが割り当てられ、手動操作スイッチ９０及び９２にはその次位ビットの次のビットに対応する第３位の入力ポートが割り当てられる。なお、図１から明らかなように、本実施形態では、手動操作スイッチ９０及び９２は共通の信号ラインに接続され、この共通の信号ラインがコネクタ１２を介して上述の第３位の入力ポートに接続される。
【００５２】
フロントパネル７６上の電源ＯＮ／ＯＦＦスイッチ８２がオンされると、照明切換スイッチ７８の信号ライン、フットスイッチ８８の信号ライン並びに手動操作スイッチ９０及び９２の共通の信号ラインのそれぞれには所定電圧例えば５ボルトが印加される。即ち、図５に示すように、８ビット分の入力ポートのうち下位３ビットに対応した入力ポートだけに高レベル信号として“１”が入力され、その残りの上位５ビットに対応する入力ポートには低レベル信号として“０”が常に入力される。照明切換スイッチ７８、８８、９０及び９２のいずれかが押下操作される度毎に、その該当照明切換スイッチからは低レベルパルスが照明切換信号として該当入力ポートに入力され、この信号の立下がりがシステムコントローラ５２によって検出され、これにより照明切換スイッチ７８、８８、９０及び９２のいずれかが押下操作された否かが判断される。
【００５３】
詳述すると、システムコントローラ５２の中央処理ユニット（ＣＰＵ）は所定の時間間隔例えば50ms毎に８ビット分の入力ポートの入力値を16進数として取り込み、このとき照明切換スイッチ７８、８８、９０及び９２のいずれもが押下操作されていなければ、その16進数は07h[00000111] となる。一方、例えば、照明切換スイッチ７８が押下されていれば、８ビット分の入力ポートから取り込まれる16進数は06ｈ[00000110]となり、フットスイッチ８８が押下されていれば、８ビット分の入力ポートから取り込まれる16進数は05ｈ[00000101]となり、手動操作スイッチ９０及び９２のいずれかが押下されていれば、８ビット分の入力ポートから取り込まれる16進数は03ｈ[00000011]となる。要するに、８ビット分の入力ポートから取り込まれた16進数が07h[00000111] 以外であれば、照明切換スイッチ７８、８８、９０及び９２のいずれかが押下操作されと判断し得る。
【００５４】
図６を参照すると、システムコントローラ５２のＣＰＵで実行される初期設定ルーチンのフローチャートが示され、この初期設定ルーチンはフロントパネル７６上の電源ＯＮ／ＯＦＦスイッチ８２のオン時に実行される。
【００５５】
ステップ６０１では、フラグＣＦ及びＷＦの初期化が行われる。即ち、フラグＣＦ及びＷＦは共に“０”として初期化される。
【００５６】
フラグＣＦは電子内視鏡システムで三原色光照明即ち通常光照明及び紫外線照明のいずれが選択されているかを指示する照明選択指示フラグであり、ＣＦ＝０のとき、通常光照明が選択されていることを指示し、ＣＦ＝１のとき、紫外線照明が選択されていることを指示する。要するに、電子内視鏡システムの立上げ時、即ち電源ＯＮ／ＯＦＦスイッチ８２のオン時には、通常光照明が強制的に選択される。
【００５７】
また、フラグＷＦは図７に示す照明切換監視処理ルーチンの実行時に利用されるものであって、照明切換が確認されるた際に所定時間例えば２秒間だけ待機状態に入ることを指示する待機指示フラグである。即ち、照明切換が行われる度毎にフラグＷＦは“０”から“１”に書き換えられ、その後２秒間は図７の照明切換監視処理ルーチンは待機状態に入り、その間に照明切換に伴う動作が行われ、このとき照明切換スイッチ７８、８８、９０及び９２のいずれかが押下操作されても、その押下操作は無効とされる。要するに、照明切換に伴う動作が完了するまでに必要とされる時間例えば２秒間にわたって図７の照明切換監視処理ルーチンは待機状態に入ることになる。
【００５８】
ステップ６０２では、変数ｐに初期値として07h(16進数) が設定され、また待機時間カウンタＷＣに初期値として“40”が設定される。変数ｐ及び待機時間カウンタＷＣは共に図７の照明切換監視処理ルーチンの実行時に用いられるのである。なお、待機時間カウンタＷＣは減算カウンタとして構成され、図７の照明切換監視処理ルーチンの待機時間を設定するものである。
【００５９】
ステップ６０３では、画像信号処理回路３５内の切換スイッチ回路５８が第１の出力系統５４側に接続され、次いでステップ６０４では、開閉シャッタ４８が閉鎖させられる。勿論、このような切換スイッチ回路５８及び開閉シャッタ４８の初期設定は電子内視鏡システムの立上げ時に通常光照明が強制的に選択されることに依る。
【００６０】
図７を参照すると、システムコントローラ５２のＣＰＵで実行される照明切換監視処理ルーチンのフローチャートが示され、この照明切換監視処理ルーチンは所定の時間間隔例えば50ms毎に繰り返し実行される時間割込みルーチンであり、その実行はフロントパネル７６上の点灯スイッチ８０をオンすることにより開始される。なお、上述したように、本実施形態では、点灯スイッチ８０のオンにより、白色光ランプ２６が点灯されるだけでなく、ＵＶランプ３８も点灯されることになる。
【００６１】
ステップ７０１では、照明待機指示フラグＷＦが“０”であるか“１”であるかが判断される。初期段階では、ＷＦ＝０であるので（図６）、ステップ７０２に進み、そこで上述した８ビット分の入力ポート（図５）から入力値ｐ_inが（16進数が読み出され、その入力値ｐ_inが変数ｐに与えられる。次いで、ステップ７０３では、変数ｐが07h に等しいか否かが判断される。もしｐ＝07h であれば、照明切換スイッチ７８、８８、９０及び９２のいずれもが押下操作さていないので、本ルーチンは一旦終了する。その後、50ms経過毎に本ルーチンは繰り返し実行されることになるが、ステップ７０３でｐ＝07h [00000111]である限り、何等の進展もない。
【００６２】
ステップ７０３でｐ≠07h [00000111]であるとき、即ち照明切換スイッチ７８、８８、９０及び９２のいずれかが押下操作されたとき、ステップ７０３からステップ７０４に進み、そこで待機指示フラグＷＦは“０”から“１”に書き換えられる。次いで、ステップ７０５では、照明選択指示フラグＣＦが“０”であるか“１”であるかが判断される。上述したように、初期設定では、ＣＦ＝０であるので、即ち通常光照明が選択されているので、ステップ７０６に進み、そこで照明選択指示フラグＣＦが“０”から“１”に書き換えられ、これにより通常光照明から紫外線照明に切り換わることが指示される。
【００６３】
続いて、ステップ７０７で開閉シャッタ４８が開放され、ステップ７０８で白色光ランプ２６が消灯され、ステップ７０９で切換スイッチ回路５８の接続切換、即ち第１の入力系統５４側から第２の入力系統５６側の接続切換が行われる。その後、ステップ７１０で変数ｐに07h が与えられると、本ルーチンは一旦終了する。
【００６４】
50ms後に本ルーチンは再び実行されるが、このときステップ７０１から７１１に進み（ＷＦ＝１）、そこで待機時間カウンタＷＣ（初期設定値40）から“１”だけ減算され、次いでステップ７１２で待機時間カウンタＷＣの減算値が“０”に到達したか否かが判断される。もしＷＣ＞０であれば、本ルーチンは一旦終了する。その後、50ms経過後毎に本ルーチンは実行されるが、ステップ７１２で待機時間カウンタＷＣの減算値が“０”に到達するまで、何等の進展もない。要するに、本ルーチンはステップ７０３で照明切換が確認されると待機状態下に入り（ＷＦ＝１）、その待機状態の間に照明切換に伴う動作、即ち開閉シャッタ４８の開放動作、白色光ランプ２６の消灯動作及び切換スイッチ回路５８の切換動作が完了させられ、このとき照明切換スイッチ７８、８８、９０及び９２のいずれかが押下操作されても、その押下操作は無効とされる。
【００６５】
ステップ７１２で待機時間カウンタＷＣの減算値が“０”に到達したとき、即ち待機状態に入ってから２秒が経過したとき、ステップ７１２からステップ７１３に進み、そこで待機指示フラグＷＦが“１”から“０”に戻され、次いでステップ７１４で待機時間カウンタＷＣに初期設定値“40”が設定され、本ルーチンは一旦終了する。その後、50ms経過後毎に本ルーチンは実行されるが、照明切換スイッチ７８、８８、９０及び９２のいずれかが押下操作されない限り、何等の進展もない。
【００６６】
ステップ７０３で照明切換スイッチ７８、８８、９０及び９２のいずれかの押下操作が確認されると、ステップ７０３からステップ７０４に進み、そこで待機指示フラグＷＦが再び“０”から“１”に書き換えられ、次いでステップ７０５で照明選択指示フラグＣＦが“０”であるか“１”であるかが判断される。現段階では、ＣＦ＝１であるので、即ち紫外線照明が選択されているので、ステップ７０６からステップ７１５に進み、そこで照明選択指示フラグＣＦが“１”から“０”に書き換えられ、これにより紫外線照明から通常光照明に切り換わることが指示される。
【００６７】
続いて、ステップ７１６で開閉シャッタ４８が閉鎖され、ステップ７１７で白色光ランプ２６が点灯され、ステップ７１８で切換スイッチ回路５８の接続切換、即ち第２の入力系統５６側から第１の入力系統５４側の接続切換が行われる。その後、ステップ７１０で変数ｐに07h が与えられると、本ルーチンは一旦終了する。
【００６８】
50ms後に本ルーチンは再び実行されるが、このとき本ルーチンは上述の場合と同様に２秒間の待機状態下に入り（ＷＦ＝１）、その待機状態の間に照明切換に伴う動作、即ち開閉シャッタ４８の閉鎖動作、白色光ランプ２６の点灯動作及び切換スイッチ回路５８の切換動作が完了させられ、このとき照明切換スイッチ７８、８８、９０及び９２のいずれかが押下操作されても、その押下操作は無効とされる。
【００６９】
以上の説明から明らかなように、照明切換スイッチ７８、８８、９０及び９２のいずれかが押下操作されると、照明切換が速やかに行われると共にその照明切換に伴う種々の動作は確実に保証される。
【００７０】
図８を参照すると、画像信号処理回路３５の別の実施形態が示される。なお、同図では、図４に示した画像信号処理回路３５の構成要素と同様な構成要素については同じ参照符号で示されている。
【００７１】
図８に示す画像信号処理回路３５の実施形態では、図４に示した第１及び第２の入力系統５４及び５６の代わりに単一の入力系統９６だけが設けられ、この入力系統９６は互いに直接に配置されたプリアンプ９６ａ及び前処理回路９６ｂから成り、前処理回路９６ｂの出力端子はＡ／Ｄ変換器６０の入力端子に接続される。本実施形態では、プリアンプ９６ａは例えば電圧制御増幅器（ＶＣＡ）として構成され、その増幅度はシステムコントローラ５２からプリアンプ９６ａに印加される制御電圧値に応じて可変とされる。要するに、通常光（三原色光）照明時に得られるアナログ画素信号はそれに応じた増幅度で増幅されるようにプリアンプ９６ａの増幅度が設定され、また紫外線照明時に得られるアナログ画素信号はそれに応じた増幅度で増幅されるようにプリアンプ９６ａの増幅度が設定される。
【００７２】
同様に、前処理回路９６ｂで行われる種々の画像処理時の処理設定値も可変とされ、それら処理設定値もシステムコントローラ５２からプリアンプ９６ａに印加される制御電圧値に応じて可変とされる。要するに、通常光（三原色光）照明時に得られるアナログ画素信号はそれに応じた処理設定値で画像処理を受け、また紫外線照明時に得られるアナログ画素信号はそれに応じた処理設定値で画像処理を受ける。
【００７３】
なお、通常光（三原色光）照明時に単一の入力系統９６を経た各色の１フレーム分のアナログ画素信号がＡ／Ｄ変換器６０によって１フレーム分のデジタル画素信号に変換された後にカラービデオ信号として画像信号処理回路３５からＴＶモニタ装置に対して出力されることは図４に示す実施形態の場合と同様であり、また紫外線照明時に単一の入力系統９６を経た１フレーム分の単色（蛍光）アナログ画素信号がＡ／Ｄ変換器６０によって１フレーム分のデジタル画素信号に変換された後に単色ビデオ信号として画像信号処理回路３５からＴＶモニタ装置に対して出力されることも図４に示す実施形態の場合と同様である。
【００７４】
図９を参照すると、図８に示した画像信号処理回路３５の変形実施形態が示され、この変形実施形態では、Ａ／Ｄ変換器６０とフレームメモリ６２Ｒ、６２Ｇ及び６２Ｂとの間にノイズリダクション回路９７Ｒ、９７Ｇ及び９７Ｂが介在され、この点を除けば図９の変形実施形態は図８の実施形態と同じものである。ノイズリダクション回路９７Ｒ、９７Ｇ及び９７Ｂは三原色のデジタル画素信号のフレームメモリ６２Ｒ、６２Ｇ及び６２Ｂに対応させて設けられているが、しかしそれらノイズリダクション回路はむしろ単色（蛍光）デジタル画素信号のために用意されているものである。先に述べたように、撮像センサ１６は紫外線に対する感度は可視光に比べて鈍いので、紫外線照明時のアナログ画素信号に対するプリアンプ９６ａでの増幅度の設定値は通常光照明時のアナログ画素信号に対する増幅度の設定値よりも大きくなり、このため紫外線照明時のアナログ画素信号に含まれるノイズもそれに伴って増幅される。要するに、ノイズリダクション回路９７Ｒ、９７Ｇ及び９７Ｂはそのような増幅ノイズを除去するために設けられるものである。
【００７５】
先にも述べたように、画像信号処理回路３５は元々三原色のカラービデオ信号を作成するために設計されたものであり、そのような設計の画像信号処理回路３５を利用して単色（蛍光）ビデオ信号を作成することとしているので、画像信号処理回路３５からは３つの単色ビデオ信号が得られることになる。従って、例えば、緑色のビデオ信号の作成系統（６２Ｇ、６４Ｇ、６６Ｇ）から得られる単色ビデオ信号に基づいて蛍光映像を再現する場合には、その緑色のビデオ信号の作成系統だけにノイズリダクション回路９７Ｇが設けられてもよい。
【００７６】
なお、図９に示すようなノイズリダクション回路９７Ｒ、９７Ｇ及び９７Ｂは図４に示す画像信号処理回路３５にも設けられることができることは言うまでもない。
【００７７】
図１に示す電子内視鏡システムにおいて、もし画像信号処理回路３５が図８或いは図９に示すように構成される場合には、図６に示す初期設定ルーチンの一部は図１０に示すように変更されなければならない。即ち、ステップ６０３では、プリアンプ９６ａに対する増幅度の設定並びに前処理回路９６ｂでの処理設定値については通常光照明に応じて行われる。勿論、そのような初期設定は電子内視鏡システムの立上げ時に通常光照明が強制的に選択されることに依る。
【００７８】
同様に、図１に示す電子内視鏡システムにおいて、もし画像信号処理回路３５が図８或いは図９に示すように構成される場合には、図７に示す照明切換監視処理ルーチンの一部は図１１に示すように変更されなければならない。即ち、ステップ７０９では、プリアンプ９６ａに対する増幅度の設定並びに前処理回路９６ｂでの処理設定値については紫外線照明に応じて設定され、またステップ７１８では、プリアンプ９６ａに対する増幅度の設定並びに前処理回路９６ｂでの処理設定値については通常光照明に応じて設定される。
【００７９】
図１２を参照すると、本発明による電子内視鏡システムの別の実施形態が示され、この実施形態では、画像信号処理ユニット１４内で光ガイドケーブル２２の近位端面と回転式ＲＧＢカラーフィルタ３２との間に開閉シャッタ９４が介在させられる。開閉シャッタ９８は白色光ランプ２６から光ガイドケーブル２２の近位端面への白色光の導入を制御するものであって、三原色光照明によるカラー映像再現時には開閉シャッタ９８は開放され、これにより光ガイドケーブル２２の遠位端面からの三原色光照射が行われる。一方、紫外線照明による蛍光映像再現時には開閉シャッタ９８は閉鎖され、これにより白色光ランプ２６から光ガイドケーブル２２の近位端面への白色光の導入が阻止される。要するに、図１２に示す実施形態では、ＵＶランプ３８の場合と同様に、白色光ランプ２６は電子内視鏡システムの作動時常に点灯状態とされ、三原色光照明によるカラー映像再現時だけ開閉シャッタ９８は開放され、紫外線照明による蛍光映像再現時には開閉シャッタ９８は閉鎖される。なお、開閉シャッタ９８はその開閉作動を制御するアクチュエータ９９を備え、このアクチュエータ９９はシステムコントローラ５２の制御下で駆動させられる。
【００８０】
図１２に示す実施形態によれば、紫外線照明から通常光照明に切り換えられた直後でも、白色光ランプ２６からは安定した白色光照射が得られるので、ＴＶモニタ装置上で適正なカラー再現映像が直ちに得られる。また、図１２の実施形態では、通常光照明と紫外線照明とが頻繁に切り換えられるような場合でも、その切換の度毎に白色光ランプ２６の点滅を繰り返す必要はないので、白色光ランプ２６の寿命を延ばすことができる。
【００８１】
図１２に示す電子内視鏡システムの実施形態では、図６に示す初期設定ルーチンの一部は図１３に示すように変更されなければならない。即ち、ステップ６０４では、開閉シャッタ４８は初期設定として閉鎖され、かつ開閉シャッタ９８は初期設定として開放される。勿論、そのような初期設定は電子内視鏡システムの立上げ時に通常光照明が強制的に選択されることに依る。
【００８２】
同様に、図１２に示す電子内視鏡システムの実施形態では、図７に示す照明切換監視処理ルーチンの一部は図１４に示すように変更されなければならない。即ち、ステップ７０８では、開閉シャッタ９８が閉鎖され、またステップ７１７では、開閉シャッタ９８は開放される。
【００８３】
更に、図１２に示す電子内視鏡システムの実施形態でも、その画像信号処理回路３５を図８或いは図９に示すように構成してもよく、その場合には、図６に示す初期設定ルーチンは図１０に示した場合と同様な態様で図１５に示すように変更されなければならず、また図７に示す照明切換処理ルーチンは図１１に示した場合と同様な態様で図１６に示すように変更されなければならい。
【００８４】
以上で述べた本発明による電子内視鏡システムの実施形態にあっては、特殊波長光源ユニット３６で特殊波長光源としてＵＶランプ３８が使用されているが、その他の特殊波長光源が使用されてもよい。また、特殊波長光源ユニット３６は画像信号処理ユニット１４と独立したものとして構成されているが、特殊波長光源ユニット３６を画像信号処理ユニット１４内に組み込むことも可能である。
【００８５】
【発明の効果】
以上の記載から明らかなように、本発明による電子内視鏡システムによれば、スコープを操る術者が通常光照明と特殊波長光照明との間の照明切換を望むとき術者自身により直ちに行うことができるので、特殊波長光照明による観察及び治療を効率的に行うことができる。また、照明切換時に通常光源ランプ及び特殊波長光源ランプの少なくとも一方の光源ランプのオン／オフ動作を行うことなく照明切換を行うことができるので、照明切換時にその一方の照明による映像再現を直ちに安定した状態で行い得るだけでなくその照明光源の寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電子内視鏡システムの一実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１に示す電子内視鏡システムの画像信号処理ユニット内の回転式ＲＧＢカラーフィルタの正面図である。
【図３】図２に示す回転式ＲＧＢカラーフィルタの側面図である。
【図４】図１に示す電子内視鏡システムの画像信号処理ユニット内の画像信号処理回路の一実施形態を示す詳細ブロック図である。
【図５】図１に示す電子内視鏡システムの画像信号処理ユニット内のシステムコントローラの入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）の入力ポートの一部を照明切換スイッチとの関係で模式的に示す模式図である。
【図６】図１に示す電子内視鏡システムの画像信号処理ユニット内のシステムコントローラで実施される初期設定ルーチンのフローチャートである。
【図７】図１に示す電子内視鏡システムの画像信号処理ユニット内のシステムコントローラで実施される照明切換監視処理ルーチンのフローチャートである。
【図８】図１に示す電子内視鏡システムの画像信号処理ユニット内の画像信号処理回路の別の実施形態を示す詳細ブロック図である。
【図９】図８に示した画像信号処理回路の変形実施形態の詳細ブロック図である。
【図１０】図１に示す電子内視鏡システムの画像信号処理ユニット内の画像信号処理回路が図８或いは図９に示すように構成された際にそのシステムコントローラで実行される初期設定ルーチンのフローチャートである。
【図１１】図１に示す電子内視鏡システムの画像信号処理ユニット内の画像信号処理回路が図８或いは図９に示すように構成された際にそのシステムコントローラで実行される照明切換監視処理ルーチンの一部を示すフローチャートである。
【図１２】本発明による電子内視鏡システムの別の実施形態を示すブロック図である。
【図１３】図１２に示す電子内視鏡システムの画像信号処理ユニット内のシステムコントローラで実行される初期設定ルーチンのフローチャートである。
【図１４】図１２に示す電子内視鏡システムの画像信号処理ユニット内のシステムコントローラで実行される照明切換監視処理ルーチンの一部を示すフローチャートである。
【図１５】図１２に示す電子内視鏡システムの画像信号処理ユニット内の画像信号処理回路が図８或いは図９に示すように構成された際にそのシステムコントローラで実行される初期設定ルーチンのフローチャートである。
【図１６】図１２に示す電子内視鏡システムの画像信号処理ユニット内の画像信号処理回路が図８或いは図９に示すように構成された際にそのシステムコントローラで実行される照明切換監視処理ルーチンの一部を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ スコープ
１４ 画像信号処理ユニット
１６ 撮像センサ
２０ 処置具挿通路
２２ 光ガイドケーブル
２６ 白色光ランプ
３２ 回転式ＲＧＢカラーフィルタ
３５ 画像信号処理回路
３６ 特殊波長光源ユニット
３８ 紫外線（ＵＶ）ランプ
４０ 光ガイドケーブル
４６ 回転式シャッタ
４８ 開閉シャッタ
５２ システムコントローラ
７６ フロントパネル
７８ 照明切換スイッチ
８０ 点灯スイッチ
８２ 電源ＯＮ／ＯＦＦスイッチ
８８ 照明切換スイッチ（フットスイッチ）
９０・９２ 照明切換スイッチ（手動操作スイッチ）
９８ 開閉シャッタ

Claims (1)

1. スコープと、このスコープの遠位端に設けられた撮像センサと、前記スコープの近位端に接続させられた画像信号処理ユニットとから成り、前記撮像センサで得られる画素信号に基づいてビデオ信号を前記画像信号処理ユニットで作成する電子内視鏡システムであって、
   前記スコープの遠位端の前方側を通常光によって照明するための第１の照明手段と、
   前記スコープの遠位端の前方を特殊波長光によって照明するための第２の照明手段と、
   前記第１の照明手段による通常光照明と前記第２の照明手段による特殊波長光照明とを選択的に切り換える照明切換制御手段と、
   前記照明切換制御手段による照明切換を指示する切換スイッチとを具備して成る電子内視鏡システムにおいて、
   前記切換スイッチが前記術者の手で切換操作を行い得るように前記スコープの処置具挿通路の導入口に配置された手動操作可能なスイッチとして構成されることを特徴とする電子内視鏡システム。

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