JPH04341231A - 電子内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子内視鏡装置に関し
、特に医療用として好適に用いられる電子内視鏡の撮像
システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子内視鏡装置は、一般に、内視鏡本体
と、プロセッサと、モニタ装置及び光源装置を備え、内
視鏡本体における挿入部を体腔等の内部に挿入して、光
源装置に内蔵した照明用ランプからの照明光を導光用の
光ファイバ、即ちライトガイドを介して体内に導いて、
観察対象部に向けて照明光を照射し、この観察対象部か
らの反射像をＣＣＤ等の固体撮像素子を備えた固体撮像
手段によって光電変換することにより撮像し、この画像
信号を固体撮像手段から読み出してプロセッサに伝送し
て、このプロセッサで信号処理を行った上でモニタ装置
に被写体の映像を表示するようにしている。

【０００３】ここで、固体撮像手段により取得される画
像の画質は照明光の光量によって大きく左右される。即
ち、照明光量が少ない場合には、画像が暗くて不鮮明に
なる。これに対して、照明光量が多すぎると、固体撮像
素子が容易に飽和して、所謂白つぶれの現象が起きる等
の不都合がある。従って、モニタ画面に表示されるカラ
ー画像の画質の低下を来たすことになる。このような不
都合を避けて、画質の向上を図るには、常に適切な光量
で照明しなければならない。ところが、挿入部の先端に
近い位置を観察する場合には、被写体からの反射光の光
量が大きく、また遠い位置を観察する場合には、被写体
からの反射光も少なくなるというように、固体撮像手段
と被写体との距離によって最適な照明光量が異なってく
る。また、被写体の光反射率によっても反射光の光量レ
ベルが異なる。このために、観察部位等に応じて適宜照
明光量を調整する必要がある。

【０００４】以上の要請から、光源装置における照明用
ランプとライトガイドの入射端との間に絞り部材を介装
し、この絞り部材によって、照明光量を調整するように
構成したものは従来から知られている。そして、この絞
り部材を現に撮影している被写体との位置関係等に応じ
て最適な照明光量となるように自動的に制御するために
、自動光量調整手段（ＡＬＣ）を備え、固体撮像手段か
ら出力される映像信号をこの自動光量調整手段に取り込
んで、その輝度成分に基づいて最適光量を演算して、モ
ータ等からなる絞り部材の駆動手段の作動を制御するサ
ーボ機構に制御信号を入力して、駆動手段を作動させて
、絞り部材による照明光の絞り量を調整するようにして
いた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】医療用として用いられ
る内視鏡にあっては、患者の安全保護が図られていなけ
ればならない。このために、撮影システムを構成する部
材を患者回路と２次回路とに分けて、この患者回路と２
次回路との間をトランス，フォトカプラ等からなるアイ
ソレーション手段を介装して、両回路間を絶縁した状態
にして信号の授受を行うようにしている。ここで、自動
光量調整手段はモータ等の絞り駆動手段に接続されてい
るサーボ機構と接続される関係から、２次回路側に設け
なければならない。しかしながら、この自動光量調整手
段は固体撮像手段から出力される映像信号を取り込むた
めに、患者回路側に接続しなければならないことがある
。従って、この自動光量調整手段への接続部にもアイソ
レーション手段を介装する必要があり、このために装置
構成が大型化，複雑化する。しかも、光量絞り部材とし
ては、例えば絞り板等が用いられ、この絞り板を照明光
路と直交する方向に変位させることによって絞り量を変
化させるようにしているが、この絞り板では光量を微細
にコントロールすることができないという欠点もある。

【０００６】ところで、固体撮像素子を用いたテレビジ
ョンカメラにおいては、その露光量を調整するために、
所謂電子シャッタ機構を備える構成となっている。この
電子シャッタ機構は、固体撮像素子における信号電荷の
蓄積途中で掃き出しパルスを加えることにより、それま
で蓄積した電荷をドレンに掃き出すと共に、掃き出し転
送時点から後に電荷を新たに蓄積し、この蓄積電荷を色
画像信号として取り出すものであって、この掃き出し転
送時点を調整することによって、露光量を調整し、もっ
て固体撮像素子が飽和して、白つぶれ現象が生じるのを
防止するためのものである。この電子シャッタ機構は、
固体撮像素子に掃き出しパルスを印加するものであるこ
とから、固体撮像素子の駆動回路からこのパルスを出力
させることができ、また前述した自動光量調整手段と同
様の機構を有する露光量調整手段を設けて、この露光量
調整手段からの信号により掃き出しパルスの印加タイミ
ングを設定すればよいことから、この露光量調整機構の
全体を患者回路側に設けることができ、また回路構成が
極めて簡略化することができると共に、微細な制御が可
能となる等の利点がある。

【０００７】しかしながら、この電子シャッタ機構によ
る露光量の調整のみによっては完全に調整するのが困難
な場合がある。例えば、食道用内視鏡においては、食道
の奥部まで照明光を行き渡らせるために、強い照明光を
照射する必要がある。これに対して、例えば胃用内視鏡
で胃壁の検査を行う場合等にあっては、至近距離の被写
体を撮影することから、この被写体に対する照明光を著
しく弱くしなければならない。然るに、通常光源装置は
これら各種の内視鏡に共用されるものであるところから
、光源装置の光量が一定である場合には、電子シャッタ
機構によっては十分に露光調整を行うことができないこ
とがあり、前述した胃用内視鏡の場合には、露光時間を
最小限にしたとしても、固体撮像素子が飽和してしまっ
たり、また食道用内視鏡においては、露光時間を最大限
に取ったとしても、得られる画像が暗く、不鮮明になる
といった問題点があり、これがために電子シャッタ機構
を用いて露光調整を行うようにした電子内視鏡装置は未
だ実用化されていないのが現状である。

【０００８】本発明は以上のような従来技術の欠点や問
題点を解消するためになされたものであって、その目的
とするところは、簡単な構成によって、患者保護を十分
に図ることができ、かつ被写体と固体撮像手段との位置
関係がどのようになっていても、極めて鮮明な被写体像
の撮影を行うことができるようにした電子内視鏡装置を
提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、固体撮像手段から得た映像信号に基
づいて適正露光時間を演算する露光量調整手段を有し、
この露光量調整手段による制御信号に基づいて、固体撮
像素子における信号電荷の蓄積途中で掃き出しパルスを
印加することによりその露光時間を制御する電子シャッ
タ機構と、照明用ランプの照明光量を調整可能な光量絞
り部材とを備え、この光量絞り部材で調整された照明光
量レベルの範囲内で電子シャッタ機構によって露光時間
を調整する構成としたことをその特徴とするものである
。

【００１０】

【作用】前述した如く、内視鏡の種類や用途等によって
は、適正照明光量は、電子シャッタ機構を用いても補正
できない程度の差が生じる。そこで、絞り部材によって
予め照明光量を調整しておき、このようにして調整され
た照明光量のレベルの範囲内において電子シャッタ機構
を作動させて露光時間を調整することにより、固体撮像
素子の露光量を微細に制御することができる。例えば、
胃用内視鏡を用いる場合においては、絞り部材によって
光源装置から送られる照明光の光量を絞るようになし、
また食道用内視鏡を用いる場合には、絞り部材を開放す
るようにして強い照明光を照射する。これによって、電
子シャッタ機構による露光調整機能を十分に発揮させる
ことができ、固体撮像手段と被写体との間の位置関係や
、被写体の反射率等がどのような状態となってたとして
も、常に鮮明な画像を取得することができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。まず、図１に本発明の電子内視鏡装置全体の基本
構成を示す。同図において、１は内視鏡本体、２はプロ
セッサ、３は光源装置をそれぞれ示し、内視鏡本体１は
その挿入部１ａを体腔内に挿入されるようになっており
、また可撓性コード１ｂによってプロセッサ２及び光源
装置３に着脱可能に接続されるように構成されている。

【００１２】光源装置３には照明用ランプ３１が内蔵さ
れており、この照明用ランプ３１からの照明光は光量絞
り部材３２及びコンデンサレンズ３３を順次介して回転
カラーフィルタ３４を透過させることによって、Ｒ（赤
），Ｇ（緑），Ｂ（青）の波長光による順次照明が出力
される。１１は光ファイババンドルからなるライトガイ
ドを示し、このライトガイド１１は内視鏡本体１におけ
る可撓性コード１ｂの端部位置から挿入部１ａの先端に
設けた照明窓に臨む位置まで挿通されており、可撓性コ
ード１ｂを光源装置３に接続すると、ライトガイド１１
の入射端が照明光路に臨んで、Ｒ，Ｇ，Ｂの順次照明光
が入射されるようになる。ライトガイド１１により伝送
された照明光は、挿入部１ａの先端における照明窓から
被写体に向けて照射される。

【００１３】挿入部１ａの先端部には対物レンズ１２が
装着されており、この対物レンズ１２における結像位置
にはＣＣＤ等の固体撮像素子１３が装着されており、こ
の固体撮像素子１３に被写体像が結像されて、光電変換
されることになる。そして、固体撮像素子１３により取
得した映像信号は、信号ケーブル１４を介してプロセッ
サ２に伝送されて、このプロセッサ２によって信号処理
が行われる。このために、プロセッサ２には映像信号処
理回路２１が設けられて、所定の信号処理が行われて、
Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の画像信号が生成される。そして、こ
れら各色の画像信号は、Ａ／Ｄ変換器２２を介してフィ
ールドメモリ２３に記憶させた上で、これら３色の画像
信号を同時に読み出して、Ｄ／Ａ変換器２４によってア
ナログ信号に変換されて、カラーエンコーダ２５によっ
て合成されて、コンポジット映像信号としてモニタ装置
２６に出力して、このモニタ装置２６に被写体の映像が
表示されるようになっている。

【００１４】而して、固体撮像素子１３に蓄積された信
号電荷の読み出し駆動を行うために、固体撮像素子駆動
回路２７がプロセッサ２（または内視鏡本体１側）に設
けられており、この固体撮像素子駆動回路２７からの駆
動パルス信号によって固体撮像素子１３における受光エ
リアに蓄積された信号電荷が蓄積部（または転送部）に
転送され、また蓄積部から信号ケーブル１４に送り出さ
れる。そして、この固体撮像素子駆動回路２７には同期
回路２８が接続されており、この同期回路２８から送ら
れる同期信号に基づいて固体撮像素子１３を駆動するの
に必要なパルス信号が生成される。また、同期回路２８
は映像信号処理回路２１，Ａ／Ｄ変換器２２，フィール
ドメモリ２３及びＤ／Ａ変換器２４にも接続されて、こ
れら各回路の作動に必要な基準クロック信号，水平同期
信号及び垂直同期信号が得られるようになっている。

【００１５】ここで、固体撮像素子１３は電子シャッタ
機構を備えている。そこで、以下にフレーム転送方式の
ＣＣＤを用いた場合における電子シャッタ機構について
説明する。フレーム転送方式で固体撮像素子１３を駆動
するには、周知のように、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の波長光に
よる順次照明が行われている間に受光エリアに受光させ
ることにより、この受光エリアに信号電荷の蓄積を行わ
せ、この電荷蓄積時間のうちのある時間経過したときに
、固体撮像素子駆動回路２７から掃き出しパルスとして
、逆転送パルスを固体撮像素子１３に加えて、この間に
受光エリアに蓄積された電荷を不要電荷としてドレンに
掃き出させる。次に、新たに受光エリアに蓄積した信号
電荷は垂直ブランキング期間に正転送パルスを固体撮像
素子１３に印加することにより画像信号として転送部に
転送して取り出す。

【００１６】逆転送パルスの印加タイミングを設定する
ために、プロセッサ２には露光量制御回路２９が設けら
れている。この露光量制御回路２９は、エンコーダ２５
からの出力映像信号のうち、輝度信号Ｙ（またはＲ，Ｇ
，Ｂ画像のいずれか、例えばＧ画像の出力信号）を取り
込んで、その輝度レベルに応じて逆転送パルスの出力タ
イミングを設定する構成となっている。ところで、回転
カラーフィルタ３４，ライトガイド１１の光透過特性や
、固体撮像素子１３における感度特性等から、Ｒ，Ｇ，
Ｂの色画像信号の出力レベルは同一ではなく、図２に示
したように、Ｒの色画像信号のレベルが最も高く、次い
でＧの信号のレベルが高く、Ｂの色画像信号はＲ，Ｇに
比較して極めてレベルが低くなる傾向にある。従って、
これらＲ，Ｇ，Ｂの各色画像についてそれぞれ個別的に
逆転送パルスの印加タイミングを設定しなければならな
い。ただし、これらＲ，Ｇ，Ｂの色画像信号における出
力レベルの比率は前述した感度特性等から予め定まって
いる。そこで、Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれの全照明期間のう
ちの最大露光時間をプリセットしておき、この最大露光
時間の範囲内において、輝度信号Ｙに応じて逆転送パル
スの印加タイミングを決定するように構成している。

【００１７】而して、図３の（ａ）に示したように、照
明用ランプ３１からの照明光を回転カラーフィルタ３４
を介することによって、Ｒ，Ｇ，Ｂの波長光による順次
照明となし、これをライトガイド１１を通して観察対象
部に照射するが、被写体にはＲ，Ｇ，Ｂの各波長領域光
による照明と、このＲ，Ｇ，Ｂの各波長光による照明期
間相互の間の遮光期間Ｓが順次繰り返されることになる
。従って、図３の（ｂ）に示したように、このＲ，Ｇ，
Ｂの各波長光の照射時には、受光エリアにＲ，Ｇ，Ｂの
各フィールド期間ＲＦ，ＧＦ，ＢＦにおける信号電荷の
蓄積が行われ、遮光期間Ｓ中の垂直ブランキング期間Ｖ
Ｂ内に、転送パルスＴＰを加えることにより、受光エリ
アに蓄積された信号電荷が蓄積部に転送される。

【００１８】ここで、全フィールド期間ＲＦ，ＧＦ，Ｂ
Ｆのうちの一部を無効蓄積期間ＲＤ，ＧＤ，ＢＤとする
ことによって、有効電荷蓄積期間ＲＥ，ＧＥ，ＢＥを制
限して固体撮像素子１３の露光量の調整を行う。即ち、
例えば遮光期間Ｓを経てＲフィールド期間ＲＦが開始し
て、固体撮像素子１３における受光エリアの露光が開始
して、信号電荷が蓄積されて行くが、この信号電荷の蓄
積途中で、固体撮像素子駆動回路２７から固体撮像素子
１３に逆転送パルスＲＰを加えると、（ｃ）に示したよ
うに、それまでに蓄積された電荷が不要電荷としてドレ
ンに掃き出される。そして、この逆転送パルスＲＰが印
加された後もＲフィールド期間ＲＦが継続するので、そ
れ以後において電荷の蓄積が再開する。Ｒフィールド期
間ＲＦが終了して遮光期間Ｓに入ると、固体撮像素子１
３に転送パルスＴＰが加えられて、無効電荷蓄積期間Ｒ
Ｄが経過した後の、有効電荷蓄積期間ＲＥの間において
蓄積された電荷のみが転送される。しかも、既に説明し
たように、Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれの全照明期間のうちの
最大露光時間が予めそれぞれＲｍａｘ，Ｇｍａｘ，Ｂｍ
ａｘとしてプリセットしておくことによって、露光量制
御回路２９においては、エンコーダ２５からの出力映像
信号のうち輝度信号Ｙを取り込んで、この輝度信号Ｙに
基づいてこのＲｍａｘ：Ｇｍａｘ：Ｂｍａｘの比が保た
れるように露光時間の制御、即ち逆転送パルスＲＰの印
加タイミングの設定が行われる。

【００１９】以上のように、固体撮像素子１３と被写体
との間の位置関係や、被写体の光反射率等に応じて、全
フィールド期間に対して有効電荷蓄積期間を制限するこ
とによって、即ち固体撮像素子１３の露光時間を制限す
ることによって、露光量が最適な状態となるように調整
される。従って、逆転送パルスＲＰの印加タイミングを
演算する露光量制御回路２９と固体撮像素子駆動回路２
７とによって電子シャッタ機構が構成される。

【００２０】この電子シャッタ機構によって、固体撮像
素子１３における受光量が大きい場合には無効電荷蓄積
期間を長く取り、また受光量が小さいときには、無効電
荷蓄積期間を短縮したり、また無効電荷蓄積期間を無く
すことによって、固体撮像素子１３が飽和して、白つぶ
れ現象が生じたり、またこの固体撮像素子１３に蓄積さ
れる電荷が少な過ぎて画像が不鮮明になるのを防止する
ことができる。

【００２１】ところで、光源装置３には各種の内視鏡が
接続されるようになっており、既に説明したように、食
道用内視鏡と胃用内視鏡とでは必要とする照明光量が著
しく相違する。このために、電子シャッタ機構による露
光時間を調整しただけでは十分ではなく、食道用内視鏡
を接続して被写体を撮影したときには、たとえ電子シャ
ッタ機構を全開状態にしても、画像が暗くなり過ぎて、
不鮮明になったり、また胃用内視鏡を接続した場合には
、電子シャッタ機構で露光時間を最小限に抑制したとし
ても、固体撮像素子を飽和させることがある。そこで、
この電子シャッタ機構と平行して光源光量そのものを調
整できるように構成した。この光源光量の調整は、光源
装置３に内蔵されている光量絞り部材３２によって行う
。この光量絞り部材３２は手動操作によってまたは自動
的に照明光の光量調整を行うことができるようになって
いる。

【００２２】従って、光量絞り部材３２によって被写体
に向けて照射される照明光の光量レベルを調整した上で
、電子シャッタ機構によって、実際に取得される画像信
号に基づいて固体撮像素子１３の露光時間を調整する際
において、照明光量レベル自体が低過ぎたり、また高過
ぎたりすることがなくなるので、確実に露光調整を行う
ことができる。

【００２３】次に、図４は本発明の第２の実施例を示す
ものであって、図中において、４０は内視鏡本体を示し
、この内視鏡本体４０は本体操作部４１に体腔等の内部
に挿入される挿入部４２を連設してなるものである。 この挿入部４２の先端部には照明窓及び観察窓が形設さ
れ、照明窓には照明光を拡散させるための照明用レンズ
４３が装着されており、このレンズ４３には照明光を伝
送するための光ファイババンドルからなるライトガイド
４４の出射端４４ａが臨んでいる。また、観察窓には対
物レンズ４５が装着されており、この対物レンズ４５の
結像位置には固体撮像手段としてのＣＣＤ４６が設けら
れている。ここで、ＣＣＤ４６には色フィルタアレイが
装着されており、従って被写体に向けて照射される照明
光は白色光となっている。

【００２４】ＣＣＤ４６には信号ケーブル４７が接続さ
れており、この信号ケーブル４７の他端は本体操作部４
１にまで延在せしめられている。この本体操作部４１に
は、アナログ信号処理回路４８及び同期回路４９が設け
られており、さらにはＣＣＤ駆動回路５０も内蔵されて
いる。従って、本体操作部４１には、ＣＣＤ４６を駆動
するためのパルス信号を生成して、ＣＣＤ４６に印加し
て映像信号を読み出し、このようにして読み出された映
像信号を処理してコンポジット映像信号が生成される。 そして、このコンポジット映像信号は本体操作部４１の
外に設けたモニタ装置５１に出力され、また外部の画像
メモリ装置５２にも接続可能となっている。このために
、本体操作部４１には、これらモニタ装置５１への接続
コネクタ５３及びメモリ接続端子５４が設けられている
。ここで、画像メモリ装置５２には、Ａ／Ｄ変換器５２
ａ，フィールドメモリ５２ｂ及びＤ／Ａ変換器５２ｃを
有し、Ｄ／Ａ変換器５２ｃからの出力信号は画像フリー
ズ表示モニタ装置５５に入力することができるようにな
っている。この画像メモリ装置５２は信号処理回路４８
における処理と同期させる必要があることから、画像メ
モリ装置５２には外部からの同期信号を導入可能な同期
回路５２ｄが設けられており、この同期回路５２ｄは本
体操作部４１に内蔵されている同期回路４９からの同期
信号に基づいてデジタル信号処理を行うのに必要なパル
ス信号を生成するようになされている。従って、この同
期回路４９を画像メモリ装置５２に導入するために、本
体操作部４１には同期出力端子５６が設けられている。 そして、前述したモニタ装置５１及び画像メモリ装置５
２からなる外部機器に接続するための接続コネクタ５３
，メモリ接続端子５４及び同期出力端子５６はこれら外
部機器と電気的に絶縁した状態とするために、トランス
やフォトカプラ等からなるアイソレーション素子ＩＳが
設けられている。

【００２５】次に、被写体を照明するための照明手段と
しては、前述したライトガイド４４が用いられ、このラ
イトガイド４４は挿入部４２から本体操作部４１を介し
て、この本体操作部４１に連設したユニバーサルコード
５７に挿通されて、光源装置５８に着脱可能に接続され
るようになっている。この光源装置５８はＡＣ電源プラ
グ５８ａを電源に接続することによって点灯せしめられ
る照明ランプ５９を有し、この照明ランプ５９からの照
明光はコンデンサレンズ６０を介してライトガイド４４
の入射端４４ｂに入射せしめられるようになっている。 ただし、被写体には白色光による照明を行なうために、
回転カラーフィルタは設けられてはいない。そして、こ
の照明ランプ５９からコンデンサレンズ６０に至る照明
光路の途中位置には光量絞り部材６１が設けられており
、この光量絞り部材６１により、照明光の光量レベルの
調整を行うことができる。

【００２６】また、光源装置５８には、充電式のバッテ
リ６２が内蔵されており、このバッテリ６２によって本
体操作部４１に内蔵されている信号処理回路４８には同
期回路４９，信号処理回路４８，同期回路４９及び同期
回路５０に電源を供給するためのものである。このバッ
テリ６２は照明ランプ５９と同じ電源から充電させるよ
うになっており、前述した各回路に電源供給時にはＡＣ
電源から電気的に絶縁されるようになっている。この切
り換えを自動的に行うために、図５に示す回路構成が設
けられている。同図から明らかなように、バッテリ６２
はＡＣ電源６３から供給される交流電源を、トランスＴ
と整流器Ｄとからなる整流回路６４によって直流に変換
して、バッテリ６２に蓄電させることができるようにな
っている。そして、バッテリ６２における充電側と放電
側とにはそれぞれスイッチ６５，６６が設けられており
、このスイッチ６５，６６はスイッチ駆動回路６７によ
って連動して切り換わるようになっている。このスイッ
チ駆動回路６７は照明ランプ５９の作動に連動して切り
換わるスイッチ６７ａを有し、照明ランプ５９が非点灯
状態にあるときには、スイッチ駆動回路６７のスイッチ
６７ａがＯＦＦの状態に保持され、このときには、スイ
ッチ６５がＯＮすると共に、スイッチ６６はＯＦＦの状
態となり、バッテリ６２に充電が行われる。また、照明
ランプ５９が点灯すると、スイッチ回路６７のスイッチ
６７ａがＯＮの状態になって、スイッチ６５がＯＦＦ，
スイッチ６６がＯＮして、バッテリ６２は放電可能とな
る。ここで、スイッチ駆動回路６７における電源６７ｂ
からコイルＣ１，Ｃ２に通電したり、通電を遮断したり
することによってスイッチ６５，６６のＯＮ，ＯＦＦ制
御されるようになっており、このように構成することに
よりバッテリ６２の放電時には、このバッテリ６２はＡ
Ｃ電源６３とも、スイッチ駆動回路６７とも電気的に絶
縁されることになる。

【００２７】この第２の実施例の構成において、ＣＣＤ
４６の露光量の調整を行なうために、前述した第１の実
施例と同様、光量絞り部材６１と電子シャッタ機構とを
併用している。即ち、光量絞り部材６１には、絞り駆動
手段６１ａが付設されており、この絞り駆動手段６１ａ
は接続される内視鏡本体の種類を識別して、内視鏡本体
の種類に応じて最適な照明光量レベルとなる絞り量を選
択する絞り量選択手段６８が接続されている。一方、内
視鏡本体における光源装置５８への接続部には、接続ピ
ン等からなるＩＤコード（図示せず）が設けられており
、絞り量選択手段６８はこのＩＤコードを識別して、当
該の内視鏡本体に最適な光量レベルとなる絞り量の信号
を絞り駆動手段６１ａに入力することによって、自動的
に絞り部材６１を制御できるようになっている。また、
電子シャッタ機構における掃き出しパルスの印加タイミ
ングを設定するのに必要な露光量制御回路６９は映像信
号を処理するのに必要な諸回路と共に内視鏡本体４０に
おける本体操作部４１内に設けられている。ただし、こ
の場合においては、露光量制御回路６９における制御信
号としては、エンコーダからの出力映像信号のうちの輝
度信号を用いることができるのは当然のこととして、ア
ナログ信号処理回路４８から出力されるＲ，Ｇ，Ｂの各
色画像信号のうちの輝度成分を取り込むようにすること
もできる。この場合には、Ｒ，Ｇ，ＢのフィールドＲＦ
，ＧＦ，ＢＦにおけいて、それぞれ個別的に逆転送パル
スの印加タイミングが設定されて、有効電荷蓄積期間Ｒ
Ｅ，ＧＥ，ＢＥが制限される。

【００２８】以上のように構成することによって、照明
ランプ５９を点灯させて、この照明ランプ５９からの照
明光をライトガイド４４により伝送して、体内の照明を
行なっている状態で挿入部４２を体内に挿入し、被写体
からの反射光を対物レンズ４５を介して、その結像位置
に設けたＣＣＤ４６に結像させて、このＣＣＤ４６によ
り光電変換させ、このＣＣＤ４６に蓄積された信号電荷
を読み出して、信号ケーブル４７を介してアナログ信号
処理回路４８に伝送して、所定の信号処理が行われて、
コンポジット映像信号が生成される。このコンポジット
映像信号はモニタ装置５１に出力されて、被写体の映像
が表示される。また、メモリ接続端子５４及び同期出力
端子５６に画像メモリ装置５２を接続すると、アナログ
信号処理回路４８で生成したコンポジット映像信号が取
り込まれ、この画像メモリ装置５２に画像フリーズ表示
モニタ装置５５を接続しておけば、フリーズ画像を表示
することができ、またハードコピー装置を接続すれば、
画像のハードコピーを作成することができる。

【００２９】ここで、内視鏡本体４０が光源装置５８に
接続されると、絞り量選択手段６８によりこの内視鏡本
体４０の種類が認識されて、絞り駆動手段６１ａに制御
信号が入力される。そして、この制御信号に基づいて、
光量絞り部材６１が変位して、当該の内視鏡本体４０の
観察部位に応じた適正照明光量レベルとなるように、照
明光量の調整が自動的に行なわれる。また、実際に被写
体画像をＣＣＤ４６で撮影するときには、露光量制御回
路６９からの信号に基づいて同期回路４９からＣＣＤ４
６に所定のタイミングで掃き出しパルスが印加されて、
露光時間を制限することによって、ＣＣＤ４６の露光量
の調整が行なわれ、このＣＣＤ４６によって取得される
画像の画質を向上させることができる。

【００３０】ここで、本体操作部４１にコンポジット映
像信号を生成するのに必要な回路を内蔵させることによ
って、全体としての電子内視鏡システムの構成を小型化
，コンパクト化することができる。また、本体操作部４
１をモニタ装置５１や画像メモリ装置５２等といった外
部機器と接続するための接続コネクタ５３，メモリ接続
端子５４及び同期出力端子５６の部位にはアイソレーシ
ョン素子ＩＳを設けるようにしていることから、患者の
体内に挿入される内視鏡４０全体を患者回路として、２
次回路を構成する外部機器と電気的に絶縁することがで
きる。さらに、バッテリ６２はその放電時には確実にＡ
Ｃ電源６３と絶縁されることができる。従って、患者の
安全保護が十分に図られることになる。また、ＣＣＤ４
６の露光量を調整する機構としての電子シャッタ機構を
構成する露光量制御回路６９及び掃き出しパルスをＣＣ
Ｄ４６に供給するＣＣＤ駆動回路４９は共に、患者回路
を構成する本体操作部４１に内蔵されていることから、
この露光量の調整機構全体が患者回路側に位置すること
になり、この機構に患者の保護を図るためのアイソレー
ション手段を設ける必要がなくなる。また、光量絞り部
材６１は電子シャッタ機構における露光量を調整する機
能を補完するものであるが、この光量絞り部材６１は患
者回路とは無関係に絞り調整が行なわれるので、この絞
り調整機構においてもアイソレーション手段を設ける必
要はない。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、電子シ
ャッタ機構と照明用ランプの照明光量を調整する絞り部
材とによって固体撮像手段における露光量の制御を行う
構成としたので、簡単な構成で、複数種類の内視鏡を単
一の光源装置に接続して使用する場合等であっても、固
体撮像手段の露光量を微細に調整することができ、また
電子内視鏡の映像信号を処理するシステムにおいて、患
者回路と２次回路とに分けるようにした場合であっても
、露光量の制御機構が患者回路と２次回路とにわたるよ
うなことがないので、アイソレーション手段を設ける必
要がなくなることから、回路構成を簡略化することがで
きる等の諸効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す電子内視鏡装置の
回路構成図である。

【図２】電子シャッタ機構を作動させない場合のＲ，Ｇ
，Ｂの色画像信号の出力レベルを示す線図である。

【図３】電子シャッタ機構の作動説明図である。

【図４】本発明の第２の実施例の回路構成図である。

【図５】図４のバッテリの作動回路図である。

【符号の説明】

１，４０　　内視鏡本体 ２　　プロセッサ ３　　光源装置 １３　　固体撮像素子 ２１　　映像信号処理回路 ２７　　固体撮像素子駆動回路 ２９，６９　　露光量制御回路 ３１，５９　　照明用ランプ ３２，６１　　光量絞り部材 ４８　　アナログ信号処理回路 ５０　　ＣＣＤ駆動回路 ６１ａ　　絞り駆動手段 ６８　　絞り量選択手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　光源装置と、この光源装置における照
   明用ランプからの照明光を伝送して、被写体に向けて照
   射する導光用の光ファイバと、被写体の撮像を行う固体
   撮像手段と、この固体撮像手段から伝送される信号を処
   理するプロセッサとを備えた電子内視鏡装置において、
   前記固体撮像手段から得た映像信号に基づいて適正露光
   時間を演算する露光量調整手段を有し、この露光量調整
   手段による制御信号に基づいて、前記固体撮像素子にお
   ける信号電荷の蓄積途中で掃き出しパルスを印加するこ
   とによりその露光時間を制御する電子シャッタ機構と、
   前記照明用ランプの照明光量を調整可能な光量絞り部材
   とを備え、この光量絞り部材で調整された照明光量レベ
   ルの範囲内で前記電子シャッタ機構によって露光時間を
   調整する構成としたことを特徴とする電子内視鏡装置。