JPH06142038A - 電子内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】信号処理部に接続される電子内視鏡のホワイト
バランスを最適な状態に設定する一方、一端ホワイトバ
ランスを最適な状態に設定した電子内視鏡を再び前記信
号処理部に接続したとき速やかに最適なホワイトバラン
スに設定する操作性の良い電子内視鏡装置を提供する。 【構成】ユニバールサコード５７に取付けたコネクタ部
５８には光源用コネクタ１０１、信号用コネクタ１０２
及び電子内視鏡を認識する識別用バーコード１０３を備
え、このコネクタ部５８を接続するコネクタ受け部６２
には光源用コネクタ１０１，信号用コネクタ１０２を接
続する光源用コネクタ受け１０４、信号用コネクタ受け
１０５及び識別用バーコード１０３を読みとるバーコー
ド読み取り部１０６が設けられビデオプロセッサ５３の
コネクタ受け部６２に電子内視鏡のコネクタ部５８が接
続されることによりスコープ判別回路が構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、信号処理装置（以下ビ
デオプロセッサと記載）に接続した電子内視鏡のホワイ
トバランスの調整を行う電子内視鏡装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、細長の挿入部を体腔内に挿入
することによって体腔内の患部などを観察したり、必要
に応じ処置具を鉗子チャンネル内に挿通して治療処置の
できる内視鏡が広く用いられている。そして、前記内視
鏡としては、例えば、挿入部先端部にＣＣＤなどの固体
撮像素子を収納して撮像手段を形成し、この固体撮像素
子で光電変換した信号をケーブルで伝送し、ビデオプロ
セッサを介してモニタ装置にカラー表示するようにした
電子内視鏡が用いられている。

【０００３】前記電子内視鏡は、良好なカラー画像を得
るためにホワイトバランス調整をして白色の被写体を撮
像した場合にＣＣＤから出力される赤色（以下Ｒと略
記），緑色（以下Ｇと略記），青色（以下Ｂと略記）の
出力信号の比を１とするように光源装置内の色分離回転
フィルタの順次照射時間を電気的、或いは、機械的に変
化させるか、前記ＣＣＤからの出力信号のＲＧＢのゲイ
ンを変化させて調整していた。

【０００４】図１１ないし図１６を参照して従来のホワ
イトバランス調整を説明する。図１１は機械的方式のホ
ワイトバランス調整を示すものである。図に示すように
回転フィルタ１は、モータ２で回転駆動し、この回転に
よって回転フィルタ１に形成した略扇形状のＲ、Ｇ、Ｂ
の各色透過フィルタであるフィルタ３Ｒ、フィルタ３
Ｇ、フィルタ３Ｂが図示しない光源ランプの光束４を横
切って体腔内の被写体をＲ、Ｇ、Ｂで照明する。

【０００５】このときの撮像出力は、ライトガイド及び
ＣＣＤの分光感度特性を固定して考えたとき、照射光
量、つまり照射時間（露光時間）に依存しているので、
回転フィルタ１のフィルタ３Ｒ，フィルタ３Ｇ，フィル
タ３Ｂの開口率を変化させることによってホワイトバラ
ンス調整を行うことができる。すなわち、ＣＣＤ出力で
のＲ，Ｇ，Ｂの比が１となるとき、装置出力としての
Ｒ，Ｇ，Ｂ及びＮＴＳＣ出力でのホワイトバランスが取
れると仮定すると、図１２（ａ）に示すように白色の被
写体を撮像した場合のＣＣＤ出力のＲ、Ｇ、Ｂの比が図
の状態のときにはフィルタ３Ｒの扇の長さをフィルタ３
Ｇより長くして開口率を大きくする一方、フィルタ３Ｂ
の扇の長さをフィルタ３Ｇより短くして開口率を小さく
することによって、同図（ｂ）に示すようにＣＣＤ出力
におけるＲ，Ｇ，Ｂの比を１となるようにしてホワイト
バランス調整を行う。

【０００６】また、電気的に露光時間を変化させてホワ
イトバランス調整を行うものには点灯する光源ランプを
連続して発光させる方式のものとパルスによって間欠発
光させる方式のものとがある。

【０００７】ここで後者の間欠発光について説明する。
図１３（ａ）に示すように白色の被写体にＲ，Ｇ，Ｂの
各々のフィルタを透過させた等しいパルス数（例えば５
パルス）の発光を照明する。そして、同図の（ｂ）に示
すようにＣＣＤ出力のＲ，Ｇ，Ｂの比が１からずれた場
合にはホワイトバランス調整がずれていることになるの
で、この場合には図（ｃ）に示すように例えばＧフィル
タを基準にして、Ｒフィルタでの発光パルス数を増加さ
せる一方、Ｂフィルタでの発光パルス数を減少させて照
明することによって露光量を変化させて、同図の（ｄ）
に示すように結果的にＣＣＤ出力のＲ，Ｇ，Ｂの比を１
にしてホワイトバランス調整を行う。なお、上述の例で
は各色フィルタの開口率が一定である。

【０００８】さらに、図１４ないし図１６にＣＣＤ出力
信号のゲインを調整してホワイトバランス調整を行う電
子内視鏡装置を示す。図１４に示すようにホワイトバラ
ンス調整機能を備えた電子内視鏡装置１１は、撮像手段
を組込んだ電子内視鏡１２と、この電子内視鏡１２に照
明光を供給する光源部１３と、電子内視鏡１２で撮像さ
れた信号を表示装置に対応した映像信号に変換する信号
処理部１４とから構成されている。

【０００９】前記電子内視鏡１２は、細長の挿入部１５
を形成し、この挿入部１５の先端側に対物レンズ１６と
ＣＣＤ１７とを配置した撮像手段を設けている。また、
前記挿入部内には光源部１３の照明光を挿入部１５の先
端側に伝送するためのライトガイド１８が挿通されてお
り、このライトガイド１８の先端面に伝送され出射した
照明光が配光レンズ１９で拡開して被写体２１を照明す
る。

【００１０】そして、前記ライトガイド１８の手元側端
面に照明光を供給する光源部１３は、光源ランプ２２
と、この光源ランプ２２の照明光をライトガイド１８の
端面に集光照射するレンズ２３と、このレンズ２３及び
ライトガイド１８の端面の間の光路中に介装されるＲＧ
Ｂ回転フィルタ２４と、この回転フィルタ２４を回転駆
動するモータ２５などから構成されている。

【００１１】前記回転フィルタ２４には、Ｒ，Ｇ，Ｂの
各波長域の色光をそれぞれ透過する各色の透過フィルタ
２４Ｒ，フィルタ２４Ｇ，フィルタ２４Ｂが略扇状部に
配設されており、回転フィルタ２４を回転することによ
って、これらＲ，Ｇ，Ｂの３原色の色光が面順次で被写
体２１を照明している。前記回転フィルタ２４は、回転
サーボ回路２７で制御されるモータ２５によって回転す
る一方、ビデオ信号のフレーム周波数をモータの回転す
なわち回転サーボ回路２７に同期させている。このた
め、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色光で面順次に照明された被写体２
１は、対物レンズ１６でＣＣＤ１７からなる固体撮像素
子の撮像面に結像され、ＣＣＤドライバ２８による読出
しクロック信号を印加して光電変換された信号を読出し
ている。このクロック信号と回転サーボ回路２７の信号
とは、同期信号発生回路２９から出力される同期信号に
同期している。

【００１２】前記ＣＣＤ１７からの出力信号は、信号処
理部１４を形成するプリアンプ３１で増幅され、患者に
対する感電などを保護するアイソレーション回路３２を
経てリセットノイズ除去回路３３に入力され、リセット
ノイズの除去が行われる。その後、ローパスフィルタ３
４を経て１／ｆノイズ、ＣＣＤキャリアなどの不要高周
波を除去し、ホワイトバランス調整回路３５でホワイト
バランス調整を行ない、さらにγ補正回路３６によって
表示管で表示する場合の電気・光変換系の非直線性補正
であるγ補正を行なって、Ａ／Ｄコンバータ３７に入力
される。

【００１３】そして、前記Ａ／Ｄコンバータ３７によっ
てデジタル信号に変換して、面順次の照明に対応したフ
レームメモリ３８Ｒ，３８Ｇ，３８Ｂにそれぞれ１フレ
ーム分書き込むようになっている。例えば、赤透過フィ
ルタ２４Ｒを透過した赤の色光で照明した被写体２１を
撮像し、ＣＣＤ１７から読出された信号をフレームメモ
リ３８Ｒに書き込む。前記各フレームメモリ３８Ｒ，３
８Ｇ，３８Ｂに１フレーム分の画像データが書き込まれ
ると、これらは同時に読み出され、それぞれＤ／Ａコン
バータ３９でアナログ信号に変換され、さらにローパス
フィルタ４１で不要高周波が除去されて、それぞれ出力
アンプ４２に入力される。

【００１４】なお、前記Ａ／Ｄコンバータ３７の変換速
度及び色フレームメモリ３８Ｒ，３８Ｇ，３８Ｂへのデ
ータの書き込み及び読出しは、メモリ制御回路４３によ
る出力信号で制御され、このメモリ制御回路４３の出力
信号は前記同期信号発生回路２９の同期信号に同期して
生成される。

【００１５】また、前記各出力アンプ４２を通したＲ，
Ｇ，Ｂの各色信号は、出力インピーダンスが７５Ωの原
色信号出力端から出力され、同期信号発生回路２９の複
合同期信号も出力アンプ４４を経て同期信号出力端から
出力される。

【００１６】さらに、テレビ受像管の電気信号−光変換
特性が直線でなく、通常γ＝２．２であるため、この非
直線性を電子内視鏡を介したシステム全体で直線特性に
補正するので、このγ補正回路３６の入出力特性を通常
γ＝２．２の逆数であるγ＝０．４５に設定している。

【００１７】このように前記ホワイトバランス調整回路
３５は、ホワイトバランス調整部４５によって、ホワイ
トバランス調整回路３５を通した信号の出力ゲインを可
変調整できるようにしてある。この調整部４５を備えた
ホワイトバランス調整回路３５は、例えば、図１５に示
すようなゲイン制御用増幅器を形成する差動アンプ４７
の非反転入力端をこのホワイトバランス調整回路３５の
入力端に接続し、反転入力端を抵抗ＲＬを介してその出
力端に接続すると共に、可変抵抗Ｒ１及びスイッチＳ
１、抵抗Ｒ２及びスイッチＳ２、可変抵抗Ｒ３及びスイ
ッチＳ３を介して接地して構成されている。

【００１８】前記入力端から入力される信号Ｖｉは、図
１６（ａ）に示すようにＲ，Ｇ，Ｂ面順次照明のもとで
撮像した信号ＶＲ，ＶＧ，ＶＢが印加され、差動アンプ
４７を経て増幅されて後出力端から出力信号Ｖo として
出力される。

【００１９】前記スイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３は、制御信
号によってオン・オフ制御され、例えば、各スイッチＳ
１，Ｓ２，Ｓ３が同図（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すよ
うに、入力信号ＶＲ，ＶＧ，ＶＢが入力される期間に
“Ｈ”レベルとなる。すなわち、Ｒ，Ｇ，Ｂ制御信号に
よってオンされ、その他の“Ｌ”レベルではオフ状態に
保持される。従って、信号ＶＲ，ＶＧ，ＶＢに対し、反
転入力端はそれぞれ抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を介して接地
されるため、それぞれ入力信号ＶＲ，ＶＧ，ＶＢに対し
てゲインは（１＋ＲＬ／Ｒ１），（１＋ＲＬ／Ｒ２），
（１＋ＲＬ／Ｒ３）に設定され、入力信号ＶＧのレベル
に対し、他の２つの入力信号ＶＲ，ＶＢのゲインを可変
抵抗Ｒ１，Ｒ３により可変調整して、白色の被写体撮像
時に、このホワイトバランス調整回路３５の出力が入力
信号ＶＲ，ＶＧ，ＶＢに対して等しくなるようにしてホ
ワイトバランス調整をする。

【００２０】一方、特開昭６１−２１２０号公報には内
視鏡側に内視鏡の識別パラメータ発生回路、固体撮像素
子へのタイミングパルス制御回路及び固体撮像素子のゲ
イン・フレア・黒レベル特性調整用のセットアップ回路
などの調整機能を設けて様々な種類の内視鏡に対応する
ようにした電子内視鏡装置が示されている。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電子内
視鏡装置のホワイトバランス調整手段は、固定、或い
は、付加機能として使用者によるマニュアル調整機能が
あるだけであるので、経時変化によって一端調整した内
視鏡のホワイトバランス設定がずれてしまうと対応処置
することができなかった。

【００２２】一方、前記特開昭６１−２１２０号公報に
示される電子内視鏡装置のように電子内視鏡側に固体撮
像素子と対応した制御信号の調整機構などを設けるよう
にしているので構造が複雑であり、且つ、部品点数の多
い製造工程の煩雑な、大型で重量の重い操作性が低下し
た電子内視鏡となっていた。

【００２３】本発明はこれらの事情に鑑みてなされたも
ので、信号処理部に接続される電子内視鏡のホワイトバ
ランスを最適な状態に設定する一方、一端ホワイトバラ
ンスを最適な状態に設定した電子内視鏡を再び前記信号
処理部に接続したとき速やかに最適なホワイトバランス
に設定する操作性の良い電子内視鏡装置を提供すること
を目的としている。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明による内視鏡装置
は、固体撮像素子を撮像手段として内蔵した電子内視鏡
をビデオプロセッサに接続することによって前記撮像手
段から入力する信号の信号処理を行う電子内視鏡装置に
おいて、前記ビデオプロセッサに接続される全ての電子
内視鏡に個々の電子内視鏡を示す識別部を設ける一方、
前記ビデオプロセッサに電子内視鏡に設けた識別部を認
識する識別手段を設け、認識した内視鏡に関するホワイ
トバランス設定値を個々の電子内視鏡に対応させてホワ
イトバランス設定記憶手段に記憶すると共に、ホワイト
バランスを設定してからの経過時間を計時する計時手段
を有する。

【００２５】一方、前記ビデオプロセッサは、このビデ
オプロセッサに接続された電子内視鏡を識別手段で認識
し、この認識した電子内視鏡に対応したホワイトバラン
ス設定値をホワイトバランス設定記憶手段から選択して
自動設定するホワイトバランス自動設定手段を備える。

【００２６】

【作用】この構成で、電子内視鏡をビデオプロセッサに
接続するとき、電子内視鏡に設けられている識別部をビ
デオプロセッサの識別手段で認識する一方、この認識し
た電子内視鏡のホワイトバランス設定値をビデオプロセ
ッサのホワイトバランス設定記憶手段に記憶されている
か否かを検索し、このホワイトバランス設定記憶手段に
格納されているときには選択してホワイトバランス自動
設定手段を介して自動設定する。また、前記ホワイトバ
ランス設定記憶手段に格納されていないときにはホワイ
トバランス設定を行い個々の電子内視鏡に対応させて設
定した時間と共にホワイトバランス手段に記憶する。

【００２７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１ないし図６は本発明の第１実施例に係り、図
１は電子内視鏡装置の概略構成を示す説明図、図２は電
子内視鏡装置を示す構成図、図３はコネクタ部とコネク
タ受け部とを示す説明図、図４はＲＧＢ同時化回路の概
略構成を示す説明図、図５はホワイトバランス調整回路
の概略構成を示す説明図、図６はホワイトバランス調整
回路の動作説明用タイミングチャート図である。

【００２８】図２に示すように電子内視鏡装置５１は、
撮像手段が組込まれた電子内視鏡５２と、この電子内視
鏡５２に照明光を供給する光源部及び映像信号処理回路
部とを収納したビデオプロセッサ５３と、このビデオプ
ロセッサ５３から出力される映像信号を取込みカラー表
示するモニタ５４などから構成されている。

【００２９】前記電子内視鏡５２は、可撓性で細長の挿
入部５５が形成され、この挿入部５５の先端側からは硬
性の先端部６３、湾曲可能な湾曲部６４が順次設けら
れ、前記操作部５６に設けた湾曲操作ノブ６５を回動操
作することによって湾曲部６４を上下／左右方向に自在
に湾曲することができるようになっている。

【００３０】また、前記挿入部５５の後端側には操作部
５６が設けられ、この操作部５６の側方からは可撓性の
ユニバーサルコード５７が延出されている。このユニバ
ーサルコード５７の端部にはコネクタ部５８が設けら
れ、後述する光源部５９及び信号処理回路部６１を収納
したビデオプロセッサ５３には前記コネクタ部５８と接
続するコネクタ受け部６２が設けられている。

【００３１】さらに、前記操作部５６には挿入部５５内
に設けた処置具チャンネルに連通する挿入口６６が設け
られている。

【００３２】図１に示すように前記挿入部５５の先端部
６３の内部には結像用の対物レンズ６７とこの対物レン
ズ６７の焦点面に配設した固体撮像素子としてのＣＣＤ
６８とからなる撮像手段が組込まれると共に、光源部５
９から供給された照明光を伝送するライトガイド６９が
挿通され、このライトガイド６９の先端面から出射した
照明光は配光レンズ７０で拡開して被写体７１を照明す
るようになっている。

【００３３】一方、前記ライトガイド６９の手元側の入
射端面に照明光を供給する光源部５９は、光源ランプ７
２と、この光源ランプ７２の照明光をライトガイド６９
の入射端面に集光照射するレンズ７３と、このレンズ７
３及びライトガイド６９の入射端面の間の光路中に介装
される回転フィルタ７４と、この回転フィルタ７４を回
転駆動するモータ７５と、このモータ７５の回転数を制
御する回転サーボ回路７６などから構成されている。

【００３４】前記光源ランプ７２は、キセノンランプな
どの白色光を発光するものであり、黒体放射に近い発光
スペクトル分布を有している。また、前記回転フィルタ
７４は、３つの略扇形状のＲ、Ｇ、Ｂ波長領域をそれぞ
れ透過する特性を有する透過フィルタ７４Ｒ，フィルタ
７４Ｇ，フィルタ７４Ｂを配設している。そして、前記
光源ランプ７２の照明光をレンズ７３で集光してライト
ガイド６９の入射端面に向けて照射するとき、光路途中
に介装されている回転フィルタ７４がモータ７５によっ
て回転することによって、レンズ７３とライトガイド６
９の入射端面との間に介装される色透過フィルタ（図１
では青色透過フィルタ７４Ｂ）を透過する波長領域の光
によって被写体７１を、例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｒ…の順
で順次照明するように構成されている。さらに、前記
Ｒ，Ｇ，Ｂの各色光を面順次で照明された被写体７１
は、対物レンズ６７でＣＣＤ６８の撮像面に結像され
て、ＣＣＤドライバ７８による読出しクロック信号の印
加によって光電変換された信号が読出されるようにして
いる。

【００３５】なお、前記回転フィルタ７４を回転させる
モータ７５の回転数は、回転サーボ回路７６によって、
同期信号発生回路７７のフレーム周波数（例えば２９．
９７Ｈz ）に位相同期するよう制御すると共に、前記ク
ロック信号を出力するＣＣＤドライバ７８と回転サーボ
回路７６とを同期信号発生回路７７の同期信号に同期さ
せている。

【００３６】前記ＣＣＤ６８の出力信号は、信号処理回
路部６１を形成するプリアンプ８１で増幅し、患者に対
する感電などを保護するアイソレーション回路８２を経
てリセットノイズ除去回路８３に入力してＳ／Ｎ改善の
ために１／ｆノイズやリセットノイズなどの除去を行な
う。その後、ローパスフィルタ８４を経てＣＣＤキャリ
アなどの不要高周波を除去してホワイトバランス調整回
路８５に入力される。このホワイトバランス調整回路８
５でホワイトバランスの調整が行われ、γ補正回路８６
によって、γ補正、つまり表示管などで表示する場合の
電気・光変換系の非直線性（通常γ＝２．２）に対する
補正（例えばγ＝１／２．２＝０．４５）が行なってＡ
／Ｄコンバータ８７に入力される。

【００３７】前記Ａ／Ｄコンバータ８７でディジタル信
号に変換され面順次の照明のもとで撮像した信号をフレ
ームメモリ８８Ｒ，８８Ｇ，８８Ｂにそれぞれ１フレー
ム分書き込まれる。そして、各フレームメモリ８８Ｒ，
８８Ｇ，８８Ｂに１フレーム分の画像データが書き込ま
れると、これらは同時に読み出されそれぞれの色光に対
応したＤ／Ａコンバータ８９でアナログ信号に変換され
てローパスフィルタ９１で不要高周波を除去すると共に
Ｄ／Ａ変換時に生じる信号の不連続性を滑らかにした
Ｒ，Ｇ，Ｂ信号としてそれぞれの出力アンプ９２に入力
される。

【００３８】前記Ａ／Ｄコンバータ８７の変換速度及び
各フレームメモリ８４Ｒ，８４Ｇ，８４Ｂへのデータの
書き込み及び読出しは、メモリ制御回路９３による出力
信号で制御されており、このメモリ制御回路９３の出力
信号を前記同期信号発生回路７７の同期信号と同期させ
て生成している。

【００３９】なお、前記出力アンプ９２で増幅された色
信号Ｒ，Ｇ，Ｂは、出力インピーダンスが７５Ωの出力
端からそれぞれ出力されると共に、同期信号発生回路７
７の同期信号も出力アンプ９４を経て増幅されて同期信
号出力端から増幅された状態で出力される。

【００４０】次に、図３を参照してコネクタ部５８及び
コネクタ受け部６２について説明する。図に示すように
電子内視鏡５２のユニバールサコード５７に取付けたコ
ネクタ部５８は、光源用コネクタ１０１、信号用コネク
タ１０２及び前記電子内視鏡を認識するための識別部と
なる識別用バーコード１０３とからなり、このコネクタ
部５８を接続するビデオプロセッサ５３のコネクタ受け
部６２には前記光源用コネクタ１０１，信号用コネクタ
１０２に接続する光源用コネクタ受け１０４、信号用コ
ネクタ受け１０５及び識別用バーコード１０３を読みと
る識別手段としてのバーコード読みとり部１０６が設け
られ、前記ビデオプロセッサ５３のコネクタ受け部６２
に電子内視鏡５２のコネクタ部５８が接続されることに
より前記図１に示すスコープ判別回路１１１が構成され
る。

【００４１】なお、前記光源用コネクタ１０１には、図
示しないライトガイドコネクタのほかに送気・送水用コ
ネクタなどが設けられており、ビデオプロセッサ５３に
もこれらを接続することができる構造となっている。

【００４２】ここで、前記ビデオプロセッサ５３に接続
されたときの電子内視鏡５２のホワイトバランス設定に
ついて説明する。前記電子内視鏡５２のコネクタ部５８
をビデオプロセッサ５３のコネクタ受け部６２に接続す
るとＲＧＢ同時化回路１１２を介してホワイトバランス
調整回路８５におけるＲＧＢ入力信号に対するゲインを
変化させる制御信号を生成してホワイトバランス設定を
行うようになっている。

【００４３】すなわち、図４に示すように前記ＲＧＢ同
時化回路１１２は、スコープ識別回路１１１から出力さ
れたスコープ識別信号が入力されるマイコン１１７と、
このマイコン１１７によってＲＧＢ信号のゲインを設定
するＲＧＢゲイン設定回路１１４と、ＲＧＢ切り換え信
号によってＲ、Ｇ、Ｂそれぞれのゲイン信号を切り換え
てゲイン制御信号として出力するＲＧＢ切り換え回路１
１６と、ホワイトバランス調整回路８５のＲＧＢ出力が
入力されＲ信号とＧ信号及びＢ信号とＧ信号をそれぞれ
比較してこの比較結果をマイコン１１７に出力するＲＧ
Ｂ出力回路１１５と、マイコン１１７に入力されたスコ
ープ識別信号とホワイトバランス設定値であるＲＧＢゲ
イン設定情報とを一組にして記憶するメモリ１１８とか
ら構成されている。なお、前記ＲＧＢ同時化回路１１２
は、回転サーボ回路７６から入力されるＲＧＢ切換信号
によって、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号が入力されるタイミングに同
期してホワイトバランス調整回路８５にゲイン制御信号
を出力する。

【００４４】また、図５に示すように前記ゲイン制御信
号によってホワイトバランス調整を行うホワイトバラン
ス調整回路８５は、差動型アンプを形成する一対のＮＰ
Ｎ型トランジスタＴ１，Ｔ２の一方のベースにはＲ，
Ｇ，Ｂ信号が直流阻止コンデンサＣを介して印加され
る。

【００４５】また、各トランジスタＴ１，Ｔ２のベース
は、バイアス用抵抗Ｒb を介して接地され、各エミッタ
をそれぞれ抵抗Ｒe1，Ｒe2を介して負の電源端−Ｖccに
接続され、各コレクタをそれぞれ直接及び負荷抵抗Ｒ
を介して正の電源端Ｖccに接続されている。他方のトラ
ンジスタＴ２のコレクタは、エミッタフォロアを形成す
るトランジスタＴ３のベースに接続され、このトランジ
スタＴ３のコレクタは正の電源端Ｖccに接続され、その
エミッタは抵抗Ｒe3を介して負の電源端−Ｖccに接続さ
れると共に、このホワイトバランス調整回路８５の出力
端に接続してある。

【００４６】さらに、前記一方のトランジスタＴ１のエ
ミッタと他方のトランジスタＴ２のエミッタ間はスイッ
チＳ１及び抵抗Ｒ１、スイッチＳ２及び抵抗Ｒ２，…，
スイッチＳ５及び抵抗Ｒ５の各直列回路で接続され、こ
れらスイッチＳ１，…，Ｓ５はＲＧＢ同時化回路１１２
から出力される５ビットのゲイン制御信号によってオ
ン，オフが制御され、これら抵抗Ｒ１，…，Ｒ５のいく
つかを両エミッタ間に接続した場合のエミッタ側の合成
抵抗を変化して、このホワイトバランス調整回路８５の
ゲインを変えてホワイトバランンス調整を行うようにし
ている。

【００４７】前記図５に示す抵抗Ｒ１〜Ｒ５は、ゲイン
制御信号のＬＳＢでオン，オフが制御される抵抗がＲ１
であり、Ｒ２＝Ｒ１／２² ，Ｒ３＝Ｒ１／２² Ｒ４＝Ｒ
１／２³ ，Ｒ５＝Ｒ１／２⁴ （Ｒ５がゲイン制御信号の
ＭＳＢとなる。）に設定する。この場合には、ホワイト
バランス調整回路８５のゲインＧは近似的にＲ ／（Ｒ
１〜Ｒ５でオンされた抵抗の合成値）となる。例えばゲ
イン制御信号のＬＳＢのみが“Ｈｉ”（スイッチＳ１の
みがオン）の場合にはＧＬ＝Ｒ ／Ｒ１となる。ＭＳＢ
のみが“Ｈｉ”（スイッチＳ５がオン）の場合にはＧＬ
＝Ｒ ／Ｒ５となり、ＭＳＢが“Ｈｉ”で最大のゲイン
ＧＬが得られる。尚、ゲインＧＬの変化幅はＬＳＢのＲ
／Ｒ１からＭＳＢのＲ ／Ｒ５までの５ビットの分解
能（２⁵＝３２ステップ）となる。

【００４８】上述のように構成されている電子内視鏡装
置５１の作用を説明する。電子内視鏡５２のコネクタ部
５８をビデオプロセッサ５３のコネクタ受け部６２に接
続すると図示しないスコープ検知手段によってスコープ
検知信号がマイコン１１７に入力されて瞬時に電子内視
鏡５２のコネクタ５８に設けたバーコード１０３をビデ
オプロセッサ５３のコネクタ受け６２に設けたバーコー
ド読み取り機１０６が読みとりこの電子内視鏡５２のス
コープ識別信号をマイコン１１７に出力する。このスコ
ープ識別信号がマイコン１１７に入力されると、このス
コープ識別信号をメモリ１１８に照合してこのスコープ
識別信号に対応するホワイトバランス設定情報を読み取
ると共にＲＧＢゲイン設定回路１１４の設定値を前記ホ
ワイトバランス設定情報に従って変更してＲＧＢ切り換
え回路１１６に出力する。

【００４９】このとき、前記ＲＧＢ切換回路１１６は、
図６（ａ）に示すＲ信号が入力されるタイミングに同図
（ｂ）に示すＲＧＢ切換信号（のＲ切換信号）によって
ＲＧＢゲイン選択回路１１４のＲゲイン出力信号が出力
されるようにする。つまり、このＲＧＢ切換回路１１６
を形成するスイッチを切換え、Ｒゲイン制御信号をホワ
イトバランス調整回路８５のゲイン設定用スイッチＳ１
〜Ｓ５に印加し、これらスイッチＳ１〜Ｓ５をオンまた
はオフして、ホワイトバランス調整回路８５のゲイン
（Ｒ信号入力時のＲゲイン）を１／２に設定して、同図
（ａ）のＲ信号がホワイトバランス調整回路８５を通っ
た際に同図（ｃ）のＲ信号になるようにする。次に、Ｇ
信号が入力されると、ＲＧＢ切換回路１１６はそのスイ
ッチを切換え、ＲＧＢゲイン設定回路１１４のＧゲイン
制御信号が出力されるようにして、同図（ａ）のＧ信号
が“１”のゲインで出力される。なお、前記Ｒ信号は、
このＧ信号の出力レベルに等しい出力レベルとなるよう
調整される。

【００５０】同様にＢ信号が入力されると、このＢ信号
入力時におけるホワイトバランス調整回路８５は、例え
ばＢゲインが“２”に設定され、このホワイトバランス
調整回路８５から出力されるＢ信号はＲ信号、Ｇ信号の
出力レベルと等しくなる。

【００５１】このようにして同図（ｄ）に示すように一
般のＲ，Ｇ，Ｂ信号に対して、同期した同図（ｂ）に示
す切換信号によりゲインを適正なレベルに設定して、ホ
ワイトバランス設定した状態のＲ，Ｇ，Ｂ信号を出力す
る。

【００５２】一方、前記ビデオプロセッサ５３のコネク
タ受け部６２に接続された電子内視鏡５２がスコープ識
別信号に対応するＲＧＢゲイン設定情報がメモリ１１８
に格納されていない場合には予めメモリ１１８に格納さ
れたプリセット値を読み出してＲＧＢゲインをプリセッ
ト値に設定するようになっている。また、図示しないホ
ワイトバランス指示手段によってホワイトバランスリセ
ット信号がマイコン１１７に入力されたときには、ホワ
イトバランス調整回路８５から出力されるＲＧＢ出力比
較回路１１５において、Ｇ信号に対するＲ信号及びＢ信
号の信号レベルが比較されてこの比較結果をマイコン１
１７に出力し、この結果を元にＲＧＢゲイン設定回路１
１４の設定を変更する。なお、前記ＲＧＢ出力の比較値
が所定の値になるまではこの動作を継続して行い、所定
の値に設定されたときにこのＲＧＢゲイン設定情報をス
コープ識別信号に対応させてメモリ１１８に格納する。

【００５３】このように、複数の電子内視鏡５２にそれ
ぞれ対応したホワイトバランス設定値（ＲＧＢゲイン設
定情報）をメモリ１１８に記憶しておくことにより、電
子内視鏡５２のコネクタ部５８をビデオプロセッサ５３
のコネクタ受け部６２に接続するだけで、このビデオプ
ロセッサ５３に接続した電子内視鏡５２のホワイトバラ
ンスを瞬時のうちに適正な値に設定することができる。

【００５４】また、前記ビデオプロセッサ５３に接続さ
れた電子内視鏡５２のホワイトバランス設定値がメモリ
に格納されていない場合には新たにホワイトバランス設
定をの行うと共に、スコープ識別信号に対応してメモリ
１１８に格納することができる。

【００５５】さらに、本実施例では、バーコード１０３
を貼着するだけで識別部を構成することができるので電
子内視鏡５２の重量を増加させることなく、また、大型
化させることがない。

【００５６】またさらに、既販の電子内視鏡に対しても
バーコードを貼るだけで容易に電子内視鏡のホワイトバ
ランス設定状態を認識するシステムに対応させることが
できる。

【００５７】なお、本実施例においては電子内視鏡が接
続されたことをスコープ検知手段で検知するようにして
いるが、スコープ識別手段にスコープ接続検知手段を兼
ねさせても良い。

【００５８】また、図７に示すように電子内視鏡５２の
コネクタ部５８に貼着したバーコード１０３の代わりに
ドットパターン７０１を貼着すると共に、読み取り部１
０６をラインセンサにすることによってドットパターン
を貼着した電子内視鏡５２を認識することができる。な
お、電子内視鏡の認識方式は、バーコード認識、ドット
パターン認識に限定されるものではなく、幾何学模様や
色模様などをＣＣＤなどの二次元センサーで読み取るよ
うにしたり、磁気信号を用いて認識するようにしても良
い。

【００５９】さらに、電子内視鏡の識別番号は、電子内
視鏡の個々の製造番号などに限定する必要はなく、識別
に要する信号の符号長を短くして識別に要する回路規模
を小さくすると良い。

【００６０】図８及び図９は本発明の第２実施例に係
り、図８は電子内視鏡装置の概略構成を示す説明図、図
９はＲＧＢ同時化回路の概略構成を示すブロック図であ
る。図８及び図９に示すように本発明では、前記第１実
施例においてマイコン１１７に格納したスコープ識別信
号及びＲＧＢゲイン設定情報に加えてホワイトバランス
設定日時をマイコン１１７に格納すると共に、ホワイト
バランスを設定してからの経過時間を算出して所定の期
間（例えば二ヶ月）を経過したことを報知するホワイト
バランス報知回路を設けている。その他の構成は前記第
１実施例と同様である。

【００６１】上述のように電子内視鏡装置５１を構成す
ることによってホワイトバランス設定後の経過時間を確
認することができるようにしているのでホワイトバラン
ス設定後所定期間を経過してホワイトバランス設定値が
適正でないと思われる電子内視鏡であることを使用者に
警告音、文字信号、或いは光信号などで報知すると共
に、ホワイトバランスの調整を前記第１実施例と同様に
行なってマイコン１１７にスコープ識別信号、ＲＧＢゲ
イン設定情報及びホワイトバランス設定日時を格納す
る。

【００６２】このように、ホワイトバランス設定後の経
過時間を算出することによって経時変化によるホワイト
バランスの画像に対する悪影響を観察前に未然に防止す
ることができるので、常に適切なホワイトバランスの状
態で内視鏡観察を行える。その他の作用及び効果は前記
第１実施例と同様である。

【００６３】また、図１０は信号処理回路部６１を有す
る信号処理装置６１ａと光源部５９を有する光源装置５
９ａとを別体に構成した電子内視鏡装置５１を示すもの
である。

【００６４】図に示すように信号処理装置６１ａと光源
装置５９ａとを別体に構成した電子内視鏡装置５１に本
実施例を適用する際にはスコープ判別回路１１１を光源
装置側に設ける一方、このスコープ識別回路で得られた
識別信号をスコープ識別信号伝送ケーブル５７ａを介し
て信号処理装置内に設けた図示しないＲＧＢ同時化回路
に伝送するように構成されている。その他の構成及び作
用・効果は前記実施例と同様である。

【００６５】なお、スコープ判別回路は、電子内視鏡の
識別信号に光源自体の識別を表す信号を付加してＲＧＢ
同時化回路に伝送して両信号を一組にしてメモリに格納
することによってさらに厳密なホワイトバランス設定を
行うことができる。また、スコープ判別回路を信号処理
装置６１ａに設け、電子内視鏡５２の映像用コネクタ５
８ａで電子内視鏡５２を認識するようにしても良い。

【００６６】ところで、図１７に示すように内視鏡５２
の操作部５６の側面部から延出されるユニバーサルコー
ド５７の先端部に配設されているコネクタ部５８とプロ
セッサ５３とを接続する際に様々な問題が発生してい
た。

【００６７】例えば、プロセッサ５３のメイン電源をオ
ンにした状態で前記カールケーブルと電子内視鏡５２と
を接続するとき、接続の仕方によってはＣＣＤへの駆動
信号が接地されるよりも先にＣＣＤに供給されてこのＣ
ＣＤを破壊する虞があった。

【００６８】そのため、前記ＣＣＤの破壊されることを
防止するために電子内視鏡５２を接続する際にプロセッ
サ５３のメイン電源を一端オフ状態にして接続後再びオ
ン状態とするようにしていたが、頻繁に電子内視鏡５２
とプロセッサ５３との接続・取り外しを行うために使い
勝手が非常に悪かった。

【００６９】そこで、図１８に示すようにＣＣＤ７０３
とＣＣＤ駆動回路７０４とが確実に接続されたことを接
続検知手段７０５で検知した後に駆動信号を供給するよ
うにしている。すなわち、図１９に示すようにカールケ
ーブル７０２をビデオプロセッサ５３及び電子内視鏡５
２に接続すると接点ａが接続されてＬレベルの信号が検
知される。そして、次段のタイマ回路７０５にて任意の
時間遅延させた後にスイッチ部７０６に信号を送ってＣ
ＣＤ駆動回路７０４からの駆動信号をＣＣＤ７０３へ伝
送する。

【００７０】このように、タイマ回路７０５にて遅延さ
せてスイッチ部をオン状態にしているのでＣＣＤ７０３
を破壊されることがない。

【００７１】また、図２０及び図２１に示すように術者
の安全を確保するため術者の接触可能な接点部への電圧
の供給は、コネクタ受け部６２に設けた接点６２ｂが接
続されて完全にコネクタ取付けが確認されてから行うよ
うにしている。図２１に示すようにコネクタ部５８が完
全に接続されると接点６２ｂから＋ＶＤをプロセッサ内
に供給することで調光信号を出力するようにしている。

【００７２】このように、コネクタ部５８が接続される
コネクタ受け部６２に接点６２ｂを設けると共に、接続
が完全に行われた時点でこの接点６２ｂから出力信号を
発生することによってＣＣＤの駆動信号や調光信号など
のコネクタを介して出力される信号を術者に安全に出力
することができる。

【００７３】一方、図２２に示すように電子内視鏡５２
の先端を白筒内に配置してホワイトバランスを設定する
際、白筒７１０の端面から電子内視鏡５２の先端部まで
の距離ｌが術者によってまちまちであったために最適な
出力レベルを得ることができずにホワイトバランスが不
安定な状態となっていた。

【００７４】すなわち、図２３の（ａ）に示すように白
筒７１０の端面から電子内視鏡５２の先端部までの距離
ｌが最適であるときには、アイリスが制御範囲内の適切
なホワイトバランスを得ることができていた。しかし、
同図の（ｂ）に示すように白筒７１０の端面から電子内
視鏡５２の先端部までの距離ｌが離れすぎているなど不
適当なときにはアイリスが開状態となってＣＣＤへの入
射光量が少なくなってＲＧＢに対しての分光感度にばら
つきが生じてこの状態でホワイトバランスを設定すると
不適切なホワイトバランスとなっていた。

【００７５】そこで、図２４に示すようにプリプロセス
部７２０から得られたＲＧＢの信号レベルを信号レベル
検出回路７２１で検出してホワイトバランスオン状態時
に最適な明るさか否かを判断し、仮に暗い被写体である
ときには光源装置に設けられているランプ光量制御部７
２２へ制御信号を伝送して光源ランプの光量を明るく制
御することでホワイトバランスの値を適切に設定するこ
とができる。また、図２５に示すようにホワイトバラン
スオン状態時にクロマレベル回路７２３にてクロマレベ
ルを検出してクロマ振幅がある任意のレベル以上のとき
にはランプ光量制御部７２２に制御信号を伝送してラン
プ光量を明るく制御することでホワイトバランスを正確
に設定することができる。

【００７６】このように白筒内の光量を常に最適な明る
さになるように制御することによって適切なホワイトバ
ランス設定をすることができる。

【００７７】さらに、電子内視鏡装置５１において電子
内視鏡５２とプロセッサ５３とを接続する接続手段には
一つの種類しかないため、この接続手段をタイプの異な
る内視鏡システムと共用して使う互換性がなかった。ま
た、技術の進歩に伴いケーブル数の削減になどによって
コネクタの小型化などが進んだときに従来のシステムと
新システムとの間に制約を受けないように接続手段を以
下のようにしてインターフェイスを行なうことにより互
換性を保つことが考えられる。

【００７８】図２６に示すように従来より光源装置５９
ａと信号処理装置６１ａとが別体となって構成されてい
る電子内視鏡装置５１は、光源装置５９ａに接続した電
子内視鏡５２と信号処理装置６１ａとを大型のコネクタ
７３１を両端に有する接続手段７０２を介して接続して
いる。このため例えば、前記信号処理装置６１ａを撮像
手段を駆動させる信号ケーブルが少ない後述する新信号
処理装置となったときには新信号処理装置に設けられる
ソケットもケーブル数を減少させた分ピン数及びピンは
位置が新しくなった小型の新コネクタになることが考え
られる。

【００７９】このため、図２７及び図２８に示すように
新信号処理装置６１ａ′に接続されるコネクタ７３２を
従来のものより小型化した接続手段７０２を形成するこ
とで新信号処理装置６１ａ′と電子内視鏡５２とを接続
することができる。このとき、図２９に示すように新信
号処理装置のコネクタ７３２の内部で不要になった信号
線２及び信号線３を電気的に短絡させる補正手段を設け
ることによって必要な信号線１及び信号線４で接続可能
な状態となるようにしている。

【００８０】このように、電子内視鏡５２のコネクタ部
７３１を新信号処理装置６１ａ′のコネクタ部７３２に
対応させた新規のコネクタ部に交換することなく従来の
仕様で使用することが可能となる。また、新信号処理装
置６１ａ′のコネクタ７３２と従来の接続手段７０２に
設けられているコネクタ７３１との間に図３０及び図３
１に示すように中継プラグ７３３を介して接続すること
によっても対応することができる。さらに、電子内視鏡
５２が図３２に示すように新タイプの小型のコネクタを
設けた電子内視鏡５２′になった場合にも前記新信号処
理装置６１ａ′のときと同様に補正手段を形成したコネ
クタ７３４を接続手段７０２に設けることによって新電
子内視鏡５２′と信号処理装置６１ａとを接続手段７０
２で接続することができる。

【００８１】また、回転フィルタと映像信号との同期が
とれるまでの間モニタに乱れた画像がでるので同期がと
れるまでの間モニタ画面に映像がでないようにスイッチ
を設けると共に、同期がとれた状態から同期がづれたと
きには警告音などを発生するようにしている。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、信
号処理部に接続される電子内視鏡のホワイトバランスを
最適な状態に設定する一方、一端ホワイトバランスを最
適な状態に設定した電子内視鏡を再び前記信号処理部に
接続したとき速やかに最適なホワイトバランスに設定す
る操作性の良い電子内視鏡装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１ないし図６は第１実施例に係り、図１は電
子内視鏡装置の概略構成を示す説明図

【図２】電子内視鏡装置を示す構成図

【図３】コネクタ部とコネクタ受け部とを示す説明図

【図４】ＲＧＢ同時化回路の概略構成を示すブロック図

【図５】ホワイトバランス調整回路の具体例を示す回路
図

【図６】ホワイトバランス調整回路の動作説明用タイミ
ングチャート図

【図７】第１実施例の変形例に係る電子内視鏡の識別部
であるドットパターンを示す説明図

【図８】図８及び図９は第２実施例に係り、図８は、電
子内視鏡装置の概略構成を示す説明図

【図９】ＲＧＢ同時化回路の概略構成を示すブロック図

【図１０】第１実施例及び第２実施例の応用例に係る信
号処理装置と光源装置とを別体にした電子内視鏡装置を
示す構成図

【図１１】図１１ないし図１６は従来例に係り、図１１
は面順次式回転フィルタを示す説明図

【図１２】順次式回転フィルタのホワイトバランス調整
説明用波形図

【図１３】パルス発光方式の動作説明用波形図

【図１４】電子内視鏡装置の概略構成を示す説明図

【図１５】図１４に用いられるホワイトバランス調整回
路を示す回路図

【図１６】図１５のホワイトバランス調整回路の動作説
明用波形図である。

【図１７】電子内視鏡装置を示す構成図

【図１８】ＣＣＤとＣＣＤ駆動回路との接続を示す説明
図

【図１９】電子内視鏡とビデオプロセッサとをカールコ
ードで接続する状態を示す説明図

【図２０】電子内視鏡と光源装置及び内視鏡とビデオプ
ロセッサとをカールコードで接続する状態を示す説明図

【図２１】電子内視鏡のコネクタを電源装置に接続した
状態を示す説明図

【図２２】電子内視鏡のホワイトバランスを設定する状
態の構成を示す説明図

【図２３】ホワイトバランスを設定するときの状態を示
す説明図

【図２４】信号レベル検出回路を介してランプ光量制御
するときのブロック図

【図２５】クロマレベル検出回路を介してランプ光量制
御するときのブロック図

【図２６】電子内視鏡と信号処理装置とを接続部材で接
続した状態を示す説明図

【図２７】電子内視鏡と新信号処理装置とを接続部材で
接続した状態を示す説明図

【図２８】接続部材の概略構成を示す側面図

【図２９】新信号処理装置へ接続するコネクタ内部の概
略構成を示す説明図

【図３０】新信号処理装置と電子内視鏡とを中継プラグ
を介して接続する状態を示す説明図

【図３１】中継プラグの概略構成を示す説明図

【図３２】新電子内視鏡と信号処理装置とを接続した状
態を示す説明図

【符号の説明】

５１… 電子内視鏡装置 ５２… 電子スコープ ５３… 信号処理装置 ５９… 光源部 ６１… 信号処理回路部 ６８… ＣＣＤ ８５… ホワイトバランス調整回路 １１１… スコープ識別回路（識別部・識別手段） １１２… ＲＧＢ同時化回路 １１７… ホワイトバランス自動設定手段（マイコン） １１８… ホワイトバランス設定記憶手段（メモリ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 真司 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 中川 雄大 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 宮下 章裕 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

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固体撮像素子を撮像手段として内蔵した
   電子内視鏡を信号処理装置に接続することによって前記
   撮像手段から入力する信号の信号処理を行う電子内視鏡
   装置において、 前記信号処理装置に接続される全ての電子内視鏡に個々
   の電子内視鏡を示す識別部を設ける一方、前記信号処理
   装置に電子内視鏡に設けた識別部を認識する識別手段を
   設けると共に、認識した内視鏡に関するホワイトバラン
   ス設定値を個々の電子内視鏡に対応させてホワイトバラ
   ンス設定記憶手段に記憶することを特徴とする電子内視
   鏡装置。
2. 【請求項２】 前記信号処理装置は、この信号処理装置
   に接続された電子内視鏡を識別手段で認識し、この認識
   した電子内視鏡に対応したホワイトバランス設定値をホ
   ワイトバランス設定記憶手段から選択して自動設定する
   ホワイトバランス自動設定手段を備えることを特徴とす
   る請求項１記載の電子内視鏡装置。
3. 【請求項３】 前記ホワイトバランス設定記憶手段は、
   信号処理装置に接続した電子内視鏡のホワイトバランス
   設定値を記憶すると共にホワイトバランスを設定してか
   らの経過時間を計時する計時手段を有することを特徴と
   する請求項１記載の電子内視鏡装置。