JPH06304135A

JPH06304135A - 電子内視鏡装置

Info

Publication number: JPH06304135A
Application number: JP5101354A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Komatsu; 康雄小松
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1993-04-27
Filing date: 1993-04-27
Publication date: 1994-11-01

Abstract

(57)【要約】【目的】内視鏡の撮像方式の種類を示すための信号を
発生する手段を電子内視鏡ごとに設けることなく、接続
された電子内視鏡の種類を判別して対応した信号処理を
行う。【構成】電子内視鏡装置は、先端部にＣＣＤ５を備え
た電子内視鏡と、撮像方式の異なる複数種の電子内視鏡
を接続可能なカメラコントローラとを備えている。カメ
ラコントローラには、ＣＣＤ５から出力されＣＤＳ回路
１３を経た画像信号を基にＣＣＤ前面に設けられたカラ
ーチップフィルタの種類、有無を判別するカラーフィル
タ判別手段１９が設けられ、この判別結果に基づいて、
ＣＰＵ２０によって信号処理ＳＳＧ１６及び信号処理回
路１５が撮像方式に対応するよう再プログラムされ、Ｃ
ＣＤ５の撮像方式に応じた信号処理が行われるようにな
っている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像素子の撮像面
に設けられるカラーチップフィルタの有無、配列の違い
など、撮像方式の異なる複数種の内視鏡を接続する電子
内視鏡装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】内視鏡装置は周知の通り、直接目視でき
ない生体内等を観察することができ、医療分野を中心に
観察、治療に広く使用されている。そして、近年、被写
体像をＣＣＤ等の固体撮像素子によって電気信号に変換
し、モニタにて観察可能とした電子内視鏡装置が普及し
つつある。

【０００３】電子内視鏡装置には、固体撮像素子の撮像
面にカラーチップフィルタを配置した同時式撮像用電子
内視鏡と、前記固体撮像素子と同一のものを用いる一
方、その撮像面にカラーチップフィルタを有さない面順
次式撮像用電子内視鏡とが存在する。

【０００４】電子内視鏡は、光源装置や信号処理装置等
に接続されて使用されるが、前記複数種の電子内視鏡を
共通の信号処理装置としてのカメラコントローラに接続
可能とするには、同時式、面順次式などの違いや、撮像
面のカラーチップフィルタの配列の違いなど、撮像方式
に応じた複数種の信号処理回路が必要となる。

【０００５】特開昭６３−２２０８３６号公報には、電
子内視鏡の種類を示す信号をカメラコントローラが検出
し、その検出信号によって信号発生回路、信号処理回路
を切り換えることによって電子内視鏡の種類に応じた固
体撮像素子の駆動、及び信号処理が可能な装置が開示さ
れている。

【０００６】しかし、前記従来の電子内視鏡装置では、
接続する電子内視鏡の種類を示す信号を発生させる手段
を電子内視鏡ごとに設ける必要があり、また、電子内視
鏡の種類に応じて専用の回路を切り換えなければならな
いため、構成が複雑となり、装置の小型化が困難であっ
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、前記従
来の電子内視鏡装置では、接続する電子内視鏡の種類を
示す信号を発生させる手段を電子内視鏡ごとに設ける必
要があり、装置の小型化が困難となる問題点があった。

【０００８】本発明は、これらの事情に鑑みてなされた
もので、電子内視鏡に設けられる固体撮像素子の撮像面
のカラーチップフィルタの配列、あるいは面順次式、同
時式など、内視鏡の撮像方式の種類を示すための信号を
発生する手段を電子内視鏡ごとに設ける必要がなく、簡
単な構成で接続された電子内視鏡の種類を判別して対応
した信号処理を行うことが可能な電子内視鏡装置を提供
することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による電子内視鏡
装置は、被写体像を光電変換するための撮像素子を備え
た複数種の内視鏡を接続可能なものであって、前記撮像
素子の出力信号を基に接続された内視鏡の種類を判別す
る内視鏡種類判別手段と、前記内視鏡種類判別手段の判
別結果を基に、接続された内視鏡の撮像方式に対応した
信号処理を行う信号処理手段とを備えたものである。

【００１０】

【作用】複数種の内視鏡を接続可能な電子内視鏡装置に
おいて、内視鏡種類判別手段により、撮像素子の出力信
号を基に接続された内視鏡の種類を判別し、信号処理手
段によって、前記内視鏡種類判別手段の判別結果を基に
接続された内視鏡の撮像方式に対応した信号処理を行
う。

【００１１】

【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１０は本発明の第１実施例に係り、
図１は同時式撮像を行う電子内視鏡を接続した電子内視
鏡装置の概略構成を示す構成説明図、図２は電子内視鏡
装置の主要部の構成を示すブロック図、図３はカラーフ
ィルタ判別手段の構成を示すブロック図、図４は信号処
理用信号発生回路の構成を示す回路図、図５は複数種の
カラーチップフィルタの配列の一例を示す説明図、図６
は色差線順次方式のカラーチップフィルタが配置された
電子内視鏡を接続した場合の機能構成を示すブロック
図、図７は周波数インターリーブ方式のカラーチップフ
ィルタが配置された電子内視鏡を接続した場合の機能構
成を示すブロック図、図８は色差線順次方式の色分離の
原理を示す説明図、図９は周波数インターリーブ方式の
色分離の原理を示す説明図、図１０は色差線順次方式、
周波数インターリーブ方式それぞれの場合のホワイトバ
ランス補正実行時のＣＤＳ回路の出力を示す動作説明図
である。

【００１２】本実施例の電子内視鏡装置は、図１に示す
ように、固体撮像素子を設けた電子内視鏡１と、電子内
視鏡１をコントロールし、電子内視鏡１で得られた画像
信号を処理して映像信号を出力するカメラコントローラ
２と、観察用の照明光を発生する光源装置３とを備えて
構成されている。カメラコントローラ２には、カメラコ
ントローラ２からの映像信号を入力して被写体画像を表
示するＴＶモニタ４が接続されており、電子内視鏡１で
撮像された被写体画像がカメラコントローラ２で信号処
理され、モニタ４に表示されるようになっている。

【００１３】電子内視鏡１は、先端部に固体撮像素子と
してのＣＣＤ５が設けられ、同時式撮像を行うためにＣ
ＣＤ５の前面にカラーチップフィルタ６が配設されてい
る。カメラコントローラ２は、例えば、複数の異なる配
列のカラーチップフィルタ６Ａ，６Ｂを備えた複数種の
電子内視鏡を接続できるようになっている。

【００１４】カメラコントローラ２の構成を図２に示
す。カメラコントローラ２には、ＣＣＤ５の駆動信号を
発生する駆動用信号発生回路（以下、駆動用ＳＳＧと略
記する）１１が設けられ、電子内視鏡１の先端部のＣＣ
Ｄ５へ駆動信号を供給してＣＣＤ５を駆動するようにな
っている。ＣＣＤ５は、被写体像を光電変換して被写体
像に応じた画像信号を出力する。

【００１５】カメラコントローラ２には、プリアンプ１
２、ＣＤＳ回路１３、Ａ／Ｄ変換器１４が設けられてお
り、ＣＣＤ５からの出力の画像信号がプリアンプ１２で
増幅された後にＣＤＳ回路１３によってベースバンド帯
域に落とされ、Ａ／Ｄ変換器１４によりデジタル信号に
変換されるようになっている。

【００１６】Ａ／Ｄ変換器１４の後段には、信号処理手
段としての信号処理回路１５が設けられ、信号処理回路
１５には、信号処理回路１５を制御するための同期信号
等を発生する信号処理用信号発生回路（以下、信号処理
ＳＳＧと略記する）１６と、画像信号を記憶するメモリ
１７とが接続されている。デジタルに変換された画像信
号は信号処理回路１５に入力され、ここでＴＶモニタ４
により観察が可能な信号形態に信号処理されるようにな
っている。信号処理回路１５の後段には、Ｄ／Ａ変換器
１８が接続されており、信号処理回路１５により信号処
理されたデジタルの映像信号がアナログ信号に変換さ
れ、ＴＶモニタ４に出力されるようになっている。

【００１７】前記信号処理回路１５及び信号処理ＳＳＧ
１６は、ＬＣＡ（Logic cell array）によって構成され
ており、回路データに基づいてプログラミング可能であ
り、プログラミングを変更することで信号処理の内容を
変えることが可能となっている。

【００１８】また、ＣＤＳ回路１３の出力端にはカラー
フィルタ判別手段１９が接続されており、このカラーフ
ィルタ判別手段１９において、ＣＤＳ回路１３の出力よ
り電子内視鏡１の先端部に設けられたＣＣＤ５の前面の
カラーチップフィルタ６の配列を検知し、判別結果をＣ
ＰＵ２０に送るようになっている。ＣＰＵ２０は、前記
カラーチップフィルタの判別結果に基づいて、ＣＣＤ５
の撮像方式に応じた信号処理を行うように信号処理ＳＳ
Ｇ１６及び信号処理回路１５を再プログラムするように
なっている。

【００１９】前記カラーフィルタ判別手段１９の構成を
図３に示す。カラーフィルタ判別手段１９の入力端には
スイッチ２１が設けられ、スイッチ２１の他端にサンプ
ルホールド回路２２，２３が接続されている。また、ス
イッチ２１の開閉、及びサンプルホールド回路２２，２
３におけるサンプルホールドのタイミングを制御するタ
イミング信号発生器２４が設けられており、スイッチ２
１によりホワイトバランス補正時のＣＤＳ出力から偶数
走査線の信号を選択し、奇数画素目と偶数画素目の信号
をそれぞれサンプルホールド回路２２，２３でサンプル
ホールドするようになっている。

【００２０】サンプルホールド回路２２，２３の出力端
は、除算器２５に接続されており、サンプルホールド回
路２２，２３でそれぞれサンプルホールドされた奇数画
素目と偶数画素目の信号が除算器２５に入力され、奇数
画素と偶数画素との振幅の比率が演算されるようになっ
ている。除算器２５の出力端はコンパレータ２６の一方
の入力端に接続されており、このコンパレータ２６によ
って除算器２５の出力が所定の基準電位と比較され、奇
数画素と偶数画素との振幅の比率が所定の基準電位より
大きいかどうかによってカラーフィルタの種類が判別で
きるようになっている。

【００２１】前記信号処理ＳＳＧ１６の構成を図４に示
す。信号処理ＳＳＧ１６には、カウンタ２７が設けられ
ており、基準となるクロックが入力されている。カウン
タ２７の出力端には、論理回路２８ａ，２８ｂを構成し
たＬＣＡからなるゲート２９が設けられ、カウンタ２７
の出力ＱA ，ＱB ，ＱC ，ＱD が入力されるようになっ
ている。ゲート２９の出力端には、ＲＳフリップフロッ
プ３０が設けられており、ゲート２９の出力に応じたパ
ルス幅の出力パルス信号が生成されるようになってい
る。すなわち、ゲート２９において構成される論理回路
の論理を変更することにより、出力パルスのパルス幅を
変更できるようになっている。

【００２２】次に、本実施例の作用について説明する。
本実施例で用いられる同時式の電子内視鏡１では、ＣＣ
Ｄ５の前面に図５（Ａ）に示す色差線順次方式のカラー
チップフィルタ６Ａ、または、図５（Ｂ）に示す周波数
インターリーブ方式のカラーチップフィルタ６Ｂが設け
られている。

【００２３】図６及び図７はカメラコントローラ２の機
能構成を示したものであり、以下、図６及び図７を主に
参照しながら動作を説明する。

【００２４】まず、カメラコントローラ２の電源を投入
すると、図６に示すように信号処理回路１５等が構成さ
れる。ＣＰＵ２０は、色差線順次方式の同時式撮像用の
信号処理を行うように信号処理ＳＳＧ１６，信号処理回
路１５のＬＣＡをプログラムするために、回路データが
記録された各ＲＯＭ３３ａ，３３ｂ，３３ｃに対しアド
レスを指定してデータをＬＣＡに送り、信号処理ＳＳＧ
１６及び信号処理回路１５を構成する。

【００２５】駆動用ＳＳＧ１１より出力した信号は、カ
メラコントローラ２に接続された電子内視鏡１内のＣＣ
Ｄ５を駆動し、被写体像を光電変換して画像信号を出力
させる。この画像信号はプリアンプ１２により増幅され
ＣＤＳ回路１３によってベースバンド帯域に変換され
る。

【００２６】ＣＤＳ回路１３の出力はカラーフィルタ判
別手段１９に入力する。このとき、ＣＰＵ２０にホワイ
トバランス補正命令が入力されてホワイトバランス補正
の実行が指示されると、ＣＣＤ５の前面に設けられたカ
ラーフィルタの種類の判別が行われる。ここで、カラー
チップフィルタ６が色差線順次方式のものである場合
は、信号処理ＳＳＧ１６及び信号処理回路１５のＬＣＡ
の再プログラムは行われず、ホワイトバランス補正を行
って処理が継続される。

【００２７】一方、カラーチップフィルタ６が周波数イ
ンターリーブ方式のものであると判定された場合は、Ｃ
ＰＵ２０は、信号処理ＳＳＧ１６、信号処理回路１５に
対して、周波数インターリーブ方式の信号処理を行うよ
うに各ＲＯＭ３３ａ，３３ｂ，３３ｃにアドレスを指定
してデータを送ってＬＣＡを再プログラムし、ホワイト
バランス補正を実行する。このように周波数インターリ
ーブ方式に対応するように再設定されたカメラコントロ
ーラ２の構成は図７に示すようになる。

【００２８】このカラーフィルタ判別動作の際、信号処
理回路１５が再プログラムされることを観察者に知らせ
るために、警告音を発したり、モニタ上に文字を重畳さ
せて表示しても良い。

【００２９】まず、カメラコントローラ２に接続された
電子内視鏡１のカラーチップフィルタ６が図５（Ａ）に
示すように色差線順次方式の場合について説明する。こ
の場合は信号処理ＳＳＧ１６及び信号処理回路１５のＬ
ＣＡは再プログラムされず、カメラコントローラ２の機
能構成は図６に示すようになっている。なお、ここで
は、ＣＣＤ５はフィールド蓄積方式で駆動される。図１
７（Ａ）にフィールド蓄積モードの駆動信号の一例を示
す。

【００３０】色差線順次方式では、Ｃｙ，Ｍｇ，Ｙｅ，
Ｇの４色のカラーチップフィルタにおいて２つの列の画
素を加算して順次読み出すが、このとき奇数フィールド
と偶数フィールドで画素の列をずらして読み出すように
する。読み出した奇数走査線と偶数走査線の信号は、図
８の（Ａ），（Ｂ）に示すようになる。また、これらの
奇数走査線の信号，偶数走査線の信号における色成分
は、図８の（Ｃ），（Ｄ）に示すようになる。

【００３１】これらの画像信号は、ローパスフィルタ
（ＬＰＦ）３１，バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３２に
入力され、Ａ／Ｄ変換器１４ａ，１４ｂでデジタル信号
に変換されて信号処理回路１５に入力される。図６にお
いて、破線内はＲＯＭ３３ｂ，３３ｃからの回路データ
により構成されたＬＣＡによる信号処理回路１５の機能
ブロックを示している。また、色差線順次方式の同時式
撮像に対応した同期信号等を生成するように、ＲＯＭ３
３ａからの回路データにより信号処理ＳＳＧ１６ａが構
成される。

【００３２】ＢＰＦ３２の出力は、Ａ／Ｄ変換器１４ｂ
でデジタル信号に変換された後、検波回路３６によって
色信号成分が選択され、図８の（Ｅ），（Ｆ）に示すよ
うに２Ｒ−Ｇ，２Ｂ−Ｇの色信号成分が抽出される。こ
の色信号成分はホワイトバランス回路３７，γ補正回路
３８を経てホワイトバランス及びγ補正が行われた後、
１Ｈ遅延回路３９により遅延された信号とそのままの信
号とが１Ｈ切換え回路４０に入力される。１Ｈ切換え回
路４０において、１Ｈ遅延回路３９により遅延された信
号と遅延されていない信号とを切り換えることにより、
２Ｒ−Ｇ，２Ｂ−Ｇの色差信号を得る。

【００３３】また、ＬＰＦ３１の出力は、２Ｒ＋３Ｇ＋
２Ｂの輝度信号であり、Ａ／Ｄ変換器１４ａによりデジ
タル信号に変換された後、輪郭強調回路３４で輪郭強調
され、γ補正回路３５でγ補正が行われる。

【００３４】前記輝度信号，色差信号は、輝度メモリ１
７ａ，色差メモリ１７ｂ，１７ｃにそれぞれ記録され
る。これらのメモリ１７ａ〜ｃは、信号処理ＳＳＧ１６
により同時式撮像に対応した書き込み、読み出し制御が
行われる。ここで、信号処理ＳＳＧ１６は、図４に示す
ように、カウンタ２７後段に設けられたＬＣＡからなる
ゲート２９の論理を変えることにより、撮像方式に応じ
て出力信号のパルス幅を変更できるようになっている。

【００３５】メモリ１７ａ〜ｃから読み出された輝度信
号，色差信号は、画面マスク信号回路４１で表示エリア
のマスク処理が施され、マトリクス回路４２によってＲ
ＧＢ映像信号に信号変換される。

【００３６】この信号変換されたＲＧＢ映像信号は、Ｄ
／Ａ変換器１８ａ，１８ｂ，１８ｃによってアナログ映
像信号に信号変換され、ＴＶモニタ等へ出力される。ま
た、アナログ映像信号に変換されたＲＧＢ映像信号は、
エンコーダ４３にも供給され、エンコーダ４３によりＮ
ＴＳＣ信号に変換された形態でもＴＶモニタ等へ出力さ
れる。

【００３７】次に、カメラコントローラ２に接続された
電子内視鏡１のカラーチップフィルタ６が図５（Ｂ）に
示すように周波数インターリーブ方式の場合について説
明する。

【００３８】この場合は、前述したように、ホワイトバ
ランス補正実行時に信号処理ＳＳＧ１６及び信号処理回
路１５のＬＣＡが周波数インターリーブ方式の信号処理
に対応するように再プログラムされ、カメラコントロー
ラ２の機能構成は図７に示すようになる。

【００３９】周波数インターリーブ方式の場合も、カラ
ーチップフィルタにおいて色差線順次方式と同様の加算
読み出しが行われ、読み出された奇数走査線と偶数走査
線の信号は、図９の（Ａ），（Ｂ）に示すようになる。
また、これらの奇数走査線の信号，偶数走査線の信号に
おける色成分は、図９の（Ｃ），（Ｄ）に示すようにな
る。

【００４０】これらの画像信号は、ＬＰＦ３１，ＢＰＦ
３２に入力され、Ａ／Ｄ変換器１４ａ，１４ｂでデジタ
ル信号に変換されて信号処理回路１５に入力される。図
７において、破線内はＲＯＭ３３ｂ，３３ｃからの回路
データにより構成されたＬＣＡによる信号処理回路１５
の機能ブロックを示している。また、周波数インターリ
ーブ方式の同時式撮像に対応した同期信号等を生成する
ように、ＲＯＭ３３ａからの回路データにより信号処理
ＳＳＧ１６ｂが構成される。

【００４１】ＣＤＳ回路１３の出力の画像信号は、ＢＰ
Ｆ３２によってＢ＋Ｒ，Ｂ−Ｒの振幅変調成分が取り出
され、Ａ／Ｄ変換器１４ｂでデジタル信号に変換された
後、このＡ／Ｄ変換器１４ｂの出力と１Ｈ遅延回路４４
の出力とで加・減算が行われることでＢとＲの振幅変調
成分が得られる。この振幅変調成分は検波回路４５ａ，
４５ｂで復調されて図９の（Ｅ），（Ｆ）に示すように
なる。そして、このＢ成分，Ｒ成分は、ホワイトバラン
ス回路４６ａ，４６ｂ、γ補正回路４７ａ，４７ｂを経
てホワイトバランス及びγ補正が行われた後、Ｂ成分メ
モリ１７ｇ，Ｒ成分メモリ１７ｈにそれぞれ記録され
る。

【００４２】また、ＬＰＦ３１によって４Ｇ＋Ｒ＋Ｂの
輝度成分が取り出され、Ａ／Ｄ変換器１４ａによりデジ
タル信号に変換された後、輪郭強調回路３４で輪郭強調
され、γ補正回路３５でγ補正が行われる。この輝度成
分は、輝度メモリ１７ａに記録される。

【００４３】メモリ１７ａ，１７ｇ，１７ｈから読み出
された輝度成分，Ｂ成分，Ｒ成分は、画面マスク信号回
路４１で表示エリアのマスク処理が施され、マトリクス
回路４２によってＲＧＢ映像信号に信号変換された後、
Ｄ／Ａ変換器１８ａ，１８ｂ，１８ｃによってアナログ
映像信号に信号変換され、ＴＶモニタ等へ出力される。
また、アナログ映像信号に変換されたＲＧＢ映像信号
は、エンコーダ４３によりＮＴＳＣ信号に変換された形
態でもＴＶモニタ等へ出力される。

【００４４】前述したカラーフィルタ判別手段１９の詳
細な動作を図３及び図１０を用いて説明する。白い被写
体を撮像し、ホワイトバランス補正を行う際のＣＤＳ出
力を図１０に示す。図１０において、（Ａ）は色差線順
次方式の場合のＣＤＳ出力であり、（Ｂ）は周波数イン
ターリーブ方式のＣＤＳ出力である。

【００４５】カラーフィルタ判別手段１９では、ホワイ
トバランス補正時のＣＤＳ出力よりスイッチ２１によっ
て偶数走査線の信号が選択される。この偶数走査線の信
号は２系統に分割され、奇数画素目と偶数画素目の信号
がサンプルホールド回路２２，２３によってそれぞれサ
ンプルホールドされる。このとき、スイッチ制御信号及
びサンプルホールド用パルスはタイミング信号発生器２
４より供給される。サンプルホールドされた奇数画素目
と偶数画素目の信号は、除算器２５に入力され、奇数画
素と偶数画素との振幅の比率が演算される。除算器２５
の出力はコンパレータ２６に入力され、所定の基準電位
と比較される。このコンパレータ２６の基準電位に適当
な値を選ぶことにより、奇数画素と偶数画素との振幅の
比率を区別でき、カラーフィルタの種類を判別すること
が可能となる。

【００４６】以上のように、本実施例によれば、カラー
チップフィルタの配列の異なる複数種の電子内視鏡が使
用可能な電子内視鏡装置において、電子内視鏡内にカラ
ーチップフィルタの配列をカメラコントローラ側に指示
する専用の手段や回路を設けることなく、簡単な構成で
接続された電子内視鏡の種類を判別でき、撮像方式に対
応した信号処理を行うことが可能となる。また、信号処
理回路等をプログラム可能なＬＣＡで構成し、撮像方式
に応じて回路構成を変更可能としたことにより、カメラ
コントローラ内に信号処理の違いによる専用の回路を設
ける必要がなく、回路の共通化、回路規模の削減が可能
となる。

【００４７】なお、ＣＣＤ前面に設けられるカラーチッ
プフィルタの配列は、本実施例で用いられたものに限定
されるものではなく、他の配列にも応用することが可能
である。

【００４８】図１１ないし図１６は本発明の第２実施例
に係り、図１１は面順次式撮像を行う電子内視鏡を接続
した電子内視鏡装置の概略構成を示す構成説明図、図１
２は電子内視鏡装置の主要部の構成を示すブロック図、
図１３はカラーフィルタ検出手段の構成を示す回路図、
図１４は同時式撮像用の電子内視鏡を接続した場合の機
能構成を示すブロック図、図１５は面順次式撮像用の電
子内視鏡を接続した場合の機能構成を示すブロック図、
図１６は同時式、面順次式それぞれの電子内視鏡を接続
した場合のホワイトバランス補正実行時のＣＤＳ回路の
出力を示す動作説明図である。

【００４９】第２実施例は、図１のように同時式撮像を
行うためにＣＣＤ５の前面にカラーチップフィルタ６を
有する電子内視鏡１と、図１１のように図１の電子内視
鏡のＣＣＤと同一のＣＣＤ５を用いて面順次式撮像を行
うためにＣＣＤ前面にカラーチップフィルタを有さない
電子内視鏡５１とを接続可能とした例である。本実施例
では、光源装置３は同時式撮像用の照明光と面順次式撮
像用の照明光とを発生するようになっている。

【００５０】このような複数種の電子内視鏡１，５１を
接続可能なカメラコントローラの構成を図１２に示す。

【００５１】第２実施例のカメラコントローラは、同時
式撮像用及び面順次式撮像用の駆動信号を発生する駆動
用ＳＳＧ５２が設けられ、ＣＣＤ５を同時式あるいは面
順次式に対応した撮像モードで駆動するようになってい
る。また、ＣＣＤ５の出力信号を信号処理する信号処理
回路５３、及び信号処理回路５３を制御するための同期
信号等を発生する信号処理ＳＳＧ５４が設けられてい
る。これらの駆動用ＳＳＧ５２、信号処理回路５３、信
号処理ＳＳＧ５４は、回路データに基づいてプログラム
可能なＬＣＡで構成されている。

【００５２】また、カラーフィルタ検出手段５５が設け
られ、ＣＤＳ回路１３の出力が入力されている。カラー
フィルタ検出手段５５は、ＣＤＳ回路１３の出力を基に
ＣＣＤ５の前面にカラーチップフィルタが設けられてい
るか否かを検知し、検出結果をＣＰＵ５６に送るように
なっている。ＣＰＵ５６は、前記カラーチップフィルタ
の検出結果に基づいて、ＣＣＤ５の撮像方式に応じたＣ
ＣＤの駆動、信号処理、照明を行うように、駆動用ＳＳ
Ｇ５２、信号処理ＳＳＧ５４、及び信号処理回路５３を
再プログラムすると共に、光源照明モード制御命令を出
力して光源装置３を制御するようになっている。

【００５３】前記カラーフィルタ検出手段５５の構成を
図１３に示す。カラーフィルタ検出手段５５の入力部に
はＢＰＦ５７が設けられ、ＢＰＦ５７によってカラーフ
ィルタの繰り返し周波数が抽出されるようになってい
る。ＢＰＦ５７の出力端には、増幅器５８、積分回路５
９を介してコンパレータ６０が接続されており、コンパ
レータ６０によってＢＰＦ５７の出力の交流成分の値を
所定の基準電位と比較することによって、カラーフィル
タの有無が検出できるようになっている。

【００５４】その他は第１実施例と同様に構成されてお
り、同一構成要素には同一符号を付して説明を省略す
る。

【００５５】次に、本実施例の作用について説明する。
本実施例で用いられる電子内視鏡では、同時式の電子内
視鏡１の場合は同時式撮像を行うためにＣＣＤ５の前面
にカラーチップフィルタ６が設けられている。一方、面
順次式の電子内視鏡５１の場合はＣＣＤ５の前面にカラ
ーチップフィルタは設けられていない。

【００５６】図１４及び図１５はカメラコントローラ２
の機能構成を示したものであり、以下、図１４及び図１
５を主に参照しながら動作を説明する。

【００５７】まず、カメラコントローラ２の電源を投入
すると、図１４に示すように信号処理回路５３等が構成
される。ＣＰＵ５６は、同時式撮像用のＣＣＤ駆動、信
号処理、照明を行うように駆動用ＳＳＧ５２，信号処理
ＳＳＧ５４，信号処理回路５３のＬＣＡをプログラムす
るために、回路データが記録された各ＲＯＭ６１ａ，６
１ｂ，６１ｃ，６１ｄに対しアドレスを指定してデータ
をＬＣＡに送り、駆動用ＳＳＧ５２ａ、信号処理ＳＳＧ
５４ａ、及び信号処理回路５３を構成する。また、光源
装置３に対しても光源照明モード制御命令を出力する。

【００５８】駆動用ＳＳＧ５２ａより出力した同時式撮
像用の駆動信号は、カメラコントローラ２に接続された
電子内視鏡内のＣＣＤ５を駆動し、被写体像を光電変換
して画像信号を出力させる。このとき、ＣＣＤ５は第１
実施例と同様にフィールド蓄積方式で駆動される。この
画像信号はプリアンプ１２により増幅されＣＤＳ回路１
３によってベースバンド帯域に変換される。

【００５９】ＣＤＳ回路１３の出力の画像信号はカラー
フィルタ検出手段５５に入力する。このとき、ＣＰＵ５
６にホワイトバランス補正命令が入力されてホワイトバ
ランス補正の実行が指示されると、ＣＣＤ前面のカラー
フィルタの有無の検出が行われる。ここで、カラーチッ
プフィルタが存在すると判定されたとき、つまり接続さ
れた電子内視鏡が同時式撮像用のものである場合は、駆
動用ＳＳＧ５２，信号処理ＳＳＧ５４，信号処理回路５
３のＬＣＡの再プログラム及び光源の照明モードの設定
変更は行われず、ホワイトバランス補正を行って処理が
継続される。

【００６０】以降の同時式撮像の場合の信号処理は第１
実施例と同様であるので説明を省略する。

【００６１】一方、ＣＣＤ前面にカラーフィルタが存在
しないと判定されたとき、つまり接続された電子内視鏡
が面順次式撮像用のものである場合は、ＣＰＵ５６は、
駆動用ＳＳＧ５２、信号処理ＳＳＧ５４、信号処理回路
５３に対して、面順次式撮像用のＣＣＤ駆動、信号処理
を行うように各ＲＯＭ６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ
にアドレスを指定してデータを送ってＬＣＡを再プログ
ラムし、ホワイトバランス補正を実行する。また、ＣＰ
Ｕ５６は、光源装置３の照明モードの設定を面順次式撮
像用に変更させる光源照明モード制御命令を出力する。

【００６２】このように面順次式撮像に対応するように
再設定されたカメラコントローラ２の構成は図１５に示
すようになる。図１５において、破線内はＲＯＭ６１
ｂ，６１ｃからの回路データにより構成されたＬＣＡに
よる信号処理回路５３の機能ブロックを示している。ま
た、面順次式撮像に対応した同期信号等を生成するよう
に、ＲＯＭ６１ａからの回路データにより信号処理ＳＳ
Ｇ５４ｂが構成され、面順次式撮像に対応した駆動信号
を生成するように、ＲＯＭ６１ｄからの回路データによ
り駆動用ＳＳＧ５２ｂが構成される。

【００６３】このカラーフィルタ検出動作の際、信号処
理回路等の再プログラムとか光源装置の照明モードが変
更されることを観察者に知らせるために、警告音を発し
たり、モニタ上に文字を重畳させて表示しても良い。

【００６４】設定変更された光源装置３及び駆動用ＳＳ
Ｇ５２ｂによって、ＣＣＤ５からは時系列的にＲ、Ｇ、
Ｂの画像信号が出力される。このとき、駆動用ＳＳＧ５
２ｂは、ＣＣＤ５をフレーム蓄積方式で駆動する。図１
７（Ｂ）にフレーム蓄積モードの駆動信号の一例を示
す。

【００６５】ＣＣＤ５より出力された画像信号は、ＣＤ
Ｓ回路１３を経てＢＰＦ３２により帯域制限され、Ａ／
Ｄ変換器１４ｂによってデジタル信号に変換された後、
信号処理回路５３のＬＣＡに入力する。Ａ／Ｄ変換器１
４ｂの出力のデジタル画像信号は、ホワイトバランス回
路６２に入力され、ホワイトバランス回路６２内のＲＧ
Ｂゲイン調整回路によって時系列的に入力されたＲＧＢ
画像信号のゲインが調整されることにより、ホワイトバ
ランス補正が行われる。すなわち、ホワイトバランス補
正の実行に伴い電子内視鏡の判別が行われてカメラコン
トローラが撮像方式に応じて設定された後に、ホワイト
バランス補正が行われることによりホワイトバランス動
作が完了する。

【００６６】ホワイトバランス回路６２でゲインが調整
されたＲＧＢの各画像信号は、輪郭強調回路６３によっ
て輪郭の強調が行われ、γ補正回路６４でγ補正が行わ
れた後、出力段にバッファを備えた信号セレクタ回路６
５によって、ＲＧＢの各画像信号ごとにＲメモリ１７
ｄ、Ｇメモリ１７ｅ、Ｂメモリ１７ｆの各フレームメモ
リに振り分けられて記録される。このとき、信号処理Ｓ
ＳＧ５４ｂは、時系列的に入力するＲＧＢの各画像信号
のメモリへの書き込みを制御し、また各画像信号を同時
に読み出す制御を行う。

【００６７】同時化されたＲＧＢ映像信号は、画面マス
ク信号回路４１で表示エリアのマスク処理が施された
後、Ｄ／Ａ変換器１８ａ，１８ｂ，１８ｃによってアナ
ログ映像信号に信号変換され、ＴＶモニタ等へ出力され
る。また、アナログ映像信号に変換されたＲＧＢ映像信
号は、エンコーダ４３によりＮＴＳＣ信号に変換された
形態でもＴＶモニタ等へ出力される。

【００６８】前述したカラーフィルタ検出手段５５の詳
細な動作を図１３及び図１６を用いて説明する。白い被
写体を撮像し、ホワイトバランス補正を行う際のＣＤＳ
出力を図１６に示す。図１６において、（Ａ）は図５
（Ａ）に示された色差線順次方式のフィルタ配列を持つ
カラーチップフィルタを備えた同時式撮像用電子内視鏡
でのＣＤＳ出力であり、（Ｂ）はカラーチップフィルタ
を有さない面順次式撮像用電子内視鏡でのＲ成分のＣＤ
Ｓ出力である。

【００６９】カラーフィルタ検出手段５５では、ホワイ
トバランス補正時のＣＤＳ出力よりＢＰＦ５７によって
カラーフィルタの繰り返し周波数が抽出される。ここ
で、カラーフィルタが存在しない場合は、ＢＰＦ５７の
出力において出力レベルが一定であり交流成分は存在し
ない。そして、このＢＰＦ５７の出力を増幅器５８によ
り増幅し積分回路５９によって積分した値を、コンパレ
ータ６０である所定の基準電位と比較する。このコンパ
レータ６０の基準電位に適当な値を選ぶことにより、カ
ラーフィルタに起因するＣＤＳ出力における交流成分の
有無が判定でき、カラーフィルタの有無の検出が可能と
なる。

【００７０】以上のように、本実施例によれば、同時
式、面順次式などの撮像方式の異なる複数種の電子内視
鏡が使用可能な電子内視鏡装置において、電子内視鏡内
に撮像方式をカメラコントローラ側に指示する専用の手
段や回路を設けることなく、簡単な構成で接続された電
子内視鏡の種類を判別でき、撮像方式に対応した信号処
理を行うことが可能となる。また、信号処理回路等をプ
ログラム可能なＬＣＡで構成し、撮像方式に応じて回路
構成を変更可能としたことにより、カメラコントローラ
内に信号処理や駆動方式の違いによる専用の回路を設け
る必要がなく、回路の共通化、回路規模の削減が可能と
なる。

【００７１】なお、本実施例においても、ＣＣＤ前面に
設けられるカラーフィルタの配列はこれに限定されるも
のではなく、他の配列に応用することが可能である。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
子内視鏡に設けられる固体撮像素子の撮像面のカラーチ
ップフィルタの配列、あるいは面順次式、同時式など、
内視鏡の撮像方式の種類を示すための信号を発生する手
段を電子内視鏡ごとに設ける必要がなく、簡単な構成で
接続された電子内視鏡の種類を判別して対応した信号処
理を行うことが可能となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１ないし図１０は本発明の第１実施例に係
り、図１は同時式撮像を行う電子内視鏡を接続した電子
内視鏡装置の概略構成を示す構成説明図

【図２】電子内視鏡装置の主要部の構成を示すブロック
図

【図３】カラーフィルタ判別手段の構成を示すブロック
図

【図４】信号処理用信号発生回路の構成を示す回路図

【図５】複数種のカラーチップフィルタの配列の一例を
示す説明図

【図６】色差線順次方式のカラーチップフィルタが配置
された電子内視鏡を接続した場合の機能構成を示すブロ
ック図

【図７】周波数インターリーブ方式のカラーチップフィ
ルタが配置された電子内視鏡を接続した場合の機能構成
を示すブロック図

【図８】色差線順次方式の色分離の原理を示す説明図

【図９】周波数インターリーブ方式の色分離の原理を示
す説明図

【図１０】色差線順次方式、周波数インターリーブ方式
それぞれの場合のホワイトバランス補正実行時のＣＤＳ
回路の出力を示す動作説明図

【図１１】図１１ないし図１６は本発明の第２実施例に
係り、図１１は面順次式撮像を行う電子内視鏡を接続し
た電子内視鏡装置の概略構成を示す構成説明図

【図１２】電子内視鏡装置の主要部の構成を示すブロッ
ク図

【図１３】カラーフィルタ検出手段の構成を示す回路図

【図１４】同時式撮像用の電子内視鏡を接続した場合の
機能構成を示すブロック図

【図１５】面順次式撮像用の電子内視鏡を接続した場合
の機能構成を示すブロック図

【図１６】同時式、面順次式それぞれの電子内視鏡を接
続した場合のホワイトバランス補正実行時のＣＤＳ回路
の出力を示す動作説明図

【図１７】フィールド蓄積モード、フレーム蓄積モード
のそれぞれの駆動信号の一例を示す説明図

【符号の説明】１…電子内視鏡２…カメラコントローラ３…光源装置５…ＣＣＤ６…カラーチップフィルタ１１…駆動用信号発生回路（駆動用ＳＳＧ）１３…ＣＤＳ回路１５…信号処理回路１６…信号処理用信号発生回路（信号処理ＳＳＧ）１７…メモリ１９…カラーフィルタ判別手段２０…ＣＰＵ３３…ＲＯＭ

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【手続補正書】

【提出日】平成５年６月２９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６５】ＣＣＤ５より出力された画像信号は、ＣＤ
Ｓ回路１３を経てＬＰＦ３１により帯域制限され、Ａ／
Ｄ変換器１４ａによってデジタル信号に変換された後、
信号処理回路５３のＬＣＡに入力する。Ａ／Ｄ変換器１
４ａの出力のデジタル画像信号は、ホワイトバランス回
路６２に入力され、ホワイトバランス回路６２内のＲＧ
Ｂゲイン調整回路によって時系列的に入力されたＲＧＢ
画像信号のゲインが調整されることにより、ホワイトバ
ランス補正が行われる。すなわち、ホワイトバランス補
正の実行に伴い電子内視鏡の判別が行われてカメラコン
トローラが撮像方式に応じて設定された後に、ホワイト
バランス補正が行われることによりホワイトバランス動
作が完了する。

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１５】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１６】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体像を光電変換するための撮像素子
を備えた複数種の内視鏡を接続可能な電子内視鏡装置で
あって、前記撮像素子の出力信号を基に接続された内視鏡の種類
を判別する内視鏡種類判別手段と、前記内視鏡種類判別手段の判別結果を基に、接続された
内視鏡の撮像方式に対応した信号処理を行う信号処理手
段と、を備えたことを特徴とする電子内視鏡装置。