JPS623219A

JPS623219A - カラ−撮像装置

Info

Publication number: JPS623219A
Application number: JP60142179A
Authority: JP
Inventors: Masahide Sugano; 菅野　正秀; Nobuyuki Matsuura; 伸之松浦; Haruo Takeuchi; 竹内　春雄; Akifumi Ishikawa; 石川　明文
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1985-06-28
Filing date: 1985-06-28
Publication date: 1987-01-09
Anticipated expiration: 2009-03-09
Also published as: JPH0617941B2

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】し産業上の利用分野］この発明はカラー撮像装置に係り、特に面順次撮像方式
のカラー撮像装置に関する。

［従来の技術］面順次カラー撮像装置の従来例として、内視鏡の先端に
固体撮像素子を内蔵し、照明光を１フレーム毎に順次赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青ＣＢ）に着色し、Ｒ，Ｇ、Ｈの各
成分画像を順次撮像する内視鏡撮像装置がある。内視鏡
先端に内蔵される固体撮像素子は、小型化が最も要求さ
れるので。

通常の撮像素子とは異なり、読出し走査のための遮光部
は有さず受光部のみからなる。そのため、読出す際は固
体撮像素子を遮光する必要があり、体腔内に照射される
照明光を着色する際、各フレームの着色期間の次に遮光
期間を設けている。

このため、ランプから照射された照明光が全部照　　　
′射されるわけではなく、照明光の利用効率が悪　　□
・い、照明光の低下は画質の低下につながるので、ラン
プの発光量をかなり高く設定することが考えられる。し
かし、ランプを大光量で発光させると　　　゛□゛寿命
が短くなるとともに、ランプの発熱を防ぐた　　　′め
の大型の冷却装置が必要になる欠点がある。そのため、
ランプを常に大光量で発光させるよりは、遮光期間は光
量を低下もしくは０にさせ、着　　　゛、・色期間のみ
光量を大きくするように制御することが考えられる。し
かしながら、ランプを頻〜繁にオン／オフさせたり、光
量を変化させるのは寿命の　　　゛点から考えるとやは
り好ましくない。

［発明が解決しようとする問題点］上述したように従来の面順次撮像方式のカラー撮像装装
置では光源から照射された照明光が有効に利用されない
という問題点があった。

この発明はこのような問題点に着目してなされたもので
、ランプの寿命を短くすることなく、大光量で被写体を
照明でき、良好な画質を得ることができるカラー撮像装
置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］この発明によれば、被写体を順次異なる色成分の照明光
で照明し、色成分毎に撮像する面順次撮像方式のカラー
撮像装置において、特定の色成分の撮像期間に照明光の
光量を増加させる発光制御手段と、撮像信号が供給され
る増幅率可変の増幅手段と、前記照明光の光量が増加さ
れる前記特定の色成分の撮像期間に前記増幅手段の増幅
率を低下させる増幅率制御手段とが具備されている。

［作用］この装置では特定の色成分の撮像期間のみ照明光の光量
が増加され、この時、撮像信号を増幅する増幅手段の増
幅率が対応して低下されるので、ランプの寿命を短くす
ることなく、照明光を有効に利用でき、画質の向上が実
現される。

［実施例］以下図面を参照してこの発明によるカラー撮像装置の一
実施例を説明する。３１図はこの実施例の構成を示すブ
ロック図である。ここでは、イメージガイドを設ける代
りに内視鏡先端に固体撮像素子を内蔵し、被写体を撮像
し、撮像信号を内視鏡内を介して外部のモニタに供給し
て表示する内視鏡撮像装置に見用された実施例として説
明す　　　　□る。内視鏡本体１０に光源ユニット１２
が接続される。光源ユニット１２は通常の光源機能の他
に撮像信号を処理する信号処理機能も有する。内祝鏡本
体ｌＯは先端に固体撮像素子としてのＣ０Ｄ１４を有す
る。さらに、内視鏡本体１０は光源ユニット１２からの
照明光を被写体に照射するために、光源ユニット１２か
ら先端まで照明光を伝達する光ファイバからなるライト
ガイド１６を有する。光源ユニット１２はランプ１８を
有し、これから照射された照明光がリレーレンズ２０．
２２を介してライトガイド１６の一端に入射される。

リレーレンズ２０．２２の間には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）
、青ＣＢ）の３色のフィルタ成分を有する回転カラーフ
ィルタ２４が設けられている０回転カラーフィルタ２４
はモータ２６により回転され、ＣＣＤ１４の各フレーム
撮像期間毎にライトガイド１６へ入射される照明光が順
次Ｒ，Ｇ、Ｈに着色されるように回転制御される。

回転カラーフィルタ２４の平面図を第２図に示す、前述
したように、ＣＣＤ１４には読出し走査のための遮光部
は設けられていないので、回転カラーフィルタ２４には
Ｒ，Ｇ、Ｂの各色のフィルタ成分２４ａ、２４ｂ、２４
ｃの間に遮光部が設けられている。各色のフィルタ成分
２４ａ。

２４ｂ、２４ｃがランプ１８からの照明光を着色する間
に、ＣＣＤ１４は各色成分の被写体像を撮像し、この遮
光部がランプ１８からの照明光を遮光する間に、ＣＣＤ
１４から撮像信号が読出される。ＣＣＤ１４から読出さ
れた信号が光源ユニット１２内に供給され、映像信号処
理回路３ｏに入力される。さらに、回転カラーフィルタ
２４には、各色のフィルタ成分の開始位置を表わす位置
検出用ノマーク２８ａ、２８ｂ、２８ｃが設けられてい
る。これらのマーク２８ａ、２８ｂ、２８Ｃは回転カラ
ーフィルタ２４の周辺部に設けられた検出器３２により
検出される。検出器３２の出力信号が映像信号処理回路
３０に入力されるとともに点灯制御回路３４に供給され
る。この点灯制御回路３４の出力がランプ点灯回路３６
に供給され、ランプ１８の発光が制御される。映像信号
処理回路３０の出力がカラーモニタ３８で表示される。

映像信号処理回路３０の詳細な回路図を第３図に示す、
ＣＧＤＩ４からの撮像信号がサンプルホールド（ＳＨ）
回路５０、クランプ回路５２を介して増幅率可変増幅器
５４に入力される。増幅率可変増幅器５４の増幅率は検
出器３２の出方信号に応じて制御される。増幅率可変増
幅器５４の出力信号がＤ／Ａ変換器５６．マルチプレク
サ５８を介しテア１／−ムメモリ６０ａ、６０ｂ、６０
ｃに格納される。マルチプレクサ５８の切換えも検出器
３２の出力信号に応じて制御され、Ｒ，Ｇ、Ｂの各成分
信号がフレームメモリ６０ａ、６０ｂ、６０ｃにそれぞ
れ格納される。フレームメモリ６０ａ、６０ｂ、６０ｃ
から読出されたＲ、Ｇ、Ｂ信号がＡ／Ｄ変換器６２ａ、
６２ｂ、６２ｃを介して外部に出力され、カラーモニタ
３８で表示される。

次に、この実施例の動作を第４図を参照して説明する。

電源が投入されると、モータ２６が一定速度で回転され
、検出器３２からは第４図（ａ）に示すように一定周期
の回転検出パルスが出力される。モータ２６により回転
カラーフィルタ２４が回転されると、ランプ１８から照
射された照明光は第４図（ｂ）に示すように、各着色期
間の間に遮光期間を有し、順次Ｒ，Ｇ、Ｈに着色される
。

第４図（ｃ）に示すように、Ｒ，Ｇ、Ｂの各色成分の照
明光で被写体が照明される期間にＣＣＤ１４は蓄積期間
となり、照明光の遮光期間にＣＣＤ１４は読出し期間と
なる。ランプ１８はランプ点灯回路３６からの電流によ
り点灯制御される０点灯制御回路３４は検出器３２から
出力される回転検出パルスに応じて、第４図（ｅ）に示
すようにＧ色の照明光が照射される期間にセミフラー７
シユ信号をランプ点灯回路３６に供給する。ランプ点灯
回路３６は通常時は１８Ａのランプ駆動電流をランプ１
８に供給し、このセミフラッシュ信号に応じてランプ駆
動電流を第４図（ｆ）に示すように２７Ａに増加する。

これにより、ランプ１８の発光量はＧ色の照明光が照射
される期間はその他の期間より増加される。

一方、ＣＣＤ　ｌ　４の出力信号は第３図に示すように
ＳＨ回路５０．　　クランプ回路５２を介して増幅率可
変増幅器５４で増幅される。この増幅器５４の増幅率は
第４図（ｄ）に示すように、ランプ１８の発光量が増加
される期間、すなわち、Ｇ色の照明光が照射される期間
は他の期間よりも減少、ここでは、他の期間の増幅率の
１／１．５倍に減少される。

このようにＲ，Ｂの色成分画像に対して、Ｇ色成分の画
像は大光量の照明の下で撮像されるので解像度が向上す
る。これは、照明光の光量を増加することにより、撮像
信号のノイズを少なくできるからである。カラー画像全
体の解像度は輝度成分の解像度に犬きく依存していて、
輝度信号に影響を与えるＧ色成分の画像の解像度が向上
されるので、この実施例によればカラー画像全体の解像
度も向上される。また、Ｇ照明の期間はＣＣＤ１４から
の撮像信号のレベルが他の期間に比べて増加するが、撮
像信号を増幅する増幅器５４の増幅率が低下するので、
他の色成分の撮像信号に対してレベルが極端に増加し色
のバランスがくずれることがない。

さらに、この実施例によれば、Ｇ色成分の照明時のみに
ランプ１８の発光量を増加するので、従来のように、各
色の照明時毎に光量を増加する場合に比べて、ランプ１
８の寿命が伸びる。ランプ１８の点灯時の明るさと寿命
の関係を第５図に示す。第５図の実線はランプ駆動電流
を通常時は１８ＡにＧ色の照明時には２７Ａにしたこの
実施例の場合、破線はランプ駆動電流を１８Ａに一定　
　　　゛にした場合、一点鎖線はランプ駆動電流を２７
Ａに一定にした場合の特性である。

なお、この発明は上述した実施例に限定されず種々変更
可能である。ランプ１８の発光量はＧ色の照明時ではな
く、他の色の照明時に増加させてもよい６例えば、胃等
は赤の成分が他の成分に比べて非常に多い、そのため、
胃等の撮像時には。

Ｒの照明時に光量を増加させＲ成分の撮像信号のノイズ
を減少させても全体の解像度は向上される。さらに、固
体撮像素子はＣＣＤに限らず他の素子でもよく、ランプ
駆動電流と増幅器５４の増幅率は上述の値に限定されな
い。

［発明の効果］以上説明したようにこの発明によれば、特定の色成分の
撮像期間のみ照明光の光量が増加され、この時、撮像信
号を増幅する増幅手段の増幅率が対応して減少されるの
で、ランプの寿命を短くすることなく、照明光を有効に
利用でき、画質が向上されるカラー撮像装置が提供され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるカラー撮像装置の一実施例の構
成を示すブロック図、第２図は第１図中の回転カラーフ
ィルタの平面図、第３図は第１図中の映像信号処理回路
の回路図、第４図（ａ）〜ｍはこの実施例の動作を説明
するタイミングチャート、第５図はこの実施例による点
灯制御されたランプの寿命を従来例と比較して示す特性
図である。１４・・・固体撮像素子１８・・・ランプ２４・・・回転カラーフィルタ２６・・・モータ３０・・・映像信号処理回路５４・・・増幅率可変増幅器出願人代理人　弁理士　坪井　淳第２図第５図０ｐｒ４Ｖ手続補正書１、事件の表示特願昭６０−１４２１７９号２、発明の名称カラー撮像装置３、補正をする者事件との関係　　特許出願人（０３７）オリンパス光学工業株式会社４、代理人東京都港区虎ノ門１丁目２６番５号　第１７森ビル６、
補正の対象７゜補正の内容（１）明細書第７頁第２行目に記載のｒＤ／Ａ変換器」
をｒＡ／Ｄ変換器」と訂正する。（２）明１８占第７頁第９行目に記載のｒＡ１０変換器
」をｒＤ／Ａ変換器」と訂正する。（３）図面第３図を別紙のように訂正する。

Claims

【特許請求の範囲】

被写体を順次異なる色成分の照明光で照明し、色成分毎
に撮像する面順次撮像方式のカラー撮像装置において、
特定の色成分の撮像期間に照明光の光量を増加させる発
光制御手段と、撮像信号が供給される増幅率可変の増幅
手段と、前記照明光の光量が増加される前記特定の色成
分の撮像期間に前記増幅手段の増幅率を低下させる増幅
率制御手段とを具備するカラー撮像装置。