JPS63144677A

JPS63144677A - 電子スコ−プ用信号処理装置

Info

Publication number: JPS63144677A
Application number: JP61292041A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Miyazaki; 昭彦宮崎
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1986-12-08
Filing date: 1986-12-08
Publication date: 1988-06-16

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】〔産業上の利用分野〕この発明は電子スコープ用信号処理装置に係り、特に、
電子スコープから出力される画像信号のホワイトバラン
スを調整する電子スコープ用信号処理装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、内視鏡の先端に電荷結合素子（ＣＣＤ）等の固体
撮像素子を内蔵し、肢写体をカラー撮像する電子スコー
プが開発されている。ここで、内視鏡先端という狭い場
所にＣＯＤを内蔵する関係上、全画素を有効に使える面
順次カラー撮像方式が採用されている。面順次カラー撮
像方式では、１画面毎に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）
の各色成分画像を撮像し、３画面で１枚のカラー信号を
生成する。このため、３つの開口を有し、それぞれにＲ
，Ｇ、Ｂのフィルタ成分が配設された円盤状の回転フィ
ルタが光源側、またはＣＣＤ側に設けられている。

ここで、電子スコープにおいてはホワイトバランス調整
が必要である。ホワイトバランスの調整は、白い彼写体
を撮像した場合に、Ｒ，Ｇ、Ｂの各色成分画像のレベル
が互いに等しくなるように行われる。ホワイトバランス
はより正確には電子スコープからＣＲＴモニタ等の表示
装置への出力信号で規定される。例えば、Ｒ，Ｇ、Ｂ出
力信号の比を１にすることである。あるいは、ＮＴＳＣ
方式においては、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙの色差信号出力をＯに
することである。つまり、白の被写体を撮像した時に、
サブキャリアで変調された色信号を０とすることである
。ここで、ＣＣＤの出力におけるＲ、Ｇ、Ｂのレベルが
一致していれば、装置出力としてのＲ，Ｇ、Ｂ信号、お
よびＮＴＳＣ信号においてもホワイトバランスがとれる
ということがわかっている。面順次方式では、照明光が
回転フィルタを介して被写体に照射されているので、ホ
ワイトバランスは回転フィルタおよびＣＯＤの分光、１
度特性、照射光量に依イｊする。よって、従来は、回転
フィルタのＲ，Ｇ、Ｂの開口率を変えて、Ｒ，Ｇ、Ｂの
各出力が同じとなるようにホワイトバランスを調整して
いた。

すなわち、第３図（ａ）に示すような回転フィルタの前
に、第３図（ｂ）に示すような遮光円盤を設け、これを
回転フィルタと同速度で回転させることにより行なって
いる。遮光円盤は回転フィルタと同一な位置に開口を有
し、各開口に回転フィルタの開口（フィルタ成分）を遮
光するための桟が設けられている。Ｒ，Ｇ、Ｂの各フィ
ルタ成分の開口率は機械的に調整されているが、回転フ
ィルタの分光感度特性が装置毎にばらつくので、この桟
の本数で遮光面積を可変させて開口率を変えて、Ｒ，Ｇ
、Ｂの各色成分画像のレベルが調整され、Ｒ，Ｇ、Ｂの
各色成分画像のレベルを第４図（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに一致させている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような従来の電子スコープのホワイトバランス調整
は、装置毎に遮光円盤の桟の本数を変えなければならず
、非常に工数がかかり、かつ連続的に遮光面積を変える
二とが不可能であった。

この発明は上述した事情に対処すべくなされたもので、
その目的は正確なホワイトバランス調整を連続的に行な
える電子スコープ用信号処理装置を提供することである
。

〔問題点を解決するための手段〕

この”発明による電子スコープ用信号処理装置は電子ス
コープＩＯから出力される画像信号が供給されるローパ
スフィルタ４２と、ローパスフィルタ４２の出力が供給
され、画像信号の各色成分のレベルを２Ｉ終するホワイ
トバランス、７！］　Ｗ回路４４と、ホワイトバランス
調整回路４４の出力が供給されるガンマ補正回路４８を
具偏する。

〔作用〕

この発明による電子スコープ用信号処理装置によれば、
ガンマ補正回路の前で各色成分の画像信号のレベルか電
気的に調整されるので、正確なホワイトバランス調整が
行われる。

〔実施例〕

以ド図面を参照してこの発明による電子スコープ用信号
処理装置の一実施例を説明する。第１図はそのブロック
図である。

電子スコープｌＯは固体撮像索子としての電荷結合素子
（ＣＣＤ）１２と、ライトガイドファバ１４を角゛する
。ＣＣＤ　１２はスコープの挿入部先端に設けられる。

ＣＯＤ　１２と、ライトガイドファバ１４の前面にはそ
れぞれ撮影レンズ１６、照明レンズ１８が設けられる。

光源装置内のランプ２０から出射される照明光がリレー
レンズ２２、絞り２４、回転フィルタ２Ｂを介してライ
トガイド１４に入射される。回転フィルタ２６はモータ
２８により回転され、ライトガイド１４へ入射される照
明光を１画面毎に順次赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に
着色し、面順次カラー撮像を可能にする。

名神の制御タイミングの基準を作るために同期信号発生
回路３０が設けられ、この出力信号が回転サーボ回路３
２に供給され、回転サーボ回路３２の出力によりモータ
２８が制御される。ここでは、回転フィルタ２Ｂは標準
テレジジン信号のフレーム周波数に同期して回転される
。

同期信号発生回路３０の出力信号はドライバ３４にも供
給され、ドライバ３４の出力によりＣＣＤ　１２が駆動
される。

ＣＣＤ　１２から順次出力されるＲ、Ｇ、Ｂの画像信号
がプリアンプ３６を介してアイソレーショントランス３
８ｉ：ｄｉ給される。アイソレーショントランス３８は
患者の体内に挿入される電子スコープ部と伝号処理部と
の絶縁をとり、患者の感電を防ＬＬするための回路であ
る。

アイソレーショントランス３８の出力がリセットノイズ
除去回路４０、ローパスフィルタ（Ｌ　Ｐ　Ｆ）４２を
介してホワイトバランス調整回路４４に供給される。リ
セットノイズ除去回路４０はＣＣＤ　１２で発生する１
／ｆノイズやリセットノイズを軽減するための処理を行
なう回路である。ホワイトバランス調整回路４４には同
期信号発生回路３０の出力により制御されるコントロー
ル回路５２からのゲート信号が供給される。

ホワイトバランス調整回路４４の出力がガンマ（γ）補
正回路４６、オートアイリス回路４８に供給される。ガ
ンマ補正回路４６はＣＲＴモニタのガンマ特性＜ｒｖ気
倍信号／光変換特性が直線ではなく、γ−２，２であり
、この非直線性を電子スコープを介したトータルな系で
直線に補正するための回路であり、γ−０，４５（１／
２．２　）が一般的である。

オートアイリス回路４８の出力により絞り２４の絞り値
が制御される。オートアイリス回路４８はホワイトバラ
ンス回路４４の出力を各色毎に積分し、積分値の大小に
より絞り２４を制御する。

ガンマ補正回路４６の出力がＡ／Ｄ変換器５０を介して
フレームメモリ６０ａ　、　８０ｂ　、　８０ｃのいず
れかに供給される。フレームメモリＧＯａ　、　６０ｂ
　、　ＢｏａにはそれぞれＲ，Ｇ、Ｂの色成分信号が書
込まれる。フレームメモリ８０ａ　、　Ｂｏｂ　、　６
０ｃはＲ，Ｇ。

Ｂの順次信号を同時化するためのバッファメモリである
。フレームメモリＱＱＨ、１３０ｂ　、　６０ｃの信号
は同時に読出される。フレームメモリ６０ａ　、　６０
ｂ　。

ＢＯｃの書込み／読出しはコントロール回路５２に接続
されるメモリコントローラ５４により制御される。

フレームメモリｆｉＯａ　、　６０ｂ　、　６０ｅの出
力はそれぞれＤ／Ａ変換器６２ａ　、　６２ｂ　、　６
２ｅ　、　Ｌ　Ｐ　Ｆ６４ａ　。

６４１Ｊ、　６４ｃを介して出力アンプ６８ａ　、　Ｈ
ｂ　、　６６ｅに供給される。出力アンプ［ｌａ　、　
６６ｂ　、　６６ｃの出力がそれぞれマツチンフ１氏抗
（７５Ω）　６８ａ　、　６８ｂ　。

Ｇ８ｃを介してＲ，Ｇ、Ｂ端子に供給される。一方、出
力アンプＧ６ａ　、　６１ｉｂ　、　Ｇ（ｉｃの出力が
マトリクス回路７０に供給され、色差信号がｉＩ＋られ
る。カラーエンコーダ７２はこの色差信号と同期信号発
生回路３０からの同期信号を合せてＮＴＳＣ信号を生成
する。ＮＴＳＣ信号はマツチング抵抗（７５Ω）７４を
介してＮＴＳＣ端子に供給される。

第２図にホワイトバランス調整回路４４の詳細を示す。

Ｌ　Ｐ　Ｆ　４２（７）出力がゲート８０ａ　、　８０
ｂ　、　８０ｃに供給される。ゲー）８０ａ　、　８０
ｂ′、　８０ｃはコントロール回路５２からのゲート信
号により開成され、それぞれＣＣＤ　１２の出力がＲ，
Ｇ、Ｂの色成分の時にのみ閉成される。ゲート８０ａ　
、　８０ｂ　、　８０ｃがら出力されたＲ、Ｇ、Ｂの色
成分信号がそれぞれ抵抗８２ａ　、　８２ｂ　、　８２
ｃを介してボリューム８４ａ。

８４ｂ　、　８４ｃに供給される。ボリューム８４ａ　
、　８４ｂ　。

８４ｅはＲ，Ｇ、Ｂの色成分信号のゲインをそれぞれ調
整する。ボリューム８４ａ　、　８４ｂ　、　８４ｃの
出力がトランジスタ８６．８８を介してガンマ補正回路
４６へ供給される。

次にこの実施例によるホワイトバランスの調整を説明す
る。回転フィルタ２ＢのＲ，Ｇ、Ｂの透過率、および分
光特性のばらつきによるＲ、Ｇ、Ｂの信号レベルの比は
必ずしも一致していない。ホワイトバランス調整回路４
４は第２図に示すように、Ｒ，Ｇ、Ｂ信号のそれぞれの
ゲインが可変な増幅器である。先ず、ボリューム８４ａ
　、　８４ｂ　、　８４ｃの値を最大値にして、互いに
同一にしておく。ＲｌＧ、Ｂ色成分信号がコントロール
回路５２からのゲート信号に応じて、それぞれのボリュ
ーム８４ａ。

８４ｃの出力は本来は等しいはずであるが、回転フィル
タ２６のＲ，Ｇ、Ｂの透過率、および分光特性のばらつ
きにより等しくはない。そこで、Ｒ，Ｇ。

Ｂ信号のレベルをその中の最大のレベルに揃えるように
ボリューム８４ａ　、　８４ｂ　、　８４ｃの値を調節
する。

ホワイトバランス回路４４は必ずガンマ補正回路４Ｂの
前に接続しなければならない。これは、逆の場合は、レ
ベルが揃っていないＲ，Ｇ、Ｂ信号がガンマ補正回路４
６でレベルが変化されるので、ガンマ補正回路４６の後
では正確なホワイトバランス、２！整ができないからで
ある。

この実施例によれば、オートアイリス回路４８が働いて
いるので、電気的にホワイトバランスをとってゲインを
上げるので、低照度で絞りが開放になった時は回転フィ
ルタを遮光しない分だけＳ／Ｎ比は良くなる。

なお、この発明は上述した実施例に限定されず、発明の
要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。

〔発明の効果〕

以１−説明したようにこの発明によれば、ガンマ袖１１
：、回路の前で各色成分の画像信号のレベルが電気的に
、調整されるので、正確なホワイトバランス調整を行え
る電子スコープ用信号処理装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による電子スコープ用信号処理装置の
一実施例の構成を示すブロック図、第２図は第１図のホ
ワイトバランス調整回路の回路図、第３図（ａ）、（ｂ
）、第４図（ａ）、（ｂ）は従来のホワイトバランス調
整を示す説明する図である。ＩＯ・・・電子スコープ２０・・・ランプ２４・・・絞り２Ｇ・・・回転フィルタ４２・・・ローパスフィルタ４４・・・ホワイトバランス調整回路４Ｇ・・・ガンマ補正回路４８・・・オートアイリス回路１３０ａ　、　ｔｉＯｂ　、　６０ｃｍ・・フレームメ
モリ７０・・・マトリクス回路７２・・・カラーエンコーダ出願人代理人　弁理士　坪井　淳＋Ｖｃｃ　　　　　　　＋Ｖｃｃ（ａ）　　第３図　（ｂ）第４図手続補正書昭和　　祷２“２ｉ′　日特許庁長官　　黒　１）明　雄　殿１、事件の表示特願昭６１−２９２０４１号２、発明の名称電子スコープ用信号処理装置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、代理人東京都千代田区霞が関３丁目７番２号　ＵＢＥビル７、
補正の内容（１）　　明細書第８頁、第１８行目に記載の「色差信
号が得られる」を「色差信号と輝度信号が得られる」と
訂正する。（２）　　明細書第８頁、第１９行目に記載の「色差信
号と」を「色差信号と輝度信号と」と訂正する。

Claims

【特許請求の範囲】

電子スコープから出力される画像信号が供給されるロー
パスフィルタと、前記ローパスフィルタの出力が供給さ
れ、前記画像信号の各色成分のレベルを調整するホワイ
トバランス調整回路と、前記ホワイトバランス調整回路
の出力が供給されるガンマ補正回路を具備し、前記ガン
マ補正回路の出力が表示手段に供給される電子スコープ
用信号処理装置。