JPS63234938A - 電子式内視鏡を用いる撮像装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は被観察物体内部に挿入される挿入部先端に撮像
素子を組込んだ電子式内視鏡を用いて被観察物体のカラ
ー画像を映出する撮像装置、特に撮像素子の前方にモザ
イク状またはストライプ状の色フィルタを配置した同時
式の撮像装置に関するものである。

（従来の技術） 被観察物体内部に挿入される挿入部の先端にＣＣＤ等の
撮像素子を配置し、この撮像素子から出力される映像信
号を挿入部内部に延在させた導線を介して取出し、画像
処理を行なった後、モニタ上に被観察物体の内部の像を
映出するようにした電子式内視鏡を用いる撮像装置は既
知であり、実用されている。このような撮像装置は大別
して面順次方式と同時方式に分類されている。面順次方
式では白色光源の前方に、例えば赤、緑および青色の回
転フィルタを配置し、赤、緑および青色光をフィールド
毎に切換えて、挿入部内に配置したライトガイドを経て
被写体に照射し、被写体からの反射光を撮像素子で受光
しフィールド毎に切換え供給される赤、緑および青色信
号を処理してカラーモニタ上にカラー画像を表示するよ
うにしている。また、同時方式の撮像装置においては白
色照明光をライトガイドを経て被写体に照射し、被写体
からの反射光を、例えば赤、緑および青色のフィルタ領
域をモザイク状またはストライプ状に配列したフィルタ
を介して撮像素子で受光し、撮像素子から出力される赤
、緑および青色信号を処理してカラーモニタ上にカラー
画像を表示するようにしている。

上述した面順次方式の撮像装置は、例えば特開昭６１−
２１２０号公報に記載されている。この公報ではフィー
ルド毎に供給される色信号を処理する制御ユニットを種
々の形式の電子式内視鏡に対して、共通に使用すること
が開示されている。この際、内視鏡の特性に応じて制御
ユニットの種々の回路を自動的に設定するために、内視
鏡の操作部に種々の制御信号を発生する手段を配置し、
内視鏡と制御ユニットとを結合したときにこの制御信号
発生手段から出力される制御信号を制御ユニットの各部
に供給し、所望の制御を行なうようにしている。内視鏡
の種類が異なると、ライトガイドの分光特性が異なるた
め、制御ユニットの色調制御回路を調整し直さないと色
調が変化し、色の不適正な画面となってしまう。そこで
従来は、内視鏡を交換する都度、適当な標準被写体を撮
像し、モニタ上の画面を見ながら赤色調整用撮み、青色
調整用撮みをそれぞれ調整したり、色調整用押釦スイッ
チを押したりして、適正な色調に合わせる必要があった
。しかし、この調整作業は面倒であり、勘や熟練を要す
るとともに時間を要するものであった。上述した公開公
報に記載されている撮像装置は、内視鏡を交換すること
によって色調整は自動的に行なわれるので、上述した従
来の欠点はない。

（発明が解決しようとする問題点） 上述した公開公報に記載された撮像装置は面順次方式の
ものであり、同時方式の撮像装置については何んら記載
されていないが、同時方式においても内視鏡の種類によ
ってライトガイドの分光特性が異なるので、内視鏡を交
換したときには色調が変化してしまい、面倒で時間のか
かる再調整が必要である。また、上述した公開公報では
内視鏡に設けた制御信号発生手段から供給される制御信
号によってフィールド毎に供給される赤、緑および青色
信号の利得をフィールド走査に同期して切換えるように
している。しかしながら、同時式ではこのような制御方
式を採用することができない。

また、この制御信号発生手段は内視鏡の操作部に組込ん
でいるため、操作部が大形となり操作しにくくなる欠点
もあるとともに既存の操作部に組込むことは困難である
ため、少なくとも操作部を交換しなければならず、シス
テム全体としてのコストが高くなる欠点がある。

本発明の目的は同時方式の電子式内視鏡撮像装置におい
て、種々の内視鏡に対して１つの制御ユニットを共通に
使用するときに、色調調整を自動的に行なうことができ
、しかも構成が簡単で安価に実施することができ、さら
に最低限の変更で既存の内視鏡を使用することができる
撮像装置を提供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段および作用）本発明は、
被観察物体の内部に挿入される挿入部の先端に単板式撮
像素子を設けた内視鏡とともに用いられ、前記単板式撮
像素子から供給される同時式の映像信号を受けて輝度信
号および色信号に分離して処理してカラー画像を表示す
る撮像装置において、接続された内視鏡の種類を自動的
に判別して判別信号を出力する手段と、この判別信号に
応じて、前記分離された色信号を制御して色調を自動的
に調整する手段とを具えることを特徴とするものである
。

このような本発明の撮像装置によれば、内視鏡に接続さ
れたコネクタを撮像装置のソケットに差込むことによっ
て、撮像装置は内視鏡を識別することができ、これによ
ってその内視鏡に対して最適な色調制御信号を作成して
色調調整回路を制御するので、使用者は何んら色調調整
を行なう必要はない。また、内視鏡を識別する手段は内
視鏡の操作部ではなく、コネクタに設けることができる
ので、既存の内視鏡を利用できる。

（実施例） 第１図は本発明による電子式内視鏡を用いる撮像装置の
一実施例の構成を示すものである。電子穴内視鏡１は被
観察物体の内部に挿入される挿入部１ａと、操作部１ｂ
とを具えている。挿入部１ａの内部にはライトガイド２
が延在しており、このライトガイドは操作部１ｂを経て
照明光源まで延在している。この照明光源は図示してい
ないが、例えば白色光源として撮像装置に設けることが
できる。

例えば生体用内視鏡の場合には、挿入部１ａには送気パ
イプや送水パイプが設けられており、これは操作部１ｂ
を経て送気源および送水源にされている。

挿入部１ａの先端には、入射面に赤、緑、青色フィルタ
領域をモザイク状に配列したフィルタを設けた単板式撮
像素子３を配置する。この撮像素子３に対して駆動信号
を供給する導線４ａおよび撮像素子からの映像信号を撮
像装置に導（導線４ｂも挿入部１ａの内部を延在させる
。これらの導線４ａ、　４ｂはコネクタ５およびソケッ
ト６を介して撮像装置７に接続する。本実施例において
は、このコネクタ５の内部に内視鏡１０種類を識別する
ためのピン群を設ける。本例では４個のピンＰｉ、　Ｐ
２．　Ｐ３．　ＰＧを設ける。ピンＰＧはアースに接続
されるピンであり、ジャンパＪによりこのピンＰＧにピ
ンＰ１〜Ｐ３を選択的に接続することにより最大で８本
の内視鏡の判別を行なうことができる。

撮像装置７には導線１１ａおよび導線４ａを介して撮像
素子３に駆動信号を供給する撮像素子駆動回路１１と、
導線４ｂおよび導線１２ａを介して撮像素子３から供給
される映像信号を処理する映像信号処理回路１２と、撮
像装置７に接続される内視鏡１０種類を判別する内視鏡
判別回路１３とを具えている。

この内視鏡判別回路１３はそれぞれライン１３ａ、　１
３ｂ。

１３ｃ、　１３ｄを経て、コネクタ５に内臓されている
ピンＰｉ、　Ｐ２．　Ｐ３．　ＰＧに接続されるように
構成され、ライン１３ｄはアースに接続されている。ま
た、他のライン１３ａ〜１３Ｃはそれぞれ抵抗１４ａ〜
１４Ｃを経て正電源（＋５Ｖ、）に接続されている。し
たがって、第１図に示す状態ではライン１３ａ、　１３
ｂには＋５Ｖの高電圧（Ｈレベル）が現われ、ライン１
３ＣにはＯｖの低電圧（Ｌレベル）が現われており、論
理信号ｒｌｌｏ　Ｊが内視鏡判別回路１３に供給される
こと１どなる。このよう・にして内視鏡の判別を行なう
ことができるが、本実施例では内視鏡１を撮像装置７に
接続するコネクタ５の内部に内視鏡識別のためのピン群
Ｐ１〜Ｐ３、ＰＧを設けただけであるので、内視鏡側の
構成は非常に簡単となり、既存の内視鏡を殆どそのまま
使用することができる。また、撮像装置７に設けた内視
鏡判別回路１３は、この撮像装置に接続し得る総ての内
視鏡に対して共通となっているので、システム全体とし
ての構成は簡単となるとともに安価となる。

内視鏡判別回路１３は検出した内視鏡の種類に応じた内
視鏡判別信号をライン１３ｅに出力し、これを色調制御
回路１５に供給し、この色調制御回路は内視鏡に応じた
色調制御信号を出力する。

映像信号処理回路１２は、導線４ｂおよび１２ａを介し
て撮像素子３から供給されて来る映像信号を増幅する増
幅回路１６と、増幅された映像信号を輝度信号Ｙ□と、
低域成分のみの輝度信号ＹＬと、色信号Ｃとに分離する
輝度信号−色信号分離回路１７とを具えている。低域成
分のみの輝度信号Ｙｔ、と、色信号Ｃとをそれぞれプロ
セス回路１８および１９を経て色調回路２０に供給する
。この色調回路２０では輝度信号と色信号との差である
赤色差信号Ｒ−Ｙと、青色差信号Ｂ−Ｙとを１水平走査
線毎に交互に出力する。これらの色差信号Ｒ−ＹＳＢ−
Ｙを次に記憶回路を含む同時化回路２１に供給し、赤色
差信号Ｒ−Ｙおよび青色差信号Ｂ−Ｙを各水平走査線毎
に同時に発生させる。一方、輝度信号Ｙ□はプロセス回
路２２を経てエンコーダ２３に供給する。

このエンコーダ２３には同時化回路２１から色差信号Ｒ
−Ｙ、Ｂ−Ｙをも供給し、例えばＮＴＳＣ方式の複合カ
ラーテレビジョン信号を作成し、これをカラーモニタ２
４に供給し、カラー画像を表示する。

上述した色調制御信号１５から出力される色調制御信号
を色調回路２０に供給し、内視鏡１の種類に応じて色調
を自動的に調整する。すなわち、内視鏡はその種類によ
って、ライトガイドの分光特性が相違しているので、各
々の内視鏡のライトガイドの分光特性に応じて色調を制
御することによって常に最適の色再現が行なわれること
になる。

本発明では、映像信号を輝度信号と色信号とに分離した
後、この色信号の利得を色調制御信号によって自動的に
制御して色調を調整するようにする。このように構成す
ると、色差信号ベクトルはＲ−Ｙ軸およびＢ−Ｙ軸と平
行に変化することになり、色調調整が容易かつ正確とな
る。

第２図は第１図に示した本発明による撮像装置の、内視
鏡判別信号によって色調を制御する部分の構成の一実施
例を示すものである。第１図に示すプロセス回路１９か
ら１水平走査線毎に交互に出力される赤色信号Ｒと青色
信号Ｂは色調回路２０の２０／Ａコンバータ３１および
３２に供給され、さらに１水平走査線毎に切換えられる
切換器３３を経て差動増幅器３４の非反転入力端子に供
給される。一方、プロセス回路１８から供給される輝度
信号Ｙは差動増幅器３４の反転入力端子に供給する。し
たがって、差動増幅器３４は１水平走査線毎に赤色差信
号Ｒ−Ｙと青色差信号Ｂ−Ｙとを交互に出力することに
なる。

一方、色調制御回路１５にはマイクロプロセッサ３５を
設け、ライン１３ｅを経て供給される内視鏡判別信号に
よって内視鏡の種類を判別する。マイクロプロセッサ３
５は、予じめ内視鏡毎に適正な色調が得られるように決
められている赤色信号用制御データＤｉと、青色信号用
制御データＤａとをデータバス３６を経てそれぞれＤ／
Ａコンバータ３１および３２に書込む。ここで赤色信号
Ｒおよび青色信号Ｂは被制御信号としてＤ／Ａコンバー
ク３１および３２のリファレンス端子Ｖ、＋に入力する
。このように構成することによりＤ／Ａコンバーク３１
右よび３２の出力端子■。からそれぞれ赤色信号Ｒと制
御データＤ、の積および青色信号Ｂと制御データＤａと
の積に対応した信号が得られることになる。すなわち、
これらのＤ／Ａコンバータ３１．３２はマルチプライン
グＤ／Ａ変換手段を構成することになる。

このようにして、色調回路２０から、内視鏡の種類に応
じて調整された赤色差信号Ｒ−Ｙと青色差信号Ｂ−Ｙと
が水平走査線毎に交互に出力されることになる。

第３図は本発明による撮像装置のさらに他の実施例の一
部分の構成を示すものであり、第２図と同様の部分には
同一の符号を付けて示す。本例では制御ユニット７に接
続される内視鏡の種類を判別して色調を自動的に制御す
る部分は第２図に示した実施例と同じである。本例では
、外部にキーボード等の端末装置３７を設け、キー操作
によって赤色信号用制御データＤａおよび青色信号用制
御データＤａをマイクロプロセッサ３５を介して任意に
設定できるようにする。また、この手動により入力され
た情報はエンコーダ２３からの複合カラーテレビジョン
信号と重畳してカラーモニタ２４のスクリーン上に表示
できるようにする。このような実施例によれば、標準状
態では第２図に示した実施例と同様に内視鏡判別信号に
より内視鏡の種類毎に最適な色調に制御されるが、端末
装置３７により使用者の好みに応じて標準状態とは異な
る色調に制御することができる。すなわち、使用者が若
干赤味がかった画像を好む場合とか若干青味がかった画
像を好むかに応じて色調を任意に設定することができる
。また、この制御データはモニタスクリーン上の表示に
よって確認できるので、毎回同じ制御データに設定すれ
ば同じ色調の画像が得られ、操作が簡単となるとともに
正確な観察ができる。

（発明の効果） 上述したように、本発明の撮像装置によれば、内視鏡を
撮像装置に接続するだけで、内視鏡の種類が自動的に判
別され、この判別信号によって、輝度信号および色信号
に分離された後の色信号の利得が制御され適正な色調が
自動的に再現されることになる。また、上述した実施例
のように内視鏡を制御ユニットに接続するコネクタに設
けたピン群によって内視鏡の種類を判別するようにする
と、構成は非常に簡単となり、安価に実施することがで
きるとともに既存の内視鏡を殆んどそのまま利用するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による撮像装置の全体の構成を示すブロ
ック図、 第２図は同じくその色調制御部分の一例の構成を示す回
路図、 第３図は色調制御部分の他の実施例の構成を示す回路図
である。 １・・・電子式内視鏡　　　　２・・・ライトガイド３
・・・単板式撮像素子　　　５・・・コネクタ６・・・
ソケット　　　　　　７・・・撮像装置１２・・・映像
信号処理回路　　１３・・・内視鏡判別回路１５・・・
色調制御回路　　　　１６・・・増幅回路１７・・・輝
度信号−色信号分離回路 １８、１９．２２・・・プロセス回路 ２０・・・色調回路　　　　　　２１・・・同時化回路
２３・・・エンコーダ　　　　　２４・・・カラーモニ
タ３１、　３２・・・Ｄ／Ａコンバータ ３３・・・切換器　　　　　　　３４・・・差動増幅器
３５・・・マイクロプロセッサ 第２図 手　　　続　　　補　　　正　　　書 昭和６２年　７月１７日 特許庁長官　　小　　川　　邦　　夫　　殴１、事件の
表示 昭和６２年特許願第６８５７７号 ２、発明の名称 電子式内視鏡を用いる撮像装置 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 １、明細書節４真°第３〜４行の「赤色調整用撮み、青
色調整用撮みノを「赤色調整用つまみ、青色調整用つま
み」に訂正する。 ２、同第７頁第９行の「送水源にされている。」を「送
水源に接続されている。」に訂正する。 ３、同第１３頁第２行の「制御ユニット」を「逼像装置
」に訂正する。 ４、図面中、第１図を別紙訂正図のとおりに訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、被観察物体の内部に挿入される挿入部の先端に単板
   式撮像素子を設けた内視鏡とともに用いられ、前記単板
   式撮像素子から供給される同時式の映像信号を受けて輝
   度信号および色信号に分離して処理してカラー画像を表
   示する撮像装置において、接続された内視鏡の種類を自
   動的に判別して判別信号を出力する手段と、この判別信
   号に応じて、前記分離された色信号を制御して色調を自
   動的に調整する手段とを具えることを特徴とする電子式
   内視鏡を用いる撮像装置。