KR101015006B1 - 내시경 장치 - Google Patents

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겐지 야마자끼
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올림푸스 메디칼 시스템즈 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 내시경 장치는 촬상한 피사체의 상을 촬상 신호로서 출력하는 촬상 수단을 갖는 내시경과, 촬상 신호 증폭 수단과, 광원 수단과, 광량을 제어하는 광량 제어 수단과, 소정의 분광 특성을 기초로 하는 대역의 광을 투과시키는 분광 수단과, 표시 수단에 표시되는 화상의 밝기를 제어하는 밝기 제어 수단과, 제1 조명광이 출사되는 제1 모드와, 제1 조명광에 비해 좁은 대역을 갖는 제2 조명광이 출사되는 제2 모드를 절환하는 모드 절환 수단을 갖고, 밝기 제어 수단은 제2 모드에 있어서, 광량 제어 수단에 대한 제어를 행한 후에 촬상 신호 증폭 수단에 대한 제어를 행하는 것을 특징으로 한다.
내시경 장치, 광원 장치, 비디오 프로세서, 모드 절환 스위치, 모니터

Description

내시경 장치 {ENDOSCOPE DEVICE}
본 발명은 내시경 장치에 관한 것으로, 특히 내시경으로부터 출력되는 촬상 신호를 기초로 하여 생성되는 화상의 밝기를 제어하기 위한 수단을 갖는 내시경 장치에 관한 것이다.
내시경 및 광원 장치 등을 갖는 내시경 장치는 종래부터, 의료 분야 등에 있어서 널리 이용되고 있다. 의료 분야에 있어서의 내시경 장치를 이용한 관찰로서 일반적으로 알려져 있는 것으로서는, 예를 들어 백색광을 생체 내의 피사체에 조사하여 육안에 의한 관찰과 대략 동일한 상기 피사체의 상을 촬상하는 통상 관찰 외에, 통상 관찰에 있어서의 조사광보다도 좁은 대역을 갖는 광인 협대역광을 상기 피사체에 조사하여 관찰을 행함으로써, 통상 관찰에 비해 생체에 있어서의 점막 표층의 혈관 등을 콘트라스트 좋게 촬상하는 것이 가능한 협대역광 관찰(NBI : Narrow Band Imaging)이 있다.
전술한 협대역광 관찰에 있어서 이용되는 협대역광은 협대역화에 의해 통상 관찰에 있어서 이용되는 조사광에 비해 조사광량이 적은 상태에 있어서, 피사체에 대해 출사된다. 그로 인해, 협대역광 관찰에 있어서는, 내시경에 의해 촬상되는 피사체의 상을 기초로 하는 화상의 밝기를 증폭 및 조정하기 위한 제어가 필요해진 다. 그리고, 전술한 제어를 행하는 내시경 장치로서는, 예를 들어 일본 특허 공개 평07-136107호 공보 및 일본 특허 공개 제2002-095635호 공보에 제안되어 있는 것이 있다.
일본 특허 공개 평07-136107호 공보에 있어서 제안되어 있는 내시경 장치는 조광 회로의 광량 조정 범위 외이므로, 광원 장치에 대한 제어에 있어서 원하는 밝기의 화상을 얻을 수 없는 경우라도 비디오 프로세서에 대한 영상 신호의 게인 조정의 제어를 행함으로써, 원하는 밝기의 화상을 얻을 수 있는 구성을 갖고 있다.
또한, 일본 특허 공개 제2002-095635호 공보에 있어서 제안되어 있는 내시경 장치는 협대역광이 갖는 각 밴드의 조사광이 출사되는 타이밍에 맞추어 램프의 구동 전압의 전압 레벨을 증감함으로써, 협대역광 관찰에 있어서, 적합한 S/N을 갖도록 조정된 화상을 얻을 수 있는 구성을 갖고 있다.
그러나, 협대역광 관찰에 있어서 내시경에 의해 촬상되는 피사체의 상을 기초로 하는 화상의 밝기를 증폭하기 위한 제어가 일본 특허 공개 평07-136107호 공보에 있어서 제안되어 있는 제어 방법을 기초로 하여 행해진 경우, 비디오 프로세서에 있어서 게인 조정이 행해짐으로써 영상 신호와 함께 노이즈도 증폭된다. 그 결과, 일본 특허 공개 평07-136107호 공보에 있어서 제안되어 있는 내시경 장치가 행하는 제어 방법을 이용한 경우, 협대역광 관찰에 있어서, S/N이 낮아, 노이즈가 눈에 띄는 화상이 출력되어 버릴 가능성이 있다.
또한, 협대역광 관찰에 있어서 내시경에 의해 촬상되는 피사체의 상을 기초로 하는 화상의 밝기를 조정하기 위한 제어가 일본 특허 공개 제2002-095635호 공 보에 있어서 제안되어 있는 제어 방법을 기초로 하여 행해진 경우, 램프의 구동 전압의 전압 레벨의 조정은 통상 관찰의 전압 레벨의 조정 범위 내에 있어서만 행해진다. 그 결과, 일본 특허 공개 제2002-095635호 공보에 있어서 제안되어 있는 내시경 장치가 행하는 제어 방법을 이용한 경우, 협대역광 관찰에 있어서, 관찰에 적합한 밝기가 보상되어 있지 않아, 어두운 화상이 출력되어 버릴 가능성이 있다.
본 발명은 전술한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 협대역광 관찰에 있어서, S/N을 최대한 저하시키지 않고, 내시경에 의해 촬상되는 피사체의 상을 기초로 하는 화상의 밝기를, 관찰에 적합한 원하는 밝기로 할 수 있는 내시경 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명에 있어서의 제1 내시경 장치는 피사체의 상을 촬상하고, 촬상한 상기 피사체의 상을 촬상 신호로서 출력하는 촬상 수단을 갖는 내시경과, 상기 촬상 신호를 증폭하는 촬상 신호 증폭 수단과, 적어도 가시 영역의 대역을 갖는 제1 조명광을 상기 피사체에 대해 출사하는 광원 수단과, 상기 광원 수단으로부터 출사되는 광의 광량을 제어하는 광량 제어 수단과, 소정의 분광 특성을 갖고, 상기 광원 수단의 광로 상에 배치된 경우에, 상기 광원 수단으로부터 출사되는 광 중, 상기 소정의 분광 특성을 기초로 하는 대역의 광을 투과시키는 분광 수단과, 상기 촬상 신호를 기초로 하여 생성된 후, 표시 수단에 표시되는 화상의 밝기를 제어하는 밝기 제어 수단과, 상기 분광 수단이 상기 광원 수단의 광로 상으로부터 제거됨으로써 상기 제1 조명광이 상기 피사체에 출사되는 제1 모드와, 상기 분광 수단이 상기 광원 수단의 광로 상에 배치됨으로써 상기 제1 조명광에 비해 좁은 대역을 갖는 제2 조명광이 상기 피사체에 출사되는 제2 모드를 절환하는 모드 절환 수단을 갖고, 상기 밝기 제어 수단은 상기 제2 모드에 있어서, 상기 광량 제어 수단에 대한 제어를 행한 후에 상기 촬상 신호 증폭 수단에 대한 제어를 행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서의 제2 내시경 장치는 상기 제1 내시경 장치에 있어서, 상기 광량 제어 수단은 상기 광원 수단의 광로 상에 배치된 조리개 수단과, 상기 광원 수단에 대해 구동 전류를 공급하는 광원 구동 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서의 제3 내시경 장치는 상기 제2 내시경 장치에 있어서, 상기 밝기 제어 수단은 상기 촬상 신호 증폭 수단과, 상기 조리개 수단과, 상기 광원 구동 수단에 대해 행하는 제어를, 상기 제1 모드 및 상기 제2 모드에 있어서, 각각 소정의 순서로 행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서의 제4 내시경 장치는 상기 제3 내시경 장치에 있어서, 상기 밝기 제어 수단은 상기 제2 모드에 있어서, 상기 광원 구동 수단에 대한 제어를 행한 후에 상기 촬상 신호 증폭 수단에 대한 제어를 행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서의 제5 내시경 장치는 상기 제4 내시경 장치에 있어서, 또한 상기 밝기 제어 수단은 상기 제2 모드에 있어서, 상기 조리개 수단에 대한 제어를 행한 후에 상기 광원 구동 수단에 대한 제어를 행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서의 제6 내시경 장치는 상기 제4 또는 제5 내시경 장치에 있어서, 또한 상기 밝기 제어 수단은 상기 제1 모드에 있어서, 상기 조리개 수단에 대한 제어를 행한 후에, 상기 촬상 신호 증폭 수단에 대한 제어를 행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서의 제7 내시경 장치는 상기 제4 내지 제6 내시경 장치에 있어서, 상기 밝기 제어 수단은 상기 제2 모드에 있어서, 상기 촬상 신호를 기초로 하여 생성되는 상기 화상의 밝기를 검지하고, 상기 검지 결과를 기초로 하여 상기 광원 수단에 공급되는 구동 전류를 단계적으로 변화시키는 소정의 제어를 상기 광원 구동 수단에 대해 행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서의 제8 내시경 장치는 상기 제7 내시경 장치에 있어서, 상기 소정의 제어는 상기 광원 구동 수단에 의해 상기 광원 수단에 대해 공급되는 구동 전류의 듀티비를 변경하기 위한 제어인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서의 제9 내시경 장치는 상기 제7 또는 상기 제8 내시경 장치에 있어서, 상기 소정의 제어는 상기 내시경 장치가 상기 제1 모드로부터 상기 제2 모드로 절환된 직후에 행해지는 제1 제어와, 상기 제1 제어 후이고, 또한 상기 조리개 수단이 조리개를 최대까지 개방한 후에 행해지는 제2 제어와, 상기 제2 제어 후에 행해지는 제3 제어를 갖는 것을 특징으로 한다.
도1은 본 실시 형태의 내시경 장치에 있어서의, 주요부의 구성의 일례를 도시하는 도면.
도2는 본 실시 형태의 내시경 장치에 있어서, 광원 장치에 설치된 회전 필터의 구성의 일례를 도시하는 도면.
도3은 본 실시 형태의 내시경 장치에 있어서, 광원 장치가 통상 관찰용 조명광을 조사할 때에 이용하는 필터의 분광 특성을 도시하는 도면.
도4는 본 실시 형태의 내시경 장치에 있어서, 광원 장치가 협대역광 관찰용 조명광을 조사할 때에 이용하는 필터의 분광 특성을 도시하는 도면.
도5는 본 실시 형태의 내시경 장치가 통상 관찰 모드인 경우에 램프에, 공급되는 구동 전류의 상태를 도시하는 도면.
도6은 본 실시 형태의 내시경 장치가 협대역광 관찰 모드인 경우에 행해지는, 제1 구동 전류 제어에 있어서 램프에 공급되는 구동 전류의 상태를 도시하는 도면.
도7은 본 실시 형태의 내시경 장치가 협대역광 관찰 모드인 경우에 행해지는, 제2 구동 전류 제어에 있어서 램프에 공급되는 구동 전류의 상태를 도시하는 도면.
도8은 본 실시 형태의 내시경 장치가 협대역광 관찰 모드인 경우에 행해지는, 제3 구동 전류 제어에 있어서 램프에 공급되는 구동 전류의 상태를 도시하는 도면.
도9는 본 실시 형태의 내시경 장치가 협대역광 관찰 모드인 경우에 행하는 처리의 일례를 도시하는 도면.
도10은 본 실시 형태의 변형예의 내시경 장치에 있어서의, 주요부의 구성의 일례를 도시하는 도면.
도11은 본 실시 형태의 변형예의 내시경 장치에 있어서, 내시경에 설치된 색 분리 필터의 구성의 일례를 도시하는 도면.
도12는 본 실시 형태의 변형예의 내시경 장치가 협대역광 관찰 모드인 경우에 행하는 처리의 일례를 도시하는 도면.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 도1은 본 실시 형태의 내시경 장치에 있어서의, 주요부의 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 도2는 본 실시 형태의 내시경 장치에 있어서, 광원 장치에 설치된 회전 필터의 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 도3은 본 실시 형태의 내시경 장치에 있어서, 광원 장치가 통상 관찰용 조명광을 조사할 때에 이용하는 필터의 분광 특성을 도시하는 도면이다. 도4는 본 실시 형태의 내시경 장치에 있어서, 광원 장치가 협대역광 관찰용 조명광을 조사할 때에 이용하는 필터의 분광 특성을 도시하는 도면이다. 도5는 본 실시 형태의 내시경 장치가 통상 관찰 모드인 경우에, 램프에 공급되는 구동 전류의 상태를 도시하는 도면이다. 도6은 본 실시 형태의 내시경 장치가 협대역광 관찰 모드인 경우에 행해지는, 제1 구동 전류 제어에 있어서 램프에 공급되는 구동 전류의 상태를 도시하는 도면이다. 도7은 본 실시 형태의 내시경 장치가 협대역광 관찰 모드인 경우에 행해지는, 제2 구동 전류 제어에 있어서 램프에 공급되는 구동 전류의 상태를 도시하는 도면이다. 도8은 본 실시 형태의 내시경 장치가 협대역광 관찰 모드인 경우에 행해지는, 제3 구동 전류 제어에 있어서 램프에 공급되는 구동 전류의 상태를 도시하는 도면이다. 도9는 본 실시 형태의 내시경 장치가 협대역광 관찰 모드인 경우에 행하는 처리의 일례를 도시하는 도면이다. 도10은 본 실시 형 태의 변형예의 내시경 장치에 있어서의, 주요부의 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 도11은 본 실시 형태의 변형예의 내시경 장치에 있어서, 내시경에 설치된 색 분리 필터의 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 도12는 본 실시 형태의 변형예의 내시경 장치가 협대역광 관찰 모드인 경우에 행하는 처리의 일례를 도시하는 도면이다.
내시경 장치(1)는, 도1에 도시한 바와 같이 체강 내에 삽입되고, 상기 체강 내에 있어서, 생체 조직 등의 피사체의 상을 촬상하여 촬상 신호로서 출력하는 내시경(2)과, 내시경(2)에 대해 상기 피사체를 조명하기 위한 조명광을 출사하는 광원 장치(3)와, 내시경(2)에 내장된 촬상 수단을 구동하는 동시에, 내시경(2)으로부터 출력된 촬상 신호에 대해 신호 처리를 행하여, 영상 신호로서 출력하는 비디오 프로세서(4)와, 비디오 프로세서(4)로부터 출력되는 영상 신호를 기초로, 상기 피사체의 상을 화상 표시하는 표시 수단으로서의 모니터(5)를 갖고 주요부가 구성되어 있다.
내시경(2)은 체강 내에 삽입되는 가늘고 긴 삽입부(7)와, 삽입부(7)의 후단부에 설치된 조작부(8)를 갖고 구성되어 있다. 그리고, 삽입부(7)는 선단부측에 선단부(22)를 갖고 구성되어 있다.
또한, 내시경(2)은 시술자 등의 조작에 의해, 예를 들어 통상 관찰 모드 및 협대역광 관찰 모드 등의 관찰 모드 절환의 지시가 행해지는 모드 절환 스위치(20)를 갖고 있다. 그리고, 모드 절환 스위치(20)에 있어서 이루어진 관찰 모드 절환의 지시는 모드 절환 지시 신호로서 비디오 프로세서(4)에 대해 출력된다. 또한, 모드 절환 스위치(20)는 내시경(2)에 설치되어 있는 것으로 한정되지 않고, 예를 들어 비디오 프로세서(4)의 도시하지 않은 프론트 패널에 설치되어 있어도 좋고, 비디오 프로세서(4)에 접속 가능한 도시하지 않은 키보드에 있어서의 소정의 키로서 구성되어 있어도 좋다.
또한, 내시경(2)은, 예를 들어 비디오 프로세서(4)가 행하는 각종 신호 처리에 있어서의 파라미터 등을 설정하기 위해 사용되는 정보인 기종 정보 등의 고유의 식별 정보(스코프 ID라고 약기)를 출력하는 스코프 ID 발생 회로(28)를 갖고 있다.
내시경(2)의 선단부(22)는 도시하지 않은 조명 창에 설치된 조명 렌즈(23)와, 상기 조명 창에 인접하여 형성된 도시하지 않은 관찰 창에 설치된 대물 렌즈(24)와, 대물 렌즈(24)의 결상 위치에 배치된 촬상 소자인 CCD(전하 결합 소자)(25)를 갖고 구성된다. 또한, 촬상 수단으로서의 CCD(25)는 대물 렌즈(24)에 의해 결상된 피사체의 상을 촬상하고, 촬상한 상기 피사체의 상을 촬상 신호로서 출력한다. 그리고, CCD(25)로부터 출력된 촬상 신호는 신호선(26)을 통해 비디오 프로세서(4)에 대해 출력된다. 또한, 신호선(26)은 도시하지 않은 커넥터를 개재하여 비디오 프로세서(4)에 대해 착탈 가능하게 접속 가능한 구성을 갖고 있다.
또한, 삽입부(7)의 내부에는 광원 장치(3)로부터 출사된 조명광을 전송하기 위한 라이트 가이드(9)가 삽입 관통되어 있다. 라이트 가이드(9)는 조명 렌즈(23)의 광 입사측에 광 출사면을 갖는 일단부가 배치되는 동시에, 광 입사면을 갖는 타단부가 광원 장치(3)에 대해 착탈 가능하게 접속 가능한 구성을 갖고 있다.
광원 장치(3)는 램프 구동 회로(10)와, 램프(11)와, 램프(11)가 출사하는 광 의 열선을 차단하는 열선 커트 필터(12)와, 열선 커트 필터(12)를 통해 출사된 광의 광량을 제어하는 조리개 장치(13)와, 램프(11)의 광로 상에 배치되어 조리개 수단으로서의 조리개 장치(13)로부터 출사된 광을 면 순차광으로 변환하여 출사 가능하게 하는 회전 필터(14)와, 회전 필터(14)로부터 출사되는 광을 집광하여 라이트 가이드(9)의 광 입사면에 대해 출사하는 집광 렌즈(15)와, 회전 필터(14)를 회전 구동시키는 회전 필터 모터(17)와, 회전 필터(14)를 이동시키기 위한 구동원이 되는 이동 모터(18)와, 회전 필터 모터(17)의 회전을 제어하는 제어 회로(16)를 갖고 구성되어 있다.
램프 구동 회로(10)는 후술하는 조광 회로(33)로부터 출력되는 밝기 제어 신호를 기초로, 램프(11)에 대해 구동 전류를 공급한다.
광원 수단으로서의 램프(11)는, 예를 들어 크세논 램프 등에 의해 구성되고, 램프 구동 회로(10)로부터 공급되는 구동 전류를 기초로, 적어도 가시 영역의 대역을 포함하는 백색광을 출사한다.
회전 필터(14)는, 도2에 도시한 바와 같이 중심을 회전축으로 한 원판 형상의 필터이고, 외측의 주위 방향 부분에 설치된 제1 필터군(14A)과, 또한 내측의 주위 방향 부분에 설치된 제2 필터군(14B)을 갖고 구성되어 있다.
제1 필터군(14A)은 각각이 도3에 도시하는 분광 특성이 되도록 설정된, 주로 적색 대역의 광을 투과하는 R1 필터(14r1)와, 주로 녹색 대역의 광을 투과하는 G1 필터(14g1)와, 주로 청색 대역의 광을 투과하는 B1 필터(14b1)를 갖고 구성되어 있다.
또한, 제2 필터군(14B)은 각각이 도4에 도시하는 이산적인 분광 특성이 되도록 설정된, R1 필터(14r1)에 비해 좁은 대역의 광을 투과하는 R2 필터(14r2)와, G1 필터(14g1)에 비해 좁은 대역의 광을 투과하는 G2 필터(14g2)와, B1 필터(14b1)에 비해 좁은 대역의 광만을 투과하는 B2 필터(14b2)를 갖고 구성되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 제2 필터군(14B)은 램프(11)의 광로 상에 배치된 경우에, 램프(11)로부터 출사되는 광 중, 전술한 분광 특성을 기초로 하는 대역의 광을 투과시키는 분광 수단으로서 기능한다.
또한, 회전 필터(14)는 제어 회로(16)에 의해 제어되는 회전 필터 모터(17)의 회전 구동에 의해 회전한다. 그리고, 이와 같은 구성에 의해, 회전 필터(14)는, 예를 들어 1초 동안에 20 회전이라는 회전 속도로서 회전한다.
또한, 회전 필터(14)는 이동 모터(18)의 작용에 의해, 도1의 화살표 A에 의해 도시되는 방향, 즉 램프(11)의 광로에 대해 직교하는 방향으로 회전 필터 모터(17)와 함께 이동되도록 되어 있다.
이동 모터(18)는 이동 모터(18)의 회전축에 설치된 피니언 기어(18a)를 갖고 있다. 그리고, 피니언 기어(18a)는 회전 필터 모터(17)에 일체적으로 설치된 랙(17a)에 결합하여 랙 피니언 기구를 구성한다.
또한, 이동 모터(18)는 모드 절환 회로(21)의 작용에 의해 구동되고, 회전 필터(14) 및 회전 필터 모터(17)를 전술한 랙 피니언 기구를 통해 도1의 화살표 A에 의해 도시되는 방향으로 이동시킨다. 구체적으로는, 이동 모터(18)는 정회전 또는 역회전함으로써, 제1 필터군(14A) 또는 제2 필터군(14B) 중, 관찰 모드에 대 응한 어느 하나의 필터가 램프(11)의 광로 상에 배치되도록 회전 필터(14) 및 회전 필터 모터(17)를 이동시킨다.
예를 들어, 모드 절환 스위치(20)가 시술자 등에 의해 조작되어 모드 절환 지시 신호가 비디오 프로세서(4)에 대해 출력되면, 비디오 프로세서(4)에 설치된 모드 절환 회로(21)는 이동 모터(18)에 대해 후술하는 관찰 모드 절환 신호를 출력한다. 그리고, 이동 모터(18)는 상기 관찰 모드 절환 신호를 기초로 하여 정회전 또는 역회전함으로써, 제1 필터군(14A) 또는 제2 필터군(14B) 중, 관찰 모드에 대응한 어느 하나의 필터를 램프(11)의 광로 상에 배치 가능하게 하고 있다.
또한, 모드 절환 수단으로서의 모드 절환 회로(21)는 모드 절환 스위치(20)로부터 출력되는 모드 절환 지시 신호를 기초로, 광원 장치(3)의 이동 모터(18)와, 오토 게인 컨트롤 회로(이후, AGC 회로라고 약기함)(35)와, 노이즈 억제 회로(36)와, 색 변환 회로(38)와, 절환 스위치 회로(40)와, 조광 제어 파라미터 절환 회로(50)에 대해, 관찰 모드가 하나의 관찰 모드로부터 다른 관찰 모드로 절환된 것을 통지하기 위한 관찰 모드 절환 신호를 출력한다. 또한, AGC 회로(35), 노이즈 억제 회로(36), 색 변환 회로(38)와, 절환 스위치 회로(40) 및 조광 제어 파라미터 절환 회로(50)의 구성에 대해는 이후에 상세하게 서술하는 것으로 한다.
제1 필터군(14A)이 램프(11)의 광로 상에 배치된 경우, 통상 관찰 모드에 있어서 이용되는 조명광으로서의 램프(11)로부터 출사되는 백색광과 대략 동일한 대역을 갖는 통상 관찰용 조명광이 집광 렌즈(15)를 통해 라이트 가이드(9)의 광 입사면에 입사된다. 한편, 제2 필터군(14B)이 램프(11)의 광로 상에 배치된 경우, 협대역광 관찰 모드에 있어서 이용되는 조명광으로서의 통상 관찰용 조명광에 비해 좁은 대역을 갖는 협대역광 관찰용 조명광이 집광 렌즈(15)를 통해 라이트 가이드(9)의 광 입사면에 입사된다.
통상 관찰용 조명광 및 협대역광 관찰용 조명광은 라이트 가이드(9)의 광 입사면에 입사된 후, 광 출사면측에 설치된 조명 렌즈(23)를 통해 생체 조직 등의 피사체에 대해 출사된다.
조명 렌즈(23)로부터 출사되는 조명광에 의해 조명된 피사체는 대물 렌즈(24)에 의해 결상된 후, CCD(25)에 의해 촬상된다. 그리고, CCD(25)에 의해 촬상된 피사체의 상은 촬상 신호로서, 신호선(26)을 통해 비디오 프로세서(4)에 대해 출력된다.
또한, CCD(25)는 비디오 프로세서(4)에 설치된 CCD(25)에 대해 CCD 구동 신호를 출력하는 CCD 드라이버(29)와, 프리 앰프(30)에 접속되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, CCD(25)는 CCD 드라이버(29)로부터 출력되는 CCD 구동 신호를 기초로 하여 구동되어, 구동 상태에 있어서 촬상 신호를 생성하는 동시에, 생성된 촬상 신호를 프리 앰프(30)에 대해 출력한다.
CCD(25)로부터 비디오 프로세서(4)에 대해 출력된 촬상 신호는 프리 앰프(30)에 의해 증폭되고, 프로세스 회로(31)에 의해 상관 2중 샘플링 및 노이즈 제거 등이 행해져, A/D 변환 회로(32)에 의해 디지털 신호로 변환된 후, 화이트 밸런스 회로(34)에 입력된다.
화이트 밸런스 회로(34)는 입력되는 촬상 신호에 대해 화이트 밸런스의 처리 를 행한 후, 상기 처리를 행한 후의 촬상 신호를 AGC 회로(35)에 대해 출력한다.
촬상 신호 증폭 수단으로서의 AGC 회로(35)는 모드 절환 회로(21)로부터 출력되는 관찰 모드 절환 신호와, 조광 회로(33)로부터 출력되는 밝기 제어 신호를 기초로, 상기 밝기 제어 신호가 입력된 경우에 있어서, 화이트 밸런스 회로(34)로부터 출력되는 촬상 신호를 관찰 모드에 따른 소정의 신호 레벨까지 증폭하고, 증폭 후의 촬상 신호를 노이즈 억제 회로(36)와, 절환 스위치 회로(40)에 대해 출력한다.
절환 스위치 회로(40)는 모드 절환 회로(21)로부터 출력되는 관찰 모드 절환 신호를 기초로, 통상 관찰 모드인 경우에는 접점 a를 도통 상태 및 접점 b를 비도통 상태로 하고, 또한 협대역광 관찰 모드인 경우에는 접점 b를 도통 상태 및 접점 a를 비도통 상태로 한다.
노이즈 억제 회로(36)는 타이밍 제너레이터(49)로부터 출력되는 타이밍 신호와, 모드 절환 회로(21)로부터 출력되는 관찰 모드 절환 신호를 기초로, R2 필터(14r2), G2 필터(14g2) 및 B2 필터(14b2)를 투과한 광의 베이스에 있어서, CCD(25)에 의해 각각 촬상된 피사체의 상의 각 촬상 신호(이후, R2 신호, G2 신호 및 B2 신호라고 기재함)에 대해, 상기 각 촬상 신호에 적합하도록 파라미터를 절환하면서 노이즈 억제의 처리를 행한다. 그리고, 노이즈 억제 회로(36)는 전술한 노이즈 억제의 처리를 행한 후의 촬상 신호를 동시화 회로(37)에 대해 출력한다. 또한, 노이즈 억제 회로(36)는 스코프 ID 발생 회로(28)로부터 출력되는 스코프 ID를 기초로 하여 파라미터를 변경 또는 절환하면서 전술한 노이즈 억제의 처리를 행하 는 구성을 갖고 있어도 좋다.
노이즈 억제 회로(36)로부터 출력된 촬상 신호인 R2 신호, G2 신호 및 B2 신호는 동시화 회로(37)에 의해 동시화되어 출력된 후, 색 변환 회로(38)에 입력된다. 색 변환 회로(38)는 동시화 회로(37)에 의해 동시화되어 출력된 촬상 신호인 R2 신호, G2 신호 및 B2 신호에 대해, 예를 들어 3 × 3의 매트릭스를 이용하는 것으로부터 색 변환의 처리를 행하여, 상기 색 변환의 처리를 행한 후의 R2 신호, G2 신호 및 B2 신호를 면 순차 회로(39)에 대해 출력한다.
면 순차 회로(39)는 R2 신호, G2 신호 및 B2 신호를 각각 저장하기 위한 도시하지 않은 프레임 메모리를 갖고 구성되고, 동시에 저장된 R2 신호, G2 신호 및 B2 신호를 색 성분 화상 신호로서 차례로 판독함으로써 면 순차의 R2, G2 및 B2의 화상 데이터로서 변환한다. 그리고, 면 순차 회로(39)는 전술한 면 순차의 R2, G2 및 B2의 화상 데이터를 절환 스위치 회로(40)에 대해 출력한다.
절환 스위치 회로(40)에 있어서, 접점 a가 도통 상태인 경우에 출력된 촬상 신호, 또는 접점 b가 도통 상태인 경우에 출력된 화상 데이터는 γ 보정 회로(41)에 의해 γ 보정되어 확대 회로(42)에 의해 확대 보간 처리된 후, 강조 회로(43)에 입력된다.
또한, 절환 스위치 회로(40)에 있어서, 접점 a가 도통 상태인 경우에는, 전술한 AGC 회로(35)로부터 출력되는 촬상 신호는 γ 보정 회로(41)에 대해서뿐만 아니라, 조광 회로(33)에 대해서도 입력된다.
또한, 절환 스위치 회로(40)에 있어서, 접점 b가 도통 상태인 경우에는, 전 술한 면 순차의 R2, G2 및 B2의 화상 데이터는 γ 보정 회로(41)에 대해서뿐만 아니라, 조광 회로(33)에 대해서도 입력된다.
강조 회로(43)는 확대 회로(42)로부터 출력되는 촬상 신호 또는 화상 데이터에 대해 구조 강조 또는 윤곽 강조의 처리를 행한 후, 상기 처리를 행한 후의 촬상 신호 또는 화상 데이터를 셀렉터(44)에 대해 출력한다.
강조 회로(43)로부터 출력된 촬상 신호 또는 화상 데이터는 셀렉터(44)를 통해 동시화 회로(45)에 입력된다.
또한, 동시화 회로(45)는 3개의 메모리(45a, 45b 및 45c)를 갖고 구성되어 있다. 그리고, 동시화 회로(45)는 촬상 신호가 갖는 R(적), G(녹) 및 B(청) 성분, 또는 화상 데이터가 갖는 R2, G2 및 B2 성분을 각각 저장하여 동시화하고, 동시화한 후의 촬상 신호 또는 화상 데이터를 화상 처리 회로(46)에 대해 출력한다.
동시화 회로(45)에 있어서 동시화되어 출력된 촬상 신호 또는 화상 데이터는 화상 처리 회로(46)에 의해 동화상의 색 불균일 보정 등의 화상 처리가 실시된 후, D/A 변환 회로(47a, 47b 및 47c)에 입력된다.
D/A 변환 회로(47a, 47b 및 47c)는 촬상 신호가 갖는 R, G 및 B 성분, 또는 화상 데이터가 갖는 R2, G2 및 B2 성분을 각각 저장하고, 저장된 각각의 성분을 아날로그의 영상 신호로 변환한 후, 상기 영상 신호를 모니터(5)에 대해 출력한다.
조광 제어 파라미터 절환 회로(50)는 모드 절환 회로(21)로부터 출력되는 관찰 모드 절환 신호를 기초로 하여 내시경 장치(1)의 관찰 모드를 검지하고, 상기 검지 결과를 기초로 한 조광 제어 파라미터를 조광 회로(33)에 대해 출력한다.
밝기 제어 수단으로서의 조광 회로(33)는 절환 스위치 회로(40)의 접점 a가 도통 상태인 경우에 입력되는 촬상 신호 또는 절환 스위치 회로(40)의 접점 b가 도통 상태인 경우에 입력되는 R2, G2 및 B2의 화상 데이터와, 조광 제어 파라미터 절환 회로(50)로부터 출력되는 조광 제어 파라미터를 기초로, 내시경(2)에 의해 촬상되는 피사체의 상이 모니터(5)에 화상으로서 표시될 때의, 상기 화상의 밝기를 증폭 및 조정하기 위한 소정의 제어 및 처리를, 조리개 장치(13)와, 램프 구동 회로(10)와, AGC 회로(35)에 대해 행한다. 또한, 조광 회로(33)가 행하는 상기 소정의 제어 및 처리는 이후에 상세하게 후술하는 것으로 한다.
다음에, 본 실시 형태의 내시경 장치(1)의 작용에 대해 설명을 행한다.
우선, 시술자 등은 도1에 도시한 바와 같은 상태로서, 내시경(2)을 광원 장치(3) 및 비디오 프로세서(4)에 접속하는 동시에, 상기 각 부 및 모니터(5)의 전원을 투입함으로써 내시경 장치(1)를 초기 상태로 한다. 또한, 전술한 초기 상태에 있어서, 내시경 장치(1)는 통상 관찰 모드로서 설정되어 있는 것으로 한다.
통상 관찰 모드에 있어서, 모드 절환 회로(21)는 이동 모터(18)에 대해 관찰 모드 절환 신호를 출력함으로써, 제1 필터군(14A)을 램프(11)의 광로 상에 배치시킨다. 제1 필터군(14A)이 램프(11)의 광로 상에 배치된 상태에 있어서, 광원 장치(3)는 통상 관찰용 조명광을 출사한다. 그리고, 광원 장치(3)로부터 출사된 통상 관찰용 조명광은 라이트 가이드(9)에 의해 전송된 후, 조명 렌즈(23)를 경유하여 피사체에 대해 출사된다.
CCD(25)는 통상 관찰용 조명광에 의해 조명되고, 또한 대물 렌즈(24)에 의해 결상된 피사체의 상을 촬상하여, 촬상된 피사체의 상을 촬상 신호로서 비디오 프로세서(4)에 대해 출력한다.
비디오 프로세서(4)는 CCD(25)로부터 출력되는 촬상 신호에 대해, 전술한 각부에 있어서, 전술한 처리를 행함으로써 영상 신호를 생성하고, 상기 영상 신호를 모니터(5)에 대해 출력한다. 이에 의해, 모니터(5)에는 통상 관찰에 있어서의 피사체의 상이 화상 표시된다. 보다 구체적으로는, 통상 관찰 모드에 있어서는, 프리 앰프(30) 등에 의해 증폭 등의 처리가 행해진 후, AGC 회로(35)로부터 출력되는 촬상 신호는 노이즈 억제 회로(36), 동시화 회로(37), 색 변환 회로(38) 및 면 순차 회로(39)에 있어서의 처리가 행해지지 않고, 절환 스위치(40)를 통해 γ 보정 회로(41)에 입력된다. 그리고, 상기 촬상 신호는 γ 보정 처리, 확대 처리 및 구조 강조 처리 등이 행해진 후, 셀렉터(44)를 통해 동시화 회로(45)에 입력되어 동시화된 후, 또한 동화상 색 불균일의 보정 등이 행해진 후, 아날로그의 영상 신호로 변환되어 모니터(5)에 출력된다.
그리고, 통상 관찰에 있어서의 피사체의 상이 모니터(5)에 화상 표시된 상태에 있어서, 조광 회로(33)는 절환 스위치 회로(40)의 접점 a가 도통 상태인 경우에 입력되는 촬상 신호를 기초로, 상기 화상이 통상 관찰에 적합한 원하는 밝기의 화상으로서 표시되어 있지 않은 것을 검지한 경우, 조리개 장치(13)에 대해 밝기 제어 신호를 출력함으로써 조리개를 개방시키기 위한 제어를 조리개 장치(13)에 대해 행한다. 그리고, 조리개 장치(13)는 조광 회로(33)로부터 출력되는 밝기 제어 신호를 기초로 조리개를 개방한다.
그 후, 조광 회로(33)는 절환 스위치 회로(40)의 접점 a가 도통 상태인 경우에 입력되는 촬상 신호를 기초로, 조리개 장치(13)가 조리개를 최대까지 개방한 상태에 있어서도, 모니터(5)에 화상 표시된 피사체의 상이 통상 관찰에 적합한 원하는 밝기의 화상으로서 표시되어 있지 않은 것을 검지한 경우, 다시 AGC 회로(35)에 대해 밝기 제어 신호를 출력함으로써, 촬상 신호의 신호 레벨을 소정의 신호 레벨까지 증폭시키기 위한 제어를 AGC 회로(35)에 대해 행한다.
조광 회로(33)가 전술한 제어를 행함으로써, 모니터(5)에는 통상 관찰에 적합한 원하는 밝기를 갖는 피사체의 상이 표시된다.
또한, 조광 회로(33)는, 통상 관찰에 있어서는, 도5에 도시한 바와 같이 램프(11)의 구동 전류를 제1 구동 전류로 하여, 예를 들어 18 암페어로 유지하기 위한 제어를 램프 구동 회로(10)에 대해 행하는 것으로 한다.
그 후, 모드 절환 스위치(20)가 시술자 등에 의해 조작됨으로써, 내시경 장치(1)의 관찰 모드를 통상 관찰 모드로부터 협대역광 관찰 모드로 절환하기 위한 절환 지시 신호가 비디오 프로세서(4)에 대해 출력되면, 모드 절환 회로(21)는 이동 모터(18)와, 절환 스위치 회로(40)와, 조광 제어 파라미터 절환 회로(50)에 대해 관찰 모드 절환 신호를 출력한다.
모드 절환 회로(21)는 이동 모터(18)에 대해 관찰 모드 절환 신호를 출력함으로써, 제2 필터군(14B)을 램프(11)의 광로 상에 배치시킨다. 또한, 모드 절환 회로(21)는 절환 스위치 회로(40)에 대해 관찰 모드 절환 신호를 출력함으로써, 접점 a를 비도통 상태로 하는 동시에, 접점 b를 도통 상태로 한다. 또한, 모드 절환 회로(21)는 조광 제어 파라미터 절환 회로(50)에 대해 관찰 모드 절환 신호를 출력함으로써, 조광 회로(33)에 대해 출력되는 조광 제어 파라미터를 절환시킨다. 전술한 바와 같은 제어가 행해짐으로써, 내시경 장치(1)의 관찰 모드는 통상 관찰 모드로부터 협대역광 관찰 모드로 절환된다(도9의 스텝 S1).
제2 필터군(14B)이 램프(11)의 광로 상에 배치된 상태에 있어서, 광원 장치(3)는 협대역광 관찰용 조명광을 출사한다. 그리고, 광원 장치(3)로부터 출사된 협대역광 관찰용 조명광은 라이트 가이드(9)에 의해 전송된 후, 조명 렌즈(23)를 경유하여 피사체에 대해 출사된다.
또한, 내시경 장치(1)의 관찰 모드가 협대역광 관찰 모드로 절환된 직후에 있어서는, 조광 회로(33)는 램프 구동 회로(10)에 대해 밝기 제어 신호를 출력함으로써, 조광 제어 파라미터 절환 회로(50)로부터 출력되는 조광 제어 파라미터를 기초로, 램프 구동 회로(10)로부터 램프(11)에 공급되는 구동 전류의 듀티비가, 예를 들어 도6에 도시한 바와 같은 상태로서 설정되도록 이후에 서술하는 것과 같은 램프 구동 회로(10)에 대한 제1 구동 전류 제어를 행한다(도9의 스텝 S2).
램프 구동 회로(10)는 조광 회로(33)로부터 출력되는 밝기 제어 신호를 기초로, 제1 구동 전류와, 제1 구동 전류에 비해 높은 구동 전류로서, 예를 들어 20 암페어로 설정된 제2 구동 전류와의 듀티비를, 도6에 도시한 바와 같이 회전 필터(14)의 회전 속도에 맞추어 설정하면서 램프(11)에 대한 구동 전류의 공급을 행한다.
구체적으로는, 예를 들어 회전 필터(14)의 회전 속도가 1초 동안에 20 회전 인 경우, R2 필터(14r2)를 투과한 광, G2 필터(14g2)를 투과한 광 및 B2 필터(14b2)를 투과한 광은 회전 필터(14)가 1 회전하는 동안에 각각 1/60초간 피사체에 출사된다. 그리고, 예를 들어 R2 필터(14r2)를 투과한 광이 피사체에 조사되어 있는 기간으로서의 1/60초간을 제1 주기로 한 경우, 램프 구동 회로(10)는, 도6에 도시한 바와 같이 상기 제1 주기 동안에 램프(11)에 대해 제1 구동 전류를 Ra초간 공급하고, 제2 구동 전류를 Rb초간 공급한다. 또한, 예를 들어 G2 필터(14g2)를 투과한 광이 피사체에 조사되어 있는 기간으로서의 1/60초간을 제2 주기로 한 경우, 램프 구동 회로(10)는, 도6에 도시한 바와 같이 상기 제2 주기 동안에 램프(11)에 대해 제1 구동 전류를 Ga초간 공급하고, 제2 구동 전류를 Gb초간 공급한다. 또한, 예를 들어 B2 필터(14b2)를 투과한 광이 피사체에 조사되어 있는 기간으로서의 1/60초간을 제3 주기로 한 경우, 램프 구동 회로(10)는, 도6에 도시한 바와 같이 상기 제3 주기 동안에 램프(11)에 대해 제1 구동 전류를 Ba초간 공급하고, 제2 구동 전류를 Bb초간 공급한다.
한편, CCD(25)는 협대역광 관찰용 조명광에 의해 조명되고, 또한 대물 렌즈(24)에 의해 결상된 피사체의 상을 촬상하고, 촬상된 피사체의 상을 촬상 신호로서 비디오 프로세서(4)에 대해 출력한다.
비디오 프로세서(4)는 CCD(25)로부터 출력되는 촬상 신호에 대해, 전술한 각 부에 있어서, 전술한 처리를 행함으로써 영상 신호를 생성하고, 상기 영상 신호를 모니터(5)에 대해 출력한다. 이에 의해, 모니터(5)에는 협대역광 관찰에 있어서의 피사체의 상이 모니터(5)에 화상 표시된다. 보다 구체적으로는, 협대역광 관찰 모 드에 있어서는, 프리 앰프(30) 등에 의해 증폭 등의 처리가 행해진 후, AGC 회로(35)로부터 출력되는 촬상 신호는 노이즈 억제 회로(36)에 의해 노이즈 억제의 처리가 행해져 동시화 회로(37)에 의해 동시화되고, 색 변환 회로(38)에 의해 색 변환의 처리가 행해져 면 순차 회로(39)에 있어서 화상 데이터로서 변환된 후, 절환 스위치 회로(40)를 통해 γ 보정 회로(41)에 입력된다. γ 보정 회로(41)에 입력된 화상 데이터는 이후에 있어서, 전술한 통상 관찰 모드에 있어서의 촬상 신호에 대한 처리와 동일한 처리가 행해진 후, 영상 신호로서 모니터(5)에 대해 출력된다.
그리고, 협대역광 관찰에 있어서의 피사체의 상이 모니터(5)에 화상 표시된 상태에 있어서, 조광 회로(33)는 절환 스위치 회로(40)의 접점 b가 도통 상태인 경우에 입력되는 화상 데이터를 기초로, 상기 화상이 협대역광 관찰에 적합한 원하는 밝기의 화상으로서 표시되어 있지 않은 것을 검지한 경우(도9의 스텝 S3), 조리개 장치(13)에 대해 밝기 제어 신호를 출력함으로써, 조리개를 개방시키기 위한 제어를 조리개 장치(13)에 대해 행한다(도9의 스텝 S4). 그리고, 조리개 장치(13)는 조광 회로(33)로부터 출력되는 밝기 제어 신호를 기초로 조리개를 개방한다.
그 후, 조광 회로(33)는 절환 스위치 회로(40)의 접점 b가 도통 상태인 경우에 입력되는 화상 데이터를 기초로, 조리개 장치(13)가 조리개를 최대까지 개방한 상태에 있어서도, 모니터(5)에 화상 표시된 피사체의 상이 협대역광 관찰에 적합한 원하는 밝기의 화상으로서 표시되어 있지 않은 것을 검지한 경우(도9의 스텝 S5), 램프 구동 회로(10)에 대해 밝기 제어 신호를 출력한다. 그리고, 조광 회로(33)는 램프 구동 회로(10)에 대해 밝기 제어 신호를 출력함으로써, 램프 구동 회로(10)로부터 램프(11)로 공급되는 구동 전류의 듀티비가, 예를 들어 도7에 도시한 바와 같은 상태로서 설정되도록 이후에 서술하는 램프 구동 회로(10)에 대한 제2 구동 전류 제어를 행한다(도9의 스텝 S6).
램프 구동 회로(10)는 조광 회로(33)로부터 출력되는 밝기 제어 신호를 기초로, 제1 구동 전류와, 제2 구동 전류와의 듀티비를, 도7에 도시한 바와 같이 회전 필터(14)의 회전 속도에 맞추어 설정하면서 램프(11)에 대한 구동 전류의 공급을 행한다.
구체적으로는, 예를 들어 램프 구동 회로(10)는, 도7에 도시한 바와 같이 R2 필터(14r2)를 투과한 광이 피사체에 조사되어 있는 기간인 제1 주기 동안에 램프(11)에 대해 제1 구동 전류를 Ra초간보다 짧은 시간인 Rc초간 공급하고, 제2 구동 전류를 Rb초간보다 긴 시간인 Rd초간 공급한다. 또한, 예를 들어 램프 구동 회로(10)는, 도7에 도시한 바와 같이 G2 필터(14g2)를 투과한 광이 피사체에 조사되어 있는 기간인 제2 주기 동안에 램프(11)에 대해 제1 구동 전류를 Ga초간보다 짧은 시간인 Gc초간 공급하고, 제2 구동 전류를 Gb초간보다 긴 시간인 Gd초간 공급한다. 또한, 예를 들어 램프 구동 회로(10)는, 도7에 도시한 바와 같이 B2 필터(14b2)를 투과한 광이 피사체에 조사되어 있는 기간인 제3 주기 동안(도7에 도시하는 Bc초간), 램프(11)에 대해 제2 구동 전류를 공급한다.
즉, 조광 회로(33)는 제2 구동 전류 제어로서, 램프(11)에 대한 제2 구동 전류의 공급 기간을, 제1 구동 전류 제어에 비해 연장시키는 제어를 램프 구동 회 로(10)에 대해 행한다.
또한, 조광 회로(33)는 절환 스위치 회로(40)의 접점 b가 도통 상태인 경우에 입력되는 화상 데이터를 기초로, 조리개 장치(13)가 조리개를 최대까지 개방하고, 또한 전술한 제2 구동 전류 제어를 행한 후에 있어서도, 모니터(5)에 화상 표시된 피사체의 상이 협대역광 관찰에 적합한 원하는 밝기의 화상으로서 표시되어 있지 않은 것을 검지한 경우(도9의 스텝 S7), 램프 구동 회로(10)에 대해 밝기 제어 신호를 출력한다. 그리고, 조광 회로(33)는 램프 구동 회로(10)에 대해 밝기 제어 신호를 출력함으로써, 램프 구동 회로(10)로부터 램프(11)에 공급되는 구동 전류의 듀티비가, 예를 들어 도8에 도시한 바와 같은 상태로서 설정되도록 이후에 서술하는 바와 같은 램프 구동 회로(10)에 대한 제3 구동 전류 제어를 행한다(도9의 스텝 S8).
램프 구동 회로(10)는 조광 회로(33)로부터 출력되는 밝기 제어 신호를 기초로, 제1 구동 전류와, 제2 구동 전류와, 제2 구동 전류에 비해 높은 구동 전류로서, 예를 들어 22 암페어로 설정된 제3 구동 전류와의 듀티비를, 도8에 도시한 바와 같이 회전 필터(14)의 회전 속도에 맞추어 설정하면서 램프(11)에 대한 구동 전류의 공급을 행한다.
구체적으로는, 예를 들어 램프 구동 회로(10)는, 도8에 도시한 바와 같이 R2 필터(14r2)를 투과한 광이 피사체에 조사되어 있는 기간인 제1 주기 동안에 램프(11)에 대해 제1 구동 전류를 Rc초간보다 짧은 시간인 Re초간 공급하고, 제2 구동 전류를 Rd초간보다 긴 시간인 Rf초간 공급한다. 또한, 예를 들어 램프 구동 회 로(10)는, 도8에 도시한 바와 같이 G2 필터(14g2)를 투과한 광이 피사체에 조사되어 있는 기간인 제2 주기 동안에 램프(11)에 대해 제1 구동 전류를 Gc초간보다 짧은 시간인 Ge초간 공급하고, 제2 구동 전류를 Gd초간보다 긴 시간인 Gf초간 공급한다. 또한, 예를 들어 램프 구동 회로(10)는, 도8에 도시한 바와 같이 B2 필터(14b2)를 투과한 광이 피사체에 조사되어 있는 기간인 제3 주기 동안에 램프(11)에 대해 제3 구동 전류를 Bd초간 공급하고, 제2 구동 전류를 Be초간 공급한다.
즉, 조광 회로(33)는 제3 구동 전류 제어로서, 램프(11)에 대한 제2 구동 전류의 공급 기간을 제2 구동 전류 제어에 비해 연장시키는 동시에, 제1 구동 전류의 공급 기간 및 제2 구동 전류의 공급 기간에 추가하여 제3 구동 전류의 공급 기간을 마련하는 제어를 램프 구동 회로(10)에 대해 행한다.
또한, 조광 회로(33)는 절환 스위치 회로(40)의 접점 b가 도통 상태인 경우에 입력되는 촬상 신호를 기초로, 조리개 장치(13)가 조리개를 최대까지 개방하고, 또한 전술한 제2 구동 전류 제어 및 제3 구동 전류 제어를 행한 후에 있어서도, 모니터(5)에 화상 표시된 피사체의 상이 협대역광 관찰에 적합한 원하는 밝기의 화상으로서 표시되어 있지 않은 것을 검지한 경우(도9의 스텝 S9), 또한 AGC 회로(35)에 대해 밝기 제어 신호를 출력함으로써 촬상 신호의 신호 레벨을 소정의 신호 레벨까지 증폭시키기 위한 제어를 AGC 회로(35)에 대해 행한다(도9의 스텝 S10).
전술한 내용의 일련의 제어, 즉 조리개를 개방시키기 위한 조리개 장치(13)에 대한 제어와, 램프(11)에 공급하는 구동 전류를 단계적으로 변화시키기 위한 램프 구동 회로(10)에 대한 제어와, 촬상 신호의 신호 레벨을 증폭시키기 위한 AGC 회로(35)에 대한 제어가, 협대역광 관찰 모드의 내시경 장치(1)에 있어서, 전술한 순서로서 행해짐으로써, 모니터(5)에는 S/N이 최대한 저하되지 않고, 또한 관찰에 적합한 원하는 밝기의 화상이 표시된다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는, 전술한 바와 같은 효과를 얻기 위한 구성으로서, 내시경 장치(1) 대신에, 이후에 서술하는 내시경 장치(101)가 이용되는 것이라도 좋다.
내시경 장치(101)는, 도10에 도시한 바와 같이 체강 내에 삽입되어 상기 체강 내에 있어서, 생체 조직 등의 피사체의 상을 촬상하여 촬상 신호로서 출력하는 내시경(102)과, 내시경(102)에 대해 상기 피사체를 조명하기 위한 조명광을 출사하는 광원 장치(103)와, 내시경(102)에 내장된 촬상 수단을 구동하는 동시에, 내시경(102)으로부터 출력된 촬상 신호에 대해 신호 처리를 행하여, 영상 신호로서 출력하는 비디오 프로세서(104)와, 비디오 프로세서(104)로부터 출력되는 영상 신호를 기초로, 상기 피사체의 상을 화상 표시하는 모니터(105)를 갖고 주요부가 구성되어 있다.
내시경(102)은 체강 내에 삽입되는 가늘고 긴 삽입부(107)와, 삽입부(107)의 후단부에 설치된 조작부(108)와, 조작부(108)의 일부로부터 연장된 유니버설 케이블(109)을 갖고 구성되어 있다. 그리고, 삽입부(107)는 선단부측에 선단부(126)를 갖고 구성되어 있다. 또한, 유니버설 케이블(109)의 단부에는 비디오 프로세서(104)에 착탈 가능한 구성을 갖는 신호 커넥터(110)와, 광원 장치(103)에 대해 착탈 가능한 구성을 갖는 라이트 가이드 커넥터(111)가 설치되어 있다.
또한, 내시경(102)은 시술자 등의 조작에 의해, 예를 들어 통상 관찰 모드 및 협대역광 관찰 모드 등의 관찰 모드 절환의 지시가 행해지는 모드 절환 스위치(114)를 갖고 있다. 그리고, 모드 절환 스위치(114)에 있어서 이루어진 관찰 모드 절환의 지시는 모드 절환 지시 신호로서 비디오 프로세서(104)에 대해 출력된다. 또한, 모드 절환 스위치(114)는 내시경(102)에 설치되어 있는 것으로 한정되지 않고, 예를 들어 비디오 프로세서(104)의 도시하지 않은 프론트 패널에 설치되어 있어도 좋고, 비디오 프로세서(104)에 접속 가능한 도시하지 않은 키보드에 있어서의 소정의 키로서 구성되어 있어도 좋다.
또한, 내시경(102)은, 예를 들어 비디오 프로세서(104)가 행하는 각종 신호 처리에 있어서의 파라미터 등을 설정하기 위해 사용되는 정보인 기종 정보 등의 고유의 식별 정보(스코프 ID라고 약기)를 출력하는 스코프 ID 발생 회로(133)를 갖고 있다.
내시경(102)의 선단부(126)는 도시하지 않은 조명 창에 설치된 조명 렌즈(127)와, 상기 조명 창에 인접하여 형성된 도시하지 않은 관찰 창에 설치된 대물 렌즈(128)와, 대물 렌즈(128)의 결상 위치에 배치된 촬상 소자인 CCD(전하 결합 소자)(129)를 갖고 구성된다. 또한, CCD(129)는 대물 렌즈(128)에 의해 결상된 피사체의 상을 촬상하고, 촬상된 상기 피사체의 상을 촬상 신호로서 비디오 프로세서(104)에 대해 출력한다. 또한, CCD(129)의 촬상면에는 광학적인 색 분리를 각 화소 단위에 있어서 행하기 위한 색 분리 필터(130)로서, 예를 들어 도11에 도시한 바와 같은 보색계 필터가 설치되어 있다.
색 분리 필터(130)는 각 화소 앞에 마젠타(Mg), 그린(G), 시안(Cy), 옐로(Ye)의 4색의 컬러 칩이 각각 배치되어 있는 구성을 갖고 있다. 보다 구체적으로는, 색 분리 필터(130)는 수평 방향으로 Mg의 컬러 칩 및 G의 컬러 칩이 교대로 배치되고, 또한 수직 방향으로 Mg, Cy, Mg, Ye와, G, Ye, G, Cy의 배열순에 의해 각각의 컬러 칩이 배치되어 있는 구성을 갖고 있다.
또한, 삽입부(107) 및 유니버설 케이블(109)의 내부에는 광원 장치(103)로부터 출사된 조명광을 전송하기 위한 라이트 가이드(113)가 삽입 관통되어 있다. 라이트 가이드(113)는 조명 렌즈(127)의 광 입사측에 광 출사면을 갖는 일단부가 배치되는 동시에, 라이트 가이드 커넥터(111)의 내부에 광 입사면을 갖는 타단부가 배치되어 있는 구성을 갖고 있다.
광원 장치(103)는 필터 삽입 분리 기구(116)와, 램프(120)와, 램프(120)가 발하는 광의 열선을 차단하는 열선 커트 필터(121)와, 열선 커트 필터(121)를 통해 출사된 광의 광량을 제어하는 조리개 장치(122)와, 조리개 구동 회로(123)와, 도4에 도시하는 분광 특성과 대략 동일한 분광 특성을 갖는 분광 수단으로서의 협대역광 관찰용 필터(124)와, 집광 렌즈(125)와, 램프 구동 회로(170)를 갖고 구성된다.
필터 삽입 분리 기구(116)는 후술하는 제어 회로(115)로부터 출력되는 관찰 모드 절환 신호를 기초로, 통상 관찰 모드에 있어서는 협대역광 관찰용 필터(124)를 램프(120)의 광로 상으로부터 제거하고, 또한 협대역광 관찰 모드에 있어서는 협대역광 관찰용 필터(124)를 램프(120)의 광로 상에 배치한다.
광원 수단으로서의 램프(120)는, 예를 들어 백색광을 발하는 크세논 램프 등 에 의해 구성되고, 램프 구동 회로(170)로부터 공급되는 구동 전류를 기초로, 적어도 가시 영역의 대역을 포함하는 백색광을 출사한다.
조리개 구동 회로(123)는 후술하는 조광 회로(136)로부터 출력되는 밝기 제어 신호를 기초로, 조리개 수단으로서의 조리개 장치(122)의 개구량을 조정한다.
집광 렌즈(125)는 협대역광 관찰용 필터(124)를 통과하지 않고, 백색광과 대략 동일한 대역을 갖는 조사광으로서 출사되는 통상 관찰용 조사광 및 램프(120)의 광로 상에 설치된 협대역광 관찰용 필터(124)를 통과함으로써, 도4에 도시하는 대역을 갖는 조사광으로서 출사되는 협대역광 관찰용 조사광을 집광하고, 라이트 가이드 커넥터(111)에 설치된 라이트 가이드(113)의 광 입사면에 대해 출사한다.
램프 구동 회로(170)는 후술하는 제어 회로(115)로부터 출력되는 밝기 제어 신호를 기초로, 램프(120)에 대해 구동 전류를 공급한다.
예를 들어, 모드 절환 스위치(114)가 시술자 등에 의해 조작되어, 모드 절환 지시 신호가 비디오 프로세서(104)에 대해 출력되면, 비디오 프로세서(104)에 설치된 제어 회로(115)는 필터 삽입 분리 기구(116)에 대해 후술하는 관찰 모드 절환 신호를 출력한다. 그리고, 필터 삽입 분리 기구(116)는 상기 관찰 모드 절환 신호를 기초로, 협대역광 관찰용 필터(124)를 램프(120)의 광로 상으로부터 제거하거나, 또는 협대역광 관찰용 필터(124)를 램프(120)의 광로 상에 배치하도록 협대역광 관찰용 필터(124)를 이동시킨다.
모드 절환 수단으로서의 제어 회로(115)는 모드 절환 스위치(114)로부터 출력되는 모드 절환 지시 신호를 기초로, 광원 장치(103)의 필터 삽입 분리 기 구(116)와, CCD 드라이버(131)와, Y/C 분리 회로(137)와, 셀렉터(139)와, 저역 통과형 필터(도10에 있어서는 LPF라고 기재)(143)와, 강조 회로(148)와, 제1 매트릭스 회로(181)와, γ 보정 회로(182)와, 제2 매트릭스 회로(183)에 대해 관찰 모드가 하나의 관찰 모드로부터 다른 관찰 모드로 절환된 것을 통지하기 위한 관찰 모드 절환 신호를 출력한다. 그리고, 제어 회로(115)가 전술한 각 부에 대해 관찰 모드 절환 신호를 출력함으로써, 내시경 장치(101)는 하나의 관찰 모드로부터 다른 관찰 모드로 절환된다. 또한, Y/C 분리 회로(137), 셀렉터(139), 저역 통과형 필터(143), 강조 회로(148), 제1 매트릭스 회로(181), γ 보정 회로(182) 및 제2 매트릭스 회로(183)의 구성은 후술하는 것으로 한다.
또한, 내시경 장치(101)에 있어서의 밝기 제어 수단의 일부를 구성하는 제어 회로(115)는 후술하는 조광 회로(136)로부터 출력되는 제어 절환 신호를 기초로, 후술하는 AGC 회로(152)와, 램프 구동 회로(170)에 대해 밝기 제어 신호를 출력한다.
협대역광 관찰용 필터(124)가 램프(120)의 광로 상으로부터 제거된 경우, 통상 관찰 모드에 있어서 이용되는 조명광으로서의, 램프(11)로부터 출사되는 백색광과 대략 동일한 대역을 갖는 통상 관찰용 조명광이 집광 렌즈(125)를 통해 라이트 가이드(113)의 광 입사면에 입사된다. 한편, 협대역광 관찰용 필터(124)가 램프(120)의 광로 상에 배치된 경우, 협대역광 관찰 모드에 있어서 이용되는 조명광으로서의, 통상 관찰용 조명광에 비해 좁은 대역을 갖는 협대역광 관찰용 조명광이 집광 렌즈(125)를 통해 라이트 가이드(113)의 광 입사면에 입사된다.
통상 관찰용 조명광 및 협대역광 관찰용 조명광은 라이트 가이드(113)의 광 입사면에 입사된 후, 광 출사면측에 설치된 조명 렌즈(127)를 통해 생체 조직 등의 피사체에 대해 출사된다.
조명 렌즈(127)로부터 출사되는 조명광에 의해 조명된 피사체는 대물 렌즈(128)에 의해 결상된 후, CCD(129)에 의해 촬상된다. 그리고, 촬상 수단으로서의 CCD(129)에 의해 촬상된 피사체의 상은 일단부가 CCD(129)에 접속되는 동시에, 타단부가 신호 커넥터(110)에 접속된 신호선을 통해 촬상 신호로서 비디오 프로세서(104)에 대해 출력된다.
또한, CCD(129)는 비디오 프로세서(104)에 설치된, CCD(129)에 대해 CCD 구동 신호를 출력하는 CCD 드라이버(131)와, 상관 2중 샘플링 회로(이후, CDS 회로라고 약기함)(132)에 접속되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, CCD(129)는 CCD 드라이버(131)로부터 출력되는 CCD 구동 신호를 기초로 하여 구동하고, 구동 상태에 있어서 촬상 신호를 생성하는 동시에, 생성한 촬상 신호를 CDS 회로(132)에 대해 출력한다. 또한, CCD 드라이버(131)는 제어 회로(115)로부터 출력되는 관찰 모드 절환 신호를 기초로, CCD(129)가 관찰 모드에 따른 구동 상태가 되도록 CCD(129)에 대해 CCD 구동 신호를 출력한다.
CCD(129)로부터 비디오 프로세서(104)에 대해 출력된 촬상 신호는 CDS 회로(132)에 의해 상관 2중 샘플링 등이 행해져, A/D 변환 회로(134)에 의해 디지털 신호로 변환된 후, AGC 회로(152)에 입력된다.
촬상 신호 증폭 수단으로서의 AGC 회로(152)는 제어 회로(115)로부터 출력되 는 밝기 제어 신호를 기초로, 상기 밝기 제어 신호가 입력된 경우에 있어서, A/D 변환 회로(134)로부터 출력되는 촬상 신호를 관찰 모드에 따른 소정의 신호 레벨까지 증폭하고, 증폭 후의 촬상 신호를 Y/C 분리 회로(137)에 대해 출력한다.
Y/C 분리 회로(137)는 AGC 회로(152)로부터 출력되는 촬상 신호를 기초로 하여 휘도 신호 및 색차 신호를 생성하고, 휘도 신호를 γ 보정 회로(138) 및 저역 통과형 필터(도10에 있어서는 LPF라고 기재)(141)에 대해 출력하는 동시에 색차 신호를 저역 통과형 필터(143)에 대해 출력한다.
Y/C 분리 회로(137)로부터 γ 보정 회로(138)에 대해 출력된 휘도 신호는 γ 보정 회로(138)에 있어서 γ 보정이 행해진 후, 셀렉터(139)를 통해 밝기 검출 회로(135)에 입력된다.
밝기 검출 회로(135)는 셀렉터(139)로부터 출력된 휘도 신호를 기초로, 예를 들어 상기 휘도 신호의 평균 휘도를 산출함으로써, 상기 휘도 신호에 있어서의 밝기를 검출한 후, 검출한 상기 밝기에 관한 정보를 밝기 신호로서 조광 회로(136)에 대해 출력한다.
내시경 장치(101)에 있어서의 밝기 제어 수단의 일부를 구성하는 조광 회로(136)는 밝기 검출 회로(135)로부터 출력되는 밝기 신호를 기초로, 조리개 장치(122)의 개구량을 변경시키기 위한 밝기 제어 신호를 조리개 구동 회로(123)에 대해 출력한다. 또한, 조광 회로(136)는 조리개 장치(122)가 최대까지 개방된 것을 검지한 경우에, 제어 회로(115)에 대해 제어 절환 신호를 출력한다.
또한, Y/C 분리 회로(137)로부터 저역 통과형 필터(141)에 대해 출력된 휘도 신호는 저역 통과형 필터(141)가 갖는 통과 대역에 따른 고주파 성분이 컷트된 후, 제1 매트릭스 회로(181)에 입력된다.
Y/C 분리 회로(137)로부터 저역 통과 필터(143)에 대해 출력된 색차 신호는 저역 통과형 필터(143)가 갖는 통과 대역에 따른 고주파 성분이 컷트되어 동시화 회로(144)에 의해 동시화된 후, 제1 매트릭스 회로(181)에 입력된다.
또한, 저역 통과형 필터(143)는 제어 회로(115)로부터 출력되는 관찰 모드 절환 신호를 기초로, 관찰 모드에 따라서 통과 대역 특성을 변경 가능한 구성을 갖고 있다.
구체적으로는, 저역 통과형 필터(143)는 제어 회로(115)로부터 출력되는 관찰 모드 절환 신호를 기초로, 통상 관찰 모드에 있어서는, 저역 통과형 필터(141)에 비해 더욱 낮은 대역만을 통과시키고, 또한 협대역광 관찰 모드에 있어서는, 저역 통과형 필터(141)와 대략 동일한 대역을 통과시킨다.
제1 매트릭스 회로(181)는 저역 통과형 필터(141)로부터 출력되는 휘도 신호 및 동시화 회로(144)로부터 출력되는 색차 신호를 기초로 하여, 예를 들어 3 × 3의 매트릭스를 사용함으로써 상기 휘도 신호 및 상기 색차 신호를 R, G 및 B의 성분을 갖는 RGB 신호로 변환하는 색 변환의 처리를 행하고, 상기 RGB 신호를 γ 보정 회로(182)에 대해 출력한다.
γ 보정 회로(182)는 제1 매트릭스 회로(181)로부터 출력되는 RGB 신호에 대해 저신호 레벨측에서의 콘트라스트가 강조되도록 γ 보정을 행한 후, 상기γ 보정을 행한 후의 RGB 신호를 제2 매트릭스 회로(183)에 대해 출력한다.
제2 매트릭스 회로(183)는 γ 보정 회로(182)로부터 출력되는 RGB 신호를 기초로 하여, 예를 들어 3 × 3의 매트릭스를 이용함으로써 상기 RGB 신호를 휘도 신호 및 색차 신호로 변환하는 처리를 행한 후, 상기 휘도 신호를 셀렉터(139)에 출력하는 동시에, 상기 색차 신호를 확대 회로(147)에 대해 출력한다.
셀렉터(139)는 제어 회로(115)로부터 출력되는 관찰 모드 절환 신호를 기초로, 통상 관찰 모드에 있어서는 γ 보정 회로(138)로부터 출력된 휘도 신호를 확대 회로(147)에 대해 출력시키고, 또한 협대역광 관찰 모드에 있어서는 제2 매트릭스 회로(183)로부터 출력된 휘도 신호를 확대 회로(147)에 대해 출력시킨다.
셀렉터(139)로부터 출력된 휘도 신호는 확대 회로(147)에 의해 확대 처리되어 강조 회로(148)에 의해 윤곽 강조된 후, 제3 매트릭스 회로(149)에 입력된다. 또한, 제2 매트릭스 회로(183)로부터 출력된 색차 신호는 확대 회로(147)에 의해 확대 처리된 후, 제3 매트릭스 회로(149)에 입력된다.
제3 매트릭스 회로(149)는 강조 회로(148)로부터 출력되는 휘도 신호와, 확대 회로(147)로부터 출력되는 색차 신호를 기초로 하여 영상 신호를 생성한 후, 상기 영상 신호를 D/A 변환 회로(184a, 184b 및 184c)에 대해 출력한다.
D/A 변환 회로(184a, 184b 및 184c)는 제3 매트릭스 회로(149)로부터 출력되는 영상 신호가 갖는 R, G 및 B 성분을 각각 저장하고, 저장된 상기 각각의 성분을 아날로그로 변환한 후, 아날로그의 영상 신호로서 모니터(105)에 대해 출력한다.
다음에, 본 실시 형태의 내시경 장치(101)의 작용에 대해 설명을 행한다.
우선, 시술자 등은 도10에 도시한 바와 같은 상태로서, 내시경(102)을 광원 장치(103) 및 비디오 프로세서(104)에 접속하는 동시에, 상기 각 부 및 모니터(105)의 전원을 투입함으로써 내시경 장치(101)를 초기 상태로 한다. 또한, 전술한 초기 상태에 있어서, 내시경 장치(101)는 통상 관찰 모드로서 설정되어 있는 것으로 한다.
통상 관찰 모드에 있어서, 제어 회로(115)는 필터 삽입 분리 기구(116)에 대해 관찰 모드 절환 신호를 출력함으로써, 협대역광 관찰용 필터(124)를 램프(120)의 광로 상으로부터 제거한다. 협대역광 관찰용 필터(124)가 램프(120)의 광로 상으로부터 제거된 상태에 있어서, 광원 장치(103)는 통상 관찰용 조명광을 출사한다. 그리고, 광원 장치(103)로부터 출사된 통상 관찰용 조명광은 라이트 가이드(113)에 의해 전송된 후, 조명 렌즈(127)를 경유하여 피사체에 대해 출사된다.
CCD(129)는 통상 관찰용 조명광에 의해 조명되고, 또한 대물 렌즈(128)에 의해 결상된 피사체의 상을 촬상하고, 촬상된 피사체의 상을 촬상 신호로서 비디오 프로세서(104)에 대해 출력한다.
비디오 프로세서(104)는 CCD(129)로부터 출력되는 촬상 신호에 대해, 전술한 각 부에 있어서, 전술한 처리를 행함으로써 영상 신호를 생성하고, 상기 영상 신호를 모니터(105)에 대해 출력한다. 이에 의해, 모니터(105)에는 통상 관찰에 있어서의 피사체의 상이 화상 표시된다. 보다 구체적으로는, 통상 관찰 모드에 있어서는 상관 2중 샘플링 및 A/D 변환 등의 처리가 행해진 후, AGC 회로(152)로부터 출력되는 촬상 신호는 Y/C 분리 회로(137)에 있어서, 휘도 신호 및 색차 신호로서 변환된다. 그리고, Y/C 분리 회로(137)로부터 출력된 휘도 신호는 γ 보정 처리가 행해진 후, 셀렉터(139)를 통해 확대 회로(147)에 입력되어 확대 처리 및 강조 처리가 행해진 후, 아날로그의 영상 신호로 변환되어 모니터(105)에 출력된다.
또한, Y/C 분리 회로(137)로부터 출력된 색차 신호는 저역 통과형 필터(143)를 통해 동시화 회로(144)에 입력되어 동시화되고, 색 변환의 처리, γ 보정 처리 및 확대 처리가 행해진 후, 아날로그의 영상 신호로 변환되어 모니터(105)에 출력된다.
그리고, 통상 관찰에 있어서의 피사체의 상이 모니터(105)에 화상 표시된 상태에 있어서, 조광 회로(136)는 밝기 검출 회로(135)로부터 출력되는 밝기 신호를 기초로, 상기 화상이 통상 관찰에 적합한 원하는 밝기의 화상으로서 표시되어 있지 않은 것을 검지한 경우, 조리개 구동 회로(123)에 대해 밝기 제어 신호를 출력함으로써 조리개 장치(122)의 개구량을 증가시키기 위한 제어를 행한다. 그리고, 조리개 구동 회로(123)는 조광 회로(136)로부터 출력되는 밝기 제어 신호를 기초로, 조리개 장치(122)의 개구량을 증가시킨다.
그 후, 조광 회로(136)는 밝기 검출 회로(135)로부터 출력되는 밝기 신호를 기초로, 조리개 장치(122)가 조리개를 최대까지 개방한 상태에 있어서도, 모니터(5)에 화상 표시된 피사체의 상이 통상 관찰에 적합한 원하는 밝기의 화상으로서 표시되어 있지 않은 것을 검지한 경우, 제어 회로(115)에 대해 제어 절환 신호를 출력한다.
제어 회로(115)는 조광 회로(136)로부터 출력된 제어 절환 신호를 기초로, AGC 회로(152)에 대해 밝기 제어 신호를 출력함으로써, 촬상 신호의 신호 레벨을 소정의 신호 레벨까지 증폭시키기 위한 제어를 AGC 회로(152)에 대해 행한다.
제어 회로(115) 및 조광 회로(136)가 전술한 제어를 행함으로써, 모니터(105)에는 통상 관찰에 적합한 원하는 밝기를 갖는 피사체의 상이 표시된다.
또한, 제어 회로(115)는, 통상 관찰에 있어서는 램프(120)의 구동 전류를, 예를 들어 전술한 제1 구동 전류로서 유지하기 위한 제어를 램프 구동 회로(170)에 대해 행하는 것으로 한다.
그 후, 모드 절환 스위치(114)가 시술자 등에 의해 조작됨으로써, 내시경 장치(101)의 관찰 모드를 통상 관찰 모드로부터 협대역광 관찰 모드로 절환하기 위한 절환 지시 신호가 비디오 프로세서(104)에 대해 출력되면, 제어 회로(115)는 필터 삽입 분리 기구(116)와, CCD 드라이버(131)와, Y/C 분리 회로(137)와, 셀렉터(139)와, 저역 통과형 필터(143)와, 강조 회로(148)와, 제1 매트릭스 회로(181)와, γ 보정 회로(182)와, 제2 매트릭스 회로(183)에 대해 관찰 모드 절환 신호를 출력한다.
제어 회로(115)는 필터 삽입 분리 기구(116)에 대해 관찰 모드 절환 신호를 출력함으로써, 협대역광 관찰용 필터(124)를 램프(120)의 광로 상에 배치시킨다. 또한, 제어 회로(115)는 CCD 드라이버(131)에 대해 관찰 모드 절환 신호를 출력함으로써, CCD(129)가 협대역광 관찰 모드에 적합한 구동 상태로 되도록 CCD 드라이버(131)를 제어한다. 또한, 제어 회로(115)는 Y/C 분리 회로(137)와, 셀렉터(139)와, 저역 통과형 필터(143)와, 강조 회로(148)와, 제1 매트릭스 회로(181)와, γ 보정 회로(182)와, 제2 매트릭스 회로(183)에 대해 관찰 모드 절환 신호를 출력함 으로써, 협대역광 관찰 모드에 있어서의 처리가 행해지도록 상기 각 부에 대해 제어를 행한다. 전술한 바와 같은 제어가 행해짐으로써, 내시경 장치(101)의 관찰 모드는 통상 관찰 모드로부터 협대역광 관찰 모드로 절환된다(도12의 스텝 S11).
협대역광 관찰용 필터(124)가 램프(120)의 광로 상에 배치된 상태에 있어서, 광원 장치(103)는 협대역광 관찰용 조명광을 출사한다. 그리고, 광원 장치(103)로부터 출사된 협대역광 관찰용 조명광은 라이트 가이드(113)에 의해 전송된 후, 조명 렌즈(127)를 경유하여 피사체에 대해 출사된다.
한편, CCD(129)는 협대역광 관찰용 조명광에 의해 조명되고, 또한 대물 렌즈(128)에 의해 결상된 피사체의 상을 촬상하고, 촬상된 피사체의 상을 촬상 신호로서 비디오 프로세서(104)에 대해 출력한다.
비디오 프로세서(104)는 CCD(129)로부터 출력되는 촬상 신호에 대해 전술한 각 부에 있어서, 전술한 각 처리를 행함으로써 영상 신호를 생성하여, 상기 영상 신호를 모니터(105)에 대해 출력한다. 이에 의해, 모니터(105)에는 협대역광 관찰에 있어서의 피사체의 상이 모니터(105)에 화상 표시된다. 보다 구체적으로는, 협대역광 관찰 모드에 있어서는 상관 2중 샘플링 및 A/D 변환 등의 처리가 행해진 후, AGC 회로(152)로부터 출력되는 촬상 신호는 Y/C 분리 회로(137)에 있어서, 휘도 신호 및 색차 신호로서 변환된다. 그리고, Y/C 분리 회로(137)로부터 출력된 휘도 신호는 저역 통과형 필터(141)를 통해 제1 매트릭스 회로(181)에 입력되고, 제1 매트릭스 회로(181), γ 보정 회로(182) 및 제2 매트릭스 회로(183)에 있어서, 색 변환의 처리 및 γ 보정 처리가 행해진 후, 셀렉터(139)를 통해 확대 회로(147) 에 입력되고, 확대 처리 및 강조 처리가 행해진 후, 아날로그의 영상 신호로 변환되어 모니터(105)에 출력된다.
또한, Y/C 분리 회로(137)로부터 출력된 색차 신호는 저역 통과형 필터(143)를 통해 동시화 회로(144)에 입력되어 동시화되고, 제1 매트릭스 회로(181), γ 보정 회로(182) 및 제2 매트릭스 회로(183)에 있어서, 색 변환의 처리 및 γ 보정 처리가 행해지고, 확대 회로(147)에 있어서 확대 처리가 행해지고, 또한 아날로그의 영상 신호로 변환되어 모니터(105)에 출력된다.
그리고, 협대역광 관찰에 있어서의 피사체의 상이 모니터(105)에 화상 표시된 상태에 있어서, 조광 회로(136)는 밝기 검출 회로(135)로부터 출력되는 밝기 신호를 기초로, 상기 화상이 협대역광 관찰에 적합한 원하는 밝기의 화상으로서 표시되어 있지 않은 것을 검지한 경우(도12의 스텝 S12), 조리개 구동 회로(123)에 대해 밝기 제어 신호를 출력함으로써, 조리개 장치(122)의 개구량을 증가시키기 위한 제어를 행한다. 그리고, 조리개 구동 회로(123)는 조광 회로(136)로부터 출력되는 밝기 제어 신호를 기초로, 조리개 장치(122)의 개구량을 증가시킨다(도12의 스텝 S13).
그 후, 조광 회로(136)는 밝기 검출 회로(135)로부터 출력되는 밝기 신호를 기초로, 조리개 장치(122)가 조리개를 최대까지 개방한 상태에 있어서도, 모니터(105)에 화상 표시된 피사체의 상이 협대역광에 적합한 원하는 밝기의 화상으로서 표시되어 있지 않은 것을 검지한 경우(도12의 스텝 S14), 제어 회로(115)에 대해 제어 절환 신호를 출력한다.
제어 회로(115)는 조광 회로(136)로부터 출력된 제어 절환 신호를 기초로, 램프 구동 회로(170)에 대해 밝기 제어 신호를 출력함으로써 램프(120)의 구동 전류를, 예를 들어 전술한 제2 구동 전류로부터, 제2 구동 전류에 비해 높은 구동 전류인 전술한 제3 구동 전류로 증가시키기 위한 제어를 행한다(도12의 스텝 S15). 그리고, 램프 구동 회로(170)는 제어 회로(115)로부터 출력되는 밝기 제어 신호를 기초로, 램프(120)에 공급하는 구동 전류를, 예를 들어 제2 구동 전류로부터 제3 구동 전류로 증가한다.
그 후, 조광 회로(136)는 밝기 검출 회로(135)로부터 출력되는 밝기 신호를 기초로, 조리개 장치(122)가 조리개를 최대까지 개방한 상태이고, 또한 램프(120)에 공급되어 있는 구동 전류를 제3 구동 전류까지 증가한 상태에 있어서도, 모니터(105)에 화상 표시된 피사체의 상이 협대역광에 적합한 원하는 밝기의 화상으로서 표시되어 있지 않은 것을 검지한 경우(도12의 스텝 S16), 제어 회로(115)에 대해 제어 절환 신호를 출력한다.
제어 회로(115)는 조광 회로(136)로부터 출력된 제어 절환 신호를 기초로, AGC 회로(152)에 대해 밝기 제어 신호를 출력함으로써 촬상 신호의 신호 레벨을 소정의 신호 레벨까지 증폭시키기 위한 제어를 AGC 회로(152)에 대해 행한다(도12의 스텝 S17).
전술한 내용의 일련의 제어, 즉 조리개 장치(122)의 개구량을 증가시키기 위한 조리개 구동 회로(123)에 대한 제어와, 램프(120)에 공급하는 구동 전류를 단계적으로 변화시키기 위한 램프 구동 회로(170)에 대한 제어와, 촬상 신호의 신호 레 벨을 증폭시키기 위한 AGC 회로(152)에 대한 제어가 협대역광 관찰 모드의 내시경 장치(101)에 있어서, 전술한 순서로서 행해짐으로써 모니터(105)에는 S/N이 최대한 저하되지 않고, 또한 관찰에 적합한 원하는 밝기의 화상이 표시된다.
또한, 본 실시 형태의 내시경 장치(1) 및 내시경 장치(101)에 있어서는, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 그 구성을 다양하게 변경할 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 실시 형태로 한정되는 것이 아니라, 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 다양한 변경이나 응용이 가능한 것은 물론이다.
본 출원은 2006년 3월 3일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2006-058712호 공보를 우선권 주장의 기초로서 출원하는 것으로, 상기한 개시 내용은 본원 명세서, 청구 범위, 도면에 인용된 것으로 한다.

Claims (9)

  1. 피사체의 상을 촬상하고, 촬상된 상기 피사체의 상을 촬상 신호로서 출력하는 촬상 수단을 갖는 내시경과,
    상기 촬상 신호를 증폭하는 촬상 신호 증폭 수단과,
    적어도 가시 영역의 대역을 갖는 제1 조명광을 상기 피사체에 대해 출사하는 광원 수단과,
    상기 광원 수단의 광로 상에 배치된 조리개 수단 및 상기 광원 수단에 대하여 구동전류를 공급하는 광원 구동 수단을 갖고, 상기 광원 수단으로부터 출사되는 광의 광량을 제어하는 광량 제어 수단과,
    상기 광원 수단의 광로 상에 배치된 경우에, 상기 광원 수단으로부터 출사되는 광 중, 미리 정해진 분광 특성을 기초로 하는 대역의 광을 투과시키는 분광 수단과,
    상기 촬상 신호를 기초로 하여 생성된 후, 표시 수단에 표시되는 화상의 밝기를 제어하는 밝기 제어 수단과,
    상기 분광 수단이 상기 광원 수단의 광로 상으로부터 제거됨으로써 상기 제1 조명광이 상기 피사체에 출사되는 제1 모드와, 상기 분광 수단이 상기 광원 수단의 광로 상에 배치됨으로써 상기 제1 조명광에 비해 좁은 대역을 갖는 제2 조명광이 상기 피사체에 출사되는 제2 모드를 절환하는 모드 절환 수단을 갖고,
    상기 밝기 제어 수단은 상기 제2 모드에 있어서, 상기 촬상 신호에 기초하여 생성되는 화상이 원하는 밝기의 화상으로서 표시되어 있지 않은 경우에, 상기 조리개 수단을 개방하고, 상기 구동전류의 듀티비와 구동 전류치의 조합 설정을 단계적으로 변경한 후에, 상기 촬상 신호 증폭 수단에 대한 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 또한 상기 밝기 제어 수단은 상기 제1 모드에 있어서, 상기 조리개 수단에 대한 제어를 행한 후에, 상기 촬상 신호 증폭 수단에 대한 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서, 상기 내시경 장치가 상기 제1 모드로부터 상기 제2 모드로 절환된 직후에 상기 제1 모드에 있어서의 구동 전류치에 비하여 높은 구동 전류치를 공급하는 제1 제어와, 상기 제1 제어의 후이며 또한, 상기 조리개 수단이 조리개를 최대까지 개방한 후에 상기 듀티비를 변경하는 제2 제어와, 상기 제2 제어 후에 상기 제1 제어에 있어서의 구동 전류치에 비하여 높은 구동 전류치를 공급하는 제3 제어를 갖는 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
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