JP4422474B2 - Video signal processing apparatus and endoscope imaging system - Google Patents
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Description
本発明は、内視鏡検査を行う場合に用いられる映像信号処理装置及び内視鏡撮像システムに関する。 The present invention relates to a video signal processing device and an endoscope imaging system used when performing an endoscopic examination.
従来より内視鏡は、医療分野及び工業用分野における内視鏡検査に広く採用されるようになった。
また、最近においては、撮像手段を内蔵した電子内視鏡(ビデオスコープともいう)や、光学式内視鏡に撮像手段を内蔵したカメラヘッドを装着した電子式内視鏡(内視鏡撮像装置ともいう)は、内視鏡画像の記録等が簡単に行えるために広く用いられる状況にある。
従来例として、特開昭63−220836号公報がある。
Conventionally, endoscopes have been widely adopted for endoscopy in the medical field and industrial field.
Recently, an electronic endoscope (endoscope imaging apparatus) equipped with an electronic endoscope (also referred to as a video scope) incorporating an imaging means or a camera head incorporating an imaging means in an optical endoscope. Is also widely used because it is easy to record endoscopic images.
As a conventional example, there is JP-A-63-220836.
この従来例においては、面順次式の電子内視鏡と、カラーモザイク式の電子内視鏡を選択的に映像信号処理装置に接続できるようにした電子内視鏡システム(内視鏡撮像システム)が開示されている。
この電子内視鏡システムにおいては、映像信号処理装置内の信号処理は、面順次式とカラーモザイク式で完全に独立しており、切り替え手段により切り替えて行うようにしている。
In this electronic endoscope system, the signal processing in the video signal processing apparatus is completely independent of the frame sequential type and the color mosaic type, and is switched by the switching means.
上記従来例の電子内視鏡システムにおいては、映像信号処理装置内の信号処理は、両者の電子内視鏡に対して信号処理の共通化が考慮されていない。このため、従来例においては、映像信号処理装置内の回路規模が増大化してしまう。
また、最近においては、通常の単板タイプ等の単一の固体撮像素子を備えたカメラヘッドの他に、高画質化することができる3原色撮像用或いは3板タイプの複数の固体撮像素子を内蔵したカメラヘッドを用いて内視鏡検査を行うニーズがあるが、従来は、別体の映像信号処理装置を採用している。
このため、従来は、内視鏡検査に使用するカメラヘッドに応じて映像信号処理装置を変更しなければならないため、内視鏡検査を行う内視鏡撮像システムの準備に手間がかかる等の欠点があった。
In the above-described conventional electronic endoscope system, the signal processing in the video signal processing apparatus does not consider common signal processing for both electronic endoscopes. For this reason, in the conventional example, the circuit scale in the video signal processing apparatus increases.
Recently, in addition to a camera head equipped with a single solid-state imaging device such as a normal single-plate type, a plurality of solid-state imaging devices for three primary colors or three-plate type capable of improving image quality can be used. Although there is a need to perform endoscopy using a built-in camera head, conventionally, a separate video signal processing device has been adopted.
For this reason, conventionally, since the video signal processing apparatus has to be changed according to the camera head used for the endoscopy, there is a drawback that it takes time to prepare an endoscope imaging system for performing the endoscopy. was there.
(発明の目的)
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、単一の固体撮像素子を内蔵した内視鏡撮像装置の他に、3原色撮像用の複数の固体撮像素子を内蔵した内視鏡撮像装置にも対応できる映像信号処理装置及び内視鏡撮像システムを提供することを目的とする。
また、本発明は、単板タイプの固体撮像素子を内蔵した内視鏡撮像装置の他に、3原色用の複数の固体撮像素子を内蔵した内視鏡撮像装置にも対応でき、しかも切り替え手段を設ける必要がなく、回路規模も小さく構成することが可能となる映像信号処理装置及び内視鏡撮像システムを提供することも目的とする。
(Object of invention)
The present invention has been made in view of the above-described points, and in addition to an endoscope imaging device incorporating a single solid-state imaging device, an endoscope imaging incorporating a plurality of solid-state imaging devices for three primary color imaging. It is an object of the present invention to provide a video signal processing apparatus and an endoscope imaging system that can also be applied to the apparatus.
Further, the present invention can be applied to an endoscope imaging apparatus incorporating a plurality of solid-state imaging elements for three primary colors in addition to an endoscope imaging apparatus incorporating a single-plate type solid-state imaging element, and switching means. It is also an object of the present invention to provide a video signal processing apparatus and an endoscope imaging system that can be configured with a small circuit scale.
本発明の映像信号処理装置は、単一の固体撮像素子を有する第1の内視鏡撮像装置からのコンポジット映像信号が第1の端子に入力されて、前記第1の端子を介して入力されたコンポジット映像信号から3原色の3つのカラー映像信号を生成して出力する第1の信号処理回路と、3原色撮像用の複数の固体撮像素子を有する第2の内視鏡撮像装置から相互に分離された3原色の3つのカラー映像信号が前記第1の端子並びに第2及び第3の端子に入力され、前記第1の端子を介して入力された信号を前記第1の信号処理回路に与えると共に前記第1の信号処理回路からの3原色の3つのカラー映像信号を3系統の共通バスに供給するか、又は、前記第1乃至第3の端子を介して入力された3原色の3つのカラー映像信号を前記3系統の共通バスに供給する接続手段と、前記共通バスに供給された映像信号について共通の映像信号生成処理を行う第2の信号処理回路と、を具備することを特徴とし、
本発明の内視鏡撮像システムは、カラーフィルタを備えた単一の固体撮像素子を用いた第1の内視鏡撮像装置と、3原色撮像用の複数の固体撮像素子を備えた第2の内視鏡撮像装置と、前記第1の内視鏡撮像装置からのコンポジット映像信号が第1の端子に入力されて、前記第1の端子を介して入力されたコンポジット映像信号から3原色の3つのカラー映像信号を生成して出力する第1の信号処理回路と、前記第2の内視鏡撮像装置から相互に分離された3原色の3つのカラー映像信号が前記第1の端子並びに第2及び第3の端子に入力され、前記第1の端子を介して入力された信号を前記第1の信号処理回路に与えると共に前記第1の信号処理回路からの3原色の3つのカラー映像信号を3系統の共通バスに供給するか、又は、前記第1乃至第3の端子を介して入力された3原色の3つのカラー映像信号を前記3系統の共通バスに供給する接続手段と、前記共通バスに供給された映像信号について共通の映像信号生成処理を行う第2の信号処理回路と、を有する映像信号処理装置と、を具備することを特徴とする。
In the video signal processing apparatus of the present invention, a composite video signal from a first endoscope imaging apparatus having a single solid-state imaging device is input to a first terminal and input via the first terminal. A first signal processing circuit that generates and outputs three color video signals of three primary colors from the composite video signal, and a second endoscope imaging device that includes a plurality of solid-state imaging elements for imaging the three primary colors. The separated three color video signals of the three primary colors are input to the first terminal and the second and third terminals, and the signal input via the first terminal is input to the first signal processing circuit. 3 color video signals of the three primary colors from the first signal processing circuit are supplied to the three common buses, or 3 of the three primary colors input through the first to third terminals. Two color video signals are shared by the three systems And connecting means for supplying, said the video signal supplied to the common bus and the second signal processing circuit for performing a common video signal generation processing, characterized by comprising a,
The endoscope imaging system according to the present invention includes a first endoscope imaging apparatus using a single solid-state imaging device including a color filter, and a second including a plurality of solid-state imaging devices for imaging three primary colors. A composite video signal from the endoscope imaging device and the first endoscope imaging device is input to the first terminal, and three of the three primary colors are input from the composite video signal input through the first terminal. A first signal processing circuit that generates and outputs two color video signals, and three color video signals of three primary colors separated from each other from the second endoscope imaging device, the first terminal and the second And a signal input to the third terminal, the signal input via the first terminal being applied to the first signal processing circuit, and three color video signals of three primary colors from the first signal processing circuit. Supply to three common buses or the first A connection means for supplying three color video signals of three primary colors inputted through the third terminal to the three systems of common buses, and a common video signal generation process for the video signals supplied to the common buses. And a second signal processing circuit that performs the video signal processing device.
本発明によれば、単一の固体撮像素子を内蔵した内視鏡撮像装置の他に、3原色用の複数の固体撮像素子を内蔵した内視鏡撮像装置にも対応できる。 According to the present invention, it is possible to cope with an endoscope imaging apparatus including a plurality of solid-state imaging elements for three primary colors in addition to an endoscope imaging apparatus including a single solid-state imaging element.
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1ないし図11は本発明の実施例1に係り、図1は実施例1の内視鏡撮像システムの全体構成を示し、図2は信号コネクタの外観を示し、図3は3板タイプのカメラヘッドの内部構成を示し、図4は単板タイプのカメラヘッドの内部構成を示し、図5はビデオスコープ(電子内視鏡)の内部構成を示し、図6は映像信号処理装置の内部構成を示し、図7は映像信号処理装置内の一部の回路を着脱可能な別体の基板により構成した様子を示し、図8は映像信号処理装置のタイミングコントローラからカメラヘッド或いはビデオスコープ側のタイミングジェネレータに出力されるタイミングジェネレータ制御信号を示し、図9は3板タイプ及び単板タイプのカメラヘッドの接続部の端子配置の詳細を示し、図10はビデオスコープの接続部の端子配置の詳細と映像信号処理装置の信号コネクタ受けの端子配置の詳細とを示し、図11はカメラヘッド/スコープ検知結果により、映像信号処理装置に設けた3ステートバッファに対して通過/非通過の状態に設定する設定内容を示す。
FIGS. 1 to 11 relate to
図1に示すように、本発明の実施例1の内視鏡撮像システム1は、光学式内視鏡2と、この光学式内視鏡2に装着される3板タイプの(撮像手段を内蔵した)カメラヘッド3及び単板タイプの(撮像手段を内蔵した)カメラヘッド4と、軟性の電子内視鏡(以下、ビデオスコープと略記)5と、光学式内視鏡2又はビデオスコープ5に照明光を供給する光源装置6と、カメラヘッド3,4及びビデオスコープ5が選択的に接続され、映像信号生成の信号処理を行う映像信号処理装置7と、この映像信号処理装置7に接続され、カメラヘッド3,4或いはビデオスコープ5に内蔵された撮像手段により撮像された内視鏡画像に対応する映像信号を表示するモニタ8とから構成される。
カメラヘッド3,4及びビデオスコープ5は、同じ構造の信号コネクタ9a、9b、9cをそれぞれ有し、映像信号処理装置7に設けた信号コネクタ受け(レセプタクル)10に着脱自在に接続される。
As shown in FIG. 1, an
The
映像信号処理装置7は、選択的に接続されるカメラヘッド3、4又はビデオスコープ5から出力される撮像信号に対して信号処理し、標準的な映像信号に変換してモニタ8に出力し、モニタ8の表示面には内視鏡画像が表示される。
後述するように本実施例においては、それぞれ撮像手段を内蔵したカメラヘッド3、4及びビデオスコープ5は、3種類の内視鏡撮像装置を形成している。カメラヘッド3は、3原色撮像用或いは3板タイプの3つの固体撮像素子を内蔵すると共に、相関二重サンプリング回路を内蔵している。
The video
As will be described later, in the present embodiment, the
また、カメラヘッド4は、色フィルタを備えた単板タイプとなる単一の固体撮像素子を内蔵すると共に、相関二重サンプリング回路を内蔵している。
また、ビデオスコープ5は、色フィルタを備えた単板タイプとなる単一の固体撮像素子を内蔵すると共に、相関二重サンプリング回路を内蔵していない。
そして、本実施例の映像信号処理装置7は、これら種類の異なる内視鏡撮像装置の信号コネクタ9a、9b、9cが選択的に接続されることにより、それぞれの出力信号から映像信号生成の処理を行う。
In addition, the
In addition, the
The video
光学式内視鏡2は、体腔内に挿入される軟性(可撓性)の挿入部11aと、この挿入部11aの後端に設けられた操作部12aと、この操作部12aの後端に設けられた接眼部13と、操作部12aから延出されたライトガイドケーブル14とを有する。このライトガイドケーブル14の端部に設けられたライトガイドコネクタ15aは、光源装置6に着脱自在に接続される。
また、ビデオスコープ5は、体腔内に挿入される軟性(可撓性)の挿入部11bと、この挿入部11bの後端に設けられた操作部12bと、この操作部12bから延出されたユニバーサルケーブル16とを有する。このユニバーサルケーブル16の端部に設けられたライトガイドコネクタ15bは、光源装置6に着脱自在に接続される。
The
In addition, the
また、このライトガイドコネクタ15bの側部から延出された信号ケーブル20の端部には信号コネクタ9cが設けてあり、この信号コネクタ9cは、映像信号処理装置7の信号コネクタ受け10に着脱自在に接続される。
光源装置6は、この光源装置6に接続されされたライトガイドケーブル14或いは16をを介して光学式内視鏡2或いはビデオスコープ5に照明光を供給する。そして、光学式内視鏡2或いはビデオスコープ5内部の図示しないライトガイドにより照明光は、伝送され、挿入部11a或いは11bの先端部の照明窓から出射される。照明窓から出射された照明光により、挿入部11a或いは11bが挿入された体腔内の患部等の被写体が照明される。挿入部11a或いは11bの先端部には、照明窓に隣接して観察窓が設けてあり、その観察窓に取り付けられた対物レンズにより被写体の光学像が結像される。
ビデオスコープ5の場合には、対物レンズの結像位置には、撮像手段として電荷結合素子(CCDと略記)42(図5参照)が配置されている。
A
The
In the case of the
一方、光学式内視鏡の場合には、対物レンズの結像位置には、イメージガイドの先端面が配置され、この先端面に結像された光学像は、接眼部13付近に配置された後端面に伝送され、接眼部13から肉眼で観察できると共に、カメラヘッド3或いは4が装着された場合には、カメラヘッド3或いは4に内蔵された撮像手段に光学像が結像されることになる。
カメラヘッド3、4は、光学式内視鏡2の接眼部13に着脱自在に接続されるヘッド部17a、17bから信号ケーブル18a、18bがそれぞれ延出され、信号ケーブル18a、18bの端部に設けられた信号コネクタ9a、9bは、映像信号処理装置7の信号コネクタ受け10に着脱自在に接続される。
図2は、信号コネクタ9a(9b、9cも同様)の詳細な構造を示す。信号コネクタ9aの先端部にはカードエッジタイプの接点部19が設けてある。接点部19は、信号コネクタ受け10内の図示しない接続部と接触して電気的に導通する。なお、接点部19は、上側(表側)の1A、2A、…、17Aで示す端子番号(ピン番号ともいう)の接点部と、図2では示していないが下側(裏側)の1B、2B、…、17Bで示す端子番号の接点部とからなる。
On the other hand, in the case of an optical endoscope, the distal end surface of the image guide is disposed at the imaging position of the objective lens, and the optical image formed on the distal end surface is disposed near the
In the camera heads 3 and 4,
FIG. 2 shows the detailed structure of the signal connector 9a (the same applies to 9b and 9c). A card edge
図3は、3板タイプのカメラヘッド(3板カメラヘッドともいう)3の詳細な構成を示す。
3板タイプのカメラヘッド3内は、内部にダイクロックプリズム21を備え、被写体からの光学像をRGBの3原色の光学像に分離する。RGBの3原色に分離された光学像は、R用CCD22、G用CCD23、B用CCD24によりそれぞれ撮像され、電気信号に変換される。それぞれのCCD出力信号は、相関二重サンプリング回路(CDS)25、26、27にそれぞれ入力される。
CDS回路25、26、27の出力信号は、信号コネクタ9aの接点部19の端子1A,1B,2Aをそれぞれ介して映像信号処理装置7に出力される。なお、信号コネクタ9aの右端の接点部19における符号は、端子番号を示す。
FIG. 3 shows a detailed configuration of a three-plate type camera head (also referred to as a three-plate camera head) 3.
The three-plate
The output signals of the
R用CCD22、G用CCD23、B用CCD24及びCDS回路25、26、27は、タイミングジェネレータ28に接続される。
このタイミングジェネレータ28には、接点部19を介して映像信号処理装置7から原発振クロック、同期信号及びタイミングジェネレータ制御信号が入力され、タイミングジェネレータ28は、これらの信号に基づいてCCD駆動信号及びCDS回路用のサンプリング信号を発生し、CCD22、23、24及びCDS回路25、26、27にそれぞれCCD駆動信号及びサンプリング信号を供給する。また、タイミングジェネレータ28は、映像信号処理装置7にCDSサンプリング信号に同期したクロックを端子8Bから供給する。
The
The
また、3板タイプのカメラヘッド3は、このカメラヘッド3を検出(識別)するためのカメラヘッド/スコープ検出用の検出抵抗29(その抵抗値はR1)が設けてある。
Further, the three-plate
図4は、単板タイプのカメラヘッド(単板カメラヘッドともいう)4の詳細な構成を示す。
単板タイプのカメラヘッド4内には、複数種の補色フィルタをモザイク状に配列された色フィルタアレイ31を備えたCCD32と、CCD出力信号を増幅するアンプ33と、CDS回路34を備えている。
また、このカメラヘッド4は、タイミングジェネレータ35を有し、このタイミングジェネレータ35には、映像信号処理装置7から接点部19を介して原発振クロック、同期信号及びタイミングジェネレータ制御信号が入力される。
FIG. 4 shows a detailed configuration of a single plate type camera head (also referred to as a single plate camera head) 4.
A single-plate
The
また、このタイミングジェネレータ35は、これらの信号に基づいてCCD駆動信号及びCDS回路用のサンプリング信号を発生し、CCD32及びCDS回路34にそれぞれCCD駆動信号及びサンプリング信号を供給する。また、タイミングジェネレータ35は、映像信号処理装置7にCDSサンプリング信号に同期したクロックを端子8Bから供給する。
なお、CDS回路34とタイミングジェネレータ35は、別々の半導体基板上に構成しても良いが、図4の点線で示したように、同一の半導体基板36上に構成しても良い。また、このカメラヘッド4内にも、カメラヘッド/スコープ検知用の検出抵抗37(その抵抗値はR2)が設けてある。
図5は、ビデオスコープ5の詳細な構成を示すブロック図である。
The
Note that the
FIG. 5 is a block diagram showing a detailed configuration of the
ビデオスコープ5内には、補色モザイクフィルタ41を備えたCCD42と、このCCD42から出力されるCCD出力信号を増幅するアンプ43とを有しており、アンプ43により増幅されされたCCD出力信号は、接点部19の端子1Aを介して映像信号処理装置7に出力される。
また、ビデオスコープ5内には、タイミングジェネレータ44を備えており、映像信号処理装置7から原発振クロック、同期信号及びタイミングジェネレータ制御信号が入力され、タイミングジェネレータ44は、これらの信号に基づいてCCD駆動信号を発生し、CCD42にCCD駆動信号を供給する。また、タイミングジェネレータ44は、接点部19の端子8Bを介して映像信号処理装置7にCDSサンプリング信号に同期したクロックを供給する。
ビデオスコープ5内にもカメラヘッド3、4と同様に、カメラヘッド/スコープ検出抵抗45(その抵抗値はR3)を備えている。
The
In addition, the
Similar to the camera heads 3 and 4, the
図6は、映像信号処理装置7の詳細を示すブロック図である。
映像信号処理装置7は、その内部が二次回路49と、この二次回路49と電気的に絶縁され、感電を防止する機能を持つフローティング回路50とに分離されている。
映像信号処理装置7内には、ビデオスコープ5からのCCD出力信号をCDS処理するCDS回路51と、アナログ信号からデジタル信号に変換するA/D変換回路52を備えている。
A/D変換回路52の出力は、3ステートバッファ53を介して色分離回路54に供給され、色分離回路54により輝度信号と色差信号に分離された後、RGBマトリクス回路55に入力される。RGBマトリクス回路55にて生成されたRGB信号は、3つの3ステートバッファ56を介してアイソレーション回路57に供給される。
FIG. 6 is a block diagram showing details of the video
The
The video
The output of the A /
なお、この3つの3ステートバッファ56の出力端は、後述する3ステートバッファ65〜67の出力端と合流して共通バスとなっている。従って、3つの3ステートバッファ56は、共通バスに接続する接続手段を形成している。つまり、3ステートバッファ56が、バッファ制御回路71の制御信号により導通状態(通過状態)に設定されると、RGBマトリクス回路55を経て生成されたRGB信号がアイソレーション回路57に入力され、非導通(ハイインピーダンス状態)に設定されると、RGB信号はアイソレーション回路57に入力されない非通過となる。
The output terminals of the three three-
このアイソレーション回路57により絶縁(アイソレーション)されたアイソレーション出力は、二次回路49内の映像信号処理回路58にてホワイトバランス、色調補正、γ補正などの処理が行われた後、モニタ8に供給される。そして、このモニタ8の表示面には、ビデオスコープ5により撮像された被写体像が内視鏡画像として表示される。
3板タイプのカメラヘッド3の出力信号は、それぞれA/D変換回路61、62、63に入力され、さらに3ステートバッファ64、65、66、67を介してアイソレーション回路57に供給される。これら3ステートバッファ64、65、66、67は、共通バスに接続する接続手段を形成している。
The isolation output insulated (isolated) by the isolation circuit 57 is subjected to processing such as white balance, color tone correction, and γ correction in the video
Output signals of the three-plate
そして、上記3ステートバッファ56の場合と同様に、3ステートバッファ64、65、66、67は、バッファ制御回路71の制御信号により通過状態と非通過状態に設定できるようにしている。
アイソレーション回路57の出力は映像信号処理回路58を介してモニタ8に出力される。
また、単板タイプのカメラヘッド4の出力信号は、A/D変換回路61に供給される。この場合には、A/D変換回路61の出力信号は、3ステートバッファ64を介してビデオスコープ5の場合と同様に、色分離回路54に入力される。色分離回路54の出力信号は、ビデオスコープ5の場合と同様である。
Similarly to the case of the three-
The output of the isolation circuit 57 is output to the
The output signal of the single plate
カメラヘッド/スコープ検出抵抗の出力は、A/D変換回路68に入力され、接続されたカメラヘッド又はビデオスコープに設けられた検知用抵抗と基準抵抗69(その抵抗値はRt)との分圧比により設定される電圧をデジタル信号に変換し、カメラヘッド/スコープ検知回路70に供給される。
カメラヘッド/スコープ検知回路70は、検知されたカメラヘッド又はビデオスコープの種類を検知し、バッファ制御回路71及びタイミングコントローラ72に出力する。
The output of the camera head / scope detection resistor is input to an A /
The camera head /
バッファ制御回路71は、カメラヘッド/スコープ検知回路70により検知されたカメラヘッド又はビデオスコープの種類に従って、3ステートバッファ53、64、65、66、67を制御する。
また、カメラヘッド/スコープ検知回路70の出力信号が入力されるタイミングコントローラ72は、タイミングジェネレータ制御信号の設定を変更する。
The
The
また、タイミングコントローラ72は、フローティング回路50内の各種タイミング信号を生成すると共に、タイミングジェネレータ制御信号を、映像信号処理装置7(の信号コネクタ受け10)に接続されたカメラヘッド3、4又はビデオスコープ5に出力する。 二次回路49は、内部に発振器73を備え、原発振クロック信号を生成し、アイソレーション回路74を介してフローティング回路50に供給すると共に、信号コネクタ受け10に接続されたカメラヘッド3、4又はビデオスコープ5にも供給する。
カメラヘッド3、4、又はビデオスコープ5より出力されたクロックは、タイミングコントローラ72に入力されると共に、アイソレーション回路75を介して二次回路49内の同期信号発生器76に供給される。
In addition, the
The clock output from the camera heads 3 and 4 or the
同期信号発生器76は、水平、垂直同期信号を生成して二次回路49内に供給すると共に、アイソレーション回路77を介してフローティング回路50内のタイミングコントローラ72に供給する。
また、同期信号発生器76からアイソレーション回路77を介して出力される水平、垂直同期信号は、接点部4B,5Aを介してカメラヘッド3、4又はビデオスコープ5にも供給される。
また、映像信号処理回路58からの出力信号は、検波回路59に入力され、検波回路59は、出力信号を検波して映像信号の輝度レベルを検出し、シャッタ制御回路60に出力する。
このシャッタ制御回路60は、検波回路59により検出された輝度レベルを適正な輝度レベルとなる基準の輝度レベルと比較して、その差信号に応じてシャッタ速度を制御する信号を生成し、アイソレーション回路78を経てタイミングコントローラ72に出力する。
The
The horizontal and vertical synchronization signals output from the
The output signal from the video
The shutter control circuit 60 compares the luminance level detected by the
そして、タイミングコントローラ72は、適切な明るさの輝度レベルとなるように素子シャッタを機能させる。なお、この素子シャッタによる明るさ制御は、ユーザが選択した場合に動作するようにしても良い。
このような構成における本実施例における映像信号処理装置7は、固体撮像素子及び相関二重サンプリング手段とを備え、該相関二重サンプリング手段を経た出力信号を出力する第1の内視鏡撮像装置(具体的にはカメラヘッド3,4)と、固体撮像素子を備え、該固体撮像素子の出力信号を出力する第2の内視鏡撮像装置(具体的にはビデオスコープ5)とのそれぞれの電気コネクタが選択的に共通の電気コネクタ受けに着脱自在に接続され、前記第1と第2の内視鏡撮像装置に対して映像信号を生成する信号処理を行うようにしている。
Then, the
The video
また、この場合、第1と第2の内視鏡撮像装置から出力される電気コネクタの出力端子に対して、前記映像信号処理装置側の電気コネクタ受けの接続端子が異なるように割り付けている。 In this case, the connection terminals of the electrical connector receivers on the video signal processing device side are assigned differently to the output terminals of the electrical connectors output from the first and second endoscope imaging devices.
また、本実施例における映像信号処理装置7は、カラーフィルタを備えた単一の固体撮像素子を備えた第3の内視鏡撮像装置(具体的にはカメラヘッド4)と、3原色撮像用の複数の固体撮像素子を備えた第4の内視鏡撮像装置(具体的にはカメラヘッド3)とが選択的に接続され、前記第3と第4の内視鏡撮像装置から出力される出力信号に対して映像信号生成の信号処理を共通化された信号処理回路により行えるようにしている。
Further, the video
この場合、共通化の信号処理回路は、第3と第4の内視鏡撮像装置に接続される前処理回路(具体的にはフローティング回路50)と電気的に絶縁された二次回路49内に設けられた後処理回路の映像信号処理回路58により形成されるようにしている。
In this case, the common signal processing circuit is in the
このような構成による本実施例の作用を説明する。
3板タイプのカメラヘッド3の接点部19の端子配置は、図9(A)の表1に示す通りであり、図3に示した接点部19の端子番号とそれぞれ対応している。単板タイプのカメラヘッド4の接点部19の端子配置は、図9(B)の表2に示す通りであり、図4に示した接点部19の端子番号とそれぞれ対応している。
ビデオスコープ5の接点部19の端子配置は、図10(A)の表3に示す通りであり、図5に示した接点部19の端子番号とそれぞれ対応している。
The operation of the present embodiment having such a configuration will be described.
The terminal arrangement of the
The terminal arrangement of the
これに対応する映像信号処理装置7の信号コネクタ受け10の端子配置は、図10(B)の表4に示す通りであり、図6に示した信号コネクタ受け10の端子番号とそれぞれ対応している。
このように、CDS出力信号を出力するカメラヘッド3、4に対して、映像信号処理装置7における映像信号の入力端子を一部異なる端子に割り付けている。ビデオスコープ5から出力されるCCD信号は、端子番号17Bの端子を介して映像信号処理装置7内のCDS回路51に供給され、CDS処理が施された後、A/D変換される。
The terminal arrangement of the
In this way, the video signal input terminal of the video
つまり、ビデオスコープ5から出力される出力信号と、カメラヘッド3、4から出力される出力信号とは全く別の端子番号の端子から映像信号処理装置7内に入力される。
3板タイプのカメラヘッド3から出力されるCDS信号は、端子番号1A、1B、2Aを介して映像信号処理装置7内のA/D変換回路61、62、63に直接供給され、即座にデジタル信号に変換される。
That is, the output signal output from the
The CDS signal output from the three-plate
また、単板タイプのカメラヘッド4から出力されるCDS信号は、端子番号1Aの端子を介して映像信号処理装置7内のA/D変換回路61に供給されてデジタル信号に変換される。
映像信号処理装置7内のカメラヘッド/スコープ検知回路70は、A/D変換回路68からの検知信号に基づき、接続されているカメラヘッド(又はビデオスコープ)の種別を識別する。カメラヘッド(又はビデオスコープ)内には検出抵抗R1,R2,R3をそれぞれ備えている(図3の符号29、図4の符号37、図5の符号45)。
これらの検出抵抗R1,R2,R3は、それぞれ異なる抵抗値を割付られている。映像信号処理装置7内には基準抵抗69(その抵抗値Rt)が設けられており、Ri(i=1,2,3)とRtの組み合わせによりスコープ検知用信号の信号レベルを設定する。
Further, the CDS signal output from the single-plate
The camera head /
These detection resistors R1, R2, and R3 are assigned different resistance values. A reference resistor 69 (its resistance value Rt) is provided in the video
これをスコープ検知用A/D変換回路68でデジタル信号に変換し、このデジタル信号が入力されるカメラヘッド/スコープ検知回路70により、接続されているカメラヘッド(またビデオスコープ)の種類を判別する。
カメラヘッド/スコープ検知回路70の出力信号は、タイミングコントローラ72とバッファ制御回路71を介して3ステートバッファ53、56、64、65、66、67に供給される。
タイミングコントローラー61は、カメラヘッド/スコープ検知回路70の判別結果に応じて、タイミングジェネレータ制御信号を変化させる。
タイミングジェネレータ制御信号は、図8に示すようなクロック(SCK)、データ(SDAT)、ストローブ(SEN)で構成されており、カメラヘッド(又はビデオスコープ)に設けられているタイミングジェネレータ28、36、44をコントロールする。
This is converted into a digital signal by the scope detection A /
An output signal of the camera head /
The
The timing generator control signal is composed of a clock (SCK), data (SDAT), and strobe (SEN) as shown in FIG. 8, and timing
タイミングコントローラ72は、カメラヘッド/スコープ判別結果に応じて、接続されたカメラヘッド(又はビデオスコープ)のCCDの種類や単板、3板などの情報を識別し、カメラヘッド(又はビデオスコープ)内のタイミングジェネレータ28、36、44からそれぞれのCCDに対して適切なタイミングで適切な周波数の駆動信号が出力されるように制御する。
3ステートバッファ53、56、64、65、66、67の制御は、図11の表5のように行われる。
表5に示す通り、ビデオスコープ5が接続される場合は、色情報が重畳されたCCD出力が端子番号17Bの端子に供給されるので、3ステートバッファ53、56がアクティブとなり、CDS処理された後にA/D変換され、さらに色分離及びRGBマトリクス処理が施されてデジタルRGB信号に変換されてから二次回路49に供給される。この場合、3ステートバッファ64、65、66、67からの出力は停止される。
The
Control of the 3-
As shown in Table 5, when the
単板カメラヘッド4が接続された場合は、色情報が重畳されたCDS出力が、端子番号1Aの端子に供給されるので、直接A/D変換された後、色分離及びRGBマトリクス処理が施されてRGB信号に変換されて二次回路49に供給される。この場合は、3ステートバッファ53、65、66、67からの出力は停止される。
3板カメラ3が接続された場合は、RGB毎のCDS出力が端子番号1A、1B、2Aの端子にそれぞれ供給されるので、3ステートバッファ64、65、66、67が、アクティブとなり、A/D変換された後、直接二次回路49に供給される。この場合は、3ステートバッファ56からの出力は停止される。
When the single-
When the three-
このように構成することで、二次回路49内の映像信号処理は、どのカメラヘッドが接続される場合でも共通の信号処理回路で処理可能となる。
またフローティング回路50内は、CCD出力の場合とCDS出力の場合で完全に独立しているため、図6の点線で示したように、CDS信号処理用フローティング回路80を図7に示すように、映像信号処理装置7を構成する基板81とは別の基板82により構成し、必要な場合のみ基板81に接続する形態にしても良い。
本実施例は以下の効果を有する。
With this configuration, the video signal processing in the
Since the floating
This embodiment has the following effects.
上記のように構成することにより、信号出力形態が異なる複数種類のカメラヘッドが接続される場合でもフローティング回路50の一部を別回路で構成するのみで良く、2次回路49の信号処理は共通で行えるため、回路規模が大きくならずに構成することが可能となる。
また、アナログ映像信号出力を切り替える必要がないため、切り替え回路によるノイズの混入などを防ぐことができる。
さらに、CCDを駆動するためのタイミングジェネレータは、カメラヘッド(又はビデオスコープ)内に設け、タイミングジェネレータを制御するための信号のみを映像信号処理装置7から出力する構成としているため、それぞれのCCDに応じた駆動信号を映像信号処理装置7から出力する必要がなく、駆動信号を切り替えるための切り替え回路も必要にならない。
By configuring as described above, even when a plurality of types of camera heads having different signal output forms are connected, it is only necessary to configure a part of the floating
In addition, since it is not necessary to switch the analog video signal output, it is possible to prevent noise from being mixed by the switching circuit.
Further, the timing generator for driving the CCD is provided in the camera head (or video scope), and only the signal for controlling the timing generator is output from the video
カラーフィルタを備えた単一の固体撮像素子を内蔵したカメラヘッドを用いて内視鏡検査する場合にも、3原色撮像用の複数の固体撮像素子を内蔵したカメラヘッドを用いて内視鏡検査する場合にも、共通の映像信号処理装置を用いて行える。 Endoscopic inspection using a camera head incorporating a plurality of solid-state image sensors for three primary colors even when performing endoscopic inspection using a camera head incorporating a single solid-state image sensor equipped with a color filter In this case, a common video signal processing apparatus can be used.
[付記]
1.前記映像信号処理装置は、前記第1の内視鏡撮像装置からの出力を3原色信号に分離する色分離手段を有することを特徴とする請求項1に記載の内視鏡撮像システム。
2.前記映像信号処理装置は、前記第1の内視鏡撮像装置からの出力信号をデジタル信号に変換するA/D変換手段と、
前記デジタル信号を3原色信号に分離して第1のデジタル信号として出力する色分離手段と、
前記第2の内視鏡撮像装置からの3原色信号を第2のデジタル信号に変換するA/D変換手段と、
前記第1のデジタル信号を共通バスに接続する第1の接続手段と、
前記第2のデジタル信号を前記共通バスに接続する第2の接続手段と、
前記第1と第2の接続手段の状態を制御する制御手段とを具備することを特徴とする請求項1に記載の内視鏡撮像システム。
3.前記制御手段は、前記第1と第2の内視鏡撮像装置の種類を検出する検出手段の出力により、前記第1及び第2の接続手段の通過、非通過を制御することを特徴とする付記2に記載の内視鏡撮像システム。
4.前記第1の内視鏡撮像装置は、光学式内視鏡に着脱自在に装着され、前記カラーフィルタを備えた単一の固体撮像素子を内蔵したカメラヘッドを有することを特徴とする請求項1に記載の内視鏡撮像システム。
[Appendix]
1. 2. The endoscope imaging system according to
2. The video signal processing device includes an A / D conversion unit that converts an output signal from the first endoscope imaging device into a digital signal;
Color separation means for separating the digital signal into three primary color signals and outputting the first digital signal;
A / D conversion means for converting the three primary color signals from the second endoscope imaging device into a second digital signal;
First connection means for connecting the first digital signal to a common bus;
Second connection means for connecting the second digital signal to the common bus;
The endoscope imaging system according to
3. The control means controls passage and non-passage of the first and second connection means based on an output of a detection means for detecting types of the first and second endoscope imaging devices. The endoscope imaging system according to
4). The first endoscope imaging apparatus includes a camera head that is detachably attached to an optical endoscope and includes a single solid-state imaging device including the color filter. The endoscope imaging system described in 1.
1…内視鏡撮像システム
2…光学式内視鏡
3…3板(タイプの)カメラヘッド
4…単板(タイプの)カメラヘッド
5…ビデオスコープ
7…映像信号処理装置
8…モニタ
9a、9b、9c…信号コネクタ
10…信号コネクタ受け
19…接点部
21…ダイクロックプリズム
22…R用CCD
23…G用CCD
24…B用CCD
25〜27…CDS回路
28…タイミングジェネレータ
29…スコープ検出抵抗
31…色フィルタアレイ
32…CCD
34…CDS回路
36…タイミングジェネレータ
37…スコープ検出抵抗
41…補色モザイクフィルタ
42…CCD
44…タイミングジェネレータ
45…スコープ検出抵抗
49…二次回路
50…フローティング回路
51…CDS回路
52、61〜63…A/D変換回路
53、56、64〜67…3ステートバッファ
54…色分離回路
55…RGBマトリクス回路
57、74、75、78…アイソレーション回路
58…映像信号処理回路
70…カメラヘッド/スコープ検知回路
71…バッファ制御回路
72…タイミングコントローラ
73…発振器
76…同期信号発生器
代理人 弁理士 伊藤 進
DESCRIPTION OF
23 ... G CCD
24 ... CCD for B
25 to 27 ...
34 ... CDS circuit 36 ... Timing
44 ... Timing
Claims (3)
3原色撮像用の複数の固体撮像素子を有する第2の内視鏡撮像装置から相互に分離された3原色の3つのカラー映像信号が前記第1の端子並びに第2及び第3の端子に入力され、前記第1の端子を介して入力された信号を前記第1の信号処理回路に与えると共に前記第1の信号処理回路からの3原色の3つのカラー映像信号を3系統の共通バスに供給するか、又は、前記第1乃至第3の端子を介して入力された3原色の3つのカラー映像信号を前記3系統の共通バスに供給する接続手段と、
前記共通バスに供給された映像信号について共通の映像信号生成処理を行う第2の信号処理回路と、
を具備したことを特徴とする映像信号処理装置。 A composite video signal from a first endoscope imaging device having a single solid-state imaging device is input to a first terminal, and three primary colors 3 are input from the composite video signal input through the first terminal. A first signal processing circuit for generating and outputting two color video signals;
Three color video signals of three primary colors separated from each other from a second endoscope imaging device having a plurality of solid-state imaging elements for imaging three primary colors are input to the first terminal and the second and third terminals. The signal input via the first terminal is supplied to the first signal processing circuit and the three color video signals of the three primary colors from the first signal processing circuit are supplied to the three common buses. Or connecting means for supplying three color video signals of three primary colors inputted through the first to third terminals to the three systems of common buses;
A second signal processing circuit for performing a common video signal generation process on the video signal supplied to the common bus;
A video signal processing apparatus characterized by comprising a.
3原色撮像用の複数の固体撮像素子を備えた第2の内視鏡撮像装置と、
前記第1の内視鏡撮像装置からのコンポジット映像信号が第1の端子に入力されて、前記第1の端子を介して入力されたコンポジット映像信号から3原色の3つのカラー映像信号を生成して出力する第1の信号処理回路と、前記第2の内視鏡撮像装置から相互に分離された3原色の3つのカラー映像信号が前記第1の端子並びに第2及び第3の端子に入力され、前記第1の端子を介して入力された信号を前記第1の信号処理回路に与えると共に前記第1の信号処理回路からの3原色の3つのカラー映像信号を3系統の共通バスに供給するか、又は、前記第1乃至第3の端子を介して入力された3原色の3つのカラー映像信号を前記3系統の共通バスに供給する接続手段と、前記共通バスに供給された映像信号について共通の映像信号生成処理を行う第2の信号処理回路と、を有する映像信号処理装置と、
を具備することを特徴とする内視鏡撮像システム。 A first endoscope imaging device using a single solid-state imaging device provided with a color filter;
A second endoscope imaging device comprising a plurality of solid-state imaging elements for imaging three primary colors;
A composite video signal from the first endoscope imaging device is input to a first terminal, and three color video signals of three primary colors are generated from the composite video signal input via the first terminal. The first signal processing circuit for outputting and the three color video signals of the three primary colors separated from each other from the second endoscope imaging device are input to the first terminal and the second and third terminals. The signal input via the first terminal is supplied to the first signal processing circuit and the three color video signals of the three primary colors from the first signal processing circuit are supplied to the three common buses. Or connecting means for supplying three color video signals of three primary colors inputted through the first to third terminals to the three systems of common buses, and a video signal supplied to the common buses About common video signal generation processing A video signal processing apparatus having a second signal processing circuit for performing a,
An endoscope imaging system comprising:
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