JP2001028747A

JP2001028747A - 電子内視鏡装置

Info

Publication number: JP2001028747A
Application number: JP11197978A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Yamanaka; 一浩山中
Original assignee: Fuji Photo Optical Co Ltd
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 1999-07-12
Filing date: 1999-07-12
Publication date: 2001-01-30

Abstract

(57)【要約】【課題】表示器の明るさに対するビデオ信号のレベル
の設定が異なる電子スコープであってもプロセッサ装置
に接続して良好な画像を表示する。【解決手段】例えば、表示器の明るさ１００IREを得
るためのビデオ信号の出力レベルのデジタル値が２００
となる新しいＢタイプのプロセッサ装置１２と、上記明
るさ１００IREを得るためのデジタル値が２３０となる
従来のＡタイプの電子スコープ１０が存在する場合に、
上記プロセッサ装置１２にレベル変換回路２５を設け、
このレベル変換回路２５によって、電子スコープ１０側
のビデオ信号レベルをプロセッサ装置１２側の信号レベ
ルに合わせる。これにより、古い電子スコープ１０を新
しいプロセッサ装置１２に接続して使用することが可能
となる。なお、上記レベル変換回路はアナログ信号処理
領域に配置してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子内視鏡装置、特
に画像信号のレベルが一致しない電子内視鏡とプロセッ
サ装置とを接続可能にする電子内視鏡装置の構成に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子内視鏡装置は、固体撮像素
子であるＣＣＤ（Charge Coupled Device）を先端部に
備えた電子内視鏡（電子スコープ）をプロセッサ装置に
接続する構成とされる。例えば、この電子スコープで
は、上記ＣＣＤで撮像した被観察体内の画像信号（ビデ
オ信号）に対し、デジタルビデオプロセッサ（ＤＶＰ）
等を用いて増幅、ホワイトバランス、ガンマ補正等のあ
る程度の画像処理が施され、プロセッサ装置では、輪郭
強調、キャラクタ画像の挿入等が行われると共に、テレ
ビモニタだけでなく、ＲＧＢモニタ或いはコンピュータ
ディスプレイ等に出力するため、輝度信号及び色差信号
をＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）のＲＧＢ信号へ変換す
ること等が行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年では、
テレビモニタへ表示される画像の明るさの所定レベルに
対する画像信号のレベルを従来のレベルよりも低くし、
高輝度の画像が白く潰れないようにすることが提案され
ている。

【０００４】図６には、ビデオ信号の出力レベルに対す
る二つの異なる処理を示すグラフが示されており、図
（Ａ）は従来タイプ（Ａタイプとする）の電子内視鏡装
置の処理、図（Ｂ）は新しいタイプ（Ｂタイプとする）
の装置の処理である。図６（Ａ）のＡタイプでは、電子
スコープからのビデオ信号の出力レベルがデジタル値
で、例えば０〜２５５の範囲で設定される中の２３０が
テレビモニタの明るさを示すIRE（Institute of Radio
Engineers ）値で１００に一致するように設定されてい
る。なお、５０IRE近傍が平均値となる。

【０００５】これに対し、図６（Ｂ）のＢタイプでは、
同じ設定範囲内の２００が上記１００IREに一致するよ
うに設定する。これによれば、上記Ａタイプの場合と比
較すると、上限２５５までの間隔Ｍ_Bが広くなり（値が
２５（Ｍ_A）から５５（Ｍ_B）に広がる）、高輝度の画
像が白く潰れることが少なくなるという利点がある。こ
のようなＢタイプの処理は、テレビモニタだけでなく、
他方式のモニタやコンピュータディスプレイ等の各種の
表示器に内視鏡画像を表示する場合に特に有効となる。

【０００６】しかしながら、このような新しいＢタイプ
の電子内視鏡装置では、そのプロセッサ装置に同タイプ
の電子スコープを接続する場合はもちろん問題はない
が、従来から使用されているＡタイプの電子スコープを
接続した場合には、全体に明るい方へシフトした明る過
ぎる画像が表示されるという問題がある。電子スコープ
は、安価ではないことから、古いタイプのスコープでも
新しいプロセッサ装置に接続して使用可能とすることが
要請される。

【０００７】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、表示器の明るさに対するビデオ信
号のレベルの設定が異なる電子内視鏡であってもプロセ
ッサ装置に接続して良好な画像を表示することができる
電子内視鏡装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明に係る電子内視鏡装置は、表示器で
の明るさを考慮して画像信号の処理を施すプロセッサ装
置と、撮像素子で得られた信号に画像処理を施し、上記
表示器の明るさに対する画像信号のレベル設定が上記プ
ロセッサ装置とは異なる電子内視鏡とを有し、上記プロ
セッサ装置に、上記電子内視鏡から入力した画像信号の
レベルを当該プロセッサ装置側の設定レベルに変換する
レベル変換回路と、上記電子内視鏡の上記レベル設定に
関する情報を取得して上記レベル変換回路の動作を切換
え制御する制御回路とを設けたことを特徴とする。請求
項２に係る発明は、上記プロセッサ装置では、上記レベ
ル変換をアナログ信号領域で行うレベル変換回路を設け
ると共に、上記デジタル信号領域に配置され、上記電子
内視鏡から入力した画像信号に他の画像信号を混合する
混合回路では、この他の画像信号レベルを上記電子内視
鏡の出力レベルに変換して混合することを特徴とする。

【０００９】上記の構成によれば、レベル変換回路によ
って電子内視鏡から入力した画像信号のレベルがプロセ
ッサ装置側で設定されているレベルに変換されることに
なり、画像信号レベルの設定が異なるタイプの電子スコ
ープであってもプロセッサ装置に接続して良好に処理す
ることができ、最適な明るさの画像を得ることが可能と
なる。

【００１０】また、上記請求項２の構成によれば、キャ
ラクタ情報等の他のデジタル画像信号については、電子
内視鏡側の出力レベルで被観察体内のデジタル画像信号
に混合され、レベル変換がアナログ信号領域で行われる
ことになる。従って、この場合は、デジタル処理で生じ
る量子化誤差がなく、微細な画像信号の再現が良好にな
るという利点がある。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１には、実施形態の第１例に係
る電子内視鏡装置の構成が示されており、当該例では、
従来のＡタイプの電子内視鏡（電子スコープ）１０を新
しいＢタイプのプロセッサ装置１２に接続する場合を説
明する。まず、電子スコープ１０には、先端部に対物光
学系を介してＣＣＤ１３が配置され、このＣＣＤ１３を
駆動するＣＣＤ駆動回路１４が設けられると共に、先端
部から光を照射するために、ライトガイド１５が配設さ
れており、このライトガイド１５は光源や光量絞りが配
置された光源装置１６に接続される。

【００１２】一方、上記ＣＣＤ１３には、相関二重サン
プリング（ＣＤＳ−Correlated Double Sampling）回路
１８、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器１９、デジ
タルビデオプロセッサ（ＤＶＰ−Digital Video Proces
sor）２０、各回路を統括制御するマイコン２１が配置
される。上記ＤＶＰ２０では、ＣＣＤ１３から出力され
た画像信号（ビデオ信号）につき、デジタル処理により
輝度信号（Ｙ）と色差信号（Ｃ）が形成されると共に、
増幅、ホワイトバランス、ガンマ補正等の画像処理が施
される。

【００１３】また、電子スコープ１０には、当該スコー
プ１０での処理情報、ここではビデオ信号の出力レベル
に関するデータ又はスコープＩＤ情報を格納するＲＯＭ
（読出し専用メモリで例えばＥＥＰＲＯＭ）２２が設け
られており、この電子スコープ１０をプロセッサ装置１
２に接続したとき、両者間の通信によって、例えば当該
電子スコープ１０のビデオ信号の出力レベル、即ち表示
器の明るさ１００IREに対応するレベル２３０のデータ
がプロセッサ装置１２側へ伝送される。

【００１４】一方、プロセッサ装置１２では、初段にレ
ベル変換回路２５が設けられ、このレベル変換回路２５
は、図２に示す変換テーブルを備え、上記電子スコープ
１０からのビデオ信号出力レベルを当該プロセッサ装置
１２での設定レベルに変換することになる。例えば、図
２に示されるように、ビデオ信号レベルを示すデジタル
値２３０（電圧値で表すと８２１ｍＶ）を２００（電圧
値で表すと７１４ｍＶ）に、１１５（４１０．５ｍＶ）
を１００（３５７ｍＶ）に変換し、Ａタイプの装置から
Ｂタイプの装置への変換を行う。

【００１５】このレベル変換回路２５の後段に、ミラー
回路２６、輪郭強調回路（エンハンサ）２７、輝度信号
（Ｙ）と色差信号（Ｃ）をＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ
（青）の信号に変換する色変換回路２８、出力側表示器
の解像度に合わせるための解像度変換回路２９、患者情
報や撮影データ等のキャラクタを混合するキャラクタ混
合回路３０、Ｄ／Ａ変換器３１が設けられ、このＤ／Ａ
変換器３１から出力されたアナログビデオ信号はアイソ
レーション３２、バッファ回路３３を介してコンピュー
タ（パソコン）ディスプレイ（或いは他の表示器）等に
供給される。

【００１６】なお、この実施形態例では、上記解像度変
換回路２９の出力を図示していない他の解像度変換回路
へ供給し、他のＲＧＢモニタへ出力したり、また上記の
ＲＧＢ信号を更にＹ（輝度）信号とＣ（色差）信号に変
換してテレビモニタへ出力できるように構成される。も
ちろん、このＹ信号及びＣ信号として、色変換回路２８
への入力信号を利用することができる。

【００１７】また、上記の回路を統括制御するマイコン
３４が設けられており、このマイコン３４は、上述した
電子スコープ１０のＲＯＭ２２から読み出したレベル変
換に関する情報を取得し、Ａタイプの電子スコープ１０
でレベル変換が必要であると判断したとき、上記レベル
変換回路２５を動作させて必要な上記の変換を行い、Ｂ
タイプの電子スコープが接続されていると判断したとき
は当該変換回路２５を動作させないように切換え制御す
る。

【００１８】実施形態の第１例は以上の構成からなり、
以下にその作用を説明する。まず、Ａタイプの電子スコ
ープ１０がＢタイプのプロセッサ装置１２に接続された
とき、マイコン２１とマイコン３４との通信により、Ｒ
ＯＭ２２から読み出されたレベル変換に関する情報、例
えばレベル値２３０のデータがマイコン３４に入力され
る。なお、ＲＯＭ２２に記憶されている情報がＩＤデー
タ（Ａタイプであることを示す）であるときは、このＩ
Ｄデータから電子スコープ１０の出力レベル値が２３０
であることを判断する。そして、マイコン３４はレベル
変換回路２５を動作させるように切り換えることにな
る。

【００１９】一方、電子スコープ１０ではＣＣＤ１３に
よって被観察体内のビデオ信号が形成され、ＣＤＳ回路
１８でクランプ処理等が施され、デジタル信号とされた
後にＤＶＰ２０によって各種の画像処理が施されること
になり、このＤＶＰ２０からプロセッサ装置１２に対し
Ｙ信号とＣ信号が出力される。このプロセッサ装置１２
では、上記レベル変換回路２５により、図２で示した変
換テーブルに基づき、Ｙ信号とＣ信号のレベル値を２０
／２３倍し、例えば２３０を２００へ、１１５を１００
へ変換する。

【００２０】その後、ビデオ信号は左右反転、輪郭強調
の処理が施された後、ＲＧＢの信号に変換され（ミラー
回路２６から色変換回路２８）、キャラクタ信号が混合
され（キャラクタ混合回路３０）た後にバッファ３３か
らコンピュータディスプレイ等に出力される。このＢタ
イプのプロセッサ装置１２で処理されるビデオ信号は、
本来は図６（Ｂ）で示したように、レベル値２００で１
００IREの明るさが得られるが、上記の図１の構成で出
力されたビデオ信号は、図３に示されるように、レベル
値２３０で１００IREの明るさが得られるものとなる。
従って、Ａタイプの電子スコープ１０をＢタイプのプロ
セッサ装置１２に接続した場合でも、良好な明るさの画
像をパソコン等の表示器、テレビモニタ等に表示させる
ことができる。

【００２１】なお、上記Ｂタイプのプロセッサ装置１２
に対し、Ｂタイプの電子スコープ１０が接続される場合
は、同様にＲＯＭ（２２）から得られる情報に基づいて
レベル回路２５が動作しない状態となり、レベル変換を
することなく、所定の処理が行われる。この場合は、従
来に比較して高輝度の画像が白く潰れることなく、良好
な画像が提供できる。

【００２２】図４には、実施形態の第２例の構成が示さ
れており、この第２例はレベル変換回路をアナログ信号
領域に設けたものである。図４において、電子スコープ
１０の構成は、第１例のものと同一であり、プロセッサ
装置１１２では、レベルを変換したキャラクタ信号を混
合するキャラクタ混合回路３６と、第１例のデジタルレ
ベル変換回路２５の代わりに、Ｄ／Ａ変換器３１の後段
に配置されたレベル変換回路３７と、マイコン３８が配
置される。

【００２３】上記マイコン３８は、キャラクタ混合回路
３６とレベル変換回路３７に対しＡタイプの電子スコー
プ１０が接続された場合に、所定のレベル変換をするよ
うに制御することになり、上記キャラクタ混合回路３６
ではＡタイプのレベルに合わせたキャラクタ信号を形成
して被観察体内のビデオ信号に加える。即ち、図５に示
されるように、信号電圧値で表すと、７１４ｍＶ（デジ
タル値２００に相当）を８２１ｍＶ（デジタル値２３０
に相当）、３５７ｍＶ（デジタル値１００に相当）を４
１０．５ｍＶ（デジタル値１１５に相当）に変換する。
一方、上記レベル変換回路３７では、アナログ処理によ
って、図２で示したものと同様に、デジタル値の２０／
２３倍の変換に相当するアナログ信号の変換を行う。

【００２４】なお、この第２例でも上記第１例と同様
に、上記解像度変換回路２９の出力を図示しない他の解
像度変換回路へ供給し、他のＲＧＢモニタへ出力した
り、また上記ＲＧＢ信号を更にＹ（輝度）信号とＣ（色
差）信号に変換してテレビモニタへ出力できるように構
成されているが、このような他の解像度変換回路以降の
Ｄ／Ａ変換器の後段にも、上記レベル変換を設けること
になる。このような第２例の構成によれば、レベル変換
がアナログ信号領域で行われることになり、デジタル信
号処理によって生じる量子化誤差がなく、微細な信号の
再現性を向上させることができる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
プロセッサ装置にレベル変換回路を設け、表示器の明る
さに対するビデオ信号のレベル設定が異なる電子内視鏡
を接続した場合は、電子内視鏡側から入力したビデオ信
号のレベルをプロセッサ装置側のレベルに合わせるよう
にしたので、従来から存在する電子内視鏡であっても、
新しいタイプのプロセッサ装置で使用し、良好な画像を
表示することが可能となる。

【００２６】請求項２記載の発明によれば、デジタル信
号領域で被観察体内の画像信号にキャラクタ信号を混合
する場合は、このキャラクタ信号のレベルを被観察体内
信号に合わせた後に、その後段のアナログ信号領域で上
記のレベル変換を行うようにしたので、デジタル処理で
生じる量子化誤差がなく、微細な画像信号の再現が良好
になるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の第１例に係る電子内視鏡装
置の構成を示すブロック図である。

【図２】第１例のレベル変換回路の変換例を示すグラフ
図である。

【図３】第１例においてＡタイプの電子スコープをＢタ
イプのプロセッサ装置に接続した場合に得られるビデオ
信号のレベルと明るさ（IRE）を示すグラフ図である。

【図４】実施形態の第２例に係る電子内視鏡装置の構成
を示すブロック図である。

【図５】第２例でのキャラクタ混合回路でのキャラクタ
信号のレベルの変換を示すグラフ図である。

【図６】従来の電子内視鏡装置等でのビデオ信号の出力
レベルと明るさ（IRE）との関係を示し、図（Ａ）は従
来Ａタイプの装置の例、図（Ｂ）は新しいＢタイプの装
置の例である。

【符号の説明】

１０ … 電子スコープ（Ａタイプ）、１２ … プロ
セッサ装置（Ｂタイプ）、１３ … ＣＣＤ、
２０ … ＤＶＰ、２１，３４，３８ … マイコン、
２２ … ＲＯＭ、２５，３７ … レベル変換回路、
３０，３６ … キャラクタ混合回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表示器での明るさを考慮して画像信号の
処理を施すプロセッサ装置と、撮像素子で得られた信号に画像処理を施し、上記表示器
の明るさに対する画像信号のレベル設定が上記プロセッ
サ装置とは異なる電子内視鏡とを有し、上記プロセッサ装置に、上記電子内視鏡から入力した画
像信号のレベルを当該プロセッサ装置側の設定レベルに
変換するレベル変換回路と、上記電子内視鏡の上記レベ
ル設定に関する情報を取得して上記レベル変換回路の動
作を切換え制御する制御回路とを設けたことを特徴とす
る電子内視鏡装置。
【請求項２】上記プロセッサ装置では、上記レベル変
換をアナログ信号領域で行うレベル変換回路を設けると
共に、上記デジタル信号領域に配置され、上記電子内視鏡から
入力した画像信号に他の画像信号を混合する混合回路で
は、この他の画像信号レベルを上記電子内視鏡の出力レ
ベルに変換して混合することを特徴とする上記請求項１
記載の電子内視鏡装置。