JP2001269310A - 電子内視鏡装置 - Google Patents
電子内視鏡装置Info
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Abstract
の出力部の構成を簡略化すると共に、周辺機器に適合し
た信号を容易に或いは自動的に出力できるようにする。 【解決手段】 インターレース走査のテレビ用ビデオ信
号とノンインターレース走査のプログレッシブ信号を形
成する電子内視鏡装置で、プログレッシブ信号S 1 を出
力するバッファ33AとNTSC又はPALのビデオ信
号S2 を出力するバッファ33B(33C)のいずれか
の出力を選択するマルチプレクサ47を設け、マイコン
38の制御で出力を切換え制御する。このマイコン38
は、例えば切換えスイッチ48の手動操作に基づいて切
り換えてもよいし、周辺機器51,52の種類を判定
し、これに適合するプログレッシブ信号S1 又はテレビ
用ビデオ信号S2 のいずれかの信号を出力するように自
動的に切り換える。
Description
にテレビジョン方式のビデオ信号を形成するだけでな
く、コンピュータ等の他のモニタへ画像表示するための
プログレッシブビデオ信号(以下、プログレッシブ信号
とする)も形成・出力する電子内視鏡装置の出力構成に
関する。
の先端部に備えた固体撮像素子であるCCD(Charge C
oupled Device)により、被観察体内の画像を撮像し、
この画像をNTSC方式のテレビモニタに表示する電子
内視鏡装置が用いられる。この装置によれば、テレビモ
ニタに表示された被観察体を見ながら、患部等の観察、
処置或いは手術等を行うことができる。
電子スコープで得られた画像をテレビモニタ以外の例え
ばコンピュータディスプレイ(パソコンモニタ)等に表
示することが提案されており、これにより、被観察体画
像の保存や後の観察等において有効利用が可能となる。
即ち、テレビモニタへ表示するためのビデオ信号はイン
ターレース走査用信号であり、奇数フィールドと偶数フ
ィールドのビデオ信号を重ねて1フレームの画像を表示
するため、画面のちらつきが発生し易いが、コンピュー
タディスプレイではノンインターレース走査となり、ま
た走査線数の設定に自由度があり、垂直解像度を向上さ
せて画像の高品質化を図ることができる。
は、ビデオプリンタ、VTR、ファイリング装置等(表
示器も含まれる)の周辺機器が接続されるが、この周辺
機器においても、NTSC方式に対応したものだけでな
く、プログレッシブ信号に対応したものが用いられるこ
とになる。しかし、これらの各種の周辺機器に対応して
出力部或いは出力端子を配置することは、出力部の構成
及び配線を複雑化させると共に、周辺機器に適合した信
号の出力も容易に行うことができないという問題があ
る。
であり、その目的は、テレビジョン方式の信号及びプロ
グレッシブ信号の出力部の構成を簡略化すると共に、周
辺機器に適合した信号を容易に或いは自動的に出力する
ことが可能となる電子内視鏡装置を提供することにあ
る。
に、請求項1の発明に係る電子内視鏡装置は、テレビジ
ョン方式に適合したインターレース走査のテレビ用ビデ
オ信号を形成すると共に、ノンインターレース走査のプ
ログレッシブビデオ信号を形成するビデオ信号処理回路
と、このビデオ信号処理回路からの出力信号を入力し、
上記テレビ用ビデオ信号とプログレッシブビデオ信号の
いずれかを選択的に出力する切換え回路と、この切換え
回路を制御する制御回路とを設けてなることを特徴とす
る。請求項2に係る発明は、上記制御回路において、上
記切換え回路の出力側に接続される周辺機器の情報を入
力し、周辺機器に適合したテレビ用ビデオ信号又はプロ
グレッシブビデオ信号のいずれかを選択するように切換
え回路を動作させることを特徴とする。請求項3に係る
発明は、上記制御回路において、使用される電子内視鏡
の撮像素子の種類を検出し、この撮像素子により形成さ
れるプログレッシブビデオ信号の種類を判定して上記切
換え回路を動作させることを特徴とする。
では、例えばNTSCに対応したCCDからNTSCの
インターレース走査用信号が形成されると共に、このN
TSCの奇数及び偶数のフィールドデータからノンイン
ターレース走査用のプログレッシブ信号が形成される。
また、このプログレッシブ信号からPAL用の信号を形
成することができる。そして、上記のテレビ用ビデオ信
号とプログレッシブ信号は、切換え回路に供給されてお
り、制御回路による切換え制御に基づき、テレビ用ビデ
オ信号又はプログレッシブ信号のいずれかが周辺機器に
対し出力される。
の操作信号に基づいて切換え回路を制御してもよいが、
プロセッサ装置等に周辺機器を接続したときに、周辺機
器に必要なビデオ信号の種類の情報を取得し、これによ
りテレビ用ビデオ信号又はプログレッシブ信号のいずれ
かを出力するように切換え回路を動作させることができ
る。
ッシブ用となっている場合もあり、この電子内視鏡をプ
ロセッサ装置に接続したときに、上記制御回路は使用さ
れている撮像素子の種類を判定し、上記切換え回路を介
して、周辺機器が必要とするプログレッシブ信号又はテ
レビ用ビデオ信号のいずれかを選択してもよい。
係る電子内視鏡装置の構成が示されており、まず図2に
よりビデオ信号形成についての構成を説明する。当該例
の装置は、電子内視鏡(電子スコープ)10を光源装置
11及びプロセッサ装置12に接続して構成される。こ
の電子スコープ10には、先端部に対物光学系を介して
NTSC方式の走査線数に対応した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上記光源装置11に接続
される。
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 Processor)
20が配置される。このDVP20では、CCD13か
らの出力信号につき、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。
また、上記の各回路を統括制御するマイコン21が配置
される。
右を反転させるミラー回路24、輪郭強調回路(エンハ
ンサ)25、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26が設けられ、また詳細は後述するが、コンピュー
タのモニタ等に合わせてノンインターレース走査信号
(プログレッシブ信号)を形成すると共に、垂直解像度
を高くするプログレッシブ解像度変換回路27、患者情
報や撮影データ等のキャラクタを混合するためのキャラ
クタジェネレータ28、混合回路29、D/A変換器3
0Aが設けられ、このD/A変換器30A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33Aを介してコンピュータディスプレイ等に供
給される。
プログレッシブ信号をNTSC又はPALのインターレ
ース走査用信号に選択的に変換するプログレッシブ/T
V変換回路35が設けられ、このプログレッシブ/TV
変換回路35の後段には、RGB信号として出力するた
めのD/A変換器30B及びバッファ回路33Bが配置
され、もう一方のラインにY,C信号として出力するた
めのエンコーダ36、D/A変換器30C及びバッファ
回路33Cが設けられる。なお、上記エンコーダ36
は、RGB信号をY信号とC信号に変換するものであ
る。更に、上記のプロセッサ装置12内の各回路を統括
制御し、またプログレッシブ信号とテレビ用ビデオ信号
を選択出力するための制御をするマイコン38が設けら
れる。
回路27の一構成例が示されており、図示されるよう
に、この解像度変換回路27は、2個のフィールドメモ
リM1,M2 、フレームメモリM3 と書込み制御回路4
2、読出し制御回路43から構成される。この書込み制
御回路42は、上記フィールドメモリM1 ,M2 に対
し、1画素に対応したクロック周波数の速度14.31
8MHz(水平走査信号は15.734kHzの周波数
となり、これはNTSC方式のCCD13を駆動するも
のと同様となる)でデータの書込みを実行し、上記フレ
ームメモリM3 に対しては、2倍クロックの速度28.
636MHz(水平走査信号は31.468kHzとな
る)でデータの書込みを実行する。
ィールドメモリM1 ,M2 に対し、上記2倍クロックの
28.636MHzの速度でデータの読出しを実行し、
上記フレームメモリM3 に対しては4倍クロックの5
7.272MHz(水平走査信号は62.936kH
z)の速度でデータの読出しを実行する。
回路27での信号変換が示されており、図5(A)のよ
うに、上記フィールドメモリM1 には、CCD13から
出力された、水平方向768画素からなる242.5本
の水平ラインデータO11,O 12,O13…(奇数フィール
ド)、メモリM2 には同様に水平ラインデータE11,E
12,E13…(偶数フィールド、これらはインターレース
走査用信号である)が上記15.734kHzの速度で
書き込まれる。
び偶数フィールドデータは、2倍の速度の31.468
kHzで読み出されると共に、図5(B)に示されるよ
うに、同一の速度でフレームメモリM3 に交互に書き込
まれる。ここでは、485本の水平ラインを有する1フ
レームのデータ(ノンインターレース走査用信号)とさ
れるが、2倍クロック速度で書き込むので、垂直走査期
間は図5(A)の場合と同一の1/59.94Hz≒1
6.7msとなる。
フレームメモリM3 のデータを更に2倍の速度、即ち6
2.936kHz(4倍のクロック速度)で2回ずつ読
み出す。そうすると、約16.7ms(1/59.94
Hz)の垂直走査期間において、同一の水平ラインが2
本ずつ垂直方向に並び、合計で970本の水平ラインが
形成され、コンピュータディスプレイ等の画像では、奇
数及び偶数フィールドの2倍のデータが水平方向におい
て1/2に圧縮された形で表示されることになり、垂直
解像度が高くなる。
回路35の一構成例が示されており、この図はPAL用
信号へ変換するものとして表してある。図示されるよう
に、このプログレッシブ/TV変換回路35は、上記プ
ログレッシブ信号を格納しPAL用の奇数フィールド信
号を読み出すための第1メモリM4 、同様にプログレッ
シブ信号からPAL用の偶数フィールド信号を読み出す
ための第2メモリM5、書込み制御回路44及び読出し
制御回路45からなる。そして、上記書込み制御回路4
4は、メモリM4 ,M5 に対し57.272MHzのク
ロック速度でプログレッシブ信号データの書込みを行う
が、このメモリM4 ,M5 からの交互の読出しについて
は14.188MHz(水平ライン読出し速度:15.
625kHz)のPAL用クロックの速度で実行する。
回路35での信号変換が示されており、図6(A)に示
されるように、メモリM4 に書き込まれた970本のプ
ログレッシブ信号(例えばO1 ´)は、水平ラインの本
数を間引きながら、図5(B)に示されるように、O
11(p),O12(p),O13(p)…の287.5本からなるP
AL用奇数フィールド信号(O1 (p))に変換される。
また、メモリM5 に書き込まれたプログレッシブ信号に
ついても、間引き処理等によりPAL用の偶数フィール
ド信号(E1 (p))へ変換される。
35では、図4の読出し制御回路45による読出し制御
をNTSC用に変えることにより、プログレッシブ信号
からNTSCのインターレース信号を形成することがで
きる。即ち、マイコン38の制御により選択的にNTS
C用又はPAL用の信号を得ることができる。なお、こ
のNTSC信号は、上記色変換回路26の出力を利用し
てもよい。
41万画素のNTSC用のものであるが、プログレッシ
ブ信号用の走査線数に対応した例えば85万画素のCC
Dを設けた電子内視鏡10も製作されている。このよう
な電子内視鏡10がプロセッサ装置12に接続された場
合は、マイコン21とマイコン38との間の通信等によ
り、マイコン38が電子内視鏡10のCCDのタイプを
判断し、上記プログレッシブ解像度変換回路27の動作
をプログレッシブ用に切り替えるようになっている。こ
のプログレッシブ用の処理は、図3において、フレーム
メモリM3 に直接プログレッシブ信号を書き込んでもよ
いし、フィールドメモリM1 ,M2 に一旦書き込んだ
後、解像度変換をして出力する等、各種の処理が可能で
ある。
部の構成及び周辺機器の接続状態が示されており、図2
で説明したバッファ33Aとバッファ33B及び33C
の後段には、切換え器としてのマルチプレクサ47が設
けられ、このマルチプレクサ47により、プログレッシ
ブ信号S1 とテレビ用ビデオ信号S2 が切り換えられ
る。また、このプロセッサ装置12には、マルチプレク
サ47の切換えを手動操作する切換えスイッチ48をマ
イコン38に接続して設けられ、またキーボード49も
配置される。即ち、上記切換えスイッチ48では、例え
ばa端子への切換えによりプログレッシブ信号S1 が選
択され、b端子への切換えによりテレビ用ビデオ信号S
2 が選択される。また、キーボード49によって出力す
べき信号S 1 又はS2 を選択するように設定することも
できる。
機器として、例えばビデオプリンタ(或いはVTR)5
1やファイリング装置52等の記録装置が信号線(R,
G,B,HD/C SYNC,VD)を介して接続され
ることになり、この周辺機器のマイコンとの通信等によ
りプロセッサ装置12側のマイコン38は、ビデオプリ
ンタ51やファイリング装置52等の種類、即ちプログ
レッシブ信号又はテレビ用ビデオ信号のいずれの信号に
対応しているかを判別し、対応する信号S1 又はS2 を
出力するようにマルチプレクサ47を制御する。
その作用を説明する。まず、図2のCCD13では被観
察体内の撮像信号が奇数又は偶数のフィールド信号とし
て交互に形成され、このビデオ信号が14.318MH
zのクロック信号(15.734kHzの水平走査速
度)によって読み出され、CDS回路18からDVP2
0へ出力される。このDVP20からは、Y信号とC信
号が出力され、これら信号は、プロセッサ装置12内の
ミラー回路24から輪郭強調回路25へ供給され、左右
反転、輪郭強調の処理が施される。また、Y及びC信号
は色変換回路26にてRGBの信号に変換され、その
後、プログレッシブ解像度変換回路27へ供給される。
は、図5(A)のようにメモリM1に奇数フィールドO
1 ,O2 ,O3 …のデータ、メモリM2 に偶数フィール
ドE 1 ,E2 ,E3 …のデータが交互に書き込まれる。
そして、このメモリM1 ,M 2 のデータは、次の垂直走
査期間に2倍クロックの速度で交互に読み出され、図5
(B)のO11,E11,O12,E12…のように、ノンイン
ターレース走査用のフレーム信号としてメモリM3 に書
き込まれる。次に、上記メモリM3 の格納データは、図
5(C)のように4倍クロック速度(周波数62.93
6kHz)で2回ずつ読み出され、O11,O11,E11,
E11,O12,O12,…というように、1垂直走査期間内
に970本の水平ラインが順に並ぶプログレッシブ信号
が形成される。
度変換回路27の出力は、混合回路29でキャラクタ信
号が混合された後、アナログ信号としてバッファ33A
から図1のマルチプレクサ47に出力される。なお、上
記バッファ33Aから出力されるプログレッシブ信号
は、マルチプレクサ47を介さず直接コンピュータディ
スプレイ等に供給してもよく、このディスプレイでは、
入力ビデオ信号が水平帰線信号及び垂直帰線信号により
表示処理されるので、1画面内に970本の水平ライン
データが高密度に圧縮表示され、高解像度の画像が得ら
れることになる。
ッシブ/TV変換回路35へ供給されており、マイコン
38によりPAL変換が選択されている場合は、図6の
ようにプログレッシブ信号がPAL用信号に変換され
る。即ち、図6(A)に示されるように、混合回路29
から出力され、メモリM4 に格納されたO11,O11,E
11,E11,O12,O12,E12,E12…からなるプログレ
ッシブ信号(O1 )から間引き処理等により、
O11(p),O12(p),O13(p)…からなるPAL用の奇数
フィールド信号(O1 (p))が読み出される。また、他
方のメモリM5 からはPAL用の偶数フィールド信号
(E1 (p))が形成され、この結果20msの垂直走査
期間に水平ライン287.5本を有するPAL用の各フ
ィールド信号(O1 (p ),E1 (p),O2 (p),E
2 (p)…)が得られる。
選択されている場合は、このプログレッシブ/TV変換
回路35では、NTSC用の奇数及び偶数のフィールド
信号を形成する。このようにして得られたPAL用又は
NTSC用のビデオ信号は、D/A変換器30B、アイ
ソレーション32、バッファ33Bを介してマルチプレ
クサ47に出力される。また、このテレビ用ビデオ信号
はエンコーダ36によって、Y信号とC信号に再度変換
されており、これらをD/A変換器30C、アイソレー
ション32、バッファ33Cを介してマルチプレクサ4
7に出力してもよい。なお、上記バッファ33B,33
Cから出力されるテレビ用ビデオ信号は、マルチプレク
サ47を介さず直接、それぞれのTVモニタに供給する
ことができ、各TVモニタに被観察体画像を表示するこ
とができる。
スイッチ48やキーボード49で予め出力信号が選択設
定されている場合は、マイコン38の制御に基づきマル
チプレクサ47が切り換えられており、上記設定に応じ
てプログレッシブ信号S1 かテレビ用ビデオ信号S2 の
いずれか(R,G,B,HDorC SYNC,VD)
がマルチプレクサ47の選択によりビデオプリンタ5
1、ファイリング装置52へ供給される。
されたときの通信等により、ビデオプリンタ51、ファ
イリング装置52の入力信号の種類を自動的に判断する
ことができ、例えばビデオプリンタ51にはテレビ用ビ
デオ信号、ファイリング装置52にはプログレッシブ信
号というように必要な信号を供給することができる。こ
のとき、ビデオプリンタ51がNTSC方式又はPAL
方式のいずれのテレビ用ビデオ信号を採用しているかも
判定され、上記プログレッシブ/TV変換回路35で
は、NTSC方式を採用している場合はNTSC用信
号、PAL方式を採用している場合はPAL用信号を形
成するように制御される。
載されているCCD13の種類も検出しており、プログ
レッシブ用CCDが搭載されているときは、このプログ
レッシブ信号がビデオプリンタ51、ファイリング装置
52等の周辺機器に適合するか否かの判定を行い、対応
する周辺機器に出力できるようになっている。
に周辺機器として記録装置を接続した場合を説明した
が、モニタ専用のマルチプレクサを別に設け、使用され
るモニタの方式、形式に適合したプログレッシブ信号又
はテレビ用ビデオ信号を選択的に出力するようにしても
よい。
インターレース走査のテレビ用ビデオ信号とノンインタ
ーレース走査のプログレッシブ信号を形成する電子内視
鏡装置で、テレビ用ビデオ信号とプログレッシブ信号と
のいずれかを選択的に出力する切換え回路と、この切換
え回路を制御する制御回路を設けたので、テレビ用ビデ
オ信号及びプログレッシブ信号の出力部の構成を簡略化
すると共に、NTSC、PAL等のテレビ用ビデオ信号
或いは解像度の異なるプログレッシブ信号の中から、周
辺機器に適合した信号を容易に或いは自動的に出力する
ことが可能となる。
力部の構成及び周辺機器の接続状態を示す図である。
示す回路ブロック図である。
示すブロック図である。
示すブロック図である。
おける信号変換を示す説明図である。
おける信号変換を示す説明図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 テレビジョン方式に適合したインターレ
ース走査のテレビ用ビデオ信号を形成すると共に、ノン
インターレース走査のプログレッシブビデオ信号を形成
するビデオ信号処理回路と、 このビデオ信号処理回路からの出力信号を入力し、上記
テレビ用ビデオ信号とプログレッシブビデオ信号のいず
れかを選択的に出力する切換え回路と、 この切換え回路を制御する制御回路とを設けてなる電子
内視鏡装置。 - 【請求項2】 上記制御回路は、上記切換え回路の出力
側に接続される周辺機器の情報を入力し、周辺機器に適
合したテレビ用ビデオ信号又はプログレッシブビデオ信
号のいずれかを選択するように切換え回路を動作させる
ことを特徴とする上記請求項1記載の電子内視鏡装置。 - 【請求項3】 上記制御回路は、使用される電子内視鏡
の撮像素子の種類を検出し、この撮像素子により形成さ
れるプログレッシブビデオ信号の種類を判定して上記切
換え回路を動作させることを特徴とする上記請求項1又
は2記載の電子内視鏡装置。
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JP2005021457A (ja) * | 2003-07-03 | 2005-01-27 | Olympus Corp | 内視鏡システム |
US7495706B2 (en) | 2004-08-24 | 2009-02-24 | Funai Electric Co., Ltd. | Video signal setting device for performing output setting to a display device |
JP2009254736A (ja) * | 2008-04-21 | 2009-11-05 | Hoya Corp | 内視鏡制御ユニットおよび内視鏡システム |
JP2012105057A (ja) * | 2010-11-10 | 2012-05-31 | Canon Inc | 画像処理装置 |
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