JP2005130962A

JP2005130962A - 電子内視鏡装置

Info

Publication number: JP2005130962A
Application number: JP2003368276A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Higuchi; 充樋口
Original assignee: Fujinon Corp
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2003-10-29
Filing date: 2003-10-29
Publication date: 2005-05-26
Anticipated expiration: 2023-10-29
Also published as: US20050093972A1; JP4615204B2; US7420586B2

Abstract

【課題】記録メディアに対する記録処理の完了を待たずに内視鏡検査を円滑にすると共に、終了した検査の画像を簡単にしかも常に一定の画面表示サイズで再表示する。
【解決手段】被観察体の画像データを記録メディア等へ記録する電子内視鏡装置において、ＣＣＤの画像サイズに応じた複数の周波数のクロック信号を発生するタイミングジェネレータと、１検査分以上の画像データを保存する画像保存用メモリとを設け、再表示キー操作が行われたとき、接続された電子スコープの画像サイズと上記メモリ内データの画像サイズが一致するか否かを判定し（１０３）、一致しない場合は、上記タイミングジェネレータで発生させるクロック信号を上記メモリの画像サイズに適合した周波数に切り換え（１０４）、この周波数のクロック信号により上記メモリから読み出した画像データをモニタ画面上に再表示する（１０５）。
【選択図】図３

Description

本発明は電子内視鏡装置、特に電子スコープに搭載した固体撮像素子の出力信号に基づいて被観察体のデジタル画像を形成し、この画像データを記録メディアへ保存できる電子内視鏡装置の構成に関する。

電子内視鏡装置は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の固体撮像素子を電子スコープ（電子内視鏡）の先端部に搭載し、このＣＣＤでは光源装置からの光の照明に基づいて被観察体を撮像する。このＣＣＤで得られた撮像信号をプロセッサ装置へ出力し、プロセッサ装置で各種の映像処理を施すことにより、被観察体の映像をモニタへ表示したり、静止画等を記録装置へ記録したりすることができる。

この種の電子内視鏡装置では、特開２０００−２８７２０３号公報にも示されるように、通常のＮＴＳＣ（ＰＡＬ）方式モニタに出力するためのアナログ処理だけでなく、デジタル画像処理を行い、被観察体映像をパーソナルコンピュータ（パソコン）モニタ等の各種の外部デジタル機器に出力して利用することが行われる。
特開２０００−２８７２０３号公報

ところで、近年では固体撮像素子であるＣＣＤが高画素数化、高解像度化されていることから、高画素数のＣＣＤで得られた画像情報を生かしたデジタル画像を形成することが提案されている。即ち、パソコン等では、表示画素数が相違する、例えば６４０（水平方向）×４８０（垂直方向）の画素のＶＧＡ（Video Graphics Array）規格、１０２４×７６８画素のＸＧＡ（eXtended Graphics Array）規格、１２８０×９６０画素のＳＸＧＡ（Super XGA）等の規格があり、これらの規格に対応した画像信号を形成し、外部デジタル機器等で利用することができる。そして、この外部機器で利用するための記録媒体として、ＰＣカード、スマートメディア（Smart Media：登録商標）、コンパクトフラッシュ（COMPACTFLASH：登録商標）、ＭＯ（光磁気）ディスク等の記録メディアがあり、これらの記録メディアに内視鏡画像データを記録・保存することが行われる。

しかし、上述したようにＣＣＤが高画素数化、高解像度化されると、このＣＣＤで得られる１枚の画像サイズが大きく（１枚当りのデータ量が多く）、画像データの伝送時間が長くなることから、記録操作の度に記録メディアに対する記録処理の完了を待っていたのでは、内視鏡検査を円滑に行うことができないという問題がある。

また、現在の検査が終了した後で次の検査（次の患者）までの間に、終了した検査の画像をモニタ等へ簡単に再表示することができれば、検査内容の確認や患者に対する説明において役に立ち、使い勝手の向上につながる。しかし、検査の終了後に、次の患者の検査のために画素数の異なる固体撮像素子が搭載された電子スコープに交換したときは、画像処理のためのクロック周波数が変わる場合があり、このような場合に終了検査の画像を再表示すると、画面上の表示サイズが変化し、観察し辛い画像になるという問題がある。

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、記録メディアに対する記録処理の完了を待たずに内視鏡検査を円滑にすると共に、終了した検査の画像を簡単にしかも常に一定の画面表示サイズで再表示することが可能になる電子内視鏡装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、画像サイズ（画素数）の異なる固体撮像素子を搭載した電子スコープをプロセッサ装置に接続可能に構成し、この固体撮像素子の出力に基づいて形成された被観察体の画像データを記録メディア（情報メディア）へ記録する電子内視鏡装置において、上記プロセッサ装置に、上記電子スコープで得られる画像のサイズに応じた複数の周波数のクロック信号を発生させるクロック信号発生回路と、画像取込み操作に基づいて画像データを保存し、上記記録メディアに対し転送するための画像保存用メモリと、再表示操作が行われたとき、接続されている電子スコープの画像サイズ（画素数）と上記画像保存用メモリ内データの画像サイズ（画素数）が一致するか否かを判定し、これらの画像サイズが一致しない場合は、上記クロック信号発生回路で発生させるクロック信号を画像保存用メモリの画像サイズに適合した周波数に切り換え、この周波数のクロック信号に基づいて上記画像保存用メモリから読み出した画像データを表示器上に再表示するように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、上記制御回路では、次の検査の１回目の画像取込み時に上記画像保存用メモリに保存されている画像データを消去するようにしたことを特徴とする。
請求項３に係る発明は、上記プロセッサ装置に、プロセッサメイン電源スイッチとは別個にスコープ電源をオンオフする検査終了スイッチと、この検査終了スイッチの操作で電子スコープへの電源供給をオンオフする電源制御回路と、を設けたことを特徴とする。

上記の構成によれば、例えば内視鏡検査中に被観察体画像（静止画）の１回目の取込み操作をすると、画像保存用メモリに前検査の画像データが存在する場合はそのデータをクリアした後に、今回の画像データが画像保存用メモリに保存される。次いで、記録操作をすると、この画像保存用メモリ内の画像データが記録メディアへ転送され、書き込まれる。この画像保存用メモリとして、例えば少なくとも１検査分（同一患者）の画像データを保存できる容量を持たせることにより、１枚毎の記録完了を待つことなく内視鏡検査が円滑に行われる。

また、検査終了後に、再表示操作をすると、画像保存用メモリから該当する画像データを読み出すことにより、その画像が表示器へ再表示されるが、このときには、接続の電子スコープ（固体撮像素子）で得られる画像サイズと画像保存用メモリ内の画像サイズが一致するか否かが判定され（この画像サイズは、画像の画素数に対応し、この判定は画像処理のクロック周波数で行うこともできる）、電子スコープの交換によって画像サイズが不一致になる場合は、画像保存用メモリ内の画像に適した周波数のクロック信号に切り換えられる。この結果、内視鏡画像を同一の画面表示サイズで観察することが可能となる。

請求項３の構成によれば、検査終了スイッチにてスコープ電源のみをオフすることができるので、画像保存用メモリから記録メディアに対して画像データを転送している間に、電子スコープを取り外すことができ、またこの電子スコープを取り外した状態又は別の電子スコープを接続した状態でも、画像保存用メモリ内の画像を再表示することが可能となる。

本発明の電子内視鏡装置によれば、例えば１検査分以上の画像データを記憶する画像保存用メモリを設けることにより、記録メディアに対する記録処理の完了を待たずに内視鏡検査が円滑に行われると共に、検査後にその検査の画像を再表示することができる。しかも、画像保存用メモリの画像サイズに適した周波数のクロック信号に切り換えることにより、次の検査のために画像サイズ（画素数）の異なる固体撮像素子を持つ電子スコープを接続した場合でも、前検査の画像を同一の画面表示サイズで再表示することができ、使い勝手のよい装置を得ることが可能となる。

図１及び図２には、実施例に係る電子内視鏡装置の構成が示されており、まず図２に基づいて全体の構成を説明する。図２に示されるように、電子スコープ（電子内視鏡）１０の先端部に固体撮像素子であるＣＣＤ１１が設けられ、このＣＣＤ１１としては、３５万画素、６５万画素等の各種が搭載されており、この電子スコープ１０の操作部には、フリーズ／記録釦１２等の操作スイッチが配置される。この電子スコープ１０は、ライトガイドコネクタ１４Ａにて光源装置１５に接続されると共に、信号／電源線コネクタ１４Ｂによってプロセッサ装置１６に接続される。上記光源装置１５の光は、電子スコープ１０内に配置されているライトガイドを介して先端部へ供給され、この先端部から出射された照明光によって被観察体が上記ＣＣＤ１１で撮像される。

上記プロセッサ装置１６の前面操作パネル１６Ａには、メイン電源スイッチ（操作釦）１７、検査終了スイッチ（スコープ電源オフスイッチ）１８が配置されると共に、内部に配置されたメディア駆動部（ドライブ）１９の挿入口が設けられる。このメディア駆動部１９は、ＰＣカードやスマートメディア等と呼ばれる記録メディア７０に対しデータの書込み及び読出しを行う。また、このプロセッサ装置１６には、ＮＴＳＣ（ＰＡＬ）方式のＴＶモニタ２０と、図１に示されるデジタルプリンタ２１、ファイリング装置２３、パソコン（ＰＣ）モニタ２４や再表示キー操作等のためのキーボード２５等が接続される。

図１には、プロセッサ装置１６内の詳細な構成が示されており、このプロセッサ装置１６は、所定の映像処理を行う患者回路１６Ｂと各種の出力形態に合わせた信号を形成する出力回路１６Ｃを有し、信号／電源線コネクタ２６に上記電子スコープ１０側の信号／電源線コネクタ１４Ｂが接続される。上記患者回路１６Ｂには、ＣＣＤ１１から入力された映像信号をサンプリングしかつ増幅するＣＤＳ／ＡＧＣ（相関二重サンプリング／自動利得制御）回路２８、Ａ／Ｄ変換器２９が設けられる。

また、複数の水晶発振器或いはＬＣＲ回路からなる発振回路３０を有し、画像サイズの異なる画像の処理に必要な複数周波数のクロック信号や電子スコープ１０へ供給するＣＣＤ駆動パルス等を発生するタイミングジェネレータ（ＴＧ）３１が設けられており、このタイミングジェネレータ３１は、１４．３１３ＭＨｚ（例えばＶＧＡ画像処理用）、２０．００ＭＨｚ（例えばＸＧＡ画像処理用）、２４．５４ＭＨｚ（例えばＳＸＧＡ画像処理用）等のクロック信号を形成する。更に、電子スコープ１０との間の通信によりＣＣＤ１１の画像サイズ情報（画素数情報又は基準クロック周波数情報でもよい）を取得すると共に、患者回路１６Ｂの制御等を行う患者側マイコン３２が設けられており、この患者側マイコン３２は、電子スコープ１０のＩＤ情報等からＣＣＤ１１の画像サイズ（又はクロック周波数）を判定する。

当該例では、上記検査終了スイッチ１８により電子スコープ１０への電源供給のみをオフし、電子スコープ１０の機能を終了させるように構成されており、そのために、患者電源部（Ｐ）３３と、信号／電源線コネクタ２６を介して電子スコープ１０へ電源を供給するスコープ電源部（Ｐ）３４が設けられる。このスコープ電源部３４における電源供給のオンオフは、上記患者側マイコン３２によって制御される。

このような患者回路１６Ｂに、アイソレータ（電気的分離手段）３６を介して出力回路１６Ｃが接続され、この出力回路１６Ｃに、デジタル化された映像信号に対し各種の画像処理を施すＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）３８及び信号処理回路３９、この信号処理回路３９の出力に基づいて上記パソコンモニタ２４へ表示するための所定の解像度（例えばＶＧＡ、ＸＧＡ等の画像サイズ）に変換するＰＣ用解像度変換回路４０、ＮＴＳＣ（ＰＡＬ）方式のＴＶモニタ２０へ表示するための解像度（画像サイズ）のアナログ信号（Ｙ／Ｃ信号等）へ変換するＴＶ用解像度変換回路４１が設けられる。

また、プロセッサ装置１６内の回路を統括制御するメインマイコン４３、後述のメモリ４７に対する画像データの書込み及び読出し制御等を行うと共に、メディア駆動部１９を制御するサブマイコン４６、メディア駆動部１９へ接続され、記録メディア７０へ検査画像を転送するために少なくとも１検査データ（例えば１００枚程度の画像）を保存できる画像保存用メモリ４７が設けられる。そして、上記メインマイコン４３は、画像保存用メモリ４７内の画像データが消去される前に、キーボード２５にて再表示キー操作が行われたとき、上記サブマイコン４６から入力した画像保存用メモリ４７内データの画像サイズ情報と、上記患者側マイコン３２から入力した現在接続の電子スコープ１０の画像サイズ情報から、両者の画像サイズが一致するか否か（又は基準クロック周波数が一致するか否か）を判定し、一致しない場合は、画像保存用メモリ４７内の画像に適合したクロック周波数を選択するように制御する。

更に、上記画像保存用メモリ４７には、上述したデジタルプリンタ２１へ出力するために、例えばＶＧＡ、ＸＧＡ、ＳＸＧＡ等の規格に対応したデジタル画像信号を形成する解像度変換回路４８が設けられる。なお、この出力回路１６Ｃにおいては、出力回路電源部（Ｐ）５０が配置される。

実施例は以上の構成からなり、まず、操作パネル１６Ａのメイン電源スイッチ１７を押すと、電源部５０，３３，３４から各回路に対して電源が供給され、電子スコープ１０の先端のＣＣＤ１１による撮像が開始される。このＣＣＤ１１から出力された信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路２８、Ａ／Ｄ変換器２９、ＤＳＰ３８及び信号処理回路３９にて各種のデジタル映像処理が施され、映像信号はＰＣ用解像度変換回路４０を介してＰＣモニタ２４へ、又はＴＶ用解像度変換回路４１を介してＴＶモニタ２０へ供給され、被観察体映像は各モニタへ表示される。

検査の１回目の画像取込み操作として、電子スコープ１０のフリーズ／記録釦１２の一段目のフリーズスイッチが押されると、各解像度変換回路４０，４１内のフレームメモリ等に格納された静止画がＴＶモニタ２０又はＰＣモニタ２４へ表示されると同時に、画像保存用メモリ４７内の前検査のデータがクリアされ、今回の１枚目の画像データがメモリ４７に書き込まれる。次に、このＴＶモニタ２０等の画面を見ながら、フリーズ／記録釦１２の二段目の記録スイッチが押されると、画像保存用メモリ４７に取り込まれている画像データが記録メディア７０へ転送され、この記録メディア７０へ記録される。

当該例では、上述のように、１検査分以上の画像データを保存できる容量を持つ画像保存用メモリ４７を備えることにより、記録メディア７０に対する記録処理動作で内視鏡検査が滞ることがなく、スムーズに行うことができる。しかし、その反面、内視鏡検査が終了した後も、記録メディア７０等への記録動作が完了しないという事態が生じる。そこで、実施例では、記録動作を最後まで行わせるために患者電源部３３及び出力回路電源部５０はオフせず、検査終了スイッチ１８でスコープ電源３４のみをオフ（切断）するように構成し、検査終了後の電子スコープ１０の洗浄・消毒や、次の検査に備えた別の電子スコープの接続等、後の作業が迅速に行われるようにしている。

図３には、画像の再表示の動作が示されており、当該例では、上記画像保存用メモリ４７内の画像データを次の検査の１回目の画像取込み時まで消去せず、この時まで前検査の画像を再表示できるようになっている。即ち、次の検査の１回目の画像取込み操作前に、キーボード２５によって図３のように再表示キー操作をすると、例えばサブマイコン４６に記憶されている画像保存用メモリ４７内データの画像サイズ情報（これは画素数情報であり、クロック周波数情報でもよい）がサブマイコン４６からメインマイコン４３へ送信される（ステップ１０１）。次に、ステップ１０２では、電子スコープ１０が接続されているか否かが判定され、ここで、Ｎ（NO）のときは、ステップ１０５へ移行し、現在設定の周波数のクロック信号に基づいて画像保存用メモリ４７内のデータを読み出すことにより、前検査の選択された画像が再表示される。

一方、上記ステップ１０２でＹ（YES）のときは、次のステップ１０３にて、接続されている電子スコープ１０（ＣＣＤ１１）の画像サイズ（これに対応するクロック周波数）と画像保存用メモリ４７内のデータの画像サイズ（これに対応するクロック周波数）が同じであるか否かが判定され、ここで、Ｙのときは、同様にステップ１０５にて、現在設定の周波数のクロック信号に基づいて画像保存用メモリ４７内のデータが読み出され、前検査の画像が再表示される。

また、上記ステップ１０３でＮのときは、ステップ１０４へ移行し、スコープ電源部３４をオフして画像保存用メモリ４７内データの画像サイズに適合したクロック周波数へ切り換え、ステップ１０５へ移行する。例えば、前検査の画像が２０．００ＭＨｚのクロック信号に対応し、接続された電子スコープ１０の画像が２４．５４ＭＨｚのクロック信号に対応している場合は、タイミングジェネレータ３１で現在形成している２４．５４ＭＨｚのクロック信号に代えて、２０．００ＭＨｚのクロック信号を形成し、このクロック信号に基づいて画像保存用メモリ４７内の画像データを読み出すことにより、モニタ２０の画面上に被観察体の画像が表示される。このようにして、再表示される画像の画面表示サイズは、前検査で観察した表示サイズと同一となり、常に同じ画面表示サイズで被観察体画像を観察することが可能となる。

上記実施例では、フリーズスイッチ（フリーズ／記録釦１２の一段目）が操作されたときに、画像保存用メモリ４７に画像データを取り込むようにしたが、記録スイッチ（フリーズ／記録釦１２の二段目）が操作されたときに、画像保存用メモリ４７に画像データを取り込むように構成してもよい。

本発明の実施例に係る電子内視鏡装置（プロセッサ装置）の構成を示す回路ブロック図である。実施例の電子内視鏡装置の全体構成を示す図である。実施例の動作を示すフローチャート図である。

符号の説明

１０…電子スコープ、１２…フリーズ／記録釦、
１６…プロセッサ装置、
１８…検査終了スイッチ、
１９…メディア駆動部、３２…患者側マイコン、
３４…スコープ電源部、３８…ＤＳＰ、
４３…メインマイコン、４６…サブマイコン、
４７…画像保存用メモリ、
７０…記録メディア。

Claims

画像サイズの異なる固体撮像素子を搭載した電子スコープをプロセッサ装置に接続可能に構成し、この固体撮像素子の出力に基づいて形成された被観察体の画像データを記録メディアへ記録する電子内視鏡装置において、
上記プロセッサ装置に、
上記電子スコープで得られる画像のサイズに応じた複数の周波数のクロック信号を発生させるクロック信号発生回路と、
画像取込み操作に基づいて画像データを保存し、上記記録メディアに対し転送するための画像保存用メモリと、
再表示操作が行われたとき、接続されている電子スコープの画像サイズと上記画像保存用メモリ内データの画像サイズが一致するか否かを判定し、これらの画像サイズが一致しない場合は、上記クロック信号発生回路で発生させるクロック信号を画像保存用メモリの画像サイズに適合した周波数に切り換え、この周波数のクロック信号に基づいて上記画像保存用メモリから読み出した画像データを表示器上に再表示するように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。
上記制御回路は、次の検査の１回目の画像取込み時に上記画像保存用メモリに保存されている画像データを消去するようにしたことを特徴とする上記請求項１記載の電子内視鏡装置。
上記プロセッサ装置に、プロセッサメイン電源スイッチとは別個にスコープ電源をオンオフする検査終了スイッチと、この検査終了スイッチの操作で電子スコープへの電源供給をオンオフする電源制御回路と、を設けた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。