JP2009077846A

JP2009077846A - 電子内視鏡装置

Info

Publication number: JP2009077846A
Application number: JP2007248402A
Authority: JP
Inventors: Toshio Oki; 俊夫大木
Original assignee: Fujinon Corp
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2007-09-26
Filing date: 2007-09-26
Publication date: 2009-04-16

Abstract

【課題】高価でハード的な高周波ノイズ対策に頼ることなく、高周波ノイズの影響で画像に乱れが生じた場合でも、良好な画像が表示可能となるようにする。
【解決手段】ランプ１１から出力された照明光がライトガイド１４を介して先端部から出力され、被観察体の画像がＣＣＤ１６及び第１画像処理回路１８を用いて形成される電子内視鏡装置において、ＣＰＵ２５は、ランプ制御回路１２からランプ１１がオンされていることを検出し、かつ第１画像処理回路１８から出力された画像信号が一定時間以上０レベルであることを検出したときに、高周波ノイズによる不良状態であると判定し、上記第１画像処理回路１８をリセットする。即ち、この第１画像処理回路１８への供給電源のリセットが行われ、クロック信号のタイミングや設定データ等のリセットが実行され、画像が復帰する。
【選択図】図１

Description

本発明は電子内視鏡装置、特に撮像素子からの出力信号に対し画像処理を施すことにより被観察体画像の表示が行われると共に、高周波ノイズを発生する高周波処置具等が同時に用いられる電子内視鏡装置のノイズ対策の構成に関する。

電子内視鏡装置は、光源装置から出力された光源光で照明された被観察体を、例えばスコープ（電子内視鏡）に搭載された固体撮像素子であるＣＣＤ（Charge Coupled Device）により撮像し、このＣＣＤからの撮像信号をプロセッサ装置に供給し、このプロセッサ装置内の画像処理回路にて所定の信号処理を施すことにより、被観察体画像をモニタに表示することができる。この種の電子内視鏡装置では、スコープに設けられた処置具挿通チャンネルから高周波メス等の高周波処置具を先端部まで導き、この高周波処置具により、各種の処置が行われており、この高周波処置具から発生する高周波ノイズ（電磁波ノイズ）の影響をなくすために、従来のスコープ内の回路やケーブルでは、シールド対策が採られている。

図３には、従来の電子内視鏡装置のシールド構造の一例（下記特許文献１）が示されており、図３に示されるように、スコープ１内にはＣＣＤ回路部２とこのＣＣＤ回路部２を駆動するための駆動回路等を有するコネクタ内回路３が設けられる。そして、これらＣＣＤ回路部２とコネクタ内回路３との間が伝送線や電源線からなる同軸線及び単線４で接続され、このコネクタ内回路３が同様の同軸線及び単線４（ケーブル）によって、プロセッサ装置５（画像処理回路等）へ接続される。

このようなスコープ１において、上記ＣＣＤ回路部２の周囲に、シールド部材７が配置されると共に、同軸線及び単線４の外周には、絶縁皮膜を介して内側シールド７ａと外側シールド７ｂからなる二重シールドが設けられ、コネクタ内回路３の周囲にも、シールド部材８が配置される。また、スコープ１（コネクタ内回路３）とプロセッサ装置５とを接続するケーブルにおいても、同軸線及び単線４の外周に、絶縁皮膜を介して内側シールド７ａと外側シールド７ｂからなる二重シールドが採用されており、このようなシールド構造（６，７ａ，７ｂ，８）によって、被観察体画像を形成するための回路に、高周波ノイズの影響が与えられないようにしている。
特開平７−１１１９７９号公報

しかしながら、従来の電子内視鏡装置では、図３のように、高周波ノイズの影響を避けるため、同軸線及び単線４に、二重シールド（７ａ，７ｂ）を設けると共に、内部回路にもシールド部材６，８を配置しており、このようなハード的な高周波ノイズ対策では、構造が複雑となり、スコープ挿入部の細径化が妨げられ、かつコストアップにつながるという問題があった。

また、図３のようなシールド構造によって、ある程度のノイズ対策をした場合でも、ノイズの影響を完全に防ぐことはできず、高周波処置具等の使用によって、モニタに表示される画像（映像）に乱れが生じ、診断に支障を来たすことがあった。これを解決するためには、電磁環境適合対策（ＥＭＣ）のための部材や回路を設けなければならず、この場合もコストアップの要因となる。

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、高価でハード的な高周波ノイズ対策に頼ることなく、高周波ノイズの影響で画像に乱れが生じた場合でも、良好な画像が表示可能と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の発明は、被観察体を照明するための光源装置と、この光源装置により照明された被観察体を撮像する撮像素子と、この撮像素子から出力された撮像信号に対し画像処理を施す画像処理回路とが備えられた電子内視鏡装置において、上記画像処理回路から出力された画像信号を入力し、ノイズの影響により生じる画像の正常でない状態を判定する画像不良状態検出回路と、この画像不良状態検出回路によって正常でない状態が判定されたとき、上記画像処理回路をリセットするリセット回路と、を設けたことを特徴とする。
請求項２の発明は、上記画像不良状態検出回路として、上記光源装置のランプが点灯しているか否かを検出するランプ点灯状態検出回路と、上記画像信号に基づき、画像情報がない状態を検出する画像情報検出回路とを設け、上記ランプ点灯状態検出回路にてランプの点灯が検出され、かつ上記画像情報検出回路にて画像情報がない状態が検出されたとき、上記画像処理回路をリセットするようにしたことを特徴とする。

本発明の構成によれば、例えば光源装置のランプの点灯状態（ＯＮ）が検出され、かつ画像信号において画像情報がない状態、即ち０（ゼロ）レベルが一定期間続いたことが検出されたとき、画像が正常に表示されていないと判定され、制御回路により画像処理回路のリセットが実行される。この画像処理回路のリセット（再セット）では、供給電源のリセット、クロック信号のタイミングのリセット、画像形成のための設定データのリセット等が行われ、これによって、表示画像が自動的に正常な状態に復帰する。

本発明の電子内視鏡装置によれば、正常でない状態の検出及びリセットというソフト的な処理によって、ハード的な高周波ノイズ対策に頼ることなく、高周波ノイズの影響で画像に乱れが生じた場合でも、自動的に良好な画像を表示することができるという効果がある。また、ハード的な高周波ノイズ対策に頼り過ぎないので、細径化も阻害されず、コストアップにつながることもない。

図１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、図１に示されるように、電子内視鏡装置では、光源装置（光源部）として、照明用のランプ１１及びランプ制御回路１２が設けられ、このランプ１１の出力側からスコープ（電子内視鏡）の先端部までライトガイド１４が配設される。即ち、上記ランプ制御回路１２によりランプ１１が点灯制御され、このランプ１１から出力された光が照明光として、スコープの先端部から被観察体へ照射される。

一方、上記ランプ１１からの照明光で照らされた被観察体を撮像するＣＣＤ１６がスコープ先端部に設けられており、このＣＣＤ１６の撮像信号を入力し、所定の画像処理を施すために、第１画像処理回路（デバイス）１８と第２画像処理回路１９が備えられる。この第１画像処理回路１８は、ＣＤＳ（相関二重サンプリング）／ＡＧＣ（オートゲイン制御）回路２１、アナログ信号をデジタル信号へ変換するＡ／Ｄ変換器２２、このＡ／Ｄ変換器２２の出力信号に対しガンマ補正、色変換処理等の画像処理を施すＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）２３等を有し、上記第２画像処理回路１９は、ノイズリダクションや色調変更等の処理をするための回路を備えている。

そして、上記の各回路を制御すると共に、画像の正常でない状態を判定する画像不良状態検出回路として機能し、かつリセット制御を実行（リセット信号を出力）するためのＣＰＵ（又はマイコン）２５が設けられている。即ち、このＣＰＵ２５は、ランプ制御回路１２においてランプを点灯（ＯＮ）している状態であるか否かを検出し、またＤＳＰ２３から入力された画像信号において０レベル（黒レベル）の信号が一定期間継続したか否かを検出し、ランプ１１が点灯状態にあり、かつ一定期間０レベルであったとき、画像が不良な状態であるとし、第１画像処理回路１８をリセットする。

この第１画像処理回路１８のリセットでは、ＣＰＵ２５により第１画像処理回路１８への電源のリセット（再セット）が行われると共に、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路２１のＣＤＳ回路に対するクロック信号のタイミングや設定データのリセットと、ＡＧＣ回路に対するゲイン設定値のリセットが行われる。また、Ａ／Ｄ変換器２２に対してはクロック信号のタイミングのリセット、ＤＳＰ２３については、画像処理設定データのリセットが行われる。

実施例は以上の構成からなり、この電子内視鏡装置は、ランプ１１から出力された照明光がライトガイド１４を介してスコープ先端部から被観察体へ照射され、これによって照明された被観察体がＣＣＤ１６で撮像される。このＣＣＤ１６の撮像信号は、第１画像処理回路１８内で、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）とゲイン制御（ＡＧＣ）が行われ、ＤＳＰ２３にて、ガンマ補正、色変換処理等の所定の画像処理が行われ、第２画像処理回路１９では、ノイズリダクションや色調変更等が行われ、この第２画像処理回路１９から出力される画像信号をモニタへ供給することにより、モニタ上に被観察体画像（動画及び静止画）が表示される。

そして、上記画像表示中に、スコープに設けられている処置具挿通チャンネルを介して高周波処置具が用いられるが、この高周波処置具から発生する高周波ノイズ等が画像処理回路に影響を与え、画像が乱れた場合には、ＣＰＵ２５等により図２の画像リカバリー動作が実行される。

図２において、ＣＰＵ２５は、ステップ１０１にて、ランプ制御回路１２に対し状態提示を要求し、ステップ１０２では、ランプ１１の点灯のオン（ＯＮ）／オフ（ＯＦＦ）状態を検出する。ここで、ランプ１１がＯＦＦであるときは、第１画像処理回路１８の出力画像を入力せず、ランプ１１がＯＮのときに、ステップ１０３にて、第１画像処理回路１８の出力画像を入力し、ステップ１０４では、ＣＰＵ２５は第１画像処理回路１８（ＤＳＰ２３）の出力画像信号が一定時間以上、０レベルであるか否かの検出を行い、一定時間以上０レベルとなったとき（ＹＥＳ）、ステップ１０５にて、リセット信号を出力し、第１画像処理回路１８のリセットを実行する。

この第１画像処理回路１８のリセットでは、上述したように、この第１画像処理回路１８に対する供給電源のリセットが行われ、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路２１のクロック信号のタイミング及び設定データのリセット、ゲイン設定値のリセット、Ａ／Ｄ変換器２２のクロック信号のタイミングのリセット、ＤＳＰ２３の設定データのリセットが行われる。この結果、第１画像処理回路１８の画像形成の不良状態が解消され、モニタへ表示される画像は正常な状態に復帰する。

このようにして、実施例では、高周波ノイズの影響により画像に乱れが生じて不良状態になると、ＣＰＵ２５による自動的なリセット動作によって、即座に表示画像を正常な状態に復帰させることができ、診断を円滑に行うことができる。

上記実施例では、ランプ１１がオンで、画像信号が一定時間以上０レベルであったときに、不良状態であると判定したが、ランプ１１のオン／オフの判定の代わりに、画像信号の輝度情報から照明光の下での撮影状態であるか否かを判定する手法を用い、画像信号において所定の輝度が得られている状態からその画像信号が一定時間以上０レベルとなったとき、高周波ノイズ等による不良状態であると判定してリセットを実行するようにしてもよい。

本発明の実施例に係る電子内視鏡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におけるＣＰＵの動作を中心とした画像リカバリー動作を示すフローチャートである。従来の電子内視鏡装置におけるノイズ対策のシールド構造を示す図である。

符号の説明

１１…ランプ、１２…ランプ制御回路、
１６…ＣＣＤ、１８…第１画像処理回路、
１９…第２画像処理回路、２１…ＣＤＳ／ＡＧＣ回路、
２３…ＤＳＰ回路、２５…ＣＰＵ。

Claims

被観察体を照明するための光源装置と、この光源装置により照明された被観察体を撮像する撮像素子と、この撮像素子から出力された撮像信号に対し画像処理を施す画像処理回路とが備えられた電子内視鏡装置において、
上記画像処理回路から出力された画像信号を入力し、ノイズの影響により生じる画像の正常でない状態を判定する画像不良状態検出回路と、
この画像不良状態検出回路によって正常でない状態が判定されたとき、上記画像処理回路をリセットするリセット回路と、を設けたことを特徴とする電子内視鏡装置。
上記画像不良状態検出回路として、上記光源装置のランプが点灯しているか否かを検出するランプ点灯状態検出回路と、上記画像信号に基づき、画像情報がない状態を検出する画像情報検出回路とを設け、上記ランプ点灯状態検出回路にてランプの点灯が検出され、かつ上記画像情報検出回路にて画像情報がない状態が検出されたとき、上記画像処理回路をリセットするようにしたことを特徴とする請求項１記載の電子内視鏡装置。