JP2821196B2 - 電子内視鏡用ビデオプロセッサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は遅延手段の遅延量を２つの遅延手段にて可変
設定できるようにした電子内視鏡用ビデオプロセッサに
関する。

［従来技術］ 近年、内視鏡装置において、体腔内等の被写体像を伝
送するのに光ファイバを規則正しくならべたIG（イメー
ジガイド）にかわって、内視鏡先端部にCCD等の固体撮
像素子を取りつけた電子スコープが実用化されている。

上記電子スコープは、光学式内視鏡よりも映像の記録
とか再生が容易となり、内視鏡検査後に再生して詳しく
調べることも簡単にできる。

一方、電子スコープでは挿入部の長さが異ると、CCD
出力信号を伝送するケーブル長が異ることになるため、
信号処理するビデオプロセッサに実際に入力されるCCD
出力信号のタイミングがずれることになる。このため、
CCD出力信号から被写体画像に対応するビデオ信号をで
きるだけ忠実に再生するにはケーブルによる遅延時間を
考慮して、信号処理する必要がある。

例えば第５図及び第６図は特開昭63−209375号及び特
願昭60−225368号の従来例である。

第５図に示す第１の従来例の電子内視鏡装置１は、電
子スコープ２と、この電子スコープ２に照明光を供給す
る光源部３及び信号処理を行うビデオプロセッサ部４と
を備えた制御装置５と、このビデオプロセッサ部４から
出力される映像信号を表示するモニタ６とから構成され
る。

上記電子スコープ２は、体腔内等に挿入可能とする細
長の挿入部７を有し、この挿入部７の後端には、太幅の
操作部８が設けてある。

上記挿入部７内には、照明光を伝送するライトガイド
９が挿入され、このライトガイド９は操作部８から延出
されたユニバーサルコード11内をさらに挿通され、光源
部３にその入射端を接続できるようにしてある。

上記光源部３は、ランプ12より発せられた光は、集光
レンズ13により点状に集光され、ライトガイド９の入射
端面に照射される。この集光レンズ13で集光された光束
の一部は絞り14によって、遮光され、ライトガイド９に
は適度の光量に調整されて入射される。しかして、挿入
部７が挿入された体腔内等の観察部位15を照明する。

照明された観察部位15は、先端部16に取付けた対物レ
ンズ17によってその焦点面に配設した固体撮像素子とし
てのCCD18に結像される。

上記CCD18上に結ばれた光学像は光電変換され、信号
電荷として蓄積される。しかして、この信号電荷は、CC
Dドライバ21からのCCDドライブパルスにより電気信号と
して取り出され、ビデオプロセッサ部４のプリアンプ22
によって、増幅されて例えば第７図（ａ）に示す波形の
信号にされ、患者回路4aと２次回路4bの絶縁のための絶
縁トランス23の１次側に入力される。このトランス23を
通った信号はDC成分が除去されるので、第７図（ｂ）に
示すような波形の信号となる。そのため、１画素クラン
プ回路24によってCCD出力信号の０レベルのタイミング
でクランプすることにより、DC成分を生成して、第７図
（ｃ）に示す様に同図（ａ）の波形を再生する。

DC成分を再生したビデオ信号はローパスフィルタ25に
よって、キャリア成分が抜き取られ、滑らかな波形のビ
デオ信号にされた後、A/Dコンバータ26によって、ディ
ジタル信号に変換された後メモリ27に記憶される。

上記メモリ27に記憶されたビデオ信号は、１フレーム
が1/30［sec］で読み出され、D/Aコンバータ28によって
アナログビデオ信号に変換され、図示しない同期信号と
共にモニタ６に出力され、観察部位15の映像を表示す
る。

ところで、上記CCDドライバ21は、パルス発生回路29
からのCCD駆動のための基準パルスが絶縁のための絶縁
トランス31を介して供給され、CCDドライバ21はこの基
準パルスから、CCD駆動パルスを生成する。

又、このパルス発生回路29は、可変ディレイ回路32に
１画素クランプを行うためのクランプパルスを出力す
る。この可変ディレイ回路32は、例えばフロントパネル
に設けた可変抵抗による調整機構33によって、パルス発
生回路29から出力されたクランプパルスを任意のディレ
イ量だけディレイさせて１画素クランプ回路24に出力で
きるようにしていることが特徴となっている。

尚、上記パルス発生回路29は、A/Dコンバータ26にA/D
変換パルスを出力すると共に、メモリ27には書込み及び
読出しクロックを出力する。

又、ローパスフィルタ25の出力は絞り14に入力され、
図示しない絞りモータ等の回動量を制御して、ライトガ
イド９に照射される照明光量が適量となるように自動調
光する。

第６図に示す第２の従来例では、スコープのケーブル
長に応じて切換えられるディレイ選択手段を備えたもの
である。

この従来例ではケーブル長が定まっている電子スコー
プ２′に対し、そのケーブル長に対応して設定したスコ
ープ判別子41をスコープ長（ケーブル長）判別回路42で
そのケーブル長を判別する。このスコープ長判別回路42
の出力信号は絶縁手段としてのフォトカプラ43を構成す
るLEDを駆動し、その光信号をフォトトランジスタで再
び電気信号に変換し、ディレイ切換スイッチ44の接点を
スコープ長の出力信号に応じて選択する。

上記ディレイ切換スイッチ44は、パルス発生回路29と
接続されたマルチタップディレイ45のマルチタップと接
続されている。

従って、パルス発生回路29のクランプパルスは、ディ
レイ切換スイッチ44により、マルチタップディレイ45の
タップを選択することによりディスクリートなディレイ
量だけディレイできるようになっている。しかして、ス
コープ長判別回路42は、スコープ判別子41を読み取っ
て、そのケーブル長を判別した信号に応じてマルチタッ
プディレイ45のマルチタップの内の最適のディレイ量を
与えるタップを選択する。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記第１の従来例ではクランプタイミングを手動の調
整機構33を有する可変ディレイ32にて調整しなければな
らないので、スコープ毎に調整をしなくてはならず不便
である。

又、第２の従来例では、スコープ長判別回路42で判別
されたスコープ種によりマルチタップディレイ45のディ
レイ長を切換えるので、設定されている以外のスコープ
長には対応する事ができないという欠点がある。

本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、予め定
められたスコープ長のものには自動的にタイミングを合
わせることができ、且つ設定されていないスコープ長の
場合にも適切なタイミングに設定できる機能を備えた電
子内視鏡用ビデオプロセッサを提供することを目的とす
る。

［問題点を解決する手段及び作用］ 本発明による電子内視鏡用ビデオプロセッサは、所定
の画素数を有する撮像手段を先端部に備えた挿入部長の
異なる複数の電子内視鏡が着脱可能に接続される電子内
視鏡用ビデオプロセッサにおいて、 接続される前記電子内視鏡に備えられた所定の画素数
を有する前記撮像手段を駆動する駆動信号を発生する駆
動信号発生手段と、前記駆動信号に基づき駆動された前
記撮像手段の出力信号を処理する基準信号を発生する基
準信号発生手段と、前記電子内視鏡の異なる複数の挿入
部長に対応して予め異なる複数の遅延時間が選択可能に
設定された第１の遅延手段と、任意の遅延時間を入力可
能な遅延時間調整手段と、前記遅延時間調整手段の操作
に応じた遅延時間が設定される第２の遅延手段と、接続
される前記電子内視鏡の種類を検出する内視鏡判別手段
と、前記内視鏡判別手段の判別結果に基づき、前記挿入
部長に対応して選択される前記第１の遅延手段の遅延時
間または前記遅延時間調整手段で設定される前記第２の
遅延手段の遅延時間の少なくとも一方を選択し、該選択
された遅延時間に基づき前記基準信号発生手段で発生さ
れた基準信号を遅延させる遅延時間切換手段と、前記遅
延時間切換手段で選択された遅延時間によって遅延され
た前記基準信号に基づき前記撮像手段の出力信号を処理
する信号処理手段とを具備したことを特徴とする。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図ないし第３図は本発明の第１実施例に係り、第
１図は第１実施例を備えた電子内視鏡装置を示し、第２
図は可変ディレイ回路の構成を示し、第３図は第２図の
動作説明図を示す。

第１図に示すように第１実施例を備えた電子内視鏡装
置51は、第６図に示す従来例において、さらにパルス発
生回路29の出力はマニュアルによる遅延量を変えられる
調整機構33を備えた可変ディレイ回路32の入力端に接続
され、この可変ディレイ回路32の出力端はディレイ切換
スイッチ44の１端に接続されている。

上記可変ディレイ回路32の具体的構成例を第２図に示
す。

第３図（Ａ）に示すクランプパルスはワンショットマ
ルチバイブレータ35のクロック入力端に印加され、パル
スＡの立上がりでコンデンサＣ及び可変抵抗VRによる時
定数に対応したパルス幅のパルスＢを出力する（第３図
（Ｂ）参照）。このパルスＢはディレイ素子36により、
入力信号のパルスだけディレイされ第３図（Ｃ）に示す
信号Ｃとなってゲート回路37に入力されると共に、ディ
レイされないでゲート回路37の反転入力端に印加され
る。

従って、このゲート回路37は第３図（Ｄ）に示すよう
に、ワンショットマルチバイブレータ35によりパルス幅
だけディレイされたクランプパスＤを出力するようにな
る。

この実施例ではスコープ長判別回路42は、スコープ判
別子41を読み取った場合、そのケーブル長に応じたディ
レイ長だけディレイするようマルチタップディレイ45の
タップを選択する。

一方、予め定められたケーブル長でない電子スコープ
であると判断した場合（識別子41を有しないものとか、
装置に適合する識別子でないもの）は、可変ディレイ回
路32と接続された接点S1を選択する。

その他の構成は第１の実施例と同様であり、同一名称
の構成要素を同符号で示す。

この第１実施例によれば、ケーブル長が定まってい
て、識別子41を有する電子スコープ２が接続された場合
には、そのケーブル長に対応したディレイ量でクランプ
パルスが出力されるように自動的に選択される。従っ
て、この場合は、ディレイ量の調整を行うことなく最適
のタイミングで１画素クランプできる。

さらに特注の電子スコープのように、ビデオプロセッ
サ部４に予めプリントされていないケーブル長のものに
も可変ディレイ回路32によって対応できる。

第４図は本発明の第２実施例の主要部を示す。この第
２実施例は、ディレイ切換手段と、可変ディレイ手段と
を直列に設けたものである。

パルス発生回路29のクランプパルスはディレイ切換回
路45′に入力され、このディレイ回路45′の出力は可変
ディレイ回路32′を経て１画素クランプ回路24に印加さ
れる。

スコープ長判別回路42′は、調整レンジ切換信号とデ
ィレイ切換信号とを出力するものであり、予め定められ
たケーブル長の電子スコープ（例えば第１図の２）と判
断した場合ディレイ切換信号を出力して、第１のフォト
カプラ51を介してディレイ切換回路45′のディレイ量を
前記ケーブル長に対応したディレイ量となるように選択
すると共に、調整レンジで切換信号を第２のフォトカプ
ラ52を介して可変ディレイ回路32′に出力し、そのディ
レイ可変幅が小さくなるように選択する。

この選択により、実質的なディレイ量はディレイ切換
回路45′によるディレイ量となり、可変ディレイ回路3
2′はディレイ量の微調整機構としての役割を果たす。
つまり、調整機構33を調整することにより、クランプす
るタイミングを微調整できる可変幅をケーブル長とかCC
Dの動作速度のばらつきを吸収することができる位に設
定することにより、ばらつきのある電子スコープの場合
でも最適のクランプタイミングに設定できる。

一方、予め定められたケーブル長でない電子スコープ
が接続されたと判断した場合には、ディレイ切換回路4
5′によるディレイ量は最小又はディレイを行わないよ
うに選択し、調整レンジ切換信号によって可変ディレイ
回路32′の可変幅を大きくするように選択する。

この選択により、調整機構33によって広い範囲のケー
ブル長の電子スコープに対してクランプタイミングを最
適となるように調整できる。

この実施例によれば、一つの調整機構を使用する事
で、あらかじめ定められたケーブル長をもつスコープに
対しては調整機構39がクランプタイミングの微調整機構
として動作するため、伝送ケーブル長やCCDのばらつき
によるクランプタイミングのずれを手動で補整して、常
に最良の画質を得る事ができ、特注品などのあらかじめ
定められたケーブル長でないスコープに対しては、調整
機構33が広い範囲でクランプタイミングを調整できる様
に動作するので広いケーブ長範囲のスコープに対応でき
る。

上述の各実施例では、クランプパルスのタイミングを
調整して、直流再生を行うようにしているが、本発明は
これに限定されるものでなく、CCD出力のリセットノイ
ズ除去に有効な相関二重サンプリングのサンプリングの
タイミング調整にも有効である。

又、本発明は電子スコープに限らず、ファイバスコー
プの接眼部にテレビカメラを装着したテレビカメラ外付
けスコープにも同様に適用できる。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、クランプパルス又
はサンプリングパルスのタイミングを自動的に選択設定
する第１の遅延手段とマニュアル調整できる第２の遅延
手段とを設けるようにしてあるで、挿入部とかユニバー
サルコードの長さ等信号伝送ケーブルでの遅延時間が異
る場合にも最適のタイミングに調整でき、高画質のビデ
オ信号を生成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例を備えた電子内視鏡装置の構成図、第２
図は可変ディレイ回路の具体的回路図、第３図は第２図
の動作説明図、第４図は本発明の第２実施例の構成図、
第５図は第１の従来例の構成図、第６図は第２従来例の
構成図、第７図は従来例における信号波形の説明図であ
る。 １……電子内視鏡装置、２……電子スコープ ３……光源部 ４……ビデオプロセッサ部 ５……制御装置、６……モニタ 18……CCD 24……１画素クランプ回路 29……パルス発生回路 32……可変ディレイ回路 33……調整機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A61B 1/04 G02B 23/24

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の画素数を有する撮像手段を先端部に
   備えた挿入部長の異なる複数の電子内視鏡が着脱可能に
   接続される電子内視鏡用ビデオプロセッサにおいて、 接続される前記電子内視鏡に備えられた所定の画素数を
   有する前記撮像手段を駆動する駆動信号を発生する駆動
   信号発生手段と、 前記駆動信号に基づき駆動された前記撮像手段の出力信
   号を処理する基準信号を発生する基準信号発生手段と、 前記電子内視鏡の異なる複数の挿入部長に対応して予め
   異なる複数の遅延時間が選択可能に設定された第１の遅
   延手段と、 任意の遅延時間を入力可能な遅延時間調整手段と、 前記遅延時間調整手段の操作に応じた遅延時間が設定さ
   れる第２の遅延手段と、 接続される前記電子内視鏡の種類を検出する内視鏡判別
   手段と、 前記内視鏡判別手段の判別結果に基づき、前記挿入部長
   に対応して選択される前記第１の遅延手段の遅延時間ま
   たは前記遅延時間調整手段で設定される前記第２の遅延
   手段の遅延時間の少なくとも一方を選択し、該選択され
   た遅延時間に基づき前記基準信号発生手段で発生された
   基準信号を遅延させる遅延時間切換手段と、 前記遅延時間切換手段で選択された遅延時間によって遅
   延された前記基準信号に基づき前記撮像手段の出力信号
   を処理する信号処理手段と、 を具備したことを特徴とする電子内視鏡用ビデオプロセ
   ッサ。