JP3262893B2 - 内視鏡用画像表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】複数の入力手段を介して記憶手段
に入力した画像を表示モードに対応させて複数の画像表
示手段に表示する内視鏡用画像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】内視鏡装置は周知の通り、直接目視する
ことのできない生体内やエンジン内部などを観察するこ
とができ、医療分野及び工業分野で観察・処置・治療な
どに広く使用されている。そして、近年、被写体像をＣ
ＣＤなどの撮像手段にて電気信号に変換し、モニタにて
観察可能とした電子式内視鏡が普及している。

【０００３】前記電子式内視鏡を用いた内視鏡装置の場
合、画像の記録や再生、或は、合成などが容易に行える
という利点を有している。このため、例えば、１つのモ
ニタ画面上に複数の内視鏡画像と以前に記録した画像を
合成して表示したり、或は、複数のモニタ画面上にそれ
ぞれ異なる画像を表示したり、さらには、複数のモニタ
画面を用いて一つの画像を拡大表示することで、より的
確な観察・処置・治療などを行なえるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、１つの
モニタ画面上に複数の画像を合成表示するためには解像
度の高い、例えば、ハイビジョンモニタ装置などが必要
で高価であり、また、高価な割には種類が限定されてし
まう。

【０００５】また、複数の画面に高精細画像を拡大表示
する際、複数の画面を合成して形成した画面上に拡大表
示される画像は、それぞれのモニタ画面に対応する高精
細画像の部位を走査線数またメガ素数を考慮することな
く単に拡大しただけであるので画素の荒い画像となって
いた。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、複数の入力手段を介して入力した画像を表示モー
ドに応じて合成し、この合成した画像を複数の画像表示
手段に表示モードに対応させて表示する内視鏡用画像表
示装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の内視鏡用画像表
示装置は、複数の画像表示手段を有する内視鏡用画像表
示装置であって、内視鏡画像及び複数の画像を入力する
入力手段と、これらの入力手段によって入力された画像
をそれぞれ記憶する複数の記憶手段と、これら複数の記
憶手段に記憶された画像を表示モードに対応させて合成
すると共に、この合成した画像データを表示モードに対
応させて前記複数の画像表示手段に表示する表示制御手
段とを備えた。

【０００８】

【作用】この構成で、まず、複数の入力手段を介して入
力された画像信号は複数の記憶手段にそれぞれ入力され
る。そして、これらの記憶手段に入力された画像信号
は、観察者の指示する表示モードで表示することが可能
なように表示制御手段で合成され、複数の画像表示手段
の所望の位置に所望の状態の画像を表示する。

【０００９】

【実施例】図を参照して本発明の実施例を説明する。図
１ないし図５は本発明の第１実施例に係り、図１は内視
鏡用画像表示装置の概略構成を示すブロック図、図２は
複数の表示制御手段で形成した表示画面への表示例、図
３は複数の表示制御手段で形成した表示画面への他の表
示例、図４は表示制御手段の内部構成を示すブロック
図、図５は図２の表示例の動作を示す説明図である。

【００１０】図１に示すように内視鏡用画像表示装置１
には、例えば、体腔内に挿入する挿入部先端に撮像素子
を配設したビデオ内視鏡２や多数の観察画像を記憶する
内視鏡用画像ファイル装置３や病理用顕微鏡などの映像
を入力源とする高精細カメラ４や多数の高精細観察画像
を記憶する高精細用画像ファイル装置５などが機能別に
それぞれ接続可能になっている。

【００１１】すなわち、ビデオ内視鏡２は、入力手段Ａ
２１に接続され、前記ビデオ内視鏡２からの映像信号を
受け、この映像信号をデジタル信号に変換してバッファ
メモリＡ２２に出力する一方、このバッファメモリＡ２
２で映像信号を記憶する。

【００１２】同様に、内視鏡画像ファイル装置３は、入
力手段Ｂ３１に接続され、多数の観察画像を記憶する内
視鏡用画像ファイル装置３からの出力信号を受け、この
出力信号をデジタル画像信号に変換してバッファメモリ
Ｂ３２に出力する一方、このバッファメモリＢ３２に画
像信号を記憶する。

【００１３】また、高精度カメラ４は、入力手段Ｃ４１
に接続され、病理用顕微鏡などからの映像を入力源とす
る高精細カメラ７の映像信号を受け、この映像信号をデ
ジタル信号に変換してバッファメモリＣ４２に出力する
一方、このバッファメモリＣ４２に画像信号を記憶す
る。

【００１４】さらに、高精細用画像ファイル５は、入力
手段である画像記録再生手段５１に接続され、多数の高
精細観察画像を記憶する高精細用画像ファイル装置５か
らの出力信号を受け、この画像信号をデジタル画像信号
に変換してバッファメモリＤ５２に出力する一方、この
バッファメモリＤ５２に画像信号を記憶する。

【００１５】そして、上述のバッファメモリＡ２２，バ
ッファメモリＢ３２，バッファメモリＣ４２及びバッフ
ァメモリＤ５２に記憶されている映像信号は、観察者の
欲する画像（表示モード）を表示制御手段６に出力し
て、この表示制御手段６で画像合成し、この画像合成し
た表示画像信号を表示モードに対応するそれぞれのフレ
ームメモリＡ２３，フレームメモリＢ３３，フレームメ
モリＣ４３及びフレームメモリＤ５３に振り分け転送さ
れて記憶される。各フレームメモリＡ２３，フレームメ
モリＢ３３，フレームメモリＣ４３及びフレームメモリ
Ｄ５３に転送・記憶された表示画像信号は、それぞれの
フレームメモリ２３，３３，４３，５３に対応する出力
手段Ａ２４，出力手段Ｂ３４，出力手段４４及び出力手
段５４を介して画像表示手段であるモニタＡ２５，モニ
タＢ３５，モニタＣ４５及びモニタＤ５５に出力されて
所望の画像を表示するように構成されている。

【００１６】なお、図示しないスイッチなどで構成した
指示手段７からの表示モードの指示によって、例えば、
コントロールロジック回路などで構成したコントローラ
８を介して表示制御手段６及び画像記録再生手段５１な
どの制御を行なうように構成されている。

【００１７】ここで、図２を参照して表示例の一例を説
明する。図に示すように、例えば、モニタＡ２５，モニ
タＢ３５，モニタＣ４５，モニタＤ５５の４つのモニタ
を備えた内視鏡用画像表示装置１は、観察者の指示によ
って、モニタＡ２５及びモニタＢ３５に内視鏡画像ファ
イル３の画像インデックス用縮小画像が表示されるよう
に設定され、モニタＤ５５には前記画像インデックス用
縮小画像の中の一画像を非縮小状態で表示するように設
定され、モニタＣ４５に現在体腔内に挿入しているビデ
オ内視鏡１の観察画像が表示されるように表示モードを
設定している。

【００１８】このときの内視鏡画像表示装置１の動作を
説明する。指示手段７によって表示モードが入力される
と、モニタＡ２５及びモニタＢ３５を内視鏡画像ファイ
ルのインデックス用縮小画像用とし、モニタＣ４５をビ
デオ内視鏡の観察画像用とし、モニタＤ５５を画像イン
デックス用縮小画像の一画像を非縮小状態で表示するよ
うに指示信号を出力する。

【００１９】すると、コントローラ８が表示制御手段６
を制御して内視鏡用画像ファイル３の画像信号が記憶さ
れているバッファメモリＢ３２から所望の画像信号を抽
出し、それぞれの表示部分に対応する画像信号をフレー
ムメモリＡ２３，フレームメモリＢ３３及びフレームメ
モリＤ５３へ分配して転送すると共に、ビデオ内視鏡１
からの映像信号を常時フレームメモリＣ４３に転送し、
各出力手段Ａ２４，Ｂ３４，Ｃ４４及びＤ５４を介して
図２に示すようにそれぞれのモニタＡ２５，Ｂ３５，Ｃ
４５及びＤ５５に画像を表示する。

【００２０】図４を参照して表示制御手段６の内部構成
を説明する。図に示すように表示制御手段６は、コント
ローラ８からの表示モードの指示を内部制御するタイミ
ングコントローラ６１で受けると共に、このタイミング
コントローラ６１の制御でバッファメモリＡ２２，Ｂ３
２，Ｃ４２及びＤ５２からのリードタイミング及びアド
レスを制御する。

【００２１】また、バッファメモリリード・アドレスコ
ントロール６２，バッファメモリリード・アドレスコン
トロール６３，バッファメモリリード・アドレスコント
ロール６４及びバッファメモリリード・アドレスコント
ロール６５とタイミングコントローラ６１との制御でフ
レームメモリＡ２３，フレームメモリＢ３３，フレーム
メモリＣ４３及びフレームメモリＤ５３へのライトタイ
ミング及びアドレスの制御をする。

【００２２】さらに、フレームメモリライト・アドレス
コントロールＡ６６，フレームメモリライト・アドレス
コントロールＢ６７フレームメモリライト・アドレスコ
ントロールＣ６８及びフレームメモリライト・アドレス
コントロールＤ６９と画面合成時のデータの選択をデー
タスイッチ７０で行う。

【００２３】図４及び図５を用いて図２の表示例の動作
を説明する。バッファメモリＡ２２に入力されている画
像データは、バッファメモリリードアドレスコントロー
ルＡ６２の制御により、図５の斜線部ａの期間にデータ
が読み出され、データスイッチ７０をａ側に接続してデ
ータを出力する。

【００２４】同様に、バッファメモリＢ３２に入力され
ている画像データは、バッファメモリリードアドレスコ
ントロールＢ６３の制御により、図５の縦線部ｂの期間
にデータが読み出され、データスイッチ７０をｂ側に接
続してデータを出力する。バッファメモリＣ４２に入力
されている画像データは、バッファメモリリードアドレ
スコントロールＣ６４の制御により、図５の横線部Ｃの
期間にデータが読み出され、データスイッチ７０をｃ側
に接続してデータを出力する。

【００２５】すなわち、データスイッチ７０のｅと接続
されて合成される画像データは、図５の（ａ）の期間に
フレームメモリライトアドレスコントロールＡ６６の制
御によってフレームメモリＡ２３へ書き込みを行なう。
同様に、同図（ｂ）の期間にフレームメモリライトアド
レスコントロールＢ６７の制御でフレームメモリＢ３３
へ書き込みを行い、同図（ｃ）の期間にフレームメモリ
ライトアドレスコントロールＤ６８の制御によってフレ
ームメモリＣ４３へ書き込みを行い、同図（ｄ）の期間
にフレームメモリライトアドレスコントロールＤ６９の
制御によってフレームメモリＤ５３へ書き込みを行って
いる。以上のように表示制御手段６を動作させることに
よって画面の合成と表示分割の作業を行なっている。

【００２６】同様に、図３に示すように４つのモニタ画
面上に高精細用画像ファイル５の画像を表示するときの
内視鏡画像表示装置１の作用を説明する。まず、指示手
段７からモニタＡ２５，モニタＢ３５，モニタＣ４５及
びモニタＤ５５を使用して高精細用画像ファイル５の画
像を拡大表示するように表示モードの指示を出力する。
すると、４つのモニタ画面で構成された画面を全体で一
つのモニタ画面１５、すなわち、走査線数、或は、画素
数を増大させた高解像度表示が可能な表示画面として認
識する。

【００２７】次に、コントローラ８が表示制御手段６と
画像記録再生手段５１とを制御して高精細用画像ファイ
ル５の画像信号をモニタ画面を構成するモニタＡ２５，
モニタＢ３５，モニタＣ４５及びモニタＤ５５の例えば
画素数に対応するように画像信号を合成してそれぞれの
モニタ２５，３５，４５，５５に対応するフレームメモ
リ２３，３３，４３，５３に転送して記憶させる。そし
て、各フレームメモリ２３，３３，４３，５３に記憶さ
せた画像信号を各フレームメモリ２３，３３，４３，５
３に対応する出力手段２４，３４，４４，５４を介して
それぞれのモニタ２５，３５，４５，５５に出力して高
精細画像を表示する。

【００２８】また、高精細カメラ４の画像データを高精
細画像表示する際にも前記高精細用画像ファイル５のと
きと同様に入力手段Ｃ４１を介してバッファメモリＣ４
２に記憶されている画像信号を表示制御手段６で合成
し、モニタ２５，３５，４５，５５に対応する表示部分
の画像信号を各フレームメモリ２３，３３，４３，５３
にそれぞれ転送・記憶して、これらのフレームメモリ２
３，３３，４３，５３に対応する出力手段２４，３４，
４４，５４を介してそれぞれのモニタ２５，３５，４
５，５５に画像を表示すれば良い。

【００２９】このように、指示手段からの表示モードの
指示により表示制御手段は、記憶手段に記憶されている
画像信号を表示モードに対応するように合成すると共
に、この合成した表示画像信号を複数の画像表示手段に
対応するフレームメモリに分配して対応する画像表示手
段に所望の画像を出力することによって、複数の画像表
示手段にそれぞれ別々の画像を表示したり、一つの画像
を拡大表示することができる。

【００３０】また、複数の画像表示手段を用いて高精細
画像を拡大表示するときには、複数の画像表示手段で形
成した画面を１つの高精細表示画面とみなすことによっ
て、高価な高解像度表示装置を用いることなく、複数の
安価な画像表示手段で高精細画像を表示することができ
る。

【００３１】ところで、診断に必要な画像は、その都度
画像ファイル装置から読み出したり、現在表示している
画像をメモリに読み込んでは読み出すといた作業を行っ
ていた。このため、診断に必要な画像を表示しようとす
るとき、画像ファイル装置からその都度読み出して表示
していたのでは時間がかかりすできしまう。また、表示
している画像をメモリに読み込み、メモリに読み込んだ
画像を再び読み出して表示する作業にも時間がかかって
いた。そこで以下のように画像表示装置を構成すること
によって診断に必要な画像を瞬時に表示することを可能
にした。

【００３２】図６に示すように本実施例の内視鏡用画像
表示装置１００は、例えば、挿入部先端に撮像素子を備
えたビデオ内視鏡１０１からの映像信号を受け、デジタ
ル信号に変換して出力する入力回路Ａ１１１と、この入
力回路Ａ１１１から出力される画像信号を記憶する内視
鏡用フレームメモリ１２１及びＸ線の照射により体内を
透視して観察するＸ線装置１０２からの映像信号を受
け、デジタル信号に変換して出力する入力回路Ｂ１１２
と、この入力回路Ｂ１１２から出力される画像信号を記
憶するＸ線用フレームメモリ１２２及びカルテデータを
ファイルとして記憶するカルテファイル装置１０３から
の出力信号を受け、デジタル信号を出力する入力回路Ｃ
１１３と、この入力回路Ｃ１１３から出力される画像信
号を記憶するカルテ用フレームメモリ１２３及び多数観
察画像を記憶する画像ファイル装置１０４からの出力信
号を受け、デジタル信号を出力する入力回路Ｄ１１４
と、この入力回路Ｄ１１４からの画像信号を複数画像記
憶すると共にコントローラ１０５からの指示で指定の画
像を出力するファイル用大容量フレームメモリ１２４及
び各フレームメモリ１２１，１２２，１２３，１２４か
らの出力信号を図７に示すモニタ１１０の画面上の、予
め、定められた位置へ出力するように合成する画像合成
手段１０６及び画像合成手段１０６からの出力信号を受
け、映像信号を出力する出力回路１０７及び出力回路１
０７からの信号を表示するモニタ装置１１０及び検索コ
ードなどの指示データを入力するスイッチなどで構成さ
れた指示データ入力手段１０８及び指示データ入力手段
１０８からの指示によりカルテファイル装置１０３と画
像ファイル装置１０４と画像表示装置本体１００とを制
御するパソコンなどで構成したコントローラ１０５から
構成されている。

【００３３】図９を参照して動作を説明する。まず、ス
テップＳ１に示すように検査に必要な患者名などの検索
コードを指示データ入力手段１０８より入力する。する
と、ステップＳ２に示すように指示データ入力手段１０
８より指示を受けたコントローラ１０５は、カルテファ
イル装置１０３でカルテ検索を行うように指示を出力す
る。そして、ステップＳ３に示すように指示を受けたカ
ルテファイル装置１０３から検索コードに該当するカル
テデータ検索し、該当するカルテデータを入力回路Ｃ１
１３へ出力する。入力回路Ｃ１１３に入力されたカルテ
データは、デジタル画像信号に変換され、カルテ用フレ
ームメモリ１２３に記憶され、画像合成手段１０６，出
力回路１０７を経てモニタ１１０の画面上の予め定めら
れた位置（図７（ａ））にカルテデータを表示する。

【００３４】次に、ステップＳ４に示すように前述のカ
ルテデータ検索と同様にコントローラ１０５によって、
該当画像を検索するように画像ファイル装置１０４に指
示を出力する。すると、ステップＳ５に示すように指示
を受けた画像ファイル装置１０４から検索コードに該当
する画像を複数検索し、これらの該当する画像を順次画
像ファイル装置１０４から入力回路Ｄ１１４へ出力する
一方、この入力回路Ｄ１１４に入力された画像データを
デジタル画像信号に変換して、例えば、図８に示すよう
なファイル用大容量フレームメモリ１２４へＡの位置か
らＢ，Ｃ，．．．Ｈ，Ｉというように順次記憶してい
く。

【００３５】ここで、ステップＳ６に示すように入力さ
れている画像の中から検査に必要な画像データを指示デ
ータ入力手段１０８で選択する。そして、ステップＳ７
に示すように表示画像選択の指示を受けたコントローラ
１０５は、画像表示装置本体１００に指示を出し、指示
を受けた画像表示装置本体１００にファイル用大容量フ
レームメモリ１２４から指示された画像を瞬時に切り替
えて出力する。ファイル用大容量フレームメモリ１２４
から出力された画像信号は、画像合成手段１０６，出力
回路１０７を経てモニタ１１０の画面上の、予め、定め
られた位置（図７（ｂ））に選択画像を表示する。

【００３６】この状態で、ステップＳ８に示すようにモ
ニタ１１０の画面上に内視鏡観察画像（図７（ｃ））及
びＸ線観察画像（図７（ｄ））を映し出し、カルテ画像
とファイル画像とにより検査を実施する。

【００３７】検査中に新たな画像が必要になったときに
はステップＳ６の表示画像の選択を必要なだけ繰り返し
行って所望の画像をモニタ１１０の画面上に映し出して
（ステップＳ７）検査（ステップＳ８）を行い、ステッ
プＳ９で検査を終了する。

【００３８】このように、検査中に必要となりそうな画
像を大容量フレームメモリ内に記憶して、検査を開始す
る一方、検査中にも新たな画像を記憶させることによっ
て、検査中でも瞬時の内に必要な画像を大容量フレーム
メモリから選択して表示画面上に表示することができ
る。このことにより、画像表示までの待ち時間が無く的
確な検査診断が行える。

【００３９】ところで、ＨＤＴＶに代表される高精細画
像の信号の帯域は、従来のＮＴＳＣ規格の信号の帯域よ
りも広くなる。このため、従来の記録再生装置に高精細
画像の信号を記録する場合、サブサンプリングや低域変
換などの信号処理を行わなければならなかった。前記サ
ブサンプリングの方法としては、例えば、メモリを利用
した処理があるが、メモリのアドレスを操作するため、
制御が複雑となり、複雑になるぶんメモリに高速なもの
を使用しなければならなかった。そこで、以下のように
構成することによって、簡単な制御でサブサンプリング
を可能にした。

【００４０】図１０に示すように本実施例において入力
映像信号は、Ａ／Ｄ変換器２０１によりディジタル信号
に変換される。ディジタル信号に変換された映像信号
は、図１１の（１）に示されるようにＤ１1，Ｄ２1，Ｄ
３1，Ｄ４1・・・・Ｄｎ1，Ｄ１2，Ｄ２2・・・の順で
シフトレジスタ２０２に入力し、前記Ａ／Ｄ変換器２０
１で用いているサンプリングクロックで図１１の（３）
ないし（７）に示されるようなｎ個のパラレルデータ列
に変換される。

【００４１】そして、これらｎ個のパラレルデータ列
を、Ａ／Ｄ変換器２０１で用いているサンプリングクロ
ックのｎ倍の周期で同一の位相を持つクロックでラッチ
２０３，２０３．．．によりサンプリングすることで、
図１２の（３）ないし（７）に示すようなｎ個のパラレ
ルデータに変換され、それぞれのパラレルデータを対応
するメモリ２０４，２０４．．．に転送する。

【００４２】これらの信号は、メモリ２０４，２０
４．．．よりそれぞれ読み出され、Ａ／Ｄ変換器２０１
で用いられているサンプリングクロックと同一の周波数
のクロックでシフトレジスタ２０７によって、再び、前
記図１１の（１）のようなシリアルデータに変換される
一方、Ｄ／Ａ変換器２０８でアナログ信号に変換してモ
ニタなど出力される。

【００４３】なお、図１３に示すようにシフトレジスタ
２０７の代わりにマルチプレクサ２１７を用いても同様
の処理を実現することができるので、つまり、図１４に
示すようなメモリ２０４，２０４．．．よりパラレルに
出力されたデータ列を、マルチプレクサ２１７によって
Ａ／Ｄ変換器２０１で用いれているサンプリングクロッ
クと同一の周波数のクロックのタイミングでメモリ２０
４−１，メモリ２０４−２・・・メモリ２０４−ｎ，メ
モリ２０４−１と出力を順次切り換えることでシリアル
データを取り出すことができる。

【００４４】このように、メモリは同じ位相のパラレル
データを処理するため、同一の制御信号で制御すること
が可能となり、サブサンプリングもメモリのアドレス制
御をすることなく行うことができる。また信号処理周波
数も従来の１／ｎに抑えることができる。

【００４５】一方、記録再生装置に記録する場合には、
図１０に示すようにメモリ２０４，２０４，．．．から
読み出されるデータをスイッチ２０５により切り換えて
Ｄ／Ａ変換器２０６に選択出力される。このＤ／Ａ変換
器２０６に出力されアナログ信号に変換された信号は記
録再生装置に出力されるようになっている。

【００４６】記録再生装置に記録を行う際の動作を説明
する。尚、高精細度画像を従来のＮＴＳＣ規格の記録再
生装置で記録する場合で説明する。このため、本実施例
に用いる高精細度画像は、従来のＮＴＳＣ規格と同じフ
レーム周波数を持ち、ＮＴＳＣ規格で通常用いられてい
る固体撮像素子の水平方向にｈ倍，垂直方向にｋ倍の画
素数を有し、同じアスペクト比を持つ固体撮像素子によ
り撮像されたものとしている。

【００４７】ＨＤＴＶに代表される高精細度画像は、従
来のＮＴＳＣ規格の画像よりも水平方向の情報量および
走査線数が増加している。図１０のｎ個のメモリ２０
４，２０４．．．のそれぞれには、高精細度画像１画面
分のデータの水平方向にｎ画素ごとにサブサンプリング
されたものが記憶されている。

【００４８】ここで、この高精細度画像１画面分のデー
タをメモリ２０４，２０４．．．より読み出す際、例え
ば、図１５に示すような従来のＮＴＳＣ規格の１水平期
間でメモリ２０４−１に記憶されているｎ画素ごとにサ
ブサンプリングされた高精細度画像の１水平期間分のデ
ータを読み出し、図１６に示すようにメモリ２０４−１
に記憶されているｎ画素ごとにサブサンプリングされた
高精細度画像１画面分のデータを従来のＮＴＳＣ規格の
画面にｋ画面分の期間を掛けて全て読み出す。このメモ
リ２０４より読み出されたデータは、順次Ｄ／Ａ変換器
２０６に送られ、アナログ信号に変換された後、記録再
生装置に出力されて記憶される。

【００４９】このとき、メモリ２０４−１のデータの読
み出し及び記録再生装置への記録終了後、スイッチ２０
５を切り換えメモリ２０４−２の読み出しを前記メモリ
２０４−１と同様の手順で行う。この読み出し操作をｎ
個のメモリ２０４―ｎ分の全てについて行うことによ
り、高精細度画像１画面分のデータを従来のＮＴＳＣ規
格の画面（ｎ×ｋ）に分割して記録を行うことが可能と
なる。

【００５０】すなわち、映像信号の周波数帯域は、高精
細度画像のｈ／（ｎ×ｋ）倍となり、ｎを大きくするこ
とにより帯域を下げることができ、従来のＮＴＳＣ規格
の記録再生装置に高精細度画像を記録することが可能と
なる。

【００５１】本実施例は、ＮＴＳＣ規格を例にとって説
明をしたが、ＰＡＬ．ＳＥＣＡＭなど他の記録方式につ
いても適用できることはいうまでもない。

【００５２】このように、メモリの複雑な制御を行うこ
となく簡単な回路構成でサブサンプリングやデータの処
理を行うことができる。また、信号の帯域や信号の処理
周波数を抑えることができるので低速で安価なメモリを
使用することができる。さらに、帯域の高い高精細映像
信号を記録装置に記録する際も、従来方式の信号形態に
変換し、且つ、映像信号帯域を抑えることができると共
に、従来方式の記録再生装置を用いて記録することがで
きる。

【００５３】ところで、映像信号を複数の画面に分割し
て記録再生装置に記録し、これら複数の画面の映像信号
を再生・合成して元の映像を得る記録再生装置では、映
像信号上に水平同期信号や垂直同期信号の処理タイミン
グを与えるだけのものであった。

【００５４】また、装置に入力した映像信号から同期信
号を分離して画像信号のみを記録再生装置内の記録媒体
に記録し、再生時に同期信号を読み出した信号に合成し
て出力する方式の記録再生装置では、前記同期信号のタ
イミングと記録再生装置に記録された際に分離され同期
信号のタイミングとが異なる場合がある。このため、こ
の異なる同期信号から得たタイミングで信号処理を行う
と画像の合成などが確実に行うことが不可能となること
がある。そこで、映像信号のブランキング期間に信号を
挿入し、この信号をもとに記録再生装置で分離・合成さ
れる同期信号のズレに関わらず、確実な画面合成などの
信号処理を行うことできるようにしたものである。

【００５５】図１７に示すように本実施例の映像信号記
録再生装置は、図１８に示すパイロット信号を発生する
信号発生器３０１を有しており、この信号発生器３０１
で発生したパイロット信号を映像信号のブランキング期
間の任意の部分（図１８参照）に挿入して記録媒体３０
２に記録を行うようになっている。このパイロット信号
は、映像信号の各ドットのタイミングなど合わせるよう
にして挿入されおり、パイロット信号を検出することに
より、画像信号のサンプリングや各種信号処理のタイミ
ングを規定することができるものとする。

【００５６】そして、再生の際にはブランキング期間に
前記パイロット信号を挿入した映像信号を記録媒体３０
２より読み出し、信号検出回路３０３によりパイロット
信号を検出する。この信号検出回路３０３で検出された
パイロット信号のタイミングに基づいてタイミング信号
発生器３０４により画像信号のサンプリングに用いられ
る基準サンプリングクロックや信号処理に用いられる各
種タイミング信号の位相が規定され、この基準サンプリ
ングクロック，各種タイミング信号により信号処理回路
３０５で信号処理が行われて出力されるようになってい
る。

【００５７】この再生側の回路動作について説明する。
図２０に示すように映像信号のブランキング期間にはパ
イロット信号が画像信号の各ドットのタイミングに合わ
せて挿入されているものとする。このパイロット信号が
挿入されている映像信号を再生するとき、図１９に示す
ように記録媒体より読み出された映像信号のブランキン
グ期間に挿入された図２０に示す前記パイロット信号の
立ち上がり部分Ａをトリガにして基準サンプリングクロ
ックよりさらに周波数の高いサンプリングクロックをサ
ンプリング信号発生器３１１より発生し、図２０に示す
Ｂのレベルをサンプリング回路３１２によりサンプリン
グする。このサンプリング回路３１２でサンプリングさ
れた図２０に示すＢのレベルをホールドしておき、Ｂ部
分以降のパイロット信号を前記Ｂのレベルとコンパレー
タ３１３により比較し、図２０に示すＤのタイミングを
正確に検出する。

【００５８】そして、このタイミングを基にしてタイミ
ング信号発生器３１４により基準サンプリングクロック
や信号処理の各種タイミングの位相を規定する。尚、図
２１に図１９のａ，ｂ，ｃ，ｄの波形及びタイミングの
関係を示す。この操作により基準サンプリングクロック
や各種タイミング信号の正確な位相規定が可能となり、
正しいタイミングで画像信号の各ドット情報のサンプリ
ング，信号処理を信号処理回路３１５で行うことができ
る。

【００５９】また、サンプリングされた図２０に示すＢ
のレベルをホールドしておき、Ｂ部分以降のパイロット
信号の値とホールドしておいたＢのレベルを基に、図２
０に示すＣ及びＤのレベルを補正情報サンプリング回路
３１６にて正確に検出する。この検出されたＣのレベル
が、記録媒体に記録される以前に挿入されるＣのレベル
と等しくなるように信号補正回路３１７でクランプを行
い、同様に検出されたＤのレベルが記録媒体に記録され
る以前に挿入されるＤのレベルと等しくなるように信号
の振幅を前記信号補正回路３１７で補して信号処理回路
３１５に出力される。

【００６０】このように、再生時に検出されたパイロッ
ト信号のレベルを、パイロット信号挿入時と同じレベル
となるように映像信号に補正を行うことによって、記録
媒体に記録する際の映像信号と同一レベルの映像信号を
記録媒体より再生することができる。

【００６１】また、パイロット信号は映像信号のブラン
キング部分の任意の場所に挿入されるので、このパイロ
ット信号を正確に検出して得られるタイミングによっ
て、信号処理の基準となる基準サンプリングクロック及
び各種タイミング信号の位相を正確に規定することが可
能となり、確実な信号処理を行うことができる。

【００６２】さらに、記録再生装置から映像信号を再生
する際、クランプレベルの変動及び映像信号振幅レベル
に変化が生じても、常に、レベルの変動の無い映像信号
を得ることができる。

【００６３】ここで、タイミング信号発生器３１４の動
作を説明する。記録媒体より読み出された映像信号のブ
ランキング期間に挿入された前記パイロット信号の立ち
上がり部分Ａをトリガにして基準サンプリングクロック
よりさらに周波数の高いサンプリングクロックをサンプ
リング信号発生器３１１より発生し、図２０に示すＢの
レベル及びＦのレベルをサンプリング回路３１２にサン
プリングする。前記サンプリングサイロ３１２にサンプ
リングされた図２０に示すＢのレベル及びＦのレベルの
平均値をホールドし、前記Ｂ部分以降のパイロット信号
をＢのレベルとコンパレータ３１３により比較し、図２
０に示すＤのタイミングを正確に検出する。

【００６４】そして、このタイミングを基にしてタイミ
ング信号発生器３１４により基準サンプリングクロック
や信号処理の各種タイミングの位相を規定する。

【００６５】この操作により、図２３に示すように映像
信号にサグなどの影響が生じている場合においても、正
確な基準サンプリングクロック及び各種タイミング信号
の位相規定が可能となり、正確に画像信号の各ドット情
報のサンプリング，信号処理を行うことができる。

【００６６】図２４ないし図２６を参照して前記図１７
の実施例の第２実施例を説明する。図２４に示すように
本実施例の映像信号記録再生装置は、図２５に示す複数
の幅の異なる信号群（以下画像帯域信号と記載）を信号
発生器３３１で発生させ、この画像帯域信号を映像信号
のブランキング期間の任意の位置に挿入して記録再生装
置の記録媒体３３２に映像信号の記録を行う。

【００６７】そして、映像信号を再生する際には前記画
像帯域信号を映像信号と共に記録媒体３３２より読み出
して、映像信号のブランキング部分の任意の位置に挿入
された画像帯域信号をサンプリング回路３３３でサンプ
リングする一方、ピーク検出回路３３４でピーク検出を
行い、この結果を基にイコライザ３３５が制御され映像
信号を処理して出力する。

【００６８】以下、本実施例の動作を説明する。映像信
号の高域成分の振幅は、記録再生装置に映像信号を記録
・再生する過程での、記録系・再生系の伝送特性によっ
て減衰する。すなわち、図２５に示すように画像帯域信
号は、複数の幅の異なる信号群であり、図２６に示すよ
うに画像帯信号の中でも信号の幅の狭い、つまり、周波
数の高い信号ほど振幅が減衰する。これらの画像帯域信
号のピーク値をピークホールド、或は、サンプリングを
行なって検出し、これらの検出されたピーク値の変化に
基づいてイコライザ３３５を制御することによって画像
信号の高域補正を行う。この高域補正を行うことによっ
てり記録系・再生系の伝送特性に伴う高域成分の減衰に
よる画像信号の劣化が補正され、記録再生装置より正確
な画像信号を得ることが可能となる。

【００６９】なお、コンパレータによって検出した位相
信号と、タイミング信号発生器より出力される基準サン
プリングクロックの分周信号とをＰＬＬ回路によって位
相同期させることによって、基準サンプリングクロック
の位相を正確に規定することも可能である。

【００７０】図２７ないし図２９を参照して前記図１７
の実施例の第３実施例を説明する。図２７に示すように
本実施例の記録再生装置は、図２８（Ａ）に示す映像信
号をサンプリングするサンプリングクロックの１クロッ
ク幅の信号（以下画像位相情報信号と記載）を信号発生
器３４１で発生させて、映像信号のブランキング期間の
任意の位置に挿入して、記録再生装置の記録媒体３４２
に記録を行う。

【００７１】映像信号を再生する際に前記画像位相情報
信号は、映像信号とともに記録媒体３４２より読み出さ
れ、Ａ／Ｄ変換器３４３で用いられるサンプリングクロ
ックと、このサンプリングクロックと異なる位相を持ち
Ａ／Ｄ変換器３４４で用いられるサンプリングクロック
とをクロック発生器３４７で発生させる。これらのサン
プリングクロックを用いてＡ／Ｄ変換器３４３及びＡ／
Ｄ変換器３４４の画像信号をサンプリングしてデジタル
信号に変換する。

【００７２】そして、これらの異なる位相によりサンプ
リングされた数種類のサンプリングデータを制御回路３
４５で比較することによって最適なデータを選択出力す
るよう制御回路３４５でスイッチ３４６を制御する。

【００７３】本実施例の動作を説明する。記録再生装置
により記録・再生する過程で信号の立ち上がり、立ち下
がりにおける特性は異なり、図２８（Ａ）に示す画像位
相情報信号を記録，再生する過程で、図２８（Ｂ）に示
すように画像位相情報信号の立ち上がり，立ち下がりに
歪みが生じてしまう場合をある。

【００７４】この場合、図２９に示す実線（記録前の画
像信号）と点線（立ち上がり，立ち下がり特性により歪
んだ画像信号）とで示すように画像信号部分に、同様の
歪みが生じ、通常のサンプリングクロックのタイミング
でサンプリングを行っても正確なサンプリングを行うこ
とができない。

【００７５】このために図２８（Ｂ）に示すように、記
録媒体より画像信号と共に再生された画像位相情報信号
を画像信号のサンプリングクロックより高い周波数でサ
ンプリングを行うことによって、画像位相情報信号の最
上位を示したタイミングに位相を合わせて通常のサンプ
リングクロックと同一の周波数を持つサンプリングクロ
ックをサンプリングクロック（Ｉ）とする。

【００７６】また、画像位相情報信号の最下位を示した
タイミングに位相を合わせた通常のサンプリングクロッ
クと同一の周波数を持つサンプリングクロックをサンプ
リングクロック（II）とする。

【００７７】これらサンプリングクロック（Ｉ）及びサ
ンプリングクロック（II）は、制御回路３４５より得ら
れた情報によってクロック発生器３４７より出力され
る。そして、画像信号のサンプリングにサンプリングク
ロック（Ｉ）を用い、ｎ回目にサンプリングした画像信
号のデータと（ｎ−１）回目にサンプリングした画像信
号のデータとを比較してｎ回目にサンプリングした画像
信号のデータが（ｎ−１）回目にサンプリングした画像
信号のデータより小さくなったとき、ｎ回目にサンプリ
ングされたデータを、ｎ回目のサンプリングクロック
（II）によってサンプリングされたデータに置換して出
力する。

【００７８】つまり、図２９のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｇ，Ｅの区
間ではサンプリングクロック（Ｉ）によりサンプリング
されたデータを出力する。また、同図のＤ，Ｆの区間、
すなわちサンプリングクロック（Ｉ）によりサンプリン
グされたデータが、直前にサンプリングクロック（Ｉ）
によりサンプリングされたデータよりも小さくなった場
合においては、この区間のデータをサンプリングクロッ
ク(II)によってサンプリングされたデータに置換して出
力する。

【００７９】このように、画像信号をサンプリングする
タイミングを記録再生装置の記録・再生の過程で生じる
信号の立ち上がり、立ち下がりの特性の変化を考慮して
することにより、常に適切なデータを得ることができ
る。

【００８０】図３０及び図３１を参照して前記図１７の
実施例の第４実施例を説明する。図３０に示すように本
実施例の記録再生装置は、図３１に示す画面の情報を表
す信号（以下画面判別情報信号と記載）を信号発生器３
５１で発生させ、映像信号のブランキング期間の任意の
位置に、画像信号をサンプリングするサンプリングクロ
ックと同一のタイミングで挿入し、画像信号と共に記録
媒体３５２に記録する。

【００８１】図３１に示すように画面判別情報信号は、
画像信号のフィールド情報，ＲＧＢ情報，ドット情報な
ど画面を合成する際、或は、信号処理を行う際に必要な
情報で構成され、例えば、これらの情報を２進数に変換
して記録されているものとする。

【００８２】再生の際、この画面判別情報信号は、画像
情報と共に記録媒体３５２より読み出され、Ａ／Ｄ変換
器３５３とタイミング発生回路３５４で作られたサンプ
リングクロックによりディジタル信号に変換される。こ
のディジタル信号に変換された映像信号から画面判別情
報信号をデータ検出回路３５５でタイミング発生器３５
４で作られたサンプリングクロックにより抽出し、画面
判別情報信号より得られたフィールド情報，ＲＧＢ情
報，画素情報を基に画像信号を信号処理回路３５６にて
処理、或は、複数画面に分割・記録された画像信号を再
合成する際に利用する。

【００８３】このように、映像信号のブランキング期間
の任意の部分に映像信号のサンプリングと同一のタイミ
ングで画面判別情報信号を挿入することにより、画面判
別情報信号は常に適切なタイミングでサンプリングさ
れ、画像信号の信号処理や複数画面に分割・記録された
画像信号の再合成の際などに必要な情報を正確に抽出す
ることができ、確実な処理を行うことができる。

【００８４】また、Ａ／Ｄ変換器出力のディジタルデー
タとして画面判別情報信号が得られるため、検出・判別
が容易で他の検出回路を必要としない。

【００８５】ところで、図３２に示すようにモニター３
６１の画面上には内視鏡に接続された図示しないＴＶカ
メラ、又は、ビデオスコープから出力された内視鏡画像
３６２と超音波診断された超音波画像３６３とが並列に
表示されるようになっている。図３３に示すように内視
鏡用ＴＶカメラ３６４と超音波診断装置３６５の各映像
信号を画像合成装置３６６により映像を合成してモニタ
３６１に別画像として出力している。

【００８６】このように、別個のモニタに映し出されて
いた内視鏡画像及び長音波画像を同一モニタ画面上で同
時観察できるので、的確な診断が容易となる。

【００８７】また、図３４は、モニター３６１上に内視
鏡画像う３６２を表示し、この内視鏡画像３６２に超音
波画像を重ね合わせて観察することができるようにモニ
タ３６１の前面に超音波画像を表示する透過型の液晶板
３６７を配設したものである。

【００８８】このように、内視鏡画像とこの内視鏡画像
の深部を捕らえた超音波画像とを重ね合わせて表示する
ことにより、診断がさらに容易、且つ、効率的に行うこ
とができる。

【００８９】

【発明の効果】本発明によれば、複数の入力手段を介し
て入力した画像を表示モードに応じて合成し、この合成
した画像を複数の画像表示手段に表示モードに対応させ
て表示する内視鏡用画像表示装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１ないし図５は本発明の一実施例に係り、図
１は内視鏡用画像表示装置の概略構成を示すブロック図

【図２】複数の表示制御手段で形成した表示画面への表
示例

【図３】複数の表示制御手段で形成した表示画面への他
の表示例

【図４】表示制御手段の内部構成を示すブロック図

【図５】図２の表示例の動作を示す説明図

【図６】図６ないし図９は１つのモニタを備えた画像表
示装置に係り、図６は画像表示装置の概略構成を示すブ
ロック図

【図７】モニタの画面構成の一例を示す図

【図８】大容量フレームバッファへのメモリ状態を説明
する図

【図９】画像表示装置の動作を説明するフローチャート

【図１０】図１０ないし図１６は高精細画像の信号を記
録する記録再生装置に係り、図１０は記録再生装置の概
略構成を示すブロック図

【図１１】出力データとラッチ入力データ列とを示す図

【図１２】出力データとラッチ出力データ列とを示す図

【図１３】記録再生装置の他の概略構成を示すブロック
図

【図１４】メモリ出力データ列とマルチプレクサ出力デ
ータとを示す図

【図１５】ＮＴＳＣ規格の１水平期間における画像デー
タを示す図

【図１６】メモリから出力される高精細画像データとＮ
ＴＳＣ規格の１水平期間とを示す図

【図１７】図１７ないし図 は映像信号記録再生装置の
信号処理に係り、図１７は映像信号記録再生装置の信号
処理部のブロック図

【図１８】１水平期間の映像信号にパイロット信号を挿
入した図

【図１９】映像信号を再生する際の動作を示すブロック
図

【図２０】１水平期間の映像信号に画像信号のドットに
合わせてパイロット信号を挿入した波形図

【図２１】図１９のａ，ｂ，ｃ，ｄにおけるタイミング
チャート

【図２２】図１９のａ，ｂ，ｃ，ｅにおける補正した信
号の波形図

【図２３】サンプリングクロックと位相ずれのあるパイ
ロット信号との作用図

【図２４】図２４ないし図２６は前記図１７の第２実施
例に係り、図２４は映像信号記録再生装置の信号処理部
のブロック図

【図２５】１水平期間の映像信号に画像帯域信号を挿入
した波形図

【図２６】画像帯域信号の減衰状態を示す波形図

【図２７】図２７ないし図２９は前記図１７の第３実施
例に係り、図２７は映像信号記録再生装置の信号処理部
のブロック図

【図２８】１水平期間の映像信号に画像位相情報信号を
挿入した波形図

【図２９】記録前の画像信号と画像信号の立ち上がり、
立ち下がりにおけるサンプリングクロックの関係を示す
図

【図３０】図３０及び図３１は前記図１７の第４実施例
に係り、図３０は映像信号記録再生装置の信号処理部の
ブロック図

【図３１】１水平期間の映像信号に画面判別情報信号を
挿入した波形図

【図３２】同一モニタ画面に表示される内視鏡画像と超
音波画像とを示す図

【図３３】画像表示装置の概略を示す図

【図３４】モニタ画面の変形例を示す正面図及び側面図

【符号の説明】

１…内視鏡用画像表示装置 ２１，３１，４１，５１…入力手段 ２２，３２，４２，５２…記憶手段（バッファメモリ） ６…表示制御手段 ２５，３５，４５，５５…画像表示手段（モニタ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小松 康雄 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−275032（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−93380（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−212336（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−95593（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−361735（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 1/00 - 1/32 A61B 5/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の画像表示手段を有する内視鏡用画
   像表示装置において、 内視鏡画像及び複数の画像を入力する入力手段と、 これらの入力手段によって入力された画像をそれぞれ記
   憶する複数の記憶手段と、 これら複数の記憶手段に記憶された画像を表示モードに
   対応させて合成すると共に、この合成した画像データを
   表示モードに対応させて前記複数の画像表示手段に表示
   する表示制御手段と、 を備えたことを特徴とする内視鏡用画像表示装置。