JP3387939B2 - 電子内視鏡装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子内視鏡装置、特に複
数の測光条件の下にビデオ信号を画像処理する装置の処
理回路構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、先端部に配設された固体撮像
素子であるＣＣＤ（Charge Coupled Device ）により、
各種構造体の細管内や消化管等の体腔内を観察する電子
内視鏡装置が周知である。この種の電子内視鏡装置で
は、上記ＣＣＤにて撮像された被観察体内の画像がモニ
タ上に表示されることになり、モニタ上に表示された画
像を観察しながら、検査、診断等が行われる。

【０００３】このような電子内視鏡装置では、凹凸や奥
行のある体腔内等の所望の部位を良好な明るさの下に観
察するために、各種の測光パターン（アイリスパター
ン）が設けられている。例えば、図４に示されるよう
に、画像表示領域１（ＣＣＤのイメージエリア）内が９
分割されたａ〜ｉエリアと全体エリアｊに設定されてお
り、選択されたエリアａ〜ｉ及び全体エリアｊのいずれ
かの測光情報によって画像処理が行われる。従って、例
えばエリアｆでハレーションが生じていて見辛い場合
は、エリアｆについて測光するように設定することによ
り、ハレーションを解消したエリアｆ内の良好な画像を
観察することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電子内視鏡装置では、上記測光条件の設定は例えば電子
内視鏡がコネクタで接続される外部プロセッサ装置側の
選択スイッチで選択すること、或いはライトペンによっ
てモニタ上の画像内エリアを選択すること等により行わ
れているため、電子内視鏡の操作者自身が上記測光条件
の設定を実際の操作中に容易に行うことができなかっ
た。

【０００５】また、電子内視鏡装置においては、使用部
位等の目的に応じて各種の電子内視鏡が用いられてお
り、上記測光エリアパターン等の測光条件が個々の電子
内視鏡で異なる場合があり、また測光を検出する際の測
光検出信号が異なる場合もある。例えば、測光エリアに
あっては、食道・胃を対象とする内視鏡、大腸を対象と
する内視鏡とで測光エリアパターンを変え、対象の構造
の相違に対応することがある。一方、測光検出信号にあ
っては、図５に示されるように、図（ａ）のビデオ信号
１００，１０１の長さに対応して、図（ｂ）或いは
（ｃ）に示される検出信号を選択する必要がある。従っ
て、各種の電子内視鏡を接続する従来の外部プロセッサ
装置では、個々の電子内視鏡の識別情報等に基づいて測
光条件及び測光検出信号等を選択しており、このための
回路構成が煩雑となり、しかも新しいタイプの測光条件
等を有する電子内視鏡には対応することができないとい
う問題があった。

【０００６】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、操作者による測光条件の選択が容
易に行え、かつ外部プロセッサ装置で個々の電子内視鏡
について測光条件及び検出信号の設定・処理を行う必要
がなく、新しいタイプの電子内視鏡も容易に外部プロセ
ッサ装置に接続可能となる電子内視鏡装置を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、固体撮像素子を先端部に配
置した各タイプの電子内視鏡と、これらの電子内視鏡を
接続可能に構成した外部プロセッサ装置とを有し、上記
固体撮像素子で得られるビデオ信号を所定の測光条件で
画像処理する電子内視鏡装置において、上記電子内視鏡
の操作部に、測光エリア及び測光演算方式を含む各種の
測光条件の中から所定の測光条件を選択する選択スイッ
チを配置し、かつ上記電子内視鏡側に、各タイプ毎に電
子内視鏡で設定された測光エリア及び測光演算方式を含
む各種の測光条件を記憶する記憶部と、上記選択スイッ
チにより選択された測光条件によって測光し処理するた
めの測光処理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、上記測光条件の選択スイッチを少なく
とも２個配置し、一方の選択スイッチで測光エリアを選
択し、他方の選択スイッチで測光演算方式を選択するこ
とを特徴とする。

【０００８】

【作用】上記の構成によれば、個々の電子内視鏡内の記
憶部データに基づいて設定された各種の測光条件の中か
ら、電子内視鏡操作部の選択スイッチにて測光エリア及
び測光演算方式を選択することになり、この選択された
測光条件にてビデオ信号の輝度が測定され、この測定デ
ータに基づいて例えば光量制御が行われる。このとき、
上記選択スイッチは体腔内へ挿入する電子内視鏡の操作
部にあるので、測光条件の設定がし易く、また測光に基
づく画像処理も電子内視鏡側で当該内視鏡に合わせて行
われるので、外部プロセッサ装置側で個々の電子内視鏡
に対応して異なる画像処理をする必要はない。

【０００９】

【実施例】図１には、実施例に係る電子内視鏡装置の電
子内視鏡（電子スコープ）内の構成が示され、図２には
測定エリアのパターンが示され、図３には装置の全体構
成が示されている。図１において、体腔内へ挿入される
電子内視鏡５の先端部には、観察窓に連結した固体撮像
素子（ＣＣＤ）６、照射窓に連結したライトガイド７等
が配設され、操作部８には先端部を曲げ操作するための
回転式のアングルツマミ（不図示）が配設される。そし
て、この操作部８には撮影のための各種操作を行う操作
スイッチが設けられると共に、測光条件を選択するため
の選択スイッチ１０ａ，１０ｂが配設されている。

【００１０】また、この電子内視鏡５では外部プロセッ
サ装置との接続部に、処理回路ユニット１２が設けられ
ており、この処理回路ユニット１２内には上記ＣＣＤ６
から出力されるビデオ信号を入力して相関二重サンプリ
ング（ＣＤＳ−Correlated Double Sampling）を行う自
動利得制御（ＡＧＣ）回路１３、Ａ／Ｄ変換器１４、デ
ジタル信号処理回路１５、Ｄ／Ａ変換器１６が配設され
ている。この電子内視鏡５では、ビデオ信号をデジタル
処理しＲＧＢのビデオ信号として出力しており、上記デ
ジタル信号処理回路１５は自動利得制御（ＡＧＣ）回路
１３でサンプリングされたデジタルビデオ信号について
ガンマ補正、クランプ処理等の所定の画像処理を行って
いる。

【００１１】上記のように、実施例においては電子内視
鏡５内でビデオ信号の所定の画像処理を行うので、外部
プロセッサ装置を用いずに、電子内視鏡５の出力を直接
モニタへ出力することによっても、単純な画像であれば
表示可能となると共に、各種存在する電子内視鏡の個々
に対応した特有の回路を実装し、外部プロセッサ装置内
の回路で各種のタイプの電子内視鏡に対応させていた従
来の煩雑さを解消できるという利点がある。

【００１２】そして、上記デジタル信号処理回路１５に
は上記処理回路を制御するマイクロコンピュータ（マイ
コン）１７が接続され、このマイコン１７にはＲＯＭ
（読出し専用メモリ）からなるアイリスパターン記憶部
１８が設けられており、上記デジタル信号処理回路１
５、マイコン１７、アイリスパターン記憶部１８で測光
処理回路が構成される。上記アイリスパターン記憶部１
８には、当該電子内視鏡５に特有の測光情報検出信号
（図５に該当するもの）が記憶されていると共に、図２
の測光エリアパターンも記憶されている。すなわち、図
２に示されるように、実施例では画像表示領域（ＣＣＤ
６のイメージ領域）１において中心エリアａ、４分割エ
リアｂ〜ｅ、全体エリアｆの６領域が測光エリアとして
設定されている。また、上記のそれぞれのエリアで平均
値測光、ピーク測光、或いは両者の混合である混合測光
のいずれを行うかの設定も可能となっており、例えば上
記選択スイッチ１０ａにて平均値測光、ピーク値測光、
混合測光を選択し、選択スイッチ１０ｂにて上記測光エ
リアａ〜ｆのいずれかを選択することになる。

【００１３】従って、上記デジタル信号処理回路１５で
は、設定された測光条件の検出信号によってビデオ信号
の輝度信号が抽出され、この信号によってマイコン１７
は測光を行い、この結果による光量制御信号を外部プロ
セッサ装置（２２）へ供給することになる。

【００１４】図３に示されるように、上記マイコン１
７、アイリスパターン記憶部１８、そして自動利得制御
回路１３、デジタル信号処理回路１５等の信号処理部２
０を内包した処理回路ユニット１２は、コネクタ２１に
よって外部プロセッサ装置２２に接続される。この外部
プロセッサ装置２２内には、ＲＧＢのビデオ信号に対応
してＡ／Ｄ変換器２４ａ，２４ｂ，２４ｃ、メモリ２５
ａ，２５ｂ，２５ｃ、出力処理を行う信号処理回路２６
ａ，２６ｂ，２６ｃが設けられる。そして、これらの回
路にタイミングパルスを供給すると共に、モニタへコン
ポジット同期信号（Ｃ−SYNC）を出力するタイミングジ
ェネレータ２７が設けられており、上記信号処理回路２
６ａ，２６ｂ，２６ｃのＲＧＢ信号はモニタへ出力され
るようになっている。また、上記ライトガイド７へ照射
光を供給する光源２８、この光源２８の出力制御を行う
光源点灯装置２９が設けられ、更に電子内視鏡装置の電
源回路３０が配置されている。

【００１５】実施例は以上の構成からなり、まずマイコ
ン１７の駆動制御によってＣＣＤ６が駆動されると、Ｃ
ＣＤ６から被観察体像のビデオ信号が出力され、このビ
デオ信号は自動利得制御回路１３により相関二重サンプ
リングされる。このサンプリングされたビデオ信号は、
Ａ／Ｄ変換器１４でデジタル信号に変換された後に、デ
ジタル信号処理回路１５にてガンマ補正等の所定の画像
処理が行われることになる。

【００１６】一方、操作部８の選択スイッチ１０ａをサ
イクリックに押し操作することによって、平均値測光、
ピーク測光、混合測光のいずれかの測光演算方式が選択
され、選択スイッチ１０ｂをサイクリックに押し操作す
ることによって、上記図２の測光エリアａ〜ｆのいずれ
かが選択される。なお、この選択状態は画面上に表示さ
せるものとする。そして、例えば平均値測光及び測光エ
リア（全体）ｆが選択されると、マイコン１７はアイリ
スパターン記憶部１８から全体エリアｆの輝度信号を抽
出するための信号パターン情報を読み出し、この情報に
基づいた全体エリアｆの測光検出信号をデジタル信号処
理回路１５へ供給する。もちろん、この全体エリアｆの
測光検出信号は、上述したＣＣＤ６の固有かつ基本的な
測光検出信号に基づいて形成されている。従って、この
場合は全体領域のビデオ信号の輝度の平均値が測定さ
れ、この測光データに基づいて上記光源点灯装置２９に
より光源２８の出力が制御される。そうして、デジタル
信号処理回路１５で処理が終了したデジタルビデオ信号
は、Ｄ／Ａ変換器１６でアナログ信号に変換されて、コ
ネクタ２１を介して外部プロセッサ装置２２へ出力され
る。

【００１７】このようにして、外部プロセッサ装置２２
へ入力されたビデオ信号は、図３に示されるように、Ｒ
ＧＢの各信号であり、この各ビデオ信号がＡ／Ｄ変換器
２４ａ，２４ｂ，２４ｃによってデジタル信号に変換さ
れる。このデジタルビデオ信号は、フレーム毎にメモリ
２５ａ，２５ｂ，２５ｃへ記憶された後に、信号処理回
路２６ａ，２６ｂ，２６ｃにより所定の読出し速度で読
み出される。その後、このＲＧＢのビデオ信号が、タイ
ミングジェネレータ２７から出力されたコンポジット同
期信号と共に、モニタへ出力されることによって、モニ
タへ被観察体の像がカラー表示される。

【００１８】また、上記平均値測光でかつ全体エリアｆ
で画像表示された、例えば図２のような表示状態で、右
上部でハレーション２００が生じている部分を詳細に観
察したい場合は、選択スイッチ１０ｂで測光エリアｃを
選択すればよく、これにより測光結果が高くなって光源
２８の光量が抑えられるので、ハレーション２００が解
消された右上部の鮮明な画像が得られることになる。

【００１９】上記実施例では、測光データに基づいて光
源２８の光量を制御するようにしたが、これに限らず、
測光データに基づいてビデオ信号中の輝度信号を可変制
御する等、他の方法で画像の明るさを変えることも可能
である。

【００２０】また、上記実施例では選択スイッチ１０
ａ，１０ｂによって、測定条件をサイクリックに選択す
る例を説明したが、これに限らず、１対１に対応する選
択スイッチを用いてもよいし、測定条件も測定エリアの
みの選択とする等、各種の組合せの選択とすることが可
能である。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
測光エリア及び測光演算方式を含む各種の測光条件を選
択する選択スイッチを電子内視鏡側の操作部に設け、か
つこの電子内視鏡側に、各タイプに応じて電子内視鏡で
設定された測光エリア及び測光演算方式の各種測光条件
を記憶する記憶部と、選択された測光条件によって測光
したデータに基づいてビデオ信号を画像処理するための
測光処理回路とを設けたので、操作者による測光条件の
選択を容易に行うことができる。また、外部プロセッサ
装置において接続される各種の電子内視鏡に対応した測
光条件及び検出信号の設定を行う必要がなく、しかも新
しいタイプの電子内視鏡も外部プロセッサ装置に容易に
接続可能となるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る電子内視鏡装置の電子内
視鏡の構成を示すブロック図である。

【図２】測光エリアのパターンを示す説明図である。

【図３】実施例の電子内視鏡装置の全体構成を示すブロ
ック図である。

【図４】従来の電子内視鏡での測光エリアのパターンを
示す図である。

【図５】従来における測光検出信号を示す図である。

【符号の説明】

５ … 電子内視鏡、 ６ … ＣＣＤ、８ … 操作
部、 １０ａ，１０ｂ … 選択スイッチ、１４，２４
… Ａ／Ｄ変換器、１５ … デジタル信号処理回
路、１７ … マイコン、１８ … アイリスパターン
記憶部、２２ … 外部プロセッサ装置。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−39015（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−136625（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−210916（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−207032（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−84116（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固体撮像素子を先端部に配置した各タイ
   プの電子内視鏡と、これらの電子内視鏡を接続可能に構
   成した外部プロセッサ装置とを有し、上記固体撮像素子
   で得られるビデオ信号を所定の測光条件で画像処理する
   電子内視鏡装置において、 上記電子内視鏡の操作部に、測光エリア及び測光演算方
   式を含む各種の測光条件の中から所定の測光条件を選択
   する選択スイッチを配置し、 かつ上記電子内視鏡側に、各タイプ毎に電子内視鏡で設
   定された測光エリア及び測光演算方式を含む各種の測光
   条件を記憶する記憶部と、上記選択スイッチにより選択
   された測光条件によって測光し処理するための測光処理
   回路とを設けたことを特徴とする電子内視鏡装置。
2. 【請求項２】 上記測光条件の選択スイッチを少なくと
   も２個配置し、一方の選択スイッチで測光エリアを選択
   し、他方の選択スイッチで測光演算方式を選択すること
   を特徴とする上記請求項１記載の電子内視鏡装置。