JP4024365B2 - 電子内視鏡システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、撮像装置を備えたスコープ、画像処理装置を備えた光源装置、およびモニタからなる電子内視鏡システムに関し、さらに詳しくは、上記構成においてモニタのスキャンモードが変更可能な電子内視鏡システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、スコープ先端に設けられた撮像装置により患部を撮像し、撮像装置から出力される画像信号を画像処理装置により処理して、モニタに表示する電子内視鏡システムが知られている。
【０００３】
通常モニタには撮像装置により撮像された患部の映像に加えて、種々の情報、例えば患者に関する情報や、日付、時刻などの情報がスーパーインポーズされて（合成されて）表示される。あるいは、画像処理装置が親画面と子画面の２画面のビデオ信号を生成することが可能な装置の場合には、モニタ上では親画面と子画面が合成されて表示される。
【０００４】
従来より、複数のスキャンモードを有するモニタ装置が知られている。このモニタ装置を電子内視鏡システムのモニタとして採用することにより、モニタのスキャンモードを変更することによって、モニタのスクリーンに表示される画像の領域を変更することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のように、撮像画像とその他の情報を重畳させて表示させたり、親画面と子画面とを合成して表示させるような画像処理装置から出力されるビデオ信号を用いて表示するモニタにおいてスキャンモードを変更した場合、次のような問題がある。
【０００６】
例えばモニタが、ノーマルスキャンモードとアンダースキャンモードの２つの表示モードを有する場合を考える。なお、ここではノーマルスキャンモードは、モニタのスクリーンよりも広い範囲で走査するモード、これに対しアンダースキャンモードは、画像表示のための走査領域をノーマルスキャンモードの時よりも縮小する（モニタのスクリーンと走査領域が略一致する）スキャンモードとして説明する。
【０００７】
ノーマルスキャンモードで表示される画像に対してアンダースキャンモードで表示された画像は、例えば全データを５％圧縮した状態で表示される。一般には、撮像画像と合成されたその他の情報とのモニタスクリーン上での位置関係はノーマルスキャンモードで表示された場合を基準にして設定されている。ところが、画像処理装置から出力されたビデオ信号をそのまま用いつつモニタをアンダースキャンモードで動作させると、付加された情報（例えば文字情報）がモニタスクリーンの中央寄りに表示されてしまい、観察の障害となる場合がある。これは親画面と子画面を合成する場合も同様で、ノーマルスキャンモードでスクリーン周辺部に表示されていた子画面が、同一のビデオ信号を用いてアンダースキャンモードで表示を行うと、中央寄りに表示されることになる。図１１にその例を示す。図１１において、実線はモニタのスクリーンを示している。ノーマルスキャン時に文字情報がスクリーンの周縁部に表示されるように設定されていると、アンダースキャンでモニタを動作させた場合、図１１に示すように、文字情報が中央寄りに表示されてしまうという問題があった。
【０００８】
これに対し、アンダースキャンモードでの表示にあわせて他の情報の表示位置を設定すると（すなわち、アンダースキャンモードでモニタを動作させたときに文字情報がスクリーンの周縁部に表示されるように設定すると）、同一のビデオ信号を用いてノーマルスキャンモードで表示を行った場合に、図１２に示すように、今度は逆に情報の一部がスクリーン領域の外にはみ出し、スクリーンに必要な情報が完全に表示されない場合がある。
【０００９】
本発明は、上記の事情に鑑み、複数のスキャンモードを有するモニタを備えた電子内視鏡システムにおいて、モニタのスキャンモードに対応して、適切な位置に撮像画像と、撮像画像とは別の第２の画像が表示されるような電子内視鏡システムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の電子内視鏡システムは、撮像装置を備えたスコープと、前記スコープにより撮像された第１の画像を、走査範囲または走査線数のいずれかが異なる少なくとも２種類のスキャンモードで動作可能な表示装置と、前記表示装置に、前記第１の画像とは異なる第２の画像を、前記スコープにより撮像された画像に重ね合わせて表示する画像処理装置と、を有し、前記画像処理装置は前記少なくとも２種類の走査線数のスキャンモードのいずれのモードで表示が行われるかに対応して前記第１の画像に重ね合わされる前記第２の画像の前記スクリーン上の位置を切り換えることを特徴としている（請求項１）。すなわち、画像処理装置から表示装置に送られるビデオ信号が同一のビデオ信号であれば、走査線数が多いほどスクリーン上の像の大きさは小さくなる。従って、ビデオ信号を生成する際に第１の画像と第２の画像との位置関係を変えることにより、走査線数が変わってもスクリーン上で適正な位置関係となるよう両画像を表示させることができる。
【００１１】
ここで、前記第２の画像は文字画像とすることができる（請求項２）。この時、前記画像処理装置は、前記少なくとも２種類の異なるスキャンモードのいずれにおいても、前記第２の画像が、略同じ大きさで前記スクリーンに表示されるよう、前記第１の画像に重ね合わされる前記第２の画像の大きさを調整することができる構成であってもよい（請求項３）。
【００１２】
あるいは、前記第２の画像は文字画像ではなく、第１の画像と同様前記スコープにより撮像された画像であり、前記第１の画像と前記第２の画像のいずれか一方は静止画像であり、他方は動画であってもよい（請求項４）。
【００１３】
なお、前記少なくとも２種類のスキャンモードは、第１のスキャンモードと第２のスキャンモードを有し、前記表示装置は前記第１のスキャンモードと前記第２のスキャンモードとを切り換える切換手段を有するものであってよい（請求項５）。すなわち、表示装置側の操作でスキャンモードを切り換えることができるものであってよい。
【００１４】
この時、前記表示装置は前記画像処理装置に前記第１のスキャンモードと前記第２のスキャンモードのいずれが選択されているかを示すスキャンモード情報を送信するための通信手段を有し、前記画像処理装置は前記通信手段を介して前記表示装置より受信したスキャンモード情報に応じて前記第１の画像に重ね合わされる前記第２の画像の前記スクリーン上の位置を切り換えるよう構成されていることが望ましい（請求項６）。この構成によれば、単に表示装置側でスキャンモードを切り換えるだけで、自動的に第２の画像のスクリーン上の位置がスキャンモードに対応した位置に切り換えられるため、操作の煩わしさがなくなる。
【００１５】
なお、前記少なくとも２種類のスキャンモードは、走査範囲が異なるノーマルスキャンモードとアンダースキャンモードを含む（請求項７）ものであってもよく、また、少なくとも走査線数が異なる２種類のスキャンモードを含んでいてもよい（請求項８）。
【００１６】
前記少なくとも２種類のスキャンモードは、第１のスキャンモードと第２のスキャンモードを有し、前記画像処理装置は、前記第１のスキャンモードに対応して前記第１の画像に重ね合わされる前記第２の画像の前記スクリーン上の位置を設定する第１の動作モード、または前記第２のスキャンモードに対応して前記第１の画像に重ね合わされる前記第２の画像の前記スクリーン上の位置を設定する第２の動作モードで動作し、前記第１の動作モードと前記第２の動作モードとを利用者が選択するための選択手段を有するものであっても良い（請求項９）。すなわち、画像処理装置側でスキャンモードに応じた動作モードを設定することが可能であることが好ましい。
【００１７】
さらに、前記表示装置は前記画像処理装置において前記第１の動作モードと前記第２の動作モードのいずれが選択されているかを示す動作モード情報を受信するための受信手段を有し、前記表示装置は前記通信手段を介して前記画像処理装置より受信した前記動作モード情報に応じて前記第１のスキャンモードまたは前記第２のスキャンモードを設定する設定手段を有する構成とすることができる（請求項１０）。この場合には、画像処理装置側の動作モードの設定に呼応して自動的に表示装置のスキャンモードが変更されるため、操作が極めて容易になる。
【００１８】
また、前記スコープは、前記撮像素子の画素数を格納した記憶手段を有し、前記画像処理装置は前記記憶手段に格納された前記画素数を読み取る読み取り手段と、前記画素数に応じて前記少なくとも２種類のスキャンモードのそれぞれが選択可能か否かを判定する判定手段と、を有する構成とすることができる（請求項１１）。この構成によれば、使用されているスコープがどのスキャンモードに対応しているかが自動的に判定されるため、利用者はスコープの撮像素子の性能について注意を払う必要がなくなる。
【００１９】
また、本発明の電子内視鏡システムは、画像処理装置に脱着可能な、撮像装置を備えたスコープと、前記スコープにより撮像された第１の画像を、少なくとも、第１のスキャンモードと第２のスキャンモードでスクリーンに表示することが可能な表示装置と、前記表示装置に、前記第１の画像とは異なる第２の画像を、前記第１の画像に重ね合わせて表示する画像処理装置と、を有し、前記表示装置は前記第１のスキャンモードと第２のスキャンモードのいずれのモードで表示を行うかを設定する第１の設定手段を有し、前記画像処理装置は前記第１のスキャンモードに対応した第１の動作モードと前記第２のスキャンモードに対応した第２の動作モードのいずれのモードで動作するかを設定する第２の設定手段を有し、前記表示装置は前記第１の設定手段による設定内容を前記画像処理装置に送信すると共に、前記第２の設定手段による設定内容を前記画像処理装置より受信する通信手段を有し、前記第２の設定手段により設定された前記第１の動作モードまたは前記第２の動作モードに対応して前記第１のスキャンモードまたは前記第２のスキャンモードが設定され、前記画像処理装置は前記第１の動作モードと前記第２の動作モードのいずれの動作モードで動作するかにより前記第１の画像に重ね合わされる前記第２の画像の前記スクリーン上の位置が異なる位置となることを特徴としている（請求項１２）。
【００２０】
なお、前記画像処理装置は、前記スクリーンに内包される円形の領域にのみ前記第１の画像が表示されるようマスキング処理を施すことができる構成とすることが可能である（請求項１３）。
【００２１】
また、別の観点からは、本発明の電子内視鏡システムは、撮像装置を備えたスコープと、前記スコープにより撮像された第１の画像を、少なくとも２種類の異なるスキャンモードでスクリーンに表示することが可能な表示装置と、前記表示装置に、前記第１の画像とは異なる第２の画像を、前記スコープにより撮像された画像に重ね合わせて表示する画像処理装置とを有し、前記画像処理装置は前記少なくとも２種類の異なるスキャンモードのいずれのモードで表示が行われる場合にも、前記第２の画像が前記スクリーン上の略同一位置に表示されるよう、前記第１の画像に前記第２の画像を重ね合わせることを特徴としている（請求項１４）。このような構成により、使用者は、スキャンモードが変わっても違和感無く観察を続けることができる。
【００２２】
加えて、前記画像処理装置は、前記少なくとも２種類の異なるスキャンモードのいずれのモードで表示が行われる場合にも、前記第２の画像がほぼ同じ大きさで前記スクリーン上に表示されるよう、前記第１の画像に重ね合わせる前記第２の画像の大きさを調整するよう構成しても良い（請求項１５）。
【００２３】
この場合にも、前記少なくとも２種類のスキャンモードは、走査範囲が異なるノーマルスキャンモードとアンダースキャンモードを含む（請求項１６）ものであってもよく、また、少なくとも走査線数が異なる２種類のスキャンモードを含んでいてもよい（請求項１７）。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態としての電子内視鏡システム１００の構成を示すブロック図である。
【００２５】
電子内視鏡システム１００は、スコープ部７、画像処理装置２１、モニタ装置２９を備えている。スコープ部７は、可撓性の導管からなる挿入部４を有し、挿入部４の先端には固体撮像素子としてのＣＣＤイメージセンサ５（以下、ＣＣＤと略す）とＣＣＤ５の前方（図中左側）に対物レンズ６が配設されている。なお、ＣＣＤ５はいわゆる単板式カラーＣＣＤで、受光面にカラーフィルタが設けられている。対物レンズ６により観察対象（撮像体）の光学像がカラーＣＣＤ５の受光面上に形成される。スコープ部７には、また、光ファイバ束からなるライトガイド１が挿通されている。ライトガイド１の一端（光射出端）は挿入部４の前端部（図中左側端部）に配置され、配光レンズ２を介して観察対象に対して光を照射する。
【００２６】
スコープ部７には、トリガスイッチ１０１が設けられている。観察画面がモニタ装置２９に表示されている時にトリガスイッチ１０１を操作すると、観察画面が親画面と子画面とに別れ、親画面にはトリガスイッチ１０１が操作された時点の観察画像の静止画が表示され、子画面に現在撮像されている部分の画像が動画として表示される。
【００２７】
スコープ部７には、さらに、EEPROM１０２が内蔵されている。EEPROM１０２にはＣＣＤ５の画素数情報が格納されている。
【００２８】
スコープ部７は結合部８を介して画像処理装置２１と着脱自在に結合される。スコープ部７内の結合部８近傍には、ＣＣＤ５からの映像信号に所定の信号処理を施す信号処理装置１０が内蔵されている。ライトガイド１の他端は結合部８を介して画像処理装置２１内に達し、ライトガイド１の端面がコンデンサレンズ１１に臨んだ位置で固定される。
【００２９】
ランプ用電源１６によりランプ１３が駆動される。ランプ１３から照射された照明光は、光量調整手段である絞り機構１２により光量を調整された状態でコンデンサレンズ１１により集光され、ライトガイド１の端面に入射する。ライトガイド１に入射した光はライトガイド１内を通り、挿入部４の先端側の端面から射出され、照射レンズ２を介して観察対象に向けて射出される。
【００３０】
観察対象により反射された照明光は、対物レンズ６によりカラーＣＣＤ５の受光面上に結像される。ＣＣＤ５は、受光面に形成された光学像に対応したカラー映像信号を信号処理装置１０へ伝送する。詳しくは後述するが、信号処理装置１０は、ＣＣＤ５の駆動および、各種の信号処理を行い、画像処理装置２１に対して、輝度信号（Ｙ）、色差信号（Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ）を出力する。
【００３１】
画像処理装置２１に送られた上記の信号はプリプロセッサ２２に入力される。プリプロセッサ２２に入力された２つの色差信号（Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ）、および輝度信号（Ｙ）はＡ／Ｄ変換器１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃにそれぞれ入力され、デジタル信号に変換された後に、タイミングジェネレータ１７が出力する同期信号に同期してメモリ１９に格納される。メモリ１９に格納されたデータは、フリーズ処理、補間処理など所定の画像処理が施された後、タイミングジェネレータ１７より出力されるＴＶ同期信号に同期して読み出され、Ｄ／Ａ変換器２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃでアナログ信号に変換され、信号処理回路２８により、RGBビデオ信号としてモニタ装置２９に出力される。モニタ装置２９は、信号処理回路２８から送られてきたRGBビデオ信号に基づきカラー画像を表示する。輝度信号（Ｙ）は、調光回路２０にも入力される。
【００３２】
調光回路２０は、輝度信号Yが所定の値になるよう絞り機構１２を制御することにより、観察対象に投光される光量を調節する。即ち、輝度信号Yの値が所定値より小さい場合（輝度が低い場合）には光量が増加するように、また輝度信号Yの値が所定値より大きい場合（輝度が高い場合）には、光量が減少するように絞り機構１２を制御駆動することにより、常にほぼ一定の輝度が得られるようにしている。
【００３３】
さらに、輝度信号Yのレベルが低く、輝度信号Yの示す値が所定の閾値より小さくなる場合には、システムコントローラ２７に輝度情報信号Yのレベルが低いことを示す信号を送出する。輝度情報信号Yのレベルが低い場合に、システムコントローラ２７は、信号処理装置１０に所定のコマンドを送出し、ＣＣＤ５の電荷蓄積時間を変更することができる。すなわち、観察対象の輝度が比較的高いときには、通常のフレーム蓄積駆動でＣＣＤ５が駆動され、観察対象の輝度が比較的低い場合には低シャッターモードであるフィールド蓄積駆動でＣＣＤ５が駆動される。なお、信号処理装置１０はＣＣＤ５の駆動信号に同期したサンプル／ホールド制御信号をシステムコントローラ２７に出力する。
【００３４】
システムコントローラ２７には、キーボード２６も接続されている。キーボード２６は、患者に関するデータなど各種データおよびコマンドの入力に用いられる。システムコントローラ２７は、さらに後述する微調整データを格納したEEPROM２７１、キーボード２６から入力された表示用の文字コードを表示用のビットマップに展開するためのキャラクタジェネレータ２７２、キャラクタジェネレータ２７２で生成された表示用ビットマップデータを格納するメモリ２７３を有している。メモリ２７３に格納されたデータは信号処理回路２８に送られ、上述のRGBビデオ信号生成の際にＤ／Ａ変換器２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃから出力された信号と合成されてモニタ装置２９へ送られる。すなわち信号処理回路２８において画像の合成が行われることになる。
【００３５】
モニタ装置２９には、スキャンモードをノーマルスキャンモードとアンダースキャンモードとの間で切り換えるスイッチが設けられた操作パネル２９１が設けられている。なお、ノーマルスキャンモードは、モニタのスクリーンよりも広い範囲で走査するモード、アンダースキャンモードは、画像表示のための走査領域をノーマルスキャンモードの時よりも縮小する（モニタのスクリーンと走査領域が略一致する）スキャンモードである。本実施の形態においては、ＣＣＤ５のサイズ（画素数）はモニタ装置２９のスクリーン２９Ｓに対応したサイズとなっている。すなわち、ＣＣＤ５の画素数は、モニタ装置２９がノーマルスキャンモードで動作しているときにＣＣＤ５で撮像した全データの９１〜９６パーセントがスクリーン２９Ｓに表示されるような画素数となっている（図３に示すように、ＣＣＤ５の有効撮像範囲がスクリーン２９Ｓのサイズよりやや大きくなる）。なお、レンズ６はＣＣＤ５の全有効エリアで観察対象の像が結像するように設計されている。
【００３６】
図２は、モニタ装置２９の構成を示すブロック図である。モニタ装置２９は、前述の操作パネル２９１、画像表示のためのＣＲＴ２９４、信号処理回路２８からRGBビデオ信号を受信しＣＲＴ２９４に画像を表示させるための走査回路２９２、システムコントローラ２７と接続されて、通信を行う通信回路２９５、各回路の制御を行うＣＰＵ２９３を有している。
【００３７】
前述のように、操作パネル２９１の操作により、モニタ装置２９のスキャンモードをノーマルスキャンモードとアンダースキャンモードとの間で切り換えることができる。すなわち、操作パネル２９１の操作がＣＰＵ２９３に入力され、ＣＰＵ２９３が走査回路２９２を制御して走査線の本数、走査周期などの設定を変更してスキャンモードを切り換える。
【００３８】
モニタ装置２９の操作パネル２９１によりスキャンモードが切り換えられると、ＣＰＵ２９３は通信回路２９５によりいずれのスキャンモードが設定されたかを画像処理装置２０のシステムコントローラ２７に送信する。システムコントローラ２７は、通信回路２９５から出力された、設定されたスキャンモードの情報を受信すると、信号処理回路２８を制御して、撮像画像に合成される画像、すなわちメモリ２７３に格納されている画像が表示される位置が、現在モニタ装置２９において設定されているスキャンモードに対応した位置となるよう、信号の合成のタイミングを調整する。すなわち、ノーマルスキャンモードの時には、図３に示すように、モニタ装置２９の走査範囲がスクリーン２９Ｓより広い範囲に設定されるため、ＣＣＤ５により撮像された全データ（破線で示す）の周辺部はスクリーン２９Ｓには表示されない。このため、スクリーン２９Ｓに表示される画像の周辺部にメモリ２７３に格納されているデータが合成されるよう、即ち、スクリーン２９Ｓの周辺部に文字情報が表示されるように、信号の合成（画像の合成）が行われる。
【００３９】
一方、アンダースキャンモードが設定された場合には、モニタ装置２９の走査範囲はスクリーン２９Ｓの領域とほぼ一致する。この時、ＣＣＤ５の全有効撮像範囲の画素に対応する画像は、スクリーン２９Ｓとほぼ一致する（図４の実線でしめす領域）。図４の破線で示す領域が、ノーマルスキャンモードで表示した場合の表示領域に相当する。この場合には、システムコントローラ２７は、スクリーン２９Ｓの周辺部に、メモリ２７３に格納されているデータが合成されるよう信号処理回路２８を制御する（図４参照）。
【００４０】
なお、メモリ２７３に格納されたデータを撮像画像のどの位置に合成するかに関する情報は、EEPROM２７１に格納されている。そして、この情報は、キーボード２６を用いて利用者が変更することができるようになっている。位置情報が変更されると、変更内容がEEPROM２７１に書き込まれ、次に電子内視鏡システム１００を利用するときには、変更された位置情報に基づいて画像の合成が行われる。
【００４１】
EEPROM２７１に書き込まれるデータについて以下に説明する。
EEPROM２７１においては、画面のどの位置にキャラクタジェネレータによる表示情報を位置させるかの情報は、ノーマルスキャンモード用情報と、アンダースキャンモード用情報とで独立して設定できるが、そのキャラクタ表示の上限左側位置、上限右側位置、下限左側位置、下限右側位置の４点、およびこれら４点に対応する画像データが格納される表示用RAMのアドレスが、各モード毎に予め格納されいる。
【００４２】
そして、ノーマルスキャンモードとアンダースキャンモードのどちらが選択されているかに応じて上限左側位置、上限右側位置、下限左側位置、下限右側位置の４点の位置が切り替わるようになっている。
【００４３】
さらに、文字情報をモニタ２９のスクリーン２９Ｓ上に表示した際に、この４点で囲まれる領域内に収まるように、文字情報に対応した画像データを格納する表示用RAMの各アドレスが自動的に調整されるように構成されている。
【００４４】
モニター表示用のデータを格納するRAMにおけるアドレスを模式的にモニタ上のＸＹ方向の２次元座標値（x,y）として（キャラクタ表示領域の左下を原点、Ｘ軸方向の最大値を378、Ｙ軸方向の最大値を490として）表すと、図５に示すように、アンダースキャンモードの場合は、上限左側位置、上限右側位置、下限左側位置、下限右側位置の４点は、それぞれ、（0,0）、（378,0）、（0,490）、（378,490）に設定され、各限界点に対応する表示用RAMのアドレスの範囲内において、表示する文字情報の画像データを格納する。
【００４５】
一方、ノーマルスキャンモードの場合、図６に示すように、上限左側位置、上限右側位置、下限左側位置、下限右側位置の４点は、それぞれ、（15,15）、（363,15）、（15,475）、（363,475）に設定されており、水平方向、垂直方向にそれぞれ１５画素分ずつシフトしている。
【００４６】
従って、例えば、アンダースキャンモードにて所定位置に表示されていた文字情報は、スキャンモードがノーマルスキャンモードに変更されると、表示位置が水平方向、垂直方向にそれぞれ１５画素分ずつシフトし、キャラクタジェネレータによる表示情報の位置がモニタ画面の中心に向けて移動する。
【００４７】
このように、キャラクタジェネレータによる表示情報のスクリーン２９Ｓにおける上下左右の限界位置をスキャンモードに応じて切り替えるので、図１０のように、キャラクタージェネレータによる表示情報がモニター画面から切れてしまうという問題が防止される。なお、スキャンモードをノーマルスキャンモードに切り替えた場合の上記シフト量は任意の値を設定して良いが、本実施形態の場合、シフト量は、アンダースキャンモード表示による縮小率を考慮して、スキャンモードを切り替えてもキャラクタジェネレータにより形成される文字情報のスクリーン２９Ｓ上の表示位置が、ほぼ等しくなるような値に設定している。スキャンモードを切り替えても、つねに文字情報が同位置に表示されるため、文字情報が見やすいという利点があり、この様に設定しておくことが望ましい。
【００４８】
本実施の形態の電子内視鏡システムにおいては、モニタ装置２９が通信回路２９５を有するため、画像処理装置２１側での設定に応じてモニタ装置２９のスキャンモードを変更することも可能である。
【００４９】
上述のように、モニタ装置２９側でノーマルスキャンまたはアンダースキャンモードが設定されると、画像処理装置２１側では、設定されたスキャンモードに応じて画像処理の方法を変更している。ノーマルスキャンに対応した処理を第１の動作モード、アンダースキャンに対応した処理を第２のモードとすると、画像処理装置２６のキーボード２６を用いて、画像処理装置２６の動作モードを第１の動作モードと第２の動作モードとの間で切り換えることができる。
【００５０】
この場合（すなわち画像処理装置側で動作モードが切り換えられた場合）、システムコントローラ２７から通信回路２９５へ、設定された動作モードの情報が送信される。
【００５１】
モニタ装置２９側では、通信回路２９５が動作モード情報を受信すると、ＣＰＵ２９３が、受信した動作モードに応じて走査回路２９２を制御して、スキャンモードを切り換える。すなわち、画像処理装置２１において第１の動作モードが設定されると、ＣＰＵ２９３は走査回路２９２を制御してノーマルスキャンモードで画像表示を行う。一方、画像処理装置２１において、第２の動作モードが設定された場合には、ＣＰＵ２９３は走査回路２９２を制御してアンダースキャンモードで画像の表示を行う。
【００５２】
図７および図８は、画像処理装置２１のシステムコントローラ２７により実行される処理を説明するフローチャートである。この処理は、例えば、スコープ部７が画像処理装置２１に接続されるとスタートする処理である。
【００５３】
スコープ部７が画像処理装置２１に接続されると、システムコントローラ２７は、スコープ部７に内蔵されているEEPROM１０２にアクセスする。使用されるスコープ部７によってはEEPROM１０２が内蔵されていない場合がある。Ｓ２において、EEPROM１０２がスコープ部７に内蔵されているか否かを判断し、スコープ部７にEEPROM１０７が存在しない場合には（Ｓ３：ＮＯ）、画像処理装置２１の動作モードをノーマルスキャンに対応したモード（上記第１の動作モード）に設定する。EEPROM１０７がスコープ部７に内蔵されている場合には（Ｓ３：ＹＥＳ）、Ｓ５においてEEPROM１０７に格納されている画素情報に基づき、アンダースキャンモードで表示可能かどうかを判定する。すなわち、ＣＣＤ５の画素数が、ノーマルスキャンで表示した場合のスクリーン２９Ｓの領域よりも大きい撮像範囲を有する場合にはアンダースキャン表示することにより、ノーマルスキャンの場合よりも広い領域の撮像画像を観察することができる。
【００５４】
Ｓ５において、画素数がアンダースキャンモードに適さないと判定された場合には（Ｓ５：ＮＯ）、Ｓ９において画像処理装置２１の動作モードを第１の動作モード、すなわちノーマルスキャンモードに対応した動作モードに設定する。
【００５５】
画素数がアンダースキャンモードに適していると判定された場合には（Ｓ５：ＹＥＳ）、システムコントローラ２７は、モニタ装置２９と通信が可能か否かを判定する（Ｓ７）。モニタ装置２９が通信回路２９５を備えている場合には（Ｓ７：ＹＥＳ）、Ｓ１１において、モニタ装置２９のスキャンモードをアンダースキャンモードに設定するためのコマンドを通信回路２９５に送信する。次いでＳ１３において、画像処理装置２１の動作モードを第２の動作モード、すなわちアンダースキャンモードに対応した動作モードに設定する（Ｓ１３）。
【００５６】
画素数がアンダースキャンモードに適していると判定され（Ｓ５：ＹＥＳ）、モニタ装置２９との通信ができない場合には（Ｓ７：ＮＯ）、モニタ装置２９のスクリーン２９Ｓに、アンダースキャンモードでの表示に適していることを示すメッセージ、記号などを表示し（Ｓ１５）、画像処理装置２１の動作モードをノーマルスキャンモードに対応した第１の動作モードに設定する。ここで画像処理装置２１の動作モードを第１のモードに設定するのは、もしもモニタ装置２９がアンダースキャンモードを有しない装置の場合でも、適正に画像が表示されるようにするためである。もしも、モニタ装置２９がアンダースキャンモードで表示可能であれば、モニタ装置２９に設けられた操作部材などによりモニタ装置２９のスキャンモードをアンダースキャンモードにし、同時に、キーボード２６などの操作により、画像表示装置２１の動作モードを第２の動作モードに変更すればよい。
【００５７】
Ｓ９、Ｓ１３またはＳ１７において画像処理装置２１の動作モードの設定が行われると、処理は図８のＳ２１へ進む。Ｓ２１では画像処理装置２１のキーボード２６の操作が行われたか否かを判断する。キーボード２６の操作が行われていなければ（Ｓ２１：ＮＯ）、次にモニタ装置２９において操作パネル２９１によりスキャンモードの操作が行われたか否かを判定する。なお、モニタ装置２９に通信回路２９５が設けられていない場合にはＳ２３でＮＯと判定される。操作パネル２９１によるモニタ装置２９のスキャンモードの変更が行われていなければ（Ｓ２３：ＮＯ）、あるいは、モニタ装置２９が通信回路２９５を備えていない場合には、処理はＳ４５に進み、設定された動作モードに応じた画像処理を行う。
【００５８】
Ｓ２３において、モニタ装置２９のスキャンモードの変更が行われたと判定された場合には（Ｓ２３：ＹＥＳ）、モニタ装置２９のスキャンモードの変更がアンダースキャンモードへの変更でないなら、すなわち、ノーマルスキャンモードへの変更であれば（Ｓ２５：ＮＯ）、画像処理装置２１の動作モードを第１の動作モード、すなわちノーマルスキャンモードに対応した動作モードに設定し（Ｓ２７）、Ｓ４５の処理へと進む。
【００５９】
Ｓ２５において、モード変更がアンダースキャンモードへの変更であると判定された場合には（Ｓ２５：ＹＥＳ）、画像処理装置２１の動作モードを第２の動作モード、すなわちアンダースキャンモードに対応した動作モードに設定し（Ｓ２９）、Ｓ４５の処理へと進む。
【００６０】
すなわち、Ｓ２３〜Ｓ２９の処理において、システムコントローラ２７は、画像処理装置２１の動作モードをモニタ装置２９において設定されたスキャンモードに対応した動作モードに設定する。
【００６１】
Ｓ２１において、キーボード２６の操作が行われたと判定された場合には（Ｓ２１：ＹＥＳ）、それが動作モードの変更か否かを判定する（Ｓ３１）。キーボード２６の操作が動作モードを変更する操作ではない場合には（Ｓ３１：ＮＯ）、処理はＳ４３へ進み、操作に応じた処理が行われる。
【００６２】
キーボード２６の操作が、動作モードを変更する操作であった場合には（Ｓ３１：ＹＥＳ）、次に、モニタ装置２９が通信回路２９５を有するか否かを判定する（Ｓ３２）。通信回路２９５がモニタ装置２９に設けられていないならば、処理はＳ４３へ進められる。この場合には、Ｓ４３においてキーボード２６の操作に応じて画像処理装置２１の動作モードが設定される。
【００６３】
モニタ装置２９が通信回路２９５を有する場合には（Ｓ３２：ＹＥＳ）、Ｓ３３において、モード変更がアンダースキャンモードに対応する第２の動作モードへの変更か否かを判定する。画像処理装置２１の動作モードが第２の動作モードに設定された場合には（Ｓ３３：ＹＥＳ）、システムコントローラ２７は、画像処理装置２１の動作モードを第２の動作モードに設定すると共に（Ｓ３９）、モニタ装置２９のスキャンモードをアンダースキャンモードに設定するためのコマンドを、通信回路２９５に送信する（Ｓ４１）。そして、設定されたモードに応じた画像処理が行われる（Ｓ４５）。
【００６４】
モニタ装置２９が通信回路２９５を有し（Ｓ３２：ＹＥＳ）、モード変更がアンダースキャンモードに対応する第２の動作モードへの変更ではない場合、すなわち画像処理装置２１の動作モードが第１の動作モードに設定された場合には（Ｓ３３：ＮＯ）、システムコントローラ２７は、画像処理装置２１の動作モードを第１の動作モードに設定すると共に（Ｓ３５）、モニタ装置２９のスキャンモードをノーマルスキャンモードに設定するためのコマンドを、通信回路２９５に送信する（Ｓ３７）。そして、設定されたモードに応じた画像処理が行われる（Ｓ４５）。
【００６５】
上記Ｓ３３〜Ｓ４１に示されるように、画像処理装置２１の動作モードが設定されると、システムコントローラ２７からモニタ装置２９の通信回路２９５に、設定された動作モードに対応するスキャンモードを設定するためのコマンドが送信される。すなわち、画像処理装置２１の動作モードの設定に応じて、表示装置２９のスキャンモードが自動設定される。
【００６６】
図９は、対物レンズ６の有効像高範囲とＣＣＤ５の撮像領域との関係を示す図である。前述のように、本実施の形態の電子内視鏡システムのスコープ部７は、スクリーン２９Ｓ全域に撮像画像を表示できるだけの画素を有している。このため、対物レンズ６は、被写体（患部）の像を図９に有効像高範囲として示す領域に結像する。しかし、この様な構成のために、たとえば、図９の点Ｐの位置に形成される像は、スコープ部７の挿入部４を回転させた時にＣＣＤの有効範囲からはずれてしまい、たとえアンダースキャンモードで撮像画像を表示していても、スクリーン２９Ｓから消えてしまうことになる。
【００６７】
上記の問題を回避するため、画像処理装置２１は、ＣＣＤ５による撮像画像を、スクリーン２９Ｓに内包される円形領域（図１０に破線で示す領域）２９Ｃにのみ表示するようマスキングを施すことができるようになっている。マスキングは、メモリ１９に格納された画像データを読み出す際に、上記円形領域２９Ｃに対応するアドレスのデータのみを読み出すことにより、行われる。なお、マスキングは、スキャンモードがノーマルスキャンモードであるかアンダースキャンモードであるかにかかわらず行うことができる。ただし、メモリ１９からデータを読み出す領域は、スキャンモードにより異なる。
【００６８】
前述のように、トリガスイッチ１０１を操作することにより静止画をスクリーン２９Ｓに表示させることができる。この場合、表示領域を親画面と子画面とに分割して、一方に静止画、他方に動画を表示させる。静止画を表示させるには、Ａ／Ｄ変換器１８Ａ〜１８Ｃの出力がメモリ１９に書き込まれないようにすればよい。また、画面分割する場合には、メモリ１９の一部の領域のみＡ／Ｄ変換器１８Ａ〜１８Ｃの出力の書き込みを許容すればよい。この時、Ａ／Ｄ変換器１８Ａ〜１８Ｃの出力の書き込みを許容する領域を、モニタ装置２９のスキャンモードに応じて変更すれば、スキャンモードにかかわらず適正な位置関係で親画面、子画面を表示させることが可能である。
【００６９】
上記第１の実施の形態では、モニタ装置２９がノーマルスキャンモードとアンダースキャンモードの２つのスキャンモードで表示可能な装置である場合について説明した。本発明は、また、近年パーソナルコンピュータの表示装置として用いられている、マルチスキャンモニタを表示装置として利用した場合にも適用可能である。
【００７０】
第２の実施の形態として、パーソナルコンピュータ（以下パソコンと略す）用のマルチスキャンモニタにおけるVGAモードとSVGAモードの切り替えを利用した例について、図１３、図１４を参照して説明する。
パソコン用マルチスキャンモニタは、例えば、図１３に示すVGAモード（640×480ドット）と図１４に示すSVGAモード（800×600ドット）のいずれかを選択することができる。この場合のスキャンモードは、走査線数および走査周波数がモード毎に異なり、モニタの画面上の表示情報量も各モード毎で異なっている。
【００７１】
このようなマルチスキャンモニタで上記第１の実施の形態のようなモードの切換を行う場合、ノーマルモードがVGAモードに対応し、アンダースキャンモードがSVGAモードに対応することになる。なお、第２の実施の形態において、モニタ装置２９のスキャンモードがVGAモードとSVGAモードである点を除けば、基本的なシステム構成、動作は上記第１の実施形態と同一である。このため、主として第１の実施形態の相違点について記載する。
【００７２】
スキャンモードがSVGAモードからVGAモードに切り替わった時に、それまでスクリーン２９Ｓに表示されていた文字情報がそのまま画面に表示されるようにするためには、第１の実施の形態と同様に、キャラクタジェネレータによる表示情報の表示上下限位置をスキャンモードに応じて切り替えるようにする。
【００７３】
ここで、SVGAの１画面表示をVGA１画面で表示すると、VGAモードでは、水平方向に1.25倍（800/600）、垂直方向に1.25倍（600/480）拡大表示されるので、全体としては1.56倍（1.25×1.25）の倍率でSVGAモードの表示画面が拡大されることになる。従って、SVGAモードからVGAモードに切り替える際に、文字情報の表示位置の調整を行わない場合、VGAモードのモニタ上に文字が表示されなくなる可能性がある。
【００７４】
このため、第２の実施形態においては、SVGAモードからVGAモードに切り替える際に、表示情報量の変化に対応して、キャラクタジェネレータで付加する文字情報の最縁部（限界位置）が格納される表示用RAMのアドレスを、SVGAモード下における４つの各限界位置の座標値に水平方向で0.8倍（640/800）、垂直方向で0.8倍（480/600）した値の位置に対応したアドレスに切り替えるようにする。
【００７５】
すなわち、EEPROMには、上記関係を満足したSVGA用の文字情報が挿入される最縁部（限界位置）に対応したアドレス情報と、VGA用の文字情報が挿入される最縁部（限界位置）に対応したアドレス情報とがそれぞれ独立して格納されており、スキャンモードに対応したアドレス情報を用いて、文字情報の表示位置を規定するように構成されている。
【００７６】
なお、スキャンモードの切換により表示される文字の大きさも変化する。このため、第２の実施形態においては、画面上の表示文字のフォントサイズを、SVGAモードの時の約1.25倍のフォントサイズとなるように設定している。
【００７７】
以上のように構成することで、SVGAモードからVGAモードに切り替えても、表示していた文字情報が切れることなく、かつ画面上の略同じ位置に表示され、しかも表示される文字サイズはモードの変化にかかわらず略一定となるため、スキャンモードの切り替えによっても観察画像に不自然な変化が生ずることがなく、良好な観察が可能になる。
なお、VGAモードからSVGAモードに切り替える場合には、上記の逆の処理を行えばよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の電子内視鏡システムの構成を示すブロック図である。
【図２】モニタ装置の構成を示すブロック図である。
【図３】ノーマルスキャンモードでの表示例である。
【図４】アンダースキャンモードでの表示例である。
【図５】アンダースキャンモードの時の表示領域を示す図である。
【図６】ノーマルスキャンモードの時の表示領域を示す図である。
【図７】画像処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】図５と共に画像処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】対物レンズの有効像高範囲とＣＣＤの有効画素領域との関係を示す図である。
【図１０】マスキングが施された場合の表示例である。
【図１１】アンダースキャンモードでの従来の問題点を示す表示例である。
【図１２】ノーマルスキャンモードでの従来の問題点を示す表示例である。
【図１３】 VGAモード時の表示領域を示す図である。
【図１４】 SVGAモードの時の表示領域を示す図である。
【符号の説明】
１００ 電子内視鏡システム
１ ライトガイド
２ 配光レンズ
４ 挿入部
５ カラーＣＣＤ
６ 対物レンズ
７ スコープ部
８ 結合部
１０ 信号処理装置
１０１ トリガスイッチ
１０２ EEPROM
１１ コンデンサレンズ
１２ 絞り機構
１３ ランプ
１６ ランプ用光源
１７ タイミングジェネレータ
１９ メモリ
１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ Ａ／Ｄ変換器
２０ 調光回路
２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ Ｄ／Ａ変換器
２６ キーボード
２７ システムコントローラ
２７１ EEPROM
２７２ ＣＧ（キャラクタジェネレータ）
２７３ メモリ
２９ モニタ装置
２９Ｓ スクリーン
２９１ 操作パネル
２９２ 走査回路
２９３ ＣＰＵ
２９４ ＣＲＴ
２９５ 通信回路

Claims (17)

1. 撮像装置を備えたスコープと、
   前記スコープにより撮像された第１の画像を、走査範囲または走査線数のいずれかが異なる少なくとも２種類のスキャンモードでスクリーンに表示することが可能な表示装置と、
   前記表示装置に、前記第１の画像とは異なる第２の画像を、前記スコープにより撮像された画像に重ね合わせて表示する画像処理装置とを有し、
   前記画像処理装置は前記少なくとも２種類のスキャンモードのいずれのモードで表示が行われるかに対応して前記第１の画像に重ね合わされる前記第２の画像の前記第１の画像に対する位置を切り換えることを特徴とする電子内視鏡システム。
2. 前記第２の画像は文字であることを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡システム。
3. 前記画像処理装置は、前記少なくとも２種類のスキャンモードのいずれにおいても、前記第２の画像が、略同じ大きさで前記スクリーンに表示されるよう、前記第１の画像に重ね合わされる前記第２の画像の大きさを調整すること、を特徴とする請求項１または２に記載の電子内視鏡システム。
4. 前記第２の画像も前記スコープにより撮像された画像であり、
   前記第１の画像と前記第２の画像のいずれか一方は静止画像であり、他方は動画であることを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡システム。
5. 前記少なくとも２種類のスキャンモードは、第１のスキャンモードと第２のスキャンモードを有し、
   前記表示装置は前記第１のスキャンモードと前記第２のスキャンモードとを切り換える切換手段を有することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の電子内視鏡システム。
6. 前記表示装置は前記画像処理装置に前記第１のスキャンモードと前記第２のスキャンモードのいずれが選択されているかを示すスキャンモード情報を送信するための通信手段を有し、
   前記画像処理装置は前記通信手段を介して前記表示装置より受信したスキャンモード情報に応じて前記第１の画像に重ね合わされる前記第２の画像の前記スクリーン上の位置を切り換えることを特徴とする請求項５に記載の電子内視鏡システム。
7. 前記少なくとも２種類のスキャンモードは、走査範囲が異なるノーマルスキャンモードとアンダースキャンモードを含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の電子内視鏡システム。
8. 前記少なくとも２種類のスキャンモードは、少なくとも走査線数が異なる２種類のスキャンモードを含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の電子内視鏡システム。
9. 前記少なくとも２種類のスキャンモードは、第１のスキャンモードと第２のスキャンモードを有し、
   前記画像処理装置は、前記第１のスキャンモードに対応して前記第１の画像に重ね合わされる前記第２の画像の前記第１の画像に対する位置を設定する第１の動作モード、または前記第２のスキャンモードに対応して前記第１の画像に重ね合わされる前記第２の画像の前記第１の画像に対する位置を設定する第２の動作モードで動作し、
   前記第１の動作モードと前記第２の動作モードとを利用者が選択するための選択手段を有することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の電子内視鏡システム。
10. 前記表示装置は、前記画像処理装置において前記第１の動作モードと前記第２の動作モードのいずれが選択されているかを示す動作モード情報を受信するための受信手段と、
    前記受信手段を介して前記画像処理装置より受信した前記動作モード情報に応じて前記第１のスキャンモードまたは前記第２のスキャンモードを設定する設定手段と、を有することを特徴とする請求項９に記載の電子内視鏡システム。
11. 前記スコープは、前記撮像素子の画素数を格納した記憶手段を有し、
    前記画像処理装置は前記記憶手段に格納された前記画素数を読み取る読み取り手段と、前記画素数に応じて前記少なくとも２種類の走査線数の異なるスキャンモードのそれぞれが選択可能か否かを判定する判定手段と、を有することを特徴とする請求項８のいずれかに記載の電子内視鏡システム。
12. 画像処理装置に脱着可能な、撮像装置を備えたスコープと、
    前記スコープにより撮像された第１の画像を、走査範囲または走査線数のいずれかが異なる少なくとも第１のスキャンモードと第２のスキャンモードでスクリーンに表示することが可能な表示装置と、
    前記表示装置に、前記第１の画像とは異なる第２の画像を、前記第１の画像に重ね合わせて表示する画像処理装置とを有し、
    前記表示装置は前記第１のスキャンモードと第２のスキャンモードのいずれのモードで表示を行うかを設定する第１の設定手段を有し、
    前記画像処理装置は前記第１のスキャンモードに対応して前記第１の画像に重ね合わされる前記第２の画像の前記第１の画像に対する位置を設定する第１の動作モードと、前記第２のスキャンモードに対応して前記第１の画像に重ね合わされる前記第２の画像の前記第１の画像に対する位置を設定する第２の動作モードのいずれのモードで動作するかを設定する第２の設定手段を有し、
    前記表示装置は前記第１の設定手段による設定内容を前記画像処理装置に送信すると共に、前記第２の設定手段による設定内容を前記画像処理装置より受信する通信手段を有し、
    前記第２の設定手段により設定された前記第１の動作モードまたは前記第２の動作モードに対応して前記第１のスキャンモードまたは前記第２のスキャンモードが設定され、
    前記画像処理装置は前記第１の動作モードと前記第２の動作モードのいずれの動作モードで動作するかにより前記第１の画像に重ね合わされる前記第２の画像の前記第１の画像に対する位置が異なる位置となることを特徴とする電子内視鏡システム。
13. 前記画像処理装置は、前記スクリーンに内包される円形の領域にのみ前記第１の画像が表示されるようマスキング処理を施すことを特徴とする請求項１２に記載の電子内視鏡システム。
14. 撮像装置を備えたスコープと、
    前記スコープにより撮像された第１の画像を、走査範囲または走査線数のいずれかが異なる少なくとも２種類のスキャンモードでスクリーンに表示することが可能な表示装置と、
    前記表示装置に、前記第１の画像とは異なる第２の画像を、前記スコープにより撮像された画像に重ね合わせて表示する画像処理装置とを有し、
    前記画像処理装置は前記少なくとも２種類のスキャンモードのいずれのモードで表示が行われる場合にも、前記第２の画像が前記スクリーン上の略同一位置に表示されるよう、前記第１の画像に前記第２の画像を重ね合わせることを特徴とする電子内視鏡システム。
15. 前記画像処理装置は、前記少なくとも２種類のスキャンモードのいずれのモードで表示が行われる場合にも、前記第２の画像がほぼ同じ大きさで前記スクリーン上に表示されるよう、前記第１の画像に重ね合わせる前記第２の画像の大きさを調整することを特徴とする請求項１４に記載の電子内視鏡システム。
16. 前記少なくとも２種類のスキャンモードは、走査範囲が異なるノーマルスキャンモードとアンダースキャンモードを含むことを特徴とする請求項１５に記載の電子内視鏡システム。
17. 前記少なくとも２種類のスキャンモードは、少なくとも走査線数が異なる２種類のスキャンモードを含むことを特徴とする請求項１５に記載の電子内視鏡システム。

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