JP4611548B2

JP4611548B2 - 電子内視鏡及び電子内視鏡用映像信号処理装置

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Publication number: JP4611548B2
Application number: JP2001059481A
Authority: JP
Inventors: 春彦日比; 充飯田; 兼一入山
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2001-03-05
Filing date: 2001-03-05
Publication date: 2011-01-12
Anticipated expiration: 2021-03-05
Also published as: JP2002253496A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子内視鏡における映像信号の処理に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高画素な撮像素子の開発に伴って、６０万画素を超えるような高画素な撮像素子を用いた電子内視鏡が次々と製品化されている。このような高画素撮像素子を用いた電子内視鏡では、通常テレビ放送用方式（ＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式など）よりも解像度の高いＶＧＡ等の表示規格に対応したビデオ出力信号に準じて画像信号が処理され、電子内視鏡用の映像信号処理装置に出力される。したがって、ＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式などに対応した旧型の映像信号処理装置には、ＶＧＡ等に対応する高画素撮像素子を搭載した電子内視鏡を接続することができない。また、一般に取得される画像の色調等は撮像素子の種類毎に異なるが、映像信号処理装置では、その装置毎に固有の設定値に基づいて映像信号の処理を行い、色調等を整えるので、電子内視鏡と映像信号処理装置との組み合わせ毎に表示装置に表示される画像の色調が異なることとなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、電子内視鏡及び電子内視鏡用映像信号処理装置の組み合わせに係らず、常に適切な画像信号処理が行われる電子内視鏡システムを得ることを目的としており、特に接続される電子内視鏡用映像信号処理装置に適合して電子内視鏡での画像信号処理を行うことにより、電子内視鏡システムにおける画像信号処理を適切に行う電子内視鏡を得ることを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子内視鏡は、電子内視鏡用の映像信号装置に着脱可能な電子内視鏡であって、接続された映像信号処理装置の機種を特定するための第１の接続機種特定手段と、撮像素子からの画像信号に対し、信号処理を施す画像信号処理手段とを備え、画像信号処理手段が第１の接続機種特定手段により特定された機種に応じて制御されることを特徴としている。
【０００５】
好ましくは、第１の接続機種特定手段は、接続された映像信号処理装置からの第１のＩＤデータの送信の有無及びその内容に基づいて、接続された映像信号処理装置の機種の特定を行い、また接続された映像信号処理装置からの第１のＩＤデータ送信が無いときには、第１の接続機種特定手段は、映像信号処理装置を従来型の機種と特定することが好ましい。これにより、本発明の電子内視鏡に対応した映像信号処理装置が接続されたときは勿論のこと、対応していない従来型の映像信号処理装置が接続されたときにも、機種の特定を自動的に行うことができ、接続される映像信号処理装置の扱う解像度の違いを電子内視鏡側で自動的に吸収し、常に適切な解像度の信号出力を行うことができる。
【０００６】
また、画像信号処理手段は、色調の調整を行う色調整手段や撮像素子から出力される第1の解像度に対応する画像信号を第2の解像度に対応する画像信号に変換する第1の解像度変換手段を備ことが好ましい。これにより、接続される映像信号処理装置に依存する色調などの違いも電子内視鏡側で吸収することができ、より良質の画像を常に得ることができる。
【０００７】
更に、本発明の電子内視鏡は、映像信号処理手段へ画像信号を出力するための第１の系統の信号出力手段と、第２の系統の信号出力手段と、第１及び第２の信号出力手段を制御する第１の信号出力制御手段とを備えることが好ましく、このとき第１の信号出力制御手段は、第１の接続機種特定手段により特定された機種に応じて、第１及び第２の系統の信号出力手段を択一的に選択・駆動する。これにより、電子内視鏡での電力消費等が抑えられる。
【０００８】
またこのとき、第１の信号出力制御手段は、第1の解像度に対応する画像信号を第１の系統の信号出力手段を介して映像信号処理装置へ出力し、第2の解像度に対応する画像信号を第２の系統の信号出力手段を介して前記映像信号処理装置へ出力することが好ましい。
【０００９】
例えば第1の解像度に対応する画像信号はデジタル信号として映像信号処理装置に出力され、第2の解像度に対応する画像信号はアナログ信号として映像信号処理装置に出力される。また、このとき第2の解像度に対応する画像信号は例えば、ＮＴＳＣ方式またはＰＡＬ方式に準拠した画像信号である。これにより、従来型の映像信号処理装置に対応しながらも、映像信号処理装置がデジタル信号を入力できるときには、電子内視鏡で得られた画像信号を劣化させることなく映像信号処理装置に送ることができる。
【００１０】
本発明の電子内視鏡用映像信号処理装置は、電子内視鏡に接続される電子内視鏡用映像信号処理装置であって、画像信号を入力可能な第１及び第２の入力手段と、第１及び第2の入力手段を択一的に選択・駆動する信号入力制御手段と、第１又は第２の入力手段を介して入力された画像信号に対し、解像度の変換処理を施す第２の解像度変換手段と、接続された電子内視鏡の機種を特定する第２の接続機種特定手段とを備え、第２の解像度変換手段と信号入力制御手段とが、第２の接続機種特定手段により特定された電子内視鏡の機種に応じて制御される。
【００１１】
更に、本発明の電子内視鏡用の映像信号処理装置は、信号入力手段により入力された画像信号と同一解像度の画像信号の出力と、入力された画像信号の解像度を第２の解像度変換手段により変換した画像信号の出力とを制御する第２の信号出力制御手段を備えることが好ましい。
【００１２】
第２の接続機種特定手段は、接続された電子内視鏡からの第２のＩＤデータの送信の有無及びその内容に基づいて、接続された電子内視鏡の機種の特定を行い、接続された電子内視鏡からの第２のＩＤデータ送信が無いときには、第２の接続機種特定手段は、接続された電子内視鏡を従来型の機種と特定することが好ましい。これにより、本発明の電子内視鏡用映像信号処理装置に対応した電子内視鏡が接続されたときは勿論のこと、対応していない従来型の電子内視鏡が接続されたときにも、機種の特定を自動的に行うことができ、接続される電子内視鏡に対応して解像度の変換を行える。
【００１３】
また好ましくは、第２の接続機種特定手段において接続された電子内視鏡が従来型の機種と特定されたときには、解像度変換手段において入力された画像信号の解像度がアップされるとともに、第２の信号出力手段は、入力された画像信号と同一の解像度の画像信号と、解像度変換手段により解像度がアップされた画像信号とをともに出力する。
【００１４】
また本発明の電子内視鏡システムは、上述の電子内視鏡または電子内視鏡用映像信号処理装置を備えることを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態である電子内視鏡システムの回路構成の概略を示すブロック図である。
【００１６】
本実施形態の電子内視鏡システムは、電子内視鏡（スコープ）１０、従来公知の映像信号処理装置（プロセッサ）３０及びテレビモニタ４０等から構成される。電子内視鏡１０はプロセッサ３０に着脱自在に接続され、テレビモニタ４０はビデオ信号用のケーブルを介してプロセッサ３０のビデオ出力端子に接続される。なお本実施形態では、周辺装置としてテレビモニタ４０のみが示されているが、例えばプロセッサ３０の他の出力端子にビデオプリンタやＶＣＲ、コンピュータ等の周辺装置が同時に接続されていてもよい。
【００１７】
電子内視鏡１０は、細長で可撓性の挿入部１１、電子内視鏡の操作を行うための操作部１２、可撓性を有するケーブル部１３、及びプロセッサ３０との接続を行うためのコネクタ部２０とからなる。挿入部１１の先端には撮像素子としてカラー単板式の高画素ＣＣＤ（例えば６０万画素）１４とライトガイド１５の射出端１５ａが配置されている。ライトガイド１５は超極細の光ファイバーの束からなり、その一方の端である射出端１５ａから照明光が射出される。ＣＣＤ１４では、射出端１５ａから射出された照明光により撮像が行われ、画像信号として検出される。この画像信号は、例えばＶＧＡ（video graphics array）規格（第１の解像度）等に適合した画像信号であり、ケーブル部１３を介して電子内視鏡１０のコネクタ部２０に送られＳ／Ｈ（sample hold）アンプ２１に入力される。Ｓ／Ｈアンプ２１では、ＣＣＤ１４からの画像信号をサンプルホールドするとともに適切な信号レベルに増幅し、映像信号処理回路２２に出力する。映像信号処理回路２２では、入力された画像信号に対しアナログやデジタルの各種信号処理を施し（後述）、例えばＮＴＳＣまたはＰＡＬ等の規格（第２の解像度）に対応するアナログの画像信号（例えば輝度信号及び色信号Ｙ／Ｃ）、またはＶＧＡ規格に対応するデジタルの画像信号（例えば輝度色差信号ＹＣｂＣｒ）として出力する。なお、アナログの画像信号は映像信号処理回路２２から直接端子群２７ａに出力されるが、デジタルの画像信号は、バッファ回路２３においてデジタルシリアル信号に変換されてから端子群２７ｂに出力される（後述）。
【００１８】
電子内視鏡１０における挿入部１１の先端に設けられたＣＣＤ１４は、コネクタ部２０内に設けられたＣＣＤドライバ２４から出力されるＣＣＤ駆動パルスにより駆動制御され、ＣＣＤドライバ２４は、タイミングコントロール回路２５から出力されるクロックパルスに基づいて駆動される。また、映像信号処理回路２２、バッファ２３及びタイミングコントロール回路２５の駆動はシステムコントロール回路２６によって制御される。なお、Ｓ／Ｈアンプ２１、映像信号処理回路２２、システムコントロール回路２６はタイミングコントロール回路２５から出力されるクロックパルスに同期して駆動される。
【００１９】
電子内視鏡１０の操作部１２には、操作ボタン群（操作スイッチ群）Ａが設けられており、操作ボタン群Ａでの操作は、信号線を介してシステムコントロール回路２６に伝えられる。また、システムコントロール回路２６は、端子群２７ｃを介してプロセッサ３０のシステムコントロール回路３３へ接続される。
【００２０】
プロセッサ３０は、ビデオ出力信号がＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式等に準拠した従来公知の電子内視鏡用プロセッサであり、本来例えば４０万画素以下のＣＣＤからなる電子内視鏡とともに用いられるものである。プロセッサ３０の映像信号処理回路３１には、電子内視鏡１０のコネクタ部２０に設けられた映像信号処理回路２２から端子群２７ａに出力されたアナログの輝度信号及び色信号（Ｙ／Ｃ）が入力される。映像信号処理回路３１では、所定の映像信号処理（後述）が行われたのち、例えばテレビ放送用方式（ＮＴＳＣやＰＡＬなど）のアナログ信号（例えば、コンポジット信号や輝度色信号、ＲＧＢコンポーネント信号など）としてＴＶモニタ４０へ出力される。
【００２１】
映像信号処理回路３１は、タイミングコントロール回路３２からのクロックパルスに基づいて制御されるとともに、システムコントロール回路３３により制御される。また、ＣＣＤドライバ３４及びシステムコントロール回路３３はタイミングコントロール回路３２からのクロックパルスに基づいて制御される。
【００２２】
光源ユニット３６は、例えばキセノンランプ（図示せず）から構成され、キセノンランプから照射された光は、ライトガイド１５の入射端１５ｂに絞り３５を介して集光され、入射端１５ｂから各光ファイバーに入射される。ライトガイド１５は、電子内視鏡１０に設けられたものであり、コネクタ部２０のプロセッサ３０への接続により、プロセッサ３０の内部に挿入され、その入射端１５ｂが光源ユニット３６からの光が集光する位置に配置される。これにより光は入射端１５ｂに入射されるとともにライトガイド１５を構成する各光ファイバーを介して電子内視鏡１０の先端部（挿入部１１の先端）に伝送され、射出端１５ａから照明光として照射される。光源ユニット３６の点灯・消灯は、ランプ制御回路３７により制御される。
【００２３】
絞り３５、ランプ制御回路３７は、システムコントロール回路３３に接続されており、システムコントロール回路３３からの制御命令に基づいて制御される。また、システムコントロール回路３３には、各種の操作スイッチが設けられたフロントパネル３８が接続されているとともに、端子群２７ｃを介して電子内視鏡１０のコネクタ部２０に設けられたシステムコントロール回路２６と接続されている。
【００２４】
図２は、図１に示されたコネクタ部２０に設けられた映像信号処理回路２２の内部構造をより詳細に示すブロック図である。映像信号処理回路２２以外の回路としては、ＣＣＤドライバ２４、タイミングコントロール回路２５、システムコントロール回路２６のみが示されており、その他は省略されている。
【００２５】
映像信号処理回路２２は、プロセス回路５０、Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）５１、デジタルプロセス回路（ＤＳＰ）５２、及びＤ／Ａ変換器（ＤＡＣ）５３から概略なる。Ｓ／Ｈアンプ２１で適宜増幅された画像信号は、まずプロセス回路５０に入力される。プロセス回路５０では、ＣＣＤ１４から出力されたアナログ画像信号を輝度信号Ｙと色差信号Ｕ、Ｖ（Ｕ＝Ｂ−Ｙ，Ｖ＝Ｒ−Ｙ；Ｂ（青），Ｒ（赤））の画像信号に変換するとともに増幅、ブランキング、クランプ、ホワイトバランス、ガンマ補正等の処理が行われる。アナログのＹ、Ｕ、Ｖの画像信号はＡ／Ｄ変換器５１に送られ、それぞれデジタルの画像信号に変換されるとともにデジタルプロセス回路５２へ出力される。デジタル信号に変換された輝度信号Ｙ及び色差信号Ｕ、Ｖは、デジタルプロセス回路５２のメモリに画像データとして一時的に記憶されるとともに、この画像データに対してダウン処理、色調調整処理、エッジ強調処理、ノイズ除去処理、拡縮処理等の必要な処理が施される。その後、画像データは、例えば2系統の画像信号に分離されて出力される。１つは、プロセッサ３０が準拠するテレビ放送用方式のビデオ出力に対応するよう解像度が低下させられるダウン処理がなされた後、デジタルの輝度信号Ｙと色信号Ｃに変換されてＤ／Ａ変換器５３を介してＮＴＳＣまたはＰＡＬ方式に準拠したアナログの画像信号に変換され端子群２７ａに出力される。もう1つは、ダウン処理を受けずに、ＶＧＡ規格に準拠したデジタルの輝度色差信号（例えば８ビット）Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒとして映像信号処理回路２２からバッファ２３へ出力される。このデジタルの輝度色差信号Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒはバッファ２３においてシリアルのデジタル信号に変換され端子群２７ｂに出力される。
【００２６】
なお、プロセス回路５０、Ａ／Ｄ変換器５１、デジタルプロセス回路５２、Ｄ／Ａ変換器５３の駆動は、システムコントロール回路２６からの制御命令及びタイミングコントロール回路２５からのクロック信号に基づいて制御される。
【００２７】
図３は、図１に示されたバッファ２３の回路構成をより詳細に表すブロック図である。バッファ２３は、例えば、Ｐ／Ｓ変換回路（パラレル−シリアル変換回路）５５及びケーブルドライバ５６からなる。映像信号処理回路２２から出力された8ビットの輝度色差信号ＹＣｂＣｒは、Ｐ／Ｓ変換回路５５において８ビットのパラレル信号からシリアルの輝度色差信号ＹＣｂＣｒに変換され、ケーブルドライバ５６に出力される。ケーブルドライバ５６からは、シリアルの輝度色差信号ＹＣｂＣｒの正転信号ＤＳ＋と反転信号ＤＳ−とが端子群２７ｂへと出力される。なお、Ｐ／Ｓ変換回路５５は、システムコントロール回路２６によって制御される。
【００２８】
図４は、コネクタ部２０とプロセッサ３０との電気的な接続に用いられるコネクタ２７の形状を例示したものである。コネクタ２７は従来公知の電子内視鏡システムにおいて使用されるものと同型のものであり、例えば２４個の端子からなる。したがって、本実施形態の電子内視鏡１０は従来公知の映像信号処理装置に接続可能である。
【００２９】
図１に示された端子群２７ａ〜２７ｃは、これら２４個の端子の一部に割り当てられた端子群であり、例えば、端子群２７ａは端子１〜４に対応し、端子２７ｃは端子９、１０に、端子２７ｂは端子１５、２２に対応する。この他にも、例えば電源やグラウンド、ＣＣＤ駆動パルス信号等のために端子が割り当てられている。図１に示すように、第1の実施形態においてプロセッサ３０は、ＮＴＳＣやＰＡＬ方式など、ＴＶ放送用の規格に適合した映像信号処理装置なので、デジタル信号に対応した入力端子を備えていない。すなわち、プロセッサ３０側では端子１５、２２は何れの回路とも接続されない。
【００３０】
一方、本実施形態の電子内視鏡１０は、ＣＣＤドライバ２４及びタイミングコントロール回路２５を備え、独自にＣＣＤ駆動パルスを生成しているので、プロセッサ３０からＣＣＤ１４を駆動するためにＣＣＤ駆動パルス等を取る必要がない。
【００３１】
図５は、図１に示されたプロセッサ３０の映像信号処理回路３１の内部構造をより詳細に示すブロック図であり、映像信号処理回路３１以外としては、ＣＣＤドライバ３４、タイミングコントロール回路３２、システムコントロール回路３３のみが示され、その他は省略されている。
【００３２】
映像信号処理回路５１は、プロセス回路６０、Ａ／Ｄ変換器６１、画像メモリ６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂ、増幅器６３Ｒ、６３Ｂ、Ｄ／Ａ変換器６４、エンコーダー６５等から概略なる。電子内視鏡１０のコネクタ部に設けられた映像信号処理回路２２から出力されたアナログの輝度信号Ｙ及び色信号Ｃは、端子群２７ａを介してプロセッサ３０に設けられた映像信号処理回路のプロセス回路６０に入力される。プロセス回路６０では、入力されたアナログの輝度信号Ｙ及び色信号ＣをＲ（赤）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の画像信号に変換するとともに増幅、ブランキング、クランプ、ホワイトバランス、ガンマ補正等の処理が行われる。アナログのＲＧＢの画像信号はＡ／Ｄ変換器６１に送られ、それぞれデジタルの画像信号に変換される。ＲＧＢにそれぞれ対応するデジタルの画像信号は、それぞれ画像メモリ６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂに記録される。画像メモリ６２Ｒ、６２Ｂに記録されたＲ及びＢに関する画像信号は、それぞれＲ、Ｂのゲインを調整するための増幅器６３Ｒ、６３Ｂを介してＤ／Ａ変換器６４に送られアナログの画像信号に変換される。一方、画像メモリ６２Ｇに記録されたＧに関する画像信号はメモリから読み出されると直接Ｄ／Ａ変換器６４に送られアナログの画像信号に変換される。アナログ信号に変換されたＲＧＢの画像信号は、それぞれエンコーダー６５に入力され、ＮＴＳＣやＰＡＬ方式等のテレビ放送用の映像信号に変換され、テレビモニタ４０等に出力される（図１参照）。本実施形態のエンコーダー６５では、ＲＧＢの画像信号は例えばＮＴＳＣ方式に準拠した輝度信号Ｙ、色信号Ｃに変換され、Ｓビデオ信号としてテレビモニタ４０等へ出力される。
【００３３】
プロセス回路６０、Ａ／Ｄ変換器６１、画像メモリ６２Ｒ、６２Ｂ、６２Ｇ、Ｄ／Ａ変換器６４及びエンコーダー６５の駆動は、システムコントロール回路３３からの制御命令、及びタイミングコントロール回路３２からのクロック信号に基づいて制御される。なお、増幅器６３Ｒ、６３Ｂにおけるゲインは、システムコントロール回路３３に接続されたフロントパネル３８のスイッチを操作することにより調整される。
【００３４】
図６は、電子内視鏡（スコープ）１０とプロセッサ３０とを接続したときに電子内視鏡１０において実行される処理や動作をフローチャートとして概略示したものである。
【００３５】
電子内視鏡（スコープ）１０のコネクタ部２０とプロセッサ３０とが、オペレータによって接続されると、電子内視鏡１０での処理が開始される。まず始めにステップ１０１において、例えばコネクタ２７（図４参照）の端子７、１１、１３を介して＋５Ｖ、−１５Ｖ、＋１５Ｖの電源がプロセッサ３０から電子内視鏡１０に供給される（なお、各ブロック図において電源部は省略されている）。ステップ１０３では、接続されたプロセッサの特定が行なわれる。例えば、電子内視鏡１０のシステムコントロール回路２６は、接続されたプロセッサに機種を特定するためのＩＤデータ（第１のＩＤデータ）を送信するように要求し、所定の時間その応答を待って待機する。本実施形態の電子内視鏡１０に対応した機種のプロセッサであれば、所定の時間内に、このＩＤデータ送信要求に応えて機種特定のためのＩＤデータをシステムコントロール回路２６へ送信するので、システムコントロール回路２６は、接続されたプロセッサの機種を特定することができる。一方、本実施形態の電子内視鏡１０に対応していない従来のプロセッサ３０では、上述の機種特定のためのデータ送信要求に応えることはない。したがって、システムコントロール回路２６は、所定時間経過後においても応答が無ければ接続されたプロセッサがＶＧＡ規格には対応していない従来型の（ＮＴＳＣやＰＡＬに対応した）プロセッサ（例えば予め登録された従来型のプロセッサとしてもよい）であると判断する。
【００３６】
ステップ１０５では、ステップ１０３で特定されたプロセッサが備える機能情報をコネクタ部２０内に設けられたメモリ（例えばシステムコントロール回路２６内に設けられたメモリ（図示せず）など）から読み出し確認する。第1の実施形態のように、接続されたプロセッサ３０が従来型のプロセッサのときには、ステップ１０３で所定の時間内に信号の応答がないことから、接続されたプロセッサが従来型のプロセッサであると判断される。このときシステムコントロール回路２６内のメモリからは、例えば従来型のプロセッサに最も一般的な色調調整、または予め登録された従来型のプロセッサに合わせた色調調整を行うためのパラメータや、ＮＴＳＣ方式（またはＰＡＬ方式）に適合するように画像信号の解像度（走査線数など）をダウン処理することを指示するデータが読み出される。
【００３７】
ステップ１０７では、ステップ１０５において確認されたプロセッサの機能に基づいて電子内視鏡１０の動作が確定される。例えば本実施形態のように接続されたプロセッサ３０が従来型のプロセッサのとき、デジタルプロセス回路５２（図２参照）では、画像信号がＶＧＡ規格からＮＴＳＣ（ＰＡＬ）方式へダウンされるとともに、ダウンされたＮＴＳＣ（ＰＡＬ）方式に準拠した輝度信号Ｙ、色信号ＣがＤ／Ａ変換器５３へ出力されるように設定される。このとき省電力化のためバッファ２３へのデジタルの輝度色差信号ＹＣｂＣｒの信号出力は禁止される。また、システムコントロール回路２６内のメモリから読み出されたパラメータにしたがって、デジタルプロセス回路５２での画像信号処理が行なわれるように設定される。
【００３８】
ステップ１０９では、ＣＣＤ１４の駆動が実行されるとともに、ステップ１０７での設定に基づいたデジタルプロセス回路５２で画像信号処理が実行される。また、ステップ１０９では、例えば電子内視鏡１０の操作部１２（図１参照）に設けられた操作ボタン群Ａの操作に合わせてシステムコントロール回路２６、３３間の通信なども行なわれる。すなわち、通常電子内視鏡１０が動作している間必要に応じて実行される様々な処理が行なわれる。これらの処理は電子内視鏡１０が取り外されるまで続けられる（ステップ１０９、２０１）。
【００３９】
以上のように、第１の実施形態によれば、接続される電子内視鏡用映像信号処理装置に適合して電子内視鏡での画像信号処理を行うことにより、電子内視鏡システムにおける画像信号処理を適切に行うことができる。
【００４０】
次に図７〜図９を参照して第２の実施形態について説明する。第2の実施形態は、第1の実施形態の電子内視鏡１０に、この電子内視鏡１０に適合した映像信号処理装置（プロセッサ）７０を接続したものであり、その他の点は、第1の実施形態と同様である。以下第1の実施形態と異なる部分のみ説明する。
【００４１】
図７は、第2の実施形態における電子内視鏡システム全体の回路構成の概略を示すプロック図である。
【００４２】
第2の実施形態において電子内視鏡システムは、電子内視鏡１０、プロセッサ７０、ＶＧＡモニタ７２、ＴＶモニタ４０とからなる。電子内視鏡１０及びＴＶモニタ４０は、第1の実施形態と同じものであり、図７において、第1の実施形態と共通する回路及び装置には、同一の符号が用いられており、それらについては説明を省略する。また、電子内視鏡１０のブロック図に関しては、一部（挿入部１１、操作部１２、ケーブル部１３の配線など）省略している。
【００４３】
第1の実施形態において、コネクタ２７の端子群２７ｂは従来型のプロセッサ３０では利用されず、プロセッサ３０内の何れの回路にも接続されていなかった。しかし、第2の実施形態で用いられるプロセッサ７０では、端子群２７ｂは映像信号処理回路７１に接続されており、電子内視鏡１０の映像信号処理回路２２からバッファ２３を経て端子群２７ｂに出力されるデジタルの輝度色差信号ＹＣｂＣｒは、プロセッサ７０の映像信号処理回路７１に入力可能である。また、映像信号処理回路７１からは、ＮＴＳＣ（ＰＡＬ）方式等のＴＶ放送用の規格に準拠した映像信号とＶＧＡ規格の映像信号とが、それぞれＴＶモニタ４０及びＶＧＡモニタ７２に出力可能である。
【００４４】
図８は、プロセッサ７０に設けられた映像信号処理回路７１の回路構成をより詳細に示したブロック図であり、映像信号処理回路７１以外としては、ＣＣＤドライバ３４、タイミングコントロール回路３２、システムコントロール回路３３’のみが示され、その他は省略されている。
【００４５】
端子群２７ａから入力されたアナログのＮＴＳＣ（ＰＡＬ）に準拠した輝度信号Ｙと色信号Ｃは第1の実施形態の映像信号処理回路３１と同様に、まずプロセス回路６０に入力され、Ｒ（赤）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の画像信号に変換されるとともに増幅、ブランキング、クランプ、ホワイトバランス、ガンマ補正等の処理が行われる。ＲＧＢの画像信号はＡ／Ｄ変換器６１を介して、それぞれデジタルのＲＧＢ画像信号に変換され、画像メモリ８０Ｒ、８０Ｇ、８０Ｂにそれぞれ記録される。画像メモリ８０Ｒ、８０Ｂに記録されたＲ及びＢに関する画像信号は、Ｒ、Ｂのゲインを調整するための増幅器６３Ｒ、６３Ｂを介して解像度変換回路８１Ｒ、８１Ｂ及びバススイッチ回路８３に送られ、画像メモリ８０Ｇに記録されたＧに関する画像信号は、画像メモリ８０Ｇから直接解像度変換回路８１Ｇ及びバススイッチ回路８３に送られる。
【００４６】
解像度変換回路８１Ｇ、８１Ｂ、８１Ｒでは、システムコントロール回路３３からの制御命令にしたがって、ＲＧＢの画像信号毎に解像度（走査線数など）のアップまたはダウン処理が行なわれ、各解像度変換回路８１Ｇ、８１Ｂ、８１Ｒから出力されるＲＧＢの画像信号は、Ｄ／Ａ変換器６４’及びバススイッチ回路８３に出力される。Ｄ／Ａ変換器６４’では、各ＲＧＢの画像信号がアナログ信号に変換され、バッファ８２へ出力される。バッファ８２からはＶＧＡ規格に準拠したＲＧＢの映像信号（ＲＧＢコンポーネント映像信号）がＶＧＡモニタ７２に出力される。
【００４７】
バススイッチ回路８３には、解像度変換回路８１Ｇ、８１Ｂ、８１Ｒへ入力される第１のＲＧＢ画像信号と、解像度変換回路８１Ｇ、８１Ｂ、８１Ｒから出力された第２のＲＧＢ画像信号とが入力される。バススイッチ回路８３では、システムコントロール回路３３からの制御信号に基づいて、これら第１、第２、２系統のＲＧＢ画像信号のうち、その一方の組を選択することが可能であり、選択されたＲＧＢ画像信号はＤ／Ａ変換器６４へ出力される。ＲＧＢ画像信号は、Ｄ／Ａ変換器６４でアナログ信号に変換され、エンコーダー６５において、ＮＴＳＣ（ＰＡＬ）方式に準拠する輝度信号Ｙ、色信号Ｃ（輝度色信号Ｙ／Ｃ）に変換され、ＴＶモニタ４０に出力される。
【００４８】
一方、端子群２７ｂを介してＶＧＡ規格に準拠したシリアルのデジタル信号としてバッファ８４に入力された輝度色差信号ＹＣｂＣｒは、成形やレベル調整など行われた後、ＲＧＢの画像信号に変換され、Ｓ／Ｐ変換回路（シリアル−パラレル変換回路）８５においてパラレルのＲＧＢ画像信号に変換される。このＲＧＢの画像信号は、それぞれ画像メモリ８０Ｇ、８０Ｂ、８０Ｒに入力され一時的に記憶される。その後の画像信号処理の流れは、端子群２７ａから入力されるアナログの輝度色信号Ｙ／Ｃと同様である。なお、バッファ８４及びＳ／Ｐ変換回路８５は、システムコントロール回路３３’からの制御命令、及びタイミングコントロール回路３２からのクロックパルスに基づいて制御される。
【００４９】
図９は、電子内視鏡（スコープ）１０とプロセッサ７０とが接続されときに第２の実施形態のプロセッサ７０において実行されるプログラム（例えば割り込み処理）のフローチャートである。図９、図６を参照して、第2の実施形態のプロセッサ７０と電子内視鏡１０とで実行される処理動作について説明する。
【００５０】
電子内視鏡１０のコネクタ部２０がプロセッサ７０に接続されると、コネクタ２７を通して電子内視鏡１０への電源供給が開始される。またこのとき、例えばコネクタ２７の（所定の）端子の導通を検出することにより、電子内視鏡１０の装着がプロセッサ７０により確認される。これによってステップ３０１以下の処理が開始される。なお、ここでプロセッサ７０の電源は予め投入されており、その後、電子内視鏡１０が接続されたものとしている。
【００５１】
ステップ３０１では、接続された電子内視鏡がプロセッサ７０に対応する通信可能な電子内視鏡であるか否かが判断されるとともに、電子内視鏡１０からのＩＤデータ送信要求（図６、ステップ１０３）に応えて、プロセッサの機種を特定するためにＩＤデータを送信する。このときプロセッサ７０は接続された電子内視鏡の機種を特定するためのＩＤデータ（第２のＩＤデータ）を送信するように接続された電子内視鏡に要求する。電子内視鏡１０は、このＩＤデータ送信要求に応えて自身のＩＤデータをプロセッサ７０のシステムコントロール回路３３’に送信する。なお、電子内視鏡１０及びプロセッサ７０は、自分のＩＤデータを例えばシステムコントロール回路２６、３３’内のメモリに記録しており、それぞれのＩＤデータ送信要求に対して自分のＩＤデータを相手方に送信する。また、電子内視鏡１０と同様にプロセッサ７０では、プロセッサ７０が発したＩＤデータ送信要求に対し、接続された電子内視鏡からの応答が所定時間内ないときには、接続された電子内視鏡は、予め設定された従来型のものであるとして特定・処理される。
【００５２】
一方、電子内視鏡１０側では、プロセッサ７０が送信したＩＤデータに基づいてプロセッサの機種の特定が行われ（図６、ステップ１０３）、対応するパラメータに基づいて電子内視鏡１０の動作が設定される（図６、ステップ１０５、１０７）。すなわち、電子内視鏡１０のデジタルプロセス回路５２（図2参照）からは、ＶＧＡ規格に対応したデジタルの輝度色差信号ＹＣｂＣｒのみがバッファ２３へ出力され、画像信号のダウン処理は行われず、Ｄ／Ａ変換器５３への輝度信号Ｙ、色信号Ｃは出力されない。また、デジタルプロセス回路５２における色調等に関する調整は、プロセッサ７０に適合するように調整される（図６、ステップ１０７）。
【００５３】
ステップ３０３では、ステップ３０３において特定された機種か備える機能の確認が行なわれる。すなわち、システムコントロール回路３３’のメモリには、電子内視鏡の機種ごとにその機能を特定するためのパラメータが記録されており、特定された電子内視鏡に対応するパラメータがこのメモリから読み出される。その後ステップ３０５では、読み出されたパラメータにしたがって処理が行なわれるように、映像信号処理回路７１の各機能が設定され、プロセッサ７０の動作が確定される。
【００５４】
本実施形態のように６０万画素以上のＣＣＤ１４を備え、ＶＧＡ規格に準拠したデジタルの画像信号を出力可能な電子内視鏡１０が接続されたときには、プロセス回路６０及びＡ／Ｄ変換器６１への入出力が禁止されるとともに、バッファ８４、Ｓ／Ｐ変換回路８５への入出力が許可される。これにより、映像信号処理回路７１には、ＶＧＡ規格に準拠したデジタルの画像信号のみが入力可能となる。また、解像度変換回路８１Ｇ、８１Ｂ、８１Ｒは、解像度を変換しないそのままの信号をＡ／Ｄ変換器６４’及びバススイッチ回路８３に出力するように設定され、バススイッチ回路８３では、第１又は第２何れからのＲＧＢ画像信号も選択されないように設定される。すなわち、バススイッチ回路８３の入出力は禁止される。
【００５５】
一方、仮に従来型のＮＴＳＣ（ＰＡＬ）方式のみに対応した電子内視鏡がプロセッサ７０に接続されたときには、プロセス回路６０及びＡ／Ｄ変換器６１の入出力が許可され、バッファ８４、Ｓ／Ｐ変換回路８５の入出力が禁止される。これにより、映像信号処理回路７１には、ＮＴＳＣ（ＰＡＬ）方式に準拠したアナログの画像信号のみが入力可能となる。また、解像度変換回路８１Ｇ、８１Ｂ、８１Ｒは、アップ処理された第２のＲＧＢ画像信号をＡ／Ｄ変換器６４’に出力するように設定され、バススイッチ回路８３は第１のＲＧＢ画像信号を選択するように設定される。これにより、バッファ８２からは、ＶＧＡモニタ７２に適合した映像信号が出力され、エンコーダー６５からはＴＶモニタ４０に適合した映像信号が出力される。
【００５６】
ステップ３０７では、ステップ３０５において設定された条件のもと、画像信号処理が開始され、この処理（例えば割り込み処理）は終了し、メインのルーチンに復帰する。すなわち、メインルーチンでは、ステップ３０５において設定された条件のもと、画像信号処理が継続されるとともに、その他の処理が実行される。
【００５７】
なお、プロセッサ７０と電子内視鏡１０を接続した状態で、例えばＶＧＡモニタが使用できず、ＮＴＳＣ方式のＴＶモニタ４０に映像を表示する必要があるときには、例えば、プロセッサ７０のフロントパネル３８を操作して、解像度変換回路８１Ｇ、８１Ｂ、８１Ｒのそれぞれをダウン処理に切り換え、バススイッチ回路８３を第２のＲＧＢ画像信号を選択するように切り換えられるようにしてもよい。
【００５８】
以上のように第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果が得られる。また、第2の実施形態では、電子内視鏡１０からのＩＤデータ送信要求に対し応答可能なので、より適切に画像信号の処理を電子内視鏡１０において行うことができる。更に、プロセッサ７０がＶＧＡ規格の画像信号及びＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式に準拠した画像信号に対応可能であり、プロセッサ自身が解像度変換回路を備えているため接続されるモニタ等の周辺装置に適切な映像信号を出力することができることから、電子内視鏡システムにおける電子内視鏡とプロセッサの組み合わせにより幅をもたせることができ、電子内視鏡システムでの画像信号処理をより多くの組み合わせに対応して適切に行うことができる。
【００５９】
なお、第2の実施形態においてプロセッサ７０のエンコーダー６５から出力される映像信号はＴＶモニタに送られたが、このコネクタに例えばＶＣＲ等の映像記録装置や、ビデオプリンタなどの画像出力装置を接続し、これらの周辺装置へ映像信号を出力してもよい。また、本実施形態において電子内視鏡１０に設けられたＣＣＤ（撮像素子）１４はＶＧＡ規格に対応し、電子内視鏡や映像信号処理装置内での画像信号処理や、モニタもＶＧＡ規格に対応したものであったが、ＳＶＧＡ規格など、更に解像度の高い規格に対応したものであってもよい。
【００６０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、電子内視鏡及び電子内視鏡用映像信号処理装置の組み合わせに係らず、常に適切な画像信号処理が行われる電子内視鏡システムを得ることができ、特に接続される電子内視鏡用映像信号処理装置に適合して電子内視鏡での画像信号処理を行うことにより、電子内視鏡システムにおける画像信号処理を適切に行える電子内視鏡を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態である電子内視鏡システムの回路構成を概略示すブロック図である。
【図２】図１に示されるコネクタ部２０に設けられた映像信号処理回路２２の回路構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示されるコネクタ部２０に設けられたバッファ２３の回路構成を示すブロック図である。
【図４】電子内視鏡１０と映像信号処理装置（プロセッサ）３０との電気的接続に用いられるコネクタ２７の形状及び端子（ピン）配置の一例を示す図である。
【図５】図１に示される従来型の映像信号処理装置（プロセッサ）３０に設けられた映像信号処理回路３１の回路構成を示すブロック図である。
【図６】電子内視鏡１０が電子内視鏡に接続されたときに電子内視鏡１０において実行される処理手順の流れを示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態である電子内視鏡システムの回路構成を概略示すブロック図である。
【図８】図７に示された映像信号処理装置（プロセッサ）７０に設けられた映像信号処理回路７１の回路構成を示すブロック図である。
【図９】図７に示された映像信号処理装置（プロセッサ）７０に電子内視鏡が接続されたときに映像信号処理装置（プロセッサ）７０において実行されるプログラムのフローチャートである。
【符号の説明】
１０電子内視鏡
１４ＣＣＤ
２２映像信号処理回路
２３バッファ
２６システムコントロール回路
３０従来型の映像信号処理装置（プロセッサ）
３３’ システムコントロール回路
５２デジタルプロセス回路
７０映像信号処理装置（プロセッサ）
７１映像信号処理回路
８１Ｒ、８１Ｇ、８１Ｂ解像度変換回路
８３バススイッチ回路

Claims

電子内視鏡用の映像信号処理装置に複数の端子を有する１つのコネクタを介して電気的に接続される電子内視鏡であって、
第１解像度の画像信号を生成する撮像素子と、
前記撮像素子の駆動パルスを生成する駆動パルス生成手段と、
接続された映像信号処理装置にＩＤデータを要求し、前記ＩＤデータから前記映像信号処理装置の機種を特定する接続機種特定手段と、
前記撮像素子から出力された前記第１解像度の画像信号に解像度を低減するダウン処理を施して第２解像度の画像信号を生成し、前記コネクタの第１端子群を介して前記映像信号処理装置へ出力する第１信号出力手段と、
前記撮像素子からの第１解像度の画像信号に前記ダウン処理を施さずに、前記コネクタの第２端子群を介して前記映像信号処理装置へ出力する第２信号出力手段と、
前記接続機種特定手段により特定された機種に応じて、前記第１及び第２信号出力手段を択一的に選択する信号出力制御手段とを備え、
前記接続機種特定手段が前記ＩＤデータを要求した後、所定時間経過後も前記ＩＤデータを前記映像信号処理装置から受け取れない場合、前記信号出力制御手段が前記第１信号出力手段を選択する
ことを特徴とする電子内視鏡。
前記第１解像度に対応する画像信号が、デジタル信号として前記第２信号出力手段を通して前記映像信号処理装置に出力されることを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡。
前記第２解像度に対応する画像信号が、アナログ信号として前記第１信号出力手段を通して前記映像信号処理装置に出力されることを特徴とする請求項２に記載の電子内視鏡。
前記第２解像度に対応する画像信号がＮＴＳＣ方式またはＰＡＬ方式に準拠した画像信号であることを特徴とする請求項３に記載の電子内視鏡。
電子内視鏡に複数の端子を有する１つのコネクタを介して電気的に接続される電子内視鏡用映像信号処理装置であって、
前記コネクタの第１端子群を介して前記電子内視鏡から第１解像度よりも低い第２解像度の画像信号を入力する第１信号入力手段と、
前記コネクタの第２端子群を介して前記電子内視鏡から前記第１解像度の画像信号を入力する第２信号入力手段と、
前記第１又は第２信号入力手段を択一的に選択する信号入力制御手段と、
前記第１又は第２信号入力手段を介して入力された画像信号に対し、解像度の変換処理を施す解像度変換手段と、
接続された電子内視鏡にＩＤデータを要求し、前記ＩＤデータから機種を特定する接続機種特定手段と、
前記第１解像度の画像信号を出力する第１出力コネクタとを備え、
前記接続機種特定手段が前記ＩＤデータを要求した後、所定時間経過後も前記ＩＤデータを前記電子内視鏡から受け取れない場合、前記信号入力制御手段が前記第１信号入力手段を選択するとともに、前記解像度変換手段が前記第１信号入力手段を介した前記第２解像度の画像信号にアップ処理を施して前記第１解像度の画像信号に変換し、前記第１出力コネクタに出力する
ことを特徴とする電子内視鏡用映像信号処理装置。
前記第１解像度の画像信号を出力する電子内視鏡が接続された場合、前記信号入力制御手段が前記第２信号入力手段を選択するとともに、前記解像度変換手段が解像度変換処理を施さず、前記第２信号入力手段を介した第１解像度の画像信号が前記第１出力コネクタに出力されることを特徴とする請求項５に記載の電子内視鏡用映像信号処理装置。
前記第１信号入力手段を介した前記第２解像度の画像信号を出力する第２出力コネクタを備えることを特徴とする請求項６に記載の電子内視鏡用映像信号処理装置。
前記解像度変換手段の処理をダウン処理に切り換え、前記第２信号入力手段を介した前記第１解像度の画像信号を前記第２解像度の画像信号に変換するとともに前記第２出力コネクタに出力する手段を備えることを特徴とする請求項７に記載の電子内視鏡用映像信号処理装置。
請求項１に記載された電子内視鏡または請求項５に記載された電子内視鏡用信号処理装置を備えることを特徴とする電子内視鏡システム。