JP4652681B2 - 内視鏡撮像システム - Google Patents

Description

本発明は、内視鏡検査に使用される内視鏡撮像システムに関する。

近年、細長の挿入部を有する内視鏡は、医療分野及び工業用分野における内視鏡検査に広く採用されるようになった。
また、最近においては、撮像手段を内蔵した電子内視鏡（ビデオスコープともいう）や、光学式内視鏡に撮像手段を内蔵したカメラヘッドを装着したカメラ装着内視鏡等の内視鏡撮像装置が、内視鏡画像の記録等を簡単に行えるために広く普及する状況にある。
電子内視鏡を用いて内視鏡検査を行う電子内視鏡システム（内視鏡撮像システム）の従来技術として、例えば特開平６−２８５０１７号公報がある。

この従来技術においては、複数種類の電子内視鏡を映像信号処理装置に選択的に接続して内視鏡検査ができる電子内視鏡システムが開示されている。
この従来技術においては、異なる固体撮像素子を用いた複数種類の電子内視鏡を駆動したり、固体撮像素子の出力信号に対して、共通の電気コネクタ受けに接続して信号処理を行えるように、映像信号処理装置内には信号切り替え手段を設けている。
特開平６−２８５０１７号公報

上記従来技術においては、各電子内視鏡の固体撮像素子より出力される出力信号に対して映像信号処理装置側の電気コネクタ受けにおける接続端子を共通の接続端子に割り付ける等する構成にすることにより、電気コネクタ部分の端子の数を減少でき、電気コネクタの形状を小さくできるが、映像信号処理装置内の回路規模は切り替え手段により肥大化する。
つまり、接続される電子内視鏡の種類が増えると、その種類数分だけの切り替え手段が必要となり、さらに映像信号処理装置内において切り替えて信号処理する信号回路の数が増大して、映像信号処理装置の回路規模が大きくなってしまう。

また、従来の電子内視鏡においては、固体撮像素子とバッファアンプ程度しか搭載できなかったが、最近の半導体技術の進歩により、固体撮像素子搭載カメラ用のシステムＩＣが提供されるようになってきている。これにより、電子内視鏡内に固体撮像素子駆動用のタイミングジェネレーター回路や固体撮像素子の信号処理用の相関二重サンプリング回路を搭載する事が可能となってきている。
しかし、これまで、相関二重サンプリング回路を搭載した内視鏡撮像装置と、相関二重サンプリング回路を搭載していない既存の電子内視鏡等とに対応した映像信号処理装置や内視鏡撮像システムが実現されていなかった。

（発明の目的）
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、相関二重サンプリング手段を搭載した内視鏡撮像装置と、相関二重サンプリング回路を搭載していない既存の内視鏡撮像装置とに対応できる内視鏡撮像システムを提供することを目的とする。
また、本発明は、複数種類の内視鏡撮像装置が選択的に接続される場合でも、切り替え手段を設ける必要がなく、回路規模も小さく構成することが可能となる内視鏡撮像システムを提供することも目的とする。

本発明の内視鏡撮像システムは、撮像手段としての固体撮像素子と相関二重サンプリング手段とを備え、当該固体撮像素子に供給する駆動信号と当該相関二重サンプリング手段に供給するサンプリング信号とを発生可能に構成された第１の内視鏡撮像装置と、撮像手段としての固体撮像素子を備えた第２の内視鏡撮像装置と、撮像手段としてのＲＧＢ用の３つの固体撮像素子と相関二重サンプリング手段とを備え、当該３つの固体撮像素子に供給する駆動信号と当該相関二重サンプリング手段に供給するサンプリング信号とを発生可能に構成された第３の内視鏡撮像装置と、前記第１、第２及び第３の内視鏡撮像装置のうちの１つが選択的に接続され、前記映像信号処理装置に接続された内視鏡撮像装置からの出力信号に対して信号処理を行う前処理回路及び後処理回路を備えた映像信号処理装置と、前記映像信号処理装置に設けられ、前記第１、第２及び第３の内視鏡撮像装置のうち、どの内視鏡撮像装置が前記映像信号処理装置に接続されたかを検知する接続検知回路と、前記前処理回路に設けられ、前記映像信号処理装置に接続された内視鏡撮像装置からの出力信号をデジタル信号に変換して出力するＡ／Ｄ変換回路と、前記映像信号処理装置に設けられ、前記Ａ／Ｄ変換回路から出力されたデジタル信号が前記後処理回路へ至るまでの信号経路を、前記接続検知回路により前記第１または第２の内視鏡撮像装置のいずれかが接続されたとの検知結果が得られた場合には前記デジタル信号に対するＲＧＢ信号への変換処理が実施されるように変更し、前記接続検知回路により前記第３の内視鏡撮像装置が接続されたとの検知結果が得られた場合には前記デジタル信号に対する前記変換処理が実施されないように変更し、さらに、前記接続検知回路により前記第１または第３の内視鏡撮像装置のいずれかが接続されたとの検知結果が得られた場合において、前記駆動信号及び前記サンプリング信号を発生する際に用いられるタイミング制御信号を出力する制御回路と、を具備したことを特徴とする。

本発明によれば、相関二重サンプリング回路を搭載した第１の内視鏡撮像装置と、相関二重サンプリング回路を搭載していない第２の内視鏡撮像装置とに対応できる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

図１ないし図１１は本発明の実施例１に係り、図１は実施例１の内視鏡撮像システムの全体構成を示し、図２は信号コネクタの外観を示し、図３は３板タイプのカメラヘッドの内部構成を示し、図４は単板タイプのカメラヘッドの内部構成を示し、図５はビデオスコープ（電子内視鏡）の内部構成を示し、図６は映像信号処理装置の内部構成を示し、図７は映像信号処理装置内の一部の回路を着脱可能な別体の基板により構成した様子を示し、図８は映像信号処理装置のタイミングコントローラからカメラヘッド或いはビデオスコープ側のタイミングジェネレータに出力されるタイミングジェネレータ制御信号を示し、図９は３板タイプ及び単板タイプのカメラヘッドの接続部の端子配置の詳細を示し、図１０はビデオスコープの接続部の端子配置の詳細と映像信号処理装置の信号コネクタ受けの端子配置の詳細とを示し、図１１はカメラヘッド／スコープ検知結果により、映像信号処理装置に設けた３ステートバッファに対して通過／非通過の状態に設定する設定内容を示す。

図１に示すように、本発明の実施例１の内視鏡撮像システム１は、光学式内視鏡２と、この光学式内視鏡２に装着される３板タイプの（撮像手段を内蔵した）カメラヘッド３及び単板タイプの（撮像手段を内蔵した）カメラヘッド４と、軟性の電子内視鏡（以下、ビデオスコープと略記）５と、光学式内視鏡２又はビデオスコープ５に照明光を供給する光源装置６と、カメラヘッド３，４及びビデオスコープ５が選択的に接続され、映像信号生成の信号処理を行う映像信号処理装置７と、この映像信号処理装置７に接続され、カメラヘッド３，４或いはビデオスコープ５に内蔵された撮像手段により撮像された内視鏡画像に対応する映像信号を表示するモニタ８とから構成される。
カメラヘッド３，４及びビデオスコープ５は、同じ構造の信号コネクタ９ａ、９ｂ、９ｃをそれぞれ有し、映像信号処理装置７に設けた信号コネクタ受け（レセプタクル）１０に着脱自在に接続される。

映像信号処理装置７は、選択的に接続されるカメラヘッド３、４又はビデオスコープ５から出力される撮像信号に対して信号処理し、標準的な映像信号に変換してモニタ８に出力し、モニタ８の表示面には内視鏡画像が表示される。
後述するように本実施例においては、それぞれ撮像手段を内蔵したカメラヘッド３、４及びビデオスコープ５は、３種類の内視鏡撮像装置を形成している。カメラヘッド３は、３原色撮像用或いは３板タイプの３つの固体撮像素子を内蔵すると共に、相関二重サンプリング回路を内蔵している。

また、カメラヘッド４は、色フィルタを備えた単板タイプとなる単一の固体撮像素子を内蔵すると共に、相関二重サンプリング回路を内蔵している。
また、ビデオスコープ５は、色フィルタを備えた単板タイプとなる単一の固体撮像素子を内蔵すると共に、相関二重サンプリング回路を内蔵していない。
そして、本実施例の映像信号処理装置７は、これら種類の異なる内視鏡撮像装置の信号コネクタ９ａ、９ｂ、９ｃが選択的に接続されることにより、それぞれの出力信号から映像信号生成の処理を行う。

光学式内視鏡２は、体腔内に挿入される軟性（可撓性）の挿入部１１ａと、この挿入部１１ａの後端に設けられた操作部１２ａと、この操作部１２ａの後端に設けられた接眼部１３と、操作部１２ａから延出されたライトガイドケーブル１４とを有する。このライトガイドケーブル１４の端部に設けられたライトガイドコネクタ１５ａは、光源装置６に着脱自在に接続される。
また、ビデオスコープ５は、体腔内に挿入される軟性（可撓性）の挿入部１１ｂと、この挿入部１１ｂの後端に設けられた操作部１２ｂと、この操作部１２ｂから延出されたユニバーサルケーブル１６とを有する。このユニバーサルケーブル１６の端部に設けられたライトガイドコネクタ１５ｂは、光源装置６に着脱自在に接続される。

また、このライトガイドコネクタ１５ｂの側部から延出された信号ケーブル２０の端部には信号コネクタ９ｃが設けてあり、この信号コネクタ９ｃは、映像信号処理装置７の信号コネクタ受け１０に着脱自在に接続される。
光源装置６は、この光源装置６に接続されされたライトガイドケーブル１４或いは１６をを介して光学式内視鏡２或いはビデオスコープ５に照明光を供給する。そして、光学式内視鏡２或いはビデオスコープ５内部の図示しないライトガイドにより照明光は、伝送され、挿入部１１ａ或いは１１ｂの先端部の照明窓から出射される。照明窓から出射された照明光により、挿入部１１ａ或いは１１ｂが挿入された体腔内の患部等の被写体が照明される。挿入部１１ａ或いは１１ｂの先端部には、照明窓に隣接して観察窓が設けてあり、その観察窓に取り付けられた対物レンズにより被写体の光学像が結像される。
ビデオスコープ５の場合には、対物レンズの結像位置には、撮像手段として電荷結合素子（ＣＣＤと略記）４２（図５参照）が配置されている。

一方、光学式内視鏡の場合には、対物レンズの結像位置には、イメージガイドの先端面が配置され、この先端面に結像された光学像は、接眼部１３付近に配置された後端面に伝送され、接眼部１３から肉眼で観察できると共に、カメラヘッド３或いは４が装着された場合には、カメラヘッド３或いは４に内蔵された撮像手段に光学像が結像されることになる。
カメラヘッド３、４は、光学式内視鏡２の接眼部１３に着脱自在に接続されるヘッド部１７ａ、１７ｂから信号ケーブル１８ａ、１８ｂがそれぞれ延出され、信号ケーブル１８ａ、１８ｂの端部に設けられた信号コネクタ９ａ、９ｂは、映像信号処理装置７の信号コネクタ受け１０に着脱自在に接続される。
図２は、信号コネクタ９ａ（９ｂ、９ｃも同様）の詳細な構造を示す。信号コネクタ９ａの先端部にはカードエッジタイプの接点部１９が設けてある。接点部１９は、信号コネクタ受け１０内の図示しない接続部と接触して電気的に導通する。なお、接点部１９は、上側（表側）の１Ａ、２Ａ、…、１７Ａで示す端子番号（ピン番号ともいう）の接点部と、図２では示していないが下側（裏側）の１Ｂ、２Ｂ、…、１７Ｂで示す端子番号の接点部とからなる。

図３は、３板タイプのカメラヘッド（３板カメラヘッドともいう）３の詳細な構成を示す。
３板タイプのカメラヘッド３内は、内部にダイクロックプリズム２１を備え、被写体からの光学像をＲＧＢの３原色の光学像に分離する。ＲＧＢの３原色に分離された光学像は、Ｒ用ＣＣＤ２２、Ｇ用ＣＣＤ２３、Ｂ用ＣＣＤ２４によりそれぞれ撮像され、電気信号に変換される。それぞれのＣＣＤ出力信号は、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）２５、２６、２７にそれぞれ入力される。
ＣＤＳ回路２５、２６、２７の出力信号は、信号コネクタ９ａの接点部１９の端子１Ａ，１Ｂ，２Ａをそれぞれ介して映像信号処理装置７に出力される。なお、信号コネクタ９ａの右端の接点部１９における符号は、端子番号を示す。

Ｒ用ＣＣＤ２２、Ｇ用ＣＣＤ２３、Ｂ用ＣＣＤ２４及びＣＤＳ回路２５、２６、２７は、タイミングジェネレータ２８に接続される。
このタイミングジェネレータ２８には、接点部１９を介して映像信号処理装置７から原発振クロック、同期信号及びタイミングジェネレータ制御信号が入力され、タイミングジェネレータ２８は、これらの信号に基づいてＣＣＤ駆動信号及びＣＤＳ回路用のサンプリング信号を発生し、ＣＣＤ２２、２３、２４及びＣＤＳ回路２５、２６、２７にそれぞれＣＣＤ駆動信号及びサンプリング信号を供給する。また、タイミングジェネレータ２８は、映像信号処理装置７にＣＤＳサンプリング信号に同期したクロックを端子８Ｂから供給する。

また、３板タイプのカメラヘッド３は、このカメラヘッド３を検出（識別）するためのカメラヘッド／スコープ検出用の検出抵抗２９（その抵抗値はＲ１）が設けてある。

図４は、単板タイプのカメラヘッド（単板カメラヘッドともいう）４の詳細な構成を示す。
単板タイプのカメラヘッド４内には、複数種の補色フィルタをモザイク状に配列された色フィルタアレイ３１を備えたＣＣＤ３２と、ＣＣＤ出力信号を増幅するアンプ３３と、ＣＤＳ回路３４を備えている。
また、このカメラヘッド４は、タイミングジェネレータ３５を有し、このタイミングジェネレータ３５には、映像信号処理装置７から接点部１９を介して原発振クロック、同期信号及びタイミングジェネレータ制御信号が入力される。

また、このタイミングジェネレータ３５は、これらの信号に基づいてＣＣＤ駆動信号及びＣＤＳ回路用のサンプリング信号を発生し、ＣＣＤ３２及びＣＤＳ回路３４にそれぞれＣＣＤ駆動信号及びサンプリング信号を供給する。また、タイミングジェネレータ３５は、映像信号処理装置７にＣＤＳサンプリング信号に同期したクロックを端子８Ｂから供給する。
なお、ＣＤＳ回路３４とタイミングジェネレータ３５は、別々の半導体基板上に構成しても良いが、図４の点線で示したように、同一の半導体基板３６上に構成しても良い。また、このカメラヘッド４内にも、カメラヘッド／スコープ検知用の検出抵抗３７（その抵抗値はＲ２）が設けてある。
図５は、ビデオスコープ５の詳細な構成を示すブロック図である。

ビデオスコープ５内には、補色モザイクフィルタ４１を備えたＣＣＤ４２と、このＣＣＤ４２から出力されるＣＣＤ出力信号を増幅するアンプ４３とを有しており、アンプ４３により増幅されされたＣＣＤ出力信号は、接点部１９の端子１Ａを介して映像信号処理装置７に出力される。
また、ビデオスコープ５内には、タイミングジェネレータ４４を備えており、映像信号処理装置７から原発振クロック、同期信号及びタイミングジェネレータ制御信号が入力され、タイミングジェネレータ４４は、これらの信号に基づいてＣＣＤ駆動信号を発生し、ＣＣＤ４２にＣＣＤ駆動信号を供給する。また、タイミングジェネレータ４４は、接点部１９の端子８Ｂを介して映像信号処理装置７にＣＤＳサンプリング信号に同期したクロックを供給する。
ビデオスコープ５内にもカメラヘッド３、４と同様に、カメラヘッド／スコープ検出抵抗４５（その抵抗値はＲ３）を備えている。

図６は、映像信号処理装置７の詳細を示すブロック図である。
映像信号処理装置７は、その内部が二次回路４９と、この二次回路４９と電気的に絶縁され、感電を防止する機能を持つフローティング回路５０とに分離されている。
映像信号処理装置７内には、ビデオスコープ５からのＣＣＤ出力信号をＣＤＳ処理するＣＤＳ回路５１と、アナログ信号からデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路５２を備えている。
Ａ／Ｄ変換回路５２の出力は、３ステートバッファ５３を介して色分離回路５４に供給され、色分離回路５４により輝度信号と色差信号に分離された後、ＲＧＢマトリクス回路５５に入力される。ＲＧＢマトリクス回路５５にて生成されたＲＧＢ信号は、３つの３ステートバッファ５６を介してアイソレーション回路５７に供給される。

なお、この３つの３ステートバッファ５６の出力端は、後述する３ステートバッファ６５〜６７の出力端と合流して共通バスとなっている。従って、３つの３ステートバッファ５６は、共通バスに接続する接続手段を形成している。つまり、３ステートバッファ５６が、バッファ制御回路７１の制御信号により導通状態（通過状態）に設定されると、ＲＧＢマトリクス回路５５を経て生成されたＲＧＢ信号がアイソレーション回路５７に入力され、非導通（ハイインピーダンス状態）に設定されると、ＲＧＢ信号はアイソレーション回路５７に入力されない非通過となる。

このアイソレーション回路５７により絶縁（アイソレーション）されたアイソレーション出力は、二次回路４９内の映像信号処理回路５８にてホワイトバランス、色調補正、γ補正などの処理が行われた後、モニタ８に供給される。そして、このモニタ８の表示面には、ビデオスコープ５により撮像された被写体像が内視鏡画像として表示される。
３板タイプのカメラヘッド３の出力信号は、それぞれＡ／Ｄ変換回路６１、６２、６３に入力され、さらに３ステートバッファ６４、６５、６６、６７を介してアイソレーション回路５７に供給される。これら３ステートバッファ６４、６５、６６、６７は、共通バスに接続する接続手段を形成している。

そして、上記３ステートバッファ５６の場合と同様に、３ステートバッファ６４、６５、６６、６７は、バッファ制御回路７１の制御信号により通過状態と非通過状態に設定できるようにしている。
アイソレーション回路５７の出力は映像信号処理回路５８を介してモニタ８に出力される。
また、単板タイプのカメラヘッド４の出力信号は、Ａ／Ｄ変換回路６１に供給される。この場合には、Ａ／Ｄ変換回路６１の出力信号は、３ステートバッファ６４を介してビデオスコープ５の場合と同様に、色分離回路５４に入力される。色分離回路５４の出力信号は、ビデオスコープ５の場合と同様である。

カメラヘッド／スコープ検出抵抗の出力は、Ａ／Ｄ変換回路６８に入力され、接続されたカメラヘッド又はビデオスコープに設けられた検知用抵抗と基準抵抗６９（その抵抗値はＲｔ）との分圧比により設定される電圧をデジタル信号に変換し、カメラヘッド／スコープ検知回路７０に供給される。
カメラヘッド／スコープ検知回路７０は、検知されたカメラヘッド又はビデオスコープの種類を検知し、バッファ制御回路７１及びタイミングコントローラ７２に出力する。

バッファ制御回路７１は、カメラヘッド／スコープ検知回路７０により検知されたカメラヘッド又はビデオスコープの種類に従って、３ステートバッファ５３、６４、６５、６６、６７を制御する。
また、カメラヘッド／スコープ検知回路７０の出力信号が入力されるタイミングコントローラ７２は、タイミングジェネレータ制御信号の設定を変更する。

また、タイミングコントローラ７２は、フローティング回路５０内の各種タイミング信号を生成すると共に、タイミングジェネレータ制御信号を、映像信号処理装置７（の信号コネクタ受け１０）に接続されたカメラヘッド３、４又はビデオスコープ５に出力する。 二次回路４９は、内部に発振器７３を備え、原発振クロック信号を生成し、アイソレーション回路７４を介してフローティング回路５０に供給すると共に、信号コネクタ受け１０に接続されたカメラヘッド３、４又はビデオスコープ５にも供給する。
カメラヘッド３、４、又はビデオスコープ５より出力されたクロックは、タイミングコントローラ７２に入力されると共に、アイソレーション回路７５を介して二次回路４９内の同期信号発生器７６に供給される。

同期信号発生器７６は、水平、垂直同期信号を生成して二次回路４９内に供給すると共に、アイソレーション回路７７を介してフローティング回路５０内のタイミングコントローラ７２に供給する。
また、同期信号発生器７６からアイソレーション回路７７を介して出力される水平、垂直同期信号は、接点部４Ｂ，５Ａを介してカメラヘッド３、４又はビデオスコープ５にも供給される。
また、映像信号処理回路５８からの出力信号は、検波回路５９に入力され、検波回路５９は、出力信号を検波して映像信号の輝度レベルを検出し、シャッタ制御回路６０に出力する。
このシャッタ制御回路６０は、検波回路５９により検出された輝度レベルを適正な輝度レベルとなる基準の輝度レベルと比較して、その差信号に応じてシャッタ速度を制御する信号を生成し、アイソレーション回路７８を経てタイミングコントローラ７２に出力する。

そして、タイミングコントローラ７２は、適切な明るさの輝度レベルとなるように素子シャッタを機能させる。なお、この素子シャッタによる明るさ制御は、ユーザが選択した場合に動作するようにしても良い。
このような構成における本実施例における映像信号処理装置７は、固体撮像素子及び相関二重サンプリング手段とを備え、該相関二重サンプリング手段を経た出力信号を出力する第１の内視鏡撮像装置（具体的にはカメラヘッド３，４）と、固体撮像素子を備え、該固体撮像素子の出力信号を出力する第２の内視鏡撮像装置（具体的にはビデオスコープ５）とのそれぞれの電気コネクタが選択的に共通の電気コネクタ受けに着脱自在に接続され、前記第１と第２の内視鏡撮像装置に対して映像信号を生成する信号処理を行うようにしている。

また、この場合、第１と第２の内視鏡撮像装置から出力される電気コネクタの出力端子に対して、前記映像信号処理装置側の電気コネクタ受けの接続端子が異なるように割り付けている。

また、本実施例における映像信号処理装置７は、カラーフィルタを備えた単一の固体撮像素子を備えた第３の内視鏡撮像装置（具体的にはカメラヘッド４）と、３原色撮像用の複数の固体撮像素子を備えた第４の内視鏡撮像装置（具体的にはカメラヘッド３）とが選択的に接続され、前記第３と第４の内視鏡撮像装置から出力される出力信号に対して映像信号生成の信号処理を共通化された信号処理回路により行えるようにしている。

この場合、共通化の信号処理回路は、第３と第４の内視鏡撮像装置に接続される前処理回路（具体的にはフローティング回路５０）と電気的に絶縁された二次回路４９内に設けられた後処理回路の映像信号処理回路５８により形成されるようにしている。

このような構成による本実施例の作用を説明する。
３板タイプのカメラヘッド３の接点部１９の端子配置は、図９（Ａ）の表１に示す通りであり、図３に示した接点部１９の端子番号とそれぞれ対応している。単板タイプのカメラヘッド４の接点部１９の端子配置は、図９（Ｂ）の表２に示す通りであり、図４に示した接点部１９の端子番号とそれぞれ対応している。
ビデオスコープ５の接点部１９の端子配置は、図１０（Ａ）の表３に示す通りであり、図５に示した接点部１９の端子番号とそれぞれ対応している。

これに対応する映像信号処理装置７の信号コネクタ受け１０の端子配置は、図１０（Ｂ）の表４に示す通りであり、図６に示した信号コネクタ受け１０の端子番号とそれぞれ対応している。
このように、ＣＤＳ出力信号を出力するカメラヘッド３、４に対して、映像信号処理装置７における映像信号の入力端子を一部異なる端子に割り付けている。ビデオスコープ５から出力されるＣＣＤ信号は、端子番号１７Ｂの端子を介して映像信号処理装置７内のＣＤＳ回路５１に供給され、ＣＤＳ処理が施された後、Ａ／Ｄ変換される。

つまり、ビデオスコープ５から出力される出力信号と、カメラヘッド３、４から出力される出力信号とは全く別の端子番号の端子から映像信号処理装置７内に入力される。
３板タイプのカメラヘッド３から出力されるＣＤＳ信号は、端子番号１Ａ、１Ｂ、２Ａを介して映像信号処理装置７内のＡ／Ｄ変換回路６１、６２、６３に直接供給され、即座にデジタル信号に変換される。

また、単板タイプのカメラヘッド４から出力されるＣＤＳ信号は、端子番号１Ａの端子を介して映像信号処理装置７内のＡ／Ｄ変換回路６１に供給されてデジタル信号に変換される。
映像信号処理装置７内のカメラヘッド／スコープ検知回路７０は、Ａ／Ｄ変換回路６８からの検知信号に基づき、接続されているカメラヘッド（又はビデオスコープ）の種別を識別する。カメラヘッド（又はビデオスコープ）内には検出抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３をそれぞれ備えている（図３の符号２９、図４の符号３７、図５の符号４５）。
これらの検出抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は、それぞれ異なる抵抗値を割付られている。映像信号処理装置７内には基準抵抗６９（その抵抗値Ｒｔ）が設けられており、Ｒｉ（ｉ＝１，２，３）とＲｔの組み合わせによりスコープ検知用信号の信号レベルを設定する。

これをスコープ検知用Ａ／Ｄ変換回路６８でデジタル信号に変換し、このデジタル信号が入力されるカメラヘッド／スコープ検知回路７０により、接続されているカメラヘッド（またビデオスコープ）の種類を判別する。
カメラヘッド／スコープ検知回路７０の出力信号は、タイミングコントローラ７２とバッファ制御回路７１を介して３ステートバッファ５３、５６、６４、６５、６６、６７に供給される。
タイミングコントローラー６１は、カメラヘッド／スコープ検知回路７０の判別結果に応じて、タイミングジェネレータ制御信号を変化させる。
タイミングジェネレータ制御信号は、図８に示すようなクロック（ＳＣＫ）、データ（ＳＤＡＴ）、ストローブ（ＳＥＮ）で構成されており、カメラヘッド（又はビデオスコープ）に設けられているタイミングジェネレータ２８、３６、４４をコントロールする。

タイミングコントローラ７２は、カメラヘッド／スコープ判別結果に応じて、接続されたカメラヘッド（又はビデオスコープ）のＣＣＤの種類や単板、３板などの情報を識別し、カメラヘッド（又はビデオスコープ）内のタイミングジェネレータ２８、３６、４４からそれぞれのＣＣＤに対して適切なタイミングで適切な周波数の駆動信号が出力されるように制御する。
３ステートバッファ５３、５６、６４、６５、６６、６７の制御は、図１１の表５のように行われる。
表５に示す通り、ビデオスコープ５が接続される場合は、色情報が重畳されたＣＣＤ出力が端子番号１７Ｂの端子に供給されるので、３ステートバッファ５３、５６がアクティブとなり、ＣＤＳ処理された後にＡ／Ｄ変換され、さらに色分離及びＲＧＢマトリクス処理が施されてデジタルＲＧＢ信号に変換されてから二次回路４９に供給される。この場合、３ステートバッファ６４、６５、６６、６７からの出力は停止される。

単板カメラヘッド４が接続された場合は、色情報が重畳されたＣＤＳ出力が、端子番号１Ａの端子に供給されるので、直接Ａ／Ｄ変換された後、色分離及びＲＧＢマトリクス処理が施されてＲＧＢ信号に変換されて二次回路４９に供給される。この場合は、３ステートバッファ５３、６５、６６、６７からの出力は停止される。
３板カメラ３が接続された場合は、ＲＧＢ毎のＣＤＳ出力が端子番号１Ａ、１Ｂ、２Ａの端子にそれぞれ供給されるので、３ステートバッファ６４、６５、６６、６７が、アクティブとなり、Ａ／Ｄ変換された後、直接二次回路４９に供給される。この場合は、３ステートバッファ５６からの出力は停止される。

このように構成することで、二次回路４９内の映像信号処理は、どのカメラヘッドが接続される場合でも共通の信号処理回路で処理可能となる。
またフローティング回路５０内は、ＣＣＤ出力の場合とＣＤＳ出力の場合で完全に独立しているため、図６の点線で示したように、ＣＤＳ信号処理用フローティング回路８０を図７に示すように、映像信号処理装置７を構成する基板８１とは別の基板８２により構成し、必要な場合のみ基板８１に接続する形態にしても良い。
本実施例は以下の効果を有する。

上記のように構成することにより、信号出力形態が異なる複数種類のカメラヘッドが接続される場合でもフローティング回路５０の一部を別回路で構成するのみで良く、二次回路４９の信号処理は共通で行えるため、回路規模が大きくならずに構成することが可能となる。
また、アナログ映像信号出力を切り替える必要がないため、切り替え回路によるノイズの混入などを防ぐことができる。
さらに、ＣＣＤを駆動するためのタイミングジェネレータは、カメラヘッド（又はビデオスコープ）内に設け、タイミングジェネレータを制御するための信号のみを映像信号処理装置７から出力する構成としているため、それぞれのＣＣＤに応じた駆動信号を映像信号処理装置７から出力する必要がなく、駆動信号を切り替えるための切り替え回路も必要にならない。

体腔内等を内視鏡検査する場合、相関二重サンプリング回路を内視鏡撮像装置内に搭載したカメラヘッドを用いる場合にも、相関二重サンプリング回路が搭載されていない電子内視鏡を用いた場合にも共通の映像信号処理装置を用いて行える。

［付記］
１．請求項３において、前記カメラヘッドは、単一の固体撮像素子を内蔵する。
２．請求項２において、前記第２の内視鏡撮像装置は、挿入部の先端部に前記固体撮像素子を設けた電子内視鏡により構成される。
３．請求項３において、前記カメラヘッドは、３原色撮像用の複数の固体撮像素子を内蔵する。

４．撮像手段としての固体撮像素子及び相関二重サンプリング手段とを備えた第１の内視鏡撮像装置と、
撮像手段としての固体撮像素子を備えた第２の内視鏡撮像装置と、
前記第１及び第２の内視鏡撮像装置が選択的に接続され、前記第１の内視鏡撮像装置から相関二重サンプリング手段を経て出力される出力信号に対して映像信号生成の処理を行うと共に、前記第２の内視鏡撮像装置から出力される前記固体撮像素子の出力信号に対して相関二重サンプリング処理を行った後映像信号生成の処理を行う映像信号処理装置と、 を具備することを特徴とする内視鏡撮像システム。

本発明の実施例１の内視鏡撮像システムの全体構成図。 信号コネクタの外観を示す斜視図。 ３板タイプのカメラヘッドの内部構成を示すブロック図。 単板タイプのカメラヘッドの内部構成を示すブロック図。 ビデオスコープ（電子内視鏡）の内部構成を示すブロック図。 映像信号処理装置の内部構成を示すブロック図。 映像信号処理装置内の一部の回路を着脱可能な別体の基板により構成した様子を示す斜視図。 タイミングコントローラからカメラヘッド或いはビデオスコープ側のタイミングジェネレータに出力されるタイミングジェネレータ制御信号を示す図。 ３板タイプ及び単板タイプのカメラヘッドの接続部の端子配置の詳細を示す表。 ビデオスコープの接続部の端子配置の詳細と映像信号処理装置の信号コネクタ受けの端子配置の詳細とを示す表。 カメラヘッド／スコープ検知結果により、映像信号処理装置に設けた３ステートバッファに対して通過／非通過の状態に設定する設定内容を示す表。

符号の説明

１…内視鏡撮像システム
２…光学式内視鏡
３…３板（タイプの）カメラヘッド
４…単板（タイプの）カメラヘッド
５…ビデオスコープ
７…映像信号処理装置
８…モニタ
９ａ、９ｂ、９ｃ…信号コネクタ
１０…レセプタクル（信号コネクタ受け）
１９…接点部
２１…ダイクロックプリズム
２２…Ｒ用ＣＣＤ
２３…Ｇ用ＣＣＤ
２４…Ｂ用ＣＣＤ
２５〜２７…ＣＤＳ回路
２８…タイミングジェネレータ
２９…スコープ検出抵抗
３１…色フィルタアレイ
３２…ＣＣＤ
３４…ＣＤＳ回路
３６…タイミングジェネレータ
３７…スコープ検出抵抗
４１…補色モザイクフィルタ
４２…ＣＣＤ
４４…タイミングジェネレータ
４５…スコープ検出抵抗
４９…二次回路
５０…フローティング回路
５１…ＣＤＳ回路
５２、６１〜６３…Ａ／Ｄ変換回路
５３、５６、６４〜６７…３ステートバッファ
５４…色分離回路
５５…ＲＧＢマトリクス回路
５７、７４、７５、７８…アイソレーション回路
５８…映像信号処理回路
７０…カメラヘッド／スコープ検知回路
７１…バッファ制御回路
７２…タイミングコントローラ
７３…発振器
７６…同期信号発生器
代理人 弁理士 伊藤 進

Claims (6)

1. 撮像手段としての固体撮像素子と相関二重サンプリング手段とを備え、当該固体撮像素子に供給する駆動信号と当該相関二重サンプリング手段に供給するサンプリング信号とを発生可能に構成された第１の内視鏡撮像装置と、
   撮像手段としての固体撮像素子を備えた第２の内視鏡撮像装置と、
   撮像手段としてのＲＧＢ用の３つの固体撮像素子と相関二重サンプリング手段とを備え、当該３つの固体撮像素子に供給する駆動信号と当該相関二重サンプリング手段に供給するサンプリング信号とを発生可能に構成された第３の内視鏡撮像装置と、
   前記第１、第２及び第３の内視鏡撮像装置のうちの１つが選択的に接続され、前記映像信号処理装置に接続された内視鏡撮像装置からの出力信号に対して信号処理を行う前処理回路及び後処理回路を備えた映像信号処理装置と、
   前記映像信号処理装置に設けられ、前記第１、第２及び第３の内視鏡撮像装置のうち、どの内視鏡撮像装置が前記映像信号処理装置に接続されたかを検知する接続検知回路と、
   前記前処理回路に設けられ、前記映像信号処理装置に接続された内視鏡撮像装置からの出力信号をデジタル信号に変換して出力するＡ／Ｄ変換回路と、
   前記映像信号処理装置に設けられ、前記Ａ／Ｄ変換回路から出力されたデジタル信号が前記後処理回路へ至るまでの信号経路を、前記接続検知回路により前記第１または第２の内視鏡撮像装置のいずれかが接続されたとの検知結果が得られた場合には前記デジタル信号に対するＲＧＢ信号への変換処理が実施されるように変更し、前記接続検知回路により前記第３の内視鏡撮像装置が接続されたとの検知結果が得られた場合には前記デジタル信号に対する前記変換処理が実施されないように変更し、さらに、前記接続検知回路により前記第１または第３の内視鏡撮像装置のいずれかが接続されたとの検知結果が得られた場合において、前記駆動信号及び前記サンプリング信号を発生する際に用いられるタイミング制御信号を出力する制御回路と、
   を具備したことを特徴とする内視鏡撮像システム。
2. 前記第１の内視鏡撮像装置は、光学式内視鏡に着脱自在に装着され、該光学式内視鏡を介して光学像が結像される位置に前記固体撮像素子を設けたカメラヘッドにより構成されることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡撮像システム。
3. 前記第３の内視鏡撮像装置は、光学式内視鏡に着脱自在に装着され、該光学式内視鏡により得られた光学像をＲＧＢの３原色に分離する分光素子を内蔵し、該分光素子により分離されたＲＧＢの光学像を受光可能な位置に１つずつ固体撮像素子を設けたカメラヘッドにより構成されることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡撮像システム。
4. 前記制御回路は、前記第１または第２の内視鏡撮像装置が接続されたとの検知結果が前記接続検知回路により得られた場合、前記Ａ／Ｄ変換回路から出力されたデジタル信号に応じたＲＧＢ信号が生成され、該ＲＧＢ信号が前記後処理回路へ出力されるように前記信号経路を設定することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡撮像システム。
5. 前記制御回路は、前記第３の内視鏡撮像装置が接続されたとの検知結果が前記接続検知回路により得られた場合、前記Ａ／Ｄ変換回路から出力されたＲＧＢの３原色に対応するデジタル信号が前記後処理回路へ直接出力されるように前記信号経路を設定することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡撮像システム。
6. 前記第１、第２及び第３の内視鏡撮像装置にそれぞれ設けられた電気コネクタの出力端子に対して、前記映像信号処理装置側の電気コネクタ受けの接続端子が異なるように割り付けたことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡撮像システム。

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