JPH04246324A - 電子内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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に係り、
特に面順次方式で撮像する医用又は産業用電子内視鏡装
置の画質改善に関する。

【０００２】

【従来の技術】医療用や工業用として用いられる電子内
視鏡装置は、スコープ部と、プロセッサと、モニタ装置
とを備え、スコープ部における挿入部を体腔等の内部に
挿入して、プロセッサに内蔵もしくは独立した照明装置
から被写体に向けて照明光を照射し、当該被写体からの
反射像をＣＣＤ等の固体撮像素子によって光電変換する
ことにより映像信号を形成し、このようにして得た映像
信号を固体撮像素子から読み出してプロセッサに伝送し
、該プロセッサにおいて信号処理を行った上でモニタ装
置にカラー表示するようにしている。

【０００３】ところで、従来、スコープ部の挿入部の細
径化を図るために、１枚の固体撮像素子（ＣＣＤ）を用
い、しかもその解像度を向上させるために、赤（Ｒ）、
緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の各色の画像をそれぞれフィール
ド毎に形成して、これらを重ね合わさることによって画
像を表示する、所謂面順次方式でＣＣＤを駆動するよう
にしたものが用いられている。

【０００４】即ち、図４に示すように１／６０秒周期の
ＶＤパルス（図４（Ａ））に同期したＲ、Ｇ、Ｂの照明
光を順次被写体に向けて照射し（図４（Ｂ））、この照
明された被写体はスコープ部先端に配設したＣＣＤによ
って撮像され、ＣＣＤのフォトセルに光電荷が蓄積され
る。この蓄積電荷は照明の遮光期間に、ＣＣＤの奇数フ
ィールド（Ｏ）のフォトセルの蓄積電荷を垂直レジスタ
に一斉に転送し、信号電荷として水平レジスタに１ライ
ンずつ送って水平レジスタから高速で信号を取り出し、
続いてＣＣＤの偶数フィールド（Ｅ）フォトセルの蓄積
電荷を垂直レジスタに一斉に転送し、信号電荷として水
平レジスタに１ラインずつ送って水平レジスタから高速
で信号を取り出し（図４（Ｃ））、各色別の信号をそれ
ぞれ対応するメモリに記憶させる。

【０００５】そして、各色別のメモリからはＲ、Ｇ、Ｂ
同時に、且つ奇数フィールド及び偶数フィールドのデー
タが１水平走査ライン毎に交互に読み出され、これによ
りフレームデータを完成させるようにしている（図４（
Ｄ）参照）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＣＣＤ
のフォトセルに隣接する垂直レジスタには照明期間中に
スミア信号が蓄積されるため、このスミア信号と前記電
荷信号とが垂直レジスタで加算された形で転送される。 これにより、ＣＣＤの出力信号として１フィールド期間
に奇数フィールド及び偶数フィールドの信号を読み出す
方式では、前記スミア信号の分だけ奇数フィールドの信
号が偶数フィールドの信号よりも大きくなる（図４（Ｃ
）参照）。

【０００７】したがって、後続のメモリから奇数フィー
ルド及び偶数フィールドのデータを１水平走査ライン毎
に交互に読み出してフレームデータを完成させる場合に
は、１ライン置きにスミア信号を含む信号が混合するた
め、水平走査線が粗く見えるという画質低下を招く欠点
があった。本発明はこのような事情に鑑みてなされたも
ので、各ライン間のレベル差を除去し、ラインフリッカ
のない良質な画像を得ることが出来る電子内視鏡装置を
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、内視鏡先端部から時系列に色分解したＲ、
Ｇ、Ｂ光を被写体に照射し、該被写体からの反射像を内
視鏡先端部に配設した固体撮像素子で受光し、該固体撮
像素子から１フィールド期間に前記固体撮像素子の奇数
フィールド及び偶数フィールドのフォトセルの蓄積電荷
を順次インターライン転送方式で転送してＲ、Ｇ、Ｂの
面順次カラー信号を得、この面順次カラー信号をＡ／Ｄ
変換し色別にそれぞれ各メモリに順次記憶させるととも
に、各メモリからＲ、Ｇ、Ｂ同時に且つ奇数フィールド
及び偶数フィールドのデータを１水平走査ライン毎に交
互に読み出してフレームデータを完成し、このフレーム
データに基づいてカラー画像を再生するようにした電子
内視鏡装置において、現在出力されているフレームデー
タのラインデータが奇数フィールドのデータか偶数フィ
ールドのデータかを検知する検知手段と、フレームデー
タの１水平走査期間前後の信号の比較演算によって求め
られる正又は負の差信号に対応する一定値を、前記検知
手段によって検知された奇数フィールドのデータのみか
ら減算又は偶数フィールドのデータのみに加算するレベ
ル制御手段と、を備えたことを特徴としている。

【０００９】

【作用】本発明によれば、奇数フィールド及び偶数フィ
ールドの信号を１水平走査ライン毎に交互に読み出して
完成されたフレームデータに対し、前記検知手段によっ
て現在出力されているフレームデータのラインデータが
奇数フィールドのデータか偶数フィールドのデータかを
検知する。そして、フレームデータの１水平走査期間前
後の信号の比較演算によって求められる正又は負の差信
号に対応する一定値を、前記検知手段によって検知され
た奇数フィールド又は偶数フィールドの一方のデータの
みに加減算し、これにより各ライン間のレベル差を取り
除くようにしている。

【００１０】

【実施例】以下添付図面に従って本発明に係る電子内視
鏡装置の好ましい実施例を詳述する。図１は本発明に係
る電子内視鏡装置の一実施例を示すブロック図であり、
図示しない照明装置から１／６０秒の周期で順次変化す
る赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色の照明光がライ
トガイドを介して被写体に加えられるようになっている
。

【００１１】スコープ先端部に設けられた対物レンズ１
０は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各照明光によって照明された被写体
を撮像し、これをＣＣＤ１２のフォトセルに結像する。 これにより、ＣＣＤ１２のフォトセルに光電荷が蓄積さ
れる。ＣＣＤ１２は、タイミングパルス発生回路１４か
ら加えられるタイミングパルスに同期してＣＣＤ駆動信
号を出力するＣＣＤ駆動回路１６により駆動され、Ｒ、
Ｇ、Ｂの各照明光に対応したＲ、Ｇ、Ｂの面順次カラー
信号をプロセス回路１８に出力する。

【００１２】即ち、前述したようにＣＣＤ１２のフォト
セルに蓄積された蓄積電荷は、照明の遮光期間に、先ず
ＣＣＤ１２の奇数フィールドのフォトセルの蓄積電荷が
垂直レジスタに一斉に転送され、信号電荷として水平レ
ジスタに１ラインずつ送られて水平レジスタから高速で
取り出され、続いてＣＣＤ１２の偶数フィールドのフォ
トセルの蓄積電荷が垂直レジスタに一斉に転送され、信
号電荷として水平レジスタに１ラインずつ送られて水平
レジスタから高速で取り出される（図４（Ｃ）参照）。

【００１３】このようにして取り出されたＣＣＤ出力信
号はプロセス回路１８に加えられ、ここで増幅、サンプ
ルホールド等の処理がされた信号はＡ／Ｄ変換器２０で
デジタル信号に変換されてメモリ２２に加えられる。メ
モリ２２はＲ、Ｇ、Ｂの面順次カラー信号をそれぞれ色
別に記憶する記憶部を有し、メモリ駆動回路２４によっ
てその記憶及び読み出しが制御される。即ち、メモリ駆
動回路２４は順次加えられるＲ、Ｇ、Ｂ信号をその色に
対応する記憶部に記憶させるとともに、各色別の記憶部
からＲ、Ｇ、Ｂ同時に、且つ奇数フィールド及び偶数フ
ィールドの信号を１水平走査ライン毎（１Ｈ毎）に交互
に読み出す。これにより、Ｒ、Ｇ、Ｂの面順次カラー信
号を同時式カラー信号に変換するとともに、フレームデ
ータを完成させるようにしている。

【００１４】上記のようにして読み出された同時式カラ
ー信号は、Ｄ／Ａ変換器２６でアナログ信号に変換され
たのちプロセス回路３０に加えられる。プロセス回路３
０は、後述するようにＲ、Ｇ、Ｂの各フィールドデータ
の隣接するライン間のレベル差を除去する処理、画像の
輪郭強調を行うための処理等を行ったのちエンコーダ２
８に出力する。エンコーダ２８は入力する同時式のＲ、
Ｇ、Ｂ信号に基づいてＮＴＳＣ方式の映像信号を生成し
、これをモニタＴＶに出力する。尚、同期信号発生回路
２９は上記各回路に同期信号を出力し、各回路の同期が
取れるようにしている。

【００１５】次に、上記プロセス回路３０の詳細につい
て説明する。図２はプロセス回路３０の要部ブロック図
である。同図において、Ｄ／Ａ変換器２６からは１Ｈ遅
延回路（図示せず）を介して１Ｈ遅延された同時式の信
号Ｒ１Ｈ、Ｇ１Ｈ、Ｂ１Ｈ（図３（Ａ））と、１Ｈ遅延
されてない信号Ｇ０Ｈ（図３（Ｂ））と、２Ｈ遅延回路
（図示せず）を介して２Ｈ遅延された信号Ｇ２Ｈとが出
力されている。そして、これらの信号Ｒ１Ｈ、Ｇ１Ｈ、
Ｂ１Ｈ、Ｇ０Ｈ、Ｇ２Ｈはそれぞれレベル制御回路３１
、３２、３３、３４、４５に加えられ、また、信号Ｇ１
Ｈ、Ｇ０Ｈは奇数フィールド検知回路３６に加えられて
いる。

【００１６】奇数フィールド検知回路３６は、例えば上
記入力する信号Ｇ１Ｈ、Ｇ０Ｈの差を演算し、その差信
号Ｇ１Ｈ−０Ｈ　（図３（Ｃ））の極性に基づいて奇数
フィールドを検知し、奇数フィールド検知信号（Ｈレベ
ル信号）を発生する（図３（Ｄ））。レベル制御回路３
１、３２、３３は前記入力信号Ｒ１Ｈ、Ｇ１Ｈ、Ｂ１Ｈ
が奇数フィールドのときのみ、その入力信号のレベルを
一定値だけ低減する。即ち、レベル制御回路３１、３２
、３３は奇数フィールド検知回路３６から奇数フィール
ド検知信号が加えられたときのみ動作可能となり、その
ときの入力信号のレベルを、フレームデータの１Ｈ前後
の信号の比較演算によって求められる正の差信号に対応
する一定値（図３（Ｅ）参照）だけ低減する。

【００１７】これにより、奇数フィールドの信号レベル
のみが一定値（奇数フィールドに重畳されるスミア成分
に対応する値）だけ低減され、奇数フィールドと偶数フ
ィールドとの各ライン間のスミア成分によるレベル差を
取り除くようにしている。また、奇数フィールド検知回
路３６からの出力信号はインバータ３７で反転され、レ
ベル制御回路３４、３５に加えられる。

【００１８】レベル制御回路３４及び３５は前記レベル
制御回路３１、３２、３３と同様に構成されており、入
力信号Ｇ０Ｈ、Ｇ２Ｈが奇数フィールドのときのみ、そ
の入力信号のレベルを一定値だけ低減する。即ち、信号
Ｒ１Ｈ、Ｇ１Ｈ、Ｂ１Ｈが奇数フィールドのとき、これ
らの信号よりも１Ｈ前及び１Ｈ後の信号Ｇ０Ｈ、Ｇ２Ｈ
は偶数フィールドであり、信号Ｒ１Ｈ、Ｇ１Ｈ、Ｂ１Ｈ
が偶数フィールドのとき、これらの信号よりも１Ｈ前及
び１Ｈ後の信号Ｇ０Ｈ、Ｇ２Ｈは奇数フィールドである
。従って、奇数フィールド検知回路３６によって信号Ｒ
１Ｈ、Ｇ１Ｈ、Ｂ１Ｈが偶数フィールドであることが検
知されているとき（奇数フィールド検知回路３６の出力
がＬレベル信号のとき）、このＬレベル信号がインバー
タ３７で反転されてレベル制御回路３４、３５に加えら
れる。これにより、レベル制御回路３４、３５は動作可
能となり、奇数フィールドの信号Ｇ０Ｈ、Ｇ２Ｈのみ、
その信号のレベルを一定値だけ低減する。

【００１９】尚、信号Ｇ０Ｈ、Ｇ２Ｈは輪郭強調信号を
生成するために使用されるもので、後段のエンハンサ回
路に加えられる。また、上記実施例では奇数フィールド
の信号からスミア成分に相当する一定値を減算するよう
にしたが、これに限らず、偶数フィールドの信号にスミ
ア成分に相当する一定値を加算するようにしてもよい。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る電子内
視鏡装置によれば、奇数フィールド及び偶数フィールド
の信号を１水平走査ライン毎に交互に読み出して完成さ
れたフレームデータに対して、このフレームデータの１
水平走査期間前後の各ライン間のレベル差を除去するよ
うにしたため、ラインフリッカのない良質な画像を得る
ことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電子内視鏡装置の一実施例を示す
ブロック図である。

【図２】図１に示したプロセス回路の要部ブロック図で
ある。

【図３】図２のブロック図を説明するために用いたタイ
ミングチャートである。

【図４】本発明に係る電子内視鏡装置のＣＣＤ出力信号
及び面順次カラー信号を同時式に変換するためのメモリ
の出力信号等を説明するために用いたタイミングチャー
トである。

【符号の説明】

１２…固体撮像素子（ＣＣＤ） １８、３０…プロセス回路 ２０…Ａ／Ｄ変換器 ２２…メモリ ２４…メモリ駆動回路 ２６…Ｄ／Ａ変換器 ３１〜３５…レベル制御回路 ３６…奇数フィールド検知回路 ３７…インバータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　内視鏡先端部から時系列に色分解した
   Ｒ、Ｇ、Ｂ光を被写体に照射し、該被写体からの反射像
   を内視鏡先端部に配設した固体撮像素子で受光し、該固
   体撮像素子から１フィールド期間に前記固体撮像素子の
   奇数フィールド及び偶数フィールドのフォトセルの蓄積
   電荷を順次インターライン転送方式で転送してＲ、Ｇ、
   Ｂの面順次カラー信号を得、この面順次カラー信号をＡ
   ／Ｄ変換し色別にそれぞれ各メモリに順次記憶させると
   ともに、各メモリからＲ、Ｇ、Ｂ同時に且つ奇数フィー
   ルド及び偶数フィールドのデータを１水平走査ライン毎
   に交互に読み出してフレームデータを完成し、このフレ
   ームデータに基づいてカラー画像を再生するようにした
   電子内視鏡装置において、現在出力されているフレーム
   データのラインデータが奇数フィールドのデータか偶数
   フィールドのデータかを検知する検知手段と、フレーム
   データの１水平走査期間前後の信号の比較演算によって
   求められる正又は負の差信号に対応する一定値を、前記
   検知手段によって検知された奇数フィールドのデータの
   みから減算又は偶数フィールドのデータのみに加算する
   レベル制御手段と、 を備えたことを特徴とする電子内視鏡装置。