JPH088905B2 - 電子式内視鏡装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は固体撮像素子固有の特性、または信号処理装
置の選択的機能変更の少くとも一方の変更が可能な手段
を有し、これらの変更をモニタから識別できるように画
面表示する電子式内視鏡装置に関する。

［従来の技術］ 最近の内視鏡に於いては、CCD,SIT等の固体撮像素子
を撮像部の先端に設け、この固体撮像素子を駆動するた
めの駆動信号を発生すると共に、固体撮像素子から得ら
れる被写体の信号をテレビ信号に変換する信号処理装置
を介して、モニタに画面表示し、このモニタに表示され
た被写体像を観察する電子式内視鏡装置が提案されてい
る。

上記固体撮像素子を使用した内視鏡に於いては、例え
ば特開昭61-179129号公報に開示されているように固体
撮像素子固有の特性の異なる内視鏡を単一の信号処理装
置及びモニタを共用して使用し、そのために内視鏡本体
側にその内視鏡の種類、ホワイトバランス固体撮像素子
の画角、固体撮像素子の感度等の諸条件情報の記憶手段
を設け、内視鏡本体側のコネクタを信号処理装置側のコ
ネクタ受けに接続することによって、信号処理装置の読
み取り装置で諸条件情報を読み取り、その情報を対応す
る制御部に伝送して、自動的に諸条件設定を行うように
なっている。

また、信号処理装置に於いては、ズーム、子画面出力
等の選択的機能を有することが提案されている。

［発明が解決しようとする問題点］ このため、単一のビデオ信号処理及びモニタを共用し
て使用した上に、選択的機能を変更した場合、モニタ上
の内視鏡像がどのような条件の下で使用されているかを
文字や記号の情報のみで瞬時に判断しにくい場合が生じ
てきた。

従って一見して固体撮像素子固有の特性及び選択的機
能の状態、あるいはその一部が判断できるようにしてお
くことが望ましい。

また、画素数の多い固体撮像素子と画素数の少ない固
体撮像素子では表示画面サイズを変える必要がある。

本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、固
体撮像素子固有の特性とか信号処理装置の選択的機能の
設定状態に対し、観察者にもその特性とか設定状態が分
るようにできると共に、有効な映像を最大限に生かせ、
できるだけ広い視野を提供できる電子式内視鏡装置を提
供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段及び作用］ 本発明は信号処理装置に送られてくるホワイトバラン
ス、固体撮像素子の画素数、固体撮像素子の感度など撮
像部の情報と、信号処理装置のズーム、子画面出力等の
選択的機能の状態の情報を、信号処理装置内のマスク発
生回路に伝達して、前記情報を代表するマスクの形状の
変化、あるいは画面表示サイズの変化手段を形成するこ
とにより、観察者はモニタを見ることによって、前記情
報を識別できるようにしている。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図ないし第６図は本発明の第１実施例に係り、第
１図は第１実施例の基本的構成を示すブロック図、第２
図は第１実施例の装置全体を示す概略斜視図、第３図は
第１実施例に用いられる固体撮像素子の種類を示す斜視
図、第４図は選択的信号処理回路の構成を示すブロック
図、第５図はマスク発生回路の構成を示すブロック図、
第６図は選択的信号処理手段の組合わせとそれに対応し
て変更されるマスク形状を示す説明図である。

第２図に示すように第１実施例の電子式内視鏡装置１
は、電子内視鏡（以下電子スコープと記す。）2Aと、フ
ァイバスコープ2BにTVカメラ３を装着した外付けカメラ
付きファイバスコープ2Cと、これらスコープ2A,2Cの信
号処理を行う信号処理装置４と、これら両スコープ2A,2
Cに照明光を供給する光源装置５と、前記信号処理装置
４と図示しないケーブルで接続された表示用のモニタ６
とから構成される。

上記両スコープ2A,2C（又は2B）は、細長の挿入部７
を有し、この挿入部７の後端には操作部８が連設されて
いる。また、各挿入部７内には照明光を伝送するライト
ガイド９が挿通され、このライトガイド９は電子スコー
プ2Aでは操作部８から延出されたユニバーサルコード11
内を挿通され入射端はライトガイドコネクタ12に至る。
また、ファイバスコープ2Bでは操作部８から延出された
ライトガイドケーブル13内を挿通され、（ライトガイド
９の）入射端はライトガイドコネクタ14に至る。

上記両ライトガイドコネクタ12,14は、１点鎖線で示
すように光源装置５のコネクタ受け15に接続することが
でき、接続することによって照明光が供給される。ライ
トガイドコネクタ12,14に供給された照明光は伝送さ
れ、挿入部７の先端側に配置した出射端面からさらに配
光レンズを介して被写体側に出射される。

照明光で照明された被写体は、挿入部７の先端に取付
けた対物レンズ17によって、その焦点面に結像される。
電子スコープ2Aでは、焦点面にCCD18が配置されファイ
バスコープ2Bではイメージガイド19の入射端面が配置さ
れている。

上記CCD18は信号伝送用のケーブルと接続され、ユニ
バーサルコード11内を挿通されたケーブルには信号用コ
ネクタ21が取付けてあり、信号処理装置４の信号用コネ
クタ受け22に接続できるようにしてある。

一方、ファイバスコープ2Bではイメージガイド19によ
り光学像が接眼部23に伝送され、この接眼部23に装着さ
れたTVカメラ３により、このTVカメラ３内の結像レンズ
を介してCCD24に結像できるようにしてある。このTVカ
メラ３内のCCD24は信号コード26内のケーブルと接続さ
れ、このケーブルの先端に取付けた信号用コネクタ27を
信号用コネクタ受け22に接続することができる。

上記電子スコープ2A及びTVカメラ３に用いられている
CCD18,24としては、電子スコープ2A又はTVカメラ３のタ
イプに応じて例えば第３図（ａ），（ｂ），（ｃ）に示
すように種々のタイプのものがある。

即ち、第３図（ａ）では画素数の多い（即ち画角の大
きい）撮像面28aのCCD18a（又は24a）を示し、同図
（ｂ）は画素数の少ない（即ち画角の小さい）撮像面28
bのCCD18b（又は24b）を示し、同図（ｃ）は撮像面28c
の形状が同図（ａ），（ｂ）に示す正方形と異るCCD18c
（又は24c）を示す。

上記第３図に示すように画素数とか撮像面28i（ｉ＝
a,b,c）の形状が異るCCD18i（又は24i）を有するスコー
プ2A,2Cに対応可能とする第１実施例の基本的構成を第
１図に示す。

CCD18（24）からの映像信号は、映像信号前処理部31
で、必要に応じホワイトバランス、オートゲインコント
ロール（AGC）等の信号処理が行われる。この後、A/D変
換部32でA/D変換され、選択的機能を有する選択的信号
処理部33でズーム、子画面出力等の信号処理が行われた
後、D/A変換部34でD/A変換される。このD/A変換出力
は、マスク発生回路35でマスクされ、映像信号後処理部
36に入力される。この映像信号後処理部36にてエンハン
ス、コアリング等の処理が行われた後、モニタ６に入力
され、カラー表示される。

ところで、上記マスク発生回路35には、マスク形状指
示回路38からのマスク形状指示信号が入力され、この指
示信号に応じたマスク形状及びマスクサイズでマスキン
グする。

上記マスク形状指示回路38には、選択的機能変更のた
めの選択信号発生回路39からの機能選択に対応した信号
と、撮像素子判別回路41からの判別信号とが入力され、
これら入力される信号により（マスクの寸法も含めた）
マスク形状指示信号を出力する。

上記選択信号発生回路39は、例えばハードスイッチに
より、選択機能に対応したエンコード信号を発生し、こ
のエンコード信号をマスク形状指示回路38に出力する。
また、上記撮像素子判別回路41には判別用信号発生部42
からスコープ2A（又は2C）に用いられたCCD18（又は2
4）の種類とか、特徴（第３図に示すように撮像面28iの
大きさとか形状）等に対応した判別用信号（又はこれに
相当する情報、標識）が入力され、この判別用信号を判
別して使用されたCCD18（又は24）に対応した判別信号
を出力する。この判別用信号としては、例えば信号用コ
ネクタ21,27における特定の複数ピンをOpen又はShortし
たものとし、判別回路41としては上記ピンがOpen又はSh
ortしているのを複数のコンパレータ等を用いて“L"又
は“H"として検出し、これらをエンコーダを通して判別
信号としてマスク発生回路35に出力する。

上記選択的機能を有する選択的信号処理部33は、第４
図に示すようにA/D変換部32のディジタル信号を１フレ
ーム分又は１フィールド分一次記憶するフレームメモリ
51を有する。このフレームメモリ51で一次記憶されたデ
ィジタル映像信号は読出しクロックの印加により読み出
され、第１選択スイッチS1を介して第１信号処理回路52
に入力される。この第１選択スイッチS1は、第１選択信
号sig1により、選択を制御でき、例えばこの第１選択信
号sig1を“H"にするとフレームメモリ51の出力信号は第
１信号処理回路52に入力される。一方、“L"にすると、
フレームメモリ51の出力信号は第１信号処理回路52を通
すことなくバイパスされ、第１信号処理回路52の出力端
に接続された第２選択スイッチSW2に入力される。この
第２選択スイッチSW2も第２選択信号sig2により選択を
制御でき、第２信号処理回路53を通したり、この第２信
号処理回路53を通すことなくバイパスしたりして、次段
のD/A変換部34に出力できる。

上記第1,第２選択信号sig1,sig2は、選択信号発生回
路39により発生される。

また、上記第1,第２信号処理回路52,53は、例えばズ
ーム画面出力とか子画面出力等を行う信号処理機能を有
する。

一方、上記マスク発生回路35の具体的構成を第５図に
示す。

映像信号の水平同期信号に同期したクロックCK1は水
平カウンタ61でカウントされ、そのカウントされた計数
値はPROM62のアドレス端に印加される。また、垂直同期
信号に同期したクロックCK2は、垂直カウンタ63でカウ
ントされ、そのカウントされた計数値はPROM62のアドレ
ス端に印加される。両カウンタ61,63の計数値、つまり
アドレス信号の印加により、PROM62は予め書き込まれた
マスキング信号をゲート回路64に出力する。このゲート
回路64にはマスク形状・画面表示サイズ指示信号と、デ
ィジタル映像信号とが入力され、上記マスキング信号に
よりゲートがかけられ、所定のマスク形状・表示画面サ
イズでもってディジタル映像信号が出力される。

尚、上記第５図において、マスク形状・画面表示サイ
ズ指示信号をPROM62に印加し、この指示信号によりPROM
62から出力されるマスキング信号でゲート回路64を通す
ディジタル映像信号のゲート制御を行い、所定のマスク
形状・表示画面サイズでマスキングされたディジタル映
像信号として出力しても良い。

このように構成された第１実施例では、例えば信号処
理装置４に接続されるスコープが電子スコープ2Aである
か外付けカメラ付きファイバスコープ2Cであるかを判別
回路41にて判別する。また、例えば電子スコープ2Aの場
合には、さらにその電子スコープ2Aの場合には、その電
子スコープ2Aに用いられているCCD18が第３図に示すい
ずれのCCD18iであるかを判別するとした場合には選択的
信号処理手段の組合わせとマスク形状・画面表示サイズ
の１例は第６図のようになる。

例えば、電子スコープ2Aと判別された場合、さらにCC
D18a,18cとCCD18bとが判別される。

CCDが18a又は18cの場合には、選択的信号処理手段に
より、標準時、ズーム時１、ズーム時２、標準時＋子画
面時、ズーム＋子画面時１、ズーム＋子画面時２の機能
選択に応じて標準の八角形71、八角形72、正方形73、標
準の八角形と子画面74、ズーム時１の八角形と子画面7
5、ズーム時２の八角形と子画面76となるようにモータ
６の表示画面6Aはマスキングされる。

同様に、CCDが18bの場合には表示画面6Aは上記選択的
信号処理手段の機能選択等に応じて符号77〜82で示す画
面となるようマスキングされる。

また、外付けカメラ付きファイバスコープ2C（つまり
TVカメラ３）と判断された場合には、表示画面6Aは上記
選択的信号処理手段の機能選択に応じて符号83〜88で示
す画面となるようにマスキングされる。

この第１実施例によれば第６図に示すように、CCD18
等の種類とか信号処理の状態の双方に対応して、マスク
形状を変えるようにしているので、観察者はモニタ画面
6Aにおけるマスキング形状により、いずれのCCD18（2
4）であるとか画像処理状態であるかを直ちに知ること
ができる。また、標準時モードではCCD18の画素数に応
じて表示画面の大きさを変えているので、表示画面にお
ける解像度を一定に揃えることもできる。また、ズーム
モード時には表示画面の大きさを変えることもできるの
で、見易い画面の大きさに設定することができる。

尚、上記第１実施例は、TVカメラ３に対しては第６図
に示すようにCCD24を１種類のみのように示している
が、電子スコープ2Aの場合と同様にCCD24の種類に応じ
てマスキング画面形状とか表示サイズを変えるようにし
ても良い。例えば標準時に対して、第７図に示すように
CCD24a又は24cに対しては同図（ａ）の画面91のようにC
CD24bの場合には同図（ｂ）の画面92のようにマスキン
グしても良い。

第８図は本発明の第２実施例におけるマスク発生回路
94を示す。

このマスク発生回路94は、第５図に示すものにおい
て、ゲート回路64の代りにフリップフロップ95を用いて
いる。

第９図は第２実施例の変形例におけるマスク発生回路
96を示す。

このマスク発生回路96では、第８図に示す水平カウン
タ61、垂直カウンタ63、PROM62、フリップフロップ95
（第５図のゲート回路64を用いたものでも同様）の論理
機能全てをまとめてPLD97に置換したものである。

第10図は本発明の第３実施例の主要部を示す。

この第３実施例は、第１図に示す信号処理系におい
て、マスク形状指示回路38の出力がマスク発生回路35に
入力されると共に、機能選択文字発生回路98に入力され
る。この機能選択文字発生回路98は、入力される信号に
対応した文字を発生し、加算器99により映像信号後処理
回路36の出力信号に重畳して、例えば第11図に示すよう
に選択に対応したマスク形状にすると共に、（電子スコ
ープで標準時の場合）モニタ画面6Aの隅に判別結果と機
能選択結果とを表示する。

尚、一方のみ、例えば機能選択のみを表示しても良
い。また、「電ス」「標」のように簡略して表示したり
しても良い。

尚、機能選択状態とCCD18（24）の特性によりマスク
形状を変える他に、これらの一方のみに対応してマスク
形状を変えたり、文字表示を行なったりしても良い。

また、第６図ではズーム１とズーム２との２つのズー
ム状態で異なるマスク形状にしているが、第12図に示す
ように一つのマスク形状で表示するようにしても良い。
尚、第６図に対応する表示画面と対応するものについて
は同符号を付けて示してある。尚、CCD又はスコープの
ホワイトバランス状態等もマスク形状で表示する様にし
ても良い。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、撮像手段を形成す
る固体撮像素子固有の特性とか信号処理系の選択的信号
処理機能に応じて、モニタに表示される内視鏡画像のマ
スキング形状あるいは表示サイズ等を変更するようにし
ているので、観察者はモニタを見ることにより、容易に
識別することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例の基本的構成を示すブロック図、第２図
は第１実施例の装置全体を示す概略斜視図、第３図は第
１実施例に用いられる固体撮像素子の種類を示す斜視
図、第４図は選択的信号処理回路の構成を示すブロック
図、第５図はマスク発生回路の構成を示すブロック図、
第６図は選択的信号処理手段の組合わせとそれに対応し
て変更されるマスク形状・画面表示サイズを示す説明
図、第７図は本発明の第１実施例の変形例におけるマス
ク表示例を示す説明図、第８図は本発明の第２実施例に
おけるマスク発生回路の構成を示すブロック図、第９図
は本発明の第２実施例の本例例におけるマスク発生回路
の構成を示すブロック図、第10図は本発明の第３実施例
における信号処理系の一部を示すブロック図、第11図は
第３実施例におけるモニタへの表示例を示す説明図、第
12図は第６図とは異るマスク表示例を示す説明図であ
る。 １……電子式内視鏡装置、2A……電子スコープ 2B……ファイバスコープ 2C……外付けカメラ付きファイバスコープ ３……TVカメラ、４……信号処理装置 ５……光源装置、６……モニタ 18,24……CCD 33……選択的信号処理回路部 35……マスク発生回路 38……マスク形状指示回路 39……選択信号発生回路 41……撮像素子判別回路 42……判別用信号発生回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 笹川 克義 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 佐々木 雅彦 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 斉藤 克行 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 内久保 明伸 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 長谷川 潤 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固体撮像素子を用いた撮像手段と、該固体
   撮像素子から読み出した信号を所定の映像信号に変換す
   る信号処理系を有する電子式内視鏡装置において、 観察用モニタにおける前記映像信号の表示領域を、前記
   固体撮像素子固有の特性及び前記信号処理系の選択的信
   号処理機能状態との少なくとも一方に対応して変更する
   ようにした手段を設けたことを特徴とする電子式内視鏡
   装置。