JPH0973034A - 電子内視鏡装置 - Google Patents

電子内視鏡装置

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JPH0973034A
JPH0973034A JP7228809A JP22880995A JPH0973034A JP H0973034 A JPH0973034 A JP H0973034A JP 7228809 A JP7228809 A JP 7228809A JP 22880995 A JP22880995 A JP 22880995A JP H0973034 A JPH0973034 A JP H0973034A
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JP
Japan
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signal
frame
image
scanning
converted
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Withdrawn
Application number
JP7228809A
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English (en)
Inventor
Satoru Ozawa
了 小澤
Kohei Iketani
浩平 池谷
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Pentax Corp
Original Assignee
Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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Publication date
Application filed by Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd filed Critical Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
  • Endoscopes (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】飛び越し走査に起因する画面のちらつきや垂直
方向の解像度の低下がない、順次走査による鮮明な内視
鏡観察画像を表示することのできる電子内視鏡装置を提
供すること。 【解決手段】内視鏡10に設けられた固体撮像素子11
で面順次方式により撮像された三原色別の映像信号を、
各々デジタル信号に変換してから各色信号別にフレーム
画像単位でフレームメモリ31R,31G,31Bに格
納して、上記各フレームメモリ31R,31G,31B
に格納された映像信号を1ライン分単位で2回ずつ連続
して読み出し、それをアナログ信号に変換して順次走査
のテレビモニタ50に画像を表示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、固体撮像素子で
面順次方式により撮像した内視鏡観察画像をテレビモニ
タに表示するようにした電子内視鏡装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電子内視鏡装置においては一般に、図5
に示されるように、電子内視鏡10に設けられた固体撮
像素子11で面順次方式により撮像された赤(R)、緑
(G)、青(B)の三原色別の映像信号を、ビデオプロ
セッサ20のアナログデジタル変換回路24で各々デジ
タル信号に変換してから、各色信号別にフレーム画像単
位でフレームメモリ31R,31G,31Bに格納した
後、各フレームメモリ31R,31G,31Bから映像
信号を読み出し、それをデジタルアナログ変換回路41
でアナログ信号に変換して、NTSC方式やPAL方式
等に準拠した飛び越し走査(インタレース走査)のテレ
ビモニタ60に画像を表示している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】電子内視鏡プロセッサ
の周辺機器として、NTSC方式やPAL方式等に準拠
したテレビモニタ等の映像機器を使用するのは、機器の
入手性や汎用性の面で有利である。
【0004】しかし、限定された放送周波数帯域(NT
SCの場合は6MHz)に映像信号と音声信号を多重化
するために考え出された、1枚(フレーム)の画像を2
回(フィールド)に分けて伝送する飛び越し走査の表示
方法だと、1/60秒間に1枚の画像を等価的には表示
しているが、垂直成分の細かい部分は1/30秒に1回
しか表示されないので、画面にちらつきが感じられて見
にくいという欠点がある。
【0005】そのため、術者が長時間観察していると、
目が疲れて正常な診断を行うのに支障をきたす場合があ
る。また、飛び越し走査に起因して垂直方向の解像度が
順次走査の場合と比較して0.6倍程度に劣化するの
で、微細な病変部の発見が困難となり、正確な診察がし
ずらくなる。
【0006】近年、クリアビジョン等の名称で順次走査
(プログレシブ走査)表示が可能なテレビ装置が開発さ
れているが、飛び越し走査用の映像信号をモニタ内部で
順次走査に変換するものなので、動き検出回路等の動作
不良により、期待されたほどの効果は得られていない。
【0007】また、情報化社会、マルチメディア社会の
到来により、パーソナルコンピュータが急激に普及し
て、順次走査のRGBコンポーネント信号を入力とする
マルチスキャンモニタテレビが、高性能で安価になって
きている。しかし、電子内視鏡装置を含めて通常のビデ
オ機器では、順次走査の映像信号出力を装備するものは
存在しなかった。
【0008】そこで本発明は、飛び越し走査に起因する
画面のちらつきや垂直方向の解像度の低下のない、順次
走査による鮮明な内視鏡観察画像を表示することのでき
る電子内視鏡装置を提供することを目的とする。
【0009】
【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装置は、内視鏡に設けられた固
体撮像素子で面順次方式により撮像された三原色別の映
像信号を、各々デジタル信号に変換してから各色信号別
にフレーム画像単位でフレームメモリに格納して、上記
各フレームメモリに格納された映像信号を1ライン分単
位で2回ずつ連続して読み出し、それをアナログ信号に
変換して順次走査のテレビモニタに画像を表示するよう
にしたことを特徴とする。
【0010】また、本発明の電子内視鏡装置は、内視鏡
に設けられた固体撮像素子で面順次方式により撮像され
た三原色別の映像信号を各々デジタル信号に変換してか
ら、各色信号別にフィールド画像単位で各々第1と第2
のフィールドメモリに格納した後、上記第1と第2のフ
ィールドメモリから映像信号を1ライン毎に交互に読み
出し、それをアナログ信号に変換して順次走査のテレビ
モニタに画像を表示するようにしたことを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】図面を参照して実施の形態を説明
する。図1は本発明の電子内視鏡装置の第1の実施の形
態を示しており、電子内視鏡10の挿入部の先端には、
内視鏡観察画像を撮像するためのモノクロタイプのCC
D(電荷結合素子)からなる固体撮像素子11が配置さ
れている。12は、被写体を照明する照明光を伝達する
ためのライトガイドファイババンドルである。
【0012】ビデオプロセッサ20は光源装置を兼用し
ており、光源ランプ21から放射された照明光は、赤
(R)、緑(G)、青(B)の三原色のカラーフィルタ
が同一円周上に配置されて一定速度で回転駆動される三
原色回転フィルタ22を通って、ライトガイドファイバ
バンドル12に供給される。三原色回転フィルタ22の
回転周波数は、NTSC方式に適合させる場合は30H
z又は60Hzである。
【0013】その結果、電子内視鏡10の挿入部先端に
対向する位置の被写体が、三原色の照明光によって一色
ずつ順次繰り返して照明され、その像が固体撮像素子1
1において面順次方式で撮像される。
【0014】固体撮像素子11で得られた各色撮像信号
は、ビデオプロセッサ20に送られて、まずCCDプロ
セス部23に通される。CCDプロセス部23では、入
力された映像信号が、ノイズを低減するためのローパス
フィルタ、表示モニタのガンマ特性を逆補正するための
ガンマ補正回路、光学系のMTF特性等で減衰した映像
信号の輪郭成分を補償する輪郭補正回路等を通り、規定
の信号振幅まで増幅されて、出力される。
【0015】CCDプロセス部23から出力された各色
映像信号は、アナログデジタル変換回路24においてデ
ジタル信号に変換されて、その各色デジタル映像信号が
デジタル信号処理部30に送られる。
【0016】デジタル信号処理部30においては、ま
ず、デジタルの映像信号が、各色信号別にフレーム画像
単位で各々フレームメモリ31R,31G,31Bに格
納される。
【0017】電子内視鏡装置では、挿入部先端の長さ及
び太さを小さくすることが非常に重要であり、使用され
る固体撮像素子11も民生品のカメラ一体型VTRに搭
載されているものに比べて極めて小型であり、画素数も
少ない。
【0018】したがって、基本的には固体撮像素子11
の信号読み出し走査は順次走査で行われており、フレー
ムメモリ31R,31G,31B内部の映像信号は、順
次走査形式で記憶されている。
【0019】なお固体撮像素子11の画素数が少ないの
で、テレビモニタ上に大きな画像で表示するために、デ
ジタル信号処理回路において水平/垂直方向の拡大補間
処理を行い、その後フレームメモリ31R,31G,3
1Bに記録する構成をとってもよい。
【0020】各フレームメモリ31R,31G,31B
に格納された映像信号から、映像信号が1ライン分の信
号毎に読み出されてラインメモリ32R,32G,32
Bに格納される。33は、そのような信号の入出力のタ
イミングを制御するためのタイミングジェネレータであ
る。
【0021】なお、フレームメモリ31R,31G,3
1Bの情報読み出し番地(アドレス)が任意に設定可能
なら、ラインメモリ32R,32G,32Bを設けず
に、フレームメモリ31R,31G,31Bから映像信
号を直接読み出す構成をとってもよい。
【0022】タイミングジェネレータ33は、飛び越し
走査を行う通常のNTSC方式の同期信号の発生と、順
次走査方式の同期信号の発生の両方を行うことができる
ものとする。
【0023】順次走査の際の読み出し時の水平周波数
は、通常(15.75KHz、NTSC時)の2倍(3
1.5KHz、NTSC時)とする。垂直周波数は、通
常と同じとするので、1/60秒間に525本分のライ
ン情報が読み出されることになる。
【0024】図2は、各フレームメモリ31R,31
G,31Bとラインメモリ32R,32G,32Bに対
する信号の入出力動作を示すタイムチャートであり、1
Hは1水平期間を示している。
【0025】R、G、B各フレームメモリ31R,31
G,31BとR、G、B各ラインメモリ32R,32
G,32Bに対する書き込み及び読み出しの制御信号は
タイミングジェネレータ33で生成されて、各メモリの
制御信号端子に入力される。
【0026】図2において、R1、G1、B1、R2、
G2、B2…はそれぞれのメモリから読み出される信号
(メモリの読み出し許可信号)、又は書き込まれる信号
(書き込み許可信号)を示している。上の三つの波形
は、フレームメモリ31R,31G,31Bからの読み
出し信号を表わしている。真ん中の三つの波形は書き込
み信号である。
【0027】このタイミングの例では、テレビモニタ5
0画面上で2倍の拡大画像を表示するために、同一の水
平走査線を2回連続して読み出しを行い、2ライン同じ
表示を行っている。
【0028】そして、拡大時の水平及び垂直のアスペク
ト比を合わせるため、ラインメモリ読み出しクロックと
デジタルアナログ変換クロックを調整している。これに
よりテレビモニタ50への順次走査表示が可能となって
いる。
【0029】なお、デジタル信号処理によって、走査線
補間処理を行い、次の走査線との平均値の信号を作成し
て2回目の読み出し信号としてもよい。一画面を1/3
0秒間で表示していたのが、1/60秒間で表示するこ
とになるので、情報密度が2倍になり、固体撮像素子1
1から出力される情報は同じでも、高精細画像に見え
る。
【0030】ラインメモリ32R,32G,32Bから
読み出された各色映像信号は、図1に示されるように後
段のデジタルアナログ変換回路41に送られてアナログ
の映像信号に変換される。
【0031】そして、ローパスフィルタ42で高周波の
ノイズ成分が除去されてから、出力端子に接続される同
軸ケーブルを駆動するためのアンプ43を通り、ビデオ
プロセッサ20から順次走査(プログレシブ走査)方式
のテレビモニタ50に入力されて、そこで内視鏡観察画
像が画像表示される。
【0032】したがって、テレビモニタ50において
は、順次走査によって隣り合う2本の走査線毎に同じ像
が表示され、全体の走査線数は飛び越し走査の場合と同
数になるので、ちらつきが感じられなくて垂直方向の解
像度の低下もない鮮明な内視鏡観察画像が表示される。
【0033】なお、パーソナルコンピュータ用のマルチ
スキャンモニタテレビを表示装置として使用すれば、内
視鏡室の状況に応じて各種の製品を使い分けることがで
き、小さい画面から、プロジェクションテレビのような
大型画面にまで、ちらつきのない鮮明な画像を表示する
ことが可能である。
【0034】図3は、本発明の第2の実施の形態を示し
ており、デジタル信号処理部30だけが第1の実施の形
態と相違する。したがって、第1の形態と相違のない部
分には第1の形態と同じ符号を付して、その説明は省略
する。
【0035】この実施の形態においては、映像信号をフ
ィールド画像単位で各色信号別に格納するための第1の
フィールドメモリ34R,34G,34Bと第2のフィ
ールドメモリ35R,35G,35Bが配置されてい
る。各メモリに対する信号の入出力のタイミング制御
は、タイミングジェネレータ33において行われる。
【0036】前述のように、内視鏡の固体撮像素子11
からは、順次走査による映像信号が出力されている。し
たがって、これをそのままフレームメモリに記録する
と、NTSC方式による飛び越し走査の読み出しを行う
場合に、一走査線毎に飛び越してアドレス信号を出力し
て映像信号を読み出す必要があるので、回路構成が複雑
になってしまう。
【0037】そこで、アナログデジタル変換回路24か
ら出力されるデジタル信号は、メモリへの書き込み時に
走査線を一つおきに第1フィールド(ODD)、第2フ
ィールド(EVEN)等に分けてR、G、B別に各フィ
ールドメモリ34R,34G,34Bに入力する。
【0038】メモリ書き込み時に飛び越し走査化の処理
を行うのは、固体撮像素子11の読み出しが面順次方式
では間欠的であること、また信号処理クロック周波数が
表示時よりも低いことなどによる。よって、NTSC方
式等の映像信号を得るには、メモリの個数が多くなるも
のの、この構成が好ましい。
【0039】図4は第2の実施の形態のデジタル信号処
理部30の動作を示すタイムチャートであり、上の二つ
の波形のODD1、ODD2…EVEN1、EVEN2
…は、NTSC方式等の通常時のフィールドメモリから
の読み出し信号、下の二つの波形のLINE1、LIN
E2…は順次走査時に各メモリから読み出される信号を
示している。また、図中の「1ライン」は順次走査の出
力信号の1ラインを表わし、標準テレビ方式の1ライン
(=水平走査期間:63.55us、NTSC時)の半
分である(約31.8us、NTSC時)。
【0040】このようにして、第1と第2のフィールド
メモリ34R,34G,34B,35R,35G,35
Bからの信号読み出しが1ライン毎に交互に行われて、
読み出された映像信号が後段のデジタルアナログ変換回
路41に送られる。
【0041】そしてテレビモニタ50においては、第1
の実施の形態と同様に、飛び越し走査の場合と同数の走
査線に、順次走査によって内視鏡観察画像が表示され
る。
【0042】
【発明の効果】本発明によれば、面順次方式で撮像した
内視鏡観察画像を、順次走査のテレビモニタ画面に飛び
越し走査の場合と同じ走査線数で表示することができる
ので、ちらつきが感じられなくてしかも垂直方向の解像
度の低下もない、鮮明な画像表示を行うことができ、術
者が長時間連続して観察しても目が疲れず、正確な診断
を行うことができる。
【0043】電子内視鏡装置は限定された業務用機器な
ので、標準テレビ方式と異なった映像信号出力を出した
としても問題はない。さらに、順次走査映像信号出力と
同時に標準テレビ方式の映像信号出力を出せば、従来の
機器との接続にもなんら問題を生じない。
【0044】また、従来の電子内視鏡装置の出力映像信
号を、いわゆるクリアビジョン等の順次走査化して表示
するテレビ装置に接続する場合よりも、本発明のように
撮像装置側で順次走査化処理を行った方が、回路規模も
小さくできると共に高画質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の実施の形態の電子内視鏡装置の
構成ブロック図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態の動作を示すタイム
チャート図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態の電子内視鏡装置の
構成ブロック図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態の動作を示すタイム
チャート図である。
【図5】従来の電子内視鏡装置の構成ブロック図であ
る。
【符号の説明】
10 電子内視鏡 11 固体撮像素子 20 ビデオプロセッサ 24 アナログデジタル変換回路 31R,31G,31B フレームメモリ 32R,32G,32B ラインメモリ 34R,34G,34B 第1のフィールドメモリ 35R,35G,35B 第2のフィールドメモリ 41 デジタルアナログ変換回路 50 テレビモニタ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内視鏡に設けられた固体撮像素子で面順次
    方式により撮像された三原色別の映像信号を、各々デジ
    タル信号に変換してから各色信号別にフレーム画像単位
    でフレームメモリに格納して、上記各フレームメモリに
    格納された映像信号を1ライン分単位で2回ずつ連続し
    て読み出し、それをアナログ信号に変換して順次走査の
    テレビモニタに画像を表示するようにしたことを特徴と
    する電子内視鏡装置。
  2. 【請求項2】内視鏡に設けられた固体撮像素子で面順次
    方式により撮像された三原色別の映像信号を各々デジタ
    ル信号に変換してから、各色信号別にフィールド画像単
    位で各々第1と第2のフィールドメモリに格納した後、
    上記第1と第2のフィールドメモリから映像信号を1ラ
    イン毎に交互に読み出し、それをアナログ信号に変換し
    て順次走査のテレビモニタに画像を表示するようにした
    ことを特徴とする電子内視鏡装置。
JP7228809A 1995-09-06 1995-09-06 電子内視鏡装置 Withdrawn JPH0973034A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009087800A1 (ja) * 2008-01-11 2009-07-16 Olympus Medical Systems Corp. 医療用画像処理装置及び医療用撮像システム
WO2011070904A1 (ja) * 2009-12-07 2011-06-16 Hoya株式会社 内視鏡装置

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