JPH099109A - 電子内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】内視鏡室におけるのと同様の品質のよい内視鏡
観察画像を遠隔地においてリアルタイムで観察すること
ができ、しかも内視鏡観察画像と共に音声を通じて内視
鏡検査の現場の情況を知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。 【構成】ビデオプロセッサ１０に内視鏡観察画像のデジ
タルの映像信号をシリアルに出力するためのデジタル信
号シリアル出力手段３４，３５を設けると共に、音声又
は音声信号を入力してそれを符号化されたデジタル信号
に変換処理する音声信号処理手段１３を設け、そのデジ
タル音声信号をデジタル映像信号に付加してシリアルデ
ジタル信号として出力するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、固体撮像素子で撮像
された内視鏡観察画像の撮像信号をビデオプロセッサに
おいて処理し、ビデオプロセッサからテレビモニタに映
像信号を出力して内視鏡観察画像を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】従来の電子内視鏡装置においては一般
に、ビデオプロセッサに、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）の各色のアナログの映像信号を出力するためのＲ
ＧＢ信号出力端子が設けられると共に、テレビモニタに
内視鏡観察画像を表示させるためのアナログのコンポジ
ットビデオ信号とＳビデオ信号とを出力させるためのビ
デオ信号出力端子が設けられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年は、医学研究や教
育等のために、内視鏡検査中の内視鏡観察画像を検査室
から遠く離れた遠隔地でもリアルタイムで観察できるよ
うにすることが望まれている。

【０００４】しかし、従来の電子内視鏡装置において
は、上述のようにビデオプロセッサから出力されるのが
アナログの映像信号なので、伝送距離が長くなるにつれ
て信号が大幅に減衰して画質が劣化してしまい、内視鏡
室内のテレビモニタと同等の良質な画像を遠隔地で観察
することができなかった。

【０００５】また、内視鏡室から離れた場所でモニタ画
面を見ているだけでは、画面に表示される僅かなコメン
ト文でしか現場の状況がわからないので、映し出される
内視鏡観察画面をどのように判断すればよいかが分から
ない場合が少なくなかった。

【０００６】そこで本発明は、内視鏡室におけるのと同
様の品質のよい内視鏡観察画像を遠隔地においてリアル
タイムで観察することができ、しかも内視鏡観察画像と
共に音声を通じて内視鏡検査の現場の情況を知ることの
できる電子内視鏡装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【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、固体撮像素子で撮像さ
れた内視鏡観察画像の撮像信号をビデオプロセッサにお
いて処理し、ビデオプロセッサからテレビモニタに映像
信号を出力して内視鏡観察画像を表示するようにした電
子内視鏡装置において、上記ビデオプロセッサに、赤、
緑、青の各色のアナログの映像信号を出力するためのＲ
ＧＢ信号出力手段と、上記テレビモニタに内視鏡観察画
像を表示させるためのアナログのコンポジットビデオ信
号とＳビデオ信号とを出力させるためのビデオ信号出力
手段と、上記内視鏡観察画像のデジタルの映像信号をシ
リアルに出力するためのデジタル信号シリアル出力手段
を設けると共に、上記ビデオプロセッサにさらに、音声
又は音声信号を入力してそれを符号化されたデジタル信
号に変換処理する音声信号処理手段を設け、そのデジタ
ル音声信号を上記デジタル映像信号に付加してシリアル
デジタル信号として出力するようにしたことを特徴とす
る電子内視鏡装置。

【０００８】なお、上記シリアルデジタル信号が、電気
信号から光信号に変換されて出力されるようにしてもよ
い。

【０００９】

【実施例】図面を参照して実施例を説明する。図２は本
発明の実施例の電子内視鏡装置の全体的構成を示してお
り、内視鏡１の挿入部２の先端に設けられた対物光学系
３による被写体の結像位置に、例えば電荷結合素子（Ｃ
ＣＤ）からなる固体撮像素子４が配置されている。５
は、観察範囲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。

【００１０】ビデオプロセッサ１０に接続される内視鏡
１のコネクタ部６には、固体撮像素子４に入出力される
信号の増幅等を行う駆動回路７と、その内視鏡１に固有
のデータ等が格納された書き換え可能な読み出し専用メ
モリ（ＥＥＰＲＯＭ）８などが配置されている。

【００１１】ビデオプロセッサ１０は照明光源装置を兼
用しており、内視鏡１のライトガイドファイババンドル
５に対して、光源ランプ１１から照明光が入射される。
その入射光路の途中には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青
（Ｂ）の三色のカラーフィルタが取り付けられた三色回
転フィルタ１２が定速回転するように配置されていて、
ライトガイドファイババンドル５に対して、赤、緑及び
青の各色照明光が時間をずらして順に入射される。

【００１２】固体撮像素子４の駆動回路７と接続される
ＣＣＤプロセス部１４の出力端は、タイミング回路１５
を介してビデオプロセス部１６の入力端に接続されてお
り、ビデオプロセス部１６から出力されるアナログの映
像信号がテレビモニタ２０に送られるのと同時に、デジ
タルの映像信号が信号ケーブル４０及び／又は光信号ケ
ーブル４１を介して遠隔地に送られる。

【００１３】音声信号処理回路１３においては、入力さ
れる音声が符号化されたデジタル信号に変換されてビデ
オプロセス部１６に送られる。そして、そのデジタル音
声信号は、デジタル映像信号に付加されてシリアルデジ
タル信号として出力される。

【００１４】音声信号処理回路１３、ＣＣＤプロセス部
１４、タイミング回路１５及びビデオプロセス部１６の
各部の動作は、中央演算装置（ＣＰＵ）を有するシステ
ムコントロール部１７において連動して制御される。ま
た、システムコントロール部１７に接続されたペリフェ
ラルドライバ１８を介して、それに接続されたＥＥＰＲ
ＯＭ８から内視鏡側のデータが読み込まれる。

【００１５】ビデオプロセッサ１０の操作パネルには、
パネルスイッチ１９において設定される条件にしたがっ
て、現在の内視鏡の操作状況や観察画像の処理状態を示
すキャラクタ情報等が表示される。

【００１６】一方、テレビモニタ２０には、内視鏡観察
画像の他に、現在時刻や患者名その他のコメント等のキ
ャラクタ情報が、自動的に、或いはキーボード２１から
の入力にしたがって表示される。

【００１７】図３は、上述の音声信号処理回路１３の構
成例を具体的に示したものである。音声信号処理回路１
３においては、音声がマイクロフォン１３１でアナログ
の電気信号に変換され、その信号が増幅器１３２で増幅
された後、サンプルホールド回路１３３でサンプリング
されてからアナログデジタル変換回路１３４においてデ
ジタル信号に変換され、さらに符号化回路で所定の符号
化が行われて、符号化されたデジタルの音声信号として
出力される。ただし、ビデオプロセッサ１０の外部に設
けられたマイクロフォンから音声信号を音声信号処理回
路１３に入力するようにしてもよい。

【００１８】図１は、上述のビデオプロセス部１６とそ
の周辺の構成を具体的に示したものである。ビデオプロ
セス部１６においては、まず、ＣＣＤプロセス部１４か
ら送られてくるＲ，Ｇ，Ｂの各色別に分けられた映像信
号が各色に対応したフレームメモリ２８Ｒ，２８Ｇ，２
８Ｂに格納される。

【００１９】そして、その三色の映像信号はフレームメ
モリ２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂから同時に読み出されて、
各々デジタルアナログ変換回路２９Ｒ，２９Ｇ，２９Ｂ
においてアナログの三色別の映像信号として出力され
る。

【００２０】またそれと同時に、デジタルアナログ変換
回路２９Ｒ，２９Ｇ，２９Ｂから同時に読み出された三
色の映像信号は、ＲＧＢエンコーダ３０に入力され、そ
こでテレビモニタ２０に内視鏡観察画像を表示するため
のコンポジットビデオ信号とＳビデオ信号に変換され
て、テレビモニタ２０に出力される。

【００２１】キャラクタ処理回路３１で処理されたキャ
ラクタ信号は、各色別フレームメモリ２８Ｒ，２８Ｇ，
２８Ｂからの出力信号に加算されて、デジタルアナログ
変換回路２９Ｒ，２９Ｇ，２９Ｂを経てテレビモニタ２
０に送られる。

【００２２】デジタルアナログ変換回路２９Ｒ，２９
Ｇ，２９Ｂに入力される前のＲ，Ｇ，Ｂの三色別のデジ
タル信号とキャラクタ信号は、そこから分岐されてマト
リクス回路３３に入力される。

【００２３】そして、マトリクス回路３３において、
Ｒ，Ｇ，Ｂの各色デジタル信号が、例えばサンプリング
周波数の比率が４：２：２になるように、輝度信号Ｙ、
色差信号Ｃｒ（Ｃｒ＝Ｒ−Ｙ）及びＣｂ（Ｃｂ＝Ｂ−
Ｙ）に変換される。

【００２４】サンプリング周波数は、例えば輝度信号Ｙ
については１３．５ＭＨｚ、色差信号Ｃｒ及びＣｂにつ
いては６．７５ＭＨｚとし、クロック周波数はＹ信号の
２倍の２７ＭＨｚとする。また、各信号の１ラインの有
効映像期間のサンプル数は、例えばＹが７２０サンプ
ル、ＣｒとＣｂが各々３６０サンプルで、合計１４４０
サンプルとする。

【００２５】マトリクス回路３３から出力された輝度信
号Ｙと色差信号Ｃｒ，Ｃｂは、マルチプレクサ３４にお
いてＣｂ，Ｙ，Ｃｒ，Ｙ，Ｃｂ，Ｙ，…の順に多重化さ
れて、さらに同期ワード発生回路３８から入力される同
期ワードが付加される。

【００２６】その結果、アナログの映像信号ラインにお
いては例えば図４の上段に示されるようなアナログの映
像信号が、図４の下段に示されるような１系統のパラレ
ルデジタル信号としてマルチプレクサ３４から出力され
る。

【００２７】また、符号化されたデジタル信号として音
声信号処理回路１３から出力される音声信号もマルチプ
レクサ３４に入力されて、図５の下段に示されるよう
に、映像信号のデジタルブランキング期間に挿入され、
映像信号と共に１系統をなすパラレルデジタル信号とし
てマルチプレクサ３４から出力される。

【００２８】このようなパラレルデジタル信号をケーブ
ルで伝送するためには、ビット数にクロック信号用のラ
インを加えた信号ラインが必要になり、例えばビット数
が１０の場合は信号線が１１本必要となる。

【００２９】そこでこのパラレル信号を、図６にも示さ
れるように、パラレルシリアル変換器３５においてシリ
アル信号に変換し、伝送レートを例えばクロック周波数
の１０倍の２７０Ｍｂ／ｓにして、１本の信号ケーブル
４０で順に遠隔地に向けて伝送するようにしている。

【００３０】また、この実施例においては、パラレルシ
リアル変換器３５から出力されるシリアルの映像信号
を、電気／光変換器３６によって光信号に変換して、光
信号ケーブル４１を介して遠隔地に向けて伝送してい
る。このように光伝送にすると通常の同軸ケーブルによ
る伝送より低損失なので、より長距離の伝送が可能であ
り、電気的絶縁も問題がなくなる。

【００３１】シリアルのデジタル映像信号を信号ケーブ
ル４０から受ける遠隔地側では、例えば図７に示される
ように、伝送されてきた映像信号をシリアルパラレル変
換器５１でパラレル信号に再変換してから、ビデオデコ
ーダ５２で信号を復合して、テレビモニタ５３に映像信
号を入力させることにより、内視鏡画像がテレビモニタ
５３に表示されると共に、ビデオプロセッサ１０側に入
力された音声が再生される。

【００３２】光信号ケーブル４１からシリアルのデジタ
ル映像信号を受ける場合には、例えば図８に示されるよ
うに、伝送されてきた映像信号を、まず光／電気変換器
５４に入力させて電気信号に変換してから、図７の場合
と同様の処理を行えばよい。

【００３３】このようにして、映像信号をデジタル信号
としてケーブル４０，４１で伝送することにより、伝送
に際して生じる信号の減衰が画質に影響しないので、非
常に遠く離れた遠隔地においても、内視鏡室側のテレビ
モニタ２０と同等の良質な内視鏡観察画像を表示するこ
とができる。また、デジタルの映像信号をシリアル信号
として伝送するので、信号ケーブル４０，４１が少なく
とも１本あればよく経済性が高い。

【００３４】そして、映像と共に内視鏡検査室の音声が
遠隔地側で再生されるので、音声を通じて内視鏡検査の
現場の情況を知ることができ、遠隔地側においてテレビ
モニタ５３に映し出される内視鏡観察画像を正しく理解
することができる。

【００３５】図９は、本装置において音声信号とキャラ
クタ信号の処理を行う部分だけを抜き出して図示してお
り、システムコントロール部１７において中央演算装置
（ＣＰＵ）１７１とメモリ１７２に接続されたシステム
バス１７３に、複数の入出力ポート１７４〜１７８が接
続されている。

【００３６】その第１と第２の入出力ポート１７４，１
７５には音声信号の制御条件等を入力するためのパネル
スイッチ１９とキーボード２１が接続され、第３の入出
力ポート１７６に音声信号処理回路１３が接続され、第
４の入出力ポート１７７にキャラクタ処理回路３１が接
続されている。第５の入出力ポート１７８には、ビデオ
プロセス部１６における映像信号処理の制御を行うため
の制御信号が出力される。

【００３７】キャラクタ処理回路３１から出力されるキ
ャラクタ信号は、映像信号と加算されて内視鏡室のテレ
ビモニタ２０及び遠隔地のテレビモニタ５３に送られ、
音声信号処理回路１３から出力される音声信号は、遠隔
地のテレビモニタ５３だけに送られる。

【００３８】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば、各部における周波数、伝送レート
及び比率等は、例示した数値に限らず、本発明が適用さ
れるシステムに適合した数値に設定すればよい。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、ビデオプロセッサか
ら、内視鏡室内のテレビモニタに内視鏡観察画像を表示
させるためのアナログの映像信号出力が出力されるだけ
でなく、デジタルの映像信号を出力することができるの
で、遠隔地においても内視鏡室のモニタと同等の良質な
内視鏡観察画像を表示することができ、しかもそのデジ
タルの映像信号をシリアルリアル信号で送ることによ
り、信号伝送のためのケーブルが一本あれば済むので、
経済性が非常に高い。

【００４０】また、音声信号を映像信号に付加してシリ
アルデジタル信号として出力するようにしたことによ
り、内視鏡観察画像と共に内視鏡検査室の音声が遠隔地
側で再生されるので、音声を通じて内視鏡検査の現場の
情況を知ることができて、映し出される内視鏡観察画像
を正しく理解することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のビデオプロセス部の回路ブロ
ック図である。

【図２】本発明の実施例の電子内視鏡装置の全体構成を
示すブロック図である。

【図３】本発明の実施例の音声信号処理回路のブロック
図である。

【図４】本発明の実施例の映像信号の状態を示す線図で
ある。

【図５】本発明の実施例の映像信号に音声信号が付加さ
れた状態を示す線図である。

【図６】本発明の実施例のパラレルシリアル変換器の入
出力状態を示す略示図である。

【図７】本発明の実施例の遠隔地側の回路ブロック図で
ある。

【図８】本発明の実施例の遠隔地側の回路ブロック図で
ある。

【図９】本発明の実施例の音声信号とキャラクタ信号の
処理を行う部分のブロック図である。

【符号の説明】

１０ ビデオプロセッサ １３ 音声信号処理回路 ２０ テレビモニタ ２９Ｒ，２９Ｇ，２９Ｂ デジタルアナログ変換回路 ３０ ＲＧＢエンコーダ ３３ マトリクス回路 ３４ マルチプレクサ ３５ パラレルシリアル変換器 ４０ 信号ケーブル ４１ 光信号ケーブル ５３ テレビモニタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固体撮像素子で撮像された内視鏡観察画像
   の撮像信号をビデオプロセッサにおいて処理し、ビデオ
   プロセッサからテレビモニタに映像信号を出力して内視
   鏡観察画像を表示するようにした電子内視鏡装置におい
   て、 上記ビデオプロセッサに、赤、緑、青の各色のアナログ
   の映像信号を出力するためのＲＧＢ信号出力手段と、上
   記テレビモニタに内視鏡観察画像を表示させるためのア
   ナログのコンポジットビデオ信号とＳビデオ信号とを出
   力させるためのビデオ信号出力手段と、上記内視鏡観察
   画像のデジタルの映像信号をシリアルに出力するための
   デジタル信号シリアル出力手段を設けると共に、上記ビ
   デオプロセッサにさらに、音声又は音声信号を入力して
   それを符号化されたデジタル信号に変換処理する音声信
   号処理手段を設け、そのデジタル音声信号を上記デジタ
   ル映像信号に付加してシリアルデジタル信号として出力
   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】上記シリアルデジタル信号が、電気信号か
   ら光信号に変換されて出力される請求項１記載の電子内
   視鏡装置。