(57)【要約】【課題】伝送経路を変更せずにより大容量の画像信号を伝送することができる電子内視鏡システムを提供する。【解決手段】第１の解像度に対応した撮像素子を有する電子内視鏡と、電子内視鏡により生成される画像データに所定の画像処理を施してデジタルデータを生成する画像処理装置と、第１の解像度よりも低い第２の解像度に対応しておりデジタルデータを伝送する伝送手段と、デジタルデータを復調して観察画像としてモニタに出力する受信装置とを有し、画像処理装置は、観察画像がコマ送り表示されるかどうかを判定する判定手段と、観察画像がコマ送り表示されると判定された場合に所定の規則に基づいてデジタルデータを分割する画像分割手段を有し、受信装置は、所定の規則に基づいてデジタルデータを復調することを特徴とする電子内視鏡システムを提供する。【選択図】図２
2011010880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の解像度に対応した撮像素子を有する電子内視鏡と、
前記電子内視鏡により生成される画像データに所定の画像処理を施してデジタルデータを生成する画像処理装置と、
前記第１の解像度よりも低い第２の解像度に対応しており、前記画像処理装置から出力される前記デジタルデータを伝送する伝送手段と、
前記伝送手段を介して入力された前記デジタルデータを復調し、観察画像としてモニタに出力する受信装置と、を有し、
前記画像処理装置は、
前記撮像素子のフレームレートが所定の値より小さく前記観察画像がコマ送り表示されるかどうかを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記観察画像がコマ送り表示されると判定された場合に、所定の規則に基づいて、前記デジタルデータを最大で１コマ内のフレーム数と同数の分割データに分割する画像分割手段、を有し、
前記受信装置は、前記所定の規則に基づいて、前記分割データから前記デジタルデータを復調することを特徴とする電子内視鏡システム。
【請求項２】
前記所定の規則は、
前記１コマ内のフレーム数を超えないｐ×ｑ（ｐ，ｑは自然数；ｐ×ｑ≧２）個の画素のグループを作成し、該グループ内の各画素に番地を割り当て、該グループを並べて前記撮像素子の有効画素全体を分割することで前記観察画像を分割することであり、
前記画像処理装置は、
複数の記憶領域を有し、各領域に格納可能な画素数が多くとも前記第２の解像度の画素数と同数である第１の記憶手段と、
前記観察画像の画像信号を前記番地別に前記第１の記憶手段に格納する第１の画像信号格納手段と、
前記第１の記憶手段に格納された画像信号を前記デジタルデータの連続する複数のフレームに順次書き込む画像信号書き込み手段と、を有し、
前記受信装置は、
記憶領域の数が少なくとも前記第１の記憶手段と同数であり、各領域に格納可能な画素数が少なくとも前記第２の解像度の画素数と同数である第２の記憶手段、を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡システム。
【請求項３】
前記画像処理装置は、
前記撮像素子の画素と前記第１の記憶手段に格納された画像信号と前記番地との対応関係を示す識別信号を生成する識別信号生成手段と、
前記識別信号を前記デジタルデータに書き込む識別信号書き込み手段と、を有し、
前記受信装置は、
前記識別信号に基づいて、前記複数のフレームに書き込まれた画像信号を前記番地別に前記第２の記憶手段に格納する第２の画像信号格納手段と、
前記識別信号に基づいて、前記第２の記憶手段に格納された画像信号を合成して前記観察画像を復元する画像信号合成手段と、を有する、
ことを特徴とする請求項２に記載の電子内視鏡システム。
【請求項４】
前記識別信号が前記デジタルデータのブランキング期間に書き込まれる、
ことを特徴とする請求項３に記載の電子内視鏡システム。
【請求項５】
前記画像処理装置は、複数種類の電子内視鏡を接続することができるように構成される、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電子内視鏡システム。
【請求項６】
前記第１の解像度はＨＤ（High Definition）規格に準拠しており、
前記第２の解像度はＳＤ（Standard Definition）規格に準拠している、
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電子内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡観察画像を出力してモニタに表示させる電子内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子内視鏡システムにおいては、特許文献１に示すように、出力信号の形式としてアナログＲＧＢ、複合同期信号、コンポジットビデオ信号、Ｓビデオ信号、およびデジタルビデオ信号が採用されている。また、画像はＳＤ（Standard Definition）フォーマット（有効画素数：７２０×４８０）で伝送されてモニタに表示される。これらの電子内視鏡システムでは、画像処理のフレームレートが所定の規格よりも遅い電子内視鏡を使用して遠隔地にあるモニタにコマ送り画像のデジタルビデオ信号を伝送する場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２１４２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年では、施術時に電子内視鏡で撮像した観察画像をリアルタイムで別の部屋や病院、研究室等に送信し、遠隔地にいる医師が観察画像を確認しながら施術者に遠隔指導や遠隔支援を行うなど、遠隔医療においても電子内視鏡を利用できることが望まれている。
【０００５】
しかし、上記のような従来の構成では、撮像素子（ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等）のうち解像度がＳＤフォーマット以上である撮像素子を使用して撮像した画像を遠隔地にあるモニタに表示する場合、ＳＤフォーマット対応の周辺機器へは画像情報をすべて伝送して表示することができなくなるケースが考えられる。このようなケースが生じると、当該遠隔地にいる医師が、モニタに表示される画像をどのような観点で確認、判断すればよいかがわかりにくくなる等、遠隔医療に不都合をもたらす可能性がある。また、より大容量の画像情報の伝送や表示を実現するためにＨＤ（High Definition）フォーマット（有効画素数：１９２０×１０８０）に対応するシステムを構築することもできるが、導入する際のコストがかさむおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、所定のフォーマット以上の情報量を有する画像情報を、所定のフォーマット対応の伝送系を利用して情報量を減少させることなく長距離伝送することができる電子内視鏡システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る電子内視鏡システムは、第１の解像度に対応した撮像素子を有する電子内視鏡と、電子内視鏡により生成される画像データに所定の画像処理を施してデジタルデータを生成する画像処理装置と、第１の解像度よりも低い第２の解像度に対応しており、画像処理装置から出力されるデジタルデータを伝送する伝送手段と、伝送手段を介して入力されたデジタルデータを復調し、観察画像としてモニタに出力する受信装置とを有し、画像処理装置は、撮像素子のフレームレートが所定の値より小さく観察画像がコマ送り表示されるかどうかを判定する判定手段と、判定手段により観察画像がコマ送り表示されると判定された場合に、所定の規則に基づいて、デジタルデータを最大で１コマ内のフレーム数と同数の分割データに分割する画像分割手段を有し、受信装置は、所定の規則に基づいて、分割データからデジタルデータを復調する。このため、既存のＳＤフォーマット対応のシステムにおいてＳＤフォーマット以上の画像データを、情報量を減少させることなく遠隔地に伝送することができる。
【０００８】
好ましくは、所定の規則は、１コマ内のフレーム数を超えないｐ×ｑ（ｐ，ｑは自然数；ｐ×ｑ≧２）個の画素のグループを作成し、該グループ内の各画素に番地を割り当て、該グループを並べて撮像素子の有効画素全体を分割することで観察画像を分割することであり、画像処理装置は、複数の記憶領域を有し、各領域に格納可能な画素数が多くとも第２の解像度の画素数と同数である第１の記憶手段と、観察画像の画像信号を番地別に第１の記憶手段に格納する第１の画像信号格納手段と、第１の記憶手段に格納された画像信号をデジタルデータの連続する複数のフレームに順次書き込む画像信号書き込み手段とを有し、受信装置は、記憶領域の数が少なくとも第１の記憶手段と同数であり、各領域に格納可能な画素数が少なくとも第２の解像度の画素数と同数である第２の記憶手段を有する。このため、間引かれた画像データのうちいずれかのフレームの情報が欠けてしまう現象が発生しても、画像信号を復調して観察画像を合成した際に、情報が欠けた分だけ画像が見難くはなるものの観察画像全体をモニタに表示できる。
【０００９】
さらに好ましくは、画像処理装置は、撮像素子の画素と第１の記憶手段に格納された画像信号と番地との対応関係を示す識別信号を生成する識別信号生成手段と、識別信号をデジタルデータに書き込む識別信号書き込み手段とを有し、受信装置は、記識別信号に基づいて、複数のフレームに書き込まれた画像信号を番地別に第２の記憶手段に格納する第２の画像信号格納手段と、識別信号に基づいて、第２の記憶手段に格納された画像信号を合成して観察画像を復元する画像信号合成手段とを有する。また、識別信号がデジタルデータのブランキング期間に書き込まれる。さらに、画像処理装置は、複数種類の電子内視鏡を接続することができるように構成される。そして、第１の解像度はＨＤ規格に準拠しており、第２の解像度はＳＤ規格に準拠している。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、画像処理のフレームレートが所定の規格よりも遅い電子内視鏡を使用してコマ送りの画像を伝送する電子内視鏡システムにおいて、画像情報の情報量を欠落させることなく遠隔地に伝送することができるため、伝送効率を上げることができる。また、所定のフォーマット対応の伝送系を利用して伝送することができ、かつ長距離伝送も実現することができる。さらに、遠隔地にある所定のフォーマット対応の周辺機器にも画像情報を直接入力することができる。そして、ダウンコンバータ等で画像情報を間引く必要がないため、ダウンコンバータ等を備えるシステムよりも多くの画像情報を伝送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態である電子内視鏡システム全体の概略を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態である電子内視鏡システムの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態である電子内視鏡システムにおける画像処理の概略を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態である電子内視鏡システムにおける画像処理の概略を示す図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は、アナログビデオ信号とデジタルビデオ信号を示す模式図である。
【図６】画像信号の多重化の概略を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態である電子内視鏡システムにおけるデータ伝送の概略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態における電子内視鏡システムについて説明する。なお、複数の図にまたがって同じ部材を示す場合は同じ番号を付すこととする。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態における電子内視鏡システム全体の概略を示すブロック図である。なお、本実施形態では、撮像素子の性能上、画像処理のフレームレートが５ｆｐｓ（frames per second）であるため画像表示がコマ送りとなり、かつＳＤフォーマットにおける有効画素数以上の画素数を有する撮像素子を備えた電子内視鏡１がビデオプロセッサ２に接続されている。ビデオプロセッサ２からデジタルデータとして出力されるデジタルビデオ信号は、ＮＴＳＣ（National Television System Committee）方式で遠隔地の受信装置３に転送される。ＮＴＳＣレートの場合、１秒間に３０枚の画像が転送される。ところが、本実施形態におけるコマ送り表示の場合、１秒間に５コマの画像しか転送できず、１コマあたり６枚の同じ画像が転送される。電子内視鏡１の電気的消去可能読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）１０には、画素数やフレームレート等、撮像素子６固有のプロパティ情報があらかじめ格納されている。電子内視鏡１がビデオプロセッサ２に接続されると、ＥＥＰＲＯＭ１０に格納されているプロパティ情報がペリフェラルドライブ１４によって読み込まれた後にシステムコントロール部１５に送られる。ＥＥＰＲＯＭ１０内のプロパティ情報のうち、ビデオプロセッサ２から送信されるデジタルビデオ信号の復調や出力を行うために必要な画素数やフレームレート等の情報は受信装置３に送られる。
【００１４】
ビデオプロセッサ２の光源部１７で発生した光は、ライトガイド７によって電子内視鏡１の挿入部の先端に伝搬され、照明光として患者の体腔内の観察対象物に照射される。なお、光源部１７は、いずれも図示しないものの、ハロゲンランプやキセノンランプや白色ＬＥＤ等の光源、光源の光を集光する集光レンズ、光源からの白色光を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の光に順次色分解するためのカラーフィルタ、画像信号をフレームメモリに書き込む際のタイミングパルスや垂直同期信号に同期してカラーフィルタが回転するようにカラーフィルタの速度と位相を制御するためのカラーフィルタ回転制御回路、照明光の光量を調整するための光量絞り、光量絞りを制御する回路等を有し、面順次方式にて照明光を生成する。撮像素子６の撮像面は、電子内視鏡１の挿入部において、挿入部の先端に設けられた対物光学系（図示せず）によって観察対象物の像が結ばれる位置に配置されている。また、内視鏡の操作部に設けられた各種操作用のボタン８を操作することにより、操作信号がビデオプロセッサ２のシステムコントロール部１５に送られ、静止画像や動画の記録、送気、送水等の種々の処理が行われる。
【００１５】
撮像素子６によって光電変換された撮像信号はドライブ回路９によってプリプロセス部１１に送られる。プリプロセス部１１は、撮像信号に増幅、サンプルホールド処理、Ａ／Ｄ変換、ノイズ除去等の前処理を施すことにより、画像信号を抽出する。抽出された画像信号はタイミング回路１２を介してホストプロセス部１３に送られる。ホストプロセス部１３は、例えば施術室内に設置されているテレビモニタ（図示せず）等で画像を表示するためにアナログ形式のビデオ信号を出力するだけでなく、遠隔地のテレビモニタ４で画像を表示するためにデジタル形式のビデオ信号を出力する。なお、遠隔地で画像を表示する場合は、出力されたデジタルビデオ信号を受信装置３にて受信する。受信装置３は、デジタルビデオ信号から画像信号や文字信号、音声信号を抽出する。また、受信装置３は、画像信号をデジタルビデオ信号やＲＧＢビデオ信号、コンポジットビデオ信号、Ｓビデオ信号等に変換して各種モニタにて画像の表示を行ったり、文字情報の表示や音声の再生を行ったりする。また、受信装置３にＶＴＲ５を接続して、画像、文字情報、音声等を記録することもできる。
【００１６】
システムコントロール部１５は、電子内視鏡１のＥＥＰＲＯＭ１０から得られる撮像素子６の有効画素数やフレームレートに関する情報に基づいて撮像素子６の有効画素数が７２０×４８０以上であるかどうかや画像表示がコマ送りになるかどうかを判定し、撮像素子６やビデオプロセッサ２等の制御を切り替える。また、システムコントロール部１５は、電子内視鏡１のＥＥＰＲＯＭ１０に格納されている情報、ボタン８やパネルスイッチ１８の操作、およびキーボード１９からの入力に基づいてプリプロセス部１１、タイミング回路１２、ホストプロセス部１３の動作を制御する。例えば、システムコントロール部１５はフレームレートの情報に基づいてタイミング回路１２の動作を制御する。なお、撮像素子６により撮像された観察画像のサイズが７２０×４８０に収まると判定された場合や画像表示がコマ送りにならないと判定された場合は、システムコントロール部１５は従来の画像処理に従って信号を出力するように画像処理装置内の各部の動作を制御する。
【００１７】
ビデオプロセッサ２の表示部（図示せず）には、パネルスイッチ１８における設定に従って、現在の電子内視鏡の操作状況や観察画像の処理状況を示す情報が表示される。また、施術室内に設置されているテレビモニタや遠隔地のテレビモニタ４には、内視鏡観察画像の他に、現在時刻や患者名、施術者の所見やコメント等、種々の文字情報が、自動的またはキーボード１９からの入力に従って表示される。
【００１８】
図２は、本発明の一実施形態における上記の構成を具体的に示すブロック図である。撮像素子６から出力される撮像信号は、プリプロセス部１１の増幅器（ＡＭＰ）２０において増幅された後、サンプルホールド回路２１により画像信号が抽出され、アナログデジタル変換回路２２にてデジタル信号化されてタイミング回路１２に送られる。タイミング回路１２は、システムコントロール部１５の制御により、撮像素子６から蓄積電荷が送出されるタイミングと同期して、順次、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色の画像信号を各々対応するフレームメモリＲ２３ａ、フレームメモリＧ２３ｂ、フレームメモリＢ２３ｃに記憶させる。三色の画像信号は、各フレームメモリ２３ａ，２３ｂ，２３ｃから同時に読み出されて、デジタルアナログ変換回路２４ａ，２４ｂ，２４ｃおよびデジタル信号処理回路２５に送られる。Ｒ，Ｇ，Ｂの各フレームメモリ用のデジタルアナログ変換回路２４ａ，２４ｂ，２４ｃに送られた画像信号は、アナログ信号に変換された後、そのままＲＧＢのビデオ信号として出力されたり、ＲＧＢエンコーダ（図示せず）を介してコンポジットビデオ信号やＳビデオ信号として出力されたりして、施術室内のモニタに表示される。
【００１９】
デジタル信号処理回路２５には、複数の画像メモリ３０が設けられている。なお、画像メモリ３０はデジタル信号処理回路２５の外部に設けてもよい。１つの画像メモリに格納可能な画像データの画素数は、多くとも１フレーム分にする、すなわち７２０×４８０を超えないようにする。そのため、デジタル信号処理回路２５に送られた画像は、７２０×４８０のサイズに収まるように間引かれて画像メモリ３０に格納される。ここで、画像を間引く際の処理の概略を図３に示す。撮像素子の有効画素数が１４４０×９６０である場合、図に示すように、番地１〜４が割り当てられた４画素を１群とする正方形の画素領域を縦横に並べて撮像素子の有効画素全体を覆い画像を分割する。そして、画像から番地１に対応する画素の画像信号が間引かれて複数の画像メモリ３０のうちの１つの画像メモリに格納される。同様に番地２〜４に対応する画素についても間引かれて番地別に画像メモリに格納される。
【００２０】
また、図４に別の間引き処理の概略を示す。この場合の撮像素子の有効画素数は、１８００×９６０である。図に示すように、番地１〜６が割り当てられた６画素を１群とする長方形の画素領域が並べられて撮像素子の有効画素全体を覆い画像が分割される。そして、図３と同様に画像から番地１に対応する画素の画像信号が間引かれて１つの画像メモリに格納される。このとき番地１に対応する画素数は６００×４８０となるが、７２０×４８０を超えないため、１つの画像メモリに格納することができる。したがって、間引かれる画素数は必ずしも７２０×４８０に限られず、７２０×４８０を超えなければ任意の画素数で間引くことができる。番地２〜６に対応する画素についても間引かれて番地別に画像メモリに格納される。
【００２１】
なお、デジタル信号処理回路２５では、有効画像期間に書き込まれる画像信号がどの画素に対応するかやどの画素にどの番地が割り当てられているかを示す識別信号が生成される。これらの処理の後、番地１に対応する画像メモリから順に画像信号がマトリクス回路２６に送られる。また、識別信号はマトリクス回路２６を介してマルチプレクサ２７に送られる。
【００２２】
なお、番地をどのように割り当てて画像を間引くかについては、上記の方法に限らず、撮像素子の有効画素数や画像メモリの数に応じて種々の方法が可能である。なお、図３，４に示すように画像信号を間引くと、デジタルビデオ信号の伝送時や受信装置における画像信号の復調時に何らかの不具合が生じて、間引かれた画像データのうちいずれかのフレームの情報が欠けてしまう場合でも、画像信号を復調して観察画像を合成した際に、情報が欠けた分だけ画像が見難くはなるものの観察画像全体をモニタに表示できる。仮に、図３に示す画像を間引く際に、有効画素を左上、右上、左下、右下の７２０×４８０の画素領域に分けてそれぞれ１，２，３，４の番地を割り当てて画像メモリに格納した場合、いずれかのフレームの情報が欠けると、モニタでは画像が一切表示されない７２０×４８０の領域が発生してしまう。したがって、画素に番地を割り当てる際は、同一の番地が間引き対象の画像全体に一様に分布するように割り当てることが好ましい。つまり、撮像素子の有効画素数をｍ×ｎ（ｍ，ｎは自然数）とすると、ｐ×ｑ個（ｐ，ｑは自然数；ｐ×ｑ≧２）の画素を１群とする画素領域を作成して当該画素領域内の各画素に番地を割り当て、この画素領域を並べてｍ×ｎの有効画素を覆い、各番地ごとに画像信号を間引いて画像メモリに格納する。なお、ｐ×ｑの値は１コマ内のフレーム数を超えないようにする。使用する画像メモリの数が１コマ内のフレーム数を超えると、画像メモリに格納された画像信号の書き込み先となるフレームがなくなってしまうためである。使用する画像メモリの数やｐ，ｑの値は、システムコントロール部１５がＥＥＰＲＯＭ１０から取得するフレームレートおよび有効画素数に基づいて決定する。
【００２３】
ビデオプロセッサ２には、撮像素子の有効画素数がそれぞれ異なる複数種類の電子内視鏡が接続され、当該有効画素数に応じて上記のように画像データが間引かれる。そして、デジタル信号処理回路２５により分割された画像を格納する画像メモリは、少なくとも１コマ内のフレーム数を下回らない数だけ設ける。また、伝送系は画素数サイズが７２０×４８０以下である画像データの伝送に対応しているため、各画像メモリに格納される画像信号の画素数は、７２０×４８０以下にする。また、受信装置３における処理の詳細については後述するが、受信装置３においてデジタルビデオ信号から復調した画像信号を格納する画像メモリは、デジタル信号処理回路２５により分割された画像を格納する画像メモリと小さくとも同じ大きさだけ、かつ少なくとも同じ数だけ設ける。
【００２４】
マトリクス回路２６では、Ｒ，Ｇ，Ｂの各デジタル信号は、例えば輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｒ，Ｃｂのサンプリング周波数の比率が４：２：２となるように、輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｒ（＝Ｒ−Ｙ）およびＣｂ（＝Ｂ−Ｙ）に変換される。サンプリング周波数は、ここではＹについては１３．５ＭＨｚ、Ｃｒ，Ｃｂについてはそれぞれ６．７５ＭＨｚとし、クロック周波数はＹのサンプリング周波数の２倍の２７ＭＨｚとする。サンプリングは、Ｃｂ，Ｙ，Ｃｒの順に行われる。また、各信号の走査線１ラインの有効画像期間のサンプル数は、Ｙが７２０サンプル、Ｃｒ，Ｃｂがそれぞれ３６０サンプルで、合計１４４０サンプルとする。
【００２５】
マトリクス回路２６から出力された輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｒ，Ｃｂは、マルチプレクサ２７に送られて識別信号とともに多重化される。この際、同期ワード発生回路２９から出力される同期ワードが有効画像期間の前後に付加される。なお、識別信号は、デジタルビデオ信号のブランキング期間に割り当てられる。ブランキング期間とは、画像の１ライン分に相当する有効画像期間を特定する同期ワードの間、すなわち、デジタルビデオ信号において、ある有効画像期間の終了を示す同期ワードと次の有効画像期間の開始を示す同期ワードとの間に介在し、本来は何らの情報も有しない期間を意味する。したがって、デジタルビデオ信号のブランキング期間に上記のような信号を割り当てても、有効画像期間に割り当てられている信号自体には何ら影響を及ぼさない。
【００２６】
図６は、有効画像期間における信号の多重化を示す図である。マトリクス回路２６からデジタル信号処理回路２５を介して出力された輝度信号Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４・・・と色差信号Ｃｒ１，Ｃｒ２，Ｃｒ３・・・およびＣｂ１，Ｃｂ２，Ｃｂ３・・・は、マルチプレクサ２７において、Ｃｂ１，Ｙ１，Ｃｒ１，Ｙ２，Ｃｂ２，Ｙ３，Ｃｒ２，Ｙ４，Ｃｂ３・・・の順に多重化される。この多重化処理により、１系統のパラレルデジタル信号が生成される。
【００２７】
このように多重化された信号は、パラレルデジタルビデオ信号としてデジタル出力回路２８に送られ、デジタル出力回路２８によってシリアルデジタルビデオ信号に変換された後、最下位ビット（ＬＳＢ）から遠隔地に向けてＳＤフォーマット対応の伝送系にて伝送される。デジタルの輝度信号Ｙおよび色差信号Ｃｂ，Ｃｒはそれぞれ、１０ビットのビット列からなり、ホストプロセス部１３内において１０本の信号線（バス）で伝送されている。デジタル出力回路２８では、１ビットずつデジタルビデオ信号を外部へ出力するため、ビット列のＬＳＢからのビットデータ読出しと最上位ビット（ＭＳＢ）へ向けての右シフト演算とが交互に実行される。これにより、デジタルビデオ信号が受信装置３へシリアル伝送される。なお、デジタルビデオ信号に圧縮処理を施してＩＥＥＥ１３９４規格に沿って出力してもよい。
【００２８】
図５（ａ）および（ｂ）は、アナログビデオ信号とデジタルビデオ信号における、有効画像期間とブランキング期間と同期ワードの関係を示す図である。図５（ａ）がアナログビデオ信号を示し、図５（ｂ）がそのアナログビデオ信号に対応するデジタルビデオ信号を示す。上記の処理により、図５（ａ）に示すようなアナログ形式の画像信号は、図５（ｂ）に示すようなデジタル形式の画像信号に変換されて、マルチプレクサ２７から出力される。デジタル形式の画像信号では、走査線１ライン分の有効画像期間の前後に、同期ワード発生回路２９から出力される同期ワードが付加される。受信装置３は、この同期ワードを検出し、同期ワードで挟まれている信号を画像信号として抽出する。
【００２９】
図７は、画像表示がコマ送りである場合に、ビデオプロセッサから出力されるデジタルビデオ信号の伝送状態を示す模式図である。なお、便宜上、フレーム１０４と１０６の間の１フレームとフレーム２０４と２０６の間の１フレームは省略している。まず、フレーム１０１〜１０６について考える。図に示すように、撮像素子のフレームレートが５ｆｐｓであってコマ送りのデジタルビデオ信号を伝送する場合は、１コマ分の表示時間の間に伝送される連続する６つのフレーム１０１〜１０６の先頭のフレーム１０１に、番地１に対応する画像メモリに格納されている画像信号が書き込まれ、フレーム１０２，１０３，１０４にはそれぞれ番地２，３，４に対応する画像メモリに格納されている画像信号が書き込まれている。なお、有効画像期間に書き込む画像信号がない場合は、フレーム１０６のように有効画像期間は空の領域とされ、空の有効画像期間の前後に同期ワードが付加されて伝送される。また、フレーム１０６から次のコマのフレーム２０１に切り替わるタイミングは、システムコントロール部１５において撮像素子６のフレームレートに基づいて決定される。次のコマに切り替わると、フレーム２０１〜２０６について、フレーム１０１〜１０６と同様に、間引きされた新しい画像信号が先頭のフレーム２０１から順次書き込まれていく。なお、これらの処理は、フレーム３０１以降に順次生成されるフレームについても同様に行う。
【００３０】
次に遠隔地側にある受信装置３における処理について、再び図２を参照しながら説明する。受信装置３のビデオデコーダ回路３１およびタイミング回路３２は、ビデオプロセッサ２から送られてきた撮像素子６に関するプロパティ情報に基づいて信号処理を行う。伝送されてきたシリアルデジタルビデオ信号は、ビデオデコーダ回路３１においてパラレルデジタルビデオ信号に再変換される。そして、ビデオデコーダ回路３１は、タイミング回路３２が出力する同期信号に基づいてビデオ信号内のブランキング期間や同期ワードを検出し、画像信号等をビデオ信号から分離する。分離された画像信号は復調された後、１〜４の各番地に対応する画像メモリ３３に格納される。１コマ分の画像信号がすべて画像メモリ３３に格納されると、各画像メモリ内の画像信号が合成回路３４に送られ、識別信号に基づいて元の１４４０×９６０のフォーマットの画像に合成される。合成された画像は、デジタルエンコーダ３５に送られ、ＲＧＢのビデオ信号やコンポジットビデオ信号、Ｓビデオ信号等のアナログコンポーネント信号に変換されて出力される。
【００３１】
以上が、本発明の電子内視鏡システムに関する説明である。なお、本発明を実施する上で、デジタルビデオ信号のサンプル数および周波数や、撮像素子のフレームレートは上述した値に限られず、本発明を適用するシステムの態様に合わせて適宜変更することができる。また、コマ送り表示になるかどうかの判定は、撮像素子のフレームレートの他、モニタ等の映像機器のフレームレートを考慮して行うことも可能である。上記の説明では面順次方式で撮像した場合を想定しているが、同時方式の撮像方式を採用してもよい。すなわち、光源の白色光をそのままライトガイドに集光して伝送させて観察対象物に照射し、撮像素子上にオンチップ化された補色フィルタによって補色信号を分離し、この補色信号をＲＧＢの原色信号に変換して、この原色信号を色差マトリクスによって色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙを得ることができる。そして、上記説明では、画像メモリを複数設けて画像信号を格納しているが、複数の画像メモリの全容量に相当する１つの画像メモリを設け、この画像メモリ内に複数のメモリ領域を設けて画像信号を格納するようにしてもよい。したがって、複数の画像メモリを画像格納領域とすることも、１つの画像メモリ内の複数のメモリ領域を画像格納領域とすることもできる。
【符号の説明】
【００３２】
１    電子内視鏡
２    ビデオプロセッサ
３    受信装置
６    撮像素子
１５    システムコントロール部
２５    デジタル信号処理回路
３０，３３    画像メモリ
２７    マルチプレクサ
２８    デジタル出力回路
３１    ビデオデコーダ回路
３４    合成回路
【図１】
2011010880.tif 000003
【図２】
2011010880.tif 000004
【図３】
2011010880.tif 000005
【図４】
2011010880.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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