(57)【要約】【課題】長方画素の画像が正方画素の画像を扱うコンピュータで利用し易くなり、記録された正方画素の画像を標準テレビジョン方式で表示できるようにする。【解決手段】プロセッサ装置１１へＰＣメモリカード等を利用する記録装置１９を装着できるようにすると共に、長方画素のＣＣＤ１４で得られた長方画素の画像を正方画素の画像へ変換してプログレッシブ用信号を出力する第１走査変換回路１８を設け、この正方画素の画像を記録装置１９に記録する。また、この記録装置１９から読み出した正方画素の画像を長方画素の画像へ変換してインターレース用信号を形成する第２走査変換回路２８を設ける。上記の長方画素−正方画素間の変換は、マイコン３３で接続された電子内視鏡１０に搭載されるＣＣＤ１４の種類を判別して行われる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長方画素の固体撮像素子を搭載する電子内視鏡と正方画素の固体撮像素子を搭載する電子内視鏡がプロセッサ装置に接続可能に構成される電子内視鏡装置において、
上記長方画素の固体撮像素子で得られた長方画素の画像を正方画素の画像へ変換し、プログレッシブ用信号を出力する第１走査変換回路と、
上記プロセッサ装置に取り付けられ、上記第１走査変換回路から出力された正方画素の画像を記録する記録装置と、を設けたことを特徴とする電子内視鏡装置。
【請求項２】
上記プロセッサ装置に、上記記録装置から読み出した正方画素の画像を長方画素の画像へ変換すると共に、プログレッシブ用信号からインターレース用信号への変換を実行する第２走査変換回路を設けたことを特徴とする上記請求項１記載の電子内視鏡装置。
【請求項３】
上記プロセッサ装置に、接続された上記電子内視鏡の固体撮像素子の種類を判別する制御部を設け、この制御部の判別に基づいて上記第１及び第２の走査変換回路における長方画素画像と正方画素画像との間の変換を行うことを特徴とする上記請求項１又は２記載の電子内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子内視鏡装置、特に固体撮像素子の画素形状が異なる複数の電子内視鏡をプロセッサ装置に接続可能に構成し、かつＮＴＳＣ方式の表示器への表示だけでなく、パソコン等の画面にも被観察体画像を表示できるようにするための装置の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子内視鏡装置は、電子内視鏡（電子スコープ）の挿入部先端に配置したＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）等の固体撮像素子によって被観察体内を撮像しており、このＣＣＤの撮像信号はプロセッサ装置へ供給される。このプロセッサ装置では、各種の信号処理を施した画像（映像）信号が形成され、この画像信号がモニタへ出力されることにより、モニタ画面上で被観察体を観察することができる。
【０００３】
このような電子内視鏡装置の固体撮像素子では、従来から、例えば２７万画素ＣＣＤ、４０万画素ＣＣＤのように、ＮＴＳＣ等のテレビジョン方式の走査に対応して画素形状を縦長の長方形にしたものが用いられているが、近年では、例えば１７万画素ハニカムＣＣＤのように画素形状を六角形にしたものや、８５万画素ＣＣＤのように画素形状を正方形にしたものが製作され、これらが混在して用いられている。
【０００４】
一方、パソコン等のコンピュータでは、画素形状を正方形にした正方画素の画像を記録メディアに記録し、この記録メディアから読み出した正方画素の画像をパソコン用モニタに表示するようになっている。また、コンピュータの画像信号は、テレビジョン方式のようなインターレース走査の信号ではなく、水平ラインの信号を順番に配列したプログレッシブ用信号とされ、このプログレッシブ用信号をノンインターレース走査することにより画像表示が行われる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１５７６６５号公報
【特許文献２】
特開２０００−２８７２０３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、電子内視鏡装置で得られた画像データの記録、管理或いは解析等を、パソコン等のコンピュータを利用して行うことが多くなっており、本出願人も外部コンピュータによる利用が可能なようにプログレッシブ信号を出力する電子内視鏡装置を上記特開２０００−２８７２０３号公報等で提案している。
【０００７】
しかしながら、上述のように、コンピュータでは正方画素の画像を用いるのに対し、電子内視鏡に用いられるＣＣＤには長方画素の画像を形成するものと、正方画素の画像を形成するものとがあり、電子内視鏡で撮像された画像の縦横比をコンピュータ用モニタの表示画像でも良好に維持するためには、上記長方画素と正方画素の縦横比の相違を解消しなければならず、このための処理が煩雑になるという問題があった。
【０００８】
また、電子内視鏡装置はＮＴＳＣ方式のモニタへ表示することを標準としており、コンピュータ利用のために一旦正方画素化され、プログレッシブ方式化されて記録された画像についても、標準のＮＴＳＣ方式用モニタへ表示することができれば、使い勝手を向上させることができる。
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、長方画素の画像が正方画素の画像を扱うコンピュータで利用し易くなると共に、記録された正方画素のプログレッシブ用画像を標準のテレビジョン方式で画像表示することができ、使い勝手のよい電子内視鏡装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、長方画素の固体撮像素子（例えばＣＣＤ）を搭載する電子内視鏡と正方画素の固体撮像素子を搭載する電子内視鏡がプロセッサ装置に接続可能に構成される電子内視鏡装置において、上記長方画素の固体撮像素子で得られた長方画素の画像（デジタル画像）を正方画素の画像へ変換し、プログレッシブ用信号を出力する第１走査変換回路と、上記プロセッサ装置に着脱自在に取り付けられ、上記第１走査変換回路から出力された正方画素の画像を記録する記録装置と、を設けたことを特徴とする。
請求項２に係る発明は、上記プロセッサ装置に、上記記録装置から読み出した正方画素の画像を長方画素の画像へ変換すると共に、プログレッシブ用信号（画像信号）からインターレース用信号（テレビジョン方式の画像信号）への変換を実行する第２走査変換回路を設けたことを特徴とする。
請求項３に係る発明は、上記プロセッサ装置に、接続された上記電子内視鏡の固体撮像素子の種類を判別する制御部を設け、この制御部の判別に基づいて上記第１及び第２の走査変換回路における長方画素画像と正方画素画像との間の変換を行うことを特徴とする。
【００１１】
上記の構成によれば、プロセッサ装置へ取り付けられる記録装置はＰＣカード等の記録メディアを挿入、装着するカードリーダ／ライタ装置やハードディスクで構成されており、第１走査変換回路では例えば４０万画素ＣＣＤで得られた長方画素の画像が正方画素の画像（デジタル画像）へ変換される。この走査変換では、水平方向か垂直方向のいずれかの画素幅を調整することにより正方画素化されるが、このときには画像全体の縦横比の調整処理（画素数調整）も同時に行われる。即ち、縦長の長方画素の水平方向の幅（横幅）を拡大させた場合は、この拡大比（乗算比）に応じて垂直方向の画素が追加され、垂直方向の幅（縦幅）を縮小させた場合は、この縮小比（除算比）に応じて水平方向の画素が削減される。
【００１２】
また、上記変換前の画像信号がインターレース用信号である場合は、奇数フィールド、偶数フィールドの区別のない１フレームの水平ラインデータが順次、配列されるプログレッシブ用信号へ変換され、この正方画素のプログレッシブ用信号が上記記録装置に記録される。従って、この記録装置から画像信号を読み出せば、パソコン等のモニタに被観察体の表示ができ、また外部ファイリング装置等へ記録することもできる。
【００１３】
上記請求項２の構成によれば、第２走査変換回路にて上記の正方画素化の逆変換が行われ、記録装置から読み出された正方画素の画像が長方画素の画像へ変換され、プログレッシブ用信号から例えばＮＴＳＣ方式（その他のテレビジョン方式でもよい）のインターレース用信号への変換（ＮＴＳＣ方式の画素数に対応させる変換を含む）が行われるので、記録装置の画像データに基づいてＮＴＳＣ方式用モニタへ被観察体画像を表示することができる。
【００１４】
なお、上記の第１及び第２の走査変換回路における長方画素の画像と正方画素の画像との間の変換は、プロセッサ装置と電子内視鏡との間で通信等を行い、ＣＣＤの種類（長方画素ＣＣＤを搭載するか、正方画素ＣＣＤを搭載するか等）をマイコン等で判別して実行される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１には、実施例に係る電子内視鏡装置の構成が示されており、この図１に示されるように、実施例では、各種の電子内視鏡（電子スコープ）１０がプロセッサ装置１１に対し着脱自在に接続可能とされる。この電子スコープ１０では、挿入部先端部にＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）１４が配置されており、このＣＣＤ１４は、図示していないがＣＣＤ駆動回路で駆動され、ＣＣＤの出力信号は信号処理回路で所定の処理が施されてプロセッサ装置１１へ供給される。
【００１６】
上記のＣＣＤ１４としては、画素形状が縦長の長方形となる長方画素を持つ例えば２７万画素、４０万画素のＣＣＤや、画素形状が正方形となる正方画素を持つ例えば１７万画素ハニカムＣＣＤ（このハニカムＣＣＤは画素形状が六角形であるが、縦横の長さが等しく正方画素とみなすことができる）、８５万画素のＣＣＤ等がある。また、この電子スコープ１０には、内部の回路の処理を統括すると共にプロセッサ装置１１との間で通信を実行するマイコン１５が設けられる。
【００１７】
一方、上記プロセッサ装置１１には、ＰＣカード等の記録メディア１９ａが装着及び取外しが自在となるカードリーダ／ライタ装置やハードディスクといった記録装置１９が設けられており、この記録装置１９に、コンピュータ用の画像を記録するための第１走査変換回路１８が設けられる。この第１走査変換回路１８には、デジタル処理されたデジタル画像信号が入力されており、この入力が正方画素の画像である場合は、変換を行わず、入力されるデータが長方画素の画像である場合にこれを正方画素の画像へ変換し、かつプログレッシブ用信号に変換する。
【００１８】
図２には、上記の正方画素変換の様子が示されており、図２（Ａ）は水平方向の幅を調整する方法、図２（Ｂ）は垂直方向の幅を調整する方法である。図２（Ａ）の正方画素化では、例えば４０万画素ＣＣＤの画素形状が縦幅ｅ１、横幅ｄ１の長方画素Ｇ１である場合、この横幅ｄ１をｄ２（＝ｅ１）／ｄ１倍し、縦幅ｅ１とこれと同じ長さの横幅ｄ２（＝ｅ１）の正方画素Ｇ２に変換し、これと同時に、垂直方向の画素データを増加（補間）させることにより垂直画素数をｄ２／ｄ１（＞１）倍に拡大させる。図２（Ｂ）の正方画素化では、上記と同じ縦幅ｅ１、横幅ｄ１の長方画素Ｇ１の縦幅ｅ１をｅ２（＝ｄ１）／ｅ１倍し、ｄ１と同じ縦幅ｅ２（＝ｄ１）と横幅ｄ１の正方画素Ｇ３に変換し、これと同時に、水平方向の画素データを減少（間引き）させることにより垂直画素数をｅ２／ｅ１（＜１）倍に縮小させる。このようにして、長方画素Ｇ１の画像が正方画素Ｇ２，Ｇ３の画像へ変換され、かつ画像全体においてもその縦横比が同一に維持されるようになる。
【００１９】
上記記録装置１９の後段には、第１走査変換回路１８へ接続される端子ａと記録装置１９へ接続される端子ｂを切り換える切換え器２１、Ｄ／Ａ変換器２２が設けられ、このＤ／Ａ変換器２２に、外部のフログレッシブ用のモニタ（パソコンモニタ）２３が接続される。また、上記ＣＣＤ１４からの出力線に接続された端子ａと記録装置１９の出力線に接続された端子ｂを切り換える切換え器２７を介して第２走査変換回路２８が設けられる。この第２走査変換回路２８は、記録装置１９に記憶された正方画素の画像については長方画素の画像へ変換し、かつプログレッシブ用信号をＮＴＳＣ方式のインターレース用信号へ変換し、一方ＣＣＤ１４から出力された信号については必要な場合にＮＴＳＣ方式の画素数に合わせるための画素数変換を行う。
【００２０】
即ち、この第２走査変換回路２８は、正方画素化された画像信号をＮＴＳＣ方式の信号へ変換しており、図２で説明した変換の逆変換を実行する。例えば、４０万画素のＣＣＤ（１４Ａ）の画像が正方画素化されたときで、図２（Ａ）のように水平方向を調整する場合は、正方画素Ｇ２の横幅ｄ２をｄ１／ｄ２倍して垂直画素数を縮小し、図２（Ｂ）のように垂直方向を調整する場合は、正方画素Ｇ３の縦幅ｅ２をｅ１／ｅ２倍して垂直画素数を拡大し、ＮＴＳＣ方式の走査に合わせた７２０（水平方向）×４８０（垂直方向）の画素数になるように画素数調整を行う。なお、その他の１７万画素（ハニカム）や８５万画素等のＣＣＤ１４に基づいた正方画素の画像については、長方画素化して、７２０×４８０のＮＴＳＣ方式画素数に合わせるための画素数変換が行われる。
【００２１】
上記第２走査変換回路２８の後段には、デジタルエンコ−ダ２９を介してＤ／Ａ変換器３０が接続され、このＤ／Ａ変換器３０に外部のインターレース用モニタ（電子内視鏡装置に用いられる標準のモニタ）３１が接続される。また、このプロセッサ装置１１には、電子スコープ１０との間で通信を実行し、長方画素−正方画素間の変換及び画素数変換の制御を行うマイコン３３が設けられる。即ち、このマイコン３３は、電源投入時に電子スコープ１０側のマイコン１５との間で通信を行うことによって電子スコープ１０に搭載されているＣＣＤ１４の種類、例えば２７万画素（５１０×４８０で、長方画素）ＣＣＤ、４０万画素（７６８×４８０で、長方画素）ＣＣＤ、１７万画素ハニカム（６４０×４８０で、正方画素）ＣＣＤ又は８５万画素（１０２４×７６８で、正方画素）ＣＣＤ等であるかを判別し、長方画素−正方画素間の変換における画素幅及び画素数の拡大率と縮小率、ＮＴＳＣ方式の画素数に合わせるための拡大率と縮小率等の制御信号を、第１走査変換回路１８及び第２走査変換回路２８へ出力する。
【００２２】
実施例は以上の構成からなり、その作用を図３，図４の参照の下に説明する。最初に、プロセッサ装置１１の電源が投入されると、マイコン３３は電子スコープ１０側のマイコン１５との間で通信を行い、電子スコープ１０のＣＣＤ１４の種類を判別する。ここでは、４０万画素ＣＣＤ１４Ａと８５万画素ＣＣＤ１４Ｂが使用される場合を例にとって説明する。そして、通常観察時でかつ記録装置１９への記録時では、切換え器２１，２７が共にａ端子に接続され、図３に示される動作が行われる。
【００２３】
まず、長方画素をもつ４０万画素ＣＣＤ１４Ａの搭載が判定されると、マイコン３３の制御に基づき第１走査変換回路１８では正方画素化が行われる。例えば、図２（Ａ）で説明したように、横幅のｄ１／ｄ２倍により正方画素Ｇ２とし、かつ垂直画素数を拡大して画素数を調整することにより、長方画素の画像がその縦横比を維持した状態で正方画素の画像へ変換される。また、実施例ではＣＣＤ１４Ａの出力からインターレース用の信号が形成されるので、このインターレース用の奇数フィールド信号と偶数フィールド信号が１フレームのプログレッシブ用画像信号へ変換される。
【００２４】
そして、この正方画素のプログレッシブ用信号は、Ｄ／Ａ変換器２２を介してプログレッシブ用モニタ２３に出力可能になると共に、記録装置１９へ書き込まれる。また、ＣＣＤ１４Ａで得られた画像信号の場合は、第２走査変換回路２８で画素数変換は行われず、デジタルエンコーダ２９等での信号処理の後、インターレース用モニタ３１へ出力される。
【００２５】
一方、上記マイコン３３にて正方画素を持つ８５万画素ＣＣＤ１４Ｂの搭載が判定されると、第１走査変換回路１８では、変換が行われずそのままの画像が記録装置１９へ記録される。また、第２走査変換回路２８では、正方画素から長方画素へ画像変換した後、８５万画素の画素数（１０２４×７６８）をＮＴＳＣ方式の画素数（７２０×４８０）へ適合させるための変換が行われる。従って、この場合は８５万画素ＣＣＤ１４Ｂで得られた高解像度の被観察体画像を記録装置１９（記録メディア１９ａ等）に記録できると共に、プログレッシブ用モニタ２３で観察することができる。
【００２６】
次に、操作部等の操作によって記録装置１９の記録画像の再生が実行されると、図１の切換え器２１，２７が共にｂ端子に接続され、図４に示される動作が行われる。上述したように、記録装置１９には、４０万画素ＣＣＤ１４Ａ又は８５万画素ＣＣＤ１４Ｂで得られた正方画素のプログレッシブ用の画像データが記録されており、このプログレッシブ用画像での再生を行う場合は、記録装置１９から読み出した画像データをＤ／Ａ変換を介してプログレッシブ用モニタ２３へ出力することにより、プログレッシブ方式の被観察体画像がモニタ画面上に表示される。
【００２７】
一方、記録装置１９から読み出された画像データは、第２走査変換回路２８にも出力されており、この第２走査変換回路２８では、４０万画素ＣＣＤ１４Ａと８５万画素ＣＣＤ１４Ｂに対応した制御に基づいて、正方画素から長方画素への変換と縦横比維持のための画素数調整の長方画素化（正方画素化の逆変換）が行われ、またＮＴＳＣ方式の画素数（７２０×４８０）への画素数変換とインターレース用信号への変換が行われる。そして、このＮＴＳＣ方式のインターレース用信号は、デジタルエンコーダ２９等の信号処理の後にインターレース用モニタ３１へ出力され、これによってＮＴＳＣ方式の被観察体画像がモニタ画面上に表示される。
【００２８】
上記実施例では、４０万画素ＣＣＤ１４Ａと８５万画素ＣＣＤ１４Ｂの場合について説明したが、マイコン３３の通信判定に基づき、２７万画素ＣＣＤ（長方画素）であった場合は上記４０万画素ＣＣＤと同様の処理動作、１７万画素ハニカムＣＣＤ（正方画素）であった場合は上記８５万画素ＣＣＤと同様の処理動作が行われる。
【００２９】
なお、上記記録装置１９は取外しが自在となっており、取り外した記録装置１９をパソコン等のコンピュータで利用することができる。また、上記特開２０００−１５７６６５号公報の装置では、出力クロック周波数が正方画素周波数に限定されるが、当該実施例では、記録装置１９の記録画像そのものを正方画素化するので、出力クロック周波数を自由に設定できるという利点がある。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、各種の固体撮像素子を搭載する電子内視鏡がプロセッサ装置に接続可能となる電子内視鏡装置において、固体撮像素子の種類の判別に基づいて、第１走査変換回路により長方画素の固体撮像素子で得られた長方画素の画像を正方画素の画像へ変換し、この正方画素のプログレッシブ用画像を記録装置に記録するようにしたので、電子内視鏡装置から出力された信号に基づいて、パソコン等のコンピュータのモニタに縦横比が一致した画像を容易に表示し、利用することが可能となる。
【００３１】
また、記録装置に格納されている正方画素の画像を長方画素の画像へ変換し、かつプログレッシブ用信号からインターレース用信号への変換を実行する第２走査変換回路を設けることにより、記録装置の記録画像を電子内視鏡装置の標準のインターレース用モニタに表示し、観察することができ、使い勝手を向上させることが可能となる。更に、この第２走査変換回路は、通常観察時と再生時の両方で使用しており、この回路構成の共用化によって装置の小型化、低コスト化も図られている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る電子内視鏡装置の構成を示す回路図である。
【図２】実施例の正方画素化の説明図で、図（Ａ）は水平方向の幅を拡大して調整する方法の図、図（Ｂ）は垂直方向の幅を縮小して調整する方法の図である。
【図３】実施例の通常観察時の処理動作を示すブロック図である。
【図４】実施例の記録再生時の処理動作を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０…電子内視鏡、      １１…プロセッサ装置、
１４，１４Ａ，１４Ｂ…ＣＣＤ、
１５，３３…マイコン、
１８…第１走査変換回路、  １９…記録装置、
２１，２７…切換え器、
２３，３１…モニタ、
２８…第２走査変換回路。
【図１】
2004329721.tif 000003
【図２】
2004329721.tif 000004
【図３】
2004329721.tif 000005
【図４】
2004329721.tif 000006