(57)【要約】【課題】分周したクロックの周波数が水平同期信号の周波数で割り切れない場合でも、分周クロックが水平同期信号に対してライン毎にずれないようにし、映像信号に影響を与えずに固体撮像素子を駆動することが可能であり、また内視鏡撮像装置が接続されていない場合でも、映像信号処理装置の動作が確保可能にする。【解決手段】内部に固体撮像素子１１を備えた内視鏡撮像装置（２，３，５）と、この装置からの信号を処理して映像信号を生成する映像信号処理装置４と、システムの基準クロックを発生する発振器１５５と、そのクロックに基づいて同期信号を発生する同期信号発生器１５４と、発振器１５５のクロックから固体撮像素子１１を駆動するためのクロックを生成する分周回路５４と、この分周回路５４に対して、前記同期信号のタイミングでリセット信号を供給するリセット信号生成回路６６とを有し、固体撮像素子を良好に駆動する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に固体撮像素子を備えた内視鏡撮像装置と、
前記内視鏡撮像装置からの信号を処理して標準的な映像信号を生成する映像信号処理装置と、
システムの基準となるクロックを発生する発振器と、
前記発振器のクロックに基づいて同期信号を発生する同期信号発生器と、
前記発振器により発振されたクロックから前記固体撮像素子を駆動するためのクロックを生成する分周手段と、
前記分周手段に対して、前記同期信号のタイミングでリセット信号を供給するリセット信号発生手段と、
を具備したことを特徴とする内視鏡撮像システム。
【請求項２】
内部に固体撮像素子を備えた内視鏡撮像装置と、
前記内視鏡撮像装置からの信号を処理して標準的な映像信号を生成する映像信号処理装置と、
システムの基準となるクロックを発生する発振器と、
前記映像信号処理装置内に設けられ、前記発振器により発振されたクロックから前記映像信号処理装置のメインクロックを生成する第１の分周手段と、
前記内視鏡撮像装置内に設けられ、前記発振器により発振されたクロックから前記映像信号処理装置のメインクロックを生成する第２の分周手段と、
前記内視鏡撮像装置の接続の有無に応じて、第１の分周手段の出力と、第２の分周手段の出力を切り替えて出力する切り替え手段と、
を具備したことを特徴とする内視鏡撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内視鏡撮像システム、詳しくは発振器からのクロックを分周して固体撮像素子の駆動信号を作成する際に、分周クロックが水平同期信号に対してずれないようにし、また映像信号処理装置に対して内視鏡撮像装置が接続されていない場合でも映像信号処理装置の動作を可能とする内視鏡撮像システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の内視鏡撮像システムは、特開２００２−１１２９５８号公報に記載のように、ＣＣＤなどの固体撮像素子を備え、映像信号処理を行う前の処理を行う内視鏡撮像装置である前処理回路と、この前処理回路からの信号を処理して標準的な映像信号を生成する映像処理信号装置である映像処理回路と、を有して構成され、複数種類のＣＣＤを使用したカメラヘッド（又は電子内視鏡）を使用しても、それぞれのＣＣＤを規定の周波数で駆動でき、更に映像処理回路の信号処理クロックを１種類のクロックで処理することのできるようにしている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１１２９５８号公報（第１−３頁、図３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１には、第１に、発振器出力からの分周手段を内視鏡撮像装置側に設け、固体撮像素子の駆動信号のメインクロックとして使用しているが、分周比が水平同期信号の周波数に対して割り切れない場合には、水平同期信号に対して分周クロックの位置が水平ライン毎にずれてしまい、映像信号に影響を与える虞があるという問題がある。
【０００５】
また、特許文献１には、第２に、発振器出力を分周する分周手段を内視鏡撮像装置側に設け、分周回路のクロックを映像処理回路に戻しているため、内視鏡撮像信号装置が接続されていない場合には分周回路からのクロックが戻って来ないため、映像処理信号装置内で分周回路のクロックを使っている回路は動作できなくなるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであって、上記第１の問題を解消し、分周したクロックの周波数が水平同期信号の周波数で割り切れない場合でも、分周クロックが水平同期信号に対してライン毎にずれないようにし、映像信号に影響を与えずに固体撮像素子を駆動することが可能な内視鏡撮像システムを提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、上記第２の問題を解消し、内視鏡撮像装置が接続されていない場合でも、映像信号処理装置の動作が確保することが可能な内視鏡撮像システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明による内視鏡撮像システムは、内部に固体撮像素子を備えた内視鏡撮像装置と、前記内視鏡撮像装置からの信号を処理して標準的な映像信号を生成する映像信号処理装置と、システムの基準となるクロックを発生する発振器と、前記発振器のクロックに基づいて同期信号を発生する同期信号発生器と、前記発振器により発振されたクロックから前記固体撮像素子を駆動するためのクロックを生成する分周手段と、前記分周手段に対して、前記同期信号のタイミングでリセット信号を供給するリセット信号発生手段と、を具備したことを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、水平同期信号で割り切れないクロック周波数で固体撮像素子を駆動する場合でも、映像信号には影響を与えずに固体撮像素子を駆動することが可能となる。
【００１０】
請求項２の発明による内視鏡撮像システムは、内部に固体撮像素子を備えた内視鏡撮像装置と、前記内視鏡撮像装置からの信号を処理して標準的な映像信号を生成する映像信号処理装置と、システムの基準となるクロックを発生する発振器と、前記映像信号処理装置内に設けられ、前記発振器により発振されたクロックから前記映像信号処理装置のメインクロックを生成する第１の分周手段と、前記内視鏡撮像装置内に設けられ、前記発振器により発振されたクロックから前記映像信号処理装置のメインクロックを生成する第２の分周手段と、前記内視鏡撮像装置の接続の有無に応じて、第１の分周手段の出力と、第２の分周手段の出力を切り替えて出力する切り替え手段と、を具備したことを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、映像信号処理装置にコンバーター装置からのクロックが供給されていなくても、映像信号処理装置の内部クロックで動作させることが可能となるため、映像信号処理装置を単独でも使用することが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
（構成）
図１は本発明の一実施形態の内視鏡撮像システムを示す構成図である。
【００１３】
図１に示すように、内視鏡撮像システム１は、電子内視鏡２と、コンバーター装置３と、映像信号処理装置（以下ＣＣＵと略記）４と、光源装置５と、モニター６とで構成されている。電子内視鏡２と、コンバーター装置３と、光源装置５とで、内視鏡撮像装置を構成している。
【００１４】
図２は電子内視鏡２の詳細構成図である。電子内視鏡２は、患者体内に挿入する挿入部１６と、ＣＣＵ４の各種機能を制御するためのスイッチ１０を備えた操作部７と、光源装置５と着脱自在に接続するための光源コネクタ８と、コンバーター装置３と着脱自在に接続するためのコネクタ９とで構成されている。
【００１５】
挿入部１６の先端部には固体撮像素子としてのＣＣＤ１１が備えられており、対物レンズ１５を介して被写体を撮像する。ＣＣＤ１１は複合同軸線１２を介してコネクタ９と接続されており、コネクタ９に設けられている複数の接点部と接続されている。
【００１６】
挿入部１６内には、ライトガイド１３も併せて挿通している。ライトガイド１３は光源コネクタ８を介して光源装置５に接続されており、光源装置５のランプの光を挿入部１６先端にまで導出し、被写体を照明する。
【００１７】
操作部７に設けられたスイッチ１０はケーブル１４を介してコネクタ９の接点部に接続されている。また、操作部７にはスコープ検知信号発生回路１７が設けられており、スコープの種別を判別するための信号を発生している。
【００１８】
図３はＣＣＵ４の詳細構成図である。
ＣＣＵ４は患者への電気安全性を確保するためのフローティング回路１３５と、２次回路１３６で構成されている。両者の間はパルストランス（以下Ｐ．Ｔと略記）１５６および、フォトカプラ（以下Ｐ．Ｃと略記）１０３、１４１、１５７、１５８、１５９、１６０で絶縁されている。また、ＣＣＵ４はコンバーター装置３と着脱自在に接続するためのコネクタ部１００を備える。
【００１９】
フローティング回路１３５には、映像信号を相関二重サンプリングするＣＤＳ回路１３７と、その出力信号をデジタル信号ヘ変換するＡ／Ｄ変換回路１３８と、Ａ／Ｄ変換出力のクロックレートを変換するラインメモリ１３９が備えられている。
【００２０】
２次回路１３６は、Ｐ．Ｃ１４１にて伝送されたデジタル映像信号を輝度信号Ｙと色差信号Ｃに分離する色分離回路１４２と、色分離された輝度信号に輪郭強調処理を施すエンハンス回路１４３と、色分離された色差信号を同時化処理してＲ・Ｙ信号とＢ・Ｙ信号を生成する色差信号同時化回路１４４が備えられる。これらエンハンス処理されたＹ信号とＲ・Ｙ、Ｂ・Ｙ信号はＲＧＢマトリクス回路１４５にてＲＧＢ信号に分離される。
【００２１】
分離されたＲＧＢ信号は検波回路１４６に入力される。検波回路１４６にてホワイトバランス制御用の検波信号および、光源装置５を制御するための調光信号を作成する。調光信号はＰ．Ｃ１５９を介して、フローティング回路内のＤ／Ａコンバータ１１９に供給され、アナログ信号に変換後、調光信号コネクタ１１８を介して光源装置５に供給される。
【００２２】
また、このＲＧＢ信号はペイント・Ｗ／Ｂ回路１４７に入力され、映像信号のホワイトバランス処理および色調補正処理が行われる。ホワイトバランス処理したＲＧＢ信号はガンマ回路１４８ａ、１４８ｂ、１４８ｃでガンマ処理された後、アスペクト変換回路１４９に入力される。アスペクト変換回路１４９で画像拡大（または縮小）が行われ、画像のアスペクト比が補正される。
【００２３】
アスペクト補正した映像信号はマスク回路１５０で画像部分以外にマスクを施した後、Ｄ／Ａ変換回路１５１でアナログ信号に変換後、ＲＧＢ出力はテレビモニター６へ、図示しない７５Ωドライバを通過後、出力される。また、エンコーダー１５２にてＹ／Ｃ信号およびコンポジット信号を作成してテレビモニター６へ出力する。
【００２４】
また、２次回路１３６にはＣＰＵ１５３が備えられており、フローティング回路１３５のＡ／Ｄ変換回路１４０より供給されるスコープ検知信号を受けて、エンハンス回路１４３、ＲＧＢマトリクス回路１４５、検波回路１４６、Ｗ／Ｂ回路などの処理のパラメーターの変更を行う。
【００２５】
２次回路１３６は発振器（以下ＣＸＯと略記）１５５を備える。発振器１５５はＮＴＳＣのテレビフォーマットの場合には、２８．６３６３ＭＨｚの周波数となっている。ＣＸＯ１５５のクロック出力ＣＫはＰ．Ｔ１５６を介して、フローティング回路１３５に供給される。
【００２６】
フローティング回路１３５に入力されたＣＫはコネクタ接点部１１３を介して、コンパ一ター装置３へ供給されるとともに、フローティング回路１３５内の２分周回路１０１に供給される。２分周回路１０１ではクロックＣＫを２分周し、切り替え回路１０２に供給する。切り替え回路１０２では、２分周回路１０１で分周されたクロックとコネクタ接点部１１６を介してコンバーター装置３より供給されるクロックを切り替えて、Ｐ．Ｃ１０３を介して２次回路１３６ヘメインクロック（ＭＣＫ）として供給する。
【００２７】
同期信号発生器（以下ＳＳＧと略記）１５４はクロックＭＣＫから水平同期信号（以下ＨＤと略記）、垂直同期信号（以下ＶＤと略記）、複合同期信号などの各種同期信号を生成し、２次回路１３６内の各ブロックに供給するとともに、Ｐ．Ｃ１５７、１５８を介してＨＤ、ＶＤをフローティング回路１３５へ供給する。
【００２８】
図４はコンバーター装置３の詳細構成図である。
コンバーター装置３はＣＣＵ４のコネクタ部１００と着脱自在に接続されるＣＣＵコネクタ部５２を備える。
【００２９】
ＣＣＵコネクタ部５２の接点１１３を介して供給されたクロックＣＫは２分周回路５３および３分周回路５４に供給される。２分周回路５３で２分周されたクロック（ＭＣＫ）はＣＣＵコネクタ部５２の接点部１１６を介して、ＣＣＵ４の切り替え回路１０２に供給される。
【００３０】
３分周回路５４はクロックＣＫを３分周して、ＣＤＳサンプルパルス生成回路５５、位相比較器５６およびＣＣＵコネクタ部５２の接点部１１２を介して、ＣＣＵ４内のラインメモリ１３９のライトクロック（ＷＣＫ）として供給される。
【００３１】
ＣＤＳサンプルパルス生成回路５５はＣＤＳ回路１３７およびＡ／Ｄ変換回路１３８に供給するサンプリングクロックを作成する。
【００３２】
また、コンバーター装置３は、電子内視鏡２のコネクタ部９と着脱自在に接続されるスコープコネクタ６０を備える。スコープコネクタ６０を介して、ＣＣＤ１１からＣＣＤ映像信号が供給される。ＣＣＤ信号はプリアンプ６１にて増幅された後、ＣＣＵコネクタ部５２の接点部１１０を介してＣＣＵ４内のＣＤＳ回路１３７に供給される。
【００３３】
プリアンプ６１より出力されたＣＣＤ映像信号はＰＬＬ用参照クロック生成回路５７に供給され、位相比較用のクロックを生成し、位相比較器５６で、３分周回路５４より出力されたクロックと位相比較を行う。
【００３４】
位相比較器５６の出力はローパスフィルター（ＬＰＦ）８０を通った後、電圧可変型発振器（以下ＶＣＸＯと略記）５８に供給し、ＣＣＤ駆動信号を作成するための原発振クロックを生成する。ＶＣＸＯ５８の発振周波数はＮＴＳＣのＴＶシステムの場合、２８．６３６３６ＭＨｚとなる。
【００３５】
ＶＣＸＯ５８から出力されたクロックはタイミングジェネレータ６３に供給され、ＣＣＤ１１に供給する水平駆動信号と垂直駆動信号を生成する。水平駆動信号と垂直駆動信号はそれぞれ水平ドライバ６４と垂直ドライバ６５に供給されて、スコープコネクタ６０を介して、電子内視鏡２内のＣＣＤ１１をドライブする。
【００３６】
また、ＣＣＵ４からはＣＣＵコネクタ５２を介して、ＨＤ、ＶＤも供給される。ＨＤはタイミングジェネレータ６３とＨリセット生成回路６６に供給される。ＶＤはタイミングジェネレータ６３に供給される。
【００３７】
電子内視鏡２より供給されるスコープ検知信号とスイッチ信号はコンバーター装置３内を通過して、コネクタ５２の接点部１１７および１２０を介して、ＣＣＵ４へ供給される。
【００３８】
スコープ検知信号はＣＣＵ４内のＡ／Ｄ変換回路１４０でデジタル信号に変換後、Ｐ．Ｃ１６０を介してＣＰＵ１５３に供給される。スイッチ信号はＰ．Ｃ１６１を介してＣＰＵ１５３へ供給される。
【００３９】
（作用）
図３のＣＸＯ１５５から出力された２８．６３６３６ＭＨｚのクロックは、Ｐ．Ｔ１５６を介してフローティング回路１３５内の第１の分周手段である２分周回路１０１と、コンバーター装置３内の第２の分周手段である２分周回路５３に入力される。両者の２分周回路１０１，５３からは１４．３１８１８ＭＨｚの周波数のクロックが出力される。これらのクロックは切り替え回路１０２に入力される。切り替え回路１０２では、２分周回路５３からのクロックＭＣＫの入力の有無を検知する。コンバーター装置３が接続されておらずクロックＭＣＫの入力が無い場合には、ＣＣＵ４内の２分周回路１０１からのクロックを選択して、Ｐ．Ｃ１０３を介して２次回路のＳＳＧ１５４に供給する。コンバーター装置３が接続されている場合は、コンバーター装置３内の２分周回路５３からのクロックＭＣＫを選択して出力する。入力されたクロックＭＣＫを元にＳＳＧ１５４は各種同期信号を生成し出力する。
【００４０】
また、ＣＸＯ１５５から出力されたクロックはコンバーター装置３内の分周手段としての３分周回路５４にて３分周される。ここで、２８．６３６３６６ＭＨｚのクロックを単純に３分周した場合、その３分周クロックは水平同期信号（ＨＤ）の周波数１５．７５ＫＨｚで割り切れない。このまま３分周クロックをＣＣＤ駆動信号を作成するための原クロックとして使用すると、水平ライン毎にクロックの位置がずれてしまうため、３分周回路５４に対して水平ライン毎にリセットをかける。リセット信号発生手段であるＨリセット生成回路６６はＣＣＵ４からのＨＤと２分周回路５３から出力された２分周クロックを使用してＨリセット信号を作成する。３分周回路５４に対してＨリセットをかける位置即ちＨリセット信号のタイミングは図５のように水平同期信号ＨＤの水平ブランキング期間に設定し、映像信号の出力には影響を与えない期間に設定する。
【００４１】
電子内視鏡２に挿通されているケーブル１２のケーブル長による遅延時間を補正するため、コンバーター装置３内でＰＬＬ（位相同期ループ）を構成する。ＰＬＬ用参照クロック生成回路５７では、ＣＣＤ映像信号に同期したクロック信号を作成する。この出力クロックと３分周回路５４から出力されるクロックの位相比較を行い、両者の位相が合うようにＶＣＸＯ５８を制御する。このＶＣＸＯ５８のクロックから、ＣＣＤ駆動信号を作成することで、３分周回路５４から出力されるクロックとＣＣＤ映像信号の位相が一致し、ケーブル長の補正ができる。
【００４２】
（効果）
本実施の形態により、水平同期信号で割り切れないクロック周波数でＣＣＤを駆動する場合でも、映像信号には影響を与えずにＣＣＤを駆動することが可能となる。また、ＣＣＵにコンバーター装置からのクロックが供給されていなくても、ＣＣＵの内部クロックで動作させることが可能となるため、ＣＣＵを単独でも使用することが可能となる。
【００４３】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、分周されたクロックの周波数が水平同期信号の周波数で割り切れない場合でも、分周クロックが水平同期信号に対して水平ライン毎にずれることのないようにし、映像信号に影響を与えずに固体撮像素子を駆動することが可能となる。また、本発明によれば、内視鏡撮像装置が接続されていない場合でも、映像信号処理装置の動作を確保することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の内視鏡撮像システムを示す構成図。
【図２】電子内視鏡の詳細な構成図。
【図３】ＣＣＵの詳細な構成図。
【図４】コンバーター装置の詳細な構成図。
【図５】水平同期信号ＨＤとＨリセット信号のタイミングを示すタイミング図。
【符号の説明】
１…内視鏡撮像システム
２…電子内視鏡
３…コンバーター装置
４…映像信号処理装置
５…光源装置
６…モニター
５３…２分周回路（第２の分周手段）
５４…３分周回路（分周手段）
６６…Ｈリセット生成回路（リセット信号発生手段）
１０１…２分周回路（第１の分周手段）
１０２…切り替え回路（切り替え手段）
１５４…同期信号発生器
１５５…発振器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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