(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子を有する電子内視鏡をこの電子内視鏡とは信号振幅処理形式の異なるタイプのプロセッサ装置に着脱自在に接続する電子内視鏡装置において、
上記プロセッサ装置に接続された上記電子内視鏡の信号振幅処理形式のタイプを検出するタイプ検出手段と、
上記プロセッサ装置に配置され、上記タイプ検出手段の検出に基づいて異なる信号振幅処理形式の入力画像信号のそれぞれを選択するための切換え回路と、
信号振幅処理形式の異なるタイプの入力画像信号をオプティカルブラックパルスによりクランプするクランプ回路と、
このクランプ回路の出力を信号振幅レンジ調整のために増幅する増幅回路と、
上記切換え回路から供給された信号振幅処理形式が同じタイプの入力画像信号を上記クランプ回路及び増幅回路を介さずに後段の回路へ導くためのスルーラインとを設け、
上記タイプ検出手段により信号振幅処理形式の異なるタイプの電子内視鏡が接続されたことを検出したとき、上記切換え回路により入力画像信号を上記クランプ回路及び増幅回路へ供給し、信号振幅レンジの調整を実行することを特徴とする電子内視鏡装置。
【請求項２】
撮像素子を有する電子内視鏡をこの電子内視鏡とは信号振幅処理形式の異なるタイプのプロセッサ装置に着脱自在に接続する電子内視鏡装置において、
上記プロセッサ装置に接続された上記電子内視鏡の信号振幅処理形式のタイプを検出するタイプ検出手段と、
上記プロセッサ装置に配置され、上記電子内視鏡からの入力画像信号をオプティカルブラックパルスによりクランプするクランプ回路と、
このクランプ回路の出力を入力し、信号振幅処理形式の異なるタイプの画像信号は信号振幅レンジを調整するための増幅率を選択し、信号振幅処理形式が同じタイプの画像信号は信号振幅レンジを調整しない増幅率を選択する増幅回路と、
上記タイプ検出手段により信号振幅処理形式の異なるタイプの電子内視鏡が接続されたことを検出したとき、上記増幅回路での増幅率を切換え制御し、信号振幅レンジの調整を実行することを特徴とする電子内視鏡装置。
【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、特に新タイプの信号処理形式においても旧タイプの電子内視鏡が使用可能となる互換性のあるプロセッサ装置の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子内視鏡装置は、電子スコープ（電子内視鏡）先端に配置された撮像素子、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）にて被観察体を撮像し、このＣＣＤから出力された画像信号（ビデオ信号）をプロセッサ装置に入力し、このプロセッサ装置にて各種の画像処理を施すことにより、モニタに被観察体画像を表示するものである。
【０００３】
図４には、電子内視鏡装置の一例としての概略構成が示されており、この電子スコープとプロセッサ装置はコネクタにより着脱自在に接続できるようになっている。図４において、電子スコープの先端側に対物光学系１を介してＣＣＤ２が配置され、このＣＣＤ２には、Ｖ−ドライブ回路３が接続されており、このＶ−ドライブ回路３はプロセッサ装置側からの垂直ドライブパルスに基づき駆動電圧をＣＣＤ２に与える。また、水平ドライブパルス及び電源がプロセッサ装置側から直接ＣＣＤ２に供給される。
【０００４】
一方、上記ＣＣＤ２から画像信号を比較的長いスコープ挿入部内を通すための回路として、同軸伝送線５、この伝送線５へ画像信号を供給するための入力用トランジスタＴｒ、バイアス用抵抗Ｒ1 、抵抗Ｒ2 、上記バイアス用抵抗Ｒ1 と同じ抵抗値の出力側抵抗Ｒ3 （Ｒ1 ＝Ｒ3 ）が設けられ、この伝送線５の出力はＣＤＳ（Correlated Double Sampling−相関二重サンプリング）／ＡＧＣ（自動利得制御）回路６へ供給される。このＣＤＳ／ＡＧＣ回路６は、サンプリングパルス、ホールドパルスにより画像信号につき相関二重サンプリングすると共に、自動利得制御も行っており、信号出力を所定のレベルまで、信号振幅（最大レンジ）が例えばａ（１．５）Ｖとなるように増幅する。
【０００５】
上記ＣＤＳ／ＡＧＣ回路６の出力を入力するように、プロセッサ装置側にはＡ／Ｄ変換器８が設けられ、このＡ／Ｄ変換器８にＤＳＰ（Digital Signal Processor）回路９が接続される。このＤＳＰ回路９は、画像信号の各種の画像処理、例えばホワイトバランス、ガンマ補正、輪郭補正等をデジタル処理しており、これによって良好な画像が形成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年の目覚ましい技術発展により新しい技術に基づく電子デバイスが市場に投入されており、電子内視鏡装置においてもこの新規投入のデバイス、例えば上記ＤＳＰ回路９等を新しくした装置が設計、製作される。
しかしながら、このような新タイプ（機種）の装置では、画像信号の処理形式が従来と異なる場合があり、このような場合には、旧タイプの電子スコープとの互換性がとれないという問題がある。
【０００７】
例えば図４において、電子スコープが旧タイプ、プロセッサ装置が新タイプのものであるとすると、電子スコープ側のＣＤＳ／ＡＧＣ回路６から出力される画像信号の振幅（信号部分の最大レンジ）がａＶ（例えば１．５Ｖ）となるのに対し、プロセッサ装置側のＡ／Ｄ変換器８へ入力される信号に必要な振幅がｂＶ（例えば２Ｖ）となる。
【０００８】
即ち、ＣＣＤ２の画像信号出力電圧は、上記抵抗Ｒ1 とＲ3 が同一となることから伝送線５を通すことにより１／２となり、この画像信号がＣＤＳ／ＡＧＣ回路６で増幅され、ＤＳＰ回路９でも所定の増幅処理が行われた後、最終的な出力を規格上の振幅（電圧）、例えば約０．７Ｖとなるように設定される。そして、旧タイプの電子スコープでは、上記ＣＤＳ／ＡＧＣ回路６の出力画像信号がａＶとなる。しかし、新タイプのプロセッサ装置においては、ＤＳＰ回路９等の処理形式が異なることから、Ａ／Ｄ変換器８の入力信号の振幅としてｂＶ（ａ＜ｂ）が必要となる。
【０００９】
従って、新タイプのプロセッサ装置に旧タイプの電子スコープを接続することができず、むしろ従来では、旧タイプの電子スコープを用いないように、誤挿入誤動作の防止手段が採用されている。これでは、旧タイプの電子スコープの利用が阻害されるし、新しい装置の普及・促進もできないことになる。
【００１０】
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、新旧機種の互換性を確保し、旧タイプの電子内視鏡でも新タイプのプロセッサ装置に接続可能となる電子内視鏡装置を提供することにある。
【００１１】
【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の発明は、撮像素子を有する電子内視鏡をこの電子内視鏡とは信号振幅（に関する）処理形式の異なるタイプのプロセッサ装置に着脱自在に接続する電子内視鏡装置において、上記プロセッサ装置に接続された上記電子内視鏡の信号振幅処理形式のタイプを検出するタイプ検出手段と、上記プロセッサ装置に配置され、上記タイプ検出手段の検出に基づいて異なる信号振幅処理形式の入力画像信号のそれぞれを選択するための切換え回路と、信号振幅処理形式の異なるタイプの入力画像信号をオプティカルブラックパルスによりクランプするクランプ回路と、このクランプ回路の出力を信号振幅レンジ調整のために増幅する増幅回路と、上記切換え回路から供給された信号振幅処理形式が同じタイプの入力画像信号を上記クランプ回路及び増幅回路を介さずに後段の回路へ導くためのスルーラインとを設け、上記タイプ検出手段により信号振幅処理形式の異なるタイプの電子内視鏡が接続されたことを検出したとき、上記切換え回路により入力画像信号を上記クランプ回路及び増幅回路へ供給し、信号振幅レンジの調整を実行することを特徴とする。
請求項２の発明は、撮像素子を有する電子内視鏡をこの電子内視鏡とは信号振幅処理形式の異なるタイプのプロセッサ装置に着脱自在に接続する電子内視鏡装置において、上記プロセッサ装置に接続された上記電子内視鏡の信号振幅処理形式のタイプを検出するタイプ検出手段と、上記プロセッサ装置に配置され、上記電子内視鏡からの入力画像信号をオプティカルブラックパルスによりクランプするクランプ回路と、このクランプ回路の出力を入力し、信号振幅処理形式の異なるタイプの画像信号は信号振幅レンジを調整するための増幅率を選択し、信号振幅処理形式が同じタイプの画像信号は信号振幅レンジを調整しない増幅率を選択する増幅回路と、上記タイプ検出手段により信号振幅処理形式の異なるタイプの電子内視鏡が接続されたことを検出したとき、上記増幅回路での増幅率を切換え制御し、信号振幅レンジの調整を実行することを特徴とする。
【００１２】
上記請求項１の構成によれば、例えば新タイプのプロセッサ装置に旧タイプの電子内視鏡が接続されたことを検出すると、切換え回路により上記クランプ回路及び増幅回路が選択される。このクランプ回路によれば、画像信号の直流成分をカットして黒レベルを０Ｖに一致させた画像信号が形成され、この画像信号が増幅回路で所定の増幅率で増幅されることにより、新タイプに処理形式に適合した信号振幅に変換される。一方、新タイプの電子内視鏡が新タイプのプロセッサ装置に接続された場合は、切換え回路は上記の増幅回路を選択しないことになり、電子内視鏡からの入力画像信号がそのままＡ／Ｄ変換器を介してデジタル信号処理回路へ供給される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１には、実施形態例に係る電子内視鏡装置の主要構成が示されており、これは旧タイプの電子スコープ（電子内視鏡）に新タイプのプロセッサ装置を接続したものである。図１において、電子スコープ側には、図４で説明したＣＤＳ（相関二重サンプリング）／ＡＧＣ（自動利得制御）回路６が配置され、このＣＤＳ／ＡＧＣ回路６の出力画像信号の振幅はａ（例えば１．５）Ｖとなっている。
【００１４】
一方、新タイプのプロセッサ装置には、Ａ／Ｄ変換器１１の前段において切換え回路１２を介してＤＣクランプ回路１３と３ｄＢ増幅用（ｂ／ａ倍に相当する）で、２Ｖのレベルシフト機能付きのアンプ１４が設けられており、このＤＣクランプ回路１３は参照電圧設定回路１５の参照電圧とタイミングジェネレータから入力されるＯＢＰ（Optical Black Pulse）に基づいて画像信号をクランプする。上記切換え回路１２には、Ａ／Ｄ変換器１１の入力部までのスルーラインＬが接続されており、この切換え回路１２によりスルーラインＬとクランプ回路１３及びアンプ１４のいずれかが選択できるようになっている。
【００１５】
また、プロセッサ装置内にはマイコン１６が設けられており、このマイコン１６は接続された電子スコープが旧タイプか新タイプかを判定する。この判定は、接続時に電子スコープから供給される識別情報を検出することにより、又はＣＤＳ／ＡＧＣ回路６から入力した画像信号の振幅（ａＶ）を検出すること等により行うことができる。そして、この判定に基づいて上記マイコン１６は上記切換え回路１２を切り換え制御することになる。
【００１６】
実施形態例は以上の構成からなり、その作用を図２を参照しながら説明する。まず、新タイプのプロセッサ装置に電子スコープが接続されると、マイコン１６により電子スコープのタイプの検出、判定が行われ、旧タイプであることが検出されたときは、切換え回路１２によりＤＣクランプ回路１３とアンプ１４が選択される。ここで、旧タイプの電子スコープ側のＣＤＳ／ＡＧＣ回路６からは、図２（Ａ）に示される最大ａＶ振幅の画像信号が供給されるが、この画像信号は０Ｖの位置から２Ｖだけレベルシフトした信号となっている。
【００１７】
この画像信号は、ＤＣクランプ回路１３に供給されることにより、その黒レベル部分が図２（Ｂ）に示されるＯＢＰによりクランプされ、図２（Ｃ）に示されるように、０Ｖに黒レベル部分が一致した信号に変換される。次に、アンプ１４を通ることにより、図２（Ｄ）に示されるように、信号振幅が例えば３ｄＢ程度（ｂ／ａ倍）に増幅され、その後に２Ｖのレベルシフトが行われる。従って、このクランプ及び増幅によれば、振幅が最大ｂＶで、０電位レベルから２Ｖ分底上げされた信号が形成され、新タイプの処理形式に合った画像信号が得られることになる。
【００１８】
そして、この画像信号は図２（Ａ）のＣＤＳ／ＡＧＣ回路６の出力を単に増幅（ｂ／ａ倍）したものとは異なり、色再現性の高い信号となる。即ち、図２（Ａ）のＣＤＳ／ＡＧＣ回路６の出力は、０Ｖから２Ｖ分底上げされた信号であり、これをそのまま増幅した場合は黒レベルの電圧も増幅され、基準位置が狂うことから増幅出力の色再現性が悪くなる。しかし、本発明では、ＤＣクランプ回路１３にて画像信号の黒レベルを一旦０電位まで落とし、この画像信号を増幅しており、これによって画像信号の色情報を線形的に正確に増幅することができ、高い色再現性が得られることになる。
【００１９】
一方、上記マイコン１６により接続の電子スコープがプロセッサ装置と同一の新タイプであることが検出されたときは、切換え回路１２によりスルーラインＬを選択する。この場合は、新タイプの電子スコープのＣＤＳ／ＡＧＣ回路６から振幅ｂＶの画像信号が出力されるので、この画像信号をそのままＡ／Ｄ変換器１１を介してＤＳＰ回路へ供給することになる。
【００２０】
図３には、他の実施形態例が示されており、これは増幅回路の増幅率を切り替えられるようにしたものである。即ち、ＤＣクランプ回路１３の後段に接続された増幅回路（２Ｖレベルシフト機能付き）１８は、増幅率を変える抵抗Ｒ4 ，Ｒ5 が接続されたアンプ部１９と上記抵抗Ｒ4 ，Ｒ5 を切り換える切換え回路２０から構成され、抵抗Ｒ4 を選択したときは０ｄＢの増幅、抵抗Ｒ5 を選択したときは３ｄＢの信号増幅が得られるようになっている。
【００２１】
従って、この例では、マイコン１６に基づく切換え回路２０の切換え制御により、旧タイプの電子スコープが接続されたときは抵抗Ｒ5 を選択し、ＤＣクランプ回路１３の出力をｂ／ａ倍増幅し、振幅ｂＶの画像信号を得ることができる。一方、新タイプの電子スコープが接続されたときは、抵抗Ｒ4 を選択することにより、クランプした画像信号を増幅しないでＡ／Ｄ変換器１１へ出力することになる。これによっても、新旧の電子スコープに対する互換性を確保することができる。
【００２２】
また、図３の回路を利用して複数の増幅率を設定し、複数タイプの電子スコープに対する互換性を確保することもできる。即ち、図３の増幅回路１８において抵抗Ｒ4 ，Ｒ5 を含んで増幅率を変えるためのｎ個の抵抗Ｒｎ を設け、これらの抵抗Ｒｎ を切り換えることにより、複数の電子スコープの出力振幅を新タイプの形式に合わせることが可能となる。更に、上記図１の構成において図３の増幅回路１８を用いることにより、複数タイプの電子スコープとの間で互換性を維持することもできる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、新タイプのプロセッサ装置に、クランプ回路と切換え回路により選択できる増幅回路を設け、旧タイプの電子内視鏡が接続されたときに、画像信号をクランプした後に増幅して信号振幅レンジの調整を行うようにしたので、新旧機種の互換性が確保され、旧タイプの電子内視鏡を新タイプのプロセッサ装置に接続して使用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例に係る電子内視鏡装置の主要構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態例の信号処理を示す波形図である。
【図３】実施形態の他の例の構成を示すブロック回路図である。
【図４】従来の電子内視鏡装置の構成を示すブロック回路図である。
【符号の説明】
２  …  ＣＣＤ、
６  …  ＣＤＳ（相関二重サンプリング）／ＡＧＣ（自動利得制御）回路、
９  …  ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）、
１２，２０  …  切換え回路、
１３  …  ＤＣクランプ回路、
１４  …  アンプ、    １６  …  マイコン、
１８  …  増幅回路、
Ｒ1 〜Ｒ5 ，Ｒn   …  抵抗。
【図１】
0003857855.tif 000002
【図２】
0003857855.tif 000003
【図３】
0003857855.tif 000004
【図４】
0003857855.tif 000005