JPH01280439A

JPH01280439A - 電子内視鏡装置

Info

Publication number: JPH01280439A
Application number: JP63206805A
Authority: JP
Inventors: Akinobu Uchikubo; 明伸内久保; Masao Uehara; 上原　政夫; Masahide Sugano; 菅野　正秀; Katsuyuki Saito; 斉藤　克行; Jun Hasegawa; 潤長谷川; Shinji Yamashita; 真司山下; Katsuyoshi Sasagawa; 克義笹川; Masahiko Sasaki; 雅彦佐々木
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1988-01-08
Filing date: 1988-08-19
Publication date: 1989-11-10
Anticipated expiration: 2014-08-09
Also published as: JP2933165B2; US4894715A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野１本発明は、固体撮像素子を用いて被写体像を撮像する電
子内視鏡装置に関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする問題点］近年、
体腔内に細長の挿入部を挿入することにより、体腔内臓
器等を観察したり、必要に応じ処置具チャンネル内に挿
通した処置具を用いて各任治療処置のできる内視鏡が広
く利用されている。

また、電荷結合素子（ＣＯＤ）等の固体撮像素子を撮像
手段に用いた電子内視鏡も種々提案されている。

ところで、従来のビデオカメラでは、撮像デバイス（固
体撮像素子）の画素サイズまたは縦横の画素数（以下、
画素構成と記す。）は、唯１種類のみで、２種類以上の
撮像デバイスを用いるものはなかった。また、前記電子
内視鏡においても、従来は、用いられる固体撮像素子は
１種類に限られていた。

ところが、近年、内視鏡医学の発展に伴い、その観察部
位も複雑多岐にわたり、内視鏡先端部の細径化がよりい
っそう求められるようになった。

づなわら、大腸等の太い器官部と気管等の細い器官部で
は、許される内視鏡の径が異なる。従って、太い器官部
にマツチした画素構成の固体撮像素子では、サイズが大
きいため、細い器官用の内視鏡を構成し得ず、逆に、細
い器官部にマツチした固体撮像素子では、太い器官用の
内視鏡の径に対して小さいため、余剰スペースが生じ、
本来なら撮像面である部分を無駄にする結果となり、効
率的ではない。従って、観察部位に対応した画素構成を
有する内視鏡が必要になってきた。

また、固体撮像素子を用いて、体腔内を観察する電子内
視鏡において、患部画像をリアルタイムに拡大する電子
ズーム機能が、患部をより詳しく観察するための方法ど
して注目され始めている。

しかしながら、従来の電子内視鏡では、画像の拡大率が
一律であるため、異なる画素構成を有する固体ｌ１ｉ２
像素子を駆動したとき、その出力画像は、縦または横に
圧縮されたものになってしまう。

また、画素数の少ない細径電子内視鏡用の固体撮像素子
を用いた場合、表示両角が小さくなり、充分な観察効果
が得られなくなる。

また、ＮＴＳＣ方式ｉ式の縦の走査線が５２５木、ＰＡ
Ｌ方式の縦の走査線が６２５本と、テレビジョンの放送
方式によって、縦の走査線数が異なるため、固体ｒｉｍ
素子を同一クロックで駆動した場合、ＰＡＬ方式では、
ＮＴＳＣ方式に比べて、縦の画面の大きさが、５２５／
６２５に圧縮された形になって、画角が小さくなってし
まい、前述の例と同様に、充分な観察効果が得られなく
なってしまう。そのため、従来は、ＮＴＳＣ方式とＰＡ
Ｌ方式とで、クロックを変えるために、タイミング関係
のユニットを交換ゼざるを得なかった。

尚、特開昭６２−２１１０４０号公報には、内視鏡の種
類を判別して、マスク形成のイｊ無等を自動的に設定で
きるようにしたものが開示されている。

しかしながら、この従来例においても、異なる画素構成
を有する固体撮像素子を用いた場合や、テレビジョン放
送方式が異なる場合等には、画像の大きさが変わってし
まう。

［発明の目的］本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、固体
撮像素子の画素構成、被写体の画像拡大率及び縮小率、
テレビジョン放送方式等にかかわらず、所望の表示画角
にて表示可能な電子内視鏡装置を提供することを目的と
している。

［問題点を解決するための手段Ｊ本発明の電子内視鏡装置は、固体撮像素子からの画像信
号を入力し、固体撮像素子が撮像した被写体像を、垂直
方向と水平方向の少なくとも一方の方向において、拡大
と縮小のうち少なくとも一方を画像表示倍率に基づいて
行う画像表示倍率変更手段と、画像表示倍率を変化させ
る要因を検知または指示する検知、指示手段と、所望の
表示画角となるように、検知、指示手段の出力に基づい
て、画像表示倍率変更手段の画像表示倍率を、垂直方向
と水平方向のうち少なくとも一方を独立に制御可能な画
像倍率制御手段とを備えたものである。

［作用］本発明では、検知、指示手段によって、表示画角を変化
させる要因が検知または指示され、この検知、指示手段
の出力に基づいて、画像表示倍率制御手段によって、画
像表示倍率変更手段の画像表示倍率が制御され、所望の
表示画角が得られる。

［実施例コ第１図乃至第１０図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は本実施例の概念図、第２図は電子内視鏡装置の全体
を示す側面図、第３図は電子内視鏡装置の構成を示すブ
ロック図、第４図は水平画像拡大部の構成を示すブロッ
ク図、第５図は水平画像拡大部の作用を示す説明図、第
６図は水平画像拡大部の動作を示すタイミングチャート
図、第７図は補間係数の一例を示す説明図、第８図は垂
直画像拡大部の構成を示すブロック図、第９図は垂直画
像拡大部の動作を示すタイミングチャート図、第１０図
は拡大率制御部の一例を示すブロック図である。

本実施例の概略を、第１図の概念図を参照して説明する
。

固体撮像素子２６から得られた映像信号は、画像表示倍
率変更手段としての第１の画像拡大部３１によって、垂
直または水平方向に拡大され補間される。この第１の画
像拡大部３１からの映像信号は、画像表示倍率・変更手
段としての第２の画像拡大部３２によって、前記第１の
画像拡大部３１によって拡大された方向と直角方向に、
拡大され補間される。すなわち、前記画像拡大部３１，
３２は、一方が垂直画像拡大部で、他方が水平画像拡大
部である。前記両画像拡大部３１．３２は、画像表示倍
率制御手段としての拡大率制御部３４によって、画像の
拡大率及び補間の割合が制御されるようになっている。

前記拡大率制御部３４は、画角を変化させる要因を検知
または指示する検知。

指示手段としての検知、指示部３５からの制御信号によ
って表示画角が所望の大きさに制御される。

次に、本実施例を具体的に説明する。

第２図に示すように、本実施例の電子内視鏡装置は、電
子内視鏡１と、光源装置及び信号処理回路が内蔵され、
前記電子内視鏡１が接続されるビデオ“プロセッサ６と
、このビデオプロセッサ６に接続されるモニタ７とを備
えている。

前記電子内視鏡１は、細長で例えば可撓性の挿入部２を
備え、この挿入部２の後端に太径の操作部３が連設され
ている。前記操作部３からは、側方に可撓性のユニバー
サルコード４が延設され、このユニバーサルコード４の
先端に、前記ビデオプロセッサ６のコネクタ受け８に接
続されるコネクタ５が設けられている。

前記挿入部２の先端側には、硬性の先端部９及びこの先
端部９に隣接する後方側に湾曲可能な湾曲部１０が順次
設けられている。また、前記操作部３には、湾曲操作ノ
ブ１１が設けられ、この湾曲操作ノブ１１を回動操作す
ることにより、前記湾曲部１０を上下／左右方向に湾曲
できるようになっている。

第３図に示すように、前記先端部９には、配光レンズ２
１と、結像光学系２２とが配設されている。前記配光レ
ンズ２１の後端側には、ファイババンドルからなるライ
トガイド２３が連設され、このライトガイド２３は、前
記挿入部２．操作部３、ユニパーナルコード４内に挿通
され、前記コネクタ５に接続されている。そして、この
コネクタ５を前記ビデオプロセッサ６に接続することに
より、このビデオプロセッサ６内の光源２５から出射さ
れる照明光が、前記ライトガイド２３の入！：）ｊ端に
入射されるようになっている。この照明光は、前記ライ
トガイド２３によって先端部９に導かれて先端面から出
射され、配光レンズ２１を通って、被写体に照射される
ようになっている。

一方、前記結像光学系２２の結像位置には、固体撮像素
子２６が配設されている。尚、前記固体撮像素子２６の
前面に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、Ｂ（青）等の各色透過フ
ィルタをモザイク状等に配列した図示しないカラーフィ
ルタアレイが設けられる。前記固体撮像素子２６には、
信号線２７が接続され、この信号線２７は、前記挿入部
２．操作部３．ユニバーサルコード４内に挿通され、前
記コネクタ５に接続されている。そして、前記照明光に
よって照明された被検査部位の被写体像が、前記結像光
学系２２により結像され、前記固体撮像素子２６により
電気信号に変換され、この固体撮像素子２６の出力信号
は、前記信号線２７を介して、前記ビデオプロセッサ６
内に設けられたブリプロセス回路３０に入力されるよう
になっている。

前記固体撮像素子２６の出力信号は、前記ブリプロセス
回路３０にて、検波され、ＡＧＣ（オートゲインコント
ロール）、γ補正等種々の信号処理が施された後、Ａ／
Ｄ変換され、ディジタル信号として出力されるようにな
っている。このブリプロセス回路３０のディジタルの出
力信号は、第１の画像拡大部３１に入力され、垂直また
は水平方向に拡大され補間されるようになっている。こ
の第１の画像拡大部３１からの映像信号は、第２の画像
拡大部３２に入力され、前記第１の画像拡大部３１に、
よって拡大された方向と直角方向に、拡大され補間され
るようになっている。眞述のように、前記画像拡大部３
１．３２は、一方が垂直画像拡大部で、他方が水平画像
拡大部である。更に、拡大率制御部３４には例えばブツ
シュスイッチ等の外部入力手段を有する前記検知・指示
部３５より電子内視鏡１の画角に関する情報が入力され
、これに対応した画像の拡大率及び補間の割合を表１制
御信号が拡大率制御部３４から前記両画像拡大部３１．
３２に出力される。

前記第２の画像拡大部３２からの映像信号は、ボスドブ
Ｏセス回路３３に入力され、Ｄ／Ａ変換され、輪郭補正
等の信号処理が施された後、モニタ７に出力されるよう
になっている。そして、このモニタ７に、被写体像が表
示されるようになっている。

次に、前記第１の画像拡大部３１または第２の画像拡大
部３２である水平画像拡大部の一例を、第４図に示す。

この水平画像拡大部は、ディジタルの映像信号を入力し
、交互に書き込み動作と読み出し動作を切換えられる２
つのラインメモリ４１．４２と、前記ラインメモリ４１
．４２の出力を入力する２つのラッチ４３．４４と、前
記ラッチ４３．４４の出力を、それぞれ補間係数αｉｊ
、βｉｊ（αｉｊ≦１、βｉｊ≦１．ａｉｊ＋β１ｊ＝
１；ｉ、ｊは整数）にて乗淳するルックアップテーブル
４５．４６と、このルックアップテーブル４５．４６の
出力を加算して出力する加算器４７とを備えている。前
記ラインメモリ４１．４２は、１ライン毎に交互に書き
込まれ、また、拡大率制御部３４からの読み出しクロッ
ク信号に同期して読み出されるようになっている。また
、前記ラッチ４３．４４には、前記拡大率制御部３４か
らのラッチクロックと同期した信号のみ蓄積される。こ
のラッチ４３，４４に蓄えられた信号は、前記拡大率制
御部３４から次のラッチクロックが送られるまで、保持
され続ける。前記ラッチ４３．４４の出力は、ルックア
ップテーブル４５．４６で、補間係数αｉｊ、βｉｊに
て乗算される。この補間係数αｉｊ、βｉｊは、前記拡
大率１ｉ１１１１１部３４からの係数切換信号によって
画素毎に切換えられるようになっている。

次に、第５図ないし第７図を参照して、前記水平画像拡
大部の動作について説明する。

ディジタルの映像信号は、ラインメモリ４１゜４２には
、１ライン毎に交互に書き込まれ、このラインメモリ４
１．４２からは、第６図（ａ）に示すような拡大率制御
部３４からの読み出しクロックに従って、第６図（ｂ）
に示すように、Ｑ　１゜Ｑ　２．　Ｑ　３．　Ｑ　１−
のデータが出力され、このデータは、第６図（Ｃ）及び
（ｄ）に示すようなラッチクロックに対応して、ラッチ
４３．４４に蓄積される。ずなわち、ラッチ４３には、
第６図（Ｃ）に示すようなラッチクロックに従って、初
めにデータＱ１が蓄えられ、このデータＱ　１は、次の
ラッチクロックが送られるまで保持され、第６図（ｅ）
に示すように、ルックアップテーブル４５に出力され続
ける。また、前記ラッチ４３には、次のラッチクロック
に従って、データＱ３が蓄えられ、更に次のラッチクロ
ックが送られるまで、このデータＱ３がルックアップテ
ーブル４５に出力され続ける。一方、ラッチ４４には、
第６図（ｄ）に示すようなラッチクロックに従って、初
めにデータＱ２が蓄えられ、このデータＱ２は、次のラ
ッチクロックが送られるまで保持され、第６図（ｆ）に
示すように、ルックアップテーブル４６に出力され続け
る。また、前記ラッチ４４には、次のラッチクロックに
従って、データＱ　１＝が蓄えられ、更に次のラッチク
ロックが送られるまで、このデータＱ　１′がルックア
ップテーブル４５に出力され続ける。

前記ルックアップテーブル４５．４６では、補間侵のデ
ータＰ１〜Ｐ１−に対応して、前記データＱ１〜Ｑ　１
＝に、例えば第７図（ａ）に示づような補間係数αｉｊ
、βｔｊが乗算される。尚、第７図に示のは拡大率８／
３における補間の一例である。第７図（ａ）において、
左側の値がαｉｊを示し、右側の値がβｉｊを示してい
る。また、第７図における補間係数αｉｊ、βｉｊの値
は、上から順に、第５図及び第６図におけるα００．α
１１．α１２．α２１、α２２．α２３．α３１．α３
２．β１１．β１２．β２１゜β２２．β２３．β３１
．β３２が対応している。この補間係数が乗算されたデ
ータは、ルックアップテープル４５．４６から出力され
る。

そして、加算器４７にて、前記ルックアップテーブル４
５．４６の出力を加算することにより、第７図（ｂ）に
示すような計算式に従った補間後のデータＰ１〜Ｐ１−
が得られ、第６図（ｉ）に示すように出力される。

第５図に、原画像のデータＱ１〜Ｑ　１′と、補間後の
データＰ　１〜Ｐ１′との関係を示す。この図に示すよ
うに、前記補間係数αｉｊ、βｉｊの値は、補間されて
作成される画素データＰが、その補間の基の画素データ
Ｑとどのような位置関係にあるかに係っている。このと
き、Ｐｋ−αｉｊＱρ＋βｉｊＱ　（ｆＪ＋１）と表す
ことができる。また、前記ルックアップテーブル４５．
４６は、画角を変化させる要因に対して、各々最適のα
ｉｊ、βｉｊを用意しており、拡大率制御部３４の係数
切換信号に従ってαｉｊ、βｉｊの値を変え、所望の画
角を得るようになっている。

このような構成の水平画像拡大部によれば、拡大率制御
部３４の制御信号を切換えるだけで、回路構成は変えず
に、任意に画素の水平方向の拡大。

補間が可能となり、且つ、表示画角も任意に設定自在と
なる。

尚、前記水平画像拡大部において、読出しアドレスはシ
ーケンシャルにアクセスされても良い。

また、ルックアップテーブル４５．４６及び加算器４７
を、一つの乗加算器で構成しても良いし、ラインメモリ
４１．４２以降をアナログの処理回路にて構成しても良
い。また、この水平画像拡大部は、第３図に示す第１の
画像拡大部３１．第２の画像拡大部３２のどちらでも良
い。

次に、前記第１の画像拡大部３１または第２の画像拡大
部３２である垂直画像拡大部の一例を、第８図に示す。

この垂直画像拡大部は、ディジタルの映像信号を入力し
、交互に古き込みｌＪＪ作と読み出し動作を切換えられ
る２つのフレームメモリ５１．５２を備えている。この
フレームメモリ５１．５２は、映像信号をフレーム単位
で書き込み、読み出しを交互に行っており、その読み出
しアドレスは、拡大率制御部３４からのアドレスコント
ロール信号によってランダムアクセスされる。前記フレ
ームメモリ５１または５２の出力は、全データの内、第
１フイールドに必要なデータを、アドレスを間引くよう
に読み出し、次に、第２フイールドについても同様に読
み出す。このとき、第９図（ａ）に示すように、前記フ
レームメモリ５１．５２からは、１水平走査期間に、隣
接する２ライン（第ｎライン、第ｎ＋１ライン）が倍速
で読み出され、ルックアップテーブル５３に入力される
ようになっている。また、この隣接する２ラインのうち
、先に読み出された第ｎラインは、第９図（ｂ）。

（Ｃ）に示すように、ラインメモリ５４に入力され、こ
のラインメモリ５４によって遅延され、後に読み出され
た第ｎ＋１ラインとの同時化が行われ、ルックアップテ
ーブル５５に入力されるようになっている。

同時化されて前記ルックアップテーブル５５゜５３に入
力される第ｎライン及び第ｎ＋１ラインは、前記ルック
アップテーブル５５．５３によって、それぞれ、α１ｊ
、β１ｊ倍（αｉｊ≦１．βｉｊ≦１、α１ｊ＋βｉｊ
＝　１　）され、加算器５６によって加算され、垂直拡
大画像の新しい走査線データが得られるようになってい
る。尚、前記αｉｊ、βｉｊの値は、第５図に示すよう
な水平拡大の場合と同様に、補間されて作成される走査
線データＰが、その補間の基の走査線データＱとどのよ
うな位置関係にあるかに係っている。このとき、Ｐ　ｋ
＝αｉｊＱ　ｊ＋β１ｊＱ（ｊ！÷１）と表すことがで
きる。また、前記ルックアップテーブル５３．５５は、
画角を変化させる要因に対して、各々最適のαｉｊ。

βｉｊを用意しており、拡大率制御部３４の係数切換信
号に従ってαｉｊ、βｉｊの値を変え、所望の画角を得
るようになっている。

このような構成の垂直画像拡大部によれば、拡大率制御
部３４の制御信号を切換えるだけで、回路構成は変えず
に、任意に画像の垂直方向の拡大。

尚、前記垂直画像拡大部において、ラインメモリ５４は
、ディジタルデイレイラインで置換可能であるし、ルッ
クアップテーブル５３．５５及び加算器５６を、１つの
乗加０３で構成しても良い。

また、フレームメモリ５１．５２以降を、アナログの処
理回路にて構成しても良い。また、この垂直画像拡大部
は、第３図に示ず第１の画像拡大部３１、第２の画像拡
大部３２のどちらでも良い。

次に、前記拡大率制御部３４の一例を、第１０図に示す
。

ビデオプロセッサ６内には光源２５が設けられており、
この光源２５より出射した照明光はモータ１４に駆動さ
れる回転フィルタ１３に設けられた色透過フィルタを透
過することによって赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）等の
各色光に変換され、ライトガイド２３の入射端面に照射
される。ライトガイド２３を伝達された照明光は先端部
９に設けられた配光レンズ２１より観察部位に照射され
る。

観察部位からの戻り光は結像光学系２２によって固体撮
像素子２６の撮像面に結像する。この被写体像は光電変
換されて電気信号となり、この電気信号はビデオプロセ
ッサ６内のブリプロセス回路３０に出力される。ブリプ
ロセス回路３０では所−定の信号処理が行なわれた後、
デジタル信号として画像拡大部３１に入力される。

一方、拡大率制御部３４は、固体撮像素子２６の画素構
成を検知する撮像デバイス検知手段６１と、この撮像デ
バイス検知手段６１からの画素構成検知信号を入力し、
画素構成に対応した拡大率制御信号を前記画像拡大部３
１．３２に送るマスターコントロール６２とを備えてい
る。そして、前記撮像デバイス検知手段６１で、固体撮
像素子２６の画素構成を検知し、この画素構成に対応し
て、前記マスターコントロール６２によって、画像拡大
部３１．３２の拡大率が制御され、表示画角が所望の大
きさ、例えば、固体撮像素子２６の画素構成にかかわら
ず一定の表示画角となるように制御される。

尚、第１０図のような固体撮像素子２６を先端部９に備
えた電子内視鏡１においては、固体撮像素子２６と内視
鏡自体が一体であるため、固体撮像素子２６の種類を検
知するには、内視鏡自体の種類を検知すれば良い。従っ
て、例えば、電子内視鏡１のコネクタ５に、固体撮像素
子２６の種類によって異なる機械的または電気的なタイ
プ信号発生部３６を設け、前記撮像デバイス検知手段６
１に、タイプ信号発生部３６からの信号を入力すれば、
容易に固体撮像素子２６の画素構成を検知することが可
能である。

また、本実施例における拡大率制御部３４の特徴は、画
像拡大部３１．３２を独立にｔ、ｌ）御可能であるとい
う点であるが、独立に制御可能であれば、第１０図に示
すように、拡大率制御部３４が、画像拡大部３１に対す
るものと画像拡大部３２に対するものとが一体化された
ものである必要はない。

すなわち、画像拡大部３１．３２に対して、それぞれ別
個にマスターコントロール６２を設けても良い。また、
第４図及び第８図における係数切換信号、読み出しクロ
ック、ラッチクロック等の拡大率制御信号の種類毎に、
マスターコントロール６２を設けても良いし、拡大率制
御信号を幾つかに分類して、それぞれに対してマスター
コントロール６２を設けても良い。

このように、本実施例によれば、撮像デバイス検知手段
６１によって固体撮像素子２６の画素構成を自動検知し
、所望の表示画角となるように、垂直方向の拡大率と水
平方向の拡大率を独立に自動的に制御できるので、極め
て容易に、観察に必要な所望の表示画角が得られる。

また、箕なる画像拡大率の制御を、共通の回路で対処で
きるため、部品の共通化が図れ、異なる拡大率毎に別々
の回路構成で対処づるのに比べて、コストを低減でき、
また、ソフトウェアだけで対応できるため、異なる仕様
に対して柔軟に対応することができる。

第１１図は本発明の第２実施例の構成を示すブロック図
である。

本実施例は、第１０図に示す第１実施例における拡大率
制御部３４において、更に、表示画像拡大切り換え手段
６３を設けたものである。前記表示画像拡大切り換え手
段６３は、ブツシュスイッチ等の外部入力手段により、
表示画像の大きざを選択できるようになっている。そし
て、この表示画像拡大切り換え手段６３からの表示画像
拡大切り換え信号が、マスターコントロール６２に入力
されるようになっている。前記マスターコントロール６
２は、画像デバイス検知手段６１からの画素構成検知信
号と表示画像拡大切り換え手段６３からの表示画像拡大
切り換え信号とを演算し、適切な拡大率になるように、
画像拡大部３１．３２に拡大率制御信号を送るようにな
っている。

本実施例によれば、固体ｆ［ｌ＠素子２６の画素構成及
び画像の拡大率を自動検知し、所望の表示画角となるよ
うに自動的に制御できる。

その他の構成６作用及び効果は、第１実施例と同様であ
る。

第１２図は本発明の第３実施例の構成を示すブロック図
である。

本実施例は、第１０図に示す第１実施例で述べた拡大率
制御部３４におけるＲ像デバイス検知手段６１に代えて
、放送方式切り換え手段６５を設けたものである。この
放送方式切り換え手段６５は、ＤＩＲスイッチ等の切り
換え手段により、マスターコントロール６２に対して拡
大率を切り換えることができるようになっている。本実
施例では、ＮＴＳＣ方式を基準にしてＰＡＬ方式では、
縦の拡大率を６２５１５２５倍にしている。これにより
、ＮＴＳＣ方式もＰＡＬ方式も同じ表示画角で見ること
ができる。

本実施例によれば、ハードウェアによらず、ソフトウェ
アだけで、異なる放送方式に対応できるため、コストを
低減できる。

また、本実施例では、画像拡大率を、垂直方向と水平方
向で独立に制御できるので、現行テレビジョン放送方式
とアスペクト比の異なる高品位放送方式等の画角との互
換性もソフトウェアで対応可能となる。

その他の構成１作用及び効果は、第１実施例と同様であ
る。

尚、本実施例では、表示画角を変化させる要因を検知ま
たは指示する手段として、放送方式切り換え手段６５の
みを設けた構成であるが、第１実論例、第２実施例にお
ける撮像デバイス検知手段６１や、表示画像拡大切り換
え手段６３と自由に組み合わせて構成可能なことは言う
までもない。

第１３図乃至第１６図は本発明の第４実施例に係り、第
１３図は外付はテレビジョンカメラを備えた内視鏡装置
の全体の説明図、第１４図は内視鏡検知部の説明図、第
１５図は他の内視鏡検知部の説明図、第１６図は内視鏡
装置の構成を説明するブロック図である。

本実施例は従来のファイバスコープ６６に装着される外
付はテレビジョンカメラ７３に本発明を適用したもので
ある。

第１３図において、ファイバスコープ６６の操作部６８
の後端部に設けられた接眼部７２には外付はテレビジョ
ンカメラ７３が着脱自在に装着されている。この外付は
テレビジョンカメラ７３は後端部より延出した信号用ケ
ーブル７５によってカメラコントロールユニット７８に
接続されている。また、操作部６８の側部より可撓性の
ユニバーサルケーブル７０が延出して、光源装置６９と
接続するようになっている。光源装＠６９より出力され
た照明光はユニバーサルケーブル７０内を挿通されたラ
イトガイド７１内を伝送されてファイバスコープ６６の
先Ｍｕより出側して被写体を照明する。被写体からの戻
り光はイメージガイド６７内を伝送され接眼部７２に被
写体像を伝送する。この被写体像は外付はテレビジョン
カメラ７３内に設けられた固体撮像素子７４の撮像面に
結像レンズによって結像される。結像した光学像は光電
変換されて電気信号として信号処理回路７６に入力され
る。信号処理回路７６によって生成された画像信号は信
号用ケーブル７５内を挿通された複数の伝送線７７によ
ってカメラコントロールユニット７８に送出される。な
お、この信号用ケーブル７５内にはカメラコントロール
ユニット側から外付はテレビジョンカメラ７３に？［ａ
の供給を行うことができる図示しない複数の電源線も挿
通されている。

前記カメラコントロールユニット７８では画像信号を例
えばＮＴＳＣ複合映像信号に変換して、このＮＴＳＣ複
合映像信号はＴＶモニタ７９に出力され、画面上に被写
体像を表示する。

第１４図において、検知、指示段を説明する。

ファイバスコープ６６の接眼部７２には抵抗Ｒ１の両端
に接続されたビン８０．８０が摂方に突設されている。

このビン８０．８０は接眼部７２に外付はテレビジョン
カメラ７３が接続されると、この外付はテレビジョンカ
メラ７３に設けられたビン受け８１．８１と接続するよ
うになっている。

ビン受け８１．８１にはスコープ検知回路８２が接続さ
れており、抵抗Ｒ１に定電流を流し、抵抗Ｒ１の両端に
発生する電圧を識別することによりスコープを識別し、
スコープの種類を表すスコープ検知信号をカメラコント
ロールユニット７８に設けられた第１実施例で述べたマ
スターコントロール６２に出力するようになっている。

マスターコントロール６２はスコープ検知回路８２から
のスコープ検知信号により画像拡大部３１．３２に拡大
率制御信号を送出するようになっている。

ところで、ファイバスコープにおいては、従来の体腔内
の様々な部位に対応したスコープが存在するが、その接
眼部７２に結像づる画像の大きさもスコープの種類によ
って多種多用である。

本実施例によれば、スコープの種類を自動的に検知し、
外付はテレビジョンカメラ７３によって撮影した被写体
像をモニタ７の画面上で所望の表示画角となるように自
動的に制御できる。なお、本実施例は軟性ファイバスコ
ープの例を示したが、スコープは硬性鏡でも同様の効果
が得られることは言うまでもない。

また、第１３図において、電子内視鏡のビデオブリセッ
サ６を用いる方式であっても描わない。

本実施例における検知はスコープ接眼部の結像サイズを
検知するもので有るが、単にスコープの種類を検知する
ものも含むことは言うまでもない。

なお、第１５図のように検知・指示手段を形成してもよ
い。

同図において、ファイバスコープ６６ａの接眼部７２の
後端にはビン８６が突出されている。また、ファイバス
コープ６６ｂの接眼部７２の後端にはビン８６は設けら
れていない。接眼部７２の着脱自在に装着される外付は
テレビジョンカメラ７３にはスイッチ８７を構成するス
イッチ片８８がコイルばね８９によって接眼部側に押圧
されている。このスイッチ片８８は外付はテレビジョン
カメラ７３がファイバスコープ６６ａに装着された場合
、ビン８６に押圧され、コイルばね８９に抗して接点９
１．９１を接続するようになっている。接点９１．９１
はスコープ検知回路８２に接続されており、このスコー
プ検知回路８２はスイッチ８７が開状態であることでフ
ァイバスコープ６６ａの接続を検知するようになってい
る。また、ファイバスコープ６６ｂに装着された場合は
スイッチ片８８は押圧されずに、スイッチ８７は開状態
のままで、スコープ知回路８２はファイバスコープ６６
ｂの接続を検知するようになっている。

なお、第１５図ではビン８６を１本とし、２種類のスコ
ープを検知するようになっているが、ビン８６を複数設
けることにより検知できるスコープの数を増加させても
良い。

その他の構成９作用及び効果は第１実施例と同様である
。

第１７図は本発明の第５実施例に係り、内視鏡検出部を
カメラコントロールユニットに設けた内視鏡装置の説明
図である。

本実施例は第４実施例で外イ］けテレビジョンカメラ７
３内に設けられているスコープ検知回路８２をカメラコ
ントロールユニット７８に設けたものである。

外付はテレビジョンカメラ７３に設けられたビン受けｓ
ｉ、ｓｉは信号用ケーブル７５内を挿通された信号線９
３．９３に接続されている。この信号線９３．９３はカ
メラコントロールユニット７８内に設けられスコープ検
知回路８２に接続されている。

本実施例のように構成することにより、外付はテレビジ
ョンカメラ７３のコンパクト性を維持しつつ、スコープ
の検知を行うことができる。

その他の構成１作用及び効果は第４実施例と同様である
。

第１８図及び第１９図は本発明の第６実施例に係り、第
１８図は外付はテレビジョンカメラを備えた内視鏡装置
の全体の説明図、第１９図はコネクタ部にスコープ検知
回路を有する内視鏡装置の説明図である。

本実施例では第５実施例で述べた外付はテレビジョンカ
メラの信号用ケーブルにコネクタを設けて、このコネク
タを介してカメラコントロールユニットに接続できるよ
うになっている。

本実施例のカメラコントロールユニット９６には外付は
テレビジョンカメラ７３の他に電子内視鏡も接続される
ようになっている。

このカメラコントロールユニット９６には電子スコープ
の種類を検出するピン受け９８．９８と、ファイバスコ
ープの種類を検出覆るピン受け９９゜９９とが設けられ
ており、このピン受け９８，９８．９９．９９はスコー
プ検知回路８２に接続されている。

一方、外付はテレビジョンカメラ７３の信号用ケーブル
の後端部に設けられたコネクタ９７には前記ピン受け９
８．９８．９９．９９に接続できるビン１０１，１０１
，１０２，１０２が設けられている。ビン１０１．１０
１にはコネクタ９７内に設けられた抵抗Ｒ１が接続され
ており、スコープ検知回路８２からピン受け９８．９８
を介して定電流が供給されるようになっている。この定
電流が供給されることにより抵抗Ｒ１の両端に発生する
電圧を検知することにより電子スコープの種類を検知す
るようになっている。また、ビン１０２．１０２は信号
用ケーブル７５内を挿通された信号線９３によって外付
はテレビジョンカメラ７３に設けられたピン受け８１．
８１に接続されている。このピン受け８１．８１には第
１４図に示したファパスコーブ６６が接続されるように
なっており、上記と同様にファイバスコープの種類が検
知されるようになっている。

スコープ検知回路８２はスコープの種類を検知するとス
コープ検知信号をマスターコントロールに出力し、所望
の表示画角を得ることができるようになっている。

本実施例において、第１４図（ｂ）で示したようにスコ
ープ検知回路８２を外付はテレビジョンカメラ７３内に
設けてもよい。

その他の構成１作用及び効果は第４実施例と同様である
。

第２０図乃至第２２図は本発明の第７実施例に係り、第
２０図は拡大回路と縮小回路を有する内視鏡装置のブロ
ック図、第２１図は縮小回路を説明するブロック図、第
２２図はマスターコントロールを説明するブロック図で
ある。

本実施例の内視鏡装置は第１実施例の構成に加えて画像
縮小部を有している。

第２０図において、固体撮像素子２６から得られた映像
信号は、分岐されて一方は第１の拡大部３１によって垂
直または水平方向に拡大され補間される。この第１の画
像拡大部３１からの映像信号は第２の画像拡大部３２に
よって、前記第１の画像拡大部３１によって拡大された
方向に対して垂直方向に拡大され補間される。また、他
方の映像信号は第１の画像縮小部１０６によって垂直ま
たは水平方向に縮小される。この第１の画像縮小部１０
６からの映像信号は第２の画像縮小部１０７によって、
前記第１の画像縮小部１０６によって縮小された方向に
対して垂直方向に縮小される。

なお、第１及び第２の画像拡大部３１．３２と第１及び
第２の画像縮小部１０６．１０７とは画像表示倍率変更
手段を構成している。

第１及び第２の画像拡大部３１．３２と第１及び第２の
画像縮小部１０６，１０７は画像表示倍率１１１１１１
１手段としての拡大・縮小率制御部３４ａに設けられた
マスターコントロール６２ａよって、画像の拡大率、補
間の割合及び縮小率が制御されるようになっている。マ
スターコントロール６２ａは固体撮像素子２６の画素構
成を検知する撮像デバイス検知手段６１からの画素構成
検知信号を入力されて画像構成の対応した拡大・縮小率
制御信号を前画像拡大部３１．３２及び画像縮小部１０
６．１０７に送出するようになっている。更に、マスタ
ーコントロール６２ａは表示画像拡大・縮小切換手段６
３ａより制御信号を入力されるようになっている。この
表示画像拡大・縮小切換手段６３ａはブツシュスイッチ
等の外部入力手段により、表示画像の大きざを選択でき
るようになっている。そして、この表示画像拡大・縮小
切換手段６３ａからの表示画像拡大・縮小切換信号がマ
スターコントロール６２ａに入力されるようになってい
る。前記マスターコントロール６２ａは前記撮像デバイ
ス検知手段６１からの画素構成検知信号と表示画像拡大
・縮小切換手段６３ａからの表示画像拡大・縮小切換信
号とを演算して、適切な拡大・縮小率になるように画像
拡大部３１．３２に拡大率制御信号を出力し、あるいは
画像縮小部１０６．１０７に縮小率制御信号を出力する
ようになっている。

画像拡大部３１．３２は第１実施例で述べた構成と同様
である。画像縮小部１０６．１０７及び拡大・縮小率制
御部３４ａを第２１図を用いて説明する。

画像縮小回路１１１は概念的には、元の画像走査線数、
水平画素数をそれぞれ間引いて減らす操作を行うもので
、その制御は拡大・縮小率制御部３４ａによってなされ
る。

画像縮小回路１１１は大ぎく分けて垂直画像縮小回路１
１２と水平画像縮小回路１１３とタイムベースコレクタ
（以下ＴＢＣと略記す。）１１４の３つの要素からなっ
ている。

前記垂直画像縮小回路１１２は、２つのラインメモリ１
１６，１１７と、入力信号を交互に前記ラインメモリ１
１６，１１７の一方に送る切換スイチ１１８と、前記ラ
インメモリ１１６．１１７の出力をそれぞれしｉｊ倍、
Ｋｉｊ倍するルックアップテーブル１１９，１２１と、
このルックアップテーブル１１９．１２１の出力を加算
して出力づる加算器１２２とを備えている。そして縮小
倍率によって決まる複数の走査線毎の隣合う２本の走査
線データが、前記ラインメモリ１１６．１１７から読み
出され、この走査線データは、それぞれルックアップテ
ーブル１１９．１２１にて縮小倍率によって決まる係数
Ｌｉ、＋、Ｋｉｊで、Ｌｉｊ倍、Ｋｉｊ倍され、加算器
１２２で加算されて、同じく縮小画像の新たな走査線デ
ータが求められ、後段の水平画像縮小回路１１３に入力
されるようになっている。

前記水平画像縮小回路１１３は前記垂直画像縮小回路１
１２の出力信号を入力する２つのラッチ１２３．１２４
と、前記ラッチ１２３，１２４の出力をそれぞれＭｉｊ
倍、Ｎｉｊ倍づるルックアップテーブル１２６．１２７
の出力を加算して出力する加算器１２８とを備えている
。前記ラッチ１２３．１２４には新しい走査線の縮小倍
率によって決まる複数の画素毎の隣合う２つの画素デー
タが保持され、この２つの画素データは、それぞれ前記
ルックアップテーブル１２６．１２７で同じく縮小倍率
に応じて決められた係数Ｍｉｊ、Ｎｉｊで、Ｍｉｊ倍、
Ｎｉｊ倍され、このデータを前記加算器１２８で加葬す
ることにより縮小画像の新しい画素データが求められ、
後段のＴＢＣ１１４に入力されるようになっている。

前記ＴＢＣ１１４はフィールド毎に書込み動作と読出し
動作とを交互に切換えられる２つのメモリ１２９，１３
０と、前記水平画像縮小回路１１３からの信号をフィー
ルド毎に前記メモリ１２９゜１３０の一方に送る切換ス
イッチ１３２と、フィールド毎に前記メモリ１２９．１
３０の一方を選択して出力する切換スイッチ１３３とを
備えている。この切換スイッチ１３３は、前記スイッチ
１３２が選択しない側のメモリを選択するようになって
いる。そして、第１のフィールド期間には、前記切換ス
イッチ１３２を介して、メモリ１２９゜１３０の一方、
例えばメモリ１２９に演算によって求められた縮小画像
のデータが順次書込まれ、この時、他方のメモリ１３０
からはモニタ７の所定の位置に縮小画像が表示されるよ
うにテレビ同１９ｊ信号に同期して、縮小画像のデータ
が読み出されるようになっている。第２のフィールドで
は、逆にメモリ１２９からデータが読み出され、メモリ
１３０の内容が更新される。

第２２図において、拡大・縮小宰制御部３４ａに設けら
れた前記マスターコントロール６２ａの一例を説明する
。

マスターコントロール６２ａは基準クロック発生回路１
３６とアドレスカウンタ１３７とＲＯＭ１３８とから構
成されている。ＲＯＭ１３８には予め拡大及び縮小のた
めのデータが入力されており、基準クロック発生回路１
３６に同期してカウント動作を行うアドレスカウンタ１
３７のデータに対応して第６図（ａ）、（ｃ）、（ｄ）
等に示した拡大・縮小率制御信号を画像拡大部３１．３
２及び画像縮小部１０６，１０７に出力する。この時、
ＲＯＭ１３８内のどのデータを出力するかは、画素構成
検知信号あるいは表示画像拡大・縮小率切換信号等のコ
ントロール信号に対応してＲＯＭ１２８で切換えるよう
になっている。

上記のように本実施例によれば固体ｆｄ　ｌｓｉ素子２
６の画素構成及び画像の拡大・縮小率を自動検知して所
望の表示画角となるように自動的に制御できる。

その他の構成９作用及び効果は第１実施例と同様である
。

第２３図は本発明の第８実施例に係り、マスクコントロ
ールを説明するブロック図である。

本実施例は、拡大・縮小率をマニュアル可変可能とした
マスターコントロールの一例であり、検知、指示手段と
してのアップダウンスイッチ等の拡大・縮小率ｊｌ続可
変設定手段１４２により拡大あるいは縮小の倍率を初期
設定値から自在に変化させるように構成したものである
。

マスターコントロール１４１は基準クロック発生回路１
３６とアドレスカウンタ１３７とアドレスデータ変換器
１４３とプリセット値変換器１４４とＲＯＭ１３８とに
よって構成されている。

前記拡大・縮小率連続可変設定手段１４２からの入力に
従いプリセット値変換器１４４では拡大・縮小率ｐに対
応してアドレスのカウントを開始する。また、アドレス
変換器１４３は拡大・縮小率連続可変設定手段１４２の
倍率変換出力を受ける。なお、水平方向の拡大の場合、
映像領域のある画素に対して水平方向に同一の画素のデ
ータを用いてモニタ７の画面上に表示するようになって
いるためにアドレスカウンタ１３７は水平方向に順次カ
ウントを行い、出力されるデータが拡大・縮小を行うア
ドレスデータ変換器１４３に入力される。このアドレス
データ変換器１４３は変換倍率ｐに対応した同一画素を
読み出すようにアドレスデータの変換を行う。例えば、
倍率ｐが２倍の拡大の場合はアドレスカウンタの出力１
，２，３゜・・・ｎ−１，ｎ、アドレスデータ変換器の
出力１゜１．２．２，３．３．・・・ｎ、ｎとなる。

また、垂直方向の拡大の場合は、同一走査線を変換倍率
ｐに対応してモニタ７の画面上に表示するように垂直方
向のアドレスカウンタ１３７の出力データをアドレスデ
ータ変換器１４３によって変換させればよい。

上記のように本実施例では、−度標準画角に設定された
後、所望の画像拡大・縮小率が選択できるようになって
いる。

なお、縮小を行う場合には、縮小前の画像データから部
分的に画像の抽出を行うことにより縮小表示できること
は言うまでもない。また、アドレスデータ変換器１４３
はＲＯＭで構成しても良い。

その他の構成２作用及び効果は第７実施例と同様である
。

なお、本発明は、挿入部の先端部に固体撮像素子を有す
る電子内視鏡に限らず、ファイバスコープ等の肉眼観察
が可能な内視鏡の接眼部に、外付はテレビカメラを接続
して使用する内視鏡装置にも適用することができる。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、固体撮像素子の画
素構成、被写体の画像拡大率及び縮小率。

テレビジョン放送方式等にかかわらず、所望の表示両角
にて表示づることが可能になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第１０図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は本実施例の概念図、第２図は電子内視鏡装置の全体
を示す側面図、第３図は電子内視鏡装置の構成を示すブ
ロック図、第４図は水平画像拡大部の構成を示すブロッ
ク図、第５図は水平画像拡大部の作用を示す説明図、第
６図は水平画像拡大部の動作を示すタイミングチャート
図、第７図は補間係数の一例を示す説明図、第８図は垂
直画像拡大部の構成を示すブロック図、第９図は垂直画
像拡大部の動作を示すタイミングチャート図、第１０図
は拡大率制御部の一例を示すブロック図、第１１図は本
発明の第２実施例の構成を示すブロック図、第１２図は
本発明の第３実施例の構成を示すブロック図、第１３図
乃至第１６図は本発明の第４実廠例に係り第１３図は外
付はテレビジョンカメラを備えた内視鏡装置の全体の説
明図、第１４図は内視鏡検知部の説明図、第１５図は他
の内視鏡検知部の説明図、第１６図は内視鏡装置の構成
を説明するブロック図、第１７図は本発明の第５実施例
に係り、内視鏡検出部をカメラユニットに設けた内視鏡
装置の説明図、第１８図及び第１９図は本発明の第６実
施例に係り、第１８図は外付はテレビジョンカメラを備
えた内視鏡装置の全体の説明図、第１９図はコネクタ部
にスコープ検知回路を右づ゛る内視鏡装置の説明図、第
２０図乃至第２２図は本発明の第７実施例に係り、第２
０図は拡大回路と縮小回路を有する内視鏡装置のブロッ
ク図、第２１図は縮小回路を説明するブロック図、第２
２図はマスターコントロールを説明するブロック図、第
２３図は本発明の第８実施例に係り、マスクコントロー
ルを説明するブロック図である。１・・・電子内視鏡　　　　２６・・・固体記＠素子３
１．３２・・・画像拡大部３４・・・拡大率制御部６１・・・撮像デバイス検知手段第１図第４図Ｌ　　　　　　　ｙ　　　　　　　　　　　−一一一」
７−−′ 第５図第７図（ａ　）　　　　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）第
８図Ｑ第９図第１１ｒｉＡ第１２図第１３図第１４図（ａ）　　　　　　　　（ｂ）第１５図（（１）　　　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）芥１
６図第１７図第旧図第１９図第２０図１：ｎ！傷信号２２図第２３図１．４１

Claims

【特許請求の範囲】固体撮像素子を用いた撮像手段を備えた電子内視鏡装置
において、前記固体撮像素子からの画像信号を入力し、前記固体撮
像素子が撮像した被写体像を、垂直方向と水平方向の少
なくとも一方の方向において、拡大と縮小のうち少なく
とも一方を画像表示倍率に基づいて行う画像表示倍率変
更手段と、前記画像表示倍率を変化させる要因を検知または指示す
る検知、指示手段と、所望の表示画角となるように、前記検知、指示手段の出
力に基づいて、前記画像表示倍率変更手段の画像表示倍
率を、垂直方向と水平方向のうち少なくとも一方を独立
に制御可能な画像倍率制御手段と、を備えたことを特徴とする電子内視鏡装置。