JPH02172436A - 電子内視鏡の画像形成方式 - Google Patents

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、電子内視鏡の撮像システムにおいて、Ｒ，Ｇ
、Ｂの順次照明に基づいて、面順次方式で固体撮像素子
を駆動することによりＲ，Ｇ。 Ｂの各色画像信号を読み出して、観察像をフレーム画像
としてモニタ画面上に表示することができるようにした
電子内視鏡の画像形成方式に関するものである。 ［従来の技術］ 電子内視鏡は１本体操作部に連結した挿入部を患者の体
内等に挿入して、観察対象部に向けて照明光を照射する
ことによって、当該観察対象部の像を観察することがで
きるようになっているが、その撮像システムとしては、
ＣＯＤ等の固体撮像素子により光電変換させて、プロセ
ッサにより所定の信号処理を行った上で、ブラウン管等
の七二タ画面に観察対象部の画像を表示させるように構
成している。この電子内視鏡は、多数人が同時に観察す
ることができ、しかも画像処理が可能で、記録性、保存
性等に優れているために、近年広く普及されるに至って
いる。 かかる電子内視鏡においては、その挿入部の細径化を図
るために、単板からなる固体撮像素子を用い５　しかも
画像の解像度を向上させるために、赤（Ｒ）、緑ＣＧ）
及び青（Ｂ）の各色の画像をそれぞれフィールド毎に形
成し、これらを重ね合せることによって画像を表示する
所謂面順次方式で固体撮像素子を駆動するようにしたも
のを用いるのが一般的である。 このように、面順次方式での撮像を行うためには、観察
対象部に向けて照射される照明光を、フィルタを介する
ことによって、Ｒ，Ｇ、Ｂの３色に分解して、各色の波
長光による照明光を時分割して順次照射するようにしな
ければならない。 このために、Ｒ，Ｇ、Ｂの各色の波長領域光を透過させ
るフィルタ域を有する回転カラーフィルタを用い、この
回転カラーフィルタを光源からの照明光の光路に介在さ
せるようにした照明用光学系が用いられている。 前述した面順次方式駆動に基づく撮像システムとしては
、第１図に示したような構成のものが従来から知られて
いる。 同図において、１は照明光を照射する光源で、該光源ｌ
からの照明光は回転カラーフィルタ２を介することによ
って、Ｒ，Ｇ、Ｂの各波長領域光を順次透過させるよう
になっている。この回転カラーフィルタ２は、コンデン
サレンズ３とライトガイド４との間に設けられ、これに
より該ライトガイド４にはＲ，Ｇ、Ｂの照明光が順次入
射されるようにしている。そして、このライトガイド４
は内視鏡の挿入部の先端まで導かれており、この挿入部
を体腔等の内部に挿入することにより、当該体腔の内部
等に向けて照明光を照射することができる構成となって
いる。 ここで、回転カラーフィルタ２は、第２図に示したよう
に、その外周部にＲフィルタ域２Ｒ，Ｇフィルタ域２Ｇ
、　Ｂフィルタ城２Ｂの３つの区画部を有し、モータ５
で回転駆動することにより、Ｒフィルタ域２Ｒ，Ｇフィ
ルタ域２Ｇ、　Ｂフィルタ域２Ｂを順次照明光の光路に
臨ませることによって、Ｒ２Ｏ，Ｂの各波長光による順
次照明が行われる。また、各フィルタ域２Ｒ，２Ｇ、　
２Ｂの各移行部には、インデックス６が設けられており
、該インデックス６をフォトセンサ７で検出することに
より、Ｒ２Ｏ，Ｂの照明光の開始を識別するためのイネ
イブル信号を形成するようにしている。 次り、１０は固体撮像素子としてのＣＯＤを示し、該Ｃ
ＣＤ　１０は挿入部の先端に設けられており、観察対象
部の像がこのＣＣＤ　ｔｏ上に結像されて、光電変換さ
れることになる。そして、このＣＣＤｌ０に蓄積された
電荷を転送することによって画像信号の読み出しが行わ
れるが、このＣＣＤ　１０を駆動するために、同期信号
発生器１１が設けられている。該同期信号発生器１１に
は、前述したフォトセンサ７からのＲ，Ｇ、Ｂの各イネ
イブル信号が入力されて、このイネイブル信号に基づい
て各色画像信号の読み出しの制御を行うための同期信号
をタイミングパルス発生器１２に入力するようにしてい
る。そして、同期信号発生器１１からの信号に基づいて
、タイミングパルス発生器１２からＣＣＤ駆動回路１３
に読み出し駆動を行うタイミングバルスを入力し、この
信号に基づいてＣＣＤ　１０か駆動されて、Ｒ，Ｇ、Ｂ
の各色画像信号が順次読み出されるようになる。 前述のようにしてＣＣＤ　１０から読み出されたＲ、Ｇ
、Ｂの各色画像信号はプロセスアンプ１４により増幅さ
れて、　Ａ／Ｄ変換器１５によりデジタル信号に変換さ
れて、Ｒ，Ｇ、Ｂの各メモリ域１６Ｒ９１６Ｇ、１６Ｂ
を有するフィールドメモリ１６に書き込まれ、これら各
メモリ域１６Ｒ，１６Ｇ、　１６ＢにそれぞれＲ，Ｇ、
Ｂの各色画像信号か書き込まれることになる。そして、
これら各色画像信号の書き込みが完了する毎に、同期信
号発生器１１からメモリ駆動回路１７にイネイブル信号
が入力されて、該メモリ駆動回路１７からフィールドメ
モリ１６に書き込まれたデータの読み出すための信号が
入力されて、Ｒ，Ｇ、Ｂの各色画像信号が同時に読み出
される。そして、これら各色画像信号はＤ／Ａ変換器１
８Ｒ，１８Ｇ、　１８ＢによりＤ／Ａ変換されて、エン
コータ１９によりコンポジット信号を形成して、モニタ
画面上に観察対象部の画像を表示することができるよう
になる。 （発明が解決しようとする課題１ ところで、Ｒ，Ｇ、Ｂの各色画像信号をＣＣＤ１０から
読み出すに当っては、フィールドのシフトを繰り返しな
がら信号の読み出しが行われる。即ち、Ｒ，Ｇ、Ｂの順
に色画像信号の読み出しが行われるとしたときに、Ｒの
色画像信号の読み出しが奇数フィールドである場合には
１次のＧの色画像信号を読み出す際にはフィールドシフ
トが行われて偶数フィールドとなり、またＢの色画像信
号は奇数フィールドとなる。さらに、次回における凡の
色画像信号は偶数フィールドにシフトし、Ｇの色画像信
号は奇数フィールドとなり、Ｂの色画像信号は偶数フィ
ールドとなり、順次フィールドシフトが繰り返されて、
各色画像信号の読み出しが行われることになる。 従っＣ、フィールドメモリｌδに書き込まれたＲ、Ｇ、
Ｂの各色画像信号は偶奇のフィールドが混在しているこ
とになり、これをそのままインタレース走査してフレー
ム画像として出力するようにした場合には、垂直ジッタ
か生じて鮮明な画像が得られないことになる。従って、
従来技術にょる撮像システムにあっては、ノンインタレ
ース走査を行うことにより、フィールド画像として出力
するようにしていた。ここで、このようにフィールド画
像を形成する方式は、水平解像度は良好ではあるものの
、垂直解像度が劣るために、なお鮮明な画像を形成する
ことかできないという欠点かある。 本発明は叙上の点に鑑みてなされたものであって、−の
フィールドにおける色画像信号かフィールドメモリに入
力されたときに、既にフィールドメモリに記録されてい
る前２フィールドの色画像信号のうち、ｌフィールド前
の色画像信号は異フィールドのもので、２フィールド前
の色画像信号は同フィールドのものである点に着目して
、異フィールドの色画像信号を同フィールド化すること
により、インタレース走査によるフレーム画像を形成す
ることができるようにした電子内視鏡の画像形成方式を
提供することをその目的とするものである。 ［課題を解決するための手段］ 前述した目的を達成するために１本発明は、フィールド
メモリに記録された各フィールド画像信号のうち、−の
フィールド信号がフィールドメモリに取り込まれたとき
に、このフィールド信号より１フィールド前の信号と、
２フィールド前の信号とを前記フィールドメモリから読
み出し、これら各フィールド信号のうち１フィールド前
の信号を（１／２）Ｈ遅延して出力するようにしたこと
をその特徴とするものである。 ［作用］ 前述のように構成することにより、−のフィールド画像
信号がフィールドメモリに入力されて、これと既にこの
フィールドメモリに記録されている２フイ一ルド分の画
像信号を同時に読み出して、Ｄ／Ａ変換してエンコーダ
に入力する際に、そのｌフィールド前の画像信号が（１
／２）Ｈ遅延させるようにしているから、Ｒ，Ｇ、Ｂの
各色画像信号のフィールドの偶奇が一致するように、疑
似フレーム化信号に変換される。従って、この信号に基
づいてコンポラット信号を形成して、インタレース走査
を行ってフレーム画像としてモニタ画面上に表示するこ
とができるようになり、垂直解像度が良好となり、鮮明
な画像か得られる。 ［実施例］ 以下１本発明の実施例を第３図及び第４図に基づいて詳
細に説明する。なお、本実施例において、前述した従来
技術と同一または均等な構成要素については、同一符号
を付してその説明を省略するものとする。 本実施例においては、フィールドメモリ１６から出力さ
れるＲ、Ｇ、Ｂの各画像信号をＤ／Δ変換した後におい
て、それぞれそのままエンコーダ１９に伝送される信号
線Ｓと１局Ｈ遅延させる遅延回路２０Ｒ，２０Ｇ、２０
Ｂを介する遅延線ｄとの間に切り換え可能な構成となっ
ている。このために、それぞれスイッチ２１Ｒ，２１Ｇ
、２１Ｂを有するスイッチング手段２１を設けるように
している。そして、該スイッチング手段２１の切り換え
動作をフォトセンサ７から同期信号発生器１１を介して
送られるＲ２Ｏ，Ｂの各イネイブル信号に基づいて行う
ように構成している。 而して、例えば、第４図（ａ）に示したように、ＣＧ　
Ｄ　１０からはＲ，Ｇ、Ｂの順にフィールド画像信号が
読み出されて順次フィールドメモリ】６の各メモリ域１
［ｉＲ，１６Ｇ、　１６Ｂに取り込まれるとする。この
ときにおいて、同図（ｂ）に示したように、凡のフィー
ルド信号かリアルタイム信号としてフィールドメモリ１
６に入力されたときには、メモリ域１６Ｇには、そのｌ
フィールド前のＧフィールド信号が記録されており、メ
モリ域１６Ｂには２フィールド前のＢフィールド信号が
記録されている。ここで、前述したリアルタイム信号で
あるＲフィールド信号が奇数フィールドである場合には
、メモリ域１６Ｂに記録保持されているｌフィールド前
のＢフィールド信号は偶数フィールドで、メモリ域１６
Ｇに記録されている２フィールド前のＧフィールド信号
はＲフィールド信号と同フィールドである奇数フィール
ドである。 このときには、第４図（Ｃ）に示したように、フォトセ
ンサ７からＲイネイブル信号か出力され、このＲイネイ
ブル信号は同期信号発生器１１を介してスイッチング手
段２１に入力されるので、このＲイネイブル信号が入力
されたときに、Ｂフィールドのメモリ域１５Ｂの出力側
のスイッチ２１Ｂを遅延回路２０Ｂを介するように切り
換え、Ｒフィールド及びＧフィールドのメモリ域１６Ｒ
，１６Ｇの出力信号は遅延回路２０Ｒ，２０Ｇを介さな
い経路でエンコーダ１９に入力する。これによって、Ｂ
フィールドの信号だけが（１／２）Ｈ遅延して、同図（
ｄ）に示したように、奇数化フィールドＯ′に変換され
て、本来的に奇数フィールド０であるＲ、Ｇの各フィー
ルド信号と共に、Ｒ，Ｇ、Ｂの各フィールド信号が奇数
フィールドに統一される。 次に、Ｇフィールドの信号かリアルタイム信号としてフ
ィールドメモリ１６に取り込まれたときには、このＧフ
ィールド信号は偶数フィールドＥであり、該フィールド
メモリ１６に記録されているｌフィールド前のＲフィー
ルド信号はこれとは異なる奇数フィールド０である。従
って、Ｇイネイブル信号に基づいて、このＲフィールド
の信号をスイッチング手段２１によりＨＨ遅延させるこ
とによリ、偶数化フィールドＥ′として、Ｒ，Ｇ、Ｂの
各フィールド信号を偶数フィールドに統一することがで
きる。 さらに、Ｂフィールドの信号がリアルタイム信号として
フィールドメモリ１６に取り込まれたときには、その１
フレーム前のＧフィールド信号か異フィールドの偶数フ
ィールドＥであるから、これを他のフィールド信号と一
致させるために、３４Ｈ遅延させて、奇数化フィールド
Ｏ′とする。 前述の操作を繰り返すことにより、同図に示したように
、順次１７６０秒毎にＲ，Ｇ、Ｂの疑似フレーム化信号
によるインタレース走査を行うことかできるようになり
、この結果、フレーム画像としてモニタ画面上に観察対
象部の像を表示することができるようになり、フィール
ド画像の欠点である垂直解像度の改善を図ることかでき
るようになる。 ［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、−のフィールド
信号かリアルタイム信号としてフィールドメモリに取り
込まれたときに、このフィールド信号より１フィールド
前の信号と、２フィールド前の信号とをフィールドメモ
リから読み出し、これら各フィールド信号のうち１フィ
ールド前の信号を（１／２）Ｈ遅延し゛Ｃ出力するよう
にしたので、フィールドメモリから同時式に出力される
ＲｌＧ、Ｂの各フィールド信号を同一フィールド化する
ことができるようになり、インタレース走査によるフレ
ーム画像としてモニタ画面上に表示することかできるよ
うになって、垂直解像度が向」−シて、高画質の画像か
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来技術を示すもので、第１図は撮
像システムの構成を示すブロック図、第２図は回転カラ
ーフィルタの構成説明図、第３図及び第４図は本発明の
一実施例を示すもので、第３図は撮像システムの構成を
示すブロック図、第４図は画像信号の疑似フレーム化処
理を示すもので、同図（ａ）はＣＯＤの出力信号、同図
（ｂ）はフィールドメモリに記録される信号の性質、同
図（ｃ）はＲ，Ｇ、Ｂの各イネイブル信号のパルス、同
図（ｄ）はエンコーダに入力される信号の性質をそれぞ
れ示す説明図である。 １：光源、２二回転カラーフィルタ、２Ｒ，２Ｇ、　２
Ｂ：フィルタ域、４ニライトガイド、６：インデックス
、７：フオトセンサ、ｌＯ＋ｃｃＤ、１１：同期低号発
生器、１２：タイミングパルス発生器、１３：ＣＣＤ駆
動回路、１４：プロセスアンプ、１５：Ａ／Ｄ変換器、
１６：フィールトメモリ、１［ｉＲ，１６Ｇ、　１６Ｂ
　：メモリ城、１７：メモリ駆動回路、１８Ｒ，１６Ｇ
、　２６Ｂ　：Ｄ／Ａ変換器、　２０Ｒ，２０Ｇ、　２
０Ｂ　：遅延回路、２トスイツチング手段、２１Ｒ、２
１Ｇ　、　２１Ｂ　：スイッチ。 α の 匡 ■ の α ■ の

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電子内視鏡の挿入部先端に、単板の固体撮像素子
   を設け、観察対象部に向けてＲ、Ｇ、Ｂの各波長領域光
   による時分割的照明を行うことによって、Ｒ、Ｇ、Ｂの
   各色画像信号をフィールド毎に順次形成してフィールド
   メモリに記録させるようになし、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色画像
   信号を同時に読み出してモニタ画面上に表示するように
   した電子内視鏡において、前記各フィールド信号のうち
   、一のフィールド信号が前記フィールドメモリに取り込
   まれたときに、このフィールド信号より１フィールド前
   の信号と、２フィールド前の信号とを前記フィールドメ
   モリから読み出し、これら各フィールド信号のうち１フ
   ィールド前の信号を（１／２）Ｈ遅延して出力するよう
   にしたことを特徴とする電子内視鏡の画像形成方式。
2. （２）前記フィールドメモリのＲ、Ｇ、Ｂの各メモリ域
   の出力側に（１／２）Ｈ遅延線を設け、切換手段によっ
   て該（１／２）Ｈ遅延線を介する経路と介しない経路と
   の間に、切り換え可能となし、Ｒ、Ｇ、Ｂの各イネイブ
   ル信号に基づいて前記切換手段の切り換えを行うように
   したことを特徴とする請求項（１）記載の電子内視鏡の
   画像形成方式。