JP3884226B2

JP3884226B2 - 撮像システム

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Publication number: JP3884226B2
Application number: JP2000309674A
Authority: JP
Inventors: 明彦望田; 克行斉藤; 誠綱川; 秀樹田代; 登草村; 弘太郎小笠原
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2000-10-10
Filing date: 2000-10-10
Publication date: 2007-02-21
Anticipated expiration: 2020-10-10
Also published as: US7821529B2; WO2003077560A1; EP1492350A1; US20040061776A1; EP1492350A4; JP2002112958A; EP1492350B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は撮像システム、更に詳しくはＣＣＤの駆動信号及び撮像信号の制御部分に特徴のある撮像システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、体腔内等の観察部位に挿入部を挿入し、ライトガイドファイバ束等の照明光伝送手段により照明光を伝送して挿入部先端より観察部位に照射することで、観察部位の像を得て、観察部位の観察及び処置を行う内視鏡装置が広く普及している。
【０００３】
この内視鏡装置の一つに、挿入部の先端に固体撮像素子、例えばＣＣＤを配設し、観察部位の像を対物光学系で撮像面に結像させて電気信号に変換し、この電気信号を信号処理することでモニタ等に観察部位の画像を表示させたり、情報記録装置等に画像データとして記憶させることのできる電子内視鏡装置がある。
【０００４】
また、例えば外科分野では、体腔内等の観察部位に硬性鏡の硬性な挿入部を挿入し、照明光伝送手段により照明光を伝送して挿入部先端より観察部位に照射し、挿入部先端よりリレーレンズ等の像伝送手段により接眼部に観察部位の像を伝送し、この接眼部に着脱自在に装着される外付けＴＶカメラのＣＣＤにより観察部位の像を撮像してモニタ等に観察部位の画像を表示させて手技を行う外科用硬性鏡装置がある。
【０００５】
例えば本出願人が先に出願した特願平１１−１８２３３３号では、これら電子内視鏡装置あるいは外科用硬性鏡装置の複数種類のＣＣＤを駆動し撮像信号を信号処理する画像処理装置を提案している。
【０００６】
また、例えば特開平１０−１１８０３２号公報には、ピクチャｉｎピクチャの主画像、副画像をモニタに表示する医療用画像表示装置が提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特願平１１−１８２３３３号は、ＣＣＤの駆動クロックをどのＣＣＤでも共通にして駆動し、信号処理回路の信号処理クロックを共通にして処理を行っているが、ＣＣＤによっては規定の周波数以外では駆動できないものもあり、そのようなＣＣＤは使用できない場合があるといった問題がある。
【０００８】
また、特開平１０−１１８０３２号公報では、ピクチャｉｎピクチャの主画像、副画像ともにモニタ上全域に映像が表示される画像が想定されており、その場合は主画像の画像領域の一部分が副画像のために見えなくなる。しかし、内視鏡においてはモニタ上全域に画像が表示されないＣＣＤも使用しており、その場合に有効にモニタ上の領域を使用する方法が開示されていなかった。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、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、更に信号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撮像システムを提供することを目的とする。
【００１０】
本発明の他の目的は、モニタ上全領域に画像が表示されない内視鏡において、有効にピクチャｉｎピクチャの画像を構成することのできる撮像システムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の撮像システムは、所定の画素数を有する走査線を複数配列して１つの撮像面が構成された撮像素子の撮像面で撮像された１画面分の撮像信号を各走査線毎に順次読み出し可能な、前記撮像素子に応じた第１の周波数の駆動信号を、前記撮像素子に応じて所定の原発振クロックに基づいて生成した駆動クロックに基づいて生成して当該撮像素子に対して出力する駆動信号出力手段と、所定の原発振クロックに基づいて前記撮像素子に応じた駆動クロックを生成して前記駆動信号出力手段に対して出力すると共に、所定の書き込み信号を生成する書き込み信号発生手段と、を有する少なくとも１つの撮像信号前処理回路と、前記撮像信号前処理回路に接続可能な、当該撮像信号前処理回路から出力される撮像信号に対して所定の映像信号処理を施すカメラコントロールユニットであって、当該カメラコントロールユニットにおける映像信号処理に係る同期信号生成のための原発振クロックであって、前記書き込み信号発生手段において前記駆動クロックを生成するために用いられる前記原発振クロックを生成する原発振クロック生成回路と、前記カメラコントロールユニットに前記撮像信号前処理回路が接続された際、当該撮像信号前処理回路から出力される撮像信号を映像デジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、所定の映像デジタル信号を順次記憶するラインメモリであって、前記カメラコントロールユニットに前記撮像信号前処理回路が接続された際、前記駆動信号出力手段において生成された前記駆動信号によって前記第１の周波数で読み出された前記撮像素子からの撮像信号を当該ラインメモリにおいて順次書き込み可能とするための第１の周波数の書き込み信号として前記書き込み信号発生手段において生成された書き込み信号に基づいて、前記Ａ／Ｄ変換手段で変換された前記映像デジタル信号を順次記憶するラインメモリと、前記第１の周波数より高い第２の周波数の読み出し信号に基づいて、前記ラインメモリに記憶された１走査線分の映像デジタル信号を読み出す映像デジタル信号読み出し手段と、前記映像デジタル信号読み出し手段によって前記ラインメモリから前記第２の周波数で読み出された映像デジタル信号に対して映像信号処理を施す映像信号処理手段と、を有するカメラコントロールユニットと、を具備したことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の第２の撮像システムは、前記第１の撮像システムにおいて、前記映像信号処理手段は水平方向の拡大または縮小を行う拡大縮小処理部を有することを特徴とする。
さらに、本発明の第３の撮像システムは、前記第１または第２の撮像システムにおいて、前記撮像信号前処理回路は、前記撮像素子の種別を検出する撮像素子種別検知手段をさらに備え、前記カメラコントロールユニットは、前記映像信号処理手段で処理された映像デジタル信号に外部から入力された画像信号を重畳する重畳手段と、当該カメラコントロールユニットに接続された前記撮像信号前処理回路における前記撮像素子種別検知手段からの撮像素子種別に係る情報に応じて、前記重畳手段の重畳位置を制御する重畳位置制御手段と、をさらに具備したことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について述べる。
【００１４】
第１の実施の形態：
図１ないし図１０は本発明の第１の実施の形態に係わり、図１は内視鏡装置の構成を示す構成図、図２は図１の内視鏡装置の変形例の構成を示す構成図、図３は図１の前処理回路および映像処理回路の構成を示すブロック図、図４は図３の前処理回路および映像処理回路の作用を説明する第１の図、図５は図３の前処理回路および映像処理回路の作用を説明する第２の図、図６は図３の前処理回路および映像処理回路の作用を説明する第３の図、図７は図３の前処理回路および映像処理回路の作用を説明する第４の図、図８は図３の前処理回路および映像処理回路の作用を説明する第５の図、図９は図３の前処理回路および映像処理回路の作用を説明する第６の図、図１０は図１の前処理回路および映像処理回路の変形例の構成を示すブロック図である。
【００１５】
（構成）
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態の内視鏡装置１は、光学式内視鏡２に撮像手段を備えたテレビカメラ３を装着した（内視鏡撮像装置としての）テレビカメラ外付け内視鏡４と、光学式内視鏡２に照明光を供給する光源装置５と、テレビカメラ３と着脱自在で接続され、標準的な映像信号を生成する映像信号処理を行うカメラコントロールユニット（以下、ＣＣＵと略記）６と、このＣＣＵ６から出力される映像信号を表示するテレビモニタ７とから構成される。
【００１６】
光学式内視鏡２は例えば硬質の挿入部１１と、この挿入部１１の後端に設けられた把持部１２と、この把持部１２の後端に設けられた接眼部１３とを有する硬性内視鏡である。
【００１７】
挿入部１１内にはライトガイド１４が挿通され、このライトガイド１４は、把持部１２のライトガイド口金に接続されるライトガイドケーブル１５を介して光源装置５に接続され、光源装置５内の図示しないランプからの白色の照明光を伝送してライトガイド１４の先端面から出射し、患部などの被写体を照明する。
【００１８】
先端部には対物レンズ１６が設けられ、この対物レンズ１６により結像される光学像は例えばリレーレンズ系１７で後方側に伝送され、接眼部１３に設けた接眼レンズ１８により観察することができる。
【００１９】
また、テレビカメラ３の接眼部１３に着脱自在で装着（外付け）されるカメラヘッド２１と、該カメラヘッド２１からその基端が延出される（信号伝送系としての）カメラケーブル２２と、このカメラケーブル２２の末端に設けたコネクタ２３とから構成され、このコネクタ２３はＣＣＵ６に着脱自在で接続される。
【００２０】
上記カメラヘッド２１内には、接眼レンズ１８に対向して結像レンズ２４が配置され、結像位置には固体撮像素子として電荷結合素子（ＣＣＤと略記）２５が配置されている。なお、光電変換するＣＣＤ２５の前面にはモザイクフィルタ２５ａが配置され、被写体像を光学的に色分離してＣＣＤ２５の撮像面に導く。
【００２１】
ＣＣＤ２５の裏面等には例えば図示しないバッファアンプを形成する回路基板が配置され、ＣＣＤ２５及び回路基板にはカメラケーブル２２（内の信号ケーブル２７）の一端が接続され、その他端はコネクタ２３の電気接点に、このコネクタ２３内に設けた前処理回路２８を介して接続されている。
【００２２】
上記コネクタ２３をＣＣＵ６に接続することにより、前記処理回路２８のＣＣＵ６内の映像処理回路２９に電気的に接続される。そして、映像処理回路２９により、生成された標準的な映像信号がテレビモニタ７に出力される。
【００２３】
また、本実施の形態は、図２に示すように、先端部に固体撮像素子を備えた電子内視鏡（ビデオスコープ）の場合でも適用できる。
【００２４】
図２に示す内視鏡装置５５は、撮像手段は内蔵した電子内視鏡５６と、この電子内視鏡５６に照明光を供給する光源装置５と、信号処理して映像信号を生成するＣＣＵ６と、ＣＣＵ６から出力される映像信号を表示するテレビモニタ７とから構成される。
【００２５】
なお、図１の構成と同等の部分は同一の番号を付してある。
【００２６】
電子内視鏡５６は体腔内に挿入する挿入部６１と、術者がスコープを持つために設けられ、図示しないスイッチなどが搭載されている操作部６２と、操作部６２から基端が延出されるユニバーサルケーブル６３と、このユニバーサルケーブル６３の末端に設けたコネクタ部６４とからなり、このコネクタ部６４の前端側に突出するライトガイド口金は光源装置装置５に着脱自在で接続される。
【００２７】
また、このコネクタ部６４に一端が接続されたケーブル部６６と他端のコネクタ６７はＣＣＵ６に着脱自在で接続される。
【００２８】
挿入部６１内等には照明光を伝送するライトガイドファイバ７１が挿通され、その後端のライトガイド口金を光源装置５に接続することにより、光源装置５から照明光が供給され、供給された照明光を伝送して、挿入部６１の先端部７２のライトガイドファイバ７１の先端面からさらに照明レンズを経て患部などの被写体側に出射し、被写体側を照明する。
【００２９】
この先端部７２には対物レンズ７３が取り付けられ、その結像位置にはＣＣＤ７４が配置されている。このＣＣＤ７４の撮像面にはモザイクフィルタ７４ａが設けてあり、光学的に色分離する。また、ＣＣＤ７４の信号出力端にはバッファアンプ７５が設けてある。
【００３０】
ＣＣＤ７４は挿入部６１，操作部６２，ユニバーサルケーブル６３内の信号線７６とケーブル部６６内の信号線を介してＣＣＵ６と接続される。この内視鏡装置５５では、例えばコネクタ部６４ないには図１で示した前処理回路２８が設けてある。
【００３１】
この電子内視鏡５６の場合には操作部６２に空間的な余裕があるため、前処理回路２８を操作部６２内に設けているが、図２の２点鎖線で示すようにコネクタ部６４内に符号２８ｂで示すように設けても良いし、モニタコネクタ６７内に符号２８ｃで示すように設けても良い。
【００３２】
次に図３を使用して前処理回路２８及び映像信号回路２９の詳細な構成を説明する。
【００３３】
前処理回路２８内には、ＣＣＤ出力信号を増幅させるためのプリアンプ１３０と、ＣＣＤ２５へ駆動信号を供給するとともに後述するＣＤＳおよびＡ／Ｄ部にサンプリング信号を供給するタイミングジェネレータ１３１（以下ＴＧと略記）と、映像処理回路２９より供給されるクロックを分周する分周回路１３２とが構成されている。
【００３４】
また、前処理回路２８内には、そのカメラヘッド２１（または電子内視鏡５６）が何のＣＣＤ２５を使用しているか特定するためのスコープ検知用のレベルを出力するスコープ検知用レベル出力部１３３を備えている。
【００３５】
ＣＣＵ６内の映像信号処理回路２９はフローティング回路１３５と２次回路１３６で構成されている。両者の間はフォトカプラ（Ｐ．Ｃ）１４１，１５６，１５７，１５８，１５９，１６０等の絶縁手段で分離されている。
【００３６】
フローティング回路１３５には、映像信号を相関２重サンプリングするＣＤＳ回路１３７と、その出力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路１３８とが備えられている。Ａ／Ｄ変換出力はラインメモリ１３９に入力され、分周回路１３２において分周された読み出しクロック（ＲＣＫ）により、ラインメモリ１３９で読み出し周波数が変換される。
【００３７】
また、フローティング回路１３５内には、スコープ検知用レベル出力部１３３からのスコープ検知用アナログ信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路１４０が設けられている。
【００３８】
２次回路１３６は、Ｐ．Ｃ１４１にて伝送された映像デジタル信号を輝度信号Ｙと色差信号Ｃに色分離する色分離回路１４２と、色分離された輝度信号を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。そ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に入力されＲＧＢ信号に分離される。
【００３９】
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および電子シャッタを制御するための調光信号を作成する。また、このＲＧＢ信号はペイント・Ｗ／Ｂ回路１４７に入力され、映像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、拡大・縮小回路１４９に入力される。拡大・縮小回路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。
【００４０】
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にてアナログ信号に変換される。そのＲＧＢ出力はテレビモニタ７にそのまま出力され、またエンコーダ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７に出力する。
【００４１】
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、ＲＧＢマトリクス、検波回路、ホワイトバランス、拡大・縮小、マスクなどの処理を切り替える。
【００４２】
また、ＳＳＧ回路１５４は発振器１５５からのクロック信号を受けて、各種同期信号を作成するとともに、水平同期信号（ＨＤ）、垂直同期信号（ＶＤ）をＰ．Ｃ１５７〜１５８を介して、フローティング回路１３５に供給する。
【００４３】
（作用）
次に、図４から図１０を使用して、本実施の形態の作用について説明する。
【００４４】
図４に示すように、本実施の形態のＣＣＵ６には、様々なタイプのカメラヘッド２１および電子内視鏡５６が接続される。これらのカメラヘッド２１（電子内視鏡５６）は、図５に示すように、何タイプかのＣＣＤ２５が使用されている。ＣＣＤ２０２ａは高画素タイプのＣＣＤ２５であり、ＣＣＤ２０２ｂは低画素タイプのもの、ＣＣＤ２０２ｃは高画素でテレビモニタ７上でフルサイズの画像が得られないタイプ、ＣＣＤ２０２ｄは低画素でテレビモニタ７上でフルサイズの画像が得られないものである。
【００４５】
ＣＣＤ２０２ｃ、ＣＣＤ２０２ｄのＣＣＤ２５を使用したカメラヘッド２１（電子内視鏡５６）の画像は、図６のようにテレビモニタ７上の一部に画像が出力される。
【００４６】
ＣＣＤ２０２ａ、ＣＣＤ２０２ｂのＣＣＤ２５はそれぞれ、水平方向の画素数が異なるため、図５の符号２０５ａ、２０５ｂに示すように駆動信号の周波数が異なる。本実施の形態では、これらの駆動信号を前処理回路２８にて生成する。ＣＣＤ駆動信号はＴＧ１３１および分周回路１３２にて生成する。ＣＸＯ１５５にて作成された原発振クロック（ＣＫ）は、Ｐ．Ｃ１５６を介してフローティング回路に伝達される。このクロックは図示しないコネクタを介してカメラヘッド２１（電子内視鏡５６）内の前処理回路２８に伝達され、分周回路１３２に入力される。分周回路１３２では、ぞれぞれのカメラヘッド２１（電子内視鏡５６）に設けられたＣＣＤに応じた駆動クロックを生成する。
【００４７】
例えば、ＣＣＤ２０２ａのＣＣＤ２５は、駆動クロックがＣＸＯ１５５の原発振クロックの２分周の周波数であるため、分周回路１３２で原発振クロックを２分周してＴＧ１３１に供給する。また、ＣＣＤ２０２ｂのＣＣＤ２５は、ＣＸＯ１５５の原発振クロックの３分周の周波数であるため、分周回路１３２で原発振クロックを３分周してＴＧ１３１に供給する。
【００４８】
ＴＧ１３１はそれぞれに応じたＣＣＤ駆動信号を作成し、ＣＣＤ２５に供給する。
【００４９】
ＣＣＤ２５から出力されたＣＣＤ信号は、プリアンプ１３０、ＣＤＳ１３７、Ａ／Ｄ１３８を経て、ラインメモリ１３９に入力される。ラインメモリ１３９では、ＣＣＤ信号のクロック変換を行う。ラインメモリ１３９の書き込みのクロック（ＷＣＫ）は分周回路１３２より供給され、読み出しのクロック（ＲＣＫ）はＣＸＯ１５５で発生する原発振クロックを２分周して使用する。
【００５０】
図７に使用してＣＣＤ２０２ｂのＣＣＤ２５の場合のラインメモリ１３９の書き込みと読み出しの状態を説明する。ラインメモリ１３９は書き込み、読み出しと共に１水平期間毎にリセットをかける。書き込みは原発振クロックの３分周で行い、読み出しは原発振クロックの２分周で行う。そのため、図７にあるように、読み出しは１水平期間の２／３の期間で終了し、残りの期間は空転送期間となる。
【００５１】
これにより、ラインメモリ１３９以降の２次回路の信号処理は、常に共通の原発振クロックで処理できる。
【００５２】
ラインメモリ１３９の出力はＰ．Ｃ１４１を介して２次回路１３６に入力される。２次回路１３６では、前述したような信号処理が行われる。ＣＰＵ１５３はスコープ検知レベル設定部１３３のレベルをもとに、カメラヘッド２１（電子内視鏡５６）の種類およびＣＣＤ２５の種類を設定し、エンハンス、ＲＧＢマトリクス、ホワイトバランス等の係数を設定する。
【００５３】
ガンマ回路１４８ａ、１４８ｂ、１４８ｃまでの信号処理をされた映像信号は拡大・縮小回路１４９に入力される。
【００５４】
拡大・縮小回路１４９では、アスペクト比の補正を行う。ＣＣＤ２０２ａの高画素タイプのＣＣＤ２５では、ＣＣＤ駆動周波数と２次回路１３６での信号処理の周波数が同一であるため図８（ａ）のような圧縮されていない画像となっており、ここでのアスペクト比の補正は必要ない。そのため、拡大・縮小回路１４９では等倍のまま出力する。
【００５５】
ＣＣＤ２０２ｂの低画素タイプのＣＣＤ２５では、ラインメモリ１３９にて周波数変換を行っているため、図８（ｂ）のように水平方向に圧縮された画像となっている。これを、ここで補正する。本実施の形態では駆動周波数が原発振クロックの３分周に対して、２次回路の信号処理の周波数が原発振クロックの２分周であるため、拡大・縮小回路１４９で水平方向に３／２倍拡大を行うことにより、アスペクト比の補正を行う。
【００５６】
次に、ＣＣＤ２０２ｃ、２０２ｄのＣＣＤ２５の場合の信号処理について説明する。
【００５７】
ＣＣＤ２０２ｃのＣＣＤ２５は高画素タイプのＣＣＤであるため、ＣＣＤの駆動周波数はＣＣＤ２０２ａのＣＣＤ２５と同一であり、ＣＣＤ２０２ｄのＣＣＤ２５は低画素タイプであるため、ＣＣＤ２０２ｂのＣＣＤ２５と同一になる。そのため、ラインメモリ１３９での周波数変換および拡大・縮小回路１４９でのアスペクト補正の処理方法はそれぞれ、ＣＣＤ２０２ａ、ＣＣＤ２０２ｂと同一となる。
【００５８】
拡大・縮小処理後、マスク回路１５０にて図６のように映像信号部分以外をマスクして、文字情報の重畳等を行う。
【００５９】
なお、ＣＣＤ２０２ｃ、ＣＣＤ２０２ｄのＣＣＤ２５は標準状態の出力でテレビモニタ７上の一部分しか映像がないため、拡大・縮小回路１４９でアスペクト比の補正だけではなく、更に映像の拡大を行い、図９のように拡大した画像を標準として出力するようにしても良い。
【００６０】
また、図１０に示すように分周回路１３２の、替わりにＰＬＬ回路１７０およびＶＣＸＯ１７１を設けて、それぞれのＣＣＤに対応した駆動クロックを発生させても良い。
【００６１】
（効果）
本実施の形態により、従来例のＣＣＤ２５に応じて信号処理の動作周波数を複数用意しなければならなかったという欠点が改善し、ＣＣＤ駆動信号はカメラヘッド２１（電子内視鏡５６）内で用意し、ラインメモリでクロック変換することによって、ＣＣＵ６内は１種類のクロック信号処理を行うことができ、ＣＣＵ６の信号処理が複雑化することを防ぐことができる。
【００６２】
第２の実施の形態：
図１１ないし図１４は本発明の第２の実施の形態の係わり、図１１は前処理回路および映像処理回路の構成を示すブロック図、図１２は図１１の前処理回路および映像処理回路の作用を説明する第１の図、図１３は図１１の前処理回路および映像処理回路の作用を説明する第２の図、図１４は図１１の前処理回路および映像処理回路の作用を説明する第３の図である。
【００６３】
第２の実施の形態は、第１の実施の形態とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号を付け説明を省略する。
【００６４】
（構成）
本実施の形態では、外部からの映像信号を入力する端子を有する。これは超音波内視鏡などの別の映像ソースからビデオ信号を入力し、図１２に示すようにスコープ映像からなる主画面上に外部入力画像からなる副画像を表示するピクチャｉｎピクチャ（以下、ＰｉｎＰと略記）機能を実現するためのものである。
【００６５】
図１１に示すように、外部入力１６１から入力されるコンポジット信号は、Ｙ／Ｃ分離回路１６２にて輝度信号と色差信号に分離される。次に、Ｙ／Ｃ→ＲＧＢデコーダ１６３にてＲＧＢ信号に変換され、それらの信号はＡ／Ｄ変換回路１６４でデジタル信号に変換された後、画像メモリ１６５に記録される。
【００６６】
また、カメラヘッド２１（電子内視鏡５６）で撮像されたメインの映像信号も拡大・縮小処理後、画像メモリ１６５の別の領域に記録される。
【００６７】
ＰｉｎＰセレクタメモリコントロール１６６は、ＣＰＵ１５３と接続され、ＣＰＵ１５３からの信号により、画像メモリ１６５上の映像信号の選択を行う。
【００６８】
（作用）
図１２から図１４を使用して本実施の形態の作用を説明する。
【００６９】
本実施の形態においても、図４に示すように複数種類のカメラヘッド２１および電子内視鏡５６が接続される。例えば図４（ａ）、（ｂ）に示すカメラヘッド２１および電子内視鏡５６はテレビモニタ７上に全画面表示が接続されるため、外部入力１６１から外部映像信号が入力された場合、テレビモニタ７上には図１２（ａ）に示すようにＰｉｎＰ表示される。この副画面の位置は、カメラヘッド２１（電子内視鏡５６）に設けられているプッシュスイッチからなるＳＷ１６７で設定でき、ＳＷ１６７を押すことにより、図１２（ａ）→図１２（ｂ）→図１２（ｃ）→図１２（ｄ）→図１２（ａ）のように副画面の位置が移動する。
【００７０】
次に、図４（ｃ）、（ｄ）のような電子内視鏡５６が接続されている時に外部入力端子に外部映像信号が入力されている場合を説明する。この場面は、図１３（ａ）に示すようなモニタ表示となるため右上部にＰｉｎＰ画像がくるように設定されていると主画面の映像の邪魔になる。従来はこのような場合、手動で副画面の位置を移動して、主画面の邪魔にならない位置に移動していた。本実施の形態では、スコープ検知用レベル出力部１３３から得られたスコープ検知信号をもとに、電子内視鏡５６の種類を判別し、このような場合には図１３（ｂ）に示すように副画面の位置を自動的に移動する。
【００７１】
更に、図１３（ｂ）の場合でも、依然若干、主画面の邪魔となるため、図１３（ｃ）のような主画面の方も一緒に移動しても良い。
【００７２】
また、更にＳＷ６７の操作等により主画面と副画面の位置を入れ替える機能を設けても良い。この場合には、図１４に示すように副画面の方に移動したスコープの映像は、マスク領域を含まずに映像信号部分のみを表示するようにしても良い。
【００７３】
（効果）
本実施例により、外部入力をＰｉｎＰするように構成した場合でも、カメラヘッド２１（電子内視鏡５６）の画像を邪魔することなく、自動的に適正な位置に外部入力画像をＰｉｎＰ表示することができる。
【００７４】
［付記］
（付記項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の信号伝送系を介して接続され、標準的な映像信号を生成する映像信号処理装置とを備えた内視鏡システムにおいて、
前記内視鏡装置側に、前記固体撮像装置を駆動するための駆動ロックを発生する駆動クロック発生手段を設け、
前記映像信号処理装置側に、前記固体撮像素子から出力される出力信号をクロック変換するためのメモリ手段と、画像のアスペクト比を補正するための画像拡大・縮小手段をそれぞれに設けた
ことを特徴とする内視鏡撮像システム。
【００７５】
（付記項２）付記項１の内視鏡撮像装置において、前記駆動クロック発生手段は、前記映像信号処理装置から供給された基準クロックを分周することによって、前記駆動クロックを生成する
ことを特徴とする内視鏡撮像システム。
【００７６】
（付記項３）付記項１の内視鏡撮像装置において、前記駆動クロック発生手段は、前記映像信号処理装置から供給された基準クロックとＰＬＬ回路を構成することにより前記駆動クロックを生成する
ことを特徴とする内視鏡撮像システム。
【００７７】
（付記項４）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の信号伝送系を介して接続された標準的な映像信号を生成する映像信号処理装置とを備えた内視鏡システムにおいて、
前記映像信号処理装置は、
外部からの映像信号を入力する外部入力手段と、
前記外部入力手段からの映像信号を画面上に副画面として表示する表示手段と、
前記副画面を前記内視鏡撮像装置からの映像の邪魔にならない位置に自動的に移動する移動手段と、
を備えたことを特徴とする内視鏡撮像システム。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、従来技術の有するＣＣＤを規定の周波数で駆動できないという問題点が解決され、ＣＣＤを規定の周波数で駆動できる上に、ＣＣＵの信号処理クロックは１種類のクロックで処理できるので、回路が簡素化できるという効果がある。
【００７９】
また、本発明によれば、画素数の小さいＣＣＤを使用した内視鏡とのピクチャｉｎピクチャを効率的に行うことができ、使用者の利便性が増すという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡装置の構成を示す構成図
【図２】図１の内視鏡装置の変形例の構成を示す構成図
【図３】図１の前処理回路および映像処理回路の構成を示すブロック図
【図４】図３の前処理回路および映像処理回路の作用を説明する第１の図
【図５】図３の前処理回路および映像処理回路の作用を説明する第２の図
【図６】図３の前処理回路および映像処理回路の作用を説明する第３の図
【図７】図３の前処理回路および映像処理回路の作用を説明する第４の図
【図８】図３の前処理回路および映像処理回路の作用を説明する第５の図
【図９】図３の前処理回路および映像処理回路の作用を説明する第６の図
【図１０】図１の前処理回路および映像処理回路の変形例の構成を示すブロック図
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る前処理回路および映像処理回路の構成を示すブロック図
【図１２】図１１の前処理回路および映像処理回路の作用を説明する第１の図
【図１３】図１１の前処理回路および映像処理回路の作用を説明する第２の図
【図１４】図１１の前処理回路および映像処理回路の作用を説明する第３の図
【符号の説明】
１…内視鏡装置
２…光学式内視鏡
３…テレビカメラ
４…テレビカメラ外付け内視鏡
５…光源装置
６…ＣＣＵ
７…テレビモニタ
２１…カメラヘッド
２５…ＣＣＤ
２８…前処理回路
２９…映像処理回路
１３０…プリアンプ
１３１…ＴＧ
１３２…分周回路
１３３…スコープ検知用レベル出力部
１３５…フローティング回路
１３６…２次回路
１３７…ＣＤＳ回路
１３８…Ａ／Ｄ変換回路
１３９…ラインメモリ
１４０…Ａ／Ｄ変換回路
１４１，１５６，１５７，１５８，１５９，１６０…Ｐ．Ｃ
１４２…色分離回路
１４３…エンハンス回路
１４４…色差信号同時化回路
１４５…ＲＧＢマトリクス回路
１４６…検波回路
１４７…ペイント・Ｗ／Ｂ回路
１４８ａ，１４８ｂ，１４８ｃ…ガンマ回路
１４９…拡大・縮小回路
１５０…マスク回路
１５１…Ｄ／Ａ変換回路
１５２…エンコーダ
１５３…ＣＰＵ
１５４…ＳＳＧ回路
１５５…発振器

Claims

所定の画素数を有する走査線を複数配列して１つの撮像面が構成された撮像素子の撮像面で撮像された１画面分の撮像信号を各走査線毎に順次読み出し可能な、前記撮像素子に応じた第１の周波数の駆動信号を、前記撮像素子に応じて所定の原発振クロックに基づいて生成した駆動クロックに基づいて生成して当該撮像素子に対して出力する駆動信号出力手段と、
所定の原発振クロックに基づいて前記撮像素子に応じた駆動クロックを生成して前記駆動信号出力手段に対して出力すると共に、所定の書き込み信号を生成する書き込み信号発生手段と、
を有する少なくとも１つの撮像信号前処理回路と、
前記撮像信号前処理回路に接続可能な、当該撮像信号前処理回路から出力される撮像信号に対して所定の映像信号処理を施すカメラコントロールユニットであって、
当該カメラコントロールユニットにおける映像信号処理に係る同期信号生成のための原発振クロックであって、前記書き込み信号発生手段において前記駆動クロックを生成するために用いられる前記原発振クロックを生成する原発振クロック生成回路と、
前記カメラコントロールユニットに前記撮像信号前処理回路が接続された際、当該撮像信号前処理回路から出力される撮像信号を映像デジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、
所定の映像デジタル信号を順次記憶するラインメモリであって、前記カメラコントロールユニットに前記撮像信号前処理回路が接続された際、前記駆動信号出力手段において生成された前記駆動信号によって前記第１の周波数で読み出された前記撮像素子からの撮像信号を当該ラインメモリにおいて順次書き込み可能とするための第１の周波数の書き込み信号として前記書き込み信号発生手段において生成された書き込み信号に基づいて、前記Ａ／Ｄ変換手段で変換された前記映像デジタル信号を順次記憶するラインメモリと、
前記第１の周波数より高い第２の周波数の読み出し信号に基づいて、前記ラインメモリに記憶された１走査線分の映像デジタル信号を読み出す映像デジタル信号読み出し手段と、
前記映像デジタル信号読み出し手段によって前記ラインメモリから前記第２の周波数で読み出された映像デジタル信号に対して映像信号処理を施す映像信号処理手段と、
を有するカメラコントロールユニットと、
を具備したことを特徴とする撮像システム。
前記映像信号処理手段は水平方向の拡大または縮小を行う拡大縮小処理部を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
前記撮像信号前処理回路は、
前記撮像素子の種別を検出する撮像素子種別検知手段をさらに備え、
前記カメラコントロールユニットは、
前記映像信号処理手段で処理された映像デジタル信号に外部から入力された画像信号を重畳する重畳手段と、
当該カメラコントロールユニットに接続された前記撮像信号前処理回路における前記撮像素子種別検知手段からの撮像素子種別に係る情報に応じて、前記重畳手段の重畳位置を制御する重畳位置制御手段と、
をさらに具備したことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像システム。