JP5636247B2 - 電子内視鏡用プロセッサ及び電子内視鏡装置 - Google Patents

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Description

本発明は、電子内視鏡からの映像信号を処理してモニタ等に表示させる電子内視鏡用プロセッサ及び、上記電子内視鏡及び電子内視鏡用プロセッサを備えた電子内視鏡装置に関する。
体腔内の観察及び診断のために、電子内視鏡装置が広く利用されている。電子内視鏡装置は、先端に撮像素子を備え、撮像素子によって撮影された画像の映像信号を出力する電子内視鏡と、電子内視鏡から出力される映像信号を処理し、所定の形式のビデオ信号（例えば、ＮＴＳＣ方式のビデオ信号）に変換して、モニタ等に表示させる電子内視鏡用プロセッサとを有する。
電子内視鏡用プロセッサは、通常、電子内視鏡が撮影した画像を動画像としてモニタに表示させるものである。また、電子内視鏡用プロセッサは、観察部位をより詳細に観察できるようにする為、撮影した画像を静止画像としてモニタに表示させる機能も有する。
上記静止画像の表示は、例えば、電子内視鏡又は電子内視鏡用プロセッサに設けられた操作ボタンの押下をトリガとして行われる。すなわち、操作ボタンが押下された時点でモニタに表示されたフレーム、或いはその次のフレームの画像が、静止画として表示され続けることになる。
上記構成においては、電子内視鏡の使用者は、モニタに表示される動画像を確認しながら、適切なタイミングで操作ボタンを押下する必要がある。しかし、電子内視鏡を操作し、且つモニタを確認しながら操作ボタンを押下する必要があるため、操作ボタンを押下するタイミングの遅れ等により、所望の静止画像を得ることは容易ではなかった。例えば、観察部位が動いている状態で操作ボタンを押下すると、ブレや色ずれが生じた静止画像が取得されてしまうという問題があった。
このような、ブレや色ずれの発生を防止するため、例えば特許文献１に記載の機能を備えた電子内視鏡用プロセッサが提案されている。特許文献１に記載の電子内視鏡用プロセッサは、直近の複数フレームの画像データをメモリに蓄積する構成となっており、静止画像の取得を行うための操作（操作ボタンの押下等）が行われると、メモリに蓄積された複数フレームの画像データの中から、ブレや色ずれの少ないものを選択して、これを静止画像としてモニタに表示させるようになっている。
特許第３４９７２３１号
特許文献１に記載の電子内視鏡用プロセッサを使用することにより、ブレや色ずれの少ない静止画像を得ることができる。しかしながら、特許文献１の構成では、取得されたブレや色ずれの少ない静止画像が必ずしも所望の静止画像とは限らず、静止画像の撮り直しが必要となる場合もある。また、特許文献１に記載の構成では、静止画像の取得を行うための操作を行ってから、静止画像がモニタに表示されるまでの期間はメモリに画像データが蓄積されないため、改めて静止画像の撮り直しが必要となる場合には、再度メモリに画像データが蓄積されるまで待たねばならず、診察時間が延びてしまうという問題があった。
本発明は上記の問題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明は、短時間で確実に所望の静止画像を取得可能な電子内視鏡用プロセッサ及び電子内視鏡装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明の電子内視鏡用プロセッサは、第１及び第２の画像記憶手段と制御手段とを有し、制御手段は、画像データを逐次ビデオ信号に変換して出力すると共に第１及び第２の画像記憶手段に逐次記憶させる第１のモードと、第１の画像記憶手段に記憶された画像データを出力すると共に生成される画像データを逐次第２の画像記憶手段に記憶させる第２のモードと、第２の画像記憶手段に記憶された画像データを出力すると共に生成される画像データを逐次第１の画像記憶手段に記憶させる第３のモードとのいずれかによって制御を行うものであり、第２及び第３のモードにおいては、第１及び第２の画像記憶手段に記憶された複数の画像データを連続的に出力する第１再生モードと、第１及び第２の画像記憶手段に記憶された複数の画像データのうちの一つを繰り返し出力するかを切り換え可能である。
このような構成において、電子内視鏡が撮影した画像を動画像として観察する場合は第１のモードにて制御を行い、静止画像を取得する場合は、第２又は第３のモードに切り換えて、第１又は第２の画像記憶手段に記憶されている直近の複数の画像データを連続表示させ、次いで、適切な画像データを選択してモニタに表示させる。上記構成は、電子内視鏡が撮影した画像の画像データが、第１の画像記憶手段と第２の画像記憶手段の双方に記憶されるものであるため、第２のモードにて静止画像の表示を行った後、第１のモードに戻って動画像を表示させ、直ぐに動画像を確認しながら別の静止画像を取得しようとする場合であっても、第２の画像記憶手段には第２のモード中に電子内視鏡が撮影した画像を含む直近の画像データが記憶されているため、第３のモードにて静止画像を取得することが可能となる。
また、制御手段が、第１再生モードから第２再生モードに切り換えたときに、第２再生モードに切り換える直前に出力されていた画像データが繰り返しビデオ信号に変換されて出力される構成としてもよい。
また、第１再生モードは、夫々第１及び第２の画像記憶手段に記憶されている複数の画像データを、記憶された時間が新しいものから順にビデオ信号に変換して出力するものである構成としてもよい。この場合は、第１のモードから第２又は第３のモードへの切り換えが行われると、切り換えが行われた時点から逆送りとなる動画像がモニタに表示される。
或いは、第１再生モードは、夫々第１及び第２の画像記憶手段に記憶されている複数の画像データを、記憶された時間が古いものから順にビデオ信号に変換して出力する構成としてもよい。この場合は、第１のモードから第２又は第３のモードへの切り換えが行われると、切換が行われた時点から一旦ある程度の（第１及び第２の画像記憶手段の記憶容量に応じた）時間逆上った時点から順送りとなる動画像がモニタに表示される。
また、第１再生モードは、第１及び第２の画像記憶手段に記憶されている複数の画像データの夫々を複数回連続してビデオ信号に変換して出力するものであるような構成としてもよい。このような構成においては、第１のモードから第２及び第３のモードに切り換えが行われると、第１又は第２の画像記憶手段に記憶された１フレーム分の画像データが複数フレームに亙って表示され続けることになる。すなわち、本構成においては、第２又は第３のモードにおいて、複数の画像データが連続的にビデオ信号に変換して出力される状態では、スロー再生の動画像がモニタに表示される。
また、第１のモードから第２又は第３のモードへの切り換えを行うための制御信号の入力を受け付けると共に、該制御信号が入力された時に該第２のモードと第３のモードのいずれに切り換えるかを判定する判定手段を有し、制御手段は、判定手段による判定結果に基づいて、第１のモードから第２又は第３のモードへの切り換えを行う構成としてもよい。
この場合、判定手段は、制御信号が入力される度に、第２のモードと第３のモードとを交互に切り換えるように判定する構成としてもよい。
或いは、判定手段は、第２のモードか第１のモードへの切り換えが行われてから所定時間以内に制御信号が入力された時のみ、該第１のモードから第３のモードへの切り換えを行う構成としてもよい。この場合、所定時間は、例えば第１の画像記憶手段に記憶可能な画像データの数に対応した時間である。
また、本発明の電子内視鏡装置は、上記いずれかの電子内視鏡用プロセッサを備えると共に、第１のモードから第２又は第３のモードへの切り換えを指示するための入力を受け付ける第１の入力手段と、第２又は第３のモードにおいて、第１再生モードから第２再生モードに切り換える為の入力を受け付ける第２の入力手段と、第２及び第３のモードから第１のモードへの切り換えを指示するための入力を受け付ける第３の入力手段とを有する構成とすることが好ましい。
このような構成とすると、第１〜第３の入力手段に入力を行うことによって、静止画像の取得、並びに静止画像表示の解除を行うことが可能となる。
また、第１の入力手段と第３の入力手段が同一である構成としてもよい。
また、第２又は第３のモードにおいて、第２再生モードから第１再生モードに切り換える為の入力を受け付ける第４の入力手段を有する構成とすることが好ましい。
このような構成とすると、一旦静止画像をモニタに表示させたが、その静止画像がブレや色ずれが多い見づらいものであった場合は、第１又は第２の画像記憶手段に記憶された画像データを連続してモニタに表示させる状態に戻して、再度静止画像の取得を行うことができる。
また、この場合、第２の入力手段と第４の入力手段が同一である構成としてもよい。
以上のように、本発明によれば、短時間で確実に所望の静止画像を取得可能な電子内視鏡用プロセッサ及び電子内視鏡装置が実現される。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電子内視鏡装置のブロック図である。 図２は、本発明の第１の実施形態に係る電子内視鏡用プロセッサに内蔵されているフレームメモリの構成を示すブロック図である。 図３は、本発明の第１の実施形態に係る電子内視鏡装置で実行される画像記憶再生動作を説明するタイミングチャートである。 図４は、本発明の第１の実施形態に係る電子内視鏡装置で実行される静止画再生動作を説明するタイミングチャートである。 図５は、本発明の第２の実施形態に係る電子内視鏡装置で実行される画像記憶再生動作を説明するタイミングチャートである。 図６は、本発明の第３の実施形態に係る電子内視鏡装置で実行される画像記憶再生動作を説明するタイミングチャートである。
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１から図４を参照して、本発明の第１の実施形態に係る電子内視鏡装置１を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る電子内視鏡装置１のブロック図である。本実施形態の電子内視鏡装置１は、電子内視鏡１００と、電子内視鏡用プロセッサ２００と、モニタ３００を有する。
電子内視鏡１００の挿入管１１０の先端部（挿入管先端部）１１１近傍には、対物レンズ１２１及び撮像素子１２０が内蔵されている。対物レンズ１２１は、挿入管先端部１１１近傍の被写体像を撮像素子１２０の受光面上に結像するように配置されている。
撮像素子１２０は、その受光面上で結像した像に対応する映像信号を出力する。映像信号は、挿入管１１０の内部に挿通されている信号ケーブル１２３を介して、電子内視鏡用プロセッサ２００のＣＣＤプロセス回路２２１に送られる。撮像素子１２０は、電子内視鏡１００のコネクタ部１５０に内蔵されるＣＣＤ駆動回路（不図示）から撮像素子１２０に入力されるタイミングパルスによって制御されるようになっている。また、ＣＣＤ駆動回路によるタイミングパルスの出力タイミングは、コネクタ部１５０に内蔵されたマイコン（不図示）によって制御される。なお、図１では、説明の便宜上、電子内視鏡１００と電子内視鏡用プロセッサ２００とを離して記載しているが、電子内視鏡１００を使用する場合、電子内視鏡１００は、コネクタ部１５０によって電子内視鏡用プロセッサ２００と電気的及び光学的に接続される。
電子内視鏡用プロセッサ２００には、ＣＣＤプロセス回路２２１、Ａ／Ｄ変換回路２２２、フレームメモリ２２３、ビデオプロセス回路２２４、タイミング発生器２２５、ＣＰＵ２１０、スイッチ２４０、照明装置２３０が内蔵されている。ＣＣＤプロセス回路２２１は、撮像素子１２０から入力される映像信号に対しノイズ除去処理、増幅処理等を行ってＡ／Ｄ変換回路２２２に送る。Ａ／Ｄ変換回路２２２は、ＣＣＤプロセス回路２２１から受信したアナログの映像信号をデジタルの画像データに変換し、フレームメモリ２２３に出力する。フレームメモリ２２３は、複数フレームの画像データを保存可能なメモリで構成され（後述）、タイミング発生器２２５の制御に従って画像データを保存すると共に、保存されている画像データをビデオプロセス回路２２４に出力する。ビデオプロセス回路２２４は、フレームメモリ２２３から出力される画像データを所定の形式のビデオ信号（例えばＮＴＳＣ信号）に変換し、電内視鏡用プロセッサ２００に接続されるモニタ３００に出力する。以上説明した処理によって、電子内視鏡１００の挿入管先端部１１１近傍の映像が、モニタ３００に表示される。
電子内視鏡用プロセッサ２００のＣＰＵ２１０は、スイッチ２４０、タイミング発生器２２５等、電子内視鏡用プロセッサ２００の各構成要素と接続され、不図示のメモリに格納されているプログラムに従って電子内視鏡用プロセッサ２００及び電子内視鏡１００を統括的に制御する。スイッチ２４０は、ユーザが電子内視鏡用プロセッサ２００に各種設定及び指示を行うためのユーザインターフェースであり、例えば、静止画像を得るためのフリーズボタン２４０ａである。ＣＰＵ２１０は、スイッチ２４０からの入力に従って電子内視鏡用プロセッサ２００及び電子内視鏡１００の各制御を設定又は変更する。なお、本実施形態においては、電子内視鏡１００と電子内視鏡用プロセッサ２００が接続されると、電子内視鏡１００のスコープボタン１４０とＣＰＵ２１０とが接続される構成となっており、ＣＰＵ２１０はスコープボタン１４０の状態を監視可能に構成されている。すなわち、スコープボタン１４０が押されると、スコープボタン１４０が押されたことを示すスコープボタン入力信号ＳＢがＣＰＵ２１０に送られ、ＣＰＵ２１０は、電子内視鏡１００のスコープボタン１４０が押されたかどうかを判別することができる。
また、電子内視鏡用プロセッサ２００は、電子内視鏡１００の挿入管先端部１１１近傍を照明するための照明光を生成する照明装置２３０を有する。以下、電子内視鏡用プロセッサ２００の照明装置としての機能について説明する。
図１に示されるように、電子内視鏡用プロセッサ２００は、ランプ２３１、絞り２３２及び集光レンズ２３３を有する。また、電子内視鏡１００の挿入管１１０からコネクタ部１５０に亘って、ライトガイド１３０が延在している。ライトガイド１３０の先端部１３１は、電子内視鏡１００の挿入管先端部１１１近傍に配置されており、その近傍には配光用レンズ（不図示）が配置されている。
電子内視鏡用プロセッサ２００に内蔵されているランプ２３１はランプ電源回路（不図示）からの電力供給によって照明光を生成する。そして、生成された照明光は、絞り２３２を通って集光レンズ２３３に入射する。ライトガイド１３０は、コネクタ部１５０から突出しており、電子内視鏡１００が電子内視鏡用プロセッサ２００に接続された状態では、電子内視鏡用プロセッサ２００の内部に挿入されるようになっている。そして、ライトガイド１３０が電子内視鏡用プロセッサ２００に挿入された状態では、ライトガイド１３０の基端部１３２は、集光レンズ２３３によって集光された照明光が入射するような位置に配置される。この結果、ランプ２３１によって生成された照明光は、ライトガイド１３０の基端部１３２に入射し、ライトガイド１３０を通って先端部１３１に達し、配光用レンズを通過して挿入管先端部１１１近傍の生体組織を照明する。なお、絞り２３２は、ＣＰＵ２１０によって制御されるようになっている。すなわち、ＣＰＵ２１０は、絞り２３２を制御して、ランプ２３１からライトガイド１３０の基端部１３２に入射する照明光の光量を調整し、照明光の明るさを変更することができる。
図２は、本実施形態の電子内視鏡用プロセッサ２００に内蔵されているフレームメモリ２２３の構成を示すブロック図である。
図２に示されるように、フレームメモリ２２３は、第１メモリ２２３ａ、第２メモリ２２３ｂ及びスイッチ回路２２３ｃを備えている。第１メモリ２２３ａ及び第２メモリ２２３ｂは、例えば、ＤＲＡＭによって構成されるリング型メモリであり、Ａ／Ｄ変換回路２２２から出力されるデジタルの画像データが入力画像データＶＩＮとして入力される。本実施形態の第１メモリ２２３ａ及び第２メモリ２２３ｂは、それぞれ２４０フレームの画像データが記憶できる構成となっている。また、第１メモリ２２３ａ及び第２メモリ２２３ｂは、それぞれタイミング発生器２２５と接続されており、第１メモリ２２３ａには書込みアドレスＷＡ及び第１メモリ読出しアドレスＲＡ１が入力され、第２メモリ２２３ｂには書込みアドレスＷＡ及び第２メモリ読出しアドレスＲＡ２が入力される。
書込みアドレスＷＡは、入力画像データＶＩＮを記憶する第１メモリ２２３ａ及び第２メモリ２２３ｂ上の番地を表すデータであり、本実施形態においては、第１メモリ２２３ａと第２メモリ２２３ｂに共通の書込みアドレスＷＡが入力される。第１メモリ２２３ａ及び第２メモリ２２３ｂのそれぞれは、タイミング発生器２２５によって書込み可能（読み出し禁止）とされている状態の時に、入力画像データＶＩＮを書込みアドレスＷＡで示される番地に記憶する。また、第１メモリ２２３ａ及び第２メモリ２２３ｂに記憶された入力画像データＶＩＮは、第１メモリ読出しアドレスＲＡ１及び第２メモリ読出しアドレスＲＡ２を指定することによって、読み出すことが可能である。第１メモリ２２３ａ及び第２メモリ２２３ｂは、タイミング発生器２２５によって読み出し禁止（書込み可能）とされていない状態の時に、第１メモリ読出しアドレスＲＡ１及び第２メモリ読出しアドレスＲＡ２で示される番地に記憶されている画像データを読み出し、それぞれ第１メモリ出力ＭＯ１及び第２メモリ出力ＭＯ２として出力する。
スイッチ回路２２３ｃは、入力される信号をスイッチするための回路で、例えばマルチプレクサによって構成される。スイッチ回路２２３ｃには、第１メモリ出力ＭＯ１、第２メモリ出力ＭＯ２及びスルー画像信号ＴＳ（すなわち、入力画像データＶＩＮ）が入力され、タイミング発生器２２５の制御によって、第１メモリ出力ＭＯ１、第２メモリ出力ＭＯ２又はスルー画像信号ＴＳのいずれかが選択されて出力画像データＶＯＵＴとして出力される。そして、スイッチ回路２２３ｃから出力される出力画像データＶＯＵＴは、ビデオプロセス回路２２４に送られる。
以上のように、本実施形態の電子内視鏡用プロセッサ２００に内蔵されているフレームメモリ２２３は、複数フレームの画像データを記憶する第１メモリ２２３ａ及び第２メモリ２２３ｂを有しており、これらのメモリに記憶された画像データがタイミング発生器２２５の制御によって読み出される構成となっている。そして、タイミング発生器２２５は、ＣＰＵ２１０に制御されており（図１）、ＣＰＵ２１０が不図示のメモリに格納されているプログラムを実行することにより、後述する画像記録再生処理が実行される。
次に、図３を参照しながら本実施形態の電子内視鏡装置１で実行される画像記憶再生動作について説明する。図３は、本実施形態の電子内視鏡装置１で実行される画像記憶再生動作を説明するタイミングチャートである。なお、図３において、図１及び図２と共通する信号に対しては同じ符号を付している。
電子内視鏡１００、電子内視鏡用プロセッサ２００及びモニタ３００の電源が入ると、上述のように、撮像素子１２０から出力される映像信号が、ＣＣＤプロセス回路２２１に送られ、さらにＡ／Ｄ変換回路２２２でデジタル化され、入力画像データＶＩＮが順にフレームメモリ２２３に入力される。また、電子内視鏡用プロセッサ２００のＣＰＵ２１０は、不図示のメモリに格納されているプログラムを実行し、画像記録再生処理をスタートする。
図３は、フレームメモリ２２３に入力及び出力される各信号（データ）、スコープボタン１４０が押されたことを示すスコープボタン入力信号ＳＢ及びフリーズボタン２４０ａが押されたことを示すフリーズボタン入力信号ＦＢの様子を示している。なお、入力画像データＶＩＮに示される数字（括弧無し）は、説明の便宜上使用するものであり、フレームメモリ２２３に順に入力される入力画像データＶＩＮのフレーム番号を示している。また、スルー信号ＴＳ、第１メモリ出力ＭＯ１、第２メモリ出力ＭＯ２、出力画像データＶＯＵＴに示される数字（括弧無し）は、これら各信号と入力画像データＶＩＮとの対応関係を示している。例えば、出力画像データＶＯＵＴの「２３８」という出力は、「フレーム番号：２３８」としてフレームメモリ２２３に入力された入力画像データＶＩＮが出力されることを意味する。また、書込みアドレスＷＡ、第１メモリ読出しアドレスＲＡ１及び第２メモリ読出しアドレスＲＡ２に示される括弧付の数字は、アクセスするべき第１メモリ２２３ａ及び第２メモリ２２３ｂの番地（アドレス）を示している。
図３に示されるように、第１メモリ２２３ａ及び第２メモリ２２３ｂが書込み可能（読み出し禁止）の状態（スコープボタン入力信号ＳＢが入力されるＴ１までの間）では、入力画像データＶＩＮがフレームメモリ２２３に入力されると、第１メモリ２２３ａ及び第２メモリ２２３ｂの書込みアドレスＷＡで示されるアドレスに入力画像データＶＩＮが記憶される。そして、書込みアドレスＷＡは、タイミング発生器２２５の制御によって入力画像データＶＩＮが記憶される度にインクリメントされる。従って、この状態では、フレームメモリ２２３に連続して入力される入力画像データＶＩＮが第１メモリ２２３ａ及び第２メモリ２２３ｂの書込みアドレスＷＡで示されるアドレスに順に記憶されていく。なお、上述のように、第１メモリ２２３ａ及び第２メモリ２２３ｂは、それぞれ２４０フレームの画像データを記憶することが可能なリング型メモリで構成されているため、２４０番目のフレームの画像データを記憶した後は、書込みアドレスＷＡは「１」とされ、１番目のフレームの画像データを記憶したメモリ領域に２４１番目のフレームの画像データが上書きされる。このように、スコープボタン１４０が押されるまでの間（スコープボタン入力信号ＳＢが入力されるＴ１までの間）は、第１メモリ２２３ａ及び第２メモリ２２３ｂのそれぞれに、２４０フレーム分の画像データが逐次更新されながら記憶されている。また、スイッチ回路２２３ｃは、スコープボタン１４０が押されるまでの間、タイミング発生器２２５の制御によってスルー信号ＴＳを選択して出力するように構成されている。従って、入力画像データＶＩＮと同じデータが出力画像データＶＯＵＴとして出力される。このように、第１メモリ２２３ａ及び第２メモリ２２３ｂに入力画像データＶＩＮを逐次記憶し、スルー信号ＴＳを出力画像データＶＯＵＴとして出力する状態を第１のモードと称する。
第１のモード中、ＣＰＵ２１０によってスコープボタン１４０が押されたことを検出すると（Ｔ１）、ＣＰＵ２１０はタイミング発生器２２５を制御し、第１の巻戻し再生処理を実行する。第１の巻戻し再生処理が実行されると、タイミング発生器２２５はＣＰＵ２１０の制御に従って、第１メモリ２２３ａを書込み禁止（読み出し可能）の状態にし、スイッチ回路２２３ｃの出力を第１メモリ出力ＭＯ１に切換えた上で、第１メモリ読出しアドレスＲＡ１を直前の書込みアドレスＷＡの値に設定する。そして、新たな入力画像データＶＩＮがフレームメモリ２２３に入力される度に第１メモリ読出しアドレスＲＡ１をディクリメントする。図３の場合、スコープボタン１４０が押された時（Ｔ１）、直前の書込みアドレスＷＡは「２」であり、このアドレスに記憶されているのは「フレーム番号：２４２」の入力画像データＶＩＮである。従って、スコープボタン１４０が押されると、先ず第１メモリ読出しアドレスＲＡ１には「２」が設定され、「フレーム番号：２４２」の入力画像データＶＩＮが読み出される。そして、新たな入力画像データＶＩＮがフレームメモリ２２３に入力される度に第１メモリ読出しアドレスＲＡ１が「１」、「２４０」、「２３９」・・・とディクリメントされ、「フレーム番号：２４１」、「フレーム番号：２４０」、「フレーム番号：２３９」・・・の入力画像データＶＩＮが順に読み出され、出力される。
以上のように、第１の巻戻し再生処理が実行されると、第１メモリ２２３ａに記憶された画像データは、最新のフレームのものから順に読み出されることとなり、映像的に巻戻されて出力されることとなる。なお、本実施形態の第１メモリ２２３ａは、２４０フレームの画像データを記憶することが可能なリング型メモリで構成されているため、２４０フレーム分を巻戻した後は、再度最新のフレーム（図３中、フレーム番号：２４２）に戻って、再び順に古いフレームが読み出されることとなる。なお、第１の巻戻し再生処理が実行されても、第２メモリ２２３ｂは、依然として読み出し禁止（書込み可能）の状態にあり、書込みアドレスＷＡで示されるアドレスに入力画像データＶＩＮが順に記憶されている。上述のように、第２メモリ２２３ｂに入力画像データＶＩＮを記憶しながら第１メモリ２２３ａから画像データを読み出し、第１メモリ出力ＭＯ１を出力画像データＶＯＵＴとして出力する状態を第２のモードと称する。
第２のモード中、ＣＰＵ２１０によってスコープボタン１４０が押されたことを検出すると（Ｔ２）、ＣＰＵ２１０はタイミング発生器２２５を制御し、第１の巻戻し再生処理を停止する。第１の巻戻し再生処理が停止されると、タイミング発生器２２５はＣＰＵ２１０の制御に従って、第１メモリを読み出し禁止（書込み可能）の状態にし、スイッチ回路２２３ｃの出力をスルー信号ＴＳに切換える。これによって、第１メモリ２２３ａには再び入力画像データＶＩＮが順に記憶されていくこととなり、入力画像データＶＩＮと同じデータが出力画像データＶＯＵＴとして出力されることとなる。すなわち、第１のモードに戻ることとなる。
続いてＣＰＵ２１０によってスコープボタン１４０が押されたことを検出すると（Ｔ３）、ＣＰＵ２１０はタイミング発生器２２５を制御し、第２の巻戻し再生処理を実行する。第２の巻戻し再生処理が実行されると、タイミング発生器２２５は、ＣＰＵ２１０の制御に従って、第２メモリ２２３ｂを書込み禁止（読み出し可能）の状態にし、スイッチ回路２２３ｃの出力を第２メモリ出力ＭＯ２に切換えた上で、第２メモリ読出しアドレスＲＡ２を直前の書込みアドレスＷＡの値に設定する。そして、新たな入力画像データＶＩＮがフレームメモリ２２３に入力される度に第２メモリ読出しアドレスＲＡ２をディクリメントする。図３の場合、スコープボタン１４０が押された時（Ｔ３）、直前の書込みアドレスＷＡは「１」であり、このアドレスに記憶されているのは「フレーム番号：７２１」の入力画像データＶＩＮである。従って、スコープボタン１４０が押されると、先ず第２メモリ読出しアドレスＲＡ２には「１」が設定され、「フレーム番号：７２１」の入力画像データＶＩＮが読み出される。そして、新たな入力画像データＶＩＮがフレームメモリ２２３に入力される度に第２メモリ読出しアドレスＲＡ２が「２４０」、「２３９」、「２３８」・・・とディクリメントされ、「フレーム番号：７２０」、「フレーム番号：７１９」、「フレーム番号：７１８」・・・の入力画像データＶＩＮが順に読み出され、出力される。
以上のように、第２の巻戻し再生処理が実行されると、第２メモリ２２３ｂに記憶された画像データは、最新のフレームから順に読み出されることとなり、映像的に巻戻されて出力されることとなる。なお、本実施形態の第２メモリ２２３ｂは、２４０フレームの画像データを記憶することが可能なリング型メモリで構成されているため、２４０フレーム分を巻戻した後は、再度最新のフレーム（図３中、フレーム番号：７２１）に戻って、再び順に古いフレームが読み出されることとなる。なお、第２の巻戻し再生処理が実行されても、第１メモリ２２３ａは、依然として読み出し禁止（書込み可能）の状態であり、書込みアドレスＷＡで示されるアドレスに入力画像データＶＩＮが順に記憶されている。上述のように、第１メモリ２２３ａに入力画像データＶＩＮを記憶しながら第２メモリ２２３ｂから画像データを読み出し、第２メモリ出力ＭＯ２を出力画像データＶＯＵＴとして出力する状態を第３のモードと称する。
第３のモード中、ＣＰＵ２１０によってスコープボタン１４０が押されたことを検出すると（Ｔ４）、ＣＰＵ２１０はタイミング発生器２２５を制御し、第２の巻戻し再生処理を停止する。第２の巻戻し再生処理が停止されると、タイミング発生器２２５はＣＰＵ２１０の制御に従って、第２メモリを読み出し禁止（書込み可能）の状態にし、スイッチ回路２２３ｃの出力をスルー信号ＴＳに切換える。これによって、第２メモリ２２３ｂには再び入力画像データＶＩＮが順に記憶されていくこととなり、入力画像データＶＩＮと同じデータが出力画像データＶＯＵＴとして出力されることとなる。すなわち、第１のモードに戻ることとなる。なお、これ以降にスコープボタン１４０が押されたことを検出した場合には、上述のモードの遷移、すなわち、スコープボタン１４０が押されたことを検出する度に第２のモード、第１のモード、第３のモード、第１のモードが順に切り換わることとなる。
以上のように、本実施形態の電子内視鏡装置１においては、ＣＰＵ２１０によってスコープボタン１４０が押されたことを検出する度に、第１のモードから第２のモード、第１のモード、第３のモード、第１のモードの順に切換えられる構成となっている。そして、第２のモードでは、第２メモリ２２３ｂに入力画像データＶＩＮを記憶しながら第１メモリ２２３ａから画像データを読み出し、第１メモリ出力ＭＯ１を出力画像データＶＯＵＴとして出力し、第３のモードでは、第１メモリ２２３ａに入力画像データＶＩＮを記憶しながら第２メモリ２２３ｂから画像データを読み出し、第２メモリ出力ＭＯ２を出力画像データＶＯＵＴとして出力するように構成されている。すなわち、第１メモリ２２３ａ又は第２メモリ２２３ｂのどちらか一方が画像データを読み出す状態（書込み禁止状態）となっていても、他方が継続して入力画像データＶＩＮを順に記憶しているため、第１の巻戻し再生処理又は第２の巻戻し再生処理中であっても最新の２４０フレーム分の画像は第１メモリ２２３ａ又は第２メモリ２２３ｂのどちらか一方に記憶されていることとなる。従って、後述するように、本実施形態では、第２のモード又は第３のモードの時に静止画を取得するように構成し、メモリへの画像データの蓄積を待たずして、繰り返し静止画像の撮り直しが可能となるようにしている。
図４は、本実施形態の電子内視鏡装置１で実行される静止画再生動作を説明するタイミングチャートであり、図３のＴ５〜Ｔ６に相当するタイミングを詳細に説明するものである。なお、図４において、図３と共通する信号に対しては同じ符号を付している。
第２のモード中、ＣＰＵ２１０によってフリーズボタン２４０ａ（図１）が押されたことを検出すると（Ｔ５）、ＣＰＵ２１０はタイミング発生器２２５を制御し、第１メモリ読出しアドレスＲＡ１のディクリメントを中止し、第１の巻戻し再生処理を一時停止する。そして、ＣＰＵ２１０によってフリーズボタン２４０ａ（図１）が押されている間（Ｔ５〜Ｔ６の期間）、第１メモリ読出しアドレスＲＡ１は、フリーズボタン２４０ａが押される直前の値を維持する（図４の場合、「２３５」）。従って、フリーズボタン２４０ａが押されている間、第１メモリ２２３ａは、当該アドレスに記憶されている「フレーム番号：２３５」の入力画像データＶＩＮを繰り返し出力し続ける。従って、フリーズボタン２４０ａが押されている間（Ｔ５〜Ｔ６の期間）、モニタ３００上には「フレーム番号：２３５」の静止画が表示されることとなる。
図３におけるＴ７〜Ｔ８の期間は、第３のモード中にフリーズボタン２４０ａ（図１）が押された場合であるが、この場合もＴ５〜Ｔ６の期間と同様の処理により、静止画像が得られる。
以上のように、本実施形態では、第２のモード又は第３のモードの時に静止画を取得するように構成したため、メモリへの画像データの蓄積を待たずして、繰り返し静止画像の撮り直しが可能となる。従って、一回の操作で所望の静止画像が取得できなかった場合に、繰り返し静止画像を撮り直す操作を行ったとしても、比較的短時間で所望の静止画像を取得できる。
（第１の実施形態の変形例）
第１の実施形態においては、ＣＰＵ２１０によってスコープボタン１４０が押されたことを検出する度に、第１のモードから第２のモード、第１のモード、第３のモード、第１のモードの順に切り換わる構成となっているが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、第２のモードから第１のモードに移行した場合において、移行から所定時間以内にスコープボタン１４０が押されたことを検出した場合に第３のモードに移行し、移行から所定時間を経過した後にスコープボタン１４０が押されたことを検出した場合には、再度第２のモードに移行する構成としてもよい。第１の実施形態の第１メモリ２２３ａ及び第２メモリ２２３ｂは、それぞれ２４０フレームの画像データが記憶できる構成となっている。従って、撮像素子１２０から出力される映像信号のフレームレートが、１秒当たり６０フレームであるとした場合、第１メモリ２２３ａ及び第２メモリ２２３ｂには、それぞれ直近４秒間の画像データが記憶されることとなる。換言すると、第１メモリ２２３ａ及び第２メモリ２２３ｂ内の画像データは、４秒毎に完全に入れ替わる（リフレッシュされる）こととなる。従って、第２のモードから第１のモードに移行した場合において、移行後、第１メモリ２２３ａのリフレッシュに必要な時間（４秒）が経過した後は、再度第２のモードに移行する構成としても良い。
（第２の実施形態）
次に、図５を参照して、本発明の第２の実施形態に係る電子内視鏡装置２を説明する。本発明の第２の実施形態に係る電子内視鏡装置２は、図１及び図２に示される第１の実施形態に係る電子内視鏡装置１と同様の構成であり、第１の実施形態とは、画像記憶再生動作においてのみ異なる。以下、第１の実施形態と異なる点について詳述する。
図５は、本発明の第２の実施形態に係る電子内視鏡装置２で実行される画像記憶再生動作を説明するタイミングチャートである。画像記憶再生動作の第２のモード及び第３のモードにおいて、速度設定入力信号ＳＳに基づいて第１メモリ２２３ａ及び第２メモリ２２３ｂ上の同じ画像データを複数回繰り返し読み出し、スロー巻戻し再生するように構成されている点で、図３に示される第１の実施形態に係る電子内視鏡装置１の画像記憶再生動作とは異なる。
速度設定入力信号ＳＳは、ユーザが電子内視鏡用プロセッサ２００のスイッチ２４０によって入力する信号で、例えば、２倍スロー（ｘ２）、３倍スロー（ｘ３）等のスロー再生の度合いを示すデータである。速度設定入力信号ＳＳは、スイッチ２４０を介してＣＰＵ２１０に送られ、ＣＰＵ２１０は、速度設定入力信号ＳＳに基づいてタイミング発生器２２５を制御する。
第１の実施形態と同様、第１のモード中、ＣＰＵ２１０によってスコープボタン１４０が押されたことを検出すると（Ｔ１）、ＣＰＵ２１０はタイミング発生器２２５を制御し、第１の巻戻し再生処理を実行する。第１の巻戻し再生処理が実行されると、タイミング発生器２２５はＣＰＵ２１０の制御に従って、第１メモリ２２３ａを書込み禁止（読み出し可能）の状態にし、スイッチ回路２２３ｃの出力を第１メモリ出力ＭＯ１に切換えた上で、第１メモリ読出しアドレスＲＡ１を直前の書込みアドレスＷＡに設定する。そして、タイミング発生器２２５は、速度設定入力信号ＳＳに２倍スロー（ｘ２）が設定されている場合（Ｔ９までの期間、Ｔ１０以降の期間）、２フレーム分の入力画像データＶＩＮがフレームメモリ２２３に入力される度に第１メモリ読出しアドレスＲＡ１をディクリメントし、速度設定入力信号ＳＳに３倍スロー（ｘ３）が設定されている場合（Ｔ９〜Ｔ１０の期間）、３フレーム分の入力画像データＶＩＮがフレームメモリ２２３に入力される度に第１メモリ読出しアドレスＲＡ１をディクリメントする。図５の場合、スコープボタン１４０が押された時（Ｔ１）、直前の書込みアドレスＷＡは「２」であり、このアドレスに記憶されているのは「フレーム番号：２４２」の入力画像データＶＩＮである。また、スコープボタン１４０が押された時（Ｔ１）、速度設定入力信号ＳＳに２倍スロー（ｘ２）が設定されている。従って、スコープボタン１４０が押されると、先ず第１メモリ読出しアドレスＲＡ１には「２」が設定され、「フレーム番号：２４２」の入力画像データＶＩＮが読み出される。そして、さらに新たな入力画像データＶＩＮがフレームメモリ２２３に入力された場合、第１メモリ読出しアドレスＲＡ１は「２」の状態が維持され、「フレーム番号：２４２」の入力画像データＶＩＮが再度読み出される。このように、Ｔ９までの期間、第１メモリ２２３ａの同じアドレスの画像データが２回ずつ読み出されながら第１メモリ読出しアドレスＲＡ１がディクリメントされる。そして、Ｔ９において、速度設定入力信号ＳＳが３倍スロー（ｘ３）設定されると、それ以降（Ｔ１０までの期間）、第１メモリ２２３ａの同じアドレスの画像データが３回ずつ読み出されながら第１メモリ読出しアドレスＲＡ１がディクリメントされる。
以上のように、本実施形態においては、第１の巻戻し再生処理が実行されると、第１メモリ２２３ａに記憶された画像データは、最新のものから順に所定回ずつ読み出されることとなり、スロー巻戻し再生が行われることとなる。従って、本実施形態によれば、ユーザは、ゆっくりと巻戻される画像を見ながら静止画取得操作（フリーズボタン２４０ａの操作）を行うことができるため、短時間で所望の静止画を得ることができる。なお、第１の実施形態と同様、第１のモードから第３のモードに遷移した場合にも同様のスロー巻戻し再生が行われることとなるが、上述の第１のモードから第２のモードに遷移した場合と同様の動作となるため、説明を省略する。
（第３の実施形態）
次に、図６を参照して、本発明の第３の実施形態に係る電子内視鏡装置３を説明する。本発明の第３の実施形態に係る電子内視鏡装置３は、図１及び図２に示される第１の実施形態に係る電子内視鏡装置１と同様の構成であり、第１の実施形態とは、画像記憶再生動作においてのみ異なる。以下、第１の実施形態と異なる点について詳述する。
図６は、本発明の第３の実施形態に係る電子内視鏡装置３で実行される画像記憶再生動作を説明するタイミングチャートである。画像記憶再生動作の第２のモード及び第３のモードにおいて、第１の巻戻し再生処理及び第２の巻戻し再生処理は行われず、第１メモリ２２３ａに記憶されている画像データが、最古のものから順に読み出される（すなわち、順方向に再生される）構成となっている点で、図３に示される第１の実施形態に係る電子内視鏡装置１の画像記憶再生動作とは異なる。
第１のモード中、ＣＰＵ２１０によってスコープボタン１４０が押されたことを検出すると（Ｔ１）、ＣＰＵ２１０はタイミング発生器２２５を制御し、第１の順方向再生処理を実行する。第１の順方向再生処理が実行されると、タイミング発生器２２５はＣＰＵ２１０の制御に従って、第１メモリ２２３ａを書込み禁止（読み出し可能）の状態にし、スイッチ回路２２３ｃの出力を第１メモリ出力ＭＯ１に切換えた上で、第１メモリ読出しアドレスＲＡ１を直前の書込みアドレスＷＡに「１」を加えた値に設定する。そして、新たな入力画像データＶＩＮがフレームメモリ２２３に入力される度に第１メモリ読出しアドレスＲＡ１をインクリメントする。図６の場合、スコープボタン１４０が押された時（Ｔ１）、直前の書込みアドレスＷＡが「２」であるため、これに「１」を加えた「３」が最初の第１メモリ読出しアドレスＲＡ１の値となる。そして、このアドレスに記憶されている「フレーム番号：３」の入力画像データＶＩＮが読み出される。そして、新たな入力画像データＶＩＮがフレームメモリ２２３に入力される度に第１メモリ読出しアドレスＲＡ１が「４」、「５」、「６」・・・とインクリメントされ、「フレーム番号：４」、「フレーム番号：５」、「フレーム番号：６」・・・の入力画像データＶＩＮが順に読み出され出力される。
以上のように、本実施形態の第１の順方向再生処理が実行されると、第１メモリ２２３ａに記憶された画像データは、最古のものから順に読み出されることとなり、映像的には順方向に再生されて出力されることとなる。なお、本実施形態の第１メモリ２２３ａは、２４０フレームの画像データを記憶することが可能なリング型メモリで構成されているため、２４０フレーム分を再生した後は、再度最古のフレーム（図３中、フレーム番号：３）に戻って、再び順に新しいフレームが読み出されることとなる。
上述したように、本実施形態の画像記録再生動作は、第１メモリ２２３ａに記憶されている画像データが、最古のものから順に読み出される構成となっている点で、図３に示される第１の実施形態の画像記憶再生動作とは異なる。しかし、第２のモード又は第３のモードの時に静止画を取得するように構成されている点では同様であり、メモリへの画像データの蓄積を待たずして、繰り返し静止画像の撮り直しが可能となるという効果を有する。なお、第１の実施形態と同様、第１のモードから第３のモードに遷移した場合には、第２メモリ２２３ｂに記憶された画像データが、最古のものから順に読み出される第２の順方向再生処理が行われることとなるが、上述の第１のモードから第２のモードに遷移した場合と同様の動作となるため、説明を省略する。
上記のように、本発明の第１から第３の実施形態においては、画像記録再生動作の第１〜第３のモードの切換えは、電子内視鏡１００のスコープボタン１４０の操作に基づいて行われる構成としたが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、第１〜第３のモードの切換えは電子内視鏡用プロセッサ２００のスイッチ２４０の操作に基づいて行われる構成としても良い。また同様に、フリーズボタン２４０ａ及び速度設定ボタン２４０ｂは、電子内視鏡用プロセッサ２００のスイッチ２４０に限定されるものではなく、電子内視鏡１００に設けられても良い。
１、２、３ 電子内視鏡装置
１００ 電子内視鏡
１１０ 挿入管
１１１ 挿入管先端部
１２０ 撮像素子
１２１ 対物レンズ
１２３ 信号ケーブル
１３０ ライトガイド
１３１ 先端部
１３２ 基端部
１４０ スコープボタン
１５０ コネクタ部
２００ 電子内視鏡用プロセッサ
２１０ ＣＰＵ
２２１ ＣＣＤプロセス回路
２２２ Ａ／Ｄ変換回路
２２３ フレームメモリ
２２３ａ 第１メモリ
２２３ｂ 第２メモリ
２２３ｃ スイッチ回路
２２４ ビデオプロセス回路
２２５ タイミング発生器
２３０ 照明装置
２３１ ランプ
２３２ 絞り
２３３ 集光レンズ
２４０ スイッチ
２４０ａ フリーズボタン
２４０ｂ 速度設定ボタン
３００ モニタ
ＶＩＮ 入力画像データ
ＴＳ スルー信号
ＷＡ 書込みアドレス
ＲＡ１ 第１メモリ読出しアドレス
ＭＯ１ 第１メモリ出力
ＲＡ２ 第２メモリ読出しアドレス
ＭＯ２ 第２メモリ出力
ＶＯＵＴ 出力画像データ
ＳＢ スコープボタン入力信号
ＦＢ フリーズボタン入力信号
ＳＳ 速度設定入力信号

Claims (11)

  1. 電子内視鏡からの映像信号を処理してモニタに表示させる電子内視鏡用プロセッサであって、
    前記映像信号から画像データを生成する画像データ生成手段と、
    夫々が複数フレームの画像データを記憶可能な第１及び第２の画像記憶手段と、
    前記画像データを前記モニタに表示可能なビデオ信号に変換する信号処理手段と、
    前記信号処理手段並びに前記第１及び第２の画像記憶手段を、
    前記画像データ生成手段によって生成される画像データを逐次ビデオ信号に変換して出力すると共に前記第１及び第２の画像記憶手段に逐次記憶させる第１のモードと、
    前記第１の画像記憶手段に記憶された画像データをビデオ信号に変換して出力すると共に前記画像データ生成手段によって生成される画像データを逐次前記第２の画像記憶手段に記憶させる第２のモードと、
    前記第２の画像記憶手段に記憶された画像データをビデオ信号に変換して出力すると共に前記画像データ生成手段によって生成される画像データを逐次前記第１の画像記憶手段に記憶させる第３のモードと、
    のいずれかによって制御する制御手段と、
    前記第１のモードから前記第２又は前記第３のモードへの切り換えを行うための制御信号の入力を受け付けると共に、該制御信号が入力されたときに該第２のモードと該第３のモードのいずれに切り換えるかを判定する判定手段と、
    を有し、
    前記制御手段は、
    前記判定手段による判定結果に基づいて、前記第１のモードから前記第２又は前記第３のモードへの切り換えを行い、
    前記判定手段は、
    前記第２のモードから前記第１のモードへの切り換えが行われてから所定時間以内に前記制御信号が入力されたときのみ、該第１のモードから前記第３のモードへの切り換えを行うものと判定する、
    電子内視鏡用プロセッサ。
  2. 前記第２のモードにおいては、前記第１の画像記憶手段に記憶された複数の画像データを連続的にビデオ信号に変換して出力する第１再生モードと、前記第１の画像記憶手段に記憶された複数の画像データのうちの一つを繰り返しビデオ信号に変換して出力する第２再生モードとを切り換え可能であり、
    前記第３のモードにおいては、前記第２の画像記憶手段に記憶された複数の画像データを連続的にビデオ信号に変換して出力する第３再生モードと、前記第２の画像記憶手段に記憶された複数の画像データのうちの一つを繰り返しビデオ信号に変換して出力する第４再生モードとを切り換え可能である、
    請求項１に記載の電子内視鏡用プロセッサ。
  3. 前記第２のモードにおいて、前記第１再生モードから前記第２再生モードに切り換えられたときに、前記第２再生モードに切り換えられる直前に出力されていた画像データが繰り返しビデオ信号に変換されて出力され、
    前記第３のモードにおいて、前記第３再生モードから前記第４再生モードに切り換えられたときに、前記第４再生モードに切り換えられる直前に出力されていた画像データが繰り返しビデオ信号に変換されて出力される、
    請求項２に記載の電子内視鏡用プロセッサ。
  4. 前記第１再生モードは、
    前記第１の画像記憶手段に記憶されている複数の画像データを、記憶された時間が新しいものから順にビデオ信号に変換して出力するものであり、
    前記第３再生モードは、
    前記第２の画像記憶手段に記憶されている複数の画像データを、記憶された時間が新しいものから順にビデオ信号に変換して出力するものである、
    請求項２又は請求項３に記載の電子内視鏡用プロセッサ。
  5. 前記第１再生モードは、
    前記第１の画像記憶手段に記憶されている複数の画像データを、記憶された時間が古いものから順にビデオ信号に変換して出力するものであり、
    前記第３再生モードは、
    前記第２の画像記憶手段に記憶されている複数の画像データを、記憶された時間が古いものから順にビデオ信号に変換して出力するものである、
    請求項２又は請求項３に記載の電子内視鏡用プロセッサ。
  6. 前記第１再生モードは、
    前記第１の画像記憶手段に記憶されている複数の画像データの夫々を複数回連続してビデオ信号に変換して出力するものであり、
    前記第３再生モードは、
    前記第２の画像記憶手段に記憶されている複数の画像データの夫々を複数回連続してビデオ信号に変換して出力するものである、
    請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の電子内視鏡用プロセッサ。
  7. 前記所定時間は、
    前記第１の画像記憶手段に記憶可能な画像データの数に対応した時間である、
    請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の電子内視鏡用プロセッサ。
  8. 請求項２から請求項６のいずれか一項又は請求項２を引用する請求項７に記載の電子内視鏡用プロセッサと、前記電子内視鏡用プロセッサに接続される電子内視鏡とを備えた電子内視鏡装置であって、
    前記第１のモードから前記第２又は前記第３のモードへの切り換えを指示するための入力を受け付ける第１の入力手段と、
    前記第２のモードにおいて、前記第１再生モードから前記第２再生モードに切り換える為の入力を受け付ける第２の入力手段と、
    前記第３のモードにおいて、前記第３再生モードから前記第４再生モードに切り換える為の入力を受け付ける第３の入力手段と、
    前記第２及び前記第３のモードから前記第１のモードへの切り換えを指示するための入力を受け付ける第４の入力手段と、
    を有する、
    電子内視鏡装置。
  9. 前記第１の入力手段と前記第４の入力手段が同一である、
    請求項８に記載の電子内視鏡装置。
  10. 前記第２のモードにおいて、前記第２再生モードから前記第１再生モードに切り換える為の入力を受け付ける第５の入力手段を有し、
    前記第３のモードにおいて、前記第４再生モードから前記第３再生モードに切り換える為の入力を受け付ける第６の入力手段を有する、
    請求項８又は請求項９に記載の電子内視鏡装置。
  11. 前記第２の入力手段と前記第５及び前記第６の入力手段が同一である、
    請求項１０に記載の電子内視鏡装置。
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