JPH04126122A - 電子内視鏡装置 - Google Patents

電子内視鏡装置

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JPH04126122A
JPH04126122A JP2243899A JP24389990A JPH04126122A JP H04126122 A JPH04126122 A JP H04126122A JP 2243899 A JP2243899 A JP 2243899A JP 24389990 A JP24389990 A JP 24389990A JP H04126122 A JPH04126122 A JP H04126122A
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JP
Japan
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signal
time
signals
delay line
switch
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JP2243899A
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Inventor
Toru Nakamura
亨 中村
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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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】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、スコープと本体、或いは本体と周辺機器とが
コネクタを介して着脱可能な電子内視鏡装置に係わり、
特に、コネクタ部におけるアナログ信号線の本数を低減
させる技術に関する。
(従来の技術) 一般に、電子内視鏡装置は、患者の体腔内に挿入して被
写体像を撮影するスコープと、撮影された映像信号から
画像データを生成するプロセッサと、この画像データの
表示や記録を行う外部機器とに大別されて構成される。
第12図はこのような電子内視鏡装置の概略的な構成を
示すブロック図であり、スコープ9は、被写体を撮像す
るCCDIと、撮像された映像信号を、輝度信号Yと色
差信号(R−Y)、(B−Y)の三種類のアナログ信号
に分離する色分離回路2を有している。
プロセッサ10は、前記各アナログ信号をディジタル化
するA/D変換部3と、画像データを生成する処理部4
と、生成された画像データをアナログ化するA/D変換
器5から構成されている。
また、外部機器11であるモニタTV6は画像データを
表示するものであり、画像記録袋W7は画像データを格
納して保存するものである。
また、スコープ9とプロセッサ10との間、及びプロセ
ッサ10と外部機器11との間は、各コネクタ部88〜
8Cによって着脱自在に構成されており、各コネクタ部
88〜8Cは三種類のアナログ信号を伝送するため、三
系統の接続部を有している。
このような各接続部は、腐食や接触不良を防止するため
、高い絶縁特性を持たなければならない。
このため、従来は、各接続部に高速アナログフォトカブ
ラ等の光電変換素子を設けることで、アナログ信号を高
い絶縁特性下で送信側から受信側へ伝送していた。
(発明が解決しようとする課ml) しかしながら、このような従来の方法では、送信側から
受信側に伝送するアナログ信号の数分だけ高速アナログ
フォトカブラ等の光電変換素子を必要とするので、コネ
クタ部が煩雑になるばかりでなく、コスト的に高価なも
のになってしまうという欠点がある。
また、接続する信号の系統が多くなると、各光電変換素
子の伝送特性の微妙な違いや、接続状態のばらつきによ
り、各信号のバランスが悪くなり画質が劣化するという
不具合が生じることがあり、コネクタ部での接続数をで
きるだけ少なくしたいという要望が多かった。
この発明はこのような従来の課題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、コネクタを通過
するアナログ信号の数を、可能な限り減らすことのでき
る電子内視鏡装置を提供することにある。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 上記目的を達成するため、本発明は、固体撮像素子で撮
像された影像信号を複数のアナログ信号に分離した後、
着脱可能なコネクタを介して伝送し、画像表示に供する
ようにした電子内視鏡装置において、前記コネクタの送
信側では、各アナログ信号の少なくとも2つを時分割処
理して多重化した後、この多重化信号を送信し、受信側
では、該コネクタを通過して得られた多重化信号を分離
して各アナログ信号に復帰させること、が特徴である。
また、前記アナログ信号の少なくとも一つを時間的に圧
縮して多重化することを特徴とする。
更に、前記アナログ信号は、色分離回路によって分離さ
れた輝度信号と二種類の色差信号であることを特徴とす
る。
(作用) 上述の如く構成すれば、輝度信号や色差信号等のアナロ
グ信号を受信側にて多重化し、送信するアナログ信号の
数を減らしている。そして、このアナログ信号をコネク
タを介して送信し、送信側では多重化されたアナログ信
号を分離して、もとの状態に復帰させる。従って、コネ
クタを通過するアナログ信号の伝送系統を減らして、所
望する数のアナログ信号を伝送することが可能となる。
(実施例) 第1図は本発明の第一実施例を示す構成図であり、電子
内視鏡装置のスコープ9とプロセッサ10間の接続構成
を示している。
同図に示すスコープ9は、図示しないCCD。
色分離回路で輝度信号Y、及び色差信号(R−Y)(B
−Y)を得、これをコネクタ部8を介してプロセッサ1
0に出力するものであり、スイッチ12を有している。
スイッチ12は、タイミング回路16から与えられるタ
イミング信号に同期して接点を切換え、2M類の色差信
号(R−Y)、(B−Y)を多重化するものである。
プロセッサ10は、IHデイレイライン13゜14と、
スイッチ15と、タイミング回路16を有している。
IHデイレイライン13.14は、与えられた輝度信号
Y、あるいは多重化信号を、1水平走査時間(以下、r
lH時間」という)だけ遅らせて出力するものである。
タイミング回路16は、IH待時間オン−オフが切換わ
るタイミング信号を出力し、スイッチ15 (15g、
15b)は、このタイミング信号に同期して2個の接点
を切換えることによって多重化信号を2種類の色差信号
(R−Y)、(B−Y)に分離する。
次に、第2図に示すタイムチャートを参照しながら、本
実施例の作用について説明する。
同図の(1)に示す信号S1はブランキング信号であり
、この信号S1がrHJレベルのときに映像信号が出力
される。従って、この信号S1の1周期がIH待時間な
る。そして、出力された映像信号は図示しない色分離回
路によって輝度信号Y、及び色差信号(R−Y)、(B
−Y)に分離されるので、各信号Y、(R−Y)、(B
−Y)は、同図(2)〜(4)に示すように、ブランキ
ング信号S1に同期した信号となって出力される。
また、第1図に示すタイミング回路16は、第2図(5
)に示すように、IH待時間切換わるタイミング信号S
2を出力しており、これによってスイッチ12の接点が
切換わる。即ち、信号S2がrHJレベルのときスイッ
チ12は信号(R−Y)側に接続され、反対に信号S2
がrLJレベルのときスイッチ12は信号(B−Y)側
に接続される。
いま、第2図(3)に示すように色差信号(R−y)が
IH時間毎に、R1,R2,R3,・・・の順に変化し
、同図(4)に示すように色差信号(B−Y)がIH時
間毎に、Bl、B2.B3゜・・・の順に変化したとす
れば、スイッチ12の出力信号(以下、「多重化信号」
という)S3は、同図(6)に示すように、信号(R−
Y)、及び(B−Y)がIH時間毎に交互に変化するの
で、R1,B2.R3,B4.・・・の順で出力される
信号となる。その後、この多重化信号S3.及び輝度信
号Yはコネクタ部8を介してプロセッサ10に伝送され
、このうち多重化信号S3は3系統に分岐してスイッチ
15gの端子TI、15bの端子T3.及びIHデイレ
イライン14に供給され、輝度信号YはIHデイレイラ
イン13に供給される。
そして、IHデイレイライン14に供給された多重化信
号S3は、IH待時間け遅延されて出力されるので、第
2図(7)に示す如くの多重化信号S4となり、この信
号S4はスイッチ15aの端子T2.及び15bの端子
T4に供給される。
その後、スイッチ15aではタイミング回路16からタ
イミング信号S2に同期して、接続する端子を72.T
I、T2.・・・の順で交互に切換え、スイッチ15b
では接続する端子T3.T4.T3・・・の順で交互に
切換える。
その結果、スイッチ15aの出力信号S5は、色差信号
(R−Y)の最初の信号R1が出力された後、奇数番目
の信号が2回づつ繰り返されて出力される信号となる。
即ち、第2図(8)に示すようにR1,R3,R3,R
5,R5・・・の順で切換わる信号がスイッチ15mか
ら出力される。また、スイッチ15bの信号S6は、色
差信号(B−Y)の偶数番目の信号が2回づつ繰り返さ
れて出力される信号となる。即ち、第2図(9)に示す
ように、B2.B2.B4.B4・・・の順で切換わる
信号がスイッチ15bから出力される。
一方、IHデイレイライン13から出力された信号S7
は、第2図(1(1)に示すように、同図(2)に示し
た輝度信号Yに対してIH待時間け遅延した信号となっ
ている。そして、信号S7を輝度信号Y、倍信号5を色
差信号(R−Y) 、信号S6を色差信号(B−Y)と
すれば、プロセッサ10で映像信号を得ることができる
。
こうして、3つのアナログ信号を2つのアナログ信号と
してコネクタ部8を通過させ、映像信号をスコープ9か
らプロセッサ10へ伝送することができる。なお、プロ
セッサ10.で得られた色差信号(R−Y)、(B−Y
)は1ライン毎にとばされたものとなっている。つまり
、色差信号(R−Y)については、R1,R2,R3,
・・・であったものが、R1,R3,R3,R5,・・
・となってしまい、色差信号(B−Y)については、B
l。
B2.B3.・・・であったものが、B2.B2.BB
4.B4.・・・となっている。しかし、隣り合うライ
ンの信号はほぼ同じであると考えて良いので、生成され
る画像の解像度にはほとんど影響はない。
このようにして、本実施例では、スコープ9からプロセ
ッサ10に伝送する輝度信号Y、及び色差信号(R−Y
)、(B−Y)のうち、両色差信号(R−Y)、(B−
Y)を多重化することで、コネクタ部8を通過させるア
ナログ信号を、多重化信号と輝度信号Yとの2つの信号
としている。
従って、コネクタ部8におけるアナログ信号の接続系統
を減らすことができ、高速フォトカブラ等、信号伝送に
関わる機器を少なくすることができる。
また、各信号の接続状態のばらつきによる信号バランス
の乱れを防止することができる。
また、本実施例ではアナログのIHデイレイライン13
.14を使用する構成としたが、第3図に示すように、
スコープ9から伝送された信号Y。
B3をA/D変換器17a、17bでディジタル化し、
メモリ18a、18bを用いてディジタル処理で、本実
施例と同様の処理を行うこともてきる。
第4図は本発明の第二実施例を示す構成図である。この
例は、固体撮像素子として小型CCDを使用したときな
ど、有効画素の出力時間t1が18時間よりも短かく、
かつ、この出力時間t1が出力されない時間t2よりも
短い場合に適用でき、輝度信号Y1色差信号(R−Y)
、(B−Y)をすべて多重化してスコープ9からプロセ
ッサ10へ伝送するものである。
第4図に示すように、スコープ9は、スイッチ19.2
1と、t1デイレイライン20を有しており、プロセッ
サ10は、IHデイレイライン22と、t1デイレイラ
イン23と、スイッチ24〜28と、タイミング回路1
6を有している。
t1デイレイライン20.23は、与えられた信号を後
述する有効画素時間t1だけ遅延させて出力するもので
ある。
このように構成された第二実施例の作用を第5図(A)
、(B)を参照しながら説明する。
同図(1)に示す信号S11はブランキング信号であり
、この信号がrHJレベルのときに映像信号が出力され
る。また、同図(3)〜(5)に示すように輝度信号Y
、及び色差信号(R−Y)。
(B−Y)は、ブランキング信号Sllの立上り点より
もやや遅れて出力され、時間t1だけ出力を続ける。従
って、この時間t1が有効画素の出力時間t1であり、
残りの空白時間が出力されない時間t2である。そして
、(tl+t2−IH)なる関係が成立する。
そして、2つの色差信号(R−Y)、(B−Y)は第4
図に示すスイッチ19に供給され、スイッチ19はタイ
ミング回路16から第5図(5)に示すような18時間
でrHJ、rLJが変化するタイミング信号S12で切
換えられるので、各色差信号(R−Y)、(B−Y)は
多重化され、同図(6)に示す如くの信号S13が出力
される。
図から明らかなように、この信号S13は、IH時間毎
に色差信号(R−Y)と(B−Y )とが交互に出力さ
れる信号となる。
その後、この信号813はt1デイレイライン20に供
給されて、時間t1だけ遅延されるので、第5図(7)
に示す如くの信号514が出力される。このとき、(t
l<t2)なる関係により、時間t1だけ遅延されても
各画素データは同一のIH時間内に納まるので、画素デ
ータがとぎれることはない。
そして、この信号S14はスイッチ21の一端に供給さ
れ、他端には輝度信号Yが供給される。
また、スイッチ21の接点にはタイミング回路16から
第5図(8)に示すように、t1時間のrHJとt2時
間のrLJが交互に繰り返されるタイミング信号S15
が与えられ、これによって接点が切換えられる。その結
果、輝度信号Yと信号S14とが多重化されるので、ス
イッチ21の出力信号S16は第5図(9)に示す如く
となり、この信号S16は各信号Y、(R−Y)、及び
(B−Y)をすべて多重化した信号となる。
そして、この信号S16はコネクタ部8を介してスコー
プ9からプロセッサ10へ伝送され、IHデイレイライ
ン22と、t1デイレイ、ライン23と、スイッチ24
.25にそれぞれ供給される。
IHデイレイライン22に供給された信号S16は、I
H待時間け遅延されるので第5図(1(1)に示す信号
S17となって出力され、スイッチ24.25に供給さ
れる。また、スイッチ24.25にはタイミング回路1
6から第5図(11)に示す信号512(同図(5)と
同一の信号)が与えられ、これによって接点が切換えら
れるので、スイッチ24の出力信号S18は第5図(1
2)に示すように輝度信号Yと色差信号(R−Y)とが
多重化された信号となり、スイッチ25の出力信号S1
9は同図(13)に示すように輝度信号Yと色差信号(
B−Y)とが多重化された信号となる。
その後、スイッチ24から出力された信号S18はスイ
ッチ26の一端に供給され、スイッチ25から出力され
た信号S19はスイッチ27の一端に供給される。また
、各スイッチ26.27には、第5図(14)に示すよ
うに、同図(8)に示した信号S15を時間t1だけ遅
延させたタイミング信号S20が与えられ、これによっ
て接点が切換えらけれるので、スイッチ26の出力信号
は同図(15)に示す如くの信号S21となり、これは
色差信号(R−Y)にほかならない。
また、スイッチ27の出力信号は同図(16)に示す3
22となり、これは色差信号(B−Y)である。
一方、t1デイレイライン23では信号S16を時間t
1だけ遅延させるので、第5図(17)に示す如くの信
号323となる。そして、この信号323は、スイッチ
28の一端に供給され、このスイッチ28はタイミング
回路16から与えられる信号S20によって接点が切換
えられるので、出力信号は同図(18)に示す信号32
4となる。
この信号S24は輝度信号Yである。
こうして、プロセッサ10側で輝度信号Y、及び色差信
号(R−Y)、(B−Y)が得られるのである。このと
き、各信号Y、(R−Y)、(B−Y)は、スコープ9
から送信するときの信号に比べて、時間(IH+tl)
だけ遅れている。このため、第5図(19)に示すよう
に、時間(IH+tl)だけ遅れた同期信号を生成し、
これを後工程の同期信号として使用する。
このようにして、第二実施例では、スコープ9からコネ
クタ10ヘコネクタ部8を介して伝送するアナログ信号
を1系統とすることができる。
第6図は第三実施例を示す構成図である。図示のように
スコープ9は、t1デイレイライン29と、スイッチ3
0.31を有しており、プロセッサ10は、t1デイレ
イライン32と、IHデイレイライン33と、スイッチ
34〜38を有している。この実施例の動作を第7図に
示すタイムチャートを参照しながら説明すると、輝度信
号Y。
色差信号(R−Y)、(B−Y)は同図(3)〜(5)
に示す如くであり、各IH時間毎に時間t1だけ出力さ
れる信号となる。
このうち輝度信号Yは、t1デイレイライン29に出力
され、時間t1だけ遅延されるので、この出力信号33
3は、同図(6)に示す如くとなる。
そして、スイッチ30では第7図(7)に示すタイミン
グ信号S34で接点を切換えることによって色差信号(
R−Y)と(B−Y)を多重化し、この多重化信号と前
述した信号833はスイッチ31に供給される。その後
、このスイッチ31は第7図(2)に示すタイミング信
号S32によって接点が切換えられるので、この出力は
同図(8)に示すように輝度信号Yと色差信号(R−Y
)。
(B−Y)がすべて多重化された信号S35となる。そ
して、この信号S35はフネクタ部8を介してプロセッ
サ10に伝送され、t1デイレイライン32と、スイッ
チ38に供給される。
その後、t1デイレイライン32では、信号S35を時
間t1だけ遅延させるので、その出力信号S36は第7
図(9)の如くとなり、この信号S36はIHデイレイ
ライン33と、スイッチ34.35に供給される。そし
て、IHデイレイライン33では信号536をIH待時
間れ遅延させるので、その出力信号S37は同図(1(
1)に示す如くとなる。
その後は、前述した第二実施例と同様に、タイミング信
号538(第7図(11)参照)で接点が切換わるスイ
ッチ34.35と、タイミング信号539(第7図(1
2)参照)で接点が切換わるスイッチ36.37を用い
て、信号S36.S37を分離し、色差信号(R−Y)
、(B−Y)を得ることができる(第7図(14)、(
15)参照)。
一方、信号S35は、タイミング信号S39で接点が切
換わるスイッチ38に入力されるので、第7図(13)
に示すように輝度信号Yが得られる。また、前述した第
二実施例と同様に、プロセッサ10で得られた各信号Y
、(R−Y)、(B−y)は、時間(lH+tl)だけ
遅れているので、同図(16)に示す信号S43を後工
程の同期信号として使用する。
このようにして、第三実施例においても、前述した第二
実施例と同様に、1系統のアナログ信号に3っの信号を
多重化させることが可能となる。
第8図は本発明の第4実施例を示す構成図である。前述
した第二実施例、及び第三実施例ではIH待時間う有効
画素の出力時間t1と、出力されない時間t2とが(t
l<t2)なる関係が成立することが前提条件であった
が、この例では時間tl、t2の大きさにかかわらず適
用できるものである。
第8図において、スコープ9は、スイッチ39゜41と
、CCDデイレイライン40を有しており、該スコープ
9とコネクタ部8を介して接続されるプロセッサ10は
、IHデイレイライン42,44と、CCDデイレイラ
イン43と、スイッチ45〜49を有している。
CCDデイレイライン40.43は、CCDへの書込み
クロックと読出しクロックを変えることにより、アナロ
グ信号の時間軸を変化させるものである。つまり、入力
された映像信号を時間的に圧縮することができる。
次に、この実施例の作用を第9図に示すタイムチャート
を参照しながら説明する。
スコープ9側の色差信号(R−Y)、(B−Y)は(第
9図(3)、(4)参照)、スイッチ39において、I
H待時間jHJ、rLJが切換わるタイミング信号55
5(同図(9)参照)によって多重化された後、CCD
デイレイライン40で時間軸が圧縮され、出力時間t1
から出力時間t2に変換される。その結果、同図(5)
に示すような信号S51が得られる。
その後、この信号S51と輝度信号Yはスイッチ41に
供給され、時間tl、t2で切換わるタイミング信号5
50(第9図(1)参照)によって多重化されるので同
図(6)に示す信号S52が得られる。そして、この信
号S52はコネクタ部8を介してプロセッサ10に伝送
され、IHデイレイライン42と、CCDデイレイライ
ン43に供給される。このうち、IHデイレイライン4
3に供給された方は、前述した第二、第三実施例と同様
の処理で信号S 58− (第9図(12)参照)が得
られ、これは輝度信号Yとして用いられる。
一方、CCDデイレイライン43では、スコープ9側の
CCDデイレイライン40と反対の処理を行う。即ち、
時間軸を引延ばして出力時間t2を出力時間t1に変換
し、圧縮された映像信号を元の信号に復元させる。これ
によって、CCDデイレイライン43の出力は、第9図
(7)に示す信号S53となる。なお、このとき輝度信
号Yも同時に引延ばされ後端部が欠けるが、この輝度信
号Yは後処理で取除かれるので何ら問題はない。
そして、この信号S53は、IHデイレイライン44で
時間IHだけ遅延され信号S54が得られる(同図(8
)参照)。その後、前述した第二。
第三実施例と同様の処理で信号S56.S57が得られ
(同図(1(1)、(11)参照)、これらは、色差信
号(R−Y)、(B−Y)として用いられる。
このようにして、第四実施例では、有効画素の出力時間
t1が、出力されない時間t2よりも長い場合において
も、3つの信号を1つのアナログ信号に多重化すること
ができる。
なお、該第四実施例では、時間軸を変化させるためにC
CDデイレイライン40.43を使用したが、他の機器
を使用してもよい。
また、この例では、輝度信号Yと色差信号(R−Y)、
(B−Y)の3つの信号で映像信号を構成しているが、
この映像信号を光の3原色であるR、G、B信号に分離
し、第10図に示すように各信号を圧縮して多重化し、
1つのアナログ信号として伝送しても良い。
また、前述した第一乃至第四実施例ではスコープ9とプ
ロセッサ10との連結部分について説明したが、本発明
はこれに限らず、プロセッサ10と他の周辺機器とを接
続する場合にも適用できることは言うまでもない。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明では、コネクタの送信側で
、輝度信号や色差信号等のアナログ信号を多重化して送
信し、受信側でこの多重化信号を復帰させ、もとのアナ
ログ信号を得ている。従って、コネクタにおけるアナロ
グ信号の伝送系統を少なくすることができるので、コネ
クタ部に多数の信号伝送に係わる機器を搭載する必要は
なくなり、コネクタを簡素に構成することができる。
また、信号伝送のバランスが悪くなるという不具合は解
消され、常に良質の映像信号を伝送することができると
いう効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第一実施例を示す構成図、第2図は該
第一実施例の動作を示すタイムチャート、第3図は前記
第一実施例の変形例を示す構成図、第4図は第二実施例
を示す構成図、第5図(A)。 (B)は該第二実施例の動作を示すタイムチャート、第
6図は第三実施例を示す構成図、第7図は該第三実施例
の動作を示すタイムチャート、第8図は第四実施例を示
す構成図、第9図は該第四実施例の動作を示すタイムチ
ャート、第10図は映像信号としてRGB信号を用いた
ときの多重化処理の動作を示すタイムチャート、第11
図は本発明が適用される電子内視鏡装置の概略的な構成
を示すブロック図である。 8・・・コネクタ部 9・・・スコープ 10・・・プロセッサ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)固体撮像素子で撮像された映像信号を複数のアナ
    ログ信号に分離した後、着脱可能なコネクタを介して伝
    送し、画像表示に供するようにした電子内視鏡装置にお
    いて、 前記コネクタの送信側では、各アナログ信号の少なくと
    も2つを時分割処理して多重化した後、この多重化信号
    を送信し、受信側では、該コネクタを通過して得られた
    多重化信号を分離して各アナログ信号に復帰させること を特徴とする電子内視鏡装置。
  2. (2)前記アナログ信号の少なくとも一つを時間的に圧
    縮して多重化する請求項1記載の電子内視鏡装置。
  3. (3)前記アナログ信号は、色分離回路によって分離さ
    れた輝度信号と二種類の色差信号である請求項1、又は
    2記載の電子内視鏡装置。
JP2243899A 1990-09-17 1990-09-17 電子内視鏡装置 Pending JPH04126122A (ja)

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JP2243899A JPH04126122A (ja) 1990-09-17 1990-09-17 電子内視鏡装置

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