JP4095220B2

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Publication number: JP4095220B2
Application number: JP2000016723A
Authority: JP
Inventors: 貴之榎本; 秀夫杉本
Original assignee: ペンタックス株式会社
Priority date: 2000-01-26
Filing date: 2000-01-26
Publication date: 2008-06-04
Anticipated expiration: 2020-01-26
Also published as: JP2001208984A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の電子内視鏡装置において、ＴＶモニタやＶＣＲ（video cassette recorder ）等の周辺機器を共有する電子内視鏡システムと、この電子内視鏡システムにおいて周辺機器へ出力される映像信号を選択的に切換える電子内視鏡用信号切換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年医療分野では、ＲＧＢモノクロ面順次撮像方式、カラー単板撮像方式等を用いた電子内視鏡システムや、超音波内視鏡システム、励起波長による蛍光画の撮像を行なう電子内視鏡システムなど多様な電子内視鏡システムがその用途に応じて用いられている。これらの電子内視鏡システムにより撮影された映像の観察にはＴＶモニタ等の画像表示装置が用いられる。
【０００３】
各電子内視鏡システムは、その用途、特質が異なるため、総合病院のように複数の電子内視鏡システムを使用する施設も多く存在する。このような施設において、各電子内視鏡システム毎にＴＶモニタや映像を記録するためのＶＣＲ等を設置することは場所的にも設備的にも無駄が多いうえ操作も煩雑である。したがって、各電子内視鏡システムにおいて同一の機能を果たすＴＶモニタやＶＣＲ等の周辺装置に関しては、システム間における共有化を行おうという考えがある。このとき、それぞれの電子内視鏡装置（電子内視鏡と信号処理装置）は、周辺装置へ出力される信号を選択的に切換えるための電子内視鏡用信号切換装置を介して周辺装置に接続される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように複数の電子内視鏡装置とこれらに共有される周辺装置が電子内視鏡用信号切換装置を介して接続される電子内視鏡システムにおいて、各装置の機能・動作を効率よく利用するには、各電子内視鏡装置と電子内視鏡用信号切換装置とを有機的に結合することが望ましい。各電子内視鏡装置と電子内視鏡用信号切換装置とを有機的に結合するには、電子内視鏡用信号切換装置にシステムコントロール回路を設け、このシステムコントロール回路と各電子内視鏡装置のシステムコントロール回路との間で、各装置を制御するための制御信号や各装置の状態などを知らせるためのデータ等を相互に通信する必要がある。
【０００５】
一方、各電子内視鏡装置で検出された映像信号を雑音等の影響による劣化を極力抑えて周辺装置へ伝送するには、映像信号をコンポーネント信号として伝送することが好ましい。映像信号をコンポーネント信号として伝送するには、各電子内視鏡装置で検出された映像信号を３原色の色成分毎に送信する必要がある他、これらの映像信号の同期信号も送信する必要があるので合計４本の信号線が必要である。また、上記のように電子内視鏡用信号切換装置に設けられたシステムコントロール回路と各電子内視鏡装置のシステムコントロール回路との間において双方向の通信を行うには、更に通信のための信号線が必要となる。例えば２台の電子内視鏡装置を備えた電子内視鏡システムでは、コンポーネント信号に各４本の信号線が、通信に各２本の信号線が必要なので合計１２本の信号線が必要となる。接続される信号線の増加は、装置のセッティングや移動等を行うに当たって極めて煩雑であり、接続される信号線の数を極力減少させることが望まれる。
【０００６】
本発明は、複数の電子内視鏡装置が電子内視鏡用信号切換装置を介して周辺装置と接続される電子内視鏡システムであって、各電子内視鏡装置と電子内視鏡用信号切換装置とがより少ない信号線で有機的に結合される電子内視鏡システムと、この電子内視鏡システムにおいて用いられる電子内視鏡装置および電子内視鏡用信号切換装置とを得ることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子内視鏡システムは、少なくとも１台の電子内視鏡装置と、複数の電子内視鏡装置から入力される信号のうち選択された電子内視鏡装置の信号のみ周辺装置へ出力する電子内視鏡用信号切換装置と、電子内視鏡装置に設けられた第１のシステムコントロール回路から出力される第１の通信データと、電子内視鏡装置において生成され映像信号を含まない複合同期信号とを合成した合成信号を生成する信号合成手段と、合成信号を電子内視鏡装置から電子内視鏡用信号切換装置に伝送することができる合成信号用信号線と、電子内視鏡用信号切換装置に伝送された合成信号を複合同期信号と第１の通信データとに分離する信号分離手段と、信号合成手段と信号分離手段とを駆動して、第１の通信データを合成信号用信号線を介して電子内視鏡用信号切換装置へ送信するとともに、電子内視鏡用信号切換装置に設けられた第２のシステムコントロール回路から出力される第２の通信データを合成信号用信号線を介して電子内視鏡装置が受信するための通信手段とを備えたことを特徴としている。
【０００８】
好ましくは複合同期信号は、水平同期信号と垂直同期信号とを複合した同期信号である。
【０００９】
信号合成手段は好ましくは、水平同期信号および垂直同期信号が出力されていない期間に第１および第２の通信データの送受信を行い、フィールドが第１または第２のフィールド期間の一方のフィールド期間に対応するときに第１の通信データを送信し、他方のフィールド期間に対応するときに第２の通信データを送信する。
【００１０】
通信手段は好ましくは、水平同期信号および垂直同期信号に基づく第１のパルス信号と、フィールドが第１のフィールド期間または第２のフィールド期間であることを表すフィールド信号とに基づいて、各システムコントロール回路の入出力を制御する入出力制御手段を備える。
【００１１】
好ましくは前記通信手段は、第１のシステムコントロール回路へ入力される信号を伝送する第１の信号線と第１のシステムコントロール回路から出力される信号を伝送する第２の信号線との間において切換えて第３の信号線に接続するための第１の入出力信号切換手段と、第３の信号線と複合同期信号が出力される第４の信号線との間において合成信号用信号線との接続を切換える合成信号用切換手段と、第２のシステムコントロール回路へ入力される信号を伝送する第５の信号線と第２のシステムコントロール回路から出力される信号を伝送する第６の信号線との間において接続を切換える第２の入出力信号切換手段とを備え、合成信号用切換手段が第１のパルス信号に基づいて制御され、第１および第２の入出力信号切換手段がフィールド信号および第１のパルス信号に基づく第２のパルス信号により制御される。
【００１２】
好ましくは第１のパルス信号は、水平同期信号および垂直同期信号が出力されていない期間に出力される。また、このとき第２のパルス信号は、第１のパルス信号のうち第１のフィールド期間または第２のフィールド期間のどちらか一方の期間に出力されるパルス信号である。
【００１３】
好ましくは入出力制御手段は、フィールド信号が出力され第１のパルス信号が出力されているときに第２のシステムコントロール回路から第２の通信データを出力することを許可するとともに第１のシステムコントロール回路において第２の通信データの入力を許可し、フィールド信号が出力されていなくて第１のパルス信号が出力されているときに第１のシステムコントロール回路から第１の通信データを出力することを許可するとともに第２のシステムコントロール回路において第１の通信データの入力を許可する。
【００１４】
好ましくは、合成信号用切換手段が、第１の信号パルスが出力されているときには合成信号用信号線の接続を第３の信号線に切換え、それ以外のときには合成信号用信号線が第４の信号線に接続されている。このとき、第１の入出力信号切換手段が、第２のパルス信号が出力されているときには第１の信号線に第３の信号線の接続を切換え、それ以外のときには第３の信号線が第２の信号線に接続されている。更に、第１の入出力信号切換手段が、第２のパルス信号が出力されているときには第１の信号線に第３の信号線の接続を切換え、それ以外のときには第３の信号線が第２の信号線に接続されている。
【００１５】
好ましくは第１および第２の通信データの極性は、複合同期信号において水平同期信号として出力されるパルスの極性と逆向きに設定される信号である。
【００１６】
本発明の電子内視鏡装置は、映像信号を含まない複合同期信号とシステムコントロール回路から出力される通信データとを合成して出力する信号合成出力手段と、複合同期信号を構成する垂直同期信号、水平同期信号と、フィールドが第１または第２のフィールド期間であることを表わすフィールド信号とに基づいてシステムコントロール回路における通信データの入出力を制御する通信制御手段とを備えることを特徴としている。
【００１７】
本発明の電子内視鏡用信号切換装置は、複数の電子内視鏡装置から入力される信号のうち選択された電子内視鏡装置の信号のみ周辺装置へ出力可能な電子内視鏡用信号切換装置であって、システムコントロール回路と、各電子内視鏡装置において生成される映像信号を含まない複合同期信号と各電子内視鏡装置に備えられたシステムコントロール回路から出力される通信データとが合成された合成信号を分離する信号分離手段と複合同期信号を構成する垂直同期信号、水平同期信号と、フィールドが第１または第２のフィールド期間であることを表わすフィールド信号とに基づいてシステムコントロール回路における通信データの入出力を制御する通信制御手段とを備えている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施形態である電子内視鏡用信号切換装置（信号切換装置）および電子内視鏡装置（電子内視鏡と信号処理装置）からなる電子内視鏡システムの回路構成を示すブロック図である。
【００１９】
信号切換装置１０には、ＲＧＢ面順次撮像方式の信号処理装置４０、カラー単板撮像方式の信号処理装置６０と、これらに共有されるＴＶモニタ２５とＶＣＲ２６とがコネクタ（図示せず）を介して着脱自在に接続されている。ＲＧＢ面順次撮像方式の信号処理装置４０には、ＲＧＢ面順次撮像方式に適合した電子内視鏡３０が接続され、カラー単板撮像方式の信号処理装置６０には、カラー単板撮像方式に適合した電子内視鏡５０が接続される。電子内視鏡３０、５０と信号処理装置４０、６０との接続は、それぞれスコープコネクタ（図示せず）を介して着脱自在に行われる。ＴＶモニタ２５には、電子内視鏡３０で撮像された映像または電子内視鏡５０で撮像された映像のうちの一方が表示される。このときＴＶモニタ２５に表示される映像は信号切換装置１０または各信号処理装置４０、６０の操作パネル１６、４４、６４に配されたスイッチ（図示せず）を操作することにより切換え可能である。また、ＴＶモニタ２５に表示される映像は、同時にＶＣＲ２６に送られ、ビデオカセットテープに記録可能である。
【００２０】
まず、電子内視鏡３０と信号処理装置４０からなるＲＧＢ面順次撮像方式の電子内視鏡装置について説明する。
【００２１】
電子内視鏡３０の内部には超極細の光ファイバーケーブルの束であるライトガイド３４が配設されており、ライトガイド３４の一方の端面である出射端３２は電子内視鏡３０の先端部に位置している。出射端３２の前方には照明レンズ（図示せず）が配されており、出射端３２から出射される光が照明レンズを介して照明光として照射される。この照明光は信号処理装置４０内に設けられたランプ（光源）３７からライトガイド３４を介して供給される。
【００２２】
ランプ３７からは略平行に白色光が照射され、集光レンズ３６、ＲＧＢ回転フィルタ３８を介してライトガイド３４の入射端３５に集光される。これにより入射端３５に入射した光はライトガイド３４を経由して出射端３２に伝送され内視鏡３０の先端（出射端３２）から照明光として照射される。
【００２３】
ＲＧＢ回転フィルタ３８は薄い回転円盤であり、その盤面には円周方向に沿って略等間隔に３つの開口が形成され、各開口には、それぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタが設けられている。ＲＧＢ回転フィルタ３８はモータ３９により回転され、その回転軸はランプ３７から照射される照明光の光軸に平行であり、円盤が回転する際に各開口が照明光の光路を横切るように配置されている。すなわち、集光レンズ３６を透過した白色照明光は、ＲＧＢ回転フィルタ３８が回転し、各開口が照明光の光路を横切るときにＲＧＢのカラーフィルタをそれぞれ透過して入射端３５に集光される。ＲＧＢのカラーフィルタを透過した照明光はＲＧＢの光として順次間欠的にライトガイド３４に入射される。したがって、電子内視鏡３０の先端（出射端３２）からは、ＲＧＢの光が各色成分毎に順次間欠的に照明光として照射される。
【００２４】
ランプ３７は、ランプ電源回路４６によりその出力が制御され、ランプ電源回路４６は、システムコントロール回路４３により制御される。システムコントロール回路４３から出力される制御信号はデジタル信号でありＤ／Ａ変換器４５でアナログ信号変換されランプ電源回路４６へ出力される。モータ３９の回転は、タイミングコントロール回路４２の同期信号に基づいて制御される。
【００２５】
電子内視鏡３０の先端には、撮像素子３１が設けられておりライトガイド３４の出射端３２から照射されるＲＧＢの照明光により撮像が行われる。照明光はＲＧＢの各色成分毎に順次間欠的に照射されるので、撮像素子３１でもＲＧＢの色成分毎の映像が順次モノクロ映像として検出される。検出されたＲＧＢ毎の映像は、時系列のＲＧＢ映像信号として電子内視鏡３０内のケーブル３３を介して信号処理装置４０の映像信号処理回路４１へ伝送される。
【００２６】
映像信号処理回路４１に入力された映像信号は、適度に増幅され、映像帯域のフィルタリング処理、Ｓ／Ｈ処理、増幅処理、クランプ処理、クリップ処理、ガンマ処理等の前段信号処理が施された後デジタルの画像信号に変換される。デジタルの画像信号はＲＧＢ毎に一時的に画像メモリ（図示せず）に記憶される。ＲＧＢの画像信号が１組揃うと再びアナログ信号に変換されて後段信号処理が行われる。後段信号処理では、フィルタリング処理、増幅処理、ガンマ処理、クランプ処理、クリップ処理、エンハンス処理、レベル調整等が行われ、規格化されたＲＧＢコンポーネント映像信号に変換され映像信号処理回路４１から出力される。映像信号処理回路４１から出力されたＲＧＢコンポーネント映像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１は、コネクタ４８に接続されたケーブル４９を介して信号切換装置１０へ出力される。
【００２７】
タイミングコントロール回路４２からは、複合同期信号（同期信号）Ｓ１が信号合成回路４７に出力される。システムコントロール回路４３と信号切換装置１０との間では、コントロール信号Ｄ１の送受信が行われる。コントロール信号Ｄ１は、信号処理装置４０と信号切換装置１０とが、その状態に合わせて相互に通信する制御信号などの通信データである。システムコントロール回路から出力されるコントロール信号Ｄ１は、信号合成回路４７を介して信号切換装置１０へ送信される。また、信号切換装置１０から出力されるコントロール信号Ｄ１は信号合成回路４７を介してシステムコントロール回路４３へ入力される。このときシステムコントロール回路４３におけるコントロール信号の入出力のタイミングは、タイミングコントロール回路４２からのフィールド信号に基づいて制御される。
【００２８】
信号合成回路４７では、入力された同期信号Ｓ１およびコントロール信号Ｄ１の合成が行われるとともに、コントロール信号Ｄ１の送受信を行うための伝送経路の切換等が行われる。同期信号Ｓ１とコントロール信号Ｄ１とを合成した合成信号Ｃ１は、コネクタ４８に接続されたケーブル４９を介して信号切換装置１０へ出力される。なお、図１においてケーブル４９は模式的に１本の太線で描かれているが、ＲＧＢコンポーネント映像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１を送信するための３本の信号線と合成信号Ｃ１を送信するための１本の信号線とを備えている。
【００２９】
映像信号処理回路４１内の信号処理や撮像素子３１の駆動のタイミング（不図示）は、タイミングコントロール回路４２の同期信号に基づいて行われる。タイミングコントロール回路４２は、システムコントロール回路４３により制御される。システムコントロール回路４３には、操作パネル４４が接続されており、操作パネル４４には、スイッチ群（図示せず）が設けられている。
【００３０】
次に電子内視鏡５０と信号処理装置６０からなるカラー単板撮像方式の電子内視鏡装置について説明する。
【００３１】
電子内視鏡５０の内部には超極細の光ファイバーケーブルの束であるライトガイド５４が配設されており、ライトガイド５４一方の端面である出射端５２は電子内視鏡５０の先端部に位置している。出射端５２の前方には照明レンズ（図示せず）が配されており、出射端５２から出射される光が照明レンズを介して照明光として照射される。この照明光は信号処理装置６０内に設けられたランプ（光源）５７からスコープコネクタにおいて接続されたライトガイド５４を介して供給される。ランプ５７からは略平行に白色光が照射され、集光レンズ５６等を介してライトガイド５４の入射端５５に集光される。これにより入射端５５に入射した光はライトガイド５４を経由して出射端５２へ伝送され内視鏡５０の先端（出射端５２）から照明光として照射される。
【００３２】
ランプ５７は、ランプ電源回路６６によりその出力が制御され、ランプ電源回路６６は、システムコントロール回路６３により制御される。システムコントロール回路６３から出力される制御信号はデジタル信号でありＤ／Ａ変換器６５でアナログ信号変換されランプ電源回路６６へ出力される。
【００３３】
電子内視鏡５０の先端には、撮像素子５１が設けられておりライトガイド５４の出射端５２から照射される白色照明光により撮像が行われる。撮像素子５１では、ＲＧＢ毎の映像が同時に検出され、電子内視鏡５０内に設けられたケーブル５３を介して、信号処理装置６０の映像信号処理回路６１へ伝送される。
【００３４】
映像信号処理回路６１に入力された映像信号は、適度に増幅され、映像帯域のフィルタリング処理、Ｓ／Ｈ処理、増幅処理、クランプ処理、クリップ処理、ガンマ処理等の前段信号処理が施された後デジタルの画像信号に変換される。デジタルの画像信号はＲＧＢ毎に一時的に画像メモリ（図示せず）に記憶される。ＲＧＢの画像信号が１組揃うと再びアナログ信号に変換されて後段信号処理が行われる。後段信号処理では、フィルタリング処理、増幅処理、ガンマ処理、クランプ処理、クリップ処理、エンハンス処理、レベル調整等が行われ、規格化されたＲＧＢコンポーネント映像信号に変換され映像信号処理回路６１から出力される。映像信号処理回路６１から出力されたＲＧＢコンポーネント映像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２は、コネクタ６８に接続されたケーブル６９を介して信号切換装置１０へ出力される。
【００３５】
タイミングコントロール回路６２からは、複合同期信号（同期信号）Ｓ２が信号合成回路６７へ出力される。システムコントロール回路６３と信号切換装置１０との間では、コントロール信号Ｄ２の送受信が行われる。コントロール信号Ｄ２は、信号処理装置６０と信号切換装置１０とが、その状態に合わせて相互に通信する制御信号などの通信データである。システムコントロール回路６３から出力されるコントロール信号Ｄ２は、信号合成回路６７を介して信号切換装置１０へ送信される。また、信号切換装置１０から出力されるコントロール信号Ｄ２は信号合成回路６７を介してシステムコントロール回路６３へ入力される。システムコントロール回路６３におけるコントロール信号Ｄ２の入出力のタイミングは、タイミングコントロール回路６２からのフィールド信号に基づいて制御される。
【００３６】
信号合成回路６７では、入力された同期信号Ｓ２およびコントロール信号Ｄ２の合成が行われるとともに、コントロール信号Ｄ２の送受信を行うための伝送経路の切換等が行われる。同期信号Ｓ２とコントロール信号Ｄ２とを合成した合成信号Ｃ２は、コネクタ６８に接続されたケーブル６９を介して信号切換装置１０へ出力される。なお、図１においてケーブル６９は模式的に１本の太線で描かれているが、ＲＧＢコンポーネント映像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２を送信するための３本の信号線と合成信号Ｃ２を送信するための１本の信号線とを備えている。
【００３７】
映像信号処理回路６１内の信号処理や撮像素子５１の駆動のタイミング（不図示）は、タイミングコントロール回路６２の同期信号に基づいて行われる。タイミングコントロール回路６２は、システムコントロール回路６３により制御される。システムコントロール回路６３には、操作パネル６４が接続されており、操作パネル６４には、スイッチ群（図示せず）が設けられている。
【００３８】
次に、信号切換装置１０の構成について説明する。
ケーブル４９およびケーブル６９はそれぞれコネクタ１９、２０を介して信号切換装置１０に接続され、ケーブル４９、６９を伝送された信号はそれぞて信号分離回路１７、１８へ入力される。ＲＧＢコンポーネント映像信号は、信号分離回路１７、１８を経て切換スイッチ１１、１２、１３へそれぞれ出力される。すなわち、切換スイッチ１１にはＲ１、Ｒ２のコンポーネント映像信号が入力され、切換スイッチ１２にはＧ１、Ｇ２、切換スイッチ１３にはＢ１、Ｂ２のコンポーネント映像信号がそれぞれ入力される。合成信号Ｃ１、Ｃ２は各々信号分離回路１７、１８において同期信号Ｓ１、Ｓ２およびコントロール信号Ｄ１、Ｄ２に分離される。信号分離回路１７、１８において分離された同期信号Ｓ１、Ｓ２はそれぞれ切換スイッチ１４へ出力され、コントロール信号Ｄ１、Ｄ２は、システムコントロール回路１５へ出力される。
【００３９】
一方、システムコントロール回路１５から信号処理装置４０、６０へ出力されるコントロール信号Ｄ１、Ｄ２は、信号分離回路１７、１８、ケーブル４９、６９、信号合成回路４７、６７を介してシステムコントロール回路４３、６３にそれぞれ入力される。なお、このときコントロール信号Ｄ１、Ｄ２は同期信号と合成されることなくシステムコントロール回路４３、６３へ送信される。
【００４０】
切換スイッチ１１〜１４は、例えば従来公知のアナログスイッチやリレースイッチ等であり、入力された複数の信号（本実施実施形態では２つの信号）の中から１つの信号を選択して出力する装置である。切換スイッチ１１〜１４により選択されたＲＧＢコンポーネント映像信号および同期信号は、ケーブルを介してＴＶモニタ２５やＶＣＲ２６に出力される。すなわち、ＴＶモニタ２５やＶＣＲ２６には、信号処理装置４０のコンポーネント信号（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｓ１）または信号処理装置６０のコンポーネント信号（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｓ２）の一方がその選択にしたがって出力される。
【００４１】
切換スイッチ１１〜１４における切換動作は、システムコントロール回路１５からの信号指令に基づいて実行され、これらの切換動作は切換スイッチ１１〜１４において同時に行われる。システムコントロール回路１５には操作パネル１６が接続されており、操作パネル１６にはスイッチ群（図示せず）が設けられている。オペレータは例えば操作パネル１６に設けられたスイッチ群の中の切換ボタン（図示せず）を押下することにより、切換スイッチ１１〜１４における切換動作を操作できる。また、切換スイッチ１１〜１４における切換動作は、信号処理装置４０、６０のシステムコントロール回路４３、６３から出力されたコントロール信号Ｄ１、Ｄ２に基づいても実行可能である。例えば、信号処理装置６０のコンポーネント信号が選択されているときに、信号処理装置４０の操作パネル４４が操作されると、切換スイッチ１１〜１４の選択を信号処理装置４０のコンポーネント信号へ切換えるコントロール信号がシステムコントロール回路４３から信号切換装置１０のシステムコントロール回路１５へ出力される。システムコントロール回路１５は、このコントロール信号に対応して切換スイッチ１１〜１４の選択を切換える。
【００４２】
次に図２〜図４を参照して信号合成回路４７、６７および信号分離回路１７、１８における信号の合成および分離について説明する。また、システムコントロール回路１５、４３、６３におけるコントロール信号の入出力のタイミングについても説明する。
【００４３】
図２は、コントロール信号の通信に関わる回路構成のみを抜き出したブロック図である。信号処理装置６０は、信号処理装置４０と同様の方法で信号切換装置１０とコントロール信号の通信を行うので、以下の説明では信号処理装置４０と信号切換装置１０との間における通信を例に説明を行う。
【００４４】
図面左側の各ブロックは信号処理装置４０に関するものであり、図面右側の各ブロックは信号切換装置１０に関するものである。ブロック２００〜２４０は信号合成回路４７内の回路構成を示しており、ブロック１００〜１４０は信号分離回路１７内の回路構成を示している。信号処理装置４０の回路はケーブル（合成信号用信号線）４９ｃを介して信号切換装置１０の回路に接続されている。
【００４５】
タイミングコントロール回路４２からは同期信号（ＳＹＮＣ）が信号処理回路２００へ出力される。同期信号は従来公知の複合同期信号（図３参照）である。信号処理回路２００では、同期信号の信号レベルが送信に適合する信号レベル０〜Ｖ_s（例えばＶ_sは８ボルト）に変換され切換回路２３０へ同期信号ｅ（図４参照）として出力される。また、タイミングコントロール回路４２からは、フィールドパルス信号ＦＬＤ（図３、図４参照）およびパルス信号（第１のパルス信号）ｂ（図３参照）がシステムコントロール回路４３へ出力される。これらは、システムコントロール回路４３でのコントロール信号の入出力のタイミングを制御するための信号である。
【００４６】
システムコントロール回路４３から出力されたコントロール信号ｆは、信号処理回路２１０においてＴＴＬレベルから通信のための信号レベル（Ｖ_s〜Ｖ_dボルト）に変換されコントロール信号ｇ（図４参照）として切換回路２４０を介して切換回路２３０へ出力される。切換回路２３０では、コントロール信号ｇは、同期信号ｅと合成され合成信号として信号切換装置１０へ出力される。
【００４７】
一方、信号切換装置１０から送信されてくるコントロール信号ｉ（図４参照）は、切換回路２３０、切換回路２４０を経て信号処理回路２２０へ出力される。信号処理回路２２０では、コントロール信号ｉが通信のための信号レベルからＴＴＬレベルの信号に変換され、コントロール信号ｈとしてシステムコントロール回路４３へ出力される。
【００４８】
切換回路２３０、２４０における伝送経路の切換は、それぞれタイミングコントロール回路４２から出力されるパルス信号ｂおよびパルス信号（第２のパルス信号）ｏ（図３参照）によって制御される。切換回路２３０では、信号線（第４の信号線）８０と信号線（第３の信号線）８１との間においてケーブル４９ｃと接続される信号線をパルス信号ｂにしたがって切換え、切換回路２４０では、信号線（第２の信号線）８２と信号線（第１の信号線）８３との間において信号線８１と接続される信号線をパルス信号ｏにしたがって切換える。
【００４９】
信号処理装置４０の切換回路２３０から出力された同期信号ｅとコントロール信号ｇとの合成信号は、ケーブル４９ｃを介して信号切換装置１０の切換回路１１０に入力され、その後同期分離回路１２０および信号処理回路１３０へ出力される。信号処理回路１３０では、入力された合成信号をコントロール信号ｆに変換した後システムコントロール回路１５へ出力する。一方、同期分離回路１２０では、合成信号から同期信号ｅが分離されＴＴＬの信号レベルへ変換された後、タイミング回路１４０へ出力される。タイミング回路１４０は、入力された同期信号に同期するとともに、入力された同期信号からタイミングコントロール回路４２と同様なパルス信号ｏ、パルス信号ｂ、フィールドパルス信号ＦＬＤを生成し出力する。パルス信号ｏは、切換回路１１０へ出力され、切換回路１１０での伝送経路の切換を制御する。また、パルス信号ｂおよびフィールドパルス信号ＦＬＤは、システムコントロール回路１５に出力され、システムコントロール回路１５におけるコントロール信号の入出力のタイミングを制御する。なお同期分離回路１２０から出力された同期信号ｅは切換回路１４へも出力される。
【００５０】
システムコントロール回路１５から出力されるコントロール信号ｈは、信号処理回路１００において、ＴＴＬレベルの信号から通信のための信号レベルに変換され、コントロール信号ｉとして切換回路１１０へ出力される。その後コントロール信号ｈは、ケーブル４９ｃを介して信号処理装置４０へ送信される。なお、切換回路１１０はパルス信号ｏにしたがって、信号線（第５の信号線）９０と信号線（第６の信号線）９１との間においてケーブル４９ｃと接続される信号線を切換える。
【００５１】
以上は、信号処理装置４０と信号切換装置１０との間におけるコントロール信号の送受信についての説明であるが、信号処理装置６０と信号切換装置１０との間におけるコントロール信号の送受信についても同様である。
【００５２】
図３（ａ）、（ｂ）は複合同期信号（ＳＹＮＣ）及びこれに対応した水平同期信号ＨＤ、垂直同期信号ＶＤと、フィールドパルス信号ＦＬＤ、パルス信号ｂ、パルス信号ｏとの関係を示すタイミングチャートである。図３（ａ）は第１フィールドが開始する部分を示しており、図３（ｂ）は第１フィールドが終了する部分を示している。
【００５３】
水平同期信号ＨＤ、垂直同期信号ＶＤ、同期信号ＳＹＮＣは、信号が立ち下がった部分が信号部分である。すなわち、垂直同期信号ＶＤが立ち下がっている区間がＴ０が垂直帰線消去期間に対応する。フィールドパルス信号は、信号レベルが高いときが第１フィールドに対応しており、信号レベルが低いときが第２フィールドに対応している。パルス信号ｂは垂直帰線期間Ｔ０以外の区間で、水平同期信号ＨＤが立ち下がっていないときに出力される。また、パルス信号ｏは、パルス信号ｂを第１フィールドの期間だけ出力したものである。
【００５４】
システムコントロール回路４３では、フィールドパルス信号ＦＬＤの信号レベルが低く（第２フィールド）、パルス信号ｂの信号レベルが高いとき、すなわちパルスＰ１が送信されるときにコントロール信号の出力が可能となり、フィールドパルス信号ＦＬＤの信号レベルが高く（第１フィールド）、パルス信号ｂの信号レベルも高いとき、すなわちパルスＰ２が出力されるときにコントロール信号の受信が可能となる。
【００５５】
切換回路２４０での切換動作は、パルス信号ｏの信号レベルが高いとき、すなわちパルスＰ３が出力されている間は信号線８３が選択され、それ以外のときに信号線８２が選択されるように行われる。切換回路２３０での切換動作は、パルスＰ１、Ｐ２が出力されている間、信号線８１がケーブル４９ｃと接続され、それ以外のときに信号線８０に接続されるように行われる。
【００５６】
一方、システムコントロール回路１５では、フィールドパルス信号ＦＬＤの信号レベルが高く（第１フィールド）、パルス信号ｂの信号レベルも高いとき、すなわちパルスＰ２が送信されるときにコントロール信号の出力が可能となり、フィールドパルス信号ＦＬＤの信号レベルが低く（第２フィールド）、パルス信号ｂの信号レベルが高いとき、すなわちパルスＰ１が出力されるときにコントロール信号の受信が可能となる。また、切換回路１１０では、パルスＰ３が出力されている間、ケーブル４９ｃが信号線９１に接続され、それ以外のときにケーブル４９ｃが信号線９０に接続されるように伝送経路の切換えが行われる。
【００５７】
図４（ａ）、（ｂ）は、同期信号ｅ、フィールド信号ＦＬＤ、信号処理装置４０から出力されるコントロール信号ｇ、信号切換装置１０から出力されるコントロール信号ｉおよびケーブル４９ｃを介して送受信される信号ｋのタイミングチャートである。図３（ａ）、（ｂ）と同様に第１フィールドの開始部分と第１フィールドの終了部分とがそれぞれ示されている。信号ｋに示されるように、コントロール信号ｇ、ｉは、同期信号ｅの２つの水平同期信号が出力される合間に信号レベルＶ_s〜Ｖ_dの信号として出力される。
【００５８】
以上により、本実施形態によれば、より少ない信号線でＲＧＢコンポーネント映像信号と通信データとを電子内視鏡装置と電子内視鏡用信号切換装置（信号切換装置）との間において送信できる電子内視鏡システム及びこの電子内視鏡システムで用いられる電子内視鏡装置と電子内視鏡用信号切換装置とが得られる。
【００５９】
本実施形態で用いられた電子内視鏡装置の撮像方式は、ＲＧＢ面順次撮像方式とカラー単板撮像方式であったが、これら以外の撮像方式であってもよい。また本実施形態では、２つの電子内視鏡装置が電子内視鏡用信号切換装置（信号切換装置）に接続されていたが、接続される電子内視鏡装置は３以上であってもよい。
【００６０】
本実施形態では、ＲＧＢコンポーネント映像信号と複合同期信号とを用いて映像信号を伝送したが、複合同期信号と映像信号とが複合されずに伝送される信号伝送方式であれば他の信号伝送方式であってもよい。
【００６１】
【発明の効果】
以上により本発明によれば、複数の電子内視鏡装置が電子内視鏡用信号切換装置を介して周辺装置と接続される電子内視鏡システムであって、各電子内視鏡装置と電子内視鏡用信号切換装置とがより少ない信号線で有機的に結合される電子内視鏡システムと、この電子内視鏡システムにおいて用いられる電子内視鏡装置および電子内視鏡用信号切換装置とを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態である電子内視鏡システムの回路構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示されたブロック図において、コントロール信号の送受信に関わる部分をより詳しく示した電子内視鏡システムの回路構成を示すブロック図である。
【図３】垂直同期信号ＶＤ、水平同期信号ＨＤ、フィールドパルス信号ＦＬＤ等が複合された複合同期信号ＳＹＮＣとパルス信号ｂ、パルス信号ｏとの関係を示すタイミングチャートである。
【図４】複合同期信号ＳＹＮＣ、コントロール信号、合成信号との関係を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１０電子内視鏡用信号切換装置（信号切換装置）
１５システムコントロール回路
４０ＲＧＢ面順次撮像方式の信号処理装置
４９ｃケーブル（合成信号用信号線）
６０カラー単板撮像方式の信号処理装置
４３、６３システムコントロール回路
ＳＹＮＣ複合同期信号（同期信号）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic endoscope system that shares a peripheral device such as a TV monitor or a VCR (video cassette recorder) in a plurality of electronic endoscope apparatuses, and an image output to the peripheral device in this electronic endoscope system. The present invention relates to a signal switching device for an electronic endoscope that selectively switches signals.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in the medical field, an electronic endoscope system using an RGB monochrome plane sequential imaging method, a color single-plate imaging method, an ultrasonic endoscope system, an electronic endoscope system that captures a fluorescent image by an excitation wavelength, etc. Various electronic endoscope systems are used depending on the application. An image display device such as a TV monitor is used for observing images taken by these electronic endoscope systems.
[0003]
Since each electronic endoscope system has different uses and characteristics, there are many facilities that use a plurality of electronic endoscope systems such as general hospitals. In such a facility, installing a TV monitor, a VCR for recording video, etc. for each electronic endoscope system is wasteful both in terms of location and equipment and is complicated to operate. Therefore, there is an idea that the peripheral devices such as a TV monitor and a VCR that perform the same function in each electronic endoscope system should be shared among the systems. At this time, each electronic endoscope device (electronic endoscope and signal processing device) is connected to the peripheral device via a signal switching device for electronic endoscope for selectively switching a signal output to the peripheral device. Connected.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Thus, in an electronic endoscope system in which a plurality of electronic endoscope devices and peripheral devices shared by them are connected via an electronic endoscope signal switching device, the functions and operations of each device are efficiently used. For this purpose, it is desirable to organically couple each electronic endoscope apparatus and the signal switching apparatus for electronic endoscope. In order to organically connect each electronic endoscope apparatus and the electronic endoscope signal switching device, a system control circuit is provided in the electronic endoscope signal switching device, and the system control circuit and each electronic endoscope are provided. It is necessary to communicate with each other a control signal for controlling each device, data for notifying the state of each device, and the like with the system control circuit of the device.
[0005]
On the other hand, in order to transmit a video signal detected by each electronic endoscope apparatus to a peripheral apparatus while suppressing deterioration due to the influence of noise or the like as much as possible, it is preferable to transmit the video signal as a component signal. In order to transmit the video signal as a component signal, it is necessary to transmit the video signal detected by each electronic endoscope apparatus for each of the three primary color components, and also to transmit a synchronization signal of these video signals. Therefore, a total of four signal lines are required. Further, in order to perform bidirectional communication between the system control circuit provided in the electronic endoscope signal switching device and the system control circuit of each electronic endoscope device as described above, further communication is required. A signal line is required. For example, in an electronic endoscope system including two electronic endoscope apparatuses, four signal lines are required for component signals and two signal lines are required for communication, so a total of 12 signal lines are required. Become. The increase in the number of signal lines to be connected is extremely complicated in setting and moving the apparatus, and it is desired to reduce the number of signal lines to be connected as much as possible.
[0006]
The present invention is an electronic endoscope system in which a plurality of electronic endoscope devices are connected to peripheral devices via an electronic endoscope signal switching device, and each electronic endoscope device and electronic endoscope device An electronic endoscope system in which a signal switching device is organically coupled with fewer signal lines, and an electronic endoscope device and an electronic endoscope signal switching device used in the electronic endoscope system are obtained. It is an object.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The electronic endoscope system of the present invention outputs at least one electronic endoscope apparatus and a signal of an electronic endoscope apparatus selected from signals input from a plurality of electronic endoscope apparatuses to peripheral devices. The electronic endoscope signal switching device, the first communication data output from the first system control circuit provided in the electronic endoscope device, and the video signal generated in the electronic endoscope device are not included. A signal synthesizing unit that generates a synthesized signal obtained by synthesizing the composite synchronization signal; a signal line for synthesized signal capable of transmitting the synthesized signal from the electronic endoscope apparatus to the signal switching apparatus for electronic endoscope; and electronic endoscope The first communication data is synthesized by driving the signal separation means for separating the composite signal transmitted to the mirror signal switching device into the composite synchronization signal and the first communication data, the signal synthesis means and the signal separation means. Via the signal line for signal The second communication data transmitted from the second system control circuit provided in the electronic endoscope signal switching device is transmitted to the endoscope signal switching device via the composite signal signal line. The endoscope apparatus includes a communication means for receiving.
[0008]
Preferably, the composite synchronization signal is a synchronization signal obtained by combining a horizontal synchronization signal and a vertical synchronization signal.
[0009]
Preferably, the signal synthesizing unit transmits and receives the first and second communication data during a period in which the horizontal synchronization signal and the vertical synchronization signal are not output, and the field is in one field period of the first or second field period. The first communication data is transmitted when corresponding, and the second communication data is transmitted when corresponding to the other field period.
[0010]
The communication means preferably controls each system control based on the first pulse signal based on the horizontal synchronization signal and the vertical synchronization signal and the field signal indicating that the field is the first field period or the second field period. Input / output control means for controlling input / output of the circuit is provided.
[0011]
Preferably, the communication means is between a first signal line for transmitting a signal input to the first system control circuit and a second signal line for transmitting a signal output from the first system control circuit. A combined signal signal line between the first input / output signal switching means for switching and connecting to the third signal line, and the third signal line and the fourth signal line outputting the composite synchronizing signal; Synthetic signal switching means for switching the connection, a fifth signal line for transmitting a signal input to the second system control circuit, and a sixth signal line for transmitting a signal output from the second system control circuit Second input / output signal switching means for switching the connection between the first and second input / output signal switching means, the combined signal switching means being controlled based on the first pulse signal, and the first and second input / output signal switching means being field It is controlled by a signal and a second pulse signal based on the first pulse signal.
[0012]
Preferably, the first pulse signal is output during a period in which the horizontal synchronization signal and the vertical synchronization signal are not output. At this time, the second pulse signal is a pulse signal that is output during either the first field period or the second field period of the first pulse signal.
[0013]
Preferably, the input / output control means permits the second system control circuit to output the second communication data and outputs the first system control when the field signal is output and the first pulse signal is output. The circuit permits the input of the second communication data, and outputs the first communication data from the first system control circuit when the field signal is not output and the first pulse signal is output. In addition, the second system control circuit permits the input of the first communication data.
[0014]
Preferably, the composite signal switching means switches the connection of the composite signal signal line to the third signal line when the first signal pulse is output, and the composite signal signal line is the fourth signal in the other cases. Connected to signal line. At this time, the first input / output signal switching means switches the connection of the third signal line to the first signal line when the second pulse signal is output, and otherwise the third signal line is connected to the first signal line. Connected to the second signal line. Further, the first input / output signal switching means switches the connection of the third signal line to the first signal line when the second pulse signal is output, and otherwise the third signal line is the second signal line. 2 signal lines.
[0015]
Preferably, the polarities of the first and second communication data are signals set opposite to the polarities of the pulses output as the horizontal synchronizing signal in the composite synchronizing signal.
[0016]
An electronic endoscope apparatus according to the present invention includes a signal synthesizing output means for synthesizing and outputting a composite synchronization signal not including a video signal and communication data output from a system control circuit, and a vertical synchronization signal constituting the composite synchronization signal. And a communication control means for controlling input / output of communication data in the system control circuit based on the horizontal synchronizing signal and the field signal indicating that the field is in the first or second field period. .
[0017]
An electronic endoscope signal switching device according to the present invention is an electronic endoscope signal that can output only a signal of a selected electronic endoscope device to peripheral devices among signals input from a plurality of electronic endoscope devices. A switching device, a system control circuit, a composite synchronization signal not including a video signal generated in each electronic endoscope device, and communication data output from a system control circuit provided in each electronic endoscope device; Based on a signal separation means for separating the synthesized signal, a vertical synchronizing signal and a horizontal synchronizing signal forming a composite synchronizing signal, and a field signal indicating that the field is the first or second field period Communication control means for controlling input / output of communication data in the control circuit.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a circuit configuration of an electronic endoscope system comprising an electronic endoscope signal switching device (signal switching device) and an electronic endoscope device (electronic endoscope and signal processing device) according to an embodiment of the present invention. FIG.
[0019]
Thesignal switching device 10 includes asignal processing device 40 of an RGB plane sequential imaging method, asignal processing device 60 of a color single plate imaging method, and aTV monitor 25 and aVCR 26 shared by these via a connector (not shown). Are detachably connected. Anelectronic endoscope 30 compatible with the RGB plane sequential imaging system is connected to thesignal processing apparatus 40 of the RGB plane sequential imaging system, and thesignal processing apparatus 60 of the color single panel imaging system is compatible with the color single panel imaging system. Theelectronic endoscope 50 is connected. Theelectronic endoscopes 30 and 50 and thesignal processing devices 40 and 60 are detachably connected via scope connectors (not shown). On theTV monitor 25, one of an image captured by theelectronic endoscope 30 or an image captured by theelectronic endoscope 50 is displayed. At this time, the video displayed on theTV monitor 25 can be switched by operating switches (not shown) arranged on theoperation panels 16, 44, 64 of thesignal switching device 10 or thesignal processing devices 40, 60. . The video displayed on theTV monitor 25 is simultaneously sent to theVCR 26 and can be recorded on a video cassette tape.
[0020]
First, an electronic endoscope apparatus of the RGB plane sequential imaging method composed of theelectronic endoscope 30 and thesignal processing apparatus 40 will be described.
[0021]
Alight guide 34 that is a bundle of ultra-fine optical fiber cables is disposed inside theelectronic endoscope 30, and anemission end 32, which is one end face of thelight guide 34, is at the distal end of theelectronic endoscope 30. positioned. An illumination lens (not shown) is disposed in front of theemission end 32, and light emitted from theemission end 32 is irradiated as illumination light through the illumination lens. This illumination light is supplied via alight guide 34 from a lamp (light source) 37 provided in thesignal processing device 40.
[0022]
White light is irradiated from thelamp 37 substantially in parallel, and is condensed on theincident end 35 of thelight guide 34 via thecondenser lens 36 and theRGB rotation filter 38. As a result, the light incident on theincident end 35 is transmitted to theemission end 32 via thelight guide 34 and is irradiated as illumination light from the distal end (emission end 32) of theendoscope 30.
[0023]
TheRGB rotation filter 38 is a thin rotating disk, and three openings are formed at substantially equal intervals along the circumferential direction on the disk surface, and each of the openings has red (R), green (G), blue ( A color filter B) is provided. TheRGB rotation filter 38 is rotated by amotor 39, the rotation axis of which is parallel to the optical axis of the illumination light emitted from thelamp 37, and each opening is disposed so as to cross the optical path of the illumination light when the disk rotates. ing. That is, the white illumination light transmitted through the condensinglens 36 is rotated by theRGB rotation filter 38 and is transmitted through the RGB color filter and condensed on theincident end 35 when each opening crosses the optical path of the illumination light. . The illumination light transmitted through the RGB color filters is incident on thelight guide 34 intermittently as RGB light. Therefore, RGB light is sequentially and intermittently irradiated as illumination light for each color component from the distal end (exit end 32) of theelectronic endoscope 30.
[0024]
The output of thelamp 37 is controlled by alamp power circuit 46, and thelamp power circuit 46 is controlled by asystem control circuit 43. The control signal output from thesystem control circuit 43 is a digital signal, converted into an analog signal by the D /A converter 45, and output to the lamppower supply circuit 46. The rotation of themotor 39 is controlled based on the synchronization signal from thetiming control circuit 42.
[0025]
Animaging element 31 is provided at the tip of theelectronic endoscope 30, and imaging is performed with RGB illumination light emitted from theemission end 32 of thelight guide 34. Since the illumination light is sequentially and intermittently emitted for each color component of RGB, the image for each color component of RGB is also sequentially detected as a monochrome image by theimage sensor 31. The detected RGB images are transmitted to the videosignal processing circuit 41 of thesignal processing device 40 via thecable 33 in theelectronic endoscope 30 as time-series RGB video signals.
[0026]
The video signal input to the videosignal processing circuit 41 is appropriately amplified and subjected to pre-stage signal processing such as video band filtering processing, S / H processing, amplification processing, clamp processing, clip processing, and gamma processing. It is converted into a digital image signal. The digital image signal is temporarily stored in an image memory (not shown) for each RGB. When one set of RGB image signals is collected, it is converted again to an analog signal and subsequent signal processing is performed. In the post-stage signal processing, filtering processing, amplification processing, gamma processing, clamp processing, clip processing, enhancement processing, level adjustment, etc. are performed, converted into standardized RGB component video signals, and output from the videosignal processing circuit 41. . The RGB componentvideo signals R 1,G 1,B 1 output from the videosignal processing circuit 41 are output to thesignal switching device 10 through thecable 49 connected to theconnector 48.
[0027]
From thetiming control circuit 42, a composite synchronization signal (synchronization signal)S 1 is output to thesignal synthesis circuit 47. The control signal D1 is transmitted and received between thesystem control circuit 43 and thesignal switching device 10. The control signal D1 is communication data such as a control signal that thesignal processing device 40 and thesignal switching device 10 communicate with each other according to the state. The control signal D1 output from the system control circuit is transmitted to thesignal switching device 10 via thesignal synthesis circuit 47. Thecontrol signal D 1 output from thesignal switching device 10 is input to thesystem control circuit 43 via thesignal synthesis circuit 47. At this time, the input / output timing of the control signal in thesystem control circuit 43 is controlled based on the field signal from thetiming control circuit 42.
[0028]
In thesignal synthesis circuit 47, the input synchronization signal S1 and the control signal D1 are synthesized, and the transmission path for transmitting and receiving the control signal D1 is switched. A synthesized signal C1 obtained by synthesizing the synchronization signal S1 and the control signal D1 is output to thesignal switching device 10 via thecable 49 connected to theconnector 48. In FIG. 1, thecable 49 is schematically drawn with one thick line, but the three signal lines for transmitting the RGB component video signals R1, G1, and B1 and the combined signal C1 are transmitted. One signal line.
[0029]
Signal processing in the videosignal processing circuit 41 and driving timing (not shown) of theimage sensor 31 are performed based on a synchronization signal from thetiming control circuit 42. Thetiming control circuit 42 is controlled by thesystem control circuit 43. Anoperation panel 44 is connected to thesystem control circuit 43, and a switch group (not shown) is provided on theoperation panel 44.
[0030]
Next, a color single plate imaging type electronic endoscope apparatus including theelectronic endoscope 50 and thesignal processing apparatus 60 will be described.
[0031]
Alight guide 54 that is a bundle of ultra-fine optical fiber cables is disposed inside theelectronic endoscope 50, and anemission end 52 that is one end face of thelight guide 54 is positioned at the distal end portion of theelectronic endoscope 50. is doing. An illumination lens (not shown) is disposed in front of theemission end 52, and light emitted from theemission end 52 is irradiated as illumination light through the illumination lens. The illumination light is supplied from a lamp (light source) 57 provided in thesignal processing device 60 through alight guide 54 connected at a scope connector. White light is irradiated from thelamp 57 substantially in parallel, and is condensed on theincident end 55 of thelight guide 54 via thecondenser lens 56 and the like. As a result, the light incident on theincident end 55 is transmitted to theemission end 52 via thelight guide 54 and is irradiated as illumination light from the distal end (emission end 52) of theendoscope 50.
[0032]
The output of thelamp 57 is controlled by alamp power circuit 66, and thelamp power circuit 66 is controlled by asystem control circuit 63. The control signal output from thesystem control circuit 63 is a digital signal, converted into an analog signal by the D /A converter 65, and output to the lamppower supply circuit 66.
[0033]
Animaging element 51 is provided at the tip of theelectronic endoscope 50, and imaging is performed with white illumination light emitted from theemission end 52 of thelight guide 54. In theimage sensor 51, RGB images are simultaneously detected and transmitted to the videosignal processing circuit 61 of thesignal processing device 60 via thecable 53 provided in theelectronic endoscope 50.
[0034]
The video signal input to the videosignal processing circuit 61 is appropriately amplified and subjected to pre-stage signal processing such as video band filtering processing, S / H processing, amplification processing, clamping processing, clip processing, and gamma processing. It is converted into a digital image signal. The digital image signal is temporarily stored in an image memory (not shown) for each RGB. When one set of RGB image signals is collected, it is converted again to an analog signal and subsequent signal processing is performed. In the subsequent signal processing, filtering processing, amplification processing, gamma processing, clamping processing, clip processing, enhancement processing, level adjustment, etc. are performed, converted into a standardized RGB component video signal, and output from the videosignal processing circuit 61. . The RGB componentvideo signals R 2,G 2,B 2 output from the videosignal processing circuit 61 are output to thesignal switching device 10 via thecable 69 connected to theconnector 68.
[0035]
From thetiming control circuit 62, a composite synchronization signal (synchronization signal) S2 is output to thesignal synthesis circuit 67. The control signal D2 is transmitted and received between thesystem control circuit 63 and thesignal switching device 10. The control signal D2 is communication data such as a control signal that thesignal processing device 60 and thesignal switching device 10 communicate with each other according to the state. The control signal D2 output from thesystem control circuit 63 is transmitted to thesignal switching device 10 via thesignal synthesis circuit 67. The control signal D2 output from thesignal switching device 10 is input to thesystem control circuit 63 via thesignal synthesis circuit 67. The input / output timing of thecontrol signal D 2 in thesystem control circuit 63 is controlled based on the field signal from thetiming control circuit 62.
[0036]
In thesignal synthesis circuit 67, the input synchronization signal S2 and the control signal D2 are synthesized, and the transmission path for transmitting and receiving the control signal D2 is switched. A combined signal C2 obtained by combining the synchronization signal S2 and the control signal D2 is output to thesignal switching device 10 via thecable 69 connected to theconnector 68. In FIG. 1, thecable 69 is schematically drawn with one thick line, but the three signal lines for transmitting the RGB component video signals R2, G2, and B2 and the composite signal C2 are transmitted. One signal line.
[0037]
Signal processing in the videosignal processing circuit 61 and driving timing (not shown) of theimage sensor 51 are performed based on a synchronization signal from thetiming control circuit 62. Thetiming control circuit 62 is controlled by thesystem control circuit 63. Anoperation panel 64 is connected to thesystem control circuit 63, and a switch group (not shown) is provided on theoperation panel 64.
[0038]
Next, the configuration of thesignal switching device 10 will be described.
Thecable 49 and thecable 69 are connected to thesignal switching device 10 via theconnectors 19 and 20, respectively, and the signals transmitted through thecables 49 and 69 are input to thesignal separation circuits 17 and 18, respectively. The RGB component video signals are output to the change-overswitches 11, 12 and 13 via thesignal separation circuits 17 and 18, respectively. That is, R1 and R2 component video signals are input to the selector switch 11, G1 and G2 are input to theselector switch 12, and B1 and B2 component video signals are input to theselector switch 13, respectively. The combined signals C1 and C2 are separated into synchronization signals S1 and S2 and control signals D1 and D2 insignal separation circuits 17 and 18, respectively. The synchronization signals S1 and S2 separated in thesignal separation circuits 17 and 18 are respectively output to thechangeover switch 14, and the control signals D1 and D2 are output to thesystem control circuit 15.
[0039]
On the other hand, control signals D1 and D2 output from thesystem control circuit 15 to thesignal processing devices 40 and 60 are sent to thesystem control circuit 43,signal separation circuits 17 and 18,cables 49 and 69, andsignal synthesis circuits 47 and 67, respectively. 63, respectively. At this time, the control signals D1 and D2 are transmitted to thesystem control circuits 43 and 63 without being combined with the synchronization signal.
[0040]
The change-over switches 11 to 14 are, for example, conventionally known analog switches and relay switches, and are devices that select and output one signal from a plurality of input signals (two signals in the present embodiment). is there. The RGB component video signal and the synchronization signal selected by the changeover switches 11 to 14 are output to theTV monitor 25 and theVCR 26 via a cable. That is, in theTV monitor 25 orVCR 26, one of the component signals (R1, G1, B1, S1) of thesignal processing device 40 or the component signals (R2, G2, B2, S2) of thesignal processing device 60 is selected according to the selection. Is output.
[0041]
Switching operations in the changeover switches 11 to 14 are executed based on a signal command from thesystem control circuit 15, and these switching operations are simultaneously performed in the changeover switches 11 to 14. Anoperation panel 16 is connected to thesystem control circuit 15, and a switch group (not shown) is provided on theoperation panel 16. For example, the operator can operate the switching operation of the changeover switches 11 to 14 by pressing a changeover button (not shown) in a switch group provided on theoperation panel 16. Further, the switching operation of the changeover switches 11 to 14 can be executed based on the control signals D1 and D2 output from thesystem control circuits 43 and 63 of thesignal processing devices 40 and 60. For example, when the component signal of thesignal processing device 60 is selected and theoperation panel 44 of thesignal processing device 40 is operated, the control signal for switching the selection of the changeover switches 11 to 14 to the component signal of thesignal processing device 40. Is output from thesystem control circuit 43 to thesystem control circuit 15 of thesignal switching device 10. Thesystem control circuit 15 switches the selection of the changeover switches 11 to 14 in response to this control signal.
[0042]
Next, signal synthesis and separation in thesignal synthesis circuits 47 and 67 and thesignal separation circuits 17 and 18 will be described with reference to FIGS. The timing of control signal input / output in thesystem control circuits 15, 43, 63 will also be described.
[0043]
FIG. 2 is a block diagram in which only a circuit configuration related to control signal communication is extracted. Since thesignal processing device 60 communicates the control signal with thesignal switching device 10 in the same manner as thesignal processing device 40, the following description will be made by taking communication between thesignal processing device 40 and thesignal switching device 10 as an example. I do.
[0044]
Each block on the left side of the drawing relates to thesignal processing device 40, and each block on the right side of the drawing relates to thesignal switching device 10.Blocks 200 to 240 show the circuit configuration in thesignal synthesis circuit 47, and blocks 100 to 140 show the circuit configuration in thesignal separation circuit 17. The circuit of thesignal processing device 40 is connected to the circuit of thesignal switching device 10 through a cable (synthetic signal signal line) 49c.
[0045]
A synchronization signal (SYNC) is output from thetiming control circuit 42 to thesignal processing circuit 200. The synchronization signal is a conventionally known composite synchronization signal (see FIG. 3). In thesignal processing circuit 200, the signal level of the synchronization signal is 0 to V which is suitable for transmission._s (Eg V_s Is output to theswitching circuit 230 as a synchronization signal e (see FIG. 4). Thetiming control circuit 42 outputs a field pulse signal FLD (see FIGS. 3 and 4) and a pulse signal (first pulse signal) b (see FIG. 3) to thesystem control circuit 43. These are signals for controlling the input / output timing of the control signal in thesystem control circuit 43.
[0046]
The control signal f output from thesystem control circuit 43 is transmitted from the TTL level to the signal level (V_s ~ V_d Volt) and output as a control signal g (see FIG. 4) to theswitching circuit 230 via theswitching circuit 240. In theswitching circuit 230, the control signal g is combined with the synchronization signal e and output to thesignal switching device 10 as a combined signal.
[0047]
On the other hand, the control signal i (see FIG. 4) transmitted from thesignal switching device 10 is output to thesignal processing circuit 220 via theswitching circuit 230 and theswitching circuit 240. In thesignal processing circuit 220, the control signal i is converted from a signal level for communication to a TTL level signal, and is output to thesystem control circuit 43 as a control signal h.
[0048]
Switching of transmission paths in the switchingcircuits 230 and 240 is controlled by a pulse signal b and a pulse signal (second pulse signal) o (see FIG. 3) output from thetiming control circuit 42, respectively. In theswitching circuit 230, the signal line connected to thecable 49c is switched between the signal line (fourth signal line) 80 and the signal line (third signal line) 81 in accordance with the pulse signal b. The signal line connected to thesignal line 81 is switched between the signal line (second signal line) 82 and the signal line (first signal line) 83 according to the pulse signal o.
[0049]
A composite signal of the synchronization signal e and the control signal g output from the switchingcircuit 230 of thesignal processing device 40 is input to theswitching circuit 110 of thesignal switching device 10 via thecable 49c, and then thesynchronization separation circuit 120 and the signal processing. It is output to thecircuit 130. Thesignal processing circuit 130 converts the input composite signal into a control signal f and then outputs it to thesystem control circuit 15. On the other hand, in thesynchronization separation circuit 120, the synchronization signal e is separated from the synthesized signal, converted to a TTL signal level, and then output to thetiming circuit 140. Thetiming circuit 140 synchronizes with the input synchronization signal, and generates and outputs a pulse signal o, a pulse signal b, and a field pulse signal FLD similar to those of thetiming control circuit 42 from the input synchronization signal. The pulse signal o is output to theswitching circuit 110 and controls transmission path switching in theswitching circuit 110. The pulse signal b and the field pulse signal FLD are output to thesystem control circuit 15 to control the input / output timing of the control signal in thesystem control circuit 15. The synchronization signal e output from thesynchronization separation circuit 120 is also output to the switchingcircuit 14.
[0050]
The control signal h output from thesystem control circuit 15 is converted from a TTL level signal to a signal level for communication in thesignal processing circuit 100 and output to theswitching circuit 110 as a control signal i. Thereafter, the control signal h is transmitted to thesignal processing device 40 via thecable 49c. Theswitching circuit 110 switches the signal line connected to thecable 49c between the signal line (fifth signal line) 90 and the signal line (sixth signal line) 91 according to the pulse signal o.
[0051]
The above is a description of transmission / reception of control signals between thesignal processing device 40 and thesignal switching device 10, but the same applies to transmission / reception of control signals between thesignal processing device 60 and thesignal switching device 10.
[0052]
FIGS. 3A and 3B are timings showing the relationship between the composite sync signal (SYNC) and the horizontal sync signal HD and vertical sync signal VD corresponding to the composite sync signal (SYNC), the field pulse signal FLD, the pulse signal b, and the pulse signal o. It is a chart. FIG. 3A shows a portion where the first field starts, and FIG. 3B shows a portion where the first field ends.
[0053]
The horizontal sync signal HD, the vertical sync signal VD, and the sync signal SYNC are signal portions where the signal falls. That is, T0 corresponds to the vertical blanking period when the vertical synchronizing signal VD falls. The field pulse signal corresponds to the first field when the signal level is high, and corresponds to the second field when the signal level is low. The pulse signal b is output when the horizontal synchronization signal HD is not falling in a period other than the vertical blanking period T0. The pulse signal o is obtained by outputting the pulse signal b only during the first field period.
[0054]
In thesystem control circuit 43, when the signal level of the field pulse signal FLD is low (second field) and the signal level of the pulse signal b is high, that is, when the pulse P1 is transmitted, the control signal can be output. When the signal level of the signal FLD is high (first field) and the signal level of the pulse signal b is also high, that is, when the pulse P2 is output, the control signal can be received.
[0055]
The switching operation in theswitching circuit 240 is such that thesignal line 83 is selected when the signal level of the pulse signal o is high, that is, the pulse P3 is being output, and thesignal line 82 is selected otherwise. Done. The switching operation in theswitching circuit 230 is performed so that thesignal line 81 is connected to thecable 49c while the pulses P1 and P2 are being output, and is connected to the signal line 80 at other times.
[0056]
On the other hand, in thesystem control circuit 15, when the signal level of the field pulse signal FLD is high (first field) and the signal level of the pulse signal b is also high, that is, when the pulse P2 is transmitted, the control signal can be output. When the signal level of the field pulse signal FLD is low (second field) and the signal level of the pulse signal b is high, that is, when the pulse P1 is output, the control signal can be received. In theswitching circuit 110, the transmission path is switched so that thecable 49c is connected to thesignal line 91 while the pulse P3 is being output, and thecable 49c is connected to thesignal line 90 at other times. .
[0057]
4A and 4B are transmitted / received via the synchronization signal e, the field signal FLD, the control signal g output from thesignal processing device 40, the control signal i output from thesignal switching device 10, and the cable 49c. 6 is a timing chart of the signal k. As in FIGS. 3A and 3B, the start portion of the first field and the end portion of the first field are shown. As shown in the signal k, the control signals g and i are signal levels V between the two horizontal synchronizing signals of the synchronizing signal e._s ~ V_d Is output as a signal.
[0058]
As described above, according to the present embodiment, the RGB component video signal and the communication data can be transmitted between the electronic endoscope device and the electronic endoscope signal switching device (signal switching device) with fewer signal lines. An endoscope system, an electronic endoscope device used in the electronic endoscope system, and an electronic endoscope signal switching device are obtained.
[0059]
The imaging method of the electronic endoscope apparatus used in the present embodiment is the RGB plane sequential imaging method and the color single-plate imaging method, but other imaging methods may be used. In the present embodiment, two electronic endoscope apparatuses are connected to the electronic endoscope signal switching device (signal switching device). However, three or more electronic endoscope devices may be connected. .
[0060]
In the present embodiment, the video signal is transmitted using the RGB component video signal and the composite sync signal. However, other signal transmission systems may be used as long as the composite sync signal and the video signal are transmitted without being combined. It may be.
[0061]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, there is provided an electronic endoscope system in which a plurality of electronic endoscope devices are connected to peripheral devices via an electronic endoscope signal switching device, and each electronic endoscope device and electronic An electronic endoscope system in which an endoscope signal switching device is organically coupled with fewer signal lines, an electronic endoscope device and an electronic endoscope signal switching device used in the electronic endoscope system And you can get
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of an electronic endoscope system according to a first embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing a circuit configuration of an electronic endoscope system showing in more detail a portion related to transmission / reception of a control signal in the block diagram shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is a timing chart showing a relationship between a composite synchronization signal SYNC in which a vertical synchronization signal VD, a horizontal synchronization signal HD, a field pulse signal FLD, and the like are combined, a pulse signal b, and a pulse signal o.
FIG. 4 is a timing chart showing the relationship between a composite synchronization signal SYNC, a control signal, and a composite signal.
[Explanation of symbols]
10 Electronic endoscope signal switching device (signal switching device)
15 System control circuit
40 Signal processing device of RGB plane sequential imaging method
49c cable (signal line for composite signal)
60 Color single-plate imaging system signal processor
43, 63 System control circuit
SYNC composite sync signal (sync signal)

Claims

Translated fromJapanese

前記複合同期信号が、水平同期信号、垂直同期信号とを複合した同期信号であることを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡システム。The electronic endoscope system according to claim 1, wherein the composite synchronization signal is a synchronization signal obtained by combining a horizontal synchronization signal and a vertical synchronization signal.

前記信号合成手段が、前記水平同期信号および前記垂直同期信号が出力されていない期間に前記第１および第２の通信データの送受信を行い、フィールドが第１または第２のフィールド期間の一方のフィールド期間に対応するときに前記第１の通信データを送信し、他方のフィールド期間に対応するときに前記第２の通信データを送信することを特徴とする請求項２に記載の電子内視鏡システム。The signal synthesizing unit transmits and receives the first and second communication data during a period in which the horizontal synchronization signal and the vertical synchronization signal are not output, and the field is one field of the first or second field period. 3. The electronic endoscope system according to claim 2, wherein the first communication data is transmitted when corresponding to a period, and the second communication data is transmitted when corresponding to the other field period. .

前記通信手段が、前記水平同期信号および前記垂直同期信号に基づく第１のパルス信号とフィールドが前記第１のフィールド期間または第２のフィールド期間であることを表すフィールド信号とに基づいて、前記各システムコントロール回路の入出力を制御する入出力制御手段を備えることを特徴とする請求項３に記載の電子内視鏡システム。The communication means, based on the first pulse signal based on the horizontal synchronization signal and the vertical synchronization signal and the field signal indicating that the field is the first field period or the second field period, 4. The electronic endoscope system according to claim 3, further comprising input / output control means for controlling input / output of the system control circuit.

前記通信手段が、
前記第１のシステムコントロール回路へ入力される信号を伝送する第１の信号線と、前記第１のシステムコントロール回路から出力される信号を伝送する第２の信号線との間において切換えて第３の信号線に接続する第１の入出力信号切換手段と、
前記第３の信号線と前記複合同期信号が出力される第４の信号線との間において前記合成信号用信号線との接続を切換える合成信号用切換手段と、
第２のシステムコントロール回路へ入力される信号を伝送する第５の信号線と、前記第２のシステムコントロール回路から出力される信号を伝送する第６の信号線との間において接続を切換える第２の入出力信号切換手段とを備え、
前記合成信号用切換手段が前記第１のパルス信号に基づいて制御され、前記第１および第２の入出力信号切換手段が前記フィールド信号および前記第１のパルス信号に基づく第２のパルス信号により制御される
ことを特徴とする請求項４に記載の電子内視鏡システム。The communication means is
A third signal line is switched between a first signal line for transmitting a signal input to the first system control circuit and a second signal line for transmitting a signal output from the first system control circuit. First input / output signal switching means connected to the signal line;
Synthetic signal switching means for switching connection with the synthetic signal signal line between the third signal line and the fourth signal line from which the composite synchronization signal is output;
A second switch for switching a connection between a fifth signal line for transmitting a signal input to the second system control circuit and a sixth signal line for transmitting a signal output from the second system control circuit; Input / output signal switching means,
The composite signal switching means is controlled based on the first pulse signal, and the first and second input / output signal switching means are controlled by a second pulse signal based on the field signal and the first pulse signal. The electronic endoscope system according to claim 4, wherein the electronic endoscope system is controlled.

前記第１のパルス信号が、前記水平同期信号および前記垂直同期信号が出力されていない期間に出力されることを特徴とする請求項５に記載の電子内視鏡システム。The electronic endoscope system according to claim 5, wherein the first pulse signal is output during a period in which the horizontal synchronization signal and the vertical synchronization signal are not output.

前記第２のパルス信号が、前記第１のパルス信号のうち前記第１のフィールド期間または前記第２のフィールド期間のどちらか一方の期間に出力されるパルス信号であることを特徴とする請求項６に記載の電子内視鏡システム。The second pulse signal is a pulse signal that is output during either the first field period or the second field period of the first pulse signal. 6. The electronic endoscope system according to 6.

前記入出力制御手段が、前記フィールド信号が出力され前記第１のパルス信号が出力されているときに前記第２のシステムコントロール回路から前記第２の通信データを出力することを許可するとともに前記第１のシステムコントロール回路において前記第２の通信データの入力を許可し、前記フィールド信号が出力されていなくて前記第１のパルス信号が出力されているときに前記第１のシステムコントロール回路から前記第１の通信データを出力すること許可するとともに前記第２のシステムコントロール回路において前記第１の通信データの入力を許可することを特徴とする請求項７に記載の電子内視鏡システム。The input / output control means permits the second system control circuit to output the second communication data when the field signal is output and the first pulse signal is output, and the second communication data is output. The first system control circuit permits the input of the second communication data, and the first system control circuit outputs the first communication signal when the field signal is not output and the first pulse signal is output. 8. The electronic endoscope system according to claim 7, wherein the first communication data is allowed to be output and the second system control circuit is allowed to input the first communication data.

前記合成信号用切換手段が、前記第１の信号パルスが出力されているときには前記合成信号用信号線の接続を前記第３の信号線に切換え、それ以外のときには前記合成信号用信号線が前記第４の信号線に接続されていることを特徴とする請求項８に記載の電子内視鏡システム。The composite signal switching means switches the connection of the composite signal signal line to the third signal line when the first signal pulse is output, and otherwise the composite signal signal line is connected to the third signal line. The electronic endoscope system according to claim 8, wherein the electronic endoscope system is connected to a fourth signal line.

前記第１の入出力信号切換手段が、前記第２のパルス信号が出力されているときには前記第１の信号線に前記第３の信号線の接続を切換え、それ以外のときには前記第３の信号線が前記第２の信号線に接続されていることを特徴とする請求項９に記載の電子内視鏡システム。The first input / output signal switching means switches the connection of the third signal line to the first signal line when the second pulse signal is being output, and otherwise the third signal. 10. The electronic endoscope system according to claim 9, wherein a line is connected to the second signal line.

前記第２の入出力信号切換手段が、前記第２のパルス信号が出力されているときには前記合成信号用信号線の接続を前記第６の信号線に切換え、それ以外のときには前記合成信号用信号線が前記第５の信号線に接続されていることを特徴とする請求項１０に記載の電子内視鏡システム。The second input / output signal switching means switches the connection of the composite signal signal line to the sixth signal line when the second pulse signal is output, and otherwise the composite signal signal. The electronic endoscope system according to claim 10, wherein a line is connected to the fifth signal line.

前記第１および第２の通信データの極性が、前記複合同期信号において水平同期信号として出力されるパルスの極性と逆向きに設定された信号であることを特徴とする請求項２に記載の電子内視鏡システム。3. The electron according to claim 2, wherein the polarity of the first and second communication data is a signal set in a direction opposite to a polarity of a pulse output as a horizontal synchronization signal in the composite synchronization signal. Endoscope system.

映像信号を含まない複合同期信号とシステムコントロール回路から出力される通信データとを合成して出力する信号合成出力手段と、
前記複合同期信号を構成する垂直同期信号、水平同期信号と、フィールドが第１のフィールド期間または第２のフィールド期間であることを表すフィールド信号とに基づいて前記システムコントロール回路における通信データの入出力を制御する通信制御手段と
を備えることを特徴とする電子内視鏡装置。A signal synthesis output means for synthesizing and outputting the composite synchronization signal not including the video signal and the communication data output from the system control circuit;
Input / output of communication data in the system control circuit based on a vertical synchronization signal and a horizontal synchronization signal constituting the composite synchronization signal and a field signal indicating that the field is the first field period or the second field period An electronic endoscope apparatus comprising: a communication control means for controlling

複数の電子内視鏡装置から入力される信号のうち選択された電子内視鏡装置の信号のみ周辺装置へ出力可能な電子内視鏡用信号切換装置であって、
システムコントロール回路と、
前記各電子内視鏡装置において生成される映像信号を含まない複合同期信号と前記各電子内視鏡装置に設けられたシステムコントロール回路から出力される通信データとが合成された合成信号を分離する信号分離手段と、
前記複合同期信号を構成する垂直同期信号、水平同期信号と、フィールドが第１のフィールド期間または第２のフィールド期間であることを表すフィールド信号とに基づいて前記システムコントロール回路における通信データの入出力を制御する通信制御手段と
を備えることを特徴とする電子内視鏡用信号切換装置。A signal switching device for an electronic endoscope that can output only a signal of an electronic endoscope device selected from signals input from a plurality of electronic endoscope devices to a peripheral device,
A system control circuit;
Separating a composite signal obtained by combining a composite synchronization signal that does not include a video signal generated in each electronic endoscope apparatus and communication data output from a system control circuit provided in each electronic endoscope apparatus Signal separation means;
Input / output of communication data in the system control circuit based on a vertical synchronization signal and a horizontal synchronization signal constituting the composite synchronization signal and a field signal indicating that the field is the first field period or the second field period And a communication control means for controlling the electronic endoscope signal switching device.