JP2000115591A - ビデオ信号伝送装置 - Google Patents
ビデオ信号伝送装置Info
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- H04N5/16—Circuitry for reinsertion of dc and slowly varying components of signal; Circuitry for preservation of black or white level
- H04N5/18—Circuitry for reinsertion of dc and slowly varying components of signal; Circuitry for preservation of black or white level by means of "clamp" circuit operated by switching circuit
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- H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
- H04N7/183—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast for receiving images from a single remote source
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- Signal Processing (AREA)
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- Studio Devices (AREA)
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子内視鏡において、絶縁がとられていない
接続機器が接続されても生体に電気ショック等を与えな
いように広帯域ビデオ信号を接続機器に出力する。 【解決手段】 ビデオ信号Ｖを差動アンプ３１により差
動信号Ｖ１，Ｖ２に変換し、コンデンサ３２，３３を介
してバッファ４２，４３に入力する。クランプ信号出力
手段４４から発せられたクランプ信号ＣＰをフォトカプ
ラ４６を介してスイッチＳＷ１，ＳＷ２の制御端子に入
力し、差動信号Ｖ１，Ｖ２をバッファ４２，４３の入力
部でパルスクランプして直流分を再生する。ビデオ信号
再生手段４９が、直流分が再生された差動信号Ｖ１，Ｖ
２に基づいてビデオ信号Ｖを再生して接続機器に出力す
る。
接続機器が接続されても生体に電気ショック等を与えな
いように広帯域ビデオ信号を接続機器に出力する。 【解決手段】 ビデオ信号Ｖを差動アンプ３１により差
動信号Ｖ１，Ｖ２に変換し、コンデンサ３２，３３を介
してバッファ４２，４３に入力する。クランプ信号出力
手段４４から発せられたクランプ信号ＣＰをフォトカプ
ラ４６を介してスイッチＳＷ１，ＳＷ２の制御端子に入
力し、差動信号Ｖ１，Ｖ２をバッファ４２，４３の入力
部でパルスクランプして直流分を再生する。ビデオ信号
再生手段４９が、直流分が再生された差動信号Ｖ１，Ｖ
２に基づいてビデオ信号Ｖを再生して接続機器に出力す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はビデオ信号伝送装置
に関し、より詳細には、１次側回路と２次側回路との間
を絶縁してビデオ信号を伝送するビデオ信号伝送装置に
関するものである。
に関し、より詳細には、１次側回路と２次側回路との間
を絶縁してビデオ信号を伝送するビデオ信号伝送装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来よりノイズ妨害対策や安全対策等を
目的とする、機器の入力信号と出力信号とを直流的に絶
縁するアイソレータが知られている。特に後者の目的に
当たっては、機器自体の破壊を防止するだけでなく、生
体に影響を与えないということが重要となっている。す
なわち、電気ショックに対する生体の安全を確保した
り、電気刺激電流が他者に影響を与えないように、生体
への装着部を絶縁し、交流電源からの電源供給を受けて
動作する１次側回路回路（接地回路）から生体を遊離す
ることを目的としている。特に心電計や電子内視鏡等の
医療用機器においては、心電計の装着部や電子内視鏡の
スコープ部を接地回路から絶縁しなければならないこと
が、安全規格上からも規定されている（ＩＥＣ６０６０
１−１，ＪＩＳ Ｔ１００１，ＵＬ２６０１−１等）。
目的とする、機器の入力信号と出力信号とを直流的に絶
縁するアイソレータが知られている。特に後者の目的に
当たっては、機器自体の破壊を防止するだけでなく、生
体に影響を与えないということが重要となっている。す
なわち、電気ショックに対する生体の安全を確保した
り、電気刺激電流が他者に影響を与えないように、生体
への装着部を絶縁し、交流電源からの電源供給を受けて
動作する１次側回路回路（接地回路）から生体を遊離す
ることを目的としている。特に心電計や電子内視鏡等の
医療用機器においては、心電計の装着部や電子内視鏡の
スコープ部を接地回路から絶縁しなければならないこと
が、安全規格上からも規定されている（ＩＥＣ６０６０
１−１，ＪＩＳ Ｔ１００１，ＵＬ２６０１−１等）。
【０００３】一方電子内視鏡においては、今日画素数の
多いＣＣＤ（例えば８０万画素以上）の使用が要望され
ている。このように画素数の多いＣＣＤを使用する場
合、転送速度の制限から、フレームレートが１５Ｈｚ程
度の低速読出し（通常は６０Ｈｚのフィールド読出しで
ある）を行うことが必要である。この低速読出しを行っ
た撮像信号（ビデオ信号帯域は６ＭＨｚ程度）に基づい
て一般のＴＶモニタに画像出力するためには、前例でい
えば４倍のスキャンコンバータ（走査速度変換器）を使
用して、フィールドレートが６０Ｈｚの通常のビデオ信
号に変換して出力しなければならない。ところが４倍の
スキャンコンバート（走査速度変換）を行うと、ビデオ
信号帯域も４倍となり、前例でいえば６ＭＨｚ×４＝２
４ＭＨｚのビデオ帯域となる。
多いＣＣＤ（例えば８０万画素以上）の使用が要望され
ている。このように画素数の多いＣＣＤを使用する場
合、転送速度の制限から、フレームレートが１５Ｈｚ程
度の低速読出し（通常は６０Ｈｚのフィールド読出しで
ある）を行うことが必要である。この低速読出しを行っ
た撮像信号（ビデオ信号帯域は６ＭＨｚ程度）に基づい
て一般のＴＶモニタに画像出力するためには、前例でい
えば４倍のスキャンコンバータ（走査速度変換器）を使
用して、フィールドレートが６０Ｈｚの通常のビデオ信
号に変換して出力しなければならない。ところが４倍の
スキャンコンバート（走査速度変換）を行うと、ビデオ
信号帯域も４倍となり、前例でいえば６ＭＨｚ×４＝２
４ＭＨｚのビデオ帯域となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ここで例えば電子内視
鏡においては、上述のように生体への安全確保等のため
に、絶縁をとってビデオ信号を出力しなければならな
い。これは、電子内視鏡自体が接地回路と絶縁されてい
ても、外部に接続される機器（以下「接続機器」とい
う）の絶縁がとられていないと、接続機器を介して生体
に電気ショック等を与えるため、これを防止するには電
子内視鏡と接続機器との間でも絶縁をとらなければなら
ないからである。
鏡においては、上述のように生体への安全確保等のため
に、絶縁をとってビデオ信号を出力しなければならな
い。これは、電子内視鏡自体が接地回路と絶縁されてい
ても、外部に接続される機器（以下「接続機器」とい
う）の絶縁がとられていないと、接続機器を介して生体
に電気ショック等を与えるため、これを防止するには電
子内視鏡と接続機器との間でも絶縁をとらなければなら
ないからである。
【０００５】このような目的のために絶縁をとってビデ
オ信号を伝送する方法として、従来よりビデオトランス
やフォトカプラを使用する方法が知られている。
オ信号を伝送する方法として、従来よりビデオトランス
やフォトカプラを使用する方法が知られている。
【０００６】ところが上述のように画素数の多いＣＣＤ
を使用した場合には、ビデオ信号帯域が例えば２４ＭＨ
ｚというように広帯域となるので、ビデオトランスやフ
ォトカプラの実用帯域が１０数ＭＨｚ以下であることか
ら、これらを使用したのでは、十分な伝送帯域を確保す
ることができず、広帯域ビデオ信号を伝送する装置とし
ては、フォトカプラ等を絶縁のために使用することは困
難である。
を使用した場合には、ビデオ信号帯域が例えば２４ＭＨ
ｚというように広帯域となるので、ビデオトランスやフ
ォトカプラの実用帯域が１０数ＭＨｚ以下であることか
ら、これらを使用したのでは、十分な伝送帯域を確保す
ることができず、広帯域ビデオ信号を伝送する装置とし
ては、フォトカプラ等を絶縁のために使用することは困
難である。
【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、１次側回路と２次側回路との間を絶縁して、広帯
域ビデオ信号（例えば２０ＭＨｚ以上）を伝送すること
ができるビデオ信号伝送装置を提供することを目的とす
るものである。
あり、１次側回路と２次側回路との間を絶縁して、広帯
域ビデオ信号（例えば２０ＭＨｚ以上）を伝送すること
ができるビデオ信号伝送装置を提供することを目的とす
るものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によるビデオ信号
伝送装置は、互いに絶縁された１次側回路と２次側回路
とを有し、１次側回路と２次側回路との間でビデオ信号
を伝送するビデオ信号伝送装置であって、１次側回路お
よび２次側回路の何れか一方に配された、ビデオ信号を
差動信号に変換して出力する差動出力手段と、１次側回
路と２次側回路との間に配された、差動信号の２つの出
力を夫々伝送する２つのコンデンサと、差動信号の２つ
の出力の直流分を再生するクランプ手段と、１次側回路
および２次側回路の他方に配された、直流分が再生され
た差動信号の２つの出力に基づいて、ビデオ信号を再生
するビデオ信号再生手段とを備えたことを特徴とするも
のである。
伝送装置は、互いに絶縁された１次側回路と２次側回路
とを有し、１次側回路と２次側回路との間でビデオ信号
を伝送するビデオ信号伝送装置であって、１次側回路お
よび２次側回路の何れか一方に配された、ビデオ信号を
差動信号に変換して出力する差動出力手段と、１次側回
路と２次側回路との間に配された、差動信号の２つの出
力を夫々伝送する２つのコンデンサと、差動信号の２つ
の出力の直流分を再生するクランプ手段と、１次側回路
および２次側回路の他方に配された、直流分が再生され
た差動信号の２つの出力に基づいて、ビデオ信号を再生
するビデオ信号再生手段とを備えたことを特徴とするも
のである。
【０００９】本発明によるビデオ信号伝送装置は、先端
部に撮像手段が配設された電子内視鏡のスコープ部を２
次側回路とし、電子内視鏡のビデオ信号入出力インター
フェース部を１次側回路とする、電子内視鏡用のビデオ
信号伝送装置として好適である。
部に撮像手段が配設された電子内視鏡のスコープ部を２
次側回路とし、電子内視鏡のビデオ信号入出力インター
フェース部を１次側回路とする、電子内視鏡用のビデオ
信号伝送装置として好適である。
【００１０】本発明によるビデオ信号伝送装置のクラン
プ手段は、１次側回路および２次側回路の何れか一方に
配された、差動信号の２つの出力の直流分を再生するた
めのクランプ信号を出力するクランプ信号出力手段と、
クランプ信号を、絶縁して１次側回路および２次側回路
の他方に伝送するクランプ信号伝送手段と、他方に配さ
れた、差動信号が入力される２つのバッファとからな
り、バッファの入力部において、直流分の再生を行うも
のとするのが望ましい。
プ手段は、１次側回路および２次側回路の何れか一方に
配された、差動信号の２つの出力の直流分を再生するた
めのクランプ信号を出力するクランプ信号出力手段と、
クランプ信号を、絶縁して１次側回路および２次側回路
の他方に伝送するクランプ信号伝送手段と、他方に配さ
れた、差動信号が入力される２つのバッファとからな
り、バッファの入力部において、直流分の再生を行うも
のとするのが望ましい。
【００１１】上記において、「１次側回路」と「２次側
回路」は、互いに絶縁されたものである限り、何れを１
次側回路と称し何れを２次側回路と称するかは問わな
い。なお一般的には、交流電源の基準電位（３相電源の
場合には中性点）と回路の基準電位を共通にする接地回
路側を１次側回路と称し、接地回路と遊離した方を２次
側回路と称することが多い。
回路」は、互いに絶縁されたものである限り、何れを１
次側回路と称し何れを２次側回路と称するかは問わな
い。なお一般的には、交流電源の基準電位（３相電源の
場合には中性点）と回路の基準電位を共通にする接地回
路側を１次側回路と称し、接地回路と遊離した方を２次
側回路と称することが多い。
【００１２】「ビデオ信号」とは、画像情報を担持する
信号であって、例えばＲＧＢ信号，Ｙ／Ｃ信号あるいは
放送規格に適合したＮＴＳＣ信号等である。
信号であって、例えばＲＧＢ信号，Ｙ／Ｃ信号あるいは
放送規格に適合したＮＴＳＣ信号等である。
【００１３】また本発明によるビデオ信号伝送装置のコ
ンデンサは、回路基板と、該回路基板に形成されたパタ
ーンとにより構成されたものとするのが望ましい。
ンデンサは、回路基板と、該回路基板に形成されたパタ
ーンとにより構成されたものとするのが望ましい。
【００１４】この場合、回路基板の同一面上にパターン
形成することにより該パターン間でコンデンサを形成す
るものであってもよいし、回路基板を挟んで（例えば１
層両面基板であれば表裏に）パターン形成し該パターン
間でコンデンサを形成するものであってもよい。なお、
絶縁耐力を考慮すれば、後者の態様の方が好ましい。
形成することにより該パターン間でコンデンサを形成す
るものであってもよいし、回路基板を挟んで（例えば１
層両面基板であれば表裏に）パターン形成し該パターン
間でコンデンサを形成するものであってもよい。なお、
絶縁耐力を考慮すれば、後者の態様の方が好ましい。
【００１５】
【発明の効果】本発明によるビデオ信号伝送装置によれ
ば、先ずビデオ信号を一旦差動信号に変換し、差動信号
をコンデンサ結合により伝送するようにしたので、両者
間で直流的に絶縁することができ、またハイパスフィル
タとして動作するので、直流分の伝送はできないものの
高周波信号を伝送することが基本的に可能となる。また
差動信号に変換したことによりコモンモードノイズの影
響を受けることもない。一方、クランプ手段を備えるよ
うにしたので、コンデンサ結合により消滅した直流分は
クランプ手段により再生することができる。これによ
り、高周波のビデオ信号すなわち広帯域ビデオ信号を絶
縁をとって伝送することが可能となるので、絶縁がとら
れていない接続機器が当該装置に接続されても、生体に
電気ショック等を与えることがない。
ば、先ずビデオ信号を一旦差動信号に変換し、差動信号
をコンデンサ結合により伝送するようにしたので、両者
間で直流的に絶縁することができ、またハイパスフィル
タとして動作するので、直流分の伝送はできないものの
高周波信号を伝送することが基本的に可能となる。また
差動信号に変換したことによりコモンモードノイズの影
響を受けることもない。一方、クランプ手段を備えるよ
うにしたので、コンデンサ結合により消滅した直流分は
クランプ手段により再生することができる。これによ
り、高周波のビデオ信号すなわち広帯域ビデオ信号を絶
縁をとって伝送することが可能となるので、絶縁がとら
れていない接続機器が当該装置に接続されても、生体に
電気ショック等を与えることがない。
【００１６】また本発明によるビデオ信号伝送装置を画
素数の多いＣＣＤを使用した電子内視鏡に適用すれば、
十分な伝送帯域を確保しつつ絶縁をとって外部の接続機
器にビデオ信号を出力することができる。
素数の多いＣＣＤを使用した電子内視鏡に適用すれば、
十分な伝送帯域を確保しつつ絶縁をとって外部の接続機
器にビデオ信号を出力することができる。
【００１７】さらに予めクランプ信号を生成して差動信
号と共に絶縁して出力するようにすれば、差動信号を受
けた側でクランプ信号を生成する必要がなく、また安定
したクランプ信号を使用することができるので、クラン
プ手段を簡易な構成で実現することができる。
号と共に絶縁して出力するようにすれば、差動信号を受
けた側でクランプ信号を生成する必要がなく、また安定
したクランプ信号を使用することができるので、クラン
プ手段を簡易な構成で実現することができる。
【００１８】さらにまた、回路基板と該回路基板に形成
されたパターンとによりコンデンサを形成するようにす
れば、いわゆるディスクリート部品を使用する必要が無
く、またパターン間隔或いは基板厚や基板材質を変える
ことができるから、これらを変更することにより絶縁距
離を十分にとることも容易となる。
されたパターンとによりコンデンサを形成するようにす
れば、いわゆるディスクリート部品を使用する必要が無
く、またパターン間隔或いは基板厚や基板材質を変える
ことができるから、これらを変更することにより絶縁距
離を十分にとることも容易となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について詳細に説明する。ここでは本発明の実
施の形態によるビデオ信号伝送装置を電子内視鏡に適用
した場合について説明する。図１は電子内視鏡１の構成
を示すブロック図である。
施の形態について詳細に説明する。ここでは本発明の実
施の形態によるビデオ信号伝送装置を電子内視鏡に適用
した場合について説明する。図１は電子内視鏡１の構成
を示すブロック図である。
【００２０】図１に示すように、この電子内視鏡１は、
スコープ部２とプロセッサ部３とから成る。スコープ部
２は、さらにスコープ先端部１０，スコープ本体部２
０，この両者を接続する伝送ケーブル４およびライトガ
イド５から成る。
スコープ部２とプロセッサ部３とから成る。スコープ部
２は、さらにスコープ先端部１０，スコープ本体部２
０，この両者を接続する伝送ケーブル４およびライトガ
イド５から成る。
【００２１】スコープ先端部１０には、撮像レンズ１
１，被写体を撮像して撮像信号Ｓ１を得るＣＣＤ１２，
撮像信号Ｓ１を後段のスコープ本体部２０に伝送するた
めのバッファ１３，ライトガイド先端部１５および照明
レンズ１６が備えられている。
１，被写体を撮像して撮像信号Ｓ１を得るＣＣＤ１２，
撮像信号Ｓ１を後段のスコープ本体部２０に伝送するた
めのバッファ１３，ライトガイド先端部１５および照明
レンズ１６が備えられている。
【００２２】スコープ本体部２０には、ＣＣＤ１２を駆
動する駆動パルスＤＰを出力する駆動パルス出力手段２
１，入力された撮像信号Ｓ１に対して所定の信号処理を
施し、輝度信号Ｙおよび色差信号Ｃ（Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ）
を生成して後段のプロセッサ部３に入力する信号処理手
段２２、光源２６および光量制御手段２７が備えられて
いる。
動する駆動パルスＤＰを出力する駆動パルス出力手段２
１，入力された撮像信号Ｓ１に対して所定の信号処理を
施し、輝度信号Ｙおよび色差信号Ｃ（Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ）
を生成して後段のプロセッサ部３に入力する信号処理手
段２２、光源２６および光量制御手段２７が備えられて
いる。
【００２３】プロセッサ部３は、プロセッサ処理部３０
およびビデオ信号入出力インターフェース部（ＩＦ部）
４０から成る。プロセッサ処理部３０は、スコープ本体
部２０から入力された輝度信号Ｙおよび色差信号Ｃに対
して、ズーム処理や文字データ付加処理等を施した後、
ＲＧＢ信号，Ｙ／Ｃ信号あるいはＮＴＳＣ信号等（纏め
て「ビデオ信号Ｖ」という）を生成する。ＩＦ部４０は
プロセッサ処理部３０からのビデオ信号Ｖを外部の接続
機器に出力する。この電子内視鏡１においては、プロセ
ッサ処理部３０とＩＦ部４０との間で絶縁（アイソレー
ション）がとられており、本例ではＩＦ部４０側を１次
側回路と称し、プロセッサ処理部３０側を２次側回路と
称する。なお、図示していないが、スコープ部２および
プロセッサ部３は、共に絶縁トランスを介して交流電源
からの電源供給を受けるように構成されており、電子内
視鏡１自体は交流電源側とは絶縁されている。
およびビデオ信号入出力インターフェース部（ＩＦ部）
４０から成る。プロセッサ処理部３０は、スコープ本体
部２０から入力された輝度信号Ｙおよび色差信号Ｃに対
して、ズーム処理や文字データ付加処理等を施した後、
ＲＧＢ信号，Ｙ／Ｃ信号あるいはＮＴＳＣ信号等（纏め
て「ビデオ信号Ｖ」という）を生成する。ＩＦ部４０は
プロセッサ処理部３０からのビデオ信号Ｖを外部の接続
機器に出力する。この電子内視鏡１においては、プロセ
ッサ処理部３０とＩＦ部４０との間で絶縁（アイソレー
ション）がとられており、本例ではＩＦ部４０側を１次
側回路と称し、プロセッサ処理部３０側を２次側回路と
称する。なお、図示していないが、スコープ部２および
プロセッサ部３は、共に絶縁トランスを介して交流電源
からの電源供給を受けるように構成されており、電子内
視鏡１自体は交流電源側とは絶縁されている。
【００２４】図２はプロセッサ部３のプロセッサ処理部
３０とＩＦ部４０とのアイソレーションに着目したブロ
ック図である。
３０とＩＦ部４０とのアイソレーションに着目したブロ
ック図である。
【００２５】プロセッサ処理部３０において生成された
ビデオ信号Ｖは差動出力手段（差動アンプ）３１により
差動信号Ｖ１，Ｖ２に変換される。この作動信号Ｖ１，
Ｖ２は、コンデンサ３２，３３およびクランプ手段４１
を介してビデオ信号再生手段４９に入力される。具体的
には、差動信号Ｖ１はコンデンサ３２を介してバッファ
４２に入力され、同じく差動信号Ｖ２はコンデンサ３３
を介してバッファ４３に入力される。プロセッサ処理部
３０には、差動信号Ｖ１，Ｖ２の直流分を再生するため
のクランプ信号ＣＰを出力するクランプ信号出力手段４
４が備えられている。クランプ信号ＣＰはバッファ４５
を介してクランプ信号伝送手段の一態様であるフォトカ
プラ４６のフォトダイオード４６ａに入力される。フォ
トカプラ４６のフォトトランジスタ４６ｂのコレクタに
はプルアップ抵抗４７が接続されている。フォトカプラ
４６により光結合されＩＦ部４０に伝送されたクランプ
信号ＣＰは、クランプ用のスイッチＳＷ１，ＳＷ２の制
御端子に入力される。
ビデオ信号Ｖは差動出力手段（差動アンプ）３１により
差動信号Ｖ１，Ｖ２に変換される。この作動信号Ｖ１，
Ｖ２は、コンデンサ３２，３３およびクランプ手段４１
を介してビデオ信号再生手段４９に入力される。具体的
には、差動信号Ｖ１はコンデンサ３２を介してバッファ
４２に入力され、同じく差動信号Ｖ２はコンデンサ３３
を介してバッファ４３に入力される。プロセッサ処理部
３０には、差動信号Ｖ１，Ｖ２の直流分を再生するため
のクランプ信号ＣＰを出力するクランプ信号出力手段４
４が備えられている。クランプ信号ＣＰはバッファ４５
を介してクランプ信号伝送手段の一態様であるフォトカ
プラ４６のフォトダイオード４６ａに入力される。フォ
トカプラ４６のフォトトランジスタ４６ｂのコレクタに
はプルアップ抵抗４７が接続されている。フォトカプラ
４６により光結合されＩＦ部４０に伝送されたクランプ
信号ＣＰは、クランプ用のスイッチＳＷ１，ＳＷ２の制
御端子に入力される。
【００２６】スイッチＳＷ１，ＳＷ２の一方は夫々クラ
ンプ電位を与える電源ＥＶ１，ＥＶ２に接続され、他方
は夫々バッファ４２，４３の入力部に接続されている。
ンプ電位を与える電源ＥＶ１，ＥＶ２に接続され、他方
は夫々バッファ４２，４３の入力部に接続されている。
【００２７】バッファ４２，４３の出力部はビデオ信号
再生手段４９に接続されており、後述するように直流分
が再生された各バッファ４２，４３の出力信号Ｖ１，Ｖ
２がビデオ信号Ｖに再生された後、外部の接続機器（不
図示）に向けて出力される。
再生手段４９に接続されており、後述するように直流分
が再生された各バッファ４２，４３の出力信号Ｖ１，Ｖ
２がビデオ信号Ｖに再生された後、外部の接続機器（不
図示）に向けて出力される。
【００２８】以下上記構成の電子内視鏡の作用について
説明する。
説明する。
【００２９】最初にスコープ先端部１０を体腔内に挿入
する。光源２６から一定光量の光を発し体腔内を照射す
る。ＣＣＤ１２により体腔内の画像を撮像し、バッファ
１３および伝送ケーブル４を介して撮像信号Ｓ１をスコ
ープ本体部２０の信号処理手段２２に入力する。このと
き光量制御手段２７が撮像信号Ｓ１から分離された輝度
信号Ｙに基づいて適正な光量に制御する。これにより、
適正レベルの撮像信号Ｓ１がＣＣＤ１２から出力され
る。
する。光源２６から一定光量の光を発し体腔内を照射す
る。ＣＣＤ１２により体腔内の画像を撮像し、バッファ
１３および伝送ケーブル４を介して撮像信号Ｓ１をスコ
ープ本体部２０の信号処理手段２２に入力する。このと
き光量制御手段２７が撮像信号Ｓ１から分離された輝度
信号Ｙに基づいて適正な光量に制御する。これにより、
適正レベルの撮像信号Ｓ１がＣＣＤ１２から出力され
る。
【００３０】信号処理手段２２が、入力された撮像信号
Ｓ１に対して所定の信号処理を施し、輝度信号Ｙおよび
色差信号Ｃを生成する。ここでの「所定の信号処理」と
しては、撮像信号Ｓ１を輝度信号Ｙと色信号に分離する
Ｙ／Ｃ分離処理，γ処理，輪郭強調処理等がある。
Ｓ１に対して所定の信号処理を施し、輝度信号Ｙおよび
色差信号Ｃを生成する。ここでの「所定の信号処理」と
しては、撮像信号Ｓ１を輝度信号Ｙと色信号に分離する
Ｙ／Ｃ分離処理，γ処理，輪郭強調処理等がある。
【００３１】信号処理手段２２から出力された輝度信号
Ｙおよび色差信号Ｃは、プロセッサ部３のプロセッサ処
理手段３０に入力される。プロセッサ処理手段３０は、
この輝度信号Ｙおよび色差信号Ｃに対して、ズーム処理
や文字データ付加処理等を施した後、ＲＧＢ信号，Ｙ／
Ｃ信号あるいはＮＴＳＣ信号等のビデオ信号Ｖを生成す
る。
Ｙおよび色差信号Ｃは、プロセッサ部３のプロセッサ処
理手段３０に入力される。プロセッサ処理手段３０は、
この輝度信号Ｙおよび色差信号Ｃに対して、ズーム処理
や文字データ付加処理等を施した後、ＲＧＢ信号，Ｙ／
Ｃ信号あるいはＮＴＳＣ信号等のビデオ信号Ｖを生成す
る。
【００３２】図２に示すように、プロセッサ処理部３０
において生成されたビデオ信号Ｖは差動アンプ３１によ
り差動信号Ｖ１，Ｖ２に変換され、夫々コンデンサ３
２，３３を介してバッファ４２，４３に入力される。こ
れにより、１次側回路と２次側回路との間で差動信号Ｖ
１，Ｖ２（すなわちビデオ信号Ｖ）の絶縁をとることが
できる。また、コンデンサ結合により差動信号Ｖ１，Ｖ
２を伝送しているので、高周波信号を伝送することがで
き、後述のようにこの差動信号Ｖ１，Ｖ２に基づいてビ
デオ信号Ｖを再生すれば、広帯域ビデオ信号の伝送が可
能となる。さらにビデオ信号Ｖを差動信号Ｖ１，Ｖ２に
変換したことによりコモンモードノイズの影響を受ける
こともない。
において生成されたビデオ信号Ｖは差動アンプ３１によ
り差動信号Ｖ１，Ｖ２に変換され、夫々コンデンサ３
２，３３を介してバッファ４２，４３に入力される。こ
れにより、１次側回路と２次側回路との間で差動信号Ｖ
１，Ｖ２（すなわちビデオ信号Ｖ）の絶縁をとることが
できる。また、コンデンサ結合により差動信号Ｖ１，Ｖ
２を伝送しているので、高周波信号を伝送することがで
き、後述のようにこの差動信号Ｖ１，Ｖ２に基づいてビ
デオ信号Ｖを再生すれば、広帯域ビデオ信号の伝送が可
能となる。さらにビデオ信号Ｖを差動信号Ｖ１，Ｖ２に
変換したことによりコモンモードノイズの影響を受ける
こともない。
【００３３】クランプ信号出力手段４４から発せられた
クランプ信号ＣＰが、バッファ４５およびフォトカプラ
４６を介してＩＦ部４０に伝送される。ＩＦ部４０に伝
送されたクランプ信号ＣＰは、クランプ用のスイッチＳ
Ｗ１，ＳＷ２の制御端子に入力される。周知のようにフ
ォトカプラ４６は、光結合により絶縁をとって信号伝送
を行うものであり、これにより１次側回路と２次側回路
との間でクランプ信号ＣＰの絶縁をとることができる。
クランプ信号ＣＰが、バッファ４５およびフォトカプラ
４６を介してＩＦ部４０に伝送される。ＩＦ部４０に伝
送されたクランプ信号ＣＰは、クランプ用のスイッチＳ
Ｗ１，ＳＷ２の制御端子に入力される。周知のようにフ
ォトカプラ４６は、光結合により絶縁をとって信号伝送
を行うものであり、これにより１次側回路と２次側回路
との間でクランプ信号ＣＰの絶縁をとることができる。
【００３４】スイッチＳＷ１，ＳＷ２の制御端子にはク
ランプ信号ＣＰが入力されており、所定のタイミングで
各スイッチＳＷ１，ＳＷ２がオンすることにより、差動
信号Ｖ１，Ｖ２がパルスクランプされる。すなわち、ク
ランプ信号ＣＰ入力時の各差動信号Ｖ１，Ｖ２の電位が
クランプ電位ＥＶ１，ＥＶ２と同電位になる。これによ
り、各差動信号Ｖ１，Ｖ２の直流分が再生される。ここ
で「所定のタイミング」は、ビデオ信号Ｖの基準電位を
示す信号期間（例えばブランキング期間）内であること
が望ましい。
ランプ信号ＣＰが入力されており、所定のタイミングで
各スイッチＳＷ１，ＳＷ２がオンすることにより、差動
信号Ｖ１，Ｖ２がパルスクランプされる。すなわち、ク
ランプ信号ＣＰ入力時の各差動信号Ｖ１，Ｖ２の電位が
クランプ電位ＥＶ１，ＥＶ２と同電位になる。これによ
り、各差動信号Ｖ１，Ｖ２の直流分が再生される。ここ
で「所定のタイミング」は、ビデオ信号Ｖの基準電位を
示す信号期間（例えばブランキング期間）内であること
が望ましい。
【００３５】ビデオ信号再生手段４９が、直流分が再生
された差動信号Ｖ１，Ｖ２に基づいてビデオ信号Ｖを再
生する。
された差動信号Ｖ１，Ｖ２に基づいてビデオ信号Ｖを再
生する。
【００３６】このように、この電子内視鏡１によれば、
広帯域ビデオ信号を絶縁をとって伝送することができる
ので、画素数の多いＣＣＤを使用した電子内視鏡であっ
ても、絶縁をとって外部の接続機器にビデオ信号を出力
することができるから、たとえ絶縁がとられていない接
続機器が電子内視鏡１に接続されても、生体に電気ショ
ック等を与えることがない。
広帯域ビデオ信号を絶縁をとって伝送することができる
ので、画素数の多いＣＣＤを使用した電子内視鏡であっ
ても、絶縁をとって外部の接続機器にビデオ信号を出力
することができるから、たとえ絶縁がとられていない接
続機器が電子内視鏡１に接続されても、生体に電気ショ
ック等を与えることがない。
【００３７】また、予めクランプ信号ＣＰを生成して差
動信号Ｖ１，Ｖ２と共に絶縁して出力するようにしたの
で、図２に示すようにクランプ手段を極めて簡易な構成
で実現することができる。
動信号Ｖ１，Ｖ２と共に絶縁して出力するようにしたの
で、図２に示すようにクランプ手段を極めて簡易な構成
で実現することができる。
【００３８】なお、上記説明におけるコンデンサ３２，
３３を、回路基板と該回路基板に形成されたパターンと
により構成することもできる。図３は回路基板上にコン
デンサを形成した場合における回路基板の断面図であ
る。この図３に示す例においては、厚さが０．２μｍの
ガラエポ材からなる回路基板の両面に、夫々が対向する
コンデンサ３２用の電極パターン５２ａ，５２ｂおよび
コンデンサ３３用の電極パターン５３ａ，５３ｂを形成
すれば、上述の安全規格に適合する十分な絶縁耐力を持
ったコンデンサを構成することができる。
３３を、回路基板と該回路基板に形成されたパターンと
により構成することもできる。図３は回路基板上にコン
デンサを形成した場合における回路基板の断面図であ
る。この図３に示す例においては、厚さが０．２μｍの
ガラエポ材からなる回路基板の両面に、夫々が対向する
コンデンサ３２用の電極パターン５２ａ，５２ｂおよび
コンデンサ３３用の電極パターン５３ａ，５３ｂを形成
すれば、上述の安全規格に適合する十分な絶縁耐力を持
ったコンデンサを構成することができる。
【００３９】図３においては、回路基板の両面に電極パ
ターンを配置してコンデンサを形成したものについて示
したが、同一面上に各パターンを対向して配置すること
によりコンデンサを形成することも可能である。また、
例えばＦＥＴ入力型のオペアンプ等バッファ４２，４３
として高入力インピーダンスのものを使用すれば、コン
デンサの容量を小さくすることができるから、コンデン
サを回路基板で構成するのがより容易になる。
ターンを配置してコンデンサを形成したものについて示
したが、同一面上に各パターンを対向して配置すること
によりコンデンサを形成することも可能である。また、
例えばＦＥＴ入力型のオペアンプ等バッファ４２，４３
として高入力インピーダンスのものを使用すれば、コン
デンサの容量を小さくすることができるから、コンデン
サを回路基板で構成するのがより容易になる。
【００４０】上記説明は、クランプ手段４１として、予
めクランプ信号ＣＰを生成して差動信号Ｖ１，Ｖ２と共
に絶縁して出力する構成としたものについて説明した
が、本発明は必ずしもこのような構成を採るものに限定
されるものではない。すなわち、例えばビデオ信号Ｖ
（この場合は必然的に差動信号Ｖ１，Ｖ２の両方に重畳
されたことになる）または差動信号Ｖ１，Ｖ２の何れか
一方にクランプ信号ＣＰを重畳し、１次側回路において
クランプ信号ＣＰを抜き取り、この抜き取ったクランプ
信号ＣＰに基づいて差動信号Ｖ１，Ｖ２をクランプする
ようにしてもよい。
めクランプ信号ＣＰを生成して差動信号Ｖ１，Ｖ２と共
に絶縁して出力する構成としたものについて説明した
が、本発明は必ずしもこのような構成を採るものに限定
されるものではない。すなわち、例えばビデオ信号Ｖ
（この場合は必然的に差動信号Ｖ１，Ｖ２の両方に重畳
されたことになる）または差動信号Ｖ１，Ｖ２の何れか
一方にクランプ信号ＣＰを重畳し、１次側回路において
クランプ信号ＣＰを抜き取り、この抜き取ったクランプ
信号ＣＰに基づいて差動信号Ｖ１，Ｖ２をクランプする
ようにしてもよい。
【００４１】また上記クランプ手段４１は、いわゆるパ
ルスクランプ方式によるものであるが、本発明のクラン
プ手段は差動信号Ｖ１，Ｖ２の直流分を再生することが
できるものであればよく、必ずしもパルスクランプ方式
に限定されずソフトクランプ方式によるものであっても
よい。
ルスクランプ方式によるものであるが、本発明のクラン
プ手段は差動信号Ｖ１，Ｖ２の直流分を再生することが
できるものであればよく、必ずしもパルスクランプ方式
に限定されずソフトクランプ方式によるものであっても
よい。
【００４２】上記説明は、本発明によるビデオ信号伝送
装置を電子内視鏡に適用したものについて説明したが、
本発明は電子内視鏡に限らず、１次側回路と２次側回路
との間を絶縁してビデオ信号を伝送するものであれば、
どのようなものにも適用することが可能である。また上
述の例ではプロセッサ処理部３０側からＩＦ部４０側
（すなわち２次側回路から１次側回路）へビデオ信号を
伝送するものについて説明したが、ＩＦ部４０側からプ
ロセッサ処理部３０側（すなわち１次側回路から２次側
回路）へビデオ信号を伝送するものであってもよいのは
勿論である。
装置を電子内視鏡に適用したものについて説明したが、
本発明は電子内視鏡に限らず、１次側回路と２次側回路
との間を絶縁してビデオ信号を伝送するものであれば、
どのようなものにも適用することが可能である。また上
述の例ではプロセッサ処理部３０側からＩＦ部４０側
（すなわち２次側回路から１次側回路）へビデオ信号を
伝送するものについて説明したが、ＩＦ部４０側からプ
ロセッサ処理部３０側（すなわち１次側回路から２次側
回路）へビデオ信号を伝送するものであってもよいのは
勿論である。
【図１】電子内視鏡の構成を示すブロック図
【図２】上記電子内視鏡にけるプロセッサ処理部とＩＦ
部とのアイソレーションに着目したブロック図
部とのアイソレーションに着目したブロック図
【図３】回路基板上にコンデンサを形成した場合におけ
る回路基板の断面図
る回路基板の断面図
１ 電子内視鏡 ２ スコープ部 ３ プロセッサ部 ４ 伝送ケーブル ５ ライトガイド 10 スコープ先端部 11 撮像レンズ 12 ＣＣＤ 13 バッファ 15 ライトガイド先端部 16 照明レンズ 20 スコープ本体部 21 駆動パルス出力手段 22 信号処理手段 26 光源 27 光量制御手段 30 プロセッサ処理部 31 差動出力手段（差動アンプ） 32，33 コンデンサ 40 ビデオ信号入出力インターフェース部（ＩＦ部） 41 クランプ手段 42，43 バッファ 44 クランプ信号出力手段 45 バッファ 46 フォトカプラ（クランプ信号伝送手段） 47 プルアップ抵抗 49 ビデオ信号再生手段 50 回路基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H040 GA02 GA05 4C061 AA00 BB02 CC06 DD00 JJ11 JJ12 JJ15 LL02 NN05 SS01 SS03 SS18 SS22 SS30 5C022 AA09 AB03 AC42 AC69
Claims (4)
- 【請求項１】 互いに絶縁された１次側回路と２次側回
路とを有し、前記１次側回路と前記２次側回路との間で
ビデオ信号を伝送するビデオ信号伝送装置において、 前記１次側回路および前記２次側回路の何れか一方に配
された、ビデオ信号を差動信号に変換して出力する差動
出力手段と、 前記１次側回路と前記２次側回路との間に配された、前
記差動信号の２つの出力を夫々伝送する２つのコンデン
サと、 前記差動信号の２つの出力の直流分を再生するクランプ
手段と、 前記１次側回路および前記２次側回路の他方に配され
た、前記直流分が再生された前記差動信号の２つの出力
に基づいて、前記ビデオ信号を再生するビデオ信号再生
手段とを備えたことを特徴とするビデオ信号伝送装置。 - 【請求項２】 前記２次側回路が先端部に撮像手段が配
設された電子内視鏡のスコープ部であり、前記１次側回
路が前記電子内視鏡のビデオ信号入出力インターフェー
ス部であることを特徴とする請求項１記載のビデオ信号
伝送装置。 - 【請求項３】 前記クランプ手段が、前記１次側回路お
よび２次側回路の何れか一方に配された、前記直流分の
再生を行うためのクランプ信号を出力するクランプ信号
出力手段と、 前記クランプ信号を、絶縁して前記１次側回路および２
次側回路の他方に伝送するクランプ信号伝送手段と、 前記他方に配された、前記差動信号が入力される２つの
バッファとからなり、 前記バッファの入力部において、前記直流分の再生を行
うものであることを特徴とする請求項１または２記載の
ビデオ信号伝送装置。 - 【請求項４】 前記コンデンサが、回路基板と、該回路
基板に形成されたパターンとにより構成されたものであ
ることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の
ビデオ信号伝送装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27732098A JP3669471B2 (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | ビデオ信号伝送装置 |
| US09/409,658 US6459447B1 (en) | 1998-09-30 | 1999-09-30 | Video signal transmission device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27732098A JP3669471B2 (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | ビデオ信号伝送装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000115591A true JP2000115591A (ja) | 2000-04-21 |
| JP3669471B2 JP3669471B2 (ja) | 2005-07-06 |
Family
ID=17581900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27732098A Expired - Fee Related JP3669471B2 (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | ビデオ信号伝送装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6459447B1 (ja) |
| JP (1) | JP3669471B2 (ja) |
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