JP2004081748A - Electronic endoscope apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate electric wires by electromagnetically coupling a scope with a processor unit, and to form a good image even when the scope and the processor unit are electromagnetically coupled. <P>SOLUTION: The scope A and the processor unit B are electromagnetically coupled by an electromagnetic coupling unit 10, an image signal is superposed on a supply AC power at the scope A side, and a scope side reference pulse is superposed in a blanking period of a first field first horizontal line signal of the image signal. In the unit B, a processor side reference pulse is superposed in the blanking period of the second field first horizontal line signal. The image is processed by each type timing signal synchronized with these reference signals. Both the reference pulses are superposed with each other in the one field, and may be repeatedly synchronized with each other. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子内視鏡装置、特にスコープである電子内視鏡をプロセッサ装置に接続するものにおいて、これらの間で電源を供給し、かつ映像信号を伝送するための構成に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子内視鏡装置では、例えば固体撮像素子であるCCD(Charge Coupled Device)が搭載された電子内視鏡(スコープ)がプロセッサ装置にケーブル及びコネクタにて接続される。そして、このケーブル及びコネクタを介して、プロセッサ装置からスコープへ電源の供給、各種の制御信号の伝送が行われ、またスコープからプロセッサ装置へ映像信号及び各種の制御信号の伝送が行われる。
【0003】
即ち、プロセッサ装置から電源線によって供給された直流電源によってスコープは駆動され、一方スコープのCCDで撮像された映像信号が信号線を介してプロセッサ装置へ送られており、このプロセッサ装置にて映像信号に対し各種のカラー映像処理を施すことによって被観察体像がモニタに表示される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記電子内視鏡装置では、スコープとプロセッサ装置を接続するケーブルに電源線と複数の信号線を含んでおり、このケーブルコネクタにおいては多ピン構造となるため、いずれかの接続ピンで接触不良が生じたり、接続ピンが破損したりする恐れがあり、コスト的にも高くなるという問題があった。
【0005】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、電子内視鏡とプロセッサ装置を電磁的に結合することにより接続電線をなくすことができ、また電磁結合した場合でも良好な映像を形成することができる電子内視鏡装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、撮像素子を搭載する電子内視鏡がプロセッサ装置を含む本体側装置に接続され、この本体側装置から電子内視鏡へ電源を供給する電子内視鏡装置において、上記電子内視鏡と上記本体側装置との間を電磁的に結合し、電源及び信号を供給するための電磁結合部と、上記本体側装置に設けられ、上記電磁結合部へ交流(AC)電源を供給するための電源供給回路と、上記電子内視鏡に設けられ、上記電磁結合部から供給される交流電源を取り出すための電源受給回路と、上記電磁結合部の供給電源上に上記撮像素子で得られた映像信号を重畳し、かつこの映像信号のフィールド又はフレームの所定のブランキング期間に電子内視鏡側又はプロセッサ側の基準パルスを重畳する波形重畳回路と、上記電磁結合部の供給電源上に重畳された映像信号と上記電子内視鏡側又はプロセッサ側の基準パルスを分離する分離回路と、この分離回路から出力された電子内視鏡側又はプロセッサ側の基準パルスに同期した信号を形成する同期信号発生回路と、を設けたことを特徴とする。
【0007】
請求項2記載の発明は、電子内視鏡側又はプロセッサ側の一方の基準パルスを、映像信号の第1フィールド(インターレース走査の場合)又は第1フレーム(ノンインターレース走査の場合)の所定のブランキング期間に重畳し、他方の基準パルスを映像信号の第2フィールド又は第2フレームの所定のブランキング期間に重畳したことを特徴とする。
請求項3記載の発明は、上記プロセッサ装置では、供給電源上から分離された映像信号の水平ライン信号を上記プロセッサ側同期信号発生器で形成された水平同期信号によって補正することを特徴とする。
請求項4記載の発明は、上記供給電源上の映像信号のフィールド又はフレーム内の複数の水平走査ブランキング期間に電子内視鏡側基準パルスを重畳すると共に、この同一のフィールド又はフレーム内で上記電子内視鏡側基準パルスが重畳されない複数の水平走査ブランキング期間にプロセッサ側基準パルスを重畳することを特徴とする。
【0008】
上記の構成によれば、電子内視鏡とプロセッサ装置が電線を用いずに電磁的に結合され、この電磁結合にて、プロセッサ装置から電子内視鏡へ交流電源が供給されると共に、この交流電源上に波形重畳する形で電子内視鏡からプロセッサ装置へ映像信号が伝送される。また、この映像信号には、例えば最初の第1フィールドにおける第1水平ライン信号のブランキング期間(又はオプティカルブラック期間)に、10パルス程度の電子内視鏡側基準パルス(クロック信号)が重畳され、次の第2フィールドにおける第1水平ライン信号のブランキング期間に、10パルス程度のプロセッサ側基準パルスが重畳される。
【0009】
そして、プロセッサ装置では、例えばPLL動作によって上記10パルス程度の電子内視鏡側基準パルスに同期したクロック信号が形成されると共に、電子内視鏡でも、PLL動作によって上記10パルス程度のプロセッサ側基準パルスに同期したクロック信号が形成され、これらの同期クロック信号とこれによって形成された各種タイミング信号に基づいて映像信号が処理される。これによれば、同期したタイミング信号によって良好な映像信号が得られる。なお、上記とは逆に、プロセッサ側基準パルスを第1フィールドの第1水平ライン信号のブランキング期間に重畳し、スコープ側基準パルスを第2フィールドの第1水平ライン信号のブランキング期間に重畳してもよい。
【0010】
また、電子内視鏡が例えば27万画素の撮像素子を搭載し、プロセッサ装置が41万画素の撮像素子の処理を規準とするように構成されていて、両者で搭載する発振器の発振周波数(27万画素−19.0632MHz、41万画素−28.6363MHz)が異なる場合があるが、請求項3の構成によれば、27万画素の撮像素子で得られた映像信号の水平ライン信号は、プロセッサ装置側の発振信号で形成された水平同期信号によって補正され、水平方向で縮小する(又は拡大する)状態が解消され、良好な画像が得られる。
【0011】
更に、請求項4の構成によれば、例えば1フィールド内の水平走査ブランキング期間に電子内視鏡側基準パルスとプロセッサ側基準パルスが交互に重畳されるので、両者のクロック信号の同期が良好にとれることになり、同期したタイミング信号によって画素単位のサンプリングが良好に行われるという利点がある。この場合も、異なる発振周波数の発振器を搭載する場合に効果を発揮する。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1及び図2には、第1実施例の電子内視鏡装置の構成が示されており、この第1実施例では、スコープ(電子内視鏡)AのCCD画素数とプロセッサ装置Bが基準とするCCD画素数が異なる場合について説明する。図1において、スコープAは、電磁的に結合する電磁結合部10によってプロセッサ装置Bに接続される。この電磁結合部10は、プロセッサ装置B側に配置された一次巻線10aとスコープA側の二次巻線10bを有し、これら一次巻線10aと二次巻線10bは所定の間隔で配置されるように構成される。なお、この電子内視鏡装置では、ライトガイドを介して先端部から光照明するための光源装置を備えており、この光源装置に上記スコープAを接続する光コネクタ部に上記電磁結合部10を設け、AC電源を光源装置から供給し、映像信号などは光源装置とプロセッサ装置を結ぶ信号線で伝送するように構成してもよい。
【0013】
上記スコープAには、その先端部に例えば27万画素のCCD12が設けられており、またこのCCD12を駆動するCCD駆動回路13、交流(AC)を直流(DC)に変換する電源受給回路14、この電源受給回路14からのDC電源により複数の電源電圧を形成する電源形成回路15、上記電磁結合部10から供給された交流電源やプロセッサ側基準パルス等を分離する波形分離回路16、供給電源上に映像信号(インターレース走査)を波形重畳しかつこの映像信号の例えば第1フィールド第1水平ライン信号のブランキング期間にスコープ側基準パルスを重畳する波形重畳回路17、プロセッサ側基準パルスの位相と発振信号の位相を比較する位相比較回路18、画素単位のクロック信号(例えば周波数19.0632MHz)、水平同期(HD)信号、垂直同期(VD)信号、リセット信号等の信号を形成するタイミングジェネレータ(TG)19が設けられる。
【0014】
このタイミングジェネレータ19は、27万画素CCD12の駆動用周波数19.0632MHzを発振する水晶発振器19aと可変容量ダイオード19bを有し、上記スコープ側基準パルスとして上記周波数19.0632MHzのクロック信号を出力し、また上記位相比較回路18と共にPLL(Phase Locked Loop)を形成することによってプロセッサ側基準パルスに同期した信号を発生させる同期信号発生回路として機能する。更に、上記CCD12の出力信号を入力するバッファ20及びスコープAの各回路を統括制御するマイコン21等が設けられている。
【0015】
一方、プロセッサ装置Bには、電磁結合部10を介してスコープAへAC電源を供給するための電源供給回路23、供給電源上において制御信号やプロセッサ側基準パルスの波形を第2フィールド第1水平ライン信号のブランキング期間に重畳する波形重畳回路24、高域通過フィルタ(HPF)又は帯域通過フィルタ(BPF)からなり、AC成分である上記映像信号やスコープ側基準パルスを分離する波形分離回路25が設けられる。この波形分離回路25のHPF又はBPFとしては、例えば周波数14.32±1.79MHzの帯域を通過させるものが用いられる。また、この波形分離回路25の出力を入力するように、位相比較回路26及び同期信号発生器(SSG)27が設けられており、この位相比較回路26はスコープ側基準パルスの位相と発振信号の位相を比較し、その位相差に比例した電圧を発生させる。
【0016】
上記同期信号発生器27は、L(コイル)、C(コンデンサ)、R(抵抗)を組み合せて構成される周知のLCR発振器27a、可変容量ダイオード27b有し、例えば41万画素CCDの駆動用の周波数28.6363MHzを発生させると共に、このLCR発振器27aと可変容量ダイオード27bの接続点に上記位相比較回路26の出力電圧を入力し、PLLを形成することにより、上記スコープ側基準信号に同期させたクロック信号、水平同期(HD)信号、垂直同期(VD)信号等を発生させる。また、この同期信号発生器27は、分周器を備え、スコープA側CCD12の駆動周波数19.0632MHzに合わせたクロック信号及びプロセッサ側基準パルスとして、発振周波数28.6363MHzを2/3分周した19.0909MHzを形成する。なお、上記LCR発振器27aの代わりに、水晶発振器を用いてもよい。
【0017】
更に、このプロセッサ装置Bには、各回路を統括制御するマイコン31が設けられ、更に上記波形分離回路25から映像信号を入力し、相関二重サンプリングを行う相関二重サンプリング(CDS)回路32、A/D変換器33、映像信号に対しカラー映像形成のための各種処理を施すDSP(デジタルシグナルプロセッサ)回路34、映像の拡大・縮小を電子的に行う電子ズーム回路35、D/A変換器36、アンプ37等が設けられる。そして、上記電子ズーム回路35では、通常の拡大・縮小だけでなく、スコープAとプロセッサ装置Bで用いられるクロック周波数の相違によって生じる水平方向の幅の縮小又は拡大を補正する。
【0018】
図2には、スコープAの電源受給回路14から波形重畳回路17までの具体的な回路が示されており、上記波形重畳回路17では、電磁結合部10に繋がる電源/信号線70とアースとの間に、コイルLとトランジスタTrが配置され、このトランジスタTrのコレクタがコイルLの一端、エミッタがアースに接続され、このトランジスタTrのベースに、重畳信号として上記バッファ20からの映像信号と上記タイミングジェネレータ19からの基準クロックパルスが与えられる。上記波形分離回路16は、高域通過フィルタ(HPF−これは帯域通過フィルタでもよい)16aと低域通過フィルタ(LPF)16bを有し、このHPF16aは例えば周波数4.32±1.79MHzの帯域を通過させるもので、電磁結合部10から供給された信号成分、即ちプロセッサ側基準パルスや制御信号を分離する。また、LPF16bは電源周波数50Hz又は60Hzを通過させるものからなり、電磁結合部10から供給されたAC電源を分離する。
【0019】
上記電源受給回路14には、上記LPF16bで分離された交流電源を入力し直流に変換するコンバータ14Cが設けられ、上記電源形成回路15には、スコープA内で必要とされる例えばDC電圧V,V,Vを形成するためのスイッチングレギュレータ15a,15b,15cが設けられる。なお、上述した波形重畳回路17の構成は、プロセッサ装置Bにおける波形重畳回路24の構成としても同様に用いられる。
【0020】
第1実施例は以上の構成からなり、上記プロセッサ装置Bの電源を投入すると、電源供給回路23からAC電源が電磁結合部10を介してスコープAへ供給され、このスコープAの波形分離回路16にてAC電源が取り出される。即ち、図3には、AC電源及び信号を重畳及び分離する状態が示されており、この図3(B)の電磁結合部10で供給されるAC電源及び信号は、波形分離回路16のLPF16bにより図3(C)に示される波形100のAC電源が取り出される。このAC電源は、電源受給回路14へ供給され、この中のコンバータ14CでAC−DC変換が行われ、これによってDC電源が電源形成回路15へ供給される。この電源形成回路15では、スイッチングレギュレータ15a,15b,15cによって複数のDC電源(V〜V)が形成され、これらが各回路へ供給される。
【0021】
そして、上記DC電源がCCD駆動回路13へ供給されると、このCCD駆動回路13によってCCD12が駆動され、被観察体が撮像される。このCCD12から出力された撮像信号(映像信号)は、バッファ20を介して波形重畳回路17へ供給され、この波形重畳回路17によって、映像信号がAC電源上に重畳されると同時に、タイミングジェネレータ19から出力された周波数19.0632MHzの基準パルス(クロック信号)が10パルス程度、同期用信号として上記映像信号の水平走査ブランキング期間に重畳される。
【0022】
即ち、図3(B)に示されるように、交流波形100の上に図3(A)の水平走査同期のタイミングで第1フィールド(インターレース走査する場合)の水平ライン信号波形(実質的な映像部分)Sa1,Sa2 … 、第2フィールドの水平ライン信号波形Sb1,Sb2,Sb3 … が重畳される。そして、この第1フィールドの第1水平ライン(1H)のブランキング期間Ba1に、基準パルスSeが10パルス程度、重畳され、この基準パルスは映像信号と共に電磁結合部10を介してプロセッサ装置Bへ送られる。
【0023】
一方、プロセッサ装置Bの波形分離回路25では、上記電磁結合部10を介して供給される信号成分が分離されることになり、図3(E)に示されるHPF出力が得られる。このHPF16aの出力は、図3(F)のようにブランキング期間Ba1から分離したスコープ側基準パルスSeと、図3(G)のように水平ライン信号Sa1,Sa2,… Sb1,Sb2 … からなりレベルシフトされた映像信号に分離され、前者のスコープ側基準パルスSeは位相比較回路26を介して同期信号発生器27へ供給され、後者の映像信号はCDS回路32へ供給される。そして、上記の位相比較回路26及び同期信号発生器27では、PLLが機能し可変容量ダイオード27bに加えられる電圧が変化することによって上記基準パルスSe(周波数19.0632MHz)に同期したクロック信号、そして水平同期信号、垂直同期信号等のタイミング信号が形成される。
【0024】
即ち、上記の基準パルスSeの重畳位置が第1フィールドの第1水平ライン信号であることが予め決められているので、上記同期信号発生器27では、このパルスSeの入力に基づいて水平走査の同期、垂直走査の同期がとれることになり、これらの水平同期信号及び垂直同期信号或いはその他のタイミング信号は、CDS回路32等へ供給される。そして、このCDS回路32では、入力された映像信号が相関二重サンプリングされ、次段のA/D変換器33でデジタル信号とされた信号は、DSP回路34にてカラー映像処理が施され、電子ズーム回路35、D/A変換器36及びアンプ37を介してモニタへ供給される。
【0025】
ところで、当該実施例はスコープA側の基準パルス(クロック信号)とプロセッサ装置B側の基準パルスの周波数が相違しており、プロセッサ装置Bにてスコープ側基準パルスに基づいて同期をとるだけでは、不十分となる。即ち、10パルス程度の基準パルスは、スコープAからプロセッサ装置Bまでの長さを伝送すること、電磁結合部10を通すこと、PLLを構成する回路が温度特性を持つこと等によって、その波形に歪みが生じ、この波形歪みによって正確な同期状態が得られなくなる。そこで、当該例では、スコープAでもプロセッサ側基準パルスに基づいて同期をとるようにしている。
【0026】
第1実施例のプロセッサ装置Bの同期信号発生器27では、発振器27aの発振周波数28.6363MHzを2/3分周した周波数19.0909MHzのプロセッサ側基準パルスが形成され、マイコン31の制御に基づき、波形重畳回路24にて、上記プロセッサ側基準パルスが10パルス程度、入力され、この基準パルスが同期用信号として上記映像信号の第2フィールド第1水平ライン信号のブランキング期間に重畳される。即ち、図3(B)に示されるように、供給電源上における第2フィールドの第1水平ライン(1H)のブランキング期間Bb1に、基準パルスSpが10パルス程度、重畳される。
【0027】
そして、スコープAの波形分離回路16では、図3(D)に示されるように、HPF16aによって第2フィールド第1水平ライン信号Sb1のブランキング期間Bb1に存在するプロセッサ側基準パルスSpが分離され、この基準パルスSpは位相比較回路18を介してタイミングジェネレータ19へ供給される。このタイミングジェネレータ19では、PLLが機能し可変容量ダイオード19bに加えられる電圧が変化することによって、上記基準パルスSp(周波数19.0909MHz)に同期したクロック信号が形成される。即ち、上記プロセッサ側基準パルスSpの重畳位置が第2フィールドの第1水平ライン信号であるので、このパルスSpの入力によって水平走査の同期、垂直走査の同期がとれることになる。
【0028】
このようにして、プロセッサ装置Bでは、第1フィールド第1水平ライン信号Sa1に重畳したスコープ側基準パルスSeに同期させ、かつスコープAでは、第2フィールド第1水平ライン信号Sb1に重畳したプロセッサ側基準パルスSpに同期させることにより、波形歪みの生じない安定した信号同期が行われる。
【0029】
そして、当該例の電子ズーム回路35では、水平ライン信号(水平幅)の補正が行われる。当該例では、スコープ側基準パルスの周波数19.0632MHzとプロセッサ側基準パルスの周波数19.0909MHzが相違することから、図4に示されるように、モニタ38に表示された例えば円形被写体を考えると(又はこの円形を対物光学系の観察光路域と考えてもよい)、二点鎖線fのように水平方向の幅が縮小し、像が左側に寄った映像となる。
【0030】
そこで、当該例の電子ズーム回路35では、上記同期信号発生器27にて発振周波数28.6363MHzから形成した約63.5μsecの水平同期信号によって、水平ライン信号を補正する。即ち、電子ズーム回路35に設けられた画像メモリにおいて、スコープ側基準パルスに同期したタイミングで書き込まれた画像データを、約63.5μsecの水平同期信号のタイミングで読み出すことにより、図4の画素h(数画素〜数十画素)分が引き伸ばされ、実線fのように良好な円形となる被写体が形成される。
【0031】
上記第1実施例では、スコープ側基準パルスSeとプロセッサ側基準パルスSpの双方を重畳するようにしたが、いずれか一方のみを重畳するようにしてもよいし、またスコープ側基準パルスSeを第1フィールドの他の水平ライン信号のブランキング期間に重畳し、プロセッサ側基準パルスSpを第2フィールドの他の水平ライン信号のブランキング期間に重畳してもよい。更に、ノンインターレース走査の場合は、スコープ側基準パルスSeを第1(最初の)フレームの第1水平ライン信号のブランキング期間に重畳し、プロセッサ側基準パルスSpを第2フレームの第1水平ライン信号のブランキング期間に重畳することができる。
【0032】
また、上記第1実施例とは逆に、プロセッサ側基準パルスSpを第1フィールド(又は第1フレーム)の第1水平ライン信号のブランキング期間(Ba1)に重畳し、スコープ側基準パルスSeを第2フィールド(又は第2フレーム)の第1水平ライン信号のブランキング期間(Bb1)に重畳することもできる。即ち、プロセッサ装置Bから先にプロセッサ側基準信号を送った場合でも、スコープAのタイミングジェネレータ19では上記基準パルスに同期したクロック信号が形成され、かつこの基準パルスの位置が第1フィールドの第1水平ライン信号(水平同期信号)であることが認識できるので、水平走査の同期、垂直走査の同期がとれることになる。
【0033】
図5には、本発明の第2実施例の構成が示されており、この第2実施例は更に高精度の信号処理を実現するために双方の基準パルスを1フィールド内に交互に繰り返して重畳したものである。即ち、図1のCDS(相関二重サンプリング)回路32では、CCD12の出力信号が画素単位でサンプルホールドされており、例えば図5(A)の水平ライン信号に示されるように、上記CCD12の出力は画素単位に降下する信号となるが、これが上記CDS回路32を通ると、図5(B)のように、画素単位の振幅がホールドされ、図5(A)のCCD出力振幅の包絡線からなる信号が映像信号として抽出される。
【0034】
しかし、上記同期信号発振器27から出力されるタイミングパルスに、CCD12側の出力(読出し)タイミングパルスとの位相ずれが僅かでもあれば、サンプリングされる画素信号の振幅を正確に捉えることができなくなり、良好な映像信号が得られない結果となる。特に、スコープAとプロセッサ装置Bとで異なる周波数の発振器19a,27aを用いる場合は、双方の基準パルスの位相が最初から一致せず、位相ずれも大きくなる。そこで、第2実施例では、映像信号の1フィールド内水平ライン信号のブランキング期間毎にスコープ側基準パルスとプロセッサ側基準パルスを交互に重畳する。
【0035】
図6には、この第2実施例の電磁結合部10にて供給されるAC電源及び信号が示されており、供給されるAC電源上には、第1実施例と同様に、水平走査期間1H,2H,3H…の水平ライン(走査)信号Sa1,Sa2,Sa3 …からなる映像信号(四角部分は実質の映像部分)がフィールド単位で重畳される。そして、スコープAでは、この1フィールド内の例えば水平ライン信号Sa1,Sa3,Sa5 …のブランキング期間Ba1,Ba3,Ba5 …に、周波数19.0632MHzのスコープ側基準パルスSeが10パルス程度、重畳され、またプロセッサ装置Bでは、交互となる水平ライン信号Sa2,Sa4,Sa6 …のブランキング期間Ba2,Ba4,Ba6 …に、周波数19.0909MHz(発振周波数28.6363MHzを2/3分周したもの)の基準パルスSpが10パルス程度、重畳される。
【0036】
このような重畳動作と同時に、基準パルスSeを入力した位相比較回路26及び同期信号発生回路27では、PLL動作により基準パルスSeに同期した信号が形成され、基準パルスSpを入力した位相比較回路18及びタイミングジェネレータ19でも、PLL動作により基準パルスSpに同期した信号が形成され、これらの同期信号によって、クロック信号、次の基準パルス、そして水平同期信号、垂直同期信号等のタイミング信号が形成される。
【0037】
このような基準パルスSe,Spの双方向の送信及び同期は、スコープAから映像信号が出力される限りにおいて継続されており、第2実施例では、CCD12の読出しタイミングに同期したタイミング信号をCDS回路32に供給することができ、このCDS回路32では良好な相関二重サンプリング及びホールドが行われる。この結果、画素信号振幅の包絡線を正確に捉えた映像信号が形成される。
【0038】
また、この第2実施例では、スコープAのタイミングジェネレータ19に水晶発振器19aを用い、プロセッサ装置Bの同期信号発生器27にLCR発振器27aを用いることにより、大きな位相ずれに対しても良好に追従した同期動作を行えるという利点がある。即ち、LCR発振器27aは水晶発振器19aに比較してQ値幅が大きくなるので、スコープAとプロセッサ装置Bとで周波数の異なる発振器を搭載する場合でも、基準パルスSe,Spの交互の送信に基づいた良好な同期信号によって、映像信号のサンプルホールドを正確に行うことが可能となる。また、第2実施例において、ノンインターレース走査の場合は、1フレーム内の水平走査ブランキング期間毎に、スコープ側基準パルスSeとプロセッサ側基準パルスSpを交互に重畳することになる。
【0039】
なお、上記第1及び第2実施該例では、画素数の異なるCCD(27万画素)を搭載したスコープAをプロセッサ装置Bに接続する場合を説明したが、プロセッサ装置Bで標準となる画素数、例えば41万画素のCCDを搭載したスコープを接続することができ、この場合も本発明を同様に適用して処理の精度を向上させることができる。
【0040】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電子内視鏡とプロセッサ装置との間を電磁結合部で電磁的に結合し、電子内視鏡側では供給電源上に映像信号を重畳し、かつ例えば映像信号のフィールド又はフレームのブランキング期間に電子内視鏡側基準パルス又はプロセッサ側基準パルスを重畳し、これらの基準パルスに同期したタイミング信号によって映像処理を行うようにしたので、電源線や信号線を用いることなく、電磁結合部にて電子内視鏡とプロセッサ装置を接続することができ、この結果、接続ピンの接触不良等もなくなり、製作コストも削減される。また、上記電磁結合部にて電子内視鏡とプロセッサ装置との間の電気的なアイソレーションをとることができ、従来において採用されているアイソレーション手段をなくして構成の簡略化が図れるという利点もある。更に、画素数の異なる撮像素子を搭載する電子内視鏡を用いる場合でも良好な映像を形成することが可能となる。
【0041】
また、請求項2乃至4の発明によれば、画素数の異なる撮像素子を搭載する電子内視鏡を用いる場合でも良好な映像を形成することが可能となり、請求項3の発明の場合は、水平方向の幅が縮小又は拡大する状態が解消され、良好な画像が得られる。更に、請求項4の発明の場合は、サンプルホールドを正確に行うことができ、被観察体の映像を更に良好に形成・表示することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る電子内視鏡装置の構成を示すブロック図である。
【図2】第1実施例の電源受給回路、電源形成回路、波形分離回路及び波形重畳回路の具体的な構成を示す図である。
【図3】第1実施例で用いられるAC電源及び信号を重畳及び分離する状態を示す波形図である。
【図4】第1実施例で処理され、モニタ上に表示された円形被写体を示す図である。
【図5】図1のCDS回路におけるサンプリング処理を示す波形図である。
【図6】第2実施例の波形重畳回路により供給(AC)電源上に伝送信号が重畳された状態を示す図である。
【符号の説明】
A…スコープ(電子内視鏡)、B…プロセッサ装置、
12…CCD、   14…電源受給回路、
14C…コンバータ、16,25…波形分離回路、
16a…HPF(高域通過フィルタ)、
16b…LPF(低域通過フィルタ)、
17,24…波形重畳回路、
19…タイミングジェネレータ(TG)、
19a…水晶発振器、 21,31…マイコン、
23…電源供給回路、 18,26…位相比較回路、
27…同期信号発生器(SSG)、
27a…LCR発振器、32…CDS回路、
34…DSP回路、  35…電子ズーム回路。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic endoscope apparatus, particularly to an arrangement for connecting an electronic endoscope as a scope to a processor apparatus, for supplying power between them and transmitting a video signal.
[0002]
[Prior art]
In an electronic endoscope apparatus, for example, an electronic endoscope (scope) equipped with a CCD (Charge Coupled Device), which is a solid-state imaging device, is connected to a processor device by a cable and a connector. Then, power is supplied from the processor device to the scope and various control signals are transmitted through the cable and the connector, and video signals and various control signals are transmitted from the scope to the processor device.
[0003]
That is, the scope is driven by a DC power supplied from a processor device via a power line, and a video signal captured by a CCD of the scope is sent to the processor device via a signal line. Is subjected to various color image processing, thereby displaying the image of the observed object on the monitor.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-mentioned electronic endoscope device, the cable connecting the scope and the processor device includes a power supply line and a plurality of signal lines, and since this cable connector has a multi-pin structure, any one of the connection pins makes contact. There is a possibility that a defect may occur or the connection pin may be damaged, and there is a problem that the cost is increased.
[0005]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to eliminate a connecting wire by electromagnetically coupling an electronic endoscope and a processor device, and to provide a good electromagnetic coupling. An object of the present invention is to provide an electronic endoscope apparatus capable of forming an image.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, an electronic endoscope having an image sensor is connected to a main unit including a processor device, and power is supplied from the main unit to the electronic endoscope. In the electronic endoscope device, the electronic endoscope and the main body side device are electromagnetically coupled to each other, and an electromagnetic coupling portion for supplying power and a signal is provided on the main body side device; A power supply circuit for supplying alternating current (AC) power to the electromagnetic coupling unit, a power supply circuit provided in the electronic endoscope for extracting alternating current power supplied from the electromagnetic coupling unit, and the electromagnetic coupling Superimposing a video signal obtained by the image pickup element on a power supply of the unit, and superimposing a reference pulse on the electronic endoscope side or the processor side during a predetermined blanking period of a field or frame of the video signal. Circuit and A separation circuit that separates the video signal superimposed on the power supply of the electromagnetic coupling unit and the reference pulse on the electronic endoscope side or on the processor side, and an electronic endoscope side or processor side output from the separation circuit. A synchronization signal generating circuit for forming a signal synchronized with the reference pulse.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, the reference pulse on one of the electronic endoscope side and the processor side is set to a predetermined frame of the first field (in the case of interlaced scanning) or the first frame (in the case of non-interlaced scanning) of the video signal. The present invention is characterized in that the reference pulse is superimposed on a ranking period and the other reference pulse is superimposed on a predetermined blanking period of the second field or the second frame of the video signal.
According to a third aspect of the present invention, in the processor device, the horizontal line signal of the video signal separated from the supply power is corrected by a horizontal synchronization signal generated by the processor-side synchronization signal generator.
According to a fourth aspect of the present invention, the electronic endoscope-side reference pulse is superimposed on a plurality of horizontal scanning blanking periods in a field or a frame of the video signal on the power supply, and the same is transmitted within the same field or frame. The processor-side reference pulse is superimposed in a plurality of horizontal scanning blanking periods in which the electronic endoscope-side reference pulse is not superimposed.
[0008]
According to the above configuration, the electronic endoscope and the processor device are electromagnetically coupled without using an electric wire. With this electromagnetic coupling, AC power is supplied from the processor device to the electronic endoscope, and the AC power is supplied to the electronic endoscope. A video signal is transmitted from the electronic endoscope to the processor device in a form superimposed on the power supply. Further, on this video signal, for example, an electronic endoscope side reference pulse (clock signal) of about 10 pulses is superimposed in a blanking period (or an optical black period) of the first horizontal line signal in the first first field. , About 10 processor-side reference pulses are superimposed during the blanking period of the first horizontal line signal in the next second field.
[0009]
In the processor device, for example, a clock signal synchronized with the electronic endoscope-side reference pulse of about 10 pulses is formed by the PLL operation, and the electronic endoscope also generates the processor-side reference pulse of about 10 pulses by the PLL operation. A clock signal synchronized with the pulse is formed, and the video signal is processed based on the synchronous clock signal and various timing signals formed thereby. According to this, a good video signal can be obtained by the synchronized timing signal. Conversely, the processor-side reference pulse is superimposed on the blanking period of the first horizontal line signal in the first field, and the scope-side reference pulse is superimposed on the blanking period of the first horizontal line signal in the second field. May be.
[0010]
Further, the electronic endoscope is provided with an image sensor of, for example, 270,000 pixels, and the processor device is configured so that the processing of the image sensor of 410,000 pixels is a reference. (1 million pixels-19.0632 MHz, 410,000 pixels-28.6363 MHz) may be different, but according to the configuration of claim 3, the horizontal line signal of the video signal obtained by the image sensor of 270,000 pixels is processed by the processor. Correction is made by the horizontal synchronizing signal formed by the oscillating signal on the device side, the state of contraction (or enlargement) in the horizontal direction is eliminated, and a good image is obtained.
[0011]
Furthermore, according to the configuration of the fourth aspect, for example, the reference pulse on the electronic endoscope side and the reference pulse on the processor side are alternately superimposed during the horizontal scanning blanking period in one field, so that the synchronization of both clock signals is good. Therefore, there is an advantage that sampling in a pixel unit is favorably performed by a synchronized timing signal. Also in this case, the effect is exhibited when oscillators having different oscillation frequencies are mounted.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
1 and 2 show the configuration of an electronic endoscope apparatus according to a first embodiment. In the first embodiment, the number of CCD pixels of a scope (electronic endoscope) A and the processor apparatus B are different from each other. The case where the reference number of CCD pixels is different will be described. In FIG. 1, the scope A is connected to the processor device B by an electromagnetic coupling unit 10 that electromagnetically couples. The electromagnetic coupling unit 10 has a primary winding 10a arranged on the processor device B side and a secondary winding 10b arranged on the scope A side. The primary winding 10a and the secondary winding 10b are arranged at a predetermined interval. It is configured to be. The electronic endoscope device includes a light source device for illuminating light from a distal end portion through a light guide. The electromagnetic coupling unit 10 is connected to an optical connector unit that connects the scope A to the light source device. It is also possible to provide a configuration in which the AC power is supplied from the light source device, and the video signal and the like are transmitted through a signal line connecting the light source device and the processor device.
[0013]
The scope A is provided with, for example, a CCD 12 of 270,000 pixels at its tip, a CCD driving circuit 13 for driving the CCD 12, a power receiving circuit 14 for converting alternating current (AC) to direct current (DC), A power supply forming circuit 15 for forming a plurality of power supply voltages by the DC power supply from the power supply receiving circuit 14, a waveform separating circuit 16 for separating the AC power supplied from the electromagnetic coupling unit 10, the reference pulse on the processor side, and the like. A waveform superimposing circuit 17 for superimposing a waveform of a video signal (interlaced scanning) on a waveform and for superimposing a scope-side reference pulse during a blanking period of the video signal, for example, the first horizontal line signal, the phase and oscillation of the processor-side reference pulse A phase comparison circuit 18 for comparing signal phases, a clock signal (for example, a frequency of 19.0632 MHz) for each pixel, Horizontal sync (HD) signal, a vertical synchronization (VD) signal, the timing generator (TG) 19 to form a signal such as a reset signal is provided.
[0014]
The timing generator 19 has a crystal oscillator 19a that oscillates a driving frequency of 19.0632 MHz for the 270,000 pixel CCD 12, and a variable capacitance diode 19b, and outputs a clock signal of the frequency 19.0632 MHz as the scope-side reference pulse, Further, by forming a PLL (Phase Locked Loop) together with the phase comparison circuit 18, it functions as a synchronization signal generation circuit that generates a signal synchronized with the processor-side reference pulse. Further, a buffer 20 for inputting the output signal of the CCD 12 and a microcomputer 21 for integrally controlling each circuit of the scope A are provided.
[0015]
On the other hand, the processor device B has a power supply circuit 23 for supplying AC power to the scope A via the electromagnetic coupling unit 10, and the control signal and the waveform of the processor-side reference pulse are supplied to the processor device B in the second field in the first horizontal direction. A waveform superimposing circuit 24 for superimposing the line signal during a blanking period, a high-pass filter (HPF) or a band-pass filter (BPF), and a waveform separating circuit 25 for separating the video signal or scope-side reference pulse, which is an AC component. Is provided. As the HPF or BPF of the waveform separation circuit 25, one that passes, for example, a band having a frequency of 14.32 ± 1.79 MHz is used. Further, a phase comparison circuit 26 and a synchronizing signal generator (SSG) 27 are provided so as to input the output of the waveform separation circuit 25, and the phase comparison circuit 26 provides the phase of the scope-side reference pulse and the oscillation signal. The phases are compared, and a voltage proportional to the phase difference is generated.
[0016]
The synchronizing signal generator 27 has a well-known LCR oscillator 27a and a variable capacitance diode 27b configured by combining L (coil), C (capacitor), and R (resistance), and drives, for example, a 410,000 pixel CCD. A frequency of 28.6363 MHz is generated, and an output voltage of the phase comparison circuit 26 is input to a connection point between the LCR oscillator 27a and the variable capacitance diode 27b to form a PLL, thereby synchronizing with the scope-side reference signal. A clock signal, a horizontal synchronization (HD) signal, a vertical synchronization (VD) signal, and the like are generated. The synchronizing signal generator 27 includes a frequency divider, and divides the oscillation frequency of 28.6363 MHz by 2/3 as a clock signal and a processor-side reference pulse adjusted to the driving frequency 19.0632 MHz of the scope A-side CCD 12. 19.0909 MHz is formed. Note that a crystal oscillator may be used instead of the LCR oscillator 27a.
[0017]
Further, the processor device B is provided with a microcomputer 31 for controlling the respective circuits, and further receives a video signal from the waveform separation circuit 25 and performs a correlated double sampling (CDS) circuit 32 for performing correlated double sampling. A / D converter 33, DSP (Digital Signal Processor) circuit 34 for performing various processes for forming a color image on a video signal, Electronic zoom circuit 35 for electronically enlarging / reducing an image, D / A converter 36, an amplifier 37 and the like are provided. The electronic zoom circuit 35 corrects not only the normal enlargement / reduction, but also the reduction or enlargement of the horizontal width caused by the difference between the clock frequencies used in the scope A and the processor B.
[0018]
FIG. 2 shows a specific circuit from the power receiving circuit 14 of the scope A to the waveform superimposing circuit 17. In the waveform superimposing circuit 17, the power / signal line 70 connected to the electromagnetic coupling unit 10, the ground and Between the coil L 2 And a transistor Tr, and the collector of the transistor Tr is a coil L 2 One end of the transistor Tr is connected to the ground, and the base of the transistor Tr is supplied with a video signal from the buffer 20 and a reference clock pulse from the timing generator 19 as a superimposed signal. The waveform separating circuit 16 has a high-pass filter (HPF—this may be a band-pass filter) 16a and a low-pass filter (LPF) 16b, and the HPF 16a has a frequency of 4.32 ± 1.79 MHz, for example. And separates the signal component supplied from the electromagnetic coupling unit 10, that is, the processor-side reference pulse and the control signal. The LPF 16b is configured to pass a power frequency of 50 Hz or 60 Hz, and separates the AC power supplied from the electromagnetic coupling unit 10.
[0019]
The power receiving circuit 14 is provided with a converter 14C for inputting the AC power separated by the LPF 16b and converting the power to DC. The power forming circuit 15 includes, for example, a DC voltage V required in the scope A. 1 , V 2 , V 3 Are provided. The switching regulators 15a, 15b, 15c for forming the The configuration of the waveform superimposition circuit 17 described above is similarly used as the configuration of the waveform superposition circuit 24 in the processor device B.
[0020]
The first embodiment has the above configuration. When the processor device B is turned on, AC power is supplied from the power supply circuit 23 to the scope A via the electromagnetic coupling unit 10, and the waveform separation circuit 16 of the scope A is turned on. , AC power is taken out. That is, FIG. 3 shows a state in which the AC power supply and the signal are superimposed and separated, and the AC power supply and the signal supplied by the electromagnetic coupling unit 10 in FIG. As a result, an AC power supply having a waveform 100 shown in FIG. The AC power is supplied to the power receiving circuit 14, where the AC-DC conversion is performed by the converter 14 </ b> C, whereby the DC power is supplied to the power forming circuit 15. In this power supply forming circuit 15, switching regulators 15a, 15b, 15c provide a plurality of DC power supplies (V 1 ~ V 3 ) Are formed and supplied to each circuit.
[0021]
When the DC power is supplied to the CCD drive circuit 13, the CCD 12 is driven by the CCD drive circuit 13, and the object to be observed is imaged. The image pickup signal (video signal) output from the CCD 12 is supplied to a waveform superimposing circuit 17 via a buffer 20. The waveform superimposing circuit 17 superimposes the video signal on an AC power source, and at the same time, a timing generator 19 A reference pulse (clock signal) having a frequency of 19.0632 MHz output from the above is superimposed as a synchronizing signal in the horizontal scanning blanking period of the video signal.
[0022]
That is, as shown in FIG. 3B, a horizontal line signal waveform (substantial image) of the first field (in the case of interlaced scanning) is displayed on the AC waveform 100 at the timing of the horizontal scanning synchronization shown in FIG. Part) S a1 , S a2 .., The horizontal line signal waveform S of the second field b1 , S b2 , S b3 … Are superimposed. Then, a blanking period B of the first horizontal line (1H) of the first field a1 The reference pulse Se is superimposed by about 10 pulses, and the reference pulse is sent to the processor B via the electromagnetic coupling unit 10 together with the video signal.
[0023]
On the other hand, in the waveform separation circuit 25 of the processor device B, the signal component supplied via the electromagnetic coupling unit 10 is separated, and the HPF output shown in FIG. 3E is obtained. The output of the HPF 16a is supplied to the blanking period B as shown in FIG. a1 And the horizontal line signal S as shown in FIG. 3 (G). a1 , S a2 , ... S b1 , S b2 Are separated into a level-shifted video signal, and the former scope-side reference pulse Se is supplied to the synchronization signal generator 27 via the phase comparator 26, and the latter is supplied to the CDS circuit 32. In the phase comparison circuit 26 and the synchronization signal generator 27, the PLL functions and the voltage applied to the variable capacitance diode 27b changes, so that the clock signal synchronized with the reference pulse Se (frequency 19.0632 MHz), and Timing signals such as a horizontal synchronization signal and a vertical synchronization signal are formed.
[0024]
That is, since the superposition position of the reference pulse Se is determined in advance to be the first horizontal line signal of the first field, the synchronization signal generator 27 performs horizontal scanning based on the input of the pulse Se. Synchronization and vertical scanning can be synchronized, and these horizontal synchronization signal and vertical synchronization signal or other timing signals are supplied to the CDS circuit 32 and the like. In the CDS circuit 32, the input video signal is correlated double-sampled, and the signal converted into a digital signal by the next-stage A / D converter 33 is subjected to color video processing in the DSP circuit 34. It is supplied to a monitor via an electronic zoom circuit 35, a D / A converter 36 and an amplifier 37.
[0025]
By the way, in this embodiment, the frequency of the reference pulse (clock signal) on the scope A side and the frequency of the reference pulse on the processor device B are different, and the processor device B only needs to synchronize based on the reference pulse on the scope side. Will be insufficient. That is, the reference pulse of about 10 pulses has a waveform due to transmission of the length from the scope A to the processor device B, passing through the electromagnetic coupling section 10, and the circuit constituting the PLL having a temperature characteristic. Distortion occurs, and this waveform distortion prevents an accurate synchronization state from being obtained. Therefore, in this example, the scope A is also synchronized based on the processor-side reference pulse.
[0026]
In the synchronization signal generator 27 of the processor device B of the first embodiment, a processor-side reference pulse having a frequency of 19.0909 MHz obtained by dividing the oscillation frequency of 28.6363 MHz of the oscillator 27a by 2/3 is formed. About 10 pulses of the processor-side reference pulse are input to the waveform superimposing circuit 24, and this reference pulse is superimposed as a synchronizing signal in the blanking period of the second horizontal line first signal of the video signal. That is, as shown in FIG. 3B, the blanking period B of the first horizontal line (1H) of the second field on the power supply. b1 , A reference pulse Sp is superimposed by about 10 pulses.
[0027]
Then, in the waveform separating circuit 16 of the scope A, as shown in FIG. 3D, the second field first horizontal line signal S is output by the HPF 16a. b1 Blanking period B b1 Are separated, and this reference pulse Sp is supplied to a timing generator 19 via a phase comparison circuit 18. In the timing generator 19, a clock signal synchronized with the reference pulse Sp (frequency 19.0909 MHz) is formed by the function of the PLL and the change in the voltage applied to the variable capacitance diode 19b. That is, since the superimposed position of the processor-side reference pulse Sp is the first horizontal line signal of the second field, the horizontal scanning and the vertical scanning can be synchronized by inputting the pulse Sp.
[0028]
Thus, in the processor device B, the first field first horizontal line signal S a1 Is synchronized with the scope-side reference pulse Se superimposed on the second field first horizontal line signal S b1 By synchronizing with the processor-side reference pulse Sp superimposed on the signal, stable signal synchronization without waveform distortion is performed.
[0029]
Then, in the electronic zoom circuit 35 of this example, the horizontal line signal (horizontal width) is corrected. In this example, since the frequency of the reference pulse on the scope side is 19.0632 MHz and the frequency of the reference pulse on the processor side is 19.0909 MHz, a circular object displayed on the monitor 38 is considered as shown in FIG. Alternatively, this circle may be considered as an observation optical path area of the objective optical system), and a two-dot chain line f 1 , The width in the horizontal direction is reduced, and the image is shifted to the left.
[0030]
Therefore, in the electronic zoom circuit 35 of this example, the horizontal line signal is corrected by the horizontal synchronizing signal of about 63.5 μsec formed from the oscillation frequency of 28.6363 MHz by the synchronizing signal generator 27. That is, in the image memory provided in the electronic zoom circuit 35, the image data written at the timing synchronized with the scope-side reference pulse is read out at the timing of the horizontal synchronization signal of about 63.5 μsec, so that the pixel h of FIG. (Several pixels to several tens of pixels) are stretched, and the solid line f 2 Thus, an object having a good circular shape is formed.
[0031]
In the first embodiment, both the scope-side reference pulse Se and the processor-side reference pulse Sp are superimposed. However, only one of the scope-side reference pulse Se and the scope-side reference pulse Se may be superimposed. The processor-side reference pulse Sp may be superimposed on the blanking period of another horizontal line signal of the second field in the blanking period of another horizontal line signal in one field. Further, in the case of non-interlaced scanning, the scope-side reference pulse Se is superimposed on the blanking period of the first (first) frame first horizontal line signal, and the processor-side reference pulse Sp is applied to the first horizontal line of the second frame. It can be superimposed on the signal blanking period.
[0032]
Contrary to the first embodiment, the processor-side reference pulse Sp is supplied to the blanking period (B) of the first horizontal line signal of the first field (or the first frame). a1 ) And the scope-side reference pulse Se is applied to the blanking period (B) of the first horizontal line signal of the second field (or the second frame). b1 ) Can be superimposed. That is, even when the processor-side reference signal is sent from the processor device B first, the clock signal synchronized with the reference pulse is formed in the timing generator 19 of the scope A, and the position of the reference pulse is set to the first field of the first field. Since it can be recognized as a horizontal line signal (horizontal synchronization signal), horizontal scanning synchronization and vertical scanning synchronization can be achieved.
[0033]
FIG. 5 shows a configuration of a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, both reference pulses are alternately repeated within one field in order to realize more accurate signal processing. It is superimposed. That is, in the CDS (correlated double sampling) circuit 32 of FIG. 1, the output signal of the CCD 12 is sampled and held for each pixel, and for example, as shown in the horizontal line signal of FIG. Is a signal that drops in pixel units. When this signal passes through the CDS circuit 32, the amplitude in pixel units is held as shown in FIG. 5B, and the signal is output from the envelope of the CCD output amplitude in FIG. Is extracted as a video signal.
[0034]
However, if the timing pulse output from the synchronizing signal oscillator 27 has a slight phase shift from the output (reading) timing pulse on the CCD 12 side, the amplitude of the pixel signal to be sampled cannot be accurately detected. As a result, a good video signal cannot be obtained. In particular, when the scopes A and 27B use oscillators 19a and 27a having different frequencies, the phases of both reference pulses do not match from the beginning, and the phase shift becomes large. Therefore, in the second embodiment, the scope-side reference pulse and the processor-side reference pulse are alternately superimposed every blanking period of the horizontal line signal in one field of the video signal.
[0035]
FIG. 6 shows the AC power and signals supplied by the electromagnetic coupling unit 10 of the second embodiment. The supplied AC power has a horizontal scanning period similar to that of the first embodiment. 1H, 2H, 3H... Horizontal line (scanning) signals S a1 , S a2 , S a3 Are superimposed on a field-by-field basis. In the scope A, for example, the horizontal line signal S a1 , S a3 , S a5 … Blanking period B a1 , B a3 , B a5 .. Are superimposed on the scope-side reference pulse Se having a frequency of 19.0632 MHz by about 10 pulses. a2 , S a4 , S a6 … Blanking period B a2 , B a4 , B a6 , About 10 reference pulses Sp having a frequency of 19.0909 MHz (frequency of 28.6363 MHz divided by 2/3) are superimposed.
[0036]
Simultaneously with such a superposition operation, the phase comparison circuit 26 and the synchronization signal generation circuit 27 which have input the reference pulse Se form a signal synchronized with the reference pulse Se by the PLL operation, and the phase comparison circuit 18 which has input the reference pulse Sp. Also in the timing generator 19, signals synchronized with the reference pulse Sp are formed by the PLL operation, and these synchronization signals form a clock signal, a next reference pulse, and timing signals such as a horizontal synchronization signal and a vertical synchronization signal. .
[0037]
Such bidirectional transmission and synchronization of the reference pulses Se and Sp are continued as long as the video signal is output from the scope A. In the second embodiment, the timing signal synchronized with the read timing of the CCD 12 is set to the CDS. The CDS circuit 32 provides good correlated double sampling and holding. As a result, a video signal that accurately captures the envelope of the pixel signal amplitude is formed.
[0038]
Further, in the second embodiment, the crystal oscillator 19a is used for the timing generator 19 of the scope A and the LCR oscillator 27a is used for the synchronization signal generator 27 of the processor B, so that a large phase shift can be followed well. There is an advantage that a synchronized operation can be performed. That is, since the Q value width of the LCR oscillator 27a is larger than that of the crystal oscillator 19a, even when the scope A and the processor B have oscillators having different frequencies, they are based on the alternate transmission of the reference pulses Se and Sp. With a good synchronization signal, it is possible to accurately sample and hold the video signal. In the second embodiment, in the case of non-interlaced scanning, the scope-side reference pulse Se and the processor-side reference pulse Sp are alternately superimposed every horizontal scanning blanking period in one frame.
[0039]
In the first and second embodiments, the case where the scope A equipped with CCDs (270,000 pixels) having different numbers of pixels is connected to the processor B is described. For example, a scope equipped with a CCD having 410,000 pixels can be connected. In this case, the present invention can be applied in the same manner to improve the processing accuracy.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the electronic endoscope and the processor device are electromagnetically coupled by the electromagnetic coupling unit, and the electronic endoscope side superimposes a video signal on a power supply, and For example, an electronic endoscope-side reference pulse or a processor-side reference pulse is superimposed during a blanking period of a field or a frame of a video signal, and video processing is performed by a timing signal synchronized with these reference pulses. The electronic endoscope and the processor device can be connected by the electromagnetic coupling portion without using a signal line, and as a result, contact failure of connection pins and the like are eliminated, and the manufacturing cost is reduced. In addition, the electromagnetic coupling unit can provide electrical isolation between the electronic endoscope and the processor device, thereby eliminating the conventionally employed isolation means and simplifying the configuration. There is also. Further, a good image can be formed even when an electronic endoscope equipped with image pickup devices having different numbers of pixels is used.
[0041]
Further, according to the second to fourth aspects of the present invention, it is possible to form a good image even when using an electronic endoscope equipped with an image pickup device having a different number of pixels. The state in which the width in the horizontal direction is reduced or enlarged is eliminated, and a good image is obtained. Furthermore, in the case of the invention of claim 4, the sample and hold can be performed accurately, and the image of the object to be observed can be formed and displayed more favorably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an electronic endoscope apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a specific configuration of a power supply circuit, a power supply forming circuit, a waveform separation circuit, and a waveform superposition circuit of the first embodiment.
FIG. 3 is a waveform diagram showing a state in which AC power and signals used in the first embodiment are superimposed and separated.
FIG. 4 is a diagram showing a circular subject processed in the first embodiment and displayed on a monitor.
FIG. 5 is a waveform diagram showing a sampling process in the CDS circuit of FIG. 1;
FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which a transmission signal is superimposed on a supply (AC) power supply by a waveform superimposing circuit according to a second embodiment.
[Explanation of symbols]
A: scope (electronic endoscope), B: processor device,
12 ... CCD, 14 ... power receiving circuit,
14C: converter, 16, 25: waveform separation circuit,
16a: HPF (high-pass filter),
16b: LPF (low-pass filter),
17, 24 ... waveform superimposing circuit,
19 ... timing generator (TG),
19a: crystal oscillator, 21, 31: microcomputer,
23: power supply circuit 18, 26: phase comparison circuit
27 ... Synchronous signal generator (SSG)
27a: LCR oscillator, 32: CDS circuit,
34 ... DSP circuit, 35 ... Electronic zoom circuit.

Claims (4)

撮像素子を搭載する電子内視鏡がプロセッサ装置を含む本体側装置に接続され、この本体側装置から電子内視鏡へ電源を供給する電子内視鏡装置において、
上記電子内視鏡と上記本体側装置との間を電磁的に結合し、電源及び信号を供給するための電磁結合部と、
上記本体側装置に設けられ、上記電磁結合部へ交流電源を供給するための電源供給回路と、
上記電子内視鏡に設けられ、上記電磁結合部から供給される交流電源を取り出すための電源受給回路と、
上記電磁結合部の供給電源上に上記撮像素子で得られた映像信号を重畳し、かつこの映像信号のフィールド又はフレームの所定のブランキング期間に電子内視鏡側又はプロセッサ側の基準パルスを重畳する波形重畳回路と、
上記電磁結合部の供給電源上に重畳された映像信号と上記電子内視鏡側又はプロセッサ側の基準パルスを分離する分離回路と、
この分離回路から出力された電子内視鏡側又はプロセッサ側の基準パルスに同期した信号を形成する同期信号発生回路と、を設けたことを特徴とする電子内視鏡装置。
An electronic endoscope equipped with an imaging device is connected to a main body device including a processor device, and in the electronic endoscope device for supplying power to the electronic endoscope from the main body device,
An electromagnetic coupling unit for electromagnetically coupling between the electronic endoscope and the main unit side device, and for supplying power and a signal,
A power supply circuit provided in the main body side device, for supplying AC power to the electromagnetic coupling unit,
A power supply circuit provided in the electronic endoscope, for taking out AC power supplied from the electromagnetic coupling unit,
A video signal obtained by the imaging device is superimposed on a power supply of the electromagnetic coupling unit, and a reference pulse on the electronic endoscope side or the processor side is superimposed during a predetermined blanking period of a field or a frame of the video signal. A waveform superimposing circuit,
A separation circuit that separates the video signal superimposed on the power supply of the electromagnetic coupling unit and the reference pulse on the electronic endoscope side or the processor side,
A synchronizing signal generation circuit for forming a signal synchronized with a reference pulse on the electronic endoscope side or on the processor side output from the separation circuit.
電子内視鏡側又はプロセッサ側の一方の基準パルスを、映像信号の第1フィールド又は第1フレームの所定のブランキング期間に重畳し、他方の基準パルスを映像信号の第2フィールド又は第2フレームの所定のブランキング期間に重畳したことを特徴とする上記請求項1記載の電子内視鏡装置。One of the reference pulses on the electronic endoscope side or the processor side is superimposed on a predetermined blanking period of the first field or the first frame of the video signal, and the other reference pulse is placed on the second field or the second frame of the video signal. 2. The electronic endoscope apparatus according to claim 1, wherein the electronic endoscope apparatus is superimposed on a predetermined blanking period. 上記プロセッサ装置では、供給電源上から分離された映像信号の水平ライン信号を上記プロセッサ側同期信号発生器で形成された水平同期信号によって補正することを特徴とする上記請求項1乃至2記載の電子内視鏡装置。3. The electronic device according to claim 1, wherein the processor corrects a horizontal line signal of a video signal separated from a power supply by a horizontal synchronization signal generated by the processor-side synchronization signal generator. Endoscope device. 上記供給電源上の映像信号のフィールド又はフレーム内の複数の水平走査ブランキング期間に電子内視鏡側基準パルスを重畳すると共に、この同一のフィールド又はフレーム内で上記電子内視鏡側基準パルスが重畳されない複数の水平走査ブランキング期間にプロセッサ側基準パルスを重畳することを特徴とする上記請求項1又は3記載の電子内視鏡装置。The electronic endoscope-side reference pulse is superimposed on a plurality of horizontal scanning blanking periods in the field or frame of the video signal on the power supply, and the electronic endoscope-side reference pulse is generated in the same field or frame. 4. The electronic endoscope apparatus according to claim 1, wherein a processor-side reference pulse is superimposed during a plurality of non-superimposed horizontal scanning blanking periods.
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