JP2790251B2 - テレビカメラ - Google Patents
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Landscapes
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
- Endoscopes (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、例えば内視鏡の接眼部に接続される3板方
式のテレビカメラに関する。
式のテレビカメラに関する。
[従来の技術] 近年、体腔内に細長の挿入部を挿入することにより、
体腔内臓器等を観察したり、必要に応じ処置具チャンネ
ル内に挿通した処置具を用いて各種治療処置のできる内
視鏡が広く利用されている。
体腔内臓器等を観察したり、必要に応じ処置具チャンネ
ル内に挿通した処置具を用いて各種治療処置のできる内
視鏡が広く利用されている。
前記内視鏡のうち、接眼部を有し肉眼観察が可能なも
のでは、前記接眼部に、CCD等の固体撮像素子を撮像手
段に用いた外付けテレビカメラを装着して、内視鏡像を
撮像できるようになっている。
のでは、前記接眼部に、CCD等の固体撮像素子を撮像手
段に用いた外付けテレビカメラを装着して、内視鏡像を
撮像できるようになっている。
ところで、近年では、内視鏡用外付けテレビカメラに
おいても、画質向上が要求され、従来の単板CCDカメラ
の他に、更に、3板CCDカメラの使用が高まりつつあ
る。
おいても、画質向上が要求され、従来の単板CCDカメラ
の他に、更に、3板CCDカメラの使用が高まりつつあ
る。
この3板CCDカメラの基本的な構成を第14図のブロッ
ク図を参照して説明する。
ク図を参照して説明する。
3板CCDカメラは、ダイクロックプリズムで色分離さ
れたR,G,Bの各画像を撮像する3つのCCD1〜3を有し、
この各CCD1〜3出力には、R,G,Bの映像信号が得られ
る。前記各CCD1〜3の出力は、それぞれ、γ補正回路4
〜6に入力され、γ補正される。このγ補正回路4〜6
の出力は、それぞれ、正規なレベルの映像信号R,G,Bに
変換され、これがいわゆるRGB信号としてモニタ等に供
給される。また、例えば、前記γ補正回路4〜6の出力
は、マトリックス回路7に入力され、演算されて色差信
号R−Y及びB−Yと輝度信号Yが生成され、これが例
えばNTSCカラーエンコーダ11に入力され、コンポジット
信号が得られ、モニタ等に供給される。尚、第14図で
は、CCD1〜3に対する駆動回路の図示は、省略してい
る。
れたR,G,Bの各画像を撮像する3つのCCD1〜3を有し、
この各CCD1〜3出力には、R,G,Bの映像信号が得られ
る。前記各CCD1〜3の出力は、それぞれ、γ補正回路4
〜6に入力され、γ補正される。このγ補正回路4〜6
の出力は、それぞれ、正規なレベルの映像信号R,G,Bに
変換され、これがいわゆるRGB信号としてモニタ等に供
給される。また、例えば、前記γ補正回路4〜6の出力
は、マトリックス回路7に入力され、演算されて色差信
号R−Y及びB−Yと輝度信号Yが生成され、これが例
えばNTSCカラーエンコーダ11に入力され、コンポジット
信号が得られ、モニタ等に供給される。尚、第14図で
は、CCD1〜3に対する駆動回路の図示は、省略してい
る。
前記3板CCDカメラは、従来の単板カメラに比較し
て、光利用率が3倍以上あり、その結果、高感度となる
特徴を備えている。また、ダイクロックプリズムによる
高精度なR,G,Bへの色分解が可能となり、その結果、極
めて良好な色再現特性が得られる。更には、CCD間の絵
素ずらし作用によって、高解像化も容易である。反面、
従来の単板カメラに比較して、高度な回路技術が要求さ
れる。すなわち、3板方式であるため、同一回路が並列
に3個必要であり、その回路間の特性ばらつきを一定以
下に抑え込む必要がある。このことは、コスト及び生産
上、不利な点と言える。特に、内視鏡用外付けテレビカ
メラの機能として、不可欠なものに、自動利得制御(以
下、AGCと記す。)機能がある。周知の通り、内視鏡は
固定焦点レンズにより、極めて近点(数mm)から遠点
(数十cm)の広範囲の撮像距離が要求される。一方、内
視鏡先端から出射される光量は、例えば特開昭63−1551
17号公報に示されるように、光量制御されるものの、光
源ランプのばらつきやライトガイドの特性のばらつきに
より、特に光源側の絞りが開放時の出射光量は大きく変
動する。この変動により、当然、前記外付けテレビカメ
ラの出力である映像信号レベルも変動することになる
が、この変動成分は従来は電気的な補正手段、すなわち
AGC回路によってなされていた。
て、光利用率が3倍以上あり、その結果、高感度となる
特徴を備えている。また、ダイクロックプリズムによる
高精度なR,G,Bへの色分解が可能となり、その結果、極
めて良好な色再現特性が得られる。更には、CCD間の絵
素ずらし作用によって、高解像化も容易である。反面、
従来の単板カメラに比較して、高度な回路技術が要求さ
れる。すなわち、3板方式であるため、同一回路が並列
に3個必要であり、その回路間の特性ばらつきを一定以
下に抑え込む必要がある。このことは、コスト及び生産
上、不利な点と言える。特に、内視鏡用外付けテレビカ
メラの機能として、不可欠なものに、自動利得制御(以
下、AGCと記す。)機能がある。周知の通り、内視鏡は
固定焦点レンズにより、極めて近点(数mm)から遠点
(数十cm)の広範囲の撮像距離が要求される。一方、内
視鏡先端から出射される光量は、例えば特開昭63−1551
17号公報に示されるように、光量制御されるものの、光
源ランプのばらつきやライトガイドの特性のばらつきに
より、特に光源側の絞りが開放時の出射光量は大きく変
動する。この変動により、当然、前記外付けテレビカメ
ラの出力である映像信号レベルも変動することになる
が、この変動成分は従来は電気的な補正手段、すなわち
AGC回路によってなされていた。
[発明が解決しようとする課題] AGC回路は、周知の通り、GCA(ゲインコントロールア
ンプ)回路によって映像信号レベルを可変し、目標レベ
ルに自動的に前記GCA回路の利得を制御するものである
が、3板方式でこのAGC回路を実現しようとするとGCA回
路が3個必要となり、GCA回路の制御利得特性(電圧
利得特性)を3個の間で全く同じにする必要がある。す
なわち、3板方式では、R,G,B信号を得るために、それ
ぞれ1対1で対応するCCDがあり、各CCD出力には、それ
ぞれR信号,G信号,B信号が出力される。R,G,B信号の各
レベルの相関は、テレビジョン方式により厳密に決定さ
れている。この相関がくずれると、本来の色再現性が得
られない。
ンプ)回路によって映像信号レベルを可変し、目標レベ
ルに自動的に前記GCA回路の利得を制御するものである
が、3板方式でこのAGC回路を実現しようとするとGCA回
路が3個必要となり、GCA回路の制御利得特性(電圧
利得特性)を3個の間で全く同じにする必要がある。す
なわち、3板方式では、R,G,B信号を得るために、それ
ぞれ1対1で対応するCCDがあり、各CCD出力には、それ
ぞれR信号,G信号,B信号が出力される。R,G,B信号の各
レベルの相関は、テレビジョン方式により厳密に決定さ
れている。この相関がくずれると、本来の色再現性が得
られない。
前記各GCA回路は、各R,G,Bのレベルを、並列且つ同時
且つ同一量だけ可変し、それぞれ、目標とするR,G,Bの
レベルとするものである。(白色被写体では、R:G:B=
1:1:1である。)前記GCA回路は、一般的には、アナログ
的な乗算器で構成されるが、前記3つのGCA回路の特性
のばらつきを、色再現性の実用範囲内に維持するために
は、非常な困難を伴う。すなわち、GCA回路の温度ドリ
フトや経時変化に伴う特性変化や、回路そのものの特性
ばらつきが存在するためである。
且つ同一量だけ可変し、それぞれ、目標とするR,G,Bの
レベルとするものである。(白色被写体では、R:G:B=
1:1:1である。)前記GCA回路は、一般的には、アナログ
的な乗算器で構成されるが、前記3つのGCA回路の特性
のばらつきを、色再現性の実用範囲内に維持するために
は、非常な困難を伴う。すなわち、GCA回路の温度ドリ
フトや経時変化に伴う特性変化や、回路そのものの特性
ばらつきが存在するためである。
ところで、3板方式では、前述のように、γ補正回路
も3個必要であり、この3つのγ補正回路の特性差も、
前記AGC回路の場合と同様に、色再現性に悪影響を与え
る。
も3個必要であり、この3つのγ補正回路の特性差も、
前記AGC回路の場合と同様に、色再現性に悪影響を与え
る。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、並
列的に設けられた複数個の信号処理回路の特性差を自動
的に補正できるようにした3板方式のテレビカメラを提
供することを目的としている。
列的に設けられた複数個の信号処理回路の特性差を自動
的に補正できるようにした3板方式のテレビカメラを提
供することを目的としている。
[課題を解決するための手段及び作用] 本発明によるテレビカメラは、3板方式のテレビカメ
ラにおいて、各撮像手段に対して並列的に設けられ前記
各撮像手段からの出力をそれぞれ処理する信号処理回路
と、前記信号処理回路からの出力信号を映像のブランキ
ング期間中においてサンプルホールドして前記各信号処
理回路間の特性差を補正するための補正信号を生成する
補正信号生成手段と、前記補正信号生成手段で生成され
た補正信号を前記信号処理回路にフィードバックして前
記各信号処理回路間の特性差を補正する信号補正手段と
を設けたことを特徴とする。
ラにおいて、各撮像手段に対して並列的に設けられ前記
各撮像手段からの出力をそれぞれ処理する信号処理回路
と、前記信号処理回路からの出力信号を映像のブランキ
ング期間中においてサンプルホールドして前記各信号処
理回路間の特性差を補正するための補正信号を生成する
補正信号生成手段と、前記補正信号生成手段で生成され
た補正信号を前記信号処理回路にフィードバックして前
記各信号処理回路間の特性差を補正する信号補正手段と
を設けたことを特徴とする。
[実施例] 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
第1図ないし第5図は本発明の第1実施例に係り、第
1図はテレビカメラの基本的な構成を示すブロック図、
第2図は内視鏡装置の全体を示す説明図、第3図は検波
回路を示す回路図、第4図は本実施例の動作を説明する
ための波形図、第5図はサンプリングホールド回路を示
す回路図である。
1図はテレビカメラの基本的な構成を示すブロック図、
第2図は内視鏡装置の全体を示す説明図、第3図は検波
回路を示す回路図、第4図は本実施例の動作を説明する
ための波形図、第5図はサンプリングホールド回路を示
す回路図である。
第2図に示すように、内視鏡装置は、内視鏡201と、
この内視鏡201に照明光を供給する光源装置220と、前記
内視鏡201の接眼部205に着脱自在に接続される外付けテ
レビカメラ230と、このテレビカメラ230に接続されるモ
ニタ111とを備えている。
この内視鏡201に照明光を供給する光源装置220と、前記
内視鏡201の接眼部205に着脱自在に接続される外付けテ
レビカメラ230と、このテレビカメラ230に接続されるモ
ニタ111とを備えている。
前記内視鏡201は、細長の挿入部202と、この挿入部20
2の後端に連設された太径の操作部203と、この操作部20
3の後端に設けられた接眼部205と、前記操作部203から
側方に延設されたライトガイドケーブル206と、このラ
イトガイドケーブル206の端部に設けられたコネクタ207
とを備えている。前記挿入部202の先端部には、配光レ
ンズ208と対物レンズ系209とが設けられている。前記配
光レンズ208の後端には、ライトガイド210が連設されて
いる。このライトガイド210は、前記挿入部202,操作部2
03,ライトガイドケーブル206内を挿通されて、入射端部
はコネクタ207に接続されている。また、前記対物レン
ズ系209の結像位置には、イメージガイド211の先端面が
配置されている。このイメージガイド211は、挿入部202
内を挿通されて、後端面は、前記接眼部205内に設けら
れた接眼レンズ215に対向している。
2の後端に連設された太径の操作部203と、この操作部20
3の後端に設けられた接眼部205と、前記操作部203から
側方に延設されたライトガイドケーブル206と、このラ
イトガイドケーブル206の端部に設けられたコネクタ207
とを備えている。前記挿入部202の先端部には、配光レ
ンズ208と対物レンズ系209とが設けられている。前記配
光レンズ208の後端には、ライトガイド210が連設されて
いる。このライトガイド210は、前記挿入部202,操作部2
03,ライトガイドケーブル206内を挿通されて、入射端部
はコネクタ207に接続されている。また、前記対物レン
ズ系209の結像位置には、イメージガイド211の先端面が
配置されている。このイメージガイド211は、挿入部202
内を挿通されて、後端面は、前記接眼部205内に設けら
れた接眼レンズ215に対向している。
前記光源装置220内には、照明光を出射するランプ221
と、このランプ221から出射された光を集光して、コネ
クタ207によって光源装置220に接続されたライトガイド
210の入射端に入射させる集光レンズ222とを備えてい
る。そして、この光源装置220から出射された照明光
は、ライトガイド210,配光レンズ208を経て、被写体に
照射される。この被写体からの戻り光は、前記対物レン
ズ系209によって、イメージガイド211の先端面に結像さ
れる。この結像された被写体像は、イメージガイド211
によって接眼部205に導かれ、この接眼部205から肉眼観
察できるようになっている。
と、このランプ221から出射された光を集光して、コネ
クタ207によって光源装置220に接続されたライトガイド
210の入射端に入射させる集光レンズ222とを備えてい
る。そして、この光源装置220から出射された照明光
は、ライトガイド210,配光レンズ208を経て、被写体に
照射される。この被写体からの戻り光は、前記対物レン
ズ系209によって、イメージガイド211の先端面に結像さ
れる。この結像された被写体像は、イメージガイド211
によって接眼部205に導かれ、この接眼部205から肉眼観
察できるようになっている。
前記テレビカメラ230は、前記接眼部205からの光を結
像する結像レンズ231と、この結像レンズ231を経た光を
R,G,Bの3原色に分解するダイクロックプリズム232と、
このダイクロックプリズム232で分解されたR,G,Bの各原
色画像を撮像するCCD1〜3と、このCCD1〜3に対する信
号処理を行う信号処理部235とを備えている。そして、
前記信号処理部235から出力される映像信号が、モニタ1
11に入力され、このモニタ111に被写体像がカラー表示
されるようになっている。
像する結像レンズ231と、この結像レンズ231を経た光を
R,G,Bの3原色に分解するダイクロックプリズム232と、
このダイクロックプリズム232で分解されたR,G,Bの各原
色画像を撮像するCCD1〜3と、このCCD1〜3に対する信
号処理を行う信号処理部235とを備えている。そして、
前記信号処理部235から出力される映像信号が、モニタ1
11に入力され、このモニタ111に被写体像がカラー表示
されるようになっている。
次に、第1図を参照して、前記信号処理部235の構成
を説明する。
を説明する。
第14図に示す従来の構成に対して、破線内38が、本実
施例において付加された部分である。
施例において付加された部分である。
CCD1〜3の各出力は、アナログスイッチ回路16〜18の
一方の入力となり、このアナログスイッチ回路16〜18の
出力は、GCA回路19〜21に入力されるようになってい
る。このGCA回路19〜21は、アナログ的な乗算回路で構
成されており、入力(利得制御入力)される直流信号に
より、その利得が可変されるものである。前記GCA回路1
9〜21の各出力は、γ補正回路4〜6に入力され、γ補
正されて、R,G,B出力端13,14,15からRGB出力として出力
されるようになっている。また、前記γ補正回路4〜6
の出力は、マトリックス回路7に入力され、演算されて
色差信号R−Y及びB−Yと輝度信号Yが生成され、こ
れが例えばNTSCカラーエンコーダ11に入力され、コンポ
ジット信号に変換されて、コンポジット出力端12から出
力されるようになっている。
一方の入力となり、このアナログスイッチ回路16〜18の
出力は、GCA回路19〜21に入力されるようになってい
る。このGCA回路19〜21は、アナログ的な乗算回路で構
成されており、入力(利得制御入力)される直流信号に
より、その利得が可変されるものである。前記GCA回路1
9〜21の各出力は、γ補正回路4〜6に入力され、γ補
正されて、R,G,B出力端13,14,15からRGB出力として出力
されるようになっている。また、前記γ補正回路4〜6
の出力は、マトリックス回路7に入力され、演算されて
色差信号R−Y及びB−Yと輝度信号Yが生成され、こ
れが例えばNTSCカラーエンコーダ11に入力され、コンポ
ジット信号に変換されて、コンポジット出力端12から出
力されるようになっている。
前記GCA回路19〜21の出力は、また、映像信号レベル
検波回路25〜27に入力されるようになっている。この検
波回路25〜27は、映像信号レベルを直流信号に変換する
ようになっている。この検波回路25〜27の出力は、混合
器22〜24を経て、GCA回路19〜21の利得制御入力とな
る。前記GCA回路19〜21と検波回路25〜27は、一般的なA
GC回路を構成している。
検波回路25〜27に入力されるようになっている。この検
波回路25〜27は、映像信号レベルを直流信号に変換する
ようになっている。この検波回路25〜27の出力は、混合
器22〜24を経て、GCA回路19〜21の利得制御入力とな
る。前記GCA回路19〜21と検波回路25〜27は、一般的なA
GC回路を構成している。
前記検波回路25〜27は、例えば、第3図に示すように
構成されている。すなわち、GCA回路19〜21の出力は、
抵抗R,コンデンサCで構成される積分回路により、映像
信号が積分されると共に直流信号に変換され、差動増幅
器304の一方の入力となり、この差動増幅器304の出力
が、検波回路25〜27の出力となる。前記差動増幅器304
の他方の入力には、基準電圧306が印加されている。AGC
回路は負帰還ループが構成されているため、抵抗R,コン
デンサCによる積分回路の出力の電圧は、基準電圧306
に自動的に等しくなる。前記基準電圧306は、AGC回路に
おけるいわゆる目標値であり、この電圧に一致したと
き、R,G,B出力端13〜15からのRGB出力は、正規の出力レ
ベルとなる。例えば、白色被写体時は、R:G:B=1:1:1で
あり、その絶対値は、一般的には50〜80IREとしてい
る。
構成されている。すなわち、GCA回路19〜21の出力は、
抵抗R,コンデンサCで構成される積分回路により、映像
信号が積分されると共に直流信号に変換され、差動増幅
器304の一方の入力となり、この差動増幅器304の出力
が、検波回路25〜27の出力となる。前記差動増幅器304
の他方の入力には、基準電圧306が印加されている。AGC
回路は負帰還ループが構成されているため、抵抗R,コン
デンサCによる積分回路の出力の電圧は、基準電圧306
に自動的に等しくなる。前記基準電圧306は、AGC回路に
おけるいわゆる目標値であり、この電圧に一致したと
き、R,G,B出力端13〜15からのRGB出力は、正規の出力レ
ベルとなる。例えば、白色被写体時は、R:G:B=1:1:1で
あり、その絶対値は、一般的には50〜80IREとしてい
る。
ところで、前記アナログスイッチ回路16〜18の他方の
入力には、校正信号発生器35で発生した校正信号が入力
されるようになっている。前記校正信号発生器35は、パ
ルス発生器36の出力パルスに同期してランプ(RAMP)波
形の校正信号を発生するようになっている。また、前記
スイッチ回路16〜18は、連動で動作し、パルス発生器36
の出力パルスでトリガされるようになっている。
入力には、校正信号発生器35で発生した校正信号が入力
されるようになっている。前記校正信号発生器35は、パ
ルス発生器36の出力パルスに同期してランプ(RAMP)波
形の校正信号を発生するようになっている。また、前記
スイッチ回路16〜18は、連動で動作し、パルス発生器36
の出力パルスでトリガされるようになっている。
また、前記GCA回路19〜21の出力は、サンプリングホ
ールド回路32〜34にも入力されるようになっている。こ
のサンプリングホールド回路32〜34の各出力は、差動増
幅器28〜30の一方の入力となり、この差動増幅器28〜30
の出力が、前記混合器22〜24を介して、前記GCA回路19
〜21の利得制御入力となり、GCA回路19〜21の利得を制
御するようになっている。前記差動増幅器28〜30の他方
の入力には、それぞれ、共通の基準電圧31が入力されて
おり、GCA19〜21,サンプリングホールド回路32〜34,差
動増幅器28〜30,混合器22〜24からなる構成は、負帰還
ループを構成している。従って、サンプリングホールド
回路32〜34の出力電圧は、自動的に基準電圧31と等しく
なるような制御がかかる。
ールド回路32〜34にも入力されるようになっている。こ
のサンプリングホールド回路32〜34の各出力は、差動増
幅器28〜30の一方の入力となり、この差動増幅器28〜30
の出力が、前記混合器22〜24を介して、前記GCA回路19
〜21の利得制御入力となり、GCA回路19〜21の利得を制
御するようになっている。前記差動増幅器28〜30の他方
の入力には、それぞれ、共通の基準電圧31が入力されて
おり、GCA19〜21,サンプリングホールド回路32〜34,差
動増幅器28〜30,混合器22〜24からなる構成は、負帰還
ループを構成している。従って、サンプリングホールド
回路32〜34の出力電圧は、自動的に基準電圧31と等しく
なるような制御がかかる。
前記サンプリングホールド回路32〜34は、例えば第5
図に示すように構成されている。すなわち、GCA回路19
〜21の出力は、FET502に入力され、このFET502によって
サンプリングされた電位がコンデンサ503に充電維持さ
れ、バッファアンプ504で電流増幅され、サンプリング
ホールド出力となるようになっている。前記FET502は、
ゲートに抵抗器506を介して印加されるサンプリングパ
ルスによってON/OFFスイッチングする。前記サンプリン
グパルスは、前記パルス発生器36から発生される。
図に示すように構成されている。すなわち、GCA回路19
〜21の出力は、FET502に入力され、このFET502によって
サンプリングされた電位がコンデンサ503に充電維持さ
れ、バッファアンプ504で電流増幅され、サンプリング
ホールド出力となるようになっている。前記FET502は、
ゲートに抵抗器506を介して印加されるサンプリングパ
ルスによってON/OFFスイッチングする。前記サンプリン
グパルスは、前記パルス発生器36から発生される。
また、前記パルス発生器36は、CCD1〜3に対し、駆動
信号源となる信号39aを供給すると共に、映像信号処理
回路(プロセッサ)に対し、必要とするパルス信号を供
給するようになっている。
信号源となる信号39aを供給すると共に、映像信号処理
回路(プロセッサ)に対し、必要とするパルス信号を供
給するようになっている。
次に、第4図を参照して、本実施例の動作について説
明する。
明する。
第4図(a)は、CCD1〜3の出力波形を示す、この図
において、符号401bは映像期間であり、401aは水平ブラ
ンキング期間である。前記校正信号は、第4図(e)に
示すように、前記水平ブランキング期間401aで発生され
る。また、第4図(d)は、アナログスイッチ回路16〜
18をスイッチングする信号を示し、この信号は、映像期
間401bではCCD出力を選択し、水平ブランキング期間401
aでは校正信号を選択するように、アナログスイッチ回
路16〜18を駆動している。このような動作により、GCA
回路19〜21の出力波形は、第4図(b)において符号40
2で示すようになる。このGCA回路19〜21の出力レベル
は、仮にGCA回路19〜21の利得制御入力電圧を同一とし
ても、ばらつきが生じる。すなわち、GCA回路19〜21の
出力レベルは、第4図(b)において矢印402aで示すよ
うに、利得制御入力電圧によってもレベルは変動する
が、それぞれ、GCA回路19〜21の利得ばらつきによって
も変動する。
において、符号401bは映像期間であり、401aは水平ブラ
ンキング期間である。前記校正信号は、第4図(e)に
示すように、前記水平ブランキング期間401aで発生され
る。また、第4図(d)は、アナログスイッチ回路16〜
18をスイッチングする信号を示し、この信号は、映像期
間401bではCCD出力を選択し、水平ブランキング期間401
aでは校正信号を選択するように、アナログスイッチ回
路16〜18を駆動している。このような動作により、GCA
回路19〜21の出力波形は、第4図(b)において符号40
2で示すようになる。このGCA回路19〜21の出力レベル
は、仮にGCA回路19〜21の利得制御入力電圧を同一とし
ても、ばらつきが生じる。すなわち、GCA回路19〜21の
出力レベルは、第4図(b)において矢印402aで示すよ
うに、利得制御入力電圧によってもレベルは変動する
が、それぞれ、GCA回路19〜21の利得ばらつきによって
も変動する。
また、第4図(c)は、サンプリングホールド回路32
〜34に入力されるサンプリングパルスを示しており、そ
のサンプリングタイミングは、図において符号402bで示
すように、前記RAMP波形の最大値近傍としている。この
サンプリングパルスに応じて、水平ブランキング期間中
におけるGCA回路19〜21の各出力、すなわち、第4図
(e)に示す校正信号のGCA回路19〜21を経た信号が、
所定のタイミングでサンプリング,ホールドされる。
〜34に入力されるサンプリングパルスを示しており、そ
のサンプリングタイミングは、図において符号402bで示
すように、前記RAMP波形の最大値近傍としている。この
サンプリングパルスに応じて、水平ブランキング期間中
におけるGCA回路19〜21の各出力、すなわち、第4図
(e)に示す校正信号のGCA回路19〜21を経た信号が、
所定のタイミングでサンプリング,ホールドされる。
前述のように、GCA19〜21,サンプリングホールド回路
32〜34,差動増幅器28〜30,混合器22〜24で構成される負
帰還ループによって、サンプリングホールド回路32〜34
の出力電圧は、自動的に基準電圧31に等しくなるような
利得がかかり、その結果、GCA19〜21の利得は、水平ブ
ランキング期間において、校正され、利得のばらつき、
または各利得の差は、自動的に補正されることになる。
32〜34,差動増幅器28〜30,混合器22〜24で構成される負
帰還ループによって、サンプリングホールド回路32〜34
の出力電圧は、自動的に基準電圧31に等しくなるような
利得がかかり、その結果、GCA19〜21の利得は、水平ブ
ランキング期間において、校正され、利得のばらつき、
または各利得の差は、自動的に補正されることになる。
前述のように、混合器22〜24のもう一方の入力には、
本実施例におけるAGC動作をさせるための検波回路25〜2
7の出力が入力されており、この基本的なAGC制御信号に
対し、本実施例の校正信号によって得られる各GCA回路1
9〜21間の利得差補正信号が重畳されることになる。
本実施例におけるAGC動作をさせるための検波回路25〜2
7の出力が入力されており、この基本的なAGC制御信号に
対し、本実施例の校正信号によって得られる各GCA回路1
9〜21間の利得差補正信号が重畳されることになる。
このように本実施例によれば、映像の水平ブランキン
グ期間中において、並列的に設けられたAGC回路の特性
差を自動的に補正することができる。
グ期間中において、並列的に設けられたAGC回路の特性
差を自動的に補正することができる。
尚、本実施例では、水平ブランキング期間において校
正のための制御を行っているが、垂直ブランキング期間
においても同様の処理は可能である。
正のための制御を行っているが、垂直ブランキング期間
においても同様の処理は可能である。
第6図ないし第10図は本発明の第2実施例に係り、第
6図はテレビカメラの基本的な構成を示すブロック図、
第7図はγ補正回路の回路間の特性差を補正するための
回路を示すブロック図、第8図はγ補正回路を示す回路
図、第9図はγ補正回路の動作原理を説明するための波
形図、第10図は本実施例の動作を説明するため波形図で
ある。
6図はテレビカメラの基本的な構成を示すブロック図、
第7図はγ補正回路の回路間の特性差を補正するための
回路を示すブロック図、第8図はγ補正回路を示す回路
図、第9図はγ補正回路の動作原理を説明するための波
形図、第10図は本実施例の動作を説明するため波形図で
ある。
第1実施例では、3つのAGC回路間の特性差を自動的
に補正するようにしたものであるが、本実施例は、更
に、γ補正回路の回路間の特性差を自動的に補正できる
ようにしたものである。
に補正するようにしたものであるが、本実施例は、更
に、γ補正回路の回路間の特性差を自動的に補正できる
ようにしたものである。
本実施例のテレビカメラの基本的な構成は、第6図に
示す通りであり、特に第7図において破線内57で示す部
分が、第1実施例に対して、本実施例で付加した部分で
ある。
示す通りであり、特に第7図において破線内57で示す部
分が、第1実施例に対して、本実施例で付加した部分で
ある。
第7図に示すように、γ補正回路4〜6の出力は、RG
B出力として出力される他に、それぞれ、サンプリング
ホールド回路50〜52に入力されるようになっている。こ
のサンプリングホールド回路50〜52の構成及び動作は、
第5図に示すサンプリングホールド回路32〜34と同様で
ある。前記サンプリングホールド回路50〜52の出力は、
それぞれ、差動増幅器54〜56の一方の入力となり、増幅
されて、γ補正回路4〜6の利得制御入力となる。前記
差動増幅器54〜56の他方の入力には、共通の基準電圧53
が入力されており、γ補正回路4〜6,サンプリングホー
ルド回路50〜52,差動増幅器54〜56は、負帰還ループを
構成しており、前記サンプリングホールド回路50〜52の
出力は、自動的に基準電圧53と等しくなる。
B出力として出力される他に、それぞれ、サンプリング
ホールド回路50〜52に入力されるようになっている。こ
のサンプリングホールド回路50〜52の構成及び動作は、
第5図に示すサンプリングホールド回路32〜34と同様で
ある。前記サンプリングホールド回路50〜52の出力は、
それぞれ、差動増幅器54〜56の一方の入力となり、増幅
されて、γ補正回路4〜6の利得制御入力となる。前記
差動増幅器54〜56の他方の入力には、共通の基準電圧53
が入力されており、γ補正回路4〜6,サンプリングホー
ルド回路50〜52,差動増幅器54〜56は、負帰還ループを
構成しており、前記サンプリングホールド回路50〜52の
出力は、自動的に基準電圧53と等しくなる。
4〜6は、例えば第8図に示すように構成されてい
る。すなわち、入力信号(GCA回路19〜21の出力)は、G
CA回路701に入力されるようになっている。このGCA回路
701の出力は、抵抗器702を介して、γ補正回路出力とし
て出力されるようになっている。また、前記抵抗器702
の出力側端部は、直列に接続された抵抗器703,ダイオー
ド706,基準電圧E 708を発生する直流電源708を介して接
地され、また、直列に接続された抵抗器704,ダイオード
707,基準電圧E 709を発生する直流電源709を介して接地
されている。これら抵抗702,703,704,ダイオード706,70
7,直流電源708,709によって折れ線近似方式による対数
変換回路が構成されている。
る。すなわち、入力信号(GCA回路19〜21の出力)は、G
CA回路701に入力されるようになっている。このGCA回路
701の出力は、抵抗器702を介して、γ補正回路出力とし
て出力されるようになっている。また、前記抵抗器702
の出力側端部は、直列に接続された抵抗器703,ダイオー
ド706,基準電圧E 708を発生する直流電源708を介して接
地され、また、直列に接続された抵抗器704,ダイオード
707,基準電圧E 709を発生する直流電源709を介して接地
されている。これら抵抗702,703,704,ダイオード706,70
7,直流電源708,709によって折れ線近似方式による対数
変換回路が構成されている。
前記GCA回路701は、γ特性を可変するための利得可変
増幅器であり、その利得は、γ特性制御電圧によって制
御される。このγ特性制御電圧は、前記差動増幅器54〜
56の出力である。
増幅器であり、その利得は、γ特性制御電圧によって制
御される。このγ特性制御電圧は、前記差動増幅器54〜
56の出力である。
次に、第9図及び第10図を参照して、本実施例の動作
について説明する。
について説明する。
仮に、第9図(a)に示すRAMP信号がGCA回路701(γ
補正回路4〜6)に入力された場合、γ補正回路の出力
には、第9図(b)に示すような対数変換された信号80
2が発生する。この対数変換は、前述のように構成され
た対数変換回路によってなされる。前記GCA回路701の利
得を可変することにより、第9図(b)において符号80
2a,802bで示すように、γ特性が変化する。この変化
は、仮に、第8図に示すγ特性制御電圧を、3つのγ補
正回路4〜6で共通にして固定したとしても、第1実施
例で述べたように特性に差が生じる。
補正回路4〜6)に入力された場合、γ補正回路の出力
には、第9図(b)に示すような対数変換された信号80
2が発生する。この対数変換は、前述のように構成され
た対数変換回路によってなされる。前記GCA回路701の利
得を可変することにより、第9図(b)において符号80
2a,802bで示すように、γ特性が変化する。この変化
は、仮に、第8図に示すγ特性制御電圧を、3つのγ補
正回路4〜6で共通にして固定したとしても、第1実施
例で述べたように特性に差が生じる。
本実施例では、第10図(a)に示すように、第1実施
例と同様にして、前記γ補正回路4〜6には、映像期間
はGCA回路16〜18を経たCCD1〜3の出力が入力され、水
平ブランキング期間中はGCA回路16〜18を経た校正信号
が入力される。尚、前記校正信号は、校正信号発生器35
から発生されるRAMP信号である。この入力信号に対し
て、γ補正回路4〜6の出力は、第10図(b)において
符号902で示すようになる。
例と同様にして、前記γ補正回路4〜6には、映像期間
はGCA回路16〜18を経たCCD1〜3の出力が入力され、水
平ブランキング期間中はGCA回路16〜18を経た校正信号
が入力される。尚、前記校正信号は、校正信号発生器35
から発生されるRAMP信号である。この入力信号に対し
て、γ補正回路4〜6の出力は、第10図(b)において
符号902で示すようになる。
前記校正信号をRAMP信号とした理由は、γ補正回路4
〜6の回路間の特性差を自動的に補正するために、水平
ブランキング期間中に実際にRAMP波形により能動的にγ
補正回路4〜6を動作させ、その特性差情報を得るため
である。このγ補正回路4〜6の特性差は、第10図
(b)で符号902a,902bで示すように生じ、サンプリン
グホールド回路50〜52で、第10図(c)に示すようなサ
ンプリングパルスによって902c点をサンプリング,ホー
ルドして、特性差情報を得ている。尚、サンプリングの
タイミングとしての902c点は、γ特性の最も特性差の生
じる点であり、映像信号レベルの約70%の点を抽出して
いる。前記サンプリングパルスは、第1実施例と同様
に、パルス発生器36で、位相が限定されて発生される。
第10図(b)において符号902Dで示すレベルは、サンプ
リングホールド回路50〜52で得られる直流電圧であり、
これが、第1実施例の第7図に示すように、差動増幅器
54〜56の一方の入力となり、増幅されてγ補正回路4〜
6の利得制御入力となる。この差動増幅器54の他方の入
力には、基準電圧53が共通に入力されており、γ補正回
路4〜6,サンプリングホールド回路50〜52,差動増幅器5
4〜56は、負帰還ループを構成しているので、サンプリ
ングホールド回路50〜52の出力902Dは、自動的に基準電
圧53と等しくなる。その結果、γ補正回路4〜6間の特
性差がなくなり、特性が完全に一致する。このように、
本実施例によれば、映像の水平ブランキング期間中にお
いて、並列的に設けられたγ補正回路の特性差を自動的
に補正することができる。
〜6の回路間の特性差を自動的に補正するために、水平
ブランキング期間中に実際にRAMP波形により能動的にγ
補正回路4〜6を動作させ、その特性差情報を得るため
である。このγ補正回路4〜6の特性差は、第10図
(b)で符号902a,902bで示すように生じ、サンプリン
グホールド回路50〜52で、第10図(c)に示すようなサ
ンプリングパルスによって902c点をサンプリング,ホー
ルドして、特性差情報を得ている。尚、サンプリングの
タイミングとしての902c点は、γ特性の最も特性差の生
じる点であり、映像信号レベルの約70%の点を抽出して
いる。前記サンプリングパルスは、第1実施例と同様
に、パルス発生器36で、位相が限定されて発生される。
第10図(b)において符号902Dで示すレベルは、サンプ
リングホールド回路50〜52で得られる直流電圧であり、
これが、第1実施例の第7図に示すように、差動増幅器
54〜56の一方の入力となり、増幅されてγ補正回路4〜
6の利得制御入力となる。この差動増幅器54の他方の入
力には、基準電圧53が共通に入力されており、γ補正回
路4〜6,サンプリングホールド回路50〜52,差動増幅器5
4〜56は、負帰還ループを構成しているので、サンプリ
ングホールド回路50〜52の出力902Dは、自動的に基準電
圧53と等しくなる。その結果、γ補正回路4〜6間の特
性差がなくなり、特性が完全に一致する。このように、
本実施例によれば、映像の水平ブランキング期間中にお
いて、並列的に設けられたγ補正回路の特性差を自動的
に補正することができる。
その他の構成,作用及び効果は、第1実施例と同様で
ある。
ある。
第11図ないし第13図は本発明の第3実施例に係り、第
11図はモニタに表示される内視鏡像の画角を示す説明
図、第12図は検波回路を示す回路図、第13図は画角の大
きさに応じた補正を行う回路の動作を説明するための説
明図である。
11図はモニタに表示される内視鏡像の画角を示す説明
図、第12図は検波回路を示す回路図、第13図は画角の大
きさに応じた補正を行う回路の動作を説明するための説
明図である。
内視鏡用外付けテレビカメラでは、適用する内視鏡の
太さにより、得られるモニタ111上の映像信号画角は一
定ではない。すなわち、第11図に示すように、モニタ11
1上の画角は、細径のイメージガイドを有する細径の内
視鏡では小さく、太径のイメージガイドを有する太径の
内視鏡では大きくなる。
太さにより、得られるモニタ111上の映像信号画角は一
定ではない。すなわち、第11図に示すように、モニタ11
1上の画角は、細径のイメージガイドを有する細径の内
視鏡では小さく、太径のイメージガイドを有する太径の
内視鏡では大きくなる。
ところが、第3図に示すように、AGC機能のための映
像信号レベルを検出する手段は、単純な1次フィルタに
よる直流化手段が一般的である。この場合、第11図に示
すように、画角が変動すれば、当然、第3図に示すフィ
ルタの積分定数が一定であるので、画角に応じて検波出
力が変動することになる。その結果、内視鏡像の画角の
大きさによつて、モニタに表示される内視鏡像の明るさ
が変動する。
像信号レベルを検出する手段は、単純な1次フィルタに
よる直流化手段が一般的である。この場合、第11図に示
すように、画角が変動すれば、当然、第3図に示すフィ
ルタの積分定数が一定であるので、画角に応じて検波出
力が変動することになる。その結果、内視鏡像の画角の
大きさによつて、モニタに表示される内視鏡像の明るさ
が変動する。
そこで、本実施例は、検波回路出力、すなわちAGCの
制御電圧を画角の大きさに応じて補正できるようにした
ものである。
制御電圧を画角の大きさに応じて補正できるようにした
ものである。
本実施例における検波回路25〜27は、第12図に示すよ
うに、第3図に示す検波回路に、画角に応じた補正を行
う回路を付加したものである。
うに、第3図に示す検波回路に、画角に応じた補正を行
う回路を付加したものである。
第12図に示すように、GCA回路19〜21の出力は、抵抗
R,コンデンサCで構成される積分回路により、映像信号
が積分されると共に直流信号に変換され、差動増幅器30
4の一方の入力となり、この差動増幅器304の出力が、検
波回路25〜27の出力となる。また、前記GCA回路19〜21
の出力は、スライサ102の一方の入力となり、このスラ
イサ102の他方の入力には、基準電圧101が入力されてい
る。前記スライサ102の目的は、前記画角を検出するた
めのものである。
R,コンデンサCで構成される積分回路により、映像信号
が積分されると共に直流信号に変換され、差動増幅器30
4の一方の入力となり、この差動増幅器304の出力が、検
波回路25〜27の出力となる。また、前記GCA回路19〜21
の出力は、スライサ102の一方の入力となり、このスラ
イサ102の他方の入力には、基準電圧101が入力されてい
る。前記スライサ102の目的は、前記画角を検出するた
めのものである。
前記スライサ102の出力は、抵抗R′,コンデンサ
C′で構成される積分回路により積分されて、直流電圧
となり、混合器103の一方の入力となる。この混合器103
の他方の入力には、AGC回路の目標値となる基準電圧306
が入力されている。この混合器103の出力が、前記差動
増幅器304の他方の入力となる。
C′で構成される積分回路により積分されて、直流電圧
となり、混合器103の一方の入力となる。この混合器103
の他方の入力には、AGC回路の目標値となる基準電圧306
が入力されている。この混合器103の出力が、前記差動
増幅器304の他方の入力となる。
次に、第13図を参照して、検波回路の動作について説
明する。
明する。
第13図(a)は、モニタ111に表示される内視鏡(フ
ァイバスコープ)の径によって決定される画角112を示
している。このとき得られる映像信号は、第13図(b)
において符号113で示すようになり、この図に示す波形
は、GCA回路19〜21の出力信号波形でもあり、これが、
スライサ102に入力される。第13図(b)において符号1
13aで示すレベルは、前記スライサ102の他方の入力であ
る基準電圧101である。
ァイバスコープ)の径によって決定される画角112を示
している。このとき得られる映像信号は、第13図(b)
において符号113で示すようになり、この図に示す波形
は、GCA回路19〜21の出力信号波形でもあり、これが、
スライサ102に入力される。第13図(b)において符号1
13aで示すレベルは、前記スライサ102の他方の入力であ
る基準電圧101である。
前記スライサ102の出力は、第13図(c)において符
号114で示すようになる。このスライサ102の出力が、抵
抗R′,コンデンサC′で構成される積分回路により積
分され、直流電圧114aとなる。この電圧114aは、混合器
103の一方の入力となり、この混合器103の他方の入力に
は、AGC回路の目標値となる基準電圧306が入力され、こ
の混合器103の出力が、差動増幅器304の他方の入力とな
る。
号114で示すようになる。このスライサ102の出力が、抵
抗R′,コンデンサC′で構成される積分回路により積
分され、直流電圧114aとなる。この電圧114aは、混合器
103の一方の入力となり、この混合器103の他方の入力に
は、AGC回路の目標値となる基準電圧306が入力され、こ
の混合器103の出力が、差動増幅器304の他方の入力とな
る。
以上のような動作により、スライサ102の出力電圧114
aは、内視鏡の太さの情報、すなわち画角112の大きさの
情報となり、この情報によってAGC回路の目標値が、自
動的に補正されることになる。従って、内視鏡像の画角
112の大きさによって、内視鏡像の明るさが変動するこ
とがなくなる。
aは、内視鏡の太さの情報、すなわち画角112の大きさの
情報となり、この情報によってAGC回路の目標値が、自
動的に補正されることになる。従って、内視鏡像の画角
112の大きさによって、内視鏡像の明るさが変動するこ
とがなくなる。
尚、AGC回路の目標値を補正する代りに、差動増幅器3
04の一方の入力である積分回路出力に対するオフセット
を、画角の大きさに応じて変えることにより、AGC回路
の制御信号を補正しても良い。
04の一方の入力である積分回路出力に対するオフセット
を、画角の大きさに応じて変えることにより、AGC回路
の制御信号を補正しても良い。
その他の構成,作用及び効果は、第1または第2実施
例と同様である。
例と同様である。
尚、本発明は、上記各実施例に限定されず、本発明の
テレビカメラは、内視鏡用外付けテレビカメラに限ら
ず、3板方式のテレビカメラ全般に適用することができ
る。
テレビカメラは、内視鏡用外付けテレビカメラに限ら
ず、3板方式のテレビカメラ全般に適用することができ
る。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、3板方式のテレ
ビカメラにおいて、並列的に設けられた複数個の信号処
理回路の特性差を自動的に補正することができるという
効果がある。
ビカメラにおいて、並列的に設けられた複数個の信号処
理回路の特性差を自動的に補正することができるという
効果がある。
第1図ないし第5図は本発明の第1実施例に係り、第1
図はテレビカメラの基本的な構成を示すブロック図、第
2図は内視鏡装置の全体を示す説明図、第3図は検波回
路を示す回路図、第4図は本実施例の動作を説明するた
め波形図、第5図はサンプリングホールド回路を示す回
路図、第6図ないし第10図は本発明の第2実施例に係
り、第6図はテレビカメラの基本的な構成を示すブロッ
ク図、第7図はγ補正回路の回路間の特性差を補正する
ための回路を示すブロック図、第8図はγ補正回路を示
す回路図、第9図はγ補正回路の動作原理を説明するた
めの波形図、第10図は本実施例の動作を説明するため波
形図、第11図ないし第13図は本発明の第3実施例に係
り、第11図はモニタに表示される内視鏡像の画角を示す
説明図、第12図は検波回路を示す回路図、第13図は画角
の大きさに応じた補正を行う回路の動作を説明するため
の説明図、第14図は3板CCDカメラの基本的な構成を示
すブロック図である。 1〜3……CCD、4〜6……γ補正回路 16〜17……アナログスイッチ回路 19〜21……GCA回路 22〜24……混合器 25〜27……映像信号検波回路 28〜30……差動増幅器 31……基準電圧 32〜34……サンプリングホールド回路
図はテレビカメラの基本的な構成を示すブロック図、第
2図は内視鏡装置の全体を示す説明図、第3図は検波回
路を示す回路図、第4図は本実施例の動作を説明するた
め波形図、第5図はサンプリングホールド回路を示す回
路図、第6図ないし第10図は本発明の第2実施例に係
り、第6図はテレビカメラの基本的な構成を示すブロッ
ク図、第7図はγ補正回路の回路間の特性差を補正する
ための回路を示すブロック図、第8図はγ補正回路を示
す回路図、第9図はγ補正回路の動作原理を説明するた
めの波形図、第10図は本実施例の動作を説明するため波
形図、第11図ないし第13図は本発明の第3実施例に係
り、第11図はモニタに表示される内視鏡像の画角を示す
説明図、第12図は検波回路を示す回路図、第13図は画角
の大きさに応じた補正を行う回路の動作を説明するため
の説明図、第14図は3板CCDカメラの基本的な構成を示
すブロック図である。 1〜3……CCD、4〜6……γ補正回路 16〜17……アナログスイッチ回路 19〜21……GCA回路 22〜24……混合器 25〜27……映像信号検波回路 28〜30……差動増幅器 31……基準電圧 32〜34……サンプリングホールド回路
Claims (1)
- 【請求項1】3板方式のテレビカメラにおいて、 各撮像手段に対して並列的に設けられ、前記各撮像手段
からの出力をそれぞれ処理する信号処理回路と、 前記信号処理回路からの出力信号を映像のブランキング
期間中においてサンプルホールドして前記各信号処理回
路間の特性差を補正するための補正信号を生成する補正
信号生成手段と、 前記補正信号生成手段で生成された補正信号を前記信号
処理回路にフィードバックして前記各信号処理回路間の
特性差を補正する信号補正手段と、 を設けたことを特徴とするテレビカメラ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1071243A JP2790251B2 (ja) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | テレビカメラ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1071243A JP2790251B2 (ja) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | テレビカメラ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02250487A JPH02250487A (ja) | 1990-10-08 |
JP2790251B2 true JP2790251B2 (ja) | 1998-08-27 |
Family
ID=13455065
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1071243A Expired - Lifetime JP2790251B2 (ja) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | テレビカメラ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2790251B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007132892A (ja) * | 2005-11-14 | 2007-05-31 | Advantest Corp | 半導体試験装置及びパフォーマンスボード |
-
1989
- 1989-03-23 JP JP1071243A patent/JP2790251B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH02250487A (ja) | 1990-10-08 |
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