JP5914765B2 - ワイヤレス伝送システム - Google Patents
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Description
本発明は、高精細の立体画像の映像信号等をワイヤレスで伝送するワイヤレス伝送システムに関する。
近年、内視鏡は、医療分野等において広く用いられるようになっている。また、内視鏡の観察下で、手術を行うような場合、立体視できる立体内視鏡を用いた立体内視鏡システムが普及する状況にある。
立体内視鏡システムの場合を含む内視鏡システムにおいては、一般的に、手術の進行に応じて術者が、患者が載置されたベッドの周囲で立つ位置(立ち位置)が変化する場合があり、術者の立ち位置の変化に対応して、2台のモニタを配置する。
また、一般的に術者は、手術の開始から終了まで常時立体観察を行う場合は少なく、立体視でない通常の観察(2D観察)を行い、高い精度の処置が必要な状況のような場合に立体観察(3D観察)にする手術形態が一般的であるため、手術中においての2D観察と3D観察の切替に対応できることが望まれる。また、近年、撮像素子の高画素化に伴い、高精細の2D観察と共に、高精細の3D観察を行うことが望まれる状況になっている。
立体内視鏡システムの場合を含む内視鏡システムにおいては、一般的に、手術の進行に応じて術者が、患者が載置されたベッドの周囲で立つ位置(立ち位置)が変化する場合があり、術者の立ち位置の変化に対応して、2台のモニタを配置する。
また、一般的に術者は、手術の開始から終了まで常時立体観察を行う場合は少なく、立体視でない通常の観察(2D観察)を行い、高い精度の処置が必要な状況のような場合に立体観察(3D観察)にする手術形態が一般的であるため、手術中においての2D観察と3D観察の切替に対応できることが望まれる。また、近年、撮像素子の高画素化に伴い、高精細の2D観察と共に、高精細の3D観察を行うことが望まれる状況になっている。
このような状況においては、2台のモニタを採用する立体内視鏡システムにおいては、該立体内視鏡システムに必要な医療機器を搭載したトロリーに1台の立体観察用(3D観察用)の立体モニタ(3Dモニタと言う)を搭載し、他方の3Dモニタをトロリーとは別体で、術者の立ち位置に対応した位置に配置することが必要になる。
この場合、トロリーに搭載した3Dモニタに対しては、同じトロリーに搭載した医療機器としての3Dミキサから出力される映像信号をケーブルにより伝送することができるが、他方の3Dモニタに対しては、床面に沿って長いケーブルを敷設することが必要になる等の欠点があり、ワイヤレスで映像信号を伝送する方が利便性が向上する。
第1の従来例としての日本国特開2013−94593号公報は、映像信号をワイヤレスで伝送する内視鏡システムを開示している。
第2の従来例としての日本国特開2012−110068号公報は、高精細(HD)の2D映像と3Dの映像との区別を示す識別情報を付加した映像信号を送信及び受信するワイヤレス伝送装置を開示している。
この場合、トロリーに搭載した3Dモニタに対しては、同じトロリーに搭載した医療機器としての3Dミキサから出力される映像信号をケーブルにより伝送することができるが、他方の3Dモニタに対しては、床面に沿って長いケーブルを敷設することが必要になる等の欠点があり、ワイヤレスで映像信号を伝送する方が利便性が向上する。
第1の従来例としての日本国特開2013−94593号公報は、映像信号をワイヤレスで伝送する内視鏡システムを開示している。
第2の従来例としての日本国特開2012−110068号公報は、高精細(HD)の2D映像と3Dの映像との区別を示す識別情報を付加した映像信号を送信及び受信するワイヤレス伝送装置を開示している。
しかしながら、上記第1の従来例は、2D観察と3D観察の切替に対応する内容を教示していない。これに対して、第2の従来例は、高精細の2D映像信号と高精細の3D映像信号と共に、その区別を示す識別情報(としての映像特性パラメータ)を付加した映像信号を無線で送受信すると共に、識別情報を検出し検出結果に応じて高精細の2D映像と高精細の3D映像とを表示可能とするワイヤレス伝送装置を開示している。しかし、この第2の従来例は、高い信号伝送レート規格としての3G−SDIの信号規格に準拠した信号伝送を開示していないと思われる。
3G−SDI信号のように、識別情報が付加された高精細の2D映像信号と高精細の3D映像信号を高い信号伝送レートで伝送することができる、所定の信号伝送レートに準拠した映像信号を無線で伝送するようなワイヤレス伝送装置は、現在まで製品化されていない。また、そのような装置は、将来におけるいつ頃、実際に使用できる状態になるか否かの見通しが立たないという欠点がある。
一方、高精細の映像信号を無線伝送する無線機は製品として既に存在する。このため、このような無線機を用いることにより、高精細の2D映像信号又は高精細の3D映像信号と、その区別を示す識別情報とをそれぞれ別々に無線で送信し、受信機側において映像信号に識別情報を付加するようにして上記ワイヤレス伝送装置と同等の機能を備えたものを、比較的簡単に実現できるワイヤレス伝送システムは有用となる。
3G−SDI信号のように、識別情報が付加された高精細の2D映像信号と高精細の3D映像信号を高い信号伝送レートで伝送することができる、所定の信号伝送レートに準拠した映像信号を無線で伝送するようなワイヤレス伝送装置は、現在まで製品化されていない。また、そのような装置は、将来におけるいつ頃、実際に使用できる状態になるか否かの見通しが立たないという欠点がある。
一方、高精細の映像信号を無線伝送する無線機は製品として既に存在する。このため、このような無線機を用いることにより、高精細の2D映像信号又は高精細の3D映像信号と、その区別を示す識別情報とをそれぞれ別々に無線で送信し、受信機側において映像信号に識別情報を付加するようにして上記ワイヤレス伝送装置と同等の機能を備えたものを、比較的簡単に実現できるワイヤレス伝送システムは有用となる。
また、第2の従来例は、高精細の2D映像信号又は高精細の3D映像信号よりも信号伝送レートが低く、識別情報が付加されない映像信号の伝送を開示していない。
内視鏡を用いて手術等を行うような場合、識別情報が付加された高精細の3D/2D映像で観察を行う場合と共に、従来から普及している識別情報が付加されない2D映像信号による2D観察にも対応できることが望まれる。
この為、識別情報が付加された高精細の2D映像信号又は高精細の3D映像信号を無線で送受信でき、かつ識別情報が付加されない映像信号に対しても適切に無線での送受信(伝送)ができるワイヤレス伝送システムが望まれる。
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、識別情報が付加された高精細の2D映像信号と高精細の3D映像信号と共に、識別情報が付加されていない映像信号の無線伝送に対応できるワイヤレス伝送システムを提供することを目的とする。
内視鏡を用いて手術等を行うような場合、識別情報が付加された高精細の3D/2D映像で観察を行う場合と共に、従来から普及している識別情報が付加されない2D映像信号による2D観察にも対応できることが望まれる。
この為、識別情報が付加された高精細の2D映像信号又は高精細の3D映像信号を無線で送受信でき、かつ識別情報が付加されない映像信号に対しても適切に無線での送受信(伝送)ができるワイヤレス伝送システムが望まれる。
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、識別情報が付加された高精細の2D映像信号と高精細の3D映像信号と共に、識別情報が付加されていない映像信号の無線伝送に対応できるワイヤレス伝送システムを提供することを目的とする。
本発明の一態様に係るワイヤレス伝送システムは、高精細の3D映像信号であるか高精細の2D映像信号であるかを表す識別情報を少なくとも含む補助情報が高精細の映像信号のヘッド部分に付加された第1の信号伝送規格に準拠した第1の映像信号、又は前記第1の映像信号よりも信号伝送レートが低く、前記識別情報を含まない第2の信号伝送規格に準拠した第2の映像信号が入力信号として入力するよう構成された入力部、前記入力信号から前記高精細の映像信号又は前記第2の映像信号を抽出するよう構成された映像信号抽出部、前記入力信号から前記識別情報を少なくとも含む前記補助情報を抽出するよう構成された補助情報抽出部、前記映像信号抽出部により抽出された前記高精細の映像信号又は前記第2の映像信号を無線送信する無線映像送信機、前記補助情報抽出部により抽出された前記補助情報を、前記無線映像送信機が前記無線送信する前記高精細の映像信号又は前記第2の映像信号と分けて無線送信する無線補助情報送信機、及び前記補助情報の抽出結果に応じて前記無線補助情報送信機の動作を制御するよう構成された制御部、を有するよう構成されたワイヤレス送信部と、
前記無線映像送信機から無線送信される前記高精細の映像信号又は前記第2の映像信号を受信する無線映像受信機、前記無線補助情報送信機から無線送信される前記補助情報を受信する無線補助情報受信機、及び前記無線映像受信機の受信結果と前記無線補助情報受信機の受信結果に応じて、前記補助情報を受信した場合には、前記高精細の映像信号に前記補助情報を付加して出力し、前記補助情報を受信しない場合には、前記第2の映像信号を出力するよう構成された出力信号制御部、有するワイヤレス受信部と、を備える。
前記無線映像送信機から無線送信される前記高精細の映像信号又は前記第2の映像信号を受信する無線映像受信機、前記無線補助情報送信機から無線送信される前記補助情報を受信する無線補助情報受信機、及び前記無線映像受信機の受信結果と前記無線補助情報受信機の受信結果に応じて、前記補助情報を受信した場合には、前記高精細の映像信号に前記補助情報を付加して出力し、前記補助情報を受信しない場合には、前記第2の映像信号を出力するよう構成された出力信号制御部、有するワイヤレス受信部と、を備える。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
(第1の実施形態)
図1に示すように本発明のワイヤレス伝送システムを備えた立体内視鏡システム1は、手術室2におけるベッド3に横たわる患者4の例えば腹部内に挿入される立体内視鏡(3D内視鏡とも言う)5と、複数の医療機器を載置し移動可能なトロリー6と、このトロリー6に載置され、3D内視鏡5に照明光を供給する光源装置7と、を有する。
また、立体内視鏡システム1は、3D内視鏡5に搭載された2つの撮像部に対する信号処理を行う信号処理装置としての第1及び第2プロセッサ8A,8Bと、第1及び第2プロセッサ8A,8Bにより生成された左右の映像信号から高精細の3D映像信号を生成する3Dミキサ9と、を有する。
なお、本実施形態においては、後述するように2つの撮像部を形成する第1撮像部27A,27B(図2参照)は、高画素の撮像素子を用いて構成され、第1及び第2プロセッサ8A,8Bは、第1撮像部27A,27Bからそれぞれ入力される撮像信号から高精細(HD)の2Dの映像信号(HD−SDI信号)をそれぞれ生成し、3Dミキサ9に出力する。
(第1の実施形態)
図1に示すように本発明のワイヤレス伝送システムを備えた立体内視鏡システム1は、手術室2におけるベッド3に横たわる患者4の例えば腹部内に挿入される立体内視鏡(3D内視鏡とも言う)5と、複数の医療機器を載置し移動可能なトロリー6と、このトロリー6に載置され、3D内視鏡5に照明光を供給する光源装置7と、を有する。
また、立体内視鏡システム1は、3D内視鏡5に搭載された2つの撮像部に対する信号処理を行う信号処理装置としての第1及び第2プロセッサ8A,8Bと、第1及び第2プロセッサ8A,8Bにより生成された左右の映像信号から高精細の3D映像信号を生成する3Dミキサ9と、を有する。
なお、本実施形態においては、後述するように2つの撮像部を形成する第1撮像部27A,27B(図2参照)は、高画素の撮像素子を用いて構成され、第1及び第2プロセッサ8A,8Bは、第1撮像部27A,27Bからそれぞれ入力される撮像信号から高精細(HD)の2Dの映像信号(HD−SDI信号)をそれぞれ生成し、3Dミキサ9に出力する。
また、3Dミキサ9は、HDの2Dの映像信号から倍速処理を行い、3Gビット/秒(3Gb/S)の信号伝送レートの規格に準拠した3G−SDI信号となる(又は3G−SDI規格の)高精細の3D映像信号を生成する。なお、HDの映像信号としてのHD−SDI信号は、3G−SDI信号の信号伝送レートの1/2である。3D内視鏡5を用いた場合、術者は、通常は2D観察の状態で手術等を行い、精度を要する処置等が必要な状況において、2D観察から3D観察に切り替える。このため、3Dミキサ9は、HDの倍速の3Dの映像信号(倍速の3Dの映像信号と略記する場合もある)と、HDの倍速の2Dの映像信号(倍速の2Dの映像信号と略記する場合もある)との場合に対応した3G−SDI信号を生成する。なお、HDの倍速の3Dの映像信号は、HDの3Dの映像信号の場合と同様に、高精細の3Dの映像信号と言える。また、HDの倍速の2Dの映像信号は、HDの2Dの映像信号の場合と同様に、高精細の2Dの映像信号と言える。
また、この3G−SDI信号においては、3G−SDI信号における映像信号部分が高精細の3Dの映像信号であるか高精細の2Dの映像信号であるかを表す識別情報としてのペイロードID等を含む補助情報としての補助データが映像信号のヘッド部分に付加されている。つまり、3Dミキサ9は、高精細の3D/2Dの映像信号と、そのヘッド部分に3D/2Dの識別を表す識別情報を含む補助データが付加された3G−SDI信号を生成する。そして、3G−SDI信号が有線で入力される第1の3Dモニタ11Aは、3G−SDI信号に対応した映像を表示可能とする3Dモニタ11Aであり、第1の3Dモニタ11Aは、入力信号における識別情報を識別することにより、3D映像と2D映像との表示を行う。
立体内視鏡システム1は、上記のように3Dミキサ9により生成された3G−SDI信号が有線で入力されるトロリー6に設けられた第1の3Dモニタ11Aと、モニタ支持台12に移動可能に取り付けられた第2の3Dモニタ11Bと、を有する。上記のように、第1の3Dモニタ11Aは、3G−SDI信号に対応した表示機能を有する3Dモニタであり、また第2の3Dモニタ11Bも同様である。
立体内視鏡システム1は、上記のように3Dミキサ9により生成された3G−SDI信号が有線で入力されるトロリー6に設けられた第1の3Dモニタ11Aと、モニタ支持台12に移動可能に取り付けられた第2の3Dモニタ11Bと、を有する。上記のように、第1の3Dモニタ11Aは、3G−SDI信号に対応した表示機能を有する3Dモニタであり、また第2の3Dモニタ11Bも同様である。
また、立体内視鏡システム1は、トロリー6に設けられ、第2の3Dモニタ11Bに対して、映像信号と、該映像信号が3D映像信号であるか2D映像信号であるかの区別を示す識別IDとしてのペイロードIDを含む補助データと、を送信する無線送信部(又は無線通信装置)13と、第2の3Dモニタ11Bの近傍に配置され、無線送信部13により無線(ワイヤレス)で送信された映像信号及び補助データを受信する無線受信部(又は無線受信装置)14と、を有する。
本実施形態においては、3D内視鏡5を採用した場合には、3Dミキサ9は、3G−SDI信号を生成する。一方、図示していない2D内視鏡が採用された場合には、3Dミキサ9が使用されないで、1つのプロセッサ8A又は8Bは、その出力信号としてのHD−SDI信号、又はSD−SDI信号を第1の3Dモニタ11Aと無線送信部13に出力する。なお、2D内視鏡が採用された場合において、3Dミキサ9がプロセッサ8A又は8Bからの入力信号をスルーして出力信号として出力するようにしても良い。
本実施形態においては、3D内視鏡5を採用した場合には、3Dミキサ9は、3G−SDI信号を生成する。一方、図示していない2D内視鏡が採用された場合には、3Dミキサ9が使用されないで、1つのプロセッサ8A又は8Bは、その出力信号としてのHD−SDI信号、又はSD−SDI信号を第1の3Dモニタ11Aと無線送信部13に出力する。なお、2D内視鏡が採用された場合において、3Dミキサ9がプロセッサ8A又は8Bからの入力信号をスルーして出力信号として出力するようにしても良い。
また、立体内視鏡システム1は、手術を行う例えば術者D1,D2がそれぞれ第1の3Dモニタ11A、第2の3Dモニタ11Bに表示される(左右の2D映像により構成される擬似の)3D映像(又は3D画像)を3D映像として視認するための、例えば偏光メガネ15A,15Bを有する。
また、患者4の腹部内には、例えば電気メス16が挿入され、この電気メス16は、トロリー6に載置された電気メス電源装置17とケーブル18により接続される。
上記無線送信部13と、無線受信部14とが、第1の実施形態のワイヤレス伝送システム19を形成する。なお、本発明のワイヤレス伝送システムは、少なくとも無線送信部13と、無線受信部14とを備え、更に図1に示した他の医療機器等を備えるような構成でもよい。例えば、図1の立体内視鏡システム1により本発明のワイヤレス伝送システムを形成しても良い。
また、患者4の腹部内には、例えば電気メス16が挿入され、この電気メス16は、トロリー6に載置された電気メス電源装置17とケーブル18により接続される。
上記無線送信部13と、無線受信部14とが、第1の実施形態のワイヤレス伝送システム19を形成する。なお、本発明のワイヤレス伝送システムは、少なくとも無線送信部13と、無線受信部14とを備え、更に図1に示した他の医療機器等を備えるような構成でもよい。例えば、図1の立体内視鏡システム1により本発明のワイヤレス伝送システムを形成しても良い。
3D内視鏡5は、ユニバーサルケーブル21等を介して光源装置7と、第1及び第2プロセッサ8A,8Bとに着脱自在に接続される。なお、図1に示すようにベッド3を含むその周辺領域は、滅菌処理された滅菌域Rcとなり、この滅菌域Rcから離間し、トロリー6が配置された位置を含むその周辺領域は、非滅菌域Rnとなる。また、モニタ支持台12が配置される領域も非滅菌域Rnとなる。
滅菌域Rcにいる術者D1,D2は、非滅菌域Rnに配置されたトロリー6に載置された医療機器を直接、操作できないために、医療機器を操作したい場合には、非滅菌域Rnに配置された図示しない看護師等に音声等で医療機器を操作するように指令する。
本実施形態においては、手術中において滅菌域Rcの術者D1,D2は、3D観察と2D観察とを切り替えたい場合には、後述するように術者D1,D2がそれぞれかけた偏光メガネ15A又は15Bに設けた切替スイッチ78を操作することにより、3Dミキサ9に対して、無線で切替の指示信号を送ることができるようにしている。なお、切替スイッチ78の代わりにマイクを設け、術者D1,D2が発する音声をマイクで音声信号に変換して無線送信機79で無線送信し、3Dミキサ9側で切り替えるようにしても良い。この場合には、無線受信機46で受信した音声信号に対する音声認識を行う音声認識回路を設け、音声による3D観察と2D観察の切替を認識(識別)するようにしても良い。
滅菌域Rcにいる術者D1,D2は、非滅菌域Rnに配置されたトロリー6に載置された医療機器を直接、操作できないために、医療機器を操作したい場合には、非滅菌域Rnに配置された図示しない看護師等に音声等で医療機器を操作するように指令する。
本実施形態においては、手術中において滅菌域Rcの術者D1,D2は、3D観察と2D観察とを切り替えたい場合には、後述するように術者D1,D2がそれぞれかけた偏光メガネ15A又は15Bに設けた切替スイッチ78を操作することにより、3Dミキサ9に対して、無線で切替の指示信号を送ることができるようにしている。なお、切替スイッチ78の代わりにマイクを設け、術者D1,D2が発する音声をマイクで音声信号に変換して無線送信機79で無線送信し、3Dミキサ9側で切り替えるようにしても良い。この場合には、無線受信機46で受信した音声信号に対する音声認識を行う音声認識回路を設け、音声による3D観察と2D観察の切替を認識(識別)するようにしても良い。
つまり、本実施形態においては、滅菌域Rcの術者D1,D2が、滅菌域Rc内から簡単に高精細の3D映像と高精細の2D映像を切り替える(選択する)ことができる3D/2D指示操作手段又は3D/2D切替指示操作手段を有する。
図2は、図1における主要部の構成を示す。
3D内視鏡5は、細長の挿入部22と、挿入部22の後端(基端)に設けた把持部23とを有する。挿入部22内には照明光を伝送するライトガイド24が挿通され、このライトガイド24は、把持部23から延出されたユニバーサルケーブル21を経てその基端が光源装置7に接続される。
光源装置7は、照明光を発生するランプ25と、ランプ25で発生した照明光を集光してライトガイド24の基端に入射させる集光レンズ26とを有する。ライトガイド24の基端に入射された照明光は、ライトガイド24の先端面に伝送される。ライトガイド24の先端面は挿入部22の先端部22aに設けた照明窓に取り付けられており、伝送された照明光は、照明窓から外部に出射され、患部等の被写体を照明する。
3D内視鏡5は、細長の挿入部22と、挿入部22の後端(基端)に設けた把持部23とを有する。挿入部22内には照明光を伝送するライトガイド24が挿通され、このライトガイド24は、把持部23から延出されたユニバーサルケーブル21を経てその基端が光源装置7に接続される。
光源装置7は、照明光を発生するランプ25と、ランプ25で発生した照明光を集光してライトガイド24の基端に入射させる集光レンズ26とを有する。ライトガイド24の基端に入射された照明光は、ライトガイド24の先端面に伝送される。ライトガイド24の先端面は挿入部22の先端部22aに設けた照明窓に取り付けられており、伝送された照明光は、照明窓から外部に出射され、患部等の被写体を照明する。
また、挿入部22の先端部に22aには、照明窓に隣接して対となる2つの撮像部(又は撮像デバイス)としての第1撮像部27A及び第2撮像部27Bとが左右方向に離間して設けてある。第1撮像部27A及び第2撮像部27Bは、それぞれ対物レンズ28A,28Bと、各対物レンズ28A,28Bの結像位置に配置された固体撮像素子としての例えば電荷結像素子(CCDと略記)29A,29Bとから構成される。
第1撮像部27A及び第2撮像部27Bを構成する対物レンズ28A,28Bは、照明された患部等の被写体の光学像をCCD29A,29Bの撮像面に結像し、CCD29A,29Bは光電変換した撮像信号をそれぞれ出力する。
CCD29A,29Bは、高精細(HD)の映像を生成できるように高画素数のCCDが採用されている。また、上述したようにプロセッサ8A,8Bは、HDの左右の2Dの映像信号を生成し、3Dミキサ9は、HDの左右の2D映像信号から、HD−SDI(シリアル・デジタル・インタフェース)信号の2倍の信号伝送レート(倍速とも言う)の3D/2D映像を表示するための3G−SDI信号を生成する。
第1撮像部27A及び第2撮像部27Bを構成する対物レンズ28A,28Bは、照明された患部等の被写体の光学像をCCD29A,29Bの撮像面に結像し、CCD29A,29Bは光電変換した撮像信号をそれぞれ出力する。
CCD29A,29Bは、高精細(HD)の映像を生成できるように高画素数のCCDが採用されている。また、上述したようにプロセッサ8A,8Bは、HDの左右の2Dの映像信号を生成し、3Dミキサ9は、HDの左右の2D映像信号から、HD−SDI(シリアル・デジタル・インタフェース)信号の2倍の信号伝送レート(倍速とも言う)の3D/2D映像を表示するための3G−SDI信号を生成する。
また、3Dモニタ11A及び11Bは、3G−SDI信号に対応した3Dモニタであり、3G−SDI信号が入力されると、表示面に横×縦の解像度として1920×1080の(横×縦の)画素数の映像を60フレーム/S、プログレッシブ表示する映像信号(1920×1080p又は簡略的表記の1080pや1080/60p)を生成する。
なお、HD−SDI信号は、1.485Gb/Sの伝送レートを有するのに対して、3G−SDIは2.97Gb/S(ほぼ3Gb/S)の信号伝送レートを有する。
上記第1撮像部27A及び第2撮像部27Bは、左右方向に離間して配置されているため、共通の被写体を撮像した場合、それぞれ左側、右側から撮像した左撮像映像(左撮像画像)、右撮像映像(右撮像画像)の信号(撮像信号)を生成する。このため、第1撮像部27A及び第2撮像部27Bを、左の撮像部、右の撮像部とも言う。左右の撮像部をそれぞれ構成するCCD29A,29Bは、それぞれ信号線31A,31Bを介して、その端部に設けた信号コネクタ32A,32Bがそれぞれ第1及び第2プロセッサ8A,8Bの信号コネクタ受け33a,33bに着脱自在に接続される。
上記第1撮像部27A及び第2撮像部27Bは、左右方向に離間して配置されているため、共通の被写体を撮像した場合、それぞれ左側、右側から撮像した左撮像映像(左撮像画像)、右撮像映像(右撮像画像)の信号(撮像信号)を生成する。このため、第1撮像部27A及び第2撮像部27Bを、左の撮像部、右の撮像部とも言う。左右の撮像部をそれぞれ構成するCCD29A,29Bは、それぞれ信号線31A,31Bを介して、その端部に設けた信号コネクタ32A,32Bがそれぞれ第1及び第2プロセッサ8A,8Bの信号コネクタ受け33a,33bに着脱自在に接続される。
第1及び第2プロセッサ8A,8Bは、左右の撮像部から入力された左右の撮像信号に対して左右の2Dの映像信号を生成する映像信号生成部(又は映像信号生成回路)35a,35bと、生成された左右の映像信号を出力する映像出力インタフェース(映像出力IFと略記、図面においては出力IFとも記す)36a,36bと、左右の映像信号を同期させるための同期信号通信制御部(又は同期信号通信制御回路)37a,37bと、を有する。
同期信号通信制御部37a,37bは、通信線38により接続され、一方の同期信号に対して他方の同期信号が同期するように制御を行う。このため、第1及び第2プロセッサ8A,8Bは、映像信号生成部35a,35bにより互いに同期した左右の2Dの映像信号を出力する状態となる。
上記のようにCCD29A,29Bが高画素数のCCDの場合には、映像信号生成部35a,35bは、それぞれ高精細(HD)の左右の2Dの映像信号を生成し、3Dミキサ9に出力する。
同期信号通信制御部37a,37bは、通信線38により接続され、一方の同期信号に対して他方の同期信号が同期するように制御を行う。このため、第1及び第2プロセッサ8A,8Bは、映像信号生成部35a,35bにより互いに同期した左右の2Dの映像信号を出力する状態となる。
上記のようにCCD29A,29Bが高画素数のCCDの場合には、映像信号生成部35a,35bは、それぞれ高精細(HD)の左右の2Dの映像信号を生成し、3Dミキサ9に出力する。
また、本実施形態は、高精細(HD)又は標準の映像(SD)を生成する1つの撮像部を備えた2D内視鏡を使用する場合にも対応する。HD又はSDの2D内視鏡の場合には、第1又は第2プロセッサ8A,8Bの一方の映像信号生成部は、HD又はSDの2Dの映像信号(つまり、HD−SDI信号、又はSD−SDI信号)を生成し、3Dミキサ9をスルーして第1のモニタ11A及び無線送信機13に出力する。
(3D内視鏡5が使用された場合、)映像出力IF36a,36bからそれぞれ出力されるHDの左右の2Dの映像信号は、信号線41a,41bを介して3Dミキサ9の映像入力IF42a,42bに入力される。
3Dミキサ9は、映像入力IF42a,42bと、映像入力IF42a,42bを経て入力されるHDの左右の2Dの映像信号から(HDの)倍速の3Dの映像信号(より具体的には解像度が1920×1080pのY/色差コンポーネント信号であり、1920×1080pのY/色差コンポーネント信号を、1080pのYCrCb信号や、より簡単化したYCrCb信号と略記)を生成する3D映像生成部(又は3D映像生成回路)43を有する。
(3D内視鏡5が使用された場合、)映像出力IF36a,36bからそれぞれ出力されるHDの左右の2Dの映像信号は、信号線41a,41bを介して3Dミキサ9の映像入力IF42a,42bに入力される。
3Dミキサ9は、映像入力IF42a,42bと、映像入力IF42a,42bを経て入力されるHDの左右の2Dの映像信号から(HDの)倍速の3Dの映像信号(より具体的には解像度が1920×1080pのY/色差コンポーネント信号であり、1920×1080pのY/色差コンポーネント信号を、1080pのYCrCb信号や、より簡単化したYCrCb信号と略記)を生成する3D映像生成部(又は3D映像生成回路)43を有する。
また、この3Dミキサ9は、3D映像生成部43により生成した倍速の3Dの映像信号を出力するための映像出力IF44と、3D内視鏡5による(3G−SDI信号での)3D/2D観察を行う操作、3D/2D観察の切替操作等を行う操作パネル45と、偏光メガネ15A又は15Bから無線で送信される3D観察または2D観察の切替信号を受信する無線受信機46と、操作パネル45の操作による操作指示信号、又は受信した切替指示信号から3D観察指示信号又は2D観察指示信号であるかの判別する指示信号判別部(又は指示信号判別回路)47と、を有する。なお、1920×1080pのY/色差コンポーネント信号は、倍速の3Dの映像信号に相当する場合と、倍速の2Dの映像信号に相当する場合がある。なお、後述する図12のステップS41に示すように、前者は1920×1080i+1920×1080iの3D映像を表示するHDの映像信号であり、S39に示すように、後者は1920×1080pの2D映像を表示するHDの映像信号となる。
指示信号判別部47は、操作パネル45の3D/2D観察を行う操作スイッチ45aが操作された場合には、その指示信号を3D映像生成部43と映像出力IF44とに出力する。そして、3D映像生成部43は、高精細の3D/2D観察に対応した倍速の3D/2Dの映像信号を生成して映像出力IF44に出力する。
また、3D映像生成部43は、倍速の3D/2Dの映像信号(1080pのYCrCb信号)を生成する倍速の3D/2Dの映像信号生成回路43aと、ペイロードID(以下、識別IDを用いる)が挿入される補助データDa′を出力(生成)する補助データ生成回路43bとを有する。そして、図2に示すように、3D映像生成部43は、生成した倍速の3D/2Dの映像信号としてのYCrCb信号と、補助データDa′とを映像出力IF44に出力する。なお、ここでの補助データDa′は識別IDを含まない補助データであり、該補助データDa′に以下に説明するように指示信号判別部47による3D観察または2D観察の切替信号の判別結果により識別IDが挿入されると、補助データDaとなる。
映像出力IF44は、倍速の3D/2Dの映像信号(YCrCb信号)が入力された場合に、該映像信号部分のヘッド部分に、その信号規格等を表す補助データDaを付加して、3G−SDI信号を生成する処理を行う送信信号処理ブロックとしての送信SMPTE処理ブロック44aを有する。
映像出力IF44は、倍速の3D/2Dの映像信号(YCrCb信号)が入力された場合に、該映像信号部分のヘッド部分に、その信号規格等を表す補助データDaを付加して、3G−SDI信号を生成する処理を行う送信信号処理ブロックとしての送信SMPTE処理ブロック44aを有する。
映像出力IF44は、送信SMPTE処理ブロック44aにより生成した3G−SDI信号を、同軸ケーブル48aを介して3Dモニタ11Aに出力する。
また、映像出力IF44は、同軸ケーブル48bを介して無線送信部13に出力する。なお、3Dモニタ11Aが図2に示すように映像出力IF56aを有する場合には、図2における実線で示すように映像入力IF51aから映像出力IF56aを経て、この映像出力IF56aに接続された同軸ケーブル48bを介して無線送信部13に3G−SDI信号等を出力するようにしても良い。
映像出力IF56aは、3Dミキサ9において説明した送信SMPTE処理ブロック44aと同じ処理機能を有する送信信号処理ブロックとしての送信SMPTE処理ブロック56a1を有する。また、映像出力IF56aを用いることなく、図2の点線で示すように3Dミキサ9から同軸ケーブル48bを介して3G−SDI信号を無線送信部13に出力するようにしても良い。
また、映像出力IF44は、同軸ケーブル48bを介して無線送信部13に出力する。なお、3Dモニタ11Aが図2に示すように映像出力IF56aを有する場合には、図2における実線で示すように映像入力IF51aから映像出力IF56aを経て、この映像出力IF56aに接続された同軸ケーブル48bを介して無線送信部13に3G−SDI信号等を出力するようにしても良い。
映像出力IF56aは、3Dミキサ9において説明した送信SMPTE処理ブロック44aと同じ処理機能を有する送信信号処理ブロックとしての送信SMPTE処理ブロック56a1を有する。また、映像出力IF56aを用いることなく、図2の点線で示すように3Dミキサ9から同軸ケーブル48bを介して3G−SDI信号を無線送信部13に出力するようにしても良い。
また、上記補助データDaは、3G−SDI信号中におけるビデオデータ(ピクチャデータとも言う)が3D映像であるか2D映像であるかの区別を示す識別情報となる識別IDを含む。
本実施形態においては、操作パネル45に設けた3D観察と2D観察との切替操作を行う切替スイッチ45b(図4参照)を操作することにより、3D映像生成部43は、切替操作に対応した倍速の3D/2Dの映像信号を映像出力IF44の送信SMPTE処理ブロック44aに出力する。また、送信SMPTE処理ブロック44aは、切替スイッチ45bの3D観察と2D観察の切替指示操作に対応した識別IDを補助データDa中に配置(挿入)する処理を行う。つまり、送信SMPTE処理ブロック44aは、識別IDを挿入する処理を行う識別ID挿入処理ブロック44a1の機能を有する。
本実施形態においては、操作パネル45に設けた3D観察と2D観察との切替操作を行う切替スイッチ45b(図4参照)を操作することにより、3D映像生成部43は、切替操作に対応した倍速の3D/2Dの映像信号を映像出力IF44の送信SMPTE処理ブロック44aに出力する。また、送信SMPTE処理ブロック44aは、切替スイッチ45bの3D観察と2D観察の切替指示操作に対応した識別IDを補助データDa中に配置(挿入)する処理を行う。つまり、送信SMPTE処理ブロック44aは、識別IDを挿入する処理を行う識別ID挿入処理ブロック44a1の機能を有する。
なお、後述するように、偏光メガネ15A又は15Bに設けた切替スイッチ78が操作された場合にも、無線送信された切替指示信号が無線受信機46を介して指示信号判別部47に入力される。そして、この場合にも、同様に送信SMPTE処理ブロック44aは、切替スイッチ45bの3D観察と2D観察の切替指示操作に対応した識別IDを補助データ中に配置(挿入)する処理を行う。
また、後述の動作において説明するように送信SMPTE処理ブロック44a(識別ID挿入処理ブロック44a1)は、切替指示信号が2D観察指示の場合には、LevelA(レベルA)の識別IDを補助データ中に挿入し、切替信号が3D観察指示の場合には、LevelB(レベルB)の識別IDを補助データ中に挿入する処理を行う。
なお、3Dミキサ9の3D映像生成部43は、3D内視鏡5でない2D内視鏡が用いられた場合には、一方の映像入力IFから入力されるHD/SDの2Dの映像信号をそのまま、映像出力IF44に出力し、更にこの映像出力IF44は、識別IDを付加することなくスルーしてHD/SDの2Dの映像信号をそのまま出力する。上述したように、2D内視鏡が用いられた場合には、3Dミキサ9を必要としない。
また、後述の動作において説明するように送信SMPTE処理ブロック44a(識別ID挿入処理ブロック44a1)は、切替指示信号が2D観察指示の場合には、LevelA(レベルA)の識別IDを補助データ中に挿入し、切替信号が3D観察指示の場合には、LevelB(レベルB)の識別IDを補助データ中に挿入する処理を行う。
なお、3Dミキサ9の3D映像生成部43は、3D内視鏡5でない2D内視鏡が用いられた場合には、一方の映像入力IFから入力されるHD/SDの2Dの映像信号をそのまま、映像出力IF44に出力し、更にこの映像出力IF44は、識別IDを付加することなくスルーしてHD/SDの2Dの映像信号をそのまま出力する。上述したように、2D内視鏡が用いられた場合には、3Dミキサ9を必要としない。
図3は3D内視鏡5を用いた場合において、送信SMPTE処理ブロック44aが倍速の3D/2Dの映像信号に識別IDを付加して生成した3G−SDI信号における1080/60pにおける1水平ライン分のデータ構造(Data Stream1or2)を示す。
図3に示すようにStart(同期信号の開始部分)St、Picture Date(ビデオデータ)Dvのヘッダ部分にはAncillary Data(補助データ)Daが付加されており、補助データDaにおける所定位置には、このビデオデータDvが3Dの映像であるか2Dの映像であるかの区別を示す識別ID49が配置されている。
図3における1つのData Streamにおいて、同期信号の開始部分StとビデオデータDv部分のみとした1水平ラインがHD−SDI信号に相当する信号形態部分となる。
図3に示すようにStart(同期信号の開始部分)St、Picture Date(ビデオデータ)Dvのヘッダ部分にはAncillary Data(補助データ)Daが付加されており、補助データDaにおける所定位置には、このビデオデータDvが3Dの映像であるか2Dの映像であるかの区別を示す識別ID49が配置されている。
図3における1つのData Streamにおいて、同期信号の開始部分StとビデオデータDv部分のみとした1水平ラインがHD−SDI信号に相当する信号形態部分となる。
HD−SDI信号の場合には、その信号伝送レートは3G−SDI信号の場合の1/2となるため、シリアル・クロック周波数は1.485GHzとなる。換言すると、3G−SDI信号は、HD−SDI信号における2水平ライン分の(同期信号開始部分Stを含む)ビデオデータDv部分のヘッダ部分にそれぞれ補助データDaを付加して倍速化した、2つのData Stream構造を有する信号形態になっている。
3G−SDI信号においては、Data Stream2→Data Stream1→Data Stream2…の順に伝送される。
この場合、2Dの映像信号の場合には、Data Stream1及びData Stream2とも同じデータとなる。
これに対して、3Dの映像信号の場合には、一方が左目用データ1080/60iのインタレースの映像信号と、他方が右目用データ1080/60iのインタレースの映像信号とからなる1080/60pの映像信号の信号形態となる。
3G−SDI信号においては、Data Stream2→Data Stream1→Data Stream2…の順に伝送される。
この場合、2Dの映像信号の場合には、Data Stream1及びData Stream2とも同じデータとなる。
これに対して、3Dの映像信号の場合には、一方が左目用データ1080/60iのインタレースの映像信号と、他方が右目用データ1080/60iのインタレースの映像信号とからなる1080/60pの映像信号の信号形態となる。
図4は図2の3Dミキサ9の構成を拡大して示し、図2の3D内視鏡5を用いた場合において、3D映像生成部43は、倍速の3D/2Dの映像信号(1080pのYCrCb信号)に相当するビデオデータDv,クロックCLK、タイミング信号Tと、補助データDa′を送信SMPTE処理ブロック44aに転送し、送信SMPTE処理ブロック44aは、3G−SDI信号に変換する。
なお、ビデオデータDv,クロックCLK、タイミング信号Tが混在して、上述した倍速の3D/2Dの映像信号(1080pのYCrCb信号)を形成する。
送信SMPTE処理ブロック44aは、YCrCb信号と補助データDa′を用いて3G−SDI信号に変換する。上記のように補助データDa′は、識別IDを含まないため、送信SMPTE処理ブロック44aは、補助データDa′中に識別IDを挿入して識別IDを含む補助データDaを生成する。
また、送信SMPTE処理ブロック44aは、3D映像生成部43から入力される倍速の3D/2D映像信号(1080pのYCrCb信号)に対して、そのヘッド部分に、補助データDaを付加して図3に示すような3G−SDIのデータ構造となる配置にする。そして図3に示すように、補助データDa中には、(倍速の)3D又は2Dの映像信号であることを識別するための識別IDが挿入されている。
なお、ビデオデータDv,クロックCLK、タイミング信号Tが混在して、上述した倍速の3D/2Dの映像信号(1080pのYCrCb信号)を形成する。
送信SMPTE処理ブロック44aは、YCrCb信号と補助データDa′を用いて3G−SDI信号に変換する。上記のように補助データDa′は、識別IDを含まないため、送信SMPTE処理ブロック44aは、補助データDa′中に識別IDを挿入して識別IDを含む補助データDaを生成する。
また、送信SMPTE処理ブロック44aは、3D映像生成部43から入力される倍速の3D/2D映像信号(1080pのYCrCb信号)に対して、そのヘッド部分に、補助データDaを付加して図3に示すような3G−SDIのデータ構造となる配置にする。そして図3に示すように、補助データDa中には、(倍速の)3D又は2Dの映像信号であることを識別するための識別IDが挿入されている。
上記のように本実施形態においては、3D映像生成部43は、3D又は2Dの観察指示信号に応じて、倍速の3D又は2Dの映像信号を生成し、また、送信SMPTE処理ブロック44a(の識別ID挿入処理ブロック44a1)は、3D又は2Dの観察指示信号に応じて、補助データDa中に倍速の3D又は2Dの映像信号を示す識別IDとしての識別IDを挿入する。
3Dミキサ9の出力信号は、同軸ケーブル48aによりトロリー6に配置した3Dモニタ11Aに入力され、同軸ケーブル48bにより(3Dモニタ11A内の映像出力IF56aを介して、又は映像出力IF56aを介することなく)トロリー6又は3Dモニタ11A付近に配置した無線送信部13に入力される。
図2に示すように3Dモニタ11Aは、3G−SDI等の映像信号が入力される映像入力IF51aと、表示の制御を行う制御部(又は制御回路)52aと、ユーザが表示に対する設定などの操作を行う操作部(又は操作パネル)53aと、3D/2D映像を表示する表示部(又は表示デバイス)54aと、表示部54aに映像表示するための信号処理を行う映像処理部(又は映像処理回路)55aとを有する。また、図2に示す3Dモニタ11Aのように出力IF56aを備えた3Dモニタもある。
3Dミキサ9の出力信号は、同軸ケーブル48aによりトロリー6に配置した3Dモニタ11Aに入力され、同軸ケーブル48bにより(3Dモニタ11A内の映像出力IF56aを介して、又は映像出力IF56aを介することなく)トロリー6又は3Dモニタ11A付近に配置した無線送信部13に入力される。
図2に示すように3Dモニタ11Aは、3G−SDI等の映像信号が入力される映像入力IF51aと、表示の制御を行う制御部(又は制御回路)52aと、ユーザが表示に対する設定などの操作を行う操作部(又は操作パネル)53aと、3D/2D映像を表示する表示部(又は表示デバイス)54aと、表示部54aに映像表示するための信号処理を行う映像処理部(又は映像処理回路)55aとを有する。また、図2に示す3Dモニタ11Aのように出力IF56aを備えた3Dモニタもある。
映像入力IF51aは、3G−SDI信号に対応した処理を行う受信信号処理ブロックとしての受信SMPTE処理ブロック51a1を有する。図5は、図2における受信SMPTE処理ブロック51a1における3G−SDI信号が入力された場合の処理を示す。
図5に示すように受信SMPTE処理ブロック51a1は、3G−SDI信号が入力された場合には、倍速の3D又は2Dの映像信号(1080pのYCrCb信号)に相当するビデオデータDv、クロックCLK、タイミング信号Tと、補助データDaとに分離する処理を行う。つまり、受信SMPTE処理ブロック51a1は、3G−SDI信号を映像信号と補助データDaとに分離する分離回路の機能を有する。
受信SMPTE処理ブロック51a1は、分離したビデオデータDv、クロックCLK、タイミング信号Tと、補助データDaとを映像処理部55aに出力し、補助データDaから抽出した識別IDを制御部52aに出力する。受信SMPTE処理ブロック51a1は、補助データから識別IDとしての識別IDを抽出する識別ID抽出処理ブロック51a2の機能を有する。
図5に示すように受信SMPTE処理ブロック51a1は、3G−SDI信号が入力された場合には、倍速の3D又は2Dの映像信号(1080pのYCrCb信号)に相当するビデオデータDv、クロックCLK、タイミング信号Tと、補助データDaとに分離する処理を行う。つまり、受信SMPTE処理ブロック51a1は、3G−SDI信号を映像信号と補助データDaとに分離する分離回路の機能を有する。
受信SMPTE処理ブロック51a1は、分離したビデオデータDv、クロックCLK、タイミング信号Tと、補助データDaとを映像処理部55aに出力し、補助データDaから抽出した識別IDを制御部52aに出力する。受信SMPTE処理ブロック51a1は、補助データから識別IDとしての識別IDを抽出する識別ID抽出処理ブロック51a2の機能を有する。
映像処理部55aは、受信SMPTE処理ブロック51a1により分離されたビデオデータDvを表示部54aにおいて3D/2D映像として表示するための映像信号を生成し、表示部54aは高精細の3D/2D映像を表示する。
制御部52aは、識別IDに応じて、映像処理部55aと表示部54aの動作を制御する。具体的には、識別IDが3D映像を示すIDの場合には、映像処理部55aが高精細の3Dの映像信号を生成するように制御し、表示部54aは高精細の3D映像を表示し、識別IDが2D映像を示すIDの場合には、映像処理部55aが高精細の2Dの映像信号を生成するように制御し、表示部54aは高精細の2D映像を表示する。
制御部52aは、識別IDに応じて、映像処理部55aと表示部54aの動作を制御する。具体的には、識別IDが3D映像を示すIDの場合には、映像処理部55aが高精細の3Dの映像信号を生成するように制御し、表示部54aは高精細の3D映像を表示し、識別IDが2D映像を示すIDの場合には、映像処理部55aが高精細の2Dの映像信号を生成するように制御し、表示部54aは高精細の2D映像を表示する。
図2又は図6Aに示すように無線送信部13は、入力信号が入力される入力部を形成する映像入力IF61と、入力信号が3G−SDI信号等の場合に対応した処理を行う3G−SDI処理ブロック62と、3G−SDI処理ブロック62により抽出された倍速の3D/2Dの映像信号(YCrCb)を無線送信する無線映像送信機63と、3G−SDI処理ブロック62により抽出された識別IDを含む補助データDaを、無線映像送信機63が無線送信する周波数と異なる周波数を用いて無線で送信する処理等を行う無線通信機64とを有する。なお、無線通信機64は、双方向の無線通信を行うために無線送受信機により構成される。
上記3G−SDI処理ブロック62は、受信SMPTE処理ブロック62aを有し、受信SMPTE処理ブロック62aは、3G−SDI信号が入力された場合、図6Aに示すようにビデオデータDv、クロックCLK、タイミング(信号)Tを含む倍速の3D/2D映像信号(YCrCb)と、補助データDaとに分離する処理を行う。
上記3G−SDI処理ブロック62は、受信SMPTE処理ブロック62aを有し、受信SMPTE処理ブロック62aは、3G−SDI信号が入力された場合、図6Aに示すようにビデオデータDv、クロックCLK、タイミング(信号)Tを含む倍速の3D/2D映像信号(YCrCb)と、補助データDaとに分離する処理を行う。
図6Aに示すように受信SMPTE処理ブロック62aは、分離したビデオデータDv、クロックCLK、タイミング信号Tを無線映像送信機63に出力し、補助データDaを無線通信機64に出力する。
この場合の補助データDaは、識別IDを含む補助データである。このため、受信SMPTE処理ブロック62aは、3G−SDI信号から識別IDを含む補助データを抽出する補助データ抽出処理ブロック62a1を有する。
また、無線通信機64に出力される補助データDaは、図6Bに示すように識別IDを含む。
図6Aに示す3G−SDI処理ブロック62として、図7に示すような構成にしても良い。
この場合の補助データDaは、識別IDを含む補助データである。このため、受信SMPTE処理ブロック62aは、3G−SDI信号から識別IDを含む補助データを抽出する補助データ抽出処理ブロック62a1を有する。
また、無線通信機64に出力される補助データDaは、図6Bに示すように識別IDを含む。
図6Aに示す3G−SDI処理ブロック62として、図7に示すような構成にしても良い。
図7に示すように3G−SDI処理ブロック62は、入力信号に対して波形整形を行うと共に、波形整形されたクロックを生成する波形整形/クロック生成部65と、生成されたクロックを用いて波形整形された入力信号からビデオデータと補助データとを分離するデータ変換(分離)するデータ変換部(又はデータ変換回路、又はデータ分離部)66と、データ変換部66により分離されたデータからビデオ(信号)データを抽出する映像信号抽出部としてのビデオデータ抽出部(又はビデオデータ抽出回路)67と、前記データが3G−SDI信号であるか否か、又は補助データもしくは識別IDを含むかにより少なくとも無線通信機64の送信動作を制御する無線通信機制御部(又は無線通信機制御回路)68と、前記データから識別IDを含む補助データDaを抽出する補助情報抽出部としての補助データ抽出部(又は補助データ抽出回路)69とを有する。補助データ抽出部69は、補助データDaを含む3G−SDI信号の場合のみ補助データDaを抽出する。
図7に示すように3G−SDI処理ブロック62には、3G−SDI信号、HD−SDI信号、SD−SDI信号のいずれかが入力される。3G−SDI信号は、識別情報を含む補助情報が付加された第1の信号伝送規格に準拠した第1の映像信号であり、HD−SDI信号又は、SD−SDI信号は第1の信号伝送規格よりも信号伝送レートが低く、識別情報を含まない第2の信号伝送規格に準拠した第2の映像信号を形成する。
図7に示すように3G−SDI処理ブロック62には、3G−SDI信号、HD−SDI信号、SD−SDI信号のいずれかが入力される。3G−SDI信号は、識別情報を含む補助情報が付加された第1の信号伝送規格に準拠した第1の映像信号であり、HD−SDI信号又は、SD−SDI信号は第1の信号伝送規格よりも信号伝送レートが低く、識別情報を含まない第2の信号伝送規格に準拠した第2の映像信号を形成する。
3G−SDI信号が入力された場合には、ビデオデータ抽出部67は、解像度が1920×1080pのY/色差コンポーネント信号としてYCbCrを映像信号として無線映像送信機63に出力する。また、無線通信機制御部68は、補助データDaを送信させるために無線通信機64を通信を行う動作状態(ON制御)にするように制御する。また、無線通信機制御部68は、無線通信機64を介して無線通信機72を通信を行う動作状態(ON制御)にするON制御信号を補助データDaと共に無線で送信するように制御する。
一方、HD−SDI信号が入力された場合には、ビデオデータ抽出部67は、解像度が1920×1080iのY/色差コンポーネント信号としてYCbCrを映像信号として無線映像送信機63に出力する。
また、無線通信機制御部68は、補助データDaを送信させる必要がないために無線通信機64を通信を行う動作を停止させる動作停止状態(OFF制御)にするように制御する。
一方、HD−SDI信号が入力された場合には、ビデオデータ抽出部67は、解像度が1920×1080iのY/色差コンポーネント信号としてYCbCrを映像信号として無線映像送信機63に出力する。
また、無線通信機制御部68は、補助データDaを送信させる必要がないために無線通信機64を通信を行う動作を停止させる動作停止状態(OFF制御)にするように制御する。
また、SD−SDI信号が入力された場合には、ビデオデータ抽出部67は、解像度が720×480i又は720×576iのY/色差コンポーネント信号としてYCbCrを映像信号として無線映像送信機63に出力する。また、無線通信機制御部68は、HD−SDI信号の場合と同様に、無線通信機64を通信を行う動作を停止させる動作停止状態(OFF制御)にするように制御する。
また、図2に示す無線受信部14は、無線映像送信機63から無線で送信される映像信号を受信する無線映像受信機71と、無線通信機64と無線通信を行い、無線通信機64から無線で送信される補助データDaを受信する無線通信機72と、無線映像受信機71により受信した映像信号と、無線通信機72により受信した補助データDaとから3G−SDI信号を生成する処理を行う3G−SDI処理ブロック73とを有する。
また、図2に示す無線受信部14は、無線映像送信機63から無線で送信される映像信号を受信する無線映像受信機71と、無線通信機64と無線通信を行い、無線通信機64から無線で送信される補助データDaを受信する無線通信機72と、無線映像受信機71により受信した映像信号と、無線通信機72により受信した補助データDaとから3G−SDI信号を生成する処理を行う3G−SDI処理ブロック73とを有する。
無線映像受信機71は、3D/2D観察の場合には受信した映像信号としての倍速の3D/2Dの映像信号(YCrCb)を3G−SDI処理ブロック73に出力し、無線通信機72は、受信した補助データDaを3G−SDI処理ブロック73に出力する。そして、3G−SDI処理ブロック73は、倍速の3D/2Dの映像信号(YCrCb)と、補助データDaとから3G−SDI信号を生成し、生成した3G−SDI信号を同軸ケーブル74を介してモニタ支持台12に取り付けた3Dモニタ11Bに出力する。
なお、3Dモニタ11Bは、トロリー6側の3Dモニタ11Aと同じ構成であり、3Dモニタ11Aと同じ構成要素における符号○○aを○○bと表記して、その説明を省略する。但し、図2においては映像出力IF56bを有しない構造の3Dモニタ11Bを示している。
図8に示すように無線受信部14は、(図2に示した倍速の3D/2Dの映像信号(YCrCb)を形成する)ビデオデータDv,クロックCLK、タイミング(信号)Tを3G−SDI処理ブロック73に出力し、無線通信機72は補助データDaを3G−SDI処理ブロック73に出力する。
なお、3Dモニタ11Bは、トロリー6側の3Dモニタ11Aと同じ構成であり、3Dモニタ11Aと同じ構成要素における符号○○aを○○bと表記して、その説明を省略する。但し、図2においては映像出力IF56bを有しない構造の3Dモニタ11Bを示している。
図8に示すように無線受信部14は、(図2に示した倍速の3D/2Dの映像信号(YCrCb)を形成する)ビデオデータDv,クロックCLK、タイミング(信号)Tを3G−SDI処理ブロック73に出力し、無線通信機72は補助データDaを3G−SDI処理ブロック73に出力する。
3G−SDI処理ブロック73は、無線受信部14からのビデオデータDv,クロックCLK、タイミングTと、無線通信機72からの補助データDaから3G−SDI信号を生成する処理を行う送信SMPTE処理ブロック73aを有する。
なお、上述したように無線通信機64は、識別IDを含む補助データDaを無線送信するため、この無線通信機64により無線送信された補助データDaを受信した無線通信機72から送信SMPTE処理ブロック73aに入力される補助データDaは、識別IDを含む。
3G−SDI処理ブロック73(の送信SMPTE処理ブロック73a)は、識別IDを含む図3に示すような3G−SDI信号を生成し、同軸ケーブル74を経て3Dモニタ11Bに出力(転送)する。
また、本実施形態においては、術者D1がかける偏光メガネ15Aは、左右の偏光板77a、77bと、切替信号を発生する切替スイッチ78と、切替スイッチ78の切替指示信号を無線で送信する3D/2D指示操作送信部(又は3D/2D指示操作送信回路)を形成する無線送信機79とを有する。
術者は、切替スイッチ78を操作することにより、3D観察から2D観察、又は2D観察から3D観察に切り替える切替指示信号を3Dミキサ9に無線で送信することができる。なお、他方の偏光メガネ15Bは、偏光メガネ15Aと同じ構成であるため、その説明を省略する。
なお、上述したように無線通信機64は、識別IDを含む補助データDaを無線送信するため、この無線通信機64により無線送信された補助データDaを受信した無線通信機72から送信SMPTE処理ブロック73aに入力される補助データDaは、識別IDを含む。
3G−SDI処理ブロック73(の送信SMPTE処理ブロック73a)は、識別IDを含む図3に示すような3G−SDI信号を生成し、同軸ケーブル74を経て3Dモニタ11Bに出力(転送)する。
また、本実施形態においては、術者D1がかける偏光メガネ15Aは、左右の偏光板77a、77bと、切替信号を発生する切替スイッチ78と、切替スイッチ78の切替指示信号を無線で送信する3D/2D指示操作送信部(又は3D/2D指示操作送信回路)を形成する無線送信機79とを有する。
術者は、切替スイッチ78を操作することにより、3D観察から2D観察、又は2D観察から3D観察に切り替える切替指示信号を3Dミキサ9に無線で送信することができる。なお、他方の偏光メガネ15Bは、偏光メガネ15Aと同じ構成であるため、その説明を省略する。
本実施形態のワイヤレス伝送システム19は、高精細の3D映像信号であるか高精細の2D映像信号であるかを表す識別情報を少なくとも含む補助情報が高精細の映像信号のヘッド部分に付加された第1の信号伝送規格に準拠した第1の映像信号、又は前記第1の映像信号よりも信号伝送レートが低く、前記識別情報を含まない第2の信号伝送規格に準拠した第2の映像信号が入力信号として入力するよう構成された入力部を形成する入力IF61、前記入力信号から前記高精細の映像信号又は前記第2の映像信号を抽出するよう構成された映像信号抽出部を形成するビデオデータ抽出部67、前記入力信号から前記識別情報を少なくとも含む前記補助情報を抽出するよう構成された補助情報抽出部を形成する補助データ抽出部69、前記映像信号抽出部により抽出された前記高精細の映像信号又は前記第2の映像信号を無線送信する無線映像送信機63、前記補助情報抽出部により抽出された前記補助情報を、前記無線映像送信機63が前記無線送信する帯域とは異なる帯域で無線送信するように無線補助情報送信機としての無線通信機64、及び前記補助情報の抽出結果に応じて前記無線補助情報送信機の動作を制御するよう構成された制御部を形成する無線通信機制御部68、を有するよう構成されたワイヤレス送信部を形成する無線送信部13と、前記無線映像送信機63から無線送信される前記高精細の映像信号又は前記第2の映像信号を受信する無線映像受信機71、前記無線補助情報送信機から無線送信される前記補助情報を受信する無線補助情報受信機としての無線通信機72、及び前記無線映像受信機71の受信結果と前記無線補助情報受信機の受信結果に応じて、前記補助情報を受信した場合には、前記高精細の映像信号に前記補助情報を付加して出力し、前記補助情報を受信しない場合には、前記第2の映像信号を出力するよう構成された出力信号制御部を形成する3G−SDI処理ブロック73、を有するよう構成されたワイヤレス受信部としての無線受信部14と、を備えることを特徴とする。
次に本実施形態の動作を以下に説明する。まず、3G−SDI信号に対応した3Dモニタ11Aに対して、3Dミキサ9が、高精細の3D/2D映像を表示ための3G−SDI信号を生成する動作を図9を参照して説明する。
図1に示すように3D内視鏡5を用いて(3G−SDI信号を利用した)高精細の3D又は2D(3D/2Dと略記)観察を行う場合、図9のステップS1に示すように例えば術者D1又はD2の指示下で、非滅菌域の看護師が操作パネル45の操作スイッチ45aを操作して最初に高精細の3D/2D観察を開始する状態にする。3D内視鏡5は、左右の撮像信号をプロセッサ8A,8Bに出力し、プロセッサ8A,8Bは、HDの左右の2Dの映像信号(左右のHD−SDI信号)を3Dミキサ9に出力する。
また、ステップS2に示すように術者D1又はD2の指示下で、非滅菌域の看護師が、3D内視鏡5により最初に2D観察又は3D観察のいずれで行うかの選択操作(切替操作)を、例えば操作パネル45の切替スイッチ45bから行う。
図1に示すように3D内視鏡5を用いて(3G−SDI信号を利用した)高精細の3D又は2D(3D/2Dと略記)観察を行う場合、図9のステップS1に示すように例えば術者D1又はD2の指示下で、非滅菌域の看護師が操作パネル45の操作スイッチ45aを操作して最初に高精細の3D/2D観察を開始する状態にする。3D内視鏡5は、左右の撮像信号をプロセッサ8A,8Bに出力し、プロセッサ8A,8Bは、HDの左右の2Dの映像信号(左右のHD−SDI信号)を3Dミキサ9に出力する。
また、ステップS2に示すように術者D1又はD2の指示下で、非滅菌域の看護師が、3D内視鏡5により最初に2D観察又は3D観察のいずれで行うかの選択操作(切替操作)を、例えば操作パネル45の切替スイッチ45bから行う。
すると、ステップS3に示すように、3Dミキサ9の指示信号判別部47は、3D観察又は2D観察のいずれが選択されたかを判別(又は切替を判別)する。例えば、指示信号判別部47は、3D観察が選択されたか否かを判別し、3D観察又は2D観察の判別信号を3D映像生成部43と、映像出力IF44の送信SMPTE処理ブロック44aに出力する。
2D観察が選択された判別結果の場合には、ステップS4に示すように、3D映像生成部43は、倍速の左又は右の映像信号(倍速の左又は右の2Dの映像信号)を生成する。
また、2D観察が選択された判別結果の場合には、ステップS5に示すように、送信SMPTE処理ブロック44aは、補助データDa中の識別IDとして、2Dの映像信号であることを示すLevelAの識別IDを挿入する。
そして、次のステップS6において、送信SMPTE処理ブロック44aは、倍速の2Dの映像信号とLevelAの識別IDが挿入された補助データDaから3G−SDI信号を生成する。
2D観察が選択された判別結果の場合には、ステップS4に示すように、3D映像生成部43は、倍速の左又は右の映像信号(倍速の左又は右の2Dの映像信号)を生成する。
また、2D観察が選択された判別結果の場合には、ステップS5に示すように、送信SMPTE処理ブロック44aは、補助データDa中の識別IDとして、2Dの映像信号であることを示すLevelAの識別IDを挿入する。
そして、次のステップS6において、送信SMPTE処理ブロック44aは、倍速の2Dの映像信号とLevelAの識別IDが挿入された補助データDaから3G−SDI信号を生成する。
一方、3D観察が選択された判別結果の場合には、ステップS7に示すように、3D映像生成部43は、倍速の左右の映像信号(倍速の左右の2Dの映像信号)を生成する。
また、3D観察が選択された判別結果の場合には、ステップS8に示すように、送信SMPTE処理ブロック44aは、補助データDa中の識別IDとして、3Dの映像信号であることを示すLevelBの識別IDを挿入する。そして、ステップS6に進み、ステップS6において、送信SMPTE処理ブロック44aは、倍速の左右の映像信号と、LevelBの識別IDが挿入された補助データDaから3G−SDI信号を生成する。そして、3Dミキサ9は、生成した3G−SDI信号を3Dモニタ11Aと、無線送信部13とに出力する。
なお、ステップS2の処理に関して、初期状態においては、一般的には2D観察を行うため、2D観察を行う動作状態となるように初期設定しても良い。
また、3D観察が選択された判別結果の場合には、ステップS8に示すように、送信SMPTE処理ブロック44aは、補助データDa中の識別IDとして、3Dの映像信号であることを示すLevelBの識別IDを挿入する。そして、ステップS6に進み、ステップS6において、送信SMPTE処理ブロック44aは、倍速の左右の映像信号と、LevelBの識別IDが挿入された補助データDaから3G−SDI信号を生成する。そして、3Dミキサ9は、生成した3G−SDI信号を3Dモニタ11Aと、無線送信部13とに出力する。
なお、ステップS2の処理に関して、初期状態においては、一般的には2D観察を行うため、2D観察を行う動作状態となるように初期設定しても良い。
また、3Dミキサ9から3G−SDI信号等が入力される無線送信部13は、図10のように動作する。無線送信部13の動作を図7、図10を参照して以下に説明する。図7に示したように無線送信部13には、3G−SDI信号、HD−SDI信号、SD−SDI信号のいずれかが入力される。
図7において説明したように入力信号としての映像信号は、波形整形/クロック生成部65によるクロック生成の処理、データ変換部66によるデータ分離の処理が行われた後、ビデオデータ抽出部67に入力されると共に、無線通信機制御部68に入力される。
そして、図10のステップS11に示すように、無線通信機制御部68は、入力信号の例えばクロックの周波数から入力された映像信号が3G−SDI信号であるか否かの判別を行う。
図7において説明したように入力信号としての映像信号は、波形整形/クロック生成部65によるクロック生成の処理、データ変換部66によるデータ分離の処理が行われた後、ビデオデータ抽出部67に入力されると共に、無線通信機制御部68に入力される。
そして、図10のステップS11に示すように、無線通信機制御部68は、入力信号の例えばクロックの周波数から入力された映像信号が3G−SDI信号であるか否かの判別を行う。
3G−SDI信号でない判別結果の場合にはステップS12に示すように、無線通信機制御部68は、映像信号が例えばHD−SDI信号であるか否かの判別を例えばクロックの周波数により行う。
映像信号がHD−SDI信号である判別結果の場合、又はHD−SDI信号でなくより低いクロック周波数のSD−SDI信号である判別結果の場合にはステップS13に示すように、無線通信機制御部68は、無線通信機64の通信動作をOFFにする制御を行う。この制御により、無線通信機64は、無線通信機72と通信を行わない状態となる。従って、無線通信機64と無線通信機72とが通信を行う周波数は使用されない状態となる。また、無線通信機64の無線通信の動作をOFFにすることにより無線通信機64を省電力状態に設定できる。なお、図13等において後述するように無線通信機64から無線通信機72に対して、無線通信をOFFにする信号を送信し、送信した信号により無線通信機72の無線通信の動作を停止させるようにして無線通信機72も省電力状態に設定するようにしても良い。
映像信号がHD−SDI信号である判別結果の場合、又はHD−SDI信号でなくより低いクロック周波数のSD−SDI信号である判別結果の場合にはステップS13に示すように、無線通信機制御部68は、無線通信機64の通信動作をOFFにする制御を行う。この制御により、無線通信機64は、無線通信機72と通信を行わない状態となる。従って、無線通信機64と無線通信機72とが通信を行う周波数は使用されない状態となる。また、無線通信機64の無線通信の動作をOFFにすることにより無線通信機64を省電力状態に設定できる。なお、図13等において後述するように無線通信機64から無線通信機72に対して、無線通信をOFFにする信号を送信し、送信した信号により無線通信機72の無線通信の動作を停止させるようにして無線通信機72も省電力状態に設定するようにしても良い。
次のステップS14において無線映像送信機63は、HD/SD−SDI信号を無線で無線映像受信機71に送信し、ステップS14の処理の後、ステップS11の処理に戻る。
ステップS11において、3G−SDI信号である判別結果の場合にはステップS15に示すように、無線通信機制御部68は、無線通信機64の通信動作をONにする制御を行う。この制御により、無線通信機64は、無線通信機72と通信を行う状態となる。
また、ステップS16に示すように、無線通信機制御部68は、3Dミキサ9から転送された識別IDを含む補助データDaを無線で無線通信機72に送信する。
ステップS11において、3G−SDI信号である判別結果の場合にはステップS15に示すように、無線通信機制御部68は、無線通信機64の通信動作をONにする制御を行う。この制御により、無線通信機64は、無線通信機72と通信を行う状態となる。
また、ステップS16に示すように、無線通信機制御部68は、3Dミキサ9から転送された識別IDを含む補助データDaを無線で無線通信機72に送信する。
また、ステップS17に示すように無線映像送信機63は、倍速の3D/2Dの映像信号を無線で無線映像受信機71に送信する。ステップS17の処理の後、ステップS11の処理に戻り、上述した処理を繰り返す。
図11は無線受信部14の動作を示す。無線受信部14が動作を開始すると、最初のステップS21において無線通信機72は無線通信機64と通信を行い、無線による通信が可能なリンク状態が確立したか否かの判定を行う。
3G−SDI信号を用いて3D/2D観察を行う状態においては、無線通信機64は動作状態であり、無線通信機64と、無線通信機72は、同じ手術室2内に配置されているため、両方が通信を行うON状態であると、通信を行うことができる。一方、2D内視鏡を用いた場合、つまり3D/2D観察を行う状態でないと、無線通信機64は通信動作を行わないOFF状態となり、無線通信機72は、無線通信機64と通信を行うことができない状態となる。
ステップS21において、通信が可能なリンク状態が確立しない場合には、ステップS22に示すように3G−SDI処理ブロック73aは、無線映像受信機71により受信した映像信号のクロック周波数からHD/SD−SDI信号であるか否かの判別を行う。
3G−SDI信号を用いて3D/2D観察を行う状態においては、無線通信機64は動作状態であり、無線通信機64と、無線通信機72は、同じ手術室2内に配置されているため、両方が通信を行うON状態であると、通信を行うことができる。一方、2D内視鏡を用いた場合、つまり3D/2D観察を行う状態でないと、無線通信機64は通信動作を行わないOFF状態となり、無線通信機72は、無線通信機64と通信を行うことができない状態となる。
ステップS21において、通信が可能なリンク状態が確立しない場合には、ステップS22に示すように3G−SDI処理ブロック73aは、無線映像受信機71により受信した映像信号のクロック周波数からHD/SD−SDI信号であるか否かの判別を行う。
クロック周波数がHD/SD−SDI信号である判別結果の場合には、ステップS23に示すように、3G−SDI処理ブロック73aは、無線映像受信機71により受信した映像信号からHD/SD−SDI信号を生成する。また、ステップS24に示すように、3G−SDI処理ブロック73aは、無線通信機72による無線通信の動作をOFFにする。無線受信部14は、無線通信機72の無線通信の動作がOFFとなる省電力状態になる。
ステップS24の処理の後、ステップS30に示すように3G−SDI処理ブロック73aは、生成したHD/SD−SDI信号としての映像信号を同軸ケーブル74により3Dモニタ11Bに転送する。ステップS22において、受信した映像信号がHD/SD−SDI信号でない場合には、ステップS25に示すようにエラー表示する処理を行う。
ステップS24の処理の後、ステップS30に示すように3G−SDI処理ブロック73aは、生成したHD/SD−SDI信号としての映像信号を同軸ケーブル74により3Dモニタ11Bに転送する。ステップS22において、受信した映像信号がHD/SD−SDI信号でない場合には、ステップS25に示すようにエラー表示する処理を行う。
一方、ステップS21において通信が可能なリンク状態が確立した場合には、ステップS26に示すように3G−SDI処理ブロック73aは、無線通信機72による無線通信の動作をONにする(又はONの状態を維持する)。そして、次のステップS27に示すように無線通信機72は、無線通信機64から無線で送信される補助データDaを受信する。
また、ステップS28に示すように無線映像受信機71は、無線映像送信機63により無線で送信される倍速の3D/2Dの映像信号を受信する。そして、次のステップS29に示すように3G−SDI処理ブロック73aは、受信した倍速の3D/2Dの映像信号と補助データDaとから倍速の3D/2Dの映像信号のヘッド部分に補助データDaを付加して3G−SDI信号を生成する。次のステップS30に示すように3G−SDI処理ブロック73aは、生成した3G−SDI信号を同軸ケーブル74により3Dモニタ11Bに転送する。
また、ステップS28に示すように無線映像受信機71は、無線映像送信機63により無線で送信される倍速の3D/2Dの映像信号を受信する。そして、次のステップS29に示すように3G−SDI処理ブロック73aは、受信した倍速の3D/2Dの映像信号と補助データDaとから倍速の3D/2Dの映像信号のヘッド部分に補助データDaを付加して3G−SDI信号を生成する。次のステップS30に示すように3G−SDI処理ブロック73aは、生成した3G−SDI信号を同軸ケーブル74により3Dモニタ11Bに転送する。
図12は、無線受信部14により生成された3G−SDI信号等の映像信号が入力される3Dモニタ11Bの動作を示す。
ステップS31に示すように映像信号が入力されると、映像入力IF51bの受信SMPTE処理ブロック51b1は、入力される映像信号が3G−SDI信号であるか否かを例えばクロック周波数により判定する。映像信号が3G−SDI信号でない判別結果の場合には、次のステップS32に示すように受信SMPTE処理ブロック51b1は、映像信号がHD−SDI信号又はSD−SDI信号であるか否かを判別する。
そして、ステップS33に示すように判別したHD−SDI信号又はSD−SDI信号の映像信号を映像処理部55bに転送(出力)する。ステップS34に示すように映像処理部55bは、表示部54bにHD/SDの2D映像を表示する映像信号処理を行い、表示部54bはHD/SDの2D映像を表示する。
ステップS31に示すように映像信号が入力されると、映像入力IF51bの受信SMPTE処理ブロック51b1は、入力される映像信号が3G−SDI信号であるか否かを例えばクロック周波数により判定する。映像信号が3G−SDI信号でない判別結果の場合には、次のステップS32に示すように受信SMPTE処理ブロック51b1は、映像信号がHD−SDI信号又はSD−SDI信号であるか否かを判別する。
そして、ステップS33に示すように判別したHD−SDI信号又はSD−SDI信号の映像信号を映像処理部55bに転送(出力)する。ステップS34に示すように映像処理部55bは、表示部54bにHD/SDの2D映像を表示する映像信号処理を行い、表示部54bはHD/SDの2D映像を表示する。
一方、ステップS31において映像信号が3G−SDI信号であると判定された場合には、ステップS35に示すように受信SMPTE処理ブロック51b1は、3G−SDI信号を倍速の3D/2Dの映像信号と、補助データDaとに分離する。
次のステップS36において受信SMPTE処理ブロック51b1の識別ID抽出処理ブロック51b2は、補助データDaから識別IDを抽出して判別する。つまり、次のステップS37において識別ID抽出処理ブロック51b2は、識別IDがLevelAであるか否かの判別を行う。そして、判別結果を制御部52bに送る。
識別IDがLevelAの判別結果の場合には、次のステップS38において制御部52bは、映像処理部55bが倍速の2Dの映像信号を表示部54bで表示するように例えば第1のコマンドを発行して(映像処理部55bの処理動作を)制御する。そして、次のステップS39において表示部54bは、倍速の2Dの映像信号を表示する。換言すると表示部54bは、1980×1080pのYcrCb信号で2D映像を表示する。
次のステップS36において受信SMPTE処理ブロック51b1の識別ID抽出処理ブロック51b2は、補助データDaから識別IDを抽出して判別する。つまり、次のステップS37において識別ID抽出処理ブロック51b2は、識別IDがLevelAであるか否かの判別を行う。そして、判別結果を制御部52bに送る。
識別IDがLevelAの判別結果の場合には、次のステップS38において制御部52bは、映像処理部55bが倍速の2Dの映像信号を表示部54bで表示するように例えば第1のコマンドを発行して(映像処理部55bの処理動作を)制御する。そして、次のステップS39において表示部54bは、倍速の2Dの映像信号を表示する。換言すると表示部54bは、1980×1080pのYcrCb信号で2D映像を表示する。
ステップS37において識別IDがLevelAで無くLevelBの判別結果の場合には、ステップS40において制御部52bは、映像処理部55bが倍速の3Dの映像信号を表示部54bで表示するように例えば第2のコマンドを発行して制御する。そして、次のステップS41において表示部54bは、倍速の3Dの映像信号を表示する。換言すると表示部54bは、1980×1080i(左目)+1980×1080i(右目)のYcrCb信号で3D映像を表示する。
ステップS34,S39,S41の処理の後、ステップS31の処理に戻る。
このように本実施形態においては、識別IDを含む補助情報が付加された3G−SDI信号が入力された場合には、無線送信部13は識別IDを含む補助情報としての補助データDaを無線で送信(伝送)し、無線受信部14は伝送された補助データから識別IDを判別し、判別した識別IDに応じて3Dモニタ11Bの3D/2D映像を切り替える。
ステップS34,S39,S41の処理の後、ステップS31の処理に戻る。
このように本実施形態においては、識別IDを含む補助情報が付加された3G−SDI信号が入力された場合には、無線送信部13は識別IDを含む補助情報としての補助データDaを無線で送信(伝送)し、無線受信部14は伝送された補助データから識別IDを判別し、判別した識別IDに応じて3Dモニタ11Bの3D/2D映像を切り替える。
図13は、本実施形態における無線送信部13と無線受信部14とによる3G−SDI信号に相当する3D/2Dの映像信号及び補助データDa中の識別IDを伝送する動作を示すと共にHD/SD−SDI信号を伝送する場合の動作を示す。なお、図13における縦軸は、上から下側が時間の経過を表す。
無線送信部13と無線受信部14は、最初の処理Sp51a、Sp51bにおいて起動し、起動後における処理Sp52a,52bにおいて無線通信により、互いに通信を行うことができるか否かのリンクの動作を開始する。リンクの開始後の処理Sp53において、通信を行うことができるリンクが確立する。
リンクが確立した後、処理Sp54aにおいて無線送信部13は、(3Dミキサ9により生成した)3G−SDI信号から倍速の3D/2Dの映像信号と、対応する識別IDを含む補助データとの無線による伝送動作を開始する。この場合、識別IDとして2D映像を示すLevelAであるとする。なお、識別IDは、上述した動作から分かるように3Dミキサ9において決定される。
無線送信部13と無線受信部14は、最初の処理Sp51a、Sp51bにおいて起動し、起動後における処理Sp52a,52bにおいて無線通信により、互いに通信を行うことができるか否かのリンクの動作を開始する。リンクの開始後の処理Sp53において、通信を行うことができるリンクが確立する。
リンクが確立した後、処理Sp54aにおいて無線送信部13は、(3Dミキサ9により生成した)3G−SDI信号から倍速の3D/2Dの映像信号と、対応する識別IDを含む補助データとの無線による伝送動作を開始する。この場合、識別IDとして2D映像を示すLevelAであるとする。なお、識別IDは、上述した動作から分かるように3Dミキサ9において決定される。
また、処理Sp55aにおいて無線送信部13の3G−SDI処理ブロック62は、クロックを生成し、処理Sp56aにおいてデータ変換(データ分離)を行う。また、処理Sp57aにおいて無線送信部13の無線通信機制御部68は、無線通信機64を無線通信の動作を行うようにON制御し、また無線通信機64は(無線通信機72を)ON制御するON制御信号(図13中ではON信号と略記)を送信する。無線受信部14の無線通信機72は、処理Sp57bにおいてON制御信号を受信し、無線通信機72は、無線通信する動作状態を維持する。
また、処理Sp58aにおいて無線送信部13の無線通信機64は、識別IDとしてのLevelAを含む補助データDaを送信し、ステップSp59aにおいて無線送信部13の無線映像送信機63は、LevelAに対応する倍速の2Dの映像信号を送信する。
また、処理Sp58aにおいて無線送信部13の無線通信機64は、識別IDとしてのLevelAを含む補助データDaを送信し、ステップSp59aにおいて無線送信部13の無線映像送信機63は、LevelAに対応する倍速の2Dの映像信号を送信する。
処理Sp58bにおいて無線受信部14の無線通信機64は、識別IDとしてのLevelAを含む補助データDaを受信し、ステップS59bにおいて無線受信部14の無線映像受信機71は、倍速の2Dの映像信号を受信する。
手術を行う術者D1は、手術中において例えば精度を要する処置を行いたいような場合、3D観察ができるように滅菌域Rcにおいて偏光メガネ15Aの切替スイッチ78を操作する。図13では切替操作の処理59として示している。
この操作の信号は無線送信機79により、3Dミキサ9の無線受信機46により受信され、指示信号判別部47に入力される。指示信号判別部47は、3D観察への切替指示信号であると判別し、識別IDをLevelBに変更する。
この変更(切替)に対応して、処理Sp60aにおいて無線送信部13は、倍速の3Dの映像信号とLevelBの識別IDを含む補助データDaとを伝送する状態に変更となる。
手術を行う術者D1は、手術中において例えば精度を要する処置を行いたいような場合、3D観察ができるように滅菌域Rcにおいて偏光メガネ15Aの切替スイッチ78を操作する。図13では切替操作の処理59として示している。
この操作の信号は無線送信機79により、3Dミキサ9の無線受信機46により受信され、指示信号判別部47に入力される。指示信号判別部47は、3D観察への切替指示信号であると判別し、識別IDをLevelBに変更する。
この変更(切替)に対応して、処理Sp60aにおいて無線送信部13は、倍速の3Dの映像信号とLevelBの識別IDを含む補助データDaとを伝送する状態に変更となる。
処理Sp61aにおいて無線送信部13の無線通信機64は、識別IDとしてのLevelBを含む補助データDaを送信し、ステップS62aにおいて無線送信部13の無線映像送信機63は、倍速の3Dの映像信号を送信する。
処理Sp61bにおいて無線受信部14の無線通信機64は、識別IDとしてのLevelBを含む補助データDaを受信し、ステップS62bにおいて無線受信部14の無線映像受信機71は、倍速の3Dの映像信号を受信する。この場合、無線受信部14は、高精細の3D映像に相当する3G−SDI信号を3Dモニタ11Bに出力し、3Dモニタ11Bは、高精細の3D映像を表示する。
術者D1は、高精細の3D映像により精度を要する処置を円滑に行うことができる。
処理Sp61bにおいて無線受信部14の無線通信機64は、識別IDとしてのLevelBを含む補助データDaを受信し、ステップS62bにおいて無線受信部14の無線映像受信機71は、倍速の3Dの映像信号を受信する。この場合、無線受信部14は、高精細の3D映像に相当する3G−SDI信号を3Dモニタ11Bに出力し、3Dモニタ11Bは、高精細の3D映像を表示する。
術者D1は、高精細の3D映像により精度を要する処置を円滑に行うことができる。
なお、図13においては、さらにHD−SDI信号の伝送を行うことができる状態を示す。処理Sp63aにおいてHD−SDI信号を伝送する状態に設定されたとする。
次の処理Sp64aにおいて無線送信部13の3G−SDI処理ブロック62は、HD−SDI信号から波形整形されたクロックを生成し、処理Sp65aにおいてデータ変換(データ分離)を行う。また、処理Sp66aにおいて無線送信部13の無線通信機制御部68を無線通信機64に無線通信の動作を行わないOFF制御し、また無線通信機64はOFF制御信号を送信する。無線受信部14の無線通信機72は、処理Sp66bにおいてOFF制御信号を受信する。そして、無線通信機72は無線通信の動作を行わないOFF状態となる。
また、処理Sp67aにおいて無線送信部13の無線映像送信機63は、HDの映像信号を送信する。この送信に対応して、処理Sp67bにおいて無線受信部14の無線映像受信機71は、HDの映像信号を受信する。
次の処理Sp64aにおいて無線送信部13の3G−SDI処理ブロック62は、HD−SDI信号から波形整形されたクロックを生成し、処理Sp65aにおいてデータ変換(データ分離)を行う。また、処理Sp66aにおいて無線送信部13の無線通信機制御部68を無線通信機64に無線通信の動作を行わないOFF制御し、また無線通信機64はOFF制御信号を送信する。無線受信部14の無線通信機72は、処理Sp66bにおいてOFF制御信号を受信する。そして、無線通信機72は無線通信の動作を行わないOFF状態となる。
また、処理Sp67aにおいて無線送信部13の無線映像送信機63は、HDの映像信号を送信する。この送信に対応して、処理Sp67bにおいて無線受信部14の無線映像受信機71は、HDの映像信号を受信する。
無線送信部13は、処理Sp68aにおいてシャットダウンし、また無線受信部14は処理Sp68bにおいて再リンク処理等を行う。
このように動作する本実施形態によれば、識別情報を含む補助情報が付加される高精細の2Dの映像信号又は高精細の3Dの映像信号を無線で送受信する無線映像送受信機と、識別情報を含む補助情報を無線で送受信する無線補助情報送受信機とを用いてワイヤレス伝送システムを簡単に構築できると共に、識別情報が付加されない2D映像信号の送受信にも対応したワイヤレス伝送システムを簡単に構築できる。
また、本実施形態によれば、高い映像信号伝送規格としての3G−SDIの信号伝送規格に準拠したワイヤレス伝送システムを簡単に構築できる。つまり、3G−SDI信号における識別情報を含む補助情報が付加される高精細の2Dの映像信号又は高精細の3Dの映像信号を無線で送受信する無線映像送受信機と、より低い信号伝送レートの信号規格に準拠した識別情報が付加されない2D映像信号の送受信にも対応したワイヤレス伝送システムを簡単に構築できる。
また、本実施形態においては、識別情報が付加されない2D映像信号を送受信する場合には、無線補助情報送受信機を構成する無線通信機64と無線通信機72との無線通信の動作を停止させ、省電力に設定できる。
また、本実施形態によれば、3D内視鏡5を用いて滅菌域Rcにおいて3D内視鏡5を用いて手術等の医療行為を行う(内視鏡の使用者としての)術者D1又はD2が、3D観察と2D観察とを切り替えたいと望む場合、滅菌域Rcから非滅菌域Rnに配置された3Dミキサ9が生成する3D/2D映像の識別情報の変更を(非滅菌域Rnの看護師を介することなく)行うことができ、操作性を向上できる。
このように動作する本実施形態によれば、識別情報を含む補助情報が付加される高精細の2Dの映像信号又は高精細の3Dの映像信号を無線で送受信する無線映像送受信機と、識別情報を含む補助情報を無線で送受信する無線補助情報送受信機とを用いてワイヤレス伝送システムを簡単に構築できると共に、識別情報が付加されない2D映像信号の送受信にも対応したワイヤレス伝送システムを簡単に構築できる。
また、本実施形態によれば、高い映像信号伝送規格としての3G−SDIの信号伝送規格に準拠したワイヤレス伝送システムを簡単に構築できる。つまり、3G−SDI信号における識別情報を含む補助情報が付加される高精細の2Dの映像信号又は高精細の3Dの映像信号を無線で送受信する無線映像送受信機と、より低い信号伝送レートの信号規格に準拠した識別情報が付加されない2D映像信号の送受信にも対応したワイヤレス伝送システムを簡単に構築できる。
また、本実施形態においては、識別情報が付加されない2D映像信号を送受信する場合には、無線補助情報送受信機を構成する無線通信機64と無線通信機72との無線通信の動作を停止させ、省電力に設定できる。
また、本実施形態によれば、3D内視鏡5を用いて滅菌域Rcにおいて3D内視鏡5を用いて手術等の医療行為を行う(内視鏡の使用者としての)術者D1又はD2が、3D観察と2D観察とを切り替えたいと望む場合、滅菌域Rcから非滅菌域Rnに配置された3Dミキサ9が生成する3D/2D映像の識別情報の変更を(非滅菌域Rnの看護師を介することなく)行うことができ、操作性を向上できる。
上述した説明においては、無線送信部13は、3Dモニタ9から入力される3G−SDI信号から倍速の3D/2D映像信号のヘッド部分に付加された識別IDを含む補助データDaを抽出して、抽出した補助データDaを無線補助情報送信部を構成する無線通信機64から無線送信する。
これに対して、以下の図14に示すように無線送信部13は、識別IDとして、倍速の3D/2D映像信号を区別して表示するコマンドに変換して、該コマンドを補助データDa中における識別ID部分に挿入し、無線受信部14も対応する動作を行うようにしても良い。なお、以下では3D映像又は2D映像を単に3D,2Dと略記する。
初期状態として無線送信部13は2Dを送信する状態であるとする。すると、ステップS81において無線送信部13(の3G−SDI処理ブロック62)は、無線通信部64が送信する識別IDが2Dの識別IDであるかを判定する。2Dの場合には、ステップS81の処理に戻る。
これに対して、以下の図14に示すように無線送信部13は、識別IDとして、倍速の3D/2D映像信号を区別して表示するコマンドに変換して、該コマンドを補助データDa中における識別ID部分に挿入し、無線受信部14も対応する動作を行うようにしても良い。なお、以下では3D映像又は2D映像を単に3D,2Dと略記する。
初期状態として無線送信部13は2Dを送信する状態であるとする。すると、ステップS81において無線送信部13(の3G−SDI処理ブロック62)は、無線通信部64が送信する識別IDが2Dの識別IDであるかを判定する。2Dの場合には、ステップS81の処理に戻る。
3Dの識別IDの場合には、ステップS82において無線送信部13(の3G−SDI処理ブロック62)は、2Dから3Dに切り替えるための3Dの識別IDに対応するコマンドを発行する。次のステップS83において無線送信部13の無線通信機64は、3Dの識別IDに対応するコマンドを無線で伝送する。次のステップS84において無線受信部14は、3Dの識別IDに対応するコマンドを受信し、3Dの映像信号を受信する状態、つまり受信切替が完了する。
次のステップS85において無線送信部13は、3Dの映像信号を伝送する。
次のステップS86において無線送信部13は、識別IDを判別し、3Dの場合には、ステップS86の処理を続行する。識別IDが(3Dから切り替えられた)2Dの場合には、次のステップS87において無線送信部13(の3G−SDI処理ブロック62)は、3Dから2Dに切り替えるための2Dの識別IDに対応するコマンドを発行する。次のステップS88において無線送信部13の無線通信器64は、2Dの識別IDに対応するコマンドを無線で伝送する。次のステップS89において無線受信部14は、2Dの識別IDに対応するコマンドを受信し、2Dの映像信号を受信する状態、つまり2Dの受信切替が完了する。
次のステップS90において無線送信部13は、2Dの映像信号を伝送し、ステップS81の処理に戻る。
なお、上述した実施形態において、滅菌域Rcから3Dミキサ9が発生する識別情報を切り替える3D/2D指示操作手段(又は3D/2D指示操作部)としては、3D内視鏡5の把持部23に設けた3D/2D切替スイッチにより構成しても良い。
次のステップS85において無線送信部13は、3Dの映像信号を伝送する。
次のステップS86において無線送信部13は、識別IDを判別し、3Dの場合には、ステップS86の処理を続行する。識別IDが(3Dから切り替えられた)2Dの場合には、次のステップS87において無線送信部13(の3G−SDI処理ブロック62)は、3Dから2Dに切り替えるための2Dの識別IDに対応するコマンドを発行する。次のステップS88において無線送信部13の無線通信器64は、2Dの識別IDに対応するコマンドを無線で伝送する。次のステップS89において無線受信部14は、2Dの識別IDに対応するコマンドを受信し、2Dの映像信号を受信する状態、つまり2Dの受信切替が完了する。
次のステップS90において無線送信部13は、2Dの映像信号を伝送し、ステップS81の処理に戻る。
なお、上述した実施形態において、滅菌域Rcから3Dミキサ9が発生する識別情報を切り替える3D/2D指示操作手段(又は3D/2D指示操作部)としては、3D内視鏡5の把持部23に設けた3D/2D切替スイッチにより構成しても良い。
本出願は、2013年12月4日に日本国に出願された特願2013−251238号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲に引用されるものとする。
Claims (13)
- 高精細の3D映像信号であるか高精細の2D映像信号であるかを表す識別情報を少なくとも含む補助情報が高精細の映像信号のヘッド部分に付加された第1の信号伝送規格に準拠した第1の映像信号、又は前記第1の映像信号よりも信号伝送レートが低く、前記識別情報を含まない第2の信号伝送規格に準拠した第2の映像信号が入力信号として入力するよう構成された入力部、
前記入力信号から前記高精細の映像信号又は前記第2の映像信号を抽出するよう構成された映像信号抽出部、
前記入力信号から前記識別情報を少なくとも含む前記補助情報を抽出するよう構成された補助情報抽出部、
前記映像信号抽出部により抽出された前記高精細の映像信号又は前記第2の映像信号を無線送信する無線映像送信機、
前記補助情報抽出部により抽出された前記補助情報を、前記無線映像送信機が無線送信する前記高精細の映像信号又は前記第2の映像信号と分けて無線送信する無線補助情報送信機、及び
前記補助情報の抽出結果に応じて前記無線補助情報送信機の動作を制御するよう構成された制御部、を有するよう構成されたワイヤレス送信部と、
前記無線映像送信機から無線送信される前記高精細の映像信号又は前記第2の映像信号を受信する無線映像受信機、
前記無線補助情報送信機から無線送信される前記補助情報を受信する無線補助情報受信機、及び
前記無線映像受信機の受信結果と前記無線補助情報受信機の受信結果に応じて、前記補助情報を受信した場合には、前記高精細の映像信号に前記補助情報を付加して出力し、前記補助情報を受信しない場合には、前記第2の映像信号を出力するよう構成された出力信号制御部、を有するよう構成されたワイヤレス受信部と、
を備えることを特徴とするワイヤレス伝送システム。 - 前記無線補助情報送信機は、前記補助情報抽出部により抽出された前記補助情報を、前記無線映像送信機が無線送信する前記高精細の映像信号又は前記第2の映像信号の帯域とは異なる帯域で無線送信することを特徴とする請求項1に記載のワイヤレス伝送システム。
- 前記識別情報を含む前記補助情報が付加された前記第1の映像信号を構成する前記高精細の3D映像信号又は前記高精細の2D映像信号は、3ギガビット/秒の伝送が可能な3G−SDI規格の映像信号であり、
前記制御部は、前記補助情報抽出部が前記補助情報を抽出した場合には、前記無線補助情報送信機が無線送信するように制御し、前記補助情報抽出部が前記補助情報を抽出しない場合には、前記無線補助情報送信機が無線送信する送信動作を停止させるように制御することを特徴とする請求項1に記載のワイヤレス伝送システム。 - 更に、左右に対となる2つの撮像部を搭載した立体内視鏡と、前記2つの撮像部により撮像された左右の撮像信号から、左右の2Dの映像信号を生成する2つの映像信号生成部と、前記2つの映像信号生成部により生成された前記左右の2D映像信号から、使用者による3D映像又は2D映像の生成の指示操作に応じて、前記識別情報を含む前記補助情報が付加された前記高精細の3Dの映像信号又は前記高精細の2Dの映像信号を生成する3Dミキサと、を有し、
前記3Dミキサは、生成した前記高精細の3Dの映像信号又は前記高精細の2Dの映像信号を前記入力部に出力することを特徴とする請求項1に記載のワイヤレス伝送システム。 - 更に、左右に対となる2つの撮像部を搭載した立体内視鏡と、前記2つの撮像部により撮像された左右の撮像信号から、左右の2Dの映像信号を生成するよう構成された2つの映像信号生成部と、前記2つの映像信号生成部により生成された前記左右の2D映像信号から、使用者による3D映像又は2D映像の生成の指示操作に応じて、前記識別情報を含む前記補助情報が付加された前記3G−SDI規格の前記高精細の3Dの映像信号又は前記3G−SDI規格の前記高精細の2Dの映像信号を生成する3Dミキサと、を有し、
前記3Dミキサは、生成した前記3G−SDI規格の映像信号を前記入力部に出力することを特徴とする請求項3に記載のワイヤレス伝送システム。 - 更に、前記立体内視鏡を使用して医療行為を行う使用者が滅菌処理された滅菌域から前記3D映像又は前記2D映像の生成の指示操作を行う指示操作スイッチと、前記指示操作に基づく指示信号を、滅菌処理されていない非滅菌域に配置される前記3Dミキサに対して無線で送信するよう構成された3D/2D指示信号送信部と、を備えることを特徴とする請求項4に記載のワイヤレス伝送システム。
- 更に、前記立体内視鏡を使用して医療行為を行う使用者が滅菌処理された滅菌域から前記3D映像又は前記2D映像の生成の指示操作を行う指示操作スイッチと、前記指示操作に基づく指示信号を、滅菌処理されていない非滅菌域に配置される前記3Dミキサに対して無線で送信するよう構成された3D/2D指示信号送信部と、を備えることを特徴とする請求項5に記載のワイヤレス伝送システム。
- 前記3Dミキサは、前記使用者による3D映像又は2D映像の生成の指示操作の指示信号を無線で受信する無線受信機と、前記無線受信機により受信した前記指示信号が前記3D映像又は前記2D映像のいずれの生成の指示操作であるかを判別する判別回路とを備えることを特徴とする請求項5に記載のワイヤレス伝送システム。
- 前記3Dミキサは、前記3D/2D指示信号送信部により無線で送信される前記指示信号を受信する無線受信機と、前記無線受信機により受信した前記指示信号が前記3D映像又は前記2D映像のいずれの生成の指示操作であるかを判別する判別回路とを備えることを特徴とする請求項7に記載のワイヤレス伝送システム。
- 更に、前記3Dミキサから出力される前記第1の映像信号を形成する前記補助情報が付加された前記3G−SDI規格の前記高精細の3Dの映像信号又は前記3G−SDI規格の前記高精細の2Dの映像信号が有線で入力されることにより、1920×1080の画素数の高精細の3Dの映像又は1920×1080の画素数の高精細の2Dの映像を表示可能とする第1の3Dモニタと、
前記無線映像受信機から出力される前記高精細の映像信号に前記補助情報が付加された前記3G−SDI規格の第1の映像信号又はHD−SDI規格の第2の映像信号が有線で入力される第2の3Dモニタと、を備えることを特徴とする請求項5に記載のワイヤレス伝送システム。 - 更に、前記3Dミキサから出力される前記第1の映像信号を形成する前記補助情報が付加された前記3G−SDI規格の前記高精細の3Dの映像信号又は前記3G−SDI規格の前記高精細の2Dの映像信号が有線で入力されることにより、1920×1080の画素数の高精細の3Dの映像又は1920×1080の画素数の高精細の2Dの映像を表示可能とする第1の3Dモニタと、
前記無線映像受信機から出力される前記高精細の映像信号に前記補助情報が付加された前記3G−SDI規格の第1の映像信号又はHD−SDI規格の前記第2の映像信号が有線で入力される第2の3Dモニタと、を備えることを特徴とする請求項8に記載のワイヤレス伝送システム。 - 更に、前記第1の3Dモニタと前記第2の3Dモニタに前記高精細の3Dの映像を観察するための2つの3Dメガネを有し、
前記2つの3Dメガネは、前記立体内視鏡を使用して医療行為を行う使用者が滅菌処理された滅菌域から前記3D映像又は前記2D映像の生成の指示操作を行う指示操作スイッチと、前記指示操作に基づく指示信号を、滅菌処理されていない非滅菌域に配置される前記3Dミキサに対して無線で送信するよう構成された3D/2D指示信号送信部を形成する無線送信機とを備えることを特徴とする請求項11に記載のワイヤレス伝送システム。 - 前記無線補助情報送信機と、前記無線補助情報受信機とは、それぞれ双方向の通信を行う無線通信機により構成されることを特徴とする請求項12に記載のワイヤレス伝送システム。
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