JPH08506234A - 単一フルフレームセンサおよび順次カラー対象照明を用いるビデオ撮像装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 順次形ビデオ撮像装置は、フルフレームを有するビデオセンサを用い、それによって画像データがセンサ画像素子からビデオ増幅器へ送られる。観察される対象は、カラー光源により順次照明されて、ＲＧＢまたは輝度およびクロミナンスビデオ信号を発生する。ディジタル信号プロセッサは、データバッファリングおよび加算回路を含む。

Description

【発明の詳細な説明】 単一フルフレームセンサおよび順次カラー対象照明 を用いるビデオ撮像装置および方法技術分野 本発明は、順次照明される対象からのカラー画像を処理して、ビデオモニタ上 における該対象の観察に用いるのに適する、高解像度カラービデオ信号を形成す るために使用される、改良された装置および方法に関する。背景技術 本技術分野に習熟した者が認識するように、ビデオ撮像装置におけるセンサと しての電荷結合デバイス（ＣＣＤ）の使用は、例えば、小寸法および低電力消費 が所望される場合におけるように、極めて通俗的になった。カラービデオ画像の 処理においては、いくつかの理由から、単一ＣＣＤセンサが用いられるのが好ま しい。 順次形ビデオセンサとして使用可能な固体デバイスには、３つの基本タイプが ある。フルフレームＣＣＤセンサは、感光性キャパシタとして作用する積分ＣＣ Ｄデバイスのアレイを用いる。画像は、画像平面として作用する並列アレイ上へ 投射される。前記デバイスは、シーン情報を多くの画素によって定められる離散 センサ素子に分配する。シーン情報の諸行を表す、積分期間中にそれぞれの画素 内に蓄積された電荷は、感光性ＣＣＤの諸行および諸列（並列レジスタ）に沿っ て、出力直列レジスタへ並列状にシフトされる。次に、画像データは、データ読 出しサイクル中に、信号検出出力増幅器へ直列状にシフトされる。このプロセス は、前記デバイスから全ての行が転送されてしまうまで繰返される。前記増幅器 からの出力は、次に画像を再生するのに用いられうる。フルフレームＣＣＤセン サの並列レジスタは、シーン検出およびデータ読出しの双方のために用いられる ので、シャッタまたは同期ストロボ照明が、画像の完全性を保持するために用い られなくてはならない。 フルフレームＣＣＤセンサの利点は、それが垂直線の完全なコンプリメントを 含むことである。従って、「スミア」の少ない、より高い解像度を得ることがで きる。フルフレームデバイスは合計４８０線の解像度を与えるが、それらは、デ ータ読出し中に、シャッタまたは光源ストロボによりオフされなければならない 。 従来技術のカラー順次照明および処理方法は、得られる解像度レベルにおいて 、センサからのデータの、より高いサンプリングレートをそれらが必要とする点 において、またはそれらの相対感度において、欠点を有する。例えば、米国特許 第４，２５３，４４７号は、（偶数または奇数フィールドに対応する）半分のフ ィールド線のみの読出しを要求する順次照明を開示している。この’４４７特許 はまた、奇数および偶数フィールド期間のそれぞれにおいて、対象が全ての３原 色によって順次照明される第２方法をも開示している。残念ながらこの方法は、 ＣＣＤデータが、常に可能ではない標準速度の３倍で読出されることを要求する 。さらにこの技術は、６つのフィールドメモリを必要とし、一定のＳＮ比におい て本発明よりも感度が１／３に低下する。 順次形カラービデオカメラと併用される従来技術の光源には；白色光源の経路 内の３色セグメントフィルタを回転させることにより、それぞれの原色によって 対象フィールドを順次照明するもの；米国特許第４，０７４，３０６号に開示さ れているように、単一透明パッケージ内に取付けられた複数の固体発光チップに よって対象を順次照明するもの；または米国特許第４，２５３，４４７号に示さ れているように、それぞれのストロボ光路内に異なる原色フィルタを有する白色 ストロボ光によって対象を順次照明するもの、がある。 本出願者による係属出願である、１９９２年６月２６日出願の米国特許出願第 ９０５，２７８号の修正された図面および明細書は、参照されて本願に取り込ま れ、単一センサと、順次形原色照明と、非表色ＲＧＢビデオデータメモリと、を 用いる、ビデオ画像を発生する新しい方法を開示している。 この従来技術には、２つの主要な問題がある。緑および青のＬＥＤの効率は、 赤のＬＥＤより低い。赤のＬＥＤの効率は通常４％であり、緑は０．４％、青は ０．０４％である。緑と赤との効率の差は、緑の多重ＬＥＤを用いることにより 解決される。しかし、青のＬＥＤの極めて低い効率は、適切な数の青ＬＥＤの使 用を実際的でないものとする。従来技術は、照明シーケンスの青部分内のビデオ 信号に対し高利得ビデオ増幅器がスイッチされて、適正な白バランスを保証する ことを要求する。高い青信号利得要求は、回路を不安定にし、カメラのダイナミ ックレンジを制限する。 低信号強度を補償する伝統的方法は、画像品質が不満足なものになる程度まで 、時間的または空間的解像度を低下させた。さらに、従来技術のビデオ撮像装置 から得られた静止画像は、２つのフィールド画像間の時間差と、運動対象上のカ ラーエッジ効果とのためにぼける。 必要とされるものは、対象の順次カラー照明を用いるビデオ撮像装置であって 、反射光画像データが、フルフレームアーキテクチャを有するＣＣＤセンサによ り検出される、該ビデオ撮像装置である。この装置は、単一センサおよび最小数 のメモリデバイス、および空間的解像度または感度の劣化なく、また加速された サンプリングレートの必要なく、該センサからのビデオ信号を処理するフリッカ を生じない方法、を用いるべきである。好ましくは、この装置はまた、ビデオデ ータの遠隔送信から利益を受ける応用に適応せしめられるべきである。発明の開示 本発明のビデオ撮像装置は、フルフレームアーキテクチャを有する単一のＣＣ Ｄビデオセンサを用いる。この撮像装置により観察されるべき対象は、マスタタ イマによって発生せしめられるタイミング信号による、赤、緑、および青ＬＥＤ の順次作動により照明される。前記センサは、平行な行に配列された個々の積分 センサ素子のアレイを有する。その結果得られる画像情報の行は、次に直列レジ スタへ並列状にシフトされ、該レジスタは、後に情報の行をデータの直列流とし て出力へシフトする。このプロセスは、画像情報の全ての行がセンサから転送さ れてしまうまで繰返される。 その結果得られる画像データのフレームは、次に増幅され、ディジタル化され た後、ディジタル信号プロセッサヘ送られる。 該プロセッサは非表色メモリデバイスを含み、これは、本装置のタイミング方 法およびマトリックススイッチにより、ディジタル化されたＲＧＢビデオ信号を 発生し、該信号は次にディジタルアナログ変換器へ送られる。 人の目は、空間的および時間的解像度を、クロミナンスよりも主として輝度に よって知覚する。本発明の装置は、信号レベルおよび、例えば、カラー順次形カ メラにおける青信号のＳＮ比を、ＣＣＤセンサ内に蓄積された画像データから輝 度信号およびクロミナンス信号を作ることにより、増加させる方法を教示する。 該クロミナンス信号は、空間的および時間的に圧縮され、空間的または時間的知 覚解像度の極めてわずかな損失を生じるのみで高レベルの信号およびＳＮ比を与 える。これは、フルフレームビデオセンサオデバイスを用いることによって実現 される。輝度信号は、対象を赤および緑のＬＥＤによってフィールド周期の間同 時に照明し、それをビデオデバイス読出し期間および赤および青ＬＥＤのみの照 明期間の間に交互させることにより作られる。赤および青の信号強度は、センサ 内において隣接画素からの電荷を「ビニング（ｂｉｎｎｉｎｇ）」することによ り増加せしめられる。この方法は、知覚される時間的または空間的解像度のわず かな損失により、青信号に対する利得要求を低下させる。そのわけは、輝度信号 が十分な時間的および空間的解像度を有するからである。いっしょに追加される 画素の数は、本発明の１実施例においては、青信号強度に依存して変化せしめら れうる。改良されたカメラから抽出される静止画像もまた、より鮮明になる。さ らに、得られる出力信号は、センサを変更する必要なく、ＮＴＳＣまたはＰＡＬ フォーマットへ変換されうる。 本発明の目的は、その時、簡単化された順次形カラービデオ装置におけるフリ ッカを、良好な空間的および時間的解像度を保持しつつ解消することである。 本発明のもう１つの目的は、緑および青ＬＥＤ照明源の効率の低さを補償する と同時に、改善された信号強度およびＳＮ比を有する、簡単化された順次形カラ ービデオ撮像装置を提供することである。 第１図は、輝度およびクロミナンスビデオ信号を発生しかつ処理する、フルフ レームセンサビデオ撮像装置の第１実施例のカメラヘッド部分のブロック図であ る。 第２図は、第１図の撮像装置の基盤ユニット部分のブロック図である。 第３図は、ビデオ撮像装置の第２実施例のブロック図であり、非表色ビデオデ ータメモリユニットおよび対応するマトリックススイッチを示し、その出力はＲ ＧＢフォーマットを有する。 第４図は、赤、緑、および青光源の作動および対応するビデオデータのＲＧＢ フォーマットでの読出しの間のタイミング関係を示すタイミング図である。 第５図は、赤、緑、および青光源の作動および対応するビデオデータのＹＣフ ォーマットでの読出しの間のタイミング関係を示すタイミング図である。 第６図は、それぞれの照明周期Ｔの終了時に第３図のそれぞれのデータノード Ｄに存在するデータを示す表を含み、Ｅは偶数フィールドを表し、Ｏは奇数フィ ールドを表す。第６図の表はさらに、それぞれの照明周期Ｔにおいて、第３図の 赤、緑、および青信号出力ポートへスイッチされるビデオデータを示す。 第７図は、フルフレームアーキテクチャを有する代表的ＣＣＤセンサを示すブ ロック図である。 第８図は、ＹＣアーキテクチャと、非表色輝度および第１および第２クロミナ ンスメモリユニットと、ＹＣフォーマットの出力を有する対応するマトリックス スイッチと、を有するビデオ撮像装置の実施例を示すブロック図である。 第９図は、それぞれの照明周期Ｔの終了時に第８図のそれぞれのデータノード Ｄに存在するデータを示す表を含み、Ｅは偶数フィールドを表し、Ｏは奇数フィ ールドを表す。第９図の表はさらに、それぞれの照明周期Ｔにおいて、第８図の Ｙ、Ｃ１、およびＣ２信号出力ポートへスイッチされるビデオデータを示し、こ こでＣ（ｎ）は赤または青でありうる。発明の最良の実施態様 ここで第１図および第２図を参照すると、ビデオ撮像装置の機能ブロックの一 般的配置が示されている。第１図のカメラヘッド部分は、実施例においては、体 腔内にある対象を観察するために用いられる内視鏡カメラの一部でありうる。従 って、赤、緑、および青ＬＥＤ１１、１２、および１３を含むこの装置の照明源 は、カラー光を後述の順次方式により観察されるべき対象へ送る目的で、好まし くは内視鏡の末端部付近に配置される。ＬＥＤドライバ１４は、それぞれの赤、 緑、および青ＬＥＤ１１、１２、１３に動作上接続され、タイマ３１により発生 せしめられるマスタタイミング信号に応答して、制御可能な起動電圧を供給する 。 対象から反射された光は、第７図のようなフルフレームアーキテクチャを有す るＣＣＤセンサ１５上に集束せしめられる。センサドライバ／タイマ３２は、や はりマスタタイマ３１からのタイミング信号に応答して、水平および垂直タイミ ング信号をセンサ１５へ供給し、画像データの行を該センサの直列シフトレジス タへ並列にシフトさせ、またデータをセンサ１５外へシフトさせる。センサ１５ からの直列ビデオ画像データは、自動利得制御装置に結合せしめられたスイッチ 可能利得特性を有しうるビデオ増幅器１６へ転送され、増幅器１６をしてそれぞ れの異なる色に対し、異なるレベルの利得を適用せしめる。増幅器１６はまた、 ダーククランプ特性を有し、さらに、カメラヘッドからアナログデータではなく ディジタル化されたビデオデータが送信されるのが望ましい時は、アナログディ ジタル変換器をも備えうる。 第１図および第２図に示されている本発明の装置および方法の実施例は、クロ ミナンス（「Ｃ」）および輝度（「Ｙ」）ビデオ信号の発生および使用に基づく ので、やはりマスタタイマ３１に同期する輝度ＩＤ回路２３が、カメラ基盤ユニ ット（第２図）へ通信するために識別子信号を追加するのに用いられ、該基盤ユ ニットによって受信されるディジタル化されたデータのシーケンス内の信号のそ れはＹ信号である。輝度識別子を追加され、さらに同期および垂直駆動タイミン グ信号を含むビデオデータは、次に第１図のカメラヘッドから第２図の基盤ユニ ットへ、送信機２４によって送信される。好ましくは、カメラヘッドと基盤ユニ ットとの間のリンクとしては、無線通信が用いられるが、任意の通常の結線また は無線遠隔リンクも用いられうる。 第２図を参照すると、送信されたアナログ（またはディジタル）ビデオデータ は、受信機２５によって受信され、該データは次にそこから同期分離器２６およ びディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）３５へ同時に送られる。同期分離器２６ は、本技術分野に習熟した者にとって公知のようにして、同期、垂直駆動、およ び輝度ＩＤ信号を、ビデオ信号から剥奪する。ＤＳＰ３５はマイクロプロセッサ であり、さらにアナログディジタル変換、およびディジタルデータのリアルタイ ム、かつビデオレートでの、バッファリング（記憶）、平均、およびフィルタリ ングの能力をも有する。 後述されるように、ＤＳＰ３５による、ビデオ画像データ、輝度ＩＤ信号、お よび垂直駆動信号の処理後および処理中に、ディジタル化された輝度（Ｙ）信号 が発生せしめられ、ディジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）６２へ供給される。第 １および第２クロミナンス（Ｃ１およびＣ２）信号もまた発生せしめられ、ＤＡ Ｃ３３および３４へ供給される。その結果生じたＤＡＣ６２、３３、および３４ のアナログ出力は、次に通常のようにＹＣビデオモニタにおいて用いられ、該モ ニタは、ＤＡＣ６１からの同期信号との連係のもとに、観察されている対象の画 像を再生し、ディスプレイする。 通常は、輝度は、 Ｙ＝０．３Ｒ＋０．６Ｇ＋０．１Ｂ （１） として定義される。ただし、Ｒ，Ｇ、およびＢは、赤、緑、および青光（ＲＧＢ ）のビデオ信号レベルである。装置の１つの目的に従って、青信号強度を最大化 するために、ここではＹを、 Ｙ＝ａＲ＋ｂＧ （２） として定義する。ただし、ａおよびｂは、ａ＋ｂ＝１となるような、ある程度任 意の定数である。空間的解像度の考慮から、ｂの値は好ましくは０．３と０．７ との間にあるべきである。この範囲内における値の選択は、ある程度、対応する 画像品質の主観的知覚に基づく。緑ＬＥＤの効率の不足は、得られる画像品質が 適切であるという条件で、ｂの値が低いことを示唆する。例えば、ａ＝ｂ＝０． ５ならば、高品質の画像が容易に得られる。 第１および第２クロミナンス信号は、 Ｃ１＝Ｙ−Ｒ （３） Ｃ２＝Ｙ−Ｂ （４） によって定義される。 第５図のタイミング図を参照すると、装置の第１実施例における照明および読 出しの動作のシーケンスが示されている。このシーケンスは、マスタタイマ３１ からの信号に応答するＬＥＤドライバ１４が、好ましくは同期動作のために標準 的テレビジョンフィールド周期に等しい、１Ｙ照明期間の間（第５図の第１およ び第２の線）、方程式（２）によって赤および緑ＬＥＤ１１および１２をいっし ょに起動させる時に始まる。このようにして、方程式（２）に従って、赤ＬＥＤ １１および緑ＬＥＤ１２は同じ期間の間起動され、ドライバ１４によって印加さ れる駆動信号は、赤ＬＥＤ１１および緑ＬＥＤ１２からの全光出力が照明期間中 等しくなるように制御される。もちろん、もし方程式（２）の定数ａおよびｂが 異なる値を有するように選択されれば、赤および緑ＬＥＤ１１および１２に印加 されるドライバ１４からの駆動信号は、照明期間中のそれぞれの光出力が定数ａ およびｂの比を反映するように調節されなくてはならない。 この最初の照明期間中において、観察されている対象から反射された赤と緑と の組合わされた光は、ＣＣＤセンサ１５上へ集束され、そこでそれは感光性ＣＣ Ｄ画像アレイにより積分される。その後、赤ＬＥＤ１１および緑ＬＥＤ１２が、 マスタタイマ３１およびＣＣＤドライバ３２に応答してターンオフされるので、 最初のＹ照明期間中に積分された輝度Ｙデータは、やはり同期動作のために標準 的テレビジョンフィールド周期に等しい読出し期間（第５図の第４線）中にシフ トされかつ読出されうる。次の、すなわち第３フィールド周期においては、赤Ｌ ＥＤ１１のみが作動せしめられる。その結果得られる積分されたビデオデータは 、第４フィールド周期中にセンサ１５から読出される。 第２Ｙ（赤と緑の和）照明期間がそれに続き、次に第２Ｙビデオデータがシフ トされ読出される読出し期間が続く。次に、青ＬＥＤ１２のみが、マスタタイマ ３１およびドライバ１４によってフィールド周期の間作動せしめられ、それに青 ビデオデータ読出し期間が続く。次に、照明および読出し期間のシーケンスが繰 返される。 青ビデオデータの読出し中に、マスタタイマ３１およびＣＣＤドライバ３２か らのタイミング信号は、ビデオ増幅器１６をして、その利得をあらかじめプログ ラムされた量だけ増加させ、低い青信号レベルを補償せしめる。 Ｙ輝度信号照明期間の持続時間対赤および青（クロミナンス）信号照明期間の 持続時間の比は、赤および青信号のために必要な、または好ましい、読出し時間 に依存して変化せしめられうる。 赤および青信号の読出し期間中には、センサ１５の画像アレイから、少なくと も２行のデータが該センサの並列（水平）レジスタ内へ加算され、同時に少なく とも２つの水平センサ素子（画素）が出力へ加算されるように、修正されたタイ ミング信号がマスタタイマ３１によりＣＣＤドライバ３２へ送られる。この「ビ ニング（ｂｉｎｎｉｎｇ）」技術は、少なくとも２×２マトリックスの画素（画 像センサ素子）を加算する効果を有し、その結果赤および青信号の両者に対し、 平均信号強度を４倍に増加させる。赤および青信号レベルは、もし必要ならば、 ３×３画素マトリックスをビニングすることにより９倍に、またはｎ×ｎマトリ ックスではｎ²倍に、増加せしめられうる。ＳＮ比は、２×２ビニングにおいて は２倍に、３×３ビニングにおいては３倍に増加する。 第１図に示されているように、青信号レベルを増加させるのに、２×２、３× ３（またはもっと高次の）ビニングマトリックスを選択するために、青信号強度 データはＣＣＤドライバ３２へ供給されうる。 順次形Ｙ、赤、および青信号は、第２図に示されているように、有線または無 線手段により、ディジタルまたはアナログフォーマットで、基盤ユニットへ送信 される。同期、垂直駆動、およびＹ ＩＤ信号は剥奪され、信号はＤＳＰ３５へ 供給される。 ＤＳＰ３５は、選択されたｎ×ｎ画素マトリックス上においてＹ信号を平均す るための通常の処理手段を含むので、Ｙ信号は、ビニングされた赤および青信号 に時間的に整合する。ＤＳＰ３５はさらに、前記方程式（３）および（４）によ り第１および第２クロミナンス信号を発生し、これらのディジタル化された信号 を、ＹＣモニタ上にディスプレイされうるアナログＹＣ信号の形成のために、Ｄ ＡＣ６２、３３、および３４へ出力する。ＤＳＰ３５はまた、ＲＧＢ、ＮＴＳＣ 、またはＰＡＬフォーマットの出力を発生しうる。 カメラヘッドのフレームレートは、ＮＴＳＣまたはＰＡＬフォーマットのタイ ミングに整合する必要はない、すなわちカメラヘッドおよび基盤ユニットは非同 期的に動作せしめられうることに注意すべきである。ＤＳＰ３５は、本技術分野 に習熟した者にとって公知の、十分なデータバッファおよびタイミング回路を含 むので、長い積分時間を用いることによって信号強度をさらに増加させるために 、遅いフレームレートが使用されうる。例えば、もしカメラヘッドのフレームレ ートが、それをＮＴＳＣまたはＰＡＬのタイミングに同期させるために、１０％ 低下せしめられる必要があれば、ＤＳＰ３５は、１０フレーム毎にビデオデータ 流内に反復フレームを挿入するようにプログラムされうる。従って、第８図は、 非 表色フィールド遅延／メモリユニットを用いるＹＣアーキテクチャを実現する、 好ましい部品の配置を示す。第８図の実施例は、改良されたカメラ装置の基本方 法を実現していると同時に、本出願者の米国特許第５，２６４，９２４号の新方 法の特徴をも用いている。第２図および第８図の実施例において実現される動作 のタイミングは、第５図に示されている。原色照明源、好ましくは赤、緑、およ び青ＬＥＤ（図示されていない）は、第５図の第１線から第３線までに示されて いるように起動される。原色照明期間は、読出し期間の間にあり、読出し期間中 には、前の原色照明期間中のセンサ１５における電荷積分に対応するビデオデー タが読出される。該ビデオデータは、Ａ／Ｄ１６においてディジタル化され、次 に線レートスイッチ４５によって、第１および第２データバッファ５１および５ ２の間で交互にスイッチされる。バッファ５１および５２からのビデオデータは 、次にＹ、Ｃ１、およびＣ２出力ＤＡＣ４８、４９、および５０へ、直接に、ま たはフィールド遅延／メモリユニット４２、４３、４４、５３、または５４にお ける１つまたはそれ以上の遅延期間の後に、供給される。本技術分野に習熟した 者にとって明らかなように、この実施例においては、遅延ユニット４２、４３、 ４４、５３、および５４は、読出しサイクル中に要求される「デッドタイム」を 補償するために、書込み機能の半分の速度で読出されなくてはならない。 マトリックススイッチ４７は、バッファ、遅延／メモリユニット、および出力 ＤＡＣの間での、ＹＣビデオデータのスイッチングを、本出願者の米国特許第５ ，２６４，９２４号に記載され、さらに第９図の表に示されている基本方法によ って制御する。 第９図の表は、フィールドまたは照明周期Ｔのシーケンスのそれぞれにおける 、照明期間、読出し期間、およびＹＣデータおよびビデオ信号出力の遅延、のシ ーケンスを示す。第９図において、「Ｅ」は偶数フィールドを、また「Ｏ」は奇 数ビデオフィールドを表す。 次に第３図を参照すると、第６図に対応する信号ノードＤ０、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ ３、およびＤ４を含む、ＲＧＢフォーマットビデオ信号を発生するのに特に適し た第２実施例が詳細に示されている。第３図の実施例は、改良されたカメラ装置 の基本方法を実現していると同時に、本出願者の係属出願である米国特許出願第 ９０５，２７８号の新方法の特徴をも用いている。第３図および第６図の実施例 において実現される動作のタイミングは、第４図に示されている。原色照明源、 好ましくは赤、緑、および青ＬＥＤ（図示されていない）は、第４図の第１線か ら第３線までに示されているように順次起動される。原色照明期間は、読出し期 間の間にあり、読出し期間中には、前の原色照明期間中のセンサ１５における電 荷積分に対応するビデオデータが読出される。該ビデオデータは、Ａ／Ｄ１６に おいてディジタル化され、次に線レートスイッチ４５によって、第１および第２ データバッファ５１および５２の間で交互にスイッチされる。バッファ５１およ び５２からのビデオデータは、次にＲＧＢ出力ＤＡＣ４８、４９、および５０へ 、直接に、またはフィールド遅延／メモリユニット４２、４３、４４における１ つまたはそれ以上の遅延期間の後に、供給される。 マトリックススイッチ４７は、バッファ、メモリユニット、および出力ＤＡＣ の間での、ＲＧＢビデオデータのスイッチングを、本出願者の米国出願第９０５ ，２７８号に記載され、さらに第６図の表に示されている基本方法によって制御 する。 第６図の表は、フィールドまたは照明周期Ｔのシーケンスのそれぞれにおける 、照明期間、読出し期間、およびＲＧＢデータおよびビデオ信号出力の遅延、の シーケンスを示す。第６図において、「Ｅ」は偶数フィールドを、また「Ｏ」は 奇数ビデオフィールドを表す。 同様の遅延およびメモリユニット処理は、ＹＣフォーマットビデオ信号に対し ても、輝度および第１および第２クロミナンスメモリユニットを用いて実行され うる。 奥行知覚を有する画像は、本装置により、同期せしめられたシャッタを、それ ぞれの完全なシーケンスＹ−赤−Ｙ−青またはＲＧＢ照明シーケンスにおいて、 内視鏡における左光学ゾーンから右光学ゾーンへスイッチすることによって発生 せしめられうる。 以上においては、新しい有用な「単一フルフレームセンサおよび順次カラー対 象照明を用いるビデオ撮像装置および方法」に関する本発明の特定の実施例を説 明してきたが、そのような参考事項は、以下の請求の範囲の記載事項以外に、本 発明の範囲に対する制限として解釈されるべきではない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．対象を観察するための順次形カラービデオ撮像装置であって、 ａ．水平および垂直感光性素子の画像アレイを有するフルフレームビデオセン サであって、前記対象から反射された光のレベルに応答する該水平および垂直感 光性素子を処理するために該センサからビデオデータを移動させるシフトレジス タ手段を有する前記フルフレームビデオセンサと、 ｂ．前記対象を照明する対象照明手段であって、該対象照明が、別個に操作可 能な第１、第２、および第３原色光源を含む該対象照明手段と、 ｃ．前記第１、第２、および第３原色光源を照明期間の所定の反復シーケンス により作動せしめ、また該光源をビデオデータ読出し期間中に作動停止せしめる よう、前記対象照明手段に動作上接続されたタイミングおよびドライバ手段と、 ｄ．前記照明期間のそれぞれにおいて前記対象から反射された光のレベルに応 答するビデオデータを前記読出し期間中に、前記センサシフトレジスタからシフ トさせるよう、前記センサに動作上接続されたセンサドライバ手段と、 ｅ．前記センサからシフトされた前記ビデオデータを、読出し、かつ前記カメ ラ装置によって観察された前記対象を表すビデオ信号の対応するシーケンスに変 換するよう、前記センサに動作上接続されたプロセッサ手段と を含む前記の装置。 ２．前記センサからの前記ビデオデータを、前記プロセッサ手段における処理 の前に増幅するビデオ増幅器手段をさらに含む、請求項第１項記載の装置。 ３．前記ビデオデータを遠隔位置へ無線送信する手段をさらに含む、請求項第 １項または第２項記載の装置。 ４．順次形カラービデオカメラにおけるビデオデータの改良された処理方法で あって、 ａ．観察されるべき対象を、赤および緑、赤、赤および緑、および青光の反復 シーケンスにより、対応する、輝度信号、第１クロミナンス信号、輝度信号、お よび第２クロミナンス信号照明期間中において照明するステップと、 ｂ．前記輝度およびクロミナンス信号照明期間のそれぞれにおいて前記対象に より反射された光のレベルを、ビデオデータ画像アレイを有するセンサであって フルフレームアーキテクチャを有する該センサにおいて検出しかつ積分するステ ップと、 ｃ．前記輝度および第１および第２クロミナンス信号照明期間のそれぞれの終 了時に、ビデオデータを前記ビデオデータ画像アレイからビデオデータ記憶アレ イ内へシフトするステップと、 ｄ．前記ビデオデータ記憶アレイ内に記憶された前記ビデオデータをビデオ増 幅器へ読出すステップと、 ｅ．前記輝度信号照明期間に対応して前記ビデオ増幅器から出力された前記ビ デオデータを処理し、輝度ビデオ信号を発生するステップと、 ｆ．前記第１および第２クロミナンス照明期間に対応して前記ビデオ増幅器か ら出力された前記ビデオデータを処理し、第１および第２クロミナンス信号照明 期間を発生することによって、第１および第２クロミナンスビデオ信号を発生す るステップと を含む前記の方法。 ５．前記ビデオデータを、Ｙメモリおよび第１および第２クロミナンスメモリ ユニットの間で所定の順次様式によりスイッチするステップをさらに含む、請求 項第４項記載の方法。