(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１台の電子内視鏡装置と、
複数の電子内視鏡装置から入力される信号のうち選択された電子内視鏡装置の信号のみ周辺装置へ出力する電子内視鏡用信号切換装置と、
前記電子内視鏡装置に設けられた第１のシステムコントロール回路から出力される第１の通信データと、前記電子内視鏡装置において生成され映像信号を含まない複合同期信号とを合成した合成信号を生成する信号合成手段と、
前記合成信号を前記電子内視鏡装置から前記電子内視鏡用信号切換装置に伝送することができる合成信号用信号線と、
前記電子内視鏡用信号切換装置に伝送された前記合成信号を前記複合同期信号と前記第１の通信データとに分離する信号分離手段と、
前記信号合成手段と前記信号分離手段とを駆動して、前記第１の通信データを前記合成信号用信号線を介して前記電子内視鏡用信号切換装置へ送信するとともに、前記電子内視鏡用信号切換装置に設けられた第２のシステムコントロール回路から出力される第２の通信データを前記合成信号用信号線を介して前記電子内視鏡装置が受信するための通信手段と
を備えたことを特徴とする電子内視鏡システム。
【請求項２】
前記複合同期信号が、水平同期信号、垂直同期信号とを複合した同期信号であることを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡システム。
【請求項３】
前記信号合成手段が、前記水平同期信号および前記垂直同期信号が出力されていない期間に前記第１および第２の通信データの送受信を行い、フィールドが第１または第２のフィールド期間の一方のフィールド期間に対応するときに前記第１の通信データを送信し、他方のフィールド期間に対応するときに前記第２の通信データを送信することを特徴とする請求項２に記載の電子内視鏡システム。
【請求項４】
前記通信手段が、前記水平同期信号および前記垂直同期信号に基づく第１のパルス信号とフィールドが前記第１のフィールド期間または第２のフィールド期間であることを表すフィールド信号とに基づいて、前記各システムコントロール回路の入出力を制御する入出力制御手段を備えることを特徴とする請求項３に記載の電子内視鏡システム。
【請求項５】
前記通信手段が、
前記第１のシステムコントロール回路へ入力される信号を伝送する第１の信号線と、前記第１のシステムコントロール回路から出力される信号を伝送する第２の信号線との間において切換えて第３の信号線に接続する第１の入出力信号切換手段と、
前記第３の信号線と前記複合同期信号が出力される第４の信号線との間において前記合成信号用信号線との接続を切換える合成信号用切換手段と、
第２のシステムコントロール回路へ入力される信号を伝送する第５の信号線と、前記第２のシステムコントロール回路から出力される信号を伝送する第６の信号線との間において接続を切換える第２の入出力信号切換手段とを備え、
前記合成信号用切換手段が前記第１のパルス信号に基づいて制御され、前記第１および第２の入出力信号切換手段が前記フィールド信号および前記第１のパルス信号に基づく第２のパルス信号により制御される
ことを特徴とする請求項４に記載の電子内視鏡システム。
【請求項６】
前記第１のパルス信号が、前記水平同期信号および前記垂直同期信号が出力されていない期間に出力されることを特徴とする請求項５に記載の電子内視鏡システム。
【請求項７】
前記第２のパルス信号が、前記第１のパルス信号のうち前記第１のフィールド期間または前記第２のフィールド期間のどちらか一方の期間に出力されるパルス信号であることを特徴とする請求項６に記載の電子内視鏡システム。
【請求項８】
前記入出力制御手段が、前記フィールド信号が出力され前記第１のパルス信号が出力されているときに前記第２のシステムコントロール回路から前記第２の通信データを出力することを許可するとともに前記第１のシステムコントロール回路において前記第２の通信データの入力を許可し、前記フィールド信号が出力されていなくて前記第１のパルス信号が出力されているときに前記第１のシステムコントロール回路から前記第１の通信データを出力すること許可するとともに前記第２のシステムコントロール回路において前記第１の通信データの入力を許可することを特徴とする請求項７に記載の電子内視鏡システム。
【請求項９】
前記合成信号用切換手段が、前記第１の信号パルスが出力されているときには前記合成信号用信号線の接続を前記第３の信号線に切換え、それ以外のときには前記合成信号用信号線が前記第４の信号線に接続されていることを特徴とする請求項８に記載の電子内視鏡システム。
【請求項１０】
前記第１の入出力信号切換手段が、前記第２のパルス信号が出力されているときには前記第１の信号線に前記第３の信号線の接続を切換え、それ以外のときには前記第３の信号線が前記第２の信号線に接続されていることを特徴とする請求項９に記載の電子内視鏡システム。
【請求項１１】
前記第２の入出力信号切換手段が、前記第２のパルス信号が出力されているときには前記合成信号用信号線の接続を前記第６の信号線に切換え、それ以外のときには前記合成信号用信号線が前記第５の信号線に接続されていることを特徴とする請求項１０に記載の電子内視鏡システム。
【請求項１２】
前記第１および第２の通信データの極性が、前記複合同期信号において水平同期信号として出力されるパルスの極性と逆向きに設定された信号であることを特徴とする請求項２に記載の電子内視鏡システム。
【請求項１３】
映像信号を含まない複合同期信号とシステムコントロール回路から出力される通信データとを合成して出力する信号合成出力手段と、
前記複合同期信号を構成する垂直同期信号、水平同期信号と、フィールドが第１のフィールド期間または第２のフィールド期間であることを表すフィールド信号とに基づいて前記システムコントロール回路における通信データの入出力を制御する通信制御手段と
を備えることを特徴とする電子内視鏡装置。
【請求項１４】
複数の電子内視鏡装置から入力される信号のうち選択された電子内視鏡装置の信号のみ周辺装置へ出力可能な電子内視鏡用信号切換装置であって、
システムコントロール回路と、
前記各電子内視鏡装置において生成される映像信号を含まない複合同期信号と前記各電子内視鏡装置に設けられたシステムコントロール回路から出力される通信データとが合成された合成信号を分離する信号分離手段と、
前記複合同期信号を構成する垂直同期信号、水平同期信号と、フィールドが第１のフィールド期間または第２のフィールド期間であることを表すフィールド信号とに基づいて前記システムコントロール回路における通信データの入出力を制御する通信制御手段と
を備えることを特徴とする電子内視鏡用信号切換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の電子内視鏡装置において、ＴＶモニタやＶＣＲ（video cassette recorder ）等の周辺機器を共有する電子内視鏡システムと、この電子内視鏡システムにおいて周辺機器へ出力される映像信号を選択的に切換える電子内視鏡用信号切換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年医療分野では、ＲＧＢモノクロ面順次撮像方式、カラー単板撮像方式等を用いた電子内視鏡システムや、超音波内視鏡システム、励起波長による蛍光画の撮像を行なう電子内視鏡システムなど多様な電子内視鏡システムがその用途に応じて用いられている。これらの電子内視鏡システムにより撮影された映像の観察にはＴＶモニタ等の画像表示装置が用いられる。
【０００３】
各電子内視鏡システムは、その用途、特質が異なるため、総合病院のように複数の電子内視鏡システムを使用する施設も多く存在する。このような施設において、各電子内視鏡システム毎にＴＶモニタや映像を記録するためのＶＣＲ等を設置することは場所的にも設備的にも無駄が多いうえ操作も煩雑である。したがって、各電子内視鏡システムにおいて同一の機能を果たすＴＶモニタやＶＣＲ等の周辺装置に関しては、システム間における共有化を行おうという考えがある。このとき、それぞれの電子内視鏡装置（電子内視鏡と信号処理装置）は、周辺装置へ出力される信号を選択的に切換えるための電子内視鏡用信号切換装置を介して周辺装置に接続される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように複数の電子内視鏡装置とこれらに共有される周辺装置が電子内視鏡用信号切換装置を介して接続される電子内視鏡システムにおいて、各装置の機能・動作を効率よく利用するには、各電子内視鏡装置と電子内視鏡用信号切換装置とを有機的に結合することが望ましい。各電子内視鏡装置と電子内視鏡用信号切換装置とを有機的に結合するには、電子内視鏡用信号切換装置にシステムコントロール回路を設け、このシステムコントロール回路と各電子内視鏡装置のシステムコントロール回路との間で、各装置を制御するための制御信号や各装置の状態などを知らせるためのデータ等を相互に通信する必要がある。
【０００５】
一方、各電子内視鏡装置で検出された映像信号を雑音等の影響による劣化を極力抑えて周辺装置へ伝送するには、映像信号をコンポーネント信号として伝送することが好ましい。映像信号をコンポーネント信号として伝送するには、各電子内視鏡装置で検出された映像信号を３原色の色成分毎に送信する必要がある他、これらの映像信号の同期信号も送信する必要があるので合計４本の信号線が必要である。また、上記のように電子内視鏡用信号切換装置に設けられたシステムコントロール回路と各電子内視鏡装置のシステムコントロール回路との間において双方向の通信を行うには、更に通信のための信号線が必要となる。例えば２台の電子内視鏡装置を備えた電子内視鏡システムでは、コンポーネント信号に各４本の信号線が、通信に各２本の信号線が必要なので合計１２本の信号線が必要となる。接続される信号線の増加は、装置のセッティングや移動等を行うに当たって極めて煩雑であり、接続される信号線の数を極力減少させることが望まれる。
【０００６】
本発明は、複数の電子内視鏡装置が電子内視鏡用信号切換装置を介して周辺装置と接続される電子内視鏡システムであって、各電子内視鏡装置と電子内視鏡用信号切換装置とがより少ない信号線で有機的に結合される電子内視鏡システムと、この電子内視鏡システムにおいて用いられる電子内視鏡装置および電子内視鏡用信号切換装置とを得ることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子内視鏡システムは、少なくとも１台の電子内視鏡装置と、複数の電子内視鏡装置から入力される信号のうち選択された電子内視鏡装置の信号のみ周辺装置へ出力する電子内視鏡用信号切換装置と、電子内視鏡装置に設けられた第１のシステムコントロール回路から出力される第１の通信データと、電子内視鏡装置において生成され映像信号を含まない複合同期信号とを合成した合成信号を生成する信号合成手段と、合成信号を電子内視鏡装置から電子内視鏡用信号切換装置に伝送することができる合成信号用信号線と、電子内視鏡用信号切換装置に伝送された合成信号を複合同期信号と第１の通信データとに分離する信号分離手段と、信号合成手段と信号分離手段とを駆動して、第１の通信データを合成信号用信号線を介して電子内視鏡用信号切換装置へ送信するとともに、電子内視鏡用信号切換装置に設けられた第２のシステムコントロール回路から出力される第２の通信データを合成信号用信号線を介して電子内視鏡装置が受信するための通信手段とを備えたことを特徴としている。
【０００８】
好ましくは複合同期信号は、水平同期信号と垂直同期信号とを複合した同期信号である。
【０００９】
信号合成手段は好ましくは、水平同期信号および垂直同期信号が出力されていない期間に第１および第２の通信データの送受信を行い、フィールドが第１または第２のフィールド期間の一方のフィールド期間に対応するときに第１の通信データを送信し、他方のフィールド期間に対応するときに第２の通信データを送信する。
【００１０】
通信手段は好ましくは、水平同期信号および垂直同期信号に基づく第１のパルス信号と、フィールドが第１のフィールド期間または第２のフィールド期間であることを表すフィールド信号とに基づいて、各システムコントロール回路の入出力を制御する入出力制御手段を備える。
【００１１】
好ましくは前記通信手段は、第１のシステムコントロール回路へ入力される信号を伝送する第１の信号線と第１のシステムコントロール回路から出力される信号を伝送する第２の信号線との間において切換えて第３の信号線に接続するための第１の入出力信号切換手段と、第３の信号線と複合同期信号が出力される第４の信号線との間において合成信号用信号線との接続を切換える合成信号用切換手段と、第２のシステムコントロール回路へ入力される信号を伝送する第５の信号線と第２のシステムコントロール回路から出力される信号を伝送する第６の信号線との間において接続を切換える第２の入出力信号切換手段とを備え、合成信号用切換手段が第１のパルス信号に基づいて制御され、第１および第２の入出力信号切換手段がフィールド信号および第１のパルス信号に基づく第２のパルス信号により制御される。
【００１２】
好ましくは第１のパルス信号は、水平同期信号および垂直同期信号が出力されていない期間に出力される。また、このとき第２のパルス信号は、第１のパルス信号のうち第１のフィールド期間または第２のフィールド期間のどちらか一方の期間に出力されるパルス信号である。
【００１３】
好ましくは入出力制御手段は、フィールド信号が出力され第１のパルス信号が出力されているときに第２のシステムコントロール回路から第２の通信データを出力することを許可するとともに第１のシステムコントロール回路において第２の通信データの入力を許可し、フィールド信号が出力されていなくて第１のパルス信号が出力されているときに第１のシステムコントロール回路から第１の通信データを出力することを許可するとともに第２のシステムコントロール回路において第１の通信データの入力を許可する。
【００１４】
好ましくは、合成信号用切換手段が、第１の信号パルスが出力されているときには合成信号用信号線の接続を第３の信号線に切換え、それ以外のときには合成信号用信号線が第４の信号線に接続されている。このとき、第１の入出力信号切換手段が、第２のパルス信号が出力されているときには第１の信号線に第３の信号線の接続を切換え、それ以外のときには第３の信号線が第２の信号線に接続されている。更に、第１の入出力信号切換手段が、第２のパルス信号が出力されているときには第１の信号線に第３の信号線の接続を切換え、それ以外のときには第３の信号線が第２の信号線に接続されている。
【００１５】
好ましくは第１および第２の通信データの極性は、複合同期信号において水平同期信号として出力されるパルスの極性と逆向きに設定される信号である。
【００１６】
本発明の電子内視鏡装置は、映像信号を含まない複合同期信号とシステムコントロール回路から出力される通信データとを合成して出力する信号合成出力手段と、複合同期信号を構成する垂直同期信号、水平同期信号と、フィールドが第１または第２のフィールド期間であることを表わすフィールド信号とに基づいてシステムコントロール回路における通信データの入出力を制御する通信制御手段とを備えることを特徴としている。
【００１７】
本発明の電子内視鏡用信号切換装置は、複数の電子内視鏡装置から入力される信号のうち選択された電子内視鏡装置の信号のみ周辺装置へ出力可能な電子内視鏡用信号切換装置であって、システムコントロール回路と、各電子内視鏡装置において生成される映像信号を含まない複合同期信号と各電子内視鏡装置に備えられたシステムコントロール回路から出力される通信データとが合成された合成信号を分離する信号分離手段と複合同期信号を構成する垂直同期信号、水平同期信号と、フィールドが第１または第２のフィールド期間であることを表わすフィールド信号とに基づいてシステムコントロール回路における通信データの入出力を制御する通信制御手段とを備えている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施形態である電子内視鏡用信号切換装置（信号切換装置）および電子内視鏡装置（電子内視鏡と信号処理装置）からなる電子内視鏡システムの回路構成を示すブロック図である。
【００１９】
信号切換装置１０には、ＲＧＢ面順次撮像方式の信号処理装置４０、カラー単板撮像方式の信号処理装置６０と、これらに共有されるＴＶモニタ２５とＶＣＲ２６とがコネクタ（図示せず）を介して着脱自在に接続されている。ＲＧＢ面順次撮像方式の信号処理装置４０には、ＲＧＢ面順次撮像方式に適合した電子内視鏡３０が接続され、カラー単板撮像方式の信号処理装置６０には、カラー単板撮像方式に適合した電子内視鏡５０が接続される。電子内視鏡３０、５０と信号処理装置４０、６０との接続は、それぞれスコープコネクタ（図示せず）を介して着脱自在に行われる。ＴＶモニタ２５には、電子内視鏡３０で撮像された映像または電子内視鏡５０で撮像された映像のうちの一方が表示される。このときＴＶモニタ２５に表示される映像は信号切換装置１０または各信号処理装置４０、６０の操作パネル１６、４４、６４に配されたスイッチ（図示せず）を操作することにより切換え可能である。また、ＴＶモニタ２５に表示される映像は、同時にＶＣＲ２６に送られ、ビデオカセットテープに記録可能である。
【００２０】
まず、電子内視鏡３０と信号処理装置４０からなるＲＧＢ面順次撮像方式の電子内視鏡装置について説明する。
【００２１】
電子内視鏡３０の内部には超極細の光ファイバーケーブルの束であるライトガイド３４が配設されており、ライトガイド３４の一方の端面である出射端３２は電子内視鏡３０の先端部に位置している。出射端３２の前方には照明レンズ（図示せず）が配されており、出射端３２から出射される光が照明レンズを介して照明光として照射される。この照明光は信号処理装置４０内に設けられたランプ（光源）３７からライトガイド３４を介して供給される。
【００２２】
ランプ３７からは略平行に白色光が照射され、集光レンズ３６、ＲＧＢ回転フィルタ３８を介してライトガイド３４の入射端３５に集光される。これにより入射端３５に入射した光はライトガイド３４を経由して出射端３２に伝送され内視鏡３０の先端（出射端３２）から照明光として照射される。
【００２３】
ＲＧＢ回転フィルタ３８は薄い回転円盤であり、その盤面には円周方向に沿って略等間隔に３つの開口が形成され、各開口には、それぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタが設けられている。ＲＧＢ回転フィルタ３８はモータ３９により回転され、その回転軸はランプ３７から照射される照明光の光軸に平行であり、円盤が回転する際に各開口が照明光の光路を横切るように配置されている。すなわち、集光レンズ３６を透過した白色照明光は、ＲＧＢ回転フィルタ３８が回転し、各開口が照明光の光路を横切るときにＲＧＢのカラーフィルタをそれぞれ透過して入射端３５に集光される。ＲＧＢのカラーフィルタを透過した照明光はＲＧＢの光として順次間欠的にライトガイド３４に入射される。したがって、電子内視鏡３０の先端（出射端３２）からは、ＲＧＢの光が各色成分毎に順次間欠的に照明光として照射される。
【００２４】
ランプ３７は、ランプ電源回路４６によりその出力が制御され、ランプ電源回路４６は、システムコントロール回路４３により制御される。システムコントロール回路４３から出力される制御信号はデジタル信号でありＤ／Ａ変換器４５でアナログ信号変換されランプ電源回路４６へ出力される。モータ３９の回転は、タイミングコントロール回路４２の同期信号に基づいて制御される。
【００２５】
電子内視鏡３０の先端には、撮像素子３１が設けられておりライトガイド３４の出射端３２から照射されるＲＧＢの照明光により撮像が行われる。照明光はＲＧＢの各色成分毎に順次間欠的に照射されるので、撮像素子３１でもＲＧＢの色成分毎の映像が順次モノクロ映像として検出される。検出されたＲＧＢ毎の映像は、時系列のＲＧＢ映像信号として電子内視鏡３０内のケーブル３３を介して信号処理装置４０の映像信号処理回路４１へ伝送される。
【００２６】
映像信号処理回路４１に入力された映像信号は、適度に増幅され、映像帯域のフィルタリング処理、Ｓ／Ｈ処理、増幅処理、クランプ処理、クリップ処理、ガンマ処理等の前段信号処理が施された後デジタルの画像信号に変換される。デジタルの画像信号はＲＧＢ毎に一時的に画像メモリ（図示せず）に記憶される。ＲＧＢの画像信号が１組揃うと再びアナログ信号に変換されて後段信号処理が行われる。後段信号処理では、フィルタリング処理、増幅処理、ガンマ処理、クランプ処理、クリップ処理、エンハンス処理、レベル調整等が行われ、規格化されたＲＧＢコンポーネント映像信号に変換され映像信号処理回路４１から出力される。映像信号処理回路４１から出力されたＲＧＢコンポーネント映像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１は、コネクタ４８に接続されたケーブル４９を介して信号切換装置１０へ出力される。
【００２７】
タイミングコントロール回路４２からは、複合同期信号（同期信号）Ｓ１が信号合成回路４７に出力される。システムコントロール回路４３と信号切換装置１０との間では、コントロール信号Ｄ１の送受信が行われる。コントロール信号Ｄ１は、信号処理装置４０と信号切換装置１０とが、その状態に合わせて相互に通信する制御信号などの通信データである。システムコントロール回路から出力されるコントロール信号Ｄ１は、信号合成回路４７を介して信号切換装置１０へ送信される。また、信号切換装置１０から出力されるコントロール信号Ｄ１は信号合成回路４７を介してシステムコントロール回路４３へ入力される。このときシステムコントロール回路４３におけるコントロール信号の入出力のタイミングは、タイミングコントロール回路４２からのフィールド信号に基づいて制御される。
【００２８】
信号合成回路４７では、入力された同期信号Ｓ１およびコントロール信号Ｄ１の合成が行われるとともに、コントロール信号Ｄ１の送受信を行うための伝送経路の切換等が行われる。同期信号Ｓ１とコントロール信号Ｄ１とを合成した合成信号Ｃ１は、コネクタ４８に接続されたケーブル４９を介して信号切換装置１０へ出力される。なお、図１においてケーブル４９は模式的に１本の太線で描かれているが、ＲＧＢコンポーネント映像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１を送信するための３本の信号線と合成信号Ｃ１を送信するための１本の信号線とを備えている。
【００２９】
映像信号処理回路４１内の信号処理や撮像素子３１の駆動のタイミング（不図示）は、タイミングコントロール回路４２の同期信号に基づいて行われる。タイミングコントロール回路４２は、システムコントロール回路４３により制御される。システムコントロール回路４３には、操作パネル４４が接続されており、操作パネル４４には、スイッチ群（図示せず）が設けられている。
【００３０】
次に電子内視鏡５０と信号処理装置６０からなるカラー単板撮像方式の電子内視鏡装置について説明する。
【００３１】
電子内視鏡５０の内部には超極細の光ファイバーケーブルの束であるライトガイド５４が配設されており、ライトガイド５４一方の端面である出射端５２は電子内視鏡５０の先端部に位置している。出射端５２の前方には照明レンズ（図示せず）が配されており、出射端５２から出射される光が照明レンズを介して照明光として照射される。この照明光は信号処理装置６０内に設けられたランプ（光源）５７からスコープコネクタにおいて接続されたライトガイド５４を介して供給される。ランプ５７からは略平行に白色光が照射され、集光レンズ５６等を介してライトガイド５４の入射端５５に集光される。これにより入射端５５に入射した光はライトガイド５４を経由して出射端５２へ伝送され内視鏡５０の先端（出射端５２）から照明光として照射される。
【００３２】
ランプ５７は、ランプ電源回路６６によりその出力が制御され、ランプ電源回路６６は、システムコントロール回路６３により制御される。システムコントロール回路６３から出力される制御信号はデジタル信号でありＤ／Ａ変換器６５でアナログ信号変換されランプ電源回路６６へ出力される。
【００３３】
電子内視鏡５０の先端には、撮像素子５１が設けられておりライトガイド５４の出射端５２から照射される白色照明光により撮像が行われる。撮像素子５１では、ＲＧＢ毎の映像が同時に検出され、電子内視鏡５０内に設けられたケーブル５３を介して、信号処理装置６０の映像信号処理回路６１へ伝送される。
【００３４】
映像信号処理回路６１に入力された映像信号は、適度に増幅され、映像帯域のフィルタリング処理、Ｓ／Ｈ処理、増幅処理、クランプ処理、クリップ処理、ガンマ処理等の前段信号処理が施された後デジタルの画像信号に変換される。デジタルの画像信号はＲＧＢ毎に一時的に画像メモリ（図示せず）に記憶される。ＲＧＢの画像信号が１組揃うと再びアナログ信号に変換されて後段信号処理が行われる。後段信号処理では、フィルタリング処理、増幅処理、ガンマ処理、クランプ処理、クリップ処理、エンハンス処理、レベル調整等が行われ、規格化されたＲＧＢコンポーネント映像信号に変換され映像信号処理回路６１から出力される。映像信号処理回路６１から出力されたＲＧＢコンポーネント映像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２は、コネクタ６８に接続されたケーブル６９を介して信号切換装置１０へ出力される。
【００３５】
タイミングコントロール回路６２からは、複合同期信号（同期信号）Ｓ２が信号合成回路６７へ出力される。システムコントロール回路６３と信号切換装置１０との間では、コントロール信号Ｄ２の送受信が行われる。コントロール信号Ｄ２は、信号処理装置６０と信号切換装置１０とが、その状態に合わせて相互に通信する制御信号などの通信データである。システムコントロール回路６３から出力されるコントロール信号Ｄ２は、信号合成回路６７を介して信号切換装置１０へ送信される。また、信号切換装置１０から出力されるコントロール信号Ｄ２は信号合成回路６７を介してシステムコントロール回路６３へ入力される。システムコントロール回路６３におけるコントロール信号Ｄ２の入出力のタイミングは、タイミングコントロール回路６２からのフィールド信号に基づいて制御される。
【００３６】
信号合成回路６７では、入力された同期信号Ｓ２およびコントロール信号Ｄ２の合成が行われるとともに、コントロール信号Ｄ２の送受信を行うための伝送経路の切換等が行われる。同期信号Ｓ２とコントロール信号Ｄ２とを合成した合成信号Ｃ２は、コネクタ６８に接続されたケーブル６９を介して信号切換装置１０へ出力される。なお、図１においてケーブル６９は模式的に１本の太線で描かれているが、ＲＧＢコンポーネント映像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２を送信するための３本の信号線と合成信号Ｃ２を送信するための１本の信号線とを備えている。
【００３７】
映像信号処理回路６１内の信号処理や撮像素子５１の駆動のタイミング（不図示）は、タイミングコントロール回路６２の同期信号に基づいて行われる。タイミングコントロール回路６２は、システムコントロール回路６３により制御される。システムコントロール回路６３には、操作パネル６４が接続されており、操作パネル６４には、スイッチ群（図示せず）が設けられている。
【００３８】
次に、信号切換装置１０の構成について説明する。
ケーブル４９およびケーブル６９はそれぞれコネクタ１９、２０を介して信号切換装置１０に接続され、ケーブル４９、６９を伝送された信号はそれぞて信号分離回路１７、１８へ入力される。ＲＧＢコンポーネント映像信号は、信号分離回路１７、１８を経て切換スイッチ１１、１２、１３へそれぞれ出力される。すなわち、切換スイッチ１１にはＲ１、Ｒ２のコンポーネント映像信号が入力され、切換スイッチ１２にはＧ１、Ｇ２、切換スイッチ１３にはＢ１、Ｂ２のコンポーネント映像信号がそれぞれ入力される。合成信号Ｃ１、Ｃ２は各々信号分離回路１７、１８において同期信号Ｓ１、Ｓ２およびコントロール信号Ｄ１、Ｄ２に分離される。信号分離回路１７、１８において分離された同期信号Ｓ１、Ｓ２はそれぞれ切換スイッチ１４へ出力され、コントロール信号Ｄ１、Ｄ２は、システムコントロール回路１５へ出力される。
【００３９】
一方、システムコントロール回路１５から信号処理装置４０、６０へ出力されるコントロール信号Ｄ１、Ｄ２は、信号分離回路１７、１８、ケーブル４９、６９、信号合成回路４７、６７を介してシステムコントロール回路４３、６３にそれぞれ入力される。なお、このときコントロール信号Ｄ１、Ｄ２は同期信号と合成されることなくシステムコントロール回路４３、６３へ送信される。
【００４０】
切換スイッチ１１〜１４は、例えば従来公知のアナログスイッチやリレースイッチ等であり、入力された複数の信号（本実施実施形態では２つの信号）の中から１つの信号を選択して出力する装置である。切換スイッチ１１〜１４により選択されたＲＧＢコンポーネント映像信号および同期信号は、ケーブルを介してＴＶモニタ２５やＶＣＲ２６に出力される。すなわち、ＴＶモニタ２５やＶＣＲ２６には、信号処理装置４０のコンポーネント信号（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｓ１）または信号処理装置６０のコンポーネント信号（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｓ２）の一方がその選択にしたがって出力される。
【００４１】
切換スイッチ１１〜１４における切換動作は、システムコントロール回路１５からの信号指令に基づいて実行され、これらの切換動作は切換スイッチ１１〜１４において同時に行われる。システムコントロール回路１５には操作パネル１６が接続されており、操作パネル１６にはスイッチ群（図示せず）が設けられている。オペレータは例えば操作パネル１６に設けられたスイッチ群の中の切換ボタン（図示せず）を押下することにより、切換スイッチ１１〜１４における切換動作を操作できる。また、切換スイッチ１１〜１４における切換動作は、信号処理装置４０、６０のシステムコントロール回路４３、６３から出力されたコントロール信号Ｄ１、Ｄ２に基づいても実行可能である。例えば、信号処理装置６０のコンポーネント信号が選択されているときに、信号処理装置４０の操作パネル４４が操作されると、切換スイッチ１１〜１４の選択を信号処理装置４０のコンポーネント信号へ切換えるコントロール信号がシステムコントロール回路４３から信号切換装置１０のシステムコントロール回路１５へ出力される。システムコントロール回路１５は、このコントロール信号に対応して切換スイッチ１１〜１４の選択を切換える。
【００４２】
次に図２〜図４を参照して信号合成回路４７、６７および信号分離回路１７、１８における信号の合成および分離について説明する。また、システムコントロール回路１５、４３、６３におけるコントロール信号の入出力のタイミングについても説明する。
【００４３】
図２は、コントロール信号の通信に関わる回路構成のみを抜き出したブロック図である。信号処理装置６０は、信号処理装置４０と同様の方法で信号切換装置１０とコントロール信号の通信を行うので、以下の説明では信号処理装置４０と信号切換装置１０との間における通信を例に説明を行う。
【００４４】
図面左側の各ブロックは信号処理装置４０に関するものであり、図面右側の各ブロックは信号切換装置１０に関するものである。ブロック２００〜２４０は信号合成回路４７内の回路構成を示しており、ブロック１００〜１４０は信号分離回路１７内の回路構成を示している。信号処理装置４０の回路はケーブル（合成信号用信号線）４９ｃを介して信号切換装置１０の回路に接続されている。
【００４５】
タイミングコントロール回路４２からは同期信号（ＳＹＮＣ）が信号処理回路２００へ出力される。同期信号は従来公知の複合同期信号（図３参照）である。信号処理回路２００では、同期信号の信号レベルが送信に適合する信号レベル０〜Ｖs （例えばＶs は８ボルト）に変換され切換回路２３０へ同期信号ｅ（図４参照）として出力される。また、タイミングコントロール回路４２からは、フィールドパルス信号ＦＬＤ（図３、図４参照）およびパルス信号（第１のパルス信号）ｂ（図３参照）がシステムコントロール回路４３へ出力される。これらは、システムコントロール回路４３でのコントロール信号の入出力のタイミングを制御するための信号である。
【００４６】
システムコントロール回路４３から出力されたコントロール信号ｆは、信号処理回路２１０においてＴＴＬレベルから通信のための信号レベル（Ｖs 〜Ｖd ボルト）に変換されコントロール信号ｇ（図４参照）として切換回路２４０を介して切換回路２３０へ出力される。切換回路２３０では、コントロール信号ｇは、同期信号ｅと合成され合成信号として信号切換装置１０へ出力される。
【００４７】
一方、信号切換装置１０から送信されてくるコントロール信号ｉ（図４参照）は、切換回路２３０、切換回路２４０を経て信号処理回路２２０へ出力される。信号処理回路２２０では、コントロール信号ｉが通信のための信号レベルからＴＴＬレベルの信号に変換され、コントロール信号ｈとしてシステムコントロール回路４３へ出力される。
【００４８】
切換回路２３０、２４０における伝送経路の切換は、それぞれタイミングコントロール回路４２から出力されるパルス信号ｂおよびパルス信号（第２のパルス信号）ｏ（図３参照）によって制御される。切換回路２３０では、信号線（第４の信号線）８０と信号線（第３の信号線）８１との間においてケーブル４９ｃと接続される信号線をパルス信号ｂにしたがって切換え、切換回路２４０では、信号線（第２の信号線）８２と信号線（第１の信号線）８３との間において信号線８１と接続される信号線をパルス信号ｏにしたがって切換える。
【００４９】
信号処理装置４０の切換回路２３０から出力された同期信号ｅとコントロール信号ｇとの合成信号は、ケーブル４９ｃを介して信号切換装置１０の切換回路１１０に入力され、その後同期分離回路１２０および信号処理回路１３０へ出力される。信号処理回路１３０では、入力された合成信号をコントロール信号ｆに変換した後システムコントロール回路１５へ出力する。一方、同期分離回路１２０では、合成信号から同期信号ｅが分離されＴＴＬの信号レベルへ変換された後、タイミング回路１４０へ出力される。タイミング回路１４０は、入力された同期信号に同期するとともに、入力された同期信号からタイミングコントロール回路４２と同様なパルス信号ｏ、パルス信号ｂ、フィールドパルス信号ＦＬＤを生成し出力する。パルス信号ｏは、切換回路１１０へ出力され、切換回路１１０での伝送経路の切換を制御する。また、パルス信号ｂおよびフィールドパルス信号ＦＬＤは、システムコントロール回路１５に出力され、システムコントロール回路１５におけるコントロール信号の入出力のタイミングを制御する。なお同期分離回路１２０から出力された同期信号ｅは切換回路１４へも出力される。
【００５０】
システムコントロール回路１５から出力されるコントロール信号ｈは、信号処理回路１００において、ＴＴＬレベルの信号から通信のための信号レベルに変換され、コントロール信号ｉとして切換回路１１０へ出力される。その後コントロール信号ｈは、ケーブル４９ｃを介して信号処理装置４０へ送信される。なお、切換回路１１０はパルス信号ｏにしたがって、信号線（第５の信号線）９０と信号線（第６の信号線）９１との間においてケーブル４９ｃと接続される信号線を切換える。
【００５１】
以上は、信号処理装置４０と信号切換装置１０との間におけるコントロール信号の送受信についての説明であるが、信号処理装置６０と信号切換装置１０との間におけるコントロール信号の送受信についても同様である。
【００５２】
図３（ａ）、（ｂ）は複合同期信号（ＳＹＮＣ）及びこれに対応した水平同期信号ＨＤ、垂直同期信号ＶＤと、フィールドパルス信号ＦＬＤ、パルス信号ｂ、パルス信号ｏとの関係を示すタイミングチャートである。図３（ａ）は第１フィールドが開始する部分を示しており、図３（ｂ）は第１フィールドが終了する部分を示している。
【００５３】
水平同期信号ＨＤ、垂直同期信号ＶＤ、同期信号ＳＹＮＣは、信号が立ち下がった部分が信号部分である。すなわち、垂直同期信号ＶＤが立ち下がっている区間がＴ０が垂直帰線消去期間に対応する。フィールドパルス信号は、信号レベルが高いときが第１フィールドに対応しており、信号レベルが低いときが第２フィールドに対応している。パルス信号ｂは垂直帰線期間Ｔ０以外の区間で、水平同期信号ＨＤが立ち下がっていないときに出力される。また、パルス信号ｏは、パルス信号ｂを第１フィールドの期間だけ出力したものである。
【００５４】
システムコントロール回路４３では、フィールドパルス信号ＦＬＤの信号レベルが低く（第２フィールド）、パルス信号ｂの信号レベルが高いとき、すなわちパルスＰ１が送信されるときにコントロール信号の出力が可能となり、フィールドパルス信号ＦＬＤの信号レベルが高く（第１フィールド）、パルス信号ｂの信号レベルも高いとき、すなわちパルスＰ２が出力されるときにコントロール信号の受信が可能となる。
【００５５】
切換回路２４０での切換動作は、パルス信号ｏの信号レベルが高いとき、すなわちパルスＰ３が出力されている間は信号線８３が選択され、それ以外のときに信号線８２が選択されるように行われる。切換回路２３０での切換動作は、パルスＰ１、Ｐ２が出力されている間、信号線８１がケーブル４９ｃと接続され、それ以外のときに信号線８０に接続されるように行われる。
【００５６】
一方、システムコントロール回路１５では、フィールドパルス信号ＦＬＤの信号レベルが高く（第１フィールド）、パルス信号ｂの信号レベルも高いとき、すなわちパルスＰ２が送信されるときにコントロール信号の出力が可能となり、フィールドパルス信号ＦＬＤの信号レベルが低く（第２フィールド）、パルス信号ｂの信号レベルが高いとき、すなわちパルスＰ１が出力されるときにコントロール信号の受信が可能となる。また、切換回路１１０では、パルスＰ３が出力されている間、ケーブル４９ｃが信号線９１に接続され、それ以外のときにケーブル４９ｃが信号線９０に接続されるように伝送経路の切換えが行われる。
【００５７】
図４（ａ）、（ｂ）は、同期信号ｅ、フィールド信号ＦＬＤ、信号処理装置４０から出力されるコントロール信号ｇ、信号切換装置１０から出力されるコントロール信号ｉおよびケーブル４９ｃを介して送受信される信号ｋのタイミングチャートである。図３（ａ）、（ｂ）と同様に第１フィールドの開始部分と第１フィールドの終了部分とがそれぞれ示されている。信号ｋに示されるように、コントロール信号ｇ、ｉは、同期信号ｅの２つの水平同期信号が出力される合間に信号レベルＶs 〜Ｖd の信号として出力される。
【００５８】
以上により、本実施形態によれば、より少ない信号線でＲＧＢコンポーネント映像信号と通信データとを電子内視鏡装置と電子内視鏡用信号切換装置（信号切換装置）との間において送信できる電子内視鏡システム及びこの電子内視鏡システムで用いられる電子内視鏡装置と電子内視鏡用信号切換装置とが得られる。
【００５９】
本実施形態で用いられた電子内視鏡装置の撮像方式は、ＲＧＢ面順次撮像方式とカラー単板撮像方式であったが、これら以外の撮像方式であってもよい。また本実施形態では、２つの電子内視鏡装置が電子内視鏡用信号切換装置（信号切換装置）に接続されていたが、接続される電子内視鏡装置は３以上であってもよい。
【００６０】
本実施形態では、ＲＧＢコンポーネント映像信号と複合同期信号とを用いて映像信号を伝送したが、複合同期信号と映像信号とが複合されずに伝送される信号伝送方式であれば他の信号伝送方式であってもよい。
【００６１】
【発明の効果】
以上により本発明によれば、複数の電子内視鏡装置が電子内視鏡用信号切換装置を介して周辺装置と接続される電子内視鏡システムであって、各電子内視鏡装置と電子内視鏡用信号切換装置とがより少ない信号線で有機的に結合される電子内視鏡システムと、この電子内視鏡システムにおいて用いられる電子内視鏡装置および電子内視鏡用信号切換装置とを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態である電子内視鏡システムの回路構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示されたブロック図において、コントロール信号の送受信に関わる部分をより詳しく示した電子内視鏡システムの回路構成を示すブロック図である。
【図３】垂直同期信号ＶＤ、水平同期信号ＨＤ、フィールドパルス信号ＦＬＤ等が複合された複合同期信号ＳＹＮＣとパルス信号ｂ、パルス信号ｏとの関係を示すタイミングチャートである。
【図４】複合同期信号ＳＹＮＣ、コントロール信号、合成信号との関係を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１０  電子内視鏡用信号切換装置（信号切換装置）
１５  システムコントロール回路
４０  ＲＧＢ面順次撮像方式の信号処理装置
４９ｃ  ケーブル（合成信号用信号線）
６０  カラー単板撮像方式の信号処理装置
４３、６３  システムコントロール回路
ＳＹＮＣ  複合同期信号（同期信号）
【図１】
0004095220.tif 000002
【図２】
0004095220.tif 000003
【図３】
0004095220.tif 000004
【図４】
0004095220.tif 000005