WO1993010629A1 - Connection between camera head and control electronics - Google Patents
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Abstract
A video camera has a video head with an objective and a video recorder, in particular a CCD-chip, and control electronics for the video head comprising particularly a video amplifier. The control electronics are connected with the video head by means of a cable, in particular a pluggable cable. The invention is characterized in that the output terminals of the video head and the input terminals of the control electronics are short-circuit proof and reverse polarity protected.
Description
Verbindung zwischen Kamerakopf und Steuerelektronik Connection between camera head and control electronics
B e s c h r e i b u n gDescription
Technisches GebietTechnical field
Die Erfindung bezieht sich auf eine Video-Kamera mit einem Videokopf, der ein Objektiv und einen Videoauf¬ nehmer aufweist, der insbesondere ein CCD-Chip ist, und einer Steuerelektronik für den Videokopf, die u.a. einen Videoverstärker aufweist, und die mit dem Video¬ kopf über ein insbesondere steckbares Kabel verbunden ist.The invention relates to a video camera with a video head, which has a lens and a video recorder, which is in particular a CCD chip, and control electronics for the video head, which among other things. has a video amplifier, and which is connected to the video head via an especially pluggable cable.
Stand der TechnikState of the art
Derartige Video-Kameras werden insbesondere in der Medizin-Technik verwendet:Such video cameras are used in particular in medical technology:
Beispielsweise können die Videoköpfe derart ausgebildet sein, daß sie an Endoskopen, Operationsmikroskopen oder in Operationsleuchten angebracht werden können.For example, the video heads can be designed such that they can be attached to endoscopes, surgical microscopes or in surgical lights.
Bei Videokameras gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 - wie sie von einer Reihe von Herstellern angeboten werden - kommt es immer wieder zu Kabelbrüchen. Derar¬ tige Kabelbrüche werden beispielsweise durch Quetschbe¬ schädigungen etc hervorgerufen.With video cameras according to the preamble of claim 1 - as offered by a number of manufacturers - there are always cable breaks. Such cable breaks are caused, for example, by crushing damage, etc.
Derartige Kabelbrüche und insbesondere Kurzschlüsse durch Abschirmgeflecht und Innenadern bei Quetschbe¬ schädigungen führen bei den bekannten Video-Kameras häufig zu Beschädigungen des Videokopfes und/oder des elektronischen Kamerasteuergeräts.
Diese Fehlerquelle macht es nötig, die komplette Kamera aus dem Sterilbereich heraus in den Service zu schik- ken, da bei Kabelbruch-Kurzschluß oder auch bei Wackel¬ kontakt die sehr empfindliche Elektronik zerstört wird.Such cable breaks and, in particular, short-circuits due to braided shielding and inner wires in the event of crushing damage often lead to damage to the video head and / or the electronic camera control unit in the known video cameras. This source of error makes it necessary to send the complete camera out of the sterile area to service, since the very sensitive electronics are destroyed in the event of a cable break short circuit or wobble contact.
Wenn andererseits die Fehlerquelle beseitigt würde, würde ein Austausch des Kabels, das auch von ungeübten Personen leicht gewechselt werden kann, zur Reparatur eines Kabelbruchs genügen.On the other hand, if the source of the error were eliminated, a replacement of the cable, which can be easily changed even by inexperienced persons, would be sufficient to repair a cable break.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Video- Kamera mit einem Videokopf, der ein Objektiv und einen Videoaufnehmer aufweist, der insbesondere ein CCD-Chip ist, und einer Steuerelektronik für den Videokopf, die u.a. einen Videoverstärker aufweist, und die mit dem Videokopf über ein insbesondere steckbares Kabel ver¬ bunden ist, derart weiterzubilden, daß bei einer Kabel¬ beschädigung oder einer Polvertauschung keine Beschädi¬ gung des Videokopfes und/oder der Steuerelektronik auftritt.The invention has for its object a video camera with a video head, which has a lens and a video pickup, which is in particular a CCD chip, and control electronics for the video head, which, among other things. has a video amplifier, and which is connected to the video head by means of a plug-in cable in particular, in such a way that damage to the video head and / or the control electronics does not occur if the cable is damaged or the poles are swapped.
Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.An inventive solution to this problem is specified in claim 1. Developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Erfindungsgemäß sind die Ausgangsanschlüsse des Video¬ kopfes und die Eingangsanschlüsse der Steuerelektronik kurzschluß- und verpolsicher. Da der Kamerakopf beson¬ ders klein und leicht sein muß, werden alle bildver¬ stärkenden und verarbeitenden Schaltungsteile im Kame¬ rasteuergerät untergebracht, wodurch zwischen Kamera¬ kopf und Kamerakabel, das in der Regel ca 4m lang ist,
besonders schwache Signale und Taktimpulse geführt werden müssen. Diese schwachen Signale benötigen hoch¬ empfindliche Eingangsstufen am Kamerasteuergerät, die bei Kabelkurzschluß oder Spannungssprüngen leicht zer¬ stört werden.According to the invention, the output connections of the video head and the input connections of the control electronics are protected against short circuits and polarity reversal. Since the camera head must be particularly small and light, all image-enhancing and processing circuit parts are accommodated in the camera control unit, which means that between the camera head and the camera cable, which is generally approx. 4 m long, particularly weak signals and clock pulses must be carried. These weak signals require highly sensitive input stages on the camera control unit, which are easily destroyed in the event of a short circuit or voltage jumps.
Da Kamerakabel einer hohen Belastung unterliegen und oft ausfallen bzw. beschädigt werden, ist es sinnvoll, dieses Kabel steckbar und damit auswechselbar zu ge¬ stalten, damit auch das ganze Gerät im Sterilbereich verbleiben kann und kein teures Ersatzgerät auf Reserve gehalten werden muß, wenn die Kamera während einer Operation ausfällt. Ein wechselbares Kabel ist aber nur dann sinnvoll, wenn bei Bruch die Elektronik unbeschä¬ digt bleibt.Since camera cables are subject to high loads and often fail or become damaged, it makes sense to design this plug-in and therefore interchangeable so that the entire device can remain in the sterile area and no expensive replacement device has to be kept in reserve when the Camera fails during an operation. An interchangeable cable is only useful if the electronics remain undamaged in the event of breakage.
Dieses Problem wird durch eine besondere Auslegung und Abstimmung der Elektronik auf die dabei nötige hohe Bildqualität gelöst.This problem is solved by a special design and adjustment of the electronics to the necessary high picture quality.
Kurze Beschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing
Dies wird im folgenden unter Bezugnahme auf die einzige Figur der Zeichnung näher beschrieben:This is described in more detail below with reference to the single figure of the drawing:
Alle zum Videokopf bzw. zum Bildaufnehmer führenden Impuls-Ausgangsleitungen werden im Steuergerät 1 über angepaßte Widerstände 2 in Reihe geführt und damit hochohmig an das Kamerakabel 3 gelegt. Damit kann nun keine Strombelastung der Impulsausgangsstufen bei Kurz¬ schluß auftreten. Im Eingangsbereich des Bildaufnehmers 4 sind hochohmige Eingangsanschlüsse 5 vom Kamerakabel 3 mit Impendanzwwandlung und richtiger Anpassung mit Signalkorrektor vorhanden.
Das Bildaufnehmerausgangssignal wird in umgekehrter Weise impendanzgewandelt über Widerstände und Kondensa¬ toren entkoppelt über das Kamerakabel zum Kamerasteuer¬ gerät 1 geführt.All the pulse output lines leading to the video head or to the image sensor are routed in series in the control unit 1 via adapted resistors 2 and are thus connected to the camera cable 3 with high impedance. This means that no current load on the pulse output stages in the event of a short circuit can occur. In the input area of the image sensor 4 there are high-resistance input connections 5 from the camera cable 3 with impedance conversion and correct adaptation with a signal corrector. The image sensor output signal is converted in an inverse manner via resistors and capacitors, and is decoupled via the camera cable to the camera control device 1.
Wichtig ist dabei, daß an beiden Kabelenden entkoppelt, dabei entstehende Verzerrungen korrigiert und wieder angepaßt werden, so daß weder Bildqualitätsverlust noch LaufZeitverschiebungen auftreten.It is important that decoupling at both ends of the cable is corrected and the resulting distortions are corrected and adjusted again, so that neither loss of image quality nor runtime delays occur.
Die Übertragung der unterschiedlichen Betriebsspannun¬ gen zwischen Steuergerät und Bildaufnehmer sind kurz¬ schlußfest über entsprechende Schutzschaltungen an das Kamerakabel geführt. Dabei sorgen entsprechend ausge¬ legte Schutzdioden innerhalb der Schutzschaltung für eine Abschaltung der jeweiligen Spannung bei Kurzschluß oder Überspannung durch eine Kabeladerberührung mit einer höheren NachbarSpannung.The transmission of the different operating voltages between the control device and the image sensor is short-circuit-proof to the camera cable via appropriate protective circuits. Correspondingly designed protective diodes within the protective circuit ensure that the respective voltage is switched off in the event of a short circuit or overvoltage by touching the cable wire with a higher neighboring voltage.
Somit ist sichergestellt, daß bei Kabelbeschädigung nur das Kamerakabel ausgewechselt zu werden braucht.This ensures that only the camera cable needs to be replaced if the cable is damaged.
Um bei einem Ausfall des Kamerakabels eine sofortige Fehlerdiagnose zu erhalten (während einer Operation besonders wichtig), ist eine besondere Schaltung vorge¬ sehen, die sofort ein Farbbalkentestbild im Falle eines Kabelschadens auf die Videoausgänge der Kamera schal¬ ten. Das damit im Monitor sichtbare Farbbalkentestbild zeigt den Fehler an und bestätigt, daß die Kamerasteu¬ erelektronik und auch der Monitor mit Anschlüssen be¬ triebsfähig ist. Dieses Testbild erscheint auch wenn die Kamerasteckverbindung nicht vorhanden oder nicht korrekt ist. Die automatische Einkoppelung des Testbil¬ des wird unmittelbar anstelle des Kamerabildes vorgen-
mmen .In order to obtain an immediate error diagnosis in the event of a failure of the camera cable (particularly important during an operation), a special circuit is provided which immediately switches a color bar test image to the video outputs of the camera in the event of cable damage. The color bar test image thus visible in the monitor indicates the error and confirms that the camera control electronics and also the monitor with connections are operational. This test image also appears if the camera plug connection is not available or is incorrect. The automatic coupling of the test image is carried out immediately instead of the camera image. mmen.
Ein weiteres Schwarz/Weiß-Testbalkenbild kann gewählt werden, um den angeschlossenen Monitor in Kontrast und Helligkeit korrekt einzustellen. Hierbei soll der linke weiße Balken weiß, der rechte schwarze Balken wirklich schwarz sein und die restlichen mittleren Balken einer Graustufe entsprechen. Dies ist für ungeübte Laien eine besonders geeignete Methode, wenn die für medizinische Zwecke hohe Bildqualität erreicht werden soll. Für diesen Vorgang der Monitoreinstellung, der besonders bei zu dunklen Endoskopieübertragungen wichtig ist, gibt es bisher keine andere Möglichkeit.
Another black and white test bar image can be selected to correctly set the connected monitor in contrast and brightness. The left white bar should be white, the right black bar should really be black and the remaining middle bars should correspond to a gray level. This is a particularly suitable method for inexperienced laypersons if the high image quality for medical purposes is to be achieved. So far, there is no other option for this process of setting the monitor, which is particularly important for endoscopy transmissions that are too dark.
Claims
1. Video-Kamera mit einem Videokopf, der ein Objektiv und einen Videoaufnehmer aufweist, der insbesondere ein CCD-Chip ist, und einer Steuerelektronik für den Videokopf, die u.a. einen Videoverstärker aufweist, und die mit dem Video¬ kopf über ein insbesondere steckbares Kabel verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsanschlüsse des Videokopfes und die Eingangsanschlüsse der Steuerelek¬ tronik kurzschluß- und verpolsicher sind.1.Video camera with a video head which has a lens and a video pickup, which is in particular a CCD chip, and control electronics for the video head which, inter alia, has a video amplifier, and which is connected to the video head via an especially pluggable cable, characterized in that the output connections of the video head and the input connections of the control electronics are short-circuit proof and reverse polarity protected.
2. Video-Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Videokopf eine Impedanz¬ wandler-Schaltung, die auch die Steuerimpulse aufberei¬ tet, vorgesehen, so daß die Ausgangsanschlüsse hoch- ohmig sind.2. Video camera according to claim 1, characterized in that an impedance converter circuit, which also prepares the control pulses, is provided in the video head, so that the output connections are high-ohmic.
3. Video-Kamera nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuerelektronik für jeden Anschluß hochoh ige Entkoppelwiderstände und eine nachgeschaltete Entzerrungs- und Impedanzwandlungs¬ schaltung vorgesehen ist.3. Video camera according to claim 2, characterized in that high-resistance decoupling resistors and a downstream equalization and impedance conversion circuit is provided in the control electronics for each connection.
4. Video-Kamera nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsversorgung für ebenfalls kurzschlußfest ist.4. Video camera according to one of claims 1 to 3, characterized in that the voltage supply is also short-circuit proof.
5. Video-Kamera nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle eines Kabelscha¬ dens ein Testbild aufgeschaltet wird. 5. Video camera according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the case of a Kabelscha¬ dens a test pattern is applied.
6. Video-Kamera nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Monitoreinstellung ein Schwarz/Weiß-Testbild aufgeschaltet wird. 6. Video camera according to one of claims 1 to 5, characterized in that a black / white test pattern is applied for monitor setting.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| DEP4138129.7 | 1991-11-19 | ||
| DE4138129A DE4138129A1 (en) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | VIDEO CAMERA WITH A VIDEO HEAD |
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|---|---|---|---|---|
| FR2490436A1 (en) * | 1980-09-12 | 1982-03-19 | Rca Corp | METHOD AND DEVICE FOR APPLYING POWER FROM A FIRST CAMERA UNIT TO A SECOND, THROUGH A TRANSMISSION LINE, WITH A TRIAXIAL CABLE SECURITY CIRCUIT |
| DE3824336A1 (en) * | 1987-07-17 | 1989-01-26 | Kings Electronics Co | VIDEO CONNECTOR FOR PRINTED CIRCUITS |
| US4974075A (en) * | 1987-08-11 | 1990-11-27 | Olympus Optical Co., Ltd. | Image pickup apparatus having connector capable of separately shielding grouped electrical connections |
-
1991
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-
1992
- 1992-11-19 WO PCT/DE1992/000969 patent/WO1993010629A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2490436A1 (en) * | 1980-09-12 | 1982-03-19 | Rca Corp | METHOD AND DEVICE FOR APPLYING POWER FROM A FIRST CAMERA UNIT TO A SECOND, THROUGH A TRANSMISSION LINE, WITH A TRIAXIAL CABLE SECURITY CIRCUIT |
| DE3824336A1 (en) * | 1987-07-17 | 1989-01-26 | Kings Electronics Co | VIDEO CONNECTOR FOR PRINTED CIRCUITS |
| US4974075A (en) * | 1987-08-11 | 1990-11-27 | Olympus Optical Co., Ltd. | Image pickup apparatus having connector capable of separately shielding grouped electrical connections |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 13, no. 319 (P-901)19. Juli 1989 * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 14, no. 476 (E-991)17. Oktober 1990 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4138129A1 (en) | 1993-05-27 |
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