JP2018023612A

JP2018023612A - Endoscope system

Info

Publication number: JP2018023612A
Application number: JP2016157556A
Authority: JP
Inventors: 雅之萩原; Masayuki Hagiwara
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2016-08-10
Filing date: 2016-08-10
Publication date: 2018-02-15

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To restrain deterioration in image quality when a transmission path is damaged.SOLUTION: An endoscope system comprises: an endoscope including an imaging element for repeatedly imaging a subject at intervals, and a transmission path for transmitting an image signal output from the imaging device; and a processor for processing the image signal transmitted from the imaging device. The endoscope or the processor adjusts a frame rate of the imaging device on the basis of a degree of deterioration of the image signal transmitted from the imaging device.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、内視鏡システムに関する。 The present invention relates to an endoscope system.

内視鏡システムは、一般に、撮像素子を有する内視鏡と、撮像素子から出力された画像信号を処理するプロセッサと、を備えている。プロセッサは内視鏡と接続され、内視鏡内には、撮像素子とプロセッサの間を延びるように、画像信号の伝送路が配されている。撮像素子は、間隔をあけて繰り返し被写体を撮像し、撮像素子から出力された各画像信号は順次、伝送路を通ってプロセッサに伝送され、プロセッサにより処理された後、処理によって生成した画像が、例えばディスプレイに出力される。 The endoscope system generally includes an endoscope having an image sensor and a processor that processes an image signal output from the image sensor. The processor is connected to an endoscope, and an image signal transmission path is arranged in the endoscope so as to extend between the image sensor and the processor. The image sensor repeatedly images the subject at intervals, and each image signal output from the image sensor is sequentially transmitted to the processor through the transmission path, processed by the processor, and then the image generated by the processing is For example, it is output to a display.

内視鏡は、体腔に挿入されたときの被験者の負担を軽減するため、外径寸法に関して厳しい制約が課せられている。このため、伝送路として、線径の細いケーブルを用いることが求められている。一方で、伝送路に用いられるケーブルは、手技が行われる間繰り返し屈曲させられ、ストレスを受けやすい。このため、内視鏡内のケーブルは、劣化しやすく、また、劣化の程度が進むことで断線する場合がある。
従来の内視鏡システムにおいて、複数の線路とともに内視鏡内に配されたグランド線の断線を検知する技術が知られている（特許文献１）。この技術では、特定の計測手段を用いてグランド線の合成抵抗値を計測し、計測結果に基づいてグランド線の断線の検知が行われる。計測手段には、具体的に、グランド線とグランドとの間に挿入されたスイッチ等が用いられる。 In order to reduce the burden on the subject when the endoscope is inserted into a body cavity, severe restrictions are imposed on the outer diameter. For this reason, it is required to use a cable with a thin wire diameter as a transmission line. On the other hand, the cable used for the transmission line is repeatedly bent during the procedure and is easily subjected to stress. For this reason, the cable in an endoscope is easy to deteriorate, and may be disconnected by the degree of deterioration progressing.
In a conventional endoscope system, a technique for detecting a disconnection of a ground wire arranged in an endoscope together with a plurality of tracks is known (Patent Document 1). In this technique, the combined resistance value of the ground line is measured using a specific measuring unit, and the disconnection of the ground line is detected based on the measurement result. Specifically, a switch or the like inserted between the ground line and the ground is used as the measuring means.

特開２０１２−２９７１９号公報JP 2012-29719 A

しかし、特許文献１の技術は、伝送路として同軸ケーブルを用いるものであるため、内視鏡の外径を細くすることが困難である。また、断線を検知するためのスイッチ等の専用の部品を別途設ける必要があり、コストアップや、プロセッサ内の基板面積の増加を招く。また、断線するまでにグランド線が劣化した場合にも画像の生成に障害が発生する可能性があり、その場合に対処することができない。
また、内視鏡内のケーブルが劣化または断線（以降、まとめて損傷ともいう）すると、画像信号が劣化し、プロセッサによって処理されて生成した画像の品質が低下する場合がある。 However, since the technique of Patent Document 1 uses a coaxial cable as a transmission path, it is difficult to reduce the outer diameter of the endoscope. In addition, it is necessary to separately provide a dedicated component such as a switch for detecting disconnection, resulting in an increase in cost and an increase in the board area in the processor. Further, even when the ground line deteriorates before disconnection, there is a possibility that a failure occurs in image generation, and this case cannot be dealt with.
Further, when the cable in the endoscope is deteriorated or disconnected (hereinafter, collectively referred to as damage), the image signal may be deteriorated, and the quality of the image generated by being processed by the processor may be reduced.

本発明は、伝送路が損傷した場合の画像品質の低下を抑制することのできる内視鏡システムを提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the endoscope system which can suppress the fall of the image quality when a transmission line is damaged.

本発明は、下記（１）〜（７）の内視鏡システムを提供する。
（１）間隔をあけて繰り返し被写体を撮像する撮像素子と、前記撮像素子から出力される画像信号を伝送する伝送路と、を有する内視鏡と、
前記撮像素子から伝送された画像信号を処理するプロセッサと、を備え、
前記内視鏡または前記プロセッサは、前記撮像素子から伝送された画像信号の劣化の程度に基づいて、前記撮像素子のフレームレートを調節することを特徴とする内視鏡システム。 The present invention provides the following endoscope systems (1) to (7).
(1) an endoscope having an image sensor that repeatedly images a subject at intervals, and a transmission path that transmits an image signal output from the image sensor;
A processor for processing an image signal transmitted from the imaging device,
The endoscope system, wherein the endoscope or the processor adjusts a frame rate of the image sensor based on a degree of deterioration of an image signal transmitted from the image sensor.

（２）前記内視鏡または前記プロセッサは、前記画像信号の劣化の程度を表すアイパターンのアイ開口率に基づいて、前記フレームレートの調節を行う、前記（１）に記載の内視鏡システム。 (2) The endoscope system according to (1), wherein the endoscope or the processor adjusts the frame rate based on an eye opening ratio of an eye pattern representing a degree of deterioration of the image signal. .

（３）前記内視鏡または前記プロセッサは、前記画像信号の劣化の程度に基づいて、前記伝送路が損傷したか否かを判定する判定部を有し、
前記内視鏡システムは、さらに、前記判定部によって前記伝送路が損傷したと判定された場合に、前記伝送路が損傷したことを表示するディスプレイを備える、前記（１）又は前記（２）に記載の内視鏡システム。 (3) The endoscope or the processor includes a determination unit that determines whether the transmission path is damaged based on a degree of deterioration of the image signal.
The endoscope system further includes a display that displays that the transmission path is damaged when the determination unit determines that the transmission path is damaged, according to (1) or (2). The endoscope system described.

（４）前記内視鏡または前記プロセッサは、前記伝送路が損傷したか否かを判定する判定部を有し、
前記判定部は、前記画像信号を用いてクロック信号を生成する機能を有し、前記画像信号の劣化の程度が許容範囲外であることでクロック信号を生成できなかった場合に、前記伝送路が損傷したと判定し、
前記内視鏡システムは、さらに、前記判定部によって前記伝送路が損傷したと判定された場合に、前記伝送路が損傷したことを表示するディスプレイを備える、前記（１）に記載の内視鏡システム。 (4) The endoscope or the processor includes a determination unit that determines whether or not the transmission path is damaged,
The determination unit has a function of generating a clock signal using the image signal, and when the clock signal cannot be generated because the degree of deterioration of the image signal is outside an allowable range, the transmission path is Judge that it was damaged
The endoscope according to (1), further including a display that displays that the transmission path is damaged when the determination unit determines that the transmission path is damaged. system.

（５）前記伝送路は複数の線路を有し、前記撮像素子から出力された画像信号は、前記複数の線路を用いて伝送され、
前記線路を伝送される画像信号は、同じフレームレートで前記撮像素子によって撮像されたものであり、
前記内視鏡または前記プロセッサは、前記線路のうち少なくとも１つの線路を伝送した画像信号の劣化の程度に基づいて、前記フレームレートの調節を行う、前記（１）から前記（４）のいずれか１つに記載の内視鏡システム。 (5) The transmission path includes a plurality of lines, and the image signal output from the imaging device is transmitted using the plurality of lines.
The image signal transmitted through the line is captured by the image sensor at the same frame rate,
Any of (1) to (4), wherein the endoscope or the processor adjusts the frame rate based on a degree of deterioration of an image signal transmitted through at least one of the lines. The endoscope system according to one.

（６）前記プロセッサは、前記フレームレートを調節しても前記画像信号の劣化の程度が許容範囲外である場合に、当該画像信号が伝送された線路を除く他の線路を用いて前記画像が伝送されるよう伝送経路を切り替える、前記（５）に記載の内視鏡システム。 (6) If the degree of deterioration of the image signal is outside an allowable range even after adjusting the frame rate, the processor uses the other lines except the line on which the image signal is transmitted to The endoscope system according to (5), wherein the transmission path is switched so as to be transmitted.

（７）前記画像信号は差動伝送される、前記（１）から前記（６）のいずれか１つに記載の内視鏡システム。 (7) The endoscope system according to any one of (1) to (6), wherein the image signal is differentially transmitted.

上述の内視鏡システムによれば、伝送路が損傷した場合の画像品質の低下を抑制することができる。 According to the above-described endoscope system, it is possible to suppress a decrease in image quality when the transmission path is damaged.

本実施形態の内視鏡システムの外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of the endoscope system of this embodiment. 本実施形態の内視鏡システムの主な構成を示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows the main structures of the endoscope system of this embodiment. （ａ）は、劣化の程度が許容範囲内にある画像信号のアイパターンの例を表す図であり、（ｂ）は、劣化の程度が許容範囲外である画像信号のアイパターンの例を表す図である。(A) is a figure showing the example of the eye pattern of the image signal in which the degree of deterioration is within the allowable range, and (b) is the example of the eye pattern of the image signal in which the degree of deterioration is outside the allowable range. FIG. 本実施形態の内視鏡システムによるフレームレートの調節のフローの例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of the flow of adjustment of the frame rate by the endoscope system of this embodiment. 本実施形態の内視鏡システムの変形例の主な構成を示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows the main structures of the modification of the endoscope system of this embodiment.

（内視鏡システムの構成）
以下、本発明の内視鏡システムについて詳細に説明する。図１は、本実施形態の内視鏡システム１の外観斜視図であり、図２は、内視鏡システム１の主な構成を示すブロック構成図である。内視鏡システム１は、プロセッサ２、光源装置３、内視鏡４、ディスプレイ５、を主に備える。光源装置３、内視鏡４、及びディスプレイ５は、それぞれプロセッサ２に接続される。なお、光源装置３とプロセッサ２とは別体で構成されているが、光源装置３がプロセッサ２に設けられて構成されてもよい。 (Configuration of endoscope system)
Hereinafter, the endoscope system of the present invention will be described in detail. FIG. 1 is an external perspective view of an endoscope system 1 according to the present embodiment, and FIG. 2 is a block configuration diagram illustrating a main configuration of the endoscope system 1. The endoscope system 1 mainly includes a processor 2, a light source device 3, an endoscope 4, and a display 5. The light source device 3, the endoscope 4, and the display 5 are each connected to the processor 2. Although the light source device 3 and the processor 2 are configured separately, the light source device 3 may be provided in the processor 2 and configured.

光源装置３は、光源からの出射光を被写体の照射光として出力する装置である。光源装置３は、ランプ電源ドライバ３０６、光源であるランプ３０８、集光レンズ３１０、絞り３１２、モータ３１４、及びモータドライバ３１６、を主に備える。 The light source device 3 is a device that outputs light emitted from a light source as irradiation light of a subject. The light source device 3 mainly includes a lamp power source driver 306, a lamp 308 as a light source, a condenser lens 310, an aperture 312, a motor 314, and a motor driver 316.

ランプ３０８は、ランプ電源ドライバ３０６から供給される電力によって点灯し、光を放射する。ランプ３０８には、キセノンランプ、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ等の高輝度ランプが適している。また、ランプ３０８として、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）ランプを使用することもできる。ランプ３０８から放射された出射光は、集光レンズ３１０によって集光され、絞り３１２で光量調整された後、ライトガイド４０４（図２参照）の入射端に被写体の照射光として入射する。絞り３１２は、モータドライバ３１６の制御信号によってモータ３１４の動作が制御されることにより開度が調節され、ディスプレイ５に表示される映像を適正な明るさにすることができる。 The lamp 308 is turned on by the power supplied from the lamp power driver 306 and emits light. As the lamp 308, a high-intensity lamp such as a xenon lamp, a halogen lamp, or a metal halide lamp is suitable. Further, an LED (Light Emitting Diode) lamp can be used as the lamp 308. The outgoing light emitted from the lamp 308 is collected by the condenser lens 310, the amount of light is adjusted by the diaphragm 312, and then enters the incident end of the light guide 404 (see FIG. 2) as the irradiation light of the subject. The aperture of the diaphragm 312 is adjusted by controlling the operation of the motor 314 by the control signal of the motor driver 316, and the image displayed on the display 5 can be set to an appropriate brightness.

内視鏡４の先端には、図１に示すように、可撓性を有し、人体内部に挿入するための挿入部４２０が設けられている。挿入部４２０の先端近傍には、挿入部４２０の基端に連結された手元操作部４２２からの遠隔操作に応じて屈曲する屈曲部４２４が設けられている。屈曲部４２４の屈曲機構は、一般的な内視鏡に組み込まれている周知の機構である。屈曲機構は、手元操作部４２２に設けられた湾曲操作ノブの回転操作に連動した操作ワイヤの牽引によって屈曲部４２４を屈曲させるものである。屈曲部４２４の先端には、固体撮像素子（以降、撮像素子という）４１０を備えた先端部４０２が連結されている。湾曲操作ノブの回転操作による屈曲部４２４の屈曲動作に応じて先端部４０２の向きが変わることにより、内視鏡４による撮影領域が移動する。 As shown in FIG. 1, an insertion portion 420 is provided at the distal end of the endoscope 4 to be flexible and to be inserted into the human body. In the vicinity of the distal end of the insertion portion 420, a bending portion 424 that bends in response to a remote operation from the hand operation portion 422 connected to the proximal end of the insertion portion 420 is provided. The bending mechanism of the bending portion 424 is a well-known mechanism incorporated in a general endoscope. The bending mechanism bends the bending portion 424 by pulling the operation wire in conjunction with the rotation operation of the bending operation knob provided in the hand operation portion 422. A distal end portion 402 including a solid-state imaging device (hereinafter referred to as an imaging device) 410 is connected to the distal end of the bent portion 424. The imaging region of the endoscope 4 is moved by changing the direction of the distal end portion 402 in accordance with the bending operation of the bending portion 424 caused by the rotation operation of the bending operation knob.

内視鏡４は、後述するコネクタ部４１４から先端部４０２にかけての略全長に渡って配置された伝送路４３０及びライトガイド４０４を備えている。伝送路４３０は、撮像素子４１０から出力された画像信号を、コネクタ部４１４を経由してプロセッサ２に向けて伝送する。また、伝送路４３０は、後述する撮像素子ドライバ４１６から撮像素子４１０に供給される駆動信号を伝送する。伝送路４３０は、図示されない複数のケーブル（線路）を有していることが好ましい。この場合、画像信号は、全てのケーブルを用いて、あるいは、一部のケーブルを用いてプロセッサ２に伝送される。以降の説明では、ケーブルの本数が２本である場合を例に説明するが、ケーブルの本数は１本でもよく、３本以上であってもよい。各ケーブルは、画像信号を差動伝送するために、１対の信号線で構成されていることが好ましい。ライトガイド４０４は、光ファイバ束であり、光源装置３から供給された照射光を内視鏡４の先端部４０２まで導光する。 The endoscope 4 includes a transmission path 430 and a light guide 404 that are arranged over substantially the entire length from a connector portion 414 to a distal end portion 402 described later. The transmission path 430 transmits the image signal output from the image sensor 410 toward the processor 2 via the connector unit 414. The transmission path 430 transmits a drive signal supplied to the image sensor 410 from an image sensor driver 416 described later. The transmission line 430 preferably has a plurality of cables (lines) not shown. In this case, the image signal is transmitted to the processor 2 using all cables or using some cables. In the following description, the case where the number of cables is two will be described as an example, but the number of cables may be one, or may be three or more. Each cable is preferably composed of a pair of signal lines for differential transmission of image signals. The light guide 404 is an optical fiber bundle, and guides the irradiation light supplied from the light source device 3 to the distal end portion 402 of the endoscope 4.

内視鏡４の先端部４０２は、図２に示すように、配光レンズ４０６、対物レンズ４０８、撮像素子４１０及び処理部４１２を備える。配光レンズ４０６は、ライトガイド４０４の先端面と対向して配置され、ライトガイド４０４の先端面から射出される照射光を発散させて、被写体を照明する。対物レンズ４０８は、被写体からの散乱光あるいは反射光を集光して、撮像素子４１０の受光面上で被写体の像を結像させる。 As shown in FIG. 2, the distal end portion 402 of the endoscope 4 includes a light distribution lens 406, an objective lens 408, an image sensor 410, and a processing unit 412. The light distribution lens 406 is disposed to face the front end surface of the light guide 404, and illuminates the subject by diverging the irradiation light emitted from the front end surface of the light guide 404. The objective lens 408 collects scattered light or reflected light from the subject and forms an image of the subject on the light receiving surface of the image sensor 410.

撮像素子４１０は、例えばＣＭＯＳ(Complimentary Metal Oxide Semiconductor)撮像素子が好適に用いられる。ＣＭＯＳ撮像素子が用いられる場合、撮像素子４１０は、例えば、ローリングシャッタによって被写体の像が撮像素子４１０の受光面に露光されることにより被写体を撮像する。ローリングシャッタは、１画素行〜数画素行を１つのブロックにして、このブロックごとに像を取得し、これを組み合わせて１つの画像にする。ブロック内は同時に露光して画像を取得するが、ブロック間では若干の時間差で露光が行われる。撮像素子４１０は、予め定められたまたは調節されたフレームレートに従って、間隔をあけて繰り返し被写体を撮像し、順次、撮像画像を出力する。撮像素子４１０の各受光位置で得られた撮像信号は、撮像素子４１０上の画素行によって２つの信号に分けられ、２本のケーブルのそれぞれに出力される。２本のケーブルのいずれにも同じフレームレートで撮像された画像信号が伝送され、ケーブル間で画像信号の伝送レートは等しい。
処理部４１２は、撮像素子４１０から出力される２つの信号のそれぞれを処理するよう２つ設けられている。図２では、処理部４１２を伝送路４３０上に１つ示す。処理部４１２は、図示されないアンプおよび信号変換部を有している。撮像素子４１０から出力された２つの信号は、それぞれ、アンプによって増幅された後、信号変換部によって、アナログ信号から、パラレル信号であるデジタル信号に変換され、さらに、デジタル信号からシリアル信号に変換され、映像信号として伝送路４３０を伝送される。処理部４１２は、撮像素子４１０と別体で構成されているが、処理部４１２が撮像素子４１０に設けられて構成されてもよい。 As the image sensor 410, for example, a CMOS (Complimentary Metal Oxide Semiconductor) image sensor is preferably used. When the CMOS image sensor is used, the image sensor 410 captures the subject by exposing the image of the subject to the light receiving surface of the image sensor 410 by, for example, a rolling shutter. The rolling shutter makes one pixel row to several pixel rows into one block, acquires an image for each block, and combines them into one image. The blocks are exposed at the same time to acquire an image, but the exposure is performed with a slight time difference between the blocks. The image sensor 410 repeatedly captures the subject at intervals according to a predetermined or adjusted frame rate, and sequentially outputs the captured images. The imaging signal obtained at each light receiving position of the imaging element 410 is divided into two signals by the pixel row on the imaging element 410 and is output to each of the two cables. An image signal captured at the same frame rate is transmitted to both of the two cables, and the transmission rate of the image signal is equal between the cables.
Two processing units 412 are provided to process each of the two signals output from the image sensor 410. In FIG. 2, one processing unit 412 is shown on the transmission line 430. The processing unit 412 has an amplifier and a signal conversion unit (not shown). The two signals output from the image sensor 410 are each amplified by an amplifier, then converted from an analog signal to a digital signal that is a parallel signal by a signal conversion unit, and further converted from a digital signal to a serial signal. The video signal is transmitted through the transmission line 430. Although the processing unit 412 is configured separately from the image sensor 410, the processing unit 412 may be provided in the image sensor 410.

コネクタ部４１４は、撮像素子ドライバ４１６、メモリ４１８、映像信号処理部４２６、システムコントローラ４３６、及びタイミングコントローラ４３８を備える。
撮像素子ドライバ４１６は、撮像素子４１０に駆動信号を供給して撮像素子４１０を駆動させる。撮像素子ドライバ４１６は、後述するシステムコントローラ２０２に制御されたシステムコントローラ４３６に制御されて、フレームレートに同期したタイミングで駆動信号の供給を行う。また、撮像素子ドライバ４１６は、伝送路４３０を伝送された画像信号を、撮像画像の映像信号として映像信号処理部４２６に出力する。また、撮像素子ドライバ４１６は、メモリ４１８にアクセスして内視鏡４の固有情報を読み出し、映像信号処理部４２６及びプロセッサ２に出力する。メモリ４１８に記録される内視鏡４の固有情報には、例えば、撮像素子４１０の画素数や感度、動作可能なフレームレート、型番等が含まれる。 The connector unit 414 includes an image sensor driver 416, a memory 418, a video signal processing unit 426, a system controller 436, and a timing controller 438.
The image sensor driver 416 supplies a drive signal to the image sensor 410 to drive the image sensor 410. The image sensor driver 416 is controlled by a system controller 436 controlled by a system controller 202 described later, and supplies a drive signal at a timing synchronized with the frame rate. Further, the image sensor driver 416 outputs the image signal transmitted through the transmission path 430 to the video signal processing unit 426 as a video signal of the captured image. In addition, the image sensor driver 416 accesses the memory 418 to read out unique information of the endoscope 4 and outputs it to the video signal processing unit 426 and the processor 2. The unique information of the endoscope 4 recorded in the memory 418 includes, for example, the number of pixels and sensitivity of the image sensor 410, an operable frame rate, a model number, and the like.

映像信号処理部４２６は、撮像素子４１０から出力された映像信号を処理する。映像信号処理部４２６は、イコライザ４３１ａ，４３１ｂ、信号変換部４３２ａ，４３２ｂ、及び第１プレ映像信号処理部４３４を主に備える。
イコライザ４３１ａ，４３１ｂは、撮像素子４１０から出力された２つの映像信号のそれぞれを受信する。より具体的に、２つの映像信号のうち一方の信号は、イコライザ４３１ａ（後述）に入力され、他方の信号は、イコライザ４３１ｂ（後述）に入力される。イコライザ４３１ａ，４３１ｂは、受信した映像信号に対し、増幅、波形の補正等の信号処理を行う。また、イコライザ４３１ａ，４３１ｂは、アイパターンのアイ開口率の大きさに基づいて、処理対象の映像信号が伝送されたケーブルが損傷したか否かを判定する。すなわち、イコライザ４３１ａ，４３１ｂは、本実施形態の判定部として機能する。アイパターンは、クロック信号をトリガとして映像信号の波形を重ね合わせることで作成される。アイパターンを用いた判定の処理に関しては、後でより詳細に説明する。なお、ケーブルが損傷したか否かの判定は、アイパターンを用いずに行ってもよい。
イコライザ４３１ａ、４３１ｂは、ケーブルが損傷したと判定した場合は、ケーブルが損傷したことの通知をシステムコントローラ４３６に出力するとともに、映像信号を信号変換部４３２ａ、４３２ｂに出力する。本実施形態の内視鏡システム１は、ケーブルが損傷したと判定された場合に、後述するフレームレートの調節を行う。フレームレートの調節は、内視鏡４およびプロセッサ２のいずれか一方が行うことができる。以降の説明では、代表して内視鏡４がフレームレートの調節を行う場合を例に説明するが、プロセッサ２がフレームレートの調節を行ってもよい。なお、イコライザ４３１ａ、４３１ｂは、ケーブルが損傷していないと判定した場合は、ケーブルが損傷したことの通知を出力することなく、映像信号を信号変換部４３２ａ、４３２ｂに出力する。 The video signal processing unit 426 processes the video signal output from the image sensor 410. The video signal processing unit 426 mainly includes equalizers 431a and 431b, signal conversion units 432a and 432b, and a first pre-video signal processing unit 434.
The equalizers 431a and 431b receive the two video signals output from the image sensor 410, respectively. More specifically, one of the two video signals is input to an equalizer 431a (described later), and the other signal is input to an equalizer 431b (described later). The equalizers 431a and 431b perform signal processing such as amplification and waveform correction on the received video signal. Further, the equalizers 431a and 431b determine whether or not the cable to which the video signal to be processed is transmitted is damaged based on the size of the eye opening ratio of the eye pattern. That is, the equalizers 431a and 431b function as a determination unit of this embodiment. The eye pattern is created by superimposing the waveform of the video signal using a clock signal as a trigger. The determination process using the eye pattern will be described in detail later. Note that the determination of whether or not the cable is damaged may be made without using the eye pattern.
When the equalizers 431a and 431b determine that the cable is damaged, the equalizers 431a and 431b output a notification that the cable is damaged to the system controller 436 and also output a video signal to the signal conversion units 432a and 432b. The endoscope system 1 of the present embodiment adjusts the frame rate described later when it is determined that the cable is damaged. The frame rate can be adjusted by either the endoscope 4 or the processor 2. In the following description, a case where the endoscope 4 adjusts the frame rate will be described as an example. However, the processor 2 may adjust the frame rate. If the equalizers 431a and 431b determine that the cable is not damaged, the equalizers 431a and 431b output the video signal to the signal conversion units 432a and 432b without outputting a notification that the cable is damaged.

信号変換部４３２ａ、４３２ｂは、イコライザ４３１ａ，４３１ｂから出力された、シリアル信号である映像信号をパラレル信号に変換し、第１プレ映像信号処理部４３４に出力する。信号変換部４３２ａ、４３２ｂは、イコライザ４３１ａ，４３１ｂから入力される映像信号を用いてクロック信号を再生する機能を有していてもよい。
第１プレ映像信号処理部４３４は、信号変換部４３２ａ、４３２ｂのそれぞれから入力された２つの映像信号を１つの映像信号にまとめて、補正、マトリックス演算、Ｙ／Ｃ分離等の所定の信号処理を施す。信号処理を施した後、第１プレ映像信号処理部４３４は、映像信号をプロセッサ２に出力する。 The signal conversion units 432a and 432b convert the video signal, which is a serial signal, output from the equalizers 431a and 431b into a parallel signal and output the parallel signal to the first pre-video signal processing unit 434. The signal conversion units 432a and 432b may have a function of reproducing a clock signal using video signals input from the equalizers 431a and 431b.
The first pre-video signal processing unit 434 collects two video signals input from the signal conversion units 432a and 432b into one video signal, and performs predetermined signal processing such as correction, matrix calculation, and Y / C separation. Apply. After performing the signal processing, the first pre-video signal processing unit 434 outputs the video signal to the processor 2.

システムコントローラ４３６は、システムコントローラ２０２に制御されて、内視鏡４の動作を制御する。タイミングコントローラ４３８は、システムコントローラ４３６によるタイミング制御に従って、後述するタイミングコントローラ２０４がクロック信号を供給するタイミングと同期して、撮像素子ドライバ４１６及び映像信号処理部４２６にクロック信号を供給する。クロック信号は、タイミングコントローラ４３８から供給されるものに代えて、例えば、信号変換部４３２ａ、４３２ｂが、伝送された映像信号を用いて生成したクロック信号であってもよい。 The system controller 436 is controlled by the system controller 202 to control the operation of the endoscope 4. The timing controller 438 supplies the clock signal to the image sensor driver 416 and the video signal processing unit 426 in synchronization with the timing at which the timing controller 204 described later supplies the clock signal according to the timing control by the system controller 436. Instead of the clock signal supplied from the timing controller 438, for example, the clock signal generated by the signal conversion units 432a and 432b using the transmitted video signal may be used.

プロセッサ２は、内視鏡４から出力された映像信号をさらに信号処理してディスプレイ５に供給する装置である。
プロセッサ２には、内視鏡４と接続するためのコネクタ部２００（図１参照）が設けられている。また、内視鏡４の基端にはプロセッサ２のコネクタ部２００と接続するためのコネクタ部４１４が設けられている。コネクタ部４１４とコネクタ部２００が機械的に接続されることにより、内視鏡４とプロセッサ２とが電気的に接続され、光源装置３と内視鏡４が光学的に接続される。 The processor 2 is a device that further processes the video signal output from the endoscope 4 and supplies it to the display 5.
The processor 2 is provided with a connector portion 200 (see FIG. 1) for connecting to the endoscope 4. A connector portion 414 for connecting to the connector portion 200 of the processor 2 is provided at the proximal end of the endoscope 4. By mechanically connecting the connector portion 414 and the connector portion 200, the endoscope 4 and the processor 2 are electrically connected, and the light source device 3 and the endoscope 4 are optically connected.

プロセッサ２は、メモリ２０１、システムコントローラ２０２、タイミングコントローラ２０４、操作パネル２１８、及び映像信号処理部２２０を主に備える。システムコントローラ２０２は、メモリ２０１に記憶された各種プログラムを読み出して実行することにより、内視鏡システム１全体の動作を制御する。また、システムコントローラ２０２は、操作パネル２１８に入力され操作者（観察者）による指示に応じて電子内視鏡システム１の各種設定を変更する。タイミングコントローラ２０４は、システムコントローラ２０２によるタイミング制御に従って、映像信号処理部２２０にクロック信号を供給する。クロック信号は、タイミングコントローラ２０４から供給されるものに代えて、例えば、信号変換部４３２ａ、４３２ｂが、伝送された映像信号を用いて生成したクロック信号であってもよい。映像信号処理部２２０は、内視鏡４から供給される撮像画像の映像信号を処理して、ディスプレイ５に供給されるビデオフォーマット信号を生成する。 The processor 2 mainly includes a memory 201, a system controller 202, a timing controller 204, an operation panel 218, and a video signal processing unit 220. The system controller 202 reads and executes various programs stored in the memory 201 to control the operation of the entire endoscope system 1. Further, the system controller 202 changes various settings of the electronic endoscope system 1 in accordance with an instruction input from the operation panel 218 by the operator (observer). The timing controller 204 supplies a clock signal to the video signal processing unit 220 according to timing control by the system controller 202. Instead of the clock signal supplied from the timing controller 204, for example, the clock signal generated by the signal conversion units 432a and 432b using the transmitted video signal may be used. The video signal processing unit 220 processes the video signal of the captured image supplied from the endoscope 4 and generates a video format signal supplied to the display 5.

映像信号処理部２２０は、第２プレ映像信号処理部２２４、ポスト映像信号処理部２２６、及びフレームメモリ部２２８、を主に備える。 The video signal processing unit 220 mainly includes a second pre-video signal processing unit 224, a post video signal processing unit 226, and a frame memory unit 228.

第２プレ映像信号処理部２２４は、内視鏡４の映像信号処理部４２６から入力された映像信号に対して、例えばＲＧＢの色ごとに色分離を行う。映像信号は、分離された色ごとに、撮像画像としてフレームメモリ部２２８に送られ記憶される。この場合、フレームメモリ部２２８は、分離された色の数に応じた数のフレームメモリを備える。撮像画像としてフレームメモリ部２２８に記憶される各色の撮像画像は、例えばタイミングコントローラ２０４によって制御されたタイミングで、フレームメモリ部２２８から各撮像画像が同時に読み出され、ポスト映像信号処理部２２６に出力される。
ポスト映像信号処理部２２６は、ディスプレイ表示用の画面データを生成し、生成されたディスプレイ表示用の画面データを所定のビデオフォーマット信号に変換する。変換されたビデオフォーマット信号は、ディスプレイ５に出力される。これにより、被写体の映像画像がディスプレイ５の表示画面に表示される。 The second pre-video signal processing unit 224 performs color separation on the video signal input from the video signal processing unit 426 of the endoscope 4 for each RGB color, for example. The video signal is sent to and stored in the frame memory unit 228 as a captured image for each separated color. In this case, the frame memory unit 228 includes a number of frame memories corresponding to the number of separated colors. The captured images of the respective colors stored in the frame memory unit 228 as captured images are simultaneously read out from the frame memory unit 228 at a timing controlled by the timing controller 204, for example, and output to the post video signal processing unit 226. Is done.
The post video signal processing unit 226 generates screen data for display display, and converts the generated screen data for display display into a predetermined video format signal. The converted video format signal is output to the display 5. As a result, the video image of the subject is displayed on the display screen of the display 5.

なお、本実施形態の内視鏡システム１は、撮像素子４１０から出力される画像信号をシリアル信号に変換してプロセッサ２に伝送するものであるが、パラレル信号の画像信号をプロセッサ２に伝送するものであってもよい。
また、本実施形態の内視鏡システム１の各部の配置態様は、上記説明した態様に制限されず、内視鏡４が備える各部のうち一部がプロセッサ２に備えられていてもよく、逆に、プロセッサ２が備える各部のうち一部が内視鏡４に備えられていてもよい。例えば、内視鏡４が備える映像信号処理部４２６は、プロセッサ２の映像信号処理部２２０に含まれる部分として構成されてもよい。この場合、第１プレ映像信号処理部４３４の機能を、第２プレ映像信号処理部２２４の機能と統合することで、第１プレ映像信号処理部４３４を省略することができる。また、システムコントローラ４３６の機能をシステムコントローラ２０２の機能と統合することで、システムコントローラ４３６を省略することができる。また、タイミングコントローラ４３８の機能をタイミングコントローラ２０４の機能と統合することで、タイミングコントローラ４３８を省略することができる。
内視鏡システム１は以上のように構成される。 Note that the endoscope system 1 according to the present embodiment converts the image signal output from the imaging element 410 into a serial signal and transmits the serial signal to the processor 2, but transmits the parallel image signal to the processor 2. It may be a thing.
Moreover, the arrangement | positioning aspect of each part of the endoscope system 1 of this embodiment is not restrict | limited to the aspect demonstrated above, A part may be provided in the processor 2 among each part with which the endoscope 4 is provided, and vice versa. In addition, a part of each unit included in the processor 2 may be included in the endoscope 4. For example, the video signal processing unit 426 included in the endoscope 4 may be configured as a part included in the video signal processing unit 220 of the processor 2. In this case, by integrating the function of the first pre-video signal processing unit 434 with the function of the second pre-video signal processing unit 224, the first pre-video signal processing unit 434 can be omitted. Further, the system controller 436 can be omitted by integrating the function of the system controller 436 with the function of the system controller 202. Further, the timing controller 438 can be omitted by integrating the function of the timing controller 438 with the function of the timing controller 204.
The endoscope system 1 is configured as described above.

（フレームレートの調節）
本実施形態の内視鏡システム１では、内視鏡４において過度に屈曲動作が行われることで、ケーブルの表面が削れる等してケーブルが損傷する場合がある。ケーブルの損傷の態様には、劣化および断線が含まれる。劣化は、断線にいたっていないケーブルの損傷をいい、例えばケーブルの劣化が進行することで断線にいたる。ケーブルが損傷すると、ケーブルの伝送効率や特性インピーダンスが変化する結果、プロセッサ２が受信する映像信号が劣化する。このため、映像信号処理部４２６，２２０によって映像信号の処理が行われても、映像信号が途切れる等し、ケーブルが損傷していない場合と比べて画像品質が低下する場合がある。 (Adjusting the frame rate)
In the endoscope system 1 of the present embodiment, the bending operation is excessively performed in the endoscope 4, so that the cable may be damaged by, for example, scraping the surface of the cable. Aspects of cable damage include degradation and disconnection. Deterioration refers to damage to a cable that has not been disconnected. For example, the deterioration of the cable progresses to cause disconnection. When the cable is damaged, the video signal received by the processor 2 deteriorates as a result of changes in transmission efficiency and characteristic impedance of the cable. For this reason, even if the video signal processing is performed by the video signal processing units 426 and 220, the video signal may be interrupted and the image quality may be lower than when the cable is not damaged.

信号が劣化していると、その信号のアイパターンのアイ開口率は低下する。図３（ａ）は、劣化の程度が許容範囲内にある画像信号のアイパターンの例を表す図であり、図３（ｂ）は、劣化の程度が許容範囲外である画像信号のアイパターンの例を表す図である。図３（ａ）および図３（ｂ）において、縦軸は画像信号の振幅を示し、横軸は時間を示す。アイ開口率は、種々の方法で計算または測定することができるが、例えば、時間軸方向の開口率、または、振幅軸方向の開口率を用いることができる。時間軸方向の開口率は、図３（ａ）に示すように、隣り合う２つの、平均振幅を示す時間軸上の位置の距離（時間幅）のうち、最大幅をＡ、最小幅をＢとしたとき下記式（１）で表される。
時間軸方向の開口率＝２Ｂ／（Ａ＋Ｂ）・・・（１）
振幅方向の開口率は、図３（ａ）に示すように、同じ時間軸上の位置における最大振幅をＣ、最小振幅をＤとしたとき、下記式（２）で表される。
振幅軸方向の開口率＝２Ｄ／（Ｃ＋Ｄ）・・・（２）
また、画像信号の劣化の程度の許容範囲は、例えば、時間軸方向の開口率、または、振幅軸方向の開口率が所定値以下である範囲である。開口率の所定値は、後述するフレームレートの調節を行うべきタイミングを考慮して設定される。なお、画像信号の劣化の程度の許容範囲は、アイ開口率に基づいた範囲でなくてもよい。 When the signal is deteriorated, the eye opening ratio of the eye pattern of the signal is lowered. FIG. 3A is a diagram illustrating an example of an eye pattern of an image signal in which the degree of deterioration is within an allowable range, and FIG. 3B is an eye pattern of an image signal in which the degree of deterioration is outside the allowable range. It is a figure showing the example of. 3A and 3B, the vertical axis indicates the amplitude of the image signal, and the horizontal axis indicates time. The eye aperture ratio can be calculated or measured by various methods. For example, the aperture ratio in the time axis direction or the aperture ratio in the amplitude axis direction can be used. As shown in FIG. 3A, the aperture ratio in the time axis direction is the maximum width A and the minimum width B among two adjacent distances (time widths) on the time axis indicating the average amplitude. Is represented by the following formula (1).
Opening ratio in the time axis direction = 2B / (A + B) (1)
As shown in FIG. 3A, the aperture ratio in the amplitude direction is expressed by the following equation (2), where C is the maximum amplitude and D is the minimum amplitude at the same position on the time axis.
Aperture ratio in the amplitude axis direction = 2D / (C + D) (2)
The allowable range of the degree of deterioration of the image signal is, for example, a range in which the aperture ratio in the time axis direction or the aperture ratio in the amplitude axis direction is equal to or less than a predetermined value. The predetermined value of the aperture ratio is set in consideration of the timing for adjusting the frame rate described later. Note that the allowable range of the degree of deterioration of the image signal may not be a range based on the eye opening ratio.

図４は、本実施形態の内視鏡システム１によるフレームレートの調節のフローの例を示すフローチャートである。
内視鏡４を用いて被写体の撮像を行うと、撮像素子４１０から出力された画像信号は、処理部４１２において増幅、信号変換された後、２本のケーブルを用いてコネクタ部４１４に伝送される。伝送された映像信号は、映像信号処理部４２６によって、信号処理される。イコライザ４３１ａ，４３１ｂは、撮像素子４１０から出力された映像信号を受信すると、受信した映像信号に対し信号処理を行う。イコライザ４３１ａ，４３１ｂは、例えばシステムコントローラ４３６によって作成されたアイパターンの開口率が所定値以下であるか否かを判断することによって、ケーブルが損傷したか否かを判定する（ステップＳ１１）。 FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a flow of adjusting the frame rate by the endoscope system 1 of the present embodiment.
When a subject is imaged using the endoscope 4, the image signal output from the image sensor 410 is amplified and converted by the processing unit 412 and then transmitted to the connector unit 414 using two cables. The The transmitted video signal is subjected to signal processing by the video signal processing unit 426. When the equalizers 431a and 431b receive the video signal output from the image sensor 410, the equalizers 431a and 431b perform signal processing on the received video signal. The equalizers 431a and 431b determine whether or not the cable is damaged by determining whether or not the aperture ratio of the eye pattern created by the system controller 436 is equal to or less than a predetermined value, for example (step S11).

図３（ａ）に示す例のように、画像信号の劣化の程度が許容範囲内である場合、イコライザ４３１ａ，４３１ｂは、ケーブルが損傷していないと判定し、ケーブルが損傷したことの通知を出力することなく、信号処理した映像信号を信号変換部４３２ａ、４３２ｂに出力する。劣化の程度が許容範囲内にある場合、映像信号処理部２２０において、品質の確保された映像の生成が可能である。 As in the example shown in FIG. 3A, when the degree of degradation of the image signal is within the allowable range, the equalizers 431a and 431b determine that the cable is not damaged and notify that the cable is damaged. Without outputting, the signal-processed video signal is output to the signal converters 432a and 432b. When the degree of deterioration is within an allowable range, the video signal processing unit 220 can generate a video with a ensured quality.

一方、図３（ｂ）に示す例のように、映像信号の劣化の程度が許容範囲外である場合、イコライザ４３１ａ，４３１ｂは、ケーブルが損傷したと判定し、ケーブルが損傷したことの通知をシステムコントローラ４３６に出力するとともに（ステップＳ１２）、信号処理した映像信号を信号変換部４３２ａ、４３２ｂに出力する。なお、劣化の程度が許容範囲外にある場合、映像信号処理部２２０において、品質が確保された映像を生成することができない。 On the other hand, as in the example shown in FIG. 3B, when the degree of degradation of the video signal is out of the allowable range, the equalizers 431a and 431b determine that the cable is damaged and notify the cable that is damaged. While outputting to the system controller 436 (step S12), the signal-processed video signal is output to the signal conversion units 432a and 432b. Note that when the degree of deterioration is outside the allowable range, the video signal processing unit 220 cannot generate a video whose quality is ensured.

システムコントローラ４３６は、ケーブルが損傷したことの通知を受けると、撮像素子４１０のフレームレートを変更する（ステップＳ１３）。具体的に、システムコントローラ４３６は、撮像素子ドライバ４１６を制御して、変更後のフレームレートに同期したタイミングで駆動信号の供給を行わせる。変更後のフレームレートは、変更前のフレームレートより小さい値であり、例えば、変更前の３０フレーム／秒に対して１５フレーム／秒である。この結果、撮像素子４１０によって撮像が繰り返される間隔は長くなる。なお、フレームレートの変更は、撮像素子４１０の全ての画素行に適用され、２本のケーブルの伝送レートは同様に遅くなる。なお、システムコントローラ４３６は、フレームレートの変更を行ったことの通知を、システムコントローラ２０２に出力する。また、ローリングシャッタの露光時間が、必要に応じて、変更されたフレームレートに応じた長さになるよう変更される（ステップＳ１４）。例えば、１／３０秒から１／１５秒に変更される。ステップＳ１４は、必要に応じて行われればよく、行われなくてもよい。 Upon receiving notification that the cable is damaged, the system controller 436 changes the frame rate of the image sensor 410 (step S13). Specifically, the system controller 436 controls the image sensor driver 416 to supply a drive signal at a timing synchronized with the changed frame rate. The frame rate after the change is smaller than the frame rate before the change, and is, for example, 15 frames / second with respect to 30 frames / second before the change. As a result, the interval at which imaging is repeated by the imaging element 410 becomes longer. Note that the frame rate change is applied to all the pixel rows of the image sensor 410, and the transmission rates of the two cables are similarly slowed. The system controller 436 outputs a notification that the frame rate has been changed to the system controller 202. Further, the exposure time of the rolling shutter is changed to a length corresponding to the changed frame rate, if necessary (step S14). For example, the time is changed from 1/30 seconds to 1/15 seconds. Step S14 may be performed as necessary and may not be performed.

撮像素子４１０は、変更後のフレームレートに従って被写体の撮像を行い、映像信号を出力する。フレームレートの変更後に撮像され、伝送された映像信号は、イコライザ４３１ａ、４３１ｂに受信された後、再度、システムコントローラ４３６によってアイパターンが作成され、イコライザ４３１ａ，４３１ｂは、アイパターンの開口率が所定値以下であるか否かを判断することで、ケーブルが損傷したか否かを判定する（ステップＳ１５）。このとき、フレームレートが小さく変更されたことでアイパターンの開口が時間軸方向に拡大しているため、アイ開口率は、フレームレートの変更前と比べ大きくなっている。ステップＳ１５の判定の結果、アイパターンの開口率が所定値以下であると判断され、画像信号の劣化の程度が許容範囲外であった場合は、イコライザ４３１ａ，４３１ｂは、ケーブルが損傷したと判定し、ケーブルが損傷したことの通知を、システムコントローラ４３６を介してシステムコントローラ２０２に出力する。システムコントローラ２０２は、伝送経路の切り替えを行う（ステップＳ１６）。 The image sensor 410 captures a subject according to the changed frame rate and outputs a video signal. The video signal captured and transmitted after changing the frame rate is received by the equalizers 431a and 431b, and then an eye pattern is created again by the system controller 436. The equalizers 431a and 431b have a predetermined eye pattern aperture ratio. It is determined whether or not the cable is damaged by determining whether or not the value is equal to or less than the value (step S15). At this time, since the opening of the eye pattern is enlarged in the time axis direction due to the change in the frame rate, the eye opening ratio is larger than before the change in the frame rate. As a result of the determination in step S15, when the aperture ratio of the eye pattern is determined to be less than or equal to a predetermined value, and the degree of degradation of the image signal is outside the allowable range, the equalizers 431a and 431b determine that the cable has been damaged. Then, a notification that the cable is damaged is output to the system controller 202 via the system controller 436. The system controller 202 switches the transmission path (step S16).

ステップＳ１６では、具体的には、ケーブルが損傷したことの通知を受け取ったシステムコントローラ２０２は、損傷したと判定されたケーブルを除いた残る１本のケーブルのみで撮像素子４１０の全画素行の撮像信号が伝送されるよう、撮像素子ドライバ４１６を制御して撮像素子４１０の動作を制御する。フレームレートを変更しても、アイパターンの開口率が所定値を超えず、画像信号の劣化の程度が許容範囲内にならなかった場合は、このように伝送経路が切り替えられることで、撮像素子４１０から出力される画像信号を用いて、引き続き、映像信号処理部４２６、２２０において映像が生成される。 In step S <b> 16, specifically, the system controller 202 that has received the notification that the cable has been damaged captures all the pixel rows of the image sensor 410 using only the remaining one cable excluding the cable determined to be damaged. The image sensor driver 416 is controlled to control the operation of the image sensor 410 so that the signal is transmitted. Even if the frame rate is changed, when the aperture ratio of the eye pattern does not exceed the predetermined value and the degree of deterioration of the image signal is not within the allowable range, the transmission path is switched in this way, thereby Using the image signal output from 410, the video signal processing units 426 and 220 continuously generate video.

ステップＳ１１〜Ｓ１６のフローは、観察終了の指示があるまで繰り返される（ステップＳ１７）。ステップＳ１１〜Ｓ１７のフローは、映像画像を受信する間、所定時間が経過するごとに継続して行われることが好ましいが、所定のタイミングで断続的に行われてもよい。 The flow of steps S11 to S16 is repeated until an instruction to end observation is given (step S17). The flow of steps S11 to S17 is preferably performed continuously every time a predetermined time elapses during reception of a video image, but may be intermittently performed at a predetermined timing.

（変形例）
次に、本実施形態の内視鏡システム１の変形例を説明する。
図５に、本実施形態の内視鏡システム１の変形例の主な構成を示すブロック構成図を示す。
変形例では、ケーブルが損傷したか否かの判定を、イコライザ４３１ａ，４３１ｂの代わりに、信号変換部４３２ａ、４３２ｂが行う。すなわち、信号変換部４３２ａ、４３２ｂが、本実施形態の判定部として機能する。 (Modification)
Next, a modification of the endoscope system 1 of the present embodiment will be described.
FIG. 5 is a block diagram showing a main configuration of a modification of the endoscope system 1 of the present embodiment.
In the modification, the signal conversion units 432a and 432b perform determination on whether or not the cable is damaged instead of the equalizers 431a and 431b. That is, the signal conversion units 432a and 432b function as the determination unit of the present embodiment.

変形例において、信号変換部４３２ａ、４３２ｂは、イコライザ４３１ａ，４３１ｂから入力された、シリアル信号である映像信号を用いてクロック信号を再生する機能を有している。変形例では、タイミングコントローラ４３８から供給されるクロック信号の代わりに、信号変換部４３２ａ、４３２ｂによって再生されたクロック信号が、映像信号処理部２２０に供給される。このため、変形例において、タイミングコントローラ２０４、４３８は設けられていない。変形例において、クロック信号は、伝送路４３０を伝送された映像信号を用いて再生されるため、画像信号の劣化の程度が大きいと、クロック信号を再生させることができない。このことを用いて、変形例では、画像信号の劣化の程度が許容範囲外であることでクロック信号を生成できなかった場合に、信号変換部４３２ａ、４３２ｂは、ケーブルが損傷したと判定する。画像信号の劣化の程度が許容範囲外である場合として、例えば、上述したアイパターンの開口率が所定値以下である場合が挙げられる。判定の結果、ケーブルが損傷したと判定された場合は、信号変換部４３２ａ、４３２ｂは、ケーブルが損傷したことの通知を、システムコントローラ４３６に出力する。これにより、フレームレートの調節が行われる。フレームレートの調節は、イコライザ４３１ａ，４３１ｂの代わりに信号変換部４３２ａ、４３２ｂが判定を行うことを除いて、上記したステップＳ１１〜Ｓ１７のフローと同様に行われる。 In the modification, the signal conversion units 432a and 432b have a function of reproducing a clock signal using a video signal that is a serial signal input from the equalizers 431a and 431b. In the modified example, instead of the clock signal supplied from the timing controller 438, the clock signal reproduced by the signal conversion units 432 a and 432 b is supplied to the video signal processing unit 220. For this reason, the timing controllers 204 and 438 are not provided in the modification. In the modification, the clock signal is reproduced using the video signal transmitted through the transmission path 430. Therefore, if the degree of deterioration of the image signal is large, the clock signal cannot be reproduced. Using this, in the modification, when the clock signal cannot be generated because the degree of degradation of the image signal is outside the allowable range, the signal conversion units 432a and 432b determine that the cable is damaged. As a case where the degree of deterioration of the image signal is outside the allowable range, for example, a case where the above-described eye pattern aperture ratio is a predetermined value or less can be cited. As a result of the determination, if it is determined that the cable is damaged, the signal conversion units 432a and 432b output a notification that the cable is damaged to the system controller 436. Thereby, the frame rate is adjusted. The adjustment of the frame rate is performed in the same manner as the flow of steps S11 to S17 described above except that the signal conversion units 432a and 432b perform determination instead of the equalizers 431a and 431b.

上記したように、本実施形態の内視鏡システム１は、撮像素子４１０から伝送された画像信号の劣化の程度に基づいて、撮像素子４１０のフレームレートの調節を行う。撮像素子４１０から伝送される映像信号が劣化していると、映像信号処理部４２６、２２０による処理を行っても、画像品質が低下している場合がある。本実施形態では、画像信号の劣化の程度に基づいてフレームレートが調節されることで、処理された映像信号の画像品質が確保されうる。 As described above, the endoscope system 1 of the present embodiment adjusts the frame rate of the image sensor 410 based on the degree of deterioration of the image signal transmitted from the image sensor 410. If the video signal transmitted from the image sensor 410 is degraded, the image quality may be degraded even if the processing by the video signal processing units 426 and 220 is performed. In the present embodiment, the image quality of the processed video signal can be ensured by adjusting the frame rate based on the degree of degradation of the image signal.

フレームレートの調節は、アイパターンのアイ開口率に基づいて行うことが好ましい。アイパターンの開口率には、画像信号の劣化の程度が反映されているため、アイパターンを用いることで、フレームレートの調節を適時に行うことができる。 It is preferable to adjust the frame rate based on the eye opening ratio of the eye pattern. Since the degree of deterioration of the image signal is reflected in the aperture ratio of the eye pattern, the frame rate can be adjusted in a timely manner by using the eye pattern.

内視鏡４またはプロセッサ２は、画像信号の劣化の程度に基づいて、伝送路４３０が損傷したか否かを判定する判定部を有し、内視鏡システム１は、さらに、判定部によって伝送路４３０が損傷したと判定された場合に、伝送路４３０が損傷したことを表示するディスプレイ５を備えることが好ましい。これにより、伝送路４３０が損傷したことを断線する前に観察者に知らせることができる。伝送路４３０が断線すると、映像信号処理部４２６、２２０によって処理を行っても、映像信号は復調され難く、映像が途切れる場合があるが、断線前に伝送路４３０が損傷したことを知ることで、より早い時点で対処することができる。また、イコライザ４３１ａ，４３１ｂ、および信号変換部４３２ａ、４３２ｂは、撮像素子４１０から出力される映像信号をシリアル信号でプロセッサ２に伝送する場合に一般的に用いられる部品であるため、判定を行うための専用の部品を別途用いる必要がない。このため、コストアップや、内視鏡４またはプロセッサ２内の基板面積の増加を抑えることができる。 The endoscope 4 or the processor 2 includes a determination unit that determines whether or not the transmission path 430 is damaged based on the degree of deterioration of the image signal. The endoscope system 1 further transmits the signal by the determination unit. When it is determined that the path 430 is damaged, it is preferable to include the display 5 that displays that the transmission path 430 is damaged. Thereby, it is possible to notify the observer that the transmission path 430 is damaged before disconnection. If the transmission line 430 is disconnected, the video signal is difficult to demodulate even if processing is performed by the video signal processing units 426 and 220, and the video may be interrupted. However, by knowing that the transmission line 430 is damaged before the disconnection. Can be dealt with at an earlier time. In addition, the equalizers 431a and 431b and the signal conversion units 432a and 432b are components that are generally used when the video signal output from the image sensor 410 is transmitted to the processor 2 as a serial signal, so that determination is performed. There is no need to use special parts. For this reason, an increase in cost and an increase in the substrate area in the endoscope 4 or the processor 2 can be suppressed.

伝送路４３０が複数のケーブルを有し、撮像素子４１０から出力された画像信号は、複数のケーブルを用いてプロセッサ２に伝送され、ケーブルを伝送される画像信号が、同じフレームレートで撮像素子４１０によって撮像されたものである場合、内視鏡システム１は、複数のケーブルのうち少なくとも１本のケーブルを伝送された画像信号の劣化の程度に基づいて、フレームレートの調節を行うことが好ましい。撮像素子４１０から出力された画像信号が、撮像素子４１０の画素行によって異なるケーブルで伝送される場合、１本でもケーブルが損傷していると、映像信号処理部４２６、２２０によって信号処理が行われても、画像品質が確保されないおそれがある。この形態では画像信号が劣化しているケーブルが１本でもあれば、その劣化の程度に基づいてフレームレートの調節が行われ、画像品質を確保することができる。
また、フレームレートを調節しても画像信号の劣化の程度が許容範囲内とならない場合に、プロセッサ２は、当該画像信号が伝送されたケーブルを除く他のケーブルを用いて画像が伝送されるよう伝送経路を切り替えることが好ましい。このように伝送経路が切り替えられることで、ケーブルが損傷していないケーブルだけを用いて映像信号を伝送して、映像信号処理部４２６、２２０によって引き続き信号処理を行うことができる。 The transmission path 430 includes a plurality of cables, and the image signal output from the image sensor 410 is transmitted to the processor 2 using the plurality of cables, and the image signal transmitted through the cable has the same frame rate. In the case where the image is captured by the above, it is preferable that the endoscope system 1 adjusts the frame rate based on the degree of deterioration of the image signal transmitted through at least one of the plurality of cables. When the image signal output from the image sensor 410 is transmitted through a different cable depending on the pixel row of the image sensor 410, if even one cable is damaged, the video signal processing units 426 and 220 perform signal processing. However, the image quality may not be ensured. In this embodiment, if there is even one cable in which the image signal has deteriorated, the frame rate is adjusted based on the degree of the deterioration, and the image quality can be ensured.
Further, if the degree of degradation of the image signal does not fall within the allowable range even after adjusting the frame rate, the processor 2 causes the image to be transmitted using a cable other than the cable to which the image signal is transmitted. It is preferable to switch the transmission path. By switching the transmission path in this way, it is possible to transmit a video signal using only a cable whose cable is not damaged, and to continue signal processing by the video signal processing units 426 and 220.

画像信号はプロセッサ２に差動伝送される場合に好適である。近年の内視鏡システムでは、高解像度の画像をリアルタイムでディスプレイに映し出すために、高データ量の画像信号を高速でプロセッサに伝送することが求められている。このため、画像の伝送には高周波信号が用いられる傾向にある。一方で、ケーブルは、数メートル程度の長さにわたって内視鏡内に配されている。このため、画像信号に外部からノイズが付加されやすく、伝送された画像信号を復元できない場合がある。このようなノイズを除去するために、一般の電子機器では、一対の信号線で構成されたケーブルを用いて画像信号を差動伝送することが行われる場合がある。この伝送方式では、一対の信号線のうちの１本でも損傷すると、伝送される信号の品質が低下してしまう。差動伝送方式を内視鏡システムに採用した場合には、伝送される画像の品質が低下し、ひいては画像が途切れてしまう場合がある。また、差動伝送を行うケーブルは、同軸ケーブルよりも線径が細いため、内視鏡の外径寸法を小さくすることに資する反面、屈曲動作等によって損傷しやすい。このため、いずれのケーブルにも損傷が生じないよう注意深く監視する必要がある。そして、いずれかのケーブルが損傷した場合であっても、観察中に映像が途切れることがないよう、映像信号を生成することが求められる。本実施形態では、画像信号の劣化の程度に基づいてフレームレートの調節が行われるため、画像信号が差動伝送される場合であっても、画像品質の低下が抑制される。 The image signal is suitable when it is differentially transmitted to the processor 2. In recent endoscope systems, in order to project a high-resolution image on a display in real time, it is required to transmit an image signal having a high data amount to a processor at high speed. For this reason, high-frequency signals tend to be used for image transmission. On the other hand, the cable is arranged in the endoscope over a length of about several meters. For this reason, noise may be easily added to the image signal from the outside, and the transmitted image signal may not be restored. In order to remove such noise, a general electronic device may perform differential transmission of an image signal using a cable formed by a pair of signal lines. In this transmission system, if even one of the pair of signal lines is damaged, the quality of the transmitted signal deteriorates. When the differential transmission method is adopted in the endoscope system, the quality of the transmitted image is lowered, and the image may be interrupted. Moreover, since the cable for differential transmission has a smaller wire diameter than the coaxial cable, it contributes to reducing the outer diameter of the endoscope, but is easily damaged by a bending operation or the like. This requires careful monitoring to ensure that none of the cables are damaged. Then, even if any cable is damaged, it is required to generate a video signal so that the video is not interrupted during observation. In the present embodiment, since the frame rate is adjusted based on the degree of deterioration of the image signal, even if the image signal is differentially transmitted, a decrease in image quality is suppressed.

以上、本発明の内視鏡システムについて詳細に説明したが、本発明の内視鏡システムは上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。 Although the endoscope system of the present invention has been described in detail above, the endoscope system of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various improvements and modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course it is also good.

１内視鏡システム
２プロセッサ
３光源装置
４内視鏡
５ディスプレイ
４３１ａ，４３１ｂイコライザ
４３２ａ、４３２ｂ信号変換部
４３０伝送路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Endoscope system 2 Processor 3 Light source device 4 Endoscope 5 Display 431a, 431b Equalizer 432a, 432b Signal conversion part 430 Transmission path

Claims

An endoscope having an imaging element that repeatedly images a subject at intervals, and a transmission path that transmits an image signal output from the imaging element;
A processor for processing an image signal transmitted from the imaging device,
The endoscope system, wherein the endoscope or the processor adjusts a frame rate of the image sensor based on a degree of deterioration of an image signal transmitted from the image sensor.

The endoscope system according to claim 1, wherein the endoscope or the processor adjusts the frame rate based on an eye opening ratio of an eye pattern representing a degree of deterioration of the image signal.

The endoscope or the processor includes a determination unit that determines whether the transmission path is damaged based on a degree of deterioration of the image signal.
The endoscope according to claim 1, further comprising a display that displays that the transmission path is damaged when the determination unit determines that the transmission path is damaged. Mirror system.

The endoscope or the processor has a determination unit that determines whether the transmission path is damaged;
The determination unit has a function of generating a clock signal using the image signal, and when the clock signal cannot be generated because the degree of deterioration of the image signal is outside an allowable range, the transmission path is Judge that it was damaged
The endoscope system according to claim 1, further comprising: a display that displays that the transmission path is damaged when the determination unit determines that the transmission path is damaged. .

The transmission path has a plurality of lines, and the image signal output from the imaging device is transmitted using the plurality of lines.
If the degree of deterioration of the image signal is outside an allowable range even after adjusting the frame rate, the processor transmits the image using a line other than the line through which the image signal is transmitted. The endoscope system according to any one of claims 1 to 4, wherein the transmission path is switched.

The endoscope system according to claim 1, wherein the image signal is differentially transmitted.