JP2004187865A - 機器システム - Google Patents
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Abstract
【課題】内視鏡撮像装置と光源装置との間で最適な情報の送受信を確保し、互換性を容易に維持する。
【解決手段】ＣＣＵ５のＣＰＵ５５はＣＣＵ５特有のＩＤを通信Ｉ／Ｆ５９に送出し、光源装置４は通信線６１を介してＣＣＵ５のＩＤを受信する。ＣＣＵ５では、ステップＳ１で受信した光源装置４のＩＤを自身のＩＤメモリに予め記憶したＩＤ情報と比較し、そのＩＤが存在する場合はステップＳ２でＩＤに応じた通信プロトコルを通信Ｉ／Ｆ６０に設定する。光源装置４のＩＤが予めＣＣＵ５に記憶したＩＤ情報にない場合、ステップＳ３でＣＣＵ５は最も最新の光源装置に適合した通信プロトコルを通信Ｉ／Ｆ６０に設定する。
【選択図】 図４
【解決手段】ＣＣＵ５のＣＰＵ５５はＣＣＵ５特有のＩＤを通信Ｉ／Ｆ５９に送出し、光源装置４は通信線６１を介してＣＣＵ５のＩＤを受信する。ＣＣＵ５では、ステップＳ１で受信した光源装置４のＩＤを自身のＩＤメモリに予め記憶したＩＤ情報と比較し、そのＩＤが存在する場合はステップＳ２でＩＤに応じた通信プロトコルを通信Ｉ／Ｆ６０に設定する。光源装置４のＩＤが予めＣＣＵ５に記憶したＩＤ情報にない場合、ステップＳ３でＣＣＵ５は最も最新の光源装置に適合した通信プロトコルを通信Ｉ／Ｆ６０に設定する。
【選択図】 図４
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源装置及び画像処理装置を有する機器システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、細長の挿入部を例えば体腔内や管路等（以下、単に体腔内という）に挿入し、体腔内の被写体像を撮像して得られる撮像信号に映像信号処理を施して、モニタ表示用の映像信号を得る内視鏡装置が広く利用されている。このような内視鏡装置は、一般に、内視鏡へ照明光を供給する光源装置と、内視鏡で得られる被写体像を撮像して得られる撮像信号に映像信号処理を施してモニタ表示用の映像信号を得るＣＣＵ（カメラコントロールユニット）と呼ばれる画像信号処理装置を備えて構成されている。
【０００３】
このような内視鏡装置として、例えば、特開２００１−１１２７１２号公報では、光源装置と信号処理装置との間で設定情報を伝送することのできる内視鏡装置が示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１１２７１２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開２００１−１１２７１２号の問題点は、通信内容や通信方式を変更できない為、互換性に欠ける。例えば光源装置における絞り制御データを予め決まった通信手段と通信プロトコルに基づいて光源装置に送信している。このため、例えば、新しい内視鏡撮像装置を従来の光源装置に接続する場合には、前記通信手段や通信プロトコルを保持しなければならなかった。
【０００６】
従って、例えば、新たに送受信したいデータが生じても従来機器との互換性がある為に通信することが出来なかった。
【０００７】
さらに、互換性を確保する為に装置のソフトウエアをバージョンアップするには、装置のカバーを外し、ＲＯＭを交換する等の手間のかかる作業が必要であった。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、内視鏡撮像装置と光源装置との間で最適な情報の送受信を確保し、互換性を容易に維持することのできる機器システムを提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の機器システムは、第１の機能を有する第１の機能機器と、前記第１の機能と異なる第２の機能を有する第２の機能機器との間で通信する機器システムにおいて、前記機能機器のそれぞれに設けられ前記機能機器を判別可能な判別情報を送受可能な第１の通信手段と、前記前記機能機器のそれぞれに設けられ前記機能機器の機能に関する機能情報を複数種の通信方式で送受可能な第２の通信手段と、前記第１の通信手段で送受される判別情報に基づいて前記第２の通信手段を制御する通信制御手段とを具備して構成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について述べる。
【００１１】
第１の実施の形態：
図１ないし図５は本発明の第１の実施の形態に係わり、図１は内視鏡撮像装置の構成を示すブロック図、図２は図１の通信Ｉ／Ｆの構成を示す図、図３は図２のＦＰＧＡの構成を示す図、図４は図３のＦＰＧＡを設定するＣＣＵのＣＰＵの処理を説明するフローチャート、図５は図１のＣＣＵと光源装置の間の通信プロトコルを説明する図である。
【００１２】
（構成）
本実施の形態の機器システムでは、図１に示すように、内視鏡撮像装置１は光学式の内視鏡２と、この内視鏡２に装着され撮像素子を内蔵したカメラヘッド３と、内視鏡２に照明光を供給する光源装置４と、カメラヘッド３の撮像素子に対する信号処理を行うカメラコントロールユニット（以下、ＣＣＵと略記する）５と、このＣＣＵ５によって生成された標準的な映像信号をカラー表示するモニタ装置６とによって構成される。
【００１３】
内視鏡２は、細長の挿入部１１と、この挿入部１１の後端に設けられた把持部１２と、この把持部１２の後端に設けられた接眼部１３とを有する。挿入部１１内には照明光を伝送するライトガイド１４が挿通され、このライトガイド１４は把持部１２に設けられたライトガイド口金１５に接続されるライトガイドケーブル３５を介して光源装置４に接続される。
【００１４】
光源装置４内にはランプ電源３２から供給される電力により点灯するランプ３１が収納され、このランプ３１の光は絞り３３を介してレンズ３４に導かれ、レンズ３４によって集光されてライトガイドケーブル３５の入射端面に照明光として入射される。照明光はライトガイド口金１５を経て内視鏡２内のライトガイド１４に伝送され、挿入部１１の先端部の照明窓に取り付けられたライトガイド先端面から出射されて、患者等の被写体に照明される。
【００１５】
この先端部には照明窓に隣接して設けられた観察窓に取り付けた対物レンズ１６が設けてあり、この対物レンズ１６により被写体の像はリレーレンズ１７によりその後端面側に伝送されて、接眼部１３に設けた接眼レンズ１８により拡大して観察されるようになっている。
【００１６】
カメラヘッド３は、先端側にマウント部を有し、挿入部１１の後端に装着することができるようになっている。カメラヘッド３の先端側には、接眼部１３に対向する位置に結像レンズ２１が配置されており、結像レンズ２１の結像位置には撮像素子として例えばＣＣＤ２３が配置されている。
【００１７】
なお、このＣＣＤ２３の撮像面にはモザイクフィルタ等の色分離フィルタ２２が配置され、色分離フィルタ２２で色分離された像がＣＣＤ２３の撮像面に結像される。カメラヘッド３の後端にはカメラケーブル２４が取り付けられ、カメラケーブル２４の後端のコネクタ２５はＣＣＵ５に着脱自在に接続される。ＣＣＤ２３は信号線に接続され、この信号線はカメラヘッド３から延出されたカメラケーブル２４内を挿通されて、ＣＣＤ２３とＣＣＵ５とが電気的に接続されるようになっている。
【００１８】
ＣＣＵ５内のＣＣＤドライバ４１からのＣＣＤドライブ信号の印加により、ＣＣＤ２３で光電変換された信号電荷が読み出されてプリアンプ４２に入力される。プリアンプ４２は、入力された信号をケーブル伝送での損失分を補償するように増幅する。
【００１９】
プリアンプ４２の出力は、プリプロセス回路４３によって例えば相関２重サンプリング等の前処理がされた後、Ａ／Ｄ変換器４４によってアナログ信号からデジタル信号に変換され、輝度及び色信号に分離するＹ／Ｃ分離回路４５に入力されて、輝度信号Ｙと色信号Ｃとしての例えば２つの色差信号Ｃｒ及びＣｂとに分離される。
【００２０】
これらデジタル輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ及びＣｂは、ＲＧＢマトリクス回路４６に入力され、デジタルのＲＧＢ信号に変換された後、ホワイトバランス回路４７に入力される。ＲＧＢマトリクス回路４６は、マトリクス処理によって、デジタルの赤、緑、青の色信号としてのＲＧＢ信号（３原色信号）に変換される。
【００２１】
ＲＧＢマトリクス回路４６から出力されるデジタルのＲＧＢ信号は検波回路５６に入力され、検波回路５６は各画像の平均値を算出する検波を行う。
【００２２】
検波回路５６において、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色信号はそれぞれ１フィールド平均値演算回路（図示せず）に入力され、１フィールド平均値演算回路はそれぞれ入力された信号から求めた平均値信号Ｒａｖｅ、Ｇａｖｅ、Ｂａｖｅを出力する。
【００２３】
これらの平均値信号Ｒａｖｅ、Ｇａｖｅ、Ｂａｖｅは、ループフィルタ５７に入力される。ループフィルタ５７は各種調光手段、例えば、ＣＣＤ２３による電子シャッター、光源の絞り３３による調光及びオートゲインコントロール（ＡＧＣ）４９による調光に対して一定の時定数を与え、各制御を安定させるためのものである。
【００２４】
ＣＰＵ５５はループフィルタ５７に対して、各調光手段に対するフィルタ定数を設定する。平均値信号Ｒａｖｅ、Ｇａｖｅ、Ｂａｖｅは１フィールドに１度しか信号が発生しないため、ループフィルタ５７は、１フィールド期間内にフィルタの定数を時分割で切り替えて、各調光手段に対するフィルタ出力信号Ｒｆｉｌ、Ｇｆｉｌ、Ｂｆｉｌを作成する。これらの平均値信号Ｒａｖｅ、Ｇａｖｅ、Ｂａｖｅ及びフィルタ出力信号Ｒｆｉｌ、Ｇｆｉｌ、ＢｆｉｌはそれぞれＣＰＵ５５に供給される。
【００２５】
ＲＧＢマトリクス回路４６より出力されるＲＧＢの映像信号は、ホワイトバランス回路４７にも入力される。ＣＣＵ５の筐体にはフロントパネル５８が設けられ、フロントパネル５８には各種スイッチ及びＬＥＤ等が配設されている。フロントパネル５８に設けられたスイッチにはホワイトバランス制御用のスイッチがあり、術者が白い被写体を撮影しながら、ホワイトバランス制御用のスイッチを押すと、ＣＰＵ５５は平均値信号Ｒａｖｅ、Ｇａｖｅ、Ｂａｖｅを用いた演算、Ｇａｖｅ／ Ｒａｖｅ及びＧａｖｅ／ Ｂａｖｅの結果を求め、ホワイトバランス回路４７に設定する。
【００２６】
ホワイトバランス回路４７は、図示はしないが、２つの乗算器によって構成されており、ＲＧＢマトリクス回路４６からのＲ信号とＧａｖｅ／Ｒａｖｅとの乗算を行ってバランス調整後の赤信号Ｒｉを生成し、ＲＧＢマトリクス回路４６からのＢ信号とＧａｖｅ／Ｂａｖｅとの乗算を行ってバランス調整後の青信号Ｂｉを生成する。また、ホワイトバランス回路４７は、ＲＧＢマトリクス回路４６からのＧ信号はそのまま緑信号Ｇｉとして出力する。
【００２７】
ホワイトバランス回路４７からのＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉ信号は色再現の調整を行う色調整回路４８に入力される。色調整回路４８はマトリクス演算によって、色再現の調整を行う。
【００２８】
色調整回路４８から出力されたＲｏ，Ｇｏ，Ｂｏ信号はＡＧＣ回路４９に供給されてゲイン調整される。ＡＧＣ回路４９におけるゲインの設定はＣＰＵ５５によって行われる。
【００２９】
ＡＧＣ回路４９から出力されたＲＧＢ信号はγ補正回路５０でγ補正を行い、ＰＩＮＰ回路５２で文字の重畳を行う。ＰＩＮＰ回路５２はキャラクタジェネレータ５１等で発生した文字を重畳する。キャラクタジェネレータ５１はＣＰＵ５５によって制御されて、重畳する文字の種類、場所等が設定される。
【００３０】
ＰＩＮＰ回路５２から出力されたＲＧＢ信号はＤ／Ａ変換回路５３で、デジタル信号からアナログ信号に変換され、さらにポストプロセス回路５４にて標準的なＴＶ信号に変換された後、モニタ装置６に出力される。
【００３１】
光源装置４は照明ランプ３１とランプ電源３２、絞り３３、レンズ３４及び絞り制御回路３６を有し、ＣＰＵ３８によって照明光が制御される。
【００３２】
ＣＣＵ５及び光源装置４は、各々通信Ｉ／Ｆ５９と通信Ｉ／Ｆ６０を有し、通信Ｉ／Ｆ５９間、通信Ｉ／Ｆ６０間を通信線６１と通信線６２が各々接続されている。
【００３３】
通信Ｉ／Ｆ６０は、図２に示すようにＦＰＧＡ（フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ）６０ａを備えて構成され、ＦＰＧＡ６０ａは、ＣＣＵ５及び光源装置４のそれぞれのＣＰＵ５５，３８により、図３に示すように、制御部１０１、データレジスタ１０２、選択回路１０３及びパラシリ変換＆シリパラ変換回路１０４が構築され、構成される。
【００３４】
（作用）
ＣＣＵ５では、光源装置４のＩＤ情報に基づき、図４に示すような処理により通信プロトコルを設定する。
【００３５】
すなわち、ＣＣＵ５のＣＰＵ５５はＣＣＵ５特有のＩＤを通信Ｉ／Ｆ５９に送出し、光源装置４は通信線６１を介してＣＣＵ５のＩＤを受信する。逆に光源装置４特有のＩＤは光源装置４のＣＰＵ３８から通信Ｉ／Ｆ５９、通信線６１を介してＣＣＵ５に出力される。
【００３６】
ＣＣＵ５では、ステップＳ１で受信した光源装置４のＩＤを自身のＩＤメモリに予め記憶したＩＤ情報と比較し、そのＩＤが存在する場合はステップＳ２でＩＤに応じた通信プロトコルを通信Ｉ／Ｆ６０に設定する。
【００３７】
同様に、光源装置４では受信したＣＣＵ５のＩＤを自身のＩＤメモリに予め記憶したＩＤ情報と比較し、そのＩＤが存在する場合はＩＤに応じた通信プロトコルを通信Ｉ／Ｆ６０に設定する。
【００３８】
例えば、ＣＣＵ５と光源装置４の間の通信プロトコルが図５に示す伝送方式の場合、通信Ｉ／Ｆ６０、通信線６２を介してＣＣＵ５と光源装置４の間で、ＣＣＤ判別信号、スタンバイスイッチの押下の状態、インデックスアップダウンスイッチの押下状態、特殊光観察のオン・オフ、拡張用データ、送信データチェックフラグ等の各種設定データが送受信される。
【００３９】
光源装置４のＩＤが予めＣＣＵ５に記憶したＩＤ情報にない場合、ステップＳ３でＣＣＵ５は最も最新の光源装置に適合した通信プロトコルを通信Ｉ／Ｆ６０に設定する。
【００４０】
この場合、光源装置４は、ＣＣＵ５のＩＤを自身が記憶しているＩＤ情報にもつため、通信Ｉ／Ｆ６０にはＣＣＵ５に適した通信プロトコルを設定することでＣＣＵ５と光源装置４の間の通信が確立する。
【００４１】
（効果）
内視鏡撮像装置と光源装置間で、通信プロトコルを変更して合わせることが可能な為、新旧の間でも容易に互換性を確保できる。
【００４２】
第２の実施の形態：
図６及び図７は本発明の第２の実施の形態に係わり、図６は通信Ｉ／Ｆの構成を示す図、図７は図６のＦＰＧＡを設定するＣＣＵのＣＰＵの処理を説明するフローチャートである。
【００４３】
第２の実施の形態は、第１の実施の形態とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
【００４４】
（構成）
本実施の形態では、図５に示すように、ＣＣＵ５と光源装置４のそれぞれの通信Ｉ／Ｆ６０は、各々可変電源６００、６０１から電源を供給している。
【００４５】
（作用）
図７に示すように、通信Ｉ／Ｆ５９を介して得られたＩＤ情報をもとにＣＣＵ５のＣＰＵ５５は、ステップＳ１で受信した光源装置４のＩＤを自身のＩＤメモリに予め記憶したＩＤ情報と比較し、そのＩＤが存在する場合はステップＳ２でＩＤに応じた通信プロトコルを通信Ｉ／Ｆ６０に設定するとともに、ステップＳ１１でＩＤに応じた電源電圧に電源回路６００を制御する。
【００４６】
一方、光源装置４のＩＤが予めＣＣＵ５に記憶したＩＤ情報にない場合、ステップＳ３でＣＣＵ５は最も最新の光源装置に適合した通信プロトコルを通信Ｉ／Ｆ６０に設定するとともに、ステップＳ１２で最新の光源装置に適合した電源電圧に電源回路６００を制御する。
【００４７】
また、通信Ｉ／Ｆ５９を介して得られたＩＤ情報をもとに光源装置４のＣＰＵ３８は通信Ｉ／Ｆ６０のプロトコルを設定するとともに、電源回路６０１の電源電圧を制御する。
【００４８】
（効果）
本実施の形態においても第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【００４９】
（実施例）
なお、上記各実施の形態の第１の実施例として、例えば通信Ｉ／Ｆ５９において、ＲＳ−２３２Ｃプロトコルを用い、コネクタにはＤ−ｓｕｂコネクタを使用するようにしてもよい。
【００５０】
この場合、通常は、上記各実施の形態と同様に、内視鏡撮像装置と光源装置との間で、ＩＤ等のやりとりから、通信Ｉ／Ｆ６０の通信プロトコル等を設定し、内視鏡撮像装置と光源装置との間で通信を確立する。
【００５１】
ここで、通信Ｉ／Ｆ５９の接続を図示しないパソコンとに変更し、内視鏡撮像装置のＣＰＵとパソコンとの間で通信を確立する。その後、パソコンから特定のアドレスに特定のデータを数回入力すると、内視鏡撮像装置はソフトウエアの更新モードに入る。
【００５２】
この状態で、パソコンから新しいソフトウエアを内視鏡撮像装置に通信Ｉ／Ｆ５９を介して送信すると、内視鏡撮像装置のソフトウエアはバージョンアップされる。
【００５３】
同様なことを、光源装置のＩ／Ｆ５９に関しても行えるようになっており、光源装置のソフトウエアのバージョンアップも可能となっている。
【００５４】
上記各実施の形態の効果に加えて、ソフトウエアのバージョンアップも行える為、より互換性を確保した内祝鏡撮像装置を提供できる。また、Ｉ／ＦをＩＤ等の通信とバージョンアップとで共用している為、コスト削減効果もある。
【００５５】
また、上記各実施の形態の第２の実施例として、通信Ｉ／Ｆ５９と通信Ｉ／Ｆ６０は同じコネクタ内の異なるピンを使用し、通信ケーブル６１、６２を１本のケーブルで接続するようにしてもよい。
【００５６】
例えば、第１の実施例のように、Ｄ−ｓｕｂ２５ピンコネクタを使用し、ＲＳ−２３２Ｃ専用のピンを除いたピンで、Ｉ／Ｆ６０同士の接続を行う。
【００５７】
この場合、互換性が確保されるだけでなく、異なる通信Ｉ／Ｆ５９と通信Ｉ／Ｆ６０が一つのコネクタにまとまっており、接続ケーブルも１本になる為、取り扱いが容易である。
【００５８】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、内視鏡撮像装置と光源装置との間で最適な情報の送受信を確保し、互換性を容易に維持することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡撮像装置の構成を示すブロック図
【図２】図１の通信Ｉ／Ｆの構成を示す図
【図３】図２のＦＰＧＡの構成を示す図
【図４】図３のＦＰＧＡを設定するＣＣＵのＣＰＵの処理を説明するフローチャート
【図５】図１のＣＣＵと光源装置の間の通信プロトコルを説明する図
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る通信Ｉ／Ｆの構成を示す図
【図７】図６のＦＰＧＡを設定するＣＣＵのＣＰＵの処理を説明するフローチャート
【符号の説明】
１…内視鏡撮像装置
２…内視鏡
３…カメラヘッド
４…光源装置
５…カメラコントロールユニット
６…モニタ装置
１５…ライトガイドロ金
１６ … 対物レンズ
２ ３…ＣＣＤ
３１…照明ランプ
３２…ランプ電源
３５…ライトガイドケーブル
３６…絞り制御回路
３８…ＣＰＵ
４２…プリアンプ
４３…プリプロセス回路
４４…Ａ／Ｄ変換
４５…Ｙ／Ｃ分離回路
４６…ＲＧＢマトリックス回路
４７…ホワイトバランス回路
４８…色調整回路
４９…ＡＧＣ回路
５０…７補正回路
５ ５…ＣＰＵ
５６…検波回路
５９…通信Ｉ／Ｆ
６０…通信Ｉ／Ｆ
６１…通信線
６２…通信線
６００…電源回路
６０１…電源回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源装置及び画像処理装置を有する機器システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、細長の挿入部を例えば体腔内や管路等（以下、単に体腔内という）に挿入し、体腔内の被写体像を撮像して得られる撮像信号に映像信号処理を施して、モニタ表示用の映像信号を得る内視鏡装置が広く利用されている。このような内視鏡装置は、一般に、内視鏡へ照明光を供給する光源装置と、内視鏡で得られる被写体像を撮像して得られる撮像信号に映像信号処理を施してモニタ表示用の映像信号を得るＣＣＵ（カメラコントロールユニット）と呼ばれる画像信号処理装置を備えて構成されている。
【０００３】
このような内視鏡装置として、例えば、特開２００１−１１２７１２号公報では、光源装置と信号処理装置との間で設定情報を伝送することのできる内視鏡装置が示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１１２７１２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開２００１−１１２７１２号の問題点は、通信内容や通信方式を変更できない為、互換性に欠ける。例えば光源装置における絞り制御データを予め決まった通信手段と通信プロトコルに基づいて光源装置に送信している。このため、例えば、新しい内視鏡撮像装置を従来の光源装置に接続する場合には、前記通信手段や通信プロトコルを保持しなければならなかった。
【０００６】
従って、例えば、新たに送受信したいデータが生じても従来機器との互換性がある為に通信することが出来なかった。
【０００７】
さらに、互換性を確保する為に装置のソフトウエアをバージョンアップするには、装置のカバーを外し、ＲＯＭを交換する等の手間のかかる作業が必要であった。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、内視鏡撮像装置と光源装置との間で最適な情報の送受信を確保し、互換性を容易に維持することのできる機器システムを提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の機器システムは、第１の機能を有する第１の機能機器と、前記第１の機能と異なる第２の機能を有する第２の機能機器との間で通信する機器システムにおいて、前記機能機器のそれぞれに設けられ前記機能機器を判別可能な判別情報を送受可能な第１の通信手段と、前記前記機能機器のそれぞれに設けられ前記機能機器の機能に関する機能情報を複数種の通信方式で送受可能な第２の通信手段と、前記第１の通信手段で送受される判別情報に基づいて前記第２の通信手段を制御する通信制御手段とを具備して構成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について述べる。
【００１１】
第１の実施の形態：
図１ないし図５は本発明の第１の実施の形態に係わり、図１は内視鏡撮像装置の構成を示すブロック図、図２は図１の通信Ｉ／Ｆの構成を示す図、図３は図２のＦＰＧＡの構成を示す図、図４は図３のＦＰＧＡを設定するＣＣＵのＣＰＵの処理を説明するフローチャート、図５は図１のＣＣＵと光源装置の間の通信プロトコルを説明する図である。
【００１２】
（構成）
本実施の形態の機器システムでは、図１に示すように、内視鏡撮像装置１は光学式の内視鏡２と、この内視鏡２に装着され撮像素子を内蔵したカメラヘッド３と、内視鏡２に照明光を供給する光源装置４と、カメラヘッド３の撮像素子に対する信号処理を行うカメラコントロールユニット（以下、ＣＣＵと略記する）５と、このＣＣＵ５によって生成された標準的な映像信号をカラー表示するモニタ装置６とによって構成される。
【００１３】
内視鏡２は、細長の挿入部１１と、この挿入部１１の後端に設けられた把持部１２と、この把持部１２の後端に設けられた接眼部１３とを有する。挿入部１１内には照明光を伝送するライトガイド１４が挿通され、このライトガイド１４は把持部１２に設けられたライトガイド口金１５に接続されるライトガイドケーブル３５を介して光源装置４に接続される。
【００１４】
光源装置４内にはランプ電源３２から供給される電力により点灯するランプ３１が収納され、このランプ３１の光は絞り３３を介してレンズ３４に導かれ、レンズ３４によって集光されてライトガイドケーブル３５の入射端面に照明光として入射される。照明光はライトガイド口金１５を経て内視鏡２内のライトガイド１４に伝送され、挿入部１１の先端部の照明窓に取り付けられたライトガイド先端面から出射されて、患者等の被写体に照明される。
【００１５】
この先端部には照明窓に隣接して設けられた観察窓に取り付けた対物レンズ１６が設けてあり、この対物レンズ１６により被写体の像はリレーレンズ１７によりその後端面側に伝送されて、接眼部１３に設けた接眼レンズ１８により拡大して観察されるようになっている。
【００１６】
カメラヘッド３は、先端側にマウント部を有し、挿入部１１の後端に装着することができるようになっている。カメラヘッド３の先端側には、接眼部１３に対向する位置に結像レンズ２１が配置されており、結像レンズ２１の結像位置には撮像素子として例えばＣＣＤ２３が配置されている。
【００１７】
なお、このＣＣＤ２３の撮像面にはモザイクフィルタ等の色分離フィルタ２２が配置され、色分離フィルタ２２で色分離された像がＣＣＤ２３の撮像面に結像される。カメラヘッド３の後端にはカメラケーブル２４が取り付けられ、カメラケーブル２４の後端のコネクタ２５はＣＣＵ５に着脱自在に接続される。ＣＣＤ２３は信号線に接続され、この信号線はカメラヘッド３から延出されたカメラケーブル２４内を挿通されて、ＣＣＤ２３とＣＣＵ５とが電気的に接続されるようになっている。
【００１８】
ＣＣＵ５内のＣＣＤドライバ４１からのＣＣＤドライブ信号の印加により、ＣＣＤ２３で光電変換された信号電荷が読み出されてプリアンプ４２に入力される。プリアンプ４２は、入力された信号をケーブル伝送での損失分を補償するように増幅する。
【００１９】
プリアンプ４２の出力は、プリプロセス回路４３によって例えば相関２重サンプリング等の前処理がされた後、Ａ／Ｄ変換器４４によってアナログ信号からデジタル信号に変換され、輝度及び色信号に分離するＹ／Ｃ分離回路４５に入力されて、輝度信号Ｙと色信号Ｃとしての例えば２つの色差信号Ｃｒ及びＣｂとに分離される。
【００２０】
これらデジタル輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ及びＣｂは、ＲＧＢマトリクス回路４６に入力され、デジタルのＲＧＢ信号に変換された後、ホワイトバランス回路４７に入力される。ＲＧＢマトリクス回路４６は、マトリクス処理によって、デジタルの赤、緑、青の色信号としてのＲＧＢ信号（３原色信号）に変換される。
【００２１】
ＲＧＢマトリクス回路４６から出力されるデジタルのＲＧＢ信号は検波回路５６に入力され、検波回路５６は各画像の平均値を算出する検波を行う。
【００２２】
検波回路５６において、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色信号はそれぞれ１フィールド平均値演算回路（図示せず）に入力され、１フィールド平均値演算回路はそれぞれ入力された信号から求めた平均値信号Ｒａｖｅ、Ｇａｖｅ、Ｂａｖｅを出力する。
【００２３】
これらの平均値信号Ｒａｖｅ、Ｇａｖｅ、Ｂａｖｅは、ループフィルタ５７に入力される。ループフィルタ５７は各種調光手段、例えば、ＣＣＤ２３による電子シャッター、光源の絞り３３による調光及びオートゲインコントロール（ＡＧＣ）４９による調光に対して一定の時定数を与え、各制御を安定させるためのものである。
【００２４】
ＣＰＵ５５はループフィルタ５７に対して、各調光手段に対するフィルタ定数を設定する。平均値信号Ｒａｖｅ、Ｇａｖｅ、Ｂａｖｅは１フィールドに１度しか信号が発生しないため、ループフィルタ５７は、１フィールド期間内にフィルタの定数を時分割で切り替えて、各調光手段に対するフィルタ出力信号Ｒｆｉｌ、Ｇｆｉｌ、Ｂｆｉｌを作成する。これらの平均値信号Ｒａｖｅ、Ｇａｖｅ、Ｂａｖｅ及びフィルタ出力信号Ｒｆｉｌ、Ｇｆｉｌ、ＢｆｉｌはそれぞれＣＰＵ５５に供給される。
【００２５】
ＲＧＢマトリクス回路４６より出力されるＲＧＢの映像信号は、ホワイトバランス回路４７にも入力される。ＣＣＵ５の筐体にはフロントパネル５８が設けられ、フロントパネル５８には各種スイッチ及びＬＥＤ等が配設されている。フロントパネル５８に設けられたスイッチにはホワイトバランス制御用のスイッチがあり、術者が白い被写体を撮影しながら、ホワイトバランス制御用のスイッチを押すと、ＣＰＵ５５は平均値信号Ｒａｖｅ、Ｇａｖｅ、Ｂａｖｅを用いた演算、Ｇａｖｅ／ Ｒａｖｅ及びＧａｖｅ／ Ｂａｖｅの結果を求め、ホワイトバランス回路４７に設定する。
【００２６】
ホワイトバランス回路４７は、図示はしないが、２つの乗算器によって構成されており、ＲＧＢマトリクス回路４６からのＲ信号とＧａｖｅ／Ｒａｖｅとの乗算を行ってバランス調整後の赤信号Ｒｉを生成し、ＲＧＢマトリクス回路４６からのＢ信号とＧａｖｅ／Ｂａｖｅとの乗算を行ってバランス調整後の青信号Ｂｉを生成する。また、ホワイトバランス回路４７は、ＲＧＢマトリクス回路４６からのＧ信号はそのまま緑信号Ｇｉとして出力する。
【００２７】
ホワイトバランス回路４７からのＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉ信号は色再現の調整を行う色調整回路４８に入力される。色調整回路４８はマトリクス演算によって、色再現の調整を行う。
【００２８】
色調整回路４８から出力されたＲｏ，Ｇｏ，Ｂｏ信号はＡＧＣ回路４９に供給されてゲイン調整される。ＡＧＣ回路４９におけるゲインの設定はＣＰＵ５５によって行われる。
【００２９】
ＡＧＣ回路４９から出力されたＲＧＢ信号はγ補正回路５０でγ補正を行い、ＰＩＮＰ回路５２で文字の重畳を行う。ＰＩＮＰ回路５２はキャラクタジェネレータ５１等で発生した文字を重畳する。キャラクタジェネレータ５１はＣＰＵ５５によって制御されて、重畳する文字の種類、場所等が設定される。
【００３０】
ＰＩＮＰ回路５２から出力されたＲＧＢ信号はＤ／Ａ変換回路５３で、デジタル信号からアナログ信号に変換され、さらにポストプロセス回路５４にて標準的なＴＶ信号に変換された後、モニタ装置６に出力される。
【００３１】
光源装置４は照明ランプ３１とランプ電源３２、絞り３３、レンズ３４及び絞り制御回路３６を有し、ＣＰＵ３８によって照明光が制御される。
【００３２】
ＣＣＵ５及び光源装置４は、各々通信Ｉ／Ｆ５９と通信Ｉ／Ｆ６０を有し、通信Ｉ／Ｆ５９間、通信Ｉ／Ｆ６０間を通信線６１と通信線６２が各々接続されている。
【００３３】
通信Ｉ／Ｆ６０は、図２に示すようにＦＰＧＡ（フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ）６０ａを備えて構成され、ＦＰＧＡ６０ａは、ＣＣＵ５及び光源装置４のそれぞれのＣＰＵ５５，３８により、図３に示すように、制御部１０１、データレジスタ１０２、選択回路１０３及びパラシリ変換＆シリパラ変換回路１０４が構築され、構成される。
【００３４】
（作用）
ＣＣＵ５では、光源装置４のＩＤ情報に基づき、図４に示すような処理により通信プロトコルを設定する。
【００３５】
すなわち、ＣＣＵ５のＣＰＵ５５はＣＣＵ５特有のＩＤを通信Ｉ／Ｆ５９に送出し、光源装置４は通信線６１を介してＣＣＵ５のＩＤを受信する。逆に光源装置４特有のＩＤは光源装置４のＣＰＵ３８から通信Ｉ／Ｆ５９、通信線６１を介してＣＣＵ５に出力される。
【００３６】
ＣＣＵ５では、ステップＳ１で受信した光源装置４のＩＤを自身のＩＤメモリに予め記憶したＩＤ情報と比較し、そのＩＤが存在する場合はステップＳ２でＩＤに応じた通信プロトコルを通信Ｉ／Ｆ６０に設定する。
【００３７】
同様に、光源装置４では受信したＣＣＵ５のＩＤを自身のＩＤメモリに予め記憶したＩＤ情報と比較し、そのＩＤが存在する場合はＩＤに応じた通信プロトコルを通信Ｉ／Ｆ６０に設定する。
【００３８】
例えば、ＣＣＵ５と光源装置４の間の通信プロトコルが図５に示す伝送方式の場合、通信Ｉ／Ｆ６０、通信線６２を介してＣＣＵ５と光源装置４の間で、ＣＣＤ判別信号、スタンバイスイッチの押下の状態、インデックスアップダウンスイッチの押下状態、特殊光観察のオン・オフ、拡張用データ、送信データチェックフラグ等の各種設定データが送受信される。
【００３９】
光源装置４のＩＤが予めＣＣＵ５に記憶したＩＤ情報にない場合、ステップＳ３でＣＣＵ５は最も最新の光源装置に適合した通信プロトコルを通信Ｉ／Ｆ６０に設定する。
【００４０】
この場合、光源装置４は、ＣＣＵ５のＩＤを自身が記憶しているＩＤ情報にもつため、通信Ｉ／Ｆ６０にはＣＣＵ５に適した通信プロトコルを設定することでＣＣＵ５と光源装置４の間の通信が確立する。
【００４１】
（効果）
内視鏡撮像装置と光源装置間で、通信プロトコルを変更して合わせることが可能な為、新旧の間でも容易に互換性を確保できる。
【００４２】
第２の実施の形態：
図６及び図７は本発明の第２の実施の形態に係わり、図６は通信Ｉ／Ｆの構成を示す図、図７は図６のＦＰＧＡを設定するＣＣＵのＣＰＵの処理を説明するフローチャートである。
【００４３】
第２の実施の形態は、第１の実施の形態とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
【００４４】
（構成）
本実施の形態では、図５に示すように、ＣＣＵ５と光源装置４のそれぞれの通信Ｉ／Ｆ６０は、各々可変電源６００、６０１から電源を供給している。
【００４５】
（作用）
図７に示すように、通信Ｉ／Ｆ５９を介して得られたＩＤ情報をもとにＣＣＵ５のＣＰＵ５５は、ステップＳ１で受信した光源装置４のＩＤを自身のＩＤメモリに予め記憶したＩＤ情報と比較し、そのＩＤが存在する場合はステップＳ２でＩＤに応じた通信プロトコルを通信Ｉ／Ｆ６０に設定するとともに、ステップＳ１１でＩＤに応じた電源電圧に電源回路６００を制御する。
【００４６】
一方、光源装置４のＩＤが予めＣＣＵ５に記憶したＩＤ情報にない場合、ステップＳ３でＣＣＵ５は最も最新の光源装置に適合した通信プロトコルを通信Ｉ／Ｆ６０に設定するとともに、ステップＳ１２で最新の光源装置に適合した電源電圧に電源回路６００を制御する。
【００４７】
また、通信Ｉ／Ｆ５９を介して得られたＩＤ情報をもとに光源装置４のＣＰＵ３８は通信Ｉ／Ｆ６０のプロトコルを設定するとともに、電源回路６０１の電源電圧を制御する。
【００４８】
（効果）
本実施の形態においても第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【００４９】
（実施例）
なお、上記各実施の形態の第１の実施例として、例えば通信Ｉ／Ｆ５９において、ＲＳ−２３２Ｃプロトコルを用い、コネクタにはＤ−ｓｕｂコネクタを使用するようにしてもよい。
【００５０】
この場合、通常は、上記各実施の形態と同様に、内視鏡撮像装置と光源装置との間で、ＩＤ等のやりとりから、通信Ｉ／Ｆ６０の通信プロトコル等を設定し、内視鏡撮像装置と光源装置との間で通信を確立する。
【００５１】
ここで、通信Ｉ／Ｆ５９の接続を図示しないパソコンとに変更し、内視鏡撮像装置のＣＰＵとパソコンとの間で通信を確立する。その後、パソコンから特定のアドレスに特定のデータを数回入力すると、内視鏡撮像装置はソフトウエアの更新モードに入る。
【００５２】
この状態で、パソコンから新しいソフトウエアを内視鏡撮像装置に通信Ｉ／Ｆ５９を介して送信すると、内視鏡撮像装置のソフトウエアはバージョンアップされる。
【００５３】
同様なことを、光源装置のＩ／Ｆ５９に関しても行えるようになっており、光源装置のソフトウエアのバージョンアップも可能となっている。
【００５４】
上記各実施の形態の効果に加えて、ソフトウエアのバージョンアップも行える為、より互換性を確保した内祝鏡撮像装置を提供できる。また、Ｉ／ＦをＩＤ等の通信とバージョンアップとで共用している為、コスト削減効果もある。
【００５５】
また、上記各実施の形態の第２の実施例として、通信Ｉ／Ｆ５９と通信Ｉ／Ｆ６０は同じコネクタ内の異なるピンを使用し、通信ケーブル６１、６２を１本のケーブルで接続するようにしてもよい。
【００５６】
例えば、第１の実施例のように、Ｄ−ｓｕｂ２５ピンコネクタを使用し、ＲＳ−２３２Ｃ専用のピンを除いたピンで、Ｉ／Ｆ６０同士の接続を行う。
【００５７】
この場合、互換性が確保されるだけでなく、異なる通信Ｉ／Ｆ５９と通信Ｉ／Ｆ６０が一つのコネクタにまとまっており、接続ケーブルも１本になる為、取り扱いが容易である。
【００５８】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、内視鏡撮像装置と光源装置との間で最適な情報の送受信を確保し、互換性を容易に維持することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡撮像装置の構成を示すブロック図
【図２】図１の通信Ｉ／Ｆの構成を示す図
【図３】図２のＦＰＧＡの構成を示す図
【図４】図３のＦＰＧＡを設定するＣＣＵのＣＰＵの処理を説明するフローチャート
【図５】図１のＣＣＵと光源装置の間の通信プロトコルを説明する図
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る通信Ｉ／Ｆの構成を示す図
【図７】図６のＦＰＧＡを設定するＣＣＵのＣＰＵの処理を説明するフローチャート
【符号の説明】
１…内視鏡撮像装置
２…内視鏡
３…カメラヘッド
４…光源装置
５…カメラコントロールユニット
６…モニタ装置
１５…ライトガイドロ金
１６ … 対物レンズ
２ ３…ＣＣＤ
３１…照明ランプ
３２…ランプ電源
３５…ライトガイドケーブル
３６…絞り制御回路
３８…ＣＰＵ
４２…プリアンプ
４３…プリプロセス回路
４４…Ａ／Ｄ変換
４５…Ｙ／Ｃ分離回路
４６…ＲＧＢマトリックス回路
４７…ホワイトバランス回路
４８…色調整回路
４９…ＡＧＣ回路
５０…７補正回路
５ ５…ＣＰＵ
５６…検波回路
５９…通信Ｉ／Ｆ
６０…通信Ｉ／Ｆ
６１…通信線
６２…通信線
６００…電源回路
６０１…電源回路
Claims (1)
- 第１の機能を有する第１の機能機器と、前記第１の機能と異なる第２の機能を有する第２の機能機器との間で通信する機器システムにおいて、
前記機能機器のそれぞれに設けられ、前記機能機器を判別可能な判別情報を送受可能な第１の通信手段と、
前記前記機能機器のそれぞれに設けられ、前記機能機器の機能に関する機能情報を複数種の通信方式で送受可能な第２の通信手段と、
前記第１の通信手段で送受される判別情報に基づいて、前記第２の通信手段を制御する通信制御手段と
を具備したことを特徴する機器システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002358296A JP2004187865A (ja) | 2002-12-10 | 2002-12-10 | 機器システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002358296A JP2004187865A (ja) | 2002-12-10 | 2002-12-10 | 機器システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004187865A true JP2004187865A (ja) | 2004-07-08 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002358296A Withdrawn JP2004187865A (ja) | 2002-12-10 | 2002-12-10 | 機器システム |
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| Country | Link |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008307148A (ja) * | 2007-06-13 | 2008-12-25 | Hoya Corp | 内視鏡装置 |
| JP7568372B2 (ja) | 2019-12-20 | 2024-10-16 | ミルウォーキー エレクトリック ツール コーポレイション | 機能拡張のためのガスエンジン交換電子機器モジュール性 |
-
2002
- 2002-12-10 JP JP2002358296A patent/JP2004187865A/ja not_active Withdrawn
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