JP2009061032A - 内視鏡システム - Google Patents

Abstract

【課題】伝送状態を検出できようにして、操作性を向上できる内視鏡システムを提供する。
【解決手段】電子内視鏡２に内蔵されたＣＣＤ１９により撮像され、映像信号処理回路２４から出力される映像信号は、第１の信号送信部２５から無線コネクタ部２１を経てビデオプロセッサ３の第１の信号受信部２６に光結合の伝送方式で伝送される。その際送信側はテストデータの出力レベルを変更して送信し、ビデオプロセッサ３側に設けられた伝送状態検出部３６は、エラーレートを測定し、エラーレートが変化する伝送レベルを信号の伝送状態として検出する。
【選択図】図２

Description

本発明は、内視鏡の映像信号を無線で送受する電子内視鏡システムに関する。

近年、内視鏡は各種の分野で広く用いられるようになった。内視鏡は、衛生管理上の観点から、消毒液・減菌液による液浸消毒・減菌処理が要求されるため、該滅菌等の処理時には防水加工して各電気部品を消毒液・減菌液から保護する必要がある。
また、最近においては、撮像部または撮像手段を内蔵した電子内視鏡と呼ばれる内視鏡も普及している。また、内視鏡（より具体的には光学式内視鏡）に、撮像部としてのテレビカメラ（ＴＶカメラ）を装着したＴＶカメラ装着内視鏡も使用されることがある。
撮像部を備えた内視鏡の場合には、撮像部により撮像された撮像信号に基づく映像信号又は画像信号は、モニタに表示する標準的な映像信号に変換する信号処理を行う信号処理装置としてのビデオプロセッサに伝送される。そして、標準的な映像信号が入力されるモニタの表示面には、術者が観察する内視鏡画像が表示される。

このように内視鏡の撮像部による映像信号をビデオプロセッサに伝送する必要がある。ここで、内視鏡とビデオプロセッサの間の信号線が有線で接続されている場合、内視鏡のビデオプロセッサとの電気接点部は、前記処理時には消毒液等にさらされることになるが、電気接点部の防水加工のためにコストが高くなってしまう。
この為、従来は、該電気接点部に防水膜を被せて前記滅菌処理等を行っている。また、電気接点部を防水加工することができたとしたとしても、電気接点部は酸化により腐食するため、より寿命を長くすることが難しい。
そこで、内視鏡の撮像部からビデオプロセッサの間の信号線の一部を無線化することにより、電気接点部を気密状態としたままで信号の伝送を可能とし、防水膜を付けることなく内視鏡を滅菌等の処理から保護する方式の内視鏡が幾つか提案されている。

例えば、特許文献１の従来例としての特開２００１−２５１６１１号公報は、アンテナを設けて電波により信号を伝送し、内視鏡とビデオプロセッサを完全に分離する手法を開示している。

また、電気接点部のみを近距離で分離して無線で伝送する手法を用い、特許文献２の従来例としての特開平１０−１５５７４０号公報は、通信媒体に光を用いた光伝送方式のものを開示している。また、特許文献３の従来例としての特開２００７−９７７６７号公報は、電極パッド面を対面させて近距離空間を静電結合させる静電結合方式で伝送するものを開示している。
特開２００１−２５１６１１号公報 特開平１０−１５５７４０号公報 特開２００７−９７７６７号公報

一般的に、無線による信号の伝送は、有線の信号の伝送に比べて、外部環境の影響を受けやすい。特に前述の特許文献１の電波伝送方式は、外来ノイズの影響を受けやすい。 これに対して、前述の特許文献２に係る光伝送方式は、外来ノイズの影響を受け難い特徴を有する。但し、光伝送方式は、発光部又は受信部のレンズの曇りや水滴に影響され易い。
また、特許文献３に係る静電結合伝送方式は、水滴の影響されにくい特徴を有するが、光伝送方式よりは外来ノイズの影響を受け易い。

このため、光伝送方式、又は静電結合伝送方式を映像信号の伝送に採用することが考えられる。
しかしながら、特許文献２及び特許文献３は、映像信号の伝送状態を検出していないので、例えば伝送状態が低下したような場合、それに対処するまでに時間がかかってしまう。
このため、このような場合の発生に対し、短時間に対処できる操作性が良い内視鏡システムが要望される。

（発明の目的）
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、伝送状態を検出できるようにして、操作性を向上できる内視鏡システムを提供することを目的とする。

本発明は、撮像部を備えた内視鏡と信号処理装置とを備えた内視鏡システムにおいて、 前記撮像部からの出力信号に基づく映像信号を内視鏡から前記信号処理装置に無線で送信する信号伝送手段と、
前記信号伝送手段における前記映像信号の伝送状態を検出する伝送状態検出手段と、
を備え、
前記信号伝送手段は、前記内視鏡側に設けられ、前記映像信号を無線で送信する信号送信部と、前記信号処理装置側に設けられ、当該信号送信部により無線で送信された前記映像信号を受信する信号受信部とを含み、
前記伝送状態検出手段は、前記信号送信部の出力のレベル又は信号受信部の受信感度のレベルを変更して信号の伝送状態を検出することを特徴とする。

本発明によれば、内視鏡の映像信号の伝送状態を把握することができ、これにより、信号の伝送状態の変化に対する対処を行い易くなり、操作性を向上できる。

次に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る電子内視鏡システム１の概略構成を示す。
この電子内視鏡システム１は、人体内に挿入され、内視鏡検査に使用される電子内視鏡２と、この電子内視鏡２に内蔵された撮像部による画像信号に対する信号処理を行う信号処理装置としてのにビデオプロセッサ３と、ビデオプロセッサ３から出力される映像信号に対応した内視鏡画像を表示するモニタ４とを有する。
電子内視鏡２は、人体内に挿入される細長の挿入部６と、この挿入部６の基端に設けられた操作部７からなる電子内視鏡部８と、操作部７から延出されたユニバーサルコード９からなる接続コード部１０とを備えている。

また、挿入部６は、この挿入部６の先端に設けられた先端部１１と、この先端部１１の後端に設けられた湾曲自在の湾曲部１２と、この湾曲部１２の後端から操作部７の前端に至る長尺の可撓部１３とからなる。
また、操作部７には、湾曲部１２を湾曲操作する湾曲ノブ１４が設けてあり、電子内視鏡２を使用する使用者となる術者は、この操作部７を把持して、湾曲ノブ１４を操作することにより、湾曲部１２を湾曲することができる。
先端部１１には、照明窓１５と観察窓１６とが設けられ、照明窓１５には照明光を出射する例えばＬＥＤ（図示せず）が取り付けられている。そして、挿入部６が人体内に挿入された場合、照明窓１５から出射される照明光で人体内の観察対象部位を照明することができるようにしている。

また、観察窓１６には、図２に示すように撮像部１７を構成する対物レンズ１８が取り付けられており、照明光で照明された観察対象部位等の光学像をその結像位置に配置された撮像素子としての例えばＣＣＤ１９に結像する。
図１に示すように操作部７から延出されたユニバーサルコード９の端部には、無線伝送用コネクタ（以下、単に無線コネクタと略記）２１ａが設けてあり、この無線コネクタ２１ａはビデオプロセッサ３の筐体表面に設けられた無線コネクタ受け２１ｂに着脱自在に接続することができる。
この無線コネクタ２１ａ及び無線コネクタ受け２１ｂは、図２を参照して後述するように、電気接点を用いることなく、無線で信号の伝送を行う無線コネクタ部２１を形成する。

また、ビデオプロセッサ３内は、電子内視鏡２に内蔵された撮像部１７のＣＣＤ１９を駆動するための基本クロックとなるクロック信号を生成すると共に、電子内視鏡２側から無線で送信される映像信号（より具体的には変調された映像信号）を無線コネクタ部２１を介して受信する。
そして、ビデオプロセッサ３は、受信した映像信号を復調し、さらに標準的な映像信号を生成する信号処理を行いモニタ４に出力する。モニタ４の表示面には撮像部１７で撮像された画像が内視鏡画像として表示される。
次に図２を参照して本実施形態における信号処理系の構成を説明する。図２は本実施形態における信号伝送手段を含む信号処理系の構成を示す。
図２に示すように本実施形態における電子内視鏡２は、撮像部１７の他に、この撮像部１７を構成するＣＣＤ１９を駆動するＣＣＤ駆動回路２３と、ＣＣＤ１９から出力されるＣＣＤ出力信号としての画像信号に対する信号処理を行い映像信号を生成する映像信号処理回路２４とを有する。

この映像信号処理回路２４は、ＣＣＤ出力信号に対するＣＤＳ処理により生成したベースバンドのアナログの映像信号をＡ／Ｄ変換して２値化されたデジタルの映像信号に変換し、さらにパラレルシリアル変換回路により生成されたシリアルのデジタルの映像信号を生成する。
また、この電子内視鏡２は、映像信号処理回路２４から出力される映像信号を無線で送信する信号伝送手段を構成する第１の信号送信部２５を備えている。そして、この映像信号は、ビデオプロセッサ３側の第１の信号受信部２６により受信される。
また、この電子内視鏡２は、ビデオプロセッサ３の第２の信号送信部２７から送信されるクロック信号を無線コネクタ部２１を介して無線で受信する第２の信号受信部２８を有する。

そして、この第２の信号受信部２８により生成されたクロック信号を用いてＣＣＤ駆動回路２３は、ＣＣＤ駆動信号を生成し、ＣＣＤ１９を駆動する。
なお、ビデオプロセッサ３には、第２の信号送信部２７にクロック信号を出力すると共に、第１の信号受信部２６で復調された映像信号をモニタ４に出力するシステムコントローラ３１が設けてある。
第１の信号送信部２５は、第１の変調回路３２ａと、この第１の変調回路３２ａにより変調された映像信号を光伝送方式で伝送する第１の発光部３３ａとからなる。なお、第１の発光部３３ａは、無線コネクタ２１ａ内に設けられている。
また、ビデオプロセッサ３内に設けられた第２の信号送信部２７は、例えばシステムコントローラ３１内のクロック信号発生回路により生成されたクロック信号を変調する第２の変調回路３２ｂと、この第２の変調回路３２ｂにより変調されたクロック信号を光伝送方式で送信する第２の発光部３３ｂとからなる。

なお、第２の発光部３３ｂは、無線コネクタ受け２１ｂ内に設けられている。このシステムコントローラ３１は、この電子内視鏡システム１の全体を制御する。
また、電子内視鏡２内に設けられた第２の信号受信部２８は、無線コネクタ２１ａ内に設けられた第２の受光部３４ｂと、この第２の受光部３４ｂによる受光した光信号を復調する第２の復調回路３５ｂとからなる。この第２の復調回路３５ｂは、復調したクロック信号をＣＣＤ駆動回路２３に出力する。
また、第１の信号受信部２６は、無線コネクタ受け２１ｂ内に設けられた第１の受光部３４ａと、この第１の受光部３４ａにより光結合で受信した映像信号を復調する第１の復調回路３５ａとからなる。この第１の復調回路３５ａは、復調した映像信号をシステムコントローラ３１に出力する。

また、このビデオプロセッサ３には、第１の復調回路３５ａから出力される映像信号がが入力される（信号の伝送状態検出手段としての）伝送状態検出部３６が設けられている。
この伝送状態検出部３６は、第１の信号送信部２５から第１の信号受信部２６に光結合で無線で送信された映像信号の伝送状態を検出し、その検出結果の情報をシステムコントローラ３１に出力する。
なお、無線コネクタ２１ａと無線コネクタ受け２１ｂとが装着された状態においては、例えば図２に示すように、第１の発光部３３ａと第１の受光部３４ａとが対向し、かつ第２の発光部３３ｂと第２の受光部３４ｂとが対向する。
そして、第１の発光部３３ａから発光された光（信号）は、第１の受光部３４ａにて受光され、かつ第２の発光部３３ｂから発光された光（信号）は、第２の受光部３４ｂにて受光される。

また、システムコントローラ３１は、伝送状態検出部３６による伝送状態の検出の動作を制御する。通常（デフォルト）の設定の場合には、電子内視鏡システム１の電源が投入された直後に、伝送状態検出部３６は伝送状態の検出の動作を行う。
これは、電源の投入（ＯＮ）の後に、内視鏡検査が開始されるため、内視鏡検査が開始される直前に伝送状態の検出を行い、伝送状態に対応した適切な設定状態で内視鏡検査を行い易くする。
そして、システムコントローラ３１は、伝送状態の検出結果が伝送に適さない状態であるとブザーなどで術者等のユーザに警告または告知する。ユーザは、警告等の検出結果を参考にして内視鏡検査を続行するか、無線コネクタ部２１をより清浄な状態に設定する等、適切な対応がし易くなる。

また、伝送状態の検出の動作は、実際に映像信号を送信している最中にも行われ、その時点での伝送状態に対応する情報（具体的には伝送レベル）をモニタ４等に表示する。この情報を参考にすることにより、術者は、内視鏡検査の最中においても、映像信号の伝送状態を確認できる。
後述するようにこの場合の伝送レベルは、エラーレートを検出するために送信するテストデータの出力レベルを変化して伝送し、その際の測定により検出されるエラーレートが所定値以上に変化した検出結果の出力レベルを伝送レベルとして検出（算出）する。
このため、この伝送レベルを確認することにより、実際に映像信号を伝送している映像信号の出力レベルの状態から、その映像信号の伝送状態が良好であるか否か等を確認できることになる。

また、電源の投入（ＯＮ）時の他に、例えばビデオプロセッサ３に設けられた操作パネル３７の伝送状態検出開始スイッチ３７ａ（図１参照）や図示しないキーボードなどからユーザが操作することにより、システムコントローラ３１はその操作タイミングに伝送状態の検出の動作を開始するように制御することもできる。
この場合には、システムコントローラ３１は、伝送状態の検出の動作を開始させる指示信号をクロック信号に重畳して第２の信号送信部２７に出力する。
そして、その指示信号は、第２の信号送信部２７から第２の信号受信部２８に送信され、第２の復調回路３５ｂにより復調された指示信号は、映像信号処理回路２４に出力される。

映像信号処理回路２４は、例えばその内部に予め用意されたテストデータを発生するテストデータ発生回路２４ａを有する。そして、通常は電源がＯＮされた場合に伝送状態の検出の動作を開始するが、さらに指示信号が入力された場合にも同様の動作を開始する。 伝送状態の検出の動作開始時には、映像信号処理回路２４は、ＣＣＤ１９からの出力信号に基づく映像信号を出力しないで、テストデータ発生回路２４ａで発生したテストデータを第１の信号送信部２５に出力する。

この場合、映像信号処理回路２４は、第１の信号送信部２５を構成する第１の発光部３３ａを、例えば標準と考えられる所定の発光強度若しくは発光出力（以下、出力レベルで表記する。具体的には所定の発光出力は出力レベル３）で発光させるように制御する。 そして、この所定の出力レベル３で伝送の誤り率（ビットエラーレート、以下エラーレートと略記）が伝送状態検出部３６により算出されることになる。
また、この映像信号処理回路２４は、所定の出力レベル３でテストデータを伝送した後、映像信号を送信する動作を開始すると共に、さらに所定の周期でテストデータの出力レベルを最大に近い出力レベル（具体的には出力レベル９）から順次小さくなるように出力レベルＮ（Ｎ＝１〜９）を変更して、伝送する制御を行う。

そして、出力レベルＮが周期的に変更された状態で伝送状態検出部３６により伝送のエラレートが測定により検出され、出力レベルＮの変化によるエラーレートの変化により、伝送状態（より具体的にはエラーレートの良否の境界となる伝送レベル）を検出する。 上記テストデータのビットパターンは既知のものであり、伝送状態検出部３６は、その内部に、伝送されるテストデータと同じビットパターンの情報を格納した格納部を有する。
そして、伝送状態検出部３６は、第１の復調回路３５ａから出力される復調されたテストデータ、つまり伝送されてきたテストデータと、格納部から読み出した情報とを比較して、伝送のエラーレートを測定により算出（検出）し、その算出結果をシステムコントローラ３１に出力する。
システムコントローラ３１は、伝送状態検出部３６による伝送のエラーレートの結果に応じた制御を行う。

例えば、所定の出力レベル３の状態での伝送のエラーレートが閾値以上で伝送不良と判定した場合には、操作パネル３７のＬＥＤやブザー３７ｂ（図１参照）等で、ユーザに警告して、伝送不良であることを告知する。
また、周期的に変更した出力レベルＮの状態での伝送のエラーレートが、所定値（閾値）より小さい状態からこの閾値以上の伝送不良になったと判定した場合には、その境界の出力レベルＮを、信号の伝送状態の検出情報としての伝送レベルとして表示する。
このように、システムコントローラ３１は、テストデータによる伝送状態の動作に係る制御を行う。なお、本実施形態においては、無線の信号伝送手段は、光伝送方式によるものであるため、映像信号を、第１の発光部３３ａを最大に発光させる出力レベル（具体的には出力レベル１０）で送信する。

ＣＣＤ１９により撮像された画像を内視鏡画像としてモニタ４に表示する動作は、以下のようになる。
システムコントローラ３１で生成されたクロック信号は、クロック信号送信手段の機能を持つ第２の信号送信部２７において変調後に光信号に変換されて送信される。この光信号は、クロック信号受信手段の機能を持つ第２の信号受信部２８により受光される。そして光電変換された後、第２の復調回路３５ｂで復調されてＣＣＤ駆動回路２３に伝送される。
ＣＣＤ駆動回路２３は、クロック信号を基にＣＣＤ１９を駆動する駆動信号としての水平転送パルス、リセットパルス、垂直転送パルス等を生成し、ＣＣＤ１９を駆動する。 そしてＣＣＤ１９により撮像され、光電変換されて出力される撮像信号は、映像信号処理回路２４においてＣＤＳ処理され、さらにＡ／Ｄ変換後にシリアルデータに変換された映像信号に変換される。

この映像信号は、電子内視鏡２の映像信号の信号伝送手段を構成する第１の信号送信部２５から、無線コネクタ部２１を介してビデオプロセッサ３の第１の信号受信部２６に無線で伝送され、さらにシステムコントローラ３１に伝送される。このシステムコントローラ３１は、伝送された映像信号に対する信号処理を行い、標準的な映像信号に変換してモニタ４に出力し、モニタ４の表示面には内視鏡画像が表示される。
また、伝送状態検出部３６を用いて伝送状態を検出する動作の概略は、以下のようになる。
伝送状態を検出する動作の開始時には、映像信号処理回路２４は、ＣＣＤ１９からの映像信号ではなく、予め用意されたテストデータを出力する。このテストデータの出力信号は、第１の信号送信部２５、第１の信号受信部２６を介して伝送状態検出部３６に到達する。

ここで伝送状態検出部３６は、無線コネクタ部２１を介して伝送されたテストデータのデータと、本来のテストデータのデータを比較し、伝送のエラーレートを測定してその結果を、システムコントローラ３１に伝える。
システムコントローラ３１は、検出された伝送のエラーレートに応じて、警告等を行う。
また、テストデータによる伝送状態の検出動作に引き続いて以下に説明するように映像信号を伝送する最中においてもテストデータの出力レベルを変化させることにより、それに伴ってエラーレートが変化する場合における出力レベルから信号の伝送状態の情報を取得する検出を行う。
次に、図３を参照して本実施形態の電子内視鏡システム１の動作を説明する。図３は、図１及び図２に示した電子内視鏡システム１における動作内容のフローチャートを示す。 図３を参照して説明する電子内視鏡システム１は、第１の発光部３３ａの発光強度となる出力レベルを１０段階に設定可能であるものとする。

電子内視鏡２の無線コネクタ２１ａがビデオプロセッサ３の無線コネクタ受け２１ｂに装着された状態で電子内視鏡システム１の電源がＯＮにされると、電子内視鏡２及びビデオプロセッサ３は動作状態になる。
なお、電子内視鏡２は、電源として図示しないバッテリを内蔵している。このバッテリの代わりに無線コネクタ部２１に例えば電磁結合コイルを介してビデオプロセッサ３側から供給される交流電力を整流等して直流の電源を生成する構成でも良い。
また、照明手段としては、図示しないＬＥＤで照明する。このＬＥＤによる照明手段に限らず、電子内視鏡２にライトガイドを挿通し、ビデオプロセッサ３側から供給される照明光をこのライトガイドで伝送し、先端面から出射して照明する構成でも良い。

電子内視鏡２及びビデオプロセッサ３が動作状態になると、最初のステップＳ１において、映像信号処理回路２４は、第１の発光部３３ａの発光強度が標準レベルとなる出力レベル３に設定する。さらに次のステップＳ２において映像信号処理回路２４は、テストデータを第１の信号送信部２５に出力して、この第１の信号送信部２５から第１の信号受信部２６にテストデータを送信する。
第１の信号受信部２６により復調されたテストデータは、伝送状態検出部３６に入力され、ステップＳ３に示すように伝送状態検出部３６は、伝送の誤り率を算出（測定）し、システムコントローラ３１に伝える。
ステップＳ４においてシステムコントローラ３１は、この所定の出力レベル３において、伝送の誤り率としてのエラーレートが閾値未満の伝送状態が良好（エラーフリーと略記）か否かを判定する。そして、エラーフリーと判定した場合にはステップＳ６に進み、閾値以上となる伝送不良と判定した場合にはステップＳ５に示すようにブザー３７ｂ等で警告を行った後、ステップＳ６に進む。

ステップＳ６において、映像信号処理回路２４は、テストデータ送信の際の出力レベルＮを（最大に近い出力レベル）９に設定する。そして、次のステップＳ７において、テストデータを送信する。
このステップＳ６以降において、映像信号処理回路２４から第１の信号送信部２５に、図４に示すように例えば最大の出力レベルに固定された１フレームデータ分の映像信号と、出力レベルＮが徐々に変化するテストデータとが所定の周期で交互に出力される。
周期的（定期的）に送信されるテストデータは、伝送状態検出部３６に入力され、ステップＳ８に示すように伝送状態検出部３６は、伝送のエラーレートを算出し、システムコントローラ３１に伝える。そして、ステップＳ９においてシステムコントローラ３１は、エラーフリーからエラー有りの状態に変化したかを判定する。

上記のようにステップＳ７のテストデータの送信の後、映像信号処理回路２４は、後述するステップＳ１３からステップＳ１６に示す如くに映像信号も送信する動作も行うようになる。つまり、ステップＳ６以降の処理は、映像信号の伝送を行っている（従って、映像信号による画像表示も行う）最中に定期的にテストデータを用いて伝送状態の検出を行うことになる。
テストデータの出力レベルＮは、上述したように出力レベル９から出力レベルが１つづつ小さく変化し、出力レベル１になると、ステップＳ６に戻るようになる。
このため、ステップＳ６では、テストデータを送信する際の出力レベルは出力レベル９であるが、ステップＳ１３〜Ｓ２０のルーチンにより、テストデータを送信する際の出力レベルは小さくなるように変化する。

ステップＳ９において、エラーフリーからエラー有りにならない場合にはステップＳ７に戻る。逆にエラーフリーからエラー有りに変化した場合には、次のステップＳ１０においてシステムコントローラ３１は、この出力レベルＮ或いはＮを伝送レベルとして例えばモニタ４で表示して、図３に示す処理を終了、或いはステップＳ６に戻る。
また、ステップＳ１０の次のステップＳ１１においてシステムコントローラ３１は、出力レベルＮがＮ＞３か否かを判定する。出力レベルＮがＮ＞３の条件を満たす場合には、図３に示す処理を終了、或いはステップＳ６に戻る。
一方、出力レベルＮのＮが３以下の場合には、ステップＳ１２に示すようにシステムコントローラ３１は、ブザー３７ｂ等で警告を行い、図３に示す処理を終了、或いはステップＳ６に戻る。

上記のようにステップＳ７において映像信号処理回路２４は、テストデータ用の出力レベルを９に設定して送信をした後、ステップＳ１３に示すように映像信号を送信（出力）する状態に切り替える。
その後、ステップＳ１４において映像信号処理回路２４は、出力レベルが最大の出力レベル１０に設定する。さらにステップＳ１５において、映像信号処理回路２４は映像信号を１フレームデータ分、第１の信号送信部２５に出力し、第１の信号送信部２５から映像信号を送信する。
送信された映像信号は、第１の信号受信部２６で受信され、復調された後、システムコントローラ３１によりさらに信号処理され、標準的な映像信号に変換されて対応する内視鏡画像がモニタ４で表示される（ステップＳ１６）。

また、次のステップＳ１７に示すように映像信号処理回路２４は、映像信号を１フレームデータ分送信したか否かを監視する。そして１フレームデータ分送信していない場合には、ステップＳ１５に戻り、映像信号の送信を続行する。
一方、１フレームデータ分の送信が終了したタイミングで映像信号処理回路２４は、テストデータの出力（送信）に切り替え（ステップＳ１８）、さらに次のステップＳ１９においてレベルＮが１か否かを判定する。そして、Ｎ＝１に該当する場合にはステップＳ６に戻り、再び出力レベルＮを出力レベル９に設定して同様の動作を繰り返す。
Ｎ＝１でないと判定した場合には、ステップＳ２０に示すように出力レベルＮのＮをＮ＝Ｎ−１にしてステップＳ７に戻る。

そして、映像信号伝送中における定期的なテストデータの送信期間において、ステップＳ７からステップＳ１２に示すように、伝送状態検出部３６は伝送状態の検出を行うことになる。この場合、エラーレートが算出（ステップＳ８）され、エラーフリーからエラー有りに切り替わった場合には、そのテストデータ送信時の出力レベルＮの値Ｎを最新（その時点での）の信号の伝送レベルとしてモニタ４に表示される（ステップＳ１０）。
また、切り替わりの出力レベルＮは、エラーとエラーフリーの境界レベルと判断でき、これを伝送レベルと定義することができる。そしてこの伝送レベルＮのＮが３以下であれば、システムコントローラ３１は、それを伝送状態の不良と判断し、ブザー３７ｂを鳴らす等して警告する（ステップＳ１２）。

このように、上述した第１の実施形態によれば、電子内視鏡システム１の電源投入直後、及び電子内視鏡システム１の動作中に、伝送状態を検出し、伝送状態が低下した場合にはブザー３７ｂ等によりユーザに告知する。従って、ユーザは、内視鏡検査する場合に対応する処置を行い易くなり、操作性が向上する。
具体的には伝送状態が低下した場合には、ユーザは、無線コネクタ部２１の端面を拭く等して光伝送方式による無線伝送を適切に行えるように対処することが容易となり、短時間に行える。
更に、第１の実施形態によれば、電子内視鏡システム１の動作中におけるエラーレートが変化する境界となる伝送レベルの状態をモニタ４で確認することができるため、ユーザは伝送状態の推移を把握して、伝送状態の情報から対応する作業を進めることが容易となる。

例えば、途中でその作業を中断し難い内視鏡検査、内視鏡検査下での処置等の作業を行うような場合には、その作業に臨む前に伝送レベルを確認し、（映像信号の伝送に用いている出力レベルと、この伝送レベルとの差の値などから）伝送レベルに余裕がなければ伝送状態を改善してからその作業にとりかかる等、状況に応じた対応が容易となり、操作性を向上できる。
なお、上述の説明において、映像信号の出力レベルは最大レベルに固定された例で説明したが、伝送レベルの検出結果に応じて変更しても良い。例えば伝送レベルが低い場合には出力レベルを最大レベルより低くして、消費電力を低減しても良い。
また、上述の説明では、伝送状態の検出を行う場合には、テストデータを送信する出力レベルを変更してエラーレートを測定し、その測定結果から信号の伝送状態（伝送レベル）を検出していた。
これに対して、信号を受信する受信側、具体的には第１の信号受信部２６における受信感度のレベルを変更して、エラーレートを測定し、その測定結果から信号の伝送状態（伝送レベル）を検出するようにしても良い。この場合にも同様の効果を有する。

（第２の実施形態）
次に、図５を参照して本発明の第２の実施形態について説明する。図５は、本発明の第２の実施形態の電子内視鏡システム１Ｂの概略構成を示す。図５において、図１と対応する同一の構成部材には図１と同一の符号を付し、その説明を省略する。
図５に示す電子内視鏡システム１Ｂは、電子内視鏡２の操作部７とユニバーサルコード９の基端とにそれぞれ無線コネクタ２１ｃと無線コネクタ受け２１ｄとが着脱自在に設けられている。そして、無線コネクタ２１ｃと無線コネクタ受け２１ｄからなる無線コネクタ部２１Ｂにより、映像信号等の伝送が電気接点無しで行われる。
また、ユニバーサルコード９の他端には、例えば電気接点を有するコネクタ４１ａが設けてあり、このコネクタ４１ａはビデオプロセッサ３に設けられたコネクタ受け４１ｂに着脱自在に接続される。

コネクタ４１ａとコネクタ受け４１ｂは、電子内視鏡２とビデオプロセッサ３の接続コネクタ部４１を構成する。なお、図５に示すコネクタ４１ａは、例えば、照明光の伝送を行うライトガイドコネクタも備えたものであり、電気接点を有するコネクタとしては、図５に示す形状のものに限定されるものでない。
図６は、電子内視鏡システム１Ｂの信号処理系の機能ブロックを示す。この電子内視鏡システム１Ｂは、図２の電子内視鏡システム１と、類似する機能を有している。図２の電子内視鏡システム１では、無線コネクタ部２１による信号の伝送が光結合で行われるのに対し、本実施形態の電子内視鏡システム１Ｂにおける無線コネクタ部２１Ｂにおいては静電結合により行われる。
つまり、図２における第１の信号送信部２５、第１の信号受信部２６における第１の発光部３３ａ、第１の受光部３４ａの代わりに、図６に示すように第１の送信電極パッド３３ｃ、第１の受信電極パッド３４ｃを用いて、第１の信号送信部２５Ｂ、第１の信号受信部２６Ｂがそれぞれ形成されている。

また、図２における第２の信号送信部２７、第２の信号受信部２８における第２の発光部３３ｂ、第２の受光部３４ｃの代わりに、図６に示すように第２の送信電極パッド３３ｄ、第２の受信電極パッド３４ｄを用いて、第２の信号送信部２７Ｂ、第２の信号受信部２８Ｂがそれぞれ形成されている。
第１の送信電極パッド３３ｃと第１の受信電極パッド３４ｃとは、互いに近距離で対向するように配置されることで静電結合し、第１の送信電極パッド３３ｃの信号（電位変動）が第１の受信電極パッド３４ｃに静電結合を介して無線で伝送される。同様に、第２の送信電極パッド３３ｄの信号が第２の受信電極パッド３４ｄに静電結合を介して無線で伝送される。
また、本実施形態においては、後述するように伝送状態の検出の動作は、第１の信号送信部２５Ｂから映像信号を送信しない無信号の状態で行う。

また、映像信号を送信する（内視鏡検査の）使用状態においては、映像信号の区切りとなり、映像信号が無い所定の期間（無信号期間）においてやはり無信号の状態で行う。 また、本実施形態においては映像信号処理回路２４は、この映像信号処理回路２４から出力する映像信号の出力レベルを調整することにより、第１の送信電極パッド３３ｃの電位変動レベル（送信レベル）を変更可能にしている。
また、第１の信号受信部２６Ｂの信号検出感度（ゲイン）を上げて第１の受信電極パッド３４ｃにより電位変動レベル（受信レベル）をシステムコントローラ３１の制御下で変更可能にしている。
この他に、例えば第１の送信電極パッド３３ｃ或いは第１の受信電極パッド３４ｃを例えば圧電素子等の電気信号の印加により、両パッド３３ｃ、３４ｃ間の距離を変更可能、つまり静電結合量自体を変更可にしても良い。そして、例えばシステムコントローラ３１の制御下で、その静電結合量を調整できるようにしても良い。

この場合には、映像信号を停止した期間（無信号期間という）の場合におけるノイズレベルを検出して、そのノイズレベルが小さくなるような静電結合量の電位変動レベルに設定するようにできる。図６におけるその他の電気系の構成は、図２に示したものと同様である。
次に、ＣＣＤ１９による映像信号をモニタ４に内視鏡画像として表示する場合の流れを説明する。システムコントローラ３１で生成された基本クロックとしてのクロック信号は、第２の信号送信部２７Ｂ、第２の信号受信部２８Ｂを介してＣＣＤ駆動回路２３に無線で伝送される。
ＣＣＤ駆動回路２３は、クロック信号を基にＣＣＤ１９を駆動する駆動パルスを生成し、ＣＣＤ１９を駆動する。そしてＣＣＤ１９からの出力信号は、映像信号処理回路２４においてＡ／Ｄ変換後にシリアルデータに変換される。

第１の信号送信部２５Ｂ、第１の信号受信部２６Ｂを介してシステムコントローラ３１に伝送される。システムコントローラ３１は、映像信号に対する信号処理をして、標準的な映像信号を生成しモニタ４に出力し、モニタ４の表示面に内視鏡画像が表示される。 次に、伝送状態検出部３６により伝送状態を検出する場合の流れを説明する。伝送状態を検出する場合には、第１の信号送信部２５Ｂの動作を停止し、第１の信号受信部２６Ｂは、第１の受信電極パッド３４ｃを介して外来ノイズをノイズレベルとして直接検出する。そして、検出されたノイズレベルは、伝送状態検出部３６によりサンプリングされ、システムコントローラ３１に伝えられる。
静電結合の伝送方式においては、信号伝送の最大の障害は外来ノイズであるため、システムコントローラ３１（又は伝送状態検出部３６）は、無信号の状態で外来ノイズによるノイズレベルにより伝送状態を算出する。

次に、本実施形態の電子内視鏡システム１Ｂの動作を説明する。図７は、図５及び図６に示した電子内視鏡システム１Ｂの動作を示すフローチャートである。
図７のフローチャートに係る電子内視鏡システム１Ｂは、第１の送信電極パッド３３ｃ及び第２の送信電極パッド３３ｄ間の電位変動レベル（送信レベル）を変更設定が可能であるものとする。
以下、この電子内視鏡システム１Ｂの動作を図７のフローチャートを参照して説明する。電子内視鏡システム１Ｂの電源がＯＮにされた直後に、ステップＳ２１に示すように伝送状態検出部３６は、ノイズレベルを検出し、システムコントローラ３１に伝える。
この場合、上述したように第１の信号送信部２５Ｂの動作を停止し、映像信号を伝送しない無信号状態でノイズレベルの検出を行う。

また、次のステップＳ２２において、システムコントローラ３１は、第１の送信電極パッド３３ｃ及び第２の送信電極パッド３３ｄの電位変動レベルを変更して、信号レベルに対するノイズレベルの比（Ｓ／Ｎ比）が大きくなるように第１の送信電極パッド３３ｃ及び第２の送信電極パッド３３ｄの電位変動レベルの設定を行う。
電位変動レベルの設定を行う場合、検出された伝送状態が低下した場合に、信号送信の出力レベルを上げることや信号受信の受信感度レベルを変更することで伝送状態を改善することができる。また、検出された伝送状態が過度に良い場合には、信号送信の出力レベルや信号受信の受信感度レベルを下げることで、消費電力を低減することができる。
なお、システムコントローラ３１は、検出されたノイズレベルをモニタ４等で表示し、ユーザにその情報を告知しても良い。

次のステップＳ２３において、映像信号処理回路２４は、映像信号を１フレームデータ毎に送信する動作を開始する。
そして、ステップＳ２４に示すように送信された映像信号は、第１の信号受信部２６Ｂにより受信され、システムコントローラ３１を経て標準的な映像信号に変換されてモニタ４に出力され、モニタ４には内視鏡画像が表示される。
また、ステップＳ２５に示すように映像信号処理回路２４は、映像信号を１フレームデータ分送信したかの判定を行う。そして、１フレームデータ分の送信が終了していないと、ステップＳ２３に戻り、１フレームデータ分の送信の動作を続行する。
一方、映像信号を１フレームデータ分送信した時は、ステップＳ２６に示すように映像信号を送信しない無信号期間となり、この無信号期間において伝送状態検出部３６は、ノイズレベルを検出し、システムコントローラ３１に伝える。

そして、ステップＳ２７に示すようにシステムコントローラ３１は、検出されたノイズレベルに応じて、電位変動レベルの設定を行う。
この場合、検出されたノイズレベルが影響しないように、第１の送信電極パッド３３ｃ及び第２の送信電極パッド３３ｄの電位変動レベルを、信号の伝送に外来ノイズが影響しないレベルに設定する。
ステップＳ２７により、ステップＳ２２の場合と同様に、伝送状態を改善或いは適切な伝送状態に設定したり、消費電力の低減等ができる。
また、ステップＳ２７において、検出されたノイズレベルをモニタ４等に表示するようにしても良い。

そして、ステップＳ２７の処理の後、ステップＳ２３に戻り、同様の動作を繰り返す。 本実施形態によれば、外来ノイズのレベルに応じて、リアルタイムに送信レベルを（外来ノイズに影響されにくいレベルに）変動させることができ、電子内視鏡システム１Ｂの使用環境が変化した場合にも、伝送状態を良好に保つことができる。
なお、図７のフローチャートの処理動作においては、電子内視鏡システム１Ｂの使用開始時に、常時電位変動レベル設定（Ｓ２１，Ｓ２２）が行われるが、例えば、電気メス装置の動作と連動させて、電気メスと併用する場合にのみ前記電位変動レベル設定を行うようにしても良い。
或いは、電気メス装置の電源ＯＮ／ＯＦＦや動作モードの信号を図５のシステムコントローラ３１に伝える構成にして、システムコントローラ３１は、電気メス装置の動作開始や動作モードに対応して前記電位変動レベルを自動で切り替える等の設定を行うことができる構成にしても良い。

なお、第２の実施形態においても、第１の実施形態のようにテストデータを送信し、テストデータの出力レベルを変更したり、受信側の信号受信感度のレベルを変更してエラーレートを測定し、その測定結果から伝送状態（伝送レベル）を検出するようにしても良い。
また、上述した各実施形態等を部分的に組み合わせる等して構成される実施形態等も本発明に属する。
（付記）請求項２〜３によれば、容易に映像信号の伝送状態を検出することができる。 請求項４〜７によれば、適当なタイミングで伝送状態の検出を行うことができる。
請求項８によれば、ユーザは常に伝送状態を把握しながら作業を進めることができる。 請求項９によれば、ユーザは警告により伝送低下を認識することができる。
請求項１０によれば、検出された伝送状態が低下した場合に、信号送信の出力レベルや信号受信の受信感度レベルを上げることで伝送状態を改善することができる。また、検出された伝送状態が過度に良い場合には、信号送信の出力レベルや信号受信の受信感度レベルを下げることで、消費電力を低減することができる。

撮像部による撮像に基づく映像信号を伝送する場合、テストデータ等の出力レベルや受信側の信号受信感度のレベルを変更してエラーレートから伝送状態を検出可能ににした。伝送状態が低下したような場合、対応する処置が行い易くなり、操作性が向上する。

本発明の第１の実施形態の電子内視鏡システムの概略の構成図。 第１の実施形態の電子内視鏡システムにおける信号伝送系に係る部分の概略の構成を示すブロック図。 第１の実施形態の電子内視鏡システムにおける信号伝送の動作内容を示すフローチャート。 第１の実施形態においてテストデータを映像信号１フレームデータ毎に送信する場合の信号伝送例を示す図。 本発明の第２の実施形態の電子内視鏡システムの概略の構成図。 第２の実施形態の電子内視鏡システムにおける信号伝送系に係る部分の概略の構成を示すブロック図。 第２の実施形態の電子内視鏡システムにおける信号伝送の動作内容を示すフローチャート。

符号の説明

１…電子内視鏡システム、２…電子内視鏡、３…ビデオプロセッサ、４…モニタ、１７…撮像部、１９…ＣＣＤ、２１…無線コネクタ部、２４…映像信号処理回路、２５…第１の信号送信部、２６…第１の信号受信部、２７…第２の信号送信部、２８…第２の信号受信部、３１…システムコントローラ、３２ａ…第１の変調回路、３３ａ…第１の発光部、３４ａ…第１の受光部、３５ａ…第１の復調回路、３６…伝送状態検出部

Claims (10)

1. 撮像部を備えた内視鏡と信号処理装置とを備えた内視鏡システムにおいて、
   前記撮像部からの出力信号に基づく映像信号を内視鏡から前記信号処理装置に無線で送信する信号伝送手段と、
   前記信号伝送手段における前記映像信号の伝送状態を検出する伝送状態検出手段と、
   を備え、
   前記信号伝送手段は、前記内視鏡側に設けられ、前記映像信号を無線で送信する信号送信部と、前記信号処理装置側に設けられ、当該信号送信部により無線で送信された前記映像信号を受信する信号受信部とを含み、
   前記伝送状態検出手段は、前記信号送信部の出力のレベル又は信号受信部の受信感度のレベルを変更して信号の伝送状態を検出することを特徴とする内視鏡システム。
2. 前記伝送状態検出手段は、前記信号送信部の出力のレベル又は信号受信部の受信感度のレベルを第１のレベルから、当該第１のレベルとは異なる第２のレベルに変更してエラーレートを測定し、エラーレートが所定値以上となる検出結果により信号の伝送状態を検出することを特徴とする内視鏡システム。
3. 前記信号伝送手段は、静電結合を利用して前記映像信号を伝送するものであって、
   前記伝送状態検出手段は、前記信号送信部による送信動作を停止した状態における前記信号受信部において検出される外来ノイズのレベルを測定し、当該測定の結果により信号の伝送状態を検出することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
4. 前記伝送状態検出手段は、前記信号の伝送状態の検出を、前記内視鏡システムの電源が投入された直後に行うことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
5. 前記伝送状態検出手段は、前記信号の伝送状態の検出を、前記内視鏡システムの動作中に定期的に行うことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
6. 前記伝送状態検出手段は、前記信号の伝送状態の検出を、ユーザによる指示タイミングで行うことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
7. 前記伝送状態検出手段は、前記信号の伝送状態の検出を、前記内視鏡以外の他の装置の動作と連動したタイミングで行うことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
8. 前記伝送状態検出手段によって検出された前記伝送状態に対応する情報を表示する表示手段を更に有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
9. 前記伝送状態検出手段によって検出された前記伝送状態に基づき、前記伝送状態に関係する情報をユーザに告知する告知手段を有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
10. 前記伝送状態検出手段によって検出された前記伝送状態に基づき、信号送信部の出力のレベル又は信号受信部の受信感度のレベルを切り替えることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。

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