JP2011147548A - 内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置内の回路調整の容易な内視鏡装置を提供する。
【解決手段】内視鏡装置１は、カメラ３１により被写体を撮像する内視鏡装置である。内視鏡装置１は、回路基板２１上に搭載され、CPUコア６１とカメラ３１を駆動するための駆動回路７１ａとを含む半導体装置２２と、半導体装置２２内に設けられ、駆動回路７１ａの駆動信号の出力タイミング又はカメラ３１からの画像信号の入力タイミングを調整するためのパラメータデータを設定するパラメータ設定部と、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、内視鏡装置に関する。

内視鏡装置は、工業分野及び医療分野において広く利用されている。内視鏡装置は、先端部にカメラが設けられた挿入部を有する。ユーザは、挿入部の先端部に設けられたカメラを被写体の近傍に接近させ、そのカメラにより撮像された画像をモニタに表示させることができる。内視鏡装置は、各種機能を制御する制御部と、カメラを制御するカメラコントロールユニットとを含む（例えば、特許文献１参照）。内視鏡装置は、細長な挿入部の先端部に設けられたカメラにより撮像して得られた被写体の画像をモニタに表示するだけでなく、その画像を記憶装置に記憶することもできる。

特開２００１−１４５０９９号公報

カメラの高画素化に伴い内視鏡装置のEMC（Electromagnetic Compatibility）対策が望まれている。
例えば、内視鏡装置の個々の回路ユニット等から発せられるノイズの抑制や、外部から受けるノイズに対する対策が挙げられる。

特に、内視鏡装置の場合は、挿入部は細長く、その細長い挿入部への外部からのノイズ対策が望まれる。挿入部には、短いものだけでなく、長いものもあるので、その対策は、カメラの駆動に関係する回路毎の調整として行わなければならなかった。

内視鏡装置の製造時には、カメラの駆動回路の調整だけでなく、モニタの駆動回路の調整等も駆動回路毎にハードウェア回路の調整作業として行われなければならず、その調整作業は、繁雑であった。すなわち、検査者あるいは調整者は、接続すべき機器を本体装置に取り付ける度に、それぞれの駆動回路等の調整をしなければならない。

また、内視鏡装置の挿入部が着脱可能で、現場で挿入部が交換されて別な挿入部に変更された場合、交換された別な挿入部に対するカメラの駆動回路の調整も必要な場合があり、それもまた、繁雑で時間の掛かる作業となっていた。

そこで、高画素化した撮像素子を用いても、簡易な構成で、回路調整の容易な内視鏡装置が望まれていた。

本発明の一態様によれば、撮像素子により被写体を撮像する内視鏡装置であって、回路基板上に搭載され、CPU及び前記撮像素子を駆動するための第１の駆動回路を有する半導体装置と、前記半導体装置内に設けられ、前記第１の駆動回路の駆動信号の出力タイミング、又は前記撮像素子からの画像信号の入力タイミングを調整するための第１のパラメータデータを設定する第１のパラメータ設定部と、を具備した内視鏡装置を提供することができる。

本発明によれば、高画素化した撮像素子を用いても、簡易な構成で、回路調整の容易な内視鏡装置を実現することができる。

本発明の実施の形態に係わる内視鏡装置の外観構成図である。 本発明の実施の形態に係わる内視鏡装置１の本体部２の内部の回路構成を説明するためのブロック図である。 本発明の実施の形態に係わる半導体装置２２の内部構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係わるスコープユニット３の種類に応じたカメラに関連する調整パラメータが記憶されたテーブルデータの例を示す図である。 本発明の実施の形態に係わるモニタの種類に応じたモニタに関連する調整パラメータが記憶されたテーブルデータの例を示す図である。 本発明の実施の形態に係わるタッチパネルの種類に応じたタッチパネルに関連する調整パラメータが記憶されたテーブルデータの例を示す図である。 本発明の実施の形態に係わる内視鏡装置１の製造時の調整パラメータの設定処理の流れの例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係わる調整パラメータの設定画面の例を示す図である。 本発明の実施の形態に係わるRAM６２に記憶される各種調整パラメータ及び機器IDのメモリマップの例を示す図である。 本発明の実施の形態に係わる、内視鏡装置１のON時の調整パラメータの設定処理の流れの例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
１．全体構成
まず図１に基づき、本実施の形態に係わる内視鏡装置の構成を説明する。図１は、本実施の形態に係わる内視鏡装置の外観構成図である。
図１に示すように、内視鏡装置１は、メインユニットである本体部２と、本体部２に接続されるスコープユニット３とを含んで構成される。本体部２は、内視鏡画像、操作メニュー等が表示される表示装置としての液晶パネル（以下、LCDと略す）４を有する。LCD４には、後述するようにタッチパネル（図２）が取り付けられている。スコープユニット３は、操作部５と、接続ケーブルであるユニバーサルケーブル６により、本体部２と接続され、可撓性の挿入チューブからなる挿入部７とを有する。挿入部７の先端部８には、図示しない撮像素子、例えばCCD等、が内蔵され、撮像素子の撮像面側には、レンズ等の撮像光学系が配置されている。先端部８の基端側には、湾曲部９が設けられている。先端部８には、光学アダプタ１０が取り付け可能になっている。レリーズボタン、上下左右（U/D/L/R）方向湾曲ボタン、等の各種操作ボタンが、操作部５に設けられている。

ユーザは、操作部５の各種操作ボタンを操作して、被写体の撮像、静止画記録等を行うことができる。また、ユーザは、タッチパネルを操作して、内視鏡装置１の種々の操作を指示することができる。すなわち、タッチパネルは、内視鏡装置１の動作内容を指示する指示部を構成する。

撮像して得られた画像データは、検査対象の検査データであり、メモリカード等の記録媒体に記録され、そのメモリカード（図２）は、本体部２に対して着脱可能となっている。

スコープユニット３は、本体部２に着脱可能となっている。また、LCD４及びLCD４に取り付けられるタッチパネルも、本体部２に対して着脱可能となっている。よって、スコープユニット３は、製造時あるいは使用時に、製品の種類あるいは使用目的に応じて、交換可能となっている。スコープユニット３は、その種類によって、挿入部７の長さ等が異なる。また、LCD４とタッチパネルは、製造時に、製品の種類に応じて、本体部２に取り付けられる。LCD４とタッチパネルも、それぞれ、種類に応じて、本体部２の回路基板（図２）との接続ケーブルの長さ等が異なる。

スコープユニット３、LCD４及びタッチパネルは、後述するように、本体部２への接続時に、それぞれの種類を判別するための識別部を有している。本体部２は、スコープユニット３、LCD４及びタッチパネルが接続されると、それぞれの識別部の状態あるいは識別データ（すなわちIDデータ）を検出あるいは読み出して、それぞれの種類を判別するように構成されている。ここでは、IDは、機器の型番等の種類の情報だけでなく、個体識別のための製造番号等のユニークな情報も含んでいる。
２．回路構成
図２は、内視鏡装置１の本体部２の内部の回路構成を説明するためのブロック図である。図３は、半導体装置２２の内部構成を示すブロック図である。
本体部２の内部には、回路基板２１に、後述する各種機能を内蔵する半導体装置２２が搭載されている。半導体装置２２は、１チップの半導体装置である。半導体装置２２は、カメラコントロールユニットと制御部の機能を有する１チップICである。

半導体装置２２は、駆動回路あるいはコネクタを介して、カメラ、LCD等の機器と接続されている。半導体装置２２とカメラ等の機器は、１枚の回路基板２１上の配線とその配線と接続された信号ケーブルとによって電気的に接続されている。
カメラ３１は、挿入部７の先端部８内に設けられており、半導体装置２２と接続されている。半導体装置２２は、各種駆動信号OUT1をカメラ３１へ出力し、カメラ３１は、映像信号等の各種入力信号INP1を半導体装置２２へ出力する。カメラ３１は、ここでは、CMOSセンサである。

従って、半導体装置２２は、挿入部７のカメラ３１と信号線により電気的に接続され、カメラ３１へ駆動信号を直接供給するようにその駆動回路を内部に含み、CMOSセンサを含むカメラからの撮像信号が直接入力される。

LED３２は、観察対象の被写体を照明する照明部として、挿入部７の先端部８内に設けられており、DC駆動回路３３を介して接続されている。半導体装置２２は、LED３２の駆動信号OUT2をDC駆動回路３３へ出力し、DC駆動回路３３の出力によりLED３２は駆動される。DC駆動回路３３は、回路基板２１上に搭載されている。

操作部５は、半導体装置２２と接続されている。操作部５は、操作部５に対する操作内容を示す各種操作信号である入力信号INP2を半導体装置２２へ出力する。

タッチパネル３４は、LCD４の表面に配置されて取り付けられ、タッチパネル用コネクタ３５とDC電極駆動回路３６を介して半導体装置２２と接続されている。半導体装置２２は、タッチパネル３４の各電極を駆動するための駆動信号OUT3をDC電極駆動回路３６へ出力し、DC電極駆動回路３６の出力によりタッチパネル用コネクタ３５を介してタッチパネル３４は駆動される。タッチパネル用コネクタ３５とDC電極駆動回路３６は、回路基板２１上に搭載されている。DC電極駆動回路３６は、半導体装置２２からの駆動信号OUT3を、タッチパネル３４の各電極を駆動できる電圧信号に変換する回路である。

タッチパネル３４からのタッチ位置の検出信号である入力信号INP3は、タッチパネル用コネクタ３５を介して半導体装置２２へ出力される。

従って、半導体装置２２は、タッチパネル３４と信号線により電気的に接続され、タッチパネル３４へ駆動信号を供給するようにその駆動回路を含み、タッチパネル３４からの入力信号を直接入力する。

LCD４は、LCD用コネクタ３７を介して半導体装置２２に接続されている。LCD用コネクタ３７には、バックライト用のDC電源が与えられている。LCD用コネクタ３７は、回路基板２１上に搭載されている。半導体装置２２は、LCD４との間で各種コマンド信号を通信すると共に、LCD4からの入力信号INP4を入力し、各種駆動信号OUT４をLCD４へ出力する。
従って、半導体装置２２は、LCD４と信号線により電気的に接続され、LCD４へ駆動信号を直接供給するように、その駆動回路を含む。

メモリカード３８は、内視鏡画像を記録するための記憶媒体であり、メモリカード用コネクタ３９を介して半導体装置２２に接続されている。メモリカード用コネクタ３９は、回路基板２１上に搭載されている。

回路基板２１には、フラッシュメモリ４０が搭載されており、フラッシュメモリ４０は、半導体装置２２に接続されている。なお、後述する半導体装置２２に内蔵されているフラッシュメモリ６３（図３）で、各種処理に必要な記憶容量が足りている場合は、フラッシュメモリ４０は、省略してもよい。

バッテリ４１は、回路基板２１上の１又は２以上のDC/DC回路（図示せず）に電源を供給し、各DC/DC回路が、回路基板２１上の各回路に必要な電源を供給している。

なお、上述した例では、タッチパネル用コネクタ３５、LCD用コネクタ３７及びメモリカード用コネクタ３９は、回路基板２１上に設けられているが、これらのコネクタは回路基板２１上になくてもよい。

本体部１２に対して着脱可能なスコープユニット３，LCD4及びタッチパネル３４は、上述したように、それぞれ種類を識別するための識別部３ａ、４ａ、３４ａを有する。各識別部は、抵抗器、IDデータが記憶されたメモリ等である。スコープユニット３，LCD4及びタッチパネル３４が本体部２あるいは回路基板２１に接続されると、半導体装置２２は、接続された各機器の識別部の抵抗値を検出し、あるいはIDデータを読み出すことによって、接続された機器の種類を判別することができる。

ここで、上述した入力信号と出力信号の中で、調整パラメータに関連するものの例を説明する。なお、調整パラメータは、接続された機器あるいはその機器に含まれる回路、素子等についての設定データである。
カメラ３１がCCD撮像素子である場合、駆動信号OUT1に関する映像信号調整パラメータは、例えば、駆動信号OUT1のタイミングの基準信号である水平同期信号（Hsync）、垂直同期信号（Vsync）のタイミングや、CCD撮像素子へ出力する水平転送パルス、垂直転送パルス、リセットパルス、電子シャッターに使用するサブパルス（SUB）の出力タイミング及び電圧である。入力信号INP1に関する映像信号調整パラメータは、例えば、CDS（相関二重サンプリング）のサンプルホールドパルス、A/Dのサンプリングクロック、オプティカルブラックパルス、プリブランキングパルスのタイミング及び電圧である。

また、カメラがCMOSの撮像素子である場合、駆動信号OUT1に関する調整パラメータは、例えば、CMOS動作クロックの出力タイミングである。入力INP1に関する調整パラメータは、ピクセルクロック（PxClk）、水平同期信号、垂直同期信号、ビデオ入力フォーマットの８ビットのデジタル映像信号に対して１ビットずつタイミングを調整する信号、水平有効画像データ信号（V offset）、及び垂直有効画像データ信号（H offset）の入力タイミング及び電圧である。

LCD４に関する調整パラメータは、例えば、水平同期信号、垂直同期信号、映像データ有効信号、LCD駆動クロック信号、及びRGB２４ビット信号に対して１ビットずつタイミングを調整する信号の入出力タイミング及び電圧である。
タッチパネル３４に関する調整パラメータは、電極駆動信号、タッチ位置検出信号（例えば、タッチパネル電極信号あるいはペンダウン信号）の入出力タイミング及び電圧である。

次に、図３を用いて、半導体装置２２の内容を説明する。
半導体装置２２は、上述したように１チップICである。半導体装置２２は、内部に、中央処理装置（CPU）のコア部であるCPUコア６１、RAM６２、不揮発性の書き換え可能なメモリとしてのフラッシュメモリ６３と、映像処理部６４と、ビデオ入出力プロセッサ６５と、グラフィック処理部６６と、ID入力回路６７と、その他回路６８とを有する。CPUコア６１と各回路部は、内部バスあるいは信号線群によって接続され、回路部間も内部バスあるいは信号線群によって接続されている。半導体装置２２は、上述したように、内視鏡装置１全体を制御するとともに、従来のカメラコントロールユニットの機能も有する。後述するように、半導体装置２２には、各機器の駆動回路とタイミング調整回路が内蔵されているので、各機器の駆動回路とタイミング調整回路を内蔵する半導体装置２２は、EMC対策上でも好ましい。

CPUコア６１は、各種演算等の処理を行う制御部であり、内視鏡装置１の各機能の動作を実行する。RAM６２は、CPUコア６１の作業用の記憶領域のためのメモリである。フラッシュメモリ６３には、後述する各駆動回路及び各タイミング調整回路に各種調整パラメータを設定するためのプログラムを含む各種プログラム、および各種パラメータデータが予め記憶されている。調整パラメータを設定するプログラムは、各種調整パラメータを設定するパラメータ設定部として機能する。CPUコア６１は、その処理プログラム等を、フラッシュメモリ６３から読み出してRAM６２に展開して実行する。
なお、RAM６２は、半導体装置２２の外部にあってもよい。

映像処理部６４は、カメラ３１により撮像して得られた動画及び静止画の処理を行う回路であり、静止画符号化部６４ａ、静止画復号化部６４ｂ、動画符号化部６４ｃ及び動画復号化部６４ｄを含む。映像処理部６４は、入力されたJPEGフォーマット等の静止画及びMPEG4フォーマット等の動画の画像データの符号化を行い、メモリカード３８に記憶された画像データを復号化する。符号化されたデータは、メモリカード３８に記憶され、復号化されたデータは、LCD４に出力されて画面上に画像が表示される。

ビデオ入出力プロセッサ６５は、カメラ３１やLCD４に対する映像データの入出力を制御するプロセッサであり、カメラI/F６５ａ、ディスプレイコントローラ６５ｂ、スケーラ６５ｃ、エンハンサ６５ｄ等を含む。

カメラI/F６５ａは、カメラ３１用の駆動回路７１ａとタイミング調整回路７２ａを介してカメラ３１を駆動し、かつタイミング調整回路７２ａを介して撮像信号を受信する。
なお、カメラ３１からの撮像信号がアナログ信号の場合は、その撮像信号を受信するA/D変換器が、タイミング調整回路７２ａに含まれる。

駆動回路７１ａには、レジスタ７３ａに設定された複数の調整パラメータデータが供給すなわち伝送される。駆動回路７１ａは、供給された調整パラメータデータに応じた電圧の駆動信号OUT1を出力するカメラ３１を駆動するための回路である。

タイミング調整回路７２ａには、レジスタ７４ａに設定された複数の調整パラメータデータが供給すなわち伝送される。
タイミング調整回路７２ａは、半導体装置２２内に設けられ、駆動回路７１ａの駆動信号の出力タイミングを調整し、かつカメラ３１からの入力信号の入力タイミングを調整する調整回路であり、後述するようにパラメータ設定部としてのプログラムが調整パラメータのデータをタイミング調整回路７２ａに設定することによって、入出力信号のタイミングが、その設定された調整パラメータのデータに応じて調整される。タイミング調整回路７２ａは、供給された調整パラメータに応じたタイミングで各種駆動信号OUT1の基準信号のタイミングを調整したり、供給された調整パラメータデータに応じたタイミングで各種駆動信号OUT1を出力し、かつ供給された調整パラメータデータに応じたタイミングで入力信号INP1を受信する。

駆動回路７１ａとタイミング調整回路７２ａでは、それぞれレジスタ７３ａと７４ａから入力された調整パラメータデータに対応したビット値に応じて、アンプのゲイン調整、遅延回路の遅延量の調整やパルス幅やパルスのデューティー比の調整等が行われる。

ディスプレイコントローラ６５ｂは、LCD４用の駆動回路７１ｂを駆動して、タイミング調整回路７２ｂを介して、LCD４へ表示用データを出力する。駆動回路７１ｂには、レジスタ７３ｂに設定された複数の調整パラメータデータが供給される。駆動回路７１ｂは、カメラ３１によって撮像して得られた被写体の画像を表示する表示部としてのLCD４を駆動するための回路であり、駆動回路７１ｂは、供給された調整パラメータデータに応じた電圧の駆動信号OUT4を出力する。

タイミング調整回路７２ｂには、レジスタ７４ｂに設定された複数の調整パラメータデータが供給される。タイミング調整回路７２ｂは、タイミング調整回路７１ａと同様に、供給された調整パラメータデータに応じたタイミングで各種駆動信号OUT4を出力し、かつ供給された調整パラメータデータに応じたタイミングで入力信号INP4を受信する。
グラフィック処理部６６は、キャラクタ重畳部６６ａを含む。

ID入力回路６７は、スコープユニット３、LCD4及びタッチパネル３４のそれぞれの識別部３ａ、４ａ、３４ａからの識別信号（電圧あるいはデータ）を入力して、入力された識別信号に応じたデータを生成して、CPUコア６１に出力する回路である。
その他回路６８は、メモリカードコントローラ６６ａ、パラレルI/O６６ｂ、シリアルI/O６６ｃ、USBI/F６６ｄ、時計６６ｅ、タッチパネルコントローラ６６ｆ等が含まれる。

メモリカードコントローラ６６ａは、メモリカード３８とのデータの入出力を制御する回路である。
パラレルI/O(PIO)６６ｂは、操作部５からの操作ボタン信号の入力や、図示しないパラレル信号の入出力のためのインターフェース回路であり、シリアルI/O（SIO）６６ｃは、図示しないシリアル信号の入出力のためのインターフェース回路である。USBI/F６６ｄは、USB規格の機器とのデータの入出力のためのインターフェース回路である。時計６６ｅは、内部の時間管理のための回路である。

タッチパネルコントローラ６６ｆは、タッチパネル３４用の駆動回路７１ｃとタイミング調整回路７２ｃを介して、タッチパネル３４への駆動信号OUT3を出力し、タイミング調整回路７２ｃを介して入力信号INP3を入力する。駆動回路７１ｃには、レジスタ７３ｃに設定された複数の調整パラメータデータが供給される。駆動回路７１ｃは、駆動回路７１ｃは、内視鏡装置１の動作内容を指示する指示部を駆動する回路であり、供給された調整パラメータデータに応じた電圧の駆動信号OUT3を出力する。

タイミング調整回路７２ｃには、レジスタ７４ｃに設定された複数の調整パラメータデータが供給される。タイミング調整回路７２ｃは、タイミング調整回路７１ａと同様に、供給された調整パラメータデータに応じたタイミングで各種駆動信号OUT3を出力し、かつ供給された調整パラメータデータに応じたタイミングで入力信号INP3を受信する。

以上のように、上述したレジスタ７３ａ，７３ｂ、７３ｃ、７４ａ、７４ｂ、７４ｃは、それぞれ１又は２以上の調整パラメータデータをストア可能な１又は２以上のレジスタである。図３では、駆動回路毎に１つのレジスタが設けられ、さらに、タイミング調整回路毎に１つのレジスタが設けられているようにレジスタが図示されているが、各調整パラメータ毎にレジスタが設けられている。なお、１つのレジスタの中に複数の調整パラメータが記憶できるものであってもよい。

なお、各入力信号INPについてタイミング調整の必要の無い場合がある。そのような場合は、図３において２点鎖線で示すように、入力信号は、タイミング調整回路を介さずに、ビデオ入力プロセッサ６５あるいはその他回路６８に入力するようにしてもよい。

また、カメラ３１、LCD４あるいはタッチパネル３４と半導体装置２２間とのデータの送受信が、LVDS等のシリアル通信により行われる場合、そのLVDS等の回路は、各タイミング調整回路７２とカメラ３１，LCD４あるいはタッチパネル３４の間に設けられる。

さらになお、照明用のLED３２をPWM駆動する場合、そのPWM駆動用のI/Fは、その他回路６８の中に含まれ、半導体装置２２は、LED３２を直接PWM駆動する、あるいは別途設けられた駆動回路を介してLED３２を駆動する。
３．調整パラメータの初期値とその設定
各調整パラメータは、初期設定値として、接続される機器の種類に応じて設定される。図４は、スコープユニット３の種類に応じたカメラに関連する調整パラメータが記憶されたテーブルデータの例を示す図である。なお、以下に説明する図４から図６のテーブルデータは、フラッシュメモリ６３（あるいは４０）に記憶されている。

図４のテーブルデータ８１は、スコープユニットに関する各種調整パラメータを、スコープユニット３の種類を示すスコープタイプ毎に、テーブルデータ形式で記憶する。後述するように、CPUコア６１は、接続された機器（すなわちスコープユニット）のIDに対応する各調整パラメータをフラッシュメモリ６３から読み出して、対応するレジスタに設定する。スコープユニット３のID1は、ID入力回路６７を介して入力された識別部３ａからの識別信号（電圧あるいはデータ）に基づいて、CPUコア６１により判定される。

テーブルデータ８１に記憶される各調整パラメータは、機器毎に（すなわちスコープユニット毎に）異なる挿入部７の長さ等及びEMC対策内容に応じて、各機器が適切に動作するようにするためのパラメータ値である。各パラメータ値は、例えば、各機器を実際に接続して調整した結果、得られた調整パラメータ値が使用される。

調整パラメータ１は、水平転送パルスの出力電圧値であり、調整パラメータ２は、水平転送パルスの出力タイミング値である。そのIDの機器を本体部２に接続し、水平転送パルスの出力電圧値と出力タイミングを調整し、その調整して得られた値が、テーブルデータ８１に、調整パラメータ１及び２として記憶されている。

調整パラメータ１の出力電圧値は、レジスタ７３ａにストアされ、駆動回路７１ａに出力される。調整パラメータ２の出力タイミング値は、レジスタ７４ａにストアされ、タイミング調整回路７２ａに出力される。

駆動回路７１ａは、入力された調整パラメータ１の値に応じて出力電圧を調整して出力する電圧調整回路を有している。よって、駆動回路７１ａは、調整パラメータ１の値に応じて、水平転送パルスの出力電圧を調整して出力することができる。駆動回路７１ａでは、レジスタ７３ａから入力された調整パラメータデータに対応したビット値に応じて、アンプのゲイン調整等が行われる。

タイミング調整回路７２ａは、入力された調整パラメータ２の値に応じて水平転送パルスの出力タイミングを調整する回路を有している。よって、タイミング調整回路７２ａは、調整パラメータ２の値に応じて、水平転送パルスの出力タイミングを調整して出力することができる。タイミング調整回路７２ａでは、レジスタ７４ａから入力された調整パラメータデータに対応したビット値に応じて、遅延回路の遅延量の調整やパルス幅やパルスのデューティー比の調整等が行われる。

同様に他の調整パラメータも、調整パラメータ３，調整パラメータ４等として、レジスタ７３ａあるいは７４ａにストアされ、駆動回路７１ａあるいはタイミング調整回路７２ａに供給される。そして、駆動回路７１ａ及びタイミング調整回路７２ａは、それぞれ、与えられた調整パラメータに応じて、駆動信号OUT1の電圧及び出力タイミングを調整してカメラ３１へ出力する。

カメラ３１は、スコープユニット３の種類に応じて、各種駆動信号OUT1を、適切な電圧及び出力タイミングで出力し、かつ各種入力信号INP1を、適切な入力タイミングで入力することができる。

特に、挿入部７は、スコープユニット３の種類によって、長さが異なっており、かつEMC対策も他のスコープユニットとは異なっている。よって、複数の適切な調整パラメータが、スコープユニット３の種類に応じて、レジスタ７３ａ及び７４ａに設定されて、適切な駆動信号OUT1が出力され、適切な入力信号INP1が入力されるので、カメラ３１は適切に動作する。

図５は、モニタの種類に応じたモニタに関連する調整パラメータが記憶されたテーブルデータの例を示す図である。
図５のテーブルデータ８２は、モニタに関する各種調整パラメータを、LCD４の種類を示すモニタタイプ毎に、テーブルデータ形式で記憶する。CPUコア６１は、接続された機器（すなわちモニタ）のID2に対応する各調整パラメータをフラッシュメモリ６３から読み出して、対応するレジスタの所定の記憶領域に設定する。LCD４のIDは、ID入力回路６７を介して入力された識別部４ａからの識別信号（電圧あるいはデータ）に基づいて、CPUコア６１により判定される。

テーブルデータ８２に記憶される各調整パラメータは、機器毎に（すなわちモニタ毎に）異なるLCD４と回路基板２１間の配線長等及びEMC対策内容に応じて、各機器が適切に動作するようにするためのパラメータ値である。この各パラメータ値も、例えば、各機器を実際に接続して調整した結果、得られた調整パラメータが使用される。

同様に、図６は、タッチパネルの種類に応じたタッチパネルに関連する調整パラメータが記憶されたテーブルデータの例を示す図である。
図６のテーブルデータ８３は、タッチパネルに関する各種調整パラメータを、タッチパネル３４の種類毎に、テーブルデータ形式で記憶する。CPUコア６１は、接続された機器（すなわちタッチパネル）のID3に対応する各調整パラメータをフラッシュメモリ６３から読み出して、対応するレジスタの所定の記憶領域に設定する。タッチパネル３４のIDは、ID入力回路６７を介して入力された識別部３４ａからの識別信号（電圧あるいはデータ）に基づいて、CPUコア６１により判定される。

テーブルデータ８２に記憶される各調整パラメータは、機器毎に（すなわちタッチパネル毎に）異なるLCD４と回路基板２１間の配線長及びEMC対策内容に応じて、各機器が適切に動作するようにするためのパラメータ値である。この各パラメータ値も、例えば、各機器を実際に接続して調整した結果、得られた調整パラメータが使用される。

なお、本実施の形態では、CPUコア６１は、各機器のIDを、各機器に設けられた識別部のデータあるいは信号を読み出すことによって得ているが、タッチパネル３４が使用可能であれば、タッチパネル３４からスコープユニット３及びLCD４の各IDを入力するようにしてもよい。
４．調整パラメータの設定処理
次に、上述した各調整パラメータの設定処理について説明する。
４．１ 製造時のパラメータ設定
図７は、内視鏡装置１の製造時の調整パラメータの設定処理の流れの例を示すフローチャートである。LCD４、スコープユニット３及びタッチパネル３４の順で、本体部１２に接続あるいは取り付けられ、図７の処理は、それぞれの接続された機器毎に実行される。

製造ラインの調整者は、本体部２のパラレルI/O６６ｂあるいはシリアルI/O６６ｃを介して接続されたパソコン（PC）等の装置の画面を用いて、各調整パラメータの設定を行うようにセットアップが行われる。PC等の装置は、図２において、点線で示されている。

本体部１２の電源がオンされて、調整パラメータの設定処理がユーザによって選択されると、CPUコア６１は調整パラメータの設定処理プログラムを、フラッシュメモリ６３から読み出して実行する。
まず、CPUコア６１は、機器（最初は、LCD４）が接続あるいは取り付けられたか否かを判定する（ステップS11）。機器が接続されたか否かの判断は、例えば、コネクタ部に設けられた接続検知用の信号線における電流の導通の有無を検出することによって行われる。

機器が接続されていれば、ステップS11でYESとなり、CPUコア６１は、接続された機器のIDが読み取れたか否かを判定する（ステップS12）。
機器のIDが読み取れた場合は、ステップS12でYESとなり、CPUコア６１は、読み取れた機器IDに対応する調整パラメータを読み出す（ステップS13）。まず、モニタの種類が、機器ID2の情報に基づいて判定される。モニタの種類に対応する各種調整パラメータが、フラッシュメモリ６３に記憶された図５のテーブルデータ８２の中から読み出されて、RAM６２に書き込まれる。ステップS12で読み取れた機器IDのデータも、RAM６２に書き込まれる。

そして、CPUコア６１は、読み出された各種調整パラメータを、それぞれのパラメータを設定すべき対応するレジスタ７３ｂ、７４ｂに書き込むすなわちストアすることによって、駆動回路７１ｂとタイミング調整回路７２ｂに設定する（ステップS14）。ステップS14の処理が、半導体装置２２内に設けられ、駆動回路７１ｂの駆動信号の出力タイミングあるいは入力信号の入力タイミングの少なくとも一方を調整するためのパラメータデータを設定するパラメータ設定部を構成する。

各種調整パラメータが駆動回路７１ｂとタイミング調整回路７２ｂに設定されることによって、出力信号の出力電圧と出力タイミング、及び入力信号の入力タイミングは、その設定された各調整パラメータに応じて調整され、LCD４の画面上には、所定の画像が表示される。表示された画像が適切なものであれば、正しく調整パラメータが設定されているので、調整処理（ステップS15）は、スキップされて、CPUコア６１は、RAM６２に書かれた調整パラメータをフラッシュメモリ６３に機器ID（ここでは、LCD４のID2）と共に記憶する。

ステップS15のスキップ及びステップS16の記憶処理の指示は、例えば、製造ラインの調整者あるいは検査者が、LCD４の画面を見て、PCに対して所定の操作を行ってCPUコア６１に所定の指示を与えることによって行われる。

なお、ステップS14において各種調整パラメータが駆動回路７１ｂとタイミング調整回路７２ｂに設定されたが、LCD４の画面上に所定の画像が適切に表示されない場合に、ステップS15の調整処理は、調整者によって行われる。この調整処理は、調整者によって、テスタ等を用いて行われる。

調整者は、本体部２に接続されたPC等を用いて、調整処理（ステップS15）において設定された各種調整パラメータを、RAM６２に記憶させる。そのPC等のモニタの画面上には、図８に示すような調整パラメータ設定画面が表示されるように、PC等は構成されている。図８は、調整パラメータの設定画面の例を示す図である。ユーザである調整者は、画面９１上に表示された各調整パラメータに対応する入力フィールド９２に、調整パラメータを入力できる。調整パラメータの記憶は、設定ボタン９３をクリック等することによって行うことができる。

なお、機器（すなわちLCD４）が接続されていないときは、ステップS11でNOとなり、LCD４についての処理は、行われない。
また、機器IDが読み取れない場合（識別部が異常、故障等している場合、識別部が設けられていない場合、等々）は、ステップS12でNOとなり、検査者による調整処理が行われる（ステップS15）。

上述したように、機器IDは、機器の型番等の種類の情報だけでなく、個体識別のための製造番号等のユニークな情報も含んでいるが、ステップS13において、調整パラメータを読み出すときには、機器IDの中の機器の種類を示す型番等の情報だけが使用される。

図９は、RAM６２に記憶される各種調整パラメータ及び機器IDのメモリマップの例を示す図である。
図９に示すように、RAM６２は、スコープユニット３についての調整パラメータを記憶する記憶領域MR1と、LCD４についての調整パラメータを記憶する記憶領域MR2と、タッチパネル３４についての調整パラメータを記憶する記憶領域MR3と、スコープID、モニタID及びタッチパネルIDを記憶する記憶領域MR4,MR5,MR6を含む。

LCD４に関する各種調整パラメータと機器ID2は、それぞれ、RAM６２の記憶領域MR2とMR5に記憶される。
RAM６２に記憶された各種パラメータのデータは、フラッシュメモリ６３の対応する調整パラメータのデータとして記憶される（ステップS16）。図７の処理の調整処理（ステップS15）により、一旦設定された各種調整パラメータが変更されたときは、テーブルデータ８２のデータは、更新される。そして、RAM６２に記憶されたLCD４のIDデータも、ステップS16において、フラッシュメモリ６３の所定の記憶領域に記憶される
次に、スコープユニット３について図７の調整パラメータの設定処理を行い、図９に示すように調整パラメータと機器ID1が、それぞれ、RAM６２の記憶領域MR1とMR4に記憶され、フラッシュメモリ６３のテーブルデータ８１の対応するスコープタイプの調整パラメータとして記憶あるいは更新される。
なお、調整者は、LCD４に表示される画像を観ることによっても、スコープユニット３についての調整パラメータの設定が適切か否かを判断することができる。

さらに、タッチパネル３４について図７の調整パラメータの設定処理を行い、図９に示すように、調整パラメータと機器ID3が、それぞれ、RAM６２の記憶領域MR3とMR6に記憶され、フラッシュメモリ６３のテーブルデータ８３の対応するタッチパネルの調整パラメータとして記憶あるいは更新される。
以上のように、カメラ３１に対して行われる上述したステップS14の処理が、半導体装置２２内に設けられ、駆動回路７１ａの駆動信号の出力タイミングあるいはカメラ３１からの画像信号の入力信号の入力タイミングの少なくとも一方を調整するためのパラメータデータを設定するパラメータ設定部を構成する。同様に、タッチパネル３４に対して行われる上述したステップS14の処理が、半導体装置２２内に設けられ、駆動回路７１ｃの駆動信号の出力タイミングあるいはタッチパネル３４からの入力信号の入力タイミングの少なくとも一方を調整するためのパラメータデータを設定するパラメータ設定部を構成する。

なお、上述した例では、フラッシュメモリ６３に記憶された初期値としての各調整パラメータは、製造時の設定処理によって書き換えられるが、図４から図６のテーブルデータ８１から８３は、初期値として記憶しておき、設定により確定した調整パラメータは、フラッシュメモリ６３に初期値とは別に記憶するようにしてもよい。
４．２ 電源ON時のパラメータ設定
内視鏡装置１は、製造時に、図７の処理により正しく調整され、その調整されたときの調整パラメータが、フラッシュメモリ６３に記憶されている。内視鏡装置１が実際に現場で使用されるときには、電源がONされて、内視鏡装置１が起動する。

通常、工業用内視鏡装置では、本体部２に取り付けられたLCD４及びタッチパネル３４は、現場で交換されることは少なく、スコープユニット３が交換される場合は、少なくない。よって、そのような場合は、ユーザは、LCD４あるいはタッチパネル３４を用いて、スコープユニット３のパラメータ設定を行うことができる。
なお、LCD４の交換をする場合も、ユーザは、タッチパネル３４を用いて、LCD４のパラメータ設定を行うことができる。タッチパネル３４の交換をする場合は、ユーザは、上述したようにPC等を本体部２に接続して、PC等の画面を用いて、タッチパネル３４のパラメータ設定を行うことができる。

図１０は、内視鏡装置１のON時の調整パラメータの設定処理の流れの例を示すフローチャートである。図１０の処理は、それぞれの接続された機器毎に実行される。
本体部１２の電源がオンされると、CPUコア６１は、図１０の調整パラメータの設定処理プログラムを実行する。
まず、CPUコア６１は、機器（最初は、LCD４）が本体部２に接続あるいは取り付けられているか否かを判定する（ステップS21）。機器が取り付けられていないときは、ステップS21でNOとなり、CPUコア６１は、所定のアラームを出力する（ステップS22）。所定のアラームの出力は、例えば、LCD４あるいはタッチパネル３４への表示出力、音声出力、ビープ音出力、等々である。

機器が接続されていれば、ステップS21でYESとなり、CPUコア６１は、接続された機器のIDが読み取れたか否かを判定する（ステップS23）。
機器のIDが読み取れた場合は、ステップS23でYESとなり、CPUコア６１は、接続されている機器ここではLCD４の機器ID2を読み込んで、フラッシュメモリ６３の記憶領域MR5に記憶されている機器IDと比較することによって、接続されている機器に変更がないか否かを判定する。比較は、機器IDの種類情報の比較だけでなく製造番号等のユニークな個体識別情報も含めて行われる。

接続されている機器に変更が無ければ、ステップS24でYESとなり、接続されている機器の種類に対応する各種調整パラメータをフラッシュメモリ６３から読み出して、駆動回路７１ｂ及びタイミング調整回路７２ｂに設定する（ステップS25）。その設定は、CPUコア６１が、フラッシュメモリ６３から読み出した各種調整パラメータをRAM６２に書き込み、さらにレジスタ７３ｂ、７４ｂに書き込むことによって、行われる。ステップS25の処理が、半導体装置２２内に設けられ、駆動回路７１ｂの駆動信号の出力タイミングあるいは入力信号の入力タイミングの少なくとも一方を調整するためのパラメータデータを設定するパラメータ設定部を構成する。

また、接続されている機器に変更が有れば、ステップS24でNOとなり、CPUコア６１は、図７の調整パラメータの設定処理プログラムを実行する（ステップS26）。このとき、LCD４のパラメータの設定なので、LCD４の調整パラメータの設定処理が実行される。調整パラメータの設定は、タッチパネル３４が使用可能な場合は、タッチパネル３４を用いて行うことができる。調整パラメータの設定処理プログラムにより、タッチパネル３４には、図８で示したような画面が表示され、ユーザは、その画面を用いて調整パラメータを設定することができる。

また、機器IDすなわちLCD４の識別部４ａのIDが読み取れない場合、ステップS23においてNOとなり、CPUコア６１は、調整処理を実行する（ステップS27）。このステップS27は、図７のステップS15と同様の処理である。

そして、CPUコア６１は、RAM６２に記憶された各種調整パラメータのデータを、フラッシュメモリ６３の対応する調整パラメータのデータとして記憶する（ステップS28）。このステップS27は、図７のステップS16と同様の処理である。

以上のようにして、まずLCD４の調整パラメータの設定が行われ、続いて、スコープユニット３及びタッチパネル３４についても、図１０の処理が実行される。
その結果、LCD４、スコープユニット３及びタッチパネル３４について、適切な調整パラメータが、各駆動回路及び各タイミング調整回路に設定される。

以上のように、本実施の形態によれば、装置内の回路調整の容易な内視鏡装置を提供することができる。特に、上述した例では、各調整パラメータは、ソフトウエアにより設定されるので、内視鏡装置内の回路調整は、容易である。
また、上述した本実施の形態の内視鏡装置には、半導体装置に各機器の駆動回路とタイミング調整回路が内蔵されているので、半導体装置が各機器の駆動回路とタイミング調整回路を内蔵するという構成は、EMC対策上でも好ましい。

なお、上述した例では、駆動回路７１ａ、７１ｂ、７１ｃとタイミング調整回路７２ａ、７２ｂ、７２ｃのように、駆動回路とタイミング調整回路は別々の回路として示してあるが、駆動回路を調整することによって、駆動信号OUTの出力タイミングも併せて調整できる場合があるので、そのような場合は、タイミング調整回路の一部又は全部は、駆動回路に含まれる。

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。

１ 内視鏡装置、２ 本体部、３ スコープユニット、４ LCD、５ 操作部、６ ユニバーサルケーブル、７ 挿入部、８ 先端部、９ 湾曲部、１０ 光学アダプタ、２１ 回路基板、２２ 半導体装置、８１、８２，８３ テーブルデータ、９１ 画面

Claims (10)

1. 撮像素子により被写体を撮像する内視鏡装置であって、
   回路基板上に搭載され、CPU及び前記撮像素子を駆動するための第１の駆動回路を有する半導体装置と、
   前記半導体装置内に設けられ、前記第１の駆動回路の駆動信号の出力タイミング、又は前記撮像素子からの画像信号の入力タイミングを調整するための第１のパラメータデータを設定する第１のパラメータ設定部と、
   を具備した内視鏡装置。
2. 前記半導体装置内に設けられ、前記被写体の画像を表示する表示部を駆動するための第２の駆動回路と、
   前記半導体装置内に設けられ、前記第２の駆動回路の駆動信号の出力タイミング、又は前記表示部からの入力信号の入力タイミングを調整するための第２のパラメータデータを設定する第２のパラメータ設定部と、
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
3. 前記半導体装置内に設けられ、内視鏡システムを操作するための第３の駆動回路と、
   前記半導体装置内に設けられ、前記第３の駆動回路の駆動信号の出力タイミング、又は前記指示部からの入力信号の入力タイミングを調整するための第３のパラメータデータを設定する第３のパラメータ設定部と、
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内視鏡装置。
4. 前記第１のパラメータデータを記憶する不揮発性メモリをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
5. 前記内視鏡装置の起動時に、前記第１のパラメータ設定部は、前記不揮発性メモリから前記第１のパラメータデータを読み出して前記設定を行うことを特徴とする請求項４に記載の内視鏡装置。
6. 前記半導体装置内に設けられ、前記第１の駆動回路の駆動信号の出力タイミングを調整する第１のタイミング調整回路をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
7. 前記第１の駆動回路の駆動信号の出力タイミングの調整は、前記第１のパラメータ設定部が、前記第１のパラメータデータを前記第１のタイミング調整回路に伝送することによって行われることを特徴とする請求項６に記載の内視鏡装置。
8. 前記半導体装置内に設けられ、前記第１のパラメータデータを記憶する第１のレジスタをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
9. 前記第１の駆動回路の駆動信号の出力タイミング、又は前記撮像素子からの画像信号の入力タイミングの調整は、前記第１のパラメータ設定部が前記第１のパラメータデータを前記第１のレジスタに設定するすることによって行われることを特徴とする請求項８に記載の内視鏡装置。
10. 前記半導体装置は、１チップICであることを特徴とする請求項１から９のいずれか１つに記載の内視鏡装置。

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