JP5464815B2 - 撮像システムおよび撮像システムのセルフチェック処理の動作方法 - Google Patents

Description

本発明は、被写体を撮像して撮像信号を出力する撮像装置と、撮像装置から入力された撮像信号を処理する信号処理回路を有する信号処理装置とを有する撮像システムおよび前記撮像システムのセルフチェック処理の動作方法に関する。

医療分野等においては、内視鏡の挿入部の先端に固体撮像素子としての電荷結合素子（ＣＣＤ）を搭載し、ＣＣＤを用いて撮像した被写体の内視鏡画像をモニタに表示する、いわゆる電子内視鏡装置が普及している。一般に、電子内視鏡装置においては、ＣＣＤを有する電子内視鏡からのアナログ撮像信号を、電子内視鏡と接続された外部プロセッサにおいて各種の信号処理を行う構成となっている。すなわち、被写体を撮像して撮像信号を出力する撮像装置はアナログ撮像信号を出力し、信号処理装置において撮像装置から入力されたアナログ撮像信号をデジタル化し信号処理を行っていた。

これに対して、信号処理回路の小型化により、信号処理回路の一部を内視鏡に搭載し、ＣＣＤからのアナログ撮像信号をデジタル撮像信号に変換してから、信号処理装置である外部プロセッサに撮像信号を出力する、いわゆる電子内視鏡が知られている。

例えば、特開２００６−２８８７５３号公報には、ＣＣＤを配設した内視鏡と、内視鏡と着脱可能に接続された外部プロセッサとを有する電子内視鏡システムであって、内視鏡が、ＣＣＤで撮像された信号をデジタル処理するデジタル処理手段と、データ圧縮手段と、データ送信手段とを備えており、プロセッサが、データ受信手段と、データ伸張手段とを備えた電子内視鏡システムが開示されている。
特開２００６−２８８７５３号公報

前述のように、電子内視鏡システム等の撮像システムにおいては、撮像装置である電子内視鏡とは別体の信号処理装置である外部プロセッサに配置されていた信号処理回路の一部が、電子内視鏡の内部に配置されている。このため、撮像システムの故障時に故障箇所を特定することが容易ではないことがあった。

上記目的を達成すべく、本発明の撮像システムは故障箇所の特定が容易であり、本発明の撮像システムのセルフチェック処理の動作方法によれば、故障箇所を容易に特定できる。

本発明の撮像システムは、撮像装置と、信号処理装置と、前記撮像装置と前記信号処理装置とを電気的に接続可能なコネクタ部と、を具備し、前記撮像装置が、被写体を撮像した撮像信号を出力する、ＪＴＡＧチェーンを形成可能な第１のＦＰＧＡを有し、前記信号処理装置が、前記第１のＦＰＧＡと形成したＪＴＡＧチェーンを用いて前記コネクタ部の電気的接続の有無を検知する接続検知手段を含む第２のＦＰＧＡを有し、前記撮像装置から入力された前記撮像信号を処理し表示手段に出力可能な映像信号を生成する信号処理回路と、前記撮像信号を前記信号処理回路と異なる方法で処理し、キャプチャ信号を出力するキャプチャ回路と、前記信号処理回路、および、前記キャプチャ回路からの信号の出力の有無から前記信号処理回路の不良を検知する出力検知手段と、を有する。

また、本発明の撮像システムのセルフチェック処理の動作方法は、撮像装置と、信号処理装置と、前記撮像装置と前記信号処理装置とを電気的に接続するコネクタと、を具備する撮像システムの起動時に自動的に実行されるセルフチェック処理の動作方法であって、前記撮像装置が、被写体を撮像してアナログ撮像信号を出力する撮像素子と、前記アナログ撮像信号を処理し所定ビット数のデジタル撮像信号を出力するアナログフロントエンドと、前記デジタル撮像信号を出力する、ＪＴＡＧチェーンを形成可能な第１のＦＰＧＡと、を有し、前記信号処理装置が、前記コネクタ部を介して、入力された前記デジタル撮像信号を処理し表示手段に出力可能な映像信号を出力する、ＪＴＡＧチェーンを形成可能な第２のＦＰＧＡを含む信号処理回路と、出力検知手段と、を有し、
前記出力検知手段が前記信号処理回路からの信号の出力の有無を検知する映像信号検知ステップと、前記映像信号検知ステップにおいて出力があった場合に実行される、前記信号処理装置の接続検知手段が、前記第１のＦＰＧＡ及び前記第２のＦＰＧＡによるＪＴＡＧチェーンを用いて、前記コネクタ部の電気的接続の有無を検知する接続検知ステップと、前記接続検知ステップにおいて、前記コネクタ部の電気的接続があった場合に実行される、前記デジタルの撮像信号のビット数と前記所定ビット数とが同一ビット数の場合に、前記アナログフロントエンドが正常に動作していることを、前記撮像装置のＡＦＥ検知手段が検知するＡＦＥ検知ステップと、を有する。

本発明は、故障箇所の特定が容易な撮像システム、および、故障箇所を容易に特定できる撮像システムのセルフチェック処理の動作方法、を提供するものである。

＜第１の実施の形態＞
以下、図１、図２および図３を用いて本発明の第１の実施の形態の撮像システムである内視鏡システム１について説明する。図１は、本実施の形態の内視鏡システム１の構成を示す外観図であり、図２は内視鏡システム１の構成を説明するための説明図であり、図３は内視鏡システム１の構成を説明するためのブロック図である。

図１に示すように、本実施の形態の内視鏡システム１は、体腔内に挿入され、その先端部に配設されたＣＣＤ６を用いて観察部位を撮像する細長い挿入部１３と、術者が内視鏡操作を行う操作部７とを備えた内視鏡２（以下、「スコープ」とも言う。）と、内視鏡２に照明光を供給する光源装置５と、内視鏡２からの撮像信号を信号処理して表示手段であるモニタ４に内視鏡画像等を表示させる外部プロセッサ３と、送気送水を行う送気送水ポンプ９と、術者が入力操作を行う操作部７等とを備え、これら装置をラック１１に搭載して構成される。内視鏡２は、外部プロセッサ３とコネクタ部８Ａで、光源装置５とコネクタ部８Ｂで、それぞれ着脱可能に接続され、さらにコネクタ部８Ｂを介して送気送水ポンプ９と接続されている。

そして、図２に示すように、挿入部１３の先端部に配設されたＣＣＤ６から出力されたアナログ撮像信号は、挿入部１３内を挿通した伝送ケーブル（不図示）を介して内視鏡２のコネクタ部８に配設された前段処理回路２０に入力され、前段処理回路２０において信号処理されて、デジタル撮像信号として外部プロセッサ３に出力される。 なお、図２は、前段処理回路２０がコネクタ部８に配設されている場合を示しているが、前段処理回路２０は、内視鏡２に配設されていればよく、例えば、操作部７に配設されていてもよいし、操作部７とコネクタ部８とに分割して、配設されていてもよい。

次に、図３を用いて、本実施の形態の内視鏡システム１の構成を、より詳細に説明する。内視鏡システム１においては、駆動回路２１により駆動されたＣＣＤ６が、体腔内の被写体１０を撮像してアナログ撮像信号を、前段処理回路２０に出力する。前段処理回路２０は、増幅回路２２と、ＣＤＳ回路２３と、ＡＤ変換回路２４と、第１のＦＰＧＡ２９とを有する。なお、ＦＰＧＡとは、Field Programmable Gate Array、であり、プログラミングすることができる集積回路であり、所望のソフトウエアをプログラミングすることで、所望の動作をする回路として用いることができる。

アナログ撮像信号は、増幅回路２２を介して、ＣＤＳ（Correlated double sampling：相関二重サンプリング）回路２３でＣＣＤ雑音が除去された後、ＡＤ変換回路２４において、デジタル撮像信号、例えば１２ビットのデジタル撮像信号に変換される。そして、デジタル撮像信号は、第１のＦＰＧＡ２９と、コネクタ部８Ａを介して、外部プロセッサ３側の第２のＦＰＧＡ３５に伝送され、後段処理回路３０に入力される。そして、デジタル撮像信号は後段処理回路３０で処理され、映像信号として表示手段であるモニタ４に出力され、被写体１０の内視鏡画像がモニタ４に表示される。

そして、図３に示すように、内視鏡システム１は、故障が発生した場合に、故障箇所を検知するための検知回路等を有している。内視鏡２の第１のＦＰＧＡ２９は、プログラムによってデジタル撮像信号のテストパターン信号を生成するテストパターン信号出力機能を有するテストパターン発生部２７と、ＪＴＡＧチェーン形成部２８と、ＡＦＥ検知手段であるＡＦＥ検知部２６とが構成されている。ＪＴＡＧチェーンとは、ＪＴＡＧ規格のバウンダリスキャンテストを行うため、入出力を直列につなぐ回路である。また、ＡＦＥ（アナログフロントエンド）２５はアナログ画像データをデジタルデータに変換する回路を周辺回路と共に内蔵した素子であり、所定ビット数、例えば１２ビット、のデジタル撮像信号を出力する。ＡＦＥ検知部２６は、ＡＦＥ２５から出力されたデジタル撮像信号のビット落ちがない場合、すなわち、デジタル撮像信号のビット数と、所定ビット数が同一ビット数の場合に、ＡＦＥ２５が正常に動作していると検知する。

一方、外部プロセッサ３の第２のＦＰＧＡ３５は、デジタル撮像信号のテストパターン信号を生成するテストパターン信号出力機能を有するテストパターン発生部３２と、ＪＴＡＧチェーン形成部３４と、接続検知部３３とが構成されている。接続検知手段である接続検知部３３は、第１のＦＰＧＡ２９のＪＴＡＧチェーン形成部２８と、第２のＦＰＧＡ３５のＪＴＡＧチェーン形成部３４とを用いてコネクタ部８Ａを介して連続した配線回路を形成し、コネクタ部８Ａの電気的接続不良を検知する。また、外部プロセッサ３のキャプチャ回路３７は、後段処理回路３０の替わりにデジタル撮像信号から画像データを取り込む回路である。なお、信号は、図示しないスイッチにより、後段処理回路３０とキャプチャ回路３７とのいずれかの回路により処理される。

そして、内視鏡システム１はモニタ４への出力信号の有無を検知する出力検知手段である出力検知回路３１を有する。出力検知回路３１は図３に示すように、外部プロセッサ３に内蔵されていてもよいし、別体でもよい。なお、出力検知回路３１は後述するように、モニタ４への出力信号の有無を検知することで、内視鏡２からの撮像信号、すなわちデジタル撮像信号の出力の有無、および後段処理回路３０からの映像信号出力の有無を検知することができる。

さらに、内視鏡システム１は、出力検知回路３１、接続検知部３３、ＡＦＥ検知部２６の少なくともいずれか１つの検知結果を告知する告知手段である告知回路３８を有していることが好ましい。告知回路は図３に示すように、外部プロセッサ３に内蔵されていてもよいし、外部プロセッサ３とは別体でもよい。また、告知回路３８は告知を行うためにモニタ４を用いてもよいし、さらに、図示しない音声による告知部等を有していてもよい。

以上のように、内視鏡システム１は、被写体１０を撮像して撮像信号を出力する撮像装置である内視鏡２と、内視鏡２から入力された撮像信号を処理し表示手段であるモニタ４に出力可能な映像信号を生成する信号処理回路である後段処理回路３０を有する信号処理装置である外部プロセッサ３と、撮像信号の出力の有無、および、映像信号の出力の有無、を検知する出力検知手段である出力検知回路３１とを有する撮像システムである。

次に図４Ａおよび図４Ｂを用いて、内視鏡システム１のメンテナンス処理の流れについて説明する。図４Ａおよび図４Ｂは、内視鏡システム１のメンテナンス処理の流れを説明するためのフローチャートである。

内視鏡システム１においては、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、順に故障箇所がないかを確認していく。そして故障箇所があった場合には、その故障箇所を告知する。

＜ステップＳ１０＞
内視鏡２（スコープ）が外部プロセッサ３に接続される。そして、内視鏡システム１の電源が入れられる。すなわち、内視鏡２（スコープ）、外部プロセッサ３およびモニタ４の電源が投入される。

＜ステップＳ１１＞
内視鏡システム１は、メンテナンスモードを起動する。メンテナンスモードは、内視鏡システム１に故障箇所がないか一連のセルフチェック処理を行うモードである。

＜ステップＳ１２＞
内視鏡システム１は、後段処理回路３０とキャプチャ回路３７との切り替えのスイッチを後段処理回路３０に切り替える。前述のように、切り替えには図示しないスイッチ手段等を用いる
＜ステップＳ１３＞
後段処理回路３０のテストパターン発生部３２は、テストパターン信号を出力する。

＜ステップＳ１４＞
出力検知回路３１は、後段処理回路３０からテストパターン信号の出力の有無を検知する。すなわち、ステップＳ１４は、後段処理回路３０からの映像信号の出力の有無を検知する映像信号検知ステップであると同時に、テストパターン信号の有無を検知するテストパターン信号検知ステップでもある。

テストパターン信号の出力がない場合（Ｎｏ）には、ステップＳ１５において、告知回路３８が、モニタ４に「後段処理不良」の表示を行い告知する。

テストパターン信号の出力がある場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ１６において、次の箇所の確認を行う。

＜ステップＳ１６＞
ＪＴＡＧチェーン形成部２８および３４により、ＦＰＧＡ２９およびＦＰＧＡ３５の入出力線が直列に接続されたＪＴＡＧチェーンが作成される。すなわち、コネクタ部８Ａを介して接続されている複数の信号配線の端部が接続され、いわゆる数珠つなぎで機能上は１本の配線となる。なお、ＪＴＡＧチェーン形成部３４の入出力線のうちの２本がＪＴＡＧチェーンの端部となり、接続検知部３３と接続される。

＜ステップＳ１７＞
接続検知部３３は、ＪＴＡＧチェーンがＯＰＥＮ状態、すなわち導通不良、であれば、ＦＰＧＡ２９とＦＰＧＡ３５との間のどこかで接続不良が発生していることを検知することができる。すなわち、ステップＳ１７は、コネクタ部８Aの電気的接続の有無を検知する接続検知ステップである。接続検知部３３が、接続不良を検知した場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ１８において、告知回路３８が、モニタ４に「スコープ接続不良」の表示を行い告知する。

ＪＴＡＧチェーンがＣＬＯＳＥ状態の場合（Ｎｏ）には、ステップＳ１９において、次の箇所の確認を行う。

＜ステップＳ１９＞
前段処理回路２０のテストパターン発生部２７は、テストパターン信号を出力する。

＜ステップＳ２０＞
出力検知回路３１は、前段処理回路２０からテストパターン信号の出力の有無を検知する。すなわち、ステップＳ２０は、内視鏡２からの撮像信号、すなわちデジタル撮像信号の出力の有無を検知するデジタル撮像信号検知ステップであると同時に、テストパターン信号の有無を検知するテストパターン信号検知ステップでもある。

出力検知回路３１が前段処理回路２０からテストパターン信号の出力を検知できない場合（Ｎｏ）には、ここまでの処理で、後段処理回路３０と内視鏡２の接続は確認済みであるので、前段処理回路２０か、あるいは、後段処理回路３０の映像処理回路３６に問題があることになるため、ステップＳ２１からの処理を行う。

一方、出力検知回路３１が前段処理回路２０からテストパターン信号の出力を検知した場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ２５からの処理を行う。

＜ステップＳ２１＞
内視鏡システム１は、後段処理回路３０とキャプチャ回路３７との切り替えのスイッチをキャプチャ回路３７に切り替える。

＜ステップＳ２２＞
出力検知回路３１がキャプチャ回路３７を介しても、モニタ４への出力信号を検知できなかった場合（Ｎｏ）には、前段処理回路２０が故障していると判断され、ステップＳ２３において、告知回路３８が、モニタ４に「前段処理回路不良」の表示を行い告知する。

一方、出力検知回路３１がキャプチャ回路３７を介すると、モニタ４への出力信号を検知できた場合（Ｙｅｓ）には、映像処理回路３６が故障していると判断され、ステップＳ２４において、告知回路３８が、モニタ４に「映像処理不良」の表示を行い告知する。

＜ステップＳ２５＞
ステップＳ２０において、出力検知回路３１が前段処理回路２０からテストパターン信号の出力を検知した場合（Ｙｅｓ）には、ＣＣＤ６の出力系の検査を行う。ＣＣＤ６からのアナログ撮像信号は、ＣＤＳ回路２３とＡＤ変換回路２４とを有するＡＦＥ２５により、１２ビットのデジタル撮像信号に変換された後に、ＦＰＧＡ２９に出力される。

＜ステップＳ２６＞
ＦＰＧＡ２９は、ＡＦＥ２５からの１２ビットデジタル撮像信号を、後段処理回路３０に出力する。なお、後段処理回路３０とキャプチャ回路３７との切り替えスイッチは、後段処理回路３０に切り替えられる
＜ステップＳ２７＞
出力検知回路３１がＣＣＤ６から出力された信号を検知できた場合（Ｙｅｓ）には、ＣＣＤ６は故障していないと判断され、ステップＳ３２からの処理が行われる。

これに対して、出力検知回路３１がＣＣＤ６から出力された信号を検知できなかった場合（Ｎｏ）には、ステップＳ２８からの処理が行われる。

＜ステップＳ２８＞
内視鏡システム１は、後段処理回路３０とキャプチャ回路３７との切り替えのスイッチをキャプチャ回路３７に切り替える。

＜ステップＳ２９＞
出力検知回路３１がキャプチャ回路３７を介しても、モニタ４への出力信号を検知できなかった場合（Ｎｏ）には、ＣＣＤ６が故障していると判断され、ステップＳ３０において、告知回路３８が、モニタ４に「ＣＣＤ不良」の表示を行い告知する。

一方、出力検知回路３１がキャプチャ回路３７を介すると、モニタ４への出力信号を検知できた場合（Ｙｅｓ）には、映像処理回路３６が故障していると判断され、ステップＳ３１において、告知回路３８が、モニタ４に「映像処理不良」の表示を行い告知する。

＜ステップＳ３２＞
内視鏡システム１は、ＣＣＤ６、前段処理回路２０、および後段処理回路３０に問題がない場合には、最後に、ＡＦＥ２５に問題がないかを確認する。

このためには、ＡＦＥ検知部２６が、デジタル信号データに、いわゆるビット欠けがないか確認を行う。例えば、デジタル撮像信号の所定のビット数が、１２ビットの場合、ビット欠けが発生すると、１１ビット以下のデータとなっている。

＜ステップＳ３３＞
ＡＦＥ検知部２６は、ビット欠けがあった場合（Ｎｏ）には、ＡＦＥ２５が故障箇所であると判断し、ステップＳ３１において、告知回路３８が、モニタ４に「ＡＦＥ不良」の表示を行い告知する。すなわち、ステップＳ３３は、デジタル撮像信号のビット数と所定ビット数とが同一ビット数の場合には、ＡＦＥ２５が正常に動作していると検知するＡＦＥ検知ステップである。

＜ステップＳ３４＞
上記の全ての処理において故障箇所が検知されない場合、内視鏡システム１は正常動作していると判断し、告知回路３８が、モニタ４に「正常動作中」の表示を行い告知する。

＜ステップＳ３５＞
内視鏡システム１は、メンテナンスモードを終了し、通常動作を開始する。これに対して、メンテナンスモードにおいて異常が検知された場合、すなわち、図４または図５において、（I）の場合、には、内視鏡システム１は、通常動作を開始しないで、術者の対応を待つ。

また、上記説明では、メンテナンスモードの制御は内視鏡システム１が行うとして説明したが、正確には内視鏡システム１の全体の制御を行う図示しない制御部が行う。また、出力検知回路３１、告知回路３８等の回路は制御部の一部であってもよい。

以上のように、本実施の形態の撮像システムである内視鏡システム１は故障箇所の特定が容易であり、本実施の形態の撮像システムのメンテナンス方法である内視鏡システム１のメンテナンス方法によれば容易に故障箇所を特定することができる。

また、上記説明では、内視鏡システム１の故障箇所として、後段処理回路不良、スコープ接続不良、前段処理回路不良、映像処理不良、ＣＣＤ不良、およびＡＦＥ不良の６箇所を検知する内視鏡システム１について説明したが、前記６箇所の中から選択された１箇所以上の故障箇所を検知する内視鏡システムであっても、その故障箇所を容易に特定することができる。

以上の説明のように、本実施の形態の撮像システムのメンテナンス方法は、被写体１０を撮像して撮像信号を出力する撮像装置である内視鏡２と、内視鏡２から、電気的に接続可能なコネクタ部８を介して、入力された撮像信号を処理し表示手段であるモニタ４に出力可能な映像信号を出力する信号処理回路である後段処理回路３０を有する信号処理装置である外部プロセッサ３とを有する撮像システムである内視鏡システム１のメンテナンス方法であって、映像信号の出力の有無を検知する映像信号検知ステップと、コネクタ部８の電気的接続の有無を検知する接続検知ステップと、撮像信号の出力の有無を検知する撮像信号検知ステップとを有する。

＜第２の実施の形態＞
以下、図５および図６を用いて本発明の第２の実施の形態の撮像システムである内視鏡システム１B等について説明する。本実施の形態の内視鏡システム１B等は、第１の実施の形態の内視鏡システム１等と類似しているため、同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。

図５は、本実施の形態の内視鏡システム１Bを説明するための外観図であり、図６は、本実施の形態の内視鏡システム１Bの構成を説明するためのブロック図である。

図５に示す内視鏡２は、第１の実施の形態の内視鏡２と同じものである。しかし、内視鏡２は、内視鏡専用の外部プロセッサ３および光源装置５とは接続されておらず、替わりにＰＣ４１と接続されている。ＰＣ４１は、例えば汎用のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を有し、搭載されたソフトウエアに応じた所望のデータ処理機能等の機能を発揮することができる。

内視鏡２は、内視鏡単体で、デジタル撮像信号を出力することができる。このため、内視鏡２は、内視鏡装置専用の外部プロセッサ３以外のデジタル機器、例えばＰＣに接続し、使用することができる。そして、このような使用形態であっても本実施の形態の内視鏡システム１Bは、内視鏡２の故障箇所を容易に特定することができる。

しかし、本発明の第２の実施の形態の内視鏡システム１Bにおいては、図５に示すように、術者は内視鏡２をコネクタ部８Ａを介して、ＰＣ４１と接続することで、故障箇所を特定することができる。ＰＣ４１がコネクタ部８Ａと直接接続できない場合には、ＰＣ４１とコネクタ部８Ａの間に変換手段を設けることで、接続してもよい。

さらに、内視鏡２の内部処理回路、例えば、ＦＰＧＡ２９、のソフトウエアを更新する場合、または伝送ケーブルの断線の修理によってケーブル長が短くなった場合には、内視鏡２をＰＣ４１と接続することで、内視鏡２にインストールされている設定をケーブル長に合った適正な内容に更新することができる。

すなわち、本実施の形態の内視鏡システム１B等は、内視鏡専用の外部プロセッサ３を用いることなく、内視鏡２の故障箇所を容易に特定することができるだけでなく、内視鏡２が、故障していない場合であっても内視鏡２のソフトウエア等の更新等のメンテナンスを行うことができる。

そして、図６に示すように、本実施の形態の内視鏡システム１Bは、ＰＣ４１およびモニタ４２を有する。ＰＣ４１には、デジタル撮像信号を処理するキャプチャ回路４４と、内視鏡２のＦＰＧＡにデータを書き込むためのＦＰＧＡ書込回路４５と、内視鏡２の故障箇所を検知するための出力検知手段である出力検知回路４６とが含まれている。

内視鏡システム１Bにおいては、内視鏡２をＰＣ４１に接続した時に、内視鏡画像がモニタ４２に正常に表示されれば、故障箇所が外部プロセッサにあり、内視鏡２は故障していないことが判明する。さらに、内視鏡システム１Bは内視鏡２の故障箇所を特定することができる。すなわち、ＰＣ４１の出力検知回路４６は、前段処理回路不良、ＣＣＤ不良、およびＡＦＥ不良の３箇所を検知することができる。もちろん、内視鏡システム１Bは、前記３箇所の中から選択された１箇所以上の故障箇所を検知する構成であっても、その箇所の故障箇所を容易に特定することができる。

なお、内視鏡システム１BにおいてもＦＰＧＡ２８のＪＴＡＧチェーン形成部２８を用いて、スコープ接続不良を検知することは可能である。

また、本実施の形態の内視鏡２は、キャプチャ回路４４を介して、簡単に連続静止画ＲＡＷデータをモニタ４２に出力することができる。

さらに、本実施の形態の内視鏡２は、ＰＣ４１のＦＰＧＡ書込回路４５を介して、内視鏡２のソフトウエア等の更新等のメンテナンスを行うことができる。

すなわち、ＰＣ４１は、内視鏡２の故障箇所を特定するためのモードと通常モードを切り替えられる機能を有しており、切り替えはＰＣ４１と接続された図示しないキーボード等のユーザインターフェイスを用いる。

また、ＰＣ４１が、通信手段を有している場合には、内視鏡２のソフトウエア内容、メンテナンスソフトウエア等のデータを、例えばインターネットを通じて入手することも可能である。さらに、遠隔地にあるサービスセンターなどからインターネットを通じて内視鏡２のソフトウエア更新等を行うこともできる。

＜第２の実施の形態の変形例＞
以下、図７を用いて本発明の第２の実施の形態の変形例の撮像システムである内視鏡システム１Ｃ等について説明する。本変形例の内視鏡システム１Ｃ等は、第１の実施の形態の内視鏡システム１等と類似しているため、同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。図７は本変形例の内視鏡システム１Ｃについて説明するための説明図である。

図７に示した内視鏡システム１Ｃにおいては、内視鏡２Ａは、コネクタ部８に、ＰＣ５１と接続するためのパラレルポート端子１２を有している。このため、内視鏡２Ａは、ＰＣ５１のパラレルポート端子、例えば、プリンタポート等と容易に接続することができる。また、ＰＣ５１は、内視鏡２Ａの故障箇所検知、またはソフトウエア更新に必要なデータ等を外部装置５２から入力することができる。外部装置５２は記録メディア再生装置でもよし、ネットワーク接続しネットワーク上から必要なデータを入手する装置であってもよい。

内視鏡２Ａは、内視鏡２が有する効果に加えて、汎用のパラレルポート端子１２を有しているため、多くの汎用デジタル機器と接続が容易であり、単に修理箇所を特定するだけでなく、連続静止画ＲＡＷデータをモニタ４２に出力すること等が容易に行える。

＜第３の実施の形態＞
以下、図８および図９を用いて本発明の第３の実施の形態の内視鏡システム１Ｄについて説明する。本実施の形態の内視鏡システム１Ｄは、第１の実施の形態の内視鏡システム１と類似しているため、同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。図８は、本実施の形態の内視鏡システム１Ｄの使用形態を説明するための概念図であり、図９は、本実施の形態の内視鏡システム１Ｄの構成を説明するためのブロック図である。

図８に示すように本実施の形態の内視鏡２Ｂは、いわゆるカプセル型内視鏡である。カプセル型の内視鏡２Ｂは、観察または検査のために被検体である被検者１０Ｂに飲込まれた後、被検者１０Ｂから自然排出されるまでの間、胃、小腸などの臓器の内部をその蠕動運動に伴って移動し、撮像機能を用いて臓器の内部を順次撮像する構成である。

カプセル型の内視鏡２Ｂが撮像した画像は無線通信により、被検者１０Ｂの体外に配設された受信コイル１５を介して外部プロセッサ３Ｂに送信され、モニタ４に表示される。

すなわち、図９に示すように、臓器内を移動する間に内視鏡２ＢのＣＣＤ６によって被検者１０Ｂ内で撮像されたアナログ撮像信号は、内視鏡２Ｂ内の前段処理回路２０でデジタル撮像信号に変換された後、無線送信手段を介して、体外に送信される。体外に送信されたデジタル撮像信号は、無線受信手段を介して外部プロセッサ３Ｂに入力され、後段処理回路３０で処理された後、モニタ４に表示される。

そして、内視鏡システム１Ｄは、第１の実施の形態の内視鏡システム１と比較すると、内視鏡２Ｂから外部プロセッサ３まで撮像信号が、有線で送信されるか無線で送信されるかが異なるが、他の構成、動作および作用効果は類似している。

すなわち、内視鏡システム１Ｄは、後段処理回路不良、前段処理回路不良、映像処理不良、ＣＣＤ不良、およびＡＦＥ不良の５箇所を検知することができる。なお、内視鏡システム１Ｄにおいては接続検知手段３３は、受信コイル１５の故障、例えば、断線等、を検知することにより、接続不良を検知することもできる。

以上のように、内視鏡システム１Ｄは、故障箇所の特定が容易な撮像システムである。

＜第４の実施の形態＞
以下、図１０を用いて本発明の第４の実施の形態の内視鏡システム１Ｅについて説明する。本実施の形態の内視鏡システム１Ｅは、第１の実施の形態の内視鏡システム１と類似しているため、同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。図１０は、本実施の形態の内視鏡システム１Ｅの構成を説明するためのブロック図である。

内視鏡システム１Ｅの内視鏡２は、第１の実施の形態の内視鏡２と同様である。しかし、外部プロセッサ３Ｃは、出力検知回路を有していない点で第１の実施の形態の外部プロセッサ３と異なる。そして、内視鏡システム１Ｅの外部プロセッサ３Ｃは、通信手段である通信回路６３を有しており、通信回線を介して、別の場所にある検知装置６０の通信回路６２と接続可能である。そして、検知装置６０の出力検知回路６１等により、内視鏡システム１Ｅの故障箇所の特定およびソフトウエア更新等のメンテナンスを行うことができる。検知装置６０は、ＰＣであってもよい。

すなわち、内視鏡システム１Ｅは、内視鏡システム１Ｅを通信回線に接続することで、遠隔地から内視鏡システム１Ｅの故障箇所の特定またはソフトウエア更新等のメンテナンスを行うことができる。
通信回線としては、インターネット回線、携帯電話回線等、公知の通信回線を用いることができる。

内視鏡システム１Ｅは、第１の実施の形態の内視鏡システム１が有する効果に加えて、遠隔地からでも故障箇所を容易に特定することができる。

なお、上記説明では、撮像装置として内視鏡を、信号処理装置として外部プロセッサまたはＰＣを例に説明したが、本発明は、被写体を撮像して撮像信号を出力する撮像装置であれば内視鏡に限られるものではなく、また、撮像装置から入力された撮像信号を処理し映像信号を表示手段に出力可能な信号処理回路を有する信号処理装置であれば内視鏡外部プロセッサまたはＰＣに限られるものではない。また、同様に本発明の撮像システムおよび撮像システムのメンテナンス方法は、内視鏡システムおよび内視鏡システムのメンテナンス方法に限られるものではない。

すなわち、本発明は、上述した実施の形態または変形例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。

第１の実施の形態の内視鏡システムの構成を示す外観図である 第１の実施の形態の内視鏡システムの構成を説明するための説明図である。 第１の実施の形態の内視鏡システムの構成を説明するためのブロック図である。 第１の実施の形態の内視鏡システムの検査の流れを説明するためのフローチャートである。 第１の実施の形態の内視鏡システムの検査の流れを説明するためのフローチャートである。 第２の実施の形態の内視鏡システムの構成を説明するための説明図である。 第２の実施の形態の内視鏡システムの構成を説明するためのブロック図である。 第２の実施の形態の変形例の内視鏡システムの構成を説明するための説明である。 第３の実施の形態の内視鏡システムの使用形態を説明するための概念図である。 第３の実施の形態の内視鏡システムの構成を説明するためのブロック図である。 第４の実施の形態の内視鏡システムの構成を説明するためのブロック図である。

符号の説明

１…内視鏡システム、１B…内視鏡システム、１Ｂ…内視鏡システム、１Ｃ…内視鏡システム、１Ｄ…内視鏡システム、１Ｅ…内視鏡システム、２…内視鏡、２Ａ…内視鏡、２Ｂ…内視鏡、３…外部プロセッサ、３Ｂ…外部プロセッサ、３Ｃ…外部プロセッサ、４…モニタ、５…光源装置、６…ＣＣＤ、７…操作部、８…コネクタ部、８A…コネクタ部、８Ｂ…コネクタ部、９…送気送水ポンプ、１０…被写体、１０Ｂ…被検者、１１…ラック、１２…パラレルポート端子、１３…挿入部、１５…受信コイル、２０…前段処理回路、２１…駆動回路、２２…増幅回路、２３…ＣＤＳ回路、２４…ＡＤ変換回路、２５…ＡＦＥ、２６…ＡＦＥ検知部、２７…テストパターン発生部、２８ｖＪＴＡＧチェーン形成部、３０…後段処理回路、３１…出力検知回路、３２…テストパターン発生部、３３…接続検知部、３４…ＪＴＡＧチェーン形成部、３６…映像処理回路、３７…キャプチャ回路、３８…告知回路、４２…モニタ、４４…キャプチャ回路、４５…ＦＰＧＡ書込回路、４６…出力検知回路、５０…検知装置、５１…出力検知回路、５２…外部装置、６０…検知装置、６１…出力検知回路、６２…通信回路、６３…通信回路

Claims (11)

1. 撮像装置と、信号処理装置と、前記撮像装置と前記信号処理装置とを電気的に接続可能なコネクタ部と、を具備し、
   前記撮像装置が、
   被写体を撮像した撮像信号を出力する、ＪＴＡＧチェーンを形成可能な第１のＦＰＧＡを有し、
   前記信号処理装置が、
   前記第１のＦＰＧＡと形成したＪＴＡＧチェーンを用いて前記コネクタ部の電気的接続の有無を検知する接続検知手段を含む第２のＦＰＧＡを有し、前記撮像装置から入力された前記撮像信号を処理し表示手段に出力可能な映像信号を生成する信号処理回路と、
   前記撮像信号を前記信号処理回路と異なる方法で処理し、キャプチャ信号を出力するキャプチャ回路と、
   前記信号処理回路、および、前記キャプチャ回路からの信号の出力の有無から前記信号処理回路の不良を検知する出力検知手段と、を有することを特徴とする撮像システム。
2. 前記撮像装置は、
   前記被写体を撮像してアナログの撮像信号を出力する撮像素子と、
   前記アナログの撮像信号を処理し、所定ビット数のデジタルの撮像信号を出力するアナログフロントエンドと、
   前記アナログフロントエンドが正常に動作しているか検知するＡＦＥ検知手段と、を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
3. 前記ＡＦＥ検知手段は、前記デジタルの撮像信号のビット数と前記所定ビット数とが同一ビット数の場合には前記アナログフロントエンドが正常に動作していると検知することを特徴とする請求項２に記載の撮像システム。
4. 前記第１のＦＰＧＡと前記第２のＦＰＧＡとは、それぞれテストパターン信号出力機能を有し、
   前記出力検知手段は、それぞれの前記テストパターン信号の有無を検知することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の撮像システム。
5. 前記出力検知手段、前記接続検知手段、ＡＦＥ検知手段の少なくともいずれか１つの検知結果を告知する告知手段を有することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の撮像システム。
6. 前記撮像装置が内視鏡であり、前記信号処理装置が内視鏡信号処理装置であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の撮像システム。
7. 前記信号処理装置が通信手段を有し、
   前記出力検知手段、前記接続検知手段、ＡＦＥ検知手段の少なくともいずれか１つが、前記通信手段を介して制御可能なことを特徴とする請求項２から請求項６のいずれか１項に記載の撮像システム。
8. 撮像装置と、信号処理装置と、前記撮像装置と前記信号処理装置とを電気的に接続するコネクタと、を具備する撮像システムの起動時に自動的に実行されるセルフチェック処理の動作方法であって、
   前記撮像装置が、
   被写体を撮像してアナログ撮像信号を出力する撮像素子と、
   前記アナログ撮像信号を処理し所定ビット数のデジタル撮像信号を出力するアナログフロントエンドと、
   前記デジタル撮像信号を出力する、ＪＴＡＧチェーンを形成可能な第１のＦＰＧＡと、を有し、
   前記信号処理装置が、
   前記コネクタ部を介して、入力された前記デジタル撮像信号を処理し表示手段に出力可能な映像信号を出力する、ＪＴＡＧチェーンを形成可能な第２のＦＰＧＡを含む信号処理回路と、
   出力検知手段と、を有し、
   前記出力検知手段が前記信号処理回路からの信号の出力の有無を検知する映像信号検知ステップと、
   前記映像信号検知ステップにおいて出力があった場合に実行される、前記信号処理装置の接続検知手段が、前記第１のＦＰＧＡ及び前記第２のＦＰＧＡによるＪＴＡＧチェーンを用いて、前記コネクタ部の電気的接続の有無を検知する接続検知ステップと、
   前記接続検知ステップにおいて、前記コネクタ部の電気的接続があった場合に実行される、前記デジタルの撮像信号のビット数と前記所定ビット数とが同一ビット数の場合に、前記アナログフロントエンドが正常に動作していることを、前記撮像装置のＡＦＥ検知手段が検知するＡＦＥ検知ステップと、を有することを特徴とする撮像システムのセルフチェック処理の動作方法。
9. 前記第１のＦＰＧＡと前記第２のＦＰＧＡとは、それぞれテストパターン信号出力機能を有し、
   前記映像信号検知ステップにおいて、前記出力検知手段が前記第２のＦＰＧＡからのテストパターン信号の出力の有無を検知するとともに、
   前記接続検知ステップにおいて、前記コネクタ部の電気的接続があった場合に前記ＡＦＥ検知ステップの前に実行される、前記出力検知手段が前記第１のＦＰＧＡからのテストパターン信号の出力の有無を検知する撮像信号検知ステップを有することを特徴とする請求項８に記載のセルフチェック処理の動作方法。
10. 前記接続検知ステップ、前記映像信号検知ステップ、前記ＡＦＥ検知ステップ、前記撮像信号検知ステップの少なくともいずれか１つの検知結果を告知手段が告知する告知ステップを有することを特徴とする請求項９に記載の撮像システムのセルフチェック処理の動作方法。
11. 前記撮像装置が内視鏡であり、前記信号処理装置が内視鏡信号処理装置であることを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の撮像システムのセルフチェック処理の動作方法。

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