JP6161841B1 - 内視鏡システム及び内視鏡 - Google Patents
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Abstract
Description
また、近年、撮像素子の高画素化に伴い、画像信号を光伝送部材である光ファイバにより伝送する技術が提案されている。
図1は、本実施の形態に係わる内視鏡システムの構成図である。内視鏡システム1は、内視鏡2と、ビデオプロセッサ3と、表示装置4とを含んで構成されている。内視鏡2とビデオプロセッサ3は、ユニバーサルケーブル5により接続されている。
挿入部11は、硬性の管状部材内に配置された対物レンズ系及びリレーレンズ系を有している。接眼部12は、挿入部11の基端部に設けられている。接眼部12は、接眼レンズを有しており、術者は、接眼部12に眼を近づけることにより、被写体の像を見ることができる。
カメラヘッド13は、撮像素子14を内蔵している。撮像素子14は、接眼部12の接眼レンズを通った光を受光する撮像面を有する。撮像素子14は、ここでは、例えば4K解像度、あるいは8K解像度を有する画像信号を出力する。
ビデオプロセッサ3は、内視鏡2から受信した画像信号に対して、各種画像処理を施して、表示装置4に出力する処理装置である。表示装置4は、画像信号を受信して、内視鏡画像を表示する。
なお、ここでは、接眼部12とカメラヘッド13は別々であるが、分離できないように接眼部12とカメラヘッド13を一体でもよい。
具体的には、1フレームの内視鏡画像21Xは、2つの画素領域21a、21bに分割される。各画素領域の画像信号は、画素領域内の複数の画素情報を含み、ビデオプロセッサ3に並列に伝送される。
ユニバーサルケーブル5は、カメラヘッド13に接続され、カメラヘッド13から延出するユニバーサルケーブル5は、コネクタ3aを介してビデオプロセッサ3に接続されている。ユニバーサルケーブル5には、複数本の光ファイバ5aと、複数本の電気的な配線5bとが挿通されている。複数本の配線5bは、金属導線などの金属伝送部材を含み、後述するように、各種情報を伝送するための金属伝送部を構成する。
TG24は、各種タイミング信号を生成して、制御回路25に出力する。制御回路25は、各種タイミング信号に基づいて、受光部21、ノイズ除去部22及びA/D23を駆動する。
出力制御部26は、A/D23からの画像信号を電光変換部27へ出力すると共に、EEPROM28のデータを読み出してビデオプロセッサ3へ出力する。出力制御部26の構成については、後述する。
EEPROM28には、IDだけでなく、画像処理に関する各種情報、画像処理プログラム等の画像処理に関する情報(以下、画像処理情報という)が格納されている場合もある。すなわち、EEPROM28は、内視鏡2に関わる所定の情報が記録された記録部を構成する。
各種情報としては、撮像素子14の欠陥画素情報、ホワイトバランス情報、色ばらつき補正情報、調整パラメータなどがある。
画像処理プログラムは、そのカメラヘッド13から出力される画像信号に対して施される画像処理のプログラムである。画像処理プログラムは、カメラヘッド13からビデオプロセッサ3へ送信されて、ビデオプロセッサ3は、その受信した画像処理プログラムを用いて、カメラヘッド13からの画像信号に対する画像処理を実行する。
以上のように、カメラヘッド13内には、撮像素子14、出力制御部26、電光変換部27及びEEPROM28が設けられている。そして、光伝送部材である光ファイバは、ユニバーサルケーブル5内における撮像素子14から出力される画像信号の数に対応して並列に複数(ここでは2)設けられている。
光電変換部31は、2本の光ファイバ5a1,5a2に対応する2つの光電変換回路(O/E)を有している。すなわち、光電変換部31は、ユニバーサルケーブル5の端部のコネクタ3a周辺に設けられ、光伝送部である複数本の光ファイバ5aにより伝送された光信号を電気信号に変換する。
画像処理部32は、光電変換部31を介して受信した画像信号を組み合わせて、受信した画像処理情報に基づいて、その受信した画像信号に対して所定の画像処理を実行して、内視鏡画像を生成する。生成された内視鏡画像の画像信号は、表示装置4に供給されて、内視鏡画像が表示画面上に表示される。
基準クロック生成部34は、ビデオプロセッサ3内の各種回路が駆動するタイミングの基準となる基準クロックを生成する。
カメラヘッド13とビデオプロセッサ3は、それぞれ電源部としての電源回路35と36を有している。電源回路35と36は、ユニバーサルケーブル5内に挿通された電源ライン5cを介して接続されている。
出力制御部26は、データ切替部41と信号制御部42とを含む。
データ切替部41は、A/D23に接続され複数(ここでは2つ)の入力端と、EEPROM28に接続された入力端と、信号制御部42に接続された複数(ここでは2つ)の出力端と、複数の配線の中の1本の配線5b1aに接続された出力端を有する。
すなわち、データ切替部41では、スイッチSW1,SW2が信号制御部42からの制御信号SCに基づいて切り替わることにより、各入力端子と複数の出力端子との接続状態が切り替わる。
判定制御部42aは、EEPROM28から読み出す情報のデータ量が所定の閾値TH以上であるか否かを判定すると共に、データ切替部41の2つのスイッチSW1,SW2の切替制御を行う回路である。
図5は、信号制御部42の動作を示すフローチャートである。図5は、内視鏡2がビデオプロセッサ3に接続されて、内視鏡システム1が起動されるときの処理の流れの例を示す。
すなわち、信号制御部42は、電源部である電源回路35の起動に基づきEEPROM28からの所定の情報の読み出しを開始する。
情報がデータ量の多い画像処理プログラムのような場合、情報は光伝送により速く伝送されるので、画像信号の伝送も速く開始することができる。
判定制御部42aは、データ切替部41の接続状態の切り替え後、2つの画像信号を出力するように、制御信号SSを撮像素子14の制御回路25へ送信し、2つの画像信号を電光変換部27へ出力する(S7)。2つの画像信号は、P/S42bでシリアル信号に変換されてから電光変換部27へ出力される。
その結果、画像処理は適切に行われるだけでなく、画像処理も迅速に実行可能となる。
本出願は、2016年3月7日に日本国に出願された特願2016−43617号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲に引用されるものとする。
Claims (10)
- 被検体内を撮像するとともにデジタル信号を出力する撮像部と、
内視鏡に関わる所定の情報が記録された記録部と、
前記撮像部から出力された前記デジタル信号または前記記録部の前記所定の情報のうち一方のデータを選択的にシリアルデータに変換して出力可能な信号制御部と、
前記信号制御部から出力された前記データを光信号に変換して出力する電光変換部と、
前記電光変換部から出力された前記光信号を伝送する光伝送部材及び前記信号制御部から出力された前記データを伝送する金属伝送部材により構成されたケーブルと、
前記記録部からの前記所定の情報を前記信号制御部により転送した後に、前記デジタル信号を前記信号制御部により転送するように切り替わるデータ切替部と、を備え、
前記信号制御部は、前記所定の情報のデータ量に基づいて、前記所定の情報を前記金属伝送部材と前記光伝送部材のいずれを介して伝送するかを決定することを特徴とする内視鏡システム。 - 前記信号制御部は、前記所定の情報のデータ量が所定値以上のときは、前記所定の情報について前記光伝送部材を介して伝送するように、前記データ切替部を制御することを特徴する請求項1に記載の内視鏡システム。
- 前記光伝送部材により伝送された前記光信号を電気信号に変換する光電変換部を更に備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。
- 前記光電変換部は、前記ケーブルの端部のコネクタ周辺に設けられることを特徴とする請求項3に記載の内視鏡システム。
- 前記所定の情報に基づいて前記デジタル信号に対して画像処理を実行して、内視鏡画像を生成する画像生成部を更に備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。
- 前記記録部内に記録された前記所定の情報は、内視鏡スコープ情報、カメラヘッドのシリアル番号、前記撮像部の画素欠陥情報、ホワイトバランス情報、色ばらつき補正情報及び画像処理プログラムのうち少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡システム。
- 前記ケーブル内における前記光伝送部材は前記撮像部から出力される画像信号の数に対応して並列に複数設けられることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡システム。
- 前記撮像部、前記電光変換部、前記記録部及び前記信号制御部がカメラヘッド内に設けられることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡システム。
- 前記カメラヘッド内において更に電源部を備え、
前記信号制御部は、前記電源部の起動に基づき前記記録部からの前記所定の情報の読み出しを開始することを特徴とする請求項8に記載の内視鏡システム。 - 被検体内を撮像するとともにデジタル信号を出力する撮像部と、
内視鏡に関わる所定の情報が記録された記録部と、
前記撮像部から出力された前記デジタル信号または前記記録部の前記所定の情報のうち一方のデータを選択的にシリアルデータに変換して出力可能な信号制御部と、
前記信号制御部から出力された前記データを光信号に変換して出力する電光変換部と、
前記記録部からの前記所定の情報を前記信号制御部により転送した後に、前記デジタル信号を前記信号制御部に転送するように切り替わるデータ切替部と、を備え、
前記信号制御部は、前記所定の情報のデータ量に基づいて、前記所定の情報を金属伝送部材と光伝送部材のいずれを介して伝送するかを決定することを特徴とする内視鏡。
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