JP6741412B2 - Signal transmission device and electronic endoscope system - Google Patents

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本発明は、信号伝送装置及び電子内視鏡システムに関する。 The present invention relates to a signal transmission device and an electronic endoscope system.

電子内視鏡システムに備えられる電子スコープには、患者の負担を軽減するため、低侵襲であることが望まれる。低侵襲性を向上させる方法として、電子スコープ内の信号ケーブルの本数を削減することにより、電子スコープを細径化することが考えられる。一例として、必要な各種信号を時分割多重してシリアル信号に変換し、変換されたシリアル信号を信号ケーブルで伝送する構成を採用することにより、信号ケーブルの本数を削減することができる。 The electronic scope provided in the electronic endoscope system is required to be minimally invasive in order to reduce the burden on the patient. As a method of improving the minimally invasiveness, it is conceivable to reduce the diameter of the electronic scope by reducing the number of signal cables in the electronic scope. As an example, it is possible to reduce the number of signal cables by adopting a configuration in which various necessary signals are time-division-multiplexed, converted into serial signals, and the converted serial signals are transmitted by signal cables.

上記の構成を採用する場合、伝送速度を確保するためには、シリアル信号を高周波で伝送させる必要がある。しかし、クロストークや不要輻射等の問題が生じるため、伝送周波数を安易には上げることができない。 When the above configuration is adopted, it is necessary to transmit the serial signal at a high frequency in order to secure the transmission speed. However, because of problems such as crosstalk and unnecessary radiation, the transmission frequency cannot be raised easily.

そこで、例えば特許文献1に、シリアル信号に代えて多値信号を伝送する構成が記載されている。特許文献1に記載の構成では、送信側は、複数のデジタル入力信号の各振幅を所定の重み付けに従って電圧(多値信号)に変換し、変換された各電圧を加算して送信し、受信側は、受信した信号を各基準電圧と比較し、比較結果に応じてデジタル入力信号を復元する。このような構成を採用することにより、伝送周波数を抑えつつ伝送速度を上げることができる。 Therefore, for example, Patent Document 1 describes a configuration for transmitting a multilevel signal instead of a serial signal. In the configuration described in Patent Document 1, the transmitting side converts each amplitude of the plurality of digital input signals into a voltage (multilevel signal) according to a predetermined weighting, adds the converted voltages, and transmits the voltage. Compares the received signal with each reference voltage and restores the digital input signal according to the comparison result. By adopting such a configuration, it is possible to increase the transmission speed while suppressing the transmission frequency.

特開2008−125124号公報JP, 2008-125124, A

一般に、電子スコープ内に引き回される信号ケーブルは全長が長く径が細いため、反射や電圧降下の影響を無視することができない。また、電子スコープ内に引き回される信号ケーブルは、電子スコープの可撓管の屈曲に伴って曲げられたときのインピーダンスの変化や静電容量の変化を無視することもできない。そのため、特許文献1に記載の構成を電子内視鏡システムに採用すると、電圧降下、ノイズ等の影響により、受信側でデジタル入力信号を正しく復元することができない場合がある。 In general, since the signal cable routed inside the electronic scope has a long overall length and a small diameter, the influence of reflection and voltage drop cannot be ignored. Further, the signal cable routed inside the electronic scope cannot ignore a change in impedance and a change in capacitance when the flexible cable of the electronic scope is bent along with bending. Therefore, when the configuration described in Patent Document 1 is adopted in the electronic endoscope system, the digital input signal may not be properly restored on the receiving side due to the influence of voltage drop, noise, and the like.

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、信号ケーブルの本数が抑えられた構成でありながらも伝送周波数を抑えつつ伝送速度を上げるのに好適な信号伝送装置及び電子内視鏡システムを提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a signal transmission suitable for increasing the transmission speed while suppressing the transmission frequency even though the number of signal cables is suppressed. An apparatus and an electronic endoscope system are provided.

本発明の一実施形態に係る信号伝送装置は、テストパターンを示す多値信号を出力する多値信号出力手段と、出力された多値信号を伝送する伝送路と、信号レベル間に設定された複数の閾値を用いて伝送路により伝送された多値信号からテストパターンを復元する復元手段と、復元されたテストパターンと基準パターンとを比較する比較手段と、比較手段による比較の結果に基づいて閾値を調整する調整手段とを備える。 A signal transmission device according to an embodiment of the present invention is set between a signal level and a multilevel signal output unit that outputs a multilevel signal indicating a test pattern, a transmission line that transmits the output multilevel signal, and a signal level. Based on the result of the comparison by the restoring means for restoring the test pattern from the multilevel signal transmitted by the transmission path using a plurality of thresholds, the comparing means for comparing the restored test pattern and the reference pattern, and the comparing means. Adjusting means for adjusting the threshold value.

また、本発明の一実施形態において、調整手段は、復元手段により復元されるテストパターンが基準パターンと一致するように、閾値を調整する構成としてもよい。 Further, in the embodiment of the present invention, the adjusting unit may be configured to adjust the threshold value so that the test pattern restored by the restoring unit matches the reference pattern.

また、本発明の一実施形態において、多値信号出力手段は、例えば、多値信号を所定のタイミングで出力する。 In one embodiment of the present invention, the multilevel signal output means outputs the multilevel signal at a predetermined timing, for example.

所定のタイミングは、例えば、信号伝送装置に対する電源供給の開始時である。 The predetermined timing is, for example, the start of power supply to the signal transmission device.

また、本発明の一実施形態に係る信号伝送装置は、映像信号を出力する映像信号出力手段を備える構成としてもよい。この場合、多値信号出力手段は、例えば、多値信号を映像信号のブランキング期間に出力する。 Further, the signal transmission device according to the embodiment of the present invention may be configured to include a video signal output unit that outputs a video signal. In this case, the multilevel signal output means outputs the multilevel signal during the blanking period of the video signal, for example.

また、本発明の一実施形態に係る電子内視鏡システムは、上記の信号伝送装置が組み込まれたシステムである。 An electronic endoscope system according to an embodiment of the present invention is a system in which the above signal transmission device is incorporated.

本発明の一実施形態によれば、信号ケーブルの本数が抑えられた構成でありながらも伝送周波数を抑えつつ伝送速度を上げるのに好適な信号伝送装置及び電子内視鏡システムが提供される。 According to an embodiment of the present invention, there is provided a signal transmission device and an electronic endoscope system which have a configuration in which the number of signal cables is suppressed and which are suitable for increasing the transmission speed while suppressing the transmission frequency.

本発明の一実施形態に係る電子内視鏡システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing composition of an electronic endoscope system concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態においてデジタル画像信号と多値信号との関係を例示する図である。It is a figure which illustrates the relationship between a digital image signal and a multilevel signal in one embodiment of the present invention. 図2に対応する多値信号の波形を例示する図である。It is a figure which illustrates the waveform of the multilevel signal corresponding to FIG.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下においては、本発明の一実施形態として電子内視鏡システムを例に取り説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following, an electronic endoscope system will be described as an example of an embodiment of the present invention.

図1は、本発明の一実施形態に係る電子内視鏡システム1の構成を示すブロック図である。図1に示されるように、電子内視鏡システム1は、医療用に特化されたシステムであり、電子スコープ100、プロセッサ200及びモニタ300を備えている。 FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an electronic endoscope system 1 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the electronic endoscope system 1 is a system specialized for medical use, and includes an electronic scope 100, a processor 200, and a monitor 300.

プロセッサ200は、コントローラユニット202及びタイミングコントローラ204を備えている。コントローラユニット202は、CPU(Central Processing Unit)202aを有している。CPU202aは、メモリ212に記憶された各種プログラムを実行し、電子内視鏡システム1全体を統合的に制御する。また、CPU202aは、操作パネル214に接続されている。CPU202aは、操作パネル214より入力される術者からの指示に応じて、電子内視鏡システム1の各動作及び各動作のためのパラメータを変更する。タイミングコントローラ204は、各部の動作のタイミングを調整するクロックパルスを電子内視鏡システム1内の各回路に出力する。 The processor 200 includes a controller unit 202 and a timing controller 204. The controller unit 202 has a CPU (Central Processing Unit) 202a. The CPU 202a executes various programs stored in the memory 212 and integrally controls the entire electronic endoscope system 1. The CPU 202a is also connected to the operation panel 214. The CPU 202a changes each operation of the electronic endoscope system 1 and parameters for each operation according to an instruction from the operator input from the operation panel 214. The timing controller 204 outputs a clock pulse for adjusting the operation timing of each unit to each circuit in the electronic endoscope system 1.

ランプ208は、ランプ電源イグナイタ206による始動後、照射光Lを射出する。ランプ208は、例えば、キセノンランプ、ハロゲンランプ、水銀ランプ、メタルハライドランプ等の高輝度ランプやLED(Light Emitting Diode)である。照射光Lは、主に可視光領域から不可視である赤外光領域に広がるスペクトルを持つ光(又は少なくとも可視光領域を含む白色光)である。 The lamp 208 emits the irradiation light L after being started by the lamp power igniter 206. The lamp 208 is, for example, a high-intensity lamp such as a xenon lamp, a halogen lamp, a mercury lamp, a metal halide lamp, or an LED (Light Emitting Diode). The irradiation light L is light (or white light including at least the visible light region) having a spectrum that mainly spreads from the visible light region to the invisible infrared light region.

ランプ208より射出された照射光Lは、集光レンズ210によりLCB(Light Carrying Bundle)102の入射端面に集光されてLCB102内に入射される。 The irradiation light L emitted from the lamp 208 is condensed by the condenser lens 210 on the incident end face of the LCB (Light Carrying Bundle) 102 and is incident on the inside of the LCB 102.

LCB102内に入射された照射光Lは、LCB102内を伝播する。LCB102内を伝播した照射光Lは、電子スコープ100の先端に配置されたLCB102の射出端面より射出され、配光レンズ104を介して被写体に照射される。照射光Lにより照射された被写体からの戻り光は、対物レンズ105を介して固体撮像素子106の受光面上で光学像を結ぶ。 The irradiation light L incident on the LCB 102 propagates inside the LCB 102. The irradiation light L propagating in the LCB 102 is emitted from the emission end surface of the LCB 102 arranged at the tip of the electronic scope 100, and is irradiated to the subject through the light distribution lens 104. The return light from the subject illuminated by the illumination light L forms an optical image on the light receiving surface of the solid-state image sensor 106 via the objective lens 105.

固体撮像素子106は、ベイヤ型画素配置を有する単板式カラーCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサである。固体撮像素子106は、受光面上の各画素で結像した光学像を光量に応じた電荷として蓄積して、R(Red)、G(Green)、B(Blue)の画像信号(映像信号)を生成して、A/Dコンバータ107に出力する。なお、固体撮像素子106は、CMOSイメージセンサに限らず、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサやその他の種類の撮像装置に置き換えられてもよい。固体撮像素子106はまた、補色系フィルタを搭載したものであってもよい。 The solid-state image sensor 106 is a single-chip color CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor having a Bayer type pixel arrangement. The solid-state imaging device 106 accumulates the optical image formed by each pixel on the light-receiving surface as electric charges according to the amount of light, and outputs R (Red), G (Green), and B (Blue) image signals (video signals). Is generated and output to the A/D converter 107. The solid-state imaging device 106 is not limited to the CMOS image sensor, and may be replaced with a CCD (Charge Coupled Device) image sensor or another type of imaging device. The solid-state image sensor 106 may also be equipped with a complementary color filter.

A/Dコンバータ107は、固体撮像素子106より入力されるアナログ画像信号をnbit(nは2以上)の分解能でAD変換する。A/Dコンバータ107は、AD変換によって得たデジタル画像信号を多値信号生成回路108に出力する。なお、A/Dコンバータ107は、固体撮像素子106に内蔵された構成としてもよい。 The A/D converter 107 AD-converts the analog image signal input from the solid-state image sensor 106 with a resolution of n bit (n is 2 or more). The A/D converter 107 outputs the digital image signal obtained by the AD conversion to the multilevel signal generation circuit 108. The A/D converter 107 may be built in the solid-state image sensor 106.

多値信号生成回路108は、A/Dコンバータ107より入力されるnbitのデジタル画像信号に対して重み付けを行い、nbitの情報を持つアナログ情報(より詳細には、電圧(多値信号))を生成する。 The multi-level signal generation circuit 108 weights the n-bit digital image signal input from the A/D converter 107, and outputs analog information (more specifically, voltage (multi-level signal)) having n-bit information. To generate.

図2に、デジタル画像信号と多値信号との関係を例示する。図2の例では、A/Dコンバータ107は、Ai、Biの2bitのデジタル画像信号を出力する。図2に例示されるように、多値信号変換回路108は、Ai=0、Bi=0のデジタル情報が入力されると0Vを出力し、Ai=0、Bi=1のデジタル情報が入力されると1Vを出力し、Ai=1、Bi=0のデジタル情報が入力されると2Vを出力し、Ai=1、Bi=1のデジタル情報が入力されると3Vを出力する。 FIG. 2 illustrates the relationship between the digital image signal and the multilevel signal. In the example of FIG. 2, the A/D converter 107 outputs a 2-bit digital image signal of Ai and Bi. As illustrated in FIG. 2, the multi-level signal conversion circuit 108 outputs 0 V when digital information of Ai=0 and Bi=0 is input, and digital information of Ai=0 and Bi=1 is input. Then, 1V is output, 2V is output when digital information of Ai=1 and Bi=0 is input, and 3V is output when digital information of Ai=1 and Bi=1 is input.

多値信号生成回路108より出力された多値信号は、信号ケーブル109により伝送されて、ドライバ信号処理回路110に入力される。ドライバ信号処理回路110は、固体撮像素子106より入力される多値信号をプロセッサ200の前段信号処理回路220に出力する。 The multilevel signal output from the multilevel signal generation circuit 108 is transmitted by the signal cable 109 and input to the driver signal processing circuit 110. The driver signal processing circuit 110 outputs the multilevel signal input from the solid-state image sensor 106 to the pre-stage signal processing circuit 220 of the processor 200.

ドライバ信号処理回路110はまた、メモリ112にアクセスして電子スコープ100の固有情報を読み出す。メモリ112に記録される電子スコープ100の固有情報には、例えば、固体撮像素子106の画素数や感度、動作可能なフレームレート、型番等が含まれる。ドライバ信号処理回路110は、メモリ112より読み出された固有情報をCPU202aに出力する。なお、以降の説明において「フレーム」は「フィールド」に置き替えてもよい。本実施形態において、フレーム周期、フィールド周期はそれぞれ、1/30秒、1/60秒である。 The driver signal processing circuit 110 also accesses the memory 112 to read the unique information of the electronic scope 100. The unique information of the electronic scope 100 recorded in the memory 112 includes, for example, the number of pixels and sensitivity of the solid-state imaging device 106, operable frame rate, model number, and the like. The driver signal processing circuit 110 outputs the unique information read from the memory 112 to the CPU 202a. In the following description, "frame" may be replaced with "field". In this embodiment, the frame period and the field period are 1/30 second and 1/60 second, respectively.

CPU202aは、電子スコープ100の固有情報に基づいて各種演算を行い、制御信号を生成する。CPU202aは、生成された制御信号を用いて、プロセッサ200に接続されている電子スコープに適した処理がなされるようにプロセッサ200内の各種回路の動作やタイミングを制御する。 The CPU 202a performs various calculations based on the unique information of the electronic scope 100 to generate a control signal. The CPU 202a uses the generated control signal to control the operation and timing of various circuits in the processor 200 so that processing suitable for the electronic scope connected to the processor 200 is performed.

タイミングコントローラ204は、CPU202aによるタイミング制御に従って、ドライバ信号処理回路110にクロックパルスを供給する。ドライバ信号処理回路110は、タイミングコントローラ204から供給されるクロックパルスに従って、固体撮像素子106をプロセッサ200側で処理される映像のフレームレートに同期したタイミングで駆動制御する。 The timing controller 204 supplies a clock pulse to the driver signal processing circuit 110 according to the timing control by the CPU 202a. The driver signal processing circuit 110 drives and controls the solid-state imaging device 106 at a timing synchronized with the frame rate of the image processed on the processor 200 side in accordance with the clock pulse supplied from the timing controller 204.

前段信号処理回路220は、コンパレータ220a及び前段処理部220bを有している。コンパレータ220aは、ドライバ信号処理回路110より入力される多値信号をその電圧レベル(信号レベル)に応じてnbitのデジタル画像信号に復元する。 The pre-stage signal processing circuit 220 has a comparator 220a and a pre-stage processing unit 220b. The comparator 220a restores the multi-level signal input from the driver signal processing circuit 110 into an n-bit digital image signal according to the voltage level (signal level).

具体的には、コンパレータ220aには、複数の閾値が電圧レベル間に設定されている。図2の例では、閾値は、0V、0.5V、1.5V、2.5V、3.5Vに設定されている。これにより、コンパレータ220aは、0Vより高く且つ0.5V未満の多値信号をAi=0、Bi=0のデジタル画像信号に復元し、0.5V以上で且つ1.5V未満の多値信号をAi=0、Bi=1のデジタル画像信号に復元し、1.5V以上で且つ2.5V未満の多値信号をAi=1、Bi=0のデジタル画像信号に復元し、2.5V以上で且つ3.5V未満の多値信号をAi=1、Bi=1のデジタル画像信号に復元する。 Specifically, the comparator 220a has a plurality of threshold values set between voltage levels. In the example of FIG. 2, the threshold values are set to 0V, 0.5V, 1.5V, 2.5V and 3.5V. As a result, the comparator 220a restores a multi-valued signal higher than 0V and less than 0.5V into a digital image signal of Ai=0, Bi=0, and outputs a multi-valued signal of 0.5V or more and less than 1.5V. Restore a digital image signal of Ai=0, Bi=1, restore a multi-valued signal of 1.5 V or more and less than 2.5 V to a digital image signal of Ai=1, Bi=0, and restore a digital image signal of 2.5 V or more. A multi-valued signal of less than 3.5V is restored to a digital image signal of Ai=1 and Bi=1.

コンパレータ220aにより復元されたデジタル画像信号は、前段処理部220bに入力される。前段処理部220bは、入力されたデジタル画像信号に対してデモザイク処理、マトリックス演算、Y/C分離等の所定の信号処理を施して、後段信号処理回路230に出力する。 The digital image signal restored by the comparator 220a is input to the pre-processing unit 220b. The pre-processing unit 220 b performs predetermined signal processing such as demosaic processing, matrix calculation, Y/C separation on the input digital image signal, and outputs the signal to the post-signal processing circuit 230.

後段信号処理回路230は、前段処理部220bより入力される画像信号を処理してモニタ表示用の画面データを生成し、生成されたモニタ表示用の画面データを所定のビデオフォーマット信号に変換する。変換されたビデオフォーマット信号は、モニタ300に出力される。これにより、被写体のカラー画像がモニタ300の表示画面に表示される。 The post-stage signal processing circuit 230 processes the image signal input from the pre-stage processing unit 220b to generate screen data for monitor display, and converts the generated screen data for monitor display into a predetermined video format signal. The converted video format signal is output to the monitor 300. As a result, a color image of the subject is displayed on the display screen of the monitor 300.

ここで、信号ケーブル109は、細径に設計された電子スコープ100の可撓管内に引き回されているため、全長が長く径が細い。そのため、信号ケーブル109では、反射や電圧降下の影響を無視することができない。 Here, since the signal cable 109 is routed inside the flexible tube of the electronic scope 100 designed to have a small diameter, it has a long overall length and a small diameter. Therefore, in the signal cable 109, the influence of reflection and voltage drop cannot be ignored.

図3に、図2に対応する多値信号の波形を例示する。図3(a)は、理想的な多値信号の波形を例示し、図3(b)は、コンパレータ220aへの入力時点の多値信号の波形を例示する。多値信号は、多値信号生成回路108からの出力時点では理想的な波形(図3(a)参照)であったとしても、信号ケーブル109の伝送時における反射や電圧降下の影響により、コンパレータ220aへの入力時点では理想波形に対して乱れてしまう(図3(b)参照)。この場合、コンパレータ220aに設定されている閾値が理想波形に対応する値に設定されていると、デジタル画像信号を正しく復元することができない場合がある。 FIG. 3 illustrates the waveform of the multilevel signal corresponding to FIG. FIG. 3A illustrates an ideal waveform of the multilevel signal, and FIG. 3B illustrates a waveform of the multilevel signal at the time of input to the comparator 220a. Even if the multilevel signal has an ideal waveform (see FIG. 3A) at the time of output from the multilevel signal generation circuit 108, it is affected by reflection and voltage drop during transmission of the signal cable 109, and thus the comparator At the time of input to 220a, the ideal waveform is disturbed (see FIG. 3B). In this case, if the threshold value set in the comparator 220a is set to a value corresponding to the ideal waveform, the digital image signal may not be restored correctly.

そこで、本実施形態に係る電子内視鏡システム1は、多値信号が理想的な波形に対して乱れた場合にもデジタル画像信号を正しく復元することができるように、コンパレータ220aの閾値を適宜調整することが可能な構成となっている。 Therefore, the electronic endoscope system 1 according to the present embodiment appropriately sets the threshold value of the comparator 220a so that the digital image signal can be correctly restored even when the multilevel signal is disturbed with respect to the ideal waveform. It has a configuration that can be adjusted.

具体的には、電子スコープ100には、規定のテストパターンを発生させるテストパターン発生回路111が備えられている。電子内視鏡システム1の電源が投入されて各種回路への電源供給が開始されると、テストパターン発生回路111は、テストパターンをA/Dコンバータ107に出力する。A/Dコンバータ107は、テストパターン発生回路111より入力されるテストパターンをデジタル信号(以下、「デジタルテストパターン」と記す。)に変換して、多値信号生成回路108に出力する。多値信号生成回路108は、A/Dコンバータ107より入力されるデジタルテストパターンを元に、テストパターンを示す多値信号を生成する。生成された多値信号は、信号ケーブル109、ドライバ信号処理回路110を介してコンパレータ220aに入力される。 Specifically, the electronic scope 100 is provided with a test pattern generation circuit 111 that generates a prescribed test pattern. When the power of the electronic endoscope system 1 is turned on and the supply of power to various circuits is started, the test pattern generation circuit 111 outputs a test pattern to the A/D converter 107. The A/D converter 107 converts the test pattern input from the test pattern generation circuit 111 into a digital signal (hereinafter referred to as “digital test pattern”) and outputs the digital signal to the multilevel signal generation circuit 108. The multilevel signal generation circuit 108 generates a multilevel signal indicating a test pattern based on the digital test pattern input from the A/D converter 107. The generated multilevel signal is input to the comparator 220a via the signal cable 109 and the driver signal processing circuit 110.

コントローラユニット202は、デジタルコンパレータ202bを有している。デジタルコンパレータ202bは、デジタルテストパターンと一致する基準パターンを予め保持している。 The controller unit 202 has a digital comparator 202b. The digital comparator 202b holds in advance a reference pattern that matches the digital test pattern.

デジタルコンパレータ202bには、コンパレータ220aにより復元されたデジタルテストパターンが入力される。デジタルコンパレータ202bは、入力されたデジタルテストパターンと基準パターンとを比較し、比較結果をCPU202aに出力する。 The digital test pattern restored by the comparator 220a is input to the digital comparator 202b. The digital comparator 202b compares the input digital test pattern with the reference pattern and outputs the comparison result to the CPU 202a.

CPU202aは、コンパレータ220aにより復元されたデジタルテストパターンと基準パターンとの比較結果が一致するまで、コンパレータ220aに設定されている各閾値を調整する。閾値の調整が完了することにより、信号ケーブル109を伝送された多値信号の波形が理想波形に対して乱れている場合にも、多値信号からデジタルテストパターンやデジタル画像信号が正しく復元されるようになる。 The CPU 202a adjusts each threshold value set in the comparator 220a until the comparison result between the digital test pattern restored by the comparator 220a and the reference pattern matches. By completing the adjustment of the threshold value, even if the waveform of the multilevel signal transmitted through the signal cable 109 is disturbed with respect to the ideal waveform, the digital test pattern and the digital image signal are correctly restored from the multilevel signal. Like

すなわち、本実施形態によれば、波形の乱れやすい伝送路(信号ケーブル109)で伝送された多値信号から元のデジタル信号を受け側(コンパレータ220a)で正しく復元することができるため、伝送路の本数が抑えられた構成でありながらも伝送周波数を抑えつつ伝送速度を上げるのに好適である。 That is, according to the present embodiment, the original digital signal can be correctly restored on the receiving side (comparator 220a) from the multilevel signal transmitted on the transmission line (signal cable 109) in which the waveform is easily disturbed. It is suitable for increasing the transmission speed while suppressing the transmission frequency even though the number of lines is suppressed.

また、一般に、電子内視鏡システム1では、診断目的や状況に応じて複数の電子スコープ100の中から選択された1つの電子スコープ100が共通のプロセッサ200に接続されて使用される。この場合、信号ケーブル109の全長や径、種類が電子スコープ100の機種毎に異なるため、コンパレータ220aへの入力時点における波形の乱れも電子スコープ100の機種毎に異なる。これに対し、CPU202aは、コンパレータ220aの各閾値を適正に調整することにより、波形の乱れ具合に拘わらず、多値信号から元のデジタル信号を正しく復元することができる。すなわち、プロセッサ200は、電子スコープ100の機種に依存することなく、多値信号から元のデジタル信号を正しく復元することができるため、汎用性が高い。 Further, in the electronic endoscope system 1, generally, one electronic scope 100 selected from a plurality of electronic scopes 100 according to a diagnostic purpose or a situation is used by being connected to a common processor 200. In this case, since the total length, diameter, and type of the signal cable 109 differ depending on the model of the electronic scope 100, the waveform disturbance at the time of input to the comparator 220a also varies depending on the model of the electronic scope 100. On the other hand, the CPU 202a can properly restore the original digital signal from the multilevel signal regardless of the degree of the waveform disturbance by appropriately adjusting the thresholds of the comparator 220a. That is, the processor 200 is able to correctly restore the original digital signal from the multilevel signal without depending on the model of the electronic scope 100, and thus has high versatility.

以上が本発明の例示的な実施形態の説明である。本発明の実施形態は、上記に説明したものに限定されず、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば明細書中に例示的に明示される実施形態等又は自明な実施形態等を適宜組み合わせた内容も本願の実施形態に含まれる。 The above is a description of exemplary embodiments of the present invention. The embodiments of the present invention are not limited to those described above, and various modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention. For example, the contents of an embodiment of the present application also include appropriate combinations of the embodiments and the like explicitly described in the specification or the obvious embodiments and the like.

上記の実施形態では、テストパターン発生回路111は、電子内視鏡システム1の電源が投入されて各種回路への電源供給が開始された時点でテストパターンを出力しているが、テストパターンの出力タイミングはこれに限らない。 In the above embodiment, the test pattern generation circuit 111 outputs the test pattern when the electronic endoscope system 1 is powered on and power supply to various circuits is started. The timing is not limited to this.

例えば、信号ケーブル109の屈曲に伴いインピーダンスが変化した時や静電容量が変化した時、高周波処置具を使用した時、温度等の使用環境が変化した時など、電子内視鏡システム1の動作中、多値信号の波形が大きく変化することが考えられる。そこで、テストパターン発生回路111は、固体撮像素子106より出力される画像信号(映像信号)のブランキング期間にテストパターンを出力してもよい。すなわち、テストパターンをブランキング期間に重畳させて信号ケーブル109にて伝送させることにより、映像信号に影響を与えることなく、テストパターンによるコンパレータ220aの閾値の調整をCPU202aに逐次行わせることができる。そのため、電子内視鏡システム1の動作中に多値信号の波形が大きく変化した場合にも、多値信号から元のデジタル信号を正しく復元することができる。 For example, the operation of the electronic endoscope system 1 such as when the impedance changes due to the bending of the signal cable 109, when the capacitance changes, when a high-frequency treatment tool is used, or when the usage environment such as temperature changes. It is conceivable that the waveform of the multilevel signal changes greatly. Therefore, the test pattern generation circuit 111 may output the test pattern during the blanking period of the image signal (video signal) output from the solid-state image sensor 106. That is, by superimposing the test pattern in the blanking period and transmitting it by the signal cable 109, it is possible to cause the CPU 202a to sequentially adjust the threshold of the comparator 220a according to the test pattern without affecting the video signal. Therefore, even when the waveform of the multilevel signal largely changes during the operation of the electronic endoscope system 1, the original digital signal can be correctly restored from the multilevel signal.

なお、テストパターンは、ブランキング期間毎(1フレーム毎)に出力されてもよく、また、mブランキング期間毎(mフレーム毎、但しmは2以上)に出力されてもよい。 The test pattern may be output for each blanking period (for each frame), or for each m blanking period (for each m frame, where m is 2 or more).

1 電子内視鏡システム
100 電子スコープ
102 LCB
104 配光レンズ
105 対物レンズ
106 固体撮像素子
107 A/Dコンバータ
108 多値信号生成回路
109 信号ケーブル
110 ドライバ信号処理回路
111 テストパターン発生回路
112 メモリ
200 プロセッサ
202 コントローラユニット
202a CPU
202b デジタルコンパレータ
204 タイミングコントローラ
206 ランプ電源イグナイタ
208 ランプ
210 集光レンズ
212 メモリ
214 操作パネル
220 前段信号処理回路
220a コンパレータ
220b 前段処理部
230 後段信号処理回路
1 Electronic Endoscope System 100 Electronic Scope 102 LCB
104 Light distribution lens 105 Objective lens 106 Solid-state image sensor 107 A/D converter 108 Multi-level signal generation circuit 109 Signal cable 110 Driver signal processing circuit 111 Test pattern generation circuit 112 Memory 200 Processor 202 Controller unit 202a CPU
202b Digital comparator 204 Timing controller 206 Lamp power igniter 208 Lamp 210 Condenser lens 212 Memory 214 Operation panel 220 Pre-stage signal processing circuit 220a Comparator 220b Pre-stage processing unit 230 Post-stage signal processing circuit

Claims (3)

映像信号を出力する映像信号出力手段と、
テストパターンを示す多値信号を出力する多値信号出力手段と、
前記映像信号出力手段より出力された映像信号及び前記多値信号出力手段より出力された多値信号を伝送する伝送路と、
信号レベル間に設定された複数の閾値を用いて前記伝送路により伝送された多値信号から前記テストパターンを復元する復元手段と、
復元されたテストパターンと基準パターンとを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較の結果に基づいて前記閾値を調整する調整手段と、
を備え、
前記多値信号出力手段は、
前記多値信号を前記映像信号のm(mは2以上)ブランキング期間に出力する、
信号伝送装置。
Video signal output means for outputting a video signal,
A multilevel signal output means for outputting a multilevel signal indicating a test pattern,
A transmission path for transmitting the video signal output from the video signal output means and the multi-valued signal output from the multi-valued signal output means;
Restoration means for restoring the test pattern from the multilevel signal transmitted by the transmission path using a plurality of thresholds set between signal levels,
Comparing means for comparing the restored test pattern with the reference pattern,
Adjusting means for adjusting the threshold value based on the result of the comparison by the comparing means,
Equipped with
The multilevel signal output means,
Outputting the multi-valued signal every m (m is 2 or more) blanking period of the video signal,
Signal transmission equipment.
前記調整手段は、
前記復元手段により復元されるテストパターンが前記基準パターンと一致するように、前記閾値を調整する、
請求項1に記載の信号伝送装置。
The adjusting means,
The threshold is adjusted so that the test pattern restored by the restoring unit matches the reference pattern,
The signal transmission device according to claim 1.
請求項1又は請求項2に記載の信号伝送装置が組み込まれた、
電子内視鏡システム。
The signal transmission device according to claim 1 or 2 is incorporated,
Electronic endoscopy system.
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