WO2019058637A1 - 内視鏡および内視鏡システム - Google Patents

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WO2019058637A1
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小野 誠
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オリンパス株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an endoscope and an endoscope system for imaging a subject and generating image data of the subject.
  • the present invention is made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an endoscope and an endoscope system capable of further reducing the diameter of a transmission cable.
  • an endoscope receives an light and performs photoelectric conversion to generate an imaging signal, and the imaging device generates the imaging signal.
  • a control line for performing image processing on an image pickup signal and the image pickup element are connected, and a transmission path for transmitting the image pickup signal, and a drive clock provided on the tip side of the transmission path for driving the image pickup element
  • a phase synchronization unit having a phase digital output unit that generates a phase digital signal for controlling the phase shift signal and outputs the phase digital signal to the transmission path.
  • the endoscope according to the present invention is, in the above-mentioned invention, a superimposing unit which is provided on the terminal end side of the transmission line and outputs a synchronization signal and the phase digital signal to the transmission line in time division; And a separation unit provided on the front end side, for separating the phase digital signal from the transmission line and outputting the phase digital signal to the digital control oscillation unit.
  • the first switching unit is provided on the terminal end side of the transmission path, and connects any one of the control device and the phase digital output unit to the transmission path. And connecting the transmission path and the control device in an imaging signal transmission period in which the imaging signal is transmitted to the first switching unit, while the transmission path and the phase digital output unit in other than the imaging signal transmission period.
  • a control unit to be connected a second switching unit provided on the tip end side of the transmission path, which connects any one of the imaging device and the digital control oscillation unit to the transmission path, and the second switching unit
  • the timing to connect the transmission path and the image pickup device in the imaging signal transmission period, and to connect the transmission path and the digital control oscillation unit in the period other than the imaging signal transmission period A control signal generating unit, and further comprising a.
  • the endoscope in the above-mentioned invention, is provided on the terminal end side of the transmission line, generates a superimposed signal in which the phase digital signal is superimposed on a power supply voltage input from the outside,
  • the signal processing apparatus may further include: a superimposing unit for outputting; and an extracting unit provided on the tip end side of the transmission path for extracting the phase digital signal from the superimposed signal.
  • the endoscope according to the present invention is provided on the terminal end side of the transmission path, an overlapping section which generates the superimposed signal by superimposing the phase digital signal on the synchronization signal.
  • a first switching unit for connecting the transmission path to any one of the control unit and the superimposing unit, and the control of the transmission path and the control in an imaging signal transmission period for transmitting the imaging signal to the first switching unit.
  • a control unit for connecting the apparatus and the transmission line and the superimposing unit in a period other than the imaging signal transmission period, and a tip end side of the transmission line are provided to separate the phase digital signal from the superimposed signal.
  • a second switching unit which is provided on the tip end side of the transmission path and which connects any one of the imaging element and the separation unit to the transmission path; 2 And a timing control signal generation unit for connecting the transmission path and the imaging device in the imaging signal transmission period in the replacement unit, and connecting the transmission path and the separation unit in a period other than the imaging signal transmission period. It is characterized by
  • the phase synchronization section further includes a noise removal section for removing noise of the phase digital signal.
  • the phase synchronization unit converts the frequency of the image pickup signal into a pulse signal which is reduced by one or more and a large integer fraction and outputs the pulse signal to the phase digital output unit It further comprises a dividing portion.
  • the endoscope according to the present invention in the above-mentioned invention, includes an insertion portion inserted into a subject, and a connector portion detachably connected to the control device, and the insertion portion is the digital control
  • An oscillator unit is provided, and the connector unit has the phase digital output unit.
  • an image pickup device that generates an imaging signal by receiving light and performing photoelectric conversion, and an insertion portion provided with the image pickup device at the tip and inserted into a subject
  • An endoscope comprising: a timing control signal generation unit that generates a drive signal for driving the imaging device; a control device that performs image processing on the imaging signal generated by the imaging device; And a transmission path for connecting the image pickup element and transmitting the imaging signal, and a tip end side of the transmission path, wherein the timing control signal generation unit generates a drive clock signal for generating the drive signal.
  • An oscillation of the drive clock signal generated by the digital control oscillation unit which is provided on the end side of the digital control oscillation unit and the transmission path based on the phase difference between the reference clock signal and the imaging signal Characterized in that it comprises a phase synchronization section including a phase digital output unit, a which generates a phase digital signal to output to the transmission path for controlling the wave number, the.
  • FIG. 1 is a schematic view schematically showing an entire configuration of an endoscope system according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of a main part of the endoscope system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3A is a plan view schematically showing an example of the arrangement of functional elements of the first chip according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3B is a plan view schematically showing an example of the arrangement of functional elements of the second chip according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3C is a plan view schematically showing an example of arrangement of functional elements in a third chip according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic view schematically showing an entire configuration of an endoscope system according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of a main part of the endoscope system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3A is
  • FIG. 4A is a plan view schematically showing another arrangement of functional elements of the first chip according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4B is a plan view schematically showing another arrangement of functional elements of the second chip according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4C is a plan view schematically showing another arrangement of functional elements of the third chip according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a functional configuration of main parts of an endoscope system according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a functional configuration of main parts of an endoscope system according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a functional configuration of main parts of an endoscope system according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a functional configuration of main parts of an endoscope system according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a functional configuration of a main part of an endoscope system according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a functional configuration of main parts of an endoscope system according to a seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a functional configuration of main parts of an endoscope system according to an eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a functional configuration of main parts of an endoscope system according to a ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic view schematically showing an entire configuration of an endoscope system according to a first embodiment of the present invention.
  • An endoscope system 1 shown in FIG. 1 includes an endoscope 2, a transmission cable 3, a connector unit 5, a processor 6 (control device), a display device 7, and a light source device 8.
  • the endoscope 2 images the inside of the subject by inserting the insertion portion 100 which is a part of the transmission cable 3 into the body cavity of the subject, generates an imaging signal (image data), and generates this imaging signal.
  • the endoscope 2 is at one end side of the transmission cable 3 and images the body cavity of the subject on the tip end 101 side of the insertion portion 100 inserted into the body cavity of the subject to generate an imaging signal.
  • An imaging unit 20 is provided, and an operation unit 4 that receives various operations on the endoscope 2 is connected to the proximal end 102 side of the insertion unit 100.
  • the imaging signal generated by the imaging unit 20 is output to the connector unit 5 via the transmission cable 3 having a length of at least 10 cm or more.
  • the connector unit 5 is detachably connected to the processor 6 and the light source device 8, performs predetermined signal processing on image data output from the imaging unit 20, and outputs the image data to the processor 6.
  • the processor 6 performs predetermined image processing on the image pickup signal input from the connector unit 5 and outputs the image pickup signal to the display device 7 and controls the entire endoscope system 1 in an integrated manner.
  • the display device 7 displays various images related to the endoscope system 1 and an image corresponding to an imaging signal captured by the endoscope 2 under the control of the processor 6.
  • the light source device 8 emits illumination light under the control of the processor 6.
  • the light source device 8 is configured using, for example, a halogen lamp or a white LED (Light Emitting Diode), and the subject is viewed from the distal end portion 101 side of the insertion portion 100 of the endoscope 2 via the connector portion 5 and the transmission cable 3.
  • the illumination light is emitted toward the
  • FIG. 2 is a block diagram showing the functional configuration of the main part of the endoscope system 1.
  • the endoscope 2 includes at least an imaging unit 20, a transmission cable 3, and a connector unit 5.
  • the imaging unit 20 includes, for example, a first chip 21 (imaging element substrate), a second chip 22 (readout circuit board), and a third chip 23 (output circuit board). It is a semiconductor substrate. Specifically, as shown in FIGS. 3A to 3C, in each of the first chip 21, the second chip 22 and the third chip 23, each of a plurality of functional elements to be described later is disposed, and a connection portion 200 is provided. The third chip 23, the second chip 22, and the first chip 21 are sequentially stacked and formed.
  • the first chip 21 is disposed in a two-dimensional matrix, and is provided with a plurality of pixels that receive light from the outside and perform photoelectric conversion to generate and output an imaging signal according to the amount of received light.
  • the pixel unit 211 includes a column readout unit 212 that reads out an imaging signal accumulated in a pixel of the pixel unit 211, and a horizontal scanning unit 213 that outputs an imaging signal from a pixel in the horizontal direction of the pixel unit 211.
  • the first chip 21 functions as an imaging device.
  • the second chip 22 includes a digital control oscillation unit 221, a timing control signal generation unit 222, and an A / D conversion unit 223.
  • the digital control oscillation unit 221 is provided on the distal end side (proximal end side) of the transmission cable 3 and is a phase digital signal input from the phase digital output unit 53 of the connector unit 5 described later via the signal line 34 of the transmission cable 3 And generates a drive clock signal (CLK) for driving the first chip 21 (image sensor) and outputs the drive clock signal (CLK) to the timing control signal generator 222.
  • CLK drive clock signal
  • the timing control signal generation unit 222 receives a synchronization signal (SYNC) transmitted from a synchronization signal generation unit 63 of the processor 6 described later via the signal line 33 of the transmission cable 3 and a driving clock input from the digital control oscillation unit 221. Based on the signals, drive signals for driving the first chip 21 (imaging element) and each part of the imaging unit 20 are generated and output to the first chip 21 and each part of the imaging unit 20.
  • SYNC synchronization signal
  • the timing control signal generation unit 222 temporarily stores a synchronization signal transmitted from a synchronization signal generation unit 63 of the processor 6, which will be described later via the signal line 33 of the transmission cable 3, and a shift register
  • the drive signal is generated based on the synchronization signal determination unit 2222 that determines the pattern of the synchronization signal stored in the unit 2221 and the determination result of the synchronization signal determination unit 2222 and the reference clock signal input from the digital control oscillation unit 221.
  • a control signal generation unit 2223 that outputs the first chip 21 and each unit of the imaging unit 20.
  • the A / D conversion unit 223 performs A / D conversion processing on the analog imaging signal read from the horizontal scanning unit 213 to convert it into a digital imaging signal and outputs the digital imaging signal to the output unit 231.
  • the third chip 23 outputs a digital imaging signal input from the A / D converter 223 via the signal line 35 of the transmission cable 3 to the connector 5, the signal line 31 of the transmission cable 3, and the signal line 31 of the transmission cable 3.
  • a power supply unit 232 provided between a power supply voltage (VDD) transmitted via the signal line 32 and the ground (GND) and provided with a capacitor or the like for stabilizing the power supply voltage transmitted to the imaging unit 20.
  • VDD power supply voltage
  • GND ground
  • the transmission cable 3 is configured using a plurality of signal lines.
  • the transmission cable 3 includes at least a signal line 31 for transmitting a power supply voltage, a signal line 32 for transmitting a ground, a signal line 33 for transmitting a synchronization signal, and a signal line 34 for transmitting a phase digital signal. , And a signal line 35 for transmitting an imaging signal.
  • the transmission cable 3 functions as a transmission line.
  • the connector unit 5 includes a signal processing unit 51, a frequency dividing unit 52, and a phase digital output unit 53.
  • the signal processing unit 51 performs predetermined signal processing on the imaging signal input from the imaging unit 20 via the signal line 35 of the transmission cable 3 and outputs the signal to the processor 6. Specifically, the signal processing unit 51 performs signal processing such as gain adjustment processing and format conversion processing on the imaging signal, and outputs the processed signal to the processor 6.
  • the signal processing unit 51 is configured using an FPGA (Field Programmable Gate Array) or the like.
  • the dividing unit 52 converts (divides) the digital imaging signal transmitted through the signal line 35 of the transmission cable 3 into a pulse signal obtained by reducing the frequency of the imaging signal by one or more integers And output to the phase digital output unit 53.
  • the dividing unit 52 converts the digital imaging signal into a digital imaging signal obtained by reducing the image capturing signal by half and outputs the digital imaging signal to the phase digital output unit 53.
  • the phase digital output unit 53 is provided on the end side of the signal line 34 of the transmission cable 3.
  • the phase digital output unit 53 generates the digital control oscillating unit 221 based on the phase difference between the digital imaging signal converted by the dividing unit 52 and the reference clock signal input from the reference clock signal generating unit 64 of the processor 6.
  • a phase digital signal is generated to control the oscillation frequency.
  • the phase digital output unit 53 outputs the phase digital signal to the digital control oscillation unit 221 via the signal line 34 of the transmission cable 3.
  • the phase synchronization unit PLL circuit
  • the phase synchronization unit is formed by using the phase digital output unit 53 and the digital control oscillation unit 221 via the transmission cable 3.
  • the processor 6 includes a power supply 61, a clock generation unit 62, a synchronization signal generation unit 63, a reference clock signal generation unit 64, an image processing unit 65, and a control unit 66.
  • the power supply 61 generates a power supply voltage (VDD), and outputs the generated power supply voltage and ground (GND) to the imaging unit 20 and the connector unit 5 via the signal line 31 and the signal line 32 of the transmission cable 3.
  • VDD power supply voltage
  • GND generated power supply voltage and ground
  • the clock generation unit 62 generates a clock signal as a reference of the operation of each component configuration of the endoscope system 1, and outputs this clock signal to the synchronization signal generation unit 63, the reference clock signal generation unit 64, and the control unit 66.
  • the clock generation unit 62 is configured using a clock module.
  • the synchronization signal generator 63 generates a synchronization signal (SYNC) based on the clock signal input from the clock generator 62.
  • the synchronization signal generation unit 63 outputs a synchronization signal to the timing control signal generation unit 222 of the imaging unit 20 via the signal line 33 of the transmission cable 3.
  • the reference clock signal generation unit 64 generates a reference clock signal based on the clock signal input from the clock generation unit 62 and outputs the reference clock signal to the phase digital output unit 53 of the connector unit 5.
  • the image processing unit 65 performs predetermined image processing on the imaging signal input from the signal processing unit 51 of the connector unit 5 and outputs the image pickup signal to the display device 7.
  • the control unit 66 generally controls the respective units of the endoscope system 1 at the timing of the clock signal input from the clock generation unit 62.
  • the control unit 66 is configured using a CPU (Central Processing Unit), a memory, and the like.
  • phase synchronization unit (PLL circuit) is formed by using the phase digital output unit 53 and the digital control oscillation unit 221 via the transmission cable 3, further transmission can be performed.
  • the diameter of the cable 3 can be reduced.
  • the phase digital output unit 53 outputs the phase digital signal to the digital control oscillation unit 221 via the signal line 34 of the transmission cable 3, the attenuation length by the signal line 34 can be reduced. Further diameter reduction of the transmission cable 3 can be performed without consideration.
  • the digital control oscillation unit 221 is disposed in the imaging unit 20 on the tip end 101 side, and a drive clock signal is generated in the imaging unit 20 on the tip end 101 side.
  • a highly accurate drive clock signal can be generated without affecting power supply dependence and temperature dependence.
  • the phase digital output unit 53 is disposed in the connector unit 5 to perform phase comparison in the connector unit 5 to prevent variations in delay time due to the transmission cable 3. As a result, it is possible to prevent the deviation of the signal sampling timing and to enhance the tolerance of the disturbance noise.
  • the frequency can be adjusted to the target frequency.
  • the frequency dividing unit 52 and the phase digital output unit 53 are disposed in the connector unit 5.
  • the frequency dividing unit 52 and the phase digital output unit 53 may be disposed in the processor 6.
  • the functional elements disposed in each of the first chip 21, the second chip 22 and the third chip 23 can be appropriately changed.
  • the digital control oscillation unit 221 may be disposed in the second chip 22 to the third chip 23.
  • the phase digital signal is transmitted to the imaging unit 20 through the signal line 34 of the transmission cable 3.
  • the signal line of the transmission cable transmitting the synchronization signal is used.
  • the phase digital signal is superimposed and transmitted to the imaging unit.
  • the configuration of the endoscope system according to the second embodiment will be described below. The same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the functional configuration of the main part of the endoscope system according to the second embodiment.
  • An endoscope system 1a shown in FIG. 5 includes an endoscope 2a in place of the endoscope 2 according to the first embodiment described above.
  • the endoscope 2a includes an imaging unit 20a, a transmission cable 3a and a connector unit 5a in place of the imaging unit 20, the transmission cable 3 and the connector unit 5 according to the first embodiment described above.
  • the imaging unit 20 a includes a second chip 22 a in place of the second chip 22 according to the above-described first embodiment.
  • the second chip 22 a includes a digital control oscillation unit 221 a, a timing control signal generation unit 222, an A / D conversion unit 223, and a separation unit 224.
  • the digital control oscillation unit 221a generates a drive clock signal (CLK) for driving the imaging unit 20 based on a phase digital signal separated from the separation unit 224 described later, and outputs the drive clock signal (CLK) to the timing control signal generation unit 222. .
  • the separation unit 224 is a phase digital signal transmitted by time division from the superposition unit 54 of the connector unit 5 a described later via the signal line 33 of the transmission cable 3 based on the drive signal input from the timing control signal generation unit 222. Are separated from the synchronization signal and output to the digital control oscillation unit 221a.
  • the transmission cable 3a has the signal line 31, the signal line 32, the signal line 33, and the signal line 35, as shown in FIG.
  • the connector unit 5 a further includes an overlapping unit 54 in addition to the configuration of the connector unit 5 according to the above-described first embodiment.
  • the superposition unit 54 time-divides each of the phase digital signal input from the phase digital output unit 53 via the signal line 33 of the transmission cable 3 a and the synchronization signal input from the synchronization signal generation unit 63 into a timing control signal generation unit 222 and the separation unit 224. Specifically, the superimposing unit 54 outputs a vertical synchronization signal of one pattern in the vertical transfer period as a synchronization signal, and outputs a horizontal synchronization signal of one pulse in the horizontal transfer period, and the vertical transfer period and the horizontal period. A phase digital signal is superimposed on a predetermined voltage and output during a period other than the transfer period.
  • the superposition unit 54 is inputted from the phase digital signal and the synchronization signal generation unit 63 inputted from the phase digital output unit 53 through the signal line 33 of the transmission cable 3.
  • the number of signal lines can be reduced as compared to the first embodiment described above, and thus transmission cable 3a is further provided. Can be reduced in diameter.
  • each of the phase digital signal and the imaging signal is transmitted to the signal line for transmitting the imaging signal by time division.
  • the configuration of the endoscope system according to the third embodiment will be described below.
  • the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a functional configuration of main parts of the endoscope system according to the third embodiment.
  • An endoscope system 1b shown in FIG. 6 includes an endoscope 2b in place of the endoscope 2 according to the first embodiment described above.
  • the endoscope 2b includes an imaging unit 20b, a transmission cable 3b, and a connector unit 5b in place of the imaging unit 20, the transmission cable 3, and the connector unit 5 according to the first embodiment described above.
  • the imaging unit 20b includes a second chip 22b in place of the second chip 22 according to the first embodiment described above.
  • the second chip 22 b includes a digital control oscillation unit 221 b, a timing control signal generation unit 222, an A / D conversion unit 223, and a second switching unit 225.
  • the digital control oscillation unit 221 b generates a drive clock signal (CLK) for driving the imaging unit 20 b based on a phase digital signal input from the second switching unit 225 described later, and sends it to the timing control signal generation unit 222. Output.
  • CLK drive clock signal
  • the second switching unit 225 connects the output unit 231 and the signal line 35 of the transmission cable 3b under the control of the timing control signal generation unit 222, while the signal line 35 of the transmission cable 3b and the digital control oscillation unit 221b.
  • Connect The second switching unit 225 is configured using a semiconductor switch, a multiplexer, a physical switch, and the like.
  • the timing control signal generation unit 222 causes the second switching unit 225 to connect the signal line 35 and the output unit 231 during the imaging signal transmission period
  • the second imaging control unit The switching unit 225 connects the signal line 35 and the digital control oscillation unit 221 b.
  • the transmission cable 3b has the signal line 31, the signal line 32, the signal line 33, and the signal line 35, as shown in FIG.
  • the distal end side of the signal line 35 is connected to the second switching unit 225, and the terminal end side is connected to the first switching unit 55.
  • the connector unit 5 b further includes a first switching unit 55 and a connector control unit 56 in addition to the configuration of the connector unit 5 according to the first embodiment described above.
  • the first switching unit 55 connects the signal line 35 and the signal processing unit 51 under the control of the connector control unit 56, and connects the signal line 35 and the phase digital output unit 53.
  • the first switching unit 55 is configured using a semiconductor switch, a multiplexer, a physical switch, and the like.
  • the connector control unit 56 controls the driving of the first switching unit 55. Specifically, the connector control unit 56 connects the signal line 35 and the signal processing unit 51 in the imaging signal transmission period, and connects the signal line 35 and the phase digital output unit 53 in the period other than the imaging signal transmission period.
  • the connector control unit 56 is configured using an FPGA or the like.
  • the phase digital signal is transmitted to the signal line 35 of the transmission cable 3b by time division, so the number of signal lines is reduced compared to the first embodiment described above. Therefore, the diameter of the transmission cable 3b can be further reduced.
  • Embodiment 4 Next, the fourth embodiment of the present invention will be described.
  • the phase digital signal is superimposed on the power supply voltage and transmitted to the imaging unit.
  • the configuration of the endoscope system according to the fourth embodiment will be described below.
  • the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • FIG. 7 is a block diagram showing the functional configuration of the main part of the endoscope system according to the fourth embodiment.
  • An endoscope system 1c shown in FIG. 7 includes an endoscope 2c in place of the endoscope 2 according to the first embodiment described above.
  • the endoscope 2c includes an imaging unit 20c, a transmission cable 3b according to the third embodiment described above, and a connector unit 5c. Equipped with
  • the imaging unit 20c has a second chip 22 c in place of the second chip 22 according to the first embodiment described above.
  • the second chip 22c includes a digital control oscillation unit 221c, a timing control signal generation unit 222, an A / D conversion unit 223, an LPF 226 (Low Pass Filter), and an HPF 227 (High Pass Filter).
  • the digital control oscillation unit 221 c generates a drive clock signal (CLK) for driving the imaging unit 20 c based on the phase digital signal extracted from the superposition signal by the HPF 227 described later, and outputs it to the timing control signal generation unit 222 Do.
  • CLK drive clock signal
  • the LPF 226 removes the phase digital signal from the superimposed signal transmitted to the signal line 31 of the transmission cable 3 b to output only the power supply voltage to each part of the imaging unit 20 c.
  • the HPF 227 extracts a phase digital signal from the superimposed signal transmitted to the signal line 31 of the transmission cable 3 b and outputs the digital signal to the digital control oscillation unit 221 c.
  • the HPF 227 functions as an extraction unit.
  • the connector unit 5 c further includes an overlapping unit 57 in addition to the configuration of the connector unit 5 according to the first embodiment described above.
  • the superimposing unit 57 superimposes the phase digital signal input from the phase digital output unit 53 on the power supply voltage input from the power supply 61 and outputs the signal to the signal line 31.
  • the superimposing unit 57 superimposes the phase digital signal on any one or more of the plurality of signal lines transmitting each of the plurality of power supply voltages and outputs it. Good.
  • the signal line 31 of the transmission cable 3b since the superimposed signal in which the phase digital signal is superimposed on the power supply voltage is transmitted to the signal line 31 of the transmission cable 3b, the signal line is compared to the first embodiment described above. The number of the transmission cables 3b can be further reduced.
  • a fifth embodiment of the present invention will now be described.
  • a superimposed signal in which a phase digital signal and a synchronization signal are superimposed on a signal line for transmitting an imaging signal is transmitted by time division.
  • the configuration of the endoscope system according to the fifth embodiment will be described below.
  • the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a functional configuration of main parts of an endoscope system according to a fifth embodiment of the present invention.
  • An endoscope system 1d shown in FIG. 8 includes an endoscope 2d in place of the endoscope 2 according to the first embodiment described above.
  • the endoscope 2d includes an imaging unit 20d, a transmission cable 3d and a connector unit 5d in place of the imaging unit 20, the transmission cable 3 and the connector unit 5 according to the first embodiment described above.
  • the imaging unit 20 d includes a second chip 22 d in place of the second chip 22 according to the first embodiment described above.
  • the second chip 22 includes a digital control oscillation unit 221 d, a timing control signal generation unit 222, a separation unit 228, and a second switching unit 229.
  • the digital control oscillation unit 221 d generates a drive clock signal (CLK) for driving the imaging unit 20 d based on the phase digital signal separated from the superimposed signal by the separation unit 228 described later, and the timing control signal generation unit 222. Output to
  • the separation unit 228 Under the control of the timing control signal generation unit 222, the separation unit 228 generates a phase digital signal from the superposition signal (a signal in which the phase digital signal is superimposed on the synchronization signal) transmitted in time division via the second switching unit 229. In the period in which the signal is superimposed, the phase digital signal is separated from the superimposed signal and output to the digital control oscillation unit 221d.
  • the second switching unit 229 connects the output unit 231 and the signal line 35 of the transmission cable 3d under the control of the timing control signal generation unit 222, while the signal line 35 of the transmission cable 3d and the separation unit 228 and timing control The signal generation unit 222 is connected.
  • the second switching unit 229 is configured using a semiconductor switch, a multiplexer, a physical switch, and the like.
  • the second imaging control unit 229 connects the signal line 35 to the separation unit 228 and the timing control signal generation unit 222.
  • the transmission cable 3d includes a signal line 31, a signal line 32, and a signal line 35, as shown in FIG.
  • the connector unit 5 d includes a first switching unit 55 d, a connector control unit 56 d, and an overlapping unit 57 in addition to the configuration of the connector unit 5 according to the first embodiment described above.
  • the first switching unit 55d connects the signal line 35 and the signal processing unit 51 while connecting the signal line 35 and the overlapping unit 57 under the control of the connector control unit 56d.
  • the first switching unit 55d is configured using a semiconductor switch, a multiplexer, a physical switch, and the like.
  • the connector control unit 56d controls the driving of the first switching unit 55d. Specifically, the connector control unit 56d connects the signal line 35 and the signal processing unit 51 in the imaging signal transmission period, and connects the signal line 35 and the overlapping unit 57 in the period other than the imaging signal transmission period.
  • the connector control unit 56d is configured using an FPGA or the like.
  • the superposition unit 57 outputs the phase digital signal input from the phase digital output unit 53 via the first switching unit 55d and the synchronization signal input from the synchronization signal generation unit 63 to the signal line 35 of the transmission cable 3d.
  • the superimposed signal in which the phase digital signal is superimposed on the synchronization signal is transmitted to the signal line 35 of the transmission cable 3b in a time division manner, compared with the first embodiment described above.
  • the diameter of the transmission cable 3d can be further reduced.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a functional configuration of main parts of an endoscope system according to the sixth embodiment.
  • An endoscope system 1e shown in FIG. 9 includes an endoscope 2e in place of the endoscope 2 according to the first embodiment described above.
  • the endoscope 2e includes an imaging unit 20e instead of the imaging unit 20 according to the first embodiment described above.
  • the imaging unit 20 e includes a second chip 22 e in place of the second chip 22 according to the above-described first embodiment.
  • the second chip 22e further includes a digital signal comparison unit 230 in addition to the configuration of the second chip 22 according to the first embodiment described above.
  • the digital signal comparison unit 230 calculates the difference between the digital value of the phase digital signal transmitted from the phase digital output unit 53 via the signal line 34 and the digital value of the phase digital signal before a predetermined time, and this calculation result It is determined whether or not the threshold value is equal to or greater than the threshold value. If the calculation result is equal to or greater than the threshold value, the digital value of the phase digital signal of the predetermined time before is output to the digital control oscillation unit 221, while The digital value of the phase digital signal transmitted from the phase digital output unit 53 via the signal line 34 is output to the digital control oscillation unit 221.
  • the digital signal comparison unit 230 functions as a noise removal unit that removes noise of the phase digital signal.
  • the digital signal comparison unit 230 is disposed in the imaging unit 20 e, the influence of external noise when using a treatment tool that emits high frequency such as an electric scalpel is prevented. Can.
  • Seventh Embodiment A seventh embodiment of the present invention will now be described.
  • external noise generated by using a treatment tool such as an electric scalpel is removed.
  • the configuration of the endoscope system according to the seventh embodiment will be described below.
  • the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a functional configuration of main parts of an endoscope system according to the seventh embodiment.
  • An endoscope system 1f shown in FIG. 10 includes an endoscope 2f in place of the endoscope 2 according to the first embodiment described above.
  • the endoscope 2 f includes an imaging unit 20 f in place of the imaging unit 20 according to the first embodiment described above.
  • the imaging unit 20f includes a second chip 22f in place of the second chip 22 according to the first embodiment described above.
  • the second chip 22 f further includes a digital filter unit 230 a in addition to the configuration of the second chip 22 according to the first embodiment described above.
  • the digital filter unit 230a functions as a noise removing unit that removes noise of the phase digital signal.
  • the digital filter unit 230a is configured using, for example, a low pass filter that outputs a digital value obtained by sequentially adding and dividing the digital values of the phase digital signal transmitted from the phase digital output unit 53 via the signal line 34 Be done.
  • the digital filter portion 230a is disposed in the imaging portion 20f, preventing the influence of external noise when using a treatment tool that emits high frequency such as an electric scalpel it can.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a functional configuration of main parts of an endoscope system according to the eighth embodiment.
  • An endoscope system 1g shown in FIG. 11 includes an endoscope 2g in place of the endoscope 2 according to the first embodiment described above.
  • the endoscope 2g includes a connector 5g instead of the connector 5 according to the first embodiment described above.
  • the connector unit 5g further includes a digital signal comparison unit 58 in addition to the configuration of the connector unit 5 according to the first embodiment described above, as shown in FIG.
  • the digital signal comparison unit 58 calculates the difference between the digital value of the phase digital signal input from the phase digital output unit 53 and the digital value of the phase digital signal before a predetermined time, and whether the calculation result is equal to or more than a threshold value If it is determined that the calculation result is equal to or more than the threshold value, the digital value of the phase digital signal of a predetermined time before is output to the digital control oscillation unit 221 via the signal line 34 while the calculation result is not equal to or more than the threshold The digital value of the phase digital signal input from the phase digital output unit 53 via the signal line 34 is output to the digital control oscillation unit 221.
  • the digital signal comparison unit 58 functions as a noise removal unit that removes noise of the phase digital signal.
  • the digital signal comparison unit 58 is disposed in the connector unit 5g, the influence of external noise when using a treatment tool that emits high frequency such as an electric scalpel is prevented. Can.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a functional configuration of a main part of an endoscope system according to a ninth embodiment.
  • An endoscope system 1 h shown in FIG. 12 includes an endoscope 2 h in place of the endoscope 2 according to the first embodiment described above.
  • the endoscope 2 h includes a connector 5 h in place of the connector 5 according to the first embodiment described above.
  • the connector unit 5 h further includes a digital filter unit 59 in addition to the configuration of the connector unit 5 according to the first embodiment described above, as shown in FIG. 12.
  • the digital filter unit 59 outputs, for example, a digital value obtained by dividing the digital value of the phase digital signal input from the phase digital output unit 53 by the number obtained by sequentially adding and adding to the digital control oscillating unit 221.
  • the digital filter unit 59 functions as a noise removing unit that removes noise of the phase digital signal.
  • the digital filter portion 59 is disposed in the connector portion 5h, the influence of external noise when using a treatment tool that emits high frequency such as an electric scalpel can be prevented. it can.
  • control device and the light source device are separate but may be integrally formed.
  • the “parts” described above can be read as “means” or “circuit”.
  • the control unit can be read as control means or a control circuit.
  • the endoscope system is described.
  • a capsule endoscope, a video microscope for imaging an object, a mobile phone having an imaging function, and an imaging function are provided. Even a tablet type terminal can be applied.

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Abstract

さらなる伝送ケーブルの細径化を行うことができる内視鏡および内視鏡システムを提供する。内視鏡は、伝送ケーブル(3)の先端側に設けられ、撮像素子を駆動するための駆動クロック信号を生成するデジタル制御発振部(221)と、伝送ケーブル(3)の終端側に設けられ、基準クロック信号と撮像信号との位相差に基づいて、デジタル制御発振部(221)が生成する駆動クロック信号の発振周波数を制御する位相デジタル信号を生成して伝送ケーブル(3)へ出力する位相デジタル出力部(53)と、を有する位相同期部と、を備える。

Description

内視鏡および内視鏡システム
 本発明は、被写体を撮像して該被写体の画像データを生成する内視鏡および内視鏡システムに関する。
 従来、内視鏡システムにおいて、伝送ケーブルを介してプロセッサから内視鏡スコープに複数の信号を送信する技術が知られている(特許文献1参照)。この技術では、伝送ケーブルを介してプロセッサで生成した基準クロック信号をCCD(Charge Coupled Device)が設けられた内視鏡の先端部へ伝送する。
特開2000-165759号公報
 ところで、内視鏡においては、患者負担の軽減のため、伝送ケーブルのさらなる細径化が望まれていた。しかしながら、上述した特許文献1では、伝送ケーブルによる基準クロック信号の減衰を防止するため、伝送ケーブルを太くて帯域を上げなければならず、さらなる伝送ケーブルの細径化を行うことができなかった。
 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、さらなる伝送ケーブルの細径化を行うことができる内視鏡および内視鏡システムを提供することを目的とする。
 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る内視鏡は、光を受光して光電変換を行うことによって撮像信号を生成する撮像素子と、前記撮像素子が生成した前記撮像信号に対して画像処理を行う制御装置と前記撮像素子とを接続し、前記撮像信号を伝送する伝送路と、前記伝送路の先端側に設けられ、前記撮像素子を駆動するための駆動クロック信号を生成するデジタル制御発振部と、前記伝送路の終端側に設けられ、基準クロック信号と前記撮像信号との位相差に基づいて、前記デジタル制御発振部が生成する前記駆動クロック信号の発振周波数を制御する位相デジタル信号を生成して前記伝送路へ出力する位相デジタル出力部と、を有する位相同期部と、を備えることを特徴とする。
 また、本発明に係る内視鏡は、上記発明において、前記伝送路の終端側に設けられ、時分割で同期信号および前記位相デジタル信号を前記伝送路へ出力する重畳部と、前記伝送路の先端側に設けられ、前記伝送路から前記位相デジタル信号を分離して前記デジタル制御発振部へ出力する分離部と、をさらに備えることを特徴とする。
 また、本発明に係る内視鏡は、上記発明において、前記伝送路の終端側に設けられ、前記制御装置および前記位相デジタル出力部のいずれか一方と前記伝送路とを接続する第1切替部と、前記第1切替部に前記撮像信号を伝送する撮像信号伝送期間において前記伝送路と前記制御装置とを接続させる一方、前記撮像信号伝送期間以外において前記伝送路と前記位相デジタル出力部とを接続させる制御部と、前記伝送路の先端側に設けられ、前記撮像素子および前記デジタル制御発振部のいずれか一方と前記伝送路とを接続する第2切替部と、前記第2切替部に前記撮像信号伝送期間において前記伝送路と前記撮像素子とを接続させる一方、前記撮像信号伝送期間以外において前記伝送路と前記デジタル制御発振部とを接続させるタイミング制御信号生成部と、をさらに備えることを特徴とする。
 また、本発明に係る内視鏡は、上記発明において、前記伝送路の終端側に設けられ、外部から入力される電源電圧に前記位相デジタル信号を重畳した重畳信号を生成して前記伝送路に出力する重畳部と、前記伝送路の先端側に設けられ、前記重畳信号から前記位相デジタル信号を抽出する抽出部と、をさらに備えることを特徴とする。
 また、本発明に係る内視鏡は、上記発明において、同期信号に前記位相デジタル信号を重畳して重畳信号を生成して前記伝送路へ出力する重畳部と、前記伝送路の終端側に設けられ、前記制御装置および前記重畳部のいずれか一方と前記伝送路とを接続する第1切替部と、前記第1切替部に前記撮像信号を伝送する撮像信号伝送期間において前記伝送路と前記制御装置とを接続させる一方、前記撮像信号伝送期間以外において前記伝送路と前記重畳部とを接続させる制御部と、前記伝送路の先端側に設けられ、前記重畳信号から前記位相デジタル信号を分離して前記デジタル制御発振部へ出力する分離部と、前記伝送路の先端側に設けられ、前記撮像素子および前記分離部のいずれか一方と前記伝送路とを接続する第2切替部と、前記第2切替部に前記撮像信号伝送期間において前記伝送路と前記撮像素子とを接続させる一方、前記撮像信号伝送期間以外において前記伝送路と前記分離部とを接続させるタイミング制御信号生成部と、をさらに備えることを特徴とする。
 また、本発明に係る内視鏡は、上記発明において、前記位相同期部は、前記位相デジタル信号のノイズを除去するノイズ除去部をさらに有することを特徴とする。
 また、本発明に係る内視鏡は、上記発明において、前記位相同期部は、前記撮像信号の周波数を1以上大きい整数分の1に下げたパルス信号に変換して前記位相デジタル出力部へ出力する分周部をさらに備えることを特徴とする。
 また、本発明に係る内視鏡は、上記発明において、被検体に挿入される挿入部と、前記制御装置に着脱自在に接続されるコネクタ部と、を備え、前記挿入部は、前記デジタル制御発振部を有し、前記コネクタ部は、前記位相デジタル出力部を有することを特徴とする。
 また、本発明に係る内視鏡システムは、光を受光して光電変換を行うことによって撮像信号を生成する撮像素子と、前記撮像素子が先端部に設けられ、被検体に挿入される挿入部と、を備える内視鏡と、前記撮像素子を駆動する駆動信号を生成するタイミング制御信号生成部と、前記撮像素子が生成した前記撮像信号に対して画像処理を行う制御装置と、前記制御装置と前記撮像素子とを接続し、前記撮像信号を伝送する伝送路と、前記伝送路の先端側に設けられ、前記タイミング制御信号生成部が前記駆動信号を生成するための駆動クロック信号を生成するデジタル制御発振部と、前記伝送路の終端側に設けられ、基準クロック信号と前記撮像信号との位相差に基づいて、前記デジタル制御発振部が生成する前記駆動クロック信号の発振周波数を制御する位相デジタル信号を生成して前記伝送路へ出力する位相デジタル出力部と、を有する位相同期部と、を備えることを特徴とする。
 本発明によれば、さらなる伝送ケーブルの細径化を行うことができるという効果を奏する。
図1は、本発明の実施の形態1に係る内視鏡システムの全体構成を模式的に示す概略図である。 図2は、本発明の実施の形態1に係る内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。 図3Aは、本発明の実施の形態1に係る第1チップの機能素子の配置の一例を模式的に示す平面図である。 図3Bは、本発明の実施の形態1に係る第2チップの機能素子の配置の一例を模式的に示す平面図である。 図3Cは、本発明の実施の形態1に係る第3チップの機能素子の配置の一例を模式的に示す平面図である。 図4Aは、本発明の実施の形態1に係る第1チップの機能素子の別の配置を模式的に示す平面図である。 図4Bは、本発明の実施の形態1に係る第2チップの機能素子の別の配置を模式的に示す平面図である。 図4Cは、本発明の実施の形態1に係る第3チップの機能素子の別の配置を模式的に示す平面図である。 図5は、本発明の実施の形態2に係る内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。 図6は、本発明の実施の形態3に係る内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。 図7は、本発明の実施の形態4に係る内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。 図8は、本発明の実施の形態5に係る内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。 図9は、本発明の実施の形態6に係る内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。 図10は、本発明の実施の形態7に係る内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。 図11は、本発明の実施の形態8に係る内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。 図12は、本発明の実施の形態9に係る内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。
 以下、本発明を実施するための形態(以下、「実施の形態」という)を図面とともに詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。即ち、本発明は、各図で例示された形状、大きさおよび位置関係のみに限定されるものではない。さらに、以下の説明では、内視鏡システムの例として軟性の内視鏡を備えた内視鏡システムを説明する。
(実施の形態1)
 〔内視鏡システムの構成〕
 図1は、本発明の実施の形態1に係る内視鏡システムの全体構成を模式的に示す概略図である。図1に示す内視鏡システム1は、内視鏡2と、伝送ケーブル3と、コネクタ部5と、プロセッサ6(制御装置)と、表示装置7と、光源装置8と、を備える。
 内視鏡2は、伝送ケーブル3の一部である挿入部100を被検体の体腔内に挿入することによって被検体の体内を撮像して撮像信号(画像データ)を生成し、この撮像信号をプロセッサ6へ出力する。また、内視鏡2は、伝送ケーブル3の一端側であり、被検体の体腔内に挿入される挿入部100の先端部101側に、被検体の体腔内を撮像して撮像信号を生成する撮像部20が設けられ、挿入部100の基端102側に、内視鏡2に対する各種操作を受け付ける操作部4が接続される。撮像部20が生成した撮像信号は、少なくとも10cm以上の長さを有する伝送ケーブル3を介してコネクタ部5に出力される。
 コネクタ部5は、プロセッサ6および光源装置8に着脱自在に接続され、撮像部20が出力する画像データに所定の信号処理を施してプロセッサ6へ出力する。
 プロセッサ6は、コネクタ部5から入力された撮像信号に所定の画像処理を施して表示装置7へ出力するとともに、内視鏡システム1全体を統括的に制御する。
 表示装置7は、プロセッサ6の制御による制御のもと、内視鏡システム1に関する各種情報および内視鏡2が撮像した撮像信号に対応する画像を表示する。
 光源装置8は、プロセッサ6の制御による制御のもと、照明光を照射する。光源装置8は、例えばハロゲンランプや白色LED(Light Emitting Diode)等を用いて構成され、コネクタ部5、伝送ケーブル3を経由して内視鏡2の挿入部100の先端部101側から被検体へ向けて照明光を照射する。
 〔内視鏡システムの要部の機能構成〕
 次に、上述した内視鏡システム1の要部の機能構成について説明する。図2は、内視鏡システム1の要部の機能構成を示すブロック図である。
 〔内視鏡の構成〕
 まず、内視鏡2について説明する。
 図2に示すように、内視鏡2は、少なくとも撮像部20と、伝送ケーブル3と、コネクタ部5と、を備える。
 〔撮像部の構成〕
 まず、撮像部20の構成について説明する。
 図2に示すように、撮像部20は、例えば、第1チップ21(撮像素子基板)と、第2チップ22(読出回路基板)と、第3チップ23(出力回路基板)と、を備えた半導体基板である。具体的には、図3A~図3Cに示すように、第1チップ21、第2チップ22および第3チップ23の各々は、後述する複数の機能素子の各々が配置され、かつ、接続部200を介して第3チップ23、第2チップ22および第1チップ21の順に積層されて形成される。
 第1チップ21は、二次元マトリクス状に配置されてなり、外部から光を受光し、光電変換を行うことによって受光量に応じた撮像信号を生成して出力する複数の画素が配置されてなる画素部211と、画素部211の画素に蓄積された撮像信号を読み出すカラム読み出し部212と、画素部211の水平方向の画素から撮像信号を出力させる水平走査部213と、を有する。なお、本実施の形態1では、第1チップ21が撮像素子として機能する。
 第2チップ22は、デジタル制御発振部221と、タイミング制御信号生成部222と、A/D変換部223と、を有する。
 デジタル制御発振部221は、伝送ケーブル3の先端側(基端側)に設けられ、伝送ケーブル3の信号線34を介して後述するコネクタ部5の位相デジタル出力部53から入力された位相デジタル信号に基づいて、第1チップ21(撮像素子)を駆動するための駆動クロック信号(CLK)を生成してタイミング制御信号生成部222へ出力する。
 タイミング制御信号生成部222は、伝送ケーブル3の信号線33を介して後述するプロセッサ6の同期信号生成部63から伝送された同期信号(SYNC)と、デジタル制御発振部221から入力された駆動クロック信号と、に基づいて、第1チップ21(撮像素子)および撮像部20の各部を駆動するための駆動信号を生成して第1チップ21および撮像部20の各部へ出力する。また、タイミング制御信号生成部222は、伝送ケーブル3の信号線33を介して後述するプロセッサ6の同期信号生成部63から伝送された同期信号を一時的に記憶するシフトレジスタ部2221と、シフトレジスタ部2221が記憶した同期信号のパターンを判別する同期信号判別部2222と、同期信号判別部2222の判別結果とデジタル制御発振部221から入力された基準クロック信号とに基づいて、駆動信号を生成して第1チップ21および撮像部20の各部へ出力する制御信号生成部2223と、を有する。
 A/D変換部223は、水平走査部213から読み出されたアナログの撮像信号に対してA/D変換処理を行ってデジタルの撮像信号に変換して出力部231へ出力する。
 第3チップ23は、伝送ケーブル3の信号線35を介してA/D変換部223から入力されたデジタルの撮像信号をコネクタ部5へ出力する出力部231と、伝送ケーブル3の信号線31および信号線32を介して伝送された電源電圧(VDD)とグランド(GND)との間に設けられ、撮像部20に伝送された電源電圧を安定化するためのコンデンサ等が設けられた電源部232と、を有する。
 〔伝送ケーブルの構成〕
 次に、伝送ケーブル3の構成について説明する。
 伝送ケーブル3は、複数の信号線を用いて構成される。具体的には、伝送ケーブル3は、少なくとも電源電圧を伝送する信号線31と、グランドを伝送する信号線32と、同期信号を伝送する信号線33と、位相デジタル信号を伝送する信号線34と、撮像信号を伝送する信号線35と、を備える。なお、本実施の形態1では、伝送ケーブル3が伝送路として機能する。
 〔コネクタ部の構成〕
 次に、コネクタ部5の構成について説明する。
 コネクタ部5は、信号処理部51と、分周部52と、位相デジタル出力部53と、を備える。
 信号処理部51は、伝送ケーブル3の信号線35を介して撮像部20から入力された撮像信号に対して所定の信号処理を行ってプロセッサ6へ出力する。具体的には、信号処理部51は、撮像信号に対して、ゲイン調整処理およびフォーマット変換処理等の信号処理を施してプロセッサ6へ出力する。信号処理部51は、FPGA(Field Programmable Gate Array)等を用いて構成される。
 分周部52は、伝送ケーブル3の信号線35を介して伝送されたデジタルの撮像信号に対して、撮像信号の周波数を1以上大きい整数分の一に下げたパルス信号に変換(分周)して位相デジタル出力部53へ出力する。例えば、分周部52は、デジタルの撮像信号を1/2倍に下げたデジタルの撮像信号に変換して位相デジタル出力部53へ出力する。
 位相デジタル出力部53は、伝送ケーブル3の信号線34の終端側に設けられる。位相デジタル出力部53は、分周部52によって変換されたデジタルの撮像信号とプロセッサ6の基準クロック信号生成部64から入力された基準クロック信号との位相差に基づいて、デジタル制御発振部221の発振周波数を制御する位相デジタル信号を生成する。位相デジタル出力部53は、伝送ケーブル3の信号線34を介して位相デジタル信号をデジタル制御発振部221へ出力する。本実施の形態1では、伝送ケーブル3を介して位相デジタル出力部53とデジタル制御発振部221とを用いることによって位相同期部(PLL回路)を形成する。
 〔プロセッサの構成〕
 次に、プロセッサ6の構成について説明する。
 プロセッサ6は、電源61と、クロック生成部62と、同期信号生成部63と、基準クロック信号生成部64と、画像処理部65と、制御部66と、を備える。
 電源61は、電源電圧(VDD)を生成し、この生成した電源電圧およびグランド(GND)とともに、伝送ケーブル3の信号線31および信号線32を介して撮像部20およびコネクタ部5へ出力する。
 クロック生成部62は、内視鏡システム1の各部構成の動作の基準となるクロック信号を生成し、このクロック信号を同期信号生成部63、基準クロック信号生成部64および制御部66へ出力する。クロック生成部62は、クロック・モジュールを用いて構成される。
 同期信号生成部63は、クロック生成部62から入力されたクロック信号に基づいて、同期信号(SYNC)を生成する。同期信号生成部63は、伝送ケーブル3の信号線33を介して撮像部20のタイミング制御信号生成部222へ同期信号を出力する。
 基準クロック信号生成部64は、クロック生成部62から入力されたクロック信号に基づいて、基準クロック信号を生成してコネクタ部5の位相デジタル出力部53へ出力する。
 画像処理部65は、コネクタ部5の信号処理部51から入力された撮像信号に対して所定の画像処理を施して表示装置7へ出力する。
 制御部66は、クロック生成部62から入力されたクロック信号のタイミングのもと、内視鏡システム1の各部を統括的に制御する。制御部66は、CPU(Central Processing Unit)やメモリ等を用いて構成される。
 以上説明した本発明の実施の形態1によれば、伝送ケーブル3を介して位相デジタル出力部53とデジタル制御発振部221とを用いることによって位相同期部(PLL回路)を形成するので、さらなる伝送ケーブル3の細径化を行うことができる。
 さらに、本発明の実施の形態1によれば、位相デジタル出力部53が伝送ケーブル3の信号線34を介して位相デジタル信号をデジタル制御発振部221へ出力するので、信号線34による減衰長を考慮することなく、さらなる伝送ケーブル3の細径化を行うことができる。
 また、本発明の実施の形態1によれば、デジタル制御発振部221を先端部101側の撮像部20に配置し、駆動クロック信号を先端部101側の撮像部20内で生成することで、電源依存および温度依存に影響することなく、高精度な駆動クロック信号を生成することができる。
 また、本発明の実施の形態1によれば、コネクタ部5に位相デジタル出力部53を配置することによって、コネクタ部5内で位相比較することで、伝送ケーブル3による遅延時間のバラツキに対して、信号サンプリングタイミングのずれを防止することができるうえ、外乱ノイズの耐性を強化することができる。
 また、本発明の実施の形態1によれば、コネクタ部5に分周部52を配置することによって、撮像信号の周波数が高い場合であっても、周波数を目的の周波数に合わせることができる。
 なお、本発明の実施の形態1では、分周部52および位相デジタル出力部53がコネクタ部5に配置されていたが、これに限定されることなく、プロセッサ6に配置してもよい。
 また、本発明の実施の形態1では、第1チップ21、第2チップ22および第3チップ23の各々に配置した機能素子を適宜変更することができる。具体的には、図4A、図4Bおよび図4Cに示すように、デジタル制御発振部221を第2チップ22から第3チップ23に配置してもよい。
(実施の形態2)
 次に、本発明の実施の形態2について説明する。上述した実施の形態1では、伝送ケーブル3の信号線34を介して位相デジタル信号を撮像部20へ伝送していたが、本実施の形態2では、同期信号を伝送する伝送ケーブルの信号線に位相デジタル信号を重畳して撮像部へ伝送する。以下においては、本実施の形態2に係る内視鏡システムの構成について説明する。なお、上述した実施の形態1と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
 〔内視鏡システムの要部の構成〕
 図5は、本実施の形態2に係る内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。図5に示す内視鏡システム1aは、上述した実施の形態1に係る内視鏡2に換えて、内視鏡2aを備える。内視鏡2aは、上述した実施の形態1に係る撮像部20、伝送ケーブル3およびコネクタ部5に換えて、撮像部20a、伝送ケーブル3aおよびコネクタ部5aを備える。
 〔撮像部の構成〕
 まず、撮像部20aの構成について説明する。
 撮像部20aは、図5に示すように、上述した実施の形態1に係る第2チップ22に換えて、第2チップ22aを備える。第2チップ22aは、デジタル制御発振部221aと、タイミング制御信号生成部222と、A/D変換部223と、分離部224と、を備える。
 デジタル制御発振部221aは、後述する分離部224から分離された位相デジタル信号に基づいて、撮像部20を駆動するための駆動クロック信号(CLK)を生成してタイミング制御信号生成部222へ出力する。
 分離部224は、タイミング制御信号生成部222から入力される駆動信号に基づいて、伝送ケーブル3の信号線33を介して後述するコネクタ部5aの重畳部54から時分割で伝送された位相デジタル信号を同期信号から分離してデジタル制御発振部221aへ出力する。
 〔伝送ケーブルの構成〕
 次に、伝送ケーブル3aの構成について説明する。
 伝送ケーブル3aは、図5に示すように、信号線31、信号線32、信号線33および信号線35を有する。
 〔コネクタ部の構成〕
 次に、コネクタ部5aの構成について説明する。
 コネクタ部5aは、図5に示すように、上述した実施の形態1に係るコネクタ部5の構成に加えて、重畳部54をさらに備える。
 重畳部54は、伝送ケーブル3aの信号線33を介して位相デジタル出力部53から入力された位相デジタル信号および同期信号生成部63から入力された同期信号の各々を時分割でタイミング制御信号生成部222および分離部224へ出力する。具体的には、重畳部54は、同期信号として、垂直転送期間に1パターンの垂直同期信号を出力するとともに、水平転送期間に1パルスの水平同期信号を出力し、かつ、垂直転送期間および水平転送期間以外の期間に位相デジタル信号を所定の電圧に重畳して出力する。
 以上説明した本発明の実施の形態2によれば、重畳部54が伝送ケーブル3の信号線33を介して位相デジタル出力部53から入力された位相デジタル信号および同期信号生成部63から入力された同期信号の各々を時分割でタイミング制御信号生成部222および分離部224へ出力することによって、上述した実施の形態1と比して信号線の数を削減することができるので、さらなる伝送ケーブル3aの細径化を行うことができる。
(実施の形態3)
 次に、本発明の実施の形態3について説明する。本実施の形態3では、撮像信号を伝送する信号線に時分割で位相デジタル信号および撮像信号の各々を伝送する。以下においては、本実施の形態3に係る内視鏡システムの構成について説明する。なお、上述した実施の形態1と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
 〔内視鏡システムの要部の構成〕
 図6は、本実施の形態3に係る内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。図6に示す内視鏡システム1bは、上述した実施の形態1に係る内視鏡2に換えて、内視鏡2bを備える。内視鏡2bは、上述した実施の形態1に係る撮像部20、伝送ケーブル3およびコネクタ部5に換えて、撮像部20b、伝送ケーブル3bおよびコネクタ部5bを備える。
 〔撮像部の構成〕
 まず、撮像部20bの構成について説明する。
 撮像部20bは、図6に示すように、上述した実施の形態1に係る第2チップ22に換えて、第2チップ22bを備える。第2チップ22bは、デジタル制御発振部221bと、タイミング制御信号生成部222と、A/D変換部223と、第2切替部225と、を備える。
 デジタル制御発振部221bは、後述する第2切替部225から入力された位相デジタル信号に基づいて、撮像部20bを駆動するための駆動クロック信号(CLK)を生成してタイミング制御信号生成部222へ出力する。
 第2切替部225は、タイミング制御信号生成部222の制御のもと、出力部231と伝送ケーブル3bの信号線35とを接続する一方、伝送ケーブル3bの信号線35とデジタル制御発振部221bとを接続する。第2切替部225は、半導体スイッチ、マルチプレクサおよび物理スイッチ等を用いて構成される。
 このように構成された撮像部20bは、タイミング制御信号生成部222が撮像信号伝送期間において第2切替部225に信号線35と出力部231とを接続させる一方、撮像信号伝送期間以外において第2切替部225に信号線35とデジタル制御発振部221bとを接続させる。
 〔伝送ケーブルの構成〕
 次に、伝送ケーブル3bの構成について説明する。
 伝送ケーブル3bは、図6に示すように、信号線31と、信号線32と、信号線33と、信号線35と、を有する。信号線35は、先端側が第2切替部225に接続され、終端側が第1切替部55に接続される。
 〔コネクタ部の構成〕
 次に、コネクタ部5bの構成について説明する。
 コネクタ部5bは、図6に示すように、上述した実施の形態1に係るコネクタ部5の構成に加えて、第1切替部55と、コネクタ制御部56と、をさらに備える。
 第1切替部55は、コネクタ制御部56の制御のもと、信号線35と信号処理部51とを接続する一方、信号線35と位相デジタル出力部53とを接続する。第1切替部55は、半導体スイッチ、マルチプレクサおよび物理スイッチ等を用いて構成される。
 コネクタ制御部56は、第1切替部55の駆動を制御する。具体的には、コネクタ制御部56は、撮像信号伝送期間において信号線35と信号処理部51とを接続させる一方、撮像信号伝送期間以外において信号線35と位相デジタル出力部53とを接続させる。コネクタ制御部56は、FPGA等を用いて構成される。
 以上説明した本発明の実施の形態3によれば、伝送ケーブル3bの信号線35に位相デジタル信号を時分割で伝送させるので、上述した実施の形態1と比して信号線の数を削減することができるので、さらなる伝送ケーブル3bの細径化を行うことができる。
(実施の形態4)
 次に、本発明の実施の形態4について説明する。本実施の形態4では、電源電圧に位相デジタル信号を重畳して撮像部に伝送する。以下においては、本実施の形態4に係る内視鏡システムの構成について説明する。なお、上述した実施の形態1と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
 〔内視鏡システムの要部の構成〕
 図7は、本実施の形態4に係る内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。図7に示す内視鏡システム1cは、上述した実施の形態1に係る内視鏡2に換えて、内視鏡2cを備える。内視鏡2cは、上述した実施の形態1に係る撮像部20、伝送ケーブル3およびコネクタ部5に換えて、撮像部20c、上述した実施の形態3に係る伝送ケーブル3bおよびコネクタ部5cと、を備える。
 〔撮像部の構成〕
 まず、撮像部20cの構成について説明する。
 撮像部20cは、図7に示すように、上述した実施の形態1に係る第2チップ22に換えて、第2チップ22cを有する。第2チップ22cは、デジタル制御発振部221cと、タイミング制御信号生成部222と、A/D変換部223と、LPF226(Low Pass Filter)と、HPF227(High Pass Filter)と、を備える。
 デジタル制御発振部221cは、後述するHPF227によって重畳信号から抽出された位相デジタル信号に基づいて、撮像部20cを駆動するための駆動クロック信号(CLK)を生成してタイミング制御信号生成部222へ出力する。
 LPF226は、伝送ケーブル3bの信号線31に伝送された重畳信号から位相デジタル信号を除去して電源電圧のみにして撮像部20cの各部へ出力する。
 HPF227は、伝送ケーブル3bの信号線31に伝送された重畳信号から位相デジタル信号を抽出してデジタル制御発振部221cへ出力する。なお、本実施の形態4では、HPF227が抽出部として機能する。
 〔コネクタ部の構成〕
 次に、コネクタ部5cの構成について説明する。
 コネクタ部5cは、図7に示すように、上述した実施の形態1に係るコネクタ部5の構成に加えて、重畳部57をさらに備える。
 重畳部57は、電源61から入力された電源電圧に、位相デジタル出力部53から入力された位相デジタル信号を重畳して信号線31へ出力する。なお、重畳部57は、電源61からの電源電圧が複数の場合、この複数の電源電圧の各々を伝送する複数の信号線のいずれか1つ以上に位相デジタル信号を重畳して出力してもよい。
 以上説明した本発明の実施の形態4によれば、伝送ケーブル3bの信号線31に電源電圧に位相デジタル信号を重畳した重畳信号を伝送させるので、上述した実施の形態1と比して信号線の数を削減することができるので、さらなる伝送ケーブル3bの細径化を行うことができる。
(実施の形態5)
 次に、本発明の実施の形態5について説明する。本実施の形態5では、撮像信号を伝送する信号線に位相デジタル信号および同期信号を重畳した重畳信号を時分割で伝送する。以下においては、本実施の形態5に係る内視鏡システムの構成について説明する。なお、上述した実施の形態1と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
 〔内視鏡システムの要部の構成〕
 図8は、本発明の実施の形態5に係る内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。図8に示す内視鏡システム1dは、上述した実施の形態1に係る内視鏡2に換えて、内視鏡2dを備える。内視鏡2dは、上述した実施の形態1に係る撮像部20、伝送ケーブル3およびコネクタ部5に換えて、撮像部20d、伝送ケーブル3dおよびコネクタ部5dを備える。
 〔撮像部の構成〕
 まず、撮像部20dの構成について説明する。
 撮像部20dは、図8に示すように、上述した実施の形態1に係る第2チップ22に換えて、第2チップ22dを備える。第2チップ22は、デジタル制御発振部221dと、タイミング制御信号生成部222と、分離部228と、第2切替部229と、を備える。
 デジタル制御発振部221dは、後述する分離部228によって重畳信号から分離された位相デジタル信号に基づいて、撮像部20dを駆動するための駆動クロック信号(CLK)を生成してタイミング制御信号生成部222へ出力する。
 分離部228は、タイミング制御信号生成部222の制御のもと、第2切替部229を介して時分割で伝送された重畳信号(同期信号に位相デジタル信号が重畳された信号)から位相デジタル信号が重畳された期間において重畳信号から位相デジタル信号を分離してデジタル制御発振部221dへ出力する。
 第2切替部229は、タイミング制御信号生成部222の制御のもと、出力部231と伝送ケーブル3dの信号線35とを接続する一方、伝送ケーブル3dの信号線35と分離部228およびタイミング制御信号生成部222を接続する。第2切替部229は、半導体スイッチ、マルチプレクサおよび物理スイッチ等を用いて構成される。
 このように構成された撮像部20dは、タイミング制御信号生成部222が撮像信号伝送期間において第2切替部229に信号線35と出力部231とを接続させる一方、撮像信号伝送期間以外において第2切替部229に信号線35と分離部228およびタイミング制御信号生成部222とを接続させる。
 〔伝送ケーブルの構成〕
 次に、伝送ケーブル3dの構成について説明する。
 伝送ケーブル3dは、図8に示すように、信号線31と、信号線32と、信号線35と、を備える。
 〔コネクタ部の構成〕
 次に、コネクタ部5dの構成について説明する。
 コネクタ部5dは、図8に示すように、上述した実施の形態1に係るコネクタ部5の構成に加えて、第1切替部55d、コネクタ制御部56dおよび重畳部57を備える。
 第1切替部55dは、コネクタ制御部56dの制御のもと、信号線35と信号処理部51とを接続する一方、信号線35と重畳部57とを接続する。第1切替部55dは、半導体スイッチ、マルチプレクサおよび物理スイッチ等を用いて構成される。
 コネクタ制御部56dは、第1切替部55dの駆動を制御する。具体的には、コネクタ制御部56dは、撮像信号伝送期間において信号線35と信号処理部51とを接続させる一方、撮像信号伝送期間以外において信号線35と重畳部57とを接続させる。コネクタ制御部56dは、FPGA等を用いて構成される。
 重畳部57は、第1切替部55dを介して位相デジタル出力部53から入力された位相デジタル信号および同期信号生成部63から入力された同期信号を伝送ケーブル3dの信号線35に出力する。
 以上説明した本発明の実施の形態5によれば、伝送ケーブル3bの信号線35に同期信号に位相デジタル信号を重畳した重畳信号を時分割で伝送させるので、上述した実施の形態1と比して信号線の数を削減することができるので、さらなる伝送ケーブル3dの細径化を行うことができる。
(実施の形態6)
 次に、本発明の実施の形態6について説明する。本実施の形態6では、電気メス等の処置具が使用されることによって生じた外部ノイズを除去する。以下においては、本実施の形態6に係る内視鏡システムの構成について説明する。なお、上述した実施の形態1と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
 〔内視鏡システムの要部の構成〕
 図9は、本実施の形態6に係る内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。図9に示す内視鏡システム1eは、上述した実施の形態1に係る内視鏡2に換えて、内視鏡2eを備える。内視鏡2eは、上述した実施の形態1に係る撮像部20に換えて、撮像部20eを備える。
 〔撮像部の構成〕
 撮像部20eの構成について説明する。
 撮像部20eは、図9に示すように、上述した実施の形態1に係る第2チップ22に換えて、第2チップ22eを備える。第2チップ22eは、上述した実施の形態1に係る第2チップ22の構成に加えて、デジタル信号比較部230をさらに備える。
 デジタル信号比較部230は、信号線34を介して位相デジタル出力部53から伝送された位相デジタル信号のデジタル値と所定時間前の位相デジタル信号のデジタル値との差を算出するとともに、この算出結果が閾値以上であるか否かを判定し、算出結果が閾値以上である場合、所定時間前の位相デジタル信号のデジタル値をデジタル制御発振部221へ出力する一方、算出結果が閾値以上でない場合、信号線34を介して位相デジタル出力部53から伝送された位相デジタル信号のデジタル値をデジタル制御発振部221へ出力する。なお、本実施の形態6では、デジタル信号比較部230が位相デジタル信号のノイズを除去するノイズ除去部として機能する。
 以上説明した本発明の実施の形態6によれば、撮像部20eにデジタル信号比較部230を配置したので、電気メス等の高周波を発する処置具を用いた際の外部ノイズの影響を防止することができる。
(実施の形態7)
 次に、本発明の実施の形態7について説明する。本実施の形態7では、電気メス等の処置具が使用されることによって生じた外部ノイズを除去する。以下においては、本実施の形態7に係る内視鏡システムの構成について説明する。なお、上述した実施の形態1と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
 〔内視鏡システムの要部の構成〕
 図10は、本実施の形態7に係る内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。図10に示す内視鏡システム1fは、上述した実施の形態1に係る内視鏡2に換えて、内視鏡2fを備える。内視鏡2fは、上述した実施の形態1に係る撮像部20に換えて、撮像部20fを備える。
 〔撮像部の構成〕
 撮像部20fの構成について説明する。
 撮像部20fは、図10に示すように、上述した実施の形態1に係る第2チップ22に換えて、第2チップ22fを備える。第2チップ22fは、上述した実施の形態1に係る第2チップ22の構成に加えて、デジタルフィルタ部230aをさらに備える。本実施の形態7では、デジタルフィルタ部230aが位相デジタル信号のノイズを除去するノイズ除去部として機能する。
 デジタルフィルタ部230aは、例えば、信号線34を介して位相デジタル出力部53から伝送された位相デジタル信号のデジタル値を順次加算し加算した数で割ったデジタル値を出力するローパスフィルタを用いて構成される。
 以上説明した本発明の実施の形態7によれば、撮像部20fにデジタルフィルタ部230aを配置したので、電気メス等の高周波を発する処置具を用いた際の外部ノイズの影響を防止することができる。
(実施の形態8)
 次に、本発明の実施の形態8について説明する。本実施の形態8では、電気メス等の処置具が使用されることによって生じた外部ノイズを除去する。以下においては、本実施の形態8に係る内視鏡システムの構成について説明する。なお、上述した実施の形態1と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
 〔内視鏡システムの要部の構成〕
 図11は、本実施の形態8に係る内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。図11に示す内視鏡システム1gは、上述した実施の形態1に係る内視鏡2に換えて、内視鏡2gを備える。内視鏡2gは、上述した実施の形態1に係るコネクタ部5に換えて、コネクタ部5gを備える。
 〔コネクタ部の構成〕
 コネクタ部5gの構成について説明する。
 コネクタ部5gは、図11に示すように、上述した実施の形態1に係るコネクタ部5の構成に加えて、デジタル信号比較部58をさらに備える。
 デジタル信号比較部58は、位相デジタル出力部53から入力された位相デジタル信号のデジタル値と所定時間前の位相デジタル信号のデジタル値との差を算出するとともに、この算出結果が閾値以上であるか否かを判定した後、算出結果が閾値以上である場合、信号線34を介して所定時間前の位相デジタル信号のデジタル値をデジタル制御発振部221へ出力する一方、算出結果が閾値以上でない場合、信号線34を介して位相デジタル出力部53から入力された位相デジタル信号のデジタル値をデジタル制御発振部221へ出力する。なお、本実施の形態8では、デジタル信号比較部58が位相デジタル信号のノイズを除去するノイズ除去部として機能する。
 以上説明した本発明の実施の形態8によれば、コネクタ部5gにデジタル信号比較部58を配置したので、電気メス等の高周波を発する処置具を用いた際の外部ノイズの影響を防止することができる。
(実施の形態9)
 次に、本発明の実施の形態9について説明する。本実施の形態9では、電気メス等の処置具が使用されることによって生じた外部ノイズを除去する。以下においては、本実施の形態9に係る内視鏡システムの構成について説明する。なお、上述した実施の形態1と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
 〔内視鏡システムの要部の構成〕
 図12は、本実施の形態9に係る内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。図12に示す内視鏡システム1hは、上述した実施の形態1に係る内視鏡2に換えて、内視鏡2hを備える。内視鏡2hは、上述した実施の形態1に係るコネクタ部5に換えて、コネクタ部5hを備える。
 〔コネクタ部の構成〕
 コネクタ部5hの構成について説明する。
 コネクタ部5hは、図12に示すように、上述した実施の形態1に係るコネクタ部5の構成に加えて、デジタルフィルタ部59をさらに備える。
 デジタルフィルタ部59は、例えば、位相デジタル出力部53から入力された位相デジタル信号のデジタル値を順次加算して加算した数で割ったデジタル値をデジタル制御発振部221へ出力する。なお、本実施の形態9では、デジタルフィルタ部59が位相デジタル信号のノイズを除去するノイズ除去部として機能する。
 以上説明した本発明の実施の形態9によれば、コネクタ部5hにデジタルフィルタ部59を配置したので、電気メス等の高周波を発する処置具を用いた際の外部ノイズの影響を防止することができる。
(その他の実施の形態)
 上述した本発明の実施の形態1~9に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成することができる。例えば、上述した本発明の実施の形態1~9に記載した全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、上述した本発明の実施の形態1~9で説明した構成要素を適宜組み合わせてもよい。
 また、本発明の実施の形態1~9では、制御装置と光源装置とが別体であったが、一体的に形成してもよい。
 また、本発明の実施の形態1~9では、上述してきた「部」は、「手段」や「回路」などに読み替えることができる。例えば、制御部は、制御手段や制御回路に読み替えることができる。
 また、本発明の実施の形態1~9では、内視鏡システムであったが、例えばカプセル型の内視鏡、被検体を撮像するビデオマイクロスコープ、撮像機能を有する携帯電話および撮像機能を有するタブレット型端末であっても適用することができる。
 以上、本願の実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、本発明の開示の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。
 1,1a~1h 内視鏡システム
 2,2a~2h 内視鏡
 3,3a,3b,3d 伝送ケーブル
 4 操作部
 5,5a~5h コネクタ部
 6 プロセッサ
 7 表示装置
 8 光源装置
 20,20a~20f 撮像部
 21 第1チップ
 22,22a~22f 第2チップ
 23 第3チップ
 31~35 信号線
 51 信号処理部
 52 分周部
 53 位相デジタル出力部
 54 重畳部
 55,55d 第1切替部
 56,56d コネクタ制御部
 57 重畳部
 58,230 デジタル信号比較部
 59,230a デジタルフィルタ部
 61 電源
 62 クロック生成部
 63 同期信号生成部
 64 基準クロック信号生成部
 65 画像処理部
 66 制御部
 100 挿入部
 101 先端部
 102 基端
 200 接続部
 211 画素部
 212 読み出し出し部
 213 水平走査部
 221,221a~221d デジタル制御発振部
 222 タイミング制御信号生成部
 223 A/D変換部
 224,228 分離部
 225,229 第2切替部
 226 LPF
 227 HPF
 228 分離部
 231 出力部
 232 電源部
 2221 シフトレジスタ部
 2222 同期信号判別部
 2223 制御信号生成部

Claims (9)

  1.  光を受光して光電変換を行うことによって撮像信号を生成する撮像素子と、
     前記撮像素子が生成した前記撮像信号に対して画像処理を行う制御装置と前記撮像素子とを接続し、前記撮像信号を伝送する伝送路と、
     前記伝送路の先端側に設けられ、前記撮像素子を駆動するための駆動クロック信号を生成するデジタル制御発振部と、前記伝送路の終端側に設けられ、基準クロック信号と前記撮像信号との位相差に基づいて、前記デジタル制御発振部が生成する前記駆動クロック信号の発振周波数を制御する位相デジタル信号を生成して前記伝送路へ出力する位相デジタル出力部と、を有する位相同期部と、
     を備えることを特徴とする内視鏡。
  2.  前記伝送路の終端側に設けられ、時分割で同期信号および前記位相デジタル信号を前記伝送路へ出力する重畳部と、
     前記伝送路の先端側に設けられ、前記伝送路から前記位相デジタル信号を分離して前記デジタル制御発振部へ出力する分離部と、
     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。
  3.  前記伝送路の終端側に設けられ、前記制御装置および前記位相デジタル出力部のいずれか一方と前記伝送路とを接続する第1切替部と、
     前記第1切替部に前記撮像信号を伝送する撮像信号伝送期間において前記伝送路と前記制御装置とを接続させる一方、前記撮像信号伝送期間以外において前記伝送路と前記位相デジタル出力部とを接続させる制御部と、
     前記伝送路の先端側に設けられ、前記撮像素子および前記デジタル制御発振部のいずれか一方と前記伝送路とを接続する第2切替部と、
     前記第2切替部に前記撮像信号伝送期間において前記伝送路と前記撮像素子とを接続させる一方、前記撮像信号伝送期間以外において前記伝送路と前記デジタル制御発振部とを接続させるタイミング制御信号生成部と、
     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。
  4.  前記伝送路の終端側に設けられ、電源電圧に前記位相デジタル信号を重畳した重畳信号を生成して前記伝送路に出力する重畳部と、
     前記伝送路の先端側に設けられ、前記重畳信号から前記位相デジタル信号を抽出する抽出部と、
     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。
  5.  同期信号に前記位相デジタル信号を重畳して重畳信号を生成して前記伝送路へ出力する重畳部と、
     前記伝送路の終端側に設けられ、前記制御装置および前記重畳部のいずれか一方と前記伝送路とを接続する第1切替部と、
     前記第1切替部に前記撮像信号を伝送する撮像信号伝送期間において前記伝送路と前記制御装置とを接続させる一方、前記撮像信号伝送期間以外において前記伝送路と前記重畳部とを接続させる制御部と、
     前記伝送路の先端側に設けられ、前記重畳信号から前記位相デジタル信号を分離して前記デジタル制御発振部へ出力する分離部と、
     前記伝送路の先端側に設けられ、前記撮像素子および前記分離部のいずれか一方と前記伝送路とを接続する第2切替部と、
     前記第2切替部に前記撮像信号伝送期間において前記伝送路と前記撮像素子とを接続させる一方、前記撮像信号伝送期間以外において前記伝送路と前記分離部とを接続させるタイミング制御信号生成部と、
     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。
  6.  前記位相同期部は、
     前記位相デジタル信号のノイズを除去するノイズ除去部をさらに有することを特徴とする請求項1~5のいずれか一つに記載の内視鏡。
  7.  前記位相同期部は、
     前記撮像信号の周波数を1以上大きい整数分の1に下げたパルス信号に変換して前記位相デジタル出力部へ出力する分周部をさらに備えることを特徴とする請求項1~6のいずれか一つに記載の内視鏡。
  8.  被検体に挿入される挿入部と、
     前記制御装置に着脱自在に接続されるコネクタ部と、
     を備え、
     前記挿入部は、
     前記デジタル制御発振部を有し、
     前記コネクタ部は、
     前記位相デジタル出力部を有することを特徴とする請求項1~7のいずれか一つに記載の内視鏡。
  9.  光を受光して光電変換を行うことによって撮像信号を生成する撮像素子と、前記撮像素子が先端部に設けられ、被検体に挿入される挿入部と、を備える内視鏡と、
     前記撮像素子を駆動する駆動信号を生成するタイミング制御信号生成部と、
     前記撮像素子が生成した前記撮像信号に対して画像処理を行う制御装置と、
     前記制御装置と前記撮像素子とを接続し、前記撮像信号を伝送する伝送路と、
     前記伝送路の先端側に設けられ、前記タイミング制御信号生成部が前記駆動信号を生成するための駆動クロック信号を生成するデジタル制御発振部と、前記伝送路の終端側に設けられ、基準クロック信号と前記撮像信号との位相差に基づいて、前記デジタル制御発振部が生成する前記駆動クロック信号の発振周波数を制御する位相デジタル信号を生成して前記伝送路へ出力する位相デジタル出力部と、を有する位相同期部と、
     を備えることを特徴とする内視鏡システム。
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