電子内視鏡及び電子内視鏡システム
【課題】シリアル伝送により画像信号を伝送しつつ画像信号の劣化を防止する。
【解決手段】撮像素子と、撮像素子からの信号をサンプルホールドするサンプルホールド回路と、サンプルホールド回路からの信号を伝送するシリアルケーブルと、シリアルケーブルにより伝送された信号に対して帯域補正処理を行う帯域補正部とを有する電子内視鏡を提供する。
【解決手段】撮像素子と、撮像素子からの信号をサンプルホールドするサンプルホールド回路と、サンプルホールド回路からの信号を伝送するシリアルケーブルと、シリアルケーブルにより伝送された信号に対して帯域補正処理を行う帯域補正部とを有する電子内視鏡を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子内視鏡及び電子内視鏡システムに関し、より詳しくは、伝送ケーブルによる信号伝送に伴う信号の劣化を防止することが可能な電子内視鏡及び電子内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、先端部に備えられたＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）などの撮像素子によって観察対象の撮影を行う電子内視鏡と、観察対象を照明するための光を電子内視鏡に供給するとともに、電子内視鏡により撮像された画像を処理してモニタに出力するビデオプロセッサとからなる電子内視鏡システムが知られている。このような電子内視鏡システムは、体腔内の部位の観察や治療を行うための医療分野や、部品の観察又は検査を行うための工業分野において広く実用に供されている。
【０００３】
このような電子内視鏡システムとして、特許文献１に開示されるものが知られている。特許文献１では、電子内視鏡の先端部に設けられたＣＣＤから出力される信号が、同軸ケーブルにより制御部に伝送される。伝送された信号は、制御部のＡＦＥ（Analog Front End）において相関二重サンプリング処理や信号増幅処理が施された後、デジタル信号に変換されて信号処理部に送られる。そして、信号処理部において、ホワイトバランス、ガンマ補正などの映像処理や、フォーマット処理、圧縮処理などのエンコード処理が行われ、生成された画像がモニタなどに表示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−７８７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
最近では電子内視鏡システムにおいて画像の高精細化が求められており、撮像素子を高画素化しつつある。撮像素子の各画素の輝度データは、撮像素子に入力する駆動パルスに基づいて出力されるため、撮像素子を高画素化する場合には、駆動パルスの周波数を高める必要が生じる。しかし、駆動パルスの周波数を高めた場合、駆動パルスの伝送手段たるケーブルによって信号の劣化が生じるため、正確な駆動パルスを供給することが難しくなるという問題がある。そこで、従来は、複数チャンネルによる出力を行う撮像素子を用いて並列に信号を読み出すことで、駆動パルスの周波数を高めることなく画像の高精細化を図ろうとしていた。しかし、撮像素子が複数チャンネル出力を有していると、出力信号を伝送するケーブルがチャンネル数だけ必要となり、素線を増やさなければならない。この結果、ケーブル径が太くなり、電子内視鏡の挿入部の細径化を図ることができないといった問題がある。挿入部の細径化は、患者の体腔内への挿入時に、患者に与える負担を低減する上で欠かせない。
【０００６】
また、上記のような従来の電子内視鏡システムにおいては、伝送ケーブルが電子内視鏡の先端部から基端部に延在する長尺のケーブルであるため、空中伝搬するノイズを拾い易く、ＣＣＤからの出力信号を伝送する際に伝送ケーブルによる信号の劣化が大きく影響しかねない。
【０００７】
ＣＣＤが設けられている内視鏡先端部にＡ／Ｄ変換器を設け、ＣＣＤから出力されるアナログ信号をＡ／Ｄ変換によりデジタル信号に変換して伝送ケーブルにより伝送する場合、Ａ／Ｄ変換によって変換されたデジタル信号をシリアル信号へ変換し、制御部へ出力することにより、電子内視鏡の先端部にて画像信号および出力信号をデジタル信号へと変換した上で制御部へ伝送することができ、直接アナログ信号を伝送させる場合に比べ、伝送による画像信号の劣化を低減することが可能となる。しかし、Ａ／Ｄ変換におけるビット数が大きくなるにつれて伝送ケーブルにおける信号の伝送速度をより高速にする必要がある。シリアル伝送では信号のベースクロックが高周波になるため、伝送ケーブルにおいて波形歪みが発生したり、信号に高周波ノイズが生じたりする。したがって、電子内視鏡内においてＥＭＣ（Electromagnetic Compatibility）を達成する上での制約が生じて良好な電磁波干渉の対策を採ることができなかったり、伝送ケーブルの周波数制限を考慮しなければならかったりするなどの不都合が生じる可能性がある。
【０００８】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、低周波伝送のシリアル伝送により画像信号を伝送しつつ画像信号の劣化を防止し、さらに内視鏡先端の太径化を防止することが可能な電子内視鏡及び電子内視鏡システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決する本発明の一実施形態による電子内視鏡は、撮像素子と、撮像素子からの信号をサンプルホールドするサンプルホールド回路と、サンプルホールド回路からの信号を伝送するシリアルケーブルと、シリアルケーブルにより伝送された信号に対して帯域補正処理を行う帯域補正部とを有する。これにより、電子内視鏡において画像信号の伝送をシリアル伝送により行うことができるため、撮像素子が高画素化した場合にもケーブル本数を増やす必要がなく、波形歪みや高周波ノイズが発生しない信号伝送が実現する。したがって、電子内視鏡が太径化しない。また、サンプルホールド回路によってサンプルホールド処理された信号を伝送するため、高周波伝送を行う必要がなくなる。さらに、サンプルホールド処理を行った信号に対して帯域補正を行うため、帯域補正時に複雑な信号を処理する必要がない。そして、サンプルホールド処理後の信号変化は緩やかであるため、比較的高速度かつ低ノイズのＡ／Ｄ変換器を用いてＡ／Ｄ変換を行うことも可能になる。また、サンプルホールド回路を電子内視鏡の先端部に設け、帯域補正部を電子内視鏡の基部に設けた構成や、サンプルホールド回路を先端部の代わりに電子内視鏡の操作部に設けた構成としてもよい。
【００１０】
さらに、帯域補正部は、シリアルケーブルにより伝送された信号を増幅する増幅回路を有し、増幅回路は、可変抵抗を有し、電子内視鏡は、さらにシリアルケーブルのケーブル長に応じて可変抵抗の抵抗値を変更する抵抗値制御手段を有する。また、電子内視鏡は、帯域補正部から出力される信号に基づいて生成された画像のノイズ量を測定するノイズ計測部を有し、抵抗値制御手段は、さらにノイズ計測部により測定されるノイズ量に基づいて可変抵抗の抵抗値を調整する。
【００１１】
また、本発明の一実施形態による電子内視鏡システムは、撮像素子と、撮像素子からの信号をサンプルホールドするサンプルホールド回路と、サンプルホールド回路からの信号を伝送するシリアルケーブルとを有する電子内視鏡と、シリアルケーブルにより伝送された信号に対して帯域補正処理を行う帯域補正部を有するビデオプロセッサとを有する。すなわち、本発明においては、帯域補正部を電子内視鏡ではなく、電子内視鏡と接続されるビデオプロセッサに設けた構成としてもよい。さらに、サンプルホールド回路を電子内視鏡の先端部に設けた構成や、サンプルホールド回路を先端部の代わりに電子内視鏡の操作部に設けた構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電子内視鏡及び電子内視鏡システムによれば、低周波伝送のシリアル伝送により画像信号を伝送しつつ画像信号の劣化を防止し、さらに内視鏡先端の細径化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態における電子内視鏡システムの概略の構造を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態における電子内視鏡システムで用いられるシリアルケーブルの周波数特性を示すグラフである。
【図３】図３は、本発明の一実施形態における電子内視鏡システムに内蔵される帯域補正部の逆補正フィルタの特性を示すグラフである。
【図４】図４は、本発明の一実施形態における電子内視鏡システムに内蔵される帯域補正部の回路図である。
【図５】図５は、図１に示される本発明の一実施形態における電子内視鏡システムの変形例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態における電子内視鏡システムについて説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態における電子内視鏡システム１の概略を示すブロック図である。本実施形態の電子内視鏡システム１は、患者の体腔内における観察や処置を行うための医療用の電子内視鏡システムである。本実施形態の電子内視鏡システム１は、電子内視鏡１０、ビデオプロセッサ２０及びモニタ３０を備えている。
【００１６】
電子内視鏡１０は、患者の体内に挿入される挿入部１１０と、電子内視鏡１０やビデオプロセッサ２０における種々の処理を実行するスイッチなどが設けられている操作部１２０と、ビデオプロセッサ２０に電気的および光学的に接続される接続部１３０を有する。電子内視鏡１０の接続部１３０から挿入部１１０までは、ビデオプロセッサ２０から供給される照明光を伝搬するためのライトガイド１１１が延在している。また、挿入部１１０には、ライトガイド１１１によって伝搬された照明光を観察部位に出射するための配光レンズ１１２、観察部位で反射された照明光を撮像素子の受光面に結像させるための対物レンズ１１３、受光面に結像された被写体像に基づいてアナログ画像信号を生成する撮像素子であるＣＣＤ１１４が配置されている。
【００１７】
また、電子内視鏡１０は、電子内視鏡１０に内蔵される各構成要素（例えば、タイミングジェネレータ１３６、帯域補正部１３５、前段処理部１３２）を統括的に制御するＣＰＵ１３３及び後述する帯域補正部１３５に内蔵されるデジタルポテンショメータ３３８〜３４１の抵抗値のデータを記憶するメモリ１５０を有している。ＣＰＵ１３３は、ビデオプロセッサ２０に内蔵されるシステムコントローラ２０１に接続されており、システムコントローラ２０１からの指示に従って電子内視鏡１０に内蔵される各構成要素を制御する。
【００１８】
ビデオプロセッサ２０は、電子内視鏡システム１を統括的に制御するシステムコントローラ２０１を有している。術者によってビデオプロセッサ２０の電源が投入されると、システムコントローラ２０１は、不図示のメモリからプログラムを読出し、光源２０２を点灯して撮像動作を開始する。光源２０２は、キセノンランプやハロゲンランプなどの高輝度ランプにより構成される。そして、光源２０２から出射された光は、集光レンズ２０３を介して電子内視鏡１０に設けられたライトガイド１１１の入射端に進行する。ライトガイド１１１の入射端に進行した光は、接続部１３０及び操作部１２０を経由して挿入部１１０の先端に配置される配光レンズ１１２から、体内の観察部位に出射される。そして、出射された光が観察部位によって反射され、対物レンズ１１３を介してＣＣＤ１１４の受光面に結像される。
【００１９】
本実施形態では、カラー撮像方式として単板同時式が採用されており、ＣＣＤ１１４の受光面上にはイエロー（Ｙｅ）、シアン（Ｃｙ）、マゼンタ（Ｍｇ）、グリーン（Ｇ）の各色要素が市松状に並べられた補色カラーフィルタ（図示せず）が受光面の各画素に対応して配置されている。そして、ＣＣＤ１１４では、補色カラーフィルタを透過した光の強度に応じた画像信号が光電変換により発生し、所定時間間隔ごとに１フレーム分の画像信号が、色差線順次方式によって順次読み出される。本実施形態では、インターライントランスファ方式のＣＣＤが使用されており、ＮＴＳＣ方式の垂直同期周波数に対応して、例えば約１／３０秒間隔ごとに１フレーム分のアナログ画像信号が順次読み出されて出力される。なお、撮像素子として、上記補色ＣＣＤではなく、原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のカラーフィルタを備える原色ＣＣＤやＣＭＯＳなどを用いることも可能である。また、いわゆるモノクロ面順次方式を採用することも可能である。
【００２０】
タイミングジェネレータ１３６は、遅延時間補正回路１３６ａを有する。遅延時間補正回路１３６ａは、シリアルケーブル１４０のケーブル長に応じて発生する信号の伝送遅延を補正する回路であり、例えば、複数のディレイラインで構成される。タイミングジェネレータ１３６は、遅延時間補正回路１３６ａによって各信号のタイミングを調整し、電子内視鏡１０内の各ブロックの動作を制御する。なお、便宜上、タイミングジェネレータ１３６とタイミングジェネレータ１３６によって制御される接続部１３０内の各処理ブロックとを接続する結線は図示を省略している。タイミングジェネレータ１３６は、シリアルケーブル１４０による信号の伝送遅延分の位相を遅らせた同期信号（ＳＨＰパルス及びＳＨＤパルス）を生成する。ＣＣＤドライバ（図示せず）は、タイミングジェネレータ１３６からの同期信号に基づいて駆動パルスを生成し、この駆動パルスをＣＣＤ１１４に供給する。ＣＣＤ１１４は、駆動パルスに基づいて駆動され、撮像した被写体のアナログ画像信号を生成する。
【００２１】
ＣＣＤ１１４にて生成されるアナログ画像信号は、サンプルホールド回路として相関二重サンプリング処理を行うＣＤＳ（Correlated Double Sampling）１１５に送られる。ＣＤＳ１１５では、タイミングジェネレータ１３６から出力されるクランプパルスにより、ＣＣＤ１１４からのアナログ画像信号のフィードスルー期間と映像信号出力期間の出力がクランプされる。
【００２２】
ＣＤＳ１１５では、さらに出力の信号レベルがサンプルホールドされ、アンプ雑音やリセット雑音が除去された信号がバッファ１１６に送られる。ＣＣＤ１１４からのアナログ画像信号は、ＣＤＳ１１５及びバッファ１１６を介して、シリアルケーブル１４０により操作部１２０を経由して接続部１３０に送られる。
【００２３】
挿入部１１０からシリアルケーブル１４０により接続部１３０に送られたアナログ画像信号は、帯域補正部１３５に送られる。ここで本実施形態における帯域補正について図２のグラフを参照しながら説明する。図２は、本実施形態のシリアルケーブル１４０の周波数特性を示すグラフであり、縦軸はシリアルケーブル１４０の利得（すなわち、入力側電圧Ｖｉｎに対する出力側電圧Ｖｏｕｔの比（Ｖｏｕｔ／Ｖｉｎ）を表し、横軸はシリアルケーブル１４０で伝送される信号の周波数を表している。
【００２４】
図２に示されるように、ある特定のケーブル長を有するシリアルケーブル１４０は、抵抗、インダクタンス及びキャパシタンス成分を有するため周波数特性を有する。そして、この周波数特性は、伝送する信号の周波数が高くなればなるほど利得が減衰する特性を示し、一般的には、なだらかな右下がりのカーブとなる。したがって、シリアルケーブル１４０によって伝送する信号の周波数が高い場合には、シリアルケーブル１４０の出力側で減衰した信号の補正を行わないとシリアルケーブル１４０に入力された信号が再現できないこととなる。ここで、ＣＣＤ１１４から出力されるアナログ画像信号は、フィードスルー期間の出力信号と映像信号出力期間の出力信号とを含んでおり、低周波から高周波に亘る広い周波数帯域の信号となる。このため、このアナログ画像信号をシリアルケーブル１４０で伝送し、出力側で再現しようとする場合には、低周波から高周波に亘る広い周波数帯域で減衰した信号の補正を行う必要が生じる。そこで、本実施形態の電子内視鏡１０では、ＣＣＤ１１４から出力されるアナログ画像信号を一旦ＣＤＳ１１５によってサンプルホールドし、サンプルホールドされた伝送信号をシリアルケーブル１４０で伝送する構成としている。すなわち、ＣＤＳ１１５によって画像再生に必要な信号（すなわち、アナログ画像信号のフィードスルー期間と映像信号出力期間の出力）をサンプルし、一定期間ホールドすることにより、アナログ画像信号に含まれる高周波の成分を低周波の成分に変換し、後段のＡ／Ｄ変換部１３４で要求される信号のみシリアルケーブル１４０によって伝送している。このような構成により、シリアルケーブル１４０によって伝送される信号は、低周波の帯域のみシリアルケーブル１４０の出力側で補正をすれば再現できるため、アナログ画像信号を直接伝送した場合と比較して補正が容易となる。また、図２に示すように、低周波の帯域は、高周波の帯域に比較して利得の減衰が少なく、少ない補正量で補正できるため、Ｓ／Ｎ比の良い信号を得ることができる。以上のように、本実施形態の電子内視鏡１０では、アナログ画像信号をＣＤＳ１１５によってサンプルホールドし、サンプルホールドされた伝送信号をシリアルケーブル１４０で伝送する構成とするため、ＣＤＳ１１５を挿入部１１０の先端部に配置し、伝送信号の補正を行う帯域補正部１３５を接続部１３０に配置している。
【００２５】
帯域補正部１３５は、シリアルケーブル１４０によって伝送される伝送信号を逆補正フィルタを用いて補正する。図３は、本実施形態の帯域補正部１３５の逆補正フィルタの特性を示すグラフである。図３の縦軸は、帯域補正部１３５の利得（すなわち、入力側電圧Ｖｉｎに対する出力側電圧Ｖｏｕｔの比（Ｖｏｕｔ／Ｖｉｎ）を表し、横軸は帯域補正部１３５で補正する信号の周波数を表している。図３に示すように、帯域補正部１３５は、図２に示すシリアルケーブル１４０の利得の減衰分を補うように補正を行い、後段のＡ／Ｄ変換部１３４で要求される信号を再現するために必要な周波数ｆｏまでの帯域（すなわち、低周波の帯域）において、フラットな（利得が１となるような）特性が得られるように構成される。すなわち、本実施形態においては、後段のＡ／Ｄ変換部１３４で不要な高周波の成分（図３中点線で示す周波数ｆｏよりも高い周波数）対しては補正を行う必要がなく、これら補正を行う必要のない帯域の信号に対しては、例えば帯域補正部１３５による処理の後にＬＰＦ（Low-pass Filter）（図示せず）によって信号の高周波成分をカットする処理を施すことができる。以上のように、本実施形態の帯域補正部１３５によれば、後段のＡ／Ｄ変換部１３４で要求される、アナログ画像信号のフィードスルー期間の出力信号と映像信号出力期間の出力信号に対してケーブル特性に応じて適切な帯域補正を行いつつ、帯域補正処理を簡略化することができる。
【００２６】
帯域補正部１３５により帯域補正が施された信号は、Ａ／Ｄ変換部１３４に送られてデジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ変換部１３４は、タイミングジェネレータ１３６から供給されるクロックパルスに応じた所定のサンプリング周波数及び所定のビット数でアナログ信号のサンプリング及び量子化を行う。Ａ／Ｄ変換部１３４によりデジタル信号に変換された画像信号は、前段処理部１３２に送られる。前段処理部１３２は、入力される画像信号を輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ，Ｃｒからなる画像信号に変換する。そして、変換した輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ，Ｃｒをそれぞれ増幅した後、マトリクス回路（図示せず）に送り、ＣＣＤ１１４のフィルタ特性に応じて、変換特性を決定するマトリクス係数の値を変更し、画像信号の色補正を行う。マトリクス回路は、入力される輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ，Ｃｒを混色のない３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂに変換して出力する。マトリクス回路によって変換されたＲ，Ｇ，Ｂの各画像信号は、それぞれ増幅されて適切な信号レベルに調整された後に、各色ごとに画像メモリ（図示せず）に格納される。
【００２７】
画像メモリから読み出された画像信号は、Ｄ／Ａ変換部１３１によってアナログ信号に変換された後、ビデオプロセッサ２０の後段処理部２０４に送られる。後段処理部２０４は、画像メモリから送られてきた画像信号をデジタルビデオ信号やＲＧＢビデオ信号、コンポジットビデオ信号、Ｙ／Ｃ信号等に変換した後、観察画像としてモニタ３０に出力する。術者は、モニタ３０に表示される観察画像を確認しながら体腔内の部位の観察や治療を行う。
【００２８】
図４は、本実施形態の電子内視鏡システム１に内蔵される帯域補正部１３５の回路図である。図３に示すように、帯域補正部１３５は、オペアンプ（ＯＰ）３３６、３３７と可変抵抗であるデジタルポテンショメータ（ＤＰＭ）３３８〜３４１を有する。また、メモリ１５０（図１）には、シリアルケーブル１４０のケーブル長に応じて定まる周波数特性に基づいて適切な帯域補正を行えるように、あらかじめ決定された各デジタルポテンショメータの設定値が格納されている。すなわち、本実施形態においては、図２に示されるシリアルケーブル１４０の周波数特性に応じてデジタルポテンショメータ３３８〜３４１の抵抗値が決定され、メモリ１５０に各抵抗値のデータが格納されている。電子内視鏡システム１の起動時に、ＣＰＵ１３３は、抵抗値制御手段として、メモリ１５０から上記の各抵抗値のデータを読み出して、デジタルポテンショメータ３３８〜３４１の抵抗値をそれぞれ設定する。したがって、帯域補正部１３５において、シリアルケーブルの長さに合わせたフィルタ特性を設定して帯域補正を実行することができる。
【００２９】
そして、上述のように、帯域補正部１３５によって帯域補正が行われた信号は、Ａ／Ｄ変換部１３４に送られデジタル信号に変換された後、前段処理部１３２に送られる（図１）。
【００３０】
以上が本発明の実施形態の説明である。しかし、本発明は、上記の構成に限定されるものではなく、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、本実施形態では、図２に示されるシリアルケーブル１４０の周波数特性に応じて予め決定されたデジタルポテンショメータ３３８〜３４１の抵抗値を用いて帯域補正を行う構成としたが、画像に含まれるノイズ量に基づいてデジタルポテンショメータ３３８〜３４１の抵抗値をフィードバック制御する構成とすることも可能である。
【００３１】
図５は、図１に示される本発明の一実施形態における電子内視鏡システムの変形例を示すブロック図である。本変形例は、図１に示される本発明の一実施形態の前段処理部１３２にノイズ計測部１３２ａを追加したものである。図５においては、上述の実施の形態と異なる部分のみを説明するため、電子内視鏡１０に内蔵されている帯域補正部１３５、Ａ／Ｄ変換部１３４、前段処理部１３２Ｍ、ＣＰＵ１３３、メモリ１５０のみ示している。なお、図５において、上述の実施形態と共通する構成については、図１及び図４と同一の符号を付している。
【００３２】
図５に示されるように、本変形例の前段処理部１３２Ｍは、ノイズ計測部１３２ａを有している。ノイズ計測部１３２ａは画像に発生しているノイズに関するデータを取得する。ＣＰＵ１３３は、ノイズ計測部１３２ａから得られるノイズの計測結果に基づいて、電子内視鏡システムにおけるホワイトバランス調整時に最も白い領域におけるノイズ（分散や偏差など）が最小となるように、デジタルポテンショメータ３３８〜３４１の抵抗値を調節するように構成されている。ホワイトバランス調整時のノイズは、帯域補正部１３５による帯域補正が適正に行われていないことを示している（すなわち、帯域補正部１３５のフィルタ特性が最適でないことを示している）ため、生成された画像に含まれるノイズ量に基づいてデジタルポテンショメータ３３８〜３４１の抵抗値をフィードバック制御することにより、リアルタイムかつより高精度の帯域補正を実行することができる。
【００３３】
なお、上記の説明では、ＣＤＳ１１５は電子内視鏡１０の挿入部１１０に設けられているが、ＣＤＳ１１５を操作部１２０に設けてもよい。この場合、タイミングジェネレータ１３６とＣＤＳ１１５を接続する信号線を短縮することができるため、挿入部１１０の細径化を期待することができる。また、ＣＤＳ１１５の代わりにサンプルホールドアンプを用いても本発明の効果を得ることができる。また、帯域補正部１３５以降の各処理ブロックは、ビデオプロセッサ２０が有する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１ 電子内視鏡システム
１０ 電子内視鏡
２０ ビデオプロセッサ
１１０ 挿入部
１１４ ＣＣＤ
１１５ ＣＤＳ
１２０ 操作部
１３０ 基部
１３２，１３２Ｍ 前段処理部
１３２ａ ノイズ計測部
１３３ ＣＰＵ
１３５ 帯域補正部
１４０ シリアルケーブル
３３８〜３４１ デジタルポテンショメータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子内視鏡及び電子内視鏡システムに関し、より詳しくは、伝送ケーブルによる信号伝送に伴う信号の劣化を防止することが可能な電子内視鏡及び電子内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、先端部に備えられたＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）などの撮像素子によって観察対象の撮影を行う電子内視鏡と、観察対象を照明するための光を電子内視鏡に供給するとともに、電子内視鏡により撮像された画像を処理してモニタに出力するビデオプロセッサとからなる電子内視鏡システムが知られている。このような電子内視鏡システムは、体腔内の部位の観察や治療を行うための医療分野や、部品の観察又は検査を行うための工業分野において広く実用に供されている。
【０００３】
このような電子内視鏡システムとして、特許文献１に開示されるものが知られている。特許文献１では、電子内視鏡の先端部に設けられたＣＣＤから出力される信号が、同軸ケーブルにより制御部に伝送される。伝送された信号は、制御部のＡＦＥ（Analog Front End）において相関二重サンプリング処理や信号増幅処理が施された後、デジタル信号に変換されて信号処理部に送られる。そして、信号処理部において、ホワイトバランス、ガンマ補正などの映像処理や、フォーマット処理、圧縮処理などのエンコード処理が行われ、生成された画像がモニタなどに表示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−７８７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
最近では電子内視鏡システムにおいて画像の高精細化が求められており、撮像素子を高画素化しつつある。撮像素子の各画素の輝度データは、撮像素子に入力する駆動パルスに基づいて出力されるため、撮像素子を高画素化する場合には、駆動パルスの周波数を高める必要が生じる。しかし、駆動パルスの周波数を高めた場合、駆動パルスの伝送手段たるケーブルによって信号の劣化が生じるため、正確な駆動パルスを供給することが難しくなるという問題がある。そこで、従来は、複数チャンネルによる出力を行う撮像素子を用いて並列に信号を読み出すことで、駆動パルスの周波数を高めることなく画像の高精細化を図ろうとしていた。しかし、撮像素子が複数チャンネル出力を有していると、出力信号を伝送するケーブルがチャンネル数だけ必要となり、素線を増やさなければならない。この結果、ケーブル径が太くなり、電子内視鏡の挿入部の細径化を図ることができないといった問題がある。挿入部の細径化は、患者の体腔内への挿入時に、患者に与える負担を低減する上で欠かせない。
【０００６】
また、上記のような従来の電子内視鏡システムにおいては、伝送ケーブルが電子内視鏡の先端部から基端部に延在する長尺のケーブルであるため、空中伝搬するノイズを拾い易く、ＣＣＤからの出力信号を伝送する際に伝送ケーブルによる信号の劣化が大きく影響しかねない。
【０００７】
ＣＣＤが設けられている内視鏡先端部にＡ／Ｄ変換器を設け、ＣＣＤから出力されるアナログ信号をＡ／Ｄ変換によりデジタル信号に変換して伝送ケーブルにより伝送する場合、Ａ／Ｄ変換によって変換されたデジタル信号をシリアル信号へ変換し、制御部へ出力することにより、電子内視鏡の先端部にて画像信号および出力信号をデジタル信号へと変換した上で制御部へ伝送することができ、直接アナログ信号を伝送させる場合に比べ、伝送による画像信号の劣化を低減することが可能となる。しかし、Ａ／Ｄ変換におけるビット数が大きくなるにつれて伝送ケーブルにおける信号の伝送速度をより高速にする必要がある。シリアル伝送では信号のベースクロックが高周波になるため、伝送ケーブルにおいて波形歪みが発生したり、信号に高周波ノイズが生じたりする。したがって、電子内視鏡内においてＥＭＣ（Electromagnetic Compatibility）を達成する上での制約が生じて良好な電磁波干渉の対策を採ることができなかったり、伝送ケーブルの周波数制限を考慮しなければならかったりするなどの不都合が生じる可能性がある。
【０００８】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、低周波伝送のシリアル伝送により画像信号を伝送しつつ画像信号の劣化を防止し、さらに内視鏡先端の太径化を防止することが可能な電子内視鏡及び電子内視鏡システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決する本発明の一実施形態による電子内視鏡は、撮像素子と、撮像素子からの信号をサンプルホールドするサンプルホールド回路と、サンプルホールド回路からの信号を伝送するシリアルケーブルと、シリアルケーブルにより伝送された信号に対して帯域補正処理を行う帯域補正部とを有する。これにより、電子内視鏡において画像信号の伝送をシリアル伝送により行うことができるため、撮像素子が高画素化した場合にもケーブル本数を増やす必要がなく、波形歪みや高周波ノイズが発生しない信号伝送が実現する。したがって、電子内視鏡が太径化しない。また、サンプルホールド回路によってサンプルホールド処理された信号を伝送するため、高周波伝送を行う必要がなくなる。さらに、サンプルホールド処理を行った信号に対して帯域補正を行うため、帯域補正時に複雑な信号を処理する必要がない。そして、サンプルホールド処理後の信号変化は緩やかであるため、比較的高速度かつ低ノイズのＡ／Ｄ変換器を用いてＡ／Ｄ変換を行うことも可能になる。また、サンプルホールド回路を電子内視鏡の先端部に設け、帯域補正部を電子内視鏡の基部に設けた構成や、サンプルホールド回路を先端部の代わりに電子内視鏡の操作部に設けた構成としてもよい。
【００１０】
さらに、帯域補正部は、シリアルケーブルにより伝送された信号を増幅する増幅回路を有し、増幅回路は、可変抵抗を有し、電子内視鏡は、さらにシリアルケーブルのケーブル長に応じて可変抵抗の抵抗値を変更する抵抗値制御手段を有する。また、電子内視鏡は、帯域補正部から出力される信号に基づいて生成された画像のノイズ量を測定するノイズ計測部を有し、抵抗値制御手段は、さらにノイズ計測部により測定されるノイズ量に基づいて可変抵抗の抵抗値を調整する。
【００１１】
また、本発明の一実施形態による電子内視鏡システムは、撮像素子と、撮像素子からの信号をサンプルホールドするサンプルホールド回路と、サンプルホールド回路からの信号を伝送するシリアルケーブルとを有する電子内視鏡と、シリアルケーブルにより伝送された信号に対して帯域補正処理を行う帯域補正部を有するビデオプロセッサとを有する。すなわち、本発明においては、帯域補正部を電子内視鏡ではなく、電子内視鏡と接続されるビデオプロセッサに設けた構成としてもよい。さらに、サンプルホールド回路を電子内視鏡の先端部に設けた構成や、サンプルホールド回路を先端部の代わりに電子内視鏡の操作部に設けた構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電子内視鏡及び電子内視鏡システムによれば、低周波伝送のシリアル伝送により画像信号を伝送しつつ画像信号の劣化を防止し、さらに内視鏡先端の細径化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態における電子内視鏡システムの概略の構造を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態における電子内視鏡システムで用いられるシリアルケーブルの周波数特性を示すグラフである。
【図３】図３は、本発明の一実施形態における電子内視鏡システムに内蔵される帯域補正部の逆補正フィルタの特性を示すグラフである。
【図４】図４は、本発明の一実施形態における電子内視鏡システムに内蔵される帯域補正部の回路図である。
【図５】図５は、図１に示される本発明の一実施形態における電子内視鏡システムの変形例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態における電子内視鏡システムについて説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態における電子内視鏡システム１の概略を示すブロック図である。本実施形態の電子内視鏡システム１は、患者の体腔内における観察や処置を行うための医療用の電子内視鏡システムである。本実施形態の電子内視鏡システム１は、電子内視鏡１０、ビデオプロセッサ２０及びモニタ３０を備えている。
【００１６】
電子内視鏡１０は、患者の体内に挿入される挿入部１１０と、電子内視鏡１０やビデオプロセッサ２０における種々の処理を実行するスイッチなどが設けられている操作部１２０と、ビデオプロセッサ２０に電気的および光学的に接続される接続部１３０を有する。電子内視鏡１０の接続部１３０から挿入部１１０までは、ビデオプロセッサ２０から供給される照明光を伝搬するためのライトガイド１１１が延在している。また、挿入部１１０には、ライトガイド１１１によって伝搬された照明光を観察部位に出射するための配光レンズ１１２、観察部位で反射された照明光を撮像素子の受光面に結像させるための対物レンズ１１３、受光面に結像された被写体像に基づいてアナログ画像信号を生成する撮像素子であるＣＣＤ１１４が配置されている。
【００１７】
また、電子内視鏡１０は、電子内視鏡１０に内蔵される各構成要素（例えば、タイミングジェネレータ１３６、帯域補正部１３５、前段処理部１３２）を統括的に制御するＣＰＵ１３３及び後述する帯域補正部１３５に内蔵されるデジタルポテンショメータ３３８〜３４１の抵抗値のデータを記憶するメモリ１５０を有している。ＣＰＵ１３３は、ビデオプロセッサ２０に内蔵されるシステムコントローラ２０１に接続されており、システムコントローラ２０１からの指示に従って電子内視鏡１０に内蔵される各構成要素を制御する。
【００１８】
ビデオプロセッサ２０は、電子内視鏡システム１を統括的に制御するシステムコントローラ２０１を有している。術者によってビデオプロセッサ２０の電源が投入されると、システムコントローラ２０１は、不図示のメモリからプログラムを読出し、光源２０２を点灯して撮像動作を開始する。光源２０２は、キセノンランプやハロゲンランプなどの高輝度ランプにより構成される。そして、光源２０２から出射された光は、集光レンズ２０３を介して電子内視鏡１０に設けられたライトガイド１１１の入射端に進行する。ライトガイド１１１の入射端に進行した光は、接続部１３０及び操作部１２０を経由して挿入部１１０の先端に配置される配光レンズ１１２から、体内の観察部位に出射される。そして、出射された光が観察部位によって反射され、対物レンズ１１３を介してＣＣＤ１１４の受光面に結像される。
【００１９】
本実施形態では、カラー撮像方式として単板同時式が採用されており、ＣＣＤ１１４の受光面上にはイエロー（Ｙｅ）、シアン（Ｃｙ）、マゼンタ（Ｍｇ）、グリーン（Ｇ）の各色要素が市松状に並べられた補色カラーフィルタ（図示せず）が受光面の各画素に対応して配置されている。そして、ＣＣＤ１１４では、補色カラーフィルタを透過した光の強度に応じた画像信号が光電変換により発生し、所定時間間隔ごとに１フレーム分の画像信号が、色差線順次方式によって順次読み出される。本実施形態では、インターライントランスファ方式のＣＣＤが使用されており、ＮＴＳＣ方式の垂直同期周波数に対応して、例えば約１／３０秒間隔ごとに１フレーム分のアナログ画像信号が順次読み出されて出力される。なお、撮像素子として、上記補色ＣＣＤではなく、原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のカラーフィルタを備える原色ＣＣＤやＣＭＯＳなどを用いることも可能である。また、いわゆるモノクロ面順次方式を採用することも可能である。
【００２０】
タイミングジェネレータ１３６は、遅延時間補正回路１３６ａを有する。遅延時間補正回路１３６ａは、シリアルケーブル１４０のケーブル長に応じて発生する信号の伝送遅延を補正する回路であり、例えば、複数のディレイラインで構成される。タイミングジェネレータ１３６は、遅延時間補正回路１３６ａによって各信号のタイミングを調整し、電子内視鏡１０内の各ブロックの動作を制御する。なお、便宜上、タイミングジェネレータ１３６とタイミングジェネレータ１３６によって制御される接続部１３０内の各処理ブロックとを接続する結線は図示を省略している。タイミングジェネレータ１３６は、シリアルケーブル１４０による信号の伝送遅延分の位相を遅らせた同期信号（ＳＨＰパルス及びＳＨＤパルス）を生成する。ＣＣＤドライバ（図示せず）は、タイミングジェネレータ１３６からの同期信号に基づいて駆動パルスを生成し、この駆動パルスをＣＣＤ１１４に供給する。ＣＣＤ１１４は、駆動パルスに基づいて駆動され、撮像した被写体のアナログ画像信号を生成する。
【００２１】
ＣＣＤ１１４にて生成されるアナログ画像信号は、サンプルホールド回路として相関二重サンプリング処理を行うＣＤＳ（Correlated Double Sampling）１１５に送られる。ＣＤＳ１１５では、タイミングジェネレータ１３６から出力されるクランプパルスにより、ＣＣＤ１１４からのアナログ画像信号のフィードスルー期間と映像信号出力期間の出力がクランプされる。
【００２２】
ＣＤＳ１１５では、さらに出力の信号レベルがサンプルホールドされ、アンプ雑音やリセット雑音が除去された信号がバッファ１１６に送られる。ＣＣＤ１１４からのアナログ画像信号は、ＣＤＳ１１５及びバッファ１１６を介して、シリアルケーブル１４０により操作部１２０を経由して接続部１３０に送られる。
【００２３】
挿入部１１０からシリアルケーブル１４０により接続部１３０に送られたアナログ画像信号は、帯域補正部１３５に送られる。ここで本実施形態における帯域補正について図２のグラフを参照しながら説明する。図２は、本実施形態のシリアルケーブル１４０の周波数特性を示すグラフであり、縦軸はシリアルケーブル１４０の利得（すなわち、入力側電圧Ｖｉｎに対する出力側電圧Ｖｏｕｔの比（Ｖｏｕｔ／Ｖｉｎ）を表し、横軸はシリアルケーブル１４０で伝送される信号の周波数を表している。
【００２４】
図２に示されるように、ある特定のケーブル長を有するシリアルケーブル１４０は、抵抗、インダクタンス及びキャパシタンス成分を有するため周波数特性を有する。そして、この周波数特性は、伝送する信号の周波数が高くなればなるほど利得が減衰する特性を示し、一般的には、なだらかな右下がりのカーブとなる。したがって、シリアルケーブル１４０によって伝送する信号の周波数が高い場合には、シリアルケーブル１４０の出力側で減衰した信号の補正を行わないとシリアルケーブル１４０に入力された信号が再現できないこととなる。ここで、ＣＣＤ１１４から出力されるアナログ画像信号は、フィードスルー期間の出力信号と映像信号出力期間の出力信号とを含んでおり、低周波から高周波に亘る広い周波数帯域の信号となる。このため、このアナログ画像信号をシリアルケーブル１４０で伝送し、出力側で再現しようとする場合には、低周波から高周波に亘る広い周波数帯域で減衰した信号の補正を行う必要が生じる。そこで、本実施形態の電子内視鏡１０では、ＣＣＤ１１４から出力されるアナログ画像信号を一旦ＣＤＳ１１５によってサンプルホールドし、サンプルホールドされた伝送信号をシリアルケーブル１４０で伝送する構成としている。すなわち、ＣＤＳ１１５によって画像再生に必要な信号（すなわち、アナログ画像信号のフィードスルー期間と映像信号出力期間の出力）をサンプルし、一定期間ホールドすることにより、アナログ画像信号に含まれる高周波の成分を低周波の成分に変換し、後段のＡ／Ｄ変換部１３４で要求される信号のみシリアルケーブル１４０によって伝送している。このような構成により、シリアルケーブル１４０によって伝送される信号は、低周波の帯域のみシリアルケーブル１４０の出力側で補正をすれば再現できるため、アナログ画像信号を直接伝送した場合と比較して補正が容易となる。また、図２に示すように、低周波の帯域は、高周波の帯域に比較して利得の減衰が少なく、少ない補正量で補正できるため、Ｓ／Ｎ比の良い信号を得ることができる。以上のように、本実施形態の電子内視鏡１０では、アナログ画像信号をＣＤＳ１１５によってサンプルホールドし、サンプルホールドされた伝送信号をシリアルケーブル１４０で伝送する構成とするため、ＣＤＳ１１５を挿入部１１０の先端部に配置し、伝送信号の補正を行う帯域補正部１３５を接続部１３０に配置している。
【００２５】
帯域補正部１３５は、シリアルケーブル１４０によって伝送される伝送信号を逆補正フィルタを用いて補正する。図３は、本実施形態の帯域補正部１３５の逆補正フィルタの特性を示すグラフである。図３の縦軸は、帯域補正部１３５の利得（すなわち、入力側電圧Ｖｉｎに対する出力側電圧Ｖｏｕｔの比（Ｖｏｕｔ／Ｖｉｎ）を表し、横軸は帯域補正部１３５で補正する信号の周波数を表している。図３に示すように、帯域補正部１３５は、図２に示すシリアルケーブル１４０の利得の減衰分を補うように補正を行い、後段のＡ／Ｄ変換部１３４で要求される信号を再現するために必要な周波数ｆｏまでの帯域（すなわち、低周波の帯域）において、フラットな（利得が１となるような）特性が得られるように構成される。すなわち、本実施形態においては、後段のＡ／Ｄ変換部１３４で不要な高周波の成分（図３中点線で示す周波数ｆｏよりも高い周波数）対しては補正を行う必要がなく、これら補正を行う必要のない帯域の信号に対しては、例えば帯域補正部１３５による処理の後にＬＰＦ（Low-pass Filter）（図示せず）によって信号の高周波成分をカットする処理を施すことができる。以上のように、本実施形態の帯域補正部１３５によれば、後段のＡ／Ｄ変換部１３４で要求される、アナログ画像信号のフィードスルー期間の出力信号と映像信号出力期間の出力信号に対してケーブル特性に応じて適切な帯域補正を行いつつ、帯域補正処理を簡略化することができる。
【００２６】
帯域補正部１３５により帯域補正が施された信号は、Ａ／Ｄ変換部１３４に送られてデジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ変換部１３４は、タイミングジェネレータ１３６から供給されるクロックパルスに応じた所定のサンプリング周波数及び所定のビット数でアナログ信号のサンプリング及び量子化を行う。Ａ／Ｄ変換部１３４によりデジタル信号に変換された画像信号は、前段処理部１３２に送られる。前段処理部１３２は、入力される画像信号を輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ，Ｃｒからなる画像信号に変換する。そして、変換した輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ，Ｃｒをそれぞれ増幅した後、マトリクス回路（図示せず）に送り、ＣＣＤ１１４のフィルタ特性に応じて、変換特性を決定するマトリクス係数の値を変更し、画像信号の色補正を行う。マトリクス回路は、入力される輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ，Ｃｒを混色のない３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂに変換して出力する。マトリクス回路によって変換されたＲ，Ｇ，Ｂの各画像信号は、それぞれ増幅されて適切な信号レベルに調整された後に、各色ごとに画像メモリ（図示せず）に格納される。
【００２７】
画像メモリから読み出された画像信号は、Ｄ／Ａ変換部１３１によってアナログ信号に変換された後、ビデオプロセッサ２０の後段処理部２０４に送られる。後段処理部２０４は、画像メモリから送られてきた画像信号をデジタルビデオ信号やＲＧＢビデオ信号、コンポジットビデオ信号、Ｙ／Ｃ信号等に変換した後、観察画像としてモニタ３０に出力する。術者は、モニタ３０に表示される観察画像を確認しながら体腔内の部位の観察や治療を行う。
【００２８】
図４は、本実施形態の電子内視鏡システム１に内蔵される帯域補正部１３５の回路図である。図３に示すように、帯域補正部１３５は、オペアンプ（ＯＰ）３３６、３３７と可変抵抗であるデジタルポテンショメータ（ＤＰＭ）３３８〜３４１を有する。また、メモリ１５０（図１）には、シリアルケーブル１４０のケーブル長に応じて定まる周波数特性に基づいて適切な帯域補正を行えるように、あらかじめ決定された各デジタルポテンショメータの設定値が格納されている。すなわち、本実施形態においては、図２に示されるシリアルケーブル１４０の周波数特性に応じてデジタルポテンショメータ３３８〜３４１の抵抗値が決定され、メモリ１５０に各抵抗値のデータが格納されている。電子内視鏡システム１の起動時に、ＣＰＵ１３３は、抵抗値制御手段として、メモリ１５０から上記の各抵抗値のデータを読み出して、デジタルポテンショメータ３３８〜３４１の抵抗値をそれぞれ設定する。したがって、帯域補正部１３５において、シリアルケーブルの長さに合わせたフィルタ特性を設定して帯域補正を実行することができる。
【００２９】
そして、上述のように、帯域補正部１３５によって帯域補正が行われた信号は、Ａ／Ｄ変換部１３４に送られデジタル信号に変換された後、前段処理部１３２に送られる（図１）。
【００３０】
以上が本発明の実施形態の説明である。しかし、本発明は、上記の構成に限定されるものではなく、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、本実施形態では、図２に示されるシリアルケーブル１４０の周波数特性に応じて予め決定されたデジタルポテンショメータ３３８〜３４１の抵抗値を用いて帯域補正を行う構成としたが、画像に含まれるノイズ量に基づいてデジタルポテンショメータ３３８〜３４１の抵抗値をフィードバック制御する構成とすることも可能である。
【００３１】
図５は、図１に示される本発明の一実施形態における電子内視鏡システムの変形例を示すブロック図である。本変形例は、図１に示される本発明の一実施形態の前段処理部１３２にノイズ計測部１３２ａを追加したものである。図５においては、上述の実施の形態と異なる部分のみを説明するため、電子内視鏡１０に内蔵されている帯域補正部１３５、Ａ／Ｄ変換部１３４、前段処理部１３２Ｍ、ＣＰＵ１３３、メモリ１５０のみ示している。なお、図５において、上述の実施形態と共通する構成については、図１及び図４と同一の符号を付している。
【００３２】
図５に示されるように、本変形例の前段処理部１３２Ｍは、ノイズ計測部１３２ａを有している。ノイズ計測部１３２ａは画像に発生しているノイズに関するデータを取得する。ＣＰＵ１３３は、ノイズ計測部１３２ａから得られるノイズの計測結果に基づいて、電子内視鏡システムにおけるホワイトバランス調整時に最も白い領域におけるノイズ（分散や偏差など）が最小となるように、デジタルポテンショメータ３３８〜３４１の抵抗値を調節するように構成されている。ホワイトバランス調整時のノイズは、帯域補正部１３５による帯域補正が適正に行われていないことを示している（すなわち、帯域補正部１３５のフィルタ特性が最適でないことを示している）ため、生成された画像に含まれるノイズ量に基づいてデジタルポテンショメータ３３８〜３４１の抵抗値をフィードバック制御することにより、リアルタイムかつより高精度の帯域補正を実行することができる。
【００３３】
なお、上記の説明では、ＣＤＳ１１５は電子内視鏡１０の挿入部１１０に設けられているが、ＣＤＳ１１５を操作部１２０に設けてもよい。この場合、タイミングジェネレータ１３６とＣＤＳ１１５を接続する信号線を短縮することができるため、挿入部１１０の細径化を期待することができる。また、ＣＤＳ１１５の代わりにサンプルホールドアンプを用いても本発明の効果を得ることができる。また、帯域補正部１３５以降の各処理ブロックは、ビデオプロセッサ２０が有する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１ 電子内視鏡システム
１０ 電子内視鏡
２０ ビデオプロセッサ
１１０ 挿入部
１１４ ＣＣＤ
１１５ ＣＤＳ
１２０ 操作部
１３０ 基部
１３２，１３２Ｍ 前段処理部
１３２ａ ノイズ計測部
１３３ ＣＰＵ
１３５ 帯域補正部
１４０ シリアルケーブル
３３８〜３４１ デジタルポテンショメータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子と、
前記撮像素子からの信号をサンプルホールドするサンプルホールド回路と、
前記サンプルホールド回路からの信号を伝送するシリアルケーブルと、
前記シリアルケーブルにより伝送された信号に対して帯域補正処理を行う帯域補正部と、を有する、
ことを特徴とする電子内視鏡。
【請求項２】
前記サンプルホールド回路は、前記電子内視鏡の先端部に設けられており、
前記帯域補正部は、前記電子内視鏡の基部に設けられている、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡。
【請求項３】
前記サンプルホールド回路は、前記先端部の代わりに前記電子内視鏡の操作部に設けられることを特徴とする請求項２に記載の電子内視鏡。
【請求項４】
前記帯域補正部は、前記シリアルケーブルにより伝送された信号を増幅する増幅回路を有し、
前記増幅回路は、可変抵抗を有し、
前記電子内視鏡は、さらに前記シリアルケーブルのケーブル長に応じて前記可変抵抗の抵抗値を変更する抵抗値制御手段を有する、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電子内視鏡。
【請求項５】
前記電子内視鏡は、前記帯域補正部から出力される信号に基づいて生成された画像のノイズ量を測定するノイズ計測部を有し、
前記抵抗値制御手段は、さらに前記ノイズ計測部により測定されるノイズ量に基づいて前記可変抵抗の抵抗値を調整する、
ことを特徴とする請求項４に記載の電子内視鏡。
【請求項６】
撮像素子と、該撮像素子からの信号をサンプルホールドするサンプルホールド回路と、該サンプルホールド回路からの信号を伝送するシリアルケーブルとを有する電子内視鏡と、
前記シリアルケーブルにより伝送された信号に対して帯域補正処理を行う帯域補正部を有するビデオプロセッサと、を有する、
ことを特徴とする電子内視鏡システム。
【請求項７】
前記サンプルホールド回路は、前記電子内視鏡の先端部に設けられている、
ことを特徴とする請求項６に記載の電子内視鏡システム。
【請求項８】
前記サンプルホールド回路は、前記先端部の代わりに前記電子内視鏡の操作部に設けられることを特徴とする請求項７に記載の電子内視鏡システム。
【請求項１】
撮像素子と、
前記撮像素子からの信号をサンプルホールドするサンプルホールド回路と、
前記サンプルホールド回路からの信号を伝送するシリアルケーブルと、
前記シリアルケーブルにより伝送された信号に対して帯域補正処理を行う帯域補正部と、を有する、
ことを特徴とする電子内視鏡。
【請求項２】
前記サンプルホールド回路は、前記電子内視鏡の先端部に設けられており、
前記帯域補正部は、前記電子内視鏡の基部に設けられている、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡。
【請求項３】
前記サンプルホールド回路は、前記先端部の代わりに前記電子内視鏡の操作部に設けられることを特徴とする請求項２に記載の電子内視鏡。
【請求項４】
前記帯域補正部は、前記シリアルケーブルにより伝送された信号を増幅する増幅回路を有し、
前記増幅回路は、可変抵抗を有し、
前記電子内視鏡は、さらに前記シリアルケーブルのケーブル長に応じて前記可変抵抗の抵抗値を変更する抵抗値制御手段を有する、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電子内視鏡。
【請求項５】
前記電子内視鏡は、前記帯域補正部から出力される信号に基づいて生成された画像のノイズ量を測定するノイズ計測部を有し、
前記抵抗値制御手段は、さらに前記ノイズ計測部により測定されるノイズ量に基づいて前記可変抵抗の抵抗値を調整する、
ことを特徴とする請求項４に記載の電子内視鏡。
【請求項６】
撮像素子と、該撮像素子からの信号をサンプルホールドするサンプルホールド回路と、該サンプルホールド回路からの信号を伝送するシリアルケーブルとを有する電子内視鏡と、
前記シリアルケーブルにより伝送された信号に対して帯域補正処理を行う帯域補正部を有するビデオプロセッサと、を有する、
ことを特徴とする電子内視鏡システム。
【請求項７】
前記サンプルホールド回路は、前記電子内視鏡の先端部に設けられている、
ことを特徴とする請求項６に記載の電子内視鏡システム。
【請求項８】
前記サンプルホールド回路は、前記先端部の代わりに前記電子内視鏡の操作部に設けられることを特徴とする請求項７に記載の電子内視鏡システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１１５５３１（Ｐ２０１２−１１５５３１Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６８８９３（Ｐ２０１０−２６８８９３）
【出願日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
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