(57)【要約】  内視鏡２は、被写体を撮像するCCD１１と、本体部３から制御されて、CCD１１を駆動する駆動信号を出力し、かつCCD１１から出力される撮像信号を本体部３へ送出するFPGA１３と、FPGA１３の動作に関するプログラムデータ及び設定データの少なくとも一方のデータを記憶する書き換え可能なフラッシュメモリ１４と、フラッシュメモリ１４のデータの書き換え指示信号SWに基づいて、CCD１１のための被写体の観察に関わる信号線の全部又は一部を使用して受信したデータを、フラッシュメモリ１４へ入力するように切り替えるスイッチ群１５を有する。
2012035836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部装置と接続可能な内視鏡であって、
前記被写体を撮像する撮像素子と、
前記外部装置から制御されて、前記撮像素子を駆動する駆動信号を出力し、かつ前記撮像素子から出力される撮像信号を、前記外部装置へ送出する撮像制御部と、
前記撮像制御部の動作に関するプログラムデータ及び設定データの少なくとも一方のデータを記憶する書き換え可能な記憶部と、
前記記憶部の前記少なくとも一方のデータの書き換え指示信号に基づいて、前記撮像素子のための前記被写体の観察に関わる信号線の全部又は一部を使用して受信した前記少なくとも１つのデータを、前記記憶部へ入力するように切り替える切り替え制御部と、
を有することを特徴とする内視鏡。
【請求項２】
前記撮像制御部は、コンフィギュレーションデータに基づいて内部構成を変更可能なプログラマブル素子であって、
前記少なくとも一方のデータは、前記コンフィギュレーションデータを含むことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
【請求項３】
前記撮像制御部と前記記憶部は、デバッグ用シリアルインターフェースに接続されており、
前記記憶部への前記少なくとも１つのデータの書き込みは、前記デバッグ用シリアルインターフェースを用いて行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の内視鏡。
【請求項４】
前記切り替え制御部は、前記書き換え指示信号を受信すると、前記観察に関わる信号線全部又は一部の前記撮像制御部との接続を前記記憶部との接続へ切り替える複数の切替スイッチを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の内視鏡。
【請求項５】
外部装置と、ケーブルを介して前記外部装置と接続可能な内視鏡とを含む内視鏡装置であって、
前記内視鏡は、
前記被写体を撮像する撮像素子と、
前記外部装置から制御されて、前記撮像素子を駆動する駆動信号を出力し、かつ前記撮像素子から出力される撮像信号を処理した信号を、前記外部装置へ送出する撮像制御部と、
前記撮像制御部の動作に関するプログラムデータ及び設定データの少なくとも一方のデータを記憶する書き換え可能な記憶部と、
前記記憶部の前記少なくとも一方のデータの書き換え指示信号に基づいて、前記撮像素子のための前記被写体の観察に関わる前記ケーブルに含まれる信号線の全部又は一部を使用して受信した前記少なくとも一方のデータを、前記記憶部へ入力するように切り替える切り替え制御部と、
を有することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項６】
前記撮像制御部は、コンフィギュレーションデータに基づいて内部構成を変更可能なプログラマブル素子であって、
前記少なくとも一方のデータは、前記コンフィギュレーションデータを含むことを特徴とする請求項５に記載の内視鏡装置。
【請求項７】
前記外部装置は、前記コンフィギュレーションデータを前記記憶部に書き込みした後、書き込んだ前記コンフィギュレーションデータに基づいて、前記撮像制御部の内部構成を変更させるように、前記撮像制御部の再コンフィギュレーションを行うことを特徴とする請求項６に記載の内視鏡装置。
【請求項８】
前記外部装置、前記撮像制御部及び前記記憶部は、デバッグ用シリアルインターフェースにより接続されており、
前記記憶部への前記少なくとも一方のデータの書き込みは、前記外部装置から、前記デバッグ用シリアルインターフェースを用いて行われることを特徴とする請求項５から７のいずれか１つに記載の内視鏡装置。
【請求項９】
前記切り替え制御部は、前記書き換え指示信号を受信すると、前記観察に関わる信号線と前記撮像制御部との接続を前記記憶部との接続へ切り替える複数の切替スイッチを有することを特徴とする請求項５から７のいずれか１つに記載の内視鏡装置。
【請求項１０】
前記ケーブルは、前記書き換え指示信号用の信号線を含み、
前記複数の切替スイッチは、前記書き換え指示信号用の信号線からの前記書き換え指示信号に応じて、前記接続の切り替えを行うことを特徴とする請求項９に記載の内視鏡装置。
【請求項１１】
前記ケーブルは、前記撮像素子から出力される前記撮像信号用の信号線を含むことを特徴とする請求項５から７のいずれか１つに記載の内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡及び内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内視鏡装置が、医療分野及び工業分野において広く利用されている。一般に、内視鏡装置は、細長い挿入部を有する内視鏡と、内視鏡に接続された本体部とを有して構成されている。本体部は、挿入部の先端に設けられた撮像素子からの画像信号を受信して、画像をモニタに表示させる。【０００３】
内視鏡と本体部間の信号線の本数を減らすために、日本国特開２００４−３０５３７３号公報及び日本国特開２００８−２２９２０８号公報に開示されているように、スコープからの映像信号を時分割多重化してプロセッサへ出力する内視鏡装置が提案されている。【０００４】
また、従来より、内視鏡装置には、複数のモードを有するものがある。複数のモードは、例えば、被写体を検査するために観察するための通常の観察モード、内視鏡内の書き換え可能な不揮発性メモリのデータを書き換えるためのモード、である。【０００５】
しかし、このような複数のモードを有する内視鏡装置の場合、通常の観察モードとは異なる他のモードのために必要な複数の専用線が内視鏡と本体部間のケーブル内に設けられるため、ケーブル内の信号線の本数が多くなってしまうという問題がある。  
例えば、通常の観察モード用に、垂直同期信号線、水平同期信号線、データの送受信のための信号線、及び画像信号線が必要であり、さらに、内視鏡内のメモリにデータを書き込むモード用の専用線として、データ線、クロック線、送受信のため制御信号線などが必要であり、内視鏡と本体部間のケーブル内にこれらの専用線を設けることは、内視鏡装置の全体の構成の複雑化と高コスト化に繋がる。【０００６】
これに対して、内視鏡内部のメモリへのデータの書き込みを、本体部とのケーブルの信号線を用いずに、内視鏡自体に設けられた外部機器と接続するためのコネクタを用いて行うようにしたものもある。しかし、内視鏡自体に専用コネクタを設けることは、内視鏡自体の強度、オートクレーブのための水密性、等々の構造上の種々の対応策を取らなければならないという別の問題が生じる。【０００７】
そこで、本発明は、内視鏡と本体部を接続するケーブル内の信号線の本数を減らすことのできる内視鏡及び内視鏡装置を提供することを目的とする。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様の内視鏡は、外部装置と接続可能な内視鏡であって、前記被写体を撮像する撮像素子と、前記外部装置から制御されて、前記撮像素子を駆動する駆動信号を出力し、かつ前記撮像素子から出力される撮像信号を、前記外部装置へ送出する撮像制御部と、前記撮像制御部の動作に関するプログラムデータ及び設定データの少なくとも一方のデータを記憶する書き換え可能な記憶部と、前記記憶部の前記少なくとも一方のデータの書き換え指示信号に基づいて、前記撮像素子のための前記被写体の観察に関わる信号線の全部又は一部を使用して受信した前記少なくとも１つのデータを、前記記憶部へ入力するように切り替える切り替え制御部と、を有する。【０００９】
本発明の一態様の内視鏡装置は、外部装置と、ケーブルを介して前記外部装置と接続可能な内視鏡とを含む内視鏡装置であって、前記内視鏡は、前記被写体を撮像する撮像素子と、前記外部装置から制御されて、前記撮像素子を駆動する駆動信号を出力し、かつ前記撮像素子から出力される撮像信号を処理した信号を、前記外部装置へ送出する撮像制御部と、前記撮像制御部の動作に関するプログラムデータ及び設定データの少なくとも一方のデータを記憶する書き換え可能な記憶部と、前記記憶部の前記少なくとも一方のデータの書き換え指示信号に基づいて、前記撮像素子のための前記被写体の観察に関わる前記ケーブルに含まれる信号線の全部又は一部を使用して受信した前記少なくとも一方のデータを、前記記憶部へ入力するように切り替える切り替え制御部と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係わる内視鏡装置の構成を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係わる同期ずれ防止回路の例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係わる同期ずれ防止回路の他の例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係わる、フラッシュメモリ１４へのデータの書き込み及び内視鏡内のユニット検査時のPC6の処理の流れの例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。  
（構成）
まず図１に基づき、本実施の形態に係わる内視鏡装置の構成を説明する。図１は、本実施の形態に係わる内視鏡装置の構成を示す構成図である。  
内視鏡装置１は、内視鏡２と、本体部３と、モニタ４とを含んで構成されている。内視鏡２は、外部装置である本体部３と接続可能であり、内視鏡２と本体部３は、複数の信号線を含むケーブル５により接続されている。外部装置としてのパーソナルコンピュータ（以下、PCという）６も、本体部３のコネクタ３ａを介して本体部３と接続可能となっている。モニタ４は、本体部３に接続されている。【００１２】
内視鏡装置１は、動作モードとして、被検体内を観察するための観察モードと、内視鏡２内のデータを書き換えるためのデータ書き込みモードと、内視鏡２内の各ユニットを検査するためのユニット検査モードとを、有している。ユーザは、本体部３の操作部（図示せず）を操作して、内視鏡装置１の動作モードを指定し、変更することができる。【００１３】
内視鏡２は、被写体を撮像する撮像素子であるCCD１１と、アナログデジタル変換回路及び相関二重サンプリング回路などを含むアナログフロントエンド（AFE）部１２と、撮像制御部としてのFPGA（Field Programmable Gate Array）１３と、書き換え可能な不揮発性メモリであるフラッシュメモリ１４と、５つのスイッチ１５ａ〜１５ｅからなるスイッチ群１５とを含んでいる。なお、図１では、CCD１１のための対物レンズ、湾曲部等は省略し、図示していない。【００１４】
CCD１１は、内視鏡２の挿入部の先端部に設けられ、図示しない対物光学系の焦点位置に撮像面が位置するように配置される。アナログフロントエンド部１２は、CCD１１からの撮像信号を受信してノイズ除去等を行い、撮像信号をFPGA１３に出力する。【００１５】
FPGA１３は、外部からの駆動信号及び制御信号を受けて、CCD１１への駆動信号と制御信号の生成と出力、アナログフロントエンド部１２からの画像信号の受信と出力を行う。また、FPGA１３は、コンフィギュレーションデータに基づいて内部構成を変更可能なプログラマブル素子である。FPGA１３は、本体部３から制御されて、CCD１１を駆動する駆動信号を出力し、かつCCD１１から出力される撮像信号を、本体部３へ送出する撮像制御部を構成する。【００１６】
すなわち、撮像制御部としてのFPGA１３は、被検体の観察等を行う観察モードのときは、本体部３からのクロック信号CLK、水平同期信号HD及び垂直同期信号VDに基づいて、CCD１１への駆動信号の生成と出力を行う制御を行いながら、CCD１１からの画像信号を受信して本体部３へ送信する処理を行う。さらに、FPGA１３は、本体部３からの各種制御データに基づいて、CCD１１のシャッター速度制御等の各種制御処理も実行する。【００１７】
また、データ書き込みモード及びユニット検査モードのときは、FPGA１３は、データを受信して、フラッシュメモリ１４へそのデータを転送する処理を実行する。【００１８】
フラッシュメモリ１４は、撮像制御部であるFPGA１３のコンフィギュレーションデータ及び撮像用の必要な各種設定データを記憶している。内視鏡２は、起動されると、まず、フラッシュメモリ１４に記憶されているコンフィギュレーションデータを用いてFPGA１３のコンフィギュレーションを行う。コンフィギュレーションデータは、内視鏡２における各種機能を実現するための、FPGA１３の内部構成を規定するプログラムデータである。【００１９】
すなわち、内視鏡装置１の電源がオンされると、内視鏡２では、フラッシュメモリ１４に記憶されたコンフィギュレーションデータが読み出されてFPGA１３に書き込まれ、FPGA１３は、その書き込まれたコンフィギュレーションデータに基づいて、コンフィギュレーションされる。例えば、内視鏡２のいわゆるバージョンアップも、このコンフィギュレーションデータを書き換えることによって行うことができる。【００２０】
また、各種設定データは、例えば、観察モード時における各種調整パラメータ等である。従って、フラッシュメモリ１４は、撮像部の動作に関するプログラムデータ及び設定データの少なくとも一方を記憶する書き換え可能な記憶部である。  
コンフィギュレーションデータ及び設定データの書き換えは、後述するように、本体部３に接続されたPC６から本体部３を介して、新しいコンフィギュレーションデータあるいは新しい設定データを、内視鏡２のフラッシュメモリ１４に書き込むことによって行われる。なお、コンフィギュレーションデータ及び設定データの書き換えの機能を本体部３に設け、本体部３が、コンフィギュレーションデータ及び設定データの書き換えを行うようにしてもよい。【００２１】
外部装置としての本体部３は、内視鏡２からの画像信号を受信して処理する画像処理部２１と、制御部としてのFPGA２２と、PC６とのインターフェース部（以下、I/O部という）２３と、５つのスイッチ２４ａ〜２４ｅからなるスイッチ群２４とを含んでいる。なお、図１では、ユーザが操作する操作部、光源制御部等は省略し、図示していない。画像処理部２１は、内視鏡２からの画像信号IMを処理して、CCD１１により撮像して得られた被写体の映像をモニタ４に表示するための信号を生成して出力する。【００２２】
FPGA２２は、内視鏡２へ供給するクロック信号CLK、水平同期信号HD、垂直同期信号VD、制御信号TXの生成及び出力と、制御信号RXの受信等の処理を行う。さらに、FPGA２２は、本体部３の操作部等の制御も行う。【００２３】
I/O部２３は、PC６とのインターフェース回路であり、PC６と内視鏡２間における、後述するデータ書き込みモードの処理及びユニット検査モードの処理のための各種信号の送受信処理を実行する。【００２４】
上述したように、内視鏡２と本体部３とは、複数の信号線を含むケーブル５によって接続されているが、図１では、電源線及びグラウンド線は省略している。  
次に、各信号線と各スイッチとの接続について説明する。５つのスイッチ５ａ〜５ｅは、内視鏡２内に設けられ、５つのスイッチ２４ａ〜２４ｅは、本体部３内に設けられており、各スイッチは、本体部３からのモード切替信号SWに基づいて、切り替えられる。【００２５】
信号線５ａは、スイッチ１５ａと２４ａ間を接続し、信号線５ｂは、スイッチ１５ｂと２４ｂ間を接続し、信号線５ｃは、スイッチ１５ｃと２４ｃ間を接続し、信号線５ｄは、スイッチ１５ｄと２４ｄ間を接続し、信号線５ｅは、スイッチ１５ｅと２４ｅ間を接続する。信号線５ｆは、内視鏡２のFPGA１３からの画像信号IMを、本体部３の画像処理部２１へ供給するように、FPGA13と画像処理部２１とを接続する。【００２６】
モード切替信号SWは、PC６からI/O部２３を介して、各スイッチへ供給される。スイッチ１５ａ〜１５ｅへモード切替信号SWを供給するための信号線５ｇが、ケーブル５内に設けられている。PC６も、内視鏡２から見れば、内視鏡２に接続される外部装置である。【００２７】
観察モードのとき、各スイッチは、図１において、ａ側を選択するような状態となり、本体部３内のFPGA２２からの各種信号が、内視鏡２内のFPGA１３へ供給され、内視鏡２内のFPGA１３からの制御信号が、本体部３のFPGA２２へ供給されるようになる。【００２８】
具体的には、FPGA２２からのクロック信号CLKは、スイッチ２４ａ、信号線５ａ及びスイッチ１５ａを介してFPGA１３へ供給される。水平同期信号HDは、スイッチ２４ｂ、信号線５ｂ及びスイッチ１５ｂを介してFPGA１３へ供給される。垂直同期信号VDは、スイッチ２４ｃ、信号線５ｃ及びスイッチ１５ｃを介してFPGA１３へ供給される。また、FPGA２２からFPGA１３への制御信号TXは、スイッチ２４ｄ、信号線５ｄ及びスイッチ１５ｄを介して供給され、FPGA１３からFPGA２２への制御信号RXは、スイッチ１５ｅ、信号線５ｅ及びスイッチ２４ｅを介して供給される。【００２９】
そして、アナログフロントエンド部１２及びFPGA１３で処理された画像信号IMは、信号線５ｆを介して画像処理部２１へ供給され、その結果、内視鏡画像が、モニタ４に表示される。【００３０】
データ書き込みモードのとき、各スイッチは、モード切替信号SWに基づいて、図１において、ｂ側を選択するような状態となり、本体部３内のI/O２３からの各種信号が、内視鏡２内のFPGA１３及びフラッシュメモリ１４へ供給され、フラッシュメモリ１４からの信号が、本体部３のI/O２３へ供給されるようになる。【００３１】
本実施の形態では、フラッシュメモリ１４へのデータの書き込みは、デバッグ用シリアルインターフェースであるJTAG（Joint Test Action Group）の規格に沿った通信を用いて行われる。PC６は、内視鏡２のフラッシュメモリ１４へのデータの書き込みを行う場合は、JTAG規格による通信手順に沿った信号を生成して、I/O２３を介して、内視鏡２へ各種信号と、フラッシュメモリ１４へ書き込むデータの送信を行う。ここでは、FPGA１３とフラッシュメモリ１４が、JTAGのチェーンに接続されている。【００３２】
具体的には、モード切替信号SWに基づいてスイッチ群１５と２４の各スイッチがｂ側に切り替わる。その結果、PC６からのテストモードセレクト信号（以下、TMS信号という）は、スイッチ２４ｂ、信号線５ｂ及びスイッチ１５ｂを介してFPGA１３とフラッシュメモリ１４へ供給される。テストクロック信号（以下、TCK信号という）は、スイッチ２４ｃ、信号線５ｃ及びスイッチ１５ｃを介してFPGA１３とフラッシュメモリ１４へ供給される。また、PC６からのテストデータイン信号（以下、TDI信号という）は、スイッチ２４ｄ、信号線５ｄ及びスイッチ１５ｄを介してFPGA１３へ供給される。フラッシュメモリ１４からのテストデータアウト信号（以下、TDO信号という）は、スイッチ１５ｅ、信号線５ｅ、スイッチ２４ｅ及びI/O部２３を介してPC６へ供給される。【００３３】
なお、スイッチ１５ａと２４ａのｂ側は、何も接続されていないので、信号線５ａは何の信号も伝送しない。これは、クロックCLKは、データ書き込みモード（及びユニット検査モード）のときは、使用しないからである。【００３４】
すなわち、フラッシュメモリ１４への書き込みデータは、TDI信号に含まれて、FPGA１３を通ってフラッシュメモリ１４へ書き込まれる。  
なお、上述した例では、モード切替信号SWは、専用の信号線５ｇにより内視鏡２の各スイッチ１５ａ〜１５ｅへ供給されているが、専用の信号線を設けずに、他の信号線、例えば信号線５ｅのTDI信号中に、モード切替信号を含ませ、そのモード切替信号に基づいて、スイッチ１５ａ〜１５ｅを切り替えるようにしてもよい。【００３５】
FPGA１３とフラッシュメモリ１４には、チップセレクト信号としてのTMS信号と動作クロック信号としてのTCK信号とが入力され、TDI信号に含まれるデータは、すなわちコンフィギュレーションデータ又は設定データは、FPGA１３を介して、フラッシュメモリ１４へ書き込まれる。JTAG規格におけるTDO信号が、フラッシュメモリ１４からスイッチ１５ｅ、信号線５ｅ、スイッチ２４ｅ及びI/O部２３を介して、PC６へ出力される。【００３６】
すなわち、スイッチ群１５は、フラッシュメモリ１４のデータの書き換え指示信号SWに基づいて、CCD１１のための被写体の観察に関わる信号線５ａ〜５ｅの全部又は一部を使用して受信した信号を、フラッシュメモリ１４へ入力するように切り替える切り替え制御部を構成する。スイッチ群１５の一部のスイッチは、観察に関わる信号線５ａ〜５ｅの全部又は一部の、FPGA１３との接続をフラッシュメモリ１３との接続へ切り替える複数の切替スイッチを構成する。【００３７】
上述したように、フラッシュメモリ１４に記憶されているデータの内、コンフィギュレーションデータは、内視鏡２が起動されると、図１において点線で示す信号線を介して、FPGA１３に書き込まれて、FPGA１３のコンフィギュレーションが行われる。【００３８】
内視鏡２の内部回路のユニット検査モードのとき、各スイッチは、モード切替信号SWに基づいて、図１において、ｂ側を選択するような状態となり、JTAG規格に従って、本体部３内のI/O部２３からのTCK信号及びTMS信号が内視鏡２内のフラッシュメモリ１４とFPGA１４とに供給される。そして、内部回路のバウンダリスキャンテストなどのためのTDI信号が、FPGA１３に供給され、TDO信号がフラッシュメモリ１４から出力されて、本体部３のI/O２３へ供給されるようになる。【００３９】
なお、図１では、JTAG規格の検査モードでは、フラッシュメモリ１２とFPGA１３の２つの回路の検査をする例であるが、CCD１１及びアナログフロントエンド部１２も、JTAGのチェーンに含めて、JTAGによるバウンダリスキャンテストの対象に含めるようにしてもよい。【００４０】
このユニット検査モードは、内視鏡２内の内部回路を検査し、ここでは、FPGA１３を含むユニットと、フラッシュメモリ１４を含むユニットの検査を行う。よって、その検査結果から、どのユニットが故障しているかの判定をすることができる。【００４１】
上述したように、CCD１１を含む撮像ユニットもJTAGのチェーンに含めたり、操作部のユニット、コネクタ部のユニット等も、JTAGのチェーンに含めるようにすれば、内視鏡２内のどのユニット、例えば、撮像ユニット、操作部、コネクタ部等、が故障しているかを判定することができる。【００４２】
また、ユニット検査モードに、特殊な検査モードを別途設けてもよい。例えば、フラッシュメモリ１４に検査用の所定の画像データを記憶しておき、その検査モード時にその所定の画像データを読み出して、内視鏡２から本体部３へ送信する。本体部３では、受信した画像データを適切に受信できたかをチェックすることによって、画像信号の伝送路の信号の品質をチェックすることができる。【００４３】
以上のように、観察モードのときは、CCD１１は、FPGA１３からの駆動信号及び制御信号に基づいて動作し、データ書き込みモードのときは、観察モードにおいて用いていた駆動信号と制御信号のための複数の信号線の一部を用いて、外部装置からのデータが、フラッシュメモリ１４に書き込まれる。【００４４】
さらに、データ書き込みモード及びユニット検査モードのときは、デバッグ用シリアルインターフェースの１つであるJTAGの規格を用いてデータの送受信を行うようにしたので、外部装置からデータ及び検査信号が供給されて、内視鏡２へのデータの書き込み及び内視鏡の検査が行われる。【００４５】
図２と図３は、スキューのバラツキによる同期ずれを防止するための回路の例を示す図である。  
内視鏡２と本体部３間では適切なデータの送受信を行うために、クロック信号とそのクロック信号に基づく各種信号との同期が取られなければならないが、スキューのバラツキがあると、いわゆる同期ずれが発生する。例えば、通常モード時、内視鏡２には、クロック信号CLKと、２つの同期信号HD,VDが入力されるが、各同期信号とクロック信号CLK間のスキューバラツキに起因して生じる同期ずれを防止するために、図２又は図３のような回路が、内視鏡２のFPGA１３内に設けられている。【００４６】
図２は、クロック信号CLKをシフトさせる同期ずれ防止回路３０であり、図３は、同期信号HDをシフトさせる同期ずれ防止回路３０Aである。図２と図３に示すように、同期ずれ防止回路３０、３０Aは、位相シフト回路３１と、位相比較回路３２と、エッジ検出回路３３と、ラッチ回路３４とを含んで構成されている。【００４７】
図２では、クロック信号CLKは位相シフト回路３１に入力され、水平同期信号HDはラッチ回路３４に入力されている。位相比較回路３２は、位相シフト回路３１の出力とエッジ検出回路３３の出力とを比較する。位相比較回路３２には、スキャン時には、スキャン信号SCが入力され、位相シフト回路３１へ、そのスキャン信号SCに応じたシフト量信号SAを出力する。位相比較回路３２は、メモリを有し、通常動作時、記憶されたシフト量信号SAを出力する。位相シフト回路３１は、プログラマブル遅延素子を有し、入力されたシフト量信号SAに応じてクロック信号CLKの位相をシフトさせる。【００４８】
エッジ検出回路３３は、位相シフト回路３１の出力及び水平同期信号HDのエッジを検出する回路である。スキャン時、エッジ検出回路３３は、クロック信号CLKと水平同期信号HDの立ち上がりあるいは立ち下がりのタイミングを、エッジとして検出し、検出信号DSを位相比較回路３２へ供給する。【００４９】
よって、位相比較回路３２は、スキャン時にクロック信号CLKをシフトさせて、水平同期信号HDのラッチタイミングのマージンが最も大きいときのシフト量信号SAを記憶し、通常動作には、その記憶したシフト量信号SAを出力する。【００５０】
ラッチ回路３４は、位相シフト回路３１において位相シフトされたクロック信号CLK1のタイミングで、水平同期信号HDをラッチして、タイミングが調整された水平同期信号HD1を出力する。よって、同期ずれ防止回路３０は、ラッチタイミングのマージンの最も大きいときのシフト量信号に基づいて位相シフトされたクロック信号CLK1と、そのクロック信号CLK1のタイミングでラッチされた水平同期信号HD1とを出力する。【００５１】
図３では、入力されたクロック信号CLKはそのまま出力され、水平同期信号HDは位相シフト回路３１に入力されている。図２では、クロック信号CLKの位相がシフトされるのに対して、図３では、スキャン時に、水平同期信号HDの位相がシフトされる。【００５２】
ラッチ回路３４は、位相シフト回路３１において位相シフトされて、タイミングが調整された水平同期信号HD1を出力する。よって、同期ずれ防止回路３０Aは、ラッチタイミングのマージンの最も大きいときのシフト量信号に基づいて位相シフトされた水平同期信号HD1と、クロック信号CLKとを出力する。【００５３】
以上のように、同期ずれ防止回路３０、３０Aによれば、スキューのバラツキによる同期ずれを防止することができる。なお、上述した例では、クロック信号CLKと水平同期信号HDの同期ずれの防止例であるが、クロック信号CLKと垂直同期信号VD間の同期ずれの防止のためにも同様の回路が設けられている。さらに、その他のクロック信号と他の信号間の同期ずれの防止のためにも、図２と図３と同様の回路が適用可能である。【００５４】
（動作）
次に、内視鏡装置１の動作を説明する。  
（観察モード）
内視鏡２を用いて被写体の観察を行う場合、ユーザは、本体部３の操作部を操作して、本体部３を観察モードに設定する。上述したように、観察モードのときは、モード切替信号SWに応じて、スイッチ群１５と２４の各スイッチは、ａ側が選択させている。【００５５】
よって、本体部３のFPGA２２からのクロック信号CLK、水平同期信号HD、垂直同期信号VD及び制御信号TXに基づいて、CCD１１は駆動され、CCD１１からの被写体像の画像信号IMは、信号線５ｆを介して本体部３の画像処理部２１へ供給されて、被写体の画像がモニタ４に表示され、ユーザは、被写体を観察することができる。【００５６】
（データ書き込みモード及びユニット検査モード）
内視鏡２のフラッシュメモリ１４に新たなデータを書き込む場合及び内視鏡内のユニットの検査をする場合、ユーザは、本体部３の操作部を操作して、本体部３をそのいずれかのモードに設定する。フラッシュメモリ１４へ書き込まれるデータとしては、上述したように、コンフィギュレーションデータと設定データがある。新たなデータをフラッシュメモリ１４に書き込む場合は、内視鏡２のバージョンアップ等を行う場合である。【００５７】
ユーザは、例えば、内視鏡２のフラッシュメモリ１４へのデータの書き込みを行う場合もしくは内視鏡内のユニットを検査する場合、PC６を本体部２にコネクタ３ａを介して接続する。FPGA１３の新しい構成のためのコンフィギュレーションデータは、PC６の記憶装置に予め記憶されている。ユーザは、PC６のキーボード等を操作して、フラッシュメモリ１４へのデータの書き込みあるいはユニット検査の処理を指示する。この指示を受けて、PC６は、図４に示す処理を実行する。上述したように、データのフラッシュメモリ１４への書き込み及びユニット検査は、JTAG機能を利用して行われる。【００５８】
図４は、フラッシュメモリ１４へのデータの書き込み及び内視鏡内のユニット検査時のPC6の処理の流れの例を示すフローチャートである。  
PC６は、ユーザによりデータの書き換えあるいはユニット検査が指示されると、JTAGモードへ切り替えるためのモード切替信号SWを出力する（S1）。モード切替信号SWが出力され、I/O部２３を介して、各スイッチへ供給され、各スイッチは、ｂ側へ切り替わる。その結果、内視鏡２は、JTAGモードとなる。【００５９】
次に、ユーザの指示はデータの書き換えか否かが判断される（S2）。  
データの書き換えの場合（S2:YES）、PC６は、JTAG機能を利用して、記憶装置に記憶されているデータを送信する（S3）。【００６０】
PC６は、データの送信が終了すると、送信したデータがコンフィギュレーションデータであるか否かを判定する（S4）。  
送信したデータがコンフィギュレーションデータである場合（S4:YES）、内視鏡２へのリセット信号を出力して、FPGA１３の再コンフィギュレーションを行う（S5）。リセット信号を受信した内視鏡２では、再起動されて、FPGA１３は、フラッシュメモリ１４から新たなコンフィギュレーションデータを読み込んで、コンフィギュレーションされる。【００６１】
そして、PC6は、その再コンフィギュレーションが終了すると、JTAGモードから観察モードへ切り替えるためのモード切替信号SWを出力し（S6）、処理を終了する。  
S4でNOの場合、処理は、S6へ移行する。【００６２】
以上のように、コンフィギュレーションデータの書き換え後に、FPGA１３の再コンフィギュレーションが自動的に行われるので、ユーザは、内視鏡２のバージョンアップ後に直ぐに観察モードにより被写体の観察を行うことが可能となる。【００６３】
コンフィギュレーションデータの書き換えでない場合（S2:NO）、PC６は、JTAG機能を利用して、各ユニットの検査を行う（S7）。検査の結果、フラッシュメモリ１４を含むユニットとFPGA１３を含むユニットのいずれが故障しているのかが検査され、異常があれば、異常ユニットが検出される。【００６４】
なお、上述したように、CCD１１及びAFE１２もJTAGのチェーンに含め、さらに、図示しない操作部内の回路等もJTAGのチェーン含めるようにしてもよい。そのように内視鏡２内に各回路をJTAGによる検査対象とすることによって、各回路のユニットを検査して、ユニット毎の検査を行うことができる。異常の検出されたユニットは、交換する等の対策を取ることができる。  
S7の処理が終了すると、処理は、S6へ移行して、PC６は処理を終了する。【００６５】
以上のように、上述した本実施の形態の内視鏡装置によれば、内視鏡と本体部を接続するケーブル内の信号線の本数を減らすことができるので、ケーブルの細径化を図ることができる。【００６６】
さらに、FPGA１３、フラッシュメモリ１４、スイッチ群１５等が挿入部の先端部に配置される場合は、内視鏡の挿入部の細径化を図ることができる。例えば、アナログフロントエンド部１２、FPGA１３、フラッシュメモリ１４及びスイッチ１５ａ〜１５ｅを１チップ化して、内視鏡２の挿入部の先端部に設けるようにした場合、内視鏡２の挿入部の細径化に繋がる。【００６７】
なお、以上の説明では、デバッグ用シリアルインターフェースの１つであるJTAG規格を用いて内視鏡へのデータの書き込みを行っているが、JTAG規格以外のプロトコルを用いたデータ通信を行って、データを書き込むようにしてもよい。【００６８】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。【００６９】
本出願は、２０１０年９月１３日に日本国に出願された特願２０１０−２０４５６０号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲に引用されるものとする。
【図１】
2012035836.tif 000003
【図２】
2012035836.tif 000004
【図３】
2012035836.tif 000005
【図４】
2012035836.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成24年4月2日(2012.4.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の一態様の内視鏡は、外部装置と接続可能な内視鏡であって、被写体を撮像する撮像素子と、前記外部装置から制御されて、前記撮像素子を駆動する駆動信号を出力し、かつ前記撮像素子から出力される撮像信号を、前記外部装置へ送出する撮像制御部と、前記撮像制御部の動作に関するプログラムデータ及び設定データの少なくとも一方のデータを記憶する書き換え可能な記憶部と、前記記憶部の前記少なくとも一方のデータの書き換え指示信号に基づいて、前記外部装置と前記内視鏡との間の接続のために設けられた、前記撮像素子のための前記被写体の観察に関わる信号線の全部又は一部を使用して受信した前記少なくとも１つのデータを、前記記憶部へ入力するように切り替える切り替え制御部と、を有する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の一態様の内視鏡装置は、外部装置と、ケーブルを介して前記外部装置と接続可能な内視鏡とを含む内視鏡装置であって、前記内視鏡は、被写体を撮像する撮像素子と、前記外部装置から制御されて、前記撮像素子を駆動する駆動信号を出力し、かつ前記撮像素子から出力される撮像信号を処理した信号を、前記外部装置へ送出する撮像制御部と、前記撮像制御部の動作に関するプログラムデータ及び設定データの少なくとも一方のデータを記憶する書き換え可能な記憶部と、前記記憶部の前記少なくとも一方のデータの書き換え指示信号に基づいて、前記撮像素子のための前記被写体の観察に関わる前記ケーブルに含まれる信号線の全部又は一部を使用して受信した前記少なくとも一方のデータを、前記記憶部へ入力するように切り替える切り替え制御部と、を有する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部装置と接続可能な内視鏡であって、
被写体を撮像する撮像素子と、
前記外部装置から制御されて、前記撮像素子を駆動する駆動信号を出力し、かつ前記撮像素子から出力される撮像信号を、前記外部装置へ送出する撮像制御部と、
前記撮像制御部の動作に関するプログラムデータ及び設定データの少なくとも一方のデータを記憶する書き換え可能な記憶部と、
前記記憶部の前記少なくとも一方のデータの書き換え指示信号に基づいて、前記外部装置と前記内視鏡との間の接続のために設けられた、前記撮像素子のための前記被写体の観察に関わる信号線の全部又は一部を使用して受信した前記少なくとも一方のデータを、前記記憶部へ入力するように切り替える切り替え制御部と、
を有することを特徴とする内視鏡。
【請求項２】
前記撮像制御部は、コンフィギュレーションデータに基づいて内部構成を変更可能なプログラマブル素子であって、
前記少なくとも一方のデータは、前記コンフィギュレーションデータを含むことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
【請求項３】
前記撮像制御部と前記記憶部は、デバッグ用シリアルインターフェースに接続されており、
前記記憶部への前記少なくとも１つのデータの書き込みは、前記デバッグ用シリアルインターフェースを用いて行われることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
【請求項４】
前記切り替え制御部は、前記書き換え指示信号を受信すると、前記観察に関わる信号線全部又は一部の前記撮像制御部との接続を前記記憶部との接続へ切り替える複数の切替スイッチを有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
【請求項５】
外部装置と、ケーブルを介して前記外部装置と接続可能な内視鏡とを含む内視鏡装置であって、
前記内視鏡は、
被写体を撮像する撮像素子と、
前記外部装置から制御されて、前記撮像素子を駆動する駆動信号を出力し、かつ前記撮像素子から出力される撮像信号を処理した信号を、前記外部装置へ送出する撮像制御部と、
前記撮像制御部の動作に関するプログラムデータ及び設定データの少なくとも一方のデータを記憶する書き換え可能な記憶部と、
前記記憶部の前記少なくとも一方のデータの書き換え指示信号に基づいて、前記撮像素子のための前記被写体の観察に関わる前記ケーブルに含まれる信号線の全部又は一部を使用して受信した前記少なくとも一方のデータを、前記記憶部へ入力するように切り替える切り替え制御部と、
を有することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項６】
前記撮像制御部は、コンフィギュレーションデータに基づいて内部構成を変更可能なプログラマブル素子であって、
前記少なくとも一方のデータは、前記コンフィギュレーションデータを含むことを特徴とする請求項５に記載の内視鏡装置。
【請求項７】
前記外部装置は、前記コンフィギュレーションデータを前記記憶部に書き込みした後、書き込んだ前記コンフィギュレーションデータに基づいて、前記撮像制御部の内部構成を変更させるように、前記撮像制御部の再コンフィギュレーションを行うことを特徴とする請求項６に記載の内視鏡装置。
【請求項８】
前記外部装置、前記撮像制御部及び前記記憶部は、デバッグ用シリアルインターフェースにより接続されており、
前記記憶部への前記少なくとも一方のデータの書き込みは、前記外部装置から、前記デバッグ用シリアルインターフェースを用いて行われることを特徴とする請求項５に記載の内視鏡装置。
【請求項９】
前記切り替え制御部は、前記書き換え指示信号を受信すると、前記観察に関わる信号線と前記撮像制御部との接続を前記記憶部との接続へ切り替える複数の切替スイッチを有することを特徴とする請求項５に記載の内視鏡装置。
【請求項１０】
前記ケーブルは、前記書き換え指示信号用の信号線を含み、
前記複数の切替スイッチは、前記書き換え指示信号用の信号線からの前記書き換え指示信号に応じて、前記接続の切り替えを行うことを特徴とする請求項９に記載の内視鏡装置。
【請求項１１】
前記ケーブルは、前記撮像素子から出力される前記撮像信号用の信号線を含むことを特徴とする請求項５に記載の内視鏡装置。
【手続補正書】
【提出日】平成24年7月30日(2012.7.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部装置と接続可能な内視鏡であって、
被写体を撮像する撮像素子と、
前記外部装置から制御されて、前記撮像素子を駆動する駆動信号を出力し、かつ前記撮像素子から出力される撮像信号を、前記外部装置へ送出する撮像制御部と、
前記撮像制御部の動作に関するプログラムデータ及び設定データの少なくとも一方のデータを記憶する書き換え可能な記憶部と、
前記記憶部の前記少なくとも一方のデータの書き換え指示信号に基づいて、前記外部装置と前記内視鏡との間の接続のために設けられた、前記撮像素子のための前記被写体の観察に関わる信号線の全部又は一部を使用して受信した前記少なくとも一方のデータを、前記記憶部へ入力するように切り替える切り替え制御部と、
を有することを特徴とする内視鏡。
【請求項２】
前記撮像制御部は、コンフィギュレーションデータに基づいて内部構成を変更可能なプログラマブル素子であって、
前記少なくとも一方のデータは、前記コンフィギュレーションデータを含むことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
【請求項３】
前記撮像制御部と前記記憶部は、デバッグ用シリアルインターフェースに接続されており、
前記記憶部への前記少なくとも一方のデータの書き込みは、前記デバッグ用シリアルインターフェースを用いて行われることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
【請求項４】
前記切り替え制御部は、前記書き換え指示信号を受信すると、前記観察に関わる信号線の全部又は一部の前記撮像制御部との接続を前記記憶部との接続へ切り替える複数の切替スイッチを有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
【請求項５】
外部装置と、ケーブルを介して前記外部装置と接続可能な内視鏡とを含む内視鏡装置であって、
前記内視鏡は、
被写体を撮像する撮像素子と、
前記外部装置から制御されて、前記撮像素子を駆動する駆動信号を出力し、かつ前記撮像素子から出力される撮像信号を処理した信号を、前記外部装置へ送出する撮像制御部と、
前記撮像制御部の動作に関するプログラムデータ及び設定データの少なくとも一方のデータを記憶する書き換え可能な記憶部と、
前記記憶部の前記少なくとも一方のデータの書き換え指示信号に基づいて、前記撮像素子のための前記被写体の観察に関わる前記ケーブルに含まれる信号線の全部又は一部を使用して受信した前記少なくとも一方のデータを、前記記憶部へ入力するように切り替える切り替え制御部と、
を有することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項６】
前記撮像制御部は、コンフィギュレーションデータに基づいて内部構成を変更可能なプログラマブル素子であって、
前記少なくとも一方のデータは、前記コンフィギュレーションデータを含むことを特徴とする請求項５に記載の内視鏡装置。
【請求項７】
前記外部装置は、前記コンフィギュレーションデータを前記記憶部に書き込みした後、書き込んだ前記コンフィギュレーションデータに基づいて、前記撮像制御部の内部構成を変更させるように、前記撮像制御部の再コンフィギュレーションを行うことを特徴とする請求項６に記載の内視鏡装置。
【請求項８】
前記外部装置、前記撮像制御部及び前記記憶部は、デバッグ用シリアルインターフェースにより接続されており、
前記記憶部への前記少なくとも一方のデータの書き込みは、前記外部装置から、前記デバッグ用シリアルインターフェースを用いて行われることを特徴とする請求項５に記載の内視鏡装置。
【請求項９】
前記切り替え制御部は、前記書き換え指示信号を受信すると、前記観察に関わる信号線と前記撮像制御部との接続を前記記憶部との接続へ切り替える複数の切替スイッチを有することを特徴とする請求項５に記載の内視鏡装置。
【請求項１０】
前記ケーブルは、前記書き換え指示信号用の信号線を含み、
前記複数の切替スイッチは、前記書き換え指示信号用の信号線からの前記書き換え指示信号に応じて、前記接続の切り替えを行うことを特徴とする請求項９に記載の内視鏡装置。
【請求項１１】
前記ケーブルは、前記撮像素子から出力される前記撮像信号用の信号線を含むことを特徴とする請求項５に記載の内視鏡装置。
【国際調査報告】
2012035836.tif 000007
2012035836.tif 000008
2012035836.tif 000009
2012035836.tif 000010