(57)【要約】  信号処理装置６は、被検体を検査して当該検査結果に応じた信号を出力する内視鏡２に接続される。この信号処理装置６は、内視鏡２から出力された信号を処理する複数の内部モジュール６１〜６４を備える。複数の内部モジュール６１〜６４は、通信用プロトコルとコネクタ形状との少なくとも通信用プロトコルまたは両方が通信用インターフェース規格に応じたインターフェースを用いて接続されている。
2016174901.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を検査して当該検査結果に応じた信号を出力する医療用観察装置に接続される信号処理装置であって、
前記医療用観察装置から出力された信号を処理する複数の内部モジュールを備え、
前記複数の内部モジュールは、
通信用プロトコルとコネクタ形状との少なくとも前記通信用プロトコルまたは両方が通信用インターフェース規格に応じたインターフェースを用いて接続されている
ことを特徴とする信号処理装置。
【請求項２】
前記複数の内部モジュールのうちいずれかの内部モジュールは、
メインボードにＣＰＵが実装された制御モジュールである
ことを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記複数の内部モジュールのうちいずれかの内部モジュールは、
画像処理を実行する画像処理モジュールである
ことを特徴とする請求項１または２に記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記複数の内部モジュールのうちいずれかの内部モジュールは、
前記画像処理モジュールに前記画像処理を実行させるためのプログラムが格納された記憶モジュールである
ことを特徴とする請求項３に記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記複数の内部モジュールのうちいずれかの内部モジュールは、
前記医療用観察装置から出力された信号を前記通信用インターフェース規格に応じた信号に変換して他の内部モジュールに出力する中継モジュールである
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記複数の内部モジュールのうちいずれかの内部モジュールは、
画像処理を実行する画像処理モジュールであり、
前記中継モジュールは、
前記画像処理モジュールに不具合が発生した場合に、前記画像処理モジュールの代わりに画像処理を実行する
ことを特徴とする請求項５に記載の信号処理装置。
【請求項７】
前記画像処理モジュールは、ソフトウェア処理により前記画像処理を実行し、
前記中継モジュールは、ハードウェア構成により前記画像処理を実行する
ことを特徴とする請求項６に記載の信号処理装置。
【請求項８】
前記複数の内部モジュールのうちいずれかの内部モジュールは、
画像処理を実行する画像処理モジュールであり、
前記複数の内部モジュールは、
前記中継モジュールを含む第１グループと、前記画像処理モジュールを含む第２グループとに区分けされ、
当該信号処理装置は、
前記第１グループの前記内部モジュールを収納する第１外装筐体と、
前記第１外装筐体とは別体で構成され、前記第２グループの前記内部モジュールを収納する第２外装筐体とを備える
ことを特徴とする請求項５〜７のいずれか一つに記載の信号処理装置。
【請求項９】
被検体を検査して当該検査結果に応じた信号を出力する医療用観察装置と、
請求項１〜８のいずれか一つに記載の信号処理装置とを備える
ことを特徴とする医療用観察システム。
【請求項１０】
前記医療用観察装置は、
前記被検体を撮像し、前記検査結果に応じた信号として当該撮像による撮像信号を出力する撮像部を備える
ことを特徴とする請求項９に記載の医療用観察システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡等の医療用観察装置から出力された信号を処理する信号処理装置、及び、当該信号処理装置を備えた医療用観察システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療分野において、撮像素子を用いて生体内等の被検体を撮像し、当該被検体を観察する医療用観察システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の医療用観察システム（硬性鏡システム）は、生体内を撮像する内視鏡（硬性鏡撮像装置）と、内視鏡からの撮像信号を処理する信号処理装置（プロセッサ）と、信号処理装置にて処理された映像信号に基づく撮像画像を表示する表示装置（モニタ）とを備える。
ここで、信号処理装置は、互いに情報を送受信可能に所定のインターフェースを用いて接続された複数の内部モジュール（ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、画像入力コントローラ、画像処理部、ビデオ出力部等）を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−３９２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、医療用観察システムでは、複数の内部モジュールを接続するインターフェースとして、通信用インターフェース規格（標準通信規格）ではなく、各社独自で製造した専用のインターフェースを用いることが多い。
しかしながら、このように専用のインターフェースを用いた場合には、例えば、内視鏡（撮像素子）の高画素化等に対応させて、内部モジュールを変更する必要が生じた場合には、改めて専用のインターフェースを開発する必要がある。このため、新たな機種を開発する際に、開発期間が長期化するとともに、莫大な開発コストが必要となる、という問題がある。【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、新たな機種を開発する際に、開発期間の短縮化が図れるとともに、低コストで開発することができる信号処理装置及び医療用観察システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る信号処理装置は、被検体を検査して当該検査結果に応じた信号を出力する医療用観察装置に接続される信号処理装置であって、前記医療用観察装置から出力された信号を処理する複数の内部モジュールを備え、前記複数の内部モジュールは、通信用プロトコルとコネクタ形状との少なくとも前記通信用プロトコルまたは両方が通信用インターフェース規格に応じたインターフェースを用いて接続されていることを特徴とする。【０００７】
本発明に係る信号処理装置は、上記発明において、前記複数の内部モジュールのうちいずれかの内部モジュールは、メインボードにＣＰＵが実装された制御モジュールであることを特徴とする。【０００８】
本発明に係る信号処理装置は、上記発明において、前記複数の内部モジュールのうちいずれかの内部モジュールは、画像処理を実行する画像処理モジュールであることを特徴とする。【０００９】
本発明に係る信号処理装置は、上記発明において、前記複数の内部モジュールのうちいずれかの内部モジュールは、前記画像処理モジュールに前記画像処理を実行させるためのプログラムが格納された記憶モジュールであることを特徴とする。【００１０】
本発明に係る信号処理装置は、上記発明において、前記複数の内部モジュールのうちいずれかの内部モジュールは、前記医療用観察装置から出力された信号を前記通信用インターフェース規格に応じた信号に変換して他の内部モジュールに出力する中継モジュールであることを特徴とする。【００１１】
本発明に係る信号処理装置は、上記発明において、前記複数の内部モジュールのうちいずれかの内部モジュールは、画像処理を実行する画像処理モジュールであり、前記中継モジュールは、前記画像処理モジュールに不具合が発生した場合に、前記画像処理モジュールの代わりに画像処理を実行することを特徴とする。【００１２】
本発明に係る信号処理装置は、上記発明において、前記画像処理モジュールは、ソフトウェア処理により前記画像処理を行い、前記中継モジュールは、ハードウェア構成により前記画像処理を実行することを特徴とする。【００１３】
本発明に係る信号処理装置は、上記発明において、前記複数の内部モジュールのうちいずれかの内部モジュールは、画像処理を実行する画像処理モジュールであり、前記複数の内部モジュールは、前記中継モジュールを含む第１グループと、前記画像処理モジュールを含む第２グループとに区分けされ、当該信号処理装置は、前記第１グループの前記内部モジュールを収納する第１外装筐体と、前記第１外装筐体とは別体で構成され、前記第２グループの前記内部モジュールを収納する第２外装筐体とを備えることを特徴とする。【００１４】
本発明に係る医療用観察システムは、被検体を検査して当該検査結果に応じた信号を出力する医療用観察装置と、上述した信号処理装置とを備えることを特徴とする。【００１５】
本発明に係る医療用観察システムは、上記発明において、前記医療用観察装置は、前記被検体を撮像し、前記検査結果に応じた信号として当該撮像による撮像信号を出力する撮像素子を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る信号処理装置では、複数の内部モジュールは、通信用プロトコルとコネクタ形状との少なくとも通信用プロトコルまたは両方が通信用インターフェース規格（例えばPC/AT互換機の規格）に準拠したインターフェースを用いて接続されている。言い換えれば、本発明に係る信号処理装置は、汎用のＰＣアーキテクチャを利用して組み立てられている。
このため、例えば、医療用観察装置における仕様の変更に対応させて、複数の内部モジュールの少なくともいずれかを変更する必要が生じた場合であっても、従来のように専用のインターフェースを開発する必要がなく、通信用インターフェース規格（例えばPC/AT互換機の規格）に準拠した例えば汎用のＰＣパーツを用いて、医療用観察装置における仕様の変更に対応させることができる。したがって、例えば新たな機種の信号処理装置を開発する際に、開発期間の短縮化が図れるとともに、低コストで信号処理装置を開発することができる、という効果を奏する。【００１７】
本発明に係る医療用観察システムは、上述した信号処理装置を備えているため、上述した信号処理装置と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る医療用観察システムの概略構成を示す図である。
【図２】図２は、図１に示した信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態２に係る信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態３に係る信号処理装置の概略構成を示す図である。
【図５】図５は、図４に示した信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態４に係る信号処理装置の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態）について説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付している。
【００２０】
（実施の形態１）
〔医療用観察システムの概略構成〕
図１は、本発明の実施の形態１に係る医療用観察システム１の概略構成を示す図である。
医療用観察システム１は、医療分野において用いられ、生体内等の被検体を観察するシステムである。この医療用観察システム１は、図１に示すように、内視鏡２と、第１伝送ケーブル３と、表示装置４と、第２伝送ケーブル５と、信号処理装置６と、第３伝送ケーブル７とを備える。
【００２１】
内視鏡２は、本発明に係る医療用観察装置としての機能を有し、生体内を検査して当該検査結果に応じた信号を出力する。この内視鏡２は、図１に示すように、挿入部２１と、光源装置２２と、ライトガイド２３と、カメラヘッド２４とを備える。
挿入部２１は、硬質で細長形状を有し、生体内に挿入される。この挿入部２１内には、１または複数のレンズを用いて構成され、被写体像を集光する光学系が設けられている。
【００２２】
光源装置２２は、ライトガイド２３の一端が接続され、信号処理装置６による制御の下、当該ライトガイド２３の一端に生体内を照明するための光を供給する。
ライトガイド２３は、一端が光源装置２２に着脱自在に接続されるとともに、他端が挿入部２１に着脱自在に接続される。そして、ライトガイド２３は、光源装置２２から供給された光を一端から他端に伝達し、挿入部２１に供給する。挿入部２１に供給された光は、当該挿入部２１の先端から出射され、生体内に照射される。生体内に照射された光（被写体像）は、挿入部２１内の光学系により集光される。
【００２３】
カメラヘッド２４は、挿入部２１の基端に着脱自在に接続される。そして、カメラヘッド２４は、本発明に係る撮像部としての機能を有し、信号処理装置６による制御の下、挿入部２１にて集光された被写体像を撮像し、当該撮像による撮像信号（本発明に係る検査結果に応じた信号に相当）を出力する。
本実施の形態１では、カメラヘッド２４は、当該撮像信号を生成する撮像素子（図示略）を１つのみ有する。また、カメラヘッド２４は、当該撮像信号を光信号に光電変換し、当該撮像信号を光信号で出力する。
【００２４】
第１伝送ケーブル３は、一端が信号処理装置６に着脱自在に接続され、他端がカメラヘッド２４に着脱自在に接続される。具体的に、第１伝送ケーブル３は、最外層である外被の内側に複数の電気配線（図示略）及び光ファイバ（図示略）が配設されたケーブルである。
当該複数の電気配線は、信号処理装置６から出力される制御信号、同期信号、クロック、及び電力等をカメラヘッド２４にそれぞれ伝送するための電気配線である。
当該光ファイバは、カメラヘッド２４から出力される撮像信号（光信号）を信号処理装置６に伝送するための光ファイバである。
ここで、カメラヘッド２４から撮像信号が電気信号で出力される場合には、当該光ファイバを電気配線に変更しても構わない。また、信号処理装置６から制御信号、同期信号、クロック等の少なくともいずれかの信号が光信号で出力される場合には、当該信号の伝送に用いられる電気配線を光ファイバに変更しても構わない。
【００２５】
表示装置４（例えばSD、HD、4K以上のモニター）は、信号処理装置６による制御の下、画像を表示する。
第２伝送ケーブル５（例えばHD-SDIまたは3G-SDI、HDMI（登録商標）、DisplayPort（登録商標）等）は、一端が表示装置４に着脱自在に接続され、他端が信号処理装置６に着脱自在に接続される。そして、第２伝送ケーブル５は、信号処理装置６にて処理された映像信号を表示装置４に伝送する。
信号処理装置６は、ＣＰＵ等を含んで構成され、光源装置２２、カメラヘッド２４、及び表示装置４の動作を統括的に制御する。
第３伝送ケーブル７は、一端が光源装置２２に着脱自在に接続され、他端が信号処理装置６に着脱自在に接続される。そして、第３伝送ケーブル７は、信号処理装置６からの制御信号を光源装置２２に伝送する。
【００２６】
〔信号処理装置の構成〕
次に、信号処理装置６の構成について説明する。
以下では、信号処理装置６として、カメラヘッド２４から第１伝送ケーブル３を介して入力した撮像信号の処理機能を主に説明する。
図２は、信号処理装置６の構成を示すブロック図である。
なお、図２では、カメラヘッド２４及び第１伝送ケーブル３同士を着脱可能とするコネクタ、第１伝送ケーブル３及び信号処理装置６同士を着脱可能とするコネクタ、表示装置４及び第２伝送ケーブル５同士を着脱可能とするコネクタ、並びに、第２伝送ケーブル５及び信号処理装置６同士を着脱可能とするコネクタの図示を省略している。また、図２では、第１伝送ケーブル３を構成する複数の電気配線及び光ファイバを１本のケーブルとして図示している。
【００２７】
信号処理装置６は、汎用のＰＣアーキテクチャを利用して組み立てられたものである。
具体的に、信号処理装置６は、図２に示すように、本発明に係る複数の内部モジュールとしての機能を有するインターフェースモジュール６１、制御モジュール６２、画像処理モジュール６３、及び記憶モジュール６４が汎用のインターフェースＩＦを用いて接続された構成を有する。
そして、信号処理装置６（各内部モジュール６１〜６４）は、単体の外装筐体６０（図１）内部に配設されている。そして、信号処理装置６は、組み立てられ、試験等がなされた後、当該外装筐体６０内部を開放不可能な状態に設定される。
なお、各内部モジュール６１〜６４の各々は、少なくともいずれかが一体ではなく複数の別体で構成してもよく、また、各内部モジュール６１〜６４の例えばいずれか２つまたは３つを一体的に構成しても構わない。
【００２８】
インターフェースＩＦは、通信用プロトコルとコネクタ形状との少なくとも通信用プロトコルまたは両方が通信用インターフェース規格（例えばPC/AT互換機の規格）に準拠したインターフェースである。
本実施の形態１では、インターフェースＩＦとして、ＰＣＩｅ（PCI  EXPRESS（登録商標））等を採用している。また、本実施の形態１では、各内部モジュール６２〜６４は、ＰＣＩｅ規格に準拠した所謂ＰＣパーツでそれぞれ構成されている。すなわち、インターフェースモジュール６１は、インターフェースＩＦ以外の接続部を有する。しかしながら、インターフェースモジュール６１も他の内部モジュール６２〜６４と同様に、所謂ＰＣパーツで構成しても構わない。
【００２９】
制御モジュール６２は、光源装置２２の動作、カメラヘッド２４の動作、表示装置４の動作、及び信号処理装置６全体の動作を制御する。
本実施の形態１では、制御モジュール６２は、ＣＰＵ等が実装されたPC/AT互換機の規格に準拠したマザーボード（メインボード）で構成されている。そして、当該マザーボードには、インターフェースモジュール６１、画像処理モジュール６３、及び記憶モジュール６４とそれぞれ接続するための拡張スロット（本実施の形態１では、ＰＣＩｅスロット）が設けられている。
ここで、各内部モジュール６１〜６４間のインターフェースＩＦの少なくともいずれかは、コネクタ形状が通信用インターフェース規格に準拠したコネクタ形状ではなく、例えば独自のコネクタ形状でもよく、さらには、コネクタを有さず電気配線等で直接接続し、通信用インターフェース規格の通信プロトコルに準じたインターフェースＩＦで構成してもよい。
【００３０】
インターフェースモジュール６１は、本発明に係る中継モジュールとしての機能を有し、制御モジュール６２に設けられた拡張スロット（本実施の形態１では、ＰＣＩｅスロット）に装着される。
具体的に、インターフェースモジュール６１は、第１伝送ケーブル３を介してカメラヘッド２４から入力した撮像信号（光信号）を電気信号に光電変換するとともに、当該光電変換した撮像信号を通信用インターフェース規格（本実施の形態１では、ＰＣＩｅ規格）に応じたデジタル信号に変換する。そして、インターフェースモジュール６１は、当該変換したデジタル信号を一旦、ＶＲＡＭ等のメモリ（図示略）に記憶した後、インターフェースＩＦを介して制御モジュール６２に出力する。
また、インターフェースモジュール６１は、インターフェースＩＦを介して画像処理モジュール６３にて生成された第１の映像信号を制御モジュール６２から入力し、第２伝送ケーブル５を介して当該第１の映像信号を表示装置４に出力する。表示装置４は、当該第１の映像信号を入力すると、当該第１の映像信号に基づく画像（以下、定常画像と記載）を表示する。
【００３１】
さらに、インターフェースモジュール６１は、例えば画像処理モジュール６３に不具合が発生した場合に、画像処理モジュール６３の代わりに、上記ＶＲＡＭ等のメモリ（図示略）に記憶したデジタル信号に対して各種画像処理（画像処理モジュール６３による画像処理よりも簡易な（処理負荷の低い）画像処理）を施して第２の映像信号を生成する。そして、インターフェースモジュール６１は、第２伝送ケーブル５を介して当該第２の映像信号を表示装置４に出力する。表示装置４は、当該第２の映像信号を入力すると、当該第２の映像信号に基づく画像（以下、簡易画像と記載）を表示する。
ここで、インターフェースモジュール６１による上記画像処理としては、ソフトウェア処理ではなく、ハードウェア構成により処理を行うことが好ましい。すなわち、インターフェースモジュール６１における当該画像処理を行う機能としては、プログラマブルロジックデバイス等のハードウェア構成で実現することが好ましい。
なお、当該画像処理を行う機能としては、画像処理モジュール６３に不具合が発生した場合に画像処理モジュール６３の代わりに実行されればよく、上述したように、インターフェースモジュール６１にて実行する構成に限られず、インターフェースモジュール６１とは別に設けた構成にて実行するように構成しても構わない。
【００３２】
また、上記画像処理モジュール６３における不具合の発生は、例えば、以下に示すように、第１の映像信号に付されたフレームＩＤに基づいて検出することができる。
すなわち、カメラヘッド２４は、各フレームに対して時系列順に連番となるようにフレームＩＤ（以下、第１のフレームＩＤと記載）を付した撮像信号（光信号）を、第１伝送ケーブル３を介して信号処理装置６に出力する。また、制御モジュール６２は、画像処理モジュール６３にて生成された第１の映像信号に対して、フレーム毎にカメラヘッド２４にて付された第１のフレームＩＤをコピーし、フレーム毎に改めてフレームＩＤ（以下、第２のフレームＩＤと記載）を付す。
そして、インターフェースモジュール６１は、例えば入力した撮像信号に含まれる第１のフレームＩＤ及び第１の映像信号に含まれる第２のフレームＩＤを確認し、フレーム毎に第１のフレームＩＤと第２のフレームＩＤが一致しているか否か、及び／または、フレーム間で第１のフレームＩＤ（第２のフレームＩＤも同様）が連番になっているか否かを判定する。フレーム毎に第１のフレームＩＤと第２のフレームＩＤが一致しており、及び／または、フレーム間で第１のフレームＩＤ（第２のフレームＩＤも同様）が連番になっている場合には、インターフェースモジュール６１は、画像処理モジュール６３に不具合が発生していない（画像処理モジュール６３が正常である）と判定する。一方、フレーム毎に第１のフレームＩＤと第２のフレームＩＤが一致していない、及び／または、フレーム間で第１のフレームＩＤ（第２のフレームＩＤも同様）が連番になっていない場合には、インターフェースモジュール６１は、画像処理モジュール６３に不具合が発生した（画像処理モジュール６３に異常が生じた）と判定する。
ここで、信号処理装置６は、画像処理モジュール６３に不具合が発生したことを使用者に報知する報知手段（図示略）を有する。当該報知手段は、信号処理装置６の表示部（図示略）や表示装置４への表示、あるいは、音を出力することにより、使用者への不具合の発生を報知する。
なお、インターフェースモジュール６１は、例えば、少なくとも一部の機能を分離した複数の構成としてもよく、第２の映像信号を生成する機能を、その他の機能を実行する構成と別体に構成してもよい。また、インターフェースモジュール６１は、例えば、カメラヘッド２４の撮像素子（図示略）から入力した撮像信号を通信用インターフェース規格の通信用プロトコルに応じたデジタル信号に変換する機能を、その他の機能を実行する構成と別体に構成してもよく、さらには、当該機能を信号処理装置６外のカメラヘッド２４や第１伝送ケーブル３に配設してもよい。
【００３３】
画像処理モジュール６３は、例えば、ＧＰＧＰＵ（General-Purpose  computing  on  Graphics  Processing  Unit）等で構成され、制御モジュール６２に設けられた拡張スロット（本実施の形態１では、ＰＣＩｅスロット）に装着される。
具体的に、画像処理モジュール６３は、インターフェースモジュール６１から出力され、インターフェースＩＦ及び制御モジュール６２を介して入力したデジタル信号（撮像信号）に対して現像処理、ノイズ低減、色補正、色強調、及び輪郭強調等の各種画像処理を施して第１の映像信号を生成する。そして、画像処理モジュール６３は、インターフェースＩＦを介して当該第１の映像信号を制御モジュール６２に出力する。ここで、画像処理モジュール６３による上記画像処理は、ソフトウェア処理により行うことが好ましい。
【００３４】
記憶モジュール６４は、例えば、ＳＳＤ（Solid  State  Drive）、ＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）、またはＤＩＭＭ（Dual  Inline  Memory  Module）等で構成され、制御モジュール６２に設けられた拡張スロット（本実施の形態１では、IDE/SATAコネクタ及びメモリソケット）に装着される。
具体的に、記憶モジュール６４には、画像処理モジュール６３に上述した各種画像処理を実行させるためのプログラム及びＯＳ（例えばWindows（登録商標）、Linux（登録商標）、Android（登録商標）、iOS（登録商標）、RTOS等）が格納されている。
【００３５】
以上説明した本実施の形態１に係る信号処理装置６では、各内部モジュール６１〜６４は、通信用プロトコルとコネクタ形状との少なくとも通信用プロトコルまたは両方が通信用インターフェース規格（例えばPC/AT互換機の規格）に準拠したインターフェースＩＦ（本実施の形態１では、ＰＣＩｅ等）を用いて接続されている。言い換えれば、信号処理装置６は、汎用のＰＣアーキテクチャを利用して組み立てられている。
このため、例えば、内視鏡２における仕様の変更（カメラヘッド２４の高画素化等）に対応させて、内部モジュール６１〜６４の少なくともいずれかを変更する必要が生じた場合であっても、従来のように専用のインターフェースを開発する必要がなく、通信用インターフェース規格（例えばPC/AT互換機の規格）に準拠した例えば汎用のＰＣパーツ（マザーボードにＣＰＵが実装された制御モジュール６２、ＧＰＧＰＵ等の画像処理モジュール６３、ＳＳＤ等の記憶モジュール６４等）を用いて、内視鏡２における仕様の変更に対応させることができる。したがって、本実施の形態１によれば、例えば新たな機種の信号処理装置６を開発する際に、開発期間の短縮化が図れるとともに、低コストで信号処理装置６を開発することができる、という効果を奏する。
なお、画像処理を行うＧＰＧＰＵ等の汎用のＰＣパーツにおける処理速度の技術の進化は速く、また記憶を行うＳＳＤ等の汎用のＰＣパーツにおける記憶容量の大型化の技術の進化も速い。よって、例えば新たな機種の信号処理装置６を開発する際には、画像処理モジュール６３及び／または記憶モジュール６４に、処理の高速化、容量の大型化した最新の汎用ＰＣパーツを用いることが好ましい。この場合、例えば、画像処理モジュール６３と制御モジュール６２との間及び／または記憶モジュール６４と制御モジュール６２との間は、通信用プロトコルとコネクタ形状との両方が通信用インターフェース規格に準拠したインターフェースＩＦを用いて接続されることが好ましい。
【００３６】
ここで、インターフェースモジュール６１は、汎用のＰＣパーツである制御モジュール６２、画像処理モジュール６３、及び記憶モジュール６４とは異なり、内視鏡２（カメラヘッド２４）の特定の機種に対して対応する専用のモジュールである。
しかしながら、インターフェースモジュール６１についても、インターフェースＩＦを通信用インターフェース規格（例えばPC/AT互換機の規格）に準拠させている。このため、例えば、新たな内視鏡２（カメラヘッド２４）のために、このような専用のモジュールを新たに開発する場合であっても、インターフェースＩＦを通信用インターフェース規格（例えばPC/AT互換機の規格）と決めておけば、既存の信号処理装置６の内部モジュール６２〜６４を流用することが可能となり、新たな機種の信号処理装置６の開発期間の長期化及び開発コストの増加を回避することができる。
【００３７】
また、本実施の形態１に係る信号処理装置６は、画像処理モジュール６３に各種画像処理を実行させるためのプログラム及びＯＳ（例えばWindows（登録商標）、Linux（登録商標）、Android（登録商標）、iOS（登録商標）、RTOS等）が格納された記憶モジュール６４を備える。
このため、記憶モジュール６４に格納されたプログラムを適宜、変更すれば、ハードウェア構成を変更せずに、新たな機種を製造することができる。
【００３８】
また、本実施の形態１に係る信号処理装置６は、画像処理モジュール６３に不具合が発生した場合には、当該画像処理モジュール６３の代わりに、インターフェースモジュール６１が画像処理を行うように構成されている。
このため、画像処理モジュール６３に不具合が生じた場合であっても、インターフェースモジュール６１から主体的に第２の映像信号が出力されるため、第１の映像信号に基づく定常画像に対して画像の質は劣化するものの、第２の映像信号に基づく簡易画像を表示することができる。したがって、画像処理モジュール６３に不具合が生じた場合であっても、カメラヘッド２４からの撮像信号に基づく撮像画像が途中で消えてしまう画消失を防止することができる。
特に、インターフェースモジュール６１における画像処理を行う機能をプログラマブルロジックデバイス等のハードウェア構成で実現すれば、当該ハードウェア構成は、ソフトウェア処理を実行する画像処理モジュール６３に対して、不具合が発生する可能性が低くなる。したがって、このように構成すれば、画消失を防止することができる、という効果を好適に実現することができる。
【００３９】
（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。
以下の説明では、上述した実施の形態１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
上述した実施の形態１に係る医療用観察システム１では、カメラヘッド２４には、撮像素子が１つのみ設けられていた。
これに対して本実施の形態２に係る医療用観察システムは、例えば、手術用顕微鏡で構成され、生体内や生体表面等の被検体を３次元画像として拡大表示可能とする。このため、本実施の形態２に係る医療用観察システムでは、カメラヘッドは、例えば互いに視差を有する２つの撮像信号を生成する２つの撮像素子を備える。
以下、本実施の形態２に係る医療用観察システムに用いられる信号処理装置の構成について説明する。
【００４０】
〔信号処理装置の構成〕
図３は、本発明の実施の形態２に係る信号処理装置６Ａの構成を示すブロック図である。
なお、図３では、図２と同様に、カメラヘッド２４Ａ及び第１伝送ケーブル３同士を着脱可能とするコネクタ、第１伝送ケーブル３及び信号処理装置６Ａ同士を着脱可能とするコネクタ、表示装置４Ａ及び第２伝送ケーブル５同士を着脱可能とするコネクタ、並びに、第２伝送ケーブル５及び信号処理装置６Ａ同士を着脱可能とするコネクタの図示を省略している。
本実施の形態２に係る医療用観察システム１Ａに用いられる信号処理装置６Ａは、図３に示すように、上述した実施の形態１で説明した信号処理装置６（図２）と比較して、制御モジュール６２に設けられた拡張スロット（ＰＣＩｅスロット等）に装着される内部モジュールとして、第２インターフェースモジュール６１Ａ、第２画像処理モジュール６３Ａ、及び第３インターフェースモジュール６５が追加されている。
以下では、上述した実施の形態１で説明したインターフェースモジュール６１及び画像処理モジュール６３を、第２インターフェースモジュール６１Ａ及び第２画像処理モジュール６３Ａと区別するために、それぞれ第１インターフェースモジュール６１及び第１画像処理モジュール６３と記載する。
【００４１】
第２インターフェースモジュール６１Ａは、本実施の形態２に係るカメラヘッド２４Ａ（図３）に２つの撮像素子を設けた（上述した実施の形態１で説明したカメラヘッド２４に対して１つの撮像素子を追加した）ことに伴って、追加されたものであり、第１インターフェースモジュール６１と同様の機能を有する。
すなわち、第１インターフェースモジュール６１は、当該２つの撮像素子のうち一方の撮像素子にて生成された撮像信号に対して処理を実行する。一方、第２インターフェースモジュール６１Ａは、他方の撮像素子にて生成された撮像信号に対して処理を実行する。
なお、本実施の形態２では、第１インターフェースモジュール６１は、図３に示すように、第１の映像信号や第２の映像信号を表示装置４Ａではなく、インターフェースＩＦを介して第３インターフェースモジュール６５に出力する。第２インターフェースモジュール６１Ａも同様である。
【００４２】
第２画像処理モジュール６３Ａは、カメラヘッド２４Ａに２つの撮像素子を設けたことに伴って、追加されたものであり、第１画像処理モジュール６３と同様の機能を有する。
すなわち、第１画像処理モジュール６３Ａは、当該２つの撮像素子のうち一方の撮像素子にて生成され、第１インターフェースモジュール６１から、インターフェースＩＦ及び制御モジュール６２を介して入力したデジタル信号（撮像信号）に対して処理を実行する。一方、第２画像処理モジュール６３Ａは、他方の撮像素子にて生成され、第２インターフェースモジュール６１Ａから、インターフェースＩＦ及び制御モジュール６２を介して入力したデジタル信号（撮像信号）に対して処理を実行する。
【００４３】
第３インターフェースモジュール６５は、インターフェースＩＦを介して、第１，第２インターフェースモジュール６１，６１Ａから第１の映像信号をそれぞれ入力した場合には、各第１の映像信号に所定の信号処理を施すことにより、３次元画像表示用の第１の３次元映像信号を生成する。また、第３インターフェースモジュール６５は、インターフェースＩＦを介して、第１，第２インターフェースモジュール６１，６１Ａから第２の映像信号をそれぞれ入力した場合には、各第２の映像信号に所定の信号処理を施すことにより、３次元画像表示用の第２の３次元映像信号を生成する。
そして、第３インターフェースモジュール６５は、第２伝送ケーブル５を介して、生成した第１または第２の３次元映像信号を表示装置４Ａに出力する。
ここで、第３インターフェースモジュール６５は、例えば、第１，第２画像処理モジュール６３，６３Ａの少なくともいずれか一方に不具合が発生した場合に、不具合が発生していない第１，第２画像処理モジュール６３，６３Ａのいずれか他方からの第１の映像信号や、第１，第２インターフェースモジュール６１，６１Ａからの各第２の映像信号の、入力されるいずれか一つの映像信号を用いて、２次元画像表示用の第１または第２の２次元映像信号として表示装置４Ａに出力するように構成してもよい。
このように構成すれば、第１，第２画像処理モジュール６３，６３Ａの少なくともいずれか一方に不具合が生じた場合であっても、カメラヘッド２４Ａからの撮像信号に基づく撮像画像が途中で消えてしまう画消失を防止することができる。
ここで、表示装置４Ａは、例えば、インテグラル・イメージング方式や多眼方式等の３Ｄディスプレイで構成されている。そして、表示装置４Ａは、第２伝送ケーブル５を介して入力した第１または第２の３次元映像信号に基づく３次元画像を表示する。
【００４４】
また、第３インターフェースモジュール６５は、インターフェースＩＦ、第１，第２インターフェースモジュール６１，６１Ａ、及び第１伝送ケーブル３を介して、カメラヘッド２４Ａに設けられた２つの撮像素子の同期をとるための同期信号、クロックを供給する。
【００４５】
以上説明した本実施の形態２のように医療用観察システム１Ａを構成した場合であっても、上述した実施の形態１と同様の効果を奏する。
【００４６】
（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。
以下の説明では、上述した実施の形態１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
上述した実施の形態１に係る医療用観察システム１では、信号処理装置６（内部モジュール６１〜６４）は、単体の外装筐体６０内部に配設されていた。
これに対して本実施の形態３に係る医療用観察システムでは、信号処理装置６（内部モジュール６１〜６４）が２つのグループに区分けされ、当該２つのグループが異なる外装筐体内部にそれぞれ配設されている。
以下、本実施の形態２に係る医療用観察システムに用いられる信号処理装置の構成について説明する。
【００４７】
〔信号処理装置の構成〕
図４は、本発明の実施の形態３に係る信号処理装置６Ｂの概略構成を示す図である。図５は、図４に示した信号処理装置６Ｂの構成を示すブロック図である。
具体的に、本実施の形態３に係る医療用観察システム１Ｂに用いられる信号処理装置６Ｂは、図４に示すように、第１の処理装置６０１Ｂと、第２の処理装置６０２Ｂとに分けられ、各処理装置６０１Ｂ，６０２Ｂ同士が第４伝送ケーブル８で接続されている。
第１の処理装置６０１Ｂは、図５に示すように、第１外装筐体６０１Ｂ１内部にインターフェースモジュール６１が配設された構成を有する。
そして、第１の処理装置６０１Ｂ（インターフェースモジュール６１）は、上述した実施の形態１と同様に、第１伝送ケーブル３を介してカメラヘッド２４に接続するとともに、第２伝送ケーブル５を介して表示装置４に接続する。
【００４８】
第２の処理装置６０２Ｂは、図５に示すように、第２外装筐体６０２Ｂ２内部に制御モジュール６２、画像処理モジュール６３、及び記憶モジュール６４が配設された構成を有する。
第４伝送ケーブル８は、通信用インターフェース規格（例えばPC/AT互換機の規格）に準拠したケーブルであり、一端が第１の処理装置６０１Ｂに着脱自在に接続され、他端が第２の処理装置６０２Ｂに着脱自在に接続される。そして、第４伝送ケーブル８を介して、上述した実施の形態１と同様に、インターフェースモジュール６１と制御モジュール６２との間で信号の送受信が行われる。
なお、本実施の形態３では、第１，第２の処理装置６０１Ｂ，６０２Ｂを有線（第４伝送ケーブル８）で接続したが、これに限られず、無線で接続しても構わない。
本実施の形態３に係る信号処理装置６Ｂは、画像処理モジュール６３だけでなく、例えば第２の処理装置６０２Ｂ自体や第４伝送ケーブル８に不具合が発生した場合であっても、当該画像処理モジュール６３の代わりに、インターフェースモジュール６１が画像処理を行い、第２の映像信号を表示装置４に出力するように構成されている。
このような構成では、第２の処理装置６０２Ｂ自体や第４伝送ケーブル８に不具合が生じた場合であっても、インターフェースモジュール６１から主体的に第２の映像信号が出力されるため、第１の映像信号に基づく定常画像に対して画像の質は劣化するものの、第２の映像信号に基づく簡易画像を表示することができる。したがって、第２の処理装置６０２Ｂ自体や第４伝送ケーブル８に不具合が生じた場合であっても、カメラヘッド２４からの撮像信号に基づく撮像画像が途中で消えてしまう画消失を防止することができる。
【００４９】
以上説明した本実施の形態３によれば、上述した実施の形態１と同様の効果の他、以下の効果を奏する。
本実施の形態３に係る信号処理装置６Ｂは、第１の処理装置６０１Ｂと、第２の処理装置６０２Ｂとに分けられ、各処理装置６０１Ｂ，６０２Ｂ同士が第４伝送ケーブル８で接続されている（以下、別体構成と記載）。
このため、例えば、第１の処理装置６０１Ｂを手術室内に設置し、第２の処理装置６０２Ｂを手術室とは異なる場所に設置することができる。すなわち、各内部モジュール６１〜６４を単体の外装筐体内に配設（以下、一体構成と記載）した場合には、消費する電力、発生する熱、及び物理的な大きさ等を考慮すると、汎用のＰＣパーツである各内部モジュール６２〜６４の選択が制限されてしまう。これに対して、本実施の形態３のように別体構成とすれば、上述したような制限が開放されるため、各内部モジュール６２〜６４として高性能のＰＣパーツを選択することができる。
【００５０】
（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。
以下の説明では、上述した実施の形態３と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図６は、本発明の実施の形態４に係る信号処理装置６Ｃの概略構成を示す図である。
本実施の形態４に係る医療用観察システム１Ｃを構成する信号処理装置６Ｃは、上述した実施の形態３で説明した信号処理装置６Ｂ（図５）に対して、第１の処理装置６０１Ｂ（インターフェースモジュール６１）と第２の処理装置６０２Ｂ（制御モジュール６２）とがインターネット等のネットワークＮを介して接続されている点が異なるのみである。
【００５１】
以上説明した本実施の形態４によれば、上述した実施の形態３と同様の効果の他、以下の効果を奏する。
本実施の形態４のように信号処理装置６Ｃを構成した場合には、第２の処理装置６０２Ｂを例えばクラウドサーバ等の専用サーバで構成することが可能となる。このため、第２の処理装置６０２Ｂをさらに高性能なＰＣとすることが可能となる。例えば、各内部モジュール６２〜６４で行う処理を分散処理で行うことも可能となるし、予め同一の被検体に対してＣＴ、ＭＲＩ、超音波等の他の検査を行っておけば、内視鏡２にて撮像された撮像画像に対して、当該他の検査で得られた検査画像を並べて、あるいは重畳させて表示装置４に表示させることも可能となる。
【００５２】
（その他の実施の形態）
ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。
上述した実施の形態１，３，４では、本発明に係る医療用観察装置として、硬性鏡（挿入部２１）を用いた内視鏡２（硬性内視鏡）を採用していたが、これに限られず、例えば挿入部の先端に撮像素子を有する軟性鏡（図示略）を用いた軟性内視鏡を採用しても構わない。また、本発明に係る医療用観察装置としては、硬性内視鏡や軟性内視鏡に限られず、例えば挿入部の先端に超音波検査のプローブを有し超音波により被検体の検査を行う超音波内視鏡等を採用しても構わない。
【００５３】
上述した実施の形態１〜４では、インターフェースＩＦとして、ＰＣＩｅ等を採用していたが、通信用インターフェース規格（例えばPC/AT互換機の規格）に応じたインターフェースであれば、ＰＣＩｅに限られず、ＵＳＢ、イーサネット（登録商標）、シリアルＡＴＡ、ＨＤＭＩ（登録商標）、ＩＥＥＥ１３９４（登録商標）、ＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔ（登録商標）、ＲＳ２３２Ｃ、ＧＰＩＯ（General  Purpose  Input/Output）等の一般的な規格を採用しても構わない。
【００５４】
上述した実施の形態１〜４では、カメラヘッド２４は、撮像信号を光信号で出力するように構成されていたが、これに限られず、撮像信号を電気信号で出力するように構成しても構わない。この場合には、撮像信号（光信号）を電気信号に光電変換する機能をインターフェースモジュール６１に具備する必要はない。
【符号の説明】
【００５５】
１，１Ａ〜１Ｃ  医療用観察システム
２  内視鏡
３  第１伝送ケーブル
４，４Ａ  表示装置
５  第２伝送ケーブル
６，６Ａ〜６Ｃ  信号処理装置
７  第３伝送ケーブル
８  第４伝送ケーブル
２１  挿入部
２２  光源装置
２３  ライトガイド
２４，２４Ａ  カメラヘッド
６０  外装筐体
６１  インターフェースモジュール（第１インターフェースモジュール）
６１Ａ  第２インターフェースモジュール
６２  制御モジュール
６３  画像処理モジュール（第１画像処理モジュール）
６３Ａ  第２画像処理モジュール
６４  記憶モジュール
６５  第３インターフェースモジュール
６０１Ｂ  第１の処理装置
６０１Ｂ１  第１外装筐体
６０２Ｂ  第２の処理装置
６０２Ｂ２  第２外装筐体
ＩＦ  インターフェース
Ｎ  ネットワーク
【図１】
2016174901.tif 000003
【図２】
2016174901.tif 000004
【図３】
2016174901.tif 000005
【図４】
2016174901.tif 000006
【図５】
2016174901.tif 000007
【図６】
2016174901.tif 000008
【国際調査報告】
2016174901.tif 000009
2016174901.tif 000010
2016174901.tif 000011
2016174901.tif 000012