(57)【要約】  内視鏡装置は、本体部と、第１の挿入部と、コネクタ部と、を含む。第１の挿入部は、第１の撮像素子と、第１の映像信号を出力する第１の映像信号伝送部と、本体部からの第１の非映像電気信号をメタル伝送する第１の信号伝送部と、を有する。コネクタ部は、本体部コネクタと、第１の挿入部コネクタとからなり、本体部コネクタと第１の挿入部コネクタとの接続時に、第１の映像信号および第１の非映像電気信号の信号伝達を行う。
2017122511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部と、
管状の外形を有し、挿入方向の第１の先端部に配置された第１の撮像素子と、前記第１の撮像素子の映像出力信号を前記第１の先端部で光信号に変換して挿入方向の第１の基端部まで前記光信号を光伝送し、前記光信号または前記光信号を光電変換した第１の映像電気信号からなる第１の映像信号を出力する第１の映像信号伝送部と、前記第１の撮像素子の制御信号を含む前記本体部からの第１の非映像電気信号を前記第１の基端部から前記第１の撮像素子までメタル伝送する第１の信号伝送部と、を有する第１の挿入部と、
前記本体部に設けられた本体部コネクタと、前記第１の挿入部の基端に設けられ前記本体部コネクタと着脱可能に接続する第１の挿入部コネクタとからなり、前記本体部コネクタと前記第１の挿入部コネクタとの接続時に、前記第１の映像信号および前記第１の非映像電気信号の信号伝達を行うコネクタ部と、
を備える、内視鏡装置。
【請求項２】
前記第１の映像信号伝送部は、
前記第１の基端部に、前記光信号を光電変換して前記第１の映像電気信号を生成する第１の光電変換部を備え、
前記コネクタ部は、
前記第１の光電変換部によって生成された前記第１の映像電気信号と、前記第１の非映像電気信号とを含む電気信号を信号伝達する電気コネクタからなる、
請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記電気コネクタにおける前記本体部コネクタは、
管状の外形を有し、挿入方向の第２の先端部に配置された第２の撮像素子と、前記第２の撮像素子の映像出力信号を挿入方向の第２の基端部まで第２の映像信号としてメタル伝送する第２の映像信号伝送部と、前記第２の撮像素子の制御信号を含む前記本体部からの第２の非映像電気信号を前記第２の基端部から前記第２の先端部までメタル伝送する第２の信号伝送部と、を有する第２の挿入部に設けられた第２の挿入部コネクタと、着脱可能、かつ前記第２の映像信号および前記第２の非映像電気信号の信号伝達可能に接続する、請求項２に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記第１の挿入部コネクタと前記第２の挿入部コネクタとは、
互いに同数の接続端子を有し、かつ前記接続端子における信号配列が互いに共通である、
請求項３に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記第１の映像信号伝送部は、
前記第１の光電変換部が生成する前記第１の映像電気信号を増幅する第１の増幅部を前記第１の基端部に備える、
請求項２〜４のいずれか１項に記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記第１の映像信号伝送部は、
前記第１の増幅部によって増幅された前記第１の映像電気信号をＡ／Ｄ変換する第１のＡ／Ｄ変換器を前記第１の基端部に備える、
請求項５に記載の内視鏡装置。
【請求項７】
本体部と、
管状の外形を有し、挿入方向の第１の先端部に配置された第１の撮像素子と、前記第１の撮像素子の映像出力信号を前記第１の先端部で光信号に変換して挿入方向の第１の基端部まで前記光信号を光伝送し、前記光信号または前記光信号を光電変換した第１の映像電気信号からなる第１の映像信号を出力する第１の映像信号伝送部と、前記第１の撮像素子の制御信号を含む前記本体部からの第１の非映像電気信号を前記第１の基端部から前記第１の撮像素子までメタル伝送する第１の信号伝送部と、を有する第１の挿入部と、
管状の外形を有し、挿入方向の第２の先端部に配置された第２の撮像素子と、前記第２の撮像素子の映像出力信号を挿入方向の第２の基端部まで第２の映像信号としてメタル伝送する第２の映像信号伝送部と、前記第２の撮像素子の制御信号を含む前記本体部からの第２の非映像電気信号を前記第２の基端部から前記第２の先端部までメタル伝送する第２の信号伝送部と、を有する第２の挿入部と、
前記本体部に設けられた本体部コネクタと、
前記第１の挿入部の基端に設けられ前記本体部コネクタと着脱可能に接続し、前記本体部コネクタとの接続時に、前記第１の映像信号および前記第１の非映像電気信号の信号伝達を行う第１の挿入部コネクタと、
前記第２の挿入部の基端に設けられ前記本体部コネクタと着脱可能に接続し、前記本体部コネクタとの接続時に、前記第２の映像信号および前記第２の非映像電気信号の信号伝達を行う第２の挿入部コネクタと、
を備え、
前記本体部に前記第１の挿入部または前記第２の挿入部を着脱可能に装着できる、
内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡装置および内視鏡システムに関する。
本願は、２０１６年１月１２日に、日本に出願された特願２０１６−３６１０号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
産業分野あるいは医療分野において、内視鏡装置が広く用いられている。
例えば、工業用内視鏡は、ボイラ、タービン、エンジン、化学プラント等の被検体の内部の傷、腐食等の観察および検査に用いられる。例えば、医療用内視鏡は、体腔内に細長の挿入部を挿入することによって体腔内臓器等を観察するために用いられる。医療用内視鏡は、必要に応じ処置具チャンネル内に挿通した処置具を用いて各種治療処置を行うためにも用いられる。
このような内視鏡装置に必要な挿入長さは、検査対象によって様々である。特に、工業用内視鏡における挿入長さは、検査対象によって、例えば、１ｍ〜３０ｍ程度の広範囲にわたる。必要な各挿入長さに対してそれぞれ内視鏡装置を用意しておくことは、検査のコスト増につながる。
そこで、異種の挿入部を交換装着できるようにした内視鏡装置が提案されている。
例えば、特許文献１には、体腔内に挿入され、後端部に内装体の接続部が設けられた挿入部と、挿入部の内装体の接続部が着脱自在に装着される、挿入部の内装体の径以上の径を有する内装体の接続部が設けられた挿入部を作動操作する操作部を有した内視鏡本体と、を具備する医療用の内視鏡装置が記載されている。この内視鏡装置の内視鏡本体は、チャンネルの径および信号線数が異なる異種の挿入部を交換できるように構成されている。挿入部の光伝送路は、照明光を伝送する光伝導用ライトガイドファイバーからなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１１６１３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような従来技術には、以下のような問題がある。
特許文献１に記載の内視鏡装置は、異種の挿入部が接続されるが、挿入部の長さを変えることは記載されていない。
挿入部が長くなると、挿入部内の配線も長くなるため、撮像素子からの映像出力信号が減衰したり、外部ノイズの混入が多くなったりするという問題がある。
近年は、内視鏡装置の高解像度化が強く望まれているため、撮像素子の映像出力信号の周波数が高くなる傾向にある。このため、信号線の長さが、例えば、３０ｍになると、映像出力信号の伝送が困難になってしまう場合がある。
挿入部内の信号伝送を、すべて光信号で行うことも考えられるが、光伝送路の構成は、メタル伝送路よりも高価であるため、高価な装置になってしまうという問題がある。【０００５】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、光伝送路を有する挿入部と、メタル伝送路のみを有する挿入部とが交換可能な内視鏡装置および内視鏡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】
上記の課題を解決するために、本発明の第１の態様の内視鏡装置は、本体部と、管状の外形を有し、挿入方向の第１の先端部に配置された第１の撮像素子と、前記第１の撮像素子の映像出力信号を前記第１の先端部で光信号に変換して挿入方向の第１の基端部まで前記光信号を光伝送し、前記光信号または前記光信号を光電変換した第１の映像電気信号からなる第１の映像信号を出力する第１の映像信号伝送部と、前記第１の撮像素子の制御信号を含む前記本体部からの第１の非映像電気信号を前記第１の基端部から前記第１の撮像素子までメタル伝送する第１の信号伝送部と、を有する第１の挿入部と、前記本体部に設けられた本体部コネクタと、前記第１の挿入部の基端に設けられ前記本体部コネクタと着脱可能に接続する第１の挿入部コネクタとからなり、前記本体部コネクタと前記第１の挿入部コネクタとの接続時に、前記第１の映像信号および前記第１の非映像電気信号の信号伝達を行うコネクタ部と、を備える。【０００７】
本発明の第２の態様の内視鏡システムは、本体部と、管状の外形を有し、挿入方向の第１の先端部に配置された第１の撮像素子と、前記第１の撮像素子の映像出力信号を前記第１の先端部で光信号に変換して挿入方向の第１の基端部まで前記光信号を光伝送し、前記光信号または前記光信号を光電変換した第１の映像電気信号からなる第１の映像信号を出力する第１の映像信号伝送部と、前記第１の撮像素子の制御信号を含む前記本体部からの第１の非映像電気信号を前記第１の基端部から前記第１の撮像素子までメタル伝送する第１の信号伝送部と、を有する第１の挿入部と、管状の外形を有し、挿入方向の第２の先端部に配置された第２の撮像素子と、前記第２の撮像素子の映像出力信号を挿入方向の第２の基端部まで第２の映像信号としてメタル伝送する第２の映像信号伝送部と、前記第２の撮像素子の制御信号を含む前記本体部からの第２の非映像電気信号を前記第２の基端部から前記第２の先端部までメタル伝送する第２の信号伝送部と、を有する第２の挿入部と、前記本体部に設けられた本体部コネクタと、前記第１の挿入部の基端に設けられ前記本体部コネクタと着脱可能に接続し、前記本体部コネクタとの接続時に、前記第１の映像信号および前記第１の非映像電気信号の信号伝達を行う第１の挿入部コネクタと、前記第２の挿入部の基端に設けられ前記本体部コネクタと着脱可能に接続し、前記本体部コネクタとの接続時に、前記第２の映像信号および前記第２の非映像電気信号の信号伝達を行う第２の挿入部コネクタと、を備え、前記本体部に前記第１の挿入部または前記第２の挿入部を着脱可能に装着できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の内視鏡装置および内視鏡システムによれば、光伝送路を有する挿入部と、メタル伝送路を有する挿入部とが交換可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態の内視鏡装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の内視鏡装置の第１の挿入部コネクタにおける信号配列の一例を示す模式図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の内視鏡装置の本体部コネクタにおける信号配列の一例を示す模式図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の内視鏡システムの本体部に、第２の挿入部を装着した場合の構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の内視鏡システムの第２の挿入部コネクタにおける信号配列の一例を示す模式図である。
【図６】本発明の第２の実施形態の内視鏡装置の構成例を示すブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施形態の内視鏡装置の本体部コネクタにおける信号配列の一例を示す模式図である。
【図８】本発明の第２の実施形態の内視鏡装置の第１の挿入部コネクタにおける信号配列の一例を示す模式図である。
【図９】本発明の第２の実施形態の内視鏡システムの本体部に、第２の挿入部を装着した場合の構成例を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態の内視鏡装置の構成例を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態の内視鏡システムの本体部に、第２の挿入部を装着した場合の構成例を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態の内視鏡装置の構成例を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態の内視鏡装置のデジタル信号生成部の構成例を示すブロック図である。
【図１４】本発明の第４の実施形態の内視鏡システムの本体部に、第２の挿入部を装着した場合の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
【００１１】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態の内視鏡装置および内視鏡システムについて説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態の内視鏡装置の構成例を示すブロック図である。図２は、本発明の第１の実施形態の内視鏡装置の第１の挿入部コネクタにおける信号配列の一例を示す模式図である。図３は、本発明の第１の実施形態の内視鏡装置の本体部コネクタにおける信号配列の一例を示す模式図である。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態の内視鏡装置１０１は、第１の挿入部２と本体部１とを備える。内視鏡装置１０１は被検体の内部に挿入されている。内視鏡装置１０１は少なくとも被検体の内部の映像を取得する。被検体の種類は特に限定されない。例えば、内視鏡装置１０１の検査対象である被検体は、ボイラ、タービン、エンジン、化学プラント等の産業用機器であってもよいし、生体であってもよい。
【００１３】
第１の挿入部２は、内視鏡装置１０１において被検体に挿入される装置部分である。第１の挿入部２は、屈曲可能な細長い管状である。第１の挿入部２の長さは、被検体の開口から検査位置までの長さに応じて適宜の長さとすることができる。本実施形態では、一例として、第１の挿入部２の全長は、約３０ｍである。
第１の挿入部２における挿入方向の先端には、先端部２ａ（第１の先端部）が設けられている。
先端部２ａは、対物レンズ５６、ＣＭＯＳ撮像素子５１（第１の撮像素子）、発振器５２、ＶＣＳＥＬ(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)ドライバ６３、ＶＣＳＥＬ６２、照明光源５５、およびサーミスタ５４を備える。
図１では、図示が省略されているが、先端部２ａには、被検体からの光を入射させるため、光透過性の受光窓と、後述する照明光源５５からの光を出射する照明窓とが設けられている。
【００１４】
対物レンズ５６は、先端部２ａに入射する光を像面に結像する。対物レンズ５６は、先端部２ａに設けられた図示略の受光窓に対向して配置されている。
【００１５】
ＣＭＯＳ撮像素子５１は、被検体からの光を光電変換する。ＣＭＯＳ撮像素子５１の撮像面は、対物レンズ５６の像面に配置されている。
ＣＭＯＳ撮像素子５１は、後述する本体部１から送出されるＣＭＯＳ制御信号に基づいて、受光光の光電変換を行い、差動信号として映像出力信号Ｓｉを出力する。
ＣＭＯＳ制御信号の個数は、ＣＭＯＳ撮像素子５１の種類によっても異なる。図１には、一例としてＣＭＯＳ制御信号ＳＣＬ（Serial CLock）、ＳＤＡ（Serial DAta）（第１の非映像電気信号）が示されている。ＣＭＯＳ制御信号の個数は、３個以上であってもよい。
ＣＭＯＳ制御信号ＳＣＬ、ＳＤＡは、後述する本体部１で生成され、ＣＭＯＳ撮像素子５１に接続された接続ケーブルＭ１（第１の信号伝送部）を通してＣＭＯＳ撮像素子５１にメタル伝送される。
【００１６】
発振器５２は、ＣＭＯＳ撮像素子５１に駆動クロックを供給する。発振器５２としては、例えば、水晶発振器が用いられてもよい。
【００１７】
ＶＣＳＥＬドライバ６３は、ＣＭＯＳ撮像素子５１から出力された差動信号を、後述するＶＣＳＥＬ６２を駆動する駆動信号に変換する。
ＶＣＳＥＬ６２は、ＶＣＳＥＬドライバ６３から送出される駆動信号に基づいて変調されたレーザ光である光信号Ｌを出射する。ＶＣＳＥＬ６２から出射される光信号Ｌは、第１の挿入部２の先端部２ａから基端部２ｂ（第１の基端部）まで延ばされた光ファイバー６１（第１の映像信号伝送部）の先端に光結合される。
光ファイバー６１の基端は、第１の挿入部２の基端２ｃに配置された第１の挿入部光コネクタ６０（第１の挿入部コネクタ、コネクタ部）に連結されている。
【００１８】
照明光源５５は、後述する本体部１から送出される駆動信号に基づいて、被検体内部を照明する照明光を発生する。照明光源５５で発生した照明光は、先端部２ａの照明窓（図示略）を通して、先端部２ａの外部に出射される。
照明光源５５としては、例えば、ＬＥＤが用いられてもよい。
照明光源５５に対する駆動信号は、後述する本体部１で生成される。照明光源５５に対する駆動信号は、接続ケーブルＭ３を通して照明光源５５にメタル伝送される。
【００１９】
サーミスタ５４は、先端部２ａ内の温度を検出する温度センサである。サーミスタ５４の検出温度を表すサーミスタ信号Ｔｈは、接続ケーブルＭ２を介して、後述する本体部１にメタル伝送される。
【００２０】
接続ケーブルＭ１、Ｍ２、Ｍ３は、先端部２ａから基端部２ｂに向けて第１の挿入部２の内部に挿通されている。接続ケーブルＭ１、Ｍ２、Ｍ３の基端は、第１の挿入部２の基端２ｃに配置された第１の挿入部電気コネクタ５０（第１の挿入部コネクタ、コネクタ部）に電気的に接続されている。
接続ケーブルＭ１、Ｍ２、Ｍ３は、例えば、複合同軸ケーブルからなる。
【００２１】
第１の挿入部２の基端部２ｂには、スコープ検知部５３が配置されている。
スコープ検知部５３は、スコープ検知信号Ｓ５３を形成する装置部分である。スコープ検知信号Ｓ５３は、第１の挿入部２の種類を後述する本体部１に検知させる。スコープ検知部５３の信号線は、第１の挿入部電気コネクタ５０に配線されている。
本実施形態では、スコープ検知信号Ｓ５３は、少なくとも、映像出力信号Ｓｉが光信号Ｌとして光伝送されるという情報を伝達できる。スコープ検知信号Ｓ５３は、これ以外にも、例えば、第１の挿入部２の長さ、第１の挿入部２の型式などの検知が可能な情報を伝達できてもよい。本実施形態では、スコープ検知信号Ｓ５３には、ＣＭＯＳ撮像素子５１と基端部２ｂとの間の複合同軸ケーブルの長さあるいはこの長さに対応する第１の挿入部２の長さ（以下、「非映像電気信号の伝送路長さ」という）に関する情報が含まれる。
ここで、非映像電気信号の伝送路長さに関する情報は、長さ自体でなくてもよい。
例えば、本体部１に装着して内視鏡装置を構成できる挿入部の長さのラインナップが、ｎ個（ただし、ｎは２以上の整数）の異なる長さに限られている場合に、それぞれ長さを、第１の長さ、…、第ｎの長さ等のように、段階的に区別できる情報でもよい。
あるいは、第１の挿入部２の種類が、非映像電気信号の伝送路長さと一対一に対応して予め決められた識別番号等で表される場合には、識別番号等が間接的に非映像電気信号の伝送路長さに関連する情報を表している。
各情報に対する非映像電気信号の伝送路長さの具体的な値は、例えば、後述する記憶部４３に記憶されていてもよい。本実施形態では、後述するように、非映像電気信号の伝送路長さに関連する情報は、制御信号ドライブ回路１１のドライブ処理のパラメータの設定に用いられる。このため、非映像電気信号の伝送路長さに関連する情報は、パラメータと一対一に対応する情報であってもよい。
【００２２】
スコープ検知部５３における信号形成手段は特に限定されない。スコープ検知部５３は、スコープ検知信号Ｓ５３を発信する構成でもよいし、スコープ検知信号Ｓ５３が本体部１によって読み取り可能に保持された構成でもよい。例えば、スコープ検知部５３は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）などの不揮発性メモリに、スコープ検知信号Ｓ５３がデータとして格納された構成でもよい。この場合、後述する本体部１との接続時に、本体部１によって、不揮発メモリに格納されたスコープ検知信号Ｓ５３としてのデータが読み込まれるようにする。
【００２３】
ここで、図２を参照して、第１の挿入部電気コネクタ５０における信号配列の一例について説明する。
図２に示すように、第１の挿入部電気コネクタ５０は、例えば、２０端子のコネクタである。第１の挿入部電気コネクタ５０には、電源とＧＮＤとを除く１０端子に信号線が配線されている。
「ＣＭＯＳ出力信号＋（−）」端子は、ＣＭＯＳ撮像素子５１の映像出力信号Ｓｉの差動信号に対応する信号の入力信号端子である。ただし、第１の挿入部２では、映像出力信号Ｓｉは光信号Ｌに変換されるため、「ＣＭＯＳ出力信号＋（−）」端子は、第１の挿入部２との接続時には、使用されない。
「ＣＭＯＳ制御信号（ＳＣＬ）」端子および「ＣＭＯＳ制御信号（ＳＤＡ）」端子は、それぞれＣＭＯＳ撮像素子５１に対するＣＭＯＳ制御信号ＳＣＬ、ＳＤＡの入出力信号端子である。
「スコープ検知信号１（２、３）」端子は、スコープ検知部５３からの３ビットのスコープ検知信号Ｓ５３の出力信号端子である。
「サーミスタ信号」端子は、サーミスタ５４からのサーミスタ信号Ｔｈの出力信号端子である。
「照明駆動信号＋（−）」は、後述する本体部１で発生される駆動信号を照明光源５５に伝送する端子である。
【００２４】
図１に示すように、第１の挿入部２において、先端部２ａの基端側には、先端部２ａの向きを変更する湾曲機構７１が設けられている。
湾曲機構７１の詳細の図示は省略するが、内視鏡装置における周知の機構を用いることができる。
例えば、湾曲機構７１には、第１の挿入部２の長手方向に直交する２軸方向に向かって交互に傾動可能に接続された湾曲駒の内部に４本のアングルワイヤが挿通されている。
各アングルワイヤの先端部は、湾曲機構７１の先端（先端部２ａの基端）のワイヤ固定部に固定されている。各アングルワイヤは、湾曲駒の傾動方向に対応する２軸方向において互いに対向して配置され、第１の挿入部２の内部を通って、基端部２ｂまで延ばされている。各アングルワイヤは、湾曲機構７１よりも基端側の第１の挿入部２内では、コイルシースに挿通されている。
基端部２ｂにおける各コイルシースから延出された各アングルワイヤは、第１の挿入部２の基端２ｃに配置されたワイヤ連結部７０に固定されている。
【００２５】
ワイヤ連結部７０は、後述する本体部１におけるワイヤ連結部３０と着脱可能に連結する装置部分である。ワイヤ連結部７０は、ワイヤ連結部３０との連結時に、後述する本体部１によるワイヤ連結部３０の駆動量に応じて、各アングルワイヤを第１の挿入部２の長手方向に牽引する。
【００２６】
本体部１は、被検体の外部に配置される。
本体部１は、第１の挿入部２の基端２ｃと当接可能な端部に、本体部光コネクタ２０（本体部コネクタ、コネクタ部）、本体部電気コネクタ１０（本体部コネクタ、コネクタ部）、およびワイヤ連結部３０を備える。
本体部光コネクタ２０、本体部電気コネクタ１０、およびワイヤ連結部３０は、第１の挿入部２の第１の挿入部光コネクタ６０、第１の挿入部電気コネクタ５０、およびワイヤ連結部７０と、それぞれ着脱可能に接続される。
【００２７】
本体部１は、本体部光コネクタ２０に送出される光信号Ｌの処理を行うために、フォトダイオード（以下、ＰＤと略記する）２１、トランスインピーダンスアンプ（以下、ＴＩＡと略記する）２２、切替回路２３、リミッティングアンプ２４、およびＡ／Ｄ変換部２５をさらに備える。
【００２８】
ＰＤ２１は、本体部光コネクタ２０に入射した光信号Ｌを光電変換する光電変換素子である。
ＴＩＡ２２は、ＰＤ２１の出力電流を電流／電圧変換する。ＴＩＡ２２によって生成された光信号Ｌに対応する電圧信号は、切替回路２３に送出される。
切替回路２３は、ＴＩＡ２２に接続された第１の入力ポートと、本体部電気コネクタ１０からの配線ｍ４に接続された第２の入力ポートとを有する。切替回路２３は、第１の入力ポートおよび第１の入力ポートに入力された信号を、後述するシステム制御部４０からの制御信号に基づいて選択的に切り替えて、出力ポートに出力する。
リミッティングアンプ２４は、切替回路２３から出力される信号の各周波数に対して一律に高いゲインを与え、アイパターンが開くようにする。リミッティングアンプ２４によって増幅された信号は、Ａ／Ｄ変換部２５に送出される。
Ａ／Ｄ変換部２５は、リミッティングアンプ２４からの送出された信号をＡ／Ｄ変換して、デジタルデータを生成する。Ａ／Ｄ変換部２５によって生成されたデジタルデータを後述する画像処理部１３に送出する。
【００２９】
本体部１は、画像処理部１３、制御信号ドライブ回路１１、および照明駆動部１２をさらに備える。
【００３０】
画像処理部１３は、後述するシステム制御部４０および制御信号ドライブ回路１１と通信可能に接続されている。画像処理部１３は、システム制御部４０からの制御信号に基づいて、ＣＭＯＳ撮像素子５１の駆動制御と、Ａ／Ｄ変換部２５から送出されたデジタルデータの画像処理と、を行う。
【００３１】
画像処理部１３は、後述するシステム制御部４０から撮像を開始する制御信号が送出されると、制御信号ドライブ回路１１に制御信号を送出して、制御信号ドライブ回路１１によるＣＭＯＳ撮像素子５１の駆動制御を開始させる。
制御信号ドライブ回路１１は、配線ｍ１を介して、本体部電気コネクタ１０と電気的に接続されている。
制御信号ドライブ回路１１は、本体部電気コネクタ１０、第１の挿入部電気コネクタ５０を介して、ＣＭＯＳ撮像素子５１と通信を行う。制御信号ドライブ回路１１は、ＣＭＯＳ撮像素子５１にＣＭＯＳ制御信号ＳＣＬ、ＳＤＡを送出する。
その際、制御信号ドライブ回路１１は、ＣＭＯＳ制御信号ＳＣＬ、ＳＤＡに、非映像電気信号の伝送路長さに応じたドライブ処理を施す。このため、第１の挿入部２の種類に応じて、非映像電気信号の伝送路長さに応じた信号強度を有するＣＭＯＳ制御信号ＳＣＬ、ＳＤＡが生成される。非映像電気信号の伝送路長さの情報またはこれに対応するドライブ処理の切り替え指示は、後述するシステム制御部４０からの制御信号によって与えられる。
【００３２】
画像処理部１３が行う、上述のデジタルデータに対する画像処理としては、撮像装置において周知の信号処理、例えば、ホワイトバランス、ガンマ補正、輪郭補正、電子ズーム、色補正、コントラスト補正、ＡＥ（自動露出）制御等の信号処理が含まれる。
画像処理された映像信号は、後述するシステム制御部４０内の画像制御部４１に送出される。
【００３３】
照明駆動部１２は、システム制御部４０と通信可能に接続されている。照明駆動部１２は、システム制御部４０からの制御信号に基づいて、照明光源５５の駆動信号を生成する。照明駆動部１２は、生成された駆動信号によって、照明光源５５の点灯または消灯の制御を行う。照明光源５５が輝度変更できる場合には、照明駆動部１２は、照明光源５５の輝度制御を行ってもよい。
照明駆動部１２が生成する駆動信号は、配線ｍ３を介して、本体部電気コネクタ１０に送出される。
【００３４】
ここで、図３を参照して、本体部電気コネクタ１０における信号配列の一例について説明する。
図３に示すように、本体部電気コネクタ１０は、第１の挿入部電気コネクタ５０の各端子と同様の端子を備えている。本体部電気コネクタ１０は、第１の挿入部電気コネクタ５０の各端子と一対一に接続可能な電気コネクタである。
「ＣＭＯＳ出力信号＋（−）」端子は、配線ｍ４を介して切替回路２３の第１の入力ポートに配線されている。
「ＣＭＯＳ制御信号（ＳＣＬ）」端子および「ＣＭＯＳ制御信号（ＳＤＡ）」端子は、配線ｍ１を介して制御信号ドライブ回路１１に配線されている。
「スコープ検知信号１（２、３）」端子は、配線ｍ５を介してシステム制御部４０に配線されている。
「サーミスタ信号」端子は、配線ｍ２を介してシステム制御部４０に配線されている。
「照明駆動信号＋（−）」端子は、配線ｍ３を介して照明駆動部１２に配線されている。
【００３５】
図１に示すように、本体部１は、湾曲制御部３３、第１のモータ３１、および第２のモータ３２をさらに備える。
湾曲制御部３３は、第１のモータ３１、第２のモータ３２、およびシステム制御部４０と通信可能に接続されている。湾曲制御部３３は、システム制御部４０からの制御信号に基づいて、第１のモータ３１および第２のモータ３２の動作を制御する。
第１のモータ３１および第２のモータ３２は、湾曲制御部３３によって駆動されることで、ワイヤ連結部３０、７０を介して連結された図示略のアングルワイヤを牽引する。これにより、アングルワイヤの牽引量に応じて、湾曲機構７１が２軸方向に湾曲する。
例えば、第１のモータ３１および第２のモータ３２は、それぞれ、上下方向および左右方向の湾曲を操作するアングルワイヤに連結されている。
【００３６】
本体部１は、システム制御部４０および記憶部４３をさらに備える。
システム制御部４０は、内視鏡装置１０１全体の動作制御を行う装置部分である。
システム制御部４０は、上述した画像処理部１３、本体部電気コネクタ１０、照明駆動部１２、および湾曲制御部３３の他、ユーザーインタフェース４、記憶部４３、表示部５、および記憶媒体６と接続されている。
【００３７】
ユーザーインタフェース４は、操作者が、内視鏡装置１０１に対する操作入力を行うため、図示略のジョイスティック、操作スイッチ、操作ボタンなど適宜の操作部を備える。ユーザーインタフェース４は、これら操作部による操作入力に応じた制御信号をシステム制御部４０に送出する。
システム制御部４０は、本体部１に第１の挿入部２または後述する第２の挿入部２０２が接続された状態で、ユーザーインタフェース４から操作入力等に応じて、各装置部分の動作を制御する。
【００３８】
記憶部４３は、ユーザーインタフェース４の操作入力、画像処理部１３の制御における画像処理パラメータ、湾曲機構７１の湾曲に関する制御パラメータなど、ユーザー操作により変更される各種パラメータを記憶できるように構成されている。記憶部４３には、非映像電気信号の伝送路長さと制御信号ドライブ回路１１のドライブ処理のパラメータとの関係が記憶されている。
システム制御部４０は、記憶部４３に記憶された各種パラメータを必要に応じて記憶部４３から読み出すことができる。
【００３９】
表示部５は、システム制御部４０の制御信号に基づいて、種々の画像表示を行う。表示部５が行う画像表示には、例えば、操作入力等に必要な情報、画像処理部１３によって画像処理された映像、静止画像などが含まれる。
表示部５の装置構成は特に限定されない。例えば、表示部５には、ＬＣＤパネルが用いられてもよい。
【００４０】
記憶媒体６は、システム制御部４０の制御信号に基づいて、画像処理部１３によって画像処理された動画像、静止画像などの映像を記憶する。
【００４１】
システム制御部４０が行う動作制御の例としては、照明光源５５の点灯／消灯制御、切替回路２３の切替制御、ＣＭＯＳ撮像素子５１の撮像動作の制御、映像データの記録の制御、湾曲機構７１の湾曲制御、温度検知制御が挙げられる。
【００４２】
照明光源５５の点灯／消灯制御は、ユーザーインタフェース４からの点灯、消灯等の操作入力に応じて行われる。ユーザーインタフェース４から点灯（消灯）の操作入力がなされると、システム制御部４０は、照明駆動部１２に点灯（消灯）の制御信号を送出する。
なお、ユーザーインタフェース４から撮像開始の操作入力が行われると、システム制御部４０は、後述する撮像動作の制御を開始するとともに、自動的に照明駆動部１２に点灯の制御信号を送出する。
【００４３】
切替回路２３の切替制御は、第１の挿入部２または後述する第２の挿入部２０２が本体部１に装着された状態で電源がオンされると、直ちに行われる。
システム制御部４０は、スコープ検知部５３のスコープ検知信号Ｓ５３を検知すると、スコープ検知信号Ｓ５３を解析することによって本体部１の接続相手における映像出力信号Ｓｉの信号伝送形態を検知する。
システム制御部４０は、第１の挿入部２のように映像出力信号Ｓｉが光信号Ｌとして光伝送されることを検知すると、切替回路２３の入力ポートを第１の入力ポートに切り替える制御信号を切替回路２３に送出する。
システム制御部４０は、後述する第２の挿入部２０２のように映像出力信号Ｓｉが電気信号としてメタル伝送されることを検知すると、切替回路２３の入力ポートを第２の入力ポートに切り替える制御信号を切替回路２３に送出する。
【００４４】
ＣＭＯＳ撮像素子５１の撮像動作の制御は、ユーザーインタフェース４から操作入力に応じて、システム制御部４０が画像処理部１３に制御信号を送出することによって行われる。
ユーザーインタフェース４から操作入力としては、例えば、撮像開始操作、撮像停止操作、ズーム操作、および輝度調整操作などが可能である。
画像処理部１３は、制御信号ドライブ回路１１に操作入力に対応した制御信号を送出することによってＣＭＯＳ撮像素子５１の動作を開始させる。
画像処理部１３は、ＣＭＯＳ撮像素子５１から送出される映像信号のうち切替回路２３の出力ポートから出力され、さらにリミッティングアンプ２４、Ａ／Ｄ変換部２５によって増幅およびＡ／Ｄ変換された映像データの取得を開始する。
取得された映像データは、システム制御部４０の画像制御部４１に送出される。
【００４５】
システム制御部４０における画像制御部４１は、画像処理部１３から送出された映像データの表示制御と、後述する映像データの記録制御とを行う。
画像処理部１３から送出された映像データは、画像制御部４１によって表示制御部４２に送出される。
表示制御部４２は、映像データに、表示部５に表示するために必要な信号処理を施して、表示部５に送出する。表示制御部４２が行う信号処理としては、表示部５の表示特性および表示仕様に合わせたガンマ補正、スケーリング、ＲＧＢ変換等が挙げられる。
【００４６】
映像データの記録の制御は、ユーザーインタフェース４からの操作入力に応じて行われる。ユーザーインタフェース４からは、画像記録操作として、例えば、フリーズ、静止画記録、動画記録の操作が可能である。
フリーズ操作は、表示部５に現在表示されている映像を静止画像として表示部５に表示させる操作である。
静止画記録操作は、取得した映像信号のフレーム画像を静止画として取得し、記憶媒体６に記録する操作である。静止画記録操作は、フリーズ操作に引き続いて行われてもよい。
動画記録操作は、ユーザーインタフェース４から記録開始と記録終了とを操作入力することにより、記録開始時から記録終了時までの動画データを、記憶媒体６に記憶させる操作である。
【００４７】
湾曲制御は、例えば、ユーザーインタフェース４に含まれるジョイスティックの操作に基づいて行われる。ジョイスティックが操作されると、システム制御部４０は、ジョイスティックの２方向における操作量を解析することによってそれぞれの操作量に対応する湾曲量を湾曲方向毎に算出する。システム制御部４０は、算出した湾曲量の情報を湾曲制御部３３に送出する。湾曲制御部３３は、受信した湾曲量の情報に対応するワイヤ牽引が行われるように、第１のモータ３１および第２のモータ３２を駆動する。これにより、ジョイスティックの操作に対応して、湾曲機構７１が湾曲される。
【００４８】
温度検知制御は、配線ｍ２を通してシステム制御部４０が受信したサーミスタ信号Ｔｈに基づいて行われる。記憶部４３には、本体部１に装着可能な挿入部の許容温度が記憶されている。システム制御部４０は、サーミスタ信号Ｔｈを受信すると、サーミスタ信号Ｔｈを温度に換算して、表示部５に表示させる制御を行う。
さらに、システム制御部４０は、検知温度が所定の許容温度に近づいた場合や、許容温度を越える場合に、表示部５に警告メッセージを表示させる制御を行う。
【００４９】
システム制御部４０の装置構成は、ＣＰＵ、メモリ、入出力インターフェース、外部記憶装置などからなるコンピュータからなり、これにより上記のような各種の制御信号を生成する適宜の制御プログラムが実行されるようになっている。
【００５０】
内視鏡装置１０１の動作について、信号伝送を中心として説明する。
図１に示すように、内視鏡装置１０１においては、第１の挿入部２および本体部１が、第１の挿入部光コネクタ６０、第１の挿入部電気コネクタ５０、およびワイヤ連結部７０と、本体部光コネクタ２０、第１の挿入部電気コネクタ５０、およびワイヤ連結部３０とにおいて、それぞれ互いに接続されて構成されている。
本体部１のシステム制御部４０は、第１の挿入部２におけるスコープ検知部５３のスコープ検知信号Ｓ５３を検知することによって、第１の挿入部２の種類を検知する。このため、システム制御部４０は、記憶部４３に記憶された各種の制御パラメータに基づいて、第１の挿入部２の種類に合わせて第１の挿入部２の制御を行うことができる。
システム制御部４０は、内視鏡装置１０１においては、スコープ検知信号Ｓ５３によって、第１の挿入部２が映像出力信号Ｓｉを光信号Ｌとして光伝送することを検知する。このため、システム制御部４０は、切替回路２３の入力ポートを第１の入力ポートに切り替える。
【００５１】
操作者がユーザーインタフェース４から操作入力を行うと、システム制御部４０は、操作入力に対応した動作制御を行う。
例えば、操作者が照明光源５５の点灯およびＣＭＯＳ撮像素子５１による撮像開始の操作入力を行うと、システム制御部４０は、照明光源５５の点灯およびＣＭＯＳ撮像素子５１の撮像開始を行うための制御信号を、それぞれ照明駆動部１２と、画像処理部１３とに送出する。
これにより、照明駆動部１２からは、点灯を行う照明駆動信号が、配線ｍ３、接続ケーブルＭ３を通して、照明光源５５にメタル伝送される。照明駆動信号は、ＣＭＯＳ撮像素子５１から出力される映像出力信号Ｓｉに比べると格段に低周波であるため、例えば、３０ｍ以上の距離をメタル伝送されても、ほとんど減衰することはない。
【００５２】
画像処理部１３からは、制御信号ドライブ回路１１に制御信号が送出され、制御信号ドライブ回路１１によって、ＣＭＯＳ撮像素子５１の撮像を行うためのＣＭＯＳ制御信号ＳＣＬ、ＳＤＡが生成される。ＣＭＯＳ制御信号ＳＣＬ、ＳＤＡは、配線ｍ１、配線ケーブルＭ１を通して、ＣＭＯＳ撮像素子５１にメタル伝送される。
ＣＭＯＳ制御信号ＳＣＬ、ＳＤＡは、ＣＭＯＳ撮像素子５１から出力される映像出力信号Ｓｉに比べると低周波であるため、そもそも信号減衰は少ない。特に、本実施形態では、ＣＭＯＳ制御信号ＳＣＬ、ＳＤＡは、制御信号ドライブ回路１１によって非映像電気信号の伝送路長さに応じてドライブ処理されるため、ＣＭＯＳ撮像素子５１において、適正な信号レベルが保持される。
さらに、本実施形態では、ＣＭＯＳ制御信号ＳＣＬ、ＳＤＡよりも高周波となるＣＭＯＳ撮像素子５１の駆動クロックは、先端部２ａに配された発振器５２からＣＭＯＳ撮像素子５１に供給される。このため、駆動クロックの伝送距離は数ｍｍ程度である。この結果、駆動クロックは信号劣化することなく、ＣＭＯＳ撮像素子５１に供給される。
【００５３】
第１の挿入部２におけるサーミスタ５４からは、サーミスタ信号Ｔｈが第１の挿入部電気コネクタ５０、本体部電気コネクタ１０を介して本体部１にメタル伝送される。サーミスタ信号Ｔｈは、例えば、３０ｍ以上の距離をメタル伝送されても、ほとんど減衰することはない。
【００５４】
ＣＭＯＳ撮像素子５１からの映像出力信号Ｓｉは、多数の画素ごとの画像信号をシリアル通信によって伝送するため、解像度が高くなるほど、高周波の信号となる。このため、例えば、３０ｍ以上の長さを有する配線ケーブルを通してメタル伝送すると、信号波形が著しく劣化するおそれがある。さらに、メタル伝送される過程で、外部ノイズを拾いやすくなるため、Ｓ／Ｎ比が悪化するおそれがある。
本実施形態では、先端部２ａにおいて、ＣＭＯＳ撮像素子５１の近傍に、ＶＣＳＥＬドライバ６３、ＶＣＳＥＬ６２を配置して、映像出力信号ＳｉをＶＣＳＥＬ６２によって、ＶＣＳＥＬ６２の駆動信号に変換する。ＶＣＳＥＬ６２は、ＶＣＳＥＬドライバ６３からの駆動信号に応じて、レーザ光を発生し、光信号Ｌを出射する。
光信号Ｌは、ＶＣＳＥＬ６２に対向して配置された光ファイバー６１に光結合されて、基端部２ｂの第１の挿入部光コネクタ６０まで、第１の挿入部２内で光伝送される。
第１の挿入部２内で映像出力信号Ｓｉがメタル伝送されるのは先端部２ａ内の数ｍｍ程度の長さであるため、ほとんど信号劣化することなく光信号Ｌへの信号変換が行われる。
【００５５】
映像出力信号Ｓｉは、第１の挿入部２の内部のほとんどの長さを、光信号Ｌとして光伝送されるため、例えば、第１の挿入部２の長さが３０ｍ程度である場合、ほとんど信号劣化することなく信号伝送される。光信号Ｌは、光伝送されるため、外部ノイズの混入が防止される。
【００５６】
第１の挿入部光コネクタ６０に到達した光信号Ｌは、本体部光コネクタ２０に光結合され、本体部１内のＰＤ２１に入射する。
ＰＤ２１は、光信号Ｌを光電変換してＴＩＡ２２に送出する。ＴＩＡ２２は、光電変換された電流信号を電圧信号に変換する。ＴＩＡ２２によって変換された電圧信号は、切替回路２３の第１の入力ポートから出力ポートを通って、リミッティングアンプ２４に送出される。
リミッティングアンプ２４は、切替回路２３から出力される信号の各周波数に対して一律に高いゲインを与え、アイパターンが開くようにする。これによって、本体部１内でＳ／Ｎ比が低下しても、Ｓ／Ｎ比の高い信号が回復される。
リミッティングアンプ２４によって増幅された信号は、Ａ／Ｄ変換部２５に送出される。
Ａ／Ｄ変換部２５は、リミッティングアンプ２４からの送出された信号をＡ／Ｄ変換して、より安定したデジタルデータを生成する。Ａ／Ｄ変換部２５によってデジタル化された映像データは、画像処理部１３に送出される。
画像処理部１３は、映像信号に適宜の画像処理を施して、システム制御部４０の画像制御部４１に送出する。画像制御部４１は、映像データを表示制御部４２に送出する。表示制御部４２は、映像データに必要な信号処理を施して、表示部５に表示させる。
【００５７】
このようにして、内視鏡装置１０１では、ＣＭＯＳ撮像素子５１で撮像された映像出力信号Ｓｉに基づく映像データが、第１の挿入部２および本体部１内の信号伝送経路による信号劣化や外部ノイズの混入が抑制された状態で、表示部５に表示される。
このため、内視鏡装置１０１では、解像度が高い映像を表す映像信号が、例えば、３０ｍ程度の長い伝送路を通して伝送されても、高画質の映像を表示することができる。
【００５８】
操作者は、表示部５の表示を見て、ユーザーインタフェース４に操作入力することで、例えば、フリーズ、静止画記録、動画記録を行うことができる。
さらに、操作者は、ユーザーインタフェース４に操作入力することで、ズーム操作や輝度調整を行うことによって、より見易い映像を表示させることができる。
さらに、操作者は、ユーザーインタフェース４のジョイスティックを操作することで、湾曲機構７１を適宜の方向に湾曲させることで、対物レンズ５６の光軸を被検体内の適宜の方向に向けることができる。
【００５９】
図１に示すように、本実施形態において、第１の挿入部２におけるＶＣＳＥＬドライバ６３、ＶＣＳＥＬ６２、および光ファイバー６１は、第１の撮像素子の映像出力信号を第１の先端部で光信号に変換して挿入方向の第１の基端部まで光信号を光伝送し、光信号からなる第１の映像信号を出力する第１の映像信号伝送部Ｔｉ１を構成している。
【００６０】
内視鏡装置１０１においては、被検体に応じて、第１の挿入部２を他の挿入部と交換することができる。例えば、被検体の検査位置によって、挿入部の長さがより短くてよい場合には、第１の挿入部２は全長がより短い挿入部に交換されてもよい。
図４は、本発明の第１の実施形態の内視鏡システムの本体部に、第２の挿入部を装着した場合の構成例を示すブロック図である。図５は、本発明の第１の実施形態の内視鏡システムの第２の挿入部コネクタにおける信号配列の一例を示す模式図である。
【００６１】
図４に示すように、内視鏡装置１０２は、上述した内視鏡装置１０１の第１の挿入部２に代えて、第２の挿入部２０２を備える。
第２の挿入部２０２の全長は、第１の挿入部２よりも短い。第２の挿入部２０２は、後述するように映像出力信号Ｓｉをメタル伝送する。このため、第２の挿入部２０２の全長は１０ｍを越えないことが好ましい。
第２の挿入部２０２は、上述した第１の挿入部２の先端部２ａ、光ファイバー６１、および基端部２ｂに代えて、それぞれ、先端部２０２ａ（第２の先端部）、接続ケーブル２６１（第２の映像信号伝送部）、および基端部２０２ｂ（第２の基端部）を備えて構成される。先端部２０２ａ、基端部２０２ｂは、それぞれの内部構成が、先端部２ａ、基端部２ｂの内部構成と一部異なる。
以下、第２の挿入部２０２について、上述した第１の挿入部２と異なる点を中心に説明する。
【００６２】
先端部２０２ａの内部構成は、先端部２ａのＶＣＳＥＬドライバ６３、ＶＣＳＥＬ６２を削除して構成される。
接続ケーブル２６１は、先端部２０２ａにおけるＣＭＯＳ撮像素子５１（第２の撮像素子）の差動信号である映像出力信号Ｓｉを基端部２０２ｂにメタル伝送する。接続ケーブル２６１は、先端部２０２ａにおける接続ケーブルＭ１（第２の信号伝送部）、接続ケーブルＭ２、Ｍ３とともに、複合同軸ケーブルとして構成されている。
接続ケーブルＭ１には、先端部２０２ａのＣＭＯＳ撮像素子５１を制御するＣＭＯＳ制御信号ＳＣＬ、ＳＤＡ（第２の非映像電気信号）がメタル伝送される。
先端部２０２ａにおける、ＣＭＯＳ撮像素子５１、発振器５２、および対物レンズ５６は、第１の挿入部２と異なる構成が用いられてもよい。例えば、先端部２０２ａにおけるＣＭＯＳ撮像素子５１の解像度は、第１の挿入部２におけるＣＭＯＳ撮像素子５１より低解像度であってもよい。この場合、先端部２０２ａにおける発振器５２の周波数は、第１の挿入部２における発振器５２の周波数よりも低周波数でもよい。例えば、先端部２０２ａにおける対物レンズ５６としては、第１の挿入部２における対物レンズ５６と画角が異なる対物レンズが用いられてもよい。
以下では、一例として、先端部２０２ａが、第１の挿入部２と同様の構成のＣＭＯＳ撮像素子５１、発振器５２、および対物レンズ５６を有する場合の例で説明する。
【００６３】
基端部２０２ｂの内部構成は、第１の挿入部２の基端部２ｂにおける第１の挿入部電気コネクタ５０、スコープ検知部５３に代えて、第２の挿入部電気コネクタ２５０、スコープ検知部２５３を備える。さらに、基端部２０２ｂの内部構成は、第１の挿入部光コネクタ６０が削除され、イコライザ６４が追加されて構成されている。
【００６４】
第２の挿入部電気コネクタ２５０は、第１の挿入部電気コネクタ５０と同様の電気コネクタである。ただし、図５に示すように、第２の挿入部電気コネクタ２５０は、配線Ｍ２０４（第２の映像信号伝送部）を介して「ＣＭＯＳ出力信号＋（−）」端子に配線されている点が、第１の挿入部電気コネクタ５０と異なる。
【００６５】
スコープ検知部２５３は、スコープ検知信号Ｓ２５３を形成する装置部分である。スコープ検知信号Ｓ２５３は、第２の挿入部２０２の種類を本体部１に検知させる。スコープ検知部２５３は、形成される信号が異なる以外は、スコープ検知部５３と同様の構成を有する。スコープ検知部２５３の信号線は、第２の挿入部電気コネクタ２５０の「スコープ検知信号１（２、３）」端子に配線されている。
スコープ検知信号Ｓ２５３は、少なくとも映像出力信号Ｓｉがメタル伝送されるという情報と、メタル伝送路の長さに関する情報とを含んでいる。
【００６６】
イコライザ６４は、接続ケーブル２６１によって伝送されることで減衰する映像出力信号Ｓｉの周波数ごとの信号レベルが略均一なるように信号レベルを補正する装置部分である。イコライザ６４は、接続ケーブル２６１の減衰特性に応じて、映像出力信号Ｓｉのより高い周波数成分には高いゲインを、低い周波数成分は低めのゲインを与えることによって、周波数ごとの信号レベルが略均一なるように映像出力信号Ｓｉを補正する。
イコライザ６４によって信号補正された第２の映像信号Ｓｏ２（第２の映像信号）は、配線Ｍ２０４を介して、イコライザ６４の近傍の第２の挿入部電気コネクタ２５０に送出される。
【００６７】
以上説明したように、内視鏡装置１０２は、映像出力信号Ｓｉを、接続ケーブル２６１（第２の映像信号伝送部）によってメタル伝送する点が、内視鏡装置１０１と異なる。
以下、内視鏡装置１０２の動作について、内視鏡装置１０１と異なる点を中心に説明する。
【００６８】
図４に示すように、第２の挿入部２０２においては、第２の挿入部２０２および本体部１が、第２の挿入部電気コネクタ２５０、およびワイヤ連結部７０と、第１の挿入部電気コネクタ５０、およびワイヤ連結部３０とにおいて、それぞれ互いに接続されて構成されている。
本体部１のシステム制御部４０は、第２の挿入部２０２におけるスコープ検知部２５３のスコープ検知信号Ｓ２５３を検知することによって、第２の挿入部２０２の種類を検知する。このため、システム制御部４０は、記憶部４３に記憶された各種の制御パラメータに基づいて、第２の挿入部２０２の種類に合わせて第２の挿入部２０２の制御を行うことができる。
システム制御部４０は、内視鏡装置１０２においては、スコープ検知信号Ｓ２５３によって、第２の挿入部２０２が、映像出力信号Ｓｉを電気信号としてメタル伝送することを検知する。このため、システム制御部４０は、切替回路２３の入力ポートを第２の入力ポートに切り替える。
内視鏡装置１０２では、本体部１における本体部光コネクタ２０、ＰＤ２１、ＴＩＡ２２は、使用されない。
【００６９】
内視鏡装置１０２の信号の流れは、リミッティングアンプ２４に送出される信号が、第２の挿入部２０２内の接続ケーブル２６１によってメタル伝送され、イコライザ６４によって信号レベルを補正された第２の映像信号Ｓｏ２である以外は、内視鏡装置１０１と同様である。
ただし、システム制御部４０は、第２の挿入部２０２において、非映像電気信号の伝送路長さ（接続ケーブルＭ１を含む複合同軸ケーブルの長さ）が、第１の挿入部２の場合とは異なることを検知して、画像処理部１３に通知する。このため、画像処理部１３は、第２の挿入部２０２の非映像電気信号の伝送路長さに応じたドライブ処理を施すように、制御信号ドライブ回路１１を制御する。
【００７０】
内視鏡装置１０２では、映像出力信号Ｓｉが接続ケーブル２６１によって、先端部２０２ａから基端部２０２ｂまでメタル伝送されるため、基端部２０２ｂでは、信号の減衰、Ｓ／Ｎ比の低下が生じる。しかし、第２の挿入部２０２は基端部２０２ｂにイコライザ６４を備えるため、本体部１に送出される第２の映像信号Ｓｏ２は、イコライザ６４によって特に高周波成分における信号の減衰が補正される。このため、第２の映像信号Ｓｏ２は、リミッティングアンプ２４、Ａ／Ｄ変換部２５によって、元の映像出力信号Ｓｉと略同様の映像データとして復元される。
このように、内視鏡装置１０２は、映像出力信号Ｓｉを第２の挿入部２０２内でメタル伝送しても、高画質の映像を表示することができる。
内視鏡装置１０２は映像出力信号Ｓｉを先端部２０２ａにおいて光信号Ｌに信号変換しないため、先端部２０２ａの内部構成が簡素化、小型化される。
接続ケーブル２６１は、接続ケーブルＭ１、Ｍ２、Ｍ３を含む複合同軸ケーブルで構成することができる。第２の挿入部２０２においては、光ファイバー６１が削除されているため、第２の挿入部２０２の外径が低減される。
【００７１】
図４に示すように、本実施形態において、第２の挿入部２０２における接続ケーブル２６１、イコライザ６４、および配線Ｍ２０４は、第２の撮像素子の映像出力信号を挿入方向の第２の基端部まで第２の映像信号としてメタル伝送する第２の映像信号伝送部Ｔｉ２を構成している。
【００７２】
以上説明したように、本実施形態の内視鏡装置１０１に用いる本体部１は、本体部光コネクタ２０と、本体部電気コネクタ１０と、切替回路２３とを備える。本体部電気コネクタ１０には、第１の挿入部電気コネクタ５０と第２の挿入部電気コネクタ２５０とが接続できる。第１の挿入部２からの映像出力信号Ｓｉは、第１の挿入部２内で光信号Ｌに変換されて、本体部光コネクタ２０を通して本体部１に光伝送される。第２の挿入部２０２からの映像出力信号Ｓｉは、第２の挿入部電気コネクタ２５０および本体部電気コネクタ１０を介して本体部１にメタル伝送される。
本体部コネクタである本体部光コネクタ２０、本体部電気コネクタ１０と、第１の挿入部コネクタである第１の挿入部光コネクタ６０、第１の挿入部電気コネクタ５０とは、接続時に、第１の映像信号および第１の非映像電気信号の信号伝達を行うコネクタ部を構成している。
このため、本体部１は、光伝送路を有する挿入部である第１の挿入部２と、メタル伝送路のみを有する第２の挿入部２０２とが交換自在である。本体部１は、必要に応じて、接続相手である第１の挿入部２と第２の挿入部２０２とを交換して、被検体の映像を表示したり、記録したりすることができる。
本実施形態における第１の挿入部２、第２の挿入部２０２、および本体部１は、本体部１に、第１の挿入部２と第２の挿入部２０２とを交換可能に接続して、それぞれ内視鏡装置１０１、１０２を構成することができる本実施形態の内視鏡システムを構成している。
【００７３】
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態の内視鏡装置および内視鏡システムについて説明する。
図６は、本発明の第２の実施形態の内視鏡装置の構成例を示すブロック図である。図７は、本発明の第２の実施形態の内視鏡装置の第１の挿入部コネクタにおける信号配列の一例を示す模式図である。図８は、本発明の第２の実施形態の内視鏡装置の本体部コネクタにおける信号配列の一例を示す模式図である。図９は、本発明の第２の実施形態の内視鏡システムの本体部に、第２の挿入部を装着した場合の構成例を示すブロック図である。
【００７４】
図６に示すように、本実施形態の内視鏡装置１０１Ａは、上記第１の実施形態の内視鏡装置１０１の第１の挿入部２、本体部１に代えて、それぞれ、第１の挿入部２Ａ、本体部１Ａを備える。
第１の挿入部２Ａは、上記第１の実施形態における第１の挿入部２において、スコープ検知部５３に代えてスコープ検知部５３Ａを備え、ＰＤ２１およびＴＩＡ２２を追加して構成されている。
本体部１Ａは、上記第１の実施形態における本体部１のシステム制御部４０に代えて、システム制御部４０Ａを備え、本体部光コネクタ２０、ＰＤ２１、ＴＩＡ２２、および切替回路２３を削除して構成されている。
以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００７５】
スコープ検知部５３Ａは、スコープ検知信号Ｓ５３Ａを形成する装置部分である。スコープ検知信号Ｓ５３Ａは、第１の挿入部２Ａの種類を本体部１Ａに検知させる。スコープ検知部５３Ａは、形成される信号が異なる以外は、上記第１の実施形態のスコープ検知部５３と同様の構成を有する。スコープ検知部５３Ａの信号線は、第１の挿入部電気コネクタ５０の「スコープ検知信号１（２、３）」端子に配線されている（図７参照）。
スコープ検知信号Ｓ５３Ａは、少なくとも第１の挿入部２Ａにおける非映像電気信号の伝送路長さに関する情報を含んでいる。
【００７６】
本実施形態におけるＰＤ２１は、第１の挿入部２Ａの基端部２ｂに配置されている。本実施形態におけるＰＤ２１は、光ファイバー６１の基端部から出射された光信号Ｌを受光して、光信号Ｌを光電変換する。
本実施形態におけるＴＩＡ２２は、第１の挿入部２Ａの基端部２ｂに配置されている。本実施形態におけるＴＩＡ２２は、ＰＤ２１の出力電流を電流／電圧変換する。
図７に示すように、ＴＩＡ２２の出力端子は、配線Ｍ４を介して、第１の挿入部電気コネクタ５０における「ＣＭＯＳ出力信号＋（−）」端子に接続されている。
このため、ＴＩＡ２２によって生成された電圧信号は、第１の映像信号Ｓｏ１（第１の映像電気信号、図６参照）として、「ＣＭＯＳ出力信号＋（−）」端子を介して、本体部１Ａにメタル伝送される。
【００７７】
本体部１Ａにおいては、上記第１の実施形態の本体部１における切替回路２３が削除されている。このため、図８に示すように、本体部１Ａにおいては、本体部電気コネクタ１０の「ＣＭＯＳ出力信号＋（−）」端子は、配線ｍ４を介してリミッティングアンプ２４に配線されている。
本体部１Ａのシステム制御部４０Ａは、切替回路２３の切替制御を行わない点を除いて、上記第１の実施形態のシステム制御部４０と同様の構成を有する。
システム制御部４０Ａは、切替回路２３の切替制御を行わないため、上記の実施形態のシステム制御部４０に比べて、制御プログラムが簡素化される。
【００７８】
内視鏡装置１０１Ａでは、上記第１の実施形態において本体部１の本体部電気コネクタ１０とリミッティングアンプ２４との間に配置されていたＰＤ２１およびＴＩＡ２２が、第１の挿入部２Ａの基端部２ｂにおいて光ファイバー６１の基端部と第１の挿入部電気コネクタ５０との間に移動されている。
このようなＰＤ２１およびＴＩＡ２２の移動量は第１の挿入部２Ａの全長に比べるときわめて短い。このため、映像出力信号Ｓｉおよび第１の映像信号Ｓｏ１の伝送路に占めるメタル伝送路の割合は、上記第１の実施形態における第１の挿入部２と同様、光伝送路に比べて非常に小さい。
一方、第１の挿入部２Ａにおける非映像電気信号の伝送路長さは、上記第１の実施形態における非映像電気信号の伝送路長さと同じである。
この結果、内視鏡装置１０１Ａは、上記第１の実施形態の内視鏡装置１０１と同様に、解像度が高い映像を表す映像信号が、例えば、３０ｍ程度の長い伝送路を通して伝送されても、高画質の映像を表示することができる。
【００７９】
第１の挿入部２Ａにおいては、上記第１の実施形態の第１の挿入部２における本体部光コネクタ２０が削除されている。このため、第１の挿入部２Ａおいては、第１の挿入部２に比べて、基端２ｃの構成が簡素化、小型化される。
本体部１Ａにおいては、上記第１の実施形態の本体部１から、本体部光コネクタ２０、ＰＤ２１、ＴＩＡ２２、および切替回路２３が削除されている。このため、本体部１Ａは、上記第１の実施形態の本体部１に比べて簡素な構成になっている。この結果、本体部１Ａは、本体部１に比べて小型化、低コスト化されることが可能である。
【００８０】
本実施形態における第１の挿入部２ＡのＰＤ２１およびＴＩＡ２２は、第１の基端部において、光信号Ｌを光電変換して、第１の映像電気信号を生成する第１の光電変換部を構成している。
本実施形態における第１の挿入部電気コネクタ５０および本体部電気コネクタ１０は、第１の光電変換部によって生成された第１の映像電気信号と、第１の非映像電気信号とを含む電気信号を信号伝達する電気コネクタを構成している。
図６に示すように、本実施形態において、第１の挿入部２ＡにおけるＶＣＳＥＬドライバ６３、ＶＣＳＥＬ６２、光ファイバー６１、ＰＤ２１、ＴＩＡ２２、および配線Ｍ４は、第１の撮像素子の映像出力信号を第１の先端部で光信号に変換して挿入方向の第１の基端部まで光信号を光電変換した第１の映像電気信号からなる第１の映像信号を出力する第１の映像信号伝送部Ｔｉ１Ａを構成している。
【００８１】
本体部１Ａは、上記第１の実施形態と同様、本体部電気コネクタ１０およびワイヤ連結部３０を備える。このため、図９に示すように、内視鏡装置１０１Ａの第１の挿入部２Ａに代えて、本体部１Ａに上記第１の実施形態における第２の挿入部２０２を装着することによって、内視鏡装置１０２Ａが構成される。
内視鏡装置１０２Ａにおいては、イコライザ６４によって信号レベルが補正された第２の映像信号Ｓｏ２は、第２の挿入部電気コネクタ２５０および本体部電気コネクタ１０の「ＣＭＯＳ出力信号＋（−）」端子と、配線ｍ４を介して、本体部１Ａのリミッティングアンプ２４に送出される。
したがって、内視鏡装置１０２Ａは、上記第１の実施形態の内視鏡装置１０２と同様にして、被検体の画像の表示等を行うことができる。
【００８２】
以上説明したように、本実施形態の内視鏡装置１０１Ａでは、本体部１Ａに本体部電気コネクタ１０を備える。本体部電気コネクタ１０には、第１の挿入部電気コネクタ５０と第２の挿入部電気コネクタ２５０とが接続できる。第１の挿入部２Ａからの映像出力信号Ｓｉは、第１の挿入部２内で光信号Ｌとして光伝送された後、基端部２ｂで電圧信号に変換された第１の映像信号Ｓｏ１として、本体部電気コネクタ１０を通して本体部１Ａにメタル伝送される。第２の挿入部２０２からの映像出力信号Ｓｉは、イコライザ６４によって周波数ごとの信号レベルが補正された第２の映像信号Ｓｏ２として、第２の挿入部電気コネクタ２５０および本体部電気コネクタ１０を介して本体部１Ａにメタル伝送される。
このため、本体部１Ａは、光伝送路を有する挿入部である第１の挿入部２Ａと、メタル伝送路のみを有する第２の挿入部２０２とが交換自在である。本体部１Ａは、必要に応じて、接続相手である第１の挿入部２Ａと第２の挿入部２０２とを交換して、被検体の映像を表示したり、記録したりすることができる。
本実施形態において、本体部コネクタである本体部電気コネクタ１０と、第１の挿入部コネクタである第１の挿入部電気コネクタ５０とは、接続時に、第１の映像信号および第１の非映像電気信号の信号伝達を行うコネクタ部を構成している。
本実施形態における第１の挿入部２Ａ、第２の挿入部２０２、および本体部１Ａは、本体部１Ａに、第１の挿入部２Ａと第２の挿入部２０２とを交換可能に接続して、それぞれ内視鏡装置１０１Ａ、１０２Ａを構成することができる本実施形態の内視鏡システムを構成している。
【００８３】
［第３の実施形態］
本発明の第３の実施形態の内視鏡装置および内視鏡システムについて説明する。
図１０は、本発明の第３の実施形態の内視鏡装置の構成例を示すブロック図である。図１１は、本発明の第３の実施形態の内視鏡システムの本体部に、第２の挿入部を装着した場合の構成例を示すブロック図である。
【００８４】
図１０に示すように、本実施形態の内視鏡装置１０１Ｂは、上記第２の実施形態の内視鏡装置１０１Ａの第１の挿入部２Ａ、本体部１Ａに代えて、それぞれ、第１の挿入部２Ｂ、本体部１Ｂを備える。
第１の挿入部２Ｂは、上記第２の実施形態における第１の挿入部２Ａにおいて、スコープ検知部５３Ａに代えてスコープ検知部５３Ｂを備え、リミッティングアンプ２４を追加して構成されている。
本体部１Ｂは、上記第２の実施形態におけるリミッティングアンプ２４を削除して構成されている。
以下、上記第２の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００８５】
スコープ検知部５３Ｂは、スコープ検知信号Ｓ５３Ｂを形成する装置部分である。スコープ検知信号Ｓ５３Ｂは、第１の挿入部２Ｂの種類を本体部１Ｂに検知させる。スコープ検知部５３Ｂは、形成される信号が異なる以外は、上記第２の実施形態のスコープ検知部５３Ａと同様の構成を有する。
スコープ検知信号Ｓ５３Ｂは、スコープ検知信号Ｓ５３Ａと同様、少なくとも非映像電気信号の伝送路長さに関する情報を含んでいる。
【００８６】
本実施形態におけるリミッティングアンプ２４は、第１の挿入部２Ｂの基端部２ｂに配置されている。本実施形態におけるリミッティングアンプ２４は、ＴＩＡ２２から出力される信号の各周波数に対して一律に高いゲインを与え、アイパターンが開くようにする。
リミッティングアンプ２４の出力端子は、上記第２の実施形態のＴＩＡ２２の出力端子同様、配線Ｍ４を介して、第１の挿入部電気コネクタ５０における図示略の「ＣＭＯＳ出力信号＋（−）」端子に接続されている。
このため、リミッティングアンプ２４によって信号レベルが補正された電圧信号は、第１の映像信号Ｓｏ１（第１の映像電気信号）として、図示略の「ＣＭＯＳ出力信号＋（−）」端子を介して、本体部１Ｂにメタル伝送される。
【００８７】
本体部１Ｂにおいては、上記第２の実施形態の本体部１Ａにおけるリミッティングアンプ２４が削除されている。このため、本体部１Ｂにおいては、本体部電気コネクタ１０の図示略の「ＣＭＯＳ出力信号＋（−）」端子は、配線ｍ４を介してＡ／Ｄ変換部２５に配線されている。
【００８８】
内視鏡装置１０１Ｂでは、上記第２の実施形態において本体部１Ａの本体部電気コネクタ１０とＡ／Ｄ変換部２５との間に配置されていたリミッティングアンプ２４が、第１の挿入部２Ｂの基端部２ｂにおいてＴＩＡ２２と第１の挿入部電気コネクタ５０との間に移動されている。
このため、映像出力信号Ｓｉおよび第１の映像信号Ｓｏ１の伝送路に占めるメタル伝送路の割合は、上記第２の実施形態における第１の挿入部２Ａと同様、光伝送路に比べて非常に小さい。
一方、第１の挿入部２Ｂにおける非映像電気信号の伝送路長さは、上記第２の実施形態における非映像電気信号の伝送路長さと同じである。
この結果、内視鏡装置１０１Ｂは、上記第２の実施形態の内視鏡装置１０１Ａと同様に、解像度が高い映像を表す映像信号が、例えば、３０ｍ程度の長い伝送路を通して伝送されても、高画質の映像を表示することができる。
【００８９】
特に、内視鏡装置１０１Ｂでは、ＴＩＡ２２から出力される電圧信号がリミッティングアンプ２４によって増幅されてから、第１の挿入部電気コネクタ５０および本体部電気コネクタ１０に伝送される。この結果、リミッティングアンプ２４で増幅されることなく第１の挿入部電気コネクタ５０および本体部電気コネクタ１０を通過する場合に比べて、第１の挿入部２Ｂは、信号劣化がより少ない状態で、本体部１Ｂに信号を伝送することができる。
【００９０】
本実施形態における第１の挿入部２Ｂのリミッティングアンプ２４は、第１の基端部において、第１の光電変換部が生成する第１の映像電気信号を増幅する第１の増幅部を構成している。
図１０に示すように、本実施形態において、第１の挿入部２ＢにおけるＶＣＳＥＬドライバ６３、ＶＣＳＥＬ６２、光ファイバー６１、ＰＤ２１、ＴＩＡ２２、リミッティングアンプ２４、および配線Ｍ４は、第１の撮像素子の映像出力信号を第１の先端部で光信号に変換して挿入方向の第１の基端部まで光信号を光電変換した第１の映像電気信号からなる第１の映像信号を出力する第１の映像信号伝送部Ｔｉ１Ｂを構成している。
【００９１】
図１１に示すように、内視鏡装置１０１Ｂの第１の挿入部２Ｂに代えて、本体部１Ｂに第２の挿入部２０２Ｂを装着することによって、内視鏡装置１０２Ｂが構成される。
第２の挿入部２０２Ｂは、上記第１の実施形態における第２の挿入部２０２に、リミッティングアンプ２４を追加して構成される。
第２の挿入部２０２Ｂにおけるリミッティングアンプ２４は、イコライザ６４によって信号レベルが補正された信号を各周波数に対して一律に高いゲインを与えて増幅する。
第２の挿入部２０２Ｂにおけるリミッティングアンプ２４の出力端子は、配線Ｍ２０４を介して、図示略の「ＣＭＯＳ出力信号＋（−）」端子に接続されている。
【００９２】
内視鏡装置１０２Ｂにおいては、第２の挿入部２０２Ｂのリミッティングアンプ２４によって増幅された第２の映像信号Ｓｏ２は、第２の挿入部電気コネクタ２５０および本体部電気コネクタ１０の「ＣＭＯＳ出力信号＋（−）」端子と、配線ｍ４を介して、本体部１ＢのＡ／Ｄ変換部２５に送出される。
したがって、内視鏡装置１０２Ｂは、上記第２の実施形態の内視鏡装置１０２Ａと同様にして、被検体の画像の表示等を行うことができる。
【００９３】
図１１に示すように、本実施形態において、第２の挿入部２０２Ｂにおける接続ケーブル２６１、イコライザ６４、リミッティングアンプ２４、および配線Ｍ２０４は、第２の撮像素子の映像出力信号を挿入方向の第２の基端部まで第２の映像信号としてメタル伝送する第２の映像信号伝送部Ｔｉ２Ｂを構成している。
【００９４】
以上説明したように、本実施形態の内視鏡装置１０１Ｂでは、本体部１Ｂに本体部電気コネクタ１０を備える。本体部電気コネクタ１０には、第１の挿入部電気コネクタ５０と第２の挿入部電気コネクタ２５０とが接続できる。第１の挿入部２Ｂからの映像出力信号Ｓｉは、第１の挿入部２内で光信号Ｌとして光伝送された後、基端部２ｂで電圧信号に変換後に増幅された第１の映像信号Ｓｏ１として、本体部電気コネクタ１０を通して本体部１Ｂにメタル伝送される。第２の挿入部２０２Ｂからの映像出力信号Ｓｉは、リミッティングアンプ２４によって増幅された第２の映像信号Ｓｏ２として、第２の挿入部電気コネクタ２５０および本体部電気コネクタ１０を介して本体部１Ｂにメタル伝送される。
このため、本体部１Ｂは、光伝送路を有する挿入部である第１の挿入部２Ｂと、メタル伝送路のみを有する第２の挿入部２０２Ｂが交換自在である。本体部１Ｂは、必要に応じて、接続相手である第１の挿入部２Ｂと第２の挿入部２０２Ｂとを交換して、被検体の映像を表示したり、記録したりすることができる。
本実施形態における第１の挿入部２Ｂ、第２の挿入部２０２Ｂ、および本体部１Ｂは、本体部１Ｂに、第１の挿入部２Ｂと第２の挿入部２０２Ｂとを交換可能に接続して、それぞれ内視鏡装置１０１Ｂ、１０２Ｂを構成することができる本実施形態の内視鏡システムを構成している。
【００９５】
［第４の実施形態］
本発明の第４の実施形態の内視鏡装置および内視鏡システムについて説明する。
図１２は、本発明の第４の実施形態の内視鏡装置の構成例を示すブロック図である。図１３は、本発明の第４の実施形態の内視鏡装置のデジタル信号生成部の構成例を示すブロック図である。図１４は、本発明の第４の実施形態の内視鏡システムの本体部に、第２の挿入部を装着した場合の構成例を示すブロック図である。
【００９６】
図１２に示すように、本実施形態の内視鏡装置１０１Ｃは、上記第３の実施形態の内視鏡装置１０１Ｂの第１の挿入部２Ｂ、本体部１Ｂに代えて、それぞれ、第１の挿入部２Ｃ、本体部１Ｃを備える。
第１の挿入部２Ｃは、上記第３の実施形態における第１の挿入部２Ｂにおいて、スコープ検知部５３Ｂ、ＴＩＡ２２、リミッティングアンプ２４に代えてスコープ検知部５３Ｃ、デジタル信号生成部６５を備える。
図１３に示すように、デジタル信号生成部６５は、ＴＩＡ２２、リミッティングアンプ２４、およびＡ／Ｄ変換部２５が直列に接続されて構成されている。
このため、第１の挿入部２Ｃは、上記第３の実施形態の第１の挿入部２Ｂにおいて、スコープ検知部５３Ｂに代えて、スコープ検知部５３Ｃを備え、Ａ／Ｄ変換部２５が追加されて構成されている。
本体部１Ｃは、上記第３の実施形態におけるＡ／Ｄ変換部２５を削除して構成されている。
以下、上記第３の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００９７】
スコープ検知部５３Ｃは、スコープ検知信号Ｓ５３Ｃを形成する装置部分である。スコープ検知信号Ｓ５３Ｃは、第１の挿入部２Ｃの種類を本体部１Ｂに検知させる。スコープ検知部５３Ｃは、形成される信号が異なる以外は、上記第３の実施形態のスコープ検知部５３Ｂと同様の構成を有する。
スコープ検知信号Ｓ５３Ｃは、スコープ検知信号Ｓ５３Ｂと同様、少なくとも非映像電気信号の伝送路長さに関する情報を含んでいる。
【００９８】
本実施形態におけるＡ／Ｄ変換部２５は、第１の挿入部２Ｃの基端部２ｂに配置されている。本実施形態におけるＡ／Ｄ変換部２５は、リミッティングアンプ２４によって増幅された信号をＡ／Ｄ変換して、デジタル信号を生成する。
Ａ／Ｄ変換部２５の出力端子は、上記第３の実施形態のリミッティングアンプ２４の出力端子同様、配線Ｍ４を介して、第１の挿入部電気コネクタ５０における図示略の「ＣＭＯＳ出力信号＋（−）」端子に接続されている。
このため、Ａ／Ｄ変換部２５によって生成されたデジタル信号は、図示略の「ＣＭＯＳ出力信号＋（−）」端子を介して、本体部１Ｃにメタル伝送される。
【００９９】
本体部１Ｃにおいては、上記第３の実施形態におけるＡ／Ｄ変換部２５が削除されている。このため、本体部１Ｃにおいては、本体部電気コネクタ１０の図示略の「ＣＭＯＳ出力信号＋（−）」端子は、配線ｍ４を介して画像処理部１３に配線されている。
【０１００】
内視鏡装置１０１Ｃは、上記第３の実施形態において本体部１Ｂの本体部電気コネクタ１０と画像処理部１３との間に配置されていたＡ／Ｄ変換部２５が、第１の挿入部２Ｃの基端部２ｂにおいてリミッティングアンプ２４と第１の挿入部電気コネクタ５０との間に移動されている。
このため、映像出力信号Ｓｉおよび第１の映像信号Ｓｏ１の伝送路に占めるメタル伝送路の割合は、上記第３の実施形態における第１の挿入部２Ｂと同様、光伝送路に比べて非常に小さい。
一方、第１の挿入部２Ｃにおいて、非映像電気信号の伝送路長さは、上記第３の実施形態と同じである。
この結果、内視鏡装置１０１Ｃでは、上記第３の実施形態の内視鏡装置１０１Ｂと同様に、解像度が高い映像を表す映像信号が、例えば、３０ｍ程度の長い伝送路を通して伝送されても、高画質の映像を表示することができる。
【０１０１】
特に、内視鏡装置１０１Ｃでは、ＴＩＡ２２から出力される電圧信号がリミッティングアンプ２４によって増幅され、Ａ／Ｄ変換部２５によってデジタル信号に変換されてから、第１の挿入部電気コネクタ５０および本体部電気コネクタ１０に伝送される。この結果、デジタル信号に変換されることなく第１の挿入部電気コネクタ５０および本体部電気コネクタ１０を通過する場合に比べて、信号劣化がより少ない状態で本体部１Ｃに信号を伝送することができる。
【０１０２】
本実施形態における第１の挿入部２ＣのＡ／Ｄ変換部２５は、第１の基端部において、第１の増幅部によって増幅された第１の映像電気信号をＡ／Ｄ変換する第１のＡ／Ｄ変換器を構成している。
図１２に示すように、本実施形態において、第１の挿入部２ＣにおけるＶＣＳＥＬドライバ６３、ＶＣＳＥＬ６２、光ファイバー６１、ＰＤ２１、ＴＩＡ２２、リミッティングアンプ２４、Ａ／Ｄ変換部２５、および配線Ｍ４は、第１の撮像素子の映像出力信号を第１の先端部で光信号に変換して挿入方向の第１の基端部まで光信号を光電変換した第１の映像電気信号からなる第１の映像信号を出力する第１の映像信号伝送部Ｔｉ１Ｃを構成している。
【０１０３】
図１４に示すように、内視鏡装置１０１Ｃの第１の挿入部２Ｃに代えて、本体部１Ｃに第２の挿入部２０２Ｃを装着することによって、内視鏡装置１０２Ｃが構成される。
第２の挿入部２０２Ｃは、上記第３の実施形態における第２の挿入部２０２Ｂに、Ａ／Ｄ変換部２５を追加して構成される。
第２の挿入部２０２ＣにおけるＡ／Ｄ変換部２５は、リミッティングアンプ２４で増幅された信号をＡ／Ｄ変換してデジタル信号を生成する。
第２の挿入部２０２ＣにおけるＡ／Ｄ変換部２５の出力端子は、配線Ｍ２０４を介して、図示略の「ＣＭＯＳ出力信号＋（−）」端子に接続されている。
【０１０４】
内視鏡装置１０２Ｃにおいては、第２の挿入部２０２ＣのＡ／Ｄ変換部２５によってデジタル化された信号は、第２の挿入部電気コネクタ２５０および本体部電気コネクタ１０の「ＣＭＯＳ出力信号＋（−）」端子と、配線ｍ４とを介して、本体部１Ｃの画像処理部１３に送出される。
したがって、内視鏡装置１０２Ｃは、上記第３の実施形態の内視鏡装置１０２Ｂと同様にして、被検体の画像の表示等を行うことができる。
【０１０５】
図１４に示すように、本実施形態において、第２の挿入部２０２Ｃにおける接続ケーブル２６１、イコライザ６４、リミッティングアンプ２４、Ａ／Ｄ変換部２５、および配線Ｍ２０４は、第２の撮像素子の映像出力信号を挿入方向の第２の基端部まで第２の映像信号としてメタル伝送する第２の映像信号伝送部Ｔｉ２Ｃを構成している。
【０１０６】
以上説明したように、本実施形態の内視鏡装置１０１Ｃは、本体部１Ｃに本体部電気コネクタ１０を備える。本体部電気コネクタ１０には、第１の挿入部電気コネクタ５０と第２の挿入部電気コネクタ２５０とが接続できる。第１の挿入部２Ｃからの映像出力信号Ｓｉは、第１の挿入部２内で光信号Ｌとして光伝送された後、基端部２ｂで電圧信号に変換後に増幅されＡ／Ｄ変換された状態で、本体部電気コネクタ１０を通して本体部１Ｃにメタル伝送される。第２の挿入部２０２Ｂからの映像出力信号Ｓｉは、リミッティングアンプ２４によって増幅された状態で第２の挿入部電気コネクタ２５０および本体部電気コネクタ１０を介して本体部１Ｃにメタル伝送される。
このため、本体部１Ｃは、光伝送路を有する挿入部である第１の挿入部２Ｃと、メタル伝送路のみを有する第２の挿入部２０２Ｃが交換自在である。本体部１Ｃは、必要に応じて、接続相手である第１の挿入部２Ｃと第２の挿入部２０２Ｃとを交換して、被検体の映像を表示したり、記録したりすることができる。
本実施形態における第１の挿入部２Ｃ、第２の挿入部２０２Ｃ、および本体部１Ｃは、本体部１Ｃに、第１の挿入部２Ｃと第２の挿入部２０２Ｃとを交換可能に接続して、それぞれ内視鏡装置１０１Ｃ、１０２Ｃを構成することができる本実施形態の内視鏡システムを構成している。
【０１０７】
なお、上記各実施形態の説明では、光伝送路を有する第１の挿入部の伝送路長さが、第２の挿入部の伝送路長さよりも長い場合の例で説明した。しかし、各挿入部の伝送路の長さは、信号の伝送特性に応じて決められればよい。第１の挿入部の長さは、第２の挿入部以下であってもよい。
例えば、撮像素子の解像度が高いほど、信号の周波数が高くなるため、メタル伝送可能な伝送路の長さが短くなる。このため、内視鏡システムは、高解像度の映像によって検査する第１の挿入部と、第１の挿入部の全長と同じ長さを有し低解像度の映像によって検査する第２の挿入部と、を有していてもよい。
【０１０８】
上記各実施形態の説明では、第１の挿入部、第２の挿入部が備える撮像素子が、いずれもＣＭＯＳ撮像素子からなる場合の例で説明した。しかし、撮像素子は、ＣＭＯＳ撮像素子には限定されない。例えば、撮像素子として、ＣＣＤが用いられてもよい。
【０１０９】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。
また、本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
上記各実施形態によれば、光伝送路を有する挿入部と、メタル伝送路のみを有する挿入部とが交換可能な内視鏡装置および内視鏡システムを提供できる。
【符号の説明】
【０１１１】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ  本体部
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ  第１の挿入部
２ａ  先端部（第１の先端部）
２ｂ  基端部（第１の基端部）
１０  本体部電気コネクタ（本体部コネクタ、コネクタ部、電気コネクタ）
１１  制御信号ドライブ回路
２０  本体部光コネクタ（本体部コネクタ、コネクタ部）
２１  フォトダイオード（ＰＤ）（第１の光電変換部、第１の映像信号伝送部）
２２  トランスインピーダンスアンプ（ＴＩＡ）（第１の光電変換部、第１の映像信号伝送部）
２３  切替回路
２４  リミッティングアンプ（第１の増幅部、第１の映像信号伝送部、第２の映像信号伝送部）
２５  Ａ／Ｄ変換部（第１のＡ／Ｄ変換器、第１の映像信号伝送部、第２の映像信号伝送部）
４０、４０Ａ  システム制御部
５０  第１の挿入部電気コネクタ（第１の挿入部コネクタ、コネクタ部、電気コネクタ）
５１  ＣＭＯＳ撮像素子（第１の撮像素子、第２の撮像素子）
５３、５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃ、２５３  スコープ検知部
６０  第１の挿入部光コネクタ（第１の挿入部コネクタ、コネクタ部）
６１  光ファイバー（第１の映像信号伝送部）
６２  ＶＣＳＥＬ（第１の映像信号伝送部）
６３  ＶＣＳＥＬドライバ（第１の映像信号伝送部）
６４  イコライザ（第２の映像信号伝送部）
１０１、１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃ、１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ  内視鏡装置
２０２、２０２Ｂ、２０２Ｃ  第２の挿入部
２０２ａ  先端部（第２の先端部）
２０２ｂ  基端部（第２の基端部）
２５０ 第２の挿入部電気コネクタ（第２の挿入部コネクタ、コネクタ部）
２６１  接続ケーブル（第２の映像信号伝送部）
Ｌ  光信号（第１の映像信号）
Ｍ１  配線ケーブル（第１の信号伝送部、第２の信号伝送部）
Ｍ２、Ｍ３  配線ケーブル
Ｍ４  配線（第１の映像信号伝送部）
Ｍ２０４  配線（第２の映像信号伝送部）
Ｓ５３、Ｓ５３Ａ、Ｓ５３Ｂ、Ｓ５３Ｃ、Ｓ２５３  スコープ検知信号
ＳＣＬ、ＳＤＡ  ＣＭＯＳ制御信号（第１の非映像電気信号、第２の非映像電気信号）
Ｓｉ  映像出力信号
Ｓｏ１  第１の映像信号（第１の映像電気信号）
Ｓｏ２  第２の映像信号
Ｔｈ  サーミスタ信号
Ｔｉ１、Ｔｉ１Ａ、Ｔｉ１Ｂ、Ｔｉ１Ｃ  第１の映像信号伝送部
Ｔｉ２、Ｔｉ２Ｂ、Ｔｉ２Ｃ  第２の映像信号伝送部
【図１】
2017122511.tif 000003
【図２】
2017122511.tif 000004
【図３】
2017122511.tif 000005
【図４】
2017122511.tif 000006
【図５】
2017122511.tif 000007
【図６】
2017122511.tif 000008
【図７】
2017122511.tif 000009
【図８】
2017122511.tif 000010
【図９】
2017122511.tif 000011
【図１０】
2017122511.tif 000012
【図１１】
2017122511.tif 000013
【図１２】
2017122511.tif 000014
【図１３】
2017122511.tif 000015
【図１４】
2017122511.tif 000016
【国際調査報告】
2017122511.tif 000017
2017122511.tif 000018