(57)【要約】【課題】撮像素子からの映像信号の品質を落とさずに伝送することができる内視鏡を提供すること。【解決手段】内視鏡は、映像信号をシリアル信号として出力する撮像素子１２と、映像信号を内視鏡の外部の画像プロセッサ２２まで伝送する伝送線路１００を介して伝送される映像信号の減衰の影響を補正する第１のフィルタ１０２と、第１のフィルタ１０２よりも撮像素子１２の側に設けられ、伝送線路１００を介して伝送される映像信号に混入される外乱ノイズの影響を抑制する第２のフィルタ１０１とを備える。【選択図】図２
2018094235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号をシリアル信号として出力する撮像素子と、
前記映像信号を内視鏡の外部の信号処理装置まで伝送する伝送線路と、
前記伝送線路を介して伝送される映像信号の減衰の影響を補正する第１のフィルタと、
前記第１のフィルタよりも前記撮像素子の側に設けられ、前記伝送線路を介して伝送される前記映像信号に混入される外乱ノイズの影響を抑制する第２のフィルタと、
を具備する内視鏡。
【請求項２】
前記第２のフィルタの低域遮断周波数は、前記第１のフィルタの低域遮断周波数よりも低い請求項１に記載の内視鏡。
【請求項３】
前記伝送線路を含み、前記内視鏡と前記信号処理装置とを電気的に接続するコネクタをさらに具備し、
前記コネクタは、前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとのうちの少なくとも１つを有している請求項１に記載の内視鏡。
【請求項４】
前記伝送線路を含み、前記内視鏡の挿入部を操作するための操作部をさらに具備し、
前記操作部は、前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとのうちの少なくとも１つを有している請求項１に記載の内視鏡。
【請求項５】
前記第１のフィルタから出力される前記映像信号を増幅したうえで一定の振幅で出力する信号制限回路つき増幅器をさらに具備する請求項１に記載の内視鏡。
【請求項６】
前記第１のフィルタ又は前記第２のフィルタは、減衰器を含むパッシブイコライザ回路を構成している請求項１に記載の内視鏡。
【請求項７】
前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとは入出力インピーダンスが所定値に整合されている請求項１に記載の内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の内視鏡においては、スコープ径の細径化の要望がある。一方でスコープ径を細径化すると、内視鏡からの映像信号を伝送するための伝送線路も細径化される。近年の内視鏡においては、このような細径化された伝送線路であっても高速な信号伝送を行うためにＬＶＤＳ等の差動シリアル伝送方式が用いられることがある。ここで、伝送線路を信号が伝搬するときには伝送線路自体がローパスフィルタ（ＬＰＦ）として機能し、結果として伝送線路を伝搬する信号の高周波成分が減衰することが知られている。このような信号における高周波成分の減衰は、信号の周波数が高いほど、また、伝送線路が長くなるほどに大きくなる。つまり、内視鏡では一般的な機器と比べて伝送線路が長くなる傾向があるため、このような信号の高周波成分の減衰は大きくなる傾向にある。このような伝送線路を伝搬する信号の高周波成分の減衰による信号品質の劣化を抑制するための技術として、例えば特許文献２のようなイコライザを用いる技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−０３３３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、一般的な機器と比べて内視鏡の伝送線路は長くなりやすく、後述するように伝送線路が処置具と併走するために、伝送線路を伝搬する映像信号に処置具からの外乱ノイズが混入しやすい。このような外乱ノイズは、特許文献１のようなイコライザで抑制することが困難である。
【０００５】
本発明は、前記の事情に鑑みてなされたもので、撮像素子からの映像信号の品質を落とさずに伝送することができる内視鏡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】
本発明の一態様の内視鏡は、映像信号をシリアル信号として出力する撮像素子と、前記映像信号を内視鏡の外部の信号処理装置まで伝送する伝送線路と、前記伝送線路を介して伝送される映像信号の減衰の影響を補正する第１のフィルタと、前記第１のフィルタよりも前記撮像素子の側に設けられ、前記伝送線路を介して伝送される前記映像信号に混入される外乱ノイズの影響を抑制する第２のフィルタとを具備する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、撮像素子からの映像信号の品質を落とさずに伝送することができる内視鏡を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る内視鏡を含む内視鏡システムの概略の構成を示す図である。
【図２】図２は、撮像素子及び伝送線路の詳細について説明するための図である。
【図３】図３は、第１のフィルタ及び第２のフィルタの周波数特性を示す図である。
【図４Ａ】図４Ａは、伝送線路と第１のフィルタとの合成の周波数特性を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、伝送線路と、第２のフィルタと、第１のフィルタとの合成の周波数特性を示す図である。
【図５Ａ】図５Ａは、ＨＰＦに減衰器を追加したフィルタ回路の一例の構成を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、ＢＰＦに減衰器を追加したフィルタ回路の一例の構成を示す図である。
【図６】図６は、第２のフィルタ、第１のフィルタ、リミッティングアンプをコネクタに配置した例を示す図である。
【図７】図７は、第２のフィルタを操作部に配置し、第１のフィルタ、リミッティングアンプをコネクタに配置した例を示す図である。
【図８】図８は、第２のフィルタ及び第１のフィルタを操作部に配置し、リミッティングアンプをコネクタに配置した例を示す図である。
【図９】図９は、第２のフィルタ、第１のフィルタ、リミッティングアンプを操作部に配置した例を示す図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、第１のフィルタの減衰器をＦＰＧＡの出力端に配置した例を示す図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、第１のフィルタをＦＰＧＡの出力端に配置した例を示す図である。
【図１１】図１１は、その他の変形例のＦＰＧＡの構成を示す図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、映像信号のＦＩＦＯメモリへの書き込みの仕方を示す図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、映像信号のＦＩＦＯメモリからの読み出しの仕方を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る内視鏡を含む内視鏡システムの概略の構成を示す図である。図１に示す内視鏡システム１は、スコープ１０と、コントローラ２０と、モニタ３０とを有している。スコープ１０は、被検体の体内の映像信号をコントローラ２０の画像プロセッサ２２に伝送する。画像プロセッサ２２は、スコープ１０から伝送された映像信号を処理する。モニタ３０は、コントローラ２０で処理された映像信号に基づいて映像を表示する。
【００１０】
本実施形態における内視鏡として機能するスコープ１０は、挿入部１１と、操作部１４と、ケーブル１５と、コネクタ１６と、コネクタ１７とを有している。
【００１１】
挿入部１１は、被検体の体内に挿入される部分である。挿入部１１の先端の内部には、撮像素子１２が設けられている。撮像素子１２は、ＣＭＯＳセンサ又はＣＣＤセンサであり、被検体の体内を撮像して被検体に係る映像信号を生成する。撮像素子１２については後で詳しく説明する。また、挿入部１１は、先端から照明光を射出可能に構成されている。
【００１２】
また、挿入部１１は、医師等の操作者による操作部１４の操作ノブの操作を受けて湾曲するように構成された部分と、操作部１４の操作によらずに外力によって受動的に湾曲するような部分とを有するように構成されている。
【００１３】
操作部１４は、挿入部１１とケーブル１５とを接続している。操作部１４は、挿入部１１を右左方向に湾曲させる操作を行うためのＲＬノブと、挿入部１１を上下方向に湾曲させる操作を行うためのＵＤノブとを操作ノブとして有している。また、操作部１４は、各種のスイッチを有している。
【００１４】
挿入部１１、操作部１４及びケーブル１５の内部には、ライトガイドが形成されている。このライトガイドは、ケーブル１５の基端に設けられたコネクタ１６を介してコントローラ２０の光源装置２１に接続されている。また、挿入部１１、操作部１４及びケーブル１５の内部には、映像信号を伝送するための伝送線路としての映像信号線等の各種の信号線が形成されている。この信号線は、コネクタ１６に接続されるコネクタ１７を介してコントローラ２０の画像プロセッサ２２に接続されている。さらに、操作部１４から挿入部１１を通るように、チャンネルが設けられている。チャンネルは、超音波メス等の超音波凝固切開装置や電気メス等の高周波電流発生装置といった各種の処置具を挿入部１１の先端まで通すために設けられている。このようなチャネルが設けられていることにより、内視鏡を用いた観察と処置具による処置とが一体的に行われ得る。
【００１５】
光源装置２１は、白色ＬＥＤ等の光源を有しており、照明光を射出する。光源装置２１から射出された照明光は、ライトガイドを介して挿入部１１の先端まで伝達され、挿入部１１の先端から射出される。これにより、被検体内は照明される。
【００１６】
撮像素子１２の外部の信号処理装置としての画像プロセッサ２２は、挿入部１１の撮像素子１２で得られた映像信号を処理する。この処理は、階調補正処理等の映像信号をモニタ３０で表示可能な形式に変換する処理を含む。
【００１７】
図１では、コントローラ２０に画像プロセッサ２２と光源装置２１がそれぞれ独立して存在するものとして説明したが、１つの筐体として構成されていてもよい。
【００１８】
モニタ３０は、例えば液晶モニタである。モニタ３０は、画像プロセッサ２２で処理された映像信号に基づく映像や各種の情報を表示する。
【００１９】
図２は、撮像素子及び伝送線路の詳細について説明するための図である。ここで、本実施形態における伝送線路１００は、撮像素子１２から画像プロセッサ２２までの映像信号を伝送するための信号線を含む。この信号線は、挿入部１１の内部の撮像素子１２から引き出され、操作部１４、ケーブル１５、コネクタ１６、コネクタ１７を通って画像プロセッサ２２に接続される。
【００２０】
本実施形態における撮像素子１２は、画素と、駆動部と、信号処理部と、信号トランスミッタとを有している。画素は、２次元状に配置されたフォトダイオード等の光電変換素子によって構成され、被検体からの光を電気信号（映像信号）に変換する。駆動部は、各画素を駆動する。ここで、駆動部は、同期信号（垂直同期信号及び水平同期信号）に同期して各画素の撮像（露光）動作及び信号読み出し動作を制御する。信号処理部は、同期信号に同期して画素から出力される映像信号に対し、ゲイン調整等のアナログ処理を行う。また、信号処理部は、アナログ処理した映像信号をデジタル信号に変換する処理も行う。信号トランスミッタは、信号処理部で得られたデジタルの映像信号と同期信号とに基づいて差動形式のシリアル信号（例えばＬＶＤＳ信号）を生成し、このシリアル信号を伝送線路１００に出力する。ここで、ＬＶＤＳ信号は、例えば所定量（１ライン）分の映像信号の先頭にヘッダが付加されたシリアル信号として構成されている。
【００２１】
本実施形態における伝送線路１００は、第２のフィルタ（ＦＩＬ−２）１０１と、第１のフィルタ（ＦＩＬ−１）１０２と、リミッティングアンプ（ＬＡ）１０３とを有している。図２の例において、第２のフィルタ１０１と、第１のフィルタ１０２と、リミッティングアンプ１０３とは撮像素子１２から近い側から見てこの順で接続されている。また、第１のフィルタ１０２はイコライザとして機能する。
【００２２】
第２のフィルタ１０１は、入力された信号のうちの外乱ノイズの周波数帯域に含まれる成分を減衰させるように構成されたフィルタである。第１のフィルタ１０２は、第２のフィルタ１０１から入力された信号のうちの映像信号に相当する周波数帯域において低周波ほど減衰量を大きくすることで、ケーブル等の伝送線路による減衰を相殺するように構成されたフィルタである。リミッティングアンプ１０３は、第１のフィルタ１０２から入力された信号を増幅した上で、出力振幅を一定範囲に制限する。
【００２３】
以下、第１のフィルタ１０２及び第２のフィルタ１０１についてさらに説明する。図３（ａ）は、第１のフィルタ１０２の周波数特性を示す。第１のフィルタ１０２は、図３（ａ）に示すように、映像信号の周波数帯域の高周波側の周波数を遮断周波数として有するフィルタである。第１のフィルタ１０２は、例えばハイパスフィルタ（ＨＰＦ）によって構成することができる。ＨＰＦの構成としては、例えばＬＣフィルタのようなパッシブ素子を用いた構成が採用され得る。ここで、ＨＰＦにおいて信号の減衰が生じる周波数帯域である減衰域における利得をａ［ｄＢ］とすると、映像信号の周波数帯域よりも低い周波数を有する信号は、第１のフィルタ１０２を通過するときにａ［ｄＢ］だけ減衰することになる。利得ａは、ＨＰＦを構成する素子のパラメータによって設定されるものである。また、利得ａは、後で説明する伝送線路１００を伝送する信号の減衰量に応じて設定されることが望ましい。さらに、第１のフィルタ１０２を通過する信号の反射を防止するために第１のフィルタ１０２の入出力インピーダンスは所定の値に整合されていることがより望ましい。
【００２４】
ここで、第１のフィルタ１０２は、図３（ａ）の破線で示すように、映像信号の周波数帯域よりも低い周波数だけでなく、映像信号の周波数帯域よりも高い周波数においても利得ａの減衰域を有するバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）として構成されていてもよい。ＢＰＦであれば、入力された映像信号に含まれる高周波ノイズも除去される。
【００２５】
図３（ｂ）は第２のフィルタ１０１の周波数特性を示している。第２のフィルタ１０１は、図３（ｂ）に示すように、外乱ノイズの周波数帯域よりも高い所定の周波数を遮断周波数として有するフィルタである。第２のフィルタ１０１も、例えばハイパスフィルタ（ＨＰＦ）によって構成することができる。ＨＰＦの構成としては、例えばＬＣフィルタのようなパッシブ素子を用いた構成が採用され得る。なお、第１のフィルタ１０２と同様に、第２のフィルタ１０１の入出力インピーダンスは所定の値に整合されていることが望ましい。
【００２６】
内視鏡における外乱ノイズとしては、主に、超音波メス等の超音波凝固切開装置や電気メス等の高周波電流発生装置といった処置具（高周波処置具）を駆動する際の高周波信号の漏れが映像信号に混入することによるノイズが想定される。通常、このような高周波処置具の動作周波数は１０ＭＨｚ以下である。一方、映像信号（ＬＶＤＳ信号）の周波数は１００ＭＨｚ以上になる。このように、映像信号の伝送周波数帯域は、処置具の動作周波数帯域に比べて十分に高い。したがって、ＬＣフィルタ等のフィルタを用いて映像信号から高精度に外乱ノイズを除去することができる。ここで、ＨＰＦの減衰域における利得をｂ［ｄＢ］とすると、外乱ノイズは、第２のフィルタ１０１を通過するときにｂ［ｄＢ］だけ減衰する。利得ｂは、ＨＰＦを構成する素子のパラメータによって設定されるものである。
【００２７】
ここで、第２のフィルタ１０１は、図３（ｂ）の破線で示すように、外乱ノイズの周波数だけでなく、映像信号の周波数帯域よりも高い周波数においても利得ｂの減衰域を有するバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）として構成されていてもよい。ＢＰＦであれば、入力された映像信号に含まれる高周波ノイズも除去される。
【００２８】
図３（ｃ）は、第２のフィルタ１０１と第１のフィルタ１０２の合成の周波数特性を示している。図３（ｃ）の実線は、第２のフィルタ１０１と第１のフィルタ１０２の両方がＨＰＦで構成されている場合の周波数特性である。また、図３（ｃ）の破線は、第１のフィルタ１０２がＢＰＦで構成されている場合の周波数特性である。また、図３（ｃ）の一点鎖線は、第２のフィルタ１０１と第１のフィルタ１０２の両方がＢＰＦで構成されている場合の周波数特性である。
【００２９】
図３（ｃ）に示すように、第２のフィルタ１０１の周波数特性と第１のフィルタ１０２の周波数特性とが合成されることにより、第２のフィルタ１０１と第１のフィルタ１０２とは、外乱ノイズの周波数帯域よりも高い所定の周波数の２つの低域遮断周波数を有する１つの合成フィルタと考えることができる。このとき、映像信号の周波数帯域よりも低周波の周波数帯域における利得はａであり、外乱ノイズの周波数帯域における利得は（ａ＋ｂ）である。
【００３０】
このような合成フィルタに信号が入力されると、まずは、入力された信号における外乱ノイズに相当する成分が第２のフィルタ１０１において減衰される。このときの外乱ノイズに相当する成分の減衰量はｂである。続いて、入力された映像信号の低周波成分及び外乱ノイズに相当する成分が第１のフィルタ１０２において減衰される。このときの外乱ノイズに相当する成分の減衰量は（ａ＋ｂ）である。また、外乱ノイズの周波数帯域よりも高周波であって映像信号の周波数帯域よりも低周波の成分の減衰量はａである。
【００３１】
なお、第２のフィルタ１０１と第１のフィルタ１０２の両方がＨＰＦで構成されている場合には、図３（ａ）に示すように、入力された映像信号よりも高周波の成分の減衰はない。一方、第２のフィルタ１０１と第１のフィルタ１０２の少なくとも一方がＢＰＦで構成されている場合には、入力された映像信号よりも高周波の成分の減衰が生じる。高周波の成分の減衰量は、第１のフィルタ１０２のみがＢＰＦで構成されている場合には利得ａであり、第２のフィルタ１０１と第１のフィルタ１０２の両方がＢＰＦで構成されている場合には利得（ａ＋ｂ）である。
【００３２】
図４Ａは、伝送線路１００と第１のフィルタ１０２との合成の周波数特性を示している。一般に、高周波信号が伝送線路を伝搬するとき、伝送線路が伝搬する高周波信号に対してローパスフィルタ（ＬＰＦ）として作用することが知られている。このため、伝送線路を伝送する信号の高周波成分は減衰する。この減衰量は、信号の周波数が高いほど、伝送線路が長くなるほどに大きくなる。このような高周波成分の減衰が発生すると、後段の画像プロセッサ２２において映像信号が正しく受信されない可能性がある。
【００３３】
前述したように、第１のフィルタ１０２は、入力された信号における映像信号の周波数帯域において低周波ほど減衰量が大きくするフィルタである。したがって、伝送線路１００における映像信号の周波数帯域における高周波側での利得と同じになるように第１のフィルタ１０２における映像信号の周波数帯域における低周波側での利得が設定されていれば、伝送線路１００と第１のフィルタ１０２とは、映像信号の低周波成分から高周波成分までの間で一定の利得を有する合成フィルタとして見ることができる。このような合成フィルタを通した信号をリミッティングアンプ１０３において増幅することにより、映像信号の高周波成分を補償することができる。しかしながら、映像信号の低周波成分から高周波成分までの各成分が減衰されているため、映像信号への外乱ノイズの混入によってＳ／Ｎが劣化する。
【００３４】
図４Ｂは、伝送線路１００と、第２のフィルタ１０１と、第１のフィルタ１０２との合成の周波数特性を示している。図４Ａの周波数特性を有するフィルタにさらに第２のフィルタ１０１が追加されることにより、映像信号の減衰に比べて外乱ノイズがさらに減衰されることになる。結果として、信号のＳ／Ｎは改善される。
【００３５】
以上説明したように本実施形態によれば、撮像素子１２から出力されて伝送線路１００を介して伝送される映像信号の減衰の影響を補正する第１のフィルタ１０２に加えて、伝送線路１００を介して伝送される映像信号に混入される外乱ノイズの影響を抑制する第２のフィルタ１０１を設けることにより、撮像素子からの映像信号の品質を落とさずに伝送することができる内視鏡を提供することができる。
【００３６】
［変形例１］  
以下、本実施形態の変形例を説明する。前述した実施形態では、第２のフィルタ１０１及び第１のフィルタ１０２をＨＰＦ又はＢＰＦで構成する例を説明している。これに対し、ＨＰＦ又はＢＰＦに対して減衰器を追加した構成も採用され得る。
【００３７】
図５Ａは、ＨＰＦに減衰器を追加したフィルタ回路の一例の構成を示す図である。一例のＨＰＦは、図５Ａに示すように、コンデンサＣと、一端がコンデンサＣに対して並列に接続されて他端が接地されたコイルＬとによって構成されるＬＣフィルタである。図５ＡのＬＣフィルタにおいて、コンデンサＣの静電容量の設定によって、ＨＰＦの遷移域（信号を通過させる周波数帯域である通過域と信号を減衰させる減衰域との間の利得変動の起こる周波数帯域）における利得の傾きが設定される。また、コイルＬのインダクタンスの設定によって、ＨＰＦの入出力インピーダンスの値が設定される。
【００３８】
そして、減衰器ＡＴＴは、コンデンサＣに対して並列に接続されるとともに、コイルＬを介して接地されている。減衰器ＡＴＴは、例えばＬ型、π型、Ｔ型の何れかの形に結線された抵抗によって構成される。このような減衰器ＡＴＴにより、ＨＰＦの減衰域における利得を所定値に調整することができる。
【００３９】
図５Ｂは、ＢＰＦに減衰器を追加したフィルタ回路の一例の構成を示す図である。一例のＢＰＦは、図５Ｂに示すように、入出力端に対して直列に接続されたコンデンサＣ１及びコイルＬ１と、一端がコンデンサＣ１及びコイルＬ１に対して並列に接続されて他端が接地されたコンデンサＣ２及びコイルＬ２とによって構成されている。コンデンサＣ１及びＣ２の静電容量の設定によって、ＢＰＦの遷移域（高周波側と低周波側）における利得の傾きが設定される。また、コイルＬ１及びＬ２のインダクタンスの設定によって、ＨＰＦの入出力インピーダンスの値が設定される。
【００４０】
そして、減衰器ＡＴＴは、コンデンサＣ１及びＬ１に対して並列に接続されるとともに、互いに並列に接続されたコンデンサＣ２及びコイルＬ２を介して接地されている。減衰器ＡＴＴは、例えばＬ型、π型、Ｔ型の何れかの形に結線された抵抗によって構成される。このような減衰器ＡＴＴにより、ＢＰＦの減衰域における利得を所定値に調整することができる。
【００４１】
ここで、図５Ａ及び図５Ｂの例では、フィルタはパッシブ素子を用いて構成されている。これに対し、フィルタはアクティブ素子によって構成されるものであってもよい。ただし、パッシブフィルタであれば、フィルタを駆動するための電源が不要である。
【００４２】
以上説明したように変形例１によれば、減衰器を用いることによって、より高精度に入力された信号の利得調整をすることができるイコライザを構成することができる。
【００４３】
［変形例２］
次に、変形例２を説明する。前述した実施形態において、第２のフィルタ１０１及び第１のフィルタ１０２は、伝送線路１００の中に設けられているとして説明している。変形例２は、第２のフィルタ１０１及び第１のフィルタ１０２の具体的な配置についての変形例である。
【００４４】
図６は、第２のフィルタ１０１、第１のフィルタ１０２、リミッティングアンプ１０３をコネクタ１６に配置した例である。この場合、第２のフィルタ１０１の入力は、ケーブル１５を通る信号線に接続される。そして、第２のフィルタ１０１の出力は、第１のフィルタ１０２の入力に接続される。そして、第１のフィルタ１０２の出力は、リミッティングアンプ１０３の入力に接続される。リミッティングアンプ１０３の出力は、ＦＰＧＡ１０４に接続される。ＦＰＧＡ１０４は、信号レシーバ、ヘッダ取得処理部、変換部、メモリを含む。これらは、ロジック回路によって構成される。信号レシーバは、ＬＶＤＳ信号等の差動シリアル信号からもとの映像信号とヘッダを復元する受信部である。ヘッダ取得処理部は、ヘッダを取得して映像信号の先頭同期コードを認識する。変換部は、ヘッダから続く所定データ量の映像信号を１画素分の映像信号に変換する。メモリは、画素毎に映像信号を記憶する。ＦＰＧＡ１０４のメモリに記憶された映像信号は、コネクタ１７を介して画像プロセッサ２２に伝送される。
【００４５】
このようにして第２のフィルタ１０１、第１のフィルタ１０２、リミッティングアンプ１０３をコネクタ１６に配置することで、高周波処置具２００からの外乱ノイズによる映像信号への影響が抑制される。
【００４６】
図７は、第２のフィルタ１０１を操作部１４に配置し、第１のフィルタ１０２、リミッティングアンプ１０３をコネクタ１６に配置した例である。この場合、第２のフィルタ１０１の入力は、操作部１４内の信号線に接続される。そして、第２のフィルタ１０１の出力は、ケーブル１５を介して第１のフィルタ１０２の入力に接続される。そして、第１のフィルタ１０２の出力は、リミッティングアンプ１０３の入力に接続される。リミッティングアンプ１０３の出力は、ＦＰＧＡ１０４に接続される。
【００４７】
図８は、第２のフィルタ１０１及び第１のフィルタ１０２を操作部１４に配置し、リミッティングアンプ１０３をコネクタ１６に配置した例である。この場合、第２のフィルタ１０１の入力は、操作部１４内の信号線に接続される。そして、第２のフィルタ１０１の出力は、第１のフィルタ１０２の入力に接続される。そして、第１のフィルタ１０２の出力は、ケーブル１５を介してリミッティングアンプ１０３の入力に接続される。リミッティングアンプ１０３の出力は、ＦＰＧＡ１０４に接続される。
【００４８】
図９は、第２のフィルタ１０１、第１のフィルタ１０２、リミッティングアンプ１０３を操作部１４に配置した例である。この場合、第２のフィルタ１０１の入力は、操作部１４内の信号線に接続される。そして、第２のフィルタ１０１の出力は、第１のフィルタ１０２の入力に接続される。そして、第１のフィルタ１０２の出力は、リミッティングアンプ１０３の入力に接続される。リミッティングアンプ１０３の出力は、ケーブル１５を介してＦＰＧＡ１０４に接続される。
【００４９】
通常、高周波処置具２００は、操作部１４から撮像素子１２の近傍にかけて形成されるチャネル１４ａを通すことで使用される。したがって、外乱ノイズは、撮像素子１２から操作部１４にかけて特に混入しやすい。第２のフィルタ１０１を操作部１４に配置しておくことにより、外乱ノイズが発生する場所の近くで外乱ノイズを除去することができる。
【００５０】
図１０Ａは、減衰器ＡＴＴをＦＰＧＡ１０４の出力端に配置した例である。前述したように、高周波処置具の使用時においては映像信号には外乱ノイズとして高周波処置具を駆動するための高周波信号の漏れ信号が混入され得る。一方で、高周波処置具が使用されていないときであっても、スコープ１０と画像プロセッサ２２とを接続するコネクタ１７からの静電気（ＥＳＤ）によりＦＰＧＡ１０４を破壊する虞がある。このため、特に、第１のフィルタ１０２の図５Ａ又は図５Ｂで示したような減衰器ＡＴＴを図１０Ａのように、ＦＰＧＡ１０４の出力端に配置することにより、コネクタ部からの静電気はＦＰＧＡ１０４に入力される前に抑制される。また、減衰した映像信号は画像プロセッサ２２に配置されるリミッティングアンプ１０６により増幅することができる。このリミッティングアンプ１０６で増幅された映像信号は、画像プロセッサ２２に設けられたＦＰＧＡ１０７において処理される。
さらに、図１０Ｂのように、第１のフィルタ１０２をＦＰＧＡ１０４の出力端子に配置し、減衰器ＡＴＴを含むフィルタ回路として構成し、コネクタからの静電気が抑制されるだけではなく、映像信号の高周波成分を補償するイコライザとしても機能させることができる。
【００５１】
［その他の変形例］
その他の変形例として、ＦＰＧＡ１０４の変形例を説明する。撮像素子には複数の出力チャンネルを有するものがある。一方で、１チャンネルの映像信号と多チャンネルの映像信号とではＦＰＧＡ１０４の処理するためのロジック回路の構成は異なっている。これは、１チャンネルの処理回路がシリアル信号用の処理回路であるのに対し、多チャンネルの処理回路がパラレル信号用の処理回路であるためである。本変形例は、１チャンネルの撮像信号を多チャンネルの処理回路で処理できるようにする例である。
【００５２】
図１１の変形例のＦＰＧＡ１０４は、信号レシーバ３０１と、２チャンネル化部３０２と、セレクタ３０３と、ヘッダ取得処理部３０４と、変換部３０５と、メモリ３０６とを有する。ここで、図１１の例は、撮像素子１２のチャンネル数が２の場合の例である。チャンネル数が増えた場合には２チャンネル化部３０２によるチャンネル化数を変えればよい。
【００５３】
信号レシーバ３０１は、ＬＶＤＳ信号等の差動シリアル信号からもとの映像信号とヘッダを復元して出力する。信号レシーバ３０１は、１チャンネル及び２チャンネル用の受信端子と２チャンネル用の受信端子の２つの受信端子を有している。また、信号レシーバ３０１は、１チャンネル及び２チャンネル用の送信端子と、２チャンネル用の送信端子の２つの送信端子を有している。１チャンネル及び２チャンネル用の送信端子は、２チャンネル化部３０２と、セレクタ３０３とに接続されている。２チャンネル用の送信端子は、セレクタ３０３に接続されている。
【００５４】
２チャンネル化部３０２は、複数のＦＩＦＯメモリを有し、この複数のＦＩＦＯメモリを用いて信号レシーバ３０１から送られてくる映像信号を２チャンネル化する。図１２Ａ及び図１２Ｂは、１チャンネルの映像信号を２チャンネルの映像信号に変換するための変換手法の例を示す図である。信号レシーバ３０１から出力される映像信号は、図１２Ａに示すようなシリアル信号である。２チャンネル化部３０２は、シリアル信号として入力される映像信号のうちの奇数番目の映像信号を１つ目のＦＩＦＯメモリに書き込み、偶数番目の映像信号を２つ目のＦＩＦＯメモリに書き込む。図１２Ｂに示すように、２つのＦＩＦＯメモリから同時に映像信号を読み出すことで映像信号は２チャンネル化される。
【００５５】
セレクタ３０３は、２チャンネル化部３０２からの映像信号と、信号レシーバ３０１から映像信号との何れかを例えば画像プロセッサ２２から入力されるセレクト信号に応じて選択し、選択した映像信号をパラレル出力する。すなわち、セレクタ３０３は、１チャンネルの映像信号が撮像素子１２から送られた旨のセレクト信号が入力されたときには２チャンネル化部３０２からの映像信号を選択する。また、セレクタ３０３は、２チャンネルの映像信号が撮像素子１２から送られた旨のセレクト信号が入力されたときには、信号レシーバ３０１からの映像信号を選択する。
【００５６】
ヘッダ取得処理部３０４は、セレクタ３０３からパラレル信号として出力されるそれぞれの映像信号の先頭に付加されているヘッダを取得して映像信号の先頭を認識する。変換部３０５は、ヘッダ取得処理部３０４で取得されたヘッダから続く所定データ量の映像信号を１画素分の映像信号に変換する。メモリ３０６は、画素毎に映像信号を記憶する。ＦＰＧＡ１０４のメモリに記憶された映像信号は、コネクタ１７を介して画像プロセッサ２２に伝送される。
【００５７】
このように、１チャンネルの映像信号を２チャンネル化することにより、２チャンネル用の処理回路で１チャンネルの映像信号についても処理することができる。これにより、ロジック回路を約５０％に削減することができる。また、配置や配線の制約も緩和されるため、より安価なＦＰＧＡを採用できる。
【００５８】
以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。
【符号の説明】
【００５９】
１  内視鏡システム、１０  スコープ、１１  挿入部、１２  撮像素子、１４  操作部、１５  ケーブル、１６  コネクタ、１７  コネクタ、２０  コントローラ、２１  光源装置、２２  画像プロセッサ、３０  モニタ、１００  伝送線路、１０１  第２のフィルタ、１０２  第１のフィルタ、１０３  リミッティングアンプ、１０４  ＦＰＧＡ、１０５  減衰器、１０６  リミッティングアンプ、１０７  ＦＰＧＡ、２００  高周波処置具、３０１  信号レシーバ、３０２  ２チャンネル化部、３０３  セレクタ、３０４  ヘッダ取得処理部、３０５  変換部、３０６  メモリ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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