(57)【要約】【課題】撮像部の駆動期間とそれ以外の期間で消費電流の変動の幅を低減することができる内視鏡システムを提供する。【解決手段】内視鏡システム１は、被写体を撮像して、被写体の画像信号を生成する撮像部２４４と、撮像部２４４を駆動する駆動信号を所定の周期で発生させて撮像部２４４へ出力する駆動信号生成部３４と、撮像部２４４と略同じ負荷を有する等価負荷部としてのペルチェ素子２２６と、駆動信号生成部３４が駆動信号を発生している期間に撮像部２４４を駆動させる一方、駆動信号生成部３４が駆動信号を発生していない期間にペルチェ素子２２６を駆動させる制御部としてのＦＰＧＡ２７１と、を備える。【選択図】図２
2015104616.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の体腔内に挿入されることによって被検体の体内画像を撮像する内視鏡と、前記内視鏡と双方向に通信可能に接続された制御装置と、を備えた内視鏡システムであって、
前記被写体を撮像して、該被写体の画像信号を生成する撮像部と、
前記撮像部を駆動する駆動信号を所定の周期で発生させて前記撮像部へ出力する駆動信号生成部と、
前記撮像部と略同じ負荷を有する等価負荷部と、
前記駆動信号生成部が前記駆動信号を発生している期間に前記撮像部を駆動させる一方、前記駆動信号生成部が前記駆動信号を発生していない期間に前記等価負荷部を駆動させる制御部と、
を備えたことを特徴とする内視鏡システム。
【請求項２】
前記撮像部と前記等価負荷部とに接続され、前記駆動信号の出力先を前記撮像部および前記等価負荷部のいずれか一方に切り換える切換部をさらに備え、
前記制御部は、前記切換部に前記駆動信号生成部が前記駆動信号を発生している期間に前記駆動信号の出力先を前記撮像部に切り換えさせる一方、前記駆動信号生成部が前記駆動信号を発生していない期間に前記駆動信号の出力先を前記等価負荷部に切り換えさせることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項３】
前記撮像部および前記等価負荷部へ電力を供給可能な電源部と、
前記撮像部と前記等価負荷部とに接続され、前記電源部から供給される前記電力を前記撮像部および前記等価負荷部のいずれか一方に切り換える切換部と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記切換部に前記駆動信号生成部が前記駆動信号を発生している期間に前記電源部の供給先を前記撮像部に切り換えさえる一方、前記駆動信号生成部が前記駆動信号を発生していない期間に前記電源部の供給先を前記等価負荷部に切り換えさせることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項４】
前記内視鏡は、
先端部が被検体の体腔内に挿入される挿入部と、
前記挿入部の基端部に接続され、当該内視鏡システムの操作信号の入力を受け付ける操作部と、
前記制御装置に着脱自在なコネクタ部と、
を有し、
前記駆動信号生成部は、前記制御装置に設けられ、
前記撮像部は、前記先端部に設けられ、
前記切換部は、前記操作部に設けられ、
前記制御部は、前記コネクタ部に設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載の内視鏡システム。
【請求項５】
前記等価負荷部は、前記操作部の外装に当接して設けられたペルチェ素子であることを特徴とする請求項４に記載の内視鏡システム。
【請求項６】
前記等価負荷部は、前記先端部に設けられ、前記撮像部の温度を検出し、該検出結果を前記制御部へ出力する温度検出部および／または前記撮像部に関する情報を記録する記録部であることを特徴とする請求項４に記載の内視鏡システム。
【請求項７】
前記記録部は、前記撮像部の温度と前記撮像部が生成する前記画像信号を補正する際に用いられる補正情報とを対応付けて記録することを特徴とする請求項６に記載の内視鏡システム。
【請求項８】
前記制御部は、前記駆動信号生成部が前記駆動信号を発生していない期間に、前記温度検出部から出力された前記検出結果に対応する前記補正情報を前記記録部から取得することを特徴とする請求項７に記載の内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体の体内を撮像して該被写体の体内画像を生成する内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療分野においては、患者等の被検体の臓器を観察する際に内視鏡システムが用いられている。内視鏡システムは、たとえば可撓性を有する細長形状をなし、被検体の体腔内に挿入される内視鏡（電子スコープ）と、撮像装置の先端に設けられて体内画像を撮像する撮像部と、撮像部が撮像した体内画像に所定の画像処理を行う制御装置（外部プロセッサ）と、制御装置が画像処理を行った体内画像を表示可能な表示装置とを有する。内視鏡システムを用いて体内画像を取得する際には、被検体の体腔内に挿入部を挿入した後、この挿入部の先端から体腔内の生体組織に照明光を照射し、撮像部が体内画像を撮像する。医師等のユーザは、表示装置が表示する体内画像に基づいて被検体の臓器の観察を行う。
【０００３】
このような内視鏡システムにおいて、撮像部を駆動する駆動信号を所定の周期で出力し、撮像部を間欠駆動させることによって、撮像部で消費される消費電力を低減する技術が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１２／０２０７０９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１では、撮像部の駆動期間とそれ以外の期間で消費電流が変動することによって、電圧変動も発生するため、高い出力電圧精度が要求されることから、出荷時に電圧変動を加味した調整作業を行わなければならないという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、撮像部の駆動期間とそれ以外の期間で消費電流の変動の幅を低減し、出荷時に電圧変動を加味した調整作業を省くことができる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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる内視鏡システムは、被検体の体腔内に挿入されることによって被検体の体内画像を撮像する内視鏡と、前記内視鏡と双方向に通信可能に接続された制御装置と、を備えた内視鏡システムであって、前記被写体を撮像して、該被写体の画像信号を生成する撮像部と、前記撮像部を駆動する駆動信号を所定の周期で発生させて前記撮像部へ出力する駆動信号生成部と、前記撮像部と略同じ負荷を有する等価負荷部と、前記駆動信号生成部が前記駆動信号を発生している期間に前記撮像部を駆動させる一方、前記駆動信号生成部が前記駆動信号を発生していない期間に前記等価負荷部を駆動させる制御部と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明にかかる内視鏡システムは、上記発明において、前記撮像部と前記等価負荷部とに接続され、前記駆動信号の出力先を前記撮像部および前記等価負荷部のいずれか一方に切り換える切換部をさらに備え、前記制御部は、前記切換部に前記駆動信号生成部が前記駆動信号を発生している期間に前記駆動信号の出力先を前記撮像部に切り換えさせる一方、前記駆動信号生成部が前記駆動信号を発生していない期間に前記駆動信号の出力先を前記等価負荷部に切り換えさせることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかる内視鏡システムは、上記発明において、前記撮像部および前記等価負荷部へ電力を供給可能な電源部と、前記撮像部と前記等価負荷部とに接続され、前記電源部から供給される前記電力を前記撮像部および前記等価負荷部のいずれか一方に切り換える切換部と、をさらに備え、前記制御部は、前記切換部に前記駆動信号生成部が前記駆動信号を発生している期間に前記電源部の供給先を前記撮像部に切り換えさえる一方、前記駆動信号生成部が前記駆動信号を発生していない期間に前記電源部の供給先を前記等価負荷部に切り換えさせることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる内視鏡システムは、上記発明において、前記内視鏡は、先端部が被検体の体腔内に挿入される挿入部と、前記挿入部の基端部に接続され、当該内視鏡システムの操作信号の入力を受け付ける操作部と、前記制御装置に着脱自在なコネクタ部と、を有し、前記駆動信号生成部は、前記制御装置に設けられ、前記撮像部は、前記先端部に設けられ、前記切換部は、前記操作部に設けられ、前記制御部は、前記コネクタ部に設けられていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかる内視鏡システムは、上記発明において、前記等価負荷部は、前記操作部の外装に当接して設けられたペルチェ素子であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかる内視鏡システムは、上記発明において、前記等価負荷部は、前記先端部に設けられ、前記撮像部の温度を検出し、該検出結果を前記制御部へ出力する温度検出部および／または前記撮像部に関する情報を記録する記録部であることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明にかかる内視鏡システムは、上記発明において、前記記録部は、前記撮像部の温度と前記撮像部が生成する前記画像信号を補正する際に用いられる補正情報とを対応付けて記録することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明にかかる内視鏡システムは、上記発明において、前記制御部は、前記駆動信号生成部が前記駆動信号を発生していない期間に、前記温度検出部から出力された前記検出結果に対応する前記補正情報を前記記録部から取得することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明にかかる内視鏡システムによれば、撮像部の駆動期間とそれ以外の期間で消費電流の変動の幅を低減することができ、出荷時に電圧変動を加味した調整作業を省くことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システムの概略構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システムの要部の機能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１にかかる内視鏡システムのＦＰＧＡ部による切換部の切換タイミングを示すタイミングチャートである。
【図４】図４は、本発明の実施の形態２にかかる内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態３にかかる内視鏡システムの要部の機能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にかかる内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）として、患者等の被検体の体腔内の画像を撮像して表示する医療用の内視鏡システムについて説明する。また、以下の実施の形態により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、同一部分には同一の符号を付して説明する。さらにまた、図面は、模式的なものであり、各部材の厚みと幅との関係、各部材の比率等は、現実と異なることに留意する必要がある。また、図面の相互間においても、互いの寸法や比率が異なる部分が含まれている。なお、以下の説明では、撮像システムの例として内視鏡システムを説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システムの概略構成を示す図である。図２は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。
【００１９】
図１および図２に示す内視鏡システム１は、被検体の体腔内に先端部が挿入されることによって被検体内の体内画像を撮像する内視鏡２（内視鏡スコープ）と、内視鏡２が撮像した体内画像に所定の画像処理を施すとともに、内視鏡システム１全体の動作を統括的に制御する制御装置３（プロセッサ）と、内視鏡２の先端から出射する照明光を発生する光源装置４と、制御装置３が画像処理を施した体内画像を表示する表示装置５と、を備える。
【００２０】
内視鏡２は、可撓性を有する細長形状をなす挿入部２１と、挿入部２１の基端側に接続され、各種の操作信号の入力を受け付ける操作部２２と、操作部２２から挿入部２１が延びる方向と異なる方向に延び、制御装置３および光源装置４と接続する各種ケーブルを内蔵するユニバーサルコード２３と、を備える。
【００２１】
挿入部２１は、後述する撮像部２４４を内蔵した先端部２４と、複数の湾曲駒によって構成された湾曲自在な湾曲部２５と、湾曲部２５の基端側に接続され、可撓性を有する長尺状の可撓管部２６と、を有する。
【００２２】
先端部２４は、グラスファイバ等を用いて構成されて、光源装置４が出射した光の導光路をなすライトガイド２４１と、ライトガイド２４１の先端に設けられた照明光学系２４２と、一または複数のレンズを用いて構成され、被写体の体内画像を結像する光学系２４３と、光学系２４３が結像した体内画像を受光して電気信号に光電変換して所定の信号処理を施す撮像装置としての撮像部２４４と、撮像部２４４が実装された基板２４５と、内視鏡２用の処理具が通る処置具チャンネル（図示せず）と、を有する。
【００２３】
撮像部２４４は、光学系２４３によって集光された光を受光して光電変換を行うことによってアナログの電気信号（画像信号）を連続的に生成し、この電気信号に対して所定の信号処理を施した後、Ａ／Ｄ変換を行って後述する制御装置３へ出力する。撮像部２４４は、光量に応じた電荷を蓄積するフォトダイオードおよびフォトダイオードが蓄積した電荷を増幅する増幅器をそれぞれ有する複数の画素が２次元状に配列されたＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）やＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）等を用いて構成される。撮像部２４４は、制御装置３からＦＰＧＡ２７１を介して入力される駆動信号（駆動パルス）に従ってデジタルの画像信号（画像データ）を出力する。なお、先端部２４に、撮像部２４４の駆動を制御する制御部およびタイミングジェネレータ等を設けてもよい。
【００２４】
操作部２２と先端部２４の間には、制御装置３との間で電気信号の送受信を行う複数の信号線が束ねられた集合ケーブル２６１が接続される。集合ケーブル２６１の操作部２２側の端部２６１ａは、操作部２２内に設けられた操作部内基板２２ａに接続される。操作部２２とコネクタ部２７との間には、集合ケーブル２３１が接続されている。複数の信号線には、撮像部２４４が出力した画像信号を制御装置３へ伝送する信号線および制御装置３が出力する制御信号および駆動信号を撮像部２４４へ伝送する信号線、および撮像部２４４に電力を供給する信号等が含まれる。なお、集合ケーブル２６１の操作部２２側の端部２６１ａは、コネクタを配した基板２６２にはんだＢ１等で接続される。さらに、基板２６２は、操作部内基板２２ａに設けられたコネクタ（図示せず）に接続される。これにより、集合ケーブル２６１と操作部内基板２２ａとを容易に接続することができる。
【００２５】
また、コネクタ部２７から操作部２２への電気信号の送受信には、２本の信号線（差動信号線）を用いて一つの信号を伝送する方式（差動伝送）が用いられる。差動信号線間の電圧をそれぞれ正（＋）および負（−、位相反転）とすることによって、各線にノイズが混入してもキャンセルできるため、シングルエンド信号に比べてノイズに強く、データや駆動信号の高速転送が可能となる。なお、上述した差動伝送は、ユニバーサルコード２３および／または可撓管部２６の長さが長い場合に用いられることが好ましく、この長さが短い場合、シングルエンド信号を用いるシングルエンド信号伝送であっても適用することができる。
【００２６】
操作部２２は、湾曲部２５を上下方向および左右方向に湾曲させる湾曲ノブ２２１と、体腔内に生体鉗子、レーザメスおよび検査プローブ等の処置具を挿入する処置具挿入部２２２と、送気手段、送水手段、送ガス手段等の切り替えを行う信号の入力を受け付ける複数の第１入力スイッチ２２３ａ、および制御装置３または光源装置４の設定を行う信号の入力を受け付ける複数の第２入力スイッチ２２３ｂからなる操作スイッチ２２３と、を有する。処置具挿入部２２２から挿入される処置具は、先端部２４の処置具チャンネルを経由して開口部から表出する（図示せず）。
【００２７】
また、操作部２２は、コネクタ部２７から入力される駆動信号としての差動信号を受信してシングルエンド信号に変換する差動受信アンプ２２４と、差動受信アンプ２２４から入力される駆動信号としてのシングルエンド信号を増幅して先端部２４の撮像部２４４へ出力する第１バッファアンプ２２５と、撮像部２４４と同等の負荷を有する等価負荷部としてのペルチェ素子２２６と、差動受信アンプ２２４から入力される駆動信号としてのシングルエンド信号を増幅してペルチェ素子２２６へ出力する第２バッファアンプ２２７と、後述するコネクタ部２７のＦＰＧＡ２７１から入力される切換信号に応じて、差動受信アンプ２２４から入力される駆動信号としてのシングルエンド信号の出力先を切り換える切換部２２８と、を有する。
【００２８】
ペルチェ素子２２６は、吸熱面を操作部内基板２２ａに当接させ、放熱面を操作部２２の内部に設けられた金属部材２２９に当接させて設けられる。これにより、ペルチェ素子２２６は、操作部内基板２２ａで発生する熱を吸熱し、吸熱した熱が外装２２９に放熱される。この結果、ペルチェ素子２２６は、操作部２２の内部に設けられた電源回路などの各種電気回路（図示せず）を冷却することができる。ペルチェ素子２２６は、撮像部２４４と略同じ負荷を有する。即ち、本実施の形態１では、ペルチェ素子が等価負荷部として機能する。
【００２９】
切換部２２８は、コネクタ部２７のＦＰＧＡ２７１から入力される切換信号に応じて、差動受信アンプ２２４から入力される駆動信号としてのシングルエンド信号の出力先を第１バッファアンプ２２５および第２バッファアンプ２２７のいずれか一方に切り換える。
【００３０】
また、操作部２２は、集合ケーブル２３１およびコネクタ部２７を介して後述する制御装置３の電源部３１で生成された電源電圧をグランド（GND）とともに受け取り、先端部２４の撮像部２４４、差動受信アンプ２２４、第１バッファアンプ２２５および第２バッファアンプ２２７へ出力する。受け取った電源とグランドとの間には、集合ケーブル２３１の抵抗Ｒ１による損失および電源安定用のためのコンデンサＣ１およびリアクタンスＬ１が設けられている。なお、内視鏡２へ信号および電源を供給する回路は、２次（大地）と直流的に絶縁されている。図示しないが内視鏡２のＧＮＤは、大地と分離した患者ＧＮＤである。
【００３１】
ユニバーサルコード２３は、ライトガイド２４１と、集合ケーブル２３１と、を少なくとも内蔵している。ユニバーサルコード２３は、光源装置４に着脱自在なコネクタ部２７（図１を参照）を有する。コネクタ部２７は、コイル状のコイルケーブル２７ａが延設し、コイルケーブル２７ａの延出端に制御装置３と着脱自在な電気コネクタ部２８を有する。
【００３２】
コネクタ部２７は、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）２７１と、差動出力アンプ２７２と、ＲＥＧＵＬＡＴＯＲ２７３（以下、「ＲＥＧ２７３」という）と、Ａ／Ｄ変換部２７４と、Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｐｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔｅｒｓ部２７５（以下、「ＤＰＭ２７５」という）と、を有する。
【００３３】
ＦＰＧＡ２７１は、制御装置３から入力される駆動信号を、撮像部２４４に適した駆動タイミングを有する駆動信号に変換して、差動出力アンプ２７２に出力する。また、ＦＰＧＡ２７１は、撮像部２４４の図示しないアナログフロントエンド回路によって変換されたデジタル映像信号を受信し、この受信した信号を制御装置３のインターフェースに適合した信号に変換して制御装置３へ出力する。また、ＦＰＧＡ２７１は、制御装置３から入力される駆動信号に基づいて、操作部２２の切換部２２８を駆動することによって、駆動信号生成部３４が撮像部２４４を駆動するための駆動信号を発生している期間に撮像部２４４を駆動させる一方、駆動信号生成部３４が撮像部２４４を駆動するための駆動信号を発生していない期間に等価付加部としてのペルチェ素子２２６を駆動させる。また、ＦＰＧＡ２７１は、抵抗Ｒ３によって検出され、Ａ／Ｄ変換部２７４によってデジタル信号に変換された電源電圧値の変動に基づいてＤＰＭ２７５の抵抗値を変更する。ＦＰＧＡ２７１は、消費電流分の電圧変動をフィードバック制御することによって、電流降下の幅を低減する。なお、本実施の形態１では、ＦＰＧＡ２７１が制御部として機能する。
【００３４】
差動出力アンプ２７２は、伝送ケーブルを介してＦＰＧＡ２７１から入力される撮像部２４４を駆動するための駆動信号としてのシングルエンド信号を差動信号に変換して差動受信アンプ２２４へ出力する。
【００３５】
ＲＥＧ２７３は、制御装置３の電源部３１で生成された電源電圧をグランドとともに受け取り、制御装置３から入力される電圧を内視鏡２で使用する電圧に変換して操作部２２、ＦＰＧＡ２７１および差動出力アンプ２７２へ出力する。コネクタ部２７の各部とグランドとの間には、電源安定用のコンデンサＣ２、抵抗Ｒ２およびＤＰＭ２７５が設けられている。ＲＥＧ２７３は、抵抗Ｒ２とＤＰＭ２７５との抵抗値の比によって出力電圧値が決定される。
【００３６】
Ａ／Ｄ変換部２７４は、抵抗Ｒ３の電流値を検出し、この検出結果をデジタル信号に変換してＦＰＧＡ２７１へ出力する。
【００３７】
ＤＰＭ２７５は、抵抗値を変更可能であり、ＦＰＧＡ２７１から入力される抵抗値を変更する指示信号に応じて抵抗値を変更する。
【００３８】
つぎに、制御装置３の構成について説明する。制御装置３は、電源部３１と、画像処理部３２と、記録部３３と、駆動信号生成部３４と、主制御部３５と、を備える。
【００３９】
電源部３１は、電源電圧（ＶＤＤ）を生成し、この生成した電源電圧をグラウンドとともに、コネクタ部２７およびユニバーサルコード２３を介して、内視鏡２の各部に供給する。
【００４０】
画像処理部３２は、ＦＰＧＡ２７１から入力される画像信号に対して、所定の画像処理を行って表示装置５へ出力する。具体的には、画像処理部３２は、画像信号に対して、少なくとも、黒出力を補正する、オプティカルブラック（ＯＢ）減算処理、画像信号の色味を調整するホワイトバランス（ＷＢ）調整処理、カラーマトリクス演算処理、ガンマ補正処理、色再現処理およびエッジ強調処理等を行う。
【００４１】
記録部３３は、内視鏡システム１を動作させるための各種プログラム、内視鏡システム１の動作に必要な各種パラメータ等を含むデータおよび画像処理部３２が画像処理を施した画像信号に対応する画像データ等を記録する。また、記録部３３は、制御装置３の識別情報を記録する。ここで、識別情報には、制御装置３の固有情報（ＩＤ）、年式、主制御部３５のスペック情報および伝送レート情報が含まれる。記録部３３は、フラッシュメモリやＤＲＡＭ（Dynamic  Random  Access  Memory）等の半導体メモリを用いて実現される。
【００４２】
駆動信号生成部３４は、内視鏡２の各構成部の動作の基準となる基準クロック信号（駆動パルス）を生成し、ＦＰＧＡ２７１、集合ケーブル２３１および集合ケーブル２６１を介して撮像部２４４へ送信する。なお、駆動信号生成部３４は、コネクタ部２７に設けられてもよい。
【００４３】
主制御部３５は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）等を用いて構成され、内視鏡２および光源装置４を含む各構成部の駆動制御および各構成部に対する情報の入出力制御等を行う。主制御部３５は、駆動信号生成部３４に所定の周期で基準クロック信号を撮像部２４４へ送信させる。
【００４４】
つぎに、光源装置４の構成について説明する。光源装置４は、光源４１と、光源ドライバ４２と、回転フィルタ４３と、駆動部４４と、駆動ドライバ４５と、光源制御部４６と、を備える。
【００４５】
光源４１は、白色ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）またはキセノンランプ等を用いて構成され、光源制御部４６の制御のもと、白色光を発生する。
【００４６】
光源ドライバ４２は、光源４１に対して光源制御部４６の制御のもとで電流を供給することにより、光源４１に白色光を発生させる。光源４１が発生した光は、回転フィルタ４３および集光レンズ（図示せず）およびライトガイド２４１を経由して先端部２４の先端から照射される。
【００４７】
回転フィルタ４３は、光源４１が発した白色光の光路上に配置され、回転することにより、光源４１が発する白色光を所定の波長帯域を有する光のみを透過させる。具体的には、回転フィルタ４３は、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）および青色光（Ｂ）のそれぞれの波長帯域を有する光を透過させる赤色フィルタ４３１、緑色フィルタ４３２および青色フィルタ４３３、及び各フィルタ間に設けられた遮光マスク４３１ａ，４３２ａ，４３３ａを有する。回転フィルタ４３は、回転することにより、赤、緑および青の波長帯域（例えば、赤：６００ｎｍ〜７００ｎｍ、緑：５００ｎｍ〜６００ｎｍ、青：４００ｎｍ〜５００ｎｍ）を有する光を順次透過させるとともに、各照明期間の間に遮光期間をつくる。これにより、光源装置４は、遮光期間を挟んで、光源４１が発する白色光を狭帯域化した赤色光、緑色光および青色光のいずれかの光を内視鏡２に順次出射させることで、露遮光を制御することができる。
【００４８】
駆動部４４は、ステッピングモータやＤＣモータ等を用いて構成され、制御装置３から送信される同期信号を基準として回転フィルタ４３を回転動作させる。駆動ドライバ４５は、光源制御部４６の制御のもと、駆動部４４に所定の電流を供給する。
【００４９】
光源制御部４６は、主制御部３５から送信された調光信号にしたがって光源４１に供給する電流量を制御する。また、光源制御部４６は、主制御部３５の制御のもと、駆動ドライバ４５を介して駆動部４４を駆動することにより、回転フィルタ４３を回転させる。
【００５０】
表示装置５は、映像ケーブルを介して制御装置３が生成した体内画像を制御装置３から受信して表示する機能を有する。表示装置５は、例えば液晶または有機ＥＬ（Electro  Luminescence）等を用いて構成される。
【００５１】
以上の構成を有する内視鏡システム１において、ＦＰＧＡ２７１による操作部２２の切換部２２８の切換タイミングについて説明する。図３は、ＦＰＧＡ２７１による切換部２２８の切換タイミングを示すタイミングチャートである。図３（ａ）が駆動信号のアクティブ期間とスタティック期間を示し、図３（ｂ）がＦＰＧＡ２７１による切換部２２８の切換タイミングを示し、図３（ｃ）がペルチェ素子２２６の駆動タイミングを示す。
【００５２】
図３に示すように、ＦＰＧＡ２７１は、駆動信号に従って所定の周期で切換部２２８を駆動させて、駆動信号を撮像部２４４またはペルチェ素子２２６に出力させる。具体的には、ＦＰＧＡ２７１は、駆動信号に従って切換部２２８を駆動させて、たとえば撮像部２４４の遮光期間中にアクティブな駆動信号を撮像部２４４へ出力させる一方、撮像部２４４の露光機関中であり、且つアクティブな駆動が必要とされないスタティックな期間に駆動信号をペルチェ素子２２６へ出力させる。これにより、撮像部２４４が駆動を停止する期間（スタティック期間）に、撮像部２４４と略同じ負荷を有するペルチェ素子２２６を駆動することで、電圧変動を低減することができる。
【００５３】
つぎに、内視鏡２が実行する電圧降下の幅を低減する低減処理について説明する。
まず、内視鏡２は、抵抗Ｒ３によって消費電流変動による電源電圧変動を検出する（検出ステップ）。
続いて、Ａ／Ｄ変換部２７４は、抵抗Ｒ３によって検出された電圧値をデジタル信号に変換してＦＰＧＡ２７１へ出力する（変換ステップ）。
その後、ＦＰＧＡ２７１は、Ａ／Ｄ変換部２７４から入力されるデジタル信号に基づいて、ＤＰＭ２７５の抵抗値を変更する（抵抗値変更ステップ）。
そして、ＲＧＥ２７３は、抵抗Ｒ２とＤＰＭ２７５の抵抗値との比によって出力電圧値を決定する（出力電圧値決定ステップ）。
【００５４】
このように、内視鏡２は、上述した４つの処理を所定周期で行い、ＦＰＧＡ２７１が消費電流の変動による電圧変動をフィードバック制御することによって、電圧降下の幅を低減することができる。
【００５５】
以上説明した本発明の実施の形態１によれば、ＦＰＧＡ２７１が切換部２２８に駆動信号生成部３４が駆動信号を発生しているアクティブ期間に駆動信号を撮像部２４４に切り換える一方、駆動信号生成部３４が駆動信号を発生していないスタティック期間に駆動信号をペルチェ素子２２６に切り換えさせる。これにより、撮像部２４４の駆動期間とそれ以外の期間で消費電流の変動の幅を低減することができ、出力電圧の公差を大きく取れる。この結果、出荷時に伝送路先にある操作部２２における電圧変動を加味した調整作業を省くことができる。なお、本発明における電圧変動幅の低減は、伝送路先の電圧変動に限らない。
【００５６】
また、本発明の実施の形態１によれば、ペルチェ素子２２６を操作部２２の外装２２９に当接させているので、操作部内基板２２ａ内で発生する熱を効率的に逃がすことができる。
【００５７】
また、本発明の実施の形態１によれば、ＦＰＧＡ２７１がＡ／Ｄ変換部２７４によって検出された消費電流に基づいて、ＤＰＭ２７５の抵抗値を変更することで、出力電圧を変化させる。これにより、消費電流分の電圧変動をフィードバック制御することができ、電流変動による電圧変動を低減することができる。
【００５８】
（実施の形態２）
つぎに、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態２にかかる内視鏡システムは、上述した実施の形態１にかかる内視鏡システムにおける内視鏡の先端部の構成が異なる。このため、以下においては、内視鏡の先端部の構成について説明する。なお、上述した実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５９】
図４は、本発明の実施の形態２にかかる内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。図４に示す内視鏡システム１００は、制御装置３と、光源装置４と、表示装置５と、内視鏡１１０と、を備える。内視鏡１１０は、少なくとも、操作部２２と、コネクタ部２７と、先端部３００と、を備える。
【００６０】
先端部３００は、ライトガイド２４１と、照明光学系２４２と、光学系２４３と、撮像部２４４と、基板３０１と、記録部３０２と、有する。撮像部２４４および記録部３０２は、基板３０１に実装される。
【００６１】
記録部３０２は、ＲＯＭやＦｌａｓｈメモリ等を用いて構成され、内視鏡１１０の各種情報および撮像部２４４に関する補正情報および撮像部２４４を識別する識別情報（シリアル番号やＩＤ）を記録する。ここで、補正情報とは、撮像部２４４の画素欠陥アドレス情報、色の特性情報、感度バラつき情報（読み出しトランジスタのゲインバラつきも含む）、シェーディング情報およびカラム（縦スジ）バラつき情報、画素欠陥の種類（たとえば白キズや黒キズ）、画素の補正方法（たとえば２種類の補正を使い分ける等）等である。なお、本実施の形態２では、記録部３０２が撮像部２４４と略同じ負荷を有する等価負荷部として機能する。
【００６２】
このように構成された内視鏡システム１００において、ＦＰＧＡ２７１は、駆動信号に従って所定の周期で切換部２２８を駆動し、駆動信号を撮像部２４４または記録部３０２に出力させる。具体的には、ＦＰＧＡ２７１は、駆動信号に従って切換部２２８に切換信号を出力し、駆動信号のアクティブ期間に駆動信号を撮像部２４４へ出力させる一方、駆動信号のスタティック期間に駆動信号を記録部３０２へ出力させる。記録部３０２は、スタティック期間に、撮像部２４４の補正情報をＦＰＧＡ２７１へ出力する。なお、記録部３０２は、撮像部２４４のフレームレートの数に従って補正情報をＦＰＧＡ２７１へ出力してもよい。さらに、記録部３０２は、駆動信号のスタティック期間に、補正情報を時分割でＦＰＧＡ２７１へ出力してもよい。
【００６３】
以上説明した本発明の実施の形態２によれば、ＦＰＧＡ２７１が切換部２２８を制御することによって、駆動信号生成部３４が駆動信号を発生しているアクティブ期間に駆動信号を撮像部２４４に出力させる一方、駆動信号生成部３４が駆動信号を発生していないスタティック期間に記録部３０２を駆動させる。これにより、撮像部２４４の駆動期間とそれ以外の期間で消費電流の変動の幅を低減することができる。
【００６４】
また、本発明の実施の形態２によれば、ＦＰＧＡ２７１が駆動信号のスタティック期間に、先端部３００の記録部３０２から撮像部２４４の補正情報を出力させる。これにより、先端部３００の基板３０１が他の基板に交換された場合であっても、制御装置３の画像処理部３２が交換された基板の撮像部２４４に最適な画像処理を行うことができる。
【００６５】
なお、本発明の実施の形態２では、記録部３０２が基板３０１に実装される例を示しているが、記録部３０２が基板２６２や操作部内基板２２ａに設けられるものであってもよい。
【００６６】
（実施の形態３）
つぎに、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態３にかかる内視鏡システムは、上述した実施の形態１にかかる内視鏡システムにおける内視鏡の先端部および操作部の構成が異なる。このため、以下においては、内視鏡の先端部および操作部の構成について説明する。なお、上述した実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６７】
図５は、本発明の実施の形態３にかかる内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。図５に示す内視鏡システム４００は、制御装置３と、光源装置４と、表示装置５と、内視鏡４１０と、を備える。内視鏡４１０は、少なくとも、先端部５００と、操作部５１０と、を備える。
【００６８】
先端部５００は、ライトガイド２４１と、照明光学系２４２と、光学系２４３と、撮像部２４４と、温度検出部５０１と、記録部５０２と、基板５０３と、を有する。撮像部２４４、温度検出部５０１および記録部５０２は、基板５０３に実装されて設けられる。
【００６９】
温度検出部５０１は、撮像部２４４の近傍に設けられる。温度検出部５０１は、撮像部２４４の温度を検出し、この検出結果をＦＰＧＡ２７１へ出力する。
【００７０】
記録部５０２は、ＲＯＭやＦｌａｓｈメモリ等を用いて構成され、内視鏡４１０の各種情報および撮像部２４４に関する補正情報、および温度検出部５０１が検出した温度と画像処理部３２による画像処理パラメータとが対応付けられた画像処理情報および撮像部２４４を識別する識別情報（シリアル番号やＩＤ）を記録する。ここで、画像処理情報とは、温度検出部５０１が検出する温度と画像処理部３２による画像データの画像処理パラメータとが対応付けられた情報である。なお、本実施の形態３では、温度検出部５０１および記録部５０２が撮像部２４４と略同じ負荷を有する等価負荷部として機能する。即ち、温度検出部５０１と記録部５０２とを加算した負荷が撮像部２４４の負荷と略同じになる。
【００７１】
操作部５１０は、差動受信アンプ２２４と、第１バッファアンプ２２５と、差動受信アンプ２２４から入力される駆動信号としてのシングルエンド信号を増幅して先端部５００の温度検出部５０１へ出力する第２バッファアンプ５１１と、差動受信アンプ２２４から入力される駆動信号としてのシングルエンド信号を増幅して先端部５００の記録部５０２へ出力する第３バッファアンプ５１２と、コネクタ部２７のＦＰＧＡ２７１から入力される切換信号に応じて、差動受信アンプ２２４から入力される駆動信号としてのシングルエンド信号の出力先を第１バッファアンプ２２５、または第２バッファアンプ５１１および第３バッファアンプ５１２に切り換える切換部５１３と、有する。
【００７２】
このように構成された内視鏡４１０において、ＦＰＧＡ２７１は、駆動信号に従って所定の周期で切換部５１３を駆動させて、駆動信号を撮像部２４４、または温度検出部５０１および記録部５０２へ出力させる。具体的には、ＦＰＧＡ２７１は、駆動信号に従って切換部５１３に駆動信号のアクティブ期間またはスタティック期間を示す切換信号を出力し、駆動信号のアクティブ期間に駆動信号を撮像部２４４へ出力させる一方、駆動信号のスタティック期間に駆動信号を温度検出部５０１および記録部５０２へ出力させる。温度検出部５０１は、駆動信号に従って撮像部２４４の温度情報をＦＰＧＡ２７１へ出力する。
【００７３】
その後、ＦＰＧＡ２７１は、温度検出部５０１から入力された温度情報に対応する画像処理情報を、駆動信号のスタティック期間に記録部５０２から出力させる。これにより、画像処理部３２は、画像信号に対して、撮像部２４４の温度に応じた画像処理を行うことができる。なお、温度検出部５０１による検出結果および記録部５０２による画像処理情報の出力は、同時であっても良いし、時分割であってもよい。
【００７４】
以上説明した本発明の実施の形態３によれば、ＦＰＧＡ２７１が切換部５１３を制御することによって、駆動信号生成部３４が駆動信号を発生しているアクティブ期間に駆動信号を撮像部２４４に出力させる一方、駆動信号生成部３４が駆動信号を発生していないスタティック期間に温度検出部５０１および／または記録部５０２を駆動させる。これにより、撮像部２４４の駆動期間とそれ以外の期間で消費電流の変動の幅を低減することができる。
【００７５】
また、本発明の実施の形態３によれば、ＦＰＧＡ２７１が駆動信号のスタティック期間に、温度検出部５０１が検出した撮像部２４４の温度情報および記録部５０２から画像処理情報を出力させる。これにより、画像処理部３２は、撮像部２４４の温度に適した画像処理を行うことができる。
【００７６】
なお、本発明の実施の形態３では、温度検出部５０１および記録部５０２が先端部５００に設けられていたが、温度検出部５０１のみであってもよい。この場合、記録部５０２は、操作部５１０に設けられた操作部内基板２２ａや基板２６２、またはコネクタ部２７のいずれかに設ければよい。
【００７７】
（実施の形態４）
つぎに、本発明の実施の形態４について説明する。本実施の形態４にかかる内視鏡システムは、上述した実施の形態１にかかる内視鏡システムにおける内視鏡の操作部の構成が異なる。このため、以下においては、内視鏡の操作部の構成について説明する。なお、上述した実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００７８】
図６は、本発明の実施の形態４にかかる内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。図６に示す内視鏡システム６００は、制御装置３と、光源装置４と、表示装置５と、内視鏡６１０と、を備える。内視鏡６１０は、少なくとも、先端部２４と、コネクタ部２７と、操作部７００と、を備える。
【００７９】
操作部７００は、差動受信アンプ２２４と、第１バッファアンプ２２５と、ペルチェ素子２２６と、第２バッファアンプ２２７と、外装２２９と、切換部７１０と、を有する。
【００８０】
切換部７１０は、ＦＰＧＡ２７１から入力される切換信号に応じて、コネクタ部２７を介して入力される電源電圧の出力先を第１バッファアンプ２２５および第２バッファアンプ２２７のいずれか一方に切り換える。具体的には、切換部７１０は、ＦＰＧＡ２７１から切換信号Ｒloが入力された場合、コネクタ部２７を介して電源部３１から入力される電源電圧を第１バッファアンプ２２５へ出力する一方、切換信号Ｒhiが入力された場合、コネクタ部２７を介して電源部３１から入力される電源電圧を第２バッファアンプ２２７へ出力する。
【００８１】
このように、切換部７１０は、ＦＰＧＡ２７１からの切換信号に応じて、電源部３１から入力される電源電圧の出力先を第１バッファアンプ２２５または第２バッファアンプ２２７に切り換える。
【００８２】
以上説明した本発明の実施の形態４によれば、ＦＰＧＡ２７１が切換部７１０を制御することによって、駆動信号生成部３４が駆動信号を発生しているアクティブ期間に電源部３１からの電源電圧を撮像部２４４へ出力させる一方、駆動信号生成部３４が駆動信号を発生していないスタティック期間に、電源部３１からの電源電圧をペルチェ素子２２６へ出力させる。これにより、撮像部２４４の駆動期間とそれ以外の期間で消費電流の変動の幅を低減することができる。
【００８３】
なお、本発明の実施の形態４では、ＦＰＧＡ２７１がＲｈｉ及びＲｌｏの２ラインの切り替え信号により電源電圧の出力先を切り替える例を示したが、単一ラインの信号レベルのＨｉｇｈ／Ｌｏｗに基づいて電源電圧の出力先を切り替えるものであってもよい。
【００８４】
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態を含みうるものであり、特許請求の範囲によって特定される技術的思想の範囲内で種々の設計変更等を行うことが可能である。
【符号の説明】
【００８５】
１，１００，４００，６００  内視鏡システム
２，１１０，４１０，６１０  内視鏡
３  制御装置
４  光源装置
５  表示装置
２１  挿入部
２２，５１０，７００    操作部
２２ａ  操作部内基板
２３  ユニバーサルコード
２４，３００，５００  先端部
２５  湾曲部
２６  可撓管部
２７  コネクタ部
３１  電源部
３２  画像処理部
３３  記録部
３４  駆動信号生成部
３５  主制御部
４１  光源
４２  光源ドライバ
４３  回転フィルタ
４４  駆動部
４５  駆動ドライバ
４６  光源制御部
２２４  差動受信アンプ
２２５  第１バッファアンプ
２２６  ペルチェ素子
２２７，５１１  第２バッファアンプ
２２８，５１３，７１０  切換部
２２９  外装
２３１，２４６，２６１  集合ケーブル
２４１  ライトガイド
２４２  照明光学系
２４３  光学系
２４４  撮像部
２４５，３０１，５０３  基板
２７１  ＦＰＧＡ部
２７２  差動出力アンプ
２７３  ＲＥＧ部
２７４  Ａ／Ｄ変換部
２７５  ＤＰＭ部
３０２，５０２  記録部
５０１  温度検出部
５１２  第３バッファアンプ
【図１】
2015104616.tif 000003
【図２】
2015104616.tif 000004
【図３】
2015104616.tif 000005
【図４】
2015104616.tif 000006
【図５】
2015104616.tif 000007
【図６】
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