(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検物内に挿入される先端部に具備した撮像素子が撮影した被写体の画像に応じた撮像信号を含むデジタル信号を、前記撮像信号に対して画像処理を施す画像処理部を具備した本体部に、前記先端部を前記被検物内に導く軟性部に具備した信号伝送路によって伝送する内視鏡装置であって、
前記信号伝送路によって伝送された前記デジタル信号に基づいて、該デジタル信号を伝送する際のデータ誤り率を検知するデータ誤り率検知手段と、
前記データ誤り率に基づいてノイズ抑制処理を施す際のノイズ抑制強度を決定し、決定したノイズ抑制強度で、前記画像処理を施す前の、前記信号伝送路によって伝送された後の前記撮像信号に対して前記ノイズ抑制処理を施すノイズ抑制処理部と、
を備えることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記データ誤り率検知手段は、
前記先端部に具備され、擬似ランダムパターンを生成する擬似ランダムパターン生成部と、
前記本体部に具備され、前記デジタル信号に含めて伝送された前記擬似ランダムパターンにおけるそれぞれのビットのデータの正誤を判定した結果に基づいて、前記データ誤り率を検知するデータ誤り率検知処理部と、
によって構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記擬似ランダムパターン生成部は、
前記撮像素子に備えられる、
ことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記デジタル信号は、
前記撮像信号が含まれていない期間に、前記擬似ランダムパターンが含まれている、
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記データ誤り率検知処理部は、
当該内視鏡装置を起動する起動処理の期間中に伝送された前記デジタル信号に含まれる前記擬似ランダムパターンに基づいて前記データ誤り率を検知する、
ことを特徴とする請求項４に記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記データ誤り率検知処理部は、
前記撮像素子が撮影した被写体の第１の画像に応じた前記撮像信号を伝送する期間と、前記第１の画像の後に前記撮像素子が撮影した被写体の第２の画像に応じた前記撮像信号を伝送する期間との間のブランキング期間中に伝送された前記デジタル信号に含まれる前記擬似ランダムパターンに基づいて前記データ誤り率を検知する、
ことを特徴とする請求項４に記載の内視鏡装置。
【請求項７】
前記データ誤り率検知手段は、
前記先端部に具備され、前記撮像信号を、ランニングディスパリティ機能が適用されたシンボルコードに変換するシンボルコード変換部と、
前記本体部に具備され、
前記デジタル信号に含まれる前記撮像信号として伝送された前記シンボルコードを、前記撮像信号に復元すると共に、前記シンボルコードに適用された前記ランニングディスパリティ機能を利用して前記シンボルコードのデータの誤りを検知した結果に基づいて、前記データ誤り率を検知するデータ誤り率検知処理部と、
によって構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項８】
前記シンボルコード変換部は、
前記撮像素子に備えられる、
ことを特徴とする請求項７に記載の内視鏡装置。
【請求項９】
前記データ誤り率検知手段は、
前記先端部に具備され、前記撮像信号に誤り訂正符号を付加する機能が適用された誤り訂正符号付加部と、
前記本体部に具備され、前記デジタル信号に含まれる前記誤り訂正符号付きの前記撮像信号として伝送された信号に対して、前記誤り訂正符号を使って前記撮像信号の誤りを訂正すると共に、誤り訂正が正常に行なえたかどうかを検知した結果に基づいて、前記データ誤り率を検知するデータ誤り率検知処理部と、
によって構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項１０】
前記ノイズ抑制処理部は、
前記画像の明るさを表す情報と、前記データ誤り率とに基づいて前記ノイズ抑制強度を決定するノイズ抑制強度決定部と、
前記ノイズ抑制強度決定部が決定した前記ノイズ抑制強度で、前記撮像信号に対する前記ノイズ抑制処理を施すノイズ抑制演算部と、
を備えることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１の項に記載の内視鏡装置。
【請求項１１】
前記画像の明るさを表す情報は、
前記画像の明るさを調整するために用いる設定値であり、
前記ノイズ抑制強度決定部は、
前記設定値の大きさと、前記データ誤り率の大きさとの組み合わせによって予め定めたテーブル情報に基づいて前記ノイズ抑制強度を決定する、
ことを特徴とする請求項１０に記載の内視鏡装置。
【請求項１２】
前記信号伝送路は、
光信号を伝送する光信号伝送路であり、
前記デジタル信号は、
前記光信号に変換されて、前記光信号伝送路によって伝送され、
前記データ誤り率検知手段および前記ノイズ抑制処理部は、
前記光信号伝送路によって伝送された前記光信号に応じて電気信号に変換された前記デジタル信号に対してそれぞれの処理を行う、
ことを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１の項に記載の内視鏡装置。
【請求項１３】
前記信号伝送路は、
電気信号を伝送する電気信号伝送路であり、
前記デジタル信号は電気信号であり、前記電気信号伝送路によって伝送され、
前記データ誤り率検知手段および前記ノイズ抑制処理部は、
前記電気信号伝送路によって伝送された前記電気信号に対してそれぞれの処理を行う、
ことを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１の項に記載の内視鏡装置。
【請求項１４】
前記ノイズ抑制強度が、前記ノイズ抑制処理において合成するフレーム画像の枚数である、
ことを特徴とする請求項１から請求項１３いずれか１の項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、内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、撮像装置において撮像した画像に含まれるノイズを抑制するための技術として、例えば、特許文献１のような技術が開示されている。特許文献１に開示された技術では、連続して撮像した複数フレームの画像を合成することによって、画像に含まれるノイズ成分を抑制（キャンセル）する。これは、それぞれのフレームの画像において同一の座標に位置する画素に着目したとき、ノイズ成分における輝度の変化量は、通常の信号成分における輝度の変化量に比べて大きいため、輝度の値を画素ごとに加算して平均化することによってノイズ成分がキャンセルされる、という性質を利用した処理である。特許文献１に開示されたような、複数フレームの画像を合成することによって画像に含まれるノイズ成分を抑制（キャンセル）する処理（以下、「ノイズ抑制処理」という）では、合成する画像の枚数でノイズ抑制の強さが変わる。
【０００３】
しかしながら、複数フレームの画像を合成することによってノイズ成分をキャンセルするノイズ抑制処理では、常に、ノイズ抑制の強さを強くしておく、つまり、合成に用いる画像の枚数を多くしておくということは、必ずしも有効な考え方ではない。これは、多くの枚数の画像を合成すると、画像に含まれる被写体の輪郭がぼけてしまうなど、ノイズ抑制処理した画像の解像度を低下させてしまう要因となるからである。また、多くの枚数の画像を合成する処理は、撮像装置における処理速度（いわゆる、フレームレート）を低下させてしまう要因ともなる。そこで、特許文献１に開示されたノイズ抑制処理の技術には、撮像した画像の明るさに比例して設定されるＡＧＣ（Ａｕｔｏ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ：オートゲインコントロール）処理のゲイン値を、ノイズ抑制の強さを決定する、つまり、ノイズ抑制処理において合成に用いる画像の枚数を決定する際に利用する方法が開示されている。
【０００４】
より具体的には、特許文献１に開示されたノイズ抑制の強さを決定する方法は、通常の撮像装置に搭載している、撮像する画像の明るさを自動的に調整するための、自動露出（Ａｕｔｏ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ：ＡＥ）機能という機能を利用した方法である。ＡＥ機能では、撮像素子が撮像する画像の明るさの変化を常時監視しながら、常に一定の明るさの画像を撮像することができるように、撮像素子の後段に設けられたＡＧＣ処理回路（振幅調整回路）におけるゲイン値の設定を行っている。例えば、ＡＥ機能は、監視している画像の明るさが暗くなった場合、ＡＧＣ処理回路に設定するゲイン値を高くして、撮像する画像の明るさがいつも変わらない（一定になる）ようにする。ここで、画像の明るさが暗くなるということは、画像に含まれるノイズ成分が多くなっていることを表している。言い換えれば、画像の明るさは、画像に含まれるノイズ成分の量を表している。そこで、特許文献１に開示されたノイズ抑制処理の技術では、ＡＥ機能によってＡＧＣ処理回路に設定するゲイン値の大きさを、撮像した画像の明るさを判定、つまり、画像に含まれるノイズ成分の量を判定するための指標として利用し、ノイズ抑制の強さを決定している。
【０００５】
特許文献１に開示された技術のように、画像の明るさに応じてノイズ抑制の強さを変更することができると、より効率的にノイズ抑制処理を行うことができる。そして、特許文献１に開示されたノイズ抑制処理を適用した撮像装置では、画像の解像度の低下や処理速度の低下などの問題を回避することができる。つまり、特許文献１に開示された技術では、ＡＥ機能において監視した画像の明るさに連動してＡＧＣ処理回路に設定されるゲイン値に基づいてノイズ抑制の強さを変更するため、ノイズ抑制の強さを必要以上に強くすることなく、ノイズ抑制処理と、処理速度や画像の解像度を適切な状態にした撮像装置を構成することができる。
【０００６】
なお、撮像装置としては、工業分野や医療分野において利用される内視鏡装置なども実用化されている。内視鏡装置は、細長い挿入部を被検物内に挿入し、挿入部の先端に位置する先端部内に備えた撮像素子によって被検物内の被写体の画像を撮像する撮像装置である。この内視鏡装置においても、特許文献１に開示されたノイズ抑制処理の技術を適用することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−０４１９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、内視鏡装置では、細長い挿入部内に備えた信号伝送路によって、先端部内に備えた撮像素子が撮像した画像に応じた撮像信号を本体部に伝送し、本体部内に備えた画像処理部が、伝送された撮像信号に対して種々の画像処理を行う構成である。このため、内視鏡装置では、信号伝送路に様々なノイズが進入することが考えられ、本体部に伝送される撮像信号には、撮像素子が撮像した画像の明るさに伴うノイズの他に、信号伝送路に進入した外来ノイズの影響を受けていることが考えられる。
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示されたノイズ抑制処理の技術は、撮像素子が撮像した画像の明るさに伴うノイズを抑制する技術である。従って、内視鏡装置に特許文献１に開示されたノイズ抑制処理の技術を適用した場合でも、信号伝送路に進入した外来ノイズの影響を抑制することはできない。また、内視鏡装置では、信号伝送路の劣化によるノイズの影響も考えられるが、このノイズの影響も、特許文献１に開示されたノイズ抑制処理の技術によって抑制することはできない。
【００１０】
なお、信号伝送路の径を太くして、外来ノイズの進入を防止するためのシールドを強化することも考えられるが、信号伝送路の径を太くするということは、挿入部の径が太くなることでもあるため、挿入部の取り回しの容易性を考えると、実用的な方法であるとはいえない。
【００１１】
本発明は、上記の課題認識に基づいてなされたものであり、被検物内に挿入部を挿入して使用する内視鏡装置において、撮像素子によって撮像した画像の明るさに起因するノイズと信号伝送路に進入するノイズとを含めて、適切なノイズ抑制の処理を行うことができる内視鏡装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するため、本発明の内視鏡装置は、被検物内に挿入される先端部に具備した撮像素子が撮影した被写体の画像に応じた撮像信号を含むデジタル信号を、前記撮像信号に対して画像処理を施す画像処理部を具備した本体部に、前記先端部を前記被検物内に導く軟性部に具備した信号伝送路によって伝送する内視鏡装置であって、前記信号伝送路によって伝送された前記デジタル信号に基づいて、該デジタル信号を伝送する際のデータ誤り率を検知するデータ誤り率検知手段と、前記データ誤り率に基づいてノイズ抑制処理を施す際のノイズ抑制強度を決定し、決定したノイズ抑制強度で、前記画像処理を施す前の、前記信号伝送路によって伝送された後の前記撮像信号に対して前記ノイズ抑制処理を施すノイズ抑制処理部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、被検物内に挿入部を挿入して使用する内視鏡装置において、撮像素子によって撮像した画像の明るさに起因するノイズと信号伝送路に進入するノイズとを含めて、適切なノイズ抑制の処理を行うことができる内視鏡装置を提供することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態における内視鏡装置の概略構成の一例を示したブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の内視鏡装置に備えたビットエラーレート検知処理部の概略構成の一例を示したブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の内視鏡装置におけるノイズ抑制処理の概念を説明する図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における内視鏡装置を起動する手順の一例を示したフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態の内視鏡装置における撮像動作のタイミングを模式的に示した図である。
【図６】本発明の第２の実施形態における内視鏡装置の概略構成の一例を示したブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施形態の内視鏡装置に備えた１０ｂ／８ｂ変換部の概略構成の一例を示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明においては、本発明の内視鏡装置が、工業用の内視鏡装置である場合について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態における内視鏡装置の概略構成の一例を示したブロック図である。図１には、本発明の第１の実施形態の内視鏡装置の構成において、特に、内視鏡装置が撮影する被検物内の被写体の画像に対する処理に関わる構成要素を示している。図１において、内視鏡装置１は、細長い挿入部２と、本体部３とを備えている。挿入部２は、撮像素子を備えた先端部４と、先端部４を被検物内に導くコードである軟性部５とを含んで構成される。
【００１６】
内視鏡装置１では、先端部４内に備えた撮像素子が撮像して得た撮像信号を、軟性部５を介して本体部３に伝送する。なお、内視鏡装置１では、軟性部５によって導かれて被検物内に挿入されるときの先端部４の動きや方向、さらには、先端部４内に備えた撮像素子による被写体の撮像動作などの制御が、軟性部５を介して本体部３から操作（制御）される。内視鏡装置１では、先端部４から伝送された撮像信号を本体部３で処理して生成した映像（画像）を表示する。また、内視鏡装置１では、本体部３が生成した映像（画像）を記録する。なお、内視鏡装置１において被検物内の撮影を行わない場合、挿入部２は、例えば、本体部３に取り付けられた不図示のドラム部に巻かれて内視鏡装置１に収納される。
【００１７】
先端部４は、撮像素子としてのイメージセンサ４２と、イメージセンサ４２の撮像面に被写体からの反射光を集光させて被写体の光学像を結像させるレンズ４１と、水晶発振器４３と、ＶＣＳＥＬドライバー回路４４と、ＶＣＳＥＬ発光素子４５とを備えている。軟性部５は、電源信号線５１と、Ｉ２Ｃ（Ｉｎｔｅｒ−Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）シリアル信号伝送路５２と、光信号伝送路５３とを備えている。本体部３は、バッテリー３１と、電源出力部３２と、マルチメディアプロセッサー３３と、イメージセンサ設定制御部３４と、受光素子３５と、アンプ回路３６と、高速差動信号入力部３７と、ＡＥ処理部３８と、ノイズリダクション処理部３９と、画像メモリ３１０と、記録部３１１と、表示部３１２と、ビットエラーレート（Ｂｉｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ：ＢＥＲ）検知処理部３２０とを備えている。なお、高速差動信号とは、ＬＶＤＳ（Ｌｏｗ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）形式などの、小信号、高速、長距離の通信動作に適するように規格化された差動伝送方式の信号を指している。また、マルチメディアプロセッサー３３は、Ｓｙｓｔｅｍ  ｏｎ  Ｃｈｉｐ（ＳｏＣ）と呼ばれる場合もある。
【００１８】
ここで、内視鏡装置１に備えたそれぞれの構成要素について詳細に説明する。まず、先端部４に備えたそれぞれの構成要素について詳細に説明する。
【００１９】
水晶発振器４３は、イメージセンサ４２が動作する際に必要な予め定めた周波数の動作クロック信号を発振し、発振した動作クロック信号をイメージセンサ４２に供給する。
【００２０】
なお、内視鏡装置１においては、先端部４に備えたイメージセンサ４２が出力した高速差動信号には、クロック信号が重畳されて本体部３に伝送される。そして、内視鏡装置１においては、本体部３が、先端部４から伝送された高速差動信号に重畳されたクロック信号を抽出し、先端部４と本体部３とで同期をとりながら動作する。このため、内視鏡装置１では、高い周波数の動作クロック信号を本体部３から先端部４に伝送しない構成にしている。従って、内視鏡装置１では、従来の内視鏡装置において備えていた波形整形回路や動作クロック信号の波形を劣化させないための太い同軸伝送線を軟性部５に備える必要がなくなり、先端部４を小型化することができる。
【００２１】
イメージセンサ４２は、水晶発振器４３が発振する動作クロック信号に基づいて動作するＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ：相補型金属酸化膜半導体）イメージセンサである。イメージセンサ４２は、画素アレイ部４２１と、電源入力部４２２と、イメージセンサ設定入出力部４２３と、撮像信号生成部４２４と、高速差動信号出力部４２５と、セレクタ４２６と、ＰＲＢＳ（Ｐｓｅｕｄｏ  Ｒａｎｄｏｍ  Ｂｉｔ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ：擬似ランダムビットシーケンス）生成部４２７とを備えている。
【００２２】
電源入力部４２２は、軟性部５に備えた電源信号線５１を介して本体部３から供給された電源を、イメージセンサ４２内のそれぞれの構成要素が必要とする電圧に変換し、変換したそれぞれの電圧の電源をそれぞれの構成要素に供給する。
【００２３】
画素アレイ部４２１には、イメージセンサ４２の撮像面に、レンズ４１を透過して入射した被検物内の被写体の反射光をアナログの電気信号に変換して出力する光電変換素子（画素）が２次元の行列状に複数配置されている。それぞれの画素は、イメージセンサ設定入出力部４２３からの制御に応じて被写体の反射光を露光し、被写体の反射光の強度に応じたアナログの電気信号を蓄積する。そして、それぞれの画素は、撮像信号生成部４２４からの制御（それぞれの画素の読み出し）に応じて、蓄積したアナログの電気信号を、画素信号として撮像信号生成部４２４に順次出力する。
【００２４】
撮像信号生成部４２４は、イメージセンサ設定入出力部４２３からの制御に応じて、画素アレイ部４２１に配置されたそれぞれの画素から画素信号を読み出し、読み出したそれぞれの画素信号に対して予め定めた処理を施したデジタルの撮像信号（例えば、ＲＡＷ信号）を生成する。より具体的には、撮像信号生成部４２４は、画素信号に対して、例えば、相関二重サンプリング（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｓａｍｐｌｉｎｇ：ＣＤＳ）の処理、ＡＧＣの処理（振幅調整の処理）、アナログデジタル変換の処理などの処理を施して、被検物内の被写体の反射光の強度に応じた画素信号に対応した撮像信号を生成する。撮像信号生成部４２４は、生成した撮像信号（デジタル信号）をセレクタ４２６に出力する。なお、撮像信号は、パラレルのデジタルデータである。
【００２５】
ＰＲＢＳ生成部４２７は、イメージセンサ設定入出力部４２３からの制御に応じて、デジタルデータの信号伝送路の状態を検証するために用いられる、再現性のある疑似的なランダムのビットパターンのデジタルデータ（以下、「擬似ランダムパターン」という）を生成する。ＰＲＢＳ生成部４２７は、生成した擬似ランダムパターン（デジタル信号）をセレクタ４２６に出力する。なお、擬似ランダムパターンは、パラレルのデジタルデータである。
【００２６】
ここで、擬似ランダムパターンは、ランダムな値（“０”または“１”の値）のパターンのデジタルデータでありながら、予め定めたまとまったデータサイズで同じパターンのデータ列が周期的に繰り返されるパターンデータである。擬似ランダムパターンは、任意のタイミングで切り取った所定のビット数のデータ列を解析することによって、以降に伝送されてくるデータ列のパターンを予測することができるという性質をもっている。このため、予測したデータ列と、実際に伝送されてきた擬似ランダムパターンのデータ列とを比較することによって、伝送されてきたデジタルデータに含まれるそれぞれのビットのデータの正誤を判定することができる。そして、この判定結果から、信号伝送路（図１に示した内視鏡装置１の構成では、光信号伝送路５３）に進入したノイズの影響によるデータ伝送のデータ誤り率を検知することができる。言い換えれば、信号伝送路に進入したノイズ成分の量を検知（推定）することができる。つまり、データ誤り率を、信号伝送路に進入したノイズ成分の量を表す値として扱うことができる。
【００２７】
なお、内視鏡装置１においては、少なくとも、ＰＲＢＳ生成部４２７と、本体部３に備えた後述するビットエラーレート検知処理部３２０との構成によって、光信号によって伝送するデジタルデータにおけるデータ誤り率を検知するデータ誤り率検知手段を構成する。
【００２８】
セレクタ４２６と、イメージセンサ設定入出力部４２３からの制御に応じて、撮像信号生成部４２４から出力された撮像信号（デジタル信号）、またはＰＲＢＳ生成部４２７から出力された擬似ランダムパターン（デジタル信号）のいずれか一方のデジタル信号を選択する。セレクタ４２６は、選択したデジタル信号を、高速差動信号出力部４２５に出力する。なお、セレクタ４２６が選択したデジタル信号は、パラレルのデジタルデータである。
【００２９】
イメージセンサ設定入出力部４２３は、軟性部５に備えたＩ２Ｃシリアル信号伝送路５２を介して、本体部３との間でＩ２Ｃバスによるシリアル通信（以下、「Ｉ２Ｃシリアル通信」という）を行う。Ｉ２Ｃシリアル通信は、２本の信号線から構成される伝送路（Ｉ２Ｃシリアル信号伝送路５２）によって行われる。イメージセンサ設定入出力部４２３には、本体部３から、イメージセンサ４２の動作や機能の起動に関する様々な設定が、Ｉ２Ｃシリアル通信によって送信されてくる。イメージセンサ設定入出力部４２３は、Ｉ２Ｃシリアル通信によって本体部３から入力されたイメージセンサ４２の動作や機能の起動に関する設定を、対応するそれぞれの構成要素に出力する。
【００３０】
例えば、イメージセンサ設定入出力部４２３には、本体部３から、イメージセンサ４２が被写体の撮像を行う際の電子シャッターや露光時間、撮像間隔（いわゆる、フレームレート）など、被写体の撮像に関する様々な設定が、Ｉ２Ｃシリアル通信によって送信されてくる。イメージセンサ設定入出力部４２３は、Ｉ２Ｃシリアル信号伝送路５２を介して本体部３から送信された撮像に関する様々な設定を受信すると、受信した撮像に関するそれぞれの設定に基づいて、画素アレイ部４２１の動作を制御する。これにより、画素アレイ部４２１は、イメージセンサ設定入出力部４２３から出力された撮像に関するそれぞれの設定に応じた撮像を行う。そして、画素アレイ部４２１は、撮像信号生成部４２４からのそれぞれの画素信号の読み出し制御に応じて、それぞれの画素が出力した画素信号を撮像信号生成部４２４に順次出力する。
【００３１】
また、例えば、イメージセンサ設定入出力部４２３には、本体部３から、撮像信号生成部４２４が行う相関二重サンプリングの処理やアナログデジタル変換の処理における設定値、ＡＧＣ処理におけるゲイン値など、イメージセンサ４２が被写体を撮像したそれぞれの画素信号に対して行う処理に関する様々な設定が、Ｉ２Ｃシリアル通信によって送信されてくる。イメージセンサ設定入出力部４２３は、Ｉ２Ｃシリアル信号伝送路５２を介して本体部３から送信された処理に関する様々な設定を受信すると、受信した処理に関するそれぞれの設定の情報を撮像信号生成部４２４に出力すると共に、撮像信号生成部４２４の動作を制御する。これにより、撮像信号生成部４２４は、画素アレイ部４２１から順次出力された（読み出した）それぞれの画素信号に対してイメージセンサ設定入出力部４２３から出力された処理に関するそれぞれの設定に応じた処理を行った撮像信号（デジタル信号）を生成し、生成した撮像信号をセレクタ４２６に順次出力する。
【００３２】
また、例えば、イメージセンサ設定入出力部４２３には、本体部３から、ＰＲＢＳ生成部４２７による擬似ランダムパターンの生成の指示など、信号伝送路の状態の検証に関する様々な設定が、Ｉ２Ｃシリアル通信によって送信されてくる。イメージセンサ設定入出力部４２３は、Ｉ２Ｃシリアル信号伝送路５２を介して本体部３から送信された検証に関する様々な設定を受信すると、受信した検証に関するそれぞれの設定に基づいて、ＰＲＢＳ生成部４２７やセレクタ４２６の動作を制御する。これにより、ＰＲＢＳ生成部４２７およびセレクタ４２６のそれぞれは、イメージセンサ設定入出力部４２３から出力された検証に関する様々な設定に応じた動作を行う。より具体的には、ＰＲＢＳ生成部４２７が擬似ランダムパターンを生成してセレクタ４２６に出力し、セレクタ４２６が、選択するデジタル信号を、内視鏡装置１における通常の動作である被検物内の画像の撮影動作において選択する撮像信号から、内視鏡装置１における信号伝送路の検証動作において選択する擬似ランダムパターンに切り替える。
【００３３】
なお、イメージセンサ設定入出力部４２３におけるＩ２Ｃシリアル通信の通信方法は、既存のＩ２Ｃバスによるシリアル通信と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００３４】
高速差動信号出力部４２５は、セレクタ４２６から出力されたパラレルのデジタル信号を、高速差動信号の規格を使用したシリアル通信（以下、「高速差動信号シリアル通信」という）の形式のシリアルのデジタル信号（シリアル信号）に変換する。高速差動信号出力部４２５は、高速差動信号シリアル通信の形式に変換したシリアル信号を、イメージセンサ４２の出力信号としてＶＣＳＥＬドライバー回路４４に出力する。つまり、イメージセンサ４２は、撮像した被検物内の被写体の画像に対応する撮像信号、または再現性のある擬似ランダムパターンのいずれか一方を、高速差動信号シリアル通信によって出力するＣＭＯＳイメージセンサである。
【００３５】
ここで、高速差動信号シリアル通信は、小信号、高速、長距離の信号伝送に適するように規格化された差動伝送方式の通信である。高速差動信号シリアル通信も、２本の信号線によって行われる。なお、内視鏡装置１では、高速差動信号シリアル通信のシリアル信号に、撮像信号生成部４２４から出力された撮像信号に対応する同期信号を重畳して本体部３に送信する。ここで、高速差動信号シリアル通信のシリアル信号に重畳する撮像信号に対応した同期信号は、撮像信号生成部４２４が画素アレイ部４２１に配置されたそれぞれの画素から画素信号を読み出す際の水平同期信号や垂直同期信号である。また、上述したように、内視鏡装置１では、本体部３に送信する高速差動信号シリアル通信のシリアル信号にクロック信号が重畳されている。ここで、高速差動信号シリアル通信のシリアル信号に重畳するクロック信号は、撮像信号生成部４２４から出力された撮像信号に対応するクロック信号や、ＰＲＢＳ生成部４２７から出力された擬似ランダムパターンに対応するクロック信号である。この高速差動信号シリアル通信のシリアル信号に重畳する撮像信号および擬似ランダムパターンに対応したクロック信号は、撮像信号および擬似ランダムパターンにおけるデジタルデータのそれぞれのビットのタイミングを表す信号であり、それぞれのビットのデータの立ち上がりや立ち下がりの間隔として埋め込まれている。このため、撮像信号生成部４２４は、画素アレイ部４２１に配置されたそれぞれの画素から画素信号を読み出す際の同期信号やクロック信号を、高速差動信号出力部４２５にも出力する。また、ＰＲＢＳ生成部４２７は、擬似ランダムパターンを生成する際のクロック信号を、高速差動信号出力部４２５にも出力する。そして、高速差動信号出力部４２５は、セレクタ４２６から出力されたパラレルのデジタル信号を高速差動信号シリアル通信の形式のシリアル信号に変換する際に、撮像信号生成部４２４から出力された同期信号をデータの一部として重畳し（埋め込み）、撮像信号生成部４２４から出力されたクロック信号またはＰＲＢＳ生成部４２７から出力されたクロック信号を重畳する（埋め込む）。なお、本体部３では、例えば、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）処理によってクロック信号を生成するクロック・データ・リカバリ（Ｃｌｏｃｋ  ｄａｔａ  ｒｅｃｏｖｅｒｙ：ＣＤＲ）回路が、高速差動信号シリアル通信のシリアル信号のそれぞれのビットのデータの立ち上がりや立ち下がりの間隔を常時監視（モニター）することによって、送信されたシリアル信号に重畳されているクロック信号を生成する。つまり、本体部３において、送信されてきた高速差動信号シリアル通信のシリアル信号に重畳された、撮像信号生成部４２４から出力された撮像信号に対応するクロック信号や、ＰＲＢＳ生成部４２７から出力された擬似ランダムパターンに対応するクロック信号を生成（再生）する。なお、高速差動信号出力部４２５が出力するシリアル信号の構成、つまり、高速差動信号シリアル通信の通信方法は、既存の高速差動信号の規格を使用したシリアル通信と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００３６】
なお、以下の説明においては、説明を容易にするため、高速差動信号出力部４２５が、シリアル信号に同期信号を重畳する（埋め込む）のと同様に、撮像信号生成部４２４またはＰＲＢＳ生成部４２７が出力するクロック信号を、データの一部としてシリアル信号に重畳する（埋め込む）ものとして説明する。つまり、それぞれのクロック信号は、上述したように、実際には、シリアル信号が表すそれぞれのビットのデータの立ち上がりや立ち下がりの間隔として重畳されるが、以下の説明においては、それぞれのクロック信号を、シリアル信号が表すデータの一部として重畳する（埋め込む）ものとして説明する。
【００３７】
なお、高速差動信号出力部４２５がシリアル信号に重畳する（埋め込む）クロック信号や同期信号は、撮像信号生成部４２４またはＰＲＢＳ生成部４２７が出力するクロック信号や同期信号に限定されるものではない。例えば、イメージセンサ４２を、不図示の同期信号発生部を備える構成にして、この不図示の同期信号発生部が、水晶発振器４３が発振する動作クロック信号に基づいて、撮像信号生成部４２４やＰＲＢＳ生成部４２７が動作するためのクロック信号や、撮像信号生成部４２４が画素アレイ部４２１に配置されたそれぞれの画素から画素信号を読み出すタイミングを表す同期信号（水平同期信号や垂直同期信号）を生成してもよい。この場合、不図示の同期信号発生部は、生成したクロック信号や同期信号を高速差動信号出力部４２５に出力し、高速差動信号出力部４２５が、不図示の同期信号発生部が生成したクロック信号や同期信号を、高速差動信号シリアル通信の形式のシリアル信号に重畳する（埋め込む）。
【００３８】
ＶＣＳＥＬドライバー回路４４は、高速差動信号出力部４２５から出力された高速差動信号シリアル通信の形式のシリアル信号を表すドライブ信号を生成し、生成したドライブ信号をＶＣＳＥＬ発光素子４５に出力する。なお、上述したように、高速差動信号シリアル通信は、２本の信号線によって行われる差動伝送方式の通信である。つまり、高速差動信号シリアル通信の形式のシリアル信号は、Ｄ＋信号およびＤ−信号の２つの差動式の信号によって構成されている。従って、ＶＣＳＥＬドライバー回路４４は、高速差動信号出力部４２５から出力された２つの差動式の信号（Ｄ＋信号およびＤ−信号）の差分に相当する出力レベル（電流値）のドライブ信号を生成してＶＣＳＥＬ発光素子４５に出力する。
【００３９】
ＶＣＳＥＬ発光素子４５は、ＶＣＳＥＬドライバー回路４４から出力された電気信号であるドライブ信号によって駆動され、電気信号を光信号に変換する電気−光変換部である。より具体的には、ＶＣＳＥＬ発光素子４５は、ＶＣＳＥＬドライバー回路４４から出力されたドライブ信号の出力レベル（電流値）に応じた（略比例した）光出力のレーザー光を発光する垂直共振器面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）の発光素子である。ＶＣＳＥＬ発光素子４５は、発光したレーザー光を光信号伝送路５３に出射する。
【００４０】
内視鏡装置１では、ＶＣＳＥＬドライバー回路４４およびＶＣＳＥＬ発光素子４５の構成によって、撮像信号にクロック信号および同期信号（水平同期信号や垂直同期信号）が重畳された高速差動信号シリアル通信の形式のシリアル信号が光信号に変換されて、本体部３に伝送（送信）される。また、内視鏡装置１では、ＶＣＳＥＬドライバー回路４４およびＶＣＳＥＬ発光素子４５の構成によって、擬似ランダムパターンにクロック信号が重畳された高速差動信号シリアル通信の形式のシリアル信号が光信号に変換されて、本体部３に伝送（送信）される。そして、内視鏡装置１では、本体部３が、擬似ランダムパターンに重畳されたクロック信号に同期して、擬似ランダムパターンに含まれるそれぞれのビットのデータの正誤を判定することによって、光信号によって伝送（以下、「光伝送」という）するデジタルデータにおけるデータ誤り率（ビットエラーレート）を検知する。このビットエラーレートから、光信号伝送路５３に進入した外来ノイズ成分の量を検知（推定）することができる。ここで、ビットエラーレートは、伝送されたデジタルデータの総ビット数と、伝送されたデジタルデータにおいて誤りがあるデータの総ビット数との比を示した値であり、伝送されたデジタルデータに含まれる誤りがあるデータのビット数の割合を示した値である。そして、内視鏡装置１では、本体部３が、擬似ランダムパターンから検知したビットエラーレートに基づいてノイズ抑制処理を行う際のノイズ抑制の強さを決定し、決定したノイズ抑制の強さで、それぞれの撮像信号に対してノイズ抑制処理を行う。その後、内視鏡装置１では、本体部３が、撮像信号に重畳されたクロック信号およびそれぞれの同期信号に同期して、つまり、イメージセンサ４２が撮像信号を出力したクロック信号および水平同期信号や垂直同期信号のタイミングに同期して、ノイズ抑制処理を行ったそれぞれの撮像信号に対する種々の処理を行う。
【００４１】
続いて、本体部３に備えたそれぞれの構成要素について詳細に説明する。
【００４２】
バッテリー３１は、本体部３に備えたそれぞれの構成要素や、先端部４に備えたそれぞれの構成要素を駆動するための電力を供給する、例えば、リチウムイオン二次電池などの充電式の電池である。
【００４３】
電源出力部３２は、バッテリー３１が出力した電力を、軟性部５に備えた電源信号線５１を介して先端部４に備えたそれぞれの構成要素に供給する。図１には、電源出力部３２が、先端部４内のイメージセンサ４２に備えた電源入力部４２２に、電源信号線５１を介して電力を供給している状態を示している。
【００４４】
マルチメディアプロセッサー３３は、内視鏡装置１における全体の制御を行う制御部である。マルチメディアプロセッサー３３は、先端部４に備えたイメージセンサ４２の動作や機能の起動に関する様々な設定を、イメージセンサ設定制御部３４を介して行う。例えば、マルチメディアプロセッサー３３は、予め定めた動作やタイミングのときに信号伝送路の状態を検証する。このとき、マルチメディアプロセッサー３３は、信号伝送路の検証に関する様々な設定をイメージセンサ設定制御部３４に出力して、内視鏡装置１における信号伝送路の検証動作を開始し、ビットエラーレート検知処理部３２０およびノイズリダクション処理部３９の起動や動作を制御する。
【００４５】
なお、信号伝送路の状態の検証は、予め定めた動作やタイミングのときに行うのみではなく、例えば、内視鏡装置１の使用者が不図示の操作部やリモコン端末などの専用の操作装置を操作することによって信号伝送路の状態の検証を指示することもできる。なお、内視鏡装置１の使用者が信号伝送路の状態の検証を指示する場合の一例としては、例えば、内視鏡装置１を校正する際に指示されることが考えられる。この場合も、マルチメディアプロセッサー３３は、指示された信号伝送路の検証に関する様々な設定をイメージセンサ設定制御部３４に出力すると共に、信号伝送路の検証動作を行うために、本体部３に備えた対応する構成要素の動作や機能の起動を制御する。
【００４６】
また、マルチメディアプロセッサー３３は、上述した信号伝送路の検証動作の制御以外にも、先端部４に備えたイメージセンサ４２の動作や機能の起動に関する様々な設定の出力を、イメージセンサ設定制御部３４を介して行う。このときも、マルチメディアプロセッサー３３は、本体部３に備えた対応する構成要素の動作や機能の起動の制御を行う。
【００４７】
また、マルチメディアプロセッサー３３は、先端部４内のイメージセンサ４２に備えた画素アレイ部４２１が撮像し、光信号伝送路５３を介して本体部３に伝送（送信）されたそれぞれの撮像信号（例えば、ＲＡＷ信号）に対して予め定められた種々の画像処理を施し、撮像した被検物内の被写体の画像を生成する画像処理部でもある。例えば、マルチメディアプロセッサー３３は、イメージセンサ４２から伝送（送信）されたそれぞれの撮像信号に対して記録用の画像処理を施して記録用の画像（静止画像や動画像）を生成し、生成した記録用の画像を記録部３１１に記録させる。また、例えば、マルチメディアプロセッサー３３は、イメージセンサ４２から伝送（送信）されたそれぞれの撮像信号に対して表示用の画像処理を施して表示用の画像（静止画像や動画像）を生成し、生成した表示用の画像を表示部３１２に出力して表示させる。なお、内視鏡装置１では、マルチメディアプロセッサー３３が記録用の画像を生成、または表示用の画像を生成する際に用いるそれぞれの撮像信号は、後述するノイズリダクション処理部３９によってノイズ抑制処理が行われた後の撮像信号である。また、マルチメディアプロセッサー３３は、記録部３１１に記録されている記録用の画像（静止画像や動画像）を読み出して表示部３１２に出力して表示させる画像処理も行う。
【００４８】
記録部３１１は、内視鏡装置１によって撮像した被検物内の被写体の画像のデータを記録する。なお、図１において記録部３１１は、本体部３に内蔵される構成要素として示しているが、記録部３１１は、例えば、ＳＤメモリカード（ＳＤ  Ｍｅｍｏｒｙ  Ｃａｒｄ）やコンパクトフラッシュ（登録商標）（ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ（登録商標）：ＣＦ）など、本体部３に着脱可能な構成の記録媒体であってもよい。
【００４９】
表示部３１２は、内視鏡装置１によって撮像した被検物内の被写体の画像を表示する。表示部３１２は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）などの表示装置で構成される。なお、図１において表示部３１２は、本体部３に搭載される構成要素として示しているが、表示部３１２は、本体部３に接続される外部の表示装置、つまり、本体部３に脱着可能な構成の表示装置であってもよい。
【００５０】
イメージセンサ設定制御部３４は、マルチメディアプロセッサー３３から入力された先端部４に備えたイメージセンサ４２の動作や機能の起動に関する様々な設定を、軟性部５に備えたＩ２Ｃシリアル信号伝送路５２を介したＩ２Ｃシリアル通信によって、先端部４内のイメージセンサ４２に備えたイメージセンサ設定入出力部４２３に送信する。より具体的には、イメージセンサ設定制御部３４は、マルチメディアプロセッサー３３から入力された、被写体の撮像に関する様々な設定、被写体を撮像したそれぞれの画素信号に対して行う処理に関する様々な設定、信号伝送路の状態の検証に関する様々な設定を、Ｉ２Ｃシリアル通信によってイメージセンサ設定入出力部４２３に送信する。これにより、先端部４に備えたイメージセンサ４２は、イメージセンサ設定入出力部４２３に送信された動作や機能の起動に関する様々な設定に応じた撮像動作を行う。
【００５１】
受光素子３５は、光信号伝送路５３の本体部３側の端に配置され、先端部４内のＶＣＳＥＬ発光素子４５が発光して光信号伝送路５３を介して伝送された光信号を受光し、受光した光信号を光電変換した電気信号を出力するフォトダイオードなどの光電変換部である。受光素子３５は、受光した光信号に応じた電気信号を、アンプ回路３６に出力する。
【００５２】
アンプ回路３６は、受光素子３５から出力された電気信号を増幅する増幅（アンプ）回路である。そして、アンプ回路３６は、増幅した電気信号が表す、つまり、受光素子３５が受光した光信号が表す高速差動信号シリアル通信の形式のシリアル信号を、高速差動信号入力部３７に出力する。
【００５３】
高速差動信号入力部３７は、アンプ回路３６から出力された高速差動信号シリアル通信の形式のシリアル信号から、先端部４内のイメージセンサ４２に備えた高速差動信号出力部４２５がシリアル信号に重畳した（埋め込んだ）クロック信号や同期信号を分離する。つまり、高速差動信号入力部３７は、イメージセンサ４２に備えた撮像信号生成部４２４が出力した撮像信号に対応するクロック信号および同期信号（水平同期信号や垂直同期信号）や、イメージセンサ４２に備えたＰＲＢＳ生成部４２７が出力した擬似ランダムパターンに対応するクロック信号を分離する。そして、高速差動信号入力部３７は、分離したクロック信号および同期信号を、本体部３に備えた、対応するそれぞれの構成要素に出力する。
【００５４】
また、高速差動信号入力部３７は、クロック信号や同期信号を分離した高速差動信号シリアル通信の形式のシリアル信号を、先端部４内のイメージセンサ４２に備えたセレクタ４２６が出力したパラレルのデジタル信号に変換する。つまり、高速差動信号入力部３７は、イメージセンサ４２に備えた撮像信号生成部４２４が出力した撮像信号（デジタル信号）、またはイメージセンサ４２に備えたＰＲＢＳ生成部４２７が出力した擬似ランダムパターン（デジタル信号）のいずれか一方のデジタル信号に変換する。そして、高速差動信号入力部３７は、変換した撮像信号（パラレルのデジタルデータ）をＡＥ処理部３８に出力し、変換した擬似ランダムパターン（パラレルのデジタルデータ）をビットエラーレート検知処理部３２０に出力する。
【００５５】
ＡＥ処理部３８は、高速差動信号入力部３７から出力された撮像信号に基づいて、被検物内の被写体の画像の明るさを判定し、判定した画像の明るさに応じて、先端部４に備えたイメージセンサ４２が撮像する画像の明るさを自動的に調整する自動露出機能部である。より具体的には、ＡＥ処理部３８は、高速差動信号入力部３７から入力された撮像信号から判定した画像の明るさに基づいて、イメージセンサ４２に備えた画素アレイ部４２１が被写体の撮像を行う際の電子シャッターや露光時間などの設定値を決定する。また、ＡＥ処理部３８は、高速差動信号入力部３７から入力された撮像信号から判定した画像の明るさに基づいて、画像の明るさを調整するために、イメージセンサ４２に備えた撮像信号生成部４２４が画素アレイ部４２１から読み出したそれぞれの画素の画素信号に対して行うＡＧＣ処理におけるゲイン値などの設定値を決定する。つまり、ＡＥ処理部３８は、内視鏡装置１における被写体の撮像、被写体を撮像したそれぞれの画素信号に対して行う処理に関する様々な設定値を決定する。
【００５６】
なお、ＡＥ処理部３８が行う自動露出機能（ＡＥ機能）の処理には、上述した電子シャッターや露光時間などの設定値、ＡＧＣ処理におけるゲイン値などの設定値を決定する以外にも種々の処理がある。しかし、ＡＥ処理部３８が行うＡＥ機能の処理は、既存の自動露出機能の処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００５７】
ＡＥ処理部３８は、決定したそれぞれの設定値を、イメージセンサ設定制御部３４に出力する。そして、イメージセンサ設定制御部３４に出力されたそれぞれの設定値は、マルチメディアプロセッサー３３による制御に応じて、先端部４内のイメージセンサ４２に備えたイメージセンサ設定入出力部４２３に送信される。これにより、イメージセンサ４２は、イメージセンサ設定入出力部４２３に送信されたそれぞれの設定値に応じた動作を行う。より具体的には、イメージセンサ４２は、ＡＥ処理部３８によって決定された、電子シャッターや露光時間などの設定値に応じた被写体の撮像動作を行う。また、イメージセンサ４２は、ＡＥ処理部３８によって決定された、ＡＧＣ処理のゲイン値などの設定値に応じた被写体を撮像したそれぞれの画素信号に対する処理を行う。
【００５８】
また、ＡＥ処理部３８は、ＡＧＣ処理におけるゲイン値を、ノイズリダクション処理部３９に出力する。ノイズリダクション処理部３９に出力されたＡＧＣ処理のゲイン値は、後述するノイズリダクション処理部３９がノイズ抑制処理を行う際に用いられる。
【００５９】
なお、ＡＥ処理部３８は、それぞれの設定値を決定する処理を行う際に、画像メモリ３１０を利用する。より具体的には、ＡＥ処理部３８は、処理を実行するために用いるデータ、つまり、高速差動信号入力部３７から入力された撮像信号や、処理の途中で生成したデータなどを、画像メモリ３１０との間でやり取りしながら、それぞれの設定値を決定する処理を行う。また、ＡＥ処理部３８は、高速差動信号入力部３７から入力された撮像信号をそのまま、ノイズリダクション処理部３９に出力（転送）する。このとき、ＡＥ処理部３８は、撮像信号を画像メモリ３１０から読み出してノイズリダクション処理部３９に出力する構成であってもよいが、撮像信号の画像メモリ３１０への格納（書き込み）が終了したときに、このことをノイズリダクション処理部３９に通知して、画像メモリ３１０に格納した撮像信号をノイズリダクション処理部３９に読み出させる構成であってもよい。
【００６０】
ビットエラーレート検知処理部３２０は、高速差動信号入力部３７から出力された擬似ランダムパターンに基づいて、光信号伝送路５３によって伝送された擬似ランダムパターンの光信号に含まれるそれぞれのビットのデータの正誤を判定する。そして、ビットエラーレート検知処理部３２０は、判定した擬似ランダムパターンのデータの正誤の結果に基づいて、光信号伝送路５３に進入した外来ノイズの影響によって発生する撮像信号の光伝送におけるビットエラーレートを検知する。なお、ビットエラーレート検知処理部３２０の構成に関する詳細な説明は、後述する。
【００６１】
ビットエラーレート検知処理部３２０は、検知したビットエラーレートの情報を、ノイズリダクション処理部３９に出力する。ノイズリダクション処理部３９に出力されたビットエラーレートの情報は、後述するノイズリダクション処理部３９がノイズ抑制処理を行う際に用いられる。
【００６２】
また、ビットエラーレート検知処理部３２０は、ビットエラーレートの情報を、イメージセンサ設定制御部３４に出力する。そして、イメージセンサ設定制御部３４に出力されたビットエラーレートの情報は、マルチメディアプロセッサー３３による制御に応じて、先端部４内のイメージセンサ４２に備えたイメージセンサ設定入出力部４２３に送信される。これにより、イメージセンサ４２は、イメージセンサ設定入出力部４２３に送信されたビットエラーレートの情報に基づいて、例えば、不図示のＶＣＳＥＬ出力レベル制御回路が、ＶＣＳＥＬドライバー回路４４が生成して出力する高速差動信号出力部４２５から出力された高速差動信号シリアル通信の形式のシリアル信号を表すドライブ信号の出力レベル（電流値）を制御する。ＶＣＳＥＬドライバー回路４４が生成して出力するドライブ信号の出力レベルを制御することによって、ＶＣＳＥＬ発光素子４５が発光して光信号伝送路５３に出射するレーザー光の光量を制御することができる。例えば、不図示のＶＣＳＥＬ出力レベル制御回路が、ビットエラーレートの情報に基づいてドライブ信号の出力レベル（電流値）が高くするように制御することによって、ＶＣＳＥＬ発光素子４５が発光するレーザー光の光量を高くすることができ、光伝送におけるビットエラーレートが低くなるようにすることができる。
【００６３】
ノイズリダクション処理部３９は、ノイズ抑制処理を行う際のノイズ抑制の強さを、ＡＥ処理部３８から入力されたＡＧＣ処理のゲイン値と、ビットエラーレート検知処理部３２０から入力されたビットエラーレートの情報とに基づいて決定する。そして、ノイズリダクション処理部３９は、ＡＥ処理部３８から出力（転送）された撮像信号、つまり、高速差動信号入力部３７から出力された撮像信号に対して、決定したノイズ抑制の強さでのノイズ抑制処理を行う。より具体的には、ノイズリダクション処理部３９は、ＡＧＣ処理のゲイン値とビットエラーレートとのそれぞれの大きさの組み合わせによって予め定めたテーブル情報に基づいて、ノイズ抑制の強さを決定する。ここで、ノイズリダクション処理部３９が決定するノイズ抑制の強さは、ノイズ抑制処理において合成する画像の枚数である。そして、ノイズリダクション処理部３９は、既存のノイズ抑制処理と同様に、ＡＥ処理部３８から出力（転送）された撮像信号に基づいた複数フレームの画像を合成することによって、被検物内の被写体の画像に含まれるノイズ成分をキャンセルするノイズ抑制処理を行う。このとき、ノイズリダクション処理部３９は、決定した画像の枚数（フレーム数）の撮像信号に基づいた画像を合成することによって、ノイズ抑制処理を行う。なお、ノイズリダクション処理部３９が行うノイズ抑制処理は、複数フレームの画像を合成することによって被検物内の被写体の画像に含まれるノイズ成分をキャンセルする既存のノイズ抑制処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００６４】
ノイズリダクション処理部３９は、ノイズ抑制処理をした後の撮像信号を、マルチメディアプロセッサー３３に出力する。
【００６５】
なお、ノイズリダクション処理部３９は、ノイズ抑制処理を行う際に、画像メモリ３１０を利用する。より具体的には、ノイズリダクション処理部３９は、処理を実行するために用いるデータ、つまり、ＡＥ処理部３８から出力（転送）された撮像信号や、処理の途中で生成したデータなどを、画像メモリ３１０との間でやり取りしながら、決定した画像の枚数（フレーム数）の撮像信号に基づいた画像を合成する処理を行う。なお、ＡＥ処理部３８が、撮像信号の画像メモリ３１０への格納（書き込み）が終了したことを通知することによって、高速差動信号入力部３７から入力された撮像信号を出力（転送）する構成である場合、ノイズリダクション処理部３９は、ＡＥ処理部３８から撮像信号の画像メモリ３１０への格納（書き込み）が終了したことを表す通知が出力された後に、画像メモリ３１０に格納された撮像信号を読み出してからノイズ抑制処理を行う。
【００６６】
画像メモリ３１０は、ＡＥ処理部３８およびノイズリダクション処理部３９が、撮像信号や処理の途中で生成したデータなどを一時的に格納するメモリである。画像メモリ３１０は、例えば、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの書き換え可能な揮発性メモリで構成される。なお、図１に示した内視鏡装置１の構成では、画像メモリ３１０を、ＡＥ処理部３８とノイズリダクション処理部３９とが利用する構成を示しているが、画像メモリ３１０は、本体部３に備えた他の構成要素からも利用される構成であってもよい。
【００６７】
なお、図１においては、イメージセンサ設定制御部３４と、高速差動信号入力部３７と、ＡＥ処理部３８と、ノイズリダクション処理部３９と、ビットエラーレート検知処理部３２０とのそれぞれを、マルチメディアプロセッサー３３と異なる本体部３の構成要素とした構成を示した。しかし、本体部３に備えるイメージセンサ設定制御部３４と、高速差動信号入力部３７と、ＡＥ処理部３８と、ノイズリダクション処理部３９と、ビットエラーレート検知処理部３２０とのそれぞれは、マルチメディアプロセッサー３３に搭載される機能、つまり、マルチメディアプロセッサー３３に備えた構成要素であってもよい。また、図１においては、内視鏡装置１におけるノイズ抑制処理に関連する構成要素として、ＡＥ処理部３８およびノイズリダクション処理部３９を備えた構成の本体部３を示した。しかし、内視鏡装置１において撮像した被検物内の被写体の画像に対応する撮像信号に対して処理を行う構成要素は、図１に示したＡＥ処理部３８およびノイズリダクション処理部３９の他にも、被写体の画像の画質を向上させる処理や、被写体の画像に基づいて計測を行う構成要素など、種々の構成要素がある。これらの構成要素も、マルチメディアプロセッサー３３に搭載される機能（マルチメディアプロセッサー３３に備えた構成要素）であってもよい。
【００６８】
続いて、軟性部５に備えた信号線および伝送路のそれぞれの構成要素について詳細に説明する。
【００６９】
電源信号線５１は、単線の電線（電源ケーブル）で構成する。この単線の電源ケーブルの構成で、電源信号線５１は、本体部３に備えた電源出力部３２が出力する電源を、先端部４内のイメージセンサ４２に備えた電源入力部４２２に供給する。
【００７０】
Ｉ２Ｃシリアル信号伝送路５２は、Ｉ２Ｃシリアル信号のそれぞれに対応した２本の単線をより合わせた１組のツイストペアケーブルで構成する。この単線のツイストペアケーブルの構成で、Ｉ２Ｃシリアル信号伝送路５２は、本体部３に備えたマルチメディアプロセッサー３３と先端部４内のイメージセンサ４２に備えたイメージセンサ設定入出力部４２３との間でのＩ２Ｃシリアル通信を実現する。なお、Ｉ２Ｃシリアル信号伝送路５２は、それぞれのＩ２Ｃシリアル信号に対応した単線への外来ノイズの進入を防ぐ、つまり、ノイズ耐性を向上させるために、２本の単線のそれぞれをシールド線（同軸線）にすることも考えられる。
【００７１】
光信号伝送路５３は、光ファイバーなどの光信号ケーブルで構成する。この光信号ケーブルの構成で、光信号伝送路５３は、先端部４内のＶＣＳＥＬ発光素子４５が発光したレーザー光の本体部３に備えた受光素子３５への光伝送を実現する。つまり、先端部４内のイメージセンサ４２に備えた高速差動信号出力部４２５から出力され、ＶＣＳＥＬドライバー回路４４およびＶＣＳＥＬ発光素子４５によって光信号に変換された高速差動信号シリアル通信の形式のシリアル信号の本体部３への伝送（送信）を実現する。なお、内視鏡装置１では、近年のイメージセンサにおける画素の数の増加（高解像度化）や読み出しレートの高速化（高フレームレート化）、さらには、撮像信号を高速差動信号シリアル通信の形式のシリアル信号に変換することによってギガヘルツオーダーの広帯域となる撮像信号の本体部３への伝送を、光信号ケーブルで構成する光信号伝送路５３で行うことによって可能としている。例えば、撮像信号生成部４２４が出力する撮像信号が８ビットの諧調をもったデジタル信号（パラレルの８ビットのデジタルデータ）である場合、高速差動信号出力部４２５が出力する高速差動信号シリアル通信の形式の撮像信号（シリアル信号）は、撮像信号生成部４２４がそれぞれの撮像信号を出力する周期の８倍の周期で変化する信号となる。この場合であっても、光信号ケーブルで構成された光信号伝送路５３では、撮像信号の本体部３への伝送を可能としている。また、内視鏡装置１では、長いものでは、例えば、数十メートルとなるような長距離の軟性部５も、光信号ケーブルで構成する光信号伝送路５３によって実現可能としている。
【００７２】
このような信号線および伝送路のそれぞれの構成によって、挿入部２を構成する軟性部５内に備える信号ケーブルの数を少なくすることができ、軟性部５の径を細くすることができる。より具体的には、本発明の第１の実施形態の内視鏡装置１では、単線の電源ケーブルで構成した電源信号線５１と、単線のツイストペアケーブルで構成したＩ２Ｃシリアル信号伝送路５２と、光信号ケーブルで構成した光信号伝送路５３との４本の信号ケーブルを軟性部５に備えればよいため、軟性部５の径を細くすることができる。これにより、軟性部５は、被検物内への先端部４の挿入性を向上することができる。このことにより、内視鏡装置１は、より多くの被検物を検査対象とする、つまり、検査対象の幅を広げることができる。
【００７３】
このような構成によって内視鏡装置１では、撮像信号および擬似ランダムパターンを高速差動信号シリアル通信の形式のシリアル信号に変換して伝送する。そして、内視鏡装置１では、擬似ランダムパターンを利用してビットエラーレートを検知し、検知したビットエラーレートを、撮像信号の光伝送の際に光信号伝送路５３に進入した外来ノイズの影響によって発生するビットエラーや伝送エラーであるとする。そして、内視鏡装置１では、検知したビットエラーレートに基づいてノイズ抑制処理を行う際のノイズ抑制の強さを決定して、撮像信号に対してノイズ抑制処理を行う。これにより、内視鏡装置１では、撮像信号および擬似ランダムパターンのタイミングの先端部４と本体部３との間での同期化や、先端部４または本体部３内に検証用の膨大なパターンデータを記憶しておく構成にすることなく、イメージセンサ４２が撮像した画像の明るさに起因するノイズ成分の量と、光信号伝送路５３に進入する外来ノイズ成分の量とのそれぞれのノイズ成分の量を含めて考慮した適切なノイズ抑制処理を行うことができる。つまり、内視鏡装置１では、ノイズ抑制の強さを必要以上に強くすることなくノイズ抑制処理を行うことができる。
【００７４】
なお、図１に示した内視鏡装置１では、ＰＲＢＳ生成部４２７が、イメージセンサ４２に備えられている構成を示した。しかし、ＰＲＢＳ生成部４２７は、必ずしもイメージセンサ４２の内部に備えられている必要はなく、イメージセンサ４２の外部に備えられる構成であってもよい。この場合、ＰＲＢＳ生成部４２７と共に、セレクタ４２６および高速差動信号出力部４２５も、イメージセンサ４２の外部に備えられる構成要素となる。そして、イメージセンサ４２は、撮像信号生成部４２４が生成した撮像信号（デジタル信号）を出力信号として出力する構成となる。
【００７５】
次に、ビットエラーレート検知処理部３２０の構成について詳細に説明する。図２は、本発明の第１の実施形態の内視鏡装置１に備えたビットエラーレート検知処理部３２０の概略構成の一例を示したブロック図である。ビットエラーレート検知処理部３２０は、処理タイミング生成部３２１と、ＰＲＢＳ初期値セット部３２２と、ＰＲＢＳ参照データ生成部３２３と、ＰＲＢＳ比較部３２４と、誤りビットカウント部３２５と、総ビットカウント部３２６と、ビットエラーレート計算部３２７とを備えている。
【００７６】
処理タイミング生成部３２１は、マルチメディアプロセッサー３３から出力された起動の指示に応じて、高速差動信号入力部３７から出力された擬似ランダムパターンに基づいてビットエラーレートを検知する処理を開始することを表す処理タイミング信号を生成する。処理タイミング生成部３２１は、生成した処理タイミング信号を、ビットエラーレート検知処理部３２０に備えたそれぞれの構成要素に出力する。
【００７７】
ここで、処理タイミング生成部３２１が生成する処理タイミング信号には、高速差動信号入力部３７から出力された擬似ランダムパターンに対応するクロック信号が含まれている。従って、ビットエラーレート検知処理部３２０に備えたそれぞれの構成要素は、擬似ランダムパターンに対応するクロック信号に同期して、ビットエラーレートを検知する処理を行う。また、処理タイミング信号には、クロック信号の他にも、高速差動信号入力部３７から出力された擬似ランダムパターン（ＰＲＢＳデータ）を取り込んでビットエラーレートを検知する処理を行う期間を表す処理期間信号などが含まれている。ビットエラーレート検知処理部３２０に備えたそれぞれの構成要素は、処理期間信号の最初のタイミングで、まず、初期化が行われる。
【００７８】
ＰＲＢＳ初期値セット部３２２は、処理タイミング生成部３２１から出力された処理タイミング信号に応じて、高速差動信号入力部３７から出力された擬似ランダムパターンとの比較を行うために生成する擬似ランダムパターンの初期値を、ＰＲＢＳ参照データ生成部３２３に設定する。より具体的には、ＰＲＢＳ初期値セット部３２２は、処理タイミング生成部３２１から出力された処理期間信号の最初のタイミングでの初期化が解除されると、高速差動信号入力部３７から出力された擬似ランダムパターンから、予め定めたデータサイズ（ビット数）のデータ列を取り込み、ここで取り込んだデータ列のパターンを、生成する擬似ランダムパターンの初期値とする。そして、ＰＲＢＳ初期値セット部３２２は、初期値としたデータ列のパターンを、ＰＲＢＳ参照データ生成部３２３に設定（出力）する。
【００７９】
ＰＲＢＳ参照データ生成部３２３は、ＰＲＢＳ初期値セット部３２２によって設定された擬似ランダムパターンの初期値に基づいて、先端部４内のイメージセンサ４２に備えたＰＲＢＳ生成部４２７が生成した擬似ランダムパターンと同じパターンのデータ列によって構成される擬似ランダムパターンを生成する。ＰＲＢＳ参照データ生成部３２３は、処理タイミング生成部３２１から出力された処理タイミング信号（クロック信号）に同期して、生成した擬似ランダムパターンを、参照データとしてＰＲＢＳ比較部３２４に出力する。
【００８０】
なお、高速差動信号入力部３７から出力される擬似ランダムパターン、つまり、先端部４内のイメージセンサ４２に備えたＰＲＢＳ生成部４２７が生成する擬似ランダムパターンは、上述したように、同じパターンのデータ列が周期的に繰り返されるパターンデータである。従って、ＰＲＢＳ参照データ生成部３２３は、ＰＲＢＳ初期値セット部３２２が、高速差動信号入力部３７から出力された擬似ランダムパターンから任意のタイミングで取り込んだ（切り取った）データ列を初期値として設定した場合でも、設定された初期値に基づいて、ＰＲＢＳ生成部４２７が生成した擬似ランダムパターンと同じパターンのデータ列によって構成される擬似ランダムパターンを生成する、つまり、再現することができる。
【００８１】
ＰＲＢＳ比較部３２４は、高速差動信号入力部３７から出力された擬似ランダムパターンと、ＰＲＢＳ参照データ生成部３２３から出力された参照データ、つまり、再現された擬似ランダムパターンとを比較する。より具体的には、ＰＲＢＳ比較部３２４は、処理タイミング生成部３２１から出力された処理タイミング信号（クロック信号）に同期して、高速差動信号入力部３７から出力された擬似ランダムパターンと、ＰＲＢＳ参照データ生成部３２３から出力された参照データとを、ビット毎に比較する。ＰＲＢＳ比較部３２４は、比較した結果、つまり、それぞれのビットのデータの正誤を判定した結果を、誤りビットカウント部３２５に出力する。
【００８２】
なお、ＰＲＢＳ比較部３２４は、処理タイミング生成部３２１から出力された処理期間信号の最初のタイミングでの初期化が解除された後のタイミングから、高速差動信号入力部３７から出力された擬似ランダムパターンと、ＰＲＢＳ参照データ生成部３２３から出力された参照データとの比較を開始する。つまり、ＰＲＢＳ比較部３２４は、ＰＲＢＳ初期値セット部３２２が高速差動信号入力部３７から出力された擬似ランダムパターンを取り込んで（切り取って）初期値としたデータ列の最初のビットのタイミングから、高速差動信号入力部３７から出力された擬似ランダムパターンと、ＰＲＢＳ参照データ生成部３２３から出力された参照データとの比較を開始する。そして、ＰＲＢＳ比較部３２４は、処理タイミング生成部３２１から出力された処理期間信号が、ビットエラーレートを検知する処理を行う期間であることを表している間、高速差動信号入力部３７から出力された擬似ランダムパターンと、ＰＲＢＳ参照データ生成部３２３から出力された参照データとのビット毎の比較を行って、それぞれのビットのデータの正誤を判定した結果を、誤りビットカウント部３２５に出力する。
【００８３】
誤りビットカウント部３２５は、ＰＲＢＳ比較部３２４から出力されたビットのデータの正誤を判定した結果に基づいて、データが誤っていると判定されたビット（以下、「誤りビット」という）を計数（カウント）する。誤りビットカウント部３２５は、カウントした誤りビットの数（誤りビット数）を表す情報を、ビットエラーレート計算部３２７に出力する。
【００８４】
なお、誤りビットカウント部３２５は、ＰＲＢＳ比較部３２４がそれぞれのビットのデータの正誤を判定している期間の間、誤りビット数をカウントし、ＰＲＢＳ比較部３２４がそれぞれのビットのデータの正誤を判定している期間が終了した後に、カウントした誤りビット数を表す情報を、ビットエラーレート計算部３２７に出力する。このため、ＰＲＢＳ比較部３２４を、それぞれのビットのデータの正誤を判定している期間を表す比較期間信号を誤りビットカウント部３２５に出力する構成にしてもよい。そして、誤りビットカウント部３２５を、ＰＲＢＳ比較部３２４から出力された比較期間信号がそれぞれのビットのデータの正誤を判定している期間であることを表している期間の間、誤りビット数をカウントし、比較期間信号がそれぞれのビットのデータの正誤を判定していない期間であることを表したときに、カウントした誤りビット数を表す情報をビットエラーレート計算部３２７に出力する構成にしてもよい。
【００８５】
総ビットカウント部３２６は、高速差動信号入力部３７から出力された擬似ランダムパターンに含まれるビットの数（総ビット数）を計数（カウント）する。総ビットカウント部３２６は、カウントした総ビット数を表す情報を、ビットエラーレート計算部３２７に出力する。
【００８６】
なお、総ビットカウント部３２６は、誤りビットカウント部３２５が誤りビット数をカウントしている期間と同じ期間中の総ビット数をカウントし、誤りビットカウント部３２５が誤りビット数のカウントを終了したときに、カウントした総ビット数を表す情報を、ビットエラーレート計算部３２７に出力する。このため、ＰＲＢＳ比較部３２４が、それぞれのビットのデータの正誤を判定している期間を表す比較期間信号を出力する構成であり、誤りビットカウント部３２５が、ＰＲＢＳ比較部３２４から出力された比較期間信号に基づいて誤りビット数をカウントする構成である場合には、総ビットカウント部３２６も、誤りビットカウント部３２５と同様のタイミングで動作する構成にしてもよい。より具体的には、総ビットカウント部３２６を、ＰＲＢＳ比較部３２４から出力された比較期間信号がそれぞれのビットのデータの正誤を判定している期間であることを表している期間の間、総ビット数をカウントし、比較期間信号がそれぞれのビットのデータの正誤を判定していない期間であることを表したときに、カウントした総ビット数を表す情報をビットエラーレート計算部３２７に出力する構成にしてもよい。
【００８７】
ビットエラーレート計算部３２７は、誤りビットカウント部３２５から出力された誤りビット数を表す情報と、総ビットカウント部３２６から出力された総ビット数を表す情報とに基づいて、ビットエラーレートを算出する。例えば、誤りビット数を「Ｅｂ」、総ビット数を「Ｔｂ」とし、ビットエラーレートを「Ｒｂ」とした場合、ビットエラーレート計算部３２７は、ビットエラーレートＲｂを、下式（１）によって算出する。
【００８８】
Ｒｂ  ＝  （Ｅｂ／Ｔｂ）×１００      ・・・（１）
【００８９】
ビットエラーレート計算部３２７は、算出したビットエラーレートを、検知したビットエラーレートの情報として、ビットエラーレート検知処理部３２０の外部に接続されたノイズリダクション処理部３９およびイメージセンサ設定制御部３４に出力する。
【００９０】
このような構成によってビットエラーレート検知処理部３２０では、擬似ランダムパターンからビットエラーレートを算出（検知）する。言い換えれば、ビットエラーレート検知処理部３２０は、撮像信号の光伝送の際に光信号伝送路５３に進入した外来ノイズの影響によって撮像信号に発生するビットエラーや伝送エラーを検知し、光信号伝送路５３に進入した外来ノイズ成分の量を検知（推定）する。これにより、内視鏡装置１では、ビットエラーレート検知処理部３２０が検知したビットエラーレートに基づいてノイズ抑制処理を行う際のノイズ抑制の強さを決定し、決定したノイズ抑制の強さで、撮像信号に対してノイズ抑制処理を行うことができる。
【００９１】
次に、内視鏡装置１におけるノイズ抑制処理の概念について説明する。図３は、本発明の第１の実施形態の内視鏡装置１におけるノイズ抑制処理の概念を説明する図である。図３（ａ）には、内視鏡装置１において行うノイズ抑制処理に関連する構成要素と、発生するノイズとの関係を模式的に示している。また、図３（ｂ）には、ＡＧＣ処理のゲイン値とビットエラーレートとのそれぞれの大きさの組み合わせ（関係）によって決定するノイズ抑制の強さを行列で表したテーブル情報（以下、「ノイズ抑制強度マトリックス」という）の一例を示している。
【００９２】
図３（ａ）に示したように、内視鏡装置１を構成する先端部４に備えたイメージセンサ４２によって被検物内の被写体を撮像し、撮像して得た撮像信号を本体部３に伝送する場合、撮像信号は、イメージセンサ４２が撮像した画像の明るさに起因するノイズＮＢと、軟性部５に備えた光信号伝送路５３によって伝送されているときに進入した外来ノイズＮＥとのそれぞれのノイズの影響を受けている。内視鏡装置１では、ノイズリダクション処理部３９が、ノイズＮＢによる撮像信号への影響、つまり、ノイズＮＢの量を、従来のノイズ抑制処理と同様に、イメージセンサ４２によって被検物内の被写体を撮像するときのＡＧＣ処理のゲイン値に基づいて判定する。また、内視鏡装置１では、ノイズリダクション処理部３９が、外来ノイズＮＥによる撮像信号への影響、つまり、外来ノイズＮＥの量を、ビットエラーレート検知処理部３２０が検知した擬似ランダムパターンの光伝送におけるビットエラーレートに基づいて検知（推定）する。そして、ノイズリダクション処理部３９は、ＡＧＣ処理のゲイン値に基づいて判定したノイズＮＢの量と、ビットエラーレートに基づいて検知（推定）した外来ノイズＮＥの量とのそれぞれの組み合わせによって予め定めたノイズ抑制強度マトリックス（図３（ｂ）参照）に基づいてノイズ抑制の強さを決定し、決定したノイズ抑制の強さで、撮像信号に対してノイズ抑制処理を行う。
【００９３】
図３（ａ）には、ノイズリダクション処理部３９に備えたノイズリダクション強度決定部３９１が、ＡＧＣ処理のゲイン値（ＡＧＣ）とビットエラーレート（ＢＥＲ）とのそれぞれの大きさから、ノイズ抑制強度マトリックスに基づいて、ノイズ抑制の強さを決定する構成を示している。このとき、ノイズリダクション強度決定部３９１が利用するノイズ抑制強度マトリックスの構成は、例えば、図３（ｂ）に示したノイズ抑制強度マトリックスの一例のような構成である。図３（ｂ）には、ＡＧＣ処理のゲイン値（ＡＧＣ）の大きさを列方向とし、ビットエラーレート（ＢＥＲ）の大きさを行方向とし、数値が大きいほどノイズ抑制の強さ（ノイズ抑制強度）が強いことを表すノイズ抑制強度マトリックスの一例を示している。
【００９４】
ＡＧＣ処理のゲイン値は、ＡＥ処理部３８が高速差動信号入力部３７から入力された撮像信号から判定した画像の明るさに基づいて決定した値、つまり、画像の明るさを表す値であり、ＡＧＣ処理のゲイン値が大きいほど、画像の明るさが暗く、画像に含まれるノイズ成分の量が多くなっていることを表している。また、ビットエラーレートは、ビットエラーレート検知処理部３２０が高速差動信号入力部３７から出力された擬似ランダムパターンに基づいて、撮像信号を光伝送する際に光信号伝送路５３に進入した外来ノイズの影響によるビットエラーや伝送エラーを表すデータ誤り率であり、ビットエラーレートが大きいほど、光信号伝送路５３に進入する外来ノイズ成分の量が多くなっていることを表している。つまり、ＡＧＣ処理のゲイン値およびビットエラーレートのそれぞれは、値が大きいほどノイズ成分の量が多いことを表している。このため、ノイズ抑制強度マトリックスは、図３（ｂ）に示したように、ＡＧＣ処理のゲイン値が小さいほどノイズ抑制強度が弱く、ＡＧＣ処理のゲイン値が大きいほどノイズ抑制強度が強くなるように、予め定める。また、ノイズ抑制強度マトリックスは、図３（ｂ）に示したように、ビットエラーレート（ＢＥＲ）が小さいほどノイズ抑制強度が弱く、ビットエラーレート（ＢＥＲ）が大きいほどノイズ抑制強度が強くなるように、予め定める。
【００９５】
なお、図３（ａ）においては、ノイズリダクション強度決定部３９１が、イメージセンサ４２におけるＡＧＣ処理のゲイン値（ＡＧＣ）と、ビットエラーレート検知処理部３２０が検知したビットエラーレート（ＢＥＲ）とのそれぞれの大きさから、ノイズ抑制強度マトリックスに基づいてノイズ抑制強度を決定する構成の概念を示した。しかし、イメージセンサ４２におけるＡＧＣ処理のゲイン値（ＡＧＣ）は、本体部３に備えたＡＥ処理部３８が決定し、イメージセンサ設定制御部３４が送信することによってイメージセンサ４２の動作を制御するための設定値である。つまり、ＡＧＣ処理のゲイン値（ＡＧＣ）は、元々本体部３内に存在する設定値である。従って、実際には、ノイズリダクション強度決定部３９１は、イメージセンサ４２から取得したＡＧＣ処理のゲイン値（ＡＧＣ）ではなく、ＡＥ処理部３８が出力したＡＧＣ処理のゲイン値（ＡＧＣ）の大きさからノイズ抑制強度を決定する構成である。
【００９６】
なお、図３（ｂ）には、ＡＧＣ処理のゲイン値とビットエラーレートとのそれぞれの大きさの組み合わせ（関係）によって決定するノイズ抑制強度が、線形に変化する構成の行列で表されたテーブル情報（ノイズ抑制強度マトリックス）の一例を示した。しかし、ノイズ抑制強度は、図３（ｂ）に示したノイズ抑制強度マトリックスのように、線形に変化する構成に限定されるものではない。例えば、ＡＧＣ処理のゲイン値とビットエラーレートとのそれぞれに対して重み付けを設定し、設定した重み付けに応じてノイズ抑制強度が変わる構成のノイズ抑制強度マトリックスとしてもよい。また、例えば、ＡＧＣ処理のゲイン値とビットエラーレートとの大きさの関係が非線形の関係になってノイズ抑制強度が変化する構成のノイズ抑制強度マトリックスとしてもよい。このような構成のノイズ抑制強度マトリックスに基づいてノイズ抑制の強さを決定することによって、内視鏡装置１では、イメージセンサ４２が撮像した画像の明るさに起因するノイズ成分の量と、光信号伝送路５３に進入する外来ノイズ成分の量とのそれぞれ別々に考慮した適切なノイズ抑制処理を行うことができる。
【００９７】
また、図３（ａ）には、ノイズリダクション処理部３９に備えたノイズリダクション演算部３９２が、ノイズリダクション強度決定部３９１によって決定されたノイズ抑制の強さで、撮像信号に対するノイズ抑制処理の演算を行う構成を示している。例えば、図３（ｂ）に示したノイズ抑制強度マトリックスにおけるノイズ抑制の強さを表す数値が、撮像信号に基づいたそれぞれのフレームの画像を合成する枚数を表していると考えた場合、ノイズリダクション演算部３９２は、図３（ｂ）に示したノイズ抑制強度マトリックスに基づいてノイズリダクション強度決定部３９１が決定した枚数（フレーム数）の撮像信号に基づいた画像を合成することによって、ノイズ抑制処理を行う。なお、ノイズリダクション演算部３９２が行うノイズ抑制処理は、複数フレームの画像を合成することによって被検物内の被写体の画像に含まれるノイズ成分をキャンセルする既存のノイズ抑制処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００９８】
＜第１のノイズ抑制強度決定タイミング＞
次に、内視鏡装置１においてノイズ抑制処理を行うノイズ抑制強度を決定するタイミングについて説明する。図４は、本発明の第１の実施形態における内視鏡装置１を起動する手順の一例を示したフローチャートである。図４には、内視鏡装置１を起動する処理手順に含まれる、ノイズ抑制処理を行うためのノイズ抑制強度を決定するタイミングを示している。内視鏡装置も含め、一般的な撮像装置では、撮像装置の使用者が被写体の撮影を行うために撮像装置を起動すると、イメージセンサを含めた撮像装置の構成要素に対して初期設定を行う起動処理を実行する。このとき、表示装置と搭載した撮像装置や、表示装置が接続された撮像装置では、使用者からの起動の指示に応じて撮影を行うための準備（起動処理）をしているということを示すため、表示装置に起動画面を表示する構成が、一般的に採用されている。内視鏡装置１でも、起動処理において、表示部３１２に起動画面を表示する。そして、内視鏡装置１では、内視鏡装置１に備えたそれぞれの構成要素に対して初期設定を行う起動処理の一部として（起動処理の期間中に）、ノイズ抑制強度を設定する処理を行う。なお、図４の説明においては、ノイズ抑制強度を設定する処理と共に行われる、内視鏡装置１におけるノイズ抑制処理に関係しないそれぞれの構成要素に対する起動処理の手順についての説明は省略し、起動処理の一部として行われるノイズ抑制処理を行うためにノイズ抑制強度を決定して設定する処理の手順についてのみを説明する。
【００９９】
内視鏡装置１の使用者が不図示の電源ボタンなどの専用の操作装置を操作して内視鏡装置１を起動すると、マルチメディアプロセッサー３３は、まず、ステップＳ１０において、内視鏡装置１に備えたそれぞれの構成要素を起動する。そして、マルチメディアプロセッサー３３は、内視鏡装置１を起動する処理を実行していることを表す起動画面の画像を表示部３１２に出力する。これにより、表示部３１２は、マルチメディアプロセッサー３３から出力された起動画面の画像を表示する。
【０１００】
続いて、マルチメディアプロセッサー３３は、ステップＳ２０において、イメージセンサ４２を起動して初期設定するための設定値を、イメージセンサ設定制御部３４に出力する。これにより、イメージセンサ設定制御部３４は、マルチメディアプロセッサー３３から入力されたイメージセンサ４２の起動および初期設定の設定値を、Ｉ２Ｃシリアル信号伝送路５２を介したＩ２Ｃシリアル通信によって、イメージセンサ４２に備えたイメージセンサ設定入出力部４２３に送信する。イメージセンサ設定入出力部４２３は、イメージセンサ設定制御部３４から送信されてきた起動の設定値に応じてイメージセンサ４２に備えたそれぞれの構成要素を起動し、同じくイメージセンサ設定制御部３４から送信されてきた初期設定の設定値に応じて、起動したそれぞれの構成要素を初期設定する。
【０１０１】
続いて、マルチメディアプロセッサー３３は、ステップＳ３０において、イメージセンサ４２が起動すると、光信号伝送路５３の状態の検証を指示するための設定値を、イメージセンサ設定制御部３４に出力する。これにより、イメージセンサ設定制御部３４は、マルチメディアプロセッサー３３から入力された光信号伝送路５３の状態を検証するためのそれぞれの設定値を、Ｉ２Ｃシリアル信号伝送路５２を介したＩ２Ｃシリアル通信によって、イメージセンサ４２に備えたイメージセンサ設定入出力部４２３に送信する。イメージセンサ設定入出力部４２３は、イメージセンサ設定制御部３４から送信されてきた光信号伝送路５３の状態を検証するためのそれぞれの設定値に基づいて、光信号伝送路５３の検証動作を実行する。
【０１０２】
より具体的には、イメージセンサ設定入出力部４２３は、セレクタ４２６が選択するデジタル信号を、ＰＲＢＳ生成部４２７から出力された擬似ランダムパターンに切り替える。また、イメージセンサ設定入出力部４２３は、ＰＲＢＳ生成部４２７を、擬似ランダムパターンを生成してセレクタ４２６に出力するように制御する。これにより、ＰＲＢＳ生成部４２７が生成した擬似ランダムパターンが、高速差動信号出力部４２５によって高速差動信号シリアル通信のシリアル信号に変換され、さらにＶＣＳＥＬドライバー回路４４およびＶＣＳＥＬ発光素子４５によって光信号に変換され、光信号伝送路５３を介して本体部３に伝送される。そして、受光素子３５が光信号伝送路５３を介して伝送された光信号を受光し、アンプ回路３６および高速差動信号入力部３７が高速差動信号シリアル通信のシリアル信号をＰＲＢＳ生成部４２７が生成した擬似ランダムパターン（パラレルのデジタルデータ）に変換してビットエラーレート検知処理部３２０に出力する。
【０１０３】
また、マルチメディアプロセッサー３３は、ステップＳ３０において、ビットエラーレート検知処理部３２０に、擬似ランダムパターンに基づいたビットエラーレートの検知処理の開始を指示する。これにより、ビットエラーレート検知処理部３２０は、高速差動信号入力部３７から出力された擬似ランダムパターンに基づいてビットエラーレートの検知処理を開始する。そして、ビットエラーレート検知処理部３２０は、高速差動信号入力部３７から出力された擬似ランダムパターンに基づいて算出したビットエラーレートの情報を、ノイズリダクション処理部３９およびイメージセンサ設定制御部３４に出力する。
【０１０４】
続いて、マルチメディアプロセッサー３３は、ステップＳ４０において、ノイズリダクション処理部３９に、ビットエラーレート検知処理部３２０から出力されたビットエラーレートの情報に基づいたノイズ抑制強度の設定を指示する。これにより、ノイズリダクション処理部３９は、ノイズ抑制強度マトリックス（図３（ｂ）参照）に基づいてノイズ抑制強度を決定して設定し、設定したノイズ抑制強度でノイズ抑制処理が行える状態になる。
【０１０５】
なお、内視鏡装置１の起動処理では、イメージセンサ４２は、被検物内の被写体の撮像を行っていない。従って、内視鏡装置１の起動処理では、ＡＥ処理部３８は、画像の明るさの判定を行っておらず、ＡＧＣ処理におけるゲイン値は決定されていない状態である。このため、ノイズリダクション処理部３９は、ＡＧＣ処理におけるゲイン値が、例えば、初期値であるものとしてノイズ抑制強度を決定し、決定したノイズ抑制強度を設定する。
【０１０６】
このような処理手順によって、内視鏡装置１では、起動処理において表示部３１２に起動画面を表示している期間、つまり、光伝送によって撮像信号の伝送を行っていないタイミングで、ノイズ抑制強度を決定して設定する処理を行う。これにより、内視鏡装置１では、起動した後の通常の動作である被検物内の画像の撮影動作の初期段階から、それぞれの撮像信号に対してノイズ抑制処理を行うことができる。
【０１０７】
続いて、マルチメディアプロセッサー３３は、ステップＳ５０において、イメージセンサ４２に、内視鏡装置１における通常の撮影動作である被検物内の画像の撮像動作を開始させるための設定値を、イメージセンサ設定制御部３４に出力する。これにより、イメージセンサ設定制御部３４は、マルチメディアプロセッサー３３から入力されたイメージセンサ４２に通常の撮影動作をさせるためのそれぞれの設定値を、Ｉ２Ｃシリアル信号伝送路５２を介したＩ２Ｃシリアル通信によって、イメージセンサ４２に備えたイメージセンサ設定入出力部４２３に送信する。イメージセンサ設定入出力部４２３は、イメージセンサ設定制御部３４から送信されてきた通常の撮影動作に関するそれぞれの設定値に基づいた被検物内の画像の撮像動作を実行する。
【０１０８】
より具体的には、イメージセンサ設定入出力部４２３は、セレクタ４２６が選択するデジタル信号を、ＰＲＢＳ生成部４２７から出力された擬似ランダムパターンから、撮像信号生成部４２４から出力された撮像信号に切り替える。また、イメージセンサ設定入出力部４２３は、ＰＲＢＳ生成部４２７を、擬似ランダムパターンの生成を停止するように制御する。これにより、撮像信号生成部４２４から出力された撮像信号が、高速差動信号出力部４２５によって高速差動信号シリアル通信のシリアル信号に変換され、さらにＶＣＳＥＬドライバー回路４４およびＶＣＳＥＬ発光素子４５によって光信号に変換され、光信号伝送路５３を介して本体部３に伝送される。そして、受光素子３５が光信号伝送路５３を介して伝送された光信号を受光し、アンプ回路３６および高速差動信号入力部３７が高速差動信号シリアル通信のシリアル信号を撮像信号生成部４２４から出力された撮像信号（パラレルのデジタルデータ）に変換してＡＥ処理部３８に出力する。
【０１０９】
また、マルチメディアプロセッサー３３は、ステップＳ５０において、ＡＥ処理部３８に、高速差動信号入力部３７から出力された撮像信号に基づいた被検物内の被写体の画像の明るさ判定の処理の開始を指示する。また、ノイズリダクション処理部３９に、設定したノイズ抑制強度でのノイズ抑制処理の開始を指示する。これにより、ノイズリダクション処理部３９は、ＡＥ処理部３８から出力（転送）された撮像信号、つまり、高速差動信号入力部３７から今回出力された撮像信号に対して、設定したノイズ抑制強度でノイズ抑制処理をした後の撮像信号を、マルチメディアプロセッサー３３に出力する。
【０１１０】
続いて、マルチメディアプロセッサー３３は、ステップＳ６０において、ノイズリダクション処理部３９から出力されたノイズ抑制処理をした後の撮像信号に対して予め定められた種々の画像処理を施して、イメージセンサ４２が今回撮像した被検物内の被写体の画像を生成する。より具体的には、イメージセンサ４２から今回伝送（送信）された撮像信号に対して表示用の画像処理を施して表示用の画像を生成し、生成した表示用の画像を表示部３１２に出力する。これにより、表示部３１２は、マルチメディアプロセッサー３３から出力された表示用の画像、つまり、イメージセンサ４２が今回撮像した被検物内の被写体の画像を表示する。これにより、内視鏡装置１の使用者は、イメージセンサ４２が今回撮像した被検物内の被写体の画像を確認することができる。
【０１１１】
以降、マルチメディアプロセッサー３３は、ノイズリダクション処理部３９から出力されたノイズ抑制処理をした後の撮像信号に対して予め定められた種々の画像処理を順次施して、イメージセンサ４２が撮像した被検物内の被写体の画像の表示部３１２への表示や、記録部３１１への記録を行う。
【０１１２】
なお、マルチメディアプロセッサー３３は、ステップＳ５０において、ノイズリダクション処理部３９に、ＡＥ処理部３８から入力されたＡＧＣ処理のゲイン値に基づいたノイズ抑制強度の更新を指示する。これにより、ノイズリダクション処理部３９は、ＡＥ処理部３８から以降に出力（転送）された撮像信号に対して、更新したノイズ抑制強度でノイズ抑制処理をした後の撮像信号を、マルチメディアプロセッサー３３に出力する。これにより、内視鏡装置１では、マルチメディアプロセッサー３３は、イメージセンサ４２が撮像した画像の明るさに起因するノイズ成分の量と、光信号伝送路５３に進入する外来ノイズ成分の量とのそれぞれ別々に考慮した適切なノイズ抑制処理を行った撮像信号に基づいた被検物内の被写体の画像の表示部３１２への表示や、記録部３１１への記録を行うことができる。
【０１１３】
このように、内視鏡装置１における第１のノイズ抑制強度決定タイミングでは、それぞれの構成要素に対して初期設定を行う起動処理を実行しているタイミングでビットエラーレートの検知処理を行い、ノイズ抑制強度を設定する処理を行う。つまり、内視鏡装置１における第１のノイズ抑制強度決定タイミングでは、光伝送によって撮像信号の伝送を行っていない内視鏡装置１における起動処理の一部として、ノイズ抑制強度を決定して設定する処理を行う。これにより、内視鏡装置１では、通常の撮影動作において光伝送する撮像信号に影響を及ぼすことなくビットエラーレートを検知し、通常の撮影動作の初期段階から、光信号伝送路５３に進入する外来ノイズに適したノイズ抑制強度でノイズ抑制処理を行うことができる。
【０１１４】
なお、内視鏡装置１では、起動した後、つまり、起動処理を完了した後に、被検物内の被写体を撮像する通常の撮影動作を行っているときにも、光信号伝送路５３に進入する外来ノイズが変化することも考えられる。つまり、通常の撮影動作の途中でも、光信号伝送路５３に進入する外来ノイズの変化によって、撮像信号の光伝送におけるビットエラーレートが変化することも考えられる。このため、内視鏡装置１では、通常の撮影動作の途中でも、ビットエラーレート検知処理部３２０がビットエラーレートを検知し、ビットエラーレートの情報を更新することができる構成であることが望ましい。内視鏡装置１では、光信号伝送路５３を介して撮像信号を光伝送していない期間中であれば、いかなるタイミングにおいても、撮像信号の光伝送におけるビットエラーレートを検知することができる。
【０１１５】
＜第２のノイズ抑制強度決定タイミング＞
次に、内視鏡装置１において、通常の撮影動作の途中にビットエラーレートを検知し、ノイズ抑制処理を行うノイズ抑制強度を決定するタイミングについて説明する。図５は、本発明の第１の実施形態の内視鏡装置１における撮像動作のタイミングを模式的に示した図である。図５には、先端部４内のイメージセンサ４２において被検物内の被写体の１枚（フレーム）の画像を撮像する画素アレイ部４２１の動作と、イメージセンサ４２における垂直同期信号との関係を模式的に示している。
【０１１６】
内視鏡装置１では、先端部４に備えたイメージセンサ４２が、それぞれのフレーム期間において撮像した１枚の画像に対応する撮像信号を本体部３に順次伝送して、表示用の画像（動画像）を表示部３１２に順次表示させる。それぞれのフレーム期間では、それぞれの画素が被写体の反射光を露光する動作と、それぞれの画素から画素信号を読み出す動作とを、画素アレイ部４２１において２次元の行列状に配置されたそれぞれの画素の行ごとに順次行って、１枚の画像を撮像する。例えば、図５に示したように、画素アレイ部４２１における最下部の画素行から、最上部の画素行に向かって順次、画素の露光動作と画素信号の読み出し動作とを行うことによって、１枚の画像を撮像する。なお、図５に示した画素信号の読み出し動作の期間は、撮像信号生成部４２４が、それぞれの画素から画素信号を読み出して、予め定めた処理を施した後の撮像信号を光伝送によって本体部３に伝送する期間でもある。ここで、それぞれのフレーム期間には、図５に示したように、１枚の画像の撮像が終了したとき（図５においては、最上部の画素行における画素信号の読み出し動作が終了したとき）から、次の画像の撮像の開始、つまり、次のフレーム期間の開始まで（図５においては、最下部の画素行における画素の露光動作を開始するまで）の間に、予め定めたブランキング期間、いわゆる、垂直ブランキング期間が含まれている。この垂直ブランキング期間は、図５に示したように、垂直同期信号によって表される。
【０１１７】
内視鏡装置１では、垂直ブランキング期間中に、先端部４から本体部３に擬似ランダムパターンを伝送することによって、通常の撮影動作の途中にビットエラーレートを検知する。より具体的には、マルチメディアプロセッサー３３が、高速差動信号入力部３７が分離した垂直同期信号に基づいて垂直ブランキング期間を判定し、垂直ブランキング期間になったときに、光信号伝送路５３の検証動作を開始することを表す指示とその設定値とを、イメージセンサ設定制御部３４に出力する。これにより、イメージセンサ設定制御部３４からイメージセンサ設定入出力部４２３に、マルチメディアプロセッサー３３から検証動作の指示と設定値とがイメージセンサ４２に備えたイメージセンサ設定入出力部４２３に送信され、ＰＲＢＳ生成部４２７が生成した擬似ランダムパターンが変換された高速差動信号シリアル通信のシリアル信号が、光信号伝送路５３を介して本体部３に伝送される。そして、ビットエラーレート検知処理部３２０が、伝送された擬似ランダムパターンに基づいてビットエラーレートを検知し、ノイズリダクション処理部３９が、ビットエラーレート検知処理部３２０が検知したビットエラーレートの情報に基づいてノイズ抑制強度を決定して設定（更新）する。これにより、ノイズリダクション処理部３９は、次のフレーム期間において撮像した画像から、更新したノイズ抑制強度でノイズ抑制処理が行える状態になる。
【０１１８】
なお、通常の撮影動作の途中にビットエラーレートを検知する場合のそれぞれの構成要素の動作は、図４に示した内視鏡装置１の起動処理におけるステップＳ３０およびステップＳ４０におけるそれぞれの構成要素の動作と同様に考えることができる。従って、通常の撮影動作の途中にビットエラーレートを検知する場合におけるそれぞれの構成要素の動作に関する詳細な説明は省略する。
【０１１９】
なお、マルチメディアプロセッサー３３は、垂直ブランキング期間が終了する前に、光信号伝送路５３の検証動作を終了することを表す指示を、それぞれの構成要素に出力する。これは、垂直ブランキング期間が終了するまでに、それぞれの構成要素の動作を、通常の撮影動作における撮像信号を光伝送する動作に戻すためである。
【０１２０】
このように、内視鏡装置１における第２のノイズ抑制強度決定タイミングでは、光伝送によって撮像信号の伝送を行っていない垂直ブランキング期間中に擬似ランダムパターンを伝送することによって、内視鏡装置１における通常の撮影動作の途中において、ビットエラーレートを検知する。つまり、内視鏡装置１における第２のノイズ抑制強度決定タイミングでは、内視鏡装置１が通常の撮影動作において光伝送する撮像信号に影響を及ぼすことなく、ビットエラーレートを逐次検知する。これにより、内視鏡装置１では、通常の撮影動作を行っているときに変化することが考えられる光信号伝送路５３に進入する外来ノイズに適したノイズ抑制強度で、伝送されてきたそれぞれの撮像信号に対してノイズ抑制処理を行うことができる。つまり、内視鏡装置１では、逐次変化する外来ノイズに追従したノイズ抑制強度でノイズ抑制処理を行うことができる。
【０１２１】
なお、第２のノイズ抑制強度決定タイミングでは、それぞれのフレーム期間に含まれる垂直ブランキング期間中に擬似ランダムパターンを伝送することによって、ビットエラーレートを検知する動作について説明した。ところで、ビットエラーレートは、ある程度の時間をかけて検知する方が、検知に用いる擬似ランダムパターンの母数が増えることになるため、より精度を向上させることができると考えられる。このため、第２のノイズ抑制強度決定タイミングでは、ビットエラーレートの精度を向上させるために擬似ランダムパターンの母数を増やすには、複数フレーム分の時間を要すると考えられる。そこで、より短い時間で擬似ランダムパターンの母数を増やしてビットエラーレートの精度を向上させる方法として、予め定めた複数フレームごとに、１つのフレーム期間の全ての時間を、擬似ランダムパターンを伝送する時間として使用する、つまり、予め定めた複数フレーム間隔ごとに、擬似ランダムパターンのみを伝送する期間を設ける方法を採用してもよい。この方法によれば、第２のノイズ抑制強度決定タイミングにおいて複数フレーム分の時間を要していた多くの擬似ランダムパターンの伝送を、１つのフレーム期間で終了させることもできる。ただし、この方法は、擬似ランダムパターンのみを伝送するフレーム期間において、被検物内の被写体を撮像した画像の撮像信号を光伝送することができない。しかし、擬似ランダムパターンのみを伝送するフレーム期間に対応する表示用の画像として、例えば、マルチメディアプロセッサー３３が、直前の１つのフレーム期間に対応する表示用の画像や、以前の複数のフレーム期間のそれぞれに対応する複数の表示用の画像に基づいて生成した表示用の補間画像を表示部３１２に表示させたりすることによって、内視鏡装置１の使用者に違和感を与えることはなくなる。むしろ、予め定めた複数フレーム間隔ごとに擬似ランダムパターンのみを伝送する期間を設ける方法によってより短い時間で擬似ランダムパターンの母数を増やしてビットエラーレートの精度を向上させた状態でノイズ抑制強度を決定し、伝送されてきた他のフレーム期間の撮像信号に対して適切なノイズ抑制処理を行うことができることの方が、より有効であると考えられる。
【０１２２】
第１の実施形態によれば、被検物内に挿入される先端部（先端部４）に具備した撮像素子（イメージセンサ４２）が撮影した被写体の画像に応じた撮像信号を含むデジタル信号を、撮像信号に対して画像処理を施す画像処理部（マルチメディアプロセッサー３３）を具備した本体部（本体部３）に、先端部４を被検物内に導く軟性部（軟性部５）に具備した信号伝送路（光信号伝送路５３）によって伝送する内視鏡装置（内視鏡装置１）であって、光信号伝送路５３によって伝送されたデジタル信号に基づいて、このデジタル信号を伝送する際のデータ誤り率（ビットエラーレート）を検知するデータ誤り率検知手段と、ビットエラーレートに基づいてノイズ抑制処理を施す際のノイズ抑制強度を決定し、決定したノイズ抑制強度で、画像処理を施す前の撮像信号に対してノイズ抑制処理を施すノイズ抑制処理部（ノイズリダクション処理部３９）と、を備える内視鏡装置（内視鏡装置１）が構成される。
【０１２３】
また、第１の実施形態によれば、データ誤り率検知手段は、先端部４に具備され、擬似ランダムパターンを生成する擬似ランダムパターン生成部（ＰＲＢＳ生成部４２７）と、本体部３に具備され、デジタル信号に含めて伝送された擬似ランダムパターンにおけるそれぞれのビットのデータの正誤を判定した結果に基づいて、ビットエラーレートを検知するデータ誤り率検知処理部（ビットエラーレート検知処理部３２０）と、によって構成される内視鏡装置１が構成される。
【０１２４】
また、第１の実施形態によれば、ＰＲＢＳ生成部４２７は、イメージセンサ４２に備えられる内視鏡装置１が構成される。
【０１２５】
また、第１の実施形態によれば、デジタル信号は、撮像信号が含まれていない期間に、擬似ランダムパターンが含まれている内視鏡装置１が構成される。
【０１２６】
また、第１の実施形態によれば、ビットエラーレート検知処理部３２０は、内視鏡装置１を起動する起動処理の期間中に伝送されたデジタル信号に含まれる擬似ランダムパターンに基づいてビットエラーレートを検知する内視鏡装置１が構成される。
【０１２７】
また、第１の実施形態によれば、ビットエラーレート検知処理部３２０は、イメージセンサ４２が撮影した被写体の第１の画像（１枚の画像）に応じた撮像信号を伝送する期間と、第１の画像の後にイメージセンサ４２が撮影した被写体の第２の画像（次の画像）に応じた撮像信号を伝送する期間との間のブランキング期間（垂直ブランキング期間）中に伝送されたデジタル信号に含まれる擬似ランダムパターンに基づいてビットエラーレートを検知する内視鏡装置１が構成される。
【０１２８】
また、第１の実施形態によれば、ノイズリダクション処理部３９は、画像の明るさを表す情報と、ビットエラーレートとに基づいてノイズ抑制強度を決定するノイズ抑制強度決定部（ノイズリダクション強度決定部３９１）と、ノイズリダクション強度決定部３９１が決定したノイズ抑制強度で、撮像信号に対するノイズ抑制処理を施すノイズ抑制演算部（ノイズリダクション演算部３９２）と、を備える内視鏡装置１が構成される。
【０１２９】
また、第１の実施形態によれば、画像の明るさを表す情報は、画像の明るさを調整するために用いる設定値（ＡＧＣ処理のゲイン値）であり、ノイズリダクション強度決定部３９１は、ＡＧＣ処理のゲイン値の大きさと、ビットエラーレートの大きさとの組み合わせによって予め定めたテーブル情報（例えば、ノイズ抑制強度マトリックス）に基づいてノイズ抑制強度を決定する内視鏡装置１が構成される。
【０１３０】
また、第１の実施形態によれば、光信号伝送路５３は、光信号を伝送する光信号伝送路であり、デジタル信号は、光信号に変換されて、光信号伝送路５３によって伝送（光伝送）され、ビットエラーレート検知処理部３２０およびノイズリダクション処理部３９は、光信号に応じた電気信号に変換されたデジタル信号に対してそれぞれの処理を行う内視鏡装置１が構成される。
【０１３１】
上記に述べたように、本発明の第１の実施形態の内視鏡装置１では、先端部４に、擬似ランダムパターンを生成し、撮像信号の伝送を行っていない期間に生成した擬似ランダムパターンを伝送するＰＲＢＳ生成部４２７を備え、本体部３に、擬似ランダムパターンに基づいて光信号伝送路５３に進入した外来ノイズの影響によって発生するビットエラーレートを検知するビットエラーレート検知処理部３２０を備える。また、本発明の第１の実施形態の内視鏡装置１では、本体部３に、撮像した画像の明るさに起因するノイズ成分の量を表すＡＧＣ処理のゲイン値と、ビットエラーレート検知処理部３２０が検知したビットエラーレートとに基づいてノイズ抑制の強さを決定し、決定したノイズ抑制の強さでノイズ抑制処理を行うノイズリダクション処理部３９を備える。これにより、本発明の第１の実施形態の内視鏡装置１では、通常の撮影動作を行っているときにイメージセンサ４２が撮像した画像の明るさに起因するノイズ成分の量と、撮像信号を光伝送しているときに光信号伝送路５３に進入した外来ノイズ成分の量とのそれぞれのノイズ成分の量を含めて考慮して決定した適切なノイズ抑制の強さで、光伝送されてきた撮像信号に対して適切なノイズ抑制処理を行うことができる。
【０１３２】
なお、本発明の第１の実施形態の内視鏡装置１では、撮像信号の伝送を行っていない期間に伝送した擬似ランダムパターンを利用して、光信号伝送路５３に進入した外来ノイズの影響によって発生するビットエラーレートを検知し、検知したビットエラーレートを含めてノイズ抑制の強さを決定する構成を示した。しかし、光信号伝送路５３に進入した外来ノイズの影響によって発生するビットエラーレートを検知する構成は、擬似ランダムパターンを利用する構成に限定されるものではない。
【０１３３】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態の内視鏡装置について説明する。なお、第２の実施形態の内視鏡装置も、工業用の内視鏡装置である場合について説明する。図６は、本発明の第２の実施形態における内視鏡装置の概略構成の一例を示したブロック図である。図６において、内視鏡装置１０は、細長い挿入部２と、本体部３とを備えている。挿入部２は、撮像素子を備えた先端部４と、先端部４を被検物内に導くコードである軟性部５とを含んで構成される。
【０１３４】
図６に示した内視鏡装置１０は、図１に示した第１の実施形態の内視鏡装置１における擬似ランダムパターンを利用した方法とは異なる方法でビットエラーレートを検知する構成の内視鏡装置である。このため、第２の実施形態における内視鏡装置１０では、第１の実施形態の内視鏡装置１の先端部４に備えたイメージセンサ４２が、イメージセンサ１４２に代わっている。これに伴って、第２の実施形態における内視鏡装置１０では、第１の実施形態の内視鏡装置１において本体部３に備えていた高速差動信号入力部３７が高速差動信号入力部３３７に代わり、ビットエラーレート検知処理部３２０が１０ｂ／８ｂ変換部３３０に代わっている。
【０１３５】
なお、第２の実施形態における内視鏡装置１０に備えたその他の構成要素は、第１の実施形態の内視鏡装置１に備えた構成要素と同じ構成要素である。従って、以下の説明においては、第２の実施形態における内視鏡装置１０の構成要素において、第１の実施形態の内視鏡装置１と同様の構成要素には、同一の符号を付与し、それぞれの構成要素に関する詳細な説明は省略する。そして、以下の説明においては、第１の実施形態の内視鏡装置１と異なる構成要素および異なる動作や処理についてのみを説明する。
【０１３６】
内視鏡装置１０でも、先端部４内に備えたイメージセンサ１４２が撮像して得た撮像信号を、軟性部５を介して本体部３に伝送し、先端部４から伝送された撮像信号を本体部３に備えたマルチメディアプロセッサー３３で処理して生成した映像（画像）を表示する。また、内視鏡装置１０でも、本体部３に備えたマルチメディアプロセッサー３３が生成した映像（画像）を記録する。
【０１３７】
先端部４は、撮像素子としてのイメージセンサ１４２と、レンズ４１と、水晶発振器４３と、ＶＣＳＥＬドライバー回路４４と、ＶＣＳＥＬ発光素子４５とを備えている。本体部３は、バッテリー３１と、電源出力部３２と、マルチメディアプロセッサー３３と、イメージセンサ設定制御部３４と、受光素子３５と、アンプ回路３６と、高速差動信号入力部３３７と、１０ｂ／８ｂ変換部３３０と、ＡＥ処理部３８と、ノイズリダクション処理部３９と、画像メモリ３１０と、記録部３１１と、表示部３１２とを備えている。
【０１３８】
ここで、内視鏡装置１０に備えたそれぞれの構成要素について詳細に説明する。まず、先端部４に備えたそれぞれの構成要素において、第１の実施形態の内視鏡装置１の先端部４に備えたそれぞれの構成要素と異なる構成要素および異なる動作や処理について詳細に説明する。
【０１３９】
イメージセンサ１４２は、第１の実施形態の内視鏡装置１の先端部４に備えたイメージセンサ４２と同様に、水晶発振器４３が発振するクロック信号に基づいて動作するＣＭＯＳイメージセンサである。イメージセンサ１４２は、画素アレイ部４２１と、電源入力部４２２と、イメージセンサ設定入出力部４２３と、撮像信号生成部４２４と、高速差動信号出力部１４２５と、８ｂ／１０ｂ変換部１４２８とを備えている。イメージセンサ１４２では、第１の実施形態の内視鏡装置１の先端部４内のイメージセンサ４２に備えたセレクタ４２６およびＰＲＢＳ生成部４２７が８ｂ／１０ｂ変換部１４２８に代わり、高速差動信号出力部４２５が高速差動信号出力部１４２５に代わっている。なお、イメージセンサ１４２に備えたその他の構成要素は、第１の実施形態の内視鏡装置１の先端部４に備えたイメージセンサ４２に備えた構成要素と同じ構成要素である。
【０１４０】
撮像信号生成部４２４は、イメージセンサ設定入出力部４２３からの制御に応じて、画素アレイ部４２１に配置されたそれぞれの画素から画素信号を読み出し、読み出したそれぞれの画素信号に対して予め定めた処理を施したデジタルの撮像信号（例えば、ＲＡＷ信号）を８ｂ／１０ｂ変換部１４２８に出力する。なお、撮像信号は、パラレルのデジタルデータである。
【０１４１】
８ｂ／１０ｂ変換部１４２８は、撮像信号生成部４２４から出力された撮像信号（パラレルのデジタルデータ）をシンボルコードに変換（デコード）する。このとき、８ｂ／１０ｂ変換部１４２８は、撮像信号生成部４２４から出力された撮像信号をシンボルコードに変換する際に、一般的に、「８ｂ／１０ｂ」といわれる変換処理（以下、「８ｂ／１０ｂ変換処理」という）の技術を利用して、８ビット（＝１バイト）ごとに、２ビットのデータを付加した１０ビットのシンボルコードに変換する。８ｂ／１０ｂ変換部１４２８は、８ｂ／１０ｂ変換処理によって変換した１０ビットのシンボルコードを、高速差動信号出力部１４２５に出力する。
【０１４２】
ここで、８ｂ／１０ｂ変換処理とは、伝送するデータに対応したクロック信号を重畳してデータ伝送を行うことを目的としたデータ変換処理の技術であり、変換したシンボルコードにおいて同じ状態（値）を表すビットのデータが、連続して予め定めたビット数以上とならないように、予め定めた変換テーブルを用いてデータ変換する技術である。このデータ変換に利用する変換テーブルには、＋コードと−コードとの２種類のコードが用意されているため、変換された１０ビットのシンボルコードのそれぞれにも、＋コードと−コードとの２種類のコードが存在する。なお、変換したシンボルコードを伝送する際には、＋コードと−コードとを順次切り替えながら伝送する、一般的に、「ランニングディスパリティ機能」といわれるデータ伝送の機能が適用される。このランニングディスパリティ機能によるデータ伝送は、それぞれのシンボルコードを受信したときに、直前で受信したシンボルコードと今回受信したシンボルコードを比較することによって、今回受信したシンボルコードのいずれかのビットのデータに誤り（エラー）が発生しているか否かを検知することができるという性質をもっている。つまり、ランニングディスパリティ機能の性質を利用することによって、シンボルコードの処理におけるワード単位で、データ伝送のデータ誤り率を検知することができる。言い換えれば、信号伝送路に進入したノイズ成分の量を検知（推定）することができる。つまり、データ誤り率を、信号伝送路に進入したノイズ成分の量を表す値として扱うことができる。そこで、８ｂ／１０ｂ変換部１４２８は、ランニングディスパリティ機能を適用してデータ伝送を行うのと同様にして変換した１０ビットのシンボルコードを、高速差動信号出力部１４２５に出力する。
【０１４３】
なお、内視鏡装置１０においては、少なくとも、８ｂ／１０ｂ変換部１４２８と、本体部３に備えた後述する１０ｂ／８ｂ変換部３３０との構成によって、光信号によって伝送するデジタルデータにおけるデータ誤り率を検知するデータ誤り率検知手段を構成する。
【０１４４】
高速差動信号出力部１４２５は、８ｂ／１０ｂ変換部１４２８から出力された１０ビットのシンボルコードを、高速差動信号シリアル通信の形式のシリアル信号に変換する。このとき、高速差動信号出力部１４２５も、第１の実施形態の内視鏡装置１の先端部４内のイメージセンサ４２に備えた高速差動信号出力部４２５と同様に、撮像信号生成部４２４から出力された撮像信号に対応するクロック信号および同期信号（水平同期信号や垂直同期信号）を重畳する（埋め込む）。高速差動信号出力部４２５は、高速差動信号シリアル通信の形式に変換したシリアル信号を、イメージセンサ１４２の出力信号としてＶＣＳＥＬドライバー回路４４に出力する。つまり、イメージセンサ１４２は、撮像した被検物内の被写体の画像に対応する撮像信号を１０ビットのシンボルコードに変換して、高速差動信号シリアル通信によって出力するＣＭＯＳイメージセンサである。
【０１４５】
続いて、本体部３に備えたそれぞれの構成要素において、第１の実施形態の内視鏡装置１の本体部３に備えたそれぞれの構成要素と異なる構成要素および異なる動作や処理について詳細に説明する。
【０１４６】
高速差動信号入力部３３７は、第１の実施形態の内視鏡装置１の本体部３に備えた高速差動信号入力部３７と同様に、アンプ回路３６から出力された高速差動信号シリアル通信の形式のシリアル信号から、先端部４内のイメージセンサ１４２に備えた高速差動信号出力部１４２５がシリアル信号に重畳した（埋め込んだ）クロック信号や同期信号を分離する。つまり、高速差動信号入力部３３７は、イメージセンサ１４２に備えた撮像信号生成部４２４が出力した撮像信号に対応するクロック信号および同期信号（水平同期信号や垂直同期信号）を分離する。そして、高速差動信号入力部３３７は、第１の実施形態の高速差動信号入力部３７と同様に、分離したクロック信号および同期信号（水平同期信号や垂直同期信号）を、本体部３に備えた、対応するそれぞれの構成要素に出力する。
【０１４７】
また、高速差動信号入力部３３７は、クロック信号や同期信号を分離した高速差動信号シリアル通信の形式のシリアル信号を、先端部４内のイメージセンサ１４２に備えた８ｂ／１０ｂ変換部１４２８が出力した１０ビットのシンボルコードに変換する。そして、高速差動信号入力部３３７は、変換した１０ビットのシンボルコードを１０ｂ／８ｂ変換部３３０に出力する。
【０１４８】
１０ｂ／８ｂ変換部３３０は、高速差動信号入力部３３７から出力された１０ビットのシンボルコードをパラレルのデジタルデータに変換（エンコード）する。つまり、１０ｂ／８ｂ変換部３３０は、先端部４内のイメージセンサ１４２に備えた８ｂ／１０ｂ変換部１４２８が１０ビットのシンボルコードに変換した、撮像信号生成部４２４が出力した撮像信号（パラレルのデジタルデータ）を復元する。このとき、１０ｂ／８ｂ変換部３３０は、高速差動信号入力部３３７から出力された１０ビットのシンボルコードを、先端部４内のイメージセンサ１４２に備えた８ｂ／１０ｂ変換部１４２８と逆の変換処理（以下、「１０ｂ／８ｂ変換処理」という）によって、付加された２ビットのデータを削除した８ビット（＝１バイト）ごとのパラレルのデジタルデータに変換する。１０ｂ／８ｂ変換部３３０は、１０ｂ／８ｂ変換処理によって変換したパラレルのデジタルデータを、先端部４内のイメージセンサ１４２に備えた撮像信号生成部４２４が出力した撮像信号（デジタル信号）の形式と同じ形式にしてＡＥ処理部３８に出力する。
【０１４９】
また、１０ｂ／８ｂ変換部３３０は、高速差動信号入力部３３７から出力された１０ビットのシンボルコードを８ビット（＝１バイト）ごとのパラレルのデジタルデータを変換する際に、ランニングディスパリティ機能によって、シンボルコードのいずれかのビットのデータに誤り（エラー）が発生しているか否か、つまり、シンボルコードに含まれるデータの正誤を判定する。そして、１０ｂ／８ｂ変換部３３０は、判定したデータの正誤の結果に基づいて、光信号伝送路５３に進入した外来ノイズの影響によって発生する撮像信号の光伝送におけるデータ誤り率を検知する。なお、１０ｂ／８ｂ変換部３３０が検知するデータ誤り率は、上述したように、第１の実施形態の内視鏡装置１の本体部３に備えたビットエラーレート検知処理部３２０が検知するビットエラーレートとは異なり、シンボルコードの処理におけるワード単位でのデータ誤り率である。以下の説明においては、１０ｂ／８ｂ変換部３３０が検知するデータ誤り率を、「ワードエラーレート」という。なお、１０ｂ／８ｂ変換部３３０の構成に関する詳細な説明は、後述する。
【０１５０】
１０ｂ／８ｂ変換部３３０は、検知したワードエラーレートの情報を、ノイズリダクション処理部３９に出力する。ノイズリダクション処理部３９に出力されたワードエラーレートの情報は、第１の実施形態の内視鏡装置１の本体部３に備えたビットエラーレート検知処理部３２０が検知するビットエラーレートの情報と同様に、ノイズリダクション処理部３９がノイズ抑制処理を行う際に用いられる。
【０１５１】
また、１０ｂ／８ｂ変換部３３０は、ワードエラーレートの情報を、イメージセンサ設定制御部３４にも出力する。これにより、イメージセンサ設定制御部３４に出力されたワードエラーレートの情報は、第１の実施形態の内視鏡装置１の本体部３に備えたビットエラーレート検知処理部３２０が検知するビットエラーレートの情報と同様に、マルチメディアプロセッサー３３による制御に応じて、先端部４内のイメージセンサ１４２に備えたイメージセンサ設定入出力部４２３に送信される。そして、先端部４内のイメージセンサ１４２に備えたイメージセンサ設定入出力部４２３に送信されたワードエラーレートの情報は、第１の実施形態の内視鏡装置１と同様に、イメージセンサ１４２によって、例えば、ＶＣＳＥＬドライバー回路４４が生成して出力するドライブ信号の出力レベル（電流値）の制御、つまり、ＶＣＳＥＬ発光素子４５が発光して光信号伝送路５３に出射するレーザー光の光量の制御などに利用される。
【０１５２】
ノイズリダクション処理部３９は、ノイズ抑制処理を行う際のノイズ抑制の強さを、ＡＥ処理部３８から入力されたＡＧＣ処理のゲイン値と、１０ｂ／８ｂ変換部３３０から入力されたワードエラーレートの情報とのそれぞれの大きさの組み合わせによって予め定めたノイズ抑制強度マトリックスに基づいて決定する。そして、ノイズリダクション処理部３９は、ＡＥ処理部３８から出力（転送）された撮像信号、つまり、１０ｂ／８ｂ変換部３３０から出力された撮像信号に対して、決定したノイズ抑制の強さでのノイズ抑制処理を行う。ノイズリダクション処理部３９は、ノイズ抑制処理をした後の撮像信号を、マルチメディアプロセッサー３３に出力する。
【０１５３】
このような構成によって内視鏡装置１０では、撮像信号を１０ビットのシンボルコードに変換し、さらに高速差動信号シリアル通信の形式のシリアル信号に変換して伝送する。そして、内視鏡装置１０では、１０ビットのシンボルコードを撮像信号に変換する際のランニングディスパリティ機能によって、シンボルコードの処理におけるワード単位でのデータ誤り率であるワードエラーレートを検知し、検知したワードエラーレートを、撮像信号の光伝送の際に光信号伝送路５３に進入した外来ノイズの影響によって発生する伝送エラーであるとする。そして、内視鏡装置１０では、検知したワードエラーレートに基づいてノイズ抑制処理を行う際のノイズ抑制の強さを決定して、撮像信号に対してノイズ抑制処理を行う。これにより、内視鏡装置１０でも、第１の実施形態の内視鏡装置１と同様に、撮像信号のタイミングの先端部４と本体部３との間での同期化や、先端部４または本体部３内に検証用の膨大なパターンデータを記憶しておく構成にすることなく、イメージセンサ１４２が撮像した画像の明るさに起因するノイズ成分の量と、光信号伝送路５３に進入する外来ノイズ成分の量とのそれぞれのノイズを含めて考慮した適切なノイズ抑制処理を行うことができる。つまり、内視鏡装置１０でも、ノイズ抑制の強さを必要以上に強くすることなくノイズ抑制処理を行うことができる。
【０１５４】
なお、図６に示した内視鏡装置１０では、８ｂ／１０ｂ変換部１４２８が、イメージセンサ１４２に備えられている構成を示した。しかし、８ｂ／１０ｂ変換部１４２８は、必ずしもイメージセンサ１４２の内部に備えられている必要はなく、イメージセンサ１４２の外部に備えられる構成であってもよい。この場合、８ｂ／１０ｂ変換部１４２８と共に、高速差動信号出力部１４２５も、イメージセンサ１４２の外部に備えられる構成要素となる。そして、イメージセンサ１４２は、撮像信号生成部４２４が生成した撮像信号（デジタル信号）を出力信号として出力する構成となる。
【０１５５】
次に、１０ｂ／８ｂ変換部３３０の構成について詳細に説明する。図７は、本発明の第２の実施形態の内視鏡装置１０に備えた１０ｂ／８ｂ変換部３３０の概略構成の一例を示したブロック図である。１０ｂ／８ｂ変換部３３０は、処理タイミング生成部３３１と、１０ｂ／８ｂエンコード部３３２と、総ワードカウント部３３３と、ワードエラーレート計算部３３４とを備えている。
【０１５６】
処理タイミング生成部３３１は、マルチメディアプロセッサー３３から出力された起動の指示に応じて、高速差動信号入力部３３７から出力された１０ビットのシンボルコードに基づいてワードエラーレートを検知する処理を開始することを表す処理タイミング信号を生成する。処理タイミング生成部３３１は、生成した処理タイミング信号を、１０ｂ／８ｂ変換部３３０に備えたそれぞれの構成要素に出力する。１０ｂ／８ｂ変換部３３０に備えたそれぞれの構成要素は、処理タイミング信号の最初のタイミングで、まず、初期化が行われる。
【０１５７】
１０ｂ／８ｂエンコード部３３２は、処理タイミング生成部３３１から出力された処理タイミング信号に応じて、高速差動信号入力部３３７から出力されたシンボルコードをエンコードしてパラレルのデジタルデータに変換する。より具体的には、１０ｂ／８ｂエンコード部３３２は、処理タイミング生成部３３１から出力された処理タイミング信号の最初のタイミングでの初期化が解除されると、先端部４内のイメージセンサ１４２に備えた８ｂ／１０ｂ変換部１４２８と逆の予め定めた変換テーブルを用いて、１０ビットのシンボルコードに付加された２ビットのデータを削除し、８ビット（＝１バイト）ごとのパラレルのデジタルデータに変換する。１０ｂ／８ｂエンコード部３３２は、変換した８ビット（＝１バイト）ごとのパラレルのデジタルデータ（以下、「バイトデータ」という）を、総ワードカウント部３３３に出力する。また、１０ｂ／８ｂエンコード部３３２は、変換したバイトデータを、先端部４内のイメージセンサ１４２に備えた撮像信号生成部４２４が出力した撮像信号（デジタル信号）の形式と同じ形式にして、１０ｂ／８ｂ変換部３３０の外部に接続されたＡＥ処理部３８に出力する。
【０１５８】
また、１０ｂ／８ｂエンコード部３３２は、予め定めた変換テーブルを用いてバイトデータに変換する際に、１０ビットのシンボルコードに適用されたランニングディスパリティ機能おける＋コードと−コードとの２種類のコードへの切り替えを取り消す（キャンセルする）と共に、１０ビットのシンボルコードのいずれかのビットのデータにおける誤り（エラー）を検知する。そして、１０ｂ／８ｂエンコード部３３２は、１０ビットのシンボルコードのいずれかのビットのデータに誤り（エラー）を検知した場合、エラーを含むシンボルコードであること表す検知信号（以下、「パリティエラー信号」という）を、ワードエラーレート計算部３３４に出力する。
【０１５９】
なお、１０ビットのシンボルコードには、上述したように、クロック信号が重畳されている。従って、１０ｂ／８ｂエンコード部３３２は、１０ビットのシンボルコードから抽出したクロック信号のタイミングで、１０ビットのシンボルコードをバイトデータに変換する処理を行う。また、１０ｂ／８ｂエンコード部３３２は、抽出したクロック信号を、１０ｂ／８ｂ変換部３３０に備えたそれぞれの構成要素に出力する。これにより、１０ｂ／８ｂ変換部３３０に備えたそれぞれの構成要素は、１０ビットのシンボルコードに重畳されたクロック信号に同期して動作する。
【０１６０】
なお、１０ｂ／８ｂエンコード部３３２は、処理タイミング生成部３３１から出力された処理タイミング信号の最初のタイミングでの初期化が解除された後のタイミングから、エラーを含むシンボルコードを計数（カウント）し、カウントしたシンボルコードの数（エラーワード数）を表す情報を、パリティエラー信号としてワードエラーレート計算部３３４に出力してもよい。この場合、１０ｂ／８ｂエンコード部３３２は、予め定めた時間の間隔ごとのエラーワード数を表す情報を、パリティエラー信号としてワードエラーレート計算部３３４に出力してもよい。以下の説明においては、１０ｂ／８ｂエンコード部３３２が、予め定めた時間の間隔ごとにカウントしたエラーワード数を表す情報を、パリティエラー信号としてワードエラーレート計算部３３４に出力する構成であるものとして説明する。
【０１６１】
総ワードカウント部３３３は、１０ｂ／８ｂエンコード部３３２から出力されたバイトデータの数を、総ワード数として計数（カウント）する。総ワードカウント部３３３は、カウントした総ワード数を表す情報を、ワードエラーレート計算部３３４に出力する。
【０１６２】
なお、総ワードカウント部３３３は、１０ｂ／８ｂエンコード部３３２が、エラーワード数をカウントしている予め定めた時間の間隔と同じ時間の間隔ごとに総ワード数をカウントし、１０ｂ／８ｂエンコード部３３２と同じ時間の間隔ごとに、カウントした総ワード数を表す情報を、ワードエラーレート計算部３３４に出力する。このため、１０ｂ／８ｂエンコード部３３２は、カウントする予め定めた時間の間隔を表すカウント期間信号を、総ワードカウント部３３３およびワードエラーレート計算部３３４に出力する構成であることが望ましい。
【０１６３】
ワードエラーレート計算部３３４は、１０ｂ／８ｂエンコード部３３２から出力されたエラーワード数を表す情報と、総ワードカウント部３３３から出力された総ワード数を表す情報とに基づいて、予め定めた時間の間隔ごとに、ワードエラーレートを算出する。例えば、エラーワード数を「Ｅｗ」、総ワード数を「Ｔｗ」とし、ワードエラーレートを「Ｒｗ」とした場合、ワードエラーレート計算部３３４は、ワードエラーレートＲｗを、下式（２）によって算出する。
【０１６４】
Ｒｗ  ＝  （Ｅｗ／Ｔｗ）×１００      ・・・（２）
【０１６５】
ワードエラーレート計算部３３４は、算出したワードエラーレートを、検知したワードエラーレートの情報として、１０ｂ／８ｂ変換部３３０の外部に接続されたノイズリダクション処理部３９およびイメージセンサ設定制御部３４に出力する。
【０１６６】
このような構成によって１０ｂ／８ｂ変換部３３０では、高速差動信号入力部３３７から出力された１０ビットのシンボルコードを、先端部４内のイメージセンサ１４２に備えた撮像信号生成部４２４が出力した撮像信号（デジタル信号）の形式と同じ形式にしてＡＥ処理部３８に出力すると共に、１０ビットのシンボルコードの処理におけるワード単位でワードエラーレートを算出（検知）する。言い換えれば、１０ｂ／８ｂ変換部３３０も、単位は異なるものの、第１の実施形態の内視鏡装置１の本体部３に備えたビットエラーレート検知処理部３２０と同様に、撮像信号の光伝送の際に光信号伝送路５３に進入した外来ノイズの影響によって撮像信号に発生する伝送エラーを検知し、光信号伝送路５３に進入した外来ノイズ成分の量を検知（推定）する。これにより、内視鏡装置１０でも、１０ｂ／８ｂ変換部３３０が検知したワードエラーレートに基づいてノイズ抑制処理を行う際のノイズ抑制の強さを決定し、決定したノイズ抑制の強さで、撮像信号に対してノイズ抑制処理を行うことができる。
【０１６７】
なお、内視鏡装置１０におけるノイズ抑制処理の概念は、第１の実施形態の内視鏡装置１におけるノイズ抑制処理の概念と同様である。従って、内視鏡装置１０におけるノイズ抑制処理の概念に関する詳細な説明は省略する。
【０１６８】
また、内視鏡装置１０においては、ワードエラーレートを検知するために利用するデータは、光信号伝送路５３を介して先端部４から本体部３に光伝送する撮像信号に組み込まれたデータである。このため、内視鏡装置１０では、常時、ワードエラーレートを検知することができる。つまり、内視鏡装置１０においては、ワードエラーレートを検知するために利用するデータを、第１の実施形態の内視鏡装置１において利用する擬似ランダムパターンのように、光信号伝送路５３を介して撮像信号を光伝送していない期間中に伝送する必要がない。このため、内視鏡装置１０では、第１の実施形態の内視鏡装置１におけるノイズ抑制強度決定タイミングのように、特別なノイズ抑制強度決定タイミングはない。従って、内視鏡装置１０におけるノイズ抑制強度決定タイミングに関する詳細な説明は省略する。
【０１６９】
第２の実施形態によれば、被検物内に挿入される先端部（先端部４）に具備した撮像素子（イメージセンサ１４２）が撮影した被写体の画像に応じた撮像信号を含むデジタル信号を、撮像信号に対して画像処理を施す画像処理部（マルチメディアプロセッサー３３）を具備した本体部（本体部３）に、先端部４を被検物内に導く軟性部（軟性部５）に具備した信号伝送路（光信号伝送路５３）によって伝送する内視鏡装置（内視鏡装置１０）であって、光信号伝送路５３によって伝送されたデジタル信号に基づいて、このデジタル信号を伝送する際のデータ誤り率（ワードエラーレート）を検知するデータ誤り率検知手段と、ワードエラーレートに基づいてノイズ抑制処理を施す際のノイズ抑制強度を決定し、決定したノイズ抑制強度で、画像処理を施す前の撮像信号に対してノイズ抑制処理を施すノイズ抑制処理部（ノイズリダクション処理部３９）と、を備える内視鏡装置（内視鏡装置１０）が構成される。
【０１７０】
また、第２の実施形態によれば、データ誤り率検知手段は、先端部４に具備され、撮像信号を、ランニングディスパリティ機能が適用されたシンボルコード（例えば、１０ビットのシンボルコード）に変換するシンボルコード変換部（８ｂ／１０ｂ変換部１４２８）と、本体部３に具備され、デジタル信号に含まれる撮像信号として伝送されたシンボルコードを、撮像信号に復元すると共に、シンボルコードに適用されたランニングディスパリティ機能を利用してシンボルコードのデータの誤りを検知した結果に基づいて、データ誤り率を検知するデータ誤り率検知処理部（１０ｂ／８ｂ変換部３３０）と、によって構成される内視鏡装置１０が構成される。
【０１７１】
また、第２の実施形態によれば、８ｂ／１０ｂ変換部１４２８は、イメージセンサ１４２に備えられる内視鏡装置１０が構成される。
【０１７２】
上記に述べたように、本発明の第２の実施形態の内視鏡装置１０では、先端部４に、撮像信号をシンボルコードに変換する８ｂ／１０ｂ変換部１４２８を備え、本体部３に、シンボルコードから撮像信号に変換すると共に、シンボルコードに基づいて光信号伝送路５３に進入した外来ノイズの影響によって発生するワードエラーレートを検知する１０ｂ／８ｂ変換部３３０を備える。また、本発明の第２の実施形態の内視鏡装置１０では、本体部３に、撮像した画像の明るさに起因するノイズの量を表すＡＧＣ処理のゲイン値と、１０ｂ／８ｂ変換部３３０が検知したワードエラーレートとに基づいてノイズ抑制の強さを決定し、決定したノイズ抑制の強さでノイズ抑制処理を行うノイズリダクション処理部３９を備える。これにより、本発明の第２の実施形態の内視鏡装置１０でも、第１の実施形態の内視鏡装置１と同様に、通常の撮影動作を行っているときにイメージセンサ１４２が撮像した画像の明るさに起因するノイズ成分の量と、撮像信号を光伝送しているときに光信号伝送路５３に進入した外来ノイズ成分の量とのそれぞれのノイズ成分の量を含めて考慮して決定した適切なノイズ抑制の強さで、光伝送されてきた撮像信号に対して適切なノイズ抑制処理を行うことができる。
【０１７３】
しかも、本発明の第２の実施形態の内視鏡装置１０では、常時、光信号伝送路５３に進入した外来ノイズの影響によって発生するワードエラーレートを検知する、つまり、光信号伝送路５３に進入する外来ノイズの変化に伴うワードエラーレートの変化を、常に監視することができる。これにより、本発明の第２の実施形態の内視鏡装置１０では、通常の撮影動作を行っているときに逐次変化することが考えられる光信号伝送路５３に進入する外来ノイズに適した（追従した）ノイズ抑制の強さで、光伝送されてきたそれぞれの撮像信号に対してノイズ抑制処理を行うことができる。
【０１７４】
なお、本発明の第２の実施形態の内視鏡装置１０では、撮像信号を８ビット（＝１バイト）ごとに１０ビットのシンボルコードに変換する構成を示した。しかし、撮像信号をシンボルコードに変換するデジタルデータの単位は、本発明の第２の実施形態の内視鏡装置１０において説明したデジタルデータの単位に限定されるものではない。
【０１７５】
また、本発明の第２の実施形態の内視鏡装置１０では、ワードエラーレートを検知するために利用するデータの構成が、撮像信号をシンボルコードに変換したデータの構成である場合について説明した。しかし、ワードエラーレートを検知するために利用することができるデータの構成としては、その他にも様々なデータの構成の技術があると考えられる。そして、本発明の第２の実施形態の内視鏡装置１０における、伝送するデータに基づいてデータ誤り率を算出（検知）する考え方は、本発明の第２の実施形態の内視鏡装置１０において説明したデータの構成とは異なる様々なデータの構成の技術にも、同様に適用することができる。
【０１７６】
なお、本発明の第２の実施形態の内視鏡装置１０では、パラレルのデジタルデータである撮像信号をシンボルコードに変換して伝送する構成を示した。このパラレルのデジタルデータをシンボルコードに変換して伝送するデータ伝送の方法は、一般的なデータ伝送の方法として広く採用されている方法である。従って、従来の内視鏡装置においても、撮像信号のデータを伝送するデータ伝送の方法としてすでに採用されていることも考えられる。つまり、本発明の第２の実施形態の内視鏡装置１０において先端部４内のイメージセンサ１４２に備えた８ｂ／１０ｂ変換部１４２８と同様の構成要素が、従来の内視鏡装置においてもすでに搭載されていることも考えられる。この場合、本発明の第２の実施形態の内視鏡装置１０における、伝送するデータに基づいてデータ誤り率を算出（検知）する考え方を適用する際に、先端部に別途８ｂ／１０ｂ変換部１４２８と同様の構成要素を搭載する必要はなく、すでに搭載されている構成要素を利用することができる。そして、先端部の回路規模が増大する、つまり、先端部の大きさが大きくなることなく、本発明の第２の実施形態の内視鏡装置１０と同様の効果を得ることができる内視鏡装置を実現することができる。この先端部の大きさが大きくならないということは、内視鏡装置においては、非常に有利なことである。
【０１７７】
上記に述べたように、本発明を実施するための形態によれば、内視鏡装置に、光信号によって伝送するデジタルデータにおけるデータ誤り率を検知するデータ誤り率検知手段（第１の実施形態においては、ＰＲＢＳ生成部４２７およびビットエラーレート検知処理部３２０、また、第２の実施形態においては、８ｂ／１０ｂ変換部１４２８および１０ｂ／８ｂ変換部３３０）を備える。これにより、本発明を実施するための形態では、データ誤り率検知手段によって検知した誤り率に基づいて、光信号伝送路に進入した外来ノイズ成分の量を検知（推定）する。また、本発明を実施するための形態では、ノイズ抑制処理を行うノイズリダクション処理部を備える。そして、本発明を実施するための形態では、ノイズリダクション処理部が、内視鏡装置に備えた撮像素子が撮像した画像の明るさを表す情報と、データ誤り率検知手段が検知したデータ誤り率とのそれぞれの組み合わせから、ノイズ抑制処理を行う際のノイズ抑制の強さを決定し、決定したノイズ抑制の強さで、内視鏡装置に備えた撮像素子が撮像した画像に対してノイズ抑制処理を行う。これにより、本発明を実施するための形態では、撮像素子が撮像した画像の明るさに起因するノイズ成分の量と、光信号伝送路に進入する外来ノイズ成分の量とのそれぞれのノイズ成分の量を含めて考慮した適切なノイズ抑制の強さを決定することができ、ノイズ抑制の強さを必要以上に強くすることなく、内視鏡装置に備えた撮像素子が撮像した画像に対してノイズ抑制処理を行うことができる。このことにより、本発明を実施するための形態では、内視鏡装置において被検物内の被写体を撮影して表示や記録する画像の画質を、適切な画質にすることができる。
【０１７８】
なお、各実施形態においては、撮像信号を高速差動信号シリアル通信の形式のシリアル信号に変換し、高速差動信号シリアル通信のシリアル信号を光信号に変換して伝送する構成の内視鏡装置について説明した。しかし、光信号に変換して伝送する撮像信号の形式は、各実施形態において示した高速差動信号シリアル通信の形式のシリアル信号に限定されるものではない。例えば、撮像信号を他のシリアル通信の形式のシリアル信号に変換してから光信号にさらに変換して伝送する構成であってもよい。また、撮像信号をシリアル信号にせず、つまり、撮像信号生成部（第１の実施形態および第２の実施形態においては、撮像信号生成部４２４）が出力した撮像信号（デジタル信号）のまま光信号に変換して伝送する構成であってもよい。
【０１７９】
また、各実施形態においては、撮像信号を光信号に変換して伝送する構成の内視鏡装置について説明した。しかし、本発明の考え方を適用することができる内視鏡装置の構成は、各実施形態において示した光伝送によって撮像信号を伝送する構成の内視鏡装置に限定されるものではない。例えば、撮像信号を電気信号のまま伝送する構成の内視鏡装置であっても同様に本発明の考え方を適用することができ、本発明と同様の効果を得ることができる。
【０１８０】
なお、第１の実施形態においては、擬似ランダムパターンを利用してデータ誤り率（ビットエラーレート）を検知する構成の内視鏡装置１を示し、第２の実施形態においては、８ｂ／１０ｂといわれる変換処理の技術に含まれるランニングディスパリティ機能を利用してデータ誤り率（ワードエラーレート）を検知する構成の内視鏡装置１０を示した。これらの各実施形態において示したデータ誤り率を検知する方法は、内視鏡装置において排他的に適用される方法でない。従って、各実施形態において示したデータ誤り率を検知する方法を同時に適用した内視鏡装置を構成してもよい。より具体的には、光信号伝送路５３による光伝送におけるビットエラーレートを検知するＰＲＢＳ生成部４２７、セレクタ４２６、およびビットエラーレート検知処理部３２０と、光信号伝送路５３による光伝送におけるワードエラーレートを検知する８ｂ／１０ｂ変換部１４２８および１０ｂ／８ｂ変換部３３０との構成を同時に備えた構成の内視鏡装置を構成してもよい。
【０１８１】
なお、各実施形態においては、データ誤り率を検知する方法として、擬似ランダムパターンを利用する方法を第１の実施形態に示し、ランニングディスパリティ機能を利用する方法を第２の実施形態において示した。しかし、データ誤り率を検知する方法は、各実施形態において示した方法に限定されるものではない。例えば、一般的な信号伝送において採用されている誤り訂正符号（Ｅｒｒｏｒ−Ｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇ  Ｃｏｄｅ：ＥＣＣ）を利用する方法であってもよい。通常、信号伝送においては、送信部内に、符号誤り訂正を行うためのＥＣＣをデータに付加するデータ変換部が設けられており、受信部では、付加されたＥＣＣによって誤り訂正することができなかったデータ（ワード）を検出することができる。このことを利用し、内視鏡装置を構成する本体部において、誤り訂正することができなかったデータ（ワード）を検出した頻度を、データ誤り率（ワードエラーレート）として検知することができる。なお、例えば、第２の実施形態に示した内視鏡装置１０においてＥＣＣによるデータ誤り率（ワードエラーレート）の検知を行う場合の構成としては、先端部４に備えたイメージセンサ１４２内の８ｂ／１０ｂ変換部１４２８の前段に、ＥＣＣを付加する符号化を行うデータ変換部を設け、本体部３に備えた１０ｂ／８ｂ変換部３３０の後段に、付加されたＥＣＣに基づいて誤り訂正の復号化を行うデータ処理部を設ける構成が考えられる。
【０１８２】
また、各実施形態においては、決定したノイズ抑制の強さで行うノイズ抑制処理が、複数フレームの画像を合成することによってノイズ成分をキャンセルするノイズ抑制処理である場合について説明した。つまり、合成するフレーム画像の枚数を変えることによってノイズ抑制の強度を調整するノイズ抑制処理である場合について説明した。このノイズ抑制処理では、ノイズ抑制強度を強くしたい場合に合成するフレーム画像の枚数を多くし、ノイズ抑制強度を弱くしたい場合に合成するフレーム画像の枚数を少なくする。しかし、ノイズ抑制処理の方法は、各実施形態において示した方法に限定されるものではない。例えば、画像に含まれるある画素の値を、周辺に隣接する画素の値に基づいて補正するなど、画像における同一平面内の情報に基づいてフィルター処理を行うノイズ抑制処理であってもよい。このノイズ抑制処理の場合、周辺画素に基づいて計算される補正量をどの程度の割合（ウェイト）で置き換えるかによってノイズ抑制の強度を調整する。このノイズ抑制処理では、ウェイトが大きいほどノイズ抑制強度が強くなる。また、例えば、複数のフレームの画像における同一の座標に位置する画素の値を比較し、前後のフレームの画素の値と比較して明らかに変化が大きい場合に、この画素をノイズの画素であると判定して、前後のフレームの画素の値、もしくは、前後のフレームの画素の値から計算される値（補間値）に置き換えるノイズ抑制処理であってもよい。このノイズ抑制処理の場合、ノイズとして判断する変化量の閾値が低いほど、また、補間値に置き換える割合（ウェイト）が大きいほど、ノイズ抑制強度が強くなる。また、動きのある被写体を撮像した場合に、複数のフレーム画像を用いて平均化などのノイズ抑制処理を行なうと、動きのある被写体のエッジが滲んだ状態になることがある。そのため、被写体の動き量を検知し、その検知した結果に応じてノイズ抑制量を自動的に切り替える処理がある。ノイズ抑制量を自動的に切り替える処理では、動き量が大きいときにノイズ抑制量を小さくする。そして、ノイズ抑制量を自動的に切り替える処理において被写体の動き量を検知する際の動き量判定閾値を調整することによって、ノイズ抑制強度を調整することができる。このように、ノイズを抑制する処理の方法には多数の方法があり、また、そのときのノイズ抑制強度を調整するパラメータも多数ある。本発明において示したノイズ量の検知結果に基づいてノイズ抑制強度を調整する方法は、いかなるノイズ抑制処理に対しても、同様の効果を得ることができる。
【０１８３】
なお、各実施形態においては、本発明の内視鏡装置が、工業用の内視鏡装置である場合について説明した。しかし、各実施形態の構成や考え方は、工業用の内視鏡装置への適用に限定されるものではなく、例えば、医療用の内視鏡装置にも同様に適用することもできる。これにより、医療用の内視鏡装置においても、各実施形態において説明した工業用の内視鏡装置と同様の効果を得ることができる。
【０１８４】
以上、本発明の実施形態について、図面を参照して説明してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲においての種々の変更も含まれる。
【符号の説明】
【０１８５】
１，１０・・・内視鏡装置
２・・・挿入部
３・・・本体部
３１・・・バッテリー
３２・・・電源出力部
３３・・・マルチメディアプロセッサー（画像処理部）
３４・・・イメージセンサ設定制御部
３５・・・受光素子
３６・・・アンプ回路
３７・・・高速差動信号入力部
３８・・・ＡＥ処理部
３９・・・ノイズリダクション処理部（ノイズ抑制処理部）
３９１・・・ノイズリダクション強度決定部（ノイズ抑制処理部，ノイズ抑制強度決定部）
３９２・・・ノイズリダクション演算部（ノイズ抑制処理部，ノイズ抑制演算部）
３１０・・・画像メモリ
３１１・・・記録部
３１２・・・表示部
３２０・・・ビットエラーレート検知処理部（データ誤り率検知処理部）
３２１・・・処理タイミング生成部（データ誤り率検知処理部）
３２２・・・ＰＲＢＳ初期値セット部（データ誤り率検知処理部）
３２３・・・ＰＲＢＳ参照データ生成部（データ誤り率検知処理部）
３２４・・・ＰＲＢＳ比較部（データ誤り率検知処理部）
３２５・・・誤りビットカウント部（データ誤り率検知処理部）
３２６・・・総ビットカウント部（データ誤り率検知処理部）
３２７・・・ビットエラーレート計算部（データ誤り率検知処理部）
４・・・先端部
４１・・・レンズ
４２・・・イメージセンサ（撮像素子）
４２１・・・画素アレイ部（撮像素子）
４２２・・・電源入力部
４２３・・・イメージセンサ設定入出力部（撮像素子）
４２４・・・撮像信号生成部（撮像素子）
４２５・・・高速差動信号出力部（撮像素子）
４２６・・・セレクタ（擬似ランダムパターン生成部）
４２７・・・ＰＲＢＳ生成部（擬似ランダムパターン生成部）
４３・・・水晶発振器
４４・・・ＶＣＳＥＬドライバー回路
４５・・・ＶＣＳＥＬ発光素子
５・・・軟性部
５１・・・電源信号線
５２・・・Ｉ２Ｃシリアル信号伝送路
５３・・・光信号伝送路（信号伝送路）
３３７・・・高速差動信号入力部
３３０・・・１０ｂ／８ｂ変換部（データ誤り率検知処理部）
３３１・・・処理タイミング生成部（データ誤り率検知処理部）
３３２・・・１０ｂ／８ｂエンコード部（データ誤り率検知処理部）
３３３・・・総ワードカウント部（データ誤り率検知処理部）
３３４・・・ワードエラーレート計算部（データ誤り率検知処理部）
１４２・・・イメージセンサ（撮像素子）
１４２５・・・高速差動信号出力部（撮像素子）
１４２８・・・８ｂ／１０ｂ変換部（シンボルコード変換部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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