(57)【要約】  本発明にかかる医療機器は、互いに電気的に絶縁されている二つの回路であって、第一の基準電位を有する一方の回路と、前記第一の基準電位とは異なる第二の基準電位を有する他方の回路との間の信号伝送を行う医療機器であって、一方の回路側に設けられ、受信した信号の振幅を減衰させる減衰部と、一方および他方の回路間の絶縁を維持しつつ、減衰部によって減衰された信号を一方の回路から他方の回路に伝送するパルストランスと、を備えた。
2016117373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに電気的に絶縁されている二つの回路であって、第一の基準電位を有する一方の回路と、前記第一の基準電位とは異なる第二の基準電位を有する他方の回路との間の信号伝送を行う医療機器であって、
前記一方の回路側に設けられ、受信した信号の振幅を減衰させる減衰部と、
前記一方および他方の回路間の絶縁を維持しつつ、前記減衰部によって減衰された信号を前記一方の回路から前記他方の回路に伝送するパルストランスと、
を備えたことを特徴とする医療機器。
【請求項２】
前記他方の回路側に設けられ、前記パルストランスが伝送した前記減衰部による減衰処理後の信号の振幅を増幅させる増幅部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の医療機器。
【請求項３】
前記増幅部の前記振幅の増幅率は、前記減衰部の前記振幅の減衰率の逆数であることを特徴とする請求項２に記載の医療機器。
【請求項４】
前記パルストランスは、差動信号を伝送することを特徴とする請求項１に記載の医療機器。
【請求項５】
前記他方の回路側に設けられ、受信した信号の振幅を減衰させる第二減衰部と、
前記一方および他方の回路間の絶縁を維持しつつ、前記第二減衰部によって減衰された信号を前記他方の回路から前記一方の回路に伝送する第二パルストランスと、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の医療機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気的に絶縁されている回路間の信号伝送を行う医療機器に関する。
【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、例えば先端に撮像素子が設けられ、被検体内に挿入される挿入部を有する内視鏡と、挿入部の基端側にケーブルを介して接続され、撮像素子が生成した撮像信号に応じた体内画像の画像処理を行って、体内画像を表示部等に表示させる処理装置とを備える。【０００３】
内視鏡システムは、被検体に接触する側の回路である患者回路と、患者回路との間で信号の送受信等を行う側の回路であって、操作者の安全性を確保するために接地された回路である二次回路と、を有している。このように、内視鏡システムでは、安全性を確保するために、患者回路と二次回路とを電気的に絶縁している。【０００４】
患者回路と二次回路との間の信号伝送を行う技術として、患者回路と二次回路との間にパルストランス（アイソレータ）を設けて、該パルストランスを介して患者回路と二次回路との伝送経路を確保する内視鏡システムが開示されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１６７５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
患者回路と二次回路との間の信号伝送にパルストランスを使用する際には、電磁両立性（Electromagnetic  Compatibility：EMC）対策としてフィルタなどを用いていた。しかしながら、フィルタを用いると、パルストランスにより伝送された信号の振幅がなまって波形品位が低下してしまうという問題があった。【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、パルストランスを用いて信号を伝送する場合でもＥＭＣおよび波形品位を維持することができる医療機器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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる医療機器は、互いに電気的に絶縁されている二つの回路であって、第一の基準電位を有する一方の回路と、前記第一の基準電位とは異なる第二の基準電位を有する他方の回路との間の信号伝送を行う医療機器であって、前記一方の回路側に設けられ、受信した信号の振幅を減衰させる減衰部と、前記一方および他方の回路間の絶縁を維持しつつ、前記減衰部によって減衰された信号を前記一方の回路から前記他方の回路に伝送するパルストランスと、を備えたことを特徴とする。【０００９】
また、本発明にかかる医療機器は、上記発明において、前記他方の回路側に設けられ、前記パルストランスが伝送した前記減衰部による減衰処理後の信号の振幅を増幅させる増幅部を備えたことを特徴とする。【００１０】
また、本発明にかかる医療機器は、上記発明において、前記増幅部の前記振幅の増幅率は、前記減衰部の前記振幅の減衰率の逆数であることを特徴とする。【００１１】
また、本発明にかかる医療機器は、上記発明において、前記パルストランスは、差動信号を伝送することを特徴とする。【００１２】
また、本発明にかかる医療機器は、上記発明において、前記他方の回路側に設けられ、受信した信号の振幅を減衰させる第二減衰部と、前記一方および他方の回路間の絶縁を維持しつつ、前記第二減衰部によって減衰された信号を前記他方の回路から前記一方の回路に伝送する第二パルストランスと、をさらに備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、パルストランスを用いて信号を伝送する場合でもＥＭＣおよび波形品位を維持することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【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概略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絶縁伝送部の概略構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態２にかかる内視鏡システムの絶縁伝送部の要部の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絶縁伝送部の要部の構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態４にかかる内視鏡システムの絶縁伝送部の概略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】
【００１５】
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）を説明する。実施の形態では、本発明にかかる医療機器を含むシステムの一例として、患者等の被検体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、この実施の形態により、この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。
【００１６】
（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ブロック図である。
【００１７】
図１および図２に示す内視鏡システム１は、被検体内に先端部を挿入することによって被検体の体内画像を撮像する内視鏡２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３と、内視鏡２が撮像した撮像信号に所定の信号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処理装置４と、処理装置４の信号処理により生成された体内画像を表示する表示装置５と、内視鏡システム１を動作させるための各種プログラム、および各種パラメータ等を含むデータを記録する記録装置６と、を備える。
【００１８】
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、光源装置３および処理装置４に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。
【００１９】
挿入部２１は、光を受光して光電変換を行うことにより信号を生成する画素が２次元状に配列された撮像素子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。
【００２０】
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３が発光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レンズ２４２と、集光用の光学系２４３と、光学系２４３の結像位置に設けられ、光学系２４３が集光した光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素子２４４と、を有する。
【００２１】
光学系２４３は、一または複数のレンズを用いて構成され、画角を変化させる光学ズーム機能および焦点を変化させるフォーカス機能を有する。
【００２２】
撮像素子２４４は、光学系２４３からの光を光電変換して電気信号（撮像信号）を生成する。具体的には、撮像素子２４４は、光量に応じた電荷を蓄積するフォトダイオードや、フォトダイオードから転送される電荷を電圧レベルに変換するコンデンサなどをそれぞれ有する複数の画素がマトリックス状に配列され、各画素が光学系２４３からの光を光電変換して電気信号を生成する受光部２４４ａと、受光部２４４ａの複数の画素のうち読み出し対象として任意に設定された画素が生成した電気信号を順次読み出して、撮像信号として出力する読み出し部２４４ｂと、を有する。撮像素子２４４は、処理装置４から受信した駆動信号に従って先端部２４の各種動作を制御する。撮像素子２４４は、例えばＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）イメージセンサや、ＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）イメージセンサを用いて実現される。
【００２３】
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、被検体の体腔内に生検鉗子、電気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、処理装置４、光源装置３に加えて、送気手段、送水手段、画面表示制御等の周辺機器の操作指示信号を入力する操作入力部である複数のスイッチ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（図示せず）を経由して開口部（図示せず）から表出する。
【００２４】
ユニバーサルコード２３は、ライトガイド２４１と、一または複数の信号線をまとめた集合ケーブル２４５と、を少なくとも内蔵している。集合ケーブル２４５は、撮像信号を伝送するための信号線や、撮像素子２４４を駆動するための駆動信号を伝送するための信号線、内視鏡２（撮像素子２４４）に関する内視鏡固有の情報などを含む固有情報を送受信するための信号線を含む。
【００２５】
つぎに、光源装置３の構成について説明する。光源装置３は、照明部３１と、照明制御部３２と、を備える。照明部３１は、照明制御部３２の制御のもと、被写体（被検体）に対して、異なる露光量の照明光を順次切り替えて出射する。照明部３１は、光源３１ａと、光源ドライバ３１ｂと、を有する。
【００２６】
光源３１ａは、白色光を出射するＬＥＤ光源や、一または複数のレンズ等を用いて構成され、ＬＥＤ光源の駆動により光（照明光）を出射する。光源３１ａが発生した照明光は、ライトガイド２４１を経由して先端部２４の先端から被写体に向けて出射される。なお、光源３１ａは、赤色ＬＥＤ光源、緑色ＬＥＤ光源および青色ＬＥＤ光源を用いて構成し、いずれかの光源から光を出射することにより、赤色光、緑色光および青色光のうちのいずれかの波長帯域を有する光を照明光として出射するものであってもよい。
【００２７】
光源ドライバ３１ｂは、照明制御部３２の制御のもと、光源３１ａに対して電流を供給することにより、光源３１ａに照明光を出射させる。
【００２８】
照明制御部３２は、処理装置４からの制御信号に基づいて、光源３１ａに供給する電力量を制御するとともに、光源３１ａの駆動タイミングを制御する。
【００２９】
次に、処理装置４の構成について説明する。処理装置４は、第一信号処理部４１と、絶縁伝送部４２（医療機器）と、第二信号処理部４３と、入力部４４と、制御部４５と、を備える。本実施の形態１では、処理装置４は、第一信号処理部４１を有する患者回路４ａと、第二信号処理部４３と、入力部４４と、制御部４５とを有する二次回路４ｂと、患者回路４ａと二次回路４ｂとの間の信号伝送を行う絶縁伝送部４２と、により構成され、患者回路４ａと二次回路４ｂとが互いに電気的に絶縁している。患者回路４ａは、第一の基準電位点に接続され、二次回路４ｂは、第一の基準電位点とは異なる第二の基準電位点に接続されている。
【００３０】
二次回路４ｂは、例えば、回路を安定に動作させるための機能接地や、内視鏡システム１の操作者の安全性を確保するための保護接地等により接地される回路である。一方、患者回路４ａは、二次回路４ｂとは絶縁された回路であって、二次回路４ｂの基準電位とは異なる基準電位で接地された回路である。
【００３１】
第一信号処理部４１は、撮像素子２４４が出力した撮像信号に対してノイズ除去やＡ／Ｄ変換を行うことによって、デジタル化された撮像信号（パルス信号）を絶縁伝送部４２に出力する。また、第一信号処理部４１は、絶縁伝送部４２を介して制御部４５から送信された撮像制御のための制御情報データを含む駆動信号を受信し、該受信した駆動信号を撮像素子２４４に出力する。
【００３２】
絶縁伝送部４２は、患者回路４ａと二次回路４ｂとの間の信号伝送を行う。具体的には、絶縁伝送部４２は、患者回路４ａと二次回路４ｂとの間の絶縁を維持しつつ、第一信号処理部４１により信号処理が施された撮像信号を、第二信号処理部４３側に伝送するとともに、第二信号処理部４３から出力された駆動信号を、第一信号処理部４１側に伝送する。
【００３３】
第二信号処理部４３は、第一信号処理部４１から入力される撮像信号をもとに、表示装置５が表示する表示用の画像信号を生成する。第二信号処理部４３は、撮像信号に対して、所定の信号処理を実行して体内画像を含む表示用の画像信号を生成する。ここで、画像処理としては、同時化処理（例えば、カラーフィルタ等を用いて撮像信号が得られた場合に行う）、オプティカルブラック減算処理、ホワイトバランス調整処理、カラーマトリクス演算処理、ガンマ補正処理、色再現処理、エッジ強調処理およびフォーマット変換処理等が挙げられる。第二信号処理部４３は、生成した画像信号を表示装置５に出力する。
【００３４】
入力部４４は、内視鏡システム１の動作を指示する動作指示信号等の各種信号の入力を受け付ける。
【００３５】
制御部４５は、ＣＰＵ等を用いて構成され、撮像素子２４４および光源装置３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などを行う。制御部４５は、記録装置６に記録されている撮像制御のための制御情報データ（例えば、読み出しタイミングなど）を参照して駆動信号を生成し、該生成した駆動信号を、集合ケーブル２４５に含まれる所定の信号線を介して撮像素子２４４へ送信する。
【００３６】
次に、表示装置５について説明する。表示装置５は、映像ケーブルを介して処理装置４が生成した映像信号に対応する体内画像を受信して表示する。表示装置５は、液晶または有機ＥＬ（Electro  Luminescence）等のモニタを用いて構成される。
【００３７】
続いて、記録装置６について説明する。記録装置６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。記録装置６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、および内視鏡システム１の動作に必要な各種パラメータ等を含むデータを記録する。また、記録装置６は、処理装置４の識別情報を記録する。ここで、識別情報には、処理装置４の固有情報（ＩＤ）、年式およびスペック情報等が含まれる。
【００３８】
続いて、内視鏡システム１の絶縁伝送部４２による伝送処理について、図３を参照して説明する。図３は、本実施の形態１にかかる内視鏡システムの絶縁伝送部の概略構成を示すブロック図である。絶縁伝送部４２は、撮像信号送信部４０１と、減衰部４０２と、第一パルストランス４０３と、撮像信号受信部４０４と、駆動信号送信部４１１と、第二パルストランス４１２と、駆動信号受信部４１３と、を備える。
【００３９】
撮像信号送信部４０１は、患者回路４ａ側に設けられ、第一信号処理部４１により信号処理が施された撮像信号を受信し、該受信した撮像信号を減衰部４０２に送信する。
【００４０】
減衰部４０２は、患者回路４ａ側に設けられ、撮像信号送信部４０１から送信された撮像信号に対して、減衰処理を施す。具体的には、減衰部４０２は、撮像信号に対して振幅を下げる減衰処理を施し、減衰処理後の撮像信号を第一パルストランス４０３に出力する。減衰部４０２は、例えば、受信した撮像信号に対して振幅を半分に下げる減衰処理を施す。なお、本実施の形態１では、上述したように減衰率が１／２であるものとして説明するが、減衰率は、伝送経路や経路長、伝送する信号が含む情報に応じて任意に設定可能である。
【００４１】
第一パルストランス４０３は、患者回路４ａと二次回路４ｂとの間に設けられ、減衰部４０２により減衰された撮像信号（パルス信号）を撮像信号受信部４０４に出力する。第一パルストランス４０３は、磁性体コアに一次巻線と二次巻線とを施してなり、パルス信号を伝送するとともに、一次巻線と二次巻線とにより患者回路４ａと二次回路４ｂとを絶縁している。
【００４２】
撮像信号受信部４０４は、二次回路４ｂ側に設けられ、第一パルストランス４０３により出力された撮像信号を受信し、該受信した撮像信号を第二信号処理部４３に送信する。
【００４３】
駆動信号送信部４１１は、二次回路４ｂ側に設けられ、制御部４５から駆動信号を受信し、該受信した駆動信号を第二パルストランス４１２に送信する。
【００４４】
第二パルストランス４１２は、患者回路４ａと二次回路４ｂとの間に設けられ、駆動信号送信部４１１から出力された駆動信号（パルス信号）を駆動信号受信部４１３に出力する。第二パルストランス４１２は、第一パルストランス４０３と同様、磁性体コアに一次巻線と二次巻線とを施してなり、パルス信号を伝送するとともに、一次巻線と二次巻線とにより患者回路４ａと二次回路４ｂとを絶縁している。
【００４５】
駆動信号受信部４１３は、患者回路４ａ側に設けられ、第二パルストランス４１２により出力された駆動信号を受信し、該受信した駆動信号を第一信号処理部４１に送信する。
【００４６】
絶縁伝送部４２では、撮像素子２４４が生成した撮像信号を第一信号処理部４１から受信すると、減衰部４０２が振幅を下げる減衰処理を施し、第一パルストランス４０３によって、患者回路４ａと二次回路４ｂとの絶縁を維持しつつ、減衰処理された撮像信号を患者回路４ａ側から二次回路４ｂ側に伝送する。Ｓ／Ｎ比等の波形品位を考慮したうえで放射ノイズと比例関係を有する信号振幅を下げることで、放射ノイズを抑制するとともに、Ｓ／Ｎ比等の波形品位を維持しつつ、絶縁された回路間の信号伝送を行うことができる。
【００４７】
上述した本実施の形態１によれば、絶縁伝送部４２において、受信した撮像信号に対して減衰部４０２が振幅を下げる減衰処理を施した後、第一パルストランス４０３によって、患者回路４ａと二次回路４ｂとの絶縁を維持しつつ、減衰処理された撮像信号を患者回路４ａ側から二次回路４ｂ側に伝送するようにしたので、パルストランス（第一パルストランス４０３）を用いて信号を伝送する場合でもＥＭＣおよび波形品位を維持することができる。
【００４８】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。図４は、本実施の形態２にかかる内視鏡システムの絶縁伝送部の要部の構成を示すブロック図である。なお、上述した構成と同一の構成には同一の符号を付して説明する。上述した実施の形態１では、第一パルストランス４０３に入力前の撮像信号を減衰し、撮像信号受信部４０４が減衰された撮像信号を受信するものとして説明したが、本実施の形態２では、撮像信号受信部４０４の前段に増幅部４０５を設けて、減衰した撮像信号の増幅（復元）を行う。
【００４９】
本実施の形態２にかかる絶縁伝送部４２は、上述した撮像信号送信部４０１、減衰部４０２、第一パルストランス４０３、撮像信号受信部４０４、駆動信号送信部４１１、第二パルストランス４１２および駆動信号受信部４１３と、増幅部４０５と、を備える。なお、図４では、撮像信号伝送側の構成のみを図示している。
【００５０】
増幅部４０５は、第一パルストランス４０３と撮像信号受信部４０４との間に設けられ、第一パルストランス４０３から出力された減衰処理後の撮像信号を受信し、所定の増幅処理を施した後、該増幅処理後の撮像信号を撮像信号受信部４０４に出力する。具体的には、増幅部４０５は、減衰部４０２により振幅が半分に下がった撮像信号を受信した場合、２倍に増幅して減衰前の振幅を有する撮像信号に復元する。
【００５１】
これにより、撮像信号受信部４０４は、減衰前の振幅を有する撮像信号を受信することとなり、その後の第二信号処理部４３の信号処理においても復元された撮像信号が用いられる。
【００５２】
上述した本実施の形態２によれば、受信した撮像信号に対して減衰部４０２が振幅を下げる減衰処理を施した後、第一パルストランス４０３によって、患者回路４ａと二次回路４ｂとの絶縁を維持しつつ、減衰処理された撮像信号を患者回路４ａ側から二次回路４ｂ側に伝送し、二次回路４ｂ側に設けられた増幅部４０５が、減衰された撮像信号を増幅（復元）するようにしたので、パルストランス（第一パルストランス４０３）を用いて信号を伝送する場合でもＥＭＣおよび波形品位を維持することができる。
【００５３】
なお、上述した実施の形態２では、減衰部４０２により振幅が半分に下がった撮像信号を受信した場合に、２倍に増幅して減衰前の振幅を有する撮像信号に復元するものとして説明したが、減衰率の逆数を増幅率として乗ずるもののほか、２倍以外の任意の係数（増幅率）を乗じて振幅を増幅させるものであってもよい。
【００５４】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。図５は、本実施の形態３にかかる内視鏡システムの絶縁伝送部の要部の構成を示すブロック図である。なお、上述した構成と同一の構成には同一の符号を付して説明する。上述した実施の形態１，２では、一本の信号線により一つの信号を伝送するシングルエンド信号の伝送を例に説明したが、本実施の形態３では、二本の信号線（差動信号線）を用いて一つの信号を伝送する差動伝送方式を用いる。この差動伝送方式としては、例えばＬＶＤＳ（Low  voltage  differential  signaling）方式が適用可能である。
【００５５】
本実施の形態３にかかる絶縁伝送部４２は、上述した駆動信号送信部４１１、第二パルストランス４１２および駆動信号受信部４１３と、撮像信号送信部４０１ａと、減衰部４０２ａと、第一パルストランス４０３ａと、撮像信号受信部４０４ａと、増幅部４０５ａと、を備える。なお、図５では、撮像信号伝送側の構成のみを図示している。
【００５６】
撮像信号送信部４０１ａは、患者回路４ａ側に設けられ、第一信号処理部４１により信号処理が施された撮像信号を受信し、該受信した撮像信号を減衰部４０２ａに送信する。本実施の形態３では、第一信号処理部４１により信号処理が施された撮像信号がシングルエンド信号であり、撮像信号送信部４０１ａにより該シングルエンド信号を、差動信号線間の電圧がそれぞれ正（＋）および負（−、位相反転）に反転した差動信号に変換し、変換した差動信号を撮像信号として出力する。
【００５７】
減衰部４０２ａは、患者回路４ａ側に設けられ、撮像信号送信部４０１ａから送信された撮像信号（差動信号）に対して、減衰処理を施す。具体的には、減衰部４０２ａは、各信号線の撮像信号に対して振幅を下げる減衰処理を施し、減衰処理後の撮像信号を第一パルストランス４０３ａに出力する。減衰部４０２ａは、例えば、各信号線の撮像信号に対して振幅を半分に下げる減衰処理を施す。
【００５８】
第一パルストランス４０３ａは、患者回路４ａと二次回路４ｂとの間に設けられ、減衰部４０２ａにより減衰された撮像信号（パルス信号）を撮像信号受信部４０４ａに出力する。第一パルストランス４０３ａは、第一パルストランス４０３と同様、磁性体コアに一次巻線と二次巻線とを施してなり、パルス信号を伝送するとともに、一次巻線と二次巻線とにより患者回路４ａと二次回路４ｂとを絶縁している。
【００５９】
増幅部４０５ａは、二次回路４ｂ側に設けられ、第一パルストランス４０３ａから出力された減衰処理後の撮像信号を受信し、所定の増幅処理を施した後、該増幅処理後の撮像信号を撮像信号受信部４０４ａに出力する。具体的には、増幅部４０５ａは、減衰部４０２ａにより振幅が半分に下がった各信号線の撮像信号を受信した場合、各々２倍に増幅して減衰前の振幅を有する撮像信号に復元する。
【００６０】
撮像信号受信部４０４ａは、二次回路４ｂ側に設けられ、増幅部４０５ａにより復元処理された撮像信号を受信し、該受信した撮像信号を第二信号処理部４３に送信する。
【００６１】
絶縁伝送部４２の患者回路側では、撮像素子２４４が生成した撮像信号を第一信号処理部４１から受信すると、撮像信号送信部４０１ａがシングルエンド信号を差動信号に変換し、減衰部４０２ａが振幅を下げる減衰処理を施し、第一パルストランス４０３ａによって、患者回路４ａと二次回路４ｂとの絶縁を維持しつつ、減衰処理された撮像信号を患者回路４ａ側から二次回路４ｂ側に伝送する。また、絶縁伝送部４２の二次回路側では、増幅部４０５ａが、各々２倍に増幅して減衰前の振幅を有する撮像信号に復元し、撮像信号受信部４０４ａが、減衰前の振幅を有する撮像信号を受信することとなり、その後の第二信号処理部４３の信号処理においても復元された撮像信号が用いられる。
【００６２】
上述した本実施の形態３によれば、受信した撮像信号（差動信号）に対して減衰部４０２ａが振幅を下げる減衰処理を施した後、第一パルストランス４０３ａによって、患者回路４ａと二次回路４ｂとの絶縁を維持しつつ、減衰処理された撮像信号を患者回路４ａ側から二次回路４ｂ側に伝送するようにしたので、パルストランス（第一パルストランス４０３ａ）を用いて信号を伝送する場合でもＥＭＣおよび波形品位を維持することができる。また、上述した本実施の形態３によれば、二次回路４ｂ側に設けられた増幅部４０５ａが、減衰された撮像信号を増幅（復元）するようにしたので、ＥＭＣおよび波形品位を一層適切に維持することができるとともに、信号振幅値が規定されている信号伝送方式（たとえばＬＶＤＳ方式）への適合が可能となる。
【００６３】
また、上述した本実施の形態３によれば、差動信号線間の電圧をそれぞれ正（＋）および負（−、位相反転）として信号伝送を行うことによって、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、データの高速伝送が可能となる。
【００６４】
なお、上述した実施の形態３では、撮像信号送信部４０１ａにより差動信号に変換されるものとして説明したが、少なくとも第一パルストランス４０３ａにおいて伝送する信号が差動信号であればよく、減衰部４０２ａにおいて差動信号に変換するものであってもよい。
【００６５】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について説明する。図６は、本実施の形態４にかかる内視鏡システムの絶縁伝送部の概略構成を示すブロック図である。なお、上述した構成と同一の構成には同一の符号を付して説明する。上述した実施の形態１〜３では、撮像信号の伝送路において、信号の減衰処理、または減衰処理と増幅処理とを行うものとして説明したが、本実施の形態４では、駆動信号の伝送路においても減衰処理および増幅処理を行う。
【００６６】
本実施の形態４にかかる絶縁伝送部４２ａは、上述した撮像信号送信部４０１、減衰部４０２、第一パルストランス４０３、撮像信号受信部４０４、増幅部４０５、駆動信号送信部４１１、第二パルストランス４１２および駆動信号受信部４１３と、減衰部４１４および増幅部４１５と、を備える。
【００６７】
減衰部４１４は、二次回路４ｂ側に設けられ、駆動信号送信部４１１から送信された駆動信号に対して、減衰処理を施す。具体的には、減衰部４１４は、駆動信号に対して振幅を下げる減衰処理を施し、減衰処理後の撮像信号を第二パルストランス４１２に出力する。減衰部４１４は、例えば、受信した駆動信号に対して振幅を半分に下げる減衰処理を施す。
【００６８】
増幅部４１５は、患者回路４ａ側に設けられ、第二パルストランス４１２から出力された減衰処理後の駆動信号を受信し、所定の増幅処理を施した後、該増幅処理後の駆動信号を駆動信号受信部４１３に出力する。具体的には、増幅部４１５は、減衰部４１４により振幅が半分に下がった駆動信号を受信した場合、２倍に増幅して減衰前の振幅を有する駆動信号に復元する。
【００６９】
これにより、駆動信号受信部４１３は、減衰前の振幅を有する駆動信号を受信することとなり、その後の第一信号処理部４１の信号処理においても復元された駆動信号が用いられる。
【００７０】
上述した本実施の形態４によれば、上述した実施の形態２の効果に加え、減衰部４１４が駆動信号に対して減衰処理を施した後、第二パルストランス４１２によって、患者回路４ａと二次回路４ｂとの絶縁を維持しつつ、減衰処理された駆動信号を二次回路４ｂ側から患者回路４ａ側に伝送するようにしたので、パルストランス（第一パルストランス４０３および第二パルストランス４１２）を用いて信号を伝送する場合でもＥＭＣおよび波形品位を維持することができる。また、上述した本実施の形態４によれば、患者回路４ａ側に設けられた増幅部４１５が、減衰された駆動信号を増幅（復元）するようにしたので、ＥＭＣおよび波形品位を一層適切に維持することができる。
【００７１】
なお、上述した本実施の形態４では、撮像信号および／または駆動信号が、上述した実施の形態３のように、差動伝送方式で伝送されるものであってもよい。
【００７２】
また、上述した本実施の形態３，４では、減衰処理された信号を増幅（または復元）するものとして説明したが、上述した実施の形態１のように、減衰処理のみ行うものであってもよい。
【００７３】
なお、本実施の形態１〜４では、第一信号処理部４１および絶縁伝送部４２が処理装置４内に設けられるものとして説明したが、これらの処理ブロックが内視鏡２（例えば、操作部２２やユニバーサルコード２３の処理装置４と接続するコネクタ部分）に設けられるものであってもよい。さらに、第一信号処理部４１のみを内視鏡２（例えば、操作部２２やユニバーサルコード２３の処理装置４と接続するコネクタ部分）に設けるものであってもよい。
【００７４】
また、上述した実施の形態１〜４では、光源装置３が、処理装置４とは別体であるものとして説明したが、光源装置３および処理装置４が一体であって、例えば処理装置４の二次回路４ｂ側に照明部３１および照明制御部３２が設けられているものであってもよい。
【００７５】
また、上述した実施の形態１〜４において、処理装置４に接続される機器は、挿入部２１の先端に撮像素子２４４を備えた内視鏡２に限らず、たとえば光学視管やファイバースコープなどの光学式内視鏡の接眼部に装着され、当該光学式内視鏡で結像される光学像を撮像する撮像素子を具備したカメラヘッドであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
以上のように、本発明にかかる医療機器は、パルストランスを用いて信号を伝送する場合でもＥＭＣおよび波形品位を維持するのに有用である。
【符号の説明】
【００７７】
１  内視鏡システム
２  内視鏡
３  光源装置
４  処理装置
５  表示装置
６  記録装置
２１  挿入部
２２  操作部
２３  ユニバーサルコード
２４  先端部
２５  湾曲部
２６  可撓管部
３１  照明部
３２  照明制御部
４１  第一信号処理部
４２  絶縁伝送部
４３  第二信号処理部
４４  入力部
４５  制御部
４０１，４０１ａ  撮像信号送信部
４０２，４０２ａ，４１４  減衰部
４０３，４０３ａ  第一パルストランス
４０４，４０４ａ  撮像信号受信部
４０５，４０５ａ，４１５  増幅部
４１１  駆動信号送信部
４１２  第二パルストランス
４１３  駆動信号受信部
【図１】
2016117373.tif 000003
【図２】
2016117373.tif 000004
【図３】
2016117373.tif 000005
【図４】
2016117373.tif 000006
【図５】
2016117373.tif 000007
【図６】
2016117373.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成28年5月11日(2016.5.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに電気的に絶縁されている二つの回路であって、第一の基準電位を有する一方の回路と、前記第一の基準電位とは異なる第二の基準電位を有する他方の回路との間の信号伝送を行う医療機器であって、
前記一方の回路側に設けられ、シングルエンド信号を、差動信号線間の電圧が正及び負に互いに反転した対をなす差動信号に変換して出力する信号送信部と、
前記一方の回路側に設けられ、前記信号送信部から出力された前記対をなす差動信号の振幅を減衰させる減衰部と、
前記一方の回路および前記他方の回路間の絶縁を維持しつつ、前記減衰部によって前記振幅が減衰された前記対をなす差動信号を前記一方の回路から前記他方の回路に伝送するパルストランスと、
前記他方の回路側に設けられ、前記パルストランスが伝送した前記対をなす差動信号の振幅を増幅させる増幅部と、
を備えたことを特徴とする医療機器。
【請求項２】
前記増幅部の前記振幅の増幅率は、前記減衰部の前記振幅の減衰率の逆数であることを特徴とする請求項１に記載の医療機器。
【請求項３】
互いに電気的に絶縁されている二つの回路であって、第一の基準電位を有する一方の回路と、前記第一の基準電位とは異なる第二の基準電位を有する他方の回路との間の信号伝送を行う内視鏡システムであって、
前記一方の回路側に設けられ、撮像素子を駆動するための駆動信号を出力する駆動信号送信部と、
前記一方の回路側に設けられ、前記駆動信号送信部から出力された前記駆動信号の振幅を減衰させる減衰部と、
前記一方の回路および前記他方の回路間の絶縁を維持しつつ、前記減衰部によって前記振幅が減衰された前記駆動信号を前記一方の回路から前記他方の回路に伝送するパルストランスと、
前記他方の回路側に設けられ、前記パルストランスが伝送した前記駆動信号の振幅を増幅させる増幅部と、
を備えたことを特徴とする内視鏡システム。
【請求項４】
前記駆動信号送信部は、シングルエンド信号を、差動信号線間の電圧が正及び負に互いに反転した対をなす差動信号に変換して出力することを特徴とする請求項３に記載の内視鏡システム。
【国際調査報告】
2016117373.tif 000009
2016117373.tif 000010
2016117373.tif 000011
2016117373.tif 000012