(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体内部の検査結果に応じた画像信号を入力し、当該画像信号を処理する医療用信号処理装置であって、
前記画像信号は、
マトリクス状に配列された画素からなる画像において、所定の方向に順番に配列された各画素のうち一定の間隔を空けて配列された各画素に関する画素データ群を複数含み、
前記複数の画素データ群同士は、
異なる画素に関するデータであり、
前記複数の画素データ群は、
当該医療用信号処理装置に対して並列に入力し、
当該医療用信号処理装置は、
前記複数の画素データ群を分配し、複数の分配画像信号を生成する分配処理部を備え、
前記分配処理部は、
前記複数の画素データ群のうち、画素同士が互いに隣接した前記画素データ群同士における最上位桁のビット位置の各データを異なる前記分配画像信号に含めるように、前記複数の画素データ群を分配し、
前記複数の分配画像信号は、
複数の信号伝送路を介して、外部の医療用制御装置にそれぞれ伝送される
ことを特徴とする医療用信号処理装置。
【請求項２】
前記分配処理部は、
前記複数の画素データ群のうち、画素同士が互いに隣接した前記画素データ群同士における最上位桁から１桁だけ下位のビット位置の各データを異なる前記分配画像信号に含めるように、前記複数の画素データ群を分配する
ことを特徴とする請求項１に記載の医療用信号処理装置。
【請求項３】
前記分配処理部は、
前記複数の画素データ群のうち、画素同士が互いに隣接した前記画素データ群同士の一方の画素データ群における最上位桁のビット位置のデータと他方の画素データ群における最上位桁から１桁だけ下位のビット位置のデータとを異なる前記分配画像信号に含めるように、前記複数の画素データ群を分配する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の医療用信号処理装置。
【請求項４】
前記分配処理部は、
１画素毎に当該画素に関する画素データにおける最上位桁のビット位置のデータと当該最上位桁から１桁だけ下位のビット位置のデータとを異なる前記分配画像信号に含めるように、前記複数の画素データ群を分配する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の医療用信号処理装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一つに記載の医療用信号処理装置と、
前記医療用信号処理装置からの前記複数の分配画像信号をそれぞれ伝送する複数の信号伝送路と、
前記複数の信号伝送路を介して前記複数の分配画像信号を入力し、当該複数の分配画像信号に基づいて前記画像信号を復元する医療用制御装置とを備える
ことを特徴とする医療用観察システム。
【請求項６】
前記複数の信号伝送路における信号の伝送不良を検出する伝送不良検出部と、
所定の情報を報知する報知部と、
前記伝送不良検出部にて伝送不良が検出された場合に、前記報知部に前記所定の情報を報知させる報知制御部とを備える
ことを特徴とする請求項５に記載の医療用観察システム。
【請求項７】
前記複数の信号伝送路は、
光信号を伝送する光伝送路でそれぞれ構成され、
当該医療用観察システムは、
前記複数の分配画像信号に基づく複数の電気信号を複数の光信号にそれぞれ変換し、当該複数の光信号を前記複数の信号伝送路にそれぞれ出力する電光変換部と、
前記複数の信号伝送路を介して入力した前記複数の光信号を複数の電気信号にそれぞれ変換し、当該複数の電気信号を前記医療用制御装置に出力する光電変換部とを備える
ことを特徴とする請求項５または６に記載の医療用観察システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体内部の検査結果に応じた画像信号を入力し当該画像信号を処理する医療用信号処理装置、及び当該医療用信号処理装置を備えた医療用観察システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療分野において、人等の被検体内部（生体内）を撮像し、当該生体内を観察する医療用観察システムが知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
特許文献１，２に記載の医療用観察システム（特許文献１，２では「電子内視鏡システム」）は、生体内を撮像して画像信号を出力する医療用観察装置（特許文献１，２では「電子内視鏡」）と、医療用観察装置から画像信号を入力し、当該画像信号を処理して表示用の映像信号を生成する制御装置（特許文献１では「ビデオプロセッサ」、特許文献２では「プロセッサ」）と、医療用観察装置からの画像信号を制御装置に伝送する信号伝送路（特許文献１では「無線コネクタ」、特許文献２では「信号線」）とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−６１０３２号公報
【特許文献２】特開２００６−２６１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、信号伝送路の断線等により画像信号の伝送不良が生じた場合には、制御装置にて表示用の映像信号を適切に生成することができず、観察に適した画像を表示することができない、という問題がある。
特許文献１に記載の医療用観察システムでは、信号伝送路における信号の伝送状態を検出し、伝送状態の検出結果が伝送に適さない状態であった場合に、ブザー等で術者に警告または告知する。しかしながら、特許文献１に記載の医療用観察システムでは、当該警告または告知に応じて術者等が信号伝送路を交換するまで、観察に適した画像を表示することができない。
一方、特許文献２に記載の医療用観察システムでは、同一の画像信号を伝送する少なくとも２系統の信号伝送路を設けている。このため、特許文献２に記載の医療用観察システムでは、いずれかの信号伝送路に伝送不良が生じた場合であっても、他の信号伝送路にて画像信号を制御装置に伝送することができ、継続して観察に適した画像を表示することが可能となる。しかしながら、いずれかの信号伝送路は、伝送不良が生じる前には不要な信号伝送路である。すなわち、特許文献２に記載の医療用観察システムでは、上記のような信号伝送路を別途、設ける必要があり、構造の簡素化を図ることができない。
そこで、構造の簡素化を図りつつ、信号伝送路に伝送不良が生じた場合であっても継続して観察に適した画像を表示することが可能となる技術が要望されている。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、構造の簡素化を図りつつ、信号伝送路に伝送不良が生じた場合であっても継続して観察に適した画像を表示することが可能となる医療用信号処理装置、及び医療用観察システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る医療用信号処理装置は、被検体内部の検査結果に応じた画像信号を入力し、当該画像信号を処理する医療用信号処理装置であって、前記画像信号は、マトリクス状に配列された画素からなる画像において、所定の方向に順番に配列された各画素のうち一定の間隔を空けて配列された各画素に関する画素データ群を複数含み、前記複数の画素データ群同士は、異なる画素に関するデータであり、前記複数の画素データ群は、当該医療用信号処理装置に対して並列に入力し、当該医療用信号処理装置は、前記複数の画素データ群を分配し、複数の分配画像信号を生成する分配処理部を備え、前記分配処理部は、前記複数の画素データ群のうち、画素同士が互いに隣接した前記画素データ群同士における最上位桁のビット位置の各データを異なる前記分配画像信号に含めるように、前記複数の画素データ群を分配し、前記複数の分配画像信号は、複数の信号伝送路を介して、外部の医療用制御装置にそれぞれ伝送されることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る医療用信号処理装置は、上記発明において、前記分配処理部は、前記複数の画素データ群のうち、画素同士が互いに隣接した前記画素データ群同士における最上位桁から１桁だけ下位のビット位置の各データを異なる前記分配画像信号に含めるように、前記複数の画素データ群を分配することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る医療用信号処理装置は、上記発明において、前記分配処理部は、前記複数の画素データ群のうち、画素同士が互いに隣接した前記画素データ群同士の一方の画素データ群における最上位桁のビット位置のデータと他方の画素データ群における最上位桁から１桁だけ下位のビット位置のデータとを異なる前記分配画像信号に含めるように、前記複数の画素データ群を分配することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る医療用信号処理装置は、上記発明において、前記分配処理部は、１画素毎に当該画素に関する画素データにおける最上位桁のビット位置のデータと当該最上位桁から１桁だけ下位のビット位置のデータとを異なる前記分配画像信号に含めるように、前記複数の画素データ群を分配することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る医療用観察システムは、上述した医療用信号処理装置と、前記医療用信号処理装置からの前記複数の分配画像信号をそれぞれ伝送する複数の信号伝送路と、前記複数の信号伝送路を介して前記複数の分配画像信号を入力し、当該複数の分配画像信号に基づいて前記画像信号を復元する医療用制御装置とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る医療用観察システムは、上記発明において、前記複数の信号伝送路における信号の伝送不良を検出する伝送不良検出部と、所定の情報を報知する報知部と、前記伝送不良検出部にて伝送不良が検出された場合に、前記報知部に前記所定の情報を報知させる報知制御部とを備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る医療用観察システムは、上記発明において、前記複数の信号伝送路は、光信号を伝送する光伝送路でそれぞれ構成され、当該医療用観察システムは、前記複数の分配画像信号に基づく複数の電気信号を複数の光信号にそれぞれ変換し、当該複数の光信号を前記複数の信号伝送路にそれぞれ出力する電光変換部と、前記複数の信号伝送路を介して入力した前記複数の光信号を複数の電気信号にそれぞれ変換し、当該複数の電気信号を前記医療用制御装置に出力する光電変換部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る医療用信号処理装置は、当該医療用信号処理装置に並列に入力した複数の画素データ群のうち、画素同士が互いに隣接した画素データ群同士における最上位桁のビット位置の各データを異なる分配画像信号に含めるように、複数の画素データ群を分配し、複数の分配画像信号を生成する。そして、複数の分配画像信号は、複数の信号伝送路を介して、外部の医療用制御装置にそれぞれ伝送される。
ところで、複数の信号伝送路のいずれかの信号伝送路に伝送不良が生じた場合には、当該伝送不良が生じた信号伝送路に応じた分配画像信号は、欠損することとなる。しかしながら、本発明に係る医療用信号処理装置にて生成された分配画像信号は、画素同士が互いに隣接した画素データ群同士における最上位桁のビット位置の各データのうち、一方のデータを含むが、他方のデータを含まない。ここで、画素データにおいて、最上位桁のビット位置のデータは、他のビット位置のデータと比較して、データ量が最も多く、極めて重要なデータである。
すなわち、画素同士が互いに隣接した画素データ群同士における最上位桁のビット位置の各データを同一の分配画像信号に含めるように複数の画素データ群を分配して複数の分配画像信号を生成する構成と比較して、複数の信号伝送路のいずれかの信号伝送路に伝送不良が生じた場合であっても、最上位桁のビット位置のデータが欠損した画素同士を隣接させずに、離間させることができる。ここで、最上位桁のビット位置のデータが欠損した画素同士が離間した画像は、最上位桁のビット位置のデータが欠損した画素同士が隣接した画像と比較して、全体を把握し易い画像である。
したがって、信号伝送路に伝送不良が生じた場合であっても継続して観察に適した画像を表示することが可能となる。また、複数の信号伝送路を介して互いに異なる複数の分配画像信号を外部の医療用制御装置にそれぞれ伝送しているため、伝送不良が生じる前には不要な信号伝送路を別途、設けずに構造の簡素化を図ることができる。
【００１４】
本発明に係る医療用観察システムは、上述した医療用信号処理装置及び医療用制御装置を備えているため、上述した医療用信号処理装置と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る医療用観察システムの概略構成を示す図である。
【図２】図２は、図１に示したカメラヘッド及び制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３Ａ】図３Ａは、図２に示した撮像部から出力される画像信号を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図２に示した撮像部から出力される画像信号を示す図である。
【図４】図４は、図２に示した送信信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、図４に示したＳ／Ｐ変換部にてＳ／Ｐ変換処理が実行された後の第１〜第１０画像信号を示す図である。
【図６】図６は、図４に示した分配処理部にて生成された第１〜第４分配画像信号を示す図である。
【図７】図７は、図２に示した受信信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図８Ａ】図８Ａは、本発明の実施の形態１の効果を説明する図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、本発明の実施の形態１の効果を説明する図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態１の効果を説明する図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態２に係る医療用観察システムの概略構成を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態３に係る医療用観察システムの概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態）について説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって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、同一の部分には同一の符号を付している。
【００１７】
（実施の形態１）
〔医療用観察システムの概略構成〕
図１は、本発明の実施の形態１に係る医療用観察システム１の概略構成を示す図である。
医療用観察システム１は、医療分野において用いられ、人等の被検体内部（生体内）を観察するシステムである。この医療用観察システム１は、図１に示すように、内視鏡２と、光源装置３と、表示装置４と、第２伝送ケーブル５と、制御装置６と、第３伝送ケーブル７と、ライトガイド８とを備える。
【００１８】
内視鏡２は、生体内を検査して当該検査結果に応じた画像信号（複数の送信用画像信号）を出力する。この内視鏡２は、図１に示すように、挿入部２１と、カメラヘッド２２と、第１伝送ケーブル２３とを備える。
挿入部２１は、硬質または少なくとも一部が軟質で細長形状を有し、生体内に挿入される。この挿入部２１内には、１または複数のレンズを用いて構成され、被写体像を集光する光学系が設けられている。
【００１９】
ここで、光源装置３は、ライトガイド８の一端が接続され、制御装置６による制御の下、当該ライトガイド８の一端に生体内を照明するための光を供給する。
また、ライトガイド８は、一端が光源装置３に着脱自在に接続されるとともに、他端が挿入部２１に着脱自在に接続される。そして、ライトガイド８は、光源装置３から供給された光を一端から他端に伝達し、挿入部２１に供給する。挿入部２１に供給された光は、当該挿入部２１の先端から出射され、生体内に照射される。生体内に照射された光（被写体像）は、挿入部２１内の光学系により集光される。
【００２０】
カメラヘッド２２は、挿入部２１の基端に着脱自在に接続される。そして、カメラヘッド２２は、制御装置６による制御の下、挿入部２１にて集光された被写体像を撮像し、撮像信号（画像信号）を生成する。また、カメラヘッド２２は、当該画像信号から複数の送信用画像信号を生成し、当該複数の送信用画像信号を出力する。本実施の形態１では、カメラヘッド２２は、当該複数の送信用画像信号を光信号にそれぞれ変換し、当該複数の送信用画像信号を光信号でそれぞれ出力する。
なお、カメラヘッド２２の詳細な構成については、後述する。
【００２１】
第１伝送ケーブル２３は、一端がコネクタＣＮ１（図１）を介して制御装置６に着脱自在に接続され、他端がコネクタＣＮ２（図１）を介してカメラヘッド２２に接続される。具体的に、第１伝送ケーブル２３は、最外装である外被の内側に複数の電気配線２３１（図２参照）及び複数の光ファイバ２３２（図２参照）が配設されたケーブルである。
複数の電気配線２３１は、制御装置６から出力される制御信号、同期信号、クロック、及び電力等をカメラヘッド２２にそれぞれ伝送するための電気配線である。なお、図２では、電気配線２３１を３本としているが、その数はこれに限られず、その他の数としても構わない。
複数の光ファイバ２３２は、カメラヘッド２２から出力される複数の送信用画像信号（光信号）を制御装置６にそれぞれ伝送するための光ファイバである。本実施の形態１では、光ファイバ２３２は、第１〜第４光ファイバ２３２１〜２３２４（図２参照）の４本設けられている。なお、光ファイバ２３２の数は、カメラヘッド２２から出力される光信号の数に応じて設けられ、当該光信号の数が変更された場合にはこれに応じて変更されるものである。
すなわち、第１伝送ケーブル２３を構成する複数の光ファイバ２３２は、本発明に係る信号伝送路としての機能を有する。
【００２２】
表示装置４は、液晶または有機ＥＬ（Electro Luminescence）等を用いた表示ディスプレイを用いて構成され、制御装置６にて処理された映像信号に基づく画像を表示する。
第２伝送ケーブル５は、一端が表示装置４に着脱自在に接続され、他端が制御装置６に着脱自在に接続される。そして、第２伝送ケーブル５は、制御装置６にて処理された映像信号を表示装置４に伝送する。
【００２３】
制御装置６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を含んで構成され、光源装置３、カメラヘッド２２、及び表示装置４の動作を統括的に制御する。
なお、制御装置６の詳細な構成については、後述する。
第３伝送ケーブル７は、一端が光源装置３に着脱自在に接続され、他端が制御装置６に着脱自在に接続される。そして、第３伝送ケーブル７は、制御装置６からの制御信号を光源装置３に伝送する。
【００２４】
〔カメラヘッドの構成〕
次に、カメラヘッド２２の構成について説明する。
図２は、カメラヘッド２２及び制御装置６の構成を示すブロック図である。
なお、図２では、説明の便宜上、制御装置６及びカメラヘッド２と第１伝送ケーブル２３との間のコネクタＣＮ１，ＣＮ２、制御装置６及び表示装置４と第２伝送ケーブル５との間のコネクタの図示を省略している。
カメラヘッド２２は、図２に示すように、レンズユニット２２１と、駆動部２２２と、撮像部２２３と、送信信号処理部２２４と、電光変換部２２５とを備える。
レンズユニット２２１は、光軸に沿って移動可能な１または複数のレンズを用いて構成され、挿入部２１にて集光された被写体像を撮像部２２３（撮像素子２２３１（図３Ａ参照））の撮像面に結像する。そして、レンズユニット２２１には、１または複数のレンズを移動させて画角を変化させる光学ズーム機構（図示略）や焦点を変化させるフォーカス機構（図示略）が設けられている。
駆動部２２２は、制御装置６による制御の下、上述した光学ズーム機構やフォーカス機構を動作させ、レンズユニット２２１の画角や焦点を変化させる。
【００２５】
撮像部２２３は、制御装置６による制御の下、生体内を撮像する。この撮像部２２３は、挿入部２１にて集光され、レンズユニット２２１が結像した被写体像を受光して電気信号に変換するＣＣＤ（Charge Coupled Device）またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子２２３１（図３Ａ参照）、及び撮像素子２２３１からの電気信号（アナログ信号）に対して信号処理（Ａ／Ｄ変換等）を行って画像信号を出力する信号処理部（図示略）等が一体形成されたセンサチップを用いて構成され、Ａ／Ｄ変換後の画像信号（デジタル信号）を出力する。なお、上述した信号処理部（図示略）は、撮像素子２２３１と一体形成せずに別体としても構わない。
【００２６】
そして、本実施の形態１では、撮像部２２３は、Ａ／Ｄ変換後の画像信号を１０チャンネル（第１〜第１０チャンネルＣＡ〜ＣＪ（図２））でパラレルに出力する。なお、チャンネル数は、１０チャンネルに限られず、その他のチャンネル数としても構わない。
また、本実施の形態１の撮像部２２３からの画像信号は、チャンネル毎に差動信号として出力しても構わない。この場合、例えば、上述した信号処理部（図示略）にＡ／Ｄ変換後の画像信号を差動信号に変換する差動変換部（図示略）を設けるとともに、後述する送信信号処理部２２４に差動信号を元の画像信号に復元する復元部（図示略）を設けてもよい。
【００２７】
図３Ａ及び図３Ｂは、撮像部２２３から出力される画像信号を示す図である。具体的に、図３Ａは、撮像素子２２３１における有効画素の物理的な配置を示す図である。図３Ｂは、撮像部２２３から出力される画像信号を示す図である。
本実施の形態１では、撮像部２２３から出力される画像信号として、１画素当たりのビット数を１０bitとしているが、その他のビット数としても構わない。
なお、図３Ａにおいて、各画素内には、第１行の各画素について、第１列から順に番号（アドレス番号（「０」，「１」，「２」，・・・）を付している。また、第２行の各画素については、第１列から順に、第１行の最終列の画素のアドレス番号に続くアドレス番号（図３Ａでは、△等の文字で表現）を付している。第３行以降も同様である。また、図３Ａにおいて、各画素内には、当該画素で生成された画素データを出力する第１〜第１０チャンネルＣＡ〜ＣＪの符号（「ＣＡ」〜「ＣＪ」）をアドレス番号に続けてカッコ付で付している。さらに、図３Ｂ（ａ）〜図３Ｂ（ｊ）は、第１〜第１０チャンネルＣＡ〜ＣＪでそれぞれ出力される画素データ（図３Ｂでは、便宜上、アドレス番号「０」〜「９」の各画素の画素データ）を示している。また、図３Ｂでは、各画素データの各ビット位置にそれぞれ、当該画素データの画素を示すアドレス番号を付すとともに、当該アドレス番号に続けて当該ビット位置（ＭＳＢ（Most Significant Bit：最上位桁のビット位置）：９、ＬＳＢ（Least Significant Bit：最下位桁のビット位置）：「０」）をカッコ付で付している。
【００２８】
本実施の形態１では、撮像部２２３は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、アドレス番号「０」の画素で生成された画素データをシリアルデータに変換し、ＭＳＢから順に１bitずつ第１チャンネルＣＡで出力する。また、撮像部２２３は、アドレス番号「１」の画素で生成された画素データをシリアルデータに変換し、ＭＳＢから順に１bitずつ第２チャンネルＣＢで出力する。同様に、撮像部２２３は、アドレス番号「２」〜「９」の画素で生成された各画素データをシリアルデータにそれぞれ変換し、ＭＳＢから順に１bitずつ第３〜第１０チャネルＣＣ〜ＣＪでそれぞれ出力する。
なお、図３Ｂで上下に並べて示した各画素データにおいて、同一のビット位置の各データは、第１〜第１０チャンネルＣＡ〜ＣＪでそれぞれ同時に出力されるものである。
すなわち、撮像部２２３は、各画素で生成された画素データ（シリアルデータ）をアドレス番号順に１０画素ずつ、上記のように第１〜第１０チャンネルＣＡ〜ＣＪでパラレルに出力する。
本実施の形態１では、図３Ａに示すように、同一の列にある各画素で生成された各画素データは、同一のチャンネルでそれぞれ出力される。
また、図３Ａ及び図３Ｂでは図示を省略したが、撮像部２２３は、各画素で生成された画素データ（シリアルデータ）をアドレス番号順に１０画素ずつ第１〜第１０チャンネルＣＡ〜ＣＪでパラレルに出力する前に、４ワード（１ワード：１０bit）からなるタイミング基準コード「ＳＡＶ１」〜「ＳＡＶ４」を第１〜第１０チャンネルＣＡ〜ＣＪでパラレルに出力する（図５参照）。また、撮像部２２３は、各画素で生成された画素データ（シリアルデータ）をアドレス番号順に１０画素ずつ第１〜第１０チャンネルＣＡ〜ＣＪでパラレルに出力した後に、４ワード（１ワード：１０bit）からなるタイミング基準コード「ＥＡＶ１」〜「ＥＡＶ４」を第１〜第１０チャンネルＣＡ〜ＣＪでパラレルに出力する（図５参照）。
以上説明した第１〜第１０チャンネルＣＡ〜ＣＪでパラレルに出力される各画像信号は、本発明に係る画素データ群に相当する。
【００２９】
図４は、送信信号処理部２２４の構成を示すブロック図である。
なお、図４では、パラレルデータで出力される信号について、当該信号の流れを示す矢印に斜線を交差させて図示している。図２及び以降の図も同様である。
送信信号処理部２２４は、本発明に係る医療用信号処理装置としての機能を有し、撮像部２２３からの画像信号（１０チャンネル、１０bit）に対してＳ／Ｐ変換処理、送信用画像信号生成処理（マッピング処理及び補助データ付加処理）、符号化処理（Ｎビット／Ｍ（＞Ｎ）ビット変換処理（本実施の形態１では、８ビット／１０ビット変換処理））、及びＰ／Ｓ変換処理等の種々の処理を実行する。この送信信号処理部２２４は、図４に示すように、Ｓ／Ｐ変換部２２６と、信号処理部２２７と、複数のドライバ２２８とを備える。
【００３０】
Ｓ／Ｐ変換部２２６は、撮像部２２３から出力された画像信号（シリアルデータ：１０チャンネル、１０bit）に対してＳ／Ｐ変換処理を実行し、パラレルデータに変換する。
図５は、Ｓ／Ｐ変換部２２６にてＳ／Ｐ変換処理が実行された後の第１〜第１０画像信号ＦＳ１〜ＦＳ１０（パラレルデータ）を示す図である。
なお、図５に示した数字（「０」〜「４２４９」）は、図３Ａに示したアドレス番号に相当し、該当するアドレス番号の画素で生成された画素データ（１０bit）をそれぞれ示している。ここで、アドレス番号「０」〜「４２４９」の画素で生成された各画素データは、有効データ（有効画像領域の画素データ）である。
具体的に、Ｓ／Ｐ変換部２２６は、図５（ａ）に示すように、第１チャンネルＣＡで出力された画像信号（タイミング基準コード「ＳＡＶ１」〜「ＳＡＶ４」，「ＥＡＶ１」〜「ＥＡＶ４」、及び各画素データ（アドレス番号「０」，「１０」，「２０」，・・・の各画素で生成された各画素データ））に対してＳ／Ｐ変換処理を実行し、第１画像信号ＦＳ１（パラレルデータ）を生成する。また、Ｓ／Ｐ変換部２２６は、図５（ｂ）に示すように、第２チャンネルＣＢで出力された画像信号（タイミング基準コード「ＳＡＶ１」〜「ＳＡＶ４」，「ＥＡＶ１」〜「ＥＡＶ４」、及び各画素データ（アドレス番号「１」，「１１」，「２１」，・・・の各画素で生成された各画素データ））に対してＳ／Ｐ変換処理を実行し、第２画像信号ＦＳ２（パラレルデータ）を生成する。同様に、Ｓ／Ｐ変換部２２６は、図５（ｃ）〜図５（ｊ）に示すように、第３〜第１０チャンネルＣＣ〜ＣＪでそれぞれ出力された画像信号に対してＳ／Ｐ変換処理を実行し、第３〜第１０画像信号ＦＳ３〜ＦＳ１０（パラレルデータ）をそれぞれ生成する。
なお、本実施の形態１においては、アドレス番号を「０」〜「４２４９」としており、つまり撮像素子２２３１における有効画像領域の画素数が４２５０個としているが、これに限られず、使用する撮像素子の有効画像領域の画素数をその他の画素数に適宜、変更してもよい。
【００３１】
信号処理部２２７は、Ｓ／Ｐ変換部２２６にて生成された第１〜第１０画像信号ＦＳ１〜ＦＳ１０（パラレルデータ）に対して送信信号生成処理（マッピング処理及び補助データ付加処理）を実行することにより、複数の送信用画像信号を生成する。
本実施の形態１では、信号処理部２２７は、図４に示すように、第１〜第１０画像信号ＦＳ１〜ＦＳ１０から４つの第１〜第４送信用画像信号ＴＳ１〜ＴＳ４を生成する。なお、送信用画像信号の数は、「４」に限られず、その他の数としても構わない。
この信号処理部２２７は、図４に示すように、分配処理部２２７１と、データ付加部２２７２とを備える。
【００３２】
分配処理部２２７１は、Ｓ／Ｐ変換部２２６にて生成された第１〜第１０画像信号ＦＳ１〜ＦＳ１０（パラレルデータ）を分配し（マッピング処理を実行し）、４つの第１〜第４分配画像信号ＤＳ１〜ＤＳ４を生成する。
本実施の形態１では、分配処理部２２７１は、第１〜第１０画像信号ＦＳ１〜ＦＳ１０のうち画素同士が互いに隣接した画像信号同士におけるＭＳＢの各データを第１〜第４分配画像信号ＤＳ１〜ＤＳ４における異なる分配画像信号に含めるように、第１〜第１０画像信号ＦＳ１〜ＦＳ１０を分配する。また、分配処理部２２７１は、第１〜第１０画像信号ＦＳ１〜ＦＳ１０のうち画素同士が互いに隣接した画像信号同士におけるＭＳＢから１桁だけ下位のビット位置（本実施の形態１では、ビット位置「８」）の各データを第１〜第４分配画像信号ＤＳ１〜ＤＳ４における異なる分配画像信号に含めるように、第１〜第１０画像信号ＦＳ１〜ＦＳ１０を分配する。さらに、分配処理部２２７１は、第１〜第１０画像信号ＦＳ１〜ＦＳ１０のうち画素同士が互いに隣接した画像信号同士の一方の画像信号におけるＭＳＢのデータと他方の画像信号におけるＭＳＢから１桁だけ下位のビット位置のデータとを第１〜第４分配画像信号ＤＳ１〜ＤＳ４における異なる分配画像信号に含めるように、第１〜第１０画像信号ＦＳ１〜ＦＳ１０を分配する。また、分配処理部２２７１は、１画素毎に当該画素で生成された画素データにおけるＭＳＢのデータと当該ＭＳＢから１桁だけ下位のビット位置のデータとを第１〜第４分配画像信号ＤＳ１〜ＤＳ４における異なる分配画像信号に含めるように、第１〜第１０画像信号ＦＳ１〜ＦＳ１０を分配する。
【００３３】
以下、図５に示したワードＷＤのビット列を例示して、分配処理部２２７１にて生成される第１〜第４分配画像信号ＤＳ１〜ＤＳ４について説明する。
図６は、分配処理部２２７１にて生成された第１〜第４分配画像信号ＤＳ１〜ＤＳ４を示す図である。具体的に、図６（ａ）〜図６（ｄ）は、図５に示したワードＷＤのビット列を分配した状態を示した図である。
なお、図６（ａ）〜図６（ｄ）では、各ビットに対して、各画素データの画素を示すアドレス番号を付すとともに、当該アドレス番号に続けて当該画素データにおけるビット位置をカッコ付で付している。
ここで、第１〜第１０画像信号ＦＳ１〜ＦＳ１０のうち画素同士が互いに隣接した画像信号同士、及び画素同士が互いに離間した画像信号同士とは、例えば、以下に示す画像信号を例示することができる。
例えば、第１画像信号ＦＳ１は、アドレス番号「０」，「１０」，「２０」，・・・の各画素で生成された各画素データを含む。また、第２画像信号ＦＳ２は、アドレス番号「１」，「１１」，「２１」，・・・の各画素で生成された各画素データを含む。このため、第１，第２画像信号ＦＳ１，ＦＳ２は、画素同士（アドレス番号同士）が互いに隣接した画像信号である。一方、第５画像信号ＦＳ５は、アドレス番号「４」，「１４」，「２４」，・・・の各画素で生成された各画素データを含む。このため、第１，第５画像信号ＦＳ１，ＦＳ５は、画素同士（アドレス番号同士）が離間した画像信号である。
【００３４】
そして、分配処理部２２７１は、上述したように、画素同士が互いに隣接した画像信号同士におけるＭＳＢの各データを異なる分配画像信号に含めるように、第１〜第１０画像信号ＦＳ１〜ＦＳ１０を分配する。その結果、第１分配画像信号ＤＳ１には、図６（ａ）に示すように、アドレス番号「０」の画素で生成された画素データ（第１画像信号ＦＳ１）におけるＭＳＢのデータと、アドレス番号「４」の画素で生成された画素データ（第５画像信号ＦＳ５）におけるＭＳＢのデータと、アドレス番号「８」の画素で生成された画素データ（第９画像信号ＦＳ９）におけるＭＳＢのデータとが含められる。また、第２分配画像信号ＤＳ２には、図６（ｂ）に示すように、アドレス番号「１」の画素で生成された画素データ（第２画像信号ＦＳ２）におけるＭＳＢのデータと、アドレス番号「５」の画素で生成された画素データ（第６画像信号ＦＳ６）におけるＭＳＢのデータと、アドレス番号「９」の画素で生成された画素データ（第１０画像信号ＦＳ１０）におけるＭＳＢのデータとが含められる。また、第３分配画像信号ＤＳ３には、図６（ｃ）に示すように、アドレス番号「２」の画素で生成された画素データ（第３画像信号ＦＳ３）におけるＭＳＢのデータと、アドレス番号「６」の画素で生成された画素データ（第７画像信号ＦＳ７）におけるＭＳＢのデータとが含められる。また、第４分配画像信号ＤＳ４には、図６（ｄ）に示すように、アドレス番号「３」の画素で生成された画素データ（第４画像信号ＦＳ４）におけるＭＳＢのデータと、アドレス番号「７」の画素で生成された画素データ（第８画像信号ＦＳ８）におけるＭＳＢのデータとが含められる。
【００３５】
また、分配処理部２２７１は、上述したように、画素同士が互いに隣接した画像信号同士におけるビット位置「８」の各データを異なる分配画像信号に含めるとともに、画素同士が互いに隣接した画像信号同士の一方の画像信号におけるＭＳＢのデータと他方の画像信号におけるビット位置「８」のデータとを異なる分配画像信号に含め、さらに、同一の画素で生成された画素データにおけるＭＳＢのデータとビット位置「８」のデータとを異なる分配画像信号に含めるように、第１〜第１０画像信号ＦＳ１〜ＦＳ１０を分配する。その結果、第１分配画像信号ＤＳ１には、図６（ａ）に示すように、アドレス番号「０」，「４」，「８」の各画素に対して離間したアドレス番号「２」，「６」の各画素で生成された各画素データ（第３，第７画像信号ＦＳ３，ＦＳ７）におけるビット位置「８」の各データが含められる。また、第２分配画像信号ＤＳ２には、図６（ｂ）に示すように、アドレス番号「１」，「５」，「９」の各画素に対して離間したアドレス番号「３」，「７」の各画素で生成された各画素データ（第４，第８画像信号ＦＳ４，ＦＳ８）におけるビット位置「８」の各データが含められる。また、第３分配画像信号ＤＳ３には、図６（ｃ）に示すように、アドレス番号「２」，「６」の各画素に対して離間したアドレス番号「０」，「４」，「８」の各画素で生成された各画素データ（第１，第５，第９画像信号ＦＳ１，ＦＳ５，ＦＳ９）におけるビット位置「８」の各データが含められる。また、第４分配画像信号ＤＳ４には、図６（ｄ）に示すように、アドレス番号「３」，「７」の各画素に対して離間したアドレス番号「１」，「５」，「９」の各画素で生成された各画素データ（第２，第６，第１０画像信号ＦＳ２，ＦＳ７，ＦＳ１０）におけるビット位置「８」の各データが含められる。
【００３６】
なお、ビット位置「７」〜「０」の各データについては、ランダムに第１〜第４分配画像信号ＤＳ１〜ＤＳ４に含めるように分配してもよく、あるいは、図６に示すように、同一の画素で生成された画素データにおけるビット位置「８」と同一の分配画像信号に含めるように分配してもよい。
図６に示すように分配した場合には、第１，第２分配画像信号ＤＳ１，ＤＳ２は、１ワード当たり２１bitのビット数となる。また、第３，第４分配画像信号ＤＳ３，ＤＳ４は、１ワード当たり２９bitのビット数となる。
なお、図６では、第１〜第４分配画像信号ＤＳ１〜ＤＳ４における１ワード当たりのデータ量（ビット数）が不均一（第１，第２分配画像信号ＤＳ１，ＤＳ２：２１bit、第３，第４分配画像信号ＤＳ３，ＤＳ４：２９bit）となっているが、これに限られず、均一となるように第１〜第１０画像信号ＦＳ１〜ＦＳ１０を分配しても構わない。
【００３７】
データ付加部２２７２は、４つの第１〜第４分配画像信号ＤＳ１〜ＤＳ４のそれぞれに対して、後段で８ビット／１０ビット変換処理を実行することができるように、補助データをそれぞれ付加し（補助データ付加処理を実行し）、第１〜第４送信用画像信号ＴＳ１〜ＴＳ４を生成する。
本実施の形態１では、データ付加部２２７２は、第１，第２分配画像信号ＤＳ１，ＤＳ２（２１bit）に対して１ワード当たり１１bitの補助データをそれぞれ付加する。また、データ付加部２２７２は、第３，第４分配画像信号ＤＳ３，ＤＳ４（２９bit）に対して１ワード当たり３bitの補助データをそれぞれ付加する。
なお、第１〜第４分配画像信号ＤＳ１〜ＤＳ４に付加される各補助データとしては、後段で８ビット／１０ビット変換処理を実行することができれば、いずれのデータとしても構わない。
【００３８】
複数のドライバ２２８は、信号処理部２２７にて生成された送信用画像信号の数に応じて設けられている。すなわち、本実施の形態１では、ドライバ２２８は、図４に示すように、第１〜第４ドライバ２２８１〜２２８４の４つ設けられている。そして、４つの第１〜第４ドライバ２２８１〜２２８４は、信号処理部２２７にて生成された第１〜第４送信用画像信号ＴＳ１〜ＴＳ４に対して、符号化処理（本実施の形態１では、８ビット／１０ビット変換処理）をそれぞれ実行する。また、４つの第１〜第４ドライバ２２８１〜２２８４は、符号化処理後の第１〜第４送信用画像信号ＴＳ１〜ＴＳ４に対して、Ｐ／Ｓ変換処理を実行し、シリアルデータにそれぞれ変換する。なお、当該シリアルデータには、具体的な図示は省略したが、クロック信号が重畳されているとともに、有効データの開始位置及び終了位置を示すＫコード等が挿入されている。
以上説明した送信信号処理部２２４は、例えば、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスで構成されている。
【００３９】
電光変換部２２５は、送信信号処理部２２４（４つの第１〜第４ドライバ２２８１〜２２８４）から出力された第１〜第４送信用画像信号ＴＳ１〜ＴＳ４（シリアルデータ）を光信号にそれぞれ変換し、第１伝送ケーブル２３（第１〜第４光ファイバ２３２１〜２３２４）に出力する。そして、第１〜第４光ファイバ２３２１〜２３２４は、第１〜第４送信用画像信号ＴＳ１〜ＴＳ４を制御装置６にそれぞれ伝送する。
【００４０】
〔制御装置の構成〕
次に、制御装置６の構成について図２を参照しながら説明する。
制御装置６は、図２に示すように、光電変換部６１と、受信信号処理部６２と、画像処理部６３と、表示制御部６４と、制御部６５と、入力部６６と、出力部６７と、記憶部６８とを備える。
光電変換部６１は、第１〜第４光ファイバ２３２１〜２３２４を介して入力した４つの光信号（４つの第１〜第４送信用画像信号ＴＳ１〜ＴＳ４）を電気信号（シリアルデータ）にそれぞれ変換する。
【００４１】
図７は、受信信号処理部６２の構成を示すブロック図である。
受信信号処理部６２は、本発明に係る医療用制御装置としての機能を有し、光電変換部６１から出力される４つのシリアルデータ（４つの第１〜第４送信用画像信号ＴＳ１〜ＴＳ４）に対して、伝送不良検出処理、Ｓ／Ｐ変換処理、復号化処理（Ｍビット／Ｎ（＜Ｍ）ビット変換処理（本実施の形態１では、１０ビット／８ビット変換処理））、マッピング復号処理、Ｐ／Ｓ変換処理等の種々の処理を実行する。この受信信号処理部６２は、図７に示すように、複数の信号検出部６２１と、伝送不良検出部６２２と、信号復元部６２３とを備える。
【００４２】
複数の信号検出部６２１は、第１伝送ケーブル２３を構成する光ファイバ２３２の数（第１〜第４送信用画像信号ＴＳ１〜ＴＳ４）に応じて設けられている。すなわち、本実施の形態１では、信号検出部６２１は、４つ設けられている。以下、第１〜第４送信用画像信号ＴＳ１〜ＴＳ４にそれぞれ対応した信号検出部６２１を第１〜第４信号検出部６２１１〜６２１４（図７）と記載する。また、第１〜第４信号検出部６２１１〜６２１４は、同一の構成を有しているため、以下では、第１送信用画像信号ＴＳ１に対応した第１信号検出部６２１１の構成のみを説明する。また、図７では、説明の便宜上、第１信号検出部６２１１のみ具体的な構成を図示し、第２〜第４信号検出部６２１２〜６２１４については、その具体的な構成の図示を省略している。
第１信号検出部６２１１は、図７に示すように、クロックリカバリー（ＣＤＲ）部６２４と、Ｓ／Ｐ変換部６２５と、Ｋコード検出部６２６と、デコード部６２７とを備える。
【００４３】
ＣＤＲ部６２４は、光ファイバ２３２（第１光ファイバ２３２１）を介して光電変換部６１に入力し、当該光電変換部６１にて変換された第１送信用画像信号ＴＳ１（シリアルデータ）から、重畳されたクロック信号を再生するＣＤＲ処理を実行する。そして、ＣＤＲ部６２４は、ＣＤＲ処理を実行することができた場合（重畳されたクロック信号を再生することができた場合）には、その旨を示す処理実行情報を伝送不良検出部６２２に出力する。また、ＣＤＲ部６２４は、ＣＤＲ処理を実行することができない場合には、その旨を示す不実行情報と、当該ＣＤＲ部６２４に対応する光ファイバ２３２（第１光ファイバ２３２１）を識別する識別情報とを伝送不良検出部６２２に出力する。
【００４４】
Ｓ／Ｐ変換部６２５は、ＣＤＲ処理後の第１送信用画像信号ＴＳ１（シリアルデータ）に対してＳ／Ｐ変換処理を実行し、パラレルデータに変換する。
Ｋコード検出部６２６は、Ｓ／Ｐ変換部６２５にてＳ／Ｐ変換処理が実行された後の第１送信用画像信号ＴＳ１（パラレルデータ）からＫコードを検出してデータのタイミング検出を行い、当該第１送信用画像信号ＴＳ１（パラレルデータ）から有効データを取得するＫコード検出処理を実行する。そして、Ｋコード検出部６２６は、Ｋコード検出処理を実行することができた場合（有効データを取得することができた場合）には、その旨を示す処理実行情報を伝送不良検出部６２２に出力する。また、Ｋコード検出部６２６は、Ｋコード検出処理を実行することができない場合には、その旨を示す不実行情報と、当該Ｋコード検出部６２６に対応する光ファイバ２３２（第１光ファイバ２３２１）を識別する識別情報とを伝送不良検出部６２２に出力する。
なお、本実施の形態１では、Ｋコード検出部６２６を採用しているが、これに限られず、カメラヘッド２２にてＫコード以外の情報が第１〜第４送信用画像信号ＴＳ１〜ＴＳ４に挿入された場合には、当該情報を検出する機能を有する構成（当該情報を検出することができたか否か等を伝送不良検出部６２２に出力する構成）を採用しても構わない。
【００４５】
デコード部６２７は、Ｋコード検出部６２６にてＫコード検出処理が実行された後の第１送信用画像信号ＴＳ１（Ｋコード検出部６２６にて取得された有効データ（パラレルデータ））に対して、復号化処理（本実施の形態１では、１０ビット／８ビット変換処理）を実行する。
伝送不良検出部６２２は、第１〜第４信号検出部６２１１〜６２１４（ＣＤＲ部６２４及びＫコード検出部６２６）から出力された情報に基づいて、第１〜第４光ファイバ２３２１〜２３２４における光信号の伝送不良を検出するとともに、当該伝送不良が生じた光ファイバを特定する。
すなわち、第１〜第４信号検出部６２１１〜６２１４及び伝送不良検出部６２２は、伝送不良検出処理を実行することにより、第１〜第４光ファイバ２３２１〜２３２４における光信号の伝送不良を検出するとともに、伝送不良が生じた光ファイバを特定する。
そして、伝送不良検出部６２２は、伝送不良情報（伝送不良が生じているか否か、及び伝送不良が生じた場合には当該伝送不良が生じた光ファイバを示す情報）を制御部６５に出力する。
【００４６】
信号復元部６２３は、第１〜第４信号検出部６２１１〜６２１４における各デコード部６２７にて復号化処理が実行された後の第１〜第４送信用画像信号ＴＳ１〜ＴＳ４（パラレルデータ）に対してマッピング復号処理を実行することにより、カメラヘッド２２でのマッピング処理前の画像信号（第１〜第１０画像信号ＦＳ１〜ＦＳ１０（パラレルデータ））を復元する。
具体的に、信号復元部６２３は、第１〜第４信号検出部６２１１〜６２１４における各デコード部６２７にて復号化処理が実行された後の第１〜第４送信用画像信号ＴＳ１〜ＴＳ４から第１〜第４分配画像信号ＤＳ１〜ＤＳ４をそれぞれ抽出する。そして、信号復元部６２３は、当該抽出した第１〜第４分配画像信号ＤＳ１〜ＤＳ４に対して、カメラヘッド２２でのマッピング処理とは逆の処理（マッピング復号処理）を実行することにより、カメラヘッド２２でのマッピング処理前の画像信号（第１〜第１０画像信号ＦＳ１〜ＦＳ１０）を復元する。
【００４７】
以上説明した受信信号処理部６２は、例えば、送信信号処理部２２４と同様に、ＦＰＧＡ等のプログラマブルロジックデバイスで構成されている。
【００４８】
画像処理部６３は、受信信号処理部６２にて復元された画像信号（シリアルデータ）に対して、現像処理（デモザイク処理）、ノイズ低減、色補正、色強調、及び輪郭強調等の各種画像処理を実行する。
表示制御部６４は、画像処理部６３にて各種画像処理が実行された後の画像信号（シリアルデータ）から、表示用の映像信号を生成し、第２伝送ケーブル５を介して表示装置４に出力する。そして、表示装置４は、当該表示用の映像信号に基づく画像（以下、観察用画像と記載）を表示する。また、表示制御部６４は、伝送不良検出部６２２にて伝送不良が検出された場合には、観察用画像に対して、伝送不良が生じたことを示すメッセージや、当該伝送不良が生じた光ファイバを示すメッセージが重畳された重畳画像を表示装置４に表示させるための映像信号を生成し、第２伝送ケーブル５を介して表示装置４に出力する。そして、表示装置４は、当該映像信号に基づく重畳画像（観察用画像に上記メッセージが重畳された画像）を表示する。
すなわち、表示装置４は、本発明に係る報知部としての機能を有する。また、表示制御部６４は、本発明に係る報知制御部としての機能を有する。
【００４９】
制御部６５は、例えば、ＣＰＵ等を用いて構成され、第３伝送ケーブル７及び複数の電気配線２３１を介して制御信号を出力することで光源装置３、駆動部２２２、撮像部２２３、及び送信信号処理部２２４の動作を制御するとともに、制御装置６全体の動作を制御する。
入力部６６は、例えば、マウス、キーボード、及びタッチパネル等の操作デバイスを用いて構成され、ユーザによる操作を受け付ける。
出力部６７は、例えば、スピーカやプリンタ等を用いて構成され、各種情報を出力する。また、出力部６７は、伝送不良検出部６２２にて伝送不良が検出された場合には、伝送不良が生じたことを示す音声や、当該伝送不良が生じた光ファイバを示す音声を出力する。
すなわち、出力部６７は、本発明に係る報知部としての機能を有する。また、制御部６５は、本発明に係る報知制御部としての機能を有する。
なお、本発明に係る報知部としては、表示装置４や出力部６７に限られず、点灯や点滅により、所定の情報を報知するＬＥＤ等を採用しても構わない。
【００５０】
以上説明した本実施の形態１に係る医療用観察システム１によれば、以下の効果を奏する。
図８Ａ、図８Ｂ、及び図９は、本発明の実施の形態１の効果を説明する図である。具体的に、図８Ａは、第１，第３光ファイバ２３２１，２３２３のいずれかの光ファイバに伝送不良が生じた場合に表示装置４に表示される観察用画像ＦＧ１を示す図である。図８Ｂは、第２，第４光ファイバ２３２２，２３２４のいずれかの光ファイバに伝送不良が生じた場合に表示装置４に表示される観察用画像ＦＧ２を示す図である。図９は、１０bitの画素データにおける各ビット位置のデータ量を示す図である。
なお、図８Ａ及び図８Ｂでは、説明の便宜上、各観察用画像ＦＧ１，ＦＧ２の一部には、撮像素子２２３１における各画素に対応したアドレス番号（図３Ａ）を付している。
【００５１】
ところで、１０bitの画素データでは、図９に示すように、ＭＳＢのデータ量は、画素データ全体のデータ量の１／２を占める。また、ビット位置「８」のデータ量は、画素データ全体のデータ量の１／４を占める。すなわち、上位桁側のビット位置のデータは、画素データにおいて、重要なデータとなる。
そして、本実施の形態１に係る医療用観察システム１では、第１〜第１０画像信号ＦＳ１〜ＦＳ１０のうち画素同士が互いに隣接した画像信号同士におけるＭＳＢの各データを第１〜第４分配画像信号ＤＳ１〜ＤＳ４における異なる分配画像信号に含めるように、第１〜第１０画像信号ＦＳ１〜ＦＳ１０を第１〜第４分配画像信号ＤＳ１〜ＤＳ４に分配する。また、医療用観察システム１では、第１〜第１０画像信号ＦＳ１〜ＦＳ１０のうち画素同士が互いに隣接した画像信号同士におけるＭＳＢから１桁分だけ下位のビット位置「８」の各データを第１〜第４分配画像信号ＤＳ１〜ＤＳ４における異なる分配画像信号に含めるように、第１〜第１０画像信号ＦＳ１を第１〜第４分配画像信号ＤＳ１〜ＤＳ４に分配する。さらに、医療用観察システム１では、第１〜第１０画像信号ＦＳ１〜ＦＳ１０のうち画素同士が互いに隣接した画像信号同士の一方の画像信号におけるＭＳＢのデータと他方の画像信号におけるビット位置「８」のデータとを第１〜第４分配画像信号ＤＳ１〜ＤＳ４における異なる分配画像信号に含めるように、第１〜第１０画像信号ＦＳ１〜ＦＳ１０を第１〜第４分配画像信号ＤＳ１〜ＤＳ４に分配する。また、医療用観察システム１では、１画素毎に当該画素で生成された画素データにおけるＭＳＢのデータとビット位置「８」のデータとを第１〜第４分配画像信号ＤＳ１〜ＤＳ４における異なる分配画像信号に含めるように、第１〜第１０画像信号ＦＳ１〜ＦＳ１０を第１〜第４分配画像信号ＤＳ１〜ＤＳ４に分配する。
【００５２】
その結果、第１分配画像信号ＤＳ１は、アドレス番号「０」，「１０」，「２０」，・・・の各画素で生成された各画素データを含む第１画像信号ＦＳ１、アドレス番号「４」，「１４」，「２４」，・・・の各画素で生成された各画素データを含む第５画像信号ＦＳ５、及びアドレス番号「８」，「１８」，「２８」，・・・の各画素で生成された各画素データを含む第９画像信号ＦＳ９のＭＳＢの各データと、アドレス番号「２」，「１２」，「２２」，・・・の各画素で生成された各画素データを含む第３画像信号ＦＳ３、及びアドレス番号「６」，「１６」，「２６」，・・・の各画素で生成された各画素データを含む第７画像信号ＦＳ７のビット位置「８」の各データとを含む。
このため、第１光ファイバ２３２１に伝送不良が生じた場合には、表示装置４に表示される観察用画像ＦＧ１は、図８Ａに示すように、第１分配画像信号ＤＳ１の消失に伴って、第１，第３，第５，第７，第９画像信号ＦＳ１，ＦＳ３，ＦＳ４，ＦＳ７，ＦＳ９に相当する第１列，第３列，第５列，第７列，第９列，・・・の縦ライン（図８Ａで斜線を付したライン）の輝度値が低下した画像となる。なお、第３光ファイバ２３２３に伝送不良が生じた場合（第３分配画像信号ＤＳ３が消失した場合）も同様である。
【００５３】
また、第２分配画像信号ＤＳ２は、アドレス番号「１」，「１１」，「２１」，・・・の各画素で生成された各画素データを含む第２画像信号ＦＳ２、アドレス番号「５」，「１５」，「２５」，・・・の各画素で生成された各画素データを含む第６画像信号ＦＳ６、及びアドレス番号「９」，「１９」，「２９」，・・・の各画素で生成された各画素データを含む第１０画像信号ＦＳ１０のＭＳＢの各データと、アドレス番号「３」，「１３」，「２３」，・・・の各画素で生成された各画素データを含む第４画像信号ＦＳ４、及びアドレス番号「７」，「１７」，「２７」，・・・の各画素で生成された各画素データを含む第８画像信号ＦＳ８のビット位置「８」の各データとを含む。
このため、第２光ファイバ２３２２に伝送不良が生じた場合には、表示装置４に表示される観察用画像ＦＧ２は、図８Ｂに示すように、第２分配画像信号ＤＳ２の消失に伴って、第２，第４，第６，第８，第１０画像信号ＦＳ２，ＦＳ４，ＦＳ６，ＦＳ８，ＦＳ１０に相当する第２列，第４列，第６列，第８列，第１０列，・・・の縦ライン（図８Ｂで斜線を付したライン）の輝度値が低下した画像となる。なお、第４光ファイバ２３２４に伝送不良が生じた場合（第４分配画像信号ＤＳ４が消失した場合）も同様である。
【００５４】
すなわち、同一の画素で生成された画素データにおけるＭＳＢのデータとビット位置「８」のデータとを異なる分配画像信号に含めるように第１〜第１０画像信号ＦＳ１〜ＦＳ１０を分配している。このため、第１〜第４光ファイバ２３２１〜２３２４のいずれかの光ファイバに伝送不良が生じ、当該伝送不良が生じた光ファイバに対応する分配画像信号に含まれる各画素データにおけるＭＳＢ及びビット位置「８」のいずれか一方の各データが消失した場合であっても、伝送不良が生じていない光ファイバを介して伝送された分配画像信号に含まれる各画素データにおけるＭＳＢ及びビット位置「８」のいずれか他方の各データにて補うことができる。すなわち、第１〜第４光ファイバ２３２１〜２３２４のいずれかの光ファイバの伝送不良に応じて、図８Ａ及び図８Ｂで斜線を付した縦ライン上の各画素が画消失することがなく、輝度値の低下に留めることができる。
また、第１〜第１０画像信号ＦＳ１〜ＦＳ１０のうち、画素同士が互いに隣接した画像信号同士におけるＭＳＢの各データを異なる分配画像信号に含めるとともに、当該画像信号同士のビット位置「８」の各データを異なる分配画像信号に含め、さらに、当該画像信号同士の一方の画像信号におけるＭＳＢのデータと他方の画像信号におけるビット位置「８」のデータとを異なる分配画像信号に含めるように第１〜第１０画像信号ＦＳ１〜ＦＳ１０を分配している。このため、図８Ａまたは図８Ｂに示したように、第１〜第４光ファイバ２３２１〜２３２４のいずれかの光ファイバに伝送不良が生じた場合であっても、輝度値の低下した縦ライン同士を隣接させずに、離間させることができる。ここで、輝度値の低下した縦ライン同士が離間した観察用画像ＦＧ１，ＦＧ２は、輝度値の低下した縦ライン同士が隣接した観察用画像と比較して、全体を把握し易い画像である。
したがって、第１〜第４光ファイバ２３２１〜２３２４のいずれかの光ファイバに伝送不良が生じた場合であっても、観察に適した観察用画像ＦＧ１，ＦＧ２を表示することができる。
【００５５】
また、本実施の形態１に係る医療用観察システム１では、同一の画像信号を伝送する少なくとも２系統の信号伝送路を設けていないため、伝送不良が生じる前には不要な信号伝送路を別途、設けずに構造の簡素化を図ることができる。
【００５６】
また、本実施の形態１に係る医療用観察システム１では、伝送不良が検出された場合には、表示装置４や出力部６７を用いて、所定の情報（伝送不良が生じた旨、及び伝送不良が生じた光ファイバを示す情報）を報知する。
このため、第１〜第４光ファイバ２３２１〜２３２４のいずれかの光ファイバに伝送不良が生じた旨を医師等のユーザに認識させることができる。また、当該ユーザに対して伝送不良が生じた光ファイバの交換を促すことができる。
なお、上述した実施の形態１では、電光変換部２２５をカメラヘッド２２に設けているが、これに限られず、例えば、電光変換部２２５をコネクタＣＮ２等の第１伝送ケーブル２３側に設けてもよく、さらには、本発明に係る医療用信号処理装置である送信信号処理部２２４の内部構成（機能）の少なくとも一部または全てをコネクタＣＮ２等の第１伝送ケーブル２３側に設けてもよい。この場合、カメラヘッド２２からは電気信号が出力され、第１伝送ケーブル２３に配設された電光変換部２２５で当該電気信号を光信号に変換し、複数の光ファイバ２３２（信号伝送路）で当該光信号である送信用画像信号を伝送する。
【００５７】
（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。
以下の説明では、上述した実施の形態１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
上述した実施の形態１に係る医療用観察システム１では、カメラヘッド２２を用いた内視鏡２に本発明を適用していた。
これに対して、本実施の形態２に係る医療用観察システムでは、内視鏡の挿入部の先端側に撮像部を有する所謂ビデオスコープに本発明を適用している。
【００５８】
図１０は、本発明の実施の形態２に係る医療用観察システム１Ａの概略構成を示す図である。
本実施の形態２に係る医療用観察システム１Ａは、図１０に示すように、生体内に挿入部２１Ａを挿入することによって観察部位の体内画像を撮像して画像信号を生成するとともに、当該画像信号から複数の送信用画像信号を生成する内視鏡２Ａと、内視鏡２Ａ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２Ａにて生成された複数の送信用画像信号を入力し、当該複数の送信用画像信号を処理する制御装置６と、制御装置６に第２伝送ケーブル５を介して接続し、制御装置６にて処理された映像信号に基づく画像を表示する表示装置４とを備える。
【００５９】
内視鏡２Ａは、図１０に示すように、可撓性を有する細長形状をなす挿入部２１Ａと、挿入部２１Ａ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２２Ａと、操作部２２Ａから挿入部２１Ａが延びる方向と異なる方向に延び、光源装置３及び制御装置６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２３Ａとを備える。
挿入部２１Ａは、図１０に示すように、生体内を撮像して画像信号を生成する撮像部（図示略）を内蔵した先端部２１１と、複数の湾曲駒によって構成された湾曲自在な湾曲部２１２と、湾曲部２１２の基端側に接続され、可撓性を有する長尺状の可撓管部２１３とを備える。
そして、操作部２２Ａ内部には、具体的な図示は省略したが、上述した実施の形態１で説明した送信信号処理部２２４及び電光変換部２２５と同様の構成が内蔵され、上述した撮像部にて生成された画像信号を当該送信信号処理部にて処理する。また、ユニバーサルコード２３Ａは、上述した実施の形態１で説明した第１伝送ケーブル２３と略同様の構成を有する。そして、操作部２２Ａ内部（送信信号処理部及び電光変換部）にて処理（生成）された複数の送信用画像信号（光信号）は、ユニバーサルコード２３Ａを介して、制御装置６に出力される。
【００６０】
以上説明した本実施の形態２のように軟性内視鏡（内視鏡２Ａ）を用いた場合であっても、上述した実施の形態１と同様の効果を奏する。
【００６１】
（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。
以下の説明では、上述した実施の形態１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
上述した実施の形態１に係る医療用観察システム１では、カメラヘッド２２を用いた内視鏡２に本発明を適用していた。
これに対して、本実施の形態３に係る医療用観察システムでは、被検体内部（生体内）や被検体表面（生体表面）の所定の視野領域を拡大して撮像する手術用顕微鏡に本発明を適用している。
【００６２】
図１１は、本発明の実施の形態３に係る医療用観察システム１Ｂの概略構成を示す図である。
本実施の形態３に係る医療用観察システム１Ｂは、図１１に示すように、被写体を観察するための画像を撮像して画像信号を生成するとともに、当該画像信号から複数の送信用画像信号を生成する手術用顕微鏡２Ｂと、手術用顕微鏡２Ｂにて生成された複数の送信用画像信号を入力し、当該複数の送信用画像信号を処理する制御装置６と、制御装置６に第２伝送ケーブル５を介して接続し、制御装置６にて処理された映像信号に基づく画像を表示する表示装置４とを備える。
【００６３】
手術用顕微鏡２Ｂは、図１１に示すように、被写体の微小部位を拡大して撮像し、画像信号を生成するとともに、当該画像信号から複数の送信用画像信号を生成する顕微鏡部２２Ｂと、顕微鏡部２２Ｂの基端部に接続し、顕微鏡部２２Ｂを回動可能に支持するアームを含む支持部２４と、支持部２４の基端部を回動可能に保持し、床面上を移動可能なベース部２５とを備える。
そして、制御装置６は、図１１に示すように、ベース部２５に設置されている。
なお、ベース部２５は、床面上に移動可能に設けるのではなく、天井や壁面等に固定して支持部２４を支持する構成としてもよい。また、ベース部２５は、手術用顕微鏡２Ｂから被写体に照射する照明光を生成する光源部を備えていてもよい。
【００６４】
顕微鏡部２２Ｂは、具体的な図示は省略したが、生体内を撮像して画像信号を生成する撮像部と、上述した実施の形態１で説明した送信信号処理部２２４及び電光変換部２２５と同様の構成とが内蔵され、当該撮像部にて生成された画像信号を当該送信信号処理部にて処理する。そして、顕微鏡部２２Ｂ（送信信号処理部及び電光変換部）にて処理（生成）された複数の送信用画像信号（光信号）は、支持部２４に沿って配線された第１伝送ケーブル２３を介して、制御装置６に出力される。
【００６５】
以上説明した本実施の形態３のように手術用顕微鏡２Ｂを用いた場合であっても、上述した実施の形態１と同様の効果を奏する。
【００６６】
（その他の実施の形態）
ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態１〜３によってのみ限定されるべきものではない。
上述した実施の形態１〜３では、カメラヘッド２２、操作部２２Ａ、及び顕微鏡部２２Ｂから複数の送信用画像信号を光信号で制御装置６に伝送していたが、これに限られず、電気信号で伝送しても構わない。すなわち、第１伝送ケーブル２３やユニバーサルコード２３Ａを構成する、本発明に係る信号伝送路である複数の光ファイバ２３２を電気配線で構成しても構わない。この場合には、電光変換部２２５及び光電変換部６１を省略する。
【００６７】
上述した実施の形態１〜３に係る送信信号処理部２２４では、マッピング処理の後に補助データ付加処理を実行していたが、これに限られず、補助データ付加処理の後にマッピング処理を実行する構成（第１〜第１０画像信号ＦＳ１〜ＦＳ１０に対して補助データを付加し、当該補助データが付加された第１〜第１０画像信号ＦＳ１〜ＦＳ１０を分配して第１〜第４送信用画像信号ＴＳ１〜ＴＳ４を生成する構成）を採用しても構わない。
【００６８】
上述した実施の形態１〜３において、第１〜第４分配画像信号ＤＳ１〜ＤＳ４を生成する際の第１〜第１０画像信号ＦＳ１〜ＦＳ１０の分配の仕方は、上述した実施の形態１〜３で説明した分配の仕方に限られず、第１〜第１０画像信号ＦＳ１〜ＦＳ１０のうち、画素同士が互いに隣接した画像信号同士におけるＭＳＢの各データが異なる分配画像信号に含んでいれば、その他の分配の仕方を採用しても構わない。
【符号の説明】
【００６９】
１，１Ａ，１Ｂ  医療用観察システム
２，２Ａ  内視鏡
２Ｂ  手術用顕微鏡
３  光源装置
４  表示装置
５  第２伝送ケーブル
６  制御装置
７  第３伝送ケーブル
８  ライトガイド
２１，２１Ａ  挿入部
２２  カメラヘッド
２２Ａ  操作部
２２Ｂ  顕微鏡部
２３  第１伝送ケーブル
２３Ａ  ユニバーサルコード
２４  支持部
２５  ベース
６１  光電変換部
６２  受信信号処理部
６３  画像処理部
６４  表示制御部
６５  制御部
６６  入力部
６７  出力部
６８  記憶部
２１１  先端部
２１２  湾曲部
２１３  可撓管部
２２１  レンズユニット
２２２  駆動部
２２３  撮像部
２２４  送信信号処理部
２２５  電光変換部
２２６  Ｓ／Ｐ変換部
２２７  信号処理部
２２８  ドライバ
２３１  電気配線
２３２  光ファイバ
６２１  信号検出部
６２２  伝送不良検出部
６２３  信号復元部
６２４  ＣＤＲ部
６２５  Ｓ／Ｐ変換部
６２６  Ｋコード検出部
６２７  デコード部
２２３１  撮像素子
２２７１  分配処理部
２２７２  データ付加部
２２８１〜２２８４  第１〜第４ドライバ
２３２１〜２３２４  第１〜第４光ファイバ
６２１１〜６２１４  第１〜第４信号検出部
ＣＡ〜ＣＪ  第１〜第１０チャンネル
ＣＮ１，ＣＮ２  コネクタ
ＤＳ１〜ＤＳ４  第１〜第４分配画像信号
ＦＧ１，ＦＧ２  観察用画像
ＦＳ１〜ＦＳ１０  第１〜第１０画像信号
ＴＳ１〜ＴＳ４  第１〜第４送信用画像信号
ＷＤ  ワード
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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