(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子と、
前記撮像素子の出力信号を増幅する増幅部と、
前記撮像素子を駆動する駆動信号の振幅を検出する振幅検出部と、
前記振幅検出部で検出された情報に基づいて、前記増幅部の増幅率を変動させる増幅率可変部とを備え、
前記増幅部は、前記撮像素子が内蔵された先端部に内蔵されることを特徴とする電子内視鏡。
【請求項２】
前記振幅検出部、前記増幅率可変部はいずれも、前記先端部に内蔵されることを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡。
【請求項３】
前記増幅部による増幅された前記撮像素子の出力信号の振幅は、前記撮像素子を駆動する駆動信号の振幅を上回らないことを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子内視鏡に関し、特に信号ケーブル間のノイズの影響を抑制する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子内視鏡における撮像素子と映像信号処理装置との間の信号ケーブルの長さに起因する信号劣化を考慮した内視鏡又は映像信号処理装置（プロセッサ）が提案されている。
【０００３】
特許文献１は、駆動信号について、ケーブルの長さによる信号劣化を考慮した増幅を行うプロセッサを開示する。
【特許文献１】特開昭６３−１３１６６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の装置は、信号ケーブルの長さに起因する撮像素子の出力信号の劣化と、駆動信号が重畳する撮像素子の出力信号のノイズの影響については考慮されていない。
【０００５】
したがって本発明の目的は、電子内視鏡における撮像素子の出力信号について、駆動信号に基づくノイズの影響を抑制した電子内視鏡を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る電子内視鏡は、撮像素子と、撮像素子の出力信号を増幅する増幅部とを備え、増幅部は、撮像素子が内蔵された先端部に内蔵される。
【０００７】
好ましくは、撮像素子を駆動する駆動信号の振幅を検出する振幅検出部と、振幅検出部で検出された情報に基づいて、増幅部の増幅率を変動させる増幅率可変部とを備える。
【０００８】
さらに好ましくは、振幅検出部、増幅率可変部はいずれも、先端部に内蔵される。
【０００９】
また、好ましくは、増幅部による増幅された撮像素子の出力信号の振幅は、撮像素子を駆動する駆動信号の振幅を上回らない。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように本発明によれば、電子内視鏡における撮像素子の出力信号について、駆動信号に基づくノイズの影響を抑制した電子内視鏡を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、第１の実施形態について、図を用いて説明する。第１の実施形態にかかる電子内視鏡（電子スコープ、プローブ）１０は、ライトガイド１１、対物レンズ１２、撮像素子１３、先端基板１４、増幅部１５、駆動回路１６、バッファ回路１７、駆動信号用ケーブル１８、及び映像信号用ケーブル１９を有する（図１参照）。
【００１２】
対物レンズ１２、撮像素子１３、先端基板１４、及び増幅部１５は、電子内視鏡１０の先端部（被写体と対向する側）に内蔵される。駆動回路１６、及びバッファ回路１７は、電子内視鏡１０の操作部がある側またはプロセッサと接続する側に内蔵される。ライトガイド１１は、光源装置（不図示）からの照明光を誘導して電子内視鏡１０の先端部から被写体に照射する。
【００１３】
駆動信号用ケーブル１８は、駆動回路１６と先端基板１４とを結ぶ信号ケーブルで、撮像素子１３の駆動信号を伝達する。映像信号用ケーブル１９は、増幅部１５とバッファ回路１７とを結ぶ信号ケーブルで、撮像素子１３から出力された映像信号を増幅部１５で増幅された状態で伝達する。
【００１４】
撮像素子１３は、ＣＣＤなどの撮像素子であり、ライトガイド１１を介して照射された被写体を、対物レンズ１２を介して撮像する。撮像素子１３は、駆動回路１６からの駆動信号に基づいて駆動される。撮像素子１３において撮像され出力された映像信号は、増幅部１５で増幅された後、バッファ回路１７に伝達され、適当なタイミングで映像信号処理を行うプロセッサ（不図示）に出力される。
【００１５】
増幅部１５は、撮像素子１３からの映像信号出力を増幅する回路で、先端基板１４上に配置される。増幅率を大きくすると、ケーブル伝送の際の熱損失や、増幅部１５における熱損失が大きくなることから、増幅後の映像信号の出力電圧の振幅が、駆動信号電圧の振幅を上回らない程度で、且つ画像のノイズ重畳状況と消費電力との兼ね合いで決定するのが望ましい。
【００１６】
撮像素子１３、増幅部１５など先端部の各部にはケーブルを介してプロセッサ側から供給された電圧Ｖｃｃが印加される。
【００１７】
本実施形態では、増幅部１５における映像信号出力の増幅によって、増幅された映像信号出力と、駆動信号から重畳されるノイズの出力との比率を小さくすることが出来、電子内視鏡１０の先端部と、プロセッサと接続する側との間のケーブル伝送の際のノイズ重畳の影響を抑制することが可能になる。
【００１８】
駆動信号用ケーブル１８、及び映像信号用ケーブル１９が４ｍ、駆動信号電圧の振幅が５０００ｍＶｐ−ｐ、撮像素子１３の映像信号出力電圧の振幅が１００ｍＶｐ−ｐである場合を具体例として説明する。増幅部１５における増幅率は、５０倍、すなわち増幅後の映像信号出力電圧の振幅が５０００ｍＶｐ−ｐになるように設定する。駆動信号によるノイズは駆動振幅の約１％であるとすると、振幅が約５０ｍＶのノイズが映像信号に重畳される。
【００１９】
増幅部１５が従来のように増幅率１のバッファ回路であった場合には、１００ｍＶの映像信号出力電圧振幅に対して約半分の振幅のノイズが重畳されることになる。映像信号は、映像信号用ケーブル１９の抵抗成分によって約５０％の電圧損失が考えられるため、操作部側（プロセッサと接続する側）では、映像信号出力電圧振幅は約５０ｍＶまで低下することが考えられ、この場合、映像信号出力電圧の振幅と、重畳されるノイズの振幅がほぼ同じになり、ノイズの影響が少なくない。
【００２０】
第１実施形態の場合は、増幅後の映像信号出力電圧の振幅（５０００ｍＶ）に対して、重畳されるノイズの振幅（約５０ｍＶ）が十分に小さいため、増幅しなかった場合に比べてノイズの影響が少ない。操作部側（プロセッサと接続する側）では、映像信号出力電圧の振幅は約２５００ｍＶまで低下することが考えられるが、それでも、駆動信号によるノイズ成分の約５０ｍＶと比べて十分に大きいため、ノイズの影響は少ない。
【００２１】
第１実施形態の構成では、最大で約半分のケーブル損失が発生する事があり、またケーブル長による信号反射が発生することがある。そのため、映像信号用ケーブル１９の両端に送信抵抗ａと終端抵抗ｂを加えて終端抵抗ｂにおける反射を起こさずに信号をバッファ回路１７にて受信する構成が考えられる（図４参照）。この場合反射を起こさない条件として送信抵抗ａと終端抵抗ｂとは同じ抵抗値であり、増幅部１５の出力（映像信号出力電圧の振幅）は５０００ｍＶまで増幅し、終端抵抗ｂ（バッファ回路１７の入力部）における映像信号出力電圧の振幅は、ケーブルの損失が無い場合は半分の２５００ｍＶとなる。仮にケーブル損失が５０％と大きい場合、終端抵抗ｂにおける映像信号出力電圧の振幅は、更に半分の１２５０ｍＶとなるが、ノイズ成分の振幅：５０ｍＶに対して十分大きいため、ノイズの影響を抑えた状態で且つ信号反射を抑えることが可能になる。
【００２２】
次に第２実施形態について説明する。第２実施形態では、電子内視鏡１０は、第１実施形態の電子内視鏡１０の構成に加えて、更に振幅検出部２０、増幅率可変部２１、振幅情報用ケーブル２２を有する（図２参照）。
【００２３】
振幅検出部２０は、電子内視鏡１０の操作部側（プロセッサと接続する側）に内蔵され、駆動信号用ケーブル１８と接続され、駆動回路１６から出力された駆動信号出力電圧の振幅を検出する。増幅率可変部２１は、電子内視鏡１０の先端部に内蔵され、増幅部１５と接続され、振幅検出部２０で検出された駆動信号出力電圧の振幅に基づいて、増幅部１５における増幅率を変動させる。増幅率可変部２１は、先端基板１４上に配置される。
【００２４】
駆動信号出力電圧の振幅が大きい時には増幅率が大きく、駆動信号出力電圧の振幅が小さい時には増幅率が小さくなるように増幅率を変化させる。振幅検出部２０と増幅率可変部２１との間は、振幅情報用ケーブル２２で接続される。従って、振幅情報用ケーブル２２は、駆動信号用ケーブル１８や、映像信号用ケーブル１９とほぼ同じ長さを有する。
【００２５】
第２実施形態では、駆動信号電圧の振幅の変化に追従して、増幅部１５における増幅率を変化させることが出来るため、常に増幅後の映像信号出力電圧の振幅と、駆動信号に基づくノイズの振幅との比（ノイズ比）が一定した状態で映像信号出力をプロセッサに出力することが可能になる。
【００２６】
次に第３実施形態について説明する。第３実施形態では、第２実施形態において電子内視鏡１０の操作部側（プロセッサと接続する側）に内蔵されていた振幅検出部２０が、電子内視鏡１０の先端部に内蔵される点で異なる。振幅検出部２０は、先端基板１４上に配置され、振幅検出部２０と増幅率可変部２１とは先端基板１４上で配線されることになり、振幅情報用ケーブル２２は不要となる（図３参照）。
【００２７】
これに伴い、振幅情報用ケーブル２２を、駆動信号用ケーブル１８や、映像信号用ケーブル１９のように長く設定する必要がないため、振幅情報用ケーブル２２を介した駆動信号出力電圧の振幅の情報を伝達する信号の減衰を考慮する必要が無い。また、駆動信号は、駆動回路１６から先端基板１４を介して撮像素子１３に送信されるまでの間の、駆動信号用ケーブル１８の中で、ケーブルの経時変化や特性変化によって変動するが、第３実施形態では、これらの変動要素を考慮する必要がない。
【００２８】
また、第２実施形態では、振幅情報用ケーブル２２の分だけ、電子内視鏡１０の先端部から操作部側（プロセッサと接続する側）との間を結ぶケーブル径を大きくする必要があったが、第３実施形態では、この必要も無い。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１実施形態における電子内視鏡の構成図である。
【図２】第２実施形態における電子内視鏡の構成図である。
【図３】第３実施形態における電子内視鏡の構成図である。
【図４】第１実施形態における信号反射を抑えた電子内視鏡の構成図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０  電子内視鏡
１１  ライトガイド
１２  対物レンズ
１３  撮像素子
１４  先端基板
１５  増幅部
１６  駆動回路
１７  バッファ回路
１８  駆動信号用ケーブル
１９  映像信号用ケーブル
２０  振幅検出部
２１  増幅率可変部
２２  振幅情報用ケーブル
ａ  送信抵抗
ｂ  終端抵抗
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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