(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡デバイスであって、
前記内視鏡デバイスの遠位端の先端近傍に位置するのに十分な面積を有するＣＭＯＳ画像センサと、
前記画像センサの動作を構成するための複数のオンチップレジスタと、
データ送受信のための出力状態と入力状態を有する複数のパッドと、を備え、
前記パッドが、前記出力状態と前記入力状態との間で自動的に切り換わり、
前記パッドが前記出力状態にあるとき、画像データがローリング読み出しタイムフレームの間に前記画像センサから出力され、前記パッドが前記入力状態にあるとき、前記パッドが前記画像センサの動作のための制御コマンドを受信し、
前記内視鏡デバイスがフレーム周期を更に含み、前記フレーム周期が、
画像データが前記パッドを通して出力されるローリング読み出し状態、
非画像データが前記パッドを通して出力されるサービス線状態、及び
前記画像センサによって前記パッドを通して命令データが受信される構成状態、の３つの定義された状態に分割される、内視鏡デバイス。
【請求項２】
動作サイクルの間に、カメラシステムを介して、前記パッドがどの状態にあるかを識別する状態識別子を更に含む、請求項１に記載の内視鏡デバイス。
【請求項３】
前記ローリング読み出し状態と前記サービス線状態の間は、カメラシステムがスロー制御コマンドを発行しなくてもよい、請求項１に記載の内視鏡デバイス。
【請求項４】
エミッタを更に備え、パルス制御が前記パッドの状態に対応する、請求項１に記載の内視鏡デバイス。
【請求項５】
前記構成状態の間にパルスが放射される、請求項４に記載の内視鏡デバイス。
【請求項６】
前記サービス線状態の間にパルスが放射される、請求項４に記載の内視鏡デバイス。
【請求項７】
前記サービス線状態及び構成状態の間にパルスが放射される、請求項４に記載の内視鏡デバイス。
【請求項８】
内視鏡システムであって、
内視鏡を備え、前記内視鏡が、
前記内視鏡の管腔の遠位端の先端近傍に配置された画像センサと、
前記画像センサの動作を構成するための複数のオンチップレジスタと、
データ送受信のための出力状態と入力状態を有する複数のパッドと、を備え、
前記パッドは、前記出力状態と前記入力状態との間で自動的に切り換わり、前記パッドが前記出力状態にあるとき、画像データがローリング読み出しタイムフレームの間に前記画像センサから出力され、前記パッドが前記入力状態にあるとき、前記パッドが前記画像センサの動作のための制御コマンドを受信し、
複数の前記パッドが、フレーム周期の定義された部分の間に画像データを出力発行し、かつ前記フレーム周期の別の部分の間に別のタイプのデータを出力する双方向データパッドを組み込んでおり、
前記パッドが、前記フレーム周期の特定の部分の間の第３の定義された期間の間に、方向を切り換え、カメラシステムからコマンドを受信する、内視鏡システム。
【請求項９】
前記パッドが受信状態にあるときに前記画像センサと電子通信するようにカメラシステムによって使用されるシリアルコマンドプロトコルを更に含む、請求項８に記載の内視鏡システム。
【請求項１０】
オンチップレジスタを構成するためのプロトコルを更に含む、請求項８に記載の内視鏡システム。
【請求項１１】
前記内視鏡システムと電子通信している外部デバイスの機能を調整するためのクロックを更に含む、請求項８に記載の内視鏡システム。
【請求項１２】
前記画像センサが、前記内視鏡の遠位端での使用のための極小面積のＣＭＯＳ画像センサである、請求項８に記載の内視鏡システム。
【請求項１３】
外部電力供給源から少なくとも前記画像センサの回路に電力を提供するために電圧コンバータを更に備える、請求項１２に記載の内視鏡システム。
【請求項１４】
複数の電圧コンバータを更に含む、請求項８に記載の内視鏡システム。
【請求項１５】
前記電圧コンバータがアップコンバータである、請求項１３に記載の内視鏡システム。
【請求項１６】
前記電圧コンバータがダウンコンバータである、請求項１３に記載の内視鏡システム。
【請求項１７】
センサへのデータの単一信号を更に含む、請求項８に記載の内視鏡システム。
【請求項１８】
センサへの複数のデータ信号を更に含む、請求項８に記載の内視鏡システム。
【請求項１９】
スイッチトキャパシタＤＣ−ＤＣコンバータを更に備える、請求項８に記載の内視鏡システム。
【請求項２０】
ＬＤＯコンバータを更に備える、請求項８に記載の内視鏡システム。
【請求項２１】
スイッチトキャパシタＤＣ−ＤＣコンバータとＬＤＯコンバータとを更に備える、請求項８に記載の内視鏡システム。
【請求項２２】
前記内視鏡システムが、アナログデータを前記画像センサに提供するように構成されており、前記画像センサが、外部デバイスデータを受信しかつ変換するためのアナログ／デジタルコンバータを含む、請求項８に記載の内視鏡システム。
【請求項２３】
デバイスからセンサへのデジタルデータの伝送に使用される標準シリアルプロトコルを更に含む、請求項８に記載の内視鏡システム。
【請求項２４】
前記内視鏡の操作を支援するために操作者によって押され得るボタンを有するユーザインターフェースを更に含む、請求項８に記載の内視鏡システム。
【請求項２５】
ハンドピースに対する内視鏡内腔の角度を特定するために角度センサを更に備える、請求項８に記載の内視鏡システム。
【請求項２６】
前記角度センサがホール効果タイプである、請求項２５に記載の内視鏡システム。
【請求項２７】
前記角度センサがポテンショメータタイプである、請求項２５に記載の内視鏡システム。
【請求項２８】
前記角度センサが光電子タイプである、請求項２５に記載の内視鏡システム。
【請求項２９】
前記フレーム周期が、
画像データが前記パッドを通して出力されるローリング読み出し状態、
非画像データが前記パッドを通して出力されるサービス線状態、及び
前記画像センサによって前記パッドを通して命令データが受信される構成状態、の３つの定義された状態に分割される、請求項８に記載の内視鏡システム。
【請求項３０】
動作サイクルの間に、前記カメラシステムを介して、前記パッドがどの状態にあるかを識別する状態識別子を更に含む、請求項２９に記載の内視鏡システム。
【請求項３１】
前記ローリング読み出し状態とサービス線状態の間は、前記カメラシステムがスロー制御コマンドを発行しなくてもよい、請求項２９に記載の内視鏡システム。
【請求項３２】
エミッタを更に備え、パルス制御が前記パッドの状態に対応する、請求項２９に記載の内視鏡システム。
【請求項３３】
前記構成状態の間にパルスが放射される、請求項３２に記載の内視鏡システム。
【請求項３４】
前記サービス線状態の間にパルスが放射される、請求項３２に記載の内視鏡システム。
【請求項３５】
前記サービス線状態及び前記構成状態の間にパルスが放射される、請求項３２に記載の内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
科学技術の進歩によって、医療応用向け画像性能の進歩が実現している。最も有益な進歩のいくつかを享受した１つの分野は、内視鏡を作り上げている構成要素の進歩による内視鏡外科処置の分野である。
【０００２】
本発明は、概して、内視鏡デバイスでの使用のための、画像センサの面積の最小化と入力及び出力数の削減とに関する。本開示の特徴と利点を以下に記述し、その一部は記述からも明らかになり、又は過度の実験なしに本開示を実現することによっても確認されてもよい。本開示の特徴と利点は、付加する請求項にて具体的に指摘される器具と組み合わせによって実現され、もたらされてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
本開示の、非限定的かつ非包括的な実装は、以下の図面の参照を伴って記述され、特に指定がない限り多種多様な図面にわたって、同じ参照番号は同じ部品を指す。本開示の利点が、以下の記述と付加する図面に関してよりよく理解されることになる。
【図１】本開示の原則と教示による内視鏡システムの実装を図示する。
【図２】本開示の原則と教示による、供給される低電圧からより高電圧への内蔵アップコンバージョンの実装を図示する。
【図３Ａ】本開示の原則と教示による、スイッチトキャパシタＤＣ−ＤＣダウンコンバータに基づくダウンレギュレータの実装を図示する。
【図３Ｂ】本開示の原則と教示による、低ドロップアウトレギュレータに基づくダウンレギュレータの実装を図示する。
【図４】本開示の原則と教示によるフレームタイミング構造の実装を図示する。
【図５】本開示の原則と教示による抵抗ネットワークに基づく内視鏡ボタンとセンサの間の接続の実装を図示する。
【図６】本開示の原則と教示による角度位置ホールセンサがアナログ電圧を直接ＣＭＯＳ画像センサに送達する実装を図示する。
【図７】本開示の原則と教示によるフレームデータ内のデジタルデータワード向けのエンコーディング例の実装を図示する。
【図８】本開示の原則と教示によるハードウェアの実施形態を図示する。
【図９】本開示の原則と教示による三次元画像生成のための複数のピクセルアレイを有する実装を図示する。
【図１０】図１０Ａ及びＢは、複数の基板上に形成された画像センサの実装の図を示し、ピクセルアレイを形成する複数のピクセル列が第１の基板上に置かれ、複数の回路列が第２の基板上に置かれ、ピクセルの１つの列とそれに関連する、又は対応する回路の列との間の電気接続と通信を示している。
【図１１Ａ】三次元画像センサ作製用の複数のピクセルアレイを有する画像センサの実装の図を示し、複数のピクセルアレイと画像センサが複数の基板上に形成されている。
【図１１Ｂ】三次元画像センサ作製用の複数のピクセルアレイを有する画像センサの実装の図を示し、複数のピクセルアレイと画像センサが複数の基板上に形成されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００４】
本開示は、主として医療応用に適し得るデジタル画像向けの方法、システム、及びコンピュータに基づく製品に及ぶ。本開示の以下の記述では、付加する図面が参照され、図面は本開示の一部を形成し、図中には、その中で本開示が実施され得る特定の実装が図によって示される。本開示の範囲を逸脱することなく、別の実装が利用されてもよく、構造変更がなされてもよいことが理解される。
【０００５】
本開示の対象の記述と請求では、以下の定義による次の用語法が使用されることになる。
【０００６】
本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、文脈上明白に異なって解釈すべき場合を除き、複数の指示物をも含むことに留意すべきである。
【０００７】
本明細書で使用される場合、「含む（comprising）」、「含む（including）」、「含む（containing）」、「を特徴とする（characterized by）」、及びそれらと文法的に等価なものは、追加の、言及されない要素又は方法工程を除外しない包括的な制限のない用語である。
【０００８】
本明細書で使用される場合、句「からなる（consist of）」及びそれと文法的に等価なものは、請求項で特定されていない任意の要素又は工程を除外する。
【０００９】
本明細書で使用される場合、句「基本的に〜から成る（consisting essentially of）」及びそれと文法的に等価なものは、請求項の範囲を、特定される材料又は工程、及び請求される開示の基本的な及び新規の特徴又は複数の特徴に物質的な影響を与えないものに限定する。
【００１０】
本明細書で使用される場合、用語「近位（proximal）」は、原点に最も近い部分の概念を広く指すものとする。
【００１１】
本明細書で使用される場合、用語「遠位（distal）」は、概して近位の反対を指すことになり、従って、場合によって原点からより遠い、又は最も遠い部分の概念を指す。
【００１２】
ここで図１を参照すると、不十分な照明環境で内視鏡デバイスと共に使用する画像センサのサイズを減少させるために、最少のパッド相互接続を使ったデジタル画像システムが示されている。図１に示したデジタル画像システム１０１は、周囲の不十分な照明環境で使用する内視鏡デバイス１０２を備えてもよい。内視鏡デバイス１０２は順番に、内視鏡１０４、内視鏡ハウジング１０６（例えば、ハンドピース及び／又はカメラヘッド）、制御ユニット１０８、電子ケーブルなどの電子連通１２０、光源１０９、光源１０９と内視鏡装置１０２に接続されたファイバ光ケーブルなどの光ケーブル１２６、ディスプレイ１１２、及び画像デバイス１１４（例えば、画像センサ及び関連する回路など）、を含んでもよい。この例では、議論を容易にするために、内視鏡装置１０４、内視鏡ハウジング１０６、制御ユニット１０８、光源１０９、ディスプレイ１１２、及び画像デバイス１１４は、互いに関して個々に示されていることに留意されたい。しかしながら、これは限定と解釈されるべきではなく、任意の１つ又は複数のこれらの構成要素が、任意の適切な方法で統合されても、及び／又は連結されてもよいことが認識され、理解される。
【００１３】
画像装置１１４は、ピクセルアレイを備える画像センサを含んでもよく、場面が連続的にピクセルアレイ上に焦点を結ぶことが理解される。画像センサが、ピクセルアレイを使って、又はピクセルアレイによって、反射した電磁放射を検知することが理解される。ピクセルアレイが画像データを生成し、画像フレームが画像データから作り出される。プロセッサ１２４が画像フレーム内の画像テクスチャとエッジを検知してもよく、また画像フレーム内のテクスチャとエッジを更に強調してもよい。プロセッサ１２４は、ハウジング１０６内か又は制御ユニット１０８において、メモリからピクセル技術に関連する特性と適用されたセンサゲインをも取得し、そのセンサで作り出された画像フレーム内のノイズの大きさの期待値を評価し、そのノイズ期待値を用いて、エッジ強調適用を制御してもよい。複数の画像フレームを順次結合して画像の流れを作り出してもよい。
【００１４】
腹腔鏡検査、関節鏡検査、泌尿器科学、婦人科学、及び耳鼻咽喉科学（ＥＮＴ）（耳−鼻−喉）の処置に使われる伝統的なロッドレンズ内視鏡は、その複雑な光学構成のために製造に費用がかかることが理解される。入射画像情報は、終始その長さに沿って光領域内に搬送される。典型的には、それは光学的にハンドピースユニットに結合され、そこには画像検知デバイスが存在する。このような強固なタイプの内視鏡も繊細であり、取扱い、使用、及び殺菌の最中に損傷を受けやすい。必要な修理と殺菌の工程とが、利用される処置ごとに更なる出費を加える。
【００１５】
画像技術の進歩によって、安価に製造され、高度にカスタマイズ可能な相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）センサが生み出された。電荷結合デバイス（ＣＣＤ）に基づくセンサの動作に必要であった外部回路の多くは、同じチップにピクセルアレイとして統合されてもよく、より低い動作電圧が必要とされる。従って、ＣＭＯＳに基づくカメラは更に安価に容易に製造され、ＣＣＤに基づく対応物よりはるかに汎用性が高いことがある。同じ理由から、ＣＭＯＳセンサが内視鏡システムにますます多く見られる。
【００１６】
光搬送組立て体は、典型的な携帯電話カメラ内にあるものと非類似ではない単純なプラスチックレンズの積層によって効果的に置き換えられてもよいので、より安価な内視鏡が、遠位端に画像センサデバイスを置くことで実現される。それらを一回きりの使用に限って製造し、その後に破棄するか又は再利用とすれば、修理と殺菌の工程が不要なので、より経済的に有意義であり、それらは大変安価になり得る。
【００１７】
このような内視鏡の解決策を生み出す難しさは、画像の品質を保つことにあり、それはセンサがそこに嵌合しなければならない領域の両方向に厳しいスペース制約があるためである。センサ面積の削減は、一般に、解像度、感度、及びダイナミックレンジに影響を及ぼし得るピクセル数及び／又はピクセル面積の減少を伴う。普通は、内視鏡システムは、定常状態の広帯域照明の検知向けであり、アレイを３つ以上の波長感度領域のピクセルにセグメント化することでカラー情報を提供する。これは、それぞれのピクセルを覆う個々のカラーフィルタを作ることで行われ、バイエルモザイクが最も普通の解決法である。解像度損失を防止する１つの方法は、カラーフィルタをなくすことであり、なぜならば、例えばバイエルモザイクでは、本来のアレイ解像度に比べて、輝度解像度（ｘ又はｙにて）にファクタ１／√２までの損失があり得るためである。このような場合のカラー情報は、個々のフレームの取り込みの間に、異なった波長の、又はその組み合わせの波長のレーザ又はＬＥＤに基づく光源のパルスによって提供されてもよい。出願人は、センサの特別設計によって６０Ｈｚ以上の進行フレームレートでの高精細度品質を可能として、このようなシステムとデバイスを開発した。出願人による追加の開発によって、周辺回路をその極小面積に削減し、一方では画像データをデジタル領域内オフチップに伝送することが可能となった。
【００１８】
それぞれのボンドパッドは、チップ上でかなりの物理的スペースを占めることが当業者によって理解されることになる。それぞれのボンドパッドは、電力や入力／出力信号を、センサチップへ、及びセンサチップから供給するために使用される。従って、極小の面積とするためには、できる限りボンドパッドの数を削減することが望ましい。本開示は、デジタル入力及び出力の機能性を同一の双方向パッド内に組み合わせることによって、パッド数を減少させるための方策を記述した。画像伝送中は、これらは微分出力として働く。次にそれぞれのフレームの画定部分の間に、これらはコマンド受信を可能とするために方向を切り換える。これには、カメラ制御電子機器が、センサに送出され、フレームのタイミングにシンクロナイズされたコマンドを有する必要がある。この手法は、多くのＣＭＯＳセンサを適用する場合には、センサコストがチップ面積に比例するので、有利になり得る。
【００１９】
本明細書で記述するパッド数を削減するもう１つの方法は、単一の外部電源を使用し、例えば内蔵ＤＣ／ＤＣコンバータ又はレギュレータを使用して、多くの内蔵電源（例えばアナログとデジタル）を提供することである。
【００２０】
これに加えて、内視鏡システムの場合、内視鏡ハンドピースからコマンドと情報を受信するために、画像センサをカスタマイズすることで、簡潔性と製造性を高めることができる。次に、続けて情報が、センサによって送出された出力データに組み込まれてもよい。これによって、内視鏡からカメラシステムまで、全体にわたってのコンダクタ数が削減される。このような情報源としては、ユーザのボタンイベント、又はハンドピースに関しての内視鏡の回転角の計測があり得る。角度の計測が、遠位端に置かれた画像センサを有する内視鏡のいくつかの実施形態では必要となる。
【００２１】
ＣＭＯＳ画像センサは、典型的には２つ
の異なる電源を組み入れ、次の３つのパッドを必要とする；ＶＤＤ１、ＶＤＤ２、及び接地。２つの電圧のうち高い方は、主にピクセルアレイのバイアス印加のために使用される。それは時折り入力／出力回路の電力供給にも使用されることになる。低電圧の方は、適応可能であれば、典型的には周辺アナログ回路及びセンサのデジタル部の電力供給に使用されるはずである。しかしながら、時々、いくつかのアナログ読み出し要素が、通常約３Ｖ〜約４Ｖの範囲の高い方の供給電圧を使って電力供給されている。
【００２２】
パッド数を削減する１つの方策は、ただ１つの電圧レベルのみを供給し、第２のものはオンチップで得ることである。これは、カメラシステムから電源回路（レギュレータなど）を取り除くことにも効果的なはずである。
【００２３】
図２は、供給される低電圧からより高電圧への内蔵アップコンバージョンの１つの実装を示す。この例はスイッチトキャパシタＤＣ−ＤＣアップコンバータ２００に基づいている。フライングキャパシタ（Ｃ１）及びデカップリングキャパシタ（Ｃ２）のいずれも内蔵である。低電圧（低ＶＤＤ）は、関連する内蔵回路とともにアップコンバータに電力供給する。オシレータ（図２には示さず）が、正しいスイッチパターンをＳ１からＳ４までに送達することが理解される。このオシレータは、低電圧から電力供給されてもよく、正しいスイッチング電圧レベルを得るために適切なレベル変更が必要である。生成された電源の供給は、オシレータ周波数、スイッチの内部抵抗、及びフライングキャパシタとデカップリングキャパシタの比（Ｃ１／Ｃ２）を注意深く選ぶことによって調整されてもよい。
【００２４】
もう１つの実装では、供給される電圧は、高電圧供給（高ＶＤＤ）であってもよい。図３Ａ及び図３Ｂは、この構成に使用してもよいダウンレギュレータの２つの例を示す。図３Ａは、スイッチトキャパシタＤＣ−ＤＣダウンコンバータ３００に基づくシステムを示す。１つの実装では、図２のコンバータのためのものと類似の考察が適用されてもよいことが留意されるべきである。
【００２５】
図３Ｂは、線形回路に基づく低ドロップアウトレギュレータ（ＬＤＯ）３０２を備える実装を示す。内部レファレンスは、簡易な抵抗分圧器から来てもよく、又はバンドギャップリファレンスジェネレータから来てもよい。（スイッチング要素がないので）よりノイズを拾いにくいとはいえ、ＬＤＯはスイッチトキャパシタの対応物より低効率であることが多い。
【００２６】
一般に、アップコンバージョンは、ダウンレギュレータより容易に使用できることが留意されるべきである。これは、センサの高電圧が、通常、ノイズの点ではより危機的ではなく、電流消費も少なくてすむためである。従って、アップコンバージョンの仕様は、より要求が少ない。
【００２７】
本開示のＣＭＯＳ画像センサは、複数の内蔵オンチップレジスタを有してもよい。これらが、センサに適応性と最適化の選択肢をもたらす。これらのレジスタの存在は、通常、これらが画定されたスロー制御プロトコルを使用して構成され得るように、専用のデジタルパッドを必要とする。
【００２８】
設定可能なレジスタを維持しながら、これらのデジタルパッドをなくすか削減するためのシステムと方法は、次の事柄を含んでもよい。そのシステムと方法は、入力と出力の両方の二重目的パッドを使う手法に基づいてもよい。それらのパッドは、正確に画定された時間に、出力状態と入力状態の間で自動的に切り換わるように設計されている。パッドが出力として働いているとき、画像データ及び他のタイプのデータが、センサから送出される。パッドが入力状態のとき、それらはスロー制御コマンドを受信してもよい。これを簡便にするために、フレーム期間が、ローリング読み出し（画像データが送出される）、サービスライン（他のタイプのデータが送出される）、及びその間にパッドが入力となる構成フェーズ、の３つの画定された状態に分割されてもよい。カメラシステムは、センサパッドがどの状態にあるか、常に覚知する必要がある。ローリング読み出しとサービスラインフェーズでは、カメラシステムはスロー制御コマンドを送出しなくともよい。
【００２９】
図４は、本発明のタイミングの方法の実装を図示する。フレームタイミング構造４００が図４に示され、構成及びサービスラインフェーズは、パルス照明ベースのシステム内で光をパルスするためにも使用される。
【００３０】
コスト、簡潔性、製造性の理由のため、最少数のコンダクタを有し、センサ以外の能動構成要素を持たず、センサと、カメラシステムの残りのものと、の間の通信プロトコルを組み入れるだけのケーブルを有する内視鏡を考案することは有益であり得る。双方向センサデータパッド４０５と、内部電圧生成が（本明細書による方法により）結合されると、ケーブルは、不可欠な画像バンド幅を支持するためにちょうど必要な数のデータワイヤと、ただ２つのワイヤ（すなわち、電源と接地）を必要とする１つの電力供給用と、を有するだけの最少となり得る。
【００３１】
従来の近代的な内視鏡では、専用の電気接続が、センサに直接関係しない操作に必要とされることがある。例えば、点検用ハンドピースボタンへの余分なワイヤがある。これらは、ボタンへ直接接続される、あるいは他の機能にもまた貢献するローカルのマイクロコントローラに直接接続される、ワイヤの場合もある。
【００３２】
他の例では、センサが、内視鏡の角度位置を特定するために必要なこともある。角度情報は、カメラシステム内で種々の方法と構造を使用して、画像処理チェーン（ＩＳＰ）に中継されるべきものである。
【００３３】
内視鏡のコンダクタ数削減の１つの方策は、どの低速度アナログ及びデジタル信号も、カメラシステムに直接送られる代わりに、ＣＭＯＳ画像センサに別ルートで送られてもよいことにある。センサ内では、信号は、必要なら画像データと一緒に、又はピクセルデータの代わりに、エンコードされる前に、特別サービスライン内で、デジタル変換されてもよい。このような方策が、内視鏡ケーブル内の余分なワイヤ、及び内視鏡ハンドピース又はルーメン内の余分な能動構成要素の必要性をなくすこともできる。データをセンサのフレームレートで送出することは、システム応答の向上（すなわち、より速く）も可能とする。カメラシステムは、単に、この「隠された」情報をデコードし、それに応じて作動することが必要となる。
【００３４】
図５は、抵抗ネットワークに基づく、内視鏡ボタン５０５とセンサ５５５との間の接続の実装を示す。この手法では、一連のオンチップコンパレータ５１０が、アナログ信号を、出力データとして送出される準備が整ったデジタルワードへ変換することができる。
【００３５】
図６は、角度位置ホール効果センサ６２２が、アナログ電圧を直接ＣＭＯＳ画像センサ６５５に送達する実装を示す。この場合、アナログ電圧はオンチップアナログ／デジタルコンバータ（ＡＤＣ）によって変換され、フレーム内に挿入されてもよい。
【００３６】
図７は、フレームデータ内のデジタルデータワードのための２つの可能なエンコーディング例を示す。これらは、例えば、行ヘッダ７０５に挿入されてもよく、又はサービス行７１０内での「ピクセル」データの置き換えによってもよい。ＣＭＯＳセンサ画像データ内でデジタルデータワードをエンコードするための多くの他の構成があり、全てのこのような構成は、本開示の範囲内にあると意図されていることが留意されるべきである。
【００３７】
図５及び図６は、単に例であり、本開示の範囲を逸脱することなく、データの別の形式が、上述したものとは異なるＣＭＯＳセンサに送られてもよいことも留意されるべきである。このようなデータは、その場合にはシリアル通信プロトコルが目的によく貢献するはずのデジタルデータを含む。
【００３８】
本開示の実装は、以下でより詳細を議論するように、例えば、１つ又は複数のプロセッサ及びシステムメモリのようなコンピュータハードウェアを含む、特殊目的又は多目的コンピュータを備えても、又は利用してもよい。本発明の範囲内での実装は、コンピュータ実行可能命令及び／又はデータ構造の、搬送や格納のための物理媒体及び別のコンピュータ可読媒体をも含んでもよい。このようなコンピュータ可読媒体は、多目的コンピュータ又は特殊目的コンピュータシステムによってアクセス可能な任意の利用可能な媒体であってもよい。コンピュータ実行可能命令を格納するコンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体（デバイス）である。コンピュータ実行可能命令を搬送するコンピュータ可読媒体は、伝送媒体である。従って、例として限定ではなく、本開示の実装は、少なくとも２つの明らかに異なる種類のコンピュータ可読媒体を含んでもよく、これらはすなわち、コンピュータ記憶媒体（デバイス）及び伝送媒体である。
【００３９】
コンピュータ記憶媒体（デバイス）は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＲＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ソリッドステートドライブ（「ＳＳＤＳ」）（例えば、ＲＡＭに基づく）、フラッシュメモリ、相変化メモリ（「ＰＣＭ」）、他のタイプのメモリ、他の光ディスク記憶、磁気ディスク記憶又は他の磁気記憶デバイス、又は、コンピュータ実行可能命令又はデータ構造形式の所望のプログラムコード手段の格納に使用でき、多目的又は特殊目的コンピュータによってアクセス可能な、他の任意の媒体、を含む。
【００４０】
「ネットワーク」は、コンピュータシステム及び／又はモジュール及び／又は別の電子デバイスとの間での電子データの搬送を可能とする１つ又は複数のデータリンクと定義される。１つの実装では、センサとカメラ制御ユニットが、互いに、及びそれらが接続されているネットワークを経て接続される他の構成要素と、通信するためにネットワークされてもよい。情報が、ネットワーク又はもう１つの通信接続（ハードワイヤ、ワイヤレス、又はハードワイヤとワイヤレスの組み合わせ、のいずれか）を経てコンピュータに転送、又は供給されるときには、コンピュータはその接続を伝送媒体と適切にみなしている。伝送媒体は、コンピュータ実行可能命令又はデータ構造形式の所望のプログラムコード手段の搬送に使用され得る、そして多目的又は特殊目的コンピュータによってアクセス可能な、ネットワーク及び／又はデータリンクを含んでもよい。上に述べたものの組み合わせもコンピュータ可読媒体の範囲に含まれるべきである。
【００４１】
図８に見られるように、種々のコンピュータシステム構成要素、コンピュータ実行可能命令形式のプログラムコード手段、又は伝送媒体からコンピュータ記憶媒体（デバイス）へ（その逆も同様に）自動的に転送され得るデータ構造がある。例えば、ネットワーク又はデータリンクを経て受信されたコンピュータ実行可能命令又はデータ構造は、ネットワークインターフェースモジュール（例えば、「ＮＩＣ」）内のＲＡＭにバッファされてもよく、次いで最後に、コンピュータシステムＲＡＭ及び／又はコンピュータシステムのより揮発性の低いコンピュータ記憶媒体（デバイス）に転送される。ＲＡＭは、ソリッドステートデバイス（ＳＳＤｓ又はフュージョン・アイ・オーのようなＰＣＩＸベースのリアルタイムメモリ階層型記憶）も含んでよい。従って、コンピュータ記憶媒体（デバイス）は、伝送媒体をも（又は主として）利用するコンピュータシステム構成要素に含まれてもよいことが理解される。
【００４２】
コンピュータ実行可能命令は、例えば、プロセッサで実行されると、多目的コンピュータ、特殊目的コンピュータ、又は特殊目的処理デバイスに、ある機能を、又は一群の機能を実行させる命令とデータを含む。コンピュータ実行可能命令は、二進数、アッセンブラ言語のような中間形式、又はソースコードでさえもあり得る。主題は、構造的特徴及び／又は方法論的行為に特有な言語で記載さてきたが、添付される「特許請求の範囲」において定義される主題が上記の特定の特徴又は行為に必ずしも限定されるものではないことが理解されるべきである。むしろ、上記の特徴及び行為は、「特許請求の範囲」を実装する例示的形態として開示される。
【００４３】
本開示は、パーソナルコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、メッセージプロセッサ、制御ユニット、カメラ制御ユニット、携帯型デバイス、ハンドピース、マルチプロセッサシステム、マイクロプロセッサベースの又はプログラマブルの家電機器、ネットワークＰＣ、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ、携帯電話、ＰＤＡ、タブレット、ペイジャ、ルータ、スイッチ、種々の記憶デバイス、及び類似物を含む多くのタイプのコンピュータシステム構成を伴うネットワークコンピューティング環境にて実行され得ることを、当業者が認識することになる。上述したどのコンピューティングデバイスも、実販売店舗の場所で供給されてもよく、またその場所に置かれていることがあると留意されるべきである。本開示は分散処理システム環境でも実行されてもよく、そこでは、ネットワークを通して（ハードワイヤデータリンク、ワイヤレスデータリンク、又はハードワイヤとワイヤレスデータリンクの組み合わせのいずれかによって）リンクされたローカル及びリモートコンピュータシステムの両方がタスクを実行する。分散処理システム環境では、プログラムモジュールは、ローカル及びリモートのメモリ記憶デバイスの両方に位置されていてもよい。
【００４４】
更に、適切な場合には、本明細書で説明した機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、デジタル構成要素、又はアナログ構成要素のうちの１つ又は複数にて実行されてもよい。例えば、１つ又は複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）又はフィールドプログラム可能ゲートアレイが、プログラムされて、本明細書で説明した１つ又は複数のシステムと処理手順を実行してもよい。いくつかの用語が、以下の明細書及び特許請求の範囲を通して特定のシステム構成要素を指すために使用される。当業者は、構成要素が異なる名称で指定される場合があることを認識することになる。本文書は、名称が異なっても機能が異ならない構成要素を区別することを意図していない。
【００４５】
図８は、例示的なコンピューティングデバイス８００のブロック図を示す。コンピューティングデバイス８００は、本明細書で議論されたような種々の処理手順を実行するために使用されてもよい。コンピューティングデバイス８００は、サーバ、クライアント、又は他の任意のコンピューティングエンティティとして機能してもよい。コンピューティングデバイスは、本明細書で議論したような種々のモニタ機能を実行してもよく、本明細書で説明したようなアプリケーションプログラムのような１つ又は複数のアプリケーションプログラムを実行してもよい。コンピューティングデバイス８００は、デスクトップコンピュータ、ノートブックコンピュータ、サーバコンピュータ、携帯型コンピュータ、カメラ制御ユニット、タブレットコンピュータ又は類似物などの任意の多種多様なコンピューティングデバイスであってもよい。
【００４６】
コンピューティングデバイス８００は、１つ又は複数のプロセッサ８０２、１つ又は複数のメモリデバイス８０４、１つ又は複数のインターフェース８０６、１つ又は複数の大容量記憶デバイス８０８、１つ又は複数の入力／出力（Ｉ／Ｏ）デバイス８１０、及びディスプレイデバイス８３０を含み、これらは全てバス８１２に結合されている。プロセッサ８０２は、メモリデバイス８０４及び／又は大容量記憶デバイス８０８に格納された命令を実行する１つ又は複数のプロセッサ又はコントローラを含む。プロセッサ８０２は、キャッシュメモリなどの種々のタイプのコンピュータ可読媒体をも含んでもよい。
【００４７】
メモリデバイス８０４は、揮発性メモリ（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８１４）及び／又は不揮発性メモリ（例えば、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）８１６）などの種々のコンピュータ可読媒体を含む。メモリデバイス８０４は、フラッシュメモリなどの書き換え型ＲＯＭも含んでよい。
【００４８】
大容量記憶デバイス８０８は、磁気テープ、磁気ディスク、光ディスク、ソリッドステートメモリ（例えば、フラッシュメモリ）、などの種々のコンピュータ可読媒体を含む。図８に示すように、特定の大容量記憶デバイスはハードディスクドライブ８２４である。種々のドライブも大容量記憶デバイス８０８に含まれ、種々のコンピュータ可読媒体からの読み出し、及び／又はそこへの書き込みを可能とする。大容量記憶デバイス８０８は、取り外し可能媒体８２６及び／又は非取り外し可能媒体を含む。
【００４９】
Ｉ／Ｏデバイス８１０は、データ及び／又は他の情報が、コンピューティングデバイス８００に入力されることを、またそこから取得されることを許容する種々のデバイスを含む。例示的なＩ／Ｏデバイス８１０は、デジタル画像デバイス、電磁気センサ及びエミッタ、カーソル制御デバイス、キーボード、キーパッド、マイクロフォン、モニタ又は別のディスプレイデバイス、スピーカ、プリンタ、ネットワークインターフェースカード、モデム、レンズ、ＣＣＤ又は別の画像取り込みデバイス、及び類似物を含む。
【００５０】
ディスプレイデバイス８３０は、１人又は複数のコンピュータデバイス８００のユーザに、情報を表示できる任意のタイプのデバイスを含む。ディスプレイデバイス８３０の例として、モニタ、ディスプレイターミナル、ビデオプロジェクションデバイス、及び類似物がある。
【００５１】
インターフェース８０６は、コンピュータデバイス８００が、他のシステム、デバイス、又はコンピューティング環境と対話することを許容する種々のインターフェースを含む。例示的インターフェース８０６は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、ワイヤレスネットワーク、及びインターネット、へのインターフェースのような任意の数の異なるネットワークインターフェース８２０を含んでもよい。他のインターフェースとして、ユーザインターフェース８１８及び周辺デバイスインターフェース８２２がある。インターフェース８０６は、１つ又は複数のユーザインターフェース要素８１８をも含んでもよい。インターフェース８０６は、プリンタ、ポインティングデバイス（マウス、トラックパッドなど）、キーボード、及び類似物のためのインターフェースのような１つ又は複数の周辺インターフェースをも含んでもよい。
【００５２】
バス８１２は、プロセッサ８０２、メモリデバイス８０４、インターフェース８０６、大容量記憶デバイス８０８、及びＩ／Ｏデバイス８１０が、バス８１２に結合されている他のデバイス又は構成要素と通信するばかりでなく、互いに通信することも許容する。バス８１２は、システムバス、ＰＣＩバス、ＩＥＥＥ  １３９４バス、ＵＳＢバス、及びその他などの１つ又は複数の、いくつかのタイプのバス構成を表す。
【００５３】
プログラムと構成要素が、多様な時間にコンピュータデバイス８００内の異なる記憶構成要素内に存在し、プロセッサ８０２によって実行されてもよいことが理解されるが、説明の目的のため、本明細書では、プログラムと他の実行可能なプログラム構成要素は分散したブロックとして表示されているもしくは、本明細書で説明したシステムと処理手順は、ハードウェア、又はハードウェアとソフトウェア及び／又はファームウェアの組み合わせ内で実装されてもよい。例えば、１つ又は複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）がプログラムされて、本明細書で説明した１つ又は複数のシステムと処理手順とを遂行してもよい。
【００５４】
本開示は、本開示の範囲を逸脱することなく、ＣＭＯＳ画像センサでも、又はＣＣＤ画像センサでも、任意の画像センサとともに使用できることが理解される。更に、画像センサは、本発明の範囲を逸脱することなく、内視鏡先端、画像デバイス又はカメラのハンドピース、制御ユニット、システム内の任意の他の場所、を非限定的に含むシステム全体内の任意の場所に置かれてもよい。
【００５５】
本開示で利用できる画像センサの実装は、次のものを非限定的に含むが、これらは本開示によって利用されるセンサの種々のタイプの例に過ぎない。
【００５６】
図９Ａ及び９Ｂは、本開示の原則と教示による三次元画像生成のための複数のピクセルアレイ９１０を有するモノリシックセンサ９０５の実装を図示する。このような実装は、三次元画像の取り込みに望ましい場合もあり、そこでは使用中、２つのピクセルアレイ９１０はオフセットされてもよい。もう１つの実装では、第１のピクセルアレイ９１０と第２のピクセルアレイ９１０が、所定の範囲の電磁放射波長の受信専用とされ、第１のピクセルアレイ９１０が、第２のピクセルアレイと異なる範囲の電磁放射波長専用とされてもよい。
【００５７】
図１０Ａ及び１０Ｂは、複数の基板１０１０、１０１１上に形成された画像センサの実装の斜視図を示す。図示したように、ピクセルアレイ１０１５を形成する複数のピクセル列が第１の基板１０１１上に置かれ、複数の回路列１０２０が第２の基板１０１０上に置かれる。同じく、図には、１つのピクセルの列とその関連する、又は対応する回路の列の間の電気接続と通信を示す。
【００５８】
１つの実装では、普通なら単一のモノリシック基板／チップ上の、ピクセルアレイと支持回路を持って製作されたはずの画像センサが、支持回路の全て、又はその大部分から分離されたピクセルアレイを有してもよい。本開示は、少なくとも２つの基板／チップを使用し、それらは三次元積層技術を使用して共に積層されることになる。２つの基板／チップのうちの第１のものは、画像ＣＭＯＳ工程を使用して加工されてもよい。第１の基板／チップは、ピクセルアレイのみ、又は限定された回路に囲まれたピクセルアレイ、のいずれかからなっていてもよい。第２の、又は次の基板／チップは、任意の工程を使って、画像ＣＭＯＳ工程からの必要もなく、加工されてもよい。第２の基板／チップは、非限定的に、多様なそして多くの機能を基板／チップ上の極めて限定された空間や面積に統合するために、高密度のデジタル工程か、又は例えば精緻なアナログ機能を統合するために、混合モード又はアナログ工程か、又はワイヤレス性能を実装するためにＲＦ工程か、又はＭＥＭＳ（マイクロエレクトリカルシステム）デバイスを統合するためにＭＥＭＳ、であってもよい。画像ＣＭＯＳ基板／チップは、任意の三次元技術を使用して、第２の又は次の基板／チップと積層されてもよい。第２の基板／チップは、（もしモノリシック基板／チップ上に実装されたら）周辺回路として第１の画像ＣＭＯＳチップ内に実装されていたはずの、従って、ピクセルアレイのサイズを一定に維持しながら全体のシステム面積を増加させ、最大限の可能な拡張に最適化したはずの、回路のほとんど又は大部分を支持することができる。２つの基板／チップの間の電気接続は相互接続でなされてもよく、それはワイヤボンド、バンプ接続、及び／又はＴＳＶ（シリコン貫通電極経由）でもよい。
【００５９】
図１１Ａ及び１１Ｂは、三次元画像生成のための複数のピクセルアレイを有する画像センサの実装の斜視図を示す。三次元画像センサは、複数の基板１１１１ａ、１１１１ｂ、１１１１ｃ上に形成されてもよく、また複数のピクセルアレイ１１１５ａ、１１１５ｂ及び関連する他の回路１１３０ａ、１１３０ｂを含んでもよく、第１のピクセルアレイを形成する複数のピクセル列と、第２のピクセルアレイを形成する複数のピクセル列と、がそれぞれの基板上に置かれ、複数の回路列が別の基板上に置かれる。また、図には、ピクセル列と、関連する又は対応する回路の列と、の間の電気接続と通信を示す。
【００６０】
本開示の教示と原則は、本開示の範囲を逸脱することなく、再利用型デバイスプラットフォーム、限定使用型デバイスプラットフォーム、再生使用型デバイスプラットフォーム、又は１回使用／廃棄型デバイスプラットフォームに使用されてもよいことが理解される。再利用型デバイスプラットフォームでは、最終ユーザにデバイスの洗浄と殺菌の責任がある事が理解される。限定使用型デバイスプラットフォームでは、動作不能となる前に、デバイスは何度かの指定回数だけ使用できる。典型的には新しいデバイスは無菌状態で送達され、追加の使用では、最終ユーザに追加使用の前の洗浄と殺菌が求められる。再生使用型デバイスプラットフォームでは、第三者が、デバイスを、１回使用デバイスを、追加使用のために、新ユニットより低い費用で再処理（例えば、洗浄、包装及び殺菌）してもよい。１回使用／廃棄型デバイスプラットフォームでは、デバイスは手術室に無菌状態で提供され、廃棄される前に１回だけ使用される。
【００６１】
更に、本開示の教示と原則は、可視光スペクトル、及び赤外（ＩＲ）と紫外（ＵＶ）、Ｘ線などの非可視光スペクトルを含む任意の及びあらゆる波長の電磁エネルギを含んでもよい。
【００６２】
本明細書で開示される種々の特徴は、当技術分野に重要な利点と進展とを提供することが理解される。以下の実施形態は、いくつかのそれらの特徴の典型例である。
【００６３】
上述した本開示の「発明を実施するための最良の形態」では、本開示の種々の特徴が、本開示の効率化の目的のため、単一の実施形態にまとめられている。この開示の方法は、請求する実施形態が、各請求項で明白に列挙されている特徴よりも多くの特徴を必要とするという趣旨を反映するものとして解釈されるものではない。むしろ、発明の態様は、上に開示した単一の実施形態の全ての特徴に存在するものでは決してない。
【００６４】
上で述べた配置は、単に本開示の原則の適用の説明であることが理解される。多くの修正や代替えの構成が、本開示の原則と範囲を逸脱せずに、当業者によって考案されてもよく、付加する請求項は、このような修正と構成をカバーするものと意図される。
【００６５】
従って、本開示を特徴と詳細とともに上述の図面と説明に示したが、サイズ、材料、形状、形態、機能、並びに、動作、組立て、及び使用方法の変更、を非限定的に含む多くの修正が、本明細書の原則と概念を逸脱することなくなされ得ることが、当業者にとって明らかになることになる。
【００６６】
更に、適切な場合には、本明細書で説明した機能は、ハードウェア、ソフトウェア、デジタル構成要素、又はアナログ構成要素のうちの１つ又は複数にて実行されてもよい。例えば、１つ又は複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）は、プログラムされて、本明細書で説明した１つ又は複数のシステムと処理手順を遂行してもよい。いくつかの用語が、以下の明細書及び特許請求の範囲を通して特定のシステム構成要素を指すために使用される。当業者が認識することになるように、構成要素が異なる名称で指定される場合がある。本文書は、名称が異なっても機能が異ならない構成要素を区別していない。
【００６７】
〔実施の態様〕
（１）  内視鏡デバイスであって、
前記内視鏡デバイスの遠位端の先端近傍に位置するのに十分な面積を有するＣＭＯＳ画像センサと、
前記画像センサの動作を構成するための複数のオンチップレジスタと、
データ送受信のための出力状態と入力状態を有する複数のパッドと、を備え、
前記パッドが、前記出力状態と前記入力状態との間で自動的に切り換わり、
前記パッドが前記出力状態にあるとき、画像データがローリング読み出しタイムフレームの間に前記画像センサから出力され、前記パッドが前記入力状態にあるとき、前記パッドが前記画像センサの動作のための制御コマンドを受信する、内視鏡デバイス。
（２）  フレーム周期を更に含み、前記フレーム周期が、
画像データが前記パッドを通して出力されるローリング読み出し状態、
非画像データが前記パッドを通して出力されるサービス線状態、及び
前記画像センサによって前記パッドを通して命令データが受信される構成状態、の３つの定義された状態に分割される、実施態様１に記載の内視鏡デバイス。
（３）  動作サイクルの間に、システムを介して、前記パッドがどの状態にあるかを識別する状態識別子を更に含む、実施態様２に記載の内視鏡デバイス。
（４）  前記ローリング読み出し状態と前記サービス線状態の間は、前記カメラシステムがスロー制御コマンドを発行しなくてもよい、実施態様２に記載の内視鏡デバイス。
（５）  エミッタを更に備え、パルス制御が前記パッドの状態に対応する、実施態様２に記載の内視鏡デバイス。
【００６８】
（６）  前記構成状態の間にパルスが放射される、実施態様５に記載の内視鏡デバイス。
（７）  前記サービス線状態の間にパルスが放射される、実施態様５に記載の内視鏡デバイス。
（８）  前記サービス線状態及び構成状態の間にパルスが放射される、実施態様５に記載の内視鏡デバイス。
（９）  内視鏡システムであって、
内視鏡を備え、前記内視鏡が、
前記内視鏡の内腔の遠位端の先端近傍に配置された画像センサと、
前記画像センサの動作を構成するための複数のオンチップレジスタと、
データ送受信のための出力状態と入力状態を有する複数のパッドであって、
前記パッドは、前記出力状態と前記入力状態との間で自動的に切り換わり、前記パッドが前記出力状態にあるとき、画像データがローリング読み出しタイムフレームの間に前記画像センサから出力され、前記パッドが前記入力状態にあるとき、前記パッドが前記画像センサの動作のための制御コマンドを受信する、複数のパッドと、
センサの動作を構成するために使用される複数のオンチップレジスタと、を備え、
複数の前記パッドが、前記フレームタイミングの定義された部分の間に画像データを出力発行し（output issue）、かつ前記フレームの別の部分の間に別のタイプのデータを出力する双方向データパッドを組み込んでおり、
前記パッドが、特定のフレーム期間の間の第３の定義された期間の間に、方向を切り換え、外部カメラシステムからコマンドを受信する、内視鏡システム。
（１０）  前記パッドが受信状態にあるときに前記センサと電子通信するようにカメラシステムによって使用されるシリアルコマンドプロトコルを更に含む、実施態様９に記載の内視鏡システム。
【００６９】
（１１）  オンチップレジスタを構成するためのプロトコルを更に含む、実施態様９に記載の内視鏡システム。
（１２）  前記内視鏡システムと電子通信している外部デバイスの機能を調整するためのクロックを更に含む、実施態様９に記載の内視鏡システム。
（１３）  前記画像センサが、前記内視鏡の遠位端での使用のための極小面積のＣＭＯＳ画像センサである、実施態様９に記載の内視鏡システム。
（１４）  外部電力供給源から少なくとも前記画像センサ回路に電力を提供するために電圧コンバータを更に備える、実施態様１３に記載の内視鏡システム。
（１５）  複数の電圧コンバータを更に含む、実施態様９に記載の内視鏡システム。
【００７０】
（１６）  前記電圧コンバータがアップコンバータである、実施態様１４に記載の内視鏡システム。
（１７）  前記電圧コンバータがダウンコンバータである、実施態様１４に記載の内視鏡システム。
（１８）  センサへのデータの単一信号を更に含む、実施態様９に記載の内視鏡システム。
（１９）  センサへの複数のデータ信号を更に含む、実施態様９に記載の内視鏡システム。
（２０）  スイッチトキャパシタＤＣ−ＤＣコンバータ（switch-cap DC-DC converter）を更に備える、実施態様９に記載の内視鏡システム。
【００７１】
（２１）  ＬＤＯコンバータを更に備える、実施態様９に記載の内視鏡システム。
（２２）  スイッチトキャパシタＤＣ−ＤＣコンバータとＬＤＯコンバータとを更に備える、実施態様９に記載の内視鏡システム。
（２３）  外部デバイスデータを受信するために、前記デバイスから前記センサへのアナログデータと、前記センサ上のアナログ／デジタルコンバータと、を更に含む、実施態様９に記載の内視鏡システム。
（２４）  デバイスからセンサへのデジタルデータの伝送に使用される標準シリアルプロトコルを更に含む、実施態様９に記載の内視鏡システム。
（２５）  前記内視鏡の操作を支援するために操作者によって押され得るボタンを有するユーザインターフェースを更に含む、実施態様９に記載の内視鏡システム。
【００７２】
（２６）  ハンドピースに対する内視鏡内腔の角度を特定するために角度センサを更に備える、実施態様９に記載の内視鏡システム。
（２７）  前記角度センサがホール効果タイプである、実施態様２６に記載の内視鏡システム。
（２８）  前記角度センサがポテンショメータタイプである、実施態様２６に記載の内視鏡システム。
（２９）  前記角度センサが光電子タイプである、実施態様２６に記載の内視鏡システム。
（３０）  フレーム周期を更に含み、前記フレーム周期が、
画像データが前記パッドを通して出力されるローリング読み出し状態、
非画像データが前記パッドを通して出力されるサービス線状態、及び
前記画像センサによって前記パッドを通して命令データが受信される構成状態、の３つの定義された状態に分割される、実施態様９に記載の内視鏡システム。
【００７３】
（３１）  動作サイクルの間に、システムを介して、前記パッドがどの状態にあるかを識別する状態識別子を更に含む、実施態様３０に記載の内視鏡システム。
（３２）  前記ローリング読み出し状態とサービス線状態の間は、前記カメラシステムがスロー制御コマンドを発行しなくてもよい、実施態様３０に記載の内視鏡システム。
（３３）  エミッタを更に備え、パルス制御が前記パッドの状態に対応する、実施態様３０に記載の内視鏡システム。
（３４）  前記構成状態の間にパルスが放射される、実施態様３３に記載の内視鏡システム。
（３５）  前記サービス線状態の間にパルスが放射される、実施態様３３に記載の内視鏡システム。
【００７４】
（３６）  前記サービス線状態及び前記構成状態の間にパルスが放射される、実施態様３３に記載の内視鏡システム。
【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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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