(57)【要約】  【課題】  電子内視鏡装置において、スコープと信号処理部との接続ケーブルの本数を低減し、撮像画像の品質を高めると共に、外部への不要輻射ノイズを低減する。  【解決手段】  先端部に固体撮像素子１０３を備えた細長い管状の挿入部と前記挿入部の後端近傍に設けられたスコープ操作部１２１とを有するスコープ本体部１２３、および前記スコープ本体部と信号ケーブルによって接続された信号処理部１４１を有する電子内視鏡装置において、前記操作部１２１に同期信号・タイミング信号発生器１１１と垂直ドライバ回路１１３を設け、前記固体撮像素子１０３を駆動する信号を前記操作部１２１で生成して前記挿入部先端の固体撮像素子１０３に供給する。  【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部に固体撮像素子を備えた細長い管状の挿入部と前記挿入部の後端近傍に設けられたスコープ操作部とを有するスコープ本体部、および前記スコープ本体部と信号ケーブルによって接続されかつ前記固体撮像素子の出力信号を処理する映像信号処理回路を含む信号処理部を有する電子内視鏡装置であって、
前記スコープ操作部に同期信号・タイミング信号発生器と垂直ドライバ回路を設け、前記固体撮像素子を駆動する信号を前記操作部で生成して前記挿入部先端の固体撮像素子へ供給することを特徴とする電子内視鏡装置。
【請求項２】
前記信号処理部は信号処理用デジタル信号プロセッサを備え、前記信号処理用デジタル信号プロセッサと前記同期信号・タイミング信号発生器とを同期させるために必要なクロック信号、水平駆動信号および垂直駆動信号を前記スコープ操作部から前記信号処理部へ伝送することを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡装置。
【請求項３】
前記スコープ操作部で生成したクロック信号、水平駆動信号および垂直駆動信号のうち、少なくともクロック信号は差動信号に変換して接続ケーブルを介して前記信号処理部へ伝送するとともに、前記信号処理部から電荷吐き出しパルス（ＸＳＵＢ）を接続ケーブルを介して前記スコープ操作部へ伝送することを特徴とする請求項２に記載の電子内視鏡装置。
【請求項４】
前記スコープ操作部で生成したクロック信号、水平駆動信号および垂直駆動信号のうち、少なくともクロック信号は光信号に変換して光信号ケーブルを介して前記信号処理部へ伝送するとともに、前記信号処理部から電荷吐き出しパルス（ＸＳＵＢ）を前記スコープ操作部へ伝送することを特徴とする請求項２に記載の電子内視鏡装置。
【請求項５】
前記信号処理部側に同期信号発生器を設け、前記同期信号発生器からクロック信号、水平駆動信号および垂直駆動信号を前記スコープ操作部に送り、前記スコープ操作部にある前記同期信号・タイミング信号発生器を外部同期モードで駆動することを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡装置。
【請求項６】
前記信号処理部側の同期信号発生器で生成したクロック信号、水平駆動信号および垂直駆動信号のうち、少なくともクロック信号は差動信号に変換して接続ケーブルを介して前記スコープ操作部へ伝送するとともに、前記信号処理部から電荷吐き出しパルス（ＸＳＵＢ）を接続ケーブルを介して前記スコープ操作部へ伝送することを特徴とする請求項５に記載の電子内視鏡装置。
【請求項７】
前記信号処理部側の同期信号発生器で生成したクロック信号、水平駆動信号および垂直駆動信号のうち、少なくともクロック信号は光信号に変換して光信号ケーブルを介して前記スコープ操作部へ伝送するとともに、前記信号処理部から電荷吐き出しパルス（ＸＳＵＢ）を前記スコープ操作部へ伝送することを特徴とする請求項５に記載の電子内視鏡装置。
【請求項８】
前記挿入部の先端に設けられた固体撮像素子から出力された出力信号は前記スコープ操作部で差動信号に変換した後前記信号処理部へ伝送することを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡装置。
【請求項９】
前記挿入部の先端に設けられた固体撮像素子から出力された出力信号は前記スコープ操作部で光信号に変換した後前記信号処理部へ伝送することを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡装置。
【請求項１０】
先端部に１対の固体撮像素子を備えた細長い管状の挿入部と前記挿入部の後端近傍に設けられたスコープ操作部とを有するスコープ本体部、および前記スコープ本体部と信号ケーブルによって接続されかつ前記固体撮像素子の出力信号を処理する映像信号処理回路を含む信号処理部を有する立体電子内視鏡装置であって、
前記スコープ操作部に同期信号・タイミング信号発生器と垂直ドライバ回路を設け、前記固体撮像素子を駆動する信号を前記スコープ操作部で生成して前記挿入部先端の固体撮像素子へ供給することを特徴とする立体電子内視鏡装置。
【請求項１１】
前記信号処理部は信号処理用デジタル信号プロセッサを備え、前記信号処理用デジタル信号プロセッサと前記同期信号・タイミング信号発生器とを同期させるために必要なクロック信号、水平駆動信号および垂直駆動信号を前記スコープ操作部から前記信号処理部へ伝送することを特徴とする請求項１０に記載の立体電子内視鏡装置。
【請求項１２】
前記スコープ操作部で生成したクロック信号、水平駆動信号および垂直駆動信号のうち、少なくともクロック信号は差動信号に変換して接続ケーブルを介して前記信号処理部へ伝送するとともに、前記信号処理部から電荷吐き出しパルス（ＸＳＵＢ）を接続ケーブルを介して前記スコープ操作部へ伝送することを特徴とする請求項１１に記載の立体電子内視鏡装置。
【請求項１３】
前記スコープ操作部で生成したクロック信号、水平駆動信号および垂直駆動信号のうち、少なくともクロック信号は光信号に変換して光信号ケーブルを介して前記信号処理部へ伝送するとともに、前記信号処理部から電荷吐き出しパルス（ＸＳＵＢ）を前記スコープ操作部へ伝送することを特徴とする請求項１１に記載の立体電子内視鏡装置。
【請求項１４】
前記信号処理部側に同期信号発生器を設け、前記同期信号発生器からクロック信号、水平駆動信号および垂直駆動信号を前記スコープ操作部に送り、前記スコープ操作部にある前記同期信号・タイミング信号発生器を外部同期モードで駆動することを特徴とする請求項１０に記載の立体電子撮像装置。
【請求項１５】
前記信号処理部側の同期信号発生器で生成したクロック信号、水平駆動信号および垂直駆動信号のうち、少なくともクロック信号は差動信号に変換して接続ケーブルを介して前記スコープ操作部へ伝送するとともに、前記信号処理部から電荷吐き出しパルス（ＸＳＵＢ）を接続ケーブルを介して前記スコープ操作部へ伝送することを特徴とする請求項１４に記載の立体電子内視鏡装置。
【請求項１６】
前記信号処理部側の同期信号発生器で生成したクロック信号、水平駆動信号および垂直駆動信号のうち、少なくともクロック信号は光信号に変換して光信号ケーブルを介して前記スコープ操作部へ伝送するとともに、前記信号処理部から電荷吐き出しパルス（ＸＳＵＢ）を前記スコープ操作部へ伝送することを特徴とする請求項１４に記載の立体電子内視鏡装置。
【請求項１７】
前記挿入部の先端に設けられた１対の固体撮像素子から出力された出力信号は前記スコープ操作部でそれぞれ差動信号に変換した後前記信号処理部へ伝送することを特徴とする請求項１０に記載の立体電子内視鏡装置。
【請求項１８】
前記挿入部の先端に設けられた１対の固体撮像素子から出力された出力信号は前記スコープ操作部でそれぞれ光信号に変換した後前記信号処理部へ伝送することを特徴とする請求項１０に記載の立体電子内視鏡装置。
【請求項１９】
前記スコープ操作部に信号処理用デジタル信号プロセッサを設けたことを特徴とする請求項１０に記載の立体電子内視鏡装置。
【請求項２０】
前記信号処理用デジタル信号プロセッサによって生成された１対の映像出力信号をそれぞれ差動信号に変換した後表示系信号処理部へ伝送することを特徴とする請求項１９に記載の立体電子内視鏡装置。
【請求項２１】
前記信号処理用デジタル信号プロセッサによって生成された１対の映像出力信号をそれぞれ光信号に変換した後表示系信号処理部へ伝送することを特徴とする請求項１９に記載の立体電子内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子内視鏡装置に関し、特に電子内視鏡のスコープ部分と信号処理部とを接続する接続ケーブルの本数を減らすと共に、波形劣化やノイズによる各信号への悪影響および外部への不要輻射を低減させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子内視鏡装置は、細長い管状の挿入部を有し、その先端部に対物光学系およびＣＣＤのような固体撮像素子を含んだ撮像手段を配置したものであり、近年医療分野などにおいて広く用いられてきている。電子内視鏡装置は、細長い管状の挿入部を体腔内に挿入して使用されることが多いので、挿入部はできるだけ細くすることが要求されている。そのため、挿入部の先端部は空間が著しく制限されており、前記対物光学系および固体撮像素子などを組み込んだ際に、前記固体撮像素子のための信号処理回路や駆動回路を先端部に組み込むことは困難になる。このため、通常、固体撮像素子の信号処理回路や駆動回路は挿入部を備えたスコープ部分の外に配置し、ケーブルを用いて固体撮像素子と信号処理回路や駆動回路とを連結するのが一般的である。
【０００３】
図８は、一般的な電子内視鏡装置の外観を概略的に示す。同図の電子内視鏡装置は、スコープ５００、ビデオプロセッサまたは信号処理部５０５、およびスコープ５００と信号処理部５０５とを接続するケーブル５０７を備えている。
【０００４】
スコープ５００は、細長い管状の挿入部５０１と、該挿入部５０１の他端に設けられスコープ５００を保持しかつ操作するためのより太い形状の操作部（または把持部）５０３を備えている。挿入部５０１は体腔内に挿入されるため極力細く構成されることが望まれる。この挿入部５０１は電子内視鏡の種類に対応して柔軟に曲げることのできる軟性管で構成されることもあり、また曲げることのできない硬性管で構成されることもある。
【０００５】
また、挿入部５０１の先端部５０１ａには対物光学系およびＣＣＤのような固体撮像素子を含む撮像手段が配置されている（図示せず）。
【０００６】
スコープ５００と信号処理部５０５はケーブル５０７で接続される。ケーブル５０７は、例えば、コネクタ５０９によって信号処理部５０５と着脱可能に接続することができる。
【０００７】
図９は、電子内視鏡装置の他の構成例を示す。同図の電子内視鏡装置は、図８のコネクタ５０９の部分に回路基板を収納するためのケースである回路基板収納部６０１を設けたものである。
【０００８】
図１０は、従来の電子内視鏡装置の回路構成を概略的に示す。同図の構成では、スコープ７０９の挿入部先端７０７に、対物光学系７０１、ＣＣＤのような固体撮像素子７０３、および固体撮像素子７０３の近傍に配置され該固体撮像素子７０３からの画像（または映像）信号出力を受けて信号処理部７２１に伝送するためのバッファアンプ７０５を備えている。
【０００９】
信号処理部７２１は、スコープ７０９から同軸ケーブルやシールド線を含むケーブルを介して送られてきた画像信号を受ける他のバッファアンプ７１１、該バッファアンプ７１１の出力信号を受ける相関二重サンプリングおよびＡＧＣ（ＣＤＳ／ＡＧＣ）回路７１３、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）７１５、タイミング発生器７１７および垂直駆動信号ドライバ７１９などを備えている。
【００１０】
このような信号処理部７２１は、スコープ（電子内視鏡本体部）７０９とは別個に設けられ、固体撮像素子７０３の出力信号（ＣＣＤ出力）、および各種の固体撮像素子駆動信号（φＨ１，φＨ２，φＲＧ，Ｖφ１〜Ｖφ４，φＳＵＢ）を伝送するための信号ケーブルなどを束ねて構成した接続ケーブルによって接続されている。なお、信号処理部７２１には固体撮像素子駆動回路として、固体撮像素子７０３に対して上記各駆動信号、すなわち水平レジスタ転送クロック（φＨ１，φＨ２）、リセットゲートクロック（φＲＧ）、垂直レジスタ転送クロック（Ｖφ１〜Ｖφ４）その他、を供給するための回路を含んでいるが、説明を簡略化するためにタイミング発生器７１７および垂直駆動信号ドライバ７１９で代表させている。
【００１１】
図１０に示される電子内視鏡装置においては、スコープ７０９の挿入部（図示せず）を体腔内に挿入して所望の被写体の撮像を行なう。この場合、信号処理部７２１のタイミング発生器７１７および垂直駆動信号ドライバ７１９で代表される固体撮像素子駆動回路から各種駆動信号が固体撮像素子７０３に供給される。固体撮像素子７０３から出力された画像出力信号はバッファアンプ７０５および信号ケーブルを介して信号処理部７２１に伝送される。信号処理部７２１においては、この画像信号をバッファアンプ７１１を介してＣＤＳ／ＡＧＣ回路７１３に入力し、該ＣＤＳ／ＡＧＣ回路７１３およびデジタル信号プロセッサ７１５などによって固体撮像素子７０３から受信した画像信号に必要な画像処理を行ない出力画像信号ＶＯとして図示しない画像表示部に供給し、撮像画像の表示などを行なう。
【００１２】
なお、図１０に示される電子内視鏡装置では、前記図８に示される電子内視鏡装置の構成に対応して、スコープ７０９の挿入部先端に撮像光学系７０１、固体撮像素子７０３およびバッファアンプ７０５のみを設け、このようなスコープ７０９とケーブルによって接続された信号処理部７２１にバッファアンプ７１１、ＣＤＳ／ＡＧＣ７１３、デジタル信号プロセッサ７１５、タイミング発生器７１７および垂直駆動信号ドライバ７１９を設けている。但し、他の従来例の電子内視鏡装置として、前記図９の装置構成に対応して、信号処理部７２１の構成要素の一部を信号処理部７２１と信号ケーブルとを接続するコネクタ部分に設けられた回路基板収納部６０１（図９）に配置したものもある。
【００１３】
次に、図１１は、他の従来例として、立体電子内視鏡装置の概略の構成を示す。図１１の立体電子内視鏡装置は、スコープ８１１と信号処理部８４１を備え、これらの間は各種信号を伝送する信号ケーブルによって接続されている。スコープ８１１の挿入部先端８０９には一対の固体撮像素子８０１，８０３およびこれら固体撮像素子の出力を信号処理部８４１に伝送するためのバッファアンプ８０５および８０７が配置されている。また、図示しない撮像レンズなどの撮像光学系がそれぞれの固体撮像素子８０１および８０３に対応して設けられている。
【００１４】
また、信号処理部８４１には、スコープ８１１の一対の固体撮像素子８０１および８０３の出力信号を処理するための一対の信号処理回路が設けられている。すなわち、固体撮像素子８０１に対応して、バッファアンプ８２１、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路８２５、デジタル信号プロセッサ８３３、タイミング発生器８２９および垂直駆動信号ドライバ８３７が設けられている。また、他の固体撮像素子８０３に対応して、バッファアンプ８２３、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路８２７、デジタル信号プロセッサ８３５、タイミング発生器８３１および垂直駆動信号ドライバ８３９が設けられている。
【００１５】
図１１の立体電子内視鏡装置においては、各固体撮像素子８０１および８０３によって撮像された被写体の画像信号がそれぞれ信号処理部８４１において前記図７の回路と同様に信号処理され、立体画像信号出力ＶＯ１，ＶＯ２が得られる。なお、２つのデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）８３３および８３５は互いに同期して動作するよう構成される。例えば、一方のＤＳＰのクロック信号を他方のＤＳＰに送り外部同期モードで動作させることができる。
【特許文献１】特開平１０−２３４６６１号公報
【特許文献２】特開２００３−１２６０２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上述のように、従来の電子内視鏡装置においては、スコープ７０９，８１１の挿入部の先端に固体撮像素子とバッファアンプが配置され、その他の信号処理回路は信号処理部側に設けられている。スコープ７０９，８１１は信号処理部７２１，８４１とケーブルを介して接続され、このケーブルの長さは長いものでは３〜４メートルを超えるものもある。また、スコープ自体の長さも長いものでは長さが１メートル以上のものもある。このため、固体撮像素子と信号処理部を結ぶケーブルの長さが、挿入部の長さと連結ケーブルの長さの和になって５メートル以上になることもある。
【００１７】
このため、固体撮像素子用の駆動信号、特にリセットゲート信号、水平転送クロック信号、並びに固体撮像素子出力信号は、ケーブル伝送中に波形劣化が生じたり、信号間での干渉ノイズにより相互に悪影響を受けることもある。また、不要輻射によって電子内視鏡装置の外部にノイズを与え、例えば電子内視鏡装置をＭＲＩ装置のような他の機器の周辺で使用すると、該他の機器に不要輻射ノイズを与えることもあった。
【００１８】
さらに、スコープと信号処理部とを結ぶケーブルの本数が多いため、ケーブルが太くなりしなやかさが損なわれて操作性および使い勝手が悪くなるという不都合もあった。また、信号線が増えることによって不要輻射やノイズの問題も大きくなるという不都合もあった。
【００１９】
特に、立体電子内視鏡装置の場合は、スコープと信号処理部とを結ぶケーブルの本数は、固体撮像素子が２つあるため、水平転送方式が１相駆動ＣＣＤの場合でも、電源、グランド（ＧＮＤ）を除き１６本の信号ケーブルが必要となる。このため、コネクタ部における信頼性に影響を与えるだけでなく、前述のようにケーブルが太くなるためしなやかさが損なわれて操作性および使い勝手が悪くなるという不都合が顕著に現われてくる。
【００２０】
本発明の目的は、このような従来の電子内視鏡装置における問題点に鑑み、スコープ操作部に同期信号発生器および垂直駆動信号ドライバ回路を設けるという構想に基づき、スコープと信号処理部を接続するケーブルの本数を少なくし、ケーブル部分の太さを細くしてケーブル部分のしなやかさを改善し、かつ電子内視鏡装置の操作性および使い勝手を向上させることにある。
【００２１】
本発明の他の目的は、簡単な装置構成で電子内視鏡装置における各信号の信号劣化を防止しかつ信号対雑音比を改善して、撮像画像の品質を向上させることにある。
【００２２】
本発明のさらに他の目的は、電子内視鏡装置から発生する不要輻射によるノイズを軽減させ、他の装置に与える悪影響を除去することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明の一態様によれば、先端部に固体撮像素子を備えた細長い管状の挿入部と前記挿入部の後端近傍に設けられたスコープ操作部とを有するスコープ本体部、および前記スコープ本体部と信号ケーブルによって接続されかつ前記固体撮像素子の出力信号を処理する映像信号処理回路を含む信号処理部を有する電子内視鏡装置において、前記スコープ操作部に同期信号・タイミング信号発生器と垂直ドライバ回路を設け、前記固体撮像素子を駆動する信号を前記操作部で生成して前記挿入部先端の固体撮像素子へ供給することを特徴とする。
【００２４】
この場合、前記信号処理部は信号処理用デジタル信号プロセッサを備え、前記信号処理用デジタル信号プロセッサと前記同期信号・タイミング信号発生器とを同期させるために必要なクロック信号、水平駆動信号および垂直駆動信号を前記スコープ操作部から前記信号処理部へ伝送すると好都合である。
【００２５】
また、前記スコープ操作部で生成したクロック信号、水平駆動信号および垂直駆動信号のうち、少なくともクロック信号は差動信号に変換して接続ケーブルを介して前記信号処理部へ伝送するとともに、前記信号処理部から電荷吐き出しパルス（ＸＳＵＢ）を接続ケーブルを介して前記スコープ操作部へ伝送することもできる。
【００２６】
あるいは、前記スコープ操作部で生成したクロック信号、水平駆動信号および垂直駆動信号のうち、少なくともクロック信号は光信号に変換して光信号ケーブルを介して前記信号処理部へ伝送するとともに、前記信号処理部から電荷吐き出しパルス（ＸＳＵＢ）を前記スコープ操作部へ伝送することもできる。
【００２７】
この場合、前記信号処理部側に同期信号発生器を設け、前記同期信号発生器からクロック信号、水平駆動信号および垂直駆動信号を前記スコープ操作部に送り、前記スコープ操作部にある前記同期信号・タイミング信号発生器を外部同期モードで駆動すると好都合である。
【００２８】
さらに、前記信号処理部側の同期信号発生器で生成したクロック信号、水平駆動信号および垂直駆動信号のうち、少なくともクロック信号は差動信号に変換して接続ケーブルを介して前記スコープ操作部へ伝送するとともに、前記信号処理部から電荷吐き出しパルス（ＸＳＵＢ）を接続ケーブルを介して前記スコープ操作部へ伝送すると好都合である。
【００２９】
あるいは、前記信号処理部側の同期信号発生器で生成したクロック信号、水平駆動信号および垂直駆動信号のうち、少なくともクロック信号は光信号に変換して光信号ケーブルを介して前記スコープ操作部へ伝送するとともに、前記信号処理部から電荷吐き出しパルス（ＸＳＵＢ）を前記スコープ操作部へ伝送することもできる。
【００３０】
さらに、前記挿入部の先端に設けられた固体撮像素子から出力された出力信号は前記スコープ操作部で差動信号に変換した後前記信号処理部へ伝送してもよい。
【００３１】
あるいは、前記挿入部の先端に設けられた固体撮像素子から出力された出力信号は前記スコープ操作部で光信号に変換した後前記信号処理部へ伝送することもできる。
【００３２】
本発明の別の態様によれば、先端部に１対の固体撮像素子を備えた細長い管状の挿入部と前記挿入部の後端近傍に設けられたスコープ操作部とを有するスコープ本体部、および前記スコープ本体部と信号ケーブルによって接続されかつ前記固体撮像素子の出力信号を処理する映像信号処理回路を含む信号処理部を有する立体電子内視鏡装置において、前記スコープ操作部に同期信号・タイミング信号発生器と垂直ドライバ回路を設け、前記固体撮像素子を駆動する信号を前記スコープ操作部で生成して前記挿入部先端の固体撮像素子へ供給することを特徴とする。
【００３３】
この場合、前記信号処理部は信号処理用デジタル信号プロセッサを備え、前記信号処理用デジタル信号プロセッサと前記同期信号・タイミング信号発生器とを同期させるために必要なクロック信号、水平駆動信号および垂直駆動信号を前記スコープ操作部から前記信号処理部へ伝送するよう構成できる。
【００３４】
また、前記スコープ操作部で生成したクロック信号、水平駆動信号および垂直駆動信号のうち、少なくともクロック信号は差動信号に変換して接続ケーブルを介して前記信号処理部へ伝送するとともに、前記信号処理部から電荷吐き出しパルス（ＸＳＵＢ）を接続ケーブルを介して前記スコープ操作部へ伝送すると好都合である。
【００３５】
あるいは、前記スコープ操作部で生成したクロック信号、水平駆動信号および垂直駆動信号のうち、少なくともクロック信号は光信号に変換して光信号ケーブルを介して前記信号処理部へ伝送するとともに、前記信号処理部から電荷吐き出しパルス（ＸＳＵＢ）を前記スコープ操作部へ伝送することもできる。
【００３６】
また、前記信号処理部側に同期信号発生器を設け、前記同期信号発生器からクロック信号、水平駆動信号および垂直駆動信号を前記スコープ操作部に送り、前記スコープ操作部にある前記同期信号・タイミング信号発生器を外部同期モードで駆動することもできる。
【００３７】
この場合、前記信号処理部側の同期信号発生器で生成したクロック信号、水平駆動信号および垂直駆動信号のうち、少なくともクロック信号は差動信号に変換して接続ケーブルを介して前記スコープ操作部へ伝送するとともに、前記信号処理部から電荷吐き出しパルス（ＸＳＵＢ）を接続ケーブルを介して前記スコープ操作部へ伝送すると好都合である。
【００３８】
あるいは、前記信号処理部側の同期信号発生器で生成したクロック信号、水平駆動信号および垂直駆動信号のうち、少なくともクロック信号は光信号に変換して光信号ケーブルを介して前記スコープ操作部へ伝送するとともに、前記信号処理部から電荷吐き出しパルス（ＸＳＵＢ）を前記スコープ操作部へ伝送するよう構成してもよい。
【００３９】
また、前記挿入部の先端に設けられた１対の固体撮像素子から出力された出力信号は前記スコープ操作部でそれぞれ差動信号に変換した後前記信号処理部へ伝送すると好都合である。
【００４０】
あるいは、前記挿入部の先端に設けられた１対の固体撮像素子から出力された出力信号は前記スコープ操作部でそれぞれ光信号に変換した後前記信号処理部へ伝送することもできる。
【００４１】
さらに、前記スコープ操作部に信号処理用デジタル信号プロセッサを設けてもよい。
【００４２】
この場合、前記信号処理用デジタル信号プロセッサによって生成された１対の映像出力信号をそれぞれ差動信号に変換した後表示系信号処理部へ伝送することができる。
【００４３】
あるいは、前記信号処理用デジタル信号プロセッサによって生成された１対の映像出力信号をそれぞれ光信号に変換した後表示系信号処理部へ伝送してもよい。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、電子内視鏡装置において、水平転送クロック信号やリセットゲート信号を長いケーブルで伝送する必要がなくなり、各種信号の波形劣化や相互干渉によるノイズの影響を著しく低減することができる。このため、電子内視鏡装置の動作を安定化すると共に撮像画像の品質を向上させることが可能になる。また、不要輻射による外部へのノイズによる悪影響も的確に防止できる。
【００４５】
さらに、スコープと信号処理部とを接続するケーブルの本数が大幅に低減され、コネクタ部における信頼性も高くなり、またケーブルが細くなってしなやかさを維持することができ、電子内視鏡装置の操作性および使い勝手も大幅に改善される。したがって、立体電子内視鏡装置においても、このような優れた効果を維持することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態につき説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係わる電子内視鏡装置の概略的な回路構成を示す。同図に示された電子内視鏡装置は、挿入部（挿入部先端１０７のみを示す）と操作部（または把持部）１２１とを備えたスコープ１２３、および該スコープ１２３とケーブルで接続された信号処理部１４１を備えている。
【００４７】
スコープ１２３は、細長い管状の挿入部（図示せず）内の先端部１０７に配置された対物光学系１０１、およびＣＣＤ素子のような固体撮像素子１０３を含む撮像手段を備えている。また、固体撮像素子１０３の近傍には、該固体撮像素子１０３からの出力信号を信号処理部１４１に伝送するためのバッファアンプ（ＢＡ）１０５が配置されている。
【００４８】
なお、図１においては、図が煩雑になるのを避けるために、本発明の説明に必要な要素のみを示しており、ライトガイドなどの被写体の照明を行なう要素その他は省略してある。また、固体撮像素子１０３への電源線なども図示を省略している。
【００４９】
スコープ１２３の挿入部の後端または後端近傍に配置された操作部１２１には、本発明に従って、各種同期信号およびタイミング信号を発生する同期信号・タイミング信号発生器（ＳＳＧ／ＴＧ）１１１および垂直駆動信号ドライバ１１３などが配置されている。また、操作部１２１には、固体撮像素子１０３の出力信号を信号処理部１４１に差動信号として伝送するための差動信号ドライバ１１５、同期信号・タイミング信号発生器１１１から出力されるクロック信号を差動信号として信号処理部１４１に伝送するための他の差動信号ドライバ１１７、および水平駆動信号（ＨＤ）および垂直駆動信号（ＶＤ）を信号処理部１４１に伝送するためのバッファアンプ１１９を備えている。
【００５０】
信号処理部１４１は、操作部１２１の差動信号ドライバ１１５および１１７の出力をそれぞれツイストペアケーブル１５１および１５３を介して受けるための差動信号レシーバ１３１および１３３を備えている。信号処理部１４１にはさらに、バッファアンプ１３５、相関二重サンプリングおよび自動利得制御（ＣＤＳ／ＡＧＣ）回路１３７、およびデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）１３９が設けられている。
【００５１】
図１に示される装置においては、スコープ１２３の操作部１２１におけるＳＳＧ／ＴＧ１１１および垂直駆動信号ドライバ１１３によって各種同期信号およびタイミング信号が生成され、挿入部先端１０７および信号処理部１４１に供給される。
【００５２】
すなわち、操作部１２１におけるＳＳＧ／ＴＧ１１１によって水平転送クロック信号（φＨ１，φＨ２）およびリセットゲート信号（φＲＧ）が生成され挿入部先端の固体撮像素子１０３に供給される。また、垂直ドライバ１１３から垂直転送クロック信号（Ｖφ１〜Ｖφ４）および基板クロック信号（φＳＵＢ）が固体撮像素子１０３に供給される。また、固体撮像素子１０３によって得られた出力信号は、バッファアンプ１０５を介し操作部１２３内の差動信号ドライバ１１５に伝送される。
【００５３】
また、操作部１２１においては、ＳＳＧ／ＴＧ１１１から出力されるクロック信号が差動信号ドライバ１１７によって差動信号に変換されツイストペアケーブル１５３を介して信号処理部１４１に伝送される。また、水平同期信号ＨＤおよび垂直同期信号ＶＤもバッファアンプ１１９を介し接続ケーブルを介して信号処理部１４１に伝送される。なお、バッファアンプ１１９は通常は各同期信号毎に１個ずつ設けられるが、図１では図示の簡単化のため１つのブロックのバッファアンプ１１９で代表させている。
【００５４】
操作部１２１においては、さらに、垂直駆動信号ドライバ１１３によりＳＳＧ／ＴＧ１１１からのタイミング信号および信号処理部１４１から接続ケーブルを介して伝送される電荷吐き出しパルス（ＸＳＵＢ）を受けて、前述のように、垂直転送クロック信号および基板クロック信号が生成され挿入部先端の固体撮像素子１０３に供給される。
【００５５】
また、操作部１２１において、差動信号ドライバ１１５は挿入部先端の固体撮像素子１０３の出力信号をバッファアンプ１０５を介して受け、対応する差動信号を生成してツイストペアケーブル１５１を介して信号処理部に伝送する。
【００５６】
信号処理部１４１においては、差動信号レシーバ１３１が操作部１２１の差動信号ドライバ１１５から伝送されてきた差動出力信号を受け、不平衡信号に変換してバッファアンプ１３５を介しＣＤＳ／ＡＧＣ１３７に供給する。ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１３７は周知の態様で固体撮像素子１０３から送られてきた画像（映像）信号に対して必要な画像処理を行ないデジタル信号プロセッサ１３９においてさらに必要な信号処理を行なった後、出力画像信号ＶＯとして、例えば、図示しない画像表示部に供給し、撮像画像の表示、記録などが行なわれる。なお、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１３７は図示していないがＡＤ変換器を備えているものとする。
【００５７】
また、信号処理部１４１においては、操作部１２１の差動信号ドライバ１１７から送られてきた差動クロック信号を差動信号レシーバ１３３で受けて不平衡信号に変換し、ＤＳＰ１３９に供給する。さらに、操作部１２１のバッファアンプ１１９を介して送られてきた水平同期信号（ＨＤ）および垂直同期信号（ＶＤ）もＤＳＰ１３９に供給される。これらの信号によって、ＤＳＰ１３９に内蔵された同期信号・タイミング信号発生器（ＳＳＧ／ＴＧ）を外部同期する。これによって、スコープ１２３の操作部１２１に設けたＳＳＧ／ＴＧ１１１と信号処理部１４１のＤＳＰ１３９に設けられたＳＳＧ／ＴＧが互いに同期して動作する。
【００５８】
さらに、信号処理部１４１のＤＳＰ１３９は電荷吐き出しパルスＸＳＵＢを生成し、操作部１２１に伝送する。操作部１２１の垂直駆動信号ドライバ１１３はこのパルスＸＳＵＢを受けて基板クロックφＳＵＢを生成し挿入部先端の固体撮像素子１０３に供給する。これによって、信号処理部１４１のＤＳＰ１３９からの信号ＸＳＵＢによって固体撮像素子１０３の基板クロック（φＳＵＢ）を制御することで電子シャッタによる調光を行なうことができる。
【００５９】
以上のように、スコープ１２３の操作部１２１に同期信号・タイミング信号発生器（ＳＳＧ／ＴＧ）１１１および垂直駆動信号ドライバ１１３を収納することによって、水平転送クロック信号（φＨ１，φＨ２）、リセットゲート信号（φＲＧ）および垂直転送クロック信号（Ｖφ１〜Ｖφ４）の伝送は、スコープ１２３と信号処理部１４１を接続する接続ケーブル内を伝送する必要をなくし、スコープ１２３の挿入部内を伝送するのみでよいことになる。このためこれらの信号の波形劣化による画質劣化を防止することができる。
【００６０】
通常、操作部１２１と信号処理部１４１とを接続する接続ケーブルの長さはスコープ１２３の挿入部の長さより長いため、クロック信号と固体撮像素子の出力信号を差動信号として操作部１２１から信号処理部１４１に伝送することで、各信号間および外部からのノイズによるこれらの信号に対する影響や、これらの信号による外部への不要輻射ノイズを軽減させることが可能になる。
【００６１】
また、このような構成にすることで、操作部１２１と信号処理部とを接続する接続ケーブルの信号線の本数を大幅に減らすことが可能になる。本実施形態では、電源線およびグランド（ＧＮＤ）線を除き従来９本必要であった信号線を５本に削減できる。
【００６２】
なお、図１の実施形態では、操作部１２１のＳＳＧ／ＴＧ１１１からのクロック信号および同期信号を信号処理部１４１に伝送してＤＳＰ１３９に内蔵されているＳＳＧ／ＴＧと外部同期させている。しかしながら、本発明はこのような構成に限られず、例えば、信号処理部１４１に設けたＳＳＧ／ＴＧまたはＤＳＰ１３９に内蔵されているＳＳＧ／ＴＧで発生されたクロック信号および同期信号をスコープ側に送ってスコープ１２１に設けられたＳＳＧ／ＴＧ１１１を外部同期モードで動作させることも可能である。この場合、少なくともクロック信号は差動信号として伝送すると好都合である。
【００６３】
図２は、本発明の別の実施形態に関わる電子内視鏡装置の概略的な回路構成を示す。同図に示された電子内視鏡装置は、図１に示される電子内視鏡装置において、ツイストペアケーブルを用いて差動信号で伝送される信号を光ファイバケーブルを用いて光伝送するよう構成したものである。
【００６４】
このため、図２のスコープ１２３ａにおける操作部１２１ａは、図１の操作部１２１における差動信号ドライバ１１５および１１７に代えて、挿入部先端１０７から固体撮像素子１０３の出力信号を受けるＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤＣ１６１と、Ｐ／Ｓ変換回路１６３と、電／光変換器１６５、並びに電／光変換器１６９を備えている。ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤＣ回路１６１は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路とアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）回路とを含むものである。Ｐ／Ｓ変換回路１６３は並列デジタル信号を直列デジタル信号に変換するものである。電／光変換器１６５および１６９はそれぞれ電気信号を光信号に変換する半導体素子、例えばＬＥＤ、半導体レーザ、その他である。
【００６５】
また、図２の信号処理部１４１ａは、図１の信号処理部１４１における差動信号レシーバ１３１，１３３、バッファアンプ１３５、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１３７に代えて、光／電変換器１７１，１７５およびＳ／Ｐ変換器１７３を備えている。光／電変換器１７１，１７５は光ファイバ１８１および１８３を介して伝送される光信号をそれぞれ電気信号に変換するものであり、例えばフォトダイオードのような半導体素子で構成することができる。Ｓ／Ｐ変換器は、直列デジタル信号を並列デジタル信号に変換する周知の回路である。
【００６６】
図２の電子内視鏡装置の動作は、図１に示される電子内視鏡装置とほぼ同じであるが、撮像素子１０３の出力信号および同期信号・タイミング信号発生器１１１から出力されるクロック信号をそれぞれ電／光変換器１６５および１６９によって光信号に変換し、光ファイバケーブル１８１および１８３によって信号処理部１４１ａに伝送する点が異なる。固体撮像素子１０３の出力信号は操作部１２１ａにおいて、ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤＣ回路１６１によって相関二重サンプリング操作および自動利得制御操作が行なわれた後デジタル信号に変換される。このデジタル信号が並列デジタル信号である場合はＰ／Ｓ変換回路１６３において直列デジタル信号に変換され、電／光変換器１６５によって光信号に変換され、光ファイバケーブル１８１を介して信号処理部１４１ａに送られる。信号処理部１４１ａにおいては、光ファイバケーブル１８１を介して送られてきた光信号が光／電変換器１７１によって電気信号に変換される。この電気信号はＳ／Ｐ変換回路１７３によって並列デジタル信号に変換されデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）１３９に入力される。
【００６７】
また、ＳＳＧ／ＴＧ回路１１１から出力されるクロック信号は、電／光変換器１６９によって光信号に変換され、光ファイバケーブル１８３を介して信号処理部１４１ａに送られる。信号処理部１４１ａにおいては、光ファイバケーブル１８３から受け入れた光信号を光／電変換器１７５によって電気信号に変換しＤＳＰ１３９に内蔵されたＳＳＧ／ＴＧに供給する。
【００６８】
このようにして図２の電子内視鏡装置では図１の電子内視鏡装置と同様の動作が行なわれるが、図２の電子内視鏡装置では、固体撮像素子の出力信号およびクロック信号を光信号として光ファイバケーブルを用いて信号処理部に伝送する。このため、簡単な装置構成で電子内視鏡装置における各信号の信号劣化を防止しかつ信号対雑音比を改善して、撮像画像の品質を向上させることができる。また、電子内視鏡装置から発生する不要輻射によるノイズを軽減させ、他の装置に与える悪影響を防止することができる。さらに、スコープと信号処理部を接続するケーブルの本数を少なくしかつ細くして、ケーブル部分のしなやかさを改善し電子内視鏡装置の操作性を向上させることができる。
【００６９】
なお、図２では、固体撮像素子の出力信号およびＳＳＧ／ＴＧ回路の出力クロック信号を共に光信号として伝送する構成を示したが、本発明はこれら一方の信号のみを光信号として伝送してもよいことは言うまでもない。
【００７０】
図３は、本発明のさらに別の実施形態に係わる電子内視鏡装置としての、立体電子内視鏡装置の構成例を示す。同図に示された立体電子内視鏡装置は、挿入部（挿入部先端２０９のみを示す）と操作部（または把持部）２１９とを備えたスコープ２２１、および該スコープ２２１とケーブルで接続された信号処理部２４３を備えている。図３の立体電子内視鏡装置では、立体画像を撮像するために、スコープ２２１および信号処理部２４３に、左目用および右目用の一対の撮像および信号処理回路が設けられている。
【００７１】
スコープ２２１は、細長い管状の挿入部（図示せず）内の先端部２０９に配置された図示しない一対の対物光学系に対応して、一対のＣＣＤ素子のような固体撮像素子２０１，２０３を含む撮像手段を備えている。また、各固体撮像素子２０１，２０３の近傍には、それぞれ、該固体撮像素子２０１，２０３からの出力信号を信号処理部２４３に伝送するためのバッファアンプ（ＢＡ）２０５，２０７が配置されている。
【００７２】
なお、図３においても、図が煩雑になるのを避けるために、本発明の説明に必要な要素のみを示しており、ライトガイドなどの被写体の照明を行なう要素その他は省略してある。また、固体撮像素子２０１，２０３などへの電源線、その他も図示を省略している。
【００７３】
スコープ２２１の挿入部の後端または後端近傍に配置された操作部２１９には、同期信号・タイミング信号発生器（ＳＳＧ／ＴＧ）２１１、一対の垂直駆動信号ドライバ２１３，２１５、およびバッファアンプ２１７などが配置されている。
【００７４】
なお、バッファアンプ２１７は図示の簡略化のため、１つのブロックで示されているが、挿入部先端の一対の固体撮像素子２０１，２０３に各種の駆動信号を送るために必要に応じて複数のバッファアンプが使用される。
【００７５】
信号処理部２４３は、固体撮像素子２０１，２０３の出力信号を、それぞれバッファアンプ２０５，２０７を介して受けるための、一対のバッファアンプ２３１，２３３、一対の相関二重サンプリングおよび自動利得制御（ＣＤＳ／ＡＧＣ）回路２３５，２３７、および一対のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）２３９，２４１を備えている。
【００７６】
図３に示される立体電子内視鏡装置においては、スコープ２２１の操作部２１９におけるＳＳＧ／ＴＧ２１１および一対の垂直駆動信号ドライバ２１３，２１５によって各種同期信号およびタイミング信号が生成され、挿入部先端および信号処理部２４３に供給される。
【００７７】
図３の装置では、基本的には、前記図１の装置と同様の動作が、それぞれ左目用および右目用の構成要素によって行なわれる。すなわち、操作部２１９におけるＳＳＧ／ＴＧ２１１によって水平転送クロック信号（φＨ１，φＨ２）およびリセットゲート信号（φＲＧ）が生成され、バッファアンプ２１７を介して挿入部先端の固体撮像素子２０１，２０３に供給される。また、垂直駆動信号ドライバ２１３，２１５から垂直転送クロック（Ｖφ１〜Ｖφ４）および基板クロック信号（φＳＵＢ）がそれぞれ固体撮像素子２０１，２０３に供給される。また、固体撮像素子２０１，２０３によって得られた出力信号は、それぞれ、バッファアンプ２０５および２０７を介して信号処理部２４３に伝送される。
【００７８】
また、操作部２１９においては、ＳＳＧ／ＴＧ２１１から出力されるクロック信号、および水平同期信号ＨＤおよび垂直同期信号ＶＤが接続ケーブルを介して信号処理部２４３に伝送される。なお、操作部２１９に、図１の構成と同様に、固体撮像素子２０１，２０３の出力を差動信号に変換する差動信号ドライバ、ＳＳＧ／ＴＧ２１１の出力を差動信号に変換する差動信号ドライバ、各種同期信号を信号処理部に伝送するためのバッファアンプを設けることもできる。
【００７９】
操作部２１９においては、さらに、ＳＳＧ／ＴＧ２１１からのタイミング信号および信号処理部２４３から接続ケーブルを介して伝送される電荷吐き出しパルス（ＸＳＵＢ）を受けて、前述のように、垂直転送クロックおよび基板クロック信号が生成され挿入部先端の固体撮像素子２０１，２０３に供給される。
【００８０】
信号処理部２４３においては、操作部２１９のＳＳＧ／ＴＧ２１１から送られてきたクロック信号、水平同期信号（ＨＤ）および垂直同期信号（ＶＤ）が各々のＤＳＰ２３９および２４１に供給される。これによって、各ＤＳＰ２３９，２４１に設けられたＳＳＧ／ＴＧを外部同期する。これにより、スコープ２２１の操作部２１９に設けられたＳＳＧ／ＴＧ２１１と、信号処理部２４３の各ＤＳＰ２３９，２４１に設けられたＳＳＧ／ＴＧが互いに同期して動作する。
【００８１】
信号処理部２４３のＤＳＰ２３９，２４１は、電荷吐き出しパルスＸＳＵＢを生成し、操作部の各垂直信号ドライバ２１３，２１５に伝送する。操作部２１９の垂直駆動信号ドライバ２１３，２１５は、電荷吐き出しパルスＸＳＵＢを受けてそれぞれ基板クロックφＳＵＢを生成し、挿入部先端の固体撮像素子２０１，２０３に供給する。これによって、信号処理部２４３のＤＳＰ２３９，２４１からの信号ＸＳＵＢによって各固体撮像素子２０１，２０３の基板クロック（φＳＵＢ）を制御することで、各々の固体撮像素子において電子シャッタによる調光を行なうことができる。
【００８２】
挿入部先端の各固体撮像素子２０１，２０３からの出力信号は、それぞれ、バッファアンプ２０５，２０７を介してスコープ２２１から接続ケーブルを介して信号処理部２４３に伝送される。信号処理部２４３においては、これらの固体撮像素子からの出力信号をバッファアンプ２３１，２３３を介してそれぞれＣＤＳ／ＡＧＣ２３５，２３７に供給し相関二重サンプリング処理および自動利得制御処理を行なう。さらに、各々のＣＤＳ／ＡＧＣ２３５，２３７からの出力信号はそれぞれＤＳＰ２３９，２４１へ送られ、撮像画像の表示に必要な信号処理などを行ないそれぞれ、例えば、左目用画像出力ＶＯ１および右目用画像出力ＶＯ２として出力する。なお、信号処理部２４３には、その他の信号処理のために必要な回路が設けられているが、これらについての説明および図示は省略する。
【００８３】
以上のように、図３の立体内視鏡装置においても、スコープ２１９の操作部にＳＳＧ／ＴＧ２１１および垂直駆動信号ドライバ２１３，２１５などを設けることによって、従来のように水平転送クロック信号（φＨ１，φＨ２）、リセットゲート信号（φＲＧ）および垂直転送クロック信号（Ｖφ１〜Ｖφ４）などの信号をスコープ２１１と信号処理部とを接続するケーブルで伝送する必要がなくなり、スコープ２２１の挿入部内を伝送するのみでよいことになる。したがって、これらの信号の波形劣化による画質劣化を防止することができ、また、各信号間および外部からのノイズによる悪影響や外部への不要輻射ノイズを著しく低減することが可能になる。
【００８４】
さらに、特に立体電子内視鏡装置においては、スコープ２２１と信号処理部２４３とを接続する接続ケーブルの信号線の本数を大幅に減らすことが可能になる。例えば、本実施形態では、電源およびグランド線を除いて、同軸ケーブル（または、ツイストペアケーブル）３本および単線４本の合計７本程度で済むことになり、従来方式の半分以下に減少させることができる。
【００８５】
なお、図３の実施形態では、操作部２１９のＳＳＧ／ＴＧ２１１からのクロック信号および同期信号を信号処理部２４３に伝送してＤＳＰ２３９，２４１に内蔵されているＳＳＧ／ＴＧと外部同期させている。しかしながら、本発明はこのような構成に限られず、例えば、信号処理部２４３のＤＳＰに内臓されているＳＳＧ／ＴＧを互いに同期させると共に、このようなＳＳＧ／ＴＧ側からクロック信号、水平および垂直同期信号などをスコープ側に伝送してスコープ内に設けられたＳＳＧ／ＴＧを外部同期モードで使用することも可能である。また、信号処理部２４３のＳＳＧ／ＴＧは各ＤＳＰ２３９，２４１に内蔵されたものとしているが、独立のＳＳＧ／ＴＧを２つあるいは１つ設けることもできる。
【００８６】
図４は、本発明のさらに別の実施形態に関わる立体電子内視鏡装置の構成を示し、図３の立体電子内視鏡装置の変形例を示すものである。図４の立体電子内視鏡装置は、各固体撮像素子２０１および２０３の出力信号、およびＳＳＧ／ＴＧ回路２１１から出力されるクロック信号をそれぞれ光信号として光ファイバケーブルを用いて信号処理部に伝送するものである。
【００８７】
このため、図４の立体電子内視鏡装置では、スコープ２２１ａの操作部２１９ａに、ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤＣ回路２４５，２５５、Ｐ／Ｓ変換回路２４７，２５７、電／光変換器２４９，２５９、電／光変換器２５１およびバッファアンプ２５３を新たに設けている。
【００８８】
また、信号処理部２４３ａは、図３の信号処理部２４３におけるバッファアンプ２３１，２３３およびＣＤＳ／ＡＧＣ回路２３５，２３７に代えて、光／電変換器２６１，２６５，２６７およびＳ／Ｐ変換回路２６３，２６９を備えている。
【００８９】
図４の立体電子内視鏡装置は、このような構成によって、前に図２に関して説明したように、操作部２１９ａにおいて、各固体撮像素子２０１，２０３からの出力信号をそれぞれ電／光変換器２４９，２５９によって光信号に変換し各光ファイバケーブル２７１，２７５によって光信号として信号処理部２４３ａに伝送している。信号処理部２４３ａにおいては、これらの光信号を光／電変換器２６１，２６７によって電気信号に変換し、かつＳ／Ｐ変換回路２６３，２６９によって並列信号に変換してそれぞれＤＳＰ２３９および２４１に入力する。
【００９０】
また、操作部２１９ａにおけるＳＳＧ／ＴＧ回路２１１によって生成されたクロック信号は電／光変換器２５１によって光信号に変換され、光ファイバケーブル２７３を介して信号処理部２４３ａに入力される。信号処理部２４３ａにおいては、光ファイバケーブル２７３からの光信号を光／電変換器２６５によって電気信号に変換し各ＤＳＰ２３９，２４１に内蔵されたＳＳＧ／ＴＧ回路に供給し信号同期を行なう。
【００９１】
図４の立体電子内視鏡装置においても、前記図３の立体電子内視鏡装置に関して述べたのと同様に、電子内視鏡装置における各信号の信号劣化を防止しかつ信号対雑音比を改善して、撮像画像の品質を向上させることができる。また、各信号間および外部からのノイズによる悪影響や外部への不要輻射ノイズを著しく低減することが可能になる。さらに、スコープ２２１ａと信号処理部２４３ａとを接続する接続ケーブルの本数を大幅に減らし、電子内視鏡装置の操作性を大幅に改善することができる。
【００９２】
図５は、本発明のさらに別の実施形態に係わる電子内視鏡装置としての、立体電子内視鏡装置の構成例を示す。なお、このような実施形態に係わる電子内視鏡装置の構成は、立体電子内視鏡装置ではなく図１に示すような電子内視鏡装置にも適用できる。
【００９３】
図５に示された立体電子内視鏡装置は、スコープ３３９および該スコープ３３９と接続ケーブルで接続された表示系信号処理部（または、表示側信号処理部）３４１とを備えている。そして、図５の立体電子内視鏡装置は、前記図３の立体電子内視鏡装置と同様の構成を有するが、次の点において図３の構成と相違する。すなわち、図５の構成では、スコープ３３９の操作部（把持部）３３７に、ＳＳＧ／ＴＧ３１１および垂直駆動信号ドライバ３１３，３１５に加えて、ＣＤＳ／ＡＧＣ３２３，３２５およびＤＳＰ３２７，３２９などをも配置している。また、操作部３３７には、これらの他に、各ＤＳＰ３２７，３２９の出力映像信号を表示系信号処理部３４１に、それぞれツイストペアケーブル３５１，３５３を介して、差動信号として伝送するための差動信号ドライバ３３１，３３３を設けている。さらに、図５の構成では、各種バッファアンプ３１７，３１９，３２１および電源部３３５などが設けられている。
【００９４】
なお、図５において表示系信号処理部３４１は操作部３３７から伝送されてきた出力映像信号に対し電子内視鏡として必要とされる処理を行なう回路、例えば、アイソレーション回路、ＮＴＳＣ信号などのためのエンコード回路、出力回路、その他を含むものである。
【００９５】
図５の構成では、操作部３３７に収納する回路要素が前記図２の構成のものより多くなるが、半導体デバイスの小型化や専用チップの開発によって小型化し操作部３３７に収納することは可能と考えられる。
【００９６】
図５の構成では、スコープ３３９と表示系信号処理部３４１を接続する接続ケーブルの本数が前記図２の構成と比較してさらに低減できる。
【００９７】
図６は、本発明のさらに別の実施形態に関わる電子内視鏡装置としての立体電子内視鏡装置の構成を示し、図５の立体電子内視鏡装置の変形例を示す。図６の電子内視鏡装置は、図５の立体電子内視鏡装置と同様の構成を有するが、次の点において図５の構成と相違する。すなわち、図５の構成では、各ＤＳＰ３２７，３２９の出力映像信号を表示系信号処理部３４１に、それぞれツイストペアケーブル３５１，３５３を介して、差動信号として伝送しているのに対し、図６の構成では、これらの出力映像信号を光ファイバケーブルを用いて光信号として表示系信号処理部（または、表示側信号処理部）３４１ａに伝送している。
【００９８】
このため、図６の構成では、図５の構成における操作部３３７の差動信号ドライバ３３１，３３３に代えて、Ｐ／Ｓ変換回路３５７，３６７および電／光変換器３５９，３６９を設けている。また、表示系信号処理部３４１ａに差動信号レシーバを設ける代わりに、光／電変換器３６１，３７１およびＳ／Ｐ変換回路３６３，３７３を設けている。
【００９９】
図６の構成では、各ＤＳＰ３２７，３２９の出力映像信号が、Ｐ／Ｓ変換回路３５７および電／光変換器３５９、およびＰ／Ｓ変換回路３６７および電／光変換器３６９によってそれぞれ光信号に変換され光ファイバケーブル３７７および３７９を介して光信号として表示系信号処理部３４１ａに伝送される。
【０１００】
表示系信号処理部３４１ａにおいては、各光ファイバケーブル３７７，３７９から受信された光信号が光／電変換器３６１，３７１によって電気信号に変換され、かつＳ／Ｐ変換回路３６３，３７３によって並列電気信号に変換され各表示側信号処理回路（または、表示系信号処理回路）３６５，３７５に入力されて所定の処理が行なわれる。各表示側信号処理回路３６５，３７５は、例えば、前述のようにアイソレーション回路、ＮＴＳＣ信号などのためのエンコード回路、出力回路、その他を含むものである。
【０１０１】
図６の構成では、図５の構成と同様の利点を得られる他、電子内視鏡装置における各信号の信号劣化をさらに的確に防止しかつ信号対雑音比を改善し、撮像画像の品質を一層向上させることができる。また、電子内視鏡装置から発生する不要輻射によるノイズもさらに軽減でき、他の装置に与える悪影響も大幅に低減できる。
【０１０２】
図７は、本発明のさらに別の実施形態に係わる電子内視鏡装置としての、立体電子内視鏡装置のより具体的な構成を示す。図７の立体電子内視鏡装置は、スコープ４２５、該スコープ４２５と接続ケーブルで接続された信号処理部４４３を具備する。図７の立体電子内視鏡装置は、前記図３の実施形態に係わる立体電子内視鏡装置と同様の構成をさらに具体化して構成したものである。なお、図７は固体撮像素子として水平転送が１相駆動のＣＣＤを使用した例を示すものであり、水平転送が２相駆動のＣＣＤなどを使用した場合も同様に構成できることは明らかである。
【０１０３】
図７の立体電子内視鏡装置においては、スコープ４２５の挿入部先端に、左目用の固体撮像素子４０１とバッファアンプ４０５、および右目用の固体撮像素子４０３およびバッファアンプ４０７などが配置されている。撮像光学系などの図示は省略されている。また、操作部（把持部）４２３には、ＳＳＧ／ＴＧ４１１、垂直駆動信号ドライバ４１３，４１５、各バッファアンプ（ＢＡ）が配置されている。また、操作部４２３には、前記固体撮像素子４０１および４０３の信号出力を信号処理部４４３に差動信号として伝送するための差動信号ドライバ４１７，４２１が設けられている。さらに、ＳＳＧ／ＴＧ４１１からのクロック信号を差動信号として信号処理部４４３に伝送するための差動信号ドライバ４１９が配置されている。
【０１０４】
信号処理部４４３には、左目用および右目用のＤＳＰ４３７および４３９、各ＤＳＰ４３７および４３９の入力に接続されたＣＤＳ／ＡＧＣ回路４３２および４３６、差動信号レシーバ４３１，４３３，４３５および各バッファアンプ（ＢＡ）、並びに電源部４４１が配置されている。差動信号レシーバ４３１，４３３，４３５はそれぞれツイストペアケーブル４５１，４５３，４５７を介して差動信号により前記差動信号ドライバ４１７，４１９，４２１からの差動信号を受ける。各ＤＳＰ４３７，４３９は各差動信号レシーバ４３１，４３５を介して受信した画像（映像）信号に対し必要な信号処理を行ない左目用および右目用画像出力信号ＶＯ１およびＶＯ２として出力する。なお、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路の機能はまた各ＤＳＰ４３７，４３９で行なうことも可能である。
【０１０５】
図７の構成では、操作部４２３のＳＳＧ／ＴＧ４１１および垂直駆動信号ドライバ４１３，４１５で生成した各同期信号および駆動信号などが挿入部先端に送られ、固体撮像素子４０１，４０３が図２の場合と同様に動作する。したがって、スコープ４２５と信号処理部４４３との間で固体撮像素子の駆動信号などの伝送が必要なくなり、接続ケーブルの本数が大幅に低減できる。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明は、人間、動物その他の体腔内に挿入して医療検査などを行なう電子内視鏡装置のような医療機器の分野、機械装置、構造物その他の狭い空間内に挿入して内部状態の観察などを行なう観察用機器の分野、その他に適用可能であり、特に高い操作性を備え高品質の撮像を行なう必要がある場合に好適に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の一実施形態に係わる電子内視鏡装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の別の実施形態に関わる電子内視鏡装置として、図１の電子内視鏡装置の変形例の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明のさらに別の実施形態に係わる電子内視鏡装置としての立体電子内視鏡装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明のさらに別の実施形態に関わる立体電子内視鏡装置として、図３の立体電子内視鏡装置の変形例の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明のさらに別の実施形態に係わる電子内視鏡装置としての立体電子内視鏡装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明のさらに別の実施形態に関わる立体電子内視鏡装置として図５の立体電子内視鏡装置の変形例の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明のさらに別の実施形態に係わる電子内視鏡装置としての立体電子内視鏡装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図８】電子内視鏡装置の外観的構成を示す説明図である。
【図９】電子内視鏡装置の他の外観的構成を示す説明図である。
【図１０】従来の電子内視鏡装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図１１】従来の別の電子内視鏡装置としての立体電子内視鏡装置の概略の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１０１  撮像光学系
１０３，２０１，２０３，３０１，３０３，４０１，４０３  固体撮像素子
１１１，２１１，３１１，４１１  ＳＳＧ／ＴＧ回路
１１３，２１３，２１５，３１３，３１５，４１３，４１５  垂直駆動信号ドライバ
１２３，２２１，３３９，４２５，５００  スコープ
１０７，２０９，３０９，４０９  挿入部先端
５０１  挿入部
１２１，２１９，３３７，４２３，５０３  操作部
１３７，２３５，２３７，３２３，３２５  ＣＤＳ／ＡＧＣ回路
１３９，２３９，２４１，３２７，３２９，４３７，４３９  ＤＳＰ
１４１，２４３，４４３，５０５  信号処理部
１５１，１５３，３５１，３５３，４５１，４５３，４５７  ツイストペアケーブル
１８１，１８３，２７１，２７３，２７５，３７７，３７９  光ファイバケーブル
３４１  表示系信号処理部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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