(57)【要約】【課題】プロセッサに不具合が発生した際にも、被写体像を継続して観察するのに好適な電子内視鏡装置を提供する。【解決手段】電子内視鏡装置を、電子スコープの撮像素子から出力される画素信号に対して信号処理を施して画像信号を生成する一次信号処理回路と、一次信号処理回路から出力される画像信号に対して画像処理を施して映像信号を生成する二次信号処理回路と、通常状態において一次信号処理回路から二次信号処理回路へ絶縁して画像信号を伝送する少なくとも一つの通常絶縁伝送手段を含む、複数の絶縁伝送手段と、通常絶縁伝送手段が画像信号を伝送可能か否か判定する伝送判定手段と、から構成する。一次信号処理回路は、伝送判定手段による判定結果に基づいて、二次信号処理回路への画像信号の伝送方法を変更する。【選択図】図１
2017202007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子スコープの撮像素子から出力される画素信号に対して信号処理を施して画像信号を生成する一次信号処理回路と、
前記一次信号処理回路から出力される画像信号に対して画像処理を施して映像信号を生成する二次信号処理回路と、
通常状態において前記一次信号処理回路から前記二次信号処理回路へ絶縁して前記画像信号を伝送する少なくとも一つの通常絶縁伝送手段を含む、複数の絶縁伝送手段と、
前記通常絶縁伝送手段が前記画像信号を伝送可能か否か判定する伝送判定手段と、
を備え、
前記一次信号処理回路は、前記伝送判定手段による判定結果に基づいて、前記二次信号処理回路への前記画像信号の伝送方法を変更する、
電子内視鏡装置。
【請求項２】
前記通常絶縁伝送手段は、
前記画像信号を光信号に変換し、
光ファイバによって前記光信号を前記二次信号処理回路に伝送する、
請求項１に記載の電子内視鏡装置。
【請求項３】
前記伝送判定手段が、前記通常絶縁伝送手段が前記画像信号を伝送不可能と判定した場合に、前記一次信号処理回路は、
前記画像信号よりもデータ量の少ない圧縮画像信号を生成し、
前記複数の絶縁伝送手段のうち前記通常絶縁伝送手段以外の絶縁伝送手段により前記圧縮画像信号を前記二次信号処理回路へ伝送する、
請求項１又は請求項２に記載の電子内視鏡装置。
【請求項４】
二つ以上の前記通常絶縁伝送手段を備え、
前記伝送判定手段が、前記二つ以上の前記通常絶縁伝送手段に、前記画像信号を伝送可能なものと、該画像信号を伝送不可能なものが含まれていると判定した場合に、前記一次信号処理回路は、前記伝送可能な通常絶縁伝送手段のみを用いて前記画像信号を伝送する、
請求項２に記載の電子内視鏡装置。
【請求項５】
前記伝送判定手段が、前記二つ以上の前記通常絶縁伝送手段に、前記画像信号を伝送可能なものと、該画像信号を伝送不可能なものが含まれていると判定した場合に、前記一次信号処理回路は、前記伝送可能な通常絶縁伝送手段のみを用いて、伝送速度を引き上げて前記画像信号を伝送する、
請求項４に記載の電子内視鏡装置。
【請求項６】
前記伝送判定手段が、前記二つ以上の前記通常絶縁伝送手段に、前記画像信号を伝送可能なものと、該画像信号を伝送不可能なものが含まれていると判定した場合に、前記一次信号処理回路は、
前記画像信号よりもデータ量の少ない圧縮画像信号を生成し、
前記伝送可能な通常絶縁伝送手段のみを用いて、前記圧縮画像信号を伝送する、
請求項４又は請求項５に記載の電子内視鏡装置。
【請求項７】
前記伝送判定手段が、前記通常絶縁伝送手段が前記画像信号を伝送不可能と判定した場合に、前記二次信号処理回路は、前記伝送判定手段による判定結果を、前記複数の絶縁伝送手段のうち前記通常絶縁伝送手段以外の絶縁伝送手段により前記一次信号処理回路へ伝送する、
請求項１から請求項６の何れか一項に記載の電子内視鏡装置。
【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する。
【背景技術】
【０００２】
電子スコープ及びプロセッサを備えた電子内視鏡装置が知られている。電子スコープによって撮像された被写体像は、電気信号としてプロセッサに送信される。プロセッサは、電気信号に対して信号処理や画像処理を施して映像信号を生成し、モニタに送信する。これにより、被写体の映像を観察することができる。
【０００３】
プロセッサは、各種信号処理を実行するための複数の回路を有している。これらの回路のうち、電子スコープ側（患者側）の回路（一次回路）と、一次回路から出力された信号に対して信号処理を施す回路（二次回路）との間には、アイソレータが設けられている。これにより、一次回路と二次回路は直流電流に対して絶縁され、二次回路による患者への電気的影響を防止することができる。この種の電子内視鏡として、例えば、特許文献１に、一次回路と二次回路とがフォトカプラによって絶縁されている電子内視鏡装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３５０６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の電子内視鏡装置では、一次回路と二次回路との間の通信にフォトカプラを使用している。しかし、電子内視鏡装置で被写体を観察している途中でフォトカプラの動作に不具合が発生すると、観察途中であるにも拘らず、被写体を観察できなくなる虞がある。
【０００６】
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、プロセッサに不具合が発生した際にも、被写体像を継続して観察するのに好適な電子内視鏡装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態に係る電子内視鏡装置は、電子スコープの撮像素子から出力される画素信号に対して信号処理を施して画像信号を生成する一次信号処理回路と、一次信号処理回路から出力される画像信号に対して画像処理を施して映像信号を生成する二次信号処理回路と、通常状態において一次信号処理回路から二次信号処理回路へ絶縁して画像信号を伝送する少なくとも一つの通常絶縁伝送手段を含む、複数の絶縁伝送手段と、通常絶縁伝送手段が画像信号を伝送可能か否か判定する伝送判定手段と、を備える。この構成において、一次信号処理回路は、伝送判定手段による判定結果に基づいて、二次信号処理回路への画像信号の伝送方法を変更する。
【０００８】
このような構成によれば、画像信号は、通常状態において、通常絶縁伝送手段によって二次信号処理回路へ伝送される。また、通常絶縁伝送手段の動作に不具合が生じ、画像信号を伝送できない状態になった場合、画像信号は、通常絶縁伝送手段以外の絶縁伝送手段によって二次信号処理回路へ伝送される。そのため、通常絶縁伝送手段の動作に不具合が発生した場合においても、被写体像を継続して観察することができる。
【０００９】
また、本発明の一実施形態において、通常絶縁伝送手段は、例えば、画像信号を光信号に変換し、光ファイバによって光信号を二次信号処理回路に伝送する。
【００１０】
また、本発明の一実施形態において、伝送判定手段が、通常絶縁伝送手段が画像信号を伝送不可能と判定した場合に、一次信号処理回路は、例えば、画像信号よりもデータ量の少ない圧縮画像信号を生成し、複数の絶縁伝送手段のうち通常絶縁伝送手段以外の絶縁伝送手段により圧縮画像信号を二次信号処理回路へ伝送する。
【００１１】
また、本発明の一実施形態において、電子内視鏡装置は、例えば、二つ以上の通常絶縁伝送手段を備える。この場合、伝送判定手段が、二つ以上の通常絶縁伝送手段に、画像信号を伝送可能なものと、画像信号を伝送不可能なものが含まれていると判定した場合に、一次信号処理回路は、伝送可能な通常絶縁伝送手段のみを用いて画像信号を伝送する。
【００１２】
また、本発明の一実施形態において、伝送判定手段が、二つ以上の通常絶縁伝送手段に、画像信号を伝送可能なものと、画像信号を伝送不可能なものが含まれていると判定した場合に、一次信号処理回路は、例えば、伝送可能な通常絶縁伝送手段のみを用いて、伝送速度を引き上げて画像信号を伝送する。
【００１３】
また、本発明の一実施形態において、伝送判定手段が、二つ以上の通常絶縁伝送手段に、画像信号を伝送可能なものと、画像信号を伝送不可能なものが含まれていると判定した場合に、一次信号処理回路は、例えば、画像信号よりもデータ量の少ない圧縮画像信号を生成し、伝送可能な通常絶縁伝送手段のみを用いて、圧縮画像信号を伝送する。
【００１４】
また、本発明の一実施形態において、伝送判定手段が、通常絶縁伝送手段が画像信号を伝送不可能と判定した場合に、二次信号処理回路は、例えば、伝送判定手段による判定結果を、複数の絶縁伝送手段のうち通常絶縁伝送手段以外の絶縁伝送手段により一次信号処理回路へ伝送する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の一実施形態によれば、プロセッサに不具合が発生した際にも、被写体像を継続して観察するのに好適な電子内視鏡装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子内視鏡装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る前段信号処理回路から後段信号処理回路までの部分の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】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下においては、本発明の一実施形態として電子内視鏡装置を例に取り説明する。
【００１８】
［電子内視鏡装置１の構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る電子内視鏡装置１の構成を示すブロック図である。図１に示されるように、電子内視鏡装置１は、医療用に特化された装置であり、電子スコープ１００、プロセッサ２００及びモニタ３００を備えている。
【００１９】
図２は、プロセッサ２００のうち、前段信号処理回路２１１から後段信号処理回路２２６までの部分の構成を示すブロック図である。前段信号処理回路２１１及び後段信号処理回路２２６については後述する。
【００２０】
プロセッサ２００は、一次回路２１０、二次回路２２０、アイソレータ２３０、操作パネル２４０、光源ユニット２５０を備えている。アイソレータ２３０は、一次回路２１０と二次回路２２０を、直流電流に対して絶縁する。アイソレータ２３０には、例えば、フォトカプラ、パルストランスを用いたアイソレータ、ＧＭＲ（Giant Magneto Resistance）アイソレータ等が使用される。
【００２１】
二次回路２２０は、システムコントローラ２２１及びタイミングコントローラ２２２を備えている。システムコントローラ２２１は、メモリ２２３に記憶された各種プログラムを実行し、電子内視鏡装置１全体を統合的に制御する。また、システムコントローラ２２１は、操作パネル２４０に接続されている。システムコントローラ２２１は、操作パネル２４０より入力される術者からの指示に応じて、電子内視鏡装置１の各動作及び各動作のためのパラメータを変更する。タイミングコントローラ２２２は、各部の動作のタイミングを調整するクロックパルスを電子内視鏡装置１内の各回路に出力する。
【００２２】
光源ユニット２５０は、ランプ２５１、ランプ電源イグナイタ２５２、集光レンズ２５３を備えている。ランプ２５１は、ランプ電源イグナイタ２５２による始動後、照射光Ｌを射出する。ランプ２５１は、例えば、キセノンランプ、ハロゲンランプ、水銀ランプ、メタルハライドランプ等の高輝度ランプやＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。照射光Ｌは、主に可視光領域から不可視である赤外光領域に広がるスペクトルを持つ光（又は少なくとも可視光領域を含む白色光）である。
【００２３】
ランプ２５１より射出された照射光Ｌは、集光レンズ２５３によりＬＣＢ（Light Carrying Bundle）１０２の入射端面に集光されてＬＣＢ１０２内に入射される。
【００２４】
ＬＣＢ１０２内に入射された照射光Ｌは、ＬＣＢ１０２内を伝播する。ＬＣＢ１０２内を伝播した照射光Ｌは、電子スコープ１００の先端に配置されたＬＣＢ１０２の射出端面より射出され、配光レンズ１０４を介して被写体に照射される。照射光Ｌにより照射された被写体からの戻り光は、対物レンズ１０６を介して固体撮像素子１０８の受光面上で光学像を結ぶ。
【００２５】
固体撮像素子１０８は、補色市松型画素配置を有する単板式カラーＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサである。固体撮像素子１０８は、受光面上の各画素で結像した光学像を光量に応じた電荷として蓄積して、イエローＹｅ、シアンＣｙ、グリーンＧ、マゼンタＭｇの画像信号を生成し、生成された垂直方向に隣接する２つの画素の画像信号を加算し混合して出力する。なお、固体撮像素子１０８は、ＣＣＤイメージセンサに限らず、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサやその他の種類の撮像装置に置き換えられてもよい。固体撮像素子１０８はまた、原色系フィルタ（ベイヤ配列フィルタ）を搭載したものであってもよい。
【００２６】
電子スコープ１００の接続部内には、ドライバ信号処理回路１１０が備えられている。ドライバ信号処理回路１１０には、照射光Ｌにより照射された被写体の画像信号が所定のフレームレートで固体撮像素子１０８より入力される。本実施形態において、フレームレートは、１／３０秒である。ドライバ信号処理回路１１０は、固体撮像素子１０８より入力される画像信号に対して所定の処理を施してプロセッサ２００の一次回路２１０に出力する。
【００２７】
ドライバ信号処理回路１１０は、メモリ１１２にアクセスして電子スコープ１００の固有情報を読み出す。メモリ１１２に記録される電子スコープ１００の固有情報には、例えば、固体撮像素子１０８の画素数や感度、動作可能なフレームレート、型番等が含まれる。ドライバ信号処理回路１１０は、メモリ１１２より読み出された固有情報をプロセッサ２００に出力する。
【００２８】
メモリ１１２から読み出された電子スコープ１００の固有情報は、一次回路２１０及びアイソレータ２３０を介して、システムコントローラ２２１に入力される。システムコントローラ２２１は、電子スコープ１００の固有情報に基づいて各種演算を行い、制御信号を生成する。システムコントローラ２２１は、生成された制御信号を用いて、プロセッサ２００に接続されている電子スコープ１００に適した処理がなされるようにプロセッサ２００内の各種回路の動作やタイミングを制御する。
【００２９】
タイミングコントローラ２２２は、システムコントローラ２２１によるタイミング制御に従って、ドライバ信号処理回路１１０にクロックパルスを供給する。ドライバ信号処理回路１１０は、タイミングコントローラ２２２から供給されるクロックパルスに従って、固体撮像素子１０８をプロセッサ２００側で処理される映像のフレームレートに同期したタイミングで駆動制御する。また、ドライバ信号処理回路１１０は、固体撮像素子１０８から出力された画素信号に対して増幅処理等の信号処理を施して、プロセッサ２００の一次回路２１０に出力する。
【００３０】
一次回路２１０は、前段信号処理回路２１１、光信号送信回路２１２、電流検知回路２１３を備えている。前段信号処理回路２１１は、ドライバ信号処理回路１１０より１フレーム周期で入力される画素信号に対してデモザイク処理、マトリックス演算、Ｙ／Ｃ分離等の所定の信号処理を施して画像信号を生成し、光信号送信回路２１２に出力する。
【００３１】
図２に示すように、光信号送信回路２１２は、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting LASER）１１ａ、１１ｂ、及び、ＶＣＳＥＬ１１ａ、１１ｂを発光駆動するＶＣＳＥＬドライバ１０ａ、１０ｂを有している。前段信号処理回路２１１は、画像信号を２つの信号に分けてＶＣＳＥＬドライバ１０ａ、１０ｂに入力する。ＶＣＳＥＬドライバ１０ａ、１０ｂはそれぞれ、入力された画像信号に基づいてＶＣＳＥＬ１１ａ、１１ｂを発光駆動する。これにより、画像信号が、電気信号から光信号に変換される。光信号に変換された画像信号は、光ファイバ２３１、２３２内を伝搬し、二次回路２２０に入力される。なお、光信号送信回路２１２は、ＶＣＳＥＬ１１ａ、１１ｂの代わりに、半導体レーザやＬＥＤを有していてもよい。
【００３２】
一次回路２１０が有する電流検知回路２１３は、光信号送信回路２１２の駆動電流を検知する。この駆動電流の値に基づいて、光信号送信回路２１２が正常に駆動しているか否かが判定される。
【００３３】
二次回路２２０は、光信号受信回路２２４、電流検知回路２２５、後段信号処理回路２２６を備えている。
【００３４】
図２に示すように、光信号受信回路２２４は、２つの受光素子２０ａ、２０ｂ、及び、増幅回路２１ａ、２１ｂを有している。受光素子２０ａ、２０ｂはそれぞれ、光ファイバ２３１、２３２内を伝搬した光信号を受光し、電気信号に変換する。電気信号に変換された画像信号は、増幅回路２１ａ、２１ｂにより増幅されて後段信号処理回路２２６に入力される。
【００３５】
二次回路２２０が有する電流検知回路２２５は、光信号受信回路２２４の駆動電流を検知する。この駆動電流の値に基づいて、光信号受信回路２２４が正常に駆動しているか否かが判定される。
【００３６】
後段信号処理回路２２６は、光信号受信回路２２４より入力される電気信号（画像信号）を処理してモニタ表示用の画面データを生成し、生成されたモニタ表示用の画面データを所定のフォーマットの映像信号に変換する。変換された映像信号は、モニタ３００に出力される。これにより、被写体のカラー画像がモニタ３００の表示画面に表示される。
【００３７】
このように、本実施形態では、一次回路２１０と二次回路２２０が、アイソレータ２３０及び光ファイバ２３１、２３２によって接続されている。これにより、一次回路２１０と二次回路２２０が直流電流に対して絶縁される。そのため、二次回路２２０が、一次回路２１０及び電子スコープ１００を介して被写体である人体に電気的な影響を与えることが防止される。
【００３８】
また、本実施形態では、一次回路２１０から二次回路２２０への画像信号の伝送に、ＶＣＳＥＬ１１ａ、１１ｂや光ファイバ２３１、２３２等を用いた光信号が使用される。ＶＣＳＥＬ１１ａ、１１ｂや光ファイバ２３１、２３２等を用いることにより、高速な（例えば、数Ｇｂｐｓ〜数十Ｇｂｐｓの）信号伝送が可能である。そのため、データ量の多い画像信号の伝送が可能となり、解像度の高い被写体像を観察することができる。
【００３９】
また、本実施形態では、画像信号の伝送に、複数のＶＣＳＥＬ１１ａ、１１ｂや光ファイバ２３１、２３２等を使用することにより、画像信号の伝送速度をさらに向上することができる。
【００４０】
本実施形態では、通常状態では、光信号送信回路２１２、光ファイバ２３１、２３２及び光信号受信回路２２４によって画像信号が伝送される。しかし、光信号送信回路２１２、光ファイバ２３１、２３２又は光信号受信回路２２４等の光信号の伝送に関わる部材の動作に不具合が発生した場合に、画像信号の伝送方法が変更される。以下では、本実施形態における画像信号の伝送方法の変更動作について説明する。
【００４１】
［光信号送信回路２１２の動作に不具合が発生した場合］
まず、光信号送信回路２１２の動作に不具合が発生した場合における、伝送方法の変更動作について説明する。光信号送信回路２１２は、ＶＣＳＥＬ１１ａ、１１ｂ及びＶＣＳＥＬドライバ１０ａ、１０ｂを有している。ＶＣＳＥＬ１１ａ、１１ｂ及びＶＣＳＥＬドライバ１０ａ、１０ｂが正常に駆動している場合、光信号送信回路２１２には駆動電流が流れる。この駆動電流を電流検知回路２１３により検知することにより、光信号送信回路２１２が正常に動作しているか、又は、不具合が発生しているかを判定することができる。
【００４２】
電流検知回路２１３によって検知された駆動電流の値は、アイソレータ２３０を介してシステムコントローラ２２１に入力される。システムコントローラ２２１は、駆動電流の値に基づいて、光信号送信回路２１２が正常に動作しているか否かを判定する。光信号送信回路２１２の動作に不具合が発生していると判定された場合、システムコントローラ２２１は、動作変更コマンドを前段信号処理回路２１１に出力する。この動作変更コマンドに応じて、前段信号処理回路２１１の画像信号の生成処理及び出力処理が変更される。
【００４３】
通常状態では、前段信号処理回路２１１は、ドライバ信号処理回路１１０から出力された全ての画素信号に対して所定の信号処理を施すことにより、画像信号を生成している。一方、前段信号処理回路２１１は、動作変更コマンドを受け付けると、ドライバ信号処理回路１１０から出力された画素信号のうち、一部の画素信号のみを用いて画像信号を生成する。詳しくは、前段信号処理回路２１１は、画素信号を間引くことにより、解像度の低い画像信号を生成する。或いは、前段信号処理回路２１１は、被写体像のうち特定の領域（例えば、被写体像の中心部に相当する領域）の画素信号を用いて画像信号を生成する。このように、画素信号の一部のみを用いることにより、データ量の少ない圧縮画像信号が生成される。
【００４４】
前段信号処理回路２１１は、生成された圧縮画像信号を、光信号送信回路２１２ではなく、アイソレータ２３０に出力する。アイソレータ２３０は、圧縮画像信号を後段信号処理回路２２６に伝送する。後段信号処理回路２２６は、圧縮画像信号に基づいて映像信号を生成し、モニタ３００に出力する。これにより、光信号を伝送する場合に比べて、解像度の低い、又は、撮影範囲の狭い撮影画像がモニタ３００に表示される。
【００４５】
このように、本実施形態では、光信号送信回路２１２の動作に不具合が発生した場合に、データ量の少ない画像信号がアイソレータ２３０を介して伝送される。これにより、モニタ３００に撮影画像が表示されなくなるという事態の発生を防ぐことができる。
【００４６】
なお、アイソレータ２３０による画像信号の伝送速度は、光信号送信回路２１２や光ファイバ２３１、２３２等の画像信号の伝送速度よりも小さい。しかし、アイソレータ２３０によって伝送される圧縮画像信号は、画像信号よりもデータ量が少ない。そのため、圧縮画像信号をフレームレートを下げることなく伝送することが可能であり、撮影画像を遅延なくモニタ３００に表示することができる。
【００４７】
なお、圧縮画像信号のフレームレートは、アイソレータ２３０の伝送速度に応じて変更してもよい。これにより、アイソレータ２３０の伝送速度が小さい場合においても、撮影画像をモニタ３００に表示することができる。
【００４８】
また、電流検知回路２１３によって検知された駆動電流の値は、システムコントローラ２２１に入力されず、前段信号処理回路２１１に入力されてもよい。この場合、前段信号処理回路２１１は、駆動電流の値に基づいて、画像信号を光信号送信回路２１２に出力するか、アイソレータ２３０に出力するかを切り替える。
【００４９】
［光ファイバ２３１、２３２又は光信号受信回路２２４の動作に不具合が発生した場合］
次に、光ファイバ２３１、２３２や光信号受信回路２２４の動作に不具合が発生した場合における、伝送方法の変更動作について説明する。光信号受信回路２２４は、受光素子２０ａ、２０ｂ及び増幅回路２１ａ、２１ｂを有している。受光素子２０ａ、２０ｂ及び増幅回路２１ａ、２１ｂが正常に駆動している場合、光信号受信回路２２４には駆動電流が流れる。この駆動電流を電流検知回路２２５により検知することにより、光信号受信回路２２４が正常に動作しているか、又は、不具合が発生しているかを判定することができる。
【００５０】
また、光ファイバ２３１、２３２の動作に不具合が発生すると、光信号受信回路２２４に画像信号が入力されなくなる。そのため、画像信号を処理する光信号受信回路２２４又は後段信号処理回路２２６の駆動状態に基づいて、光ファイバ２３１、２３２が正常に動作しているか否かを判定することができる。光ファイバ２３１、２３２の動作に不具合が発生する場合として、例えば、光ファイバ２３１、２３２が光信号送信回路２１２又は光信号受信回路２２４と正常に接続されていない場合や、光ファイバ２３１、２３２が折れ曲がり、光信号を伝送できなくなっている場合が考えられる。
【００５１】
システムコントローラ２２１は、光ファイバ２３１、２３２及び光信号受信回路２２４が正常に動作しているか否かを判定する。システムコントローラ２２１は、光ファイバ２３１、２３２又は光信号受信回路２２４の動作に不具合が発生していると判定した場合、動作変更コマンドを出力する。動作変更コマンドは、アイソレータ２３０を介して前段信号処理回路２１１に入力される。この動作変更コマンドに応じて、前段信号処理回路２１１の画像信号の生成処理及び出力処理が変更される。
【００５２】
前段信号処理回路２１１の画像信号の生成処理及び出力処理が変更は、光信号送信回路２１２の動作に不具合が発生した場合における処理と同じである。すなわち、前段信号処理回路２１１は、動作変更コマンドを受信すると、圧縮画像信号を生成して出力する。圧縮画像信号はアイソレータ２３０を介して伝送され、後段信号処理回路２２６に入力される。これにより、光ファイバ２３１、２３２又は光信号受信回路２２４の動作に不具合が発生した場合においても、モニタ３００に撮影画像が表示されなくなるという事態の発生を防ぐことができる。
【００５３】
［２セットのＶＣＳＥＬ及びＶＣＳＥＬドライバのうち一方の動作に不具合が発生した場合］
本実施形態の光信号送信回路２１２は、図２に示すように、２セットのＶＣＳＥＬとＶＣＳＥＬドライバ（ＶＣＳＥＬ１１ａとＶＣＳＥＬドライバ１０ａのセット、及び、ＶＣＳＥＬ１１ｂとＶＣＳＥＬドライバ１０ｂのセット）を有している。そのため、光信号送信回路２１２の動作に不具合が発生する場合として、２セットの両方の動作に不具合が発生している場合だけでなく、１セットのみの動作に不具合が発生する場合がある。このとき、他方の１セットは正常に動作するため、この他方の１セットのみを用いて画像信号を伝送することが可能である。以下では、１セットのＶＣＳＥＬとＶＣＳＥＬドライバを用いた画像信号の伝送方法について説明する。
【００５４】
システムコントローラ２２１は、電流検知回路２１３によって検知された駆動電流の値に基づいて、光信号送信回路２１２が正常に動作しているか否かを判定する。光信号送信回路２１２が有する２セットのＶＣＳＥＬとＶＣＳＥＬドライバのうち、一方が正常に動作しており、他方に不具合が発生していると判定された場合、システムコントローラ２２１は、動作変更コマンドを前段信号処理回路２１１に出力する。この動作変更コマンドに応じて、前段信号処理回路２１１の画像信号の生成処理及び出力処理が変更される。
【００５５】
通常状態では、前段信号処理回路２１１で生成された画像信号は２つに分けられた上で、２セットのＶＣＳＥＬとＶＣＳＥＬドライバによって伝送される。これに対し、例えば、ＶＣＳＥＬ１１ａとＶＣＳＥＬドライバ１０ａのセットのみが正常に動作し、ＶＣＳＥＬ１１ｂとＶＣＳＥＬドライバ１０ｂのセットが正常に動作していない場合、画像信号は２つに分けられることなく、ＶＣＳＥＬ１１ａとＶＣＳＥＬドライバ１０ａのセットによって伝送される。詳しくは、前段信号処理回路２１１は、動作変更コマンドを受け付けると、画像信号の伝送速度を略２倍に引き上げて出力する。伝送速度が略２倍に引き上げられた画像信号は、正常に動作しているＶＣＳＥＬドライバ１０ａに入力され、ＶＣＳＥＬ１１ａにより電気信号から光信号に変換される。光信号は当該ＶＣＳＥＬ１１ａに接続された光ファイバ２３１を介して光信号受信回路２２４に伝送される。
【００５６】
このように、本実施形態では、２セットのＶＣＳＥＬとＶＣＳＥＬドライバのうち、１セットに不具合が発生した場合に、画像信号は伝送速度が引き上げられた上で正常に動作しているＶＣＳＥＬ及びＶＣＳＥＬドライバのセットを用いて伝送される。これにより、モニタ３００に撮影画像が表示されなくなるという事態の発生を防ぐことができる。また、画像信号の伝送に使用するＶＣＳＥＬとＶＣＳＥＬドライバのセットは１セットのみであるが、画像信号は略２倍の伝送速度で伝送される。そのため、１セットのＶＣＳＥＬとＶＣＳＥＬドライバを用いた画像信号の伝送速度は、２セットのＶＣＳＥＬとＶＣＳＥＬドライバを用いた場合の伝送速度と実質的に同じである。従って、画像信号を間引く又は圧縮して伝送する必要が無く、モニタ３００に表示される撮影画像の解像度が低下することはない。
【００５７】
なお、上述の実施形態では、画像信号の伝送速度が略２倍に引き上げられるが、本発明はこれに限定されない。前段信号処理回路２１１や光信号送信回路２１２等の仕様によっては、画像信号の伝送速度を２倍に引き上げられない場合がある。この場合、前段信号処理回路２１１は、画像信号よりもデータ量の少ない圧縮画像信号を生成すると共に、当該圧縮画像信号を伝送速度を引き上げて出力する。例えば、画像信号の伝送速度を１．５倍までしか引き上げられない場合、前段信号処理回路２１１は、画像信号のデータ量を１００％とした場合、７５％のデータ量の圧縮画像信号を生成する。この圧縮画像信号を１．５倍の伝送速度で伝送することにより、圧縮画像信号のフレームレートは、２セットのＶＣＳＥＬとＶＣＳＥＬドライバを用いて画像信号を伝送する場合のフレームレートと実質的に同じとなる。
【００５８】
また、上述の実施形態では、光信号送信回路２１２が２セットのＶＣＳＥＬとＶＣＳＥＬドライバを有している場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、光信号送信回路２１２は、３セット以上のＶＣＳＥＬ及びＶＣＳＥＬドライバを有していてもよい。この場合、光ファイバ、光信号受信回路２２４が備える受光素子及び増幅回路は、ＶＣＳＥＬ及びＶＣＳＥＬドライバのセット数に応じて変更される。
【００５９】
［光ファイバ、受光素子、増幅回路の２つのセットうち一方の動作に不具合が発生した場合］
また、本実施形態のプロセッサ２００は、光ファイバ、受光素子、増幅回路の２つのセット（光ファイバ２３１、受光素子２０ａ、増幅回路２１ａのセット、及び、光ファイバ２３２、受光素子２０ｂ、増幅回路２１ｂのセット）を有している。そのため、光ファイバ２３１、２３２又は光信号受信回路２２４の動作に不具合が発生する場合として、２セットの両方の動作に不具合が発生している場合だけでなく、１セットのみの動作に不具合が発生する場合がある。このとき、他方の１セットは正常に動作するため、この他方の１セットのみを用いて画像信号を伝送することが可能である。
【００６０】
システムコントローラ２２１は、電流検知回路２２５によって検知された電流値及び光信号受信回路２２４又は後段信号処理回路２２６の駆動状態に基づいて、光ファイバ、受光素子、増幅回路のセットが正常に動作しているか否かを判定する。一方が正常に動作しており、他方に不具合が発生していると判定された場合、システムコントローラ２２１は、動作変更コマンドを前段信号処理回路２１１に出力する。この動作変更コマンドに応じて、前段信号処理回路２１１の画像信号の生成処理及び出力処理が変更される。
【００６１】
前段信号処理回路２１１の画像信号の生成処理及び出力処理が変更は、２セットのＶＣＳＥＬ及びＶＣＳＥＬドライバのうち一方の動作に不具合が発生した場合における処理と同じである。すなわち、前段信号処理回路２１１は、動作変更コマンドを受信すると、画像信号の伝送速度を略２倍に引き上げて出力する。伝送速度が略２倍に引き上げられた画像信号は、正常に動作している光ファイバ、受光素子、増幅回路のセットに対応するＶＣＳＥＬドライバに入力され、ＶＣＳＥＬにより電気信号から光信号に変換される。光信号は正常に動作している光ファイバ、受光素子、増幅回路のセットを介して伝送される。これにより、光ファイバ、受光素子、増幅回路の２つのセットうち一方の動作に不具合が発生した場合においても、モニタ３００に撮影画像が表示されなくなるという事態の発生を防ぐことができる。
【００６２】
以上が本発明の例示的な実施形態の説明である。本発明の実施形態は、上記に説明したものに限定されず、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば明細書中に例示的に明示される実施形態等又は自明な実施形態等を適宜組み合わせた内容も本発明の実施形態に含まれる。
【符号の説明】
【００６３】
１  電子内視鏡装置
１０ａ、１０ｂ  ＶＣＳＥＬドライバ
１１ａ、１１ｂ  ＶＣＳＥＬ
２０ａ、２０ｂ  受光素子
２１ａ、２１ｂ  増幅回路
１００  電子スコープ
１０２  ＬＣＢ
１０４  配光レンズ
１０６  対物レンズ
１０８  固体撮像素子
１１０  ドライバ信号処理回路
１１２  メモリ
２００  プロセッサ
２１０  一次回路
２１１  前段信号処理回路
２１２  光信号送信回路
２１３  電流検知回路
２２０  二次回路
２２１  システムコントローラ
２２２  タイミングコントローラ
２２３  メモリ
２２４  光信号受信回路
２２５  電流検知回路
２２６  後段信号処理回路
２３０  アイソレータ
２３１  光ファイバ
２３２  光ファイバ
２４０  操作パネル
２５０  光源ユニット
２５１  ランプ
２５２  ランプ電源イグナイタ
２５３  集光レンズ
【図１】
2017202007.tif 000003
【図２】
2017202007.tif 000004