(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体撮像素子をそれぞれ備えた第１及び第２の内視鏡撮像装置と、第１の内視鏡撮像装置の第１の信号用コネクタが着脱自在に接続され、かつ第２の内視鏡の第２の信号用コネクタが変換コネクタを介して着脱自在に接続されるコネクタ受けを有し、標準的な映像信号を生成する映像処理装置とを備えた内視鏡システムにおいて、
前記第１の信号用コネクタ及び変換コネクタに、前記固体撮像素子を駆動する駆動信号と、前記駆動信号の印加により固体撮像素子から出力される出力信号をサンプリングするサンプリング信号とを発生するタイミング信号発生器と、
前記タイミング信号発生器から出力された駆動信号の位相を、前記出力信号をサンプリングするサンプリング信号のタイミングに対して適正なタイミングに調整する位相調整回路と、
をそれぞれ設けたことを特徴とする内視鏡システム。
【請求項２】
固体撮像素子を備えた内視鏡撮像装置と、該内視鏡撮像装置に一端が着脱自在の接続ケーブルを介して他端が着脱自在に接続され、標準的な映像信号を生成する映像処理装置とを備えた内視鏡装置において、
前記接続ケーブルに、前記固体撮像素子を駆動する駆動信号と、前記駆動信号の印加により固体撮像素子から出力される出力信号をサンプリングするサンプリング信号とを発生するタイミング信号発生器と、
前記タイミング信号発生器から出力された駆動信号の位相を、前記出力信号をサンプリングするサンプリング信号のタイミングに対して適正なタイミングに調整する位相調整回路と、
を設けたことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項３】
固体撮像素子を備えた内視鏡撮像装置の信号用コネクタを、標準的な映像信号を生成する映像処理装置に着脱自在で接続するための変換コネクタにおいて、
前記変換コネクタに、前記固体撮像素子を駆動する駆動信号と、前記駆動信号の印加により固体撮像素子から出力される出力信号をサンプリングするサンプリング信号とを発生するタイミング信号発生器と、
前記タイミング信号発生器から出力された駆動信号の位相を、前記出力信号をサンプリングするサンプリング信号のタイミングに対して適正なタイミングに調整する位相調整回路と、
を設けたことを特徴とする変換コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内視鏡画像を撮像する内視鏡システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、医療用分野及び工業用分野で内視鏡が広く用いられるようになった。また、最近は、内視鏡画像を撮像する内視鏡撮像装置を備えた内視鏡装置が広く用いられるようになった。その従来技術として例えば特開平６−８６１３８号公報がある。
【０００３】
この従来技術では、内視鏡撮像装置と画像処理装置（或いは映像処理装置）とを接続するケーブルでの信号遅延が発生するので、このケーブル長補正のために、ＣＣＤ出力信号から基準信号を生成し、位相調整回路とＬＰＦとＶＣＯで構成されるＰＬＬ回路で位相調整を行い、各種タイミングパルスを作成している。
【０００４】
上記特開平６−８６１３８号公報の問題点は、ケーブル長補正のために、ＰＬＬ回路で位相調整を行い、各種タイミングパルスを作成しているため、画像処理装置（或いは映像処理装置）内の回路が複雑化し、さらに長さの異なる複数種類の電子内視鏡が接続される場合、それぞれでＰＬＬ回路を精度良く動作させることは困難であった。
また、ＣＣＤ駆動回路を画像処理装置（或いは映像処理装置）内に設けているため、駆動条件の異なる固体撮像素子を使用する場合、それぞれの固体撮像素子に応じて、駆動回路を設ける必要があり、回路が複雑化する。
【０００５】
一方、特開平５−１７６８８３号公報による従来技術では、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ回路と略記）で相関二重サンプリングするためのサンプリング信号の位相をケーブル長に応じて調整するように電子内視鏡側に設けたものを開示している。
【０００６】
つまり、電子内視鏡側にＣＣＤ駆動パルスの発生回路と、ＣＤＳ回路、ＣＤＳ回路のサンプリング信号を調整する遅延線、γ補正等を行うプロセス回路等を備えた第１の信号処理回路を設け、この第１の信号処理回路の出力信号を外部の映像処理装置に出力するようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
特開平５−１７６８８３号公報による従来技術では、既存の電子内視鏡に対する互換性を確保するような構成が開示はもとより示唆もされていない。
また、特開平６−１０５８０７号公報による従来技術では、電子内視鏡の先端部以外の部分に固体撮像素子の出力信号をサンプルホールドするサンプリングパルスの位相を可変する位相可変手段を設けたものを開示しているが、この場合にも既存の電子内視鏡に対する互換性を確保するような構成が開示はもとより示唆もされていない。
【０００８】
（発明の目的）
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、既存の内視鏡撮像装置に対しても使用できるように互換性を保持し、かつケーブル長（信号伝送系の長さ）が異なる内視鏡撮像装置が接続される場合でもＰＬＬ回路を必要とすることなく、簡単な構成で精度良くタイミング調整を行うことができる内視鏡システム及び変換コネクタを提供することを第１の目的としている。
【０００９】
また、駆動条件の異なる複数の固体撮像素子を使用する場合でも、複数の駆動回路を映像処理装置内に設ける必要がない内視鏡システムを提供することも目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
固体撮像素子をそれぞれ備えた第１及び第２の内視鏡撮像装置と、第１の内視鏡撮像装置の第１の信号用コネクタが着脱自在に接続され、かつ第２の内視鏡撮像装置の第２の信号用コネクタが変換コネクタを介して着脱自在に接続されコネクタ受けを有し、標準的な映像信号を生成する映像処理装置とを備えた内視鏡システムにおいて、
前記第１の信号用コネクタ及び変換コネクタに、前記固体撮像素子を駆動する駆動信号と、前記駆動信号の印加により固体撮像素子から出力される出力信号をサンプリングするサンプリング信号とを発生するタイミング信号発生器と、
前記タイミング信号発生器から出力された駆動信号の位相を、前記出力信号をサンプリングするサンプリング信号のタイミングに対して適正なタイミングに調整する位相調整回路と、
をそれぞれ設けたことにより、信号伝送系の長さにより映像処理装置に入力される出力信号のタイミングがずれるような場合でも、その信号伝送系を備えた第１の信号用コネクタ及び変換コネクタの位相調整回路により、タイミング信号発生器から出力された駆動信号の位相を、前記出力信号をサンプリングするサンプリング信号のタイミングに精度良く調整することができ、従って信号伝送系の長さによる影響が無視できない第１の内視鏡撮像装置の場合でも、それぞれタイミング調整されたサンプリング信号でサンプリングされて、共通の映像処理装置で映像処理でき、その構成を単純化できるし、前記映像処理装置には直接接続できない第２の内視鏡撮像装置の場合にも変換コネクタを用いることにより第１の内視鏡撮像装置の場合と同様にその信号伝送系の長さによる影響を解消することができるようにして互換性を確保している。
【００１１】
また、固体撮像素子を備えた内視鏡撮像装置と、該内視鏡撮像装置に一端が着脱自在の接続ケーブルを介して他端が着脱自在に接続され、標準的な映像信号を生成する映像処理装置とを備えた内視鏡装置において、
前記接続ケーブルに、前記固体撮像素子を駆動する駆動信号と、前記駆動信号の印加により固体撮像素子から出力される出力信号をサンプリングするサンプリング信号とを発生するタイミング信号発生器と、
前記タイミング信号発生器から出力された駆動信号の位相を、前記出力信号をサンプリングするサンプリング信号のタイミングに対して適正なタイミングに調整する位相調整回路と、
を設けたことにより、信号伝送系の長さにより映像処理装置に入力される出力信号のタイミングがずれるような場合でも、接続ケーブルに設けた位相調整回路により、タイミング信号発生器から出力された駆動信号の位相を、前記出力信号をサンプリングするサンプリング信号のタイミングに精度良く調整することができ、従って信号伝送系の長さによる影響が無視できない内視鏡撮像装置の場合でも、適切にタイミング調整されたサンプリング信号でサンプリングされて、共通の映像処理装置で映像処理でき、その構成を単純化できる。
【００１２】
また、固体撮像素子を備えた内視鏡撮像装置の信号用コネクタを、標準的な映像信号を生成する映像処理装置に着脱自在で接続するための変換コネクタにおいて、
前記変換コネクタに、前記固体撮像素子を駆動する駆動信号と、前記駆動信号の印加により固体撮像素子から出力される出力信号をサンプリングするサンプリング信号とを発生するタイミング信号発生器と、
前記タイミング信号発生器から出力された駆動信号の位相を、前記出力信号をサンプリングするサンプリング信号のタイミングに対して適正なタイミングに調整する位相調整回路と、
を設けたことにより、信号用コネクタを直接接続できないで、変換コネクタを介して接続することが可能となる既存の内視鏡撮像装置に対しても、この変換コネクタに位相調整回路等を設けることにより、既存の内視鏡撮像装置に対しても、そのケーブル長による影響を解消して内視鏡検査に使用できるようにしている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
図１ないし図７は本発明の第１の実施の形態に係り、図１は第１の実施の形態の内視鏡システムの外観を示し、図２は内視鏡装置の電気系の構成を示し、図３はテレビカメラの電気系の構成を示し、図４は変換コネクタ内のタイミング＆駆動信号発生回路の構成を示し、図５はＣＣＵ内の映像処理回路の構成を示し、図６は位相調整回路の構成を示し、図７はＣＤＳ回路による信号成分サンプリングの動作を示す。
【００１４】
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態の内視鏡システム１は、光学式内視鏡２を有し、この光学式内視鏡２には、（内視鏡撮像装置としての）それぞれ撮像手段を備えた第１のテレビカメラ３Ａと第２のテレビカメラ３Ｂとが着脱自在で装着されるようになっている。
【００１５】
この光学式内視鏡２に第１のテレビカメラ３Ａを装着した場合には、第１のテレビカメラ外付け内視鏡４Ａが形成され、この光学式内視鏡２に第２のテレビカメラ３Ａを装着した場合には第２のテレビカメラ外付け内視鏡４Ｂが形成される。
図２では第２のテレビカメラ外付け内視鏡４Ｂの場合の内視鏡装置の構成を示している（なお、第２のテレビカメラ外付け内視鏡の符号４Ａは図では省略している）。
【００１６】
また、この内視鏡システム１は、光学式内視鏡２に照明光を供給する光源装置５と、第１のテレビカメラ３Ａが着脱自在で接続され、標準的な映像信号を生成する映像信号処理を行うカメラコントローラユニット（以下、ＣＣＵと略記する）６と、このＣＣＵ６から出力される映像信号を表示するテレビモニタ７とを有する。
また、第２のテレビカメラ３Ｂは変換コネクタ８を介してＣＣＵ６に着脱自在で接続されるようになっている。
【００１７】
つまり、ＣＣＵ６のコネクタ受け９には第１のテレビカメラ３Ａのコネクタ１０Ａが着脱自在で接続できるが、第２のテレビカメラ３Ｂのコネクタ１０Ｂは（図１では示していない既存のＣＣＵには接続できるが、図１のＣＣＵ６には）直接接続できないため、変換コネクタ８を介して着脱自在で接続できるようにしている。
【００１８】
このＣＣＵ６のコネクタ受け９はカードエッジ型コネクタ受けであり、第１のテレビカメラ３Ａのカードエッジ型コネクタ１０Ａが着脱自在で接続できるが、第２のテレビカメラ３Ｂのコネクタ１０Ｂは円環形状のコネクタで、変換コネクタ８のコネクタ受け８ａに接続し、このコネクタ受け８ａと接続されたカードエッジ型コネクタ８ｂをＣＣＵ６のカードエッジ型コネクタ受け９に接続できるようにしている。
【００１９】
光学式内視鏡２は例えば硬質の挿入部１１と、この挿入部１１の後端に設けられた把持部（操作部）１２と、この把持部１２の後端に設けられた接眼部１３とを有する硬性内視鏡である。
【００２０】
図２に示すように挿入部１１内にはライトガイド１４が挿通され、このライトガイド１４は、把持部１２のライトガイド口金に接続されるライトガイドケーブル１５を介して光源装置５に接続され、光源装置５内の図示しないランプからの白色の照明光を伝送してライトガイド１４の先端面から出射し、患部などの被写体を照明する。
【００２１】
先端部には対物レンズ１６が設けられ、この対物レンズ１６により結像される光学像は例えばリレーレンズ系１７で後方側に伝送され、接眼部１３に設けた接眼レンズ１８により拡大観察することができる。
【００２２】
図１に示すように、第１のテレビカメラ３Ａは接眼部１３に着脱自在で装着（外付け）されるカメラヘッド２１と、該カメラヘッド２１からその基端が延出される（信号伝送系としての）カメラケーブル２２と、このカメラケーブル２２の末端に設けた第１のコネクタ１０Ａとから構成され、このコネクタ１０ＡはＣＣＵ６のコネクタ受け９に着脱自在で接続される。
【００２３】
また、第２のテレビカメラ３Ｂも接眼部１３に着脱自在で装着（外付け）されるカメラヘッド２１と、該カメラヘッド２１からその基端が延出される（信号伝送系としての）カメラケーブル２２と、このカメラケーブル２２の末端に設けた第２のコネクタ１０Ｂとから構成され、このコネクタ１０Ａは変換コネクタ８を介してＣＣＵ６のコネクタ受け９に着脱自在で接続される。
【００２４】
図２に示すように上記カメラヘッド２１内には、接眼レンズ１８に対向して結像レンズ２４が配置され、結像位置には固体撮像素子として電荷結合素子（ＣＣＤと略記）２５が配置されている。なお、光電変換するＣＣＤ２５の前面にはモザイクフィルタ２５ａが配置され、被写体像を光学的に色分離してＣＣＤ２５の撮像面に導く。
【００２５】
ＣＣＤ２５の裏面側には例えばバッファアンプ２６（図３参照）を形成する回路基板が配置され、ＣＣＤ２５及び回路基板にはカメラケーブル２２（内の信号ケーブル２７）の一端が接続され、その他端は（図３（Ａ）に示すように）第１のテレビカメラ３Ａの場合には、このコネクタ１０Ａ内に設けたタイミング＆駆動信号発生回路（図３等ではＴＧ＆ＤＲＶと略記）２８を介して電気接点に接続され、（図２及び図３（Ｂ）に示すように）第２のテレビカメラ３Ｂの場合にはコネクタ１０Ｂの電気接点に接続される。
【００２６】
また、第２のコネクタ１０Ｂの電気接点は変換コネクタ８内のタイミング＆駆動信号発生回路２８を介してカードエッジ型コネクタ８ｂの電気接点に接続される。
【００２７】
このタイミング＆駆動信号発生回路２８はＣＣＤ２５から出力されるＣＣＤ出力信号が後述するＣＤＳ回路３１により、信号波形成分を抽出するサンプリングを行う際に、ＣＣＤ出力信号が信号ケーブル２７により、時間遅延してタイミングがずれてしまうため、駆動信号のタイミングの位相調整を行うことにより、ＣＤＳ回路３１でＣＣＤ出力信号における信号波形成分を正しく抽出できるようにするタイミング調整機能を備えている。
【００２８】
上記コネクタ１０Ａ或いは変換コネクタ８をＣＣＵ６のコネクタ受け９に接続することにより、タイミング＆駆動信号発生回路２８はＣＣＵ６内の映像処理回路２９に電気的に接続される。そして、映像処理回路２９により、生成された標準的な映像信号がテレビモニタ７に出力される。
図３に示すように第１のテレビカメラ３ＡはＣＣＵ６に直接接続して内視鏡検査を行えるものであり、これに対し、第２のテレビカメラ３Ｂは図示しない既存のＣＣＵに接続して使用する旧タイプのものであり、第１のテレビカメラ３Ａに設けてあるタイミング＆駆動信号発生回路２８が設けてないので、仮にＣＣＵ６に電気的に接続できたとしても、ＣＣＵ６と既存のＣＣＵとの信号処理系の構成が異なっているので使用できない。
【００２９】
本実施の形態では、変換アダプタ８内にタイミング＆駆動信号発生回路２８を設けることにより、図３（Ａ）と図３（Ｂ）との比較から分かるように第１のテレビカメラ３Ａと第２のテレビカメラ３Ｂに変換アダプタ８を接続したものとはほぼ同等の機能を持つものとなり、この変換アダプタ８を旧タイプのものに接続することにより旧タイプのものに対しても互換性を確保した信号処理を行えるようにして、旧タイプのものでも新タイプのものとほぼ同様に内視鏡検査に使用できるようにしている。
【００３０】
図４は例えば変換コネクタ８内のタイミング＆駆動信号発生回路２８の構成を示す（第１のコネクタ１０Ａ内にもこのタイミング＆駆動信号発生回路２８が設けてある）。
【００３１】
このタイミング＆駆動信号発生回路２８には、タイミング信号を発生するタイミングジェネレータ（図４ではＴＧと略記）３４と、ＣＣＤ駆動信号の位相調整を行う位相調整回路３５と、位相調整されたＣＣＤ駆動信号を出力するケーブルドライバ（単にドライバと略記）３６とが設けられている。
【００３２】
このタイミングジェネレータ３４には図５に示す映像処理回路２９に設けた同期信号発生回路４５からの同期信号がフォトカプラ４６を介して入力され、タイミングジェネレータ３４はこの同期信号に同期してＣＣＤ駆動信号を発生する。この場合、ＣＣＤ２５までの信号伝送路を形成するケーブル長に応じて信号遅延が発生し、実際に映像処理回路２９に入力されるＣＣＤ出力信号のタイミングが遅れるので、位相調整回路３５により、ＣＣＤ駆動信号の位相を適切な値に調整できるようにしている。
【００３３】
具体的にはタイミングジェネレータ３４はＣＣＤ駆動信号として、水平転送信号φＨ及び垂直転送信号φＶとリセット信号φＲとを発生し、特に小さなタイミングずれの影響が大きい水平転送信号φＨ及びリセット信号φＲとは位相調整回路３５により位相調整を行い、ドライバ３６を介してＣＣＤ２５に印加するようにし、小さなタイミングずれの影響を簡単に吸収できる垂直転送信号φＶは位相調整回路３５及びケーブルドライバ３６を通すこと無くＣＣＤ２５に印加するようにしている。
【００３４】
また、ＣＣＤ駆動信号の印加によりＣＣＤ２５からの出力信号はタイミング＆駆動信号発生回路２８をスルーして図５に示すような構成の映像処理回路２９に入力されるされるようにしている。
【００３５】
つまり、ＣＣＤ出力信号はこのＣＣＤ出力信号に対して相関二重サンプリングする相関二重サンプリング（ＣＤＳと略記）回路３１に入力され、このＣＤＳ回路３１で信号成分が抽出された後、自動ゲイン制御を行うＡＧＣ回路３２に入力され、ゲインが自動制御された後、Ａ／Ｄ変換回路３３に入力され、アナログの映像信号からデジタルの映像信号に変換される。
【００３６】
このデジタルの映像信号はフォトカプラ４１を介して、（例えばＤＳＰで構成されている）デジタル映像処理回路４２で信号処理後、Ｄ／Ａ変換回路４３にてアナログ信号に変換して、エンコーダ４４でＮＴＳＣ信号等の標準的な映像信号に変換してテレビモニタ７に出力する。
【００３７】
また、同期信号発生器（ＳＳＧ）４５は各種同期信号をデジタル映像処理回路４２、Ｄ／Ａ変換回路４３、エンコーダ４４に供給するとともに、フォトカプラ４６を介してタイミング＆駆動信号発生回路２８のタイミングジェネレータ３１へも同期信号を供給する。
なお、フォトカプラ４１、４６は、患者回路と２次回路を電気的に分離するためのアイソレーション手段である。
【００３８】
また図４に示すように、タイミングジェネレータ３４はＣＤＳ回路３１には端子ａ，ａ′を経て（図７（Ｂ），（Ｃ）に示す）サンプリングパルスＳＨａ，ＳＨｂを出力し、またこのタイミングジェネレータ３４は端子ｂ，ｂ′を経て（図５に示す）Ａ／Ｄ変換回路３３にはＡ／Ｄ変換用のクロック信号を出力する。
【００３９】
本実施の形態ではＣＣＵ６内には、テレビカメラ３Ａ或いは変換コネクタ８側からケーブル長によりＣＣＤ出力信号における信号波形部分（図７（Ａ）参照）のタイミングがずれる影響がでるＣＤＳ回路３１等を含む標準的な映像処理回路の構成に近い構成の映像処理回路２９が設けてあり、そのＣＤＳ回路３１に対してテレビカメラ３Ａ或いは変換コネクタ８側に設けたタイミングジェネレータ３４からその信号波形部分をサンプリングするサンプリングパルスＳＨａ，ＳＨｂを出力するようにしている。
【００４０】
また、Ａ／Ｄ変換回路３３に対してもタイミングジェネレータ３５からＣＤＳ回路３１から抽出した信号成分をＡ／Ｄ変換するクロックを出力するようにしている。
【００４１】
図６は位相調整回路３５の回路構成の１例を示す。図６に示すように入力信号となる水平駆動信号φＨ及びリセット信号φＲに対して同じ回路構成の位相調整を行って出力する。
タイミングジェネレータ３４から出力された水平駆動信号φＨ及びリセット信号φＲは図６のインバータ回路５１，５１′にそれぞれ入力され、さらにボリュウム（可変抵抗器）５２，５２′及びコンデンサ５３，５３′による位相変更回路を経てインバータ５４，５４′から位相が調整された水平駆動信号φＨ′およびリセット信号φＲ′として出力される。
【００４２】
この簡単な構成の位相変更回路における例えばボリュウム（可変抵抗器）５２，５２′を連動ボリュウムとし、その摘み５２ａを変換コネクタ８の外部に設け、この摘み５２ａを操作してその抵抗値を可変設定することで位相変更回路の位相を精度良く調整できるようにして、ＣＣＤ出力信号とＣＤＳ回路３１でのサンプリングパルスＳＨａ，ＳＨｂの関係が図７のようになるように設定する。
【００４３】
なお、サンプリングパルスＳＨａはフィードスルー波形部分（黒レベル）のレベルをサンプリングするものであり、サンプリングパルスＳＨｂは信号波形部分のレベルをサンプリングするものである。
【００４４】
そして、例えばフィードスルー波形部分のレベルをクランプし、そのクランプした値を基準として信号波形部分のレベルをサンプルホールドして出力することにより、各画素単位の映像信号に変換してその後段側に出力する。
このように本実施の形態の内視鏡システム１によれば、例えばテレビカメラ外付け内視鏡４Ａの場合には、カメラケーブル２２等の長さに応じてコネクタ１０に設けた摘みを調整することによりＣＣＵ６の映像処理回路２９に入力されるＣＣＤ出力信号のタイミングを適切なタイミングに調整することができる。
【００４５】
例えば、図７に示すようにＣＣＤ出力信号に対し、サンプリングパルスＳＨａでフィードスルー波形部分をサンプリングし、またサンプリングパルスＳＨｂで信号波形部分をサンプリングして、その後段側にフィードスルー波形部分を０レベルとして信号波形部分の信号を出力する。
【００４６】
そして、ＡＧＣ回路３２で適切な振幅に設定した後、Ａ／Ｄ変換回路３３でデジタル信号に変換する。この場合も、タイミングジェネレータ３４はＡ／Ｄ変換回路３３に対し、適切なタイミングでＡ／Ｄ変換用クロックを印加する。例えば、ＣＤＳ回路３１で各画素単位の信号を出力した場合、各画素の信号期間の例えば中央付近のタイミングでＡ／Ｄ変換用クロックを印加することにより、各画素が変化する境界部分などでＡ／Ｄ変換用クロックを印加する場合よりも、忠実に各画素のデジタル信号を得ることができる。
【００４７】
そして、その後段側での信号処理系を経てモニタ７の表示画面にはケーブル長の影響を解消して、ケーブル長に影響されない内視鏡画像を表示することができる。つまり、ケーブル長が異なる場合でも、そのケーブル長に影響されないで内視鏡検査を行うことができる。
【００４８】
また、本実施の形態では、ＣＣＵ６とは異なる構成のＣＣＵに適合する既存のテレビカメラ外付け内視鏡４Ｂの場合にも、変換コネクタ８を介してＣＣＵ６に接続することにより、テレビカメラ外付け内視鏡４Ａの場合と同様にケーブル長の影響を受けることなく互換性を保持して信号処理することができ、テレビカメラ外付け内視鏡４Ａの場合と同様に内視鏡検査に使用できる。
【００４９】
本実施の形態によれば、既存の内視鏡撮像装置に対しても変換コネクタ８を使用することにより、互換性を保持し、かつケーブル長の長さが異なるような場合にも、簡単な構成で精度よくタイミング調整でき、ケーブル長に影響されないで内視鏡画像を表示できる内視鏡システムを実現できる。
【００５０】
従来では、ケーブル長の補償をＰＬＬ回路等で行っていたが、本実施の形態によればケーブル長の補償を内視鏡撮像装置としてのテレビカメラ４Ａ或るいは４Ｂ側で補償できると共に、簡単な構成で精度良く補償できる。
また、従来技術では映像処理装置でケーブル長補正を行っていたものがあるが、そのような場合では映像処理装置内の回路が複雑化し、それぞれに対応した駆動回路が必要であったが、本実施の形態では内視鏡撮像装置側で対応でき、そのような問題点を解消でき、映像処理装置としてのＣＣＵ６の構成を単純化できる。
【００５１】
（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態を図８及び図９を参照して説明する。図８は第２の実施の形態におけるタイミング＆駆動信号発生回路の構成を示し、図９は位相調整回路の構成例を示す。本実施の形態は、第１の実施の形態とタイミング＆駆動信号発生回路の構成が異なるのみである。
【００５２】
つまり、本実施の形態の内視鏡システムは図１において、コネクタ１０Ａ内或いは変換コネクタ８内のタイミング＆駆動信号発生回路２８として、図８に示すタイミング＆駆動信号発生回路２８′を採用している。
図８に示すタイミング＆駆動信号発生回路２８′は図４のタイミング＆駆動信号発生回路２８における位相調整回路３５の代わりに図９に示す位相調整回路３５′を採用している。
【００５３】
この位相調整回路３５′では複数の遅延素子９１を用いて構成している。
この位相調整回路３５′は縦列接続された遅延素子９１（その遅延量をＤとし、図９では遅延素子９１をＤで略記する）と、これら縦列接続された遅延素子９１と接続された端子Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ，…，Ｔｆ，Ｔｇを選択する選択スイッチ９２とからなり、タイミングジェネレータ３４からの入力信号（水平駆動信号φＨ或いはリセット信号φＲ）は選択スイッチ９２で選択された端子Ｔｉを経てその端子Ｔｉに対応する数の遅延素子９１による遅延量（Ｄの整数倍）により遅延されて位相調整された出力信号となり出力される。
【００５４】
なお、選択スイッチ９２は変換コネクタ８のコネクタケースの内部に、配置された摘み９２ａを回動する操作を行うことにより、任意の端子Ｔｉを選択できるようにしている。
なお、図９では簡単化のため、１つの位相調整回路３５′で代表して水平駆動信号φＨｔに対する位相調整の機能と、リセット信号φＲに対する位相調整との機能を示している（実際には２つ用いる）。
【００５５】
なお、選択スイッチ９２の代わりにマルチプレクサを採用し、変換コネクタ８のコネクタケース内部に設けたディップスイッチのＯＮ／ＯＦＦの選択設定により、マルチプレクサによる端子Ｔｉの選択を自由に設定できるようにしても良い。
その他は第１の実施の形態と同様の構成である。本実施の形態の作用及び効果は第１の実施の形態とほぼ同様である。
【００５６】
（第３の実施の形態）
次に本発明の第３の実施の形態を図１０を参照して説明する。図１０は第３の実施の形態における内視鏡装置の構成を示す。第１及び第２の実施の形態では内視鏡撮像装置として、テレビカメラ外付け内視鏡の場合で説明したが、本実施の形態は、（内視鏡撮像装置として）先端部に固体撮像素子を備えた電子内視鏡（或いはビデオスコープ）に適用したものである。
【００５７】
図１０に示す内視鏡装置５５は撮像手段を内蔵した電子内視鏡５６と、この電子内視鏡５６に照明光を供給する光源装置５と、信号処理して映像信号を生成するＣＣＵ６と、ＣＣＵ６から出力される映像信号を表示するテレビモニタ７とから構成される。
電子内視鏡５６は体腔内に挿入する挿入部６１と、術者がスコープを持つための把持部等が設けられた操作部６２と、操作部６２から基端が延出されるユニバーサルケーブル６３と、このユニバーサルケーブル６３の末端に設けたコネクタ部６４とを有し、このコネクタ部６４の前端側に突出するライトガイド口金は光源装置５に着脱自在で接続される。
このコネクタ部６４には接続ケーブル部６６の一端のコネクタ６８が着脱自在に接続され、このケーブル部６６の他端のコネクタ６７はＣＣＵ６に着脱自在で接続される。
【００５８】
挿入部６１内等には照明光を伝送するライトガイドファイバ７１が挿通され、その後端のライトガイド口金を光源装置５に接続することにより、光源装置５から照明光が供給され、供給された照明光を伝送して、挿入部６１の先端部７２のライトガイドファイバ７１の先端面からさらに照明レンズを経て患部などの被写体側に出射し、被写体側を照明する。
【００５９】
この先端部７２には対物レンズ７３が取り付けられ、その結像位置にはＣＣＤ７４が配置されている。このＣＣＤ７４の撮像面にはモザイクフィルタ７４ａが設けてあり、光学的に色分離する。また、ＣＣＤ７４の信号出力端にはバッファアンプ７５が設けてある。
【００６０】
ＣＣＤ７４（及びバッファアンプ７５）は挿入部６１、操作部６２、ユニバーサルケーブル６３内の信号線７６とケーブル部６６内の信号線を介してＣＣＵ６と接続される。この内視鏡装置５５では、コネクタ６７内にタイミング＆駆動信号発生回路２８が設けてある。
【００６１】
そして、上述のようにタイミング＆駆動信号発生回路２８内の位相調整回路３５の位相を調整することにより、挿入部６１内及びユニバーサルケーブル６３内等のケーブル長の影響を受けることなく、適切なタイミングでＣＣＤ出力信号における信号波形成分を抽出して、信号処理を行い、モニタ７に内視鏡画像を表示できるようにしている。
【００６２】
図１０は、ＣＣＵ６に対応した（つまり、ＣＣＵ６のコネクタ受けに接続できるコネクタ６７を備えた）接続ケーブル部６６を用いた電子内視鏡５６の場合で説明したが、既存の接続ケーブル部のコネクタはＣＣＵ６のコネクタ受けに接続できないし、タイミング＆駆動信号発生回路２８を備えたいないが、この場合にも図１等に示す変換コネクタ８を採用することにより、接続ケーブル部６６を用いたものと同様に互換性を保持して使用できる。
【００６３】
また、図１０に示すような構成の場合には電子内視鏡５６は接続ケーブル部６６を介してＣＣＵ６に接続する構成であるため、この接続ケーブル部６６を採用することにより、電子内視鏡５６自体は既存のもの或いは既存でないものとの区別なしに共通して使用できる。
【００６４】
この内視鏡装置５５の場合にも、ケーブル長の補償をＣＣＵ６側でない部分で補償できるため、精度の良いケーブル長の補償ができると共に、ＣＣＵ６側の映像処理回路２９の構成を単純化できる。
【００６５】
また、本実施の形態は図１と組み合わせて内視鏡システムを構成することもできる。
図１及び図１０から分かるように、それぞれ固体撮像素子としてのＣＣＤ２５，７４をそれぞれ有し、かつケーブル長が異なるテレビカメラ外付け内視鏡４Ａ（或いは４Ｂ）及び電子内視鏡５６と、これらが選択的に着脱自在に接続され、共通の映像信号処理を行うＣＣＵ６とを有する内視鏡システムを構成できる。
【００６６】
この内視鏡システムではテレビカメラ外付け内視鏡４Ａ或いは４Ｂ側と（接続ケーブル部を含む）電子内視鏡５６側にＣＣＤ駆動信号とＣＣＤ出力信号における信号波形部分をサンプリングするサンプリング信号とを生成するタイミングジュネレータ３４及びＣＣＤ駆動信号のタイミングを調整する位相調整回路３５をそれぞれ備えたタイミング＆駆動信号発生回路２８を設けているので、テレビカメラ外付け内視鏡４Ａ或いは４Ｂ側及び電子内視鏡５６側でそれぞれケーブル長に応じた位相調整を行うことにより、共通化されたＣＣＵ６にはＣＤＳ回路３１のサンプリングパルス（このサンプリングパルスは水平同期信号と所定の位相関係にある）に合うようにタイミング調整された所定のデジタル映像信号を入力でき、共通化されたＣＣＵ６により標準的な映像信号を生成してテレビモニタ７で表示することができる。
【００６７】
この内視鏡システムの場合にも、ケーブル長の補償をテレビカメラ外付け内視鏡４Ａ或いは４Ｂ側或いは電子内視鏡５６側で補償できるため、精度良くケーブル長の補償ができると共に、ＣＣＵ６側の回路構成を単純化できる。
【００６８】
なお、ケーブル長が異なる場合のみの場合（ＣＣＤの画素数が異なるような場合を除く。これについては後述）にはタイミングジュネレータ３４をＣＣＵ６側に設けることもできる（第１の実施の形態で具体的に適用すると、コネクタ１０Ａ及び変換コネクタ８内のタイミング＆駆動信号発生回路２８としては駆動信号の位相調整を行う回路、つまり位相調整回路３５とドライバ３６のみでも良い）。
【００６９】
この場合には、位相調整回路３５によるＣＣＤ駆動信号の位相をケーブル長の影響が無い場合におけるＣＣＤ出力信号に対して設定されるサンプリングパルスの１周期遅れ（ないしは数周期遅れ）のタイミングに一致するように調整する。つまり、ＣＤＳ回路３１に入力されるＣＣＤ出力信号の位相はケーブル長が長くなる程遅れるため、予め位相調整回路３５によりケーブル長が長いもの程、時間遅延量を小さくするようにして、実際にＣＤＳ回路３１に入力されるＣＣＤ出力信号がケーブル長の長さに依存しないで、同じタイミングとなり、このタイミングはケーブル長の影響が無い場合のＣＣＤ出力信号の波形と１画素（或いは数画素）分だけ遅れて入力されるようなタイミングに調整する。
このようにすると、ＣＣＤ出力信号に対する信号処理はケーブル長の影響が無い場合の共通の信号処理のタイミングで行うことができる。
【００７０】
これに対し、特開平５−１７６８８３号公報等では、ＣＤＳ回路でサンプリングする信号の位相をケーブル長に応じて調整するようにしているが、この場合にはケーブル長に応じてＣＤＳ回路に入力されるＣＣＤ出力信号の位相が変化する状態で信号波形部分をサンプリングするため、サンプリングされた信号のタイミングはケーブル長に応じて変化するため、後段側でＡ／Ｄ等する場合、適切なタイミングで行いにくくなる。例えば、Ａ／Ｄ変換のタイミングがサンプリングした信号の画素の境界付近になる場合が予想され、Ｓ／Ｎが低下すること等が予想される。これに対し、本実施の形態で説明したものではＣＣＤ駆動信号のＣＣＤに印加するタイミングをケーブル長に応じて調整するのでそのような欠点を解消できる。
【００７１】
また、これまではケーブル長が異なる場合で説明したが、ＣＣＤ駆動条件が異なる場合にも、本実施の形態は適用できる。
例えば、ＣＣＤ２５とＣＣＤ７４とで画素数が異なる場合、それぞれの画素数に応じてタイミングジェネレータ３４のＣＣＤ駆動信号のパルス数等を変更する必要があるが、その場合でもＣＣＤ駆動回路を（ＣＣＵ側でなく）内視鏡撮像装置側に設けているので、その画素数に応じて簡単に対応でき、かつそのような場合にも、ＣＤＳ回路３１に与えるサンプリングパルスのタイミング及びパルス数を画素数に応じて設定することができ、ＣＣＤの画素数が異なる場合にも信号波形成分を正確にサンプリングできる。
【００７２】
また、ＣＣＵ側の映像処理回路には複数の画素数を有する固体撮像素子を有する内視鏡撮像装置と接続して使用する場合にも、複数の固体撮像素子を駆動する駆動回路等を設けなくて良く、その構成を単純化できる。
【００７３】
［付記］
１．固体撮像素子をそれぞれ備えた第１及び第２の内視鏡撮像装置と、第１の内視鏡撮像装置の第１の信号用コネクタが着脱自在に接続され、かつ第２の内視鏡の第２の信号用コネクタが変換コネクタを介して着脱自在に接続されるコネクタ受けを有し、標準的な映像信号を生成する映像処理装置とを備えた内視鏡システムにおいて、
前記第１の信号用コネクタ及び変換コネクタに、前記固体撮像素子を駆動する駆動信号と、前記駆動信号の印加により固体撮像素子から出力される出力信号をサンプリングするサンプリング信号とを発生するタイミング信号発生器と、
前記タイミング信号発生器から出力された駆動信号の位相を、前記出力信号をサンプリングするサンプリング信号のタイミングに対して適正なタイミングに調整する位相調整回路と、
をそれぞれ設けたことを特徴とする内視鏡システム。
【００７４】
２．固体撮像素子を備えた内視鏡撮像装置と、該内視鏡撮像装置に一端が着脱自在の接続ケーブルを介して他端が着脱自在に接続され、標準的な映像信号を生成する映像処理装置とを備えた内視鏡装置において、
前記接続ケーブルに、前記固体撮像素子を駆動する駆動信号と、前記駆動信号の印加により固体撮像素子から出力される出力信号をサンプリングするサンプリング信号とを発生するタイミング信号発生器と、
前記タイミング信号発生器から出力された駆動信号の位相を、前記出力信号をサンプリングするサンプリング信号のタイミングに対して適正なタイミングに調整する位相調整回路と、
を設けたことを特徴とする内視鏡装置。
【００７５】
３．固体撮像素子を備えた内視鏡撮像装置の信号用コネクタを、標準的な映像信号を生成する映像処理装置に着脱自在で接続するための変換コネクタにおいて、
前記変換コネクタに、前記固体撮像素子を駆動する駆動信号と、前記駆動信号の印加により固体撮像素子から出力される出力信号をサンプリングするサンプリング信号とを発生するタイミング信号発生器と、
前記タイミング信号発生器から出力された駆動信号の位相を、前記出力信号をサンプリングするサンプリング信号のタイミングに対して適正なタイミングに調整する位相調整回路と、
を設けたことを特徴とする変換コネクタ。
【００７６】
４．付記１において、前記内視鏡撮像装置は光学式内視鏡と該光学式内視鏡に着脱自在で接続され、内部に前記固体撮像素子を備えたテレビカメラとからなるテレビカメラ外付け内視鏡である内視鏡装置。
５．付記２において、前記内視鏡撮像装置は挿入部の先端部の対物光学系の結像位置に前記固体撮像素子を内蔵した電子内視鏡である内視鏡装置。
６．付記１において、固体撮像素子の出力信号と、タイミング信号発生器から出力されるサンプリング信号を直接、映像処理装置に伝送する伝送線を設けた内視鏡装置。
【００７７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、固体撮像素子をそれぞれ備えた第１及び第２の内視鏡撮像装置と、第１の内視鏡撮像装置の第１の信号用コネクタが着脱自在に接続され、かつ第２の内視鏡撮像装置の第２の信号用コネクタが変換コネクタを介して着脱自在に接続されコネクタ受けを有し、標準的な映像信号を生成する映像処理装置とを備えた内視鏡システムにおいて、
前記第１の信号用コネクタ及び変換コネクタに、前記固体撮像素子を駆動する駆動信号と、前記駆動信号の印加により固体撮像素子から出力される出力信号をサンプリングするサンプリング信号とを発生するタイミング信号発生器と、
前記タイミング信号発生器から出力された駆動信号の位相を、前記出力信号をサンプリングするサンプリング信号のタイミングに対して適正なタイミングに調整する位相調整回路と、
をそれぞれ設けているので、信号伝送系の長さにより映像処理装置に入力される出力信号のタイミングがずれるような場合でも、その信号伝送系を備えた第１の信号用コネクタ及び変換コネクタの位相調整回路により、タイミング信号発生器から出力された駆動信号の位相を、前記出力信号をサンプリングするサンプリング信号のタイミングに精度良く調整することができ、従って信号伝送系の長さによる影響が無視できない第１の内視鏡撮像装置の場合でも、それぞれタイミング調整されたサンプリング信号でサンプリングされて、共通の映像処理装置で映像処理でき、その構成を単純化できるし、前記映像処理装置には直接接続できない第２の内視鏡撮像装置の場合にも変換コネクタを用いることにより第１の内視鏡撮像装置の場合と同様にその信号伝送系の長さによる影響を解消することが互換性を確保してできる。
【００７８】
また、固体撮像素子を備えた内視鏡撮像装置と、該内視鏡撮像装置に一端が着脱自在の接続ケーブルを介して他端が着脱自在に接続され、標準的な映像信号を生成する映像処理装置とを備えた内視鏡装置において、
前記接続ケーブルに、前記固体撮像素子を駆動する駆動信号と、前記駆動信号の印加により固体撮像素子から出力される出力信号をサンプリングするサンプリング信号とを発生するタイミング信号発生器と、
前記タイミング信号発生器から出力された駆動信号の位相を、前記出力信号をサンプリングするサンプリング信号のタイミングに対して適正なタイミングに調整する位相調整回路と、
を設けているので、信号伝送系の長さにより映像処理装置に入力される出力信号のタイミングがずれるような場合でも、接続ケーブルに設けた位相調整回路により、タイミング信号発生器から出力された駆動信号の位相を、前記出力信号をサンプリングするサンプリング信号のタイミングに精度良く調整することができ、従って信号伝送系の長さによる影響が無視できない内視鏡撮像装置の場合でも、適切にタイミング調整されたサンプリング信号でサンプリングされて、共通の映像処理装置で映像処理でき、その構成を単純化できる。
【００７９】
また、固体撮像素子を備えた内視鏡撮像装置の信号用コネクタを、標準的な映像信号を生成する映像処理装置に着脱自在で接続するための変換コネクタにおいて、
前記変換コネクタに、前記固体撮像素子を駆動する駆動信号と、前記駆動信号の印加により固体撮像素子から出力される出力信号をサンプリングするサンプリング信号とを発生するタイミング信号発生器と、
前記タイミング信号発生器から出力された駆動信号の位相を、前記出力信号をサンプリングするサンプリング信号のタイミングに対して適正なタイミングに調整する位相調整回路と、
を設けたことにより、信号用コネクタを直接接続できないで、変換コネクタを介して接続することが可能となる既存の内視鏡撮像装置に対しても、この変換コネクタに位相調整回路等を設けることにより、既存の内視鏡撮像装置に対しても、そのケーブル長による影響を解消して内視鏡検査に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の内視鏡システムの外観を示す斜視図。
【図２】内視鏡装置の電気系の構成を示す図。
【図３】テレビカメラの電気系の構成を示す図。
【図４】変換コネクタ内のタイミング＆駆動信号発生回路の構成を示すブロック図。
【図５】ＣＣＵ内の映像処理回路の構成を示すブロック図。
【図６】位相調整回路の構成を示す回路図。
【図７】ＣＤＳ回路による信号成分サンプリングの動作を示す説明図。
【図８】本発明の第２の実施の形態におけるタイミング＆駆動信号発生回路の構成を示すブロック図。
【図９】位相調整回路の構成を示す回路図。
【図１０】本発明の第３の実施の形態における内視鏡装置の構成を示す図。
【符号の説明】
１…内視鏡システム
２…光学式内視鏡
３Ａ，３Ｂ…テレビカメラ
４Ｂ…テレビカメラ外付け内視鏡
５…光源装置
６…ＣＣＵ
７…テレビモニタ
８…変換コネクタ
９…コネクタ受け
１０Ａ，１０Ｂ…コネクタ
１１…挿入部
１４…ライトガイド
１６…対物レンズ
２１…カメラヘッド
２２…カメラケーブル
２５…ＣＣＤ
２８…タイミング＆駆動信号発生回路
２９…映像処理回路
３１…ＣＤＳ回路
３４…ＴＧ
３５…位相調整回路
５２，５２′…ボリュウム
５３，５３′…コンデンサ
【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】
0004315538.tif 000009
【図９】
0004315538.tif 000010
【図１０】
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