JP2019017813A - Endoscope and endoscope system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮像素子を備えた内視鏡及び内視鏡システムに関するものである。 The present invention relates to an endoscope and an endoscope system provided with an image sensor.
医療分野及び工業分野においては、撮像素子を備えた内視鏡が広く用いられている。また、医療分野の内視鏡においては、例えば、分解修理を行う際の利便性を向上させるために、撮像素子に供給される駆動信号の伝送経路上の基板同士を着脱自在に接続するためのコネクタであるＢｔｏＢコネクタを設けた構成が採用される場合がある。 In the medical field and the industrial field, endoscopes having an image sensor are widely used. In an endoscope in the medical field, for example, in order to improve convenience when performing disassembly and repair, it is possible to detachably connect substrates on a transmission path of a drive signal supplied to an image sensor. A configuration provided with a BtoB connector as a connector may be employed.
具体的には、例えば、特許文献１には、細長な挿入部の先端部にＣＣＤを搭載した内視鏡において、当該ＣＣＤの駆動に用いられる信号の伝送経路上の基板同士を着脱自在に接続するためのマイクロコネクタ及びマイクロコネクタ受けを含むマイクロコネクタ接続部を設けた構成が開示されている。 Specifically, for example, in Patent Document 1, in an endoscope in which a CCD is mounted at the distal end of an elongated insertion portion, substrates on a transmission path of a signal used for driving the CCD are detachably connected. The structure which provided the microconnector connection part containing the microconnector and microconnector receptacle for doing is disclosed.
ここで、内視鏡の撮像素子に供給される駆動信号の伝送経路上にＢｔｏＢコネクタを設ける場合においては、当該ＢｔｏＢコネクタで発生し得る故障モードを考慮しつつ、当該ＢｔｏＢコネクタの接点ピンにおける配線を決定することが望ましい。 Here, in the case where a BtoB connector is provided on the transmission path of the drive signal supplied to the imaging device of the endoscope, the wiring at the contact pin of the BtoB connector is considered in consideration of failure modes that may occur in the BtoB connector. It is desirable to determine.
しかし、特許文献１には、マイクロコネクタ接続部で発生し得る故障モードを考慮しつつ、当該マイクロコネクタ接続部に含まれるマイクロコネクタ及びマイクロコネクタ受けの接点ピンにおける配線を決定するための方法について特に開示等されていない。そのため、特許文献１に開示された構成によれば、例えば、ＣＣＤの過度な発熱等に伴って内視鏡画像の出力状態に異常が生じる前に、マイクロコネクタ接続部における接点不良等の異常の発生をユーザに認識させることができない場合がある、という問題点が生じている。また、特許文献１に開示された構成によれば、例えば、マイクロコネクタ接続部における接点不良等の異常の発生を検知するために、ＣＣＤに対して供給される駆動信号の伝送品質が低下してしまう場合がある、という問題点が生じている。 However, Patent Document 1 particularly relates to a method for determining the wiring at the contact pins of the microconnector and the microconnector receiver included in the microconnector connection while considering failure modes that may occur in the microconnector connection. It is not disclosed. Therefore, according to the configuration disclosed in Patent Document 1, for example, before an abnormality occurs in the output state of the endoscope image due to excessive heat generation of the CCD, an abnormality such as a contact failure in the microconnector connection portion is detected. There is a problem that the user may not be able to recognize the occurrence. Further, according to the configuration disclosed in Patent Document 1, for example, the transmission quality of the drive signal supplied to the CCD is lowered in order to detect the occurrence of an abnormality such as a contact failure in the microconnector connection portion. There is a problem that it may end up.
すなわち、特許文献１に開示された構成によれば、撮像素子に供給される駆動信号の伝送品質を確保しつつ、当該撮像素子の異常が発生する前に当該駆動信号の伝送経路上の基板同士の接続箇所において発生した異常を検出することができない、という前述の問題点に応じた課題が生じている。 That is, according to the configuration disclosed in Patent Document 1, while ensuring the transmission quality of the drive signal supplied to the image sensor, the substrates on the transmission path of the drive signal before the abnormality of the image sensor occur. There is a problem corresponding to the above-mentioned problem that the abnormality occurring at the connection point cannot be detected.
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、撮像素子に供給される駆動信号の伝送品質を確保しつつ、当該駆動信号の伝送経路上の基板同士の接続箇所において発生した異常を速やかに検出することが可能な内視鏡及び内視鏡システムを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the circumstances described above, and while ensuring the transmission quality of the drive signal supplied to the image sensor, an abnormality that has occurred at the connection point between the substrates on the transmission path of the drive signal is provided. An object of the present invention is to provide an endoscope and an endoscope system capable of prompt detection.
本発明の一態様の内視鏡は、被写体を撮像するように構成された撮像素子と、前記撮像素子を駆動するための駆動信号の伝送経路の入力側に設けられた第１の基板と、前記伝送経路の出力側に設けられた第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板とを接続するためのコネクタを具備し、前記コネクタに設けられた所定の複数対の接点ピンにおいて、前記コネクタの外部から入力される前記駆動信号を１回ずつ通過させるとともに、前記所定の複数対の接点ピン間において、前記コネクタの外部から入力される前記駆動信号を１回以上往復させるように構成された基板接続部と、前記第１の基板に設けられ、前記所定の複数対の接点ピンを経て入力される前記駆動信号を増幅して前記コネクタにおける前記所定の複数対の接点ピン以外の他の接点ピンへ出力するように構成された出力回路と、前記第１の基板に設けられ、前記所定の複数対の接点ピンを経て入力される前記駆動信号に基づいて前記基板接続部における異常の発生の有無を検出するように構成された異常検出回路と、を有する。 An endoscope according to an aspect of the present invention includes an imaging device configured to capture an image of a subject, a first substrate provided on an input side of a transmission path of a drive signal for driving the imaging device, A second board provided on the output side of the transmission path; a connector for connecting the first board and the second board; a plurality of predetermined pairs of contacts provided on the connector In the pin, the drive signal input from the outside of the connector is passed once each, and the drive signal input from the outside of the connector is reciprocated at least once between the predetermined pairs of contact pins. The board connecting portion configured as described above, and the predetermined plurality of pairs of contact pins in the connector by amplifying the drive signal provided on the first board and input via the predetermined plurality of pairs of contact pins Other than An output circuit configured to output to the contact pins of the circuit board, and an abnormality in the board connection portion based on the drive signal provided on the first board and input through the predetermined plurality of pairs of contact pins. And an abnormality detection circuit configured to detect presence or absence of occurrence.
本発明における内視鏡及び内視鏡システムによれば、撮像素子に供給される駆動信号の伝送品質を確保しつつ、当該駆動信号の伝送経路上の基板同士の接続箇所において発生した異常を速やかに検出することができる。 According to the endoscope and the endoscope system of the present invention, while ensuring the transmission quality of the drive signal supplied to the image sensor, the abnormality that has occurred at the connection point between the substrates on the transmission path of the drive signal can be quickly detected. Can be detected.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明を行う。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１から図５は、本発明の実施形態に係るものである。 1 to 5 relate to an embodiment of the present invention.
内視鏡システム１は、図１に示すように、被検体内に挿入可能であるとともに、当該被検体内の生体組織等の被写体を撮像して撮像信号を出力するように構成された内視鏡２と、内視鏡２の内部に挿通配置されたライトガイド６を介して当該被写体の観察に用いられる照明光を供給するように構成された光源装置３と、内視鏡２から出力される撮像信号に応じた観察画像を生成して出力するように構成されたプロセッサ４と、プロセッサ４から出力される観察画像等を表示するように構成された表示装置５と、を有している。図１は、実施形態に係る内視鏡を含む内視鏡システムの要部の構成を示す図である。
As shown in FIG. 1, the endoscope system 1 can be inserted into a subject, and is configured to take an image of a subject such as a living tissue in the subject and output an imaging signal. Output from the endoscope 2, the light source device 3 configured to supply illumination light used for observing the subject via the mirror 2, the light guide 6 inserted and disposed inside the endoscope 2, and the endoscope 2. A processor 4 configured to generate and output an observation image corresponding to the captured image signal, and a
内視鏡２は、図１に示すように、被検体内に挿入可能な細長形状に形成された挿入部２ａと、挿入部２ａの後端側に設けられた操作部２ｂと、操作部２ｂから延出されたユニバーサルコード２ｃと、を有して構成されている。また、内視鏡２は、ユニバーサルコード２ｃの端部に設けられた信号コネクタ２ｄを介し、プロセッサ４に着脱自在に接続されるように構成されている。また、内視鏡２は、ライトガイド６の少なくとも一部が内蔵されたライトガイドケーブル（不図示）を介し、光源装置３に着脱自在に接続されるように構成されている。また、内視鏡２の内部には、撮像ケーブル２３が挿通されている。
As shown in FIG. 1, the endoscope 2 includes an
挿入部２ａの先端部２ｅには、被検体内の生体組織等の被写体を撮像するための撮像部２１と、ライトガイド６の出射端部と、ライトガイド６により伝送された照明光を被写体へ照射する照明光学系２２と、が設けられている。
At the
撮像部２１は、照明光学系２２を経て出射される照明光により照明された被写体からの戻り光を撮像して撮像信号を出力するように構成されている。また、撮像部２１は、対物光学系２１ａと、撮像素子２１ｂと、電子基板２１ｃと、を有して構成されている。
The imaging unit 21 is configured to capture the return light from the subject illuminated by the illumination light emitted through the illumination
対物光学系２１ａは、例えば、被写体から発せられる戻り光を結像するための１つ以上のレンズを具備して構成されている。
The objective
撮像素子２１ｂは、例えば、カラーＣＣＤまたはカラーＣＭＯＳのようなカラーイメージセンサを具備して構成されている。また、撮像素子２１ｂは、対物光学系２１ａにより結像された戻り光を撮像して撮像信号を生成するように構成されている。すなわち、撮像素子２１ｂは、被写体を撮像して撮像信号を生成するように構成されている。また、撮像素子２１ｂは、電子基板２１ｃを経て入力される駆動信号及び電源に応じた動作を行うように構成されている。
The
電子基板２１ｃは、同軸ケーブルまたは単一の信号線により形成された撮像ケーブル２３を介し、信号コネクタ２ｄの内部に設けられたケーブル接続用基板２４ａに接続されている。また、電子基板２１ｃには、例えば、撮像素子２１ｂにより生成された撮像信号に対して信号処理を施して撮像ケーブル２３へ出力するための回路、及び、撮像ケーブル２３を経て入力される駆動信号及び電源を撮像素子２１ｂへ出力するための回路等が設けられている。
The
操作部２ｂは、術者等のユーザが把持して操作することが可能な形状を具備して構成されている。また、操作部２ｂには、ユーザの入力操作に応じた指示をプロセッサ４に対して行うことが可能な１つ以上のスイッチを具備して構成されたスコープスイッチ（不図示）が設けられている。
The
信号コネクタ２ｄは、撮像素子２１ｂを駆動するための駆動信号の伝送経路の出力側に設けられたケーブル接続用基板２４ａと、当該伝送経路の入力側に設けられたコネクタ基板２４ｂと、を内部に設けて構成されている。
The
ケーブル接続用基板２４ａは、撮像ケーブル２３を介し、撮像部２１の電子基板２１ｃに接続されている。また、ケーブル接続用基板２４ａは、基板接続部６１に設けられた基板接続用プラグ６１ｐ（後述）を介し、コネクタ基板２４ｂに対して着脱自在に接続されるように構成されている。なお、ケーブル接続用基板２４ａの構成の具体例については、後程説明する。
The
コネクタ基板２４ｂは、基板接続部６１に設けられた基板接続用レセプタクル６１ｒ（後述）を介し、ケーブル接続用基板２４ａに対して着脱自在に接続されるように構成されている。また、コネクタ基板２４ｂの端部には、内視鏡２をプロセッサ４に対して電気的に接続するための複数の端子を有するコネクタ端子部２４ｃが設けられている。なお、コネクタ基板２４ｂの構成の具体例については、後程説明する。
The
すなわち、基板接続部６１は、ケーブル接続用基板２４ａとコネクタ基板２４ｂとを接続するためのコネクタとして、基板接続用プラグ６１ｐ及び基板接続用レセプタクル６１ｒを具備して構成されている。
That is, the
光源装置３は、例えば、ＬＥＤまたはランプ等の光源を具備して構成されている。また、光源装置３は、例えば、被検体内の被写体の観察に用いられる照明光として白色光を発生するとともに、当該発生した白色光をライトガイド６の入射端部へ入射させるように構成されている。 The light source device 3 includes, for example, a light source such as an LED or a lamp. In addition, the light source device 3 is configured to generate white light as illumination light used for observing a subject in the subject and to cause the generated white light to enter the incident end of the light guide 6, for example. Yes.
プロセッサ４は、画像生成部４ａと、駆動信号生成部４ｂと、電源生成部４ｃと、制御部４ｄと、を有して構成されている。なお、本実施形態においては、例えば、プロセッサ４が、１つ以上のＣＰＵを具備して構成されていてもよい。
The processor 4 includes an
画像生成部４ａは、例えば、画像生成回路等を具備して構成されている。また、画像生成部４ａは、制御部４ｄの制御に応じ、信号コネクタ２ｄを経て入力される撮像信号に対して所定の処理を施すことにより観察画像を生成し、当該生成した観察画像を表示装置５へ出力するように構成されている。
The
駆動信号生成部４ｂは、例えば、発振器等を具備して構成されている。また、駆動信号生成部４ｂは、制御部４ｄの制御に応じ、撮像素子２１ｂの駆動に用いられる駆動信号を生成し、当該生成した駆動信号を信号コネクタ２ｄへ出力する（内視鏡２へ供給する）ように構成されている。
The drive signal generation unit 4b includes, for example, an oscillator. In addition, the drive signal generation unit 4b generates a drive signal used for driving the
電源生成部４ｃは、例えば、電源回路等を具備して構成されている。また、電源生成部４ｃは、制御部４ｄの制御に応じ、撮像素子２１ｂの駆動等に用いられる電源を生成し、当該生成した電源を信号コネクタ２ｄへ出力する（内視鏡２へ供給する）ように構成されている。
For example, the
制御部４ｄは、例えば、制御回路等を具備して構成されている。また、制御部４ｄは、所定のシーケンスで撮像素子２１ｂの駆動を開始及び停止させる制御を駆動信号生成部４ｂ及び電源生成部４ｃに対して行うように構成されている。また、制御部４ｄは、信号コネクタ２ｄから出力される異常検出信号（後述）の出力状態に基づき、画像生成部４ａ、駆動信号生成部４ｂ及び電源生成部４ｃの各部に対する制御を行うように構成されている。
The
ここで、ケーブル接続用基板２４ａ及びコネクタ基板２４ｂの具体的な構成の一例について説明する。なお、本実施形態においては、基板接続用プラグ６１ｐ及び基板接続用レセプタクル６１ｒの中央部に設けられた接点ピンで接点不良等の異常が生じ易い場合の構成を例に挙げて説明する。
Here, an example of a specific configuration of the
ケーブル接続用基板２４ａは、例えば、図２Ａに示すように、はんだ２３ａにより基板表面２４１ａ上に接合された撮像ケーブル２３を先端側に設けて構成されている。また、ケーブル接続用基板２４ａは、例えば、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、表面実装により基板裏面２４２ａ上に接合された基板接続用プラグ６１ｐを後端側に設けて構成されている。また、ケーブル接続用基板２４ａには、撮像ケーブル２３と基板接続用プラグ６１ｐとの間を電気的に接続するための配線が設けられている。図２Ａ及び図２Ｂは、実施形態に係る内視鏡に設けられたケーブル接続用基板の具体的な構成の一例を説明するための図である。
For example, as shown in FIG. 2A, the
基板接続用プラグ６１ｐは、基板接続用レセプタクル６１ｒに対して着脱自在に接続されるような形状を具備して形成されている。また、基板接続用プラグ６１ｐには、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、基板接続用レセプタクル６１ｒに対して電気的に接続するための複数の接点ピン６２ｐが設けられている。また、図２Ｂに例示した基板接続用プラグ６１ｐによれば、基板接続用プラグ６１ｐの中央部及びその付近に設けられたピン番号Ｐ１〜Ｐ６の６つの接点ピン６２ｐにおいて、ピン番号Ｐ１の接点ピン６２ｐとピン番号Ｐ２の接点ピン６２ｐとが接続され、ピン番号Ｐ３の接点ピン６２ｐとピン番号Ｐ４の接点ピン６２ｐとが接続され、かつ、ピン番号Ｐ５の接点ピン６２ｐとピン番号Ｐ６の接点ピン６２ｐとが接続されている。また、図２Ｂに例示した基板接続用プラグ６１ｐによれば、基板接続用プラグ６１ｐの端部に設けられたピン番号Ｐ９及びＰ１０の２つの接点ピン６２ｐが、ケーブル接続用基板２４ａに設けられた配線を介し、撮像ケーブル２３にそれぞれ接続されている。なお、図２Ｂにおいては、図示及び説明の便宜上、はんだ２３ａに相当する部分を省略しているものとする。
The
コネクタ基板２４ｂは、例えば、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、表面実装により基板表面２４１ｂ上に接合された基板接続用レセプタクル６１ｒを先端側に設けて構成されている。また、コネクタ基板２４ｂは、例えば、図３Ａに示すように、バッファ回路７１ｒと、出力回路７２ｒと、異常検出回路７３ｒと、を基板表面２４１ｂ上に設けて構成されている。また、バッファ回路７１ｒ、出力回路７２ｒ及び異常検出回路７３ｒは、基板表面２４１ｂ上において、ポッティング樹脂６３により覆われた状態で設けられている。図３Ａ及び図３Ｂは、実施形態に係る内視鏡に設けられたコネクタ基板の具体的な構成の一例を説明するための図である。
For example, as shown in FIGS. 3A and 3B, the
基板接続用レセプタクル６１ｒは、基板接続用プラグ６１ｐに対して着脱自在に接続されるような形状を具備して形成されている。また、基板接続用レセプタクル６１ｒには、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、基板接続用プラグ６１ｐに対して電気的に接続するための複数の接点ピン６２ｒが設けられている。また、図３Ｂに例示した基板接続用レセプタクル６１ｒによれば、基板接続用レセプタクル６１ｒの中央部及びその付近に設けられたピン番号Ｐ１〜Ｐ６の６つの接点ピン６２ｒにおいて、ピン番号Ｐ２の接点ピン６２ｒとピン番号Ｐ３の接点ピン６２ｒとが接続され、かつ、ピン番号Ｐ４の接点ピン６２ｒとピン番号Ｐ５の接点ピン６２ｒとが接続されている。また、図３Ｂに例示した基板接続用レセプタクル６１ｒによれば、ピン番号Ｐ２の接点ピン６２ｒの隣に設けられたピン番号Ｐ１の接点ピン６２ｒが、コネクタ基板２４ｂに設けられた配線を介し、バッファ回路７１ｒの出力側に接続されている。また、図３Ｂに例示した基板接続用レセプタクル６１ｒによれば、ピン番号Ｐ５の接点ピン６２ｒの隣に設けられたピン番号Ｐ６の接点ピン６２ｒが、コネクタ基板２４ｂに設けられた配線を介し、出力回路７２ｒの入力側及び異常検出回路７３ｒの入力側にそれぞれ接続されている。また、図３Ｂに例示した基板接続用レセプタクル６１ｒによれば、基板接続用レセプタクル６１ｒの端部に設けられたピン番号Ｐ９及びＰ１０の２つの接点ピン６２ｒが、コネクタ基板２４ｂに設けられた配線を介し、出力回路７２ｒの出力側にそれぞれ接続されている。
The
なお、本実施形態においては、コネクタ基板２４ｂに設けられた各配線のうち、ピン番号Ｐ６の接点ピン６２ｒと、出力回路７２ｒの入力側及び異常検出回路７３ｒの入力側へ分岐するノードＮＡと、の間を接続する配線上にプルダウン抵抗ＰＲが設けられているものとする（図３Ｂ参照）。また、図３Ｂにおいては、図示及び説明の便宜上、ポッティング樹脂６３に相当する部分を省略しているものとする。
In the present embodiment, among the wirings provided on the
バッファ回路７１ｒは、コネクタ端子部２４ｃから出力される駆動信号であるシングルエンド信号が入力されるバッファアンプ７１１ｒを具備して構成されている。
The
バッファアンプ７１１ｒは、コネクタ端子部２４ｃを経て入力されるシングルエンド信号を基板接続用レセプタクル６１ｒのピン番号Ｐ１の接点ピン６２ｒへ出力するように構成されている。
The
出力回路７２ｒは、ノードＮＡを経たシングルエンド信号が入力されるアンプ７２１ｒを具備して構成されている。
The
アンプ７２１ｒは、ノードＮＡを経て入力されるシングルエンド信号を増幅及びクランプするとともに、当該シングルエンド信号を差動信号に変換して基板接続用レセプタクル６１ｒのピン番号Ｐ９及びＰ１０の接点ピン６２ｒへ出力するように構成されている。なお、アンプ７２１ｒの出力振幅は、撮像素子２１ｂの駆動電圧に応じた所定の範囲内に設定されているものとする。
The
すなわち、出力回路７２ｒは、ノードＮＡを経て入力される駆動信号を増幅して基板接続用レセプタクル６１ｒにおけるピン番号Ｐ１〜Ｐ６の接点ピン６２ｒ以外の他の接点ピン６２ｒへ出力するように構成されている。
That is, the
異常検出回路７３ｒは、ノードＮＡを経て入力されるシングルエンド信号に基づき、基板接続部６１における異常の発生の有無を示す異常検出信号を生成して出力するように構成されている。また、異常検出回路７３ｒは、ノードＮＡを経て入力されるシングルエンド信号に応じた出力信号を出力するバッファアンプ７３１ｒと、バッファアンプ７３１ｒからの出力信号が入力されるＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）７３２ｒと、を有して構成されている。
The
バッファアンプ７３１ｒは、所定の入力電圧範囲において不感帯を有して構成されている。具体的には、バッファアンプ７３１ｒは、例えば、ノードＮＡを経て入力されるシングルエンド信号の入力電圧が下限電圧ＴＬＶより低い場合にＬレベルの出力信号を出力し、当該シングルエンド信号の入力電圧が上限電圧ＴＨＶより高い場合にＨレベルの出力信号を出力するように構成されている。また、バッファアンプ７３１ｒは、例えば、ノードＮＡを経て入力されるシングルエンド信号の入力電圧が、下限電圧ＴＬＶ以上かつ上限電圧ＴＨＶ以下の範囲に相当する不感帯の入力電圧範囲内に含まれる場合に、Ｌレベルの出力信号を出力するように構成されている。
The
ＦＰＧＡ７３２ｒは、バッファアンプ７３１ｒからの出力信号の出力状態に基づき、基板接続部６１における異常の発生の有無を示す異常検出信号を出力するように構成されている。具体的には、ＦＰＧＡ７３２ｒは、例えば、バッファアンプ７３１ｒから出力される出力信号の信号レベルが所定時間内に変動した場合には、Ｌレベルの異常検出信号を生成して出力するように構成されている。また、ＦＰＧＡ７３２ｒは、例えば、バッファアンプ７３１ｒから出力される出力信号の信号レベルが所定時間内に変動しなかった場合には、Ｈレベルの異常検出信号を生成して出力するように構成されている。
The
すなわち、異常検出回路７３ｒは、ノードＮＡを経て入力される駆動信号の信号レベルが所定時間内に変動したか否かに基づき、基板接続部６１における異常の発生の有無を示す異常検出信号を生成して出力するように構成されている。
In other words, the
なお、本実施形態によれば、駆動信号生成部４ｂから供給される駆動信号の伝送用に割り当てられた各ピン番号以外の接点ピンを割り当てる限りにおいては、基板接続用プラグ６１ｐ及び基板接続用レセプタクル６１ｒの各接点ピンのうちの任意の接点ピンを電源生成部４ｃから供給される電源の伝送用に割り当ててもよい。そのため、本実施形態においては、ケーブル接続用基板２４ａ及びコネクタ基板２４ｂの構成のうち、電源生成部４ｃから供給される電源の伝送に係る部分の説明及び図示を省略するものとする。
According to the present embodiment, the
続いて、本実施形態の作用について、以下に説明する。なお、以下においては、撮像素子２１ｂの駆動に用いられる駆動信号の一種であるクロック信号を駆動信号生成部４ｂから内視鏡２へ供給する場合を例に挙げて説明する。
Then, the effect | action of this embodiment is demonstrated below. In the following description, a case where a clock signal, which is a kind of drive signal used to drive the
制御部４ｄは、プロセッサ４の電源が投入された際に、電源生成部４ｃから内視鏡２への電源の供給を開始させる制御と、駆動信号生成部４ｂから内視鏡２へのクロック信号の供給を開始させる制御と、をこの順番で行う。そして、このような制御部４ｄの制御に応じ、駆動信号生成部４ｂから供給されるクロック信号が、コネクタ端子部２４ｃ及びバッファ回路７１ｒを経て基板接続用レセプタクル６１ｒのピン番号Ｐ１の接点ピン６２ｒに入力される。また、このような制御部４ｄの制御によれば、駆動信号生成部４ｂからのクロック信号が撮像素子２１ｂに入力される前に、電源生成部４ｃから供給される電源が、コネクタ基板２４ｂに設けられた図示しないレギュレータを経て撮像素子２１ｂに入力される。
The
ここで、基板接続用レセプタクル６１ｒのピン番号Ｐ１の接点ピン６２ｒから入力されたクロック信号は、図４に示すような、基板接続用プラグ６１ｐ及び基板接続用レセプタクル６１ｒを交互に往来する一筆書き状の伝送経路を経た後、基板接続用レセプタクル６１ｒのピン番号Ｐ６の接点ピン６２ｒを経てノードＮＡへ出力される。図４は、実施形態に係る内視鏡の基板接続部における駆動信号の伝送経路を説明するための図である。
Here, the clock signal input from the
すなわち、本実施形態の基板接続部６１は、基板接続用プラグ６１ｐ及び基板接続用レセプタクル６１ｒに設けられた所定の複数対の（ピン番号Ｐ１〜Ｐ６の）接点ピンにおいて、バッファ回路７１ｒから入力される駆動信号を１回ずつ通過させるとともに、当該所定の複数対の接点ピン間において、バッファ回路７１ｒから入力される駆動信号を１回以上往復させるように構成されている。さらに換言すると、本実施形態の基板接続部６１には、基板接続用プラグ６１ｐ及び基板接続用レセプタクル６１ｒに設けられた所定の複数対の（ピン番号Ｐ１〜Ｐ６の）接点ピンにおいて、バッファ回路７１ｒから入力される駆動信号を一筆書き状に伝送させるような伝送経路が形成されている。また、本実施形態によれば、前述の所定の複数対の接点ピンにおける配線が、基板接続用プラグ６１ｐ及び基板接続用レセプタクル６１ｒにおいて発生し得る故障モードに応じて決定されている。
That is, the
出力回路７２ｒのアンプ７２１ｒは、ノードＮＡを経て入力されるクロック信号を増幅及びクランプするとともに、当該クロック信号を差動クロック信号に変換して基板接続用レセプタクル６１ｒのピン番号Ｐ９及びＰ１０の接点ピン６２ｒへ出力する。そして、このような出力回路７２ｒの動作に応じ、基板接続用プラグ６１ｐのピン番号Ｐ９及びＰ１０の接点ピン６２ｐから撮像ケーブル２３へクロック信号が伝送されるとともに、当該クロック信号に応じた動作が撮像素子２１ｂにおいて行われる。
The
バッファアンプ７３１ｒは、ノードＮＡを経て入力されるクロック信号における入力電圧が下限電圧ＴＬＶ以上かつ上限電圧ＴＨＶ以下の範囲を超えて変動している場合に、当該クロック信号と同様の出力信号をＦＧＰＡ７３２ｒへ出力する。また、バッファアンプ７３１ｒは、ノードＮＡを経て入力されるクロック信号における入力電圧が下限電圧ＴＬＶ以上かつ上限電圧ＴＨＶ以下の範囲内で変動している場合に、Ｌレベルの出力信号をＦＧＰＡ７３２ｒへ出力する。
When the input voltage of the clock signal input via the node NA fluctuates beyond the range of the lower limit voltage TLV and the upper limit voltage THV or less, the
ＦＰＧＡ７３２ｒは、バッファアンプ７３１ｒから出力される出力信号の信号レベルが所定時間ＴＡ内に変動している場合に、Ｌレベルの異常検出信号を生成して出力する。また、ＦＰＧＡ７３２ｒは、バッファアンプ７３１ｒから出力される出力信号の信号レベルが所定時間ＴＡを超えてもＬレベルから変動しなかった場合に、Ｈレベルの異常検出信号を生成して出力する。なお、所定時間ＴＡは、例えば、駆動信号生成部４ｂから供給されるクロック信号の周波数等に基づいて設定すればよい。
The
制御部４ｄは、信号コネクタ２ｄの異常検出回路７３ｒから出力される異常検出信号の出力状態に基づき、当該異常検出信号の信号レベルがＬレベルであることを検出した場合に、駆動信号生成部４ｂから内視鏡２へクロック信号を供給させる制御と、電源生成部４ｃから内視鏡２へ電源を供給させる制御と、をそれぞれ継続する。また、制御部４ｄは、信号コネクタ２ｄの異常検出回路７３ｒから出力される異常検出信号の出力状態に基づき、当該異常検出信号の信号レベルがＨレベルであることを検出した場合に、駆動信号生成部４ｂから内視鏡２へのクロック信号の供給を停止させる制御と、電源生成部４ｃから内視鏡２への電源の供給を停止させる制御と、をこの順番で行う。また、制御部４ｄは、信号コネクタ２ｄの異常検出回路７３ｒから出力される異常検出信号の信号レベルがＨレベルであることを検出した場合に、例えば、信号コネクタ２ｄまたは基板接続部６１において異常が発生している旨をユーザに対して報知するための文字列等の視覚情報を表示装置５に表示させる制御を画像生成部４ａに対して行う。
When the
以上に述べたような制御部４ｄの動作によれば、基板接続部６１（基板接続用プラグ６１ｐ及び基板接続用レセプタクル６１ｒ）における接点不良等の異常の発生に伴って撮像素子２１ｂに対するクロック信号の供給が停止した後で、撮像素子２１ｂに対する電源の供給を停止させることができる。
According to the operation of the
以上に述べたように、本実施形態によれば、コネクタ端子部２４ｃから撮像ケーブル２３に至る駆動信号の伝送経路の途中にスタブを形成することなく、すなわち、コネクタ端子部２４ｃから撮像ケーブル２３へ出力される駆動信号の伝送品質を確保しつつ、基板接続部６１（基板接続用プラグ６１ｐ及び基板接続用レセプタクル６１ｒ）における異常の発生の有無を検出することができる。さらに、本実施形態によれば、撮像素子２１ｂの異常が発生する前に、基板接続部６１（基板接続用プラグ６１ｐ及び基板接続用レセプタクル６１ｒ）において発生した異常を検出することができる。従って、本実施形態によれば、撮像素子に供給される駆動信号の伝送品質を確保しつつ、当該駆動信号の伝送経路上の基板同士の接続箇所において発生した異常を速やかに検出することができる。
As described above, according to the present embodiment, a stub is not formed in the transmission signal transmission path from the
なお、本実施形態によれば、例えば、プロセッサ４に電源生成部４ｃを設ける代わりに、電源生成部４ｃと同等の機能を有する回路をコネクタ基板２４ｂに設けてもよい。
According to the present embodiment, for example, instead of providing the
また、本実施形態によれば、図４に示した伝送経路を通過する駆動信号がクロック信号である場合において、例えば、図５に示すような出力回路７４ｒが出力回路７２ｒの代わりにコネクタ基板２４ｂの基板表面２４１ｂ上に設けられていてもよい。図５は、実施形態に係る内視鏡に設けられたコネクタ基板の具体的な構成の一例を説明するための図である。
Further, according to the present embodiment, when the drive signal passing through the transmission path shown in FIG. 4 is a clock signal, for example, the
出力回路７４ｒは、ノードＮＡを経て入力されるシングルエンド信号に応じた差動信号を出力するアンプ７４１ｒと、アンプ７４１ｒからの差動信号が入力されるアンプ７４２ｒと、を有して構成されている。
The
アンプ７４１ｒは、ノードＮＡを経て入力されるシングルエンド信号を増幅及びクランプするとともに、当該シングルエンド信号を差動信号に変換してアンプ７４２ｒへ出力するように構成されている。なお、アンプ７４１ｒの出力振幅は、アンプ７４２ｒの入力電圧範囲内に設定されているものとする。
The
アンプ７４２ｒは、アンプ７４１ｒから入力される差動信号を増幅及びクランプするとともに、当該差動信号を基板接続用レセプタクル６１ｒのピン番号Ｐ９及びＰ１０の接点ピン６２ｒへ出力するように構成されている。なお、アンプ７４２ｒの出力振幅は、撮像素子２１ｂの駆動電圧に応じた所定の範囲内に設定されているものとする。
The
すなわち、出力回路７４ｒは、ノードＮＡを経て入力される駆動信号を増幅して基板接続用レセプタクル６１ｒにおけるピン番号Ｐ１〜Ｐ６の接点ピン６２ｒ以外の他の接点ピン６２ｒへ出力するように構成されている。
That is, the
ここで、例えば、図４に示したような一筆書き状の伝送経路を通過する駆動信号がクロック信号である場合には、ピン番号Ｐ１〜Ｐ６のいずれかの接点ピンにおいて接点不良が発生した場合であっても、接点ピン間のクロストークにより、当該クロック信号が隣接する接点ピンへ伝播してノードＮＡへ出力されるような状況が生じ得る。そして、このような状況が発生した際に、ノードＮＡを経て入力されるクロック信号を出力回路７４ｒで増幅しかつ差動クロック信号に変換して出力することにより、撮像素子２１ｂにおける撮像動作を極力継続させることができる。すなわち、出力回路７４ｒをコネクタ基板２４ｂの基板表面２４１ｂ上に設けた構成によれば、基板接続部６１における異常の発生を異常検出回路７３ｒにより検知した上で、表示装置５への観察画像の出力を極力継続しつつ、信号コネクタ２ｄにおける異常の発生をユーザに報知することができる。
Here, for example, when the drive signal passing through the one-stroke-shaped transmission path as shown in FIG. 4 is a clock signal, a contact failure occurs in any of the contact pins of pin numbers P1 to P6. Even so, due to crosstalk between contact pins, a situation may occur in which the clock signal propagates to an adjacent contact pin and is output to the node NA. When such a situation occurs, a clock signal input via the node NA is amplified by the
なお、本実施形態においては、基板接続用プラグ６１ｐ及び基板接続用レセプタクル６１ｒの構成を適宜変形することにより、例えば、図４に示した（シングルエンド信号の入出力に対応した）伝送経路の代わりに、差動信号の入出力に対応した伝送経路を設けるようにしてもよい。
In the present embodiment, for example, instead of the transmission path shown in FIG. 4 (corresponding to input / output of a single end signal), the configuration of the
また、本実施形態に係る構成を適宜変形することにより、例えば、内視鏡２とプロセッサ４とを接続するためのコネクタ端子部２４ｃを含むコネクタにおいて、図４に示したような一筆書き状の伝送経路で駆動信号を伝送するための配線を設けるようにしてもよい。
Further, by appropriately modifying the configuration according to the present embodiment, for example, in a connector including a
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更や応用が可能であることは勿論である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and applications are naturally possible without departing from the spirit of the invention.
１ 内視鏡システム
２ 内視鏡
２ｄ 信号コネクタ
３ 光源装置
４ プロセッサ
４ａ 画像生成部
４ｂ 駆動信号生成部
４ｃ 電源生成部
４ｄ 制御部
５ 表示装置
２１ 撮像部
２１ｂ 撮像素子
２３ 撮像ケーブル
２４ａ ケーブル接続用基板
２４ｂ コネクタ基板
２４ｃ コネクタ端子部
６１ 基板接続部
６１ｐ 基板接続用プラグ
６１ｒ 基板接続用レセプタクル
７２ｒ，７４ｒ 出力回路
７３ｒ 異常検出回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Endoscope system 2
Claims (4)
前記撮像素子を駆動するための駆動信号の伝送経路の入力側に設けられた第１の基板と、
前記伝送経路の出力側に設けられた第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板とを接続するためのコネクタを具備し、前記コネクタに設けられた所定の複数対の接点ピンにおいて、前記コネクタの外部から入力される前記駆動信号を１回ずつ通過させるとともに、前記所定の複数対の接点ピン間において、前記コネクタの外部から入力される前記駆動信号を１回以上往復させるように構成された基板接続部と、
前記第１の基板に設けられ、前記所定の複数対の接点ピンを経て入力される前記駆動信号を増幅して前記コネクタにおける前記所定の複数対の接点ピン以外の他の接点ピンへ出力するように構成された出力回路と、
前記第１の基板に設けられ、前記所定の複数対の接点ピンを経て入力される前記駆動信号に基づいて前記基板接続部における異常の発生の有無を検出するように構成された異常検出回路と、
を有することを特徴とする内視鏡。 An image sensor configured to image a subject;
A first substrate provided on the input side of a transmission path of a drive signal for driving the image sensor;
A second substrate provided on the output side of the transmission path;
A connector for connecting the first board and the second board is provided, and the drive signal input from the outside of the connector is set to 1 at a predetermined plurality of pairs of contact pins provided on the connector. A board connecting portion configured to pass through the plurality of times and to reciprocate the drive signal input from the outside of the connector one or more times between the predetermined pairs of contact pins;
The drive signal provided on the first board and input via the predetermined plurality of pairs of contact pins is amplified and output to other contact pins other than the predetermined plurality of pairs of contact pins in the connector. An output circuit configured in
An abnormality detection circuit provided on the first substrate and configured to detect whether or not an abnormality has occurred in the substrate connection portion based on the drive signal input via the predetermined plurality of pairs of contact pins; ,
The endoscope characterized by having.
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。 The output circuit is configured to include one or two amplifiers for amplifying the drive signal input via the predetermined plural pairs of contact pins. Endoscope.
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。 The abnormality detection circuit indicates whether or not an abnormality has occurred in the board connection portion based on whether or not the signal level of the drive signal input through the predetermined plurality of pairs of contact pins has changed within a predetermined time. The endoscope according to claim 1, wherein an abnormality detection signal is generated and output.
前記異常検出信号の信号レベルが所定の信号レベルであることを検出した場合に、前記基板接続部において異常が発生している旨を報知するための視覚情報を表示させる制御を行う制御部と、
を有することを特徴とする内視鏡システム。 An endoscope according to claim 3;
A control unit that performs control to display visual information for notifying that an abnormality has occurred in the substrate connection unit when it is detected that the signal level of the abnormality detection signal is a predetermined signal level;
An endoscope system comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017140321A JP2019017813A (en) | 2017-07-19 | 2017-07-19 | Endoscope and endoscope system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017140321A JP2019017813A (en) | 2017-07-19 | 2017-07-19 | Endoscope and endoscope system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| JP2019017813A true JP2019017813A (en) | 2019-02-07 |
Family
ID=65353282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017140321A Pending JP2019017813A (en) | 2017-07-19 | 2017-07-19 | Endoscope and endoscope system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2019017813A (en) |
-
2017
- 2017-07-19 JP JP2017140321A patent/JP2019017813A/en active Pending
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