JP5307518B2 - 医療機器システム - Google Patents
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Description
本発明は、同じビットで変換した映像信号および同期信号を重畳して伝送すると、映像信号のダイナミックレンジが減少してしまうという課題を解決することを目的とする。すなわち、絶縁伝送時には信号が交流化により冗長化されることに着目して、映像信号と同期信号とを異なるビット数ごとに変換して重畳することで映像信号のダイナミックレンジを維持しつつ、かつ変換なしに重畳された信号から同期信号を検出することができるようにしたものである。
本発明に係る医療機器システムは、観察部位を撮像する撮像素子を有する医療機器システムであって、前記撮像素子によって生成された映像信号を所定のビット数ごとに交流化する第1の交流化手段と、前記第1の交流化手段とは異なるビット数ごとに同期信号を交流化する第2の交流化手段と、前記第1の交流化手段によって交流化された映像信号と、前記第2の交流化手段によって交流化された同期信号とを重畳された信号とする重畳手段と、前記重畳された信号を伝送する伝送手段と、前記伝送手段によって伝送された前記重畳された信号から前記同期信号を検出する同期信号検出手段とからなる映像信号伝送手段を具備することを特徴とする。
映像信号と同期信号とを異なるビット間隔で交流化することにより、映像信号と同期信号とを重畳した場合にもそれぞれ重複しない信号パターンを得られる。
図1は、まず本発明に係る医療機器システムの映像信号伝送手段10の映像信号の伝達部分について示したものである。図1に示すように映像信号例えば5ビット(図面上“5/”と記載、以下同じ)のデータ“11111”は、このまま絶縁伝送手段例えばトランス21にて伝送された場合、“11111”等の直流成分が減衰カットされてしまう。すなわち絶縁伝送手段は、時間軸に対して一定の連続した信号(直流成分)が減衰を受けカットされてしまうため、一定の交流成分しか伝送できない。そのためデータは、交流化手段11により交流化(冗長化)が行われ、例えば5ビットデータ“11111”の各ビットデータ間に所定のビットデータ例えば“0”を挿入し10ビット(図面上“10/”と記載、以下同じ)データ“1010101010”に変換される。これにより映像信号は、交流化され、トランス21を介して絶縁伝送されることができる。上記の交流化は、各ビットデータ間に所定のビットエータを挿入するものであり1ビット数ごとに交流化されるものを示した。しかし必ずしも1ビット数ごとに交流化を要するものではなく、2ビット数、3ビット数等ごとに所定のビットデータを挿入して交流化を行ってもよい。
観察部位を撮像する撮像素子を有する医療機器システムは、映像信号伝送手段を具備する。映像信号伝送手段は、まず撮像素子によって生成された映像信号を第1の交流化手段によってビット数例えば1ビットごとに交流化する。また、この第1の交流化手段とは異なる第2の交流化手段によって同期信号を異なるビット数例えば5ビットごとに交流化する。次に前記第1の交流化手段によって交流化された映像信号と前記第2の交流化手段によって交流化された同期信号とを重畳手段によって重畳する。そして前記重畳された信号を伝送した後、同期信号検出手段によって前記重畳された信号から前記同期信号を検出する。
本実施の形態を取ることにより、映像信号と同期信号とを伝送する場合、両方の信号をビット数がそれぞれ異なる交流化手段を用いて交流化することにより、両方の信号は、容易に重畳化されることができる。重畳化された信号は、シリアライズされ複数の系統を一系統とされることができる。これにより回路の大型化および複雑化を防ぐことができる。シリアライズされた信号は、絶縁伝送手段によって患者回路から二次回路に伝送されることができる。伝送されたシリアライズ信号は、映像化されるためにデシリアライズされ複数の系統に分離されることができる。デシリアライズされた信号の中から同期信号を容易に識別し、分離することができる。これはビット数がそれぞれ異なる交流化手段で映像信号と同期信号とが重畳されているためである。
患者を安全に処置するための患者回路と二次回路との絶縁構成は、映像信号処理回路124の前段にイメージセンサーからの映像信号を絶縁伝送する絶縁回路を構成して、患者回路と二次回路との絶縁構成を保っている。第1の実施の形態では、絶縁伝送手段は、トランス21のような電磁誘導の手段を採用している。しかし絶縁伝送手段は、トランス21のような電磁誘導の手段に限られず、無線、光伝送、および静電誘導のいずれかの手段であってもよい。絶縁伝送手段を無線とした場合の例を図3に示す。図3は、カプセル内視鏡筐体50に映像信号送信機21aを組み込み、患者から離隔して設置された外部の二次回路60に映像信号受信機21bを設けた例を示す。カプセル内視鏡とは、観察部位を撮像する撮像素子を有する医療機器システムの一種であって、生体内の観察部位を撮像・検査等するカプセル状に形成された小型の内視鏡である。カプセル内視鏡は、回路基板等を水密に内蔵する筐体50を有し、その筐体50は、撮像素子であるイメージセンサー前面に対物レンズを有し、この対物レンズ前方を覆う略半球状の透明カバー(図示せず)と、後方を覆い後端部が半球状を成す筒状カバーとからなり、透明カバーと筒状カバーとを水密に接着して構成されたものである。
患者回路は、カプセル内視鏡筐体50内に配設される。カプセル内視鏡のイメージセンサー112で撮像された観察部位の映像は、映像信号として所定のビット数ごとに交流化され、同時にTGによって生成された同期信号も異なるビット数ごとに交流化される。それぞれ交流化された映像信号と同期信号とは、重畳手段によって重畳される。そして前記重畳された信号は、無線送信され、患者から離隔して設置された外部二次回路60の映像信号受信機21bにて受信される。この無線の送受信によって、絶縁伝送が実現される。
患者回路と二次回路との間の信号の伝送を無線による送受信によって行うことにより、完全に絶縁伝送を実現できる。これにより患者を安全に処置することができる。
図4は、絶縁伝送手段を光伝送例えばフォトカプラ21’とした例を示す。光伝送手段としてのフォトカプラ21’は、電気信号/光信号変換器(Electric Optic Converter、以下単にE/O変換器と称する)および光信号/電気信号変換器(Optic Electric Converter、以下単にO/E変換器と称する)をモジュール内に組み込まれて使用される。
患者回路と二次回路との間の信号の伝送を光伝送によって行うことにより、完全に絶縁伝送を実現できる。これにより患者を安全に処置することができる。
Claims (4)
- 観察部位を撮像する撮像素子を有する医療機器システムであって、
前記撮像素子によって生成された映像信号を所定のビット数ごとに交流化する第1の交流化手段と、
前記第1の交流化手段とは異なるビット数ごとに同期信号を交流化する第2の交流化手段と、
前記第1の交流化手段によって交流化された映像信号と、前記第2の交流化手段によって交流化された同期信号とを重畳された信号とする重畳手段と、
前記重畳された信号を伝送する伝送手段と、
前記伝送手段によって伝送された前記重畳された信号から前記同期信号を検出する同期信号検出手段と、
からなる映像信号伝送手段を具備する医療機器システム。 - 前記伝送手段は、無線、光伝送、静電誘導および電磁誘導のいずれかにより、前記重畳された信号を絶縁して伝送する絶縁伝送手段である請求項1に記載の医療機器システム。
- 前記同期信号検出手段は、前記第2の交流手段により前記映像信号とは異なるビット数ごとに変換された信号を検出することにより、前記重畳信号を変換せずに前記同期信号を検出する請求項1または2に記載の医療機器システム。
- 前記第1の交流手段によるビット数ごとに交流化するビット数は、前記第2の交流手段によるビット数ごとに交流化するビット数よりも少ない請求項1乃至3のいずれかに記載の医療機器システム。
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