JP5489444B2 - 内視鏡装置の受像機と、その受像機の画像データ表示方法及び画像データ表示プログラム - Google Patents

Description

本発明は、体腔内や管路内に挿入される撮像装置が撮像した被写体像を観察するための内視鏡装置の受像機と、その受像機の画像データ表示方法及び画像データ表示プログラムとに関する。

一般に、医療分野や非破壊検査分野において、細長の挿入部を体腔内や管路内に挿入して、体腔内や管路内の被写体像をモニタ観察する内視鏡装置が広く利用されている。
このような内視鏡装置は、体腔内や管路内に挿入される挿入部を有する内視鏡本体と、この内視鏡本体とは別体に設けられ、この内視鏡本体へ照明光を供給するための光源装置と、この光源装置と内視鏡本体とに連結し、照明光を内視鏡本体の先端に導くライトガイドケーブルと、内視鏡本体に内蔵又は着脱自在に取り付けられて設けられ、被写体像を撮像して撮像信号を得る撮像装置と、内視鏡本体で得られた撮像信号をモニタ表示可能な映像信号に変換するビデオプロセッサと、内視鏡からの撮像信号を前記ビデオプロセッサへ伝送する信号ケーブルと、生成された映像信号を映し出すモニタ装置と、により構成される。

このように内視鏡本体は、ライトガイドケーブルや信号ケーブルにより外部装置と接続されているため、ケーブルの長さにより内視鏡装置の移動範囲が制限され、またケーブルの重さや引き廻しにより、内視鏡本体の操作性がある程度妨げられている。

そこで、例えば、特許文献１では、光源として発光ダイオード（ＬＥＤ)を採用した照明装置が内視鏡本端の先端側に内蔵された内視鏡装置が提案されている。これは、内視鏡本体の基端側から延出するライトガイドケーブルが取り除かれている。

また、電子回路の１チップ化や超集積化の技術の発達により電子回路が小型化され、この技術の進歩に伴い、撮像信号に映像信号処理を施してモニタ表示可な映像信号を得る映像信号処理回路と、この映像信号を無線で送信する送信回路とが内視鏡本体内に設けられている。この送信回路からの無線を受信して、映像信号を復調する受信装置が内視鏡と別体に設けられることで、内視鏡本体から延出する信号ケーブルが取り除かれた内視鏡装置が提案されている。
特開昭６０−４８０１１号公報

このような内視鏡装置は、無線を利用して画像データを送受信する所謂、ワイヤレス内視鏡装置とも呼ばれ、観察時の内視鏡本体の移動範囲の制限が緩和され、操作者（術者）の操作性が向上するという長所を有している。このワイヤレス内視鏡装置では、体腔内や管路内で内視鏡本体（挿入部）を移動させながら、被写体像をリアルタイムにモニタ表示するため、撮像部で撮影した画像データが受信装置の表示部に表示するまでの遅延時間を極力短くすることが要求される。

このような遅延レス動作を実現するため、内視鏡の撮像部で撮影したFrame単位(またはField単位)の画像データをFrame時間(またはField時間)内で無線通信により内視鏡本体側から送信し、受信装置の受信部でFrame時間(又はField時間）内で受信して表示する構成が採用されている。

一方、無線通信によりデータの送受信を行う場合、周辺環境による電波障害等により誤データの受信又はデータの未達により、正常なデータが送受できない通信エラーの発生は避けられない。公知なエラー対策としては、無線パケットの再送、誤り訂正符号の付加により、通信エラーの発生確率を下げることは可能であるが、遅延レスを実現するため許容される一定時間内(１Frameまたは１Field時間)で、全データを正常に伝送することを保障することはできない。

これに対して、通信エラーにより、正常に受信できなかった１Frame途中のエラー発生パケット分のデータのみを、前Frame以前に遡ったFrameのうちで正常に受信されたFrameの対応するデータ又はFrame途中のデータで補完する方法が考えられる。しかし、この方法では、時間経過により被観察体のポジションに変化があった場合には、表示画面上でデータの境界に不自然なノイズが発生する問題があった。

さらに、被観察体に動きが無い又は遅い場合には、類似した映像が連続するシーンとなり、被写体自体に変化がないのか、通信エラーにより表示映像が停止しているのかが判断し難いという問題があった。

そこで本発明は、撮像された映像をリアルタイム表示している際に、無線通信エラーが発生しても、ノイズのない映像を表示可能な内視鏡装置の受像機を提供することを目的とする。

本発明の実施形態は、上記目的を達成するために、内視鏡装置から画像データをフレーム又はフィールド単位で順次、無線で受信する無線受信手段と、前記受信した画像データを前記フレーム又はフィールド単位で順次、表示する表示手段と、前記無線受信手段で受信が開始されたフレーム画像又はフィールド画像が、１フレーム画像又は１フィールド画像を受信完了する時間内に正常に受信できたか否かを判別する判別手段と、前記判別手段が正常に受信できたと判別した場合、当該正常に受信できたフレーム画像又はフィールド画像を一時的に記憶する記憶手段と、前記判別手段が正常に受信できたと判別した場合、当該正常に受信できたフレーム画像又はフィールド画像を前記表示手段に更新表示し、前記判別手段が正常に受信できなかったと判別した場合、前記一時的に記憶されているフレーム画像又はフィールド画像を前記表示手段に繰り返し表示する表示制御手段と、前記表示手段に表示中のフレーム画像又はフィールド画像は前記更新表示であるか若しくは前記繰り返し表示であるかを操作者に通知する通知手段と、 表示中の静止画若しくは動画は、前記更新表示であるか若しくは前記繰り返し表示であるかという情報を通知する通知手段と、を具備する内視鏡装置の受像機を提供する。

さらに、内視鏡装置からの画像を表示するための受像機の作動方法であって、前記内視鏡装置から画像データをフレーム又はフィールド単位で順次、無線で受信する無線受信ステップと、前記受信が開始されたフレーム又はフィールド単位の画像データが、１フレーム画像又は１フィールド画像を受信完了する時間内に正常に受信できたか否かを判別する判別ステップと、前記判別ステップで正常に受信できたと判別されたフレーム画像又はフィールド画像を一時的に記憶する記憶ステップと、前記判別ステップで正常に受信できたと判別されたフレーム画像又はフィールド画像を更新表示し、前記判別ステップで正常に受信できなかったと判別された場合、前記一時的に記憶されているフレーム画像又はフィールド画像を繰り返し表示する表示ステップと、前記表示中のフレーム画像又はフィールド画像は、前記更新表示であるか若しくは前記繰り返し表示であるかを操作者に告知する告知ステップと、を具備する内視鏡装置からの画像を表示するための受像機の作動方法を提供する。
また、無線受信手段、記憶手段及び、表示手段を有する内視鏡装置の受像機に実行させるプログラムであって、前記内視鏡装置からの画像データをフレーム又はフィールド単位で順次、無線で受信する無線受信ステップと、前記受信が開始されたフレーム又はフィールド単位の画像データが、１フレーム画像又は１フィールド画像を受信完了する時間内に正常に受信できたか否かを判別する判別ステップと、前記判別ステップで正常に受信できたと判別されたフレーム画像又はフィールド画像を一時的に記憶する記憶ステップと、前記判別ステップで正常に受信できたと判別されたフレーム画像又はフィールド画像を更新表示し、前記判別ステップで正常に受信できなかったと判別された場合、前記一時的に記憶されているフレーム画像又はフィールド画像を繰り返し表示する表示ステップと、前記表示中のフレーム画像又はフィールド画像は、前記更新表示であるか若しくは前記繰り返し表示であるかを操作者に告知する告知ステップと、を具備する内視鏡装置の受像機に実行させるプログラムを提供する。

本発明によれば、撮像された映像をリアルタイム表示している際に、無線通信エラーが発生しても、ノイズのない映像を表示可能な内視鏡装置の受像機と、その受像機の画像データ表示方法及び画像データ表示プログラムとを提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る内視鏡装置の外観構成を示す図であり、図２は、内視鏡本体における操作部の外観構成を示す図である。また、図３は内視鏡本体（送信装置）の電気的構成を示すブロック図であり、図４は、受信装置の電気的構成を示すブロック図である。

本実施形態の内視鏡装置１は、大別して、撮像した静止画若しくは動画（以下、画像データと称する）を無線通信により送信する内視鏡本体２と、無線通信により送信された画像データを受信し、モニタ部６に静止画若しくは動画として表示する受信装置３と、により構成される。

内視鏡本体２は、操作部４及び可撓性を有する挿入部５により構成され、挿入部５の先端部５ａには、後述する撮像部や照明部の各窓が設けられている。また、図示していないが先端部５には、鉗子口が設けられている場合もある。
図２に示すように、操作部４には、電源スイッチ７と、操作者（術者）が撮像及び観察するために操作指示を入力する複数の操作スイッチ群８と、挿入部５の曲がり方向を操作するためのダイヤル型スイッチ９が設けられている。尚、挿入部５の操作スイッチは、ダイヤル型スイッチだけではなく、ジョイステッイク型スイッチであってもよい。

操作スイッチ群８は、各々スイッチを区別するための番号、例えば１，２，３が記されている。また、番号ではなく、スイッチによる機能を抽象化したシンボルマークで示してもよい。

受信装置３は、図１に示すように、受信装置本体１０とモニタ部６とで構成される。受信装置本体１０には、通信設定状態を示す複数のＬＥＤからなる通信設定表示部１１が設けられる。また、モニタ部６の表示画面１２上の枠部には、通信エラーにより動画表示が停止していることを示すためのＥＲＲ表示ＬＥＤ１３が設けられている。これらのＬＥＤは、緑色発光や赤色発光等の複数の色を用いて、変色によりその状態を示唆してもよい。例えば、正常時に緑色、エラー発生時には赤色で告知する。勿論、告知方法としては、表示方法を併用してもよい。

次に、図３を参照して、内視鏡本体の電気的構成について説明する。
内視鏡本体２内には、制御部２１と、ＲＯＭ２２と、ＲＡＭ２３と、照明部２４と、撮像部２５と、画像圧縮部２６と、バッファメモリ２７と、無線通信回路部２８と、アンテナ２９と、操作部３０と、電源回路部３１とにより構成され、それぞれがバス（又は配線）３２により相互に接続されている。

このような構成部位について詳細に説明する。
電源回路部３１は、各構成部位に対して電源を供給する。制御部２１は、画像に関する処理、内視鏡本体２内の各構成部位をシーケンス制御（又は、プログラム制御）する、さらに操作者の指示に従う制御を行うためのＣＰＵ（中央処理装置）からなる。ＲＯＭ２２は、FlashＲＯＭ等の不揮発メモリで構成され、内視鏡本体を駆動させるためのプログラムデータ及び、通信設定パラメータを含む各種設定情報が予め格納されている。制御部２１は、このＲＯＭ２２に格納されている設定条件やプログラム等に従って制御を行っている
またＲＡＭ２３には、制御部２１の演算処理等に使用するワークエリア、各種設定等を一時的に格納するエリアとして使用される。画像圧縮パラメータ及び通信設定パラメータを格納するエリアとしても使用される。

照明部２４は、照射レンズ部２４ａ、高輝度ＬＥＤ２４ｂ及びＬＥＤ駆動回路２４ｃ等から構成される。ＬＥＤ２４ｂから出射された光束は、照射レンズ部２４ａにより均一に拡がるように偏向されて照明光として体腔内の被観察体に照射される。本実施形態では、先端部５ａに光源を配置したが、この構成に限定されるものではなく、操作部４内にＬＥＤ２４ａを配置して、挿入部内を挿嵌されたライトガイド（図示せず）で導光して、先端部５ａに設けた窓（図示せず）から照明光を照射する構成であってもよい。

撮像部２５は、入射する光を結像するレンズ２５ａ、結像した光を電気信号へ変換する光電変換器（ＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等）２５ｂ、光電変換器２５ｂから出力されるアナログ電気信号をデジタル電気信号へ変換するＡＤコンバータ（アナログーデジタル変換器）２５ｃ等から構成される。

また、画像圧縮部２６は、撮像部２５から出力された画像データを画像圧縮し、バッファメモリ２７に出力する。バッファメモリ２７では、画像圧縮部２６から出力された画像圧縮データを一時的に格納する。画像圧縮部２６から所定のデータ長のデータが格納された時点で、送信データの準備完了を制御部２１に報知する機能を有する。制御部２１は、送信データの準備完了の報知を検知すると無線通信回路部２８を介して、順次圧縮画像データを受信装置３に送信する。

また、無線通信回路部２８は、無線通信に必要な高周波回路部２８ａ、符号化・復号化回路部２８ｂ、無線通信時のバッファメモリ２８ｃ等から構成され、アンテナ２９が接続されている。
本実施形態では、無線通信の方式として無線ＬＡＮのプロトコル８０２．１１が使用されている。受信装置３との無線通信を実施するためには、受信装置３に設定されている通信設定と同一のチャネル（使用周波数）及びＳＳＩＤ等の設定が必要である。

操作部３０は、少なくとも電源スイッチ７及び操作スイッチ群８を備え、これらのスイッチの設定状態及び操作による状態変化を電気信号として出力する。操作スイッチ群８の各スイッチは、通信接続が確立するまでは、通信設定の選択するための選択スイッチとして、また通信接続が確立後は、画像のフリーズ、静止画像の保存、映像の反転等の施術中の動作を指示するために、それぞれに動作する。

電源回路部３１は、少なくとも二次電池等のバッテリー３１ａ及び、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１ｂを備えている。電源スイッチ７がオンされたことを検知して、前述した各構成部位に電源を供給する。また、バッテリー３１ａは、取り出されて充電器により充電されるタイプでもよいし、内視鏡本体に装填されたまま無線電波により充電されるタイプでもよい。尚、装置本体の軽量化を図るため、駆動用の無線電波を受信して駆動するように構成してもよいが、通信エラーが発生してもある程度の時間は、駆動可能であるように構成することが好ましい。

次に、図４を参照して、受信装置３の構成について説明する。
受信装置３は、制御部４１と、ＲＯＭ４２と、ＲＡＭ４３と、無線通信回路部４４と、アンテナ４５と、フレームメモリ４６と、画像伸長部４７と、画像信号処理部４８と、モニタ部６と、により構成され、それぞれがバス（又は配線）５０により相互に接続されている。

制御部４１は、画像に関する処理、受信装置３内の各構成部位をシーケンス制御（又は、プログラム制御）する、さらに操作者の指示に従う制御を行うためのＣＰＵ（中央処理装置）からなる。ＲＯＭ４２は、ＦｌａｓｈＲＯＭ等の不揮発メモリであり、受信装置３の制御のためプログラムデータ及び各種設定情報が格納される。制御部４１は、ＲＯＭ４２に格納されているプログラムや設定条件に従って、受信装置３のシーケンス制御（又はプログラム制御）を行う。

ＲＡＭ４３は、制御部４１の演算等に使用するワークエリア、適宜設定された各種の設定条件等を一時的に格納するエリアとして使用される。また、ＲＡＭ４３は、画像伸長パラメータ及び通信設定パラメータを格納するエリアとしても使用される。

次に、無線通信回路部４４は、無線通信に必要な高周波回路部４４ａ、符号化・復号化回路部４４ｂ及び無線通信時のバッファメモリ４４ｃ等から構成され、アンテナ４５が接続されている。内視鏡本体２における無線通信回路部２８と同様に、無線ＬＡＮのプロトコルに従って無線通信を行う。

フレームメモリ部４６は、２フレーム分のフレームメモリFrame０及びFrame１により構成され、それぞれに受信した画像データを格納する。画像伸長部４７は、フレームメモリ部４６のレジスタFrame１_Rdy、Frame２_Rdyの状態により読み出すメモリ領域を選択し、フレームメモリ部４６に格納された画像圧縮データを順次伸長し、伸長された画像データを画像信号処理部４８に出力する。画像信号処理部４８では、画像伸長部４７により伸長された画像データをＮＴＳＣ信号又はＰＡＬ信号に変換して、モニタ部６に出力する。モニタ部６は、液晶パネル等の表示デバイス及びその制御回路から構成される。

次に図５に示すフローチャートを参照して、本実施形態における内視鏡本体２の送信動作について説明する。画像送信動作は、操作者の指示に従い制御部２１が送信動作シーケンスを制御し、画像データを受信装置３に送信する。

まず、操作者により内視鏡本体２の電源スイッチ７がＯＮされると、制御部２１は、予め定めた初期化シーケンスに従って、内視鏡本体２内の各構成部位の初期化が行われる（ステップＳ１）。次に、操作スイッチ群８による入力の待機待ち状態になり（ステップＳ２）、操作者は、受信装置３の通信設定表示部１１の状態を確認した後、起動のために操作スイッチ群８の中の所定番号の操作スイッチを入力する。操作スイッチが入力されると、入力された操作スイッチの番号がＲＡＭ４３に記憶される。次に、入力された操作スイッチに対応した通信接続パラメータに従って、無線通信接続が開始される（ステップＳ３）。

次に、制御部２１は、内視鏡本体２と受信装置３における無線通信の接続が確立したか否かを判断し（ステップＳ４）、この判断で接続されたと判断されたならば（ＹＥＳ）、制御部２１はバッファメモリ２７に画像データが準備されたか否かを判断する（ステップＳ５）。一方、無線通信の接続が確立しなかった場合（ＮＯ）は、接続が確立しなかったことを告知して（ステップＳ６）、ステップＳ２に戻り、再度、操作スイッチの操作を待機する。この告知は、内視鏡本体２にブザー等の音源部材（図示せず）を設けて警告音で知らせてもよいし、受信装置のモニタ部１３にその旨を表示させてもよい。

次に、ステップＳ５における制御部２１の判断において、バッファメモリ２７に画像データが準備された場合には（ＹＥＳ）、画像データの送信を行う（ステップＳ７）。一方、バッファメモリ２７に送信データが準備されていない場合には（ＮＯ）、ステップＳ５に戻り、バッファメモリ２７に画像データが準備されることを待機する。この一連の動作により、制御部２１は、バッファメモリ２７の状態（画像データの準備状態）を監視しながら、順次、受信装置３へ画像データの送信を行う。尚、送信に際して、画像データ毎にFrame番号とFrame内位置を示す番号等の識別情報が付与されている。

制御部２１は、画像データの送信中に、操作者により操作スイッチが操作されて通信接続の切断が指示されたか否かを判断する（ステップＳ８）。この判断で切断が指示された場合には（ＹＥＳ）、通信接続が切断される（ステップＳ９）。切断した後、ステップＳ２に戻り、次の操作スイッチの操作を待機する。その待機中に操作スイッチが操作されたならば、その操作スイッチの番号に対応する通信パラメータにより再接続が行われる。一方、通信接続の切断が指示されなければ（ＮＯ）、そのまま、画像データの送信を継続する。

次に図６に示すフローチャートを参照して、本実施形態における受信装置３の受信動作について説明する。受信動作は、制御部４１が受信動作シーケンスを制御し、画像データが正常に受信されたか否かの判別を行う。

まず、受信装置３は、図示しない電源スイッチのオンにより各構成部位が起動し、制御部４１は、予め定めた初期化シーケンスに従って、各構成部位の初期化と共に、予め設定された設置場所の無線環境に基づき、適切な通信設定が行われる（ステップＳ１１）。又は、前述した内視鏡本体２の電源スイッチ７のオンにより、内視鏡本体２が起動する際に、内視鏡本体２からの指示により、受信装置３が連動して起動するように構成してもよい。

次に、制御部４１は、フレームメモリ部４６を管理するパラメータの初期化を行う（ステップＳ１２）。
Frame_Rdy[0]=0
Frame_Rdy[1]=0
WR_Index=0
RD_Index=0
Current_Disp=2
Status="Frameの先頭受信"
ここで、Frame_Rdy[0], Frame_Rdy[1]は、フレームメモリ部４６内の各Frame０，１が受信した画像データが正常に格納されたか否かを示すパラメータである。また、WR_Indexは、受信データを格納するFrameメモリを示す。RD_Indexは、画像伸長部４７に出力するFrameメモリを示す。Current_Dispは、現在表示中のFrameメモリを示す。従って、WR_INDEX、RD_Index及び、 Current_Dispは、共に「０」の場合には「Frame０」を示し、「１」の場合には「Frame１」を示す。

次に、制御部４１は、内視鏡本体２からの接続指示を受けて、接続が確立したか否かを判断する（ステップＳ１３）。この判断において、無線通信の接続が確立した場合には（ＹＥＳ）は、内視鏡本体２から連続的に送られてくる画像データの受信を開始する（ステップＳ１４）。一方、無線通信の接続が確立しなかった場合には（ＮＯ）は、無線接続されるまで待機する。受信された画像データは、順次、モニタ部６に表示される（ステップＳ１５）。

次に、制御部４１は、画像データの送信中に、操作者により操作スイッチが操作されて通信接続の切断が指示されたか否かを判断する（ステップＳ１６）。この判断で切断が指示された場合には（ＹＥＳ）、通信接続が切断される（ステップＳ１７）。切断した後、ステップＳ１３に戻り、予め定めた設定状態となって、内視鏡本体２からの次の接続指示を待機する。その指示に従って再接続が行われる。一方、通信接続の切断が指示されなければ（ＮＯ）、そのまま、画像データの受信を継続する。

次に図７Ａ，７Ｂに示すフローチャート（サブルーチン）を参照して、図６のステップＳ１４における画像データ受信の動作について説明する。

まず、制御部４１は、Statusに、"Frame先頭受信"が設定されているか否かを判断する（ステップＳ２１）。ここで、Statusは、画像データ受信中の動作状態を示すデータである。例えば、Statusが"Frame先頭受信"であった場合は、Frameの先頭、即ち、Frame 受信の開始位置を見つける動作中であることを示す。この判断で、Statusに、"Frame先頭受信"が設定されていたならば（ＹＥＳ）、画像データを受信したか否かを判断する（ステップＳ２２）。一方、制御部４１は、Statusに、"Frame先頭受信"が設定されていなければ（ＮＯ）、Statusに、"Frame内データ受信"が設定されているか否かを判断する（ステップＳ２３）。ここで、Statusが"Frame内データ受信"の場合には、Frame先頭の受信が完了し、次の１Frame 内の残りの画像データの受信中であることを示す。

ステップＳ２３の判断で、Statusに、"Frame内データ受信"が設定されていなければ（ＮＯ）、後述するステップＳ１５へリターンする。一方、Statusに、"Frame内データ受信"が設定されていたならば（ＹＥＳ）、後述するステップＳ２８へ移行する。

また、ステップＳ２２において、画像データを受信したならば（ＹＥＳ）、制御部４１はその画像データがFrame先頭か否かを判断する（ステップＳ２４）。一方、画像データを受信していなければ（ＮＯ）、リターンする。

ステップＳ２４において、画像データがFrame先頭でなければ（ＮＯ）、リターンする。一方、画像データがFrame先頭であれば（ＹＥＳ）、制御部４１内に設けられたFrameタイマをクリアして、再度、カウントをスタートする（ステップＳ２５）。この時、Frame_Rdy[WR_INDEX]を"０"に設定する。

次に、Statusに、"Frame内データ受信"を設定して（ステップＳ２６）、受信した画像データをフレームメモリ部４６に記憶し（ステップＳ２７）、リターンする。

また、前述したステップＳ２３において、制御部４１は、Statusに、"Frame内データ受信"が設定されていたならば（ＹＥＳ）、画像データを受信してから１Frameを受信完了する時間（１Frame時間）が経過したか否かを判断する（ステップＳ２８）。その時間が経過したならば（ＹＥＳ）、Statusに、"Frame先頭受信"を設定して（ステップＳ２９）、画像データの格納位置を、その画像データを格納中のFrameメモリの先頭アドレスにリセットして（ステップＳ３０）、リターンする。

従って、通信エラーに等より一定時間(１Frame時間)内に1Frame分の受信データ受信が正常に完了しなかった場合は、Frameメモリ部のFrameメモリの切り替えを行わずに、次のFrameの受信データの格納準備が行われるため、他方のFrameメモリには、現在より以前のFrameの画像データが保持されることになる。

また、ステップＳ２８において、画像データを受信してからFrameタイマのカウント時間が１Frameを受信完了する時間に達していなければ（ＮＯ）、制御部４１は、再度、画像データを受信したか否かを判断する（ステップＳ３１）。ここで、画像データを受信していなければ（ＮＯ）、リターンする。一方、画像データを受信していたならば（ＹＥＳ）、制御部４１は、その画像データが次のフレームの画像データであるか否かを判断する（ステップＳ３２）。

このステップＳ３２の判断において、次のフレームの画像データであれば（ＹＥＳ）、制御部４１は、その画像データがフレームの先頭のものか否かを判断する（ステップＳ３３）。この判断で、フレームの先頭の画像データであれば（ＹＥＳ）、画像データの格納位置を、その画像データを格納中のFrameメモリの先頭アドレスにリセットした後、その画像データをFrameメモリに格納し（ステップＳ３４）、Statusに、"Frame内データ受信"を設定して（ステップＳ３５）、リターンする。一方、ステップＳ３２の判断において、次のフレームの画像データでなければ（ＮＯ）、その画像データをFrameメモリに格納する（ステップＳ３６）。

次に、制御部４１は、正常に格納された画像データが１Frame分であったか否かを判別する（ステップＳ３７）。１Frame分の画像データが正常に受信された場合には（ＹＥＳ）は、Frameメモリ部４６のFrameメモリが次のFrameメモリに切り替えられる。即ち、Frame_Rdy [WR_Index]に「１」を設定する（ステップＳ３８）。尚、これは、Frameメモリへの格納が完了したことを示す。次に、WR_Indexをインクリメントする（ステップＳ３９）。このインクリメントにより、次のFrameメモリに格納位置が移動する。

次に、制御部４１は、WR_Indexが２になったか否かを判断し（ステップＳ４０）、WR_Indexが２になった場合には（ＹＥＳ）、WR_Indexの設定を０に戻した後（ステップＳ４１）、Statusが"Frame先頭受信"に変更される（ステップＳ４２）。この変更により、次に受信した画像データは、切り替えられたFrameメモリに格納されることとなる。また、WR_Indexが２ではなければ（ＮＯ）、そのままステップＳ４１に移行して、Statusを"Frame先頭受信"に変更する。

一方、ステップＳ３７において、１Frame分の画像データが全て受信されていない場合は（ＮＯ）、画像データの受信を継続するため、リターンする。

次に図８に示すフローチャート（サブルーチン）を参照して、図６のステップＳ１５の画像表示の動作について説明する。
モニタ部６に画像を表示するために、画像伸長部４７からのデータ要求割り込み毎に図８に示すサブルーチンが実行され、制御部４１が画像データを正常に受信したか否かを判別し、画像表示動作を行う。

まず、制御部４１により、Frameメモリの画像データの格納状態を示す、Frame_Rdy[RD_Index]が順番に判定され、画像データの格納が正常に完了しているFrameメモリが検索され、読み出し可能なFrameメモリが選択される。即ち、制御部４１は、Frame_Rdy[RD_Index]に「１」が設定されているか否かを判断し（ステップＳ５１）、設定されていなければ（ＮＯ）、RD_Indexをインクリメントする（ステップＳ５２）。そして、インクリメントした後、RD_Indexが「２」になったか否かを判断し（ステップＳ５３）、RD_Indexが「２」になっていなければ（ＮＯ）、ステップＳ５１に戻る。一方、RD_Indexが「２」になっていたならば（ＹＥＳ）、「０」に変更する（ステップＳ５４）。

制御部４１は、Frame_Rdy[RD_Index]に「１」が設定されていたならば（ＹＥＳ）、RD_IndexとCurrent_Dispとが等しいか否かを判断する（ステップＳ５５）。つまり、現在表示中の画像を読み出したFrameメモリと、これから画像伸長部４７に画像データを出力するFrameメモリが同じか否かを判断することであり、同じものであれば、通信エラーが発生したことを示している。制御部４１は、この判断で、RD_IndexとCurrent_Dispとが異なる、即ち、Frameメモリが異なったものであれば（ＮＯ）、正常に画像データを受信しているものと判別する。次に制御部４１は、制御部４１に設けられたエラー表示タイマがタイムアップしているか否かを判断し（ステップＳ５６）、タイムアップしている場合は（ＹＥＳ）、エラー表示ＬＥＤ１３を消灯し（ステップＳ５７）、その選択されたFrameメモリから画像データを読み出して、画像伸長部４７に出力する。この画像伸長部４７では、圧縮画像データを伸長し、画像信号処理部４８を介してＮＴＳＣ信号又はＰＡＬ信号に変換し、モニタ部６に第１の表示モードで表示される（ステップＳ６４）。一方、タイムアップしていない場合には（ＮＯ）、そのままステップＳ６４に移行する。

一方、ステップＳ５５の判断において、RD_IndexとCurrent_Dispとが等しい、つまり、表示中のFrameメモリと選択されたFrameメモリが同じ場合には（ＹＥＳ）、制御部４１は、通信エラーが発生して新たな画像データを受信していないものと判別して第２の表示モードに移行する。次に、制御部４１は、ＥＲＲタイマがスタートしているか否かを判断する（ステップＳ５７）。ここでＥＲＲタイマがスタートしていなければ（ＮＯ）、制御部４１は、ＥＲＲタイマを一旦、クリアした後、カウントを開始させる（ステップＳ５９）。一方、ＥＲＲタイマがスタートしていたならば（ＹＥＳ）、その状態を維持する。

このように、表示中のFrameメモリと選択されたFrameメモリが同じ場合には、制御部４１は、ＥＲＲタイマがカウントした時間が予め設定した所定時間（操作者(術者)が、動画表示が静止していると識別できる時間、例えば、数Frame時間に相当する時間など動画の特性に応じた設定を行う）を越えているか否かを判断する（ステップＳ６０）。この判断において、タイマのカウント時間が所定時間を超えていた場合には（ＹＥＳ）、通信エラーが継続して発生しているものと判断する。

制御部４１は、この時、画像データが更新されずに表示されているため、操作者に対して、動画表示が停止していることを告知するように、エラー表示タイマに所定の点灯時間（操作者（術者）がLEDの点灯を識別可能な時間）を設定した後に（ステップＳ６１）、カウントを開始し、ＥＲＲ表示ＬＥＤ１３を点灯させる（ステップＳ６２）。

次に、RD_Indexで示されるFrameメモリ即ち、現在、表示中のFrameメモリからの画像データを引き続き、モニタ表示する（ステップＳ６３）。その後、Current_DispをRD_Indexに変更し（ステップＳ６４）、RD_Indexをインクリメントして（ステップＳ６５）リターンする。

尚、本実施形態では、操作者への通信エラーをＬＥＤの発光により表示しているが、通信エラーが発生している表示をモニタ部６の表示画面上に画像データと一部が重畳するように表示してもよい。また、Frame単位ではなくField単位で制御してもかまわない。尚、エラーの画像に替わって置き換えられる画像は、動画だけでなく、静止画であってもよい。

以上説明したように、本実施形態の内視鏡装置の受像機は、正常な無線通信状態で送信された画像をリアルタイムで表示する第１の表示モードと、無線通信のエラーが発生した場合にリアルタイム表示を維持しつつ、ノイズのない映像として表示する第２の表示モードとを有している。この第２の表示モードは、一定時間のFrame時間(またはField時間)内に、通信エラーで１Frame分(１Field分)の画像データが正常に受信されなかった場合は、前Frame以前に正常に受信されたFrameの画像データを、正常に受信されなかったFrame(Field)の画像データに置き換えて表示する。これにより、リアルタイム表示を維持しながら、無線通信のエラーが発生した場合においても、ノイズのない映像として表示することができる。

さらに、第２の表示モードにおいては、通信エラーにより一定時間以上、画像データの更新が行われない場合は、操作者に通信エラーが発生して動画表示が停止していることを告知することができる。この告知により、被観察体の動きが遅かったり、停止していたりして、類似した映像が連続して表示されている画像に対しては、現在の画像が正常な画像表示なのかエラー画像表示なのかを告知することで、操作者は、常に明確な判断を行うことができ、リスクを回避することができる。例えば、内視鏡手術等を体腔内で実施しているときに、通信エラーが発生していることを術者が認識していることにより、より安全に手術を実施することができる。

また、無線による通信で画像を受け渡しているため、内視鏡装置本体と画像を表示する受信機とを繋ぐケーブルが必要なく、完全に分離されているため、操作者の操作性が向上し、さらに無理のない広い角度から試みることができるため、疲労も減少させることができる。さらに、内視鏡装置本体と受信機との配置の自由度が増し、操作者が最も画面を見やすい位置にモニタ部を配置することができる。

さらに、管路内で亀裂や穴等を検査する内視鏡装置であれば、管路内を撮像すると、ほぼ同じ構図の画像が続くため、画像の変化に乏しく、通信エラーが発生した際にも少しの間は気づかない場合も考えられる。本発明をこのような内視鏡装置に適用した場合には、画像における構図の変化の有無に関係なく、撮像された画像の受信の有無により通信エラーを見出すことができるため、操作者は通信エラーが発生した際には、作業を一時的に停止して、正常となった際に、作業を再開することで、見落としを防止することができる。

以上説明した実施形態において、以下の発明を含んでいる。
（１）撮像部で撮影したFrame単位(又はField単位）の画像データをFrame時間(又はField時間）内で無線通信により送信する内視鏡と、内視鏡から送信された画像データを受信する受信部とFrame時間(又はField時間）に同期して受信部で受信した画像データを連続的に表示する画像表示部からなる受信装置と、からなる内視鏡装置において、一定のFrame時間（またはField時間）内に、通信エラーで１Frame分(又はField分）の画像データが正常に受信されなかった場合は、前Frame以前に正常に受信されたFrameの画像データを、正常に受信されなかったにFrame(Field）の画像データに置き換えて表示する第１の表示モードを有する内視鏡装置の受像機。

この内視鏡装置の受像機は、一定時間のFrame時間(またはField時間)内に、通信エラーで１Frame分(１Field分)の画像データが正常に受信されなかった場合は、前Frame以前に正常に受信されたFrameの画像データを、正常に受信されなかったにFrame(Field)の画像データに置き換えて表示する第１の表示モードを有する。従って、リアルタイム表示を維持しながら、無線通信のエラーが発生した場合においても、ノイズのない映像として表示できる。

（２）前記第１の表示モードにおいて、通信エラーにより一定時間以上、画像データの更新が行われない場合は、通信エラーにより動画表示が停止していることを使用者に報知しながら画像データを表示する第２の表示モードを有する内視鏡装置の受像機。

この内視鏡装置の受像機は、第１の表示モードにおいて、通信エラーにより一定時間以上、画像データの更新が行われない場合は、通信エラーにより動画表示が停止していることを使用者に報知する。従って、類似した映像が連続するシーンにおいて、使用者が映像に変化の有無を明確に確認することが可能になる。

（付記）
以下の構成の発明は、前述した各実施形態から抽出される。括弧内は、実施形態で相当する構成部位と図面における参照符号を示している。

１．内視鏡装置（内視鏡装置１）から無線で送信された静止画若しくは動画を受信する受信手段（無線通信回路部４４、アンテナ４５）と、
前記受信した静止画若しくは動画を表示する表示手段（モニタ部６）と、
静止画若しくは動画が正常に受信できたか否かを判別する判別手段（制御部４１）と、
前記判別手段（制御部４１）が正常に受信できたと判別した場合、当該正常に受信できた静止画若しくは動画を一時的に記憶する記憶手段（フレームメモリ４６）と、
前記判別手段（制御部４１）が正常に受信できたと判別した場合、当該正常に受信できた静止画若しくは動画を前記表示手段（モニタ部６）に更新表示し、前記判別手段（制御部４１）が正常に受信できなかったと判別した場合、前記一時的に記憶されている静止画若しくは動画を前記表示手段（モニタ部６）に繰り返し表示する表示制御手段（画像伸長部４７、画像信号処理部４８）と、
表示中の静止画若しくは動画は、前記更新表示であるか若しくは前記繰り返し表示であるかという情報を通知する通知手段（制御部４１）と、
を具備することを特徴とする内視鏡装置の受像機（受信装置３）。

２．前記判別手段（制御部４１）は、所定の時間迄に静止画若しくは動画の受信が完了しているとき、前記正常に受信できたと判別することを特徴とする１項に記載の内視鏡装置の受像機（受信装置３）。

３．前記通信判別手段（制御部４１）は、所定の時間間隔毎に静止画若しくは動画が正常に受信できたか否かを判別することを特徴とする１項に記載の内視鏡装置の受像機（受信装置３）。

４．前記所定の時間は、少なくとも前記動画の１Frame時間又は１Field時間を越えない時間であることを特徴とする２項又は３項に記載の内視鏡装置の受像機（受信装置３）。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る内視鏡装置の外観構成を示す図である。 図２は、内視鏡本体における操作部の外観構成を示す図である。 図３は内視鏡本体の電気的構成を示すブロック図である。 図４は、受信装置の電気的構成を示すブロック図である。 図５は、本実施形態における内視鏡本体の送信動作について説明するためのフローチャートである。 図６は、本実施形態における受信装置の受信動作について説明するためのフローチャートである。 図７Ａは、図６のステップＳ１４における画像データ受信の動作について説明するためのフローチャートである。 図７Ｂは、図７Ａに続いて、画像データ受信の動作について説明するためのフローチャートである。 図８は、図６のステップＳ１５の画像表示の動作について説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１…内視鏡装置、２…内視鏡本体、３…受信装置、４…操作部、５…挿入部、５ａ…先端部、６…モニタ部、７…電源スイッチ、８…操作スイッチ群、９…ダイヤル型スイッチ、１０…受信装置本体、１１…通信設定表示部、１２…表示画面、１３…ＥＲＲ表示ＬＥＤ、２１，４１…制御部、２２，４２…ＲＯＭ、２３，４３…ＲＡＭ、２４…照明部、２４ａ…照射レンズ部、２４ｂ…高輝度ＬＥＤ、２４ｃ…ＬＥＤ駆動回路、２５…撮像部、２５ａ…レンズ、２５ｂ…光電変換器、２５ｃ…ＡＤコンバータ、２６…画像圧縮部、２７…バッファメモリ、２８，４４…無線通信回路部、２９，４５…アンテナ、３０…操作部、３１…電源回路部、３１ａ…バッテリー、３１ｂ…ＤＣ／ＤＣコンバータ、３２，５０…バス（配線）、４４ａ…高周波回路部、４４ｂ…符号化・復号化回路部、４４ｃ…バッファメモリ、４６…フレームメモリ、４７…画像伸長部、４８…画像信号処理部。

Claims (4)

1. 内視鏡装置から画像データをフレーム又はフィールド単位で順次、無線で受信する無線受信手段と、
   前記受信した画像データを前記フレーム又はフィールド単位で順次、表示する表示手段と、
   前記無線受信手段で受信が開始されたフレーム画像又はフィールド画像が、１フレーム画像又は１フィールド画像を受信完了する時間内に正常に受信できたか否かを判別する判別手段と、
   前記判別手段が正常に受信できたと判別した場合、当該正常に受信できたフレーム画像又はフィールド画像を一時的に記憶する記憶手段と、
   前記判別手段が正常に受信できたと判別した場合、当該正常に受信できたフレーム画像又はフィールド画像を前記表示手段に更新表示し、前記判別手段が正常に受信できなかったと判別した場合、前記一時的に記憶されているフレーム画像又はフィールド画像を前記表示手段に繰り返し表示する表示制御手段と、
   前記表示手段に表示中のフレーム画像又はフィールド画像は前記更新表示であるか若しくは前記繰り返し表示であるかを操作者に通知する通知手段と、
   表示中の静止画若しくは動画は、前記更新表示であるか若しくは前記繰り返し表示であるかという情報を通知する通知手段と、
   を具備することを特徴とする内視鏡装置の受像機。
2. 前記表示手段は、前記通知手段を兼ねる請求項１に記載の内視鏡装置の受像機。
3. 内視鏡装置からの画像を表示するための受像機の作動方法であって、
   前記内視鏡装置から画像データをフレーム又はフィールド単位で順次、無線で受信する無線受信ステップと、
   前記受信が開始されたフレーム又はフィールド単位の画像データが、１フレーム画像又は１フィールド画像を受信完了する時間内に正常に受信できたか否かを判別する判別ステップと、
   前記判別ステップで正常に受信できたと判別されたフレーム画像又はフィールド画像を一時的に記憶する記憶ステップと、
   前記判別ステップで正常に受信できたと判別されたフレーム画像又はフィールド画像を更新表示し、前記判別ステップで正常に受信できなかったと判別された場合、前記一時的に記憶されているフレーム画像又はフィールド画像を繰り返し表示する表示ステップと、
   前記表示中のフレーム画像又はフィールド画像は、前記更新表示であるか若しくは前記繰り返し表示であるかを操作者に告知する告知ステップと、
   を具備することを特徴とする内視鏡装置からの画像を表示するための受像機の作動方法。
4. 無線受信手段、記憶手段及び、表示手段を有する内視鏡装置の受像機に実行させるプログラムであって、
   前記内視鏡装置からの画像データをフレーム又はフィールド単位で順次、無線で受信する無線受信ステップと、
   前記受信が開始されたフレーム又はフィールド単位の画像データが、１フレーム画像又は１フィールド画像を受信完了する時間内に正常に受信できたか否かを判別する判別ステップと、
   前記判別ステップで正常に受信できたと判別されたフレーム画像又はフィールド画像を一時的に記憶する記憶ステップと、
   前記判別ステップで正常に受信できたと判別されたフレーム画像又はフィールド画像を更新表示し、前記判別ステップで正常に受信できなかったと判別された場合、前記一時的に記憶されているフレーム画像又はフィールド画像を繰り返し表示する表示ステップと、
   前記表示中のフレーム画像又はフィールド画像は、前記更新表示であるか若しくは前記繰り返し表示であるかを操作者に告知する告知ステップと、
   を具備することを特徴とする内視鏡装置の受像機に実行させるプログラム。

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