WO2014171332A1 - 撮像装置および処理装置 - Google Patents

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博之 宇佐美
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オリンパスメディカルシステムズ株式会社
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    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast

Definitions

  • the present invention is transmitted from an imaging device including an imaging device capable of outputting an electrical signal after photoelectric conversion as image information from a pixel arbitrarily specified as a readout target among a plurality of pixels for imaging.
  • the present invention relates to a processing apparatus that performs predetermined image processing on image information.
  • an endoscope system is used to observe an organ of a subject such as a patient.
  • An endoscope system has, for example, a flexible elongated shape, an imaging device (electronic scope) that is inserted into a body cavity of a subject, and an imaging device that is provided at the tip of the imaging device and captures an in-vivo image.
  • the image processing apparatus includes a processing device (external processor) that performs predetermined image processing on the in-vivo image captured by the image sensor, and a display device that can display the in-vivo image subjected to the image processing by the processing device.
  • an insertion part When acquiring an in-vivo image using an endoscope system, an insertion part is inserted into the body cavity of the subject, and illumination light is irradiated from the distal end of the insertion part to the living tissue in the body cavity, so that the imaging part Take an image.
  • a user such as a doctor observes the organ of the subject based on the in-vivo image displayed by the display device.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an imaging device and a processing device capable of switching a transmission method according to a connection target.
  • an imaging apparatus is an imaging apparatus that is connected to an external processing apparatus and capable of transmitting / receiving information to / from the processing apparatus.
  • An imaging unit that outputs an electrical signal after photoelectric conversion from the pixel of the pixel as image information, a first output unit that outputs the image information output by the imaging unit as an electrical signal, and the image information output by the imaging unit One of the first output unit and the second output unit as an output unit for outputting the image information based on identification information of the processing device.
  • a selection unit for selecting.
  • the processing device is connected to an imaging device having an imaging unit that outputs electrical signals after photoelectric conversion from a plurality of pixels as image information, and is capable of transmitting and receiving information to and from the imaging device.
  • a first receiving unit that receives the image information output from the imaging unit as an electrical signal; a second receiving unit that receives the image information output from the imaging unit as an optical signal; And a selection unit that selects either the first reception unit or the second reception unit as a reception unit that receives the image information based on identification information of the imaging device. .
  • the present invention it is possible to select either optical transmission or electrical transmission as the transmission means for image information based on the identification information to which the selection unit is connected.
  • the transmission method can be switched according to the connection target, the image information can be transmitted or received regardless of the performance of the connection destination.
  • a processing device capable of receiving image information by optical transmission can prevent deterioration of electromagnetic interference and disturbance noise associated with high-speed communication, while being compatible with a processing device capable of receiving image information by electric transmission. There is an effect that can be given.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an endoscope system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of a main part of the endoscope system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating an outline of transmission path switching processing executed by the endoscope system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a functional configuration of a main part of the endoscope system according to the modification of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a functional configuration of a main part of the endoscope system according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an outline of transmission path switching processing executed by the endoscope system according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an endoscope system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of a main part of the endoscope system according to the first embodiment of the present invention.
  • an endoscope system 1 includes an endoscope 2 (electronic scope) as an imaging device that captures an in-vivo image of a subject by inserting a distal end portion into the body cavity of the subject.
  • the in-vivo image captured by the imaging device is subjected to predetermined image processing, and the processing device 3 (external processor) that comprehensively controls the operation of the entire endoscope system 1 and the distal end of the endoscope 2 are emitted.
  • the processing device 3 external processor
  • a light source device 4 that generates illumination light and a display device 5 that displays an in-vivo image subjected to image processing by the processing device 3 are provided.
  • the endoscope 2 includes an insertion portion 21 having an elongated shape having flexibility, an operation portion 22 that is connected to a proximal end side of the insertion portion 21 and receives input of various operation signals, and an insertion portion from the operation portion 22. And a universal cord 23 that extends in a direction different from the direction in which 21 extends and incorporates various cables that connect the processing device 3 and the light source device 4.
  • the insertion portion 21 is connected to a distal end portion 24 incorporating an image pickup device to be described later, a bendable bending portion 25 constituted by a plurality of bending pieces, and a proximal end side of the bending portion 25, and has a flexible length. And a flexible tube portion 26 having a scale shape.
  • the distal end portion 24 is configured using a glass fiber or the like, and forms a light guide path for light emitted from the light source device 4.
  • An illumination lens 242 provided at the distal end of the light guide 241.
  • An image sensor 244 provided at an imaging position of the system 243, the optical system 243, receiving light collected by the optical system 243, photoelectrically converting the light into an electrical signal, and performing predetermined signal processing; and an input from the image sensor 244
  • An E / O conversion unit 245 that converts the electrical signal into an optical signal, and a recording unit 246 that records various types of information of the endoscope 2.
  • the optical system 243 is configured by using one or a plurality of lenses, and has an optical zoom function for changing the angle of view and a focus function for changing the focus.
  • the image sensor 244 includes a sensor unit 244a that photoelectrically converts light from the optical system 243 and outputs an electrical signal, and an analog front end 244b that performs noise removal and A / D conversion on the electrical signal output from the sensor unit 244a.
  • AFE unit 244b a timing generator 244d that generates the drive timing of the sensor unit 244a and various signal processing pulses in the AFE unit 244b, an imaging control unit 244e that controls the operation of the imaging device 244,
  • the image sensor 244 is a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor.
  • CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor
  • the sensor unit 244a includes a light receiving unit 244f in which a plurality of pixels each having a photodiode that accumulates a charge corresponding to the amount of light and an amplifier that amplifies the charge accumulated by the photodiode are arranged in a two-dimensional matrix, and a light receiving unit 244f.
  • a readout unit 244g that reads out, as image information, an electrical signal generated by a pixel arbitrarily set as a readout target among the plurality of pixels.
  • the AFE unit 244b includes a noise reduction unit 244h that reduces a noise component included in an electric signal (analog), and an AGC (Auto Gain Control) unit that adjusts an amplification factor (gain) of the electric signal and maintains a constant output level. 244i and an A / D conversion unit 244j that performs A / D conversion on the electrical signal output via the AGC unit 244i.
  • the noise reduction unit 244h performs noise reduction using, for example, a correlated double sampling method.
  • the imaging control unit 244e controls various operations of the distal end portion 24 in accordance with the setting data received from the processing device 3.
  • the imaging control unit 244e is configured using a CPU (Central Processing Unit) or the like.
  • the imaging control unit 244e includes a selection unit 244k.
  • the selection unit 244k is either the first output unit or the second output unit as an output unit that outputs the image information (image signal) generated by the image sensor 244 based on the setting data received from the processing device 3. Select. For example, the selection unit 244k selects a transmission path for the image information generated by the imaging element 244 based on the setting data received from the processing device 3. Specifically, the selection unit 244k selects either an electric signal or an optical signal as a signal output from the connector unit 27 described later based on the identification information of the processing device 3 received from the processing device 3.
  • the identification information includes ID information for identifying the model of the processing device 3, transmission information compatible with an electric signal or an optical signal, an observation method of the light source device 4, and the like.
  • the E / O conversion unit 245 converts the electrical signal output from the image sensor 244 into an optical signal and outputs the optical signal to the connector unit 27 described later.
  • the cable connecting the image sensor 244 and the connector unit 27 is configured using an optical fiber or the like.
  • the recording unit 246 records various information of the endoscope 2. Specifically, the recording unit 246 records identification information for identifying the endoscope 2, type information and individual information of the imaging element 244, and various programs executed by the imaging control unit 244e.
  • the operation unit 22 includes a bending knob 221 that bends the bending unit 25 in the vertical direction and the horizontal direction, a treatment tool insertion unit 222 that inserts a treatment tool such as a bioforceps, a laser knife, and an inspection probe into the body cavity, and the processing device 3.
  • a treatment tool such as a bioforceps, a laser knife, and an inspection probe into the body cavity
  • the processing device 3 In addition to the light source device 4, it has a plurality of switches 223 which are operation input units for inputting operation instruction signals of peripheral devices such as air supply means, water supply means, and gas supply means.
  • the treatment tool inserted from the treatment tool insertion portion 222 is exposed from the opening (not shown) via the treatment tool channel (not shown) of the distal end portion 24.
  • the universal cord 23 includes at least a light guide 241 and a collective cable 247 in which optical fibers and metal cables are combined.
  • the universal cord 23 has a connector portion 27 that can be attached to and detached from the light source device 4.
  • the connector part 27 has a coiled coil cable 27a extending, and has a connector part 28 that can be attached to and detached from the processing device 3 at the extended end of the coil cable 27a.
  • the connector unit 27 includes an O / E conversion unit 271, an FPGA (Field Programmable Gate Array) 272, an E / O conversion unit 273, and a P / S conversion unit 274.
  • the O / E conversion unit 271 converts an optical signal corresponding to the image information transmitted from the distal end portion 24 into an electrical signal and outputs the electrical signal to the FPGA 272.
  • the FPGA 272 outputs the electrical signal input from the O / E conversion unit 271 to the processing device 3 through the transmission path selected by the selection unit 244k of the image sensor 244. Specifically, the FPGA 272 is input from the O / E conversion unit 271 when the transmission of the optical signal is selected by the selection unit 244k based on the setting data transmitted from the selection unit 244k of the image sensor 244. The image information is output to the E / O converter 273. On the other hand, the FPGA 272 is input from the O / E conversion unit 271 when the transmission of the electrical signal is selected by the selection unit 244k based on the setting data transmitted from the selection unit 244k of the image sensor 244. The image information is output to the P / S converter 274. The P / S converter 274 may be incorporated in the FPGA 272.
  • the E / O conversion unit 273 converts an electrical signal corresponding to the image information input from the FPGA 272 into an optical signal and outputs the optical signal to the processing device 3.
  • the E / O conversion unit 273 functions as a second output unit.
  • the P / S conversion unit 274 performs parallel / serial conversion on the electrical signal corresponding to the image information input from the FPGA 272 and outputs the electrical signal to the processing device 3.
  • the P / S conversion unit 274 functions as a first output unit.
  • the processing device 3 includes an O / E conversion unit 300, an S / P conversion unit 301, an image processing unit 302, a brightness detection unit 303, a dimming unit 304, a read address setting unit 305, and a drive signal generation.
  • the processing apparatus 3 will be described by taking a frame sequential configuration as an example, but the processing apparatus 3 can also be applied to a simultaneous type.
  • the O / E conversion unit 300 converts the optical signal input from the E / O conversion unit 273 of the connector unit 27 into an electrical signal and outputs the electrical signal to the image processing unit 302.
  • the S / P conversion unit 301 performs serial / parallel conversion on the image information (digital signal) of the electrical signal input from the P / S conversion unit 274 of the connector unit 27 and outputs the image information to the image processing unit 302.
  • the image processing unit 302 is an in-vivo image displayed by the display device 5 based on the electrical signal of the image information input from the O / E conversion unit 300 or the parallel image information input from the S / P conversion unit 301. Is generated.
  • the image processing unit 302 includes a synchronization unit 302a, a white balance (WB) adjustment unit 302b, a gain adjustment unit 302c, a ⁇ correction unit 302d, a D / A conversion unit 302e, a format change unit 302f, and a sample-use unit. It has a memory 302g and a still image memory 302h.
  • the synchronization unit 302a inputs image information input as pixel information to three memories (not shown) provided for each pixel, and associates the image information with the pixel address of the light receiving unit 244f read by the reading unit 244g. Then, the values of the respective memories are held while being sequentially updated, and the image information of these three memories is synchronized as RGB image information.
  • the synchronization unit 302a sequentially outputs the synchronized RGB image information to the white balance adjustment unit 302b, and outputs a part of the RGB image information to the sample memory 302g for image analysis such as brightness detection.
  • the white balance adjustment unit 302b performs white balance adjustment of RGB image information. Specifically, the white balance adjustment unit 302b performs adjustment so that the RGB image level when the white chart as a reference is imaged is 1: 1: 1.
  • the gain adjustment unit 302c performs gain adjustment of RGB image information.
  • the gain adjustment unit 302c outputs the RGB signal subjected to gain adjustment to the ⁇ correction unit 302d, and a part of the RGB signal for still image display, enlarged image display, or emphasized image display 302h. Output to.
  • the ⁇ correction unit 302d performs gradation correction ( ⁇ correction) of the RGB image information in correspondence with the display device 5.
  • the D / A conversion unit 302e converts the gradation-corrected RGB image information output from the ⁇ correction unit 302d into an analog signal.
  • the format changing unit 302f changes the image information converted into the analog signal to a moving image file format such as a high-definition method, and outputs the same to the display device 5.
  • the brightness detection unit 303 detects the brightness level corresponding to each pixel from the RGB image information held in the sample memory 302g, records the detected brightness level in a memory provided therein, and the control unit 309. Output to. Further, the brightness detection unit 303 calculates a gain adjustment value and a light irradiation amount based on the detected brightness level, and outputs the gain adjustment value to the gain adjustment unit 302c, while adjusting the light irradiation amount to the light adjustment unit 304. Output to.
  • the light control unit 304 sets a light amount, a light emission timing, and the like related to illumination light generated by the light source device 4 based on the light irradiation amount calculated by the brightness detection unit 303 under the control of the control unit 309. Transmit to device 4.
  • the read address setting unit 305 has a function of setting a pixel to be read and a reading order on the light receiving surface of the sensor unit 244a. That is, the read address setting unit 305 has a function of setting the pixel address of the sensor unit 244a read by the AFE unit 244b. Further, the read address setting unit 305 outputs the set address information of the pixel to be read to the synchronization unit 302a.
  • the driving signal generation unit 306 generates a driving timing signal for driving the image sensor 244 and transmits the driving timing signal to the timing generator 244d via a predetermined signal line included in the collective cable 247.
  • This timing signal includes address information of a pixel to be read out.
  • the input unit 307 receives input of various signals such as an operation instruction signal that instructs the operation of the endoscope system 1.
  • the recording unit 308 is realized using a semiconductor memory such as a flash memory or a DRAM (Dynamic Random Access Memory).
  • the recording unit 308 records various programs for operating the endoscope system 1 and data including various parameters necessary for the operation of the endoscope system 1.
  • the recording unit 308 includes an identification information recording unit 308 a that records the identification information of the processing device 3.
  • This identification information includes unique information (ID) of the processing device 3, year, specification information of the control unit 309, transmission method, transmission rate, and the like.
  • the control unit 309 is configured using a CPU or the like, and performs drive control of each component including the tip 24 and the light source device 4, input / output control of information with respect to each component, and the like.
  • the control unit 309 transmits setting data for imaging control to the imaging control unit 244e via a predetermined signal line included in the collective cable 247.
  • the reference clock generation unit 310 generates a reference clock signal that serves as a reference for the operation of each component of the endoscope system 1 and supplies the generated reference clock signal to each component of the endoscope system 1.
  • the light source device 4 includes a light source 41, an LED (Light Emitting Diode) driver 42, a rotation filter 43, a drive unit 44, a drive driver 45, and a light source control unit 46.
  • LED Light Emitting Diode
  • the light source 41 is configured by using a white LED, and generates white light under the control of the light source control unit 46.
  • the LED driver 42 supplies white light to the light source 41 by supplying current to the light source 41 under the control of the light source control unit 46.
  • Light generated by the light source 41 is irradiated from the tip of the tip portion 24 via the rotary filter 43, a condenser lens (not shown), and the light guide 241.
  • the light source 41 may be configured using a xenon lamp or the like.
  • the rotary filter 43 is disposed on the optical path of white light emitted from the light source 41, and rotates to allow only white light emitted from the light source 41 to pass through light having a predetermined wavelength band.
  • the rotary filter 43 includes a red filter 431, a green filter 432, and a blue filter 433 that transmit light having wavelength bands of red light (R), green light (G), and blue light (B). .
  • the rotary filter 43 sequentially transmits light having red, green, and blue wavelength bands (for example, red: 600 nm to 700 nm, green: 500 nm to 600 nm, blue: 400 nm to 500 nm) by rotating.
  • red 600 nm to 700 nm
  • green 500 nm to 600 nm
  • blue 400 nm to 500 nm
  • the drive unit 44 is configured using a stepping motor, a DC motor, or the like, and rotates the rotary filter 43.
  • the drive driver 45 supplies a predetermined current to the drive unit 44 under the control of the light source control unit 46.
  • the light source control unit 46 controls the amount of current supplied to the light source 41 in accordance with the light source synchronization signal transmitted from the dimming unit 304. Further, the light source control unit 46 rotates the rotary filter 43 by driving the drive unit 44 via the drive driver 45 under the control of the control unit 309.
  • the display device 5 has a function of receiving and displaying the in-vivo image generated by the processing device 3 via the video cable from the processing device 3.
  • the display device 5 is configured using liquid crystal or organic EL (Electro Luminescence).
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating an outline of transmission path switching processing executed by the endoscope 2 of the endoscope system 1 according to the first embodiment. Note that the following switching process is performed during the initial operation after the power is turned on to the endoscope system 1, before the practitioner starts the examination of the subject using the endoscope system 1, or the examination of the subject. It is performed every predetermined timing.
  • the imaging control unit 244e determines whether or not the connector unit 27 of the endoscope 2 is connected to the processing device 3 (step S101).
  • the imaging control unit 244e determines that the connector unit 27 of the endoscope 2 is connected to the processing device 3 (step S101: Yes)
  • the endoscope system 1 proceeds to step S102.
  • the imaging control unit 244e determines that the connector unit 27 of the endoscope 2 is not connected to the processing device 3 (step S101: No)
  • the endoscope system 1 repeats this determination.
  • the imaging control unit 244e determines whether or not the identification information included in the setting data is received from the processing device 3 (step S102).
  • the imaging control unit 244e determines that the identification information has been received (step S102: Yes)
  • the endoscope system 1 proceeds to step S103.
  • the imaging control unit 244e determines that the identification information is not received (step S102: No)
  • the endoscope system 1 continues this determination.
  • the selection unit 244k determines whether or not the processing device 3 can receive by optical transmission based on the identification information (step S103).
  • the selection unit 244k selects optical transmission as a transmission path for image information output from the FPGA 272 (step S104).
  • the selection unit 244k selects the output destination from which the FPGA 272 outputs image information to the E / O conversion unit 273.
  • image information (image data) captured by the image sensor 244 is output to the processing device 3 as an optical signal via the optical fiber included in the collective cable 247.
  • the endoscope 2 can transmit a large amount of image information to the processing device 3 by one transmission without mixing disturbance noise such as an electric knife. Thereafter, the endoscope system 1 ends this process.
  • the selection unit 244k selects electrical transmission as transmission of image information output from the FPGA 272 (step S105). Specifically, the selection unit 244k selects the output destination from which the FPGA 272 outputs image information to the P / S conversion unit 274. As a result, the image information captured by the image sensor 244 is output to the processing device 3 as an electrical signal. As a result, even if the endoscope 2 is the processing device 3 that can handle only an electric signal, the endoscope 2 can transmit image information using the electric signal. Thereafter, the endoscope system 1 ends this process.
  • transmission for transmitting image information is either optical transmission or electrical transmission. Select.
  • image information can be transmitted irrespective of the performance of the processing device 3 to which the endoscope 2 is connected.
  • the processing apparatus 3 that can receive image information by optical transmission can prevent deterioration of electromagnetic interference and disturbance noise accompanying high-speed communication, while electric transmission.
  • the processing apparatus 3 capable of receiving image information can be compatible.
  • the imaging control unit 244e includes the selection unit 244k.
  • the selection unit 272a may be provided in the FPGA 272 of the connector unit 27.
  • tip part 24 can be reduced more.
  • the E / O conversion unit 273 may be a light emitting unit that emits light in response to an electrical signal, and the O / E conversion unit 300 may be replaced with a reception unit that receives light to perform wireless communication. Thereby, the diameter of the connector part 27 can be reduced.
  • the connector unit 27 may be provided with an E / O conversion unit 273 and a light emitting unit.
  • the selection unit 244k selects the output destination to output the image information based on the identification information of the processing device 3.
  • the control unit 309 of the processing device 3 transmits the optical signal as an optical signal. It is also possible to output a determination signal indicating that the image information is possible, and select an output destination to output image information based on the determination signal.
  • the selection unit 244k is based on the number of bits of the serial data of the setting data transmitted from the processing device 3 and the discrimination information added to the bits (flag indicating that optical transmission is possible).
  • the output destination for outputting the image information may be selected.
  • the FPGA 272 compresses or reduces the image information, for example, reduces resolution or gradation.
  • the data amount of the image information may be reduced and output to the processing device 3.
  • the FPGA 272 may level the image information output per unit time and output it to the processing device 3.
  • the FPGA 272 may output image information to the processing device 3 in the order of RGB when the observation method of the endoscope system 1 is simultaneous.
  • a conversion unit that converts other electrical signals such as setting data and timing signals into an optical signal, and an optical signal converted by the conversion unit.
  • a wavelength multiplexing unit that multiplexes the wavelengths of the optical signals of the image information, and transmission / reception may be performed through one transmission path (optical fiber).
  • the recording unit 246 is provided at the distal end 24, but may be provided at the connector unit 27. Thereby, size reduction of the front-end
  • the endoscope system according to the second embodiment is different in the configuration of the endoscope and the processing device of the endoscope system according to the above-described embodiment. Specifically, the endoscope has a recording unit, and the control unit of the processing apparatus has a selection unit. For this reason, below, after demonstrating the processing apparatus of the endoscope system concerning this Embodiment 2, the process which the endoscope system concerning this Embodiment 2 performs is demonstrated. In addition, the same code
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a functional configuration of a main part of the endoscope system 100 according to the second embodiment.
  • the endoscope system 100 includes an endoscope 7 and a processing device 6.
  • the distal end portion 24 of the endoscope 7 has a recording unit 701.
  • the recording unit 701 records various information of the endoscope 7. Specifically, the recording unit 701 records data including various programs for operating the image sensor 244 and various parameters necessary for the operation of the image sensor 244.
  • the recording unit 701 includes an identification information recording unit 701a that records identification information for identifying the endoscope 7.
  • the identification information includes unique information (ID) of the endoscope 7, year, specification information of the image sensor 244, transmission method, transmission rate, and the like.
  • the processing device 6 includes a control unit 601.
  • the control unit 601 is configured using a CPU or the like, and performs drive control of each component including the tip 24 and the light source device 4, input / output control of information with respect to each component, and the like.
  • the control unit 601 transmits setting data for imaging control to the imaging control unit 244e via a predetermined signal line included in the collective cable 247.
  • the control unit 601 includes a selection unit 601a.
  • the selection unit 601a is a first reception unit that receives image information generated by the imaging element 244 based on the identification information received from the endoscope 2 when the endoscope 2 is connected to the processing device 6. Either the receiving unit or the second receiving unit is selected. For example, the selection unit 601a selects the transmission path for the image information generated by the imaging device 244 based on the setting data received from the endoscope 7. Specifically, the selection unit 601a selects either the O / E conversion unit 300 or the S / P conversion unit 301 as a reception unit that receives image information based on the identification information received from the endoscope 7. By doing so, the transmission method of the image information is selected.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an overview of transmission path switching processing executed by the endoscope system 100 according to the second embodiment. The following switching process is performed during the initial operation after the power is turned on to the endoscope system 100, before the practitioner starts the examination of the subject using the endoscope system 100, or the examination of the subject. It is performed every predetermined timing.
  • the control unit 601 determines whether or not the connector unit 27 of the endoscope 7 is connected to the processing device 6 (step S201).
  • the control unit 601 determines that the connector unit 27 of the endoscope 7 is connected to the processing device 6 (step S201: Yes)
  • the endoscope system 100 proceeds to step S202.
  • the control unit 601 determines that the connector unit 27 of the endoscope 7 is not connected to the processing device 6 (step S201: No)
  • the endoscope system 100 repeats this determination.
  • control unit 601 acquires identification information for identifying the endoscope 7 from the identification information recording unit 701a of the endoscope 7 (step S202).
  • the selection unit 601a determines whether or not the endoscope 7 can be transmitted by optical transmission based on the acquired identification information (step S203).
  • the selection unit 601a selects optical transmission as a transmission path for image information output from the FPGA 272 (step S204).
  • the selection unit 601 a selects the reception destination that receives the image information output from the FPGA 272 for the O / E conversion unit 300.
  • the image information captured by the image sensor 244 is transmitted to the processing device 6 as an optical signal.
  • the processing device 6 can receive a large amount of image information at a time without mixing disturbance noise such as an electric knife.
  • the endoscope system 100 ends this process.
  • the selection unit 601a selects electric transmission as a transmission path for image information output from the FPGA 272 (step S205). Specifically, the selection unit 601a selects the output destination from which the FPGA 272 outputs image information to the S / P conversion unit 301 of the processing device 6. Thereby, the image information imaged with the image pick-up element 244 is transmitted to the processing apparatus 6 with an electrical signal. As a result, the processing device 6 can receive image information even with the endoscope 7 capable of handling only electrical signals. Thereafter, the endoscope system 100 ends this process.
  • the endoscope capable of transmitting image information by optical transmission can prevent deterioration of electromagnetic interference and disturbance noise accompanying high-speed communication, while the image can be transmitted by electric transmission. It is possible to provide compatibility with an endoscope capable of transmitting information.

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Abstract

　接続対象に応じて伝送方式を切り替えることができる撮像装置および処理装置を提供する。外部の処理装置３に接続され、処理装置３との間で情報の送受信が可能な内視鏡２であって、複数の画素から光電変換後の電気信号を画像情報として出力する撮像素子２４４と、撮像素子２４４が出力する画像情報を電気信号として出力するＰ／Ｓ変換部２７４と、撮像素子２４４が出力する画像情報を光信号として出力するＥ／Ｏ変換部２７３と、処理装置３の識別情報に基づいて、画像情報を出力する出力部としＰ／Ｓ変換部２７４またはＥ／Ｏ変換部２７３のどちらか一方を選択する選択部２４４ｋと、を備える。

Description

撮像装置および処理装置
　本発明は、撮像用の複数の画素のうち読み出し対象として任意に指定された画素から光電変換後の電気信号を画像情報として出力可能である撮像素子を備えた撮像装置および撮像装置から送信された画像情報に所定の画像処理を行う処理装置に関する。
　従来、医療分野においては、患者等の被検体の臓器を観察する際に内視鏡システムが用いられている。内視鏡システムは、例えば可撓性を有する細長形状をなし、被検体の体腔内に挿入される撮像装置（電子スコープ）と、撮像装置の先端に設けられて体内画像を撮像する撮像素子と、撮像素子が撮像した体内画像に所定の画像処理を行う処理装置（外部プロセッサ）と、処理装置が画像処理を行った体内画像を表示可能な表示装置とを有する。内視鏡システムを用いて体内画像を取得する際には、被検体の体腔内に挿入部を挿入し、この挿入部の先端から体腔内の生体組織に照明光を照射し、撮像部が体内画像を撮像する。医師等のユーザは、表示装置が表示する体内画像に基づいて被検体の臓器の観察を行う。
　このような内視鏡システムとして、撮像素子が撮像した体内画像情報を光信号で処理装置に出力する技術が知られている（特許文献１参照）。この技術では、撮像装置と処理装置とをつなぐ伝送路の配線数を少なくすることができるので、挿入部の細径化を図ることが出来る。
特開２００８－３６３５６号公報
　ところで、上述した従来技術では、撮像装置と処理装置との間で光信号による伝送のみ可能であるため、電気信号による伝送のみ可能な撮像装置または処理装置に接続することができず、被検体の検査に用いることができなかった。このため、撮像装置または処理装置が接続される接続対象に応じて伝送方式を切り替えることができる技術が望まれていた。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、接続対象に応じて伝送方式を切り替えることができる撮像装置および処理装置を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる撮像装置は、外部の処理装置に接続され、該処理装置との間で情報の送受信が可能な撮像装置であって、複数の画素から光電変換後の電気信号を画像情報として出力する撮像部と、前記撮像部が出力する前記画像情報を電気信号として出力する第１の出力部と、前記撮像部が出力する前記画像情報を光信号として出力する第２の出力部と、前記処理装置の識別情報に基づいて、前記画像情報を出力する出力部として前記第１の出力部および前記第２の出力部のどちらか一方を選択する選択部と、を備えたことを特徴とする。
　また、本発明にかかる処理装置は、複数の画素から光電変換後の電気信号を画像情報として出力する撮像部を有する撮像装置に接続され、該撮像装置との間で情報の送受信が可能な処理装置であって、前記撮像部が出力する前記画像情報を電気信号として受信する第１の受信部と、前記撮像部が出力する前記画像情報を光信号として受信する第２の受信部と、前記撮像装置の識別情報に基づいて、前記画像情報を受信する受信部として前記第１の受信部または前記第２の受信部のどちらか一方を選択する選択部と、を備えたことを特徴とする。
　本発明によれば、選択部が接続された識別情報に基づいて、画像情報の伝送手段を、光伝送または電気伝送のいずれかを選択することが可能である。これにより、接続対象に応じて伝送方式を切り替えることができるので、接続される先の性能に関わらず、画像情報を送信または受信することができる。この結果、光伝送で画像情報を受信可能な処理装置では高速通信に伴う電磁妨害の悪化および外乱ノイズの混入を防止することができる一方、電気伝送で画像情報を受信可能な処理装置と互換性を持たせることができるという効果を奏する。
図１は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システムの概略構成を示す図である。 図２は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。 図３は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システムが実行する伝送路の切替処理の概要を示すフローチャートである。 図４は、本発明の実施の形態１の変形例にかかる内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。 図５は、本発明の実施の形態２にかかる内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。 図６は、本発明の実施の形態２にかかる内視鏡システムが実行する伝送路の切替処理の概要を示すフローチャートである。
　以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）として、患者等の被検体の体腔内の画像を撮影して表示する医療用の内視鏡システムについて説明する。また、この実施の形態により、この発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付している。さらにまた、図面は、模式的なものであり、各部材の厚みと幅との関係、各部材の比率等は、現実と異なることに留意する必要がある。また、図面の相互間においても、互いの寸法や比率が異なる部分が含まれている。
（実施の形態１）
　図１は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システムの概略構成を示す図である。図２は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。図１および図２に示すように、内視鏡システム１は、被検体の体腔内に先端部を挿入することによって被検体の体内画像を撮像する撮像装置としての内視鏡２（電子スコープ）と、撮像装置が撮像した体内画像に所定の画像処理を施すとともに、内視鏡システム１全体の動作を統括的に制御する処理装置３（外部プロセッサ）と、内視鏡２の先端から出射する照明光を発生する光源装置４と、処理装置３が画像処理を施した体内画像を表示する表示装置５と、を備える。
　内視鏡２は、可撓性を有する細長形状をなす挿入部２１と、挿入部２１の基端側に接続され、各種の操作信号の入力を受け付ける操作部２２と、操作部２２から挿入部２１が延びる方向と異なる方向に延び、処理装置３および光源装置４と接続する各種ケーブルを内蔵するユニバーサルコード２３と、を備える。
　挿入部２１は、後述する撮像素子を内蔵した先端部２４と、複数の湾曲駒によって構成された湾曲自在な湾曲部２５と、湾曲部２５の基端側に接続され、可撓性を有する長尺状の可撓管部２６と、を有する。
　先端部２４は、グラスファイバ等を用いて構成されて光源装置４が発光した光の導光路をなすライトガイド２４１と、ライトガイド２４１の先端に設けられた照明レンズ２４２と、集光用の光学系２４３と、光学系２４３の結像位置に設けられ、光学系２４３が集光した光を受光して電気信号に光電変換して所定の信号処理を施す撮像素子２４４と、撮像素子２４４から入力された電気信号を光信号に変換するＥ／Ｏ変換部２４５と、内視鏡２の各種情報を記録する記録部２４６と、を有する。
　光学系２４３は、一または複数のレンズを用いて構成され、画角を変化させる光学ズーム機能および焦点を変化させるフォーカス機能を有する。
　撮像素子２４４は、光学系２４３からの光を光電変換して電気信号を出力するセンサ部２４４ａと、センサ部２４４ａが出力した電気信号に対してノイズ除去やＡ／Ｄ変換を行うアナログフロントエンド２４４ｂ（以下、「ＡＦＥ部２４４ｂ」という）と、センサ部２４４ａの駆動タイミングおよびＡＦＥ部２４４ｂにおける各種信号処理のパルスを発生するタイミングジェネレータ２４４ｄと、撮像素子２４４の動作を制御する撮像制御部２４４ｅと、を有する。撮像素子２４４は、ＣＭＯＳ（Complementary　Metal　Oxide　Semiconductor）イメージセンサである。
　センサ部２４４ａは、光量に応じた電荷を蓄積するフォトダイオードおよびフォトダイオードが蓄積した電荷を増幅する増幅器をそれぞれ有する複数の画素が２次元マトリックス状に配設された受光部２４４ｆと、受光部２４４ｆの複数の画素のうち読み出し対象として任意に設定された画素が生成した電気信号を画像情報として読み出す読み出し部２４４ｇと、を有する。
　ＡＦＥ部２４４ｂは、電気信号（アナログ）に含まれるノイズ成分を低減するノイズ低減部２４４ｈと、電気信号の増幅率（ゲイン）を調整して一定の出力レベルを維持するＡＧＣ（Auto　Gain　Control）部２４４ｉと、ＡＧＣ部２４４ｉを介して出力された電気信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部２４４ｊと、を有する。ノイズ低減部２４４ｈは、たとえば相関二重サンプリング（Correlated　Double　Sampling）法を用いてノイズの低減を行う。
　撮像制御部２４４ｅは、処理装置３から受信した設定データにしたがって、先端部２４の各種動作を制御する。撮像制御部２４４ｅは、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）等を用いて構成される。撮像制御部２４４ｅは、選択部２４４ｋを有する。
　選択部２４４ｋは、処理装置３から受信した設定データに基づいて、撮像素子２４４が生成した画像情報（画像信号）を出力する出力部として第１の出力部または第２の出力部のどちらか一方を選択する。たとえば、選択部２４４ｋは、処理装置３から受信した設定データに基づいて、撮像素子２４４が生成した画像情報の伝送路を選択する。具体的には、選択部２４４ｋは、処理装置３から受信した処理装置３の識別情報に基づいて、後述するコネクタ部２７から出力する信号を電気信号または光信号のどちらか一方を選択する。ここで、識別情報には、処理装置３の機種を識別するＩＤ情報、電気信号または光信号に対応可能な伝送情報、および光源装置４の観察方式等が含まれる。
　Ｅ／Ｏ変換部２４５は、撮像素子２４４が出力した電気信号を光信号に変換し、後述するコネクタ部２７に出力する。なお、撮像素子２４４とコネクタ部２７とを接続するケーブルは、光ファイバー等を用いて構成される。
　記録部２４６は、内視鏡２の各種情報を記録する。具体的には、記録部２４６は、内視鏡２を識別する識別情報、撮像素子２４４の種別情報や個別情報および撮像制御部２４４ｅが実行する各種プログラムを記録する。
　操作部２２は、湾曲部２５を上下方向および左右方向に湾曲させる湾曲ノブ２２１と、体腔内に生体鉗子、レーザメスおよび検査プローブ等の処理具を挿入する処置具挿入部２２２と、処理装置３、光源装置４に加えて、送気手段、送水手段、送ガス手段等の周辺機器の操作指示信号を入力する操作入力部である複数のスイッチ２２３と、を有する。処置具挿入部２２２から挿入される処置具は、先端部２４の処置具チャンネル（図示せず）を経由して開口部（図示せず）から表出する。
　ユニバーサルコード２３は、ライトガイド２４１と、光ファイバーおよびメタルケーブルをまとめた集合ケーブル２４７と、を少なくとも内蔵している。ユニバーサルコード２３は、光源装置４に着脱自在なコネクタ部２７を有する。コネクタ部２７は、コイル状のコイルケーブル２７ａが延設し、コイルケーブル２７ａの延出端に処理装置３と着脱自在なコネクタ部２８を有する。コネクタ部２７は、Ｏ／Ｅ変換部２７１と、ＦＰＧＡ（Field　Programmable　Gate　Array）２７２と、Ｅ／Ｏ変換部２７３と、Ｐ／Ｓ変換部２７４と、を有する。
　Ｏ／Ｅ変換部２７１は、先端部２４から送信された画像情報に対応する光信号を電気信号に変換してＦＰＧＡ２７２に出力する。
　ＦＰＧＡ２７２は、Ｏ／Ｅ変換部２７１から入力された電気信号を、撮像素子２４４の選択部２４４ｋによって選択された伝送路で処理装置３に出力する。具体的には、ＦＰＧＡ２７２は、撮像素子２４４の選択部２４４ｋから送信された設定データに基づいて、選択部２４４ｋによって光信号の伝送が選択されている場合、Ｏ／Ｅ変換部２７１から入力された画像情報をＥ／Ｏ変換部２７３へ出力する。これに対して、ＦＰＧＡ２７２は、撮像素子２４４の選択部２４４ｋから送信された設定データに基づいて、選択部２４４ｋによって電気信号の伝送が選択されている場合、Ｏ／Ｅ変換部２７１から入力された画像情報をＰ／Ｓ変換部２７４に出力する。なお、Ｐ／Ｓ変換部２７４をＦＰＧＡ２７２内に組み込む構成としても良い。
　Ｅ／Ｏ変換部２７３は、ＦＰＧＡ２７２から入力された画像情報に対応する電気信号を光信号に変換して処理装置３に出力する。本実施の形態１では、Ｅ／Ｏ変換部２７３が第２の出力部として機能する。
　Ｐ／Ｓ変換部２７４は、ＦＰＧＡ２７２から入力された画像情報に対応する電気信号をパラレル／シリアル変換して処理装置３に出力する。本実施の形態１では、Ｐ／Ｓ変換部２７４が第１の出力部として機能する。
　つぎに、処理装置３の構成について説明する。処理装置３は、Ｏ／Ｅ変換部３００と、Ｓ／Ｐ変換部３０１と、画像処理部３０２と、明るさ検出部３０３と、調光部３０４と、読出アドレス設定部３０５と、駆動信号生成部３０６と、入力部３０７と、記録部３０８と、制御部３０９と、基準クロック生成部３１０と、を備える。なお、本実施の形態１では、処理装置３として面順次の構成を例に説明するが、同時式であっても適用することができる。
　Ｏ／Ｅ変換部３００は、コネクタ部２７のＥ／Ｏ変換部２７３から入力される光信号を電気信号に変換して画像処理部３０２に出力する。
　Ｓ／Ｐ変換部３０１は、コネクタ部２７のＰ／Ｓ変換部２７４から入力される電気信号の画像情報（デジタル信号）をシリアル／パラレル変換して画像処理部３０２に出力する。
　画像処理部３０２は、Ｏ／Ｅ変換部３００から入力される画像情報の電気信号またはＳ／Ｐ変換部３０１から入力されたパラレル形態の画像情報をもとに、表示装置５が表示する体内画像を生成する。画像処理部３０２は、同時化部３０２ａと、ホワイトバランス（ＷＢ）調整部３０２ｂと、ゲイン調整部３０２ｃと、γ補正部３０２ｄと、Ｄ／Ａ変換部３０２ｅと、フォーマット変更部３０２ｆと、サンプル用メモリ３０２ｇと、静止画像用メモリ３０２ｈと、を有する。
　同時化部３０２ａは、画素情報として入力された画像情報を、画素ごとに設けられた３つのメモリ（図示せず）に入力し、読み出し部２４４ｇが読み出した受光部２４４ｆの画素のアドレスに対応させて、各メモリの値を順次更新しながら保持するとともに、これら３つのメモリの画像情報をＲＧＢ画像情報として同時化する。同時化部３０２ａは、同時化したＲＧＢ画像情報をホワイトバランス調整部３０２ｂへ順次出力するとともに、一部のＲＧＢ画像情報を、明るさ検出などの画像解析用としてサンプル用メモリ３０２ｇへ出力する。
　ホワイトバランス調整部３０２ｂは、ＲＧＢ画像情報のホワイトバランス調整を行う。具体的には、ホワイトバランス調整部３０２ｂは、基準となる白チャートを撮像した際のＲＧＢ画像レベルが１：１：１となる様な調整を行う。
　ゲイン調整部３０２ｃは、ＲＧＢ画像情報のゲイン調整を行う。ゲイン調整部３０２ｃは、ゲイン調整を行ったＲＧＢ信号をγ補正部３０２ｄへ出力するとともに、一部のＲＧＢ信号を、静止画像表示用、拡大画像表示用または強調画像表示用として静止画像用メモリ３０２ｈへ出力する。
　γ補正部３０２ｄは、表示装置５に対応させてＲＧＢ画像情報の階調補正（γ補正）を行う。
　Ｄ／Ａ変換部３０２ｅは、γ補正部３０２ｄが出力した諧調補正後のＲＧＢ画像情報をアナログ信号に変換する。
　フォーマット変更部３０２ｆは、アナログ信号に変換された画像情報をハイビジョン方式等の動画用のファイルフォーマットに変更して表示装置５に出力する。
　明るさ検出部３０３は、サンプル用メモリ３０２ｇが保持するＲＧＢ画像情報から、各画素に対応する明るさレベルを検出し、検出した明るさレベルを内部に設けられたメモリに記録するとともに制御部３０９へ出力する。また、明るさ検出部３０３は、検出した明るさレベルをもとにゲイン調整値および光照射量を算出し、ゲイン調整値をゲイン調整部３０２ｃへ出力する一方、光照射量を調光部３０４へ出力する。
　調光部３０４は、制御部３０９の制御のもと、明るさ検出部３０３が算出した光照射量をもとに光源装置４が発生する照明光に関する、光量や発光タイミング等を設定し、光源装置４へ送信する。
　読出アドレス設定部３０５は、センサ部２４４ａの受光面における読み出し対象の画素および読み出し順序を設定する機能を有する。すなわち、読出アドレス設定部３０５は、ＡＦＥ部２４４ｂが読出すセンサ部２４４ａの画素のアドレスを設定する機能を有する。また、読出アドレス設定部３０５は、設定した読み出し対象の画素のアドレス情報を同時化部３０２ａへ出力する。
　駆動信号生成部３０６は、撮像素子２４４を駆動するための駆動用のタイミング信号を生成し、集合ケーブル２４７に含まれる所定の信号線を介してタイミングジェネレータ２４４ｄへ送信する。このタイミング信号は、読み出し対象の画素のアドレス情報を含む。
　入力部３０７は、内視鏡システム１の動作を指示する動作指示信号等の各種信号の入力を受け付ける。
　記録部３０８は、フラッシュメモリやＤＲＡＭ（Dynamic　Random　Access　Memory）等の半導体メモリを用いて実現される。記録部３０８は、内視鏡システム１を動作させるための各種プログラム、および内視鏡システム１の動作に必要な各種パラメータ等を含むデータを記録する。また、記録部３０８は、処理装置３の識別情報を記録する識別情報記録部３０８ａを有する。この識別情報には、処理装置３の固有情報（ＩＤ）、年式、制御部３０９のスペック情報、伝送方式および伝送レート等が含まれる。
　制御部３０９は、ＣＰＵ等を用いて構成され、先端部２４および光源装置４を含む各構成部の駆動制御、および各構成部に対する情報の入出力制御などを行う。制御部３０９は、撮像制御のための設定データを、集合ケーブル２４７に含まれる所定の信号線を介して撮像制御部２４４ｅへ送信する。
　基準クロック生成部３１０は、内視鏡システム１の各構成部の動作の基準となる基準クロック信号を生成し、内視鏡システム１の各構成部に対して生成した基準クロック信号を供給する。
　つぎに、光源装置４の構成について説明する。光源装置４は、光源４１と、ＬＥＤ（Light　Emitting　Diode）ドライバ４２と、回転フィルタ４３と、駆動部４４と、駆動ドライバ４５と、光源制御部４６と、を備える。
　光源４１は、白色ＬＥＤを用いて構成され、光源制御部４６の制御のもと、白色光を発生する。ＬＥＤドライバ４２は、光源４１に対して光源制御部４６の制御のもとで電流を供給することにより、光源４１に白色光を発生させる。光源４１が発生した光は、回転フィルタ４３および集光レンズ（図示せず）およびライトガイド２４１を経由して先端部２４の先端から照射される。なお、光源４１は、キセノンランプ等を用いて構成しても良い。
　回転フィルタ４３は、光源４１が発した白色光の光路上に配置され、回転することにより、光源４１が発する白色光を所定の波長帯域を有する光のみを透過させる。具体的には、回転フィルタ４３は、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）および青色光（Ｂ）それぞれの波長帯域を有する光を透過させる赤色フィルタ４３１、緑色フィルタ４３２および青色フィルタ４３３を有する。回転フィルタ４３は、回転することにより、赤、緑および青の波長帯域（例えば、赤：６００ｎｍ～７００ｎｍ、緑：５００ｎｍ～６００ｎｍ、青：４００ｎｍ～５００ｎｍ）を有する光を順次透過させる。これにより、光源４１が発する白色光は、狭帯域化した赤色光、緑色光および青色光いずれかの光を内視鏡２に順次出射することができる。
　駆動部４４は、ステッピングモータやＤＣモータ等を用いて構成され、回転フィルタ４３を回転動作させる。駆動ドライバ４５は、光源制御部４６の制御のもと、駆動部４４に所定の電流を供給する。
　光源制御部４６は、調光部３０４から送信された光源同期信号にしたがって光源４１に供給する電流量を制御する。また、光源制御部４６は、制御部３０９の制御のもと、駆動ドライバ４５を介して駆動部４４を駆動することにより、回転フィルタ４３を回転させる。
　表示装置５は、映像ケーブルを介して処理装置３が生成した体内画像を処理装置３から受信して表示する機能を有する。表示装置５は、液晶または有機ＥＬ（Electro　Luminescence）を用いて構成される。
　以上の構成を有する内視鏡システム１が実行する画像情報の伝送路を切り替える切替処理について説明する。図３は、本実施の形態１にかかる内視鏡システム１の内視鏡２が実行する伝送路の切替処理の概要を示すフローチャートである。なお、以下の切替処理は、内視鏡システム１に電源が投入された後の初期動作時、施術者が内視鏡システム１を用いて被検体の検査を開始する前、または被検体の検査間に所定のタイミングごとに行われる。
　図３に示すように、撮像制御部２４４ｅは、内視鏡２のコネクタ部２７が処理装置３に接続されたか否かを判断する（ステップＳ１０１）。内視鏡２のコネクタ部２７が処理装置３に接続されたと撮像制御部２４４ｅが判断した場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、内視鏡システム１は、ステップＳ１０２へ移行する。これに対して、内視鏡２のコネクタ部２７が処理装置３に接続されていないと撮像制御部２４４ｅが判断した場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、内視鏡システム１は、この判断を繰り返す。
　続いて、撮像制御部２４４ｅは、処理装置３から設定データに含まれる識別情報を受信したか否かを判断する（ステップＳ１０２）。識別情報を受信したと撮像制御部２４４ｅが判断した場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、内視鏡システム１は、ステップＳ１０３へ移行する。これに対して、識別情報を受信していないと撮像制御部２４４ｅが判断した場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、内視鏡システム１は、この判断を続ける。
　その後、選択部２４４ｋは、識別情報に基づいて、処理装置３が光伝送による受信が可能か否かを判断する（ステップＳ１０３）。処理装置３が光伝送で受信可能である場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、選択部２４４ｋは、ＦＰＧＡ２７２が出力する画像情報の伝送路として光伝送を選択する（ステップＳ１０４）。具体的には、選択部２４４ｋは、ＦＰＧＡ２７２が画像情報を出力する出力先をＥ／Ｏ変換部２７３に選択する。これにより、撮像素子２４４で撮像された画像情報（画像データ）は、集合ケーブル２４７に含まれる光ファイバーを介して光信号で処理装置３に出力される。この結果、内視鏡２は、電気メス等の外乱ノイズが混入させることなく、処理装置３に対して一度の送信で画像情報を大量に送信することができる。その後、内視鏡システム１は、本処理を終了する。
　これに対して、処理装置３が光伝送による受信が可能でない場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、選択部２４４ｋは、ＦＰＧＡ２７２が出力する画像情報の伝送として電気伝送を選択する（ステップＳ１０５）。具体的には、選択部２４４ｋは、ＦＰＧＡ２７２が画像情報を出力する出力先をＰ／Ｓ変換部２７４に選択する。これにより、撮像素子２４４で撮像された画像情報は、電気信号で処理装置３に出力される。この結果、内視鏡２は、電気信号のみ対応可能な処理装置３であっても、電気信号で画像情報を送信することができる。その後、内視鏡システム１は、本処理を終了する。
　以上説明した本発明の実施の形態１によれば、選択部２４４ｋが処理装置３から送信された設定データに含まれる識別情報に基づいて、画像情報を伝送する伝送を光伝送または電気伝送のいずれかを選択する。これにより、内視鏡２が接続される処理装置３の性能に関わらず、画像情報を送信することができる。この結果、本実施の形態１によれば、光伝送で画像情報を受信可能な処理装置３に対して高速通信に伴う電磁妨害の悪化および外乱ノイズの混入を防止することができる一方、電気伝送で画像情報を受信可能な処理装置３に対しても互換性を持たせることができる。
　なお、本実施の形態１では、撮像制御部２４４ｅが選択部２４４ｋを有していたが、たとえば図４に示すように、コネクタ部２７のＦＰＧＡ２７２に選択部２７２ａを設けてもよい。これにより、撮像素子２４４および先端部２４をより小型化することができる。この場合、Ｅ／Ｏ変換部２７３を電気信号に応じて発光する発光部とし、Ｏ／Ｅ変換部３００を、光を受信する受信部に置き換えて無線で通信を行うようにしてもよい。これにより、コネクタ部２７の細径化を行うことができる。さらに、コネクタ部２７にＥ／Ｏ変換部２７３と発光部とをそれぞれ設けてもよい。
　また、本実施の形態１では、選択部２４４ｋが処理装置３の識別情報に基づいて、画像情報を出力する出力先を選択していたが、たとえば処理装置３の制御部３０９が光信号で伝送が可能なことを示す判別信号を出力し、この判別信号に基づいて、画像情報を出力する出力先を選択してもよい。
　また、本実施の形態１では、選択部２４４ｋが処理装置３から送信される設定データのシリアルデータのビット数やビットに付加された判別情報（光伝送が可能なことを示すフラグ）に基づいて、画像情報を出力する出力先を選択してもよい。
　また、本実施の形態１では、選択部２４４ｋが画像情報の出力先としてＰ／Ｓ変換部２７４を選択した場合、ＦＰＧＡ２７２が画像情報を圧縮処理または削減処理、たとえば解像や階調を落とすことによって画像情報のデータ量の削減処理等を行って処理装置３に出力してもよい。さらに、ＦＰＧＡ２７２は、単位時間に出力する画像情報を平準化することによって処理装置３に出力してもよい。さらにまた、ＦＰＧＡ２７２は、内視鏡システム１の観察方式が同時式の場合、画像情報をＲＧＢの順で処理装置３に出力してもよい。
　また、本実施の形態１では、画像情報のみ光信号で伝送していたが、たとえば設定データおよびタイミング信号等の他の電気信号を光信号に変換する変換部と、変換部が変換した光信号を画像情報の光信号の波長を多重化する波長多重部とを設け、一つの伝送路（光ファイバー）で送受信を行うようにしてもよい。
　また、本実施の形態１では、記録部２４６が先端部２４に設けられていたが、コネクタ部２７に設けてもよい。これにより、先端部２４の小型化を行うことができる。
（実施の形態２）
　つぎに、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態２にかかる内視鏡システムは、上述した実施の形態にかかる内視鏡システムの内視鏡および処理装置の構成が異なる。具体的には、内視鏡が記録部を有し、処理装置の制御部が選択部を有する。このため、以下においては、本実施の形態２にかかる内視鏡システムの処理装置を説明後、本実施の形態２にかかる内視鏡システムが実行する処理について説明する。なお、同一の構成には同一の符号を付して説明する。
　図５は、本実施の形態２にかかる内視鏡システム１００の要部の機能構成を示すブロック図である。図５に示すように、内視鏡システム１００は、内視鏡７と、処理装置６と、を備える。内視鏡７の先端部２４は、記録部７０１を有する。
　記録部７０１は、内視鏡７の各種情報を記録する。具体的には、記録部７０１は、撮像素子２４４を動作させるための各種プログラム、および撮像素子２４４の動作に必要な各種パラメータ等を含むデータを記録する。また、記録部７０１は、内視鏡７を識別する識別情報を記録する識別情報記録部７０１ａを有する。ここで、識別情報には、内視鏡７の固有情報（ＩＤ）、年式、撮像素子２４４のスペック情報、伝送方式および伝送レート等が含まれる。
　処理装置６は、制御部６０１を備える。制御部６０１は、ＣＰＵ等を用いて構成され、先端部２４および光源装置４を含む各構成部の駆動制御、および各構成部に対する情報の入出力制御などを行う。制御部６０１は、撮像制御のための設定データを、集合ケーブル２４７に含まれる所定の信号線を介して撮像制御部２４４ｅへ送信する。また、制御部６０１は、選択部６０１ａを有する。
　選択部６０１ａは、内視鏡２が処理装置６に接続された際に、内視鏡２から受信した識別情報に基づいて、撮像素子２４４が生成した画像情報を受信する受信部として第１の受信部または第２の受信部のどちらか一方を選択する。たとえば、選択部６０１ａは、内視鏡７から受信した設定データに基づいて、撮像素子２４４が生成した画像情報の伝送路を選択する。具体的には、選択部６０１ａは、内視鏡７から受信した識別情報に基づいて、画像情報を受信する受信部としてＯ／Ｅ変換部３００またはＳ／Ｐ変換部３０１のどちらか一方を選択することによって、画像情報の伝送方式を選択する。
　以上の構成を有する内視鏡システム１００が実行する画像情報の伝送路を切り替える切替処理について説明する。図６は、本実施の形態２にかかる内視鏡システム１００が実行する伝送路の切替処理の概要を示すフローチャートである。なお、以下の切替処理は、内視鏡システム１００に電源が投入された後の初期動作時、施術者が内視鏡システム１００を用いて被検体の検査を開始する前、または被検体の検査間に所定のタイミングごとに行われる。
　図６に示すように、制御部６０１は、内視鏡７のコネクタ部２７が処理装置６に接続されたか否かを判断する（ステップＳ２０１）。内視鏡７のコネクタ部２７が処理装置６に接続されたと制御部６０１が判断した場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、内視鏡システム１００は、ステップＳ２０２へ移行する。これに対して、内視鏡７のコネクタ部２７が処理装置６に接続されていないと制御部６０１が判断した場合（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、内視鏡システム１００は、この判断を繰り返す。
　続いて、制御部６０１は、内視鏡７の識別情報記録部７０１ａから内視鏡７を識別する識別情報を取得する（ステップＳ２０２）。
　その後、選択部６０１ａは、取得した識別情報に基づいて、内視鏡７が光伝送で送信可能か否かを判断する（ステップＳ２０３）。内視鏡７が光伝送で送信可能である場合（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、選択部６０１ａは、ＦＰＧＡ２７２から出力される画像情報の伝送路として光伝送を選択させる（ステップＳ２０４）。具体的には、選択部６０１ａは、ＦＰＧＡ２７２が出力する画像情報を受信する受信先をＯ／Ｅ変換部３００に選択する。これにより、撮像素子２４４で撮像された画像情報は、光信号で処理装置６に送信される。この結果、処理装置６は、電気メス等の外乱ノイズが混入することなく、画像情報を一度に大量に受信できる。その後、内視鏡システム１００は、本処理を終了する。
　これに対して、内視鏡７が光伝送で送信可能でない場合（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、選択部６０１ａは、ＦＰＧＡ２７２から出力される画像情報の伝送路として電気伝送を選択させる（ステップＳ２０５）。具体的には、選択部６０１ａは、ＦＰＧＡ２７２が画像情報を出力する出力先を処理装置６のＳ／Ｐ変換部３０１に選択する。これにより、撮像素子２４４で撮像された画像情報は、電気信号で処理装置６に送信される。この結果、処理装置６は、電気信号のみ対応可能な内視鏡７であっても、画像情報を受信することができる。その後、内視鏡システム１００は、本処理を終了する。
　以上説明した本発明の実施の形態２によれば、選択部６０１ａが内視鏡７から送信された設定データに含まれる識別情報に基づいて、画像情報を伝送する伝送を光伝送または電気伝送のいずれかを選択する。これにより、処理装置６が接続される内視鏡７の性能に関わらず、画像情報を受信することができる。この結果、本実施の形態２によれば、光伝送で画像情報を送信可能な内視鏡では高速通信に伴う電磁妨害の悪化および外乱ノイズの混入を防止することができる一方、電気伝送で画像情報を送信可能な内視鏡と互換性を持たせることができる。
　１，１００　内視鏡システム
　２，７　内視鏡
　３，６　処理装置
　４　光源装置
　５　表示装置
　２１　挿入部
　２２　操作部
　２３　ユニバーサルコード
　２４　先端部
　２５　湾曲部
　２６　可撓管部
　２７，２８　コネクタ部
　２４３　光学系
　２４４　撮像素子
　２４４ａ　センサ部
　２４４ｂ　アナログフロントエンド
　２４４ｄ　タイミングジェネレータ
　２４４ｅ　撮像制御部
　２４４ｆ　受光部
　２４４ｇ　読み出し部
　２４４ｈ　ノイズ低減部
　２４４ｉ　ＡＧＣ部
　２４４ｊ　Ａ／Ｄ変換部
　２４４ｋ，６０１ａ　選択部
　２４５，２７３　Ｅ／Ｏ変換部
　２４６，３０８，７０１　記録部
　２７１，３００　Ｏ／Ｅ変換部
　２７２　ＦＰＧＡ
　２７４　Ｐ／Ｓ変換部
　３０１　Ｓ／Ｐ変換部
　３０２　画像処理部
　３０３　明るさ検出部
　３０４　調光部
　３０５　読出アドレス設定部
　３０６　駆動信号生成部
　３０７　入力部
　３０８ａ，７０１ａ　識別情報記録部
　３０９，６０１　制御部
　３１０　基準クロック生成部

Claims (2)

  1. 　外部の処理装置に接続され、該処理装置との間で情報の送受信が可能な撮像装置であって、
    　複数の画素から光電変換後の電気信号を画像情報として出力する撮像部と、
    　前記撮像部が出力する前記画像情報を電気信号として出力する第１の出力部と、
    　前記撮像部が出力する前記画像情報を光信号として出力する第２の出力部と、
    　前記処理装置の識別情報に基づいて、前記画像情報を出力する出力部として前記第１の出力部および前記第２の出力部のどちらか一方を選択する選択部と、
    　を備えたことを特徴とする撮像装置。
  2. 　複数の画素から光電変換後の電気信号を画像情報として出力する撮像部を有する撮像装置に接続され、該撮像装置との間で情報の送受信が可能な処理装置であって、
    　前記撮像部が出力する前記画像情報を電気信号として受信する第１の受信部と、
    　前記撮像部が出力する前記画像情報を光信号として受信する第２の受信部と、
    　前記撮像装置の識別情報に基づいて、前記画像情報を受信する受信部として前記第１の受信部または前記第２の受信部のどちらか一方を選択する選択部と、
    　を備えたことを特徴とする処理装置。
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