JP2017202007A - Electronic endoscope device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子内視鏡装置に関する。 The present invention relates to an electronic endoscope apparatus.
電子スコープ及びプロセッサを備えた電子内視鏡装置が知られている。電子スコープによって撮像された被写体像は、電気信号としてプロセッサに送信される。プロセッサは、電気信号に対して信号処理や画像処理を施して映像信号を生成し、モニタに送信する。これにより、被写体の映像を観察することができる。 An electronic endoscope apparatus including an electronic scope and a processor is known. The subject image captured by the electronic scope is transmitted to the processor as an electrical signal. The processor performs signal processing and image processing on the electrical signal to generate a video signal and transmits it to the monitor. Thereby, the image of the subject can be observed.
プロセッサは、各種信号処理を実行するための複数の回路を有している。これらの回路のうち、電子スコープ側(患者側)の回路(一次回路)と、一次回路から出力された信号に対して信号処理を施す回路(二次回路)との間には、アイソレータが設けられている。これにより、一次回路と二次回路は直流電流に対して絶縁され、二次回路による患者への電気的影響を防止することができる。この種の電子内視鏡として、例えば、特許文献1に、一次回路と二次回路とがフォトカプラによって絶縁されている電子内視鏡装置が開示されている。
The processor has a plurality of circuits for executing various signal processes. Among these circuits, an isolator is provided between the electronic scope side (patient side) circuit (primary circuit) and the circuit (secondary circuit) that performs signal processing on the signal output from the primary circuit. It has been. Thereby, a primary circuit and a secondary circuit are insulated with respect to a direct current, and the electrical influence to the patient by a secondary circuit can be prevented. As this type of electronic endoscope, for example,
特許文献1に記載の電子内視鏡装置では、一次回路と二次回路との間の通信にフォトカプラを使用している。しかし、電子内視鏡装置で被写体を観察している途中でフォトカプラの動作に不具合が発生すると、観察途中であるにも拘らず、被写体を観察できなくなる虞がある。
In the electronic endoscope apparatus described in
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、プロセッサに不具合が発生した際にも、被写体像を継続して観察するのに好適な電子内視鏡装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide an electronic endoscope apparatus suitable for continuously observing a subject image even when a problem occurs in a processor.
本発明の一実施形態に係る電子内視鏡装置は、電子スコープの撮像素子から出力される画素信号に対して信号処理を施して画像信号を生成する一次信号処理回路と、一次信号処理回路から出力される画像信号に対して画像処理を施して映像信号を生成する二次信号処理回路と、通常状態において一次信号処理回路から二次信号処理回路へ絶縁して画像信号を伝送する少なくとも一つの通常絶縁伝送手段を含む、複数の絶縁伝送手段と、通常絶縁伝送手段が画像信号を伝送可能か否か判定する伝送判定手段と、を備える。この構成において、一次信号処理回路は、伝送判定手段による判定結果に基づいて、二次信号処理回路への画像信号の伝送方法を変更する。 An electronic endoscope apparatus according to an embodiment of the present invention includes a primary signal processing circuit that performs image processing on a pixel signal output from an image sensor of an electronic scope to generate an image signal, and a primary signal processing circuit. A secondary signal processing circuit that performs image processing on the output image signal to generate a video signal, and at least one image signal that is insulated from the primary signal processing circuit to the secondary signal processing circuit in a normal state A plurality of insulation transmission means including a normal insulation transmission means; and a transmission determination means for judging whether or not the normal insulation transmission means can transmit an image signal. In this configuration, the primary signal processing circuit changes the transmission method of the image signal to the secondary signal processing circuit based on the determination result by the transmission determining means.
このような構成によれば、画像信号は、通常状態において、通常絶縁伝送手段によって二次信号処理回路へ伝送される。また、通常絶縁伝送手段の動作に不具合が生じ、画像信号を伝送できない状態になった場合、画像信号は、通常絶縁伝送手段以外の絶縁伝送手段によって二次信号処理回路へ伝送される。そのため、通常絶縁伝送手段の動作に不具合が発生した場合においても、被写体像を継続して観察することができる。 According to such a configuration, the image signal is transmitted to the secondary signal processing circuit by the normal insulation transmission unit in the normal state. Further, when a malfunction occurs in the operation of the normal insulation transmission means and the image signal cannot be transmitted, the image signal is transmitted to the secondary signal processing circuit by the insulation transmission means other than the normal insulation transmission means. Therefore, the subject image can be continuously observed even when a malfunction occurs in the operation of the normally insulated transmission means.
また、本発明の一実施形態において、通常絶縁伝送手段は、例えば、画像信号を光信号に変換し、光ファイバによって光信号を二次信号処理回路に伝送する。 In one embodiment of the present invention, the normally insulated transmission means converts, for example, an image signal into an optical signal, and transmits the optical signal to the secondary signal processing circuit through an optical fiber.
また、本発明の一実施形態において、伝送判定手段が、通常絶縁伝送手段が画像信号を伝送不可能と判定した場合に、一次信号処理回路は、例えば、画像信号よりもデータ量の少ない圧縮画像信号を生成し、複数の絶縁伝送手段のうち通常絶縁伝送手段以外の絶縁伝送手段により圧縮画像信号を二次信号処理回路へ伝送する。 In one embodiment of the present invention, when the transmission determination unit determines that the normal insulation transmission unit cannot transmit the image signal, the primary signal processing circuit, for example, compresses the compressed image with a smaller data amount than the image signal. A signal is generated, and the compressed image signal is transmitted to the secondary signal processing circuit by an insulating transmission unit other than the normal insulating transmission unit among the plurality of insulating transmission units.
また、本発明の一実施形態において、電子内視鏡装置は、例えば、二つ以上の通常絶縁伝送手段を備える。この場合、伝送判定手段が、二つ以上の通常絶縁伝送手段に、画像信号を伝送可能なものと、画像信号を伝送不可能なものが含まれていると判定した場合に、一次信号処理回路は、伝送可能な通常絶縁伝送手段のみを用いて画像信号を伝送する。 Moreover, in one Embodiment of this invention, an electronic endoscope apparatus is provided with two or more normal insulation transmission means, for example. In this case, when the transmission determination means determines that two or more normal insulation transmission means include those capable of transmitting image signals and those not capable of transmitting image signals, the primary signal processing circuit Transmits the image signal using only the normally isolated transmission means capable of transmission.
また、本発明の一実施形態において、伝送判定手段が、二つ以上の通常絶縁伝送手段に、画像信号を伝送可能なものと、画像信号を伝送不可能なものが含まれていると判定した場合に、一次信号処理回路は、例えば、伝送可能な通常絶縁伝送手段のみを用いて、伝送速度を引き上げて画像信号を伝送する。 In one embodiment of the present invention, the transmission determining means determines that two or more normal insulated transmission means include those capable of transmitting an image signal and those not capable of transmitting an image signal. In this case, the primary signal processing circuit transmits the image signal by increasing the transmission speed by using, for example, only normal insulation transmission means capable of transmission.
また、本発明の一実施形態において、伝送判定手段が、二つ以上の通常絶縁伝送手段に、画像信号を伝送可能なものと、画像信号を伝送不可能なものが含まれていると判定した場合に、一次信号処理回路は、例えば、画像信号よりもデータ量の少ない圧縮画像信号を生成し、伝送可能な通常絶縁伝送手段のみを用いて、圧縮画像信号を伝送する。 In one embodiment of the present invention, the transmission determining means determines that two or more normal insulated transmission means include those capable of transmitting an image signal and those not capable of transmitting an image signal. In this case, for example, the primary signal processing circuit generates a compressed image signal having a data amount smaller than that of the image signal, and transmits the compressed image signal using only the normally insulated transmission means capable of transmitting.
また、本発明の一実施形態において、伝送判定手段が、通常絶縁伝送手段が画像信号を伝送不可能と判定した場合に、二次信号処理回路は、例えば、伝送判定手段による判定結果を、複数の絶縁伝送手段のうち通常絶縁伝送手段以外の絶縁伝送手段により一次信号処理回路へ伝送する。 In one embodiment of the present invention, when the transmission determination unit determines that the normal insulation transmission unit cannot transmit the image signal, the secondary signal processing circuit, for example, outputs a plurality of determination results by the transmission determination unit. The transmission is transmitted to the primary signal processing circuit by the insulation transmission means other than the normal insulation transmission means.
本発明の一実施形態によれば、プロセッサに不具合が発生した際にも、被写体像を継続して観察するのに好適な電子内視鏡装置が提供される。 According to an embodiment of the present invention, an electronic endoscope apparatus suitable for continuously observing a subject image even when a problem occurs in a processor is provided.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下においては、本発明の一実施形態として電子内視鏡装置を例に取り説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following, an electronic endoscope apparatus will be described as an example of an embodiment of the present invention.
[電子内視鏡装置1の構成]
図1は、本発明の一実施形態に係る電子内視鏡装置1の構成を示すブロック図である。図1に示されるように、電子内視鏡装置1は、医療用に特化された装置であり、電子スコープ100、プロセッサ200及びモニタ300を備えている。
[Configuration of electronic endoscope apparatus 1]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an
図2は、プロセッサ200のうち、前段信号処理回路211から後段信号処理回路226までの部分の構成を示すブロック図である。前段信号処理回路211及び後段信号処理回路226については後述する。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the
プロセッサ200は、一次回路210、二次回路220、アイソレータ230、操作パネル240、光源ユニット250を備えている。アイソレータ230は、一次回路210と二次回路220を、直流電流に対して絶縁する。アイソレータ230には、例えば、フォトカプラ、パルストランスを用いたアイソレータ、GMR(Giant Magneto Resistance)アイソレータ等が使用される。
The
二次回路220は、システムコントローラ221及びタイミングコントローラ222を備えている。システムコントローラ221は、メモリ223に記憶された各種プログラムを実行し、電子内視鏡装置1全体を統合的に制御する。また、システムコントローラ221は、操作パネル240に接続されている。システムコントローラ221は、操作パネル240より入力される術者からの指示に応じて、電子内視鏡装置1の各動作及び各動作のためのパラメータを変更する。タイミングコントローラ222は、各部の動作のタイミングを調整するクロックパルスを電子内視鏡装置1内の各回路に出力する。
The
光源ユニット250は、ランプ251、ランプ電源イグナイタ252、集光レンズ253を備えている。ランプ251は、ランプ電源イグナイタ252による始動後、照射光Lを射出する。ランプ251は、例えば、キセノンランプ、ハロゲンランプ、水銀ランプ、メタルハライドランプ等の高輝度ランプやLED(Light Emitting Diode)である。照射光Lは、主に可視光領域から不可視である赤外光領域に広がるスペクトルを持つ光(又は少なくとも可視光領域を含む白色光)である。
The
ランプ251より射出された照射光Lは、集光レンズ253によりLCB(Light Carrying Bundle)102の入射端面に集光されてLCB102内に入射される。
The irradiation light L emitted from the
LCB102内に入射された照射光Lは、LCB102内を伝播する。LCB102内を伝播した照射光Lは、電子スコープ100の先端に配置されたLCB102の射出端面より射出され、配光レンズ104を介して被写体に照射される。照射光Lにより照射された被写体からの戻り光は、対物レンズ106を介して固体撮像素子108の受光面上で光学像を結ぶ。
Irradiation light L incident on the
固体撮像素子108は、補色市松型画素配置を有する単板式カラーCCD(Charge Coupled Device)イメージセンサである。固体撮像素子108は、受光面上の各画素で結像した光学像を光量に応じた電荷として蓄積して、イエローYe、シアンCy、グリーンG、マゼンタMgの画像信号を生成し、生成された垂直方向に隣接する2つの画素の画像信号を加算し混合して出力する。なお、固体撮像素子108は、CCDイメージセンサに限らず、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサやその他の種類の撮像装置に置き換えられてもよい。固体撮像素子108はまた、原色系フィルタ(ベイヤ配列フィルタ)を搭載したものであってもよい。
The solid-
電子スコープ100の接続部内には、ドライバ信号処理回路110が備えられている。ドライバ信号処理回路110には、照射光Lにより照射された被写体の画像信号が所定のフレームレートで固体撮像素子108より入力される。本実施形態において、フレームレートは、1/30秒である。ドライバ信号処理回路110は、固体撮像素子108より入力される画像信号に対して所定の処理を施してプロセッサ200の一次回路210に出力する。
A driver
ドライバ信号処理回路110は、メモリ112にアクセスして電子スコープ100の固有情報を読み出す。メモリ112に記録される電子スコープ100の固有情報には、例えば、固体撮像素子108の画素数や感度、動作可能なフレームレート、型番等が含まれる。ドライバ信号処理回路110は、メモリ112より読み出された固有情報をプロセッサ200に出力する。
The driver
メモリ112から読み出された電子スコープ100の固有情報は、一次回路210及びアイソレータ230を介して、システムコントローラ221に入力される。システムコントローラ221は、電子スコープ100の固有情報に基づいて各種演算を行い、制御信号を生成する。システムコントローラ221は、生成された制御信号を用いて、プロセッサ200に接続されている電子スコープ100に適した処理がなされるようにプロセッサ200内の各種回路の動作やタイミングを制御する。
The unique information of the
タイミングコントローラ222は、システムコントローラ221によるタイミング制御に従って、ドライバ信号処理回路110にクロックパルスを供給する。ドライバ信号処理回路110は、タイミングコントローラ222から供給されるクロックパルスに従って、固体撮像素子108をプロセッサ200側で処理される映像のフレームレートに同期したタイミングで駆動制御する。また、ドライバ信号処理回路110は、固体撮像素子108から出力された画素信号に対して増幅処理等の信号処理を施して、プロセッサ200の一次回路210に出力する。
The
一次回路210は、前段信号処理回路211、光信号送信回路212、電流検知回路213を備えている。前段信号処理回路211は、ドライバ信号処理回路110より1フレーム周期で入力される画素信号に対してデモザイク処理、マトリックス演算、Y/C分離等の所定の信号処理を施して画像信号を生成し、光信号送信回路212に出力する。
The
図2に示すように、光信号送信回路212は、VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting LASER)11a、11b、及び、VCSEL11a、11bを発光駆動するVCSELドライバ10a、10bを有している。前段信号処理回路211は、画像信号を2つの信号に分けてVCSELドライバ10a、10bに入力する。VCSELドライバ10a、10bはそれぞれ、入力された画像信号に基づいてVCSEL11a、11bを発光駆動する。これにより、画像信号が、電気信号から光信号に変換される。光信号に変換された画像信号は、光ファイバ231、232内を伝搬し、二次回路220に入力される。なお、光信号送信回路212は、VCSEL11a、11bの代わりに、半導体レーザやLEDを有していてもよい。
As shown in FIG. 2, the optical
一次回路210が有する電流検知回路213は、光信号送信回路212の駆動電流を検知する。この駆動電流の値に基づいて、光信号送信回路212が正常に駆動しているか否かが判定される。
The
二次回路220は、光信号受信回路224、電流検知回路225、後段信号処理回路226を備えている。
The
図2に示すように、光信号受信回路224は、2つの受光素子20a、20b、及び、増幅回路21a、21bを有している。受光素子20a、20bはそれぞれ、光ファイバ231、232内を伝搬した光信号を受光し、電気信号に変換する。電気信号に変換された画像信号は、増幅回路21a、21bにより増幅されて後段信号処理回路226に入力される。
As shown in FIG. 2, the optical
二次回路220が有する電流検知回路225は、光信号受信回路224の駆動電流を検知する。この駆動電流の値に基づいて、光信号受信回路224が正常に駆動しているか否かが判定される。
The
後段信号処理回路226は、光信号受信回路224より入力される電気信号(画像信号)を処理してモニタ表示用の画面データを生成し、生成されたモニタ表示用の画面データを所定のフォーマットの映像信号に変換する。変換された映像信号は、モニタ300に出力される。これにより、被写体のカラー画像がモニタ300の表示画面に表示される。
The post-stage
このように、本実施形態では、一次回路210と二次回路220が、アイソレータ230及び光ファイバ231、232によって接続されている。これにより、一次回路210と二次回路220が直流電流に対して絶縁される。そのため、二次回路220が、一次回路210及び電子スコープ100を介して被写体である人体に電気的な影響を与えることが防止される。
Thus, in this embodiment, the
また、本実施形態では、一次回路210から二次回路220への画像信号の伝送に、VCSEL11a、11bや光ファイバ231、232等を用いた光信号が使用される。VCSEL11a、11bや光ファイバ231、232等を用いることにより、高速な(例えば、数Gbps〜数十Gbpsの)信号伝送が可能である。そのため、データ量の多い画像信号の伝送が可能となり、解像度の高い被写体像を観察することができる。
In the present embodiment, optical signals using the
また、本実施形態では、画像信号の伝送に、複数のVCSEL11a、11bや光ファイバ231、232等を使用することにより、画像信号の伝送速度をさらに向上することができる。
In this embodiment, the transmission speed of an image signal can be further improved by using a plurality of
本実施形態では、通常状態では、光信号送信回路212、光ファイバ231、232及び光信号受信回路224によって画像信号が伝送される。しかし、光信号送信回路212、光ファイバ231、232又は光信号受信回路224等の光信号の伝送に関わる部材の動作に不具合が発生した場合に、画像信号の伝送方法が変更される。以下では、本実施形態における画像信号の伝送方法の変更動作について説明する。
In this embodiment, an image signal is transmitted by the optical
[光信号送信回路212の動作に不具合が発生した場合]
まず、光信号送信回路212の動作に不具合が発生した場合における、伝送方法の変更動作について説明する。光信号送信回路212は、VCSEL11a、11b及びVCSELドライバ10a、10bを有している。VCSEL11a、11b及びVCSELドライバ10a、10bが正常に駆動している場合、光信号送信回路212には駆動電流が流れる。この駆動電流を電流検知回路213により検知することにより、光信号送信回路212が正常に動作しているか、又は、不具合が発生しているかを判定することができる。
[When a failure occurs in the operation of the optical signal transmission circuit 212]
First, an operation for changing a transmission method when a problem occurs in the operation of the optical
電流検知回路213によって検知された駆動電流の値は、アイソレータ230を介してシステムコントローラ221に入力される。システムコントローラ221は、駆動電流の値に基づいて、光信号送信回路212が正常に動作しているか否かを判定する。光信号送信回路212の動作に不具合が発生していると判定された場合、システムコントローラ221は、動作変更コマンドを前段信号処理回路211に出力する。この動作変更コマンドに応じて、前段信号処理回路211の画像信号の生成処理及び出力処理が変更される。
The value of the drive current detected by the
通常状態では、前段信号処理回路211は、ドライバ信号処理回路110から出力された全ての画素信号に対して所定の信号処理を施すことにより、画像信号を生成している。一方、前段信号処理回路211は、動作変更コマンドを受け付けると、ドライバ信号処理回路110から出力された画素信号のうち、一部の画素信号のみを用いて画像信号を生成する。詳しくは、前段信号処理回路211は、画素信号を間引くことにより、解像度の低い画像信号を生成する。或いは、前段信号処理回路211は、被写体像のうち特定の領域(例えば、被写体像の中心部に相当する領域)の画素信号を用いて画像信号を生成する。このように、画素信号の一部のみを用いることにより、データ量の少ない圧縮画像信号が生成される。
In the normal state, the pre-stage
前段信号処理回路211は、生成された圧縮画像信号を、光信号送信回路212ではなく、アイソレータ230に出力する。アイソレータ230は、圧縮画像信号を後段信号処理回路226に伝送する。後段信号処理回路226は、圧縮画像信号に基づいて映像信号を生成し、モニタ300に出力する。これにより、光信号を伝送する場合に比べて、解像度の低い、又は、撮影範囲の狭い撮影画像がモニタ300に表示される。
The pre-stage
このように、本実施形態では、光信号送信回路212の動作に不具合が発生した場合に、データ量の少ない画像信号がアイソレータ230を介して伝送される。これにより、モニタ300に撮影画像が表示されなくなるという事態の発生を防ぐことができる。
As described above, in this embodiment, when a problem occurs in the operation of the optical
なお、アイソレータ230による画像信号の伝送速度は、光信号送信回路212や光ファイバ231、232等の画像信号の伝送速度よりも小さい。しかし、アイソレータ230によって伝送される圧縮画像信号は、画像信号よりもデータ量が少ない。そのため、圧縮画像信号をフレームレートを下げることなく伝送することが可能であり、撮影画像を遅延なくモニタ300に表示することができる。
Note that the transmission speed of the image signal by the
なお、圧縮画像信号のフレームレートは、アイソレータ230の伝送速度に応じて変更してもよい。これにより、アイソレータ230の伝送速度が小さい場合においても、撮影画像をモニタ300に表示することができる。
Note that the frame rate of the compressed image signal may be changed according to the transmission speed of the
また、電流検知回路213によって検知された駆動電流の値は、システムコントローラ221に入力されず、前段信号処理回路211に入力されてもよい。この場合、前段信号処理回路211は、駆動電流の値に基づいて、画像信号を光信号送信回路212に出力するか、アイソレータ230に出力するかを切り替える。
Further, the value of the drive current detected by the
[光ファイバ231、232又は光信号受信回路224の動作に不具合が発生した場合]
次に、光ファイバ231、232や光信号受信回路224の動作に不具合が発生した場合における、伝送方法の変更動作について説明する。光信号受信回路224は、受光素子20a、20b及び増幅回路21a、21bを有している。受光素子20a、20b及び増幅回路21a、21bが正常に駆動している場合、光信号受信回路224には駆動電流が流れる。この駆動電流を電流検知回路225により検知することにより、光信号受信回路224が正常に動作しているか、又は、不具合が発生しているかを判定することができる。
[When trouble occurs in the operation of the
Next, an operation of changing the transmission method when a problem occurs in the operation of the
また、光ファイバ231、232の動作に不具合が発生すると、光信号受信回路224に画像信号が入力されなくなる。そのため、画像信号を処理する光信号受信回路224又は後段信号処理回路226の駆動状態に基づいて、光ファイバ231、232が正常に動作しているか否かを判定することができる。光ファイバ231、232の動作に不具合が発生する場合として、例えば、光ファイバ231、232が光信号送信回路212又は光信号受信回路224と正常に接続されていない場合や、光ファイバ231、232が折れ曲がり、光信号を伝送できなくなっている場合が考えられる。
In addition, when a problem occurs in the operation of the
システムコントローラ221は、光ファイバ231、232及び光信号受信回路224が正常に動作しているか否かを判定する。システムコントローラ221は、光ファイバ231、232又は光信号受信回路224の動作に不具合が発生していると判定した場合、動作変更コマンドを出力する。動作変更コマンドは、アイソレータ230を介して前段信号処理回路211に入力される。この動作変更コマンドに応じて、前段信号処理回路211の画像信号の生成処理及び出力処理が変更される。
The
前段信号処理回路211の画像信号の生成処理及び出力処理が変更は、光信号送信回路212の動作に不具合が発生した場合における処理と同じである。すなわち、前段信号処理回路211は、動作変更コマンドを受信すると、圧縮画像信号を生成して出力する。圧縮画像信号はアイソレータ230を介して伝送され、後段信号処理回路226に入力される。これにより、光ファイバ231、232又は光信号受信回路224の動作に不具合が発生した場合においても、モニタ300に撮影画像が表示されなくなるという事態の発生を防ぐことができる。
The change in the generation processing and output processing of the image signal of the pre-stage
[2セットのVCSEL及びVCSELドライバのうち一方の動作に不具合が発生した場合]
本実施形態の光信号送信回路212は、図2に示すように、2セットのVCSELとVCSELドライバ(VCSEL11aとVCSELドライバ10aのセット、及び、VCSEL11bとVCSELドライバ10bのセット)を有している。そのため、光信号送信回路212の動作に不具合が発生する場合として、2セットの両方の動作に不具合が発生している場合だけでなく、1セットのみの動作に不具合が発生する場合がある。このとき、他方の1セットは正常に動作するため、この他方の1セットのみを用いて画像信号を伝送することが可能である。以下では、1セットのVCSELとVCSELドライバを用いた画像信号の伝送方法について説明する。
[If one of the two sets of VCSELs and VCSEL drivers malfunctions]
As shown in FIG. 2, the optical
システムコントローラ221は、電流検知回路213によって検知された駆動電流の値に基づいて、光信号送信回路212が正常に動作しているか否かを判定する。光信号送信回路212が有する2セットのVCSELとVCSELドライバのうち、一方が正常に動作しており、他方に不具合が発生していると判定された場合、システムコントローラ221は、動作変更コマンドを前段信号処理回路211に出力する。この動作変更コマンドに応じて、前段信号処理回路211の画像信号の生成処理及び出力処理が変更される。
The
通常状態では、前段信号処理回路211で生成された画像信号は2つに分けられた上で、2セットのVCSELとVCSELドライバによって伝送される。これに対し、例えば、VCSEL11aとVCSELドライバ10aのセットのみが正常に動作し、VCSEL11bとVCSELドライバ10bのセットが正常に動作していない場合、画像信号は2つに分けられることなく、VCSEL11aとVCSELドライバ10aのセットによって伝送される。詳しくは、前段信号処理回路211は、動作変更コマンドを受け付けると、画像信号の伝送速度を略2倍に引き上げて出力する。伝送速度が略2倍に引き上げられた画像信号は、正常に動作しているVCSELドライバ10aに入力され、VCSEL11aにより電気信号から光信号に変換される。光信号は当該VCSEL11aに接続された光ファイバ231を介して光信号受信回路224に伝送される。
In the normal state, the image signal generated by the pre-stage
このように、本実施形態では、2セットのVCSELとVCSELドライバのうち、1セットに不具合が発生した場合に、画像信号は伝送速度が引き上げられた上で正常に動作しているVCSEL及びVCSELドライバのセットを用いて伝送される。これにより、モニタ300に撮影画像が表示されなくなるという事態の発生を防ぐことができる。また、画像信号の伝送に使用するVCSELとVCSELドライバのセットは1セットのみであるが、画像信号は略2倍の伝送速度で伝送される。そのため、1セットのVCSELとVCSELドライバを用いた画像信号の伝送速度は、2セットのVCSELとVCSELドライバを用いた場合の伝送速度と実質的に同じである。従って、画像信号を間引く又は圧縮して伝送する必要が無く、モニタ300に表示される撮影画像の解像度が低下することはない。
As described above, in this embodiment, when one of the two sets of VCSELs and the VCSEL driver has a problem, the VCSEL and the VCSEL driver that operate normally after the transmission speed is increased. Is transmitted using a set of As a result, it is possible to prevent a situation in which a captured image is not displayed on the
なお、上述の実施形態では、画像信号の伝送速度が略2倍に引き上げられるが、本発明はこれに限定されない。前段信号処理回路211や光信号送信回路212等の仕様によっては、画像信号の伝送速度を2倍に引き上げられない場合がある。この場合、前段信号処理回路211は、画像信号よりもデータ量の少ない圧縮画像信号を生成すると共に、当該圧縮画像信号を伝送速度を引き上げて出力する。例えば、画像信号の伝送速度を1.5倍までしか引き上げられない場合、前段信号処理回路211は、画像信号のデータ量を100%とした場合、75%のデータ量の圧縮画像信号を生成する。この圧縮画像信号を1.5倍の伝送速度で伝送することにより、圧縮画像信号のフレームレートは、2セットのVCSELとVCSELドライバを用いて画像信号を伝送する場合のフレームレートと実質的に同じとなる。
In the above-described embodiment, the transmission speed of the image signal is increased approximately twice, but the present invention is not limited to this. Depending on the specifications of the pre-stage
また、上述の実施形態では、光信号送信回路212が2セットのVCSELとVCSELドライバを有している場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、光信号送信回路212は、3セット以上のVCSEL及びVCSELドライバを有していてもよい。この場合、光ファイバ、光信号受信回路224が備える受光素子及び増幅回路は、VCSEL及びVCSELドライバのセット数に応じて変更される。
In the above-described embodiment, the case where the optical
[光ファイバ、受光素子、増幅回路の2つのセットうち一方の動作に不具合が発生した場合]
また、本実施形態のプロセッサ200は、光ファイバ、受光素子、増幅回路の2つのセット(光ファイバ231、受光素子20a、増幅回路21aのセット、及び、光ファイバ232、受光素子20b、増幅回路21bのセット)を有している。そのため、光ファイバ231、232又は光信号受信回路224の動作に不具合が発生する場合として、2セットの両方の動作に不具合が発生している場合だけでなく、1セットのみの動作に不具合が発生する場合がある。このとき、他方の1セットは正常に動作するため、この他方の1セットのみを用いて画像信号を伝送することが可能である。
[If a malfunction occurs in the operation of one of the two sets of optical fiber, light receiving element, and amplifier circuit]
In addition, the
システムコントローラ221は、電流検知回路225によって検知された電流値及び光信号受信回路224又は後段信号処理回路226の駆動状態に基づいて、光ファイバ、受光素子、増幅回路のセットが正常に動作しているか否かを判定する。一方が正常に動作しており、他方に不具合が発生していると判定された場合、システムコントローラ221は、動作変更コマンドを前段信号処理回路211に出力する。この動作変更コマンドに応じて、前段信号処理回路211の画像信号の生成処理及び出力処理が変更される。
Based on the current value detected by the
前段信号処理回路211の画像信号の生成処理及び出力処理が変更は、2セットのVCSEL及びVCSELドライバのうち一方の動作に不具合が発生した場合における処理と同じである。すなわち、前段信号処理回路211は、動作変更コマンドを受信すると、画像信号の伝送速度を略2倍に引き上げて出力する。伝送速度が略2倍に引き上げられた画像信号は、正常に動作している光ファイバ、受光素子、増幅回路のセットに対応するVCSELドライバに入力され、VCSELにより電気信号から光信号に変換される。光信号は正常に動作している光ファイバ、受光素子、増幅回路のセットを介して伝送される。これにより、光ファイバ、受光素子、増幅回路の2つのセットうち一方の動作に不具合が発生した場合においても、モニタ300に撮影画像が表示されなくなるという事態の発生を防ぐことができる。
The change in the image signal generation process and output process of the pre-stage
以上が本発明の例示的な実施形態の説明である。本発明の実施形態は、上記に説明したものに限定されず、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば明細書中に例示的に明示される実施形態等又は自明な実施形態等を適宜組み合わせた内容も本発明の実施形態に含まれる。 The above is the description of the exemplary embodiments of the present invention. Embodiments of the present invention are not limited to those described above, and various modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention. For example, the embodiment of the present invention also includes contents appropriately combined with embodiments or the like clearly shown in the specification or obvious embodiments.
1 電子内視鏡装置
10a、10b VCSELドライバ
11a、11b VCSEL
20a、20b 受光素子
21a、21b 増幅回路
100 電子スコープ
102 LCB
104 配光レンズ
106 対物レンズ
108 固体撮像素子
110 ドライバ信号処理回路
112 メモリ
200 プロセッサ
210 一次回路
211 前段信号処理回路
212 光信号送信回路
213 電流検知回路
220 二次回路
221 システムコントローラ
222 タイミングコントローラ
223 メモリ
224 光信号受信回路
225 電流検知回路
226 後段信号処理回路
230 アイソレータ
231 光ファイバ
232 光ファイバ
240 操作パネル
250 光源ユニット
251 ランプ
252 ランプ電源イグナイタ
253 集光レンズ
1
20a, 20b
104
Claims (7)
前記一次信号処理回路から出力される画像信号に対して画像処理を施して映像信号を生成する二次信号処理回路と、
通常状態において前記一次信号処理回路から前記二次信号処理回路へ絶縁して前記画像信号を伝送する少なくとも一つの通常絶縁伝送手段を含む、複数の絶縁伝送手段と、
前記通常絶縁伝送手段が前記画像信号を伝送可能か否か判定する伝送判定手段と、
を備え、
前記一次信号処理回路は、前記伝送判定手段による判定結果に基づいて、前記二次信号処理回路への前記画像信号の伝送方法を変更する、
電子内視鏡装置。 A primary signal processing circuit for generating an image signal by performing signal processing on a pixel signal output from an imaging device of an electronic scope;
A secondary signal processing circuit for generating a video signal by performing image processing on the image signal output from the primary signal processing circuit;
A plurality of insulated transmission means including at least one normal insulated transmission means for transmitting the image signal in an insulated state from the primary signal processing circuit to the secondary signal processing circuit in a normal state;
Transmission determining means for determining whether or not the normal insulation transmission means can transmit the image signal;
With
The primary signal processing circuit changes a transmission method of the image signal to the secondary signal processing circuit based on a determination result by the transmission determination unit;
Electronic endoscope device.
前記画像信号を光信号に変換し、
光ファイバによって前記光信号を前記二次信号処理回路に伝送する、
請求項1に記載の電子内視鏡装置。 The normally insulated transmission means is
Converting the image signal into an optical signal;
Transmitting the optical signal to the secondary signal processing circuit by an optical fiber;
The electronic endoscope apparatus according to claim 1.
前記画像信号よりもデータ量の少ない圧縮画像信号を生成し、
前記複数の絶縁伝送手段のうち前記通常絶縁伝送手段以外の絶縁伝送手段により前記圧縮画像信号を前記二次信号処理回路へ伝送する、
請求項1又は請求項2に記載の電子内視鏡装置。 When the transmission determination means determines that the normal insulation transmission means cannot transmit the image signal, the primary signal processing circuit is:
Generating a compressed image signal with a smaller amount of data than the image signal;
Transmitting the compressed image signal to the secondary signal processing circuit by an insulation transmission means other than the normal insulation transmission means among the plurality of insulation transmission means;
The electronic endoscope apparatus according to claim 1 or 2.
前記伝送判定手段が、前記二つ以上の前記通常絶縁伝送手段に、前記画像信号を伝送可能なものと、該画像信号を伝送不可能なものが含まれていると判定した場合に、前記一次信号処理回路は、前記伝送可能な通常絶縁伝送手段のみを用いて前記画像信号を伝送する、
請求項2に記載の電子内視鏡装置。 Comprising two or more normally insulated transmission means,
When the transmission determination means determines that the two or more normal insulation transmission means include one that can transmit the image signal and one that cannot transmit the image signal, the primary The signal processing circuit transmits the image signal using only the normally insulated transmission means capable of transmission,
The electronic endoscope apparatus according to claim 2.
請求項4に記載の電子内視鏡装置。 When the transmission determination means determines that the two or more normal insulation transmission means include one that can transmit the image signal and one that cannot transmit the image signal, the primary The signal processing circuit uses only the normal transmission means that can transmit, and transmits the image signal by increasing the transmission speed.
The electronic endoscope apparatus according to claim 4.
前記画像信号よりもデータ量の少ない圧縮画像信号を生成し、
前記伝送可能な通常絶縁伝送手段のみを用いて、前記圧縮画像信号を伝送する、
請求項4又は請求項5に記載の電子内視鏡装置。 When the transmission determination means determines that the two or more normal insulation transmission means include one that can transmit the image signal and one that cannot transmit the image signal, the primary The signal processing circuit
Generating a compressed image signal with a smaller amount of data than the image signal;
Transmitting the compressed image signal using only the normally insulated transmission means capable of transmission,
The electronic endoscope apparatus according to claim 4 or 5.
請求項1から請求項6の何れか一項に記載の電子内視鏡装置。 When the transmission determination means determines that the normal insulation transmission means cannot transmit the image signal, the secondary signal processing circuit displays the determination result by the transmission determination means among the plurality of insulation transmission means. Transmit to the primary signal processing circuit by an insulating transmission means other than the normal insulating transmission means,
The electronic endoscope apparatus according to any one of claims 1 to 6.
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