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JP5926980B2 - Imaging apparatus and imaging system - Google Patents

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JP5926980B2
JP5926980B2 JP2012040362A JP2012040362A JP5926980B2 JP 5926980 B2 JP5926980 B2 JP 5926980B2 JP 2012040362 A JP2012040362 A JP 2012040362A JP 2012040362 A JP2012040362 A JP 2012040362A JP 5926980 B2 JP5926980 B2 JP 5926980B2
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秀範 橋本
純 小西
純 小西
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博之 宇佐美
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Description

本発明は、例えば、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装置および撮像システムに関する。   The present invention relates to, for example, an imaging apparatus and an imaging system capable of outputting, as image information, an electrical signal after photoelectric conversion from a pixel arbitrarily designated as a readout target among a plurality of pixels for imaging.

従来から、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挿入部と、挿入部の先端に設けられて体内画像を撮像する撮像素子(撮像装置)と、撮像素子が撮像した体内画像を表示可能な表示部とを有する。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た後、この挿入部の先端から体腔内の生体組織に白色光等の照明光を照射し、撮像素子が体内画像を撮像する。挿入部は、撮像素子によって撮像された映像信号を、信号処理を行う信号処理部によってA/D変換等を行い、信号処理された映像信号を表示部側に出力する。医師等のユーザは、表示部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。   Conventionally, in the medical field, an endoscope system is used when observing an organ of a subject such as a patient. An endoscope system has, for example, a flexible elongated shape, an insertion portion that is inserted into a body cavity of a subject, and an imaging element (imaging device) that is provided at the distal end of the insertion portion and captures an in-vivo image. And a display unit capable of displaying an in-vivo image captured by the image sensor. When acquiring an in-vivo image using an endoscope system, after inserting the insertion portion into the body cavity of the subject, irradiate the living tissue in the body cavity with illumination light such as white light from the distal end of the insertion portion. The image sensor picks up an in-vivo image. The insertion unit performs A / D conversion and the like on the video signal picked up by the image sensor, and outputs the processed video signal to the display unit side. A user such as a doctor observes the organ of the subject based on the in-vivo image displayed by the display unit.

ところで、上述した撮像部を有する内視鏡システムにおいて、不具合が生じた場合、故障箇所を特定する必要がある。ここで、表示された画像に異常が生じている場合、上述した挿入部、撮像装置および表示部のうち、いずれの箇所に故障(異常)が生じているかを特定する際は、各部(挿入部、撮像装置および表示部)を別のものに交換する。   By the way, in the endoscope system having the above-described imaging unit, when a problem occurs, it is necessary to specify a failure location. Here, in the case where an abnormality has occurred in the displayed image, each part (insertion section) is specified when specifying which part (failure) has occurred among the above-described insertion section, imaging device, and display section. , Replace the imaging device and the display unit) with another one.

また、内視鏡システムに異常が生じた場合、例えば、挿入部において撮像素子が正常に動作し、信号処理部に異常がある場合に、撮像素子の出力に同調している擬似映像信号をもとに表示部に擬似画像を表示させる技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。この技術によって、表示部に連続的に表示されている画像が信号処理部の異常によって表示されなくなることを防止することが可能となり、撮像素子によって得られる画像を途切れることなく表示することができる。   In addition, when an abnormality occurs in the endoscope system, for example, when the image sensor operates normally in the insertion unit and there is an abnormality in the signal processing unit, a pseudo video signal synchronized with the output of the image sensor is also stored. A technique for displaying a pseudo image on a display unit is disclosed (for example, see Patent Document 1). With this technique, it is possible to prevent the images continuously displayed on the display unit from being displayed due to an abnormality of the signal processing unit, and it is possible to display the image obtained by the image sensor without interruption.

特開2006−346357号公報JP 2006-346357 A

しかしながら、特許文献1が開示する技術では、撮像素子が動作することを前提とし、撮像素子以外の処理部全体として異常であるかを検知して、擬似映像信号を用いるものであり、撮像素子以外の構成における異常箇所を詳細に特定することはできない。   However, in the technology disclosed in Patent Document 1, on the assumption that the image sensor operates, it is detected whether the entire processing unit other than the image sensor is abnormal and uses a pseudo video signal. It is not possible to specify in detail the abnormal part in the configuration of.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、撮像装置内における異常箇所を詳細に特定することができる撮像装置および撮像システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an imaging apparatus and an imaging system that can specify an abnormal location in the imaging apparatus in detail.

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、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、該撮像部から出力された画像情報を含む信号の信号処理を行う信号処理部と、該信号処理部が処理した信号を外部に送信する送信部と、を備えた撮像装置において、前記撮像部、前記信号処理部および前記送信部は、自身の動作状態の判別に用いられる判別用信号をそれぞれ生成することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, an imaging apparatus according to the present invention includes an imaging unit that outputs electrical signals after photoelectric conversion from a plurality of pixels as image information, and an image output from the imaging unit. An imaging apparatus comprising: a signal processing unit that performs signal processing of a signal including information; and a transmission unit that transmits a signal processed by the signal processing unit to the outside. The imaging unit, the signal processing unit, and the transmission unit Is characterized by generating a discrimination signal used for discrimination of its own operation state.

また、本発明にかかる撮像装置は、上記の発明において、前記判別用信号をもとに、前記撮像部、前記信号処理部および前記送信部における異常の有無を個別に判別可能な異常判別部と、前記異常判別部が異常であると判別した箇所の動作を個別にリセットするリセット制御部と、をさらに備えたことを特徴とする。   An imaging device according to the present invention is the above-described invention, wherein the imaging device, the signal processing unit, and the transmission unit are capable of individually determining the presence or absence of an abnormality based on the determination signal. And a reset control unit that individually resets the operation of the part that is determined to be abnormal by the abnormality determination unit.

また、本発明にかかる撮像装置は、上記の発明において、前記異常判別部は、前記撮像装置が送信した信号に含まれ、前記複数の画素のうち光が当たらないオプティカルブラック領域、またはブランキング領域に付加された前記判別用信号に応じたデータに基づいて、前記撮像部、前記信号処理部および前記送信部における異常の有無を個別に判別することを特徴とする。   In the imaging device according to the present invention, in the above invention, the abnormality determination unit is included in a signal transmitted by the imaging device, and an optical black region or a blanking region that is not exposed to light among the plurality of pixels. On the basis of data corresponding to the determination signal added to the signal, the presence or absence of abnormality in the imaging unit, the signal processing unit, and the transmission unit is individually determined.

また、本発明にかかる撮像装置は、上記の発明において、前記異常判別部は、前記複数の画素のうち光が当たらないオプティカルブラック領域の画素値に基づいて、前記撮像部、前記信号処理部および前記送信部における異常の有無を個別に判別することを特徴とする。   Further, in the imaging apparatus according to the present invention, in the above invention, the abnormality determination unit is configured to select the imaging unit, the signal processing unit, It is characterized in that the presence or absence of abnormality in the transmission unit is individually determined.

また、本発明にかかる撮像システムは、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と、該撮像部から出力された画像情報を含む信号の信号処理を行う信号処理部と、少なくとも前記信号処理部が処理した信号を外部に送信する第1の送信部と、外部からの信号を受信する第1の受信部と、当該撮像装置の動作を制御する制御部と、を有し、前記撮像部、前記信号処理部および前記第1の送信部が、自身の動作状態の判別に用いられる判別用信号をそれぞれ生成する撮像装置と、前記撮像装置と通信接続され、外部からの信号の受信を行なう第2の受信部と、外部に対して信号の送信を行う第2の送信部と、前記判別用信号に基づいて前記撮像装置における前記撮像部、前記信号処理部および前記第1の送信部の異常判別を行う異常判別部と、前記異常判別部によって異常であると判別された異常箇所の動作をリセットさせるリセット信号を生成するリセット制御部と、を有する外部装置と、を備え、前記制御部は、前記リセット信号をもとに、前記異常箇所の動作をリセットさせることを特徴とする。   In addition, an imaging system according to the present invention includes an imaging unit that outputs electrical signals after photoelectric conversion from a plurality of pixels as image information, and a signal processing unit that performs signal processing of signals including image information output from the imaging unit A first transmission unit that transmits at least a signal processed by the signal processing unit, a first reception unit that receives a signal from the outside, and a control unit that controls the operation of the imaging apparatus. The imaging unit, the signal processing unit, and the first transmission unit are each connected to the imaging device that generates a determination signal used to determine its own operation state, and is connected to the imaging device, and is externally connected. A second receiving unit that receives the signal, a second transmitting unit that transmits the signal to the outside, the imaging unit in the imaging device based on the determination signal, the signal processing unit, and the Difference in the first transmitter An external determination device that includes an abnormality determination unit that performs determination, and a reset control unit that generates a reset signal that resets the operation of the abnormal portion that has been determined to be abnormal by the abnormality determination unit. The operation of the abnormal part is reset based on the reset signal.

また、本発明にかかる撮像システムは、上記の発明において、前記第1の送信部は、前記判別用信号を前記画像情報に重畳して前記外部装置へ送信することを特徴とする。   In the imaging system according to the present invention as set forth in the invention described above, the first transmission unit superimposes the discrimination signal on the image information and transmits it to the external device.

また、本発明にかかる撮像システムは、上記の発明において、前記異常判別部は、前記複数の画素のうち光が当たらないオプティカルブラック領域の画素値に基づいて、前記撮像部、前記信号処理部および前記第1の送信部における異常の有無を個別に判別することを特徴とする。   Further, in the imaging system according to the present invention, in the above invention, the abnormality determination unit is configured to select the imaging unit, the signal processing unit, and the signal processing unit based on a pixel value of an optical black region that is not exposed to light among the plurality of pixels. The presence or absence of abnormality in the first transmission unit is individually determined.

本発明によれば、撮像部、信号処理部および送信部が、自身の動作状態を判別させる判別用信号をそれぞれ生成し、生成された判別用信号をもとに、撮像部、信号処理部、送信部および受信部における異常の有無を個別に判別するようにしたので、撮像装置内における異常箇所を詳細に特定することができるという効果を奏する。   According to the present invention, the imaging unit, the signal processing unit, and the transmission unit each generate a discrimination signal for discriminating its own operation state, and based on the generated discrimination signal, the imaging unit, the signal processing unit, Since the presence / absence of an abnormality in the transmission unit and the reception unit is individually determined, there is an effect that an abnormal part in the imaging apparatus can be specified in detail.

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。FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an endoscope system according to the first embodiment of the present invention. 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。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. 図3は、本発明の実施の形態1にかかる内視鏡システムの異常判別処理を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the abnormality determination process of the endoscope system according to the first embodiment of the present invention. 図4は、本発明の実施の形態1にかかる内視鏡システムの異常判別処理を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the abnormality determination process of the endoscope system according to the first embodiment of the present invention. 図5は、本発明の実施の形態1にかかる内視鏡システムの異常判別処理を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the abnormality determination process of the endoscope system according to the first embodiment of the present invention. 図6は、本発明の実施の形態1の変形例1にかかる内視鏡システムの異常判別処理を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining abnormality determination processing of the endoscope system according to the first modification of the first embodiment of the present invention. 図7は、本発明の実施の形態1の変形例2にかかる内視鏡システムの信号出力の態様を説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a signal output mode of the endoscope system according to the second modification of the first embodiment of the present invention. 図8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。FIG. 8 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. 図9は、本発明の実施の形態3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。FIG. 9 is a block diagram illustrating a functional configuration of a main part of the endoscope system according to the third embodiment of the present invention. 図10は、本発明の実施の形態3にかかる内視鏡システムの電気信号の一例を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an example of an electrical signal of the endoscope system according to the third embodiment of the present invention. 図11は、本発明のその他の実施の形態にかかる断線検知処理を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart showing disconnection detection processing according to another embodiment of the present invention.

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像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。なお、以下の説明では、撮像システムの例として内視鏡システムを説明する。   Hereinafter, as a mode for carrying out the present invention (hereinafter, referred to as “embodiment”), a medical endoscope system that captures and displays an image of a body cavity of a subject such as a patient will be described. Moreover, this invention is not limited by this embodiment. Furthermore, the same code | symbol is attached | subjected to the same part in description of drawing. Furthermore, the drawings are schematic, and it should be noted that the relationship between the thickness and width of each member, the ratio of each member, and the like are different from the actual ones. Moreover, the part from which a mutual dimension and ratio differ also in between drawings. In the following description, an endoscope system will be described as an example of an imaging system.

(実施の形態1)
図1は、本実施の形態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、内視鏡システム1の要部の機能構成を示すブロック図である。図1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写体の体内画像を撮像する内視鏡2と、内視鏡2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制御装置3(外部装置)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、制御装置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。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of the endoscope system according to the first embodiment. FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of a main part of the endoscope system 1. As shown in FIG. 1, an endoscope system 1 includes an endoscope 2 that captures an in-vivo image of a subject by inserting a distal end portion into a body cavity of a subject, and an in-vivo image captured by the endoscope 2. A control device 3 (external device) that performs predetermined image processing and comprehensively controls the operation of the entire endoscope system 1; a light source device 4 that generates illumination light emitted from the distal end of the endoscope 2; And a display device 5 that displays an in-vivo image subjected to image processing by the control device 3.

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、制御装置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。   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 includes various cables that extend in a direction different from the direction in which 21 extends and that are connected to the control device 3 and the light source device 4.

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。   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.

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が発生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装置としての撮像素子244と、内視鏡2用の処置具が通る処置具チャンネル(図示せず)と、を有する。光学系243は、一つまたは複数のレンズからなる。   The distal end portion 24 is configured by using a glass fiber or the like, and forms a light guide path for light generated by the light source device 4. An illumination lens 242 provided at the distal end of the light guide 241. An imaging device 244 as an imaging device that is provided at an imaging position of the optical system 243, receives light collected by the optical system 243, photoelectrically converts the light into an electrical signal, and performs predetermined signal processing; A treatment instrument channel (not shown) through which the treatment instrument for the endoscope 2 passes. The optical system 243 includes one or a plurality of lenses.

図2を参照して、撮像素子244の構成を説明する。図2に示すように、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画像情報として出力するセンサ部244a(撮像部)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変換を行う信号処理部としてのアナログフロントエンド244b(以下、「AFE部244b」という)と、AFE部244bが出力したデジタル信号をパラレル/シリアル変換して外部に送信するP/S変換部244c(送信部、第1の送信部)と、センサ部244aの駆動タイミング、AFE部244bおよびP/S変換部244c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の動作を制御する制御部244eと、各種設定情報を記憶する記憶部244kと、を有する。撮像素子244は、CMOSイメージセンサである。タイミングジェネレータ244dは、制御装置3から送信される各種駆動信号を受信する。また、制御部244eは、制御装置3から送信される各種制御信号を受信する。なお、本実施の形態1では、制御部244eが第1の受信部として機能するものとして説明するが、制御信号や設定データ等を一括して送受信する送受信部(第1の受信部および第1の送信部に対応)を別個に設ける構成であってもよい。   The configuration of the image sensor 244 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the image sensor 244 photoelectrically converts the light from the optical system 243 and outputs an electrical signal as image information, and the electrical signal output by the sensor unit 244a. The analog front end 244b (hereinafter referred to as “AFE unit 244b”) as a signal processing unit for performing noise removal and A / D conversion and the digital signal output from the AFE unit 244b are converted into parallel / serial and transmitted to the outside. P / S conversion unit 244c (transmission unit, first transmission unit), drive timing of sensor unit 244a, timing generator 244d that generates various signal processing pulses in AFE unit 244b and P / S conversion unit 244c, and imaging A control unit 244e that controls the operation of the element 244 and a storage unit 244k that stores various setting information are included. The image sensor 244 is a CMOS image sensor. The timing generator 244d receives various drive signals transmitted from the control device 3. Further, the control unit 244e receives various control signals transmitted from the control device 3. In the first embodiment, the control unit 244e is described as functioning as the first reception unit. However, the transmission / reception unit (the first reception unit and the first reception unit) that collectively transmits and receives control signals, setting data, and the like. May be separately provided).

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。   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.

AFE部244bは、電気信号に含まれるノイズ成分を低減するとともに、電気信号の増幅率を調整して一定の出力レベルを維持するCDS(Correlated Double Sampling)部244hと、CDS部244h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244iと、A/D変換部244iにおいてデジタル変換された電気信号の補正を行う補正部244jと、を有する。CDS部244hは、たとえば相関二重サンプリング法を用いてノイズの低減を行う。また、補正部244jは、画素欠陥に対する画像の補正や、色補正(RGB映像信号の階調補正(γ補正))を行う。   The AFE unit 244b reduces the noise component included in the electrical signal and adjusts the amplification factor of the electrical signal to maintain a constant output level, and outputs it via the CDS (Correlated Double Sampling) unit 244h and the CDS unit 244h. An A / D converter 244i that performs A / D conversion on the electrical signal that has been converted, and a correction unit 244j that corrects the electrical signal digitally converted by the A / D converter 244i. The CDS unit 244h performs noise reduction using, for example, a correlated double sampling method. The correction unit 244j performs image correction and color correction (tone correction (γ correction) of the RGB video signal) for pixel defects.

制御部244eは、制御装置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。制御部244eは、CPU(Central Processing Unit)等を用いて構成される。また、制御部244eは、各部(例えば、センサ部244a、AFE部244b、P/S変換部244cおよびタイミングジェネレータ244d)からそれぞれ生成する判別用信号(判別用データ)が付加された信号をもとに、各部の異常の有無を判別する異常判別部244lと、異常判別部244lにおいて異常箇所があると判別された場合に、その異常箇所を個別にリセットするリセット制御部244mと、を有する。   The control unit 244e controls various operations of the distal end portion 24 according to the setting data received from the control device 3. The control unit 244e is configured using a CPU (Central Processing Unit) or the like. Further, the control unit 244e is based on a signal to which a determination signal (determination data) generated from each unit (for example, the sensor unit 244a, the AFE unit 244b, the P / S conversion unit 244c, and the timing generator 244d) is added. In addition, there are an abnormality determination unit 244l for determining the presence / absence of an abnormality in each unit, and a reset control unit 244m for individually resetting the abnormality part when the abnormality determination part 244l determines that there is an abnormality part.

記憶部244k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、制御装置3の識別情報および面順次式または同時式の観察方式を示す観察情報、撮像素子244の撮像速度(フレームレート)、およびセンサ部244aの任意の画素からの画素情報の読み出し速度やシャッタ制御設定や、AFE部244b、P/S変換部244cおよびタイミングジェネレータ244dの設定データ等の設定情報、ならびにAFE部244bが読み出した画素情報の伝送制御情報、異常箇所の判別を行うためのリファレンス情報等を記憶する。   The storage unit 244k is realized by using a semiconductor memory such as a flash memory or a DRAM (Dynamic Random Access Memory). The storage unit 244k includes identification information of the control device 3, observation information indicating a frame sequential type or simultaneous type observation method, and an imaging element 244. Setting information such as imaging speed (frame rate), reading speed of pixel information from any pixel of the sensor unit 244a, shutter control setting, setting data of the AFE unit 244b, P / S conversion unit 244c, and timing generator 244d, In addition, the transmission control information of the pixel information read by the AFE unit 244b, reference information for determining the abnormal part, and the like are stored.

操作部22と先端部24との間には、制御装置3との間で電気信号の送受信を行う複数の信号線が束ねられた集合ケーブル245が接続し、操作部22とコネクタ部27との間には集合ケーブル224が接続している。複数の信号線には、撮像素子244が出力した映像信号を制御装置3へ伝送する信号線および制御装置3が出力する制御信号を撮像素子244へ伝送する信号線等が含まれる。また、電気信号の送受信には、2本の信号線(差動信号線)を用いて一つの信号を伝送する方式(差動伝送)が用いられる。差動信号線間の電圧をそれぞれ正(+)および負(−、位相反転)とすることによって、各線にノイズが混入してもキャンセルできるため、シングルエンド信号に比べてノイズに強く、データの高速伝送が可能となる。なお、上述した差動伝送は、ユニバーサルコード23や可撓管部26の長さが長い場合に用いられることが好ましく、この長さが短い場合は、シングルエンド信号を用いるシングルエンド信号伝送であっても適用可能である。   A collective cable 245 in which a plurality of signal lines for transmitting and receiving electric signals to and from the control device 3 are bundled is connected between the operation unit 22 and the tip unit 24, and the operation unit 22 and the connector unit 27 are connected. A collective cable 224 is connected between them. The plurality of signal lines include a signal line for transmitting the video signal output from the image pickup device 244 to the control device 3, a signal line for transmitting the control signal output from the control device 3 to the image pickup device 244, and the like. Further, for transmission / reception of electrical signals, a system (differential transmission) in which one signal is transmitted using two signal lines (differential signal lines) is used. By making the voltage between the differential signal lines positive (+) and negative (-, phase inversion), it is possible to cancel even if noise is mixed in each line. High-speed transmission is possible. The differential transmission described above is preferably used when the length of the universal cord 23 or the flexible tube portion 26 is long. When the length is short, the single end signal transmission using a single end signal is used. Is applicable.

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、送気手段、送水手段、送ガス手段等の切り替えを行う信号を入力する複数の第1入力スイッチ223a、および制御装置3、光源装置4の設定を入力する複数の第2入力スイッチ223bからなるスイッチ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を経由して開口部から表出する(図示せず)。ここで、コネクタ部27から先端部24に信号を伝送する場合において、ユニバーサルコード23で信号を中継して、差動信号をシングルエンド信号に変換する回路を配設する。また、差動信号を先端部24まで伝送させる場合、この差動信号からシングルエンド信号に変換する変換回路を差動バッファとしてもよいし、先端部24からコネクタ部27に伝送する差動信号を一度中継し、差動バッファを配置するようにしてもよい。   The operation unit 22 includes a bending knob 221 that bends the bending unit 25 in the vertical direction and the left-right direction, a treatment tool insertion unit 222 that inserts a treatment tool such as a biological forceps, a laser knife, and an inspection probe into the body cavity, an air supply unit, A plurality of first input switches 223a for inputting signals for switching between water supply means, gas supply means, and the like, and a switch 223 consisting of a plurality of second input switches 223b for inputting settings of the control device 3 and the light source device 4. Have. The treatment tool inserted from the treatment tool insertion portion 222 is exposed from the opening via the treatment tool channel of the distal end portion 24 (not shown). Here, when the signal is transmitted from the connector portion 27 to the distal end portion 24, a circuit that relays the signal with the universal cord 23 and converts the differential signal into a single-ended signal is provided. Further, when a differential signal is transmitted to the distal end portion 24, a conversion circuit for converting the differential signal into a single-ended signal may be a differential buffer, or a differential signal transmitted from the distal end portion 24 to the connector portion 27 may be transmitted. It is possible to relay once and arrange a differential buffer.

ユニバーサルコード23は、ライトガイド241と、集合ケーブル224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(図1を参照)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の延出端に制御装置3と着脱自在な電気コネクタ部28を有する。コネクタ部27は、内部に内視鏡2の制御を行う制御部271と、FPGA(Field Programmable Gate Array)272と、コンフィグレーションデータを記録するEEPROM273と、を有する。   The universal cord 23 includes at least a light guide 241 and a collective cable 224. The universal cord 23 has a connector portion 27 (see FIG. 1) that is detachably attached to the light source device 4. The connector portion 27 has a coiled coil cable 27a extending therein, and has an electrical connector portion 28 that is detachable from the control device 3 at the extending end of the coil cable 27a. The connector unit 27 includes a control unit 271 that controls the endoscope 2, an FPGA (Field Programmable Gate Array) 272, and an EEPROM 273 that records configuration data.

つぎに、制御装置3の構成について説明する。制御装置3は、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、記憶部308と、制御部309と、基準クロック生成部310と、を備える。なお、本実施の形態では、制御装置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。   Next, the configuration of the control device 3 will be described. The control device 3 includes an S / P conversion unit 301, an image processing unit 302, a brightness detection unit 303, a light control unit 304, a read address setting unit 305, a drive signal generation unit 306, and an input unit 307. , A storage unit 308, a control unit 309, and a reference clock generation unit 310. In the present embodiment, a frame sequential configuration will be described as an example of the control device 3, but it can be applied to a simultaneous type.

S/P変換部301は、先端部24から受信した映像信号(電気信号)をシリアル/パラレル変換する。   The S / P converter 301 performs serial / parallel conversion on the video signal (electrical signal) received from the distal end portion 24.

画像処理部302は、S/P変換部301から出力されたパラレル形態の映像信号をもとに、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。   The image processing unit 302 generates an in-vivo image displayed by the display device 5 based on the parallel video signal output from the S / P conversion unit 301. The image processing unit 302 includes a synchronization unit 302a, a white balance (WB) adjustment unit 302b, a gain adjustment unit 302c, a γ 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.

同時化部302aは、画素情報として入力された映像信号を、画素ごとに設けられた三つのメモリ(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、これら三つのメモリの映像信号をRGB映像信号として同時化する。同時化部302aは、同時化したRGB映像信号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映像信号を、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。   The synchronization unit 302a inputs a video signal input as pixel information to three memories (not shown) provided for each pixel, and associates them with the pixel addresses of the light receiving unit 244f read by the reading unit 244g. Thus, the values of the respective memories are held while being sequentially updated, and the video signals of these three memories are synchronized as RGB video signals. The synchronization unit 302a sequentially outputs the synchronized RGB video signals to the white balance adjustment unit 302b, and outputs a part of the RGB video signals to the sample memory 302g for image analysis such as brightness detection.

ホワイトバランス調整部302bは、RGB映像信号のホワイトバランスを自動的に調整する。具体的には、ホワイトバランス調整部302bは、RGB映像信号に含まれる色温度に基づいて、RGB映像信号のホワイトバランスを自動的に調整する。   The white balance adjustment unit 302b automatically adjusts the white balance of the RGB video signal. Specifically, the white balance adjustment unit 302b automatically adjusts the white balance of the RGB video signal based on the color temperature included in the RGB video signal.

ゲイン調整部302cは、RGB映像信号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。   The gain adjusting unit 302c adjusts the gain of the RGB video signal. The gain adjustment unit 302c outputs the RGB signal subjected to gain adjustment to the γ correction unit 302d, and a part of the RGB signal for still image display, enlarged image display, or emphasized image display 302h. Output to.

γ補正部302dは、表示装置5に対応させてRGB映像信号の階調補正(γ補正)を行う。   The γ correction unit 302 d performs gradation correction (γ correction) of the RGB video signal in correspondence with the display device 5.

D/A変換部302eは、γ補正部302dが出力した階調補正後のRGB映像信号をアナログ信号に変換する。   The D / A converter 302e converts the RGB video signal after gradation correction output from the γ correction unit 302d into an analog signal.

フォーマット変更部302fは、アナログ信号に変換された映像信号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。   The format changing unit 302 f changes the video signal converted into the analog signal to a moving image file format such as a high-definition method and outputs the video signal to the display device 5.

明るさ検出部303は、サンプル用メモリ302gが保持するRGB映像信号から、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ホワイトバランス調整値、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。また、ホワイトバランス調整値、ホワイトバランス調整部302b、光照射量を調光部304へ出力する。   The brightness detection unit 303 detects the brightness level corresponding to each pixel from the RGB video signal held in the sample memory 302g, records the detected brightness level in a memory provided therein, and the control unit 309. Output to. Also, the brightness detection unit 303 calculates a white balance adjustment value, 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. In addition, the white balance adjustment value, the white balance adjustment unit 302 b, and the light irradiation amount are output to the dimming unit 304.

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が発生する光の種別、光量、発光タイミング等を設定し、この設定した条件を含む光源同期信号を光源装置4へ送信する。   Under the control of the control unit 309, the light control unit 304 sets the type of light generated by the light source device 4, the light amount, the light emission timing, and the like based on the light irradiation amount calculated by the brightness detection unit 303. A light source synchronization signal including the set conditions is transmitted to the light source device 4.

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、内視鏡2内の制御部271と通信することにより設定する機能を有する。制御部271は、EEPROM273に格納されているセンサ部224aの種類情報を読み出し、制御装置3へ送信する。読出アドレス設定部305は、AFE部244bが読み出すセンサ部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。   The read address setting unit 305 has a function of setting the pixel to be read on the light receiving surface of the sensor unit 244a and the reading order by communicating with the control unit 271 in the endoscope 2. The control unit 271 reads out the type information of the sensor unit 224 a stored in the EEPROM 273 and transmits it to the control device 3. 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.

駆動信号生成部306は、内視鏡2を駆動するための駆動用のタイミング信号(水平同期信号(HD)および垂直同期信号(VD))を生成し、FPGA272、集合ケーブル224,245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(撮像素子244)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。   The drive signal generation unit 306 generates drive timing signals (horizontal synchronization signal (HD) and vertical synchronization signal (VD)) for driving the endoscope 2, and is included in the FPGA 272 and the collective cables 224 and 245. The signal is transmitted to the timing generator 244d (image sensor 244) via a predetermined signal line. This timing signal includes address information of a pixel to be read.

入力部307は、フロントパネルやキーボードにより設定されるフリーズ、レリーズ、各種画像調整(強調、電子拡大、色調など)等、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。   The input unit 307 inputs various signals such as an operation instruction signal for instructing the operation of the endoscope system 1 such as freeze, release, various image adjustments (enhancement, electronic enlargement, color tone, etc.) set by the front panel or the keyboard. Accept.

記憶部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。記憶部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憶する。また、記憶部308は、制御装置3の識別情報および観察情報を記憶する。ここで、識別情報には、制御装置3の固有情報(ID)、年式、制御部309のスペック情報および伝送レート情報が含まれる。   The storage unit 308 is realized using a semiconductor memory such as a flash memory or a DRAM (Dynamic Random Access Memory). The storage unit 308 stores various programs for operating the endoscope system 1 and data including various parameters necessary for the operation of the endoscope system 1. The storage unit 308 stores identification information and observation information of the control device 3. Here, the identification information includes the unique information (ID) of the control device 3, the year, the specification information of the control unit 309, and the transmission rate information.

制御部309は、CPU等を用いて構成され、内視鏡2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等をコネクタ部27のFPGA272で受信し、撮像素子244に必要な信号およびデータを集合ケーブル224,245に含まれる所定の信号線を介して制御部244eへ送信する。なお、先端部24側へ各種の信号を送信する送信部を別個設けてもよい。   The control unit 309 is configured using a CPU or the like, and performs drive control of each component including the endoscope 2 and the light source device 4, input / output control of information with respect to each component, and the like. The control unit 309 receives setting data and the like for imaging control by the FPGA 272 of the connector unit 27, and transmits signals and data necessary for the imaging device 244 via a predetermined signal line included in the collective cables 224 and 245. To 244e. In addition, you may provide separately the transmission part which transmits various signals to the front-end | tip part 24 side.

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。   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.

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、光源ドライバ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。   Next, the configuration of the light source device 4 will be described. The light source device 4 includes a light source 41, a light source driver 42, a rotary filter 43, a drive unit 44, a drive driver 45, and a light source control unit 46.

光源41は、白色LED(Light Emitting Diode)またはキセノンランプ等を用いて構成され、光源制御部46の制御のもと、白色光を発生する。光源ドライバ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。   The light source 41 is configured using a white LED (Light Emitting Diode), a xenon lamp, or the like, and generates white light under the control of the light source control unit 46. The light source driver 42 causes the light source 41 to generate white light 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.

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)の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のいずれかの光を内視鏡2に順次出射することができる。   The rotary filter 43 is disposed on the optical path of white light emitted from the light source 41, and rotates to transmit only the light having a predetermined wavelength band through the white light emitted from the light source 41. Specifically, the rotating filter 43 includes a red filter 431, a green filter 432, and a blue filter 433 that transmit light having respective wavelength bands of red light (R), green light (G), and blue light (B). Have. The rotary filter 43 sequentially transmits light having wavelength bands of red, green, and blue (for example, red: 600 nm to 700 nm, green: 500 nm to 600 nm, blue: 400 nm to 500 nm) by rotating. As a result, the white light emitted from the light source 41 can sequentially emit one of the narrow-band red light, green light, and blue light to the endoscope 2.

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、制御装置3から送信される同期信号を基準として回転フィルタ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。   The drive unit 44 is configured using a stepping motor, a DC motor, or the like, and rotates the rotary filter 43 with reference to the synchronization signal transmitted from the control device 3. The drive driver 45 supplies a predetermined current to the drive unit 44 under the control of the light source control unit 46.

光源制御部46は、調光部304から送信された調光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。   The light source control unit 46 controls the amount of current supplied to the light source 41 according to the dimming 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.

表示装置5は、映像ケーブルを介して制御装置3が生成した体内画像を制御装置3から受信して表示する機能を有する。表示装置5は、例えば液晶または有機EL(Electro Luminescence)等を用いて構成される。   The display device 5 has a function of receiving and displaying the in-vivo image generated by the control device 3 via the video cable from the control device 3. The display device 5 is configured using, for example, liquid crystal or organic EL (Electro Luminescence).

以上の構成を有する内視鏡システム1において、内視鏡2(先端部24)の各部(例えば、センサ部244a、AFE部244b、P/S変換部244cおよびタイミングジェネレータ244d)からそれぞれ判別用信号(判別用データ)を生成させ、P/S変換部244cから出力される信号であって、各部の判別用信号が付加された信号をもとに異常判別部244lが異常の有無を判別する。異常判別部244lが、異常箇所があると判別した場合、リセット制御部244mは、その異常箇所に対して個別にリセットさせる。   In the endoscope system 1 having the above-described configuration, determination signals are received from respective parts (for example, the sensor part 244a, the AFE part 244b, the P / S conversion part 244c, and the timing generator 244d) of the endoscope 2 (tip part 24). (Determination data) is generated, and the abnormality determination unit 244l determines whether there is an abnormality based on a signal output from the P / S conversion unit 244c and added with the determination signal of each unit. When the abnormality determining unit 244l determines that there is an abnormal part, the reset control unit 244m individually resets the abnormal part.

続いて、異常箇所の判別処理について説明する。まず、異常判別部244lは、P/S変換部244cから出力される信号に基づき、各部(例えば、センサ部244a、AFE部244b、P/S変換部244cおよびタイミングジェネレータ244d)の異常の有無を判別する。   Next, the abnormal part determination process will be described. First, the abnormality determination unit 244l determines whether or not each unit (for example, the sensor unit 244a, the AFE unit 244b, the P / S conversion unit 244c, and the timing generator 244d) is abnormal based on a signal output from the P / S conversion unit 244c. Determine.

図3〜5は、本実施の形態1にかかる内視鏡システム1の異常判別処理を説明するための図である。ここで、受光部244fの画素が配列される領域を画素配列領域Rとし、この画素配列領域Rにおいて、実際に撮像する際に用いられる画素(有効画素)が配設される領域を有効画素領域R、有効画素領域Rの周囲に設けられ、例えばノイズ補正用の画素であって、遮光された画素の領域をオプティカルブラック(OB)領域Rとする。 3 to 5 are diagrams for explaining the abnormality determination process of the endoscope system 1 according to the first embodiment. Here, an area where the pixels of the light receiving unit 244f are arranged is referred to as a pixel arrangement area R, and an area where pixels (effective pixels) used in actual imaging are arranged in the pixel arrangement area R is an effective pixel area. R a is provided around the effective pixel area R a , for example, a pixel for noise correction, and is a light-shielded pixel area as an optical black (OB) area R b .

このとき、撮像素子244の各部、例えばセンサ部244a、AFE部244b、P/S変換部244cは、画像データ中、オプティカルブラック領域Rに応じた領域、またはブランキング領域の異なるタイミングに生成した判別用信号を判別用データとしてそれぞれ付加する。この場所は、例えば、図3〜5に示す領域Rd1〜Rd3に相当する。その後、撮像素子244の各部は、判別用データを付加した画像データを電気信号として異常判別部244lに出力する。 At this time, each unit of the image sensor 244, for example, the sensor unit 244a, the AFE unit 244b, and the P / S conversion unit 244c are generated at different timings in the region corresponding to the optical black region Rb or the blanking region in the image data. A discrimination signal is added as discrimination data. This place corresponds to, for example, the regions R d1 to R d3 shown in FIGS. Thereafter, each unit of the image sensor 244 outputs the image data with the determination data added thereto as an electric signal to the abnormality determination unit 244l.

なお、各領域Rd1〜Rd3は、各部の判別用データを付加することができれば、同じサイズでもよく、異なるサイズでもよい。また、AFE部244bの付加領域には、上述したCDS部244h、A/D変換部244iおよび補正部244jの判別用データがそれぞれ付加される。 The regions R d1 to R d3 may have the same size or different sizes as long as the data for determination of each part can be added. Further, the determination data of the CDS unit 244h, the A / D conversion unit 244i, and the correction unit 244j are added to the additional area of the AFE unit 244b.

異常判別部244lは、判別用データが付加された電気信号が入力されると、各部の判別用データをそれぞれ抽出して、異常の有無の判別を行う。センサ部244aの異常判別を行う場合、異常判別部244lは、例えば、オプティカルブラック領域Rの信号(Signal)とノイズ(Noise)との比であるSN比を、記憶部244kに予め記憶されているリファレンス(基準SN比)と比較して、異常であるか否かを判別する。 When an electrical signal to which discrimination data is added is input, the abnormality determination unit 244l extracts the determination data of each unit and determines whether there is an abnormality. When the abnormality determination of the sensor unit 244a is performed, the abnormality determination unit 244l stores, for example, an SN ratio that is a ratio of a signal (Signal) and noise (Noise) of the optical black region Rb in the storage unit 244k in advance. It is determined whether or not there is an abnormality as compared with a reference (standard S / N ratio).

CDS部244hおよびA/D変換部244iの異常判別を行う場合、異常判別部244lは、例えば、判別用データとして所定のテストパターンやクランプしたOB値が用いられ、記憶部244kに予め記憶されているリファレンス(基準テストパターンや基準OB値)と比較して、異常であるか否かを判別する。   When performing abnormality determination of the CDS unit 244h and the A / D conversion unit 244i, the abnormality determination unit 244l uses, for example, a predetermined test pattern or a clamped OB value as the determination data, and is stored in the storage unit 244k in advance. It is determined whether or not it is abnormal compared with a reference (reference test pattern or reference OB value).

補正部244jの異常判別を行う場合、異常判別部244lは、例えば、補正部244jが生成した判別用の擬似補正対象を用いて、記憶部244kに予め記憶されているリファレンス(擬似補正対象の補正効果の期待値)と比較して、異常であるか否かを判別する。具体的には、傷補正の場合、補正部244jが生成した、判別用の所定レベルの傷データへの補正に対する補正効果を、異常判別部244lが、その傷データに対する補正効果の期待値と比較して異常判別を行う。また、色補正の場合、補正部244jが生成した判別用の所定レベルの色データへの補正に対する補正効果を、異常判別部244lが、その色データに対する補正効果の期待値と比較して異常判別を行う。   When performing abnormality determination of the correction unit 244j, the abnormality determination unit 244l uses, for example, a reference (pseudo correction target correction) stored in advance in the storage unit 244k using the determination pseudo correction target generated by the correction unit 244j. Compared with the expected value of the effect), it is determined whether or not it is abnormal. Specifically, in the case of flaw correction, the abnormality discriminating unit 244l compares the correction effect on the flaw data generated by the correcting unit 244j for a predetermined level for discrimination with the expected value of the correction effect on the flaw data. Then, abnormality determination is performed. Further, in the case of color correction, the abnormality determination unit 244l compares the correction effect for the correction to the predetermined level color data for determination generated by the correction unit 244j with the expected value of the correction effect for the color data. I do.

P/S変換部244cの異常判別を行う場合、異常判別部244lは、例えば、判別用データとして所定のテストパターンが用いられ、記憶部244kに予め記憶されているリファレンス(基準テストパターン)と比較して、異常であるか否かを判別する。   When performing abnormality determination of the P / S conversion unit 244c, the abnormality determination unit 244l uses, for example, a predetermined test pattern as the determination data and compares it with a reference (reference test pattern) stored in advance in the storage unit 244k. Then, it is determined whether or not it is abnormal.

また、タイミングジェネレータ244dの異常判別を行う場合、異常判別部244lは、例えば、タイミングジェネレータ244dに入力される信号と、タイミングジェネレータ244dから出力される信号とを取得して、この出力信号が、所定のタイミングでトグルしているか否かを判断することによって、異常であるか否かを判別する。例えば、入力信号のトグルを確認する第1カウンタと、この第1カウンタでリセットされる出力信号のトグルを確認する第2カウンタとの各カウンタ値を比較して、異常の判別を行う。   Further, when performing abnormality determination of the timing generator 244d, the abnormality determination unit 244l acquires, for example, a signal input to the timing generator 244d and a signal output from the timing generator 244d, and the output signal is predetermined. It is determined whether or not it is abnormal by determining whether or not it is toggled at this timing. For example, each counter value of a first counter that confirms toggle of the input signal and a second counter that confirms toggle of the output signal reset by the first counter is compared to determine abnormality.

なお、異常判別部244lが、タイミングジェネレータ244dが出力する信号のみを取得し、この出力信号と、予め記憶部244kに記憶されている基準データとを比較して異常であるか否かを判別するものであってもよい。また、タイミングジェネレータ244dの出力に対して、ウォッチドッグタイマを用いて異常を判別することも可能である。   The abnormality determination unit 244l acquires only the signal output from the timing generator 244d, compares this output signal with reference data stored in advance in the storage unit 244k, and determines whether or not there is an abnormality. It may be a thing. It is also possible to determine an abnormality with respect to the output of the timing generator 244d using a watch dog timer.

上述したような各部に対する異常判別処理が終了し、異常判別部244lにおいて異常箇所が存在すると判別された場合、リセット制御部244mが、異常箇所と判別された箇所を個別にリセットする。リセット制御部244mは、センサ部244aおよびP/S変換部244cに異常がある場合、受光部244fの電源を所定時間オフした後、オンして起動させる。タイミングジェネレータ244d、CDS部244h、A/D変換部244iに異常がある場合、リセット制御部244mは、記憶部244kに記憶されている設定情報を再度読み込ませて、リロードさせる。また、補正部244jに異常がある場合、リセット制御部244mは、記憶部244kに記憶されている各種パラメータを補正部244jにリロードさせる。   When the abnormality determination processing for each unit as described above is completed and the abnormality determination unit 244l determines that an abnormal part exists, the reset control unit 244m individually resets the part determined to be an abnormal part. When there is an abnormality in the sensor unit 244a and the P / S conversion unit 244c, the reset control unit 244m turns off the power of the light receiving unit 244f for a predetermined time, and then turns it on to start up. When there is an abnormality in the timing generator 244d, the CDS unit 244h, and the A / D conversion unit 244i, the reset control unit 244m reads the setting information stored in the storage unit 244k again and reloads it. When there is an abnormality in the correction unit 244j, the reset control unit 244m causes the correction unit 244j to reload various parameters stored in the storage unit 244k.

なお、タイミングジェネレータ244dが異常の場合、カウンタ値をリセットしてもよい。また、タイミングジェネレータ244d、CDS部244h、A/D変換部244iにおいて、リロードによっても異常状態が解消されない場合は、電源を所定時間オフした後、オンして起動させる。   If the timing generator 244d is abnormal, the counter value may be reset. Further, in the timing generator 244d, the CDS unit 244h, and the A / D conversion unit 244i, when the abnormal state is not resolved even by reloading, the power is turned off for a predetermined time and then turned on and activated.

以上説明した本実施の形態1によれば、センサ部244a、AFE部244b、P/S変換部244cおよびタイミングジェネレータ244dに、自身の動作状態を判別させる判別用信号をそれぞれ生成させて、映像信号等の出力信号に付加させ、この信号に基づいて、異常判別部244lが、各部の異常の有無を個別に判別するようにしたので、内視鏡2内における異常箇所、特に撮像素子244の異常箇所を詳細に特定することができる。   According to the first embodiment described above, the sensor unit 244a, the AFE unit 244b, the P / S conversion unit 244c, and the timing generator 244d are each caused to generate a determination signal for determining their own operation state, and the video signal Since the abnormality determination unit 244l individually determines the presence / absence of abnormality in each unit based on this signal, the abnormal part in the endoscope 2, particularly the abnormality in the image sensor 244 is detected. The location can be specified in detail.

また、本実施の形態1によれば、リセット制御部244mが、異常があった箇所に対して個別にリセットさせるため、異常があった場合でも、その異常状態からの復帰にかかる時間を短縮することが可能となる。   Further, according to the first embodiment, since the reset control unit 244m individually resets the location where an abnormality has occurred, even when there is an abnormality, the time required to return from the abnormal state is shortened. It becomes possible.

なお、上述した本実施の形態1において、各部で生成された判別用信号は、センサ部244aで得られた映像信号に付加するものであってもよいし、異常判別モードとして、判別用信号を映像信号とは別に出力するものであってもよい。   In the first embodiment described above, the discrimination signal generated by each unit may be added to the video signal obtained by the sensor unit 244a, or the discrimination signal is used as the abnormality discrimination mode. It may be output separately from the video signal.

また、上述した本実施の形態1において、光源装置4が、回転フィルタ43を有する面順次式であるものとして説明したが、撮像素子244側でカラーフィルターを有するものであれば、回転フィルタ43を有さない同時式であるものであってもよい。   Further, in the first embodiment described above, the light source device 4 has been described as a surface sequential type having the rotation filter 43. However, if the image sensor 244 has a color filter, the rotation filter 43 is used. It may be a simultaneous type that does not have.

図6は、本実施の形態1の変形例1にかかる内視鏡システムの異常判別処理を説明するための図である。上述した実施の形態1では、複数の画素からなり、1つの画像に対応する1フレームに応じた画素配列領域Rにおいて、各部の判別用データを付加するものとして説明したが、1フレームに対して一つの判別用データを付加するものであってもよい。例えば、図6に示すように、あるフレームに応じた画素配列領域Rの領域Dd4に対して上述したいずれかの箇所の判別用データを付加し、異なるフレームに対しては、このフレームに応じた画素配列領域Rの領域Rd4に対して、異なる箇所の判別用データを付加する。 FIG. 6 is a diagram for explaining an abnormality determination process of the endoscope system according to the first modification of the first embodiment. In the first embodiment described above, it has been described that the discrimination data of each part is added to the pixel arrangement region R corresponding to one frame corresponding to one image, which consists of a plurality of pixels. One determination data may be added. For example, as shown in FIG. 6, the discrimination data at any of the above-mentioned locations is added to the region D d4 of the pixel arrangement region R corresponding to a certain frame, and for different frames, this frame For the region R d4 of the pixel array region R, data for determination at different locations is added.

また、2次元マトリックス状に配設された画素に対して、奇数ラインと偶数ラインとで、出力信号に付加する判別用データが異なるようにしてもよい。また、時間的に付加する判別用データが異なるようにしてもよい。   Further, for the pixels arranged in a two-dimensional matrix, the discrimination data added to the output signal may be different between the odd lines and the even lines. Further, the determination data added in terms of time may be different.

ここで、上述した実施の形態1および変形例1のほか、異常判別部は、OB領域の画素値(S/N比やOB値の平均値)を用いることによって各部の異常の判別を行ってもよい。例えば、S/N比が所定の数値より高い場合は、センサ部224aにおいて、温度上昇による熱雑音が増大していると判断することができる。また、平均値が、設定値と異なる場合は、CDS部244h、A/D変換部244iにおいて、クランプ異常が発生していると判断することができる。ここで、OB値が所定の範囲内で一定であるものと仮定した場合、P/S変換部224cが判別用信号を付加することで、センサ部244a、AFE部244bに加えて、P/S変換部224cの異常判別を行うことが可能である。   Here, in addition to the first embodiment and the first modification described above, the abnormality determination unit determines the abnormality of each unit by using the pixel value of the OB region (S / N ratio or average value of the OB value). Also good. For example, when the S / N ratio is higher than a predetermined numerical value, it can be determined that the thermal noise due to the temperature increase is increased in the sensor unit 224a. Further, when the average value is different from the set value, it can be determined in the CDS unit 244h and the A / D conversion unit 244i that a clamping abnormality has occurred. Here, when it is assumed that the OB value is constant within a predetermined range, the P / S conversion unit 224c adds a determination signal so that the P / S is added to the sensor unit 244a and the AFE unit 244b. It is possible to determine abnormality of the conversion unit 224c.

図7は、本実施の形態1の変形例2にかかる内視鏡システムの信号出力の態様を説明する図である。上述した実施の形態1では、センサ部244aから出力される映像信号に対して、各部が判別用データ(判別用信号)を付加した後、P/S変換部244cが異常判別部244lに判別用の信号を出力するものとして説明したが、図7に示すように、各部が個別に、異常判別部244lに判別用のアナログ/デジタル信号をそれぞれ出力するものであってよい。   FIG. 7 is a diagram for explaining a signal output mode of the endoscope system according to the second modification of the first embodiment. In the first embodiment described above, after each part adds discrimination data (discrimination signal) to the video signal output from the sensor unit 244a, the P / S conversion unit 244c uses the abnormality discrimination unit 244l for discrimination. However, as shown in FIG. 7, each unit may individually output a determination analog / digital signal to the abnormality determination unit 244l.

このとき、各部が連続して判別用の信号をそれぞれ出力するものであってもよいし、奇数ライン及び偶数ラインに応じて、設定されたラインにおいて判別用の信号を出力するものであってよいし、時間的に設定された所定の間隔で各部が判別用の信号を生成して出力するものであってもよい。   At this time, each unit may continuously output a determination signal, or may output a determination signal in a set line according to an odd line and an even line. In addition, each unit may generate and output a discrimination signal at a predetermined time interval.

なお、上述した実施の形態1および変形例1,2にかかる異常判別において、少なくともタイミングジェネレータ244dに異常があると判別された場合、センサ部244a、AFE部244b(CDS部244h、A/D変換部244iおよび補正部244j)およびP/S変換部244cが、タイミングジェネレータ244dに依存するため、リセット制御部244mは、センサ部244a、AFE部244bおよびP/S変換部244cをマスクして、タイミングジェネレータ244dに対して優先的にリセット処理を行うことが好ましい。   In the abnormality determination according to the first embodiment and the first and second modifications described above, if it is determined that at least the timing generator 244d is abnormal, the sensor unit 244a and the AFE unit 244b (CDS unit 244h, A / D conversion) Unit 244i, correction unit 244j) and P / S conversion unit 244c depend on timing generator 244d, so that reset control unit 244m masks sensor unit 244a, AFE unit 244b and P / S conversion unit 244c to perform timing. It is preferable to reset the generator 244d with priority.

(実施の形態2)
図8は、本実施の形態2にかかる内視鏡システム1aの要部の機能構成を示すブロック図である。なお、上述した内視鏡システム1にかかる構成と同一の箇所には、同一の符号が付してある。上述した実施の形態1では、先端部24において、異常判別およびリセット制御を行うものとして説明したが、異常判別およびリセット制御を、制御装置3(外部装置)側で行うものであってもよい。
(Embodiment 2)
FIG. 8 is a block diagram illustrating a functional configuration of a main part of the endoscope system 1a according to the second embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the location same as the structure concerning the endoscope system 1 mentioned above. In the first embodiment described above, the tip 24 is described as performing abnormality determination and reset control. However, the abnormality determination and reset control may be performed on the control device 3 (external device) side.

内視鏡システム1aは、上述した内視鏡システム1の制御部244に設けられる異常判別部244lおよびリセット制御部244mに代えて、図8に示すように、制御装置3aの制御部309が、異常判別部309aおよびリセット制御部309bを有する。また、記憶部308は、上述した各種情報のほか、AFE部244b、P/S変換部244cおよびタイミングジェネレータ244dの設定データ等の設定情報や、異常箇所の判別を行うためのリファレンス情報等を記憶する。   In the endoscope system 1a, as shown in FIG. 8, instead of the abnormality determination unit 244l and the reset control unit 244m provided in the control unit 244 of the endoscope system 1, the control unit 309 of the control device 3a includes: An abnormality determination unit 309a and a reset control unit 309b are included. Further, the storage unit 308 stores setting information such as setting data of the AFE unit 244b, the P / S conversion unit 244c, and the timing generator 244d, reference information for determining an abnormal location, and the like in addition to the various types of information described above. To do.

異常判別部309aは、先端部24aから判別用信号(制御信号)として、映像信号とは別に制御部309が受信した各部(例えば、センサ部244a、AFE部244b、P/S変換部244cおよびタイミングジェネレータ244d)の判別用データをもとに、異常の有無を判別する。各部に対する判別処理は、上述した実施の形態1などと同様である。   The abnormality determination unit 309a receives each unit (for example, the sensor unit 244a, the AFE unit 244b, the P / S conversion unit 244c, and the timing) received by the control unit 309 separately from the video signal as a determination signal (control signal) from the distal end portion 24a. Based on the determination data of the generator 244d), the presence or absence of an abnormality is determined. The discrimination process for each unit is the same as that in the first embodiment described above.

リセット制御部309bは、異常判別部309aにおいて異常箇所が存在すると判別された場合、異常箇所と判別された箇所を個別にリセットするためのリセット信号を生成して制御部309に出力する。制御部309は、生成されたリセット信号を先端部24aの制御部244eに出力する。なお、制御部244eがリセット信号に基づき行うリセット処理は、上述した実施の形態1(リセット制御部244mが行うリセット処理)と同様である。なお、本実施の形態2では、制御部309が第2の受信部および第2の送信部として機能するものとして説明するが、通信インターフェイスとして、制御信号や設定データ等を一括して送受信する送受信部(第2の受信部および第2の送信部に対応)を別個に設ける構成であってもよい。   The reset control unit 309b generates a reset signal for individually resetting the location determined as an abnormal location and outputs the reset signal to the control unit 309 when the abnormality determination unit 309a determines that an abnormal location exists. The control unit 309 outputs the generated reset signal to the control unit 244e of the distal end portion 24a. The reset process performed by the control unit 244e based on the reset signal is the same as that in the first embodiment (the reset process performed by the reset control unit 244m). In the second embodiment, the control unit 309 is described as functioning as a second receiving unit and a second transmitting unit. However, as a communication interface, transmission / reception that transmits and receives control signals and setting data in a batch is performed. The unit (corresponding to the second receiving unit and the second transmitting unit) may be provided separately.

以上説明した本実施の形態2によれば、上述した実施の形態1と同様に、センサ部244a、AFE部244b、P/S変換部244cおよびタイミングジェネレータ244dに、自身の動作状態を判別させる判別用信号をそれぞれ生成させ、この判別用信号に基づいて、異常判別部309aが、各部の異常の有無を個別に判別するようにしたので、内視鏡2内における異常箇所、特に撮像素子244の異常箇所を詳細に特定することができる。   According to the second embodiment described above, as in the first embodiment described above, the determination that causes the sensor unit 244a, the AFE unit 244b, the P / S conversion unit 244c, and the timing generator 244d to determine its own operating state. Signal is generated, and based on the determination signal, the abnormality determination unit 309a individually determines the presence / absence of abnormality in each unit. The abnormal part can be specified in detail.

また、本実施の形態2によれば、リセット制御部309bが、リセット信号を生成して異常があった箇所に対して個別にリセットさせるため、異常があった場合でも、その異常状態からの復帰にかかる時間を短縮することが可能となる。   Further, according to the second embodiment, the reset control unit 309b generates a reset signal and individually resets the location where there was an abnormality. Therefore, even if there is an abnormality, recovery from the abnormal state is performed. It is possible to shorten the time required for the operation.

また、本実施の形態2によれば、異常判別やリセット信号の生成を制御装置3a側で行うため、異常があった場合や、そのリセット信号が生成された場合に表示装置5に表示させることによって、内視鏡2の状態を観察者に確認させることが可能となる。   Further, according to the second embodiment, since abnormality determination and reset signal generation are performed on the control device 3a side, when there is an abnormality or when the reset signal is generated, the display device 5 is displayed. This makes it possible for the observer to confirm the state of the endoscope 2.

(実施の形態3)
図9は、本実施の形態3にかかる内視鏡システム1bの要部の機能構成を示すブロック図である。なお、上述した内視鏡システム1,1aにかかる構成と同一の箇所には、同一の符号が付してある。上述した実施の形態1では、先端部24において、異常判別およびリセット制御を行うものとして説明したが、異常判別およびリセット制御を、制御装置3(外部装置)側で行うものであってもよい。また、上述した実施の形態2では、映像信号とは別に判別用信号として送信される判別用データを用いるものとして説明したが、本実施の形態3のように、映像信号に判別用信号を重畳するものであってもよい。
(Embodiment 3)
FIG. 9 is a block diagram illustrating a functional configuration of a main part of the endoscope system 1b according to the third embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the location same as the structure concerning the endoscope system 1 and 1a mentioned above. In the first embodiment described above, the tip 24 is described as performing abnormality determination and reset control. However, the abnormality determination and reset control may be performed on the control device 3 (external device) side. In the second embodiment described above, it is described that the determination data transmitted as the determination signal is used separately from the video signal. However, as in the third embodiment, the determination signal is superimposed on the video signal. You may do.

内視鏡システム1bは、上述した内視鏡システム1の制御部244に設けられる異常判別部244lおよびリセット制御部244mに代えて、図9に示すように、制御装置3aの制御部309が、異常判別部309aおよびリセット制御部309bを有する。また、記憶部308は、上述した各種情報のほか、AFE部244b、P/S変換部244cおよびタイミングジェネレータ244dの設定データ等の設定情報や、異常箇所の判別を行うためのリファレンス情報等を記憶する。   In the endoscope system 1b, as shown in FIG. 9, a control unit 309 of the control device 3a is replaced with an abnormality determination unit 244l and a reset control unit 244m provided in the control unit 244 of the endoscope system 1 described above. An abnormality determination unit 309a and a reset control unit 309b are included. Further, the storage unit 308 stores setting information such as setting data of the AFE unit 244b, the P / S conversion unit 244c, and the timing generator 244d, reference information for determining an abnormal location, and the like in addition to the various types of information described above. To do.

先端部24bは、撮像素子244nのAFE部244bとP/S変換部244cとの間に設けられ、センサ部244aおよびAFE部244b(CDS部244h、A/D変換部244i、補正部244j)が生成した判別用信号を映像信号に重畳する重畳部244oを有する。   The tip 24b is provided between the AFE unit 244b and the P / S conversion unit 244c of the image sensor 244n, and includes a sensor unit 244a and an AFE unit 244b (CDS unit 244h, A / D conversion unit 244i, correction unit 244j). A superimposing unit 244o that superimposes the generated discrimination signal on the video signal is provided.

図10は、本実施の形態3にかかる内視鏡システムの電気信号の一例を示す模式図である。重畳部244oは、1フレームに相当する画像データDのブランキング期間(同期信号S間のブランキング領域)に、判別用データD〜Dを重畳する。判別用データD〜Dには、例えば、センサ部244a、CDS部244h、A/D変換部244iおよび補正部244jの各判別用データがそれぞれ含まれる。また、重畳部244oの自身の判別用データや、P/S変換部244cおよびタイミングジェネレータ244dの判別用データを重畳することにより、各部の異常の判別が可能である。 FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an example of an electrical signal of the endoscope system according to the third embodiment. Superimposing section 244o is the blanking period of the image data D p, which corresponds to one frame (blanking region of the synchronizing signal S s), it superimposes the identification data D 1 to D 4. The determination data D 1 to D 4 include, for example, each determination data of the sensor unit 244a, the CDS unit 244h, the A / D conversion unit 244i, and the correction unit 244j. Further, it is possible to determine abnormality of each part by superimposing own determination data of the superimposing unit 244o and determination data of the P / S conversion unit 244c and the timing generator 244d.

異常判別部309aは、P/S変換部244cからS/P変換部301に出力される映像信号に重畳された各部(例えば、センサ部244a、AFE部244b、P/S変換部244cおよびタイミングジェネレータ244d)の判別用信号をもとに、異常の有無を判別する。各部に対する判別処理は、上述した実施の形態1などと同様である。   The abnormality determination unit 309a includes each unit (for example, the sensor unit 244a, the AFE unit 244b, the P / S conversion unit 244c, and the timing generator) superimposed on the video signal output from the P / S conversion unit 244c to the S / P conversion unit 301. The presence / absence of an abnormality is determined based on the determination signal 244d). The discrimination process for each unit is the same as that in the first embodiment described above.

リセット制御部309bは、異常判別部309aにおいて異常箇所が存在すると判別された場合、異常箇所と判別された箇所を個別にリセットするためのリセット信号を生成して制御部309に出力する。制御部309は、生成されたリセット信号を先端部24bの制御部244eに出力する。なお、制御部244eがリセット信号に基づき行うリセット処理は、上述した実施の形態1(リセット制御部244mが行うリセット処理)と同様である。なお、本実施の形態3では、S/P変換部301が第2の受信部、制御部309が第2の送信部として機能するものとして説明するが、通信インターフェイスとして、制御信号や設定データ等を一括して送受信する送受信部(第2の受信部および第2の送信部に対応)を別個に設ける構成であってもよい。   The reset control unit 309b generates a reset signal for individually resetting the location determined as an abnormal location and outputs the reset signal to the control unit 309 when the abnormality determination unit 309a determines that an abnormal location exists. The control unit 309 outputs the generated reset signal to the control unit 244e of the distal end portion 24b. The reset process performed by the control unit 244e based on the reset signal is the same as that in the first embodiment (the reset process performed by the reset control unit 244m). In the third embodiment, it is assumed that the S / P conversion unit 301 functions as a second reception unit and the control unit 309 functions as a second transmission unit. However, as a communication interface, a control signal, setting data, or the like is used. The transmission / reception unit (corresponding to the second reception unit and the second transmission unit) that transmits and receives the data collectively may be provided separately.

以上説明した本実施の形態3によれば、上述した実施の形態1と同様に、センサ部244a、AFE部244b、P/S変換部244cおよびタイミングジェネレータ244dに、自身の動作状態を判別させる判別用信号をそれぞれ生成させ、この判別用信号に基づいて、異常判別部309aが、各部の異常の有無を個別に判別するようにしたので、内視鏡2内における異常箇所、特に撮像素子244nの異常箇所を詳細に特定することができる。   According to the third embodiment described above, as in the first embodiment described above, the determination that causes the sensor unit 244a, the AFE unit 244b, the P / S conversion unit 244c, and the timing generator 244d to determine its own operating state. Signal is generated, and based on the determination signal, the abnormality determination unit 309a individually determines the presence / absence of abnormality in each unit. Therefore, the abnormal part in the endoscope 2, particularly the imaging element 244n The abnormal part can be specified in detail.

また、本実施の形態3によれば、リセット制御部309bが、リセット信号を生成して異常があった箇所に対して個別にリセットさせるため、異常があった場合でも、その異常状態からの復帰にかかる時間を短縮することが可能となる。   Further, according to the third embodiment, the reset control unit 309b generates a reset signal and individually resets the location where the abnormality occurred, so that even if there is an abnormality, the return from the abnormal state is possible. It is possible to shorten the time required for the operation.

(その他の実施の形態)
図11は、本発明のその他の実施の形態にかかる異常検知処理を示すフローチャートである。上述した実施の形態のように、判別用信号(判別用データ)を用いて、各部の異常を判別するもののほか、映像信号と検知信号とを用いて、各構成要素の異常を検知することも可能である。また、本実施の形態では、上述した実施の形態1の構成に対してコネクタ部27の制御部271が異常検知を行うものとして説明する。
(Other embodiments)
FIG. 11 is a flowchart showing an abnormality detection process according to another embodiment of the present invention. As in the above-described embodiment, in addition to determining the abnormality of each part using the determination signal (determination data), it is also possible to detect the abnormality of each component using the video signal and the detection signal. Is possible. In the present embodiment, the control unit 271 of the connector unit 27 is described as performing abnormality detection with respect to the configuration of the first embodiment described above.

まず、制御部271は、起動後、先端部24との信号伝送を開始する(ステップS101)。ここで、制御部271は、FPGA272を介して所定の検知用信号を先端部24に送信する。このとき、先端部24の制御部244eは、所定の検知用信号を受信したか否かを検知し、レジスタ通信によってコネクタ部27側にフィードバックする。   First, the control part 271 starts signal transmission with the front-end | tip part 24 after starting (step S101). Here, the control unit 271 transmits a predetermined detection signal to the distal end portion 24 via the FPGA 272. At this time, the control unit 244e of the distal end portion 24 detects whether or not a predetermined detection signal is received, and feeds back to the connector portion 27 side by register communication.

制御部244eによるフィードバック後、制御部271は、先端部24側から映像信号および検知信号を受信したか否かを判断する(ステップS102)。ここで、制御部271は、先端部24側から映像信号および検知信号を受信したと判断すると(ステップS102:Yes)、受信した検知信号に、故障情報が含まれているか否かを判断する(ステップS103)。制御部271は、検知信号に故障情報が含まれていないと判断すると(ステップS103:No)、異常検知処理を終了する。   After feedback by the control unit 244e, the control unit 271 determines whether or not a video signal and a detection signal are received from the distal end portion 24 side (step S102). Here, when the control unit 271 determines that the video signal and the detection signal are received from the distal end portion 24 side (step S102: Yes), the control unit 271 determines whether failure information is included in the received detection signal (step S102: Yes). Step S103). When determining that the failure information is not included in the detection signal (step S103: No), the control unit 271 ends the abnormality detection process.

また、制御部271は、検知信号に故障情報が含まれていると判断すると(ステップS103:Yes)、ステップS104に移行して、その故障情報を制御装置3の制御部309に出力し、先端部24に故障がある旨を報知する。このとき、制御部309は、受信した故障情報をもとに、表示装置5等に故障の旨を表示させる。   When the control unit 271 determines that the failure information is included in the detection signal (step S103: Yes), the control unit 271 proceeds to step S104, outputs the failure information to the control unit 309 of the control device 3, and The unit 24 is notified that there is a failure. At this time, the control unit 309 displays a failure message on the display device 5 or the like based on the received failure information.

一方、制御部271は、先端部24側から映像信号および検知信号を受信していないと判断すると(ステップS102:No)、未受信の信号が映像信号と検知信号との両方であるのか、いずれか一方であるのかを判断する(ステップS105)。制御部271は、未受信の信号が映像信号と検知信号との両方であると判断した場合(ステップS105:Yes)、先端部24が起動していないと判断し(ステップS106)、先端部24に対する電源故障である旨を制御装置3の制御部309に報知する(ステップS107)。   On the other hand, when the control unit 271 determines that the video signal and the detection signal are not received from the distal end portion 24 side (step S102: No), it is determined whether the unreceived signal is both the video signal and the detection signal. It is determined whether the other is present (step S105). When the control unit 271 determines that the unreceived signal is both the video signal and the detection signal (step S105: Yes), the control unit 271 determines that the distal end portion 24 is not activated (step S106), and the distal end portion 24. Is notified to the control unit 309 of the control device 3 (step S107).

また、制御部271は、未受信の信号が映像信号と検知信号とのいずれか一方であると判断した場合(ステップS105:No)、未受信の信号が映像信号であるか否かを判断する(ステップS108)。ここで、制御部271は、未受信の信号が映像信号であると判断すると(ステップS108:Yes)、映像信号の出力に異常があると判断し、映像信号出力に異常がある旨を制御装置3の制御部309に報知する(ステップS109)。   In addition, when the control unit 271 determines that the unreceived signal is one of the video signal and the detection signal (step S105: No), the control unit 271 determines whether the unreceived signal is a video signal. (Step S108). Here, if the control unit 271 determines that the unreceived signal is a video signal (step S108: Yes), the control unit 271 determines that the output of the video signal is abnormal and indicates that the video signal output is abnormal. 3 is notified to the control unit 309 (step S109).

一方、制御部271は、未受信の信号が検知信号であると判断すると(ステップS108:No)、検知信号の出力に異常があると判断し、検知信号出力に異常がある旨を制御装置3の制御部309に報知する(ステップS110)。   On the other hand, when the control unit 271 determines that the unreceived signal is a detection signal (step S108: No), the control unit 271 determines that the detection signal output is abnormal and indicates that the detection signal output is abnormal. Is notified to the control unit 309 (step S110).

上述した異常検知処理によって、先端部24に異常があるか、いずれの出力部分に異常があるかを検知することが可能となる。また、この異常検知処理を行って、先端部24に異常があると判断された場合に、上述した実施の形態1〜3の各部の異常判別を行うことによって、異常判別処理を一段と効率的に行うことが可能である。   By the abnormality detection process described above, it is possible to detect whether there is an abnormality in the distal end portion 24 or which output part is abnormal. Further, when this abnormality detection process is performed and it is determined that there is an abnormality in the distal end portion 24, the abnormality determination process is more efficiently performed by performing the abnormality determination of each part of the first to third embodiments described above. Is possible.

1,1a,1b 内視鏡システム
2 内視鏡
3 制御装置
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
24,24a,24b 先端部
25 湾曲部
26 可撓管部
27 コネクタ部
28 電気コネクタ部
41 光源
42 光源ドライバ
43 回転フィルタ
44 駆動部
45 駆動ドライバ
46 光源制御部
221 湾曲ノブ
222 処置具挿入部
223 スイッチ
241 ライトガイド
242 照明レンズ
243 光学系
244,244n 撮像素子
244a センサ部
244b アナログフロントエンド
244c P/S変換部
244d タイミングジェネレータ
244e,271,309 制御部
244f 受光部
244g 読み出し部
244h CDS部
244i A/D変換部
244j 補正部
244k,308 記憶部
244l,309a 異常判別部
244m,309b リセット制御部
245 集合ケーブル
272 FPGA
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
310 基準クロック生成部
1, 1a, 1b Endoscope system 2 Endoscope 3 Control device 4 Light source device 5 Display device 21 Insertion part 22 Operation part 23 Universal code 24, 24a, 24b Tip part 25 Bending part 26 Flexible tube part 27 Connector part 28 Electrical connector section 41 Light source 42 Light source driver 43 Rotating filter 44 Drive section 45 Drive driver 46 Light source control section 221 Bending knob 222 Treatment instrument insertion section 223 Switch 241 Light guide 242 Illumination lens 243 Optical system 244, 244n Image sensor 244a Sensor section 244b Analog Front end 244c P / S conversion unit 244d Timing generator 244e, 271, 309 Control unit 244f Light receiving unit 244g Reading unit 244h CDS unit 244i A / D conversion unit 244j Correction unit 244k, 308 Storage unit 2 4l, 309a abnormality judgment unit 244m, 309b reset controller 245 collective cable 272 FPGA
302 Image processing unit 303 Brightness detection unit 304 Dimming unit 305 Read address setting unit 306 Drive signal generation unit 307 Input unit 310 Reference clock generation unit

Claims (3)

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、該撮像部から出力された画像情報を含む信号の信号処理を行う信号処理部と、該信号処理部が処理した信号を外部に送信する送信部と、を備えたCMOS撮像素子である撮像装置において、
前記撮像部、前記信号処理部および前記送信部は、自身の動作状態の判別に用いられる判別用信号をそれぞれ生成し、
前記信号において前記複数の画素のうち光が当たらないオプティカルブラック領域、またはブランキング領域に前記判別用信号を付加する
ことを特徴とする撮像装置。
An imaging unit that outputs electric signals after photoelectric conversion from a plurality of pixels as image information, a signal processing unit that performs signal processing of a signal including image information output from the imaging unit, and a signal processed by the signal processing unit In an imaging device that is a CMOS imaging device including a transmission unit that transmits
The imaging unit, the signal processing unit, and the transmission unit each generate a determination signal used to determine its own operation state ,
An image pickup apparatus , wherein the determination signal is added to an optical black area or a blanking area where light is not irradiated in the plurality of pixels in the signal .
前記判別用信号をもとに、前記撮像部、前記信号処理部および前記送信部における異常の有無を個別に判別可能な異常判別部と、
前記異常判別部が異常であると判別した箇所の動作を個別にリセットするリセット制御部と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
Based on the determination signal, an abnormality determination unit capable of individually determining presence or absence of abnormality in the imaging unit, the signal processing unit, and the transmission unit;
A reset control unit for individually resetting the operation of the portion determined to be abnormal by the abnormality determination unit;
The imaging apparatus according to claim 1, further comprising:
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、該撮像部から出力された画像情報を含む信号の信号処理を行う信号処理部と、少なくとも前記信号処理部が処理した信号を外部に送信する第1の送信部と、外部からの信号を受信する第1の受信部と、自身の動作を制御する制御部と、を有し、前記撮像部、前記信号処理部および前記第1の送信部が、自身の動作状態の判別に用いられる判別用信号をそれぞれ生成するCMOS撮像素子である撮像装置と、
前記撮像装置と通信接続され、外部からの信号の受信を行なう第2の受信部と、外部に対して信号の送信を行う第2の送信部と、前記判別用信号に基づいて前記撮像装置における前記撮像部、前記信号処理部および前記第1の送信部の異常判別を行う異常判別部と、前記異常判別部によって異常であると判別された異常箇所の動作をリセットさせるリセット信号を生成するリセット制御部と、を有する外部装置と、
を備え、
前記撮像装置は、前記複数の画素のうち光が当たらないオプティカルブラック領域、またはブランキング領域に前記判別用信号を付加した前記信号を外部に送信し、
前記制御部は、前記リセット信号をもとに、前記異常箇所の動作をリセットさせることを特徴とする撮像システム。
An imaging unit that outputs electric signals after photoelectric conversion from a plurality of pixels as image information, a signal processing unit that performs signal processing of a signal including image information output from the imaging unit, and at least the signal processing unit processed A first transmission unit that transmits a signal to the outside; a first reception unit that receives a signal from the outside; and a control unit that controls its own operation; the imaging unit, the signal processing unit, and An imaging apparatus that is a CMOS imaging element in which each of the first transmission units generates a determination signal used to determine its own operation state;
In the imaging device based on the determination signal, a second receiving unit that is connected to the imaging device and receives a signal from the outside, a second transmitting unit that transmits the signal to the outside, and the like An abnormality determination unit that performs abnormality determination of the imaging unit, the signal processing unit, and the first transmission unit, and a reset that generates a reset signal that resets the operation of the abnormal portion determined to be abnormal by the abnormality determination unit An external device having a control unit;
With
The imaging device transmits the signal obtained by adding the determination signal to an optical black area, or a blanking area, which is not exposed to light among the plurality of pixels,
The said control part resets operation | movement of the said abnormal location based on the said reset signal, The imaging system characterized by the above-mentioned.
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