電子内視鏡装置
【課題】撮像と表示との同期を確保することができる。
【解決手段】撮像素子１１４はスコープ先端部１１０に設置され、撮像クロックに基づいて画像を撮像する。画像プロセッサ部１２０は、撮像素子１１４が撮像した画像の画像処理を行い、表示クロックに基づいて当該画像をモニタに表示させる。スコープケーブル部１３０は、スコープ先端部１１０と画像プロセッサ部１２０との間のデータの転送を行う。クロック発振器１１１は、源発振クロックを生成する。第１逓倍分周回路１１２は、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周し、撮像クロックの周波数よりも低い周波数かつ垂直同期信号の周波数の自然数倍の周波数である伝送クロックを生成する。
【解決手段】撮像素子１１４はスコープ先端部１１０に設置され、撮像クロックに基づいて画像を撮像する。画像プロセッサ部１２０は、撮像素子１１４が撮像した画像の画像処理を行い、表示クロックに基づいて当該画像をモニタに表示させる。スコープケーブル部１３０は、スコープ先端部１１０と画像プロセッサ部１２０との間のデータの転送を行う。クロック発振器１１１は、源発振クロックを生成する。第１逓倍分周回路１１２は、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周し、撮像クロックの周波数よりも低い周波数かつ垂直同期信号の周波数の自然数倍の周波数である伝送クロックを生成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体技術の進歩により、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサといった固体撮像素子の高画素化が進んでいる。この傾向は電子内視鏡装置においても例外ではなく、電子内視鏡装置が備える固体撮像素子の高画素化が進んでいる。しかし、固体撮像素子の高画素化に伴い、画像処理に必要となるクロック信号の周波数も高くなってきており、種々の問題を引き起こしている。例えば、電子内視鏡装置の構造は、固体撮像素子が搭載されるスコープの先端部と、画像処理を行う画像プロセッサとの間が離れているため、固体撮像素子と画像プロセッサ間の伝送路上での信号劣化が発生しやすい構造になっている。また、クロック信号の周波数が高くなると、固体撮像素子と画像プロセッサ間の伝送路上での信号劣化の影響がさらに大きくなる。また、高周波信号が固体撮像素子と画像プロセッサ間の伝送路を流れることによる電磁波の漏洩もより顕著になる。
【０００３】
このような問題を解決する方法として、特許文献１に記載の電子内視鏡装置が提案されている。図８は、従来知られている電子内視鏡装置の構成を示したブロック図である。図示する例は、電子スコープ９００の出力段に波形平滑回路９１６を挿入することで、電子スコープ９００とプロセッサ装置９５０の間で放出される高周波ノイズを抑制するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２７５９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１には、電子スコープ（内視鏡スコープ）とモニタ（画像処理プロセッサ）との同期という観点について記載されていない。内視鏡スコープには、観察対象や用途にあわせて種々の画角の撮像素子が搭載されるため、内視鏡スコープごとに動作周波数や画角が異なる。よって、内視鏡スコープが撮像した動画像をモニタに表示するためには、モニタの同期信号にあわせた周波数変換が必要である。なお、内視鏡スコープは、撮像クロックに基づいたタイミングで動画像を撮像し、モニタは、表示クロックに基づいたタイミングで動画像を表示する。
【０００６】
しかし、周波数変換を行う際に、撮像クロックと表示クロックとの関係次第では、電子スコープが１フレームの画像を撮像する周期と、モニタが１フレームの画像を表示する周期とが微妙に異なるため、両者の位相が徐々にずれていくという問題が発生する。そして、位相のずれが蓄積し、両者の位相のずれが１フレームの周期を超過すると「追い越し」や「コマ落ち」といった現象につながる。
【０００７】
図９は、撮像クロックを基準とした１フレームの周期と、表示クロックを基準とした１フレームの周期との関係を示した模式図である。図示するように、撮像クロックと表示クロックとの周波数は異なっているため、撮像クロックを基準とした１フレームの周期と、表示クロックを基準とした１フレームの周期とは僅かにずれる。１フレームでは僅かなずれであるが、図示するように、時間が経過すると共にずれが蓄積される。そして、ずれか１フレームの周期を超過すると「追い越し」や「コマ落ち」といった現象につながる。
【０００８】
一方、モニタ側でも高精細化に伴う高速化が進んでおり、モニタへの信号の入力には厳密なタイミング規定を満足する必要がある。仮に、撮像と表示とで１フレーム周期を完全にあわせることができたとしても、テレビジョン規格に準拠していない内視鏡スコープ側のクロックを基準に同期信号を生成した場合は、モニタにおいて正常な表示ができない可能性がある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、撮像と表示との同期を確保することができる電子内視鏡装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、スコープ先端部に設置され、撮像クロックに基づいて画像を撮像する撮像素子と、前記撮像素子が撮像した前記画像の画像処理を行い、表示クロックに基づいて当該画像をモニタに表示させる画像プロセッサ部と、前記スコープ先端部と前記画像プロセッサ部との間のデータの転送を行うスコープケーブル部と、源発振クロックを生成するクロック発振器と、前記源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周し、前記撮像クロックの周波数よりも低い周波数かつ前記垂直同期信号の周波数の自然数倍の周波数である伝送クロックを生成する逓倍分周回路と、を備えることを特徴とする電子内視鏡装置である。
【００１１】
また、本発明は、前記伝送クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して必要な周波数を生成する第２の逓倍分周回路を備え、前記撮像クロックまたは前記表示クロックは、前記源発振クロックから生成されることを特徴とする電子内視鏡装置である。
【００１２】
また、本発明の電子内視鏡装置において、前記クロック発振器は前記スコープ先端部に設置され、前記逓倍分周回路は前記スコープ先端部に設置され、前記撮像クロックと前記伝送クロックとを生成し、前記第２の逓倍分周回路は前記画像プロセッサ部に設置され、前記表示クロックを生成することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の電子内視鏡装置において、前記逓倍分周回路は、前記源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して前記撮像クロックを生成し、前記第２の逓倍分周回路は、前記伝送クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して前記表示クロックを生成することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、前記表示クロックから前記画像の表示用の表示垂直同期信号を生成する表示同期信号生成部を備え、前記スコープケーブル部は、前記伝送クロックと前記表示垂直同期信号とを前記画像プロセッサ部から前記スコープ先端部に伝送することを特徴とする電子内視鏡装置である。
【００１５】
また、本発明は、前記表示垂直同期信号の生成タイミングより、前記スコープケーブル部の伝送遅延時間と前記画像プロセッサ部での処理時間とを合わせた時間以上先行して、前記撮像クロックから前記画像の撮像用の撮像垂直同期信号を生成する撮像同期信号生成部を備えることを特徴とする電子内視鏡装置である。
【００１６】
また、本発明は、前記撮像クロックから前記画像の撮像用の撮像垂直同期信号を生成する撮像同期信号生成部を備え、前記スコープケーブル部は、前記伝送クロックと前記撮像垂直同期信号とを前記スコープ先端部から前記画像プロセッサ部に伝送することを特徴とする電子内視鏡装置である。
【００１７】
また、本発明は、前記撮像垂直同期信号の生成タイミングより、前記スコープケーブル部の伝送遅延時間と前記画像プロセッサ部での処理時間とを合わせた時間以上遅らせて、前記表示クロックから前記画像の表示用の表示垂直同期信号を生成する表示同期信号生成部を備えることを特徴とする電子内視鏡装置である。
【００１８】
また、本発明の電子内視鏡装置において、前記クロック発振器は前記画像プロセッサ部に設置され、前記逓倍分周回路は前記画像プロセッサ部に設置され、前記表示クロックと前記伝送クロックとを生成し、前記第２の逓倍分周回路は前記スコープ先端部に設置され、前記撮像クロックを生成することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の電子内視鏡装置において、前記逓倍分周回路は、前記源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して前記表示クロックを生成し、前記第２の逓倍分周回路は、前記伝送クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して前記撮像クロックを生成することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明は、前記表示クロックから前記画像の表示用の表示垂直同期信号を生成する表示同期信号生成部を備え、前記スコープケーブル部は、前記伝送クロックと前記表示垂直同期信号とを前記画像プロセッサ部から前記スコープ先端部に伝送することを特徴とする電子内視鏡装置である。
【００２１】
また、本発明は、前記表示垂直同期信号の生成タイミングより、前記スコープケーブル部の伝送遅延時間と前記画像プロセッサ部での処理時間とを合わせた時間以上先行して、前記撮像クロックから前記画像の撮像用の撮像垂直同期信号を生成する撮像同期信号生成部を備えることを特徴とする電子内視鏡装置である。
【００２２】
また、本発明は、前記撮像クロックから前記画像の撮像用の撮像垂直同期信号を生成する撮像同期信号生成部を備え、前記スコープケーブル部は、前記伝送クロックと前記撮像垂直同期信号とを前記スコープ先端部から前記画像プロセッサ部に伝送することを特徴とする電子内視鏡装置である。
【００２３】
また、本発明は、前記撮像垂直同期信号の生成タイミングより、前記スコープケーブル部の伝送遅延時間と前記画像プロセッサ部での処理時間とを合わせた時間以上遅らせて、前記表示クロックから前記画像の表示用の表示垂直同期信号を生成する表示同期信号生成部を備えることを特徴とする電子内視鏡装置である。
【００２４】
また、本発明の電子内視鏡装置において、前記撮像垂直同期信号と前記表示垂直同期信号とは同一周波数となるように生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、撮像素子は、スコープ先端部に設置され、撮像クロックに基づいて画像を撮像する。また、画像プロセッサ部は、撮像素子が撮像した画像の画像処理を行い、表示クロックに基づいて当該画像をモニタに表示させる。また、スコープケーブル部は、スコープ先端部と画像プロセッサ部との間のデータの転送を行う。また、クロック発振器は、源発振クロックを生成する。また、逓倍分周回路は、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周し、撮像クロックの周波数よりも低い周波数かつ垂直同期信号の周波数の自然数倍の周波数である伝送クロックを生成する。これにより、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周し、撮像クロックの周波数よりも低い周波数かつ垂直同期信号の周波数の自然数倍の周波数である伝送クロックを用いて動作することができるため、撮像と表示との同期を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施形態における電子内視鏡装置の構成を示したブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施形態における電子内視鏡装置の構成を示したブロック図である。
【図３】本発明の第３の実施形態における電子内視鏡装置の構成を示したブロック図である。
【図４】本発明の第４の実施形態における電子内視鏡装置の構成を示したブロック図である。
【図５】変形例である電子内視鏡装置の構成を示したブロック図である。
【図６】変形例である電子内視鏡装置の構成を示したブロック図である。
【図７】変形例である電子内視鏡装置の構成を示したブロック図である。
【図８】従来知られている電子内視鏡装置の構成を示したブロック図である。
【図９】撮像クロックを基準とした１フレームの周期と、表示クロックを基準とした１フレームの周期との関係を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態における電子内視鏡装置の構成を示したブロック図である。図示する例では、電子内視鏡装置１は、スコープ先端部１１０と、画像プロセッサ部１２０と、スコープケーブル部１３０と、モニタ１４０とを備える。スコープ先端部１１０は、生体内に挿入され体内画像を撮像する。画像プロセッサ部１２０は、スコープ先端部１１０から伝送された画像信号をモニタ１４０に表示する形式に変換する画像処理などを実行し、モニタ１４０に表示させる。スコープケーブル部１３０は、スコープ先端部１１０で撮像した画像信号を生体外の画像プロセッサ部１２０まで伝送するなど、スコープ先端部１１０と画像プロセッサ部１２０との間のデータ伝送を行う。モニタ１４０は、液晶ディスプレイ等の表示装置であり、画像（動画像）を表示する。
【００２８】
スコープ先端部１１０は、クロック発振器１１１と、第１逓倍分周回路１１２（逓倍分周回路）と、ＴＧ１１３（タイミングジェネレータ、撮像同期信号生成部）と、撮像素子１１４と、データ送信回路１１５とを備える。
【００２９】
クロック発振器１１１は、例えば水晶などの振動子であり、源発振クロックを生成する。第１逓倍分周回路１１２は、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して、撮像素子１１４やＴＧ１１３を駆動するための撮像クロックと、データ送信回路１１５に対して供給する送信クロックと、画像プロセッサ部１２０に対して送信する伝送クロックとを生成する。なお、（自然数／自然数）は予め定められていてもよく、任意に設定することができるようにしてもよい。第１逓倍分周回路１１２が生成した伝送クロックは、スコープケーブル部１３０を介して画像プロセッサ部１２０に対して送信される。
【００３０】
ＴＧ１１３には画像プロセッサ部１２０から送信される表示垂直同期信号が入力される。また、ＴＧ１１３は、入力された表示垂直同期信号と完全に一致する周期で、表示垂直同期信号の生成タイミングよりもスコープケーブル部１３０の伝送遅延時間と画像プロセッサ部１２０での処理時間とを合わせた時間以上先行したタイミングで、第１逓倍分周回路１１２が生成した撮像クロックから、撮像素子１１４を駆動するための撮像垂直同期信号を含む各種制御信号を生成する。これにより、遅延を考慮した上で、撮像と表示の同期を確保することができる。
【００３１】
撮像素子１１４は、第１逓倍分周回路１１２が生成した撮像クロックで動作し、ＴＧ１１３が生成した撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで、入射した光に応じた画像信号を出力する（１フレームの画像を撮像する）。データ送信回路１１５は、第１逓倍分周回路１１２が生成した送信クロックを用いて、撮像素子１１４が出力した画像信号の形式を、スコープケーブル部１３０を伝送可能な形式に変換する。例えば、画素値が多ビットのパラレル形式で表現されている形式からシリアル形式に変換し、８ｂ１０ｂ変換を施し、差動形式に変換するなどの公知の方法で行う。そして、データ送信回路１１５は、スコープケーブル部１３０を介して、変換した画像信号を画像プロセッサ部１２０に対して送信する。
【００３２】
画像プロセッサ部１２０は、第２逓倍分周回路１２１（第２の逓倍分周回路）と、ＳＳＧ１２２（シンクシグナルジェネレータ、表示同期信号生成部）と、データ受信回路１２３と、表示タイミング調整回路１２４と、画像処理回路１２５とを備える。
【００３３】
第２逓倍分周回路１２１は、スコープ先端部１１０から送信された伝送クロックを受信する。そして、第２逓倍分周回路１２１は、受信した伝送クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周し、スコープ先端部１１０から送信される画像信号を受信するために必要な周波数の受信クロックを生成し、データ受信回路１２３と表示タイミング調整回路１２４とに対して出力する。また、第２逓倍分周回路１２１は、スコープ先端部１１０から送信された伝送クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周し、スコープ先端部１１０から送信される画像信号に基づいた画像をモニタ１４０に表示するために必要な周波数の表示クロックを生成し、ＳＳＧ１２２と、表示タイミング調整回路１２４と、画像処理回路１２５とに対して出力する。なお、（自然数／自然数）は予め定められていてもよく、任意に設定することができるようにしてもよい。また、第１逓倍分周回路１１２と第２逓倍分周回路１２１とにおける逓倍および／または分周の各倍率（自然数／自然数）は、それぞれ同じ値であっても、異なる値であってもよい。
【００３４】
ＳＳＧ１２２は、第２逓倍分周回路１２１から入力された表示クロックから、画像信号に基づいた画像をモニタ１４０に表示させるタイミングを示す表示垂直同期信号と、各種タイミング信号生成とを生成し、表示タイミング調整回路１２４と画像処理回路１２５とに対して出力する。また、ＳＳＧ１２２が生成した表示垂直同期信号は、スコープケーブル部１３０を介してスコープ先端部１１０に送信される。スコープ先端部１１０に送信された表示垂直同期信号は、ＴＧ１１３に入力される。
【００３５】
データ受信回路１２３は受信クロックで動作し、スコープ先端部１１０からスコープケーブル部１３０を介して送信された画像信号を受信し、受信した画像信号を表示タイミング調整回路１２４に対して出力する。表示タイミング調整回路１２４は、データ受信回路１２３から入力された画像信号を、第２逓倍分周回路１２１が生成した表示クロックの周波数に乗せ換えて、画像処理回路１２５に対して出力する。画像処理回路１２５は、表示クロックで動作し、入力された画像信号に対して画像処理を施し、ＳＳＧ１２２が生成した表示垂直同期信号に基づいたタイミングで、画像信号に基づいた画像（１フレームの画像）をモニタ１４０に表示させる。
【００３６】
次に、本実施形態における電子内視鏡装置１の動作について説明する。本実施形態では、スコープ先端部１１０で源発振クロックを生成し、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して、撮像クロックと、伝送クロックとを生成する。また、スコープ先端部１１０では、画像プロセッサ部１２０から送信される表示垂直同期信号と同期するように、撮像クロックから撮像垂直同期信号を生成し、撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を撮像する。また、スコープ先端部１１０は、生成した伝送クロックを画像プロセッサ部１２０に対して送信する。
【００３７】
一方、画像プロセッサ部１２０では、送信された伝送クロックから表示垂直同期信号を生成し、表示垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を表示する。また、画像プロセッサ部１２０は、生成した表示垂直同期信号をスコープ先端部１１０に対して送信する。
【００３８】
これにより、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号とは、スコープ先端部１１０で生成した源発振クロックを元に生成されている。従って、撮像と表示とで１フレーム周期を完全に合わせることができる。また、ＴＧ１１３は、画像プロセッサ部１２０から受信した表示垂直同期信号と同期するように撮像垂直同期信号を生成する。そして、撮像素子１１４は撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで画像を撮像し、画像処理回路１２５は表示垂直同期信号に基づいたタイミングで画像をモニタ１４０に表示させるため、撮像と表示との同期を確保することができる。電子内視鏡装置１は、この仕組みにより撮像周期と表示周期を一致させることができる。
【００３９】
次に、本実施形態の動作を実現するために必要な設定について説明する。
（設定１）送信クロックと受信クロックとの関係
送信クロックの周波数と受信クロックの周波数とが完全に一致するように、第１逓倍分周回路１１２は送信クロックを生成し、第２逓倍分周回路１２１は受信クロックを生成する。第１逓倍分周回路１１２は、源発振クロックから送信クロックを生成し、第２逓倍分周回路１２１は、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周した伝送クロックから受信クロックを生成するため、完全に周波数が一致するクロックとして生成する事が可能である。なお、受信クロックに関しては、スコープ先端部１１０から送信された画像信号が８ｂ１０ｂ変換等を施された符号であれば、公知の技術により画像信号からからリカバリー生成する事も可能である。
【００４０】
（設定２）撮像垂直同期信号と撮像クロックとの関係
撮像素子１１４の画素数は必ずしもモニタ１４０の画素数と一致していないので、撮像クロックの周波数と表示クロックの周波数は異なっていても構わない。しかし、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号とは位相が異なるだけで周期は完全に一致している必要がある。また、撮像垂直同期信号のエッジのタイミングには必ず撮像クロックのエッジのタイミングが存在するように、撮像クロックの周波数を決定する。すなわち、撮像垂直同期信号と完全に一致したタイミングで、撮像素子１１４が画像を撮像することができるように、撮像クロックの周波数を決定する。
【００４１】
（設定３）表示垂直同期信号と表示クロックとの関係
表示垂直同期信号のエッジのタイミングには必ず表示クロックのエッジのタイミングが存在するように、表示クロックの周波数を決定する。すなわち、表示垂直同期信号と完全に一致したタイミングで、画像処理回路１２５が画像をモニタ１４０に表示させることができるように、表示クロックの周波数を決定する。
【００４２】
（設定４）撮像クロック周波数の決め方
例えば、モニタ１４０がＨＤＴＶである場合、表示垂直同期信号の周期は５９．９４Ｈｚでなければならない。また、この場合、表示クロックは７４．１７５８ＭＨｚであるか、これを逓倍した周波数となる。一方、表示垂直同期信号の周期が５９．９５Ｈｚであるため撮像垂直同期信号の周期も５９．９５Ｈｚとなるが、撮像クロックの周波数は撮像素子１１４の縦、横の画素数に応じて様々な周波数が選択される事になる。なお、撮像クロックの周波数を選定する際、撮像クロックを整数逓倍して撮像垂直同期信号を生成することができ、かつ、撮像クロックを整数逓倍および／または整数分周することで、表示クロックを生成できる周波数を選択する必要がある。また、撮像クロックの周波数は、無効期間も含めた撮像素子の垂直ライン数の整数倍になる周波数を選択する必要がある。
【００４３】
（設定５）伝送クロック周波数の決め方
近年、撮像素子１１４の画素数は増大しており、これに伴い撮像クロックの周波数は向上している。一方、伝送クロックは、長いスコープケーブル部１３０を伝送可能な周波数に留める必要がある。伝送クロックは、撮像クロックを整数逓倍したり整数分周したりして撮像クロックよりも低い伝送可能な周波数を選定するが、この際、撮像垂直同期信号および表示垂直同期信号の整数倍になる周波数を選定する。また、この伝送クロックからモニタ表示に必要な精度の表示クロックを生成できなければならないため、結果的には、例えば、モニタ１４０がＨＤＴＶの場合、表示クロック周波数である７４．１７５８ＭＨｚを整数逓倍および／または整数分周して生成可能な周波数を伝送クロックの周波数とする必要がある。また、これらの設定条件を満たす事が可能な周波数の源発振クロックを生成できるクロック発振器１１１を選択する必要がある。
【００４４】
（設定６）撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号との関係
撮像垂直同期信号に基づいて撮像素子１１４を駆動するが、撮像素子１１４から画像信号が出力されるまで若干の遅延が生じる。また、スコープケーブル部１３０の送信においても遅延が生じる。また、画像信号がスコープ先端部１１０から画像プロセッサ部１２０に到達した後も、画像プロセッサ部１２０内での処理により遅延が生じる。例えば、Ｂａｙｅｒ形式の画像を補間して三板化したり、輝度・色差形式に変換したり、フィルタリングや拡大縮小処理などを施すなどし、モニタ１４０へ表示可能な形式に変換されるまでに遅延が生じる。従って、撮像垂直同期信号を、表示垂直同期信号よりも上述の遅延時間の合計値以上先行した位相で生成させることにより、撮像素子１１４が撮像した画像を最速のタイミングでモニタ１４０に対して表示させることができる。また、タイミング調整のために、画像信号を一時記憶させるために必要なメモリの容量を最小限に留める事ができる。
【００４５】
上述したとおり、本実施形態によれば、スコープ先端部１１０のクロック発振器１１１は源発振クロックを出力する。また、第１逓倍分周回路１１２は、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して撮像クロックと伝送クロックとを生成する。また、伝送クロックは、画像プロセッサ部１２０の第２逓倍分周回路１２１に対して送信される。また、ＴＧ１１３は、画像プロセッサ部１２０から表示垂直同期信号を受信し、表示垂直同期信号と同期した撮像垂直同期信号を撮像クロックから生成する。また、撮像素子１１４は、撮像クロックで動作し、撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を撮像し、画像信号を出力する。
【００４６】
一方、画像プロセッサ部１２０の第２逓倍分周回路１２１は、スコープ先端部１１０から送信された伝送クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して表示クロックを生成する。また、ＳＳＧ１２２は、表示クロックから表示垂直同期信号を生成する。また、ＳＳＧ１２２が生成した表示垂直同期信号は、スコープ先端部１１０のＴＧ１１３に対して送信される。また、画像処理回路１２５は、ＳＳＧ１２２が生成した表示垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像をモニタ１４０に表示させる。
【００４７】
これにより、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号とは、スコープ先端部１１０で生成した源発振クロックを元に生成されている。従って、撮像と表示とで１フレーム周期を完全に合わせることができる。また、撮像素子１１４は、撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を撮像し、画像処理回路１２５は、表示垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像をモニタ１４０に表示させることができるため、電子内視鏡装置１は、撮像と表示との同期を確保することができる。
【００４８】
従って、電子内視鏡装置１は、撮像素子１１４の処理が高速化した場合においても、スコープ先端部１１０が画像を撮像する周期と、画像プロセッサ部１２０がモニタ１４０に画像を表示させる周期との同期を確保することができる。また、これにより、電子内視鏡装置１は、「追い越し」や「コマ落ち」といった現象を抑えることができる。なお、ここでは説明を簡単にするために、撮像素子のデータ（ＲＡＷ）に対する補正処理や、色変換処理、フィルタ処理などの一般的な画像処理を施すタイミング制御については省略して記載してある。
【００４９】
また、本実施形態では、撮像素子１１４としてＣＭＯＳセンサを想定しており、撮像素子１１４と、第１逓倍分周回路１１２と、ＴＧ１１３と、データ送信回路１１５と、水晶発振子を除くクロック発振器１１１とを同一チップ上に構成して、スコープ先端部１１０へ実装する部品点数を既存の電子内視鏡装置と同等に留める事が可能である。そして、本実施形態の電子内視鏡装置１は、上述したとおり、伝送クロックの周波数を抑える事が可能であり、電磁ノイズの発生も抑制できる。
【００５０】
なお、本実施形態の電子内視鏡装置１は、種々の変更を行うことが可能である。例えば、本実施形態では、画像プロセッサ部１２０からスコープ先端部１１０に対して表示垂直同期信号を独立して送信する構成としたが、これに限らず、表示垂直同期信号を電源線に重畳して送信する構成としてもよい。また、本実施形態では、スコープ先端部１１０から画像プロセッサ部１２０に対して伝送クロックを独立して送信する構成としたが、これに限らず、伝送クロックを画像信号に重畳して送信する構成としてもよい。また、撮像素子１１４としてＣＭＯＳセンサを用いたが、これに限らず、ＣＣＤを用いるようにしてもよい。また、スコープ先端部１１０と画像プロセッサ部１２０とを独立した構造としたが、これに限らず、スコープ先端部１１０と画像プロセッサ部１２０とを一体構造としてもよい。
【００５１】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態との差分を中心に説明を行い、第１の実施形態と同一の部分は説明を省略する。図２は、本実施形態における電子内視鏡装置２の構成を示したブロック図である。図示する例では、電子内視鏡装置２は、スコープ先端部２１０と、画像プロセッサ部２２０と、スコープケーブル部１３０と、モニタ１４０とを備える。
【００５２】
スコープ先端部２１０は、クロック発振器１１１と、第１逓倍分周回路１１２と、ＴＧ２１３と、撮像素子１１４と、データ送信回路１１５とを備える。画像プロセッサ部２２０は、第２逓倍分周回路１２１と、ＳＳＧ２２２と、データ受信回路１２３と、表示タイミング調整回路１２４と、画像処理回路１２５とを備える。
【００５３】
本実施形態における電子内視鏡装置２と第１の実施形態における電子内視鏡装置１とで異なる点は、スコープ先端部２１０が備えるＴＧ２１３の構成と、画像プロセッサ部２２０が備えるＳＳＧ２２２の構成、及びスコープケーブル部１３０内の垂直同期信号の伝送方向のみである。その他の構成は、第１の実施形態における各部の構成と同様の構成である。
【００５４】
ＴＧ２１３は、第１逓倍分周回路１１２から入力される撮像クロックから、撮像素子１１４を駆動するための撮像垂直同期信号を含む各種制御信号を生成する。なお、本実施形態におけるＴＧ２１３は、外部から表示垂直同期信号の入力を受けることなく、自身で開始タイミングを決定して撮像垂直同期信号を生成する。また、ＴＧ２１３が生成した表示垂直同期信号は、スコープケーブル部１３０を介して画像プロセッサ部２２０に送信される。画像プロセッサ部２２０に送信された撮像垂直同期信号は、ＳＳＧ２２２に入力される。
【００５５】
ＳＳＧ２２２にはスコープ先端部２１０から送信される撮像垂直同期信号が入力される。また、ＳＳＧ２２２は、入力された撮像垂直同期信号と完全に一致する周期で、撮像垂直同期信号の生成タイミングよりもスコープケーブル部１３０の伝送遅延時間と画像プロセッサ部１２０での処理時間とを合わせた時間以上遅れたタイミングで、第２逓倍分周回路１２１が生成した表示クロックから、画像信号に基づいた画像をモニタ１４０に表示させるタイミングを示す表示垂直同期信号を含む各種制御信号を生成する。これにより、遅延を考慮した上で、撮像と表示の同期を確保することができる。なお、ＳＳＧ２２２が生成した表示垂直同期信号は、第１の実施形態とは異なり、スコープ先端部２１０に送信される事はない。
【００５６】
次に、本実施形態における電子内視鏡装置２の動作について説明する。本実施形態では、スコープ先端部２１０で源発振クロックを生成し、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して、撮像クロックと、伝送クロックとを生成する。また、スコープ先端部２１０では、撮像クロックから撮像垂直同期信号を生成し、撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を撮像する。また、スコープ先端部２１０は、生成した伝送クロックと、撮像垂直同期信号とを画像プロセッサ部２２０に対して送信する。
【００５７】
一方、画像プロセッサ部２２０では、スコープ先端部２１０から送信された撮像垂直同期信号と同期するように、送信された伝送クロックから表示垂直同期信号を生成し、表示垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を表示する。
【００５８】
これにより、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号とは、スコープ先端部２１０で生成した源発振クロックを元に生成されている。従って、撮像と表示とで１フレーム周期を完全にあわせることができる。また、ＳＳＧ２２２は、スコープ先端部２１０から受信した撮像垂直同期信号と同期するように表示垂直同期信号を生成する。そして、撮像素子１１４は撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで画像を撮像し、画像処理回路１２５は表示垂直同期信号に基づいたタイミングで画像をモニタ１４０に表示させるため、撮像と表示との同期を確保することができる。電子内視鏡装置２は、この仕組みにより撮像周期と表示周期を一致させることができる。
【００５９】
次に、本実施形態の動作を実現するために必要な設定について説明する。
設定１〜設定５は、第１の実施形態における設定１〜設定５と同様の設定である。
【００６０】
（設定６）撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号との関係
撮像垂直同期信号に基づいて撮像素子１１４を駆動するが、撮像素子１１４から画像信号が出力されるまで若干の遅延が生じる。また、スコープケーブル部１３０の送信においても遅延が生じる。また、画像信号がスコープ先端部２１０から画像プロセッサ部２２０に到達した後も、画像プロセッサ部２２０内での処理により遅延が生じる。例えば、Ｂａｙｅｒ形式の画像を補間して三板化したり、輝度・色差形式に変換したり、フィルタリングや拡大縮小処理などを施すなどし、モニタ１４０へ表示可能な形式に変換されるまでに遅延が生じる。従って、表示垂直同期信号を、撮像垂直同期信号よりも上述の遅延時間の合計値以上遅らせた位相で生成させることにより、撮像素子１１４が撮像した画像を最速のタイミングでモニタ１４０に対して表示させることができる。また、タイミング調整のために、画像信号を一時記憶させるために必要なメモリの容量を最小限に留める事ができる。
【００６１】
上述したとおり、本実施形態によれば、スコープ先端部２１０のクロック発振器１１１は源発振クロックを出力する。また、第１逓倍分周回路１１２は、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して撮像クロックと伝送クロックとを生成する。また、伝送クロックは、画像プロセッサ部２２０の第２逓倍分周回路１２１に対して送信される。また、ＴＧ２１３は撮像垂直同期信号を撮像クロックから生成する。また、撮像垂直同期信号は、画像プロセッサ部２２０のＳＳＧ２２２に対して送信される。また、撮像素子１１４は、撮像クロックで動作し、撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を撮像し、画像信号を出力する。
【００６２】
一方、画像プロセッサ部２２０の第２逓倍分周回路１２１は、スコープ先端部２１０から送信された伝送クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して表示クロックを生成する。また、ＳＳＧ２２２は、スコープ先端部２１０から撮像垂直同期信号を受信し、撮像垂直同期信号と同期した表示垂直同期信号を表示クロックから生成する。また、画像処理回路１２５は、ＳＳＧ２２２が生成した表示垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像をモニタ１４０に表示させる。
【００６３】
これにより、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号とは、スコープ先端部２１０で生成した源発振クロックを元に生成されている。従って、撮像と表示とで１フレーム周期を完全にあわせることができる。また、撮像素子１１４は、撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を撮像し、画像処理回路１２５は、表示垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像をモニタ１４０に表示させることができるため、電子内視鏡装置２は、撮像と表示との同期を確保することができる。
【００６４】
従って、電子内視鏡装置２は、撮像素子１１４の処理が高速化した場合においても、スコープ先端部２１０が画像を撮像する周期と、画像プロセッサ部２２０がモニタ１４０に画像を表示させる周期との同期を確保することができる。また、これにより、電子内視鏡装置２は、「追い越し」や「コマ落ち」といった現象を抑えることができる。なお、ここでは説明を簡単にするために、撮像素子のデータ（ＲＡＷ）に対する補正処理や、色変換処理、フィルタ処理などの一般的な画像処理を施すタイミング制御については省略して記載してある。
【００６５】
また、本実施形態では、撮像素子１１４としてＣＭＯＳセンサを想定しており、撮像素子１１４と、第１逓倍分周回路１１２と、ＴＧ２１３と、データ送信回路１１５と、水晶発振子を除くクロック発振器１１１とを同一チップ上に構成して、スコープ先端部２１０へ実装する部品点数を既存の電子内視鏡装置と同等に留める事が可能である。そして、本実施形態の電子内視鏡装置２は、上述したとおり、伝送クロックの周波数を抑える事が可能であり、電磁ノイズの発生も抑制できる。
【００６６】
なお、本実施形態の電子内視鏡装置２は、種々の変更を行うことが可能である。例えば、本実施形態では、スコープ先端部２１０から画像プロセッサ部２２０に対して、撮像垂直同期信号と伝送クロックとを独立して伝送する構成としたが、これに限らず、撮像垂直同期信号と伝送クロックとを画像信号に重畳して送信する構成としてもよい。また、撮像素子１１４としてＣＭＯＳセンサを用いたが、これに限らずＣＣＤを用いるようにしてもよい。また、スコープ先端部２１０と画像プロセッサ部２２０とを独立した構造としたが、これに限らず、スコープ先端部２１０と画像プロセッサ部２２０とを一体構造としてもよい。
【００６７】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態との差分を中心に説明を行い、第１の実施形態と同一の部分は説明を省略する。図３は、本実施形態における電子内視鏡装置３の構成を示したブロック図である。図示する例では、電子内視鏡装置３は、スコープ先端部３１０と、画像プロセッサ部３２０と、スコープケーブル部１３０と、モニタ１４０とを備える。
【００６８】
スコープ先端部３１０は、第２逓倍分周回路３１２と、ＴＧ１１３と、撮像素子１１４と、データ送信回路１１５とを備える。画像プロセッサ部３２０は、クロック発振器３１１と、第１逓倍分周回路３２１と、ＳＳＧ１２２と、データ受信回路１２３と、表示タイミング調整回路１２４と、画像処理回路１２５とを備える。
【００６９】
本実施形態における電子内視鏡装置３と第１の実施形態における電子内視鏡装置１とで異なる点は、スコープ先端部３１０はクロック発振器を備えておらず、第１逓倍分周回路１１２の代わりに第２逓倍分周回路３１２を備えている点と、画像プロセッサ部３２０は、クロック発振器３１１を備え、第２逓倍分周回路１２１の代わりに第１逓倍分周回路３２１を備えている点である。その他の構成は、第１の実施形態における各部の構成と同様の構成である。
【００７０】
画像プロセッサ部３２０が備えるクロック発振器３１１は、例えば水晶などの振動子であり、源発振クロックを生成する。第１逓倍分周回路３２１は、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して、スコープ先端部３１０から送信される画像信号を受信するために必要な周波数の受信クロックを生成し、データ受信回路１２３と表示タイミング調整回路１２４とに対して出力する。また、第１逓倍分周回路３２１は、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周し、スコープ先端部３１０から送信される画像信号に基づいた画像をモニタ１４０に表示するために必要な周波数の表示クロックを生成し、ＳＳＧ１２２と、表示タイミング調整回路１２４と、画像処理回路１２５とに対して出力する。また、第１逓倍分周回路３２１は、スコープ先端部３１０に対して送信する伝送クロックを生成する。第１逓倍分周回路３２１が生成した伝送クロックは、スコープケーブル部１３０を介してスコープ先端部３１０に対して送信される。
【００７１】
スコープ先端部３１０が備える第２逓倍分周回路３１２は、画像プロセッサ部３２０から送信された伝送クロックを受信する。そして、第２逓倍分周回路３１２は、受信した伝送クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周し、撮像素子１１４やＴＧ１１３を駆動するための撮像クロックと、データ送信回路１１５に対して供給する送信クロックとを生成する。
【００７２】
次に、本実施形態における電子内視鏡装置３の動作について説明する。本実施形態では、画像プロセッサ部３２０で源発振クロックを生成し、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して、表示クロックと、伝送クロックとを生成する。また、画像プロセッサ部３２０では、表示クロックから表示垂直同期信号を生成し、表示垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像をモニタ１４０に表示させる。また、画像プロセッサ部３２０は、生成した伝送クロックと、表示垂直同期信号とを画像プロセッサ部３２０に対して送信する。
【００７３】
一方、スコープ先端部３１０では、画像プロセッサ部３２０から送信された表示垂直同期信号と同期するように、送信された伝送クロックから撮像垂直同期信号を生成し、撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を表示する。
【００７４】
これにより、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号とは、画像プロセッサ部３２０で生成した源発振クロックを元に生成されている。従って、撮像と表示とで１フレーム周期を完全にあわせることができる。また、ＴＧ１１３は、画像プロセッサ部３２０から受信した表示垂直同期信号と同期するように撮像垂直同期信号を生成する。そして、撮像素子１１４は撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで画像を撮像し、画像処理回路１２５は表示垂直同期信号に基づいたタイミングで画像をモニタ１４０に表示させるため、撮像と表示との同期を確保することができる。電子内視鏡装置３は、この仕組みにより撮像周期と表示周期を一致させることができる。
【００７５】
次に、本実施形態の動作を実現するために必要な設定について説明する。本実施形態における設定１〜設定６は、第１の実施形態における設定１〜設定６と同様の設定である。なお、第１の実施形態と異なる点は、本実施形態では、伝送クロックは画像プロセッサ部３２０の第一逓倍分周回路３２１にて表示クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して生成され、スコープ先端部３１０へ送信される点である。
【００７６】
上述したとおり、本実施形態によれば、スコープ先端部３１０の第２逓倍分周回路３１２は、画像プロセッサ部３２０から送信された伝送クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して撮像クロックを生成する。また、ＴＧ１１３は、画像プロセッサ部３２０から表示垂直同期信号を受信し、表示垂直同期信号と同期した撮像垂直同期信号を撮像クロックから生成する。また、撮像素子１１４は、撮像クロックで動作し、撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を撮像し、画像データを出力する。
【００７７】
一方、画像プロセッサ部３２０のクロック発振器３１１は源発振クロックを出力する。また、第１逓倍分周回路３２１は、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して表示クロックと伝送クロックとを生成する。また、伝送クロックは、スコープ先端部３１０の第２逓倍分周回路３１２に対して送信される。また、ＳＳＧ１２２は、表示クロックから表示垂直同期信号を生成する。また、ＳＳＧ１２２が生成した表示垂直同期信号は、スコープ先端部３１０のＴＧ１１３に対して送信される。また、画像処理回路１２５は、ＳＳＧ１２２が生成した表示垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像をモニタ１４０に表示させる。
【００７８】
これにより、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号とは、画像プロセッサ部３２０で生成した源発振クロックを元に生成されている。従って、撮像と表示とで１フレーム周期を完全にあわせることができる。また、撮像素子１１４は、撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を撮像し、画像処理回路１２５は、表示垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像をモニタ１４０に表示させることができるため、電子内視鏡装置３は、撮像と表示との同期を確保することができる。
【００７９】
従って、電子内視鏡装置３は、撮像素子１１４の処理が高速化した場合においても、スコープ先端部３１０が画像を撮像する周期と、画像プロセッサ部３２０がモニタ１４０に画像を表示させる周期との同期を確保することができる。また、これにより、電子内視鏡装置３は、「追い越し」や「コマ落ち」といった現象を抑えることができる。なお、ここでは説明を簡単にするために、撮像素子のデータ（ＲＡＷ）に対する補正処理や、色変換処理、フィルタ処理などの一般的な画像処理を施すタイミング制御については省略して記載してある。
【００８０】
また、本実施形態では、撮像素子１１４としてＣＭＯＳセンサを想定しており、撮像素子１１４と、第２逓倍分周回路３１２と、ＴＧ１１３と、データ送信回路１１５とを同一チップ上に構成して、スコープ先端部３１０へ実装する部品点数を既存の電子内視鏡装置と同等に留める事が可能である。そして、本実施形態の電子内視鏡装置３は、上述したとおり、伝送クロックの周波数を抑える事が可能であり、電磁ノイズの発生も抑制できる。
【００８１】
なお、本実施形態の電子内視鏡装置３は、種々の変更を行うことが可能である。例えば、本実施形態では、画像プロセッサ部３２０からスコープ先端部３１０に対して表示垂直同期信号と伝送クロックとを独立して送信する構成としたが、これに限らず、表示垂直同期信号と伝送クロックとを電源線に重畳して送信する構成としてもよい。また、撮像素子１１４としてＣＭＯＳセンサを用いたが、これに限らず、ＣＣＤを用いるようにしてもよい。また、スコープ先端部３１０と画像プロセッサ部３２０とを独立した構造としたが、これに限らず、スコープ先端部３１０と画像プロセッサ部３２０とを一体構造としてもよい。
【００８２】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態との差分を中心に説明を行い、第１の実施形態と同一の部分は説明を省略する。図４は、本実施形態における電子内視鏡装置４の構成を示したブロック図である。図示する例では、電子内視鏡装置４は、スコープ先端部４１０と、画像プロセッサ部４２０と、スコープケーブル部１３０と、モニタ１４０とを備える。
【００８３】
スコープ先端部４１０は、第２逓倍分周回路３１２と、ＴＧ２１３と、撮像素子１１４と、データ重畳送信回路４１５とを備える。画像プロセッサ部４２０は、クロック発振器３１１と、第１逓倍分周回路３２１と、ＳＳＧ１２２と、データ受信分離回路４２３と、同期化フレームメモリ４２４と、画像処理回路１２５とを備える。
【００８４】
本実施形態における電子内視鏡装置４と第１の実施形態における電子内視鏡装置１とで異なる点は、スコープ先端部４１０はクロック発振器を備えておらず、第１逓倍分周回路１１２の代わりに第２逓倍分周回路３１２を備え、データ送信回路１１５の代わりにデータ重畳送信回路４１５を備えている点と、画像プロセッサ部４２０は、クロック発振器３１１を備え、第２逓倍分周回路１２１の代わりに第１逓倍分周回路３２１を備え、データ受信回路１２３の代わりにデータ受信分離回路４２３を備え、表示タイミング調整回路１２４の代わりに同期化フレームメモリ４２４を備えている点、及びスコープケーブル部１３０内の垂直同期信号の伝送方向が逆であり、且つ画像信号に重畳して伝送される点である。その他の構成は、第１の実施形態における各部の構成と同様の構成である。
【００８５】
画像プロセッサ部４２０が備えるクロック発振器３１１は、例えば水晶などの振動子であり、源発振クロックを生成する。第１逓倍分周回路３２１は、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して、スコープ先端部３１０から送信される画像信号を受信するために必要な周波数の受信クロックを生成し、データ受信分離回路４２３と同期化フレームメモリ４２４とに対して出力する。また、第１逓倍分周回路３２１は、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周し、スコープ先端部４１０から送信される画像信号に基づいた画像をモニタ１４０に表示するために必要な周波数の表示クロックを生成し、ＳＳＧ１２２と、同期化フレームメモリ４２４と、画像処理回路１２５とに対して出力する。また、第１逓倍分周回路３２１は、スコープ先端部４１０に対して送信する伝送クロックを生成する。第１逓倍分周回路３２１が生成した伝送クロックは、スコープケーブル部１３０を介してスコープ先端部４１０に対して送信される。
【００８６】
ＳＳＧ１２２は、第１逓倍分周回路３２１から入力された表示クロックから、画像信号に基づいた画像をモニタ１４０に表示させるタイミングを示す表示垂直同期信号と、各種タイミング信号生成とを生成し、同期化フレームメモリ４２４と画像処理回路１２５とに対して出力する。なお、ＳＳＧ１２２が生成した表示垂直同期信号は、スコープ先端部４１０へ伝送される事はない。
【００８７】
データ受信分離回路４２３は、重畳信号を受信し、差動形式から通常形式（シングルエンド）に変換した後、特定パターンの同期信号を判定して撮像垂直同期信号として分離すると共に、画像信号の先頭を判別して、８ｂ１０ｂの逆変換およびシリアル形式からパラレル形式への変換を行い、受信クロックを用いて、変換後の画像信号を同期化フレームメモリの第１ポートから書き込む。同期化フレームメモリ４２４は、画像信号を記憶する。画像処理回路１２５は、ＳＳＧ１２２が生成した表示垂直同期信号に基づいたタイミングで、表示クロックを用いて同期化フレームメモリ４２４の第２ポートから画像信号を読み出す。そして、画像処理回路１２５は、読み出した画像信号に対して画像処理を施し、ＳＳＧ１１２が生成した表示垂直同期信号に基づいたタイミングで、画像信号に基づいた画像（１フレームの画像）をモニタ１４０に表示させる。
【００８８】
スコープ先端部４１０が備える第２逓倍分周回路３１２は、画像プロセッサ部４２０から伝送された伝送クロックを受信する。そして、第２逓倍分周回路３１２は、受信した伝送クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周し、撮像素子１１４やＴＧ２１３を駆動するための撮像クロックと、データ重畳送信回路４１５に対して供給する送信クロックとを生成する。ＴＧ２１３は、第２逓倍分周回路３１２から入力される撮像クロックから、撮像素子１１４を駆動するための撮像垂直同期信号を含む各種制御信号を生成する。なお、本実施形態におけるＴＧ２１３は、外部から表示垂直同期信号の入力を受けることなく、自身で開始タイミングを決定して撮像垂直同期信号を生成する。
【００８９】
データ重畳送信回路４１５は、ＴＧ２１３が生成した撮像垂直同期信号を、撮像素子１１４が出力した画像信号に重畳させ、重畳信号を生成する。また、データ重畳送信回路４１５は、重畳信号を画像プロセッサ部４２０に対して伝送可能な形式に変換し、スコープケーブル部１３０を介して伝送する。なお、撮像垂直同期信号を重畳し、伝送可能な形式に変換する方法としては、例えば、撮像素子１１４が出力する、画素値が多ビットのパラレル形式で表現されている形式の画像信号をシリアル形式に変換し、８ｂ１０ｂ変換を施す。一方、撮像垂直同期信号を、８ｂ１０ｂ変換後には現れない特定の符号パターンに変換し、撮像信号の垂直帰線期間に相当する無効期間のデータに置換し、その後、差動形式に変換する方法がある。
【００９０】
次に、本実施形態における電子内視鏡装置４の動作について説明する。本実施形態では、画像プロセッサ部４２０で源発振クロックを生成し、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して、表示クロックと、伝送クロックとを生成する。また、画像プロセッサ部４２０では、表示クロックから表示垂直同期信号を生成し、表示垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像をモニタ１４０に表示させる。また、画像プロセッサ部４２０は、生成した伝送クロックを画像プロセッサ部４２０に対して送信する。一方、スコープ先端部４１０では、送信された伝送クロックから撮像垂直同期信号を生成し、撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を表示する。
【００９１】
これにより、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号とは、画像プロセッサ部４２０で生成した源発振クロックを元に生成されている。従って、撮像と表示とで１フレーム周期を完全にあわせることができる。また、ＴＧ２１３とＳＳＧ１２２とは、周期が一致するように、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号とを生成する。そして、撮像素子１１４は撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで画像を撮像し、画像処理回路１２５は表示垂直同期信号に基づいたタイミングで画像をモニタ１４０に表示させるため、撮像と表示との同期を確保することができる。電子内視鏡装置４は、この仕組みにより撮像周期と表示周期を一致させることができる。なお、本実施形態では、撮像の開始タイミングと、表示の開始タイミングとは必ずしも一致しないが、同期化フレームメモリが一時的に画像信号を記憶することで、このタイミングのずれを吸収している。
【００９２】
次に、本実施形態の動作を実現するために必要な設定について説明する。
設定１，設定３〜設定５は、第１の実施形態における設定１，設定３〜設定５と同様の設定である。
【００９３】
（設定２）撮像垂直同期信号と撮像クロックの関係
本実施形態では、画像プロセッサ部４２０は同期化フレームメモリ４２４を備えているため、撮像と表示のフレームレートが異なる事によって生じる表示追い越し（フレームの重複表示やフレーム落ち表示）を許容するのであれば、本設定が無くても画像信号に基づいた画像をモニタ１４０に表示させることが可能である。なお、表示追い越しを防止するためには、第１の実施形態と同様の設定が必要である。
【００９４】
（設定６）撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号の関係
本実施形態においては、撮像側のタイミングと表示側のタイミングを同期化フレームメモリ４２４で乗り換えるため、設定６は必要無い。但し、撮像と表示のフレームレートが異なる事によって生じる表示追い越しを防止するために、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号とは同一の周期になるように設定する事が望ましい。
【００９５】
上述したとおり、本実施形態によれば、スコープ先端部４１０の第２逓倍分周回路３１２は、画像プロセッサ部４２０から送信された伝送クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して撮像クロックを生成する。また、ＴＧ２１３は、撮像クロックから撮像垂直同期信号を生成する。また、撮像素子１１４は、撮像クロックで動作し、撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を撮像し、画像データを出力する。
【００９６】
一方、画像プロセッサ部４２０のクロック発振器３１１は源発振クロックを出力する。また、第１逓倍分周回路３２１は、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して表示クロックと伝送クロックとを生成する。また、伝送クロックは、スコープ先端部４１０の第２逓倍分周回路３１２に対して送信される。また、ＳＳＧ１２２は、表示クロックから表示垂直同期信号を生成する。また、画像処理回路１２５は、ＳＳＧ１２２が生成した表示垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像をモニタ１４０に表示させる。
【００９７】
これにより、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号とは、画像プロセッサ部４２０で生成した源発振クロックを元に生成されている。従って、撮像と表示とで１フレーム周期を完全にあわせることができる。また、撮像素子１１４は、撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を撮像し、画像処理回路１２５は、表示垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像をモニタ１４０に表示させることができるため、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号との周期を一致させることで、電子内視鏡装置４は、撮像と表示との同期を確保することができる。
【００９８】
従って、電子内視鏡装置４は、撮像素子１１４の処理が高速化した場合においても、スコープ先端部４１０が画像を撮像する周期と、画像プロセッサ部４２０がモニタ１４０に画像を表示させる周期との同期を確保することができる。また、これにより、電子内視鏡装置４は、「追い越し」や「コマ落ち」といった現象を抑えることができる。なお、ここでは説明を簡単にするために、撮像素子のデータ（ＲＡＷ）に対する補正処理や、色変換処理、フィルタ処理などの一般的な画像処理を施すタイミング制御については省略して記載してある。
【００９９】
なお、本実施形態においては、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号を同一の周期に設定しても、位相を一定の関係に保つ仕組みを有していない。従って、画像を撮像してから画像を表示するまでの遅延時間は、電源投入のタイミングやスコープの交換タイミングによって変わってしまう。しかし、電子内視鏡装置４は、表示垂直同期信号を定常的に出力動作し続けるため、動作中にスコープ先端部４１０を交換しても、画像の撮像とモニタ１４０への表示との同期が乱れる事は無い。
【０１００】
また、本実施形態では、撮像素子１１４としてＣＭＯＳセンサを想定しており、撮像素子１１４と、第２逓倍分周回路３１２と、ＴＧ２１３と、データ重畳送信回路４１５とを同一チップ上に構成して、スコープ先端部４１０へ実装する部品点数を既存の電子内視鏡装置と同等に留める事が可能である。そして、本実施形態の電子内視鏡装置４は、上述したとおり、伝送クロックの周波数を抑える事が可能であり、電磁ノイズの発生も抑制できる。
【０１０１】
また、本実施形態は種々の変更が可能である。例えば、本実施形態では、画像プロセッサ部４２０からスコープ先端部４１０に対して、伝送クロックを独立して伝送する構成としたが、電源線に重畳して画像プロセッサ部４２０からスコープ先端部４１０に対して伝送する構成としてもよい。また、撮像垂直同期信号を画像信号に重畳してスコープ先端部４１０から画像プロセッサ部４２０に対して伝送する構成としたが、垂直同期信号と画像信号とを独立して伝送するようにしてもよい。また、撮像素子１１４としてＣＭＯＳセンサを用いたが、これに限らずＣＣＤを用いるようにしてもよい。また、スコープ先端部４１０と画像プロセッサ部４２０とを別構造としたが、これに限らず、スコープ先端部４１０と画像プロセッサ部４２０とを一体構造としてもよい。
【０１０２】
以上、この発明の第１の実施形態から第４の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【０１０３】
例えば、第４の実施形態における画像プロセッサ部４２０が備えるＳＳＧ１２２を、第２の実施形態における画像プロセッサ部２２０が備えるＳＳＧ２２２に変更してもよい。図５は、第４の実施形態における電子内視鏡装置４の変形例である電子内視鏡装置５の構成を示したブロック図である。図示する例では、電子内視鏡装置５は、スコープ先端部４１０と、画像プロセッサ部５２０と、スコープケーブル部１３０と、モニタ１４０とを備える。画像プロセッサ部５２０は、クロック発振器３１１と、第１逓倍分周回路３２１と、ＳＳＧ２２２と、データ受信分離回路４２３と、表示タイミング調整回路１２４と、画像処理回路１２５とを備える。
【０１０４】
ＳＳＧ２２２と表示タイミング調整回路１２４との構成は、第２の実施形態における各部の構成と同様である。また、データ受信分離回路４２３が分離した撮像垂直同期信号は、ＳＳＧ２２２に対して出力される。なお、電子内視鏡装置５が備える他の構成は、電子内視鏡装置４が備える構成と同様である。
【０１０５】
この場合、ＳＳＧ２２２は、データ受信分離回路４２３から入力された撮像垂直同期信号と完全に一致する周期で、撮像垂直同期信号の生成タイミングよりもスコープケーブル部１３０の伝送遅延時間と画像プロセッサ部５２０での処理時間とを合わせた時間以上遅れたタイミングで、第１逓倍分周回路３２１が生成した表示クロックから、画像信号に基づいた画像をモニタ１４０に表示させるタイミングを示す表示垂直同期信号を含む各種制御信号を生成する。これにより、遅延を考慮した上で、撮像と表示の同期を確保することができる。また、これにより、同期化フレームメモリ４２４を第１の実施形態などに示した小規模な表示タイミング調整回路１２４に変更し、設定６の条件を加えた構成とすることができる。
【０１０６】
上述したとおり、この構成によれば、スコープ先端部４１０の第２逓倍分周回路３１２は、画像プロセッサ部５２０から送信された伝送クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して撮像クロックを生成する。また、ＴＧ２１３は、撮像クロックから撮像垂直同期信号を生成する。また、撮像素子１１４は、撮像クロックで動作し、撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を撮像し、画像データを出力する。
【０１０７】
一方、データ受信分離回路４２３は、受信した重畳信号から撮像垂直同期信号を分離し、分離した撮像垂直同期信号をＳＳＧ２２２に対して出力する。また、画像プロセッサ部５２０のクロック発振器３１１は源発振クロックを出力する。また、第１逓倍分周回路３２１は、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して表示クロックと伝送クロックとを生成する。また、伝送クロックは、スコープ先端部４１０の第２逓倍分周回路３１２に対して送信される。また、ＳＳＧ２２２は、データ受信分離回路４２３から入力された撮像垂直同期信号と完全に一致する周期で、撮像垂直同期信号の生成タイミングよりもスコープケーブル部１３０の伝送遅延時間と画像プロセッサ部５２０での処理時間とを合わせた時間以上遅れたタイミングで、第１逓倍分周回路３２１が生成した表示クロックから、画像信号に基づいた画像をモニタ１４０に表示させるタイミングを示す表示垂直同期信号を含む各種制御信号を生成する。これにより、遅延を考慮した上で、撮像と表示の同期を確保することができる。また、画像処理回路１２５は、ＳＳＧ２２２が生成した表示垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像をモニタ１４０に表示させる。
【０１０８】
これにより、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号とは、画像プロセッサ部５２０で生成した源発振クロックを元に生成されている。従って、撮像と表示とで１フレーム周期を完全にあわせることができる。また、撮像素子１１４は、撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を撮像し、画像処理回路１２５は、表示垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像をモニタ１４０に表示させることができるため、電子内視鏡装置５は、撮像と表示との同期を確保することができる。
【０１０９】
従って、電子内視鏡装置５は、撮像素子１１４の処理が高速化した場合においても、スコープ先端部４１０が画像を撮像する周期と、画像プロセッサ部５２０がモニタ１４０に画像を表示させる周期との同期を確保することができる。また、これにより、電子内視鏡装置５は、「追い越し」や「コマ落ち」といった現象を抑えることができる。なお、ここでは説明を簡単にするために、撮像素子のデータ（ＲＡＷ）に対する補正処理や、色変換処理、フィルタ処理などの一般的な画像処理を施すタイミング制御については省略して記載してある。
【０１１０】
また、第２の実施形態における画像プロセッサ部２２０の構成を、第４の実施形態における画像プロセッサ部４２０と同様に、表示タイミング調整部１２４の代わりに同期化フレームメモリ４２４を備える構成としてもよい。図６は、第２の実施形態における電子内視鏡装置２の変形例である電子内視鏡装置６の構成を示したブロック図である。図示する例では、電子内視鏡装置６は、スコープ先端部２１０と、画像プロセッサ部６２０と、スコープケーブル部１３０と、モニタ１４０とを備える。画像プロセッサ部６２０は、第２逓倍分周回路１２１と、ＳＳＧ１２２と、データ受信回路１２３と、同期化フレームメモリ４２４と、画像処理回路１２５とを備える。
【０１１１】
同期化フレームメモリ４２４とＳＳＧ１２２との構成は、第４の実施形態における各部の構成と同様である。また、スコープ先端部２１０から送信される撮像垂直同期信号は、同期化フレームメモリ４２４に対して入力される。なお、電子内視鏡装置６が備える他の構成は、電子内視鏡装置２が備える構成と同様である。
【０１１２】
この構成により、スコープ先端部２１０のクロック発振器１１１は源発振クロックを出力する。また、第１逓倍分周回路１１２は、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して撮像クロックと伝送クロックとを生成する。また、伝送クロックは、画像プロセッサ部６２０の第２逓倍分周回路１２１に対して送信される。また、ＴＧ２１３は撮像垂直同期信号を撮像クロックから生成する。また、撮像垂直同期信号は、画像プロセッサ部６２０の同期化フレームメモリ４２４に対して送信される。また、撮像素子１１４は、撮像クロックで動作し、撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を撮像し、画像データを出力する。
【０１１３】
一方、画像プロセッサ部６２０の第２逓倍分周回路１２１は、スコープ先端部２１０から送信された伝送クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して表示クロックを生成する。また、ＳＳＧ１２２は、表示クロックから表示垂直同期信号を生成する。また、画像処理回路１２５は、ＳＳＧ１２２が生成した表示垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像をモニタ１４０に表示させる。
【０１１４】
これにより、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号とは、スコープ先端部２１０で生成した源発振クロックを元に生成されている。従って、撮像と表示とで１フレーム周期を完全にあわせることができる。また、撮像素子１１４は、撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を撮像し、画像処理回路１２５は、表示垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像をモニタ１４０に表示させることができるため、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号との周期を一致させることで、電子内視鏡装置６は、撮像と表示との同期を確保することができる。
【０１１５】
従って、電子内視鏡装置６は、撮像素子１１４の処理が高速化した場合においても、スコープ先端部２１０が画像を撮像する周期と、画像プロセッサ部６２０がモニタ１４０に画像を表示させる周期との同期を確保することができる。また、これにより、電子内視鏡装置６は、「追い越し」や「コマ落ち」といった現象を抑えることができる。なお、ここでは説明を簡単にするために、撮像素子のデータ（ＲＡＷ）に対する補正処理や、色変換処理、フィルタ処理などの一般的な画像処理を施すタイミング制御については省略して記載してある。
【０１１６】
なお、本実施形態においては、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号を同一の周期に設定しても、位相を一定の関係に保つ仕組みを有していない。従って、画像を撮像してから画像を表示するまでの遅延時間は、電源投入のタイミングやスコープの交換タイミングによって変わってしまう。しかし、電子内視鏡装置６は、表示垂直同期信号を定常的に出力動作し続けるため、動作中にスコープ先端部２１０を交換しても、画像の撮像とモニタ１４０への表示との同期が乱れる事は無い。
【０１１７】
また、図６に示した電子内視鏡装置６の画像プロセッサ部６２０が、位相比較器と、表示クロック発振器と、第３逓倍分周回路とを備える構成としてもよい。図７は、電子内視鏡装置６の変形例である電子内視鏡装置７の構成を示したブロック図である。図示する例では、電子内視鏡装置７は、スコープ先端部２１０と、画像プロセッサ部７２０と、スコープケーブル部１３０と、モニタ１４０とを備える。画像プロセッサ部７２０は、第２逓倍分周回路１２１と、ＳＳＧ１２２と、データ受信回路１２３と、同期化フレームメモリ４２４と、画像処理回路１２５と、表示クロック発振器７０１と、位相比較器７０２と、第３逓倍分周回路７０３とを備える。
【０１１８】
表示クロック発振器７０１は、例えば水晶などの振動子であり、クロックを生成する。位相比較器７０２には、スコープ先端部２１０から送信される撮像垂直同期信号が入力される。位相比較器７０２は、入力された撮像垂直同期信号の位相と、表示クロック発振器７０１が出力するクロックの位相とを比較する。そして、位相比較器７０２は、表示クロック発振器７０１が出力したクロックの位相と、撮像垂直同期信号の位相とが一致するように、表示クロック発振器７０１の発振を制御する。すなわち、位相比較器７０２は、表示クロック発振器７０１が出力する撮像クロックの周波数を制御する。
【０１１９】
第３逓倍分周回路７０３は、表示クロック発振器７０１が出力するクロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して、スコープ先端部３１０から送信される画像信号に基づいた画像をモニタ１４０に表示するために必要な周波数の表示クロックを生成し、ＳＳＧ１２２と、同期化フレームメモリ４２４と、画像処理回路１２５とに対して出力する。なお、電子内視鏡装置７が備える他の構成は、電子内視鏡装置６が備える構成と同様である。
【０１２０】
この構成により、スコープ先端部２１０のクロック発振器１１１は源発振クロックを出力する。また、第１逓倍分周回路１１２は、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して撮像クロックと伝送クロックとを生成する。また、伝送クロックは、画像プロセッサ部７２０の第２逓倍分周回路１２１に対して送信される。また、ＴＧ２１３は撮像垂直同期信号を撮像クロックから生成する。また、撮像垂直同期信号は、画像プロセッサ部７２０の同期化フレームメモリ４２４に対して送信される。また、撮像素子１１４は、撮像クロックで動作し、撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を撮像し、画像データを出力する。
【０１２１】
一方、画像プロセッサ部７２０の表示クロック発振器７０１は、位相比較器７０２の制御により、撮像垂直同期信号の位相と一致する位相のクロックを出力する。また、第３逓倍分周回路７０３は、表示クロック発振器７０１が出力するクロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して表示クロックを生成する。また、ＳＳＧ１２２は、第３逓倍分周回路７０３が生成した表示クロックから表示垂直同期信号を生成する。また、画像処理回路１２５は、ＳＳＧ１２２が生成した表示垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像をモニタ１４０に表示させる。
【０１２２】
これにより、表示クロック発振器７０１が出力するクロックは、撮像垂直同期信号と位相とが一致している。また、撮像垂直同期信号は、表示クロック発振器７０１が出力するクロックを元に生成している。従って、撮像と表示とで１フレーム周期を完全にあわせることができる。また、撮像素子１１４は、撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を撮像し、画像処理回路１２５は、表示垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像をモニタ１４０に表示させることができるため、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号との周期を一致させることで、電子内視鏡装置７は、撮像と表示との同期を確保することができる。
【０１２３】
従って、電子内視鏡装置７は、撮像素子１１４の処理が高速化した場合においても、スコープ先端部２１０が画像を撮像する周期と、画像プロセッサ部７２０がモニタ１４０に画像を表示させる周期との同期を確保することができる。また、これにより、電子内視鏡装置７は、「追い越し」や「コマ落ち」といった現象を抑えることができる。なお、ここでは説明を簡単にするために、撮像素子のデータ（ＲＡＷ）に対する補正処理や、色変換処理、フィルタ処理などの一般的な画像処理を施すタイミング制御については省略して記載してある。
【０１２４】
なお、この構成においては、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号を同一の周期に設定しても、位相を一定の関係に保つ仕組みを有していない。従って、画像を撮像してから画像を表示するまでの遅延時間は、電源投入のタイミングやスコープの交換タイミングによって変わってしまう。しかし、電子内視鏡装置７は、表示垂直同期信号を定常的に出力動作し続けるため、動作中にスコープ先端部２１０を交換しても、画像の撮像とモニタ１４０への表示との同期が乱れる事は無い。さらに、この構成では、スコープ先端部２１０と画像プロセッサ部７２０とがそれぞれクロック発振器１１１と表示クロック発振器７０１とを備えているため、スコープ先端部２１０と画像プロセッサ部７２０とを分離した場合においても、画像プロセッサ部７２０はモニタ１４０に画像を表示させ続けることができるなど、それぞれ動作を継続することができる。
【符号の説明】
【０１２５】
１，２，３，４，５，６，７・・・電子内視鏡装置、１１０，２１０，３１０，４１０・・・スコープ先端部、１１１，３１１・・・クロック発振器、１１２，３２１・・・第１逓倍分周回路、１１３，２１３・・・ＴＧ、１１４・・・撮像素子、１１５・・・データ送信回路、１２０，２２０，３２０，４２０，５２０，６２０，７２０・・・画像プロセッサ部、１２１，３１２・・・第２逓倍分周回路、１２２，２２２・・・ＳＳＧ、１２３・・・データ受信回路、１２４・・・表示タイミング調整回路、１２５・・・画像処理回路、１３０・・・スコープケーブル部、１４０・・・モニタ、４１５・・・データ重畳送信回路、４２３・・・データ受信分離回路、４２４・・・同期化フレームメモリ、７０１・・・表示クロック発振器、７０２・・・位相比較器、７０３・・・第３逓倍分周回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体技術の進歩により、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサといった固体撮像素子の高画素化が進んでいる。この傾向は電子内視鏡装置においても例外ではなく、電子内視鏡装置が備える固体撮像素子の高画素化が進んでいる。しかし、固体撮像素子の高画素化に伴い、画像処理に必要となるクロック信号の周波数も高くなってきており、種々の問題を引き起こしている。例えば、電子内視鏡装置の構造は、固体撮像素子が搭載されるスコープの先端部と、画像処理を行う画像プロセッサとの間が離れているため、固体撮像素子と画像プロセッサ間の伝送路上での信号劣化が発生しやすい構造になっている。また、クロック信号の周波数が高くなると、固体撮像素子と画像プロセッサ間の伝送路上での信号劣化の影響がさらに大きくなる。また、高周波信号が固体撮像素子と画像プロセッサ間の伝送路を流れることによる電磁波の漏洩もより顕著になる。
【０００３】
このような問題を解決する方法として、特許文献１に記載の電子内視鏡装置が提案されている。図８は、従来知られている電子内視鏡装置の構成を示したブロック図である。図示する例は、電子スコープ９００の出力段に波形平滑回路９１６を挿入することで、電子スコープ９００とプロセッサ装置９５０の間で放出される高周波ノイズを抑制するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２７５９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１には、電子スコープ（内視鏡スコープ）とモニタ（画像処理プロセッサ）との同期という観点について記載されていない。内視鏡スコープには、観察対象や用途にあわせて種々の画角の撮像素子が搭載されるため、内視鏡スコープごとに動作周波数や画角が異なる。よって、内視鏡スコープが撮像した動画像をモニタに表示するためには、モニタの同期信号にあわせた周波数変換が必要である。なお、内視鏡スコープは、撮像クロックに基づいたタイミングで動画像を撮像し、モニタは、表示クロックに基づいたタイミングで動画像を表示する。
【０００６】
しかし、周波数変換を行う際に、撮像クロックと表示クロックとの関係次第では、電子スコープが１フレームの画像を撮像する周期と、モニタが１フレームの画像を表示する周期とが微妙に異なるため、両者の位相が徐々にずれていくという問題が発生する。そして、位相のずれが蓄積し、両者の位相のずれが１フレームの周期を超過すると「追い越し」や「コマ落ち」といった現象につながる。
【０００７】
図９は、撮像クロックを基準とした１フレームの周期と、表示クロックを基準とした１フレームの周期との関係を示した模式図である。図示するように、撮像クロックと表示クロックとの周波数は異なっているため、撮像クロックを基準とした１フレームの周期と、表示クロックを基準とした１フレームの周期とは僅かにずれる。１フレームでは僅かなずれであるが、図示するように、時間が経過すると共にずれが蓄積される。そして、ずれか１フレームの周期を超過すると「追い越し」や「コマ落ち」といった現象につながる。
【０００８】
一方、モニタ側でも高精細化に伴う高速化が進んでおり、モニタへの信号の入力には厳密なタイミング規定を満足する必要がある。仮に、撮像と表示とで１フレーム周期を完全にあわせることができたとしても、テレビジョン規格に準拠していない内視鏡スコープ側のクロックを基準に同期信号を生成した場合は、モニタにおいて正常な表示ができない可能性がある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、撮像と表示との同期を確保することができる電子内視鏡装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、スコープ先端部に設置され、撮像クロックに基づいて画像を撮像する撮像素子と、前記撮像素子が撮像した前記画像の画像処理を行い、表示クロックに基づいて当該画像をモニタに表示させる画像プロセッサ部と、前記スコープ先端部と前記画像プロセッサ部との間のデータの転送を行うスコープケーブル部と、源発振クロックを生成するクロック発振器と、前記源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周し、前記撮像クロックの周波数よりも低い周波数かつ前記垂直同期信号の周波数の自然数倍の周波数である伝送クロックを生成する逓倍分周回路と、を備えることを特徴とする電子内視鏡装置である。
【００１１】
また、本発明は、前記伝送クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して必要な周波数を生成する第２の逓倍分周回路を備え、前記撮像クロックまたは前記表示クロックは、前記源発振クロックから生成されることを特徴とする電子内視鏡装置である。
【００１２】
また、本発明の電子内視鏡装置において、前記クロック発振器は前記スコープ先端部に設置され、前記逓倍分周回路は前記スコープ先端部に設置され、前記撮像クロックと前記伝送クロックとを生成し、前記第２の逓倍分周回路は前記画像プロセッサ部に設置され、前記表示クロックを生成することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の電子内視鏡装置において、前記逓倍分周回路は、前記源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して前記撮像クロックを生成し、前記第２の逓倍分周回路は、前記伝送クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して前記表示クロックを生成することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、前記表示クロックから前記画像の表示用の表示垂直同期信号を生成する表示同期信号生成部を備え、前記スコープケーブル部は、前記伝送クロックと前記表示垂直同期信号とを前記画像プロセッサ部から前記スコープ先端部に伝送することを特徴とする電子内視鏡装置である。
【００１５】
また、本発明は、前記表示垂直同期信号の生成タイミングより、前記スコープケーブル部の伝送遅延時間と前記画像プロセッサ部での処理時間とを合わせた時間以上先行して、前記撮像クロックから前記画像の撮像用の撮像垂直同期信号を生成する撮像同期信号生成部を備えることを特徴とする電子内視鏡装置である。
【００１６】
また、本発明は、前記撮像クロックから前記画像の撮像用の撮像垂直同期信号を生成する撮像同期信号生成部を備え、前記スコープケーブル部は、前記伝送クロックと前記撮像垂直同期信号とを前記スコープ先端部から前記画像プロセッサ部に伝送することを特徴とする電子内視鏡装置である。
【００１７】
また、本発明は、前記撮像垂直同期信号の生成タイミングより、前記スコープケーブル部の伝送遅延時間と前記画像プロセッサ部での処理時間とを合わせた時間以上遅らせて、前記表示クロックから前記画像の表示用の表示垂直同期信号を生成する表示同期信号生成部を備えることを特徴とする電子内視鏡装置である。
【００１８】
また、本発明の電子内視鏡装置において、前記クロック発振器は前記画像プロセッサ部に設置され、前記逓倍分周回路は前記画像プロセッサ部に設置され、前記表示クロックと前記伝送クロックとを生成し、前記第２の逓倍分周回路は前記スコープ先端部に設置され、前記撮像クロックを生成することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の電子内視鏡装置において、前記逓倍分周回路は、前記源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して前記表示クロックを生成し、前記第２の逓倍分周回路は、前記伝送クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して前記撮像クロックを生成することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明は、前記表示クロックから前記画像の表示用の表示垂直同期信号を生成する表示同期信号生成部を備え、前記スコープケーブル部は、前記伝送クロックと前記表示垂直同期信号とを前記画像プロセッサ部から前記スコープ先端部に伝送することを特徴とする電子内視鏡装置である。
【００２１】
また、本発明は、前記表示垂直同期信号の生成タイミングより、前記スコープケーブル部の伝送遅延時間と前記画像プロセッサ部での処理時間とを合わせた時間以上先行して、前記撮像クロックから前記画像の撮像用の撮像垂直同期信号を生成する撮像同期信号生成部を備えることを特徴とする電子内視鏡装置である。
【００２２】
また、本発明は、前記撮像クロックから前記画像の撮像用の撮像垂直同期信号を生成する撮像同期信号生成部を備え、前記スコープケーブル部は、前記伝送クロックと前記撮像垂直同期信号とを前記スコープ先端部から前記画像プロセッサ部に伝送することを特徴とする電子内視鏡装置である。
【００２３】
また、本発明は、前記撮像垂直同期信号の生成タイミングより、前記スコープケーブル部の伝送遅延時間と前記画像プロセッサ部での処理時間とを合わせた時間以上遅らせて、前記表示クロックから前記画像の表示用の表示垂直同期信号を生成する表示同期信号生成部を備えることを特徴とする電子内視鏡装置である。
【００２４】
また、本発明の電子内視鏡装置において、前記撮像垂直同期信号と前記表示垂直同期信号とは同一周波数となるように生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、撮像素子は、スコープ先端部に設置され、撮像クロックに基づいて画像を撮像する。また、画像プロセッサ部は、撮像素子が撮像した画像の画像処理を行い、表示クロックに基づいて当該画像をモニタに表示させる。また、スコープケーブル部は、スコープ先端部と画像プロセッサ部との間のデータの転送を行う。また、クロック発振器は、源発振クロックを生成する。また、逓倍分周回路は、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周し、撮像クロックの周波数よりも低い周波数かつ垂直同期信号の周波数の自然数倍の周波数である伝送クロックを生成する。これにより、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周し、撮像クロックの周波数よりも低い周波数かつ垂直同期信号の周波数の自然数倍の周波数である伝送クロックを用いて動作することができるため、撮像と表示との同期を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施形態における電子内視鏡装置の構成を示したブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施形態における電子内視鏡装置の構成を示したブロック図である。
【図３】本発明の第３の実施形態における電子内視鏡装置の構成を示したブロック図である。
【図４】本発明の第４の実施形態における電子内視鏡装置の構成を示したブロック図である。
【図５】変形例である電子内視鏡装置の構成を示したブロック図である。
【図６】変形例である電子内視鏡装置の構成を示したブロック図である。
【図７】変形例である電子内視鏡装置の構成を示したブロック図である。
【図８】従来知られている電子内視鏡装置の構成を示したブロック図である。
【図９】撮像クロックを基準とした１フレームの周期と、表示クロックを基準とした１フレームの周期との関係を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態における電子内視鏡装置の構成を示したブロック図である。図示する例では、電子内視鏡装置１は、スコープ先端部１１０と、画像プロセッサ部１２０と、スコープケーブル部１３０と、モニタ１４０とを備える。スコープ先端部１１０は、生体内に挿入され体内画像を撮像する。画像プロセッサ部１２０は、スコープ先端部１１０から伝送された画像信号をモニタ１４０に表示する形式に変換する画像処理などを実行し、モニタ１４０に表示させる。スコープケーブル部１３０は、スコープ先端部１１０で撮像した画像信号を生体外の画像プロセッサ部１２０まで伝送するなど、スコープ先端部１１０と画像プロセッサ部１２０との間のデータ伝送を行う。モニタ１４０は、液晶ディスプレイ等の表示装置であり、画像（動画像）を表示する。
【００２８】
スコープ先端部１１０は、クロック発振器１１１と、第１逓倍分周回路１１２（逓倍分周回路）と、ＴＧ１１３（タイミングジェネレータ、撮像同期信号生成部）と、撮像素子１１４と、データ送信回路１１５とを備える。
【００２９】
クロック発振器１１１は、例えば水晶などの振動子であり、源発振クロックを生成する。第１逓倍分周回路１１２は、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して、撮像素子１１４やＴＧ１１３を駆動するための撮像クロックと、データ送信回路１１５に対して供給する送信クロックと、画像プロセッサ部１２０に対して送信する伝送クロックとを生成する。なお、（自然数／自然数）は予め定められていてもよく、任意に設定することができるようにしてもよい。第１逓倍分周回路１１２が生成した伝送クロックは、スコープケーブル部１３０を介して画像プロセッサ部１２０に対して送信される。
【００３０】
ＴＧ１１３には画像プロセッサ部１２０から送信される表示垂直同期信号が入力される。また、ＴＧ１１３は、入力された表示垂直同期信号と完全に一致する周期で、表示垂直同期信号の生成タイミングよりもスコープケーブル部１３０の伝送遅延時間と画像プロセッサ部１２０での処理時間とを合わせた時間以上先行したタイミングで、第１逓倍分周回路１１２が生成した撮像クロックから、撮像素子１１４を駆動するための撮像垂直同期信号を含む各種制御信号を生成する。これにより、遅延を考慮した上で、撮像と表示の同期を確保することができる。
【００３１】
撮像素子１１４は、第１逓倍分周回路１１２が生成した撮像クロックで動作し、ＴＧ１１３が生成した撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで、入射した光に応じた画像信号を出力する（１フレームの画像を撮像する）。データ送信回路１１５は、第１逓倍分周回路１１２が生成した送信クロックを用いて、撮像素子１１４が出力した画像信号の形式を、スコープケーブル部１３０を伝送可能な形式に変換する。例えば、画素値が多ビットのパラレル形式で表現されている形式からシリアル形式に変換し、８ｂ１０ｂ変換を施し、差動形式に変換するなどの公知の方法で行う。そして、データ送信回路１１５は、スコープケーブル部１３０を介して、変換した画像信号を画像プロセッサ部１２０に対して送信する。
【００３２】
画像プロセッサ部１２０は、第２逓倍分周回路１２１（第２の逓倍分周回路）と、ＳＳＧ１２２（シンクシグナルジェネレータ、表示同期信号生成部）と、データ受信回路１２３と、表示タイミング調整回路１２４と、画像処理回路１２５とを備える。
【００３３】
第２逓倍分周回路１２１は、スコープ先端部１１０から送信された伝送クロックを受信する。そして、第２逓倍分周回路１２１は、受信した伝送クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周し、スコープ先端部１１０から送信される画像信号を受信するために必要な周波数の受信クロックを生成し、データ受信回路１２３と表示タイミング調整回路１２４とに対して出力する。また、第２逓倍分周回路１２１は、スコープ先端部１１０から送信された伝送クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周し、スコープ先端部１１０から送信される画像信号に基づいた画像をモニタ１４０に表示するために必要な周波数の表示クロックを生成し、ＳＳＧ１２２と、表示タイミング調整回路１２４と、画像処理回路１２５とに対して出力する。なお、（自然数／自然数）は予め定められていてもよく、任意に設定することができるようにしてもよい。また、第１逓倍分周回路１１２と第２逓倍分周回路１２１とにおける逓倍および／または分周の各倍率（自然数／自然数）は、それぞれ同じ値であっても、異なる値であってもよい。
【００３４】
ＳＳＧ１２２は、第２逓倍分周回路１２１から入力された表示クロックから、画像信号に基づいた画像をモニタ１４０に表示させるタイミングを示す表示垂直同期信号と、各種タイミング信号生成とを生成し、表示タイミング調整回路１２４と画像処理回路１２５とに対して出力する。また、ＳＳＧ１２２が生成した表示垂直同期信号は、スコープケーブル部１３０を介してスコープ先端部１１０に送信される。スコープ先端部１１０に送信された表示垂直同期信号は、ＴＧ１１３に入力される。
【００３５】
データ受信回路１２３は受信クロックで動作し、スコープ先端部１１０からスコープケーブル部１３０を介して送信された画像信号を受信し、受信した画像信号を表示タイミング調整回路１２４に対して出力する。表示タイミング調整回路１２４は、データ受信回路１２３から入力された画像信号を、第２逓倍分周回路１２１が生成した表示クロックの周波数に乗せ換えて、画像処理回路１２５に対して出力する。画像処理回路１２５は、表示クロックで動作し、入力された画像信号に対して画像処理を施し、ＳＳＧ１２２が生成した表示垂直同期信号に基づいたタイミングで、画像信号に基づいた画像（１フレームの画像）をモニタ１４０に表示させる。
【００３６】
次に、本実施形態における電子内視鏡装置１の動作について説明する。本実施形態では、スコープ先端部１１０で源発振クロックを生成し、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して、撮像クロックと、伝送クロックとを生成する。また、スコープ先端部１１０では、画像プロセッサ部１２０から送信される表示垂直同期信号と同期するように、撮像クロックから撮像垂直同期信号を生成し、撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を撮像する。また、スコープ先端部１１０は、生成した伝送クロックを画像プロセッサ部１２０に対して送信する。
【００３７】
一方、画像プロセッサ部１２０では、送信された伝送クロックから表示垂直同期信号を生成し、表示垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を表示する。また、画像プロセッサ部１２０は、生成した表示垂直同期信号をスコープ先端部１１０に対して送信する。
【００３８】
これにより、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号とは、スコープ先端部１１０で生成した源発振クロックを元に生成されている。従って、撮像と表示とで１フレーム周期を完全に合わせることができる。また、ＴＧ１１３は、画像プロセッサ部１２０から受信した表示垂直同期信号と同期するように撮像垂直同期信号を生成する。そして、撮像素子１１４は撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで画像を撮像し、画像処理回路１２５は表示垂直同期信号に基づいたタイミングで画像をモニタ１４０に表示させるため、撮像と表示との同期を確保することができる。電子内視鏡装置１は、この仕組みにより撮像周期と表示周期を一致させることができる。
【００３９】
次に、本実施形態の動作を実現するために必要な設定について説明する。
（設定１）送信クロックと受信クロックとの関係
送信クロックの周波数と受信クロックの周波数とが完全に一致するように、第１逓倍分周回路１１２は送信クロックを生成し、第２逓倍分周回路１２１は受信クロックを生成する。第１逓倍分周回路１１２は、源発振クロックから送信クロックを生成し、第２逓倍分周回路１２１は、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周した伝送クロックから受信クロックを生成するため、完全に周波数が一致するクロックとして生成する事が可能である。なお、受信クロックに関しては、スコープ先端部１１０から送信された画像信号が８ｂ１０ｂ変換等を施された符号であれば、公知の技術により画像信号からからリカバリー生成する事も可能である。
【００４０】
（設定２）撮像垂直同期信号と撮像クロックとの関係
撮像素子１１４の画素数は必ずしもモニタ１４０の画素数と一致していないので、撮像クロックの周波数と表示クロックの周波数は異なっていても構わない。しかし、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号とは位相が異なるだけで周期は完全に一致している必要がある。また、撮像垂直同期信号のエッジのタイミングには必ず撮像クロックのエッジのタイミングが存在するように、撮像クロックの周波数を決定する。すなわち、撮像垂直同期信号と完全に一致したタイミングで、撮像素子１１４が画像を撮像することができるように、撮像クロックの周波数を決定する。
【００４１】
（設定３）表示垂直同期信号と表示クロックとの関係
表示垂直同期信号のエッジのタイミングには必ず表示クロックのエッジのタイミングが存在するように、表示クロックの周波数を決定する。すなわち、表示垂直同期信号と完全に一致したタイミングで、画像処理回路１２５が画像をモニタ１４０に表示させることができるように、表示クロックの周波数を決定する。
【００４２】
（設定４）撮像クロック周波数の決め方
例えば、モニタ１４０がＨＤＴＶである場合、表示垂直同期信号の周期は５９．９４Ｈｚでなければならない。また、この場合、表示クロックは７４．１７５８ＭＨｚであるか、これを逓倍した周波数となる。一方、表示垂直同期信号の周期が５９．９５Ｈｚであるため撮像垂直同期信号の周期も５９．９５Ｈｚとなるが、撮像クロックの周波数は撮像素子１１４の縦、横の画素数に応じて様々な周波数が選択される事になる。なお、撮像クロックの周波数を選定する際、撮像クロックを整数逓倍して撮像垂直同期信号を生成することができ、かつ、撮像クロックを整数逓倍および／または整数分周することで、表示クロックを生成できる周波数を選択する必要がある。また、撮像クロックの周波数は、無効期間も含めた撮像素子の垂直ライン数の整数倍になる周波数を選択する必要がある。
【００４３】
（設定５）伝送クロック周波数の決め方
近年、撮像素子１１４の画素数は増大しており、これに伴い撮像クロックの周波数は向上している。一方、伝送クロックは、長いスコープケーブル部１３０を伝送可能な周波数に留める必要がある。伝送クロックは、撮像クロックを整数逓倍したり整数分周したりして撮像クロックよりも低い伝送可能な周波数を選定するが、この際、撮像垂直同期信号および表示垂直同期信号の整数倍になる周波数を選定する。また、この伝送クロックからモニタ表示に必要な精度の表示クロックを生成できなければならないため、結果的には、例えば、モニタ１４０がＨＤＴＶの場合、表示クロック周波数である７４．１７５８ＭＨｚを整数逓倍および／または整数分周して生成可能な周波数を伝送クロックの周波数とする必要がある。また、これらの設定条件を満たす事が可能な周波数の源発振クロックを生成できるクロック発振器１１１を選択する必要がある。
【００４４】
（設定６）撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号との関係
撮像垂直同期信号に基づいて撮像素子１１４を駆動するが、撮像素子１１４から画像信号が出力されるまで若干の遅延が生じる。また、スコープケーブル部１３０の送信においても遅延が生じる。また、画像信号がスコープ先端部１１０から画像プロセッサ部１２０に到達した後も、画像プロセッサ部１２０内での処理により遅延が生じる。例えば、Ｂａｙｅｒ形式の画像を補間して三板化したり、輝度・色差形式に変換したり、フィルタリングや拡大縮小処理などを施すなどし、モニタ１４０へ表示可能な形式に変換されるまでに遅延が生じる。従って、撮像垂直同期信号を、表示垂直同期信号よりも上述の遅延時間の合計値以上先行した位相で生成させることにより、撮像素子１１４が撮像した画像を最速のタイミングでモニタ１４０に対して表示させることができる。また、タイミング調整のために、画像信号を一時記憶させるために必要なメモリの容量を最小限に留める事ができる。
【００４５】
上述したとおり、本実施形態によれば、スコープ先端部１１０のクロック発振器１１１は源発振クロックを出力する。また、第１逓倍分周回路１１２は、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して撮像クロックと伝送クロックとを生成する。また、伝送クロックは、画像プロセッサ部１２０の第２逓倍分周回路１２１に対して送信される。また、ＴＧ１１３は、画像プロセッサ部１２０から表示垂直同期信号を受信し、表示垂直同期信号と同期した撮像垂直同期信号を撮像クロックから生成する。また、撮像素子１１４は、撮像クロックで動作し、撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を撮像し、画像信号を出力する。
【００４６】
一方、画像プロセッサ部１２０の第２逓倍分周回路１２１は、スコープ先端部１１０から送信された伝送クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して表示クロックを生成する。また、ＳＳＧ１２２は、表示クロックから表示垂直同期信号を生成する。また、ＳＳＧ１２２が生成した表示垂直同期信号は、スコープ先端部１１０のＴＧ１１３に対して送信される。また、画像処理回路１２５は、ＳＳＧ１２２が生成した表示垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像をモニタ１４０に表示させる。
【００４７】
これにより、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号とは、スコープ先端部１１０で生成した源発振クロックを元に生成されている。従って、撮像と表示とで１フレーム周期を完全に合わせることができる。また、撮像素子１１４は、撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を撮像し、画像処理回路１２５は、表示垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像をモニタ１４０に表示させることができるため、電子内視鏡装置１は、撮像と表示との同期を確保することができる。
【００４８】
従って、電子内視鏡装置１は、撮像素子１１４の処理が高速化した場合においても、スコープ先端部１１０が画像を撮像する周期と、画像プロセッサ部１２０がモニタ１４０に画像を表示させる周期との同期を確保することができる。また、これにより、電子内視鏡装置１は、「追い越し」や「コマ落ち」といった現象を抑えることができる。なお、ここでは説明を簡単にするために、撮像素子のデータ（ＲＡＷ）に対する補正処理や、色変換処理、フィルタ処理などの一般的な画像処理を施すタイミング制御については省略して記載してある。
【００４９】
また、本実施形態では、撮像素子１１４としてＣＭＯＳセンサを想定しており、撮像素子１１４と、第１逓倍分周回路１１２と、ＴＧ１１３と、データ送信回路１１５と、水晶発振子を除くクロック発振器１１１とを同一チップ上に構成して、スコープ先端部１１０へ実装する部品点数を既存の電子内視鏡装置と同等に留める事が可能である。そして、本実施形態の電子内視鏡装置１は、上述したとおり、伝送クロックの周波数を抑える事が可能であり、電磁ノイズの発生も抑制できる。
【００５０】
なお、本実施形態の電子内視鏡装置１は、種々の変更を行うことが可能である。例えば、本実施形態では、画像プロセッサ部１２０からスコープ先端部１１０に対して表示垂直同期信号を独立して送信する構成としたが、これに限らず、表示垂直同期信号を電源線に重畳して送信する構成としてもよい。また、本実施形態では、スコープ先端部１１０から画像プロセッサ部１２０に対して伝送クロックを独立して送信する構成としたが、これに限らず、伝送クロックを画像信号に重畳して送信する構成としてもよい。また、撮像素子１１４としてＣＭＯＳセンサを用いたが、これに限らず、ＣＣＤを用いるようにしてもよい。また、スコープ先端部１１０と画像プロセッサ部１２０とを独立した構造としたが、これに限らず、スコープ先端部１１０と画像プロセッサ部１２０とを一体構造としてもよい。
【００５１】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態との差分を中心に説明を行い、第１の実施形態と同一の部分は説明を省略する。図２は、本実施形態における電子内視鏡装置２の構成を示したブロック図である。図示する例では、電子内視鏡装置２は、スコープ先端部２１０と、画像プロセッサ部２２０と、スコープケーブル部１３０と、モニタ１４０とを備える。
【００５２】
スコープ先端部２１０は、クロック発振器１１１と、第１逓倍分周回路１１２と、ＴＧ２１３と、撮像素子１１４と、データ送信回路１１５とを備える。画像プロセッサ部２２０は、第２逓倍分周回路１２１と、ＳＳＧ２２２と、データ受信回路１２３と、表示タイミング調整回路１２４と、画像処理回路１２５とを備える。
【００５３】
本実施形態における電子内視鏡装置２と第１の実施形態における電子内視鏡装置１とで異なる点は、スコープ先端部２１０が備えるＴＧ２１３の構成と、画像プロセッサ部２２０が備えるＳＳＧ２２２の構成、及びスコープケーブル部１３０内の垂直同期信号の伝送方向のみである。その他の構成は、第１の実施形態における各部の構成と同様の構成である。
【００５４】
ＴＧ２１３は、第１逓倍分周回路１１２から入力される撮像クロックから、撮像素子１１４を駆動するための撮像垂直同期信号を含む各種制御信号を生成する。なお、本実施形態におけるＴＧ２１３は、外部から表示垂直同期信号の入力を受けることなく、自身で開始タイミングを決定して撮像垂直同期信号を生成する。また、ＴＧ２１３が生成した表示垂直同期信号は、スコープケーブル部１３０を介して画像プロセッサ部２２０に送信される。画像プロセッサ部２２０に送信された撮像垂直同期信号は、ＳＳＧ２２２に入力される。
【００５５】
ＳＳＧ２２２にはスコープ先端部２１０から送信される撮像垂直同期信号が入力される。また、ＳＳＧ２２２は、入力された撮像垂直同期信号と完全に一致する周期で、撮像垂直同期信号の生成タイミングよりもスコープケーブル部１３０の伝送遅延時間と画像プロセッサ部１２０での処理時間とを合わせた時間以上遅れたタイミングで、第２逓倍分周回路１２１が生成した表示クロックから、画像信号に基づいた画像をモニタ１４０に表示させるタイミングを示す表示垂直同期信号を含む各種制御信号を生成する。これにより、遅延を考慮した上で、撮像と表示の同期を確保することができる。なお、ＳＳＧ２２２が生成した表示垂直同期信号は、第１の実施形態とは異なり、スコープ先端部２１０に送信される事はない。
【００５６】
次に、本実施形態における電子内視鏡装置２の動作について説明する。本実施形態では、スコープ先端部２１０で源発振クロックを生成し、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して、撮像クロックと、伝送クロックとを生成する。また、スコープ先端部２１０では、撮像クロックから撮像垂直同期信号を生成し、撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を撮像する。また、スコープ先端部２１０は、生成した伝送クロックと、撮像垂直同期信号とを画像プロセッサ部２２０に対して送信する。
【００５７】
一方、画像プロセッサ部２２０では、スコープ先端部２１０から送信された撮像垂直同期信号と同期するように、送信された伝送クロックから表示垂直同期信号を生成し、表示垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を表示する。
【００５８】
これにより、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号とは、スコープ先端部２１０で生成した源発振クロックを元に生成されている。従って、撮像と表示とで１フレーム周期を完全にあわせることができる。また、ＳＳＧ２２２は、スコープ先端部２１０から受信した撮像垂直同期信号と同期するように表示垂直同期信号を生成する。そして、撮像素子１１４は撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで画像を撮像し、画像処理回路１２５は表示垂直同期信号に基づいたタイミングで画像をモニタ１４０に表示させるため、撮像と表示との同期を確保することができる。電子内視鏡装置２は、この仕組みにより撮像周期と表示周期を一致させることができる。
【００５９】
次に、本実施形態の動作を実現するために必要な設定について説明する。
設定１〜設定５は、第１の実施形態における設定１〜設定５と同様の設定である。
【００６０】
（設定６）撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号との関係
撮像垂直同期信号に基づいて撮像素子１１４を駆動するが、撮像素子１１４から画像信号が出力されるまで若干の遅延が生じる。また、スコープケーブル部１３０の送信においても遅延が生じる。また、画像信号がスコープ先端部２１０から画像プロセッサ部２２０に到達した後も、画像プロセッサ部２２０内での処理により遅延が生じる。例えば、Ｂａｙｅｒ形式の画像を補間して三板化したり、輝度・色差形式に変換したり、フィルタリングや拡大縮小処理などを施すなどし、モニタ１４０へ表示可能な形式に変換されるまでに遅延が生じる。従って、表示垂直同期信号を、撮像垂直同期信号よりも上述の遅延時間の合計値以上遅らせた位相で生成させることにより、撮像素子１１４が撮像した画像を最速のタイミングでモニタ１４０に対して表示させることができる。また、タイミング調整のために、画像信号を一時記憶させるために必要なメモリの容量を最小限に留める事ができる。
【００６１】
上述したとおり、本実施形態によれば、スコープ先端部２１０のクロック発振器１１１は源発振クロックを出力する。また、第１逓倍分周回路１１２は、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して撮像クロックと伝送クロックとを生成する。また、伝送クロックは、画像プロセッサ部２２０の第２逓倍分周回路１２１に対して送信される。また、ＴＧ２１３は撮像垂直同期信号を撮像クロックから生成する。また、撮像垂直同期信号は、画像プロセッサ部２２０のＳＳＧ２２２に対して送信される。また、撮像素子１１４は、撮像クロックで動作し、撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を撮像し、画像信号を出力する。
【００６２】
一方、画像プロセッサ部２２０の第２逓倍分周回路１２１は、スコープ先端部２１０から送信された伝送クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して表示クロックを生成する。また、ＳＳＧ２２２は、スコープ先端部２１０から撮像垂直同期信号を受信し、撮像垂直同期信号と同期した表示垂直同期信号を表示クロックから生成する。また、画像処理回路１２５は、ＳＳＧ２２２が生成した表示垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像をモニタ１４０に表示させる。
【００６３】
これにより、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号とは、スコープ先端部２１０で生成した源発振クロックを元に生成されている。従って、撮像と表示とで１フレーム周期を完全にあわせることができる。また、撮像素子１１４は、撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を撮像し、画像処理回路１２５は、表示垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像をモニタ１４０に表示させることができるため、電子内視鏡装置２は、撮像と表示との同期を確保することができる。
【００６４】
従って、電子内視鏡装置２は、撮像素子１１４の処理が高速化した場合においても、スコープ先端部２１０が画像を撮像する周期と、画像プロセッサ部２２０がモニタ１４０に画像を表示させる周期との同期を確保することができる。また、これにより、電子内視鏡装置２は、「追い越し」や「コマ落ち」といった現象を抑えることができる。なお、ここでは説明を簡単にするために、撮像素子のデータ（ＲＡＷ）に対する補正処理や、色変換処理、フィルタ処理などの一般的な画像処理を施すタイミング制御については省略して記載してある。
【００６５】
また、本実施形態では、撮像素子１１４としてＣＭＯＳセンサを想定しており、撮像素子１１４と、第１逓倍分周回路１１２と、ＴＧ２１３と、データ送信回路１１５と、水晶発振子を除くクロック発振器１１１とを同一チップ上に構成して、スコープ先端部２１０へ実装する部品点数を既存の電子内視鏡装置と同等に留める事が可能である。そして、本実施形態の電子内視鏡装置２は、上述したとおり、伝送クロックの周波数を抑える事が可能であり、電磁ノイズの発生も抑制できる。
【００６６】
なお、本実施形態の電子内視鏡装置２は、種々の変更を行うことが可能である。例えば、本実施形態では、スコープ先端部２１０から画像プロセッサ部２２０に対して、撮像垂直同期信号と伝送クロックとを独立して伝送する構成としたが、これに限らず、撮像垂直同期信号と伝送クロックとを画像信号に重畳して送信する構成としてもよい。また、撮像素子１１４としてＣＭＯＳセンサを用いたが、これに限らずＣＣＤを用いるようにしてもよい。また、スコープ先端部２１０と画像プロセッサ部２２０とを独立した構造としたが、これに限らず、スコープ先端部２１０と画像プロセッサ部２２０とを一体構造としてもよい。
【００６７】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態との差分を中心に説明を行い、第１の実施形態と同一の部分は説明を省略する。図３は、本実施形態における電子内視鏡装置３の構成を示したブロック図である。図示する例では、電子内視鏡装置３は、スコープ先端部３１０と、画像プロセッサ部３２０と、スコープケーブル部１３０と、モニタ１４０とを備える。
【００６８】
スコープ先端部３１０は、第２逓倍分周回路３１２と、ＴＧ１１３と、撮像素子１１４と、データ送信回路１１５とを備える。画像プロセッサ部３２０は、クロック発振器３１１と、第１逓倍分周回路３２１と、ＳＳＧ１２２と、データ受信回路１２３と、表示タイミング調整回路１２４と、画像処理回路１２５とを備える。
【００６９】
本実施形態における電子内視鏡装置３と第１の実施形態における電子内視鏡装置１とで異なる点は、スコープ先端部３１０はクロック発振器を備えておらず、第１逓倍分周回路１１２の代わりに第２逓倍分周回路３１２を備えている点と、画像プロセッサ部３２０は、クロック発振器３１１を備え、第２逓倍分周回路１２１の代わりに第１逓倍分周回路３２１を備えている点である。その他の構成は、第１の実施形態における各部の構成と同様の構成である。
【００７０】
画像プロセッサ部３２０が備えるクロック発振器３１１は、例えば水晶などの振動子であり、源発振クロックを生成する。第１逓倍分周回路３２１は、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して、スコープ先端部３１０から送信される画像信号を受信するために必要な周波数の受信クロックを生成し、データ受信回路１２３と表示タイミング調整回路１２４とに対して出力する。また、第１逓倍分周回路３２１は、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周し、スコープ先端部３１０から送信される画像信号に基づいた画像をモニタ１４０に表示するために必要な周波数の表示クロックを生成し、ＳＳＧ１２２と、表示タイミング調整回路１２４と、画像処理回路１２５とに対して出力する。また、第１逓倍分周回路３２１は、スコープ先端部３１０に対して送信する伝送クロックを生成する。第１逓倍分周回路３２１が生成した伝送クロックは、スコープケーブル部１３０を介してスコープ先端部３１０に対して送信される。
【００７１】
スコープ先端部３１０が備える第２逓倍分周回路３１２は、画像プロセッサ部３２０から送信された伝送クロックを受信する。そして、第２逓倍分周回路３１２は、受信した伝送クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周し、撮像素子１１４やＴＧ１１３を駆動するための撮像クロックと、データ送信回路１１５に対して供給する送信クロックとを生成する。
【００７２】
次に、本実施形態における電子内視鏡装置３の動作について説明する。本実施形態では、画像プロセッサ部３２０で源発振クロックを生成し、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して、表示クロックと、伝送クロックとを生成する。また、画像プロセッサ部３２０では、表示クロックから表示垂直同期信号を生成し、表示垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像をモニタ１４０に表示させる。また、画像プロセッサ部３２０は、生成した伝送クロックと、表示垂直同期信号とを画像プロセッサ部３２０に対して送信する。
【００７３】
一方、スコープ先端部３１０では、画像プロセッサ部３２０から送信された表示垂直同期信号と同期するように、送信された伝送クロックから撮像垂直同期信号を生成し、撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を表示する。
【００７４】
これにより、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号とは、画像プロセッサ部３２０で生成した源発振クロックを元に生成されている。従って、撮像と表示とで１フレーム周期を完全にあわせることができる。また、ＴＧ１１３は、画像プロセッサ部３２０から受信した表示垂直同期信号と同期するように撮像垂直同期信号を生成する。そして、撮像素子１１４は撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで画像を撮像し、画像処理回路１２５は表示垂直同期信号に基づいたタイミングで画像をモニタ１４０に表示させるため、撮像と表示との同期を確保することができる。電子内視鏡装置３は、この仕組みにより撮像周期と表示周期を一致させることができる。
【００７５】
次に、本実施形態の動作を実現するために必要な設定について説明する。本実施形態における設定１〜設定６は、第１の実施形態における設定１〜設定６と同様の設定である。なお、第１の実施形態と異なる点は、本実施形態では、伝送クロックは画像プロセッサ部３２０の第一逓倍分周回路３２１にて表示クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して生成され、スコープ先端部３１０へ送信される点である。
【００７６】
上述したとおり、本実施形態によれば、スコープ先端部３１０の第２逓倍分周回路３１２は、画像プロセッサ部３２０から送信された伝送クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して撮像クロックを生成する。また、ＴＧ１１３は、画像プロセッサ部３２０から表示垂直同期信号を受信し、表示垂直同期信号と同期した撮像垂直同期信号を撮像クロックから生成する。また、撮像素子１１４は、撮像クロックで動作し、撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を撮像し、画像データを出力する。
【００７７】
一方、画像プロセッサ部３２０のクロック発振器３１１は源発振クロックを出力する。また、第１逓倍分周回路３２１は、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して表示クロックと伝送クロックとを生成する。また、伝送クロックは、スコープ先端部３１０の第２逓倍分周回路３１２に対して送信される。また、ＳＳＧ１２２は、表示クロックから表示垂直同期信号を生成する。また、ＳＳＧ１２２が生成した表示垂直同期信号は、スコープ先端部３１０のＴＧ１１３に対して送信される。また、画像処理回路１２５は、ＳＳＧ１２２が生成した表示垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像をモニタ１４０に表示させる。
【００７８】
これにより、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号とは、画像プロセッサ部３２０で生成した源発振クロックを元に生成されている。従って、撮像と表示とで１フレーム周期を完全にあわせることができる。また、撮像素子１１４は、撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を撮像し、画像処理回路１２５は、表示垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像をモニタ１４０に表示させることができるため、電子内視鏡装置３は、撮像と表示との同期を確保することができる。
【００７９】
従って、電子内視鏡装置３は、撮像素子１１４の処理が高速化した場合においても、スコープ先端部３１０が画像を撮像する周期と、画像プロセッサ部３２０がモニタ１４０に画像を表示させる周期との同期を確保することができる。また、これにより、電子内視鏡装置３は、「追い越し」や「コマ落ち」といった現象を抑えることができる。なお、ここでは説明を簡単にするために、撮像素子のデータ（ＲＡＷ）に対する補正処理や、色変換処理、フィルタ処理などの一般的な画像処理を施すタイミング制御については省略して記載してある。
【００８０】
また、本実施形態では、撮像素子１１４としてＣＭＯＳセンサを想定しており、撮像素子１１４と、第２逓倍分周回路３１２と、ＴＧ１１３と、データ送信回路１１５とを同一チップ上に構成して、スコープ先端部３１０へ実装する部品点数を既存の電子内視鏡装置と同等に留める事が可能である。そして、本実施形態の電子内視鏡装置３は、上述したとおり、伝送クロックの周波数を抑える事が可能であり、電磁ノイズの発生も抑制できる。
【００８１】
なお、本実施形態の電子内視鏡装置３は、種々の変更を行うことが可能である。例えば、本実施形態では、画像プロセッサ部３２０からスコープ先端部３１０に対して表示垂直同期信号と伝送クロックとを独立して送信する構成としたが、これに限らず、表示垂直同期信号と伝送クロックとを電源線に重畳して送信する構成としてもよい。また、撮像素子１１４としてＣＭＯＳセンサを用いたが、これに限らず、ＣＣＤを用いるようにしてもよい。また、スコープ先端部３１０と画像プロセッサ部３２０とを独立した構造としたが、これに限らず、スコープ先端部３１０と画像プロセッサ部３２０とを一体構造としてもよい。
【００８２】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態との差分を中心に説明を行い、第１の実施形態と同一の部分は説明を省略する。図４は、本実施形態における電子内視鏡装置４の構成を示したブロック図である。図示する例では、電子内視鏡装置４は、スコープ先端部４１０と、画像プロセッサ部４２０と、スコープケーブル部１３０と、モニタ１４０とを備える。
【００８３】
スコープ先端部４１０は、第２逓倍分周回路３１２と、ＴＧ２１３と、撮像素子１１４と、データ重畳送信回路４１５とを備える。画像プロセッサ部４２０は、クロック発振器３１１と、第１逓倍分周回路３２１と、ＳＳＧ１２２と、データ受信分離回路４２３と、同期化フレームメモリ４２４と、画像処理回路１２５とを備える。
【００８４】
本実施形態における電子内視鏡装置４と第１の実施形態における電子内視鏡装置１とで異なる点は、スコープ先端部４１０はクロック発振器を備えておらず、第１逓倍分周回路１１２の代わりに第２逓倍分周回路３１２を備え、データ送信回路１１５の代わりにデータ重畳送信回路４１５を備えている点と、画像プロセッサ部４２０は、クロック発振器３１１を備え、第２逓倍分周回路１２１の代わりに第１逓倍分周回路３２１を備え、データ受信回路１２３の代わりにデータ受信分離回路４２３を備え、表示タイミング調整回路１２４の代わりに同期化フレームメモリ４２４を備えている点、及びスコープケーブル部１３０内の垂直同期信号の伝送方向が逆であり、且つ画像信号に重畳して伝送される点である。その他の構成は、第１の実施形態における各部の構成と同様の構成である。
【００８５】
画像プロセッサ部４２０が備えるクロック発振器３１１は、例えば水晶などの振動子であり、源発振クロックを生成する。第１逓倍分周回路３２１は、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して、スコープ先端部３１０から送信される画像信号を受信するために必要な周波数の受信クロックを生成し、データ受信分離回路４２３と同期化フレームメモリ４２４とに対して出力する。また、第１逓倍分周回路３２１は、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周し、スコープ先端部４１０から送信される画像信号に基づいた画像をモニタ１４０に表示するために必要な周波数の表示クロックを生成し、ＳＳＧ１２２と、同期化フレームメモリ４２４と、画像処理回路１２５とに対して出力する。また、第１逓倍分周回路３２１は、スコープ先端部４１０に対して送信する伝送クロックを生成する。第１逓倍分周回路３２１が生成した伝送クロックは、スコープケーブル部１３０を介してスコープ先端部４１０に対して送信される。
【００８６】
ＳＳＧ１２２は、第１逓倍分周回路３２１から入力された表示クロックから、画像信号に基づいた画像をモニタ１４０に表示させるタイミングを示す表示垂直同期信号と、各種タイミング信号生成とを生成し、同期化フレームメモリ４２４と画像処理回路１２５とに対して出力する。なお、ＳＳＧ１２２が生成した表示垂直同期信号は、スコープ先端部４１０へ伝送される事はない。
【００８７】
データ受信分離回路４２３は、重畳信号を受信し、差動形式から通常形式（シングルエンド）に変換した後、特定パターンの同期信号を判定して撮像垂直同期信号として分離すると共に、画像信号の先頭を判別して、８ｂ１０ｂの逆変換およびシリアル形式からパラレル形式への変換を行い、受信クロックを用いて、変換後の画像信号を同期化フレームメモリの第１ポートから書き込む。同期化フレームメモリ４２４は、画像信号を記憶する。画像処理回路１２５は、ＳＳＧ１２２が生成した表示垂直同期信号に基づいたタイミングで、表示クロックを用いて同期化フレームメモリ４２４の第２ポートから画像信号を読み出す。そして、画像処理回路１２５は、読み出した画像信号に対して画像処理を施し、ＳＳＧ１１２が生成した表示垂直同期信号に基づいたタイミングで、画像信号に基づいた画像（１フレームの画像）をモニタ１４０に表示させる。
【００８８】
スコープ先端部４１０が備える第２逓倍分周回路３１２は、画像プロセッサ部４２０から伝送された伝送クロックを受信する。そして、第２逓倍分周回路３１２は、受信した伝送クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周し、撮像素子１１４やＴＧ２１３を駆動するための撮像クロックと、データ重畳送信回路４１５に対して供給する送信クロックとを生成する。ＴＧ２１３は、第２逓倍分周回路３１２から入力される撮像クロックから、撮像素子１１４を駆動するための撮像垂直同期信号を含む各種制御信号を生成する。なお、本実施形態におけるＴＧ２１３は、外部から表示垂直同期信号の入力を受けることなく、自身で開始タイミングを決定して撮像垂直同期信号を生成する。
【００８９】
データ重畳送信回路４１５は、ＴＧ２１３が生成した撮像垂直同期信号を、撮像素子１１４が出力した画像信号に重畳させ、重畳信号を生成する。また、データ重畳送信回路４１５は、重畳信号を画像プロセッサ部４２０に対して伝送可能な形式に変換し、スコープケーブル部１３０を介して伝送する。なお、撮像垂直同期信号を重畳し、伝送可能な形式に変換する方法としては、例えば、撮像素子１１４が出力する、画素値が多ビットのパラレル形式で表現されている形式の画像信号をシリアル形式に変換し、８ｂ１０ｂ変換を施す。一方、撮像垂直同期信号を、８ｂ１０ｂ変換後には現れない特定の符号パターンに変換し、撮像信号の垂直帰線期間に相当する無効期間のデータに置換し、その後、差動形式に変換する方法がある。
【００９０】
次に、本実施形態における電子内視鏡装置４の動作について説明する。本実施形態では、画像プロセッサ部４２０で源発振クロックを生成し、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して、表示クロックと、伝送クロックとを生成する。また、画像プロセッサ部４２０では、表示クロックから表示垂直同期信号を生成し、表示垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像をモニタ１４０に表示させる。また、画像プロセッサ部４２０は、生成した伝送クロックを画像プロセッサ部４２０に対して送信する。一方、スコープ先端部４１０では、送信された伝送クロックから撮像垂直同期信号を生成し、撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を表示する。
【００９１】
これにより、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号とは、画像プロセッサ部４２０で生成した源発振クロックを元に生成されている。従って、撮像と表示とで１フレーム周期を完全にあわせることができる。また、ＴＧ２１３とＳＳＧ１２２とは、周期が一致するように、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号とを生成する。そして、撮像素子１１４は撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで画像を撮像し、画像処理回路１２５は表示垂直同期信号に基づいたタイミングで画像をモニタ１４０に表示させるため、撮像と表示との同期を確保することができる。電子内視鏡装置４は、この仕組みにより撮像周期と表示周期を一致させることができる。なお、本実施形態では、撮像の開始タイミングと、表示の開始タイミングとは必ずしも一致しないが、同期化フレームメモリが一時的に画像信号を記憶することで、このタイミングのずれを吸収している。
【００９２】
次に、本実施形態の動作を実現するために必要な設定について説明する。
設定１，設定３〜設定５は、第１の実施形態における設定１，設定３〜設定５と同様の設定である。
【００９３】
（設定２）撮像垂直同期信号と撮像クロックの関係
本実施形態では、画像プロセッサ部４２０は同期化フレームメモリ４２４を備えているため、撮像と表示のフレームレートが異なる事によって生じる表示追い越し（フレームの重複表示やフレーム落ち表示）を許容するのであれば、本設定が無くても画像信号に基づいた画像をモニタ１４０に表示させることが可能である。なお、表示追い越しを防止するためには、第１の実施形態と同様の設定が必要である。
【００９４】
（設定６）撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号の関係
本実施形態においては、撮像側のタイミングと表示側のタイミングを同期化フレームメモリ４２４で乗り換えるため、設定６は必要無い。但し、撮像と表示のフレームレートが異なる事によって生じる表示追い越しを防止するために、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号とは同一の周期になるように設定する事が望ましい。
【００９５】
上述したとおり、本実施形態によれば、スコープ先端部４１０の第２逓倍分周回路３１２は、画像プロセッサ部４２０から送信された伝送クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して撮像クロックを生成する。また、ＴＧ２１３は、撮像クロックから撮像垂直同期信号を生成する。また、撮像素子１１４は、撮像クロックで動作し、撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を撮像し、画像データを出力する。
【００９６】
一方、画像プロセッサ部４２０のクロック発振器３１１は源発振クロックを出力する。また、第１逓倍分周回路３２１は、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して表示クロックと伝送クロックとを生成する。また、伝送クロックは、スコープ先端部４１０の第２逓倍分周回路３１２に対して送信される。また、ＳＳＧ１２２は、表示クロックから表示垂直同期信号を生成する。また、画像処理回路１２５は、ＳＳＧ１２２が生成した表示垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像をモニタ１４０に表示させる。
【００９７】
これにより、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号とは、画像プロセッサ部４２０で生成した源発振クロックを元に生成されている。従って、撮像と表示とで１フレーム周期を完全にあわせることができる。また、撮像素子１１４は、撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を撮像し、画像処理回路１２５は、表示垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像をモニタ１４０に表示させることができるため、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号との周期を一致させることで、電子内視鏡装置４は、撮像と表示との同期を確保することができる。
【００９８】
従って、電子内視鏡装置４は、撮像素子１１４の処理が高速化した場合においても、スコープ先端部４１０が画像を撮像する周期と、画像プロセッサ部４２０がモニタ１４０に画像を表示させる周期との同期を確保することができる。また、これにより、電子内視鏡装置４は、「追い越し」や「コマ落ち」といった現象を抑えることができる。なお、ここでは説明を簡単にするために、撮像素子のデータ（ＲＡＷ）に対する補正処理や、色変換処理、フィルタ処理などの一般的な画像処理を施すタイミング制御については省略して記載してある。
【００９９】
なお、本実施形態においては、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号を同一の周期に設定しても、位相を一定の関係に保つ仕組みを有していない。従って、画像を撮像してから画像を表示するまでの遅延時間は、電源投入のタイミングやスコープの交換タイミングによって変わってしまう。しかし、電子内視鏡装置４は、表示垂直同期信号を定常的に出力動作し続けるため、動作中にスコープ先端部４１０を交換しても、画像の撮像とモニタ１４０への表示との同期が乱れる事は無い。
【０１００】
また、本実施形態では、撮像素子１１４としてＣＭＯＳセンサを想定しており、撮像素子１１４と、第２逓倍分周回路３１２と、ＴＧ２１３と、データ重畳送信回路４１５とを同一チップ上に構成して、スコープ先端部４１０へ実装する部品点数を既存の電子内視鏡装置と同等に留める事が可能である。そして、本実施形態の電子内視鏡装置４は、上述したとおり、伝送クロックの周波数を抑える事が可能であり、電磁ノイズの発生も抑制できる。
【０１０１】
また、本実施形態は種々の変更が可能である。例えば、本実施形態では、画像プロセッサ部４２０からスコープ先端部４１０に対して、伝送クロックを独立して伝送する構成としたが、電源線に重畳して画像プロセッサ部４２０からスコープ先端部４１０に対して伝送する構成としてもよい。また、撮像垂直同期信号を画像信号に重畳してスコープ先端部４１０から画像プロセッサ部４２０に対して伝送する構成としたが、垂直同期信号と画像信号とを独立して伝送するようにしてもよい。また、撮像素子１１４としてＣＭＯＳセンサを用いたが、これに限らずＣＣＤを用いるようにしてもよい。また、スコープ先端部４１０と画像プロセッサ部４２０とを別構造としたが、これに限らず、スコープ先端部４１０と画像プロセッサ部４２０とを一体構造としてもよい。
【０１０２】
以上、この発明の第１の実施形態から第４の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【０１０３】
例えば、第４の実施形態における画像プロセッサ部４２０が備えるＳＳＧ１２２を、第２の実施形態における画像プロセッサ部２２０が備えるＳＳＧ２２２に変更してもよい。図５は、第４の実施形態における電子内視鏡装置４の変形例である電子内視鏡装置５の構成を示したブロック図である。図示する例では、電子内視鏡装置５は、スコープ先端部４１０と、画像プロセッサ部５２０と、スコープケーブル部１３０と、モニタ１４０とを備える。画像プロセッサ部５２０は、クロック発振器３１１と、第１逓倍分周回路３２１と、ＳＳＧ２２２と、データ受信分離回路４２３と、表示タイミング調整回路１２４と、画像処理回路１２５とを備える。
【０１０４】
ＳＳＧ２２２と表示タイミング調整回路１２４との構成は、第２の実施形態における各部の構成と同様である。また、データ受信分離回路４２３が分離した撮像垂直同期信号は、ＳＳＧ２２２に対して出力される。なお、電子内視鏡装置５が備える他の構成は、電子内視鏡装置４が備える構成と同様である。
【０１０５】
この場合、ＳＳＧ２２２は、データ受信分離回路４２３から入力された撮像垂直同期信号と完全に一致する周期で、撮像垂直同期信号の生成タイミングよりもスコープケーブル部１３０の伝送遅延時間と画像プロセッサ部５２０での処理時間とを合わせた時間以上遅れたタイミングで、第１逓倍分周回路３２１が生成した表示クロックから、画像信号に基づいた画像をモニタ１４０に表示させるタイミングを示す表示垂直同期信号を含む各種制御信号を生成する。これにより、遅延を考慮した上で、撮像と表示の同期を確保することができる。また、これにより、同期化フレームメモリ４２４を第１の実施形態などに示した小規模な表示タイミング調整回路１２４に変更し、設定６の条件を加えた構成とすることができる。
【０１０６】
上述したとおり、この構成によれば、スコープ先端部４１０の第２逓倍分周回路３１２は、画像プロセッサ部５２０から送信された伝送クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して撮像クロックを生成する。また、ＴＧ２１３は、撮像クロックから撮像垂直同期信号を生成する。また、撮像素子１１４は、撮像クロックで動作し、撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を撮像し、画像データを出力する。
【０１０７】
一方、データ受信分離回路４２３は、受信した重畳信号から撮像垂直同期信号を分離し、分離した撮像垂直同期信号をＳＳＧ２２２に対して出力する。また、画像プロセッサ部５２０のクロック発振器３１１は源発振クロックを出力する。また、第１逓倍分周回路３２１は、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して表示クロックと伝送クロックとを生成する。また、伝送クロックは、スコープ先端部４１０の第２逓倍分周回路３１２に対して送信される。また、ＳＳＧ２２２は、データ受信分離回路４２３から入力された撮像垂直同期信号と完全に一致する周期で、撮像垂直同期信号の生成タイミングよりもスコープケーブル部１３０の伝送遅延時間と画像プロセッサ部５２０での処理時間とを合わせた時間以上遅れたタイミングで、第１逓倍分周回路３２１が生成した表示クロックから、画像信号に基づいた画像をモニタ１４０に表示させるタイミングを示す表示垂直同期信号を含む各種制御信号を生成する。これにより、遅延を考慮した上で、撮像と表示の同期を確保することができる。また、画像処理回路１２５は、ＳＳＧ２２２が生成した表示垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像をモニタ１４０に表示させる。
【０１０８】
これにより、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号とは、画像プロセッサ部５２０で生成した源発振クロックを元に生成されている。従って、撮像と表示とで１フレーム周期を完全にあわせることができる。また、撮像素子１１４は、撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を撮像し、画像処理回路１２５は、表示垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像をモニタ１４０に表示させることができるため、電子内視鏡装置５は、撮像と表示との同期を確保することができる。
【０１０９】
従って、電子内視鏡装置５は、撮像素子１１４の処理が高速化した場合においても、スコープ先端部４１０が画像を撮像する周期と、画像プロセッサ部５２０がモニタ１４０に画像を表示させる周期との同期を確保することができる。また、これにより、電子内視鏡装置５は、「追い越し」や「コマ落ち」といった現象を抑えることができる。なお、ここでは説明を簡単にするために、撮像素子のデータ（ＲＡＷ）に対する補正処理や、色変換処理、フィルタ処理などの一般的な画像処理を施すタイミング制御については省略して記載してある。
【０１１０】
また、第２の実施形態における画像プロセッサ部２２０の構成を、第４の実施形態における画像プロセッサ部４２０と同様に、表示タイミング調整部１２４の代わりに同期化フレームメモリ４２４を備える構成としてもよい。図６は、第２の実施形態における電子内視鏡装置２の変形例である電子内視鏡装置６の構成を示したブロック図である。図示する例では、電子内視鏡装置６は、スコープ先端部２１０と、画像プロセッサ部６２０と、スコープケーブル部１３０と、モニタ１４０とを備える。画像プロセッサ部６２０は、第２逓倍分周回路１２１と、ＳＳＧ１２２と、データ受信回路１２３と、同期化フレームメモリ４２４と、画像処理回路１２５とを備える。
【０１１１】
同期化フレームメモリ４２４とＳＳＧ１２２との構成は、第４の実施形態における各部の構成と同様である。また、スコープ先端部２１０から送信される撮像垂直同期信号は、同期化フレームメモリ４２４に対して入力される。なお、電子内視鏡装置６が備える他の構成は、電子内視鏡装置２が備える構成と同様である。
【０１１２】
この構成により、スコープ先端部２１０のクロック発振器１１１は源発振クロックを出力する。また、第１逓倍分周回路１１２は、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して撮像クロックと伝送クロックとを生成する。また、伝送クロックは、画像プロセッサ部６２０の第２逓倍分周回路１２１に対して送信される。また、ＴＧ２１３は撮像垂直同期信号を撮像クロックから生成する。また、撮像垂直同期信号は、画像プロセッサ部６２０の同期化フレームメモリ４２４に対して送信される。また、撮像素子１１４は、撮像クロックで動作し、撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を撮像し、画像データを出力する。
【０１１３】
一方、画像プロセッサ部６２０の第２逓倍分周回路１２１は、スコープ先端部２１０から送信された伝送クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して表示クロックを生成する。また、ＳＳＧ１２２は、表示クロックから表示垂直同期信号を生成する。また、画像処理回路１２５は、ＳＳＧ１２２が生成した表示垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像をモニタ１４０に表示させる。
【０１１４】
これにより、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号とは、スコープ先端部２１０で生成した源発振クロックを元に生成されている。従って、撮像と表示とで１フレーム周期を完全にあわせることができる。また、撮像素子１１４は、撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を撮像し、画像処理回路１２５は、表示垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像をモニタ１４０に表示させることができるため、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号との周期を一致させることで、電子内視鏡装置６は、撮像と表示との同期を確保することができる。
【０１１５】
従って、電子内視鏡装置６は、撮像素子１１４の処理が高速化した場合においても、スコープ先端部２１０が画像を撮像する周期と、画像プロセッサ部６２０がモニタ１４０に画像を表示させる周期との同期を確保することができる。また、これにより、電子内視鏡装置６は、「追い越し」や「コマ落ち」といった現象を抑えることができる。なお、ここでは説明を簡単にするために、撮像素子のデータ（ＲＡＷ）に対する補正処理や、色変換処理、フィルタ処理などの一般的な画像処理を施すタイミング制御については省略して記載してある。
【０１１６】
なお、本実施形態においては、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号を同一の周期に設定しても、位相を一定の関係に保つ仕組みを有していない。従って、画像を撮像してから画像を表示するまでの遅延時間は、電源投入のタイミングやスコープの交換タイミングによって変わってしまう。しかし、電子内視鏡装置６は、表示垂直同期信号を定常的に出力動作し続けるため、動作中にスコープ先端部２１０を交換しても、画像の撮像とモニタ１４０への表示との同期が乱れる事は無い。
【０１１７】
また、図６に示した電子内視鏡装置６の画像プロセッサ部６２０が、位相比較器と、表示クロック発振器と、第３逓倍分周回路とを備える構成としてもよい。図７は、電子内視鏡装置６の変形例である電子内視鏡装置７の構成を示したブロック図である。図示する例では、電子内視鏡装置７は、スコープ先端部２１０と、画像プロセッサ部７２０と、スコープケーブル部１３０と、モニタ１４０とを備える。画像プロセッサ部７２０は、第２逓倍分周回路１２１と、ＳＳＧ１２２と、データ受信回路１２３と、同期化フレームメモリ４２４と、画像処理回路１２５と、表示クロック発振器７０１と、位相比較器７０２と、第３逓倍分周回路７０３とを備える。
【０１１８】
表示クロック発振器７０１は、例えば水晶などの振動子であり、クロックを生成する。位相比較器７０２には、スコープ先端部２１０から送信される撮像垂直同期信号が入力される。位相比較器７０２は、入力された撮像垂直同期信号の位相と、表示クロック発振器７０１が出力するクロックの位相とを比較する。そして、位相比較器７０２は、表示クロック発振器７０１が出力したクロックの位相と、撮像垂直同期信号の位相とが一致するように、表示クロック発振器７０１の発振を制御する。すなわち、位相比較器７０２は、表示クロック発振器７０１が出力する撮像クロックの周波数を制御する。
【０１１９】
第３逓倍分周回路７０３は、表示クロック発振器７０１が出力するクロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して、スコープ先端部３１０から送信される画像信号に基づいた画像をモニタ１４０に表示するために必要な周波数の表示クロックを生成し、ＳＳＧ１２２と、同期化フレームメモリ４２４と、画像処理回路１２５とに対して出力する。なお、電子内視鏡装置７が備える他の構成は、電子内視鏡装置６が備える構成と同様である。
【０１２０】
この構成により、スコープ先端部２１０のクロック発振器１１１は源発振クロックを出力する。また、第１逓倍分周回路１１２は、源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して撮像クロックと伝送クロックとを生成する。また、伝送クロックは、画像プロセッサ部７２０の第２逓倍分周回路１２１に対して送信される。また、ＴＧ２１３は撮像垂直同期信号を撮像クロックから生成する。また、撮像垂直同期信号は、画像プロセッサ部７２０の同期化フレームメモリ４２４に対して送信される。また、撮像素子１１４は、撮像クロックで動作し、撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を撮像し、画像データを出力する。
【０１２１】
一方、画像プロセッサ部７２０の表示クロック発振器７０１は、位相比較器７０２の制御により、撮像垂直同期信号の位相と一致する位相のクロックを出力する。また、第３逓倍分周回路７０３は、表示クロック発振器７０１が出力するクロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して表示クロックを生成する。また、ＳＳＧ１２２は、第３逓倍分周回路７０３が生成した表示クロックから表示垂直同期信号を生成する。また、画像処理回路１２５は、ＳＳＧ１２２が生成した表示垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像をモニタ１４０に表示させる。
【０１２２】
これにより、表示クロック発振器７０１が出力するクロックは、撮像垂直同期信号と位相とが一致している。また、撮像垂直同期信号は、表示クロック発振器７０１が出力するクロックを元に生成している。従って、撮像と表示とで１フレーム周期を完全にあわせることができる。また、撮像素子１１４は、撮像垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像を撮像し、画像処理回路１２５は、表示垂直同期信号に基づいたタイミングで１フレームの画像をモニタ１４０に表示させることができるため、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号との周期を一致させることで、電子内視鏡装置７は、撮像と表示との同期を確保することができる。
【０１２３】
従って、電子内視鏡装置７は、撮像素子１１４の処理が高速化した場合においても、スコープ先端部２１０が画像を撮像する周期と、画像プロセッサ部７２０がモニタ１４０に画像を表示させる周期との同期を確保することができる。また、これにより、電子内視鏡装置７は、「追い越し」や「コマ落ち」といった現象を抑えることができる。なお、ここでは説明を簡単にするために、撮像素子のデータ（ＲＡＷ）に対する補正処理や、色変換処理、フィルタ処理などの一般的な画像処理を施すタイミング制御については省略して記載してある。
【０１２４】
なお、この構成においては、撮像垂直同期信号と表示垂直同期信号を同一の周期に設定しても、位相を一定の関係に保つ仕組みを有していない。従って、画像を撮像してから画像を表示するまでの遅延時間は、電源投入のタイミングやスコープの交換タイミングによって変わってしまう。しかし、電子内視鏡装置７は、表示垂直同期信号を定常的に出力動作し続けるため、動作中にスコープ先端部２１０を交換しても、画像の撮像とモニタ１４０への表示との同期が乱れる事は無い。さらに、この構成では、スコープ先端部２１０と画像プロセッサ部７２０とがそれぞれクロック発振器１１１と表示クロック発振器７０１とを備えているため、スコープ先端部２１０と画像プロセッサ部７２０とを分離した場合においても、画像プロセッサ部７２０はモニタ１４０に画像を表示させ続けることができるなど、それぞれ動作を継続することができる。
【符号の説明】
【０１２５】
１，２，３，４，５，６，７・・・電子内視鏡装置、１１０，２１０，３１０，４１０・・・スコープ先端部、１１１，３１１・・・クロック発振器、１１２，３２１・・・第１逓倍分周回路、１１３，２１３・・・ＴＧ、１１４・・・撮像素子、１１５・・・データ送信回路、１２０，２２０，３２０，４２０，５２０，６２０，７２０・・・画像プロセッサ部、１２１，３１２・・・第２逓倍分周回路、１２２，２２２・・・ＳＳＧ、１２３・・・データ受信回路、１２４・・・表示タイミング調整回路、１２５・・・画像処理回路、１３０・・・スコープケーブル部、１４０・・・モニタ、４１５・・・データ重畳送信回路、４２３・・・データ受信分離回路、４２４・・・同期化フレームメモリ、７０１・・・表示クロック発振器、７０２・・・位相比較器、７０３・・・第３逓倍分周回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スコープ先端部に設置され、撮像クロックに基づいて画像を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子が撮像した前記画像の画像処理を行い、表示クロックに基づいて当該画像をモニタに表示させる画像プロセッサ部と、
前記スコープ先端部と前記画像プロセッサ部との間のデータの転送を行うスコープケーブル部と、
源発振クロックを生成するクロック発振器と、
前記源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周し、前記撮像クロックの周波数よりも低い周波数かつ前記垂直同期信号の周波数の自然数倍の周波数である伝送クロックを生成する逓倍分周回路と、
を備えることを特徴とする電子内視鏡装置。
【請求項２】
前記伝送クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して必要な周波数を生成する第２の逓倍分周回路を備え、
前記撮像クロックまたは前記表示クロックは、前記源発振クロックから生成される
ことを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡装置。
【請求項３】
前記クロック発振器は前記スコープ先端部に設置され、
前記逓倍分周回路は前記スコープ先端部に設置され、前記撮像クロックと前記伝送クロックとを生成し、
前記第２の逓倍分周回路は前記画像プロセッサ部に設置され、前記表示クロックを生成する
ことを特徴とする請求項２に記載の電子内視鏡装置。
【請求項４】
前記逓倍分周回路は、前記源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して前記撮像クロックを生成し、
前記第２の逓倍分周回路は、前記伝送クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して前記表示クロックを生成する
ことを特徴とする請求項３に記載の電子内視鏡装置。
【請求項５】
前記表示クロックから前記画像の表示用の表示垂直同期信号を生成する表示同期信号生成部を備え、
前記スコープケーブル部は、前記伝送クロックと前記表示垂直同期信号とを前記画像プロセッサ部から前記スコープ先端部に伝送する
ことを特徴とする請求項３に記載の電子内視鏡装置。
【請求項６】
前記表示垂直同期信号の生成タイミングより、前記スコープケーブル部の伝送遅延時間と前記画像プロセッサ部での処理時間とを合わせた時間以上先行して、前記撮像クロックから前記画像の撮像用の撮像垂直同期信号を生成する撮像同期信号生成部
を備えることを特徴とする請求項５に記載の電子内視鏡装置。
【請求項７】
前記撮像クロックから前記画像の撮像用の撮像垂直同期信号を生成する撮像同期信号生成部を備え、
前記スコープケーブル部は、前記伝送クロックと前記撮像垂直同期信号とを前記スコープ先端部から前記画像プロセッサ部に伝送する
ことを特徴とする請求項３に記載の電子内視鏡装置。
【請求項８】
前記撮像垂直同期信号の生成タイミングより、前記スコープケーブル部の伝送遅延時間と前記画像プロセッサ部での処理時間とを合わせた時間以上遅らせて、前記表示クロックから前記画像の表示用の表示垂直同期信号を生成する表示同期信号生成部
を備えることを特徴とする請求項７に記載の電子内視鏡装置。
【請求項９】
前記クロック発振器は前記画像プロセッサ部に設置され、
前記逓倍分周回路は前記画像プロセッサ部に設置され、前記表示クロックと前記伝送クロックとを生成し、
前記第２の逓倍分周回路は前記スコープ先端部に設置され、前記撮像クロックを生成する
ことを特徴とする請求項２に記載の電子内視鏡装置。
【請求項１０】
前記逓倍分周回路は、前記源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して前記表示クロックを生成し、
前記第２の逓倍分周回路は、前記伝送クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して前記撮像クロックを生成する
ことを特徴とする請求項９に記載の電子内視鏡装置。
【請求項１１】
前記表示クロックから前記画像の表示用の表示垂直同期信号を生成する表示同期信号生成部を備え、
前記スコープケーブル部は、前記伝送クロックと前記表示垂直同期信号とを前記画像プロセッサ部から前記スコープ先端部に伝送する
ことを特徴とする請求項９に記載の電子内視鏡装置。
【請求項１２】
前記表示垂直同期信号の生成タイミングより、前記スコープケーブル部の伝送遅延時間と前記画像プロセッサ部での処理時間とを合わせた時間以上先行して、前記撮像クロックから前記画像の撮像用の撮像垂直同期信号を生成する撮像同期信号生成部
を備えることを特徴とする請求項１１に記載の電子内視鏡装置。
【請求項１３】
前記撮像クロックから前記画像の撮像用の撮像垂直同期信号を生成する撮像同期信号生成部を備え、
前記スコープケーブル部は、前記伝送クロックと前記撮像垂直同期信号とを前記スコープ先端部から前記画像プロセッサ部に伝送する
ことを特徴とする請求項９に記載の電子内視鏡装置。
【請求項１４】
前記撮像垂直同期信号の生成タイミングより、前記スコープケーブル部の伝送遅延時間と前記画像プロセッサ部での処理時間とを合わせた時間以上遅らせて、前記表示クロックから前記画像の表示用の表示垂直同期信号を生成する表示同期信号生成部
を備えることを特徴とする請求項１３に記載の電子内視鏡装置。
【請求項１５】
前記撮像垂直同期信号と前記表示垂直同期信号とは同一周波数となるように生成する
ことを特徴とする請求項７または請求項１３に記載の電子内視鏡装置。
【請求項１】
スコープ先端部に設置され、撮像クロックに基づいて画像を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子が撮像した前記画像の画像処理を行い、表示クロックに基づいて当該画像をモニタに表示させる画像プロセッサ部と、
前記スコープ先端部と前記画像プロセッサ部との間のデータの転送を行うスコープケーブル部と、
源発振クロックを生成するクロック発振器と、
前記源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周し、前記撮像クロックの周波数よりも低い周波数かつ前記垂直同期信号の周波数の自然数倍の周波数である伝送クロックを生成する逓倍分周回路と、
を備えることを特徴とする電子内視鏡装置。
【請求項２】
前記伝送クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して必要な周波数を生成する第２の逓倍分周回路を備え、
前記撮像クロックまたは前記表示クロックは、前記源発振クロックから生成される
ことを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡装置。
【請求項３】
前記クロック発振器は前記スコープ先端部に設置され、
前記逓倍分周回路は前記スコープ先端部に設置され、前記撮像クロックと前記伝送クロックとを生成し、
前記第２の逓倍分周回路は前記画像プロセッサ部に設置され、前記表示クロックを生成する
ことを特徴とする請求項２に記載の電子内視鏡装置。
【請求項４】
前記逓倍分周回路は、前記源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して前記撮像クロックを生成し、
前記第２の逓倍分周回路は、前記伝送クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して前記表示クロックを生成する
ことを特徴とする請求項３に記載の電子内視鏡装置。
【請求項５】
前記表示クロックから前記画像の表示用の表示垂直同期信号を生成する表示同期信号生成部を備え、
前記スコープケーブル部は、前記伝送クロックと前記表示垂直同期信号とを前記画像プロセッサ部から前記スコープ先端部に伝送する
ことを特徴とする請求項３に記載の電子内視鏡装置。
【請求項６】
前記表示垂直同期信号の生成タイミングより、前記スコープケーブル部の伝送遅延時間と前記画像プロセッサ部での処理時間とを合わせた時間以上先行して、前記撮像クロックから前記画像の撮像用の撮像垂直同期信号を生成する撮像同期信号生成部
を備えることを特徴とする請求項５に記載の電子内視鏡装置。
【請求項７】
前記撮像クロックから前記画像の撮像用の撮像垂直同期信号を生成する撮像同期信号生成部を備え、
前記スコープケーブル部は、前記伝送クロックと前記撮像垂直同期信号とを前記スコープ先端部から前記画像プロセッサ部に伝送する
ことを特徴とする請求項３に記載の電子内視鏡装置。
【請求項８】
前記撮像垂直同期信号の生成タイミングより、前記スコープケーブル部の伝送遅延時間と前記画像プロセッサ部での処理時間とを合わせた時間以上遅らせて、前記表示クロックから前記画像の表示用の表示垂直同期信号を生成する表示同期信号生成部
を備えることを特徴とする請求項７に記載の電子内視鏡装置。
【請求項９】
前記クロック発振器は前記画像プロセッサ部に設置され、
前記逓倍分周回路は前記画像プロセッサ部に設置され、前記表示クロックと前記伝送クロックとを生成し、
前記第２の逓倍分周回路は前記スコープ先端部に設置され、前記撮像クロックを生成する
ことを特徴とする請求項２に記載の電子内視鏡装置。
【請求項１０】
前記逓倍分周回路は、前記源発振クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して前記表示クロックを生成し、
前記第２の逓倍分周回路は、前記伝送クロックを（自然数／自然数）倍に逓倍および／または分周して前記撮像クロックを生成する
ことを特徴とする請求項９に記載の電子内視鏡装置。
【請求項１１】
前記表示クロックから前記画像の表示用の表示垂直同期信号を生成する表示同期信号生成部を備え、
前記スコープケーブル部は、前記伝送クロックと前記表示垂直同期信号とを前記画像プロセッサ部から前記スコープ先端部に伝送する
ことを特徴とする請求項９に記載の電子内視鏡装置。
【請求項１２】
前記表示垂直同期信号の生成タイミングより、前記スコープケーブル部の伝送遅延時間と前記画像プロセッサ部での処理時間とを合わせた時間以上先行して、前記撮像クロックから前記画像の撮像用の撮像垂直同期信号を生成する撮像同期信号生成部
を備えることを特徴とする請求項１１に記載の電子内視鏡装置。
【請求項１３】
前記撮像クロックから前記画像の撮像用の撮像垂直同期信号を生成する撮像同期信号生成部を備え、
前記スコープケーブル部は、前記伝送クロックと前記撮像垂直同期信号とを前記スコープ先端部から前記画像プロセッサ部に伝送する
ことを特徴とする請求項９に記載の電子内視鏡装置。
【請求項１４】
前記撮像垂直同期信号の生成タイミングより、前記スコープケーブル部の伝送遅延時間と前記画像プロセッサ部での処理時間とを合わせた時間以上遅らせて、前記表示クロックから前記画像の表示用の表示垂直同期信号を生成する表示同期信号生成部
を備えることを特徴とする請求項１３に記載の電子内視鏡装置。
【請求項１５】
前記撮像垂直同期信号と前記表示垂直同期信号とは同一周波数となるように生成する
ことを特徴とする請求項７または請求項１３に記載の電子内視鏡装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−４５２（Ｐ２０１３−４５２Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３６４０９（Ｐ２０１１−１３６４０９）
【出願日】平成２３年６月２０日（２０１１．６．２０）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２０日（２０１１．６．２０）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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