專利名稱：內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
JP-A-60-55923中記載了一種采用模擬傳輸?shù)南到y(tǒng)作為用于內(nèi)窺鏡與連接到內(nèi)窺鏡的控制器之間的捕獲圖像的信號傳送的技術(shù)。在該系統(tǒng)中，噪聲消除裝置根據(jù)捕獲圖像的圖像信息產(chǎn)生正視頻信號和負(fù)視頻信號，這些視頻信號彼此同步并被傳送到控制器，使得圖像質(zhì)量的下降可以通過利用這些視頻信號之間的對稱性被修復(fù)。因此，可以以高噪聲電阻傳送圖像信息且在圖像中不會造成大的損壞。然而，在模擬傳輸中，要傳送的圖像數(shù)據(jù)和在目的站獲得的最終圖像通常以1 1的比率加權(quán)，因此，當(dāng)噪聲的干擾微弱時影響程度低，但是隨著噪聲的干擾越強(qiáng)，對傳送的圖像的影響程度增加。因此，必須充分地增加用于提高傳送性能的噪聲電阻。在圖像信息的傳送中，還建議使圖像信息數(shù)字化并連續(xù)地傳送數(shù)字化信息，以便在傳送期間降低圖像質(zhì)量的下降(參見JP-A-2009-201540和JP-A-2008-80007)。然而，在數(shù)字信號的串行傳送中，在一個時間序列中傳送不同加權(quán)的數(shù)據(jù)，因此，如果高度加權(quán)的比特(即，高位)受到噪聲的影響，則該影響在收到的圖像中顯著地表現(xiàn)出來。此外，盡管可以通過將誤差檢驗(yàn)代碼添加到串行數(shù)據(jù)傳送中的每一個指定數(shù)據(jù)經(jīng)由誤差校正消除噪聲， 但是對于誤差可以校正的比特是受到限制的，并且如果出現(xiàn)突發(fā)錯誤，則該突發(fā)錯誤不能校正，因此圖像不可避免地質(zhì)量下降。因此，即使在捕獲的圖像信號被連續(xù)地從內(nèi)窺鏡傳送到控制器以減少圖像質(zhì)量的下降時，當(dāng)噪聲在傳送期間從外部產(chǎn)生影響時，噪聲的影響也會在顯示的圖像中明顯表現(xiàn)出來。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，即使捕獲的圖像信號在捕獲的圖像信號從內(nèi)窺鏡到控制器的串行傳送期間從外部受到噪聲的影響，內(nèi)窺鏡系統(tǒng)能夠通過使噪聲的影響難以覺察而輸出高質(zhì)量的圖像信息。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種內(nèi)窺鏡系統(tǒng)包括內(nèi)窺鏡，所述內(nèi)窺鏡包括輸出捕獲的對象的圖像信號的成像部分；和控制器，所述控制器與內(nèi)窺鏡分離并通過信號線連接到內(nèi)窺鏡，從成像部分輸出的捕獲的圖像信號作為數(shù)字圖像數(shù)據(jù)在內(nèi)窺鏡與控制器之間串行傳送，其中，成像部分包括多個二維布置的光接收部分以及讀取每一個光接收部分中儲存的電荷信號的驅(qū)動部分，驅(qū)動部分進(jìn)行讀取掃描，在所述讀取掃描中，從沿著在與光接收部分的布置方向相對應(yīng)的主掃描方向上延伸的每一行布置的光接收部分對電荷信號的讀取沿著垂直于主掃描方向的副掃描方向重復(fù)多次，以及
驅(qū)動部分通過在捕獲的圖像中包括的所有行上進(jìn)行讀取掃描以通過沿著副掃描方向以規(guī)定數(shù)量的間隔行依次掃描一些行并以規(guī)定數(shù)量的間隔行從一個間隔行依次掃描其它行來改變輸出圖像數(shù)據(jù)中的行的順序。


圖1是顯示用于說明本發(fā)明的實(shí)施例的包括內(nèi)窺鏡裝置的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的整個結(jié)構(gòu)的視圖；圖2是顯示內(nèi)窺鏡裝置的末端部分的主要部分放大橫截面圖；圖3是大致顯示高頻治療儀器的結(jié)構(gòu)的主要部分垂直橫截面圖；圖4是圖1的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的概念方框圖；圖5是顯示成像裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖；圖6是顯示要串行傳送的傳送數(shù)據(jù)的格式的示意圖；圖7是顯示成像裝置在普通掃描模式下的曝光/讀取時序的時間圖；圖8是顯示捕獲的圖像的實(shí)例的視圖；圖9是顯示成像裝置在隔一行隔行掃描的交錯掃描模式下的曝光/讀取時序的時間圖；圖10是顯示根據(jù)圖9的隔行掃描模式下的電荷信號的讀取順序產(chǎn)生的捕獲的圖像的視圖；圖11是顯示在普通掃描模式和隔行掃描模式之間轉(zhuǎn)換的過程的流程圖；圖12是顯示從普通掃描模式轉(zhuǎn)換到隔行掃描模式的時序的時間圖；圖13是圖9的隔行掃描模式下獲得的顯示圖像的說明圖；圖14是顯示轉(zhuǎn)換到隔行掃描模式的過程的流程圖；圖15是顯示內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的主要部分的概念方框圖；和圖16是顯示從普通掃描模式轉(zhuǎn)換到圖14的隔行掃描模式的時序的時間圖。
具體實(shí)施例方式下面將參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。圖1是用于說明本發(fā)明的實(shí)施例的顯示包括內(nèi)窺鏡裝置的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的整個結(jié)構(gòu)的示意圖。內(nèi)窺鏡系統(tǒng)200包括內(nèi)窺鏡裝置(在下文中有時稱為內(nèi)窺鏡)100、連接到內(nèi)窺鏡 100的控制器13、諸如監(jiān)視器的顯示部分15、諸如鍵盤的輸入部分17、治療儀器71、用于驅(qū)動治療儀器71的高頻功率控制部分97以及連接到高頻功率控制部分97的腳踏開關(guān)99。 控制器13包括用于向內(nèi)窺鏡100供應(yīng)照明光的光源部分67以及用于使從內(nèi)窺鏡100供應(yīng)的成像信號經(jīng)過各種圖像處理以將該成像信號轉(zhuǎn)換成視頻信號的處理器部分69。內(nèi)窺鏡100包括主體操作部分21 ；連接到主體操作部分21的要插入體腔中的內(nèi)窺鏡插入部分23 ；通用繩25，所述通用繩連接到主體操作部分21，并且包含各種電纜溝道和信號電纜；以及連接器27A和27B，所述連接器設(shè)置在通用繩25的末端而可移除地連接到控制器13。連接器27A和27B為分別連接到控制器13的光源部分67和處理器部分69 的單獨(dú)連接器，或者可以為一個組合式類型的連接器。
控制器13的光源部分67通過連接器27A和通用繩25將發(fā)射光輸出到內(nèi)窺鏡100， 使得照明光可以被供應(yīng)給設(shè)置在內(nèi)窺鏡插入部分23的末端的照明光學(xué)系統(tǒng)。在內(nèi)窺鏡100的主體操作部分21中布置諸如空氣/供水按鈕、抽吸按鈕、快門按鈕和功能轉(zhuǎn)換按鈕的各種按鈕四，并且設(shè)置用于使內(nèi)窺鏡的末端側(cè)彎曲的一對角形彎角鈕 31。內(nèi)窺鏡插入部分23包括柔軟部分33、彎曲部分35和末端部分(內(nèi)窺鏡末端部分)37，所述柔軟的部分、所述彎曲部分和所述末端部分從主體操作部分21側(cè)以該順序進(jìn)行設(shè)置。柔軟部分33是柔性的并連接到彎曲部分35的基部側(cè)，并且彎曲部分35在插入通過內(nèi)窺鏡插入部分23的導(dǎo)線(未示出)通過旋轉(zhuǎn)主體操作部分21的彎角鈕31而被拉動時能夠彎曲。因此，內(nèi)窺鏡末端部分37可以面向期望的方向。圖2是顯示內(nèi)窺鏡裝置的末端部分的結(jié)構(gòu)的局部放大橫截面圖。設(shè)置在內(nèi)窺鏡插入部分23的末端的成像光學(xué)系統(tǒng)包括具有用于捕獲由照明光學(xué)系統(tǒng)照射的觀察位置的圖像的成像裝置陽的成像芯片51，并將從成像裝置55獲得的觀察圖像的成像信號輸出到控制器13。CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器用作成像裝置55。控制器13的處理器部分69在圖1中顯示的顯示部分15中顯示通過輸入成像信號的圖像處理獲得的圖像信息。連接到控制器13的諸如鍵盤的輸入部分17可以用于輸入用于這樣的一系列處理的指令。內(nèi)窺鏡末端部分37設(shè)置有照明窗(未示出)和觀察窗45 (參見圖幻以及儀器插入孔47的夾鉗開口 43。在觀察窗45中，包括多個透鏡的物鏡光學(xué)系統(tǒng)49設(shè)置用于捕獲體腔內(nèi)的觀察位置的圖像。沿著光學(xué)路徑在物鏡光學(xué)系統(tǒng)49的后面連接棱鏡53以用于使物鏡光學(xué)系統(tǒng)49的光軸以直角彎曲，從而將所述光軸朝向成像芯片51引導(dǎo)。成像芯片51為整體包括成像裝置55和用于驅(qū)動成像裝置55并用于從成像裝置 55輸入信號/將信號輸出到成像裝置55的外圍電路57的單片半導(dǎo)體(S卩，通常所說的 CMOS傳感器芯片)，并且安裝在基板59上。信號線61連接到基板59的后端，并且信號線 61通過圖1中顯示的通用繩25連接到處理器部分69以傳遞各種信號。換句話說，物鏡光學(xué)系統(tǒng)49和棱鏡53在成像芯片51的成像裝置55上一起形成在內(nèi)窺鏡末端部分37側(cè)獲得的光學(xué)圖像，并且成像裝置陽輸出光學(xué)圖像的輸出信號作為捕獲的圖像信號。捕獲的圖像信號通過通用繩25被從內(nèi)窺鏡100側(cè)傳送到控制器13?？刂破?3的處理器部分69根據(jù)從內(nèi)窺鏡100的主體操作部分21或輸入部分17 發(fā)出的指令對從內(nèi)窺鏡100傳送的捕獲的圖像信號進(jìn)行圖像處理，以產(chǎn)生將供應(yīng)給顯示部分15用于顯示的圖像。設(shè)置在主體操作部分21與內(nèi)窺鏡插入部分23之間的連接部分39設(shè)置有夾鉗插入部分41，諸如夾鉗的治療儀器插入通過所述夾鉗插入部分。上述的治療儀器71插入通過該夾鉗插入部分41而被從內(nèi)窺鏡末端部分37的末端引導(dǎo)出來。治療儀器71通過穿過內(nèi)窺鏡插入部分23形成的儀器插入孔47被引入到內(nèi)窺鏡末端部分37，如圖2中所示。治療儀器71為高頻治療儀器，所述高頻治療儀器可以使噪聲疊加在該實(shí)施例中相鄰設(shè)置的信號線上，并且所述治療儀器通過電線95連接到高頻功率控制部分97。高頻功率控制部分 97連接到控制器13和腳踏開關(guān)99，用于控制高頻治療儀器71的驅(qū)動。下面將說明高頻治療儀器71的結(jié)構(gòu)。
圖3為顯示高頻治療儀器的示意性結(jié)構(gòu)的主要部分垂直橫截面圖。如圖3中所示， 為電熱刀的高頻治療儀器71具有足以插入內(nèi)窺鏡100的治療儀器插入孔47 (參見圖2)的柔性，并且包括外殼75和操作部分77，所述外殼包括緊密卷繞線圈7 和覆蓋緊密卷繞線圈75a的為四氟乙烯或類似物的絕緣管75b，所述操作部分設(shè)置在外殼75的基部端部處。 在緊密卷繞線圈75a的末端處，圓柱形止動構(gòu)件79和環(huán)形外殼末端絕緣芯片81被設(shè)置成被絕緣管7 覆蓋。具有導(dǎo)電特性的操作線83設(shè)置在外殼內(nèi)而可沿著軸方向移動，并且與止動構(gòu)件 79接觸的具有導(dǎo)電特性的止動件容納部分85連接到操作線83的末端。止動件容納部分 85設(shè)置有為刀部分的高頻電極部分73并電連接到所述高頻電極部分，所述高頻電極部分包括棒電極73a和電極板73b。高頻治療儀器71的操作部分77包括操作軸部分89和可在操作軸部分89上滑動的滑動件91?；瑒蛹?1設(shè)置有連接器部分93并通過電線95連接到高頻功率控制部分97。 高頻功率控制部分97連接到諸如腳踏開關(guān)的開關(guān)99。操作線83的基部向后延伸通過操作軸部分89中形成的未示出的插入孔而連接到滑動件91。當(dāng)滑動件91在軸方向上滑動時，操作線83在外殼75內(nèi)沿著軸方向向后/向前移動，使得高頻電極部分73的棒電極73a可以從外殼75的末端出現(xiàn)/消失。接下來將說明具有上述結(jié)構(gòu)的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)執(zhí)行的信號處理。圖4為顯示內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的概念方框圖。如圖4中所示，內(nèi)窺鏡系統(tǒng)200包括通過通用繩25彼此相連的內(nèi)窺鏡100和處理器部分69。包括成像裝置55和外圍電路 57的成像芯片51嵌入內(nèi)窺鏡100中。成像芯片51的外圍電路57包括用于生成內(nèi)部時鐘信號的PLL(鎖相環(huán))電路101、用于在成像裝置55中設(shè)置控制數(shù)據(jù)的寄存器103、用于使從成像裝置陽輸出的成像信號數(shù)字化的模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器105、用于使數(shù)字化的成像信號經(jīng)歷8B10B型編碼的8B10B編碼器107、用于通過使內(nèi)部時鐘信號的頻率成倍增加生成用于串行傳送的時鐘信號的PLL電路109、以及用于將編碼的成像信號轉(zhuǎn)換成串行信號并輸出該串行信號的并行/串行(P/S)轉(zhuǎn)換器111。PLL電路101為由相位比較器、環(huán)路濾波器、壓控振蕩器和分頻器構(gòu)成的鎖相電路，并與從處理器部分69輸入的穩(wěn)定參考時鐘信號BCLK同步且具有與參考時鐘信號BCLK 的頻率成指定比例關(guān)系的頻率(即，具有成倍的頻率)產(chǎn)生內(nèi)部時鐘信號ICLK。內(nèi)部時鐘信號ICLK被供應(yīng)給外圍電路57和成像裝置55的相應(yīng)部分。寄存器103保持從處理器部分69輸入并用于驅(qū)動成像裝置55的控制數(shù)據(jù)CTLD， 并將該控制數(shù)據(jù)輸入到成像裝置陽。寄存器103為用于執(zhí)行串行/并行轉(zhuǎn)換的移位寄存器，并且將以串行信號形式輸入的控制數(shù)據(jù)CTLD轉(zhuǎn)換成并行信號以輸入到成像裝置55。用于像素的掃描方法(例如，正常掃描或稍后詳細(xì)說明的隔行掃描模式)、要掃描的像素區(qū)、 快門速度(即，曝光時間)和類似信息作為控制數(shù)據(jù)CTLD輸入。成像裝置55根據(jù)控制數(shù)據(jù)CTLD和內(nèi)部時鐘信號ICLK控制稍后說明的掃描電路。A/D轉(zhuǎn)換器105通過量子化將從成像裝置55輸出的成像信號轉(zhuǎn)換成8比特Q56 比例)數(shù)字信號，并通過使用8根線并行地將轉(zhuǎn)換的8比特?cái)?shù)字信號輸入到8B10B編碼器 107。8B10B編碼器107為用于通過增加冗余2比特?cái)?shù)據(jù)將從A/D轉(zhuǎn)換器105輸入的8比特?cái)?shù)字信號轉(zhuǎn)換成10比特?cái)?shù)字信號的8B10B型編碼器，并且從8比特到10比特的轉(zhuǎn)化通過使用依照標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換表來實(shí)施。PLL電路109具有與PLL電路101相似的結(jié)構(gòu)，并且通過將內(nèi)部時鐘信號ICLK的頻率乘以例如10生成用于串行傳送的時鐘信號TCLK并將時鐘信號TCLK供應(yīng)到P/S轉(zhuǎn)換器 111。P/S轉(zhuǎn)換器111根據(jù)通過PLL電路109生成的用于串行傳送的時鐘信號TCLKjf 從8B10B編碼器107輸入的數(shù)字信號(即，10比特并行數(shù)據(jù))轉(zhuǎn)換成10比特串行數(shù)據(jù)。在這一點(diǎn)上，由于PLL電路109的作用，由所述轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的串行數(shù)據(jù)的頻率高達(dá)轉(zhuǎn)換之前獲得的并行數(shù)據(jù)的頻率的10倍。通過P/S轉(zhuǎn)換器111產(chǎn)生的串行數(shù)據(jù)通過在通用繩25內(nèi)穿行的信號線113a被傳送到處理器部分69作為成像信號SDT。處理器部分69包括用于控制整個裝置的主控制電路(CPU) 115 ；用于產(chǎn)生電源電壓VDD和接地電壓VSS的電源電路117 ；用于生成參考時鐘信號BCLK的參考時鐘發(fā)生器 119 ；時鐘及數(shù)據(jù)恢復(fù)(CDR)電路121，所述時鐘及數(shù)據(jù)恢復(fù)(CDR)電路用于從成像芯片51 接收成像信號SDT并從成像信號SDT重新獲得時鐘信號和數(shù)據(jù)信號；PLL電路123，所述PLL 電路用于通過使由CDR電路121產(chǎn)生成的時鐘信號的頻率成倍增加生成用于信號處理的時鐘信號，所述時鐘信號具有與成像芯片51中使用的內(nèi)部時鐘信號ICLK相同的頻率；用于將由CDR電路121生成的數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成并行信號的串行/并行(S/P)轉(zhuǎn)換器125 ；8B10B解碼器127，所述解碼器通過對并行化的成像信號進(jìn)行8B10B型解碼生成編碼之前獲得的成像信號；以及圖像處理電路129，所述圖像處理電路用于通過對解碼的成像信號進(jìn)行圖像處理生成要顯示在顯示部分15中的圖像數(shù)據(jù)。電源電路117將電源電壓VDD和接地電壓VSS供應(yīng)到處理器部分69內(nèi)的相應(yīng)部分，并且通過信號線11 和113c將這些電壓供應(yīng)到成像芯片51內(nèi)的相應(yīng)部分。參考時鐘發(fā)生器119生成具有穩(wěn)定頻率的參考時鐘信號BCLK，并且通過信號線113d將參考時鐘信號 BCLK輸入到包括在成像芯片51中的PLL電路101。CPU 115控制處理器部分69內(nèi)的相應(yīng)部分，生成上述的控制數(shù)據(jù)CTLD并通過信號線11 將控制數(shù)據(jù)CTLD輸入到包括在成像芯片51中的寄存器103。⑶R電路121檢測從成像芯片51串行傳送的成像信號SDT的相位，與成像信號SDT 的頻率同步生成提取時鐘信號RCLK，并且生成通過用提取時鐘信號RCLK取樣成像信號SDT 用提取時鐘信號RCLK對成像信號SDT重新定時(即，對數(shù)據(jù)或成像信號RSDT重新定時) 獲得的數(shù)據(jù)。通過⑶R電路121生成的提取時鐘信號RCLK被輸入PLL電路123，通過⑶R電路 121生成的成像信號RSDT被輸入S/P轉(zhuǎn)換器125。PLL電路123具有與上述的PLL電路101相似的結(jié)構(gòu)，并且通過使提取時鐘信號 RCLK的頻率乘以1/10生成具有與內(nèi)部時鐘信號ICLK相同頻率的用于信號處理的時鐘信號 SCLK。PLL電路123將由此生成的時鐘信號SCLK供應(yīng)到S/P轉(zhuǎn)換器125、8B10B解碼器127 和圖像處理電路129。S/P轉(zhuǎn)換器125根據(jù)PLL電路123生成的時鐘信號SCLK與所述并行/串行轉(zhuǎn)換反向?qū)?yīng)地對從⑶R電路121輸入的成像信號RSDT進(jìn)行串行/并行轉(zhuǎn)換，以生成10比特并行數(shù)據(jù)的成像信號，并且將所述成像信號輸入到8B10B解碼器127。
8B10B解碼器127通過使用依照8B10B標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換表進(jìn)行與上述的8B10B編碼器 107執(zhí)行的轉(zhuǎn)換相反的轉(zhuǎn)換，并且將輸入到所述解碼器的成像信號從10比特信號解碼到8 比特信號。通過8B10B解碼器127解碼的8比特成像信號被輸入圖像處理電路129。圖像處理電路1 根據(jù)時鐘信號SCLK將成像信號記錄在內(nèi)存儲器中并生成圖像數(shù)據(jù)，所述圖像數(shù)據(jù)將通過包括白平衡調(diào)節(jié)、增益校正、顏色插補(bǔ)、輪廓增強(qiáng)、伽瑪校正、彩色矩陣計(jì)算和類似處理的各種圖像處理被輸出。此外，圖像處理電路1 將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成用于在顯示部分15中顯示所述圖像數(shù)據(jù)的信號形式，并將用于圖像顯示的信號輸出到顯示部分15。此外，如上所述，高頻功率控制部分97連接到高頻治療儀器71、CPU 115和開關(guān) 99，當(dāng)實(shí)施開關(guān)99的腳踏操作時，高頻電流根據(jù)CPU 115發(fā)出的指令被供應(yīng)給高頻治療儀器71。換句話說，如圖3中所示，高頻電流通過設(shè)置在高頻治療儀器71的外殼75內(nèi)的操作線83供應(yīng)給高頻電極部分73。在供應(yīng)高頻電流中，外殼75插入通過內(nèi)窺鏡100的儀器插入孔47的狀態(tài)，因此，噪聲趨向于疊加到沿著儀器插入孔47相鄰設(shè)置在內(nèi)窺鏡插入部分 23(參見圖1)內(nèi)的信號線113a上。在該實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，即使噪聲影響將傳送的串行數(shù)據(jù)，由噪聲引起的顯示圖像的圖像質(zhì)量的下降通過稍后說明的方法也可以難以覺察。接下來將說明用于通過從成像裝置55的每一個像素獲取電荷信號生成成像信號的信號處理。圖5是示意性地顯示成像裝置55的結(jié)構(gòu)的電路圖。如圖5中所示，成像裝置55包括像素部分133，為光接收部分的單位像素131以二維矩陣形式布置在所述像素部分中； 相關(guān)二重抽樣(⑶幻電路135，所述相關(guān)二重抽樣電路用于對與來自像素部分133的輸出信號相對應(yīng)的電荷信號執(zhí)行噪聲抑制處理或類似處理；垂直掃描電路137，所述垂直掃描電路用于控制像素部分133在垂直方向上的掃描并控制像素部分133的復(fù)位操作；用于沿著水平方向控制掃描的水平掃描電路139 ；用于輸出已經(jīng)被讀取的電荷信號的輸出電路141 ； 以及控制電路143，所述控制電路用于將控制信號供應(yīng)到電路135-139中的每一個，并控制垂直/水平掃描以及取樣的時序和類似操作。每一個單位像素131都包括一個光電二極管D1、用于復(fù)位的晶體管Ml、用于驅(qū)動放大的晶體管M2以及用于像素選擇的晶體管M3。每一個單位像素131連接到垂直掃描線路(行選擇線路)Ll和水平掃描線路(列選擇)L2，并且單位像素131通過垂直掃描電路 137和水平掃描電路139相繼掃描。控制電路143產(chǎn)生要輸入到垂直掃描電路137和水平掃描電路139以用于像素部分133的行和列的掃描的控制信號、要輸入到垂直掃描電路137以用于使儲存在每一個光電二極管Dl中的電荷復(fù)位的控制信號、以及要輸入到⑶S電路135以用于控制像素133與 ⑶S電路135之間的連接的控制信號。⑶S電路135與每一個列選擇線路L2相對應(yīng)地設(shè)置，以便根據(jù)水平掃描電路139 輸出的水平掃描信號順序輸出連接到通過垂直掃描電路137選擇的列選擇線路Ll的相應(yīng)單位像素131的電荷信號。水平掃描電路139根據(jù)水平掃描信號控制晶體管M4的導(dǎo)通/ 截止?fàn)顟B(tài)，從而用于在CDS電路135與連接到輸出電路141的輸出總線L3之間提供的列選擇。輸出電路141放大依次從CDS電路135發(fā)送到輸出總線L3的電荷信號并輸出放大信號。在下面給出的說明中，從輸出電路141輸出的信號表示為用于將該信號與從每一個單位像素131讀取的電荷信號相區(qū)分的成像信號。盡管附圖中未示出，成像裝置55為包括多個顏色區(qū)段的濾色器(例如Bayer型原色濾色器)的單片顏色傳感器式成像裝置。像素部分133具有方形陣列結(jié)構(gòu)，在所述方形陣列結(jié)構(gòu)中，單位像素131沿著行方向和列方向以矩陣形式布置在半導(dǎo)體襯底上，其中列方向?yàn)榇怪狈较?，行方向?yàn)樗椒较颉?可選地，可以具有通常所說的蜂巢狀像素排列結(jié)構(gòu)，在所述蜂巢狀像素排列結(jié)構(gòu)中，設(shè)置在奇數(shù)行上的單位像素131和設(shè)置在偶數(shù)行上的單位像素131彼此移動一半間距。當(dāng)通過具有上述結(jié)構(gòu)的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)200觀察體腔內(nèi)部時，如圖4中所示，成像裝置 55產(chǎn)生的成像信號通過A/D轉(zhuǎn)換器105被轉(zhuǎn)換成8比特并行信號，并接著通過8B10B編碼器107轉(zhuǎn)換成10比特并行信號。10比特并行信號的成像信號通過P/S轉(zhuǎn)換器111轉(zhuǎn)換成串行信號，并接著通過信號線113a傳送到處理器部分69。處理器部分69在⑶R電路121處接收串行傳送的成像信號，使得⑶R電路121可以產(chǎn)生時鐘信號(即，提取時鐘信號RCLK)和與時鐘信號鎖相的數(shù)據(jù)信號(即，使數(shù)據(jù)RSDT 重新定時)。隨著通過⑶R電路121對數(shù)據(jù)重新定時產(chǎn)生的成像信號RSDT根據(jù)提取時鐘信號RCLK通過S/P轉(zhuǎn)換器125和8B10B解碼器127被轉(zhuǎn)換，以便重新獲得初始的8比特并行信號。該8比特并行信號的成像信號通過圖像處理電路1 被轉(zhuǎn)換成圖像數(shù)據(jù)，使得捕獲的圖像可以顯示在顯示部分15中。圖6顯示串行傳送的傳送數(shù)據(jù)的格式的實(shí)例。從輸出電路141輸出的電荷信號通過成像裝置陽的外圍電路57轉(zhuǎn)換成該格式的串行數(shù)據(jù)以便傳送到處理器部分69。串行數(shù)據(jù)具有在包括圖像信息的有效負(fù)載(payload)前面的前部區(qū)、與檢測數(shù)據(jù)相對應(yīng)的ECC (誤差檢驗(yàn)和校正)區(qū)以及在有效負(fù)載后面的空閑區(qū)。圖6顯示與一行捕獲圖像相對應(yīng)的內(nèi)容，并且與一行相對應(yīng)的多個數(shù)據(jù)被串行傳送。ECC區(qū)的信息提供用于檢測傳送誤差。此外，由于檢測數(shù)據(jù)被附加到每一行，因此可以對每一行檢測傳送誤差，由此可以容易地修復(fù)具有誤差的行。接下來將參照圖7-10詳細(xì)說明用于獲取具有上述結(jié)構(gòu)的成像裝置55中的電荷信號的方法。成像裝置55可以根據(jù)處理器部分69的CPU 115(參見圖4)發(fā)出的指令被選擇性地設(shè)置成正常掃描模式和隔行掃描模式。在正常掃描模式下，對來自沿主掃描方向布置的單位像素(光電二極管)131的相應(yīng)行的電荷信號的掃描/讀取沿著副掃描方向依次執(zhí)行， 以便從相應(yīng)行讀取電荷信號。在隔行掃描模式下，依次重復(fù)沿著副掃描方向?qū)χ付〝?shù)量的間隔行執(zhí)行成行的單位像素131的掃描/讀取，以便水平掃描所有行以讀取電荷信號。<正常掃描模式>如圖7的對于正常掃描模式下的成像裝置的曝光/讀取時間圖中所示，在包括與掃描行Line(l)-Line(n)(其中η為不小于2的整數(shù))相對應(yīng)的像素行的CMOS傳感器中， 在每一行的相應(yīng)單位像素(0-m)復(fù)位之后開始光電二極管的曝光，并且在規(guī)定的曝光時間之后，傳送儲存在相應(yīng)的光電二極管中的電荷以輸出電荷信號。該操作以延遲方式從掃描行Line(I)至掃描行Line(Ii)順序進(jìn)行。換句話說，在該模式下，沿著主掃描方向布置的相應(yīng)行的單位像素的掃描/讀取沿著副掃描方向依次進(jìn)行以讀取電荷信號，從而產(chǎn)生η行及 m列的捕獲圖像。
假定捕獲圖像的內(nèi)容為字母“A”，當(dāng)通過重復(fù)沿著主掃描方向從圖像起點(diǎn)PO對單位像素進(jìn)行的掃描以及沿著副掃描方向進(jìn)行的掃描輸出到輸出總線L3上的信號在輸出指令下編程圖像數(shù)據(jù)時，獲得圖8中顯示的圖像。<隔行掃描模式>圖9顯示使用滾動快門以為一種隔行掃描模式的每隔一行掃描模式對成像裝置的復(fù)位、曝光和讀取時序的實(shí)例。如圖9中所示，復(fù)位信號從垂直掃描電路137輸出到每一個晶體管Ml以用于掃描行Line(I)的復(fù)位(參見圖5)，以便使儲存在設(shè)置在掃描行 Line(I)上的相應(yīng)光電二極管Dl中的電荷復(fù)位并開始電荷儲存(曝光)。此后，通過沿著垂直方向(即，副掃描方向)相隔一行，以同樣方式對掃描行Line(3)進(jìn)行復(fù)位并開始充電。此外，通過沿著垂直方向相隔一行對掃描行Line(5)進(jìn)行復(fù)位并開始充電，并且重復(fù)實(shí)施這樣的操作。當(dāng)沒有間隔行時，再次從掃描行Line (2)開始掃描，并且在對掃描行Line (2)復(fù)位并開始該掃描行的電荷儲存之后，沿著垂直方向間隔一行并且對掃描行Line(4)進(jìn)行復(fù)位。這種復(fù)位處理重復(fù)到掃描行Line (η)(其中η為掃描行的總數(shù))。依此方式，一旦相應(yīng)行的單位像素131中儲存的電荷信號被放出，隨后將開始電荷儲存。在規(guī)定的電荷儲存時間之后，單位像素131中儲存的電荷信號輸出到CDS電路 135(參見圖幻。因此，根據(jù)用于通過行選擇線Ll進(jìn)行像素選擇輸入的至每一個晶體管 M3的選擇信號以及用于通過列選擇線L2進(jìn)行列選擇輸入的從每一個列選擇晶體管M4輸入的讀取信號，以掃描行 Line (1)、Line (3)，· · ·，Line (n_l)、Line (2)、Line G)，· · ·，以及 Line (η)的順序?qū)⑾鄳?yīng)的單位像素131的電荷信號輸出到輸出總線L3(參見圖5)。換句話說，在該隔行掃描模式下，第一讀取掃描和第二讀取掃描重復(fù)進(jìn)行直到副掃描方向的下端同時如同第一行與第二行之間的間隔保持規(guī)定數(shù)量的行，在所述第一讀取掃描中，還未掃描的第一行被選擇用于水平掃描以從與第一行相對應(yīng)的相應(yīng)光接收部分讀取電荷信號，在所述第二讀取掃描中，沿著副掃描方向與第一行相隔規(guī)定數(shù)量的行的還未掃描的第二行被選擇用于水平掃描以從與第二行相對應(yīng)的相應(yīng)光接收部分讀取電荷信號， 此后第一讀取掃描和第二讀取掃描對從副掃描方向的上端選擇的還未掃描的行再次重復(fù)進(jìn)行直到副掃描方向的下端，并且這樣的過程重復(fù)多次。假定捕獲圖像的內(nèi)容為字母“A”，如圖8所示，在采用上述的電荷信號的輸出指令的情況下，當(dāng)通過重復(fù)沿著主掃描方向從圖像起點(diǎn)PO進(jìn)行的掃描以及沿著副掃描方向間隔一行進(jìn)行的掃描輸出到輸出總線L3上的信號在輸出指令下變成圖像數(shù)據(jù)時，獲得如圖 10所示的沿著副掃描方向平分的圖像數(shù)據(jù)。換句話說，信號在正常掃描模式下沿副掃描方向以捕獲圖像的相應(yīng)行的相繼及連續(xù)順序的時間序列輸出，而信號在隔行掃描模式下以捕獲圖像中的不連續(xù)行順序輸出。因此，在隔行掃描模式下，即使在傳送期間對成像信號造成部分誤差時，具有所述誤差的區(qū)域也會在顯示的圖像中表現(xiàn)為彼此不相鄰的不連續(xù)線，由此使得由誤差引起的圖像質(zhì)量的下降難以覺察。圖11是顯示正常掃描模式與隔行掃描模式之間的轉(zhuǎn)換過程的流程圖。在串行數(shù)據(jù)的傳送期間擔(dān)心外部噪聲的影響的情況下，正常掃描模式轉(zhuǎn)換到隔行掃描模式。以高頻治療儀器71的操作時序?qū)嵤┰撃Ｊ睫D(zhuǎn)換以用于消除高頻治療儀器71的操作期間產(chǎn)生的噪聲影響。具體地，由于施加高頻電流用于操作高頻治療儀器71且同時開關(guān)99處于接通狀態(tài)，因此在該接通操作期間設(shè)定隔行掃描模式。在圖11中，在步驟Sl中設(shè)置正常掃描模式用于捕獲圖像，在步驟S2中確定開關(guān) 99是否處于接通狀態(tài)(即，開關(guān)是否已經(jīng)操作)，當(dāng)所述開關(guān)處于斷開狀態(tài)時，確定高頻治療儀器71沒有操作，由此保持正常掃描模式。當(dāng)確定開關(guān)99處于接通狀態(tài)時，在步驟S3 中正常掃描模式轉(zhuǎn)換到隔行掃描模式。在轉(zhuǎn)換到隔行掃描模式之后，在步驟S4中高頻電流被施加到高頻治療儀器71，以便執(zhí)行諸如組織切開的治療。隨后，在步驟S5中確定開關(guān)99 是否處于斷開狀態(tài)，當(dāng)所述開關(guān)處于接通狀態(tài)時，保持隔行掃描模式。當(dāng)所述開關(guān)處于斷開狀態(tài)時，確定已經(jīng)完成采用高頻治療儀器71進(jìn)行的治療，由此在步驟S6中隔行掃描模式轉(zhuǎn)換到正常掃描模式。圖12是顯示如圖11所示在控制下將正常掃描模式轉(zhuǎn)換到隔行掃描模式的時序的時間圖。當(dāng)開關(guān)99操作將進(jìn)入接通狀態(tài)時，CPU 115檢測接通狀態(tài)并由此將模式轉(zhuǎn)換信號發(fā)送到寄存器103(參見圖4)，以將正常掃描模式轉(zhuǎn)換到隔行掃描模式。在完成所述模式轉(zhuǎn)換之后，高頻功率控制部分97將高頻電流施加到高頻治療儀器71。依此方式，在將高頻電流施加到高頻治療儀器71之前，從正常掃描模式到隔行掃描模式的轉(zhuǎn)換完成，因此顯著降低高頻噪聲對顯示圖像上的影響。圖13是隔行掃描模式下顯示的圖像的示例性視圖。通過成像裝置55獲得的圖像顯示在顯示部分15 (參見圖1和圖4)中且其圖像字段以奇數(shù)字段F1、偶數(shù)字段F2、奇數(shù)字段F3等的順序在短時間段內(nèi)轉(zhuǎn)換。在這點(diǎn)上，簡化對一個幀圖像包括16條線、奇數(shù)字段Fl 包括8條線Line⑴-Line (15)以及偶數(shù)字段F2包括8條線Line⑵-Line (16)的說明，如圖13中所示。由于串行圖像數(shù)據(jù)的傳送期間噪聲的影響引起的誤差從串行圖像數(shù)據(jù)的傳送順序方面以連續(xù)時序出現(xiàn)。在傳送的信號對應(yīng)于隔行掃描數(shù)據(jù)的情況下，當(dāng)數(shù)據(jù)顯示在顯示部分15中時，誤差沒有以連續(xù)時間序列顯示在相鄰的線上或多個字段上。具體地，如圖 1313中所示，假定在偶數(shù)字段F2的線Line(6)和Line (8)的傳送期間產(chǎn)生誤差，該誤差表現(xiàn)為具有偶數(shù)字段F2的線Line (6)和Line(S)的圖像信息損失的圖像。然而，在顯示偶數(shù)字段F2中，由于視覺上保持之前的奇數(shù)字段Fl的余像，因此在行Line (6)和Line (8)之前和之后基本上顯示沒有誤差的行Line (5) ,Line (7)和Line (9) 的信息。因此，由于誤差具有損失的行Line (6)和Line(S)在屏幕中沒有彼此相鄰(如沿著副掃描方向連續(xù)的上行和下行)顯示，而是顯示為夾在沒有誤差的行之間的狀態(tài)。此外， 在顯示具有誤差的偶數(shù)字段F2之后，立即替換成下一個奇數(shù)字段的屏幕且接著是下一個偶數(shù)字段的屏幕進(jìn)行顯示。因此，即使在產(chǎn)生誤差時，在時間序列連續(xù)的多個字段上連續(xù)地表現(xiàn)出最小化的損失，并且即使如果在多個字段上連續(xù)顯示該損失，則損失也是出現(xiàn)在屏幕上的不同位置，由此誤差在視覺上無法明顯識別出。因此，即使由于噪聲的影響對部分?jǐn)?shù)據(jù)造成誤差，視覺上也可以難以覺察。(可選的控制實(shí)例)下面將參照圖14-16說明內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的控制方法的另一個實(shí)例。在通過該方法控制的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)200中，在檢測傳送的串行數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的誤差中將正常掃描模式轉(zhuǎn)換到隔行掃描模式。
圖14是顯示轉(zhuǎn)換到隔行掃描模式的過程的流程圖，圖15是概念性地顯示內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的主要部分的示意性方框圖，圖16是顯示將正常掃描模式轉(zhuǎn)換到隔行掃描模式的時序的時間圖。下面將參照圖14的流程圖說明該控制方法的過程。在該控制方法中，成像裝置陽的控制電路143(參見圖5)在掃描沿著主掃描方向延伸的行并在副掃描方向上進(jìn)行讀取的正常掃描模式下實(shí)施掃描，使得成像信號SDT可以通過信號線113a從內(nèi)窺鏡100傳送到處理器部分69，如圖15所示。成像信號SDT具有圖6中顯示的上述數(shù)據(jù)格式，并且在該控制方法中，通過使用包括設(shè)置在圖像信息的有效負(fù)載后面的ECC(誤差檢驗(yàn)及校正)區(qū)的信息檢測傳送誤差的發(fā)生。具體地，圖15中顯示的CDR電路121在數(shù)據(jù)傳送的接收側(cè)根據(jù)ECC區(qū)的信息執(zhí)行對有效負(fù)載的圖像信息的傳送誤差辨別(步驟Si)。當(dāng)檢測到誤差時 (在步驟S2中為是)，誤差檢測信號被發(fā)送到CPU 115，以便校正誤差區(qū)(步驟S3)。在這點(diǎn)上，已經(jīng)檢測誤差的字段在沒有轉(zhuǎn)換掃描模式的情況下受到掃描，直到完成對該字段的所有行的掃描為止。圖像處理電路1 將傳送的視頻信號轉(zhuǎn)換成二維圖像數(shù)據(jù)并使顯示部分15顯示數(shù)據(jù)。顯示部分15不用考慮誤差的出現(xiàn)來顯示圖像，而具有誤差的行通過同樣的填色方法來顯示，在所述填色方法中整個行用相同顏色的灰色或類似顏色填充。隨后，當(dāng)完成包括誤差區(qū)的字段的圖像顯示時(在步驟S4中為是)，CPU 115將模式轉(zhuǎn)換信號發(fā)送到內(nèi)窺鏡100的寄存器103，以便將正常掃描模式轉(zhuǎn)換成隔行掃描模式(步驟S5)。要注意的是如有需要在步驟S3中在誤差區(qū)的校正中可以重新獲得為有效負(fù)載的圖像信息。將參照圖16的時間圖說明上述過程。成像裝置55的控制電路143在正常掃描模式下讀取單位像素131 (參見圖5)的電荷信號，并且內(nèi)窺鏡100串行傳送根據(jù)到達(dá)處理器部分69的電荷信號產(chǎn)生的視頻信號。 當(dāng)處理器部分69的CDR電路121在傳送期間檢測視頻信號的誤差時，即，當(dāng)誤差檢測信號 %被輸入CPU 115時，CPU 115仍然在正常掃描模式下讀取已經(jīng)檢測到誤差的字段Fi的圖像的所有行的電荷信號，以便完成串行傳送。此后，當(dāng)完成字段Fi的圖像的傳送時，CPU 115將用于轉(zhuǎn)換掃描模式的模式轉(zhuǎn)換信號Sm輸出到內(nèi)窺鏡100，并且內(nèi)窺鏡100的成像裝置陽的控制電路143根據(jù)模式轉(zhuǎn)換信號Sm將掃描模式從正常掃描模式轉(zhuǎn)換到隔行掃描模式。在所述模式轉(zhuǎn)換之后，控制電路143在隔行掃描模式下讀取字段Fi+Ι的電荷信號。依此方式，通過轉(zhuǎn)換到隔行掃描模式的掃描模式從緊接于已經(jīng)檢測誤差的字段的字段Fi+Ι讀取電荷信號，由此可以使噪聲的影響在出現(xiàn)誤差之后難以覺察。在所述格式的串行數(shù)據(jù)中，優(yōu)選設(shè)置用于檢測、校正和補(bǔ)償傳送誤差的功能，以便增加數(shù)字傳送期間的噪聲電阻。對于用于檢測誤差的功能，不僅可以采用上述的ECC區(qū)，而且還可以采用循環(huán)冗余檢驗(yàn)CRC、無效碼檢測(例如，沒有通過8B10B編碼限定的代碼的檢測)、無效格式檢測或類似功能?？梢圆捎弥T如BCH碼的向前糾錯(FEC)作為用于校正誤差的功能。對于不能通過 FEC校正的誤差可以適當(dāng)?shù)夭捎萌我獾母鞣N方法，不僅包括上述的通過同樣的填色方法的寫滿方法，而且還包括通過使用相同幀的前一行的值內(nèi)插誤差的前一行插補(bǔ)方法、通過使用前一幀中相同位置的行的值內(nèi)插誤差的前一幀插補(bǔ)方法、或者通過使用前一行和下一行的值內(nèi)插誤差的前一行/下一行插補(bǔ)方法。
本發(fā)明不局限于上述實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會理解在不背離本發(fā)明的精神和保護(hù)范圍的情況下可以在本發(fā)明中做出各種改變和修改。例如，盡管在其中讀取成像裝置的電荷信號的順序改變的隔行掃描模式下產(chǎn)生上述的串行數(shù)據(jù)，但是相應(yīng)行的信號的順序也可以通過不受到電荷信號的讀取順序控制的另一種方法改變。例如，成像裝置的電荷信號可以以正常掃描模式讀取以便一次儲存在存儲器中，并且相應(yīng)行的電荷信號可以被以與隔行掃描模式下采用的順序相對應(yīng)的順序從該存儲器讀取以產(chǎn)生串行數(shù)據(jù)。此外，盡管通過以上述構(gòu)造實(shí)例的隔行掃描模式間隔一行地實(shí)施掃描讀取，但是本發(fā)明不局限于此，而是可以間隔兩行或更多行或者可以任意讀取行。此外，盡管成像裝置被稱作CMOS圖像傳感器，但是成像裝置不局限于此，而在如上所述共同使用存儲器時可以為CCD(電荷耦合裝置)圖像傳感器。如至此所述，在此公開了以下內(nèi)容(1)依照本發(fā)明的一個方面，一種內(nèi)窺鏡系統(tǒng)包括內(nèi)窺鏡，所述內(nèi)窺鏡包括輸出目標(biāo)的捕獲圖像信號的成像部分；和控制器，所述控制器與內(nèi)窺鏡分離并通過信號線連接到內(nèi)窺鏡，從成像部分輸出的所述捕獲圖像信號作為數(shù)字圖像數(shù)據(jù)在內(nèi)窺鏡與控制器之間串行傳送，其中，成像部分包括多個二維布置的光接收部分以及讀取每一個光接收部分中儲存的電荷信號的驅(qū)動部分，驅(qū)動部分進(jìn)行讀取掃描，在所述讀取掃描中，從沿著在與光接收部分的布置方向相對應(yīng)的主掃描方向上延伸的每一行布置的光接收部分對電荷信號的讀取沿著垂直于主掃描方向的副掃描方向重復(fù)多次，以及驅(qū)動部分通過在捕獲圖像中包括的所有行上進(jìn)行讀取掃描以通過沿著副掃描方向間隔規(guī)定數(shù)量的行依次掃描一些行并通過規(guī)定數(shù)量的間隔行從一個間隔行依次掃描其它行來改變輸出圖像數(shù)據(jù)中的行的順序。在該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中，傳送通過改變相應(yīng)行的輸出順序串行化的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，因此，即使在傳送期間由于噪聲的影響使部分?jǐn)?shù)據(jù)產(chǎn)生誤差時，由此產(chǎn)生的誤差視覺上也可以難以覺察。具體地，驅(qū)動部分被設(shè)置到重復(fù)沿著副掃描方向間隔規(guī)定數(shù)量的行進(jìn)行掃描讀取的掃描模式。依照在該掃描模式下產(chǎn)生的捕獲圖像信號，產(chǎn)生形成有規(guī)定數(shù)量的間隔行的多個字段屏(field screen)作為順序數(shù)據(jù)。在由于部分順序數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差在捕獲的圖像信號中造成損失的情況下，所述損失僅為順序數(shù)據(jù)中連續(xù)的部分?jǐn)?shù)據(jù)的損失，并且從未在捕獲圖像中彼此相鄰的行上或者時間序列連續(xù)的多個字段屏上出現(xiàn)。換句話說，捕獲的圖像中彼此相鄰的行沒有連續(xù)存在，時間序列連續(xù)的字段屏沒有連續(xù)地存在于順序數(shù)據(jù)中連續(xù)的特別窄的數(shù)據(jù)部分中，因此，可以避免視覺上明顯的缺少相鄰行以及時間序列連續(xù)的字段屏中產(chǎn)生的缺陷。因此，當(dāng)顯示包括誤差并已經(jīng)被串行傳送的捕獲的圖像信號時， 數(shù)據(jù)的損失例如僅出現(xiàn)在特定的字段屏中，并且具有損失的字段屏立即被下一個字段屏代替。此外，數(shù)據(jù)的損失從未表現(xiàn)為捕獲圖像中的相鄰行，而是對應(yīng)于規(guī)定數(shù)量的行遠(yuǎn)離彼此出現(xiàn)在適當(dāng)?shù)奈恢谩?2)在(1)的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中，驅(qū)動部分在(i)第一掃描模式與(ii)第二掃描模式之間轉(zhuǎn)換，在所述第一掃描模式下，沿著副掃描方向在每一行上依次進(jìn)行掃描讀取，在所述第二掃描模式下，通過沿著副掃描方向以規(guī)定數(shù)量的間隔行依次掃描一些行并以規(guī)定數(shù)量的間隔行從一個間隔行依次序掃描其它行來在捕獲圖像中包括的所有行上進(jìn)行掃描讀取。在該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中，由于第一掃描模式和第二掃描模式可以自由轉(zhuǎn)換，因此可以選擇性地采用每一個掃描模式，以便對于串行傳送產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)以所需的時序轉(zhuǎn)換掃描模式。(3) (1)或O)的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)可以還包括干擾檢測單元，所述干擾檢測單元在串行傳送期間檢測為誤差出現(xiàn)因素的干擾；和控制單元，當(dāng)干擾檢測單元檢測到干擾的出現(xiàn)時，所述控制單元將驅(qū)動部分從第一掃描模式轉(zhuǎn)換到第二掃描模式。在該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中，當(dāng)出現(xiàn)干擾時，掃描模式轉(zhuǎn)換到使由所述干擾產(chǎn)生的誤差最小化地影響圖像數(shù)據(jù)傳送的模式，因此可以保持顯示圖像的高質(zhì)量。(4)在(3)的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中，干擾檢測單元檢測高頻電流施加到高頻治療儀器的時序，所述高頻治療儀器與內(nèi)窺鏡的插入部分一起插入對象中并具有在所述高頻治療儀器的末端暴露出來的高頻電極，以及控制單元根據(jù)干擾檢測單元檢測的高頻電流的施加時序?qū)Ⅱ?qū)動部分從第一掃描模式轉(zhuǎn)換到第二掃描模式。盡管在通過高頻治療儀器進(jìn)行治療中在啟動高頻治療儀器時在信號線中趨向于產(chǎn)生噪聲，但是當(dāng)在該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中第一掃描模式被轉(zhuǎn)換到第二掃描模式時，即使由于噪聲的出現(xiàn)造成數(shù)據(jù)損失，所述損失在視覺上可以難以覺察。因此，不用考慮高頻治療儀器的操作可以始終提供良好的捕獲圖像。(5)在(3)或(4)的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中，在串行傳送的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)中，捕獲的圖像信號對應(yīng)于每一行被分開，并且檢測傳送誤差的檢測數(shù)據(jù)被提供給每一個分開的行，和控制單元通過使用檢測數(shù)據(jù)檢測傳送誤差的出現(xiàn)，并根據(jù)檢測傳送誤差的時間將驅(qū)動部分從第一掃描模式轉(zhuǎn)換到第二掃描模式。在該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中，由于檢測數(shù)據(jù)被提供給每一行，因此對于每一行都可以檢測傳送誤差的出現(xiàn)，由此可以容易地對具有誤差的行進(jìn)行恢復(fù)。此外，由于第一掃描模式根據(jù)傳送誤差的出現(xiàn)的檢測時間轉(zhuǎn)換到第二掃描模式，因此可以在轉(zhuǎn)換適當(dāng)模式的任何時候解決任何時間出現(xiàn)的誤差，因此可以始終提供良好的捕獲圖像。(6)在⑴或⑵的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中，規(guī)定數(shù)量的間隔行為單間隔行。在該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中，由于對每一行交替進(jìn)行掃描讀取，因此交替獲得奇數(shù)行的字段和偶數(shù)行的字段。因此，可以根據(jù)普通的NTSC顯示方法顯示圖像。(7) (1)或O)的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)可以還包括顯示部分，所述顯示部分顯示根據(jù)串行傳送的捕獲的圖像信號獲得的圖像信息。在該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中，獲得的捕獲圖像的信息可以在數(shù)據(jù)損失最不明顯的狀態(tài)下顯示在顯示部分中。〈補(bǔ)充說明〉在內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中，在將高頻電流供應(yīng)到高頻治療儀器之前，控制裝置將驅(qū)動部分從第一掃描模式轉(zhuǎn)換到第二掃描模式。在該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中，在將高頻電流供應(yīng)到高頻治療儀器之前將驅(qū)動部分轉(zhuǎn)換到第二掃描模式，因此可以使由于噪聲的出現(xiàn)造成的數(shù)據(jù)損失在信號線中趨向于產(chǎn)生噪聲時難以覺察。因此，可以始終穩(wěn)定地供應(yīng)良好的捕獲圖像。在內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中，在完成已經(jīng)檢測傳送誤差的對整個捕獲圖像的讀取掃描之后， 控制裝置將驅(qū)動部分從第一掃描模式轉(zhuǎn)換到第二掃描模式。在該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中，由于在完成已經(jīng)檢測傳送誤差的對捕獲圖像的讀取掃描之后將驅(qū)動部分轉(zhuǎn)換到第二掃描模式，因此由于出現(xiàn)傳送誤差造成的數(shù)據(jù)損失在沒有完成讀取掃描過程的情況下在出現(xiàn)傳送誤差之后傳送的捕獲圖像中可以難以覺察。因此，可以穩(wěn)定地供應(yīng)良好的捕獲圖像。本發(fā)明的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)包括配備有用于輸出對象的捕獲圖像信號的成像部分的內(nèi)窺鏡；與內(nèi)窺鏡分離并通過信號線連接到內(nèi)窺鏡的控制器，所述控制器用于在內(nèi)窺鏡與控制器之間串行傳送包括捕獲圖像信號的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)；和交織圖像數(shù)據(jù)生成裝置，所述交織圖像數(shù)據(jù)生成裝置用于生成交織圖像數(shù)據(jù)，其中通過沿著捕獲圖像的垂直方向以規(guī)定數(shù)量的間隔行重新排列一些水平線以及以規(guī)定數(shù)量的間隔線從一個間隔水平線重新排列另一個水平行來重新排列根據(jù)對象的捕獲的圖像信號獲得的捕獲圖像的所有水平線。在該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中，不通過采用改變從成像部分讀取電荷信號的順序的驅(qū)動方法，而是通過采用以普通的順序行順序執(zhí)行的驅(qū)動方法使得在捕獲圖像中難以覺察由于出現(xiàn)傳送誤差造成的數(shù)據(jù)損失。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，包括內(nèi)窺鏡，所述內(nèi)窺鏡包括輸出捕獲的對象的圖像信號的成像部分；和控制器，所述控制器與所述內(nèi)窺鏡分離并通過信號線連接到所述內(nèi)窺鏡，從所述成像部分輸出的捕獲的所述圖像信號作為數(shù)字圖像數(shù)據(jù)在所述內(nèi)窺鏡與所述控制器之間串行傳送，其中所述成像部分包括多個二維布置的光接收部分以及讀取存儲在所述光接收部分中的每一個中的電荷信號的驅(qū)動部分，所述驅(qū)動部分進(jìn)行讀取掃描，在所述讀取掃描中，從沿著在與所述光接收部分的布置方向相對應(yīng)的主掃描方向上延伸的每一行布置的所述光接收部分對所述電荷信號的讀取沿著垂直于所述主掃描方向的副掃描方向被重復(fù)多次，以及所述驅(qū)動部分通過在捕獲的圖像中包括的所有行上進(jìn)行讀取掃描以沿著所述副掃描方向以規(guī)定數(shù)量的間隔行依次掃描一些行并以所述規(guī)定數(shù)量的間隔行從一個間隔行依次掃描其它行來改變輸出所述圖像數(shù)據(jù)中的行的順序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中，所述驅(qū)動部分在(i)第一掃描模式與 ( )第二掃描模式之間轉(zhuǎn)換，在所述第一掃描模式下，沿著所述副掃描方向在每一行上依次進(jìn)行所述掃描讀取，在所述第二掃描模式下，通過沿著所述副掃描方向以規(guī)定數(shù)量的間隔行依次掃描一些行并以所述規(guī)定數(shù)量的間隔行從一個間隔行依次掃描其它行來在所述捕獲圖像中包括的所有行上進(jìn)行所述掃描讀取。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，還包括干擾檢測單元，所述干擾檢測單元在所述串行傳送期間檢測為誤差出現(xiàn)因素的干擾；和控制單元，當(dāng)所述干擾檢測單元檢測到干擾的出現(xiàn)時，所述控制單元將所述驅(qū)動部分從所述第一掃描模式轉(zhuǎn)換到所述第二掃描模式。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中所述干擾檢測單元檢測高頻電流施加到高頻治療儀器的時序，所述高頻治療儀器與所述內(nèi)窺鏡的插入部分一起插入對象中并具有在所述高頻治療儀的末端暴露出來的高頻電極；以及所述控制單元根據(jù)所述干擾檢測單元檢測的高頻電流的施加時序?qū)⑺鲵?qū)動部分從所述第一掃描模式轉(zhuǎn)換到所述第二掃描模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中在串行傳送的所述數(shù)字圖像數(shù)據(jù)中，捕獲的所述圖像信號對應(yīng)于每一行被分開，并且檢測傳送誤差的檢測數(shù)據(jù)被提供給每一個分開的行；以及所述控制單元通過使用所述檢測數(shù)據(jù)檢測傳送誤差的出現(xiàn)，并根據(jù)檢測傳送誤差的時序?qū)⑺鲵?qū)動部分從所述第一掃描模式轉(zhuǎn)換到所述第二掃描模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中，所述規(guī)定數(shù)量的間隔行為單間隔行。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，還包括顯示部分，所述顯示部分顯示根據(jù)串行傳送的捕獲的所述圖像信號獲得的圖像信息。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，所述內(nèi)窺鏡系統(tǒng)包括內(nèi)窺鏡，所述內(nèi)窺鏡包括成像部分和與內(nèi)窺鏡分離并通過信號線連接到內(nèi)窺鏡的控制器。成像部分包括多個二維布置的光接收部分和讀取每一個光接收部分中儲存的電荷信號的驅(qū)動部分。驅(qū)動部分進(jìn)行讀取掃描，在所述讀取掃描中，沿主掃描方向和副掃描方向從光接收部分讀取電荷信號。驅(qū)動部分通過在捕獲的圖像中包括的所有行上進(jìn)行讀取掃描以通過沿著副掃描方向以規(guī)定數(shù)量的間隔行依次掃描一些行并以所述規(guī)定數(shù)量的間隔行從一個間隔行依次掃描其它行來改變輸出所述圖像數(shù)據(jù)中的行的順序。
文檔編號A61B1/05GK102283625SQ20111015738
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月7日
發(fā)明者村上浩史 申請人:富士膠片株式會社