JP3065409B2 - 電子内視鏡装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像素子にて得ら
れたビデオ信号をモニタに表示する電子内視鏡装置の構
成に関する。

【０００２】

【従来の技術】先端部に設けられた固体撮像素子である
ＣＣＤ（ChargeCoupled Device ）で、消化管等の体腔
内あるいは構造物の細管内等を観察する電子内視鏡が周
知であり、この種の電子内視鏡では上記ＣＣＤにて撮像
された被観察体内の画像がモニタ上に表示される。従っ
て、モニタ上に表示された画像を観察することにより、
医療分野では診断や各種の処置が行われ、また工業分野
では細管内の状態等が検査できることになる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来におけ
る電子内視鏡装置は、電子内視鏡（電子スコープ）が外
部プロセッサ装置に接続され、この外部プロセッサ装置
にモニタが接続される構成となっている。この外部プロ
セッサ装置は、比較的大きい装置となっており、従って
容易に携帯することはできず、医療分野では手術室又は
検査室以外で行う簡易な検査あるいは集団検診の場合に
は、装置の搬入、セッティング等を簡単に行うことがで
きなかった。他方、工業分野では検査対象自体を動かす
ことができない場合も多く、携帯し易い装置が求められ
ている。

【０００４】また、電子内視鏡装置は種々の使用目的を
有しており、例えば簡易な検査に用いられる場合もあ
り、詳細な検査・処置に用いられる場合もあり、しかも
詳細な検査・処置にあっては画像をフリーズし、あるい
はカラー表示状態を変化させて観察したりする必要が生
じる。しかし、この装置は目的に応じて使い方が異なる
ことに対応して構成されておらず、汎用性に欠けるとい
う問題もある。

【０００５】更に、電子内視鏡装置では外部プロセッサ
装置に組み込まれているビデオ信号処理回路や被観察体
内を照す光源装置が故障することもあり、この場合には
外部プロセッサ装置を一体として修理しなければなら
ず、電子内視鏡の使用が不可能となる。

【０００６】また更に、電子内視鏡装置にはＩＣ部品が
用いられているが、このＩＣ部品は時代の推移により新
しいものに置き換えられており、近年ではそのスピード
も速くなっている。一方、光源装置を含むＩＣ以外の部
品は上記ＩＣ部品よりも長期間使用することが可能であ
り、使用寿命が異なる部品が一つの装置に混在すること
による無駄が生じている。

【０００７】そこで、本出願人はＣＣＤを駆動する回路
とビデオ信号を処理する回路の一部を独立させて別ユニ
ットとして構成することを提案しているが、この場合に
は画像処理を行うための設定操作等が効率よく行え、構
成の簡略化を図ることができる構成とすることが必要と
なる。

【０００８】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、携帯性を有することができ、かつ
汎用性があり、また特に光源装置等が故障した場合でも
内視鏡の使用が可能となるシステム構成を提供すると共
に、このシステム構成で画像処理の設定操作等が行い易
く、構成の簡略化を図ることができる電子内視鏡装置を
提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る電子内視鏡装置は、固体撮像素子を先
端部に配設した電子内視鏡と、この電子内視鏡に接続可
能に構成され、少なくとも画像用メモリを有するプロセ
ッサ装置と、上記電子内視鏡に着脱自在に取り付けられ
る駆動／処理ユニットとを備え、上記駆動／処理ユニッ
トには、上記固体撮像素子を駆動する駆動回路及び固体
撮像素子で得られたビデオ信号について上記画像用メモ
リ前段までの処理をする処理回路を有する回路部と、こ
の回路部で形成されたビデオ信号を上記プロセッサ装置
に出力するためのコネクタ部と、上記回路部において同
時化処理されたビデオ信号をモニタへ出力するためのコ
ネクタ部と、上記電子内視鏡に設けられた機能の設定を
するためのキー操作部とを配設したことを特徴とする。

【００１０】

【作用】上記の構成によれば、駆動／処理ユニットが光
源装置、メモリ、オプション回路等が配設された外部プ
ロセッサ装置に対して、あるいは操作部に対して着脱自
在となるので、駆動／処理ユニットと外部プロセッサ装
置とを分離して取り扱うことができ、また駆動／処理ユ
ニット自体で処理したビデオ信号に基づいて画像表示さ
せることが可能となり、外部プロセッサ装置に替えて簡
易な光源装置のみを用いるだけで、画像が形成できる。
そして、この際には駆動／処理ユニットに設けられたキ
ー操作部により電子内視鏡の操作が可能となり、機能性
が向上すると共に、プロセッサ装置内の光源の点灯ノイ
ズの影響等も防止される。

【００１１】

【実施例】図１には、第１実施例に係る電子内視鏡装置
の構成が示されており、図（ａ）は全体図、図（ｂ）は
駆動／処理ユニットの構成図である。図（ａ）におい
て、電子内視鏡１０には先端部にＣＣＤ１１が配設さ
れ、中間部に操作部１２が設けられており、この操作部
１２の操作によって先端部が曲げ操作されると共に、撮
影あるいは処置のための操作が可能となる。この電子内
視鏡１０は、コネクタ１３によって駆動／処理ユニット
１４に接続され、この駆動／処理ユニット１４は他の装
置と独立（別体）させ、かつ着脱自在に形成し、コネク
タ１５によって外部プロセッサ装置１６に接続される。
また、電子内視鏡１０へ光を供給するファイバケーブル
１７が途中から分岐し、コネクタ１８によって外部プロ
セッサ装置１６に接続されている。

【００１２】そして、上記駆動／処理ユニット１４には
キー操作部１９が配設され、このキー操作部１９は、図
示のようにプッシュ式のキー釦１〜９が複数設けられ、
このキー釦１〜９を押し動作することによって、電子シ
ャッタ速度、ガンマ補正等の設定操作が可能となる。

【００１３】図１（ｂ）において、独立した上記駆動／
処理ユニット１４には、ＣＣＤ１１を駆動するＣＣＤ駆
動回路２０、同期信号発生回路２１、そしてユニット全
体の制御を行うマイコン等からなるＣＰＵ（中央処理
部）２２が設けられ、またＣＣＤ１１から伝送されるビ
デオ信号を処理するために、Ａ／Ｄ変換器２３、デジタ
ル信号処理回路２４、Ｄ／Ａ変換器２５が設けられる。
上記デジタル信号処理回路２４は、信号増幅、ガンマ補
正、クランプ、ブランキング等の信号処理を行ってお
り、同時式タイプの装置ではこの処理回路２４の出力で
画像表示が可能な状態となる。

【００１４】そして、上述したキー操作部１９はマイコ
ン等で構成されるＣＰＵ２２へ接続され、キー操作部１
９の操作信号はＣＰＵ２２に供給されており、このＣＰ
Ｕ２２よって駆動／処理ユニット１４内の回路部と、コ
ネクタ端子１５ｃから外部プロセッサ装置１６内の回路
部が制御されることになる。

【００１５】図１（ａ）に示される外部プロセッサ装置
１６には、光源部２７，光量制御回路２８が設けられ、
この光量制御回路２８によって制御された光源部２７の
光がファイバケーブル１７を介して内視鏡先端に供給さ
れる。面順次式タイプの内視鏡では、光源部２７にカラ
ーフィルタを有しており、このカラーフィルタにてＲＧ
Ｂの各光が被観察体内へ順次出力されることになる。更
に、上記駆動／処理ユニット１４からの出力を入力する
アイソレーションデバイスとしてのパルストランス（フ
ォトカプラ等でもよい）２９、画像データを記憶するメ
モリ３０、表示カラーの色条件の設定や面順次タイプに
おいては色ずれの補正等を行うオプション回路３１、出
力部３２が設けられている。上記パルストランス２９
は、電子内視鏡１０側（患者回路側）と外部プロセッサ
装置１６側（出力回路側）とを電気的に遮断し、電子内
視鏡１０において所定の絶縁耐圧を維持する役目をして
いる。

【００１６】上記第１実施例は、同時式、面順次式のい
ずれのタイプでも適用することができ、このような構成
によれば、キー操作部１４の設定に基づいて画像表示動
作が行われることになる。まず、光源部２７から出力さ
れた光（面順次式ではＲＧＢ光）がフィルタケーブル１
７を介して先端部から被観察体内へ出射されると、被観
察体像はＣＣＤ１１で捉えられ、このＣＣＤ１１の出力
は、駆動／処理ユニット１４へ供給される。そして、こ
の駆動／処理ユニット１４では、ＣＣＤ１１の出力がデ
ジタル信号に変換され、このデジタルビデオ信号につい
てデジタル信号処理回路２４にて増幅処理、ガンマ処
理、クランプ処理、ホワイトバランス処理等が行われ、
この後にアナログ信号に変換されて出力される。

【００１７】上記駆動／処理ユニット１４の出力は、外
部プロセッサ装置１６内のパルストランス２９を介して
メモリ３０へ入力されることになり、このメモリ３０内
の画像データを読み出し、出力部３２を介してモニタに
出力することによって画像表示が行われる。この場合、
メモリ３０に画像データが記憶されているので、所望の
画像をフリーズして観察することができるし、後段のオ
プション回路３１によって、色表示状態を変えて観察し
たり、面順次方式では色ずれ等を防いだりすることが可
能となる。

【００１８】このような動作において、上記キー操作部
１４では、例えばキー釦１によりガンマ補正の調整、キ
ー釦２によりホワイトバランスの調整、キー釦３により
電子シャッタ速度、１／３０，１／６０，１／２５０，
１／１０００等の設定、キー釦４により電子ズームの拡
大、キー釦５により電子ズームの縮小、キー釦６により
フリーズのオンオフ、キー釦７によりディテール（３段
階）の設定、キー釦８によりモニタの表示色調整のカラ
ーバー出力及び設定、キー釦９により光源部２７のアイ
リスレベルの設定等が行われる。実施例の場合、上記設
定値の選択・設定はモニタにデータを表示して行われる
ことになり、例えば表示色調整の場合はカラーバー等を
表示させ、このカラーバーを増減させることによって設
定することができる。

【００１９】上記のように、キー操作部１４を駆動／処
理ユニット１４に設けると、独立させた駆動／処理ユニ
ット１４に対する制御線の設定が不要となり、また信号
処理回路、ＣＰＵ（マイコン）等に密着しているため、
例えば光源部２７からの点灯ノイズによる誤動作が起こ
り難くなる。しかも、駆動／処理ユニット１４内の回路
機能に対応した構成を採ることにより、駆動／処理ユニ
ット１４の交換等が容易となる利点がある。

【００２０】また、第１実施例では上記駆動／処理ユニ
ット１４を別体とし、かつ着脱自在としたので、駆動／
処理ユニット１４と外部プロセッサ装置１６を分離して
取り扱うことができ、例えばいずれかが故障等した場合
には、代りのユニット及び装置と交換することができる
という利点がある。また、近年ではＩＣ部品が激しく変
化しているため、駆動／処理ユニット１４内のＩＣ部品
の構成を変更する必要が生じる場合があるが、このよう
な場合でも外部プロセッサ装置１６を替えることなく、
駆動／処理ユニット１４のみの交換によって新しい部品
構成に対応することが可能となる。更に、電子内視鏡１
０自体が変る場合にも変更された電子内視鏡１０に対応
して、駆動／処理ユニット１４を変更して使用すること
もできることになる。

【００２１】なお、上記駆動／処理ユニット１４のデジ
タル信号処理回路２４はアナログ処理回路とすることも
でき、またＤ／Ａ変換器２５を設けずにその後の処理も
デジタル処理することが可能で、この場合は外部プロセ
ッサ装置１６内のアイソレーションデバイスとしてのパ
ルストランス２９をフォトカプラに置き換えることにな
る。

【００２２】図２には、第２実施例の構成が示されてお
り、第２実施例は駆動／処理ユニットから直接モニタに
入力できるビデオ信号が取り出せるようにしたものであ
る。すなわち、図２（ａ）に示されるように、駆動／処
理ユニット３４には上記第１実施例の駆動／処理ユニッ
ト１４の構成に加えて、同時化されたビデオ信号を出力
するための専用コード３５ａ，３５ｂ及びコネクタ３６
ａ，３６ｂと、電源を入力するための電源コード３７及
びコネクタ３８が設けられる。そして、図２（ｂ）に示
されるように、内部には第１実施例と同様の構成のＣＰ
Ｕ３９、同期信号発生回路４０、ＣＣＤ駆動回路４１、
Ａ／Ｄ変換器４２、デジタル信号処理回路４３、Ｄ／Ａ
変換器４４が設けられ、これに加えてアイソレーション
デバイスとしてのパルストランス４５が設けられる。こ
のパルストランス４５には、少なくともＤ／Ａ変換器４
４及び同期信号発生回路４０の出力が供給され、専用コ
ード３５ａ，３５ｂからビデオ信号を出力できる構成と
されている。

【００２３】また、上記駆動／処理ユニット３４にはキ
ー操作部４６がＣＰＵ３９に接続された状態で配設さ
れ、このキー操作部４６の機能は第１実施例の場合と同
様となっている。この第２実施例は、同時式の内視鏡に
適用でき、上記駆動／処理ユニット３４の信号処理によ
り、同時化されたビデオ信号、例えばＹ（輝度）／Ｃ
（色差）信号、コンポジット信号、ＲＧＢ信号、同期信
号等が出力されることになる。

【００２４】上記第２実施例の構成によれば、外部プロ
セッサ装置１６がなくても簡易な画像表示等を行うこと
ができる。すなわち、図３に示されるように、簡易な光
源装置４７にファイバケーブル１７及び電源コード３７
をそれぞれのコネクタ１８，３８で接続し、モニタ４８
に専用コード３５ａ，３５ｂをコネクタ３６ａ，３６ｂ
で接続する。上記光源装置４７は、電源回路４９、制御
回路５０及び光源部５１を有し、観察光の供給のみを目
的としたものであり、光学的手段のみにて観察する従来
の内視鏡で用いられている簡易なものを利用することが
できる。このような接続状態とすれば、駆動／処理ユニ
ット３４で処理され、同時化されたビデオ信号が専用線
３５ａ，３５ｂを介してモニタ４８に出力されるので、
フリーズ、色調整などをすることはできないが、被観察
体内の観察が可能となる。

【００２５】この場合のキー操作部４６は、駆動／処理
ユニット３４内に配設されている回路部に対して設定操
作が可能となる。なお、上記モニタ４８においては写真
撮影することもでき、更に専用コード３５ａ，３５ｂを
ビデオ装置に接続すれば、録画も可能である。

【００２６】この第２実施例は、例えば医療分野では集
団検診等の簡易な検査、工業分野の通常の細管内検査に
使用することができ、この場合には外部プロセッサ装置
１６を用いる必要がないので、携帯性のある装置とする
ことができる。また、外部プロセッサ装置１６自体が故
障等によって使用できない時には、上記簡易な光源装置
４７によって電子内視鏡１０の使用が可能である。更
に、光量がある程度得られるような場所等を観察する場
合は、光源装置がなくとも観察可能となる。

【００２７】図４には、第３実施例の構成が示されてお
り、この第３実施例は駆動／処理ユニットを操作部に配
設したものである。図４に示されるように、電子内視鏡
１０の操作部１２には内視鏡先端を上下・左右に曲げ操
作するアングルツマミ５３が設けられ、その他にも撮影
シャッタ５４等が設けられる。そして、駆動／処理ユニ
ット５５は小型化された状態で、操作部１２の後端部に
コネクタ５６によって着脱自在に取り付けられる構成と
なっている。また、上記駆動／処理ユニット５５に接続
される形で専用コード５７ａ，５７ｂ、コネクタ３６
ａ，３６ｂと、電源コード５８、コネクタ３８が配設さ
れる。更に、上記駆動／処理ユニット５５にはキー操作
部５９が配設される。

【００２８】従って、第２実施例の場合と同様に、簡易
な光源装置４７にファイバケーブル１７、電源コード５
８を接続し、モニタ４８に専用コード５７ａ，５７ｂを
接続することによって、外部プロセッサ装置１６を用い
ることなく、被観察体内の画像を表示することができ
る。また、キー操作部５９によって上記と同様に各種処
理の設定操作が可能となる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
固体撮像素子の駆動回路及び固体撮像素子で得られたビ
デオ信号についてメモリ前段までの処理をする回路を駆
動／処理ユニットとして独立させ、かつ着脱自在に形成
し、また同時化処理されたビデオ信号をモニタへ出力す
るためのコネクタ部を設け、この駆動／処理ユニットに
はキー操作部を配設したので、キー操作部の存在により
画像処理の設定操作を容易とした上で、外部プロセッサ
装置と駆動／処理ユニットとを別個に取り扱うことがで
き、ＩＣ部品の推移又は電子内視鏡の種類等に応じて駆
動／処理ユニットのみを交換することが容易となり、内
視鏡の構成部品を寿命に応じて有効に使用することが可
能となる。また、内視鏡の携帯性を向上させることがで
き、外部プロセッサ装置内の部品が故障した場合でも内
視鏡の使用が可能となり、汎用性を向上させることがで
きるという利点がある。

【００３０】更に、キー操作部を駆動／処理ユニットに
設けることにより、独立させた駆動／処理ユニットに対
する制御線の設定が不要となり、また駆動／処理ユニッ
ト内の回路機能に対応した構成が簡単に採れるという利
点があり、駆動／処理ユニットの交換等が容易となる。
しかも、信号処理回路、ＣＰＵ（マイコン）等に密着し
ているため、例えば光源の点灯ノイズ等による誤動作が
起こり難くなるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る電子内視鏡装置の構
成を示すブロック図であり、図（ａ）は全体図、図
（ｂ）は駆動／処理ユニット内の構成を示す図である。

【図２】第２実施例の構成を示すブロック図であり、図
（ａ）は全体図、図（ｂ）は駆動／処理ユニットの構成
を示す図である。

【図３】第２実施例における他の使用状態を示す図であ
る。

【図４】第３実施例の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０ … 電子内視鏡、 １１ … ＣＣＤ、 １４，３４，５５ … 駆動／処理ユニット、 １３，１５，１８，３６，３８ … コネクタ、 １６ … 外部プロセッサ装置、 １９，４６，５９ … キー操作部、 ２０ … ＣＣＤ駆動回路、 ２１ … 同期信号発生回路、 ２４，４３ … デジタル信号処理回路、 ２７，５１ … 光源部、 ２９，４５ … パルストランス、 ３０ … メモリ、 ４７ … 光源装置。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固体撮像素子を先端部に配設した電子内
   視鏡と、 この電子内視鏡に接続可能に構成され、少なくとも画像
   用メモリを有するプロセッサ装置と、 上記電子内視鏡に着脱自在に取り付けられる駆動／処理
   ユニットとを備え、 上記駆動／処理ユニットには、 上記固体撮像素子を駆動
   する駆動回路及び固体撮像素子で得られたビデオ信号に
   ついて上記画像用メモリ前段までの処理をする処理回路
   を有する回路部と、この回路部で形成されたビデオ信号
   を上記プロセッサ装置に出力するためのコネクタ部と、
   上記回路部において同時化処理されたビデオ信号をモニ
   タへ出力するためのコネクタ部と、上記電子内視鏡に設
   けられた機能の設定をするためのキー操作部とを配設し
   た電子内視鏡装置。