JP3065408B2 - 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】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で、更に構成部品を寿命に応じて有
効に使用することができる電子内視鏡装置を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１請求項の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を設けたことを特徴とする。ま
た、第２請求項に係る発明は、上記駆動／処理ユニット
を電子内視鏡の操作部に着脱自在に配設したことを特徴
とする。

【０００９】

【作用】上記本発明の構成によれば、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、互に他の装
置と組合わせて使用することが可能となる。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でき、上記の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、簡易な画像
形成が可能となる。

【００１０】

【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】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。

【００１３】また、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ＲＧＢ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良い）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３
１、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において体内に挿入される患者側回路と二
次側回路と分離して電気的安全性を確保すると共に、所
定の絶縁耐圧を維持する役目をしている。

【００１４】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、まず操作部１２によって内視鏡１０の先端部
が所望の場所へ導入されると共に、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
１７を介して先端部から被観察体内へ出射される。そう
すると、被観察体像はＣＣＤ１１で捉えられることにな
り、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。

【００１５】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。

【００１６】第１実施例は、上記の動作により被観察体
内の画像を得ることができるが、本発明では駆動／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１０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。

【００１７】図２には、上記駆動／処理ユニット１４内
のビデオ信号処理部の他の構成が示されており、このよ
うな構成に置き換えることができる。すなわち、図２
（ａ）はアナログ処理する場合であり、端子１４ａと端
子１５ａとの間に増幅器１９、アナログ信号処理回路３
３を設けた例である。この例では、ビデオ信号をアナロ
グ処理しており、上記アナログ信号処理回路３３は上記
デジタル信号処理回路２４と同様に、ガンマ補正、クラ
ンプ処理等を行うものである。また、図２（ｂ）は上記
第１実施例のビデオ信号処理部のＤ／Ａ変換器２５をな
くした例であり、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２
９をフォトカプラとする必要があり、これによって外部
プロセッサ装置１６の後の処理もデジタル処理すること
ができる。

【００１８】図３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３（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３（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。

【００１９】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。

【００２０】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４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、電子内視鏡１０
の先端に観察光を供給することができ、この光によって
照射された被観察体像は、駆動／処理ユニット３４で処
理されることになる。そうすると、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。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。

【００２１】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。

【００２２】図５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５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。

【００２３】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。この第３実施例によれば、第２実施例よりも更に携
帯性が向上することになる。

【００２４】

【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別体にし、この駆動／
処理ユニットを着脱自在に形成したので、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。

【００２５】また、上記駆動／処理ユニットに、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
タ部を配設したので、外部プロセッサ装置がなくても画
像表示が可能となり、内視鏡の携帯性を向上させること
ができる。しかも、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。

【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】実施例の駆動／処理ユニット内におけるビデオ
信号処理部の他の構成を示すブロック図である。

【図３】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４】第２実施例における他の使用状態を示す図であ
る。

【図５】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、 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 (2)

(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を設けた電子内視鏡装
   置。
2. 【請求項２】 上記駆動／処理ユニットは、電子内視鏡
   の操作部に着脱自在に配設したことを特徴とする上記第
   １請求項記載の電子内視鏡装置。