JPH0236095B2 - - Google Patents

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JPH0236095B2
JPH0236095B2 JP59148489A JP14848984A JPH0236095B2 JP H0236095 B2 JPH0236095 B2 JP H0236095B2 JP 59148489 A JP59148489 A JP 59148489A JP 14848984 A JP14848984 A JP 14848984A JP H0236095 B2 JPH0236095 B2 JP H0236095B2
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JP
Japan
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video
processor
insertion tube
circuit
signal
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JP59148489A
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Dana Dominiku
Shii Hoiiraa Robaato
Aaru Inguritsushu Sutanrii
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Welch Allyn Inc
Original Assignee
Welch Allyn Inc
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Publication date
Application filed by Welch Allyn Inc filed Critical Welch Allyn Inc
Publication of JPS6080429A publication Critical patent/JPS6080429A/ja
Publication of JPH0236095B2 publication Critical patent/JPH0236095B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/05Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances characterised by the image sensor, e.g. camera, being in the distal end portion
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00112Connection or coupling means
    • A61B1/00121Connectors, fasteners and adapters, e.g. on the endoscope handle

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • Biomedical Technology (AREA)
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  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
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  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Endoscopes (AREA)
  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (1) 発明の背景 本発明は、ビデオ内視鏡装置に関するものであ
り、より詳細に述べれば、該装置の挿入管を前記
ビデオ内視鏡装置のビデオプロセツサ装置に取り
外し可能に接続する新規のインターフエイスモヂ
ユールに関するものである。
(2) 先行技術についての説明 本出願人による再発行米国特許第31289号およ
び第31290号においてより詳細に説明されている
ように、現在では、内視鏡にも、今までこの型式
の検査機器では入り込めなかつた狭い領域内に入
れる小型ビデオカメラを備え付けることができ
る。カメラの中心は、電荷結合装置(CCD)と
も称される小型の半導体画像装置となつており、
遠方のターゲツトの光像を記録し、ターゲツト情
報を表わすビデオ信号を発信することができる。
類似の装置が米国特許第4074306号にも開示され
ている。
本発明に関連するビデオ内視鏡装置は、ビデオ
プロセツサ、ビデオ監視装置、および患者の体腔
(身体の空胴部)に入る操向性挿入管とから主に
構成されている。監視装置および挿入管の双方が
前記プロセツサに接続されているが、先行技術で
は、その双方の間の電気的ならびに機械的接続の
複雑さにより挿入管をプロセツサから容易にはず
すことができなかつた。このことは、挿入管を殺
菌しにくくしていた上に所望通りの装置交換を困
難にしていた。
(3) 発明の概要 以下に開示する本発明は、主に、挿入管を迅速
かつ容易にビデオプロセツサに接続したりビデオ
プロセツサから外したりすることのできるインタ
ーフエイスモヂユールに関するものである。結果
として、挿入管の殺菌が簡易化された上、他の管
との取り変えも非常に容易となつた。コネクタモ
ヂユールによつて種々のビデオおよびその他の電
気的接続部がインターフエイスされ、かつ以下に
更に詳しく説明するように前記プロセツサならび
に挿入管間の光フアイバ束接続部および流体供給
接続部もインターフエイスされる。
上記半導体画像装置は、挿入管の末端にあり、
プロセツサから受信される信号によつて駆動さ
れ、ビデオ信号をプロセツサに伝送し戻す。イン
ターフエイスモヂユールには、プロセツサからの
標準入力信号を受けて画像装置を駆動する回路が
内蔵されている。しかしながら、種々の画像装置
特性にはわずかな違いがあるので、これらの違い
を補償し、均一、かつ高品質のビデオ性能を達成
しなければならない。このため、モヂユールの回
路には、入力信号を調節する手段が備えられてい
て、挿入管の中の特定の画像装置と互換できるよ
うになつている。
インターフエイスモヂユールは、画像装置から
のビデオ出力信号をプロセツサのビデオ処理回路
に伝送する回路も備えつけている。このビデオ信
号伝送回路は、ビデオ増幅器および増幅器の利得
を調節する手段とを備えており、その出力によつ
て、最適ビデオ性能に必要なビデオ処理回路が駆
動される。モヂユール内の種々の回路調節によつ
て、モヂユールの特定の画像装置特性におけるわ
ずかな違いにも拘らず、異なるモヂユールを前記
プロセツサと交換することができる。このことに
よつて挿入管の取り変えが可能となると同時に均
一、かつ高品質のビデオ性能が保証される。
(4) 良好な実施例についての説明 さて添付の図面を参照するに、まず第1図で
は、本発明の一部を構成するビデオ内視鏡装置
が、通常のスクリーン16を有するビデオ監視装
置15と、ビデオプロセツサ17と、挿入管18
と、および前記挿入管を前記プロセツサに取り外
し可能に接続するインターフエイスモヂユール2
0とから主に構成されて図示されている。前記挿
入管は、患者の体腔に入る可撓性および操向性の
ある装置の一部を構成している。その末端21に
は、仮想フエース電荷結合画像装置(図示せず)
のような既知型式による半導体画像装置が備えら
れており、その先端22には、操縦制御装置24
およびバルブ制御装置25とが備えられており、
管の末端への空気ならびに水の通過を制御する。
挿入管18はインターフエイス、すなわち延長ケ
ーブル26によつてインターフエイスモヂユール
20に接続されているが、前記延長ケーブルは操
縦機構を除き挿入管と本質的には同じ構成を有し
ている。
インターフエイスモヂユール20は、ほぼ箱状
のソケツトで、その内端は、ビデオプロセツサ1
7の前面壁にある第1図および第4図に図示の凹
み27における摺動嵌合で受けられる。モヂユー
ルの機能は挿入管ならびにプロセツサ間の種々の
電気的および機械的接続を容易に取り外せるよう
にし、それによつて、例えば管を使用後殺菌しな
ければならないような時にはモヂユールおよび管
のアセンブリを交換することができる。この目的
のため、モヂユールは第3図のロツド28によつ
てプロセツサに取り外し可能に接続されている
が、前記ロツドは図示の如くモヂユールを通つて
縦に延長しており、その二重親ねじ30の内端で
終わる。前記親ねじ30は、第4図および第5図
に図示のプロセツサの係合孔31で受けられ、外
側に露出しているモヂユール端部のつまみ32に
よつてねじ込み係合されている。
モヂユール20は、モヂユール内の適合チヤン
ネル(図示せず)で受けられる第4図の凹みのガ
イドレール34によつて、また第3図の上方およ
び下方ガイドタブ35によつてもプロセツサの凹
み27へ案内されるが、前記上方および下方ガイ
ドタブはモヂユールの内端から突出しており、第
4図のプロセツサの係合凹み36で受けられる。
モヂユールの親ねじ30は、第3図、第4図およ
び第5図に図示のプロセツサの凹み後方壁38に
対してモヂユールの内端壁37がぴつたり接する
まで係合孔31にねじ込まれる。壁37および3
8間のこの密着は、以下説明する適切な電気的お
よび機械的接続を行なう際重要である。
モヂユール20が上記の如くプロセツサに接続
されると、第4図のプロセツサの凹み内の後方壁
にある雄プラグ41とモヂユールの端壁上の第3
図の雌プラグ40との係合によつて電気的接続が
行なわれる。同時に、第3図の如く、モヂユール
内の空気供給管42に低圧空気を送り込むための
接続がなされる。
空気供給管42はモヂユールの端壁37の嵌合
部44の一方の端に接続されているが、この嵌合
部は、第5図のプロセツサの弾性ホース46の気
密性のくさび嵌合によつて受けられる外側に突出
したニツプル45を有している。ホース46は嵌
合部47の一方の端に接続され、嵌合部のもう一
方の端はプロセツサのポンプ(図示せず)に通じ
る管48に接続されている。
前記嵌合部44はモヂユールの端壁37の凹み
50に入り、この凹みの中で弾性ガスケツト51
に取り囲まれる。モヂユールがプロセツサに互い
に接するそれらの各壁37および38によつて接
続されると、ガスケツト51はプロセツサの壁3
8に対して圧搾され、気密性のある空気供結接続
が保証される。
モヂユールの空気供給管42は、第3図のバル
ブ52にその反対側端部が接続されているが、前
記バルブ52は、第1図の挿入管の先端にあるバ
ルブ制御装置25によつて制御される。該バルブ
52は、第1図に図示の如く、プロセツサ外部に
適切に取り付けられた小型給水タンク55にその
もう一方の端が接続されている管54に対する外
部接続部を有している。モヂユールの中では、バ
ルブ52は第3図の給水管56および第2の空気
管57とに接続されているが、その双方とも延長
ケーブル26に通じている。空気は小型給水タン
ク55を満たすのに使用され、それ自体では本発
明の1部を構成しないバルブ制御装置25は、空
気のみ、水のみ、または空気と水とを断続的に挿
入管の末端に運びその端面を洗浄できるよう作動
することができる。インターフエイスモヂユール
20がプロセツサに接続されると、照射接続も行
なわれ、それによつてプロセツサの光源からの光
が光フアイバ束によつて挿入管の末端に伝送され
る。光源は、第5図、第6図、および第7図に図
示のアークランプ59であり、ランプによつて放
たれた光線は、第7図の光線63によつて示され
ているように、フイルタ60および点62に光線
を焦点づけるレンズ装置61とを通過する。前記
光は、より詳細に以下説明されるように、モヂユ
ール端壁37から突出している光フアイバ束65
の光受信端部64へ焦点62またはそのごく近く
で入射する。
アークランプ59は、第6図のピンおよびスロ
ツトの接続部66による制限された軸運動を有す
るようにプロセツサに取り付けられている。この
接続部の圧縮ばね67は、第5図および第7図に
その最もよい例が図示されているように、通常、
ランプハウジング68の前方端をレンズ装置用ハ
ウジング70との係合に偏奇させる。しかしなが
ら、ランプを取り換える必要がでた場合、ランプ
ハウジングおよび関連部分は、第6図のばねの作
用に対して後方に移動され、次いで上方に傾けら
れて取り換えが行なわれる。
ランプ59によつて放たれた光線は、ステツピ
ングモータ74によつて駆動されるカラーホイー
ルシヤフト72に取り付けられた第7図のカラー
ホイール71も通過するが、前記モータのシヤフ
トは可撓性の結合75によつて前記カラーホイー
ルシヤフト72に接続されている。カラーホイー
ルの構成およびそれがアークランプと共働する態
様は先行技術において周知である。
上記の光を伝送する光フアイバ束65に関し
て、第3図のモヂユールの端壁37から突出して
いる前記光フアイバ束は、前記端壁の内側にある
ボス78の水平孔77に摺動可能に取り付けられ
た剛性スリーブ76に収容される。前記スリーブ
76の外側への移動はスリーブのつば80によつ
て制限されるが、前記つばは、つばと支持ブラケ
ツト82間でスリーブを取り囲む圧縮ばね81に
よつて前記ボスとの係合に偏奇される。モヂユー
ル内のブラケツト82の内部では、前記光フアイ
バ束のフアイバは束ねられておらず、可撓性の外
装84に収容されている。この光フアイバ束の部
分は、延長ケーブル26および挿入管18を通
り、その末端まで延長している。
第5図に図示の光フアイバ束スリーブ76のモ
ヂユール端壁37より突出している部分は、プロ
セツサの壁38の孔85の摺動可能な嵌合部で受
けられる。ランプの焦点62に出来るだけ近づけ
て前記光フアイバ束の光受信端部64を位置決め
するため、スリーブ76は孔85の対応する肩部
87を係合する環状肩部86によつて形成されて
いる。この構成によつて、第5図のスリーブの肩
部86から光フアイバ束の端部までの距離が孔
85の絞られた直径部分の長さと等しい場合、光
フアイバ束の光受信端部は、焦点、またはそのす
ぐ近くに常に位置決めされる。それとは異り、ス
リーブ76がモヂユールの端壁37から非常に突
出している場合は、第5図にその最も良い例が図
示されているように、ばね81の作用に対してモ
ヂユール内に押し戻される。
ビデオ内視鏡装置を使用中にアークランプ照射
装置が故障する可能性に対しては、第4図、第5
図、および第7図にほぼ図示されている二次光
源、すなわち補助光源88が備え付けられてい
る。補助光源には、第7図の水平に置かれた中空
円筒90が含まれるが、前記中空円筒はプロセツ
サの孔91に摺動可能に取り付けられており、光
フアイバ束(図示せず)を収容する。前記円筒9
0は、通常のフイラメントランプ(図示せず)を
収容する第4図および第7図の垂直に置かれた円
筒すなわち管92にその外側端部が接続されてい
る。ランプからの光線は、その内端に前記光線を
伝送する前記光フアイバ束の外側端部に向けら
れ、そこから45°のミラー94へと向けられる。
すなわち前記ミラーは、補助光源が第7図に点線
で図示されたその作動位置にある場合、前記光フ
アイバ束65の光受信端部64へ前記光線を向け
る。
補助光源88は、通常、端ぐり96にある圧縮
ばね95によつて、第7図の実線で図示のように
不作動位置に維持されている。光源は、このばね
の作用に対して、第2図および第4図のシヤフト
98に取り付けられたカム97によつてその作動
位置へと移動することができる。カムのシヤフト
98は、プロセツサの前方にある、第1図および
第2図に図示の作動つまみ100を有している。
第4図は、カムが回転され、補助光源をその作動
位置へと移動したものである。
再び第3図に関して、モヂユール20の外側に
露出した端部は、吹き入れに必要となる不活性ガ
ス源にモヂユールを接続する嵌合部101を有し
ている。モヂユール内で、この嵌合部は、延長ケ
ーブル26および挿入管18と連絡する管102
に接続されているので、ガスを挿入管18の末端
に運ぶことができる。モヂユールの外側端部も、
本発明の一部を構成していない安全アース線の付
属装置用嵌合部104を有している。
挿入管18の末端にある半導体画像装置は、プ
ロセツサから受信した信号によつて駆動され、ビ
デオ信号をプロセツサに伝送し戻す。これらの信
号は、第3図および第4図の電気的接続部40お
よび41を通つてプロセツサならびにモヂユール
間を伝送される。モヂユールには、第8図に非常
に簡略された態様で図示されている回路が入つて
いるが、前記回路は、プロセツサからの標準入力
信号を受信して画像装置を駆動する。この回路に
は並列クロツク駆動回路105および直列クロツ
ク駆動回路106とが備えられている。
種々の画像装置の特徴にはわずかな違いがある
ので、駆動回路によつて、プロセツサから受信さ
れた標準入力信号は挿入管の特定の画像装置を駆
動する正しい信号に変換される必要がある。言い
換えれば、種々の画像装置の違いが補償され、均
一な高品質ビデオ性能が常に達成されるようにし
なければならない。
並列クロツク駆動回路105は、並列クロツク
正電圧変位および並列クロツク負電圧変位を別々
に調節できる調節手段によつて、受信する入力信
号をその画像装置用の正しい信号に変換する。こ
れらの調節手段は第8図に可変抵抗器107およ
び108として夫々図示されているが、抵抗器1
07は、例えば−7ボルトから+3.5ボルトへと
正電圧変位を調節することができると共に抵抗器
108は、例えば−10ボルトから−21.5ボルトへ
と負電圧変位を調節することができる。この点
で、並列クロツク駆動回路は、画像装置に対して
長い駆動線を適切に整合し、かつ駆動することの
できる低出力インピーダンスを有している。
直列クロツク駆動回路106は、直列クロツク
正電圧変位および直列クロツク負電圧変位を夫々
別々に調節できる可変抵抗器110および111
によつて、受信する入力信号を画像装置用の正し
い信号に変換する。抵抗器110は、正電圧変位
を−7ボルトから+7ボルトへと調節することが
でき、かつ抵抗器111は負電圧変位を−10ボル
トから−21.5ボルトへと調節することができる。
第8図では、RC減結合フイルタ114と接続
するVDD線112によつて画像装置に電力が供
給されている。画像装置からのビデオ出力信号
は、フイルタ115およびビデオ増幅器116を
含む回路によつてビデオプロセツサに伝送され
る。フイルタ115は、ビデオ出力信号からの不
所望な7.16MHzの直列クロツクをフイルタする。
増幅器116は可変抵抗器117として図示され
た利得調節手段を有している。前記増幅器の利得
は、モヂユールで調節され、最適ビデオ性能に必
要なビデオプロセツサ回路を駆動する低インピー
ダンス出力が増幅器に与えられる。
上記の五つのモヂユール回路調節は、モヂユー
ルの特定の画像装置のわずかな違いにも拘らず
種々のモヂユールを該プロセツサと互換できるよ
うにするので、本発明の重要な特徴となつてい
る。
上記の説明から、ここに開示された本発明によ
つて、ビデオ内視鏡装置の挿入管を迅速かつ容易
にビデオプロセツサに接続したりビデオプロセツ
サから取りはずしたりすることができる、新規
で、しかも非常に有益なインターフエイスモヂユ
ールが提供されることが判る。結果として、前記
挿入管の殺菌が簡素化され、他の管との取り換え
が非常に容易となる。先行技術の当行者には明白
なように、本発明は、その精神ならびに本質的特
性から逸脱せずに他の特殊形式で具体化すること
も可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明を具体化するビデオ内視鏡シ
ステムの前方斜視図であり、第2図は、上ぶたの
除去されたビデオプロセツサならびにインターフ
エイスモヂユールの拡大された上部平面図であ
り、第3図は、構成の一部の詳細を図示するため
側壁を除去し、一部を破断して示したインターフ
エイスモヂユールの拡大された側立面図であり、
第4図は、プロセツサの拡大された一部破断片的
された正面立面図であり、第5図は、構成の一部
の詳細を示すため一部分を破断して図示したイン
ターフエイスモヂユールおよびプロセツサ間のイ
ンターフエイスの拡大された垂直断面図であり、
第6図は、共にプロセツサ内にあるカラーホイー
ル用一次光源、モータならびに駆動装置の拡大さ
れた側立面図であり、第7図は、第6図の線7−
7でほぼ描かれている照射装置を通る拡大された
水平断面図であり、および第8図は、インターフ
エイスモヂユールの回路調節の適用を示した図で
ある。 図中、15はビデオ監視装置、16はスクリー
ン、17はビデオプロセツサ、18は挿入管、2
0はインターフエイスモヂユール、21は前記モ
ヂユールの末端、22は前記モヂユールの先端、
24は操向性制御装置、25はバルブ制御装置、
26は延長ケーブル、27は前記プロセツサの凹
み、28はロツド、30は二重親ねじ、31は係
合孔、32はつまみ、34はガイドレール、35
はガイドタブ、36は係合凹み、37は前記モヂ
ユールの内端壁、38は前記プロセツサの凹みの
後方壁、40は雌プラグ、41は雄プラグ、42
は空気供給管、44は嵌合部、45はニツプル、
46はホース、47は嵌合部、48は導管、50
は前記モヂユールの内端壁の凹み、51はガスケ
ツト、52はバルブ、55は小型給水タンク、5
6は給水管、57は第2の空気管、59はアーク
ランプ、60はフイルタ、61はレンズ装置、6
2は焦点、64は光受信端部、65は光フアイバ
束、66はピンおよびスロツトの接続部、67は
圧縮ばね、68はランプハウジング、70はレン
ズ装置用ハウジング、71はカラーホイール、7
2はカラーホイールシヤフト、74はステツピン
グモータ、75は可撓性結合、76はスリーブ、
77は水平孔、78はボス、80はつば、81は
圧縮ばね、82はブラケツト、84は可撓性のあ
る外装、85は前記プロセツサの壁の孔、86は
環状肩部、87は肩部、88は補助光源、90は
中空円筒、91は孔、92はフイラメントランプ
用管、95は圧縮ばね、97はカム、98はカム
シヤフト、100は操作つまみ、101および1
04は嵌合部、102は導管、105は並列クロ
ツク駆動回路、106は直列クロツク駆動回路、
107,108,110,111および117は
可変抵抗器、112はVDD線、114は減結合
フイルタ、115はフイルタ、116はビデオ増
幅器、を夫々示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ビデオプロセツサ、光源、ビデオ監視装置、
    連続した駆動信号を入力とし、連続したビデオ信
    号を出力する半導体画像装置を末端に装着した挿
    入管、前記挿入管を前記ビデオプロセツサから素
    早く交換できる着脱自在なインターフエイスモジ
    ユールを備えたビデオ内視鏡装置において、前記
    モジユール内に配置され、前記プロセツサより半
    導体画像装置を駆動させる入力信号を受信する回
    路と、前記回路の一部を構成し、前記入力信号に
    作用して、その入力信号を前記半導体画像装置の
    駆動基準に適つた信号に変換し、ビデオ撮りを最
    適にする手段と、前記モジユール内に配置され、
    半導体画像装置からのビデオ信号を前記プロセツ
    サ内のビデオ回路に伝送する付加回路と、前記付
    加回路の一部を構成し、前記ビデオ信号に作用し
    て、ビデオ撮りを最適にする手段を備えているこ
    とを特徴とするビデオ内視鏡装置。 2 特許請求の範囲第1項において、前記回路は
    並列クロツク駆動回路と直列クロツク回路を備え
    ていることを特徴とするビデオ内視鏡装置。 3 特許請求の範囲第2項において、前記回路の
    手段は並列クロツク正電圧ならびに並列クロツク
    負電圧の電位を別々に調整する構成要素を備えて
    いることを特徴とするビデオ内視鏡装置。 4 特許請求の範囲第2項において、前記回路の
    手段は直列クロツク正電圧ならびに直列クロツク
    負電圧の電位を別々に調整する構成要素を備えて
    いることを特徴とするビデオ内視鏡装置。 5 ビデオプロセツサ、光源、ビデオ監視装置、
    連続した駆動信号を入力とし、連続したビデオ信
    号を出力する半導体画像装置を末端に装着した挿
    入管、前記挿入管を前記ビデオプロセツサから素
    早く交換できる着脱自在なインターフエイスモジ
    ユールを備えたビデオ内視鏡装置において、前記
    インターフエイスモジユールは、前記ビデオプロ
    セツサの流体源と光源を前記挿入管内の対応する
    部材に相互に連結する手段と、前記半導体画像装
    置と前記ビデオプロセツサの電気回路を相互に連
    結すると共に、半導体画像装置とビデオプロセツ
    サからの信号を相互に受信し、その信号に作用し
    て互いに一致する信号に変える手段を備え、これ
    により挿入管とインターフエイスモジユールを同
    時に前記ビデオプロセツサから他のものに素早く
    交換できるように交換および消毒可能なユニツト
    に形成したことを特徴とするビデオ内視鏡装置。 6 ビデオプロセツサ、光源、ビデオ監視装置、
    連続した駆動信号を入力とし、連続したビデオ信
    号を出力する半導体画像装置を末端に装着した挿
    入管、前記挿入管を前記ビデオプロセツサから素
    早く交換できる着脱自在なインターフエイスモジ
    ユールを備えたビデオ内視鏡装置において、前記
    ビデオプロセツサは、前記挿入管に光を供給する
    前記光源のほか、通常不作動位置に位置し、不作
    動位置と作動位置との間で移動可能な補助光源を
    備えていることを特徴とするビデオ内視鏡装置。
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