JPH04176431A

JPH04176431A - 電子内視鏡装置

Info

Publication number: JPH04176431A
Application number: JP2304454A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Yamanaka; 一浩山中
Original assignee: Fuji Photo Optical Co Ltd
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 1990-11-09
Filing date: 1990-11-09
Publication date: 1992-06-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は電子内視鏡装置、特に人体に対する影響を考慮
して所定の絶縁耐圧を確保する電子内視鏡装置の構成に
関する。

［従来の技術］従来から、消化器管などの体腔内に挿入して患部などを
観察する電子内視鏡が周知であり、この電子内視鏡は固
体撮像素子、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌ
ｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）を挿入部の先端に設けることによ
り被観察体内部を撮像することができる。

第７図には、従来の電子内視鏡装置の概略構成が示され
ており、図においてプロセッサユニット１に電子内視鏡
２が接続され、この電子内視鏡２の挿入部先端には固体
撮像素子である上記ＣＣＤ３が配設されている。一方、
プロセッサユニット１内においては患者回路４及び出力
回路５が配設され、この両回路は所定の絶縁耐圧を得る
ためのアイソレーションデバイス６により接続されてお
り、上記患者回路４内にはＣＣＤプロセス回路７、ＣＣ
Ｄドライバ８等が設けられ、−力出力回路５内にはＡ／
Ｄ　（アナログデジタル）変換器９、フレームメモリ１
０、Ｄ／Ａ　（デジタルアナログ）変換器１１、制御回
路１２等が設けられている。

従って、上記制御回路１２及びＣＣＤドライバ８により
ＣＣＤ３が駆動されると、このＣＣＤ３の撮像により得
られたビデオ信号は、ＣＣＤプロセス回路７にてカラー
表示に対応したプロセス処理が施された後に、アイソレ
ーションデバイス６を介してＡ／Ｄ変換器８へ入力され
ることになり、ビデオ信号はデジタル信号としてフレー
ムメモリ１０に記憶される。そして、フレームメモリ１
０に格納されたビデオ信号はＤ／Ａ変換器１１によりア
ナログ信号に変換され、この後に不図示のモニタに出力
されることになり、上記ＣＣＤ３にて撮像された映像は
モニタ上にカラーで画像表示される。

上記において、アイソレーションデバイス６はフォトカ
ブラやパルストランス等からなり、電子スコープ３を患
者に適用する際の安全性を確保するために設けられる。

すなわち、上記フォトカブラの場合は患者回路４と出力
回路５との間で、電気信号を一旦光信号に変換し再び電
気信号に変換する動作を行うことにより、両者間を電気
的に遮断して３〜４ｋＶ／ｍｉｎ以上の絶縁耐圧を維持
している。

また、パルストランスの場合はトランスが有する絶縁耐
圧によって患者回路４と出力回路５との間に所定の絶縁
耐圧を維持しながら、入力されたパルス信号やビデオ信
号を忠実に伝送することかでき、このようなアイソレー
ションデバイス６により患者等に対する危険性を排除し
ている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、従来の電子内視鏡装置では、患者回路４
と出力回路５との間の信号線が多く、上記アイソレーシ
ョンデバイス６もその信号線分だけ必要となるという問
題があった。

第８図には、従来の装置での信号伝送の状態が示されて
おり、例えば制御信号であるＲ（赤）ゲイン信号、Ｂ（
青）ゲイン信号、Ｒブラック信号、Ｂブラック信号の４
種類の信号を伝送する場合を考える。この場合、上記の
信号データは８ビツトで構成されているので、それに対
応して８本の信号線が設けられ、４種類全部で３２本の
信号線が必要となり、結局アイソレーションデバイス６
も３２個必要となる。従って、装置の構成上で無駄が多
く、また配線自体も煩雑となる。

更に、仕様変更等により後に伝送信号を追加する必要性
が発生することがあるが、この場合には回路構成を変え
なければならず、追加がし難いという問題がある。

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、患者回路と出力回路の接続構成を簡略化すると
共に、伝送信号の追加が容易にできる電子内視鏡装置を
提供することにある。

［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請求項にかかる発明は
、プロセッサユニット内における出力回路と被観察体に
挿入する電子内視鏡側に接続される患者回路とが所定の
絶縁耐圧を確保するためにアイソレーションデバイスに
−より接続された電子内視鏡装置において、上記患者回
路と出力回路との間では、信号データを時系列信号に変
換し、この時系列信号を送受信することを特徴とする。

また、第２請求項に係る発明は、上記時系列信号の送受
信のための変換処理は、患者回路又は出力回路の少なく
とも一方に設けられたマイクロコンピュータにて行うこ
とを特徴とする。

［作用コ上記の第１請求項の構成によれば、例えば８ビツトの複
数の制御信号データはシリアル伝送形式あるいはパラレ
ル伝送形式等によって時系列信号に変換され、この時系
列信号が患者回路と出力回路との間を順次伝送されるこ
とになる。

上記時系列信号への変換は、マイコンにて行うことがで
き、これによれば変換が迅速かつ容易となり、新しい信
号の追加も容易に行える。

［実施例コ以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。

第１図には、第１実施例の電子内視鏡装置の構成が示さ
れ、第２図には、第１図におけるシリアル伝送のための
信号変換が示されている。

第１図において、電子内視鏡２が接続された患者回路４
とこれにアイソレーションデバイス１６を介して接続さ
れた出力回路５には、この両者間で送受信される信号デ
ータを時系列信号へ変換するためのマイクロコンピュー
タ（マイコン）１４．１５が設けられ、第１実施例の場
合は２本の信号線にて患者回路４と出力回路５の間のデ
ータ送受信を行うことになる。従って、フォトカプラ又
はパルストランス等からなるアイソレーションデバイス
１６も２個でよいことになる。

このような構成では、第２図に示されるように、マイコ
ン１４及びマイコン１５にて８ビツトデータである並列
なＲゲイン信号１ｏ１、Ｂゲイン信号１０２・・・を１
ビツトずつ直列に並び換え、Ｒゲインシリアル信号２０
１、Ｂゲインシリアル信号２１０・・・に変換する。そ
して、変換されたシリアル信号は患者回路４と出力回路
５との間で順次伝送されることになり、受信されたシリ
アル信号はマイコン１４．１５にて再び並列信号に変換
される。

上記において、患者回路４と出力回路５との間で送受信
される信号は制御データであり、第１実施例のシリアル
伝送によれば複数の制御データを２本の信号線及び２個
のアイソレーションデバイス１６で送受信することがで
きる。

上記第１実施例では、送信と受信について１本ずつ信号
線を設けたが、送信と受信のそれぞれに数本の信号を割
り当て、複数系列で信号データ同時にシリアル伝送する
ようにしてもよく、この信号線数は送受信するデータの
数に応じて適宜設定することができる。

第３図には、パラレル伝送を行う第２実施例の構成が示
されており、第２実施例では８ビツトのデータをパラレ
ル伝送するので、この８本の信号線と制御線３本を合せ
た１１本の信号線にて患者回路４と出力回路５との間を
接続する。従って、アイソレーションデバイス２６も１
１個が配設される。

例えば、図示されるように、患者回路４のマイコン２４
により、Ｒゲインの信号１０１、Ｂゲイン信号１０２、
Ｒブラック信号１０３、Ｂブラック信号１０４を送受信
する場合には、８ビツトデータ中の１ビツトずつを入出
力端子ＤＯ〜Ｄ７に割り当て、並列にして８ビツトを同
時に伝送する。

このとき、図の下側に配置された３本の制御線には、信
号の受渡し方向を制御する情報、送信信号の種類を識別
する識別情報（ストローブ信号）が出力される。

第３図の場合には、患者回路４から出力回路５へ受渡し
するので、その方向を示す情報が出力されると共に、順
次送信される信号１０１〜１０４の識別信号が患者回路
４から出力回路５へ出力されることになる。従って、出
力回路５のマイコン２５は、パラレル伝送された送信信
号１０１〜１０４をそれぞれ識別して信号処理すること
ができ、これらの制御情報によりデータ伝送を効率よく
行うことができる。

第４図には、上記実施例における患者回路４と出力回路
５の間での信号の送受信動作が示されており、患者回路
４から出力回路５へ信号を送信する場合は、まずステッ
プ３１で出力回路５が患者回路４にデータ送出を要求す
ることになり、この要求に応じて、患者回路４は次のス
テップ３２にてデータを出力回路５へ送出する。

また、出力回路５から患者回路４ヘデータを送信する場
合は、まずステップ４１にて出力回路５が患者回路４に
データの受信を要求するので、ステップ４２では上記要
求に応じて患者回路４は受信できる状態となるように出
力回路５に応答（アクノレツジ）する。そうすると、次
のステップ４３では出力回路５が患者回路４にデータを
送出することになり、これに応じて患者回路４はステッ
プ４４で出力回路５に対しデータ受信の応答を行つＯ上記第１実施例及び第２実施例において、時系列信号の
変換処理は、第５図（ａ）に示されるように、患者回路
４及び出力回路５の両者共にマイコンで行っているが、
第５図（ｂ）、、（ｃ）に示されるように、一方のみを
マイコン１４（２４）。

１５　（２５）とし、他方を変換処理を行う従来の制御
回路１７としてもよい。本発明では、上記のようにマイ
コンを用いることによりデータ変換処理を迅速かつ容易
に行うことができ、また新しい送受信信号の追加にも容
易に対応することができるという利点があり、更に通信
への対応、仕様変更への対応、設計の自由度並びに回路
の簡素化ができる。

第６図には、本発明の第３実施例の構成が示されており
、第３実施例は変調方式により信号の伝送を行っている
。

すなわち、図示のように、患者回路４、出力回路５には
信号を変復調するためのモデム５１．５２が設けられ、
この患者回路４と出力回路５との間にはパルストランス
がアイソレーションデバイス５３として設けられている
。そして、第３実施例では差分位相シフトキーイング（
ＤＰＳＫ　−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　Ｐｈａｓｅ　
５ｈｉｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ）あるいは周波数シフトキー
イング（Ｆ　Ｓ　Ｋ　−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｓｈｉｆ
ｔＫｅｙｉｎｇ）により変調が行われる。

上記差分位相シフトキーイングは、２進行号化されたビ
ット流を所定のビット流に変換し、このビット流の各ビ
ットの値（０，１）に応じた電圧を発生させ、この電圧
で搬送波を変調する方式であり、受信側では上記の被変
調波とこれをｎπだけ位相を遅らせた波を同期復調器に
与えることにより、上記ビット流を再現できることにな
る。

また、周波数シフトキーイングは、一種の周波数変調で
あり、ビット情報に対応して２つの周波数をシフトさせ
る方式である。

第６図のモデム５１及び５２は、上記の変復調を行うこ
とになり、このための信号データの時系列信号への変換
は上記他の実施例と同様にしてマイコン５４．５５にて
行うことになる。この第３実施例によれば、信号送受信
方向の判別ができるので、１本の信号線で信号データの
伝送が可能となり、アイソレーションデバイス５３も１
個で済むことになる。

上記実施例では、制御データを伝送する場合について説
明したが、これに限らず、ビデオ情報のデータを送受信
する場合も同様に適用することが可能である。

［発明の効果］以上説明したように、第１請求項の発明によれば、患者
回路と出力回路との間の送受信データを時系列信号に変
換して伝送するようにしたので、従来よりも少ない信号
線によりデータの伝送が可能となり、アイソレーション
デバイスの数を大幅に削減することができる。

また、後に追加する伝送データが生じた場合でも、信号
線を追加することなく、容易に対応することが可能とな
る。

更に、信号線が少なくなったので、消費電力を小さくす
ることができ、耐ノイズ性も向上すると共に、配線ミス
等も減少するという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る電子内鏡装置の構成
を示すブロック図、第２図は第１実施例のシリアル伝送
を示す説明図、第３図は第２実施例の構成を示すブロッ
ク図、第４図は実施例における送受信動作を示すフロー
チャート、第５図は時系列信号変換のための構成を示す
説明図、第６図は第３実施例の構成を示すブロック図、
第７図は従来装置の構成を示すブロック図、第８図は従
来装置における信号データの送受信状態を示す説明図で
ある。２・・・電子内視鏡、　　３・・・ＣＯＤ。４・・・患者回路、　　　５・・・出力回路、６．１６
，２６．５３・・・アイソレーションデバイス、１４．１５，２４，２５，５４．５５・・・マイコン、５１．５２・・・モデム。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）プロセッサユニット内における出力回路と被観察
体に挿入する電子内視鏡側に接続される患者回路とが所
定の絶縁耐圧を確保するためにアイソレーションデバイ
スにより接続された電子内視鏡装置において、上記患者
回路と出力回路との間では、信号データを時系列信号に
変換し、この時系列信号を送受信することを特徴とする
電子内視鏡装置。
（２）上記時系列信号の送受信のための変換処理は、患
者回路又は出力回路の少なくとも一方に設けられたマイ
クロコンピュータにて行うことを特徴とする電子内視鏡
装置。