JPH0775599B2

JPH0775599B2 - 内視鏡用制御装置

Info

Publication number: JPH0775599B2
Application number: JP62061688A
Authority: JP
Inventors: 純吉永; 俊明錦織; 厚貴俵; 久雄矢部; 幸治高村; 伸一加藤; 剛明中村
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1987-03-17
Filing date: 1987-03-17
Publication date: 1995-08-16
Anticipated expiration: 2010-08-16
Also published as: JPS63229028A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、面順次方式の撮像手段と同時方式の撮像手段
の双方を用いることができるようにした内視鏡用制御装
置に関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする問題点］近年、体腔内に細長の挿入部を挿通することにより、体
腔内臓器等を観察したり、必要に応じて処置具チャンネ
ル内に挿通した処置具を用いて各種治療処置のできる内
視鏡が広く用いられている。

また、電荷結合素子（CCD）等の固体撮像素子を撮像手
段に用いた電子内視鏡も種々提案されている。この電子
内視鏡は、ファイバスコープに比べて解像度が高く、画
像の記録及び再生等が容易であり、また、画像の拡大や
２画面の比較等の画像処理が容易である等を利点を有す
る。

前記電子内視鏡のカラー画像の撮像方式には、例えば、
特開昭61−82731号公報に示されるように、照明光をＲ
（赤）,R（緑）,B（青）等に順次切換える面順次方式
と、例えば、特開昭60−76888号公報に示されるよう
に、固体撮像素子の前面にR,G,B等の色光をそれぞれ透
過する色フィルタをモザイク状等に配列したフィルタア
レイを設けた同時方式とがある。面順次方式は、同時方
式に比べて画素数を少なくできるという利点を有し、一
方、同時方式は、色ずれを生じないという利点を有す
る。

また、前記電子内視鏡は、その使用目的により、多種化
している。例えば、上部消化器用では、挿入部の外径が
10φ〜12φmmのものが多く、気管支用では、外径３φ〜
５φmmのものが多い。このように、挿入部の外径が３φ
〜12φmmにわたる種々の電子内視鏡に対して、同一種の
撮像素子及び同一種の撮像方式を用いることは、物理
的，性能的に無理がある。すなわち、例えば、外径３φ
〜５φmmのものに対しては、固体撮像素子の画像数を減
らし、撮像方式を面順次方式とすることが、挿入部の外
径を細くするために極めて有利である。一方、外径10φ
〜12φmmのものに対しては、画素数を多くし、撮像方式
を同時方式とすることが、画質向上のために有利であ
る。

ところで、前記電子内視鏡は、一般に、光源装置及び映
像信号処理回路が内蔵された制御装置に接続して用いら
れ、この制御装置に接続されたモニタに観察像が表示さ
れるようになっている。

前記面順次方式と同時方式とでは、照明方法及び映像信
号処理が異なるが、従来の制御装置は、面順次方式と同
時方式のどちらか一方に対応する照明装置及び映像信号
処理回路しか備えていないものであった。そのため、使
用者は、撮像方式によって、それぞれ異なるシステムを
用意し、異なる操作を行なう必要があり、経済性、効率
が悪かった。

尚、特開昭60−243625号公報には、面順次方式の電子内
視鏡の制御装置に、像伝達用の光学繊維束を備えた内視
鏡にカメラを接続してモニタテレビ等の表示画面で観察
することができるようにした接続システムが開示されて
いる。しかしながら、このシステムでは、異なる撮像方
式のカメラや電子内視鏡を用いることはできない。

［発明の目的］本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、面順
次方式および同時方式に適合する光源装置を有する面順
次方式または同時方式のいずれか一方の映像信号処理手
段を備えた制御装置本体に対し、前記映像処理手段では
ない他方の映像信号処理手段を備えた拡張制御装置を、
機械的に簡単確実に着脱できる内視鏡用制御装置を提供
することを目的としている。

［問題点を解決するための手段及び作用］本発明による内視鏡用制御装置は、面順次方式および同
時方式に適合する光源装置を有する面順次方式または同
時方式のいずれか一方の映像信号処理手段を備えた制御
装置本体に対し、前記映像処理手段ではない他方の映像
信号処理手段を備える拡張制御装置を、機械的に簡単確
実に着脱できる接合手段を設けることにより、光源装置
を教用できることとし、一体型の内視鏡用制御装置とし
て使用を可能にしたものである。

［実施例］以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第１図ないし第７図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は接合手段の構成を示す斜視図、第２図は接合後を示
す斜視図、第３図は内視鏡装置の全体を示す斜視図、第
４図内視鏡装置の構成を示すブロック図、第５図は面順
次方式のプロプロセス回路の一例を示すブロック図、第
６図は同時方式のプリプロセス回路の一例を示すブロッ
ク図、第７図はポストプロセス回路の一例を示すブロッ
ク図である。

第３図に示すように、内視鏡装置１は、面順次方式の電
子内視鏡２と、像伝達手段としてファイババンドルから
なるイメージガイドを有するファイバ・スコープ３と、
このファイバ・スコープ３の接眼部４に、着脱自在に接
続される同時方式のテレビカメラ５と、光源装置及び面
順次方式の映像信号処理回路が内蔵され、前記電子内視
鏡２、が接続される面順次方式制御装置6aと、同時方式
の映像信号処理回路が内蔵され、前記面順次方式制御装
置6aに接合され、さらにファイバ・スコープ３に装着さ
れるテレビカメラ５が接続される同時方式制御装置6b
と、前記面順次方式制御装置6aに接続される表示手段と
してのカラーCRTモニタ７とで構成されている。

前記電子内視鏡２は、細長で例えば可撓性を有する挿入
部11の後端に太径の操作部12が連設されている。前記操
作部12の後部からは側方に可撓性のテーブル13が延設さ
れ、このケーブルの先端にコネクタ14が設けられてい
る。このコネクタ14には、電気系ソケット15と、照明系
ソケット16とが一体に設けられている。尚、前記照明系
ソケット16は、照明系端子16aと、前記挿入部11内に設
けられた図示しない送気送水チャンネルに連通する送気
送水系端子16bとを備えている。前記制御装置６の例え
ば前面には、前記電気系ソケット15,照明系ソケット16
がそれぞれ接続される面順次方式用電気系コネクタ受け
17,照明系コネクタ受け18が設けられ、これらソケット1
5,16及びコネクタ受け17,18によって、前記電子内視鏡
２が面順次方式制御装置6aに接続されるようになってい
る。

尚、前記面順次方式用電気系コネクタ受け17には、面順
次方式の電子内視鏡２に限らず、面順次方式のテレビカ
メラも接続できるようになっている。

一方、前記ファイバ・スコープ３は、前記電子内視鏡２
と同様に、細長で例えば可撓性を有する挿入部21の後部
に太径の操作部22が連設されている。前記操作部22の後
部からは側方に可撓性のケーブル23が延設され、このケ
ーブルの先端に照明系コネクタ24が設けられている。
尚、前記照明系コネクタ24は、照明系端子24aと、前記
挿入部21内に設けられた図示しない送気送水チャンネル
に連通する送気送水系端子24bとを備えている。前記照
明系コネクタ24は、前記照明系コネクタ受け18に接続さ
れるようになっている。

また、前記テレビカメラ５からは、側方に可撓性のケー
ブル26が延設され、このケーブル26の先端に電気系コネ
クタ27が設けられている。この電気系コネクタ27は、前
記同時方式制御装置6bの例えば前面に設けられた同時方
式用電気系コネクタ受け28に接続されるようになってい
る。

尚、前記照明系コネクタ受け18及び同時方式用電気系コ
ネクタ受け28には、前記ファイバ・スコープ３に装着さ
れるテレビカメラ５に限らず、挿入部の先端部に同時方
式の固体撮像素子を有する同時方式の電子内視鏡も接続
できるようになっている。

第４図に示すように、前記電子内視鏡２の挿入部11の先
端部31には、配光レンズ32が配設され、この配光レンズ
32の後端側に、前記挿入部11内に挿通された可撓性のフ
ァイババンドルからなるライトガイド33の出射端が配置
されている。このライトガイド33の基端は前記照明系ソ
ケット16に接続されている。そして、コネクタ14を面順
次方式制御装置6aのコネクタ受け17,18に接続すること
によって、面順次方式制御装置6a内の光源装置10から出
射された照明光が前記ライトガイド33に入射されるよう
になっている。前記光源装置10は、白色光を出射するラ
ンプ35と、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の３原色の色
透過フィルタを有しモータ36によって回転される回転カ
ラーフィルタ37とを備えている。そして、前記ランプ35
から出射された照明光は、前記回転カラーフィルタ37を
経て、順次赤，緑，青の各波長の光にされ、集光レンズ
38によって集光されて前記ライトガイド33に入射される
ようになっている。尚、本実施例では、前記回転カラー
フィルタ37が矢印Ａ方向に移動できるようになってお
り、前記ランプ35と前記集光レンズ38との間に挿脱自在
になっている。前記ライトガイド33に入射された光は、
このライトガイド33によって前記先端部31に導かれ、こ
のライトガイド33の出射端から出射され、前記配光レン
ズ32を通って、被写体に照射されるようになっている。

また、前記電子内視鏡２の先端部31には、対物レンズ等
からなる結像光学系41が設けられ、この結像光学系41の
結像位置には、撮像手段としてCCD等の固体撮像素子40
が配設されている。この固体撮像素子42は、前記面順次
方式制御装置6a内の面順次方式用ドライバ43によって駆
動されるようになっている。前記被写体からの赤，緑，
青の各色光に応じた戻り光は、前記結像光学系41を通っ
て前記固体撮像素子42で受光される。この固体撮像素子
42の出力信号は、前記先端部31内に設けられたプリアン
プ43によって増幅され、挿入部11,ケーブル13内に挿通
された信号線44及び前記コネクタ14の電気系ソケット1
5,面順次方式用電気系コネクタ受け17を介して、面順次
方式制御装置6a内の面順次方式用映像信号処理部50に入
力されるようになっている。この映像信号処理部50で
は、前記固体撮像素子42の出力信号は、まず、例えば第
５図に示すようなプリプロセス回路45に入力される。こ
のプリプロセス回路45では、サンプルホールド回路46で
前記固体撮像素子42の出力信号から映像信号が抽出さ
れ、γ補正回路47でγ補正された後、A/D変換器48でデ
ジタル信号に変換される。このデジタル信号は、マルチ
プレクサ49によって、色面順次の照明に同期して切換え
られて、順次赤，緑，青の各色に対応したＲフレームメ
モリ51,Gフレームメモリ52,Bフレームメモリ53に記憶さ
れる。このフレームメモリ51,52,53は、カラーCRTモニ
タ７等の表示装置にマッチングした速度で同時に読み出
され、それぞれD/A変換器54,55,56でアナログ信号に変
換されてR,G,B色信号が生成される。このR,G,B色信号
は、マトリクス回路57で、輝度信号Ｙと色差信号Ｒ−Y,
B−Ｙに変換される。

前記マトリクス回路57の輝度信号Ｙと色差信号Ｒ−Y,B
−Ｙの各出力端は、切換スイッチ59の一方の切換接点に
接続されており、前記輝度信号Ｙと色差信号Ｒ−Y,B−
Ｙは、この切換スイッチ59を介して、例えば第７図に示
すようなポストプロセス回路68に入力されるようになっ
ている。このポストプロセス回路68では、輝度信号Ｙと
色差信号Ｒ−Y,B−Ｙは、NTSCエンコーダ69に入力さ
れ、NTSC信号に変換されて出力されるようになってい
る。また、前記輝度信号Ｙと色差信号Ｒ−Y,B−Ｙは、
逆マトリクス回路70にも入力され、この逆マトリクス回
路70でR,G,B信号に変換され、このR,G,B信号がドライバ
71,72,73を介して出力されるようになっている。このよ
うに本実施例では、NTSC信号及びR,G,B信号を出力でき
るようになっている。そして、前記NTSC信号またはR,G,
B信号が、モニタ７に入力され、このモニタ７に観察像
が表示されるようになっている。

一方、前記ファイバ・スコープ３の挿入部21の先端部81
には、配光レンズ82が配設され、この配光レンズ82の後
端側に、前記挿入部21内に挿通された可撓性のファイバ
バンドルからなるライトガイド83の出射端が配置されて
いる。このライトガイド83の基端な前記照明系コネクタ
24に接続されている。そして、前記面順次方式制御装置
6a内の光源装置10から出射された照明光が前記ライトガ
イド83に入射されるようになっている。尚、このファイ
バスコープ３の照明系コネクタ24が前記制御装置6aの照
明系コネクタ受け18に接続された場合には、光源装置10
の回転カラーフィルタ37を矢印Ａ方向に移動して、ラン
プ35から出射された白色照明光を、前記回転カラーフィ
ルタ37を通すことなく前記ライトガイド83に入射させる
ようになっている。前記ライトガイド83に入射された光
は、このライトガイド83によって前記先端部81に導か
れ、このライトガイド83の出射端から出射され、前記配
光レンズ82を通って、被写体に照射されるようになって
いる。

また、前記ファイバ・スコープ３の先端部81には、対物
レンズ等からなる結像光学系84が設けられ、この結像光
学系84の結像位置には、挿入部21内に挿通されたファイ
ババンドルからなるイメージガイド85の先端面が配置さ
れている。前記結像光学系84によって結合された観察像
は、前記イメージガイド85によって接眼部４に導かれ、
この接眼部４で観察できるようになっている。また、こ
の接眼部４に、テレビカメラ５を接続することによっ
て、前記観察像を撮像することができるようになってい
る。

前記テレビカメラ５は、前記接眼部４の結像位置に配置
された固体撮像素子87と、この固体撮像素子87の出力信
号を増幅するプリアンプ88とを備えている。尚、前記固
体撮像素子87の前面には、R,G,B等の色光をそれぞれ透
過する色フィルタをモザイク状等に配列した図示しない
フィルタアレイが設けられている。また、前記固体撮像
素子87は、同時方式制御装置6b内の同時方式用ドライバ
89によって駆動されるようになっている。前記固体撮像
素子87の出力信号は、前記プリアンプ88によって増幅さ
れ、ケーブル26内に挿通された信号線及び電気系コネク
タ27,同時方式用電気系コネクタ受け28を介して、同時
方式制御装置6b内の同時方式用映像信号処理部90に入力
されるようになっている。この映像信号処理部90では、
前記固体撮像素子87の出力信号は、まず、例えば第６図
に示すようなプリプロセス回路91に入力される。このプ
リプロセス回路91では、前記固体撮像素子87の出力信号
は、輝度信号処理回路92に入力され、輝度信号Ｙが生成
される。また、前記固体撮像素子87の出力信号は、色信
号再生回路93にも入力され、この色信号再生回路93で色
差信号Ｒ−Y,B−Ｙが１水平ライン毎に時系列毎に生成
され、色温度補正用のホワイトバランス回路94を通った
後、一方は、アナログスイッチ95に直接、他方は、1Hデ
ィレイライン94aで１水平ライン遅延されてアナログス
イッチ95aに入力され、２つの色差信号Ｒ−Y,B−Ｙが得
られる。前記輝度信号Ｙと色差信号Ｒ−Y,B−Ｙは、フ
リーズ部60に入力されるようになっている。このフリー
ズ部60では、前記輝度信号Ｙと色差信号Ｒ−Y,B−Ｙ
は、それぞれ、A/D変換器61,62,63でデジタル信号に変
換された後、フレームメモリ64に記憶される。このフレ
ームメモリ64から読みだされたデジタル信号は、D/A変
換器65,66,67でアナログ信号に変換され、一方は、面順
次方式の筐体50aと同時方式の筐体90aとの接合面に設け
られたコネクタ受け75およびコネクタ76を介して前記切
換スイッチ59を経てポストプロセス回路68に出力され、
他方はNTSCエンコーダ96に出力される。

尚、前記フリーズ部60において、フリーズ時には、前記
フレームメモリ64に、１フレーム分のデータが記憶さ
れ、以後は前記フレームメモリ64への書込みが停止さ
れ、モニタ７に静止画像を表示できるようになってい
る。

本実施例によれば、同時方式の撮像手段であるファイバ
・スコープ３に接続されたテレビカメラ５を単独で使用
する場合にも、前記フリーズ部60を用いて、NTSC信号を
フリーズして、静止画像を表示することが可能になる。

尚、面順次方式の撮像手段を用いる場合には、面順次方
式用映像信号処理部50内のフレームメモリ51,52,53を用
いることにより、静止画像を表示することが可能であ
る。

ところで、本実施例では、第１図及び第２図に示すよう
に、前記面順次方式用映像信号処理部50が収納されてい
る筐体50aは、一方の側板に開閉部材であるところの蝶
番95により上方に開くように蓋96が設けられており、さ
らに前記蓋96に回動自在に、かつ抜け落ちないように設
けられた接合手段としての止メネジ97を同時方式用映像
信号処理部90が収納された筐体90aの上面に設められた
メネジ部に螺合することにより、第２図のように面順次
方式の筐体50aと同時方式の筐体90aが着脱自在なように
取付けられている。

なお、面順次方式制御装置6aと同時方式制御装置6bの電
気的な接続を行うコネクタ受け75は、面順次方式の筐体
50aの同時方式の筐体90aが接合する側板94に設けられて
おり、コネクタ76は同時方式の筐体90aの前記コネクタ
受け75が対応する側板に設けられている。このようにす
ることにより、同時方式の筐体90aを面順次方式の筐体5
0aに接合すると同時に回路の接続を行うことができるよ
うになっている。

本実施例によれば、筐体50a,90aの取付けは簡単確実
で、面順次方式制御装置6aのみ使用する場合は、蓋96を
側板94側へ倒せば邪魔にならず、また同時方式制御装置
6bを接合した場合でも外観の良いユニット取付け構造と
なる。

第８図は本発明の第２実施例に係る面順次方式制御装置
の接合手段を示す構成の斜視図である。

本実施例では、前記面順次方式用映像信号処理部50が収
納されている筐体50aは、一方の側板に開閉部材である
ところの蝶番95により下方に開くように蓋96が設けられ
ており、さらに前記蓋96に回動自在に、かつ抜け落ちな
いように設けられた接合手段としての止メネジ97を同時
方式用映像信号処理部90が収納された筐体90aの下面に
設けられたメネジ部に螺合することにより、面順次方式
の筐体50aと同時方式の筐体90aが着脱自在にように取付
けられている。なお、蓋96には例えば金属製の筐体50a
の側板94に吸着できる磁石93を設け、同時方式制御装置
6bを接合しない場合には、蓋96を側板94に固定できるよ
うになっている。

その他の構成については、第１実施例と同様である。

第９図は本発明の第３実施例に係る面順次方式制御装置
の接合手段を示す構成の斜視図である。

本実施例は、面順次方式制御装置6aの筐体50aの一方の
側板94に、前記制御装置6aの後面から前面に先端部に広
がる凸部108を設け、これに対応する同時方式制御装置6
bの筐体90aの側板98に、前記凸部に嵌合する凹部109を
設けることにより、面順次方式制御装置6aと同時方式制
御装置6bとを、嵌入接合できるようにしたものである。

なお、前記凸部108の先端面には面順次方式制御装置6a
と同時方式制御装置6bとが所定の位置に接合できるよう
にクリック装置110が設けられており、更に接合時点で
電気的に接続できるようになっている。

その他の構成については、第１実施例と同様である。

第10図および第11図は本発明の第４実施例に係り、第10
図は、面順次方式制御装置および同時方式制御装置の接
合手段を示す構成の斜視図、第11図は接合手段の構成を
示す構成説明図である。

面順次方式および同時方式の筐体50a,90aの側面103,104
と同一形状であるところの蓋99の一方の側面に先端付近
に周回状の溝部100を有する棒101を設け、前記棒101に
対応する同時方式制御装置6bの筐体90aの側面103および
面順次方式制御装置6bの筐体50aの側面104に、それぞれ
貫通孔102および穴105が設けられている。前記穴105に
は、第11図に示すように同時方式の筐体90aを挟み込ん
だ状態の時に、棒101の溝部100が達する位置と、同時方
式の筐体90aを挟み込まず、蓋99を筐体50aに接合した状
態の時に、棒101の溝部100が達する位置とに、それぞ
れ、ばね106に付勢された球107が設けられており、棒10
1が穴105に挿入されると、棒101がばね106の付勢力に抗
して侵入し、溝部100の位置に球107が達したときに溝部
100に球107が嵌合し、蓋90を固定するようになってい
る。

その他の構成については、第１実施例と同様である。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、異なる撮像方式の
カメラやスコープにも対応でき、一体型の内視鏡用制御
装置としての使用が可能であると共に、制御装置本体と
拡張制御装置との接合作業が簡単、確実に行えるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は接合手段の構成を示す斜視図、第２図は接合後を示
す斜視図、第３図は内視鏡装置の全体を示す斜視図、第
４図内視鏡装置の構成を示すブロック図、第５図は面順
次方式のプリプロセス回路の一例を示すブロック図、第
６図は同時方式のプリプロセス回路の一例を示すブロッ
ク図、第７図はポストプロセス回路の一例を示すブロッ
ク図、第８図は本発明の第２実施例に係る面順次方式制
御装置の接合手段を示す構成の斜視図、第９図は本発明
の第３実施例に係る面順次方式制御装置の接合手段を示
す構成の斜視図、第10図および第11図は本発明の第４実
施例に係り、第10図は、面順次方式制御装置および同時
方式制御装置の接合手段を示す構成の斜視図、第11図は
接合手段の構成を示す構成説明図である。 6a……面順次方式制御装置 6b……同時方式制御装置 50a……筐体、90a……筐体 94……側板、95……蝶番 96……蓋、97……止メネジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者矢部久雄東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者高村幸治東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者加藤伸一東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者中村剛明東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献特開昭63−220213（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】面順次方式および同時方式に適合する光源
装置を有する面順次方式または同時方式のいずれか一方
の映像信号処理手段を備えた制御装置本体と螺着され、
前記映像信号処理手段ではない他方の映像信号処理手段
を備えた拡張制御装置を着脱できる接合手段を設けたこ
とを特徴とする内視鏡用制御装置。
【請求項２】面順次方式および同時方式に適合する光源
装置を有する面順次方式または同時方式のいずれか一方
の映像信号処理手段を備えた制御装置本体に対し、前記
映像信号処理手段ではない他方の映像信号処理手段を備
えた拡張制御装置をスライドさせて着脱できる接合手段
を設けたことを特徴とする内視鏡用制御装置。
【請求項３】面順次方式および同時方式に適合する光源
装置を有する面順次方式または同時方式のいずれか一方
の映像信号処理手段を備えた制御装置本体に対し、前記
映像信号処理手段ではない他方の映像信号処理手段を備
えた拡張制御装置を接合するために嵌合部と被嵌合部に
より構成された接合手段を設けたことを特徴とする内視
鏡用制御装置。