CN101288581A - 电子内窥镜装置 - Google Patents

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CN101288581A CNA2008100925045A CN200810092504A CN101288581A CN 101288581 A CN101288581 A CN 101288581A CN A2008100925045 A CNA2008100925045 A CN A2008100925045A CN 200810092504 A CN200810092504 A CN 200810092504A CN 101288581 A CN101288581 A CN 101288581A
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endoscope apparatus
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仁井田巧一
本多武道
山下真司
齐藤克行
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Olympus Medical Systems Corp
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Abstract

本发明提供一种电子内窥镜装置，该电子内窥镜装置可以优化有线传送时和无线传送时的各自传送增益的设定，所以能够降低有线传送时和无线传送时的传送不良的发生。电子内窥镜装置具有：电子内窥镜(1)，其具有通过无线和有线传送由图像传感器(11)获得的摄像信号的功率放大器(17)；以及低噪声放大器(22)，其用于接收通过无线和有线传送的摄像信号。还具有：根据摄像信号生成影像信号的处理器装置(2)；电缆连接检测电路(17)，其在检测到电子内窥镜(1)和处理器装置(2)之间连接有用于通过有线传送摄像信号的电缆时，变更功率放大器(17)的增益或低噪声放大器(22)的增益。

Description

电子内窥镜装置
技术领域
本发明涉及电子内窥镜装置，特别涉及具有增益变更单元的电子内窥镜装置。
背景技术
以往的电子内窥镜装置一般构成为具有电子内窥镜和处理器装置。电子内窥镜利用有线向处理器装置传送由所安装的图像传感器所拍摄的被观察体的摄像信号。处理器装置执行摄像信号的影像处理，向监视器等输出通过影像处理生成的影像信号。
并且，日本特开2001一45472号公报公开了一种内窥镜装置，该内窥镜装置不是利用有线向处理器装置传送由内窥镜获得的摄像信号，而是无线传送。但是，仅通过无线传送，有可能由于传送路径中放置了障碍物而导致传送的摄像信号紊乱。因此，为了防备无线传送导致的摄像信号紊乱，考虑也可以进行有线传送，该情况时，分别设置有线用的传送电路和无线用的传送电路。该情况时，如果分别设置有线用和无线用的传送电路，则导致电路规模增大，从而使内窥镜装置大型化。另外，需要根据有线时和无线时的使用情况来切换传送电路的切换单元，切换单元的切换作业比较烦杂。
并且，日本特开2004-159833号公报公开了一种电子内窥镜，该电子内窥镜使有线用和无线用的传送电路为同一电路，可以通过有线或无线来传送被调制为无线用的摄像信号。在该日本特开2004-159833号公报公开的电子内窥镜装置中，无论有线时还是无线时都使用相同的传送电路来传送摄像信号。
【专利文献1】日本特开2001-45472号公报
【专利文献2】日本特开2004-159833号公报
但是，在有线时和无线时使用相同的传送电路的电子内窥镜装置中，不能优化有线时和无线时的各自传送增益，所以有可能发生传送不良，在日本特开2004-159833号公报公开的电子内窥镜装置中，存在不能确保传送质量的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种电子内窥镜装置，该电子内窥镜装置不需分别设置有线传送用和无线传送用各自的传送电路，即可实现电子内窥镜装置的小型化，可以通过电缆的装卸来切换有线传送和无线传送的设定，所以也消除了设定的切换操作的烦杂性。并且，本发明的目的在于提供一种电子内窥镜装置，该电子内窥镜可以优化有线传送时和无线传送时的各自传送增益的设定，所以不会发生有线传送时和无线传送时的传送不良。
本发明的电子内窥镜装置包括：电子内窥镜，其具有用于通过无线和有线传送由摄像元件获得的摄像信号的传送电路；处理器装置，其具有用于接收通过无线和有线所传送的所述摄像信号的接收电路，并且根据所述摄像信号生成影像信号；以及增益变更单元，其在所述电子内窥镜和所述处理器装置之间检测到连接有用于通过有线传送所述摄像信号的电缆时，变更所述传送电路的增益或所述接收电路的增益。
根据本发明的电子内窥镜装置，不需要分别设置有线传送用和无线传送用各自的传送电路，可以做到小型化，通过电缆的装卸可以切换有线传送和无线传送的设定，所以也消除了设定的切换操作的烦杂性。另外，根据本发明的电子内窥镜装置，可以优化有线传送时和无线传送时的各自传送增益的设定，所以能够降低有线传送时和无线传送时的传送不良的发生。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式涉及的电子内窥镜装置的结构的方框图。
图2是表示第1实施方式的设有切换单元的电子内窥镜装置的结构的方框图。
图3是表示本发明的第2实施方式涉及的电子内窥镜装置的结构的方框图。
图4是表示图3中的衰减器26的结构的电路图。
图5是表示第2实施方式的设有切换单元的电子内窥镜装置的结构的方框图。
图6是表示用于削减处理器装置的功耗的结构的方框图。
符号说明
1、1a、1b电子内窥镜；2、2a、2b处理器装置；3、3a、3b电缆；11图像传感器；12LED；13信号处理电路；14TG；15调光电路；16调制电路，17、17a功率放大器；18电缆连接检测电路；19发送用天线；20切换单元；21接收用天线；22LNA；23解调电路；24影像处理电路；25电缆连接检测电路；26衰减器；27～29电阻；30患者电路用电源；31第1LNA；32第1解调电路；33第1AD转换电路；34第2LNA；35第2解调电路；36第2AD转换电路；37绝缘电路。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。
<第1实施方式>
图1是表示作为本实施方式的电子内窥镜装置的结构的方框图。
电子内窥镜装置由具有插入部的电子内窥镜1、处理器装置2、相对于电子内窥镜1和处理器装置2可以装卸的电缆3构成。电子内窥镜1构成为具有图像传感器11、发光二极管(以下称为LED)12、信号处理电路13、定时发生器(以下称为TG)14、调光电路15、调制电路16、功率放大器17、电缆连接检测电路18和发送用天线19。
处理器装置2构成为具有接收用天线21、低噪声放大器(以下称为LNA)22、解调电路23和影像处理电路24。电缆3是同轴电缆，具有信号线和接地线。另外，电缆3构成为可以与电子内窥镜1和处理器装置2装卸，但电缆3的一端也可以固定在电子内窥镜侧。
在插入患者的体腔内的插入部的前端配置有图像传感器11和LED12。图像传感器11把被LED 12的照明光照明的被摄体像转换为摄像信号，输出给信号处理电路13。信号处理电路13对所输入的摄像信号实施取样、箝位、模拟数字(以下称为AD)转换和数据编码，并输出给调制电路16。根据需要，信号处理电路13也可以在影像信号上叠加设于电子内窥镜上的未图示的开关的接通/断开信号和表示电子内窥镜的个体序号的信号。
信号处理电路13的输出信号除调制电路16外，也输出给调光电路15。调光电路15从信号处理电路13的输出信号即图像信号中检测信号处理电路13的输出信号，并通过脉宽调制(以下称为PWM)控制LED 12的亮灯时间，使得图像的亮度成为预定的值，即，使LED 12以预定的明亮度对被摄体进行照明。因此，调光电路15包括未图示的LED 12的驱动电路。
TG 14分别向图像传感器11、信号处理电路13和调光电路输出对应的定时信号。图像传感器11被输入驱动用的定时信号。信号处理电路13被输入信号处理用的定时信号。调光电路15被输入调光用的定时信号。另外，TG 14包括未图示的图像传感器11的驱动电路。
调制电路16把从信号处理电路13输出的摄像信号调制为载波信号，把所调制的载波信号输出给功率放大器17。电缆连接检测电路18检测电缆3的连接，向功率放大器17输出表示电缆的连接的检测信号作为电缆3的连接信息。作为传送电路的功率放大器17根据电缆连接检测电路18的输出，按照无线传送用的电压增益或有线传送用的电压增益来放大从调制电路16输出的载波信号，并输出给发送用天线19或电缆3。因此，电缆连接检测电路18构成电缆连接检测单元和增益变更单元。在无线传送时，载波信号通过发送用天线19传送给处理器装置2，在有线传送时，载波信号通过电缆3传送给处理器装置2。
通过无线传送的载波信号被接收用天线21接收，并输入LNA 22。通过有线传送的载波信号经由电缆3传送，并输入LNA 22。作为接收电路的LNA 22放大所输入的载波信号，输出给解调电路23。解调电路23把从LNA 22输出的载波信号解调为摄像信号，并输出给影像处理电路24。影像处理电路24具有对所输入的摄像信号实施伽码校正处理、色调调整处理、电缆连接时的电气安全用的绝缘处理和文字等特征的重叠处理的功能，并转换为适合于监视器等外部显示设备的影像信号。通过把在影像处理电路24中转换的影像信号输出给监视器等，在监视器等上显示被摄体像。
下面，说明如上所述构成的实施方式的动作。
首先，说明没有连接电缆3的无线传送时的动作。信号处理电路13对来自图像传感器11的摄像信号实施取样等处理，并输出给调制电路16。调制电路16把调制后的载波信号输出给功率放大器17。
此时，电缆连接检测电路18由于没有连接电缆3，所以向作为传送电路的功率放大器17输出用于指示切换为进行无线传送用的增益的增益切换信号。功率放大器17根据增益切换信号，按照无线传送用的电压增益来放大所输入的载波信号，把按照无线传送用的电压增益所放大的载波信号输出给发送用天线19。
从发送用天线19无线传送的载波信号，通过作为接收电路的LNA 22输入解调电路23。解调电路23把从LNA 22输出的载波信号解调为摄像信号，并输出给影像处理电路24。影像处理电路24对所输入的摄像信号实施伽码校正处理等，把影像信号输出给监视器等，由此可以观察被摄体像。
下面，说明连接电缆3的有线传送时的动作。电缆连接检测电路18检测电缆3的连接，并把检测信号作为用于指示切换为进行有线传送用的增益的增益切换信号，输出给功率放大器17。功率放大器17根据增益切换信号，按照有线传送用的电压增益来放大所输入的载波信号，把按照有线传送用的电压增益来放大的载波信号输出给电缆3。
通过电缆3传送的载波信号被输入LNA 22。LNA 22把进行了低噪声的放大处理的载波信号输出给解调电路23。解调电路23把从LNA 22输出的载波信号解调为摄像信号，并输出给影像处理电路24。影像处理电路24对所输入的摄像信号实施伽码校正处理等，向监视器等输出影像信号，由此可以观察被摄体像。
此时，有线传送时的功率放大器17的增益的设定值被设定为，使有线传送时输入LNA 22的载波信号的振幅与无线传送时输入LNA 22的载波信号的振幅相等。载波信号的传播损失为在导体中传播的有线传送时的损失比在空中传播的无线传送时的损失小。因此，有线传送时的功率放大器17的增益的设定值可以小于无线传送时的功率放大器17的增益的设定值。因此，与把放大为无线传送用的载波信号直接通过有线传送的情况相比，可以适当变更在有线传送时输入LNA 22的载波信号的振幅的大小，使其在有线传送时和无线传送时大致一定。由此，像以往那样由于LNA 22被输入过大的载波信号而使载波信号饱和并出现接收不良的情况减少。
另外，在有线传送时，被设定为有线传送用的增益的载波信号即使从发送用天线19发送，由于功率放大器17没有设定无线传送用的充分的增益，所以作为无线传送用的载波信号也是不充分的信号，不会对有线传送时的被摄体像的观察造成影响。另外，其他动作与无线传送时相同，可以与无线传送时一样观察被摄体像。
因此，根据本实施方式，不需要分别设置有线传送用和无线传送用各自的传送电路，可以做到小型化，通过电缆的装卸可以切换有线传送和无线传送的设定，所以可以实现消除了设定的切换操作的烦杂性的电子内窥镜装置。另外，根据本实施方式，可以实现一种电子内窥镜装置，即：由于可以优化有线传送时和无线传送时的各自传送增益的设定，所以能够降低有线传送时和无线传送时的传送不良的发生。
并且，根据本实施方式涉及的电子内窥镜装置，在有线传送时，功率放大器17的增益的设定值较小，所以能够削减功耗。因此，在使用电池作为未图示的电子内窥镜1的电源时，可以延长电子内窥镜1能够使用的时间。另外，由于通过电缆3传送的载波信号的振幅也较小，所以能够削减从同轴电缆向空中放射的不必要的放射噪声，同样也具有可以削减从同轴电缆与电子内窥镜1和处理器装置2的连接部向空中放射的不必要的放射噪声的效果。
另外，如图1所示，也可以在处理器装置2上设置电缆连接检测电路25，取代在电子内窥镜1上设置电缆连接检测电路18。并且，根据从电缆连接检测电路25输出的增益切换信号，切换LNA 22接收时的增益设定值。该情况时，由于功率放大器17设定了无线传送用的增益，所以在有线传送时，按照无线传送用的增益所放大的过大的载波信号通过电缆3传送。因此，在电子内窥镜1设置电缆连接检测电路时可以削减不必要的放射噪声的效果消失，但是可以缩小电子内窥镜1的电路规模。
另外，如图2所示，也可以设置切换单元20，该切换单元20用于切换将电子内窥镜1内的功率放大器17的输出连接到天线19上、或连接到电缆3上。图2是表示设有该切换单元的电子内窥镜装置的结构的方框图。电子内窥镜1可以根据从电缆连接检测电路18输出的增益切换信号，选择性地切换通过有线传送还是通过无线传送从功率放大器17输出的载波信号。根据这种结构，在有线传送时，可以防止产生由来自天线的不必要放射导致的噪声。
另外，也可以构成为使天线和电缆各自的连接器的形状相同，在连接电缆时，如果不卸下天线，就不能连接电缆3。该情况时，同样可以防止在有线传送时产生由来自天线的不必要放射导致的噪声。
<第2实施方式>
图3是表示作为第2实施方式的电子内窥镜装置的结构的方框图。另外，在图3中，对与图1相同的构成要素赋予相同符号，并省略说明。
如图3所示，在本实施方式的电子内窥镜装置中，在电子内窥镜1a中没有设置电缆连接检测电路。并且，在电缆3a的中途设有衰减器26。其他结构与第1实施方式相同。
图4是表示衰减器26的结构的电路图。衰减器26如图4所示由使用了电阻27～29的电路构成。在电缆3的信号线的中途设有电阻27，在电阻27的两侧与接地线之间分别设有电阻28、29。根据这种结构，不需要向电缆3a提供衰减器26用的电源，所以可以只由信号线和接地线构成。另外，衰减器26也可以由使用了半导体的电路构成。
功率放大器17a由于没有在电子内窥镜1a中设置电缆连接检测电路，所以不能切换增益。因此，输入功率放大器17a的载波信号被按照无线传送用的电压增益放大，并输出给发送用天线19或电缆3a。在有线传送时，从功率放大器17a输出的载波信号通过衰减器26使其振幅衰减，并传送给处理器装置2a的LNA 22。其他结构和无线传送时的结构与第1实施方式相同，同样在监视器等上显示被摄体像。
下面，说明如上所述构成的实施方式的动作。另外，省略说明与第1实施方式相同的动作。
首先，说明没有连接电缆3a的无线传送时的动作。由于电子内窥镜1a中没有设置电缆连接检测电路，所以功率放大器17a被设定无线传送用的增益。功率放大器17a按照无线传送用的电压增益放大所输入的载波信号，并输出给发送用天线19。其他动作与第1实施方式相同，同样可以观察被摄体像。
下面，说明连接电缆3a的有线传送时的动作。由于功率放大器17a被设定无线传送用的电压增益，所以按照无线传送用的电压增益放大所输入的载波信号，并输出给电缆3a。输入给电缆3a的载波信号通过衰减器26使其振幅衰减，并输出给处理器装置2a的LNA 22。
此时，衰减器26的电阻27～29的电阻值被设定为，使有线传送时输入LNA 22的载波信号的振幅与无线传送时输入LNA 22的载波信号的振幅相等。在将放大为无线传送用的载波信号通过有线传送时，被放大为无线传送用的过大的载波信号通过衰减器26而衰减，所以能够使输入给LNA22的载波信号的振幅的大小合适。由此，由于LNA22被输入过大的载波信号而使得载波信号饱和并出现接收不良的情况减少。
因此，根据本实施方式，不需要分别设置有线传送用和无线传送用各自的传送电路，可以做到小型化，通过电缆的装卸可以切换有线传送和无线传送的设定，所以可以实现消除了设定的切换操作的烦杂性的电子内窥镜装置。另外，根据本实施方式，可以实现一种电子内窥镜装置，即：由于可以优化有线传送时和无线传送时的各自传送增益的设定，所以能够降低有线传送时和无线传送时的传送不良的发生。
另外，衰减器26配置在电子内窥镜1a的附近，由此可以削减从同轴电缆向空中放射的不必要的放射噪声。具体地讲，在同轴电缆的连接电子内窥镜1a的连接器附近配置衰减器26。
另外，如图5所示，也可以在电子内窥镜1a中设置切换单元20，该切换单元20用于切换将电缆连接检测电路18和功率放大器17a的输出连接在天线19上、或连接在电缆3a上。电子内窥镜1a可以根据从电缆连接检测电路18输出的增益切换信号，选择性地切换通过无线传送还是通过有线传送从功率放大器17a输出的载波信号。根据这种结构，在有线传送时，可以防止产生由来自天线的不必要放射导致的噪声。
另外，在本实施方式中，也可以构成为使天线和电缆各自的连接器的形状相同，在连接电缆时，如果不卸下天线，就不能连接电缆3。该情况时，同样可以防止在有线传送时产生由来自天线的不必要放射导致的噪声。
但是，在第1和第2实施方式中，由于使用电池作为电子内窥镜的电源供给单元，所以为了能够长时间使用电子内窥镜，削减功耗成为重要课题。
为了解决这种课题，与使LED始终亮灯并使用图像传感器11的电子快门进行摄像的方式相比，采用前面叙述的PWM控制方式或控制提供给LED的电流量的电流控制方式，控制LED的照明光的亮灯时间，可以削减功耗。
另外，在图像传感器11的输出信号几乎不变，用于控制LED的照明光的检测结果在一定时间没有变动的情况下，作为电子内窥镜未使用的检查之前或检查之后的待机状态，检测电子内窥镜的使用状态。并且，此时如果检测检查之前或检查之后的使用状态，则电子内窥镜转入减少LED的亮灯时间或消耗电流的低功耗模式，也可以进行功耗的削减。
并且，在有线传送时，电子内窥镜和处理器装置一定通过电缆连接，所以在电缆中设置电源供给线，在处理器装置中设置电源供给单元，即使在电池的余量变少时，也可以经由电缆向电子内窥镜提供电力，可以长时间使用电子内窥镜。另外，也可以把提供给电子内窥镜的电力提供给可以充电的电池，进行电池充电。这样，在有线传送时从处理器装置提供电力，所以进行LED的亮灯量的增加和增益的增加，不受功耗的使用限制，可以使内窥镜图像的明亮度优先。
也可以根据无线传送时和有线传送时的使用情况，对电子内窥镜设置使明亮度优先的有线传送模式和使削减功耗优先的无线传送模式的各自的动作模式，通过切换动作模式，提高电子内窥镜装置的使用便利性。
另外，图6是表示用于削减处理器装置的功耗的结构的方框图。处理器装置构成为具有作为无线传送用的电路的第1LNA 31、第1解调电路32、第1AD转换电路33和影像处理电路24。并且，处理器装置具有电缆连接检测电路25，处理器装置构成为还具有作为患者电路的患者电路用电源30、第2LNA 34、第2解调电路35、第2AD转换电路36和绝缘电路37。患者电路用电源30向第2LNA 34、第2解调电路35、第2AD转换电路36和绝缘电路37提供电力。根据图6所示的结构，在无线传送时，根据设于处理器装置的电缆连接检测电路25的检测结果，切断不使用的患者电路的患者电路用电源，可以实现处理器装置的功耗削减。
本发明不限于上述实施方式，可以在不改变本发明宗旨的范围内进行各种变更和修改等。
[附记]
(附记1)
一种电子内窥镜装置，其特征在于，该电子内窥镜装置包括：
电子内窥镜，其具有用于通过无线和有线传送由摄像元件获得的摄像信号的传送电路；
处理器装置，其具有用于接收通过无线和有线所传送的所述摄像信号的接收电路，并且根据所述摄像信号生成影像信号；以及
校正单元，其设在用于从所述电子内窥镜向所述处理器装置有线传送所述摄像信号的电缆上，校正所述有线传送时的所述摄像信号的振幅。
(附记2)
根据附记1所述的电子内窥镜装置，其特征在于，该电子内窥镜装置包括：
检测所述电缆的连接的电缆连接检测单元；
切换单元，其对所述传送电路的输出连接到用于通过所述无线进行传送的天线上还是用于通过所述有线进行传送的所述电缆上进行切换，
所述切换单元根据来自所述电缆连接检测单元的表示所述电缆的连接的检测信号，对连接到用于通过所述无线进行传送的天线上还是连接到用于通过所述有线进行传送的所述电缆上进行切换。
(附记3)
根据附记1或2所述的电子内窥镜装置，其特征在于，所述电子内窥镜和所述处理器装置的用于通过所述无线进行传送的天线可以装卸，并可以安装在用于通过所述有线进行传送的所述电缆用连接器上。

Claims (4)

1.一种电子内窥镜装置，其特征在于，该电子内窥镜装置包括：
电子内窥镜，其具有用于通过无线和有线传送由摄像元件获得的摄像信号的传送电路；
处理器装置，其具有用于接收通过无线和有线所传送的所述摄像信号的接收电路，并且根据所述摄像信号生成影像信号；以及
增益变更单元，其在所述电子内窥镜和所述处理器装置之间检测到连接有用于通过有线传送所述摄像信号的电缆时，变更所述传送电路的增益或所述接收电路的增益。
2.根据权利要求1所述的电子内窥镜装置，其特征在于，该电子内窥镜装置具有检测所述电缆的连接的电缆连接检测单元，
所述增益变更单元在检测到来自所述电缆连接检测单元的表示连接有所述电缆的检测信号时，变更所述传送电路的增益或所述接收电路的增益。
3.根据权利要求2所述的电子内窥镜装置，其特征在于，该电子内窥镜装置具有切换单元，该切换单元对所述传送电路的输出连接到用于通过所述无线进行传送的天线上还是连接到用于通过所述有线进行传送的所述电缆上进行切换，
所述切换单元根据所述电缆连接检测单元的所述检测信号，对连接在用于通过所述无线进行传送的天线上还是连接在用于通过所述有线进行传送的所述电缆上进行切换。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的电子内窥镜装置，其特征在于，所述电子内窥镜和所述处理器装置的用于通过所述无线进行传送的天线可以装卸，并且可以安装在用于通过所述有线进行传送的所述电缆用的连接器上。
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