JP2001069499A - 内視鏡システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 既存の内視鏡撮像装置でも使用でき、かつケ
ーブル長が異なる場合にもその影響を解消して使用でき
る内視鏡システムを提供する。 【解決手段】 光学式内視鏡２に装着可能で、内部にそ
れぞれＣＣＤを内蔵した第１又は第２のテレビカメラ３
Ａ，３Ｂはカメラケーブル２２の端部に、ＣＣＵ６に着
脱自在となるコネクタ１０Ａと、変換コネクタ８を介し
て着脱自在となるコネクタ１０Ｂとがそれぞれ設けてあ
り、コネクタ１０Ａ内及び変換コネクタ８内にはタイミ
ング＆駆動信号発生回路２を設けることにより、ＣＣＤ
を駆動する駆動信号のタイミング調整とＣＣＤ出力信号
における信号波形成分をＣＤＳ回路でサンプリングする
ためのサンプリングパルスを適切に設定して、ケーブル
長が異なる場合でも既存の内視鏡撮像装置としての第２
のテレビカメラ３Ｂの場合にも対応できるように補償
し、かつＣＣＵ６の構成を単純化した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内視鏡画像を撮像す
る内視鏡システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、医療用分野及び工業用分野で内視
鏡が広く用いられるようになった。また、最近は、内視
鏡画像を撮像する内視鏡撮像装置を備えた内視鏡装置が
広く用いられるようになった。その従来技術として例え
ば特開平６−８６１３８号公報がある。

【０００３】この従来技術では、内視鏡撮像装置と画像
処理装置（或いは映像処理装置）とを接続するケーブル
での信号遅延が発生するので、このケーブル長補正のた
めに、ＣＣＤ出力信号から基準信号を生成し、位相調整
回路とＬＰＦとＶＣＯで構成されるＰＬＬ回路で位相調
整を行い、各種タイミングパルスを作成している。

【０００４】上記特開平６−８６１３８号公報の問題点
は、ケーブル長補正のために、ＰＬＬ回路で位相調整を
行い、各種タイミングパルスを作成しているため、画像
処理装置（或いは映像処理装置）内の回路が複雑化し、
さらに長さの異なる複数種類の電子内視鏡が接続される
場合、それぞれでＰＬＬ回路を精度良く動作させること
は困難であった。また、ＣＣＤ駆動回路を画像処理装置
（或いは映像処理装置）内に設けているため、駆動条件
の異なる固体撮像素子を使用する場合、それぞれの固体
撮像素子に応じて、駆動回路を設ける必要があり、回路
が複雑化する。

【０００５】一方、特開平５−１７６８８３号公報によ
る従来技術では、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ回
路と略記）で相関二重サンプリングするためのサンプリ
ング信号の位相をケーブル長に応じて調整するように電
子内視鏡側に設けたものを開示している。

【０００６】つまり、電子内視鏡側にＣＣＤ駆動パルス
の発生回路と、ＣＤＳ回路、ＣＤＳ回路のサンプリング
信号を調整する遅延線、γ補正等を行うプロセス回路等
を備えた第１の信号処理回路を設け、この第１の信号処
理回路の出力信号を外部の映像処理装置に出力するよう
にしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】特開平５−１７６８８
３号公報による従来技術では、既存の電子内視鏡に対す
る互換性を確保するような構成が開示はもとより示唆も
されていない。また、特開平６−１０５８０７号公報に
よる従来技術では、電子内視鏡の先端部以外の部分に固
体撮像素子の出力信号をサンプルホールドするサンプリ
ングパルスの位相を可変する位相可変手段を設けたもの
を開示しているが、この場合にも既存の電子内視鏡に対
する互換性を確保するような構成が開示はもとより示唆
もされていない。

【０００８】（発明の目的）本発明は、上述した点に鑑
みてなされたもので、既存の内視鏡撮像装置に対しても
使用できるように互換性を保持し、かつケーブル長（信
号伝送系の長さ）が異なる内視鏡撮像装置が接続される
場合でもＰＬＬ回路を必要とすることなく、簡単な構成
で精度良くタイミング調整を行うことができる内視鏡シ
ステム及び変換コネクタを提供することを第１の目的と
している。

【０００９】また、駆動条件の異なる複数の固体撮像素
子を使用する場合でも、複数の駆動回路を映像処理装置
内に設ける必要がない内視鏡システムを提供することも
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】固体撮像素子をそれぞれ
備えた第１及び第２の内視鏡撮像装置と、第１の内視鏡
撮像装置の第１の信号用コネクタが着脱自在に接続さ
れ、かつ第２の内視鏡撮像装置の第２の信号用コネクタ
が変換コネクタを介して着脱自在に接続されコネクタ受
けを有し、標準的な映像信号を生成する映像処理装置と
を備えた内視鏡システムにおいて、前記第１の信号用コ
ネクタ及び変換コネクタに、前記固体撮像素子を駆動す
る駆動信号と、前記駆動信号の印加により固体撮像素子
から出力される出力信号をサンプリングするサンプリン
グ信号とを発生するタイミング信号発生器と、前記タイ
ミング信号発生器から出力された駆動信号の位相を、前
記出力信号をサンプリングするサンプリング信号のタイ
ミングに対して適正なタイミングに調整する位相調整回
路と、をそれぞれ設けたことにより、信号伝送系の長さ
により映像処理装置に入力される出力信号のタイミング
がずれるような場合でも、その信号伝送系を備えた第１
の信号用コネクタ及び変換コネクタの位相調整回路によ
り、タイミング信号発生器から出力された駆動信号の位
相を、前記出力信号をサンプリングするサンプリング信
号のタイミングに精度良く調整することができ、従って
信号伝送系の長さによる影響が無視できない第１の内視
鏡撮像装置の場合でも、それぞれタイミング調整された
サンプリング信号でサンプリングされて、共通の映像処
理装置で映像処理でき、その構成を単純化できるし、前
記映像処理装置には直接接続できない第２の内視鏡撮像
装置の場合にも変換コネクタを用いることにより第１の
内視鏡撮像装置の場合と同様にその信号伝送系の長さに
よる影響を解消することができるようにして互換性を確
保している。

【００１１】また、固体撮像素子を備えた内視鏡撮像装
置と、該内視鏡撮像装置に一端が着脱自在の接続ケーブ
ルを介して他端が着脱自在に接続され、標準的な映像信
号を生成する映像処理装置とを備えた内視鏡装置におい
て、前記接続ケーブルに、前記固体撮像素子を駆動する
駆動信号と、前記駆動信号の印加により固体撮像素子か
ら出力される出力信号をサンプリングするサンプリング
信号とを発生するタイミング信号発生器と、前記タイミ
ング信号発生器から出力された駆動信号の位相を、前記
出力信号をサンプリングするサンプリング信号のタイミ
ングに対して適正なタイミングに調整する位相調整回路
と、を設けたことにより、信号伝送系の長さにより映像
処理装置に入力される出力信号のタイミングがずれるよ
うな場合でも、接続ケーブルに設けた位相調整回路によ
り、タイミング信号発生器から出力された駆動信号の位
相を、前記出力信号をサンプリングするサンプリング信
号のタイミングに精度良く調整することができ、従って
信号伝送系の長さによる影響が無視できない内視鏡撮像
装置の場合でも、適切にタイミング調整されたサンプリ
ング信号でサンプリングされて、共通の映像処理装置で
映像処理でき、その構成を単純化できる。

【００１２】また、固体撮像素子を備えた内視鏡撮像装
置の信号用コネクタを、標準的な映像信号を生成する映
像処理装置に着脱自在で接続するための変換コネクタに
おいて、前記変換コネクタに、前記固体撮像素子を駆動
する駆動信号と、前記駆動信号の印加により固体撮像素
子から出力される出力信号をサンプリングするサンプリ
ング信号とを発生するタイミング信号発生器と、前記タ
イミング信号発生器から出力された駆動信号の位相を、
前記出力信号をサンプリングするサンプリング信号のタ
イミングに対して適正なタイミングに調整する位相調整
回路と、を設けたことにより、信号用コネクタを直接接
続できないで、変換コネクタを介して接続することが可
能となる既存の内視鏡撮像装置に対しても、この変換コ
ネクタに位相調整回路等を設けることにより、既存の内
視鏡撮像装置に対しても、そのケーブル長による影響を
解消して内視鏡検査に使用できるようにしている。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。 （第１の実施の形態）図１ないし図７は本発明の第１の
実施の形態に係り、図１は第１の実施の形態の内視鏡シ
ステムの外観を示し、図２は内視鏡装置の電気系の構成
を示し、図３はテレビカメラの電気系の構成を示し、図
４は変換コネクタ内のタイミング＆駆動信号発生回路の
構成を示し、図５はＣＣＵ内の映像処理回路の構成を示
し、図６は位相調整回路の構成を示し、図７はＣＤＳ回
路による信号成分サンプリングの動作を示す。

【００１４】図１に示すように、本発明の第１の実施の
形態の内視鏡システム１は、光学式内視鏡２を有し、こ
の光学式内視鏡２には、（内視鏡撮像装置としての）そ
れぞれ撮像手段を備えた第１のテレビカメラ３Ａと第２
のテレビカメラ３Ｂとが着脱自在で装着されるようにな
っている。

【００１５】この光学式内視鏡２に第１のテレビカメラ
３Ａを装着した場合には、第１のテレビカメラ外付け内
視鏡４Ａが形成され、この光学式内視鏡２に第２のテレ
ビカメラ３Ａを装着した場合には第２のテレビカメラ外
付け内視鏡４Ｂが形成される。図２では第２のテレビカ
メラ外付け内視鏡４Ｂの場合の内視鏡装置の構成を示し
ている（なお、第２のテレビカメラ外付け内視鏡の符号
４Ａは図では省略している）。

【００１６】また、この内視鏡システム１は、光学式内
視鏡２に照明光を供給する光源装置５と、第１のテレビ
カメラ３Ａが着脱自在で接続され、標準的な映像信号を
生成する映像信号処理を行うカメラコントローラユニッ
ト（以下、ＣＣＵと略記する）６と、このＣＣＵ６から
出力される映像信号を表示するテレビモニタ７とを有す
る。また、第２のテレビカメラ３Ｂは変換コネクタ８を
介してＣＣＵ６に着脱自在で接続されるようになってい
る。

【００１７】つまり、ＣＣＵ６のコネクタ受け９には第
１のテレビカメラ３Ａのコネクタ１０Ａが着脱自在で接
続できるが、第２のテレビカメラ３Ｂのコネクタ１０Ｂ
は（図１では示していない既存のＣＣＵには接続できる
が、図１のＣＣＵ６には）直接接続できないため、変換
コネクタ８を介して着脱自在で接続できるようにしてい
る。

【００１８】このＣＣＵ６のコネクタ受け９はカードエ
ッジ型コネクタ受けであり、第１のテレビカメラ３Ａの
カードエッジ型コネクタ１０Ａが着脱自在で接続できる
が、第２のテレビカメラ３Ｂのコネクタ１０Ｂは円環形
状のコネクタで、変換コネクタ８のコネクタ受け８ａに
接続し、このコネクタ受け８ａと接続されたカードエッ
ジ型コネクタ８ｂをＣＣＵ６のカードエッジ型コネクタ
受け９に接続できるようにしている。

【００１９】光学式内視鏡２は例えば硬質の挿入部１１
と、この挿入部１１の後端に設けられた把持部（操作
部）１２と、この把持部１２の後端に設けられた接眼部
１３とを有する硬性内視鏡である。

【００２０】図２に示すように挿入部１１内にはライト
ガイド１４が挿通され、このライトガイド１４は、把持
部１２のライトガイド口金に接続されるライトガイドケ
ーブル１５を介して光源装置５に接続され、光源装置５
内の図示しないランプからの白色の照明光を伝送してラ
イトガイド１４の先端面から出射し、患部などの被写体
を照明する。

【００２１】先端部には対物レンズ１６が設けられ、こ
の対物レンズ１６により結像される光学像は例えばリレ
ーレンズ系１７で後方側に伝送され、接眼部１３に設け
た接眼レンズ１８により拡大観察することができる。

【００２２】図１に示すように、第１のテレビカメラ３
Ａは接眼部１３に着脱自在で装着（外付け）されるカメ
ラヘッド２１と、該カメラヘッド２１からその基端が延
出される（信号伝送系としての）カメラケーブル２２
と、このカメラケーブル２２の末端に設けた第１のコネ
クタ１０Ａとから構成され、このコネクタ１０ＡはＣＣ
Ｕ６のコネクタ受け９に着脱自在で接続される。

【００２３】また、第２のテレビカメラ３Ｂも接眼部１
３に着脱自在で装着（外付け）されるカメラヘッド２１
と、該カメラヘッド２１からその基端が延出される（信
号伝送系としての）カメラケーブル２２と、このカメラ
ケーブル２２の末端に設けた第２のコネクタ１０Ｂとか
ら構成され、このコネクタ１０Ａは変換コネクタ８を介
してＣＣＵ６のコネクタ受け９に着脱自在で接続され
る。

【００２４】図２に示すように上記カメラヘッド２１内
には、接眼レンズ１８に対向して結像レンズ２４が配置
され、結像位置には固体撮像素子として電荷結合素子
（ＣＣＤと略記）２５が配置されている。なお、光電変
換するＣＣＤ２５の前面にはモザイクフィルタ２５ａが
配置され、被写体像を光学的に色分離してＣＣＤ２５の
撮像面に導く。

【００２５】ＣＣＤ２５の裏面側には例えばバッファア
ンプ２６（図３参照）を形成する回路基板が配置され、
ＣＣＤ２５及び回路基板にはカメラケーブル２２（内の
信号ケーブル２７）の一端が接続され、その他端は（図
３（Ａ）に示すように）第１のテレビカメラ３Ａの場合
には、このコネクタ１０Ａ内に設けたタイミング＆駆動
信号発生回路（図３等ではＴＧ＆ＤＲＶと略記）２８を
介して電気接点に接続され、（図２及び図３（Ｂ）に示
すように）第２のテレビカメラ３Ｂの場合にはコネクタ
１０Ｂの電気接点に接続される。

【００２６】また、第２のコネクタ１０Ｂの電気接点は
変換コネクタ８内のタイミング＆駆動信号発生回路２８
を介してカードエッジ型コネクタ８ｂの電気接点に接続
される。

【００２７】このタイミング＆駆動信号発生回路２８は
ＣＣＤ２５から出力されるＣＣＤ出力信号が後述するＣ
ＤＳ回路３１により、信号波形成分を抽出するサンプリ
ングを行う際に、ＣＣＤ出力信号が信号ケーブル２７に
より、時間遅延してタイミングがずれてしまうため、駆
動信号のタイミングの位相調整を行うことにより、ＣＤ
Ｓ回路３１でＣＣＤ出力信号における信号波形成分を正
しく抽出できるようにするタイミング調整機能を備えて
いる。

【００２８】上記コネクタ１０Ａ或いは変換コネクタ８
をＣＣＵ６のコネクタ受け９に接続することにより、タ
イミング＆駆動信号発生回路２８はＣＣＵ６内の映像処
理回路２９に電気的に接続される。そして、映像処理回
路２９により、生成された標準的な映像信号がテレビモ
ニタ７に出力される。図３に示すように第１のテレビカ
メラ３ＡはＣＣＵ６に直接接続して内視鏡検査を行える
ものであり、これに対し、第２のテレビカメラ３Ｂは図
示しない既存のＣＣＵに接続して使用する旧タイプのも
のであり、第１のテレビカメラ３Ａに設けてあるタイミ
ング＆駆動信号発生回路２８が設けてないので、仮にＣ
ＣＵ６に電気的に接続できたとしても、ＣＣＵ６と既存
のＣＣＵとの信号処理系の構成が異なっているので使用
できない。

【００２９】本実施の形態では、変換アダプタ８内にタ
イミング＆駆動信号発生回路２８を設けることにより、
図３（Ａ）と図３（Ｂ）との比較から分かるように第１
のテレビカメラ３Ａと第２のテレビカメラ３Ｂに変換ア
ダプタ８を接続したものとはほぼ同等の機能を持つもの
となり、この変換アダプタ８を旧タイプのものに接続す
ることにより旧タイプのものに対しても互換性を確保し
た信号処理を行えるようにして、旧タイプのものでも新
タイプのものとほぼ同様に内視鏡検査に使用できるよう
にしている。

【００３０】図４は例えば変換コネクタ８内のタイミン
グ＆駆動信号発生回路２８の構成を示す（第１のコネク
タ１０Ａ内にもこのタイミング＆駆動信号発生回路２８
が設けてある）。

【００３１】このタイミング＆駆動信号発生回路２８に
は、タイミング信号を発生するタイミングジェネレータ
（図４ではＴＧと略記）３４と、ＣＣＤ駆動信号の位相
調整を行う位相調整回路３５と、位相調整されたＣＣＤ
駆動信号を出力するケーブルドライバ（単にドライバと
略記）３６とが設けられている。

【００３２】このタイミングジェネレータ３４には図５
に示す映像処理回路２９に設けた同期信号発生回路４５
からの同期信号がフォトカプラ４６を介して入力され、
タイミングジェネレータ３４はこの同期信号に同期して
ＣＣＤ駆動信号を発生する。この場合、ＣＣＤ２５まで
の信号伝送路を形成するケーブル長に応じて信号遅延が
発生し、実際に映像処理回路２９に入力されるＣＣＤ出
力信号のタイミングが遅れるので、位相調整回路３５に
より、ＣＣＤ駆動信号の位相を適切な値に調整できるよ
うにしている。

【００３３】具体的にはタイミングジェネレータ３４は
ＣＣＤ駆動信号として、水平転送信号φＨ及び垂直転送
信号φＶとリセット信号φＲとを発生し、特に小さなタ
イミングずれの影響が大きい水平転送信号φＨ及びリセ
ット信号φＲとは位相調整回路３５により位相調整を行
い、ドライバ３６を介してＣＣＤ２５に印加するように
し、小さなタイミングずれの影響を簡単に吸収できる垂
直転送信号φＶは位相調整回路３５及びケーブルドライ
バ３６を通すこと無くＣＣＤ２５に印加するようにして
いる。

【００３４】また、ＣＣＤ駆動信号の印加によりＣＣＤ
２５からの出力信号はタイミング＆駆動信号発生回路２
８をスルーして図５に示すような構成の映像処理回路２
９に入力されるされるようにしている。

【００３５】つまり、ＣＣＤ出力信号はこのＣＣＤ出力
信号に対して相関二重サンプリングする相関二重サンプ
リング（ＣＤＳと略記）回路３１に入力され、このＣＤ
Ｓ回路３１で信号成分が抽出された後、自動ゲイン制御
を行うＡＧＣ回路３２に入力され、ゲインが自動制御さ
れた後、Ａ／Ｄ変換回路３３に入力され、アナログの映
像信号からデジタルの映像信号に変換される。

【００３６】このデジタルの映像信号はフォトカプラ４
１を介して、（例えばＤＳＰで構成されている）デジタ
ル映像処理回路４２で信号処理後、Ｄ／Ａ変換回路４３
にてアナログ信号に変換して、エンコーダ４４でＮＴＳ
Ｃ信号等の標準的な映像信号に変換してテレビモニタ７
に出力する。

【００３７】また、同期信号発生器（ＳＳＧ）４５は各
種同期信号をデジタル映像処理回路４２、Ｄ／Ａ変換回
路４３、エンコーダ４４に供給するとともに、フォトカ
プラ４６を介してタイミング＆駆動信号発生回路２８の
タイミングジェネレータ３１へも同期信号を供給する。
なお、フォトカプラ４１、４６は、患者回路と２次回路
を電気的に分離するためのアイソレーション手段であ
る。

【００３８】また図４に示すように、タイミングジェネ
レータ３４はＣＤＳ回路３１には端子ａ，ａ′を経て
（図７（Ｂ），（Ｃ）に示す）サンプリングパルスＳＨ
ａ，ＳＨｂを出力し、またこのタイミングジェネレータ
３４は端子ｂ，ｂ′を経て（図５に示す）Ａ／Ｄ変換回
路３３にはＡ／Ｄ変換用のクロック信号を出力する。

【００３９】本実施の形態ではＣＣＵ６内には、テレビ
カメラ３Ａ或いは変換コネクタ８側からケーブル長によ
りＣＣＤ出力信号における信号波形部分（図７（Ａ）参
照）のタイミングがずれる影響がでるＣＤＳ回路３１等
を含む標準的な映像処理回路の構成に近い構成の映像処
理回路２９が設けてあり、そのＣＤＳ回路３１に対して
テレビカメラ３Ａ或いは変換コネクタ８側に設けたタイ
ミングジェネレータ３４からその信号波形部分をサンプ
リングするサンプリングパルスＳＨａ，ＳＨｂを出力す
るようにしている。

【００４０】また、Ａ／Ｄ変換回路３３に対してもタイ
ミングジェネレータ３５からＣＤＳ回路３１から抽出し
た信号成分をＡ／Ｄ変換するクロックを出力するように
している。

【００４１】図６は位相調整回路３５の回路構成の１例
を示す。図６に示すように入力信号となる水平駆動信号
φＨ及びリセット信号φＲに対して同じ回路構成の位相
調整を行って出力する。タイミングジェネレータ３４か
ら出力された水平駆動信号φＨ及びリセット信号φＲは
図６のインバータ回路５１，５１′にそれぞれ入力さ
れ、さらにボリュウム（可変抵抗器）５２，５２′及び
コンデンサ５３，５３′による位相変更回路を経てイン
バータ５４，５４′から位相が調整された水平駆動信号
φＨ′およびリセット信号φＲ′として出力される。

【００４２】この簡単な構成の位相変更回路における例
えばボリュウム（可変抵抗器）５２，５２′を連動ボリ
ュウムとし、その摘み５２ａを変換コネクタ８の外部に
設け、この摘み５２ａを操作してその抵抗値を可変設定
することで位相変更回路の位相を精度良く調整できるよ
うにして、ＣＣＤ出力信号とＣＤＳ回路３１でのサンプ
リングパルスＳＨａ，ＳＨｂの関係が図７のようになる
ように設定する。

【００４３】なお、サンプリングパルスＳＨａはフィー
ドスルー波形部分（黒レベル）のレベルをサンプリング
するものであり、サンプリングパルスＳＨｂは信号波形
部分のレベルをサンプリングするものである。

【００４４】そして、例えばフィードスルー波形部分の
レベルをクランプし、そのクランプした値を基準として
信号波形部分のレベルをサンプルホールドして出力する
ことにより、各画素単位の映像信号に変換してその後段
側に出力する。このように本実施の形態の内視鏡システ
ム１によれば、例えばテレビカメラ外付け内視鏡４Ａの
場合には、カメラケーブル２２等の長さに応じてコネク
タ１０に設けた摘みを調整することによりＣＣＵ６の映
像処理回路２９に入力されるＣＣＤ出力信号のタイミン
グを適切なタイミングに調整することができる。

【００４５】例えば、図７に示すようにＣＣＤ出力信号
に対し、サンプリングパルスＳＨａでフィードスルー波
形部分をサンプリングし、またサンプリングパルスＳＨ
ｂで信号波形部分をサンプリングして、その後段側にフ
ィードスルー波形部分を０レベルとして信号波形部分の
信号を出力する。

【００４６】そして、ＡＧＣ回路３２で適切な振幅に設
定した後、Ａ／Ｄ変換回路３３でデジタル信号に変換す
る。この場合も、タイミングジェネレータ３４はＡ／Ｄ
変換回路３３に対し、適切なタイミングでＡ／Ｄ変換用
クロックを印加する。例えば、ＣＤＳ回路３１で各画素
単位の信号を出力した場合、各画素の信号期間の例えば
中央付近のタイミングでＡ／Ｄ変換用クロックを印加す
ることにより、各画素が変化する境界部分などでＡ／Ｄ
変換用クロックを印加する場合よりも、忠実に各画素の
デジタル信号を得ることができる。

【００４７】そして、その後段側での信号処理系を経て
モニタ７の表示画面にはケーブル長の影響を解消して、
ケーブル長に影響されない内視鏡画像を表示することが
できる。つまり、ケーブル長が異なる場合でも、そのケ
ーブル長に影響されないで内視鏡検査を行うことができ
る。

【００４８】また、本実施の形態では、ＣＣＵ６とは異
なる構成のＣＣＵに適合する既存のテレビカメラ外付け
内視鏡４Ｂの場合にも、変換コネクタ８を介してＣＣＵ
６に接続することにより、テレビカメラ外付け内視鏡４
Ａの場合と同様にケーブル長の影響を受けることなく互
換性を保持して信号処理することができ、テレビカメラ
外付け内視鏡４Ａの場合と同様に内視鏡検査に使用でき
る。

【００４９】本実施の形態によれば、既存の内視鏡撮像
装置に対しても変換コネクタ８を使用することにより、
互換性を保持し、かつケーブル長の長さが異なるような
場合にも、簡単な構成で精度よくタイミング調整でき、
ケーブル長に影響されないで内視鏡画像を表示できる内
視鏡システムを実現できる。

【００５０】従来では、ケーブル長の補償をＰＬＬ回路
等で行っていたが、本実施の形態によればケーブル長の
補償を内視鏡撮像装置としてのテレビカメラ４Ａ或るい
は４Ｂ側で補償できると共に、簡単な構成で精度良く補
償できる。また、従来技術では映像処理装置でケーブル
長補正を行っていたものがあるが、そのような場合では
映像処理装置内の回路が複雑化し、それぞれに対応した
駆動回路が必要であったが、本実施の形態では内視鏡撮
像装置側で対応でき、そのような問題点を解消でき、映
像処理装置としてのＣＣＵ６の構成を単純化できる。

【００５１】（第２の実施の形態）次に本発明の第２の
実施の形態を図８及び図９を参照して説明する。図８は
第２の実施の形態におけるタイミング＆駆動信号発生回
路の構成を示し、図９は位相調整回路の構成例を示す。
本実施の形態は、第１の実施の形態とタイミング＆駆動
信号発生回路の構成が異なるのみである。

【００５２】つまり、本実施の形態の内視鏡システムは
図１において、コネクタ１０Ａ内或いは変換コネクタ８
内のタイミング＆駆動信号発生回路２８として、図８に
示すタイミング＆駆動信号発生回路２８′を採用してい
る。図８に示すタイミング＆駆動信号発生回路２８′は
図４のタイミング＆駆動信号発生回路２８における位相
調整回路３５の代わりに図９に示す位相調整回路３５′
を採用している。

【００５３】この位相調整回路３５′では複数の遅延素
子９１を用いて構成している。この位相調整回路３５′
は縦列接続された遅延素子９１（その遅延量をＤとし、
図９では遅延素子９１をＤで略記する）と、これら縦列
接続された遅延素子９１と接続された端子Ｔａ，Ｔｂ，
Ｔｃ，…，Ｔｆ，Ｔｇを選択する選択スイッチ９２とか
らなり、タイミングジェネレータ３４からの入力信号
（水平駆動信号φＨ或いはリセット信号φＲ）は選択ス
イッチ９２で選択された端子Ｔｉを経てその端子Ｔｉに
対応する数の遅延素子９１による遅延量（Ｄの整数倍）
により遅延されて位相調整された出力信号となり出力さ
れる。

【００５４】なお、選択スイッチ９２は変換コネクタ８
のコネクタケースの内部に、配置された摘み９２ａを回
動する操作を行うことにより、任意の端子Ｔｉを選択で
きるようにしている。なお、図９では簡単化のため、１
つの位相調整回路３５′で代表して水平駆動信号φＨｔ
に対する位相調整の機能と、リセット信号φＲに対する
位相調整との機能を示している（実際には２つ用い
る）。

【００５５】なお、選択スイッチ９２の代わりにマルチ
プレクサを採用し、変換コネクタ８のコネクタケース内
部に設けたディップスイッチのＯＮ／ＯＦＦの選択設定
により、マルチプレクサによる端子Ｔｉの選択を自由に
設定できるようにしても良い。その他は第１の実施の形
態と同様の構成である。本実施の形態の作用及び効果は
第１の実施の形態とほぼ同様である。

【００５６】（第３の実施の形態）次に本発明の第３の
実施の形態を図１０を参照して説明する。図１０は第３
の実施の形態における内視鏡装置の構成を示す。第１及
び第２の実施の形態では内視鏡撮像装置として、テレビ
カメラ外付け内視鏡の場合で説明したが、本実施の形態
は、（内視鏡撮像装置として）先端部に固体撮像素子を
備えた電子内視鏡（或いはビデオスコープ）に適用した
ものである。

【００５７】図１０に示す内視鏡装置５５は撮像手段を
内蔵した電子内視鏡５６と、この電子内視鏡５６に照明
光を供給する光源装置５と、信号処理して映像信号を生
成するＣＣＵ６と、ＣＣＵ６から出力される映像信号を
表示するテレビモニタ７とから構成される。電子内視鏡
５６は体腔内に挿入する挿入部６１と、術者がスコープ
を持つための把持部等が設けられた操作部６２と、操作
部６２から基端が延出されるユニバーサルケーブル６３
と、このユニバーサルケーブル６３の末端に設けたコネ
クタ部６４とを有し、このコネクタ部６４の前端側に突
出するライトガイド口金は光源装置５に着脱自在で接続
される。このコネクタ部６４には接続ケーブル部６６の
一端のコネクタ６８が着脱自在に接続され、このケーブ
ル部６６の他端のコネクタ６７はＣＣＵ６に着脱自在で
接続される。

【００５８】挿入部６１内等には照明光を伝送するライ
トガイドファイバ７１が挿通され、その後端のライトガ
イド口金を光源装置５に接続することにより、光源装置
５から照明光が供給され、供給された照明光を伝送し
て、挿入部６１の先端部７２のライトガイドファイバ７
１の先端面からさらに照明レンズを経て患部などの被写
体側に出射し、被写体側を照明する。

【００５９】この先端部７２には対物レンズ７３が取り
付けられ、その結像位置にはＣＣＤ７４が配置されてい
る。このＣＣＤ７４の撮像面にはモザイクフィルタ７４
ａが設けてあり、光学的に色分離する。また、ＣＣＤ７
４の信号出力端にはバッファアンプ７５が設けてある。

【００６０】ＣＣＤ７４（及びバッファアンプ７５）は
挿入部６１、操作部６２、ユニバーサルケーブル６３内
の信号線７６とケーブル部６６内の信号線を介してＣＣ
Ｕ６と接続される。この内視鏡装置５５では、コネクタ
６７内にタイミング＆駆動信号発生回路２８が設けてあ
る。

【００６１】そして、上述のようにタイミング＆駆動信
号発生回路２８内の位相調整回路３５の位相を調整する
ことにより、挿入部６１内及びユニバーサルケーブル６
３内等のケーブル長の影響を受けることなく、適切なタ
イミングでＣＣＤ出力信号における信号波形成分を抽出
して、信号処理を行い、モニタ７に内視鏡画像を表示で
きるようにしている。

【００６２】図１０は、ＣＣＵ６に対応した（つまり、
ＣＣＵ６のコネクタ受けに接続できるコネクタ６７を備
えた）接続ケーブル部６６を用いた電子内視鏡５６の場
合で説明したが、既存の接続ケーブル部のコネクタはＣ
ＣＵ６のコネクタ受けに接続できないし、タイミング＆
駆動信号発生回路２８を備えたいないが、この場合にも
図１等に示す変換コネクタ８を採用することにより、接
続ケーブル部６６を用いたものと同様に互換性を保持し
て使用できる。

【００６３】また、図１０に示すような構成の場合には
電子内視鏡５６は接続ケーブル部６６を介してＣＣＵ６
に接続する構成であるため、この接続ケーブル部６６を
採用することにより、電子内視鏡５６自体は既存のもの
或いは既存でないものとの区別なしに共通して使用でき
る。

【００６４】この内視鏡装置５５の場合にも、ケーブル
長の補償をＣＣＵ６側でない部分で補償できるため、精
度の良いケーブル長の補償ができると共に、ＣＣＵ６側
の映像処理回路２９の構成を単純化できる。

【００６５】また、本実施の形態は図１と組み合わせて
内視鏡システムを構成することもできる。図１及び図１
０から分かるように、それぞれ固体撮像素子としてのＣ
ＣＤ２５，７４をそれぞれ有し、かつケーブル長が異な
るテレビカメラ外付け内視鏡４Ａ（或いは４Ｂ）及び電
子内視鏡５６と、これらが選択的に着脱自在に接続さ
れ、共通の映像信号処理を行うＣＣＵ６とを有する内視
鏡システムを構成できる。

【００６６】この内視鏡システムではテレビカメラ外付
け内視鏡４Ａ或いは４Ｂ側と（接続ケーブル部を含む）
電子内視鏡５６側にＣＣＤ駆動信号とＣＣＤ出力信号に
おける信号波形部分をサンプリングするサンプリング信
号とを生成するタイミングジュネレータ３４及びＣＣＤ
駆動信号のタイミングを調整する位相調整回路３５をそ
れぞれ備えたタイミング＆駆動信号発生回路２８を設け
ているので、テレビカメラ外付け内視鏡４Ａ或いは４Ｂ
側及び電子内視鏡５６側でそれぞれケーブル長に応じた
位相調整を行うことにより、共通化されたＣＣＵ６には
ＣＤＳ回路３１のサンプリングパルス（このサンプリン
グパルスは水平同期信号と所定の位相関係にある）に合
うようにタイミング調整された所定のデジタル映像信号
を入力でき、共通化されたＣＣＵ６により標準的な映像
信号を生成してテレビモニタ７で表示することができ
る。

【００６７】この内視鏡システムの場合にも、ケーブル
長の補償をテレビカメラ外付け内視鏡４Ａ或いは４Ｂ側
或いは電子内視鏡５６側で補償できるため、精度良くケ
ーブル長の補償ができると共に、ＣＣＵ６側の回路構成
を単純化できる。

【００６８】なお、ケーブル長が異なる場合のみの場合
（ＣＣＤの画素数が異なるような場合を除く。これにつ
いては後述）にはタイミングジュネレータ３４をＣＣＵ
６側に設けることもできる（第１の実施の形態で具体的
に適用すると、コネクタ１０Ａ及び変換コネクタ８内の
タイミング＆駆動信号発生回路２８としては駆動信号の
位相調整を行う回路、つまり位相調整回路３５とドライ
バ３６のみでも良い）。

【００６９】この場合には、位相調整回路３５によるＣ
ＣＤ駆動信号の位相をケーブル長の影響が無い場合にお
けるＣＣＤ出力信号に対して設定されるサンプリングパ
ルスの１周期遅れ（ないしは数周期遅れ）のタイミング
に一致するように調整する。つまり、ＣＤＳ回路３１に
入力されるＣＣＤ出力信号の位相はケーブル長が長くな
る程遅れるため、予め位相調整回路３５によりケーブル
長が長いもの程、時間遅延量を小さくするようにして、
実際にＣＤＳ回路３１に入力されるＣＣＤ出力信号がケ
ーブル長の長さに依存しないで、同じタイミングとな
り、このタイミングはケーブル長の影響が無い場合のＣ
ＣＤ出力信号の波形と１画素（或いは数画素）分だけ遅
れて入力されるようなタイミングに調整する。このよう
にすると、ＣＣＤ出力信号に対する信号処理はケーブル
長の影響が無い場合の共通の信号処理のタイミングで行
うことができる。

【００７０】これに対し、特開平５−１７６８８３号公
報等では、ＣＤＳ回路でサンプリングする信号の位相を
ケーブル長に応じて調整するようにしているが、この場
合にはケーブル長に応じてＣＤＳ回路に入力されるＣＣ
Ｄ出力信号の位相が変化する状態で信号波形部分をサン
プリングするため、サンプリングされた信号のタイミン
グはケーブル長に応じて変化するため、後段側でＡ／Ｄ
等する場合、適切なタイミングで行いにくくなる。例え
ば、Ａ／Ｄ変換のタイミングがサンプリングした信号の
画素の境界付近になる場合が予想され、Ｓ／Ｎが低下す
ること等が予想される。これに対し、本実施の形態で説
明したものではＣＣＤ駆動信号のＣＣＤに印加するタイ
ミングをケーブル長に応じて調整するのでそのような欠
点を解消できる。

【００７１】また、これまではケーブル長が異なる場合
で説明したが、ＣＣＤ駆動条件が異なる場合にも、本実
施の形態は適用できる。例えば、ＣＣＤ２５とＣＣＤ７
４とで画素数が異なる場合、それぞれの画素数に応じて
タイミングジェネレータ３４のＣＣＤ駆動信号のパルス
数等を変更する必要があるが、その場合でもＣＣＤ駆動
回路を（ＣＣＵ側でなく）内視鏡撮像装置側に設けてい
るので、その画素数に応じて簡単に対応でき、かつその
ような場合にも、ＣＤＳ回路３１に与えるサンプリング
パルスのタイミング及びパルス数を画素数に応じて設定
することができ、ＣＣＤの画素数が異なる場合にも信号
波形成分を正確にサンプリングできる。

【００７２】また、ＣＣＵ側の映像処理回路には複数の
画素数を有する固体撮像素子を有する内視鏡撮像装置と
接続して使用する場合にも、複数の固体撮像素子を駆動
する駆動回路等を設けなくて良く、その構成を単純化で
きる。

【００７３】［付記］ １．固体撮像素子をそれぞれ備えた第１及び第２の内視
鏡撮像装置と、第１の内視鏡撮像装置の第１の信号用コ
ネクタが着脱自在に接続され、かつ第２の内視鏡の第２
の信号用コネクタが変換コネクタを介して着脱自在に接
続されるコネクタ受けを有し、標準的な映像信号を生成
する映像処理装置とを備えた内視鏡システムにおいて、
前記第１の信号用コネクタ及び変換コネクタに、前記固
体撮像素子を駆動する駆動信号と、前記駆動信号の印加
により固体撮像素子から出力される出力信号をサンプリ
ングするサンプリング信号とを発生するタイミング信号
発生器と、前記タイミング信号発生器から出力された駆
動信号の位相を、前記出力信号をサンプリングするサン
プリング信号のタイミングに対して適正なタイミングに
調整する位相調整回路と、をそれぞれ設けたことを特徴
とする内視鏡システム。

【００７４】２．固体撮像素子を備えた内視鏡撮像装置
と、該内視鏡撮像装置に一端が着脱自在の接続ケーブル
を介して他端が着脱自在に接続され、標準的な映像信号
を生成する映像処理装置とを備えた内視鏡装置におい
て、前記接続ケーブルに、前記固体撮像素子を駆動する
駆動信号と、前記駆動信号の印加により固体撮像素子か
ら出力される出力信号をサンプリングするサンプリング
信号とを発生するタイミング信号発生器と、前記タイミ
ング信号発生器から出力された駆動信号の位相を、前記
出力信号をサンプリングするサンプリング信号のタイミ
ングに対して適正なタイミングに調整する位相調整回路
と、を設けたことを特徴とする内視鏡装置。

【００７５】３．固体撮像素子を備えた内視鏡撮像装置
の信号用コネクタを、標準的な映像信号を生成する映像
処理装置に着脱自在で接続するための変換コネクタにお
いて、前記変換コネクタに、前記固体撮像素子を駆動す
る駆動信号と、前記駆動信号の印加により固体撮像素子
から出力される出力信号をサンプリングするサンプリン
グ信号とを発生するタイミング信号発生器と、前記タイ
ミング信号発生器から出力された駆動信号の位相を、前
記出力信号をサンプリングするサンプリング信号のタイ
ミングに対して適正なタイミングに調整する位相調整回
路と、を設けたことを特徴とする変換コネクタ。

【００７６】４．付記１において、前記内視鏡撮像装置
は光学式内視鏡と該光学式内視鏡に着脱自在で接続さ
れ、内部に前記固体撮像素子を備えたテレビカメラとか
らなるテレビカメラ外付け内視鏡である内視鏡装置。 ５．付記２において、前記内視鏡撮像装置は挿入部の先
端部の対物光学系の結像位置に前記固体撮像素子を内蔵
した電子内視鏡である内視鏡装置。 ６．付記１において、固体撮像素子の出力信号と、タイ
ミング信号発生器から出力されるサンプリング信号を直
接、映像処理装置に伝送する伝送線を設けた内視鏡装
置。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、固
体撮像素子をそれぞれ備えた第１及び第２の内視鏡撮像
装置と、第１の内視鏡撮像装置の第１の信号用コネクタ
が着脱自在に接続され、かつ第２の内視鏡撮像装置の第
２の信号用コネクタが変換コネクタを介して着脱自在に
接続されコネクタ受けを有し、標準的な映像信号を生成
する映像処理装置とを備えた内視鏡システムにおいて、
前記第１の信号用コネクタ及び変換コネクタに、前記固
体撮像素子を駆動する駆動信号と、前記駆動信号の印加
により固体撮像素子から出力される出力信号をサンプリ
ングするサンプリング信号とを発生するタイミング信号
発生器と、前記タイミング信号発生器から出力された駆
動信号の位相を、前記出力信号をサンプリングするサン
プリング信号のタイミングに対して適正なタイミングに
調整する位相調整回路と、をそれぞれ設けているので、
信号伝送系の長さにより映像処理装置に入力される出力
信号のタイミングがずれるような場合でも、その信号伝
送系を備えた第１の信号用コネクタ及び変換コネクタの
位相調整回路により、タイミング信号発生器から出力さ
れた駆動信号の位相を、前記出力信号をサンプリングす
るサンプリング信号のタイミングに精度良く調整するこ
とができ、従って信号伝送系の長さによる影響が無視で
きない第１の内視鏡撮像装置の場合でも、それぞれタイ
ミング調整されたサンプリング信号でサンプリングされ
て、共通の映像処理装置で映像処理でき、その構成を単
純化できるし、前記映像処理装置には直接接続できない
第２の内視鏡撮像装置の場合にも変換コネクタを用いる
ことにより第１の内視鏡撮像装置の場合と同様にその信
号伝送系の長さによる影響を解消することが互換性を確
保してできる。

【００７８】また、固体撮像素子を備えた内視鏡撮像装
置と、該内視鏡撮像装置に一端が着脱自在の接続ケーブ
ルを介して他端が着脱自在に接続され、標準的な映像信
号を生成する映像処理装置とを備えた内視鏡装置におい
て、前記接続ケーブルに、前記固体撮像素子を駆動する
駆動信号と、前記駆動信号の印加により固体撮像素子か
ら出力される出力信号をサンプリングするサンプリング
信号とを発生するタイミング信号発生器と、前記タイミ
ング信号発生器から出力された駆動信号の位相を、前記
出力信号をサンプリングするサンプリング信号のタイミ
ングに対して適正なタイミングに調整する位相調整回路
と、を設けているので、信号伝送系の長さにより映像処
理装置に入力される出力信号のタイミングがずれるよう
な場合でも、接続ケーブルに設けた位相調整回路によ
り、タイミング信号発生器から出力された駆動信号の位
相を、前記出力信号をサンプリングするサンプリング信
号のタイミングに精度良く調整することができ、従って
信号伝送系の長さによる影響が無視できない内視鏡撮像
装置の場合でも、適切にタイミング調整されたサンプリ
ング信号でサンプリングされて、共通の映像処理装置で
映像処理でき、その構成を単純化できる。

【００７９】また、固体撮像素子を備えた内視鏡撮像装
置の信号用コネクタを、標準的な映像信号を生成する映
像処理装置に着脱自在で接続するための変換コネクタに
おいて、前記変換コネクタに、前記固体撮像素子を駆動
する駆動信号と、前記駆動信号の印加により固体撮像素
子から出力される出力信号をサンプリングするサンプリ
ング信号とを発生するタイミング信号発生器と、前記タ
イミング信号発生器から出力された駆動信号の位相を、
前記出力信号をサンプリングするサンプリング信号のタ
イミングに対して適正なタイミングに調整する位相調整
回路と、を設けたことにより、信号用コネクタを直接接
続できないで、変換コネクタを介して接続することが可
能となる既存の内視鏡撮像装置に対しても、この変換コ
ネクタに位相調整回路等を設けることにより、既存の内
視鏡撮像装置に対しても、そのケーブル長による影響を
解消して内視鏡検査に使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の内視鏡システムの
外観を示す斜視図。

【図２】内視鏡装置の電気系の構成を示す図。

【図３】テレビカメラの電気系の構成を示す図。

【図４】変換コネクタ内のタイミング＆駆動信号発生回
路の構成を示すブロック図。

【図５】ＣＣＵ内の映像処理回路の構成を示すブロック
図。

【図６】位相調整回路の構成を示す回路図。

【図７】ＣＤＳ回路による信号成分サンプリングの動作
を示す説明図。

【図８】本発明の第２の実施の形態におけるタイミング
＆駆動信号発生回路の構成を示すブロック図。

【図９】位相調整回路の構成を示す回路図。

【図１０】本発明の第３の実施の形態における内視鏡装
置の構成を示す図。

【符号の説明】

１…内視鏡システム ２…光学式内視鏡 ３Ａ，３Ｂ…テレビカメラ ４Ｂ…テレビカメラ外付け内視鏡 ５…光源装置 ６…ＣＣＵ ７…テレビモニタ ８…変換コネクタ ９…コネクタ受け １０Ａ，１０Ｂ…コネクタ １１…挿入部 １４…ライトガイド １６…対物レンズ ２１…カメラヘッド ２２…カメラケーブル ２５…ＣＣＤ ２８…タイミング＆駆動信号発生回路 ２９…映像処理回路 ３１…ＣＤＳ回路 ３４…ＴＧ ３５…位相調整回路 ５２，５２′…ボリュウム ５３，５３′…コンデンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小笠原 弘太郎 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 綱川 誠 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 田代 秀樹 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 草村 登 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 Ｆターム(参考） 2H040 DA36 GA01 GA02 GA05 4C061 AA00 BB01 CC06 DD00 LL03 NN03 SS04 SS18 UU09 5C054 CC07 DA08 EA01 EA03 EB02 EB05 EB07 HA12

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固体撮像素子をそれぞれ備えた第１及び
   第２の内視鏡撮像装置と、第１の内視鏡撮像装置の第１
   の信号用コネクタが着脱自在に接続され、かつ第２の内
   視鏡の第２の信号用コネクタが変換コネクタを介して着
   脱自在に接続されるコネクタ受けを有し、標準的な映像
   信号を生成する映像処理装置とを備えた内視鏡システム
   において、 前記第１の信号用コネクタ及び変換コネクタに、前記固
   体撮像素子を駆動する駆動信号と、前記駆動信号の印加
   により固体撮像素子から出力される出力信号をサンプリ
   ングするサンプリング信号とを発生するタイミング信号
   発生器と、前記タイミング信号発生器から出力された駆
   動信号の位相を、前記出力信号をサンプリングするサン
   プリング信号のタイミングに対して適正なタイミングに
   調整する位相調整回路と、 をそれぞれ設けたことを特徴とする内視鏡システム。
2. 【請求項２】 固体撮像素子を備えた内視鏡撮像装置
   と、該内視鏡撮像装置に一端が着脱自在の接続ケーブル
   を介して他端が着脱自在に接続され、標準的な映像信号
   を生成する映像処理装置とを備えた内視鏡装置におい
   て、 前記接続ケーブルに、前記固体撮像素子を駆動する駆動
   信号と、前記駆動信号の印加により固体撮像素子から出
   力される出力信号をサンプリングするサンプリング信号
   とを発生するタイミング信号発生器と、 前記タイミング信号発生器から出力された駆動信号の位
   相を、前記出力信号をサンプリングするサンプリング信
   号のタイミングに対して適正なタイミングに調整する位
   相調整回路と、 を設けたことを特徴とする内視鏡装置。
3. 【請求項３】 固体撮像素子を備えた内視鏡撮像装置の
   信号用コネクタを、標準的な映像信号を生成する映像処
   理装置に着脱自在で接続するための変換コネクタにおい
   て、 前記変換コネクタに、前記固体撮像素子を駆動する駆動
   信号と、前記駆動信号の印加により固体撮像素子から出
   力される出力信号をサンプリングするサンプリング信号
   とを発生するタイミング信号発生器と、 前記タイミング信号発生器から出力された駆動信号の位
   相を、前記出力信号をサンプリングするサンプリング信
   号のタイミングに対して適正なタイミングに調整する位
   相調整回路と、を設けたことを特徴とする変換コネク
   タ。