JP2003093334A - 内視鏡の制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 体腔内への急激な送気を確実に防止でき，臓
器への負担を防止する。 【解決手段】 内視鏡２の挿入部３の先端から観察対象
部を照明しその反射光を固体撮像素子８１により受光し
て輝度を検出し，この輝度に応じて絞り部２６ｂを制御
することにより照明光の光量を制御し，絞り開度検出器
２６ｄにより絞り部の絞り開度を検出し，その絞り開度
に応じて観察対象部にエアを送込む送気量を変化させる
ことにより，自動的に送気量を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，医療用として用い
られる内視鏡において体腔内部に気体を供給等するため
の内視鏡の制御システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】内視鏡は，主に操作部とこの操作部に連
結され体内に挿入される可撓性を有する挿入部から構成
される。この挿入部は操作部に連結された可撓性を有す
る軟性部，この軟性部の先端側に連結された屈曲自在な
湾曲部，この湾曲部の先端に連結された先端部から構成
される。

【０００３】この先端部には，照明窓，観察窓が設けら
れており，光源からの照明光を照明窓より照射して体腔
内の観察対象物を照明し，照明窓より体腔内の観察対象
部を照明し，観察窓から入射した観察対象部をＣＣＤ
（Charge Coupled Device）などの撮像素子で撮像する
ようになっている。また，内視鏡には，体腔内に空気
（エア）を供給して体腔を膨らませて観察視野を確保す
るため，上記先端部に設けた流体供給ノズルから体腔内
に向けて空気を供給する送気機構が設けられている。

【０００４】この送気機構は，一般に操作部に設けた送
気バルブを有し，この送気バルブには，一端がエアポン
プなどの圧気源に接続した給気流路が接続されると共に
先端部の流体供給ノズルへ連通する送気流路が接続され
ている。そして，送気バルブを操作することにより給気
流路と送気流路との間が連通するようになっている。こ
の送気バルブには，上記給気流路と送気流路を大気に連
通させる大気開放路が穿設されている。

【０００５】上記送気バルブに手指等を触れない状態で
は，給気流路と送気流路とは連通しているが，同時に大
気開放路も開いているので，エアポンプからのエアは給
気流路及び大気開放路を介して大気に開放され，送気流
路には圧力が生じない，大気開放状態にある。

【０００６】また，手指等で上記送気バルブの大気開放
路を塞ぐと，送気流路に圧力が生じて，給気流路から送
気流路を介して流体供給ノズルへ加圧エアが供給され
る，送気状態となる。

【０００７】従来，体腔内へ供給する送気量の調整は手
指等により上記送気バルブの大気開放路の塞ぎ具合を調
整することにより行っていた。すなわち，手指等により
上記送気バルブの大気開放路を完全に塞ぐと，エアポン
プからのエアは大気開放路へ開放されないので，送気流
路に最も大きな圧力が生じ，エアポンプからのエアの送
気量は最も大きくなる。そして，手指等により上記送気
バルブの大気開放路を徐々に開放していくと，それに応
じてエアポンプからのエアは大気開放路を介して大気へ
漏れる量が増すので，送気流路に生じる圧力も低くな
り，エアポンプからのエアの送気量を少なくさせること
ができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし，このように従
来は，体腔内へエアを供給する送気量の調整は，専ら内
視鏡の操作を行う術者の手指等により，上記送気バルブ
の大気開放路の塞ぎ具合を調整するようになっていたた
め，例えば容量の小さい臓器を観察する場合などにおい
て術者の操作によっては急激な送気が生じ，臓器へ負担
がかかる虞がある。

【０００９】そこで，本発明は，このような問題に鑑み
てなされたもので，その目的とするところは，体腔内へ
の急激な送気を確実に防止でき，臓器への負担を軽減で
きる内視鏡の制御システムを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に，本発明のある観点によれば，内視鏡の挿入部の先端
から観察対象部を照明しその反射光を受光手段により受
光して輝度を検出し，この輝度に応じて照明光の光量を
制御する照明制御手段と，前記内視鏡の操作部からの操
作に基づいて前記観察対象部に気体を送込む送気手段と
を備えた内視鏡の制御システムであって，前記照明制御
手段の制御による照明光の光量の変化に応じて前記送気
手段による送気量を変化させる送気制御手段とを備えた
ことを特徴とする内視鏡の制御システムが提供される。
本発明は，照明制御手段が観察対象部と挿入部の先端と
の距離に応じて照明光の光量を制御することに着目し，
照明光の光量の変化に応じて送気手段による送気量を変
化させるようにしたものである。

【００１１】例えば前記照明制御手段は，検出した輝度
が高くなるに連れて絞り手段などにより照明光の光量を
少なくし，検出した輝度が低くなるに連れて照明光の光
量を多くして，目標輝度になるように照明光の光量を制
御し，前記送気制御手段は，絞り開度を検出することな
どにより照明光の光量の変化を検知し，前記照明制御手
段が照明光の光量を少なくするに連れて前記送気手段に
よる送気量を少なくし，前記照明制御手段が照明光の光
量を多くするに連れて前記送気手段による送気量を多く
することにより，例えば送気バルブの塞ぎ具合による送
気量の手動調整など内視鏡の操作部４からの操作に関わ
らず，観察対象部と挿入部の先端との距離に応じて徐々
に送気量が自動的に制御されるので，体腔内への急激な
送気を確実に防止でき，臓器への負担を軽減できる。

【００１２】特に，前記照明制御手段において，例えば
検出した輝度と目標輝度との差に応じて照明光の光量を
制御するなど，検出した輝度が目標輝度になるように制
御するため，挿入部の先端が急に観察対象部に近づけら
れた場合には輝度が急に大きくなり輝度の目標輝度との
差も大きくなるので，絞り開度も急に小さくなって照明
光の光量が絞られることから，この絞り開度に応じて送
気量も急に大幅ダウンする。これにより，急に観察対象
部に近づけられた場合でも体腔内への急激な送気を確実
に防止することができる。

【００１３】上記課題を解決するために，本発明の別の
観点によれば，内視鏡の挿入部の先端から観察対象部を
照明しその反射光を撮像素子により受光して輝度を検出
し，この輝度に応じて前記撮像素子の蓄積電荷量を電荷
の蓄積時間に基づいて制御することにより前記撮像素子
から取込む画像の輝度が目標輝度となるように調整する
電子シャッタ手段と，前記内視鏡の操作部からの操作に
基づいて前記観察対象部に気体を送込む送気手段とを備
えた内視鏡の制御システムであって，前記電子シャッタ
手段による前記撮像素子の電荷の蓄積時間の変化に応じ
て前記送気手段による送気量を変化させる送気制御手段
とを備えたことを特徴とする内視鏡の制御システムが提
供される。本発明は，電子シャッタ手段が観察対象部と
挿入部の先端との距離に応じて撮像素子による電荷の蓄
積時間を制御することに着目し，電荷の蓄積時間の変化
に応じて送気手段による送気量を変化させるようにした
ものである。

【００１４】例えば，前記電子シャッタ手段は，前記撮
像素子から取込む画像の輝度が目標輝度となるように電
荷の蓄積時間を制御し，前記送気制御手段は，前記電子
シャッタ手段が前記撮像素子の電荷の蓄積時間を短くす
るに連れて前記送気手段による送気量を少なくし，前記
電子シャッタ手段が前記撮像素子の電荷の蓄積時間を長
くするに連れて前記送気手段による送気量を多くするこ
とにより，送気バルブの塞ぎ具合による送気量の手動調
整に関わらず，観察対象部と挿入部の先端との距離に応
じて徐々に送気量が自動的に制御されるので，体腔内へ
の急激な送気を確実に防止でき，臓器への負担を軽減で
きる。

【００１５】特に，前記電子シャッタ手段において，例
えば検出した輝度と目標輝度との差に応じて電荷の蓄積
時間を制御するなど，取込む画像の輝度が目標輝度にな
るように制御するため，例えば検出した輝度と目標輝度
との差に応じて電荷の蓄積時間を制御するようにすれ
ば，挿入部の先端が急に観察対象部に近づけられた場合
には輝度が急に大きくなり輝度の目標輝度との差も大き
くなるので，電荷の蓄積時間も急に小さくなるため，こ
の電荷の蓄積時間に応じて送気量も急に大幅ダウンす
る。これにより，急に観察対象部に近づけられた場合で
も体腔内への急激な送気を確実に防止することができ
る。

【００１６】また，例えば送水ボタンなどの操作ボタン
の操作に基づいて前記送気制御手段による送気制御を中
止して送気量を固定しておく通常の送気量にすることに
より，送気量を固定するモードと送気量を可変するモー
ドとの切換を容易に行うことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下，本発明の第１の実施の形態
を図１ないし図１１を参照して説明する。図１に医療用
等として用いられる内視鏡の制御システムの全体構成を
示す。この制御システムは，内視鏡２とこの内視鏡を接
続するプロセッサ装置２０とから構成される。また，こ
の内視鏡２は，大別すると，体腔内に挿入される挿入部
３と，この挿入部３の基端部が連設される本体操作部４
と，この本体操作部４から引出されたユニバーサルコー
ド部５とからなる。このユニバーサルコード部５の端部
にはコネクタ６が設けられ，ユニバーサルコード部５は
コネクタ６によりプロセッサ装置２０に接続される。

【００１８】上記挿入部３の先端には照明窓７，観察窓
８が設けられ，またこの観察窓８に向けて洗浄流体を供
給するための流体ノズルとしての送気送水ノズル９が設
けられている。内視鏡２は，送気送水ノズル９に，加圧
エアを供給するための送気手段と洗浄水を供給するため
の送水手段とを兼ねた送気送水手段を備えている。

【００１９】上記プロセッサ装置２０は，制御部本体を
構成するＣＰＵ（中央処理装置），このＣＰＵが各部を
制御するためのプログラムデータ等を格納したＲＯＭ
（リード・オンリ・メモリ），ＣＰＵが行う各種データ
処理のために使用されるメモリエリア等を設けたＲＡＭ
（ランダム・アクセス・メモリ）など有するマイクロコ
ンピュータ２１を備える。また，プロセッサ装置２０
は，加圧エア供給配管２２に電磁弁２３を介して接続し
たエアポンプ２４，ライトガイド２５に照明光を供給す
る光源部２６を備える。

【００２０】次に，上記送気送水手段の構成について説
明する。内視鏡２におけるユニバーサルコード部５に
は，加圧エアを供給する給気流路３１及び洗浄水を供給
する給水流路３２が挿通されている。給気流路３１はコ
ネクタ６において分岐しており，一方の分岐部はプロセ
ッサ装置２０の加圧エア供給配管２２に脱着可能に接続
され，他方の分岐部は，コネクタ６に設けられたプラグ
６ａにより加圧配管３３に脱着可能に接続している。ま
た，給水流路３２はプラグ６ａにより給水配管３４に脱
着可能に接続されている。

【００２１】上記加圧配管３３及び給水配管３４は給水
タンク３５に接続している。ここで，給水タンク３５は
給水のために独立の駆動源を持ってはおらず，エアポン
プ２４から加圧エア供給配管２２及び加圧配管３３を介
して供給される加圧エアにより液面を加圧し，この液面
に対する加圧力により洗浄水を給水配管３４に圧送する
ように構成されている。

【００２２】上記給気流路３１及び給水流路３２は，本
体操作部４にまで延在されこの本体操作部４に設けられ
た送気送水バルブ４０に接続されている。また，送気送
水バルブ４０には，送気流路４１及び送水流路４２が接
続されている。この送気送水バルブ４０の操作により，
給気流路３１と送気流路４１との間及び給水流路３２と
送水流路４２との間を連通・遮断させることができる。
送気流路４１には送気送水バルブ４０近傍に，洗浄水の
逆流を防止するための逆止弁４１ａが設けられている。

【００２３】上記送気流路４１及び送水流路４２は挿入
部３内に延在されている。そして，この挿入部３の先端
近傍位置で両流路４１，４２は合流せしめられて，合流
流路４４となっている。この合流流流路４４の他端が上
記送気送水ノズル９に接続されている。

【００２４】上記送気送水バルブ４０の具体的な構成を
図２及び図３に示す。送気送水バルブ４０は，大別する
と，バルブケーシング５２，弁本体５３と一体化された
操作ボタン５４から構成され，このバルブケーシング５
２に上述の給気流路３１，給水流路３２，送気流路４
１，送水流路４２が接続されている。

【００２５】上記操作ボタン５４の弁本体５３は，操作
ボタン５４が押下されたときに，給水流路３２と送水流
路４２とを連通する洗浄液通路５５が形成されている。
また，上記操作ボタン５４には大気連通路５６が形成さ
れている。この大気連通路５６は操作ボタン５４の上面
において大気開放口５７として開口している。

【００２６】操作ボタン５４は図示しない復帰ばねの作
用によってバルブケーシング５２から突出する方向に付
勢されている。図２に示す状態では，給水流路３２と送
水流路４２との間は遮断されるが，給気流路３１と送気
流路４１との間は連通される。この場合，操作ボタン５
４に手指７０等を触れない状態では，大気開放口５７も
開いているので，エアポンプ２４からのエアは給気流路
３１，大気連通路５６及び大気開放口５７を介して大気
に開放され，送気流路４１には圧力が生じない，大気開
放状態にある。

【００２７】また，手指７０等で操作ボタン５４の大気
開放口５７を塞ぐと，送気流路４１に圧力が生じて，給
気流路３１から送気流路４１を介して送気送水ノズル９
へ加圧エアが供給される，送気状態となる（図２に示す
状態）。

【００２８】上記操作ボタン５４が図示しない復帰ばね
の付勢力に抗して押下されると，図３に示すように給気
流路３１は遮断されるが，弁本体５３の洗浄液通路５５
により給水流路３２と送水流路４２とが連通され，洗浄
液を供給できる状態となる。

【００２９】上記操作ボタン５４にはスカート部５８が
形成され，操作ボタン５４が押下されることにより，こ
のスカート部５８はバルブケーシング５２の段差部５９
に当接するようになっている。このバルブケーシング５
２の段差部５９，スカート部５８の当接部にはそれぞれ
接点６１，６２が取付けられており，これら接点６１，
６２は送水切換検出部を構成する。上記各接点６１はそ
れぞれリード線６３に接続され，これらのリード線６３
は途中で一本に束ねられて図１に示すようにコネクタ６
を介してマイクロコンピュータ２１に接続されている。
操作ボタン５４が押下されると接点６１，６２が当接し
導通する。これにより，マイクロコンピュータ２１は送
水切換を検出できる。従って，上記操作ボタン５４は送
水ボタンの機能も兼ね備える。

【００３０】次に，内視鏡２に内蔵された照明制御手段
について図１を参照しながら説明する。挿入部３の先端
に設けられた上記照明窓７には図示しない照明用レンズ
などの照明系が，また上記観察窓８には対物レンズなど
の観察系がそれぞれ装着されている。上記照明系とし
て，照明窓に装着した照明用レンズに対面するように設
けられ，多数の極細の光ファイバで形成したライトガイ
ド８２を有する。このライトガイド８２は，挿入部３か
ら本体操作部４を経てユニバーサルコード部５内に延在
されており，プロセッサ装置２０のライトガイド２５に
コネクタ６を介して脱着可能に接続される。プロセッサ
装置２０には上述したように，光源部２６が設けられ，
光源部２６はライトガイド２５及び８２を介して照明窓
７へ照明光を供給する。

【００３１】また，上記観察系として，観察窓８におけ
る対物レンズの結像位置に受光手段としての固体撮像素
子８１を設け，この固体撮像素子８１からの信号ケーブ
ル８６は，挿入部３及び本体操作部４を介してユニバー
サルコード部５内に延在されて，コネクタ６を介してプ
ロセッサ装置２０のマイクロコンピュータ２１に接続さ
れる。なお，信号ケーブル８６には後述するＡＧＣ・Ａ
／Ｄ・ＤＳＰ（図１では省略）が介在している。この観
察系により，観察対象部からの反射光は観察窓８から取
込まれ，固体撮像素子８１を介して画像信号としてマイ
クロコンピュータ２１に入力される。

【００３２】上記光源部２６は，具体的には，図４に示
すように光源を構成する照明ランプ２６ａ，照明ランプ
２６ａからの光量を調整する絞り手段としての絞り部２
６ｂ，この絞り部２６ｂをマイクロコンピュータ２１か
らの制御により駆動する例えばステッピングモータで構
成されたモータ２６ｃ，上記絞り部２６ｂの絞り開度を
検出する絞り開度検出手段としての絞り開度検出器２６
ｄを備える。その他，図示しない集光レンズなどを備え
る。

【００３３】上記絞り部２６ｂは例えば図５に示すよう
に，扇状の絞り羽根８４が軸８５を中心にステッピング
モータ２６ｃにより回動するように構成するとともに，
絞り開度検出器２６ｄは例えばポテンショメータ，ロー
タリーエンコーダなどで構成する。絞り羽根８４の回転
状態をこの絞り開度検出器２６ｄの電圧の変化で捉える
ものであり，絞り開度検出器２６ｄは絞り羽根８４の回
転位置である絞り開度を検出電圧値として出力し，図示
しないＡ／Ｄ変換器を介してマイクロコンピュータ２１
へ出力するようになっている。これにより，マイクロコ
ンピュータ２１は，絞り部２６ｂの絞り開度を検知でき
る。

【００３４】また，図４は上記固体撮像素子として例え
ばＣＣＤ８１を使用した場合であり，このＣＣＤ８１に
は画像信号にゲインを与える自動利得制御（ＡＧＣ；Au
tomaticGain Control）回路８１ａが接続され、このＡ
ＧＣ回路８１ａにＡ／Ｄ変換器８１ｂを介してデジタル
信号プロセッサ（ＤＳＰ；Digital Signal Processor）
８１ｃが接続される。このＤＳＰ８１ｃでは、画像信号
から例えば輝度信号の他，図示しない色差信号を形成
し、ガンマ処理等の各種の処理をする回路を有する。

【００３５】上記マイクロコンピュータ２１は，輝度レ
ベルの変動に応じて上記絞り部２６ｂの絞り開度を制御
することにより，照明窓７からの照明光の光量を画像が
所望の明るさになるように調整する，図６に示すような
オートアイリス制御（ＡＬＣ制御）を行うようになって
いる。

【００３６】すなわち，マイクロコンピュータ２１は先
ずＳＴ１にて観察系の固体撮像素子８１からの画像信号
に基づいて画像信号の輝度レベルを検出する。具体的に
は固体撮像素子８１からの画像信号に基づいてＤＳＰ８
１ｃから出力された輝度信号により輝度レベルを検出す
る。

【００３７】続いて，ＳＴ２にて検出した輝度が目標値
以上か否かを判断する。ＳＴ２にて検出した輝度が目標
値以上の場合は，ＳＴ３にて光源部２６の絞り部２６ｂ
を制御して検出した輝度とその目標値との差に応じた分
だけ照明ランプ２６ａからの光量を減少させてＳＴ１の
処理に戻る。また，ＳＴ２にて検出した輝度が目標値以
上でないと判断した場合は，ＳＴ４にて光源部２６の絞
り部２６ｂを制御して検出した輝度とその目標値との差
に応じた分だけ照明ランプ２６ａからの光量を増加させ
てＳＴ１の処理に戻る。この場合の絞り部２６ｂの絞り
開度とモータ２６ｃへ出力するパルス数との関係は図８
に示すようになる。

【００３８】こうして，照明光の光量は検出された輝度
と目標値との差に応じて絞り部２６ｂの制御により減少
又は増加され，輝度が目標値になるように調整され保持
される。すなわち，挿入部３の先端が観察対象部に近づ
くと画像は明るくなり輝度が高くなるので，照明光の光
量は少なくなるように制御される。これに対して挿入部
３の先端が観察対象部に遠のくと，画像は暗くなり輝度
が低くなるので，照明光の光量は多くなるように制御さ
れる。なお，上記輝度の目標値（画像の明るさ）は例え
ばプロセッサ装置２０に設けられた操作パネル等により
変更できるようにしてもよい。

【００３９】また，マイクロコンピュータ２１は，図７
に示すような送気等の制御を行うようになっている。す
なわち，マイクロコンピュータ２１は，ＳＴ１１にて送
水ボタンが押されたか否かを判断する。具体的には，送
水ボタンを兼ねる操作ボタン５４が押下され接点６１，
６２が当接することにより送水切換を検出したか否かを
判断する。ＳＴ１１にて送水ボタンが押されていない
（送水切換を検出していない）と判断した場合はＳＴ１
２にて絞り部２６ｂの絞り開度を絞り開度検出器２６ｄ
からの検出電圧に基づいて検出する。

【００４０】続いて，ＳＴ１３にてＳＴ１２で検出され
た絞り開度に応じて電磁弁２３を制御して送気量を制御
する（送気制御手段）。絞り開度が小さくなるに連れて
挿入部３の先端に送るエアの送気量を少なくしていき，
絞り開度が大きくなるに連れて挿入部３の先端に送るエ
アの送気量を多くしていく。例えば絞り開度と送気量と
は図９に示すような比例するように制御する。ここでは
１例として絞り開度が最も高いとき送気量が最大，絞り
開度が最も低いとき送気量が最小になるようにしてい
る。

【００４１】上記ＳＴ１１にて送水ボタンが押された
（送水切換を検出した）と判断した場合はＳＴ１４にて
送水を開始し，ＳＴ１５にて絞り開度に応じた送気制御
を中止して通常の送気量にする（送気制御中止手段）。
なお，上記ＳＴ１３，ＳＴ１５の処理後はＳＴ１１の処
理に戻る。

【００４２】このような構成の本発明の実施の形態で
は，観察対象部と挿入部３の先端との距離に応じて，観
察窓８から取入れられる画像の輝度が変化するため，こ
れに応じてＡＬＣ制御により絞り部２６ｂの絞り開度を
調整して照明光の光量を調整することに着目し，絞り開
度検出器２６ｄにより絞り部２６ｂの絞り開度を検出し
この絞り開度に応じて挿入部３の先端に送るエアの送気
量を制御する。

【００４３】具体的には，挿入部３の先端が観察対象部
に近づけられるに連れて輝度が高くなるので，ＡＬＣ制
御により絞り開度が小さくなり照明光の光量が少なくな
る。このため，絞り開度が小さくなるに連れて挿入部３
の先端に送るエアの送気量を少なくしていく。これに対
して，挿入部３の先端が観察対象部から遠のけられるに
連れて輝度が低くなるので，ＡＬＣ制御により絞り開度
が大きくなり照明光の光量が多くなる。このため，絞り
開度が大きくなるに連れて挿入部３の先端に送るエアの
送気量を多くしていく。

【００４４】こうすることにより，例えば送気送水バル
ブ４０の操作ボタン５４の大気開放口５７の塞ぎ具合に
よる送気量の手動調整など内視鏡の操作部４からの操作
に関わらず，観察対象部と挿入部３の先端との距離に応
じて送気量自体が自動的に制御されるので，体腔内への
急激な送気を確実に防止でき，臓器への負担を軽減でき
る。特に容量の小さい臓器を観察する場合には観察対象
部と挿入部３の先端との距離が短くなる可能性が高いの
で，体腔内への急激な送気を確実に防止できる効果は大
きい。

【００４５】また，挿入部３の先端が急に観察対象部に
近づけられた場合には，輝度が急に大きくなり輝度の目
標値との差も大きくなるので，絞り開度も急に小さくな
って照明光の光量が絞られるため，この絞り開度に応じ
て送気量も急に大幅ダウンする。これにより，急に観察
対象部に近づけられた場合でも体腔内への急激な送気を
確実に防止することができる。

【００４６】さらに，送水ボタンが押下されると，送気
送水ノズル９への送水を開始するとともに，送気制御を
中止して通常の送気量に戻す。このように，送水を行う
場合には送気制御を中止し，自動的に通常の送気量に戻
すので，送気量が可変するモードと送気量が定量のモー
ドの切換を容易に行うことができる。

【００４７】なお，本実施の形態においては，ステッピ
ングモータ２６ｃで駆動する絞り手段としての絞り部２
６ｂに絞り開度検出器２６ｄを設け，ＡＬＣ制御による
照明光の光量の変化を，絞り部２６ｂの絞り開度の変化
として捉え，絞り開度検出器２６ｄで検出した絞り開度
に応じて挿入部３の先端に送るエアの送気量を制御する
ものについて説明したが，必ずしもこれに限定されるも
のではなく，例えば図１０に示すように絞り手段として
の絞り部２６ｂをステッピングモータ２６ｃの代りにＤ
Ｃ（直流）モータ２６ｅで駆動するようにし，そのモー
タ電圧の変化を，絞り部２６ｂの絞り開度の変化として
捉え，このモータへの印加電圧に応じて送気量を制御し
てもよい。この場合のモータへの印加電圧と送気量との
関係は例えば図１１に示すようになり，絞り開度と送気
量との関係は上記実施の形態と同様に図９に示すように
なる。これにより，絞り開度検出器２６ｄを不要にする
ことができる。

【００４８】なお，ステッピングモータ２６ｃで絞り部
２６ｂを駆動する場合においても，ステッピングモータ
２６ｃのステップパルスのカウント数を不揮発性ＲＡＭ
やＥＥＰ(Electrically Erasable Programmable)ＲＯＭ
などの不揮発性メモリに記憶しておき，そのカウント数
をステッピングモータ２６ｃの制御に応じて増減すれ
ば，記憶したカウント数を読みとることによりそのとき
の絞り部２６ｂの絞り開度を検出することができる。こ
のようにしても，絞り開度検出器２６ｄを不要にするこ
とができる。

【００４９】次に，本発明の第２の実施の形態を図１２
ないし図１６を参照して説明する。本発明にかかる内視
鏡の制御システムの全体構成図は図１と同様である。な
お，上記実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳
細な説明を省略する。

【００５０】図１２は本発明にかかる制御システムの主
要部分の概略構成を説明する図で，図４に相当するもの
である。図４のものと異なるのは，照明窓７から照射す
る照明光の光量は一定とし，電子シャッタパルスにより
ＣＣＤ８１の蓄積電荷量を調整して取込み画像の輝度を
制御することにより，照明光の光量を制御する絞り部２
６ｂ，モータ２６ｃ，絞り開度検出器２６ｄを不要にし
た点である。

【００５１】すなわち，観察対象部を照明しその反射光
を固体撮像素子であるＣＣＤ８１で受光する際に，ＣＣ
Ｄ８１に蓄積される電荷量（露光量）を電子シャッタ制
御することにより、画像の明るさを調整する。例えばＣ
ＣＤ８１は掃出しパルスで一旦電荷を掃き出した後に蓄
積された電荷を読み出すことにより、受光量に応じた電
荷を画素単位で読み出すようになっている。従って、こ
の掃出しのタイミングを電子シャッタパルスで制御する
ことによって蓄積時間を変えることができ，取込み画像
の輝度が目標値になるように（所望の画像の明るさにな
るように）制御することができる。

【００５２】このような原理を利用して本実施の形態に
おけるマイクロコンピュータ２１は，図１３に示すよう
な電子シャッタ制御を行うようになっている。すなわ
ち，マイクロコンピュータ２１は先ずＳＴ２１にて観察
系の固体撮像素子８１からの画像信号に基づいて画像信
号の輝度レベルを検出する。具体的には固体撮像素子８
１からの画像信号に基づいてＤＳＰ８１ｃから出力され
た輝度信号により輝度レベルを検出する。

【００５３】続いて，ＳＴ２２にて検出した輝度が目標
値以上か否かを判断する。ＳＴ２２にて検出した輝度が
目標値以上の場合は，ＳＴ２３にて検出した輝度とその
目標値との差に応じた分だけ電子シャッタパルスにより
ＣＣＤ８１の蓄積電荷量を減少させて（電子シャッタ手
段），ＳＴ２１の処理に戻る。また，ＳＴ２２にて検出
した輝度が目標値以上でないと判断した場合は，ＳＴ２
４にて検出した輝度とその目標値との差に応じた分だけ
電子シャッタパルスによりＣＣＤ８１の蓄積電荷量を増
加させて（電子シャッタ手段），ＳＴ２１の処理に戻
る。

【００５４】この場合の電子シャッタパルスのタイミン
グ，ＣＣＤ８１の電荷の蓄積時間，ＣＣＤ８１の蓄積電
荷量との関係は図１５に示すようになる。一般にビデオ
信号のフィールドデータが垂直走査期間の１/６０秒毎
に形成されることから、ＣＣＤ８１における蓄積時間も
最大で１/６０秒となる。従って，ここでは１例として
１/６０秒のときＣＣＤ８１の蓄積電荷量が最大，０秒
のとき蓄積電荷量が最小になるようにしている。図１５
（ａ）はＣＣＤ８１の電荷の蓄積時間と蓄積電荷量との
関係を示す。図１５（ｂ）は電荷の蓄積時間を１/６０
秒とするときの電子シャッタパルスの例を示し，図１５
（ｃ）は電荷の蓄積時間を１/１００秒とするときの電
子シャッタパルスの例を示す。

【００５５】こうして，ＣＣＤ８１からの蓄積電荷量は
検出された輝度と目標値との差に応じて電子シャッタパ
ルスの制御により減少又は増加され，観察窓８からの輝
度が目標値になるように調整され保持される。すなわ
ち，挿入部３の先端が観察対象部に近づくに連れて，画
像は明るくなり輝度が高くなるので，電子シャッタパル
スによりＣＣＤ８１の蓄積時間を短くして蓄積電荷量が
少なくなるように制御される。これに対して挿入部３の
先端が観察対象部に遠のくに連れて，画像は暗くなり輝
度が低くなるので，電子シャッタパルスによりＣＣＤ８
１の蓄積時間を長くして蓄積電荷量が多くなるように制
御される。なお，上記輝度の目標値（画像の明るさ）は
例えばプロセッサ装置２０に設けられた操作ボタン等に
より変更できるようにしてもよい。

【００５６】また，マイクロコンピュータ２１は，図１
４に示すような送気等の制御を行うようになっている。
すなわち，マイクロコンピュータ２１は，ＳＴ３１にて
送水ボタンが押されたか否かを判断する。具体的には，
送水ボタンを兼ねる操作ボタン５４が押下され接点６
１，６２が当接することにより送水切換を検出したか否
かを判断する。ＳＴ３１にて送水ボタンが押されていな
い（送水切換を検出していない）と判断した場合はＳＴ
３２にて電子シャッタパルスに基づいてＣＣＤ８１の電
荷の蓄積時間を検出する。

【００５７】続いて，ＳＴ３３にて検出した電荷の蓄積
時間に応じて電磁弁２３を制御して送気量を制御する
（送気制御手段）。ＣＣＤ８１の電荷の蓄積時間が短く
なるに連れて前記送気手段による送気量を少なくしてい
き，前記電子シャッタ手段が前記撮像素子の電荷の蓄積
時間を長くするに連れて前記送気手段による送気量を多
くしていく。例えば電荷の蓄積時間と送気量とは図１６
に示すような比例関係になるように制御する。ここでは
１例としてＣＣＤ８１の電荷の蓄積時間が１/６０秒の
とき送気量が最大，０秒のとき送気量が最小になるよう
にしている。なお，図１４に示すＳＴ３４，ＳＴ３５の
処理は，それぞれ図７に示すＳＴ１４，ＳＴ１５と同様
の処理を行うため，ここでは詳細な説明を省略する。

【００５８】このような構成の本発明の第２の実施の形
態では，観察対象部と挿入部３の先端との距離に応じ
て，観察窓８から取入れられる画像の輝度が変化するた
め，これに応じてＡＬＣ制御によりＣＣＤ８１の電荷の
蓄積時間を電子シャッタパルスにより調整して蓄積電荷
量を調整することに着目し，電子シャッタパルスによる
電荷の蓄積時間を検出しこの電荷の蓄積時間に応じて挿
入部３の先端に送るエアの送気量を制御する。

【００５９】具体的には，挿入部３の先端が観察対象部
に近づけられるに連れて輝度が高くなるので，ＡＬＣ制
御によりＣＣＤ８１の電荷の蓄積時間が短くなる。この
ため，電荷の蓄積時間が短くなるに連れて挿入部３の先
端に送るエアの送気量を少なくしていく。これに対し
て，挿入部３の先端が観察対象部から遠のけられるに連
れて輝度が低くなるので，ＡＬＣ制御によりＣＣＤ８１
の電荷の蓄積時間が長くなる。このため，ＣＣＤ８１の
電荷の蓄積時間が長くなるに連れて挿入部３の先端に送
るエアの送気量を多くしていく。

【００６０】こうすることにより，上記第１の実施の形
態と同様に，操作ボタン５４の大気開放口５７の塞ぎ具
合による送気量の手動調整に関わらず，観察対象部と挿
入部３の先端との距離に応じて徐々に送気量が自動的に
制御されるので，体腔内への急激な送気を確実に防止で
き，臓器への負担を軽減できる。特に容量の小さい臓器
を観察する場合には観察対象部と挿入部３の先端との距
離が短くなる可能性が高いので，体腔内への急激な送気
を確実に防止できる効果は大きい。

【００６１】また，挿入部３の先端が急に観察対象部に
近づけられた場合には，輝度が急に大きくなり輝度の目
標値との差も大きくなるので，電荷の蓄積時間も急に短
くなるため，この電荷の蓄積時間に応じて送気量も急に
大幅ダウンする。これにより，急に観察対象部に近づけ
られた場合でも体腔内への急激な送気を確実に防止する
ことができる。

【００６２】以上，添付図面を参照しながら本発明に係
る好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例
に限定されないことは言うまでもない。当業者であれ
ば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種
の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであ
り，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属す
るものと了解される。

【００６３】例えば，本発明の実施の形態においては，
送気制御を中止して通常の送気量にするきっかけとなる
操作ボタンを送水ボタンとしたものについて述べたが，
必ずしもこれに限定されるものではなく，操作ボタンを
別個に設けてもよい。また，本発明は送気ボタンと送水
ボタンを別個に設けたものに適用してもよい。

【００６４】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば，送
気バルブの塞ぎ具合による送気量の手動調整に関わら
ず，観察対象部と挿入部の先端との距離に応じて徐々に
送気量が自動的に制御されるので，体腔内への急激な送
気を確実に防止でき，臓器への負担を軽減できる。ま
た，挿入部の先端が観察対象部に急に近づけられたとき
にも，体腔内への急激な送気を確実に防止することがで
きる。さらに，操作ボタンの操作により送気量を固定す
るモードと送気量を可変するモードとの切換を容易に行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる内視鏡の制
御システムの全体構成を説明する図。

【図２】同実施の形態における送気送水バルブの構成を
示す断面図。

【図３】同実施の形態における送気送水バルブの構成を
示す断面図。

【図４】同実施の形態における制御システムの主要部の
概略構成を示す図。

【図５】同実施の形態における絞り部の構成の１例を示
す図。

【図６】同実施の形態におけるマイクロコンピュータが
行うオートアイリス制御を示す流れ図。

【図７】同実施の形態におけるマイクロコンピュータが
行う送気等の制御を示す流れ図。

【図８】同実施の形態における絞り部を駆動するステッ
ピングモータのパルス数と絞り部の絞り開度との関係を
示す図。

【図９】同実施の形態における絞り部の絞り開度と送気
量との関係を示す図。

【図１０】同実施の形態の変形例における制御システム
の主要部の概略構成を示す図。

【図１１】図１０に示す制御システムにおける絞り部を
駆動するＤＣモータへの印加電圧と絞り部の絞り開度と
の関係を示す図。

【図１２】本発明の第２の実施の形態にかかる内視鏡の
制御システムの主要部の概略構成を示す図。

【図１３】同実施の形態におけるマイクロコンピュータ
が行う電子シャッタ制御を示す流れ図。

【図１４】同実施の形態におけるマイクロコンピュータ
が行う送気等の制御を示す流れ図。

【図１５】同実施の形態における電子シャッタパルスの
タイミング，ＣＣＤの電荷の蓄積時間，蓄積電荷量の関
係を示す図。

【図１６】同実施の形態におけるＣＣＤの電荷の蓄積時
間と送気量との関係を示す図。

【符号の説明】

２…内視鏡 ３…挿入部 ４…本体操作部 ７…照明窓 ８…観察窓 ９…送気送水ノズル ２０…プロセッサ装置 ２１…マイクロコンピュータ ２３…電磁弁 ２４…エアポンプ ２５…ライトガイド ２６…光源部 ２６ｂ…絞り部 ２６ｄ…絞り開度検出器 ４０…送気送水バルブ ５４…操作ボタン ５７…大気開放口 ８１…固体撮像素子，ＣＣＤ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/335 Ｈ０４Ｎ 5/335 Ｑ Ｚ Ｆターム(参考） 2H040 CA04 DA57 4C061 AA00 BB00 CC06 DD00 HH01 HH02 HH04 HH51 JJ11 LL02 NN01 PP12 RR02 SS04 5C024 AX02 BX02 CX54 EX34 GY01

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内視鏡の挿入部の先端から観察対象部を
   照明しその反射光を受光手段により受光して輝度を検出
   し，この輝度に応じて照明光の光量を制御する照明制御
   手段と，前記観察対象部に気体を送込む送気手段とを備
   えた内視鏡の制御システムであって，前記照明制御手段
   の制御による照明光の光量の変化に応じて前記送気手段
   による送気量を変化させる送気制御手段とを備えたこと
   を特徴とする内視鏡の制御システム。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の内視鏡の制御システム
   であって，前記照明制御手段は，検出した輝度が目標輝
   度になるように照明光の光量を制御し，前記送気制御手
   段は，前記照明制御手段が照明光の光量を少なくするに
   連れて前記送気手段による送気量を少なくし，前記照明
   制御手段が照明光の光量を多くするに連れて前記送気手
   段による送気量を多くするようにしたことを特徴とする
   内視鏡の制御システム。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の内視鏡の
   制御システムであって，前記照明制御手段は，絞り手段
   により光源からの照明光の光量を制御し，前記送気制御
   手段は，前記絞り手段の絞り開度を検出することにより
   照明光の光量の変化を検知し，検出した絞り開度に応じ
   て前記送気手段による送気量を制御することを特徴とす
   る内視鏡の制御システム。
4. 【請求項４】 内視鏡の挿入部の先端から観察対象部を
   照明しその反射光を撮像素子により受光して輝度を検出
   し，この輝度に応じて前記撮像素子の蓄積電荷量を電荷
   の蓄積時間に基づいて制御する電子シャッタ手段と，前
   記観察対象部に気体を送込む送気手段とを備えた内視鏡
   の制御システムであって，前記電子シャッタ手段による
   前記撮像素子の電荷の蓄積時間の変化に応じて前記送気
   手段による送気量を変化させる送気制御手段とを備えた
   ことを特徴とする内視鏡の制御システム。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の内視鏡の制御システム
   であって，前記電子シャッタ手段は，前記撮像素子から
   取込む画像の輝度が目標輝度となるように電荷の蓄積時
   間を制御し，前記送気制御手段は，前記電子シャッタ手
   段が前記撮像素子の電荷の蓄積時間を短くするに連れて
   前記送気手段による送気量を少なくし，前記電子シャッ
   タ手段が前記撮像素子の電荷の蓄積時間を長くするに連
   れて前記送気手段による送気量を多くするようにしたこ
   とを特徴とする内視鏡の制御システム。
6. 【請求項６】 請求項１から請求項５のいずれかに記載
   の内視鏡の制御システムであって，操作ボタンの操作に
   基づいて前記送気制御手段による送気制御を中止して通
   常の送気量にする送気制御中止手段を設けたことを特徴
   とする内視鏡の制御システム。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の内視鏡の制御システム
   であって，前記送気制御中止手段は，前記内視鏡の挿入
   部の先端へ送水を行う送水ボタンの操作に基づいて前記
   送気制御手段による送気制御を中止することを特徴とす
   る内視鏡の制御システム。