JP2005065871A - Electronic endoscope apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は固体撮像素子を備えた電子内視鏡又はカメラヘッドを用いて内視鏡検査等を行う電子内視鏡装置に関する。 The present invention relates to an electronic endoscope apparatus that performs an endoscopic inspection or the like using an electronic endoscope provided with a solid-state imaging device or a camera head.
近年の医療においては、内視鏡を用いた体腔内の診察治療手術等の医療行為が多用されている。そして近年、被写体像をCCD等の固体撮像装置によって電気信号に変換し、モニタにて観察可能とした電子内視鏡装置が普及しつつある。
上記電子内視鏡装置には多くの機能が求められるようになりつつある。例えば、多くの固体撮像素子に対応する為の信号発生回路や、ユーザの好みによる画像処理、内視鏡装置に接続される複数の周辺機器のリモート制御等である。
In recent medical treatments, medical practices such as diagnosis and treatment in a body cavity using an endoscope are frequently used. In recent years, electronic endoscope apparatuses that convert a subject image into an electrical signal by a solid-state imaging device such as a CCD and enable observation on a monitor are becoming widespread.
Many functions are required for the electronic endoscope apparatus. For example, signal generation circuits for supporting many solid-state imaging devices, image processing according to user preferences, remote control of a plurality of peripheral devices connected to the endoscope apparatus, and the like.
そこで特開平5−277065号公報では、複数種の電子内視鏡に対応する為、接続する電子内視鏡固有の回路データを電子内視鏡側に記録しておき、前記回路データに基づいて前記複数の回路方式毎に対応する専用の処理回路を構成する信号処理手段持つ装置が開示されている。 Therefore, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-277005, in order to support a plurality of types of electronic endoscopes, circuit data unique to the electronic endoscope to be connected is recorded on the electronic endoscope side, and based on the circuit data. An apparatus having signal processing means constituting a dedicated processing circuit corresponding to each of the plurality of circuit systems is disclosed.
従来、これらの機能を実現する為の回路や、電子内視鏡の映像信号を処理する回路は、ビデオプロセッサと呼ばれる電子内視鏡装置の筐体内(CCU,カメラコントロールユニット)に搭載されていたが、特開2001−104245号公報には、映像処理専用DSPを活用することで、電子内視鏡内で映像信号処理を行い標準映像信号を生成し、電子内視鏡と医療FMD(Face Mounted Display)を映像ケーブルで接続し、内視鏡画像は医療FMDで観察する装置が開示されている。
しかしながら、特開平5−277065号公報では、回路データ記録手段に記録された回路データが一つの為、前記データに基づいて専用の処理回路が構成されてしまい、電子内視鏡の機能も前記データに基づく機能に固定されてしまう問題があった。 However, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-277005, there is one circuit data recorded in the circuit data recording means, so that a dedicated processing circuit is configured based on the data, and the function of the electronic endoscope is also the data. There was a problem that was fixed to the function based on.
また、特開2001−104245号公報は、内視鏡画像は医療FMDに表示するが、内視鏡用モニタには表示されない為、複数の人間が同一の内視鏡画像を見ることができず、また、電子内視鏡画像をモニタに出力する以外に、VCRやビデオプリンタといった接続機器に映像信号を出力することができないといった不具合があった。 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-104245 discloses an endoscopic image displayed on a medical FMD, but is not displayed on an endoscopic monitor, so that a plurality of humans cannot see the same endoscopic image. In addition to outputting electronic endoscopic images to a monitor, there is a problem that a video signal cannot be output to a connected device such as a VCR or a video printer.
(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、電子内視鏡等が持つ機能を選択して使用ができ、広い用途に対応できる電子内視鏡装置を提供することを目的とする。
さらに、標準映像出力を持つ電子内視鏡またはカメラヘッドにおいても、複数の映像出力を持ち、複数の外部映像機器に映像出力ができる電子内視鏡装置を提供することも目的とする。
(Object of invention)
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an electronic endoscope apparatus that can be used by selecting a function of an electronic endoscope or the like and can be used for a wide range of applications.
It is another object of the present invention to provide an electronic endoscope apparatus that has a plurality of video outputs and can output a video to a plurality of external video devices even in an electronic endoscope or camera head having a standard video output.
プログラミングにより構築される機能を変更可能な論理素子を内部に持つ電子内視鏡もしくはカメラヘッドと、
前記電子内視鏡またはカメラヘッドが接続される外部装置と、
前記外部装置内に前記論理素子により構築される機能を規定するコンフィギュレーションデータを複数格納するデータ格納手段と、
前記論理素子が前記コンフィギュレーションデータを切り替えて使用可能とする切替手段と、
を具備したことにより、電子内視鏡等が持つ機能を選択して使用ができ、広い用途に対応できるようにしている。
さらに前記外部装置内に標準映像信号を複数に分配して出力する出力手段を具備することにより、複数の外部映像機器に映像出力ができるようにしている。
An electronic endoscope or camera head with a logic element that can change the function built by programming,
An external device to which the electronic endoscope or camera head is connected;
Data storage means for storing a plurality of configuration data defining functions constructed by the logic elements in the external device;
Switching means for enabling the logic element to switch and use the configuration data;
With this, it is possible to select and use a function of an electronic endoscope or the like so that it can be used in a wide range of applications.
Further, the external device is provided with output means for distributing and outputting the standard video signal in a plurality of ways so that video can be output to a plurality of external video devices.
本発明によれば、プログラミングにより構築される機能を変更可能な論理素子を内部に持つ電子内視鏡もしくはカメラヘッドと、
前記電子内視鏡またはカメラヘッドが接続される外部装置と、
前記外部装置内に前記論理素子により構築される機能を規定するコンフィギュレーションデータを複数格納するデータ格納手段と、
前記論理素子が前記コンフィギュレーションデータを切り替えて使用可能とする切替手段と、
を具備しているので、電子内視鏡等が持つ機能を選択して使用ができ、広い用途に対応できる。
According to the present invention, an electronic endoscope or camera head having a logic element capable of changing a function constructed by programming,
An external device to which the electronic endoscope or camera head is connected;
Data storage means for storing a plurality of configuration data defining functions constructed by the logic elements in the external device;
Switching means for enabling the logic element to switch and use the configuration data;
Therefore, it is possible to select and use a function of an electronic endoscope or the like, and to deal with a wide range of uses.
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1ないし図7は本発明の実施例に係り、図1は本発明の実施例の電子内視鏡装置の全体構成を示し、図2は電子内視鏡の内部に設けた映像信号生成部の構成を示し、図3は電子内視鏡のカメラケーブルが接続される装置筐体部における機能選択に関する構成を示し、図4は装置筐体部における映像出力分配部の構成を示し、図5は電子内視鏡の内部に設けた映像信号生成部を形成するフレックスリジッド基板の構成を示し、図6は電子内視鏡を外科手術に適した機能割り付けを行った場合におけるスイッチ及び映像信号生成部の主要な構成部分を示し、図7は電子内視鏡を耳鼻科分野に適した機能割り付けを行った場合におけるスイッチ及び映像信号生成部の主要な構成部分を示す。 1 to 7 relate to an embodiment of the present invention, FIG. 1 shows an overall configuration of an electronic endoscope apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a video signal generator provided inside the electronic endoscope. FIG. 3 shows a configuration related to function selection in the apparatus casing to which the camera cable of the electronic endoscope is connected, FIG. 4 shows a configuration of the video output distribution section in the apparatus casing, and FIG. Fig. 6 shows the configuration of a flex-rigid board that forms a video signal generator provided inside the electronic endoscope, and Fig. 6 shows the switch and video signal generation when the electronic endoscope is assigned functions suitable for surgery. FIG. 7 shows the main components of the switch and the video signal generator when the electronic endoscope is assigned functions suitable for the otolaryngology field.
図1に示すように、本実施例の電子内視鏡装置1は、撮像手段を内蔵し、内視鏡検査或いは内視鏡診断を行うための電子内視鏡2(または光学式内視鏡の接眼部に着脱自在に取り付けられたカメラヘッドでも良い)と、この電子内視鏡2に照明光を供給する光源装置3と、電子内視鏡2の信号ケーブル4が着脱自在に接続され、機能選択や映像出力の分配機能を備え、複数の映像方式で出力する装置筐体部5と、この装置筐体部5に着脱自在に接続され、内視鏡画像を表示する(内視鏡用)モニタ6と、映像信号を記録する例えばビデオカセットレコーダ(VCRと略記)7と、映像信号が入力されることにより内視鏡画像をプリント出力するビデオプリンタ8とを有する。
As shown in FIG. 1, an
電子内視鏡2は体腔内等に挿入される細長の挿入部11と、この挿入部11の後端に設けられた操作部(把持部)12とを有する。操作部12からライトガイドケーブル13と信号ケーブル4とが延出され、ライトガイドケーブル13の端部のライトガイドコネクタは光源装置3に着脱自在に接続され、また信号ケーブル4の端部に設けた信号コネクタ9は装置筐体部5の信号コネクタ受けに着脱自在に接続される。
The
光源装置3内には図示しないランプが収納され、このランプで発生した光はライトガイドケーブル13内及び電子内視鏡2の挿入部11内等を挿通されたライトガイド15により伝送される。このライトガイド15の先端は挿入部11の先端部の照明窓に固定され、このライトガイド15の先端面面から伝送された光は出射され、体腔内の患部等を照明する。
A lamp (not shown) is housed in the
挿入部11の先端部には照明窓に隣接して設けた観察窓(撮像窓)が設けてあり、この観察窓には対物レンズ16が取り付けてあり、その結像位置には固体撮像素子として例えば補色単板式の電荷結合素子(CCDと略記)17が配置されており、結像された光学像を光電変換する。
An observation window (imaging window) provided adjacent to the illumination window is provided at the distal end portion of the
このCCD17は挿入部11内を挿通された信号線を介して操作部12の内部に設けた映像信号処理部18と接続されている。この映像信号処理部18はCCD17を駆動する駆動系と共に、CCD17から出力される撮像信号に対して信号処理を行い標準映像信号を生成する信号処理系とを備えている。
この映像信号処理部18は、図2を参照して後述するように、プログラミングにより構築される機能を変更可能な(或いは再プログラミング可能な)論理素子としてのフィールドプログラマブルゲートアレイ(以下、FPGAと略記)19を用いて、複数の機能を選択的に持つ信号処理系を形成していることが特徴の1つになっている。
The
As will be described later with reference to FIG. 2, the video
この映像信号処理部18は信号ケーブル4を介して電子内視鏡2の外部の外部装置としての装置筐体部5と電気的に接続される。また、この映像信号処理部18は操作部12の外表面から操作可能に設けられた複数のスイッチ、具体例として例えば3つのスイッチ21A、21B、21Cからなるスイッチ部21と接続されている。なお、図面上ではより分かり易いようにSW1 21A、SW2 21B、SW3 21Cと表している。
これらのスイッチ21A、21B、21Cは割り付けられた機能を実行させる機能指示スイッチである。
The video
These
そして、後述するように電子内視鏡2と接続して使用する装置筐体部5により、これらのスイッチ21A〜21Cに割り付ける機能を選択設定できる構成にして、電子内視鏡2を実際に使用する分野や用途(例えば外科手術や耳鼻科分野)に応じて、より使い易い機能を割り付けて良好な操作性を確保して内視鏡検査等を行えるようにしている。つまり、用途等に応じて、異なる機能が求められる場合にも共通の電子内視鏡2のFPGA19に、その用途に対応した機能を構築するデータを与えると共に、スイッチ21A〜21Cに割り付ける機能も用途に適した機能を割り付けるようにして、広い用途に使用できるようにしている。
Then, as will be described later, the
電子内視鏡2が信号ケーブル4を介して接続される装置筐体部5は、箱型形状にした筐体22における例えばフロントパネル23には選択(或いは切替)を行う選択(或いは切替)手段としての複数、例えば3つの選択スイッチ(切替スイッチ)24A、24B、24Cが設けてある。
The
この場合、選択スイッチ24Aは、電子内視鏡2の映像信号処理部18を構成する論理素子としてのFPGA19によりプログラミング可能で構築される機能を決定するコンフィグレーションデータ格納ROM部(図1ではCFデータ格納ROM部と略記)25を構成する複数のROM(1)25A、ROM(2)25B、ROM(3)25C(図3参照)における1つのROM(I)25J(I=1,2,3;J=A,B,C)を選択するスイッチである。
In this case, the
また、選択スイッチ24Bは明るさ設定部26の明るさを選択するスイッチであり、選択スイッチ24Cは露出検出エリア設定部(露光エリア設定部と略記)27における露出エリアを選択するスイッチである。
The
また、この装置筐体部5内には、信号ケーブル4を経て入力される1つの標準映像信号から複数の標準映像信号に分配する機能と、異なる標準映像方式に変換する機能とを備えた映像出力分配&変換部28を有する。そして、この映像出力分配&変換部28は信号線を経て装置筐体部5の例えばリアパネル29に設けたY/C出力端子30A、30BとNTSC出力端子30Cに接続され、これらのY/C出力端子30A、30BとNTSC出力端子30Cにモニタ6、VCR7、ビデオプリンタ8等を接続することにより、それぞれの周辺機器に映像出力信号を出力できるようにしている。
In addition, in the
図2は電子内視鏡2の操作部12内に設けられた映像信号処理部18の回路構成を示す。
この映像信号処理部18には、可変水晶発振器(以下、VCXOと略す)31が設けてあり、DSP32、CPU33、FIFOメモリ(ファーストインファーストアウトメモリ)34、再プログラミング可能な論理素子としてのFPGA19等を動作させる基準クロック信号を生成する。
FIG. 2 shows a circuit configuration of the video
The video
DSP32は、入力信号をライン状に格納する入力ラインメモリ部32A、色信号の処理を行う色信号処理部32B、輝度信号の処理を行う輝度信号処理部32C、電子ズーム処理を行う電子ズーム処理部32D、各種タイミング信号を発生する同期信号発生回路(TG/SSG)部32E、CPU33と通信を行うCPUインターフェース部32F、エンコード及びD/A変換を行うエンコード&D/Aコンバータ部32GからなるDSPである。
The
また、入力ラインメモリ部32Aに信号を出力する第2のDSP35は、相関2重サンプリングを行うCDS部35A、自動的に適正なゲインで増幅するAGC部35B、A/D変換を行うA/Dコンバーター部35CからなるDSPである。
CPU33は、システム全体を制御するシステム制御部33A、ホワイトバランス処理を行うホワイトバランス処理部(図2では単にW/Bと略記)33B、DSP32の各機能ブロックの動作を決定する設定パラメータを変更設定するDSPの設定パラメータ変更部33Cからなり、CPU33はDSP32とシリアル通信A1を行い、上記設計パラメータを適宜変更してDSP32の機能を実行させる。
The
The
CPU33のメインプログラム36A及びDSP32の設定パラメータの初期値データ36Bは、CPU33とシリアル通信A2を行う電気的に書き換え可能な不揮発性メモリとしてのEEPROM36内に格納されており、電子内視鏡装置1の電源ON時に上記メインプログラム36Aと初期値データ36BがCPU33に読み込まれる。
The
また、上記コンフィギュレーションデータにより構築される機能をプログラミング可能な論理素子としてのFPGA19は、スイッチ部21にスイッチ機能を割り付ける処理を行うSW機能割付部19Aと、例えばPSD32からの映像信号を180°回転処理する映像180°回転処理部19Bと、PSD32からの映像信号をミラーで反射した映像信号にする映像ミラー処理部19Cと、フリーズ機能を持たせるためにFIFOメモリ34を制御するメモリ制御信号を発生するメモリ制御信号発生部19Dと、ビデオプリンタ8等の外部映像機器をリモート制御するリモート信号を発生するリモート信号発生部19Eとを形成できるようにしている。
Further, the
上記DSP32のSSG/TG部32Eは、VCXO31からの基準クロック信号31aを用いて、CCD17を駆動する駆動信号32hを生成し、このCCD駆動信号32hによりCCD17を駆動する。またCCD17は、SSG/TG部32Eにより駆動されるV.ドライバ10が生成する駆動信号によっても駆動される。
The SSG /
CCD17からの撮像信号17aはDSP35のCDS部35Aで相関2重サンプリングされ、AGC(オートゲインコントロール)部35Bでゲイン調整がなされた後、A/D変換部35Cで、A/D変換されて、例えば10bitデジタル映像信号35dとなり、この10bitデジタル映像信号35dはDSP32内の入力ラインメモリ部32Aに入力される。
The image pickup signal 17a from the
入力ラインメモリ部32Aに入力されたデジタル映像信号35dは、入力ラインメモリ部32Aにおいて、デジタル映像信号35dの水平有効画素数分を取り出し、色信号は色信号処理部32Bへ、輝度信号は輝度信号処理部32Cへ入力される。
色信号は色信号処理部32Bで、補色クリップレベルを決定した後、内部のRGBマトリクスにより3原色(R,G,B)を作り、さらにγ補正処理を行い、電子ズーム処理部32Dに入力され、電子ズーム処理が行われる。
From the
The color signal is determined by the color
輝度信号は輝度信号処理部32Cで、エンハンス処理が行われた後、γ補正処理が行われ、電子ズーム処理部32Dに入力され、電子ズーム処理が行われる。電子ズーム処理部32Dでは、1〜256倍の電子ズーム処理を行う。
電子ズーム処理が行われた色信号32iと輝度信号32jは、FPGA19に入力される。
The luminance signal is subjected to enhancement processing by the luminance
The
この場合、図2に示すように例えば映像180°回転処理部19Bが形成されている場合には、映像180°回転処理部19Bに入力され、上記色信号32iと上記輝度信号32jとが180°回転された色信号19fと輝度信号19gが生成される。そして、色信号19fと輝度信号19gはエンコード&D/A変換部32Gに戻され、エンコード及びD/A変換されてアナログ色信号Cとアナログ輝度信号Yが生成される。
In this case, as shown in FIG. 2, for example, when the video 180 ° rotation processing unit 19B is formed, the video 180 ° rotation processing unit 19B is input, and the
またはFPGA19により映像ミラー処理部19Cが形成されている場合には、映像ミラー処理部19Cにおいて、内視鏡画像が画面中央のY軸方向を境にミラー処理された色信号と輝度信号を生成する。そして、色信号と輝度信号はエンコード&D/A変換部32Gに戻され、エンコード及びD/A変換されてアナログ色信号Cとアナログ輝度信号Yが生成される。
Alternatively, when the video mirror processing unit 19C is formed by the
内視鏡画面をフリーズする機能を割り付けた場合、図7に示すように上記色信号32iと輝度信号32jは、FIFOメモリ34に入力される。FIFOメモリ34は、FPGA19内のメモリ制御信号生成部19Dからのメモリ制御信号19hにより制御され、上記色信号32iと輝度信号32jをFIFOメモリ34内のメモリ素子に取り込む。
When the function of freezing the endoscope screen is assigned, the
そして取り込んだ同一の色信号32iと輝度信号32jをDSP32のエンコード&D/A変換部32Gに戻し続ける。そして、エンコード&D/A変換部32Gによりエンコード及びD/A変換されてアナログ色信号Cとアナログ輝度信号Yが生成され、モニタ6上の画面は、電子内視鏡2のCCD17で撮像した内視鏡映像がフリーズして表示される。
The captured
図2に示すようにエンコーダ&D/A変換部32Gから出力されるアナログ色信号Cとアナログ輝度信号Yは、75Ωドライバ38でゲインアップされた後、信号ケーブル4を介して装置筐体部5に入力される。
As shown in FIG. 2, the analog color signal C and the analog luminance signal Y output from the encoder & D / A
また、図7に示すように電子内視鏡2内のFPGA19内に、外部映像機器等の外部接続機器をリモート制御する為のリモート信号生成部19Eを形成した場合には、リモート信号生成部19Eで生成されたリモート信号41aは、信号ケーブル4により伝送され、装置筐体部5に接続されたVCR7やビデオプリンタ8をリモート制御する。
上述したように電子内視鏡2の操作部12表面には、3つのスイッチ21A、21B、21Cから成るスイッチ部21が設けてあり、電子内視鏡2の機能を実行したり、上記VCR7やビデオプリンタ8をリモート制御する場合に使用される。
As shown in FIG. 7, when a
As described above, the
スイッチ21A、21B、21Cのそれぞれの操作によるスイッチ信号42a、42b、42cはFPGA19内のスイッチ機能割付け部19Aに入力される。
そして、代表的な機能割付状態で説明すると、外部接続機器をリモートする場合は、リモート信号生成部19Eへ、画面をフリーズする場合は、FIFOメモリ34を制御する為のメモリ制御信号生成部19Dへ、エンハンス・電子ズーム等のDSPパラメータの設定変更を行う場合は、FPGA19とCPU33間で通信される通信信号43として、CPU33にスイッチ信号42k(k=a等)が伝送される。本動作はスイッチ部21に割り付けられる機能により異なる。
In a typical function assignment state, when the external device is remoted, to the
FPGA19のコンフィギュレーションデータは、電源投入時に、装置筐体部5に設けられた図3に示すコンフィギュレーションデータ格納ROM部25より取得される。
図3に示すようにコンフィギュレーションデータ格納ROM部25は3つのコンフィギュレーションデータ格納ROM(1)25A、ROM(2)25B、ROM(3)25Cから成り、フロントパネル23に設けられた(コンフィギュレーションデータ格納ROM用)選択スイッチ24Aの選択操作により、模式的に示すスイッチS1,S2,S3の1つをオンにしてコンフィギュレーションデータ格納ROM(1)25A、ROM(2)25B、ROM(3)25Cのうちから一つを選択し、その一つに格納された所望とするコンフィギュレーションデータを読み出すことができるようにしている。
The configuration data of the
As shown in FIG. 3, the configuration data
FPGA19に用いるコンフィギュレーションデータを複数用意しているのは、電子内視鏡装置1の用途により、必要な機能が変わる為であり、FPGA19に配置するコンフィギュレーションデータを変更することで、FPGA19によりプログラマブルに構築される回路機能を変更設定することができ、電子内視鏡装置1により実現できる機能を用途等に応じて変更することができるようにしている。
A plurality of configuration data to be used for the
このようにFPGA19に配置するコンフィギュレーションデータを変更設定できるようにすることによって、同一の電子内視鏡2が持つ機能を変更設定でき、用途が異なる場合においても同一の電子内視鏡2を用いて内視鏡検査等を行うことができ、用途に応じてその用途専用の電子内視鏡を使用するようなことを不必要として広い用途に使用できるようにし、また交換等を不用にして操作性等を改善している。
In this way, by making it possible to change and set the configuration data arranged in the
例えば、電子内視鏡装置1を外科手術に用いるのであれば、スイッチ23Aにはホワイトバランス取得機能、スイッチ23Bには内視鏡画像のエンハンスレベルの切り替え機能、スイッチ23Cには画像を180°回転させて出力する機能のON/OFFを切り替える機能を割り当てると共に、FPGA19には映像180°回転処理部19Bの機能を構築する。
For example, if the
また、本電子内視鏡装置1を例えば耳鼻科の診察に使用する場合、スイッチ23Aには電子ズームレベルの切り替え機能、スイッチ23Bには電子内視鏡画像のフリーズの機能、スイッチ23Cにはフリーズした画像をビデオプリンタ8で出力する時等に使用する、リモート制御機能を割り当てると共に、FPGA19にはメモリ制御信号発生部19D、リモート信号生成部19Eを構築する。
Further, when the
また、フロントパネル23に設けた選択スイッチ24Bにより、明るさ設定部26を介して内視鏡画面の明るさの高低、具体的には明るさHiと明るさLowを選択して切り替えられるようにしている。
In addition, the
明るさ高低の切替信号26cは、装置筐体部5から、信号ケーブル4により伝送され、電子内視鏡2の操作部12内の図2に示すFPGA19に入力された後、通信信号43によりCPU33に入力され、DSP32の設定パラメータを変更し、画像の明るさの高低を切り替える。
The brightness high /
さらにフロントパネル23に設けた選択スイッチ24Cにより、露出エリア設定部27における露出エリア全体27Aと、露出エリア中心27Bとを選択できるようにしている。
そして、露光エリア選択スイッチ24Cにより内視鏡画面の露光検出エリアを中央部分と全体部分に切り替えることができる。
Furthermore, the
Then, the exposure detection area of the endoscope screen can be switched between the central portion and the entire portion by the exposure
露光エリアの中央部分と全体部分の切り替え信号27cは、装置筐体部5から、信号ケーブル4により伝送され、電子内視鏡2の操作部12内の図2に示すFPGA19に入力された後、CPU33に入力され、DSP32の設定パラメータを変更し、露光検出エリアを切り替える。
The switching
また、電子内視鏡2の映像信号処理部18の75Ωドライバ37から信号ケーブル4を経て出力される色信号C及び輝度信号Yは図4に示す装置筐体部5内の映像出力分配&変換部28に入力される。
図4に示すように色信号C及び輝度信号Yは75Ωドライバ46及び47にそれぞれ入力され、ゲインアップされた後リアパネル29に設けたY/C出力端子30A、30Bから出力される。
Further, the color signal C and the luminance signal Y output from the
As shown in FIG. 4, the color signal C and the luminance signal Y are input to 75Ω
また、色信号C及び輝度信号YははNTSC信号合成回路48に入力され、このNTSC信号合成回路48により標準映像信号が生成され、さらに75Ωドライバ49でゲインアップした標準映像信号49aにされた後、NTSC出力端子30Cから出力される。
The color signal C and the luminance signal Y are input to the NTSC
また、本実施例では、電子内視鏡2の内部に設けた映像信号処理部18の回路基板の構造を図5に示すようにしている。
上述のように、図1の電子内視鏡の操作部43内に搭載された映像信号処理部18は、CCD17の出力信号に対する信号処理を行い、標準映像信号を生成する。
Further, in this embodiment, the structure of the circuit board of the video
As described above, the video
従来のように1枚のプリント基板を電子内視鏡に搭載すると、電子内視鏡自体が大きくなり操作性が低下する為、本実施例における電子内視鏡2では、所謂フレックスリジッド基板51を用いて、電子内視鏡2を小型化して操作性を確保している。
When a single printed circuit board is mounted on an electronic endoscope as in the past, the electronic endoscope itself becomes large and the operability is lowered. Therefore, in the
つまり図5(A)及び図5(B)に示すようにこのフレックスリジッド基板51は、複数のリジッド基板52の間をフレキシブル基板(以下、フレキ基板と略記)53で連結したような構成にしているので、複数のリジッド基板52間で信号をやり取りする際に用いるフレキ基板53のコネクタが不要となる為、より多くの電子部品をリジッド基板52に実装することができるので、基板面積を有効に利用することができる。
That is, as shown in FIGS. 5A and 5B, the flex-
また、本実施例では、図5(A)及び図5(B)に示すようにフレックスリジッド基板51に各信号処理用ICを搭載し、図5(C)に示すようにフレキ基板53を折り曲げて、折りたたみ構造にすることで小型化し、電子内視鏡2の操作部12内に内蔵した。小型化できる為、リジッド基板52間のスペースを極力狭める必要があり、向かい合うリジッド基板52同士で背の高い電子部品(IC)54が干渉しないように、電子部品の位置をずらして実装している。
Further, in this embodiment, each signal processing IC is mounted on the flex-
このような構成による本実施例の動作を説明する。
上述したように本実施例では複数の異なる機能に対応するコンフィギュレーションデータを格納したコンフィギュレーションデータ格納ROM部25が装置筐体部5に設けてあるので、術者は電子内視鏡装置1により検査、処置等を行おうとする用途に応じて、その用途に適したROM25(I)(J)を選択スイッチ24Aにより選択すれば良い。
また、SW機能割付部19Aも、その選択に対応してその用途に適したスイッチ機能割り付けがされる。
The operation of the present embodiment having such a configuration will be described.
As described above, in this embodiment, since the configuration data
The SW
図6は電子内視鏡装置1を外科手術に使用した時に、上記スイッチ21A、21B、21Cに、標準的な外科手術の場合に適した機能を割り付けた時の、FPGA19内の機能ブロックの接続図を示す。
FIG. 6 shows connection of functional blocks in the
スイッチ21Aにホワイトバランス取得機能が割り付けられ、スイッチ信号42aは上記FPGA19内のSW機能割付部19Aに入力された後、通信信号43となりCPU33内のホワイトバランス処理部33Bに入力される。そして、適切なホワイトバランスが計算され、DSP32の設定パラメータを変更する。
A white balance acquisition function is assigned to the
スイッチ21Bに電子内視鏡映像のエンハンスレベル変更機能が割り付けられ、スイッチ信号42bは上記FPGA19内のSW機能割付部19Aに入力された後、通信信号43となりCPU33内のシステム制御部33Aに入力され、DSP32のエンハンスレベルの設定パラメータを変更する。
An electronic endoscope video enhancement level changing function is assigned to the
スイッチ23Cに、電子内視鏡映像を180°回転させて出力する機能のON/OFFの切り替え機能が割り付けられ、スイッチ信号42cはSW機能割付部19Aに入力された後、映像180°回転処理部19Bに入力され、DSP32から上記映像180°回転処理部19Bに入力される色信号32iと輝度信号32jを180°回転させて、色信号19fと輝度信号19gを生成し、DSP32に戻す。
The switch 23C is assigned an ON / OFF switching function for rotating and outputting the electronic endoscope image by 180 °, and the
図7は電子内視鏡装置1を耳鼻科分野の観察に使用した時に、上記スイッチ21A、21B、21Cに代表的な機能を割り付けた時の、FPGA19内の機能ブロックの接続図を示す。
FIG. 7 shows a connection diagram of functional blocks in the
スイッチ21Aに電子ズームの切り替え機能が割り付けられ、スイッチ信号42aはSW機能割付部19Aに入力された後、通信信号43となりCPU33に入力され、DSP32の設定パラメータを変更し、電子ズームレベルを切り替える。
The switch function of electronic zoom is assigned to the
スイッチ21Bに画面のフリーズ機能が割り付けられ、スイッチ信号42bはSW機能割付部19Aに入力された後、メモリ制御信号生成部19Dに入力される。このメモリ制御信号生成部19Dはメモリ制御信号19hを生成する。FIFOメモリ34は上記メモリ制御信号19hにより、内視鏡画像を取り込み、同一の画像信号をDSP32に出力し続けることで、モニタ画面に表示される内視鏡画像をフリーズさせる。
The screen freeze function is allocated to the
スイッチ21Cにビデオブリンタ8のリモート制御機能が割り付けられ、スイッチ信号42cはSW機能割付部19Aに入力された後、外部接続機器用のリモート信号生成部19Eに入力され、リモート信号生成部19E内でリモート信号41aとして例えばレリーズ信号を生成する。このレリーズ信号は、信号ケーブル4により伝送され、ビデオプリンタ8をリモート制御する。
The remote control function of the
このように本実施例によれば、FPGA19により形成される機能を選択設定できるようにしているので、ユーザは1つの電子内視鏡装置1により、異なる用途の場合等、必要とされる機能が異なるものが必要となるような場合でも、選択操作で必要とされる機能を持たせることができる効果がある。
As described above, according to the present embodiment, since the function formed by the
従って、用途が異なるような場合に応じて専用の電子内視鏡を用意しなければならないといった経済的な負担を軽減できる。また、用途によって電子内視鏡を交換して、使い分けなければならないような煩らわしさを軽減することもできる。 Therefore, it is possible to reduce the economical burden of having to prepare a dedicated electronic endoscope according to the case where the application is different. In addition, it is possible to reduce annoyance that must be properly used by replacing the electronic endoscope depending on the application.
また、本実施例では、図2の75Ωドライバ37でゲインアップされた色信号Cと輝度信号Yは信号ケーブル4により伝送され、図4に示す装置筐体部5の映像出力分配&変換部28に入力される。
図4に示すように色信号Cと輝度信号Yは、それぞれ75Ωドライバ46、47により2系統の色信号と輝度信号に分配され、リアパネル29に設けられた2つのY/C信号出力端30A、30Bから出力される。
Further, in this embodiment, the color signal C and the luminance signal Y gained up by the
As shown in FIG. 4, the color signal C and the luminance signal Y are distributed to two color signals and luminance signals by 75Ω
色信号Cと輝度信号Yは、他の標準の映像出力信号に変換する例えばNTSC信号合成回路48に入力され、1つのNTSC信号が生成され、75Ωドライバ49を経てゲインアップされた後、リアルパネル29に設けられたNTSC出力端子30Cから出力される。
そして、これらの出力端子30A、30B、30Cには複数の外部映像機器、例えばモニタ6、VCR7、ビデオプリンタ8を映像ケーブルを介して接続することができる。
The color signal C and the luminance signal Y are input to, for example, an NTSC
A plurality of external video devices such as a
このように本実施例によれば、一つの標準映像出力を持つ電子内視鏡2においても、接続した装置筐体部5において、複数の映像出力を持つようにしているので、多くの外部映像機器に映像を出力することができ、より使い易くできるという効果がある。
As described above, according to the present embodiment, even in the
なお、図1では挿入部11の先端に設けた対物レンズ16の結像位置にCCD17を配置した電子内視鏡2を用いた電子内視鏡装置1の構成を示しているが、電子内視鏡2の代わりに光学式内視鏡とその光学式内視鏡の接眼部にCCD17を内蔵したテレビカメラ(或いはカメラヘッド)を装着したカメラヘッド装着式内視鏡を採用しても良い。換言すると、CCD17等の固体撮像素子を備えた電子内視鏡2或いはカメラヘッドを採用して電子内視鏡装置1を構成することができる。
Although FIG. 1 shows the configuration of the
なお、上述の構成においては、選択スイッチ24Aによりコンフィギュレーションデータ格納ROM部25から1つのコンフィギュレーションデータ格納ROM(I)25Jを選択してFPGA19により映像180°回転処理部19B等の映像信号に対する信号処理を行う機能と共に、割り付けられた機能の実行をさせる機能指示スイッチとしてのスイッチ部21に割り付ける(SW機能割付の)機能も行うようにしているので、通常の使用形態では別々にした場合よりも操作性を向上できる。
In the above-described configuration, one configuration data storage ROM (I) 25J is selected from the configuration data
一方、使用者によっては例えば3つの機能を割り付けた場合、その1つの機能を通常よりも多用することも考えられ、スイッチ21A、21B、21C間での割り付けを交換したいような場合もあり得るので、オプション等の機能として、割り付けるスイッチ21A、21B、21C間での交換等も選択設定できるようにしても良いし、SW機能割付部19Aの機能を信号処理の機能と独立して割り付けられるようにしても良い。
On the other hand, for example, when three functions are assigned depending on the user, it is conceivable that one of the functions is used more than usual, and there is a possibility that the assignment between the
また、選択スイッチ24Aとして、用途別の選択スイッチにしても良い。そして、術者等の内視鏡検査や処置を行うユーザは用途に応じてその用途の選択スイッチを操作することにより、その用途に適した機能を持つ電子内視鏡2となり、かつ電子内視鏡2の操作部12にはその用途の場合に適したスイッチ機能が自動的に割り付けられるようにすれば、その用途専用の電子内視鏡を使用した場合のように良好な操作性で内視鏡検査や処置等を行うことができる。
The
この場合、通常の術者とは異なるスイッチ機能を使用したいと望むような場合に対応して、さらにSW機能割付部19Aの機能や信号処理の機能を選択設定できるようにしても良い。
In this case, the function of the SW
なお、図1の構成では、電子内視鏡2が着脱可能に接続される外部装置としての装置筐体部5は光源装置3と別体であるが、光源装置3に装置筐体部5の機能を設けるようにしても良い。
In the configuration of FIG. 1, the
また、コンフィギュレーションデータ格納ROM部25及び選択スイッチ24Aを例えば信号コネクタ9に設けるようにしても良い(つまり、装置筐体部5を不用として電子内視鏡2本体に構成する)。そして、この信号コネクタ9に設けた選択スイッチ24Aを操作することにより、上述した機能を使用する用途等に応じて選択設定できるようにしても良い。このようにしても、電子内視鏡2を把持したりする場合の良好な操作性を維持でき、しかも電子内視鏡2を他の外部装置に接続しないでも、広い用途等に対応できるようになる。
Further, the configuration data
また、この信号コネクタ9には映像信号処理部18に供給する図示しない電源回路を設けるようにしても良いし、光源装置3に接続できるようにして、光源装置3等から電源が供給されるようにしても良い。
Further, the signal connector 9 may be provided with a power supply circuit (not shown) for supplying to the video
なお、上述した構成を部分的に組み合わせる等して構成される構成も本発明に属する。[付記
1.請求項1において、前記外部装置は、照明光を発生する光源装置である。
2.標準映像信号の出力が可能な電子内視鏡またはカメラヘッドと、
前記電子内視鏡またはカメラヘッドが接続される装置と、
前記装置内に前記標準映像信号を複数に分配して出力する出力手段と、
を具備したことを特徴とする電子内視鏡装置。
Note that a configuration configured by partially combining the above-described configurations also belongs to the present invention. [
2. An electronic endoscope or camera head capable of outputting standard video signals;
A device to which the electronic endoscope or camera head is connected;
Output means for distributing the standard video signal to a plurality of outputs in the device;
An electronic endoscope apparatus comprising:
3.プログラミングにより構築される機能を変更可能な論理素子を内部に持つ電子内視鏡もしくはカメラヘッドと、
前記論理素子により構築される機能を規定するコンフィギュレーションデータを複数格納するデータ格納手段と、
前記論理素子が前記コンフィギュレーションデータを切り替えて使用可能とする切替手段と、
を具備したことを特徴とする電子内視鏡。
3. An electronic endoscope or camera head with a logic element that can change the function built by programming,
Data storage means for storing a plurality of configuration data defining functions constructed by the logic elements;
Switching means for enabling the logic element to switch and use the configuration data;
An electronic endoscope characterized by comprising:
固体撮像素子を備えた電子内視鏡又はテレビカメラを用いて体腔内検査や外科手術等を行う場合、用途に適した機能を構築して内視鏡検査、診断を行う。 When performing an intracorporeal examination or a surgical operation using an electronic endoscope or a television camera equipped with a solid-state imaging device, a function suitable for the application is constructed to perform endoscopic examination and diagnosis.
1…電子内視鏡装置
2…電子内視鏡
3…光源装置
4…信号ケーブル
5…装置筐体部
6…モニタ
7…VCR
8…ビデオプリンタ
11…挿入部
12…操作部
17…CCD
18…映像信号処理部
19…FPGA
21…スイッチ部
23…フロントパネル
24A、24B、24C…選択スイッチ(切替スイッチ)
25…コンフィギュレーションデータ格納ROM部
28…映像出力分配&変換部
29…リアパネル
30A〜30C…出力端子
31…VCXO
32…DSP
33…CPU
34…FIFOメモリ
35…DSP
36…EEPROM
代理人 弁理士 伊藤 進
DESCRIPTION OF
8 ...
18 ...
21 ...
25 ... Configuration data
32 ... DSP
33 ... CPU
34 ...
36… EEPROM
Attorney Susumu Ito
Claims (3)
前記電子内視鏡またはカメラヘッドが接続される外部装置と、
前記外部装置内に前記論理素子により構築される機能を規定するコンフィギュレーションデータを複数格納するデータ格納手段と、
前記論理素子が前記コンフィギュレーションデータを切り替えて使用可能とする切替手段と、
を具備したことを特徴とする電子内視鏡装置。 An electronic endoscope or camera head with a logic element that can change the function built by programming,
An external device to which the electronic endoscope or camera head is connected;
Data storage means for storing a plurality of configuration data defining functions constructed by the logic elements in the external device;
Switching means for enabling the logic element to switch and use the configuration data;
An electronic endoscope apparatus comprising:
Furthermore, even when an electronic endoscope or a camera head having a standard video output is used, an output means for distributing and outputting a standard video signal in plural in the external device is provided. The electronic endoscope apparatus described in 1.
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