JP2006026133A - Electronic endoscope - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、体腔内を撮像する撮像素子と、該撮像素子に入出力される信号を処理する為の回路が実装された実装基板と、該回路に入出力される複数の信号の伝送路とをその先端部に備えた電子内視鏡に関する。 The present invention relates to an imaging device for imaging a body cavity, a mounting board on which a circuit for processing signals input to and output from the imaging device is mounted, and a transmission path for a plurality of signals input to and output from the circuit The present invention relates to an electronic endoscope having a distal end portion thereof.
従来より、体腔内を撮像する撮像素子をその先端部に備えた電子内視鏡が広く知られ実用に供されている(例えば特許文献1)。
上記特許文献1に示されたような電子内視鏡は、撮像素子に加え、当該素子を駆動する為の回路、及び当該素子に入出力される信号の伝送路である複数の信号線を備えている。この信号線は、撮像素子とプロセッサとの間で処理される信号を伝送するものであり、電子内視鏡先端部からプロセッサとの接続部に掛けて延在している。 The electronic endoscope as disclosed in Patent Document 1 includes a circuit for driving the element, and a plurality of signal lines that are transmission paths for signals input to and output from the element, in addition to the imaging element. ing. The signal line transmits a signal to be processed between the image sensor and the processor, and extends from the distal end portion of the electronic endoscope to the connection portion with the processor.
一般に、内視鏡には、体腔内の観察視野を変更できるようにその先端部近傍を屈曲させる機構が備えられている。先端部近傍が屈曲すると当該先端部前面(すなわち観察系が設置された面)の向きが変更される為、その観察視野も変更される。 In general, an endoscope is provided with a mechanism that bends the vicinity of its distal end so that the observation visual field in a body cavity can be changed. When the vicinity of the distal end is bent, the direction of the front surface of the distal end (that is, the surface on which the observation system is installed) is changed, so that the observation visual field is also changed.
先端部近傍を屈曲させたとき、その内部に配線された信号線も同様に屈曲する。しかしながら、内視鏡を細径化させる為にこのような信号線には極めて細いものが採用されている上に、その屈曲部分は常に同一箇所である。この為、屈曲動作を過度に行った場合、当該信号線が劣化や損傷または断線してしまうことが想定される。このように信号線に不具合が発生すると、撮像素子とプロセッサとの間において信号を伝送できなくなってしまう。 When the vicinity of the tip portion is bent, the signal line wired inside thereof is bent similarly. However, in order to reduce the diameter of the endoscope, such a signal line is very thin, and the bent part is always the same part. For this reason, when the bending operation is excessively performed, it is assumed that the signal line is deteriorated, damaged, or disconnected. When a problem occurs in the signal line in this way, it becomes impossible to transmit a signal between the image sensor and the processor.
そこで、本発明は上記の事情に鑑み、屈曲動作が過度に行われた場合であっても、撮像素子に入出力される信号を伝送する伝送路の機能が失われない電子内視鏡を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above circumstances, the present invention provides an electronic endoscope that does not lose the function of a transmission path for transmitting a signal input to and output from an image sensor even when the bending operation is excessively performed. The purpose is to do.
上記の課題を解決する本発明の一態様に係る電子内視鏡は、体腔内を撮像する撮像素子と、該撮像素子において入出力される信号を処理する為の所定の回路が実装された実装基板と、該所定の回路に入出力される複数の信号の伝送路をその先端部に備えたものであり、該複数の信号の各々に関して該伝送路が少なくとも2系統設置されたものである。 An electronic endoscope according to an aspect of the present invention that solves the above-described problem is provided with an imaging element that images the inside of a body cavity and a predetermined circuit for processing a signal that is input to and output from the imaging element The front end portion includes a substrate and a plurality of signal transmission paths that are input to and output from the predetermined circuit, and at least two transmission paths are provided for each of the plurality of signals.
なお、上記電子内視鏡において、各信号の伝送路は、上記所定の回路の中の対応する部分と導通した電極と、該電極と接続された少なくとも2本の信号線を有したものであっても良い。 In the electronic endoscope, each signal transmission path has an electrode connected to a corresponding portion in the predetermined circuit, and at least two signal lines connected to the electrode. May be.
また、上記電子内視鏡において、各信号の伝送路は、上記所定の回路の中の対応する部分と導通した少なくとも2つの同一電極と、該少なくとも2つの同一電極の各々に独立して接続された少なくとも2本の信号線を有したものであっても良い。なお、前記の少なくとも2つの同一電極は、実装基板上に隣接して配置されたものであっても良い。また、内視鏡中心軸近傍を挟んで対向するように実装基板上に配置されたものであっても良い。或いは、その間に別の信号の伝送路を成す電極を挟んで実装基板上に配置されたものであっても良い。 In the electronic endoscope, each signal transmission path is independently connected to each of the at least two identical electrodes and at least two identical electrodes that are electrically connected to corresponding portions in the predetermined circuit. Alternatively, it may have at least two signal lines. The at least two identical electrodes may be disposed adjacent to each other on the mounting substrate. Further, it may be arranged on the mounting substrate so as to face each other with the vicinity of the endoscope central axis in between. Alternatively, it may be arranged on the mounting substrate with an electrode forming another signal transmission path between them.
また、上記電子内視鏡は、先端部近傍を所定の方向に屈曲させる屈曲機構をさらに備えたものであっても良い。この場合、内視鏡中心軸から該所定の方向に引かれた線近傍を除いた該実装基板上の領域に、各信号の伝送路を成す電極を配置することもできる。 The electronic endoscope may further include a bending mechanism that bends the vicinity of the distal end portion in a predetermined direction. In this case, an electrode that forms a transmission path for each signal may be disposed in a region on the mounting substrate excluding the vicinity of a line drawn in the predetermined direction from the central axis of the endoscope.
また、上記電子内視鏡において、各信号の伝送路を成す複数の電極には、垂直駆動信号を伝送する為のもの、水平駆動信号を伝送する為のもの、電源電圧を伝送する為のもの、グランドとなるものが含まれていても良い。 In the above electronic endoscope, a plurality of electrodes constituting each signal transmission path are for transmitting a vertical drive signal, for transmitting a horizontal drive signal, and for transmitting a power supply voltage. , A grounding material may be included.
また、上記電子内視鏡において、各信号の伝送路を成す電極は、実装基板上における上記回路の実装面の裏面に配置されたものであっても良い。 In the electronic endoscope, the electrodes forming the transmission path for each signal may be disposed on the back surface of the circuit mounting surface on the mounting substrate.
本発明の電子内視鏡は、各信号の伝送路を少なくとも2系統備えている為、例えば過度の屈曲動作によっていずれかの伝送路が断線した場合であっても他の伝送路によって当該信号を伝送することが可能である。 Since the electronic endoscope of the present invention includes at least two transmission paths for each signal, for example, even if one of the transmission paths is disconnected due to excessive bending operation, the signal is transmitted through the other transmission paths. It is possible to transmit.
図1は、本発明の実施形態の電子内視鏡システム10を模式的に示した図である。また、図2は、本実施形態の電子内視鏡システム10の構成を示したブロック図である。以下に、図1及び図2を参照して、本実施形態の電子内視鏡システム10の構成及び作用について説明する。
FIG. 1 is a diagram schematically showing an
本実施形態の電子内視鏡システム10は、体腔内に挿入されるものであり、当該体腔内の観察対象である生体組織を撮像する電子内視鏡100を有している。また、この電子内視鏡100が出力した電気信号を処理してモニタ表示可能な信号に変換する信号処理部と、体腔内を照明する為の光源装置とを兼ね備えたプロセッサ200を有している。またさらに、このプロセッサ200が出力した信号を映像として表示するモニタ300を有している。
The
本実施形態の電子内視鏡100は、プロセッサ200に備えられたプロセッサ側コネクタ部210に接続されるコネクタユニット110を備えている。このコネクタユニット110内部には、各種素子が実装されたコネクタ内基板120が設置されている。電子内視鏡100は、このコネクタユニット110をプロセッサ側コネクタ部210に接続することにより、プロセッサ200と電気的及び光学的接続を果たす。
The
また、電子内視鏡100は、当該内視鏡100を術者が操作する為の操作部130を備えている。コネクタユニット110と操作部130は可撓性を有したユニバーサルコード140によって接続されている。さらに、この電子内視鏡100は、体腔内に挿入される部分として、可撓性を有した挿入部可撓管150、及びこの挿入部可撓管150の先端部に形成された先端部160を備えている。なお、電子内視鏡100内部には、先端部160とコネクタユニット110との間に各種信号を伝送する為の複数の信号線及び観察対象に照明光を導くライトガイドが配置されている。
In addition, the
プロセッサ200には、体腔内に照射される白色光の光源であるランプ221と、ランプ221の前方に設置された集光レンズ222と、ランプ221を発光制御するランプ制御回路223と、当該プロセッサ200全体の処理を統括的に行う制御部230と、術者が各種操作を行う為の操作パネル240が備えられている。なお、ここでいうランプ221には、例えばメタルハライドランプや、キセノンランプ、ハロゲンランプ等が想定される。
The
操作パネル240に設けられたランプ221をオン/オフさせる点灯/消灯スイッチ(不図示)が操作されてオンされると、制御部230に当該スイッチオンを示した信号が入力する。制御部230は、この入力信号に基づいてランプ制御回路223に制御信号を送信する。ランプ制御回路223がこの制御信号に基づいてランプ221を発光制御すると、ランプ221は点灯する。ランプ221が照射した白色光は、集光レンズ222によって導光手段であるライトガイド162のプロセッサ側の端部近傍に集光されて当該ライトガイド162に入射し、その内部を先端部160に向かって伝送される。
When a light on / off switch (not shown) for turning on / off the
図3は、電子内視鏡100の先端部160近傍の断面を示した側断面図である。本実施形態の先端部160は、ハウジングとして、各構成要素を保持する為の樹脂製の枠体161を有している。この枠体161を形成する樹脂は硬質である為、先端部160は、挿入部可撓管150と異なり柔軟性がなく硬い。以下に、図3を参照して、本実施形態の先端部160の構成及び作用について説明する。
FIG. 3 is a side sectional view showing a section in the vicinity of the
上述したライトガイド162は、電子内視鏡100のユニバーサルコード140及び挿入部可撓管150に沿ってその内部に配置されており、その一端が集光レンズ222近傍に位置し、もう一端が先端部160内部に位置している。そして先端部160側の端部前方には、ライトガイド162を伝送された白色光を体腔内に照射する為の配光レンズ163が配置されている。なお、ライトガイド162の先端部160側の端部近傍及び配光レンズ163は、枠体161によって保持されている。
The
配光レンズ163から射出された白色光は、観察対象である生体組織を照明し、当該組織で反射される。反射された白色光は、先端部160が備えた対物レンズ群164に入射する。なお、対物レンズ群164はレンズ枠165に保持されており、このレンズ枠165は枠体161に保持されている。
The white light emitted from the
対物レンズ群164から射出された上記反射光は、当該対物レンズ群164のパワーにより、固体撮像素子171の受光面(複数の受光素子がマトリクス状に配列された面)172上に、生体組織の光学像として結像される。そしてこの受光面172上で結像した生体組織の光学像は、各受光素子においてその光量に応じた電荷として蓄積されて当該生体組織の画像信号に変換される。なお、受光面172前面には、当該受光面172を保護するためのカバーガラス173が接着されている。さらに、このカバーガラス173の前面には、偽色やモアレの発生を低減させる赤外線カットローパスフィルタ174が接着されている。
The reflected light emitted from the
また、固体撮像素子171は、受光面172と同一面上の非受光領域に図示しないパッド部を複数有している。これらのパッド部は、受光面172と同一の半導体プロセスで形成される電極であり、所定の間隔で配置されている。そして各パッド部には、固体撮像素子171において入出力される信号を伝送する信号線であるリード175の一端がボンディングされている。これらのリード175は、受光面172側から固体撮像素子171の後方に向かって引き出される。なお、リード175には、可撓性があり、ローインピーダンスなどの優れた電気的特性を有した金が採用されている。
The solid-
固体撮像素子171の後方には、当該固体撮像素子171において入出力される信号を処理する為の複数の電気素子を含む回路を実装した実装基板181が設置されている。この実装基板181側面には、当該基板181上に描かれた銅箔パターンの一部である複数のランド(不図示)が備えられている。固体撮像素子171から引き出された複数のリード175の各々の他端は、これらのランドに半田付けされている。なお、これらのランドの各々は、例えば実装基板181上の電気素子に接続されている。
A mounting
ここで、図3に示された電気素子182は、例えばプロセッサ200側から固体撮像素子171に供給される電源電圧を昇圧する昇圧回路を成すものである。実装基板181の実装面と反対側の面には複数の電極が配置されており、電気素子182は、それぞれ独立した2つの電極182aと182bと導通している。また、これらの電極の各々には、コネクタユニット110から先端部160に掛けて配置された各種信号を伝送する為の複数の信号線の各々が半田付けされている。これらの電極182a、182bは、それぞれ、電源電圧用の信号を伝送する信号線182A、182Bと接続されている。従って、プロセッサ200側から供給される電源電圧用の信号は、信号線182A及び182Bの2本の信号線を伝送し、それぞれに接続された電極182a、182bを介して電気素子182に入力される。そして昇圧後、実装基板181上のパターンを伝送し、上記ランドを介してリード175を伝送し、上記パッド部から固体撮像素子171に入力される。これにより固体撮像素子171に電源電圧が供給される。
Here, the
また、図3に示された電気素子183は、例えば、プロセッサ200側の制御に従って固体撮像素子171を駆動させる周知の水平駆動信号及び垂直駆動信号を出力するものである。この電気素子183は、実装基板181の実装面と反対側の面に配置された電極であって、それぞれ独立した2つの電極183aと183bと導通している。これらの電極183a、183bは、それぞれ、プロセッサ200の出力信号を伝送する信号線183A、183Bと接続されている。従って、プロセッサ200側から供給される制御信号は、信号線183A及び183Bの2本の信号線を伝送し、それぞれに接続された電極183a、183bを介して電気素子183に入力される。そして当該素子183によって水平駆動信号及び垂直駆動信号が出力されると、それらの信号は、実装基板181上のパターンを伝送し、上記ランドを介してリード175を伝送し、上記パッド部から固体撮像素子171に入力される。これにより固体撮像素子171の各受光素子において撮像処理が実行される。
3 outputs, for example, a well-known horizontal drive signal and vertical drive signal for driving the solid-
また、電気素子184は、固体撮像素子171から出力された画像信号の前段処理を実施する為のものである(便宜上、電子内視鏡100側で実施される処理を前段処理とし、プロセッサ200側で実施される処理を後段処理とする)。この電気素子184は、実装基板181の実装面と反対側の面に配置された電極であって、それぞれ独立した2つの電極184aと184bと導通している。これらの電極184a、184bは、それぞれ、前段処理された画像信号を伝送する信号線184A、184Bと接続されている。従って、固体撮像素子171から出力される画像信号は、上記パッド部を介してリード175を伝送し、上記ランドを経由して実装基板181上のパターンを伝送し、電気素子184に入力される。そして前段処理された後、電極183a、183bを介して信号線183A及び183Bの2本の信号線を伝送し、プロセッサ200に出力される。
Further, the
またさらに、実装基板181上には、2つの電極185a及び185bが配置されている。これらの電極185a、185bは、それぞれ、グランドに落とされた信号線185A、185Bと接続されている。固体撮像素子171は、上記パッド部、リード175、上記ランド、及び実装基板181上のパターンを介してこれらの電極185a及び185bに接続されている。
Furthermore, two
以上のように、本実施形態の電子内視鏡100は、各信号を伝送させる伝送路をそれぞれ2系統ずつ備えている。
As described above, the
なお、図3において、実装基板181上に実装された電気素子の数は3つであるが、これは説明を分かり易くする為に簡略化して図示したものであり、実際に実装される電気素子の数は、この実施形態に図示されたものに限定されることはない。また、実装されている電気素子も、上述した処理を実施するものに限らない。
In FIG. 3, the number of electric elements mounted on the mounting
上述の各電極に接続された全ての信号線は、ユニバーサルコード140及び挿入部可撓管150に沿ってその内部に配置されており、先端部160と挿入部可撓管150との境界線(図3の一点鎖線)上近傍に一端を有しコネクタユニット110にもう一端を有した可撓性のあるチューブ186に収納されている。
All the signal lines connected to each of the electrodes described above are disposed along the
なお、レンズ枠165後端からチューブ186先端の間に位置した各構成要素は、薄肉状の金属の円筒170内に保持されている。また、円筒170内の空間であって、実装基板181上の各電極が配置された面から当該円筒170端部に至る空間には、硬化性樹脂187(例えばエポキシ系)が充填されている。この為、チューブ186から露出された各信号線は、上記樹脂187によって固定されている。また、チューブ186に収納された各信号線は、上記の如き樹脂などによって固定されていない為、柔軟性が維持されている。
Each component located between the rear end of the
次に、プロセッサ200における信号処理について説明する。
Next, signal processing in the
固体撮像素子171から出力された画像信号は、上述したように上記前段処理されて信号線184A及び184Bを有した2系統の伝送路を伝送し、プロセッサ200が有した画像処理信号回路251に入力する。そして当該回路251に入力された画像信号は、後段処理を施され、R成分、G成分、及びB成分の各色成分の信号に色分離処理されてアンプ252に出力される。
As described above, the image signal output from the solid-
アンプ252は、R成分の信号を増幅するアンプ252R、G成分の信号を増幅するアンプ252G、及びB成分の信号を増幅するアンプ252Bを有している。画像信号処理回路251から出力された各色成分の信号は、それぞれ対応するアンプに入力してその強度(信号レベル)が増幅され、メモリ253に出力される。
The amplifier 252 includes an
メモリ253は、R成分の信号を格納するメモリ253R、G成分の信号を格納するメモリ253G、及びB成分の信号を格納するメモリ253Bを有している。アンプ252から出力された各色成分の信号は、それぞれ対応するメモリに格納される。そして各メモリに格納された各色成分の信号は、制御部230の制御によって、メモリ253R、253G、及び253Bの各々から所定のタイミングで同時に読み出しされ、映像信号処理回路254に出力される。そしてこの映像信号処理回路254によってモニタ表示可能な映像信号(例えばコンポジットビデオ信号やSビデオ信号或いはRGBビデオ信号など)に変換される。ここで変換された映像信号が後述のキャラクタ重畳回路255を介してモニタ300に出力されると、モニタ300の画面内に現在観察中の体腔内の映像が表示される。
The memory 253 includes a
なお、電子内視鏡100は、体腔内の観察視野を変更させる為に先端部160近傍(より正確には先端部160近傍に位置する挿入部可撓管150の一部分)を屈曲させる屈曲機構として、挿入部可撓管150の先端部から末端部に沿って配置されたワイヤ191、192を備えている。この屈曲機構は操作部130の操作に連動するものである。例えばワイヤ191を矢印C方向にスライドさせるように操作部130を操作すると、先端部160と挿入部可撓管150との境界線近傍が屈曲し、先端部160は、矢印ダウン方向に移動する。これにより、先端部160前面の向き(すなわち対物レンズ群164の向き)も矢印ダウン方向に変更される為、その観察視野も変更される。また、ワイヤ192を矢印C方向にスライドさせるように操作部130を操作すると、上述と同様に先端部160と挿入部可撓管150との境界線近傍が屈曲し、先端部160は、矢印アップ方向に移動する。これにより、先端部160前面の向きも矢印アップ方向に変更される為、その観察視野も変更される。なお、電子内視鏡100は、図示しないワイヤを他に2本有している。これらのワイヤは、先端部160前面を、矢印アップ方向及び矢印ダウン方向を電子内視鏡中心軸100a周りに90度回転させた矢印ライト方向及び矢印レフト方向に移動させるものである。
The
上記屈曲機構によって先端部160近傍を屈曲させたとき、信号線182Aや182B等の上記各信号線は、挿入部可撓管150と先端部160に跨って配線されている為、挿入部可撓管150と同様に屈曲する。ここで、各信号線は、上述したように、チューブ186から露出された部分が樹脂187によって固定されており、チューブ186に収納された部分が固定されていない。その上、各信号線において最も屈曲する箇所は、常にチューブ186端部近傍に位置する部分である。この為、屈曲動作を過度に行った場合、当該信号線が劣化や損傷または断線してしまうことが想定される。
When the vicinity of the
しかしながら本実施形態の電子内視鏡100は、例えば駆動信号用の伝送路を成す電極183a及び183bとそれぞれに接続された信号線183A及び183Bのように、各信号を伝送する伝送路をそれぞれ2系統ずつ有している。この為、例えば過度の屈曲動作によって一方の伝送路が断線した場合であっても他方の伝送路によって信号を伝送することが可能である。
However, the
図4に、各信号を伝送する2系統の伝送路のうちの一方が断線した(または損傷などにより信号伝送ができなくなった)ことを検出する断線検出回路、及び断線したときの電子内視鏡100の使用環境などを検出する構成を示したブロック図を示す。ここでは、水平駆動信号及び垂直駆動信号を伝送する伝送路を例に挙げて説明する。なお、図4(a)は2系統の伝送路が正常な状態の図であり、図4(b)は一方の伝送路が断線した状態の図である。 FIG. 4 shows a disconnection detection circuit for detecting that one of the two transmission lines for transmitting each signal is disconnected (or that signal transmission cannot be performed due to damage, etc.), and an electronic endoscope when the connection is disconnected. The block diagram which showed the structure which detects 100 use environments etc. is shown. Here, a transmission path for transmitting a horizontal drive signal and a vertical drive signal will be described as an example. FIG. 4A is a diagram showing a state in which the two transmission lines are normal, and FIG. 4B is a diagram showing a state in which one transmission line is disconnected.
本実施形態の電子内視鏡100が有した断線検出機構は、それぞれの伝送路に接続された抵抗と、それぞれの伝送路の電圧値を比較する検出アンプから構成されている。図4に示した例では、コネクタユニット110内部に設置されたコネクタ内基板120上に例えば10kΩの抵抗r1及びr3が実装されている。また、先端部160内部に設置された実装基板181上に、例えば1kΩの軽負荷であり、固体撮像素子171の駆動に影響を与えない程度の抵抗r2及びr4が実装されている。これらの抵抗r2及びr4は、その一端がグランドに接続されている。なお、抵抗r1及び抵抗r2は、信号線183Aを有した伝送路に配置されている。また、抵抗r3及び抵抗r4は、信号線183Bを有した伝送路に配置されている。またさらに、コネクタ内基板120上には、信号線183Aを有した伝送路及び信号線183Bを有した伝送路の各々に接続された検出アンプ121が実装されている。この検出アンプ121の出力先には、内視鏡制御部122が配置されている。
The disconnection detection mechanism included in the
先ず、図4(a)を参照して、2系統の伝送路が正常である場合について説明する。制御部230から電子内視鏡100に電圧Vが印加されたとき、検出アンプ121の入力部V1及びV2で検出される電圧値E1とE2は、以下の数1で示された値となる。なお、この例では、説明を分かり易くする為に、電気素子183の抵抗は考慮に入れていない。また、抵抗r1の抵抗値を「r1」、抵抗r2の抵抗値を「r2」、抵抗r3の抵抗値を「r3」、抵抗r4の抵抗値を「r4」とする。
次に、図4(b)を参照して、信号線183Bが断線した場合について説明する。制御部230から電子内視鏡100に向けて電圧Vが印加されたとき、検出アンプ121の入力部V1で検出される電圧値E1は、以下の数2で示された値となる。
なお、画像信号やグランド等の他の信号の伝送路にも、図4に示したような検出アンプ121や抵抗r1〜r4と同様の断線検出機構が設置されている。
A disconnection detection mechanism similar to that of the
内視鏡制御部122は、電子内視鏡100の作動時間をカウントするカウンタ122aを有している。また、コネクタユニット110内部に設置されたコネクタ内基板120上には、断線に関する情報を記憶するEEPROM123、温度センサ124、及び湿度センサ125が実装されている。内視鏡制御部122は、これらの構成要素から得られる情報を用いて以下に説明するキャラクタ情報生成処理を実行する。なお、カウンタ122aでカウントされる時間は、電源オフ毎にリセットされる連続作動時間であっても良く、電源オフされても累積されていく累積作動時間であっても良い。
The
図5は、本実施形態の電子内視鏡100の内視鏡制御部122が実行するキャラクタ情報生成処理を示したフローチャートである。以下に、図5を参照して、本実施形態で実行されるキャラクタ情報生成処理について説明する。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a character information generation process executed by the
なお、図5のフローチャートに示したキャラクタ情報生成処理は、電子内視鏡100の図示しない電源がオフされると終了する。
Note that the character information generation processing shown in the flowchart of FIG. 5 ends when a power source (not shown) of the
電子内視鏡100の電源がオンされると、内視鏡制御部122は、検出アンプ121から出力される信号が「L」信号であるか否かを判定する(ステップ1、以下、ステップを「S」と略記)。検出アンプ121から出力される信号が「H」信号である場合(S1:NO)、伝送路が断線していない為、内視鏡制御部122は、本フローチャートの処理を進めずに所定のタイミング後に再びS1の判定処理を行う。また、検出アンプ121から出力される信号が「L」信号である場合(S1:YES)、いずれか一方の伝送路が断線した為、内視鏡制御部122は、S2の各種情報を取得する処理に進む。
When the power source of the
S2の処理において、内視鏡制御部122は、カウンタ122aがカウントした連続作動時間(または累積作動時間)を取得する。またこのとき、温度センサ124が検出した温度情報及び湿度センサ125が検出した湿度情報も取得する。またさらに、いずれの信号の伝送路が断線したかを示した情報(例えば図4(b)では駆動信号を伝送する伝送路が断線したことを示した情報)を取得する。
In the process of S2, the
各種情報を取得すると、内視鏡制御部122は、これらの情報をEEPROM123に記憶させる(S3)。そして取得した情報を表したキャラクタの情報を生成して(S4)プロセッサ200のキャラクタ重畳回路255に出力し(S5)、再びS1の判定処理に戻り、上述した一連の処理を繰り返す。
If various information is acquired, the
プロセッサ200に備えられたキャラクタ重畳回路255は、内視鏡制御部122からのキャラクタ情報を取得すると、映像信号処理回路254から出力される映像信号に、当該キャラクタ情報を重畳させてモニタ300に出力する。これにより、体腔内の観察対象と共に伝送路の断線を示したキャラクタがモニタ300に表示される。
When the
次に、図6から図9を参照して、様々な実施形態の電子内視鏡100内部の電極及び信号線の配置について説明する。
Next, with reference to FIG. 6 to FIG. 9, the arrangement of electrodes and signal lines inside the
図6は、同一の信号を伝送する2系統の伝送路が隣接するように、各電極及び信号線を配置した実施形態の電子内視鏡100の構造を示す図である。図6(a)は、この形態の実装基板181上の電極配置を示す図である。また、図6(b)は、挿入部可撓管150の断面図であって、各信号線のみを抽出して示した断面図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating the structure of the
ここで、操作部130を操作して先端部160近傍を屈曲させたときに最も負荷が掛かる信号線は、屈曲時に最も伸びる箇所に配置されたものである。また、屈曲時に最も縮む箇所に配置された信号線にも比較的高い負荷が掛かる。図6(b)の電子内視鏡100において、例えば矢印アップ方向に先端部160前面が向くように当該先端部160近傍を屈曲させた場合、電子内視鏡中心軸100aを基準として、当該矢印方向と反対方向に位置した信号線185Aが最も伸びる。従って、信号線185Aに最も高い負荷が掛かる。またこの場合、矢印アップ方向と一致する方向に位置した信号線183Aが最も縮む。従って、信号線183Aに比較的高い負荷が掛かる。
Here, the signal line to which the load is most applied when the
図6に示した形態の電子内視鏡100では、電子内視鏡中心軸100aを基準とした場合、各信号を伝送する2系統の伝送路において、一方の伝送路はいずれかの屈曲方向と一致する方向に位置し、もう一方の伝送路はいずれの屈曲方向にも一致しない方向に位置している。電源電圧用の信号を伝送する2系統の伝送路の配置を例に挙げて説明すると、電極182a及び信号線182Aを有した伝送路は矢印レフト方向と一致する方向に位置し、電極182b及び信号線182Bを有した伝送路はいずれの屈曲方向にも一致しない方向に位置している。
In the
図6に示したように各伝送路を配置すると、先端部160近傍を屈曲させたときに同一の信号を伝送する2系統の伝送路の各々にはそれぞれ異なった負荷が掛かる。この為、これらの伝送路が同時に断線や損傷することは実質的にはない。従って、術者は、上記断線検出機構やキャラクタ情報生成処理などにより、伝送すべき信号を各伝送路が伝送しているか否かを容易に把握することができる。これにより、例えば同一の信号を伝送する2系統の伝送路のうち一方の伝送路が断線した場合であっても、術者は迅速に対処可能である上に、信号伝送はもう一方の伝送路で確実に実施される。すなわち、手技中に、ある信号の伝送路が機能しなくなることはない。
When each transmission path is arranged as shown in FIG. 6, different loads are applied to each of the two transmission paths that transmit the same signal when the vicinity of the
また、図7は、同一の信号を伝送する2系統の伝送路の各々が電子内視鏡中心軸100aを挟んで対向するように、各電極及び信号線を配置した実施形態の電子内視鏡の構造を示す図である。図7(a)は、図6(a)と同様の図であって、この形態の実装基板181上の電極配置を示す図である。また、図7(b)は、図6(b)と同様の図であって、挿入部可撓管150の断面図であって、各信号線のみを抽出して示した断面図である。
Further, FIG. 7 shows an electronic endoscope according to an embodiment in which each electrode and signal line are arranged so that each of two transmission paths for transmitting the same signal is opposed to each other with the
図7に示した形態の電子内視鏡100では、電子内視鏡中心軸100aを基準としたとき、電源電圧用の信号を伝送する2系統の伝送路(電極182a、182b、信号線182A、及び182Bを含む)、及び画像信号を伝送する2系統の伝送路(電極184a、184b、信号線184A、及び184Bを含む)は、いずれの屈曲方向にも一致しない方向に位置している。これらの伝送路は、比較的負荷の掛からない箇所に配置されている為、屈曲動作によって断線したり損傷したりし難い。
In the
また、水平駆動信号及び垂直駆動信号を伝送する2系統の伝送路(電極183a、183b、信号線183A、及び183Bを含む)、及びグランドに接続された2系統の伝送路(電極185a、185b、信号線185A、及び185Bを含む)は、いずれかの屈曲方向に一致する方向に位置している。しかしながら、屈曲動作時において、これらの2系統の伝送路の各々にはそれぞれ異なった負荷が掛かる。この為、これらの伝送路が同時に断線や損傷することは実質的にはない。従って、図6に示した形態と同様に、手技中に、ある信号の伝送路が機能しなくなることはない。
Also, two transmission lines (including
また、図8は、同一の信号を伝送する2系統の伝送路の各々が電子内視鏡中心軸100aを中心として互いに90度程度回転した位置となるように、各電極及び信号線を配置した実施形態の電子内視鏡の構造を示す図である。図8(a)は、図6(a)と同様の図であって、この形態の実装基板181上の電極配置を示す図である。また、図8(b)は、図6(b)と同様の図であって、挿入部可撓管150の断面図であって、各信号線のみを抽出して示した断面図である。
Further, in FIG. 8, the electrodes and the signal lines are arranged so that each of the two systems of transmission paths for transmitting the same signal is at a position rotated about 90 degrees around the
図8に示した形態の電子内視鏡100では、電子内視鏡中心軸100aを基準としたとき、電源電圧用の信号を伝送する2系統の伝送路、及び画像信号を伝送する2系統の伝送路は、図7に示した形態と同様に、いずれの屈曲方向にも一致しない方向に位置している。これらの伝送路は、比較的負荷の掛からない箇所に配置されている為、屈曲動作によって断線したり損傷したりし難い。
In the
また、水平駆動信号及び垂直駆動信号を伝送する2系統の伝送路、及びグランドに接続された2系統の伝送路は、図7に示した形態と同様に、いずれかの屈曲方向に一致する方向に位置している。説明を加えると、駆動信号を伝送する2系統の伝送路のうち、電極183a及び信号線183Aを有した伝送路は矢印アップ方向と一致する方向に位置し、電極183b及び信号線183Bを有した伝送路は矢印ライト方向と一致する方向に位置している。また、グランドに接続された2系統の伝送路のうち、電極185a及び信号線185Aを有した伝送路は矢印ダウン方向と一致する方向に位置し、電極185b及び信号線185Bを有した伝送路は矢印レフト方向と一致する方向に位置している。
Also, the two transmission lines that transmit the horizontal drive signal and the vertical drive signal and the two transmission lines connected to the ground are in the same direction as any of the bending directions, as in the embodiment shown in FIG. Is located. In other words, the transmission line having the
ここで、先端部160近傍が矢印アップ/ダウン方向と矢印ライト/レフト方向とに屈曲される頻度は異なる。この為、駆動信号またはグランド用の2系統の伝送路の各々にはそれぞれ異なった負荷が掛かる。従って、これらの伝送路が同時に断線や損傷することは実質的にはない。この結果、図6に示した形態と同様に、手技中に、ある信号の伝送路が機能しなくなることはない。
Here, the frequency at which the vicinity of the
また、図9は、電子内視鏡中心軸100aを基準としたときにいずれの屈曲方向にも一致しない方向に各電極及び信号線を配置した実施形態の電子内視鏡の構造を示す図である。図9(a)は、図6(a)と同様の図であって、この形態の実装基板181上の電極配置を示す図である。また、図9(b)は、図6(b)と同様の図であって、挿入部可撓管150の断面図であって、各信号線のみを抽出して示した断面図である。
FIG. 9 is a diagram showing the structure of the electronic endoscope according to the embodiment in which the electrodes and the signal lines are arranged in a direction that does not coincide with any bending direction when the electronic endoscope
図9に示した形態の電子内視鏡100では、電子内視鏡中心軸100aから各屈曲方向に引かれた線近傍を除いた実装基板181上の領域に全ての伝送路を配置している。これらの伝送路は、比較的負荷の掛からない箇所に配置されている為、屈曲動作によって断線したり損傷したりし難い。
In the
以上が本発明の実施形態である。本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく様々な範囲で変形が可能である。 The above is the embodiment of the present invention. The present invention is not limited to these embodiments and can be modified in various ranges.
なお、各信号の伝送路は、本実施形態では2つの電極とこれらの各々に接続された2本の信号線を有したものであるが、別の実施形態では1つの電極とこれに接続された2本の信号線を有したものであっても良い。 In this embodiment, each signal transmission path has two electrodes and two signal lines connected to each of them. In another embodiment, each signal transmission path is connected to one electrode. Alternatively, it may have two signal lines.
10 電子内視鏡システム
100 電子内視鏡
120 コネクタ内基板
121 検出アンプ
122 内視鏡制御部
123 EEPROM
124 温度センサ
125 湿度センサ
130 操作部
150 挿入部可撓管
160 先端部
171 固体撮像素子
175 リード
181 実装基板
182、183、184 電気素子
182a、182b、183a、183b、184a、184b、185a、185b 電極
182A、182B、183A、183B、184A、184B、185A、185B 信号線
191、192 ワイヤ
200 プロセッサ
230 制御部
255 キャラクタ重畳回路
300 モニタ
r1、r2、r3、r4 抵抗
DESCRIPTION OF
124 Temperature sensor 125
Claims (9)
該撮像素子において入出力される信号を処理する為の所定の回路が実装された実装基板と、
該所定の回路に入出力される複数の信号の伝送路と、をその先端部に備えた電子内視鏡において、
該複数の信号の各々に関して該伝送路を少なくとも2系統設置したこと、を特徴とする電子内視鏡。 An image sensor for imaging the body cavity;
A mounting board on which a predetermined circuit for processing a signal input / output in the image sensor is mounted;
In an electronic endoscope comprising a plurality of signal transmission paths input to and output from the predetermined circuit, and a distal end thereof,
An electronic endoscope characterized in that at least two transmission paths are provided for each of the plurality of signals.
内視鏡中心軸から該所定の方向に引かれた線近傍を除いた前記実装基板上の領域に、各信号の伝送路を成す前記電極を配置したこと、を特徴とする請求項2から請求項6のいずれかに記載の電子内視鏡。 A bending mechanism that bends the vicinity of the tip in a predetermined direction;
3. The electrode constituting the transmission path of each signal is arranged in a region on the mounting substrate excluding the vicinity of a line drawn in the predetermined direction from the central axis of the endoscope. Item 7. The electronic endoscope according to any one of Items 6.
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