JP2006158515A

JP2006158515A - 電子内視鏡装置

Info

Publication number: JP2006158515A
Application number: JP2004351573A
Authority: JP
Inventors: Eiko Yamauchi; 英巧山内
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2004-12-03
Filing date: 2004-12-03
Publication date: 2006-06-22
Anticipated expiration: 2024-12-03
Also published as: JP4576219B2

Abstract

【課題】集音の際、ユーザが手軽に使用することができ、汎用性の高い電子内視鏡装置を提供すること。
【解決手段】本実施形態に係る電子内視鏡装置１は、被検体２を撮像する撮像手段３を有する電子内視鏡装置であって、内視鏡全体を制御する内視鏡本体部５と、管腔内に挿入される挿入部６と、挿入部６の先端に着脱可能とされ、挿入部６に装着することによって集音可能となる集音手段７を有するマイクユニット（先端部）８とを備えている。。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子内視鏡装置に関する。

従来、内視鏡の挿入部先端の撮像画像のみならず音声を検知するために、挿入部の先端まで導光する光ファイバに装着する光ファイバマイクロフォンを備える内視鏡装置や（例えば、特許文献１参照。）、骨伝導によって伝播される音声を集音可能な骨伝導方式のマイクロフォンを備える内視鏡装置（例えば、特許文献２参照。）が提案されている。

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、光ファイバを備えていなければならいが、例えば、光ファイバで導光せずに先端に発光ダイオード（ＬＥＤ）が配されているような電子内視鏡装置においては、ＬＥＤに電源供給するための電線が配された挿入部全体を、集音時に光ファイバが配されているものに取り替えなければならず、手軽に実現できないという問題がある。
また、上記特許文献２に記載の技術では、空気中を伝導する音声に関しては感度が低下するという問題がある。
特公平３−４３８９０号公報特開２００１−１０４２４９号公報

本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、集音の際、ユーザが手軽に使用することができ、汎用性の高い電子内視鏡装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明に係る電子内視鏡は、被検体を撮像する撮像手段を有する電子内視鏡装置であって、管腔内に挿入される挿入部と、該挿入部の先端に着脱可能とされ、前記挿入部に装着することによって集音可能となる集音手段を有する先端部とを備えていることを特徴とする。
この電子内視鏡装置は、先端部を挿入部に装着することによって、集音手段を機能させて挿入部先端の集音を行うことができる。

また、本発明に係る電子内視鏡装置は、前記電子内視鏡装置であって、前記集音手段が、音圧を電気信号に変換する音電変換部を備え、前記集音手段の集音効果が最も高い集音軸と前記撮像手段の光軸とが略平行となるように、前記音電変換部が配されていることを特徴とする。
この電子内視鏡装置は、先端部と被検体との距離にかかわらず、被検体、或いは、被検体近傍で発生する音声を好適に集音することができる。

また、本発明に係る電子内視鏡装置は、前記電子内視鏡装置であって、前記先端部が、前記被検体を照明する照明部を備えていることを特徴とする。
この電子内視鏡は、照明部と集音手段とを備えているので、照明部からの照明光による画像取得とそのときの音声の検出とを一つの先端部で行うことができる。

また、本発明に係る電子内視鏡装置は、前記電子内視鏡装置であって、前記照明部と前記音電変換部とのそれぞれの駆動時間の組み合わせから使用頻度の高い駆動パターンを選定する選択手段を備えていることを特徴とする。
この電子内視鏡は、照明時間と集音時間とから内視鏡使用時における照明部と集音手段との駆動状態を算出することができる。そして、使用頻度の高い処置を行う場合、両者にいちいち駆動指示しなくてもそれぞれの駆動時間を自動的に調整して処置を行うことができる。

また、本発明に係る電子内視鏡装置は、前記電子内視鏡装置であって、前記照明部と前記集音手段との駆動状態を切替可能な入力手段を備えていることを特徴とする。
この電子内視鏡装置は、使用状況に応じた迅速な処置を行うことができる。

本発明によれば、被検体に応じて先端部を取り替えて挿入部に装着することができ、電子内視鏡装置の汎用性を高めてユーザフレンドリーな操作を実現することができる。

本発明に係る第１の実施形態について、図１から図５を参照して説明する。
本実施形態に係る電子内視鏡装置１は、図１に示すように、被検体２を撮像する撮像手段３を有する電子内視鏡装置であって、内視鏡全体を制御する内視鏡本体部５と、管腔内に挿入される挿入部６と、挿入部６の先端に着脱可能とされ、挿入部６に装着することによって集音可能となる集音手段７を有するマイクユニット（先端部）８とを備えている。

撮像手段３は、被検体２を撮像する、例えば、ＣＣＤのような撮像素子１０と、図示しない撮像光学系と、内視鏡本体部５内に配された映像プロセッサー１１と、撮像素子１０と映像プロセッサー１１とを接続する撮像導線１２とを備えている。
映像プロセッサー１１は、撮像素子１０によって得られるとともに撮像導線１２を介して入力された光電変換出力を標準映像信号に変換するものとされている。この標準映像信号は、映像モニター１３に入力されて被検体画像が表示される。

マイクユニット８は、図２に示すように、環状に形成されたマイクユニット本体１５を備えており、マイクユニット本体１５の基端面１５Ａと挿入部６の先端面６Ａとが対向する状態で、マイクユニット本体１５の内径部１５Ｂが挿入部６の先端に配された凸状部６Ｂに嵌合可能とされている。
集音手段７は、音圧を電気信号に変換するコンデンサマイク（音電変換部）１６と、内視鏡本体部５に配されて、変換された電気信号を増幅する音声増幅回路１７と、両者を接続する音電導線１８とを備えている。
音声増幅回路１７からの出力信号は、内視鏡本体部５に配されたコネクタ２０Ａを経てイヤホン２０等に入力されて音声情報を出力する。

コンデンサマイク１６は、マイクユニット本体１５の先端面１５Ｃに接着剤等によって固定されている。本実施形態では、４個のコンデンサマイク１６を使用する。この際、図３に示すように、撮像素子１０の光軸Ｏとコンデンサマイク１６の集音効果を最も得られる集音軸Ｓとが互いに平行になるように固定する。

マイクユニット本体１５内には、図４に示すように、電気回路２１が配されている。この電気回路２１は、カップリングコンデンサ２２と、電圧増幅器２３、コンデンサ２５、第１の抵抗器２６、第２の抵抗器２７、第３の抵抗器２８、第４の抵抗器３０、第５の抵抗器３１と、第１のダイオード３２、第２のダイオード３３とを備えている。

コンデンサマイク１６の一方のマイク端子１６Ａは、マイクユニット本体１５の基端面１５Ａに配されたグランド用のユニット側ＧＮＤ端子３５Ａと導通されるＧＮＤ線３６に接続され、他方のマイク端子１６Ｂは、第１の抵抗器２６を介してマイクユニット本体１５の基端面１５Ａに配され、コンデンサマイク１６にバイアス電圧を印加するためのユニット側電圧端子３７Ａに接続されている。

コンデンサマイク１６の音電変換出力は、カップリングコンデンサ２２を経て汎用オペアンプのような電圧増幅器２３に入力されて増幅される。
このときの電圧増幅率は、第２の抵抗器２７と第３の抵抗器２８との定数比で決定される。電圧増幅器２３の出力は、マイクユニット本体１５の基端面１５Ａに配されたユニット側音電端子３８Ａを経て挿入部６内の音電導線１８を介して音声増幅回路１７に伝送される。

第４の抵抗器３０及び第５の抵抗器３１は、電圧＋Ｅを分圧して電圧増幅器２３のコンデンサマイク１６への入力に適切なバイアスを与える。コンデンサ２５は、第２の抵抗器２７の一方とユニット側ＧＮＤ端子３５Ａとの間に配されて、交流成分をバイパスすることによって交流成分のみを増幅している。
第１のダイオード３２及び第２のダイオード３３は静電気保護のために配されている。

挿入部６の先端面６Ａには、ユニット側ＧＮＤ端子３５Ａ、ユニット側電圧端子３７Ａ、及び、ユニット側音電端子３８Ａのそれぞれと接続可能な、挿入部側ＧＮＤ端子３５Ｂ、挿入部側電圧端子３７Ｂ、及び、挿入部側音電端子３８Ｂとが配されている。
凸状部６Ｂには、撮像素子１０が配されている。

挿入部側電圧端子３７Ｂ及び挿入部側ＧＮＤ端子３５Ｂは、図５に示すように、８個のＬＥＤ等の発光素子（照明部）４０が配された照明ユニット４１とも接続可能とされている。
この照明ユニット４１は、マイクユニット本体１５と略同一形状とされた照明ユニット本体４２を備えており、発光素子４０は、照明ユニット本体４２の基端面４２Ａに配された図示しないユニット側照明端子とユニット側ＧＮＤ端子３５Ａとのそれぞれと接続されており、挿入部６内に配された照明導線４６を介して内視鏡本体部５に配された発光素子駆動回路４７からの出力に基づいて駆動されるものとされている。

次に、本実施形態に係る電子内視鏡装置１の作用・効果について説明する。
被検体２を照明する場合には、まず、照明ユニット本体４２の内径部４２Ｂを挿入部６の凸状部４２Ｂに嵌合して照明ユニット４１を挿入部６に装着する。このとき、ユニット側照明端子と挿入部側電圧端子３７Ｂ、及び、ユニット側ＧＮＤ端子３５Ａと挿入部側ＧＮＤ端子３５Ｂとがそれぞれ電気的に接続され、発光素子駆動回路４７によって発光素子４０に電力が供給されて照明光を発する。

一方、照明ユニット４１と同様にマイクユニット８を挿入部６に装着する場合、ユニット側電圧端子３７Ａと挿入部側電圧端子３７Ｂ、及び、ユニット側ＧＮＤ端子３５Ａと挿入部側ＧＮＤ端子３５Ｂ、並びに、ユニット側音電端子３８Ａと挿入部側音電端子３８Ｂとがそれぞれ電気的に接続される。そして、コンデンサマイク１６にて集音された音声は、音電変換されてマイクユニット８から挿入部６に伝送される。こうして、音電変換された信号を上述のように電気的に処理することによって、イヤホン２０から再び音声として聞くことができる。

ここで、図１には、便宜上、音電導線１８と照明導線４６とを区別して記載しているが、両者を同一の導線として、発光素子駆動回路４７を経由して音声増幅回路１７とコンデンサマイク１６とが導通されるものとしてもよい。この場合、マイクユニット８を装着したときに音電導線１８に電力を供給しないように、発光素子駆動回路４７が音声信号と供給電力との切り換えを行う。

この電子内視鏡装置１によれば、マイクユニット８を挿入部６先端に装着することによって、集音手段７を機能させることとなって挿入部６先端の集音を行うことができる。
また、図３に示すように、被検体２の位置がＡ位置、Ｂ位置というように、マイクユニット本体１５の先端面１５Ｃと被検体２との距離が変動しても、被検体２、或いは、被検体２近傍で発生する音声を、集音効果の最も高い状態で捉えることができる。そのため、例えば、図示しない内視鏡処置具を用いて被検体部位を砥石で研磨する場合、研磨される音を聞きながら撮像手段３からの画像に基づき処置を行うこともできる。

次に、第２の実施形態について図６から図８を参照しながら説明する。
なお、上述した第１の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第２の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る電子内視鏡装置５０が、第１の実施形態に係るマイクユニット８にさらに被検体を照明する発光素子４０が配された複合ユニット（先端部）５１を備えているとした点である。

この複合ユニット５１が有する電気回路５２は、第１の実施形態における電気回路２１の構成に加えて、発光素子４０と、発光素子４０とＧＮＤ線３６との間に接続された第６の抵抗器５３と、コンデンサマイク１６とユニット側電圧端子３７Ａとの間に配された第１のＦＥＴ５５と、発光素子４０とユニット側電圧端子３７Ａとの間に配された第２のＦＥＴ５６とを備えている。

複合ユニット５１を挿入部５７に装着した際、第１のＦＥＴ５５は、複合ユニット５１に配された第１のモニタ端子５８から第１のモニタライン６０を介して発光素子駆動回路６１と接続される。また、第２のＦＥＴ５６は、第２のモニタ端子６２から第２のモニタライン６３を介して発光素子駆動回路６１と接続される。

発光素子駆動回路６１は、第１のモニタライン６０及び第２のモニタライン６３の状態をモニタして、コンデンサマイク１６及び発光素子４０のそれぞれに電源供給されて駆動する駆動時間をカウントし、内視鏡本体部６５に配されたメモリ６６に保存する。
第１のモニタライン６０及び第２のモニタライン６３は、内視鏡本体部６５内に配された組み合わせ回路（選択手段）６７に接続されている。組み合わせ回路６７は、メモリ６６に保存されたデータの組み合わせから使用頻度の高い駆動パターンを算出し、次回起動時に算出した駆動パターンを選定する。

この駆動パターンに基づき、組み合わせ回路６７から、発光素子４０への電力供給信号又はコンデンサマイク１６への電力供給信号が出力されて、第１のＦＥＴ５５及び第２のＦＥＴ５６の切り換えを行う。そして、発光素子駆動回路６１を介して、コンデンサマイク１６或いは発光素子４０に電力供給される。

この電子内視鏡装置５０によれば、挿入部５７の先端側を大径化させることなく、発光素子４０からの照明光による画像取得とそのときに発せられる音声の検出とを一つの複合ユニット５１で行うことができる。
また、照明時間と集音時間とから内視鏡使用時における発光素子４０とコンデンサマイク１６との駆動パターンを算出することができる。そして、使用頻度の高い処置を行う場合、両者の駆動操作を行わなくてもそれぞれの駆動時間を自動的に調整して処置を行うことができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記第２の実施形態では、メモリ６６にあらかじめ保存した駆動パターンを選択するものとしているが、発光素子４０とコンデンサマイク１６との駆動パターンを使用頻度の高いもののみならず、ユーザが他の組み合わせを行うことができるように、発光素子とコンデンサマイクとの駆動状態を任意に切替可能な入力手段７０を備えているものとしてもよい。

この場合、入力手段７０は、図９に示すように、組み合わせ回路７１に接続されている。
この電子内視鏡装置７２によっても、上述と同様の作用・効果を得ることができるとともに、使用状況に応じた迅速な処置を行うことができる。

また、音声増幅回路を２つ配設することによって、４つのコンデンサマイクのうち、２個ずつそれぞれ別の音声増幅回路に接続してステレオ集音することもできる。この場合、コンデンサマイクの数は４個に限らない。
さらに、内視鏡本体部にバッテリーを配設して、電源がない場所においても電子内視鏡装置を駆動可能なものとしても構わない。

本発明の第１の実施形態に係る電子内視鏡装置の全体構成を示す概略図である。本発明の第１の実施形態に係る電子内視鏡装置のマイクユニットを示す斜視図である。本発明の第１の実施形態に係る電子内視鏡装置による集音時の状態を示す説明図である。本発明の第１の実施形態に係る電子内視鏡装置のマイクユニット内の電気回路を示す概略図である。本発明の第１の実施形態に係る電子内視鏡装置の照明ユニットを示す斜視図である。本発明の第２の実施形態に係る電子内視鏡装置の全体構成を示す概略図である。本発明の第２の実施形態に係る電子内視鏡装置の複合ユニットを示す斜視図である。本発明の第２の実施形態に係る電子内視鏡装置の複合ユニット内の電気回路を示す概略図である。本発明のその他の実施形態に係る電子内視鏡装置の全体構成を示す概略図である。

符号の説明

１、５０、７２電子内視鏡装置
２被検体
３撮像手段
６挿入部
７集音手段
８マイクユニット（先端部）
１６コンデンサマイク（音電変換部）
４０発光素子
５１複合ユニット（先端部）
６７組み合わせ回路（選択手段）
７０入力手段
Ｏ光軸
Ｓ集音軸

Claims

被検体を撮像する撮像手段を有する電子内視鏡装置であって、
管腔内に挿入される挿入部と、
該挿入部の先端に着脱可能とされ、前記挿入部に装着することによって集音可能となる集音手段を有する先端部とを備えていることを特徴とする電子内視鏡装置。
前記集音手段が、音圧を電気信号に変換する音電変換部を備え、
前記集音手段の集音効果が最も高い集音軸と前記撮像手段の光軸とが略平行となるように、前記音電変換部が配されていることを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡装置。
前記先端部が、前記被検体を照明する照明部を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子内視鏡装置。
前記照明部と前記集音手段とのそれぞれの駆動時間の組み合わせから使用頻度の高い駆動パターンを選定する選択手段を備えていることを特徴とする請求項３に記載の電子内視鏡装置。
前記照明部と前記集音手段との駆動状態を切替可能な入力手段を備えていることを特徴とする請求項３に記載の電子内視鏡装置。