JP2006192170A - 内視鏡プロセッサ及び内視鏡プロセッサ設置台 - Google Patents

Abstract

【課題】 内視鏡プロセッサの入力手段の消毒に対する耐性を向上させる。
【解決手段】 内視鏡プロセッサ１０は、投影モジュール１１、カメラ１２、赤外光源１３、入力制御回路１４、及びメモリ１５を有する。投影モジュール１１は、所望の面にキーボード像を投影する。赤外光源１３は内視鏡プロセッサ１０の前方に赤外線ＩＲを照射する。カメラ１２は赤外線ＩＲの画像を受光する。カメラ１２は受光した画像を画像信号として入力制御回路１４に出力する。メモリ１５は赤外線を遮光する位置に対応する入力キーを入力キー位置データとして記憶する。入力制御回路１４は画像信号と入力キー位置データとに基づいて入力操作の行われた入力キーを決定する。決定した入力キーの入力信号をＣＰＵに出力する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、内視鏡プロセッサの入力装置に関する。

従来の内視鏡プロセッサには、内視鏡のレリーズ操作やフリーズ操作等の内視鏡に関する操作入力や、モニタに表示される画像のコントラスト調整等の画像データに関する調整入力、また患者毎のデータベースを作成するための文字記号入力を行うためのキーボードを有している。

内視鏡プロセッサのキーボードは、診察中に操作するための入力が行われることによりキーボードが汚染される可能性がある。そこで、従来は消毒の容易なフラットタイプのキーボードが用いられていた（特許文献１参照）。

しかし、フラットタイプのキーボードは表面が樹脂製のシートパネルで覆われており、強力な消毒液により消毒すると樹脂製のシートは劣化しやすく、頻繁に専用のシートを交換する必要があった。
特開２００３−２９９０５号公報

したがって、本発明では消毒による劣化を低減させる、或いは消毒を不要にする入力手段を有する内視鏡プロセッサの提供を目的とする。また、この内視鏡プロセッサを効果的に使用することを可能にする内視鏡プロセッサ設置台の提供も目的とする。

本発明の内視鏡プロセッサは、内視鏡システムを操作するための複数の入力キーによって構成される入力部に相当する光学像を投影する入力像投影手段と、光学像が投影される投影面の上を通過する検出光を出力する検出光出力手段と、検出光を撮像可能な撮像手段と、撮像手段により撮像される画像に基づいて検出光が遮光される場合における遮光される位置を検出する位置検出手段と、遮光される位置に基づいて光学像として写る複数の入力キーの中の何れの入力キーに対して入力が行われているかを判断する入力判断手段とを備えることを特徴としている。このような構成により、平坦な板等に投影される入力部を触れることにより操作入力が可能で、清掃及び消毒の行いやすい内視鏡プロセッサを得ることが可能になる。

入力像投影手段、検出光出力手段、及び撮像手段を前面或いは側面に有する筐体を備えることが好ましい。或いは、入力像投影手段、検出光出力手段、及び撮像手段を有する投影入力ユニットとして、内視鏡プロセッサの筐体から分離可能であることが好ましい。このような構成によれば、所望の場所に入力部に相当する光学像を投影し、入力することが可能になる。

内視鏡システムの複数の動作モードの中で、選択される動作モードにおいて入力操作が行われる入力キーを投影するように入力像投影手段を駆動する投影駆動手段を備えることが好ましい。

検出光が赤外線であることが好ましい。

また、本発明の内視鏡プロセッサ設置台は、内視鏡システムを操作するための複数の入力キーによって構成される入力部に相当する光学像が投影される入力面を備え、本発明の内視鏡プロセッサが設置されることを特徴としている。

入力面が金属製であることが好ましい。或いは、入力面が交換可能なフィルムにより覆われることが好ましい。さらに好ましくは、入力面を覆うフィルムを入力面に供給するための指令が行われる交換指令手段と、交換指令手段に指令が行われるときに入力面を覆うようにフィルムを供給するフィルム供給手段とを備えることである。

本発明によれば、入力のためにオペレータが接触する箇所を所望の面にすることが可能になり、入力のための接触箇所を消毒に対する耐性の高い部材にすることが可能となる。或いは入力のための接触箇所を交換可能な部材にすることにより消毒そのものを不要にすることが可能となる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態を適用した内視鏡プロセッサ１０を有する内視鏡システム４０の全体構成図である。

内視鏡システム４０は、内視鏡２０、内視鏡プロセッサ１０、及びモニタ３０によって構成される。内視鏡２０の先端近辺の被写体（図示せず）は、内視鏡２０内部を通るライトガイド（図示せず）を介して内視鏡プロセッサ１０に設けられる光源（図示せず）から照明光が照射される。照明光が照射される被写体は、内視鏡２０の挿入部先端に設けられるＣＣＤ等の撮像素子（図示せず）により撮像される。

撮像される画像は映像信号として内視鏡プロセッサ１０に送られる。内視鏡プロセッサ１０に送られた映像信号は所定の処理が行われた後、モニタ３０に送られ、そこで被写体像が表示される。

内視鏡プロセッサ１０には、入力ユニット（図示せず）が設けられる。入力ユニットを用いた入力により、内視鏡２０、或いは内視鏡システム４０が有する所定の機能の実行や設定の変更、及びデータ作成のための文字記号の入力が可能である。

図２は、入力ユニットの構成を示すブロック図である。入力ユニットは、投影モジュール１１（入力像投影手段）、カメラ１２、赤外光源１３（検出光出力手段）、入力制御回路１４、及びメモリ１５によって構成される。後述するように、投影モジュール１１、カメラ１２、及び赤外光源１３は内視鏡プロセッサ１０の筐体１６の前面に設けられる。

投影モジュール１１は、可視光である投影光を照射する投影光源１１_a、マスク１１_b、及びモータ１１_c（投影駆動手段）によって構成される。マスク１１_bには、内視鏡システム４０を操作するための文字記号入力キー、及びレリーズキーやフリーズキー等の機能実行入力キーによって構成されるキーボード（入力部）が描かれる。投影光としては、赤色の単色光などが用いられる。

マスク１１_bに描かれるキーボードが投影光源１１_aによって照射され、キーボード像（光学像）が内視鏡プロセッサ１０の前面に設けられるキーボード像照射部１１_dから内視鏡プロセッサ１０前面下方に投影される。

なお、内視鏡プロセッサ１０において、内視鏡システム４０を操作する複数の動作モードが設定されており、各動作モードにおいて入力操作が行われるキーが定められている。マスク１１_bには、各動作モードに応じた複数のキーボードが描かれる。

モータ１１_cは、設定される動作モードに対応するキーボードが投影光源１１_aに照射されるように、マスク１１_bを駆動する。モータ１１_cは入力制御回路１４に接続され、その駆動量は設定される動作モードに応じて制御される。

赤外光源１３から、検出光として不可視光である赤外光ＩＲが内視鏡プロセッサ１０の前方に照射される。赤外光源１３の出射口１３_aは、キーボード像照射部１１_dの下方に設けられる。赤外光ＩＲはキーボード像が投影される投影面の上を通過するように照射される。

カメラ１２は、投影モジュール１１及び赤外光源１３に挟まれる位置に配置される。カメラ１２には、赤外フィルタ（図示せず）、及びＣＣＤ或いはＣＭＯＳセンサなどの撮像素子（図示せず）が設けられる。赤外フィルタにより赤外成分のみが撮像素子に到達し、撮像素子において、内視鏡プロセッサ１０前方の光学像から赤外光ＩＲのみが受光される。受光した赤外光ＩＲの光学像は画像信号として、入力制御回路１４に出力される。

投影モジュール１１から投影されたキーボード像に対してオペレータの指などにより入力操作が行なわれたとき、赤外光源１３から照射される赤外光ＩＲが入力キーに対応した位置において指などにより遮光される。画像信号に基づいて、入力制御回路１４によりこの赤外光ＩＲを遮光する位置が検出される。

メモリ１５には、入力キー毎に対応する赤外光ＩＲを遮光する位置情報がキー位置データとして記憶されている。入力制御回路１４により、実際に検知された赤外光ＩＲが遮光された位置とメモリ１５に記憶されているキー位置データとに基づいて、いずれの入力キーが操作されているか判断される。入力制御回路１４はＣＰＵ（図示せず）に接続され、入力キーによる操作入力がＣＰＵに送られる。なお、赤外光ＩＲが遮光される位置は画像において検出される位置である。

次に、以上のような構成である内視鏡プロセッサ１０の入力操作について図３、図４を用いて説明する。内視鏡プロセッサ１０は、水平面ＨＳを有するプロセッサ設置台５０に設置される。内視鏡プロセッサ１０の電源をＯＮにすると、キーボード像照射部１１_dから、プロセッサ設置台５０における内視鏡プロセッサ１０の前面下方にキーボード像ＫＩが投影される。

出射口１３_aから、プロセッサ設置台５０の水平面ＨＳと平行に赤外光ＩＲが照射される（図２参照）。水平面ＨＳに投影されるキーボード像ＫＩの中のいずれかの入力キーにオペレータの指が触れるとき、入力キーが投影される場所において赤外光ＩＲはその指によって遮光される（図４符号ＳＰ参照）。

カメラ１２の撮像素子は赤外光ＩＲのみが受光される画像信号を生成する。入力制御回路１４によって、入力された画像信号に基づいて照射赤外光ＩＲ画像における遮光による画像欠落の有無および画像欠落箇所の２次元空間的分析が行われ、キー入力操作による赤外光ＩＲの遮光の有無及び画像における赤外光ＩＲの遮光位置ＳＰが検出される。

キー入力操作による赤外光ＩＲの遮光が検知されたとき、音源（図示せず）を駆動して“ピッ”などの入力音を鳴らすとともに、入力制御回路１４にメモリ１５からのキー位置データが読込まれ、検出した赤外光ＩＲの遮光位置ＳＰと比較することによりオペレータの触れた入力キーがいずれのキーであるかが判断される。

以上のように、本実施形態の内視鏡プロセッサ１０によれば、例えば金属板などの平面に投影されるキーボード像ＫＩにキー入力が可能であるため、消毒により劣化することを防ぐことが可能になる。また、清掃及び消毒が容易になる効果を有する。

また、設定する動作モード毎に表示される入力キーのみを表示することが出来るため、キー入力操作の少ない動作において表示するキーを少なくし、容易な操作が可能となる。例えば、診察モードにおいてはレリーズキーとフリーズキーのみを表示し、画像調整モードにおいてはコントラスト調整キー、ゲイン調整キー等の画像調整キーのみを表示し、データ入力時には文字記号入力キーのみを表示させることが提案される。

なお、本実施形態において投影モジュール１１、カメラ１２、及び赤外光源１３が筐体１６の前面に設けられる構成であるが、筐体１６の側面に設けられてもよく、筐体１６のいずれかの１面に設けられていればよい。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態は、投影モジュール１１０、カメラ１２０、及び赤外光源１３０の配置が第１の実施形態と異なる。以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。なお、第１の実施形態と同じ機能を有する部位は同じ符号をつけている。

図５は第２の実施形態を適用した内視鏡システム４００の全体構成図である。内視鏡プロセッサ１００は、内視鏡２０内部を通るライトガイド（図示せず）を介して被写体像を照射するための光源（図示せず）や画像信号を処理するための信号処理回路（図示せず）が設けられるプロセッサ本体１７と、内視鏡等を操作するための入力が行われる投影入力ユニット１８により構成される。

図６は第２の実施形態における入力ユニットの構成を示すブロック図である。投影入力ユニット１８は、投影モジュール１１０、カメラ１２０、及び赤外光源１３０によって構成される。入力制御回路１４及びメモリ１５は、第１の実施形態と同様にプロセッサ本体１７に設けられる。

投影モジュール１１０は、第１の実施形態と同様に投影光源１１０_a、マスク１１０_b、及びモータ１１０_cによって構成される。第１の実施形態と同様にマスク１１０_bに描かれるキーボードが投影光源１１０_aによって照射される。キーボード像が投影入力ユニット１８のキーボード像照射部１１０_dから投影入力ユニット１８前面下方に投影される。モータ１１０_cの機能、及び入力制御回路１４によりモータ１１０_cの駆動が制御されることは第１の実施形態と同じである。

赤外光源１３０の出射口１３０_aが、投影入力ユニット１８に設けられるキーボード像照射部１１０_dの下方に設けられること以外の赤外光源１３０の構成及び機能は第１の実施形態と同じである。カメラ１２０が、投影入力ユニット１８に設けられるキーボード像照射部１１０_dと出射口１３０_aに挟まれる位置に配置されること以外の機能及び構成は第１の実施形態と同じである。また、入力制御回路１４及びメモリ１５の構成及び機能は第１の実施形態と同じである。

以上のように、本実施形態の内視鏡プロセッサ１００によっても、第１の実施形態と同様の効果を有する。さらに、本実施形態によれば、プロセッサ本体１７に対して投影入力ユニット１８を置く場所を変えることによって任意の面にキーボード像を投影して、このキーボード像に対して入力操作が可能になる効果を有する。従って、投影入力ユニット１８がプロセッサ本体１７から離しておくことが可能であり、オペレータにとって入力操作の容易となる所望の場所にキーボード像を投影して操作性を向上させることが可能になる。

第１の実施形態においてキーボード像の投影面は内視鏡プロセッサ１０を置く平面、或いは第２の実施形態においてキーボード像の投影面は投影入力ユニット１８を置く平面、と同一の平面に限られる。或いは、内視鏡プロセッサ１０または投影入力ユニット１８を置く平面と一定の関係にある面に限られる。なぜならば、キーボード像が照射される位置と赤外光の遮光位置ＳＰは、キーボード像が投影される面によって変わり、単一のキー位置データは単一の平面にのみ対応しているからである。しかし、後述するキー位置データの補正により、任意の平面、或いは曲面にキーボード像を投影して入力操作を行うことが可能である。

内視鏡プロセッサ１０、１００には、補正ボタン（図示せず）が設けられる。補正ボタンが押されると、モニタ３０の表示は補正モードに切替えられ、補正作業手順が表示される。補正モードが始まると、内視鏡プロセッサ１０或いは投影入力ユニット１８が任意の位置に固定されていること、及びキーボード像が単一の面に投影されているかの確認を促される。次に所定の入力キーを押すように指示される。さらに別の入力キーを順次押すように指示される。

例えば、右上、左上、右下、左下の入力キーを押すように指示され、オペレータが入力操作を行うと、入力制御回路１４により入力キー毎に赤外光を遮光する位置が確認される。所定の複数の入力キーについて赤外光を遮光する位置が確認されると、確認された位置に基づいて他の入力キーの位置も入力制御回路１４により求められ、補正キー位置データとしてメモリ１５に記憶される。

なお、第１、第２実施形態においては検出光を照射する光源として赤外光源１３、１３０が用いられる構成であるが、紫外光を発する紫外光源を用い、カメラ１２、１２０には紫外光のみを通過させるフィルタが設けられる構成であっても本実施形態と同様の効果を生ずる。

さらに、検出光を照射する光源として可視光を照射する可視光光源を用いてもよい。ただし、この場合は、例えば投影光源から発する投影光と検出光とをそれぞれ異なる波長の単色可視光とするとともに、カメラ１２、１２０に赤外フィルタの代わりに検出光の波長の光のみを透過するフィルタが設けられる。このような構成により検出光の画像のみが撮像素子に到達する。

なお、第１、第２実施形態においては赤外光ＩＲが遮光される位置は、画像において検出した位置とする構成であったが、任意の座標に変換した位置とすることも可能である。

次に、本発明の一実施形態を適用したプロセッサ設置台５０について図７、図８を用いて説明する。図７は第１の実施形態を適用したプロセッサ設置台５０の斜視図である。図８は図７のVIII−VIII線に沿った断面図である。

プロセッサ設置台５０は、台座５１、フィルム支持機構５２、巻取りロール５３、モータ５４、及びフィルム送りスイッチ５５（供給指令手段）により構成される。台座５１の上面には、設置領域ＳＡ及び投影領域ＰＡが設けられる。内視鏡プロセッサ１０は設置領域ＳＡに設置される。キーボード像照射部１１_dから出射されるキーボード像は、投影領域ＰＡに投影される。

台座５１の投影領域ＰＡの両端近辺には孔部５６、５６が設けられる。フィルム支持機構５２及び巻取りロール５３は、それぞれ孔部５６、５６内に設けられる。フィルム支持機構５２には、ロール状の交換フィルム６０が取付けられる。交換フィルム６０は、フィルム６１が巻付けられた棒状の芯６２によって構成される。フィルム支持機構５２によって、芯６２が回動自在に支持される。

巻取りロール５３は、フィルム支持機構５２に支持される芯６２と平行な直線を軸に回動可能に支持された棒材であって、モータ５４により回転させられる。巻取りロール５３には、フィルム６１の一端が固定される。フィルム６１の一端を固定した状態において巻取りロール５３を回転させることにより、芯６２からフィルム６１が巻取られる。フィルム送りスイッチ５５をＯＮにすることによりモータ５４は駆動する。すなわち、フィルム支持機構５２、巻取りロール５３、及びモータ５４が一体となることによりフィルム供給手段が構成される。

以上のように、本実施形態を適用したプロセッサ設置台５０によれば、フィルム送りスイッチをＯＮにすることにより、使用済みのフィルムが巻取られ、投影領域ＰＡは未使用のフィルムによって覆われる。従って、消毒作業が不要になる。

なお、本実施形態において、フィルム送りスイッチ５５をＯＮにすることにより、モータ５４が駆動される構成であるが、モータ５４が内視鏡プロセッサに接続され、内視鏡プロセッサに設けられる検査終了ボタン（図示せず）を押すことにより、未使用のフィルムが供給されるようにモータを駆動させる構成であってもよい。または、内視鏡２０のコネクタ（図示せず）を内視鏡プロセッサ１０から引抜くときにモータ５４を駆動する構成であってもよい。

また、本実施形態において、モータ５４を駆動することにより投影領域ＰＡに未使用のフィルムが供給される構成であるが、フィルム支持機構、フィルム巻取りロール、及びモータを設ける代わりに図９に示すように、投影領域ＰＡの端部にフィルム固定ピン５７を備える構成であってもよい。内視鏡プロセッサを使用するたびにフィルムを交換することにより、消毒作業が不要になる。また、本実施形態に比べて構成が簡単で製造が容易である。

或いは、単に設置領域ＳＡと投影領域ＰＡとを有する台座５１の表面を平坦な金属製にする構成であってもよい。台座５１の表面を金属製にすることにより、従来のような樹脂製のキーボードに比べて消毒液に対する耐性を向上させることが可能になる。消毒作業が必要となるが、フィルム、及びフィルム交換作業が不要となる。また、台座５１の表面は金属製でなくても、本発明の第１の実施形態を適用した内視鏡プロセッサを設置し、台座５１の表面にキーボード像を表示させることが可能である。

本発明の第１の実施形態を適用した内視鏡プロセッサを有する内視鏡システムの概観図である。 第１の実施形態における入力ユニットの構成を示すブロック図である。 入力操作を説明するための図である。 入力操作を説明するための図である。 本発明の第２の実施形態を適用した内視鏡プロセッサを有する内視鏡システムの概観図である。 第２の実施形態における入力ユニットの構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態を適用したプロセッサ設置台の斜視図である。 図７におけるVIII−VIII線に沿った断面図である。 プロセッサ設置台の変形例を示す図である。

符号の説明

１０、１００ 内視鏡プロセッサ
１１、１１０ 投影モジュール
１２、１２０ カメラ
１３、１３０ 赤外光源
１４ 入力制御回路
１５ メモリ
１６ 筐体
１７ プロセッサ本体
１８ 投影入力ユニット
４０ 内視鏡システム
５０ プロセッサ設置台
５１ 台座
５２ フィルム支持機構
５３ 巻取りロール
５４ モータ
５７ フィルム固定ピン
６０ 交換フィルム
ＩＲ 赤外光
ＫＩ キーボード像
ＰＡ 投影領域
ＳＡ 設置領域
ＳＰ 遮光位置

Claims (9)

1. 内視鏡システムを操作するための複数の入力キーによって構成される入力部に相当する光学像を投影する入力像投影手段と、
   前記光学像が投影される投影面の上を通過する検出光を出力する検出光出力手段と、
   前記検出光を撮像可能な撮像手段と、
   前記撮像手段により撮像される画像に基づいて、前記検出光が遮光される場合における遮光される位置を検出する位置検出手段と、
   前記遮光される位置に基づいて、前記光学像として写る複数の入力キーの中の何れの入力キーに対して入力が行われているかを判断する入力判断手段とを備える
   ことを特徴とする内視鏡プロセッサ。
2. 前記入力像投影手段、前記検出光出力手段、及び前記撮像手段を前面或いは側面に有する筐体を備えることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡プロセッサ。
3. 前記入力像投影手段、前記検出光出力手段、及び前記撮像手段を有する投影入力ユニットとして、前記内視鏡プロセッサの筐体から分離可能であることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡プロセッサ。
4. 前記内視鏡システムの複数の動作モードの中で、選択される動作モードにおいて入力操作が行われる前記入力キーを投影するように前記入力像投影手段を駆動する投影駆動手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡プロセッサ。
5. 前記検出光が赤外線であることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡プロセッサ。
6. 前記光学像が投影される入力面を備え、請求項１に記載の内視鏡プロセッサが設置されることを特徴とする内視鏡プロセッサ設置台。
7. 前記入力面が金属製であることを特徴とする請求項６に記載の内視鏡プロセッサ設置台。
8. 前記入力面が、交換可能なフィルムにより覆われることを特徴とする請求項６に記載の内視鏡プロセッサ設置台。
9. 前記入力面を覆うフィルムを、前記入力面に供給するための指令が行われる供給指令手段と、
   前記交換指令手段に指令が行われるときに、前記入力面を覆うように、フィルムを供給するフィルム供給手段とを備える
   ことを特徴とする請求項６に記載の内視鏡プロセッサ設置台。
   
   

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