JP3748979B2 - 電子内視鏡装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子内視鏡装置、更に詳しくは電子内視鏡と信号処理装置の接続コネクタ部分に特徴のある電子内視鏡装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電子内視鏡装置１０１は、図１０に示すように、体腔内に挿入し体腔内の被写体を撮像する電子内視鏡１０２と、この電子内視鏡１０２に照明光を供給する光源部１０３と電子内視鏡１０２からの撮像信号を信号処理するプロセッサ部１０４及び電子内視鏡１０２に送気／送水を行うポンプ１０５からなる一体型となった本体装置１０７とを備えて構成される。
【０００３】
電子内視鏡１０２は、先端が湾曲可能な細長で軟性な挿入部１０８と、挿入部１０８の基端部に連設され電子内視鏡１０２を保持すると共に各種操作を行う操作部１０９と、この操作部１０９より延出したユニバーサルコード１１０とから構成され、電子内視鏡１０２は、ユニバーサルコード１１０により本体装置１０７と着脱自在に接続されている。
【０００４】
本体装置１０７内部の光源部１０３では、キセノン、ハロゲン、メタルハライドなどより成るランプ１１１からの照明光が、集光レンズ１１２を介して電子内視鏡１０２内に配設される光ファイバーの束から成るＬＧ（ライトガイド）用ファイバー束１１３を経由して電子内視鏡１０２の先端内に設けられているＬＧレンズ１１４より出射され、図示しない被写体を照明するようになっている。ここで、光源部１０３では、被写体の明るさを調節するために、ランプ１１１への供給電圧や電流を制御するか、または図示しない絞り手段をランプ１１１とＬＧ用ファイバー束１１３との間に介することもある。
【０００５】
電子内視鏡１０２のの挿入部１０８の先端部内には、イメージセンサとして例えばＣＣＤ１１５が設けられており、ＣＣＤ１１５は図示しない被写体の像を対物レンズ１１６を介して撮像し、被写体像の光情報を電気信号（撮像信号）に変換するようになっている。
【０００６】
本体装置１０７内部のプロセッサ部１０４には、ＣＣＤ１１５を駆動するＣＣＤ駆動回路１１７が設けられていて、ＣＣＤ駆動回路１１７によりＣＣＤ１１５を駆動すると共に、プロセッサ部１０４では、ＣＣＤ１１５からの撮像信号がプリアンプ１１８にて増幅され、次に映像信号処理回路１１９にて映像信号の形態に処理され、映像出力が図示しないモニタ表示装置に入力され、観察画像として表示されるようになっている。
【０００７】
ここで、ＣＣＤ駆動回路１１７からのＣＣＤ１１５の駆動信号及びＣＣＤ１１５からの撮像信号は挿入部１０８及びユニバーサルコード１１０を内挿する信号ケーブル１２０により、ＣＣＤ１１５とプロセッサ部１０４との間を伝送するようになっている。
【０００８】
また、医療用の電子内視鏡１０２では、胃や腸内部に空気を注入（送気）したり、前記対物レンズ１０１上の付着粘液を除去するために水を内視鏡先端部に具備した送気／送水ノズル１２１より噴出（送水）するために、送気送水用の管路１２２を有し、送気／送水を本体装置１０７にて前記ポンプ１０５によって制御している。
【０００９】
これら電子内視鏡装置１０１の必要構成要件のため、電子内視鏡１０２と本体装置１０７とを接続するユニバーサルコード１１０のコネクタ部１２３においては、信号ケーブル１２０の複数本の信号接点、ＬＧ用ファイバー束１１３、送気送水用管路１２２など複数なる接点を有することになる。
【００１０】
つまり従来例では、図１１に示すように、例えば本体装置１０７に接続する電子内視鏡１０２のコネクタ部１２３においては、信号ケーブル１２０の複数本の信号接点１２８、ＬＧファイバー束１１３、送気送水用管路１２２など複数なる接点を有するため、一度電子内視鏡を接続すると、電子内視鏡は本体装置に物理的に固定される。
【００１１】
従来の別の電子内視鏡装置１３１の構成では、図１２に示すように、光源部１０３及びポンプ１０５よりなる光源装置１３２とプロセッサ部１０４を構成するプロセッサ装置１３３とが別体となっている。なお、この光源装置１３２では、集光レンズ１１２からの出射光を制御するための絞り１３４と絞り制御回路１３５とを具備している。
【００１２】
一方、この電子内視鏡装置１３１では、光源装置１３２とプロセッサ装置１３３が別体のため、光源装置１３２と電子内視鏡１０２のＬＧ用ファイバー束１１３及び送気送水管路１２２との接続はユニバーサルコード１１０のコネクタ部１２３により行われ、プロセッサ装置３０へはＣＣＤ駆動信号及びＣＣＤ出力信号（撮像信号）を接続する必要があるため電子内視鏡１０２の信号ケーブル１２０との接続はユニバーサルコード１１０のコネクタ部１２３より延出した別の接続ケーブル１３６のコネクタ部１３７にて行なう。なお、この接続ケーブル１３６は電子内視鏡１０２に対して一体型でも良いが、着脱可能な接続式の方が、電子内視鏡１０２の洗浄、消毒などの取り扱い上でも使い勝手が良い。
【００１３】
ところで、医用内視鏡の場合、内視鏡挿入部が被写体すなわち胃内部や腸内部に挿入され、術者は操作部を持ちながら、挿入部先端のアングル（湾曲角度）を変えたり送気送水などの各種の操作を行うが、その際、挿入部を軸方向に回転（時に１回転以上も）させたり、挿入を少し戻したりということを繰り返す手技が行われる。特に腸内部への内視鏡挿入に於いては、非常に長く曲がりくねった腸内に、挿入部を最大１．３ｍも挿入させていく訳であり、上記挿入部の回転や、挿入を少し戻すことは、必須の施術である。
【００１４】
ところが、前述のように、従来の電子内視鏡装置では、電子内視鏡は一度本体装置側と接続してしまうとコネクタで物理的に固定されてしまうため、上記回転手技を行おうとした場合、電子内視鏡の操作部と接続した本体装置間のケーブル部分では捻れが発生するが、電子内視鏡に捻れを吸収、あるいは自由に軸方向回転できるような機能がないため、術者にとって施術に困難を招いていた。また、術者によっては、この捻れを解消するために、一旦電子内視鏡を本体装置から抜去して、捻れを戻してから再び本体装置に接続するといった苦労及び煩雑な作業が強いられ、このことは緊急医療の際には、特に重要な課題となっていた。
【００１５】
そこで、この電子内視鏡の捻れについて、例えば特開平３−１３９３２３号公報においては、「内視鏡の操作部にユニバーサルケーブルが接続（着脱不可）され、中心軸を中心に３６０゜未満の回転が可能なコネクタ接続部構造。（コネクタ内部の信号ケーブルの引きちぎれ防止の為にストッパーを有し、３６０゜未満）」が開示されている。
【００１６】
一方、従来の別の課題として、電気信号のコネクタ接点の導電安定性が挙げられる。すなわち、医用電子内視鏡においては、滅菌消毒を各症例毎など頻繁に行うが、その際、電子内視鏡は本体装置からはずす必要があり、つまりコネクタ部の接点の着脱が頻繁に行われる。また、滅菌消毒などの環境下に置かれるために、電気接点が腐食、酸化され易い。それら要因による電気接点の劣化が考えられ、接触不良の場合には安定した観察画像を損なうなどの影響があるため、電気信号の接点の導電安定性もまた重要な課題となっていた。
【００１７】
そこで、この電気信号のコネクタ接点の導電安定性について、例えば特開平４−１４６７１５号公報においては、電気信号接点の代わりに磁気結合によって信号伝送する案を開示している。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平３−１３９３２３号公報の場合、回転が許容されるのが３６０゜未満であり、自由な回転を提供するものでないので、前記術者の使い勝手を考慮すると十分ではない。さらに前述のように、医用内視鏡では洗浄や消毒を行う為、この様に内視鏡操作部が回転機構を有する事は、すなわち水密性が犠牲になっている訳であり、雑菌や水分が内部に侵入したりする可能性があるため、この面からも妥当ではない。
【００１９】
さらには、この先行例では、回転機構部分における電気信号の伝達は、摺動接点、つまり金属接点が擦れていくことにより、信号の導通をさせながら回転を許容するものであり、その摺動時においては、チャタリングといって接点が接触したり離れたりを細かく繰り返すことになるので、回路機能として誤動作を招いたり、また、映像信号にもノイズを誘発するので観察画像にもノイズが発生し、安定した機器性能を損なうことになるといった問題もある。
【００２０】
また、他の先行例としての例えば特開平８−７６０２５号公報においては、「内視鏡の操作部とコネクタ部との間のケーブル部を、その途中に中継機能を持たせ、所定角度（３６０゜以内）だけ回転可能とした」ものを開示しているが、やはりこれも前記特開平３−１３９３２３号公報と同様、術者の使い勝手を考慮すると十分ではない。
【００２１】
また、上記特開平４−１４６７１５号公報では、信号伝送方式としては接点レス構造であり、導電安定性については向上が唱われているが、同公報明細書内での実施例からも示されている通り、電子内視鏡の信号構成を考慮すると、信号伝送のための磁気結合対が複数個必要となる。また、前述のように、信号接点の他にＬＧのための接点も必要となるため、電気信号としての接点レスにはなっても、電子内視鏡を接続した状態では、やはり電子内視鏡と本体装置が物理的に固定されてしまうため、前記自由なる回転をもたらすものではない。
【００２２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、電子内視鏡の信号処理装置に対する自由で無制限な回転を提供し、拘束のない自由な施術を可能にすると共に、特に自由に回転させた時においても、安定した画質および機器性能を得ることのできる電子内視鏡装置を提供することを目的としている。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子内視鏡装置は、細長な挿入部内に挿通された照明光を伝送する照明光伝送手段と、前記挿入部の先端部内に設けられた前記照明光にて照明された被写体を撮像して当該被写体画像を画像信号に変換する撮像手段とを具備してなる電子内視鏡と、前記電子内視鏡からの出力信号を受けて表示手段に対して前記被写体の画像が表示可能な映像信号を出力する信号処理装置とを備えた電子内視鏡装置において、前記電子内視鏡は、前記撮像手段からの画像信号を画像光信号に変換して伝送する画像光信号伝送手段を備え、前記電子内視鏡と前記信号処理装置とは、前記照明光および前記画像光信号が伝送可能となるように接続コネクタにより接続され、前記接続コネクタは、前記電子内視鏡と前記信号処理装置との接合面において、前記照明光伝送手段と前記画像光信号伝送手段とを前記接合面の中心軸を中心として同心円状に円形に形成し、前記電子内視鏡と前記信号処理装置とを前記中心軸を中心に回動自在に接続したことを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について述べる。
【００２６】
図１ないし図７は本発明の第１の実施の形態に係わり、図１は電子内視鏡装置の構成を示す構成図、図２は図１の接続部の断面構成を示す断面図、図３は図１の接続部で接続される電子内視鏡のユニバーサルコードの先端のコネクタプラグ部の構成を示す構成図、図４は図３のコネクタプラグ部と本体装置のコネクタソケット部との接続状態での断面を示す断面図、図５は図１の電子内視鏡への本体装置からの電源供給手段の一例を示す図、図６は図１の電子内視鏡への本体装置からの電源供給手段の第１の変形例を示す図、図７は図１の電子内視鏡への本体装置からの電源供給手段の第２の変形例を示す図である。
【００２７】
図１に示すように、本実施の形態の電子内視鏡装置１は、体腔内の被写体を撮像する電子内視鏡２と、電子内視鏡２に照明光を供給する光源部３と電子内視鏡２からの後述する画像信号を信号処理するプロセッサ部４及び電子内視鏡２に送気／吸気を行うポンプ５が一体構造となっている本体装置６とを備えて構成され、電子内視鏡２と本体装置６とが接続部７において着脱可能に接続されるようになっている。
【００２８】
つまり、接続部７においては、図２に示すように、ポンプ５に接続され送気／吸気を行う送気用管路８ａを中心に、光源部３からの照明光を伝送するＬＧ（ライトガイド）用ファイバー束９ａ、次に後述する画像光信号を伝送する画像光信号伝送用ファイバー束１０ａが各々同心円状に円形に構成されている。
【００２９】
そして、送気用管路８ａ、ＬＧ用ファイバー束９ａ及び画像光信号伝送用ファイバー束１０ａは、接続部７において、同じく電子内視鏡２に挿通され各々同心円状に円形に構成された送気用管路８ｂ、ＬＧ用ファイバー束９ｂ及び画像光信号伝送用ファイバー束１０ｂに、着脱可能であると同時に無制限に回転可能に接続されている。
【００３０】
図３に示すように、電子内視鏡２のユニバーサルコード１１は、コネクタグリップ部１２に接合され、コネクタグリップ部１２はコネクタプラグ部１３と接合される。術者がコネクタグリップ部１２を本体装置６に対し着脱を行う際には、コネクタグリップ部１２を掴んで行う。ここで、コネクタプラグ部１３は、接続部７において本体装置６のコネクタソケット部（図示せず）に挿入、接続される部分である。さらにコネクタプラグ部１３には、ボールプランジャ受けＶ字溝１４、１５を有し、コネクタプラグ部１３を本体装置６のコネクタソケット部（図示せず）に接続した時に、クリック感を伴う固定を行う。また、コネクタプラグ部１３は、円筒状であり、本体装置６に接続された状態でもプラグ軸を中心に自由な回転を提供するものである。
【００３１】
詳細には、図４に示すように、コネクタプラグ部１３を本体装置６のコネクタソケット部２１に接続した状態においては、コネクタソケット部２１には、ボールベアリング２２が計４個設けられ、ボールベアリング２２はボールホルダ２３を介して圧縮バネ２４によって圧力をかけられた状態でコネクタソケット部２１の円筒状管面より突出している。
【００３２】
そして、コネクタプラグ部１３は、コネクタソケット部２１の正規の位置まで挿入されると、ボールプランジャ受けＶ字溝１４、１５の位置にボールベアリング２２が当たり、クリック感と共に固定される。また、プラグ軸方向の回転に関しては、３６０度以上の自由な回転が可能である。
【００３３】
コネクタソケット部２１の送気用管路８ａは、テーパ状になっており、コネクタプラグ部１３の送気用管路８ｂと接続された時に送気用空気が伝達され、かつ前記空気が漏洩しないようになっている。
【００３４】
なお、前記送気用管路８ａ、８ｂは、各々金属材質でも良いが、上記空気の漏洩させない伝達を達成し、かつ上記コネクタ接合部分の自由な回転をなめらかに可能せしめるために、コネクタ接触部分をテフロンなどの潤滑樹脂にてコーティングしても良い。
【００３５】
また、ＬＧ用ファイバー束９ａ、９ｂ、そして画像光信号伝送用ファイバー束１０ａ、１０ｂとがそれぞれ対向し、前記プラグ軸方向の自由な回転を可能としながら、光信号として伝達が達成される。
【００３６】
図１に示すように、ＬＧ用ファイバー束９ａは、本体装置６で光源部３のランプ３１からの照明光を入射するため入射面３２の断面が円形となっていて、また、ＬＧ用ファイバー束９ｂは電子内視鏡２の先端部内でＬＧレンズ３３を介して被写体に照明光を出射するために出射面３４の断面も円形となっている。また、画像光信号伝送用ファイバー束１０ａ、１０ｂもＬＧ用ファイバー束９ａ、９ｂと同様に、電子内視鏡２の先端部内での画像光信号伝送用ファイバー束１０ｂの入射面３５の断面及び本体装置６での画像光信号伝送用ファイバー束１０ａの出射面３６の断面が円形となっている。
【００３７】
本体装置６内部において、ポンプ５からの送気を送気用管路８ａに送り、前記接続部７を介して前記電子内視鏡２内の送気用管路８ｂを経由して電子内視鏡２の先端部より送気または吸気を行う。また、本体装置６内部において、ランプ３１からの照明光をＬＧ用ファイバー束９ａの入射面３２に入射し、前記接続部７を介して前記電子内視鏡２内のＬＧ用ファイバー束９ｂの出射面３４を経由して電子内視鏡２の先端部のＬＧレンズ３３から照明光として出射し、図示しない被写体を照明する。
【００３８】
電子内視鏡２の先端部には、ＩＧレンズ（イメージレンズ）４１が具備されており、内蔵されたイメージセンサとしての例えばＣＣＤ４２に被写体像を結像する。
【００３９】
本実施の形態では、電子内視鏡２側にＣＣＤ４２を駆動するＣＣＤ駆動回路４３と、同期信号を発生するＳＳＧ（同期信号発生器）４４と、ＣＣＤ４２からの映像信号を相関２重サンプルするＣＤＳ（相関２重サンプル回路）４５と、このＣＤＳ４５の出力信号を光信号に変換し画像光信号として画像光信号伝送用ファイバー束１０ｂの入射面３５に供給するフォトダイオード４６とを具備している。
【００４０】
そして、ＳＳＧ４４は、ＴＶ映像信号としての水平同期信号及び垂直同期信号などの基本同期信号を発生し、ＣＣＤ駆動回路４３にてＣＣＤ４２に必要な駆動信号を発生し、ＣＣＤ４２を駆動する。ＣＣＤ４２からの映像信号はＣＤＳ４５に入力され、ＣＤＳ４５はさらにＳＳＧ４４からのサンプリングパルスを受け、前記映像信号を相関２重サンプリングし、不要なキャリア成分を除去した映像信号を得る。
【００４１】
ＣＤＳ４５の出力信号は、前記フォトダイオード４６に入力され、光信号に変換される。変換された光信号は画像光信号として電子内視鏡２内の画像伝送用ファイバー束１０ｂの入射面３５に入射され、上記本体装置６との接続部７を介して、さらに本体装置部６の画像伝送用ファイバー束１０ａを経由して画像光信号伝送用ファイバー束１０ａの出射面３６より出射される。
【００４２】
本体装置６において、画像光信号伝送用ファイバー束１０ａの出射面３６より出射された画像光信号は、フォトトランジスタ５１に入射され、再び電気信号である映像信号に変換される。そして、前記フォトトランジスタ５１からの映像信号は、サンプル回路５２に入力され、さらに映像信号処理回路５３にて階調（ガンマ）変換、輪郭強調などの信号処理が施され、図示しない映像表示装置に映像信号を出力する。ここで、本体装置６のＳＳＧ５４は、前記フォトトランジスタ５１からの映像信号を受け、映像同期信号を抽出して、本体装置６の内部の前記サンプル回路５２や前記映像信号処理回路５３に基準同期信号としての各種同期パルスを供給するものである。
【００４３】
ところで、前記電子内視鏡２内には、前述の通りＣＣＤ４２に関わるＣＣＤ駆動回路４３、ＣＤＳ４５およびＳＳＧ４４などの回路を具備するため、前記各回路に対して電源を供給する必要がある。そこで、本実施の形態では、図５に示すように、前記本体装置６内に具備される電源回路６１の電源出力の一部が交流変換された交流電源として、前記接続部７近傍に具備されたトランス６２に供給される。
【００４４】
一方、前記電子内視鏡２側の前記接続部７近傍にもトランス６３が具備され、前記トランス６２、６３との間で電磁結合により、前記トランス６３には交流の起電力が発生する。前記起電力は前記電子内視鏡２内に具備された整流回路６４に入力され直流に変換し、前記電子内視鏡２内部の前記各回路に供給される。
【００４５】
トランス６２、６３は、図示の通りループコイル状に形成され、前記送気用管路８ａ、８ｂを中心とするＬＧ用ファイバー束９ａ、９ｂ、画像伝送用ファイバー束１０ａ、１０ｂのさらに外周に（図３参照）、各々同心円状に対向して配置され、コネクタプラグ部１３の軸方向の自由な回転を可能としながら、磁気信号として伝達が達成される。トランス６２から発生する磁束は、トランス６３のループを貫通するため、トランス６３の出力端子には前記磁束に対応した交流の起電力を得る。
【００４６】
このように本実施の形態では、接続部７でＬＧ用ファイバー束９ａ、９ｂ、そして画像光信号伝送用ファイバー束１０ａ、１０ｂとがそれぞれ対向し、コネクタプラグ部１３のプラグ軸中心に対して自由な回転を可能としているので、電子内視鏡２の本体装置６に対する捻れや回転の規制の拘束のない施術ができる。また、この施術時、特に上記自由に回転させた時においても、画像光信号伝送用ファイバー束１０ａ、１０ｂによる電気的信号接点を排除したコネクタ接続部分での安定した信号伝送が行われるため、観察画像にノイズが発生しない安定した画質および機器性能が可能となる。
【００４７】
さらには、電子内視鏡２上で、少なくともユニバーサルコード１１には、ＣＣＤ駆動信号やＣＣＤ出力信号などの高周波信号を扱う電気信号ケーブルが内蔵されないので、ＥＭＣ不要幅射ノイズを低減するという点で非常に効果的である。また、内視鏡部と本体装置部とを接続する電気信号の接点が存在しない事から、同様にＥＭＣのノイズ低減に対し、非常に効果的である。
【００４８】
なお、電子内視鏡２内に具備した各回路への電源供給の方法として、電子内視鏡２と本体装置６との接続部に設けたトランス６２、６３による電磁結合によって本体装置側６から供給しているが、図６に示すように第１の変形例として、電子内視鏡２内に電源としての電池６５を具備してもよく、電子内視鏡２内の電池６５によって、電子内視鏡２内のＣＣＤ４２、ＣＣＤ駆動回路４３、ＳＳＧ４４、ＣＤＳ４５およびフォトダイオード４６の各回路への電源供給を行うように構成してもよい。
【００４９】
また、電子内視鏡２内に具備した各電気回路への電源供給の別の方法として、上記第１の変形例では、電子内視鏡２内に電源としての電池６５を具備するものであったが、第２の変形例として、光結合によって本体装置６から電源を供給するようにしてもよい。つまり、図７に示すように、本体装置６内に発光源６６を具備させ、発光源６６からの光は、信号伝送用ファイバー束６７ａ、６７ｂを経由して電子内視鏡２内の光電池６８に入射する。光電池６８は、光電変換によって前記入射光を起電力に変換し、電子内視鏡２内のＣＣＤ４２、ＣＣＤ駆動回路４３、ＳＳＧ４４、ＣＤＳ４５およびフォトダイオード４６の各回路への電源の供給を行うように構成してもよい。なお、発光源６６はランプ３１を兼用しても良い。また、接続部７で信号伝送用ファイバー束６７ａは、送気用管路８ａを中心に、各々同心円状に円形に構成されたＬＧ用ファイバー束９ａ、画像光信号伝送用ファイバー束１０ａの最外周に形成され、信号伝送用ファイバー束６７ｂも同様に送気用管路８ｂを中心に、各々同心円状に円形に構成されたＬＧ用ファイバー束９ｂ、画像光信号伝送用ファイバー束１０ｂの最外周に形成されている。
【００５０】
図８及び図９は本発明の第２の実施の形態に係わり、図８は電子内視鏡装置の構成を示す構成図、図９は図８の接続部の断面構成を示す断面図である。
【００５１】
第２の実施の形態は、第１の実施の形態とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
【００５２】
第１の実施の形態においては、電子内視鏡２の先端部に具備したＳＳＧ４４から発生する映像同期信号が、ＣＣＤ４２の駆動、ＣＤＳ４５やサンプル回路５２でのサンプリング、および映像信号処理回路５３での同期信号の基準として用いられているが、第２の実施の形態においては、前記同期信号を発生させるＳＳＧ４４ａは、図８に示すように、本体装置６内に具備されている。
【００５３】
そして、このＳＳＧ４４ａからの各同期信号は、フォトダイオード７１に入力され光変調信号として同期信号伝送用ファイバー束７２ａ、７２ｂを経由して電子内視鏡２内のフォトトランジスタ７３に入力され、前記光変調信号を信号分離回路７４で前記各同期信号に変換し、電子内視鏡２内のＣＣＤ駆動回路４３の駆動およびＣＤＳ４５のサンプリングの基準同期信号として用いる。
【００５４】
同期信号伝送用ファイバー束７２ａは、図９に示すように、送気用管路８ａを中心に、各々同心円状に円形に構成されたＬＧ用ファイバー束９ａ、画像光信号伝送用ファイバー束１０ａの最外周に形成され、同期信号伝送用ファイバー束７２ｂも同様に送気用管路８ｂを中心に、各々同心円状に円形に構成されたＬＧ用ファイバー束９ｂ、画像光信号伝送用ファイバー束１０ｂの最外周に形成されている。
【００５５】
なお、前記各同期信号が複数本数ある場合には、前記同期信号伝送用ファイバー束およびフォトダイオード、フォトトランジスタは、通常は複数系統必要となるが、図８の例では、本体装置６内のＳＳＧ４４ａにおいて発生される前記複数の各同期信号は、同ＳＳＧ４４ａ内にて、１つの複合信号として重畳され、フォトダイオード７１に入力され、一つの光変調信号として信号伝送用ファイバー束７２ｂ、７２ａを介して内視鏡１内のフォトトランジスタ７３に入力され、電気信号に変換される。前記変換された１つの同期信号は、次に信号分離回路７４に入力され、元の複数本の各基準同期信号に再び変換される。前記信号分離回路７４からの各同期信号は、１つはＣＣＤ駆動のためのＣＣＤ駆動回路４３の基準同期信号として、もう１つはＣＣＤ４２からの出力信号を相関２重サンプルする為のＣＤＳ４５の基準同期信号として各々入力される。
【００５６】
そして、第１の実施の形態と同様に、ＣＤＳ４５にてＣＣＤ出力信号から不要なキャリア成分が除去された画像信号は、フォトダイオード４６に入力され、光変調信号として画像伝送用ファイバー束１０ａ、１０ｂを介して本体装置６内のフォトトランジスタ５１に入力され、再び電気画像信号に変換される。前記画像信号は、サンプル回路５２に入力され、さらに映像信号処理回路５３にて階調（ガンマ）変換、輪郭強調などの信号処理を行い、図示しない映像表示装置に映像信号を出力する。
【００５７】
このように、本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【００５８】
なお、第２の実施の形態においても、電子内視鏡２内に具備した各回路への電源供給の方法として、図６及び図７に示したように、電池６５や光電池６８を設けて供給するようにしてもよい。
【００５９】
［付記］
（付記項１） 細長な挿入部内に挿通された照明光を伝送する照明光伝送手段と、前記挿入部の先端部内に設けられた前記照明光にて照明された被写体を撮像して電気信号に変換する撮像手段とを具備してなる電子内視鏡と、
前記電子内視鏡からの出力信号を受けて表示手段に対して前記被写体の画像が表示可能な映像信号を出力する信号処理装置と
を備えた電子内視鏡装置において、
前記電子内視鏡は、前記撮像手段からの前記電気信号に基づくデータ信号を伝送するデータ伝送手段を備え、
前記電子内視鏡と前記信号処理装置とが接続コネクタにより接続され、
前記接続コネクタは、前記電子内視鏡と前記信号処理装置との接合面において、前記照明光伝送手段と前記データ伝送手段とを前記接合面の中心軸を中心として同心円状に円形に形成し、前記電子内視鏡と前記信号処理装置とを前記中心軸を中心に回動自在に接続した
ことを特徴とする電子内視鏡装置。
【００６０】
（付記項２） 前記電子内視鏡は、前記撮像手段の電気信号を光信号に変換する光信号変換手段を有し、
前記照明光伝送手段は、前記照明光を伝送する照明光伝送用ファイバ束であり、
前記データ伝送手段は、前記光信号を伝送する光信号伝送用ファイバ束であって、
前記接続コネクタは、前記照明光伝送用ファイバ束と前記光信号伝送用ファイバ束とを前記接合面の中心軸を中心として同心円状に円形に形成している
ことを特徴とする付記項１に記載の電子内視鏡装置。
【００６１】
（付記項３） 前記信号処理装置は、前記撮像手段への駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、前記駆動信号を光駆動信号に変換する光駆動信号発生手段を具備し、
前記電子内視鏡は、前記光駆動信号を伝送する光駆動信号伝送用ファイバ束と、前記光駆動信号伝送用ファイバ束により伝送された前記光駆動信号を電気信号に変換し前記撮像手段を駆動する変換手段とを備え、
前記接続コネクタは、前記照明光伝送用ファイバ束と前記光信号伝送用ファイバ束及び前記光駆動信号伝送用ファイバ束とを前記接合面の中心軸を中心として同心円状に円形に形成している
ことを特徴とする付記項２に記載の電子内視鏡装置。
【００６２】
（付記項４） 前記電子内視鏡は、前記挿入部の先端部に開口し送気送水する送気送水管路を有し、
前記接続コネクタは、前記照明光伝送用ファイバ束と前記光信号伝送用ファイバ束及び前記送気送水管路とを前記接合面の中心軸を中心として同心円状に円形に形成している
ことを特徴とする付記項２に記載の電子内視鏡装置。
（付記項５） 前記電子内視鏡は、前記挿入部の先端部に開口し送気送水する送気送水管路を有し、
前記接続コネクタは、前記照明光伝送用ファイバ束と前記光信号伝送用ファイバ束と前記光駆動信号伝送用ファイバ束及び前記送気送水管路とを前記接合面の中心軸を中心として同心円状に円形に形成している
ことを特徴とする付記項３に記載の電子内視鏡装置。
（付記項６） 前記電子内視鏡は、電池を具備する
ことを特徴とする付記項１、２、３、４または５のいずれか１つに記載の電子内視鏡装置。
（付記項７） 前記信号処理装置は、電力供給用の光を供給する光供給手段を有し、
前記電子内視鏡は、前記光供給手段からの光を伝送する光伝送用ファイバ束と、前記光伝送用ファイバ束により伝送された前記光供給手段からの光を電力に変換する光電池とを備え、
前記接続コネクタは、前記照明光伝送用ファイバ束と前記光信号伝送用ファイバ束及び前記光伝送用ファイバ束とを前記接合面の中心軸を中心として同心円状に円形に形成している
ことを特徴とする付記項２、３、４または５のいずれか１つに記載の電子内視鏡装置。
（付記項８） 前記電子内視鏡は、整流回路よりなる電源手段と、前記信号処理装置から前記整流回路に電力を供給するトランス対による電磁結合手段とを有し、
前記接続コネクタは、前記照明光伝送用ファイバ束と前記光信号伝送用ファイバ束及び前記電磁結合手段とを前記接合面の中心軸を中心として同心円状に円形に形成している
ことを特徴とする付記項２、３、４または５のいずれか１つに記載の電子内視鏡装置。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の電子内視鏡装置によれば、接続コネクタが電子内視鏡と信号処理装置との接合面において、照明光伝送手段とデータ伝送手段とを接合面の中心軸を中心として同心円状に円形に形成し、電子内視鏡と信号処理装置とを前記中心軸を中心に回動自在に接続するので、電子内視鏡の信号処理装置に対する自由で無制限な回転を提供し、拘束のない自由な施術を可能にすると共に、特に自由に回転させた時においても、安定した画質および機器性能を得ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電子内視鏡装置の構成を示す構成図
【図２】図１の接続部の断面構成を示す断面図
【図３】図１の接続部で接続される電子内視鏡のユニバーサルコードの先端のコネクタプラグ部の構成を示す構成図
【図４】図３のコネクタプラグ部と本体装置のコネクタソケット部との接続状態での断面を示す断面図
【図５】図１の電子内視鏡への本体装置からの電源供給手段の一例を示す図
【図６】図１の電子内視鏡への本体装置からの電源供給手段の第１の変形例を示す図
【図７】図１の電子内視鏡への本体装置からの電源供給手段の第２の変形例を示す図
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る電子内視鏡装置の構成を示す構成図
【図９】図８の接続部の断面構成を示す断面図
【図１０】第１の従来例の電子内視鏡装置の構成を示す構成図
【図１１】図１０の本体装置に接続する電子内視鏡のコネクタ部の構成を示す構成図
【図１２】第２の従来例の電子内視鏡装置の構成を示す構成図
【符号の説明】
１…電子内視鏡装置
２…電子内視鏡
３…光源部
４…プロセッサ部
５…ポンプ
６…本体装置
７…接続部
８ａ、８ｂ…送気用管路
９ａ、９ｂ…ＬＧ用ファイバー束
１０ａ、１０ｂ…画像光信号伝送用ファイバー束
１１…ユニバーサルコード
１２…コネクタグリップ部
１３…コネクタプラグ部
１４、１５…ボールプランジャ受けＶ字溝
２１…コネクタソケット部
２２…ボールベアリング
２３…ボールホルダ
２４…圧縮バネ
３１…ランプ
３２、３５…入射面
３３…ＬＧレンズ
３４、３６…出射面
４１…ＩＧレンズ
４２…ＣＣＤ
４３…ＣＣＤ駆動回路
４４、５４…ＳＳＧ
４５…ＣＤＳ
４６…フォトダイオード
５１…フォトトランジスタ
５２…サンプル回路
５３…映像信号処理回路
６１…電源回路
６２、６３…トランス
６４…整流回路
【発明の属する技術分野】
本発明は電子内視鏡装置、更に詳しくは電子内視鏡と信号処理装置の接続コネクタ部分に特徴のある電子内視鏡装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電子内視鏡装置１０１は、図１０に示すように、体腔内に挿入し体腔内の被写体を撮像する電子内視鏡１０２と、この電子内視鏡１０２に照明光を供給する光源部１０３と電子内視鏡１０２からの撮像信号を信号処理するプロセッサ部１０４及び電子内視鏡１０２に送気／送水を行うポンプ１０５からなる一体型となった本体装置１０７とを備えて構成される。
【０００３】
電子内視鏡１０２は、先端が湾曲可能な細長で軟性な挿入部１０８と、挿入部１０８の基端部に連設され電子内視鏡１０２を保持すると共に各種操作を行う操作部１０９と、この操作部１０９より延出したユニバーサルコード１１０とから構成され、電子内視鏡１０２は、ユニバーサルコード１１０により本体装置１０７と着脱自在に接続されている。
【０００４】
本体装置１０７内部の光源部１０３では、キセノン、ハロゲン、メタルハライドなどより成るランプ１１１からの照明光が、集光レンズ１１２を介して電子内視鏡１０２内に配設される光ファイバーの束から成るＬＧ（ライトガイド）用ファイバー束１１３を経由して電子内視鏡１０２の先端内に設けられているＬＧレンズ１１４より出射され、図示しない被写体を照明するようになっている。ここで、光源部１０３では、被写体の明るさを調節するために、ランプ１１１への供給電圧や電流を制御するか、または図示しない絞り手段をランプ１１１とＬＧ用ファイバー束１１３との間に介することもある。
【０００５】
電子内視鏡１０２のの挿入部１０８の先端部内には、イメージセンサとして例えばＣＣＤ１１５が設けられており、ＣＣＤ１１５は図示しない被写体の像を対物レンズ１１６を介して撮像し、被写体像の光情報を電気信号（撮像信号）に変換するようになっている。
【０００６】
本体装置１０７内部のプロセッサ部１０４には、ＣＣＤ１１５を駆動するＣＣＤ駆動回路１１７が設けられていて、ＣＣＤ駆動回路１１７によりＣＣＤ１１５を駆動すると共に、プロセッサ部１０４では、ＣＣＤ１１５からの撮像信号がプリアンプ１１８にて増幅され、次に映像信号処理回路１１９にて映像信号の形態に処理され、映像出力が図示しないモニタ表示装置に入力され、観察画像として表示されるようになっている。
【０００７】
ここで、ＣＣＤ駆動回路１１７からのＣＣＤ１１５の駆動信号及びＣＣＤ１１５からの撮像信号は挿入部１０８及びユニバーサルコード１１０を内挿する信号ケーブル１２０により、ＣＣＤ１１５とプロセッサ部１０４との間を伝送するようになっている。
【０００８】
また、医療用の電子内視鏡１０２では、胃や腸内部に空気を注入（送気）したり、前記対物レンズ１０１上の付着粘液を除去するために水を内視鏡先端部に具備した送気／送水ノズル１２１より噴出（送水）するために、送気送水用の管路１２２を有し、送気／送水を本体装置１０７にて前記ポンプ１０５によって制御している。
【０００９】
これら電子内視鏡装置１０１の必要構成要件のため、電子内視鏡１０２と本体装置１０７とを接続するユニバーサルコード１１０のコネクタ部１２３においては、信号ケーブル１２０の複数本の信号接点、ＬＧ用ファイバー束１１３、送気送水用管路１２２など複数なる接点を有することになる。
【００１０】
つまり従来例では、図１１に示すように、例えば本体装置１０７に接続する電子内視鏡１０２のコネクタ部１２３においては、信号ケーブル１２０の複数本の信号接点１２８、ＬＧファイバー束１１３、送気送水用管路１２２など複数なる接点を有するため、一度電子内視鏡を接続すると、電子内視鏡は本体装置に物理的に固定される。
【００１１】
従来の別の電子内視鏡装置１３１の構成では、図１２に示すように、光源部１０３及びポンプ１０５よりなる光源装置１３２とプロセッサ部１０４を構成するプロセッサ装置１３３とが別体となっている。なお、この光源装置１３２では、集光レンズ１１２からの出射光を制御するための絞り１３４と絞り制御回路１３５とを具備している。
【００１２】
一方、この電子内視鏡装置１３１では、光源装置１３２とプロセッサ装置１３３が別体のため、光源装置１３２と電子内視鏡１０２のＬＧ用ファイバー束１１３及び送気送水管路１２２との接続はユニバーサルコード１１０のコネクタ部１２３により行われ、プロセッサ装置３０へはＣＣＤ駆動信号及びＣＣＤ出力信号（撮像信号）を接続する必要があるため電子内視鏡１０２の信号ケーブル１２０との接続はユニバーサルコード１１０のコネクタ部１２３より延出した別の接続ケーブル１３６のコネクタ部１３７にて行なう。なお、この接続ケーブル１３６は電子内視鏡１０２に対して一体型でも良いが、着脱可能な接続式の方が、電子内視鏡１０２の洗浄、消毒などの取り扱い上でも使い勝手が良い。
【００１３】
ところで、医用内視鏡の場合、内視鏡挿入部が被写体すなわち胃内部や腸内部に挿入され、術者は操作部を持ちながら、挿入部先端のアングル（湾曲角度）を変えたり送気送水などの各種の操作を行うが、その際、挿入部を軸方向に回転（時に１回転以上も）させたり、挿入を少し戻したりということを繰り返す手技が行われる。特に腸内部への内視鏡挿入に於いては、非常に長く曲がりくねった腸内に、挿入部を最大１．３ｍも挿入させていく訳であり、上記挿入部の回転や、挿入を少し戻すことは、必須の施術である。
【００１４】
ところが、前述のように、従来の電子内視鏡装置では、電子内視鏡は一度本体装置側と接続してしまうとコネクタで物理的に固定されてしまうため、上記回転手技を行おうとした場合、電子内視鏡の操作部と接続した本体装置間のケーブル部分では捻れが発生するが、電子内視鏡に捻れを吸収、あるいは自由に軸方向回転できるような機能がないため、術者にとって施術に困難を招いていた。また、術者によっては、この捻れを解消するために、一旦電子内視鏡を本体装置から抜去して、捻れを戻してから再び本体装置に接続するといった苦労及び煩雑な作業が強いられ、このことは緊急医療の際には、特に重要な課題となっていた。
【００１５】
そこで、この電子内視鏡の捻れについて、例えば特開平３−１３９３２３号公報においては、「内視鏡の操作部にユニバーサルケーブルが接続（着脱不可）され、中心軸を中心に３６０゜未満の回転が可能なコネクタ接続部構造。（コネクタ内部の信号ケーブルの引きちぎれ防止の為にストッパーを有し、３６０゜未満）」が開示されている。
【００１６】
一方、従来の別の課題として、電気信号のコネクタ接点の導電安定性が挙げられる。すなわち、医用電子内視鏡においては、滅菌消毒を各症例毎など頻繁に行うが、その際、電子内視鏡は本体装置からはずす必要があり、つまりコネクタ部の接点の着脱が頻繁に行われる。また、滅菌消毒などの環境下に置かれるために、電気接点が腐食、酸化され易い。それら要因による電気接点の劣化が考えられ、接触不良の場合には安定した観察画像を損なうなどの影響があるため、電気信号の接点の導電安定性もまた重要な課題となっていた。
【００１７】
そこで、この電気信号のコネクタ接点の導電安定性について、例えば特開平４−１４６７１５号公報においては、電気信号接点の代わりに磁気結合によって信号伝送する案を開示している。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平３−１３９３２３号公報の場合、回転が許容されるのが３６０゜未満であり、自由な回転を提供するものでないので、前記術者の使い勝手を考慮すると十分ではない。さらに前述のように、医用内視鏡では洗浄や消毒を行う為、この様に内視鏡操作部が回転機構を有する事は、すなわち水密性が犠牲になっている訳であり、雑菌や水分が内部に侵入したりする可能性があるため、この面からも妥当ではない。
【００１９】
さらには、この先行例では、回転機構部分における電気信号の伝達は、摺動接点、つまり金属接点が擦れていくことにより、信号の導通をさせながら回転を許容するものであり、その摺動時においては、チャタリングといって接点が接触したり離れたりを細かく繰り返すことになるので、回路機能として誤動作を招いたり、また、映像信号にもノイズを誘発するので観察画像にもノイズが発生し、安定した機器性能を損なうことになるといった問題もある。
【００２０】
また、他の先行例としての例えば特開平８−７６０２５号公報においては、「内視鏡の操作部とコネクタ部との間のケーブル部を、その途中に中継機能を持たせ、所定角度（３６０゜以内）だけ回転可能とした」ものを開示しているが、やはりこれも前記特開平３−１３９３２３号公報と同様、術者の使い勝手を考慮すると十分ではない。
【００２１】
また、上記特開平４−１４６７１５号公報では、信号伝送方式としては接点レス構造であり、導電安定性については向上が唱われているが、同公報明細書内での実施例からも示されている通り、電子内視鏡の信号構成を考慮すると、信号伝送のための磁気結合対が複数個必要となる。また、前述のように、信号接点の他にＬＧのための接点も必要となるため、電気信号としての接点レスにはなっても、電子内視鏡を接続した状態では、やはり電子内視鏡と本体装置が物理的に固定されてしまうため、前記自由なる回転をもたらすものではない。
【００２２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、電子内視鏡の信号処理装置に対する自由で無制限な回転を提供し、拘束のない自由な施術を可能にすると共に、特に自由に回転させた時においても、安定した画質および機器性能を得ることのできる電子内視鏡装置を提供することを目的としている。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子内視鏡装置は、細長な挿入部内に挿通された照明光を伝送する照明光伝送手段と、前記挿入部の先端部内に設けられた前記照明光にて照明された被写体を撮像して当該被写体画像を画像信号に変換する撮像手段とを具備してなる電子内視鏡と、前記電子内視鏡からの出力信号を受けて表示手段に対して前記被写体の画像が表示可能な映像信号を出力する信号処理装置とを備えた電子内視鏡装置において、前記電子内視鏡は、前記撮像手段からの画像信号を画像光信号に変換して伝送する画像光信号伝送手段を備え、前記電子内視鏡と前記信号処理装置とは、前記照明光および前記画像光信号が伝送可能となるように接続コネクタにより接続され、前記接続コネクタは、前記電子内視鏡と前記信号処理装置との接合面において、前記照明光伝送手段と前記画像光信号伝送手段とを前記接合面の中心軸を中心として同心円状に円形に形成し、前記電子内視鏡と前記信号処理装置とを前記中心軸を中心に回動自在に接続したことを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について述べる。
【００２６】
図１ないし図７は本発明の第１の実施の形態に係わり、図１は電子内視鏡装置の構成を示す構成図、図２は図１の接続部の断面構成を示す断面図、図３は図１の接続部で接続される電子内視鏡のユニバーサルコードの先端のコネクタプラグ部の構成を示す構成図、図４は図３のコネクタプラグ部と本体装置のコネクタソケット部との接続状態での断面を示す断面図、図５は図１の電子内視鏡への本体装置からの電源供給手段の一例を示す図、図６は図１の電子内視鏡への本体装置からの電源供給手段の第１の変形例を示す図、図７は図１の電子内視鏡への本体装置からの電源供給手段の第２の変形例を示す図である。
【００２７】
図１に示すように、本実施の形態の電子内視鏡装置１は、体腔内の被写体を撮像する電子内視鏡２と、電子内視鏡２に照明光を供給する光源部３と電子内視鏡２からの後述する画像信号を信号処理するプロセッサ部４及び電子内視鏡２に送気／吸気を行うポンプ５が一体構造となっている本体装置６とを備えて構成され、電子内視鏡２と本体装置６とが接続部７において着脱可能に接続されるようになっている。
【００２８】
つまり、接続部７においては、図２に示すように、ポンプ５に接続され送気／吸気を行う送気用管路８ａを中心に、光源部３からの照明光を伝送するＬＧ（ライトガイド）用ファイバー束９ａ、次に後述する画像光信号を伝送する画像光信号伝送用ファイバー束１０ａが各々同心円状に円形に構成されている。
【００２９】
そして、送気用管路８ａ、ＬＧ用ファイバー束９ａ及び画像光信号伝送用ファイバー束１０ａは、接続部７において、同じく電子内視鏡２に挿通され各々同心円状に円形に構成された送気用管路８ｂ、ＬＧ用ファイバー束９ｂ及び画像光信号伝送用ファイバー束１０ｂに、着脱可能であると同時に無制限に回転可能に接続されている。
【００３０】
図３に示すように、電子内視鏡２のユニバーサルコード１１は、コネクタグリップ部１２に接合され、コネクタグリップ部１２はコネクタプラグ部１３と接合される。術者がコネクタグリップ部１２を本体装置６に対し着脱を行う際には、コネクタグリップ部１２を掴んで行う。ここで、コネクタプラグ部１３は、接続部７において本体装置６のコネクタソケット部（図示せず）に挿入、接続される部分である。さらにコネクタプラグ部１３には、ボールプランジャ受けＶ字溝１４、１５を有し、コネクタプラグ部１３を本体装置６のコネクタソケット部（図示せず）に接続した時に、クリック感を伴う固定を行う。また、コネクタプラグ部１３は、円筒状であり、本体装置６に接続された状態でもプラグ軸を中心に自由な回転を提供するものである。
【００３１】
詳細には、図４に示すように、コネクタプラグ部１３を本体装置６のコネクタソケット部２１に接続した状態においては、コネクタソケット部２１には、ボールベアリング２２が計４個設けられ、ボールベアリング２２はボールホルダ２３を介して圧縮バネ２４によって圧力をかけられた状態でコネクタソケット部２１の円筒状管面より突出している。
【００３２】
そして、コネクタプラグ部１３は、コネクタソケット部２１の正規の位置まで挿入されると、ボールプランジャ受けＶ字溝１４、１５の位置にボールベアリング２２が当たり、クリック感と共に固定される。また、プラグ軸方向の回転に関しては、３６０度以上の自由な回転が可能である。
【００３３】
コネクタソケット部２１の送気用管路８ａは、テーパ状になっており、コネクタプラグ部１３の送気用管路８ｂと接続された時に送気用空気が伝達され、かつ前記空気が漏洩しないようになっている。
【００３４】
なお、前記送気用管路８ａ、８ｂは、各々金属材質でも良いが、上記空気の漏洩させない伝達を達成し、かつ上記コネクタ接合部分の自由な回転をなめらかに可能せしめるために、コネクタ接触部分をテフロンなどの潤滑樹脂にてコーティングしても良い。
【００３５】
また、ＬＧ用ファイバー束９ａ、９ｂ、そして画像光信号伝送用ファイバー束１０ａ、１０ｂとがそれぞれ対向し、前記プラグ軸方向の自由な回転を可能としながら、光信号として伝達が達成される。
【００３６】
図１に示すように、ＬＧ用ファイバー束９ａは、本体装置６で光源部３のランプ３１からの照明光を入射するため入射面３２の断面が円形となっていて、また、ＬＧ用ファイバー束９ｂは電子内視鏡２の先端部内でＬＧレンズ３３を介して被写体に照明光を出射するために出射面３４の断面も円形となっている。また、画像光信号伝送用ファイバー束１０ａ、１０ｂもＬＧ用ファイバー束９ａ、９ｂと同様に、電子内視鏡２の先端部内での画像光信号伝送用ファイバー束１０ｂの入射面３５の断面及び本体装置６での画像光信号伝送用ファイバー束１０ａの出射面３６の断面が円形となっている。
【００３７】
本体装置６内部において、ポンプ５からの送気を送気用管路８ａに送り、前記接続部７を介して前記電子内視鏡２内の送気用管路８ｂを経由して電子内視鏡２の先端部より送気または吸気を行う。また、本体装置６内部において、ランプ３１からの照明光をＬＧ用ファイバー束９ａの入射面３２に入射し、前記接続部７を介して前記電子内視鏡２内のＬＧ用ファイバー束９ｂの出射面３４を経由して電子内視鏡２の先端部のＬＧレンズ３３から照明光として出射し、図示しない被写体を照明する。
【００３８】
電子内視鏡２の先端部には、ＩＧレンズ（イメージレンズ）４１が具備されており、内蔵されたイメージセンサとしての例えばＣＣＤ４２に被写体像を結像する。
【００３９】
本実施の形態では、電子内視鏡２側にＣＣＤ４２を駆動するＣＣＤ駆動回路４３と、同期信号を発生するＳＳＧ（同期信号発生器）４４と、ＣＣＤ４２からの映像信号を相関２重サンプルするＣＤＳ（相関２重サンプル回路）４５と、このＣＤＳ４５の出力信号を光信号に変換し画像光信号として画像光信号伝送用ファイバー束１０ｂの入射面３５に供給するフォトダイオード４６とを具備している。
【００４０】
そして、ＳＳＧ４４は、ＴＶ映像信号としての水平同期信号及び垂直同期信号などの基本同期信号を発生し、ＣＣＤ駆動回路４３にてＣＣＤ４２に必要な駆動信号を発生し、ＣＣＤ４２を駆動する。ＣＣＤ４２からの映像信号はＣＤＳ４５に入力され、ＣＤＳ４５はさらにＳＳＧ４４からのサンプリングパルスを受け、前記映像信号を相関２重サンプリングし、不要なキャリア成分を除去した映像信号を得る。
【００４１】
ＣＤＳ４５の出力信号は、前記フォトダイオード４６に入力され、光信号に変換される。変換された光信号は画像光信号として電子内視鏡２内の画像伝送用ファイバー束１０ｂの入射面３５に入射され、上記本体装置６との接続部７を介して、さらに本体装置部６の画像伝送用ファイバー束１０ａを経由して画像光信号伝送用ファイバー束１０ａの出射面３６より出射される。
【００４２】
本体装置６において、画像光信号伝送用ファイバー束１０ａの出射面３６より出射された画像光信号は、フォトトランジスタ５１に入射され、再び電気信号である映像信号に変換される。そして、前記フォトトランジスタ５１からの映像信号は、サンプル回路５２に入力され、さらに映像信号処理回路５３にて階調（ガンマ）変換、輪郭強調などの信号処理が施され、図示しない映像表示装置に映像信号を出力する。ここで、本体装置６のＳＳＧ５４は、前記フォトトランジスタ５１からの映像信号を受け、映像同期信号を抽出して、本体装置６の内部の前記サンプル回路５２や前記映像信号処理回路５３に基準同期信号としての各種同期パルスを供給するものである。
【００４３】
ところで、前記電子内視鏡２内には、前述の通りＣＣＤ４２に関わるＣＣＤ駆動回路４３、ＣＤＳ４５およびＳＳＧ４４などの回路を具備するため、前記各回路に対して電源を供給する必要がある。そこで、本実施の形態では、図５に示すように、前記本体装置６内に具備される電源回路６１の電源出力の一部が交流変換された交流電源として、前記接続部７近傍に具備されたトランス６２に供給される。
【００４４】
一方、前記電子内視鏡２側の前記接続部７近傍にもトランス６３が具備され、前記トランス６２、６３との間で電磁結合により、前記トランス６３には交流の起電力が発生する。前記起電力は前記電子内視鏡２内に具備された整流回路６４に入力され直流に変換し、前記電子内視鏡２内部の前記各回路に供給される。
【００４５】
トランス６２、６３は、図示の通りループコイル状に形成され、前記送気用管路８ａ、８ｂを中心とするＬＧ用ファイバー束９ａ、９ｂ、画像伝送用ファイバー束１０ａ、１０ｂのさらに外周に（図３参照）、各々同心円状に対向して配置され、コネクタプラグ部１３の軸方向の自由な回転を可能としながら、磁気信号として伝達が達成される。トランス６２から発生する磁束は、トランス６３のループを貫通するため、トランス６３の出力端子には前記磁束に対応した交流の起電力を得る。
【００４６】
このように本実施の形態では、接続部７でＬＧ用ファイバー束９ａ、９ｂ、そして画像光信号伝送用ファイバー束１０ａ、１０ｂとがそれぞれ対向し、コネクタプラグ部１３のプラグ軸中心に対して自由な回転を可能としているので、電子内視鏡２の本体装置６に対する捻れや回転の規制の拘束のない施術ができる。また、この施術時、特に上記自由に回転させた時においても、画像光信号伝送用ファイバー束１０ａ、１０ｂによる電気的信号接点を排除したコネクタ接続部分での安定した信号伝送が行われるため、観察画像にノイズが発生しない安定した画質および機器性能が可能となる。
【００４７】
さらには、電子内視鏡２上で、少なくともユニバーサルコード１１には、ＣＣＤ駆動信号やＣＣＤ出力信号などの高周波信号を扱う電気信号ケーブルが内蔵されないので、ＥＭＣ不要幅射ノイズを低減するという点で非常に効果的である。また、内視鏡部と本体装置部とを接続する電気信号の接点が存在しない事から、同様にＥＭＣのノイズ低減に対し、非常に効果的である。
【００４８】
なお、電子内視鏡２内に具備した各回路への電源供給の方法として、電子内視鏡２と本体装置６との接続部に設けたトランス６２、６３による電磁結合によって本体装置側６から供給しているが、図６に示すように第１の変形例として、電子内視鏡２内に電源としての電池６５を具備してもよく、電子内視鏡２内の電池６５によって、電子内視鏡２内のＣＣＤ４２、ＣＣＤ駆動回路４３、ＳＳＧ４４、ＣＤＳ４５およびフォトダイオード４６の各回路への電源供給を行うように構成してもよい。
【００４９】
また、電子内視鏡２内に具備した各電気回路への電源供給の別の方法として、上記第１の変形例では、電子内視鏡２内に電源としての電池６５を具備するものであったが、第２の変形例として、光結合によって本体装置６から電源を供給するようにしてもよい。つまり、図７に示すように、本体装置６内に発光源６６を具備させ、発光源６６からの光は、信号伝送用ファイバー束６７ａ、６７ｂを経由して電子内視鏡２内の光電池６８に入射する。光電池６８は、光電変換によって前記入射光を起電力に変換し、電子内視鏡２内のＣＣＤ４２、ＣＣＤ駆動回路４３、ＳＳＧ４４、ＣＤＳ４５およびフォトダイオード４６の各回路への電源の供給を行うように構成してもよい。なお、発光源６６はランプ３１を兼用しても良い。また、接続部７で信号伝送用ファイバー束６７ａは、送気用管路８ａを中心に、各々同心円状に円形に構成されたＬＧ用ファイバー束９ａ、画像光信号伝送用ファイバー束１０ａの最外周に形成され、信号伝送用ファイバー束６７ｂも同様に送気用管路８ｂを中心に、各々同心円状に円形に構成されたＬＧ用ファイバー束９ｂ、画像光信号伝送用ファイバー束１０ｂの最外周に形成されている。
【００５０】
図８及び図９は本発明の第２の実施の形態に係わり、図８は電子内視鏡装置の構成を示す構成図、図９は図８の接続部の断面構成を示す断面図である。
【００５１】
第２の実施の形態は、第１の実施の形態とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
【００５２】
第１の実施の形態においては、電子内視鏡２の先端部に具備したＳＳＧ４４から発生する映像同期信号が、ＣＣＤ４２の駆動、ＣＤＳ４５やサンプル回路５２でのサンプリング、および映像信号処理回路５３での同期信号の基準として用いられているが、第２の実施の形態においては、前記同期信号を発生させるＳＳＧ４４ａは、図８に示すように、本体装置６内に具備されている。
【００５３】
そして、このＳＳＧ４４ａからの各同期信号は、フォトダイオード７１に入力され光変調信号として同期信号伝送用ファイバー束７２ａ、７２ｂを経由して電子内視鏡２内のフォトトランジスタ７３に入力され、前記光変調信号を信号分離回路７４で前記各同期信号に変換し、電子内視鏡２内のＣＣＤ駆動回路４３の駆動およびＣＤＳ４５のサンプリングの基準同期信号として用いる。
【００５４】
同期信号伝送用ファイバー束７２ａは、図９に示すように、送気用管路８ａを中心に、各々同心円状に円形に構成されたＬＧ用ファイバー束９ａ、画像光信号伝送用ファイバー束１０ａの最外周に形成され、同期信号伝送用ファイバー束７２ｂも同様に送気用管路８ｂを中心に、各々同心円状に円形に構成されたＬＧ用ファイバー束９ｂ、画像光信号伝送用ファイバー束１０ｂの最外周に形成されている。
【００５５】
なお、前記各同期信号が複数本数ある場合には、前記同期信号伝送用ファイバー束およびフォトダイオード、フォトトランジスタは、通常は複数系統必要となるが、図８の例では、本体装置６内のＳＳＧ４４ａにおいて発生される前記複数の各同期信号は、同ＳＳＧ４４ａ内にて、１つの複合信号として重畳され、フォトダイオード７１に入力され、一つの光変調信号として信号伝送用ファイバー束７２ｂ、７２ａを介して内視鏡１内のフォトトランジスタ７３に入力され、電気信号に変換される。前記変換された１つの同期信号は、次に信号分離回路７４に入力され、元の複数本の各基準同期信号に再び変換される。前記信号分離回路７４からの各同期信号は、１つはＣＣＤ駆動のためのＣＣＤ駆動回路４３の基準同期信号として、もう１つはＣＣＤ４２からの出力信号を相関２重サンプルする為のＣＤＳ４５の基準同期信号として各々入力される。
【００５６】
そして、第１の実施の形態と同様に、ＣＤＳ４５にてＣＣＤ出力信号から不要なキャリア成分が除去された画像信号は、フォトダイオード４６に入力され、光変調信号として画像伝送用ファイバー束１０ａ、１０ｂを介して本体装置６内のフォトトランジスタ５１に入力され、再び電気画像信号に変換される。前記画像信号は、サンプル回路５２に入力され、さらに映像信号処理回路５３にて階調（ガンマ）変換、輪郭強調などの信号処理を行い、図示しない映像表示装置に映像信号を出力する。
【００５７】
このように、本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【００５８】
なお、第２の実施の形態においても、電子内視鏡２内に具備した各回路への電源供給の方法として、図６及び図７に示したように、電池６５や光電池６８を設けて供給するようにしてもよい。
【００５９】
［付記］
（付記項１） 細長な挿入部内に挿通された照明光を伝送する照明光伝送手段と、前記挿入部の先端部内に設けられた前記照明光にて照明された被写体を撮像して電気信号に変換する撮像手段とを具備してなる電子内視鏡と、
前記電子内視鏡からの出力信号を受けて表示手段に対して前記被写体の画像が表示可能な映像信号を出力する信号処理装置と
を備えた電子内視鏡装置において、
前記電子内視鏡は、前記撮像手段からの前記電気信号に基づくデータ信号を伝送するデータ伝送手段を備え、
前記電子内視鏡と前記信号処理装置とが接続コネクタにより接続され、
前記接続コネクタは、前記電子内視鏡と前記信号処理装置との接合面において、前記照明光伝送手段と前記データ伝送手段とを前記接合面の中心軸を中心として同心円状に円形に形成し、前記電子内視鏡と前記信号処理装置とを前記中心軸を中心に回動自在に接続した
ことを特徴とする電子内視鏡装置。
【００６０】
（付記項２） 前記電子内視鏡は、前記撮像手段の電気信号を光信号に変換する光信号変換手段を有し、
前記照明光伝送手段は、前記照明光を伝送する照明光伝送用ファイバ束であり、
前記データ伝送手段は、前記光信号を伝送する光信号伝送用ファイバ束であって、
前記接続コネクタは、前記照明光伝送用ファイバ束と前記光信号伝送用ファイバ束とを前記接合面の中心軸を中心として同心円状に円形に形成している
ことを特徴とする付記項１に記載の電子内視鏡装置。
【００６１】
（付記項３） 前記信号処理装置は、前記撮像手段への駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、前記駆動信号を光駆動信号に変換する光駆動信号発生手段を具備し、
前記電子内視鏡は、前記光駆動信号を伝送する光駆動信号伝送用ファイバ束と、前記光駆動信号伝送用ファイバ束により伝送された前記光駆動信号を電気信号に変換し前記撮像手段を駆動する変換手段とを備え、
前記接続コネクタは、前記照明光伝送用ファイバ束と前記光信号伝送用ファイバ束及び前記光駆動信号伝送用ファイバ束とを前記接合面の中心軸を中心として同心円状に円形に形成している
ことを特徴とする付記項２に記載の電子内視鏡装置。
【００６２】
（付記項４） 前記電子内視鏡は、前記挿入部の先端部に開口し送気送水する送気送水管路を有し、
前記接続コネクタは、前記照明光伝送用ファイバ束と前記光信号伝送用ファイバ束及び前記送気送水管路とを前記接合面の中心軸を中心として同心円状に円形に形成している
ことを特徴とする付記項２に記載の電子内視鏡装置。
（付記項５） 前記電子内視鏡は、前記挿入部の先端部に開口し送気送水する送気送水管路を有し、
前記接続コネクタは、前記照明光伝送用ファイバ束と前記光信号伝送用ファイバ束と前記光駆動信号伝送用ファイバ束及び前記送気送水管路とを前記接合面の中心軸を中心として同心円状に円形に形成している
ことを特徴とする付記項３に記載の電子内視鏡装置。
（付記項６） 前記電子内視鏡は、電池を具備する
ことを特徴とする付記項１、２、３、４または５のいずれか１つに記載の電子内視鏡装置。
（付記項７） 前記信号処理装置は、電力供給用の光を供給する光供給手段を有し、
前記電子内視鏡は、前記光供給手段からの光を伝送する光伝送用ファイバ束と、前記光伝送用ファイバ束により伝送された前記光供給手段からの光を電力に変換する光電池とを備え、
前記接続コネクタは、前記照明光伝送用ファイバ束と前記光信号伝送用ファイバ束及び前記光伝送用ファイバ束とを前記接合面の中心軸を中心として同心円状に円形に形成している
ことを特徴とする付記項２、３、４または５のいずれか１つに記載の電子内視鏡装置。
（付記項８） 前記電子内視鏡は、整流回路よりなる電源手段と、前記信号処理装置から前記整流回路に電力を供給するトランス対による電磁結合手段とを有し、
前記接続コネクタは、前記照明光伝送用ファイバ束と前記光信号伝送用ファイバ束及び前記電磁結合手段とを前記接合面の中心軸を中心として同心円状に円形に形成している
ことを特徴とする付記項２、３、４または５のいずれか１つに記載の電子内視鏡装置。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の電子内視鏡装置によれば、接続コネクタが電子内視鏡と信号処理装置との接合面において、照明光伝送手段とデータ伝送手段とを接合面の中心軸を中心として同心円状に円形に形成し、電子内視鏡と信号処理装置とを前記中心軸を中心に回動自在に接続するので、電子内視鏡の信号処理装置に対する自由で無制限な回転を提供し、拘束のない自由な施術を可能にすると共に、特に自由に回転させた時においても、安定した画質および機器性能を得ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電子内視鏡装置の構成を示す構成図
【図２】図１の接続部の断面構成を示す断面図
【図３】図１の接続部で接続される電子内視鏡のユニバーサルコードの先端のコネクタプラグ部の構成を示す構成図
【図４】図３のコネクタプラグ部と本体装置のコネクタソケット部との接続状態での断面を示す断面図
【図５】図１の電子内視鏡への本体装置からの電源供給手段の一例を示す図
【図６】図１の電子内視鏡への本体装置からの電源供給手段の第１の変形例を示す図
【図７】図１の電子内視鏡への本体装置からの電源供給手段の第２の変形例を示す図
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る電子内視鏡装置の構成を示す構成図
【図９】図８の接続部の断面構成を示す断面図
【図１０】第１の従来例の電子内視鏡装置の構成を示す構成図
【図１１】図１０の本体装置に接続する電子内視鏡のコネクタ部の構成を示す構成図
【図１２】第２の従来例の電子内視鏡装置の構成を示す構成図
【符号の説明】
１…電子内視鏡装置
２…電子内視鏡
３…光源部
４…プロセッサ部
５…ポンプ
６…本体装置
７…接続部
８ａ、８ｂ…送気用管路
９ａ、９ｂ…ＬＧ用ファイバー束
１０ａ、１０ｂ…画像光信号伝送用ファイバー束
１１…ユニバーサルコード
１２…コネクタグリップ部
１３…コネクタプラグ部
１４、１５…ボールプランジャ受けＶ字溝
２１…コネクタソケット部
２２…ボールベアリング
２３…ボールホルダ
２４…圧縮バネ
３１…ランプ
３２、３５…入射面
３３…ＬＧレンズ
３４、３６…出射面
４１…ＩＧレンズ
４２…ＣＣＤ
４３…ＣＣＤ駆動回路
４４、５４…ＳＳＧ
４５…ＣＤＳ
４６…フォトダイオード
５１…フォトトランジスタ
５２…サンプル回路
５３…映像信号処理回路
６１…電源回路
６２、６３…トランス
６４…整流回路
Claims (2)
- 細長な挿入部内に挿通された照明光を伝送する照明光伝送手段と、前記挿入部の先端部内に設けられた前記照明光にて照明された被写体を撮像して当該被写体画像を画像信号に変換する撮像手段とを具備してなる電子内視鏡と、
前記電子内視鏡からの出力信号を受けて表示手段に対して前記被写体の画像が表示可能な映像信号を出力する信号処理装置と、
を備えた電子内視鏡装置において、
前記電子内視鏡は、前記撮像手段からの画像信号を画像光信号に変換して伝送する画像光信号伝送手段を備え、
前記電子内視鏡と前記信号処理装置とは、前記照明光および前記画像光信号が伝送可能となるように接続コネクタにより接続され、
前記接続コネクタは、前記電子内視鏡と前記信号処理装置との接合面において、前記照明光伝送手段と前記画像光信号伝送手段とを前記接合面の中心軸を中心として同心円状に円形に形成し、前記電子内視鏡と前記信号処理装置とを前記中心軸を中心に回動自在に接続した
ことを特徴とする電子内視鏡装置。 - 前記接続コネクタは、前記電子内視鏡と前記信号処理装置とが接続される際、当該電子内視鏡と信号処理装置との互いの接合面が所定の距離を保つように保持されることを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡装置。
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