JP3776709B2 - 内視鏡装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、内視鏡装置、更に詳しくは光源の明るさ制御部分に特徴のある内視鏡装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、内視鏡装置は、医療用分野及び工業用分野で広く用いられるようになった。前記内視鏡装置は、細長の挿入部を体腔内に挿入することで、切開を必要とせずに体腔内の患部等を診断したり、必要に応じて処置具を挿入して治療処置を行うことができる。
【0003】
この内視鏡装置は、照明光を発生する光源装置から供給される照明光をライトガイドで伝達して挿入部の先端側の照明窓から生体内部等の被写体を照明する。そして、この内視鏡装置に用いられる内視鏡は、照明された被写体像を挿入部の先端部の対物光学系から取り込み、イメージガイド等の伝達手段により手元側の接眼部に伝達し接眼光学系により拡大観察できるようになっている。
【0004】
また、最近では、前記内視鏡の接眼部に着脱自在に取り付け可能なテレビカメラと、このテレビカメラに内蔵したCCD等の固体撮像素子からの信号を信号処理するカメラコントロールユニット(以下、CCU)とで内視鏡装置を構成し、照明された被写体の光学像を前記テレビカメラ内の固体撮像素子で被写体像を撮像して電気信号を得、この電気信号をCCUで信号処理してモニタ等に表示させる電子内視鏡装置も広く用いられるようになった。
【0005】
このような従来の内視鏡装置は、例えば特開平1−257911号公報や特開平10−192232号公報に記載されているように調光方式として大きく分けて以下に記載する2種類の調光方式を備えているものが混在していた。
【0006】
前者(特開平1−257911号公報)に記載の内視鏡装置は、テレビカメラからのビデオ信号より輝度信号を抽出し、別に用意してある基準値と前記輝度信号とを比較し、その結果により基準信号と輝度信号とが一致するように絞り羽根を動作させる調光式を備えたものが提案されている。つまり、モニタの明るさが基準値と一致するような自動調光をするものである。そして、前記基準値を可変することにより、ユーザの所望の明るさの画面となるように自動調光が行われる。尚、この特開平1−257911号公報に記載の内視鏡装置では、ビデオ信号から輝度信号を抽出しているが、予めCCU側で輝度信号を抽出した上で輝度信号の形で光源装置へ入力する方式もある。
【0007】
後者(特開平10−192232号公報)に記載の内視鏡装置は、CCUが全てを制御する調光方式が提案されている。これは、光源装置内の絞り羽根の位置信号をCCU側で検知しながら調光信号を出力することで、絞り羽根をCCU側が制御できる状態となっている。そして、自動調光は以下に記載するように基本的にはCCU側の電子シャッタにより行われる。先ず、前記CCUは、絞り羽根の位置がほぼ中央で固定されるように調光信号を出力する。次に、この状態で電子シャッタにより調光を行う。この電子シャッタの目標値は、CCU側に設けられた調光レベルの調整手段でユーザの所望の明るさに設定される。そして、電子シャッタの動作範囲を超えそうになった場合は、絞り羽根を少しだけ動かして常に電子シャッタの動作範囲内に入るように光量を調整している。このため、供給される照明光の光量は、常に必要最小限に抑えられている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
前者(特開平1−257911号公報)に記載の内視鏡装置は、調光の基準信号の可変手段が光源装置側、後者(特開平10−192232号公報)に記載の内視鏡装置は、調光の基準信号の可変手段がCCU側でそれぞれ有効となる。従って、前者(特開平1−257911号公報)や後者(特開平10−192232号公報)に記載の内視鏡装置は、調光方式に応じて可変手段を使い分ける必要があった。
このため、前者(特開平1−257911号公報)や後者(特開平10−192232号公報)に記載の内視鏡装置は、光源装置側及びCCU側両方に存在する調光の調整手段のうち、有効である方の調整手段をより簡単にユーザへ知らせる必要がある。
【0009】
また、CCU側の調整が有効である場合には、カメラヘッドに設けられたスイッチにより調整手段の調整が行うことができたため操作性は良いが、光源装置側の調整が有効である場合は、光源装置上に設けられたスイッチにより操作を行うため、操作性が良くなかった。
【0010】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、撮像装置の種類を気にすることなく、有効である方の調光の調整手段を操作可能な内視鏡装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の内視鏡装置は、被写体像を撮像した後に電気信号に変換して出力する撮像装置であって、当該撮像装置に設けられ、押下により当該撮像装置に接続される装置における所定の機能操作を可能とするスイッチ手段を有した撮像装置を接続可能な内視鏡装置において、光源からの照明光を調整する絞り手段と、当該絞り手段を制御するための調光手段と、を有する光源装置と、前記撮像装置を接続可能とし、前記撮像装置が接続された際に、当該撮像装置を駆動制御し、前記電気信号を信号処理する画像処理装置と、前記画像処理装置に設けられ、前記撮像装置が前記画像処理装置に接続された際に、当該撮像装置が電荷蓄積可変手段を有するか否かを識別する識別手段と、前記画像処理装置に設けられた所望の操作入力を行う画像処理装置側設定手段であって、前記撮像装置が前記画像処理装置に接続された際に、前記識別信号に基づいて、接続された撮像装置が前記電荷蓄積可変手段を具備している場合には前記スイッチ手段による明るさ設定操作を可能とし、具備していない場合には前記スイッチ手段による明るさ設定操作を不能とする画像処理装置側設定手段と、前記画像処理装置と前記光源装置とを接続し、前記識別信号を前記光源装置に伝達する通信手段と、前記光源装置に設けられた所望の操作入力を行う光源装置側設定手段であって、前記撮像装置が前記画像処理装置に接続された際に、前記通信手段を経由した前記識別信号に基づいて、接続された撮像装置が前記電荷蓄積可変手段を具備している場合には前記スイッチ手段による明るさ設定操作を不能とし、具備していない場合には前記スイッチ手段による明るさ設定操作を可能とする光源装置側設定手段と、を具備したことを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
(第1の実施の形態)
図1は本発明の第1の実施の形態に係わる内視鏡装置を示す全体構成図である。
【0013】
本実施の形態の内視鏡装置1は、体腔内に挿入部2aを挿入し患部等の被写体の光学像を操作部2b上部に設けられた接眼部2cに伝達する硬性内視鏡(以下、単に内視鏡)2と、電子シャッタ機能を有するCCD3aを内蔵し、前記内視鏡2の前記接眼部2cに装着自在に取り付け可能なカメラヘッド3と、電子シャッタ機能を有していないCCD4aを内蔵し、前記カメラヘッド3とは選択的に前記内視鏡2の前記接眼部2cに装着自在に取り付け可能なカメラヘッド4と、これらカメラヘッド3,4により得られた撮像信号を信号処理するCCU5と、前記内視鏡2に照明光を供給する光源装置6と、前記CCU5で信号処理した映像信号による被写体像を表示するモニタ7とから構成される。尚、図中では、電子シャッタ機能を備えたCCD3aを内蔵するカメラヘッド3が内視鏡2の接眼部2cに取り付けられている。
【0014】
前記内視鏡2は、前記操作部2c側部から延出するライトガイドケーブル2dを前記光源装置5に着脱自在に接続することで、この光源装置5からの照明光が供給される。この照明光は、挿入部2aの先端側に伝達され、図示しない照明窓を介して被写体を照明するようになっている。照明された被写体像は、前記挿入部2の先端面に配設された図示しない観察窓を介して取り込まれ、リレーレンズ等の図示しない導光手段により接眼部2cに伝達されるようになっている。
【0015】
前記電子シャッタ機能を有するCCD3aを内蔵するカメラヘッド3は、信号ケーブル8の端部に前記CCU5に着脱自在に接続可能なコネクタ8aを備えて構成されている。一方、前記電子シャッタ機能を有していないCCD4aを内蔵するカメラヘッド4は、信号ケーブル9の端部に前記CCU5に着脱自在に接続可能なコネクタ9aを備えて構成されている。
【0016】
前記CCU5は、これらカメラヘッド3又は4のコネクタ8a又は9aを着脱自在に接続可能なコネクタ受け部10を備えている。例えば、前記内視鏡2の接眼部2cに前記カメラヘッド3を着脱自在に取り付け、このカメラヘッド3のコネクタ8aを前記CCU5のコネクタ受け部10に着脱自在に接続する。すると、前記内視鏡2の接眼部2cに伝送される被写体の光学像は、前記カメラヘッド3内のCCD3aにより撮像されて撮像信号に変換される。この撮像信号は、CCU5で信号処理されて映像信号となり、モニタ7において被写体像を観察できるようになっている。
【0017】
次に、CCU5及び光源装置6の構成を説明する。
前記CCU5は、前記コネクタ受け部10に接続されるカメラヘッド3又は4のCCD3a又は4aの種類を判別し、この判別した結果に基づいてCCDの種類に応じてCCDを駆動制御するCCDドライバ11を設けている。
【0018】
このCCDドライバ11内には、図示しないが電子シャッタ機能を有するCCD3aを駆動制御する処理回路及び電子シャッタ機能を有していないCCD4aを駆動制御する処理回路を有している。即ち、電子シャッタ機能を有するCCD3aを駆動制御する処理回路は、電子シャッタ機能の調光制御を行う電子シャッタ調光手段を有している。
【0019】
そして、前記CCDドライバ11は、CCD3a又は4aの種類を判別した結果に基づいて、これら処理回路のうち、どちらかの処理回路を選択してCCDを駆動制御するようになっている。
【0020】
前記CCDドライバ11は、前記コネクタ受け部10を介して前記CCD3a又は4aからの撮像信号を得、この撮像信号を映像信号処理回路12へ出力するようになっている。同時に、前記CCDドライバ11は、前記CCD3a又は4aの種類を判別した結果に基づき、CCDの情報をCCU側CPU13に出力するようになっている。
【0021】
前記映像信号処理回路12は、入力された撮像信号から標準的な映像信号を生成する。この映像信号は、モニタ7に出力され、モニタ7の表示面に被写体像(内視鏡像)を表示する。また、この映像信号処理回路12は、撮像信号により内視鏡像の明るさに対応した明るさ信号を生成し、この明るさ信号を前記光源装置6へ出力するようになっている。
【0022】
前記CCU側CPU13は、前記CCDの情報を通信線14を介して光源装置6の後述する光源側CPUへ送信するようになっている。この動作により、前記CCU5と前記光源装置6との間で、CCDの種類に関する情報を共有できるようになっている。
【0023】
また、前記CCU側CPU13は、前記CCDドライバ11の電子シャッタ調光手段での調光を調整するための設定を行うCCU側のフロントパネル15に接続されている。前記CCU側CPU13は、CCDの情報に基づき、前記CCU5の前記コネクタ受け部10に接続されるカメラヘッドに内蔵されるCCDが、電子シャッタ機能を有するものである場合に、前記フロントパネル15での設定を有効とする。
【0024】
そして、フロントパネル15で設定される設定値は、前記CCU側CPU13を介して前記CCDドライバ11の電子シャッタ調光手段へ送信され、この設定値により前記CCD3aの電子シャッタは調整されるようになっている。
【0025】
前記フロントパネル15は、CCU側で調光レベルの調整が有効であるときに、このフロントパネル15上に設けた図示しない表示部に例えば“EXPOSER”等の文字を表示するようになっている。このことにより、前記フロントパネル15は、CCU側で調光レベルの調整が有効であることをユーザに報知可能である。
【0026】
また、前記フロントパネル15は、図示しない複数のスイッチを押下操作することにより、明るさ目標値の設定や自動調光か又は手動調光かの調光モードの選択等各種設定を行うことが可能である。また、前記フロントパネル15は、電子シャッタの調光レベルや調光モード等を表示する図示しないインジケータを備えている。
【0027】
次に、光源装置6の構成を説明する。
前記光源装置6は、照明光を発する光源ランプ21と、この光源ランプ21に電源を供給するランプ電源22と、前記光源ランプ21の照明光の光量を調整する絞り羽根(以下、絞り)23と、この絞り23を制御する調光回路24と、前記通信線14を介して受信したCCDの情報に基づき、前記調光回路24を制御する光源側CPU25とを有して構成される。
【0028】
前記光源側CPU25は、前記調光回路24での調光を調整するための設定を行う光源側のフロントパネル26に接続されている。前記光源側CPU25は、受信したCCDの情報に基づき、前記CCU5の前記コネクタ受け部10に接続されるカメラヘッドに内蔵されるCCDが、電子シャッタ機能を有していないものである場合に、前記フロントパネル26での設定を有効とする。
【0029】
そして、このフロントパネル26で設定される設定値は、前記光源側CPU25を介して前記調光回路24へ送信され、この設定値により調光回路24での調光は調整されるようになっている。
【0030】
前記調光回路24は、前記CCU5の前記映像信号処理回路12から出力された明るさ信号が前記フロントパネル26で設定される設定値に一致するように前記絞り23を駆動するようになっている。
【0031】
前記フロントパネル26は、光源側で調光レベルの調整が有効であるときに、このフロントパネル26上に設けた図示しない表示部に例えば“BRIGHTNESS”等の文字を表示するようになっている。このことにより、前記フロントパネル26は、光源側で調光レベルの調整が有効であることをユーザに報知可能である。
【0032】
また、前記フロントパネル26は、前記CCU5の前記フロントパネル15と同様に図示しない複数のスイッチを押下操作することにより、明るさ目標値の設定や自動調光か又は手動調光かの調光モードの選択等各種設定を行うことが可能である。また、前記フロントパネル26は、前記絞りの調光レベルや調光モード等を表示する図示しないインジケータを備えている。
【0033】
このように構成された第1の実施の形態の作用について説明する。
先ず、電子シャッタ機能を有していないCCD4aを内蔵したカメラヘッド4を前記内視鏡2の接眼部2cに取り付け、コネクタ9aをCCU5のコネクタ受け部10に接続し、内視鏡検査を行う。
【0034】
すると、CCDドライバ11は、接続されるカメラヘッド4のCCD4aが電子シャッタ機能を有していないCCDであることを判別し、この判別した結果に応じてCCD4aを駆動制御する。CCDドライバ11は、コネクタ受け部10を介してCCD4aからの撮像信号を得、この撮像信号を映像信号処理回路12へ出力する。同時に、CCDドライバ11は、判別した結果に基づき、CCDの情報をCCU側CPU13に出力して、CCDの種類に関する情報を前記光源装置6との間で共有する。
【0035】
映像信号処理回路12は、CCD4aからの撮像信号を信号処理し、映像信号をモニタ7に出力して被写体像(内視鏡像)を表示させる。同時に、この映像信号処理回路12は、撮像信号により生成した明るさ信号を光源装置6の調光回路24へ出力する。
【0036】
このとき、CCU側CPU13は、受信したCCDの情報に基づき、フロントパネル15での調整を無効とすると同時に、フロントパネル15上に設けた表示部の“EXPOSER”等の文字を消灯させる。また、CCU側CPU13は、調光レベルや調光モード等のインジケータも消灯させる。
【0037】
一方、光源側CPU25は、受信したCCDの情報に基づき、フロントパネル26での設定を有効とすると同時に、フロントパネル26上に設けた表示部の“BRIGHTNESS”等の文字を点灯させる。これにより、光源側で調光レベルの調整が有効であることをユーザに報知する。また、光源側CPU25は、このときの調光レベルや調光モード等のインジケータも点灯させる。
【0038】
そして、このフロントパネル26で設定される設定値は、光源側CPU25を介して調光回路24へ送信される。調光回路24は、CCU5の映像信号処理回路12から出力された明るさ信号が設定値と一致するように絞り23を駆動する。
【0039】
次に、この状態から電子シャッタ機能を有するCCD3aを内蔵したカメラヘッド3を前記内視鏡2の接眼部2cに取り付け、コネクタ8aをCCU5のコネクタ受け部10に接続し、内視鏡検査を行う。
【0040】
すると、CCDドライバ11は、接続されるカメラヘッド3のCCD3aが電子シャッタ機能を有するCCDであることを判別し、この判別した結果に応じてCCD3aを駆動制御する。CCDドライバ11は、コネクタ受け部10を介してCCD3aからの撮像信号を得、この撮像信号を映像信号処理回路12へ出力する。同時に、CCDドライバ11は、判別した結果に基づき、CCDの情報をCCU側CPU13に出力して、CCDの種類に関する情報を前記光源装置6との間で共有する。
【0041】
映像信号処理回路12は、CCD3aからの撮像信号を信号処理し、映像信号をモニタ7に出力して被写体像(内視鏡像)を表示させる。同時に、この映像信号処理回路12は、撮像信号により生成した明るさ信号を光源装置6の調光回路24へ出力する。
【0042】
このとき、CCU側CPU13は、受信したCCDの情報に基づき、フロントパネル15での設定を有効とすると同時に、フロントパネル15上に設けた表示部の“EXPOSER”等の文字を点灯させる。これにより、CCU側で調光レベルの調整が有効であることをユーザに報知する。また、CCU側CPU13は、調光レベルや調光モード等のインジケータも点灯させる。
【0043】
そして、このフロントパネル15で設定される設定値は、CCU側CPU13を介してCCDドライバ11へ送信される。CCDドライバ11は、この設定値と一致するように前記CCD3aの電子シャッタを調整する。
【0044】
一方、光源側CPU25は、受信したCCDの情報に基づき、フロントパネル26での調整を無効とすると同時に、フロントパネル26上に設けた表示部の“BRIGHTNESS”等の文字を消灯させる。また、光源側CPU25は、このときの調光レベルや調光モード等のインジケータも消灯させる。尚、このとき、光源装置6の絞り23の位置は、ほぼ中央で固定されている。
【0045】
この結果、本実施の形態の内視鏡装置1は、CCU5に接続されるCCDの種類により調光レベルの調整が有効である方のフロントパネルのみ点灯し操作できるため、ユーザが迷うことなく調光レベルの調整を行えるようになる。
【0046】
尚、CCU5は、電子シャッタ機能を有するCCDa3が接続された場合でも電子シャッタ機能を意図的にOFFできる機能も有している。ユーザにより電子シャッタ機能をOFFされた場合には、調光レベルの調整は光源装置6で行う必要がある。このため、CCU5は、電子シャッタ機能をOFFにしたことを通信線14により光源装置6側へ知らせることで、電子シャッタ機能を有していない場合と同様の動作を行うことが可能である。
【0047】
(第2の実施の形態)
図2は本発明の第2の実施の形態に係わる内視鏡装置を示す全体構成図である。
本第2の実施の形態は、上記第1の実施の形態で説明した各調光レベルの設定手段をカメラヘッドに設けたスイッチの押下操作により操作可能に構成している。
【0048】
それ以外の構成は上記第1の実施の形態と同様なので説明を省略し、同じ構成には同じ符号を付して説明する。
【0049】
図2に示すように本第2の実施の形態の内視鏡装置30は、前記カメラヘッド3及び4にCCU5のフロントパネル15又は光源装置6のフロントパネル26を操作可能なスイッチ31を設けて構成している。
【0050】
このスイッチ31が押下操作されると、この操作による情報はコネクタ8a又は9aからコネクタ受け部10を介して前記CCU側CPU13へ入力される。そして、第1の実施の形態で説明したように電子シャッタ機能を有するCCD3aを内蔵したカメラヘッド3が接続された場合には、CCU5のフロントパネル15での調光レベルの調整が有効であるため、スイッチ31の押下操作に応じてCCU側CPU13によりフロントパネル15での調光レベルの設定が可能となるように動作する。このとき、前記光源装置6のフロントパネル26での調整は無効であるので、スイッチ31の押下操作に対して特に動作しない。
【0051】
ここで、従来は、カメラヘッドに設けたスイッチは、ホワイトバランスやAGC、調光レベルの調整手段等、CCU5の機能に限られていた。尚、カメラヘッドのスイッチは1つのみ設けてるため、これらの機能はユーザの好みにより割り付け作業を行ってから使用している。また、図2中では、前記カメラヘッド3及び4にスイッチ31を1つ設けているが、スイッチ31を2つ以上設けても良い。
【0052】
本第2の実施の形態では、CCU5から光源装置6への通信手段(通信線14)を設けているので、CCDの種類の情報に加え、カメラヘッドのスイッチ情報も同時に光源装置6へ送信可能であり、電子シャッタ機能を有していないCCD4aの場合においてもスイッチ31により光源装置6のフロントパネル26での調整が可能である。
【0053】
即ち、電子シャッタ機能を有していないCCD4aを内蔵したカメラヘッド4が接続された場合には、光源装置6のフロントパネル26での調光レベルの調整が有効であるため、通信線14を介して送信されるスイッチ31の押下操作に応じて光源側CPU25によりフロントパネル26での調光レベルの設定が可能となるように動作する。このとき、前記CCU5のフロントパネル15での調整は無効であるので、スイッチ31の押下操作に対して特に動作しない。
この結果、本第2の実施の形態の内視鏡装置30は、第1の実施の形態の効果に加え、操作性が向上するという効果を得る。
【0054】
(第3の実施の形態)
図3は本発明の第3の実施の形態に係わる内視鏡装置を示す全体構成図である。
従来の内視鏡装置は、光源装置6へのライトガイドケーブル2dの装着状態の検知を行い、未装着時には光源装置6の絞り23により減光を行うことで不要な光を出射しないようにしていた。このため、従来の内視鏡装置は、光源装置にライトガイドケーブル2dが接続していない場合は、減光されるため眩しさ等を防ぐことが可能であるが、内視鏡交換時に内視鏡からライトガイドやカメラヘッドを外したときに、カメラヘッドへ十分な光量が入らなくなるため、自動調光が暗いと判断して絞り23を全開にしてしまっていた。
【0055】
本第3の実施の形態では、内視鏡交換時等において、ユーザが減光を行う際にに、光源装置6に設けたスイッチを押すことにより強制的に減光を行い、再度スイッチを押すと通常の動作へ復帰する機能を設ける。それ以外の構成は上記第1の実施の形態と同様なので説明を省略し、同じ構成には同じ符号を付して説明する。
【0056】
即ち、図3に示すように本第3の実施の形態の内視鏡装置40は、前記光源装置6のフロントパネル26にスタンバイモードスイッチ41を設けて構成している。
【0057】
このスタンバイモードスイッチ41が押下操作されると、この操作による情報は前記光源側CPU25へ入力される。そして、光源側CPU25がこのスタンバイモードを認識すると、以下に説明するスタンバイモードヘ入る。
【0058】
光源側CPU25がスタンバイモードに入ると、この光源側CPU25より出力されるスタンバイモード信号により、前記調光回路24では絞り23を強制的に閉じることにより減光を行う。これは、再びスタンバイモードスイッチ41の操作が行われるまで継続する。そして、再びスタンバイモードスイッチ41を操作するとスタンバイモード信号により、調光回路24は通常の動作へ復帰する。
【0059】
この結果、本第3の実施の形態の内視鏡装置40は、ユーザがスタンバイモードスイッチ41を操作することで、減光することができるので、例えば内視鏡2を交換する際にライトガイドケーブル2dからの光を減光可能である。
【0060】
尚、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【0061】
ところで、従来の内視鏡装置は、2種類のライトガイドを用いていた。ひとつは、ランプの出射光を100%入射しても耐えられるもの(以下、高輝度モード)と、もうひとつは50%程度の入射しか耐えられないもの(以下、通常モード)である。
【0062】
従来の内視鏡装置は、例えば、本出願人が先に出願した特願平10−245534号に記載されているように、絞り羽根の動作範囲を調整することで上記2種類のライトガイドを使用可能にしていた。即ち、従来の内視鏡装置は、高輝度モードのライトガイドを接続したときには、絞り羽根の動作範囲を全閉から全開まで全ての範囲を使用することで、ランプの出射光を100%使用していた。
【0063】
一方、従来の内視鏡装置は、通常モードのライトガイドを接続したときには、例えば絞り羽根の動作範囲を全閉と全開の半分の範囲に制限することで、ランプの出射光を50%程度のみ使用するようにしていた。
【0064】
このとき、上記内視鏡装置は、自動調光時には抵抗の定数によって決まる第1の基準電圧で絞り羽根の動作範囲の制限を規定しているのに対して、手動調光時にはCPUから出力される第2の基準電圧で絞り羽根の動作範囲の制限を規定していた。
【0065】
このため、調光モードによって通常モードのライトガイド接続時の制限範囲が微妙にずれることがあった。そこで、ライトガイドの調光モードに関係なく、自動調光、手動調光共に、絞り羽根の動作範囲の制限を規定可能な内視鏡装置の提供が望まれていた。
【0066】
図4を参照して絞り羽根の動作範囲の制限を規定可能な内視鏡装置の構成例を説明する。図4は絞り羽根の動作範囲の制限を規定可能な内視鏡装置の構成例にかかる内視鏡装置を示す全体構成図である。
【0067】
図4に示すように内視鏡装置50は、体腔内に挿入部51aを挿入し患部等の被写体の光学像を操作部51b上部に設けられた接眼部51cに伝達する硬性内視鏡(以下、単に内視鏡)51と、CCD52aを内蔵し、前記内視鏡51の前記接眼部51cに装着自在に取り付け可能なカメラヘッド52と、このカメラヘッド52により得られた撮像信号を信号処理するCCU53と、前記内視鏡51に照明光を供給する光源装置54と、前記CCU53で信号処理した映像信号による被写体像を表示するモニタ55とから構成される。
【0068】
前記CCU53は、接続されるカメラヘッド52のCCD52aを駆動制御するCCDドライバ61と、このCCDドライバ61を介して入力されるCCD52aからの撮像信号を信号処理して、標準的な映像信号を生成し、前記モニタ55に出力する映像信号処理回路62と、前記CCDドライバ61を介して入力されるCCD52aからの撮像信号により内視鏡像の明るさに対応した画像明るさ信号を抽出して、この画像明るさ信号を前記光源装置54へ出力する明るさ抽出回路63とから構成されている。前記光源装置54は、高輝度モード及び通常モードの2種類のライトガイドを接続可能である。
【0069】
本実施例では、後述する光源のMAX光量を規定するために、所定の基準電圧を設け、絞り羽根の位置に比例した位置信号を上記基準信号と比較し、上記基準電圧以上に絞り羽根が開こうとしたときに、この絞り羽根を上記基準電圧の位置で固定するようにして、上記基準電圧を自動調光及び手動調光のどちらの場合でも選択可能で、どちらの調光モードにおいても通常モードにおける光源のMAX光量を同じにするように構成する。
【0070】
即ち、前記光源装置54は、照明光を発する光源ランプ71と、この光源ランプ71に電源を供給するランプ電源72と、前記光源ランプ71の照明光の光量を調整する絞り羽根(以下、絞り)73と、この絞り73を駆動する絞りドライバ74と、前記絞り73の絞り位置を検知する絞り位置検知部75と、所望の明るさを設定するための明るさ設定値を入力するフロントパネル76と、このフロントパネル76で入力した明るさ設定値からモード信号等の信号を生成するCPU77と、このCPU77からのデジタルの明るさ設定値をアナログにD/A変換するD/A変換器78と、このD/A変換器78で変換されたアナログの明るさ設定値と前記CCU53の明るさ抽出回路63から出力された画像明るさ信号とを除算し、自動調光による自動調光信号を出力する除算器79と、この除算器79からの自動調光信号と手動による手動調光信号とを切り換えて、前記絞りドライバ74へ出力する自動/手動切換スイッチ81と、前記D/A変換器78からのアナログの明るさ設定値と前記絞り73を所定の固定開口量に固定するための絞り固定基準電圧Vとを切り換えて、前記自動/手動切換スイッチ81に出力する手動調光/通常モード切換スイッチ82と、前記自動/手動切換スイッチ81及び手動調光/通常モード切換スイッチ82を制御するモード制御部83とから構成されている。
【0071】
前記光源装置54は、上述した構成により自動/手動調光及び高輝度モードのオンオフの組合せによる4パターンの調光モードを有している。
次に、この光源装置54の調光モードのそれぞれを説明する。
【0072】
▲1▼自動調光オン及び高輝度モードオン
モード制御部83は、自動/手動調光切換スイッチ81をa側に固定し、CCU53からの画像明るさ信号と、フロントパネル76で設定された明るさ設定値とを除算した自動調光信号で絞り73を駆動させ、自動調光を行う。
【0073】
▲2▼自動調光オン及び高輝度モードオフ
モード制御部83は、先ず切換スイッチ81をa側に、手動調光/通常モード切換スイッチ82をd側に固定し、自動調光を行う。
そして、モード制御部83は、絞り位置検知部75からの絞り位置信号と、絞り固定基準電圧Vとを比較し、この基準電圧Vで設定した位置より絞り73が開こうとした場合には、切換スイッチ81をb側へ切り換え、切換スイッチ82のd側で設定される位置で絞り73を固定させる。
次に、モード制御部83は、自動調光信号を監視し、絞り73をある所定量以上閉じさせようとした場合、即ち、画像明るさ信号が明るさ設定値よりある所定量以上明るくなった場合に、切換スイッチ81をa側に復帰させ、自動調光の動作を再開させる。
この動作を繰り返すことにより、モード制御部83は、絞り固定基準電圧Vより閉じる方では、自動調光に動作し、絞り固定基準電圧Vより開こうとした場合には、それ以上開かないように動作し、最大出射光量を押さえることができる。
【0074】
▲3▼手動調光オン及び高輝度モードオン
モード制御部83は、切換スイッチ81をb側、切換スイッチ82をc側に固定し、明るさ設定値のみにより手動調光を行う。
【0075】
▲4▼手動調光オン及び高輝度モードオフ
モード制御部83は、先ず切換スイッチ81をb側、切換スイッチ82をc側に固定し、明るさ設定値が絞り固定基準電圧Vより閉じる側のときには、この明るさ設定値に応じて手動調光を行う。
ここで、明るさ設定値が絞り固定基準電圧Vより開く側のときには、モード制御部83は、切換スイッチ82をd側に切り換え、切換スイッチ82のd側で設定される位置で絞り73を固定する。
そして、明るさ設定値が絞り固定基準電圧より閉じる側の設定となった場合には、モード制御部83は、切換スイッチ82をc側に復帰させ、明るさ設定値による手動調光を行う。
この動作を繰り返すことにより、モード制御部83は、手動調光の絞り73の動作範囲を全閉〜絞り固定基準電圧Vで制限する。
【0076】
この結果、本実施例の内視鏡装置50は、自動調光、手動調光共に固定基準電圧Vにより規定されるので、調光モードに関係なく絞り73の高輝度モードオフ時の全開位置を規定することができる。
【0077】
[付記]
(付記項1) 光源からの照明光を調整する絞り手段及びこの絞り手段を制御するための調光手段を有する光源装置と、この光源装置からの照明光で照明された被写体像を電気信号に変換する撮像装置と、この撮像装置を駆動制御し、この撮像装置からの電気信号を信号処理する画像処理装置とを備えた内視鏡装置において、
前記撮像装置に設けられた電荷蓄積可変手段の有無を識別する識別手段と、
前記撮像装置の電荷蓄積可変手段を調整するための設定を行う画像処理側明るさ設定手段と、
前記画像処理側明るさ設定手段を制御する画像処理側制御手段と、
前記光源装置の調光手段を調整するための設定を行う光源側明るさ設定手段と、
前記光源側明るさ設定手段を制御する光源側制御手段と、
前記画像処理側制御手段と前記光源側制御手段との間で通信するための通信手段と、
を具備し、前記通信手段を介して前記識別手段の判別結果を前記画像処理側制御手段から前記光源側制御手段へ送信し、前記撮像装置の電荷蓄積可変手段の有無に応じて、前記画像処理側明るさ設定手段及び前記光源側明るさ設定手段を制御することを特徴とする内視鏡装置。
【0078】
(付記項2) 前記画像処理装置に前記電荷蓄積可変手段を有する撮像装置が接続されたときは、前記画像処理装置の画像処理側明るさ設定手段での設定を有効とし、前記光源装置の光源側明るさ設定手段での設定を無効とすることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
【0079】
(付記項3) 前記画像処理装置に前記電荷蓄積可変手段を有していない撮像装置が接続されたときは、前記光源装置の光源側明るさ設定手段での設定を有効とし、前記画像処理装置の画像処理側明るさ設定手段での設定を無効とすることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
【0080】
(付記項4) 前記撮像装置に設けたスイッチの押下操作により、前記画像処理側明るさ設定手段又は前記光源側明るさ設定手段のうち、有効となった方での設定が行われることを特徴とする付記項1に記載の内視鏡装置。
【0081】
(付記項5) 前記光源装置に設けたスイッチの押下操作により、前記調光手段をスタンバイモードとし、前記絞り手段を全閉して減光を行うことを特徴とする付記項1に記載の内視鏡装置。
【0082】
(付記項6) 前記撮像装置に設けたスイッチの押下操作により、前記調光手段をスタンバイモードとし、前記絞り手段を全閉して減光を行うことを特徴とする付記項1に記載の内視鏡装置。
【0083】
(付記項7) 前記画像処理側明るさ設定手段又は前記光源側明るさ設定手段のうち、無効となった方での設定表示を消灯すると共に、有効となった方での設定表示を点灯することを特徴とする付記項2又は3に記載の内視鏡装置。
【0084】
(付記項8) 光源からの照明光を調整する絞り手段及びこの絞り手段を駆動する絞り駆動手段を有する光源装置と、この光源装置からの照明光で照明された被写体像を電気信号に変換する撮像装置と、この撮像装置を駆動制御し、この撮像装置からの電気信号を信号処理する画像処理装置とを備えた内視鏡装置において、
前記撮像装置からの電気信号から明るさ信号を抽出する明るさ信号抽出手段と、
前記絞り手段の絞り位置を検知する絞り位置検知手段と、
所定の明るさ設定値を設定する明るさ設定手段と、
前記明るさ設定手段からの明るさ設定値と前記明るさ信号抽出手段からの明るさ信号とを比較して、調光信号を生成する比較器と、
前記明るさ設定手段からの明るさ設定値と前記絞り手段を固定するための絞り固定基準信号とを切り換える第1の切換手段と、
前記第1の切換手段の出力と前記比較器の調光信号とを切り換える第2の切換手段と、
前記第1の切換手段及び前記第2の切換手段を制御する切換制御手段と、
を具備したことを特徴とする内視鏡装置。
【0085】
(付記項9) 前記第2の切換手段を前記比較器の出力側へ固定する調光モードを有することを特徴とする付記項8に記載の内視鏡装置。
【0086】
(付記項10) 前記第1の切換手段を前記絞り固定基準信号側へ固定し、前記絞り位置検知手段の出力と前記絞り固定基準信号とを比較して得た比較結果と、前記比較器の調光信号とにより第2の切換手段を制御することを特徴とする付記項8に記載の内視鏡装置。
【0087】
(付記項11) 前記第1の切換手段を前記明るさ設定手段側へ固定し、前記第2の切換手段を前記第1の切換手段の出力側へ固定するモードを有することを特徴とする付記項8に記載の内視鏡装置。
【0088】
(付記項12) 前記第2の切換手段を前記第1の切換手段の出力側へ固定し、前記明るさ設定手段と前記絞り固定基準信号との比較結果に基づき、前記第1の切換手段を制御することを特徴とする付記項8に記載の内視鏡装置。
【0089】
【発明の効果】
以上説明したように本発明よれば、撮像装置の種類を気にすることなく、有効である方の調光の調整手段を操作可能な内視鏡装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係わる内視鏡装置を示す全体構成図
【図2】本発明の第2の実施の形態に係わる内視鏡装置を示す全体構成図
【図3】本発明の第3の実施の形態に係わる内視鏡装置を示す全体構成図
【図4】絞り羽根の動作範囲の制限を規定可能な内視鏡装置の構成例にかかる内視鏡装置を示す全体構成図
【符号の説明】
1 …内視鏡装置
2 …内視鏡
2c …接眼部
2d …ライトガイドケーブル
3,4 …カメラヘッド
3a,4a…CCD
5 …CCU(カメラコントロールユニット)
6 …光源装置
8a,9a…コネクタ
10 …コネクタ受け部
11 …CCDドライバ
12 …映像信号処理回路
13 …CCU側CPU(画像処理側制御手段)
14 …通信線(通信手段)
15 …フロントパネル(画像処理側明るさ設定手段)
21 …光源ランプ
23 …絞り(絞り羽根)
24 …調光回路
25 …光源側CPU(光源側制御手段)
26 …フロントパネル(光源側明るさ設定手段)
Claims (2)
- 被写体像を撮像した後に電気信号に変換して出力する撮像装置であって、当該撮像装置に設けられ、押下により当該撮像装置に接続される装置における所定の機能操作を可能とするスイッチ手段を有した撮像装置を接続可能な内視鏡装置において、
光源からの照明光を調整する絞り手段と、当該絞り手段を制御するための調光手段と、を有する光源装置と、
前記撮像装置を接続可能とし、前記撮像装置が接続された際に、当該撮像装置を駆動制御し、前記電気信号を信号処理する画像処理装置と、
前記画像処理装置に設けられ、前記撮像装置が前記画像処理装置に接続された際に、当該撮像装置が電荷蓄積可変手段を有するか否かを識別する識別手段と、
前記画像処理装置に設けられた所望の操作入力を行う画像処理装置側設定手段であって、前記撮像装置が前記画像処理装置に接続された際に、前記識別信号に基づいて、接続された撮像装置が前記電荷蓄積可変手段を具備している場合には前記スイッチ手段による明るさ設定操作を可能とし、具備していない場合には前記スイッチ手段による明るさ設定操作を不能とする画像処理装置側設定手段と、
前記画像処理装置と前記光源装置とを接続し、前記識別信号を前記光源装置に伝達する通信手段と、
前記光源装置に設けられた所望の操作入力を行う光源装置側設定手段であって、前記撮像装置が前記画像処理装置に接続された際に、前記通信手段を経由した前記識別信号に基づいて、接続された撮像装置が前記電荷蓄積可変手段を具備している場合には前記スイッチ手段による明るさ設定操作を不能とし、具備していない場合には前記スイッチ手段による明るさ設定操作を可能とする光源装置側設定手段と、
を具備したことを特徴とする内視鏡装置。 - 前記光源装置に設けられ、押下により前記絞り手段を閉じる信号を前記絞り手段に伝達するスタンバイモードスイッチを有することを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
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