JP3977006B2 - 内視鏡用の切替装置およびそれを含む電子内視鏡システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内視鏡および内視鏡が接続されるプロセッサと、被写体像を表示するモニタ、プロセッサを操作するためのキーボードなどを備えた電子内視鏡システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子内視鏡システムは、生体内等に挿入される内視鏡（スコープ）を有し、このスコープは先端にＣＣＤ等のイメージセンサを内蔵している。スコープ内には光源からの光を伝達するライトガイドが設けられ、光源からの光によりスコープ先端のイメージセンサの前方が照明される。照明された生体からの反射光は上述のイメージセンサにより画素信号に光電変換され、スコープ内を通ってプロセッサへ送られ、ここで画素信号は例えばＮＴＳＣ方式のコンポジットビデオ信号に変換される。
【０００３】
プロセッサにはコンポジットビデオ信号に基いた映像を表示するモニタと、この映像をフィルムや紙等の記録媒体に記録する外部記録装置、例えばカメラやプリンタと、患者情報を入力するための入力装置、例えばキーボードなどが接続される。このように、電子内視鏡システムはスコープ、プロセッサ、モニタ、外部記録装置および入力装置などにより構成される。
【０００４】
近年、気管支と消化器といった複数の部位を、スコープを取り替えながら同時に観察・処置する機会が増加しており、このために複数のスコープ、プロセッサ、モニタ、外部記録装置およびキーボードからなるセットが複数個必要である。このように、複数部位の観察は多大の設備を要するため、費用およびスペース的に非効率的であり、また、異なる電子内視鏡の使用を開始する際には医師が観察し易い位置にモニタを移動するなどのセッティングに時間を要し、複数のキーボードを操作する必要があるため、検査などの作業効率が落ちる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、従来の電子内視鏡システムは、複数部位の観察および処置における設備費、スペースの効率および作業効率が低かった。
【０００６】
本発明はこのような従来の問題点を解消すべく創案されたもので、複数部位の検査における設備費、スペースの効率および作業効率の高い電子内視鏡システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電子内視鏡システムは、撮像素子をそれぞれ有する複数のスコープと、複数のスコープがそれぞれ接続され、撮像素子から読み出される画素信号をそれぞれ映像信号に変換して出力する複数のプロセッサと、複数のプロセッサそれぞれと接続され、複数のプロセッサの中でいずれか一つのプロセッサを選択し、選択したプロセッサから送られてくる映像信号を出力する切替装置と、切替装置に接続され、切替装置によって選択されたプロセッサから出力される映像信号に基いて被写体像を表示するモニタと、切替装置を介して複数のプロセッサに接続され、選択されたプロセッサを操作するための入力装置とを備えたことを特徴とする。この電子内視鏡システムによれば、切替装置によって複数のプロセッサのうち１つのプロセッサから出力される映像信号が選択的にモニタへ送られ、また、映像がモニタへ送られるプロセッサが入力装置によって操作される。１つの入力装置とモニタを用意すればいいことから、電子内視鏡システム構成のためのスペースが小さくて済み、経済的コストも削減され、作業効率が上がる。
【０００８】
使用するプロセッサのみ主電源を入れてそのプロセッサを使って検査等を行うことができるようにするため、切替装置は、複数のプロセッサの中で主電源が供給されているプロセッサを選択することが望ましい。１つのプロセッサに主電源を入れた状態で、オペレータがさらに別のプロセッサを使用するため主電源をＯＮ状態にし、その主電源ＯＮ状態のプロセッサを選択する場合に対応するため、複数のプロセッサのうち少なくとも２つのプロセッサが主電源ＯＮ状態である場合、切替装置は、最後に主電源が供給されたプロセッサを選択することが望ましい。このような条件でプロセッサを自動的に選択する場合、プロセッサが主電源ＯＮ状態であるか否か、すなわちプロセッサが作動状態であるか否かを検出するため、切替装置と複数のプロセッサとの間に配設されるとともに入力装置の操作によって生じる入力装置操作信号が伝送される入力装置用ケーブルを介して、プロセッサが作動状態であるか非作動状態であるかを表す電源信号が複数のプロセッサそれぞれから切替装置へ送られることが望ましい。通常、この入力装置用ケーブルを通して、入力装置に電源を供給するための電源信号もプロセッサから出力されるが、本発明の電子内視鏡システムでは、複数のプロセッサと切替装置との間に接続され、切替装置においてプロセッサの主電源ＯＮ状態が検出される。したがって、専用のケーブルなどを使用してプロセッサの主電源ＯＮ状態を検出する必要はない。
【０００９】
オペレータが必要に応じてプロセッサを選択できるようにするため、切替装置は、複数のプロセッサの中から１つのプロセッサを選択する手動スイッチを有することが望ましく、切替装置は手動スイッチにより選択されたプロセッサから送られてくる映像信号を出力する。
【００１０】
プロセッサが選択されたとき、そのプロセッサをリセットさせて使用するため、切替装置は、選択されたプロセッサがリセットされるように、選択されたプロセッサへリセット信号を送ることが望ましい。
【００１１】
最小限の構成によって実用上十分な観察を行う電子内視鏡システムを構築するため、複数のプロセッサは、２つのプロセッサ、第１プロセッサと第２プロセッサとからなることが望ましい。この場合、切替装置は、第１プロセッサおよび第２プロセッサからそれぞれ第１および第２映像信号が入力され、第１および第２映像信号のうちの一方の映像信号を選択的にモニタへ出力する映像信号切替回路と、第１および第２プロセッサのうち一方のプロセッサを選択し、第１および第２映像信号のうち選択されたプロセッサから出力される映像信号がモニタへ出力されるように映像信号スイッチ回路を切り替える切替制御手段とを有することが望ましい。また、入力装置は、キーボードであることが望ましく、この場合、切替装置は、キーボードを操作することによって生じるキーボード操作信号が入力され、第１および第２プロセッサのうち一方のプロセッサへキーボード操作信号を選択的に出力するキーボード信号切替回路を有し、切替制御手段は、キーボード操作信号が選択されたプロセッサへ送られるようにキーボード信号切替回路を切り替えることが望ましい。
【００１２】
好ましくは、第１および第２プロセッサからそれぞれ出力され、第１および第２プロセッサが作動状態であるか非作動状態であるかをそれぞれ示す第１および第２電源信号が切替装置に入力され、切替制御手段は、第１および第２電源信号に基いて第１および第２プロセッサのうち作動状態のプロセッサを検出し、該作動状態のプロセッサから出力される第１および第２映像信号の一方の映像信号がモニタへ送られるように、映像信号切替回路を切り替えることが望ましい。また、第１および第２プロセッサの両方が主電源ＯＮ状態、すなわち作動状態である場合、切替制御手段は、第１および第２プロセッサのうち後に主電源が供給されたプロセッサを検出し、後に主電源が供給されたプロセッサから出力される第１および第２映像信号の一方の映像信号がモニタへ送られるように、映像信号切替回路を切り替えることが望ましい。キーボードを操作することによって生じるキーボード操作信号を第１および第２プロセッサに伝送するため、第１および第２キーボード用ケーブルが切替装置と第１および第２プロセッサとの間に配設されるが、第１および第２電源信号は、第１および第２キーボード用ケーブルを介してそれぞれ切替装置へ送られることが望ましい。
【００１３】
オペレータがプロセッサを選択できるようにするため、切替装置は、第１および第２プロセッサの一方を選択するための手動スイッチを有することが望ましく、切替制御手段は、手動スイッチを操作することにより生じるスイッチ操作信号を受信し、第１および第２プロセッサのうち手動スイッチにより選択されたプロセッサから出力される第１および第２映像信号のどちらか一方の映像信号がモニタへ出力されるように、映像信号切替回路を切り替えることが望ましい。
【００１４】
切替制御手段の具体的構成として、切替制御手段は、例えば、入力端子として、スイッチ操作信号が入力するクロック端子、第１および第２電源信号がそれぞれ入力されるクリア端子、プリセット端子を有し、第１および第２電源信号とスイッチ操作信号の論理レベルとに従って出力端子の状態が定まるＪＫフリップフロップと、第２電源信号の論理レベルを反転させて反転第２電源信号を出力する反転器と、第１電源信号と反転第２電源信号が入力され、ＪＫフリップフロップの出力端子のレベルに応じて第１電源信号と反転第２電源信号の一方をプロセッサ選択の選択信号として映像信号切替回路へ出力するマルチプレクサとを有する。このような構成により、１つのプロセッサが作動状態、２つのプロセッサが作動状態、さらには手動スイッチが操作された状態それぞれに従って選択信号が映像信号切替回路に出力され、映像信号切替回路は、入力される選択信号の論理レベルの変化に従って切り替えられる。切替装置は、リセット信号を選択されたプロセッサへ送るリセット信号発生回路を有することが望ましく、選択信号の論理レベルが変化した場合、選択されたプロセッサへリセット信号が送られ、リセットされる。
【００１５】
一連の検査によって得られる被写体像をコンピュータでファイリング処理する必要性があり、電子内視鏡システムにはコンピュータが備わっていることが望ましい。この場合、コンピュータは、切替装置に接続されるとともに、被写体像を格納するための記憶装置を有し、コンピュータ用のディスプレイとが接続される。複数のプロセッサからコンピュータに対してそれぞれの被写体像に応じた映像信号を送信可能であることが望ましく、切替装置は、映像信号を、選択されたプロセッサとコンピュータとの間で切替装置を介して伝送させることが望ましい。
【００１６】
オペレータが選択されたプロセッサを確認できるように、切替装置は、第１プロセッサが選択されたときに点灯する第１ＬＥＤランプと、第２プロセッサが選択されたときに点灯する第２ＬＥＤランプと、切替制御手段による映像信号切替回路の切り替えに従って第１ＬＥＤランプと第２ＬＥＤランプの一方のランプを選択的に点灯させるＬＥＤ制御回路とを有することが望ましい。
【００１７】
本発明の切替装置は、複数のプロセッサとモニタとを含む電子内視鏡システムに組み込まれ、複数のプロセッサとモニタとに接続される内視鏡用の切替装置である。そして、切替装置は、複数のプロセッサからそれぞれ送られてくる複数の映像信号が入力され、選択的にいずれか１つの映像信号をモニタへ出力する映像信号切替回路と、複数のプロセッサの中で１つのプロセッサを選択し、選択されたプロセッサからの映像信号がモニタへ送られるように、映像信号切替回路を制御する切替制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
選択されたプロセッサを操作するための入力装置が電子内視鏡システムに含まれることが望ましく、入力装置は切替装置を介して複数のプロセッサに接続される。そして、切替装置は、入力装置が操作されることによって生じる入力装置操作信号が入力され、複数のプロセッサのうち１つのプロセッサへ選択的に入力装置操作信号を出力する入力装置操作信号切替回路を有することが望ましく、この場合、切替制御手段は、入力装置操作信号が選択されたプロセッサへ送られるように、入力装置操作信号切替回路を切り替えることが望ましい。
【００１９】
選択されたプロセッサをオペレータに報知するため、選択されたプロセッサを視覚的に報知するための報知手段をさらに有することが望ましく、報知手段が切替装置上において選択されたプロセッサを報知することが望ましい。これにより、オペレータは、切替装置を見ることによって使用するプロセッサを確認し、そのプロセッサに応じた入力装置の操作を行う。したがって、操作ミスすることがなく、作業効率が上がる。切替装置の構成を複雑化させないことを考慮し、簡素な構成によって報知するため、報知手段は、複数のプロセッサの数だけある複数の発光体を有し、複数の発光体の中で選択されたプロセッサに応じた発光体を発光させることが望ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下では、図面を参照して本発明に係る電子内視鏡システムの実施形態を説明する。
【００２１】
図１は本発明に係る電子内視鏡システムの一実施形態を示すブロック図である。図１に示す電子内視鏡システム１００は、第１スコープ３０および第２スコープ５０を備え、第１および第２スコープ３０、５０はそれぞれ第１プロセッサ４０および第２プロセッサ６０に接続されている。第１および第２プロセッサ４０、６０の双方は１個の切替装置２００に接続される。第１および第２プロセッサ４０、６０は、それぞれの主電源スイッチ（図示せず）をＯＮ（オン）にすることにより作動する。
【００２２】
第１スコープ３０および第１プロセッサ４０による撮像は、面順次方式が採用される。詳述すると、第１プロセッサ４０内にはキセノンランプ等の白色光源４３が設けられ、この白色光源４３と第１スコープ３０内のライドガイド３２の入射端との間には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の回転カラーフィルタ４４が設けられる。白色光源４３からの白色光はカラーフィルタ４４により３原色の照明光に順次変換され、ライトガイド３２を介して第１スコープ３０先端へ順次供給され、器官内部等の被写体を照明する。
【００２３】
第１スコープ３０先端にはＣＣＤから成る第１イメージセンサ３４が設けられ、第１イメージセンサ３４は被写体のＲ、Ｇ、Ｂ各色の反射光を受けて、１フレーム分のＲＧＢの画素信号に光電変換する。１フレーム分の各色の画素信号は第１イメージセンサ３４から順次読み出される。
【００２４】
第１プロセッサ４０には、第１スコープ３０のＲＧＢ画素信号を処理する第１映像信号処理回路４１が設けられる。第１映像信号処理回路４１は、ガンマ補正処理およびホワイトバランス補正処理等の後、ＲＧＢの画素信号に同期信号を付加してＲＧＢビデオ信号（ＲＧＢＳ１）を生成すると共に、ＲＧＢの画素信号から輝度信号と色差信号とを生成し、これら輝度信号および色差信号に複合同期信号を混合してコンポジットビデオ信号（Ｖｉｄｅｏ１）を生成する。ＲＧＢビデオ信号（ＲＧＢＳ１）およびコンポジットビデオ信号（Ｖｉｄｅｏ１）はそれぞれ第１映像出力端子ＩＰ１および第１ビデオ出力端子ＶＰ１から外部の切替装置２００に出力される。
【００２５】
第１プロセッサ４０のＣＰＵ４２は、ＣＰＵ４２により白色光源４３や第１映像信号処理回路４１の動作タイミング、第１イメージセンサ３４からのＲＧＢ画像信号の読出しのタイミング、回転カラーフィルタ４４の回転駆動等を制御する。ただし、ＣＰＵ４２は、ＲＡＭなどのメモリやインターフェイス回路を含む制御回路（図示せず）に組み込まれている。第１プロセッサ４０の第１シリアルポートＳＰ１および第１キーボードポートＫＰ１は切替え装置２００にそれぞれ接続されている。
【００２６】
第２スコープ５０および第２プロセッサ６０の構成は、撮像方式が異なること以外は、第１スコープ３０および第１プロセッサ４０と同様であり、それぞれ符号に２０を加算して示している。第２スコープ５０および第２プロセッサによる撮像はカラー単板同時撮像方式が採用される。カラーフィルタ６４は補色のＹｅ（イエロー）、Ｃｙ（シアン）、Ｍｇ（マゼンダ）、Ｇ（グリーン）のカラーチップフィルタであり、第２イメージセンサ５４のＣＣＤ画素面上にモザイク状に貼り付けられる。即ち、白色光源６３からの白色光はそのまま第２スコープ５０先端から被写体を照明し、カラーフィルタ６４を介することにより、第２イメージセンサ５４からは１フレーム分の補色の画素信号が読み出される。
【００２７】
第２映像信号処理回路６１においては、１フレーム分の補色の画素信号から輝度信号および色差信号が分離され、複合同期信号がさらに混合されてコンポジットビデオ信号（Ｖｉｄｅｏ２）が生成される。また、補色の画素信号からＲＧＢの画素信号に変換され、同期信号がさらに付加されてＲＧＢビデオ信号（ＲＧＢＳ２）が生成される。このように、第２映像信号処理回路６１では同時にＲＧＢの信号が得られる。
【００２８】
切替装置２００には、１台のモニタ１５０と、１台の外部記録装置１６０と、１個のキーボード１７０とが接続されるとともに、コンピュータ用のモニタ１８５およびキーボード１９０が接続されている画像ファイリング用のコンピュータ１８０が接続される。切替装置２００は、第１プロセッサ４０または第２プロセッサ６０を２者択一的に選択する。
【００２９】
切替装置２００により第１プロセッサ４０が選択された場合には、第１映像信号処理回路４１から出力されたＲＧＢビデオ信号（ＲＧＢＳ１）はモニタ１５０および外部記録装置１６０に入力される。モニタ１５０はＲＧＢビデオ信号（ＲＧＢＳ１）に基いて、第１スコープ３０により撮像された被写体のカラー画像を静止画あるいは動画としてモニタ画面上に再現する。外部記録装置１６０は例えばカメラ、ビデオデッキ（ＶＣＲ）またはプリンタであり、モニタ１５０上に表示されたカラー画像をフィルムや磁気テープ、紙等の記録媒体に必要に応じて記録する。
【００３０】
第１プロセッサ４０が選択された場合、キーボード１７０が操作されると、操作によって生じる操作信号（ＫＯＳ）は切替装置２００を介して第１キーボードポートＫＰ１に入力される。これにより、キーボード１７０から第１プロセッサ４０への動作の指示や、ＩＤ、患者名、年齢、検査日等の患者情報の入力が行われる。また、被写体像に関連したデータが第１シリアルポートＳＰ１からシリアルデータ（ＲＳ２３２Ｃ１）として出力され、コンピュータ１８０へ伝送される。さらに、第１映像信号処理回路４１から出力されたコンポジットビデオ信号（Ｖｉｄｅｏ１）もコンピュータ１８０に入力される。コンピュータ１８０を使用することにより、一連の検査により得られた画像等がファイリング処理され、光磁気ディスク等のコンピュータ用の記録媒体（図示せず）に記録される。
【００３１】
一方、切替装置２００により第２プロセッサ６０が選択された場合には、ＲＧＢビデオ信号（ＲＧＢＳ２）がモニタ１５０および外部記録装置１６０に入力され、モニタ１５０には第２スコープ５０により撮像された画像が表示される。そして、キーボード１７０からの操作信号（ＫＯＳ）は第２キーボードポートＫＰ２に入力されるとともに、コンポジットビデオ信号（Ｖｉｄｅｏ１）が第２ビデオ出力端子ＶＰ２から、シリアルデータ（ＲＳ２３２Ｃ２）が第２シリアルポートＳＰ２から出力され、コンピュータ１８０へ送られる。これにより、キーボード１７０により第２プロセッサ６０への指示および患者情報の入力が可能となり、第２スコープ５０により得られた画像がコンピュータ１８０により記録媒体に記録される。なお、コンピュータからシリアルデータ（ＲＳ２３２Ｃ３）を出力し、切替装置によって選択された第１プロセッサもしくは第２プロセッサへ送ることも可能である。
【００３２】
さらに、第１プロセッサ４０が選択されたとき、第１プロセッサ４０をリセットするリセット信号（ＲＳＦ）が切替装置２００から出力され、第１プロセッサ４０のリセットポートＲＳ１に入力される。同様に、第２プロセッサ６０が選択された場合、第２プロセッサ４０をリセットするリセット信号（ＲＳＳ）が第２プロセッサ６０のリセットポートＲＳ２に入力される。
【００３３】
後述するように、キーボード１７０からの操作信号（ＫＯＳ）を第１および第２プロセッサ４０、６０へそれぞれ送る第１および第２ケーブルＣＶ１、ＣＶ２を介して、第１および第２プロセッサの作動状態、すなわち主電源がＯＮ状態であるか否かを示すキーボード駆動用の電源信号が第１および第２プロセッサ４０．５０から切替装置２００へ送られる。そして、第１および第２プロセッサ４０、６０のうち、主電源がＯＮ状態のプロセッサを選択し、また、第１および第２プロセッサ４０、６０が両方とも主電源がＯＮ状態である場合、後で（最も最近）主電源がＯＮにされたプロセッサを選択する。
【００３４】
切替装置２００上には、プロセッサを手動で選択するためのプッシュスイッチ２２５と、第１プロセッサ４０が選択されたときに点灯する第１ＬＥＤランプ２５０、第２プロセッサ６０が選択された時に点灯する第２ＬＥＤランプ２８０が設けられている。オペレータのプッシュスイッチ２２５の操作に従い、切替装置２００はプロセッサを選択する。
【００３５】
このように切替装置２００により第１および第２プロセッサ４０、６０を選択可能とし、１台ずつのモニタ１５０、外部記録装置１６０、キーボード１７０、コンピュータ１８０を両プロセッサ４０、６０で共用するので、設備費、スペースの効率が高くなる。また第１および第２プロセッサ４０、６０を切替えたときにもモニタ１５０等はそのまま使用できるため、操作性は極めて良好である。なお、切替装置２００内にある電源回路（図示せず）からキーボード１７０に対して駆動電源が供給されている。
【００３６】
図２は切替装置２００の外観を示す斜視図である。切替装置２００の正面には第１プロセッサ４０および第２プロセッサ６０の選択状況を報知する第１および第２ＬＥＤランプ２５０、２８０が設けられ、また第１プロセッサ４０および第２プロセッサ６０を切替えるためのプッシュスイッチ２２５が設けられる。図示しないが、切替装置２００の背面には、第１および第２プロセッサ４０、６０、モニタ１５０およびコンピュータ１８０にそれぞれ接続するための接続端子が設けられる。
【００３７】
図３は切替装置２００の構成を示すブロック図である。
【００３８】
切替装置２００は４つの切替器２０５、２１０、２１５、２２０を有し、各切替器２０５、２１０、２１５、２２０にはその切替を制御する切替制御回路２２３が接続される。切替制御回路２２３には、第１および第２ＬＥＤランプ２５０、２８０の点灯を制御するＬＥＤ制御回路２４０と、リセット信号（ＲＳＦ、ＲＳＳ）を出力するリセットパルス発生回路２９０が接続されている。
【００３９】
切替器２０５は第１および第２キーボードポートＫＰ１、ＫＰ２をキーボード１７０に選択的に接続し、切替器２１０は第１および第２シリアルポートＳＰ１、ＳＰ２をコンピュータ１８０に選択的に接続し、切替器２１５は第１および第２映像出力端子ＩＰ１、ＩＰ２をモニタ１５０に選択的に接続し、切替器２２０は第１および第２ビデオ出力端子ＶＰ１、ＶＰ２をコンピュータ１８０に選択的に接続する。
【００４０】
第１キーボードポートＫＰ１からは、第１プロセッサ４０内の制御回路から出力される第１電源信号（ＫＰＳ１）が出力され、この第１電源信号（ＫＰ１）は第１プロセッサ４０が作動状態（主電源ＯＮ状態）、非作動状態（主電源ＯＦＦ（オフ）状態）を示す。同様に、第２プロセッサ６０の作動状態を示す第２電源信号ＫＰＳ２が第２プロセッサ６０内の制御回路から第２キーボードポートＫＰ２を経て出力される。切替制御回路２２３は、第１および第２キーボードポートＫＰ１、ＫＰ２から出力される第１および第２電源信号（ＫＰＳ１、ＫＰＳ２）を検出し、この信号のレベルに応じて切替器２０５、２１０、２１５、２２０を切り替える。第１または第２プロセッサ４０、６０の主電源がＯＦＦからＯＮになった場合、第１および第２電源信号（ＫＰＳ１、ＫＰＳ２）はＬＯＷレベルからＨＩＧＨレベルとなり、主電源がＯＮ状態の間はＨＩＧＨレベルを維持する。また、切替制御回路２２３では、プッシュスイッチ２２５から送られてくる信号も検出し、その信号に基いて切替器２０５、２１０、２１５、２２０を切り替える。
【００４１】
第１プロセッサ４０が選択された場合、切替制御回路２２３は第１キーボードポートＫＰ１、第１シリアルポートＳＰ１、第１映像出力端子ＩＰ１および第１ビデオ出力端子ＶＰ１を、それぞれキーボード１７０、コンピュータ１８０およびモニタ１５０に接続するように切替器２０５、２１０、２１５および２２０を設定する。
【００４２】
一方、第２プロセッサ６０が選択された場合、切替制御回路２２３は第２キーボードポートＫＰ２、第２シリアルポートＳＰ２、第２映像出力端子ＩＰ２および第２ビデオ出力端子ＶＰ２を、それぞれキーボード１７０、コンピュータ１８０およびモニタ１５０に接続するように切替器２０５、２１０、２１５および２２０を設定する。
【００４３】
図４は切替制御回路２２３の詳細を示す示すブロック図である。切替制御回路２２３はＪＫフリップフロップ２３０、反転器２３３、マルチプレクサ２３５を有する。このＪＫフリップフロップ２３０は、非同期のクリア、プリセット端子ＰＲＥＳＥＴ、ＣＬＥＡＲとクロック端子ＣＬＫを備えたネガティブエッジトリガのＪＫフリップフロップであり、第１電源信号ＫＰＳ１がクリア端子ＣＬＥＡＲ（ローアクティブ入力）に入力され、第２電源信号ＫＰＳ２がプリセット端子ＰＲＥＳＥＴ（ローアクティブ入力）に入力される。ＪＫフリップフロップ２３０のＪ端子、Ｋ端子にはハイレベル電圧ＶＣＣが入力され、クロック端子（ＣＬＫ）にはプッシュスイッチ２２５の信号が入力される。
【００４４】
さらに、切替制御回路２２３は、ＪＫフリップフロップ２３０の出力Ｑのレベルによって切替制御されるマルチプレクサ２３５を有しており、このマルチプレクサ２３５には第１電源信号ＫＰＳ１と、第２電源信号ＫＰＳ２を反転器２３３で反転させた反転信号ＫＰＳ２’とが入力されている。マルチプレクサ２３５は、出力ＱがＨＩＧＨレベルの時には反転信号ＫＰＳ２’を選択し、出力ＱがＬｏｗレベルの時には第１電源信号ＫＰＳ１を選択する。マルチプレクサ２３５の出力Ｍｏｕｔのレベル、すなわち第１電源信号ＫＰＳ１もしくは反転信号ＫＰＳ２’のレベルがＨＩＧＨレベルの時には切替器２０５、２１０、２１５、２２０はそれぞれ第１プロセッサ４０側を選択し、出力ＭｏｕｔがＬＯＷレベルの時には第２プロセッサ６０側を選択する。
【００４５】
表１は、第１電源信号ＫＰＳ１（ＣＬＥＡＲ）、第２電源信号ＫＰＳ２（ＰＲＥＳＥＴ）、プッシュスイッチ２２５の信号（ＣＬＫ）、ＪＫフリップフロップ２３０の出力Ｑ、マルチプレクサ２３５の出力選択、およびマルチプレクサ２３５の出力Ｍｏｕｔとの関係を示す。ＪＫフリップフロップ２３０およびマルチプレクサ２３５に構成については周知であり、説明は省略する。
【００４６】
【表１】

【００４７】
図４および表１を参照すると、第１および第２プロセッサ４０、６０のいずれも動作していない初期状態、即ち第１および第２電源信号ＫＰＳ１、ＫＰＳ２の双方がＬＯＷレベルのときには、ＪＫフリップフロップ２３０の出力ＱはＨＩＧＨレベルであり、このときマルチプレクサ２３５は反転信号ＫＰＳ２’を選択し、その出力ＭｏｕｔはＨＩＧＨレベルとなる。即ち、初期状態においては第１プロセッサ４０が自動的に選択される。
【００４８】
第１プロセッサ４０の主電源がオンになりクリア端子ＣＬＥＡＲに入力される第１電源信号ＫＰＳ１のみがＨＩＧＨレベルになっても、ＪＫフリップフロップ２３０の出力Ｑおよびマルチプレクサ２３５の出力ＭｏｕｔはＨＩＧＨレベルのままであり、第１プロセッサ４０の選択がそのまま持続される。
【００４９】
さらに第２プロセッサ６０の主電源がオンになり第１および第２電源信号ＫＰＳ１、ＫＰＳ２の双方がＨＩＧＨレベルになると、ＪＫフリップフロップ２３０の出力ＱはＨＩＧＨレベルのままであるが、反転信号ＫＰＳ２’がＬＯＷレベルとなるため、マルチプレクサ２３５の出力ＭｏｕｔはＬＯＷレベルとなり、ここではじめて第２プロセッサ６０が選択される。
【００５０】
プッシュスイッチ２２５が押下されていない間、ＣＬＫ端子はＨＩＧＨレベルが維持される。第１および第２プロセッサ４０、６０の双方の主電源がオン（第１および第２電源信号ＫＰＳ１、ＫＰＳ２の双方がＨＩＧＨレベル）の状態においてプッシュスイッチ２２５が押下（その後リリース）されると、ＨＩＧＨからＬｏｗレベル、そして再びＨＩＧＨレベルに戻る。Ｊ、Ｋ端子の入力がともにＨＩＧＨレベルであることから、クロック端子ＣＬＫにおいて立ち下がりエッジが検出されるごとにＪＫフリップフロップ２３０の出力Ｑが反転し、その都度マルチプレクサ２３５の出力選択および出力Ｍｏｕｔは切替わり、第１および第２プロセッサ４０、６０が交互に選択される。
【００５１】
表２は、第１および第２プロセッサ４０、６０のいずれも作動していない初期状態から第２プロセッサ６０の主電源を先にオンにした場合の各信号の関係を示している。各回路における動作の詳述は省くが、ここでは選択されるプロセッサが初期状態の第１プロセッサ４０から第２プロセッサ６０との間で交互に切り替わる。なお、第２プロセッサ６０が最初に主電源ＯＮ状態になると、プリセット端子ＰＲＥＳＥＴに入力される電源信号ＫＰＳ１がＨＩＧＨレベルになるため、出力ＱがＬＯＷレベルとなる。
【００５２】
【表２】

【００５３】
表２に示すように、初期設定の選択が第１プロセッサ４０に確定しており、その後の第２プロセッサ６０の始動で選択が第２プロセッサ６０に移行し、さらにプッシュスイッチ２２５で第１および第２プロセッサ４０、６０が交互に選択される。
【００５４】
図５は、第１および第２プロセッサ４０、６０の選択状況に応じて第１および第２ＬＥＤランプ２５０、２８０の点灯および消灯を制御するＬＥＤ制御回路２４０の詳細を示す。このＬＥＤ制御回路２４０は図４のマルチプレクサ２３５の出力Ｍｏｕｔを使用する。ＬＥＤ制御回路２４０は、第１プロセッサ４０の動作状態を示す第１ＬＥＤ２５０を駆動する第１ＬＥＤ点灯回路２５５を有し、また第２プロセッサ６０の動作状態を示す第２ＬＥＤ２８０を駆動する第２ＬＥＤ点灯回路２８５を有している。
【００５５】
第１ＬＥＤ点灯回路２５５には、出力Ｍｏｕｔが４つのＮＡＮＤゲート２６０、２６５、２７０および２７５を通って駆動パルスＮＰ４として入力され、第２ＬＥＤ点灯回路２８５には出力Ｍｏｕｔが駆動パルスＮＰ０としてそのまま入力される。駆動パルスＮＰ０およびＮＰ４がＬＯＷレベルの時に、第１および第２ＬＥＤランプ２５０、２８０はそれぞれ点灯し、ＨＩＧＨレベルの時には消灯する。
【００５６】
ＮＡＮＤゲート２６０には出力Ｍｏｕｔおよび第１電源信号ＫＰＳ１が入力され、ＮＡＮＤゲート２６５には出力Ｍｏｕｔおよび第２電源信号ＫＰＳ２が入力される。ＮＡＮＤゲート２６０、２６５の出力はＮＡＮＤゲート２７０に入力され、ＮＡＮＤゲート２７０の出力はＮＡＮＤゲート２７５に入力されている。ＮＡＮＤゲート２７５の出力が駆動パルスＮＰ４である。ＮＡＮＤゲート２６０、２６５、２７０、２７５の各々の作用は従来知られているため、ここではその説明を省略する。
【００５７】
なお、図中、ＮＡＮＤゲート２６０、２６５、２７０の出力をそれぞれＮＰ１、ＮＰ２およびＮＰ３で示し、表３および表４には各出力とＬＥＤ２５０、２８０の点灯状態との関係が示される。表３は初期状態から第１プロセッサ４０の主電源が先にオンとなったときの表であり、表４は初期状態から第２プロセッサ６０が先にオンとなったときの表である。
【００５８】
【表３】

【００５９】
【表４】

【００６０】
表３および表４に示すように、第１および第２プロセッサ４０、６０の双方の主電源がオフの初期状態のときは、駆動パルスＮＰ０およびＮＰ４はＨＩＧＨレベルであり、第１および第２ＬＥＤランプ２５０、２８０は消灯する。第１または第２プロセッサ４０、６０の一方の主電源が先にオンとなれば、オンとなった方のプロセッサに対応するＬＥＤランプが点灯する。そして、プッシュスイッチ２５５によりプロセッサが切り替わる毎にＬＥＤランプの点灯および消灯も切替えられる。
【００６１】
図６は、第１または第２プロセッサ４０、６０が選択されたときに外部に制御信号を出力するためのリセットパルス発生回路２９０を示す図である。リセットパルス発生回路２９０はマルチプレクサ２３５に接続され、マルチプレクサ２３５の出力ＭｏｕｔがＬＯＷレベルからＨＩＧＨレベルに変化したときに所定幅のパルスを生成する。リセットパルス発生回路２９０は例えば７４ＨＣ１２３等の単安定マルチバイブレータにより容易に構成し得る。
【００６２】
リセットパルス発生回路２９０により生成されたパルスは、例えば第１プロセッサ４０が選択された場合に、第１プロセッサ４０に対するリセットパルスＲＳＦとして出力され、第１プロセッサ４０を初期状態に戻すことができる。これにより、切替時に操作者が設定し直す手間が省け、診察を容易にかつスムーズに進めることができる。一方、第２プロセッサ６０が選択されてマルチプレクサ２３５の出力ＭｏｕｔがＨＩＧＨレベルからＬＯＷレベルに変化したときに所定幅のパルスを生成し、リセットパルスＲＳＳとして第２プロセッサ６０に供給される。
【００６３】
以上のように、本実施形態の電子内視鏡装置によると、２組のスコープ３０、５０およびプロセッサ４０、６０に対して、モニタ１５０、外部記録装置１６０およびキーボード１７０を兼用しているので、コスト削減およびスペースの有効利用が可能になる。従来では２台のカートにそれぞれ各方式のスコープに対応したプロセッサ、モニタおよび外部記録装置を搭載していたが、本実施形態においては全装置を１台のカートに収めることができる。これにより、２組のスコープを備えた電子内視鏡装置の設置や移動が容易になり、診察およびその準備に要する時間が短縮できる。
【００６４】
また、本実施形態の電子内視鏡装置においては、切替装置２００により電源を投入したほうのプロセッサ４０または６０が自動的に選択され、モニタ１５０への表示や外部記録装置１６０による記録、キーボード１７０による入力、およびコンピュータ１８０によるファイリングが同時に切替えられるので、操作が単純となり、操作者は各装置の切替の煩わしさから開放される。また、切替装置２００にプッシュスイッチ２５５を設けているので、双方が作動状態であっても容易に切替えられる。さらに、第１および第２ＬＥＤランプ２５０、２８０を設けて第１および第２プロセッサ４０、６０の何れが選択されているかが報知されるので、操作者が容易に認識でき、頻繁にプロセッサ４０および６０を切替えても混乱が生じることがない。
【００６５】
さらに、切替時にはリセットパルスが切替えられたプロセッサ４０または６０に対して出力されるので、切替によるプロセッサ４０または６０の設定変更を手動で設定する必要がなくなり、操作性が向上する。
【００６６】
また、第１プロセッサ４０、６０の作動状態を第１および第２キーボードポートＫＰ１、ＫＰ２から出力される第１および第２電源信号ＫＰＳ１、ＫＰＳ２に基いて検出するため、新たに検出信号用のケーブルを用いるなどの構成をする必要がない。
【００６７】
なお、本実施形態では第１スコープ３０および第１プロセッサ４０と、第２スコープ５０および第２プロセッサ６０とは、撮像方式等、互いに構成が異なるものであるが、両者が同一の構成を有している場合にでも適用し得る。また、プロセッサの数は３つ以上であってもよい。この場合、単独のＪＫフリップフロップ以外で論理回路を構成し、プロセッサを選択する。
【００６８】
また、複数のプロセッサの選択状態を報知する手段として、第１ＬＥＤランプ２５０、第２ＬＥＤランプ２８０以外の発光体を使用してもよい。また、液晶表示装置などを切替装置上に設けるなど、選択されたプロセッサを視覚的に報知するため、発光体以外の構成部材を切替装置に設けてもよい。
【００６９】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、複数部位の検査における設備費、スペースの効率および作業効率が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る電子内視鏡システムの一実施形態を示すブロック図である。
【図２】 図１に示す切替装置の外観を示す斜視図である。
【図３】 図２に示す切替装置の構成を示すブロック図である。
【図４】 図２に示す切替装置における切替制御回路を示すブロック図である。
【図５】 図２に示す切替装置におけるＬＥＤ制御回路を示す回路図である。
【図６】 図２に示す切替装置におけるリセットパルス発生回路を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００ 電子内視鏡システム
３０ 第１スコープ
３４、５４ 撮像素子
４０ 第１プロセッサ
５０ 第２スコープ
６０ 第２プロセッサ
１５０ モニタ
１６０ 外部記録装置
１７０ キーボード
１８０ コンピュータ
２００ 切替装置
２０５ 切替器（入力装置操作信号切替回路、キーボード信号切替回路）
２１５、２２０ 切替器（映像信号切替回路）
２２３ 切替制御回路（切替制御手段）
２２５ プッシュスイッチ（手動スイッチ）
２３０ ＪＫフリップフロップ
２３３ 反転器
２３５ マルチプレクサ
２４０ ＬＥＤ制御回路
２５０ 第１ＬＥＤランプ
２８０ 第２ＬＥＤランプ
２９０ リセットパルス発生回路（リセット信号発生回路）
ＫＰＳ１ 第１電源信号
ＫＰＳ２ 第２電源信号
ＫＰＳ２’反転第２電源信号
ＣＶ１ 第１ケーブル（入力装置用ケーブル、第１キーボード用ケーブル）
ＣＶ２ 第２ケーブル（入力装置用ケーブル、第２キーボード用ケーブル）
ＲＧＢＳ１ ＲＧＢビデオ信号（第１映像信号）
Ｖｉｄｅｏ１ コンポジットビデオ信号（第１映像信号）
ＲＧＢＳ２ ＲＧＢビデオ信号（第２映像信号）
Ｖｉｄｅｏ２ コンポジットビデオ信号（第２映像信号）
ＲＳ２３２Ｃ１、ＲＳ２３２Ｃ２、ＲＳ２３２Ｃ３ シリアルデータ

Claims (19)

1. 撮像素子をそれぞれ有する複数のスコープと、
   前記複数のスコープがそれぞれ接続され、前記撮像素子から読み出される画素信号をそれぞれ映像信号に変換して出力する複数のプロセッサと、
   前記複数のプロセッサそれぞれと接続され、前記複数のプロセッサの中でいずれか一つのプロセッサを選択し、選択したプロセッサから送られてくる映像信号を出力する切替装置と、
   前記切替装置に接続され、前記切替装置によって選択されたプロセッサから出力される前記映像信号に基いて被写体像を表示するモニタと、
   前記切替装置を介して複数のプロセッサに接続され、前記選択されたプロセッサを操作するための入力装置と
   を備えたことを特徴とする電子内視鏡システム。
2. 前記切替装置が、前記複数のプロセッサの中で主電源が供給されているプロセッサを選択することを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡システム。
3. 前記切替装置が、前記複数のプロセッサのうち少なくとも２つのプロセッサの主電源がＯＮ状態である場合、最後に主電源が供給されたプロセッサを選択することを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡システム。
4. 前記切替装置と前記複数のプロセッサとの間に配設されるとともに前記入力装置の操作によって生じる入力装置操作信号が伝送される入力装置用ケーブルを介して、プロセッサが作動状態であるか非作動状態であるかを表す電源信号が前記複数のプロセッサそれぞれから前記切替装置へ送られ、
   前記切替装置が、前記複数のプロセッサの中で１つのプロセッサの電源信号がそのプロセッサが作動状態であることを表す場合にはそのプロセッサを選択し、前記複数のプロセッサの中で少なくも２つのプロセッサの電源信号それぞれがそのプロセッサが作動状態であることを表す場合には最後に主電源が供給されたプロセッサを選択することを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡システム。
5. 前記切替装置が、前記複数のプロセッサの中から１つのプロセッサを選択する手動スイッチを有し、前記手動スイッチにより選択されたプロセッサから送られてくる前記映像信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡システム。
6. 前記切替装置が、前記選択されたプロセッサがリセットされるように、前記選択されたプロセッサへリセット信号を送ることを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡システム。
7. 前記複数のプロセッサが第１プロセッサと第２プロセッサとからなり、前記入力装置がキーボードであって、
   前記切替装置が、
   前記第１プロセッサおよび第２プロセッサからそれぞれ第１および第２映像信号が入力され、前記第１および第２映像信号のうちの一方の映像信号を選択的に前記モニタへ出力する映像信号切替回路と、
   前記第１および第２プロセッサのうち一方のプロセッサを選択し、前記第１および第２映像信号のうち前記選択されたプロセッサから出力される映像信号が前記モニタへ出力されるように前記映像信号スイッチ回路を切り替える切替制御手段と
   を有することを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡システム。
8. 前記切替装置が、
   前記キーボードを操作することによって生じるキーボード操作信号が入力され、前記第１および第２プロセッサのうち一方のプロセッサへ前記キーボード操作信号を選択的に出力するキーボード信号切替回路を有し、
   前記切替制御手段が、前記キーボード操作信号が前記選択されたプロセッサへ送られるように前記キーボード信号切替回路を切り替えることを特徴とする請求項７に記載の電子内視鏡システム。
9. 前記第１および第２プロセッサからそれぞれ出力され、第１および第２プロセッサが作動状態か非作動状態であるかをそれぞれ示す第１および第２電源信号が前記切替装置に入力され、
   前記切替制御手段が、前記第１および第２電源信号に基いて前記第１および第２プロセッサのうち作動状態のプロセッサを検出し、該作動状態のプロセッサから出力される前記第１および第２映像信号の一方の映像信号が前記モニタへ送られるように、前記映像信号切替回路を切り替えることを特徴とする請求項７に記載の電子内視鏡システム。
10. 前記切替制御手段が、前記第１および第２プロセッサの両方が主電源ＯＮ状態である場合、前記第１および第２プロセッサのうち後に主電源が供給されたプロセッサを検出し、該後に主電源が供給されたプロセッサから出力される前記第１および第２映像信号の一方の映像信号が前記モニタへ送られるように、前記映像信号切替回路を切り替えることを特徴とする請求項９に記載の電子内視鏡システム。
11. 前記キーボードを操作することによって生じるキーボード操作信号を前記第１および第２プロセッサに伝送するため、第１および第２キーボード用ケーブルが前記切替装置と前記第１および第２プロセッサとの間に配設され、前記第１および第２電源信号が前記第１および第２キーボード用ケーブルを介してそれぞれ前記切替装置へ送られることを特徴とする請求項１０に記載の電子内視鏡システム。
12. 前記切替装置が、前記第１および第２プロセッサの一方を選択するための手動スイッチを有し、
    前記切替制御手段が、前記手動スイッチを操作することにより生じるスイッチ操作信号を受信し、前記第１および第２プロセッサのうち前記手動スイッチにより選択されたプロセッサから出力される前記第１および第２映像信号のどちらか一方の映像信号が前記モニタへ出力されるように、前記映像信号切替回路を切り替えることを特徴とする請求項１０に記載の電子内視鏡システム。
13. 前記切替制御手段が、
    入力端子として、前記スイッチ操作信号が入力されるクロック端子、前記第１および第２電源信号がそれぞれ入力されるクリア端子、プリセット端子を有し、前記第１および第２電源信号と前記スイッチ操作信号の論理レベルとに従って出力端子の状態が定まるＪＫフリップフロップと、
    前記第２電源信号の論理レベルを反転させて反転第２電源信号を出力する反転器と、
    前記第１電源信号と前記反転第２電源信号が入力され、前記ＪＫフリップフロップの出力端子のレベルに応じて前記第１電源信号と前記反転第２電源信号の一方をプロセッサ選択の選択信号として前記映像信号切替回路へ出力するマルチプレクサとを有し、
    前記映像信号切替回路が前記選択信号の論理レベルの変化に従って切り替えられることを特徴とする請求項１２に記載の電子内視鏡システム。
14. 前記切替装置が、前記選択信号の論理レベルが変化した場合、前記選択されたプロセッサがリセットされるように、リセット信号を前記選択されたプロセッサへ送るリセット信号発生回路を有することを特徴とする請求項１３に記載の電子内視鏡システム。
15. 前記切替装置に接続されるとともに、被写体像を格納するための記憶装置を有し、ディスプレイとが接続されるコンピュータをさらに有し、前記複数のプロセッサから前記コンピュータに対してそれぞれの被写体像に応じた映像信号を送信可能であって、
    前記切替装置が、前記映像信号を、前記選択されたプロセッサと前記コンピュータとの間で前記切替装置を介して伝送させることを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡システム。
16. 前記切替装置が、
    前記第１プロセッサが選択されたときに点灯する第１ＬＥＤランプと、
    前記第２プロセッサが選択されたときに点灯する第２ＬＥＤランプと、
    前記切替制御手段による前記映像信号切替回路の切り替えに従って前記第１ＬＥＤランプと前記第２ＬＥＤランプの一方のランプを選択的に点灯させるＬＥＤ制御回路と
    を有することを特徴とする請求項７に記載の電子内視鏡システム。
17. 複数のプロセッサとモニタとを含む電子内視鏡システムに組み込まれ、前記複数のプロセッサと前記モニタとに接続される切替装置であって、
    前記複数のプロセッサからそれぞれ送られてくる複数の映像信号が入力され、選択的にいずれか１つの映像信号を前記モニタへ出力する映像信号切替回路と、
    前記複数のプロセッサの中で１つのプロセッサを選択し、選択されたプロセッサからの映像信号が前記モニタへ送られるように、前記映像信号切替回路を制御する切替制御手段とを備え、
    前記選択されたプロセッサを操作するための装置であって前記電子内視鏡システムに含まれる入力装置が前記切替装置を介して前記複数のプロセッサと接続され、
    前記切替装置が、前記入力装置が操作されることによって生じる入力装置操作信号が入力され、前記複数のプロセッサのうち１つのプロセッサへ選択的に前記入力装置操作信号を出力する入力装置操作信号切替回路を有し、
    前記切替制御手段が、前記入力装置操作信号が前記選択されたプロセッサへ送られるように、前記入力装置操作信号切替回路を切り替えることを特徴とする電子内視鏡システムの切替装置。
18. 前記選択されたプロセッサを視覚的に報知するための報知手段をさらに有し、前記報知手段が前記切替装置上において前記選択されたプロセッサを報知することを特徴とする請求項１７に記載の電子内視鏡システムの切替装置。
19. 前記報知手段が、前記複数のプロセッサの数だけある複数の発光体を有し、前記複数の発光体の中で前記選択されたプロセッサに応じた発光体を発光させることを特徴とする請求項１８に記載の電子内視鏡システムの切替装置。

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