JP4589514B2

JP4589514B2 - Electronic endoscope system

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Publication number: JP4589514B2
Application number: JP2000310371A
Authority: JP
Inventors: 貴之榎本; 秀夫杉本; 了小澤
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2000-10-11
Filing date: 2000-10-11
Publication date: 2010-12-01
Anticipated expiration: 2020-10-11
Also published as: JP2002112950A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可視光により照明された被検体表面の画像と励起光が照射されて自家蛍光を発した被検体の画像とを合成した画像を生成する医療用の電子内視鏡システムに、関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、通常の可視光の照明による被検体（体腔壁）の画像に自家蛍光を発した体腔壁の画像を重ねた画像を生成することができる電子内視鏡システムが、開発されている。この電子内視鏡システムによると、通常の照明光による観察では発見し得ないような不健全な患部組織も蛍光強度の強弱により観察できるようになるため、通常の照明光を用いる電子内視鏡システムよりも正確に且つ詳細に被検体の診断を行うことができる。
【０００３】
具体的には、この電子内視鏡システムは、照明光としての白色光（可視光）と励起光としての紫外光とを電子内視鏡の照明光学系から体腔壁へ交互に照射するとともに、白色光により照明された体腔壁の対物光学系による像と紫外光により励起されて自家蛍光を発した体腔壁の対物光学系による像とを電子内視鏡内の撮像素子によって順次撮像して電気信号に変換し、通常画像信号と蛍光画像信号を生成している。そして、通常画像信号を互いに同じ出力レベルとなるＲＧＢ各色の画像信号に分配するとともに、このうちのＢ画像信号に蛍光画像信号を加算することにより、白色光により照明された体腔壁の白黒画像に対して自家蛍光を発した部分を青色に着色した画像を生成している。
【０００４】
このような電子内視鏡システムでは、様々な特性を有する複数の電子内視鏡を交換して使用したり１つの電視内視鏡において観察対象を変えたりすると、通常画像信号と蛍光画像信号との出力レベルの相対的なバランスが変化するので、被検体の診断を正確に行うことができなくなる。そのため、このような機種や観察対象を変更した場合でも通常画像信号と蛍光画像信号の出力レベルの比率が一定となるように、スケールを用いて各画像信号の出力レベルを増幅させて調整する場合がある。
【０００５】
このスケールには、可視帯域において所定の反射率にて白色光（可視光）を反射する反射板により構成される白色光用スケールと，励起光が照射されると所定の蛍光強度をもって発光する蛍光板により構成される蛍光用スケールとがあり、経験的に得られている臨床結果に基づいてその反射率及び蛍光強度が夫々設定されている。また、各スケールは、電子内視鏡の機種や観察対象に応じて複数種類用意されている。作業者は、使用する電子内視鏡に対応する白色光用スケール及び蛍光用スケールを幾つかのスケールの中から選び出し、選出した白色光用スケールに電子内視鏡の先端部を近接させた状態でこのスケールに白色光を照射し、電子内視鏡内の撮像素子により生成される通常画像信号の増幅率を設定した後、選出した蛍光用スケールに電子内視鏡の先端部を近接させた状態でこのスケールに紫外光を照射し、撮像素子により生成される蛍光画像信号の増幅率を設定していた。これにより、電子内視鏡を患者の体腔内に挿入して被検体を撮影するときには、設定された各増幅率にて各画像信号が増幅されるので、臨床的に有効に観察することができる合成画像をモニタに映し出すことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように、スケールには、数種類のスケールが存在するために、電子内視鏡システムが生成する通常画像信号と蛍光画像信号の出力レベルを調整する時に、これらスケールを取り違えて使用してしまうことがあった。
また、各画像信号の出力レベルを調整する際には、通常画像信号の出力調整と蛍光画像信号の出力調整とを別々に行わねばならず、その調整の手順が非常に煩雑であった。
【０００７】
さらに、電子内視鏡の機種を交換するときや観察対象を変えるときには、その都度出力レベルの調整を行わねばならないために、需要者の間には、通常画像信号と蛍光画像信号の出力レベルのバランス調整を一度に手早く行いたいという要望があった。
【０００８】
本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、白色光と紫外光とを交互に被検体に照射して通常画像信号と蛍光画像信号とを順次生成する方式の電子内視鏡システムであるにも拘わらず、電子内視鏡の機種や観察対象に対応するスケールを用いて通常画像信号と蛍光画像信号の出力レベルのバランス調整を一度に手早く行うことができる電子内視鏡システムを、提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を達成するために構成された本発明は、交換可能に取り付けられる電子内視鏡と、前記電子内視鏡の照明光学系に対して可視光と紫外光とを交互に供給する光源装置と、前記可視光により照明された被検体の像と前記紫外光により励起して自家蛍光を発した被検体の像とが交互に前記電子内視鏡内の撮像素子によって撮像されて順次生成された各画像信号を処理する内視鏡プロセッサとを備え、バランス調整の開始指示の入力があると各画像信号の出力レベルが所定の比率となるように各画像信号の増幅率を設定し、設定した各増幅率にて各画像信号を増幅する電子内視鏡システムであって、前記電子内視鏡の先端部が挿入可能な挿入口が穿たれた筐体と、板形状に形成され、その一方の面には可視光が照射されると所定の反射率にて反射する白色光用スケール、及び紫外光が照射されると励起して所定の蛍光強度にて発光する蛍光用スケールを有し、その回転中に前記白色光用スケール及び前記蛍光用スケールが前記挿入口の前方を横切ることになる位置で回転可能に、前記筐体内部において着脱可能に保持される回転板と、前記筐体内部において保持された回転板と前記挿入口との間に配置され、前記電子内視鏡の先端部が前記挿入口に挿入されて前記回転板から所定距離だけ離れた位置に到達しているときに、前記電子内視鏡の先端近傍をその周囲から押圧して前記電子内視鏡の先端部を保持する保持機構と、前記筐体内部に保持された前記回転板を、前記電子内視鏡の先端部から射出される可視光と紫外光との切替に同期して回転駆動させることにより、前記可視光に対して前記白色光用スケールを挿入し、前記紫外光に対して前記蛍光用スケールを挿入する駆動装置とを備えたことを、特徴とする。
【００１０】
上記のように構成されると、電子内視鏡の先端部が挿入口より挿入されて回転板から所定距離だけ離れた位置に到達すると、保持機構は、電子内視鏡の先端近傍をその周囲から押さえ付けることによって、筐体内において電子内視鏡の先端部を保持することが可能となる。また、このような筐体内に電子内視鏡の先端部が保持されている状態において、回転板が筐体内に取り付けられた後、バランス調整の開始支持の入力があった場合には、電子内視鏡の先端部からは可視光及び紫外光が交互に射出される。このとき、電子内視鏡の先端部から可視光が射出されている期間のみ可視光が白色光用スケールに照射され、その先端部から紫外光が射出されている期間のみ紫外光が蛍光用スケールに照射される。これにより、可視光は白色光用スケールで反射されるとともに紫外光は蛍光用スケールを励起し、白色光用スケールからの反射光及び蛍光用スケールからの蛍光は、電子内視鏡に組み込まれる撮像素子により交互に受光されて順次通常画像信号及び蛍光画像信号として繰り返し生成され、各画像信号の出力レベルが所定の比率となるように各画像信号の増幅率が設定され、その時点での増幅率にて以後の通常使用時において各画像信号が増幅される。
【００１１】
従って、作業者は、電子内視鏡の機種を変更したり観察対象を変えた後であっても、電子内視鏡の機種や観察対象に対応したスケールの組み合わせを有する回転板を駆動装置の回転軸に取り付け、電子内視鏡の先端部を挿入口より差し込んだ後に、バランス調整処理の開始指示を入力することにより、通常画像信号と蛍光画像信号の出力レベルのバランス調整処理を、一度に簡単に手早く行うことができる。また、各画像信号のバランス調整を行う際に、挿入口の内径よりも十分に小さい外径を有する電子内視鏡の先端部を挿入したときでも、その先端部を回転板から所定距離だけ離れた位置に配置した状態で筐体内に保持させることができる。
【００１２】
本発明による電子内視鏡システムでは、保持機構は、電子内視鏡の先端近傍における同一円周上の複数箇所に対し、電子内視鏡の中心軸に垂直な方向から棒状のもので均等な圧力にて押圧することにより、電子内視鏡の先端部を保持する機構であっても良いし、電子内視鏡の先端近傍における同一円周上にワイヤ等を巻き付けて締め付けることにより、電子内視鏡の先端部を保持する機構であっても良い。
【００１３】
また、本発明による電子内視鏡システムでは、挿入深度を示す目盛りが電子内視鏡の先端部に記されていても良いし、電子内視鏡の先端部が回転板から所定距離だけ離れた位置に到達したことを検出するための先端部検出器が備えられていても良い。後者の先端部検出器は、先端部が接触したことを検出する突出部を備えたスイッチであっても良いし、赤外線の発光部と受光部とを備え、挿入口から挿入された電子内視鏡の先端部により赤外線が遮られて受光部に赤外線が入射されなくなったときに先端部が所定位置に到達したことを検出する赤外線センサであっても良い。何れの先端部検出器の場合でも、電子内視鏡の先端部が所定位置に到達したことが検出されたときには、その旨をランプを点灯する等して作業者に知らせ、保持機構の駆動を作業者に行わせることにより先端部を筐体内に保持させるように構成されても良いし、その旨を先端部検出器から保持機構に通知して自動的に保持機構を駆動させることにより先端部を筐体内に保持させるように構成されていても良い。
【００１４】
さらに、本発明による電子内視鏡システムでは、回転板と駆動装置と先端部検出器と保持機構が、光源装置や内視鏡プロセッサと一体に組み込まれても良いし、光源装置や内視鏡プロセッサとは別体に組み込まれても良い。前者の場合には、光源装置及び内視鏡プロセッサを収容する筐体に挿入口を設けるとともにその筐体に回転板と駆動装置と保持機構とを組み込んだ構成となる。後者の場合には、光源装置や内視鏡プロセッサとは別体に形成した筐体に挿入口を設けるとともにその筐体に回転板と駆動装置と保持機構とを組み込んだ構成となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による電子内視鏡システムの実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態である電子内視鏡システム１の概略の外観を示す斜視図である。
【００１７】
この電子内視鏡システム１は、患者の体腔内にその先端部１０ａが挿入される電子内視鏡１０と，この電子内視鏡１０のコネクタ１０ｂが差し込まれている外部装置２０と，スケール回転装置６０とを有する。このうちの外部装置２０には、電子内視鏡１０に照明光や励起光を供給する光源装置や電子内視鏡１０により生成される画像信号を処理する内視鏡プロセッサ等が、収容されている。また、この外部装置２０の筐体には、操作パネル３０が備えられ、この操作パネル３０には、後述するバランス調整処理の開始指示を入力するためのバランス調整ボタン３０ａが備えられている。尚、電子内視鏡１０としては、被検体の種類に応じた様々な特性を有する複数の機種が用意されている。そして、これらが交換されて使用されるように、電視内視鏡１０は、着脱可能なコネクタ１０ｂを介して外部装置２０の筐体に取り付けられている。
【００１８】
一方、スケール回転装置６０は、円柱をその中心軸に沿って切断してその切断面を底面とした形状、いわゆる蒲鉾形に形成された筐体６１を有し、湾曲面（円柱面）と底面に対して垂直な２つの略半円形の側面のうち、一方の側面には、電子内視鏡１０の先端部１０ａを挿入するための挿入口６１ａと，外部装置２０からのケーブルＣの先端のコネクタを差し込むためのコネクタ差込口６１ｂが形成され、他方の側面は、筐体６１に対して開閉可能な蓋６１ｃとして形成されている。
【００１９】
先ず、電子内視鏡システム１の電子内視鏡１０及び外部装置２０の構成及び動作について説明する。
【００２０】
図２は、本例の電子内視鏡１０及び外部装置２０の概略構成を示す説明図である。
【００２１】
この図２に示すように、コネクタ１０ｂを介して電子内視鏡１０が接続された外部装置２０には、操作パネル３０と，電子内視鏡１０に照明光及び励起光を供給する光源装置４０と，この光源装置４０を制御したり電子内視鏡１０からの画像信号を受信して処理する内視鏡プロセッサ５０とが，内蔵されている。
【００２２】
また、内視鏡プロセッサ５０は、照明光及び励起光や画像信号などを同期させるためのタイミングコントローラ５１と，電子内視鏡１０からの画像信号を処理してＲＧＢ画像信号に変換してモニタ２に送出する画像信号処理回路５２と，操作パネル３０等から入力される指示により外部装置２０全体の制御を行うシステムコントローラ５３とを、備えている。
【００２３】
電子内視鏡１０は、コネクタ１０ｂが外部装置２０の筐体に差し込まれると光源装置４０の所定の位置にその入射端１１ａが配置されるライトガイドファイババンドル（以下、「ライトガイド」と省略する）１１と，このライトガイド１１に導かれた照明光及び励起光を広範囲に照射するための配光レンズ１２と，被検体（体腔壁）の像を形成する対物光学系１３と，この対物光学系１３の結像面近傍に配置されて体腔壁の像を撮像する固体撮像素子（ＣＣＤ）１４と，このＣＣＤ１４へ駆動用の転送パルスを送信したり画像信号処理回路５２へ画像信号を送信するための電線１５と，先端部１０ａ近傍を湾曲させるための図示せぬ湾曲機構と，その図示せぬ湾曲機構を操作するためのハンドル１６と，システムコントローラ５３に入力される信号を生ずるボタンやスイッチ等を備える操作部１７と，その操作部１７からシステムコントローラ５３へ各種の信号を伝送するための電線１８とを、備えている。尚、電線１５，１８は、電子内視鏡１０のコネクタ１０ｂが外部装置２０の筐体に差し込まれると、夫々、画像信号処理回路５２及びシステムコントローラ５３に接続される。
【００２４】
光源装置４０は、白色光用光源４１，第１の回転シャッタ４２，ハーフミラー４３，集光レンズ４４，紫外光用光源４５，及び、第２の回転シャッタ４６から、構成されている。
【００２５】
白色光用光源４１は、通常観察用の照明光としての白色光を射出するキセノンランプ（図示せず）や，このキセノンランプから射出された白色光が平行光となるように反射させるリフレクタ（図示せず）等により、構成されている。また、紫外光用光源４５は、被検体（体腔壁）の自家蛍光の励起光として紫外光を射出する紫外線ランプ（図示せず）や，この紫外線ランプから射出された紫外光が平行光となるように反射させるリフレクタ（図示せず）等により、構成されている。
【００２６】
白色光用光源４１から発せられる可視領域の波長からなる平行光束（以下、「平行白色光束」という）は、第１の回転シャッタ４２を通過し、ハーフミラー４３を透過した後、集光レンズ４４によりライトガイド１１の入射端１１ａへ収束される。
【００２７】
一方、平行白色光束と交差するように紫外光用光源４５から発せられる紫外領域の波長からなる平行光束（以下、「平行紫外光束」という）は、第２の回転シャッタ４６を通過し、ハーフミラー４３により反射された後、集光レンズ４４によりライトガイド１１の入射端１１ａへ収束される。
【００２８】
図３の（ａ）は、第１の回転シャッタ４２の正面図であり、図３の（ｂ）は、第２の回転シャッタ４６の正面図である。
【００２９】
第１及び第２の回転シャッタ４２，４６は、図２及び図３に示すように、モータ４２ａ，４６ａの駆動軸に対して同軸に取り付けられた円板に、その円板の中心に頂点が一致するとともにその頂角が約６０°の角度を有する扇状の開口部４２ｃ，４６ｃが形成されることによって、構成されている。
【００３０】
これら第１及び第２の回転シャッタ４２，４６の外周縁の近傍には、図２に示すように、タイミングコントローラ５１に接続されたセンサ４２ｂ，４６ｂが、配置されている。これらセンサ４２ｂ，４６ｂは、第１及び第２の回転シャッタ４２，４６の回転状態を検知してタイミングコントローラ５１へ通知する。また、これらモータ４２ａ，４６ａもタイミングコントローラ５１に接続されており、それらの回転の速度と位相がタイミングコントローラ５１により制御される。
【００３１】
図４は、内視鏡プロセッサ５０内部の概略構成を示すブロック図である。
【００３２】
この図４に示すように、タイミングコントローラ５１は、同期パルス信号を発生するとともにこの同期パルス信号に照明光及び励起光や画像信号などを同期させるタイミング生成回路５１１と、センサ４２ｂ，４６ｂで検知された回転状態に基づいて第１及び第２の回転シャッタ４２，４６を回転させるモータ４２ａ，４６ａの駆動を制御する回転シャッタ制御回路５１２と，タイミング生成回路５１１からの同期パルス信号に応じてＣＣＤ１４に転送パルスを送出するＣＣＤドライバ５１３とを、備えている。
【００３３】
尚、回転シャッタ制御回路５１２がモータ４２ａ，４６ａの回転の速度と位相とを制御することにより、ライトガイド１１の入射端１１ａには、可視領域の波長からなる光束と紫外領域の波長からなる光束とが交互に入射する。このときの各光束が入射端１１ａに入射する様子を、図５に模式的に示している。この図５において、両破線間の間隔は、同じ回転速度で回転する各回転シャッタ４２，４６が一周する期間を示し、（ａ）のグラフにおいて立ち上がっている期間は、ライトガイド１０の入射端１１ａに光束が入射している期間を示し、（ｂ）のグラフにおいて立ち上がっている期間は、ＣＣＤ１４に蓄積された一画面分の電荷を画像信号として読み出すための転送期間を示している。この図５に示すように、各回転シャッタ４２，４６が一周する間に、白色光（可視光）と紫外光がこの順で入射端１１ａへ入射し、また、白色光と紫外光が入射端１１ａへ入射するタイミングに同期して対物光学系１３により形成される像がＣＣＤ１４に蓄積されて読み出される。
【００３４】
また、図４に示すように、画像信号処理回路５２は、ＣＣＤ１４からの画像信号に対して増幅，クランプ，サンプルホールド，γ補正などの処理を行うための前段信号処理回路５２１と，後述するモノクロ画像信号と蛍光画像信号とを夫々所定の増幅率にて増幅するためのレベル設定回路５２２と，アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ５２３と，画像信号を一時記憶するためのメモリ部５２４と，デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ部５２５と，画像信号に対してクランプ，ブランキング，インピーダンスマッチング等の処理を行うための後段信号処理回路５２６ａ，５２６ｂと，画像信号を加算するための加算器５２７とを、備えている。さらに、メモリ部５２４は、蛍光画像信号用メモリ５２４ａ及びモノクロ画像信号用メモリ５２４ｂを備えているとともに、Ｄ／Ａコンバータ部５２５は、両メモリ５２４ａ，５２４ｂに対応したＤ／Ａコンバータ５２５ａ，５２５ｂを備えている。
【００３５】
システムコントローラ５３は、システムバスＢを介して互いに接続されたＣＰＵ５３１，メモリコントロール回路５３２，Ｉ／Ｏポート５３３，ＲＡＭ５３４，及び、ＲＯＭ５３５を備えている。
【００３６】
ＣＰＵ５３１は、システムバスＢに接続される操作パネル３０や電子内視鏡１０の操作部１７において入力された指示により、光源装置４０及び内視鏡プロセッサ５０の制御を行う中央処理回路である。メモリコントロール回路５３２は、ＣＰＵ５３１からの命令に従って画像信号処理回路５２の各メモリ５２４ａ，５２４ｂを制御する。Ｉ／Ｏポート５３３は、ＣＰＵ５３１からの命令に従って画像処理制御回路５２からのデータを受信する。ＲＡＭ５３４は、ＣＰＵ５３１の作業領域が展開されるランダムアクセスメモリである。ＲＯＭ５３５は、電子内視鏡システム１を制御するための各種のプログラムが格納されたメモリである。
【００３７】
ＲＯＭ５３５に格納されるプログラムには、ＣＰＵ５３１によって読み込まれることによりバランス調整処理を実行するものが含まれている。このバランス調整処理を実行するためのプログラムは、ＣＰＵ５３１に対し、第１及び第２の回転シャッタ４２，４６の同期した回転の開始を指示させ、後述するモノクロ画像信号と蛍光画像信号をＤ／Ａコンバータ部５２５から受信させ、各画像信号の出力レベルが所定の比率となるように各画像信号に対する増幅率を設定させ、それらの増幅率にて各画像信号を増幅するようにレベル設定回路５２２に対する制御を行わせる。
【００３８】
上述した電子内視鏡１０及び外部装置２０では、電子内視鏡１０の先端部１０ａが患者の体腔内に挿入されている場合、第１及び第２の回転シャッタ４２，４６の回転に伴って、白色光及び紫外光が交互にライトガイド１１の入射端１１ａへ入射されると、ライトガイド１１を通って射出端より射出される白色光及び紫外光が、被検体（体腔壁）に向けて照射される。すると、白色光により照明された体腔壁表面の対物光学系１３による像，及び、紫外光により励起されて自家蛍光を発した体腔壁の対物光学系１３による像が、ＣＣＤ１４の撮像面上に順次形成される。そのＣＣＤ１４は、上述したように、タイミング生成回路５１１からの同期パルス信号を受けたＣＣＤドライバ５１３により駆動され、照明光及び励起光によって形成される被検体の像を順次撮像して電気信号に変換する。
【００３９】
ＣＣＤ１４から時系列に出力されるモノクロ画像信号及び蛍光画像信号は、前段信号処理回路５２１において各種の処理を施され、ＣＰＵ５３１によって制御されるレベル設定回路５２２により互いの画像信号の出力レベルが所定の比率となるように夫々増幅された後、Ａ／Ｄコンバータ５２３によりデジタル信号に変換される。
【００４０】
Ａ／Ｄコンバータ５２３により順次デジタル信号に変換されたモノクロ画像信号及び蛍光画像信号は、ＣＰＵ５３１の命令に従ったメモリコントロール回路５３２によって各画像信号に対応するメモリ５２４ａ，５２４ｂに振り分けられ、一旦各メモリ５２４ａ，５２４ｂに格納された後、夫々Ｄ／Ａコンバータ部５２５のＤ／Ａコンバータ５２５ａ，５２５ｂへ同時に出力される。このように同期化された各メモリ５２４ａ，５２４ｂからのデジタル信号は、夫々各Ｄ／Ａコンバータ５２５ａ，５２５ｂでアナログ信号に変換される。
【００４１】
これらアナログ信号に変換されたモノクロ画像信号及び蛍光画像信号は、各画像信号に対応する後段信号処理回路５２６ａ，５２６ｂにおいて各種の処理を施される。
【００４２】
後段信号処理回路５２６ｂで処理されたモノクロ画像信号は、互いに同じ出力となる３つの画像信号に分配されてＲＧＢ画像信号として生成されるとともに、このうちのＢ画像信号には、後段信号処理回路５２６ａで処理された蛍光画像信号が加算器５２７において加算される。
【００４３】
そして、蛍光画像信号が加算されたＢ画像信号とともにＧ画像信号及びＲ画像信号は、モニタ２へ出力され、同時に、タイミング生成回路５１１からの同期信号SYNCも、モニタ２へ出力される。このモニタ２では、白色光により照明された体腔壁の白黒画像に対して自家蛍光を発した部分を青色に着色した画像が、映し出される。
【００４４】
次に、外部装置２０が生成するモノクロ画像信号及び蛍光画像信号の夫々の出力レベルを調整するために用いるスケール回転装置６０について説明する。
【００４５】
図６及び図７は、本例のスケール回転装置６０の概略構成を示し、図６は、正面から見たときの透視図であり、図７は、上面から見たときの透視図である。
【００４６】
このスケール回転装置６０は、図１に示したような蒲鉾形の筐体６１内に、バッテリ６３，制御回路６４，第１のドライバ回路６５，第１のモータ６６，ギア軸受け６７，センサ６８，回転板６９，第２のドライバ回路７０，第２のモータ７１，ワイヤ７２，緩衝材７３，圧力センサ７４，アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ７５，及び、先端部検出器７６を、備えている。
【００４７】
この筐体６１には、上述したように略半円形の２つの側面（図６では左右の側面）のうちの一方の側面に挿入口６１ａが備えられており、筐体６１の内部には、この挿入口６１ａから回転板６９の側面に向けて電子内視鏡１０の先端部１０ａをガイドする挿入孔６２が、形成されている。
【００４８】
この挿入孔６２は、図６及び図７に示すように、電子内視鏡１０の先端部１０ａの外径より若干太めの内径に形成されている。但し、この挿入孔６２には、軸方向における所定の区間に亘って隙間が形成され、この隙間には、この隙間とほぼ同じ軸方向長さを有するとともに挿入孔６２の内径とほぼ等しい内径を有する円筒状の緩衝材７３が、この挿入孔６２とほぼ同軸の状態で配置されている。この緩衝材７３の外周には、軸周りに沿って環状の溝が形成されており、ワイヤ７２がこの溝に嵌められた状態で一重に（即ち、一周分）巻き付けられている。
【００４９】
また、挿入口６１ａが備えられている筐体６１の側面には、上述したように外部装置２０からのケーブルＣのコネクタを差し込むためのコネクタ差込口６１ｂが形成されており、このコネクタ差込口６１ｂにコネクタを差し込んでケーブルＣを接続すると、外部装置２０のタイミング生成回路５１１からの同期信号SYNCがこのケーブルＣを介して制御回路６４に送信される。
【００５０】
制御回路６４は、バッテリ６３より電力が供給されることにより駆動し、回転板６９が外部装置２０（タイミング生成回路５１１）からの同期信号SYNCに同期して回転するように、第１のドライバ回路６５を制御するとともに、先端部検出器７６から通知される信号と、圧力センサ７４からＡ／Ｄコンバータ７５を介して通知される信号と，筐体６１に備えられるボタン７７からの入力信号とを受けて、第２のドライバ回路７０を制御する。
【００５１】
第１のドライバ回路６５は、制御回路６４からの命令に応じた回転速度で第１のモータ６６が駆動するように、バッテリ６３から供給される電力を調整して第１のモータ６６に出力する。第１のモータ６６による回転運動は、第１のモータ６６の駆動軸の先端に備えられる歯車６６ａから歯車６７ａを介して回転板６９に伝達される。その回転板６９が取り付けられている回転軸６７ｂと歯車６７ａが固定されている歯車軸とは、ギア軸受け６７に回転可能に取り付けられている。尚、回転板６９の回転状態は、センサ６８によって検知されて制御回路６４に通知される。
【００５２】
図８は、本例のスケール回転装置６０の回転板６９の正面図である。
【００５３】
回転板６９は、図６乃至図８に示すように、円板の一方の側面上にこの円板と同軸な状態で歯車６９ａを固定するとともに、他方の側面の中心付近に四角柱状の摘み６９ｂをこの面に対して貼り付けることによって、構成されている。また、この回転板６９は、歯車６９ａが固定されている側面において、白色光が照射されると所定の反射率にて反射する白色光用スケールとしてのコーティングが施された白色光反射部６９ｃと、紫外光が照射されると励起して所定の蛍光強度にて発光する蛍光用スケールとしてのコーティングが施された蛍光発光部６９ｄとを、備えている。これら白色光反射部６９ｃ及び蛍光発光部６９ｄは、夫々、半円形状に形成され、互いの直線状の辺を接合するように配置されている。これにより、回転板６９の表面は、白色光反射部６９ｃが占める領域と蛍光発光部６９ｄが占める領域の２つの領域に区分されている。そして、この回転板６９は、図６及び図７に示すように、両スケールが備えられた面が挿入孔６２に対向するように配置されている。
【００５４】
図９は、本例のスケール回転装置６０の挿入孔６２に備えられる保持機構を示した説明図である。
【００５５】
図７及び図９に示すように、挿入孔６２に備えられた緩衝材７３には、上述したようにワイヤ７２が巻き付けられ、そのワイヤ７２の一端は、第２のモータ７１の駆動軸の先端に取り付けられたプーリー７１ａに固定されている。この第２のモータ７１は、制御回路６４からの命令に従った第２のドライバ回路７０により正逆に駆動するように制御され、駆動軸を駆動するとワイヤ７２をプーリー７１ａに巻き取る。
【００５６】
一方、ワイヤ７２のもう一端は、圧力センサ７４を介して筐体６１に固定されている。この圧力センサ７４は、第２のモータ７１によるワイヤ７２の引力を検出し、この引力が所定の強さになるとＡ／Ｄコンバータ７５を介して制御回路６４に通知する。
【００５７】
尚、挿入孔６２と回転板６９との間には、図７に示すように、先端部検出器７６が備えられている。この先端部検出器７６は、四角柱の一方の底面をこの底面に対して約３０°傾く斜面に形成してこの斜面と１つの側面との稜辺を突出させた形状を有する突出部７６ａと，この突出部７６ａにおける斜面とは反対側の底面を含む底部が嵌め込まれる箱形のケース７６ｄと，このケース７６ｄの内側の底面と突出部７６ａの底面とに挟まれた状態でケース７６ｄ内に備えられる圧縮コイルバネ７６ｂと，このケース７６ｄの内側の底面に備えられるセンサ（マイクロスイッチ）７６ｃとを、有する。この圧縮コイルバネ７６ｂの自然状態においては、突出部７６ａにおける上記斜面を含む先端部が、ケース７６ｄから突出している。そして、この先端部検出器７６は、図７に示すように、コイルバネ７６ｂの中心軸が挿入孔６２の軸に対して垂直であり、且つ、突出部７６ａにおけるケース７６ｄから突出している部分がその上記斜面を挿入口６１ａ側に向けて挿入孔６２内に侵入した状態で、挿入孔６２と回転板６９との間に配置されている。
【００５８】
図１０の（ａ）は、挿入孔６２に挿入された電子内視鏡１０の先端部１０ａにより先端部検出器７６の突出部７６ａがケース内に押し込められた状態を示し、図１０の（ｂ）は、ワイヤ７２がプーリー７１ａに巻き取られた状態を示す説明図である。
【００５９】
この先端部検出器７６では、図１０の（ａ）に示すように、挿入孔６２に挿入された電子内視鏡１０の先端部１０ａによって突出部６７ａの先端の斜面が押されると、突出部７６ａがコイルバネ７６ｂの付勢に抗してケース７６ｄ内に押し込められる。そして、突出部７６ａの底面がセンサ７６ｃに接触すると、電子内視鏡１０の先端部１０ａが所定位置に達した旨が、制御回路６４に通知される。
【００６０】
以上に示したスケール回転装置６０では、電子内視鏡１０の先端部１０ａが所定位置に到達したことが先端検出器７６によって制御回路６４に通知されると、制御回路６４が、第２のドライバ回路７０を制御して第２のモータ７１を駆動させ、ワイヤ７２をプーリー７１ａの周囲に巻き取らせる。第２のモータ７１の駆動によってプーリー７１ａに巻き取られるワイヤ７２は、図１０の（ｂ）に示すように、周囲から中心に向かって緩衝材７３を締め付けるとともに、この時点で緩衝材７３内を貫通している電子内視鏡１０の先端部１０ａを締め付ける。圧力センサ７４は、第２のモータ７１によって巻き取られたワイヤ７２の引力が所定の強さ以上になった場合に、その旨を制御回路６４に通知し、制御回路６４は、第２のドライバ回路７０を制御して第２のモータ７１の駆動を停止させる。
【００６１】
一方、筐体６１の背面に備えられるボタン７７が押下されると、その通知を受けた制御回路６４は、第２のドライバ回路７０を制御して第２のモータ７１を逆回転させ、緩衝材７３を介して電子内視鏡１０の先端部１０ａを締め付けていたワイヤ７２を緩める。このとき、緩衝材７３は、締め付け力が弱まるのに応じて元の形状に徐々に回復し、ワイヤ７２の締め付け力がなくなった時点で元の円筒形状に回復する。圧力センサ７４は、ワイヤ７２の引力がなくなった場合に、その旨を制御回路６４に通知し、制御回路６４は、第２のドライバ回路７０を制御して第２のモータ７１の駆動を停止させる。これにより、挿入孔６２及び緩衝材７３から電子内視鏡１０の先端部１０ａを引き抜くことが可能になる。そして、電子内視鏡１０が挿入孔６２から引き抜かれると、先端部検出器７６の突出部７６ａは、コイルバネ７６ｂの弾発力により挿入孔６２内に突出するように押し出される。
【００６２】
また、スケール回転装置６０の制御回路６４は、第１のドライバ回路６５を制御して、同期信号SYNCに同期するように回転板６９を回転させる。このとき、回転板６９は、光源装置４０内の第１及び第２の回転シャッタ４２，４６の回転速度と同じ速度で回転されるとともに、電子内視鏡１０の先端部１０ａから白色光（可視光）が射出されている期間に、白色光反射部６９ｃが挿入孔６２の延長線を横切り、電子内視鏡１０の先端部１０ａから紫外光が射出されている期間に、蛍光発光部６９ｄが挿入孔６２の延長線を横切るように、回転される。
【００６３】
尚、この回転板６９では、図８に示すように、歯車６９ｃの中心に孔が形成されている。そして、回転板６９は、この歯車６９ｃの孔に対してギア軸受け６７に取り付けられている回転軸６７ｂを抜き差しすることにより、この回転軸６７ｂに対して着脱される。また、この歯車６９ａの中心に形成される孔の内面の一部にはその中心軸に沿って溝が形成されている。そして、回転軸６７ｂの先端においてその軸方向に沿って形成されるキー状の突起（図示せず）をこの溝に嵌め合わせることにより、回転板６９が回転軸６７ｂに対してその軸周り方向に滑らないように固定される。
【００６４】
図１１は、本例のスケール回転装置６０の筐体６１の蓋６１ｃを開いた状態を示す側面図である。
【００６５】
回転板６９は、上述したように、回転軸６７ｂに対して抜き差し可能となっているので、この回転板６９を交換する際には、図１１に示すように、筐体６１の蓋６１ｃを開け（図６に示すように、この蓋６１ｃは蝶番６１ｄを軸に開閉する）、摘み６９ｂを摘んで回転板６９を手前に引き抜くことにより、回転板６９をギア軸受け６７の回転軸６７ｂから取り外す。そして、取り外した回転板６９を事前に用意しておいた回転板６９と交換し、この用意しておいた回転板６９の摘み６９ｂを摘んで、歯車６７ａの歯に歯車６９ａの歯を噛み合わせつつ回転軸６７ｂが歯車６９ａの孔に差し込まれるように、回転板６９を押し込み、蓋６１ｃを閉める。
【００６６】
尚、本実施形態においては、白色光用スケールの反射率や蛍光用スケールの蛍光強度の組み合わせが互いに異なる様々な種類の回転板が、予め複数用意され、外部装置２０に取り付けた電子内視鏡１０の機種やその観察対象に対応する両スケールの組み合わせを有する回転板６９が、複数の回転板６９の中から選択されて回転軸６７ｂに取り付けられる。
【００６７】
次に、以上に示したスケール回転装置６０を用いて外部装置２０が出力する各画像信号の出力レベルを調整する手順及び動作について説明する。
【００６８】
本例の電子内視鏡システム１では、バランス調整時においては、回転板６９がギア機構の回転軸に固定され、同期信号SYNCを取り出すためのケーブルＣのコネクタがスケール回転装置６０の筐体６１のコネクタ差込口６１ｂに差し込まれるとともに、電子内視鏡１０の先端部１０ａがスケール回転装置６０の筐体６１の挿入口６１ａへ挿入される。すると、電子内視鏡１０の先端部１０ａが緩衝材７３を介してワイヤ７２に締め上げられることによって挿入孔６２内に保持される。
【００６９】
そして、外部装置２０の筐体に備えられた操作パネル３０上のバランス調整ボタン３０ａが押下されると、その入力信号がＣＰＵ５３１に送られ、モノクロ画像信号（ＲＧＢ画像信号）と蛍光画像信号との出力レベルのバランス調整処理が実行される。
【００７０】
バランス調整処理の実行が開始されると、第１及び第２の回転シャッタ４２，４６の回転が開始され、スケール回転装置６０の回転板６９に近接する状態（図６）にある電子内視鏡１０の先端部１０ａからは、タイミングコントローラ５１によって制御される第１及び第２の回転シャッタ４２，４６の同期した回転に伴って、白色光（可視光）と紫外光とが、交互に射出される。
【００７１】
電子内視鏡１０の先端部１０ａから交互に射出された白色光と紫外光は、スケール回転装置６０の回転板６９の回転に伴ってこの先端部１０ａの前方（即ち、ＣＣＤ１４によって撮像される空間）を交互に横切る白色光反射部６９ｃと蛍光発光部６９ｄに、繰り返し照射される。このとき、白色光反射部６９ｃは、電子内視鏡１０の先端部１０ａの前方を横切る間のみ白色光を照射され、蛍光発光部６９ｄは、この先端部１０ａの前方を横切る間のみ紫外光を照射される。
【００７２】
電子内視鏡１０の先端部１０ａに組み込まれたＣＣＤ１４は、白色光反射部６９ｃにおいて反射した白色光と、蛍光発光部６９ｄから発光される蛍光とを、交互に受光して、各々モノクロ画像信号及び蛍光画像信号としての電気信号に変換する。
【００７３】
Ｉ／Ｏポート５３３を介してモノクロ画像信号及び蛍光画像信号を受信したＣＰＵ５３１は、各画像信号の出力レベルが所定の比率となるように各画像信号に対する増幅率を設定してＲＡＭ５３４に記憶するとともに、設定した増幅率によってレベル設定回路５２２を制御することにより、時系列に出力されるモノクロ画像信号と蛍光画像信号を夫々増幅する。ここで、所定の比率とは、モノクロ画像信号に基づく白黒画像と蛍光画像信号に基づく青色画像とのバランスが調整されて被検体を有効に観察することができるように臨床経験に基づいて決められたものである。
【００７４】
そして、以上のバランス調整処理が行われた後、スケール回転装置６０に差し込んでいたケーブルＣのコネクタを抜いてモニタ２の所定の差込口に差し込むとともに、電子内視鏡１０を患者の体腔内に挿入して被検体を観察するときには、モノクロ画像信号と蛍光画像信号は、ＲＡＭ５３４に記憶された各画像信号に対する増幅率に応じてレベル設定回路５２２により増幅されるので、夫々の出力レベルのバランスが整えられた状態でモニタ２に出力される。これにより、モニタ２には、臨床的に有効に観察することができる被検体の映像が映し出される。
【００７５】
また、電子内視鏡１０の機種を変更するときや観察対象を変更するときには、スケール回転装置６０では、回転板６９が、電子内視鏡１０の機種やその被検体の種類に対応する白色光反射部６９ｃ及び蛍光発光部６９ｄの組み合わせを持つ回転板６９に、交換される。
【００７６】
そして、ケーブルＣのコネクタがスケール回転装置６０の筐体６１のコネクタ差込口６１ｂに差し込まれ、電子内視鏡１０の先端部１０ａがスケール回転装置６０の筐体６１の挿入口６１ａへ挿入されて先端部１０ａが保持された後、操作パネル３０上のバランス調整ボタン３０ａが押下されると、上述したのと同様にして、各画像信号との出力レベルのバランス調整処理が実行し直される。
【００７７】
この場合のように回転板６９を変更したとしても、電子内視鏡１０の先端部１０ａから射出される白色光は、射出される期間のみ白色光反射部６９ｃに向けて照射されてＣＣＤ１４においてモノクロ画像信号として生成され、電子内視鏡１０の先端部１０ａから射出される紫外光は、射出される期間のみ蛍光発光部６９ｄに向けて照射され蛍光画像信号として生成される。そして、画像信号処理回路５２では、各画像信号の出力レベルが所定の比率となるように各画像信号に対する増幅率が設定されてＲＡＭ５３４に記憶される。このため、モノクロ画像信号と蛍光画像信号の出力レベルが所定の比率となるように調整されるので、やはり、モニタ２には、臨床的に有効に観察することができる被検体の映像が映し出される。
【００７８】
以上に示したように、本実施形態の電子内視鏡システム１では、挿入孔６２に電子内視鏡１０の先端部１０ａを挿入すると、電子内視鏡１０の先端部１０ａが、回転板６９から所定の位置に離れた先端部検出器７６によって検出され、プーリー７１ａに巻き取られたワイヤ７２によって締め付けられて、挿入孔６２内に保持される。また、ケーブルＣのコネクタをスケール回転装置６０のコネクタ差込口６１ｂに差し込み、操作パネル３０上のバランス調整ボタン３０ａを押下するだけで、自動的に各画像信号の出力レベルのバランスが調整される。さらに、スケール回転装置６０に保持された電子内視鏡１０の先端部１０ａは、筐体６１の背面のボタン７７が押下されるだけで簡単にリリースされて挿入孔６２から引き抜くことが可能となる
従って、作業者にとっては、電子内視鏡１０の機種を交換した場合や観察対象を変更した場合でも、回転板６９を交換するとともに電子内視鏡１０を挿入口６１ａに抜き差しするだけで、手際よく簡単に、電子内視鏡１０の機種や被検体に対応したバランス調整を正確に行うことができる。
【００７９】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の電子内視鏡システムによれば、白色光と紫外光とを交互に被検体に照射して通常画像信号と蛍光画像信号とを順次生成する方式の電子内視鏡システムの場合にも、電子内視鏡の機種や観察対象に対応するスケールを用いて通常画像信号と蛍光画像信号の出力レベルのバランス調整を一度に手早く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態である電子内視鏡システムの概略の外観を示す斜視図
【図２】本例の電子内視鏡及び外部装置の概略構成を示す説明図
【図３】本例の光源装置における（ａ）第１の回転シャッタ、及び、（ｂ）第２の回転シャッタの正面図
【図４】本例の内視鏡プロセッサ内部の概略構成を示すブロック図
【図５】（ａ）ライトガイドの入射端に光束が入射する周期、及び、（ｂ）ＣＣＤに蓄積された一画面分の電荷を画像信号として読み出すための転送周期を示す模式図
【図６】本例のスケール回転装置の概略構成を示す透視図
【図７】本例のスケール回転装置の概略構成を示す透視図
【図８】本例のスケール回転装置の回転板の正面図
【図９】本例のスケール回転装置の挿入孔に備えられる保持機構を示す説明図
【図１０】本例のスケール回転装置において（ａ）電子内視鏡の先端部が挿入孔に挿入されてその先端部を先端部検出器が検出した状態を示した説明図、（ｂ）プーリーにワイヤが巻き取られた状態を示す説明図
【図１１】本例のスケール回転装置の筐体の蓋を開いた状態を示す側面図
【符号の説明】
１電子内視鏡システム
１０電子内視鏡
１０ａ先端部
１０ｂコネクタ
１１ライトガイドファイババンドル
１４固体撮像素子（ＣＣＤ）
２０外部装置
３０操作パネル
３０ａバランス調整ボタン
４０光源装置
５０内視鏡プロセッサ
５１タイミングコントローラ
５２画像信号処理回路
５３システムコントローラ
６０スケール回転装置
６２挿入孔
６４制御回路
６５第１のドライバ回路
６６第１のモータ
６９回転板
６９ｃ白色光反射部
６９ｄ蛍光発光部
７０第２のドライバ回路
７１第２のモータ
７２ワイヤ
７３緩衝材
７４圧力センサ
７６先端部検出器
７７ボタン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a medical electronic endoscope system that generates an image obtained by combining an image of a subject surface illuminated with visible light and an image of a subject that emits autofluorescence when irradiated with excitation light. .
[0002]
[Prior art]
In recent years, an electronic endoscope system has been developed that can generate an image in which an image of a body cavity wall that emits autofluorescence is superimposed on an image of a subject (body cavity wall) that is illuminated by normal visible light. According to this electronic endoscope system, unhealthy affected tissue that cannot be found by observation with normal illumination light can be observed with the intensity of fluorescence, so an electronic endoscope using normal illumination light A subject can be diagnosed more accurately and in detail than the system.
[0003]
Specifically, this electronic endoscope system alternately emits white light (visible light) as illumination light and ultraviolet light as excitation light from the illumination optical system of the electronic endoscope to the body cavity wall, The image by the objective optical system of the body cavity wall illuminated by white light and the image by the objective optical system of the body cavity wall that is excited by ultraviolet light and emits autofluorescence are sequentially imaged by the imaging device in the electronic endoscope. It is converted into a signal to generate a normal image signal and a fluorescence image signal. Then, the normal image signal is distributed to the RGB color image signals having the same output level, and the fluorescent image signal is added to the B image signal, so that the monochrome image of the body cavity wall illuminated by the white light is obtained. On the other hand, an image in which a portion emitting autofluorescence is colored blue is generated.
[0004]
In such an electronic endoscope system, when a plurality of electronic endoscopes having various characteristics are exchanged and used, or an observation target is changed in one electronic endoscope, a normal image signal and a fluorescent image signal Since the relative balance of the output levels of these changes, it becomes impossible to accurately diagnose the subject. Therefore, even when such a model or observation target is changed, the output level of each image signal is amplified and adjusted using a scale so that the ratio of the output level between the normal image signal and the fluorescent image signal is constant. There is.
[0005]
The scale includes a white light scale configured by a reflector that reflects white light (visible light) with a predetermined reflectance in the visible band, and a fluorescent plate that emits light with a predetermined fluorescence intensity when irradiated with excitation light. The reflectance and fluorescence intensity are set based on clinical results obtained empirically. In addition, a plurality of types of scales are prepared according to the type of electronic endoscope and the observation target. The operator selects a white light scale and a fluorescent scale corresponding to the electronic endoscope to be used from several scales, and the tip of the electronic endoscope is brought close to the selected white light scale. After irradiating the scale with white light and setting the amplification factor of the normal image signal generated by the image sensor in the electronic endoscope, the tip of the electronic endoscope was brought close to the selected fluorescent scale In this state, the scale is irradiated with ultraviolet light to set the amplification factor of the fluorescent image signal generated by the image sensor. Thereby, when the electronic endoscope is inserted into the body cavity of the patient and the subject is imaged, each image signal is amplified at each set amplification factor, so that it can be effectively observed clinically. The composite image can be displayed on the monitor.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, there are several types of scales. Therefore, when adjusting the output levels of the normal image signal and the fluorescence image signal generated by the electronic endoscope system, these scales are mistakenly used. There was a case.
Further, when adjusting the output level of each image signal, the output adjustment of the normal image signal and the output adjustment of the fluorescent image signal must be performed separately, and the adjustment procedure is very complicated.
[0007]
Furthermore, since the output level must be adjusted each time the electronic endoscope model is changed or the observation target is changed, the output levels of the normal image signal and the fluorescent image signal must be maintained between consumers. There was a request to quickly adjust the balance at once.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and its problem is to sequentially generate a normal image signal and a fluorescence image signal by irradiating a subject with white light and ultraviolet light alternately. Regardless of the type of electronic endoscope system, it is possible to quickly adjust the balance between the output levels of the normal image signal and the fluorescent image signal at once using the scale corresponding to the model of the electronic endoscope and the observation target. An electronic endoscope system capable of being provided is provided.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention configured to achieve the above object includes an electronic endoscope that is replaceably mounted, and a light source that alternately supplies visible light and ultraviolet light to an illumination optical system of the electronic endoscope. The apparatus, the image of the subject illuminated by the visible light and the image of the subject excited by the ultraviolet light and emitting autofluorescence are alternately captured by the imaging device in the electronic endoscope and sequentially generated An endoscope processor for processing each image signal, and when an instruction to start balance adjustment is input, the amplification level of each image signal is set so that the output level of each image signal becomes a predetermined ratio, An electronic endoscope system that amplifies each image signal at each set amplification factor, and is formed in a plate shape with a housing having an insertion opening into which a distal end portion of the electronic endoscope can be inserted, When one surface is irradiated with visible light, it has a predetermined reflectance. A white light scale that reflects light, and a fluorescent scale that emits light at a predetermined fluorescence intensity when excited by irradiation with ultraviolet light, and the white light scale and the fluorescent scale are rotated during the rotation. A rotating plate that is detachably held inside the housing, and is disposed between the rotating plate held inside the housing and the insertion port so as to be rotatable at a position that crosses the front of the insertion port. When the distal end portion of the electronic endoscope is inserted into the insertion opening and has reached a position separated from the rotating plate by a predetermined distance, the vicinity of the distal end of the electronic endoscope is pressed from the periphery. The holding mechanism for holding the distal end portion of the electronic endoscope and the rotating plate held inside the housing are synchronized with switching between visible light and ultraviolet light emitted from the distal end portion of the electronic endoscope. By rotating the Insert the scale for the white light to light, further comprising a driving device for inserting the fluorescent scale with respect to the ultraviolet light, characterized.
[0010]
When configured as described above, when the distal end portion of the electronic endoscope is inserted through the insertion port and reaches a position separated from the rotary plate by a predetermined distance, the holding mechanism moves around the distal end of the electronic endoscope around the periphery. It is possible to hold the distal end portion of the electronic endoscope in the housing by pressing from above. In addition, when the tip of the electronic endoscope is held in such a case, if there is an input for starting balance adjustment after the rotating plate is installed in the case, the electronic internal Visible light and ultraviolet light are alternately emitted from the tip of the endoscope. At this time, the visible light is irradiated to the white light scale only during a period in which the visible light is emitted from the distal end portion of the electronic endoscope, and the ultraviolet light is emitted from the fluorescence scale only during the period in which the ultraviolet light is emitted from the distal end portion. Is irradiated. As a result, visible light is reflected by the white light scale and ultraviolet light excites the fluorescent scale, and the reflected light from the white light scale and the fluorescent light from the fluorescent scale are incorporated into the electronic endoscope. The light is alternately received by the element and sequentially generated repeatedly as a normal image signal and a fluorescent image signal, and the amplification factor of each image signal is set so that the output level of each image signal becomes a predetermined ratio, and the amplification factor at that time In the subsequent normal use, each image signal is amplified.
[0011]
Therefore, even after the operator changes the model of the electronic endoscope or changes the observation target, the operator uses a rotating plate having a combination of scales corresponding to the model of the electronic endoscope and the observation target. After attaching the distal end of the electronic endoscope through the insertion port and attaching it to the rotating shaft, the balance adjustment processing of the output level of the normal image signal and the fluorescence image signal can be performed at once by inputting an instruction to start the balance adjustment processing. It can be done easily and quickly. Further, when adjusting the balance of each image signal, even when the distal end portion of an electronic endoscope having an outer diameter sufficiently smaller than the inner diameter of the insertion port is inserted, the distal end portion is separated from the rotary plate by a predetermined distance. It can be held in the housing in a state where it is placed at a different position.
[0012]
In the electronic endoscope system according to the present invention, the holding mechanism is a bar-like one from the direction perpendicular to the central axis of the electronic endoscope with respect to a plurality of locations on the same circumference in the vicinity of the tip of the electronic endoscope. It may be a mechanism for holding the tip of the electronic endoscope by pressing with pressure, or by winding and tightening a wire or the like around the same circumference in the vicinity of the tip of the electronic endoscope. A mechanism for holding the distal end portion of the endoscope may be used.
[0013]
Further, in the electronic endoscope system according to the present invention, a scale indicating the insertion depth may be written on the tip of the electronic endoscope, or the tip of the electronic endoscope is separated from the rotating plate by a predetermined distance. A tip detector for detecting that the position has been reached may be provided. The latter tip detector may be a switch having a protrusion that detects that the tip is in contact, or an infrared light emitting portion and a light receiving portion, and an electronic endoscope inserted from an insertion port. It may be an infrared sensor that detects that the tip has reached a predetermined position when the tip of the mirror is blocked by the infrared and the infrared is no longer incident on the light receiving unit. In any tip detector, when it is detected that the tip of the electronic endoscope has reached a predetermined position, the operator is notified of this by turning on a lamp or the like, and the holding mechanism is driven. The tip portion may be configured to be held in the housing by causing the operator to perform it, or the tip portion detector automatically notifies the holding mechanism to that effect and drives the holding mechanism automatically. May be held in the housing.
[0014]
Furthermore, in the electronic endoscope system according to the present invention, the rotating plate, the driving device, the tip detector, and the holding mechanism may be integrated with the light source device or the endoscope processor, or the light source device or the endoscope. It may be incorporated separately from the processor. In the former case, an insertion port is provided in a housing that houses the light source device and the endoscope processor, and a rotating plate, a driving device, and a holding mechanism are incorporated in the housing. In the latter case, an insertion port is provided in a housing formed separately from the light source device and the endoscope processor, and a rotating plate, a driving device, and a holding mechanism are incorporated in the housing.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of an electronic endoscope system according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0016]
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic appearance of an electronic endoscope system 1 according to an embodiment of the present invention.
[0017]
This electronic endoscope system 1 includes an electronic endoscope 10 whose distal end portion 10a is inserted into a body cavity of a patient, an external device 20 into which a connector 10b of the electronic endoscope 10 is inserted, and a scale rotation. Device 60. Among these, the external device 20 houses a light source device that supplies illumination light and excitation light to the electronic endoscope 10, an endoscope processor that processes an image signal generated by the electronic endoscope 10, and the like. Yes. The casing of the external device 20 is provided with an operation panel 30, and the operation panel 30 is provided with a balance adjustment button 30 a for inputting a balance adjustment processing start instruction to be described later. As the electronic endoscope 10, a plurality of models having various characteristics according to the type of the subject are prepared. And the endoscope 10 is attached to the housing | casing of the external device 20 via the detachable connector 10b so that these may be replaced | exchanged and used.
[0018]
On the other hand, the scale rotating device 60 has a casing 61 formed by cutting a cylinder along its central axis and using the cut surface as a bottom surface, that is, a so-called bowl shape, and has a curved surface (column surface) and a bottom surface. One of the two substantially semicircular side surfaces perpendicular to the insertion port 61a for inserting the distal end portion 10a of the electronic endoscope 10 and the distal end of the cable C from the external device 20 are provided on one side surface. A connector insertion port 61 b for inserting a connector is formed, and the other side surface is formed as a lid 61 c that can be opened and closed with respect to the housing 61.
[0019]
First, the configuration and operation of the electronic endoscope 10 and the external device 20 of the electronic endoscope system 1 will be described.
[0020]
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the electronic endoscope 10 and the external device 20 of this example.
[0021]
As shown in FIG. 2, an external device 20 to which the electronic endoscope 10 is connected via a connector 10 b includes an operation panel 30 and a light source device 40 that supplies illumination light and excitation light to the electronic endoscope 10. And an endoscope processor 50 for controlling the light source device 40 and receiving and processing an image signal from the electronic endoscope 10 is incorporated.
[0022]
In addition, the endoscope processor 50 processes the image signal from the electronic endoscope 10 by synchronizing with the timing controller 51 for synchronizing the illumination light, the excitation light, the image signal, and the like, and converts the image signal into an RGB image signal to monitor 2. And a system controller 53 that controls the entire external device 20 according to an instruction input from the operation panel 30 or the like.
[0023]
The electronic endoscope 10 is a light guide fiber bundle (hereinafter abbreviated as “light guide”) in which the incident end 11a is disposed at a predetermined position of the light source device 40 when the connector 10b is inserted into the housing of the external device 20. ) 11, a light distribution lens 12 for irradiating illumination light and excitation light guided to the light guide 11 over a wide range, an objective optical system 13 for forming an image of the subject (body cavity wall), and the objective optical A solid-state imaging device (CCD) 14 that is disposed near the imaging plane of the system 13 and captures an image of the body cavity wall, and transmits a transfer pulse for driving to the CCD 14 and transmits an image signal to the image signal processing circuit 52. Input to the system controller 53, the electric wire 15 for bending, the bending mechanism (not shown) for bending the vicinity of the tip 10a, the handle 16 for operating the bending mechanism (not shown), and the like. An operation unit 17 provided with buttons and switches and the like causing a signal, and a wire 18 for transmitting various signals from the operation unit 17 to the system controller 53, and. The wires 15 and 18 are connected to the image signal processing circuit 52 and the system controller 53, respectively, when the connector 10b of the electronic endoscope 10 is inserted into the housing of the external device 20.
[0024]
The light source device 40 includes a white light source 41, a first rotary shutter 42, a half mirror 43, a condenser lens 44, an ultraviolet light source 45, and a second rotary shutter 46.
[0025]
The white light source 41 is a xenon lamp (not shown) that emits white light as illumination light for normal observation, or a reflector that reflects the white light emitted from the xenon lamp so as to become parallel light (see FIG. (Not shown). Further, the ultraviolet light source 45 has an ultraviolet lamp (not shown) that emits ultraviolet light as autofluorescence excitation light of the subject (body cavity wall), and ultraviolet light emitted from the ultraviolet lamp becomes parallel light. Thus, a reflector (not shown) or the like for reflecting is configured.
[0026]
A parallel light beam (hereinafter referred to as “parallel white light beam”) emitted from the white light source 41 and having a wavelength in the visible region passes through the first rotary shutter 42, passes through the half mirror 43, and then condenses the lens 44. Thus, the light guide 11 is converged to the incident end 11a.
[0027]
On the other hand, a parallel light beam (hereinafter referred to as “parallel ultraviolet light beam”) having a wavelength in the ultraviolet region emitted from the ultraviolet light source 45 so as to cross the parallel white light beam passes through the second rotary shutter 46 and is half mirrored. After being reflected by 43, the light is converged to the incident end 11 a of the light guide 11 by the condenser lens 44.
[0028]
FIG. 3A is a front view of the first rotary shutter 42, and FIG. 3B is a front view of the second rotary shutter 46.
[0029]
As shown in FIGS. 2 and 3, the first and second rotary shutters 42 and 46 have a vertex at the center of the disc attached to the disc attached coaxially to the drive shafts of the motors 42 a and 46 a. The fan-shaped openings 42c and 46c having the same apex angle and an angle of about 60 ° are formed.
[0030]
Sensors 42b and 46b connected to the timing controller 51 are disposed in the vicinity of the outer peripheral edges of the first and second rotary shutters 42 and 46, as shown in FIG. These sensors 42b and 46b detect the rotation states of the first and second rotary shutters 42 and 46 and notify the timing controller 51 of them. The motors 42 a and 46 a are also connected to the timing controller 51, and the rotation speed and phase thereof are controlled by the timing controller 51.
[0031]
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration inside the endoscope processor 50.
[0032]
As shown in FIG. 4, the timing controller 51 is detected by a timing generation circuit 511 that generates a synchronization pulse signal and synchronizes illumination light, excitation light, an image signal, and the like with the synchronization pulse signal, and sensors 42b and 46b. The rotary shutter control circuit 512 for controlling the driving of the motors 42a and 46a for rotating the first and second rotary shutters 42 and 46 based on the rotated state, and the CCD 14 according to the synchronization pulse signal from the timing generation circuit 511 A CCD driver 513 for transmitting a transfer pulse.
[0033]
The rotary shutter control circuit 512 controls the rotation speed and phase of the motors 42a and 46a, so that the light guide 11 has a light beam having a wavelength in the visible region and a light beam having a wavelength in the ultraviolet region at the incident end 11a. Are incident alternately. FIG. 5 schematically shows how the light beams at this time are incident on the incident end 11a. In FIG. 5, the interval between the two broken lines indicates a period in which each of the rotary shutters 42 and 46 rotating at the same rotational speed makes a round. The period in which the luminous flux is incident is shown, and the period rising in the graph of (b) shows the transfer period for reading out the charge for one screen accumulated in the CCD 14 as an image signal. As shown in FIG. 5, white light (visible light) and ultraviolet light are incident on the incident end 11a in this order while the rotary shutters 42 and 46 make a round, and the white light and ultraviolet light are incident on the incident end. An image formed by the objective optical system 13 is accumulated in the CCD 14 and read out in synchronization with the timing of incidence on 11a.
[0034]
As shown in FIG. 4, the image signal processing circuit 52 includes a pre-stage signal processing circuit 521 for performing processing such as amplification, clamping, sample hold, and γ correction on the image signal from the CCD 14, and a monochrome signal described later. A level setting circuit 522 for amplifying the image signal and the fluorescence image signal at a predetermined amplification rate, an analog / digital (A / D) converter 523, a memory unit 524 for temporarily storing the image signal, Digital / analog (D / A) converter unit 525, post-stage signal processing circuits 526a and 526b for performing processing such as clamping, blanking and impedance matching on the image signal, and an adder for adding the image signal 527. Further, the memory unit 524 includes a fluorescent image signal memory 524a and a monochrome image signal memory 524b, and the D / A converter unit 525 includes D / A converters 525a and 525b corresponding to the memories 524a and 524b. I have.
[0035]
The system controller 53 includes a CPU 531, a memory control circuit 532, an I / O port 533, a RAM 534, and a ROM 535 that are connected to each other via a system bus B.
[0036]
The CPU 531 is a central processing circuit that controls the light source device 40 and the endoscope processor 50 according to instructions input from the operation panel 30 connected to the system bus B or the operation unit 17 of the electronic endoscope 10. The memory control circuit 532 controls the memories 524a and 524b of the image signal processing circuit 52 in accordance with instructions from the CPU 531. The I / O port 533 receives data from the image processing control circuit 52 in accordance with a command from the CPU 531. The RAM 534 is a random access memory in which the work area of the CPU 531 is expanded. The ROM 535 is a memory in which various programs for controlling the electronic endoscope system 1 are stored.
[0037]
The program stored in the ROM 535 includes a program that executes balance adjustment processing by being read by the CPU 531. The program for executing this balance adjustment processing instructs the CPU 531 to start the synchronized rotation of the first and second rotary shutters 42 and 46, and outputs a monochrome image signal and a fluorescent image signal, which will be described later, to D / A. Receiving from the converter unit 525, the amplification factor for each image signal is set so that the output level of each image signal becomes a predetermined ratio, and the level setting circuit 522 is amplified so as to amplify each image signal at those amplification factors. Let control take place.
[0038]
In the electronic endoscope 10 and the external device 20 described above, when the distal end portion 10a of the electronic endoscope 10 is inserted into the body cavity of the patient, the first and second rotary shutters 42 and 46 are rotated. When white light and ultraviolet light are alternately incident on the incident end 11a of the light guide 11, the white light and ultraviolet light emitted from the emission end through the light guide 11 are directed toward the subject (body cavity wall). Irradiated. Then, an image by the objective optical system 13 on the surface of the body cavity wall illuminated with white light and an image by the objective optical system 13 of the body cavity wall that has been excited by ultraviolet light to emit autofluorescence are sequentially displayed on the imaging surface of the CCD 14. It is formed. As described above, the CCD 14 is driven by the CCD driver 513 that has received the synchronization pulse signal from the timing generation circuit 511, and sequentially captures the image of the subject formed by the illumination light and the excitation light and converts it into an electrical signal. To do.
[0039]
The monochrome image signal and the fluorescence image signal output from the CCD 14 in time series are subjected to various processes in the pre-stage signal processing circuit 521, and the output level of each image signal is predetermined by the level setting circuit 522 controlled by the CPU 531. After being amplified so as to have a ratio, they are converted into digital signals by the A / D converter 523.
[0040]
The monochrome image signal and the fluorescence image signal sequentially converted into digital signals by the A / D converter 523 are distributed to the memories 524a and 524b corresponding to the respective image signals by the memory control circuit 532 according to the instruction of the CPU 531. After being stored in 524a and 524b, they are simultaneously output to D / A converters 525a and 525b of D / A converter section 525, respectively. The digital signals from the memories 524a and 524b thus synchronized are converted into analog signals by the D / A converters 525a and 525b, respectively.
[0041]
The monochrome image signal and the fluorescence image signal converted into the analog signals are subjected to various processes in the subsequent signal processing circuits 526a and 526b corresponding to the image signals.
[0042]
The monochrome image signal processed by the post-stage signal processing circuit 526b is distributed to three image signals having the same output and generated as an RGB image signal, and among these B image signals, the post-stage signal processing circuit 526a The adder 527 adds the fluorescence image signal processed in step (5).
[0043]
Then, the G image signal and the R image signal together with the B image signal to which the fluorescent image signal is added are output to the monitor 2, and at the same time, the synchronization signal SYNC from the timing generation circuit 511 is also output to the monitor 2. The monitor 2 displays an image in which a portion emitting autofluorescence is colored blue in a monochrome image of a body cavity wall illuminated with white light.
[0044]
Next, the scale rotation device 60 used for adjusting the output levels of the monochrome image signal and the fluorescence image signal generated by the external device 20 will be described.
[0045]
6 and 7 show a schematic configuration of the scale rotation device 60 of the present example, FIG. 6 is a perspective view when viewed from the front, and FIG. 7 is a perspective view when viewed from the upper surface.
[0046]
The scale rotation device 60 includes a battery 63, a control circuit 64, a first driver circuit 65, a first motor 66, a gear bearing 67, a sensor 68, a cage 63 as shown in FIG. A rotary plate 69, a second driver circuit 70, a second motor 71, a wire 72, a buffer material 73, a pressure sensor 74, an analog / digital (A / D) converter 75, and a tip detector 76 are provided. Yes.
[0047]
As described above, the housing 61 is provided with the insertion port 61a on one of the two substantially semicircular side surfaces (left and right side surfaces in FIG. 6). An insertion hole 62 for guiding the distal end portion 10a of the electronic endoscope 10 from the insertion port 61a toward the side surface of the rotary plate 69 is formed.
[0048]
As shown in FIGS. 6 and 7, the insertion hole 62 has an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the distal end portion 10 a of the electronic endoscope 10. However, a gap is formed in the insertion hole 62 over a predetermined section in the axial direction, and this gap has the same axial length as the gap and an inner diameter substantially equal to the inner diameter of the insertion hole 62. A cylindrical cushioning material 73 having the insertion hole 62 is arranged substantially coaxially. An annular groove is formed on the outer periphery of the cushioning material 73 along the circumference of the shaft, and the wire 72 is wound in a single state (that is, one turn) while being fitted in the groove.
[0049]
Further, as described above, the connector insertion port 61b for inserting the connector of the cable C from the external device 20 is formed on the side surface of the housing 61 provided with the insertion port 61a. When a connector is inserted into the port 61b and the cable C is connected, the synchronization signal SYNC from the timing generation circuit 511 of the external device 20 is transmitted to the control circuit 64 via the cable C.
[0050]
The control circuit 64 is driven by power supplied from the battery 63 and the first driver circuit so that the rotating plate 69 rotates in synchronization with the synchronization signal SYNC from the external device 20 (timing generation circuit 511). 65, a signal notified from the tip detector 76, a signal notified from the pressure sensor 74 via the A / D converter 75, and an input signal from the button 77 provided in the housing 61. In response, the second driver circuit 70 is controlled.
[0051]
The first driver circuit 65 adjusts the electric power supplied from the battery 63 and outputs it to the first motor 66 so that the first motor 66 is driven at a rotational speed according to a command from the control circuit 64. . The rotational motion by the first motor 66 is transmitted from the gear 66a provided at the tip of the drive shaft of the first motor 66 to the rotating plate 69 via the gear 67a. The rotating shaft 67b to which the rotating plate 69 is attached and the gear shaft to which the gear 67a is fixed are attached to the gear bearing 67 so as to be rotatable. The rotation state of the rotating plate 69 is detected by the sensor 68 and notified to the control circuit 64.
[0052]
FIG. 8 is a front view of the rotating plate 69 of the scale rotating device 60 of this example.
[0053]
As shown in FIGS. 6 to 8, the rotary plate 69 has a gear 69a fixed on one side surface of the disc in a state of being coaxial with the disc, and a square columnar knob 69b near the center of the other side surface. It is comprised by affixing with respect to this surface. The rotating plate 69 has a white light reflecting portion 69c coated on the side surface to which the gear 69a is fixed and coated as a white light scale that reflects with a predetermined reflectance when white light is irradiated. And a fluorescent light emitting portion 69d coated with a fluorescent scale that emits light at a predetermined fluorescence intensity when excited with ultraviolet light. The white light reflecting portion 69c and the fluorescent light emitting portion 69d are each formed in a semicircular shape, and are arranged so as to join the straight sides of each other. Thereby, the surface of the rotating plate 69 is divided into two regions, a region occupied by the white light reflecting portion 69c and a region occupied by the fluorescent light emitting portion 69d. As shown in FIGS. 6 and 7, the rotating plate 69 is arranged so that the surface provided with both scales faces the insertion hole 62.
[0054]
FIG. 9 is an explanatory view showing a holding mechanism provided in the insertion hole 62 of the scale rotating device 60 of this example.
[0055]
As shown in FIGS. 7 and 9, the wire 72 is wound around the cushioning material 73 provided in the insertion hole 62 as described above, and one end of the wire 72 is the tip of the drive shaft of the second motor 71. It is being fixed to the pulley 71a attached to. The second motor 71 is controlled to be driven in the forward and reverse directions by a second driver circuit 70 in accordance with a command from the control circuit 64, and when the drive shaft is driven, the wire 72 is wound around the pulley 71a.
[0056]
On the other hand, the other end of the wire 72 is fixed to the housing 61 via a pressure sensor 74. The pressure sensor 74 detects the attractive force of the wire 72 by the second motor 71 and notifies the control circuit 64 via the A / D converter 75 when the attractive force becomes a predetermined strength.
[0057]
As shown in FIG. 7, a tip end detector 76 is provided between the insertion hole 62 and the rotating plate 69. The tip detector 76 includes a projecting portion 76a having a shape in which one bottom surface of a quadrangular prism is formed on a slope inclined by about 30 ° with respect to the bottom surface, and a ridge between the slope and one side surface is projected. In the case 76d, the case 76d is sandwiched between a box-like case 76d into which a bottom portion including a bottom surface opposite to the inclined surface of the protrusion 76a is fitted, and a bottom surface inside the case 76d and a bottom surface of the protrusion 76a. A compression coil spring 76b is provided, and a sensor (microswitch) 76c is provided on the bottom surface inside the case 76d. In the natural state of the compression coil spring 76b, the tip of the protruding portion 76a including the inclined surface protrudes from the case 76d. As shown in FIG. 7, the tip detector 76 has a central axis of the coil spring 76b perpendicular to the axis of the insertion hole 62, and a portion of the protruding portion 76a protruding from the case 76d. The inclined surface is disposed between the insertion hole 62 and the rotating plate 69 in a state where the inclined surface is inserted into the insertion hole 62 with the insertion port 61a side.
[0058]
10A shows a state in which the protruding portion 76a of the distal end detector 76 is pushed into the case by the distal end portion 10a of the electronic endoscope 10 inserted into the insertion hole 62, and FIG. ) Is an explanatory view showing a state in which the wire 72 is wound around the pulley 71a.
[0059]
In the tip detector 76, as shown in FIG. 10A, when the slope of the tip of the projection 67a is pushed by the tip 10a of the electronic endoscope 10 inserted into the insertion hole 62, the projection 76a is pushed into the case 76d against the bias of the coil spring 76b. When the bottom surface of the protruding portion 76a contacts the sensor 76c, the control circuit 64 is notified that the distal end portion 10a of the electronic endoscope 10 has reached a predetermined position.
[0060]
In the scale rotation device 60 described above, when the tip detector 76 notifies the control circuit 64 that the distal end portion 10a of the electronic endoscope 10 has reached a predetermined position, the control circuit 64 causes the second driver to operate. The circuit 70 is controlled to drive the second motor 71 to wind the wire 72 around the pulley 71a. As shown in FIG. 10B, the wire 72 wound around the pulley 71a by driving the second motor 71 tightens the cushioning material 73 from the periphery toward the center, and at this time, the inside of the cushioning material 73 The distal end portion 10a of the penetrating electronic endoscope 10 is tightened. When the attractive force of the wire 72 taken up by the second motor 71 exceeds a predetermined strength, the pressure sensor 74 notifies the control circuit 64 to that effect, and the control circuit 64 uses the second driver. The circuit 70 is controlled to stop the driving of the second motor 71.
[0061]
On the other hand, when the button 77 provided on the back surface of the casing 61 is pressed, the control circuit 64 that has received the notification controls the second driver circuit 70 to rotate the second motor 71 in the reverse direction, so that the cushioning material The wire 72 that has tightened the distal end portion 10 a of the electronic endoscope 10 is loosened through the wire 73. At this time, the buffer material 73 gradually recovers to the original shape as the tightening force is weakened, and recovers to the original cylindrical shape when the tightening force of the wire 72 is lost. The pressure sensor 74 notifies the control circuit 64 when the attractive force of the wire 72 is lost, and the control circuit 64 controls the second driver circuit 70 to stop the driving of the second motor 71. . Thereby, it is possible to pull out the distal end portion 10 a of the electronic endoscope 10 from the insertion hole 62 and the buffer material 73. Then, when the electronic endoscope 10 is pulled out from the insertion hole 62, the protrusion 76a of the tip detector 76 is pushed out so as to protrude into the insertion hole 62 by the elastic force of the coil spring 76b.
[0062]
The control circuit 64 of the scale rotating device 60 controls the first driver circuit 65 to rotate the rotating plate 69 so as to synchronize with the synchronizing signal SYNC. At this time, the rotating plate 69 is rotated at the same speed as the rotating speed of the first and second rotating shutters 42 and 46 in the light source device 40, and white light (visible) is visible from the distal end portion 10 a of the electronic endoscope 10. The white light reflecting portion 69c crosses the extension line of the insertion hole 62 during the period in which the light is emitted, and the fluorescent light emitting portion 69d is in the period in which the ultraviolet light is emitted from the distal end portion 10a of the electronic endoscope 10. It is rotated so as to cross the extended line of the insertion hole 62.
[0063]
In the rotating plate 69, as shown in FIG. 8, a hole is formed at the center of the gear 69c. The rotating plate 69 is attached to and detached from the rotating shaft 67b by inserting and removing the rotating shaft 67b attached to the gear bearing 67 with respect to the hole of the gear 69c. A groove is formed along the central axis of a part of the inner surface of the hole formed at the center of the gear 69a. Then, by fitting a key-like protrusion (not shown) formed along the axial direction at the tip of the rotating shaft 67b into this groove, the rotating plate 69 is moved in the direction around the axis with respect to the rotating shaft 67b. It is fixed not to slip.
[0064]
FIG. 11 is a side view showing a state in which the lid 61c of the casing 61 of the scale rotating device 60 of this example is opened.
[0065]
As described above, the rotary plate 69 can be inserted into and removed from the rotary shaft 67b. Therefore, when the rotary plate 69 is replaced, the lid 61c of the housing 61 is opened as shown in FIG. (As shown in FIG. 6, the lid 61 c opens and closes around the hinge 61 d as a shaft), and the rotary plate 69 is removed from the rotary shaft 67 b of the gear bearing 67 by picking the knob 69 b and pulling the rotary plate 69 forward. Then, the removed rotating plate 69 is replaced with a prepared rotating plate 69, the knob 69b of the prepared rotating plate 69 is picked, and the teeth of the gear 69a are engaged with the teeth of the gear 67a. Meanwhile, the rotating plate 69 is pushed so that the rotating shaft 67b is inserted into the hole of the gear 69a, and the lid 61c is closed.
[0066]
In the present embodiment, a plurality of various types of rotating plates having different combinations of the reflectance of the white light scale and the fluorescence intensity of the fluorescent scale are prepared in advance and attached to the external device 20. A rotating plate 69 having a combination of both scales corresponding to 10 models and its observation object is selected from the plurality of rotating plates 69 and attached to the rotating shaft 67b.
[0067]
Next, procedures and operations for adjusting the output level of each image signal output from the external device 20 using the scale rotation device 60 described above will be described.
[0068]
In the electronic endoscope system 1 of this example, at the time of balance adjustment, the rotating plate 69 is fixed to the rotating shaft of the gear mechanism, and the connector of the cable C for taking out the synchronization signal SYNC is the housing 61 of the scale rotating device 60. And the distal end portion 10a of the electronic endoscope 10 is inserted into the insertion port 61a of the housing 61 of the scale rotation device 60. Then, the distal end portion 10 a of the electronic endoscope 10 is held in the insertion hole 62 by being tightened to the wire 72 via the buffer material 73.
[0069]
When the balance adjustment button 30a on the operation panel 30 provided in the housing of the external device 20 is pressed, the input signal is sent to the CPU 531, and the monochrome image signal (RGB image signal) and the fluorescence image signal are transmitted. Output level balance adjustment processing is executed.
[0070]
When the execution of the balance adjustment process is started, the rotation of the first and second rotary shutters 42 and 46 is started, and the electronic endoscope is in the state of being close to the rotary plate 69 of the scale rotating device 60 (FIG. 6). As the first and second rotary shutters 42 and 46 controlled by the timing controller 51 synchronize with each other, white light (visible light) and ultraviolet light are alternately emitted from the tip portion 10a of the ten. The
[0071]
White light and ultraviolet light alternately emitted from the distal end portion 10a of the electronic endoscope 10 are in front of the distal end portion 10a (that is, a space imaged by the CCD 14) as the rotating plate 69 of the scale rotating device 60 rotates. ) Are repeatedly irradiated to the white light reflecting portions 69c and the fluorescent light emitting portions 69d that cross each other alternately. At this time, the white light reflecting portion 69c is irradiated with white light only while crossing the front of the tip portion 10a of the electronic endoscope 10, and the fluorescent light emitting portion 69d emits ultraviolet light only while crossing the front of the tip portion 10a. Irradiated.
[0072]
The CCD 14 incorporated in the distal end portion 10a of the electronic endoscope 10 alternately receives the white light reflected by the white light reflecting portion 69c and the fluorescence emitted from the fluorescent light emitting portion 69d, and outputs each monochrome image signal. And converted into an electrical signal as a fluorescent image signal.
[0073]
The CPU 531 that has received the monochrome image signal and the fluorescence image signal via the I / O port 533 sets the amplification factor for each image signal so that the output level of each image signal becomes a predetermined ratio, and stores it in the RAM 534. By controlling the level setting circuit 522 according to the set amplification factor, the monochrome image signal and the fluorescence image signal output in time series are respectively amplified. Here, the predetermined ratio is determined based on clinical experience so that the balance between the monochrome image based on the monochrome image signal and the blue image based on the fluorescence image signal can be adjusted and the subject can be effectively observed. It is a thing.
[0074]
After the above balance adjustment processing is performed, the connector of the cable C that has been inserted into the scale rotating device 60 is pulled out and inserted into a predetermined insertion port of the monitor 2, and the electronic endoscope 10 is inserted into the body cavity of the patient. When observing the subject after being inserted into the monochromatic image signal, the monochrome image signal and the fluorescence image signal are amplified by the level setting circuit 522 in accordance with the amplification factor for each image signal stored in the RAM 534. Is output to the monitor 2 in a state in which As a result, an image of the subject that can be clinically effectively observed is displayed on the monitor 2.
[0075]
When changing the model of the electronic endoscope 10 or changing the observation target, in the scale rotating device 60, the rotating plate 69 has white light corresponding to the model of the electronic endoscope 10 and the type of the subject. The rotating plate 69 having a combination of the reflecting portion 69c and the fluorescent light emitting portion 69d is replaced.
[0076]
Then, the connector of the cable C is inserted into the connector insertion port 61b of the housing 61 of the scale rotation device 60, and the distal end portion 10a of the electronic endoscope 10 is inserted into the insertion port 61a of the housing 61 of the scale rotation device 60. When the balance adjustment button 30a on the operation panel 30 is pressed after the distal end portion 10a is held, the output level balance adjustment processing with each image signal is executed again in the same manner as described above.
[0077]
Even if the rotating plate 69 is changed as in this case, the white light emitted from the distal end portion 10a of the electronic endoscope 10 is irradiated toward the white light reflecting portion 69c only during the emission period, and is monochrome in the CCD 14. Ultraviolet light generated as an image signal and emitted from the distal end portion 10a of the electronic endoscope 10 is emitted toward the fluorescent light emitting portion 69d only during the emission period and is generated as a fluorescent image signal. In the image signal processing circuit 52, the amplification factor for each image signal is set and stored in the RAM 534 so that the output level of each image signal becomes a predetermined ratio. For this reason, since the output level of the monochrome image signal and the fluorescence image signal is adjusted to a predetermined ratio, the image of the subject that can be observed clinically effectively is displayed on the monitor 2 again. .
[0078]
As described above, in the electronic endoscope system 1 of the present embodiment, when the distal end portion 10 a of the electronic endoscope 10 is inserted into the insertion hole 62, the distal end portion 10 a of the electronic endoscope 10 is turned into the rotary plate 69. Is detected by the tip detector 76 away from the predetermined position, and is clamped by the wire 72 wound around the pulley 71a and held in the insertion hole 62. Moreover, the balance of the output level of each image signal is automatically adjusted simply by inserting the connector of the cable C into the connector insertion port 61b of the scale rotating device 60 and pressing the balance adjustment button 30a on the operation panel 30. . Further, the distal end portion 10 a of the electronic endoscope 10 held by the scale rotating device 60 can be easily released and pulled out from the insertion hole 62 simply by pressing the button 77 on the back surface of the housing 61.
Therefore, even if the model of the electronic endoscope 10 is changed or the observation target is changed, the operator can simply replace the rotating plate 69 and insert / remove the electronic endoscope 10 into / from the insertion port 61a. The balance adjustment corresponding to the model of the electronic endoscope 10 and the subject can be performed accurately and easily.
[0079]
【The invention's effect】
As described above, according to the electronic endoscope system of the present invention, an electronic endoscope of a system that sequentially generates a normal image signal and a fluorescent image signal by irradiating a subject with white light and ultraviolet light alternately. Even in the case of an endoscope system, it is possible to quickly adjust the balance between the output levels of the normal image signal and the fluorescent image signal at once using a scale corresponding to the type of electronic endoscope and the observation target.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an outline appearance of an electronic endoscope system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of an electronic endoscope and an external device of this example.
FIGS. 3A and 3B are front views of (a) a first rotating shutter and (b) a second rotating shutter in the light source device of the present example.
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration inside the endoscope processor of the present example.
FIGS. 5A and 5B are schematic diagrams showing (a) a cycle in which a light beam is incident on an incident end of a light guide, and (b) a transfer cycle for reading out charge for one screen accumulated in a CCD as an image signal.
FIG. 6 is a perspective view showing a schematic configuration of the scale rotating device of this example.
FIG. 7 is a perspective view showing a schematic configuration of the scale rotating device of this example.
FIG. 8 is a front view of a rotating plate of the scale rotating device of this example.
FIG. 9 is an explanatory view showing a holding mechanism provided in the insertion hole of the scale rotating device of this example.
10A and 10B are explanatory views showing a state in which the distal end portion of the electronic endoscope is inserted into the insertion hole and the distal end detector detects the distal end portion in the scale rotating device of the present example, and FIG. 10B is a pulley. Explanatory drawing which shows the state by which the wire was wound up by
FIG. 11 is a side view showing a state in which the cover of the housing of the scale rotation device of the present example is opened.
[Explanation of symbols]
1 Electronic endoscope system
10 Electronic endoscope
10a Tip
10b connector
11 Light guide fiber bundle
14 Solid-state image sensor (CCD)
20 External devices
30 Operation panel
30a Balance adjustment button
40 Light source device
50 Endoscopic processor
51 Timing controller
52 Image signal processing circuit
53 System Controller
60 scale rotating device
62 Insertion hole
64 Control circuit
65 First driver circuit
66 First motor
69 Rotating plate
69c White light reflector
69d Fluorescent light emitting part
70 Second driver circuit
71 Second motor
72 wires
73 cushioning material
74 Pressure sensor
76 Tip detector
77 button

Claims

An electronic endoscope that is replaceably mounted, a light source device that alternately supplies visible light and ultraviolet light to the illumination optical system of the electronic endoscope, and an image of the subject illuminated by the visible light An endoscope processor that processes each image signal sequentially generated by imaging with an imaging element in the electronic endoscope alternately with an image of a subject excited by ultraviolet light and emitting autofluorescence. When the balance adjustment start instruction is input, the amplification factor of each image signal is set so that the output level of each image signal becomes a predetermined ratio, and each image signal is amplified by the set amplification factor. An endoscope system,
A housing in which an insertion port into which the distal end portion of the electronic endoscope can be inserted;
It is formed in a plate shape, and when one surface is irradiated with visible light, a white light scale that reflects with a predetermined reflectance, and when irradiated with ultraviolet light, it is excited to emit light with a predetermined fluorescence intensity. The white light scale and the fluorescent scale are rotatably held at a position where they cross the front of the insertion port and are detachably held inside the housing. A rotating plate,
The electronic endoscope is disposed between the rotary plate held in the housing and the insertion port, and the distal end portion of the electronic endoscope is inserted into the insertion port and reaches a position separated from the rotary plate by a predetermined distance. A holding mechanism for holding the tip of the electronic endoscope by pressing the vicinity of the tip of the electronic endoscope from its surroundings,
By rotating the rotating plate held inside the housing in synchronization with switching between visible light and ultraviolet light emitted from the tip of the electronic endoscope, An electronic endoscope system comprising: a driving device for inserting a white light scale and inserting the fluorescent scale with respect to the ultraviolet light.

The holding mechanism includes a cylindrical cushioning material disposed at a position where the distal end portion of the electronic endoscope is inserted when the distal end portion is inserted from the insertion port and reaches a predetermined position; A wire having one end fixed to the casing and a motor having a drive shaft to which the other end of the wire is fixed; and a tip of the electronic endoscope on the buffer 2. When the motor is driven in a state where a portion is inserted, the wire is wound around a drive shaft of the motor, and the distal end portion of the electronic endoscope is clamped and held together with the cushioning material. The electronic endoscope system according to 1.

The holding mechanism further includes a pressure sensor that detects an attractive force of the wire between the wire and the casing to which the wire is fixed, and when the attractive force of the wire becomes a predetermined strength, 3. The electronic endoscope system according to claim 2, wherein the driving is stopped.

The holding mechanism includes a tip detector for detecting that a tip portion of the electronic endoscope inserted from the insertion port has reached a predetermined position, and the electronic endoscope in the tip detector is provided. 4. The electronic endoscope system according to claim 1, wherein the electronic endoscope system retains the distal end portion of the electronic endoscope when the distal end portion of the electronic endoscope is detected.

The rotating plate, the driving device, and the holding mechanism are housed in a separate housing from the electronic endoscope, the light source device, and the endoscope processor,
The electronic endoscope system according to claim 1, wherein the insertion hole is formed in the housing.

The timing at which visible light and ultraviolet light are emitted from the distal end portion of the electronic endoscope, and the timing at which each image signal is generated by photoelectric conversion in the imaging element in the electronic endoscope, using synchronization signals A control unit for controlling,
The electronic endoscope system according to claim 1, wherein the driving device rotates the rotating plate in synchronization with the synchronization signal.