JP4668474B2

JP4668474B2 - 電子内視鏡システム

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Publication number: JP4668474B2
Application number: JP2001233678A
Authority: JP
Inventors: 秀夫杉本; 貴之榎本
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2001-08-01
Filing date: 2001-08-01
Publication date: 2011-04-13
Anticipated expiration: 2021-08-01
Also published as: JP2003038422A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子内視鏡に関し、より詳しくは２つの電子内視鏡を組み合わせて体内の最深部を観察するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子内視鏡は、スコープの挿入部の径がそれぞれ異なる様々なタイプのものが開発されており、医療現場では、観察対象の器官の形状に応じた挿入部を備える電子内視鏡が適宜用いられる。電子内視鏡には、挿入部の先端から前方を照射する照明光の光量調節や、挿入部の先端に設けられる撮像センサから得られる画像信号に施される所定の処理等を実行する画像処理プロセッサが接続される。また、画像処理プロセッサには、画像信号を再現するための表示モニタ、画像信号を記録するためのＶＣＲ（Video Cassette Recorder）が接続される。
【０００３】
スコープの操作部には、挿入部の先端の向きをコントロールするため１組のアングルノブを含むアングル操作ユニットが設けられている。このアングル操作ユニットと挿入部を挿通して挿入部先端の湾曲部まで延びる操作ワイヤと湾曲部の湾曲管とで湾曲部を所定の方向へ曲げるアングル機構が構成される。すなわち、一方のアングルノブを操作することにより挿入部先端の上下方向における湾曲部の湾曲角度が制御され、他方のアングルノブを操作することにより挿入部先端の湾曲部の上下方向と直交する左右方向における湾曲部の湾曲角度が制御される。したがって、この１組のアングルノブを適宜操作すれば、スコープの挿入部先端は術者の希望する方向および角度に変位させられる。スコープの挿入部を患者の体内に挿入した状態でこれらのアングルノブを操作することにより、体内の広範囲な観察が可能となる。
【０００４】
一方、近年では、互いに径の異なる挿入部を有する２つの電子内視鏡を組み合わせて使用する、以下のような手技が行われている。相対的に太径の挿入部を備えるスコープ（以下、太径スコープ）と、太径スコープの鉗子チャンネルの内径より細径の挿入部を備えるスコープ（以下、細径スコープ）を用意し、太径スコープの鉗子チャンネルに細径スコープの挿入部を挿通させる。そして、太径スコープの挿入部の先端における鉗子チャンネルの開口部から、細径スコープの挿入部の先端を露出させることにより体内器官の最深部を観察する。さらに、細径スコープの鉗子チャンネルから生検鉗子を挿通させ、細径スコープの挿入の先端から露出させることにより、最深部にある病巣部に所定の処置を施す。以上のように、２つの電子内視鏡を組み合わせて使用するシステムによれば、体内器官の最深部の観察および病巣部の切除等の処置が可能となる。
【０００５】
このようなシステムにおいても、体内において広範囲な観察を行うためには、細径スコープの挿入部を太径スコープの鉗子チャンネルに挿通させた状態で、太径スコープの上述のアングルノブを操作することにより、その挿入部先端の向きや角度が制御される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、元来、スコープの鉗子チャンネルは、処置具等を挿通させるためのものであり、処置具より剛性の高い部材を挿通させることは想定されていなかった。したがって、細径スコープの挿入部を太径スコープの鉗子チャンネルに挿通させた状態で太径スコープの挿入部先端の曲げ角度を変える場合、太径スコープの挿入部先端の曲げの角度によっては、細径スコープが太径スコープの挿入部先端の湾曲部の湾曲角度を制御するアングル機構を破壊する可能性がある。
【０００７】
細径スコープが挿通させられた状態の太径スコープの挿入部先端を、太径スコープのアングル機構を破壊することなくどの程度まで曲げられるかは、術者の経験に頼らざるを得ない。したがって、経験の浅い術者が操作する場合は、太径スコープのアングル機構を破壊する可能性がより高まる。また、もし細径スコープにより太径スコープが破壊されると検査を途中で中断しなければならず、患者に与える負担は大きい。
【０００８】
本発明は以上の問題を解決するものであり、２つの電子内視鏡を組み合わせて使用するシステムにおいて、太径スコープの挿入部先端の湾曲操作に伴う太径スコープ破壊を防止することを目的とする。
【０００９】
【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、患者の体内に挿入される挿入部先端の湾曲部の曲げ角度を制御する湾曲部角度制御手段を具備する第１のスコープと、この第１のスコープが接続される第１の画像信号処理ユニットとを有する第１の電子内視鏡と、第２のスコープと、この第２のスコープが接続される第２の画像信号処理ユニットとを有する第２の電子内視鏡と、第１および第２の画像信号処理ユニットの間でデータの送受信を行うデータ転送手段とを備え、第１のスコープの挿入部に設けられた鉗子チャンネルに第２のスコープの挿入部を挿通させ、第１のスコープの挿入部先端における鉗子チャンネルの開口部から第２のスコープの挿入部先端を露出させた状態で観察する電子内視鏡システムであって、第１のスコープは、第１のスコープの湾曲部の曲げ角度を検出する曲げ角度検出手段を有し、第１の電子内視鏡画像信号処理ユニットは、第１のスコープの種別と第２のスコープの種別の組み合わせに基づいて規定される、観察状態における第１のスコープの湾曲部の曲げ角度の限界値が格納された曲げ角度情報記憶手段と、曲げ角度検出手段により検出される湾曲部の曲げ角度と、角度情報記憶手段に格納された限界値とを比較する曲げ角度比較手段と、曲げ角度比較手段により曲げ角度が限界値に達しているという比較結果が得られたら、その旨を報知する報知手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
好ましくは、第１のスコープは、そのスコープの種別に関する諸情報が記憶された第１の記憶手段を備え、第２のスコープは、そのスコープの種別に関する諸情報が記憶された第２の記憶手段を備え、第２の画像信号処理ユニットにおいて第２の記憶手段から読み出された第２のスコープの種別に関する諸情報が、データ転送手段により第１の画像信号処理ユニットに送信され、曲げ角度比較手段は、第１の記憶手段から読み出される第１のスコープの種別に関する諸情報と、データ転送手段により送信される第２のスコープの種別に関する諸情報とに基づいて、曲げ角度情報記憶手段から限界値を取得する。
【００１１】
好ましくは、曲げ角度検出手段は、第１のスコープの湾曲部の第１の直線軸線に沿った第１および第２の方向と、第１の直線軸線と交差する第２の直線軸線に沿った第３および第４の方向における曲げ角度を検出し、曲げ角度情報記憶手段には、第１〜第４の方向に関する限界値が格納されている。
【００１２】
選択的に、報知手段は、第１の画像信号処理ユニットに接続され、第１および第２のスコープにより撮影された映像を再現するためのモニタに、湾曲部の曲げ角度が限界値に達したことを示すメッセージを表示する。
【００１３】
以上のように、本発明によれば、第１のスコープの鉗子チャンネルに第２のスコープの挿入部を挿通させて観察する電子内視鏡システムにおいて、第１のスコープの挿入部先端の湾曲部の曲げ角度が検出され、第１のスコープの種別と第２のスコープの種別の組み合わせに基づいて規定される第１のスコープの挿入部先端の湾曲部の曲げ角度の限界値と比較される。その結果、検出された曲げ角度が限界値に達している場合、その旨が報知され、操作者が第１のスコープの挿入部先端の湾曲部をさらに曲げることが防止される。したがって、第１のスコープのアングル機構が破損することが防止される。
【００１４】
第１のスコープの挿入部先端の湾曲部の曲げ角度が限界値に達したことを、スコープにより撮影される映像を再現するためのモニタにメッセージを表示することにより報知する構成とすれば、報知手段として新たな部材を追加する必要がなく、経済的である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る実施形態が適用される電子内視鏡システムのブロック図である。本実施形態の電子内視鏡システムは第１の電子内視鏡１００と第２の電子内視鏡２００を備える。第１の電子内視鏡１００は第１のスコープ１１０と画像信号処理プロセッサ１２０を備える。第１のスコープ１１０は可撓性導管（可撓管）である挿入部１１０Ａと操作部１１０Ｂを有し、画像信号処理プロセッサ１２０に着脱自在に接続される。第１のスコープ１１０の挿入部１１０Ａの先端側には撮像センサ１１１が設けられている。第１のスコープ１１０内にはライトガイド１１２が挿通されており、その出射端は挿入部１１０Ａの先端まで延びている。
【００１６】
画像信号処理プロセッサ１２０のシステムコントローラ１２１は第１の電子内視鏡１００を全体的に制御するマイクロコンピュータである。即ち、システムコントローラ１２１は中央処理ユニット（ＣＰＵ）、種々のルーチンを実行するためのプログラム、常数等を格納する読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、データ等を一時的に格納する書込み／読出し自在なメモリ（ＲＡＭ）から成る。
【００１７】
第１のスコープ１１０を画像信号処理プロセッサ１２０に接続すると、撮像センサ１１１はＣＣＤドライバ（図示せず）を介して画像信号処理プロセッサ１２０の映像信号処理回路１２２に接続される。また、ライトガイド１１２の入射端は画像信号処理プロセッサ１２０内に設けられたキセノンランプあるいはハロゲンランプ等の白色光源１２３に光学的に接続される。白色光源１２３は電源回路１２４から供給される電流により駆動される。白色光源１２３とライトガイド１１２の間にはコンデンサレンズ１２５、回転式ＲＧＢカラーフィルタ１２６、絞りユニット１２７が介在させられている。白色光源１２３の出射光はコンデンサレンズ１２５を介して回転式ＲＧＢカラーフィルタ１２６に導かれる。回転式ＲＧＢカラーフィルタ１２６を通過した出射光は絞りユニット１２７により、適宜光量調節が施され、ライトガイド１１２の入射端へ導かれる。
【００１８】
また、スコープ１１０の操作部１１０Ｂに設けられた、挿入部１１０Ａの先端の曲げ角度を制御するためのアングル操作ユニット１５０、スコープ１１０内に設けられるＥＥＰＲＯＭ１９０が、システムコントローラ１２１に接続される。アングル操作ユニット１５０、ＥＥＰＲＯＭ１９０については後述する。
【００１９】
回転式ＲＧＢカラーフィルタ１２６は円板要素からなり、それぞれセクタ状の赤色フィルタ、緑色フィルタ、青色フィルタが設けられている。各色フィルタはそれぞれの半径方向の中心が１２０°の角度間隔となるよう、円板要素の円周方向に沿って配置されており、互いに隣接するフィルタ間の領域は遮光領域である。回転式ＲＧＢカラーフィルタ１２６は、サーボモータあるいはステッピングモータ等の駆動モータ（図示せず）により回転させられる。回転式ＲＧＢカラーフィルタ１２６の回転周波数は第１の電子内視鏡１００で採用されるＴＶ映像再現方式に応じて決められる。
【００２０】
上述のように、白色光源１２３の出射光は回転式ＲＧＢカラーフィルタ１２６を介してライトガイド１１２の入射端に導かれる。したがって、回転式ＲＧＢカラーフィルタ１２６が１回転する間に、ライトガイド１１２の出射端の端面から赤色光、緑色光及び青色光が一定の遮光時間をおいて所定時間、順次射出させられる。その結果、被観察体は配光光学系１１３を介して赤色光、緑色光及び青色光により順次照明され、その各色の光学的被観察体像が撮像センサ１１１の対物レンズ群（図示せず）によってＣＣＤイメージセンサ（図示せず）の受光面に順次結像させられる。撮像センサ１１１はそのＣＣＤイメージセンサの受光面に結像された各色の光学的被観察体像を１フレーム分のアナログ画素信号に光電変換し、その各色の１フレーム分のアナログ画素信号は各色の照明時間に続く次の遮光時間にわたって撮像センサ１１１から順次読み出される。このような撮像センサ１１１からのアナログ画素信号の読み出しは第１のスコープ１１０内に設けられた上述のＣＣＤドライバによって行なわれる。
【００２１】
撮像センサ１１１から読み出された画素信号はＣＣＤドライバを介して映像信号処理回路１２２に送られる。映像信号処理回路１２２において、送られてきた画素信号に所定の画像処理が施され、ＲＧＢのカラーアナログビデオ信号が生成される。尚、映像信号処理回路１２２におけるＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換、Ｄ／Ａ変換、画像データのメモリへの格納、およびメモリからの読み出し等の各処理のタイミングは、タイミングコントローラ１２８から出力される制御信号に基づいて決定される。
【００２２】
第２の電子内視鏡２００は、第１の電子内視鏡１００と同様、第２のスコープ２１０と画像信号処理プロセッサ２２０とを有する。図１から明らかなように、スコープ２１０および画像信号処理プロセッサ２２０の各構成要素には２００番台の符号が付されており、その下二桁の数字は、対応する第１の電子内視鏡１００の構成要素の符号の下二桁の数字と同一である。
【００２３】
第２の電子内視鏡２００の第２のスコープ２１０の挿入部２１０Ａの外径は、第１の電子内視鏡１００の第１のスコープ１１０の挿入部１１０Ａの外径よりも細く、挿入部２１０Ａは、挿入部１１０Ａ内に形成される鉗子チャンネルを挿通可能である。
【００２４】
図２は、第１のスコープ１１０の挿入部１１０Ａに第２のスコープ２１０の挿入部２１０Ａが挿入されている場合の、挿入部１１０Ａの先端部を示す斜視図である。第１のスコープ１１０において、ライトガイド１１２（図１参照）の出射端から出射される照明光は配光レンズ１１３を介して被観察体に照射される。被観察体からの反射光は対物レンズ１１４を介して撮像センサ１１１（図１参照）に導かれる。
【００２５】
挿入部１１０Ａを患者の体内に挿入して観察中、さらに微細な深部まで観察する必要がある場合、第１のスコープ１１０の鉗子口から第２のスコープ２１０の挿入部２１０Ａを挿入させ、図２に示すように、挿入部１１０Ａの先端部における鉗子チャンネル１１５の開口部から第２のスコープ２１０の挿入部２１０Ａの先端部を露出させる。挿入部２１０Ａの先端部は挿入部１１０Ａの先端部と同様の構成を有する。すなわち、ライトガイド２１２（図１参照）の出射端から出射された照明光は、配光レンズ２１３を介して被観察体に照射され、被観察体からの反射光は対物レンズ２１５を介して撮像センサ２１１（図１参照）に導かれる。
【００２６】
図１に示すように、本実施形態において、第１の電子内視鏡１００の画像信号処理プロセッサ１２０のシステムコントローラ１２１と第２の電子内視鏡２００の画像信号処理プロセッサ２２０のシステムコントローラ２２１は、シリアル通信用のケーブル３００により接続されている。したがって、ケーブル３００を介してシステムコントローラ１２１からシステムコントローラ２２１へ制御コマンドを転送することにより、第１の電子内視鏡１００側で第２の電子内視鏡２００の動作を制御することができ、システムコントローラ２２１からシステムコントローラ１２１へ制御コマンドを転送することにより、第２の電子内視鏡２００側で第１の電子内視鏡１００の動作を制御することができる。本実施形態においては、コマンドを送信する側を親機、コマンドを受信する側を子機と呼ぶ、また、第１若しくは第２の電子内視鏡１００、２００が親機として子機をコントロールするモードをマスターモードと呼び、子機として親機によりコントロールされるモードをスレーブモードと呼び、第１および第２の電子内視鏡１００、２００がそれぞれ独立して動作するモードをスタンドアロンモードと呼ぶ。
【００２７】
第１の電子内視鏡１００の画像信号処理プロセッサ１２０には、外部機器との接続を制御するための接続切り替えユニット１３０が設けられている。接続切り替えユニット１３０にはシステムコントローラ１２１および映像信号処理回路１２２が接続されている。接続切り替えユニット１３０において、映像信号処理回路１２２から出力される映像信号の出力先がシステムコントローラ１２１から出力される制御信号に基づいて切り替えられる。
【００２８】
同様に、第２の電子内視鏡２００の画像信号処理プロセッサ２２０には、外部機器との接続を制御するための接続切り替えユニット２３０が設けられている。接続切り替えユニット２３０にはシステムコントローラ２２１および映像信号処理回路２２２が接続されている。接続切り替えユニット２３０において、映像信号処理回路２２２から出力される映像信号の出力先がシステムコントローラ２２１から出力される制御信号に基づいて切り替えられる。
【００２９】
図３には第１の電子内視鏡１００の接続切り替えユニット１３０と第２の電子内視鏡２００の接続切り替えユニット２３０との電気的な接続が示される。第１の電子内視鏡１００の接続切り替えユニット１３０は、外部機器へ映像信号を出力するための第１および第２の外部出力端子１３１、１３２と、外部機器から出力される映像信号が入力される第１および第２の外部入力端子１３３、１３４を有する。
【００３０】
第１のスイッチ１３５は、第１の外部出力端子１３１から出力される映像信号の入力先を切り替えるためのスイッチであり、システムコントローラ１２１の制御信号に基づいて動作する。第１の外部出力端子１３１から出力される映像信号の入力先は、第１のスイッチ１３５を介して、映像信号処理回路１２２、若しくは第１の外部入力端子１３３のいずれかに切り替えられる。
【００３１】
第２のスイッチ１３６は、第２の外部出力端子１３２から出力される映像信号の入力先を切り替えるためのスイッチであり、第１のスイッチ１３５と同様、システムコントローラ１２１の制御信号に基づいて動作する。第２の外部出力端子１３２から出力される映像信号の入力先は、第２のスイッチ１３６を介して、映像信号処理回路１２２、若しくは第２の外部入力端子１３４のずれかに切り替えられる。
【００３２】
第２の電子内視鏡２００の接続切り替えユニット２３０は、上述の接続切り替えユニット１３０と同様の構成を有している。図３から明らかなように、接続切り替えユニット２３０の各構成要素には２００番台の符号が付されており、その下二桁の数字は、対応する第１の電子内視鏡１００の接続切り替えユニット１３０の構成要素の符号の下二桁の数字と同一である。
【００３３】
本実施形態においては、接続切り替えユニット１３０の第１の外部入力端子１３３と接続切り替えユニット２３０の第１の外部出力端子２３１は、シリアル通信用のケーブル３０１により接続される。また、接続切り替えユニット１３０の第２の外部入力端子１３４と接続切り替えユニット２３０の第２の外部出力端子２３２は、シリアル通信用のケーブル３０２により接続される。さらに、接続切り替えユニット１３０の第１の外部出力端子１３１にはＴＶモニタ４００が接続され、第２の外部出力端子１３２にはＶＣＲ５００が接続される。
【００３４】
接続切り替えユニット１３０において、第１および第２のスイッチ１３５、１３６が映像信号処理回路１２２側に切り替えられているとき、第１の電子内視鏡１００の第１のスコープ１１０により撮影された映像がＴＶモニタ４００に表示され、ＶＣＲ５００により記録可能となる。
【００３５】
また、接続切り替えユニット１３０において、第１のスイッチ１３５が第１の外部入力端子１３３側に切り替えられ、第２のスイッチ１３６が第２の外部入力端子１３４側に切り替えられ、かつ接続切り替えユニット２３０において、第１および第２のスイッチ２３５、２３６が映像信号処理回路２２２側に切り替えられているとき、第２の電子内視鏡２００の第２のスコープ２１０で撮影され、映像信号処理回路２２２で処理された映像信号がケーブル３０１、３０２を介して第１の電子内視鏡１００側へ転送され、ＴＶモニタ４００に表示され、ＶＣＲ５００により記録可能となる。
【００３６】
図１に示されるように、第１の電子内視鏡１００の画像信号処理プロセッサ１２０と第２の電子内視鏡２００の画像信号処理プロセッサ２２０には、それぞれ操作パネル１４０、２４０が設けられる。
【００３７】
図４は、操作パネル１４０に設けられる操作ボタンおよび表示灯の一部を示す図である。モード設定スイッチ１４１は、被観察体に照射される照明光の光量を調節し、ＴＶモニタ４００の画面の輝度を調節するモード（調光モード）を選択するためのスイッチである。本実施形態では、調光モードとして、自動調光モード、マニュアル調光モード、リモート調光モード、およびリモートマニュアル調光モードがある。
【００３８】
自動調光モードとは、第１の電子内視鏡１００が上述のスタンドアロンで動作中であり、ＴＶモニタ４００の画面の輝度が自動的に調節されるモードである。自動調光モードが設定されると、映像信号処理回路１２２において映像信号から抽出される輝度信号に基づいて、システムコントローラ１２１により絞りユニット１２７が制御され、白色光源１２３から出射されライトガイド１１２に入射する白色光の光量が調節される。その結果、ＴＶモニタ４００の画面の輝度が自動的に調節される。
【００３９】
マニュアル調光モードとは、第１の電子内視鏡１００がスタンドアロンで動作中であり、モード設定スイッチ１４１の近傍に設けられる光量アップボタン１４２と光量ダウンボタン１４３を操作者が操作することにより、ＴＶモニタ４００の画面の輝度が調節されるモードである。光量アップボタン１４２は輝度を増大させるためのボタンであり、光量ダウンボタン１４３は輝度を減少させるためのボタンである。光量アップボタン１４２を押すことにより輝度増大パルス信号がシステムコントローラ１２１に対して出力され、光量ダウンボタン１４３を押すことにより輝度減少パルス信号がシステムコントローラ１２１に対して出力される。システムコントローラ１２１はこれらのパルス信号に基づいて、絞りユニット１２７を制御し、その結果、ＴＶモニタ４００の画面の輝度が調節される。尚、光量アップボタン１４２、光量ダウンボタン１４３の操作により指定された輝度レベルは、操作パネル１４０に設けられる輝度レベル表示器（図示せず）に段階的に表示され、操作者に認識される。
【００４０】
リモート自動調光モードおよびリモートマニュアルモードは、第１の電子内視鏡１００が上述のマスターモードで動作し、子機側、すなわち第２の電子内視鏡２００の絞りユニット２２７の制御を行うモードである。それぞれの制御の態様は上述の自動調光モード、マニュアルモードと同様である。尚、本明細書では、リモート自動調光モードとリモートマニュアルモードを総称して「リモートモード」と呼ぶ。
【００４１】
モード設定スイッチ１４１が押されるたびに、調光モードは、自動調光モード、マニュアル調光モード、リモート調光モード、リモートマニュアル調光モードの順にサイクリックに変更される。リモートマニュアル調光モードが設定されている場合に、モード設定スイッチ１４１が押されると、調光モードは自動調光モードに設定される。
【００４２】
モード設定スイッチ１４１の下には、自動調光であること示す表示灯１５１、マニュアル調光であることを示す表示灯１５２、リモートモードであるか否かを示す表示灯１５３が設けられる。自動調光モードが選択されると、表示灯１５１は赤色に点灯され、表示灯１５２および１５３は消灯される。マニュアル調光モードが選択されると、表示灯１５２が赤色に点灯され、表示灯１５１および１５３は消灯される。リモート自動調光モードが選択されると、表示灯１５１は赤色に点灯され、表示灯１５２は消灯され、表示灯１５３は緑色に点灯される。リモートマニュアル調光モードが選択されると、表示灯１５１は消灯され、表示灯１５２は赤色に点灯され、表示灯１５３は緑色に点灯される。
【００４３】
さらに、操作パネル１４０には静止画ボタン１６１、コピーボタン１６２が設けられる。静止画ボタン１６１が押されると、ＴＶモニタ４００に再現されている画像が静止し、コピーボタン１６２が押されると、ＴＶモニタ４００に再現中の画像がＶＣＲ５００により記録媒体に記録される。
【００４４】
第２の電子内視鏡２００の画像信号処理プロセッサ２２０に設けられる操作パネル２４０も、上述の操作パネル１４０と同様の構成を有する。尚、図４において、各構成要素に付された符号の括弧内の符号は、対応する操作パネル２４０の構成要素を示す。
【００４５】
尚、第１の電子内視鏡１００側の操作パネル１４０の調光モード設定ボタン１４１によりリモート調光モード若しくはリモートマニュアルモードが選択された場合、第２の電子内視鏡２００側の操作パネル２４０の表示灯２５３は、第２の電子内視鏡２００が上述のスレーブモードで動作することを示すべく黄色に点灯される。逆に、第２の電子内視鏡２００側の操作パネル２４０の調光モード設定ボタン２４１によりリモート調光モード若しくはリモートマニュアルモードが選択された場合、第１の電子内視鏡１００側の操作パネル１４０の表示灯１５３は、第１の電子内視鏡１００がスレーブモードで動作することを示すべく黄色に点灯される。
【００４６】
図５は、操作パネル１４０における上述の各種ボタンおよび表示灯を制御するための回路構成を示すブロック図である。ＳＷ１は調光モード設定ボタン１４１に連動して動作するスイッチ、ＳＷ２は静止画ボタン１６１の操作に連動して動作するスイッチ、ＳＷ３はコピーボタン１６２の操作に連動して動作するスイッチ、ＳＷ４は光量アップボタン１４２の操作に連動して動作するスイッチ、ＳＷ５は光量ダウンボタン１４３の操作に連動して動作するスイッチである。それぞれのスイッチは対応するボタンが操作されるとオンし、ボタンが操作されたことを示す信号がＩ／Ｏポート１４０Ｐを介してシステムコントローラ１２１のＣＰＵ１２１Ａに入力される。
【００４７】
ＬＥＤ１は表示灯１５１、ＬＥＤ２は表示灯１５２、ＬＥＤ３ＧおよびＬＥＤ３Ｙは表示灯１５３に対応する半導体発光素子である。ＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３Ｇ、ＬＥＤ３Ｙは、システムコントローラ１２１のＣＰＵ１２１Ａから出力されＩ／Ｏポート１４０Ｐを介して入力される制御信号に基づいて順方向に駆動電流が供給されると点灯し、駆動電流の供給が停止されると消灯する。ＬＥＤ３Ｇは緑色を発光し、ＬＥＤ３Ｙは黄色を発光する。
【００４８】
第２の電子内視鏡２００の第２の画像信号処理プロセッサ２２０の操作パネル２４０に設けられる操作ボタン、表示灯も同様の回路構成により制御される。
【００４９】
さらに、図１に示すように、スコープ１１０および２１０の操作部には、それぞれ切り替えボタン１１６、２１６が設けられている。スコープ１１０の切り替えボタン１１６を押すと、システムコントローラ１２１の制御により、接続切り替えユニット１３０（図３参照）において第１および第２のスイッチ１３５、１３６は映像信号処理回路１２２側に切り替えられ、白色光源１２３へ電流を供給させる制御信号が電源回路１２４へ出力される。同時に、システムコントローラ１２１からシステムコントローラ２２１へ、接続切り替えユニット２３０の第１のスイッチ２３５を第１の外部入力端子２３３へ切り替え、第２のスイッチ２３６を第２の外部入力端子２３４へ切り替えることを指示する制御信号、および光源２２３を消灯することを指示する制御信号が送信される。その結果、被観察体は白色光源１２３から出射された照明光により照射され、スコープ１１０により撮影された画像がＴＶモニタ４００に再現され、ＶＣＲ５００において記録媒体に記録可能となる。
【００５０】
同様に、スコープ２１０の切り替えボタン２１６を押すと、システムコントローラ２２１の制御により、接続切り替えユニット２３０において第１および第２のスイッチ２３５、２３６は映像信号処理回路２２２側に切り替えられ、白色光源２２３へ電流を供給させる制御信号が電源回路２２４へ出力される。同時に、システムコントローラ２２１からシステムコントローラ１２１へ、接続切り替えユニット１３０の第１のスイッチ１３５を第１の外部入力端子１３３へ切り替え、第２のスイッチ１３６を第２の外部入力端子１３４へ切り替える制御信号、および光源２２３を消灯することを指示する制御信号が送信される。その結果、被観察体は白色光源２２３から出射された照明光により照射され、スコープ２１０により撮影された画像がＴＶモニタ４００に再現され、ＶＣＲ５００において記録媒体に記録可能となる。
【００５１】
図６は第１のスコープ１１０の操作部１１０Ｂの近傍を示す図である。操作部１１０Ｂにはアングル操作ユニット１５０が設けられる。操作部１１０Ｂにおいて挿入部１１０Ａとの境界の近傍には鉗子口１１７が形成される。第２の第２のスコープ２１０の挿入部２１０Ａは鉗子口１１７から挿入され、鉗子口１１７に連続して挿入部１１０Ａ内に形成される鉗子チャンネルを挿通させられる。
【００５２】
図７はアングル操作ユニット１５０の拡大図である。左右アングルノブ１５１は、円板状の本体１５１Ａと、本体１５１Ａの周縁部に一体的に形成される複数の突出部１５１Ｂを備える。複数の突出部１５１Ｂは円周方向において等間隔に形成される。左右アングルノブ１５１は時計方向（図７中、方向Ａ）若しくは反時計方向（図７中、方向Ｂ）に回転可能に設けられる。左右アングルノブ１５１の回転運動は、後述する１組の操作ワイヤを介して第１のスコープ１１０の挿入部１１０Ａの先端に伝達され、挿入部１１０Ａの先端の湾曲部の角度が所定の直線方向に沿って変位する。本体１５１Ａの表面には、左右アングルロックレバー１６１が設けられている。左右アングルロックレバー１６１を図７中、反時計方向に回すと挿入部１１０Ａの先端の、上述の直線方向における角度がロックされ、時計方向に回すとそのロック状態が解除される。
【００５３】
上下アングルノブ１５２も、左右アングルノブ１５１と同様に、円板状の本体１５２Ａと、本体１５２Ａの周縁部に一体的に形成される複数の突出部１５２Ｂを備え、時計方向若しくは反時計方向に回転可能に設けられる。上下アングルノブ１５２の回転運動は、後述する１組の操作ワイヤを介して第１のスコープ１１０の挿入部１１０Ａの先端に伝達され、挿入部１１０Ａの先端の湾曲部は、左右アングルノブ１５１の回転により変位する直線方向と交差する他の直線方向に沿って変位する。上下アングルノブ１５２の下には、上下アングルロックレバー１６２が設けられている。上下アングルロックレバー１６２を時計方向に回すと挿入部１１０Ａの先端の、上述の他の直線方向における角度がロックされ、反時計方向に回すとそのロック状態が解除される。
【００５４】
尚、本明細書においては、説明の都合上、左右アングルノブ１５１により変位する湾曲部の方向を左右方向、上下アングルノブ１５２により変位する湾曲部の方向を上下方向と呼ぶ。また、左右方向において湾曲部がいずれの方向にも曲げられていないとき、すなわち挿入部１１０Ａの先端が左右方向において０°の位置にあるときの、左右アングルノブ１５１の位置を左右アングルノブ１５１の基準位置と呼ぶ。同様に、上下方向において湾曲部がいずれの方向にも曲げられておらず、挿入部１１０Ａの先端が上下方向において０°の位置にあるときの、上下アングルノブ１５２の位置を上下アングルノブ１５２の基準位置と呼ぶ。
【００５５】
図７に示されるように、左右アングルノブ１５１の本体１５１Ａは、上下アングルノブ１５２の本体１５２Ａの上に重なり合うように同軸的に配設される。操作者が突出部１５１Ｂ、１５２Ｂを介して左右および上下のアングルノブ１５１、１５２を適宜、回転させることにより、第１のスコープ１１０の挿入部１１０Ａの先端の湾曲部を希望する方向および角度に曲げることが可能となる。また、必要があれば左右アングルロックレバー１６１および上下アングルロックレバー１６２を操作し、挿入部１１０Ａの先端の方向および角度を固定する。
【００５６】
図８には、左右および上下のアングルノブ１５１、１５２が断面で示され、さらに左右および上下アングルノブ１５１、１５２に設けられる各種センサとシステムコントローラ１２１のＣＰＵ１２１Ａの入力ポートとの関係が示される。図８に示されるように、左右アングルノブ１５１の本体１５１Ａおよび上下アングルノブ１５２の本体１５２Ａにはそれぞれ中心軸部材１５１Ｃ、１５２Ｃが形成されている。上下アングルノブ１５２の本体１５２Ａおよび中心軸部材１５２Ｃには、貫通穴が形成されており、左右アングルノブ１５１は、その中心軸部材１５１Ｃが、上下アングルノブ１５２の貫通穴を挿通するよう配設される。
【００５７】
左右アングルノブ１５１の中心軸部材１５１Ｃは、貫通穴の近傍において第１のスコープ１１０の操作部１１０Ａ内に設けられる軸受け１７１に嵌合している。軸受け１７１の近傍において、ギア１７２が中心軸部材１５２Ｃに軸支され、ギア１７２にはギア１７３が歯合している。すなわち、左右アングルノブ１５１の回転運動は、中心軸部材１５１Ｃおよびギア１７２を介してギア１７３に伝達される。ギア１７３の近傍には、左右アングルノブ１５１の回転方向および回転量を検出するための左右アングルノブ−エンコーダ１７４が配設される。
【００５８】
左右アングルノブ−エンコーダ１７４は、図９に示されるように、ギア１７３と共に回転するスリット円板１７４Ａと、このスリット円板１７４Ａと組み合わされた検出器１７４Ｂとから成る。図１０に示されるように、スリット円板１７４Ａにはその円周方向に沿って等間隔に配列された２列（すなわち、内側列および外側列）のスリットが形成される。本実施形態において、それぞれの列に含まれるスリットの個数は３６とされ、このため内側列のスリットおよび外側列のスリットは共に１０°の角度ピッチで配列され、かつ、双方の配列ピッチの位相は半ピッチ分（５°）だけすらされている。
【００５９】
図１１に示されるように、検出器１７４ＢはＵ字形枠体１７５から成り、このＵ字形枠体１７５はその双方の支柱間をスリット円板１７４Ａの一部が通り抜けるように配置される。検出器１７４Ｂはさらに二組の発光素子（１７６Ａ、１７７Ａ）および受光素子（１７６Ｂ、１７７Ｂ）を備え、これら二組の発光素子（１７６Ａ、１７７Ａ）および受光素子（１７６Ｂ、１７７Ｂ）はＵ字体枠体１７５の双方の支柱の内側に取り付けられる。すなわち、第１組の発光素子１７６Ａおよび受光素子１７６Ｂはスリット円板１７４Ａの内側列のスリットの通過を検出するようにＵ字体枠体１７５の双方の支柱の内側に配置され、第２組の発光素子１７７Ａおよび受光素子１７７Ｂはスリット円板１７４Ａの外側列のスリットの通過を検出するようにＵ字体枠体１７５の双方の支柱の内側に配置される。
【００６０】
図１１に示すように、二組の発光素子（１７６Ａ、１７７Ａ）および受光素子（１７６Ｂ、１７７Ｂ）は画像信号処理プロセッサ１２０に対する第１のスコープ１１０の接続時にコネクタ（図示せず）を介してシステムコントローラ１２１に接続され、システムコントローラ１２１の制御下で動作させられる。また、受光素子１７６Ｂおよび１７７Ｂのそれぞれからは出力信号ｖ１およびｖ２が出力され、これら出力信号ｖ１およびｖ２はコネクタを介してシステムコントローラ１２１に取り込まれ、図８に示すようにＣＰＵ１２１Ａの入力ポートＰＯＲＴ＿ＬＲ１、ＰＯＲＴ＿ＬＲ２にそれぞれ入力される。尚、発光素子１７６Ａおよび１７７Ａの各々は例えば発光ダイオードから成り、また受光素子１７６Ｂおよび１７７Ｂの各々は例えばフォトダイオードから成る。
【００６１】
第１組の発光素子１７６Ａおよび受光素子１７６Ｂの間をスリット円板１７４Ａの内側列のスリットが通過するとき、発光素子１７６Ａから射出した光はそのスリットを通して受光素子１７６Ｂに受光され、このとき受光素子１７６Ｂからの出力信号ｖ１はハイレベルとなる。一方、互いに隣接する２つのスリット間の遮光領域が第１組の発光素子１７６Ａおよび受光素子１７６Ｂの間を通過するとき、発光素子１７６Ａから射出した光はその遮光領域によって遮られ、このとき受光素子１７６Ｂからの出力信号ｖ１はローレベルとなる。したがって、スリット円板１７４Ａが回転させれられると、受光素子１７６Ｂから出力される出力信号ｖ１はハイレベルとローレベルとが交互に現れる信号となる。同様なことは第２組の発光素子１７７Ａおよび受光素子１７７Ｂについても言え、受光素子１７７Ｂから出力される出力信号ｖ２は、スリット円板１７４Ａの回転に伴ってハイレベルとローレベルとが交互に現れる信号となる。
【００６２】
図１２には、スリット円板１７４Ａが図９に示す位置（このとき検出器１７４Ｂによる検出位置が破線でしめされている）から矢印ＡおよびＢで示されるそれぞれの回転方向に等速度で回転された際に受光素子１７６Ｂおよび１７７Ｂから出力される出力信号ｖ１およびｖ２の変化が示されている。尚、矢印ＡおよびＢで示される回転方向は図７で矢印ＡおよびＢでしめされた左右アングルノブ１５１の回転方向ＡおよびＢに対応したものとなっている。図１２からも明らかなように、スリット円板１７４Ａがいずれの回転方向ＡおよびＢに回転されても、出力信号ｖ１のレベル変化時の位相は出力信号ｖ２のレベル変化時の位相に対してπ／２だけずれたものとなり、これはスリット円板１７４Ａの内側列および外側列のスリットの配列ピッチが上述したように半ピッチ分だけずらされていることに依る。ところが、出力信号ｖ１のレベル変化に対する出力信号ｖ２のレベル変化を検出することにより、スリット円板１７４Ａがいずれの回転方向ＡおよびＢに回転しているかを判断することが可能である。
【００６３】
詳述すると、出力信号ｖ１がハイレベルにあるときに出力信号ｖ２がローレベルからハイレベルに変化した場合、あるいは出力信号ｖ１がローレベルにあるときに出力信号ｖ２がハイレベルからローレベルに変化した場合、スリット円板１７４Ａの回転方向は矢印Ａで示される方向となる。また、出力信号ｖ２がハイレベルにあるときに出力信号ｖ１がハイレベルからローレベルに変化した場合、あるいは出力信号ｖ２がローレベルにあるときに出力信号ｖ１がローレベルからハイレベルに変化した場合、スリット円板１７４Ａの回転方向は矢印Ａで示される方向となる。
【００６４】
一方、出力信号ｖ１がハイレベルにあるときに出力信号ｖ２がハイレベルからローレベルに変化した場合、あるいは出力信号ｖ１がローレベルにあるときに出力信号ｖ２がローレベルからハイレベルに変化した場合、スリット円板１７４Ａの回転方向は矢印Ｂで示される方向となる。また、出力信号ｖ２がハイレベルにあるときに出力信号ｖ１がローレベルからハイレベルに変化した場合、あるいは出力信号ｖ２がローレベルにあるときに出力信号ｖ１がハイレベルからローレベルに変化した場合、スリット円板１７４Ｂの回転方向は矢印Ｂで示される方向となる。
【００６５】
上述のように、出力信号ｖ１はシステムコントローラ１２１のＣＰＵ１２１Ａの入力ポートＰＯＲＴ＿ＬＲ１に入力され、出力信号ｖ２はＣＰＵ１２１Ａの入力ポートＰＯＲＴ＿ＬＲ２に入力される。したがって、入力ポートＰＯＲＴ＿ＬＲ１（ＰＯＲＴ＿ＬＲ２）に入力される信号ｖ１（ｖ２）の立下りエッジ、若しくは立ち上がりエッジを検出した場合、入力ポートＰＯＲＴ＿ＬＲ２（ＰＯＲＴ＿ＬＲ１）に信号ｖ２（ｖ１）のレベルを確認することにより、システムコントローラ１２１は左右アングルノブの回転方向および回転量を判断する。
【００６６】
再び図８を参照すると、上下アングルノブ１５２の中心軸部材１５２Ｃは、略中央部分において第１のスコープ１１０の操作部１１０Ａ内に設けられる軸受け１８１に嵌合している。軸受け１８１の近傍において、ギア１８２は中心軸部材１５２Ｃに軸支され、ギア１８２には、ギア１８３が歯合している。すなわち、上下アングルノブ１５２の回転運動は、中心軸部材１５２Ｃおよびギア１８２を介してギア１８３に伝達される。ギア１８３の近傍には、上下アングルノブ１５２の回転方向および回転量を検出するための上下アングルノブ−エンコーダ１８４が配設される。
【００６７】
上下アングルノブ−エンコーダ１８４は、上述の左右アングルノブ−エンコーダ１７４と同様の構成を有している。すなわち、上下アングルノブ１５２の回転に応じて上下アングルノブ−エンコーダ１８４の２つの受光素子（図示せず）から出力信号ｖ３、ｖ４が出力される。出力信号ｖ３は、システムコントローラ１２１のＣＰＵ１２１Ａの入力ポートＰＯＲＴ＿ＵＤ１に入力され、出力信号ｖ４はＣＰＵ１２１Ａの入力ポートＰＯＲＴ＿ＵＤ２に入力される。出力信号ｖ３およびｖ４に基づいて、システムコントローラ１２１は上下アングルノブ１５２の回転方向および回転量を判断する。
【００６８】
左右アングルノブ１５１の中心軸部材の端部には、プーリ１７８が軸支されている。プーリ１７８の外周面はＶ型の溝が全周にわたって形成されており、その溝には、第１のスコープ１１０の挿入部１１０Ａを挿通し、挿入部１１０Ａの先端まで延びて端部が湾曲部の所定位置に固定された１組の操作ワイヤが巻き回されている。左右アングルノブ１５２の回転運動は１組の操作ワイヤを介して挿入部先端に伝達され、湾曲部が左右方向において湾曲させられる。尚、図８においては、図の複雑化を避けるため、プーリ１７８における１組の操作ワイヤの巻き回しの構成は省略されている。
【００６９】
プーリ１７８の近傍には、左右アングルノブ１５１が基準位置にあるか検出するための基準位置検出センサ１７９が設けられている。基準位置検出センサ１７９には、例えば反射型のフォトインタラプタが用いられる。プーリ１７８において基準位置検出センサ１７９と対抗する面には、図１３に示すように周縁部に沿って反射部材１７８Ａと非反射部材１７８Ｂが設けられる。左右アングルノブ１５１が回転させられ第１のスコープ１１０の挿入部１１０Ａの先端の湾曲部が左右方向において０°の位置に位置決めされるとき、プーリ１７８の反射部材１７８Ａと非反射部材１７８Ｂの境界部分の通過が基準位置検出センサ１７９により感知されるよう、プーリ１７８と基準位置検出センサ１７９は配設される。
【００７０】
基準位置検出センサ１７９の発光素子（図示せず）の前方にプーリ１７８の反射部材１７８Ａが位置しているとき、その発光素子の出射光は反射部材１７８Ａにより反射され、その反射光が基準位置検出センサ１７９の受光素子（図示せず）に入射し、基準位置検出センサ１７９の出力信号ｐ１はハイレベルとなる。また、基準位置検出センサ１７９の発光素子の前方にプーリ１７８の非反射部材１７８Ｂが位置しているとき、その発光素子の出射光は非反射部材１７８Ｂにより反射されず、基準位置検出センサ１７９の受光素子には発光素子の出射光は入射せず、基準位置検出センサ１７９の出力信号ｐ１はローレベルとなる。
【００７１】
図８に示すように、基準位置検出センサ１７９の出力信号ｐ１は不図示のコネクタを介してＣＰＵ１２１Ａの入力ポートＰＯＲＴ＿ＬＲＰに入力される。したがって、システムコントローラ１２１は、入力ポートＰＯＲＴ＿ＬＲＰに入力される信号ｐ１のエッジの立ち上がり若しくは立ち下がりを検出すると、左右アングルノブ１５１が基準位置に位置決めされ、第１のスコープ１１０の挿入部１１０Ａの先端の湾曲部が左右方向において０°の位置に位置決めされたと判断する。
【００７２】
同様に、上下アングルノブ１５２の中心軸部材１５２Ｃの端部には、外周面にＶ型の溝が全周にわたって形成されたプーリ１８８が軸支され、その溝には、第１のスコープ１１０の挿入部１１０Ａを挿通し、挿入部１１０Ａの先端まで延びて端部が湾曲部の所定位置に固定された１組の操作ワイヤが巻き回されている。上下アングルノブ１５２の回転運動はこの１組の操作ワイヤを介して挿入部１１０Ａの先端に伝達され、湾曲部が上下方向において曲げられる。
【００７３】
プーリ１８８の近傍には上下アングルノブ１５２が基準位置にあるか検出するための基準位置検出センサ１８９が設けられ、プーリ１８８の基準位置検出センサ１８９と対抗する面には、図１３に示すように反射部材１８８Ａと非反射部材１８８Ｂが形成される。上下アングルノブ１５２が回転させられ第１のスコープ１１０の挿入部１１０Ａの先端の湾曲部が上下方向において０°の位置に位置決めされるとき、プーリ１８８の反射部材１８８Ａと非反射部材１８８Ｂの境界部分の通過が基準位置検出センサ１８９により感知されるよう、プーリ１８８と基準位置検出センサ１８９は配設される。
【００７４】
基準位置検出センサ１８９の発光素子（図示せず）の前方にプーリ１８８の反射部材が位置しているとき、基準位置検出センサ１８９の出力信号ｐ２はハイレベルとなり、発光素子の前方にプーリ１８８の非反射部材が位置しているとき、基準位置検出センサ１８９の出力信号ｐ２はローレベルとなる。
【００７５】
基準位置検出センサ１８９の出力信号ｐ２はＣＰＵ１２１Ａの入力ポートＰＯＲＴ＿ＵＤＰに入力される。したがって、システムコントローラ１２１は、入力ポートＰＯＲＴ＿ＵＤＰに入力される信号ｐ２のエッジの立ち上がり若しくは立ち下がりを検出すると、上下アングルノブ１５２が基準位置に位置決めされ、第１のスコープ１１０の挿入部１１０Ａの先端の湾曲部が上下方向において０°の位置に位置決めされたと判断する。
【００７６】
ここで図１４〜１９を用いて、第１のスコープ１１０の挿入部１１０Ａの先端の湾曲部の曲げ角度の制御について説明する。図１４は、第１の画像信号処理プロセッサ１２０のシステムコントローラ１２１が稼動中に繰り返し実行されるループ処理の処理手順を示すフローチャートである。システムコントローラ１２１に電源が投入されると、ステップＳ１００で初期設定ルーチンが実行される。初期設定ルーチンでは、左右アングルノブ１５１が基準位置にあるか否かを示すためのフラグＬＲ＿ＰＯＳ＿ＦＬＡＧと、上下アングルノブ１５２が基準位置にあるか否かを示すためのフラグＵＤ＿ＰＯＳ＿ＦＬＡＧにそれぞれ「０」がセットされ、初期化される。ＬＲ＿ＰＯＳ＿ＦＬＡＧに「１」がセットされている場合、左右アングルノブ１５１は基準位置にあることを示し、「０」がセットされている場合、左右アングルノブ１５１は基準位置以外に位置していることを示す。同様に、ＵＤ＿ＰＯＳ＿ＦＬＡＧに「１」がセットされている場合、上下アングルノブ１５２が基準位置にあることを示し、「０」がセットされている場合、上下アングルノブ１５２は基準位置以外に位置していることを示す。
【００７７】
また、変数ｃｏｎｎｅｃｔに「０」がセットされ、初期化される。変数ｃｏｎｎｅｃｔには、内視鏡接続フラグの状態に応じて値がセットされる。内視鏡接続フラグは、画像信号処理プロセッサ１２０に第１のスコープ１１０が接続されているか否かを示すフラグである。内視鏡接続フラグが立っており、画像信号処理プロセッサ１２０に第１のスコープ１１０が接続されている状態を示すとき、変数ｃｏｎｎｅｃｔには「１」がセットされる。さらに、初期設定ルーチンでは、後述する処理で用いられるその他の各種変数、およびフラグが初期化される。
【００７８】
次いで、ステップＳ２００で、左右アングルノブ１５１および上下アングルノブ１５２が基準位置に位置付けられたか確認するための基準位置検出ルーチンが実行され、ステップＳ３００で主処理が実行される。ステップＳ３００の主処理では、左右アングルノブ１５１および上下アングルノブ１５２の回転方向および回転量が検出される。次いで、ステップＳ４００で割り込み要求に対する処理が実行される。ステップＳ２００〜Ｓ４００の処理は、第１の画像信号処理プロセッサ１２０が稼動中、繰り返し実行される。
【００７９】
図１５は、ステップＳ２００で実行される基準位置検出ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。ステップＳ２１０で、変数ｃｏｎｎｅｃｔの値がチェックされる。第１のスコープ１１０が画像信号処理プロセッサ１２０に接続され、内視鏡接続フラグが立っているとき、変数ｃｏｎｎｅｃｔには「１」が格納されている。ステップＳ２１０において、変数ｃｏｎｎｅｃｔの値が「１」であり、画像信号処理プロセッサ１２０に第１のスコープ１１０が接続されていることが確認されたらステップＳ２２０へ進む。
【００８０】
ステップＳ２２０では、上下アングルノブ１５２が基準位置にあるかを検出する、第１の基準位置検出ルーチンが実行される。図１６は、第１の基準位置検出ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。ステップＳ２２２でフラグＵＤ＿ＰＯＳ＿ＦＬＡＧの値がチェックされ、「０」がセットされており、上下アングルノブ１５２が基準位置にないことが確認されたらステップＳ２２４へ進む。
【００８１】
ステップＳ２２４では、ポートＰＯＲＴ＿ＵＤＰ（図８参照）に入力される信号ｐ２のレベルに基づいて変数ｂａｓｅ＿ｕｄに値がセットされる。変数ｂａｓｅ＿ｕｄには、信号ｐ２がハイレベルのとき「Ｈ」がセットされ、ローレベルのとき「Ｌ」がセットされる。ステップＳ２２６で変数ｂａｓｅ＿ｕｄの値がチェックされ、「Ｌ」の場合、ステップＳ２２８へ進む。
【００８２】
ステップＳ２２８では、変数ｐｒｅ＿ｂａｓｅ＿ｕｄの値がチェックされる。変数ｐｒｅ＿ｂａｓｅ＿ｕｄには、上下アングルノブ１５２が基準位置に位置決めされる前の信号ｐ２のレベルが格納されている。尚、変数ｐｒｅ＿ｂａｓｅ＿ｕｄへの値の格納については後述する。ステップＳ２２８で、ｐｒｅ＿ｂａｓｅ＿ｕｄの値が「Ｈ」であることが確認されたら、ステップＳ２３０へ進む。
【００８３】
制御がステップＳ２３０へ進む場合とは、ｂａｓｅ＿ｕｄの値が「Ｌ」でかつｐｒｅ＿ｂａｓｅ＿ｕｄの値が「Ｈ」の場合、すなわち、信号ｐ２の立ち上がりエッジが検出された場合である。すなわち、上述のプーリ１８８の反射部材１８８Ａと非反射部材１８８Ｂの境界が基準位置検出センサ１８９に検出され、上下アングルノブ１５２が矢印Ａ方向（図７参照）に回転されて基準位置に位置決めされたことを示す。したがって、ステップＳ２３０では、フラグＵＤ＿ＰＯＳ＿ＦＬＡＧに「１」がセットされる。
【００８４】
ステップＳ２２６でｂａｓｅ＿ｕｄに格納された値が「Ｌ」ではないことが確認されたら、ステップＳ２３２へ進み、ｐｒｅ＿ｂａｓｅ＿ｕｄの値が確認される。ステップＳ２３２において、ｐｒｅ＿ｂａｓｅ＿ｕｄの値が「Ｌ」であることが確認されたら、ステップＳ２３４へ進む。制御がステップＳ２３４へ進む場合とは、信号ｐ２の立下りエッジが確認された場合である。すなわち、プーリ１８８の反射部材１８８Ａと非反射部材１８８Ｂの境界が基準位置検出センサ１８９に検出され、上下アングルノブ１５２が矢印Ｂ方向（図７参照）に回転されて基準位置に位置決めされたことを示す。したがって、ステップＳ２３０と同様、ステップＳ２３４ではＵＤ＿ＰＯＳ＿ＦＬＡＧに「１」がセットされる。
【００８５】
以上のように、本ルーチンでは、基準位置検出センサ１８９の出力信号ｐ２の立ち上がりエッジ、若しくは立下りエッジが検出されたら、上下アングルノブ１５２が基準位置に位置決めされたと判断する。
【００８６】
本ルーチンが終了すると、制御は図１５に示すようにステップＳ２４０へ進む。ステップＳ２４０では、左右アングルノブ１５１が基準位置にあるかを検出する、第２の基準位置検出ルーチンが実行される。図１７は、第２の基準位置検出ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。第１の基準位置検出ルーチンと同様、第２の基準位置検出ルーチンにおいても、基準位置検出センサ１７９の出力信号ｐ１の立ち上がりエッジ、若しくは立下りエッジが検知されたら、左右アングルノブ１５１が基準位置に位置決めされたと判断する。
【００８７】
すなわち、ポートＰＯＲＴ＿ＬＲＰに入力される信号ｐ１のレベルに基づいて、変数ｂａｓｅ＿ｌｒに値がセットされ（Ｓ２４４）、変数ｂａｓｅ＿ｌｒの値が「Ｌ」であり（ステップＳ２４６でＹＥＳ）、変数ｐｒｅ＿ｂａｓｅ＿ｌｒの値が「Ｈ」のとき（ステップＳ２４８でＹＥＳ）、ステップＳ２５０において、ＬＲ＿ＰＯＳ＿ＦＬＡＧに「１」がセットされる。また、変数ｂａｓｅ＿ｌｒの値が「Ｈ」であり（ステップＳ２４６でＮＯ）、変数ｐｒｅ＿ｂａｓｅ＿ｌｒの値が「Ｌ」のとき（ステップＳ２５２でＹＥＳ）、ステップＳ２５４でＬＲ＿ＰＯＳ＿ＦＬＡＧに「１」がセットされる。
【００８８】
第２の基準位置検出ルーチンが終了したら、制御は図１４のステップＳ３００へ進む。ステップＳ３００では、左右アングルノブ１５１および上下アングルノブ１５２の回転操作により変位するスコープ１１０の湾曲部の曲げ角度の監視処理が実行される。図１８は、同監視処理の処理手順を示すフローチャートである。ステップＳ３０２において、左右および上下のアングルノブ１５１、１５２の回転方向と回転量が演算される。左右アングルノブ１５１の回転方向と回転量は、左右アングルノブ−エンコーダ１７４から出力され、システムコントローラ１２１のＣＰＵ１２１Ａの入力ポートＰＯＲＴ＿ＬＲ１、ＰＯＲＴ＿ＬＲ２に入力される信号ｖ１、ｖ２に基づいて実行され、上下アングルノブ１５２の回転方向と回転量は、上下アングルノブ−エンコーダ１８４から出力され、システムコントローラ１２１のＣＰＵ１２１Ａの入力ポートＰＯＲＴ＿ＵＤ１、ＰＯＲＴ＿ＵＤ２に入力される信号ｖ３、ｖ４に基づいて実行される。
【００８９】
ステップＳ３０２で演算された左右および上下のアングルノブ１５１、１５２の回転方向と回転量に基づいて、ステップＳ３０４において、第１のスコープ１１０の湾曲部の左方向、右方向、上方向および下方向における曲げ角度が算出される。次いで、ステップＳ３０６において第１のスコープ１１０の湾曲部の上方向の曲げ角度が、限界値ａｎｇｌｅ＿ｕと比較される。上方向の曲げ角度が限界値ａｎｇｌｅ＿ｕを超えていることが確認されたら、ステップＳ３０８へ進み、最大曲げ角度検出フラグを第１のスコープ１１０の湾曲部の上方向における曲げ角度が限界値を達していることを示す状態にセットする。次いでステップＳ３１０へ進み、割り込み要求を発生させる。
【００９０】
ステップＳ３０６で、湾曲部の上方向の曲げ角度が限界値ａｎｇｌｅ＿ｕに達していないことが確認されたらステップＳ３１２へ進む。ステップＳ３１２では、湾曲部の下方向における曲げ角度が限界値ａｎｇｌｅ＿ｄと比較される。下方向の曲げ角度が限界値ａｎｇｌｅ＿ｄを超えていることが確認されたら、ステップＳ３１４へ進み、最大曲げ角度検出フラグを湾曲部の下方向における曲げ角度が限界値ａｎｇｌｅ＿ｄに達していることを示す状態にセットする。次いでステップＳ３１０へ進み、割り込み要求を発生させる。
【００９１】
ステップＳ３１２で、湾曲部の下方向の曲げ角度が限界値ａｎｇｌｅ＿ｄに達していないことが確認されたらステップＳ３１６へ進む。ステップＳ３１６では、湾曲部の左方向における曲げ角度が限界値ａｎｇｌｅ＿ｌと比較される。左方向の曲げ角度が限界値ａｎｇｌｅ＿ｌを超えていることが確認されたら、ステップＳ３１８へ進み、最大曲げ角度検出フラグを湾曲部の左方向における曲げ角度が限界値ａｎｇｌｅ＿ｌに達していることを示す状態にセットする。次いでステップＳ３１０へ進み、割り込み要求を発生させる。
【００９２】
ステップＳ３１６で、湾曲部の左方向の曲げ角度が限界値ａｎｇｌｅ＿ｌに達していないことが確認されたらステップＳ３２０へ進む。ステップＳ３２０では、湾曲部の右方向における曲げ角度が限界値ａｎｇｌｅ＿ｒと比較される。右方向の曲げ角度が限界値ａｎｇｌｅ＿ｒを超えていることが確認されたら、ステップＳ３２２へ進み、最大曲げ角度検出フラグを湾曲部の右方向における曲げ角度が限界値ａｎｇｌｅ＿ｒに達していることを示す状態にセットする。次いでステップＳ３１０へ進み、割り込み要求を発生させる。
【００９３】
ステップＳ３２０で、湾曲部の右方向における曲げ角度が限界値ａｎｇｌｅ＿ｒに達していないことが確認された場合は、湾曲部の左右方向および上下方向のいずれの方向においてもその曲げ角度はまだ限界に達していないことを示す。したがって、特別な処理は実行されず、制御は図１４のループ処理に戻る。
【００９４】
尚、限界値ａｎｇｌｅ＿ｕ、ａｎｇｌｅ＿ｄ、ａｎｇｌｅ＿ｌ、ａｎｇｌｅ＿ｒの値の設定については後述する。
【００９５】
図１９は、図１４のループ処理中のステップＳ４００で実行される割り込み要求に対する処理の実行手順を示すフローチャートである。ステップＳ４０２において、内視鏡接続フラグの状態がチェックされる。第１のスコープ１１０が画像信号処理プロセッサ１２０に接続され、システムコントローラ１２１が第１のスコープ１１０からの出力信号を受信すると、内視鏡接続フラグが立つ。ステップＳ４０２で内視鏡接続フラグが立っていることが確認されたら、ステップＳ４０４へ進む。ステップＳ４０４では、画像信号処理プロセッサ１２０に接続されたスコープに設けられるＥＥＰＲＯＭから、そのスコープの仕様データ、スコープ名、シリアル番号等の諸情報が読み出され、システムコントローラ１２１内のＲＡＭに格納される。すなわち本実施形態では第１のスコープ１１０に設けられたＥＥＰＲＯＭ１９０から第１のスコープ１１０の諸情報が読み出され、システムコントローラ１２１内のＲＡＭに格納される。
【００９６】
次いでステップＳ４０６へ進み、左右アングルノブ１５１および上下アングルノブ１５２の基準位置検出のための初期設定処理が実行される。すなわち、入力ポートＰＯＲＴ＿ＵＤＰ、ＰＯＲＴ＿ＬＲＰの入力信号ｐ１、ｐ２の電位に基づいて、上述の図１６に示す第１の基準位置検出ルーチン、および図１７に示す第２の基準位置検出ルーチンでそれぞれ用いられる変数ｐｒｅ＿ｂａｓｅ＿ｕｄおよびｐｒｅ＿ｂａｓｅ＿ｌｒに値がセットされる。また、内視鏡接続フラグの状態が画像信号処理プロセッサ１２０にスコープが接続されたことを示しているので、変数ｃｏｎｎｅｃｔに「１」がセットされる。
【００９７】
ステップＳ４０８で、第１および第２の電子内視鏡１００、２００との間における通信の接続が確立されたか否かを示す通信接続確立フラグがチェックされる。双方の電子内視鏡間の通信の接続確立の確認は、第１の電子内視鏡１００のシステムコントローラ１２１で行われる。すなわち、システムコントローラ１２１のＣＰＵ１２１Ａにおいて、第２の電子内視鏡２００の画像信号処理プロセッサ２２０の動作状態を示すシリアル通信用の入力ステータスポートの電位がチェックされる。第２の電子内視鏡２００に電源が投入されており、画像信号処理プロセッサ２２０が起動されていれば、入力ステータスポートの電位はハイレベルとなり、第２の電子内視鏡２００の電源がオフで画像信号処理プロセッサ２２０が起動されていなければローレベルとなる。すなわち、入力ステータスポートの電位に基づいて、通信接続確立フラグはセットされる。
【００９８】
通信接続確立フラグの状態が、第１の電子内視鏡１００と第２の電子内視鏡２００との間における通信の接続確立を示していることが確認されると、ステップＳ４１０へ進む。ステップＳ４１０では、第２の電子内視鏡２００において、スコープ２２０に設けられたＥＥＰＲＯＭ２９０から、スコープ２２０の仕様データ、スコープ名、シリアル番号等の諸情報が読み出され、システムコントローラ２２１に取り込まれる。これらの情報は、通信ケーブル３００を介して第１の電子内視鏡１００のシステムコントローラ１２１へ取り込まれ、システムコントローラ１２１のＲＡＭへ格納される。
【００９９】
システムコントローラ１２１では、第１のスコープ１１０と第２のスコープ２１０の組み合わせに基づいて、第１のスコープ１１０の挿入部１００Ａの先端の曲げ角度の限界値が決定される。システムコントローラ１２１のＲＯＭには、表１に示されるような、太径スコープと細径スコープの組み合わせと、太径スコープの挿入部先端の曲げ角度の限界値との対応が記録されたデータベースが格納されている。
【０１００】
【表１】

【０１０１】
システムコントローラ１２１では、ＥＥＰＲＯＭ１９０、２９０から取り込んだ第１のスコープ１１０、２１０に関する諸情報に基づいて、第１のスコープ１１０、２１０の組み合わせに該当する組み合わせのデータをこのデータベースから取り込む。例えば、ＥＥＰＲＯＭ１９０から読み出された情報が太径スコープ２を示し、ＥＥＰＲＯＭ２９０から読み出された情報が細径スコープＢである場合、データ２Ｂが選択される。
【０１０２】
データ１Ａ〜４Ｃには、太径スコープの挿入部先端の上方向における曲げ角度の限界値、下方向における曲げ角度の限界値、左方向における曲げ角度の限界値、右方向における曲げ角度の限界値が含まれている。システムコントローラ１２１では、上方向における曲げ角度の限界値をａｎｇｌｅ＿ｕ、下方向における曲げ角度の限界値をａｎｇｌｅ＿ｄ、左方向における曲げ角度の限界値をａｎｇｌｅ＿ｌ、右方向における曲げ角度の限界値をａｎｇｌｅ＿ｒに格納する。上述の図１４のステップＳ３００における処理で実行される、挿入部先端の曲げ角度と限界値との比較処理（図１８のステップＳ３０６、Ｓ３１２、Ｓ３１６、Ｓ３２０）で用いられる。
【０１０３】
尚、このデータベースに記録される各データは、予め種々なタイプの太径スコープと細径スコープを組み合わせて行われる、実験の結果に基づいている。
【０１０４】
ステップＳ４１２で、最大曲げ角度検出フラグが、第１のスコープ１１０の挿入先端の曲げ角度が限界値を超えていることを示していることが確認されたら、ステップＳ４１４へ進む。ステップＳ４１４では、最大曲げ角度検出フラグの状態に応じて、第１のスコープ１１０の挿入部１１０Ａの先端の湾曲部を上下方向若しくは左右方向においてさらに曲げることを警告するメッセージがＴＶモニタ４００に表示される。
【０１０５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、細径スコープの挿入部が太径スコープに挿入された状態において、太径スコープの挿入部先端の湾曲部の曲げ角度の限界が操作者に知らされる。したがって、太径スコープの湾曲部を曲げすぎることによるアングル機構の破損が防止される。
【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システム構成を示すブロック図である。
【図２】第１の電子内視鏡のスコープの鉗子チャンネルに第２の電子内視鏡のスコープを挿通させ、その先端部を鉗子チャンネルの開口部から露出させた状態を示す図である。
【図３】第１の電子内視鏡と第２の電子内視鏡の電気的な接続を示す回路図である。
【図４】第１および第２の電子内視鏡の操作パネルに設けられる操作ボタンおよび表示灯の配列を示す図である。
【図５】図４の操作パネルの各種ボタンおよび表示灯を制御するための回路構成を示すブロック図である。
【図６】第１のスコープの操作部近傍を示す図である。
【図７】第１のスコープの操作部に設けられ、挿入部先端の曲げ角度を制御するための左右アングルノブおよび上下アングルノブの平面図である。
【図８】左右および上下のアングルノブの断面と、左右および上下アングルノブに設けられる各種センサとシステムコントローラのＣＰＵの入力ポートとの関係を示す図である。
【図９】左右アングルノブの回転方向および回転量を検出するためのエンコーダを示す図である。
【図１０】図９に示すエンコーダのスリット円板を示す図である。
【図１１】スリット円板と検出器の相対的関係を模式的に示す図である。
【図１２】エンコーダのスリット板を双方向に回転させた際にその検出器の２つの受光素子からそれぞれ出力される２つの出力信号のタイミングチャートである。
【図１３】スコープの挿入部先端の曲げ角度を制御するための１組のワイヤが巻き回されるプーリの正面図である。
【図１４】第１のスコープが接続される画像信号処理プロセッサで繰り返し実行されるループ処理の手順を示すフローチャートである。
【図１５】アングルノブの基準位置検出のメインルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】上下アングルノブの基準位置検出ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
【図１７】左右アングルノブの基準位置検出ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
【図１８】第１のスコープの挿入部先端の曲げ角度の監視ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
【図１９】割り込み要求に対する処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００第１の電子内視鏡
２００第２の電子内視鏡
１１０、２１０スコープ
１１５、２１５鉗子チャンネル
１２０、２２０画像信号処理プロセッサ
１２１、２２１システムコントローラ
１３０、２３０接続切り替えユニット
１１６、２１６切り替えボタン
１５１左右アングルノブ
１５２上下アングルノブ
１７４左右アングルノブ−エンコーダ
１７９、１８９基準位置検出センサ
１８４上下アングルノブ−エンコーダ
４００ＴＶモニタ
５００ＶＣＲ

Claims

患者の体内に挿入される挿入部先端の湾曲部の曲げ角度を制御する湾曲部角度制御手段を具備する第１のスコープと、この第１のスコープが接続される第１の画像信号処理ユニットとを有する第１の電子内視鏡と、
第２のスコープと、この第２のスコープが接続される第２の画像信号処理ユニットとを有する第２の電子内視鏡と、
前記第１および第２の画像信号処理ユニットの間でデータの送受信を行うデータ転送手段とを備え、
前記第１のスコープの挿入部に設けられた鉗子チャンネルに前記第２のスコープの挿入部を挿通させ、前記第１のスコープの挿入部先端における前記鉗子チャンネルの開口部から前記第２のスコープの挿入部先端を露出させた状態で観察する電子内視鏡システムであって、
前記第１のスコープは、前記湾曲部の曲げ角度を検出する曲げ角度検出手段を有し、
前記第１の画像信号処理ユニットは、前記第１のスコープの種別と前記第２のスコープの種別の組み合わせに基づいて規定される、前記観察状態における前記第１のスコープの前記湾曲部の曲げ角度の限界値が格納された曲げ角度情報記憶手段と、
前記曲げ角度検出手段により検出される前記湾曲部の曲げ角度と、前記角度情報記憶手段に格納された限界値とを比較する曲げ角度比較手段と、
前記曲げ角度比較手段により前記曲げ角度が前記限界値に達しているという比較結果が得られたら、その旨を報知する報知手段とを有することを特徴とする電子内視鏡システム。
前記第１のスコープは、そのスコープの種別に関する諸情報が記憶された第１の記憶手段を備え、第２のスコープは、そのスコープの種別に関する諸情報が記憶された第２の記憶手段を備え、
前記第２の画像信号処理ユニットにおいて前記第２の記憶手段から読み出された前記第２のスコープの種別に関する諸情報が、前記データ転送手段により前記第１の画像信号処理ユニットに送信され、
前記曲げ角度比較手段は、前記第１の記憶手段から読み出される前記第１のスコープの種別に関する諸情報と、前記データ転送手段により送信される前記第２のスコープの種別に関する諸情報とに基づいて、前記曲げ角度情報記憶手段から前記限界値を取得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。
前記曲げ角度検出手段は、前記第１のスコープの前記湾曲部の第１の直線軸線に沿った第１および第２の方向と、前記第１の直線軸線と交差する第２の直線軸線に沿った第３および第４の方向における曲げ角度を検出し、
前記曲げ角度情報記憶手段には、前記第１〜第４の方向に関する前記限界値が格納されてい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。
前記報知手段は、前記第１の画像信号処理ユニットに接続され、前記第１および第２のスコープにより撮影された映像を再現するためのモニタに、前記湾曲部の曲げ角度が前記限界値に達したことを示すメッセージを表示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。