JP5386423B2

JP5386423B2 - 電子内視鏡システム及び電子内視鏡

Info

Publication number: JP5386423B2
Application number: JP2010073866A
Authority: JP
Inventors: 裕司和田
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2010-03-26
Filing date: 2010-03-26
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2030-03-26
Also published as: JP2011206078A

Description

本発明は電子内視鏡システム及び電子内視鏡に関する。

電子内視鏡システムは、典型的には、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ等を含む撮像装置を搭載した電子内視鏡と、電源や信号処理手段を有し、電子内視鏡が着脱されるプロセッサとを備えている。電子内視鏡は、プロセッサの電源に接続される電源線やプロセッサの信号処理手段に接続される各種のデジタル信号線を含むケーブルを有し、ケーブルの末端に設けられたコネクタを介してプロセッサに装着される。

近年では、観察部位等に応じて種々の電子内視鏡が共通のプロセッサに装着される。電子内視鏡は、その種類によって、例えば搭載する撮像装置に含まれるイメージセンサの画素数等が異なり、プロセッサでは、装着される電子内視鏡の種類に応じた信号処理が求められる。そこで、電子内視鏡の種類に応じてプロセッサの信号処理等の設定を自動的に変えるべく、プロセッサに装着される電子内視鏡の種類を判別する技術が種々提案されている。

特許文献１の電子内視鏡システムは、電子内視鏡の種類を判別するための専用の端子をコネクタに複数設け、電子内視鏡の種類毎に異なる端子を接地電位とし、いずれの端子が接地電位とされているかによって電子内視鏡の種類を判別している。かかる構成では、電子内視鏡の種類と同数の端子が必要となるが、コネクタに設けることのできる端子数はコネクタのサイズとの関係で限りがある。そのため、電子内視鏡の種類の増加に対して端子数が不足してしまう。一方で、端子数を増やすために個々の端子を小型化した場合には、接続の信頼性が低下する。

特許文献２の電子内視鏡システム及び特許文献３の電子内視鏡システムは、電子内視鏡の種類を示す識別情報を記憶したＲＯＭを電子内視鏡に設けている。そして、電子内視鏡をプロセッサに装着した際に、ＲＯＭに記憶されている識別情報を、撮像装置から出力される画像信号を伝送する画像信号線を介してプロセッサに伝送している。かかる構成によれば、種類を判別するための専用の端子が不要となり、端子数の不足を解消することができる。しかし、画像信号線を介して伝送される信号から識別情報に関する信号を分離・抽出するために、複雑な信号処理が必要となる。

特開平７−１１６１１４号公報特開平６−３３５４４９号公報特開２００４−４９２５０号公報

本発明は上述した事情に鑑みなされたものであり、その目的は、プロセッサに装着される電子内視鏡の種類を簡易な構成で判別することにある。

（１）撮像装置を有する電子内視鏡と、信号処理手段を有し、前記電子内視鏡が着脱されるプロセッサと、を備え、前記電子内視鏡は、前記撮像装置から出力される画像信号を伝送する画像信号線であって前記プロセッサの信号処理手段に接続される複数のデジタル信号線を有し、前記複数のデジタル信号線は、それぞれの無信号時の電位レベルが異なる２つの電位レベルのいずれかに固定され、かつ電子内視鏡の種類によって、これらの信号線の電位レベルの組み合わせが異なっており、前記信号処理手段は、前記プロセッサに装着された電子内視鏡の前記複数のデジタル信号線の電位レベルの組み合わせに基づいて該電子内視鏡の種類を判別する判別部を有する電子内視鏡システム。
（２）撮像装置と、前記撮像装置から出力される画像信号を伝送する画像信号線である複数のデジタル信号線とを有し、信号処理手段を有するプロセッサに着脱される電子内視鏡であって、前記複数のデジタル信号線は、それぞれの無信号時の電位レベルが異なる２つの電位レベルのいずれかに固定され、且つ電子内視鏡の種類によって、これらの信号線の電位レベルの組み合わせが異なっており、前記プロセッサの信号処理手段に接続され、該信号処理手段において電位レベルの組み合わせに基づいて電子内視鏡の種類を判別するのに用いられる電子内視鏡。

本発明によれば、電子内視鏡がプロセッサに装着された際に、プロセッサの信号処理手段に接続される電子内視鏡の複数のデジタル信号線の電位レベルを検出することで、装着された電子内視鏡の種類を判別することができる。即ち、電子内視鏡の種類を示す識別情報に関する信号をデジタル信号線に乗せる必要もなければ、識別情報に関する信号を分離・抽出する必要もなく、装着された電子内視鏡の種類を容易に判別することができる。

本発明の実施形態を説明するための、電子内視鏡システムの一例を示す図。図１の電子内視鏡システムのブロック図。図１の電子内視鏡システムにおける電子内視鏡の種類を判別する判別部のブロック図。電子内視鏡の種類の判別に用いられるデータを模式的に示す図。

図１に示す電子内視鏡システム１は、電子内視鏡２と、電子内視鏡２が着脱されるプロセッサ３及び光源装置４と、モニタ５と、を備えている。

電子内視鏡２は、被検体に挿入される挿入部１０と、挿入部１０に連なる操作部１１と、操作部１１よりのびるユニバーサルコード１２とを有している。ユニバーサルコード１２は、デジタル信号線や電源線やライトガイドなどを内包しており、その末端にはコネクタ１３ａ、１３ｂが設けられている。電子内視鏡２は、コネクタ１３ａを介してプロセッサ３に装着され、また、コネクタ１３ｂを介して光源装置４に装着される。コネクタ１３ａ、１３ｂは、電子内視鏡２の種類によらず同じであり、プロセッサ３及び光源装置４には、種々の電子内視鏡２が装着可能である。

挿入部１０は、先端部２０と、先端部２０の基端側に連なる湾曲部２１と、湾曲部２１と操作部１１とを接続する軟性部２２とを有している。湾曲部２１は、上下左右に湾曲可能に構成されており、湾曲部２１の湾曲は、操作部１１にて操作される。ユニバーサルコード１２に内包されているデジタル信号線や電源線やライトガイドは、操作部１１、軟性部２２、湾曲部２１を経て先端部２０に達している。

図２に示すように、挿入部１０の先端部２０（図１参照）には、観察領域に向けて照明光を射出する照明光学系３０と、撮像装置３１と、が設けられている。撮像装置３１は、ＣＣＤイメージセンサ等の固体撮像素子３２、及びその回路基板３３、並びに対物光学系３４を含んでいる。回路基板３３は、固体撮像素子３２の駆動回路と、固体撮像素子３２の出力信号に対してＣＤＳ（Correlated Double Sampling）やＡＧＣ（Automatic Gain Control）を行う処理回路と、この処理回路の出力信号をデジタル信号に変換するＡＤＣ（Analog-to-Digital Convert）３５とを含んでいる。

光源装置４で生成された照明光は、ライトガイド１４を介して挿入部１０の先端部２０に導光され、このライトガイド１４の先端部に接続された照明光学系３０よって観察領域に照射される。そして、観察領域からの戻り光は対物光学３４によって集光され、固体撮像素子３２上に結像し、固体撮像素子３２は、これを撮像する。固体撮像素子３２の出力信号は、回路基板３３の処理回路にてＣＤＳやＡＧＣの処理がなされ、そしてＡＤＣ３５によってデジタル画像信号に変換される。画像信号は、複数の画像信号線（デジタル信号線）１５を介して、プロセッサ３に伝送される。

プロセッサ３は、信号処理手段４０を有し、信号処理手段４０は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）４１と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４２とを含んでいる。ＤＳＰ４１は、複数の画像信号線１５が接続され、これらの画像信号線１５を介して伝送されるデジタル画像信号が入力される。そして、ＤＳＰ４１は、入力されたデジタル画像信号に対して、種々の画像処理を行って表示画像データを生成し、生成した表示画像データに基づく画像をモニタ５（図１参照）に表示する。ＣＰＵ４２は、ＤＳＰ４１に接続し、また、複数の制御信号線１６を介して撮像装置３１に接続し、ＤＳＰ４１及び撮像装置３１の動作を制御する。

以下、図３を参照して、プロセッサ３に装着される電子内視鏡２の種類の判別について説明する。

プロセッサ３は、信号処理手段４０に接続される電子内視鏡２の複数のデジタル信号線の電位レベルの組み合わせに基づき電子内視鏡２の種類を判別する。図示の例では、電子内視鏡２は、撮像装置３１のＡＤＣ３５から出力される画像信号を、１０本の画像信号線１５_Ｄ０〜１５_Ｄ９を介してプロセッサ３のＤＳＰ４１に伝送しており、これら画像信号線１５_Ｄ０〜１５_Ｄ９を用いて電子内視鏡２の種類を判別している。

画像信号線１５_Ｄ０〜１５_Ｄ９は、それぞれ、プルアップ抵抗１７を介して電源線のうち電源電位とされる電源線１９_Ｖｄｄに接続され、又はプルダウン抵抗１８を介して電源線のうち接地電位とされる電源線１９_ＧＮＤに接続されている。電子内視鏡２がプロセッサ３に装着され、プロセッサ３の電源が投入されると、画像信号線１５_Ｄ０〜１５_Ｄ９は、接続している電源線１９_Ｖｄｄ又は１９_Ｇｎｄに応じて、無信号時（撮像装置３１からの出力がない時）の電位レベルが電源電位又は接地電位に固定される。

ＤＳＰ４１は、コンパレータを含み、電源電位と接地電位との中間に設定される基準レベルと、画像信号線１５_Ｄ０〜１５_Ｄ９のそれぞれの無信号時の電位レベルとを比較し、画像信号線１５_Ｄ０〜１５_Ｄ９のそれぞれの無信号時の電位レベルが基準レベルに対して高い（Ｈｉｇｈ）か、低い（Ｌｏｗ）か、をＣＰＵ４２に出力する。

画像信号線１５_Ｄ０〜１５_Ｄ９の無信号時の電位レベルのＨｉｇｈ／Ｌｏｗの組み合わせは電子内視鏡２の種類によって異なっており、換言すれば、画像信号線１５_Ｄ０〜１５_Ｄ９の電源線１９_Ｖｄｄ又は１９_Ｇｎｄとの接続の組み合わせが電子内視鏡２の種類によって異なっている。

図４に、画像信号線１５_Ｄ０〜１５_Ｄ９の無信号時の電位レベルのＨｉｇｈ／Ｌｏｗの組み合わせの一例を示す。なお、図４において、画像信号線１５_Ｄｎの電位レベルをＤｎ（ｎ＝０〜９）で示している。機種Ａの電子内視鏡２は、画像信号線１５_Ｄ０のみＨｉｇｈであり、他の画像信号線１５_Ｄ１〜１５_Ｄ９はＬｏｗである。機種Ｂの電子内視鏡２は、画像信号線１５_Ｄ１のみＨｉｇｈであり、他の画像信号線１５_Ｄ０、１５_Ｄ２〜１５_Ｄ９はＬｏｗである。機種Ｃの電子内視鏡２は、画像信号線１５_Ｄ０、１５_Ｄ１がＨｉｇｈであり、他の画像信号線１５_Ｄ２〜１５_Ｄ９はＬｏｗである。１０本の画像信号線１５_Ｄ０〜１５_Ｄ９を用いた場合に、画像信号線１５_Ｄ０〜１５_Ｄ９の無信号時の電位レベルのＨｉｇｈ／Ｌｏｗの組み合わせは２^１０＝１０２４通りあり、即ち、電子内視鏡２の種類を１０２４種類まで表現することができる。

信号処理手段４０は、電子内視鏡２の種類と画像信号線１５_Ｄ０〜１５_Ｄ９の無信号時の電位レベルのＨｉｇｈ／Ｌｏｗの組み合わせとを対応付けて記憶したＲＯＭ等の記憶手段４３を含んでいる。この記憶手段４３とＣＰＵ４２とで、電子内視鏡２の種類を判別する判別部が構成される。ＣＰＵ４２は、記憶手段４３を参照し、ＤＳＰ４１から入力される画像信号線１５_Ｄ０〜１５_Ｄ９の無信号時の電位レベルのＨｉｇｈ／Ｌｏｗの組み合わせに基づいて、プロセッサ３に装着された電子内視鏡２の種類を判別する。そして、例えばＤＳＰ４１における画像処理の設定を判別した電子内視鏡２の種類に応じて変更する。

このように、電子内視鏡２がプロセッサ３に装着され、プロセッサ３の電源が投入された際に、プロセッサ３の信号処理手段４０に接続される電子内視鏡２の複数の画像信号線１５_Ｄ０〜１５_Ｄ９の電位レベルを検出することで、装着された電子内視鏡２の種類を判別することができる。即ち、電子内視鏡２の種類を示す識別情報に関する信号を画像信号線１５_Ｄ０〜１５_Ｄ９に乗せる必要もなければ、識別情報に関する信号を分離・抽出する必要もなく、装着された電子内視鏡２の種類を容易に判別することができる。

なお、電子内視鏡２の種類の判別に用いられる複数のデジタル信号線は、画像信号線１５_Ｄ０〜１５_Ｄ９に限られるものではなく、信号処理手段４０に接続される電子内視鏡２の他のデジタル信号線（例えば、ＣＵＰ４２と撮像装置３１とを接続している制御信号線１６）であってもよい。好ましくは、電子内視鏡２の種類の判別に用いられる複数のデジタル信号線は、例えば画像信号等の同種のデジタル信号を伝送するものであり、それによれば、デジタル信号線の電位レベルの検出を一元的に効率よく行うことができる。

以上、説明したように、本明細書には、電子内視鏡と、信号処理手段を有し、前記電子内視鏡が着脱されるプロセッサと、を備え、前記電子内視鏡は、前記プロセッサの信号処理手段に接続される複数のデジタル信号線を有し、前記複数のデジタル信号線は、それぞれの無信号時の電位レベルが異なる２つの電位レベルに固定され、かつ電子内視鏡の種類によって、これらの信号線の電位レベルの組み合わせが異なっており、前記信号処理手段は、前記プロセッサに装着された電子内視鏡の前記複数のデジタル信号線の電位レベルの組み合わせに基づいて該電子内視鏡の種類を判別する判別部を有する電子内視鏡システムが開示されている。

また、本明細書に開示された電子内視鏡システムは、前記電子内視鏡が、撮像装置を有し、前記複数のデジタル信号線が、前記撮像装置から出力される画像信号を伝送する画像信号線である。

また、本明細書には、信号処理手段を有するプロセッサに着脱され、前記信号処理手段に接続される複数のデジタル信号線を有する電子内視鏡であって、前記複数のデジタル信号線は、それぞれの無信号時の電位レベルが異なる２つの電位レベルに固定され、かつ電子内視鏡の種類によって、これらの信号線の電位レベルの組み合わせが異なっている電子内視鏡が開示されている。

また、本明細書に開示された電子内視鏡は、撮像装置を有し、前記複数のデジタル信号線は、前記撮像装置から出力される画像信号を伝送する画像信号線である。

１電子内視鏡システム
２電子内視鏡
３プロセッサ
４光源装置
５モニタ
１０挿入部
１１操作部
１２ユニバーサルコード
１３ａコネクタ
１３ｂコネクタ
１４ライトガイド
１５画像信号線
１６制御信号線
１７プルアップ抵抗
１８プルダウン抵抗
１９電源線
２０先端部
２１湾曲部
２２軟性部
３０照明光学系
３１撮像装置
３２固体撮像素子
３３回路基板
３４対物光学系
４０信号処理手段
４３記憶手段

Claims

撮像装置を有する電子内視鏡と、
信号処理手段を有し、前記電子内視鏡が着脱されるプロセッサと、
を備え、
前記電子内視鏡は、前記撮像装置から出力される画像信号を伝送する画像信号線であって前記プロセッサの信号処理手段に接続される複数のデジタル信号線を有し、
前記複数のデジタル信号線は、それぞれの無信号時の電位レベルが異なる２つの電位レベルのいずれかに固定され、かつ電子内視鏡の種類によって、これらの信号線の電位レベルの組み合わせが異なっており、
前記信号処理手段は、前記プロセッサに装着された電子内視鏡の前記複数のデジタル信号線の電位レベルの組み合わせに基づいて該電子内視鏡の種類を判別する判別部を有する電子内視鏡システム。
撮像装置と、前記撮像装置から出力される画像信号を伝送する画像信号線である複数のデジタル信号線とを有し、信号処理手段を有するプロセッサに着脱される電子内視鏡であって、
前記複数のデジタル信号線は、それぞれの無信号時の電位レベルが異なる２つの電位レベルのいずれかに固定され、且つ電子内視鏡の種類によって、これらの信号線の電位レベルの組み合わせが異なっており、前記プロセッサの信号処理手段に接続され、該信号処理手段において電位レベルの組み合わせに基づいて電子内視鏡の種類を判別するのに用いられる電子内視鏡。