JPH0425521B2 - - Google Patents
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- JPH0425521B2 JPH0425521B2 JP57214225A JP21422582A JPH0425521B2 JP H0425521 B2 JPH0425521 B2 JP H0425521B2 JP 57214225 A JP57214225 A JP 57214225A JP 21422582 A JP21422582 A JP 21422582A JP H0425521 B2 JPH0425521 B2 JP H0425521B2
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- Japan
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- ultrasonic
- imaging system
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- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 claims description 16
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 15
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 5
- 238000012285 ultrasound imaging Methods 0.000 claims description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 31
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
- G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
- G02B23/2476—Non-optical details, e.g. housings, mountings, supports
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- Optics & Photonics (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
- Endoscopes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光学撮像系と超音波撮像系とを備えた
複合型の内視鏡撮像装置に関する。
複合型の内視鏡撮像装置に関する。
従来の内視鏡装置はバンドルフアイバーにより
生体あるいは物体等の被検査体の内部の光像を外
部へ導き観察し得る如く構成されていた。しかる
に、最近固体撮像素子の急激な小形化に伴い、内
視鏡撮像装置における光学的撮像手段として固体
撮像素子を被検査体内部に送り込んで撮像を行な
うようにしたものが考えられている。すなわち、
例えば実公昭56−14466号に示されているように
超小型の固体撮像素子を生物あるいは物体の内部
に送り込んで光像を得るようにした先端部撮像型
内視鏡あるいは電子スコープと呼ばれる装置が提
案されている。さらに近年の超音波撮像技術の進
歩により生物内あるいは物体内に走査型超音波撮
像素子を送りこみ、被検査体内部の超音波像を取
出すようにした超音波内視鏡装置がすでに実用化
されている。
生体あるいは物体等の被検査体の内部の光像を外
部へ導き観察し得る如く構成されていた。しかる
に、最近固体撮像素子の急激な小形化に伴い、内
視鏡撮像装置における光学的撮像手段として固体
撮像素子を被検査体内部に送り込んで撮像を行な
うようにしたものが考えられている。すなわち、
例えば実公昭56−14466号に示されているように
超小型の固体撮像素子を生物あるいは物体の内部
に送り込んで光像を得るようにした先端部撮像型
内視鏡あるいは電子スコープと呼ばれる装置が提
案されている。さらに近年の超音波撮像技術の進
歩により生物内あるいは物体内に走査型超音波撮
像素子を送りこみ、被検査体内部の超音波像を取
出すようにした超音波内視鏡装置がすでに実用化
されている。
ところで、診療あるいは検査等に用いられる内
視鏡撮像装置では、可能な限り多くの情報を得る
ことが期待される。特に体腔内の検査を行なう場
合には、装置を生体内に送り込む必要があること
から苦痛を伴う上、手間もかかる。したがつてそ
の改善を図る上でも一度の操作による情報量はで
きる限り多いことが望まれる。その一手段として
光学撮像系による装置と、超音波撮像系による装
置とを一体化して多くの情報を同時に得られる装
置が考えられる。しかしながら光像と超音波像と
が同時に得られるように両機能を備えた装置を単
に併設して両機能を同時に発揮させると、両機能
間に干渉が発生する。その結果、超音波のパルス
発振によるノイズが光学撮像系の画面に画質劣化
を引き起こしてしまう。たとえば、超音波診断の
発振に要する送信パルスは、10MHzの場合、通常
数100V、50nsのパルスとなり、その周波数帯域
は約20MHzとなる。故に固体撮像素子の出力信号
への電磁的な強い干渉が引き起こされる。
視鏡撮像装置では、可能な限り多くの情報を得る
ことが期待される。特に体腔内の検査を行なう場
合には、装置を生体内に送り込む必要があること
から苦痛を伴う上、手間もかかる。したがつてそ
の改善を図る上でも一度の操作による情報量はで
きる限り多いことが望まれる。その一手段として
光学撮像系による装置と、超音波撮像系による装
置とを一体化して多くの情報を同時に得られる装
置が考えられる。しかしながら光像と超音波像と
が同時に得られるように両機能を備えた装置を単
に併設して両機能を同時に発揮させると、両機能
間に干渉が発生する。その結果、超音波のパルス
発振によるノイズが光学撮像系の画面に画質劣化
を引き起こしてしまう。たとえば、超音波診断の
発振に要する送信パルスは、10MHzの場合、通常
数100V、50nsのパルスとなり、その周波数帯域
は約20MHzとなる。故に固体撮像素子の出力信号
への電磁的な強い干渉が引き起こされる。
本発明は上記事情に基づいてなされたもので、
光学撮像系と超音波撮像系との両機能を併用して
も両機能間に干渉が生ぜず、多くの情報を同時的
に得ることのできる内視鏡撮像装置を提供するこ
とを目的とする。
光学撮像系と超音波撮像系との両機能を併用して
も両機能間に干渉が生ぜず、多くの情報を同時的
に得ることのできる内視鏡撮像装置を提供するこ
とを目的とする。
以下本発明の一実施例について第１図〜第３図
を参照して説明する。第１図は本発明に係る内視
鏡撮像装置における先端部の構成図である。１は
先端部容器であり、この容器に超音波スキヤナ
２、固体撮像部３および光源用フアイバー４が設
けられている。超音波スキヤナ２は、超音波発振
素子を多数一次元に配置して順次発振し、被検査
体５からの反射波により固定撮像部３で撮像され
た部分における深さＤの超音波断層像を得るもの
である。固体撮像部３は、レンズ６、固体撮像素
子７、プリアンプ８およびシールドケース９から
構成され、被検査体５の光学像を固体撮像素子７
でとらえ、その出力をプリアンプ８にて増幅し外
部に設けられたカメラコントロールユニツト（以
下CCUと略す）１０へ出力するものである。光
源用フアイバー４は、図示しない外部のランプで
発生した照明光を被検査体５の表面へ導くもので
ある。また、１１は本先端部の導入部であり、可
撓性を有する材料で形成され電磁的なシールド機
能と防水機能とを合せ持つている。
を参照して説明する。第１図は本発明に係る内視
鏡撮像装置における先端部の構成図である。１は
先端部容器であり、この容器に超音波スキヤナ
２、固体撮像部３および光源用フアイバー４が設
けられている。超音波スキヤナ２は、超音波発振
素子を多数一次元に配置して順次発振し、被検査
体５からの反射波により固定撮像部３で撮像され
た部分における深さＤの超音波断層像を得るもの
である。固体撮像部３は、レンズ６、固体撮像素
子７、プリアンプ８およびシールドケース９から
構成され、被検査体５の光学像を固体撮像素子７
でとらえ、その出力をプリアンプ８にて増幅し外
部に設けられたカメラコントロールユニツト（以
下CCUと略す）１０へ出力するものである。光
源用フアイバー４は、図示しない外部のランプで
発生した照明光を被検査体５の表面へ導くもので
ある。また、１１は本先端部の導入部であり、可
撓性を有する材料で形成され電磁的なシールド機
能と防水機能とを合せ持つている。
第２図は本装置の全体ブロツク構成図である。
前記CCU１０は第２図に示すように光学撮像系
Ｘと超音波撮像系Ｙとから構成されている。な
お、Ｚ内に示すものは第１図に示す先端部容器１
に組み込まれているものである。ビデオクロツク
ジエネレータ１２は両系Ｘ，Ｙへ水平同期信号
（Hsync）および垂直同期信号（Vsync）を供給
している。先ず光学撮像系Ｘの構成について説明
する。撮像素子ドライバＸ１はビデオクロツクジ
エネレータ１２からの水平および垂直同期信号を
受け、固体撮像素子７の水平および垂直の走査を
行なうものである。プロセス回路Ｘ２はプリアン
プ８から導入部１１を介してきた数100mVオー
ダの信号を映像信号に変換するものである。さら
に、Ｘ３はNTSCエンコーダが構成されるもので
プロセス回路Ｘ２からの映像信号をCRT１３で
モニタ可能な信号とするものである。
前記CCU１０は第２図に示すように光学撮像系
Ｘと超音波撮像系Ｙとから構成されている。な
お、Ｚ内に示すものは第１図に示す先端部容器１
に組み込まれているものである。ビデオクロツク
ジエネレータ１２は両系Ｘ，Ｙへ水平同期信号
（Hsync）および垂直同期信号（Vsync）を供給
している。先ず光学撮像系Ｘの構成について説明
する。撮像素子ドライバＸ１はビデオクロツクジ
エネレータ１２からの水平および垂直同期信号を
受け、固体撮像素子７の水平および垂直の走査を
行なうものである。プロセス回路Ｘ２はプリアン
プ８から導入部１１を介してきた数100mVオー
ダの信号を映像信号に変換するものである。さら
に、Ｘ３はNTSCエンコーダが構成されるもので
プロセス回路Ｘ２からの映像信号をCRT１３で
モニタ可能な信号とするものである。
次に超音波撮像系Ｙの構成について説明する。
タイミング回路Ｙ１はビデオクロツクジエネレー
タ１２からの水平および垂直同期信号を受け、前
記光学像系における水平走査信号の非映像信号期
間に超音波発振指令パルスを出力するものであ
る。超音波ドライバ回路Ｙ２は超音波発振指令パ
ルスにより超音波スキヤナ２の超音波発振素子を
時系列で順次10MHzの励起パルスにより発振させ
るものである。映像化回路Ｙ３は、アンプＹ４か
らの位置情報と反射波輝度とからなる被検査体５
からの反射信号を２次元表示可能とする処理を行
ない、後述するスキヤンコンバータＹ５に所定の
フオーマツトで書込み可能とするものである。ス
キヤンコンバータＹ５はCRT１３に表示可能な
モードで走査変換された信号を記録読出し可能と
するものであり、Ｙ６はNTSCエンコーダにより
読出された信号をCRT１３に表示可能な信号と
するものである。そしてCRT１３は光学像系Ｘ
および超音波系Ｙからの各情報を表示するもので
ある。
タイミング回路Ｙ１はビデオクロツクジエネレー
タ１２からの水平および垂直同期信号を受け、前
記光学像系における水平走査信号の非映像信号期
間に超音波発振指令パルスを出力するものであ
る。超音波ドライバ回路Ｙ２は超音波発振指令パ
ルスにより超音波スキヤナ２の超音波発振素子を
時系列で順次10MHzの励起パルスにより発振させ
るものである。映像化回路Ｙ３は、アンプＹ４か
らの位置情報と反射波輝度とからなる被検査体５
からの反射信号を２次元表示可能とする処理を行
ない、後述するスキヤンコンバータＹ５に所定の
フオーマツトで書込み可能とするものである。ス
キヤンコンバータＹ５はCRT１３に表示可能な
モードで走査変換された信号を記録読出し可能と
するものであり、Ｙ６はNTSCエンコーダにより
読出された信号をCRT１３に表示可能な信号と
するものである。そしてCRT１３は光学像系Ｘ
および超音波系Ｙからの各情報を表示するもので
ある。
次に本装置の動作、特に超音波の放出タイミン
グについて説明する。第３図ａ，ｂは超音波の放
出タイミングを説明するための波形図である。そ
こで第２図に示す本装置の電源が投入されると、
ビデオクロツクジエネレータ１２から両系統Ｘ，
Ｙへ水平および垂直同期信号が出力される。そし
て、固体撮像素子７により撮像された被検査体５
の映像信号を含んだ水平走査信号が光学撮像系Ｘ
に流れる。第３図ａにおけるVDはこの水平走査
信号の波形を示している。この水平走査信号VD
は周期Ｈ＝63.5μSでくりかえして発生し、このう
ち53μSが映像化信号Ｅ、残りの時間約10μSが非
映像信号として利用される。第３図ｂは非映像信
号の拡大波形図である。この非映像信号は第３図
ｂに示すように水平同期信号HS、フロントポー
チFPおよびバツクポーチBPからなつている。こ
こでフロントポーチFPおよび水平同期信号HSの
時間内にスキヤンコンバータＹ５のプログラム準
備、送信コンデンサの充電等の準備が行なわれ
る。そこで、超音波発振素子からの超音波MWの
発振はこのバツクポーチBPにおいて行なわれる。
具体的に説明すると、タイミング回路Ｙ１は、ビ
デオクロツクジエネレータ１２からの水平および
垂直同期信号を受けると、水平同期信号に基づき
2H＝127μSの周期でもつて超音波発振指令パル
スを超音波ドライバ回路Ｙ２へ出力する。これに
よつて超音波スキヤナ２の超音波発振素子は順次
2Hの周期でもつて超音波を発振することになる。
ここで超音波MWの発振周期を2Hと設定したの
は次のような理由による。すなわち、例えば生体
内における音波の伝播時間を13.07μS／cmとし、
被検査体５の断層５cmの深さの情報を得る場合に
は、音波の往復伝播距離が10cmとなるのでその伝
播時間には約130μSの時間を要するためである。
超音波MWは発振周波数10MHzオーダのものであ
り、この超音波の被検査体５からの反射波
MW′を超音波発振子が検出することになる。そ
して検出された反射波MW′はアンプＹ４により
増幅され、さらに映像化回路Ｙ３、スキヤンコン
バータＹ５およびNTSCエンコーダＹ６を介して
CRT１３へ送られる。一方、光学像系Ｘにおけ
るプロセス回路Ｘ２およびNTSCエンコーダＸ３
により処理された映像信号がCRT１３へ送られ
る。この結果、CRT１３は、光学像系Ｘおよび
超音波系Ｙにより光学像および超音波断層像等を
表示する。
グについて説明する。第３図ａ，ｂは超音波の放
出タイミングを説明するための波形図である。そ
こで第２図に示す本装置の電源が投入されると、
ビデオクロツクジエネレータ１２から両系統Ｘ，
Ｙへ水平および垂直同期信号が出力される。そし
て、固体撮像素子７により撮像された被検査体５
の映像信号を含んだ水平走査信号が光学撮像系Ｘ
に流れる。第３図ａにおけるVDはこの水平走査
信号の波形を示している。この水平走査信号VD
は周期Ｈ＝63.5μSでくりかえして発生し、このう
ち53μSが映像化信号Ｅ、残りの時間約10μSが非
映像信号として利用される。第３図ｂは非映像信
号の拡大波形図である。この非映像信号は第３図
ｂに示すように水平同期信号HS、フロントポー
チFPおよびバツクポーチBPからなつている。こ
こでフロントポーチFPおよび水平同期信号HSの
時間内にスキヤンコンバータＹ５のプログラム準
備、送信コンデンサの充電等の準備が行なわれ
る。そこで、超音波発振素子からの超音波MWの
発振はこのバツクポーチBPにおいて行なわれる。
具体的に説明すると、タイミング回路Ｙ１は、ビ
デオクロツクジエネレータ１２からの水平および
垂直同期信号を受けると、水平同期信号に基づき
2H＝127μSの周期でもつて超音波発振指令パル
スを超音波ドライバ回路Ｙ２へ出力する。これに
よつて超音波スキヤナ２の超音波発振素子は順次
2Hの周期でもつて超音波を発振することになる。
ここで超音波MWの発振周期を2Hと設定したの
は次のような理由による。すなわち、例えば生体
内における音波の伝播時間を13.07μS／cmとし、
被検査体５の断層５cmの深さの情報を得る場合に
は、音波の往復伝播距離が10cmとなるのでその伝
播時間には約130μSの時間を要するためである。
超音波MWは発振周波数10MHzオーダのものであ
り、この超音波の被検査体５からの反射波
MW′を超音波発振子が検出することになる。そ
して検出された反射波MW′はアンプＹ４により
増幅され、さらに映像化回路Ｙ３、スキヤンコン
バータＹ５およびNTSCエンコーダＹ６を介して
CRT１３へ送られる。一方、光学像系Ｘにおけ
るプロセス回路Ｘ２およびNTSCエンコーダＸ３
により処理された映像信号がCRT１３へ送られ
る。この結果、CRT１３は、光学像系Ｘおよび
超音波系Ｙにより光学像および超音波断層像等を
表示する。
このように本装置においては、超音波撮像系Ｙ
における超音波発振素子からの超音波の発生タイ
ミングを光学撮像系Ｘにおけるビデオ信号を構成
する水平走査信号の非映像信号の期間すなわちバ
ツクポーチ部に同期させて行なうので、両撮像系
Ｘ，Ｙを同時に使用したとしても超音波のパルス
発振によるノイズによつて光学撮像系Ｘにおける
光像画面の画質劣化を起こす恐れはない。これに
より両撮像系Ｘ，Ｙから多くの情報が得ることが
でき、診療あるいは検査等に対して十分その目的
を達成することができる。
における超音波発振素子からの超音波の発生タイ
ミングを光学撮像系Ｘにおけるビデオ信号を構成
する水平走査信号の非映像信号の期間すなわちバ
ツクポーチ部に同期させて行なうので、両撮像系
Ｘ，Ｙを同時に使用したとしても超音波のパルス
発振によるノイズによつて光学撮像系Ｘにおける
光像画面の画質劣化を起こす恐れはない。これに
より両撮像系Ｘ，Ｙから多くの情報が得ることが
でき、診療あるいは検査等に対して十分その目的
を達成することができる。
以上説明したように、本発明によれば超音波撮
像系の超音波を光学撮像系における水平走査信号
の水平ブランキング期間に発生させるようにした
ので、光学撮像系と超音波撮像系との両機能を併
用しても両機能間に干渉が発生せず多くの情報を
同時的に得ることのできる内視鏡撮像装置を提供
できる。
像系の超音波を光学撮像系における水平走査信号
の水平ブランキング期間に発生させるようにした
ので、光学撮像系と超音波撮像系との両機能を併
用しても両機能間に干渉が発生せず多くの情報を
同時的に得ることのできる内視鏡撮像装置を提供
できる。
第１図は本発明に係る内視鏡撮像装置における
先端部の構成図、第２図は本発明に係る内視鏡撮
像装置の一実施例を示す全体ブロツク構成図、第
３図ａ，ｂは同実施例の動作を説明するための波
形図である。 １……先端部容器、２……超音波スキヤナ、３
……固体撮像部、４……光源用フアイバー、５…
…被検査体、６……レンズ、７……固体撮像素
子、８……プリアンプ、９……シールドケース、
１０……カメラコントロールユニツト、１１……
導入部、１２……ビデオクロツクジエネレータ、
１３……CRT、Ｘ……光学撮像系、Ｙ……超音
波撮像系、Ｘ１……撮像素子ドライバ、Ｘ２……
プロセス回路、Ｘ３……NTSCエンコーダ、Ｙ１
……タイミング回路、Ｙ２……超音波ドライバ回
路、Ｙ３……映像化回路、Ｙ４……アンプ、Ｙ５
……スキヤンコンバータ、Ｙ６……NTSCエンコ
ーダ。
先端部の構成図、第２図は本発明に係る内視鏡撮
像装置の一実施例を示す全体ブロツク構成図、第
３図ａ，ｂは同実施例の動作を説明するための波
形図である。 １……先端部容器、２……超音波スキヤナ、３
……固体撮像部、４……光源用フアイバー、５…
…被検査体、６……レンズ、７……固体撮像素
子、８……プリアンプ、９……シールドケース、
１０……カメラコントロールユニツト、１１……
導入部、１２……ビデオクロツクジエネレータ、
１３……CRT、Ｘ……光学撮像系、Ｙ……超音
波撮像系、Ｘ１……撮像素子ドライバ、Ｘ２……
プロセス回路、Ｘ３……NTSCエンコーダ、Ｙ１
……タイミング回路、Ｙ２……超音波ドライバ回
路、Ｙ３……映像化回路、Ｙ４……アンプ、Ｙ５
……スキヤンコンバータ、Ｙ６……NTSCエンコ
ーダ。
Claims (1)
- １ 被検査体内部に挿入された固体撮像素子およ
び超音波発振素子が組み込まれた先端容器と、前
記固体撮像素子より得られる電気信号を映像信号
に変換し前記被検査体内部表面を光学像として撮
像する光学撮像系と、前記超音波発振素子より得
られるエコー信号を映像信号に変換し前記被検査
体断層部を超音波像として撮像する超音波撮像系
とを具備し、前記超音波発振素子は前記光学撮像
系の映像信号に含まれる水平走査期間内の非映像
信号部分に同期して駆動されることを特徴とする
内視鏡撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57214225A JPS59104618A (ja) | 1982-12-07 | 1982-12-07 | 内視鏡撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57214225A JPS59104618A (ja) | 1982-12-07 | 1982-12-07 | 内視鏡撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59104618A JPS59104618A (ja) | 1984-06-16 |
| JPH0425521B2 true JPH0425521B2 (ja) | 1992-05-01 |
Family
ID=16652268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57214225A Granted JPS59104618A (ja) | 1982-12-07 | 1982-12-07 | 内視鏡撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59104618A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2583884B2 (ja) * | 1987-04-21 | 1997-02-19 | オリンパス光学工業株式会社 | 内視鏡装置 |
| JP2672538B2 (ja) * | 1987-12-24 | 1997-11-05 | オリンパス光学工業株式会社 | 内視鏡診断装置 |
| JP2556508B2 (ja) * | 1987-04-22 | 1996-11-20 | オリンパス光学工業株式会社 | 内視鏡装置 |
| JPH01223940A (ja) * | 1988-03-03 | 1989-09-07 | Olympus Optical Co Ltd | 内視鏡診断装置 |
-
1982
- 1982-12-07 JP JP57214225A patent/JPS59104618A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59104618A (ja) | 1984-06-16 |
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