JPH1132982A - 電子内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子内視鏡装置の挿入部の信号線数を削減し
その細径化を図る。 【解決手段】 固体撮像素子を備えた電子内視鏡装置に
おいて、複数の画素を有し各画素毎に入射した光を光電
変換する光電変換部と、この光電変換部から撮像信号を
読み出すための転送部とを備えた固体撮像素子に、この
転送部を駆動するための駆動信号を発生させる駆動信号
発生部、この撮像信号を処理する信号処理部、前記撮像
信号に基づいて搬送波を変調し無線送信する無線送信
部、およびこの固体撮像素子に電力を供給する電力供給
部のうちいずれか１つ、またはこれらの任意の組合せを
さらに同一チップに集積化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は固体撮像素子を用い
た電子内視鏡装置に係り、特に内視鏡スコープ部と内視
鏡本体部との接続信号線数を低減し、内視鏡スコープ部
を細径化した電子内視鏡装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子内視鏡装置は、例えば図１１に外観
図を示すように、スコープ部４０１と、これにユニバー
サルコードで接続された本体部（プロセッサ部とも呼ば
れる）４０５と、モニタ部４０６とを備えて構成されて
いる。スコープ部４０１は、操作者が手持ち操作を行う
操作部４０８と、操作部４０８から伸延する可撓性長尺
の導中部４０２と、導中部４０２に接続され操作部４０
８のアングル操作により任意の方向へ屈曲可能なアング
ル部４０３と、アングル部４０３に接続された先端硬性
部４０４とを備えている。

【０００３】本体部４０５には、キセノンランプ等の光
源を内蔵し、本体部とコネクタで接続されたユニバーサ
ルコードから操作部４０８、導中部４０２を経て先端硬
性部４０４まで伸延する光ファイバ束により導光された
照明光は、先端硬性部前面に設けられた照明窓より被検
体の体腔内を照明できるようになっている。こうして照
明された被検体内の反射光は、先端硬性部４０４の観察
窓を通じて、その内部に設けられたＣＣＤなどの固体撮
像素子に取り込まれ、撮像信号に変換される。

【０００４】この撮像信号は、ＣＣＤから導中部、操作
部、ユニバーサルコードを経て本体部４０５に接続さ
れ、本体部４０５内で各種の信号処理を行ってモニタ部
４０６へ表示される画像信号が形成されるとともに、図
示されない記録装置への記録信号となる。

【０００５】図１２は、従来の電子内視鏡装置の要部回
路構成を示すブロック図である。ＣＣＤ駆動パルスを発
生する駆動信号発生部５１１は、例えば、発振回路５１
３、水平タイミング発生回路５１７、垂直タイミング発
生回路５１５、水平系駆動回路５２１、及び垂直系駆動
回路５１９を備えている。そして、垂直系駆動回路５１
９は４相の垂直駆動パルスφＶ１〜φＶ４、水平系駆動
回路５２１は２相の水平駆動パルスφＨ１、φＨ２およ
びリセットパルスＲＳをそれぞれＣＣＤ５０１へ出力す
るようになっている。

【０００６】ＣＣＤ５０１は、各画素毎の光の強度を複
数のフォトダイオード２３によりそれぞれ電荷量に変換
し、各列のフォトダイオード２３から垂直転送回路２５
により垂直方向に水平転送回路２７まで電荷を転送し、
水平転送回路２７により電荷を読出アンプ２９まで水平
方向に転送し、電荷に応じた電圧を読出アンプ２９から
撮像信号ＯＳとして信号処理部５３１へ出力する構成と
なっている。

【０００７】信号処理部５３１では、ＣＣＤ５０１から
の撮像信号ＯＳを相関二重サンプリング回路（Ｃｏｒｒ
ｅｌａｔｅｄ Ｄｏｕｂｌｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ、以
下、ＣＤＳと略す）５３３により雑音低減処理を行った
後、Ａ／Ｄ変換器５３５によりアナログ／ディジタル変
換し、色分離回路（色復調回路とも呼ばれる）５３７に
よりＣＣＤ表面に設けられた色フィルタに応じた色信号
分離処理がされ、モニタ装置へＲＧＢ信号が出力され
る。モニタ装置の種類によっては、エンコーダによりＮ
ＴＳＣカラー信号が出力されることもある。

【０００８】なお、図１２のＣＣＤのＯＦＤ端子は、オ
ーバーフロードレイン端子と呼ばれるもので、飽和露光
量の状態のフォトダイオード電荷を排出する電位を制御
するものである。そして、ＣＣＤに接続される信号線お
よび電源線（含むＧＮＤ）の総和は、図１２の例では、
１１本となっている。

【０００９】また内視鏡装置には、先端硬性部の前方の
画像を観察可能な直視内視鏡装置と、先端硬性部の側方
の画像を観察可能な側視内視鏡とがあり、それぞれの用
途に応じたスコープ部を本体部に接続して使用すること
ができるようになっている。

【００１０】直視内視鏡装置は、前方に設けられた観察
窓により直接挿入方向を観察できるので挿入性に優れ、
また平面部を直視して観察するのに都合が良いが、病変
が多いと言われる胃角後壁など観察が困難な部位が存在
する。

【００１１】側視内視鏡装置は、胃角後壁などの部位を
観察したり、主管腔部から分岐する側管腔部に処置を施
すには都合がよいが、直接挿入方向を観察できないので
挿入性が悪く、また平面部を直視する用途には適さな
い。

【００１２】このような直視内視鏡装置および側視内視
鏡装置のそれぞれの欠点を補うとともに双方の利点を兼
ね備えた直視側視両用内視鏡装置も実用化され始めてい
る。

【００１３】この直視・側視両用内視鏡装置は、１つの
スコープ部の先端硬性部の前面と側面にそれぞれ観察窓
を設け、それぞれの観察窓から取り込まれた画像を切り
換えていずれか一方の画像を表示することができるよう
に成っている。

【００１４】このような従来の電子内視鏡装置に用いら
れるＣＣＤは、例えば、プロセスの安定度や歩留まりの
点からＮ−ＭＯＳプロセスまたはＰ−ＭＯＳプロセスが
用いられ、上記の光電変換部としての複数のフォトダイ
オードと、複数の垂直転送回路と、水平転送回路と、読
出アンプとを一つのチップに集積化していた。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の電子内視鏡装置に用いられるＣＣＤは、Ｎ−ＭＯＳプ
ロセスまたはＰ−ＭＯＳプロセスを用いていたので、Ｃ
ＣＤ駆動回路、信号処理回路等をＣＣＤと同一のチップ
に集積化することはできず、これらの回路を本体部に設
け、スコープ先端硬性部内のＣＣＤとこれらの回路を多
数の信号線ににより接続していた。

【００１６】このため、スコープ操作部とスコープ先端
硬性部との間の導中部およびアングル部内に多数の信号
線を収容するので、内視鏡スコープの挿入部の直径を細
くすることができず、被検体の負担を低減することが困
難であるという問題点があった。

【００１７】一方、上記のＣＣＤ駆動回路、信号処理回
路等をフレキシブルプリント基板、３次元基板等によ
り、先端硬性部等に実装しようとすると、先端硬性部自
体の径が大きくなり、細径化を図るという内視鏡分野特
有の主目的の一つを達成することが難しくなる。

【００１８】また、従来の内視鏡装置においては、ＣＣ
Ｄ読出信号線とともに多数のＣＣＤ駆動信号線が並行し
て伸延していたので、信号間相互干渉を低減するためシ
ールド線等を用いることも信号線束の断面積を縮小し、
スコープ導中部を細径化する障害となっていた。

【００１９】以上の問題点に鑑み、本発明の目的は、ス
コープ挿入部の信号線の数を削減することにより、スコ
ープ挿入部を細径化し、被検体の負担を低減した電子内
視鏡装置を提供することである。

【００２０】また本発明の目的は、スコープ挿入部の信
号線の数を削減することにより、断線等の信号線の故障
を低減し、信頼性の高い電子内視鏡装置を提供すること
である。

【００２１】また本発明の目的は、複数の異なる視野の
画像を同一の表示装置に同時に表示し、観察性、操作性
に優れた電子内視鏡装置を提供することである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次の構成を有する。

【００２３】すなわち請求項１記載の発明は、固体撮像
素子により撮影した被検体の画像を表示装置に表示する
電子内視鏡装置において、前記固体撮像素子は、複数の
画素を有し各画素毎に入射した光を光電変換する光電変
換部と、この光電変換部から撮像信号を読み出すための
転送部と、を備えるとともに、前記転送部を駆動するた
めの駆動信号を発生させる駆動信号発生部、前記撮像信
号を処理する信号処理部、前記撮像信号に基づいて搬送
波を変調し無線送信する無線送信部、およびこの固体撮
像素子に電力を供給する電力供給部のうちいずれか１
つ、またはこれらの任意の組合せを１チップに集積化し
たことを要旨とする。

【００２４】また、前記固体撮像素子は、ＣＭＯＳ（Ｃ
ｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ＭＯＳ，相補形ＭＯＳ）プ
ロセスにより製造されることができる。

【００２５】また、請求項３記載の発明は、互いに視野
の異なる複数の固体撮像素子をスコープ部に備えた電子
内視鏡装置において、前記複数の固体撮像素子から得ら
れたそれぞれの画像を同一の表示装置に同時に表示する
ことを要旨とする。

【００２６】また、請求項４記載の発明は、スコープ部
に複数の固体撮像素子を備えた電子内視鏡装置におい
て、前記複数の固体撮像素子を並列接続して信号を供給
する第１の信号線群と、前記複数の固体撮像素子を切り
換えていずれか一つの固体撮像素子に接続する第２の信
号線群と、を備えたことを要旨とする。

【００２７】また、本発明において、前記第１の信号線
群は、垂直系駆動信号線および電源系信号線を含み、前
記第２の信号線群は、水平系駆動信号線および撮像信号
を含み、同一の水平期間内に複数の固体撮像素子から得
られた撮像信号を切り換えて同一の表示装置に表示する
ことができる。

【００２８】また、本発明において、前記複数の固体撮
像素子から得られたそれぞれの画像を同一の表示装置に
おける主画面及びその主画面より表示領域の小さい副画
面を含む分割画面によって表示することができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】次に図面を参照して、本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図１（ａ）は、本発明に係
る電子内視鏡装置の第１実施形態に用いられる固体撮像
素子としてのＣＣＤチップのレイアウト図、同図（ｂ）
は、第１実施形態の電子内視鏡装置の概略ブロック図、
同図（ｃ）は、同ＣＣＤチップ内の回路構成を示すブロ
ック図である。

【００３０】図１（ｂ）に示すように、電子内視鏡装置
１は、スコープ部３と、本体部５と、モニタ部７とを備
えて構成されている。スコープ部３には、その先端部に
ＣＣＤチップ９が搭載されている。本体部５には、ＣＣ
Ｄチップ９からの撮像信号を処理し、モニタ装置７にＲ
ＧＢ信号を出力する信号処理部１１、ＣＣＤチップ９に
電源を供給する電源部１３、照明用光源１５を備えてい
る。

【００３１】図１（ａ）、（ｃ）に示すようにＣＣＤチ
ップ９には、ＣＭＯＳプロセスを利用して、従来のＣＣ
Ｄチップと同等の画像エリヤ２１に加えて、駆動信号発
生部３１が集積化されている。

【００３２】画像エリア２１は、例えば、５００行×５
００列＝２５万画素の各画素毎に設けられ画素毎の光の
強度を電荷量に変換する光電変換部としての複数のフォ
トダイオード２３と、各列のフォトダイオードから垂直
方向に水平転送回路２７まで電荷を転送する複数の垂直
転送回路２５と、各垂直転送回路２５から転送された電
荷を読出アンプ２９まで水平方向に転送する水平転送回
路２７と、水平転送回路２７から転送された電荷量に応
じてＣＣＤチップ９の外部へ撮像信号ＯＳを出力する読
出アンプ２９とを備えている。

【００３３】駆動信号発生部３１は、水平タイミング発
生回路３５、垂直タイミング発生回路３７および駆動回
路３９を備え、本体部から入力されるクロックに基づい
て、それぞれ垂直タイミング発生回路３７、水平タイミ
ング発生回路３５により、４相の垂直駆動パルスφＶ１
〜φＶ４、２相の水平駆動パルスおよびリセットパルス
ＲＳを発生し、駆動回路３９により所要の駆動電力まで
増幅して、画像エリヤ２１に供給する。

【００３４】本実施の形態においては、ＣＣＤチップに
駆動信号発生部を集積化したので、ＣＣＤチップに入出
力すべき信号線は、クロック、撮像信号ＯＳ、ＯＦＤ、
ＶＤＤ、ＧＮＤの合計５本となり、例えば従来の信号線
数１１本の１／２以下に減少させることができた。

【００３５】図２（ａ）は、本発明に係る電子内視鏡装
置の第２実施形態に用いられる固体撮像素子としてのＣ
ＣＤチップのレイアウト図、同図（ｂ）は、第２実施形
態の電子内視鏡装置の概略ブロック図、同図（ｃ）は、
同ＣＣＤチップ内の回路構成を示すブロック図である。

【００３６】図２（ｂ）に示すように、電子内視鏡装置
４１は、スコープ部４３と、本体部４５と、モニタ部７
とを備えて構成されている。スコープ部４３には、その
先端部にＣＣＤチップ４９が搭載されている。本体部４
５には、ＣＣＤチップ４９からの無線信号を受信してモ
ニタ装置７にＲＧＢ信号を出力する受信回路４７および
照明用光源１５を備えている。

【００３７】図２（ａ）、（ｃ）に示すようにＣＣＤチ
ップ４９には、ＣＭＯＳプロセスを利用して、第１実施
形態と同等の画像エリヤ２１に加えて、駆動信号発生部
５１、電源部６１、信号処理部７１、無線送信回路８１
が集積化されている。

【００３８】駆動信号発生部５１は、発振回路５３、水
平・垂直タイミング発生回路５５および駆動回路５７を
備え、４相の垂直駆動パルスφＶ１〜φＶ４、２相の水
平駆動パルスφＨ１、φＨ２およびリセットパルスＲＳ
を発生し、画像エリヤ２１に供給すると共に、後述され
る信号処理部７１からのＯＦＤ信号をインピーダンス変
換して画像エリア２１に供給する。

【００３９】信号処理部７１は、例えば、ＣＤＳ７３、
Ａ／Ｄ変換器７５、測光回路７７、色分離回路７９を含
み、画像エリヤ２１から得られる撮像信号ＯＳに対し
て、順次、相関二重サンプリングによる雑音低減処理、
アナログ／ディジタル変換処理、ＣＣＤ表面に設けられ
た色フィルタに応じた色信号分離処理が行われ、ディジ
タル化されたＲＧＢ信号が得られる。

【００４０】また測光回路７７は、Ａ／Ｄ変換器７５の
出力に基づいて、画像エリア２１で撮像された画像の明
るさを判定し、この画像の明るさに応じて適正な電荷蓄
積時間となるように制御する電子シャッター制御信号を
重畳したＯＦＤ信号を生成し、駆動回路５７を経由して
画像エリア２１へ供給する。

【００４１】無線送信回路８１は、信号処理部７１から
出力されるＲＧＢ信号を直列変換し、この信号により搬
送波をＦＭ変調して本体部４５へ無線送信する。

【００４２】電源部６１は、例えば、太陽電池による電
圧発生部（図示せず）と、この電圧発生部で発生された
電圧を所望の電圧に変換するチャージポンプ電圧コンバ
ータ部（図示せず）とを備えていて、画像エリア２１に
ＶＤＤおよびＶＯＦＤを供給するとともに、駆動信号発
生部５１、信号処理部７１、無線送信回路８１へ電力を
供給するものである。チャージポンプ電圧コンバータ
は、インダクタを不要とすることができ、半導体チップ
集積化に適した電圧コンバータである。

【００４３】チャージポンプ電圧コンバータに用いる静
電容量がチップ内の静電容量で不足であれば、外付コン
デンサを用いても良いが、画像エリア２１がＣＣＤタイ
プで構成されていること、およびこのチップに集積化さ
れる画像エリア以外の回路部もＣＭＯＳ構造とされてい
るので、その消費電力は小さく、外付けコンデンサは小
容量の小型のもので間に合う。

【００４４】なお、照明用光ファイバ束の極一部を分岐
させて、この電源部６１の太陽電池による電圧発生部を
照明することにより、被検体の画像の状態によらず、常
に安定な電力供給を行うことができる。

【００４５】以上説明したように、本実施の形態におい
ては、ＣＣＤチップ４９に駆動信号発生部５１、電源部
６１、信号処理部７１、無線送信回路８１を集積化した
ので、本体部からＣＣＤチップ４９に入出力すべき信号
線は不要となる。これにより、挿入部の細径化を実現す
ると共に、アングル操作によるケーブルの劣化及び断線
を防ぐことができる。

【００４６】なお、以上の実施形態において、ＣＣＤに
よる垂直転送回路、水平転送回路の各駆動信号は、それ
ぞれ、４相クロック、２相クロックとしたが、これに限
定されず、単相、２相、３相、４相等の任意の相数のク
ロックを用いる構成としても良い。

【００４７】また、固体撮像素子はＣＣＤ電荷転送型を
例に説明したが、固体撮像素子の各画素の走査方式とし
て、電荷転送形以外に、各画素にスイッチ手段を設け、
スイッチ手段をＸアドレスとＹアドレスで選択的にＯＮ
し、その画素値を読み出すようなＸＹアドレス選択型を
用いることもできる。

【００４８】また、無線送信回路の変調方式は、ＡＭ変
調、ＦＭ変調、位相変調、ディジタル多値変調等のいず
れの変調方式を用いても良く、変調信号もＲＧＢ信号に
限らず、ＮＴＳＣ信号、ＰＡＬ信号等でも良い。

【００４９】また、図示しなかったが固体撮像素子に無
線受信回路を設けて、本体部からの無線送信により、例
えばＯＦＤ信号の制御等固体撮像素子の制御を行っても
よい。

【００５０】さらにＣＭＯＳ回路は、いうまでもなくｐ
チャンネルＭＯＳ電界効果トランジスタとｎチャンネル
ＭＯＳ電界効果トランジスタとを同一半導体基板上に形
成するので、半導体基板中にｎ形領域の部分とｐ形領域
の部分とをつくらねばならない。この方法は３通りあ
り、ｎ形基板中にｐ形領域を作るｐウエル方式、ｐ形基
板中にｎ形領域を作るｎウエル方式、および真性状態に
近い半導体基板上にそれぞれｎ形領域とｐ形領域とを作
るダブルウエル方式のいずれを固体撮像素子の製造プロ
セスとして用いても良い。

【００５１】次に、本発明の複数の異なる視野を有する
電子内視鏡装置の実施の形態について、詳細に説明す
る。

【００５２】図３は、本発明に係る第３の実施形態を示
す直視側視両用内視鏡装置の概略構成図である。同図に
示すように、電子内視鏡装置１０１は、スコープ部１０
３と、本体部１０５と、モニタ装置１０７とを備えて構
成されている。

【００５３】スコープ部１０３の先端部には、直視用光
学レンズ系１１１と、側視用光学レンズ系１１３と、直
視用ＣＣＤ（以下、ＣＣＤａと略す）１１５と、側視用
ＣＣＤ（以下、ＣＣＤｂと略す）１１７と、ＣＣＤａ１
１５またはＣＣＤｂ１１７を切り替えて本体部に接続す
る切替器１１９とを備えている。

【００５４】本体部１０５には、信号処理部１２１と、
駆動信号発生部１２３と、照明用光源部１２５と、図示
されない送気・送水系、吸引系等が備えられている。

【００５５】図４は、図３の電子内視鏡装置１０１の信
号系を説明する詳細ブロック図であり、図３の構成要素
と同じ構成要素には、同じ符号が付与してある。

【００５６】図４において、スコープ部１０３には、ス
コープ部から信号処理部１２１へ向かう信号の切替器１
１９ａと、駆動信号発生部１２３からスコープ部１０３
へ向かう信号の切替器１１９ｂとが設けられ、ともに駆
動信号発生部１２３から与えられる同一の切替信号によ
り信号の切替を行うようになっている。

【００５７】切替器１１９ａは、ＣＣＤａ１１５からの
撮像信号ＯＳａと、ＣＣＤｂ１１７からの撮像信号ＯＳ
ｂとを切り替えて、１本の撮像信号ＯＳとして信号処理
部１２１のＣＤＳ１３１へ出力する。

【００５８】切替器１１９ｂは、駆動信号発生部１２３
から出力されるＣＣＤ駆動信号のうち、水平系駆動信号
φＨを切替信号の指示に従って、ＣＣＤａへφＨａとし
て接続するかまたはＣＣＤｂへφＨｂとして接続するか
を切り替える。

【００５９】この水平系駆動信号線φＨは、ＣＣＤの水
平転送回路の相数に等しい本数に加えてリセットＲＳが
必要であり、図１２に記載のＣＣＤ５０１を利用すると
すれば、φＨ１、φＨ２およびＲＳの３本が必要であ
る。

【００６０】また、垂直系駆動信号φＶは、ＣＣＤａ１
１５およびＣＣＤｂ１１７に並列に供給されていて、図
１２に記載のＣＣＤ５０１を利用するとすれば、φＶ１
〜φＶ４の４本が必要である。

【００６１】このように、本実施の形態では、スコープ
部に切替器を設け、撮像信号および水平系駆動信号を多
重化することにより、スコープ部の固体撮像素子搭載部
と本体部とを接続する信号線数を減少させることがで
き、スコープ挿入部の細径化を図ることができる。

【００６２】再び図４を参照して、信号処理部１２１の
構成を説明する。信号処理部１２１は、切替器１１９ａ
から得られた撮像信号ＯＳが入力され雑音が低減された
信号を出力するＣＤＳ（相関二重サンプリング回路）１
３１と、撮像信号からＲＧＢ信号に色分離を行う色分離
回路１３３と、Ａ／Ｄ変換器１３５と、患者情報レジス
タ１４３と、キャラクタジェネレータ１４５と、画像枠
発生器１４７と、切替器１３７、１４９と、画像メモリ
１４１と、読出タイミング回路１３９と、書込タイミン
グ回路１５１とを備えている。

【００６３】患者情報は、図示されない入力装置または
媒体読取装置から人手入力または媒体読み取りにより患
者情報レジスタ１４３に入力される情報であり、受診
科、患者ＩＤコード、患者氏名、年齢、性別、検査日等
のフィールドを持つレコードである。

【００６４】文字フォントを記憶するキャラクタジェネ
レータ１４５は、患者情報レジスタから与えられる患者
情報の文字コードに対応するドットパターンを読み出し
て、切替器１４９、１３７を介して画像メモリの書込デ
ータを与えることが出来るようになっている。

【００６５】また画像枠発生器１４７は、モニタ装置１
０７に表示される画像を識別するための画像枠を発生す
るもので、切替器１４９、１３７を介して画像メモリ１
４１へ書込データを供給することができる。この画像枠
は、直視像または側視像を識別するため、直視像と側視
像で異なる色の画像枠としたり、異なる形状または模様
を有する画像枠としたりすることができるように、カラ
ージェネレータまたはパターンジェネレータを内蔵して
いる。

【００６６】画像メモリ１４１は、書込と読出が同時に
行える２ポートメモリであり、書込タイミング回路が発
生する書込アドレスと書込信号により、Ａ／Ｄ変換器１
３５から出力される直視像または側視像、切替器１４９
から与えられる患者情報または画像枠を書き込むことが
出来るようになっている。

【００６７】また画像メモリ１４１は、読出タイミング
回路１３９が発生する読出アドレス信号によりモニタ装
置１０７へ出力すべき画像信号を読出し、直視像、側視
像、患者情報、フリーズ像およびこれらの組合せをモニ
タ装置１０７の画面に表示することができるようになっ
ている。

【００６８】図５は、図３、図４に示した電子内視鏡装
置の表示動作を説明するタイムチャートである。図５に
おいて、モニタ装置の水平走査信号（ａ）と同じ周期で
あるがデューティ比が５０％の切替信号（ｂ）が駆動信
号発生部１２３により生成される。切替信号（ｂ）がＨ
の期間をＣＣＤａの読出期間とすると、この期間にＣＣ
Ｄａに対して水平駆動信号φＨａ（ｃ）が供給され、切
替信号（ｂ）がＬの期間にＣＣＤｂに対して水平駆動信
号φＨｂ（ｅ）が供給される。

【００６９】これによって、切替信号（ｂ）がＨの期間
にＣＣＤａから撮像信号ＯＳａ（ｄ）が出力され、切替
信号（ｂ）がＬの期間にＣＣＤｂから撮像信号ＯＳｂ
（ｆ）が出力される。撮像信号ＯＳａ（ｄ）および撮像
信号ＯＳｂ（ｆ）は切替器により切り替えられて１本の
撮像信号ＯＳ（ｇ）となって、スコープ部から信号処理
部へ出力される。

【００７０】信号処理部は、この撮像信号ＯＳ（ｇ）に
基づいて、例えばモニタ装置の画面の左半分（期間Ｔ
１）に直視像、右半分（期間Ｔ２）に側視像を表示する
ことができる。なお、それぞれのＣＣＤの有効画素のぼ
ぼ全数を使用する場合には、水平駆動信号φＨは、通常
の水平駆動信号の２倍のレートとし、ＣＣＤの有効画素
の一部を使用する切り出しＣＣＤの場合には、その利用
する水平画素数は、画像の水平画素数の約半分の画素数
とすることに注意を要する。

【００７１】図６は、モニタ装置に表示される直視像お
よび側視像の第１の画面構成例を示すものである。図６
（ａ）は、直視像と側視像とを同時に表示する際に、直
視像２０１を画面左側に大きく表示し、側視像２０３を
画面右下に小さく表示した例を示している。なお、直視
像２０１をフリーズさせとき、直視像のリアルタイム画
像であるフリーズ時リアル像２０５を画面右上に表示
し、常に内視鏡先端部の状況を見えるようにして誤操作
等を防止できるようになっている。

【００７２】図６（ｂ）は、直視像と側視像とを同時に
表示する際に、側視像２１３を画面右側に大きく表示
し、直視像２１１を画面左下に小さく表示した例を示し
ている。なお、側視像２１３をフリーズさせとき、側視
像２１１のリアルタイム画像であるフリーズ時リアル像
２１５を画面左上に表示し、常に内視鏡先端部の状況を
見えるようにして誤操作等を防止できるようになってい
る。

【００７３】そして、例えばプローブ部の操作部に設け
た表示切替スイッチにより、図６（ａ）の表示と図６
（ｂ）の表示とを操作者が任意に切り替えるようにして
もよい。この切替スイッチは操作性を向上させるため、
押しボタンスイッチとし、この押しボタンを押下する毎
に図６（ａ）の表示と図６（ｂ）の表示とが入れ替わる
ようなトグル切替としてもよい。また、押しボタンスイ
ッチを押下し続けると、一定の時間毎に表示が切り替わ
るようにしてもよい。

【００７４】具体的な切替例として、内視鏡挿入時に
は、挿入方向の画像である直視像を大きく表示させて挿
入を容易とし、挿入後食道観察時や胃角部観察時には側
視像を大きく表示させ観察を容易にすることができる。
また、関心部位を主画面として表示し、関心の少ない部
位を副画面として表示することにより、関心部位の診断
を妨げることなく、あまり注目しないでよい部位につい
ても必要最低限の情報を得ることができる。

【００７５】図７は、モニタ装置に表示される直視像お
よび側視像の第２の画面構成例を示すものである。図７
（ａ）は、直視像と側視像とを同時に表示する際に、直
視像２２１を画面左側に大きく表示し、側視像２２３を
画面右下に小さく表示し、画面右上に患者情報２２５を
文字表示した例を示している。

【００７６】図７（ｂ）は、直視像と側視像とを同時に
表示する際に、直視像２３１を画面左側に、側視像２３
３を画面右側に、それぞれ同じ大きさで表示し、画面上
下に分散させた患者情報２３５ａ、２３５ｂ、２３５
ｃ、２３５ｄを文字表示した例を示している。そして、
この画面構成例では、挿入方向に向かって直視光学系の
視野の右側に側視光学系の視野が設けられており、モニ
タ画面上の直視像の右側に側視像が配置されているの
で、モニタ画面上で左側の画像と右側の画像とが繋がる
パノラマ画像として利用することもできる。本画面構成
によれば、直視／側視像が同じ大きさで表示されるた
め、広い範囲が見渡し易くなり、観察能が向上する。

【００７７】また、プローブ部の操作部等に設けた表示
切替スイッチにより、図７（ａ）の表示と図７（ｂ）の
表示とを切り替えるようにしてもよいのは図６の場合と
同様である。

【００７８】図８は、モニタ装置に表示される直視像お
よび側視像の第３の画面構成例を示すものである。

【００７９】画面操作のスイッチとしては、例えばスコ
ープ部の操作部に同時表示スイッチと領域切替スイッチ
とを設ける。同時表示スイッチは、略同一サイズの直視
像と側視像とを表示させることを指示するスイッチであ
る。領域切替スイッチは、直視像または側視像の表示領
域を所定の大きさに変更することを指示するスイッチで
ある。

【００８０】まず電源投入時には、直視像または側視像
のいずれか一方の画像とともに患者情報が表示される。
図８（ａ）は電源投入時に直視像を表示する画面構成例
を示し、画面左側に直視像２４１が大きく表示されると
ともに、画面右側に患者情報２４５が文字表示されてい
る。そして直視像２４１の周囲には、直視像を示す形状
（例えば市松模様、正方形のモザイク等）または色（例
えば青色）で形成された画像枠２４１ａが設けられてい
る。

【００８１】図８（ｄ）は電源投入時に側視像を表示す
る画面構成例を示し、画面左側に直視像２４３が大きく
表示されるとともに、画面右側に患者情報２４５が文字
表示されている。そして側視像２４３の周囲には、側視
像を示す形状（例えば鱗模様、三角形のモザイク）また
は色（例えば赤色）で形成された画像枠２４３ａが設け
られている。

【００８２】このように、各画像に異なる形状又は色の
枠を設けるのは、一画面表示で一方の画像のみ表示する
場合、現在表示されている画像が直視像なのか側視像な
のかを判別しやすくするためであり、挿入操作方向をま
ちがえにくくするものである。

【００８３】図８（ｂ）は、同時表示スイッチにより直
視像と側視像とを同時に表示させた場合の画面構成例を
示す図である。図８（ｂ）では、画面左側に直視像２５
１、画面右側に側視像２５３がそれぞれ表示されてい
る。

【００８４】次いで、領域切替スイッチにより表示領域
の大きさを変更すると、図８（ｃ）に示す表示状態とな
り、直視像２６１が大領域で表示され、側視像２６３が
小領域で表示される状態となる。

【００８５】なお、同時表示スイッチおよび領域切替ス
イッチの表示切り替え機能はそれぞれ可逆であって、図
８（ｂ）の状態から図８（ａ）の状態へ、図８（ｃ）の
状態から図８（ｂ）の状態へ切り替えることもできるよ
うになっている。

【００８６】また、図８（ａ）〜（ｄ）の表示状態を１
つのスイッチで切り替えることもできる。すなわち１つ
の押しボタンスイッチを設け、この押しボタンスイッチ
の押下毎に、順次表示画面の構成が図８（ａ）から
（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）と変化し、次いで、（ａ）に戻
るような循環制御とするか、押しボタンスイッチを押し
続けていると、一定時間毎に順次表示画面の構成が図８
（ａ）から（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）と変化し、次いで、
（ａ）に戻るような循環制御としてもよい。

【００８７】図９は、表示切替スイッチを本体部の操作
パネルに設けた例を示すパネル正面図である。操作パネ
ルには、表示、ＴＶ in ＴＶ、ＳＥＬＥＣＴ、ＥＸＣＨ
ＡＮＧＥの各表示があり、それぞれの表示の下に、直視
スイッチ２７１および側視スイッチ、スイッチ２７５、
直視スイッチ２７７および側視スイッチ２７９、スイッ
チ２８１が設けられている。またこれらのスイッチに
は、スイッチ２８１を除きそれぞれ当該スイッチの指示
が有効である状態（ＯＮ状態）のときに点灯する発光ダ
イオード（ＬＥＤ）２７１ａ、２７３ａ、２７５ａ、２
７７ａ、２７９ａが設けられている。

【００８８】表示部の直視スイッチ２７１および側視ス
イッチは、片方あるいは両方の画像を表示することを指
示する。ＴＶ in ＴＶスイッチ２７５は、親子画面で両
方の画像を表示することを指示する。ＳＥＬＥＣＴの直
視スイッチ２７７および側視スイッチ２７９はいずれの
画像を親子画面の親画面とするかを指示するものであ
る。ＥＸＣＨＡＮＧＥスイッチ２８１は、直視像と側視
像の表示画面上の位置を入れ換えることを指示するもの
である。

【００８９】以上の操作パネル上のスイッチの組合せに
よっても図８に示した各画面構成例を選択して切り替え
ることができるのは明らかである。なお、選択された画
像が直視像であるか側視像であるかを文字表示にて示し
たり、画像の周囲に模様または色付きの画像枠を設けて
示すこともできる。また、この画像枠の形を四角形や八
角形といったように変更して、直視像であるか側視像で
あるかを識別できるようにしてもよい。

【００９０】このように操作パネル上にもスイッチを設
けることにより、術者の好み、操作方法に適した画面構
成が提供される。

【００９１】なお、以上の実施形態の説明において、複
数の異なる視野を有する内視鏡の例として、直視像と側
視像とを同時に観察可能な内視鏡について説明したが、
これに限らず、直視像と斜視像とを同時に観察可能な内
視鏡装置、直視像とその左右両側視像との３つの画像を
同時に観察可能な内視鏡装置等にも本発明を適用できる
ことは明らかである。

【００９２】図１０は、直視側視両用内視鏡装置に鉗子
起立機構を設けた例を示す図であり、スコープ先端部の
正面図（ａ）、鉗子起立時のスコープ先端部ＡＡ線断面
図（ｂ）、鉗子直伸時の同断面図（ｃ）である。

【００９３】図１０に示す鉗子起立機構は、スコープ先
端部正面からスコープ先端部側面（図では上面に描かれ
ている）にかけて設けられた切り欠き部３０３と、この
切り欠き部３０３に開口部を有する鉗子チャンネル３０
１と、レバー３０５と、レバー３０５の根本部を先端部
本体に回動可能に軸支するピン３０７と、レバー３０５
の先端部に一端が係止され、他端が例えば操作部に設け
た図示されない操作レバーにより牽引可能な牽引ワイヤ
３０９とを備えて構成されている。

【００９４】そして、同図（ｂ）に示すように、牽引ワ
イヤ３０９を牽引すると、ピン３０７を回動中心にして
レバー３０５が起立し、これによって鉗子３１１の湾曲
部が下方から押圧され、鉗子３１１が上方へ湾曲するこ
とにより、その突出方向を前方から側方へ変えることが
できる。

【００９５】上記第３実施形態の直視側視両用内視鏡装
置に図１０の鉗子起立機構を設けた場合、レバー３０５
の起倒状態を検出するか、または牽引ワイヤ３０９の牽
引状態を検出して、レバー３０５の起立時には側視像を
大きく表示し、そうでない時には、直視像を大きく表示
するように連動させることにより、操作性に優れ、観察
範囲および鉗子等による処置範囲が広い優れた内視鏡装
置を提供することができる。

【００９６】尚、本発明は以上説明した実施形態に限定
されるものではなく、第３実施形態の直側内視鏡に第１
または第２の実施形態を組み合わせても良い。これによ
り、直視像、側視像を同時に取得する場合に、スコープ
部信号線を削減ないし信号線をなくしてスコープ部を細
径化することができる。

【００９７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
子内視鏡装置の挿入部の信号線数を削減ないし信号線を
無くすことができるので、挿入部の径を小さくし、内視
鏡検査時の被検体の苦痛を低減することができるという
効果がある。

【００９８】また、固体撮像素子のチップに、その駆動
信号発生部、信号処理部等を集積化したので、遠隔駆動
による画像劣化を防止し、かつＳ／Ｎ向上に寄与するこ
とができる。また、本発明によれば、内視鏡本体部の回
路構成が簡単になり、その小型化および低価格化を図る
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電子内視鏡装置の第１の実施形態
に用いられるＣＣＤチップのレイアウト図（ａ）、同チ
ップを用いた電子内視鏡装置の構成図（ｂ）、ＣＣＤチ
ップの回路構成を示すブロック図（ｃ）である。

【図２】本発明に係る電子内視鏡装置の第２の実施形態
に用いられるＣＣＤチップのレイアウト図（ａ）、同チ
ップを用いた電子内視鏡装置の構成図（ｂ）、ＣＣＤチ
ップの回路構成を示すブロック図（ｃ）である。

【図３】本発明に係る電子内視鏡装置の第３の実施形態
の構成を示す概略ブロック図である。

【図４】本発明に係る電子内視鏡装置の第３の実施形態
の回路構成を示す詳細ブロック図である。

【図５】本発明に係る電子内視鏡装置の第３の実施形態
の動作を示すタイムチャートである。

【図６】第３の実施形態におけるモニタ装置の表示例を
示す図である。

【図７】第３の実施形態におけるモニタ装置の他の表示
例を示す図である。

【図８】第３の実施形態におけるモニタ装置の他の表示
例を示す図である。

【図９】直視像と側視像との切替を操作する操作パネル
のスイッチ配置例を示す図である。

【図１０】鉗子突出方向を前方と側方へ切り替える鉗子
起倒機構を説明する先端硬性部の正面図（ａ）、鉗子起
立時の同断面図（ｂ）、鉗子直伸時の同断面図（ｃ）で
ある。

【図１１】電子内視鏡装置の外観図である。

【図１２】従来の電子内視鏡装置の信号系を説明するブ
ロック回路図である。

【符号の説明】

１…電子内視鏡装置、３…スコープ部、５…本体部、７
…モニタ装置、９…ＣＣＤチップ、１１…信号処理部、
１３…電源部、１５…照明用光源、２１…画像エリア、
３１…駆動信号発生部。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固体撮像素子により撮影した被検体の画
   像を表示装置に表示する電子内視鏡装置において、 前記固体撮像素子は、複数の画素を有し各画素毎に入射
   した光を光電変換する光電変換部と、この光電変換部か
   ら撮像信号を読み出すための転送部と、を備えるととも
   に、前記転送部を駆動するための駆動信号を発生させる
   駆動信号発生部、前記撮像信号を処理する信号処理部、
   前記撮像信号に基づいて搬送波を変調し無線送信する無
   線送信部、およびこの固体撮像素子に電力を供給する電
   力供給部のうちいずれか１つ、またはこれらの任意の組
   合せを１チップに集積化したことを特徴とする電子内視
   鏡装置。
2. 【請求項２】 前記固体撮像素子は、ＣＭＯＳプロセス
   により製造されたことを特徴とする請求項１記載の電子
   内視鏡装置。
3. 【請求項３】 互いに視野の異なる複数の固体撮像素子
   をスコープ部に備えた電子内視鏡装置において、 前記複数の固体撮像素子から得られたそれぞれの画像を
   同一の表示装置に同時に表示することを特徴とする電子
   内視鏡装置。
4. 【請求項４】 スコープ部に複数の固体撮像素子を備え
   た電子内視鏡装置において、 前記複数の固体撮像素子を並列接続して信号を供給する
   第１の信号線群と、 前記複数の固体撮像素子を切り換えていずれか一つの固
   体撮像素子に接続する第２の信号線群と、 を備えたことを特徴とする電子内視鏡装置。
5. 【請求項５】 前記第１の信号線群は、垂直系駆動信号
   線および電源系信号線を含み、 前記第２の信号線群は、水平系駆動信号線および撮像信
   号を含み、 同一の水平期間内に複数の固体撮像素子から得られた撮
   像信号を切り換えて同一の表示装置に表示することを特
   徴とする請求項４記載の電子内視鏡装置。
6. 【請求項６】 前記複数の固体撮像素子から得られたそ
   れぞれの画像を同一の表示装置における主画面及びその
   主画面より表示領域の小さい副画面を含む分割画面によ
   って表示することを特徴とする請求項３ないし請求項５
   のいずれか１項記載の電子内視鏡装置。
7. 【請求項７】 前記複数の固体撮像素子のうち少なくと
   も一つは、複数の画素を有し各画素毎に入射した光を光
   電変換する光電変換部と、この光電変換部から撮像信号
   を読み出すための転送部と、を備えるとともに、前記転
   送部を駆動するための駆動信号を発生させる駆動信号発
   生部、前記撮像信号を処理する信号処理部、前記撮像信
   号に基づいて搬送波を変調し無線送信する無線送信部、
   およびこの固体撮像素子に電力を供給する電力供給部の
   うちいずれか１つ、またはこれらの任意の組合せを１チ
   ップに集積化したことを特徴とする請求項４ないし請求
   項６のいずれか１項記載の電子内視鏡装置。
8. 【請求項８】 前記複数の固体撮像素子は、前記スコー
   プ部の先端方向に撮像面を有する第１の固体撮像素子
   と、前記スコープ部の側部方向に撮像面を有する第２の
   固体撮像素子とを含むことを特徴とする請求項４ないし
   請求項７のいずれか１項記載の電子内視鏡装置。