JPS5988135A

JPS5988135A - 内視鏡

Info

Publication number: JPS5988135A
Application number: JP57198667A
Authority: JP
Inventors: 健次木村
Original assignee: Olympus Corp; Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1982-11-12
Filing date: 1982-11-12
Publication date: 1984-05-22
Also published as: JPH0330365B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は可撓性細管の先端部に撮像素子等を含む電子回
路を収納した電子的な内視鏡に関する。

従来、可撓性細管の先端部に撮像素子等を含む電子回路
を収納した電子的な内視鏡として第１図に示すものがあ
る。

第１図において、１は生体内壁等の被写体、２は内視鏡
先端部であり、この先端部２には００Ｄ型またはＭＯａ
型等の撮像素子３．前記被写体１の光学像をとのｖｓ僧
素子３上に結像するためのレンズ４．前記被写体１に光
を照射するための光源５及び前記撮像素子３を駆動する
駆動回路や前置増幅器等からなる信号処理回路６等が収
納されている。

上記構成の内視鏡の先端部２において、今レンズ４を介
して撮像素子３上に結像された被写体光学像は、掃イー
累子３にて光電変換される。

第２図は上記光電変換を行う撮像素子３としてＭＯ８型
固体撮像素子を例にとった回路図である。

第２図において７及び８はシフトレジスタからなる水平
走査回路及び垂直炉前回路、９８３〜９ＮＮｄ、それぞ
れフォトダイオード、１０ａ〜Ｊ１７Ｎは水平走査スイ
ッチ、１ｌａａ〜１１ＮＮは垂直走査スイッチをそれぞ
れ示している。

上記構成の撮像素子３において、今フォトダイオード９
ａａ〜９ＮＮには光学像の光量に応じた光電荷が蓄積さ
れており、シフトレジスタからなる水平走査回路７及び
垂直炉前回路８による走査によって、各フォトダイオー
ドに蓄積された光電荷′ｆ：取り出す。この時流れる電
流は電源１２に接続された抵抗器１３の両端に雪圧降下
を生じさせるた・め、Ａ点の電位は光電荷蓄積量に応じ
て降下する。この電位変化を光電変換信号として取り出
す。この際、上記水平走査回路７及び垂直炉前回路８は
それぞれ外部からのクロック信号によって動作する。

第１図における信号処理回路６は、このようなりロック
信号を撮像素子３に与えると共に、撮像素子３からの光
電変換信号を増幅し映倫信号とする。この映像信号は可
撓性細管１４内の信号線を通じて内視鏡の装置本体部１
５内の映倫プロセッサ１６に送出される。映像プロセッ
サ１６ではこの映像信号を復合映像信号に変換する。ま
た前記クロック信号は、やはり上記装置本体部１５内に
おける発振器１７から可撓性細管１４内の信号線を通じ
て前記信号処理回路６に送出されている。また光源５は
装置本体部ノー５の電源Ｊ８から、撮像素子３及び信号
処理回路６は装置本体部１５の電源１９からそれぞれ前
記可撓性細管Ｌ４内の電線を通じて電源電圧を供給され
ている。

上記構成の従来の内視鏡では以下のような問題があった
。

即ち、生体内を観察することを主目的とする内視鏡では
前記の可撓性細管１−４が極力細い方が望ましい。従っ
て前記した可撓性細管ノー４円の信号線及び重＠は極力
細いものを使用している。しかしながら、この細さにも
限界がある。

つまり、各種の信号線にあっては外部の静電ノイズ及び
電磁ノイズ等から信号線を蹄れる信号を保護するために
シールド電線の使用が必要である６オた、光源５にＷ源
市圧を供給するたの電線にあっては、光源５の消費ｗ蹄
が大きい（Ｉ　ＱＱｍＡ以上）ため、発熱の防止という
点からもあまり細いものを使用することができない。こ
のため、この種の内視鏡の小型化において大きな障害と
なっていた。

本発明はかかる問題点に基づきなされたものであり、そ
の目的は内視鏡の可撓性細管内に収納されたｉｌｌの本
数を減らすことにより、可撓性細管の太さを大幅に細く
し得、小型化を図れる内視鏡を提供することにある。

本発明は上記した目的を達成するため、可撓性細管内部
に収納された少なくとも一本の電線に周波数帯域のそれ
ぞれ異なる様数の信号を重畳すると共に、直蒲分として
電源電圧をもこの電線に重畳し得る構造とし、可撓性細
管内に収納された電線の本数を大幅に減らして、可撓性
細管の太さを細くしたことを特徴としている。

以下、第３図及び第４図を参照し１本発明の第１の実施
例について説明する。なお、第１図と同一部分には同一
符号を付し、詳しい説明は省くことにする。

第３図において、信号処理回路６は従来例と同様、駆動
回路２０．前置増幅器２１より構成されている。

今、上記前置増幅器２１からの映像信号はＦＭＭ調器２
２にてＦＭ変調され、トランス２３の一次側巻線２３農
に供給される。

第４図は前記ＦＭ変調器２２により得られるＦＭ波の周
波数帯域Ｂ等を示すスペクトル図である。

第４図より明らかガように、今ＦＭ搬送波周波数を６Ｍ
Ｈｚ、映像信奸の周波数帯域を約２　Ｍ　Ｈｚであると
すれば、ＦＭ波の周波数帯域１ｉＦＭ搬送波周波数６　
Ｍ　ＨＩに±２　Ｍ　Ｈｚのサイドバンドが付加された
同図中Ｂのようなスペクトルとなる。従って、第３図に
おける可撓性細管１４に収納された電線：ｌ４Ｖｃは上
記トランス２３の二次側巻線２３ｍにより第４図におけ
るＢのような帯域のＦＭ波が送信される。

また、第３図における装置本体部１５内のクロック発生
器２５は、水晶振動子２６の固有振動数１０．７　Ｍ　
Ｈｚの信号を増幅し、トランス２７の一次側巻線２７ａ
Ｋ安定して供給している。この時、トランス２７の二次
側巻線２７ｂには前記電線２４を介してＦＭ波が送信さ
れている。従って、前記−次側巻線２７ａがこの二次側
巻線２ｙｈの影脣を受けないように、−次側巻線と並列
にコンデンサ２８を接続して並列」１共振回路を構成さ
せ％１０．７　Ｍ　Ｈｚのみを二次側巻線２７ｂに安定
して供給している。

第４図中０は上記トランス２７の一次側巻線の共振周波
数、即ちクロック信号のスペクトルを示している。この
ようにＦＭ波とクロック信号のスペクトルは重ならない
ように設定されている。

第３図において、上記ＦＭ波にクロック信号の重畳され
た信号は電線２４を介してトランス２９の一次側巻線２
９ａに伝達され、このトランス２９の二次側巻＋ｖ３！
２９ｂとコンデンサ３０で構成された並列共振回路によ
って、前記１０、７　Ｍ　Ｈｚのクロック信号のみが抽
出される。

このクロック信号は駆動回路２０に供給され、撮像素子
３内の水平走査及び垂直定置を行うシフトレジスタの駆
動信号となる。

一方、前記ＦＭｆｉにクロック信号の重畳された信号は
トランス３１の一次側巻線、９１　ａにも伝達され、二
次側巻線３１ｂから出力される信号はＬＰＦ（低域通過
フィルタ）３２によってクロック信号が除去され、ＦＭ
信号のみが抽出される。このＦＭ信号はＦＭＭ調器３３
により元の映像信号に復調され図示しない受像機に送出
される。

以上は映像信号とクロック信号を一本の電線２４上に重
畳させ送受信を行う手段について説明したものである。

本実施例ではさらに光源５゜撮像素子３、信号処理回路
６、ＦＭＭ調器２２等に供給する電源電圧をも前記電線
２４上の信号に重畳している。

即ち、第３図におけるＷ源３４からの電源電圧ハ、トラ
ンス３１の一次側巻線、？　ｌ　ａ→トランス２７の二
次側巻線２ｒｈ→トランス２９の一次側巻線２９ａ→ト
ランス２３の二次側巻線２　、？　ｂ→抵抗器３５を経
由して光源５の電源電圧として供給されている。この時
、前記電源３４からの電源電圧に重畳されているＦＭ波
波及ジクロツク信号コンデンサ３６により平滑され、前
記光源ＳＫに直汲電圧分のみが供給されるようになって
いる。

さらに、前記コンデンサ３６に充電された直流、電圧は
レギュレータ３７にも供給されており１、このレギュレータ３２の定電圧出力は撮像素子３、駆動回
路２０．前置増幅器２１．ＦＭ変調器２２０１源電圧と
なる。

なお、上記レギュレータ３７を用いず、前記コンデンサ
３６に充電された電圧を直接上記撮像素子等の電源電圧
とすることも考えられるが、光源５の点灯開始後に光源
５０発熱に伴なってそのヒータ抵抗が変化することによ
る電源電圧の変動が生ずるので好ましくない。

以上の如く、上記構成の第一の実施例によれば、片較的
小型化が可能なＦＭ変調器２２、レギュレータ３７等を
新たに内視鏡先端部２内に収納することによって、一本
の電線にそれぞれ周波数帯域の異なるクロック信号とＦ
Ｍ変調された映像信号とを重畳し、かつ上記電子回路等
の電源電圧をも重畳させることが司康である。

従って、従来複数本必要としていた信号線及び電源雪圧
供給用の電線は一本の電線によってその機能を達成する
ことができる。

なお、本実施例では映像信号をＦＭ変調して他の信号に
重畳させたが、ＡＭ変調を行なっても良いことはいうま
でもない。

第５図は本発明の第二の実施例を示す図である。なお第
３図と同一部分には同一符号を付し、詳しい説明に省く
ものとする。

第二の実施例では上記第一の実施例のように映像信号を
ＦＭ変調することなく、直接電源電圧に重畳している。

即ち、第５図において前置増幅器２１から出力された映
像信号はコンデンサ３８によりカップリングされ、抵抗
器３９の両ｆａＶｃ映像信号による電圧変化を生じさせ
る。−万、電源４Ｑから供給されるＭ源電圧は抵抗器４
１．３９及び４２を介して光源５に与えられる。平滑用
のコンデンサ３６によってＤ点の電位は一定に保たれる
ので％Ｅ点には前記抵抗器３９間に生ずる電圧変化が得
られる。そこで、電線２４を介してこの電圧変化、即ち
映像信号を取り出せば良い。

以上、第二の実施例によれば、変腑のだめの電子回路が
簡略化されるので、内視鏡先端部２はざらに小型化する
ことが可能である。

以上、説明したように本発明によれば、内視鏡の可撓性
細管内に収納された電線の本数を従来に比べ、大幅に減
少することが可能である。

その結果、可撓性細管自体の太さも細くするととができ
、内視鏡の小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の先端部に撮像素子を収納した電子的な内
視鏡のブロック図、第２図はＭＯａ型掃僧素子の一例を
示す図、第３図及び第４図は本発明の第一の実施例を示
す図であり、第３図は内視鏡の電気的構成を示すブロッ
ク図、第４図は第３図の電線上に送出される信号のうち
交流成分のスペクトル図、第５図は本発明の第二の実施
例である内視鏡の電気的構成の一部を示すブロック図で
ある。１・・・被写体、２・・・光端部、３・・・撮像素子、
４・・・レンズ、５・・・光源、６・・・信号処理回路
、７・・・水平定置回路、８・・・垂直走査（ロ）路、
９ｎｍ〜９ＮＮ・・・フォトダイオード、１０ａ〜Ｊ（
７Ｎ・・・水平走査スイッチ、１１ｍ１〜ＩＩＮＮ・・
・垂直走査スイッチ、ノー４・・・可撓性細管、１−５
・・・装置本体部％１６・・・映像プロセッサ、１７・
・・発振器。２０・・・駆動回路、２１・・・前置増幅器、２２・・
・ＦＭ変調器、２３．２ｆ／、２９．３１・・・トラン
ス、２５・・・クロック発生器、３２・・・ＬＰＦ。３３・・・ＦＭ復調器、３７・・・レギュレータ。出願人代理人　弁理士　　鈴　江　武　彦第４図第５図特許庁Ｉ（官　若杉和夫　　殿１、事件の表示４’Ｊ’［ｔｌ１３　ｒ＞’７−３９８６６７　　・５
ｊ２、発明の名称内　　　　視　　　　鏡３、補正をする者事件との関係　特ｉ；υ出願人（０３７）　　オリンノぞス光学工業株式会ｔト４、代
理人６、浦１１（のλ・１９）明、ｔｌｌｌ　ｐｉ’全文７、補正の内容

Claims

【特許請求の範囲】（１）生体内置等の被写体に光を照射しこの被写体の光
学像とクロック信号から成形された駆動信号とにより映
像信号を得る電子回路を内部に収納した先端部と、前記
クロック信号と前記映像信号と前記電子回路の電源電圧
との少なくとも二つをｉｔして信号の授受を行う少なく
とも一本の電線を内部に収納し前記先端部に連結された
可撓性細管と、前記電源電圧を与える電源と前記クロッ
ク信号を与えるクロック発生器とを有し前記可撓性細管
に収納された電線と電気的に結合された装置本体部とを
具備したことを特徴とする内視鏡。１２１　１Ｆ子回路は、生体内壁郷の被五体に光を照射
する光源と、この光源により照射された前記被写体の光
学像を光電変換して出力する撮像素子と、装置本体部か
らのクロック信号を受信する信号受信手段と、この信号
受信手段にて受信したクロック信号から駆動信号を成形
しこの駆動信号を前記撮像素子に与えて水平走査及び垂
直走査を行なうと共に前記撮像素子からの光電変換信号
を増幅して映像信号を出力する信号処理回路と、前記映
像信号を送信する信号送出手段と、この信号送出手段と
前記撮像素子と前記信号処理回路とに定電圧電源を供給
するレギユレータとで構成されたことを特徴とする特許
請求の範囲第（１）項記載の内視鏡。（３）　　信号送出手段に、映像信号をＦＭ変調するＦ
Ｍ変調器とトランスで構成され、信号受信手段はトラン
スで構成されたことを特徴とする特許請求の範囲１１Ｅ
　（２１項記載の内視鏡。（４）信号送出手段に給金コンデンサと、抵抗器とで構
成された事を特徴とする特許層Ｉ求の範囲第（２）項記
載の内視鏡。