JPS63230144A

JPS63230144A - 電子式内視鏡システム

Info

Publication number: JPS63230144A
Application number: JP62065006A
Authority: JP
Inventors: 久雄矢部
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1987-03-19
Filing date: 1987-03-19
Publication date: 1988-09-26
Anticipated expiration: 2010-06-21
Also published as: JPH0757217B2

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】〔産業上の利用分野〕本発明は内視鏡装置に係り、特に先端に電荷結合素子（
ＣＯＤ）等の固体撮像素子を内蔵し、対象物を電子的に
撮像する電子式内視鏡システムに関するものである。

〔従来の技術〕

近年、固体撮像素子の発達に伴ない内視鏡先端にＣＯＤ
およびＭＯ８型ＣＯＤ等の固体撮像素子を内蔵して被検
体の体腔内を電子的に撮像し、体腔内の画像をモニタ装
置で表示し、この映像を見ながら診断を行なう電子式内
視鏡装置が開発されている。

通常、このような電子式内視鏡装置では内視鏡とは別体
に内視鏡制御装置を設け、固体撮像素子（以下ＳＩＤと
称す）を駆動したり、ＳＩＤからの出力信号を信号処理
して標準ビデオ信号に変換したすしている。

ところが、内視鏡は使用部位によってその機種及び挿入
部長が異なっている。それに応じて内視鏡制御装置に接
続されるケーブルコードのコネクタ部からＳＩＤの内蔵
されている内視鏡先端までの長さも異なっている。ここ
で、駆動回路からの駆動パルスやＳＩＤからの映像信号
は、ケーブルコード内の信号伝送用を線を介してＳＩＤ
との間でぶ受信されている。

このような従来の電子式内視鏡装置が例えば特開昭６１
−２１２０号に開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように信号伝送路の長さが長くなると、信号線によ
り駆動パルスの波形が劣化してＳＩＤが正確に駆動され
ない場合がある。また、信号線を伝送中にＳＩＤからの
映像信号が遅延する場合がある。

一般に、ＳＩＤからの映像信号は離散的なノ４ルス状の
信号であシ、内視鏡制御装置内の映像処理回路でホール
ドまたはクランプされ連成的な信号に変換される。映像
信号が遅延すると、このホールドするタイミングが所定
のタイミングからずれることになり、正確な連続的な信
号が得られないようになる。

さらに、この信号伝送線路による波形劣化の程度や遅延
時間は線路の長さに応じて異なる問題がある。更に、内
視鏡の種類として、ファイバースコープ中硬性鏡にＴＶ
カメラをとシつけたものや、ファイバースコープ内にＣ
ＯＤを固定的に組込んだものなど多種類のものがある。

従って、遅延時間等に大きな差が生じてしまう。

上述した問題点を解決するためには、内視鏡の機種毎に
映像信号を補正する回路を内視鏡制御装置内に設ける等
の補正手段を設ける必要があるが、上述したように内視
鏡の機種は多いので機種毎に補正手段を設けていたので
は、システム全体が非常に複雑となり、結果的に信頼性
が低下する欠点がある。また、内視鏡側に個々に補正手
段を設けるようにすると、補正手段の種類が膨大なもの
になシ、機種を充実させにくい問題がある。

しかし乍ら、このような従来の問題点を解決する方法は
、全く提案されていなかった。

従って、本発明の目的は、上述した従来の電子式内視鏡
装置における徨々の欠点を除去し、システム全体の信頼
性を維持させながら、信号伝送路の異なる多種類のケー
ブルコードを接続可能とした電子式内視鏡システムを提
供することである。

〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明の電
子式内視鏡システムは、被写体像を電子的に撮像して画
像信号を発生する固体撮像素子手段と、この固体撮像素
子手段からの画像信号を伝送する所定の信号伝送路長を
有する信号ケーブル手段とから成る内視鏡と；この内視鏡からの画像信号を所望の映像信号に処理する
内視鏡制御装置とを具えた電子式内視鏡システムにおい
て、更に、前記信号ケーブル手段の信号伝送路長によシ影響される
電気的特性に基因した前記画像信号の特性変化を補正す
るケーブル信号補正手段と前記信号ケーブル手段の電気
的特性に基いてグループ化し、このグループ化されたケ
ーブル手段を識別するための識別手段とを設け、この識
別手段の識別信号に応じて、これに対応する前記ケーブ
ル信号補正手段を選択するようにしたことを特徴とする
ものである。

本発明の電子式内視鏡システムによれば、内視鏡をその
ケーブル長さに応じてグループ化し、これらグループ毎
にケーブル長さの相違によって生じる信号の遅延等の問
題点を解決する補正手段を導入することによって、シス
テム全体を単純化することを特徴とするものである。

本発明によれば、抵抗値のそれぞれ異なる抵抗器を識別
手段として採用したことを特徴とするものである。また
、信号補正手段として、遅延型タイミング信号発生器ま
たは補正用信号ケーブル群を採用したことを特徴とする
ものである。更に、この信号補正手段によって、画像信
号の遅延量、波形歪および減衰量を補正するようにした
ことを特徴とするものである。

この結果として、システムの信頼性が向上する。

更に、挿入ケーブル部の長さが比較的近似している機種
に対して、同一グループ化することにより、全グループ
数を減少させて、より簡素化することもできるものであ
る。

〔実施例〕

以下図面を参照し乍ら本発明を詳述する。

第１実施例の構成先ず、第１図を参照し乍ら、第１芙施例の電子式内視鏡
システムの構成を説明する。

内視鏡１は、内視鏡用制御装置２に着脱自在に接伏され
ている。この制御装置２の映像出力をモニタ３に供給し
て、後述するようにＣＣＤ　９で電子的に撮像した画像
を映出する。

この内視鏡１には、その先端部に対物レンズ８を前方に
配置したＣＣＤ　（電荷結合素子）９が設けられており
、このＣＣＤ　９にＣＣＤ駆動用ケーブルＩＱおよび信
号出力用ケーブル１１が接続される。この先端部から操
作部５までを挿入部４と称し、後述するように、撮影部
位に応じて多種類存在する。

この操作部５とコネクタ部７との間をケーブルコード６
と称し、本例では約１．６００簡の長さを有しており、
これは内視鏡の全グループで共通である（即ち、後述す
る第１図〜第３図の実施例において共通である）。

第１図から明らかなように、ＣＣＤ駆動用ケーブル１０
および信号出力用ケーブルＪ１は、操作部５およびコネ
クタ部７において、ループを形成しで配置されており、
更にケーブルコード６内においては緩くたるませて配置
されている。このような構造によって、内視鏡の各グル
ープにおいて、挿入部４の長さが多少変化しても、これ
ら信号ケーブル１０および１１を適切に収納できるより
になっている。本例では挿入部４とケーブルコード６と
を組合せたもの全信号伝送路と称す。

内視鏡制御装置次に、信号出力用ケーブル１１から送給された画像信号
の処理と、ＣＣＤＣＤ駆動用ケーブル−０送給するタイ
ミング信号の発生を行なう内視鏡制御装置２の内部回路
構成について説明する。

先ず、内視ｆｉｌｌｌの先端部に設けられたＣＣＤ　Ｑ
をドライブするためのＣＯＤドライブ回路１４を設け、
これからのＣＯＤドライブ信号をマツチング回路１５を
介してＣＣＤ駆動用ケーブル１０に送信する。

これによってＣＣＤ　９がドライブされて、被写体（図
示せず）の体腔内の画像を寛厚的に撮像できる。

このマツチング回路１５は微分回路よｐ構成されており
、ドライブパルスの立上ｐ部分に、ケーブル伝送中の波
形の劣化に対応した微分成分を付加する機能を有してい
る。この微分成分の時定数は、後述するようにグループ
識別回路２０からの識別信号に基いて各グループに対応
した値が選択される。

一方、ＣＣＤ９から得られた映像信号が信号出力用ケー
ブル１１を介して、この内視鏡制御装置内のクランプ回
路１６に送給されて、ここで一旦、クランプされる。こ
のクランプ回路１６には、タイミング発生回路１７から
のタイミング信号が供給され、このタイミング発生回路
１７はタイミング切換回路１８によって制御されている
。このタイミング切換回路１８は、制御回路１３からの
基準パルスおよびグループ識別回路２０からの識別信号
を受信して、使用する内視鏡グループの種類に応じて、
クランプしている映像信号の伝送遅延時間に対応した遅
延量の制御信号をタイミング発生回路１７に供給してい
る。すなわち、このタイミング発生回路１７からのタイ
ミング信号の発生タイミングを、伝送における遅延時間
に応じて制御している。また、このタイミング切換回路
１８は遅延回路で構成されている。

このようにして、クランプされた映像信号を、上述した
よう江遅延量が補正された状態で読出され、ビデオプロ
セス回路１９に供給され、ここでモニタ３で表示するの
に適当な信号処理が行われ、モニタ３へ送給される。

内視鏡のグループ化次に、本例で使用する内視鏡を、７種類のグループに分
類した例を表１に示す。

表　　　１グルーｆ識別手段次に、本発明の特徴である使用内視鏡のグループ識別手
段について詳述する。

第１図に示したよう【、コネクメ部７に、内視鏡のグル
ープ毎に異なる抵抗値を有する７種類のグルー７６識別
用抵抗器１２を設け、これをグループ識別回路２θに接
続する。このように、極めて簡単な構成にも拘す、その
識別性による効果は顕著なものである。

イメージガイド式内視鏡システム次に、前述したグループ識別用抵抗器１２と内視鏡制御
装置２とを採用したイメーソガイド式内視鏡装置につい
て第２図および第３図を参照し乍ら説明する。

尚、第１図の構成と同一構成のものには同一番号を付す
ものとし、構成の異なる部分についてのみ説明する。

第２図において、ファイバースコープ２１を設け、これ
には周知のように対物レンズ８が先端部に、イメージガ
イドファイバーバンドル２２が全体に亘り設けられてい
る。この対物レンズ８に入射した体腔内の光学像が、イ
メージガイドファイバー　ハンドル２２を介して接眼レ
ンズ２３に伝達される。この光学像を得るためにファイ
バースコープ用光源２４が設けられている。この接眼レ
ンズ２３を介してＣＣＤ　９に光学像が入射される。こ
のＣＣＤ　９以降の回路は、第１図のものと全く同一で
アリファイバースコープ用ＴＶカメラ２５として構成さ
れている。尚、このケーブルコード２７も、同様に約１
．６００ｍｍに設計されている。

このＣＣＤ　９で光学像を映像信号に変換した後は、第
１図の回路と同一の信号処理を行なっている。

次に、第３図においては、イメージガイドスコープ付き
電子スコープ２８内のイメージがイドバンドル２２の出
射口をレンズ４０に対向させ、光学像をハーフプリズム
２９に入射させる。この光学像は接眼レンズ２３で観察
できると共に、結像レンズ３０を介してＣＣＤ　９に結
像される。ここで、第２図と同様の信号変換および信号
処理が行われる。

グループ化の変形例前述した表１の内視鏡のグループ化は、以下のように容
易に変更できる。内視鏡の機種は、たとえば同じ上部消
化管汎用スコープの中でも細径のもの、処置用のもの等
を多種設けることもできる。

それらの挿入部長も特に統一する必要はなく、用途に応
じて若干具なっていてもよいものである。

表１に示した第５グルーｆは、十二指腸スコープと大腸
スコープとではその挿入部長がかなり異なっているが、
同一グループにまとめることによジグループ数を減らせ
る効果がある。駆動用および信号出力用ケーブル１０．
１１の余裕長のちがいは内視鏡１の内部で吸収している
。

また、イ′メーゾガイド付き電子スコープ２８は尿管ス
コープ等の極めて細い挿入部径が要求される時に効果が
太きい。更に、ＣＣＤ９の大きさが大きく、挿入部４が
太くな力すき゛てしまう場合は、たとえば第２グループ
を省略してもよい。また、小腸スコープ（ゾンデ式）の
ように、極めて特殊な用途のものはグループを別個に設
定せずに、内視鏡ｌ内に信号補正回路を設けてもよい。

このようにグループ数を減らすことはシステムを単純化
し、マツチング回路１５、タイミング切換回路１８およ
びグループ識別回路２０の信頼性を向上させることがで
きる。

第２図のファイバースコープ用ＴＶカメラ２５のケーブ
ルコード２７及び第３図のイメーノガイドファイバｌｔ
ｅ電子スコーｆ２８のケーブルコード６を６００ｒＲ延
長することで、第１グループと第２グループを合併させ
ることもできる。第３グループ及び第５グループのケー
ブルコード６を３００ｍｍＩＡ長することで、第３グル
ープと第４グループ、第５グループと第６グループを合
併することもできる。なお、識別手段１２．２０を設け
、グループの種類を自動的に判別するようにしたが、手
動切換にしてもよく、その方がグループ識別回路２０を
設けないだけ信頼性が向上する。

第２実施例の構成次に、本発明電子式内視鏡システムの第２実施例を、第
４図を参照し乍ら説明する。

尚、第１図〜第３図の構成と同一のものべついては同一
参照番号を付して、その説明を省略する。

第４図において、ケーブルコード６の他端のコネクタ部
７に、コネクタ接点３１を７個設ける。

これらコネクタ接点３１は、ＣＣＤ駆動用ケーブル１０
および信号量カケープル１１が選択的に接続されている
。これらコネクタ接点３１には、またケーブル補正用ケ
ーブル群３２が接続されている。

本ｆｌｌでは、ケーブルコード６のみが信号伝送路であ
る。

このケーブル群３２Ｖｉ、２８００朋、２２００闘、１
８００ｍ、　１５００ｗｎ、　１２００調、９００ｍｍ
、　１００鵡の７種類の長さのケーブルでちゃ、ケーブ
ルの種類は駆動用ケーブルＩＯ及び信号出力用ケーブル
１１と同じ種類のものである。各々第１グループ〜第７
グループの内視鏡１に対応して用いられる。

ケーブル接点３１は７セツト分あり、ケーブル１０及び
１１は、その補正用グループ接点３ノに接続される。し
かして、信号用ケーブル１０ｉたけ１１と補正用ケーブ
ル３２の長さの和は常に等しくなるので、一定の時定数
及び遅延時間となる。

即ち、画像信号の補正が行なわれることになる。

本実施例では、前述の実施例のマツチング回路１５、タ
イミング切換回路１８、グループ識別回路２０を必要と
せず、補正用ケーブル群３２はケーブルそのものである
ので信頼性は非常に高く、かつ安価である効果がある。

尚、信号用ケーブルＩＯ及び１１は表１と同じケーブル
長になっている。

第３実施例の構成次に、本発明電子式内視鏡システムの第３実施例を第５
図に示す。

第５図から明らかなように、第１図および第４図の実施
例と、殆んど類似しているので、相違点のみ説明する。

即ち、内視鏡１のケーブルコード６に接続されたコネク
タ部７内に、マツチング回路及び遅延回路３４ｔｌ−設
けたことに％徴とするものである。

信号用ケーブル１０及び１１は表１と同じケーブル長の
ものである。マツチング回路及び遅延回路３４はグルー
プ毎に一定の時定数及び遅延時間を有する。そのため、
それらの回路をグループ毎の専用ｒｃや専用ＲＣ埋込み
型多層基板にできるのでこの回路３４の大きさは非常に
小さくなり、コネクタ部７や内視鏡１を大型化しない。

また、信頼性も高くなる効果がある。更に、そのＩＣを
利用する内視鏡１の本数が多いので、専用ＩＣを作って
も価格が高くならない利点もある。

変形例以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は、
これら実施例のみに限定されず種々の変更を加え得るも
のである。例えばケーブル長は表１の数値に限定される
のではもちろんない。また、ケーブルの長さのバラツキ
が許容されるレベルは使用するＣＯＤや使用するケーブ
ルの種類によって異なり、もちろん、どの程度の画質を
要求するかによっても異なる。たとえばドライブ／ぐル
スの波形劣化に対して比較的寛容なＣＯＤを用いるシス
テムにおいては、ドライブ信号に関しては３グループに
分け、映像出力の遅れに関しては７グループに分けるな
ど、問題となる各項目毎にグルー７６数を分けてもよい
。更に、ドライブ・ぞルスの波形劣化と映像出力の遅れ
に限らず、ケｊプル長のちがいによって生じる種々の問
題点に対して本願は適用し得るものである。

尚、種々の問題点とは駆動信号の遅れや波形変化や減衰
、更に、映像出力信号の遅れや波形変化や減衰、及びこ
れに起因する感度の差などを包含するものとする。

また、共通にできる挿入部（信号ケーブル）の長さの許
容範囲は、ＣＯＤやケーブルの特性によって異なるもの
で表１のように限られるものではないことは明らかであ
る。

〔発明の効果〕

１試上詳細したように、本発明によれば、使用する多種
類の内視鏡の種々の特性の相異を、グループ化して共通
化し、このように設定されたグループ固有の電気的特性
に対して最高の画質になるように内視鏡制御装置の調整
ができるので、システムが単純化され、信頼性が向上す
る。しかも、ケーブル長さえいづれかのグループのケー
ブル長にあわせておけばよいので、用途に応じて様々な
種類の内視鏡を提供することができる効果がある。

また、本発明によれば、医療用内視鏡に限らず、工業用
内視鏡でもよい。軟性鏡でも硬性鏡でもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は、本発明電子式内視鏡システムの第１
実施例を示すブロック線図；第４図は、同じく第２実施例を示すブロック線図；第５図は、同じく第３実施例を示すブロック線図である
。１・・・内視鏡、２・・・内視鏡制御装置、３−・・モ
ニタ、４・・・挿入部、５・・・操作部、６・・・ケー
ブルコード、７・・・コネクタ部、８・・・対物レンズ
、９・・・ＣＣＤ、１０・・・駆動用ケーブル、１１・
・・信号比カケープル、１２・・・グルーｆ識別用抵抗
器、１３・・・制御回路、１４・・・０００２２４１回
路、１５・・・マツチング回路、１６・・・クランプ回
路、１７・・・タイミング発生回路、１８・・・タイミ
ング切換回路、１９・・・ビデオプロセス回路、２０・
・・グループ識別回路、２１・・・ファイバースコープ
、２２・・・イメージがイドファイバーバンドル、２３
・・・接眼レンズ、２４・・・ファイバースコープ用光
源、２５・・・ファイバースコープ用ＴＶカメラ、２６
・・・カメラヘッド部、２７・・・ケーブルコード、２
８・・・イメージガイドファイバー付電子スコープ、２
９・・・ハーフプリズム、３０・・・結像レンズ、３１
・・・コネクタ接点、３２・・・））−プル長補正用ケ
ーブル群、３３・・・０００２２４１回路及びクランプ
回路、３４・・・マツチング回路及び遅延回路。

Claims

【特許請求の範囲】被写体像を電子的に撮像して画像信号を発生する固体撮
像素子手段と、この固体撮像素子手段からの画像信号を
伝送する所定の信号伝送路長を有する信号ケーブル手段
とから成る内視鏡と；この内視鏡からの画像信号を所望
の映像信号に処理する内視鏡制御装置とを具えた電子式
内視鏡システムにおいて、更に、前記信号ケーブル手段の信号伝送路長により影響される
電気的特性に基因した前記画像信号の特性変化を補正す
るケーブル信号補正手段と前記信号ケーブル手段の電気的特性に基いてグループ化
し、このグループ化されたケーブル手段を識別するため
の識別手段とを設け、この識別手段の識別信号に応じて
、これに対応する前記ケーブル信号補正手段を選択する
ようにしたことを特徴とする電子式内視鏡システム。