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発明の名称 内視鏡装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−14423(P2007−14423A)
公開日 平成19年1月25日(2007.1.25)
出願番号 特願2005−196714(P2005−196714)
出願日 平成17年7月5日(2005.7.5)
代理人 【識別番号】100076233
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 進
発明者 上 邦彰
要約 課題
挿入部を操作部から取り外しできるように構成した場合においても、光源装置からの明るい光によって周囲の者に目障りとなることがない。

解決手段
内使用装置1は、被写体の画像を撮像するためのCCD18を有し、ライトガイド15が挿通された挿入部2と、挿入部2に接続可能であって、挿入部2に接続されたときにライトガイド15に照明光を供給するライトガイド34が挿通された操作部3と、ライトガイド34に照明光を供給する光源装置4と、挿入部2と操作部3との接続状態を検知する接続検知部とを有する。さらに、接続検知部によって操作部3と挿入部2とが接続されていない状態を検知すると、光源装置4の光量は制限される。
特許請求の範囲
【請求項1】
被写体を撮像するための撮像手段を有し、前記被写体へ照明光を照射するための第1のライトガイドが挿通された挿入部と、
該挿入部に接続可能であって、前記挿入部に接続されたときに前記第1のライトガイドに前記照明光を供給する第2のライトガイドが挿通された操作部と、
前記第2のライトガイドに前記照明光を供給する光源装置と、
前記挿入部と前記操作部との接続状態を検知する接続検知部と、
該接続検知部によって前記操作部と前記挿入部とが接続されていない状態を検知すると、前記照明光の光量を制限するように前記光源装置を制御する制御部を有することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項2】
前記制御部は、前記照明光の光量を制限するために、光源からの光量を制御する絞り手段を絞るための信号を前記光源装置の絞り制御部へ送信することを特徴とする請求項1記載の内視鏡装置。
【請求項3】
前記絞りを絞るための前記信号は、所定の明るさに対応する信号であることを特徴とする請求項2記載の内視鏡装置。
【請求項4】
前記挿入部は、前記操作部と前記挿入部とが接続された場合に、前記操作部側の接点と接触する複数の接点部を有し、
前記接続検知部は、前記挿入部の前記複数の接点部の間の抵抗値あるいは導通状態によって、前記操作部と前記挿入部との接続状態を検知することを特徴とする請求項1から請求3のいずれか1つ記載の内視鏡装置。
【請求項5】
前記挿入部は、前記操作部と前記挿入部とが接続された場合に、前記操作部側の接点と接触する複数の接点部と、前記挿入部の前記複数の接点部の間に設けられ、所定の信号を出力する信号出力部とを有し、
前記接続検知部は、前記信号出力部からの前記所定の信号の有無によって、前記操作部と前記挿入部との接続状態を検知することを特徴とする請求項1から請求3のいずれか1つ記載の内視鏡装置。



発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、内視鏡装置に関し、特に、挿入部を操作部から取り外しできる内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、内視鏡は、医療分野及び工業用分野において広く利用されている。例えば、医療分野において用いられる内視鏡は、細長い挿入部を体腔内に挿入することによって、体腔内の臓器を観察したり、必要に応じて処置具の挿通チャンネル内に挿入した処置具を用いて各種処置をしたりすることができる。
【0003】
内視鏡の挿入部は、挿入したときに体腔等の内部の奥の方まで挿入部の先端部を入れることができるように、操作部と一体に構成され、操作部から延出するように細長く形成されている(例えば、特許文献1参照)。
【特許文献1】特開2004−283618号公報(図1)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、挿入部は長いため、術者だけでなく、処置等に関わる看護師等にとっても、長い挿入部を有する内視鏡の取り扱いは煩雑である。特に、操作部からは、画像処理装置及び光源装置へのケーブルも延出しているため、その取り扱いが煩雑になる場合がある。
【0005】
そこで、挿入部を操作部から取り外しできるようにすることも考えられるが、その取り外したところから、光源装置からの明るい光が出射するので、出射光は周囲にいる術者には目障りとなる虞がある。
【0006】
そこで、本発明は、挿入部を操作部から取り外しできるようにした場合においても、光源装置からの明るい光によって周囲の者に目障りとなることがないようにした内視鏡装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の内視鏡装置は、被写体を撮像するための撮像手段を有し、前記被写体へ照明光を照射するための第1のライトガイドが挿通された挿入部と、該挿入部に接続可能であって、前記挿入部に接続されたときに前記第1のライトガイドに前記照明光を供給する第2のライトガイドが挿通された操作部と、前記第2のライトガイドに前記照明光を供給する光源装置と、前記挿入部と前記操作部との接続状態を検知する接続検知部と、該接続検知部が前記操作部と前記挿入部とが接続されていない状態を検知すると、前記照明光の光量を制限するように前記光源装置を制御する制御部を有する。
【発明の効果】
【0008】
本発明の内視鏡装置によれば、挿入部を操作部から取り外しできるように構成した場合においても、光源装置からの明るい光によって周囲の者に目障りとなることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
図1は本発明の実施の形態に係る医療用の内視鏡システムの構成を示す模式的構成図である。図1に示すように、この内視鏡システム1は、直視型の内視鏡挿入部2Aと、斜視型の内視鏡挿入部2Bと、これら内視鏡挿入部2I(I=A又はB。以下同じ。)のいずれにも接続可能な操作部3と、照明光を供給する光源装置4と、信号処理を行うプロセッサ装置5と、映像信号が入力されることにより対応する画像を表示するモニタ6とから構成される。内視鏡挿入部2Iは、軟性及び細長で可撓性を有する。
【0010】
操作部3は、ライトガイドケーブル部11及び信号ケーブル部12を有する。操作部3から延出しているライトガイドケーブル部11と信号ケーブル部12の端部には、それぞれコネクタ部11aと12aが設けられている。コネクタ部11aと12aは、図示しないコネクタ部を介して光源装置4とプロセッサ装置5にそれぞれ接続可能となっている。
【0011】
はじめに、挿入部2Iの構成について説明する。
挿入部2Iは、先端部14に照明窓を有する。挿入部2Iには、ライトガイド15が挿通されている。ライトガイド15は、光源装置4からの照明光を先端部14へ伝達する。ライトガイド15の出射端となるその先端部は、挿入部2Iの先端部14内で固定されている。このライトガイド15の先端面に伝達された照明光は、照明窓に取り付けた照明レンズ16を介して、この照明レンズ16の前方側に出射され、体内の検査或いは処置対象の患部等の被写体を照明する。
挿入部2Aの先端部には、さらに照明窓に隣接して観察窓(すなわち撮像窓)が設けてあり、この観察窓には対物レンズ17が取り付けられている。この対物レンズ17の結像位置には固体撮像素子としての例えば電荷結合素子(CCDと略記)18が配置されており、CCD18は、この撮像面に結像された光学像を光電変換する。
図1に示すように直視型の内視鏡挿入部2Aにおいては、対物レンズ17の光軸Oは、挿入部2Aの軸と平行な方向であり、この対物レンズ17により挿入部2Aの軸と平行な前方が視野方向となる。なお、ライトガイド15の先端面からさらに照明レンズ16を介して出射される照明光は、この対物レンズ17の視野方向を照明するように挿入部2Aの軸と平行な前方側を照明する。
【0012】
一方、斜視型の内視鏡挿入部2Bにおいては、挿入部2Bの先端面が挿入部2Bの軸方向と直交する方向からずれた斜め方向を向くように形成されている。この斜め方向の先端面に照明窓及び観察窓が隣接して設けてあり、それぞれ照明レンズ16及び対物レンズ17が取り付けてある。また、照明レンズ16の内側には、先端付近が屈曲されたライトガイド15の先端部が固定されている。また、対物レンズ17の結像位置にはCCD18が配置されている。この対物レンズ17の光軸O′は、挿入部2Bの軸方向と例えば角αとなる斜視方向を視野方向としている。
挿入部2Iの基端部19には、ライトガイドコネクタ20Aと信号コネクタ20Bとを有するコネクタ部20が設けられている。ライトガイドコネクタ20Aには、ライトガイド15の一端が露出するように設けられている。信号コネクタ20Bには、複数の信号用接点が設けられている。複数の信号用接点の一部には、CCD18に接続されてCCD18を駆動する信号線22が接続されている。さらに他の一部には、CCD18に接続されてCCD18からの撮像信号を受信する信号線23が接続されている。
【0013】
また、本実施の形態では、信号コネクタ20Bの複数の信号用接点のさらに他の一部として、挿入部2Iの基端部19内に設けられた抵抗器24の両端がそれぞれ接続された2つの接点が設けられている。抵抗器24は、後述するように、挿入部2Iの接続の有無を検知するための抵抗器である。
【0014】
次に、操作部3の構成について説明する。
操作部3には、ライトガイドコネクタ30Aと信号コネクタ30Bとを有するコネクタ部30が設けられている。挿入部2Iと操作部3とをそれぞれのコネクタ部20と30とにより接続したときに、挿入部2Iのライトガイドコネクタ20Aと操作部3のライトガイドコネクタ30Aとが密着するように当接し、かつ挿入部2Iの信号コネクタ20Bと操作部3の信号コネクタ30Bとが電気的に接続される。
【0015】
従って、操作部3と挿入部2Iとを接続すると、操作部3のライトガイドコネクタ30Aと挿入部2Iの基端部19のライトガイドコネクタ20Aとが密着して光源装置4からの照明光が挿入部2Iに伝達される。同時に、操作部3の信号コネクタ30Bと挿入部2Iの基端部19の信号コネクタ20Bとが電気的に接続され、挿入部2Iと操作部3間で各種信号が送受信可能となる。
【0016】
操作部3は、映像信号処理部31を有する。映像信号処理部31には、信号コネクタ30Bの各接点に接続された複数の信号線が接続されている。また、映像信号処理部31は、信号ケーブル部12内に挿通された信号線33を介してコネクタ部12aの各接点と接続されている。
【0017】
さらに操作部3とライトガイドケーブル部11内には、ライトガイド34が挿通されている。ライトガイド34の一端は、ライトガイドコネクタ30Aに固定され、他端は、コネクタ部11aに固定されている。
また、操作部3には、例えば、撮像のためのフリーズボタン、記録ボタン等の各種スイッチ35が設けられている。
【0018】
次に、図2を用いて、光源装置4の構成を説明する。図2は、光源装置4の構成を示す構成図である。光源装置4は、電源回路41からの電力により点灯する光源ランプ42を内蔵し、この光源ランプ42の光は、絞り制御回路である絞り制御部43により通過光量が制御される絞り44を経て、所望の光量に調整される。絞り制御部43は、後述するプロセッサ装置5からの調光信号に基づいて、絞り44を制御する。絞り44を経た光は、集光レンズ45により集光されて、コネクタ部11aが接続されるコネクタ部において、ライトガイドケーブル部11のライトガイド34の端部に供給される。従って、操作部3と挿入部2Iとは接続されている場合、光源ランプ42の光は、ライトガイド34を経て内視鏡本体2Iのライトガイド15に供給され、被写体を照明することができる。
【0019】
次に、図3を用いて、プロセッサ装置5の構成を説明する。図3は、プロセッサ装置5の構成を示すブロック図である。プロセッサ装置5は、シリアルパラレル変換部(以下、S/P部と略す)51と、中央処理装置(以下、CPUと略す)からなる制御部52と、映像信号処理部53と、デジタルアナログ変換部(以下、D/A部と略す)54と、調光信号生成部55とを有する。
【0020】
S/P部51は、操作部3からのシリアル信号であるデジタル映像信号をパラレル信号に変換し、映像信号処理部53に出力する。制御部52は、S/P部51と映像信号処理部53とを制御する。映像信号処理部53は、入力されたデジタル映像信号を処理して、D/A部54に出力すると共に、後述する接続検知信号を検知すると、映像信号の画像の明るさを示す明るさ信号を調光信号生成部55に出力する。この明るさ信号は、例えば、各フレームの全画素の輝度値の平均値のデータである。D/A部54は、映像信号制御処理部51からのデジタル映像信号をアナログ信号に変換して、デジタル映像信号に基づく画像をモニタ6の画面に表示させるための回路である。
【0021】
調光信号生成部55は、受信した明るさ信号に対応する信号、又は所定の明るさに対応する信号を、調光信号として光源装置4へ出力する。この調光信号は、光源装置4とプロセッサ装置5と接続する信号ケーブル56(図1参照)を介して、絞り制御部43へ送信される、絞り手段である絞り44を制御するための信号である。調光信号生成部55、S/P部51及び映像信号処理部53が、制御部を構成し、制御部は、後述するように、操作部3と挿入部2Iとが接続されていない状態を検知すると、光源装置4からの照明光の光量を制限するように制御する。
【0022】
次に、操作部3の映像信号処理部31の構成について説明する。図4は、操作部3の映像信号処理部31の構成を示すブロック構成図である。
映像信号処理部31は、CPUからなる制御部61と、CCD駆動部62と、相関二重サンプリング(CDS)処理回路を含むアナログデジタル変換部(以下、A/D部という)63と、接続検知回路である接続検知部64と、パラレルシリアル変換部(以下、P/S部という)65を含んで構成されている。
【0023】
制御部61は、CCD駆動部62、A/D部63及びP/S部65へ各種制御信号を供給する。CCD駆動部62は、挿入部2Iと操作部3とが接続されているときに、制御部61からの制御信号に基づいて、CCD18を駆動するための駆動信号を、信号線22を介してCCD18へ出力する。また、制御部61は、A/D部63を制御し、A/D部63は、信号線23を介して受信した撮像信号に対して、相関二重サンプリング処理とA/D変換処理を施して、P/S部65へ出力する。さらにまた、制御部61は、P/S部65を制御して、A/D部63からの撮像信号を、パラレル信号からシリアル信号に変換して、信号線33を介してプロセッサ装置5のS/P部51へ出力する。
【0024】
接続検知部64には、操作部3の信号コネクタ30Bの複数の接点中の一対の接点PC2の信号が入力される。挿入部2Iと操作部3とが接続されている場合、一対の接点PC2は、挿入部2Iの信号コネクタ20Bの複数の接点中の一対の接点PC1に接触する。一対の接点PC1は、抵抗器24が接続されているので、接続検知部64は、一対の接点PC2間の抵抗値を検出することによって、挿入部2Iと操作部3との接続状態、すなわち挿入部2Iと操作部3とが接続されているか否かを検知することができる。
【0025】
操作部3と挿入部2Iとが接続されていないときは、一対の接点PC2間の抵抗は高抵抗となる。しかし、操作部3と挿入部2Iとが接続されている場合、一対の接点PC2間の抵抗は抵抗器24の所定の抵抗値となるので、接続検知部64は、その所定の抵抗値を検知する。そして、接続検知部64が、一対の接点PC2間の所定の抵抗値を検知すると、その検知を示す接続検知信号を制御部61へ出力する。
【0026】
次に、以上のような構成の内視鏡装置1の作用について説明する。
手術中に、内視鏡装置1を使用する場合、挿入部2Iのいずれかが操作部3に接続される。
挿入部2Iが操作部3に接続されているときは、操作部3の接続検知部64は、一対の接点PC2間の所定の抵抗値を検出し、接続検知信号を出力する。
【0027】
制御部61は、接続検知信号を受信すると、P/S部65を制御して、P/S部65において変換されたデジタル映像信号の垂直又は水平のブランキング期間に、操作部3と挿入部2Iとが接続されたことを示す接続検知信号を埋め込む処理を実行する。なお、このブランキング期間内に、操作部3の各種スイッチ35のスイッチ操作信号も埋め込まれる。
【0028】
さらになお、接続検知部64は接続検知信号を、制御部61へ供給する代わりに、図4の点線で示すように、P/S部65へ供給して、P/S部65においてデジタル映像信号の垂直又は水平のブランキング期間に、接続検知信号を埋め込む処理を行うようにしてもよい。
【0029】
シリアル信号のデジタル映像信号がP/S部65からS/P部51へ供給される。S/P部51は、シリアル信号のデジタル映像信号を映像信号処理部53へ出力する。映像信号処理部53は、所定の信号処理を施した後に、デジタル映像信号をD/A部54へ出力する。D/A部54は映像信号をアナログ信号に変換して、モニタ6へ出力する。
【0030】
映像信号処理部53は、シリアル信号中に接続検知信号が存在するときは、入力された映像信号に基づいて、映像信号の明るさ、例えば1フレームの画像の平均輝度を算出し、その明るさを示す明るさ信号を調光信号生成部55へ出力する。なお、映像信号処理部53は、シリアル信号中に接続検知信号が存在しないときは、その明るさ信号を調光信号生成部55へ出力しない。
【0031】
調光信号生成部55は、接続ケーブル56を介して光源装置4の絞り制御部43へその明るさ信号に応じた調光信号を供給する。調光信号は、撮像されて得られる被写体映像の明るさを適切になるように、照明光を調整するための信号である。絞り制御部43は、受信した調光信号に基づいて、絞り44を制御することによって、撮像される被写体の映像が適切な明るさとなる。
【0032】
以上は、挿入部2Iが操作部3に接続された状態における作用であるが、挿入部2Iが操作部3に接続されていない場合、操作部3の接続検知部64は、一対の接点PC2間には所定の抵抗値を検出しないので、接続検知信号を出力しない。
【0033】
従って、その場合、S/P部51は、ブラキング期間中の接続検知信号を検知しないので、その場合は、操作部3と挿入部2Iとが接続されていない状態を示す非接続信号を、調光信号生成部55へ出力する。
【0034】
調光信号生成部55は、非接続信号を受信すると、絞り44を所定の絞り値まで絞るための調光信号を、絞り制御部43へ出力する。絞り制御部43は、その調光信号を受信すると、絞り44を所定の絞り値、例えば最小絞り値になるように絞り44を制御する。
【0035】
以上のように、操作部3と挿入部2とが接続されていないことが検知されると、その非接続信号に応じて、光源装置4の絞り44が絞られるので、操作部3のコネクタ部30から明るい光が出射されることがない。その結果、操作部3から挿入部2が取り外されても、挿入部2が取り外されたところから明るい光が出射しないので、周囲の内視鏡を取り扱い者に目障りとなることがない。よって、内視鏡の操作性も向上する。
【0036】
なお、以上の説明では、非接続信号に応じて、調光信号生成部55は、所定の絞り値にするための調光信号を絞り制御部43へ出力したが、調光信号生成部55は、非接続信号に応じて映像信号処理部53からの明るさ信号を、所定の明るさに対応する信号に置き換えて、その所定の明るさに対応する調光信号を、光源装置4の絞り制御部43へ出力するようにしてもよい。
【0037】
その所定の明るさとは、例えば256階調のうち200以上の明るさ(例えば、256という最高レベルの明るさ)のような、画像が極めて明るい状態に対応する明るさである。このような所定の明るさに対応する調光信号を絞り制御部43が受信すると、絞り制御部43は、画像が極めて明るいものとして、絞り44を絞るように制御する。その結果、操作部3のコネクタ部30から明るい光が出射されることがない。
【0038】
なお、以上の実施の形態では、接続検知部64は、挿入部2Iと操作部3とが接続されていることを検知して接続検知信号が出力されていたが、挿入部2Iと操作部3とが接続されていないことを検知して非接続検知信号を出力するようにしてもよい。その場合は、非接続検知信号が出力されていない場合には、通常の画面の明るさに応じた調光信号が、光源装置4へ出力される。非接続検知信号が出力されている場合には、所定の明るさに対応する調光信号が、光源装置4へ出力される。
【0039】
さらに、以上の実施の形態では、挿入部2Iと操作部3が接続された状態から接続されていない状態になると、調光信号生成部55は、映像信号の明るさに対応する調光信号から、所定の明るさに対応する調光信号に変更して絞り制御部43へ出力する。その調光信号が変化したときに、絞り制御部43では、そのような受信信号の変化に応じて絞り43を動作させようとすると、絞り44の機械的構造に大きな負荷がかかり、機械的な損傷を生じる虞がある。
【0040】
そこで、このような問題を解決するために、調光信号が大きく変化するときには、調光信号生成部55は、調光信号に対応する絞りが段階的に変化する調光信号を生成して、絞り制御部43に出力するようにしてもよい。段階的に変化する調光信号なので、絞り44に機械的に大きな負荷が生じない。
【0041】
また、上述した例では、挿入部2Iと操作部3とが接続されていないときでも、映像信号がプロセッサ装置5に供給されているが、操作部3から挿入部2Iが外されたことを検知すると、P/S部65が映像信号のデータ値を最大輝度値に対応する映像信号にしてプロセッサ装置5へ送信したり、A/D部63が出力値を最大値にして出力するようにしてもよい。
【0042】
さらになお、上述した実施の形態では、挿入部2I内には、接続検知用の抵抗器24を設けているが、抵抗器24を無くした単なる導線でもよい。抵抗器24がない導線の場合は、操作部3と挿入部2Iとの接続は、一対の接点PC2間の電気的導通状態によって、判定することができる。
【0043】
さらにまた、挿入部2I内には、接続検知用の抵抗器24を設けているが、抵抗器24の代わりに、識別信号等の所定の信号を出力する、ICチップ等の信号出力部を設けてもよい。ICチップ等の信号出力部が、所定の信号を映像信号処理部31へ出力することによって、映像信号処理部31が、操作部3と挿入部2Iとの接続状態を判定することができる。
【0044】
なお、抵抗器24の代わりに、ICチップ、メモリなどでもよいし、あるいはジャンパー線などの配線でもよい。ICチップ、メモリなどから所定の情報を読み出すことによって、接続状態を検知するようにしてもよい。
【0045】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【図面の簡単な説明】
【0046】
【図1】本発明の実施の形態に係る医療用の内視鏡システムの構成を示す模式的構成図である。
【図2】本発明の実施の形態に係る光源装置の構成を示す構成図である。
【図3】本発明の実施の形態に係るプロセッサ装置の構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の実施の形態に係る操作部の映像信号処理部の構成を示すブロック構成図である。
【符号の説明】
【0047】
1 内視鏡システム、2I,2A,2B 挿入部、3 操作部、4 光源装置、5 プロセッサ装置、6 モニタ




 

 


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