| 【発明の名称】 |
内視鏡撮像装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】萩原 雅博
【氏名】斉藤 克行
【氏名】望田 明彦
【氏名】上 邦彰
【氏名】綱川 誠
【氏名】松本 勘一
【氏名】山下 真司
【氏名】大野 渉
【氏名】小笠原 弘太郎
【氏名】草村 登
【氏名】田代 秀樹
【氏名】中土 一孝
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| 【要約】 |
【課題】装置本体に外部拡張機能を有する拡張ユニットを着脱できるようにし、容易に拡張機能を付加してシステムの機能向上を図る。
【解決手段】内視鏡撮像装置1は、カメラヘッド2で撮像したスコープ3による被写体像をCCU5で信号処理し、TVモニタ6に内視鏡画像として表示すると共に、被写体像をCCU5内のメモリ20にデジタルの画像データとして記憶し、静止画像の画像データとして読み出してPCカードスロット23に装着したPCカード24に記録する。PCカードスロット23は、CCU本体のフロントパネルなどに設けられ、このスロットの開口部には、液体浸入防止手段及びシールド手段として機能する蓋部材等を配設できるようになっている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項1】 撮像手段で撮像した被写体像の映像信号を処理する信号処理手段を有する内視鏡撮像装置において、前記信号処理手段を備えたプロセッサ本体に、外部拡張機能を有する拡張ユニットを着脱自在に接続するための拡張スロットを設けたことを特徴とする内視鏡撮像装置。
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【発明の詳細な説明】【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、内視鏡で得られた観察画像を撮像する内視鏡撮像装置に関する。 【0002】 【従来の技術】従来より、細長の挿入部を体腔内などに挿入して対象部位を観察したり、各種検査、治療処置等を行うことのできる内視鏡が広く用いられている。硬性鏡やファイバスコープなどの光学式内視鏡を用いる場合は、内視鏡の接眼部に内視鏡撮像装置のカメラヘッドを装着し、内視鏡画像を撮像してモニタで観察したり、後の診断のために画像を記録したりすることが一般に行われている。また、CCD等の撮像素子を備えた電子内視鏡による内視鏡撮像装置も各種用いられている。 【0003】内視鏡撮像装置において、カルテや論文に利用するために撮像した内視鏡画像を記録する場合は、従来はフィルムに撮影して写真として記録したり、VTRによりビデオテープに動画として記録したり、ハードディスクなどの情報記録装置にデジタルの画像データとして記録すること等が一般に行われていた。また最近では、カード状の小型の可搬記録媒体としてメモリを内蔵したPCカードなどが注目されている。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】従来の内視鏡撮像装置では、カメラコントロールユニット等のプロセッサ本体において、PCカード等の着脱自在な小型の可搬記録媒体など、外部拡張機能を有する拡張ユニットを着脱できるような構成は考えられていなかった。前述のようにPCカード等に画像データを記録する場合に、プロセッサ本体に媒体を直接装着可能であるととても便利で容易にシステムの機能拡張を図ることができるが、従来の装置では拡張ユニット装着用の拡張スロットを別体に設けることとなり、装置構成の複雑化、操作の煩雑化、コストの上昇などを招くおそれがあった。 【0005】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、装置本体に外部拡張機能を有する拡張ユニットを着脱でき、容易に拡張機能を付加してシステムの機能向上を図ることが可能な内視鏡撮像装置を提供することを目的としている。 【0006】 【課題を解決するための手段】本発明による内視鏡撮像装置は、撮像手段で撮像した被写体像の映像信号を処理する信号処理手段を有する内視鏡撮像装置において、前記信号処理手段を備えたプロセッサ本体に、外部拡張機能を有する拡張ユニットを着脱自在に接続するための拡張スロットを設けたことを特徴とする。 【0007】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1及び図2は本発明の第1実施形態に係り、図1は内視鏡撮像装置の全体構成を示すブロック図、図2はカメラコントロールユニットのフロントパネルの構成を示す正面図である。 【0008】図1に示すように、本実施形態の内視鏡撮像装置1は、撮像手段を内蔵したカメラヘッド2と、このカメラヘッド2に接続されるスコープ3と、このスコープ3に照明光を供給する光源装置4と、カメラヘッド2内に配設された撮像手段に対する信号処理を行うプロセッサ本体としてのカメラコントロールユニット(以下、CCUと略記する)5と、このCCU5により信号処理された標準的な映像信号を表示するTVモニタ6と、を有して構成される。スコープ3は、例えば外科分野において手術の際に用いられる腹腔鏡などの硬性の内視鏡である。 【0009】内視鏡撮像装置1の使用時には、図1に示すように光源装置4にスコープ3のライトガイド8を装着することにより、光源装置4内のランプの照明光が図示しない絞りを通り、レンズにより集光されて対向するライトガイド8の端面に入射される。この照明光はライトガイド8によってスコープ3へ伝送され、スコープ3内部を通りスコープ3先端から前方に出射され、患者の体腔内などの被写体を照明するようになっている。照明された被写体の反射光はスコープ3により結像され、被写体像がスコープ3を通してカメラヘッド2内の撮像手段によって撮像される。 【0010】カメラヘッド2内には、撮像レンズの焦点面に撮像手段としてのCCD7が配置されており、CCD7の撮像面に被写体像が結像して光電変換される。このCCD7は、CCD駆動信号伝送線及びCCD出力信号伝送線が内部に挿通されたカメラケーブル9を介してCCU5に接続されており、CCD7の出力信号がCCU5に送られて各種信号処理が行われるようになっている。CCU5から出力される映像信号はTVモニタ6に送られ、TVモニタ6上に被写体の観察画像が表示されるようになっている。 【0011】CCU5内にはCCDドライバ回路10が設けられており、CCDドライバ回路10よりCCD駆動信号がカメラケーブル9内のCCD駆動信号伝送線を介してCCD7に供給され、CCD7に蓄積された信号電荷が読み出される。また、CCU5内にはプリアンプ回路11,プリプロセス回路12が設けられており、CCD7より読み出されたCCD出力信号は、カメラケーブル9内のCCD出力信号伝送線を介してCCU5に伝送され、CCU5内のプリアンプ回路11によってケーブル伝送での損失分が増幅された後、プリプロセス回路12に入力される。 【0012】プリプロセス回路12の後段にはA/D変換回路13,Y/C分離回路14が設けられており、プリプロセス回路12に入力されたCCD出力信号はCDS(相関二重サンプリング)やS/H(サンプルホールド)等の前処理が行われた後、A/D変換回路13に入力されてデジタル信号に変換された後、Y/C分離回路14に入力される。 【0013】Y/C分離回路14の後段にはRGBマトリックス回路15,ホワイトバランス/ブラックバランス調整回路16が設けられており、Y/C分離回路14に入力されたデジタル信号は線順次化されてY・CR ・CB の3系統のデジタル信号に分離され、RGBマトリックス回路15に入力されてRGBデジタル信号に変換された後、ホワイトバランス/ブラックバランス調整回路16で所定のホワイトバランス及びブラックバランスの調整が行われる。 【0014】ホワイトバランス/ブラックバランス調整回路16の後段にはデジタル映像処理回路17,D/A変換回路18,ポストプロセス回路19が設けられており、前記バランス調整が行われたRGBデジタル信号は、デジタル映像処理回路17においてエンハンス処理,γ補正,キャラクタ重畳などのデジタル処理が施された後、D/A変換回路18でアナログ信号に変換されてポストプロセス回路19に入力される。そして、ポストプロセス回路19に入力されたアナログ信号は、標準的なビデオ信号に変換されてTVモニタ6に出力される。 【0015】また、デジタル映像処理回路17の後段には、メモリ20,JPEG圧縮回路21,PCカードドライバ22が設けられ、PCカードドライバ22にはPCカードスロット23が接続されており、各種信号処理が施されたデジタル信号はメモリ20に記憶される。PCカードスロット23にはメモリを内蔵したPCカード24が装着されるようになっており、メモリ20から読み出されたデジタルの画像信号がJPEG圧縮回路21でデータ圧縮された後、PCカードドライバ22を介してPCカード24に記録される。 【0016】さらに、CCU5内には、PCカード24への画像記録などの各種制御を行うCPU25,PCカード24における画像データの記録枚数などの媒体情報の表示を出力するフォントジェネレータ26が設けられており、CCU5のフロントパネル28上には画像記録の操作指示(レリーズ指示)を行うレリーズスイッチ29と、前記媒体情報の表示を行うLED27とが設けられている。 【0017】図2に示すように、CCU5のフロントパネル28には、電源スイッチ30,カメラヘッド2が接続されるコネクタ受け31と共に、前述のPCカードスロット23,LED27と、前記レリーズスイッチ29を含む操作スイッチ32とが設けられている。また、PCカード24は、スマートメディアなどの小型メモリカード33が着脱可能に取り付けられるようになっている。 【0018】上記のように構成された内視鏡撮像装置1において、スコープ3を通してカメラヘッド2で撮像され信号処理された画像信号は、TVモニタ6へ出力されて画像表示されると共に、メモリ20に記憶される。 【0019】内視鏡画像を記録するためにレリーズスイッチ29が押されると、CPU25よりメモリ20にレリーズ信号が送出され、メモリ20から静止画像の画像データが読み出される。読み出された画像データはJPEG圧縮回路21においてデータ圧縮された後、PCカードドライバ22を介してPCカードスロット23に装着されたPCカード24に送られて記録される。 【0020】また、画像記録時には、静止画像の画像データのレリーズ回数、すなわちPCカード24に記録した画像データの枚数などの媒体情報がCPU20からフォントジェネレータ26に送られ、フォントジェネレータ26より文字情報として出力されてフロントパネルの媒体情報表示用のLED27に表示される。このLED27において数字で示されたレリーズ回数はレリーズが行われるごとに1つずつカウントアップされる。 【0021】このようにPCカードを用いて内視鏡画像を記録することによって、画質劣化の少ない静止画像の記録及び保存を簡単に低コストで実現することができる。また、画像記録時にはPCカードにおける画像データの記録枚数などの媒体情報をCCUのフロントパネルのLEDに表示することによって、使用者は容易に残りの記録可能画像枚数などを確認することができる。 【0022】また、CCUのフロントパネルにPCカードスロットを設けて直接PCカードを着脱できるようにすることで、容易かつ操作性良好に機能拡張を行うことができ、システムの機能向上を図ることが可能である。 【0023】図3に機能拡張可能な内視鏡撮像装置の変形例を示す。この変形例のCCU5は、フロントパネルのPCカードスロット23に、リモコンユニット34を接続可能なPCカード35が着脱自在に取り付けられるようになっている。リモコンユニット34は、CCU5内部のCPUとは別に、リモコンの機能に関する制御を一括して行うCPUが内蔵されており、PCカード35のリモコン端子36に接続してCCU5等の操作制御を行うことができる。 【0024】すなわち、前記実施形態で説明した画像データ記録用のPCカードの代わりに、PCカードスロット23にリモコンを接続してスロット内のデジタル入出力インターフェースを介して制御信号等をやり取りすることが可能となっている。 【0025】この構成によれば、使用者の所望するリモコン機能はCCU内のCPUを介さずに制御可能であり、CCUにリモコン専用のインターフェースを設ける必要がなくなるため、装置構成を簡略化でき、コストの低減を図れる。 【0026】なお、PCカードに限らず、CCUに着脱自在な他の拡張ユニットにリモコンを接続可能とした構成であっても良いし、拡張ユニットそのものにCPU等を内蔵させてリモコン機能を持たせても良い。 【0027】本実施形態のように、PCカード等の着脱自在な小型の可搬記録媒体など、外部拡張のための拡張ユニットを着脱できるように、内視鏡撮像装置のプロセッサ本体に拡張ユニット装着用の拡張スロットを設けた場合、検査や手術の際に使用者の不注意によって液体をプロセッサ本体にこぼしたりすると拡張スロット内部に液体が浸入して装置内部の電気接点の短絡や腐食の原因となるので、このような液体の浸入を防ぐ構造が必要となる。 【0028】従来の装置では拡張スロット周辺に液体の防浸構造がとられていないため、図4のようにCCU37本体に水等の液体38をこぼしたとき、拡張ユニット40を装着する拡張スロット39の内部に液体が浸入して装置内部の電気接点の短絡や腐食を招くおそれがあった。 【0029】そこで、拡張スロットを設けたCCU等の医療機器の安全性を向上するため、拡張スロット部における液体浸入防止手段を設けた構成例を以下の実施形態に示す。 【0030】図5は本発明の第2実施形態に係る拡張スロット部の構成を示したもので、(a)は正面図、(b)は断面図である。 【0031】CCU5本体の正面や側面に設けた拡張スロット41の開口部上部には、この開口部の幅よりも広い範囲に庇状の突起部42が設けられている。このような突起部42を設けたことにより、使用者の不注意等でこぼれて装置上部から流れてきた液体は、図中の矢印43に示すように突起部42で妨げられて拡張スロット41の内部に直接浸入することはない。 【0032】従って、第2実施形態の構成によれば、簡単な構成で液体の拡張スロット内への浸入を防止し、装置内部の電気接点の短絡や腐食のおそれを防ぐことが可能である。 【0033】図6は本発明の第3実施形態に係る拡張スロット部の構成を示す断面図である。 【0034】第3実施形態では、拡張スロット41の開口近傍内部の下部に斜面部44が形成されている。この斜面部44により、図中の矢印43に示すように液体の拡張スロット内部への浸入を防げる。また、図7の変形例に示すように、拡張スロット41全体を斜面部45で形成しても同様の作用効果が得られる。 【0035】第3実施形態の構成によれば、庇状の突起等の別部材を設ける必要はなく、かつ単純な構成で第2実施形態と同様に液体の拡張スロット内への浸入を防止することができる。 【0036】図8ないし図12は本発明の第4実施形態に係り、図8は拡張スロット部の構成を示す断面図、図9は拡張ユニットを装着した状態の拡張スロット部外側近傍の構成を示す断面図、図10は拡張スロット部の構成部材の組立斜視図、図11は拡張ユニットの構成を示す斜視図、図12は拡張ユニットの変形例の構成を示す斜視図である。 【0037】第4実施形態は、拡張スロット部において、液体浸入防止手段を設けると共に、EMC対策のために不要輻射電磁波をシールドするシールド手段を設けた構成例を示したものである。 【0038】CCUの筐体51は、導電材料で構成され、装置内部からの不要輻射電磁波に対するシールド構造がとられている。この筐体51において、図11に示すような拡張ユニット52を装脱着するために設けられた筐体開口部53には、拡張ユニット装着時に該拡張ユニット52を内嵌するユニット取付部54が筐体内側より取り付けられている。このユニット取付部54の奥部には、拡張ユニット装着時に該拡張ユニット52と電気接続され、拡張ユニット52との間で電気信号等を伝達するための接点コネクタ55が設けられている。 【0039】筐体開口部53の筐体51とユニット取付部54との間には、前記筐体51と電気的に導通するように接点部材56が介挿されて設けられ、この接点部材56は、筐体開口部53の上辺及び両側辺に対応する部分が突出した接点部56aとなっている。一方、筐体開口部53の下辺部分には、金属や導電ゴムなどの導電性部材からなる蝶番部材57が設けられ、この蝶番部材57の一方は固定部57aとして前記筐体51と電気的に導通するように固定されている。蝶番部材57の他方は蓋部58として開閉可能となっており、蝶番部材57に設けられたバネ部材59によって常時筐体開口部53の上辺部分の接点部56aに接触する方向(図8における矢印A方向)に付勢されている。 【0040】さらに、前記蝶番部材57の筐体内側部にあたるユニット取付部54の内側面下辺部分は、筐体51外側に向かって開いた斜面部60を形成している。 【0041】前記拡張ユニット52は、図11の(a),(b)に示すように、拡張スロット挿入方向後ろ側に位置する端部近傍の全周面を導電性部材により覆われた導電面61を有している。この拡張ユニット52の拡張スロットへの装着時には、図9に示すように、接点部材56の上辺及び両側辺部分の接点部56aが拡張ユニット52の上面及び両側面の導電面61に接触し、蝶番部材57の蓋部58端部が拡張ユニット52の下面の導電面61に接触してそれぞれ導通するようになっている。 【0042】拡張ユニット52の変形例を図12に示す。この変形例の拡張ユニット62は、側部にカードスロット63が設けられ、PCカード等のメモリカード64を装着できるようになっている。また図11の構成と同様に、挿入方向後端部の近傍には導電面61が設けられている。 【0043】このような構成の拡張スロット部において、拡張ユニット52の非装着時には、バネ部材59によって蝶番部材57の蓋部58が図8における矢印A方向に付勢されるため、この蓋部58は接点部材56の接点部56aに接触して導通すると共に、筐体開口部53を塞ぐように位置する。このように前記蝶番部材57の蓋部58が筐体開口部53における蓋の役割を果たすため、例えば筐体51の上部より流れてきた液体などは、図8における矢印Bに沿って流れ、ユニット取付部54の内部に直接浸入することはない。また、蝶番部材57の隙間から筐体51内部に浸み込んで入った液体も、ユニット取付部54の斜面部60によってユニット取付部54内部に浸入することを防げる。 【0044】また、拡張ユニット52の装着時には、図9のように拡張ユニット52の導電面61と接点部材56の接点部56a及び蝶番部材57の蓋部58端部とが接触して導通するため、筐体開口部53におけるEMC対策用のシールドが可能となり、不要輻射ノイズの放出を防止できる。このときも拡張ユニット52で筐体開口部53が塞がれているため、非装着時と同様にユニット取付部54の内部に液体が浸入することを防止できる。 【0045】図13に第4実施形態の拡張ユニット部の第1の変形例を示す。第1の変形例は、拡張ユニット52の挿入方向後端部に斜面部65を設けた構成である。このように斜面部65を設けることにより、拡張ユニット52の装着時においても、筐体51の上方より流れてきた液体などは図13における矢印Cに沿って流れ、図9の構成よりもさらに確実にユニット取付部54の内部への液体浸入を防止できる。 【0046】図14に第4実施形態の拡張ユニット部の第2の変形例を示す。第2の変形例は、蝶番部材57の蓋部58の両側端部に折り曲げ部66を設けた構成である。このように折り曲げ部66を設けることにより、筐体開口部53の左右両側辺部分において接点部材56との接触をより確実に確保することができ、液体浸入防止効果及びシールド効果を向上できる。 【0047】図15に第4実施形態の拡張ユニット部の第3の変形例を示す。第3の変形例は、蝶番部材57の代わりに、中間部で折り曲がって開閉可能な樹脂部材からなる蓋部材67を設け、蓋部材67の表面には金属薄膜68を貼付して被覆した構成である。このような蓋部材67を用いることにより、ヒンジ部分69に機構的な隙間が生じないため、より効果的に液体の防浸効果を得ることができる。 【0048】以上のように、第4実施形態の構成によれば、拡張スロット部において、拡張スロット内への液体の防浸構造と、EMC対策のためのシールド構造とを実現でき、拡張スロットを設けたCCU等の医療機器の安全性を向上することが可能となる。 【0049】なお、本実施形態の内視鏡撮像装置は、前述の実施形態で説明したような硬性の内視鏡にカメラヘッドを装着する外科用の内視鏡システムに限らず、軟性の内視鏡にカメラヘッドを装着したものや撮像素子を内蔵した電子内視鏡に接続するものなど内科用の内視鏡システムにおいても同様に適用することができる。 【0050】また、PCカードとしては、メモリを内蔵したカードに限らず、スマートメディアなどの小型メモリカードを着脱可能なカードや、小型ハードディスクを内蔵したカードなどを用いることができるし、PCカードの代わりに他の拡張ユニットを拡張スロットに装着して使用するような場合であっても、同様に上記各実施形態に適用することができる。 【0051】[付記] (1) 撮像手段で撮像した被写体像の映像信号を処理する信号処理手段を有する内視鏡撮像装置において、前記信号処理手段を備えたプロセッサ本体に、外部拡張機能を有する拡張ユニットを着脱自在に接続するための拡張スロットを設けたことを特徴とする内視鏡撮像装置。 【0052】(2) 前記プロセッサ本体において、前記拡張スロットに前記拡張ユニットとしてPCカードを接続し、このPCカードに前記映像信号に関するデジタル静止画像データを記録することを特徴とする付記1に記載の内視鏡撮像装置。 【0053】(3) 前記プロセッサ本体の拡張スロット部分を、液体浸入防止構造としたことを特徴とする付記1に記載の内視鏡撮像装置。 【0054】(4) 前記プロセッサ本体の拡張スロット部分を、シールド手段により塞ぐようシールド構造としたことを特徴とする付記1に記載の内視鏡撮像装置。 【0055】(5) 前記プロセッサ本体の拡張スロット部分を、液体浸入防止構造で、かつシールド手段により塞ぐようシールド構造としたことを特徴とする付記1に記載の内視鏡撮像装置。 【0056】(6) 前記液体浸入防止構造として、前記拡張スロットの幅よりも大きな幅を有する突起部を該拡張スロット開口部の上部に設けたことを特徴とする付記3または5に記載の内視鏡撮像装置。 【0057】(7) 前記液体浸入防止構造として、前記拡張スロットの開口部に開閉自在に形成された蓋状部材を設けたことを特徴とする付記3または5に記載の内視鏡撮像装置。 【0058】(8) 前記液体浸入防止構造として、前記拡張スロットの開口部近傍におけるスロット内下面部を該拡張スロット開口側の方が低い斜面形状に形成したことを特徴とする付記3または5に記載の内視鏡撮像装置。 【0059】(9) 前記液体浸入防止構造及びシールド構造として、前記拡張スロットの開口部に開閉自在に形成された導電性材料からなる蓋状部材を設けると共に、この拡張スロット開口部の周囲に前記プロセッサ本体の外装シールド部と導通した接点部材を設け、前記拡張ユニット非装着時には前記蓋状部材を閉じて前記接点部材と接触させる付勢手段を設けたことを特徴とする付記5に記載の内視鏡撮像装置。 【0060】(10) 前記拡張ユニットの挿入方向後端部にこの後端部全面を覆う導電性部材を設けて導電面を形成し、前記拡張ユニット装着時には前記導電面と前記接点部材とが接触し、該拡張ユニットの後端部で前記拡張スロット開口部を塞ぐようにしたことを特徴とする付記9に記載の内視鏡撮像装置。 【0061】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、装置本体に外部拡張機能を有する拡張ユニットを着脱でき、容易に拡張機能を付加してシステムの機能向上を図ることが可能な内視鏡撮像装置を提供できる効果がある。
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| 【出願人】 |
【識別番号】000000376 【氏名又は名称】オリンパス光学工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成9年(1997)7月28日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】 【氏名又は名称】伊藤 進
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| 【公開番号】 |
特開平11−42211 |
| 【公開日】 |
平成11年(1999)2月16日 |
| 【出願番号】 |
特願平9−201565 |
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