(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡の挿入部を体腔内或いは管路内に挿入して得られる観察像情報を電波で受信装置へ伝送する内視鏡装置において、
前記内視鏡に内蔵され或いは取り付けられ、前記内視鏡の観察像を撮像して映像信号を得る撮像手段と、
前記内視鏡に内蔵され或いは取り付けられ、前記映像信号で変調した搬送波を得る変調手段と、
前記挿入部内を挿通する湾曲操作ワイヤであって、当該挿入部先端部において一端が当該挿入部先端部に配設された湾曲駒に接続されると共に、当該挿入部基端部において前記変調手段からの搬送波を送信する送信アンプの出力給電線に接続され、前記搬送波を輻射する湾曲操作ワイヤと、
を備えたことを特徴とする内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内視鏡で得られる画像情報を電波で受信装置へ伝送する内視鏡装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、細長の挿入部を体腔内や管路内に挿入して、体腔内や管路内の被写体像をモニタ観察できる内視鏡装置が広く利用されている。このような内視鏡装置は、一般に、体腔内や管路内に挿入される挿入部を有する内視鏡と、この内視鏡と別体に設けられこの内視鏡へ照明光を供給する光源装置と、この光源装置からの照明光を前記内視鏡へ導くライトガイドケーブルと、前記内視鏡に内蔵されて設けられ或いは着脱自在に取り付けられて設けられ被写体像を撮像して撮像信号を得る撮像装置と、前記内視鏡と別体に設けられ前記内視鏡で得られる撮像信号をモニタ表示可能な映像信号に変換するビデオプロセッサと、前記内視鏡からの撮像信号を前記ビデオプロセッサへ伝送する信号ケーブルと、前記ビデオプロセッサで得られる映像信号を映し出すモニタ装置を備えて構成されている。従って、内視鏡はライトガイドケーブルや信号ケーブルにより外部装置と接続されており、これにより、内視鏡の移動範囲が制限され、また、内視鏡の操作性が妨げられていた。
【０００３】
そこで、例えば、特開昭６０−４８０１１号では、ＬＥＤ（発行ダイオード）等で構成された照明用光源が内視鏡に内蔵されることで、内視鏡から延出するライトガイドケーブルが取り除かれ、また、撮像信号に映像信号処理を施してモニタ表示可能な映像信号を得る映像信号処理回路と、この映像信号を電波で送信する送信回路及びアンテナが内視鏡に設けられ、この電波を受信して映像信号を復調する受信装置が内視鏡と別体に設けられることで、内視鏡から延出する信号ケーブルが取り除かれた内視鏡装置が提案されている。このような内視鏡装置は、一般に、ワイヤレス内視鏡装置とも呼ばれ、内視鏡の移動範囲の制限が緩和され、操作性が向上するという長所を有する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば特開昭６０−４８０１１号で示される従来のワイヤレス内視鏡装置では、内視鏡からの画像情報が電波で受信装置へ伝送されるので、電波の伝搬経路に障害物が載置されたり通過したりすると、受信装置で得られる映像信号のＳ／Ｎ（信号対雑音比）が悪化し、モニタ装置に表示される観察画像が暗くなる等して画質が劣化するという問題があった。
また、例えば特開昭６０−４８０１１号で示されるワイヤレス内視鏡装置では、モニタ表示可能な映像信号を得る映像信号処理回路が内視鏡に内蔵されているので、内視鏡の回路規模が大型化するという問題があった。また、逆に、この映像信号処理回路を内視鏡から取り除いて、撮像素子からの撮像信号を変調して送信する構成とすると、リセットノイズが除去されず、Ｓ／Ｎが劣化するという問題があった。
また、従来のワイヤレス内視鏡装置では、電波を送信するためのアンテナが内視鏡から突出して設けられ、この突出したアンテナにより、操作性が妨げられたり、内視鏡が大型化するという問題があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電波の伝搬経路に障害物があっても信号対雑音比を改善して観察画像の画質を向上し、且つ内視鏡側に設けられる回路を小規模化することを可能とする内視鏡装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、内視鏡側から突出するアンテナを取り除き、操作性向上及び小型化を可能とする内視鏡装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明による内視鏡装置は、内視鏡の挿入部を体腔内或いは管路内に挿入して得られる観察像情報を電波で受信装置へ伝送する内視鏡装置において、前記内視鏡に内蔵され或いは取り付けられ、前記内視鏡の観察像を撮像して映像信号を得る撮像手段と、前記内視鏡に内蔵され或いは取り付けられ、前記映像信号で変調した搬送波を得る変調手段と、前記挿入部内を挿通する湾曲操作ワイヤであって、当該挿入部先端部において一端が当該挿入部先端部に配設された湾曲駒に接続されると共に、当該挿入部基端部において前記変調手段からの搬送波を送信する送信アンプの出力給電線に接続され、前記搬送波を輻射する湾曲操作ワイヤと、を備え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。
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係り、内視鏡装置の構成を示すブロック図である。
【０００８】
図１に示すように、本実施の形態の内視鏡装置は、体腔内や管路内の被写体像を眼視観察可能に射出する内視鏡１と、前記内視鏡１に着脱自在に取り付けられて設けられ、前記内視鏡１で得られる被写体像を撮像して撮像信号を得る撮像装置２と、前記撮像装置２で得られる撮像信号から映像信号成分を抽出し、この映像信号で搬送波を周波数変調して電波を送信する送信装置３と、前記送信装置３からの電波を受信してモニタ表示可能な映像信号を得る受信装置４と、前記受信装置４で得られる映像信号を映し出すモニタ装置５とを備えて構成されている。
【０００９】
前記内視鏡１は、体腔内や管路内に挿入する細長で硬性の挿入部１１と、前記挿入部１１の基端側に連設されこの内視鏡１を把持するための把持部１２と、この把持部１２の例えば基端部に設けられこの内視鏡１で得られる被写体像を眼視観察可能に射出する接眼部１３と、前記挿入部１１先端に設けられ、被写体像を入射する対物光学系１４と、前記挿入部１１及び把持部１２内を挿通し、前記対物光学系１４を介して得られる被写体像を前記接眼部１３へ導く例えばリレーレンズで構成された像伝送光学系１５と、前記接眼部１３に設けられ、前記像伝送光学系１５で導かれた被写体像を眼視観察可能に射出する接眼光学系１６と、被写体へ向けて照明光を発する例えばＬＥＤ（発光ダイオード）で構成された図示しない照明装置とを備えて構成されている。
【００１０】
前記撮像装置２は、前記内視鏡１の接眼部１３に着脱自在に取り付けられ、前記接眼部１３から射出される被写体像を撮像して撮像信号を得るカメラヘッド２１と、前記カメラヘッド２１から延出し、前記カメラヘッド２１で得られる撮像信号を前記送信装置３へ伝送するケーブル２５と、前記ケーブル２５の端部に設けられ、前記送信装置３と電気的に接続するコネクタ２６とを備えて構成されている。そして、前記カメラヘッド２１は、前記接眼光学系１６から射出される被写体像を結像する結像光学系２２と、前記結像光学系２２で結像された被写体像を撮像して撮像信号を得るＣＣＤ２３（電荷結合素子）等の撮像素子と、前記ＣＣＤ２３で得られる撮像信号を増幅して前記ケーブル２５へ伝送するアンプ２４とを備えて構成されている。
【００１１】
前記送信装置３は、前記撮像装置２で得られる撮像信号から映像信号成分を抽出し、この映像信号で変調された搬送波を得る送信回路３１と、この送信回路３１で得られる搬送波を輻射するアンテナ３２と、前記送信回路３１及び前記撮像装置２へ電源を供給するとともに、前記撮像装置２から図示しない電気接点を介して前記内視鏡１の図示しない照明装置へ電源を供給するバッテリ３３とを備えて構成されている。そして、前記送信回路３１は、前記撮像装置２から伝送される撮像信号を増幅するアンプ３４と、前記アンプ３４を介して得られる撮像信号に対してＣＤＳ（相関二重サンプリング）処理を施し、撮像信号に含まれるリセットノイズを除去して映像信号成分を抽出するＣＤＳ回路３５と、前記ＣＤＳ回路３５で得られる映像信号で搬送波を周波数変調するＦＭ変調回路３６と、前記ＦＭ変調回路で得られる搬送波を増幅する送信アンプ３７とを備えて構成されている。なお、前記送信装置３は、例えば、図示しないベルトで術者に固定したり、術者のポケットに挿入して用いてもよい。
【００１２】
前記受信装置４は、前記送信装置３からの電波を受信するアンテナ４１と、前記アンテナ４１で得られる電波を復調して映像信号成分を抽出するＦＭ復調回路４２と、前記ＦＭ復調回路４２で得られる映像信号に色分離処理を施して、輝度信号と色差信号とからなる映像信号を得る色分離回路４３と、前記色分離回路４３で得られる映像信号の白バランス補正を行う白バランス回路４４と、前記白バランス回路４４で得られる映像信号に対してＡＧＣ（自動利得制御）を施し、得られる映像信号の信号レベルを所定のレベルに維持するＡＧＣ回路４５と、前記ＡＧＣ回路４５で得られる映像信号にγ補正を施すγ補正回路４６と、前記γ補正回路４６で得られる映像信号に対して画像強調処理を施す強調回路４７と、前記強調回路４７で得られる映像信号をモニタ表示可能な形式の映像信号に変換するエンコーダ４８とを備えて構成されいている。
【００１３】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
被写体像は、対物光学系１４と、像伝送光学系１５と、接眼光学系１６と、結像光学系２２を介して、ＣＣＤ２３へ与えられて光電変換される。そして、このＣＣＤ２３で光電変換して得られた撮像信号は、アンプ２４と、ケーブル２５と、アンプ３４を介して、ＣＤＳ回路３５へ与えられ、このＣＤＳ回路３５により、撮像信号に含まれるリセットノイズ成分が除去されて映像信号成分が抽出される。そして、このＣＤＳ回路３５で得られる映像信号は、ＦＭ変調回路３６で周波数変調され、このＦＭ変調回路３６で得られる搬送波は、送信アンプ３７で電力増幅され、アンテナ３２から電波として輻射される。このとき、ＦＭ変調回路３６に入力される映像信号は、ＣＤＳ回路３５によりリセットノイズ成分が除去されているので、送信装置３にＣＤＳ回路３５が設けられない構成に比して、Ｓ／Ｎが良好である。
【００１４】
そして、送信装置３から輻射された電波は、受信装置４のアンテナ４１で受信され、ＦＭ復調回路４２により、映像信号が復調される。このＦＭ復調回路４２で得られる映像信号は、色分離回路４３により、輝度信号と色差信号とが分離された形式の映像信号に変換され、白バランス回路４４により、白バランス補正が施され、ＡＧＣ回路４５により、ＡＧＣ処理が施され、γ補正回路４６により、γ補正処理が施され、強調回路４７により、画像強調処理が施され、エンコーダ４８により、モニタ表示可能な形式の映像信号に変換されて、モニタ装置５へ与えられ、内視鏡１の観察像がモニタ５に表示される。このとき、送信装置３と受信装置４との間の電波伝搬経路に障害物が載置されたり、この電波伝搬経路を障害物が横切る等しても、受信装置４によりＡＧＣ処理が施され、Ｓ／Ｎが改善されるので、モニタ装置５に表示される観察像が暗くなる等して画質劣化してしまうことが防止される。
【００１５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、受信装置４でＡＧＣ処理が行われるので、電波伝搬経路に障害物があってもＳ／Ｎが改善され、観察画像の画質が向上するという効果が得られる。
また、送信装置３でＣＤＳ処理が行われるので、Ｓ／Ｎが向上する。
また、受信装置４側で、色分離処理と、白バランス補正処理と、ＡＧＣ処理と、γ補正処理と、画像強調処理が行われるので、これらの映像信号処理のすべて或いは一部が送信装置３側で行われる構成に比して、内視鏡１に接続されて設けられている送信装置３の回路が小規模化される。
従って、本実施の形態によれば、電波の伝搬経路に障害物があってもＳ／Ｎが改善されて観察画像の画質が向上し、且つ内視鏡側に設けられる回路が小規模化されるという効果が得られる。
【００１６】
なお、送信装置３は、カメラヘッド２１と一体に構成されていてもよい。送信装置３がカメラヘッド２１と一体に構成されることで、ケーブル２５を取り除くことができる。また、本実施の形態のように、送信装置３がカメラヘッド２１と別体に構成されると、カメラヘッド２１が小型化される。
【００１７】
（第２の実施の形態）
図２は本発明の第２の実施の形態に係り、内視鏡装置の構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態では、第１の実施の形態と同様に構成されている部位には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００１８】
図２に示すように、本実施の形態の内視鏡装置では、第１の実施の形態の内視鏡１（図１参照）に代わって、内視鏡１０１が設けられている。他の構成は、第１の実施の形態と同様である。
【００１９】
前記内視鏡１０１は、体腔内或いは管路内に挿入する細長で軟性の挿入部１１１と、前記挿入部１１１の基端側に連設されこの内視鏡１０１を把持するための把持部１１２と、前記挿入部１１１の先端部に設けられ、被写体像を結像する対物光学系１１３と、前記対物光学系１１３の結像位置に結像面が配置され被写体像を撮像して撮像信号を得る撮像手段としてのＣＣＤ１１４と、前記ＣＣＤ１１４の近傍に設けられ、前記ＣＣＤ１１４で得られる撮像信号を増幅するアンプ１１５と、前記挿入部１１１内を挿通し、前記アンプ１１５からの撮像信号を把持部１１２側へ伝送する信号線１１６と、第１の実施の形態（図１参照）と同様の構成の送信回路３１と、前記送信回路３１で得られる搬送波を輻射するアンテナ１１７と、バッテリ３３と、被写体像を照明する図示しない照明装置とを備えて構成されている。
【００２０】
次に、本実施の形態の作用を説明する。なお、本実施の形態では、第１の実施の形態と共通する作用の説明を省略する。
被写体像は、対物光学系１１３を介して、ＣＣＤ１１４へ与えられて光電変換される。そして、このＣＣＤ１１４で光電変換して得られた撮像信号は、アンプ１１５と、信号線１１６を介して、送信回路３１のアンプ３４へ与えられる。これに続く作用は、第１の実施の形態と同様である。
【００２１】
以上説明した本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。
【００２８】
（第３の実施の形態）
図３は、本発明の第３の実施の形態に係わり、内視鏡装置の構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態では、前記第２の実施の形態と同様に構成されている部分には同じ符号を付して、その説明を省略する。
【００２９】
図３に示すように、本実施の形態の内視鏡装置では、第２の実施の形態の内視鏡１０１（図２参照）に代わって、内視鏡３０１が設けられている。他の構成は、第２の実施の形態と同じである。なお、以下では、第２の実施の形態と異なる点を述べる。
【００３０】
前記内視鏡３０１は、第２の実施の形態の内視鏡１０１（図２参照）と略同様に構成されているが、アンテナ１１７（図２参照）が取り除かれ、これに代わって、送信アンプ３７からの出力を挿入部１１１まで導く給電線３１１と、挿入部１１１内を挿通する導線で構成され、挿入部１１１の基端部近傍の給電点３１２で前記給電線３１１と電気的に接続されるアンテナ線３１３とが設けられている。
【００３１】
次に、本実施の形態の作用を説明する。なお、本実施の形態では、第２の実施の形態と共通する作用の説明を省略する。
第２の実施の形態と同様にして、撮像信号が送信回路３１へ与えられると、送信回路３１は、第２の実施の形態と同様にして、搬送波を出力する。この搬送波は、給電線３１１と、給電点３１２を介して、アンテナ線３１３へ与えられ、このアンテナ線３１３から電波が輻射される。このアンテナ線３１３から輻射された電波は、第２の実施の形態と同様にして、受信装置４へ与えられ、モニタ装置５に観察像が映し出される。
【００３２】
以上述べた本実施の形態によれば、第２の実施の形態と同様の効果が得られる。
また、本実施の形態によれば、挿入部１１１内を挿通するアンテナ線３１３が設けられているので、第２の実施の形態と比して、アンテナ１１７（図２参照）が取り除かれて構成されている。従って、内視鏡から突出するアンテナが取り除かれ、操作性の向上及び小型化が可能となるという効果が得られる。
（第４の実施の形態）
図４は本発明の第４の実施の形態に係り、内視鏡装置の構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態では、第２の実施の形態と同様に構成されている部位には同じ符号を付してその説明を省略する。
図４に示すように、本実施の形態の内視鏡装置では、第２の実施の形態の内視鏡１０１（図２参照）に代わって、内視鏡４０１が設けられている。他の構成は、第２の実施の形態と同じである。なお、以下では、第２の実施の形態と異なる点を述べる。
前記内視鏡４０１は、第２の実施の形態の内視鏡１０１（図２参照）の挿入部１１１に代わって、挿入部４１１が設けられ、第１の実施の形態の把持部１１２（図２参照）に代わって、把持部４１２が設けられている。前記挿入部４１１は、細長で軟性の蛇管部４２１と、手元側からの操作により湾曲自在に湾曲する湾曲部４２２と、先端部４２３とが、基端側から順に連設されて構成されており、前記湾曲部４２２は、複数の湾曲駒４３１が例えばリベットにより互いに回動自在に連設されて構成されている。前記把持部４１２には、前記湾曲部４２２を湾曲操作する湾曲操作レバー４３２が設けられ、前記蛇管部４２１内には、前記湾曲操作レバー４３２からの牽引操作力を前記湾曲駒４３１へ伝達する導電性の湾曲操作ワイヤ４３３が設けられている。これにより、湾曲操作レバー４３２を操作することで、湾曲部４２２が自在に湾曲するようになっている。
また、前記内視鏡４０１では、第２の実施の形態の内視鏡１０１（図２参照）のアンテナ１１７（図２参照）が取り除かれ、これに代わって、送信アンプ３７からの出力を挿入部４１１まで導く給電線４４１が設けられ、この給電線４４１は、挿入部４１１起端部近傍の接続点４４２において、前記湾曲操作ワイヤ４３３と電気的に接続されている。これにより、湾曲操作ワイヤ４３３は、送信回路３１からの出力を電波として輻射する送信アンテナの役割を果たすように構成されている。
次に、本実施の形態の作用を説明する。なお、本実施の形態では、第２の実施の形態と共通する作用の説明を省略する。
第２の実施の形態と同様にして、撮像信号が送信回路３１へ与えられると、送信回路３１は、第２の実施の形態と同様にして、搬送波を出力する。この搬送波は、給電線４４１と、接続点４４２を介して、湾曲操作ワイヤ４３３へ与えられ、この湾曲操作ワイヤ４３３は、送信アンテナとして電波を輻射する。この湾曲操作ワイヤ４３３から輻射された電波は、第２の実施の形態と同様にして、受信装置４へ与えられ、モニタ装置５に観察像が映し出される。
以上述べた本実施の形態によれば、第２の実施の形態と同様の効果が得られる。
また、本実施の形態によれば、挿入部４１１内を挿通する湾曲操作ワイヤ４３３がアンテナとして用いられるので、第２の実施の形態と比して、アンテナ１１７（図２参照）が取り除かれて構成されている。従って、内視鏡から突出するアンテナが取り除かれ、操作性の向上及び小型化が可能となるという効果が得られる。
なお、本発明は、上述の実施の形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
例えば、内視鏡は、第１の実施の形態のように硬性鏡であってもよいし、第２の実施の形態のように軟性鏡であってもよい。
また、例えば、内視鏡は、第１の実施の形態のように、光学内視鏡に撮像装置を取り付けたものであってもよいし、第２の実施の形態のように、撮像手段が内蔵された電子内視鏡であってもよい。
【００４１】
［付記］
（付記項１−１）
内視鏡で得られる画像情報を電波で受信装置へ伝送する内視鏡装置において、
前記内視鏡に内蔵され或いは取り付けられ前記内視鏡の観察像を撮像して撮像信号を得る撮像手段と、
前記内視鏡に内蔵され或いは取り付けられ前記撮像信号に対して少なくとも相関二重サンプリング処理を施して第１の映像信号を得る第１の信号処理手段と、
前記内視鏡に内蔵され或いは取り付けられ前記第１の映像信号に周波数変調を施して電波を送信する送信手段と、
前記受信装置に設けられ前記電波を受信して前記第１の映像信号を復調する復調手段と、
前記復調手段で復調された前記第１の映像信号に対して少なくとも自動利得制御を施して第２の映像信号を得る第２の信号処理手段とを備えたことを特徴とする内視鏡装置。
【００４２】
（付記項１−２）
付記項１−１に記載の内視鏡装置であって、
前記内視鏡は、体腔内を観察する。
【００４３】
（付記項１−３）
付記項１−１に記載の内視鏡装置であって、
前記内視鏡は、バッテリを有する。
【００４４】
（付記項１−４）
付記項１−１に記載の内視鏡装置であって、
前記内視鏡に取り付けられて設けられ、前記第１の信号処理手段と前記送信手段とを有する送信装置を備えた。
【００４５】
（付記項１−５）
付記項１−４に記載の内視鏡装置であって、
前記送信装置は、バッテリを有する。
【００４６】
（付記項２−１）
内視鏡の挿入部を体腔内或いは管路内に挿入して得られる観察像情報を電波で受信装置へ伝送する内視鏡装置において、
前記内視鏡に内蔵され或いは取り付けられ前記内視鏡の観察像を撮像して映像信号を得る撮像手段と、
前記内視鏡に内蔵され或いは取り付けられ前記映像信号で変調した搬送波を得る変調手段と、
前記搬送波を輻射するアンテナとして用いられ前記挿入部の長手方向に沿って設けられた導電部材とを備えたことを特徴とする内視鏡装置。
【００４７】
（付記項２−２）
付記項２−１に記載の内視鏡装置であって、
前記内視鏡は、体腔内を観察する。
【００４８】
（付記項２−３）
付記項２−１に記載の内視鏡装置であって、
前記内視鏡は、バッテリを有する。
【００４９】
（付記項２−４）
付記項２−１に記載の内視鏡装置であって、
前記導電部材は、前記挿入部を構成する金属製の外套管或いは内套管である。
【００５０】
（付記項２−５）
付記項２−１に記載の内視鏡装置であって、
前記導電部材は、前記挿入部内を挿通する導線である。
【００５１】
（付記項２−６）
付記項２−１に記載の内視鏡装置であって、
前記導電部材は、前記挿入部内を挿通する湾曲操作ワイヤである。
【００５２】
（付記項２−７）
付記項２−１に記載の内視鏡装置であって、
前記導電部材は、前記挿入部を構成する金属製の網状管である。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の内視鏡装置によれば、内視鏡から突出するアンテナが取り除かれ、内視鏡の操作性が向上及び小型化が可能となるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係り、内視鏡装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の第２の実施の形態に係り、内視鏡装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の第３の実施の形態に係り、内視鏡装置の構成を示すブロック図
【図４】本発明の第４の実施の形態に係り、内視鏡装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１…内視鏡
２…撮像装置
３…送信装置
４…受信装置
３１…送信回路
３５…ＣＤＳ回路
３６…ＦＭ変調回路
４２…ＦＭ復調回路
４５…ＡＧＣ回路
１０１…内視鏡
１１４…ＣＣＤ
３０１…内視鏡
３１３…アンテナ線
４０１…内視鏡
４３３…湾曲操作ワイヤ
【図１】
0003717715.tif 000002
【図２】
0003717715.tif 000003
【図３】
0003717715.tif 000004
【図４】
0003717715.tif 000005