(57)【要約】【目的】電動焦点調節機構の動作時に生じるノイズが撮像回路系の出力信号に乗ることのない電子内視鏡装置を提供する。【構成】撮像光学系；この撮像光学系の焦点状態を調節する電動焦点調節機構；及び前記撮像光学系によって形成された像を撮像する撮像回路系；を備えた電子内視鏡装置において、上記撮像回路系の電源と上記電動焦点調節機構の電源とを独立させた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡本体に設けた撮像光学系；
この撮像光学系の焦点状態を調節する電動焦点調節機構；及び
前記撮像光学系によって形成された像を撮像する撮像回路系；を備え、
この撮像回路系の電源と、前記電動焦点調節機構の電源とを独立させたことを特徴とする電子内視鏡装置。
【請求項２】
請求項１記載の電子内視鏡装置において、共有電源ラインを、前記撮像回路系の電源ラインと前記電動焦点調節機構の電源ラインとに分離させるトランスを備えた電子内視鏡装置。
【請求項３】
請求項２記載の電子内視鏡装置において、前記トランスを内蔵した、前記内視鏡本体に着脱自在なビデオプロセッサを備え、このビデオプロセッサの共有電源ラインから前記トランスを介し前記撮像回路系と前記電動焦点調節機構とに独立して電源供給する電子内視鏡装置。
【請求項４】
請求項１記載の電子内視鏡装置において、絶縁回路を内蔵した、前記内視鏡本体に着脱自在なビデオプロセッサを備え、
前記電動焦点調節機構には前記内視鏡本体又は前記ビデオプロセッサ内に設けた電池から電源供給し、前記撮像回路系には前記絶縁回路を介して前記ビデオプロセッサの共有電源ラインから電源供給する電子内視鏡装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の電子内視鏡装置において、前記撮像回路系には、前記撮像光学系によって形成された像を電子画像化する固体撮像素子と、この固定撮像素子を駆動させる撮像駆動回路と、前記固体撮像素子の出力信号を処理する信号処理回路とが含まれている電子内視鏡装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載の電子内視鏡装置において、前記電動焦点調節機構には、前記撮像光学系の一部である焦点調節レンズを移動させるモータと、このモータを駆動させるモータ駆動回路とが含まれている電子内視鏡装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか一項に記載の電子内視鏡装置において、前記撮像光学系の焦点状態に基づいて前記電動焦点調節機構を動作させる合焦手段を備えた電子内視鏡装置。
【請求項８】
請求項７記載の電子内視鏡装置において、前記合焦手段は、前記撮像回路系の電源によって電源供給される電子内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、電動焦点調節機構を備えた電子内視鏡装置に関する。
【０００２】
【従来技術およびその問題点】
電子内視鏡では、撮像光学系の焦点状態を電動で調整する電動焦点調節機構を備えたものが知られている。この電動焦点調節機構は、撮像光学系によって形成された像を撮像する撮像回路系や内視鏡内部に設けられた他の各種回路と同様に、内視鏡とは強化絶縁された商用電源からの電源供給を受けて動作するのが一般的である。
【０００３】
しかしながら、上記電動焦点調節機構と上記撮像回路系とを同一の電源によって同時に動作させようとすると、電動焦点調節機構の動作時に生じるノイズが電源ラインを介して撮像回路系の出力信号（映像信号）に乗ってしまい、内視鏡画像が乱れてしまうことが判明した。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、電動焦点調節機構の動作時に生じるノイズが撮像回路系の出力信号に乗ることのない電子内視鏡装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【発明の概要】
本発明は、内視鏡本体に設けた撮像光学系；この撮像光学系の焦点状態を調節する電動焦点調節機構；及び撮像光学系によって形成された像を撮像する撮像回路系；を備え、この撮像回路系の電源と、電動焦点調節機構の電源とを独立させたことを特徴としている。
【０００６】
この構成によれば、撮像回路系の電源ラインと電動焦点調節機構の電源ラインとがそれぞれ独立しているので、電源焦点調節機構が動作したときに生じるノイズが電源ラインを介して撮像回路系に入り込むことがなく、画像ノイズを軽減することができる。
【０００７】
上記電子内視鏡装置には、共有電源ラインを撮像回路系の電源ラインと電動焦点調節機構の電源ラインとに分離させるトランスを備えることが好ましい。より具体的には、上記トランスを内蔵した、内視鏡本体に着脱自在なビデオプロセッサを備え、このビデオプロセッサの内部で、トランスを介して共有電源ラインから撮像回路系と電動焦点調節機構とに独立して電源供給するのがよい。このようにトランスを介して接続する場合、トランスの一次側をビデオプロセッサの共有電源ラインに接続し、トランスの２次側を２分割して一方を撮像回路系に、他方を電動焦点調節機構にそれぞれ接続する。
【０００８】
上記トランスを設けずに、撮像回路系と電動焦点調節機構との電源ラインを独立させることも可能である。この態様では、絶縁回路を内蔵した、内視鏡本体に着脱自在なビデオプロセッサを備え、電動焦点調節機構には内視鏡本体又はビデオプロセッサ内に設けた電池から電源供給し、撮像回路系には絶縁回路を介してビデオプロセッサの共有電源ラインから電源供給する。この絶縁回路には、例えば、一次側をビデオプロセッサの共有電源ラインに接続して二次側を撮像回路系に接続したトランスを用いることができる。
【０００９】
撮像回路系には、例えば、撮像光学系によって形成された像を電子画像化する固体撮像素子と、この固定撮像素子を駆動させる撮像駆動回路と、前記固体撮像素子の出力信号を処理する信号処理回路とが含まれているのが実際的である。
【００１０】
電動焦点調節機構には、例えば、撮像光学系の一部である焦点調節レンズを移動させるモータと、このモータを駆動させるモータ駆動回路とが含まれているのが実際的である。上記モータには、焦点調節レンズの位置を微調整できるように、小型ステッピングモータや小形ブラシレスモータ等を用いるとよい。なお、モータは、焦点調節レンズに替えて、撮像回路系の一部である固体撮像素子を移動させる駆動手段として用いてもよい。
【００１１】
以上の電子内視鏡装置には、撮像光学系の焦点状態に基づいて電動焦点調節機構を動作させる合焦手段を備えることができる。このとき、合焦手段への電源供給は、撮像回路系の電源から行なうことが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１実施形態による医療用オートフォーカス（ＡＦ）電子内視鏡装置の主要構成を示すブロック図である。本ＡＦ電子内視鏡装置１は、内視鏡本体１０、ビデオプロセッサ２０、商用電源３０及びＴＶモニタ４０から構成される。
【００１３】
内視鏡本体１０は、詳細は図示しないが、患者の体腔内に導入する挿入部１０ａと、挿入部１０ａの基端に接続された操作部と、この操作部から延出するユニバーサルチューブの先端に設けられたコネクタ部１０ｂとを有し、このコネクタ部１０ｂを介してビデオプロセッサ２０に着脱可能である。挿入部１０ａには、対物レンズ１１と、この対物レンズ１１の後方に配置された焦点調節レンズ１２及びＣＣＤ１３と、対物レンズ１１の光軸方向に沿って焦点調節レンズ１２を移動させるレンズモータ１４とが備えられている。レンズモータ１４には、焦点調節レンズ１２の位置を微調整できるように、小型ステッピングモータや小形ブラシレスモータ等を用いる。コネクタ部１０ｂを介して内視鏡本体１０がビデオプロセッサ２０に装着されているとき、内視鏡本体１０内のＣＣＤ１３及びレンズモータ１４は、ビデオプロセッサ２０内の患者側回路２１に対して電気的に接続される。より具体的には、ＣＣＤ１３はＣＣＤ駆動回路２１１及び信号処理回路２１２に電気的に接続され、レンズモータ１４はモータ駆動回路２１４に電気的に接続される。
【００１４】
ビデオプロセッサ２０は、患者側回路２１、中間回路２２、絶縁回路２３、第１絶縁トランス２４及び第２絶縁トランス２５を備え、患者側回路２１内に、同期信号に基づいてＣＣＤ１３を駆動させるＣＣＤ駆動回路２１１、ＣＣＤ１３から出力された撮像信号を処理（増幅や周波数帯域補正など）する信号処理回路２１２、合焦回路２１３及びレンズモータ１４を駆動するモータ駆動回路２１４を設けている。合焦回路２１３は、上記撮像信号の一部を信号処理回路２１２から入力してコントラスト情報を求め、このコントラスト情報に基づいて最適ピント位置を算出し、この最適ピント位置まで焦点調節レンズ１２が移動するようにモータ駆動回路２１４を介してレンズモータ１４を動作させる。本実施形態では、焦点調節レンズ１２、レンズモータ１４及びモータ駆動回路２１４によって電動焦点調節機構が構成され、ＣＣＤ１３、ＣＣＤ駆動回路２１１及び信号処理回路２１２によって撮像回路系が構成されている。
【００１５】
絶縁回路２３は、患者側回路２１と中間回路２２との間に介在し、電気的に絶縁させた状態で患者側回路２１と中間回路２２の間の信号授受を行なわせる。この絶縁回路２３は、フォトカプラまたはトランス等の絶縁素子により構成することが可能である。中間回路２２は、Ａ／Ｄ変換回路やガンマ補正回路、ビデオ処理回路２２０などを含み、絶縁回路２３を介して入力した撮像信号（信号処理回路２１２の出力信号）をＴＶモニタ４０に表示可能な映像信号に変換してＴＶモニタ４０へ出力する。
【００１６】
第１絶縁トランス２４は、中間回路２２と商用電源３０の間に介在し、中間回路２２と商用電源３０の間を電気的に絶縁させた状態で、商用電源３０からの出力電源を中間回路２２側に与える。別言すれば、この第１絶縁トランス２４により、商用電源３０から中間回路２２への共有電源ラインは絶縁されている。この結果、上記共有電源供給ラインとビデオ処理回路２２０からＴＶモニタ４０に出力される映像信号ラインとの間にも電気絶縁性が確保され、映像信号ラインが共有電源供給ラインからの影響（ノイズ）を受けることがない。
【００１７】
第２絶縁トランス２５は、患者側回路２１と中間回路２２の間に介在し、患者側回路２１と中間回路２２の間を電気的に絶縁させた状態で、中間回路２２側からの供給電源を患者側回路２１に与える。第２絶縁トランス２５の一次側Ｔ１には、商用電源３０からの共有電源ラインが接続されている。この第２絶縁トランス２５及び絶縁回路２３によって患者側回路２１と中間回路２２は絶縁されているため、結果として、患者側回路２１（内視鏡本体１０）と商用電源３０及びＴＶモニタ４０の間の電気絶縁性も確保されている。
【００１８】
以上のＡＦ電子内視鏡装置１は、商用電源３０から供給される共有電源ラインを第２絶縁トランス２５にて、ＣＣＤ駆動回路１５及び信号処理回路１６を含む撮像回路系に電源供給する電源ラインＶｃと、レンズモータ１４及びモータ駆動回路１８を含む電動焦点調節機構に電源供給する電源ラインＶｍとを分離させたことを特徴としている。
【００１９】
具体的には、第２絶縁トランス２５の一次側Ｔ１を中間回路２２に接続し、二次側Ｔ２を２段Ｔｃ、Ｔｍに別けて患者側回路２１に接続してある。患者側回路２１では、二次側Ｔ２の一方の段ＴｃにＣＣＤ駆動回路２１１、信号処理回路２１２及び合焦回路２１３を接続し、他方の段Ｔｍにモータ駆動回路２１４を接続してある。これにより、第２絶縁トランス２５の一次側Ｔ１に供給された共有電源ラインは第２絶縁トランス２５の２次側Ｔ２で２分割され、ＣＣＤ駆動回路２１１及び信号処理回路２１２を含む撮像回路系と、レンズモータ１４及びモータ駆動回路２１４を含む電動焦点調節機構とにそれぞれ独立して与えられる。本実施形態では、合焦回路２１３を患者側回路２１側に設けており、この合焦回路２１３には撮像回路系の電源ラインＶｃから電源供給を行なう。
【００２０】
このように第１実施形態では、商用電源３０から供給された共有電源ラインを第２絶縁トランス２５にて別々に分離させて撮像回路系の電源ラインＶｃ及び電動焦点調節機構の電源ラインＶｍとしているので、レンズモータ１４の動作時に生じるノイズが電源ラインＶｃ、Ｖｍを介して撮像回路系に入り込むことがなく、画像ノイズの乗っていない良好な内視鏡画像を得ることができる。
【００２１】
図２は、本発明の第２実施形態によるＡＦ電子内視鏡装置１’の主要構成を示すブロック図である。第２実施形態では、患者側回路２１内に電池６０を備え、この電池６０によって、レンズモータ１４及びモータ駆動回路２１４を含む電動焦点調節機構を動作させている。電池６０は患者側回路２１に対して着脱可能としてある。一方、ＣＣＤ駆動回路２１１及び信号処理回路２１２を含む撮像回路系には、第１絶縁トランス２４、中間回路２２及び第２絶縁トランス２５’を介して、商用電源３０から電源供給されている。この第２絶縁トランス２５’は、一次側が中間回路２２に接続され、二次側が患者側回路２１の撮像回路系に接続されている。このように第２実施形態では、電動焦点調節機構の電源と撮像回路系の電源とを別々に備えているので、第１実施形態と同様、レンズモータ１４の動作時に生じたノイズが電源ラインＶｃから撮像回路系に入り込むことがなく、画像ノイズを良好に抑えることができる。なお、電池６０は、内視鏡本体１０内に設けてもよい。
【００２２】
以上の各実施形態によれば、ＣＣＤ駆動回路２１１及び信号処理回路２１２を含む撮像回路系の電源と、レンズモータ１４及びモータ駆動回路２１４を含む電動焦点調節機構の電源とがそれぞれ独立している。よって、レンズモータ１４の動作時に生じたノイズが電源ラインを介して撮像回路系の出力信号に乗ってしまうことがない。これにより、画像ノイズを軽減することができ、鮮明な内視鏡画像を得ることができる。また上記各実施形態によれば、万が一、検査中に電動焦点調節機構系に不具合が発生した場合でも、撮像回路系は、電動焦点調節機構とは電源が独立しているので、該不具合の影響を受けることなく正常に動作できる。これにより、画像が途切れることがなく、安全に対処することができる。
【００２３】
上記各実施形態では、ＣＣＤ駆動回路２１１及び信号処理回路２１２と、合焦回路２１３と、モータ駆動回路２１４とをすべてビデオプロセッサ２０側に備えているが、ＣＣＤ駆動回路２１１及び信号処理回路２１２と、合焦回路２１３と、モータ駆動回路２１４は内視鏡本体１０側に備えてもよい。
【００２４】
上記各実施形態では固体撮像素子としてＣＣＤ１３を用いているが、これに限定されず、Ｃ−ＭＯＳを用いてもよい。また上記各実施形態におけるＡＦ動作は、焦点調節レンズ１２の位置を固定し、レンズモータ１４によりＣＣＤ１３を移動させて行なうことも可能である。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、本発明の電子内視鏡によれば、撮像回路系の電源と電動焦点調節機構の電源とが独立しているので、電動焦点調節機構の動作時に生じるノイズが電源ラインを介して撮像回路系の出力信号に乗ることがなく、鮮明な内視鏡画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態によるオートフォーカス電子内視鏡装置の主要構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２実施形態によるオートフォーカス電子内視鏡装置の主要構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１    ＡＦ電子内視鏡装置
１０    内視鏡本体
１０ａ  挿入部
１０ｂ  コネクタ部
１１    対物レンズ
１２    焦点調節レンズ
１３    ＣＣＤ
１４    レンズモータ
２０    ビデオプロセッサ
２１  患者側回路
２１１  ＣＣＤ駆動回路
２１２  信号処理回路
２１３    合焦回路
２１４    モータ駆動回路
２２    中間回路
２２０  ビデオ処理回路
２３    絶縁回路
２４    第１絶縁トランス
２５    第２絶縁トランス
３０    商用電源
４０    ＴＶモニタ
６０    電池
Ｖｃ    撮像回路系の電源ライン
Ｖｍ    電源焦点調節機構の電源ライン
【図１】
2004223113.tif 000003
【図２】
2004223113.tif 000004