(57)【要約】【課題】  安価で汎用性の高い内視鏡システムを構築する。【解決手段】  絶縁回路６０を設け、ＵＳＢ規格に対応する伝送ケーブル５０を、ビデオスコープ１０およびプロセッサ３０の間に接続する。伝送ケーブル５０に接続されたビデオスコープ１０において、被写体像に応じた画像信号、あるいは制御信号など様々な信号をＵＳＢ規格のシリアルデータに変換し、ビデオスコープ１０とプロセッサ３０との間でシリアルデータを相互伝送する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子を有し、前記撮像素子から読み出される画像信号に基づいて通信用インターフェイス規格に応じたシリアル信号を出力可能なビデオスコープと、
前記シリアル信号を処理して映像信号を出力可能であり、前記ビデオスコープへ電源供給するプロセッサと、
前記ビデオスコープと前記プロセッサとの間を接続し、前記通信用インターフェイス規格に対応する伝送ケーブルと、
前記伝送ケーブル中に介在し、前記ビデオスコープを電気的に絶縁する絶縁回路とを備え、
前記通信用インターフェイス規格が、双方向通信可能であって前記プロセッサから前記ビデオスコープへの電源供給を可能にするコンピュータ用インターフェイス規格であることを特徴とする電子内視鏡システム。
【請求項２】
前記絶縁回路が、前記ビデオスコープの信号用接続部付近に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡システム。
【請求項３】
前記プロセッサが、内視鏡作業に対応した専用プロセッサであることを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡システム。
【請求項４】
撮像素子を有し、前記撮像素子から読み出される画像信号に基づいて通信用インターフェイス規格に応じたシリアル信号を出力可能なビデオスコープと、前記シリアル信号を処理して映像信号を出力可能であり、前記ビデオスコープへ電源供給するプロセッサとの間を接続し、前記通信用インターフェイス規格に対応する伝送ケーブルであって、
前記ビデオスコープを電気的に絶縁する絶縁回路を備え、
前記通信用インターフェイス規格が、双方向通信可能であって前記プロセッサから前記ビデオスコープへの電源供給を可能にするコンピュータ用インターフェイス規格であることを特徴とする伝送ケーブル。
【請求項５】
撮像素子と、
前記撮像素子から読み出される画像信号に基づいて通信用インターフェイス規格に応じたシリアル信号を出力する出力手段を備え、
前記通信用インターフェイス規格に対応する伝送ケーブルがスコープ操作部に接続され、
前記通信用インターフェイス規格が、双方向通信可能であって前記プロセッサから前記ビデオスコープへの電源供給を可能にするコンピュータ用インターフェイス規格であることを特徴とする電子内視鏡システムのビデオスコープ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオスコープを用いて体内器官など観察対象を検査、処置等行う内視鏡システムに関し、特に、ビデオスコープ、プロセッサなど内視鏡システムを構成する機器間での信号伝送処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡システムでは、パソコンとビデオスコープとの間をＵＳＢなどＰＣ用インターフェイス規格に応じたケーブルによって接続可能であり、画像表示、湾曲操作などをパソコン操作に基づいて制御する（特許文献１参照）。また、所定のインターフェイス規格に応じてコンピュータと医療機器を接続する通信ケーブルでは、電気的な危険から患者を防ぐため、フォトカプラなどの絶縁回路が設けられる（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−３４５７４５号公報
【特許文献２】特開２００５−３８４１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ビデオスコープと内視鏡専用プロセッサとの間では、画像信号に加え、送気送水ボタン用の制御信号など様々な種類の信号が伝送される。これら信号を伝送するための専用ケーブルを用いて内視鏡システムを構築しているため、汎用性が低く、製造コスト高に繋がる。また、ビデオスコープは専用ケーブルに対応した構造になっており、パソコンなどの汎用プロセッサにそのまま接続して使用することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の内視鏡システムは、汎用の通信用インターフェイス規格に従って内視鏡機器の間を接続することによって信号伝送処理を実行可能な内視鏡システムである。通信用インターフェイス規格としては、双方向通信可能であってプロセッサからビデオスコープへの電源供給を可能にするコンピュータ用インターフェイス規格が適用され、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bas）などが適用される。
【０００５】
本発明の内視鏡システムは、撮像素子を有し、撮像素子から読み出される画像信号に基づいて通信用インターフェイス規格に応じたシリアル信号を出力可能なビデオスコープと、シリアル信号を処理して映像信号を出力可能であり、ビデオスコープへ電源供給するプロセッサとを備える。そして、ビデオスコープとプロセッサとの間を接続し、通信用インターフェイス規格に対応する伝送ケーブルを備え、ビデオスコープを電気的に絶縁するため、伝送ケーブルに絶縁回路が設けられている。プロセッサとしては、送気、送水用ポンプ、吸引装置など内視鏡作業に合わせた仕様になった専用プロセッサであり、あるいは、汎用コンピュータも適用可能である。ビデオスコープとしては、例えば一回使用すると処理される使い捨て型のビデオスコープが適用される。
【０００６】
汎用のインターフェイスに従う絶縁回路を備えた伝送ケーブルよって信号伝送処理を行うため、人体への電気的危険を確実に防ぐとともにコストを削減できる。
【０００７】
電気的危険に対する人体保護の観点およびＰＣなど汎用プロセッサとの接続性を考慮し、絶縁回路は、ビデオスコープの伝送ケーブルとの接続部付近に設けるのが好ましい。
【０００８】
本発明の伝送ケーブルは、撮像素子を有し、撮像素子から読み出される画像信号に基づいて通信用インターフェイス規格に応じたシリアル信号を出力可能なビデオスコープと、シリアル信号を処理して映像信号を出力可能であり、ビデオスコープへ電源供給するプロセッサとの間を接続し、通信用インターフェイス規格に対応する伝送ケーブルであって、ビデオスコープを電気的に絶縁する絶縁回路を備え、通信用インターフェイス規格は、双方向通信可能であってプロセッサからビデオスコープへの電源供給を可能にするコンピュータ用インターフェイス規格であることを特徴とする。また、本発明の電子内視鏡装置のビデオスコープは、撮像素子と、撮像素子から読み出される画像信号に基づいて通信用インターフェイス規格に応じたシリアル信号を出力する出力手段を備え、通信用インターフェイス規格に対応する伝送ケーブルがスコープ操作部に接続され、通信用インターフェイス規格が、双方向通信可能であってプロセッサからビデオスコープへの電源供給を可能にするコンピュータ用インターフェイス規格であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
このように本発明によれば、安価で汎用性の高い内視鏡システムを構築することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下では、図面を参照して本発明の実施形態である電子内視鏡システムについて説明する。
【００１１】
図１は、第１の実施形態である電子内視鏡システムのブロック図である。図２は、絶縁回路の回路図である。
【００１２】
電子内視鏡システムは、ビデオスコープ１０とプロセッサ３０とを備え、ビデオスコープ１０とプロセッサ３０との間に伝送ケーブル５０が接続される。伝送ケーブル５０は、ビデオスコープ１０、プロセッサ３０の信号用の接続部１０Ｂ、３０Ｂへ装着され、ビデオスコープ１０の接続部１０Ｂ付近に絶縁回路６０が設けられる。プロセッサ３０には、キーボード８０およびモニタ７０が接続される。
【００１３】
ビデオスコープ１０には、ビデオスコープ１０の動作を制御するスコープコントローラ１２が備えられ、スコープコントローラ１２は、点灯駆動部１４、ＣＭＯＳ回路１６などの各回路へ制御信号を出力する。
【００１４】
スコープ先端部にはＬＥＤ１１が設けられており、点灯駆動部１４によってＬＥＤ１１が点灯する。ＬＥＤ１１から放射された光は、配光レンズ１３を介してスコープ先端部から射出し、これにより観察部位が照射される。
【００１５】
観察部位において反射した光は、対物レンズ１５を通り、ＣＭＯＳ（ＣＭＯＳ型固体撮像素子）１７の受光面に到達する。これにより、被写体像がＣＭＯＳ１７に形成され、被写体像に応じた画像信号が生成される。画像信号はＣＭＯＳ１７から読み出され、ＣＭＯＳ回路１６へ送られる。ＣＭＯＳ回路１６では、ホワイトバランス調整、ガンマ補正など画像信号に対して様々な処理が施され、輝度、色差データが生成される。生成された輝度、色差データは、ＵＳＢインターフェイス回路１８へ送られる。
【００１６】
ＵＳＢインターフェイス回路１８では、画像信号がＵＳＢ規格のシリアルデータに変換され、シリアルデータは接続部１０Ｂへ送られる。これにより、シリアルデータはケーブル５０を介してプロセッサ３０へ送信される。
【００１７】
制御回路３４は、プロセッサ３０の動作を制御し、映像信号処理回路３６等へ制御信号を出力する。プロセッサ３０へ伝送されたシリアルデータは、ＵＳＢインターフェイス回路３２においてシリアルデータから輝度、色差データに変換される。そして、映像信号処理回路３６では、画像信号に基づいて所定のビデオ規格に従った映像信号が生成され、モニタ７０へ出力される。これにより、観察画像がモニタ７０に表示される。
【００１８】
ビデオスコープ１０には、スコープ先端部から洗浄水、あるいは圧縮空気を吐出するための送気、送水チャンネルと、異物等を吸引して体内から取り出すための吸引チャンネル（いずれも図示せず）が設けられている。一方、プロセッサ３０には、ポンプ３８、吸引装置４０が設けられており、ポンプ３８は送水タンク４２内の水を送気、送水ケーブル４１を介してビデオスコープ１０へ送り、あるいは送水タンク４２を介して圧縮空気をビデオスコープ１０へ送る。吸引装置４０は、ビデオスコープ１０の吸引チャンネルおよび吸引ケーブル４３を介して体内異物等を吸引する。なお、伝送ケーブル５０は、防水、ロック機構を備えている。
【００１９】
ビデオスコープ１０の操作部にはフリーズボタン１９Ａ、コピーボタン１９Ｂ，送気、送水ボタン１９Ｃ、吸引ボタン１９Ｄが設けられており、必要に応じてオペレータが操作する。フリーズボタン１９Ａが操作されると、操作検出信号がケーブル５０を介して制御回路３４へ伝送され、制御回路３４は静止画像を取得、表示する処理を実行する。また、コピーボタン１９Ｂが操作されると、プロセッサ３０に接続されたビデオレコーダ（図示せず）に映像信号を出力するように制御回路３４が動作する。さらに、送気、送水ボタン１９Ｃが操作されると、制御回路３４はポンプ３８を動作させ、吸引ボタン１９Ｄが操作されると、制御回路３４は吸引装置４０を動作させる。
【００２０】
図２に示すように、伝送ケーブル５０はＵＳＢ規格対応のケーブルであり、一対の信号線（ＲＸ線、ＴＸ線）６１と一対の電源線６３がケーブル５０内に配設されている。ビデオスコープ１０とプロセッサ３０との間では、ＵＳＢ規格によるシリアルデータが相互転送可能であり、画像信号に応じたシリアルデータとともに、スコープコントローラ１２、制御回路３４から通信データがシリアルデータとして互いに送信される。絶縁回路６０は、双方向型のデジタルフォトカプラ６２、ＤＣ／ＤＣコンバータ６４を備え、フォトカプラ６２は一対の信号線６１の間に介在し、ＤＣ／ＤＣコンバータ６４は一対の電源線６４の間に介在する。プロセッサ３０には電源回路３３が設けられており、一対の電源線６３を介してプロセッサ３０からビデオスコープ１０へ電源が供給される。
【００２１】
図３は、プロセッサ３０のメイン動作を示したフローチャートである。メイン電源がＯＮ状態になると、処理が開始される。
【００２２】
ステップＳ１０１では、初期設定処理が行われる。そしてステップＳ１０２では、伝送ケーブル５０がプロセッサ３０に接続されているか否かが判断される。検出手段としては、ここではピン等の接触によって判断される。
【００２３】
ステップＳ１０２において、伝送ケーブル５０が接続されていないと判断されると、ステップＳ１０２が繰り返し実行される。一方、ステップＳ１０２において、伝送ケーブル５０が接続されていると判断されると、ステップＳ１０３へ進み、ビデオスコープ１０へ電源が供給される。これにより、ビデオスコープ１０内のＬＥＤ１１が点灯し、ＣＭＯＳ１７から画像信号が読み出される。
【００２４】
ステップＳ１０４では、キーボード８０に対する操作処理など各種処理が実行される。そしてステップＳ１０５では、伝送ケーブル５０がプロセッサ３０から取り外されたか否かが判断される。伝送ケーブル５０が取り外されていないと判断されるとステップＳ１０４へ戻る。一方、伝送ケーブル５０が取り外されたと判断された場合、ステップＳ１０６へ進み、ビデオスコープ１０への電源供給が停止される。メイン電源がＯＦＦになるまでステップＳ１０２〜Ｓ１０６が繰り返し実行される。
【００２５】
図４は、ボタン操作に対するビデオスコープ１０の動作処理を示したフローチャートである。
【００２６】
ステップＳ２０１では、ビデオスコープ１０のいずれかのボタンが操作されたか否かが判断される。いずれかのボタンも操作されていないと判断されると、ステップＳ２０１が繰り返し実行される。一方、いずれかのボタンが操作されたと判断された場合、ステップＳ２０２へ進む。
【００２７】
ステップＳ２０２では、コピーボタン１９Ｂが操作されたか否かが判断される。コピーボタン１９Ｂが操作されたと判断されると、ステップＳ２０３へ進み、コピー処理を実行するための検出信号がパケットデータとしてプロセッサ３０へ送信される。一方、コピーボタン１９Ｂではないと判断された場合、ステップＳ２０４へ進む。
【００２８】
ステップＳ２０４では、フリーズボタン１９Ａが操作されたか否かが判断される。フリーズボタン１９Ａが操作されたと判断されると、ステップＳ２０５へ進み、静止画記録、表示処理を実行するための検出信号がパケットデータとしてプロセッサ３０へ送信される。一方、フリーズボタン１９Ａではないと判断された場合、ステップＳ２０６へ進む。
【００２９】
ステップＳ２０６では、送気、送水ボタン１９Ｃが操作されたか否かが判断される。送気、送水ボタン１９Ｃが操作されたと判断されると、ステップＳ２０７へ進み、送気を実行するように設定されているか否かが判断される。送気を実行するよう設定されていると判断された場合、ステップＳ２０９へ進み、送気処理を実行するための制御信号がパケットデータとしてプロセッサ３０へ送信される。一方、送水を実行するように設定されていると判断された場合、ステップＳ２０８へ進み、送水処理を実行するための制御信号がパケットデータとしてプロセッサ３０へ送信される。
【００３０】
ステップＳ２１０では、吸引ボタン１９Ｄが操作されたか否かが判断される。吸引ボタン１９Ｂが操作されていないと判断されると、このまま処理は終了する。一方、吸引ボタンが操作されたと判断された場合、ステップＳ２１１へ進み、吸引を実行するための制御信号がパケットデータとしてプロセッサ３０へ送信される。
【００３１】
以上のように本実施形態によれば、絶縁回路６０を設け、ＵＳＢ規格に対応する伝送ケーブル５０がビデオスコープ１０とプロセッサ３０との間に接続される。そして、デオスコープ１０において、被写体像に応じた画像信号、あるいは制御信号など様々な信号がＵＳＢ規格のシリアルデータに変換され、ビデオスコープ１０とプロセッサ３０との間でシリアルデータが相互伝送される。
【００３２】
次に、図５、６を用いて、第２の実施形態である電子内視鏡システムについて説明する。第２の実施形態では、パーソナルコンピュータが直接ビデオスコープに接続される。それ以外の構成については、第１の実施形態と同じである。
【００３３】
図５は、第２の実施形態である電子内視鏡システムのブロック図である。図６は、第２の実施形態におけるビデオスコープの平面図である。
【００３４】
図５に示すように、伝送ケーブル５０の一端にはパーソナルコンピュータ１２０が接続されるとともに、吸引装置１００、送気送水装置１１０が独自にパーソナルコンピュータ（ＰＣ）１２０に接続されている。ビデオスコープ５０、吸引装置１００、送気送水装置１１０は、ＰＣ１２０によって制御される。
【００３５】
図６に示すように、ビデオスコープ１０の操作部１０Ｔには、吸引コネクタ１０Ｍ、送気送水コネクタ１０Ｎが形成されている。また、操作部１０Ｔの下端に信号用の接続部１０Ｂが設けられ、絶縁回路６０が設けられた伝送ケーブル５０の一端が接続部１０Ｂに接続される。吸引装置１００は、吸引ケーブル１０５を介してビデオスコープ１０の吸引コネクタ１０Ｍに接続される。また、送気送水装置１１０は、送気送水ケーブル１１５を介して送気送水コネクタ１０Ｎに接続される。なお、図６に示すビデオスコープ１０の構成は第１の実施形態であるビデオスコープの構成と同じである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】第１の実施形態である電子内視鏡システムのブロック図である。
【図２】絶縁回路の回路図である。
【図３】プロセッサのメイン動作を示したフローチャートである。
【図４】ボタン操作に対するビデオスコープの動作処理を示したフローチャートである。
【図５】第２の実施形態である電子内視鏡システムのブロック図である。
【図６】第２の実施形態におけるビデオスコープの平面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  ビデオスコープ
１０Ｂ  接続部
１０Ｔ  操作部
３０  プロセッサ
５０  伝送ケーブル
６０  絶縁回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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