(57)【要約】【課題】画像信号を含む光の経路が、光源からの光の経路と共用できる内視鏡装置の提供。【解決手段】内視鏡装置１は、被写体の画像信号を取得する撮像素子と画像信号を光信号に変換し第１光信号として出力する画像信号出力部とを有する電子内視鏡１０を備える。第１光信号を受光する画像信号受光部と第１光信号に含まれる画像信号に画像処理を施す画像処理部と被写体を照明するための照明光を供給する光源とを有するプロセッサ５０を備える。電子内視鏡１０とプロセッサ５０の少なくとも一方は第１光信号と照明光とが通る共用光伝送路を有する。第１光信号は光源からの光のうち照明光と異なる波長帯域の光に基づいて形成される。【選択図】図１
2009095537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の画像信号を取得する撮像素子と、前記画像信号を光信号に変換し第１光信号として出力する画像信号出力部とを有する電子内視鏡と、
前記第１光信号を受光する画像信号受光部と、前記第１光信号に含まれる前記画像信号に画像処理を施す画像処理部と前記被写体を照明するための照明光を供給する光源とを有するプロセッサとを備え、
前記電子内視鏡と前記プロセッサの少なくとも一方は、前記第１光信号と、前記照明光とが通る共用光伝送路を有し、
前記第１光信号は、前記光源からの光のうち前記照明光と異なる波長帯域の光に基づいて形成されることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記電子内視鏡は、前記照明光と異なる波長帯域の光に基づいて励起する蛍光体と、前記第１光信号を形成するために開閉動作により前記蛍光体への光の入射を制御するシャッタとを有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記電子内視鏡は、前記照明光と異なる波長帯域の光を反射するミラーと、前記第１光信号を形成するために開閉動作により前記ミラーへの光の入射を制御するシャッタとを有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記第１光信号は、前記電子内視鏡から前記プロセッサを制御するスコープ側制御信号を含むことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記電子内視鏡は、前記共用光伝送路の光路端に配置されて、前記第１光信号を前記共用光伝送路内へ導くビームスプリッタを有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記共用光伝送路は、前記電子内視鏡と前記プロセッサとの接続部分を含むことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項７】
前記プロセッサから前記電子内視鏡への電力供給は磁気結合を介して行われることを特徴とする請求項６に記載の内視鏡装置。
【請求項８】
前記電子内視鏡は、前記プロセッサから供給された電力を充電するバッテリを有することを特徴とする請求項７に記載の内視鏡装置。
【請求項９】
前記プロセッサは、前記プロセッサから前記電子内視鏡を制御するプロセッサ側制御信号を光信号に変換した状態で第２光信号として前記電子内視鏡に出力するプロセッサ側制御信号出力部を有し、
前記電子内視鏡は、前記第２光信号を受光するプロセッサ側制御信号受光部を有し、
前記共用光伝送路には、前記第２光信号が通り、
前記第２光信号は、前記光源からの光のうち、前記照明光と異なる波長帯域の光であって、前記第１光信号と前記第１光信号を形成するための光のいずれとも異なる波長帯域の光に基づいて形成されることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項１０】
前記プロセッサは、前記光源からの光を、前記照明光と前記照明光とは異なる波長帯域の光とに分離するプロセッサ側照明光分離用ビームスプリッタと、前記照明光とは異なる波長帯域の光のうち特定波長帯域の光を抽出する特定波長光抽出用光学部材と、前記照明光は通過させ前記照明光とは異なる波長帯域の光は反射させて前記共用光伝送路内へ導く導光用ビームスプリッタを有し、
前記電子内視鏡は、前記共用光伝送路からの光のうち、前記照明光は通過させ前記照明光とは異なる波長帯域の光を反射させるスコープ側照明光分離用ビームスプリッタを有し、
前記画像信号出力部は、前記スコープ側照明光分離用ビームスプリッタを介して入射された前記特定波長帯域の光に基づいて、前記第１光信号を生成して、前記スコープ側照明光分離用ビームスプリッタへ出力し、
前記第１光信号は、前記スコープ側照明光分離用ビームスプリッタで反射することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【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、特に電子内視鏡からプロセッサへの画像信号の伝送を、光を介して行う装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子内視鏡とプロセッサとの間の信号伝送について光を介して行う装置が提案されている。
【０００３】
特許文献１は、電子内視鏡からプロセッサに送る画像信号、プロセッサから電子内視鏡に送る制御信号について、光を介して伝送する内視鏡装置を開示する。
【特許文献１】特開平１０−２９５６３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１では、干渉を避けるため、画像信号を含む光信号の伝送経路と、プロセッサの光源から電子内視鏡に供給する光（照明光）の伝送経路とは異なる。特許文献１では、照明光を伝送する光ファイバケーブルの周りに、画像信号を含む光信号を伝送する光ファイバケーブルが同心円状に配置されるため、光ファイバケーブルを太くする必要がある。
【０００５】
したがって本発明の目的は、画像信号を含む光の伝送経路の一部が、干渉することなく光源から電子内視鏡に供給する光の伝送経路と共用できる内視鏡装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る内視鏡装置は、被写体の画像信号を取得する撮像素子と画像信号を光信号に変換し第１光信号として出力する画像信号出力部とを有する電子内視鏡と、第１光信号を受光する画像信号受光部と第１光信号に含まれる画像信号に画像処理を施す画像処理部と被写体を照明するための照明光を供給する光源とを有するプロセッサとを備え、電子内視鏡とプロセッサの少なくとも一方は第１光信号と照明光とが通る共用光伝送路を有し、第１光信号は光源からの光のうち照明光と異なる波長帯域の光に基づいて形成される。
【０００７】
電子内視鏡は、照明光と異なる波長帯域の光に基づいて励起する蛍光体と、第１光信号を形成するために開閉動作により蛍光体への光の入射を制御するシャッタとを有する。
【０００８】
また、好ましくは、電子内視鏡は、照明光と異なる波長帯域の光を反射するミラーと、第１光信号を形成するために開閉動作によりミラーへの光の入射を制御するシャッタとを有する。
【０００９】
また、好ましくは、第１光信号は、電子内視鏡からプロセッサを制御するスコープ側制御信号を含む。
【００１０】
また、好ましくは、電子内視鏡は、共用光伝送路の光路端に配置されて、第１光信号を共用光伝送路内へ導くビームスプリッタを有する。
【００１１】
また、好ましくは、共用光伝送路は、電子内視鏡とプロセッサとの接続部分を含む。
【００１２】
さらに好ましくは、プロセッサから電子内視鏡への電力供給は磁気結合を介して行われる。
【００１３】
さらに好ましくは、電子内視鏡は、プロセッサから供給された電力を充電するバッテリを有する。
【００１４】
また、好ましくは、プロセッサは、プロセッサから電子内視鏡を制御するプロセッサ側制御信号を光信号に変換した状態で第２光信号として電子内視鏡に出力するプロセッサ側制御信号出力部を有し、電子内視鏡は第２光信号を受光するプロセッサ側制御信号受光部を有し、共用光伝送路には第２光信号が通り、第２光信号は光源からの光のうち照明光と異なる波長帯域の光であって第１光信号と第１光信号を形成するための光のいずれとも異なる波長帯域の光に基づいて形成される。
【００１５】
また、好ましくは、プロセッサは光源からの光を照明光と照明光とは異なる波長帯域の光とに分離するプロセッサ側照明光分離用ビームスプリッタと照明光とは異なる波長帯域の光のうち特定波長帯域の光を抽出する特定波長光抽出用光学部材と照明光は通過させ照明光とは異なる波長帯域の光は反射させて共用光伝送路内へ導く導光用ビームスプリッタを有し、電子内視鏡は共用光伝送路からの光のうち照明光は通過させ照明光とは異なる波長帯域の光を反射させるスコープ側照明光分離用ビームスプリッタを有し、画像信号出力部はスコープ側照明光分離用ビームスプリッタを介して入射された特定波長帯域の光に基づいて第１光信号を生成してスコープ側照明光分離用ビームスプリッタへ出力し、第１光信号はスコープ側照明光分離用ビームスプリッタで反射する。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように本発明によれば、画像信号を含む光の伝送経路の一部が、干渉することなく光源から電子内視鏡に供給する光の伝送経路と共用できる内視鏡装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明にかかる第１実施形態について、図１〜５を用いて説明する。第１実施形態における内視鏡装置１は、電子内視鏡１０、プロセッサ５０、及びモニターなどの画像表示装置９０を備える電子内視鏡装置である。
【００１８】
電子内視鏡１０は、光ファイバケーブル１１、配光レンズ１２、対物レンズ１３、撮像素子１４、撮像素子アンプ１５、第１タイミングコントローラ１６、第１映像信号処理部１７、スコープ側液晶シャッタドライバ１８、スコープ側液晶シャッタ１９ａ、蛍光体１９ｂ、第１集光光学系２１、ロッドレンズ２４、第１フォトダイオード（ＰＤ、受光素子）３０、第１ＰＤアンプ３１、第１シリアルパラレル変換部３２、第１システムコントロール部３３、撮像素子ドライバ３４、スコープ側トランス４１、バッテリ４２、電源オンオフ表示部４３、操作部４４、第１フィルタＦ１、第１ビームスプリッタＢＳ１、及び第３ビームスプリッタＢＳ３を有し、プロセッサ５０などの光源装置側の光源７３からの光を、配光レンズ１２を介して、被写体である体内を照射し、対物レンズ１３を介して撮像素子１４で撮像する。
【００１９】
第１映像信号処理部１７は、サンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）１７ａ、第１画像処理部１７ｂ、第１メモリ１７ｃ、第１ＭＰＸ（マルチプレクサ）１７ｄ、及び第１パラレルシリアル変換部１７ｅを有する。
【００２０】
プロセッサ５０は、集光レンズ５１、第２集光光学系５３、第２フォトダイオード５６、第２ＰＤアンプ５７、第２映像信号処理部５８、画像処理部５９、後段映像信号処理部６０、第２システムコントロール部７１、第２タイミングコントローラ７２、光源７３、赤外線カットフィルタ７４、第３集光光学系７５、絞り制御ドライバ７６ａ、モータ７６ｂ、絞り７６ｃ、第２パラレルシリアル変換部８０、プロセッサ側液晶シャッタドライバ８１、プロセッサ側液晶シャッタ８２、電源８５、プロセッサ側トランス８６、フロントパネル操作部８７、第１ミラーＭ１、第２ミラーＭ２、第２フィルタＦ２、第３フィルタＦ３、第２ビームスプリッタＢＳ２、及び第４〜第７ビームスプリッタＢＳ４〜ＢＳ７を有し、電子内視鏡１０に照明光、第１光信号を形成するための光、制御信号（プロセッサ側制御信号）、及び電力を供給し、電子内視鏡１０で撮像された被写体の画像信号について画像処理を行い、画像表示装置９０で観察可能なビデオ信号に変換する。
【００２１】
第２映像信号処理部５８は、第２シリアルパラレル変換部５８ａ、及び第２ＭＰＸ５８ｂを有する。
【００２２】
まず、電子内視鏡１０の各部について説明する。光ファイバケーブル１１は、光源７３からの光を電子内視鏡１０の先端部分に伝達する。光ファイバケーブル１１によって伝達された光源７３からの光は、配光レンズ１２を介して、照明光として、被写体に照射される。
【００２３】
光ファイバケーブル１１と第１ビームスプリッタＢＳ１との間に配置された第１フィルタＦ１は、可視光（４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長の光）だけを透過するフィルタで、可視光以外の光（例えばプロセッサ側制御信号に対応する第２光信号）を反射して光ファイバケーブル１１に入射するのを防ぐ役割を果たす。
【００２４】
撮像素子１４は、対物レンズ１３を介して入射した被写体における反射光（被写体像）を、光学像として撮像する。撮像素子アンプ１５は、被写体の画像信号（撮像により得られた光学像に関する画像信号）を増幅する。
【００２５】
第１タイミングコントローラ１６は、第１システムコントロール部３３の制御に基づいて、電子内視鏡１０の各部にタイミングパルスを供給し、各部の動作タイミングを制御する。特に、第１タイミングコントローラ１６は、撮像素子１４を駆動する撮像素子ドライバ３４や、第１映像信号処理部１７の各部にタイミングパルスを供給する。
【００２６】
第１映像信号処理部１７は、画像信号について、ノイズ除去やサンプルホールドなどの前段の画像処理を行う。具体的には、撮像素子アンプ１５で増幅された画像信号は、サンプルホールド回路１７ａで信号が一時的にホールドされ、第１画像処理部１７ｂに出力される。第１メモリ１７ｃは、画像データを一時的に格納する用途、例えば第１画像処理部１７ｂにおける、時系列に並べられた画像データを平均化してノイズを低減する機能に使用される。第１ＭＰＸ１７ｄは、第１システムコントロール部３３からのスコープ側制御信号と撮像素子１４からの画像信号とを時間軸上で切り替えて、電子内視鏡１０からの出力信号を１ｃｈに合成する。第１パラレルシリアル変換部１７ｅは、第１ＭＰＸ１７ｄからの出力信号（スコープ側制御信号＋画像信号の合成信号）をパラレルデータ（例えば１０ｂｉｔ）からシリアルデータに変換して、スコープ側液晶シャッタドライバ１８に出力する（図４参照）。サンプルホールド回路１７ａ、第１画像処理部１７ｂ、第１ＭＰＸ１７ｄ、及び第１パラレルシリアル変換部１７ｅの動作は、第１タイミングコントローラ１６から出力されるクロックパルスに基づいて行われる。
【００２７】
図４の上部は、スコープ側制御信号と画像信号との合成信号を示すタイミングチャートであり、画像信号Ｄ１〜Ｄｎは、１水平期間Ｔ（１ラインまたは１フレーム）の中で２つ同期信号Ｓ１、Ｓ２の間に挟まれた映像期間に配置され、スコープ側制御信号Ｃ１〜Ｃ３は、隣接する１水平期間の間に配置される。例えば、図４の１つのデータ幅は１０ｂｉｔである。
【００２８】
スコープ側液晶シャッタドライバ１８は、前段の画像処理が施された画像信号に基づいて、スコープ側液晶シャッタ１９ａを駆動する。前段の画像処理が施された画像信号などの合成信号をデジタル光信号（第１光信号）として出力するため、スコープ側液晶シャッタ１９ａは開閉動作を行う。第３ビームスプリッタＢＳ３側からは、第１波長λ１（可視光よりも短波長）の光（第１光信号を形成するための光）が入射されており、スコープ側液晶シャッタ１９ａの開口時に蛍光体１９ｂを励起し第２波長λ２（＞λ１、可視光よりも短波長）の蛍光を発する。閉口時には、第３ビームスプリッタＢＳ３側から入射された光を遮光する。蛍光体１９ｂにおける蛍光の励起と、スコープ側液晶シャッタ１９ａの遮光により、画像信号などの合成信号に対応した第１光信号が形成される。なお、第３ビームスプリッタＢＳ３側から入射される第１波長λ１の光は、光源７３から出射された光であって、第３フィルタＦ３などを経たものである。
【００２９】
スコープ側液晶シャッタ１９ａと蛍光体１９ｂによって形成された第１光信号（第２波長λ２）は、第３ビームスプリッタＢＳ３を透過し、第１集光光学系２１を透過し、第１ビームスプリッタ（スコープ側照明光分離用ビームスプリッタ）ＢＳ１で反射され、ロッドレンズ２４及び集光レンズ５１を透過し、第２ビームスプリッタ（導光用ビームスプリッタ）ＢＳ２で反射され、第２集光光学系５３を透過し、第７ビームスプリッタＢＳ７で反射されて第２フォトダイオード５６に到達する。
【００３０】
第１フォトダイオード３０は、プロセッサ側制御信号（光源７３から出射された光であって、プロセッサ側液晶シャッタ８２を経た第２光信号、例えば電荷蓄積期間（撮像時間）の変更やノイズ除去の平均化係数の変更などの情報）を受光し電気信号に変換する。第１ＰＤアンプ３１は、第１フォトダイオード３０で変換された電気信号を増幅し、シリアルパラレル変換を行う第１シリアルパラレル変換部３２を介して、第１システムコントロール部３３に出力する。
【００３１】
第１システムコントロール部３３は、第１ＰＤアンプ３１からのプロセッサ側制御信号、及び操作部４４における使用者の操作に対応したスコープ側制御信号に基づいて、第１タイミングコントローラ１６におけるタイミングパルスの出力を制御する。また、第１システムコントロール部３３は、操作部４４における操作などに対応したスコープ側制御信号を、第１映像信号処理部１７に出力する。
【００３２】
次に、プロセッサ５０の各部について説明する。第２フォトダイオード５６は、撮像素子１４からの画像信号と第１システムコントロール部３３からのスコープ側制御信号との合成信号（スコープ側液晶シャッタ１９ａと蛍光体１９ｂによって形成された第１光信号）を受光し電気信号に変換する。第２ＰＤアンプ５７は、第２フォトダイオード５６で変換された電気信号を増幅し、第２映像信号処理部５８に出力する。
【００３３】
第２映像信号処理部５８は、画像信号とスコープ側制御信号との合成信号について、同期信号などに基づいて、画像信号とスコープ側制御信号とに分離する処理を行う。具体的には、第２ＰＤアンプ５７で増幅された画像信号とスコープ側制御信号の合成信号は、第２シリアルパラレル変換部５８ａで、シリアルデータからパラレルデータに変換され、第２ＭＰＸ５８ｂで、画像信号とスコープ側制御信号とが分離される。スコープ側制御信号は、第２ＭＰＸ５８ｂから第２システムコントロール部７１に出力され、第２システムコントロール部７１は、スコープ側制御信号に基づく動作制御（例えば、静止画像の第２メモリ６１への記録など）を行う。画像信号は、画像処理部５９に出力され、画像処理部５９で第２メモリ６１に記録可能な画像信号への変換などの画像処理が行われる。また、画像信号における輝度情報が絞り制御ドライバ７６ａに出力され、絞り７６ｃの絞り制御に用いられる。後段映像信号処理部６０では、画像表示装置９０で表示可能な映像信号への変換など後段の画像処理が行われる。
【００３４】
第２システムコントロール部７１は、第２映像信号処理部５８からのスコープ側制御信号、及びフロントパネル操作部８７における使用者の操作に対応したスコープ側制御信号に基づいて、プロセッサ５０の各部を制御する。特に、第２システムコントロール部７１は、フロントパネル操作部８７における操作などに対応したプロセッサ側制御信号を、パラレルシリアル変換を行う第２シリアルパラレル変換部８０を介して、プロセッサ側液晶シャッタドライバ８１に出力する。
【００３５】
図４の下部は、プロセッサ側制御信号を示すタイミングチャートであり、プロセッサ側制御信号Ｃ１〜Ｃｎは同期信号Ｓと、次の同期信号Ｓとの間に挟まれた期間に配置される。例えば、図４の１つのデータ幅は１０ｂｉｔである。なお、プロセッサ側制御信号の出力タイミングは、スコープ側制御信号と画像信号との合成信号の出力タイミングや、１水平期間Ｔの始期と同期する必要はない。
【００３６】
第２タイミングコントローラ７２は、プロセッサ５０の各部にタイミングパルスを供給し、各部の動作タイミングを制御する。
【００３７】
光源７３は、キセノンランプ光源などの光源装置であり、第２システムコントロール部７１の制御に基づいて、被写体を照らす照明光を含む光を発光する。光源７３から出射された光は、赤外線カットフィルタ７４で、赤外線帯域がカット（反射）され、第４ビームスプリッタ（プロセッサ側照明光分離用ビームスプリッタ）ＢＳ４で、照明光として使用される可視光帯域（透過）と、紫外線など可視光帯域外の短波長帯域（反射、照明光とは異なる波長帯域）とに分離される。
【００３８】
第４ビームスプリッタＢＳ４で分離された光のうち、透過された可視光は、第２フィルタＦ２で紫外線など短波長帯域（非可視光）が除去（反射）され、絞り７６ｃで光量調節が行われ、第２ビームスプリッタＢＳ２、集光レンズ５１、ロッドレンズ２４、第１ビームスプリッタＢＳ１、第１フィルタＦ１、光ファイバケーブル１１、配光レンズ１２を介して電子内視鏡１０の先端部から被写体に向けて照射される。
【００３９】
絞り７６ｃは、絞り制御ドライバ７６ａに制御されたモータ７６ｂによって回転せしめられて、光源７３から第２ビームスプリッタＢＳ２へ到達する光量を調整する。絞り制御ドライバ７６ａは、第２映像信号処理部５８からの画像信号における輝度情報に基づいて絞り７６ｃの開度の制御を行う。但し、使用者によるフロントパネル操作部８７の操作などによって手動で設定された輝度値に対応して絞り７６ｃの開度を調整してもよい。
【００４０】
第４ビームスプリッタＢＳ４で分離された光のうち、反射された可視光帯域外の短波長光は、第３集光光学系７５で集光され、第６ビームスプリッタＢＳ６で、プロセッサ側制御信号として使用される比較的波長の長い第３波長λ３（＞λ２）の光（反射）と、電子内視鏡１０の蛍光体１９ｂにおける励起のための比較的波長の短い波長（＜λ３）の光（透過）とに分離される。
【００４１】
第６ビームスプリッタＢＳ６で分離された短波長光のうち、反射された比較的波長の長い第３波長λ３の光は、プロセッサ側液晶シャッタ８２に到達する。また、透過された比較的波長の短い光は、第２ミラーＭ２で反射され、第３フィルタＦ３で、さらに波長の短い第１波長λ１の光（照明光とは異なる波長帯域のうち特定波長帯域の光）だけが透過され、第１ミラーＭ１で反射されて第５ビームスプリッタＢＳ５を透過し、第７ビームスプリッタＢＳ７を透過し、第２集光光学系５３を透過し、第２ビームスプリッタＢＳ２で反射され、集光レンズ５１及びロッドレンズ２４を透過し、第１ビームスプリッタＢＳ１で反射され、第１集光光学系２１を透過し、第３ビームスプリッタＢＳ３を透過してスコープ側液晶シャッタ１９ａ及び蛍光体１９ｂに到達する。従って、第６ビームスプリッタＢＳ６と第３フィルタＦ３とが、照明光とは異なる波長帯域のうちの特定波長帯域の光を抽出する特定波長光抽出用光学部材を構成する。
【００４２】
プロセッサ側液晶シャッタドライバ８１は、第２システムコントロール部７１からのプロセッサ側制御信号に基づいて、プロセッサ側液晶シャッタ８２を駆動する。プロセッサ側制御信号を第２光信号として出力するため、プロセッサ側液晶シャッタ８２は、プロセッサ側液晶シャッタ８２の開閉動作を行う。プロセッサ側液晶シャッタ８２には第６ビームスプリッタＢＳ６側から、第３波長λ３（＞λ２）の光が入射されており、プロセッサ側液晶シャッタ８２の開口時に第３波長λ３の光を透過し、閉口時に遮光する。プロセッサ側液晶シャッタ８２の開閉動作により、プロセッサ側制御信号に対応した第２光信号が形成される。プロセッサ側液晶シャッタ８２で形成された第２光信号は、第５ビームスプリッタＢＳ５で反射され、第７ビームスプリッタＢＳ７を透過し、第２集光光学系５３を透過し、第２ビームスプリッタＢＳ２で反射され、集光レンズ５１及びロッドレンズ２４を透過し、第１ビームスプリッタＢＳ１で反射され、第１集光光学系２１を透過し、第３ビームスプリッタＢＳ３で反射されて第１フォトダイオード３０に到達する。
【００４３】
従って、第３フィルタＦ３を介した光（第１光信号を形成するための光）、スコープ側液晶シャッタ１９ａと蛍光体１９ｂによって形成された第１光信号、プロセッサ側液晶シャッタ８２で形成された第２光信号、及び光源７３から出力された可視光（照明光）の経路であって、電子内視鏡１０とプロセッサ５０との接続部分は、同じ光信号伝達部材（共用光伝送路：第１、第２ビームスプリッタＢＳ１、ＢＳ２、ロッドレンズ２４、及び集光レンズ５１）が使用される。
【００４４】
第１〜第３波長λ１〜λ３を可視光の波長帯域と異ならしめたのは、可視光（照明光）と、第３フィルタＦ３を介した光（第１波長λ１）と、スコープ側液晶シャッタ１９ａと蛍光体１９ｂによって形成された第１光信号（画像信号とスコープ側制御信号の合成信号、第２波長λ２）と、プロセッサ側液晶シャッタ８２で形成された第２光信号（プロセッサ側制御信号、第３波長λ３）とをロッドレンズ２４などの光信号伝達部材（共用光伝送路）内において干渉させない趣旨である。
【００４５】
第１、第２、第４ビームスプリッタＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ４は、可視光など比較的波長の長い光を透過し、第３フィルタＦ３を介した光（第１波長λ１）と、スコープ側液晶シャッタ１９ａと蛍光体１９ｂによって形成された第１光信号（画像信号とスコープ側制御信号の合成信号、第２波長λ２）と、プロセッサ側液晶シャッタ８２で形成された第２光信号（プロセッサ側制御信号、第３波長λ３）など可視光よりも短い波長の光を反射する（図５参照）。第１、第２ビームスプリッタＢＳ１、ＢＳ２は、第１光信号、第２光信号、及び光源７３からの可視光が通る共用光伝送路の端部を形成する。従って、光源７３からの光で第１、第２、第４ビームスプリッタＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ４に入射された光のうち可視光の殆どは、透過して照明光として光ファイバケーブル１１に向けて出射される。また、光源７３から出射された光で可視光よりも波長の短い光で、第１、第２、第４ビームスプリッタＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ４に入射された光の殆どは反射する。
【００４６】
そのため、スコープ側液晶シャッタ１９ａと蛍光体１９ｂによって形成された第１光信号であって、第１ビームスプリッタＢＳ１に入射された光の殆どは反射して、共用光伝送路（ロッドレンズ２４、集光レンズ５１、及び第２ビームスプリッタＢＳ２）内に導かれ、プロセッサ側液晶シャッタ８２で形成された第２信号であって、第２ビームスプリッタＢＳ２に入射された光の殆ど、及び第３フィルタＦ３を介した光（第１光信号を形成するための光）であって、第２ビームスプリッタＢＳ２に入射された光の殆どは反射して、共用光伝送路（集光レンズ５１、ロッドレンズ２４、及び第１ビームスプリッタＢＳ１）内に導かれる。
【００４７】
第３、第５、第６ビームスプリッタＢＳ３、ＢＳ５、ＢＳ６は、第３フィルタＦ３を介した光（第１波長λ１）、及びスコープ側液晶シャッタ１９ａと蛍光体１９ｂによって形成された第１光信号（第２波長λ２）など第３波長λ３よりも波長の短い光を透過し、プロセッサ側液晶シャッタ８２で形成された第２光信号（プロセッサ側制御信号、第３波長λ３）を反射する。従って、光源７３から出射された光で第３、第５、第６ビームスプリッタＢＳ３、ＢＳ５、ＢＳ６に入射された光のうち第３波長λ３よりも波長の短い光の殆どは、透過する。また、光源７３からの光で、第３、第５、第６ビームスプリッタＢＳ３、ＢＳ５、ＢＳ６に入射された光のうち第３波長λ３以上に波長の長い光の殆どは反射する。
【００４８】
第７ビームスプリッタＢＳ７は、スコープ側液晶シャッタ１９ａと蛍光体１９ｂによって形成された第１光信号（第２波長λ２）を反射し、第３フィルタＦ３を介した光（第１波長λ１）及びプロセッサ側液晶シャッタ８２で形成された第２光信号（プロセッサ側制御信号、第３波長λ３）を透過する。
【００４９】
電源８５は、プロセッサ５０の各部に電力を供給する。また、電源８５は、対向する位置関係に配置されたプロセッサ側トランス８６、スコープ側トランス４１を介して、磁気結合を使って電子内視鏡１０のバッテリ４２に電力を供給する。バッテリ４２は、供給された電力を充電し、且つ電子内視鏡１０の各部に電力を供給する。バッテリ４２の充電状態は、電源オンオフ表示部４３に表示される。電子内視鏡１０の各部への電力供給は、バッテリ４２を介さずに行うことも出来るが、安定した電力供給を行うため、バッテリ４２に充電する形態が望ましい。
【００５０】
電源８５から電子内視鏡１０に電力が供給されると、第１システムコントロール部３３は、スコープ側制御信号として、電力供給が開始されたことを確認する信号を、第１映像信号処理部１７に出力する。かかるスコープ側制御信号を、スコープ側液晶シャッタ１９ａと蛍光体１９ｂによって形成された第１光信号として受光することにより、プロセッサ５０は、電子内視鏡１０が取り付けられたことを確認し、その後各部の動作が開始される。
【００５１】
第１実施形態では、プロセッサ５０からの制御信号（プロセッサ側制御信号）、及び照明光は光を使って電子内視鏡１０に伝達され、電力はトランス（スコープ側トランス４１、プロセッサ側トランス８６）を介して伝達される。また、電子内視鏡１０からの制御信号（スコープ側制御信号）、及び画像信号は光を使ってプロセッサ５０に伝達される。そのため、電子内視鏡１０とプロセッサ５０との間に電気的な接続端子（電気信号用コネクタ）が不要になる。
【００５２】
電気的な接続端子が不要になると、新たな機能を盛り込んだ場合であっても旧製品との互換性を保ちやすいメリットを有する。また、洗浄時に電気信号コネクタに防水キャップをかぶせるなどの防水処置が不要になり、作業が簡素化できる。また、対絶縁性が向上するメリットを有する。
【００５３】
また、電子内視鏡１０とプロセッサ５０との接続部分は、１つのロッドレンズ２４を介して、スコープ側制御信号と画像信号との合成信号を含む第１光信号、プロセッサ側制御信号を含む第２光信号、及び照明光が通るため、これらが異なる経路を介する形態に比べて、構成を簡素化することが可能になる。
【００５４】
また、第３フィルタＦ３を介した光（第１光信号を形成するための光）、スコープ側制御信号と画像信号との合成信号を含む第１光信号、及びプロセッサ側制御信号を含む第２光信号は、互いに干渉せず、且つ光源７３からの可視光とも干渉しない波長に設定されるため、電子内視鏡１０とプロセッサ５０との間の情報（スコープ側制御信号、プロセッサ側制御信号、及び画像信号）の伝達経路の一部（共用光伝送路：第１、第２ビームスプリッタＢＳ１、ＢＳ２、集光レンズ５１、及びロッドレンズ２４）を、共用光伝送路の径を太くすることなく、光源７３からの光を伝達する経路と、共用することが出来る。但し、共用光伝送路は、電子内視鏡１０とプロセッサ５０との接続部分に限られず、電子内視鏡１０またはプロセッサ５０の他の部分であってもよい。
【００５５】
また、画像信号や制御信号を伝送する光信号（第１、第２光信号）は、光源７３からの光のうち、照明光として使用されない可視光帯域と異なる（短い、長くてもよい）波長が用いられるため、レーザーダイオードなど別途信号伝送用の光源を用意する必要がない。
【００５６】
次に、第２実施形態について説明する。第１実施形態では蛍光体１９ｂで励起した蛍光を画像信号とスコープ側制御信号の合成信号に対応する第１光信号として用いる形態を説明したが、第２実施形態ではミラー１９ｃを使い、これに対応して、第３フィルタＦ３の透過波長帯域、第７ビームスプリッタＢＳ７に代えてハーフミラーＨＭが用いられる。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する（図６、図７参照）。
【００５７】
電子内視鏡１０は、光ファイバケーブル１１、配光レンズ１２、対物レンズ１３、撮像素子１４、撮像素子アンプ１５、第１タイミングコントローラ１６、第１映像信号処理部１７、スコープ側液晶シャッタドライバ１８、スコープ側液晶シャッタ１９ａ、ミラー１９ｃ、第１集光光学系２１、ロッドレンズ２４、第１フォトダイオード（ＰＤ、受光素子）３０、第１ＰＤアンプ３１、第１シリアルパラレル変換部３２、第１システムコントロール部３３、撮像素子ドライバ３４、スコープ側トランス４１、バッテリ４２、電源オンオフ表示部４３、操作部４４、第１フィルタＦ１、第１ビームスプリッタＢＳ１、及び第３ビームスプリッタＢＳ３を有し、プロセッサ５０などの光源装置側の光源７３からの光を、配光レンズ１２を介して、被写体である体内を照射し、対物レンズ１３を介して撮像素子１４で撮像する。
【００５８】
プロセッサ５０は、集光レンズ５１、第２集光光学系５３、第２フォトダイオード５６、第２ＰＤアンプ５７、第２映像信号処理部５８、画像処理部５９、後段映像信号処理部６０、第２システムコントロール部７１、第２タイミングコントローラ７２、光源７３、赤外線カットフィルタ７４、第３集光光学系７５、絞り制御ドライバ７６ａ、モータ７６ｂ、絞り７６ｃ、第２パラレルシリアル変換部８０、プロセッサ側液晶シャッタドライバ８１、プロセッサ側液晶シャッタ８２、電源８５、プロセッサ側トランス８６、フロントパネル操作部８７、第１ミラーＭ１、第２ミラーＭ２、第２フィルタＦ２、第３フィルタＦ３、第２ビームスプリッタＢＳ２、第４〜第６ビームスプリッタＢＳ４〜ＢＳ６、及びハーフミラーＨＭを有し、電子内視鏡１０に照明光、第１光信号を形成するための光、制御信号、及び電力を供給し、電子内視鏡１０で撮像された被写体の画像信号について画像処理を行い、画像表示装置９０で観察可能なビデオ信号に変換する。
【００５９】
スコープ側液晶シャッタドライバ１８は、前段の画像処理が施された画像信号に基づいて、スコープ側液晶シャッタ１９ａを駆動する。前段の画像処理が施された画像信号などの合成信号をデジタル光信号（第１光信号）として出力するため、スコープ側液晶シャッタ１９ａは開閉動作を行う。第３ビームスプリッタＢＳ３側からは、第１〜第２波長λ１〜λ２（可視光よりも短波長、第１実施形態に比べて広波長帯域）の光（第１光信号を形成するための光）が入射されており、スコープ側液晶シャッタ１９ａの開口時にミラー１９ｃで反射させる。閉口時には、第３ビームスプリッタＢＳ３側から入射された光を遮光する。ミラー１９ｃにおける反射と、スコープ側液晶シャッタ１９ａの遮光により、画像信号などの合成信号に対応した第１光信号が形成される。なお、第３ビームスプリッタＢＳ３側から入射される第１〜第２波長λ１〜λ２の光は、光源７３から出射された光であって、第３フィルタＦ３などを経たものである。
【００６０】
スコープ側液晶シャッタ１９ａとミラー１９ｃによって形成された第１光信号は、第３ビームスプリッタＢＳ３を透過し、第１集光光学系２１を透過し、第１ビームスプリッタＢＳ１で反射され、ロッドレンズ２４及び集光レンズ５１を透過し、第２ビームスプリッタＢＳ２で反射され、第２集光光学系５３を透過し、ハーフミラーＨＭで一部が反射されて第２フォトダイオード５６に到達する。
【００６１】
次に、プロセッサ５０の各部について説明する。第２フォトダイオード５６は、撮像素子１４からの画像信号と第１システムコントロール部３３からのスコープ側制御信号との合成信号（スコープ側液晶シャッタ１９ａとミラー１９ｃによって形成された第１光信号）を受光し電気信号に変換する。第２ＰＤアンプ５７は、第２フォトダイオード５６で変換された電気信号を増幅し、第２映像信号処理部５８に出力する。
【００６２】
光源７３からの光であって第４ビームスプリッタＢＳ４で分離された光のうち、反射された短波長光は、第３集光光学系７５で集光され、第６ビームスプリッタＢＳ６で、プロセッサ側制御信号として使用される比較的波長の長い第３波長λ３（＞λ２）の光（反射）と、電子内視鏡１０のミラー１９ｃにおける反射のための比較的波長の短い波長（＜λ３）の光（透過）とに分離される。
【００６３】
第６ビームスプリッタＢＳ６で分離された短波長光のうち、反射された比較的波長の長い第３波長λ３の光は、プロセッサ側液晶シャッタ８２に到達する。また、透過された比較的波長の短い光は、第２ミラーＭ２で反射され、第３フィルタＦ３で、さらに波長の短い第１〜第２波長λ１〜λ２の光だけが透過され、第１ミラーＭ１で反射されて第５ビームスプリッタＢＳ５を透過し、一部がハーフミラーＨＭを透過し、第２集光光学系５３を透過し、第２ビームスプリッタＢＳ２で反射され、集光レンズ５１及びロッドレンズ２４を透過し、第１ビームスプリッタＢＳ１で反射され、第１集光光学系２１を透過し、第３ビームスプリッタＢＳ３を透過してスコープ側液晶シャッタ１９ａ及びミラー１９ｃに到達する。
【００６４】
第３フィルタＦ３における透過波長帯域（第１〜第２波長λ１〜λ２）を、第１実施形態のもの（第１波長λ１）よりも広げたのは、スコープ側液晶シャッタ１９ａとミラー１９ｃによって形成された第１光信号の強度を高くするためである。
【００６５】
プロセッサ側液晶シャッタドライバ８１は、第２システムコントロール部７１からのプロセッサ側制御信号に基づいて、プロセッサ側液晶シャッタ８２を駆動する。プロセッサ側制御信号を第２光信号として出力するため、プロセッサ側液晶シャッタ８２は、プロセッサ側液晶シャッタ８２の開閉動作を行う。プロセッサ側液晶シャッタ８２には第６ビームスプリッタＢＳ６側から、第３波長λ３（＞λ２）の光が入射されており、プロセッサ側液晶シャッタ８２の開口時に第３波長λ３の光を透過し、閉口時に遮光する。プロセッサ側液晶シャッタ８２の開閉動作により、プロセッサ側制御信号に対応した第２光信号が形成される。プロセッサ側液晶シャッタ８２で形成された第２光信号は、第５ビームスプリッタＢＳ５で反射され、一部がハーフミラーＨＭを透過し、第２集光光学系５３を透過し、第２ビームスプリッタＢＳ２で反射され、集光レンズ５１及びロッドレンズ２４を透過し、第１ビームスプリッタＢＳ１で反射され、第１集光光学系２１を透過し、第３ビームスプリッタＢＳ３で反射されて第１フォトダイオード３０に到達する。
【００６６】
従って、第３フィルタＦ３を介した光（第１光信号を形成するための光）、スコープ側液晶シャッタ１９ａとミラー１９ｃによって形成された第１光信号、プロセッサ側液晶シャッタ８２で形成された第２光信号、及び光源７３から出力された可視光（照明光）の経路であって、電子内視鏡１０とプロセッサ５０との接続部分は、同じ光信号伝達部材（共用光伝送路：第１、第２ビームスプリッタＢＳ１、ＢＳ２、ロッドレンズ２４、及び集光レンズ５１）が使用される。
【００６７】
ハーフミラーＨＭは、スコープ側液晶シャッタ１９ａとミラー１９ｃによって形成された第１光信号（第１〜第２波長λ１〜λ２）の一部を反射し残りを透過し、第３フィルタＦ３を介した光（第１〜第２波長λ１〜λ２）及びプロセッサ側液晶シャッタ８２で形成された第２光信号（プロセッサ側制御信号、第３波長λ３）の一部を透過し残りを反射する。
【００６８】
その他の構成は第１実施形態と同様である。第２実施形態では、ミラー１９ｃによる反射を利用してスコープ側制御信号と画像信号との合成信号の第１光信号を形成するため、蛍光体１９ｂの励起光に比べて光の強度を高めることが出来、これにより、高精度な光伝送が可能になる。
【００６９】
第１、第２実施形態においては、シャッタとして、加工性及び駆動制御が用意でコスト的に有利な液晶シャッタ（スコープ側液晶シャッタ１９ａ、プロセッサ側液晶シャッタ８２）を用いたが、液晶シャッタに替えて、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）素子を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】第１実施形態における内視鏡装置の構成図である。
【図２】電子内視鏡の第１映像信号処理部、及び周辺の構成図である。
【図３】プロセッサの第２映像信号処理部、及び周辺の構成図である。
【図４】スコープ側制御信号と画像信号との合成信号、及びプロセッサ側制御信号のデータ構造を示す図である。
【図５】第１実施形態におけるスコープ側液晶シャッタと蛍光体によって形成された第１光信号などの波長帯域を示す図である。
【図６】第２実施形態における内視鏡装置の構成図である。
【図７】第２実施形態におけるスコープ側液晶シャッタとミラーによって形成された第１光信号などの波長帯域を示す図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  内視鏡装置
１０  電子内視鏡
１１  光ファイバケーブル
１２  配光レンズ
１３  対物レンズ
１４  撮像素子
１５  撮像素子アンプ
１６  第１タイミングコントローラ
１７  第１映像信号処理部
１７ａ  サンプルホールド回路
１７ｂ  第１画像処理部１７ｂ
１７ｃ  第１メモリ
１７ｄ  第１ＭＰＸ
１７ｅ  第１パラレルシリアル変換部
１８  スコープ側液晶シャッタドライバ
１９ａ  スコープ側液晶シャッタ
１９ｂ  蛍光体（第１実施形態）
２１  第１集光光学系
２４  ロッドレンズ
３０  第１フォトダイオード
３１  第１ＰＤアンプ
３２  第１シリアルパラレル変換部
３３  第１システムコントロール部
３４  撮像素子ドライバ
４１  スコープ側トランス
４２  バッテリ
４３  電源オンオフ表示部
４４  操作部
５０  プロセッサ
５１  集光レンズ
５３  第２集光光学系
５６  第２フォトダイオード
５７  第２ＰＤアンプ
５８  第２映像信号処理部
５８ａ  第２シリアルパラレル変換部
５８ｂ  第２ＭＰＸ
５９  画像処理部
６０  後段映像信号処理部
７１  第２システムコントロール部
７２  第２タイミングコントローラ
７３  光源
７４  赤外線カットフィルタ
７５  第３集光光学系
７６ａ  絞り制御ドライバ
７６ｂ  モータ
７６ｃ  絞り
８０  第２パラレルシリアル変換部
８１  プロセッサ側液晶シャッタドライバ
８２  プロセッサ側液晶シャッタ
８５  電源
８６  プロセッサ側トランス
８７  フロントパネル操作部
９０  画像表示装置
ＢＳ１〜ＢＳ６  第１〜第６ビームスプリッタ
ＢＳ７  第７ビームスプリッタ（第１実施形態）
Ｆ１〜Ｆ３  第１〜第３フィルタ
ＨＭ  ハーフミラー（第２実施形態）
Ｍ１、Ｍ２  第１、第２ミラー
Ｍ３  第３ミラー（第２実施形態）
【図１】
2009095537.tif 000003
【図２】
2009095537.tif 000004
【図３】
2009095537.tif 000005
【図４】
2009095537.tif 000006
【図５】
2009095537.tif 000007
【図６】
2009095537.tif 000008
【図７】
2009095537.tif 000009