JP2003337289A

JP2003337289A - 内視鏡装置

Info

Publication number: JP2003337289A
Application number: JP2002146672A
Authority: JP
Inventors: Masamitsu Ogasawara; 正充小笠原
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2002-05-21
Filing date: 2002-05-21
Publication date: 2003-11-28

Abstract

(57)【要約】【課題】挿入部を巻回するドラム回転数を正確に検出
可能とする電子内視鏡装置が望まれている。【解決手段】電子撮像素子を有した細径長尺の内視鏡
挿入部２を巻回するドラム装置４に内装された電子撮像
素子を駆動制御して電子撮像映像信号を生成させるカメ
ラコントロールユニット１６や光源ユニット１５等を駆
動制御するＣＰＵ２０と、ドラム装置４の外部に設けら
れ、ドラム装置４の回転駆動に応じた電圧値を検出する
ドラム回転ポテンションメータ１８と、ポテンションメ
ータ１８で検出された電圧値と基準電位との差のドラム
回転数信号を生成するドラム回転数検出回路３２と、ド
ラム回転数信号を基に、ＣＰＵ２０でドラム装置４から
繰り出した内視鏡挿入部の位置を演算する電子内視鏡装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子内視鏡装置に
関し、特に、細径長尺の内視鏡挿入部をドラムに巻回す
ると共に、その内視鏡挿入部を駆動制御する複数の駆動
制御機能を前記ドラムに内蔵した電子内視鏡装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子撮像素子を先端部に備えた挿
入部を管腔内に挿入して観察部位を撮像する電子内視鏡
装置が医療用及び工業用として広く用いられるようにな
っている。

【０００３】このような従来の内視鏡装置は、管腔内の
観察部位を撮像する電子撮像素子を備えた電子内視鏡
と、この電子内視鏡の電子撮像素子を駆動制御すると共
に、撮像生成された映像信号を処理するカメラコントロ
ールユニット（以下、単にＣＣＵと称する）と、管腔内
の観察部位を照明する照明光を生成供給する光源装置
と、前記ＣＣＵで信号処理された映像信号を基に観察部
位の画像を表示する表示装置等からなっており、それぞ
れが独立した筐体で形成されている。

【０００４】このために、内視鏡観察する際には、電子
内視鏡以外のＣＣＵを初めとする各種装置をラックなど
に載置設置して使用するために、電子内視鏡装置全体が
大型化し、搬送性や操作性に難点があった。

【０００５】そこで、最近では、前述した電子内視鏡、
ＣＣＵ、及び各種装置を一つの筐体内に収納して、搬送
性と操作性が良好であると共に、長尺なパイプなども観
察可能とした電子内視鏡装置が特開２００１−３５０１
０４号公報に開示されている。

【０００６】この公報に開示されている電子内視鏡装置
は、長尺なパイプを観察可能とするために、先端部に電
子撮像素子を備えた長尺な挿入部が形成され、この長尺
な挿入部は、ドラムに巻回されるようになっていると共
に、このドラム内に前記ＣＣＵ、光源装置、及び前記挿
入部の先端部分に設けられている湾曲部を湾曲操作させ
る湾曲制御ユニットを内蔵させている。

【０００７】つまり、内視鏡観察検査を行う際には、ド
ラムに巻回された挿入部が繰り出され、観察検査が終了
すると、ドラムに挿入部が巻き取り収納巻回されるよう
になっており、ドラム内には、挿入部の電子撮像素子を
駆動制御するＣＣＵ、挿入部に照明光を供給する光源装
置、及び挿入部を湾曲駆動させる湾曲制御ユニットが内
蔵配置されている。

【０００８】このドラム内部に内蔵されたＣＣＵ、光源
装置、及び湾曲ユニットは、前記ドラムの外部で、か
つ、前記筐体に設けられた駆動電源、リモートコントロ
ールユニット、及び表示装置との間で各種駆動制御信号
や生成映像信号の授受がなされるようにドラムの内部と
外部との間には、フラットで柔軟性な信号ケーブルであ
るＦＦＣ等が配置されている。この信号ケーブルは、挿
入部を巻き取り収納するドラムの回転量によりに長さが
設定される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前記公報に開示されて
いる内視鏡装置において、長尺の挿入部を巻き取り巻回
するドラムは、回転機構を有し、かつ、非金属部材で形
成されて、ドラムを内装する筐体とは、電気的に非導電
状態となっている。

【００１０】一方、ドラム内部に設けられている前記Ｃ
ＣＵ、光源装置、及び湾曲制御ユニットと、ドラムの外
部で筐体に設けられている駆動電源、リモートコントロ
ールユニット、及び表示装置との間は、信号ケーブルで
あるＦＦＣのみで電気的に接続されている。つまり、ド
ラムの内部と、ドラムの外部の筐体とは、ＦＦＣによっ
て電気的に同電位に接続されている。

【００１１】このドラムの内部と外部との接続には、前
記ＦＦＣが多く用いられるが、このＦＦＣの細いケーブ
ルは、微量ではあるが抵抗値を持っている為に、同一信
号でもドラムの内部と外部との間に（接地を含めて）電
位差が生じる。

【００１２】一方、挿入部先端の電子撮像素子で撮像し
た観察部位の画像から観察部位の異常や欠陥を発見した
際には、その位置判定を挿入部の引出量、つまり、ドラ
ムの回転量により演算算出することが行われる。

【００１３】このドラムの回転量による挿入部の位置検
出演算や、挿入部の駆動制御のために、前記ＣＣＵ内に
は、マイクロプロセッサが用いられている。

【００１４】すなわち、挿入部の位置を正確に演算算出
するためには、ドラムの回転数を正確に検出する必要が
あるが、前記ドラムの内部と外部との間を接続するＦＦ
Ｃの細いケーブルの抵抗分による電位差によりドラム回
転数を示す電圧値が正確に検出できず、位置演算の精度
が低下する課題があった。

【００１５】さらに、マイクロプロセッサの動作基準電
位とドラムの回転数検出手段の動作基準電位とが同電位
にある内視鏡を機能拡張する場合に、マイクロプロセッ
サ動作基準電位とドラムの回転数検出手段の動作基準電
位とを異なる電位で使用可能とする機能拡張可能な電子
内視鏡装置は存在しなかった。

【００１６】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
ので、挿入部を巻き取り巻回するドラムの内部に設けら
れた各種駆動制御手段と、ドラムの外部に設けられ、か
つ、ドラムの回転数を検出するドラム回転数検出手段と
を同電位として正確なドラム回転数を検出可能とすると
共に、機能の拡張を可能とする電子内視鏡装置を提供す
ることを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の電子内視鏡装置
は、先端部に電子撮像素子を有した細径長尺の内視鏡挿
入部を巻き取り・繰り出すためのドラム手段と、このド
ラム手段に内装され、少なくとも前記内視鏡挿入部の先
端部に設けられた電子撮像素子を駆動制御して電子撮像
映像信号を生成させるカメラコントロールユニットや照
明光を投射させる光源ユニット等を駆動制御する内視鏡
駆動制御手段と、前記ドラム手段の外部に設けられ、前
記ドラム手段の回転駆動に応じた電圧値を検出するドラ
ム回転ポテンションメータ手段と、前記ドラム回転ポテ
ンションメータ手段によって検出された電圧値と、基準
電位との差を基に、ドラム回転数信号を生成するドラム
回転数検出手段と、を具備し、このドラム回転数検出手
段で生成されたドラム回転数信号を基に、前記内視鏡駆
動制御手段で前記ドラム手段から繰り出した内視鏡挿入
部の位置を演算することを特徴としている。

【００１８】本発明の電子内視鏡装置の前記ドラム回転
ポテンションメータ手段及びドラム回転数検出手段の基
準電位は、前記ドラム手段に内装された前記内視鏡駆動
制御手段の基準電位と同電位、または、異なる電位とに
切換可能とする切換手段を備えたことを特徴とする。

【００１９】本発明の電子内視鏡装置は、挿入部を巻回
するドラムの内部と外部に設けられたドラム回転数検出
手段の基準電位を同電位とすることにより、ドラムの回
転数を示す電圧を正確に検出でき、挿入部の位置を高精
度で演算できる。また、ドラムの内部と外部との基準電
位を同電位と異電位とに切換可能としたことで、電子内
視鏡装置の機能拡張が可能となった。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について詳細に説明する。図１は本発明の一実
施形態である電子内視鏡装置の全体構成を示す外観図、
図２は本発明の一実施形態である電子内視鏡装置の概略
構成を示すブロック図、図３は本発明の一実施形態であ
る電子内視鏡装置のドラム回転数検出回路の構成を示す
ブロック図、図４は本発明の一実施形態である電子内視
鏡装置に用いられるドラム装置の構成を示す斜視図、図
５は本発明の一実施形態である電子内視鏡装置に用いら
れるドラム装置に内蔵される各種駆動制御ユニットを説
明する斜視図、図６は本発明の一実施形態である電子内
視鏡装置に用いる信号ケーブルを説明する平面図であ
る。

【００２１】最初に図１を用いて、本発明の一実施形態
である電子内視鏡装置の全体構成を説明する。この図１
に示す電子内視鏡装置は、例えば、長尺なパイプ内に挿
入して、パイプの内壁を観察検査する工業用電子内視鏡
装置１である。

【００２２】工業用電子内視鏡装置１は、前記パイプ内
に挿入される長尺の挿入部２と、この挿入部２を巻回す
るドラム装置４を配置した本体部５からなっている。

【００２３】前記挿入部２の先端部分には、図示してい
ない電子撮像素子を内蔵した先端硬質部３ａと、この挿
入部２の先端部分を上下左右方向に湾曲させる湾曲部３
ｂとが設けられ、挿入部２の全体は可撓性部材で形成さ
れている。なお、湾曲部３ｂが上下左右方向に湾曲する
ことで、先端硬質部３ａに設けられた電子撮像素子が観
察部位の方向に向き、観察部位の撮像が可能となると共
に、湾曲したパイプなどの挿入観察も可能となる。

【００２４】前記挿入部２の基端は、前記本体部５の上
面のフロントパネル６に設けられた挿入部挿通開口を介
して、本体部５の内部に配置されたドラム装置４に巻回
されるようになっている。

【００２５】このドラム装置４の詳細構成は後述する
が、前記挿入部２の基端側から巻き取り巻回するドラム
と、そのドラムの内部に光源ユニット１５、カメラコン
トロールユニット（以下、ＣＣＵと称する）１６、及び
電動湾曲ユニット１７が配置されている。

【００２６】前記本体部５の内部には、前記ドラム装置
４の回転駆動数を検出するためのドラム回転電圧を検出
するドラム回転ポテンションメータ（以下、単にポテン
ションメータと称する）１８と、前記ポテンションメー
タ１８で検出した電圧値からドラム装置４の回転数信号
を生成する図示していないドラム回転数検出回路と、前
記光源ユニット１５、ＣＣＵ１６、及び電動湾曲ユニッ
ト１７等の駆動電源、動作指示信号、及び生成された映
像信号等を中継する図示していない中継基板等が配置さ
れている。

【００２７】前記本体部５の上面のフロントパネル６に
は、リモートコントロールユニット８からのケーブル７
が接続されるコネクタと、表示装置１０を備えたモノポ
ット９と、バッテリ１３からのＤＣケーブル１２が接続
されるコネクタと、及び商用電源と接続するＡＣケーブ
ル１４が接続されるコネクタが設けられている。

【００２８】この本体部５のフロントパネル６には、前
記リモートコントロールユニット８、表示装置１０、Ｄ
Ｃケーブル１２、及びＡＣケーブル１４を収納可能な緩
衝材を内装した収納蓋１１が設けられており、内視鏡観
察を行わない場合には、前記挿入部２をドラム装置４に
巻き取り巻回し、前記リモートコントロールユニット
８、表示装置１０、ＤＣケーブル１２、及びＡＣケーブ
ル１４を収納可能した収納蓋１１を本体部５のフロント
パネル６に装着するようになっている。

【００２９】このような工業用電子内視鏡装置１のドラ
ム装置４の内部と、ドラム装置４の外部で本体部５に設
けられている各種ユニットや回路について図２を用いて
詳述する。

【００３０】前記ドラム装置４のドラムの内部に設けら
れているＣＣＵ１６は、前記挿入部２の先端硬質部３ａ
に設けられている電子撮像素子を駆動制御すると共に、
電子撮像素子で撮像生成した映像信号を取り込み、所定
の映像信号処理を行い画像データに変換すると共に、そ
の画像データを基に、表示装置１０に表示する画像信号
を生成するＣＣＤ駆動及び映像信号処理回路１９と、こ
のＣＣＤ駆動及び映像信号処理回路１９の駆動制御と、
後述する各種ユニットと回路及び装置を駆動制御する手
段を有するマイクロプロセッサ（以下、ＣＰＵと称す
る）２０からなっている。

【００３１】このＣＰＵ２０は、工業用電子内視鏡装置
１の全体の駆動を制御するシステム制御手段２１と、電
動湾曲ユニット１７の駆動を制御する電動湾曲制御手段
２２と、及び光源ユニット１５の駆動を制御するランプ
制御手段２３を有している。

【００３２】前記光源ユニット１５は、照明光の光源用
ランプ２４と、このランプ２４を点灯制御する点灯駆動
回路２５からなっており、ランプ２４から投射された照
明光は、挿入部２に設けられている図示していないライ
トガイドファイバーで導光されて、先端硬質部３ａから
観察部位に投射されるようになっている。

【００３３】前記電動湾曲ユニット１７は、左右湾曲電
動モータ（以下、Ｒ／Ｌモータと称する）２６と、上下
湾曲電動モータ（以下、Ｕ／Ｄモータと称する）２７
と、この両モータ２６，２７を駆動制御する湾曲駆動回
路２８からなっている。

【００３４】前記Ｒ／Ｌモータ２６は、前記挿入部２に
設けられて、前記湾曲部３ｂまで延在されている左右方
向湾曲ワイヤを牽引することで前記湾曲部３ｂを左右方
向に湾曲させるようになっている。

【００３５】前記Ｕ／Ｄモータ２７は、前記挿入部２に
設けられて、前記湾曲部３ｂまで延在されている上下方
向湾曲ワイヤを牽引することで前記湾曲部３ｂを上下方
向に湾曲させるようになっている。

【００３６】前記ＣＣＵ１６のＣＣＤ駆動及び映像信号
処理回路１９とＣＰＵ２０、及び電動湾曲ユニット１７
の駆動電源は、ＦＦＣ３０の電源ケーブル線３０ｅによ
って、電源装置３３から所定の駆動電源が供給されるよ
うになっている。なお、電源装置３３は、前記ＤＣケー
ブル１２によってＤＣバッテリ１３から直流電源が供給
された際に、その直流電源を安定化させることと、所定
の電圧値の電源を生成供給させる機能と、前記ＡＣケー
ブル１４によって、商用電源が供給された際に、その商
用電源を直流電源に整流して安定化させると共に、所定
の電圧値の電源が生成供給させる機能とを有している。

【００３７】前記ＣＰＵ２０のシステム制御手段２１と
電動湾曲ユニット１７の湾曲駆動回路２８には、ＦＦＣ
３０の操作指示信号線３０ａを介して、前記リモートコ
ントロールユニット８に接続されており、リモートコン
トロールユニット８からの操作指示信号により、システ
ム制御手段２１が電子内視鏡装置１の動作を駆動制御す
ると共に、前記リモートコントロールユニット８の操作
指示により、電動湾曲ユニット１７を駆動制御する。

【００３８】前記ＣＣＤ駆動及び映像信号処理回路１９
の出力は、ＦＦＣ３０の映像信号線３０ｂを介して、表
示装置１０に接続され、前記ＣＣＤ駆動及び映像信号処
理回路１９で生成した画像信号を基に観察部位の画像を
表示する。なお、表示装置１０は、一般に液晶パネルの
表示素子で形成されている。

【００３９】前記ＣＰＵ２０のランプ制御手段２３の出
力は、ＦＦＣ３０のランプ制御線３０ｆを介して、前記
電源装置３３に接続されている。このランプ制御手段２
３は、リモートコントロールユニット８からの光源ユニ
ット１５の点灯操作指示に基で、電源装置３３からＦＦ
Ｃ３０の点灯電源線３０ｇを介して、ランプ２４の点灯
電源が供給されるようになっている。

【００４０】前記ＦＦＣ３０は、前記ドラム装置４の内
部に設けられた前記ＣＣＵ１６、光源ユニット１５、及
び電動湾曲ユニット１７とをドラム装置４の外部に設け
られたリモートコントロールユニット８、表示装置１
０、ポテンションメータ１８とドラム回転数検出回路３
２とを有する中継基板３１、及び電源装置３３を接続す
るための信号ケーブルである。

【００４１】前記中継基板３１に設けられたポテンショ
ンメータ１８とドラム回転数検出回路３２の詳細構成は
後述するが、前記ドラム装置４に挿入部２が巻き取り巻
回されたり、あるいは、繰り出しされた際のドラムの回
転量に連動して抵抗値を変動さるポテンションメータか
ら出力される電圧値を用いて、ドラムの回転数信号を生
成し、挿入部２の繰り出し量または繰り出し位置を演算
するものである。

【００４２】このドラム回転数検出回路３２で生成した
ドラム回転信号は、ＦＦＣ３０の回転検出線３０ｄを介
して、前記ＣＰＵ２０に出力されると共に、前記ドラム
回転数検出回路３２の基準電位である接地電位は、ＦＦ
Ｃ３０の接地線３０ｃを介して、ドラム装置４の接地電
位と接続されている。つまり、ＦＦＣ３０の接地線３０
ｃを介してドラム装置４の接地電位とドラム回転数検出
回路３２とポテンションメータ１８の接地電位が同電位
となるように接続されている。

【００４３】次に、前記ドラム回転数検出回路３２の構
成について、図３を用いて説明する。前記挿入部２を巻
回するドラム装置４の回転を検出する前記ポテンション
メータ１８の一方端には、高精度レギュレータ４２で高
精度に安定化された動作電位である５Ｖが供給され、他
方端には前記ドラム装置４の接地電位と同電位の基準電
位と接続されている。

【００４４】このポテンションメータ１８の出力電位
は、第１のオペアンプ３４のプラス側入力端子に入力さ
れ、この第１のオペアンプ３４でバッファされる。な
お、この第１のオペアンプ３４のマイナス側入力端子
は、出力端子と同電位に接続されている。つまり、ポテ
ンションメータ１８で、ドラム装置４の回転数を示す電
位を検出し、その検出電位を第１のオペアンプ３４に出
力される。

【００４５】一方、前記高精度レギュレータ４２で生成
された動作電位である５ｖは、微調整用固定抵抗３５と
微調整用可変抵抗３６との直列回路に供給されるように
なっており、微調整用可変抵抗３６の出力は、第２のオ
ペアンプ３７のプラス側入力端子に入力されて、第２の
オペアンプ３７でバッファされる。なお、第２のオペア
ンプ３７のマイナス側入力は、出力端子と同電位に接続
されている。つまり、前記ポテンションメータ１８で検
出した電位を基にドラム装置４の回転数信号を求める際
の基準電位を設定し、その設定電位を第２のオペアンプ
３７に出力される。

【００４６】前記第１のオペアンプ３４でバッファされ
た前記ポテンションメータ１８からの出力は、抵抗３８
を介して、第３のオペアンプ４１のプラス側入力端子に
供給される。

【００４７】前記第２のオペアンプ３７でバッファされ
た前記微調整用可変抵抗３６からの出力は、抵抗３９を
介して、第３のオペアンプ４１のマイナス側入力端子に
供給される。

【００４８】なお、この第３のオペアンプ４１のマイナ
ス側入力端子と出力端子間には、抵抗４０が接続されて
いる。また、前記抵抗３８，３９，４０はそれぞれが同
じ抵抗値を有している。

【００４９】この第３のオペアンプ４１は、前記第１の
オペアンプ３４の出力と、前記第２のオペアンプ３７の
出力の差分を出力する差分回路となる。つまり、前記ポ
テンションメータ１８で検出し、第１のオペアンプ３４
でバッファされたドラム回転数を示す電位と、微調整用
可変抵抗３６で設定された基準電位との差分電位信号を
第３のオペアンプ４１で検出生成し、その差分電位信号
を前記ＣＣＵ１６のＣＰＵ２０に出力する。ＣＰＵ２０
は、第３のオペアンプ４１からの差分電位信号により、
前記ドラム装置４の回転数を演算するようになってい
る。

【００５０】なお、前記ポテンションメータ１８、微調
整用可変抵抗３６、及び高精度レギュレータ４２の接地
電位である基準電位は、前記ドラム装置４の接地電位と
同電位となるようにＦＦＣ３０で接続されている。

【００５１】すなわち、前記挿入部２をドラム装置４か
ら完全に繰り出した状態で、前記ポテンションメータ１
８の出力が０Ｖとなるように設定し、その完全に繰り出
された時の０Ｖから前記挿入部２がドラム装置４に巻き
取られた際の前記ポテンションメータ１８の出力電位で
ドラム装置４の回転量、すなわち、前記挿入部２のドラ
ム装置４への巻き取り量、または、挿入部２の繰り出し
量を演算するようになっている。

【００５２】このような挿入部２の巻き取り量、または
繰り出し量の検出において、挿入部２を完全に繰り出し
た状態で前記ポテンションメータ１８を機械的回転限界
まで回転させると破損する恐れがある為、前記挿入部２
を完全に引き出した状態で前記ポテンションメータ１８
の機械的回転限界の手前で多少の余裕を残した状態にす
る必要がある。

【００５３】そこで、前記挿入部２を完全に繰り出した
際に、前記ポテンションメータ１８の機械的回転限界の
手前の余裕のある位置（最大抵抗の直前位置で若干の電
位が出力される位置）に設定し、この挿入部２の完全引
出位置のポテンションメータ１８の出力電位と、前記微
調整用固定抵抗３５と前記微調整用可変抵抗３６で得ら
れた電位とが同電位となるように、前記微調整用可変抵
抗３６を調整設定する。

【００５４】つまり、挿入部２を完全に繰り出した際の
ポテンションメータ１８で検出され、第１のオペアンプ
３４でバッファされて、第３のオペアンプ４１に入力さ
れた電位と、前記第２のオペアンプ３７から第３のオペ
アンプ４１に入力される電位とが同電位となるように、
前記微調整用可変抵抗３６で第２のオペアンプ３７の入
力電位を調整設定する。すなわち、第３のオペアンプ４
１の出力の差分電位が０Ｖとなるように調整されるよう
になっている。

【００５５】次に、前記ドラム装置４とポテンションメ
ータ１８との関係について、図４と図５を用いて説明す
る。図４は前記工業用内視鏡装置１の本体部５の内部を
示しており、前記本体部５とフロントパネル６を取り外
した後の筐体５’に設けられたドラム装置４とポテンシ
ョンメータ１８との関係を示している。

【００５６】筐体５’は、略コの字状の側板５’ａ、
５’ｂ、５’ｃを有しており、前記側板５’ａには、前
記ドラム装置４の回転中心を回動自在に軸止すると共
に、その回転中心と連結し、かつ、ドラム装置４を回動
させる図示していないハンドルが設けられている。

【００５７】前記ドラム装置４は、全体形状が鼓型ドラ
ム５１で、左右に円形の鍔部５１ａ，５１ｂと、この鍔
部５１ａ，５１ｂの間に円筒部５１ｃとからなってお
り、この円筒部５１ｃの外周部と前記円形鍔部５１ａ，
５１ｂの内壁との間に前記挿入部２が巻回されるように
なっている。

【００５８】前記円形鍔部５１ａ，５１ｂの中心と前記
円筒部５１ｃの中心には、中空軸５１ｅが設けられ、こ
の中空軸５１ｅは、前記筐体５’の側板５’ａに回動自
在に軸止されている。また、前記円形鍔部５１ａの外周
には、ギア５１ｄが刻設されている。

【００５９】つまり、前記ドラム装置４は、前記円筒部
５１ｃと中空軸５１ｅとの間に、ドーナツ状の空間部が
形成され、この空間部には、図５に示すように、前記挿
入部２を駆動制御する前述したＣＣＵ１６、光源ユニッ
ト１５、電動湾曲ユニット１７が配置されていると共
に、このＣＣＵ１６、光源ユニット１５、電動湾曲ユニ
ット１７への駆動電源や駆動制御などの各種信号を供給
する信号ケーブルであるＦＦＣ３０が前記空間部内に巻
回され、かつ、中空軸５１ｅからドラム５１の外部へと
延出されている。また、前記ドラム５１の円筒部１ｃに
は、前記挿入部２の基端が挿通される挿通孔５１ｆが設
けられ、前記電動湾曲ユニット１７のＲ／Ｌ及びＵ／Ｄ
モータ２６，２７、ＣＣＵ１５、及び光源ユニット１６
に挿入部２の基端が接続されるようになっている。

【００６０】一方、前記筐体５’の底面側には、中継基
板５６が設けられており、この中継基板５６には、前記
ドラム５１の円形鍔部５１ａの外周に刻設されたギア５
１ｄと噛合する歯車５２が設けられている。この歯車５
２の軸には前記ポテンションメータ１８の回転軸が取付
固定されている。つまり、ドラム５１の回転により、ド
ラム５１のギア５１ｄに噛合した歯車５２が回転し、歯
車５２の回転によりポテンションメータ１８の回転軸が
回転するようになっている。

【００６１】前記中継基板５６には、前記ポテンション
メータ１８の動作電位端子と、接地電位端子、及び出力
端子が接続される中継端子５３と、前記ＦＦＣ３０が接
続されるＦＦＣ中継端子５４が設けられている。

【００６２】なお、中継基板５６には、前記ポテンショ
ンメータ１８、歯車５２、中継端子５３，５４以外に、
図示していないが、前述したドラム回転数検出回路３２
が設けられると共に、前記電源装置３３、リモートコン
トロールユニット８、及び表示装置１０の接続コネクタ
に接続された中継端子などが設けられている。

【００６３】前記ＦＦＣ中継端子５４に基端が接続され
て、前記ドラム５１の中空軸５１ｅからドラム５１の空
間部に導入されて前記電動湾曲ユニット１７、ＣＣＵ１
５、及び光源ユニット１６に接続されるＦＦＣ３０は、
前記ドラム５１の空間部にある程度余裕を持って巻きつ
けられており、前記ドラム装置４が前記挿入部２を巻き
付ける方向に回転するとＦＦＣ３０の巻き付けが緩み、
逆に前記挿入部２をドラム装置４から繰り出す方向に回
転するとＦＦＣ３０巻き付けが締めつけられるようにな
るように巻回されている。

【００６４】このＦＦＣ３０は、図６に示すように、平
面状に形成された絶縁部５３に平面状の複数の信号線５
４ａ〜５４ｈが等間隔で埋設設置されており、この端末
部には、前記信号線５４ａ〜５４ｈと接続された電極５
５ａ〜５５ｈが設けられている。

【００６５】このＦＦＣ３０の一方の端末の電極５５ａ
〜５５ｈは、前記ＦＦＣ中継端子５４を介して、前記リ
モートコントロールユニット８、表示装置１０、ポテン
ションメータ１８、電源装置３３などと接続されると共
に、ＦＦＣ３０の他方の端末は、前記ＣＣＵ１６、光源
ユニット１５、及び電動湾曲ユニット１７へと接続され
るようになっている。つまり、ＦＦＣ３０によって、ド
ラム装置４の内外が電気的に接続されている。

【００６６】なお、このＦＦＣ３０によるドラム装置４
の内外の接続において、特に、前記ＣＣＵ１６と表示装
置１０との間の映像信号の伝送において、一般には、輝
度信号に色搬送信号の高周波成分が重畳して表示画像の
画質の低下が生じるために同軸ケーブルが用いられてい
る。

【００６７】しかし、前記ＦＦＣ３０のように平板状の
ケーブルの場合は、映像信号線と接地線とを一対にした
状態では、前記輝度信号に対する色搬送信号の高周波成
分による画質低下は回避できない。

【００６８】そこで、例えば、前記電極５５ａに輝度信
号を伝送し、前記電極５５ｈに色搬送信号を伝送し、前
記電極５５ｂ〜５５ｆを接地線とする。つまり、輝度信
号と色搬送信号の問に複数本の接地線を配置させること
で、映像信号と色搬送信号との干渉を防ぐことが可能と
なる。

【００６９】以上説明したように、本発明の一実施形態
の内視鏡装置は、挿入部２を巻回するドラム装置４の回
転によりポテンションメータ１８からの出力電圧を用い
てドラム回転数検出回路３２でドラム装置４の回転数を
示す電圧値信号に変換して、その電圧値信号を基にＣＰ
Ｕ２０で前記挿入部２の繰り出し長さを演算算出する。

【００７０】このドラム装置４の内部に挿入部２を駆動
制御する機能と前記ドラム装置４の回転数を演算するＣ
ＰＵ２０を設け、かつ、ドラム装置４の外部にドラム回
転数検出回路３２とポテンションメータ１８を設け、こ
のドラム装置４の外部のドラム回転数検出回路３２とポ
テンションメータ１８の接地電位をドラム装置４の内部
と同電位としたことで、正確な回転数を示す電圧値を検
出可能となった。

【００７１】また、検出した精度の高いドラムの回転数
情報により、内視鏡装置の他の制御に用いることも可能
である。

【００７２】例えば、挿入部２の先端を湾曲する電動湾
曲ユニット１７は、挿入部２がドラム装置４に巻回巻き
取り収納される程、湾曲用の内部ワイヤーと挿入部２内
面との摩擦抵抗が増加することにより、湾曲駆動用のモ
ータ２６，２７のモータトルクを増加させる必要があ
る。このように場合に、前記検出したドラム回転数情報
を基に前記ＣＰＵ２０の電動湾曲制御手段２２で挿入部
２の巻取り量（ドラムの回転数）がどの位置であっても
湾曲操作スピードを一定に保つよう制御することが可能
になる。

【００７３】また、挿入部２がドラム装置４に巻回され
て、一定以上巻かれた時は、ドラム回転数情報により、
湾曲操作を禁止（制御停止）することも出来、湾曲ワイ
ヤーに過度のストレスが加わらないよう防止することも
可能となる。

【００７４】さらに、挿入部２が一定以上ドラム装置４
に巻かれた時は、実質内視鏡検査ができない状態になる
ので、ドラム回転数情報によりランプを強制消灯して、
内視鏡装置１の発熱を抑えたり、消費電力を自動低減す
ることもできる。これによりバッテリ駆動時のバッテリ
使用時間の延命が可能となる。

【００７５】さらにまた、ドラム装置４内に設けてある
光源ユニット１５のメタルハライドランプなどの放電系
のランプでは、ランプの設置状態によりランプの発色、
すなわち分光感度特性や光量が変化することが知られて
いる。このようにドラム装置４が回転すると、ランプの
分光感度や光量の変化に対して、前記回転数情報を基に
ランプの分光感度や光量を補正することで安定した分光
感度と光量が得られる。

【００７６】例えば、ドラム回転数情報をＣＰＵ２０に
送り、ドラム回転情報により、ＣＣＵ１６の色補正回路
の係数を変更したり、ホワイトバランスのＲ，Ｇ，Ｂゲ
インを補正すれば、ランプの分光感度特性の変化をある
程度吸収でき、色再現を安定化できる。また、ドラム回
転数情報をＣＰＵ２０に送り、ドラム回転情報により、
ＡＧＣゲインのゲイン特性を補正することで、ランプの
光量変化を補正すれば、ランプの光量変化をある程度吸
収でき、得られる内視鏡画像の明るさを安定化できる。

【００７７】次に、図７乃至図９を用いて本発明の他の
実施形態である内視鏡装置を説明する。なお、図１及び
図３と同じ部分は、同一符号を付して詳細説明を省略す
る。

【００７８】図７に示す工業用内視鏡装置１’は、図１
で説明した工業用内視鏡装置１の挿入部２の先端硬質部
３ａに設けられている電子撮像素子や、光源ユニット１
５、及び電動湾曲ユニット１７をリモートコントロール
ユニット８からの入力指示の基で、ＣＣＵ１６のＣＰＵ
２０で駆動制御するシステム（以下、基本システムと称
する）に加えて、撮像画像信号を記録する画像記録ユニ
ット６３が設けられている。

【００７９】この画像記録ユニット６３は図示していな
いリモートコントロールユニット８とＣＣＵ１６との間
に介在し、拡張システムマイクロプロセッサ（以下、拡
張システムＣＰＵと称する）と、この拡張システムＣＰ
Ｕで駆動制御される撮像画像信号データを生成する画像
データ生成手段と、この画像データ生成手段で生成され
た画像データに音声情報データを生成記録させる音声デ
ータ生成手段と、それら画像と音声のデータを記録媒体
に記録する記録制御手段と、及び前記画像と音声のデー
タを表示装置１０やスピーカから再生する再生制御手段
などからなっている。

【００８０】前記本体部５のフロントパネル６には、前
記画像データ生成手段と音声データ生成手段で生成した
画像と音声データを記録する記録媒体を装着するスロッ
ト６２ａ，６２ｂが設けられている。このスロット６２
ａ，６２ｂに装着される記録媒体は、半導体メモリカー
ド６１ａ，６１ｂで、コンパクトフラッシュ（登録商
標）、スマートメディア（登録商標）等が用いられる。

【００８１】前記画像記録ユニット６３の拡張システム
ＣＰＵは、前記リモートコントロールユニット８からの
入力指示の基で、前記画像データ生成手段、音声データ
生成手段、記録制御手段、及び再生制御手段などの駆動
制御を行うと共に、前記ＣＣＵ１６のＣＰＵ２０が行っ
ていた前記システム制御手段２１と前記電動湾曲制御手
段２２及びランプ制御手段２３等の駆動制御を行うよう
になっている。

【００８２】このような図１で説明した基本システムの
内視鏡装置と、画像記録ユニット６３を付加した図７で
説明した拡張システムの内視鏡装置との判定は、図８に
示すように、リモートコントロールユニット８に設けら
れている図示していないリモートコントロールＣＰＵに
より判定処理を行う。

【００８３】このリモートコントロールＣＰＵの判定処
理は、ステップＳ１で、前記リモートコントロールユニ
ット８の図示していない駆動電源スイッチがオンされる
と、ステップＳ２で前記基本システム、又は前記拡張シ
ステムのいずれのコマンドであるか判定する。

【００８４】このコマンド判定は、基本システムのみの
場合には、コマンド１が設定され、基本システムに拡張
システムが付加されるとコマンド０が設定されるように
なっている。

【００８５】このステップＳ２の判定の結果、コマンド
１の場合は、ステップＳ３の基本システム動作を実行
し、コマンド０の場合は、ステップＳ４の拡張システム
動作を実行する。

【００８６】図７に示したように、基本システムである
工業用内視鏡装置１に対して、画像記録ユニット６３を
付加して、バージョンアップされた工業用内視鏡装置
１’を生成した場合に、リモートコントロールユニット
８から見ると２つのシステム（ＣＰＵ）がつながる可能
性を持っていることになる。しかし、前記ドラム装置４
の内と外を前記ＦＦＣ３０で接続する場合、前記ＦＦＣ
３０の信号線の数や厚さなど制限があるために、信号線
を簡単に増やす事が出来ない。

【００８７】そこで、図８の示したリモートコントロー
ルＣＰＵの判定処理で基本システムと拡張システムを示
すコマンドを判定する。仮に、基本システムに付加され
る拡張システムが複数の場合は、前記特定コマンドのビ
ット数を増やすことにより対応可能となり、ＦＦＣ３０
の信号線を増やすことなく前記リモートコントロールユ
ニット８へ送られる通信コマンドを識別する事で、拡張
されたＣＰＵを判別出来き、前記リモートコントロール
ユニット８は、拡張システムの状態に合わせてスイッチ
の機能を自動で切り換えることが出来る。

【００８８】次に、図９に示すように、前記高精度レギ
ュレータ４２及び前記ポテンショメータ１８の接地基準
電位をドラム装置４の内部の接地、又はドラム装置４の
外部の接地とに接続切り替え可能な切換スイッチ７１を
設ける。この切換スイッチ７１の可動接片には、前記高
精度レギュレータ４２の接地電極と前記ポテンションメ
ータ１８の接地端子とが接続され、一方の固定接片７１
ａには、前記ドラム装置４の内部の接地に接続され、他
方の固定接片７１ｂには、前記ドラム装置４の外部であ
る中継基板５６の接地に接続される。

【００８９】これにより、ドラム装置４の回転数を検出
演算するＣＰＵをドラム装置４の内外部のいずれにも設
置でき、精度の高いドラム回転数を演算算出可能とな
る。

【００９０】［付記］以上詳述した本発明の実施形態に
よれば、以下のごとき構成を得ることができる。

【００９１】（付記１）先端部に電子撮像素子を有した
細径長尺の内視鏡挿入部を巻き取り・繰り出すためのド
ラム手段と、このドラム手段に内装され、少なくとも前
記内視鏡挿入部の先端部に設けられた電子撮像素子を駆
動制御して電子撮像映像信号を生成させるカメラコント
ロールユニットや照明光を投射させる光源ユニット等を
駆動制御する内視鏡駆動制御手段と、前記ドラム手段の
外部に設けられ、前記ドラム手段の回転駆動に応じた電
圧値を検出するドラム回転ポテンションメータ手段と、
前記ドラム回転ポテンションメータ手段によって検出さ
れた電圧値と、基準電位との差を基に、ドラム回転数信
号を生成するドラム回転数検出手段と、を具備し、この
ドラム回転数検出手段で生成されたドラム回転数信号を
基に、前記内視鏡駆動制御手段で前記ドラム手段から繰
り出された内視鏡挿入部の位置を演算することを特徴と
した電子内視鏡装置。

【００９２】（付記２）前記ドラム回転ポテンションメ
ータ手段及びドラム回転数検出手段の基準電位は、前記
ドラム手段に内装された前記内視鏡駆動手段の基準電位
と同電位、または、異なる電位とに切換可能とする切換
手段を備えたことを特徴とする付記１に記載の電子内視
鏡装置。

【００９３】（付記３）細長の挿入部を備え、前記挿入
部を巻き取るためのドラム構造を有し、前記ドラムの回
転数を検出する手段と、ドラム内の回路とドラム外の回
路とを、信号ケーブルで接続する手段とを有する電子内
視鏡装置において、ドラム内の回転数を検出する手段に
ポテンショメータを用い、前記ポテンショメータからの
信号をオペアンプ回路等にて信号変換、増幅して、シス
テム制御を行なうマイクロプロセッサに伝送することを
特徴とする電子内視鏡装置。

【００９４】（付記４）前記ドラム内の接地電位を他の
接地電位とは分けてドラム外の回路まで伝送する手段
と、前記伝送されたドラム内の接地電位と、ドラム内の
接地電位を、ドラム外の回路部で切替える手段とを有す
ることを特徴とする付記３に記載の電子内視鏡装置。

【００９５】（付記５）前記ドラム内の回転数を検出す
る手段にポテンショメータを用い、前記ポテンショメー
タをドラム外周部周辺に設置し、ドラムの回転をギアを
介してポテンショメータの回転に変換することを特徴と
する電子内視鏡装置。

【００９６】（付記６）細長の挿入部を備え、前記挿入
部を巻き取るためのドラム構造を有する電子内視鏡装置
において、ドラム内の回路とドラム外の回路とを、信号
ケーブルで接続する手段と前記ドラムの回転数を検出す
る手段と、前記検出したドラム回転数情報をもとに装置
の状態を制御する制御手段とを有することを特徴とする
電子内視鏡装置。

【００９７】（付記７）細長の挿入部を備え、前記挿入
部を巻き取るためのドラム構造を有する電子内視鏡装置
において、ドラム内の回路とドラム外の回路とを、信号
ケーブルで接続する手段と、前記ドラムの回転数を検出
する手段と、前記検出したドラム回転数情報をもとに挿
入部の湾曲制御を行う制御手段とを有することを特徴と
する電子内視鏡装置。

【００９８】（付記８）細長の挿入部を備え、前記挿入
部を巻き取るためのドラム構造を有する電子内視鏡装置
において、ドラム内の回路とドラム外の回路とを、信号
ケーブルで接続する手段と、前記ドラムの回転数を検出
する手段と、前記検出したドラム回転数情報をもとにラ
ンプの制御を行う制御手段とを有することを特徴とする
電子内視鏡装置。

【００９９】

【発明の効果】本発明の電子内視鏡装置は、挿入部を巻
き取り巻回するドラムの内部に設けられた内視鏡駆動制
御手段と、前記ドラムの外部に設けられたドラム回転数
検出手段との基準電位を同一電位とし、かつ、ドラム回
転数検出手段の駆動電位を微調整可能としたことで、ド
ラムの回転数を正確に演算算出可能となり、観察部位の
観察位置を正確に把握できる効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である電子内視鏡装置の全
体構成を示す外観図。

【図２】本発明の一実施形態である電子内視鏡装置の概
略構成を示すブロック図。

【図３】本発明の一実施形態である電子内視鏡装置に用
いるドラム回転数検出回路の構成を示すブロック図。

【図４】本発明の一実施形態である電子内視鏡装置のド
ラム装置の構成を示す斜視図。

【図５】本発明の一実施形態である電子内視鏡装置のド
ラム装置に内蔵される制御手段の構成を示す斜視図。

【図６】本発明に係る電子内視鏡装置に用いる平板型ケ
ーブル（ＦＦＣ）の構成を示す平面図。

【図７】本発明の他の実施形態である電子内視鏡装置の
全体構成を示す外観図。

【図８】本発明の他の実施形態である電子内視鏡装置の
動作を説明するフローチャート。

【図９】本発明の他の実施形態である電子内視鏡装置に
用いるドラム回転数検出回路の構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１…工業用内視鏡装置２…挿入部４…ドラム装置５…本体部６…フロントパネル８…リモートコントロールユニット１０…表示装置１５…光源ユニット１６…カメラコントロールユニット（ＣＣＵ）１７…電動湾曲ユニット１８…ドラム回転ポテンションメータ３１…中継基板３２…ドラム回転数検出回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】先端部に電子撮像素子を有した細径長尺の
内視鏡挿入部を巻き取り・繰り出すためのドラム手段
と、このドラム手段に内装され、少なくとも前記内視鏡挿入
部の先端部に設けられた電子撮像素子を駆動制御して電
子撮像映像信号を生成させるカメラコントロールユニッ
トや照明光を投射させる光源ユニット等を駆動制御する
内視鏡駆動制御手段と、前記ドラム手段の外部に設けられ、前記ドラム手段の回
転駆動に応じた電圧値を検出するドラム回転ポテンショ
ンメータ手段と、前記ドラム回転ポテンションメータ手段によって検出さ
れた電圧値と、基準電位との差を基に、ドラム回転数信
号を生成するドラム回転数検出手段と、を具備し、このドラム回転数検出手段で生成されたドラ
ム回転数信号を基に、前記内視鏡駆動制御手段で前記ド
ラム手段から繰り出された内視鏡挿入部の位置を演算す
ることを特徴とした電子内視鏡装置。
【請求項２】前記ドラム回転ポテンションメータ手段及
びドラム回転数検出手段の基準電位は、前記ドラム手段
に内装された前記内視鏡駆動手段の基準電位と同電位、
または、異なる電位とに切換可能とする切換手段を備え
たことを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡装置。