JP2002369789A - 内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光通信信号および照診光を一体の光学繊維束お
よび一体の光学的接続手段を介して伝送でき、しかも、
接続部における照診光と信号光との干渉を最小限に抑え
ることができる内視鏡装置の提供を目的としている。 【解決手段】本発明の内視鏡装置は、光源手段２６で発
生された照明光を内視鏡１，３０に導光するための光フ
ァイバ束２１を有するライトガイドケーブル１９と、本
体部２に設けられ、光ファイバ束２１の一方の端面を光
源手段２６の照明光路上に保持可能にライトケーブル１
９を着脱自在に装着する装着部２０ｂと、ライトガイド
ケーブル１９に設けられ、光ファイバ束２１の他方の端
面を内視鏡１，３０に着脱自在に接続する接続手段１８
ａと、装着部２０ｂに設けられ、装着された光ファイバ
束２１の一方の端面に対して光通信信号の送受信を行な
う第１の光送受信手段２８と、内視鏡１，３０に接続さ
れた光ファイバ束２１の他方の端面に対して光通信信号
の送受信を行なう第２の光送受信手段２５とを具備した
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内視鏡装置に係わ
り、特に光伝送手段を改良した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に挿入し、
挿入部先端に設けられたＣＣＤ等の固体撮像素子によっ
て体腔内の内視鏡画像を撮像して観察を行なう電子内視
鏡装置が広く使用されている。

【０００３】このような電子内視鏡装置の従来例が図１
４に示されている。図示のように、この内視鏡装置は、
電子内視鏡１と、電子内視鏡１に接続される光源装置２
と、プロセッサ装置３と、モニタ装置４とから構成され
ている。光源装置２より出射された照診光は、電子内視
鏡１内に設けられたライトガイド５によって伝送される
とともに、挿入部６の先端から出射されて、体腔内を照
らし出す。照らされた体腔内の内視鏡像は、挿入部６の
先端に設けられた結像光学系７を介して撮像素子８上に
結像する。

【０００４】一方、プロセッサ装置３は、撮像素子８を
駆動するための駆動信号ならびに電源を、内蔵された撮
像素子駆動回路１６によって生成し、これら駆動信号な
らびに電力を電気信号線９を介して撮像素子８へと伝送
する。これにより、撮像素子８は、結像された内視鏡像
を光電変換して、電気的な撮像信号として出力する。し
たがって、電気信号線９は、駆動信号用、電源用、撮像
信号用といった複数系統が必要となる場合があるが、図
１においては、説明を簡略化するため、単一系統の電気
信号線９にてそれら複数系統の信号線を代表させ図示し
ている。

【０００５】出力された撮像信号は、電気信号線９を介
して、プロセッサ装置３に内蔵された映像信号処理回路
１７へと入力される。映像信号処理回路１７は、入力さ
れた撮像信号を変換し、例えばNTSCあるいはPAL，また
はY/C，RGBなどとして知られる、コンポジットあるいは
コンポーネントのテレビジョン映像信号としてプロセッ
サ装置３外のモニタ装置４へと出力する。モニタ装置４
は、入力された映像信号に基づいて内視鏡像を画面上に
表示する。したがって、術者は、体腔内の内視鏡像を観
察することが可能となる。ここに述べたような電子内視
鏡装置においては、装置の保管や消毒滅菌、取扱いの都
合上から、一般に、電子内視鏡１と光源装置２およびプ
ロセッサ装置３とがその接続部で着脱自在となるように
構成されている。

【０００６】近年では、光通信技術の発達とともに、以
上に示したような電子内視鏡装置においても、前述した
撮像素子８の駆動信号や撮像信号、さらには電源を、光
通信手段によって情報伝達しようとする試み、あるい
は、光エネルギー伝達用の光学繊維を介して伝送しよう
とする試みがなされている。例えば、特開昭60-209717
号公報、特公平66105号公報、特開平2-130515号公報な
どによって、そのような試みの一端を知ることが可能で
ある。

【０００７】すなわち、特開昭60-209717号公報には、
光ファイバ等の光学繊維を介して伝送された光を電子内
視鏡１内で光電変換して電源を得るとともに、この電源
を使用して駆動信号を生成し、撮像素子８を駆動するよ
うにした技術が開示されている。また、この技術におい
て、撮像素子８から出力された撮像信号は、発光素子に
より変調光へと変換されて出力される。そして、出力さ
れた変調光は、再び光ファイバ等を介して電子内視鏡１
外に伝送され、フォトトランジスタによって電気信号す
なわち元の撮像信号に変換される。これにより得られた
撮像信号がプロセッサ装置３に入力されることで、電子
内視鏡装置としての使用が可能となる。

【０００８】また、特公平6-6105号公報には、特開昭60
-209717号公報と同様、撮像素子８の駆動信号ならびに
出力された撮像信号を光ファイバにより構成された光学
繊維束により伝送する技術が開示されている。また、こ
の公報には、発明の実施形態の１つとして、信号伝送用
に使用される光学繊維束に、照診光伝送用のライトガイ
ド５を構成する光ファイバ束の一部を流用することが開
示されている。

【０００９】また、特開平2-130515号公報には、電子内
視鏡装置ではなく、内視鏡用撮像装置としての外付けＴ
Ｖカメラ装置に設けられた撮像素子から出力された撮像
信号や、リモートスイッチＯＮ／ＯＦＦ等の信号を、Ｔ
Ｖカメラ装置と接続する内視鏡の内部に設けられた光ケ
ーブル光学繊維を介して、プロセッサ装置３へと伝送す
る方法が開示されている。

【００１０】また、リモートスイッチの信号を伝送する
手段としては、前記特開平2-130515号公報のように光通
信を使用したり、あるいは電気信号として電気信号線９
を使用したりするものの他、例えば赤外光通信を利用す
るものがある。図１５に示される例では、電子内視鏡１
に設けられたリモートスイッチ１０に接続された赤外発
光素子１１が、リモートスイッチ１０のＯＮ／ＯＦＦ等
の信号を赤外光信号として発光出射するようになってい
る。発光された赤外光信号は、電子内視鏡１の外装部分
に設けられた透光性窓部１２を透過して、プロセッサ装
置３の外装に設けられた透光性窓部１３へと至り、この
透光性窓部１３を透過してプロセッサ装置３内に設けら
れた赤外受光素子１４により受光される。赤外受光素子
１４は、受光した赤外光信号を電気信号に変換して出力
する。出力された電気信号は、プロセッサ装置３内に設
けられたリモート信号処理回路１５に入力され、リモー
ト信号処理回路１５は、入力された信号に基づいて映像
信号処理回路１７を動作させ、映像信号処理回路１７
は、リモートスイッチ１０のＯＮ／ＯＦＦに基づく所定
の処理の映像信号を出力するようになっている。このよ
うな構成によれば、リモートスイッチ１０を操作するこ
とにより映像信号出力を変更することができるリモート
スイッチ機能が得られるようになる。なお、リモートス
イッチ１０、赤外発光素子１１、透光性窓部１２をそれ
ぞれ電子内視鏡１とは別のユニットとして構成し、この
ユニットを電子内視鏡１に着脱できるようにすることも
できる。しかしながら、このような構成においては、例
えば赤外発光素子１１と赤外受光素子１４との間に障害
物などが存在した場合、リモートスイッチが効かなくな
る等の不具合が発生する可能性も考えられる。したがっ
て、このような不具合の発生を防止するためにも、やは
り、リモートスイッチ信号を光信号によって伝送した
り、あるいは、電気信号線９による伝送手段を使用する
ことが望ましいと言える。

【００１１】以上説明した従来例のように、電子内視鏡
装置あるいは内視鏡用撮像装置の信号伝送に光通信技術
を応用すると、例えば電気信号線９のインダクタンスや
インピーダンスによる信号波形歪を低減できるという効
果や、不要輻射電磁波の影響を低減できるという効果を
得ることができる。

【００１２】ところで、前記効果を得るにあたって、光
通信技術により伝送される信号は、電子内視鏡装置や内
視鏡用撮像装置における前述した撮像素子駆動信号や電
源、あるいは、撮像信号、リモートスイッチによるリモ
ート信号等に限定されない。例えばプロセッサ装置３を
小型化して電子内視鏡１内に設けることによって得られ
る前記テレビジョン映像信号、特開昭62-247320号公報
に示されるような内視鏡用撮影装置のシンクロ信号や充
電完了信号、あるいは、電源や露出調整信号、更には、
電子内視鏡装置と併用され得る医療用センサ機器(特開
平7-544号公報等参照)により出力される光信号等を、光
通信技術により伝送することができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、以上説明し
たような従来技術において、信号伝達用の光学繊維、お
よび、この光学繊維のプロセッサ装置３への接続構造
は、照診光伝送用のライトガイド５と別体で設けなくて
はならない。すなわち、従来の構成では、電子内視鏡装
置内に、照診光用と信号伝送用の、併せて２系統以上の
光学繊維束を設けなくてはならない。また、内視鏡本体
と光源装置またはプロセッサ装置とを着脱可能とするた
めの光学的接続手段も２系統設けなくてはならない。し
たがって、光学繊維束が１系統であった場合に比して構
成部品点数が増加し、また、組立作業も煩雑化する。そ
のため、内視鏡装置全体が高価になってしまう。

【００１４】これに関連して、前述した特公平6-6105号
公報には、その第４の実施形態において、信号伝達用の
光学繊維と照診光伝送用の光学繊維束とを一体化した構
成が開示されているが、ここに開示された構成は、光学
繊維束の両端部近傍において繊維束を分岐させるもので
あって、見方を変えれば、２系統の光学繊維束を中央部
で一体化したに過ぎない構成となっている。そのため、
結局、前述した他の従来例と同様に、２系統の光学的接
続手段が必要となり、コストの増大は避けられない。

【００１５】本発明は前記事情に着目してなされたもの
であり、その目的とするところは、光通信信号および照
診光を一体の光学繊維束および一体の光学的接続手段を
介して伝送でき、しかも、接続部における照診光と信号
光との干渉を最小限に抑えることができる内視鏡装置を
提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の内視鏡装置は、照明光を発生する光源手段
と、前記光源手段を格納する外装を有する本体部と、前
記光源手段で発生された照明光を内視鏡に導光するため
の光ファイバ束を有するライトガイドケーブルと、前記
本体部に設けられ、前記光ファイバ束の一方の端面を前
記光源手段の照明光路上に保持可能に前記ライトケーブ
ルを着脱自在に装着する装着部と、前記ライトガイドケ
ーブルに設けられ、前記光ファイバ束の他方の端面を前
記内視鏡に着脱自在に接続する接続手段と、前記装着部
に設けられ、装着された前記光ファイバ束の一方の端面
に対して光通信信号の送受信を行なう第１の光送受信手
段と、前記内視鏡に接続された前記光ファイバ束の他方
の端面に対して光通信信号の送受信を行なう第２の光送
受信手段とを具備したことを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施形態について説明する。

【００１８】図１〜図７は本発明の第１の実施形態を示
している。図１に示されるように、本実施形態に係る内
視鏡装置としての内視鏡システムは、電子内視鏡１や光
学内視鏡３０に対する照明光および光通信信号の送受信
を行なうために、光源装置２とライトガイドケーブル１
９とを備えている。電子内視鏡１はライトガイドケーブ
ル１９と着脱自在になるよう構成されている。具体的に
は、電子内視鏡１のＬＧ口金１８ｂがライトガイドケー
ブル１９のＬＧ口金（接続手段）１８ａと着脱自在に接
続されるようになっている。また、ライトガイドケーブ
ル１９は、光源装置２と着脱自在になるよう構成されて
いる。具体的には、ライトガイドケーブル１９のライト
ガイドコネクタ２０ａが光源装置２のライトガイドコネ
クタ（装着部）２０ｂと着脱自在に接続されるようにな
っている。ライトガイドケーブル１９には光学繊維束
（光ファイバ束）２１が内装されており、光学繊維束２
１の一端はＬＧ口金１８ａ側で露出するとともに、光学
繊維束２１の他端はライトガイドコネクタ２０ａ側で露
出している。

【００１９】電子内視鏡１内にも光学繊維束２２が内装
されており、光学繊維束２２の一端はＬＧ口金１８ｂ側
で露出するとともに、光学繊維束２２の他端は電子内視
鏡１の挿入部６の先端側で露出している。電子内視鏡１
の挿入部６の先端には撮像素子８が設けられており、こ
の撮像素子８からは増幅器２３を介して電気信号線９が
延びている。電気信号線９は、挿入部６内を延びてお
り、ＬＧ口金１８ｂに設けられた発光素子２５に接続さ
れている。また、電子内視鏡１内には、この他に、電池
などの電源１２５および撮像素子駆動回路１６が設けら
れており、これらの要素１６，１２５はそれぞれ電気信
号線９’を介して撮像素子８に接続されている。

【００２０】光源装置２は、照明光（照診光）を供給す
るためのランプ２６および集光光学系２７を有してい
る。ランプ２６は、本体部である光源装置２の外装部内
に位置決めされている。また、光源装置２のライトガイ
ドコネクタ２０ｂには受光素子２８が設けられている。
この受光素子２８は、同じく光源装置２内に設けられた
映像信号処理回路１７へと接続されている。光源装置２
内にはこの他に電源回路２９も設けられており、この電
源回路２９は、ランプ２６および映像信号処理回路１７
に接続されて、これらに電源を供給している。また、電
源回路２９は、光源装置２外に設けられた商用電源に接
続されて、電源供給を受けるようになっている。また、
光源装置２内の映像信号処理回路１７は、光源装置２外
のモニタ装置４に接続されている。なお、ライトガイド
ケーブル１９のＬＧ口金１８ａは、光学内視鏡３０のＬ
Ｇ口金１８ｃにも着脱自在となるよう構成されている。

【００２１】光学内視鏡３０には、電子内視鏡１と同様
の光学繊維束２２の他に、光学繊維束３１が内装されて
いる。この光学繊維束３１の一端はＬＧ口金１８ｃ側で
露出するとともに、光学繊維束３１の他端は光学内視鏡
３０の接眼部３２側で露出している。なお、光学内視鏡
３０には、挿入部６内に観察光学系３３が内装されると
ともに、接眼部３２に接眼光学系３４が設けられてい
る。

【００２２】また、光学内視鏡３０の接眼部３２には、
マウント３５によって内視鏡用撮像装置３６が着脱自在
に接続されるようになっている。この内視鏡用撮像装置
３６には結像光学系３７と撮像素子８とが設けられてお
り、撮像素子８は、増幅器２３と電気信号線９とを介し
て、マウント３５に設けられた発光素子２５に接続され
ている。なお、内視鏡用撮像装置３６内には、電子内視
鏡１と同様、電源１２５および撮像素子駆動回路１６が
設けられており、これらの要素１６，１２５は電気信号
線９’を介して内視鏡用撮像装置３６内の撮像素子８に
接続されている。

【００２３】また、以上の構成では、ライトガイドケー
ブル１９と電子内視鏡１とをＬＧ口金１８ａ，１８ｂに
よって接続した際には、ライトガイドケーブル１９内の
光学繊維束２１が電子内視鏡１内の光学繊維束２２およ
び発光素子２５と光学的に接続するようになっている。
また、ライトガイドケーブル１９と光学内視鏡３０とを
ＬＧ口金１８ａ，１８ｃによって接続した際には、ライ
トガイドケーブル１９内の光学繊維束２１が光学内視鏡
３０内の光学繊維束２２および光学繊維束３１と光学的
に接続するようになっている。さらに、ライトガイドケ
ーブル１９と光源装置２とをライトガイドコネクタ２０
ａ，２０ｂによって接続した際には、ライトガイドケー
ブル１９内の光学繊維束２１は、光学装置２内の受光素
子２８と光学的に接続するとともに、光学装置２内のラ
ンプ２６と集光光学系２７を介して光学的に接続するよ
うになっている。

【００２４】なお、内視鏡用撮像装置３６のマウント３
５を光学内視鏡３０の接眼部３２に接続した際には、光
学内視鏡３０の接眼光学系３４が内視鏡用撮像装置３６
の結像光学系３７を介して撮像素子８と光学的に接続さ
れるとともに、光学内視鏡３０の光学繊維束３１が内視
鏡用撮像装置３６の発光素子２６と光学的に接続される
ようになっている。

【００２５】図２には、ライトガイドケーブル１９に内
装された光学繊維束２１の構成概念図が示されている。
図示のように、光学繊維束２１は、複数本の光学繊維３
８によって構成されている。一本一本の光学繊維３８
は、ＬＧ口金１８ａ側の端面３９とライトガイドコネク
タ２０ａ側の端面４０とで各々対応する位置となるよう
に配列され構成されている。すなわち、図２に示される
ように、光学繊維３８の，，，…は、端面３９と
端面４０とで鏡像配置の関係となるように配列されてい
る。光学繊維束２１は、例えば特開2000-2661967号公報
に開示されたマルチコアホローファイバのような構成で
あっても良い。

【００２６】図３には、光源装置２とライトガイドケー
ブル１９とをライトガイドコネクタ２０ａ，２０ｂによ
って接続した状態が示されている。図示のように、ライ
トガイドケーブル１９側のライトガイドコネクタ２０ａ
は、把持部４１と位置出し部４２とＬＧロッド４３と口
金４４とにより構成されており、このうち、把持部４
１、位置出し部４２およびＬＧロッド４３内には、光学
繊維束２１が挿通配置されている。また、位置出し部４
２は外周面の一部がＤカットされており、これによって
平面部４５が形成されている（図３の（ｂ）参照）。な
お、口金４４の構成の詳細については図４において後述
する。

【００２７】光源装置２側のライトガイドコネクタ２０
ｂは、ライトガイドコネクタ２０ａの接続時に位置出し
部４２が嵌入する穴４６と、口金４４およびＬＧロッド
４３が嵌入される２つの孔４７とを有している。穴４６
の奥には突き当て面４８が設けられており、この突き当
て面４８は、ライトガイドコネクタ２０ａの接続時に位
置出し部４２の突き当て面４９と当接するストッパとし
て機能するようになっている。この突き当て面４９と突
き当て面４８とが当接するまでライトガイドコネクタ２
０ａをライトガイドコネクタ２０ｂに挿入接続すると、
口金４４の端面には、光源装置２内に設けられたランプ
２６より発光され集光光学系２７により集光された照診
光が入光するようになっている。また、穴４６には、位
置出し部４２の平面部４５と当接する平面部５０（図３
の（ｃ）参照）が設けられており、この平面部５０は、
ライトガイドコネクタ２０ａの接続時に、このコネクタ
２０ａの回転止めとして作用するようになっている。

【００２８】前述したように、図４には、口金４４およ
び光源装置２側のライトガイドコネクタ２０ｂの構成が
詳細に示されている。図示のように、ＬＧロッド４３
は、ネジ５１によって口金４４に螺合されている。ま
た、前述したように、ＬＧロッド４３内には光学繊維束
２１が挿通されており、光学繊維束２１の端面４０はネ
ジ５１付近で露出している。一方、口金４４には光を透
過する棒状光学部材５２が内嵌しており、この棒状光学
部材５２は口金４４内で回動自在となっている。

【００２９】図５にも示されるように、口金４４とＬＧ
ロッド４３との接続側に位置する棒状光学部材５２の端
部５３には溝５４（図５の（ｂ）参照）が設けられてお
り、この溝５４には光学部材５５が嵌着して接合されて
いる。また、棒状光学部材５２と光学部材５５との接合
面には、端部５３側から入射した光を全反射ないしは一
部反射する反射面５６が形成されている。この反射面５
６は、例えば棒状光学部材５２と光学部材５５との接合
面に所定の屈折率あるいは反射率を有する薄膜をコーテ
ィングしたり、あるいは、棒状光学部材５２の屈折率と
光学部材５５の屈折率との間に差を設け、全反射するこ
とによって実現される。

【００３０】図５にも示されるように、ＬＧロッド４３
には、位置出し部４２の平面部４５との相対位置が設計
的に限定された切欠き部５７が設けられており、この切
欠き部５７には、棒状光学部材５２と接合されて一体化
した光学部材５５が嵌入するようになっている。そし
て、この嵌入状態で、棒状光学部材５２に口金４４が外
嵌されて、ネジ５１によって口金４４とＬＧロッド４３
とが固定されるとともに、棒状光学部材５２の端部５３
が光学繊維束２１の端面４０と対向して、光学繊維束２
１と棒状光学部材５２と光学部材５５とが光学的に接続
されるようになっている。

【００３１】また、光源装置２側のライトガイドコネク
タ２０ｂには、ライトガイドコネクタ２０ａのＬＧロッ
ド４３および口金４４が横切る孔の一部に溝５８が設け
られており、この溝５８には、受光素子２８が実装され
た電気回路基板５９が設けられている。電気回路基板５
９は、既に図１で説明した映像信号処理回路１７に接続
されている。また、ライトガイドコネクタ２０ａとライ
トガイドコネクタ２０ｂとが接続された状態において、
受光素子２８は、ＬＧロッド４３に設けられた切欠き部
５７で露出する光学部材５５と対向するようになってい
る。

【００３２】以上のような構成により、棒状光学部材５
２を透過してきた光は、光学繊維束２１の一部を構成す
る光学繊維に端面４０から入射する。また、光学繊維束
２１の別の一部を構成する光学繊維を伝送されてきた光
は、光学部材５５に入射して反射面５６で反射されると
ともに、切欠き部５７から出射されて受光素子２６に受
光される。すなわち、受光素子２６および光学部材５５
は、光学繊維束２１の端面４０に対して光通信信号の送
受信（本実施形態では受信のみ）を行なう第１の光受信
手段を構成している。

【００３３】図６および図７には、電子内視鏡１に設け
られたＬＧ口金１８ｂと、ライトガイドケーブル１９に
設けられたＬＧ口金１８ａとが詳細に示されている。図
６はＬＧ口金１８ａとＬＧ口金１８ｂとが分離された状
態を示す断面図である。既に述べたように、ライトガイ
ドケーブル１９側のＬＧ口金１８ａには、ライトガイド
ケーブル１９に内装された光学繊維束２１の端面３９が
光学的に露出している。また、ライトガイドケーブル１
９側のＬＧ口金１８ａは、端部内周面に雌ネジ６０を有
する回動自在なスリーブ６１によって構成されている。

【００３４】一方、電子内視鏡１側のＬＧ口金１８ｂの
端部外周面には雄ネジ６２が形成されており、この雄ネ
ジ６２には、ＬＧ口金１８ａのスリーブ６１の内周面に
設けられた雌ネジ６０が螺合できるようになっている。
なお、スリーブ６１の端部には突き当て面６３が設けら
れるとともに、ＬＧ口金１８ｂには突き当て面６４が設
けられており、突き当て面６３が突き当て面６４に突き
当たるまで雄ネジ６２に雌ネジ６０を螺合させると、Ｌ
Ｇ口金１８ａとＬＧ口金１８ｂとの接続が達成されるよ
うになっている。

【００３５】また、ライトガイドケーブル１９側のＬＧ
口金１８ａにおける光学繊維束２１の端部はＬＧロッド
６５内を貫通しており、このＬＧロッド６５の外周面に
はキー溝６６が設けられている（図６の（ｃ）も参
照）。一方、電子内視鏡１側のＬＧ口金１８ｂの内周面
にはキー６７が設けられており（図６の（ｂ）も参
照）、ＬＧ口金１８ａとＬＧ口金１８ｂとが接続した状
態では、キー溝６６とキー６７とが係合することによ
り、ライトガイドケーブル１９内の光学繊維束２１と電
子内視鏡１内の光学繊維束２２は、互いにその角度位置
が一意的に定まるように光学的に接続される。

【００３６】電子内視鏡１内の光学繊維束２２は、その
端面６８がＬＧ口金１８ｂで露出しており、ライトガイ
ドケーブル１９のＬＧ口金１８ａとの接続時には光学繊
維束２１と光学的接続されるように構成されているが、
電子内視鏡１内では光学繊維束２２ａと光学繊維束２２
ｂとの２系統に分離している。光学繊維束２２ａは、既
に図１で説明したように電子内視鏡１の挿入部６に内装
されているが、光学繊維束２２ｂは、電子内視鏡１内に
設けられた発光素子２５と光学的に接続され、発光素子
２５とともに第２の光送受信手段（本実施形態では送信
のみ）を構成している。

【００３７】図７には、ＬＧ口金１８ａとＬＧ口金１８
ｂとが接続された状態が示されている。この接続状態に
おいて、電子内視鏡１の光学繊維束２２ａは、ライトガ
イドケーブル１９の光学繊維束２１のうち、棒状光学部
材５２と対向して位置する光学繊維とのみ光学的に接続
する。また、電子内視鏡１の光学繊維束２２ｂは、光学
繊維束２１のうち、光学部材５５と対向して位置する光
学繊維とのみ光学的に接続する。

【００３８】次に、上記構成の内視鏡装置の作用につい
て説明する。

【００３９】まず、内視鏡装置を使用する場合には、Ｌ
Ｇ口金１８ａ，１８ｂを介して電子内視鏡１とライトガ
イドケーブル１９とを接続するとともに、ライトガイド
コネクタ２０ａ，２０ｂを介してライトガイドケーブル
１９と光源装置２とを接続する。

【００４０】この接続状態で、光源装置２を駆動する
と、光源装置２内のランプ２６から出射された照診光
は、集光光学系２７によって集光されて、ライトガイド
コネクタ２０ａの口金４４の端部から棒状光学部材５２
に入射する。棒状光学部材５２に入射した照診光は、棒
状光学部材５２内を透過するとともに、棒状光学部材５
２の端部５３から出射され、光学繊維束２１に入射す
る。しかしながら、この時、照診光は、光学繊維束２１
を構成する光学繊維３８のうち、光学部材５５と光学的
に接続される光学繊維の部分には入射しない。

【００４１】光学繊維束２１に入射した照診光は、光学
繊維束２１内を伝送するとともに、光学繊維束２１の端
面３９から出射され、光学繊維束２２の端面６８から光
学繊維束２２ａに入射する。しかしながら、この時、照
診光は、光学繊維束２１を構成する光学繊維３８のうち
光学部材５５と光学的に接続される光学繊維の部分と対
向する光学繊維束２２ｂには入射しない。そして、光学
繊維束２２ａに入射した照診光は、光学繊維束２２ａ内
を伝送するとともに、電子内視鏡１の挿入部６の先端か
ら出射されて、体腔内組織６９を照射する。

【００４２】一方、電子内視鏡１内に設けられた撮像素
子駆動回路１６および電源１２５は、電気信号線９’を
介して、撮像素子駆動信号および電源を撮像素子８に供
給する。これによって、撮像素子８が駆動されて、照診
光により照射された体腔内組織６９が結像光学系７を介
して撮像され、この電気的な撮像信号が増幅器２３およ
び電気信号線９を介して発光素子２５に出力される。発
光素子２５は、入力された電気的な撮像信号を光信号に
変換し、これを光学繊維束２２ｂに出射する。光学繊維
束２２ｂに入射した光信号は、光学繊維束２２ｂを介し
てライトガイドケーブル１９内の光学繊維束２１の一部
に入射する。この時、前述したように、光信号は、光学
繊維束２１を構成する光学繊維３８のうち、照診光を伝
送している一部の光学繊維には入射されない。そして、
光学繊維束２１に入射した光信号は、光学繊維束２１内
を伝送してライトガイドコネクタ２０ａへ至るととも
に、光学部材５５に入射して反射面５６で反射され、切
欠き部５７から出射して受光素子２８により受光され
る。受光素子２８は、受光した光信号を電気的な撮像信
号に再変換して、これを光源装置２内に設けられた映像
信号処理回路１７に出力する。映像信号処理回路１７
は、入力された撮像信号を処理して映像信号に変換し、
これを光源装置２外のモニタ装置４に出力する。モニタ
装置４は、入力された映像信号に基づいて、モニタ画面
７０上に内視鏡画像を表示する。

【００４３】なお、光学内視鏡３０に関しても、マウン
ト３５を使用すれば、基本的に電子内視鏡１の場合と同
様な光信号の流れが達成されるため、繰り返し説明しな
い。

【００４４】以上説明したように、実施形態の内視鏡装
置は、照明光を発生する光源手段２６と、光源手段２６
を格納する外装を有する本体部２と、光源手段２６で発
生された照明光を内視鏡１，３０に導光するための光フ
ァイバ束２１を有するライトガイドケーブル１９と、本
体部２に設けられ、光ファイバ束２１の一方の端面４０
を光源手段２６の照明光路上に保持可能にライトケーブ
ル１９を着脱自在に装着する装着部２０ｂと、ライトガ
イドケーブル１９に設けられ、光ファイバ束２１の他方
の端面３９を内視鏡１，３０に着脱自在に接続する接続
手段１８ａと、装着部２０ｂに設けられ、装着された光
ファイバ束２１の一方の端面４０に対して光通信信号の
送受信を行なう第１の光送受信手段２６，５５と、内視
鏡１，３０に接続された光ファイバ束２１の他方の端面
３９に対して光通信信号の送受信を行なう第２の光送受
信手段２２ｂ，２５とを具備している。具体的には、ラ
イトガイド１９を構成する光学繊維２１の一部における
入射光および出射光の光路を照診光の光路とは独立さ
せ、この独立した光路上に光通信用の発光素子２５およ
び受光素子２８を配設して、光信号を伝送するようにし
ている。

【００４５】すなわち、光源手段２６の照明光路上に保
持される光ファイバ束２１は、それ１つで、照明光を伝
送する伝送手段と、撮像信号としての光通信信号を伝送
する伝送手段とを兼用するとともに、この光ファイバ束
２１の一端が装着部２０ｂに接続され且つ光ファイバ束
２１の他端である接続手段１８ａが内視鏡１，３０に接
続されるだけで、第１および第２の光送受信手段と光フ
ァイバ束２１との光学的な接続が達成され、照明光およ
び光通信信号の両方の送受信が可能となる。言い換える
と、本実施形態の内視鏡装置によれば、光通信信号およ
び照診光を一体の光学繊維束２１および一体の光学的接
続手段を介して伝送できる。

【００４６】このように、１系統の光学繊維束２１のみ
を有したライトガイドケーブル１９によって、照診光と
光通信信号(撮像信号)の両方を同時に伝送できれば、光
学繊維束２１を２系統用意する場合に比べてライトガイ
ドケーブル１９自体の組立が容易かつ簡略となり、安価
なライトガイドケーブル１９の提供が可能となる。

【００４７】また、本実施形態の内視鏡装置では、照診
光ランプ２６と光通信用発光/受光素子２５，２８とを
分離して配設したり、間に遮光板を設けることも可能で
あるため、発光/受光素子２５，２８への照診光の影響
や、温度により派生する問題を回避することが可能とな
る。つまり、接続部における照診光と信号光との干渉を
最小限に抑えることができる。

【００４８】なお、本実施形態によるライトガイドケー
ブル１９は、現在市場で一般的に使用されている光学内
視鏡への接続互換性を保つことが可能である。すなわ
ち、内視鏡内で光学繊維束２２が２つ（２２ａと２２
ｂ）に分離されず且つ光学繊維束２２全体が照診光を伝
送する役割を担っているような内視鏡にも接続使用が可
能となるように構成することもできる。

【００４９】また、本実施形態においては、電源１２５
ないし撮像素子駆動回路１６を光源装置２内に設け、ラ
イトガイドケーブル１９に内装した電気信号線を介して
電源ないし撮像素子駆動信号を電子内視鏡１に供給する
ように構成しても良い。または、映像信号処理回路１７
を電子内視鏡１内に設け、映像信号を光信号に変換して
ライトガイドケーブル１９（光学繊維束２１）内を伝送
するようにしても良い。あるいは、電子内視鏡１内に受
光素子２８を設け、光源装置２内に発光素子２５を設け
る構成としても良い。さらに、伝送する信号を撮像信号
や映像信号に限らず、例えば撮像素子駆動信号や、電子
内視鏡１に設けられたリモートスイッチ１０の信号な
ど、従来技術に開示されているような、およそ内視鏡使
用において伝送が必要とされる信号であれば、どのよう
なものを伝送しても構わない。この場合は、発光素子２
５および受光素子２８の両方が内視鏡１，３０および光
源装置２内に設けられる場合もあろうが、そのような形
態では、前記第１および第２の光送受信手段は、まさし
く、送信および受信の両方を行なう手段として位置付け
られることになる。

【００５０】なお、図８に示されるように、口金４４は
光学部材５５を有するものと有しないものの２種類を用
意し、これらを必要に応じて選択的にライトガイドコネ
クタ２０ａに着脱して、交換使用できるようにしても良
い。この場合、現在市場で一般的に使用されている光学
内視鏡にライトガイドケーブル１９を接続使用するよう
な場合でも、照診光の損失をなくすような使用法が可能
となる。また、光学部材５５、発光素子２５、受光素子
２８を複数個設けることにより、単一種類の光信号に限
らず、複数の光信号を１系統の光学繊維束２１を介して
伝送するよう構成することも可能である。

【００５１】図９は本発明の第２の実施形態を示してい
る。なお、本実施形態は第１の実施形態の変形例である
ため、以下、第１の実施形態と同一の構成部分について
は、同一符号を付してその説明を省略する。

【００５２】図示のように、本実施形態では、第１の実
施形態のライトガイドコネクタ２０ａにおいて、棒状光
学部材５２の溝５４内に受光素子２８を設け、ＬＧロッ
ド４３の外周に設けられた電気接点７１ａ，７１ｂによ
って受光素子２８の電源および出力信号の供給・出力を
行なうようになっている。また、電気接点７１ａ，７１
ｂはＬＧロッド４３の全周にわたって延びるリング形状
に形成されており、ＬＧロッド４３と電気接点７１ａ，
７１ｂとの間および電気接点７１ａと電気接点７１ｂと
の間は、絶縁リング７２によって電気的に絶縁されてい
る。また、ライトガイドコネクタ２０ａを光源装置２
（図１参照）に接続した状態において、電気接点７１
ａ，７１ｂはそれぞれ、光源装置２内に設けられた電気
的な接点を介して、映像信号処理回路１７（図１参照）
に接続されるようになっている。なお、それ以外の構成
は第１の実施形態と同一である。

【００５３】したがって、このような構成では、第１の
実施形態と同様、ライトガイドケーブル１９の光学繊維
束２１により伝送された光信号は、受光素子２８により
受光され、電気的な撮像信号として出力される。出力さ
れた撮像信号は、電気接点７１ａまたは電気接点７１ｂ
を介して、光源装置２内の映像信号処理回路１７へと入
力される。その後の作用は第１実施形態と同様である。

【００５４】以上のように、本実施形態によれば、第１
の実施形態と同様の作用効果を得ることができるととも
に、電気接点７１ａ，７１ｂがリング状に形成されてい
るため、ＬＧロッド４３が回動しても信号伝送に支障を
生じず、位置出し部４２に設けられた平面部４５が不要
となる。したがって、光源装置２への接続時においても
ライトガイドコネクタ２０ａは自在に回動可能であり、
使用時においてライトガイドケーブル１９に不要な振れ
などを生じることがなくなる。そのため、光学繊維束２
１には擦れに起因するダメージが生じにくく、ライトガ
イドケーブル１９自体の耐久性が向上される。

【００５５】図１０〜図１２には、内視鏡装置の別の構
成例が示されている。なお、以下において、第１の実施
形態および図１４，１５と共通する構成要素について
は、同一の符号が付されている。

【００５６】図１０に示されるように、電子内視鏡１の
撮像信号および電子内視鏡１に設けられたリモートスイ
ッチ１０の出力信号は、第１の実施形態において既に説
明した構成および作用により、光源装置２に内蔵された
受光素子２８を介して、映像信号処理回路１７およびリ
モート信号処理回路１５に入力される。映像信号処理回
路１７は、撮像信号を処理して、これを光源装置２に内
蔵された画像合成回路７５に出力する。

【００５７】一方、リモート信号処理回路１５は、ケー
ブル７３を介して、光源装置２外に設けられたハードデ
ィスク等により構成されるサーバ７４に接続されてい
る。また、サーバ７４は、リモート信号処理回路１５か
らの信号入力内容に応じて，サーバ７４内に記憶された
内容をデータとしてケーブル７３により光源装置２へと
出力する。サーバ７４から出力されたデータは、光源装
置２内に内蔵された画像合成回路７５へと入力される。
画像合成回路７５は、映像信号処理回路１７から入力さ
れた映像信号とサーバ７４のデータとを合成した画像を
形成し、この画像を映像信号として光源装置２外のモニ
タ装置４へと出力する。モニタ装置４は入力された映像
信号に基づいて画像を表示する。

【００５８】モニタ装置４の画面上に表示される内容が
図１１に示されている。図１１の（ａ）は、電子内視鏡
１による内視鏡像８１の他、サーバ７４に記憶された静
止画ないし動画による画像データ８２が表示されている
例である。また、図１１の（ｂ）は、電子内視鏡１によ
る内視鏡像８１と画像データ８２の他に、サーバ７４に
記憶された文献などのテキストデータ等８３が表示され
ている例である。

【００５９】なお、サーバ７４には、光源装置２以外の
外部入力機器として、例えばＰＣカード７６や光ディス
ク７７などによる外部記憶装置８４や、スキャナ７８な
どの画像入力装置や、接触/非接触式ＩＣカード７９の
データ入力を可能とするＩＣカードリーダ８５などが接
続できるようになっている。これらをサーバ７４に接続
することで、サーバ７４は外部データやペーパーカル
テ、文献あるいは患者データ認識などが可能となる。

【００６０】図１２には、本構成において電子内視鏡１
上に設けられるリモートスイッチ１０の具体例が示され
ている。図１２の（ａ）に示されたリモートスイッチ１
０は、ジョイスティック機能を有しており、図中に矢印
で示される４方向およびPUSH方向への操作が可能であ
る。また、図１２の（ｂ）に示されたリモートスイッチ
１０は、ダイヤル機能を有しており、図中に矢印で示さ
れる回転方向およびPUSH方向への操作が可能である。こ
のようなリモートスイッチ１０を操作することにより、
例えば図１１の（ａ）に示した表示例では、複数の画像
データ８２をスクロール表示することが可能となる。ま
た、表示された画像データ８２の中から任意のひとつを
選択するような操作も可能である。あるいは、図１１の
（ｂ）に示した表示例では、テキストデータ等８３のス
クロール表示が可能となる。さらに、表示されている画
像データが動画であるような場合には、その動画の早送
りや巻戻し、停止などの操作をリモートスイッチ１０上
で行なうことが可能である。当然ながら、サーバ７４の
操作メニューをモニタ装置４の画面上に表示して、操作
選択することも可能である。

【００６１】以上のような構成および作用により、電子
内視鏡１の使用において、使用者は、サーバ７４の記録
内容に簡便にアクセス可能となる。したがって、内視鏡
装置の使用中でも、使用者は、例えば過去に撮影したＸ
線や超音波による患者診断画像やカルテ、検査データ、
または症例と対応、術中合併症や機材、薬剤、人体アト
ラスなど医学的内容に関する文献等のデータ、類似症例
の記録画像やデータ、機材や薬剤、スケジュールなどの
病院内管理データなどを必要に応じて検索し、モニタ装
置４の画面上に表示することが可能となる。

【００６２】図１３には、複数の撮像手段から得られた
主の映像は勿論、副の映像も解像度の低下を招くことな
く効率良く表示できるシステムが示されている。

【００６３】このようなシステムに関連する従来例とし
ては、特開平4-341232号公報および特開平4-307024号公
報を挙げることができる。特開平4-341232号公報には、
内視鏡先端部に配置された複数の撮像素子より得られる
映像信号を、ひとつのハイビジョンモニタ上に同時に表
示する手段が開示されているが、撮像手段は１つの内視
鏡に限定されている。また、特開平4-307024号公報に
は、２つの内視鏡を１つの通常モニタに表示する手段が
開示されているが、解像度の低いモニタ(走査線本数480
本程度)を対象としているため、複数の映像の表示には
適していない。

【００６４】そこで、図１３に示されるシステムは、こ
のような問題を解決するため、以下のような構成を備え
ている。すなわち、図示の内視鏡システムは、主に用い
る内視鏡あるいは内視鏡用撮像装置(以下撮像手段)１０
１と、複数の撮像手段１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ…
を接続できるカメラコントロールユニット(以下、ＣＣ
Ｕという。)１０３と、１０８０本以上の走査線を有し
且つ画面の縦横比が１６：９の表示用高精細モニタ１０
４とから構成されており、ＣＣＵ１０３には、主となる
撮像手段1０１を接続するためのコネクタ１０５と、副
となる撮像手段１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ…を接続
するためのコネクタ１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ…と
が設けられている。また、撮像手段１０１，１０２ａ，
１０２ｂ，１０２ｃ…からは縦横比4：3の従来通りの例
えばＮＴＳＣ映像信号が出力されている。ＮＴＳＣ信号
を表示するには走査線本数で３５０本程度が必要であ
る。

【００６５】このような構成では、手術中、主に用いる
撮像手段１０１の映像がモニタ１０４の主表示エリア１
０７に表示され、補助のための映像を得るための撮像手
段１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ…の映像がモニタ１０
４の副表示エリア１０８に表示される。

【００６６】以上により、主に用いる撮像手段１０１か
らの映像では見えない、例えば臓器の裏側のアングル
を、撮像手段１０２で撮影することにより、処置を容易
に行なうことができる。通常、モニタに表示する場合、
解像度が不足してしまう副映像も、本システムを用いれ
ば、約３５０本(≒１０８０本÷3)の垂直解像度が得ら
れる。

【００６７】また、主映像も、表示形態が４：３(１
２：９)であるため、この表示方法を用いれば、副映像
と重なることも無く、映像の欠けなどが生じないため、
効率良く表示できる。

【００６８】なお、以上説明してきた技術内容によれ
ば、以下に示されるような各種の構成が得られる。

【００６９】（図１〜図９の構成において） １．内視鏡本体の先端から観察対象の照明をする照明光
を供給するために光源装置と前記内視鏡本体とを接続す
るライトガイド光学繊維束の、一部または全部を、前記
内視鏡本体ないしは光源装置から出力される光信号を伝
送する光通信回路に形成した内視鏡装置において、前記
ライトガイドを、前記照明光の入射端および出射端にお
いて各々規則的に対応した位置に配されるよう設けられ
た光学繊維束により構成すると共に、入射端および出射
端の双方において前記光学繊維束の各々規則的に対応す
る位置に、該光学繊維束に入射あるいは出射する光の光
路を変更するための光路変更手段を設けたことを特徴と
する内視鏡装置。

【００７０】２．前記光信号が伝送する信号は、撮像素
子の駆動信号、撮像素子出力の撮像信号、内視鏡本体な
いしは内視鏡本体に接続された付属機器に設けられたリ
モートスイッチの出力信号、内視鏡用撮影装置のシンク
ロ信号や充電信号、露出調整信号など、前記内視鏡本体
ないし光源装置本体で生成される信号の一部または全部
である、第１項に記載の内視鏡装置。 ３．前記光信号が伝送する信号は、第２項に記載された
もののほか、前記内視鏡本体ないし光源装置本体に接続
され使用される機器の出力信号の一部または全部であ
る、第１項または第２項に記載の内視鏡装置。 ４．前記リモートスイッチの出力信号は、内視鏡装置に
接続された記憶装置に記憶された医療用情報あるいは画
像を検索、再生あるいは操作するための操作信号であ
る、第３項に記載の内視鏡装置。

【００７１】（図１３の構成において） １．複数の撮像手段を持ち、それらの映像を同一のモニ
ターに表示する手段を備えており、それらの映像を表示
する表示用モニターの画面の縦横比が16：9の比率でか
つ、走査線本数が多い高精細モニターの場合に、上記モ
ニターの画面に表示用モニターの横の長さ１６に対し
て、１２：９の大きさで主の映像を、同様に、４：３の
大きさで副の映像を３個まで表示する手段を備えたこと
を特徴とする内視鏡用撮像装置。

【００７２】

【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、光通信信号および照診光を一体の光学繊維
束および一体の光学的接続手段を介して伝送でき、しか
も、接続部における照診光と信号光との干渉を最小限に
抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る内視鏡装置の全
体構成図である。

【図２】ライトガイドケーブルに内装された光学繊維束
の構成概念図である。

【図３】（ａ）はライトガイドコネクタによって光源装
置とライトガイドケーブルとを接続した状態を示す断面
図、（ｂ）は（ａ）のＡ方向矢視図、（ｃ）は（ａ）の
Ｂ方向矢視図である。

【図４】ライトガイドコネクタの詳細を示す拡大断面図
である。

【図５】ライトガイドケーブル側のライトガイドコネク
タの分解斜視図である。

【図６】（ａ）は電子内視鏡に設けられたＬＧ口金と、
ライトガイドケーブルに設けられたＬＧ口金とが分離さ
れた状態を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ方向矢視
図、（ｃ）は（ｂ）のＤ方向矢視図である。

【図７】電子内視鏡に設けられたＬＧ口金と、ライトガ
イドケーブルに設けられたＬＧ口金とが接続された状態
を示す断面図である。

【図８】第１の実施例の変形例に係る要部断面図でであ
る。

【図９】（ａ）は本発明の第２の実施形態に係る内視鏡
装置の要部断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ部の拡大断面図
である。

【図１０】内視鏡装置の別の構成例を示す全体図であ
る。

【図１１】図１０の内視鏡装置においてモニタ装置の画
面上に表示される内容を示す図である。

【図１２】図１０の内視鏡装置において電子内視鏡上に
設けられるリモートスイッチの具体例を示す斜視図であ
る。

【図１３】複数の撮像手段から得られた主の映像および
副の映像を解像度の低下を招くことなく効率良く表示で
きるシステムの構成図である。

【図１４】従来の内視鏡装置の第１の例を示す構成図で
ある。

【図１５】従来の内視鏡装置の第２の例を示す構成図で
ある。

【符号の説明】

１，３０…内視鏡 ２…光源装置（本体部） １８ａ…ＬＧ口金（接続手段） １９…ライトガイドケーブル ２０ｂ…ライトガイドコネクタ（装着部） ２１…光学繊維束（光ファイバ束） ２５…発光素子（第２の光送受信手段） ２６…ランプ（光源手段） ２８…受光素子（第１の光送受信手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹腰 聡 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 安久井 伸章 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 萬壽 和夫 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4C061 AA00 BB02 CC06 DD03 FF12 FF45 FF46 JJ19 LL02 LL03 NN01 NN03 NN05 NN07 NN09 SS01 UU05 WW10 WW18 YY02 YY03 5C022 AA09 AB15 AC42 AC75 AC77 AC78 5C054 AA02 CA04 CD03 CH02 DA10 EA03 HA12

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 照明光を発生する光源手段と、 前記光源手段を格納する外装を有する本体部と、 前記光源手段で発生された照明光を内視鏡に導光するた
   めの光ファイバ束を有するライトガイドケーブルと、 前記本体部に設けられ、前記光ファイバ束の一方の端面
   を前記光源手段の照明光路上に保持可能に前記ライトケ
   ーブルを着脱自在に装着する装着部と、 前記ライトガイドケーブルに設けられ、前記光ファイバ
   束の他方の端面を前記内視鏡に着脱自在に接続する接続
   手段と、 前記装着部に設けられ、装着された前記光ファイバ束の
   一方の端面に対して光通信信号の送受信を行なう第１の
   光送受信手段と、 前記内視鏡に接続された前記光ファイバ束の他方の端面
   に対して光通信信号の送受信を行なう第２の光送受信手
   段と、 を具備したことを特徴とする内視鏡装置。