JP2003245243A - 内視鏡形状検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単にノイズの少ない環境で形状検出を行う
ことができる内視鏡形状検出装置を提供する。 【解決手段】 電源が投入されると、受信ブロックの動
作チェック等を行った後、周波数グループの選択処理に
進み、この処理ではソースコイルを駆動する周波数グル
ープ情報を取得し、その後手動選択が選択されないと自
動選択となり、ソースコイルを駆動しない駆動停止状態
で、センスコイルで検出されるノイズによる磁界を検出
して、各周波数グループにおける振幅の標準偏差値等か
らその最大となるノイズＥｇｉ（ｉ＝１〜３）を求め、
それが最小となる周波数グループＧｓｌｔに相当する周
波数グループでソースコイルを駆動することにより、簡
単にノイズの少ない環境で形状検出の動作を行うことが
できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁界発生素子と磁界
検出素子とを用いて内視鏡の挿入形状等を検出して表示
する内視鏡形状検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁界発生素子と磁界検出素子とを
用いて体内等に挿入された内視鏡の形状等を検出し、表
示手段により表示を行う内視鏡形状検出装置が用いられ
るようになった。

【０００３】例えば、特開平８−１０７８７５号公報に
は、磁界を用いて内視鏡形状を検出し、検出した内視鏡
形状を表示する装置が開示されている。そして、体内に
挿入される内視鏡の挿入部内に所定の間隔で配置した複
数の磁界発生素子を駆動してその周囲に磁界を発生さ
せ、体外に配置した磁界検出素子により各磁界発生素子
の３次元位置を検出して、各磁界発生素子を連続的に結
ぶ曲線を生成して、モデル化した挿入部の３次元的な画
像を表示手段で表示する。

【０００４】術者等はその画像を観察することにより、
体内に挿入された挿入部の先端部の位置や挿入形状等を
把握でき、目的とする部位までの挿入作業等を円滑に行
えるようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように磁界を発
生させて形状を検出する場合、精度良く位置検出及び位
置検出に基づく挿入部形状の算出を行うためには、検出
位置に影響を与えるようなノイズが少ない環境で形状検
出を行うことが望まれる。しかしながら、従来例におい
ては、簡単に行うことができなかった。

【０００６】（発明の目的）本発明は、上述した点に鑑
みてなされたもので、簡単にノイズの少ない環境で形状
検出を行うことができる内視鏡形状検出装置を提供する
ことを目的とする。

【課題を解決するための手段】被検体に挿入される内視
鏡挿入部の内部に磁界発生素子及び磁界検出素子の一方
の素子を複数配置し、被検体の外部に他方の素子を複数
配置して、内視鏡挿入部の内部に配置された一方の素子
の各位置を前記他方の素子の位置を基準に用いて検出手
段によって検出することにより、内視鏡挿入部の形状を
推定してその形状を表示手段で表示する内視鏡形状検出
装置において、前記複数の磁界発生素子を駆動する交流
信号の駆動周波数を選択可能とし、前記複数の磁界発生
素子を駆動しない駆動停止状態で検出されるノイズの周
波数成分を検出するノイズ検出手段と、前記ノイズ検出
手段で検出されたノイズの周波数成分が少ない駆動周波
数の交流信号で前記複数の磁界発生素子を駆動する駆動
制御手段と、を設けたことにより、簡単にノイズの影響
の少ない駆動周波数で複数の磁界発生素子を駆動でき、
従ってＳ／Ｎの良い形状検出ができるようにしている。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について述べる。図１ないし図１８は本発
明の１実施の形態に係り、図１は１実施の形態を備えた
内視鏡システムの構成を示し、図２はコイルユニットに
内蔵されたコイルの配置例を示し、図３は図１における
内視鏡形状検出装置の構成を示し、図４は図３の受信ブ
ロック及び制御ブロックの構成と接続検知機構の構成と
を示し、図５は受信ブロック等の構成を示し、図６は２
ポートメモリ等の動作をタイミング図で示し、図７は検
出装置及び操作パネルの構成等を示し、図８は検出装置
に内視鏡等を接続した場合の接続表示機能を示し、図９
は電源投入により内視鏡の挿入部形状の検出動作が行わ
れるまでの主要な処理手順を示し、図１０は図９の受信
ブロックの動作チェックの処理の詳細な処理手順を示
し、図１１は図９における環境ノイズを測定してノイズ
の少ない駆動周波数グループを選択する詳細な処理手順
を示し、図１２は１つのソースコイルを駆動する駆動回
路の基本的な回路構成を示し、図１３は駆動タイミング
グループにより駆動期間及びチェック期間が異なる駆動
信号の波形例を示し、図１４及び図１５は改良前と改良
後（本実施の形態）における信号線が短絡した場合のチ
ェック作用の説明図を示し、図１６（Ａ）及び図１６
（Ｂ）は改良前と改良後（本実施の形態）における本体
内部で信号線が断線した場合のチェック作用の説明図を
示し、図１７及び図１８は改良前と改良後（本実施の形
態）における接続部が断線した場合のチェック作用の説
明図を示す。

【０００８】図１に示すように、１実施の形態を備えた
内視鏡システム１は、内視鏡検査を行う内視鏡装置２
と、内視鏡検査の補助に用いられる内視鏡形状検出装置
３とを備え、この内視鏡形状検出装置３は、ベッド４に
横たわる患者５の体腔内に電子内視鏡６の挿入部７を挿
入し、内視鏡検査を行う際の挿入補助手段として使用さ
れる。

【０００９】電子内視鏡６は、可撓性を有する細長の挿
入部７の後端に湾曲操作ノブを設けた操作部８が形成さ
れ、この操作部８からユニバーサルコード９が延出さ
れ、ビデオイメージングシステム（またはビデオプロセ
ッサ）１０に接続されている。この電子内視鏡６は、ラ
イトガイドが挿通されビデオプロセッサ１０内の光源部
からの照明光を伝送し、挿入部７の先端に設けた照明窓
から伝送した照明光を出射し、患者等を照明する。照明
された患部等の被写体は照明窓に隣接して設けられた観
察窓に取り付けた対物レンズにより、その結像位置に配
置された撮像素子に像を結び、この撮像素子は光電変換
する。

【００１０】光電変換された信号はビデオプロセッサ１
０内の映像信号処理部により信号処理されて標準的な映
像信号が生成され、ビデオプロセッサ１０に接続された
画像観察用モニタ１１に表示される。

【００１１】この電子内視鏡６には鉗子チャンネル１２
が設けてあり、この鉗子チャンネル１２の挿入口１２ａ
から例えば１６個の磁界発生素子（またはソースコイ
ル）１４ａ、１４ｂ、…、１４ｐ（以下、符号１４ｉで
代表する）を有するプローブ１５が挿通されることによ
り、挿入部７内にソースコイル１４ｉが設置される。

【００１２】このプローブ１５の後端から延出されたソ
ースケーブル１６は、その後端のコネクタ１６ａが内視
鏡形状検出装置３の装置本体としての検出装置（装置本
体とも記す）２１に着脱自在に接続される。そして、検
出装置２１側から高周波信号伝達手段としてソースケー
ブル１６を介して磁界発生手段となるソースコイル１４
ｉに高周波信号（駆動信号）を印加することにより、ソ
ースコイル１４ｉは磁界を伴う電磁波を周囲に放射す
る。

【００１３】また、患者５が横たわるベッド４の付近に
配置されるこの検出装置２１には、（センス）コイルユ
ニット２３が上下方向に移動（昇降）自在に設けられ、
このコイルユニット２３内には複数の磁界検出素子（セ
ンスコイル）が配置されている（より具体的に説明する
と、図２に示すように例えば中心のＺ座標が第１のＺ座
標である例えばＸ軸に向いたセンスコイル２２ａ−１、
２２ａ−２、２２ａ−３、２２ａ−４と、中心のＺ座標
が第１のＺ座標と異なる第２のＺ座標であるＹ軸に向い
たセンスコイル２２ｂ−１、２２ｂ−２、２２ｂ−３、
２２ｂ−４と、中心のＺ座標が第１及び第２のＺ座標と
異なる第３のＺ座標であるＺ軸に向いたセンスコイル２
２ｃ−１、２２ｃ−２、２２ｃ−３、２２ｃ−４の１２
個のセンスコイル（以下、符号２２ｊで代表する）が配
置されている）。

【００１４】センスコイル２２ｊは、コイルユニット２
３からの図示しないケーブルを介して検出装置２１に接
続されている。この検出装置２１には使用者が装置を操
作するための操作パネル２４が設けられている。また、
この検出装置２１には検出した内視鏡挿入部の形状（以
下、スコープモデルと記す）を表示する表示手段として
液晶モニタ２５がその上部に配置されている。

【００１５】内視鏡形状検出装置３は、図３に示すよう
に、ソースコイル１４ｉを駆動する送信ブロック２６
と、コイルユニット２３内のセンスコイル２２ｊが受信
した信号を受信する受信ブロック２７と、受信ブロック
２７で検出した信号を信号処理する制御ブロック２８と
から構成される。

【００１６】図４（Ａ）に示すように、電子内視鏡６の
挿入部７に設置されるプローブ１５には、上述したよう
に、磁界を生成するための１６個のソースコイル１４ｉ
が所定の間隔で配置されており、これらソースコイル１
４ｉは、送信ブロック２６を構成する１６個の互いに異
なる周波数の駆動信号を生成するソースコイル駆動回路
３１に接続されている。

【００１７】ソースコイル駆動回路部３１は、各ソース
コイル１４ｉをそれぞれ異なる周波数の正弦波の駆動信
号で駆動し、それぞれの駆動周波数はソースコイル駆動
回路部３１内部の図示しない駆動周波数設定データ格納
手段或いは駆動周波数設定データ記憶手段に格納された
駆動周波数設定データ（駆動周波数データとも記す）に
より設定される。この駆動周波数データは、制御ブロッ
ク２８において内視鏡形状の算出処理等を行うＣＰＵ
（中央処理ユニット）３２によりＰＩＯ（パラレル入出
力回路）３３を介してソースコイル駆動回路部３１内の
駆動周波数データ格納手段（図示せず）に格納される。

【００１８】なお、後述するように駆動周波数グループ
は複数組用意されており、実際に位置検出の動作を行う
前に、環境ノイズを測定し、その結果から最も環境ノイ
ズが少ない駆動周波数グループの駆動周波数を選択設定
できるようにしている。一方、コイルユニット２３内の
１２個のセンスコイル２２ｊは、受信ブロック２７を構
成するセンスコイル信号増幅回路部３４に接続されてい
る。

【００１９】センスコイル信号増幅回路部３４では、図
５に示すようにセンスコイル２２ｊを構成する１２個の
単心コイル２２ｋがそれぞれ増幅回路３５ｋに接続され
て１２系統の処理系が設けられており、各単心コイル２
２ｋで検出された微小な信号が増幅回路３５ｋにより増
幅されフィルタ回路３６ｋでソースコイル群が発生する
複数周波数が通過する帯域をもち不要成分を除去して出
力バッファ３７ｋに出力された後、ＡＤＣ（アナログ・
デジタル・コンバータ）３８ｋで制御ブロック２８が読
み込み可能なデジタル信号に変換される。なお、受信ブ
ロック２７は、センスコイル信号増幅回路部３４及びＡ
ＤＣ３８ｋより構成され、センスコイル信号増幅回路部
３４は増幅回路３５ｋ、フィルタ回路３６ｋ及び出力バ
ッファ３７ｋより構成される。

【００２０】図４（Ａ）に戻り、このセンスコイル信号
増幅回路部３４の１２系統の出力は、１２個の前記ＡＤ
Ｃ３８ｋに伝送され、制御ブロック２８内の制御信号発
生回路部４０から供給されるクロックにより所定のサン
プリング周期のデジタルデータに変換される。このデジ
タルデータは、制御信号発生回路部４０からの制御信号
によってローカルデータバス４１を介して２ポートメモ
リ４２に書き込まれる。

【００２１】なお、２ポートメモリ４２は、図５に示す
ように、機能的には、ローカルコントローラ４２ａ、第
１のＲＡＭ４２ｂ、第２のＲＡＭ４２ｃ及びバススイッ
チ４２ｄよりなり、図６に示すようなタイミングによ
り、ローカルコントローラ４２ａからのＡ／Ｄ変換開始
信号によりＡＤＣ３８ｋがＡ／Ｄ変換を開始し、ローカ
ルコントローラ４２ａからの切り換え信号によりバスス
イッチ４２ｄがＲＡＭ４２ｂ、４２ｃを切り換えながら
第１ＲＡＭ４２ｂ、４２ｃを交互に読み出しメモリ及び
書き込みメモリとして用い、書き込み信号により、電源
投入後は、常時データの取り込みを行っている。

【００２２】再び、図４（Ａ）に戻り、ＣＰＵ３２は、
制御信号発生回路部４０からの制御信号により２ポート
メモリ４２に書き込まれたデジタルデータをローカルデ
ータバス４３、ＰＣＩコントローラ４４及びＰＣＩバス
４５（図５参照）からなる内部バス４６を介して読みだ
し、メインメモリ４７を用い、後述するように、デジタ
ルデータに対して周波数抽出処理（高速フーリエ変換：
ＦＦＴ）を行い、各ソースコイル１４ｉの駆動周波数に
対応する周波数成分の磁界検出情報に分離抽出し、分離
した磁界検出情報の各デジタルデータから電子内視鏡６
の挿入部７内に設けられた各ソースコイル１４ｉの空間
位置座標を算出する。

【００２３】また、算出された位置座標データから電子
内視鏡６の挿入部７の挿入状態を推定し、スコープモデ
ルを形成する表示データを生成し、ビデオＲＡＭ４８に
出力する。このビデオＲＡＭ４８に書き込まれているデ
ータをビデオ信号発生回路４９が読みだし、アナログの
ビデオ信号に変換して液晶モニタ２５へと出力する。液
晶モニタ２５は、このアナログのビデオ信号を入力する
と、表示画面上に電子内視鏡６の挿入部７のスコープモ
デルを表示する。

【００２４】ＣＰＵ３２において、各ソースコイル１４
ｉに対応した磁界検出情報、すなわち、各センスコイル
２２ｊを構成する単心コイル２２ｋに発生する起電力
（正弦波信号の振幅値）と位相情報が算出される。な
お、位相情報は、起電力の極性±を示す。

【００２５】また、本実施の形態では図１に示すように
検出装置２１には、体内に挿入された挿入部７の位置を
確認したりする為に、体外での位置を表示させるための
体外マーカ５７と、患者５の腹部などに取り付ける等し
て、患者５の体位が変化しても（患者５の）特定の方向
から常にスコープモデルを表示させるため等で使用する
基準プレート５８を検出装置２１に接続して使用するこ
ともできる。

【００２６】体外マーカ５７は内部に１つのソースコイ
ルが収納されており、この体外マーカ５７のケーブル５
９の基端のコネクタ５９ａは検出装置２１に着脱自在で
接続される。

【００２７】そして、このコネクタ５９ａを接続するこ
とにより、プローブ１５内のソースコイルの場合と同様
に体外マーカ５７のソースコイルも駆動され、コイルユ
ニット２３で検出された体外マーカ５７のソースコイル
の位置もスコープモデルと同様にモニタ２５に表示され
る。

【００２８】また、基準プレート５８は、そのディスク
形状部分の内部にそのディスク面上に例えば３個のソー
スコイルが配置され、これら３個のソースコイルに接続
されたケーブル６０の基端のコネクタ６０ａは検出装置
２１に着脱自在で接続される。

【００２９】これらの３個のソースコイルの位置検出に
より、それらが配置されている面が決定される。そし
て、その面に垂直な方向から挿入部７を見た場合に観察
されるスコープモデルとなるようにスコープモデルの描
画を行うのに使用される。

【００３０】また、図４（Ａ）に示すように本実施の形
態では、検出装置２１にはプローブ１５のコネクタ１６
ａ、体外マーカ５７のコネクタ５９ａ、基準プレート５
８のコネクタ６０ａがそれぞれ接続されるコネクタ受け
２１ａ、２１ｂ、２１ｃが設けてあり、各コネクタ受け
２１ａ、２１ｂ、２１ｃはソースコイル駆動回路３１に
接続される。

【００３１】また、図４（Ｂ）に示すように例えばコネ
クタ受け２１ａにはコネクタ１６ａの接続の有無を検出
する接続検知機構８０が設けてある。コネクタ１６ａ内
にはソースコイル１４ａ〜１４ｐに接続される接続ピン
ｐ１〜ｐｎの他に共通ピンｐｃと接続検知用ピンｐｋが
設けてあり、ピンｐｋはピンｐｃに接続されている。

【００３２】また、コネクタ受け２１ａ側には接続ピン
ｐ１〜ｐｎ、ｐｃ及びｐｋにそれぞれ接続されるピン受
けｐ１′〜ｐｎ′、ｐｃ′及びｐｋ′が設けてあり、ピ
ン受けｐｃ′はグランドに接続されている。

【００３３】また、ピン受けｐｋ′はプルアップ抵抗Ｒ
により電源端Ｖｃに接続されるとともに、ＣＰＵ３２の
接続検知用ポートに接続されている。そして、ＣＰＵ３
２はこのピン受けｐｋ′のレベルが電源端Ｖｃのレベル
の“Ｈ”レベルか、グランドの“Ｌ”レベルかにより、
プローブ１５が検出装置２１に無接続の状態か接続状態
かを判断するようにしている。

【００３４】つまり、図４（Ｂ）に示すようにプローブ
１５が接続された状態では、ピン受けｐｋ′はコネクタ
１６ａ側の導通したピンｐｋ及びｐｃを経てグランドに
接続されたピン受けｐｃ′と接続され、従ってこのピン
受けｐｋ′のレベルはグランドの“Ｌ”レベルとなり、
プローブ１５が接続された状態であると判断する。一
方、プローブ１５が接続されない状態では、ピン受けｐ
ｋ′のレベルは電源端Ｖｃのレベルの“Ｈ”レベルとな
り、無接続と判断する。

【００３５】なお、コネクタ受け２１ｂ、２１ｃにも同
様な接続検知機構が設けてある。そして、ＣＰＵ３２は
プローブ１５（を設けた内視鏡）、体外マーカ５７、基
準プレート５８が接続された場合には、後述する図８
（Ａ）のモニタ２５の例えば右下の隅の接続状態表示部
２５ａに接続された内視鏡接続アイコン、体外マーカ接
続アイコン、基準プレート接続アイコンの表示を行う。
接続されていない場合にはそのアイコンを表示しない。

【００３６】また、本実施の形態では、ＣＰＵ３２はソ
ースコイル１４ｉ（ここでは、１４ｉで示すが、プロー
ブ１５内のソースコイル１４ｉの他に、体外マーカ５７
のソースコイル、基準プレート５８のソースコイルも含
む）の位置データの異常を監視する判定手段３２ａの機
能を備えている。この判定手段３２ａは、次の異常判定
を行う。

【００３７】ａ）各ソースコイル１４ｉの位置データが
所定の範囲内であれば有効、範囲外であれば無効と判定
する。 ｂ）ソースコイル１４ｉによる磁界を検出するセンスコ
イル２２ｊにより検出された起電力を、予め設定した基
準値と比較し、基準値を超えるものは位置検出可能、基
準値以下なら位置検出不可能と判定する。 ｃ）図示しないソースコイル断線短絡検知手段の検知結
果が断線または短絡ならば異常、それ以外ならば正常と
判定する。

【００３８】上記ａ）、ｂ）、ｃ）の結果を基にソース
コイルの位置データの異常を判定する。さらに判定手段
３２ａは、プローブ内のソースコイルについて次の異常
判定を行う。

【００３９】その判定結果は、スコープモデルや、体外
マーカ５７の３次元位置の表示の際に、判定結果に応じ
て表示形態を変更することにより操作者に分かるように
表示するようにしている。

【００４０】例えばＣＰＵ３２は上記内視鏡接続アイコ
ン、体外マーカ接続アイコン、基準プレート接続アイコ
ンを表示する場合、判定結果により、表示色選択手段３
２ｂの機能を通してモニタ２５に表示する制御を行う。
従って、操作者は図８（Ａ）の右下の接続状態表示部２
５ａに表示されるアイコンの表示色により、所定の精度
以上で検出された状態であるか否かを容易に知ることが
できるようにしている。

【００４１】また、本実施の形態では、接続状態表示部
２５ａで表示色を変更して表示する他に、モニタ２５の
表示面に表示されるスコープモデルと、体外マーカ５７
のマーカ位置との表示に関しても有効検出範囲内か否か
に応じて表示色を変更するようにしている。

【００４２】例えばプローブ１５（つまり、内視鏡６）
の場合には、各ソースコイル１４ｉの位置検出により、
補間等してスコープモデルで表示するため、例えば有効
検出範囲内に存在する部分のスコープモデルと、有効検
出範囲外に存在する部分のスコープモデルとをそれぞれ
異なる表示色で表示するようにしている。そのため、上
記判定手段３２ａによる判定結果は、例えばビデオＲＡ
Ｍ４８に格納される画像データに反映されるようにして
いる。つまり、ＣＰＵ３２は挿入形状等の画像データを
ビデオＲＡＭ４８に格納する場合、ビデオＲＡＭ４８の
Ｒ，Ｇ，Ｂのプレーンには、判定結果に応じて格納す
る。

【００４３】例えばモニタ２５に表示されるスコープモ
デル全体が有効検出範囲内の場合には、所定の色、例え
ば灰色で表示されるように、ビデオＲＡＭ４８のＲ，
Ｇ，Ｂのプレーンにその画像データが格納される。一
方、スコープモデルの一部が有効検出範囲外の場合に
は、その部分が例えば黄色で表示されるように、ビデオ
ＲＡＭ４８のＧとＲのプレーンにその部分の画像データ
が格納される。体外マーカ５７の場合もほぼ同様に、そ
の体外マーカ５７が有効検出範囲内か否かに応じて、そ
の体外マーカを表示するマーカの色を変更する。

【００４４】このように本実施の形態では、モニタ２５
に表示されるスコープモデルや、体外マーカ５７などの
表示色からそれらが有効検出範囲内に存在して所定の精
度以上で検出できている状態か、所定の精度未満の状態
かを簡単に知ることができるようにしていることが特徴
となっている。

【００４５】また、プローブ１５等が接続された状態で
あっても、ソースコイル側を駆動しても、センスコイル
により検出信号が検出できないような場合には故障と判
断するようにしている。

【００４６】また、本実施の形態では、図４（Ａ）に示
すコネクタ１６ａとそのコネクタ受け２１ａ、コネクタ
５９ａとそのコネクタ受け２１ｂ、コネクタ６０ａとそ
のコネクタ受け２１ｃは漏れ磁界によるスコープモデル
への影響及びチェック時のノイズの影響を軽減するため
に、２重、或いは３重に磁気シールド機能の高い金属
（例えば珪素鉄板等の強磁性材質の金属）で覆い、漏れ
磁界等を軽減するようにしている。

【００４７】図７（Ａ）及び（Ｂ）は検出装置２１とそ
の検出装置２１に設けられている操作パネル２４を示
す。図７（Ｂ）に示すようにこの操作パネル２４には、
（図７（Ｃ）に示すようなメインメニューの）メニュー
バーの表示を行うためのメニューボタン５１、リセット
操作を行うリセットボタン５２と、上下、左右の矢印に
よりスコープモデルを回転などさせてビューアングルを
変更したり、機能選択（上下の矢印）、項目選択（左右
の矢印）を行うビューアングル／セレクトボタン５３
（なお、以下では、簡単化のため、↑↓及び→←ボタン
等で説明する場合がある）と、スコープモデルの拡大／
縮小や、日時、地域変更を行う＋、−の表示のズームボ
タン５４（＋及び−ボタン等で説明する場合がある）
と、１画面と２画面の表示の指示を行う１画面／２画面
ボタン５５と、スコープモデルの表示の開始位置の設定
を行うスコープポジションボタン５６とが設けてある。
より詳しい機能は以下のようになっている。

【００４８】（ａ）メニューボタン５１の機能 モニタ画面の特定の位置にメニューバーを表示／非表示
する。（メニューバー５０を非表示させた場合、設定さ
れた機能の状態を記憶装置に記憶させる）。日時、地域
の設定画面内の項目の選択。 （ｂ）リセットボタン５２の機能 メニューバーにより各項目の機能を設定している状況に
おいて、各メニュー項目の設定値をメニューバーが表示
される前の状態に戻す。日時、地域設定画面において、
各項目の機能の設定値を日時、地域設定画面に入る前の
状態に戻す。

【００４９】（ｃ）ビューアングル／セレクトボタン５
３の機能 ←↑↓→ボタンでスコープモデルの回転。↑↓ボタン
で、メニューバーのフォーカスの移動。←→ボタンで、
サブメニューの表示、選択。及び日時、地域設定画面に
おいてメニューボタン５１で選択された項目の機能の選
択。

【００５０】（ｄ）ズームボタン５４の機能 スコープモデルの拡大／縮小。日時、地域設定画面の各
項目の機能の設定。 （ｅ）１画面／２画面ボタン５５の機能 視点位置／向きの異なる２画面の表示。

【００５１】（ｆ）スコープポジションボタン５６の機
能 体外マーカを患者の肛門位置等の表示を開始したい位置
にもって行き、スコープポジションボタン５６を操作す
ることにより、その位置からスコープモデルの表示を開
始させる設定。

【００５２】本実施の形態では、図３に示す送信ブロッ
ク２６として、複数の駆動信号の駆動周波数グループ
（例えば後述するように３つのグル−プＧ１，Ｇ２，Ｇ
３）を用意している。

【００５３】そして、挿入部７に配置されているソース
コイル１４ｉを駆動する場合、使用可能な３つの駆動周
波数グル−プから、最も環境ノイズの少ない駆動周波数
グループを自動的に或いは手動で選択してスコープモデ
ルを算出できるようにしていることが主要な特徴となっ
ている。

【００５４】このため、図４（Ａ）に示す検出装置（装
置本体）２１内部のＣＰＵ３２は電源が投入されると、
図示しないプログラムに従って図９に示すような処理を
行う。この場合、実際にソースコイルの位置検出の通常
動作を行う前に、環境ノイズを測定して、最も環境ノイ
ズが少ない駆動周波数グループを選択する駆動周波数グ
ループ選択処理手段３２ｃの機能を持つ。

【００５５】以下で説明するように自動選択を選択する
と、ＣＰＵ３２はプログラムに従って自動的に環境ノイ
ズを測定する制御処理を行い、その結果から最も環境ノ
イズが少ない駆動周波数グループを判断して、その駆動
周波数グループで実際にソースコイル１４ｉを駆動する
ように駆動制御（選択設定）する処理を行う。次に図９
を参照して本実施の形態の作用を説明する。電源が投入
されると、装置本体２１の内部のＣＰＵ３２はステップ
Ｓ１の制御回路基板の検出、受信系調整データ取得の処
理を行う。

【００５６】制御回路基板の検出の処理では、装置本体
内部の制御回路基板を構成するＰＣＩデバイス情報テー
ブルのマッピング確認の処理、ＰＣＩコンフィギュレー
ションの確認処理、制御回路基板のレジスタ初期値の確
認等の処理を行う。その後の受信系調整データの取得の
処理を行う。

【００５７】そして、次のステップＳ２で、高レベル
（Ｈ）のエラーが有るか否かの判断を行う。これに該当
する場合には、ステップＳ３に移り、使用停止とする。
例えば、全画面にエラー表示を行う。この場合には、電
源を切る等して、メンテナンス等で対処する。なお、本
実施の形態では、不具合、故障に応じてエラー表示を複
数用意し、エラーの内容に応じて表示する画面を変更す
ることにより、ユーザに対して、表示された画面からど
のような不具合、故障などが起こったかを分かり易いよ
うにし、使い勝手のよい装置を実現するようにしてい
る。

【００５８】一方、ステップＳ３で高レベルのエラーが
無い場合には、ステップＳ４の受信系の動作チェックを
行う。この受信系の動作チェックは、図１０のステップ
Ｓ４１に示すように装置本体２１に設けた（図示しな
い）チェックコイルのコイルステータスの確認を行う。
例えば後述するソースコイルの故障検知と同様な方法で
チェックコイルの故障検知を行い、コイルステータスを
確認する。

【００５９】そして、次のステップＳ４２で異常ありか
否かの判断を行い、これに該当する場合には、ステップ
Ｓ４３に移り、高レベルのエラーとして、例えばエラー
コードをＥ１として表示し、このチェック動作を終了す
る。一方、異常でない場合には、ステップＳ４４に示す
ようにチェックコイル駆動モードに設定して、チェック
コイルを駆動する。

【００６０】そして、ステップＳ４５に示すように、受
信系の動作を調べるためにコイルユニット２３内の各セ
ンスコイル２２ｊで受信したチェックコイル駆動時のデ
ータのＡＤＣデータを求め、周波数解析（ＦＦＴ）を行
い、そしてステップＳ４６に示すように各センスコイル
２２ｊにより検出した振幅値Ａｊｊ′を求める。なお、
以下ではセンスコイルの数を１６個として説明する。

【００６１】この場合、ｊはセンスコイルＮｏ．を示
し、ｊ′は測定回数を示す。そして、次のステップＳ４
７でｊ′が１５以下かの判断を行い、１５以下の場合に
はステップＳ４５に戻り同じ処理を繰り返す。ｊ′が１
６になった場合には、ステップＳ４８に進み、１５回測
定した振幅値Ａｊｊ′の平均値Ａｊを求める。さらに次
のステップＳ４９でｊが１６以下かの判断を行い、１６
以下の場合にはステップＳ４５に戻り、全てのセンスコ
イル２２ｊでその振幅値を求める。

【００６２】このようにして全てのセンスコイル２２ｊ
で検出した場合の振幅値を求めた場合には、次のステッ
プＳ５０で全てのセンスコイル２２ｊで求めた振幅値Ａ
１〜Ａ１６が予め調べた正常な場合の上限値Ａｈと下限
値Ａｌとの間にあるか否かを判断する。

【００６３】そして、正常な場合の上限値Ａｈと下限値
Ａｌとの間にある場合には正常と判断してチェック動作
を終了する。一方、ステップＳ５０の条件に該当しない
場合にはステップＳ５１に移り、高レベルのエラーとし
て例えばエラーコードをＥ１として表示し、このチェッ
ク動作を終了する。

【００６４】この受信系の動作チェックが終了すると、
図９に示すステップＳ５の処理に進み、ステップＳ５で
はエラーレベルが高レベルか否かの判断を行い、高レベ
ルの場合にはステップＳ６に移り、ステップＳ３の場合
と同様に使用停止とする。一方、高レベルでない場合に
はステップＳ７に進み、周波数グループの選択処理に移
り、この処理の後にステップＳ８の通常動作、つまり、
（自動の場合における）環境ノイズが最も少ない周波数
グループ（或いは手動設定による周波数グループ）によ
り、ソースコイルの位置検出及びスコープモデル表示の
動作を行う。

【００６５】次にステップＳ７の周波数グループの選択
の処理を図１１を参照して説明する。ステップＳ７の処
理が開始すると、図１１のステップＳ１１の周波数グル
ープ情報の取得の処理が行われる。

【００６６】この場合の周波数グループ情報としては、
現在設定されている選択情報であり、これは自動と手動
とがある。また、前回選択された（手動設定で選択され
た場合を含む）周波数グループＧｐｒｅ（具体的には３
つのグループＧ１／Ｇ２／Ｇ３の一つ）、そして、環境
ノイズの測定回数Ｎ（Ｎ：１０〜１０００で１０ステッ
プ刻み）を含む。

【００６７】次にステップＳ１２の手動選択かの判断を
行い、この手動を選択した場合には、ステップＳ１３に
進み、周波数グループとして前回選択した選択値Ｇｐｒ
ｅを選択設定して、この処理を終了する。

【００６８】なお、複数台の形状検出装置を同時に動作
させるような場合には手動選択で行う方が有効な場合が
ある。例えば複数台を同時に自動を選択して動作させる
と、同じ周波数グループを選択してしまう状態となる場
合があり、このような場合には手動で選択した場合が良
い場合がある。本実施の形態ではこのような場合にも対
処できるように手動選択も行えるようにしている。

【００６９】一方、手動選択を選択しない場合には、自
動選択となり、この場合にはステップＳ１４の駆動モー
ドを駆動休止モードにする（そして、環境ノイズを測定
し、その結果、最も少ない周波数グループで駆動するよ
うに自動選択（自動制御）する）。

【００７０】ステップＳ１４では、ソースコイル１４ｉ
を駆動しない状態、具体的には制御回路基板内のジェネ
レータコマンドレジスタの内容を駆動信号を発生しない
状態に設定する。そして、ソースコイル１４ｉを駆動し
ない駆動停止状態で、環境ノイズの測定を開始する。こ
の場合、図４で説明したように装置本体２１にコネクタ
部分は磁気シールドされているので、装置本体からの漏
れ磁界を軽減した状態で環境ノイズを測定することがで
きる。

【００７１】つまり、ステップＳ１５に示すように、こ
の（駆動停止）状態で各コイルユニット２３のセンスコ
イルで検出した信号に対して、ＡＤＣデータを取得し、
そのデータに対して周波数解析を行う。そして、次のス
テップＳ１６で周波数解析で得られたセンスコイルＮ
ｏ．をｉ、周波数Ｎｏ．をｊ、測定回数をｋとした場合
におけるセンスコイルで検出された振幅値Ａｉｊｋを算
出する。

【００７２】そして、次のステップＳ１７で測定回数ｋ
がＮ回以下の場合には、ステップＳ１５に戻り、測定を
繰り返す。そして、本装置で設定可能な例えば２４個の
（駆動に用いることができる）周波数での検出された振
幅値をＮ回測定する。Ｎ回の測定が終了すると、ステッ
プＳ１８で各センスコイル毎に２４個の周波数に対して
検出された（時間的に変動する分布特性を示すような）
振幅に対して標準偏差を求め、その振幅の標準偏差をノ
イズ値Ａｉｊとする。

【００７３】次にステップＳ１９でセンスコイルＮｏが
１６以下かの判断を行い、１６以下の場合にはステップ
Ｓ１５に戻り同様の処理を行う。一方、１６個のセンス
コイルでの測定を行った場合にはステップＳ２０に進
み、周波数毎に、全センスコイル分のノイズ値Ａｉｊの
平均値を求め、周波数ノイズ値Ａｊとする。次にステッ
プＳ２１で周波数Ｎｏが２４以下かの判断を行い、２４
以下の場合にはステップＳ１５に戻り同様の処理を行
う。

【００７４】一方、２４個の周波数に対して測定を行っ
た場合には、ステップＳ２２に進み、周波数ノイズ値Ａ
ｊにおける１〜８までの最大値を周波数グループＧ１の
ノイズＥｇ１とする。また、次のステップＳ２３に進
み、周波数ノイズ値Ａｊにおける９〜１６までの最大値
を周波数グループＧ２のノイズＥｇ２とする。また、次
のステップＳ２４に進み、周波数ノイズ値Ａｊにおける
１７〜２４までの最大値を周波数グループＧ３のノイズ
Ｅｇ３とする。

【００７５】次にステップＳ２５に進み、周波数グルー
プ毎のノイズ値を比較し、最小のグループＧｓｌｔを選
別する。この最小のグループＧｓｌｔを選別したら、ス
テップ２６でＧｓｌｔ＞Ｇｐｒｅかの判断を行い、これ
に該当する場合には、ステップＳ２７に進み、実際に駆
動する周波数グループをＧｐｒｅに設定する処理を行
い、その後この選択処理を終了する。

【００７６】ステップ２６の条件に該当しない場合に
は、ステップ２８に移り、Ｇｓｌｔ＞Ｇ１かの判断を行
い、これに該当する場合には、ステップＳ２９に進み、
駆動する周波数グループとしてＧ１に設定する処理を行
い、その後この選択処理を終了する。

【００７７】また、ステップ２８の条件に該当しない場
合には、ステップＳ３０に移り、Ｇｓｌｔ＞Ｇ２かの判
断を行い、これに該当する場合には、ステップＳ３１に
進み、駆動する周波数グループをＧ２に設定する処理を
行い、その後この選択処理を終了する。

【００７８】ステップ３０の条件に該当しない場合に
は、ステップＳ３２に進み、駆動する周波数グループと
してＧｐ３に設定してこの選択処理を終了する。その
後、選択された駆動周波周グループで通常動作を行うこ
とになる。

【００７９】本実施の形態によれば、ソースコイル１４
ｊを駆動してその位置検出、スコープモデルの算出など
を行う前に、環境ノイズを検出して、最もノイズの低い
駆動周波数グループを検出し、その駆動周波数グループ
で実際の位置検出等を行うように制御するようにしてい
るので、簡単にＳ／Ｎの良い、従って精度の良い位置検
出や、スコープモデルの検出などを行うことができる。

【００８０】また、ソースコイル１４ｉを駆動してその
位置検出、スコープモデルの算出などを行う前（より具
体的には環境ノイズの検出前）に、受信系、特にセンス
コイルが正常に機能するか否かをチェックコイルにより
チェックし、正常に機能する場合にその後の通常動作に
向けた処理を行うようにしているので、内視鏡形状検出
装置の信頼性をより向上できる。

【００８１】また、本実施の形態では以下に説明するよ
うに内視鏡６に設けたプローブ１５の後端側のソースケ
ーブル１６が装置本体２１に接続された場合、ソースケ
ーブル１６の内部で短絡したり、接続部で接触不良（断
線）等した場合を検知できるように改良したチェック手
段を備えている。

【００８２】つまり、自己チェック機能を強化してそれ
まで検出できなかった故障モードを検出できるようにし
て、より信頼性の高い内視鏡形状検出装置を実現するよ
うにしている。本実施の形態の構成及び作用をより明確
にするために、改良前の構成と改良後の構成及び作用を
説明する。

【００８３】図１２はソースコイル１４ｉを１つとした
場合の駆動回路６１等の構成を示す。装置本体（以下の
図では簡単化のため、単に本体と略記）２１内で生成し
た駆動信号は演算増幅器（オペアンプと略記）Ｏで増幅
された後、出力トランスＴの１次側に印加され、絶縁さ
れて２次側から、さらにリレーＲｅを経てソースケーブ
ル１６を介して（スコープ６内の）ソースコイル１４に
印加される。

【００８４】ソースコイル１４を駆動する駆動時におい
ては、出力トランスＴに接続された接点ａ，ａ′が切替
接点ｃ、ｃ′とそれぞれＯＮし、ソースコイル１４には
個別線を経て駆動信号が印加され、共通線を経てリター
ンする。なお、駆動停止時も接点ａ，ａ′の状態に設定
される。

【００８５】また、短絡等を検知するチェック時には、
チェックタイミングのリレー切替信号により、リレーＲ
ｅが切り替えられ、切替接点ｃ、ｃ′はチェック用の抵
抗Ｒの一端に接続された接点ｂとグランドに接続された
接点ｂ′とＯＮする。

【００８６】抵抗Ｒの他端は電源端（その電圧は＋３
Ｖ）に接続され、その一端は図示しないコンパレータに
接続され、この抵抗Ｒの一端の電位を検出して、所定の
範囲内にあるか否かを判定することにより、短絡の有無
或いは解放（断線）をチェックする。

【００８７】なお、チェック用の抵抗Ｒはその直流抵抗
がほぼ８２Ω、ソースコイル１４は直流抵抗がほぼ６０
〜１００Ωであり、また出力トランスＴの２次巻線の直
流抵抗はほぼ５Ωである。つまり、出力トランスＴの２
次巻線の直流抵抗はソースコイル１４や抵抗Ｒに比べて
はるかに小さな値（約１／１０）である。

【００８８】コンパレータによる判別を行う場合、負荷
としてのソースコイルの直流抵抗とチェック用の抵抗Ｒ
とで電源端の電圧を分圧した値は、（モードにもよる
が）正常な場合には、ほぼ１．２Ｖ〜１．６Ｖ程度とな
り、この電圧範囲で検出された場合には正常であると判
断される。

【００８９】これに対し、例えばソースコイル１４の一
端等が断線した場合には電源端の電圧で検出されるし、
またソースコイル１４の両端が短絡した場合にはグラン
ドレベルの電圧となり、それぞれ正常な電圧範囲でない
故障であると判断できる。

【００９０】実際の駆動回路６１ｉでは、ソースコイル
１４ｉの数に応じて図１４及び図１５に示すように各ソ
ースコイル１４ｉを駆動及びチェックできるようにして
いる。

【００９１】また、本実施の形態（及び改良前）では、
ソースコイル１４ｉの数が多いため、ソースコイル１４
ｉを複数の組（以下ではＡ、Ｂ、Ｃ）に分け、駆動する
タイミングをずらして駆動する。

【００９２】具体的には、最大２４個のソースコイル１
４ｉを駆動できるようにしており、一度に８個のソース
コイルを駆動するようにしている。つまり、図１３
（Ａ）に示すようにグループＡ，Ｂ，Ｃで３組に分けた
ソースコイル１４ｉに駆動信号をそれぞれ印加して駆動
する駆動期間Ｔｄ（が重ならないように）を変えて、各
グループＡ，Ｂ，Ｃに属するソースコイル１４ｉを駆動
するようにしている。

【００９３】また、駆動期間Ｔｄの後にチェック期間Ｔ
ｔを設けてチェックを行うようにしている。この場合、
改良前では、各グループ内では、駆動期間Ｔｄとチェッ
ク期間Ｔｔは同じタイミングであったが、本実施の形態
では図１３（Ｂ）に示すように同じ駆動グループＩ（Ｉ
＝Ａ，Ｂ，Ｃ）内においては、１番目、２番目、…８番
目まで（ソース）コイルにおけるチェック期間Ｔｔ１，
Ｔｔ２、…が重ならないようにずらしている。

【００９４】図１４及び図１５は改良前及び改良後の装
置本体の駆動回路６１の出力部とソースケーブル１６及
びスコープ６内に配置されるソースコイル１４ｉを示
す。なお、図１４及び図１５では、簡単化のためソース
コイル１４ｉの代わりにグループＡ、Ｂに属するソース
コイルをｃ１、ｃ２、…とｃ１′、ｃ２′、…で示す。
また、ソースケーブル１６内の各ソースコイルｃ１、ｃ
２、…、ｃ１′、ｃ２′、…にそれぞれ接続された信号
線をｋ１、ｋ２、…とｋ１′、ｋ２′、で示す。

【００９５】オペアンプ、出力トランス、リレー等もグ
ループＡに属するものは、Ｏ１、Ｏ２、…、Ｔ１、Ｔ
２、…、Ｒｅ１、Ｒｅ２、…で示し、グループＢに属す
るものは、′を付けて示している。

【００９６】また、図１４及び図１５では簡単化のた
め、２つのグループＡ、Ｂのみ示し、またソースコイル
等は２つのみを示しているが、実際には各グループＩは
８個のソースコイルを駆動できるようになっている。

【００９７】本実施の形態では、図１５に示すように全
ての信号線ｋ１、ｋ２、…におけるリターン側の信号線
はソースケーブル１６の（本体に接続する）接続部の手
前の位置で共通化されて本体のコネクタに接続する構成
にすると共に、ソースケーブル１６のスコープ側の接続
部においても共通化されている（より厳密には、図１８
に示すような構造である。つまり、信号線ｋ１、ｋ２、
…、ｋ１′、ｋ２′は複合同軸線で形成され、各グルー
プでシールド側（リターン側）を両端でそれぞれ１点に
まとめている）。

【００９８】このような構成にすることにより、各接続
部のコネクタの接点ピンの本数を半分にして、コネクタ
形状が大型化するのを防止し、小型軽量で接続作業等の
操作を容易に行えるようにしている。なお、図１４はリ
ターン側の信号線を（本実施の形態のように）共通化し
て、チェックタイミングを従来例のままとした改良前の
構成の場合を示す。

【００９９】図１３の所で説明したように改良前では、
チェック期間Ｔｔが共通であったため、同じ駆動グルー
プＩ内でソースコイルに接続された信号線における共通
化していない側の個別線が短絡した場合には、その故障
を検出できなかった。

【０１００】改良前のものでは、例えば図１４に示すよ
うにグループＡ内のソースコイルｃ１とｃ２に接続され
た信号線ｋ１、ｋ２の個別線側が短絡した場合には、
（同じ抵抗値の）抵抗Ｒ１及びＲ２が並列に接続され、
かつソースコイルｃ１とｃ２とが並列接続された状態と
なるため、２点鎖線で示すようなチェック用電流が流れ
る回路が形成される。そして、この場合にはコンパレー
タで検出される電位は１つのソースコイルｃ１を検出す
る場合と等価な状態となり、従ってその故障を検出でき
ない。

【０１０１】これに対し、本実施の形態では図１３
（Ｂ）で示したように同じグループＩ内において、チェ
ック期間Ｔｔが重ならないようにずらして、図１５に示
すようにチェックすることになる。

【０１０２】ソースコイルｃ１をチェックする期間Ｔｔ
１においては、リレーＲｅ１では接点ｂ、ｂ′がＯＮで
あるが、ソースコイルｃ２をチェックするためのリレー
Ｒｅ２では接点ａ、ａ′側がＯＮとなっている。つま
り、図１５の２点鎖線で示すようなチェック用の電流が
ながれる閉回路が形成される。

【０１０３】上述したように出力トランスＴ２（Ｔ１等
も同じ）の２次巻線の直流抵抗はソースコイルｃ１等や
抵抗Ｒ１等に比べて有るかに小さい値であるので、図１
５の場合には、抵抗Ｒ１は（Ｒ２と並列に接続されな
い）単独の状態で、かつ近似的には、この抵抗Ｒ１の一
端に出力トランスＴ２の２次巻線の小さな抵抗が接続さ
れた状態と見なせる状態となる（より厳密には出力トラ
ンスＴ２の２次巻線にソースコイルｃ１とｃ２とが並列
接続された状態と等価となる）。

【０１０４】つまり、この場合には実質的に抵抗Ｒ１の
一端にゼロに近い抵抗を直列に接続した場合にその抵抗
Ｒ１の一端の電位をコンパレータで検出する状態とな
る。この場合のチェック用の電流が流れる回路は近似的
には２点鎖線で示すようになる。

【０１０５】そして、この場合には検出レベルはほぼ０
レベルであり、正常な範囲から逸脱している（短絡状態
の）故障であると判断される。なお、異なるグループ間
で個別線が短絡した場合には、グループ内の場合と同様
に故障であると検出できる（改良前でも検出できる）。

【０１０６】また、改良前のものでは、図１４における
同じグループ内で（個別線側の短絡でなく）本体内の共
通線が断線した場合には、図１６（Ａ）の状態になる。
ここで、断線位置をクロスの符号で示している。

【０１０７】この場合には、２点鎖線で示すようにチェ
ック用の電流回路が形成される。つまり、断線が存在し
ても断線が存在しないような等価回路が形成され、断線
を検出できない。

【０１０８】これに対して、本実施の形態では、リレー
Ｒｅ１とリレーＲｅ２を切り替えるチェック期間がずれ
るようにしているので、リレーＲｅ１とリレーＲｅ２の
接点状態は図１６（Ｂ）のようになり、この場合にはリ
レーＲｅ１で接点ｂ、ｂ′側がＯＮの時には、リレーＲ
ｅ２では接点ａ，ａ′側がＯＮされるようになるため、
グランド側に流れる回路が形成されない（つまり閉回路
が形成されない）ことになり、コンパレータは電源端の
電圧を検出して、（断線状態の）故障であると判断でき
る。

【０１０９】また、図１７に示すように本体とソースケ
ーブルとの接続部Ｃ１或いはソースケーブル１６とソー
スコイルとの接続部Ｃ２とが断線或いは接続不良となる
可能性もある。どちらの場合にも、基本的には同じとな
るので、接続部Ｃ１の場合で説明する。

【０１１０】この場合には、図１３（Ｂ）に示すように
チェック期間Ｔｔをそれぞれ異なるように設定した場合
には、２点鎖線で示す回路が形成される。つまり、抵抗
Ｒ１側からソースコイルｃ１を通った後、ソースコイル
ｃ２と出力トランスＴ２を通ってグランドに流れる経
路、ソースコイルｃ２の位置で分岐してソースコイルｃ
３と出力トランスＴ３の２次巻線を通ってグランドに流
れる経路、…が形成される。

【０１１１】このため、ソースコイルｃ１に、残り７個
のソースコイルｃ２〜ｃ７を並列接続したものを直列に
接続したものと近似的に等価となり、７個のソースコイ
ルｃ２〜ｃ７の並列接続の抵抗値が小さくなるため、正
常と判断してしまう可能性がある。

【０１１２】このため、本実施の形態では、（異なるタ
イミングのチェック期間でチェックを行う他に）さらに
全てのチュック期間を同じにしてチェックを行うモード
も備えている。例えば最初は図１３（Ｂ）に示すもの
で、２４個のチェックを行いその後に、異なるグループ
の場合も含めて同じチェック期間でチェック動作を行う
ようにしている。

【０１１３】この場合のチェック期間での接続状態の構
成は、図１８に示すようになり、チェック用の電流が流
れる閉回路が形成されない。このため、検出される電位
は電源端となり、故障であると判断できる。

【０１１４】なお、この動作から分かるように各グルー
プで１回ずつ、チェックを行えば良い。つまり、３グル
ープにおいて、それぞれ１回チェックを行えば良い。

【０１１５】このように本実施の形態によれば、内視鏡
６の挿入部７内に配置されるソースコイルを実際に駆動
する前に、駆動に使用する複数の駆動周波数グループで
環境ノイズを測定して、その結果により最も環境ノイズ
が少ない駆動周波数グループのものでソースコイルを駆
動するようにしているので、環境ノイズの影響の少ない
精度の良い位置検出及びスコープモデルの表示ができ
る。

【０１１６】なお、上述の説明では、挿入部７側に磁界
を発生するソースコイルを配置し、体外のコイルユニッ
ト２３側に磁界を検出するセンスコイルを配置した構成
としたが、両者を入れ替えても良い。つまり、挿入部７
側にセンスコイルを、コイルユニット２３側にソースコ
イルを配置するようにしても良い。

【０１１７】さらに、上述の説明では、内視鏡の鉗子チ
ャンネルにソースコイルを内蔵したプローブを挿入する
ことで内視鏡挿入部内にソースコイルを配置する構成と
したが、ソースコイルを内視鏡挿入部に直接組み込み配
置する構成でも良い。

【０１１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
検体に挿入される内視鏡挿入部の内部に磁界発生素子及
び磁界検出素子の一方の素子を複数配置し、被検体の外
部に他方の素子を複数配置して、内視鏡挿入部の内部に
配置された一方の素子の各位置を前記他方の素子の位置
を基準に用いて検出手段によって検出することにより、
内視鏡挿入部の形状を推定してその形状を表示手段で表
示する内視鏡形状検出装置において、前記複数の磁界発
生素子を駆動する交流信号の駆動周波数を選択可能と
し、前記複数の磁界発生素子を駆動しない駆動停止状態
で検出されるノイズの周波数成分を検出するノイズ検出
手段と、前記ノイズ検出手段で検出されたノイズの周波
数成分が少ない駆動周波数の交流信号で前記複数の磁界
発生素子を駆動する駆動制御手段と、を設けているの
で、簡単にノイズの影響の少ない駆動周波数で複数の磁
界発生素子を駆動でき、従ってＳ／Ｎの良い形状検出が
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施の形態を備えた内視鏡システム
の構成図。

【図２】コイルユニットに内蔵されたセンスコイルの配
置例を基準の座標系で示す図。

【図３】図１における内視鏡形状検出装置の構成を示す
ブロック図。

【図４】図３の受信ブロック及び制御ブロックの構成と
接続検知機構の構成とを示す図。

【図５】受信ブロック等の構成を示すブロック図。

【図６】２ポートメモリ等の動作をタイミング図。

【図７】検出装置及び操作パネルの構成等を示す図。

【図８】検出装置に内視鏡等を接続した場合の接続表示
機能を示す図。

【図９】電源投入によりスコープモデルの検出動作が行
われるまでの主要な処理手順を示すフローチャート図。

【図１０】図９の受信系の動作チェックの処理の詳細な
処理手順を示すフローチャート図。

【図１１】図９における環境ノイズを測定してノイズの
少ない駆動周波数グループを選択する詳細な処理手順を
示すフローチャート図。

【図１２】１つのソースコイルを駆動する駆動回路の基
本的な構成を示す回路図。

【図１３】駆動グループにより駆動期間及びチェック期
間が異なる駆動波形例を示す図。

【図１４】改良前における個別線が短絡した場合の作用
説明図。

【図１５】改良後（本実施の形態）における個別線が短
絡した場合の作用説明図。

【図１６】改良前と改良後（本実施の形態）における本
体内部の信号線が断線した場合の作用説明図。

【図１７】改良前における接続部が断線した場合の作用
説明図。

【図１８】改良後（本実施の形態）における接続部が断
線した場合の作用説明図。

【符号の説明】

１…内視鏡システム ２…内視鏡装置 ３…内視鏡形状検出装置 ４…ベッド ５…患者 ６…電子内視鏡 ７…挿入部 ８…操作部 １０…ビデオプロセッサ １２…鉗子チャンネル １４ｉ…ソースコイル １５…プローブ １６…ケーブル ２１…検出装置 ２３…コイルユニット ２２ｊ…センスコイル ２４…操作パネル ２６…送信ブロック ２７…受信ブロック ２８…制御ブロック ３１…ソースコイル駆動回路 ３２…ＣＰＵ ３２ａ…判定手段 ３２ｂ…表示色選択手段 ３２ｃ…駆動周波数グループ選択処理手段 ５７…体外マーカ ５８…基準プレート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷口 明 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 小野田 文幸 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） 2F063 AA04 AA41 BA30 BC08 CA02 CA03 CA08 DA01 DA05 DD06 GA01 LA01 LA04 LA06 LA09 LA19 LA20 LA23 LA29 LA30 MA01 MA07 NA02 NA06 PA10 4C061 GG22 HH51 NN10

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体に挿入される内視鏡挿入部の内部
   に複数の磁界発生素子及び複数の磁界検出素子の一方の
   素子を配置し、被検体の外部に他方の素子を配置して、
   内視鏡挿入部の内部に配置された一方の素子の各位置を
   前記他方の素子の位置を基準に用いて検出手段によって
   検出することにより、内視鏡挿入部の形状を推定してそ
   の形状を表示手段で表示する内視鏡形状検出装置におい
   て、 前記複数の磁界発生素子を駆動する交流信号の駆動周波
   数を選択可能とし、前記複数の磁界発生素子を駆動しな
   い駆動停止状態で検出されるノイズの周波数成分を検出
   するノイズ検出手段と、 前記ノイズ検出手段で検出されたノイズの周波数成分が
   少ない駆動周波数の交流信号で前記複数の磁界発生素子
   を駆動する駆動制御手段と、 を設けたことを特徴とする内視鏡形状検出装置。
2. 【請求項２】 前記内視鏡挿入部には、前記一方の素子
   として、前記複数の磁界発生素子が配置されることを特
   徴とする請求項１記載の内視鏡形状検出装置。
3. 【請求項３】 前記交流信号の駆動周波数は複数の周波
   数群から選択可能であり、前記ノイズ検出手段は各周波
   数群に属する各周波数に相当するノイズの振幅成分を検
   出することを特徴とする請求項１記載の内視鏡形状検出
   装置。