JP2020092963A - 内視鏡装置、プロセッサ、および内視鏡システム - Google Patents
内視鏡装置、プロセッサ、および内視鏡システム Download PDFInfo
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Description
凸部コネクタは、凸部側面部に取り付けられたソレノイドコイルあるいは凸部側面部に巻きつけられたスパイラルコイルを含み、
凸部側面部にソレノイドコイルが取り付けられている場合には、プロセッサの凹部コネクタの側面部に取り付けられたソレノイドコイルによって発生した磁場によって凸部側面部に取り付けられたソレノイドコイルに誘導電流が発生し、プロセッサから内視鏡装置へ電源が供給され、
凸部側面部にスパイラルコイルが巻きつけられている場合には、プロセッサの凹部コネクタの側面部に巻きつけられたスパイラルコイルによって発生した磁場によって凸部側面部に巻きつけられたスパイラルコイルに誘導電流が発生し、プロセッサから内視鏡装置へ電源が供給される、内視鏡装置を提供する。
本明細書の記述は典型的な例示に過ぎず、特許請求の範囲又は適用例を如何なる意味に於いても限定するものではないことを理解する必要がある。
図1は、本実施形態の内視鏡システムの全体外観例を示す図であり、図2は、本実施形態の電子内視鏡システムの概略内部構成例を示す図である。電子内視鏡システム1は、内視鏡装置(電子スコープ)100と、プロセッサ200と、モニタ300とを備えている。
図3は、内視鏡側コネクタ110/111とプロセッサ側コネクタ210の断面構成を示す図である。図3(a)は、無線給電に対応の内視鏡側コネクタ110の断面構成を、図3(b)は、電気接点による給電に対応の内視鏡側コネクタ111の断面構成を、図3(c)は、無線給電および電気接点による給電の両方に対応のプロセッサ側コネクタ210の断面構成を示している。
図3(a)に示されるように、無線給電に対応の内視鏡側コネクタ110は、プロセッサ側コネクタ210に挿入されて接続が完了する。無線給電に対応の内視鏡側コネクタ110は、当該内視鏡側コネクタ110の胴体部(内視鏡側コネクタ110の筐体の側面部)に設けられた(巻き付けられた)、少なくとも1つの内視鏡側無線給電コイル(スパイラルコイル)1101および1102と、プロセッサ200と光無線通信を行うための、少なくとも1つの光無線デバイス1103と、プロセッサ200に設けられた光源から出射された光を内視鏡先端部12まで導入する光導入路(図示せず)につながっている光導入路端部1105と、無線給電による電力レベルを報知するためのLED1104と、を備え、これらの各構成要素が内視鏡側コネクタ110の筐体に設けられている。
図3(b)に示されるように、電気接点による給電に対応の内視鏡側コネクタ111は、無線給電に対応の内視鏡側コネクタ110と同様に、プロセッサ側コネクタ210に挿入されて接続が完了する。電気接点による給電に対応の内視鏡側コネクタ111は、プロセッサ側コネクタ210の設けられたプロセッサ側電気接点2104と電気的に接続される内視鏡側電気接点1111と、プロセッサ200に設けられた光源から出射された光を内視鏡先端部12まで導入する光導入路(図示せず)につながっている光導入路端部1115と、を備え、これらの各構成要素が内視鏡側コネクタ111の筐体に設けられている。
プロセッサ側コネクタ210は、内視鏡側コネクタ110および111を受けるために、プロセッサ200の筐体に設けられたコネクタ凹部として構成されている。プロセッサ側コネクタ210は、コネクタ凹部側面部(凹部内側側面)に設けられた(巻き付けられた)、少なくとも1つのプロセッサ側無線給電コイル(スパイラルコイル)2101および2102と、内視鏡装置100と光無線通信を行うための、少なくとも1つの光無線デバイス2103と、プロセッサ200に設けられた光源から出射された光を内視鏡先端部12まで導入する光導入路(図示せず)につながっている光導入路接続端部1105と接続される光導入路接続受け部2105と、電気接点による給電に対応の内視鏡側コネクタ111の内視鏡側電気接点1111と電気的に接続されるプロセッサ側電気接点2104と、を備え、これらの各構成要素がプロセッサ側コネクタ210のコネクタ凹部筐体に設けられている。
図4は、無線給電コイルとしてソレノイドコイルを用いた場合の内視鏡側およびプロセッサ側コネクタの構成を示す図である。図4(a)は、当該変形例による無線給電に対応の内視鏡側コネクタ110の断面構成を、図4(b)は、当該変形例による、無線給電および電気接点による給電の両方に対応のプロセッサ側コネクタ210の断面構成をそれぞれ示している。また、図4(c)は、内視鏡側コネクタ110がプロセッサ側コネクタ210に挿入された場合に、内視鏡側無線給電コイル(ソレノイドコイル)1110あるいは1120とプロセッサ側無線給電コイル(ソレノイドコイル)2110あるいは2120の関係を示す図である。図4(d)は、内視鏡側コネクタ110とプロセッサ側コネクタ210が位置ずれを起こしているときに発生する磁界(磁束)の様子を示す図である。
本実施形態では、内視鏡装置100に複数のLEDを配置し、プロセッサ200から供給される電源に基づく電流量(電流レベル)をLEDによってオペレータに報知することができるようになっている。図5は、当該報知機能に関係する、内視鏡装置100とプロセッサ200の内部構成例を示す図である。図5では、当該報知機能に関係する構成部のみが示され、図1に示される他の必要な構成部の図示は省略している。また、図6は、LEDによる電流レベルの報知動作を説明するためのフローチャートである。
報知機能に関する構成として、内視鏡装置100は、内視鏡装置100の全体動作を制御するコントローラ1_120と、画像処理に関する動作を制御するコントローラ2_121と、プロセッサ200から供給される電源を無線で受電する受電部122と、プロセッサ200から光通信で送信されてきた制御情報等を受信(受光)する複数のフォトダイオード123_1および123_2・・・と、フォトダイオード123_1および123_2によって受信した制御情報等の信号レベルを増幅する複数のトランスインピーダンス増幅器124_1および124_2・・・と、増幅された信号の振幅を一定振幅の電圧信号に変換するリミッティングアンプ129_1および129_2・・・と、撮像素子104で取得した映像信号等をプロセッサ200に対して光通信で送信する複数のレーザダイオード125_1および125_2・・・と、レーザダイオード125_1および125_2を駆動する複数のレーザドライバ126_1および126_2・・・と、プロセッサ200から供給された電源に基づく電流値を検出および監視する電流監視部(IC)127と、電流値検出用の抵抗128と、複数のLEDによって電流レベルを報知する、LED1_501、LED2_502、LED3_503、LED4_504・・・と、を備えている。なお、内視鏡側のコントローラ1_120は、例えば、CPU(Central Processor Unit)で構成することができ、内視鏡側のコントローラ2_121は、例えば、FPGAで構成することができる。
(ii-1)ステップ601
プロセッサ側のコントローラ1_220は、内視鏡装置100がプロセッサ200のコネクタ部(プロセッサ側コネクタ)210に接続されたことを検知したか判断する。内視鏡装置100のコネクタ部(内視鏡側コネクタ)110への接続は、例えば、機械的スイッチがONとなることにより検知したり、センサ(図示せず)により検知したりすることができる。内視鏡装置100のプロセッサ200への接続が検知された場合には、処理はステップ602に移行する。
プロセッサ側のコントローラ1_220は、プロセッサ側のコントローラ2_221に対して、内視鏡装置100への電源の供給開始を指示する。当該指示を受けたプロセッサ側のコントローラ2_221は、送電部222へ電源を供給する。
内視鏡装置100において、受電部122がプロセッサ200の送電部222から供給された電源を受電すると、電流監視部127は、抵抗128に流れる電流値を測定する。
電流監視部127は、測定した電流値(消費電流値)の情報を内視鏡側のコントローラ1_120に送信する。
内視鏡側のコントローラ1_120は、電流監視部127から受け取った電流値(消費電流値)の情報を内視鏡側のコントローラ2_121に送信する。
内視鏡側のコントローラ2_121は、消費電流値が所定の閾値1以上であるか判断する。閾値1は、内視鏡装置100がプロセッサ200に接続された後、内視鏡装置100内の各デバイスが正常に動作している場合の電流値であり、予め設定されている。消費電流値が所定の閾値1以上である場合(ステップ606でYESの場合)、処理はステップ607に移行する。消費電流値が所定の閾値1未満である場合(ステップ606でNOの場合)、処理はステップ608に移行する。
内視鏡側のコントローラ2_121は、LED1_501を点灯させ、当該報知動作を終了させる。
内視鏡側のコントローラ2_121は、消費電流値が所定の閾値2以上閾値1未満であるか判断する。閾値2は、内視鏡装置100がプロセッサ200に接続された後、フォトダイオード123_1および123_2側の回路が動作していない場合の電流値であり、予め設定されている。消費電流値が所定の閾値2以上(閾値1未満)である場合(ステップ608でYESの場合)、処理はステップ609に移行する。消費電流値が所定の閾値2未満である場合(ステップ608でNOの場合)、処理はステップ610に移行する。
内視鏡側のコントローラ2_121は、LED1_502を点灯させ、当該報知動作を終了させる。
内視鏡側のコントローラ2_121は、消費電流値が所定の閾値3以上閾値2未満であるか判断する。閾値3は、内視鏡装置100がプロセッサ200に接続された後、レーザダイオード125_1および125_2側の回路が動作していない場合の電流値であり、予め設定されている。消費電流値が所定の閾値3以上(閾値2未満)である場合(ステップ610でYESの場合)、処理はステップ611に移行する。消費電流値が所定の閾値3未満である場合(ステップ610でNOの場合)、処理はステップ612に移行する。
内視鏡側のコントローラ2_121は、LED1_503を点灯させ、当該報知動作を終了させる。
内視鏡側のコントローラ2_121は、消費電流値が所定の閾値4以上閾値3未満であるか判断する。閾値4は、内視鏡装置100がプロセッサ200に接続された後、フォトダイオード123_1および123_2側の回路、およびレーザダイオード125_1および125_2側の回路が共に動作していない場合の電流値であり、予め設定されている。消費電流値が所定の閾値4以上(閾値3未満)である場合(ステップ612でYESの場合)、処理はステップ613に移行する。消費電流値が所定の閾値3未満である場合(ステップ612でNOの場合)、処理は終了する。
内視鏡側のコントローラ2_121は、LED1_504を点灯させ、当該報知動作を終了させる。
(1)特定事項1
内視鏡システムのプロセッサの凹部コネクタに接続される凸部コネクタを有する内視鏡装置であって、
前記凸部コネクタは、凸部側面部に取り付けられたソレノイドコイルあるいは前記凸部側面部に巻きつけられたスパイラルコイルを含み、
前記凸部側面部にソレノイドコイルが取り付けられている場合には、前記プロセッサの前記凹部コネクタの側面部に取り付けられたソレノイドコイルによって発生した磁場によって前記凸部側面部に取り付けられたソレノイドコイルに誘導電流が発生し、前記プロセッサから前記内視鏡装置へ電源が供給され、
前記凸部側面部にスパイラルコイルが巻きつけられている場合には、前記プロセッサの前記凹部コネクタの側面部に巻きつけられたスパイラルコイルによって発生した磁場によって前記凸部側面部に巻きつけられたスパイラルコイルに誘導電流が発生し、前記プロセッサから前記内視鏡装置へ電源が供給される、内視鏡装置。
特定事項1において、さらに、
前記供給された電源によって発生する消費電流値を測定する電流監視部と、
前記電流監視部によって測定された前記消費電流値に対応する表示を出力する表示部と、
を備える、内視鏡装置。
特定事項2において、
前記表示部は、前記消費電流値と複数の所定の閾値とを比較し、前記内視鏡装置の内部の各デバイスが動作しているか否かを示す表示を出力する、内視鏡装置。
特定事項2または3において、
前記表示部は、表示色が異なる複数のLEDによって構成される、内視鏡装置。
凸部コネクタを有する内視鏡装置が接続され、凹部コネクタを有するプロセッサであって、
前記凹部コネクタは、凹部側面部に取り付けられたソレノイドコイルあるいは前記凹部側面部に巻きつけられたスパイラルコイルを含み、
前記凹部側面部にソレノイドコイルが取り付けられている場合には、前記プロセッサの前記凹部コネクタの側面部に取り付けられたソレノイドコイルによって発生した磁場によって前記内視鏡装置の前記凸部コネクタの凸部側面部に取り付けられたソレノイドコイルに誘導電流が発生し、前記プロセッサから前記内視鏡装置へ電源が供給され、
前記凹部側面部にスパイラルコイルが巻きつけられている場合には、前記プロセッサの前記凹部コネクタの側面部に巻きつけられたスパイラルコイルによって発生した磁場によって前記内視鏡装置の前記凸部コネクタの前記凸部側面部に巻きつけられたスパイラルコイルに誘導電流が発生し、前記プロセッサから前記内視鏡装置へ電源が供給される、プロセッサ。
特定事項5において、さらに、
無線給電ではなく電気的接続による有線給電に対応する内視鏡装置の凸部コネクタに設けられた電気端子と電気的に接続される電気端子を備える、プロセッサ。
特定事項1から4の何れか1項の内視鏡装置と、
特定事項5または6のプロセッサと、
を備える内視鏡システム。
100 内視鏡装置
110 内視鏡側コネクタ
1101、1102 内視鏡側無線給電コイル(スパイラルコイル)
1110、1120 内視鏡側無線給電コイル(ソレノイドコイル)
200 プロセッサ
210 プロセッサ側コネクタ
2101、2102 プロセッサ側無線給電コイル(スパイラルコイル)
2110、2120 プロセッサ側コイル(ソレノイドコイル)
300 モニタ
501から504 LED
Claims (7)
- 内視鏡システムのプロセッサの凹部コネクタに接続される凸部コネクタを有する内視鏡装置であって、
前記凸部コネクタは、凸部側面部に取り付けられたソレノイドコイルあるいは前記凸部側面部に巻きつけられたスパイラルコイルを含み、
前記凸部側面部にソレノイドコイルが取り付けられている場合には、前記プロセッサの前記凹部コネクタの側面部に取り付けられたソレノイドコイルによって発生した磁場によって前記凸部側面部に取り付けられたソレノイドコイルに誘導電流が発生し、前記プロセッサから前記内視鏡装置へ電源が供給され、
前記凸部側面部にスパイラルコイルが巻きつけられている場合には、前記プロセッサの前記凹部コネクタの側面部に巻きつけられたスパイラルコイルによって発生した磁場によって前記凸部側面部に巻きつけられたスパイラルコイルに誘導電流が発生し、前記プロセッサから前記内視鏡装置へ電源が供給される、内視鏡装置。 - 請求項1において、さらに、
前記供給された電源によって発生する消費電流値を測定する電流監視部と、
前記電流監視部によって測定された前記消費電流値に対応する表示を出力する表示部と、
を備える、内視鏡装置。 - 請求項2において、
前記表示部は、前記消費電流値と複数の所定の閾値とを比較し、前記内視鏡装置の内部の各デバイスが動作しているか否かを示す表示を出力する、内視鏡装置。 - 請求項2または3において、
前記表示部は、表示色が異なる複数のLEDによって構成される、内視鏡装置。 - 凸部コネクタを有する内視鏡装置が接続され、凹部コネクタを有するプロセッサであって、
前記凹部コネクタは、凹部側面部に取り付けられたソレノイドコイルあるいは前記凹部側面部に巻きつけられたスパイラルコイルを含み、
前記凹部側面部にソレノイドコイルが取り付けられている場合には、前記プロセッサの前記凹部コネクタの側面部に取り付けられたソレノイドコイルによって発生した磁場によって前記内視鏡装置の前記凸部コネクタの凸部側面部に取り付けられたソレノイドコイルに誘導電流が発生し、前記プロセッサから前記内視鏡装置へ電源が供給され、
前記凹部側面部にスパイラルコイルが巻きつけられている場合には、前記プロセッサの前記凹部コネクタの側面部に巻きつけられたスパイラルコイルによって発生した磁場によって前記内視鏡装置の前記凸部コネクタの前記凸部側面部に巻きつけられたスパイラルコイルに誘導電流が発生し、前記プロセッサから前記内視鏡装置へ電源が供給される、プロセッサ。 - 請求項5において、さらに、
無線給電ではなく電気的接続による有線給電に対応する内視鏡装置の凸部コネクタに設けられた電気端子と電気的に接続される電気端子を備える、プロセッサ。 - 請求項1から4の何れか1項の内視鏡装置と、
請求項5または6のプロセッサと、
を備える内視鏡システム。
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