JP2020099512A - 内視鏡、内視鏡装置、衝撃検出方法、及び衝撃検出プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】撮像素子の故障が生じ得るような衝撃が挿入部先端の硬性部に加わったことを検出可能にする内視鏡、内視鏡装置、衝撃検出方法、及び衝撃検出プログラムを提供する。【解決手段】挿入部１０先端に硬性部（先端部１０Ｃ）を有する内視鏡１は、先端部１０Ｃ内に配置された撮像素子２３と、先端部１０Ｃを含む挿入部１０内に配置されたライトガイド３１と、ライトガイド３１の先端部１０Ｃ内の端部に設けられた光反射部材３２と、を備える。ライトガイド３１の先端部１０Ｃ内の部分の少なくとも一部（第二のライトガイド３１ｂ）は、ライトガイド３１の他の部分（第一のライトガイド３１ａ）と比較して耐衝撃性が低い。【選択図】図２

Description

本発明は、内視鏡、内視鏡装置、衝撃検出方法、及び衝撃検出プログラムに関する。

内視鏡は、使用時、洗浄時、又は保管時等において、衝撃を受けることで、内部の構成部品が故障する可能性がある。特許文献１には、内視鏡の挿入部の先端硬性部に保護キャップを取り付けることにより、先端硬性部への衝撃による影響を緩和する技術が開示されている。

特許文献２には、内視鏡の挿入部の先端硬性部において、光学部材と撮像素子パッケージを筒状の防振ゴムで保持することにより、衝撃による影響を抑制する技術が開示されている。

特開２００７−１５１９８９号公報 特開平５−２３３００号公報

挿入部先端に硬性部を有する内視鏡では、この硬性部内に撮像素子が設けられる。この硬性部に対して度重なる衝撃があると、その衝撃の積み重ねによって、撮像素子にダメージが蓄積され、撮像素子の故障に至る可能性がある。また、硬性部に対して大きな衝撃があった場合にも、撮像素子が故障する可能性がある。

内視鏡を体腔内に挿入した状態にてこのような故障が発生すると、検査を途中で終了して内視鏡を別のものに交換する等の手間が発生し、被検者と医療従事者の双方にとっての負担が大きい。したがって、撮像素子の故障が発生し得るような衝撃があったことを、撮像素子が故障に至る前等のなるべく早い段階にて把握できるようにしておくことが望まれる。

特許文献１、２は、衝撃による影響を抑制する技術を開示するものであり、衝撃を受けたことを検出することまでは想定していない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、撮像素子の故障が生じ得るような衝撃が挿入部先端の硬性部に加わったことを検出可能にする内視鏡、内視鏡装置、衝撃検出方法、及び衝撃検出プログラムを提供することを目的とする。

本発明の内視鏡は、挿入部先端に硬性部を有する内視鏡であって、上記硬性部内に配置された撮像素子と、上記硬性部を含む上記挿入部内に配置された光伝送部材と、上記光伝送部材の上記硬性部内の第一端部に設けられた光反射部材と、を備え、上記光伝送部材の上記硬性部内の部分の少なくとも一部は、上記光伝送部材の他の部分と比較して耐衝撃性が低いものである。

本発明の内視鏡装置は、上記内視鏡と、上記光伝送部材の上記第一端部と反対側の第二端部から入射されて上記光反射部材にて反射された光を検出する光検出部と、上記光検出部により検出された光の光量に基づいて、上記硬性部への衝撃を検出する衝撃検出部と、を備えるものである。

本発明の衝撃検出方法は、挿入部先端に硬性部を有する内視鏡における上記硬性部への衝撃を検出する衝撃検出方法であって、上記内視鏡は、上記硬性部内に配置された撮像素子と、上記硬性部を含む上記挿入部内に配置された光伝送部材と、上記光伝送部材の上記硬性部内の第一端部に設けられた光反射部材と、を備え、上記光伝送部材の上記硬性部内の部分の少なくとも一部は、上記光伝送部材の他の部分と比較して耐衝撃性が低くなっており、上記光伝送部材の上記第一端部と反対側の第二端部から入射されて上記光反射部材にて反射された光を検出し、上記検出した上記光の光量に基づいて、上記硬性部への衝撃を検出するものである。

本発明の衝撃検出プログラムは、挿入部先端に硬性部を有する内視鏡における上記硬性部への衝撃を検出する衝撃検出プログラムであって、上記内視鏡は、上記硬性部内に配置された撮像素子と、上記硬性部を含む上記挿入部内に配置された光伝送部材と、上記光伝送部材の上記硬性部内の第一端部に設けられた光反射部材と、を備え、上記光伝送部材の上記硬性部内の部分の少なくとも一部は、上記光伝送部材の他の部分と比較して耐衝撃性が低くなっており、上記光伝送部材の上記第一端部と反対側の第二端部から入射されて上記光反射部材にて反射された光の光量に基づいて、上記硬性部への衝撃を検出するステップをコンピュータに実行させるためのものである。

本発明によれば、撮像素子の故障が生じ得るような衝撃が挿入部先端の硬性部に加わったことを検出可能にする内視鏡、内視鏡装置、衝撃検出方法、及び衝撃検出プログラムを提供することができる。

本発明の内視鏡システムの一実施形態である内視鏡装置１００の概略構成を示す図である。 図１に示す内視鏡装置１００の内部構成を示す模式図である。 図２に示す受発光部３０の概略構成を示す模式図である。 図２に示す内視鏡装置１００の先端部１０Ｃの先端面を挿入部１０の長手方向に見た模式図である。 図２に示す内視鏡１におけるスコープ制御部２６の機能ブロックを示す図である。 図２に示す内視鏡１における第二のライトガイド３１ｂの構成の変形例を示す図４に対応する断面模式図である。 内視鏡装置１００の変形例である内視鏡装置１００Ａの内部構成を示す模式図である。 内視鏡装置１００の変形例である内視鏡装置１００Ｂの内部構成を示す模式図である。 内視鏡装置１００の変形例である内視鏡装置１００Ｃの内部構成を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の内視鏡装置の一実施形態である内視鏡装置１００の概略構成を示す図である。図１に示すように、内視鏡装置１００は、内視鏡１と、この内視鏡１が接続されるプロセッサ装置４及び光源装置５からなる本体部２と、を備える。

プロセッサ装置４には、撮像画像等を表示する表示部７と、プロセッサ装置４に対して各種情報を入力するためのインタフェースである入力部６と、が接続されている。プロセッサ装置４は、内視鏡１、光源装置５、及び表示部７を制御する。

内視鏡１は、一方向に延びる管状部材であって観察対象物としての体腔内に挿入される挿入部１０と、挿入部１０の基端部に設けられた観察モード切替操作、撮影記録操作、鉗子操作、送気送水操作、吸引操作、及び電気メス操作等を行うための操作部材が設けられた操作部１１と、操作部１１に隣接して設けられたアングルノブ１２と、内視鏡１を光源装置５とプロセッサ装置４にそれぞれ着脱自在に接続するコネクタ部１３Ａ，１３Ｂを含むユニバーサルコード１３と、を備える。

なお、図１では省略されているが、操作部１１及び挿入部１０の内部には、細胞又はポリープ等の生体組織を採取するための採取器具である生検鉗子を挿入する鉗子孔、電気メスを格納する格納孔、送気及び送水用のチャンネル、吸引用のチャンネル等の各種のチャンネル等が設けられる。

挿入部１０は、可撓性を有する軟性部１０Ａと、軟性部１０Ａの先端に設けられた湾曲部１０Ｂと、湾曲部１０Ｂの先端に設けられた硬質の先端部１０Ｃとから構成される。先端部１０Ｃは、軟性部１０Ａ及び湾曲部１０Ｂよりも硬い部分である。先端部１０Ｃは、硬性部を構成する。

湾曲部１０Ｂは、アングルノブ１２の回動操作により湾曲自在に構成されている。この湾曲部１０Ｂは、内視鏡１が使用される被検体の部位等に応じて、任意の方向及び任意の角度に湾曲でき、先端部１０Ｃを所望の方向に向けることができる。

図２は、図１に示す内視鏡装置１００の内部構成を示す模式図である。

光源装置５は、光源制御部５１と、光源部５２と、を備える。

光源部５２は、観察部位を照明するための照明光を発生させるものである。光源部５２から射出された照明光は、ユニバーサルコード１３に内蔵された２本のライトガイド２０（図２では模式的に１本にて示す）に入射し、挿入部１０の先端部１０Ｃに設けられた照明用レンズ２０ａ（図２では模式的に１つにて示す）を通って観察部位に照射される。

光源部５２としては、白色光を出射する白色光源、又は、白色光源とその他の色の光を出射する光源（例えば青色光を出射する青色光源）を含む複数の光源等が用いられる。本願明細書における光源に用いられる発光素子は、例えば、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）又はＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等である。

光源制御部５１は、プログラムを実行して処理を行う各種のプロセッサにより構成されており、プロセッサ装置４のシステム制御部４４と接続されている。光源制御部５１は、システム制御部４４からの指令に基づいて光源部５２を制御する。

内視鏡１の先端部１０Ｃには、対物レンズ２１及びレンズ群２２を含む撮像光学系と、この撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像素子２３と、光源部５２から射出された照明光を２つの照明用レンズ２０ａに導くための２本のライトガイド２０と、が設けられている。

２本のライトガイド２０は、先端部１０Ｃからユニバーサルコード１３のコネクタ部１３Ａまで延びている。ユニバーサルコード１３のコネクタ部１３Ａが光源装置５に接続された状態で、光源装置５の光源部５２から射出される照明光が２本のライトガイド２０に供給可能な状態となる。２本のライトガイド２０の各々は、具体的には、複数本の可撓性を持つ光ファイバ（例えばプラスチック製の光ファイバ）が束ねられた状態で被覆部材によって被覆された光ファイババンドルであり、光源部５２から射出される照明光を、先端部１０Ｃまで伝送する。

撮像素子２３は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ又はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等が用いられる。

撮像素子２３は、複数の画素が二次元状に配置された受光面を有し、上記の撮像光学系によってこの受光面に結像された光学像を各画素において電気信号（撮像信号）に変換して出力する。撮像素子２３は、例えば原色又は補色等のカラーフィルタを搭載するものが用いられる。

なお、光源部５２として、白色光源から射出される白色光を複数色のカラーフィルタによって時分割で分光して照明光を生成するものを用いる場合には、撮像素子２３はカラーフィルタを搭載していないものを用いてもよい。

プロセッサ装置４は、信号処理部４２と、表示制御部４３と、システム制御部４４と、を備える。

信号処理部４２は、撮像素子２３から伝送されてきた信号を受信して処理することで、撮像画像データを生成する。信号処理部４２によって生成された撮像画像データは、図示省略のハードディスク又はフラッシュメモリ等の記録媒体に記録される。

表示制御部４３は、信号処理部４２によって生成された撮像画像データに基づく撮像画像を表示部７に表示させる。

システム制御部４４は、プロセッサ装置４の各部を制御すると共に、内視鏡１のスコープ制御部２６と光源装置５の光源制御部５１とに指令を送り、内視鏡装置１００の全体を統括制御する。システム制御部４４は、スコープ制御部２６を介して撮像素子２３及び後述の受発光部３０の制御を行い、光源制御部５１を介して光源部５２の制御を行う。

システム制御部４４は、プログラムを実行して処理を行う各種のプロセッサと、ＲＡＭ（Ｒａｍｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）を含む。

本明細書における各種のプロセッサとしては、プログラムを実行して各種処理を行う汎用的なプロセッサであるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｓｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＰＬＤ）、又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。これら各種のプロセッサの構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。

システム制御部４４は、各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡの組み合わせ又はＣＰＵとＦＰＧＡの組み合わせ）で構成されてもよい。

ユニバーサルコード１３のコネクタ部１３Ｂの内部には、スコープ制御部２６が設けられている。スコープ制御部２６は、プログラムを実行して処理を行う上述した各種のプロセッサにより構成される。

スコープ制御部２６は、コネクタ部１３Ｂ内部の配線によってプロセッサ装置４のシステム制御部４４と接続されている。スコープ制御部２６は、システム制御部４４からの指令に基づいて、撮像素子２３及び受発光部３０を制御する。

ユニバーサルコード１３のコネクタ部１３Ａの内部には、受発光部３０が設けられている。また、内視鏡１の内部には、コネクタ部１３Ａ内の受発光部３０の近傍から先端部１０Ｃの内部にまで延びるライトガイド３１が設けられている。

ライトガイド３１は、例えば、複数本の光ファイバが束ねられた状態で被覆部材によって被覆された光ファイババンドルであり、後述の検知用光源３３から射出されるテスト光を、先端部１０Ｃの光反射部材３２まで伝送する。ライトガイド３１は光伝送部材を構成する。

ライトガイド３１は、第一のライトガイド３１ａと、第一のライトガイド３１ａよりも耐衝撃性の低い第二のライトガイド３１ｂと、により構成されている。第二のライトガイド３１ｂは、ライトガイド３１における耐衝撃性の低い部分を構成し、第一のライトガイド３１ａは、ライトガイド３１における耐衝撃性の低い部分以外のその他の部分を構成している。

物体の耐衝撃性は、例えば、その物体に所定の衝撃試験を行ったときの衝撃値によって表される。具体的には、光ファイバの断線を生じさせるために最低限必要な衝撃力が、第二のライトガイド３１ｂにおいては、第一のライトガイド３１ａよりも小さくなるように構成されている。

第一のライトガイド３１ａと第二のライトガイド３１ｂの耐衝撃性の違いは、第一のライトガイド３１ａと第二のライトガイド３１ｂとで光ファイバの材質を異ならせる第一の方法、第一のライトガイド３１ａと第二のライトガイド３１ｂとで光ファイバの外径を異ならせる第二の方法等にて得ることができる。

例えば、第一の方法であれば、第一のライトガイド３１ａを構成する光ファイバの材質をプラスチック等の樹脂とし、第二のライトガイド３１ｂを構成する光ファイバの材質を石英ガラス等のガラスとすればよい。また、第二の方法であれば、第一のライトガイド３１ａと第二のライトガイド３１ｂを構成する光ファイバの材質は樹脂とし、第二のライトガイド３１ｂの光ファイバの外径を第一のライトガイド３１ａの光ファイバの外径よりも小さくすればよい。

この他、第一のライトガイド３１ａと第二のライトガイド３１ｂを構成する光ファイバの材質は樹脂とし、光ファイバを被覆する被覆部材を第二のライトガイド３１ｂにおいては、第一のライトガイド３１ａよりも薄くする方法を採用してもよい。

なお、第二のライトガイド３１ｂの耐衝撃性（衝撃値）は、内視鏡１の想定される通常使用の状態において先端部１０Ｃが受け得るような小さな衝撃程度では損傷しないような値が選択される。

第二のライトガイド３１ｂは、先端部１０Ｃの内部に配置されている。第二のライトガイド３１ｂにおける内視鏡１の基端側と反対側の第一端部（以下、先端部という）には、光反射部材３２が設けられている。光反射部材３２は、第二のライトガイド３１ｂの先端部の端面に、例えばアルミニウム等の金属が蒸着等によって成膜されることで形成されている。光反射部材３２は、この端面から射出される光を、第二のライトガイド３１ｂ内に反射させる。

第二のライトガイド３１ｂの先端部と反対側の第二端部（以下、基端部という）には、第一のライトガイド３１ａの先端部が連結されている。第一のライトガイド３１ａは、コネクタ部１３Ａまで延設されており、その基端部には受発光部３０が設けられている。

図２の例では、第一のライトガイド３１ａの先端部が先端部１０Ｃ内にまで入り込んでいるが、これに限らない。例えば、第二のライトガイド３１ｂの基端部を先端部１０Ｃと湾曲部１０Ｂの境界まで形成し、第一のライトガイド３１ａの先端部を、この境界から形成する構成としてもよい。つまり、先端部１０Ｃ内には、ライトガイド３１のうちの第二のライトガイド３１ｂのみが配置される構成としてもよい。

受発光部３０、ライトガイド３１、及び光反射部材３２は、挿入部１０の先端部１０Ｃへの衝撃を検出するために設けられたものである。

図３は、図２に示す受発光部３０の概略構成を示す模式図である。受発光部３０は、第一光源を構成する検知用光源３３と、ハーフミラー３４と、光検出部３５と、を備える。

検知用光源３３は、先端部１０Ｃへの衝撃を検出するために必要なテスト光ＥＬを発生させる光源である。テスト光ＥＬは、例えば、光源部５２から射出される光と同等の色の光とされるが、これに限定されるものではない。検知用光源３３は、スコープ制御部２６によって制御される。なお、光反射部材３２は、このテスト光ＥＬを反射できるような材料によって構成される。

ハーフミラー３４は、検知用光源３３とライトガイド３１の第一のライトガイド３１ａとの間に配置されており、検知用光源３３から射出されたテスト光ＥＬを透過させ、このテスト光ＥＬを、ライトガイド３１の光反射部材３２側と反対側の端部（換言すると、第一のライトガイド３１ａの基端部）に入射させる。また、ハーフミラー３４は、光反射部材３２において反射されてライトガイド３１の基端部から射出されたテスト光ＥＬの反射光ＲＬを、光検出部３５の方向に反射させる。

光検出部３５は、ハーフミラー３４から入射される反射光ＲＬを検出する。光検出部３５は、例えばフォトダイオード等の光電変換素子によって構成され、反射光ＲＬの光量に応じた信号（検出信号）を出力する。光検出部３５から出力される反射光ＲＬの検出信号は、スコープ制御部２６に入力される。

検知用光源３３から射出されたテスト光ＥＬは、ハーフミラー３４を透過してライトガイド３１に入射する。そして、このテスト光ＥＬは、ライトガイド３１内を先端部１０Ｃ側に向かって進んで、先端部１０Ｃ内部に配置された光反射部材３２にて反射する。この光反射部材３２からの反射光ＲＬは、ハーフミラー３４にて反射されて光検出部３５に入射し、光検出部３５によって検出される。

図４は、図２に示す内視鏡装置１００の先端部１０Ｃの先端面を挿入部１０の長手方向に見た模式図である。内視鏡１における撮像素子２３の配置は、対物レンズ２１の光軸と撮像素子２３の受光面とが平行になる配置と、対物レンズ２１の光軸と撮像素子２３の受光面とが垂直になる配置とが知られている。本形態の内視鏡１では、対物レンズ２１の光軸と撮像素子２３の受光面とが平行になる配置が採用されているが、後者の配置であってもよい。

先端部１０Ｃの外周面を示す外周円１０Ｅの中心付近には、撮像素子２３が配置されている。図４において、撮像素子２３の下方（受光面と反対面側）には、上述した鉗子孔、各種チャンネル等が配置される孔部６０が形成されている。図４において、撮像素子２３の上方（受光面側）には、対物レンズ２１が配置されている。

図４に示したように、撮像素子２３は、外周円１０Ｅの中心に対して上方に偏心して配置されている。換言すると、外周円１０Ｅの中心を通る仮想直線ＶＬにて先端部１０Ｃを２分割した場合に、この２つの分割領域の一方（図４の例では上方）の分割領域に撮像素子２３は設けられている。

図４において、対物レンズ２１の上方（撮像素子２３側と反対側）には、第二のライトガイド３１ｂが配置されている。先端部１０Ｃ内部における第二のライトガイド３１ｂの配置は任意であるが、撮像素子２３が配置されている側の分割領域に配置されることが好ましく、撮像素子２３よりも外周側の領域に配置されていることが更に好ましい。

撮像素子２３よりも外周側の領域とは、撮像素子２３よりも、外周円１０Ｅの中心に対する撮像素子２３の偏心方向（図４中の上方向）側の領域を言う。換言すると、図４における上方の分割領域における撮像素子２３よりも上側の領域が、撮像素子２３よりも外周側の領域となる。

なお、図４に示すように、撮像素子２３の受光面が対物レンズ２１の光軸に平行となる構成では、撮像素子２３の受光面上方に図示省略のプリズムが配置される。このため、先端部１０Ｃに対し、このプリズムの上方から衝撃が加わった場合に、この衝撃が撮像素子２３に大きく伝達される可能性がある。このため、図４に例示されたように、撮像素子２３と、対物レンズ２１と、第二のライトガイド３１ｂとが直線上に並び、且つ、対物レンズ２１（又はプリズム）と外表面１０Ｅとの間に第二のライトガイド３１ｂが設けられることで、撮像素子２３に特にダメージを与え得る衝撃の検出が可能になる。

このように構成された内視鏡１では、撮像素子２３の故障に繋がり得るような強い衝撃が先端部１０Ｃに加わったり、撮像素子２３の故障に繋がり得るような度重なる衝撃が先端部１０Ｃに加わったりすると、耐衝撃性の低い第二のライトガイド３１ｂが損傷（具体的には光ファイバが断線）することになる。

第二のライトガイド３１ｂに損傷が生じた場合には、上記の反射光ＲＬの光量（輝度）が、第二のライトガイド３１ｂに損傷が生じていない場合の値である基準値よりも低下する。本形態の内視鏡１では、スコープ制御部２６が、反射光ＲＬの光量が基準値から閾値以上低下するかどうかをモニタすることにより、先端部１０Ｃへの衝撃を検出する。

図５は、図２に示す内視鏡１におけるスコープ制御部２６の機能ブロックを示す図である。

スコープ制御部２６のプロセッサは、スコープ制御部２６に内蔵されるＲＯＭに格納されたプログラム（衝撃検出プログラムを含むプログラム）を実行することにより、衝撃検出部２６Ａ及び報知制御部２６Ｂとして機能する。

衝撃検出部２６Ａは、受発光部３０の光検出部３５により検出された反射光ＲＬの光量に基づいて、先端部１０Ｃへの衝撃を検出する。具体的には、衝撃検出部２６Ａは、受発光部３０にて検出された反射光ＲＬの光量と上記の基準値との差が閾値ＴＨ以上であれば、第二のライトガイド３１ｂが損傷する程度の衝撃を先端部１０Ｃが受けたと判定する。また、衝撃検出部２６Ａは、受発光部３０にて検出された反射光ＲＬの光量と上記の基準値との差が閾値ＴＨ未満であれば、第二のライトガイド３１ｂが損傷する程度の衝撃を先端部１０Ｃが受けていないと判定する。

報知制御部２６Ｂは、衝撃検出部２６Ａによって先端部１０Ｃへの衝撃があったと判定された場合には報知処理を行う。報知制御部２６Ｂは、例えば、システム制御部４４を介して、例えば予め決められたメッセージ（撮像素子２３を含む先端部１０Ｃ内の検査の必要性があることを示す警告メッセージ等）を表示部７に表示させる報知処理を行う。報知制御部２６Ｂは、表示部７にメッセージを表示させる代わりに、内視鏡装置１００に設けられる図示しないスピーカから上記メッセージを出力させてもよい。或いは、報知制御部２６Ｂは、プロセッサ装置４と接続された外部の電子機器に上記メッセージを送信させることで、検査の必要性を内視鏡装置１００の管理者に報知させてもよい。

以上のように構成された内視鏡装置１００における先端部１０Ｃへの衝撃検出動作を説明する。

内視鏡１のコネクタ部１３Ａ，１３Ｂが本体部２に接続され、内視鏡１に通電がなされると、スコープ制御部２６が受発光部３０の検知用光源３３からテスト光ＥＬを射出させる。衝撃検出部２６Ａは、このテスト光ＥＬの反射光ＲＬの検出信号を取得し、反射光ＲＬの光量と基準値との差を求め、この差と閾値ＴＨとの比較によって、先端部１０Ｃへの衝撃の有無を判定する。先端部１０Ｃへの衝撃があったと判定された場合には、報知制御部２６Ｂによって報知処理が行われる。一方、先端部１０Ｃへの衝撃がないと判定された場合には、報知処理は行われない。

また、報知処理が行われず、その後に、内視鏡１を用いた検査が開始された場合には、スコープ制御部２６は、検知用光源３３からのテスト光ＥＬの射出、反射光ＲＬの検出信号の取得、及び取得した検出信号に基づく衝撃の検出の処理を定期的に行い、衝撃があったと判定された場合には、報知処理を行う。

以上のように、内視鏡装置１００によれば、先端部１０Ｃへの衝撃によって撮像素子２３が故障していると考えられる場合、又は、撮像素子２３が将来的に故障する可能性が高い場合等には、内視鏡１を本体部２に接続し、内視鏡１を体腔内に挿入する前の段階にて、その旨が使用者等に報知される。このため、内視鏡１を体腔内に挿入してから、検査を中断して内視鏡１を別のものに交換する等の事態が生じるのを防ぐことができる。したがって、被検査者と検査者の双方にとっての負担を減らすことができ、効率的な検査が可能になる。

また、検査開始前に先端部１０Ｃに対する衝撃が検出されなかった場合でも、検査中に、先端部１０Ｃに強い衝撃が加わって、撮像素子２３が故障に至る可能性はある。内視鏡装置１００によれば、検査開始後も衝撃検出が定期的に行われることで、検査中であっても故障の可能性を使用者に知らせることができ、検査精度が低下する事態を防ぐことができる。

また、内視鏡１の先端部１０Ｃへの衝撃は、内視鏡１に通電がなされていない状態にでも起こり得る。内視鏡１の先端部１０Ｃに例えば衝撃を検出するセンサを設ける構成も考えられるが、この構成では、内視鏡１に通電がなされていない状態にて起こった衝撃の検出はできない。内視鏡装置１００によれば、先端部１０Ｃへの過去に発生した衝撃も検出することができるため、優位性が高い。

撮像素子２３の故障は、様々な要因によって生じるものであり、必ずしも先端部１０Ｃへの衝撃によって生じるものではない。内視鏡１によれば、内視鏡１の検査をしたときに、撮像素子２３の異常と、先端部１０Ｃの衝撃検出結果とを照らし合わせることで、撮像素子２３の異常が生じた要因を特定することができる。このため、内視鏡１のメンテナンス時における情報量を増やすことができ、柔軟な対応が可能となる。

また、内視鏡１では、ライトガイド３１のうち先端部１０Ｃよりも外側にある部分である第一のライトガイド３１ａは、耐衝撃性が高く構成されている。このため、湾曲部１０Ｂ及び軟性部１０Ａに対して機械的負荷がかかった場合でも、第一のライトガイド３１ａの損傷を防ぐことができる。したがって、先端部１０Ｃへの衝撃の検出精度を高めることができる。

また、内視鏡１では、第二のライトガイド３１ｂが撮像素子２３よりも外周側に配置されている。この構成によれば、撮像素子２３にダメージを与え得る衝撃の多くを第二のライトガイド３１ｂによって受けることが可能となる。したがって、撮像素子２３の故障が発生し得るような先端部１０Ｃへの衝撃を高い精度にて検出することができる。

また、内視鏡装置１００によれば、内視鏡１だけで先端部１０Ｃへの衝撃を検出することができる。このため、プロセッサ装置４及び光源装置５の改良が不要となり、内視鏡装置１００の製造コストを下げることができる。また、既存の内視鏡装置に対しても内視鏡１を交換するのみで機能の追加が可能となり、汎用性を高めることができる。

また、内視鏡装置１００では、先端部１０Ｃへの衝撃を検出するための専用の検知用光源３３が用いられている。このため、検知用光源３３から供給するテスト光ＥＬの輝度を一定にすることが容易となり、光反射部材３２における発熱量の増加を抑制することができる。また、上記の基準値も１つのみとすることができるため、衝撃の検出に必要な閾値の情報量を減らすことができる。

なお、内視鏡装置１００において、ライトガイド３１は、光ファイババンドルとしたが、これに限らない。ライトガイド３１、すなわち、第一のライトガイド３１ａと第二のライトガイド３１ｂは、それぞれ、１本の光ファイバであってもよい。この構成によれば、挿入部１０の細径化が可能となる。ライトガイド３１を光ファイババンドルとする構成によれば、第二のライトガイド３１ｂの耐衝撃性が低くなりすぎるのを容易に防ぐことができる。この結果、軽い衝撃で第二のライトガイド３１ｂが損傷されてしまうのを防いで、撮像素子２３の故障に至るような大きな衝撃の検出精度を高めることができる。

また、内視鏡１には、光反射部材３２、ライトガイド３１、及び受発光部３０の組が複数設けられていてもよい。この場合には、例えば図６に示すように、先端部１０Ｃ内において、撮像素子２３から同一距離の位置に、２本の第二のライトガイド３１ｂが配置されていることが好ましい。この構成によれば、撮像素子２３に対して、図６の右斜め上方向から加わる衝撃と、図６の左斜め上方向から加わる衝撃と、を同一の精度で検出可能となる。このように複数のライトガイド３１が設けられることで、複数の方向からの衝撃を高い精度で検出することができる。

光反射部材３２、ライトガイド３１、及び受発光部３０の組を複数設ける場合には、各組の受発光部３０は共通化されてもよい。これにより、内視鏡１の小型化、低コスト化が可能となる。

以下、内視鏡装置１００の変形例について説明する。

（第一変形例）
図７は、内視鏡装置１００の変形例である内視鏡装置１００Ａの内部構成を示す模式図である。内視鏡装置１００Ａは、受発光部３０が操作部１１内部に配置された点と、ライトガイド３１が先端部１０Ｃから操作部１１の内部まで配設された点と、を除いては、内視鏡装置１００と同じ構成である。内視鏡装置１００Ａの構成であっても、先端部１０Ｃへの衝撃を検出することができる。また、この構成によれば、ライトガイド３１のコストを下げることができる。

（第二変形例）
内視鏡装置１００のスコープ制御部２６の衝撃検出部２６Ａと報知制御部２６Ｂは、システム制御部４４のプロセッサがプログラムを実行することにより、システム制御部４４によって実現されるものとしてもよい。または、受発光部３０が光源装置５に内蔵され、第一のライトガイド３１ａの基端部がこの受発光部３０の近傍まで延びる構成としてもよい。この構成では、受発光部３０はシステム制御部４４によって制御される。これらの構成によれば、内視鏡１の製造コストを下げることができる。

（第三変形例）
図８は、内視鏡装置１００の変形例である内視鏡装置１００Ｂの内部構成を示す模式図である。内視鏡装置１００Ｂは、受発光部３０のハーフミラー３４及び光検出部３５が光源装置５に内蔵された点と、受発光部３０の検知用光源３３が光源装置５の光源部５２と兼用されている点と、第一のライトガイド３１ａが光源装置５まで延設された点と、を除いては、内視鏡装置１００と同じ構成である。

内視鏡装置１００Ｂでは、光源部５２から射出される照明光Ｌは、ライトガイド２０に入射すると共に、ハーフミラー３４を通過してライトガイド３１に入射する。ライトガイド３１を進んで光反射部材３２にて反射した反射光は、ハーフミラー３４にて反射して、光検出部３５により検出される。光検出部３５の検出信号は、光源制御部５１を介してシステム制御部４４に入力される。光検出部３５はシステム制御部４４によって制御される。この変形例では、システム制御部４４が上述した衝撃検出部２６Ａ及び報知制御部２６Ｂとして機能する。

内視鏡装置１００Ｂによれば、検知用光源３３が不要となる。このため、内視鏡装置１００Ｂの製造コストを低減することができる。また、内視鏡１に受発光部３０がないため、内視鏡１の製造コストを下げることができる。

（第四変形例）
図９は、内視鏡装置１００の変形例である内視鏡装置１００Ｃの概略構成を示す外観図である。内視鏡装置１００Ｃは、図１に示した内視鏡装置１００において、本体部２と内視鏡１とを接続するユニバーサルコード１３のコネクタ部１３Ａ，１３Ｂが単一のコネクタ部１３Ｃに変更された構成である。図９のように、単一のコネクタ部１３Ｃにて本体部２と内視鏡１とを接続する構成の内視鏡装置においても本発明を適用可能である。

以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。

（１）
挿入部先端に硬性部を有する内視鏡であって、
上記硬性部内に配置された撮像素子と、
上記硬性部を含む上記挿入部内に配置された光伝送部材と、
上記光伝送部材の上記硬性部内の第一端部に設けられた光反射部材と、を備え、
上記光伝送部材の上記硬性部内の部分の少なくとも一部は、上記光伝送部材の他の部分と比較して耐衝撃性が低い内視鏡。

（２）
（１）記載の内視鏡であって、
上記挿入部の長手方向に見た状態において、上記撮像素子は、上記硬性部の中心に対し偏心して配置されており、
上記光伝送部材の上記耐衝撃性が低い部分は、上記撮像素子よりも上記硬性部の外周側の領域に配置されている内視鏡。

（３）
（１）又は（２）記載の内視鏡であって、
上記光伝送部材を複数備える内視鏡。

（４）
（３）記載の内視鏡であって、
上記複数の上記光伝送部材は、上記硬性部内において上記撮像素子から同一距離の位置に配置されている内視鏡。

（５）
（１）から（４）のいずれか１つに記載の内視鏡であって、
上記光伝送部材は少なくとも１本の光ファイバであり、
上記光伝送部材の上記耐衝撃性が低い部分はガラスにより構成され、
上記光伝送部材の上記他の部分は樹脂により構成されている内視鏡。

（６）
（１）から（４）のいずれか１つに記載の内視鏡であって、
上記光伝送部材は同一材料により構成された少なくとも１本の光ファイバであり、
上記光伝送部材の上記耐衝撃性が低い部分の外径は、上記光伝送部材の上記他の部分の外径よりも小さい内視鏡。

（７）
（１）から（６）のいずれか１つに記載の内視鏡であって、
上記光伝送部材の上記第一端部と反対側の第二端部から入射されて上記光反射部材にて反射された光を検出する光検出部と、
上記光検出部により検出された光の光量に基づいて、上記硬性部への衝撃を検出する衝撃検出部と、を備える内視鏡。

（８）
（７）記載の内視鏡であって、
上記光伝送部材の上記第二端部に入射させる光を供給するための第一光源を備える内視鏡。

（９）
（７）記載の内視鏡であって、
上記光伝送部材の上記第二端部には、観察部位を照明する照明光を上記挿入部先端に供給するための光源装置から上記照明光と同じ光が供給される内視鏡。

（１０）
（７）から（９）のいずれか１つに記載の内視鏡であって、
上記衝撃検出部によって上記硬性部への衝撃があったと判定された場合に報知処理を行う報知制御部を更に備える内視鏡。

（１１）
（１）から（６）のいずれか１つに記載の内視鏡と、
上記光伝送部材の上記第一端部と反対側の第二端部から入射されて上記光反射部材にて反射された光を検出する光検出部と、
上記光検出部により検出された光の光量に基づいて、上記硬性部への衝撃を検出する衝撃検出部と、を備える内視鏡装置。

（１２）
（１１）記載の内視鏡装置であって、
観察部位を照明する照明光を上記挿入部先端に供給するための光源装置を備え、
上記光伝送部材の上記第二端部に入射される光は、上記光源装置から供給される上記照明光と兼用されている内視鏡装置。

（１３）
（１１）又は（１２）記載の内視鏡装置であって、
上記衝撃検出部によって上記硬性部への衝撃があったと判定された場合に報知処理を行う報知制御部を更に備える内視鏡装置。

（１４）
挿入部先端に硬性部を有する内視鏡における上記硬性部への衝撃を検出する衝撃検出方法であって、
上記内視鏡は、上記硬性部内に配置された撮像素子と、上記硬性部を含む上記挿入部内に配置された光伝送部材と、上記光伝送部材の上記硬性部内の第一端部に設けられた光反射部材と、を備え、
上記光伝送部材の上記硬性部内の部分の少なくとも一部は、上記光伝送部材の他の部分と比較して耐衝撃性が低くなっており、
上記光伝送部材の上記第一端部と反対側の第二端部から入射されて上記光反射部材にて反射された光を検出し、上記検出した上記光の光量に基づいて、上記硬性部への衝撃を検出する衝撃検出方法。

（１５）
挿入部先端に硬性部を有する内視鏡における上記硬性部への衝撃を検出する衝撃検出プログラムであって、
上記内視鏡は、上記硬性部内に配置された撮像素子と、上記硬性部を含む上記挿入部内に配置された光伝送部材と、上記光伝送部材の上記硬性部内の第一端部に設けられた光反射部材と、を備え、
上記光伝送部材の上記硬性部内の部分の少なくとも一部は、上記光伝送部材の他の部分と比較して耐衝撃性が低くなっており、
上記光伝送部材の上記第一端部と反対側の第二端部から入射されて上記光反射部材にて反射された光の光量に基づいて、上記硬性部への衝撃を検出するステップをコンピュータに実行させるための衝撃検出プログラム。

１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ 内視鏡装置
１ 内視鏡
２ 本体部
２０、３１ ライトガイド
２０ａ 照明用レンズ
２１ 対物レンズ
２２ レンズ群
２３ 撮像素子
２６ スコープ制御部
２６Ａ 衝撃検出部
２６Ｂ 報知制御部
３０ 受発光部
３１ａ 第一のライトガイド
３１ｂ 第二のライトガイド
３２ 光反射部材
３３ 検知用光源
３４ ハーフミラー
３５ 光検出部
ＥＬ テスト光
ＲＬ 反射光
Ｌ 照明光
４ プロセッサ装置
４２ 信号処理部
４３ 表示制御部
４４ システム制御部
５ 光源装置
５１ 光源制御部
５２ 光源部
６ 入力部
７ 表示部
１０ 挿入部
１０Ａ 軟性部
１０Ｂ 湾曲部
１０Ｃ 先端部
１１ 操作部
１２ アングルノブ
１３ ユニバーサルコード
１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ コネクタ部
ＶＬ 仮想直線

Claims (15)

1. 挿入部先端に硬性部を有する内視鏡であって、
   前記硬性部内に配置された撮像素子と、
   前記硬性部を含む前記挿入部内に配置された光伝送部材と、
   前記光伝送部材の前記硬性部内の第一端部に設けられた光反射部材と、を備え、
   前記光伝送部材の前記硬性部内の部分の少なくとも一部は、前記光伝送部材の他の部分と比較して耐衝撃性が低い内視鏡。
2. 請求項１記載の内視鏡であって、
   前記挿入部の長手方向に見た状態において、前記撮像素子は、前記硬性部の中心に対し偏心して配置されており、
   前記光伝送部材の前記耐衝撃性が低い部分は、前記撮像素子よりも前記硬性部の外周側の領域に配置されている内視鏡。
3. 請求項１又は２記載の内視鏡であって、
   前記光伝送部材を複数備える内視鏡。
4. 請求項３記載の内視鏡であって、
   前記複数の前記光伝送部材は、前記硬性部内において前記撮像素子から同一距離の位置に配置されている内視鏡。
5. 請求項１から４のいずれか１項記載の内視鏡であって、
   前記光伝送部材は少なくとも１本の光ファイバであり、
   前記光伝送部材の前記耐衝撃性が低い部分はガラスにより構成され、
   前記光伝送部材の前記他の部分は樹脂により構成されている内視鏡。
6. 請求項１から４のいずれか１項記載の内視鏡であって、
   前記光伝送部材は同一材料により構成された少なくとも１本の光ファイバであり、
   前記光伝送部材の前記耐衝撃性が低い部分の外径は、前記光伝送部材の前記他の部分の外径よりも小さい内視鏡。
7. 請求項１から６のいずれか１項記載の内視鏡であって、
   前記光伝送部材の前記第一端部と反対側の第二端部から入射されて前記光反射部材にて反射された光を検出する光検出部と、
   前記光検出部により検出された光の光量に基づいて、前記硬性部への衝撃を検出する衝撃検出部と、を備える内視鏡。
8. 請求項７記載の内視鏡であって、
   前記光伝送部材の前記第二端部に入射させる光を供給するための第一光源を備える内視鏡。
9. 請求項７記載の内視鏡であって、
   前記光伝送部材の前記第二端部には、観察部位を照明する照明光を前記挿入部先端に供給するための光源装置から前記照明光と同じ光が供給される内視鏡。
10. 請求項７から９のいずれか１項記載の内視鏡であって、
    前記衝撃検出部によって前記硬性部への衝撃があったと判定された場合に報知処理を行う報知制御部を更に備える内視鏡。
11. 請求項１から６のいずれか１項記載の内視鏡と、
    前記光伝送部材の前記第一端部と反対側の第二端部から入射されて前記光反射部材にて反射された光を検出する光検出部と、
    前記光検出部により検出された光の光量に基づいて、前記硬性部への衝撃を検出する衝撃検出部と、を備える内視鏡装置。
12. 請求項１１記載の内視鏡装置であって、
    観察部位を照明する照明光を前記挿入部先端に供給するための光源装置を備え、
    前記光伝送部材の前記第二端部に入射される光は、前記光源装置から供給される前記照明光と兼用されている内視鏡装置。
13. 請求項１１又は１２記載の内視鏡装置であって、
    前記衝撃検出部によって前記硬性部への衝撃があったと判定された場合に報知処理を行う報知制御部を更に備える内視鏡装置。
14. 挿入部先端に硬性部を有する内視鏡における前記硬性部への衝撃を検出する衝撃検出方法であって、
    前記内視鏡は、前記硬性部内に配置された撮像素子と、前記硬性部を含む前記挿入部内に配置された光伝送部材と、前記光伝送部材の前記硬性部内の第一端部に設けられた光反射部材と、を備え、
    前記光伝送部材の前記硬性部内の部分の少なくとも一部は、前記光伝送部材の他の部分と比較して耐衝撃性が低くなっており、
    前記光伝送部材の前記第一端部と反対側の第二端部から入射されて前記光反射部材にて反射された光を検出し、前記検出した前記光の光量に基づいて、前記硬性部への衝撃を検出する衝撃検出方法。
15. 挿入部先端に硬性部を有する内視鏡における前記硬性部への衝撃を検出する衝撃検出プログラムであって、
    前記内視鏡は、前記硬性部内に配置された撮像素子と、前記硬性部を含む前記挿入部内に配置された光伝送部材と、前記光伝送部材の前記硬性部内の第一端部に設けられた光反射部材と、を備え、
    前記光伝送部材の前記硬性部内の部分の少なくとも一部は、前記光伝送部材の他の部分と比較して耐衝撃性が低くなっており、
    前記光伝送部材の前記第一端部と反対側の第二端部から入射されて前記光反射部材にて反射された光の光量に基づいて、前記硬性部への衝撃を検出するステップをコンピュータに実行させるための衝撃検出プログラム。

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