JP5752910B2 - 内視鏡装置及びその動作制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、先端部に設けられたカバーガラス等の透明部材に回折格子を設け、この透明部材に圧電振動子により超音波振動を与えて回折格子により透明部材の表面に弾性表面波を伝播させて透明部材に付着した汚れ等を除去する内視鏡装置及びその動作制御方法に関する。

手術において内視鏡先端部（以下、先端部と省略する）を体内に挿入して使用すると、先端部に配置されたカバーガラス上に体液や電気メスによる飛沫等の汚れが付着する。内視鏡装置には、先端部のカバーガラスに付着した汚れを除去するために超音波振動子の超音波振動を利用したものや、超音波振動を変換した弾性表面波をカバーガラスへ伝播し、汚れの除去を行うものがある。このような内視鏡装置は、従来から良く知られており、その技術が例えば特許文献１に開示されている。この特許文献１は、先端部にカバーガラスを配置し、超音波振動子を発振駆動させることにより超音波振動をカバーガラスへ伝播させ、当該カバーガラスに付着している汚れ等を除去することを開示する。

特開２００６−０５５２７５号公報

特に超音波振動を変換した弾性表面波を利用してカバーガラス上の汚れを除去する場合には、超音波振動子を大電力、例えば数Ｗ〜数１０Ｗ程度の大電力で駆動することになる。このように超音波振動子に大電力を供給する構成であるにも係らず、超音波振動子として圧電振動子を利用した内視鏡装置では、実際の圧電振動子の駆動状態や表面波の伝送状態を把握することなく、圧電振動子へ大電力を供給する構成になっている。
このため、圧電振動子に大電力を供給するための経路上に不測の不具合、例えば断線、短絡、圧電振動子の損傷等が発生した場合や表面波の発生効率や伝送効率が低下した場合であっても、ユーザの操作若しくは装置の設定値に応じた電力量をそのまま供給し続けるために、必ずしも圧電振動子を適切に駆動できるわけでない。

本発明は、これらの点に鑑みてなされたものであり、超音波振動子の駆動状態をモニタリングすることにより、超音波振動子を適切に駆動できると共に、経路上の不具合要因を早期に検出して安全性を向上できる内視鏡装置及びその動作制御方法を提供するものである。

本発明の主要な局面に係る内視鏡装置は、先端部に設けられた透明部材と、前記透明部材に設けられ、超音波振動を発生する超音波振動子と、前記超音波振動子を駆動して前記超音波振動を発生するための電気エネルギーを供給する電気エネルギー発生部と、前記透明部材に設けられ、前記超音波振動素子により発生した前記超音波振動を前記透明部材に与えて当該透明部材の表面を伝播する弾性表面波に変換する回折格子と、前記超音波振動子に供給した前記電気エネルギーのうち前記超音波振動子と前記超音波振動子に前記電気エネルギーを供給する経路とを含む供給系から反射された反射電気エネルギーを検出する検出部と、前記検出部により検出された前記反射電気エネルギーに基づいて前記超音波振動子を適切に駆動するための前記電気エネルギーが前記超音波振動子に供給されているか否かを判定する判定部と、前記判定部の判定結果に基づいて前記電気エネルギー発生部から出力される前記電気エネルギーを制御する制御部とを具備する。

本発明の主要な局面に係る内視鏡装置の動作制御方法は、先端部の透明部材に設けられた超音波振動子に電気エネルギー発生部から電気エネルギーを供給して超音波振動を発生させ、この超音波振動を前記透明部材に与えることにより当該透明部材に設けられた回折格子により前記透明部材の表面を伝播する弾性表面波に変換する内視鏡装置の動作制御方法において、検出部が前記超音波振動子に供給した前記電気エネルギーのうち前記超音波振動子と前記超音波振動子に前記電気エネルギーを供給する経路とを含むエネルギー供給系から反射された反射電気エネルギーを検出し、判定部が前記検出部により検出された前記反射電気エネルギーに基づいて前記圧電振動子を適切に駆動するための前記電気エネルギーが前記超音波振動子に供給されているか否かを判定し、制御部が前記判定部の判定結果に基づいて前記電気エネルギー発生部から出力される前記電気エネルギーを制御する。

本発明によれば、超音波振動子の駆動状態をモニタリングすることにより、超音波振動子を適切に駆動できると共に、経路上の不具合要因を早期に検出して安全性を向上できる内視鏡装置及びその動作制御方法を提供できる。

本発明に係る内視鏡装置の一実施の形態を示す全体構成図。 同装置における内視鏡における挿入部の先端部を先端側から見た正面図。 同装置における図２に示す挿入部の先端部のＰ−Ｐ’線に沿った断面図。 同装置における超音波振動を発生しての汚れ等の除去を示す摸式図。 同装置における機能ブロック。 同装置における検出部を示す回路構成図。 同装置における動作制御フローチャート。

以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は内視鏡装置の全体構成図を示す。この内視鏡装置は、内視鏡１と、光源装置５と、ビデオプロセッサ６と、モニタ７とを有する。内視鏡１は、例えば体腔内等の被検体の画像を撮像する機能を備える。光源装置５は、内視鏡１により被検体の画像を撮像するための照明光を内視鏡１に入射する。ビデオプロセッサ６は、内視鏡１から伝送されてきた画像信号に対して所定の画像処理を行い、この画像信号に対応する観察画像を構築する。モニタ７は、ビデオプロセッサ６によって構築された観察画像を表示する。

内視鏡１は、操作部２と、挿入部３と、ユニバーサルコード３ａとを有する。操作部２は、挿入部３における湾曲部９の湾曲操作や管路系の制御を行う。この操作部２には、湾曲部９を遠隔的に湾曲させるための操作ノブが配設されている。挿入部３は、円筒形状に形成され、その内部には操作ワイヤ（図示しない）が挿通されている。操作ノブを操作することによって挿入部３内に挿通された操作ワイヤ（図示しない）には、引っ張り作用及び弛緩作用が生じる。この結果、湾曲部９は、多方向に湾曲可能となる。この挿入部３は、基端側が操作部２に接続され、先端側から体腔内に挿入される。

ユニバーサルコード３ａは、操作部２から延出され、この延出された先端部にコネクタ部４が設けられている。このコネクタ部４は、光源装置５とビデオプロセッサ６との両方を所定構造のコネクタを介して接続されるようになっている。
挿入部３は、チューブ８と、湾曲部９と、先端部１０とから成る。チューブ８は、可撓性を有する。湾曲部９は、チューブ８の先端側に設けられている。先端部１０は、円筒形状に形成され、湾曲部９の先端側に設けられている。この先端部１０には、例えば体腔内等の部位を撮像するための撮像素子１１が内蔵されている。

この撮像素子１１は、例えば体腔内等の部位を撮像してその画像信号を出力する。この撮像素子１１から出力された画像信号は、ユニバーサルコード３ａを通してビデオプロセッサ６に送られる。このビデオプロセッサ６には、モニタ７が接続されている。このモニタ７は、表示画面７ａを備える。
ビデオプロセッサ６は、撮像素子１１から伝送されてきた画像信号を処理し、撮像素子１１により撮像された部位の観察画像信号を生成し、この観察画像をモニタ７の表示画面７ａに表示する。

図２は先端部１０の先端側から見た正面図を示し、図３は図２に示すＰ−Ｐ’線に沿った先端部１０の断面図を示す。先端部１０の先端面１２には、観察窓１３と、回折格子１３ｂと、３つの照明窓１４ａ、１４ｂ、１４ｃと、処置具等を挿通するための開口部１５と、送水ノズル１６（１６ａ、１６ｂ）とが配設されている。これにより、先端部１０の先端面１２には、観察窓１３と、３つの照明窓１４ａ、１４ｂ、１４ｃと、処置具等開口部１５と、送水ノズル１６とのための複数の開口部が配設されている。

観察窓１３には、当該観察窓１３を覆う透明部材１３ａが設けられている。透明部材１３ａの外表面すなわち先端部１０の外部側には、回折格子１３ｂが設けられている。この回折格子１３ｂは、直線状の複数の溝部が並列配置され、断面が矩形状に形成されている。
送水ノズル１６は、送水を行って例えば被検体等の患部の血液、粘液等を洗浄する。

図２に示すように先端部１０の先端面１２には、３つの照明窓１４ａ、１４ｂ、１４ｃが観察窓１３の光軸を中心とする円周上に所定の角度の間隔毎に配設されている。これら照明窓１４ａ、１４ｂ、１４ｃは、観察窓１３の光軸に直交する同一平面内に設けられている。又、各照明窓１４ａ、１４ｂ、１４ｃの間には、それぞれ処置具等開口部１５と、送水ノズル１６とが配設されている。これら処置具等開口部１５と送水ノズル１６とは、観察窓１３の光軸を中心とする円周上に配設されている。

具体的に、照明窓１４ａと照明窓１４ｂとの間には、処置具等開口部１５が配設されている。照明窓１４ｂと照明窓１４ｃとの間には、送水ノズル１６ａが配設されている。照明窓１４ｃと照明窓１４ａとの間には、送水ノズル１６ｂが配設されている。すなわち、３つの照明窓１４ａ、１４ｂ、１４ｃの間には、それぞれ処置具等開口部１５と、各送水ノズル１６ａ、１６ｂとを設けるための３つの窓がそれぞれ交互に配設されている。
図３に示すように先端部１０中には、先端硬質部１８が設けられている。この先端硬質部１８には、撮像ユニット１７とライトガイドユニット２２とを先端部１０の内部に配設するための空間が形成されている。撮像ユニット１７は、観察窓１３に対向して設けられている。ライトガイドユニット２２は、照明用レンズ２２ａに対向して設けられている。この照明用レンズ２２ａは、３つの照明窓１４ａ、１４ｂ、１４ｃに対応して設けられている。

先端硬質部１８の先端側には、当該先端硬質部１８の先端側を覆うためのキャップ２６が被せられている。
撮像ユニット１７の先端には、透明部材１３ａが設けられている。撮像ユニット１７は、透明部材１３ａが先端部１０の観察窓１３に配置されるように、先端硬質部１８に挿入されて固定される。

観察光学系１９は、透明部材１３ａの内表面側に設けられた複数のレンズから成る。撮像素子１１は、ＣＣＤイメージセンサ又はＣＭＯＳイメージセンサ等の固体撮像装置から成る。この撮像ユニット１７は、各種回路を有する基板２０を有する。この基板２０上の各種回路には、撮像素子１１が接続されている。基板２０には、信号ケーブル２１が接続されている。この信号ケーブル２１は、挿入部３内を挿通してビデオプロセッサ６に接続されている。なお、撮像ユニット１７の先端硬質部１８への固定は、図示しない充填材等によって行われる。

ライトガイドユニット２２は、照明用レンズ２２ａと、ライトガイドである光ファイバ束２２ｂとから成る。ライトガイドユニット２２は、照明光を例えば体腔内等の部位の被検体に照射する。ライトガイドユニット２２を配設するための先端部１０の内部の空間には、金属パイプ２２ｃが設けられている。光ファイバ束２２ｂの先端部は、金属パイプ２２ｃ内に接着剤等で固定されている。このライトガイドユニット２２は、先端硬質部１８に対して図示しない固定ネジによって固定されている。金属パイプ２２ｃの一部と光ファイバ束２２ｂとは、外皮チューブ２５によって覆われている。

送水ノズル１６の先端部には、開口部が設けられている。この開口部は、送水ノズル１６から噴出する水が撮像ユニット１７の光軸に直交する平面に対して平行な方向に噴出されるように設けられる。送水ノズル１６の基端側は、パイプ形状に形成され、連結管１６ａを介して送水チューブ１６ｂに接続されている。これにより、連結管１６ａと送水チューブ１６ｂとによって送水管路が形成される。

超音波振動子としての圧電振動子２３が透明部材１３ａの内表面すなわち先端部１０の内部に貼着されている。この圧電振動子２３は、透明部材１３ａを介して回折格子１３ｂに対向して設けられている。この圧電振動子２３は、電気エネルギーとしての電力の供給を受けて超音波振動を発生する。
この圧電振動子２３により発生された超音波振動は、図４に示すように主として当該圧電振動子２３の貼着面に垂直な方向に伝播し、当該圧電振動子２３に対向して設けられた回折格子１３ｂに入射する。この回折格子１３ｂに入射した超音波振動は、回折格子１３ｂにより透明部材１３ａの外表面を伝播する弾性表面波４３に変換される。この弾性表面波４３は、透明部材１３ａ上に付着している汚れ等４４に到達すると、この汚れ等４４を除去する。

回折格子１３ｂの格子周期λは、透明部材１３ａを伝播する弾性表面波４３の速度ｖ、超音波振動の周波数ｆとした場合、
λ＝ｖ／ｆ
から算出される。
なお、上記図１乃至図３はそれぞれ説明しやすいように概略的に示しており、これら図上における寸法比は無視している。

図５は内視鏡装置の機能ブロック図を示す。ビデオプロセッサ６には、制御部３１が搭載されている。この制御部３１には、画像処理部４０と、撮像ドライバ４１と、記憶部３０と、信号発生部（電気エネルギー発生部）２７と、判定部２９とが接続されている。制御部３１は、画像処理部４０と、撮像ドライバ４１と、信号発生部２７と、判定部２９とを動作制御し、かつ記憶部３０への情報の書き込み、読み出しを行う。又、ビデオプロセッサ６には、電源部４２が設けられている。ビデオプロセッサ６には、モニタ７が接続されている。

一方、挿入部３には、透明部材１３ａと、観察光学系１９と、撮像ユニット１７と、圧電振動子２３と、ライトガイドユニット２２と、送水管路５２とが設けられている。撮像ユニット１７は、撮像素子１１を備える。この撮像ユニット１７は、信号ケーブル２１を介してビデオプロセッサ６の撮像ドライバ４１と画像処理部４０とに接続されている。又、撮像ユニット１７は、電源ケーブル５１を介してビデオプロセッサ６の電源部４２に接続されている。圧電振動子２３は、通電ケーブル５０を介してビデオプロセッサ６の検出部２８に接続されている。通電ケーブル５０は、圧電振動子２３を駆動するための交流電力を圧電振動子２３に供給し、かつ圧電振動子５０からの反射電気エネルギーとしての反射電力を送る経路となる。ライトガイドユニット２２は、光源装置５に接続されている。送水管路５２には、送気／送水装置５３が設けられている。

具体的に、撮像ドライバ４１は、信号ケーブル２１を通して駆動信号を撮像ユニット１７に送る。この撮像ユニット１７の撮像素子１１は、撮像ドライバ４１からの駆動信号を受けて例えば体腔内等の部位を撮像してその画像信号を出力する。撮像素子１１から出力された画像信号は、信号ケーブル２１を通して画像処理部４０に送られる。この画像処理部４０は、撮像素子１１から伝送されてきた画像信号を処理して観察画像信号を生成し、この観察画像をモニタ７の表示画面７ａに表示する。光源装置５は、内視鏡１により被検体の画像を撮像するための照明光をライトガイドユニット２２に送る。ライトガイドユニット２２は、光源装置５からの照明光を例えば体腔内等の部位の被検体に照射する。送気／送水装置５３は、挿入部３の送水管路５２に気体を送風すると共に、送水を行う。

信号発生部２７は、圧電振動子２３を駆動して超音波振動を発生するための電気エネルギーとして交流電力を圧電振動子２３に供給する。この信号発生部２７は、交流電力を発生する。この信号発生部２７により発生した交流電力は、検出部２８、通電ケーブル５０を通して圧電振動子２３に供給される。
検出部２８は、圧電振動子２３に供給した交流電力のうち圧電振動子２３と通電ケーブル５０とを含む供給系から反射された電気エネルギーとしての反射電力を当該反射電力に応じた直流電力として抽出する。

図６は検出部２８の回路構成図を示す。第１のポート３８は、信号発生部２７に接続されている。この第１のポート３８と第２のポート３９との間には、結合回路６０が接続されている。この結合回路６０は、信号発生部２７から出力された交流電力を通電ケーブル５０を通して圧電振動子２３に加え、この圧電振動子２３から反射される交流の反射電力を抽出する。

具体的に結合回路６０は、複数のインダクタ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄと、複数のキャパシタ３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂと、抵抗３７とからなる。２つのインダクタ３２ａ、３２ｂは、第１のポート３８と第２のポート３９との間に直列接続されている。２つのインダクタ３２ｃ、３２ｄが直列接続され、かつこれらインダクタ３２ｃ、３２ｄの直列回路の両端がそれぞれキャパシタ３４ａ、３４ｂを介して２つのインダクタ３２ａ、３２ｂの直列回路の両端に接続されている。又、インダクタ３２ａ、３２ｂの直列回路の間にキャパシタ３３ａが接続されている。２つのインダクタ３２ｃ、３２ｄの直列回路の間にキャパシタ３３ｂが接続されている。２つのダイオード３６ａ、３６ｂがキャパシタ３４ａとインダクタ３２ａとの間にそれぞれ順方向、逆方向で接続されている。これらダイオード３６ａ、３６ｂは、それぞれ判定部２９に接続されている。又、ダイオード３６ａ、３６ｂは、それぞれ各キャパシタ３５ａ、３５ｂが並列接続されている。

なお、結合回路６０は、圧電振動子２３からの反射電力をより効率的に抽出するために、各ダイオード３６ａ、３６ｂとキャパシタ３４ａとの間又はダイオード３６ａ、３６ｂとインダクタ３２ｃとの間にグランドに接地されたインダクタを接続してもよい。同様に、結合回路６０は、ダイオード３６ａとキャパシタ３５ａとの間又はダイオード３６ｂとキャパシタ３５ｂとの間にグランドに接地された抵抗を接続してもよい。

このような構成であれば、信号発生部２７から出力された交流電力は、検出部２８の２つのインダクタ３２ａ、３２ｂを通過し、通電ケーブル５０を通して圧電振動子２３に加えられる。この圧電振動子２３から反射される交流の反射電力は、通電ケーブル５０を通して再び検出部２８に到達する。この際、検出部２８内にある複数のインダクタ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄと、複数のキャパシタ３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂと、抵抗３７とからなるインピーダンス素子の結合効果によって反射電力を検出することができる。すなわち、圧電振動子２３から反射される反射電力は、複数のキャパシタ３４ａ、３４ｂを通して２つのダイオード３６ａ、３６ｂと各キャパシタ３５ａ、３５ｂとに送られる。これらダイオード３６ａ、３６ｂと各キャパシタ３５ａ、３５ｂとにより交流の反射電力は、交流の平均電力に応じた電圧値に変換される。この交流の平均電力に応じた電圧値は、判定部２９に送られる。

判定部２９は、検出部２８により検出された圧電振動子２３から反射される反射電力に応じた交流の平均電力に応じた電圧値に基づいて圧電振動子２３を適切に駆動するための交流電力が圧電振動子２３に供給されているか否かを判定する。具体的に判定部２９は、検出部２８により検出された交流の平均電力に応じた電圧値と予め設定された閾値とを比較し、交流の平均電力に応じた電圧値が閾値以上であるか否かを判定する。

記憶部３０には、判定部２９の判定結果として例えば信号発生部２７から出力される交流電力量の増減の量や、信号発生部２７からの交流電力の出力の停止の履歴が記憶される。又、記憶部３０には、判定部２９において検出部２８により検出された交流の平均電力に応じた電圧値と比較するための閾値が予め記憶されている。さらに、記憶部３０には、本装置の動作制御プログラムが記憶されている。

この動作制御プログラムは、信号発生部２７から交流電力を発生させて、圧電振動子２３に供給した交流電力のうち圧電振動子２３と当該圧電振動子２３に交流電力を供給する通電ケーブル５０とを含むエネルギ供給系から反射された反射電力を検出部２８により検出させる検出機能と、検出された反射電力に基づいて圧電振動子２３を適切に駆動するための交流電力が圧電振動子２３に供給されているか否かを判定させる判定機能と、この判定結果に基づいて信号発生部２７から出力される交流電力を制御する制御機能とを有する。

判定機能は、反射電力と予め設定された閾値とを比較する。
制御機能は、判定機能による判定の結果、反射電力が閾値以上であると判定すると、圧電振動子２３又は通電ケーブル５０のいずれか一方又は両方に予期しない事態が発生したとして信号発生部２７からの交流電力の出力を停止する。

制御部３１は、記憶部３０に記憶されている動作制御プログラムを実行して画像処理部４０と、撮像ドライバ４１と、信号発生部２７と、判定部２９とを動作制御する。
制御部３１は、判定部２９の判定結果に基づいて信号発生部２７から出力される交流電力量を増減して制御する。又、制御部３１は、判定部２９により交流の平均電力に応じた電圧値が閾値以上であると判定すると、圧電振動子２３又は通電ケーブル５０のいずれか一方又は両方に予期しない事態、例えば通電ケーブル５０のオープン、ショート等が発生したとして信号発生部２７からの交流電力の出力を停止する。
制御部３１は、信号発生部２７からの交流電力の出力を停止すると、当該信号発生部２７からの交流電力の出力停止の旨をモニタ７に表示する。
制御部３１は、少なくとも判定部２９の判定結果、例えば信号発生部２７から出力される交流電力量の増減の量、信号発生部２７からの交流電力の出力の停止の履歴を記憶部３０に記録する。

次に、上記の如く構成された装置の動作について図７に示す動作制御フローチャートに従って説明する。
制御部３１は、ステップＳ１において、信号発生部２７に交流電力の出力指令を出力する。信号発生部２７は、制御部３１からの出力指令を受けて、圧電振動子２３を駆動して超音波振動を発生するための交流電力を圧電振動子２３に供給する。この信号発生部２７は、交流電力を発生する。

この信号発生部２７により発生した交流電力は、図６に示す検出部２８の２つのインダクタ３２ａ、３２ｂを通過し、通電ケーブル５０を通して圧電振動子２３に加えられる。この圧電振動子２３からは、交流の反射電力が生じ、この反射電力は、通電ケーブル５０を通して再び検出部２８に到達する。この検出部２８では、複数のインダクタ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄと、複数のキャパシタ３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂと、抵抗３７とからなるインピーダンス素子の結合効果によって反射電力を検出する。すなわち、圧電振動子２３から反射される反射電力は、複数のキャパシタ３４ａ、３４ｂを通して２つのダイオード３６ａ、３６ｂと各キャパシタ３５ａ、３５ｂとに送られる。これらダイオード３６ａ、３６ｂと各キャパシタ３５ａ、３５ｂとにより交流の反射電力は、交流の平均電力に応じた電圧値に変換される。この交流の平均電力に応じた電圧値は、判定部２９に送られる。

この判定部２９は、ステップＳ２において、検出部２８により検出された交流の平均電力に応じた電圧値と予め設定された閾値とを比較し、交流の平均電力に応じた電圧値が閾値以上であるか否かを判定する。この比較の結果、交流の平均電力に応じた電圧値が閾値以下であれば、判定部２９は、その旨を制御部３１に送る。
この制御部３１は、ステップＳ３において、圧電振動子２３を適切に駆動するための交流電力が圧電振動子２３に供給されているという正常な旨をモニタ７に表示する。又、判定部２９は、交流の平均電力に応じた電圧値に対応した電力情報を制御部３１に送る。この制御部３１は、判定部２９からの電力情報に応じて信号発生部２７から出力される交流電力量を増減して制御する。

制御部３１は、ステップＳ４において、例えば操作部２等から手動操作により停止の旨を受けたか否かを判断する。この判断の結果、停止の旨を受けていなければ、制御部３１は、再びステップＳ２に戻る。停止の旨を受けると、制御部３１は、ステップＳ５に移り、信号発生部２７からの交流電力の発生を停止し、本装置の動作を終了する。

ところで、圧電振動子２３は、例えば、使用を重ねるうちに元の性質を損なってしまう場合がある。このような場合、圧電振動子２３のインピーダンスが変化するために、インピーダンスの不整合が生じ、圧電振動子２３からの反射電力量が大きくなる。このように圧電振動子２３からの反射電力量が大きくなると、検出部２８により検出された交流の平均電力に応じた電圧値は、閾値を上回り、閾値以上になる。

この場合、判定部２９は、ステップＳ２において、検出部２８により検出された交流の平均電力に応じた電圧値が閾値以上であると判定し、この旨を制御部３１に送る。
この制御部３１は、ステップＳ２からステップＳ６に移り、信号発生部２７からの交流電力の出力を停止する。
制御部３１は、ステップＳ７において、信号発生部２７からの交流電力の出力を停止した異常の旨をモニタ７に表示する。

又、圧電振動子２３へ電力を供給する経路、すなわち通電ケーブル５０に予期しない事態、例えば経路オープン、ショート等が生じた場合がある。この場合も反射電力は大きくなる。このように反射電力量が大きくなると、検出部２８により検出された交流の平均電力に応じた電圧値は、閾値以上になる。この場合も、判定部２９は、ステップＳ２において、検出部２８により検出された交流の平均電力に応じた電圧値が閾値以上であると判定し、この旨を制御部３１に送る。
この制御部３１は、ステップＳ２からステップＳ６に移り、信号発生部２７からの交流電力の出力を停止する。
制御部３１は、ステップＳ７において、信号発生部２７からの交流電力の出力を停止した異常の旨をモニタ７に表示する。

なお、制御部３１は、信号発生部２７からの交流電力の出力を停止した理由として、圧電振動子２３が使用を重ねるうちに元の性質を損なったこと、通電ケーブル５０に予期しない事態、例えば経路オープン、ショート等が生じたことである旨をモニタ７に表示してもよい。

このように上記一実施の形態によれば、圧電振動子２３と当該圧電振動子２３に交流電力を供給する通電ケーブル５０とから反射された反射電力を検出し、この反射電力に基づいて圧電振動子２３を適切に駆動するための交流電力が圧電振動子２３に供給されているか否かを判定し、この判定結果に基づいて信号発生部２７から出力される交流電力を制御する。例えば、反射電力が閾値以上であると判定すると、圧電振動子２３又は通電ケーブル５０のいずれか一方又は両方に予期しない事態が発生したとして信号発生部２７からの交流電力の出力を停止する。

これにより、圧電振動子２３の駆動状態をモニタリングすることにより、圧電振動子２３を適切に駆動できると共に、通電ケーブル５０を含む経路上の不具合要因を早期に検出して安全性を向上できる。すなわち、圧電振動子２３が使用を重ねるうちに元の性質を損なったか、又は通電ケーブル５０に予期しない事態、例えば経路オープン、ショート等が生じたかのいずれか一方又は両方であることがモニタ７上の表示から分る。具体的に圧電振動子２３に大電力を供給するための通電ケーブル５０を含む経路上に不測の不具合、例えば断線、短絡、圧電振動子２３の損傷等が発生した場合を早期に検出してその対処がいち早くできる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
例えば、本装置のように圧電振動子２３と当該圧電振動子２３に交流電力を供給する通電ケーブル５０とから反射された反射電力を検出し、この反射電力に基づいて圧電振動子２３を適切に駆動するための交流電力が圧電振動子２３に供給されているか否かを判定し、この判定結果に基づいて信号発生部２７から出力される交流電力を制御することは、本装置の電源投入後で、かつ本装置の挿入部３を例えば体腔内等の被検体内に挿入して使用する前に行うようにしてもよい。

１：内視鏡、２：操作部、３：挿入部、３ａ：ユニバーサルコード、４：コネクタ部、５：光源装置、６：ビデオプロセッサ、７：モニタ、７ａ：表示画面、８：チューブ、９：湾曲部、１０：先端部、１１：撮像素子、１２：先端面、１３：観察窓、１３ａ：透明部材、１３ｂ：回折格子、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ：照明窓、１５：処置具等開口部、１６：送水ノズル、１６ａ：連結管、１６ｂ：送水チューブ、１７：撮像ユニット、１８：先端硬質部、１９：観察光学系、２０：基板、２１：信号ケーブル、２２：ライトガイドユニット、２２ａ：照明用レンズ、２２ｂ：光ファイバ束、２２ｃ：金属パイプ、２３：圧電振動子、２５：外皮チューブ、２６：キャップ、２７：信号発生部（電気エネルギー発生部）、２８：検出部、２９：判定部、３０：記憶部、３１：制御部、３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ：インダクタ、３３ａ，３３ｂ，３４ａ，３４ｂ：キャパシタ、３６ａ，３６ｂ：ダイオード、３７：抵抗、３８：第１のポート、３９：第２のポート、４０：画像処理部、４１：撮像ドライバ、４２：電源部、４３：弾性表面波、４４：汚れ等、５０：通電ケーブル、５１：電源ケーブル、５２：送水管路、６０：結合回路。

Claims (13)

1. 先端部に設けられた透明部材と、
   前記透明部材に設けられ、超音波振動を発生する超音波振動子と、
   前記超音波振動子を駆動して前記超音波振動を発生するための電気エネルギーを供給する電気エネルギー発生部と、
   前記透明部材に設けられ、前記超音波振動素子により発生した前記超音波振動を前記透明部材に与えて当該透明部材の表面を伝播する弾性表面波に変換する回折格子と、
   前記超音波振動子に供給した前記電気エネルギーのうち前記超音波振動子と前記超音波振動子に前記電気エネルギーを供給する経路とを含む供給系から反射された反射電気エネルギーを検出する検出部と、
   前記検出部により検出された前記反射電気エネルギーに基づいて前記超音波振動子を適切に駆動するための前記電気エネルギーが前記超音波振動子に供給されているか否かを判定する判定部と、
   前記判定部の判定結果に基づいて前記電気エネルギー発生部から出力される前記電気エネルギーを制御する制御部と、
   を具備することを特徴とする内視鏡装置。
2. 前記制御部は、前記判定部の判定結果に基づいて前記電気エネルギー発生部からの前記電気エネルギーの出力を停止、又は前記電気エネルギー発生部から出力される前記電気エネルギー値を増減させることを特徴とする請求項１記載の内視鏡装置。
3. 前記判定部は、前記検出部により検出された前記反射電気エネルギー値と予め設定された閾値とを比較し、
   前記制御部は、前記判定部の比較結果に応じて前記電気エネルギー発生部から出力される前記電気エネルギー値を増減させることを特徴とする請求項２記載の内視鏡装置。
4. 前記判定部は、前記検出部により検出された前記反射電気エネルギー値と予め設定された閾値とを比較し、
   前記制御部は、前記判定部の比較結果、前記反射電気エネルギーが前記閾値以上であれば、前記電気エネルギー発生部からの前記電気エネルギーの出力を停止する、
   ことを特徴とする請求項２記載の内視鏡装置。
5. モニタを有し、
   前記制御部は、前記電気エネルギー発生部からの前記電気エネルギーの出力停止の旨を前記モニタに表示することを特徴とする請求項４記載の内視鏡装置。
6. 前記制御部は、少なくとも前記判定部の判定結果の履歴を記憶部に記録することを特徴とする請求項１記載の内視鏡装置。
7. 前記超音波振動子は、圧電振動子を含むことを特徴とする請求項１記載の内視鏡装置。
8. 前記電気エネルギーは、電力であることを特微とする請求項１記載の内視鏡装置。
9. 前記透明部材は、ガラス部材により形成されることを特徴とする請求項１記載の内視鏡装置。
10. 前記電気エネルギー発生部により発生した前記電気エネルギーを前記超音波振動子に送ると共に、前記超音波振動子からの前記反射電気エネルギーを送る前記経路としてのケーブルを有し、
    前記判定部は、前記検出部により検出された前記反射電気エネルギー値と予め設定された閾値とを比較し、
    前記制御部は、前記判定部により前記反射電気エネルギー値が前記閾値以上であると判定すると、前記超音波振動子又は前記ケーブルのいずれか一方又は両方に予期しない事態が発生したとして前記電気エネルギー発生部からの前記電気エネルギーの出力を停止する、
    ことを特徴とする請求項１記載の内視鏡装置。
11. 前記検出部は、前記電気エネルギー発生部と前記ケーブルとの間に接続され、前記電気エネルギー発生部により発生した前記電気エネルギーを前記ケーブルに送ると共に、前記ケーブルを通して送られてくる前記反射電気エネルギーを当該反射電気エネルギー値に応じた直流電力として抽出することを特徴とする請求項１０記載の内視鏡装置。
12. 先端部の透明部材に設けられた超音波振動子に電気エネルギー発生部から電気エネルギーを供給して超音波振動を発生させ、この超音波振動を前記透明部材に与えることにより当該透明部材に設けられた回折格子により前記透明部材の表面を伝播する弾性表面波に変換する内視鏡装置の動作制御方法において、
    検出部が前記超音波振動子に供給した前記電気エネルギーのうち前記超音波振動子と前記超音波振動子に前記電気エネルギーを供給する経路とを含むエネルギー供給系から反射された反射電気エネルギーを検出し、
    判定部が前記検出部により検出された前記反射電気エネルギーに基づいて前記圧電振動子を適切に駆動するための前記電気エネルギーが前記超音波振動子に供給されているか否かを判定し、
    制御部が前記判定部の判定結果に基づいて前記電気エネルギー発生部から出力される前記電気エネルギーを制御する、
    ことを特徴とする内視鏡装置の動作制御方法。
13. 前記判定部が行う判定では、前記反射電気エネルギー値と予め設定された閾値とを比較し、
    前記制御部が行う制御では、前記反射電気エネルギー値が前記閾値以上であると判定すると、前記超音波振動子又は前記ケーブルのいずれか一方又は両方に予期しない事態が発生したとして前記電気エネルギー発生部からの前記電気エネルギーの出力を停止する、
    ことを特徴とする請求項１２記載の内視鏡装置の動作制御方法。

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