JPH05168588A - Electronic endoscope - Google Patents

Electronic endoscope

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JPH05168588A
JPH05168588A JP3338411A JP33841191A JPH05168588A JP H05168588 A JPH05168588 A JP H05168588A JP 3338411 A JP3338411 A JP 3338411A JP 33841191 A JP33841191 A JP 33841191A JP H05168588 A JPH05168588 A JP H05168588A
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abnormality
endoscope apparatus
current
electronic endoscope
monitoring mechanism
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亨 中村
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Abstract

PURPOSE:To provide an electronic endoscope apparatus which allows the performing of a proper treatment immediately when an electronic trouble occurs by monitoring the presence of electrical troubles an endoscope. CONSTITUTION:A monitoring mechanism which contains current sensor circuits 10 and 13, current limiter circuits 11 and 14 and current (signal) shielding circuits 12 and 15 is provided to detect abnormality monitoring states in the supply of power to a CCD module 2 and in the transmission of signals thereto Wide an endoscope 100.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、内視鏡スコープの先端
部に搭載したCCD等の固体撮像素子で被写体を撮像
し、撮像内容をモニタ表示する電子内視鏡装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic endoscope apparatus for picking up an image of a subject with a solid-state image pickup device such as a CCD mounted on the tip of an endoscope and displaying the picked-up contents on a monitor.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のように、この種の電子内視鏡装置
における内視鏡スコープは、患者の体腔内に挿入される
部分にCCD撮像素子等の電気回路を持っている。その
ため、万一電気回路が短絡あるいは低抵抗となるような
故障をおこすとその部分が発熱し被検体に対して危害を
加える可能性がある。また、万一電気回路が断線、ある
いは抵抗が大きくなったりすると、正常な動作ではなく
なり画像が消えてしまう可能性がある。更に、内視鏡ス
コープの体腔内に挿入される部分の電気回路へ給電する
電源回路あるいは電流を十分に流すことができるドライ
バは、一般に負荷の変動に対して安定に供給出来るよう
にしておくため、上記の短絡あるいは低抵抗の状態や断
線あるいは高抵抗の状態になったときにそのままの状態
を維持することから、従来にあっては被検体に対し危険
な状態をつくりだすこともあった。
2. Description of the Related Art As is well known, an endoscope in an electronic endoscope apparatus of this type has an electric circuit such as a CCD image pickup device in a portion to be inserted into a body cavity of a patient. Therefore, if a failure such as a short circuit or a low resistance occurs in the electric circuit, that portion may generate heat and may harm the subject. Further, if the electric circuit is broken or the resistance becomes large, normal operation may be lost and the image may disappear. Further, a power supply circuit for supplying electric power to the electric circuit of the portion inserted into the body cavity of the endoscope or a driver capable of sufficiently supplying current is generally provided so that it can be stably supplied against load fluctuations. However, since the state is maintained as it is when the above-mentioned short circuit, low resistance state, disconnection or high resistance state is maintained, it has been possible in the past to create a dangerous state for the subject.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種の電子内視鏡装置の場合においては、上記した短
絡あるいは低抵抗の状態や断線あるいは高抵抗の状態を
内視鏡操作時に全く知ることができなかったため、上記
した不具合、即ち次のような不具合があった。
However, in the case of the conventional electronic endoscope apparatus of this type, it is necessary to completely know the above-mentioned short circuit or low resistance state, disconnection or high resistance state during operation of the endoscope. Therefore, there was the above-mentioned problem, that is, the following problem.

【0004】(1)体腔内に挿入される部分の故障で患
者に危害を加える可能性がある。
(1) There is a possibility of damaging a patient due to the failure of the portion inserted into the body cavity.

【0005】(2)故障しても検出できないため、操作
者は危険であることに気がつかない。
(2) Even if a failure occurs, it cannot be detected and the operator does not notice that it is dangerous.

【0006】(3)故障に操作者が気づいたとしても、
操作者が電源を切る等の操作をしないと状況は変わらず
危険である。
(3) Even if the operator notices the failure,
Unless the operator turns off the power, the situation remains the same and it is dangerous.

【0007】本発明は、上記した事情に着目してなされ
たもので、その目的とするところは、内視鏡スコープの
電気的な故障の有無を監視し、故障発生時に直ちに対応
処置を行える電子内視鏡装置を提供することにある。
The present invention has been made by paying attention to the above-mentioned circumstances, and an object thereof is to monitor the presence or absence of electrical failure of an endoscope and to take an appropriate countermeasure immediately when the failure occurs. An object is to provide an endoscopic device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、内視鏡スコープ内部の電気回路への給電
及び該電気回路での信号伝送の各状態をモニタリングし
異常を検出するモニタリング機構を、具備することを特
徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention monitors each state of power supply to an electric circuit inside an endoscope and signal transmission in the electric circuit to detect an abnormality. A monitoring mechanism is provided.

【0009】[0009]

【作用】本発明による電子内視鏡装置の構成であれば、
内視鏡スコープ内部の電気回路への給電及びその電気回
路での信号伝送の各状態の少なくともいずれか一方に異
常が発生した際、その異常をモニタリング機構によって
検出し、直ちに異常回避の処置を行える。
With the configuration of the electronic endoscope apparatus according to the present invention,
When an abnormality occurs in at least one of each state of power supply to the electric circuit inside the endoscope scope and signal transmission in the electric circuit, the abnormality is detected by the monitoring mechanism, and immediate action to avoid the abnormality can be taken. ..

【0010】[0010]

【実施例】図1は、本発明が適用された第1実施例の電
子内視鏡装置の構成を示すブロック図である。なお、本
実施例ではプロセッサに電流検出機構を設けているが、
これを内視鏡スコープに設けてもよい。
1 is a block diagram showing the configuration of an electronic endoscope apparatus according to a first embodiment of the present invention. Although the processor is provided with a current detection mechanism in this embodiment,
This may be provided in the endoscope scope.

【0011】この第1実施例の電子内視鏡装置は、図2
に示す如くの内視鏡スコープ100のスコープ先端部1
00aに、図1に示す関係でCCD撮像素子1と、この
CCD撮像素子1からの信号(OS信号)のバッファア
ンプ3とにより構成されるCCDモジュール2を備えて
いる。このようなスコープ先端部100aは患者の体腔
内に挿入される。このため、CCDモジュール2に何ら
かの故障が発生し、スコープ内部の電気回路が短絡ある
いは低抵抗で短絡状態になり、異常な過電流が流れて発
熱した場合は患者にやけどを負わせる危険性がある。
The electronic endoscope apparatus according to the first embodiment is shown in FIG.
Scope tip 1 of the endoscope 100 as shown in FIG.
00a is provided with a CCD module 2 including a CCD image pickup device 1 and a buffer amplifier 3 for a signal (OS signal) from the CCD image pickup device 1 in the relationship shown in FIG. Such a scope tip 100a is inserted into the body cavity of a patient. For this reason, if some failure occurs in the CCD module 2, the electric circuit inside the scope is short-circuited or short-circuited due to low resistance, and an abnormal overcurrent flows and heat is generated, there is a risk of injuring a patient. ..

【0012】また、CCDモジュール2へは電源用、C
CDのDCバイアス用、バッファアンプ3のバイアス用
などでDC電源4の給電がなされる。同時に、CCD撮
像素子1には画素をスキャンするための垂直クロック
5、水平クロック6が供給される。これらは短絡等で過
電流が流れる可能性のある信号である。更に、CCDモ
ジュール2からの映像出力信号(OS信号)7はバッフ
ァアンプ3から供給されるため、CCDモジュール2に
て短絡事故が発生するとバッファアンプ3のバイアス電
流の過電流となる。
The CCD module 2 has a power source, C
The DC power supply 4 is supplied for the DC bias of the CD, the bias of the buffer amplifier 3, and the like. At the same time, the CCD image pickup device 1 is supplied with a vertical clock 5 and a horizontal clock 6 for scanning pixels. These are signals that may cause an overcurrent due to a short circuit or the like. Furthermore, since the video output signal (OS signal) 7 from the CCD module 2 is supplied from the buffer amplifier 3, if a short circuit accident occurs in the CCD module 2, the bias current of the buffer amplifier 3 becomes an overcurrent.

【0013】そこで、本実施例では、CCDモジュール
2へ給電するDC電源4とそのCCDモジュール2へ供
給する垂直クロック5とは装置本体(不図示)のプロセ
ッサ28で作り、また水平クロック6は内視鏡スコープ
100内の水平クロックドライバ29で作るとともに、
内視鏡スコープ100へ供給される複数の電源電流8
と、プロセッサ28内部の垂直クロックドライバー16
への複数の供給電流9とを、電流センサ回路10,13
を用いてモニタリングすることで内視鏡スコープ100
に生じた過電流の検出を行うものとした。なお、図1で
は、その電源電流8及び供給電流9はそれぞれ1つしか
示されていないが、実際は必要な電源だけある。例えば
垂直クロックドライバー16への供給電源は、+15
V,+5V,−7の3つ、内視鏡スコープ100へは+
15V,+9Vの2つがある。
Therefore, in the present embodiment, the DC power supply 4 for supplying power to the CCD module 2 and the vertical clock 5 for supplying to the CCD module 2 are made by the processor 28 of the apparatus main body (not shown), and the horizontal clock 6 is internally provided. While making with the horizontal clock driver 29 in the endoscope 100,
Multiple power supply currents 8 supplied to the endoscope 100
And the vertical clock driver 16 inside the processor 28
A plurality of supply currents 9 to the current sensor circuits 10 and 13
The endoscope scope 100 can be monitored by using
It is assumed that the overcurrent generated in the above is detected. Although only one power supply current 8 and one supply current 9 are shown in FIG. 1, there are actually only necessary power supplies. For example, the power supply to the vertical clock driver 16 is +15
Three of V, + 5V, -7, + to the endoscope scope 100
There are two, 15V and + 9V.

【0014】CCD撮像素子1に印加されるDC電源に
ついては次のように動作する。
The DC power source applied to the CCD image pickup device 1 operates as follows.

【0015】電源17からの電流は電流センサ回路1
0、電流リミッタ回路11、電流遮断回路12を通って
スコープに供給される。これらは図1では1組しか図示
されていないが、DC電圧が複数あるときはそれぞれに
設ける。
The current from the power supply 17 is the current sensor circuit 1
0, the current limiter circuit 11, and the current cutoff circuit 12 are supplied to the scope. Although only one set is shown in FIG. 1, they are provided for each of a plurality of DC voltages.

【0016】CCD撮像素子1の電源は+15Vで通常
は15mA程度しか流れない。そのため電流センサ回路
10は部品ばらつき、ノイズなどを考慮して50%増し
の23mA以上の電流が流れたときに過電流信号10a
を出力するようになっている。この信号10aがコント
ローラ21で検出されると、コントローラ21はグラフ
ィックメモリ23にその過電流が流れていることを示す
警告を書き込む。このグラフィックメモリ23の出力は
加算回路25で映像信号と加算され表示装置24に警告
が表示される。一方過電流信号は映像信号処理回路22
にもつながっている。映像信号処理回路22は過電流信
号があるときは内蔵の色処理回路をきりかえて表示装置
24上の画像の色が明らかに異常と見えるように変え
る。このことで万が一にコントローラ21、或いはグラ
フィックメモリ23がおかしくても異常が発生している
ことが操作者に分かるようになっている。
The power source of the CCD image pickup device 1 is + 15V, and normally only about 15 mA flows. Therefore, the current sensor circuit 10 takes into consideration variations in parts, noise, etc., and increases the current by 50% when a current of 23 mA or more flows.
Is to be output. When this signal 10a is detected by the controller 21, the controller 21 writes a warning indicating that the overcurrent is flowing in the graphic memory 23. The output of the graphic memory 23 is added to the video signal by the adding circuit 25, and a warning is displayed on the display device 24. On the other hand, the overcurrent signal is sent to the video signal processing circuit
It is also connected to. When there is an overcurrent signal, the video signal processing circuit 22 switches the built-in color processing circuit to change the color of the image on the display device 24 so as to be apparently abnormal. This makes it possible for the operator to know that an abnormality has occurred even if the controller 21 or the graphic memory 23 is abnormal.

【0017】一方過電流が検出されるとタイマー19が
働く。これはCCDモジュール2の異常で過電流が発生
してはいるが、画像が出ている場合にすこしでも画像を
出し続けるために設けてある。内視鏡検査では手術を行
ったりするため画像がすぐにきえると危険である。その
ため画像が出るのなら少しでも出し続けたいためであ
る。通常は30秒程度で体内からぬき去ることが出来る
とされているためタイマー19は30秒としている。こ
のタイマー19が働いている間は表示画像には警告が表
示され、また色も明かに異常であることが分かるように
変化しているため操作者は異常が発生していることを知
って速やかに内視鏡スコープ100を体内からぬき去る
操作をする。
On the other hand, when the overcurrent is detected, the timer 19 operates. This is provided in order to continue to output an image even if an image is output, although an overcurrent is generated due to an abnormality in the CCD module 2. In endoscopy, it is dangerous to see the image immediately because surgery is performed. Therefore, if the image appears, I want to continue to produce it. Normally, the timer 19 is set to 30 seconds because it can be removed from the body in about 30 seconds. While the timer 19 is working, a warning is displayed on the display image, and the color has changed so that it can be clearly seen that there is an abnormality. Then, the endoscope scope 100 is removed from the body.

【0018】タイマー19の設定時間がくるとこのタイ
マー19は電流遮断回路12を働かせてCCDモジュー
ル2への電源をすべて遮断する。このことで操作者が内
視鏡スコープ100をぬき去る操作をしなくても患者に
危険を与えかねない状況から抜け出せる。
When the set time of the timer 19 is reached, the timer 19 activates the current cutoff circuit 12 to cut off all power to the CCD module 2. As a result, the operator can get out of the situation that may pose a danger to the patient without the operation of removing the endoscope 100.

【0019】以上の場合はモジュールの短絡ではなく低
抵抗を持った短絡で、スコープ先端部の温度上昇が緩や
かであり、また画像も出続けていた。しかしほとんど抵
抗の無い状態での短絡も考えられる。この場合スコープ
先端部で短絡が起きるとスコープ先端部の温度は急激に
上昇してしまう。この例ではその対策としては電流リミ
ッタ11で行っている。この電流リミッタ11は一定電
流までは何等働きをしないが、あらかじめ設定されてい
る電流以上の電流が流れようとすると電圧をさげその設
定電流までしか流れないようになっている。実験的にス
コープ先端部の発熱の状態から100mA程度であれば
30秒間では危険な温度にならないことから、この例で
は100mAをリミッタの設定値としている。負荷が短
絡して抵抗が小さくなってもこのため100mA以上は
流れない。またこのときも電流センサ回路10は過電流
を検出しているから先に述べたように警告表示があり、
30秒で全ての電源が切られる。
In the above cases, the module is not short-circuited, but has a low resistance, and the temperature rise at the tip of the scope is gentle, and images continue to appear. However, a short circuit with almost no resistance can be considered. In this case, if a short circuit occurs at the tip of the scope, the temperature at the tip of the scope will rise rapidly. In this example, the current limiter 11 is used as a countermeasure. The current limiter 11 does not work up to a constant current, but when a current more than a preset current is about to flow, the voltage is reduced so that only the set current flows. Experimentally, if the temperature of the tip of the scope is about 100 mA, the dangerous temperature will not be reached within 30 seconds, so in this example, 100 mA is set as the limiter setting value. Therefore, even if the load is short-circuited and the resistance becomes small, the current does not exceed 100 mA. Also at this time, the current sensor circuit 10 detects the overcurrent, so that there is a warning display as described above,
All powers off in 30 seconds.

【0020】このようにCCD撮像素子1に印加される
DC電源をモニタリングし、異常を検出した際に電源を
遮断等することになる。このことは垂直クロック、水平
クロックにも適用される。しかし、クロックの場合は、
発熱をひき起すことになるエネルギーが時間的な平均値
となる。これは、ちょうどクロックドライバーへ供給さ
れる電源電流であることから、本実施例では、先に述べ
たDC電源の場合と同様に、垂直クロックドライバー1
6への供給電流を電流センサ回路13でモニタリング
し、この電流センサ回路13に過電流信号13aが生じ
たことをコントローラ21で検出し、グラフィックメモ
リ23にその過電流が流れたことを示す警告を書き込
み、表示装置24に警告が表示されるようにしている。
また、過電流検出によりタイマー20が働き、一定時間
経過後、信号遮断回路15を働かせてCCDモジュール
2への垂直クロック信号の供給を止めたり、あるいは電
流リミッタ回路14で信号供給を抑制するものとしてい
る。なお、水平クロックについては、DC電源の遮断に
合せるものとしている。
In this way, the DC power source applied to the CCD image pickup device 1 is monitored, and when an abnormality is detected, the power source is cut off. This also applies to vertical clocks and horizontal clocks. But for the clock,
The energy that causes heat generation is a temporal average value. Since this is just the power supply current supplied to the clock driver, the vertical clock driver 1 is used in this embodiment as in the case of the DC power supply described above.
The current supplied to 6 is monitored by the current sensor circuit 13, the controller 21 detects that an overcurrent signal 13a has occurred in the current sensor circuit 13, and a warning indicating that the overcurrent has flown to the graphic memory 23 is issued. A warning is displayed on the writing / display device 24.
Further, the timer 20 is activated by the detection of overcurrent, and after a lapse of a certain time, the signal cutoff circuit 15 is activated to stop the supply of the vertical clock signal to the CCD module 2 or the current limiter circuit 14 suppresses the signal supply. There is. It should be noted that the horizontal clock is adapted to the cutoff of the DC power supply.

【0021】次に、照明系の異常時の遮断について説明
する。
Next, shutting off when the illumination system is abnormal will be described.

【0022】内視鏡では体内の照明をしなければならな
い。一般的にはプロセッサ内部の強力なランプ102の
光を光ファイバからなるライトガイド101で先端まで
導いて照明する。ランプ102からライトガイド101
までのあいだに絞り等をもうけ照明の強さを変化させる
ことが出来るようになっている。通常動作ではCCD1
から出力される映像信号の輝度が一定範囲になるように
この照明の強さを変化させる。その機構がALC(auto
matic lighit contrller)26である。ここで問題とな
るのは照明が強力であるため熱が発生することである。
スコープ先端部ではライトガイド101から照明用のレ
ンズ(不図示)をとおして照明しているが、大きさの制
約があるためガラス−空気との間の光のロスを小さくす
ることがむずかしい。そのため照明するとそのロスの分
が熱となってしまう。
The endoscope must illuminate the inside of the body. Generally, the light of a powerful lamp 102 inside the processor is guided to the tip by a light guide 101 made of an optical fiber to illuminate it. From lamp 102 to light guide 101
It is possible to change the intensity of the lighting by providing a diaphragm etc. CCD1 in normal operation
The intensity of this illumination is changed so that the brightness of the video signal output from the device is within a certain range. The mechanism is ALC (auto
matic light contrller) 26. The problem here is that the illumination is so intense that heat is generated.
At the tip of the scope, illumination is performed from the light guide 101 through an illumination lens (not shown), but it is difficult to reduce the loss of light between the glass and the air because of the size restriction. Therefore, when illuminated, the loss becomes heat.

【0023】通常観察では光量が最大になることは希で
あるため発熱は問題となるほどではない。しかしCCD
モジュール2が故障して、画像が出なくなるとALC2
6は光量を最大としてしまうためスコープ先端部の発熱
のため危険な状態になってしまう。
In normal observation, the light amount is rarely the maximum, so heat generation is not a problem. But CCD
If module 2 fails and no image appears, ALC2
In the case of No. 6, the amount of light is maximized, and the heat is generated at the distal end of the scope, which causes a dangerous state.

【0024】対策としてこの実施例ではコントローラ2
1が異常を検出すると一定時間経過後にランプコントロ
ーラ27に指令をおくりランプ102を消すようになっ
ている。この時間は過電流で電源を遮断する時間よりも
少し長くなるように設定することで画像が出る間はでき
るかぎり画像出し続けるようになっている。
As a countermeasure, the controller 2 is used in this embodiment.
When 1 detects an abnormality, the lamp controller 27 is instructed to turn off the lamp 102 after a lapse of a certain time. This time is set to be a little longer than the time when the power is cut off due to overcurrent, so that the image is continuously output as much as possible while the image is displayed.

【0025】次に、電流センサ回路、タイマー、電流リ
ミッタの組合せからなる過電流検出回路について各実施
例を説明する。
Next, each embodiment will be described with respect to an overcurrent detection circuit including a combination of a current sensor circuit, a timer and a current limiter.

【0026】図3は、過電流検出遮断回路の第1実施例
の構成を示す回路図である。動作を以下に示す。
FIG. 3 is a circuit diagram showing the configuration of the first embodiment of the overcurrent detection cutoff circuit. The operation is shown below.

【0027】過電流の検出は抵抗201とトランジスタ
202で構成される。負荷にながれる電流が増えると抵
抗201での電圧降下が大きくなる。この電圧がトラン
ジスタ202のエミッタ・ベース電圧(VBE)を越える
とトランジスタ202がONする。それによってトラン
ジスタ203がONとなるからゲート204の出力はH
となる。たとえばトランジスタ202にシリコントラン
ジスタをつかうとVBEは約0.6Vであるから、検出電
流を25mAにするためには抵抗201を24Ωとすれ
ばよい。
The detection of overcurrent is composed of a resistor 201 and a transistor 202. As the current flowing to the load increases, the voltage drop across the resistor 201 increases. When this voltage exceeds the emitter-base voltage (VBE) of the transistor 202, the transistor 202 turns on. As a result, the transistor 203 is turned on, and the output of the gate 204 is H.
Becomes For example, when a silicon transistor is used as the transistor 202, VBE is about 0.6 V. Therefore, in order to set the detection current to 25 mA, the resistance 201 may be set to 24Ω.

【0028】電流リミッタはトランジスタ205とトラ
ンジスタ206で構成され、電流遮断はトランジスタ2
06とトランジスタ209がおこなう。リミット値より
も少ない電流では抵抗210の電圧降下はトランジスタ
205をONさせずトランジスタ205は動作に関係し
ない。そのときはゲート208の出力がHとなるとトラ
ンジスタ209がONしてトランジスタ206のベース
電流が流れトランジスタ206がONする。ゲート20
8の出力がLとなるとベース電流が流れなくなるためト
ランジスタ206がOFFして電流を遮断できる。
The current limiter is composed of the transistor 205 and the transistor 206, and the current cutoff is performed by the transistor 2
06 and the transistor 209. When the current is less than the limit value, the voltage drop of the resistor 210 does not turn on the transistor 205, and the transistor 205 is not related to the operation. At that time, when the output of the gate 208 becomes H, the transistor 209 turns on, the base current of the transistor 206 flows, and the transistor 206 turns on. Gate 20
When the output of 8 becomes L, the base current stops flowing, so that the transistor 206 is turned off and the current can be cut off.

【0029】トランジスタ209がON状態で電流が流
れているとき、その電流が大きくなると抵抗210の電
圧降下が大きくなり、トランジスタ205のVBEに達す
るとトランジスタ205のコレクタ電流が流れ始める。
そうすると抵抗211の電圧降下が大きくなりトランジ
スタ206のベース電流が減る。トランジスタ206の
ベース電流が減ることで負荷への電流が制限され、電流
リミッタとしてはたらく。リミット電流を約100mA
にするには抵抗210の電圧降下が0.6Vとなるよう
に抵抗210を6Ωとすれば良い。
When the transistor 209 is in the ON state and a current is flowing, the voltage drop of the resistor 210 increases as the current increases, and the collector current of the transistor 205 starts to flow when VBE of the transistor 205 is reached.
Then, the voltage drop across the resistor 211 increases and the base current of the transistor 206 decreases. Since the base current of the transistor 206 is reduced, the current to the load is limited and acts as a current limiter. Limit current about 100mA
To achieve this, the resistance 210 may be set to 6Ω so that the voltage drop of the resistance 210 becomes 0.6V.

【0030】これらはトランジスタのVBEを利用するた
め温度変化の影響をうけるが、過電流検出、電流リミッ
トともにその値は余裕があるため、使用温度範囲におい
ては問題となる誤差は生じない。
Since these use the VBE of the transistor, they are affected by temperature changes, but since there is a margin in both overcurrent detection and current limit, no problematic error occurs in the operating temperature range.

【0031】図4は、過電流検出遮断回路の第2実施例
の構成を示す回路図である。これはCPUから設定電圧
を可変出来るようになっている。動作としてはCPUが
データバスを通じてレジスタ301に設定したい電圧デ
ータを書き込むとD/Aコンバータ302がそれに応じ
た電圧を出力する。この電圧を直流アンプが増幅して出
力する。303はオペアンプでトランジスタ304,3
05とともに直流アンプを構成する。負荷の電流は電源
から抵抗306、抵抗307、トランジスタ308の経
路で流れる。第1実施例と同じように過電流の検出は抵
抗306、トランジスタ309でおこなう。
FIG. 4 is a circuit diagram showing the configuration of the second embodiment of the overcurrent detection cutoff circuit. This allows the CPU to change the set voltage. In operation, when the CPU writes voltage data to be set in the register 301 through the data bus, the D / A converter 302 outputs a voltage corresponding to it. The DC amplifier amplifies this voltage and outputs it. 303 is an operational amplifier, and transistors 304 and 3
05 together with a DC amplifier. The load current flows from the power supply through the route of the resistor 306, the resistor 307, and the transistor 308. The overcurrent is detected by the resistor 306 and the transistor 309 as in the first embodiment.

【0032】ここでコンデンサ310は抵抗311と時
定数を形成している。通常負荷にはノイズ対策などから
コンデンサがふくまれる。そのため設定電圧を高くした
瞬間はそのコンデンサの充電に必要な電流が流れる。こ
の電流は一瞬であるため発熱とは関係がないが過電流検
出回路では検出されてしまう。そのためコンデンサ31
0、抵抗311の時定数で一定時間以上過電流が継続し
たときだけ出力を出すようになっている。この例ではコ
ンデンサと抵抗でその時間をきめているが、一定のクロ
ックをカウンタで数えるなどのデジタル回路とすると精
度がよくなる。
Here, the capacitor 310 forms a time constant with the resistor 311. Normally, a capacitor is included in the load to prevent noise. Therefore, the current required to charge the capacitor flows at the moment when the set voltage is increased. Since this current is instantaneous, it is not related to heat generation, but is detected by the overcurrent detection circuit. Therefore, the capacitor 31
The output is output only when the overcurrent continues for a certain time or more with the time constant of 0 and the resistance 311. In this example, the time is determined by the capacitor and the resistor, but if a digital circuit is used, such as counting a constant clock with a counter, the accuracy will be improved.

【0033】図3では電流の遮断は出力電圧を0Vとす
ることでおこなう。CPUが0Vを設定してもよいが信
頼性をあげるためハードで0Vと出来るのが望ましい。
この例ではレジスタ301のリセット(クリア)信号を
使っている。この信号がLとなるとレジスタの出力はす
べてLとなりD/Aコンバータ302は0Vを出力す
る。これによって電流を遮断する。
In FIG. 3, the current is cut off by setting the output voltage to 0V. The CPU may set 0V, but it is desirable to be able to set 0V by hardware in order to improve reliability.
In this example, the reset (clear) signal of the register 301 is used. When this signal becomes L, the outputs of the registers are all L and the D / A converter 302 outputs 0V. This cuts off the current.

【0034】前述した本発明の各実施例では、過電流の
検出しかできなかったが、電流値が規定値よりも少ない
ときも断線等の故障が考えられる。この場合は発熱等で
危害を加える可能性としては過電流よりも少ないが故障
であることには変わり無く異常検出が重要である。
In each of the above-described embodiments of the present invention, only the overcurrent can be detected, but when the current value is smaller than the specified value, a failure such as disconnection can be considered. In this case, the possibility of harm due to heat generation is less than overcurrent, but it is still a failure, and abnormality detection is still important.

【0035】そこで、本発明の第2実施例の電子内視鏡
装置では、図5に示すように、電流センサとして、電線
のまわりに発生する磁気の量で電流を検出する電流セン
サ401を用いる。この電流センサ401の出力をアン
プ402で増幅し、A/Dコンバータ403でデジタル
化してCPUへ伝える。
Therefore, in the electronic endoscope apparatus of the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, a current sensor 401 for detecting the current by the amount of magnetism generated around the electric wire is used as the current sensor. .. The output of the current sensor 401 is amplified by the amplifier 402, digitized by the A / D converter 403, and transmitted to the CPU.

【0036】CPUでは図6のような処理をおこなう。
この処理はたとえばタイマー割り込みなどを使い一定間
隔で常に行うようにすることでいつ異常が発生しても対
応できるようになる。
The CPU performs the processing shown in FIG.
This process can be dealt with whenever an abnormality occurs by constantly performing the process at regular intervals using, for example, a timer interrupt.

【0037】まずステップST1で電流センサを読み込
む。つぎにステップST2でこの値が正常範囲かどうか
を判断する。IMINとIMAX1の間であれば正常で
あるから、そのまま何もせずに抜ける。もし電流が多す
ぎたり、少なすぎたりした場合はここで分岐しステップ
ST3のタイマー処理でT1だけ待った後再びステップ
ST4で電流センサを読み込む。このタイマー処理は突
入電流なとどの過渡的な過電流を排除するものでたとえ
ば数十ミリ秒の時間を待つ。
First, in step ST1, the current sensor is read. Next, in step ST2, it is determined whether this value is within the normal range. If it is between IMIN and IMAX1, it is normal, so the process exits without doing anything. If the current is too large or too small, the process branches at this point, the timer process of step ST3 waits for T1, and then the current sensor is read again in step ST4. This timer process eliminates any transient overcurrent such as inrush current, and waits, for example, several tens of milliseconds.

【0038】再び電流センサを読み込んだ値がIMAX
2よりも大きいときはステップST5で分岐する。この
値はショート等ですぐに電流を遮断すべき値とする。た
とえば200mA程度とする。これ以上の電流であった
らステップST8で表示し、すぐにステップST13で
出力を遮断する。また同時にステップST14で照明ラ
ンプも消す。図1の第1実施例の内視鏡装置ではこれだ
けしかおこなわなかったが、たとえば操作者が動転し送
気状態を続けたりしても危険であるため次のステップS
T15で送気用のポンプも切るようにしている。
The value obtained by reading the current sensor again is IMAX.
When it is larger than 2, the process branches at step ST5. This value should be a value at which the current should be immediately cut off due to a short circuit or the like. For example, about 200 mA. If the current is more than this, it is displayed in step ST8, and the output is immediately cut off in step ST13. At the same time, the illumination lamp is turned off in step ST14. The endoscope apparatus according to the first embodiment shown in FIG. 1 has performed only this, but it is dangerous even if the operator is upset and continues to supply air, for example.
At T15, the air supply pump is also turned off.

【0039】また電流値がIMAX2を越え無くともI
MAX1を越えたときはステップST6で分岐する。こ
の値は異常ではあるがすぐに危険なほどの発熱にならず
また画像がでるためすこしでも長く画像を出し続けた
い。そのためステップST9の警告表示と同時にステッ
プST10のタイマー処理でT2の時間だけ待つように
している。たとえばこのIMAX1は25mA、T2は
30秒とすることができる。なお、ステップST9での
警告表示は、30秒で画像がきえるから早急に体内から
抜くように指示する。T2後は同様に出力をきり(ステ
ップST13)、ランプを消し(ステップST14)、
ポンプを止める(ステップST15)。
Even if the current value does not exceed IMAX2, I
When it exceeds MAX1, the process branches at step ST6. Although this value is abnormal, it does not cause dangerous fever immediately and the image appears, so I want to continue to output the image for a while. Therefore, at the same time that the warning is displayed in step ST9, the timer process in step ST10 waits for the time T2. For example, this IMAX1 can be 25 mA and T2 can be 30 seconds. It should be noted that the warning display in step ST9 indicates that the image should be removed in 30 seconds, so that the user should immediately remove it from the body. After T2, the output is similarly cut off (step ST13), the lamp is turned off (step ST14),
Stop the pump (step ST15).

【0040】つぎに電流がIMINよりも少ないときは
ステップST7で分岐する。この場合はすぐに危険とい
うわけではないが故障である。したがってステップST
11で警告を発っし、T3だけ待つ。この時間はT2よ
りも長くてもよいがあまり長いと故障が拡大してしまう
可能性もあるためたとえば1分程度とする。この場合も
先の2例と同様に出力を遮断する。
Next, when the current is smaller than IMIN, the process branches at step ST7. In this case, it is not immediately dangerous, but it is a failure. Therefore, step ST
It issues a warning at 11 and waits for T3. This time may be longer than T2, but if it is too long, there is a possibility that the failure may spread, so it is set to, for example, about 1 minute. In this case also, the output is cut off as in the previous two examples.

【0041】以上の3つの異常が検出されるとステップ
ST16をとおる。これは電流異常があったことをスコ
ープの履歴管理メモリーにかきこむことで次からそのス
コープをプロセッサに接続した時点で異常が過去にあっ
たことを表示し、使用できないことをしめすために用い
られる。このメモリーはたとえばEEPROMのような
不揮発性のものをつかう。メモリーはプロセッサ内部に
もってもよいが、スコープ内部にそのメモリーをもつこ
とで修理のときのデータとしても使用できる。
When the above three abnormalities are detected, step ST16 is followed. This is used to indicate that there was an anomaly in the past when the scope was connected to the processor by writing in the history management memory of the anomaly to indicate that the anomaly was not available. This memory uses a non-volatile memory such as an EEPROM. The memory may be inside the processor, but by having the memory inside the scope, it can be used as data for repair.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
モニタリング機構によって内視鏡スコープ内部の電気回
路の故障を検出し、これを操作者に報知させることがで
き、また自動的に安全となるように処理動作を可能にす
ることができる。これにともない、電子内視鏡装置の信
頼性が従来に比して大幅に向上したものとなる。
As described above, according to the present invention,
The monitoring mechanism can detect a failure of an electric circuit inside the endoscope and inform the operator of the failure, and can automatically perform a processing operation so as to be safe. Along with this, the reliability of the electronic endoscope apparatus is significantly improved as compared with the conventional one.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明が適用された第1実施例の電子内視鏡装
置の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an electronic endoscope apparatus of a first embodiment to which the present invention is applied.

【図2】内視鏡スコープの外観を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the appearance of an endoscope.

【図3】過電流検出回路の第1実施例の構成を示す回路
図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a first embodiment of an overcurrent detection circuit.

【図4】過電流検出回路の第2実施例の構成を示す回路
図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a second embodiment of an overcurrent detection circuit.

【図5】本発明が適用された第2実施例の電子内視鏡装
置におけるモニタリング機構の要部を示す回路図であ
る。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a main part of a monitoring mechanism in an electronic endoscope apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第2実施例の電子内視鏡装置における
モニタリング機構の処理動作を示すフローチャートであ
る。
FIG. 6 is a flowchart showing a processing operation of a monitoring mechanism in the electronic endoscope apparatus according to the second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 CCD撮像素子 2 CCDモジュール 3 バッファアンプ 4 DC電源 5 垂直クロック 7 映像出力信号 8 内視鏡スコープへ供給する電源電流 9 垂直クロックドライバーへ供給する電流 10 電流センサ回路 11 電流リミッタ回路 12 電流遮断回路 13 電流センサ回路 14 電流リミッタ回路 15 信号遮断回路 16 垂直クロックドライバー 17 電源 18 タイミングジェネレータ 19 タイマー 20 タイマー 21 コントローラ 22 映像信号処理回路 23 グラフィックメモリ 24 表示装置 25 加算回路 26 ALC 27 ランプコントローラ 28 プロセッサ 29 水平クロックドライバー 100 内視鏡スコープ 101 ライトガイド 102 ランプ 1 CCD image sensor 2 CCD module 3 Buffer amplifier 4 DC power supply 5 Vertical clock 7 Video output signal 8 Power supply current supplied to the endoscope scope 9 Current supplied to the vertical clock driver 10 Current sensor circuit 11 Current limiter circuit 12 Current cutoff circuit 13 current sensor circuit 14 current limiter circuit 15 signal cutoff circuit 16 vertical clock driver 17 power supply 18 timing generator 19 timer 20 timer 21 controller 22 video signal processing circuit 23 graphic memory 24 display device 25 adder circuit 26 ALC 27 lamp controller 28 processor 29 horizontal Clock driver 100 Endoscope scope 101 Light guide 102 Lamp

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内視鏡スコープ内部の電気回路への給電
及び該電気回路での信号伝送の各状態をモニタリングし
異常を検出するモニタリング機構を、具備することを特
徴とする電子内視鏡装置。
1. An electronic endoscope apparatus, comprising: a monitoring mechanism for monitoring each state of power supply to an electric circuit inside the endoscope scope and signal transmission in the electric circuit to detect an abnormality. ..
【請求項2】 前記モニタリング機構をプロセッサに持
つことを特徴とする請求項1記載の電子内視鏡装置。
2. The electronic endoscope apparatus according to claim 1, wherein the processor has the monitoring mechanism.
【請求項3】 前記モニタリング機構を内視鏡スコープ
に持つことを特徴とする請求項1記載の電子内視鏡装
置。
3. The electronic endoscope apparatus according to claim 1, wherein the endoscope has the monitoring mechanism.
【請求項4】 前記モニタリング機構を内視鏡スコープ
とプロセッサの両方に持つことを特徴とする請求項1記
載の電子内視鏡装置。
4. The electronic endoscope apparatus according to claim 1, wherein the monitoring mechanism is provided in both the endoscope and the processor.
【請求項5】 前記モニタリング機構は、前記電気回路
への給電状態のモニタリングに消費電流を測定し、測定
結果を正常範囲と比較して異常を検出することを特徴と
する請求項1記載の電子内視鏡装置。
5. The electronic device according to claim 1, wherein the monitoring mechanism measures a consumption current for monitoring a power supply state to the electric circuit and compares the measurement result with a normal range to detect an abnormality. Endoscopic device.
【請求項6】 前記モニタリング機構は、前記電気回路
での信号伝送状態のモニタリングに信号駆動回路の消費
電力を測定し、測定結果を正常範囲と比較して異常を検
出することを特徴とする請求項1記載の電子内視鏡装
置。
6. The monitoring mechanism measures power consumption of a signal drive circuit for monitoring a signal transmission state in the electric circuit, and compares the measurement result with a normal range to detect an abnormality. Item 2. The electronic endoscope apparatus according to item 1.
【請求項7】 前記モニタリング機構は、前記電気回路
での信号伝送状態のモニタリングに信号駆動回路の駆動
波形を正常範囲と比較して異常を検出することを特徴と
する請求項1記載の電子内視鏡装置。
7. The electronic device according to claim 1, wherein the monitoring mechanism detects an abnormality by comparing a drive waveform of the signal drive circuit with a normal range for monitoring a signal transmission state in the electric circuit. Endoscope device.
【請求項8】 前記モニタリング機構により異常が検出
されたとき、異常検出情報を表示画面上に表示する手段
を具備することを特徴とする請求項5記載の電子内視鏡
装置。
8. The electronic endoscope apparatus according to claim 5, further comprising means for displaying abnormality detection information on a display screen when an abnormality is detected by the monitoring mechanism.
【請求項9】 前記モニタリング機構により異常が検出
されたとき、異常回避処理を実行する手段を具備するこ
とを特徴とする請求項5記載の電子内視鏡装置。
9. The electronic endoscope apparatus according to claim 5, further comprising means for executing abnormality avoidance processing when an abnormality is detected by the monitoring mechanism.
【請求項10】 前記異常回避処理の対象が過電流の場
合にあって、正常範囲との比較で明らかに短絡の場合は
直ちに電源を落し、過電流ではあるが短絡でないときは
一定時間経過後に電源を落す手段を具備することを特徴
とする請求項9記載の電子内視鏡装置。
10. When the target of the abnormality avoidance processing is an overcurrent, and when a short circuit is apparently compared with a normal range, the power is immediately turned off, and when it is an overcurrent but not a short circuit, after a certain period of time elapses. The electronic endoscope apparatus according to claim 9, further comprising means for turning off a power source.
【請求項11】 前記異常回避処理の対象が電流減少で
ある場合は一定時間経過後に電源を落す手段を具備する
ことを特徴とする請求項1記載の電子内視鏡装置。
11. The electronic endoscope apparatus according to claim 1, further comprising means for turning off a power source after a lapse of a predetermined time when the target of the abnormality avoidance process is a current decrease.
【請求項12】 前記電源を落す手段は、照明ランプを
消す機能を含むことを特徴とする請求項10又は11記
載の電子内視鏡装置。
12. The electronic endoscope apparatus according to claim 10, wherein the means for turning off the power supply has a function of turning off the illumination lamp.
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