JPWO2020008564A1 - 内視鏡装置、内視鏡装置の作動方法 - Google Patents

Abstract

レンズ（２１）とアクチュエータ（２４）と内視鏡記憶部（２５）とを備える内視鏡（２）と、駆動回路（３４）とプロセッサ記憶部（３５）と異常判定部（３６）とを備え、内視鏡（２）が接続されるプロセッサ（３）と、を有し、異常判定部（３６）が、駆動回路（３４）からアクチュエータ（２４）へ送信する信号の情報と、内視鏡記憶部（２５）から読み出された第１の判定情報、およびプロセッサ記憶部（３５）から読み出された第２の判定情報と、を用いて、アクチュエータ（２４）と駆動回路（３４）との少なくとも一方に異常があるか否かを判定する内視鏡装置（１）。

Description

本発明は、レンズを駆動するアクチュエータを備える内視鏡を、プロセッサにより駆動する内視鏡装置、内視鏡装置の作動方法に関する。

従来より、内視鏡装置は、医療分野、工業分野、学術分野などの各種の分野で広く用いられている。こうした内視鏡装置において、光学性能の向上が求められており、レンズを駆動する機構を備える装置が提案されている。具体的に、レンズを駆動するアクチュエータを内視鏡に搭載すると共に、アクチュエータへ電力を供給して駆動する駆動回路をプロセッサに搭載する構成が提案されている。

例えば、日本国特許第４３３９８２３号公報には、内視鏡に搭載されたアクチュエータの、短絡、開放、発熱などの異常検知を、内視鏡に接続されたプロセッサにより行う技術が記載されている。ここに、プロセッサは、内視鏡に搭載された撮像素子により取得された撮像信号を処理するものである。そして、異常を検知するための閾値などの判定条件は、プロセッサが記憶している。

ところで、内視鏡とプロセッサとは、様々に組み合わせて使用される。例えば、１つのプロセッサには、複数種類の内視鏡が接続される。内視鏡に搭載されるアクチュエータの種類は、内視鏡の種類に応じて変わり、例えば内視鏡のサイズ等によって変わる。アクチュエータの種類が異なると、異常と判定すべき電圧閾値および電流閾値も異なる。従って、プロセッサのみで異常を判定する構成である場合に、プロセッサに接続される内視鏡の種類によっては内視鏡に搭載されたアクチュエータの異常判定を適切に行うことができないことがある。具体的に、正常範囲内であるのに異常であると判定する、または、異常範囲内であるのに正常であると判定する、等である。

また、１つの内視鏡は、複数種類のプロセッサに接続される。プロセッサに搭載される駆動回路の種類は、プロセッサの種類によって変わる。駆動回路の種類が異なると、駆動回路から送信される信号の規格、精度等も異なる。従って、内視鏡のみで異常を判定する構成である場合に、上述と同様に、内視鏡が接続されるプロセッサの種類によってはプロセッサに搭載された駆動回路の異常判定を適切に行うことができないことがある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、複数種類の内視鏡と複数種類のプロセッサとの組み合わせに対応して、内視鏡のアクチュエータとプロセッサの駆動回路との少なくとも一方の異常を適切に判定することができる内視鏡装置、内視鏡装置の作動方法を提供することを目的としている。

本発明の一態様による内視鏡装置は、内視鏡と、前記内視鏡が接続されるプロセッサと、を備える内視鏡装置であって、前記内視鏡に設けられたレンズと、前記内視鏡に設けられた、前記レンズを駆動するアクチュエータと、前記プロセッサに設けられた、前記アクチュエータに信号を送信して前記アクチュエータを駆動する駆動回路と、前記内視鏡に設けられた、前記アクチュエータと前記駆動回路との少なくとも一方の異常を判定するための第１の判定情報を記憶する第１の記憶部と、前記プロセッサに設けられた、前記アクチュエータと前記駆動回路との少なくとも一方の異常を判定するための、前記第１の判定情報とは異なる第２の判定情報を記憶する第２の記憶部と、前記プロセッサに設けられ、前記駆動回路から前記アクチュエータへ送信する前記信号の情報と、前記第１の記憶部から読み出された前記第１の判定情報、および前記第２の記憶部から読み出された前記第２の判定情報と、を用いて、前記アクチュエータと前記駆動回路との少なくとも一方に異常があるか否かを判定する異常判定部と、を備える。

本発明の他の態様による内視鏡装置の作動方法は、内視鏡と、前記内視鏡が接続されるプロセッサと、を備える内視鏡装置の作動方法であって、前記内視鏡に設けられたアクチュエータが、前記内視鏡に設けられたレンズを駆動し、前記プロセッサに設けられた駆動回路が、前記アクチュエータに信号を送信して前記アクチュエータを駆動し、前記内視鏡に設けられた第１の記憶部が、前記アクチュエータと前記駆動回路との少なくとも一方の異常を判定するための第１の判定情報を記憶し、前記プロセッサに設けられた第２の記憶部が、前記アクチュエータと前記駆動回路との少なくとも一方の異常を判定するための、前記第１の判定情報とは異なる第２の判定情報を記憶し、前記プロセッサに設けられた異常判定部が、前記駆動回路から前記アクチュエータへ送信する前記信号の情報と、前記第１の記憶部から読み出された前記第１の判定情報、および前記第２の記憶部から読み出された前記第２の判定情報と、を用いて、前記アクチュエータと前記駆動回路との少なくとも一方に異常があるか否かを判定する。

本発明の実施形態１における内視鏡装置の外観を示す図。 上記実施形態１における内視鏡装置の基本的な構成を示すブロック図。 上記実施形態１における内視鏡装置の具体的な構成例を示すブロック図。 上記実施形態１において、内視鏡記憶部とプロセッサ記憶部とに記憶される判定情報を信号の種類に応じて示す図表。 上記実施形態１において、プロセッサ記憶部と内視鏡記憶部とに記憶される判定情報の具体例を示す図表。 上記実施形態１の内視鏡装置におけるプロセッサの動作を示すフローチャート。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１から図６は本発明の実施形態１を示したものであり、図１は内視鏡装置１の外観を示す図である。

本実施形態の内視鏡装置１は、内視鏡２と、内視鏡２が接続されるプロセッサ３と、を備え、さらに例えばプロセッサ３に接続されるモニタ４も備えている。ただし、モニタ４は、内視鏡装置１に固有の構成である必要はなく、内視鏡装置１とは別途のモニタを利用しても構わない。

内視鏡２は、被検体内に導入可能であって、被検体内を光学的に観察するためのものである。ここに、内視鏡２が導入される被検体は、人体、人体以外の生体、機械および建造物などの人工物、等の何れであっても構わない。

また、本実施形態においては、内視鏡２が被検体の光学像を撮像する電子内視鏡であることを想定しているが、これに限定されるものではない。内視鏡２は、例えば光学内視鏡であっても構わない。

内視鏡２は、先端側に先端部２ａを備える挿入部２ｂと、この挿入部２ｂの基端に位置する操作部２ｃと、この操作部２ｃの側部から延出するユニバーサルコード２ｄと、ユニバーサルコード２ｄの端部に設けられたコネクタ部２ｅと、を備えている。

先端部２ａには、後述するレンズ２１および撮像素子２２を含む撮像部２３（図２等参照）が配置されていて、被検体の光学像を取り込むようになっている。また、先端部２ａには、レンズ２１を駆動するための後述するアクチュエータ２４（図２等参照）も配置されている。さらに、図示はしないが、照明光を被写体へ照射するための照明光学系等も先端部２ａに配置されている。

挿入部２ｂは、被検体の内部に導入される部位である。ここに、挿入部２ｂは、可撓性を有する軟性タイプと、可撓性を有しない硬性タイプと、の何れでも構わない。また、挿入部２ｂは、先端部２ａの方向を変化させるための湾曲部等を備えていても構わない。挿入部２ｂ内には、撮像素子２２へ接続される信号線、アクチュエータ２４へ接続される信号線、および照明光を伝送するファイババンドル等で構成されたライトガイドなどが配置されている。

操作部２ｃは、内視鏡２を把持して操作するための部位である。挿入部２ｂに湾曲部が設けられている場合には、湾曲部の湾曲操作は、操作部２ｃに設けられているアングル操作ノブ等により行われる。また、撮像に関する操作、送気・送水に関する操作等も、操作部２ｃに設けられた操作スイッチ等で行うことが可能である。そして、内視鏡２に関する情報を記憶する、後述する内視鏡記憶部２５（図２等参照）は、例えば、操作部２ｃ内に設けられている（ただし、操作部２ｃ内に設けるに限定されるものではない）。

ユニバーサルコード２ｄおよびコネクタ部２ｅは、内視鏡２をプロセッサ３へ接続するための部位である。ユニバーサルコード２ｄおよびコネクタ部２ｅ内には、上述した信号線およびライトガイド等が配置されている。

そして、内視鏡２は、コネクタ部２ｅをプロセッサ３のコネクタ受けに接続することにより、プロセッサ３と電気的および光学的に接続される。

プロセッサ３は、内視鏡２を制御し、内視鏡２の撮像素子２２から得られた撮像信号を画像処理して、表示用の画像信号、あるいは記録用の画像信号を生成するものである。また、プロセッサ３は、例えば内部に光源装置を備えており、ライトガイドへ照明光を供給する（ただし、光源装置をプロセッサ３と別体に設けても勿論構わない）。さらに、プロセッサ３は、上述した内視鏡２のアクチュエータ２４を駆動するための駆動回路として、後述するアクチュエータ駆動回路３４（図２等参照）を備えている。

モニタ４は、モニタケーブルを経由してプロセッサ３に接続されている。そして、モニタ４は、プロセッサ３から表示用の画像信号を受信して、内視鏡画像を表示し、内視鏡２およびプロセッサ３に関連する情報等も表示する。

図２は、内視鏡装置１の基本的な構成を示すブロック図である。なお、上述したように、モニタ４は内視鏡装置１に必須の構成ではないために、この図２、および後述する図３等においては明示していない。

内視鏡２は、レンズ２１および撮像素子２２を含む撮像部２３と、レンズ２１を駆動するアクチュエータ２４と、内視鏡記憶部２５とを備えている。

レンズ２１は、被検体の光学像を結像して、撮像素子２２の撮像面に結像する。レンズ２１は、一般的に複数のレンズ群により構成されていて、例えば少なくとも１つのレンズ群が光軸方向に移動可能となっている。具体的に、レンズ２１が、例えば焦点調節可能である場合には、フォーカスに関連するレンズ群が移動可能である。また、レンズ２１が、例えばズーム可能である場合には、ズームに関連するレンズ群が移動可能である。従って、レンズ２１は、例えばフォーカスとズームとの少なくとも一方が可能な対物光学系として構成されている。また、レンズ２１内には、図示はしないが、光学絞りも配設されている。

撮像素子２２は、レンズ２１により結像された被検体の光学像を光電変換して、電気的な撮像信号を生成する。ここで生成された撮像信号は、上述したように、プロセッサ３へ送信されて画像処理される。

アクチュエータ２４は、レンズ２１の少なくとも１つのレンズ群を光軸方向に移動して、フォーカス動作とズーム動作との少なくとも一方を行う。

内視鏡記憶部２５は、不揮発性のメモリ等で構成され、内視鏡２に係る情報を記憶する第１の記憶部である。内視鏡記憶部２５は、アクチュエータ２４とアクチュエータ駆動回路３４との少なくとも一方の異常を判定するための第１の判定情報を記憶する。具体的に、内視鏡記憶部２５は、定電圧信号電流閾値（第１電流閾値）と、定電流信号電圧閾値（第２電圧閾値）と、可変電圧可変電流信号電圧閾値（第３電圧閾値）と、可変電圧可変電流信号電流閾値（第３電流閾値）と、を第１の判定情報として記憶する。

ここに、図４は、内視鏡記憶部２５とプロセッサ記憶部３５とに記憶される判定情報を信号の種類に応じて示す図表である。

定電圧信号電流閾値は、アクチュエータ駆動回路３４からアクチュエータ２４へ送信する定電圧信号（第１信号）の電流の異常を判定するための閾値である。

定電流信号電圧閾値は、アクチュエータ駆動回路３４からアクチュエータ２４へ送信する定電流信号（第２信号）の電圧の異常を判定するための閾値である。

可変電圧可変電流信号電圧閾値は、アクチュエータ駆動回路３４からアクチュエータ２４へ送信する可変電圧可変電流信号（第３信号）の電圧の異常を判定するための閾値である。

可変電圧可変電流信号電流閾値は、上述した可変電圧可変電流信号の電流の異常を判定するための閾値である。

さらに、内視鏡記憶部２５は、内視鏡２に係る一般的な情報、例えば、内視鏡２の型番や製造番号、撮像部２３に係る情報なども記憶している。

プロセッサ３は、定電圧回路３１、定電流回路３２、および可変電圧可変電流回路３３を含むアクチュエータ駆動回路３４と、プロセッサ記憶部３５と、異常判定部３６と、故障処理部３７と、駆動制御部３８と、を備えている。

アクチュエータ駆動回路３４は、内視鏡２のアクチュエータ２４に信号を送信して、アクチュエータ２４を駆動するための駆動回路である。アクチュエータ駆動回路３４は、アクチュエータ２４によるレンズ２１の駆動状態、具体的にはレンズ２１の駆動位置などを把握して、把握した情報を駆動情報として駆動制御部３８へ送信するようになっている。

定電圧回路３１は、一定電圧の信号（定電圧信号）をアクチュエータ２４へ供給する。定電圧回路３１は、アクチュエータ２４へ供給する定電圧信号の電圧値および電流値の情報を異常判定部３６へ送信する。

定電流回路３２は、一定電流の信号（定電流信号）をアクチュエータ２４へ供給する。定電流回路３２は、アクチュエータ２４へ供給する定電流信号の電圧値および電流値の情報を異常判定部３６へ送信する。

可変電圧可変電流回路３３は、電圧が可変であり、かつ電流が可変である信号（可変電圧可変電流信号）をアクチュエータ２４へ供給する。可変電圧可変電流回路３３は、アクチュエータ２４へ供給する可変電圧可変電流信号の電圧値および電流値の情報を異常判定部３６へ送信する。

プロセッサ記憶部３５は、不揮発性のメモリ等で構成され、プロセッサ３に係る情報を記憶する第２の記憶部である。プロセッサ記憶部３５は、アクチュエータ２４とアクチュエータ駆動回路３４との少なくとも一方の異常を判定するための第２の判定情報を記憶する。ここに、第２の判定情報は、上述した第１の判定情報とは異なる情報である。具体的に、プロセッサ記憶部３５は、図４にも示すように、定電圧信号電圧閾値（第１電圧閾値）と、定電流信号電流閾値（第２電流閾値）と、を第２の判定情報として記憶する。

ここに、定電圧信号電圧閾値は、上述した定電圧信号（第１信号）の電圧の異常を判定するための閾値である。

定電流信号電流閾値は、上述した定電流信号（第２信号）の電流の異常を判定するための閾値である。

さらに、プロセッサ記憶部３５は、プロセッサ３に係る一般的な情報、例えば、プロセッサ３の型番や製造番号などの情報も記憶している。

図４に示すように、内視鏡記憶部２５に記憶する第１の判定情報と、プロセッサ記憶部３５に記憶する第２の判定情報とは、信号の種類、つまり、信号が定電圧信号、定電流信号、可変電圧可変電流信号の何れの種類であるかに応じて区分けされている。この区分けは、アクチュエータ駆動回路３４からアクチュエータ２４へ送信する信号の電圧値と電流値とが、プロセッサ３側で支配的に決定されるか、または内視鏡２側で支配的に決定されるか、を基準として行われている。

定電圧信号の場合に、電流値はアクチュエータ２４の負荷により支配的に決まり、電圧値の精度はアクチュエータ駆動回路３４の設計に応じて支配的に決まる。このために、電流異常に関する定電圧信号電流閾値（第１電流閾値）の情報を第１の判定情報として内視鏡記憶部２５に記憶し、電圧異常に関する定電圧信号電圧閾値（第１電圧閾値）の情報を第２の判定情報としてプロセッサ記憶部３５に記憶している。

定電流信号の場合に、電流値の精度はプロセッサ３のアクチュエータ駆動回路３４の設計に応じて支配的に決まり、電圧値はアクチュエータ２４の負荷により支配的に決まる。このために、電流異常に関する定電流信号電流閾値（第２電流閾値）の情報を第２の判定情報としてプロセッサ記憶部３５に記憶し、電圧異常に関する定電流信号電圧閾値（第２電圧閾値）の情報を第１の判定情報として内視鏡記憶部２５に記憶している。

可変電圧可変電流信号の場合に、電圧値および電流値はアクチュエータ２４の負荷により支配的に決まる。このために、電圧異常に関する可変電圧可変電流信号電圧閾値（第３電圧閾値）の情報、および電流異常に関する可変電圧可変電流信号電流閾値（第３電流閾値）の情報を、第１の判定情報として内視鏡記憶部２５に記憶している。

異常判定部３６は、アクチュエータ駆動回路３４からアクチュエータ２４へ送信する信号の情報と、内視鏡記憶部２５から読み出された第１の判定情報、およびプロセッサ記憶部３５から読み出された第２の判定情報と、を用いて、アクチュエータ２４とアクチュエータ駆動回路３４との少なくとも一方に異常があるか否かを判定する異常判定回路である。

具体的に、異常判定部３６は、アクチュエータ駆動回路３４からアクチュエータ２４へ送信する信号の電流値と電圧値との少なくとも一方（好ましくは両方）を取得して、第１の判定情報または第２の判定情報と比較することにより、アクチュエータ２４とアクチュエータ駆動回路３４との少なくとも一方に異常があるか否かを判定する。

例えば、異常判定部３６は、定電圧回路３１から入力される定電圧信号の電圧値を取得した場合には、プロセッサ記憶部３５から読み込んだ定電圧信号電圧閾値と比較して、定電圧信号の電圧値が、定電圧信号電圧閾値よりも大きい場合に、アクチュエータ２４とアクチュエータ駆動回路３４との少なくとも一方に異常が生じたと判定する。

また、異常判定部３６は、定電圧回路３１から入力される定電圧信号の電流値を取得した場合には、内視鏡記憶部２５から読み込んだ定電圧信号電流閾値と比較して、定電圧信号の電流値が、定電圧信号電流閾値よりも大きい場合に、アクチュエータ２４とアクチュエータ駆動回路３４との少なくとも一方に異常が生じたと判定する。

さらに、異常判定部３６は、定電流回路３２から入力される定電流信号の電圧値を取得した場合には、内視鏡記憶部２５から読み込んだ定電流信号電圧閾値と比較して、定電流信号の電圧値が、定電流信号電圧閾値よりも大きい場合に、アクチュエータ２４とアクチュエータ駆動回路３４との少なくとも一方に異常が生じたと判定する。

そして、異常判定部３６は、定電流回路３２から入力される定電流信号の電流値を取得した場合には、プロセッサ記憶部３５から読み込んだ定電流信号電流閾値と比較して、定電流信号の電流値が、定電流信号電流閾値よりも大きい場合に、アクチュエータ２４とアクチュエータ駆動回路３４との少なくとも一方に異常が生じたと判定する。

加えて、異常判定部３６は、可変電圧可変電流回路３３から入力される可変電圧可変電流信号の電圧値を取得した場合には、内視鏡記憶部２５から読み込んだ可変電圧可変電流信号電圧閾値と比較して、可変電圧可変電流信号の電圧値が、可変電圧可変電流信号電圧閾値よりも大きい場合に、アクチュエータ２４とアクチュエータ駆動回路３４との少なくとも一方に異常が生じたと判定する。

同様に、異常判定部３６は、可変電圧可変電流回路３３から入力される可変電圧可変電流信号の電流値を取得した場合には、内視鏡記憶部２５から読み込んだ可変電圧可変電流信号電流閾値と比較して、可変電圧可変電流信号の電流値が、可変電圧可変電流信号電流閾値よりも大きい場合に、アクチュエータ２４とアクチュエータ駆動回路３４との少なくとも一方に異常が生じたと判定する。

異常判定部３６は、何れかの異常が生じたと判定した場合に、判定結果を故障処理部３７へ送信する。

故障処理部３７は、異常判定部３６から異常が生じたとの判定結果を受信した場合に停止処理を行って、アクチュエータ２４の駆動を停止するための制御信号を、アクチュエータ駆動回路３４へ送信する。これにより、アクチュエータ駆動回路３４からアクチュエータ２４への信号の送信が停止され、アクチュエータ２４の駆動が停止される。

駆動制御部３８は、アクチュエータ駆動回路３４からアクチュエータ２４の駆動情報を受信して、レンズ２１が目標の位置に移動するように駆動量を設定し、設定した駆動量をアクチュエータ駆動回路３４へ送信して駆動制御を行わせる。こうして、駆動制御部３８は、アクチュエータ駆動回路３４を経由して、アクチュエータ２４のフィードバック制御を行うようになっている。

図３は、内視鏡装置１の具体的な構成例を示すブロック図である。図３に示す内視鏡装置１は、図２の内視鏡装置１の構成をより具体的に示したものとなっている。

内視鏡２のアクチュエータ２４は、レンズ２１を駆動するモータとしてのボイスコイルモータ（ＶＣＭ）２４ａと、ＶＣＭ２４ａにより駆動されるレンズ２１の位置を検出するための位置検出部２４ｂと、を備えている。

ＶＣＭ２４ａは、レンズ２１を光軸方向に駆動するリニアアクチュエータである。ＶＣＭ２４ａは、図４に示すように、可変電圧可変電流信号を送信されて駆動される。

位置検出部２４ｂは、レンズ２１と一体に光軸方向へ移動する磁石２４ｃと、磁石２４ｃから発生される磁場を検出することにより、磁石２４ｃの光軸方向の位置、ひいてはレンズ２１の光軸方向の位置を検出するホール素子２４ｄと、ホール素子２４ｄの出力信号を増幅するオペアンプで構成される差動増幅部２４ｅと、を備えている。

位置検出部２４ｂは、定電圧信号および定電流信号を送信されて駆動される。具体的に、図４に示すように、ホール素子２４ｄは定電流信号を送信されて駆動され、差動増幅部２４ｅは定電圧信号を送信されて駆動される。

ＶＣＭ２４ａの近傍には、ＶＣＭ２４ａの温度を検出する温度センサ２６が配置されている。

内視鏡記憶部２５は、定電圧信号電流閾値として差動増幅部電流閾値を、定電流信号電圧閾値としてホール素子電圧閾値を、可変電圧可変電流信号電圧閾値としてＶＣＭ電圧閾値を、可変電圧可変電流信号電流閾値としてＶＣＭ電流閾値を、それぞれ記憶している。

ここに、図５は、プロセッサ記憶部３５と内視鏡記憶部２５とに記憶される判定情報の具体例を示す図表である。

さらに、内視鏡記憶部２５は、ＶＣＭ２４ａの発熱が異常であるか否かを、温度センサ２６により検出された温度に基づき判定するための温度閾値を第１の判定情報として記憶している。

そして、異常判定部３６は、温度センサ２６から温度情報を取得して、温度情報が示す温度を度閾値と比較することにより、アクチュエータ２４とアクチュエータ駆動回路３４との少なくとも一方に異常があるか否かを判定するようになっている。

すなわち、異常判定部３６は、温度センサ２６から取得した温度情報が示す温度を、内視鏡記憶部２５から読み込んだ温度閾値と比較して、温度情報が示す温度が温度閾値よりも高い場合に、アクチュエータ２４とアクチュエータ駆動回路３４との少なくとも一方に異常が生じたと判定する。

プロセッサ３のプロセッサ記憶部３５は、定電圧信号電圧閾値として差動増幅部電圧閾値を、定電流信号電流閾値としてホール素子電流閾値を、それぞれ記憶している。

プロセッサ３は、図２に示した可変電圧可変電流回路３３の具体例としてＶＣＭドライバ３３Ａを備えている。ＶＣＭドライバ３３Ａは、ＶＣＭ２４ａへ可変電圧可変電流信号を送信して、ＶＣＭ２４ａを駆動する。そして、ＶＣＭドライバ３３Ａは、ＶＣＭ２４ａへ供給する可変電圧可変電流信号の電圧値および電流値の情報を異常判定部３６へ送信する。

また、プロセッサ３は、位置検出部２４ｂへ電力を供給して、位置検出部２４ｂから位置検出結果を取得する位置検出回路３９を備えている。

位置検出回路３９は、定電流回路３２を備えており、定電流回路３２はホール素子２４ｄを駆動する。定電流回路３２は、ホール素子２４ｄへ供給する定電流信号の電圧値および電流値の情報を異常判定部３６へ送信する。

また、位置検出回路３９は、定電圧回路３１の具体例として、差動増幅部２４ｅを駆動する電源３１Ａを備えている。電源３１Ａは、差動増幅部２４ｅへ供給する定電圧信号の電圧値および電流値の情報を異常判定部３６へ送信する。

さらに、位置検出回路３９は、ホール素子２４ｄから出力され、差動増幅部２４ｅにより増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ・デジタル・コンバータ（ＡＤＣ）３９ａを備えている。位置検出回路３９は、ＡＤＣ３９ａによりデジタル化された信号に基づき、レンズ２１の位置情報を生成して、駆動制御部３８へ送信する。

駆動制御部３８は、位置検出回路３９からレンズ２１の位置情報を取得して、レンズ２１が目標位置に移動するようにＶＣＭドライバ３３Ａへ指令を送信し、ＶＣＭ２４ａを駆動させる。これによりレンズ２１が駆動されて、フォーカス調整と、ズーム調整と、の少なくとも一方が行われる。

故障処理部３７は、異常判定部３６から異常が生じたとの判定結果を受信した場合に停止処理を行って、ＶＣＭ２４ａの駆動を停止するための制御信号をＶＣＭドライバ３３Ａへ送信すると共に、位置検出部２４ｂの動作を停止するための制御信号を位置検出回路３９へ送信する。これにより、レンズ２１の駆動および位置検出が停止される。

また、図５には、異常を判定するための判定情報として、各閾値（電圧閾値、電流閾値、温度閾値）だけでなく、さらに継続時間も記憶する例を示している。

異常判定部３６は、上述したように、アクチュエータ２４を駆動する電圧値または電流値が閾値よりも大きい場合に、アクチュエータ２４とアクチュエータ駆動回路３４との少なくとも一方に異常が生じたと判定するようになっている。

しかし、電圧値または電流値が、ごく短時間だけ閾値よりも大きい状態が生じたとしても、その後に閾値以下の状態が維持されればアクチュエータ２４の駆動を停止するには及ばない。

そこで、継続時間を設定して、閾値よりも大きい状態が継続時間よりも長い場合に、異常が生じたと異常判定部３６が判定するようにするとよい。継続時間は、閾値のそれぞれに対して同一の時間を設定しても構わないが、閾値毎に個別の継続時間を設定すると、より正確に異常判定を行うことができる。

そこで、この図５には、閾値毎に個別の継続時間を設定する例を示している。

すなわち、ＶＣＭ電圧閾値にはＶＣＭ電圧用継続時間が、ＶＣＭ電流閾値にはＶＣＭ電流用継続時間が、ホール素子電圧閾値にはホール素子電圧用継続時間が、差動増幅部電流閾値には差動増幅部電流用継続時間が、温度閾値には温度用継続時間が、ホール素子電流閾値にはホール素子電流用継続時間が、差動増幅部電圧閾値には差動増幅部電圧用継続時間が、それぞれ設定されている。

従って、例えばＶＣＭドライバ３３ＡからＶＣＭ２４ａへ送信される信号の電圧値が、ＶＣＭ電圧閾値を超える継続時間が、ＶＣＭ電圧用継続時間を超えた場合に、異常判定部３６は異常が生じたと判定する。他の継続時間についても同様である。

図６は、内視鏡装置１におけるプロセッサ３の動作を示すフローチャートである。

内視鏡２が接続された状態でプロセッサ３が起動されるか、または、プロセッサ３が起動された状態で内視鏡２が接続されると、この処理が開始される。

この処理を開始する時点では、プロセッサ３は、少なくとも内視鏡記憶部２５から第１の判定情報をまだ読み出していない。さらに、プロセッサ３自体が起動されてこの処理が開始された場合には、プロセッサ３は、プロセッサ記憶部３５から第２の判定情報をまだ読み出していない。

そこで、プロセッサ３の異常判定部３６は、まず、判定情報である各閾値の初期設定として、内視鏡記憶部２５に記憶されている第１の判定情報の値よりも小さく、プロセッサ記憶部３５に記憶されている第２の判定情報の値よりも小さい値を設定する（ステップＳ１）。

なお、ここで設定される閾値の初期値は、プロセッサ３を複数種類の内視鏡２とどのように組み合わせたとしても、第１の判定情報の値および第２の判定情報の値の何れよりも小さくなるように予め定められた値である。

次に、プロセッサ３の異常判定部３６は、内視鏡記憶部２５から第１の判定情報である各閾値を読み出して受信する（ステップＳ２）。

そして、異常判定部３６は、内視鏡記憶部２５から第１の判定情報が正常に受信されたか否かを判定する（ステップＳ３）。

ここで、第１の判定情報が正常に受信されなかったと判定した場合には、異常判定部３６は、異常が生じたとする判定結果を故障処理部３７へ送信する。これにより、故障処理部３７が停止処理を行い、アクチュエータ２４の駆動が禁止される。なお、ここでの異常は、アクチュエータ２４およびアクチュエータ駆動回路３４に関する異常であるために、撮像素子２２による撮像動作等は通常通りに実行しても構わない。

ステップＳ３において、第１の判定情報が正常に受信されたと判定された場合には、異常判定部３６は、ステップＳ１において初期設定した各閾値に代えて、内視鏡記憶部２５から受信した各閾値を設定すると共に、プロセッサ記憶部３５から各閾値を読み込んで設定してから、アクチュエータ駆動回路３４によるアクチュエータ２４の駆動を開始する（ステップＳ４）。

そして、異常判定部３６は、アクチュエータ駆動回路３４からアクチュエータ２４へ送信する信号（定電圧信号、定電流信号、および可変電圧可変電流信号）の、電圧値および電流値の情報を取得して、何れかの電圧値または電流値が、対応する閾値を超えたか否かを判定する（ステップＳ５）。

さらに、このステップＳ５において、異常判定部３６は、温度センサ２６から温度情報を取得して、取得した温度情報が示す温度が温度閾値を超えたか否かを判定する。

このステップＳ５において何れかの閾値を超えたと判定された場合に、異常判定部３６は、閾値を超えた電圧値、電流値、または温度が、対応する継続時間を超えたか否かをさらに判定する（ステップＳ６）。

ここで、継続時間を超えていないと判定された場合には、ステップＳ５へ戻って、電圧値、電流値、または温度が、引き続き閾値を超えているか否かを異常判定部３６が判定する。

こうして、ステップＳ６において、継続時間を超えたと判定された場合には、異常判定部３６は、異常が生じたと判定して、判定結果を故障処理部３７へ送信する（ステップＳ７）。これにより、故障処理部３７は、故障時の停止処理を上述したように行って、アクチュエータ２４の駆動を停止させる。

一方、ステップＳ５において、閾値を超えていないと判定された場合には、処理を終了するか否かを判定して（ステップＳ８）、終了しない場合にはステップＳ５へ戻って、何れかの電圧値、電流値、または温度が、対応する閾値を超えたか否かを引き続き判定する。

そして、ステップＳ８において、処理を終了すると判定された場合には、この処理を終える。

なお、上述において異常判定部３６は、アクチュエータ駆動回路３４からアクチュエータ２４へ送信する可変電圧可変電流信号の電圧値および電流値を取得して、可変電圧可変電流信号電圧閾値および可変電圧可変電流信号電流閾値と比較することにより異常の有無を判定していたが、これに限定されるものではない。

例えば、異常判定部３６は、アクチュエータ駆動回路３４からアクチュエータ２４へ送信する可変電圧可変電流信号の電力値を取得して、可変電圧可変電流信号の電力閾値と比較することにより、アクチュエータ２４とアクチュエータ駆動回路３４との少なくとも一方に異常があるか否かを判定するようにしてもよい。

この場合に、内視鏡記憶部２５は、アクチュエータ駆動回路３４からアクチュエータ２４へ送信する可変電圧可変電流信号の電力の異常を判定するための可変電圧可変電流信号の電力閾値を含む第１の判定情報を記憶すればよい。

このような実施形態１によれば、第１の判定情報を内視鏡記憶部２５に記憶し、第２の判定情報をプロセッサ記憶部３５に記憶して、異常判定部３６により、第１の判定情報および第２の判定情報を用いて、アクチュエータ２４とアクチュエータ駆動回路３４との少なくとも一方に異常があるか否かを判定するようにしたために、複数種類の内視鏡と複数種類のプロセッサとの組み合わせに対応して、異常を適切に判定することができる。

アクチュエータ２４の負荷により支配的に決まる定電圧信号の電流閾値と定電流信号の電圧閾値とを内視鏡記憶部２５が記憶し、アクチュエータ駆動回路３４の設計により支配的に決まる定電圧信号の電圧閾値と定電流信号の電流閾値とをプロセッサ記憶部３５が記憶するようにしたために、信号が定電圧信号であるか定電流信号であるかに応じて、異常判定部３６がより適切に異常判定を行うことができる。

アクチュエータ２４の負荷により支配的に決まる可変電圧可変電流信号の電圧閾値および電流閾値を内視鏡記憶部２５が記憶するようにしたために、信号が可変電圧可変電流信号である場合に、異常判定部３６が適切に異常判定を行うことができる。

アクチュエータ２４の近傍に温度センサ２６を設けて、内視鏡記憶部２５に温度閾値を記憶するようにしたために、異常判定部３６が、アクチュエータ２４の発熱の異常を適切に判定することができる。

具体的な構成として、アクチュエータ２４が、可変電圧可変電流信号を送信されるＶＣＭ２４ａと、定電圧信号および定電流信号を送信される位置検出部２４ｂと、を備える場合に、内視鏡記憶部２５がＶＣＭ２４ａに係る電圧閾値および電流閾値と、定電圧信号に係る電流閾値と、定電流信号に係る電圧閾値とを記憶し、プロセッサ記憶部３５が定電圧信号に係る電圧閾値と定電流信号に係る電流閾値とを記憶することで、異常判定部３６が適切な異常判定を行うことができる。

特に、位置検出部２４ｂが、定電流信号を送信されるホール素子２４ｄと、定電圧信号を送信される差動増幅部２４ｅと、を備える構成において、内視鏡記憶部２５が差動増幅部２４ｅに係る電流閾値とホール素子２４ｄに係る電圧閾値とを記憶し、プロセッサ記憶部３５が差動増幅部２４ｅに係る電圧閾値とホール素子２４ｄに係る電流閾値とを記憶することで、異常判定部３６が適切な異常判定を行うことができる。

また、内視鏡記憶部２５が可変電圧可変電流信号の電力閾値を記憶して、異常判定部３６が可変電圧可変電流信号の電力値を取得して可変電圧可変電流信号の電力閾値と比較することによっても、アクチュエータ２４とアクチュエータ駆動回路３４との少なくとも一方に異常があるか否かを適切に判定することができる。

そして、内視鏡記憶部２５から第１の判定情報の読み出しに失敗した場合に、アクチュエータ２４の駆動を禁止するようにしたために、異常状態でアクチュエータ２４が動作するのを防止することができる。

さらに、内視鏡記憶部２５から第１の判定情報を読み出し、かつプロセッサ記憶部３５から第２の判定情報を読み出すまでは、アクチュエータ２４とアクチュエータ駆動回路３４との少なくとも一方の異常を判定するための判定情報を、第１の判定情報および第２の判定情報よりも小さい値に設定するようにしたために、第１の判定情報および第２の判定情報が読み出される前に、異常状態が正常状態であると判定されるのを防止することができる。

なお、上述した各部の処理は、ハードウェアとして構成された１つ以上のプロセッサが行うようにしてもよい。例えば、各部は、それぞれが電子回路として構成されたプロセッサであっても構わないし、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路で構成されたプロセッサにおける各回路部であってもよい。あるいは、１つ以上のＣＰＵで構成されるプロセッサが、記録媒体に記録された処理プログラムを読み込んで実行することにより、各部としての機能を実行するようにしても構わない。

また、上述では主として内視鏡装置について説明したが、内視鏡装置を上述したように作動させる作動方法であってもよいし、コンピュータに内視鏡装置と同様の処理を行わせるための処理プログラム、該処理プログラムを記録するコンピュータにより読み取り可能な一時的でない記録媒体、等であっても構わない。

さらに、本発明は上述した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することができる。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、種々の発明の態様を形成することができる。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。このように、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。

Claims (10)

1. 内視鏡と、前記内視鏡が接続されるプロセッサと、を備える内視鏡装置であって、
   前記内視鏡に設けられたレンズと、
   前記内視鏡に設けられた、前記レンズを駆動するアクチュエータと、
   前記プロセッサに設けられた、前記アクチュエータに信号を送信して前記アクチュエータを駆動する駆動回路と、
   前記内視鏡に設けられた、前記アクチュエータと前記駆動回路との少なくとも一方の異常を判定するための第１の判定情報を記憶する第１の記憶部と、
   前記プロセッサに設けられた、前記アクチュエータと前記駆動回路との少なくとも一方の異常を判定するための、前記第１の判定情報とは異なる第２の判定情報を記憶する第２の記憶部と、
   前記プロセッサに設けられ、前記駆動回路から前記アクチュエータへ送信する前記信号の情報と、前記第１の記憶部から読み出された前記第１の判定情報、および前記第２の記憶部から読み出された前記第２の判定情報と、を用いて、前記アクチュエータと前記駆動回路との少なくとも一方に異常があるか否かを判定する異常判定部と、
   を備えることを特徴とする内視鏡装置。
2. 前記第１の記憶部は、前記駆動回路から前記アクチュエータへ送信する定電圧の第１信号の電流の異常を判定するための第１電流閾値と、前記駆動回路から前記アクチュエータへ送信する定電流の第２信号の電圧の異常を判定するための第２電圧閾値と、を含む前記第１の判定情報を記憶し、
   前記第２の記憶部は、前記第１信号の電圧の異常を判定するための第１電圧閾値と、前記第２信号の電流の異常を判定するための第２電流閾値と、を含む前記第２の判定情報を記憶し、
   前記異常判定部は、前記駆動回路から前記アクチュエータへ送信する信号の電流値と電圧値との少なくとも一方を取得して、前記第１信号の電流値を取得した場合には前記第１電流閾値と比較し、前記第１信号の電圧値を取得した場合には前記第１電圧閾値と比較し、前記第２信号の電圧値を取得した場合には前記第２電圧閾値と比較し、前記第２信号の電流値を取得した場合には前記第２電流閾値と比較することにより、前記異常があるか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
3. 前記第１の記憶部は、前記駆動回路から前記アクチュエータへ送信する可変電圧かつ可変電流の第３信号の電圧の異常を判定するための第３電圧閾値と、前記第３信号の電流の異常を判定するための第３電流閾値と、を含む前記第１の判定情報を記憶し、
   前記異常判定部は、前記駆動回路から前記アクチュエータへ送信する信号の電流値と電圧値との少なくとも一方を取得して、前記第３信号の電圧値を取得した場合には前記第３電圧閾値と比較し、前記第３信号の電流値を取得した場合には前記第３電流閾値と比較することにより、前記異常があるか否かを判定することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
4. 前記内視鏡の前記アクチュエータの近傍に設けられた温度センサをさらに備え、
   前記第１の記憶部は、前記アクチュエータの発熱の異常を判定するための温度閾値を含む前記第１の判定情報を記憶し、
   前記異常判定部は、前記温度センサから温度情報を取得して、前記温度情報が示す温度を前記温度閾値と比較することにより、前記異常があるか否かを判定することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
5. 前記アクチュエータは、前記レンズを駆動するモータと、前記モータにより駆動される前記レンズの位置を検出する位置検出部と、を備え、
   前記モータは前記第３信号を送信され、前記位置検出部は前記第１信号および前記第２信号を送信されることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡装置。
6. 前記位置検出部は、ホール素子と、差動増幅部と、を備え、
   前記ホール素子は前記第２信号を送信され、前記差動増幅部は前記第１信号を送信されることを特徴とする請求項５に記載の内視鏡装置。
7. 前記第１の記憶部は、前記駆動回路から前記アクチュエータへ送信する可変電圧かつ可変電流の第３信号の電力の異常を判定するための電力閾値を含む前記第１の判定情報を記憶し、
   前記異常判定部は、前記駆動回路から前記アクチュエータへ送信する前記第３信号の電力値を取得して、前記電力閾値と比較することにより、前記異常があるか否かを判定することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
8. 前記プロセッサは、前記内視鏡が接続された状態で起動した場合、または起動した状態で前記内視鏡が接続された場合に、前記第１の記憶部からの前記第１の判定情報の読み出しを行い、前記第１の判定情報の読み出しに失敗した場合は、前記アクチュエータの駆動を禁止することを特徴する請求項１に記載の内視鏡装置。
9. 前記異常判定部は、前記プロセッサが、前記第１の記憶部から前記第１の判定情報を読み出し、かつ前記第２の記憶部から前記第２の判定情報を読み出すまでは、前記アクチュエータと前記駆動回路との少なくとも一方の異常を判定するための判定情報を、前記第１の判定情報および前記第２の判定情報よりも小さい値に設定することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
10. 内視鏡と、前記内視鏡が接続されるプロセッサと、を備える内視鏡装置の作動方法であって、
    前記内視鏡に設けられたアクチュエータが、前記内視鏡に設けられたレンズを駆動し、
    前記プロセッサに設けられた駆動回路が、前記アクチュエータに信号を送信して前記アクチュエータを駆動し、
    前記内視鏡に設けられた第１の記憶部が、前記アクチュエータと前記駆動回路との少なくとも一方の異常を判定するための第１の判定情報を記憶し、
    前記プロセッサに設けられた第２の記憶部が、前記アクチュエータと前記駆動回路との少なくとも一方の異常を判定するための、前記第１の判定情報とは異なる第２の判定情報を記憶し、
    前記プロセッサに設けられた異常判定部が、前記駆動回路から前記アクチュエータへ送信する前記信号の情報と、前記第１の記憶部から読み出された前記第１の判定情報、および前記第２の記憶部から読み出された前記第２の判定情報と、を用いて、前記アクチュエータと前記駆動回路との少なくとも一方に異常があるか否かを判定することを特徴とする内視鏡装置の作動方法。

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