WO2015015942A1 - 内視鏡 - Google Patents

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WO2015015942A1
WO2015015942A1 PCT/JP2014/066408 JP2014066408W WO2015015942A1 WO 2015015942 A1 WO2015015942 A1 WO 2015015942A1 JP 2014066408 W JP2014066408 W JP 2014066408W WO 2015015942 A1 WO2015015942 A1 WO 2015015942A1
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WO
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endoscope
magnetic field
zoom
optical system
magnetic
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/066408
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English (en)
French (fr)
Inventor
後町　昌紀
謙 福元
Original Assignee
オリンパスメディカルシステムズ株式会社
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Publication date
Application filed by オリンパスメディカルシステムズ株式会社 filed Critical オリンパスメディカルシステムズ株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/2407—Optical details
    • G02B23/2423—Optical details of the distal end
    • G02B23/243—Objectives for endoscopes
    • G02B23/2438—Zoom objectives
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00064—Constructional details of the endoscope body
    • A61B1/00071—Insertion part of the endoscope body
    • A61B1/0008—Insertion part of the endoscope body characterised by distal tip features
    • A61B1/00096—Optical elements
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00163—Optical arrangements
    • A61B1/00188—Optical arrangements with focusing or zooming features
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/012—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor characterised by internal passages or accessories therefor
    • A61B1/018—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor characterised by internal passages or accessories therefor for receiving instruments

Definitions

  • the present invention relates to an endoscope, and more particularly to an endoscope that detects the position of a moving body that moves inside the endoscope based on a magnetic field.
  • the zoom optical system includes a lens (hereinafter referred to as a variable power lens) that can move in the optical axis direction, and the projection magnification is obtained by moving the variable power lens in the optical axis direction using a motor or an actuator. To change. That is, the projection magnification of the zoom optical system is determined by the position of the zoom lens. For this reason, it is desirable that an endoscope provided with a zoom optical system includes means for detecting the position of the variable power lens in order to determine the observation magnification of the endoscope.
  • a lens hereinafter referred to as a variable power lens
  • Patent Document 3 discloses an endoscope apparatus for preventing noise that has propagated through a treatment tool inserted through a forceps channel of an endoscope from being radiated from the treatment tool to the outside of the endoscope.
  • JP-A-10-165358 JP 2006-503663 A Japanese Patent Laid-Open No. 7-194529
  • the endoscope there are various magnetic field generation sources in the endoscope.
  • the electric knife serves as a magnetic field generation source.
  • the Hall element detects a magnetic field (for example, a magnetic field caused by an electric knife) generated from other than the magnet paired with the Hall element.
  • the position of the variable magnification lens may not be detected accurately.
  • the above-described problem relating to position detection is not limited to the position detection of the zoom lens in the zoom optical system, but the inside of the endoscope. May occur in the position detection of any moving body that moves.
  • an object of the present invention is to provide an endoscope that accurately detects the position of a moving body that moves inside the endoscope based on a magnetic field.
  • an insertion portion that is inserted into a subject, in which a channel for inserting a treatment instrument is formed, and is provided inside the insertion portion, is incident from the distal end of the insertion portion.
  • An imaging optical system that focuses light from the subject on an imaging device to form an optical image of the subject, a moving body that moves inside the insertion portion, and a magnetic field attached to the moving body A generating element; a magnetic field detecting element provided in the insertion portion for detecting a magnetic field generated from the magnetic field generating element to detect a position of the moving body; a magnetic field generating source other than the magnetic field generating element;
  • an endoscope comprising a magnetic shield made of a soft magnetic material provided between a magnetic field detection element and blocking a magnetic field generated from the magnetic field generation source.
  • the imaging optical system is a zoom optical system having a variable projection magnification
  • the moving body includes the imaging optical system.
  • An endoscope which is a variable power lens provided so as to be movable in the optical axis direction of the imaging optical system among the constituting lenses is provided.
  • the magnetic shield is an endoscope provided between the treatment tool inserted into the channel and the magnetic field detection element.
  • the magnetic shield is provided so as to cover a region corresponding to a moving range of the zoom lens on a side surface of the channel.
  • An endoscope is provided.
  • a fifth aspect of the present invention provides the endoscope according to the third aspect, wherein the magnetic shield is provided so as to surround the magnetic field generation element and the magnetic field detection element.
  • a sixth aspect of the present invention provides the endoscope according to the first aspect, wherein the magnetic shield is provided so as to cover an outer periphery of the insertion portion.
  • an endoscope that accurately detects the position of a moving body that moves inside the endoscope based on a magnetic field.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of an endoscope system according to Embodiment 1 of the present invention. It is a figure which shows the internal structure of the endoscope which concerns on Example 1 of this invention.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining an example of operation control of the variable power lens shown in FIG. 2, and shows the position of the variable power lens before the button is pressed.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining an example of operation control of the variable power lens shown in FIG. 2, and shows the position of the variable power lens after the button is pressed.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of an endoscope system 100 according to the present embodiment.
  • an endoscope system 100 includes an endoscope 10 for observing the inside of a subject 1, a processing tool 20 such as an electric knife, and a high-frequency incision device 30 connected to the processing tool 20.
  • the endoscope 10 includes an insertion portion 10a to be inserted into the subject 1, and a channel 11 for inserting the processing tool 20 is formed in the insertion portion 10a.
  • the endoscope 10 further includes an operation unit 10b for an operator to operate, a universal cord unit 10c, and a connector unit 10d connected to the light source device 40 and the video processor 60.
  • the processing tool 20 is, for example, an electric knife that is electrically connected to the high-frequency incision device 30, inserted into the channel 11 of the endoscope 10, and introduced into the subject 1 from the tip of the channel 11.
  • the light source device 40 is a device for illuminating the inside of the subject 1 through the light guide of the endoscope 10, and is connected to the connector portion 10 d of the endoscope 10.
  • the zoom controller 50 is a controller for controlling a zoom optical system provided in the insertion portion 10a of the endoscope 10.
  • the zoom controller 50 is connected to the endoscope 10 via the video processor 60.
  • the video processor 60 performs signal processing for converting an electrical signal from an image sensor provided in the insertion portion 10 a of the endoscope 10 into a video signal, and outputs the video signal to the monitor 70.
  • the monitor 70 that has received the video signal displays an endoscopic image based on the video signal.
  • the video processor 60 performs various other controls such as automatically performing dimming control in conjunction with the light source device 40.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an internal configuration of the endoscope 10 according to the present embodiment.
  • the internal configuration of the insertion portion 10a of the endoscope 10 will be described in detail with reference to FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II ′ in the left diagram.
  • the endoscope 10 includes an imaging element 14 such as a CCD (Charge Coupled Device) and light from the subject 1 incident from the tip of the insertion part 10 a inside the insertion part 10 a.
  • An imaging optical system 13 that focuses light on top and forms an optical image of the subject 1 and a voice coil motor (hereinafter referred to as VCM) 15 are provided.
  • VCM voice coil motor
  • the imaging optical system 13 is a zoom optical system with a variable projection magnification for projecting the subject 1 onto the imaging device 14, and a variable power lens 13 a provided so as to be movable in the direction of the optical axis AX of the imaging optical system 13. Is included.
  • the variable magnification lens 13a is a moving body that moves inside the insertion portion 10a in the direction of the optical axis AX by the VCM 15. The projection magnification of the imaging optical system 13 changes due to the movement of the variable magnification lens 13a.
  • the endoscope 10 further includes, inside the insertion portion 10a, a magnet 16 that is a magnetic field generation element attached to the variable magnification lens 13a, a Hall element 17 that is a magnetic field detection element that detects a magnetic field based on the Hall effect, A low-pass filter unit 18 for cutting noise included in the analog signal from the Hall element 17.
  • the Hall element 17 detects a magnetic field generated from the magnet 16 in order to detect the position of the variable magnification lens 13a to which the magnet 16 is attached. Then, the Hall element 17 outputs an analog signal corresponding to the detected magnetic field to the low-pass filter unit 18.
  • the zoom controller 50 receives the signal from which noise has been removed by the low-pass filter unit 18 via the video processor 60.
  • the Hall element 17 detects the position of the variable magnification lens 13a. That is, in the endoscope 10, the magnet 16 and the hall element 17 function as a position detection unit for detecting the position of the variable magnification lens 13a.
  • the endoscope 10 further includes a magnetic shield 12 that blocks a magnetic field generated from the processing tool 20 inserted through the channel 11 inside the insertion portion 10a.
  • a magnetic shield 12 that blocks a magnetic field generated from the processing tool 20 inserted through the channel 11 inside the insertion portion 10a.
  • the magnetic shield 12 is provided between the Hall element 17 and the processing tool 20 which is a magnetic field generation source.
  • the magnetic shield 12 is provided so as to cover a region corresponding to the moving range of the variable magnification lens 13a on the side surface of the channel 11 formed in the insertion portion 10a. It is done.
  • the variable magnification lens 13a is disposed in the middle of the imaging optical system 13 disposed in the vicinity of the distal end of the insertion portion 10a. Therefore, as shown in FIG. 2, the magnetic shield 12 provided in the region corresponding to the moving range of the variable magnification lens 13a is not from the end portion on the subject 1 side of the channel 11, but from the end portion on the subject 1 side. It is provided at a position that goes inside to some extent.
  • the magnetic shield 12 is made of a magnetic material in order to block the magnetic field generated from the processing tool 20, that is, to bend the magnetic flux from the processing tool 20 toward the Hall element 17 in a direction away from the Hall element 17. Yes.
  • the magnetic shield 12 is a ferromagnetic material
  • the magnetic shield 12 itself may become a magnetic field generation source.
  • the magnetic shield 12 is made of a soft magnetic material among magnetic materials.
  • the magnetic shield 12 made of a soft magnetic material is temporarily magnetized by the magnetic field generated from the processing tool 20, but loses magnetization when the magnetic field generated from the processing tool 20 disappears. For this reason, the magnetic shield 12 itself is suitable as a magnetic shield in that it does not become a magnetic field generation source.
  • the magnetic field generated from the processing tool 20 can be blocked by the magnetic shield 12.
  • the position of the zoom lens 13a which is a moving body that moves inside the endoscope 10
  • the endoscope system 100 including the endoscope 10 can acquire information regarding the current observation magnification based on the accurate position of the variable magnification lens 13a. For this reason, the information regarding the observation magnification can be displayed on the monitor 70 or the like and provided to the user.
  • the endoscope 10 includes a zoom lever and a button on the operation unit 10b as instruction means for a user to instruct the operation of the variable magnification lens 13a.
  • the operation control of the zoom lens 13a by the zoom controller 50 based on the operation of the zoom lever is the same as that of the conventional endoscope 10. That is, the zoom lens 13a performs a linear operation or a step operation based on the operation of the zoom lever.
  • Tele instruction When a narrow angle instruction (hereinafter referred to as Tele instruction) is input by the zoom lever, the zoom controller 50 causes the VCM 15 to move the zoom lens 13a to the maximum telephoto position (so-called Tele end) while the Tele instruction is input by the zoom lever. Move at a constant speed toward. As a result, the zoom controller 50 increases the projection magnification of the imaging optical system 13.
  • a wide angle instruction hereinafter referred to as a “Wide instruction”
  • Wide angle position the zoom controller 50 causes the VCM 15 to move the zoom lens 13a to the maximum wide angle position (so-called Wide angle position) while the Wide instruction is input by the zoom lever. Toward the edge) at a constant speed. Thereby, the zoom controller 50 reduces the projection magnification of the imaging optical system 13.
  • the zoom controller 50 moves the zoom lens 13a toward the maximum telephoto position (so-called Tele end) by the VCM 15 by a predetermined distance set in advance. As a result, the zoom controller 50 increases the projection magnification of the imaging optical system 13. Conversely, when a Wide instruction is input by the zoom lever, the zoom controller 50 moves the zoom lens 13a toward the maximum wide-angle position (so-called Wide end) by the VCM 15 by a predetermined distance set in advance. Thereby, the zoom controller 50 reduces the projection magnification of the imaging optical system 13.
  • 3A, 3B, 4A, and 4B are diagrams for explaining operation control of the variable magnification lens 13a shown in FIG.
  • the operation control of the zoom lens 13a by the zoom controller 50 based on the operation of the button will be described in detail with reference to FIGS. 3A, 3B, 4A, and 4B.
  • FIGS. 3A and 3B are diagrams illustrating the operation of the zoom lens 13a when the button is pressed while the zoom lens 13a is positioned at the Wide end.
  • 3A shows the position of the zoom lens 13a before the button is pressed
  • FIG. 3B shows the position of the zoom lens 13a after the button is pressed.
  • the zoom controller 50 starts from the Wide end as shown in FIG. 3B.
  • the zoom lens 13a is moved to a middle enlargement position located between the end and the Tele end.
  • 4A and 4B are diagrams showing the operation of the zoom lens 13a when the button is pressed in a state where the zoom lens 13a is located at a position other than the Wide end.
  • 4A shows the position of the zoom lens 13a before the button is pressed
  • FIG. 4B shows the position of the zoom lens 13a after the button is pressed.
  • the zoom controller 50 When the predetermined button of the operation unit 10 b is pressed when the zoom lens 13 a is located at a position other than the Wide end, as shown in FIG. 4A, the zoom controller 50 The zoom lens 13a is moved from the position to the Wide end.
  • Control for moving the variable magnification lens 13a to such a predetermined position is performed by the endoscope 10 detecting the position of the variable magnification lens 13a. It becomes possible by providing the position detection means to do.
  • a technique is generally used in which a lesion is hit with the zoom magnification set to an intermediate magnification, and then the lesion is diagnosed in detail with the zoom magnification set to the maximum magnification. It has been broken. After the lesion is diagnosed, the variable magnification lens 13a is once returned to the Wide end, and then the next diagnosis is started.
  • the zoom lens 13a can be easily moved from the Wide end to the middle magnification position by a button operation. Further, the zoom lens 13a can be easily moved from any position except the wide end to the wide end by operating a button. For this reason, when only a conventional linear operation or step operation is performed, it is possible to assist the execution of the above-described procedure, which requires complicated operations such as long pressing of the lever or continuous pressing, and takes time. As a result, the examination time can be shortened.
  • FIGS. 5 and 6 are sequence diagrams showing an example of data exchange between the video processor 60 and peripheral devices performed to display a message on the monitor 70 shown in FIG.
  • FIG. 5 shows an example in which a message is displayed at a predetermined position on the monitor 70
  • FIG. 6 shows an example in which a message is displayed at an arbitrary position on the monitor 70.
  • the exchange of data between the video processor 60 and peripheral devices will be described in detail with reference to FIGS. 5 and 6.
  • the video processor 60 sends a language setting notification to each peripheral device (step S1).
  • the data transmitted in the language setting notification has a predetermined format consisting of, for example, a product name, serial number, and language setting.
  • the language setting is a language setting preset in the video processor 60 by the user.
  • the peripheral device that has normally received the language setting notification from the video processor 60 returns ACK to the video processor 60 (step S2).
  • the ACK data has a predetermined format including, for example, a product name, a serial number, and ACK. If the language setting notification from the video processor 60 cannot be received normally, the peripheral device returns a NAK to the video processor 60.
  • the NAK data has a predetermined format including, for example, a product name, a serial number, and a NAK.
  • the video processor 60 that has received the NAK sends a language setting notification again to the peripheral device that has transmitted the NAK.
  • the peripheral device in which the event has occurred sends a message notification to the video processor 60 (step S4).
  • the data transmitted by the message notification has a predetermined format including, for example, a product name, serial number, language setting, display ON / OFF, display time, display user cancelability, and message content.
  • the language setting is the same as the language setting notified in the language notification setting (step S1).
  • Display ON / OFF indicates whether the message notification is a message display request or a non-display request after the message is displayed.
  • the display time is a time for displaying a message on the monitor 70.
  • the display user cancelability indicates whether or not the user is allowed to hide the message displayed on the monitor 70.
  • the message content is the content displayed on the monitor 70 and is selected from a message list stored in advance in the peripheral device.
  • Each peripheral device stores a message list for each language, and the message content is selected from the message list in the language specified in the language setting notified in the language notification setting (step S1).
  • the video processor 60 that has successfully received the message notification from the peripheral device returns an ACK to the peripheral device (step S5).
  • the format of the ACK data is the same as the format of the ACK data transmitted in step S2.
  • the video processor 60 superimposes the content of the message included in the message notification received in step S4 on a predetermined position of the endoscope image, and according to the settings (display time, cancelability, etc.) specified in the message notification. It is displayed on the monitor 70.
  • the video processor 60 sends a message deletion notification to the peripheral device (step S7).
  • the data transmitted by the message deletion notification has a predetermined format including, for example, a product name, serial number, language setting, display ON / OFF, and message content.
  • the peripheral device that has normally received the message deletion notification from the video processor 60 returns ACK to the video processor 60 (step S8), and the control ends.
  • Step S11 the video processor 60 issues a language setting notification to each peripheral device (step S11), and the peripheral device that has normally received the language setting notification from the video processor 60 receives an ACK. Return to 60 (step S12). Steps S11 and S12 are the same as steps S1 and S2 in FIG. 5, respectively.
  • the video processor 60 notifies the peripheral device of the state and information on the endoscope connected to the video processor 60. Is notified (step S14).
  • the data transmitted by the status notification has a predetermined format including, for example, a product name, serial number, HDTV / SDTV, endoscope model name, and image size of the endoscope image.
  • HDTV / SDTV indicates whether the standard used is HDTV (High Definition Television) or SDTV (Standard Definition Television).
  • the peripheral device that has normally received the status notification from the video processor 60 returns ACK to the video processor 60 (step S15).
  • the peripheral device in which the event has occurred sends a message notification to the video processor 60 (step S17).
  • the data transmitted by the message notification includes, for example, the product name, serial number, language setting, display ON / OFF, display time, display user cancelability, and message content included in the data transmitted in step S4 of FIG. In addition, it has a predetermined format with display position information, font size, and font color.
  • the display position information is information related to the display area where the message content is displayed on the monitor 70, and data of the XY coordinates of the four vertices of the rectangular display area or two vertices arranged on the diagonal of the four vertices. XY coordinate data.
  • the video processor 60 that has normally received the message notification from the peripheral device returns ACK to the peripheral device (step S18). Thereafter, the video processor 60 superimposes the content of the message included in the message notification received in step S18 on the display area specified by the display position information in the region where the endoscopic image is displayed, and performs message notification. It is displayed on the monitor 70 according to the specified settings (font size, color, display time, cancelability, etc.).
  • step S19 When the message display time has elapsed from the start of the message display or when the user cancels the message display (step S19), the video processor 60 sends a message deletion notification to the peripheral device (step S20). Then, the peripheral device that has normally received the message deletion notification from the video processor 60 returns ACK to the video processor 60 (step S21), and the control ends. Note that the processing from step S19 to step S21 is the same as the processing from step S6 to step S8 in FIG.
  • peripheral devices for example, the high-frequency incision device 30, the light source device 40, the zoom controller 50, etc.
  • the video processor 60 and the video processor 60 perform data in a fixed format regardless of the peripheral devices. Exchange. For this reason, even when a new peripheral device is added to the endoscope system 100, the message from the added peripheral device can be displayed on the monitor 70 without changing the program of the video processor 60. Therefore, according to the endoscope system 100, by adopting the above-described versatile message communication method, a message from an arbitrary peripheral device can be displayed on the monitor 70 while being superimposed on the endoscope image. .
  • the message when a message notification is transmitted from a plurality of peripheral devices to the video processor 60, the message may be displayed according to a predetermined priority order. For example, a message type is added to data transmitted by message notification, and the video processor 60 determines the priority order according to the message type. Furthermore, priority may be given to the peripheral device itself. In this case, when a message notification of the same message type is received, the priority order may be determined by the peripheral device. Thereby, for example, an important message such as an error message can be preferentially displayed on the monitor 70.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an internal configuration of the endoscope 110 according to the present embodiment.
  • the right diagram in FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII 'in the left diagram.
  • the configuration of the endoscope 110 will be described with a focus on differences from the endoscope 10 according to the first embodiment with reference to FIG.
  • the endoscope system according to the present embodiment is different from the endoscope system 100 according to the first embodiment in that an endoscope 110 is included instead of the endoscope 10.
  • Other configurations are the same as those of the endoscope system 100.
  • the endoscope 110 includes a magnetic shield 12a instead of the magnetic shield 12 provided so as to cover an area corresponding to the moving range of the variable magnification lens 13a on the side surface of the channel 11. This is different from the endoscope 10 according to the above.
  • the magnetic shield 12a is provided between the Hall element 17 and the processing tool 20 which is a magnetic field generation source. Specifically, as shown in FIG. 7, it is provided so as to surround the magnet 16 and the Hall element 17. More specifically, since the magnet 16 is attached to the variable magnification lens 13 a of the imaging optical system 13, the magnetic shield 12 a surrounds the imaging optical system 13 in addition to the magnet 16 and the Hall element 17. It is provided as follows.
  • the magnetic field generated from the processing tool 20 inserted through the channel 11 can be blocked by the magnetic shield 12a. Furthermore, not only the magnetic field generated from the processing tool 20 but also a magnetic field generated from an arbitrary magnetic field generation source other than the magnet 16 can be blocked by the magnetic shield 12a. Specifically, for example, when a plurality of endoscopes are inserted into the subject 1 for treatment, magnetic fields generated from other endoscopes can be blocked by the magnetic shield 12a. For this reason, the position of the variable magnification lens 13a can be accurately detected based on the magnetic field. Further, according to the endoscope system including the endoscope 110, information on the current observation magnification is acquired based on the accurate position of the variable magnification lens 13a, and information on the observation magnification is displayed on the monitor 70 and used. Can be provided.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an internal configuration of the endoscope 120 according to the present embodiment.
  • the right diagram in FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII 'in the left diagram.
  • the configuration of the endoscope 120 will be described with a focus on differences from the endoscope 10 according to the first embodiment with reference to FIG.
  • the endoscope system according to the present embodiment is different from the endoscope system 100 according to the first embodiment in that an endoscope 120 is included instead of the endoscope 10.
  • Other configurations are the same as those of the endoscope system 100.
  • the endoscope 120 includes an insertion portion 10 a instead of the magnetic shield 12 provided so as to cover a region corresponding to the movement range of the variable magnification lens 13 a on the side surface of the channel 11.
  • the point which contains the magnetic shield 12b provided so that the outer periphery may be covered is different from the endoscope 10 according to the first embodiment.
  • the magnetic field generated from the outside of the endoscope 10 can be blocked by the magnetic shield 12b. For this reason, the position of the variable magnification lens 13a can be accurately detected based on the magnetic field. Further, according to the endoscope system including the endoscope 120, information on the current observation magnification is acquired based on the accurate position of the variable magnification lens 13a, and information on the observation magnification is displayed on the monitor 70 or the like. Can be provided.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an internal configuration of the endoscope 130 according to the present embodiment.
  • the right figure in FIG. 9 is a cross-sectional view on the plane indicated by the line IX-IX 'in the left figure.
  • the configuration of the endoscope 130 will be described with a focus on differences from the endoscope 10 according to the first embodiment with reference to FIG. 9.
  • the endoscope system according to the present embodiment is different from the endoscope system 100 according to the first embodiment in that an endoscope 130 is included instead of the endoscope 10.
  • Other configurations are the same as those of the endoscope system 100.
  • the endoscope 130 is provided so as to cover the outer periphery of the insertion portion 10a in addition to the magnetic shield 12 provided so as to cover a region corresponding to the moving range of the variable magnification lens 13a on the side surface of the channel 11. This is different from the endoscope 10 according to the first embodiment in that the magnetic shield 12b is included.
  • the magnetic field generated from the processing tool 20 can be blocked by the magnetic shield 12, and the magnetic field generated from the outside of the endoscope 10 can be blocked by the magnetic shield 12b. For this reason, the position of the variable magnification lens 13a can be accurately detected based on the magnetic field. Further, according to the endoscope system including the endoscope 130, information on the current observation magnification is acquired based on the accurate position of the variable magnification lens 13a, and information on the observation magnification is displayed on the monitor 70 and used. Can be provided.
  • a flexible endoscope is illustrated, but the endoscope is not limited to a flexible endoscope but may be a rigid endoscope.
  • the zoom lens 13a is moved by the VCM 15.
  • the zoom lens 13a may be moved by other driving means, or moved based on a manual operation. Also good.
  • the example which detects the position of the variable magnification lens 13a using the magnet 16 and the Hall element 17 was shown in the Example mentioned above, if the object of position detection is a moving body which moves the inside of the insertion part 10a, it is. Well, not limited to the variable magnification lens 13a.
  • the magnet 16 may be attached to the movable body that is the target of position detection instead of the variable magnification lens 13a.
  • the magnetic shield may be provided between the magnetic field generation source other than the magnet 16 and the Hall element 17 so that the magnetic field from the magnetic field generation source other than the magnet 16 paired with the Hall element 17 is not detected by the Hall element 17. .

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Abstract

　内視鏡１０は、処理具２０を挿通するためのチャンネル１１が形成された被検体１内に挿入される挿入部１０ａを備える。内視鏡１０は、さらに、挿入部１０ａ内部に、挿入部１０ａ内部を移動する変倍レンズ１３ａと、変倍レンズ１３ａに取り付けられた磁石１６と、変倍レンズ１３ａの位置を検出するために磁石１６から生じた磁界を検出するホール素子１７と、チャンネル１１に挿通された処理具２０とホール素子１７との間に処理具２０から生じる磁界を遮断する軟磁性体からなる磁気シールド１２と、を備える。

Description

内視鏡
　本発明は、内視鏡に関し、特に、内視鏡内部を移動する移動体の位置を磁界に基づいて検出する内視鏡に関する。
　従来から、被検体を観察する倍率を変更するためのズーム光学系を備えた内視鏡が知られている。そのような内視鏡は、例えば、特許文献１などに開示されている。
　ズーム光学系は、光軸方向に移動可能なレンズ（以降、変倍レンズと記す。）を備えていて、モータやアクチュエータなどを用いて変倍レンズを光軸方向に移動させることによってその投影倍率を変化させる。即ち、ズーム光学系の投影倍率は、変倍レンズの位置によって確定する。このため、ズーム光学系を備える内視鏡は、内視鏡の観察倍率を確定するために変倍レンズの位置を検出する手段を備えることが望ましい。
　このような理由から、近年では、ズーム光学系の変倍レンズの位置を検出するための手段として、変倍レンズに取り付けられた磁石とホール素子とを備える内視鏡システムが提案されている。なお、マグネット（磁石）とホール効果センサ（ホール素子）を用いて対象物の位置を検出する技術は、例えば、特許文献２に開示されている。
　特許文献３には、内視鏡の鉗子チャンネルに挿通する処置具を伝播したノイズが処理具から内視鏡外部へ輻射されることを防止するための内視鏡装置が開示されている。
特開平１０－１６５３５８号公報 特表２００６－５０３６６３号公報 特開平７－１９４５２９号公報
　ところで、内視鏡には、様々な磁界発生源が存在する。例えば、内視鏡のチャンネルに挿通された電気メス（特に、モノポーラ式の電気メス）に高周波電流を流した場合には、電気メスが磁界発生源となる。このため、磁石とホール素子からなる位置検出手段を備えた内視鏡では、ホール素子と対をなす磁石以外から生じた磁界（例えば、電気メスに起因する磁界）をホール素子が検出してしまうことにより、変倍レンズの位置を正確に検出することができないことがある。
　なお、以上ではズーム光学系を構成する変倍レンズの位置を検出する例を示したが、上述した位置検出に関する課題は、ズーム光学系の変倍レンズの位置検出に限らず、内視鏡内部を移動する任意の移動体の位置検出において生じ得る。
　このような実情を踏まえ、本発明は、内視鏡内部を移動する移動体の位置を磁界に基づいて正確に検出する内視鏡を提供することを目的とする。
　本発明の第１の態様は、処置具を挿通するためのチャンネルが形成された、被検体内に挿入される挿入部と、前記挿入部内部に設けられて、前記挿入部の先端から入射する前記被検体からの光を撮像素子上に集光して前記被検体の光学像を結像する結像光学系と、前記挿入部内部を移動する移動体と、前記移動体に取り付けられた磁界発生素子と、前記挿入部内部に設けられて、前記移動体の位置を検出するために前記磁界発生素子から生じた磁界を検出する磁界検出素子と、前記磁界発生素子以外の磁界発生源と前記磁界検出素子との間に設けられた、前記磁界発生源から生じる磁界を遮断する軟磁性体からなる磁気シールドと、を備える内視鏡を提供する。
　本発明の第２の態様は、第１の態様に記載の内視鏡において、前記結像光学系は、投影倍率が可変なズーム光学系であり、前記移動体は、前記結像光学系を構成するレンズのうちの前記結像光学系の光軸方向に移動可能に設けられた変倍レンズである内視鏡を提供する。
　本発明の第３の態様は、第２の態様に記載の内視鏡において、前記磁気シールドは、前記チャンネルに挿通された前記処置具と前記磁界検出素子との間に設けられる内視鏡を提供する。
　本発明の第４の態様は、第３の態様に記載の内視鏡において、前記磁気シールドは、前記チャンネルの側面のうちの前記変倍レンズの移動範囲に対応する領域を被覆するように設けられる内視鏡を提供する。
　本発明の第５の態様は、第３の態様に記載の内視鏡において、前記磁気シールドは、前記磁界発生素子と前記磁界検出素子を取り囲むように設けられる内視鏡を提供する。
　本発明の第６の態様は、第１の態様に記載の内視鏡において、前記磁気シールドは、前記挿入部の外周を被覆するように設けられる内視鏡を提供する。
　本発明によれば、内視鏡内部を移動する移動体の位置を磁界に基づいて正確に検出する内視鏡を提供することができる。
本発明の実施例１に係る内視鏡システムの全体構成を示す図である。 本発明の実施例１に係る内視鏡の内部構成を示す図である。 図２に示す変倍レンズの動作制御の一例について説明するための図であり、ボタン押下前の変倍レンズの位置を示している。 図２に示す変倍レンズの動作制御の一例について説明するための図であり、ボタン押下後の変倍レンズの位置を示している。 図２に示す変倍レンズの動作制御の別の例について説明するための図であり、ボタン押下前の変倍レンズの位置を示している。 図２に示す変倍レンズの動作制御の別の例について説明するための図であり、ボタン押下後の変倍レンズの位置を示している。 図１に示すモニタにメッセージを表示させるために行われるビデオプロセッサと周辺機器の間のデータのやり取りの一例を示すシーケンス図である。 図１に示すモニタにメッセージを表示させるために行われるビデオプロセッサと周辺機器の間のデータのやり取りの別の例を示すシーケンス図である。 本発明の実施例２に係る内視鏡の内部構成を示す図である。 本発明の実施例３に係る内視鏡の内部構成を示す図である。 本発明の実施例４に係る内視鏡の内部構成を示す図である。
　図１は、本実施例に係る内視鏡システム１００の全体構成を示す図である。内視鏡システム１００は、図１に示すように、被検体１の内部を観察するための内視鏡１０と、電気メスなどの処理具２０と、処理具２０に接続された高周波切開装置３０と、光源装置４０と、ズームコントローラ５０と、ビデオプロセッサ６０と、モニタ７０と、を備えている。
　内視鏡１０は、被検体１内部に挿入される挿入部１０ａを備えていて、挿入部１０ａには、処理具２０を挿通するためのチャンネル１１が形成されている。内視鏡１０は、さらに、術者が操作するための操作部１０ｂと、ユニバーサルコード部１０ｃと、光源装置４０及びビデオプロセッサ６０に接続されるコネクタ部１０ｄと、を備えている。
　処理具２０は、例えば、高周波切開装置３０に電気的に接続された電気メスであり、内視鏡１０のチャンネル１１に挿通されて、チャンネル１１の先端から被検体１の内部に導入される。
　光源装置４０は、内視鏡１０のライトガイドを介して被検体１の内部を照明するための装置であり、内視鏡１０のコネクタ部１０ｄに接続される。
　ズームコントローラ５０は、内視鏡１０の挿入部１０ａ内部に設けられたズーム光学系を制御するためのコントローラである。ズームコントローラ５０は、ビデオプロセッサ６０を介して内視鏡１０に接続されている。
　ビデオプロセッサ６０は、内視鏡１０の挿入部１０ａ内部に設けられた撮像素子からの電気信号を映像信号に変換する信号処理を行い、モニタ７０に出力する。映像信号を受信したモニタ７０は、映像信号に基づいて内視鏡画像を表示する。ビデオプロセッサ６０では、その他にも、例えば、光源装置４０と連動して自動で調光制御を行うなどの種々の制御が行われる。
　図２は、本実施例に係る内視鏡１０の内部構成を示す図である。以下、図２を参照しながら、内視鏡１０の挿入部１０ａ内部の構成について詳細に説明する。なお、図２中の右図は左図の線II－II’が示す面における断面図である。
　図２に示すように、内視鏡１０は、挿入部１０ａ内部に、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子１４と、挿入部１０ａの先端から入射する被検体１からの光を撮像素子１４上に集光して被検体１の光学像を結像する結像光学系１３と、ボイスコイルモータ（以降、ＶＣＭと記す）１５と、を備えている。
　結像光学系１３は、被検体１を撮像素子１４に投影する投影倍率が可変なズーム光学系であり、結像光学系１３の光軸ＡＸの方向に移動可能に設けられた変倍レンズ１３ａを含んでいる。変倍レンズ１３ａは、ＶＣＭ１５によって挿入部１０ａ内部を光軸ＡＸの方向に移動する移動体である。変倍レンズ１３ａの移動により結像光学系１３の投影倍率が変化する。
　内視鏡１０は、挿入部１０ａ内部に、さらに、変倍レンズ１３ａに取り付けられた磁界発生素子である磁石１６と、ホール効果に基づいて磁界を検出する磁界検出素子であるホール素子１７と、ホール素子１７からのアナログ信号に含まれるノイズをカットするためのローパスフィルタ部１８と、を備えている。
　ホール素子１７は、磁石１６が取り付けられた変倍レンズ１３ａの位置を検出するために磁石１６から生じた磁界を検出する。そして、ホール素子１７は、検出した磁界に応じたアナログ信号をローパスフィルタ部１８に出力する。ズームコントローラ５０は、ローパスフィルタ部１８でノイズが除去された信号を、ビデオプロセッサ６０を介して受信する。そして、ホール素子１７は、変倍レンズ１３ａの位置を検出する。即ち、内視鏡１０では、磁石１６とホール素子１７は、変倍レンズ１３ａの位置を検出するための位置検出手段として機能している。
　内視鏡１０は、挿入部１０ａ内部に、さらに、チャンネル１１に挿通された処理具２０から生じる磁界を遮断する磁気シールド１２を備えている。チャンネル１１に挿通された処理具２０に電流が流れると、その電流の周りに磁界が発生する。このため、磁気シールド１２が設けられていない場合には、ホール素子１７では、処理具２０から生じた磁界と磁石１６から生じた磁界とが重なり合って検出される。その結果、ホール素子１７で検出された磁界に基づいて変倍レンズ１３ａの位置を正しく検出することができない。磁気シールド１２は、このような事態を防止するためのものである。
　磁気シールド１２は、その目的に鑑みて、ホール素子１７と磁界発生源である処理具２０との間に設けられる。具体的には、磁気シールド１２は、例えば、図２に示すように、挿入部１０ａに形成されたチャンネル１１の側面のうちの変倍レンズ１３ａの移動範囲に対応する領域を被覆するように設けられる。変倍レンズ１３ａは、挿入部１０ａの先端付近に配置された結像光学系１３の中ほどに配置されるのが通常である。このため、変倍レンズ１３ａの移動範囲に対応する領域に設けられる磁気シールド１２は、図２に示すように、チャンネル１１の被検体１側の端部ではなく、被検体１側の端部からある程度内側に入った位置に設けられる。
　また、磁気シールド１２は、処理具２０から生じた磁界を遮断するために、つまり、処理具２０からホール素子１７へ向かう磁束をホール素子１７から逸れた方向に曲げるために、磁性体からなっている。ただし、磁気シールド１２が強磁性体である場合には、磁気シールド１２自体が磁場発生源となってしまう可能性がある。このため、磁気シールド１２は、磁性体の中でも軟磁性体からなっている。軟磁性体からなる磁気シールド１２は、処理具２０から生じた磁界によって一時的に磁化するものの、処理具２０から生じた磁界が消滅すると磁化を失う。このため、磁気シールド１２自体が磁場発生源となることがないという点で磁気シールドとして好適である。
　以上のように構成された内視鏡１０によれば、処理具２０から生じた磁界を磁気シールド１２で遮断することができる。このため、内視鏡１０内部を移動する移動体である変倍レンズ１３ａの位置を磁界に基づいて正確に検出することができる。また、内視鏡１０を備える内視鏡システム１００は、変倍レンズ１３ａの正確な位置に基づいて現在の観察倍率に関する情報を取得することができる。このため、観察倍率に関する情報をモニタ７０等に表示して利用者に提供することができる。
　次に、ズームコントローラ５０で行われる変倍レンズ１３ａの動作制御について説明する。内視鏡１０は、利用者が変倍レンズ１３ａの動作を指示するための指示手段として、操作部１０ｂにズームレバーとボタンを備えている。ズームレバーの操作に基づくズームコントローラ５０による変倍レンズ１３ａの動作制御は、従来の内視鏡１０と同様である。つまり、変倍レンズ１３ａはズームレバーの操作に基づいて、リニア動作またはステップ動作を行う。
　まず、リニア動作が行われる場合について説明する。ズームレバーにより狭角指示（以下、Ｔｅｌｅ指示）が入力されると、ズームコントローラ５０はズームレバーによってＴｅｌｅ指示が入力されている間、ＶＣＭ１５によって変倍レンズ１３ａを最大望遠位置（いわゆる、Ｔｅｌｅ端）に向かって等速で移動させる。これにより、ズームコントローラ５０は結像光学系１３の投影倍率を大きくする。反対に、ズームレバーにより広角指示（以降、Ｗｉｄｅ指示）が入力されると、ズームコントローラ５０はズームレバーによってＷｉｄｅ指示が入力されている間、ＶＣＭ１５によって変倍レンズ１３ａを最大広角位置（いわゆる、Ｗｉｄｅ端）に向かって等速で移動させる。これにより、ズームコントローラ５０は結像光学系１３の投影倍率を小さくする。
　次に、ステップ動作が行われる場合について説明する。ズームレバーによりＴｅｌｅ指示が入力されると、ズームコントローラ５０は、事前に設定されている一定距離だけＶＣＭ１５によって変倍レンズ１３ａを最大望遠位置（いわゆる、Ｔｅｌｅ端）に向かって移動させる。これにより、ズームコントローラ５０は結像光学系１３の投影倍率を大きくする。反対に、ズームレバーによりＷｉｄｅ指示が入力されると、ズームコントローラ５０は、事前に設定されている一定距離だけＶＣＭ１５によって変倍レンズ１３ａを最大広角位置（いわゆる、Ｗｉｄｅ端）に向かって移動させる。これにより、ズームコントローラ５０は結像光学系１３の投影倍率を小さくする。
　図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ及び図４Ｂは、図２に示す変倍レンズ１３ａの動作制御について説明するための図である。以下、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ及び図４Ｂを参照しながら、ボタンの操作に基づくズームコントローラ５０による変倍レンズ１３ａの動作制御について詳細に説明する。
　図３Ａ及び図３Ｂは、変倍レンズ１３ａがＷｉｄｅ端に位置する状態でボタンが押下されたときの変倍レンズ１３ａの動作を示した図である。図３Ａはボタン押下前の変倍レンズ１３ａの位置を、図３Ｂはボタン押下後の変倍レンズ１３ａの位置を示している。
　ズームコントローラ５０は、図３Ａに示されるように、Ｗｉｄｅ端に変倍レンズ１３ａが位置するときに操作部１０ｂの所定のボタンが押下されると、図３Ｂに示されるように、Ｗｉｄｅ端からＷｉｄｅ端とＴｅｌｅ端との中間に位置する中拡大位置まで、変倍レンズ１３ａを移動させる。　
　図４Ａ及び図４Ｂは、変倍レンズ１３ａがＷｉｄｅ端以外に位置する状態でボタンが押下されたときの変倍レンズ１３ａの動作を示した図である。図４Ａはボタン押下前の変倍レンズ１３ａの位置を、図４Ｂはボタン押下後の変倍レンズ１３ａの位置を示している。
　ズームコントローラ５０は、図４Ａに示されるように、Ｗｉｄｅ端以外の位置に変倍レンズ１３ａが位置するときに操作部１０ｂの所定のボタンが押下されると、図４Ｂに示されるように、現在位置からＷｉｄｅ端まで、変倍レンズ１３ａを移動させる。
　このような所定の位置（特に、Ｗｉｄｅ端やＴｅｌｅ端のような移動範囲の端部を除く位置）へ変倍レンズ１３ａを移動させる制御は、内視鏡１０が変倍レンズ１３ａの位置を検出する位置検出手段を備えることにより可能となる。
　内視鏡を用いた診察では、ズーム倍率を中間倍率にした状態で病変の当たりを付けて、その後、ズーム倍率を最大倍率にした状態で病変を詳細に診断する、という手技が一般的に行われている。また、病変の診断後、一旦変倍レンズ１３ａをＷｉｄｅ端に戻してから、次の診断が開始される。
　内視鏡システム１００によれば、Ｗｉｄｅ端から中拡大位置への変倍レンズ１３ａの移動をボタン操作により容易に行うことができる。また、Ｗｉｄｅ端を除く任意の位置からＷｉｄｅ端への変倍レンズ１３ａの移動もボタン操作により容易に行うことができる。このため、従来のリニア動作やステップ動作のみで行った場合には、レバーの長押しや連続押しなどの複雑な操作が必要となり時間がかかる上述した手技の実行を補助することができる。その結果、診察時間を短縮することが可能となる。
　次に、内視鏡システム１００で行われる周辺機器からのメッセージをモニタ７０に表示するための制御について説明する。図５及び図６は、それぞれ、図１に示すモニタ７０にメッセージを表示させるために行われるビデオプロセッサ６０と周辺機器の間のデータのやり取りの一例を示すシーケンス図である。図５は、モニタ７０の所定の位置にメッセージを表示する場合の例を、図６は、モニタ７０の任意に位置にメッセージを表示する場合の例を示している。以下、図５及び図６を参照しながら、ビデオプロセッサ６０と周辺機器の間のデータのやり取りについて具体的に説明する。
　まず、モニタ７０の所定の位置にメッセージを表示する例について説明する。この場合、図５に示すように、最初に、ビデオプロセッサ６０が各周辺機器に言語設定通知を行う（ステップＳ１）。言語設定通知で送信されるデータは、例えば、製品名、シリアルナンバー、言語設定からなる予め決められたフォーマットを有している。ここで、言語設定は、利用者によってビデオプロセッサ６０に予め設定された言語の設定である。
　ビデオプロセッサ６０から言語設定通知を正常に受信した周辺機器は、ＡＣＫをビデオプロセッサ６０へ返す（ステップＳ２）。ＡＣＫのデータは、例えば、製品名、シリアルナンバー、ＡＣＫからなる予め決められたフォーマットを有している。なお、ビデオプロセッサ６０からの言語設定通知を正常に受信できなかった場合には、周辺機器は、ＮＡＫをビデオプロセッサ６０へ返す。ＮＡＫのデータは、例えば、製品名、シリアルナンバー、ＮＡＫからなる予め決められたフォーマットを有している。ＮＡＫを受信したビデオプロセッサ６０は、ＮＡＫを送信した周辺機器へ再度言語設定通知を行う。
　その後、エラーの発生などモニタ７０へのメッセージの表示を要求する表示イベントが周辺機器で発生すると（ステップＳ３）、イベントが発生した周辺機器は、ビデオプロセッサ６０へメッセージ通知を行う（ステップＳ４）。メッセージ通知で送信されるデータは、例えば、製品名、シリアルナンバー、言語設定、表示ＯＮ／ＯＦＦ、表示時間、表示ユーザキャンセル可否、メッセージ内容からなる予め決められたフォーマットを有している。ここで、言語設定は、言語通知設定（ステップＳ１）で通知された言語設定と同じものである。表示ＯＮ／ＯＦＦは、メッセージ通知がメッセージの表示要求であるかメッセージ表示後の非表示要求であるかを示す。表示時間は、モニタ７０にメッセージを表示させる時間である。表示ユーザキャンセル可否は、モニタ７０に表示されたメッセージを利用者が非表示にすることを許容するか否かを示す。メッセージ内容は、モニタ７０に表示される内容であり、予め周辺機器に記憶されているメッセージリストから選択されたものである。なお、各周辺機器は言語毎にメッセージリストを記憶していて、メッセージ内容は、言語通知設定（ステップＳ１）で通知された言語設定で指定された言語のメッセージリストから選択される。
　周辺機器からメッセージ通知を正常に受信したビデオプロセッサ６０は、ＡＣＫを周辺機器へ返す（ステップＳ５）。ＡＣＫのデータのフォーマットは、ステップＳ２で送信されるＡＣＫのデータのフォーマットと同様である。その後、ビデオプロセッサ６０は、ステップＳ４で受信したメッセージ通知に含まれるメッセージの内容を内視鏡画像の所定の位置に重畳して、メッセージ通知で指定された設定（表示時間やキャンセル可否など）に従ってモニタ７０に表示させる。
　メッセージの表示開始からメッセージの表示時間が経過すると、または、利用者がメッセージの表示をキャンセルすると（ステップＳ６）、ビデオプロセッサ６０は、周辺機器にメッセージ消去通知を行う（ステップＳ７）。メッセージ消去通知で送信されるデータは、例えば、製品名、シリアルナンバー、言語設定、表示ＯＮ／ＯＦＦ、メッセージ内容からなる予め決められたフォーマットを有している。
　最後に、ビデオプロセッサ６０からメッセージ消去通知を正常に受信した周辺機器がＡＣＫをビデオプロセッサ６０へ返して（ステップＳ８）、制御が終了する。
　次に、モニタ７０の任意の位置にメッセージを表示する例について説明する。この場合、図６に示すように、最初に、ビデオプロセッサ６０が各周辺機器に言語設定通知を行い（ステップＳ１１）、ビデオプロセッサ６０から言語設定通知を正常に受信した周辺機器がＡＣＫをビデオプロセッサ６０へ返す（ステップＳ１２）。ステップＳ１１、ステップＳ１２の処理は、それぞれ、図５のステップＳ１、ステップＳ２の処理と同様である。
　その後、内視鏡の接続や設定変更など内視鏡に関するイベントが発生すると（ステップＳ１３）、ビデオプロセッサ６０は、周辺機器へ状態通知を行い、ビデオプロセッサ６０に接続されている内視鏡の情報を通知する（ステップＳ１４）。状態通知で送信されるデータは、例えば、製品名、シリアルナンバー、ＨＤＴＶ／ＳＤＴＶ、内視鏡機種名、内視鏡画像の画像サイズからなる予め決められたフォーマットを有している。ここで、ＨＤＴＶ／ＳＤＴＶは、使用される規格がＨＤＴＶ（High Definition Television）であるかＳＤＴＶ（Standard Definition Television）であるかを示す。
　ビデオプロセッサ６０から状態通知を正常に受信した周辺機器は、ＡＣＫをビデオプロセッサ６０へ返す（ステップＳ１５）。
　その後、エラーの発生などモニタ７０へのメッセージの表示を要求する表示イベントが周辺機器で発生すると（ステップＳ１６）、イベントが発生した周辺機器は、ビデオプロセッサ６０へメッセージ通知を行う（ステップＳ１７）。メッセージ通知で送信されるデータは、例えば、図５のステップＳ４で送信されるデータに含まれる製品名、シリアルナンバー、言語設定、表示ＯＮ／ＯＦＦ、表示時間、表示ユーザキャンセル可否、及びメッセージ内容に加えて、表示位置情報、フォントサイズ、及びフォントの色を有する予め決められたフォーマットを有している。ここで、表示位置情報は、メッセージ内容をモニタ７０に表示する表示エリアに関する情報であり、矩形の表示エリアの４頂点のＸＹ座標のデータ、または、４頂点のうちの対角線上に並んだ２頂点のＸＹ座標のデータである。
　周辺機器からメッセージ通知を正常に受信したビデオプロセッサ６０は、ＡＣＫを周辺機器へ返す（ステップＳ１８）。その後、ビデオプロセッサ６０は、ステップＳ１８で受信したメッセージ通知に含まれるメッセージの内容を内視鏡画像が表示される領域のうちの表示位置情報で指定された表示エリアに重畳して、メッセージ通知で指定された設定（フォントサイズ、色、表示時間、キャンセル可否など）に従ってモニタ７０に表示させる。
　メッセージの表示開始からメッセージの表示時間が経過すると、または、利用者がメッセージの表示をキャンセルすると（ステップＳ１９）、ビデオプロセッサ６０は、周辺機器にメッセージ消去通知を行う（ステップＳ２０）。そして、ビデオプロセッサ６０からメッセージ消去通知を正常に受信した周辺機器がＡＣＫをビデオプロセッサ６０へ返して（ステップＳ２１）、制御が終了する。なお、ステップＳ１９からステップＳ２１までの処理は、図５のステップＳ６からステップＳ８までの処理と同様である。
　内視鏡システム１００では、ビデオプロセッサ６０に接続されている周辺機器（例えば、高周波切開装置３０、光源装置４０、ズームコントローラ５０など）とビデオプロセッサ６０が、周辺機器によらず一定のフォーマットでデータをやり取りする。このため、新しい周辺機器を内視鏡システム１００に追加した場合であっても、追加した周辺機器からのメッセージをビデオプロセッサ６０のプログラムを変更することなくモニタ７０に表示させることができる。従って、内視鏡システム１００によれば、上述した汎用性の高いメッセージ通信方法を採用することによって、任意の周辺機器からのメッセージをモニタ７０に内視鏡画像に重畳して表示させることができる。
　なお、複数の周辺機器からメッセージ通知がビデオプロセッサ６０へ送信された場合には、予め決めた優先順位に従ってメッセージを表示しても良い。例えば、メッセージ通知で送信されるデータにメッセージの種類を追加して、メッセージの種類によってビデオプロセッサ６０が優先順位を決定する。さらに、周辺機器自体に優先優位を付けても良い。この場合、メッセージの種類が同じメッセージ通知を受信した場合には、周辺機器によって優先順位を確定してもよい。これにより、例えば、エラーメッセージのような重要なメッセージを優先的にモニタ７０に表示させることができる。
　図７は、本実施例に係る内視鏡１１０の内部構成を示す図である。図７中の右図は左図の線VII－VII’が示す面における断面図である。以下、図７を参照しながら、実施例１に係る内視鏡１０との相違点を中心に内視鏡１１０の構成について説明する。なお、本実施例に係る内視鏡システムは、内視鏡１０の代わりに内視鏡１１０を含む点が、実施例１に係る内視鏡システム１００と異なっている。その他の構成は、内視鏡システム１００と同様である。
　内視鏡１１０は、チャンネル１１の側面のうちの変倍レンズ１３ａの移動範囲に対応する領域を被覆するように設けられた磁気シールド１２の代わりに、磁気シールド１２ａを含む点が、実施例１に係る内視鏡１０と異なっている。
　磁気シールド１２ａは、ホール素子１７と磁界発生源である処理具２０との間に設けられている。具体的には、図７に示すように、磁石１６とホール素子１７を取り囲むように設けられている。なお、より詳細には、磁石１６が結像光学系１３の変倍レンズ１３ａに取り付けられていることから、磁気シールド１２ａは、磁石１６及びホール素子１７に加えて、結像光学系１３を取り囲むように設けられる。
　以上のように構成された内視鏡１１０によれば、チャンネル１１に挿通された処理具２０から生じた磁界を磁気シールド１２ａで遮断することができる。さらに、処理具２０から生じた磁界だけではなく、磁石１６以外の任意の磁界発生源から生じた磁界を磁気シールド１２ａで遮断することができる。具体的には、例えば、被検体１に複数の内視鏡を挿入して処置している場合に他の内視鏡から生じた磁界を磁気シールド１２ａで遮断することができる。このため、変倍レンズ１３ａの位置を磁界に基づいて正確に検出することができる。また、内視鏡１１０を備える内視鏡システムによれば、変倍レンズ１３ａの正確な位置に基づいて現在の観察倍率に関する情報を取得し、観察倍率に関する情報をモニタ７０等に表示して利用者に提供することができる。
　図８は、本実施例に係る内視鏡１２０の内部構成を示す図である。図８中の右図は左図の線VIII－VIII’が示す面における断面図である。以下、図８を参照しながら、実施例１に係る内視鏡１０との相違点を中心に内視鏡１２０の構成について説明する。なお、本実施例に係る内視鏡システムは、内視鏡１０の代わりに内視鏡１２０を含む点が、実施例１に係る内視鏡システム１００と異なっている。その他の構成は、内視鏡システム１００と同様である。
　内視鏡１２０は、図８に示すように、チャンネル１１の側面のうちの変倍レンズ１３ａの移動範囲に対応する領域を被覆するように設けられた磁気シールド１２の代わりに、挿入部１０ａの外周を被覆するように設けられた磁気シールド１２ｂを含む点が、実施例１に係る内視鏡１０と異なっている。
　以上のように構成された内視鏡１２０では、内視鏡１０の外部から生じる磁界を磁気シールド１２ｂで遮断することができる。このため、変倍レンズ１３ａの位置を磁界に基づいて正確に検出することができる。また、内視鏡１２０を備える内視鏡システムによれば、変倍レンズ１３ａの正確な位置に基づいて現在の観察倍率に関する情報を取得し、観察倍率に関する情報をモニタ７０等に表示して利用者に提供することができる。
　図９は、本実施例に係る内視鏡１３０の内部構成を示す図である。図９中の右図は左図の線IX－IX’が示す面における断面図である。以下、図９を参照しながら、実施例１に係る内視鏡１０との相違点を中心に内視鏡１３０の構成について説明する。なお、本実施例に係る内視鏡システムは、内視鏡１０の代わりに内視鏡１３０を含む点が、実施例１に係る内視鏡システム１００と異なっている。その他の構成は、内視鏡システム１００と同様である。
　内視鏡１３０は、チャンネル１１の側面のうちの変倍レンズ１３ａの移動範囲に対応する領域を被覆するように設けられた磁気シールド１２に加えて、挿入部１０ａの外周を被覆するように設けられた磁気シールド１２ｂを含む点が、実施例１に係る内視鏡１０と異なっている。
　以上のように構成された内視鏡１３０では、処理具２０から生じた磁界を磁気シールド１２で遮断し、内視鏡１０の外部から生じる磁界を磁気シールド１２ｂで遮断することができる。このため、変倍レンズ１３ａの位置を磁界に基づいて正確に検出することができる。また、内視鏡１３０を備える内視鏡システムによれば、変倍レンズ１３ａの正確な位置に基づいて現在の観察倍率に関する情報を取得し、観察倍率に関する情報をモニタ７０等に表示して利用者に提供することができる。
　上述した実施例は、発明の理解を容易にするために具体例を示したものであり、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。各実施例に係る内視鏡は、特許請求の範囲により規定される本発明の思想を逸脱しない範囲において、さまざまな変形、変更が可能である。
　例えば、上述した実施例では、軟性内視鏡が例示されているが、内視鏡は、軟性内視鏡に限らず、硬性内視鏡であってもよい。また、上述した実施例では、変倍レンズ１３ａをＶＣＭ１５で移動させる例を示したが、変倍レンズ１３ａは、他の駆動手段によって移動してもよく、また、手動操作に基づいて移動してもよい。
　また、上述した実施例では、変倍レンズ１３ａの位置を磁石１６及びホール素子１７を用いて検出する例を示したが、位置検出の対象は、挿入部１０ａ内部を移動する移動体であればよく、変倍レンズ１３ａに限らない。変倍レンズ１３ａ以外の移動体の位置を検出する場合には、変倍レンズ１３ａではなく位置検出の対象となる移動体に磁石１６を取り付ければよい。
　また、磁気シールドが設けられる位置は、上述した実施例で例示される位置に限られない。磁気シールドは、ホール素子１７と対をなす磁石１６以外の磁界発生源からの磁界がホール素子１７で検出されないように、磁石１６以外の磁界発生源とホール素子１７との間に設ければよい。
１　　　　　　　　　　　　　　被検体
１０、１１０、１２０、１３０　内視鏡
１０ａ　　　　　　　　　　　　挿入部
１０ｂ　　　　　　　　　　　　操作部
１０ｃ　　　　　　　　　　　　ユニバーサルコード部
１０ｄ　　　　　　　　　　　　コネクタ部
１１　　　　　　　　　　　　　チャンネル
１２、１２ａ、１２ｂ　　　　　磁気シールド
１３　　　　　　　　　　　　　結像光学系
１３ａ　　　　　　　　　　　　変倍レンズ
１４　　　　　　　　　　　　　撮像素子
１５　　　　　　　　　　　　　ＶＣＭ
１６　　　　　　　　　　　　　磁石
１７　　　　　　　　　　　　　ホール素子
１８　　　　　　　　　　　　　ローパスフィルタ部
２０　　　　　　　　　　　　　処理具
３０　　　　　　　　　　　　　高周波切開装置
４０　　　　　　　　　　　　　光源装置
５０　　　　　　　　　　　　　ズームコントローラ
６０　　　　　　　　　　　　　ビデオプロセッサ
７０　　　　　　　　　　　　　モニタ
１００　　　　　　　　　　　　内視鏡システム
ＡＸ　　　　　　　　　　　　　光軸

Claims (6)

  1. 　処置具を挿通するためのチャンネルが形成された、被検体内に挿入される挿入部と、
    　前記挿入部内部に設けられて、前記挿入部の先端から入射する前記被検体からの光を撮像素子上に集光して前記被検体の光学像を結像する結像光学系と、
    　前記挿入部内部を移動する移動体と、
    　前記移動体に取り付けられた磁界発生素子と、
    　前記挿入部内部に設けられて、前記移動体の位置を検出するために前記磁界発生素子から生じた磁界を検出する磁界検出素子と、
    　前記磁界発生素子以外の磁界発生源と前記磁界検出素子との間に設けられた、前記磁界発生源から生じる磁界を遮断する軟磁性体からなる磁気シールドと、を備える
    ことを特徴とする内視鏡。
  2. 　請求項１に記載の内視鏡において、
    　前記結像光学系は、投影倍率が可変なズーム光学系であり、
    　前記移動体は、前記結像光学系を構成するレンズのうちの前記結像光学系の光軸方向に移動可能に設けられた変倍レンズである
    ことを特徴とする内視鏡。
  3. 　請求項２に記載の内視鏡において、
    　前記磁気シールドは、前記チャンネルに挿通された前記処置具と前記磁界検出素子との間に設けられる
    ことを特徴とする内視鏡。
  4. 　請求項３に記載の内視鏡において、
    　前記磁気シールドは、前記チャンネルの側面のうちの前記変倍レンズの移動範囲に対応する領域を被覆するように設けられる
    ことを特徴とする内視鏡。
  5. 　請求項３に記載の内視鏡において、
    　前記磁気シールドは、前記磁界発生素子と前記磁界検出素子を取り囲むように設けられる
    ことを特徴とする内視鏡。
  6. 　請求項１に記載の内視鏡において、
    　前記磁気シールドは、前記挿入部の外周を被覆するように設けられる
    ことを特徴とする内視鏡。
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