WO2018230067A1 - 内視鏡装置および内視鏡システム - Google Patents

Abstract

非接触の無線によって電力を給電する場合であっても、通信状態に関わらず、被検体の観察を継続することができる内視鏡装置および内視鏡システムを提供する。内視鏡装置は、挿入部２内に配置された曇り防止部２１１と、内視鏡カメラヘッド５に設けられ、電磁誘導方式または磁界共鳴方式によって非接触で電力を給電する送電部５４と、挿入部２内に配置され、送電部５４から非接触で給電された電力を受電するとともに、この電力を曇り防止部２１１へ出力する受電部２２１と、内視鏡カメラヘッド５に設けられ、内視鏡装置における電気信号を光信号に変換して外部に出力するＥ／Ｏ変換部５３と、を備える。

Description

内視鏡装置および内視鏡システム

　本発明は、被検体を撮像して該被検体の画像データを生成する内視鏡装置および内視鏡システムに関する。

　近年、内視鏡システムにおいて、非接触の無線によって電力と制御データを制御ユニットから内視鏡へ送信する技術が知られている（特許文献１参照）。この技術では、操作部および挿入部の各々に送受信コイルを設けることによって、操作部から電力信号を無線送信するとともに、挿入部から操作部に撮像信号を無線送信する。

特開２００５－３２３８８３号公報

　しかしながら、上述した特許文献１では、同じ送受信コイルを用いて電力信号と撮像信号とを無線送信しているため、操作部と挿入部の通信状態が不安定な場合、挿入部からの撮像信号の受信や操作部からの電力信号の送信を行うことができず、被検体の観察を継続することが困難であった。

　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、非接触の無線によって電力を給電する場合であっても、通信状態に関わらず、被検体の観察を継続することができる内視鏡装置および内視鏡システムを提供することを目的とする。

　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る内視鏡装置は、被検体内に挿入される挿入部と、前記挿入部に対して着脱自在な内視鏡カメラヘッドと、前記挿入部内に配置され、所定の機能を実行する機能デバイスと、前記内視鏡カメラヘッドに設けられ、電磁誘導方式または磁界共鳴方式によって非接触で電力を給電する送電部と、前記挿入部内に配置され、前記送電部から非接触で給電された前記電力を受電するとともに、該電力を前記機能デバイスへ出力する受電部と、前記内視鏡カメラヘッドに設けられ、前記内視鏡カメラヘッドにおける電気信号を光信号に変換して外部に出力する電光変換部と、を備えることを特徴とする。

　また、本発明に係る内視鏡装置は、上記発明において、前記内視鏡カメラヘッドに設けられ、前記送電部による電力の給電を制御する電力制御部をさらに備えることを特徴とする。

　また、本発明に係る内視鏡装置は、上記発明において、前記機能デバイスの駆動を制御する制御部をさらに備えることを特徴とする。

　また、本発明に係る内視鏡装置は、上記発明において、前記制御部は、前記挿入部内に設けられていることを特徴とする。

　また、本発明に係る内視鏡装置は、上記発明において、前記制御部は、前記内視鏡カメラヘッド内に設けられていることを特徴とする。

　また、本発明に係る内視鏡装置は、上記発明において、前記内視鏡カメラヘッド内に設けられ、前記被検体を撮像して画像信号を生成する撮像部をさらに備え、前記電光変換部は、前記画像信号を前記光信号に変換して外部へ出力することを特徴とする。

　また、本発明に係る内視鏡装置は、上記発明において、前記機能デバイスは、前記挿入部の先端に設けられた観察窓の曇りを防止する曇り防止部、前記被検体に照明光を照射する照明部、前記被検体に処置を行う処置デバイス、前記挿入部に関する情報を記録するメモリおよび前記挿入部に設けられた電力を蓄積する電力ストレージのいずれか１つ以上であることを特徴とする。

　また、本発明に係る内視鏡装置は、上記発明において、前記受電部は、第１のコイルと、前記第１のコイルを介して前記電力を受電するための受電回路と、を有し、前記送電部は、第２のコイルと、前記第２のコイルを介して前記電力を送信する送信回路と、を有することを特徴とする。

　また、本発明に係る内視鏡システムは、上記の内視鏡装置と、前記光信号を伝送する伝送ケーブルと、前記伝送ケーブルが伝送した前記光信号を受信して画像処理を施す制御装置と、を備えることを特徴とする。

　本発明によれば、非接触の無線によって電力を給電する場合であっても、通信状態に関わらず、被検体の観察を継続することができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態１に係る内視鏡システムの概略構成を示す図である。 図２は、本発明の実施の形態１に係る内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。 図３は、本発明の実施の形態１に係る挿入部が実行する処理の概要を示すフローチャートである。 図４は、本発明の実施の形態２に係る内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。 図５は、本発明の実施の形態２に係る内視鏡カメラヘッドが実行する処理の概要を示すフローチャートである。

　以下、本発明を実施するための形態を図面とともに詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示しているに過ぎない。即ち、本発明は、各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付して説明する。

（実施の形態１）
　〔内視鏡システムの概略構成〕
　図１は、本発明の実施の形態１に係る内視鏡システムの概略構成を示す図である。
　図１に示す内視鏡システム１は、医療分野に用いられ、生体等の被検体内を観察するシステムである。なお、本実施の形態１では、内視鏡システム１として、図１に示す硬性鏡（挿入部２）を用いた硬性内視鏡システムについて説明するが、これに限定されることなく、軟性の内視鏡を備えた内視鏡システムであってもよい。もちろん、医療分野以外であっても適用することができ、工業内視鏡を備えた工業用内視鏡システムであっても適用することができる。

　図１に示すように、内視鏡システム１は、挿入部２と、光源装置３と、ライトガイド４と、内視鏡カメラヘッド５（内視鏡用撮像装置）と、第１の伝送ケーブル６と、表示装置７と、第２の伝送ケーブル８と、制御装置９と、第３の伝送ケーブル１０と、を備える。

　挿入部２は、硬質または少なくとも一部が軟性で細長形状をなす。挿入部２は、患者等の被検体内に挿入され、先端に設けられた観察窓（図示せず）を介して被検体の観察像を結像する。挿入部２は、内部に観察窓を介して観察像を結像する光学系（例えば対物レンズ等）や所定の機能を有する機能デバイスを有し、患者等の被検体内に挿入される先端部２１と、挿入部２の先端部２１に設けられたデバイスを制御する制御基板が設けられた基端部２２と、内視鏡カメラヘッド５に着脱自在に接続される接眼部２３と、を有する。なお、本実施の形態１では、挿入部２が内視鏡として機能する。

　光源装置３は、ライトガイド４の一端が接続され、制御装置９による制御のもと、ライトガイド４の一端に被検体内を照明するための可視光または特殊光を供給する。

　ライトガイド４は、一端が光源装置３に着脱自在に接続されるとともに、他端が挿入部２に着脱自在に接続される。ライトガイド４は、光源装置３から供給された光を一端から他端に伝達し、挿入部２に供給する。

　内視鏡カメラヘッド５は、挿入部２の接眼部２３が着脱自在に接続される。内視鏡カメラヘッド５は、制御装置９による制御のもと、挿入部２によって結像された観察像を受光して光電変換を行うことによって画像信号（電気信号）を生成し、この生成した画像信号を第１の伝送ケーブル６を介して制御装置９へ出力する。なお、本実施の形態１では、挿入部２と内視鏡カメラヘッド５が内視鏡装置として機能する。

　第１の伝送ケーブル６は、一端がビデオコネクタ６１を介して制御装置９に着脱自在に接続され、他端がカメラヘッドコネクタ６２を介して内視鏡カメラヘッド５に接続される。第１の伝送ケーブル６は、内視鏡カメラヘッド５から出力される画像信号を制御装置９へ伝送するとともに、制御装置９から出力される制御信号、同期信号、クロックおよび電力等を内視鏡カメラヘッド５に伝送する。

　表示装置７は、制御装置９による制御のもと、制御装置９において処理された映像信号に基づく観察画像や内視鏡システム１に関する各種情報を表示する。また、表示装置７は、モニタサイズが３１インチ以上、好ましく５５インチ以上である。表示装置７は、液晶または有機ＥＬ（Electro　Luminescence）等を用いて構成される。なお、表示装置７は、モニタサイズを３１インチ以上で構成しているが、これに限定されることなく、他のモニタサイズ、例えば２メガピクセル（例えば１９２０×１０８０ピクセルの所謂２Ｋの解像度）以上の解像度、好ましくは８メガピクセル（例えば３８４０×２１６０ピクセルの所謂４Ｋの解像度）以上の解像度、より好ましくは３２メガピクセル（例えば７６８０×４３２０ピクセルの所謂８Ｋの解像度）以上の解像度を有する画像を表示可能なモニタサイズであればよい。

　第２の伝送ケーブル８は、一端が表示装置７に着脱自在に接続され、他端が制御装置９に着脱自在に接続される。第２の伝送ケーブル８は、制御装置９において処理された映像信号を表示装置７に伝送する。

　制御装置９は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）、ＧＰＵ（Graphics　Processing　Unit）および各種メモリ等を含んで構成され、メモリ（図示せず）に記録されたプログラムに従って、第１の伝送ケーブル６、第２の伝送ケーブル８および第３の伝送ケーブル１０の各々を介して、光源装置３、内視鏡カメラヘッド５および表示装置７の動作を統括的に制御する。

　第３の伝送ケーブル１０は、一端が光源装置３に着脱自在に接続され、他端が制御装置９に着脱自在に接続される。第３の伝送ケーブル１０は、制御装置９からの制御信号を光源装置３に伝送する。

　〔内視鏡システムの要部の機能構成〕
　次に、上述した内視鏡システム１の要部の機能構成について説明する。図２は、内視鏡システム１の要部の機能構成を示すブロック図である。

　〔挿入部の構成〕
　まず、挿入部２の構成について説明する。
　挿入部２は、図２に示すように、細形状をなし、被検体内に挿入される先端部２１と、挿入部２が被検体内に挿入された際に露出する基端部２２と、を有する。先端部２１および基端部２２は、一体的に形成される。

　先端部２１は、機能デバイスとして機能する曇り防止部２１１と、駆動部２１２と、温度検出部２１３と、電流検出部２１４と、を有する。

　曇り防止部２１１は、先端部２１の図示しない光学系または観察窓に当接または周辺に設けられ、駆動部２１２を介して印加された電圧に基づいて、発熱することによって観察窓や光学系を加熱または温めることで、観察窓や光学系に発生する曇りを防止する。曇り防止部２１１は、例えば発熱部材やヒータ等を用いて構成される。なお、曇り防止部２１１は、加熱だけでなく、例えば観察窓に対して冷却してもよい。この場合、曇り防止部２１１をペルチェ素子やヒートパイプ等で構成するようにしてもよい。また、本実施の形態１では、曇り防止部２１１が機能デバイスとして機能する。

　駆動部２１２は、後述する基端部２２の第１の制御部２２５による制御のもと、後述する基端部２２の電源生成部２２２から給電された電力を所定の電圧に調整して曇り防止部２１１に電圧を印加する。

　温度検出部２１３は、曇り防止部２１１の温度を検出し、この検出結果を後述する基端部２２の第１の制御部２２５へ出力する。温度検出部２１３は、例えばサーミスタ等を用いて構成される。なお、温度検出部２１３は、複数のサーミスタ等を用いて構成し、この複数のサーミスタの各々が検出した温度に関する検出結果を後述する基端部２２の第１の制御部２２５へ出力するようにしてもよい。

　電流検出部２１４は、曇り防止部２１１に給電された電流値を検出し、この検出結果を後述する基端部２２の第１の制御部２２５へ出力する。

　基端部２２は、受電部２２１と、電源生成部２２２と、第１の記録部２２３と、信号送信部２２４と、第１の制御部２２５と、を有する。

　受電部２２１は、後述する内視鏡カメラヘッド５の送電部５４から発せられた磁界を受けて電力を発生し、この発生した電力を電源生成部２２２へ出力する。具体的には、受電部２２１は、電磁誘導方式または磁界共鳴方式によって非接触の無線によって外部から電力を受電する。具体的には、受電部２２１は、受電コイル２２１ａ（第１のコイル）と、受電コイル２２１ａを介して電力を受電する受電回路２２１ｂと、を有する。受電コイル２２１ａは、磁界共鳴方式により挿入部２に非接触で給電を行うものであり、後述する送電部５４の送電コイル５４１と磁気結合し、送電コイル５４１により生じた交番磁界（磁束）によって誘電電流を発生する。受電回路２２１ｂは、受電コイル２２１ａに生じる誘電電流を整流して電源生成部２２２へ出力する。

　電源生成部２２２は、受電部２２１から入力された電力の電圧を、先端部２１の各種デバイスの電圧に調整して出力する。具体的には、電源生成部２２２は、受電部２２１から給電された電力の電圧を、例えば５Ｖを３．３Ｖに変換して、駆動部２１２、温度検出部２１３、信号送信部２２４および第１の制御部２２５それぞれに給電する。電源生成部２２２は、電圧レギュレータＩＣ等を用いて構成される。

　第１の記録部２２３は、挿入部２が実行する各種プログラムを記録する。第１の記録部２２３は、揮発性メモリや不揮発性メモリを用いて構成される。

　信号送信部２２４は、第１の制御部２２５から出力された信号を光信号に変換して内視鏡カメラヘッド５へ送信する。信号送信部２２４は、Ｅ／Ｏ変換回路を用いて構成される。例えば、信号送信部２２４は、信号を光送信（赤外線）する赤外線発光素子を用いて構成され、ＩｒＤＡ（Infrared　Date　Association）による非接触の光データ通信によって信号を内視鏡カメラヘッド５へ送信する。なお、信号送信部２２４は、他の周知技術の光通信によって内視鏡カメラヘッド５へ光信号を送信してもよい。

　第１の制御部２２５は、駆動部２１２を介して曇り防止部２１１の駆動を制御する。第１の制御部２２５は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）を用いて構成される。また、第１の制御部２２５は、温度検出部２１３の検出結果および電流検出部２１４の検出結果に基づいて、曇り防止部２１１の駆動を制御する。また、第１の制御部２２５は、温度検出部２１３の検出結果および電流検出部２１４の検出結果に基づいて、曇り防止部２１１に異常が生じているか否かを判断し、曇り防止部２１１に異常が生じている場合、曇り防止部２１１に異常が生じていることを示す動作エラー信号を信号送信部２２４へ出力する。

　〔内視鏡カメラヘッドの構成〕
　次に、内視鏡カメラヘッド５の構成について説明する。
　内視鏡カメラヘッド５は、撮像部５１と、Ａ／Ｄ変換部５２と、Ｅ／Ｏ変換部５３と、送電部５４と、電力制御部５５と、信号受信部５６と、第２の入力部５７と、第２の記録部５８と、第２の制御部５９と、を有する。

　撮像部５１は、第２の制御部５９による制御のもと、挿入部２の光学系（図示せず）が結像した観察像を受光して光電変換を行うことによって画像信号を生成してＡ／Ｄ変換部５２へ出力する。撮像部５１は、ＣＭＯＳ（Complementary　Metal　Oxide　Semiconductor）やＣＣＤ（Charge　Coupled　Device）等のイメージセンサ等を用いて構成される。撮像部５１に用いられるイメージセンサの有効画素数は、８メガピクセル（例えば３８４０×２１６０ピクセルの所謂４Ｋの解像度）以上であり、好ましくは３２メガピクセル（例えば７６８０×４３２０ピクセルの所謂８Ｋの解像度）以上である。なお、光学系にズーム機能やフォーカス機能を設けてもよい。もちろん、撮像部５１の光学系を省略してもよい。

　Ａ／Ｄ変換部５２は、第２の制御部５９による制御のもと、撮像部５１から入力されたアナログの画像信号に対してＡ／Ｄ変換処理を行ってデジタルの画像データを生成し、このデジタルの画像データをＥ／Ｏ変換部５３へ出力する。

　Ｅ／Ｏ変換部５３は、第２の制御部５９による制御のもと、Ａ／Ｄ変換部５２から入力されたデジタルの画像データ（画像信号）に対してＥ／Ｏ変換処理を行って光信号の画像データを生成し、この光信号の画像データを制御装置９へ出力する。なお、本実施の形態１では、Ｅ／Ｏ変換部５３が電光変換部として機能する。また、Ｅ／Ｏ変換部５３は、画像データ以外にも、第２の制御部５９から入力される電気信号に対して、Ｅ／Ｏ変換処理を行って光信号に変換して制御装置９へ出力してもよい。

　送電部５４は、電力制御部５５による制御のもと、電磁誘導方式または磁界共鳴方式によって磁界を発生させて、受電部２２１へ電力を給電する。送電部５４は、送電コイル５４１（第２のコイル）と、送電コイル５４１を介して電力を送信する送信回路５４２と、を用いて構成される。

　電力制御部５５は、第２の制御部５９による制御のもと、送電部５４から受電部２２１へ給電される電力を制御する。具体的には、電力制御部５５は、送電部５４が発生させる磁界の強度を制御することによって、送電部５４から受電部２２１へ給電される電力を制御する。

　第２の入力部５７は、内視鏡カメラヘッド５に関する各種の指示信号の入力を受け付け、この受け付けた指示信号を第２の制御部５９へ出力する。具体的には、第２の入力部５７は、撮像部５１に撮影を指示するレリーズ信号やキャプチャー信号の入力を受け付け、この受け付けたレリーズ信号やキャプチャー信号を第２の制御部５９へ出力する。第２の入力部５７は、スイッチ、ボタンおよびジョグダイヤル等を用いて構成される。

　第２の記録部５８は、内視鏡カメラヘッド５が実行する各種プログラムや処理中のデータ等を記録する。第２の記録部５８は、揮発性メモリや不揮発性メモリを用いて構成される。

　信号受信部５６は、信号送信部２２４から送信された光信号を受信し、受信した光信号を電気信号に変換して第２の制御部５９へ出力する。信号受信部５６は、Ｏ／Ｅ変換回路を用いて構成される。例えば、信号受信部５６は、光信号を受信する受光素子（フォトダイオードやフォトトランジスタ等）を用いて構成される。

　第２の制御部５９は、内視鏡カメラヘッド５の各部を統括的に制御する。また、第２の制御部５９は、信号受信部５６から動作エラー信号が入力された場合、電力制御部５５に送電部５４に電力を給電させることを停止させる。第２の制御部５９は、ＣＰＵ等を用いて構成される。

　〔制御装置の構成〕
　次に、制御装置９の構成について説明する。
　制御装置９は、Ｏ／Ｅ変換部９１と、画像処理部９２と、第３の入力部９３と、第３の記録部９４と、第３の制御部９５と、を備える。

　Ｏ／Ｅ変換部９１は、第１の伝送ケーブル６を介して内視鏡カメラヘッド５のＥ／Ｏ変換部５３から入力された光信号の画像データに対してＯ／Ｅ変換処理を行ってデジタルの画像データに変換して画像処理部９２へ出力する。

　画像処理部９２は、Ｏ／Ｅ変換部９１から入力されたデジタルの画像データに対して所定の画像処理を行って表示装置７へ出力する。ここで、所定の画像処理としては、例えばデモザイキング処理、ホワイトバランス処理およびγ補正処理等である。

　第３の入力部９３は、制御装置９に関する各種の指示信号の入力を受け付け、この受け付けた指示信号を第３の制御部９５へ出力する。第３の入力部９３は、ボタン、スイッチ、タッチパネルおよびジョグダイヤル等を用いて構成される。

　第３の記録部９４は、制御装置９が実行する各種プログラムや処理中のデータ等を記録する。第３の記録部９４は、揮発性メモリや不揮発性メモリを用いて構成される。

　第３の制御部９５は、制御装置９を構成する各部を統括的に制御する。第３の制御部９５は、ＣＰＵ等を用いて構成される。

　〔挿入部の処理〕
　次に、挿入部２が実行する処理について説明する。図３は、挿入部２が実行する処理の概要を示すフローチャートである。

　図３に示すように、まず、受電部２２１は、内視鏡カメラヘッド５の送電部５４から発せられた磁界を受電して給電を開始する（ステップＳ１０１）。

　続いて、第１の制御部２２５は、駆動部２１２を駆動させて曇り防止部２１１の状態を電源オン状態とする（ステップＳ１０２）。

　その後、温度検出部２１３は、曇り防止部２１１の温度を検出し（ステップＳ１０３）、電流検出部２１４は、電流を検出する（ステップＳ１０４）。

　第１の制御部２２５は、温度検出部２１３が検出した温度と電流検出部２１４が検出した電流値とに基づいて、挿入部２に異常が生じているか否かを判断する（ステップＳ１０５）。具体的には、まず、第１の制御部２２５は、温度検出部２１３が検出した温度を検出し、この温度が所定の範囲外であるか否かを判断する。そして、第１の制御部２２５は、温度検出部２１３が検出した温度が所定の範囲外である場合において、電流検出部２１４が検出した電流値が所定範囲内であるか否かを判断し、電流値が所定範囲外であるとき、曇り防止部２１１に異常が生じていると判断する。第１の制御部２２５が挿入部２に異常が生じていると判断した場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、挿入部２は、後述するステップＳ１０６へ移行する。これに対して、第１の制御部２２５が挿入部２に異常が生じていないと判断した場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、挿入部２は、後述するステップＳ１０８へ移行する。

　ステップＳ１０６において、第１の制御部２２５は、駆動部２１２の駆動を停止させることによって、曇り防止部２１１の状態を電源オフの状態とすることによって停止させる。

　続いて、第１の制御部２２５は、信号送信部２２４に挿入部２に異常が生じていることを示す動作エラー信号を内視鏡カメラヘッド５の信号受信部５６に向けて送信させる（ステップＳ１０７）。具体的には、第１の制御部２２５は、動作エラー信号を信号送信部２２４へ出力する。そして、信号送信部２２４は、第１の制御部２２５による制御のもと、動作エラー信号を光信号に変換して内視鏡カメラヘッド５の信号受信部５６に送信する。これにより、第２の制御部５９は、送電部５４を介して挿入部２から動作エラー信号を受信した場合において、電力制御部５５を制御することによって送電部５４による電力の給電を停止させる。さらに、第２の制御部５９は、第３の制御部９５に送電部５４による給電を停止したことを示す信号を送信してもよい。この場合、第３の制御部９５は、画像処理部９２を介して挿入部２に異常が生じていることを示す情報を表示装置７に表示させてもよい。ステップＳ１０７の後、挿入部２は、本処理を終了する。

　ステップＳ１０８において、第１の制御部２２５は、温度検出部２１３が検出した温度と電流検出部２１４が検出した電流とに基づいて、駆動部２１２の駆動を制御することによって曇り防止部２１１のオンオフ制御を行う。

　続いて、送電部５４からの給電が終了した場合（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）、第１の制御部２２５は、駆動部２１２の駆動を停止させることによって、曇り防止部２１１の状態を電源オフの状態とすることによって停止させる（ステップＳ１１０）。ステップＳ１１０の後、挿入部２は、本処理を終了する。

　ステップＳ１０９において、送電部５４からの給電が終了していない場合（ステップＳ１０９：Ｎｏ）、挿入部２は、上述したステップＳ１０３へ戻る。

　以上説明した本発明の実施の形態１によれば、非接触の無線によって給電する場合において、受電部２２１と送電部５４の通信状態が悪化したときであっても、Ｅ／Ｏ変換部５３が画像データを光信号に変換して制御装置９へ出力するため、画像データを確実に送信することができるため、被検体観察や処置の制御に必要な動作を継続することができる。

　また、本発明の実施の形態１によれば、第１の制御部２２５を挿入部２内に設けているので、受電部２２１と送電部５４の通信状態が悪化した場合であっても、曇り防止部２１１の駆動を制御することができるので、被検体観察を継続することができる。

　また、本発明の実施の形態１によれば、無線によって給電を行う場合であっても、第１の制御部２２５が挿入部２内に設けられた曇り防止部２１１に対して制御を行うので、複雑な制御を行うことができる。

　また、本発明の実施の形態１によれば、第１の制御部２２５が挿入部２に異常が生じていることを示す動作エラー信号を内視鏡カメラヘッド５の信号受信部５６へ向けて信号送信部２２４に送信させるので、確実に電力の給電を停止させることができる。

　なお、本発明の実施の形態１では、挿入部２の先端部２１に設けられた機能デバイスとして曇り防止部２１１を設けていたが、これに限定されることなく、他の機能デバイスであってもよい。具体的には、本発明の実施の形態１では、曇り防止部２１１に換えて、被写体に向けて照明光を照射するＬＥＤ（Light　Emitting　Diode）ランプを含む照明デバイス（照明部）、被写体を撮像するＣＭＯＳやＣＣＤ等のイメージデバイス、挿入部２に関する各種情報を記録するメモリデバイス、処置を行う処置デバイスや処置デバイスのアクチュエータ、電力を所定の電圧に調整する電力レギュレータ（Regulator）や電力を蓄積する電力ストレージデバイス、および挿入部２の内部に設けられた光学系を光軸方向に沿って移動させるアクチュエータであってもよい。例えば、挿入部２の先端部２１に照明デバイスを配置した場合、温度検出部２１３に換えて、挿入部２の姿勢を検出する加速度センサおよびジャイロセンサを先端部２１に配置し、この加速度センサおよびジャイロセンサの各々の検出結果に基づいて、照明デバイスの駆動を第１の制御部２２５が制御するようにしてもよい。このとき、第１の制御部２２５は、加速度センサおよびジャイロセンサの各々の検出結果に基づいて、挿入部２の所定の軸（例えば光軸）と重力方向とがなす角度が所定値以上（例えば水平以上）である場合、照明デバイスによる照射を停止させるようにすればよい。

　また、本発明の実施の形態１では、先端部２１に電流検出部２１４を設けていたが、これに限定されることなく、例えば基端部２２に電流検出部２１４を設けてもよい。

　また、本発明の実施の形態１では、内視鏡カメラヘッド５に送電部５４と電力制御部５５とを設けていたが、これに限定されることなく、例えば制御装置９に設けてもよい。もちろん、送電部５４と電力制御部５５とを中間ユニットや電源ユニットとして別途設けてもよい。

　また、本発明の実施の形態１では、Ｅ／Ｏ変換部５３を内視鏡カメラヘッド５内に設けていたが、これに限定されることなく、例えばカメラヘッドコネクタ６２や制御装置９のビデオコネクタ６１に設けてもよい。また、軟性内視鏡の場合、Ｅ／Ｏ変換部５３を軟性内視鏡の各種の操作の入力を受け付ける操作部や制御装置９に接続されるコネクタに設けてもよい。

（実施の形態２）
　次に、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態２では、上述した実施の形態１に係る内視鏡システム１と構成が異なるうえ、実行する処理が異なる。具体的には、本実施の形態２では、挿入部から制御機能を省略するとともに、内視鏡カメラヘッドの制御機能によって挿入部に設けられた機能デバイスを制御する。以下においては、本実施の形態２に係る内視鏡システムの構成を説明する。なお、上述した実施の形態１に係る内視鏡システム１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

　〔内視鏡システムの要部の機能構成〕
　図４は、本発明の実施の形態２に係る内視鏡システム１ａの要部の機能構成を示すブロック図である。図４に示す内視鏡システム１ａは、上述した実施の形態１に係る内視鏡システム１の挿入部２および内視鏡カメラヘッド５に換えて、挿入部２ａおよび内視鏡カメラヘッド５ａを備える。

　〔挿入部の構成〕
　まず、挿入部２ａの構成について説明する。
　図４に示す挿入部２ａは、上述した実施の形態１に係る基端部２２に換えて、基端部２２ａを備える。基端部２２ａは、上述した実施の形態１に係る構成から第１の制御部２２５を省略するとともに、信号送信部２２４に換えて、第１の信号送受信部２２４ａを備える。

　第１の信号送受信部２２４ａは、内視鏡カメラヘッド５ａから入力された制御データを受信して駆動部２１２に出力する一方、温度検出部２１３が検出した検出結果および電流検出部２１４が検出した検出結果を内視鏡カメラヘッド５ａへ送信する。第１の信号送受信部２２４ａは、Ｏ／Ｅ変換回路およびＥ／Ｏ変換回路を用いて構成される。例えば、第１の信号送受信部２２４ａは、信号を光送信（赤外線）する赤外線発光素子および光信号を受光する受光素子を用いて構成され、光信号によって双方向に通信を行う。もちろん、第１の信号送受信部２２４ａは、光信号以外にも、電気通信によって双方向に通信を行ってもよい。

　〔内視鏡カメラヘッドの構成〕
　次に、内視鏡カメラヘッド５ａの構成について説明する。
　図４に示す内視鏡カメラヘッド５ａは、上述した実施の形態１に係る信号受信部５６および第２の制御部５９に換えて、第２の信号送受信部５６ａおよび第２の制御部５９ａを備える。

　第２の信号送受信部５６ａは、第１の信号送受信部２２４ａから送信された信号を受信して第２の制御部５９ａへ出力する一方、第２の制御部５９ａから入力された制御データを第１の信号送受信部２２４ａへ送信する。第２の信号送受信部５６ａは、Ｏ／Ｅ変換回路およびＥ／Ｏ変換回路を用いて構成される。例えば、第２の信号送受信部５６ａは、信号を光送信（赤外線）する赤外線発光素子および光信号を受光する受光素子を用いて構成され、光信号によって双方向に通信を行う。もちろん、第２の信号送受信部５６ａは、光信号以外にも、電気通信によって双方向に通信を行ってもよい。

　第２の制御部５９ａは、内視鏡カメラヘッド５ａおよび挿入部２ａの各部を統括的に制御する。また、第２の制御部５９ａは、温度検出部２１３の検出結果および電流検出部２１４の検出結果に基づいて、挿入部２ａの曇り防止部２１１の駆動を制御する。具体的には、第２の制御部５９ａは、第２の信号送受信部５６ａから温度検出部２１３の検出結果および電流検出部２１４の検出結果に基づいて、曇り防止部２１１の制御データを生成し、この制御データを、第２の信号送受信部５６ａおよび第１の信号送受信部２２４ａを介して駆動部２１２に出力することによって、曇り防止部２１１の駆動を制御する。さらに、第２の制御部５９ａは、第１の信号送受信部２２４ａおよび第２の信号送受信部５６ａを介して温度検出部２１３の検出結果および電流検出部２１４の検出結果が入力された場合、温度検出部２１３の検出結果および電流検出部２１４の検出結果に基づいて、挿入部２ａの曇り防止部２１１に異常が生じているか否かを判断し、挿入部２ａの曇り防止部２１１に異常が生じていると判断した場合、電力制御部５５を介して送電部５４に電力を給電させることを停止させる。さらにまた、第２の制御部５９ａは、挿入部２ａの曇り防止部２１１に異常が生じていると判断した場合、第３の制御部９５へ挿入部２ａに異常が生じていることを示す動作エラー信号を出力する。また、第２の制御部５９ａは、撮像部５１の撮像を制御する。第２の制御部５９ａは、ＣＰＵ等を用いて構成される。

　〔内視鏡カメラヘッドの処理〕
　次に、内視鏡カメラヘッド５ａが実行する処理について説明する。図５は、内視鏡カメラヘッド５ａが実行する処理の概要を示すフローチャートである。

　図５に示すように、まず、第２の制御部５９ａは、電力制御部５５を介して送電部５４に電力の給電を開始させる（ステップＳ２０１）。

　続いて、第２の制御部５９ａは、第２の信号送受信部５６ａおよび第１の信号送受信部２２４ａを介して駆動部２１２に制御データを出力することによって、曇り防止部２１１の状態を電源オン状態とする（ステップＳ２０２）。

　その後、第２の制御部５９ａは、第１の信号送受信部２２４ａおよび第２の信号送受信部５６ａを介して温度検出部２１３の検出結果である曇り防止部２１１の現在の温度を取得するとともに（ステップＳ２０３）、第１の信号送受信部２２４ａおよび第２の信号送受信部５６ａを介して電流検出部２１４の検出結果である電流値を取得する（ステップＳ２０４）。

　その後、第２の制御部５９ａは、第１の信号送受信部２２４ａおよび第２の信号送受信部５６ａを介して入力された温度検出部２１３の検出結果および電流検出部２１４の検出結果に基づいて、曇り防止部２１１に異常が生じているか否かを判断する（ステップＳ２０５）。第２の制御部５９ａが曇り防止部２１１に異常が生じていると判断した場合（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、内視鏡カメラヘッド５ａは、後述するステップＳ２０６へ移行する。これに対して、第２の制御部５９ａが曇り防止部２１１に異常が生じていないと判断した場合（ステップＳ２０５：Ｎｏ）、内視鏡カメラヘッド５ａは、後述するステップＳ２０７へ移行する。

　ステップＳ２０６において、第２の制御部５９ａは、電力制御部５５を介して送電部５４による給電を停止させることによって、曇り防止部２１１の状態を電源オフの状態とすることによって停止させる（ステップＳ２０６）。ステップＳ２０６の後、内視鏡カメラヘッド５ａは、本処理を終了する。

　ステップＳ２０７において、第２の制御部５９ａは、温度検出部２１３の検出結果および電流検出部２１４の検出結果に基づいて、駆動部２１２の駆動を制御することによって、曇り防止部２１１のオンオフ制御を行う。この場合、第２の制御部５９ａは、温度検出部２１３の検出結果および電流検出部２１４の検出結果に基づいて生成した制御データを、第１の信号送受信部２２４ａおよび第２の信号送受信部５６ａを介して、駆動部２１２へ出力する。

　続いて、第２の入力部５７から被検体の検査を終了する指示信号が入力された場合（ステップＳ２０８：Ｙｅｓ）、第２の制御部５９ａは、電力制御部５５を介して送電部５４による給電を停止させることによって、曇り防止部２１１の状態を電源オフの状態とすることによって停止させる（ステップＳ２０９）。ステップＳ２０９の後、内視鏡カメラヘッド５ａは、本処理を終了する。これに対して、第２の入力部５７から被検体の検査を終了する指示信号が入力されていない場合（ステップＳ２０８：Ｎｏ）、内視鏡カメラヘッド５ａは、上述したステップＳ２０３へ戻る。

　以上説明した本発明の実施の形態２によれば、無線によって給電を行う場合であっても、第２の制御部５９ａが第１の信号送受信部２２４ａおよび第２の信号送受信部５６ａを介して挿入部２ａ内に設けられた曇り防止部２１１に対して制御を行うので、複雑な制御を行うことができる。

（その他の実施の形態）
　上述した本発明の実施の形態１，２に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成することができる。例えば、上述した本発明の実施の形態１，２に記載した全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、上述した本発明の実施の形態１，２で説明した構成要素を適宜組み合わせてもよい。

　また、本発明の実施の形態１，２では、制御装置と光源装置とが別体であったが、一体的に形成してもよい。

　また、本発明の実施の形態１，２では、上述してきた「部」は、「手段」や「回路」などに読み替えることができる。例えば、制御部は、制御手段や制御回路に読み替えることができる。

　また、本発明の実施の形態１，２では、伝送ケーブルを介して内視鏡カメラヘッドから制御装置へ信号を送信していたが、例えば有線である必要はなく、無線であってもよい。この場合、所定の無線通信規格（例えばＷｉ－Ｆｉ（登録商標）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））に従って、内視鏡カメラヘッドから画像信号等を制御装置へ送信するようにすればよい。もちろん、他の無線通信規格に従って無線通信を行ってもよい。

　また、本発明の実施の形態１，２では、内視鏡システムであったが、例えばカプセル型の内視鏡、被検体を撮像するビデオマイクロスコープ、撮像機能を有する携帯電話および撮像機能を有するタブレット型端末であっても適用することができる。

　なお、本明細書におけるフローチャートの説明では、「まず」、「その後」、「続いて」等の表現を用いて各処理の前後関係を明示していたが、本発明を実施するために必要な処理の順序は、それらの表現によって一意的に定められるわけではない。即ち、本明細書で記載したフローチャートにおける処理の順序は、矛盾のない範囲で変更することができる。

　以上、本願の実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、発明の開示の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。

１，１ａ　内視鏡システム
２，２ａ　挿入部
３　光源装置
４　ライトガイド
５，５ａ　内視鏡カメラヘッド
６　第１の伝送ケーブル
７　表示装置
８　第２の伝送ケーブル
９　制御装置
１０　第３の伝送ケーブル
２１　先端部
２２，２２ａ　基端部
２３　接眼部
５１　撮像部
５２　Ａ／Ｄ変換部
５３　Ｅ／Ｏ変換部
５４　送電部
５５　電力制御部
５６　信号受信部
５６ａ　第２の信号送受信部
５７　第２の入力部
５８　第２の記録部
５９，５９ａ　第２の制御部
６１　ビデオコネクタ
６２　カメラヘッドコネクタ
９１　Ｏ／Ｅ変換部
９２　画像処理部
９３　第３の入力部
９４　第３の記録部
９５　第３の制御部
２１１　曇り防止部
２１２　駆動部
２１３　温度検出部
２１４　電流検出部
２２１　受電部
２２１ａ　受電コイル
２２１ｂ　受電回路
２２２　電源生成部
２２３　第１の記録部
２２４　信号送信部
２２４ａ　第１の信号送受信部
２２５　第１の制御部
５４１　送電コイル
５４２　送信回路

Claims (9)

1. 　被検体内に挿入される挿入部と、
   　前記挿入部に対して着脱自在な内視鏡カメラヘッドと、
   　前記挿入部内に配置され、所定の機能を実行する機能デバイスと、
   　前記内視鏡カメラヘッドに設けられ、電磁誘導方式または磁界共鳴方式によって非接触で電力を給電する送電部と、
   　前記挿入部内に配置され、前記送電部から非接触で給電された前記電力を受電するとともに、該電力を前記機能デバイスへ出力する受電部と、
   　前記内視鏡カメラヘッドに設けられ、前記内視鏡カメラヘッドにおける電気信号を光信号に変換して外部に出力する電光変換部と、
   　を備えることを特徴とする内視鏡装置。
2. 　前記内視鏡カメラヘッドに設けられ、前記送電部による電力の給電を制御する電力制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
3. 　前記機能デバイスの駆動を制御する制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の内視鏡装置。
4. 　前記制御部は、前記挿入部内に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡装置。
5. 　前記制御部は、前記内視鏡カメラヘッド内に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡装置。
6. 　前記内視鏡カメラヘッド内に設けられ、前記被検体を撮像して画像信号を生成する撮像部をさらに備え、
   　前記電光変換部は、前記画像信号を前記光信号に変換して外部へ出力することを特徴とする請求項１～５のいずれか１つに記載の内視鏡装置。
7. 　前記機能デバイスは、
   　前記挿入部の先端に設けられた観察窓の曇りを防止する曇り防止部、前記被検体に照明光を照射する照明部、前記被検体に処置を行う処置デバイス、前記挿入部に関する情報を記録するメモリおよび前記挿入部に設けられた電力を蓄積する電力ストレージのいずれか１つ以上であることを特徴とする請求項１～６のいずれか１つに記載の内視鏡装置。
8. 　前記受電部は、
   　第１のコイルと、
   　前記第１のコイルを介して前記電力を受電するための受電回路と、
   　を有し、
   　前記送電部は、
   　第２のコイルと、
   　前記第２のコイルを介して前記電力を送信する送信回路と、
   　を有することを特徴とする請求項１～７のいずれか１つに記載の内視鏡装置。
9. 　請求項１～８のいずれか１つに記載の内視鏡装置と、
   　前記光信号を伝送する伝送ケーブルと、
   　前記伝送ケーブルが伝送した前記光信号を受信して画像処理を施す制御装置と、
   　を備えることを特徴とする内視鏡システム。

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