(57)【要約】【課題】高精度に故障を判定できる内視鏡の曇り防止システムと、内視鏡の曇り防止方法とを提供すること。【解決手段】内視鏡の曇り防止システム１００は、内視鏡挿入部の先端部１０ａの内部を加熱するヒータ１１０と、内部の熱量情報を計測する温度センサ１２０と、温度センサ１２０が計測した熱量情報を基に、ヒータ１１０の駆動を制御する制御ユニット１５０とを有している。曇り防止システム１００は、熱量情報を基に、ヒータ１１０の動作特性と温度センサ１２０の動作特性とを判定し、判定結果を所望の範囲外と判定した際に、ヒータ１１０を停止する。【選択図】      図４
2014131530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡挿入部の先端部の内部に配設され、前記先端部の前記内部に配設されている光学部材に発生する曇りを防止するために、前記先端部の前記内部を加熱する加熱部と、
前記先端部の前記内部の熱量情報を計測する温度計測部と、
前記温度計測部が計測した前記先端部の前記内部の前記熱量情報を基に、前記加熱部の駆動を制御する制御ユニットと、
を具備し、
前記先端部の前記内部の前記熱量情報を基に、前記加熱部の動作特性と前記温度計測部の動作特性とを判定し、判定結果を所望の範囲外と判定した際に、前記加熱部を停止することを特徴とする内視鏡の曇り防止システム。
【請求項２】
前記熱量情報は、前記加熱部の発熱量を基に形成されることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡の曇り防止システム。
【請求項３】
前記熱量情報は、前記加熱部の前記発熱量と、前記先端部の前記内部に配設された発熱源の発熱量との総和を基に形成されることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡の曇り防止システム。
【請求項４】
前記熱量情報は、前記加熱部の前記発熱量と、前記発熱源の前記発熱量と、前記先端部の放熱量との総和を基に形成されることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡の曇り防止システム。
【請求項５】
前記発熱源は、光源部材と、撮像ユニットと、撮像ユニットを駆動する駆動部材との少なくとも１つを有することを特徴とする請求項４に記載の内視鏡の曇り防止システム。
【請求項６】
前記熱量情報は、時間と、前記加熱部と前記発熱源とに対する制御量とを積算した積算値を基に形成されることを特徴とする請求項５に記載の内視鏡の曇り防止システム。
【請求項７】
前記制御量は、電力と電圧と電流とのいずれか１つを有することを特徴とする請求項６に記載の内視鏡の曇り防止システム。
【請求項８】
前記加熱部の前記動作特性と前記温度計測部の前記動作特性との判定は、
前記温度計測部から取得した温度を基に算出された所望時間における温度変化の計測値と、前記積算値を基に算出された前記所望時間における温度変化の想定値とを比較し、前記計測値と前記想定値との差が所望する範囲内に収まるか否かを示すことを特徴とする請求項７に記載の内視鏡の曇り防止システム。
【請求項９】
前記加熱部の前記動作特性と前記温度計測部の前記動作特性との判定は、
前記加熱部への前記制御量の実際値と、前記制御量と前記熱量情報とを基に算出される前記制御量の想定値とを比較し、前記実際値と前記想定値との差が所望する範囲内に収まるか否かを示すことを特徴とする請求項７に記載の内視鏡の曇り防止システム。
【請求項１０】
前記内視鏡が使用される前に、前記加熱部の前記動作特性と前記温度計測部の前記動作特性との判定を実施することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の内視鏡の曇り防止システム。
【請求項１１】
前記内視鏡が使用されている際において常時、前記加熱部の前記動作特性と前記温度計測部の前記動作特性との判定を実施することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の内視鏡の曇り防止システム。
【請求項１２】
曇り防止システムが判定結果を所望の範囲外と判定した際に、警告を表示する表示部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の内視鏡の曇り防止システム。
【請求項１３】
内視鏡挿入部の先端部の内部に配設されている光学部材に発生する曇りを防止するために、前記先端部の前記内部を加熱し、
前記先端部の前記内部の熱量情報を計測し、
計測した前記先端部の前記内部の前記熱量情報を基に、加熱の駆動を制御し、
前記先端部の前記内部の前記熱量情報を基に、加熱の動作特性と計測の動作特性とを判定し、判定結果を所望の範囲外と判定した際に、加熱を停止することを特徴とする内視鏡の曇り防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡に発生する曇りを防止する、内視鏡の曇り防止システムと、内視鏡の曇り防止方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡の挿入部が挿入される体腔内は、例えば、温度約３５℃〜約３７℃、湿度約９８％〜約１００％という環境下にある。また、挿入部の先端部の内部は、一般的に、体腔内よりも低温である。このため、挿入部の先端部が体内に挿入された際、内視鏡と体内との温度差などにより先端部に配設されているレンズカバー（観察窓）に曇りが生じ、曇りが視野の妨げとなることがある。
【０００３】
このため、近年、このような曇りを防止するために、レンズカバーはヒータによって加熱されている。このヒータは、温度センサが検出するレンズカバーの温度を基に制御されている。
【０００４】
このような曇り防止機能を内蔵した内視鏡は、例えば、特許文献１に開示されている。特許文献１において、ヒータや温度センサが故障した場合、加熱は強制的に停止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１２／０３９３９８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１において、故障の判定精度が高くなく、使用条件や使用状態において、ヒータや温度センサが故障していないにもかかわらず故障していると誤判定されてしまう虞が生じる。また誤作動を防止するために許容マージンを大きくとると、本来判定される故障が故障と判定されない虞が生じる。
【０００７】
本発明の目的は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、高精度に故障を判定できる内視鏡の曇り防止システムと、内視鏡の曇り防止方法とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は目的を達成するために、内視鏡挿入部の先端部の内部に配設され、前記先端部の前記内部に配設されている光学部材に発生する曇りを防止するために、前記先端部の前記内部を加熱する加熱部と、前記先端部の前記内部の熱量情報を計測する温度計測部と、前記温度計測部が計測した前記先端部の前記内部の前記熱量情報を基に、前記加熱部の駆動を制御する制御ユニットと、を具備し、前記先端部の前記内部の前記熱量情報を基に、前記加熱部の動作特性と前記温度計測部の動作特性とを判定し、判定結果を所望の範囲外と判定した際に、前記加熱部を停止することを特徴とする内視鏡の曇り防止システムを提供する。
【０００９】
また本発明は目的を達成するために、内視鏡挿入部の先端部の内部に配設されている光学部材に発生する曇りを防止するために、前記先端部の前記内部を加熱し、前記先端部の前記内部の熱量情報を計測し、計測した前記先端部の前記内部の前記熱量情報を基に、加熱の駆動を制御し、前記先端部の前記内部の前記熱量情報を基に、加熱の動作特性と計測の動作特性とを判定し、判定結果を所望の範囲外と判定した際に、加熱を停止することを特徴とする内視鏡の曇り防止方法を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、高精度に故障を判定できる内視鏡の曇り防止システムと、内視鏡の曇り防止方法とを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明に係る内視鏡の挿入部の先端部の内部構造を示す図である。
【図２】図２は、ヒータと温度センサとの構造を示す図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る内視鏡の曇り防止システムの構成１，２を示す図である。
【図４】図４は、図３に示す構成１，２を含む第１の実施形態に係る内視鏡の曇り防止システムの構成３を示す図である。
【図５Ａ】図５Ａは、正常時における温度センサの温度変化の計測値とヒータによる温度変化の想定値との関係を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、故障時における温度センサの温度変化の計測値とヒータによる温度変化の想定値との関係を示す図である。
【図６Ａ】図６Ａは、第１の実施形態における曇り防止の動作方法を説明するフローチャートである。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図６Ａに示す曇り防止の動作方法を含む第１の実施形態における故障の検出方法を説明するフローチャートである。
【図７Ａ】図７Ａは、第２の実施形態に係る内視鏡の曇り防止システムの構成を示す図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、第２の実施形態に係る曇り防止の動作方法を含む第２の実施形態における故障の検出方法を説明するフローチャートである。
【図８Ａ】図８Ａは、第３の実施形態に係る内視鏡の曇り防止システムの構成を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、第３の実施形態に係る温度センサの温度変化の計測値とヒータによる温度変化の想定値との関係を示す図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、第３の実施形態に係る曇り防止の動作方法を含む第２の実施形態における故障の検出方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。  
［第１の実施形態］  
［構成］  
図１と図２と図３と図４と図５Ａと図５Ｂと図６Ａと図６Ｂとを参照して第１の実施形態について説明する。なお一部の図面では、図示の明瞭化のために、部材の図示を省略している。
【００１３】
［内視鏡の先端部１０ａの構成］  
図１に示すように、図示しない内視鏡は、挿入部１０を有している。挿入部１０の先端部１０ａは、照明光を導光して観察対象物に照明光を照射するライトガイド２０と、観察対象物を撮像する撮像ユニット３０と、撮像ユニット３０を保持する鏡枠４０と、鏡枠４０に配設され、撮像ユニット３０のレンズ３３を駆動してフォーカスやズームを実施する駆動素子５０とを有している。
【００１４】
ライトガイド２０は、挿入部１０と内視鏡の図示しない操作部と内視鏡の図示しないユニバーサルコードとを介して内視鏡の図示しない接続コネクタにまで挿通している。この接続コネクタが図示しない光源装置と接続することで、ライトガイド２０は光源装置と接続し、光がライトガイド２０に供給される。そしてライトガイド２０は、照明光をライトガイド２０の先端部から外部に向けて出射する。
【００１５】
撮像ユニット３０は、先端部１０ａの先端面から外部に向けて露出するように先端部１０ａの内部に配設されているレンズカバー３１と、レンズカバー３１よりも後方に配設されているレンズ３３と、レンズ３３よりも後方に配設されている撮像素子３５と、撮像素子３５と接続し、撮像素子３５に電力を供給し、撮像素子３５を制御する制御信号を撮像素子３５に送信すると共に、撮像素子３５で撮像された映像信号を伝送する撮像ケーブル３７とを有している。  
撮像ケーブル３７は、挿入部１０と操作部とユニバーサルコードとを介して接続コネクタにまで挿通している。この接続コネクタが内視鏡を制御する図示しない制御装置と接続することで、撮像ケーブル３７は制御装置と接続し、撮像素子３５を駆動させる電力や制御信号が撮像ケーブル３７に供給される。そして撮像ケーブル３７は、撮像素子３５に電力や制御信号を供給する。また、この接続コネクタが制御装置と接続することで、撮像素子３５で撮像した映像信号は制御装置に伝送される。
【００１６】
なお、レンズカバー３１が配設されず、レンズ３３が先端部１０ａの先端面から外部に向けて直接露出されていてもよい。以下の説明では、体腔内などに挿入されたときに曇りが防止される先端部１０ａのレンズカバー３１とレンズ３３との少なくとも一方を光学部材と称する。光学部材は、例えば、先端部１０ａの先端面から外部に向けて露出するように先端部１０ａの内部に配設されていればよい。
【００１７】
駆動素子５０は、例えば、モータなどである。駆動素子５０は、駆動素子５０に電力を供給し、駆動素子５０を制御する駆動信号を駆動素子５０に送信する駆動ケーブル５１と接続している。  
駆動ケーブル５１は、挿入部１０と操作部とユニバーサルコードとを介して接続コネクタにまで挿通している。この接続コネクタが図示しない制御装置と接続することで、駆動ケーブル５１は制御装置と接続し、駆動素子５０が駆動する電力や制御信号が駆動ケーブル５１に供給される。そして駆動ケーブル５１は、駆動素子５０に電力や制御信号を供給する。
【００１８】
鏡枠４０は、例えば円筒状の部材によって形成されており、円筒内に撮像ユニット３０を収容している。
【００１９】
また図１に示すように、先端部１０ａは、ライトガイド２０と鏡枠４０とを保持する内枠６０と、内枠６０を覆い、先端部１０ａの最外層として形成される外枠７０とをさらに有している。  
内枠６０は例えば金属によって形成され、外枠７０は例えば樹脂によって形成されている。
【００２０】
［光学部材の曇り］  
前述した先端部１０ａを有する内視鏡は、通常、温度や湿度が管理された環境下、例えば処置室等に設置されている。このため、先端部１０ａは、使用前において、このような温度や湿度にさらされている。挿入部１０が体腔内に挿入された際、例えば、室温と体温との温度差や、体腔内の高湿度環境（湿度約９８〜約１００％）等によって、レンズカバー３１などの光学部材に曇りが発生し、撮像視野が著しく低下してしまう。
【００２１】
［内視鏡の曇り防止システム１００の構成１（ヒータ１１０と温度センサ１２０）］  
このため、図１と図２と図３と図４とに示すように、内視鏡と、内視鏡を制御する図示しない制御装置とは、内視鏡の曇りを防止する内視鏡の曇り防止システム１００を搭載している。曇り防止システム１００は、例えば鏡枠４０に配設され、レンズカバー３１などの光学部材に発生する曇りを防止するために鏡枠４０を介してレンズカバー３１を含む先端部１０ａの内部を加熱する加熱部に含まれるヒータ１１０と、例えば鏡枠４０に配設され、鏡枠４０を介してレンズカバー３１を含む先端部１０ａの内部の熱量情報を計測する温度計測部である温度センサ１２０とを有している。熱量情報については、後述する。
【００２２】
図２に示すように、例えばヒータ１１０の背面と温度センサ１２０の背面とは、熱伝導が高い接着剤１３１によって鏡枠４０の外周面に接合している。なお図１に示すように、ヒータ１１０と温度センサ１２０とは、先端部１０ａの内部に配設されていればよい。また図１と図２とに示すように、ヒータ１１０と温度センサ１２０とは、フレキシブル基板１３３に表面実装技術等によって実装されている。ヒータ１１０と温度センサ１２０とは、フレキシブル基板１３３に実装されるヒータユニット１４０として形成される。フレキシブル基板１３３は、フレキシブル基板１３３を介してヒータ１１０と温度センサ１２０とに電力や制御信号を供給及び温度センサ１２０での検出データを伝送する図示しないケーブルと接続している。このケーブルは、挿入部１０と操作部とユニバーサルコードとを介して接続コネクタにまで挿通している。この接続コネクタが制御装置と接続することで、ケーブルは制御装置と接続し、ヒータ１１０と温度センサ１２０とが駆動する電力や制御信号がヒータ１１０と温度センサ１２０とに供給される。そしてケーブルは、ヒータ１１０と温度センサ１２０とに電力や制御信号を供給する。また、この接続コネクタが制御装置と接続することで、温度センサ１２０で検出された温度データは、制御装置に伝送される。
【００２３】
図１と図２とに示すように、例えば、ヒータ１１０は、先端部１０ａの長手軸方向において、温度センサ１２０と隣り合うように配設されている。例えば、ヒータ１１０は、温度センサ１２０に対して所望する間隔離れて配設されている。例えば、ヒータ１１０は、温度センサ１２０よりもレンズカバー３１（先端部１０ａの表面）から離れて配設されている。なおヒータ１１０と温度センサ１２０との配設位置は互いに逆であってもよいし、ヒータ１１０と温度センサ１２０との位置関係は特に限定はされない。
【００２４】
［ヒータ１１０］  
ヒータ１１０は、例えば、レンズカバー３１を体温よりも高く、且つ生体組織に熱傷を起こさない程度の温度に、先端部１０ａの内部を加熱する。この温度は、例えば、約３８℃以上４２℃以下となっている。
【００２５】
図２に示すようにヒータ１１０は、例えば、発熱チップ１１１を有している。この発熱チップ１１１は、例えば、セラミック製の基板１１３と、基板１１３上に配設される金属抵抗１１５と、基板１１３上に配設され、金属抵抗１１５と電気的に接続しているパッド１１７とによって形成されている。金属抵抗１１５は薄膜状やペースト状に形成されており、パッド１１７は電流導入端子として形成されている。
【００２６】
［温度センサ１２０］  
温度センサ１２０が計測する先端部１０ａの内部の熱量情報とは、例えば、ヒータ１１０の発熱量を基に形成される先端部１０ａの内部の温度を示す。温度センサ１２０は、例えば、発熱チップ１１１と同様にセラミック製の基板を基体としたものや、バルクからなるサーミスタなどによって、形成されている。
【００２７】
［内視鏡の曇り防止システム１００の構成２・制御ユニット１５０］  
また図３と図４とに示すように、曇り防止システム１００は、温度センサ１２０が計測した先端部１０ａの内部の熱量情報を示す温度を基に、ヒータ１１０の駆動を制御する制御ユニット１５０をさらに有している。制御ユニット１５０は、例えば、内視鏡とは別体である。制御ユニット１５０は、例えば、内視鏡のユニバーサルコードと接続し、内視鏡を制御する図示しない制御装置に配設されている。
【００２８】
図３と図４とに示すように、制御ユニット１５０は、温度センサ１２０が計測した先端部１０ａの内部の実際の温度を取得する温度取得部１５１と、ヒータ１１０が駆動するために必要な電力（以下、ヒータ駆動電力と称する）をヒータ１１０に出力する電力出力部１５３とを有している。  
また図３と図４とに示すように、制御ユニット１５０は、温度取得部１５１が取得した温度と予め設定されている目標温度との差を算出し、算出した差を基に差が解消されるようなヒータ駆動電力を算出し、電力出力部１５３がこの算出されたヒータ駆動電力をヒータ１１０に出力するように電力出力部１５３を制御する制御部１５５とをさらに有している。目標温度は、例えば、光学部材を加熱することによってレンズカバー３１などの光学部材の曇りを防止する温度であり、先端部１０ａの最外部である外枠７０における温度が生体組織に熱傷を起こさない程度の温度以下の温度を示す。なお目標温度は、例えば制御ユニットによって、例えば適宜所望に調整可能である。また目標温度は、例えば、制御ユニットに配設されている図示しない記録部に予め記録されている。
【００２９】
温度取得部１５１が取得した取得結果である温度は、図示しない記録部に記録される。温度取得部１５１は、例えば、所望するタイミングや所望する期間、温度を取得する。
【００３０】
温度センサ１２０によって計測された温度は制御ユニット１５０にフィードバックされ、フィードバックが繰り返されることで、ヒータ１１０の加熱温度が目標温度に設定されるように、先端部１０ａの内部の温度は高精度に制御されている。ヒータ１１０の制御方法には、例えば、ＯＮ−ＯＦＦ制御、ＰＷＭ制御、ＰＩＤ制御などが挙げられる。
【００３１】
［曇り防止システム１００の故障の一例］  
曇り防止システム１００の故障の一例として、例えば、温度センサ１２０が故障することが挙げられる。この故障は、例えば、温度センサ１２０の経時的な劣化や、例えば静電気などの外的要因による温度センサ１２０の破損などを含む、温度センサ１２０の特性が変化することを示す。これにより、先端部１０ａの内部の実際の温度と、温度センサ１２０が計測した温度（温度取得部１５１が取得した温度）とに差が生じる。  
前記したように、制御部１５５は、温度取得部１５１が取得した温度を基にヒータ駆動電力を算出する。このため、温度センサ１２０が計測した温度が先端部１０ａの内部の実際の温度と異なると、ヒータ１１０は、目標温度以上に先端部１０ａの内部を加熱したり、目標温度以下に先端部１０ａの内部を加熱する虞が生じる。
【００３２】
また故障の一例として、例えば、ボイドが接着剤１３１に発生したり、ヒータ１１０や温度センサ１２０が鏡枠４０から部分的に剥がれることが挙げられる。これにより、鏡枠４０とヒータ１１０との間と、鏡枠４０と温度センサ１２０との間において、熱伝導特性に変化が生じる。よって、ヒータ１１０から発生する熱が鏡枠４０に伝達されない虞が生じ、また温度センサ１２０は先端部１０ａの内部の実際の温度を計測しない虞が生じる。そして、前記したように、ヒータ１１０は、目標温度以上に先端部１０ａの内部を加熱したり、目標温度以下に先端部１０ａの内部を加熱する虞が生じる。
【００３３】
また故障の一例として、例えば、ヒータ１１０が故障することが挙げられる。この故障は、例えば、ヒータ１１０の経時的な劣化や、例えば静電気などの外的要因によるヒータ１１０の破損などを含む、ヒータ１１０の特性が変化することを示す。
【００３４】
［内視鏡の曇り防止システム１００の構成３］  
このため、曇り防止システム１００は、先端部１０ａの内部の熱量情報を基に、ヒータ１１０の動作特性と温度センサ１２０の動作特性とを判定し、判定結果が所望の範囲外と判定した際に、例えばヒータ１１０を停止する。熱量情報は、前記したように、例えば、ヒータ１１０の発熱量を基に形成される。発熱量は、例えば、先端部１０ａの内部の温度に影響する。ヒータ１１０の発熱量は、制御時間と、ヒータ１１０に対する制御電力とを積算した積算値、つまり制御電力の時間積分を基に形成される。なお、電圧や電流などのヒータ１１０に対する制御量が他のパラメータを用いて制御電力に変換されることで、同様に発熱量を求めることができる。つまり、ヒータ１１０の発熱量は、制御時間と、ヒータ１１０に対する制御量とを積算した積算値を基に形成される。ヒータ１１０に対する制御電力は、例えば、ヒータ１１０が駆動するために必要なヒータ駆動電力となっている。
【００３５】
詳細には、図４に示すように、曇り防止システム１００の制御ユニット１５０は、温度取得部１５１が取得した計測温度を基に、所望時間における温度変化の計測値を算出する温度計測値算出部１５７を有する。この計測温度は、温度センサ１２０が実際に計測した温度を示す。  
また制御ユニット１５０は、制御時間と、ヒータ駆動電力とを所望時間に渡って積算してヒータ１１０の発熱量（積算値）を算出する発熱量算出部１５９と、発熱量算出部１５９が算出したヒータ１１０の発熱量（積算値）を基に、所望時間におけるヒータ１１０の温度変化の想定値を算出する温度想定値算出部１６１とをさらに有する。  
また制御ユニット１５０は、計測値と想定値とを比較し、計測値と想定値との差が所望する範囲内に収まるか否かを判定する比較判定部１６３と、比較判定部１６３が計測値と想定値との差が所望する範囲に収まっていないと判定し、制御部１５５がヒータ１１０と温度センサ１２０とを停止する際、停止する旨の警告を表示する表示部１６５をさらに有している。
【００３６】
［温度計測値算出部１５７］  
温度計測値算出部１５７において、温度変化の計測値とは、例えば、温度Ａ１と温度Ａ２との差を示す。前記したように、温度取得部１５１は、所望するタイミングで温度を取得する。温度取得部１５１が温度を取得する時間をｔとしたとき、ｔ＝０は、温度取得部１５１が最初に温度を取得するタイミングを示す。温度Ａ１は、このときの温度を示し、実測値である。またこの時から所望する時間経過Ｔし、ｔ＝Ｔは、温度取得部１５１が最初に温度を取得してから所望する時間経過してから温度を取得したタイミングを示す。温度Ａ２は、このときの温度を示し、実測値である。  
このように計測値とは、計測した温度Ａ１と計測した温度Ａ２との差である実測値である。言い換えると、計測値とは、温度取得部１５１が温度計測部から取得した先端部１０ａの内部の温度Ａ１，Ａ２を基に算出された所望時間における温度変化の実測値である。
【００３７】
なお温度取得部１５１が最初に温度を取得するタイミングは、例えば、加熱スタート直後や、加熱スタートしてから一定期間経過した所望するタイミングであってもよく、所望に調整可能である。
【００３８】
［発熱量算出部１５９］  
発熱量算出部１５９は、例えば、電力出力部１５３または制御部１５５からヒータ駆動電力を受けて、発熱量を算出する。また発熱量算出部１５９は、前記したｔと同期して、ヒータ１１０の発熱量を算出する。つまり、発熱量算出部１５９は、ｔ＝０からｔ＝Ｔの間にヒータ１１０で発生した発熱量（積算値Ｃ）を算出する。発熱量算出部１５９が算出したヒータ１１０の発熱量は、図示しない記録部に記録される。  
なお先端部１０ａの内部構造が予め決定されていれば、所望時間における先端部１０ａの温度変化はヒータ１１０の発熱量を基に想定される。
【００３９】
［温度想定値算出部１６１］  
温度想定値算出部１６１において、想定値は、ヒータ駆動電力を基に算出された所望時間における温度変化の想定した値を示す。本実施形態では、想定値は、積算値Ｃを基に算出された所望時間における温度変化の想定値を示す。  
温度想定値算出部１６１において、ヒータ１１０の発熱量を温度変化に変換するための変換係数は、例えば、先端部１０ａの構造の物性値から理論的に求めることも可能であるし、実験的に求めることも可能である。変換方法は、近似式や変換テーブルなどの一般的な方法を用いることも可能である。
【００４０】
［比較判定部１６３］  
比較判定部１６３において、所望する範囲は、測定誤差や外乱等による変動を考慮して、所望に調整可能である。
【００４１】
比較判定部１６３が計測値と想定値との差が所望する範囲に収まっていると判定した場合、比較判定部１６３は、ヒータ１１０と温度センサ１２０とは正常であると判定し、判定結果を制御部１５５に出力する。制御部１５５は、この判定結果をうけて、温度取得部１５１が取得した温度（計測値）と予め設定されている目標温度との差を算出し、ヒータ駆動電力を算出し、電力出力部１５３を制御し、さらにヒータ１１０と温度センサ１２０とを制御する。  
比較判定部１６３が計測値と想定値との差が所望する範囲に収まっていないと判定した場合、比較判定部１６３は、計測値が先端部１０ａの内部の実際の温度と乖離しており、ヒータ１１０と温度センサ１２０との少なくとも一方が故障していると判定し、判定結果を制御部１５５に出力する。制御部１５５は、この判定結果をうけて、例えばヒータ１１０と温度センサ１２０とを停止する。
【００４２】
このように曇り防止システム１００は、計測値と想定値とを比較し、計測値と想定値との差が所望する範囲内に収まるか否かを判定することで、ヒータ１１０の動作特性と温度センサ１２０の動作特性とを判定する。動作特性は、例えば、正常か故障かを示す。曇り防止システム１００は、この判定を、内視鏡が使用される前に、または内視鏡が使用されている際において常時、実施する。
【００４３】
［時間ｔとヒータ駆動電力との関係］  
次に、図５Ａと図５Ｂとを参照して、時間ｔと、ヒータ駆動電力との関係について説明する。  
ｔ＝０において、温度センサ１２０は先端部１０ａの内部の温度の計測をスタートし、温度取得部１５１は温度の取得をスタートする。さらに、制御部１５５は、温度取得部１５１が取得した温度と予め設定されている目標温度との差を算出する。そして、制御部１５５は、算出した差を基に、差が解消されるようなヒータ駆動電力を算出する。
【００４４】
例えば、先端部１０ａの温度が十分低い場合、設定された最大の発熱量をヒータ１１０が出力するために、設定された最大（一定）のヒータ駆動電力が電力出力部１５３からヒータ１１０に供給される。そして、ヒータ１１０は、先端部１０ａの内部を加熱する。
【００４５】
所望時間経過すると（ｔ＝Ｔ１）、内部は十分暖められ、差が小さくなる。そして制御部１５５は、差が小さくなることを算出する。これに伴い、ヒータ１１０の発熱量を抑える必要が生じる。よって、制御部１５５は、前記した一定のヒータ駆動電力よりも少ないヒータ駆動電力を算出し直す。そしてこのヒータ駆動電力が電力出力部１５３からヒータ１１０に供給される。この場合、例えば、電力出力部１５３からヒータ１１０へのヒータ駆動電力の供給量は、徐々に低下する。
【００４６】
［ヒータ駆動電力と、ヒータ１１０の発熱量と、計測値と、想定値との関係］  
次に図５Ａと図５Ｂとを参照して、ヒータ駆動電力と、ヒータ１１０の発熱量と、計測値と、想定値との関係について説明する。  
図５Ａと図５Ｂとに示すように、前記において、０＜ｔ＜Ｔ１まで、ヒータ駆動電力は一定であるため、ヒータ１１０の発熱量である積算値は、時間が経過するにつれて、一定の傾きで上昇する。  
そして図５Ａと図５Ｂとに示すように、Ｔ１＜ｔにおいて、ヒータ駆動電力は徐々に低下するため、ヒータ１１０の発熱量である積算値は、所望時間経過するたびに、０＜ｔ＜Ｔ１の時の傾きよりも小さい傾きで上昇する。
【００４７】
図５Ａと図５Ｂとに示すように、前記において、ヒータ１１０の温度変化の想定値も、ヒータ１１０の発熱量と略同様の傾きで上昇する。  
また図５Ａに示すように、前記において、ヒータ１１０の温度変化の計測値は、ヒータ１１０の発熱量と略同様の傾きで上昇する。
【００４８】
図５Ａに示すように計測値と想定値との差はない、言い換えると計測値が想定値と一致する場合、または、計測値と想定値との差は微小となる場合、差は、所望する範囲に収まっており、計測値が先端部１０ａの内部の実際の温度と等しいと判定される。よって、比較判定部１６３は、ヒータ１１０と温度センサ１２０とが正常であると判定する。
【００４９】
図５Ｂに示すように、計測値と想定値との差が大きく生じた場合、差は、所望する範囲に収まっておらず、先端部１０ａの内部の実際の温度に乖離が生じていると判定される。よって、比較判定部１６３は、ヒータ１１０と温度センサ１２０との少なくとも一方が故障していると判定する。
【００５０】
［作用１］  
次に本実施形態における曇り防止の動作方法について、図６Ａに示すフローチャートを参照して説明する。  
温度センサ１２０は、先端部１０ａの内部の温度を計測する（Ｓｔｅｐ１１）。
【００５１】
次に、温度取得部１５１は、温度センサ１２０が計測した先端部１０ａの内部の温度を取得する（Ｓｔｅｐ１２）。
【００５２】
次に、制御部１５５は、温度取得部１５１が取得した温度と予め設定されている目標温度との差を算出する（Ｓｔｅｐ１３）。
【００５３】
次に、制御部１５５は、算出した差を基に、差が解消されるようなヒータ駆動電力を算出する（Ｓｔｅｐ１４）。
【００５４】
次に、制御部１５５は、制御部１５５によって算出されたヒータ駆動電力を電力出力部１５３がヒータ１１０に出力するように、電力出力部１５３を制御する。電力出力部１５３はヒータ駆動電力をヒータ１１０に出力し、ヒータ１１０は先端部１０ａの内部を加熱する（Ｓｔｅｐ１５）。そしてＳｔｅｐ１１に戻る。
【００５５】
Ｓｔｅｐ１１乃至Ｓｔｅｐ１５の動作は、繰り返し実行され、レンズカバー３１などの光学部材において曇りの発生は防止される。
【００５６】
［作用２］  
次に本実施形態における曇り防止の動作方法を含むヒータ１１０と温度センサ１２０との少なくとも一方の故障の検出方法について、図６Ｂに示すフローチャートを参照して説明する。図６Ａに示す作用１と同じＳｔｅｐには、同じ番号を付している。  
温度センサ１２０は、先端部１０ａの内部の温度Ａ１を計測する（Ｓｔｅｐ１１）。
【００５７】
次に、温度取得部１５１は、温度センサ１２０が計測した先端部１０ａの内部の温度Ａ１を取得する（Ｓｔｅｐ１２）。
【００５８】
次に、制御部１５５は、ｔ＝０であるか否かを、判定する（Ｓｔｅｐ２１）。
【００５９】
ｔ＝０である場合（Ｓｔｅｐ２１：Ｙｅｓ）、記録部は温度取得部１５１が取得した温度Ａ１を記録する（Ｓｔｅｐ２２）。ｔ＝０ではない場合（Ｓｔｅｐ２１：Ｎｏ）、Ｓｔｅｐ２３に進む。
【００６０】
次に、制御部１５５は、ｔ＝Ｔであるか否かを、判定する（Ｓｔｅｐ２３）。
【００６１】
ｔ＝Ｔではない場合（Ｓｔｅｐ２３：Ｎｏ）、時間ｔが経過する（Ｓｔｅｐ２４）。
【００６２】
次に、制御部１５５は、温度取得部１５１が取得した温度と予め設定されている目標温度との差を算出する（Ｓｔｅｐ１３）。
【００６３】
次に、制御部１５５は、算出した差を基に、差が解消されるようなヒータ駆動電力を算出する（Ｓｔｅｐ１４）。
【００６４】
次に、発熱量算出部１５９は、ヒータ駆動電力と温度制御の１サイクルの経過時間から当該サイクルにおける発熱量を算出し、記録部の前サイクルまでの発熱量に積算し、記録部は積算値Ｃを更新する（Ｓｔｅｐ２５）。
【００６５】
次に、制御部１５５は、制御部１５５によって算出されたヒータ駆動電力を電力出力部１５３がヒータ１１０に出力するように、電力出力部１５３を制御する。電力出力部１５３はヒータ駆動電力をヒータ１１０に出力し、ヒータ１１０は先端部１０ａの内部を加熱する（Ｓｔｅｐ１５）。
【００６６】
これによりレンズカバー３１などの光学部材において曇りの発生は防止される。
【００６７】
次に、所望する時間Ｔが経過した場合、Ｓｔｅｐ１１に戻り、温度センサ１２０は、先端部１０ａの内部の温度を計測する（Ｓｔｅｐ１１）。  
次に、温度取得部１５１は、温度センサ１２０が計測した先端部１０ａの内部の温度を取得する（Ｓｔｅｐ１２）。  
前記したように、所望する時間Ｔが経過しているため、ｔ＝Ｔとなる。よって、Ｓｔｅｐ１１，１２において、温度センサ１２０はこの時間Ｔにおける温度Ａ２を計測することとなり、温度取得部１５１はこの時間Ｔにおける温度Ａ２を取得することとなる。
【００６８】
次にｔ＝Ｔであるため（Ｓｔｅｐ２１：Ｎｏ，Ｓｔｅｐ２３：Ｙｅｓ）、記録部は温度取得部１５１が取得した温度Ａ２を記録する（Ｓｔｅｐ２６）。
【００６９】
次に、温度計測値算出部１５７は、温度Ａ１と温度Ａ２との差を示す温度変化の計測値を算出する（Ｓｔｅｐ２７）。
【００７０】
次に、温度想定値算出部１６１は、発熱量算出部１５９が算出したヒータ１１０の発熱量（積算値Ｃ）を基に、所望時間におけるヒータ１１０による温度変化の想定値を算出する（Ｓｔｅｐ２８）。
【００７１】
次に、比較判定部１６３は、温度変化の計測値と温度変化の想定値とを比較し、温度変化の計測値と温度変化の想定値との差が所望する範囲内に収まっているか否かを判定する（Ｓｔｅｐ２９）。
【００７２】
比較判定部１６３が計測値と想定値との差が所望する範囲に収まっていないと判定した場合（Ｓｔｅｐ２９：Ｎｏ）、比較判定部１６３は、ヒータ１１０と温度センサ１２０との少なくとも一方が故障していると判定し、判定結果を制御部１５５に出力する。制御部１５５は、この判定結果をうけて、例えばヒータ１１０と温度センサ１２０とを停止する。同時に、表示部１６５は、停止する旨の警告を表示する（Ｓｔｅｐ３０）。
【００７３】
比較判定部１６３が計測値と想定値との差が所望する範囲に収まっていると判定した場合（Ｓｔｅｐ２９：Ｙｅｓ）、比較判定部１６３は、ヒータ１１０と温度センサ１２０とは正常に動作していると判定する。そして、故障判定の１サイクルを区切るために、制御部１５５は、ｔ＝０と制御する。（Ｓｔｅｐ３１）。  
そして、Ｓｔｅｐ１３に進む。
【００７４】
なお、Ｓｔｅｐ１３の後、前記したように、Ｓｔｅｐ１４、Ｓｔｅｐ２５、Ｓｔｅｐ１５と順に進み、Ｓｔｅｐ１１に戻る。前記したように、Ｓｔｅｐ３１において、ｔ＝０となっているため、Ｓｔｅｐ１１では温度センサ１２０は温度Ａ１を計測し、Ｓｔｅｐ１２では温度取得部１５１は温度Ａ１を取得し、Ｓｔｅｐ２１、Ｓｔｅｐ２２、Ｓｔｅｐ２３と順に進み、前記したような動作を繰り返す。
【００７５】
前記した動作は、内視鏡が使用される前に、または内視鏡が使用されている際において常時、繰り返し実行される。これにより、内視鏡が使用される前に、または内視鏡が使用されている際において常時、レンズカバー３１などの光学部材において曇りの発生は防止され、同時にヒータ１１０と温度センサ１２０との少なくとも一方の故障が検出される。
【００７６】
［効果］  
このように本実施形態では、Ｓｔｅｐ２９において、比較判定部１６３は、温度変化の計測値と温度変化の想定値とを比較し、計測値と想定値との差が所望する範囲内に収まっているか否かを判定する。これにより、本実施形態では、高精度に、ヒータ１１０と温度センサ１２０との少なくとも一方が故障しているか正常に動作しているかを検出できる。  
また本実施形態では、Ｓｔｅｐ１３において、制御部１５５は、温度取得部１５１が取得した温度と予め設定されている目標温度との差を算出する。また本実施形態では、Ｓｔｅｐ１４において、制御部１５５は、算出した差を基に、差が解消されるようなヒータ駆動電力を算出する。これにより本実施形態では、前記した故障を検出すると同時に、レンズカバー３１などの光学部材において曇りが発生することを防止できる。
【００７７】
また本実施形態では、熱量情報はヒータ１１０の発熱量を基に形成されており、この発熱量は、時間とヒータ駆動電力とを積算した積算値を基に形成されている。これにより、本実施形態では、想定値を高精度に算出でき、計測値と想定値との差を高精度に算出でき、確実且つ高精度に、ヒータ１１０と温度センサ１２０との少なくとも一方が故障しているか正常に動作しているかを検出できる。
【００７８】
また本実施形態では、内視鏡が使用される前に判定を実施することで、ヒータ１１０と温度センサ１２０との少なくとも一方が故障しているか正常に動作しているかを内視鏡が使用される前に検出できる。また本実施形態では、内視鏡が使用されている際において常時判定を実施することで、ヒータ１１０と温度センサ１２０との少なくとも一方が故障しているか正常に動作しているかを内視鏡が使用されている際に常に判定できる。
【００７９】
なお本実施形態では、発熱量算出部１５９は制御量に含まれるヒータ駆動電力と所望時間とを積算してヒータ１１０の発熱量（積算値）を算出するが、これに限定する必要はない。ヒータ１１０の抵抗温度係数が十分小さい場合、制御量は、ヒータ１１０へ印加する電圧、ヒータ１１０へ印加する電流、またはヒータ１１０の抵抗値を含んでいてもよい。このように制御量は、電力と電圧と電流とのいずれか１つを有する。積算部は、電力と電圧と電流とのいずれか１つと、所望時間とを積算して、ヒータ１１０の発熱量に相当する積算値を算出してもよい。
【００８０】
また所望時間において、例えばヒータ駆動電力が大きい場合、言い換えるとヒータ１１０の発熱量（積算値）が大きくなる場合、所望時間は短くてもよい。また例えばヒータ駆動電力が小さい場合、言い換えるとヒータ１１０の発熱量（積算値）が小さくなる場合、所望時間は長くすればよい。これにより、本実施形態では、判定誤差を効率的に低減できる。
【００８１】
[第２の実施形態]  
［構成］  
本実施形態では、図７Ａと図７Ｂとを参照し、以下に、第１の実施形態の構成とは異なる構成のみ説明する。  
［本実施形態における曇り防止システム１００の故障の一例］  
故障の一例として、例えば、ヒータ１１０が故障することが挙げられる。この故障は、例えば、ヒータ１１０の経時的な劣化や、例えば静電気などの外的要因によるヒータ１１０の破損などを含む、ヒータ１１０の特性、例えば抵抗値が変化することを示す。このとき、ヒータ１１０によって加熱された先端部１０ａの加熱状態と、温度センサ１２０が計測した温度とは、正常状態と略同一である。よって、ヒータ１１０がヒータ駆動電力によって制御されている場合、ヒータ１１０は、故障せず、正常に動作しているように振る舞う。しかしながら、ヒータ１１０に印加する電圧値や電流値とは、正常状態から変化するため、ヒータ１１０が電流や電圧によって制御されている場合、ヒータ１１０は所望する性能を発揮しない虞が生じる。このようなヒータ１１０の故障は加速度的に状態が悪化するため、初期状態において故障を検知することが望ましい。  
そこで、ヒータ１１０が抵抗発熱型である場合、ヒータ１１０が故障すると、ヒータ１１０の抵抗特性が変化する。例えば抵抗値が故障によって上昇したとしても、ヒータ１１０に供給されるヒータ駆動電力で制御している場合、ヒータ１１０の抵抗値に関係なく、故障したヒータ１１０の発熱量は正常時と同一となる。  
このため、第１の実施形態において、温度変化の想定値がヒータ１１０の発熱量（積算値）を基に算出されても、温度変化の想定値は、正常時と故障時とで同一となる虞が生じる。よって、比較判定部１６３は、温度変化の計測値と温度変化の想定値とを比較しても、故障であっても正常であると判定する虞が生じる。  
しかし、ヒータ１１０に供給されるヒータ駆動電力が変化しなくても、ヒータ１１０へ供給される電圧値または電流値は、ヒータ１１０の抵抗値の変化によって、変化する。本実施形態では、例えばこの点に注目している。
【００８２】
［内視鏡の曇り防止システム１００の構成］  
このため、図７Ａに示すように、曇り防止システム１００は、電力出力部１５３からヒータ１１０へ供給される電圧の実際値を取得する電圧取得部１６７と、制御量に含まれる例えばヒータ駆動電力と熱量情報に含まれる温度取得部１５１が取得した温度とを基に、電力出力部１５３からヒータ１１０へ供給され、現在のヒータ駆動電力及び温度に適切な電圧の想定値を算出する電圧想定値算出部１６９とをさらに有している。実際値は、電圧の実測値である。
【００８３】
また本実施形態の比較判定部１６３は、電圧の実際値と電圧の想定値との差を比較し、電圧の実際値と電圧の想定値との差が所望する範囲内に収まるか否かをさらに判定する。比較判定部１６３において、所望する範囲は、測定誤差や外乱等による変動を考慮して、所望に調整可能である。
【００８４】
比較判定部１６３が温度変化の計測値と温度変化の想定値との差が所望する範囲内に収まっており、且つ電圧の実際値と電圧の想定値との差が所望する範囲に収まっていると判定した場合、比較判定部１６３は、ヒータ１１０と温度センサ１２０とは正常であると判定し、判定結果を制御部１５５に出力する。制御部１５５は、この判定結果をうけて、前記したように、温度取得部１５１が取得した温度と予め設定されている目標温度との差を算出し、ヒータ駆動電力を算出し、電力出力部１５３を制御し、さらにヒータ１１０と温度センサ１２０とを制御する。  
比較判定部１６３が温度変化の計測値と温度変化の想定値との差が所望する範囲内に収まっており、且つ電圧の実際値と電圧の想定値との差が所望する範囲に収まっていないと判定した場合、比較判定部１６３は、ヒータ１１０が故障していると判定し、判定結果を制御部１５５に出力する。制御部１５５は、この判定結果を基に、ヒータ１１０と温度センサ１２０とを停止する。
比較判定部１６３が温度変化の計測値と温度変化の想定値との差が所望する範囲内に収まっていないと判定した場合、比較判定部１６３は、ヒータ１１０もしくは温度センサ１２０が故障していると判定し、判定結果を制御部１５５に出力する。制御部１５５は、この判定結果を基に、ヒータ１１０と温度センサ１２０とを停止する。
【００８５】
つまり曇り防止システム１００は、ヒータ１１０への電圧の実際値と、熱量情報を基に算出される電圧の想定値とを比較し、電圧の実際値と電圧の想定値との差が所望する範囲内に収まるか否かを判定することで、ヒータ１１０の動作特性と温度センサ１２０の動作特性とを判定する。動作特性は、例えば、正常か故障かを示す。曇り防止システム１００は、この判定を、内視鏡が使用される前に、または内視鏡が使用されている際において常時、実施する。
【００８６】
［作用］  
次に本実施形態における曇り防止の動作方法を含むヒータ１１０の故障を高精度に検出する方法について、図７Ｂに示すフローチャートを参照して説明する。  
Ｓｔｅｐ１１乃至Ｓｔｅｐ１５、Ｓｔｅｐ２１乃至Ｓｔｅｐ３１の動作は第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。  
図７Ｂに示すように、Ｓｔｅｐ１１の動作と、Ｓｔｅｐ１２の動作と、Ｓｔｅｐ２１の動作とが順に実施される。  
Ｓｔｅｐ２１：Ｙｅｓの場合、Ｓｔｅｐ２２の動作と、Ｓｔｅｐ２３の動作とが順に実施される。Ｓｔｅｐ２１：Ｎｏの場合、Ｓｔｅｐ２３の動作が実施される。  
Ｓｔｅｐ２３：Ｎｏの場合、Ｓｔｅｐ２４の動作と、Ｓｔｅｐ１３の動作と、Ｓｔｅｐ１４の動作と、Ｓｔｅｐ２５の動作と、Ｓｔｅｐ１５の動作とが順に実施され、Ｓｔｅｐ１１に戻る。  
Ｓｔｅｐ２３：Ｙｅｓの場合、Ｓｔｅｐ２６の動作と、Ｓｔｅｐ２７の動作と、Ｓｔｅｐ２８の動作と、Ｓｔｅｐ２９の動作とが順に実施される。Ｓｔｅｐ２９：Ｎｏの場合、Ｓｔｅｐ３０の動作が実施される。
【００８７】
図７Ｂに示すように、Ｓｔｅｐ２９：Ｙｅｓの場合、電圧取得部１６７は、電力出力部１５３からヒータ１１０へ供給される電圧の実際値を取得する（Ｓｔｅｐ４１）。
【００８８】
次に、電圧想定値算出部１６９は、ヒータ駆動電力を基に、電圧の想定値を算出する（Ｓｔｅｐ４２）。
【００８９】
次に、ヒータ１１０の抵抗温度係数が比較的大きい場合、温度に応じて抵抗値が変化する。このため、温度取得部１５１が取得した温度を基に、正常状態における電圧値に補正をかけることで、温度変化による抵抗値変化と、特性変化による抵抗値変化とを切り分ける。  
なおヒータ１１０の抵抗温度係数による抵抗値変化が内視鏡が使用される温度帯で無視できる程度に小さい場合、温度情報を用いて補正をかける必要はない。補正は、例えば電圧想定値算出部１６９によって実施される（Ｓｔｅｐ４３）。
【００９０】
次に、比較判定部１６３は、電圧の実際値と電圧の想定値とを比較し、実際値と想定値との差が所望する範囲内に収まっているか否かを判定する（Ｓｔｅｐ４４）。  
比較判定部１６３が実際値と想定値との差が所望する範囲に収まっていないと判定した場合（Ｓｔｅｐ４４：Ｎｏ）、比較判定部１６３は、ヒータ１１０が故障していると判定し、判定結果を制御部１５５に出力する。制御部１５５は、この判定結果をうけて、ヒータ１１０と温度センサ１２０とを停止する。同時に、表示部１６５は、停止する旨の警告を表示する（Ｓｔｅｐ４５）。
【００９１】
比較判定部１６３が実際値と想定値との差が所望する範囲に収まっていると判定した場合（Ｓｔｅｐ２９：Ｙｅｓ）、比較判定部１６３は、ヒータ１１０と温度センサ１２０とは正常に動作していると判定する。そして、Ｓｔｅｐ３１に進む。
【００９２】
［効果］  
このように本実施形態では、Ｓｔｅｐ４４において、比較判定部１６３は、電圧の実際値と電圧の想定値とを比較し、実際値と想定値との差が所望する範囲内に収まっているか否かを判定する。これにより、本実施形態では、さらに高精度に、ヒータ１１０が故障しているか正常に動作しているかを検出できる。
【００９３】
なお本実施形態では、電圧値を一例として説明したが、これに限定する必要はなく、電流値を用いてもよい。つまり曇り防止システム１００は、ヒータ１１０への電流の実際値と、熱量情報を基に算出される電流の想定値とを比較し、電流の実際値と電流の想定値との差が所望する範囲内に収まるか否かを判定することで、ヒータ１１０の動作特性と温度センサ１２０の動作特性とを判定する。動作特性は、例えば、正常か故障かを示す。曇り防止システム１００は、この判定を、内視鏡が使用される前に、または内視鏡が使用されている際において常時、実施する。なお実際値は、制御量、つまり電力や電圧や電流の実測値であってもよい。
【００９４】
このように曇り防止システム１００は、ヒータ１１０への制御量に含まれる電圧または電流の実際値と、制御量に含まれるヒータ駆動電力と熱量情報に含まれる温度取得部１５１が取得した温度とを基に算出される制御量に含まれる電圧または電流の想定値とを比較し、実際値と想定値との差が所望する範囲内に収まるか否かを判定することで、ヒータ１１０の動作特性と温度センサ１２０の動作特性とを判定する。
【００９５】
[第３の実施形態]  
［構成］  
本実施形態では、図８Ａと図８Ｂと図８Ｃとを参照し、以下に、第１の実施形態の構成とは異なる構成のみ説明する。  
本実施形態では、加熱部は、ヒータ１１０と、先端部１０ａの内部に配設された発熱源１８０とを有している。発熱源１８０は、例えば、光源部材であるライトガイド２０と、撮像ユニット３０と、撮像ユニット３０を駆動する駆動部材である駆動素子５０との少なくとも１つを有している。発熱源１８０は、例えば光源装置や制御装置などの発熱源制御ユニット１９０によって制御される。また、先端部１０ａからの放熱も負の発熱源として考えることができる。この場合、本実施形態の温度センサ１２０が計測する先端部１０ａの内部の熱量情報とは、例えば、ヒータ１１０の発熱量と、発熱源１８０の発熱量とを基に形成される先端部１０ａの内部の温度変化の総和を示す。発熱源１８０の発熱量は、例えば、制御時間と発熱源１８０に対する制御量とを積算した積算値を基に形成される。この制御量は、例えば、発熱源１８０が駆動するために必要な電力（以下、発熱源駆動電力と称する）を有する。
【００９６】
本実施形態では、曇り防止システム１００は、ヒータ１１０の発熱量を算出するヒータ用発熱量算出部１５９と、発熱源１８０の制御時間と発熱源制御ユニット１９０から出力される発熱源１８０の駆動電力情報とを基に発熱源１８０の発熱量を算出する発熱源用発熱量算出部１９１とにより、ヒータ駆動電力を積算した発熱量と、発熱源駆動電力とを積算した発熱量とを各々算出する。また、ヒータ用温度想定値算出部１６１はヒータ用発熱量算出部１５９が算出したヒータ１１０による先端部１０ａの温度変化の想定値を算出し、発熱源用温度変化想定部１９３は発熱源用発熱量算出部１９１が算出した発熱源による先端部１０ａの温度変化の想定値を各々算出する。  
【００９７】
補正部１７１は、これらの想定値から、所望時間における先端部１０ａの温度変化の想定値を算出する。
【００９８】
図８Ｂに示すように、発熱源１８０が光源部材のように常時駆動している場合、想定値は一定とみなすことができる。また、図８Ｂに示すように、発熱源１８０が駆動素子５０のように所望するタイミングでのみ駆動する場合、想定値は駆動するタイミングでのみ算出される。
【００９９】
比較判定部１６３は、温度センサ１２０で計測された温度変化の計測値と、発熱源１８０による先端部１０ａの温度変化の想定値とを比較し、温度変化の計測値と想定値との差が所望する範囲内に収まるか否かを判定する。
【０１００】
［作用］  
次に本実施形態における曇り防止の動作方法を含むヒータ１１０と温度センサ１２０との少なくとも一方の故障の検出方法について、図８Ｃに示すフローチャートを参照して説明する。  
Ｓｔｅｐ１１乃至Ｓｔｅｐ１５、Ｓｔｅｐ２１乃至Ｓｔｅｐ２８、Ｓｔｅｐ３０，３１の動作は第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。
図８Ｃに示すように、Ｓｔｅｐ１１の動作と、Ｓｔｅｐ１２の動作と、Ｓｔｅｐ２１の動作とが順に実施される。  
Ｓｔｅｐ２１：Ｙｅｓの場合、Ｓｔｅｐ２２の動作と、Ｓｔｅｐ２３の動作とが順に実施される。Ｓｔｅｐ２１：Ｎｏの場合、Ｓｔｅｐ２３の動作が実施される。  
Ｓｔｅｐ２３：Ｎｏの場合、Ｓｔｅｐ２４の動作と、Ｓｔｅｐ１３の動作と、Ｓｔｅｐ１４の動作とが実施され、Ｓｔｅｐ２５において、ヒータ用発熱量算出部１５９は、ヒータ駆動電力と温度制御の１サイクルの経過時間から当該サイクルにおけるヒータ１１０の発熱量を算出し、記録部の前サイクルまでのヒータ発熱量に積算し、記録部は積算値Ｃ１を更新する。その後、Ｓｔｅｐ２５ａで、発熱源用発熱量算出部１９１は、発熱源駆動電力と温度制御の１サイクルの経過時間から当該サイクルにおける発熱源１８０の発熱量を算出し、記録部の前サイクルまでの発熱源１８０の発熱量に積算し、記録部は積算値Ｃ２を更新した後、Ｓｔｅｐ１５の動作とが順に実施され、Ｓｔｅｐ１１に戻る。  
【０１０１】
Ｓｔｅｐ２３：Ｙｅｓの場合、Ｓｔｅｐ２６の動作と、Ｓｔｅｐ２７の動作とが順に実施される。
【０１０２】
Ｓｔｅｐ２７の後、ヒータ用温度想定値算出部１６１は、ヒータ用発熱量算出部１５９が算出したヒータ１１０の発熱量（積算値Ｃ１）を基に、所望時間におけるヒータ１１０による温度変化の想定値を算出する（Ｓｔｅｐ２８）。
発熱源用温度想定値算出部１９３は、発熱源用発熱量算出部１９１が算出した発熱源１８０の発熱量（積算値Ｃ２）を基に、所望時間における発熱源１８０による温度変化の想定値を算出する（Ｓｔｅｐ５２）
【０１０３】
補正部１７１は、ヒータ１１０による温度変化の想定値と発熱源１８０による温度変化の想定値から先端部１０ａの温度変化の想定値を算出する（Ｓｔｅｐ５３）。
【０１０４】
比較判定部１６３は、温度センサ１２０で計測された先端部１０ａの温度変化の計測値と先端部１０ａの温度変化の想定値の差が所望する範囲内に収まっているか否かを判定する（Ｓｔｅｐ５４）。
【０１０５】
比較判定部１６３が差が所望する範囲に収まっていないと判定した場合（Ｓｔｅｐ５４：Ｎｏ）、比較判定部１６３は、ヒータ１１０と温度センサ１２０との少なくとも一方が故障していると判定し、判定結果を制御部１５５に出力する。制御部１５５は、この判定結果をうけて、例えばヒータ１１０と温度センサ１２０とを停止する。同時に、表示部１６５は、停止する旨の警告を表示する（Ｓｔｅｐ３０）。
【０１０６】
比較判定部１６３が差が所望する範囲に収まっていると判定した場合（Ｓｔｅｐ５４：Ｙｅｓ）、比較判定部１６３は、ヒータ１１０と温度センサ１２０とは正常に動作していると判定する。そして、Ｓｔｅｐ３１に進む。
【０１０７】
［効果］  
このように本実施形態では、算出したヒータ１１０と発熱源１８０の発熱量を基に、先端部１０ａの温度変化の想定値を算出し、温度センサ１２０の温度変化の計測値と比較する。これにより、本実施形態では、さらに高精度に、ヒータ１１０と温度センサ１２０との少なくとも一方が故障しているか正常に動作しているかを検出できる。
【０１０８】
なお検出精度を向上するためには、ライトガイド２０や撮像ユニット３０の様に常時駆動する発熱源１８０の温度変化の想定値は、発熱源１８０が駆動し始めてからの時間に応じて、飽和状態になるまでは上昇傾向とし、飽和状態になってからは一定量に切り替えてもよい。また駆動素子５０のように駆動状態と停止状態という２つの状態を有する発熱源１８０において、所望する時間内における駆動回数に応じて、発熱源１８０の温度変化の想定値が算出されてもよい。
【０１０９】
なお熱量情報は、ヒータ１１０の発熱量と、発熱源１８０の発熱量と、先端部１０ａの放熱量との総和を基に形成されてもよい。この場合、発熱源発熱量算出部は、発熱源１８０の発熱量を示す積算値と、放熱による負の発熱量との総和を算出する。そして、発熱源用温度想定値算出部１９３は、この総和を基に、所望時間における発熱源１８０の温度変化の想定値を算出すればよい。
【０１１０】
また本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。
【符号の説明】
【０１１１】
１０…挿入部、１０ａ…先端部、１００…曇り防止システム、１１０…ヒータ、１２０…温度センサ、１５０…制御ユニット、１５１…温度取得部、１５３…電力出力部、１５５…制御部、１５７…温度計測値算出部、１５９…発熱量算出部、１６１…温度想定値算出部、１６３…比較判定部、１６５…表示部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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