(57)【要約】【課題】複数系統の各給電線に対して、各給電線の異常を検出する電流検出部が着脱可能であり、給電線異常時のメンテナンス性に優れた電子内視鏡装置を提供する。【解決手段】体内の腔所に挿入される挿入管１０ａの先端部１０ｂから光を照射し、照明された体内を撮像する電子内視鏡装置１は、先端部１０ｂに設けられた発光素子１４と、発光素子１４に給電する複数系統の給電線１６と、給電線１６が挿脱可能に挿通された環状の磁性体コアを有し、各系統の給電線１６に流れる電流の差分を検出する電流検出部１７と、電流検出部１７にて検出された差分に基づいて、給電線１６の異常の有無を判定する判定部１８ａと、異常有りと判定された場合、給電線１６の異常を通知する通知処理部２１ａとを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
体内の腔所に挿入される挿入管の先端部から光を照射し、照明された体内を撮像する電子内視鏡装置であって、
前記挿入管の先端部に設けられており、体内を照明し又は撮像するための素子と、
該素子に給電する複数系統の給電線と、
前記給電線が挿脱可能に挿通された環状の磁性体コアを有し、各系統の前記給電線に流れる電流の差分を検出する電流検出部と、
該電流検出部にて検出された差分に基づいて、前記給電線の異常の有無を判定する判定部と、
該判定部にて異常有りと判定された場合、前記給電線の異常を通知する通知処理部と
を備える電子内視鏡装置。
【請求項２】
各系統の前記給電線の電気抵抗値は略等しく、
前記判定部は、
前記電流検出部にて検出された差分の大きさが閾値以上である場合、前記給電線に異常があると判定する
請求項１に記載の電子内視鏡装置。
【請求項３】
前記判定部は、
前記電流検出部にて検出された差分の大きさ及び前記閾値の比較結果と、前記電流検出部にて検出された差分の正負とに基づいて、異常が有る前記給電線を特定する
請求項２に記載の電子内視鏡装置。
【請求項４】
前記複数系統の給電線は、少なくとも正極側の２本の導線と、負極側の２本の導線とを備え、
前記電流検出部は、
正極側の２本の導線に流れる電流の差分と、負極側の２本の導線に流れる電流の差分とを検出する
請求項１〜請求項３までのいずれか一項に記載の電子内視鏡装置。
【請求項５】
前記複数系統の給電線は、少なくとも正極側の２本の導線と、負極側の２本の導線とを備え、
前記電流検出部は、
正極側の導線に流れる電流と、負極側の導線に流れる電流との差分とを検出する
請求項１〜請求項３までのいずれか一項に記載の電子内視鏡装置。
【請求項６】
前記複数系統の給電線に流れる総電流を検出する総電流検出部と、
該総電流検出部にて検出された総電流及び所定値を比較する比較部と
を備え、
前記判定部は、前記電流検出部にて検出された差分及び前記比較部の比較結果に基づいて、前記給電線の異常の有無を判定する
請求項１〜請求項５までのいずれか一項に記載の電子内視鏡装置。
【請求項７】
前記素子は、
体内を照明する光を照射する発光素子、又は照明された体内を撮像する撮像素子を含む
請求項１〜請求項６までのいずれか一項に記載の電子内視鏡装置。
【請求項８】
各給電線にパルス電圧が印加され、前記電流検出部は、該パルス電圧が印加された各系統の前記給電線に流れる電流の差分を検出する
請求項１〜請求項７までのいずれか一項に記載の電子内視鏡装置。
【請求項９】
体内の腔所に挿入される挿入管の先端部から光を照射し、照明された体内を撮像する電子内視鏡であって、
前記挿入管の先端部に設けられており、体内を照明し又は撮像するための素子と、
該素子に給電する複数系統の給電線と、
前記給電線が挿脱可能に挿通された環状の磁性体コアを有し、各系統の前記給電線に流れる電流の差分を検出し、検出された差分を示す信号を出力する電流検出部と
を備える電子内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、消化管腔、体腔、鼻口腔等の体内を照明して撮像する電子内視鏡装置及び電子内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
患者の消化管腔、体腔、鼻口腔等を観察する医療用機器として、電子内視鏡装置が実用化されている。電子内視鏡装置は、体内の被写体を照明して撮像する電子内視鏡と、電子内視鏡による照明及び撮像等を制御し、撮像画像を外部モニタへ出力する内視鏡制御装置とを備える。電子内視鏡は、腔所に挿入される挿入管の先端部に撮像素子を備える。また、挿入管の先端部に、ＬＥＤ（Light Emitting Diode ）光源を備えた電子内視鏡も実用化されている。電子内視鏡は、内視鏡制御装置に接続されるコネクタ部から挿入管の先端部に至る給電線及び信号伝送線を有する。内視鏡制御装置は給電線にて撮像素子及びＬＥＤ光源へ給電し、信号伝送線を通じて撮像信号、制御信号等の各種信号を送受信する。
【０００３】
ところで、電子内視鏡の挿入管、給電線及び信号伝送線は、患者の負担を軽減するために、その外径寸法を可能な限り小さく設計される。一方、電子内視鏡の用途上、挿入管は繰り返し曲げ伸ばしされるため、給電線に物理的負荷がかかり、断線するおそれがある。
【０００４】
特許文献１には、信号伝送線を２系統有し、いずれかの信号伝送線に異常が発生したことを検知する異常検知手段を備えた電子内視鏡が開示されている。特許文献２には、給電線の断線及び短絡を検知することができる電子内視鏡が開示されている。特許文献３には、グランド線の断線を検知することができる電子内視鏡が開示されている。特許文献４には、手元操作部から挿入管の先端部に至る芯線の断線を簡単に検出することができる電子内視鏡が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２６１３４号公報
【特許文献２】特開２００８−０７３３４６号公報
【特許文献３】特開２００１−２６９３０９号公報
【特許文献４】特開２０１２−０２９７１９号公報
【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、従来の電子内視鏡においては、給電線と、断線を検出する回路とが電気的に接続されているため、メンテナンス性が悪いという問題があった。例えば、複数の給電線のうち、ＬＥＤ光源の給電線の一部のみが劣化した場合であっても、断線を検出する回路を含め、全ての電気系統を交換ないし修理する必要があった。
【０００７】
本願の目的は、複数系統の各給電線に対して、各給電線の異常を検出する電流検出部が着脱可能であり、給電線異常時のメンテナンス性に優れた電子内視鏡装置及び電子内視鏡を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本態様に係る電子内視鏡装置は、体内の腔所に挿入される挿入管の先端部から光を照射し、照明された体内を撮像する電子内視鏡装置であって、前記挿入管の先端部に設けられており、体内を照明し又は撮像するための素子と、該素子に給電する複数系統の給電線と、前記給電線が挿脱可能に挿通された環状の磁性体コアを有し、各系統の前記給電線に流れる電流の差分を検出する電流検出部と、該電流検出部にて検出された差分に基づいて、前記給電線の異常の有無を判定する判定部と、該判定部にて異常有りと判定された場合、前記給電線の異常を通知する通知処理部とを備える。
【０００９】
本態様に係る電子内視鏡は、体内の腔所に挿入される挿入管の先端部から光を照射し、照明された体内を撮像する電子内視鏡であって、前記挿入管の先端部に設けられており、体内を照明し又は撮像するための素子と、該素子に給電する複数系統の給電線と、前記給電線が挿脱可能に挿通された環状の磁性体コアを有し、各系統の前記給電線に流れる電流の差分を検出し、検出された差分を示す信号を出力する電流検出部とを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本態様によれば、複数系統の各給電線に対して、各給電線の異常を検出する電流検出部が着脱可能であり、給電線異常時のメンテナンス性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態１に係る電子内視鏡装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】電子内視鏡の構成例を示す模式図である。
【図３】実施形態１に係る電流検出部の構成例を示す模式図である。
【図４】正側電流検出部の構成例を示す斜視図である。
【図５】電流検出部の動作を示す模式図である。
【図６】正側電流検出部の動作を示す斜視図である。
【図７】給電線の異常判定方法を示す図表である。
【図８】給電線の異常判定方法を示す図表である。
【図９】給電線の異常判定方法を示す図表である。
【図１０】異常判定の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】実施形態２に係る給電線並びに第１正側電流検出部及び第２正側電流検出部の構成例を示す模式図である。
【図１２】給電線の異常判定方法を示す図表である。
【図１３】給電線の異常判定方法を示す図表である。
【図１４】給電線の異常判定方法を示す図表である。
【図１５】給電線の異常判定方法を示す図表である。
【図１６】実施形態３に係る電流検出部の構成例を示す模式図である。
【図１７】実施形態４に係る電子内視鏡装置の構成例を示す模式図である。
【図１８】異常判定の処理手順を示す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、本発明をその実施形態を示す図面に基づいて詳述する。
（実施形態１）
図１は実施形態１に係る電子内視鏡装置１の構成例を示すブロック図である。電子内視鏡装置１は、消化管腔、体腔、鼻口腔等の体内の被写体を照明して撮像する電子内視鏡１０及び内視鏡制御装置２０を備える。
【００１３】
＜電子内視鏡の構成＞
図２は電子内視鏡１０の構成例を示す模式図である。図２中、左図は電子内視鏡１０の外観を示し、右図は電子内視鏡１０の内部構成部品を示している。右図中、破線で囲まれた部品は、矢印で結ばれる左図中の破線で囲まれた箇所に設けられていることを示している。電子内視鏡１０は、患者の消化管腔、体腔、鼻口腔等の腔所に挿入される可撓性の挿入管１０ａを備える。挿入管１０ａの一端部には硬質樹脂製の先端部１０ｂが設けられ、挿入管１０ａの他端部には手元操作部１０ｃが設けられている。挿入管１０ａと先端部１０ｂとの連結箇所は手元操作部１０ｃの操作によって湾曲自在に構成されている。手元操作部１０ｃにはユニバーサルチューブ１０ｄの一端部が接続され、ユニバーサルチューブ１０ｄの他端部には、電子内視鏡１０と、内視鏡装置とを接続するためのコネクタ部１０ｅが設けられている。
【００１４】
図１に示すように、電子内視鏡１０の先端部１０ｂには、対物レンズ１１及び照明レンズ１２が設けられている。先端部１０ｂの内部、対物レンズ１１の後側には撮像素子１３及びアナログフロントエンド１３ａが収納され、照明レンズ１２の後側には発光素子１４が収納されている。
【００１５】
発光素子１４は、例えばＬＥＤであり、少なくとも可視光領域を含む照射光を放射する。照明レンズ１２は、発光素子１４から放射された照明光を集光し、体内の被写体へ出射する。
【００１６】
対物レンズ１１は、照明された被写体から反射される反射光を集光し、撮像素子１３に結像させる。撮像素子１３は、受光面に結ぶ光学像を電気信号に変換して出力するＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等である。アナログフロントエンド１３ａは、撮像素子１３から出力された電気信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換し、撮像素子１３の各画素の輝度を示す画像信号を出力する。
【００１７】
電子内視鏡１０のコネクタ部１０ｅには、内視鏡制御装置２０の制御命令に従って撮像素子１３を駆動し、発光素子１４を発光させる内視鏡駆動部１５が設けられている。内視鏡駆動部１５は、コネクタ部１０ｅを介して後述する内視鏡制御装置２０の駆動制御部２２に接続される。
内視鏡駆動部１５は、ユニバーサルチューブ１０ｄ及び挿入管１０ａの内部を挿通する制御線及び信号線によって、撮像素子１３及びアナログフロントエンド１３ａに接続されている。内視鏡駆動部１５は、クロックパルスに同期したタイミングで撮像素子１３を駆動し、画像信号を内視鏡制御装置２０へ出力する。
【００１８】
また、電子内視鏡１０のユニバーサルチューブ１０ｄ及び挿入管１０ａの内部には、内視鏡駆動部１５と、発光素子１４とを接続する複数系統の給電線１６が配線されている。内視鏡駆動部１５は、各給電線１６を通じて発光素子１４に電力を供給し、発光素子１４を発光させる。
【００１９】
電子内視鏡１０は、各系統の給電線１６に流れる電流の差分を検出する電流検出部１７と、当該電流検出部１７にて検出された電流の差分に基づいて、給電線１６の劣化及び断線を検出する断線検出回路１８とを備える。給電線１６の異常検出処理を実行する際、内視鏡駆動部１５は、パルス電圧を各給電線１６に印加する。給電線１６の異常検出処理は、例えば電子内視鏡装置１の電源が投入されたとき、手元操作部１０ｃ又は内視鏡制御装置２０の図示しない操作パネルにて所定の操作が行われたときに実行されるが、特に限定されるものでは無い。
断線検出回路１８は、パルス電圧が各給電線１６に印加された際に電流検出部１７にて検出された差分の大きさが閾値未満であるか否かを判定することによって、給電線１６の異常の有無を判定する判定部１８ａを有する。判定部１８ａは、例えば比較器によって構成される。閾値は、給電線１６の劣化によって、導線Ｌａ１及び導線Ｌａ２の電気抵抗値、又は導線Ｌｂ１及び導線Ｌｂ２（図３参照）の電気抵抗値に差異が生じているか否かを判定するための値である。更に、判定部１８ａは、上記判定結果と、差分の正負とに基づいて、給電線１６の異常箇所を特定する。断線検出回路１８は、給電線１６の異常の有無、異常箇所等を示す情報を内視鏡制御装置２０へ出力する。
【００２０】
＜内視鏡制御装置の構成＞
内視鏡制御装置２０は、電子内視鏡１０の各構成部の動作を制御するシステムコントローラ２１を備える。システムコントローラ２１には、駆動制御部２２及び信号処理回路２３が接続されている。また、内視鏡制御装置２０は、自装置の各構成部及び電子内視鏡１０に電力を供給する電源回路２４を備える。
【００２１】
システムコントローラ２１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を有するマイコン、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等である。システムコントローラ２１は、駆動制御部２２及び信号処理回路２３へ制御命令を出力することによって、各部の動作を制御する。特に、本実施形態１に係るシステムコントローラ２１は、給電線１６の異常の有無、給電線１６の異常箇所を通知する処理を実行する通知処理部２１ａを備える。
【００２２】
駆動制御部２２は、システムコントローラ２１の制御に従って動作し、発光素子１４の発光、撮像素子１３による撮像を制御する。また、駆動制御部２２は、断線検出回路１８から送信された給電線１６の異常の有無、給電線１６の異常箇所を示す情報を受信し、システムコントローラ２１に出力する。システムコントローラ２１は、給電線１６の異常の有無等を示す情報を取得し、通知処理部２１ａは、給電線１６の異常の有無及び異常箇所を通知する処理を実行する。例えば、通知処理部２１ａは、信号処理回路２３の動作を制御し、給電線１６の異常の有無及び異常箇所を示す画像又は文字を、外部モニタＭに出力する画像に重畳させる等の処理を実行する。
また、駆動制御部２２は、図示しないタイミングコントローラを備え、タイミングコントローラは画像信号等、各種信号の処理タイミングを調整するクロックパルスを電子内視鏡１０の内視鏡駆動部１５へ出力する。
【００２３】
信号処理回路２３は、例えばＤＳＰであり、電子内視鏡１０から出力された画像信号が、駆動制御部２２を通じて入力される。信号処理回路２３は、入力した画像信号に対してガンマ補正、補間処理等の各種画像処理、各種文字及び画像の重畳処理等を実行し、所定の規格に準拠した映像信号に変換して外部モニタＭへ出力する。特に、給電線１６の異常が検出された場合、信号処理回路２３は、システムコントローラ２１の制御に従って、給電線１６の異常及び異常箇所を示す画像又は文字の重畳処理を実行し、重畳処理後の映像信号が外部モニタＭへ出力される。外部モニタＭには、給電線１６に異常があること、給電線１６の異常箇所等の情報が表示される。外部モニタＭは、内視鏡制御装置２０から出力された映像信号に基づいて、電子内視鏡１０で撮像された画像を表示する液晶モニタ、有機ＥＬディスプレイモニタ、プラズマディスプレイモニタ、ＣＲＴモニタ等である。
【００２４】
図３は実施形態１に係る電流検出部１７の構成例を示す模式図である。本実施形態１に係る給電線１６は２系統であり、給電線１６は、正極側の導線Ｌａ１及び導線Ｌａ２と、負極側の導線Ｌｂ１及び導線Ｌｂ２とを備える。導線Ｌａ１及び導線Ｌａ２の一端部は内視鏡駆動部１５の正極端子に接続され、他端部は発光素子１４のアノードに接続されている。導線Ｌａ１及び導線Ｌａ２の電気抵抗値は等しい。また導線Ｌｂ１及び導線Ｌｂ２の一端部は内視鏡駆動部１５の負極端子に接続され、他端部は発光素子１４のカソードに接続されている。導線Ｌｂ１及び導線Ｌｂ２の電気抵抗値は等しい。
【００２５】
電流検出部１７は、正極側の導線Ｌａ１及び導線Ｌａ２に流れる電流の差分を検出する正側電流検出部１７ａと、負極側の導線Ｌｂ１及び導線Ｌｂ２に流れる電流の差分を検出する負側電流検出部１７ｂとを備える。
【００２６】
図４は正側電流検出部１７ａの構成例を示す斜視図である。正側電流検出部１７ａは、導線Ｌａ１が挿脱可能に挿通された環状の磁性体コアＡ１１と、導線Ｌａ２が挿脱可能に挿通された環状の磁性体コアＡ１２とを有する。磁性体コアＡ１１及び磁性体コアＡ１２には、それぞれ２次コイルＷ１、Ｗ２が巻回されており、２次コイルＷ１の一端部と、２次コイルＷ２の一端部とが接続線Ｗ３にて接続されている。各２次コイルＷ１、Ｗ２の他端部は、断線検出回路１８に接続されている。つまり、２次コイルＷ１、Ｗ２は直列接続されている。２次コイルＷ１、Ｗ２の巻回方向は逆向きであり、導線Ｌａ１及び導線Ｌａ２に同方向の電流が流れた場合、２次コイルＷ１、Ｗ２には電流の大きさに応じた逆向きの誘導電圧が発生するように構成されている。２次コイルＷ１、Ｗ２の巻き数は同数であり、導線Ｌａ１及び導線Ｌａ２に同じ大きさの電流が流れた場合、誘導電圧が略ゼロになる。このように構成された正側電流検出部１７ａは、導線Ｌａ１及び導線Ｌａ２に流れる電流の差分に応じた検出電流を断線検出回路１８へ出力する。
【００２７】
同様に、負側電流検出部１７ｂは、導線Ｌｂ１が挿脱可能に挿通された環状の磁性体コアＢ１１と、導線Ｌｂ２が挿脱可能に挿通された環状の磁性体コアＢ１２とを有する。磁性体コアＢ１１及び磁性体コアＢ１２には、それぞれ２次コイルが巻回されており、２次コイルの一端部同士が接続され、他端部は、断線検出回路１８に接続されている。導線Ｌｂ１及び導線Ｌｂ２に同方向の電流が流れた場合、各磁性体コアＢ１１、Ｂ１２の２次コイルには電流の大きさに応じた逆向きの誘導電圧が発生し、導線Ｌｂ１及び導線Ｌｂ２に流れる電流の差分に応じた検出電流が負側電流検出部１７ｂから断線検出回路１８へ出力される。
【００２８】
図５は電流検出部１７の動作を示す模式図、図６は正側電流検出部１７ａの動作を示す斜視図である。図５及び図６に示すように、導線Ｌａ１及び導線Ｌａ２に１次電流ＩＡ１、ＩＡ２が流れると、正側電流検出部１７ａの各２次コイルＷ１、Ｗ２に誘導電圧が発生する。各２次コイルＷ１、Ｗ２に発生した誘導電圧によって、各２次コイルＷ１、Ｗ２には２次電流Ｉａ１及び電流Ｉａ２が流れようとする。ところが、各２次コイルＷ１、Ｗ２は誘導電圧が打ち消し合うように、逆向きに巻回されているため、結果として１次電流ＩＡ１と、１次電流ＩＡ２との差分に相当する検出電流ΔＩａが流れることになる。断線検出回路１８は検出電流ΔＩａ、又は正側電流検出部１７ａに発生した誘導電圧を検出する。本実施形態１では、検出電流ΔＩａは、２次電流Ｉａ１及び電流Ｉａ２を加算して得られる電流値（ΔＩａ＝Ｉａ１＋Ｉａ２）である。１次電流ＩＡ１が１次電流ＩＡ２より小さい場合、検出電流ΔＩａを正、１次電流ＩＡ１が１次電流ＩＡ２より大きい場合、検出電流ΔＩａを負とする（図８参照）。
【００２９】
同様に、導線Ｌｂ１及び導線Ｌｂ２に１次電流ＩＢ１及び１次電流ＩＢ２が流れると、負側電流検出部１７ｂの各２次コイルに誘導電圧が発生する。各２次コイルに発生した誘導電圧によって、各２次コイルには２次電流Ｉｂ１及び電流Ｉｂ２が流れようとする。ところが、各２次コイルは誘導電圧が打ち消し合うように、逆向きに巻回されているため、結果として１次電流ＩＢ１と、１次電流ＩＢ２との差分に相当する検出電流ΔＩｂが流れることになる。断線検出回路１８は検出電流ΔＩｂ、又は負側電流検出部１７ｂに発生した誘導電圧を検出する。本実施形態１では、検出電流ΔＩｂは、２次電流Ｉｂ１及び２次電流Ｉｂ２を加算して得られる電流値（ΔＩｂ＝Ｉｂ１＋Ｉｂ２）である。１次電流ＩＢ１が１次電流ＩＢ２より小さい場合、検出電流ΔＩｂを負、１次電流ＩＢ１が１次電流ＩＢ２より大きい場合、検出電流ΔＩｂを負とする（図９参照）。
【００３０】
＜異常判定方法＞
次に、電流検出部１７を用いた給電線１６の異常の有無の判定方法、異常箇所の判定方法を説明する。図７乃至図９は給電線１６の異常判定方法を示す図表である。図表中、ＲＬａ１、ＲＬａ２、ＲＬｂ１、ＲＬｂ２は、それぞれ導線Ｌａ１、Ｌａ２、Ｌｂ１、Ｌｂ２の電気抵抗値を表している。
【００３１】
図７に示すように、導線Ｌａ１及び導線Ｌａ２の電気抵抗値が略等しい場合、つまり導線Ｌａ１及び導線Ｌａ２が正常である場合、正側電流検出部１７ａの１次電流ＩＡ１、ＩＡ２は等しく、検出電流ΔＩａは略ゼロとなる。つまり、検出電流ΔＩａは閾値未満となる。同様に、導線Ｌｂ１及び導線Ｌｂ２が正常である場合、負側電流検出部１７ｂの１次電流ＩＢ１、ＩＢ２は等しく、検出電流ΔＩｂは略ゼロレベルとなる。つまり、検出電流ΔＩｂは閾値未満となる。
【００３２】
また、図８に示すように、導線Ｌａ１が劣化し、導線Ｌａ１の電気抵抗値が導線Ｌａ２の電気抵抗値よりも大きくなった場合、正側電流検出部１７ａの１次電流ＩＡ１、ＩＡ２に差異が生じ、検出電流ΔＩａの大きさは閾値以上の値となる。検出電流ΔＩａは正である。
導線Ｌａ２が劣化し、導線Ｌａ２の電気抵抗値が導線Ｌａ１の電気抵抗値よりも大きくなった場合、正側電流検出部１７ａの１次電流ＩＡ１、ＩＡ２に差異が生じ、検出電流ΔＩａの大きさは閾値以上の値となる。検出電流ΔＩａは負である。
【００３３】
更に、図９に示すように、導線Ｌｂ１が劣化し、導線Ｌｂ１の電気抵抗値が導線Ｌｂ２の電気抵抗値よりも大きくなった場合、負側電流検出部１７ｂの１次電流ＩＢ１、ＩＢ２に差異が生じ、検出電流ΔＩｂの大きさは閾値以上の値となる。検出電流ΔＩｂは負である。
導線Ｌｂ２が劣化し、導線Ｌｂ２の電気抵抗値が導線Ｌｂ１の電気抵抗値よりも大きくなった場合、負側電流検出部１７ｂの１次電流ＩＢ１、Ｉｂ２に差異が生じ、検出電流ΔＩｂの大きさは閾値以上の値となる。検出電流ΔＩｂは正である。
【００３４】
以上、図７〜図９に示すように、検出電流ΔＩａ、ΔＩｂが閾値未満であるか否か、検出電流ΔＩａ、ΔＩｂの正負を判定することによって、各導線Ｌａ１、Ｌａ２、Ｌｂ１、Ｌｂ２の異常の有無、劣化等の異常により電気抵抗値が高くなった導線Ｌａ１、Ｌａ２、Ｌｂ１、Ｌｂ２を特定することができる。断線検出回路１８は、給電線１６の異常の有無、異常箇所を示す情報を内視鏡制御装置２０へ送信する。当該情報は、例えば、検出電流ΔＩａ、ΔＩｂが閾値未満であるか否かを示す比較結果と、検出電流ΔＩａ、ΔＩｂの正負を示す情報である。そして、内視鏡制御装置２０は、電子内視鏡１０から送信された情報に基づいて、給電線１６の異常及び異常箇所を使用者に通知する。
【００３５】
このように構成された実施形態１に係る電子内視鏡装置１及び電子内視鏡１０によれば、複数系統の給電線１６を構成する導線Ｌａ１、Ｌａ２、Ｌｂ１、Ｌｂ２に対して、各給電線１６の異常を検出する正側電流検出部１７ａ及び負側電流検出部１７ｂの磁性体コアＡ１１、Ａ１２、Ｂ１１、Ｂ１２が着脱可能に取り付けられている。従って、劣化した給電線１６の全部又は一部を取り換える際、導線Ｌａ１、Ｌａ２、Ｌｂ１、Ｌｂ２から磁性体コアＡ１１、Ａ１２、Ｂ１１、Ｂ１２を取り外し、給電系の部品のみを交換することができる。よって、給電線１６の異常時のメンテナンス性を向上させることができる。
【００３６】
また、複数系統の給電線１６のいずれか一系統の給電線１６の劣化及び断線等の異常を検出することができ、全系統の給電線１６が断線してブラックアウトが発生する前に、給電線１６の異常を使用者に通知することができる。
【００３７】
更に、異常がある導線Ｌａ１、Ｌａ２、Ｌｂ１、Ｌｂ２を特定し、使用者又は業者に通知することができる。
【００３８】
更にまた、導線Ｌａ１及び導線Ｌａ２の電気抵抗値が略等しいため、各導線Ｌａ１及び導線Ｌａ２に流れる１次電流ＩＡ１、ＩＡ２の差分の大きさが略ゼロであるか否かを判定する簡単な処理で、導線Ｌａ１及び導線Ｌａ２の異常を検出することができる。負極側の導線Ｌｂ１及び導線Ｌｂ１の電気抵抗値も略等しく、同様にして各導線Ｌｂ１及び導線Ｌｂ２の異常を検出することができる。
【００３９】
更にまた、電子内視鏡装置１は、給電線１６の異常を検出する際、パルス電圧を給電線１６に印加する構成であるため、検出電流ΔＩａ、ΔＩｂが閾値未満であるか否か、検出電流ΔＩａ、ΔＩｂの正負を複数回検出し、より正確に給電線１６の異常の有無を判定することができる。
【００４０】
更にまた、内視鏡駆動部１５と、断線検出回路１８とを電気的に別個の回路として構成することができる。内視鏡駆動部１５が設けられた回路基板に、断線検出専用の回路を搭載する必要が無いため、当該回路基板の大型化を抑え、省スペース化を図ることができる。
給電線１６に対する電流検出部１７の取り付け位置は任意に変更することができ、電流検出部１７及び断線検出回路１８の配置自由度が高く、各種回路の省スペース化を図ることができる。
【００４１】
（実施形態１の変形例）
本実施形態１に係る異常判定の処理は、比較器等を用いてハードウェア的に実施しても良いし、ソフトウェア的に実施しても良い。以下、ソフトウェア的に実施する場合の処理手順を説明する。
【００４２】
図１０は異常判定の処理手順を示すフローチャートである。断線検出回路１８は、正側電流検出部１７ａ及び負側電流検出部１７ｂから出力された１次電流の差分、即ち検出電流Ｉａ、Ｉｂを取得する（ステップＳ１１）。次いで、断線検出回路１８は、正側電流検出部１７ａから出力された１次電流ＩＡ１、ＩＡ２の差分が閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。閾値以上であると判定した場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、断線検出回路１８は、差分が正であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。差分が正であると判定した場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、断線検出回路１８は、導線Ｌａ１に異常があると判定する（ステップＳ１４）。差分が負であると判定した場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、断線検出回路１８は、導線Ｌａ２に異常があると判定する（ステップＳ１５）。
【００４３】
正側電流検出部１７ａから出力された電流の差分が閾値未満であると判定した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、又はステップＳ１４もしくはステップＳ１５の処理を終えた場合、断線検出回路１８は、負側電流検出部１７ｂから出力された１次電流ＩＢ１、ＩＢ２の差分が閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。閾値以上であると判定した場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、断線検出回路１８は、差分が負であるか否かを判定する（ステップＳ１７）。差分が負であると判定した場合（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、断線検出回路１８は、導線Ｌｂ１に異常があると判定する（ステップＳ１８）。差分が正であると判定した場合（ステップＳ１７：ＮＯ）、断線検出回路１８は、導線Ｌｂ２に異常があると判定する（ステップＳ１９）。負側電流検出部１７ｂから出力された電流の差分が閾値未満であると判定した場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、又はステップＳ１８もしくはステップＳ１９の処理を終えた場合、断線検出回路１８は、給電線１６の異常判定結果を示す情報を内視鏡制御装置２０へ送信し（ステップＳ２０）、処理を終える。
【００４４】
以上の処理によって、断線検出回路１８は、給電線１６の異常を判定し、給電線１６の異常の有無、異常箇所を示す情報を内視鏡制御装置２０へ送信することができる。
【００４５】
（実施形態２）
実施形態２に係る電子内視鏡装置は、３系統の給電線と、３系統に対応した第１正側電流検出部及び第２正側電流検出部と、第１負側電流検出部及び第２負側電流検出部とを備える点が実施形態１と異なるため、以下では主にかかる相違点について説明する。その他の構成及び作用効果は実施形態１と同様であるため、対応する箇所には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。また、負極側の３本の導線、図示しない第１及び第２負側電流検出部の構成並びに異常判定方法は、正極側と同様であるため、正極側の構成を説明し、負極側の詳細な説明を省略する。
【００４６】
図１１は、実施形態２に係る給電線２１６並びに第１正側電流検出部１７１ａ及び第２正側電流検出部１７２ａの構成例を示す模式図である。実施形態２に係る給電線２１６は、３系統であり、正極側の導線Ｌａ１、導線Ｌａ２、導線Ｌａ３と、図示しない負極側の３本の導線とを備える。
第１正側電流検出部１７１ａは、導線Ｌａ１及び導線Ｌａ２に流れる１次電流ＩＡ１、ＩＡ２の差分を検出するための磁性体コアＡ１１及び磁性体コアＡ１２を備える。磁性体コアＡ１１及び磁性体コアＡ１２には２次コイルが逆向きに巻回されており、導線Ｌａ１及び導線Ｌａ２に同方向の１次電流ＩＡ１、ＩＡ２が流れた場合、誘導電圧が打ち消し合うように構成されている。２次コイルの巻き数は同数であり、導線Ｌａ１及び導線Ｌａ２に同じ大きさの１次電流ＩＡ１、ＩＡ２が流れた場合、誘導電圧が略ゼロになる。このように構成された第１正側電流検出部１７１ａは、導線Ｌａ１及び導線Ｌａ２に流れる１次電流ＩＡ１、ＩＡ２の差分に係る検出電流ΔＩａ１を断線検出回路１８へ出力する。検出電流ΔＩａ１は、１次電流ＬＡ１、ＬＡ２によって誘起される２次電流Ｉａ１１及び２次電流Ｉａ１２を加算して得られる電流値（ΔＩａ１＝Ｉａ１１＋Ｉａ１２）である。
同様に、第２正側電流検出部１７２ａは、導線Ｌａ２及び導線Ｌａ３に流れる１次電流ＩＡ２、ＩＡ３の差分を検出するための磁性体コアＡ２１及び磁性体コアＡ２２を備える。磁性体コアＡ２１及び磁性体コアＡ２２には２次コイルが逆向きに巻回されており、導線Ｌａ２及び導線Ｌａ３に同方向の１次電流ＩＡ２、ＩＡ３が流れた場合、誘導電圧が打ち消し合うように構成されている。２次コイルの巻き数は同数であり、導線Ｌａ２及び導線Ｌａ３に同じ大きさの１次電流ＩＡ２、ＩＡ３が流れた場合、誘導電圧が略ゼロになる。このように構成された第２正側電流検出部１７２ａは、導線Ｌａ２及び導線Ｌａ３に流れる１次電流ＩＡ２、ＩＡ３の差分に係る検出電流ΔＩａ２を断線検出回路１８へ出力する。検出電流ΔＩａ２は、１次電流ＬＡ２、ＬＡ３によって誘起される２次電流Ｉａ２１及び２次電流Ｉａ２２を加算して得られる電流値（ΔＩａ２＝Ｉａ２１＋Ｉａ２２）である。
【００４７】
図１２乃至図１５は給電線２１６の異常判定方法を示す図表である。図表中、ＲＬａ１、ＲＬａ２、ＲＬａ３は、それぞれ導線Ｌａ１、Ｌａ２、Ｌａ３の電気抵抗値を表している。
【００４８】
図１２に示すように、導線Ｌａ１及び導線Ｌａ２の電気抵抗値が略等しい場合、つまり導線Ｌａ１及び導線Ｌａ２が正常である場合、第１正側電流検出部１７１ａの１次電流ＩＡ１、ＩＡ２は等しく、検出電流ΔＩａ１は略ゼロとなる。一方、導線Ｌａ２及び導線Ｌａ３が正常である場合、正側電流検出部１７２ｂの１次電流ＩＡ２、ＩＡ３は等しく、検出電流ΔＩａ２は略ゼロとなる。検出電流ΔＩａ１、ΔＩａ２のいずれもが閾値未満である場合、正極側の導線Ｌａ１、Ｌａ２、Ｌａ３は正常であると判定される。
【００４９】
図１３に示すように、導線Ｌａ１が劣化し、導線Ｌａ１の電気抵抗値が導線Ｌａ２の電気抵抗値よりも大きくなった場合、第１正側電流検出部１７１ａの１次電流ＩＡ１、ＩＡ２に差異が生じ、検出電流ΔＩａ１の大きさは閾値以上の値となる。検出電流ΔＩａ１は正である。一方、導線Ｌａ２及び導線Ｌａ３が正常である場合、上記の通り、検出電流ΔＩａ２は略ゼロとなる。このような場合、導線Ｌａ１に異常があると判定される。
また、図示しないが、導線Ｌａ１及び導線Ｌａ２が正常で、導線Ｌａ３が劣化している場合、検出電流ΔＩａ１は略ゼロ、検出電流ΔＩａ２の大きさは閾値以上の負の値となる。
更に、導線Ｌａ１及び導線Ｌａ３が正常で、導線Ｌａ２に異常がある場合、検出電流ΔＩａ１の大きさは閾値以上の負の値、検出電流ΔＩａ２の大きさは閾値以上の正の値となる。
【００５０】
図１４に示すように、導線Ｌａ１及び導線Ｌａ２の双方が劣化し、導線Ｌａ３が正常である場合、検出電流ΔＩａ１が略ゼロであり、検出電流ΔＩａ２が閾値以上の正の値となる。
また、図示しないが、導線Ｌａ１が正常で、導線Ｌａ２及び導線Ｌａ３の双方が劣化した場合、検出電流ΔＩａ１が閾値以上の負の値であり、検出電流ΔＩａ２が略ゼロとなる。
【００５１】
図１５に示すように、導線Ｌａ１及び導線Ｌａ３の双方が劣化し、導線Ｌａ２が正常である場合、検出電流ΔＩａ１が閾値以上の正の値となり、検出電流ΔＩａ２が閾値以上の負の値となる。
【００５２】
以上、実施形態２に係る電子内視鏡装置１及び電子内視鏡１０によれば、図１２〜図１５に示すように、検出電流ΔＩａ１、ΔＩａ２が閾値未満であるか否か、検出電流ΔＩａ、ΔＩｂの正負を判定することによって、各導線Ｌａ１、Ｌａ２、Ｌａ３の異常の有無、劣化等の異常により電気抵抗値が高くなった導線Ｌａ１、Ｌａ２、Ｌａ３を特定し、給電線２１６の異常及び異常箇所を通知することができる。
【００５３】
また、３系統の給電線２１６を構成する導線Ｌａ１、Ｌａ２、Ｌａ３に対して、各給電線２１６の異常を検出する第１正側電流検出部１７１ａ及び第２正側電流検出部１７２ａの磁性体コアＡ１１、Ａ１２、Ａ２１、Ａ２２が着脱可能であり、給電線２１６の異常時のメンテナンス性を向上させることができる。
【００５４】
（実施形態３）
実施形態３に係る電子内視鏡装置は、電流検出部の構成及び異常判定の方法が実施形態１と異なるため、以下では主にかかる相違点について説明する。その他の構成及び作用効果は実施形態１と同様であるため、対応する箇所には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５５】
図１６は、実施形態３に係る電流検出部３１７の構成例を示す模式図である。実施形態３に係る電子内視鏡１０は、実施形態１と同様の構成であり、２系統の給電線１６を備える。電流検出部３１７は、導線Ｌａ１及び導線Ｌｂ１が挿脱可能に挿通された環状の磁性体コアＡＢ１と、導線Ｌａ２及び導線Ｌｂ２が挿脱可能に挿通された環状の磁性体コアＡＢ２とを有する。磁性体コアＡＢ１及び磁性体コアＡＢ２には、それぞれ２次コイルが巻回されており、各２次コイルの両端部は断線検出回路１８に接続されている。
【００５６】
このように構成された電子内視鏡装置１及び電子内視鏡１０によれば、正極側の導線Ｌａ１及び導線Ｌａ２が同程度に劣化し、電気抵抗値が同じように低下した場合であっても、導線Ｌａ１及び導線Ｌａ２の劣化及び断線を検出し、当該劣化及び断線を通知することができる。
同様に負極側の導線Ｌｂ１及び導線Ｌｂ２が同程度に劣化し、電気抵抗値が同じように低下した場合であっても、導線Ｌｂ１及び導線Ｌｂ２の劣化及び断線を検出し、当該劣化及び断線を通知することができる。
【００５７】
なお、本実施形態３の電流検出部３１７と、本実施形態１の正側電流検出部１７ａ及び負側電流検出部１７ｂとを組み合わせても良い。この場合、導線Ｌａ１、導線Ｌａ２、導線Ｌｂ１及び導線Ｌｂ２の任意の２本が同程度に劣化した場合であっても、劣化又は断線した導線Ｌａ１、Ｌａ２、Ｌｂ１、Ｌｂ２を検出することができる。
【００５８】
（実施形態４）
実施形態４に係る電子内視鏡装置は、電流を検出する構成及び異常判定の方法が実施形態１と異なるため、以下では主にかかる相違点について説明する。その他の構成及び作用効果は実施形態１と同様であるため、対応する箇所には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５９】
図１７は実施形態４に係る電子内視鏡装置４０１の構成例を示す模式図である。実施形態４に係る電子内視鏡装置４０１は、実施形態１と同様の構成部を備え、更に、各系統の給電線１６を流れる総電流を検出する総電流検出部１９を備える。総電流検出部１９は、全系統の給電線１６が挿通する磁性体コアと、当該磁性体コアに巻回された２次コイルとを備える。例えば、総電流検出部１９は、正極側の導線Ｌａ１及び導線Ｌａ２に挿通する磁性体コアを有する。磁性体コアの２次コイルには、導線Ｌａ１及び導線Ｌａ２に流れる１次電流ＩＡ１、ＩＡ２の総和に相当する電圧が誘起され、２次コイルに誘起された電圧が断線検出回路４１８に入力される。なお、総電流検出部１９は、負極側の導線Ｌｂ１、Ｌｂ２に設けても良い。
【００６０】
断線検出回路４１８は、総電流検出部１９にて検出された総電流と、所定値とを比較する比較部１８ｂを備える。断線検出回路４１８の判定部１８ａは、正側電流検出部１７ａ及び負側電流検出部１７ｂにて検出された電流の差分及び正負と、比較部１８ｂによる比較結果とに基づいて、各給電線１６の異常の有無を判定する。
具体的には、断線検出回路４１８は、正側電流検出部１７ａ及び負側電流検出部１７ｂにて検出された電流の差分が閾値未満であるか否か、検出電流ΔＩａ、ΔＩｂが正であるか否かといった判定結果に基づいて、各導線Ｌａ１、Ｌａ２、Ｌｂ１、Ｌｂ２の劣化及び断線を検出する。
また、上記判定手法では、導線Ｌａ１及び導線Ｌａ２が同程度に劣化した場合、あるいは導線Ｌｂ１及び導線Ｌｂ２が同程度に劣化した場合、給電線１６の異常を検出することができない。そこで、断線検出回路４１８は、総電流検出部１９にて検出された総電流が所定値未満であるか否かの比較結果に基づいて、同程度に劣化した場合の導線Ｌａ１及び導線Ｌａ２の異常、あるいは導線Ｌｂ１及び導線Ｌｂ２の異常を検出する。
【００６１】
このように構成された電子内視鏡装置１及び電子内視鏡１０によれば、正極側の導線Ｌａ１及び導線Ｌａ２が同程度に劣化し、電気抵抗値が同じように低下した場合、差分は閾値未満となるが、総電流の値が所定値未満となるため、断線検出回路４１８は、導線Ｌａ１及び導線Ｌａ２の劣化及び断線の有無を判定することができる。
同様に、負極側の導線Ｌｂ１及び導線Ｌｂ２が同程度に劣化し、電気抵抗値が同じように低下した場合、差分は閾値未満となるが、総電流の値が所定値未満となるため、断線検出回路４１８は、導線Ｌｂ１及び導線Ｌｂ２の劣化及び断線の有無を判定することができる。
【００６２】
（実施形態４の変形例）
本実施形態１に係る異常判定の処理は、比較器等を用いてハードウェア的に実施しても良いし、ソフトウェア的に実施しても良い。以下、ソフトウェア的に実施する場合の処理手順を説明する。
【００６３】
図１８は異常判定の処理手順を示すフローチャートである。断線検出回路４１８は、正側電流検出部１７ａ及び負側電流検出部１７ｂから出力された電流の差分、即ち検出電流Ｉａ、Ｉｂを取得する（ステップＳ４１１）。また、断線検出回路４１８は、総電流検出部１９から導線Ｌａ１及び導線Ｌａ２を流れる総電流と、導線Ｌｂ１及び導線Ｌｂ２を流れる総電流とを取得する（ステップＳ４１２）。
【００６４】
以下、実施形態１の変形例で説明したステップＳ１２〜Ｓ１９と同様の処理、即ち導線Ｌａ１、Ｌａ２、Ｌｂ１、Ｌｂ２における異常を判定する処理をステップＳ４１３〜ステップＳ４２０で実行する。
【００６５】
負側電流検出部１７ｂから出力された電流の差分が閾値未満であると判定した場合（ステップＳ４１７：ＹＥＳ）、又はステップＳ４１９もしくはステップＳ４２０の処理を終えた場合、断線検出回路４１８は、総電流が所定値未満であるか否かを判定する（ステップＳ４２１）。総電流が所定値以上であると判定した場合（ステップＳ４２１：ＮＯ）、断線検出回路４１８は、給電線１６に異常があると判定する（ステップＳ４２２）。
【００６６】
総電流が所定値未満であると判定した場合（ステップＳ４２１：ＹＥＳ）、又はステップＳ４２２の処理を終えた場合、断線検出回路４１８は、給電線１６の異常判定結果を示す情報を内視鏡制御装置２０へ送信し（ステップＳ４２３）、処理を終える。
【００６７】
以上の処理によって、断線検出回路４１８は、給電線１６の異常を判定し、給電線１６の異常の有無、異常箇所を示す情報を内視鏡制御装置２０へ送信することができる。また、断線検出回路４１８は、導線Ｌａ１及び導線Ｌａ２が同程度に劣化した場合、又は導線Ｌｂ１及び導線Ｌｂ２が同程度に劣化した場合であっても給電線１６の異常を検出することができる。
【００６８】
なお、上記実施形態１〜４及び変形例では、発光素子１４に給電する給電線１６の異常を検出する電流検出部１７を説明したが、撮像素子１３に給電する複数系統の給電線を備え、各給電線の異常を検出及び通知する構成であっても良い。
【００６９】
また、２系統及び３系統の給電線を説明したが、言うまでも無く、４系統以上の給電線の異常を検出するように構成しても良い。
【００７０】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７１】
１  電子内視鏡装置
１０  電子内視鏡
１０ａ  挿入管
１０ｂ  先端部
１０ｃ  手元操作部
１０ｄ  ユニバーサルチューブ
１０ｅ  コネクタ部
１１  対物レンズ
１２  照明レンズ
１３  撮像素子
１３ａ  アナログフロントエンド
１４  発光素子
１５  内視鏡駆動部
１６  給電線
１７  電流検出部
１８  断線検出回路
１８ａ  判定部
１８ｂ  比較部
１９  総電流検出部
２０  内視鏡制御装置
２１  システムコントローラ
２１ａ  通知処理部
２２  駆動制御部
２３  信号処理回路
２４  電源回路
Ｍ  外部モニタ
【図１】
2019041881.tif 000003
【図２】
2019041881.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2019041881.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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