(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセッサ装置から供給される駆動電力および駆動パルスによって駆動される撮像素子と、前記駆動電力によって充電され、前記駆動電力の供給が断たれたときに、前記撮像素子に非常用電力を供給する第一非常用電源とを有する撮像部を備える内視鏡において、
前記駆動電力によって駆動され、固有データが書き込まれる記憶手段と、
前記駆動電力によって充電され、前記駆動電力の供給が断たれたときに、前記記憶手段に非常用電力を供給する第二非常用電源と、
前記非常用電力が供給されている間に、前記固有データの書き込みのクローズ処理を実行する記憶制御手段とを有する記憶部を備えることを特徴とする内視鏡。
【請求項２】
前記第一非常用電源は、電気二重層コンデンサであることを特徴とする請求項１記載の内視鏡。
【請求項３】
前記第二非常用電源は、電気二重層コンデンサであることを特徴とする請求項１または２記載の内視鏡。
【請求項４】
前記固有データは、前記駆動電力の供給開始から供給終了までの使用時間を含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項記載の内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子が設けられた挿入部を被検体内に挿入して画像を得る内視鏡に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡、例えば、被検体への挿入部先端に撮像素子を備えた電子内視鏡は、プロセッサ装置に接続され、このプロセッサ装置から駆動電力及び駆動パルスが供給されて撮像素子が駆動される。電子内視鏡の使用時に、接続コネクタがプロセッサ装置から抜去されてしまうと、撮像素子への給電が無いまま、駆動パルスが送信され、撮像素子が故障してしまうことがある。
【０００３】
そこで、この問題の解決策として、特許文献１に記載されている内視鏡装置のように接続コネクタに設けられたコネクタピンのうちの一本を他より短くすることが提案されている。特許文献１では、電子内視鏡への駆動パルス送信ラインのコネクタピンを短くすることで、接続コネクタが抜去されたとき、駆動パルスの送信が駆動電力の供給停止よりも先に停止されるようにしている。
【特許文献１】特許第３６００７３５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１記載の構成では、接続コネクタが特殊な形状をしているため、汎用製品を使用することができず、部品を特注しなければならない。接続コネクタを新規に製造する場合、莫大なコストがかかるため、内視鏡のコスト増加の原因となる。
【０００５】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、プロセッサ装置から接続コネクタが抜去されたとき、撮像素子の故障を低コスト且つ簡単な構成で防ぐことが可能な内視鏡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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の電子内視鏡は、プロセッサ装置から供給される駆動電力および駆動パルスによって駆動される撮像素子と、前記駆動電力によって充電され、前記駆動電力の供給が断たれたときに、前記撮像素子に非常用電力を供給する第一非常用電源とを有する撮像部を備える電子内視鏡において、前記駆動電力によって駆動され、固有データが書き込まれる記憶手段と、前記駆動電力によって充電され、前記駆動電力の供給が断たれたときに、前記記憶手段に非常用電力を供給する第二非常用電源と、前記非常用電力が供給されている間に、前記固有データの書き込みのクローズ処理を実行する記憶制御手段とを有する記憶部を備えることを特徴とする。なお、前記第一非常用電源は、電気二重層コンデンサであることが好ましい。
【０００７】
なお、前記第二非常用電源は、電気二重層コンデンサであることが好ましい。また、前記固有データは、前記駆動電力の供給開始から供給終了までの使用時間を含むことが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の電子内視鏡によれば、プロセッサ装置から供給される駆動電力によって充電され、前記駆動電力の供給が断たれたときに、撮像素子に非常用電力を供給する第一非常用電源を撮像部に備えているので、プロセッサ装置から接続コネクタが抜去されたとき、第一非常用電源によって撮像素子に給電が行われ、駆動パルス供給停止よりも先に給電が停止されることが無い。したがって、撮像素子の故障を低コスト且つ簡単な構成で防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１において、電子内視鏡システム２は、電子内視鏡１０と、プロセッサ装置１１と、光源装置１２とから構成される。電子内視鏡１０は、体腔内に挿入される可撓性の挿入部１３と、挿入部１３の基端部分に連設された操作部１４と、プロセッサ装置１１に接続される通信用コネクタ１５と、光源装置１２に接続される光源用コネクタ１６と、操作部１４とコネクタ１５，１６とを繋ぐユニバーサルコード１７とを備えている。プロセッサ装置１１は、電子内視鏡１０及び光源装置１２と電気的に接続しており、電子内視鏡システム２全体の動作を統括的に制御する。
【００１０】
挿入部１３の先端には、体腔内撮影用のＣＣＤ１８（図２参照）などが内蔵された先端部１３ａが連設されている。先端部１３ａの後方には、複数の湾曲駒を連結した湾曲部１３ｂが設けられている。湾曲部１３ｂは、操作部１４に設けられたアングルノブ１９が操作されて、挿入部１３内に挿設されたワイヤが押し引きされることにより、上下左右方向に湾曲動作する。これにより、先端部１３ａが体腔内の所望の方向に向けられる。
【００１１】
図２に示すように、プロセッサ装置１１には、タイミング／ドライバ回路２０、信号処理部２１、撮像部用電源回路２２、記憶部用電源回路２３、主電源回路２４、これらを制御するＣＰＵ２５、メモリ２６、操作部２７が設けられている。電子内視鏡１０の通信用コネクタ１５がプロセッサ装置１１のソケット２８に接続されたとき、ＣＣＤ１８は信号ライン２９を介してタイミング／ドライバ回路２０に接続され、信号ライン３０を介して信号処理部２１に接続される。タイミング／ドライバ回路２０は、ＣＰＵ２５からの指令によって生成したタイミング信号（クロックパルス）により、ＣＣＤ１８の蓄積電荷の読み出しタイミング、ＣＣＤ１８の電子シャッタのシャッタ速度などを制御する。ＣＣＤ１８から出力された撮像信号は、信号処理部２１で増幅、Ａ／Ｄ変換、などの各種画像処理が施されて映像信号とされ、プロセッサ装置１１にケーブル接続されたモニタ３１（図１参照）に内視鏡画像として表示される。
【００１２】
主電源回路２４は、主電源供給ライン３２を介して、撮像部用電源回路２２及び記憶部用電源回路２３に、電源電圧を供給する。撮像部用電源回路２２は、主電源回路２４からの電源電圧を変圧して、タイミング／ドライバ回路２０と、後述する電子内視鏡１０の撮像部３３に、撮像部給電ライン３４を介して撮像部用電源電圧を供給する。記憶部用電源回路２３は、主電源回路２４からの電源電圧を変圧し、後述する電子内視鏡の記憶部３５に、記憶部給電ライン３６を介して記憶部用電源電圧を供給する。本実施形態では、操作部２７を通じて行うプロセッサ装置１１の電源オン指示が、検査開始の指示を兼ねており、ＣＰＵ２５は、操作部２７を通じてプロセッサ装置１１の電源オンが指示されたとき、撮像部用電源回路２２に給電開始信号を出力する。給電開始信号が入力されたことに応答して、撮像部用電源回路２２は、撮像部３３及びタイミング／ドライバ回路２０への給電を開始する。これにより、プロセッサ装置１１は検査可能な状態となる。また、後述するメンテナンス処理を行うときは、操作部２７を通じてメンテナンス開始が指示されると、ＣＰＵ２５は、記憶部用電源回路２３に給電開始信号を出力する。給電開始信号が入力されたことに応答して、記憶部用電源回路２３は、記憶部３５への給電を開始する。
【００１３】
メモリ２６には、プロセッサ装置１１の固有データが記憶されている。後述するメンテナンス処理の際、ＣＰＵ２５は、メモリ２６から固有データを読み出して電子内視鏡１０へ送信させる。
【００１４】
図２に示すように、電子内視鏡１０の電気的構成は、撮像部３３及び記憶部３５を備えている。撮像部３３は、ＣＣＤ１８及び第一非常用電源３７からなる。ＣＣＤ１８は、例えばインターライントランスファ型のＣＣＤからなる。なお、撮像素子としては、ＣＣＤ１８に限らず、ＣＭＯＳを用いてもよい。
【００１５】
第一非常用電源３７には、電気二重層コンデンサが用いられている。電気二重層コンデンサは、電池とコンデンサの中間の特性を持ち、一回当たりの充電容量は小さいが、瞬時の充放電特性に優れており、繰り返し充放電を行っても劣化することが少ない。ＣＣＤ１８、第一非常用電源３７、及び撮像部用電源回路２２は、撮像部給電ライン３４によって互いに並列に接続されている。第一非常用電源３７は、撮像部用電源回路２２の供給する電圧より低い充電容量のものが使用されている。これにより、撮像部用電源回路２２から駆動電力が供給されているときは、ＣＣＤ１８及び第一非常用電源３７へ給電が行われ、撮像部用電源回路２２からの給電が断たれたとき、第一非常用電源３７からＣＣＤ１８へ非常用電力が供給される。
【００１６】
記憶部３５は、ＣＰＵ３８、ＥＥＰＲＯＭ３９、電源監視部４０、第二非常用電源４１からなる。ＥＥＰＲＯＭ３９には、プロセッサ装置１１側で設定された固有データ、例えば、色の補正情報などが書き込まれる。電子内視鏡システム２では、複数種類の電子内視鏡１０の中から検査用途に合った１つをプロセッサ装置１１と接続して使用する。あるいは、複数種類のプロセッサ装置１１の中から１つを選択することもある。そこで、メンテナンス処理を行う際、電子内視鏡１０のＣＰＵ３８は、プロセッサ装置１１から取得した固有データに基づいてＣＣＤ１８の設定を変更することで、プロセッサ装置１１の仕様に対応させることができる。なお、記憶部３５を構成する記憶手段としては、ＥＥＰＲＯＭ３９に限らず、例えばＥＥＰＲＯＭ以外の半導体メモリを用いてもよい。
【００１７】
第二非常用電源４１には、第一非常用電源３７と同じく電気二重層コンデンサが使用され、第一非常用電源３７と同様に記憶部用電源回路２３からの給電が断たれたとき、ＣＰＵ３８、ＥＥＰＲＯＭ３９、電源監視部４０へ非常用電力を供給する。この第二非常用電源４１は、後述するデータ書き込みのクローズ処理に充分な時間給電することが可能な非常用電力を充電可能な容量となっている。電源監視部４０は、記憶部給電ライン３６の電圧を監視しており、例えば、記憶部用電源回路２３からの駆動電力が供給されているときの電圧と、第二非常用電源４１から非常用電力を供給されているときの電圧との間に閾値を設定し、電圧レベルが閾値を下回った場合に、記憶部用電源回路２３からの給電が断たれたことをＣＰＵ３８へ通知する。ＣＰＵ３８は、信号線４２を介してプロセッサ装置１１側のＣＰＵ２５と接続される。このＣＰＵ３８は、メンテナンス処理を行う際、プロセッサ装置１１へ固有データを要求する通知を送信し、プロセッサ装置１１から固有データが送信されると、ＥＥＰＲＯＭ３９へ固有データの書き込みを行う。さらに、ＣＰＵ３８は、電源監視部４０から給電が断たれた旨の通知を受けるとＥＥＰＲＯＭ３９への固有データ書き込みをクローズ処理する。このＣＰＵ３８が行うデータ書き込みのクローズ処理とは、データ書き込みの途中であっても全てのデータ書き込み、又はひと区切りのデータの書き込みを終了させるものであり、次回電子内視鏡１０の電源をオンしたとき、データの書き込み、読み出し可能な状態にして終了させるものである。なお、データ書き込みの途中で電源監視部４０からの通知を受けて、ひと区切りのデータの書き込みを終了させるクローズ処理を行った場合は、次の電源オンとなったとき、書き込み途中となったデータを消去、または、残りのデータ書き込みを再開してもよい。
【００１８】
上記構成の作用について、図３のフローチャートを用いて説明する。電子内視鏡システム２を使用する際、電子内視鏡１０の通信用コネクタ１５とプロセッサ装置１１のソケット２８とを接続すると、主電源回路２４から撮像部用電源回路２２及び記憶部用電源回路２３への給電が開始される。術者が操作部２７を操作して検査開始の指示を兼ねるプロセッサ装置１１の電源オンを指示すると、ＣＰＵ３８は、撮像部用電源回路２２へ給電開始信号を入力する。またこのとき、術者は、光源用コネクタ１６を光源装置１２に接続して光源装置１２の電源をオンし、挿入部１３を被検体内に挿入する。
【００１９】
撮像部用電源回路２２は、ＣＰＵ２５から給電開始信号が入力されたことに応答して、タイミング／ドライバ回路２０、及び電子内視鏡１０の撮像部３３への給電を開始する。タイミング／ドライバ回路２０及び撮像部３３への給電が開始されると、駆動電力及び駆動パルスがＣＣＤ１８へ供給されて、撮像が開始される。さらに、光源装置１２からの照明光で被検体が照明され、ＣＣＤ１８で撮像された被検体内の画像をモニタ３１で見ながら検査を行う。
【００２０】
このＣＣＤ１８が駆動されているとき、撮像部用電源回路２２からの給電によって第一非常用電源３７が充電される。そして、通信用コネクタ１５がプロセッサ装置１１から抜去されることなく、検査が終了した場合は、図４のフローチャートに示すように、ＣＰＵ２５は、検査終了指示に応じてタイミング／ドライバ回路２０の作動を停止させてＣＣＤ１８への駆動パルスの送信を停止させた後、撮像部用電源回路２２へ給電停止信号を入力する。給電停止信号が入力された撮像部用電源回路２２は、撮像部３３及びタイミング／ドライバ回路２０への給電を停止する。さらに主電源回路２４が作動を停止して電源オフとなる。
【００２１】
図３に戻って、検査中、コード及びコネクタが何かに引っ掛かったり、引っ張られるなどの原因で、通信用コネクタ１５がプロセッサ装置１１から抜去された場合、プロセッサ装置１１から電子内視鏡１０への駆動パルス及び駆動電力の供給が停止される。このとき、上述した電気二重層コンデンサの特性により、第一非常用電源３７は、短時間で放電可能となっているので、プロセッサ装置１１からの電力供給が断たれると、直ぐに第一非常用電源３７からＣＣＤ１８へと非常用電力が給電される。プロセッサ装置１１からの給電が断たれると、ＣＣＤ１８は、第一非常用電源３７からの給電を受けながら、露光を終了し、転送路に蓄積された不要な電荷を掃き出すなどの終了プロセスを行った後、作動を停止する。このようにして、電力供給が無い状態でＣＣＤ１８に駆動パルスが供給される状態を無くし、正しい終了プロセスでＣＣＤ１８の作動を停止させることができるので、不用意な通信用コネクタ１５抜去によるＣＣＤ１８の故障や誤動作を確実に防ぐことが可能となる。また、従来の電子内視鏡のように、コネクタピンの長さを変えた特注の接続コネクタを使用する必要が無く、汎用部品である電気二重層コンデンサを使用することができ、これをＣＣＤ１８及び撮像部用電源回路２２と並列に接続するだけでよいので、ＣＣＤ１８の故障防止を低コスト及び少ない手間で実現することが可能となる。
【００２２】
上記構成の電子内視鏡システム２のメンテナンス処理を行う際は、図５に示すフローチャートのように、先ず、電子内視鏡１０とプロセッサ装置１１とを接続すると、主電源回路２４から撮像部用電源回路２２及び記憶部用電源回路２３への給電が開始される。そして術者が操作部２７を操作してメンテナンス開始が指示されると、ＣＰＵ２５は、記憶部用電源回路２３へ給電開始信号を入力する。
【００２３】
記憶部用電源回路２３は、ＣＰＵ２５から給電開始信号が入力されたことに応答して、電子内視鏡１０の記憶部３５への給電を開始する。ＣＰＵ３８、ＥＥＰＲＯＭ３９、電源監視部４０、第二非常用電源４１への給電が開始されると、ＣＰＵ３８は、プロセッサ装置１１へ固有データの取得を要求する。固有データ取得の要求を受けたプロセッサ装置１１のＣＰＵ２５は、メモリ２６からプロセッサ装置１１で設定された色補正情報などの固有データを読み出し、記憶部３５へ固有データを送信する。固有データを取得した電子内視鏡１０のＣＰＵ３８はＥＥＰＲＯＭ３９へプロセッサ装置１１の固有データを書き込む。そして、通信用コネクタ１５がプロセッサ装置１１から抜去されることなく、固有データの送信、書き込みを含むメンテナンス処理が終了した場合は、図６のフローチャートに示すように、ＣＰＵ２５は、操作部２７によるメンテナンス終了指示に応じて記憶部用電源回路２３へ給電停止信号を入力する。給電停止信号が入力された記憶部用電源回路２３は、記憶部３５への給電を停止する。なお、固有データの送信、書き込みの途中では、メンテナンス終了指示は無効となる。
【００２４】
メンテナンス中、ＥＥＰＲＯＭ３９への固有データの書き込みが行われているとき、通信用コネクタ１５がプロセッサ装置１１から抜去された場合、プロセッサ装置１１から電子内視鏡１０への固有データの送信、及び駆動電力の供給が断たれる。このとき、プロセッサ装置１１からの給電が断たれると、直ぐに第二非常用電源４１からＥＥＰＲＯＭ３９、ＣＰＵ３８、電源監視部４０へ非常用電力が給電される。プロセッサ装置１１からの給電が断たれると、電源監視部４０はＣＰＵ３８へその旨の通知を行い、通知を受けたＣＰＵ３８は、ＥＥＰＲＯＭ３９への書き込み処理を終了し、作動を停止する。このように固有データの書き込みの途中で通信用コネクタ１５が抜去され、プロセッサ装置１１からの給電が断たれても、第二非常用電源４１からの給電を受けてＥＥＰＲＯＭ３９への書き込みを終了させることができるので、ＥＥＰＲＯＭ３９、ＣＰＵ３８、電源監視部４０の故障、ＥＥＰＲＯＭ３９へ書き込まれる固有データの破損を防ぐことができる。
【００２５】
なお、電子内視鏡１０のＥＥＰＲＯＭ３９へ書き込む情報としては、上述したプロセッサ装置１１の固有データに限らず、例えば、ＣＰＵ３８の内部に計時手段を内蔵し、駆動電力が供給開始されたときから供給終了までの使用時間をＥＥＰＲＯＭ３９へ書き込むこともある。この使用時間をＥＥＰＲＯＭ３９へ書き込む場合、使用時間が正確に書き込まれないと、内視鏡の使用期限管理を正確に行えなくなり、使用期限が過ぎたもので検査を行うと各部の故障や破損などが発生するおそれがあるが、本発明のように非常用電源でＥＥＰＲＯＭを保護すれば、上記のおそれが無くなる。
【００２６】
なお、上記実施形態では、電子内視鏡を例示しているがこれに限らず、超音波トランスデューサが先端部１３ａに一体化された超音波内視鏡にも適用することができる。  また、上記実施形態では、第一及び第二非常用電源３７，４１として電気二重層コンデンサを用いているが、本発明はこれに限らず、他の電池などを用いてもよい。なお、この場合、通信用コネクタが抜去されたとき、プロセッサ装置１１側の給電ラインから、非常用電源側の給電ラインへ切り替えるスイッチなどを設けていればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】電子内視鏡システムを示す概略構成図である。
【図２】電子内視鏡及びプロセッサ装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】被検体検査の流れを示すフローチャートである。
【図４】被検体検査が正規のプロセスで終了したときの流れを示すフローチャートである。
【図５】メンテナンス処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】メンテナンス処理が正規のプロセスで終了したときの流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２８】
２  内視鏡装置
１０  内視鏡
１１  プロセッサ装置
１３  挿入部
１４  操作部
１５  通信用コネクタ
１６  光源用コネクタ
１７  ユニバーサルコード
１８  ＣＣＤ
３７  第一非常用電源
３９  ＥＥＰＲＯＭ（記憶手段）
４１  第二非常用電源
【図１】
0005322458.tif 000002
【図２】
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【図３】
0005322458.tif 000004
【図４】
0005322458.tif 000005
【図５】
0005322458.tif 000006
【図６】
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