(57)【要約】【課題】長さの異なる挿入部を交換使用しても、先端部に安定した電圧を供給することができる内視鏡装置を提供する。【解決手段】内視鏡装置は、イメージャ１１が先端部２に設けられた細長な挿入部３と、先端部２に対して電力を供給する本体部電源４６を備えた本体部４とを具備している。先端部２は、本体部電源４６から供給された電力をイメージャ１１に供給する先端部電源１８と、先端部電源１８に供給される電力の電圧を監視し電圧監視結果を出力する通信制御電圧監視部１７とを有する。本体部４は、電圧監視結果に基づき、本体部電源４６から供給する電力を調整するシステム制御部４５を有する。挿入部３は、電力を伝送する電線３３と、映像信号を伝送する光ファイバ３１とを有し、電圧監視結果は、光ファイバ３１を用いて伝送される。【選択図】図１
2016214381.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を撮像して映像信号を生成する撮像素子が先端部に設けられた挿入部と、
前記先端部に対して電力を供給する本体部電源を備えた本体部と、を具備し、
前記先端部は、前記本体部電源から供給された前記電力を前記撮像素子に供給する先端部電源と、前記本体部電源から前記先端部電源に供給される前記電力の電圧を監視し電圧監視結果を出力する電圧監視部と、を有し、
前記本体部は、前記電圧監視結果に基づき、前記本体部電源から供給する前記電力を調整する電源電圧調整部を有し、
前記挿入部は、前記電力を伝送する電力伝送路と、前記映像信号を伝送する映像信号伝送路とを有し、
前記電圧監視結果は、前記映像信号伝送路を用いて前記電圧監視部から前記電源電圧調整部に伝送されることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記先端部は、前記先端部の状態を検出して検出結果信号を出力するセンサを有し、前記先端部電源は、前記本体部電源から供給された前記電力を前記センサに供給することを特徴とする、請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記先端部は、前記本体部から前記撮像素子や前記センサに対して入力される制御指令信号の通信波形を監視し、通信波形監視結果を出力する通信波形検出部を有し、
前記本体部は、前記通信波形監視結果に基づき、前記制御指令信号の前記通信波形のパラメータを調整する通信波形調整部を有し、
前記通信波形監視結果は、前記前記映像信号伝送路を用いて前記電圧監視部から前記電源電圧調整部に伝送されることを特徴とする、請求項２に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記本体部は、前記電力と前記制御指令信号とを重畳してシリアル信号に変換する重畳処理部を有し、前記先端部は、前記シリアル信号を前記電力と前記制御指令信号とに分離する分離処理部を有し、前記シリアル信号は、前記電力伝送路を用いて前記本体部から前記先端部に伝送されることを特徴とする、請求項３に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記映像信号伝送路は、光ファイバであることを特徴する、請求項１乃至請求項４に記載の内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡装置に関し、特に、内視鏡本体の電圧調整が可能な内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、体腔内に細長な挿入部を挿入することにより、体腔内の臓器等の観察部位を観察したり、必要に応じて挿入部が具備する処置具チャネル内に挿通した処置具を用いて、体腔内の対象部位に対し各種処置したりすることのできる医療用の内視鏡が広く利用されている。また、医療用に限らず、工業用分野においても、観察部位、例えばボイラ、タービン、エンジン、化学プラントの内部の傷、腐食等の観察、検査に内視鏡が広く用いられている。
【０００３】
このように、医療用、工業用において用いられている内視鏡としては、挿入部の先端部内に光学像を画像信号に光電変換するＣＣＤ等の撮像素子が設けられた電子内視鏡が周知である。また、このように電子内視鏡においては、一般的に、先端部の回転角度や温度など、先端部の状態を検出するための種々のセンサ類が、挿入部の先端部に設けられている。
【０００４】
このような内視鏡では、内視鏡装置本体に設置されている電源から、挿入部の先端部に設けられている撮像素子やセンサに対し、挿入部内に挿通された細長な導体である電線を介して電源を供給している（例えば、特許文献１、及び特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１１０４９０号公報
【特許文献２】特開２０１２−１００８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
内視鏡装置においては、多様な検査対象に対応できるようにするため、装置本体に対して細長い挿入部を着脱自在とし、検査対象に応じて最適の挿入部を交換使用できるようにすることが求められている。このような場合、交換使用する挿入部の長さに応じて、装置本体に設置されている電源から挿入部の先端部に位置する撮像素子やセンサまでの電線長さが変化するので、これに伴って電線の抵抗値が変動することになる。
【０００７】
このため、挿入部が長くなればなるほど抵抗値の影響を受けて電圧低下も大きくなり、装置本体の同一電源から撮像素子やセンサに所望の電圧を供給することが困難になる。特に、配管の非破壊検査等に使用される工業用の内視鏡装置においては、挿入部の総延長が数十メートル程度のかなり長いものを交換使用することもあるので、先端部に供給される電圧の変動は顕著である。
【０００８】
そこで、本発明は、長さの異なる挿入部を交換使用しても、先端部に安定した電圧を供給することができる内視鏡装置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】
【０００９】
本発明の一態様の内視鏡装置は、被検体を撮像して映像信号を生成する撮像素子が先端部に設けられた挿入部と、前記先端部に対して電力を供給する本体部電源を備えた本体部と、を具備し、前記先端部は、前記本体部電源から供給された前記電力を前記撮像素子に供給する先端部電源と、前記本体部電源から前記先端部電源に供給される前記電力の電圧を監視し電圧監視結果を出力する電圧監視部と、を有し、前記本体部は、前記電圧監視結果に基づき、前記本体部電源から供給する前記電力を調整する電源電圧調整部を有し、前記挿入部は、前記電力を伝送する電力伝送路と、前記映像信号を伝送する映像信号伝送路とを有し、前記電圧監視結果は、前記映像信号伝送路を用いて前記電圧監視部から前記電源電圧調整部に伝送される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の内視鏡装置によれば、長さの異なる挿入部を交換使用しても、先端部に安定した電圧を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係る内視鏡装置の要部の構成の一例を示す図。
【図２】内視鏡装置の起動手順を説明するフローチャート。
【図３】本体側の電源電圧を自動調整する手順を説明するフローチャート。
【図４】本体側の電源電圧を自動調整する別の手順を説明するフローチャート。
【図５】通信パラメータを自動調整する手順を説明するフローチャート。
【図６】本実施形態に係る内視鏡装置の要部の構成の別の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して実施形態を説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態に係る内視鏡装置の要部の構成の一例を示す図である。本実施形態の内視鏡装置１は、例えば、図１に示すように、内視鏡先端部２と、内視鏡挿入部３と、内視鏡本体部４と、モニタ５と、操作部６と、を有して構成されている。
【００１４】
内視鏡先端部２は、被写体を撮像する対物レンズ１０ａと、対物レンズ１０ａにより撮像された被写体像を光電変換して撮像信号を生成する撮像素子として、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の第１イメージャ１１ａを備えている。例えば対物レンズ１０ａと第１イメージャ１１ａとで被写体の直視映像を取得する場合、側視映像を取得するために、別の対物レンズ１０ｂと、対物レンズ１０ｂで撮像された被写体像を光電変換して撮像信号を生成するＣＣＤ等の第２イメージャ１１ｂとを、内視鏡先端部２に搭載してもよい。
【００１５】
また、内視鏡先端部２は、ジャイロセンサ１２と、加速度センサ１３と、温度センサ１４と、照明部としてのＬＥＤ１５とを備えている。
【００１６】
ジャイロセンサ１２は、内視鏡先端部２の変位量に相当する、内視鏡先端部２の３軸方向への角速度を随時検出し、角速度情報として出力する。加速度センサ１３は、内視鏡先端部２の変位量に相当する、内視鏡先端部２の３軸方向への加速度を随時検出し、加速度情報として出力する。温度センサ１４は、内視鏡先端部２の温度を計測し、温度情報として出力する。ＬＥＤ１５は、内視鏡本体部４の照明回路４７から出力される照明電源信号に従って、被写体を照明するための照明光を出射するように構成されている。
【００１７】
なお、内視鏡先端部２に配置するセンサの種類は、上述した、ジャイロセンサ１２、加速度センサ１３、温度センサ１４に限定されるものではなく、例えば、三角測量方式やＴＯＦ方式などを用いた距測センサや、内視鏡２先端部と被検体との距離を計測する超音波センサ、被検体の表面温度を計測するサーモセンサなどを配置してもよい。また、マイク等を配置してもよい。
【００１８】
更に、内視鏡先端部２には、重畳処理部１６と、通信制御電圧監視部１７と、先端部電源１８と、光モジュール１９とが設けられている。
【００１９】
重畳処理部１６は、第１イメージャ１１ａと第２イメージャ１１ｂとからパラレルに入力される映像信号と、通信制御電圧監視部１７から入力される各種センサデータ及び電圧値とを、１本の伝送線路に送出するためにシリアル化して光モジュール１９へ出力する。
【００２０】
電圧監視部としての通信制御電圧監視部１７は、内視鏡本体部４と内視鏡先端部２との間のデータのやり取りを制御したり、内視鏡本体部４から内視鏡先端部２へ供給される電源の電圧を監視したりする。内視鏡本体部４と内視鏡先端部２との間のデータのやり取りの制御は、具体的には、内視鏡本体部４から入力される制御指令信号を受信して、該信号の指示内容に従って所定のセンサやイメージャに対して制御内容を指示したり、ジャイロセンサ１２、加速度センサ１３、温度センサ１４から入力される各種センサデータ（角速度情報、加速度情報、温度情報）を内視鏡本体部４に送信するために、該センサデータを重畳処理部１６に出力したりする。
【００２１】
また、内視鏡本体部４から内視鏡先端部２へ供給される電源の電圧の監視は、具体的には、先端部電源１８の入り側の電圧Ｖ１を測定し、内視鏡本体部４に送信するために、測定した電圧値を重畳処理部１６に出力する。
【００２２】
なお、通信制御電圧監視部１７と、各種センサ（ジャイロセンサ１２、加速度センサ１３、温度センサ１４）及びイメージャ（第１のイメージャ１１ａ、第２のイメージャ１１ｂ）との間の通信は、例えば多対１のシリアル通信が可能なＩ２Ｃ通信で行われる。
【００２３】
先端部電源１８は、内視鏡本体部４に搭載されている本体部電源４６から電源信号を受信して、内視鏡先端部２の各部位に対して電力を供給する。なお、内視鏡先端部２の各部位に対して一定の電圧を供給することが望ましいため、一般的に、先端部電源１８にはレギュレータが用いられる。
【００２４】
光モジュール１９は、重畳処理部１６から入力される映像信号やセンサデータなどの電気信号を、光信号に変換して内視鏡本体部４へ出力する。
【００２５】
内視鏡挿入部３は、柔軟性を有する長尺な略筒状体の形状を有しており、内視鏡先端部２と内視鏡本体部４との間のデータ伝送を行う。内視鏡挿入部３には、内視鏡先端部２の光モジュール１９と内視鏡本体部４の光モジュール４１との間を接続する、映像信号伝送路としての光ファイバ３１が敷設されている。該光ファイバ３１を介して、内視鏡先端部２から内視鏡本体部４に対し、映像信号や各種センサデータ、先端部電源１８の電圧Ｖ１が送信される。
【００２６】
また、内視鏡挿入部３には、内視鏡本体部４から内視鏡先端部２の各種センサやイメージャに対して制御指令信号を送信するための電線３２や、内視鏡本体部４の本体部電源４６から内視鏡先端部２の先端部電源１８に電源信号を送信するための、電力伝送路としての電線３３や、内視鏡本体部４の照明回路４７から内視鏡先端部２のＬＥＤ１５に照明用電源信号を送信するための電線も敷設されている。
【００２７】
内視鏡本体部４は、光モジュール４１と、分離処理部４２と、映像化回路４３と、ドライバ４４と、システム制御部４５と、本体部電源４６と、照明回路４７と、を有して構成されている。
【００２８】
光モジュール４１は、光ファイバ３１を介して内視鏡先端部２に配置された光モジュール１９から入力される光信号（映像信号、各種センサデータ、及び先端部電源１８の電圧値Ｖ１）を、電気信号に変換して分離処理部４２に出力する。分離処理部４２は、重畳処理部１６においてシリアル化された映像信号、各種センサデータ、及び電圧Ｖ１をデシリアライズし、個々のデータに分離する。そして、分離処理後の映像信号を映像化回路４３へ出力する。また、分離処理後のセンサデータと電圧Ｖ１とをシステム制御部４５へ出力する。
【００２９】
映像化回路４３は、分離処理部４２から入力された映像信号をモニタ５に表示可能な形式に変換し、モニタ５へ出力する。なお、映像化回路４３では、入力された映像信号に対して、例えばガンマ補正処理やエッジ強調処理、デジタルズーム処理など、必要に応じて各種の画像処理を施してもよい。
【００３０】
システム制御部４５は、操作部６から入力される各種操作指示や、分離処理部４２から入力される各種センサデータに基づき、内視鏡先端部２に配置されている各種センサ（ジャイロセンサ１２、加速度センサ１３、温度センサ１４）及びイメージャ（第１のイメージャ１１ａ、第２のイメージャ１１ｂ）に対して制御指令信号を生成し、出力する。システム制御部４５から出力された制御指令信号は、ドライバ４４、及び内視鏡挿入部３内に敷設された電線３２を介して、内視鏡先端部２の通信制御電圧監視部１７に入力される。
【００３１】
また、電源電圧調整部としてのシステム制御部４５は、分離処理部４２から入力される電圧Ｖ１に基づき、本体部電源４６に対して内視鏡先端部２に供給する電源の電圧Ｖ０を指示する。
【００３２】
本体部電源４６は、内視鏡本体部４の各部に電源を供給する。また、内視鏡先端部２の先端部電源１８に対し、システム制御部４５から指示された電圧Ｖ０を供給する。照明回路４７は、内視鏡先端部２のＬＥＤ１５を駆動するための電源を供給する回路である。
【００３３】
モニタ５は、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）などを具備して構成されており、映像化回路４３から出力される被写体の映像信号などを表示する。
【００３４】
操作部６は、例えば、タッチパネルとボタン表示などから構成されたグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）や、キーボードなどを備えており、ユーザが該ＧＵＩから内視鏡先端部２の各部位に対する制御指示を入力すると、入力された制御指示内容がシステム制御部４５へ出力される。なお、操作部６は、内視鏡本体部４と別体の装置として構成してもよく、または、内視鏡本体部４と一体化したインタフェースとして構成してもよい。
【００３５】
次に、本実施形態の内視鏡装置１における、システム立ち上げ時の動作について、図２から図５を用いて説明する。図２は、内視鏡装置１の起動手順を説明するフローチャートである。図３は、本体側の電源電圧を自動調整する手順を説明するフローチャートである。図４は、本体側の電源電圧を自動調整する別の手順を説明するフローチャートである。図５は、通信パラメータを自動調整する手順を説明するフローチャートである。
【００３６】
システムの立ち上げが開始されると、まず、本体部電源４６から供給される電源電圧が自動調整される（ステップＳ１）。ステップＳ１の電源電圧自動調整の具体的な手順を、図
３を用いて説明する。
【００３７】
電源電圧自動調整では、まず、本体部電源４６がオンになされる（ステップＳ１１）。すると、本体部電源４６から電線３３を通して先端部電源１８に電源が供給される。先端部電源１８は、供給された電源を通信制御電圧監視部１７に供給する。通信制御電圧監視部１７に電源が供給され、所定の電圧を超える電圧に到達したら、通信制御電圧監視部１７が自動的に起動し、初期化される。また、通信制御電圧監視部１７は、先端部電源１８の入側の電圧Ｖ１を測定し、通信制御電圧監視部１７起動時の電圧Ｖ１０として記憶する（ステップＳ１２）。
【００３８】
次に、先端部電源１８から電源が供給されるセンサ類及びイメージャのうち、電圧測定対象のセンサ（又はイメージャ）を一つだけ選択し、起動させる（ステップＳ１３）。例えば、図１に示すように、先端部電源１８から、第１のイメージャ１１ａ、第２のイメージャ１１ｂ、ジャイロセンサ１２、加速度センサ１３、温度センサ１４の５つのセンサ及びイメージャに電源が供給されている場合、まず、電圧測定対象として第１のイメージャ１１ａを選択し、起動させる。続いて、通信制御電圧監視部１７は、先端部電源１８の入側の電圧Ｖ１を測定し、選択されたセンサ（又はイメージャ）起動時の電圧Ｖ１１として記憶する（ステップＳ１４）。
【００３９】
先端部電源１８から電源が供給される全てのセンサ類及びイメージャについて、起動時電圧測定が終わっていない場合（ステップＳ１５、ＮＯ）、ステップＳ１３に戻り、電圧測定が終わっていないセンサ類（又はイメージャ）から測定対象のセンサ（又はイメージャ）を一つ選択して起動させ、先端部電源１８の入側の電圧Ｖ１を測定し、選択されたセンサ（又はイメージャ）起動時の電圧Ｖ１ｎ（ただし、ｎは１〜先端部電源１８から電源が供給されるセンサ類及びイメージャの個数までの自然数）として記憶する（ステップＳ１４）。すなわち、ステップＳ１３における電圧測定対象の選択とステップＳ１４における電圧測定のセットが、先端部電源１８から電源が供給されるセンサ類及びイメージャの個数だけ実行される。例えば、内視鏡装置１が図１に示すような構成の場合、先端部電源１８から電源が供給されるセンサ類及びイメージャは５つであるので、ステップＳ１３とステップＳ１４のセットが５回繰り返して実行される。そして、各センサ及びイメージャ起動時の電圧として、Ｖ１１、Ｖ１２、Ｖ１３、Ｖ１４、Ｖ１５の５つの電圧値を取得する。
【００４０】
先端部電源１８から電源が供給される全てのセンサ類及びイメージャについて、電圧測定が終了している場合（ステップＳ１５、ＹＥＳ）、ステップＳ１６に進み、通信制御電圧監視部１７は、先端部電源１８から電源が供給されるセンサ類及びイメージャを全て起動させた場合における、先端部電源１８の入側のトータル電圧降下量ΔＶallを推定する。ここで、トータル電圧降下量ΔＶallは、個々のセンサ（又はイメージャ）を起動させた場合の電圧降下量の和として推定する。すなわち、センサ（又はイメージャ）を一つだけ起動させた場合の電圧がＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３、Ｖ１４、Ｖ１５であり、センサ（又はイメージャ）をどれも起動させていない場合の電圧がＶ１０であるので、トータル電圧降下量ΔＶallは、（Ｖ１０−Ｖ１１）＋（Ｖ１０−Ｖ１２）＋（Ｖ１０−Ｖ１３）＋（Ｖ１０−Ｖ１４）＋（Ｖ１０−Ｖ１５）の計算結果として推定される。
【００４１】
次に、通信制御電圧監視部１７は、ステップＳ１６で推定したトータル電圧降下量ΔＶallを、内視鏡本体部４に送信する（ステップＳ１７）。トータル電圧降下量ΔＶallは、通信制御電圧監視部１７から重畳処理部１６、光モジュール１９、光ファイバ３１を介して内視鏡本体部４へ送信される。
【００４２】
内視鏡本体部４は、光モジュール４１でトータル電圧降下量ΔＶallを受信すると、分離処理部４２を介してシステム制御部４５にトータル電圧降下量ΔＶallを入力する。システム制御部４５は、入力されたトータル電圧降下量ΔＶallに基づき、本体部電源４６に対し、内視鏡先端部２に供給する電源電圧値の変更を指示する（ステップＳ１８）。具体的には、内視鏡先端部２に供給する電源電圧値Ｖ０´を、現在の電源電圧値Ｖ０にトータル電圧降下量ΔＶallだけ加えた値にするように、変更を指示する。本体部電源４６は、内視鏡先端部２に供給する電源電圧値を、システム制御部４５から指示された値に変更する。
【００４３】
このように、本体部電源４６から内視鏡先端部２に供給する電源電圧値Ｖ０を、内視鏡先端部２で全センサ及び全イメージャを動作させた場合のトータル電圧降下量ΔＶallよりも大きな値に設定することで、内視鏡先端部２において電圧不足に起因する動作異常やシステムダウンなどを防ぐことができる。
【００４４】
通信制御電圧監視部１７は、先端部電源１８の入側の電圧Ｖ１が、トータル電圧降下量ΔＶall分昇圧されたことを確認する（ステップＳ１９）。続いて、通信制御電圧監視部１７は、先端部電源１８から電源が供給される全てのセンサ類及びイメージャを再起動させる（ステップＳ２０）。先端部電源１８から電源が供給される全てのセンサ類及びイメージャが再起動されたら、通信制御電圧監視部１７は、先端部電源１８の入側の電圧Ｖ１が、ステップＳ１２において測定及び記憶した電圧Ｖ１０以上であることを確認する（ステップＳ２１）。すなわち、全センサ類及び全イメージャを実際に起動した場合に、ステップＳ１６において推定したトータル電圧降下量ΔＶallより大きな電圧降下が起こっていないかどうかを確認する。
【００４５】
電圧値の確認が終わったら、ステップＳ２２に進み、通信制御電圧監視部１７は、先端部電源１８から電源が供給される全てのセンサ類及びイメージャが正常動作しているか否かを確認し、内視鏡本体部４に対して、内視鏡先端部２が正常状態である旨を送信する。また、通信制御電圧監視部１７は、電源電圧自動調整が終了したことを記憶する。
【００４６】
最後に、内視鏡本体部４は、内視鏡先端部２から正常状態である旨の信号を受信すると、同信号をシステム制御部４５に入力する。システム制御部４５は、電源電圧自動調整が終了した旨を記憶する（ステップＳ２３）。以上の一連の手順により、図２のステップＳ１における電源電圧自動調整が実行される。
【００４７】
このように、内視鏡先端部２に配置されているセンサ類やイメージャなど、本体部電源４６から供給される電源を用いて動作する部位について、システム起動時に、個別に動作時動作させて個々の電圧降下量を測定しておき、全センサ類やイメージャを動作させた場合のトータル電圧降下量を内視鏡先端部２で推定しておく。そして、内視鏡先端部２から内視鏡本体部４に対して推定したトータル電圧降下量を通知することで、少なくともトータル電圧降下量よりも大きな電圧を本体部電源４６から内視鏡先端部２に供給するようにシステム制御部４５で供給電圧を自動調整する。これにより、内視鏡挿入部３や内視鏡先端部２が変更された場合にも、内視鏡先端部２の動作に必要な安定した電圧を確実に供給することができる。
【００４８】
なお、上述した電源電圧自動調整手順では、個々のセンサやイメージャについて電圧降下量の測定を行っているが、供給されている電圧の範囲内で動作可能な範囲であれば、複数のセンサやイメージャを組み合わせて動作させて電圧降下量を測定してもよい。例えば、第１イメージャ１１ａと第２イメージャ１１ｂを同時に動作させて電圧降下量を測定してもよい。
【００４９】
また、上述した電源電圧自動調整手順では、本体部電源４６から最初に供給されている電源電圧値に対して、内視鏡先端部２でのトータル電圧降下量を加えた電圧値を、通常動作時の電源電圧値になるように調整しているため、必要以上の電圧を供給している可能性がある。そこで、図４に示すような別の手順を用い、内視鏡先端部２の動作に最低限必要かつ安定した電源電圧になるように自動調整してもよい。以下、図４を用いて、電源電圧自動調整の別の手順を説明する。
【００５０】
まず、本体部電源４６がオンになされる（ステップＳ４１）。すると、本体部電源４６から電線３３を通して先端部電源１８に電源が供給される。このときの電源電圧Ｖ０は、内視鏡挿入部３の長さが、当該内視鏡装置１で動作保障している最長の長さであるときの最高電圧Ｖ０maxに設定しておく。先端部電源１８は、供給された電源を通信制御電圧監視部１７に供給する。通信制御電圧監視部１７に電源が供給され、所定の電圧を超える電圧に到達したら、通信制御電圧監視部１７が自動的に起動し、初期化される（ステップＳ４２）。
【００５１】
次に、先端部電源１８から電源が供給される全センサ類及びイメージャを起動させる（ステップＳ４３）。例えば、図１に示す構成の場合、先端部電源１８から電源が供給されている、第１のイメージャ１１ａ、第２のイメージャ１１ｂ、ジャイロセンサ１２、加速度センサ１３、温度センサ１４の５つのセンサ及びイメージャを全て起動させる。続いて、通信制御電圧監視部１７は、先端部電源１８の入側の電圧Ｖ１を測定し、内視鏡先端部２での動作が保障されている最低電圧Ｖminとの差分ΔＶ１を算出する（ステップＳ４４）。
【００５２】
ΔＶ１が、許容される誤差電圧（ΔＶｅ）よりも大きい場合（ステップＳ４５、ＹＥＳ）、本体部電源４６から必要以上の電圧が供給されていると判断されるため、電源電圧の調整を行う。具体的には、ステップＳ４６に進み、通信制御電圧監視部１７は、ステップＳ４４で算出した、全センサ及びイメージャ起動時の先端部電源１８の入側の電圧Ｖ１と内視鏡先端部２での動作が保障されている最低電圧Ｖminとの差分ΔＶ１を、内視鏡本体部４に送信する（ステップＳ４６）。差分ΔＶ１は、通信制御電圧監視部１７から重畳処理部１６、光モジュール１９、光ファイバ３１を介して内視鏡本体部４へ送信される。
【００５３】
内視鏡本体部４は、光モジュール４１で差分ΔＶ１を受信すると、分離処理部４２を介してシステム制御部４５に差分ΔＶ１を入力する。システム制御部４５は、入力された差分ΔＶ１に基づき、本体部電源４６に対し、内視鏡先端部２に供給する電源電圧値の変更を指示する（ステップＳ４７）。具体的には、内視鏡先端部２に供給する電源電圧値Ｖ０´を、現在の電源電圧値Ｖ０（＝Ｖ０max）から差分ΔＶ１だけ減じた値にするように、変更を指示する。本体部電源４６は、内視鏡先端部２に供給する電源電圧値を、システム制御部４５から指示された値に変更する。
【００５４】
通信制御電圧監視部１７は、先端部電源１８の入側の電圧Ｖ１が、差分ΔＶ１だけ降圧されたことを確認する（ステップＳ４８）。続いて、通信制御電圧監視部１７は、先端部電源１８の入側の電圧Ｖ１と内視鏡先端部２での動作が保障されている最低電圧Ｖminとの差分ΔＶ１を再度算出し、差分ΔＶ１が、許容される誤差電圧（ΔＶｅ）以下であることを確認し（ステップＳ４９）、ステップＳ５０へ進む。
【００５５】
このように、本体部電源４６から内視鏡先端部２に供給する電源電圧値Ｖ０を、内視鏡先端部２で全センサ及び全イメージャを動作させた場合に、先端部電源１８の入側の電圧Ｖ１が許容される誤差電圧（ΔＶｅ）の範囲内に収まるような値に設定することで、内視鏡先端部２において電圧不足に起因する動作異常やシステムダウンなどを防ぎつつ、無駄な電圧を内視鏡先端部２に印加することを抑止することができる。
【００５６】
一方、ステップＳ４５において、差分ΔＶ１が、許容される誤差電圧（ΔＶｅ）以下である場合（ステップＳ４５、ＮＯ）、電源電圧は十分低電力化されており、電圧値の調整は不要であると判断されるため、ステップＳ５０へ進む。
【００５７】
ステップＳ５０において、通信制御電圧監視部１７は、先端部電源１８から電源が供給される全てのセンサ類及びイメージャが正常動作しているか否かを確認し、内視鏡本体部４に対して、内視鏡先端部２が正常状態である旨を送信する。また、通信制御電圧監視部１７は、電源電圧自動調整が終了したことを記憶する。
【００５８】
最後に、内視鏡本体部４は、内視鏡先端部２から正常状態である旨の信号を受信すると、同信号をシステム制御部４５に入力する。システム制御部４５は、電源電圧自動調整が終了した旨を記憶する（ステップＳ５１）。以上の一連の手順により、図２のステップＳ１における電源電圧自動調整が実行される。
【００５９】
図２の手順において、ステップＳ１が終了すると、次に、通信パラメータが自動調整される（ステップＳ２）。ステップＳ２における通信パラメータの自動調整の具体的な手順を、図５を用いて説明する。
【００６０】
まず、通信制御電圧監視部１７が、通信パラメータの調整を開始する旨を、光ファイバ３１を介して内視鏡本体部４に指示する（ステップＳ３１）。内視鏡本体部４は、上記開始指示を受信すると、システム制御部４５に該指示を入力する。システム制御部４５は、通信制御電圧監視部１７に対する各種制御指示に用いる通信パラメータを、予め登録されている初期値に設定する（ステップＳ３２）。
【００６１】
次に、システム制御部４５は、一定時間、ドライバ４４を介して通信制御電圧監視部１７に対し、パルス波形を送信する（ステップＳ３３）。通信制御電圧監視部１７は、受信したパルス波形をチェックし、周期（ｆ）、閾値（Ｖｔｈ）、パルスの高さ（ΔＶ）をチェックする（ステップＳ３４）。パルス波形がなまってしまったり、オンとオフとでパルス高さがそろっていなかったり、波長が適切でなかったりした場合（ステップＳ３４、ＮＯ）、通信制御電圧監視部１７は、内視鏡本体部４に対し、通信パラメータの変更を要求する。なお、通信パラメータの変更要求など通信制御電圧監視部１７から内視鏡本体部４への信号送信は、光ファイバ３１を介した光通信によって行う。内視鏡本体部４は、通信パラメータの変更要求を受信すると、システム制御部４５に該要求を入力する。システム制御部４５は、入力された要求内容に従って通信パラメータを変更し（ステップＳ３５）、ドライバ４４を介して通信制御電圧監視部１７に対し、パルス波形を送信する（ステップＳ３３）。
【００６２】
一方、通信制御電圧監視部１７において、受信しているパルス波形が、制御指令信号の通信に十分使用可能な波形であると判定された場合（ステップＳ３４、ＹＥＳ）、通信制御電圧監視部１７は、内視鏡本体部４に対し、パラメータの自動調整を終了し、通常の通信モードに変更する旨の要求を出力する（ステップＳ３６）。内視鏡本体部４は、通常の通信モードの変更要求を受信すると、システム制御部４５に該要求を入力する。最後に、システム制御部４５は、該要求を受信すると通常の通信状態に移行する（ステップＳ３７）。以上の一連の手順により、図２のステップＳ２における通信パラメータ自動調整が実行される。
【００６３】
電源電圧の自動調整と（ステップＳ１）、通信パラメータの自動調整（ステップＳ２）が終了すると、最後にシステムを起動して（ステップＳ３）、内視鏡装置１の立ち上げ動作の一連の手順を終了する。
【００６４】
以上述べたように、本実施形態によれば、内視鏡装置１の立ち上げ時に、システム起動に先んじて、内視鏡先端部２に配置されているセンサ類やイメージャなど、本体部電源４６から供給される電源を用いて動作する部位について電圧降下量を測定する。全センサ類やイメージャを動作させた場合のトータル電圧降下量の測定値（または推定値）を内視鏡先端部２から内視鏡本体部４に対して通知することで、少なくともトータル電圧降下量よりも大きな電圧を本体部電源４６から内視鏡先端部２に供給するようにシステム制御部４５で供給電圧を自動調整する。これにより、内視鏡挿入部３や内視鏡先端部２が変更された場合にも、内視鏡先端部２の動作に必要な安定した電圧を確実に供給することができる。
【００６５】
また、通信制御電圧監視部１７からシステム制御部４５に対する通信は、光ファイバ３１を介した光通信を用いることで安定した通信が可能であるため、電源電圧の自動調整だけでなく、システム制御部４５から通信制御電圧監視部１７対する制御指令信号の通信パラメータについても、システム起動時に自動調整することができる。
【００６６】
なお、図６は、本実施形態に係る内視鏡装置の要部の構成の別の一例を説明する図である。図１を用いて説明した上述の実施形態においては、制御指令信号と電源信号とを別々の電線３２、３３を用いて内視鏡本体部４と内視鏡先端部２との間で通信するよう構成したが、図６に示すように、１本の電線３２´を共通で使用して通信するように構成してもよい。図１の構成と異なる点は、本体部電源４６´が電源供給機能だけでなく、通信信号と電源信号とを重畳する重畳回路も組み込まれている点と、通信制御電圧監視部１７´が通信分離機能も具備している点である。その他の構成要素は、図１に示す構成要素と同一である。
【００６７】
このように、制御指令信号と電源信号とを１本の電線３２´で通信することで、内視鏡挿入部３内に配置する電線の数が少なくなるため、内視鏡挿入部３の更なる細径化を図ることができる。
【００６８】
本明細書における各「部」は、実施の形態の各機能に対応する概念的なもので、必ずしも特定のハードウェアやソフトウエア・ルーチンに１対１には対応しない。従って、本明細書では、実施の形態の各機能を有する仮想的回路ブロック（部）を想定して実施の形態を説明した。また、本実施の形態における各手順の各ステップは、その性質に反しない限り、実行順序を変更し、複数同時に実行し、あるいは実行毎に異なった順序で実行してもよい。さらに、本実施の形態における各手順の各ステップの全てあるいは一部をハードウェアにより実現してもよい。
【００６９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として例示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７０】
１…内視鏡装置、２…内視鏡先端部、３…内視鏡挿入部、４…内視鏡本体部、５…モニタ、６…操作部、１０ａ、１０ｂ…対物レンズ、１１ａ、１１ｂ…イメージャ、１２…ジャイロセンサ、１３…加速度センサ、１４…温度センサ、１５…ＬＥＤ、１６…重畳処理部、１７…通信制御電圧監視部、１８…先端部電源、１９、４１…光モジュール、３１…光ファイバ、３２、３３…電線、４２…分離処理部、４３…映像化回路、４４…ドライバ、４５…システム制御部、４６…本体部電源、４７…照明回路、
【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５】
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【図６】
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