(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【0015】
(第1の実施形態)
図1〜
図7を用いて第1の実施形態の内視鏡システムの構成について説明する。
図1は、第1の実施形態の内視鏡システムの構成を示した外観斜視図であり、
図2は、第1の実施形態の内視鏡システムにおける電気的な構成を示した図である。
【0016】
図1、
図2に示すように本発明の第1の実施形態の内視鏡システム1は、撮像素子25を有す内視鏡2と、内視鏡2が着脱自在に接続され、所定の信号処理を行うビデオプロセッサ3と、内視鏡2が着脱自在に接続され、内視鏡2に対して照明光を供給する光源装置4と、ビデオプロセッサ3により生成された画像信号を内視鏡画像として表示する表示装置としてのモニタ5と、を備える。
【0017】
内視鏡2は、体腔内に挿入される細長の挿入部6と、この挿入部6の後端に設けられた操作部7と、この操作部7から延出され撮像素子25において撮像された撮像信号および内視鏡に係る照明光を伝送するためのユニバーサルコード8と、当該ユニバーサルコード8の延出端部に設けられた光源用コネクタ11と、当該光源用コネクタ11の側部から延出し前記撮像信号等を伝送する電気ケーブル9と、この電気ケーブルの延出端に配設された電気コネクタ12と、を有する。
【0018】
前記光源コネクタ11は光源装置4に着脱自在に接続され、また、前記電気ケーブル延出端における電気コネクタ12はビデオプロセッサ3に着脱自在に接続されるようになっている。
【0019】
また、前記電気コネクタ12は、ビデオプロセッサ3における信号処理回路等に接続する所定の電気端子12cを備えるとともに、機械的接続検知部を構成する接続検知用突出部12bと、電気的接続検知部を構成する接続検知用電気端子12aと、を備える。なお、詳しくは後述する。
【0020】
前記挿入部6、操作部7およびユニバーサルコード8内には照明光を伝送するライトガイド13が挿通されている。そして、光源用コネクタ11を光源装置4に接続することにより、光源装置4からの照明光をライトガイド13により伝送し、挿入部6の先端部14に設けられた照明窓に取り付けられたライトガイド先端面13aから、伝送した照明光を出射する。
【0021】
先端部14には照明窓に隣接して観察窓が設けられ、観察窓には照明された患部等の被写体の光学像を入光する対物レンズ21が配設されている。また、前記対物レンズ21の後方には所定の対物光学系23が配設され、この対物光学系23を経て前記対物レンズ21の結像位置には撮像素子25が配設されている。
【0022】
撮像素子25は、たとえばCCDイメージセンサにより構成され、挿入部6およびユニバーサルコード8内に挿通されたケーブルを経たのち電気コネクタ12を介してビデオプロセッサ3に接続される。
【0023】
前記ビデオプロセッサ3は、各種回路の制御を行う制御部31と、撮像素子等の動作に必要な複数の電源電圧の電源を発生する図示しない電源回路と、撮像素子から出力される撮像信号に対する所定の信号処理を行う信号処理回路(画像処理部32および前処理部33等)と、内視鏡2における前記撮像素子25の駆動するCCD駆動回路34と、を有する。
【0024】
前処理部33は、撮像素子25からの撮像信号を入力して所定の前信号処理を施すものであり、公知の信号増幅部、プロセス回路、A/Dコンバータ、ホワイトバランス回路等により構成され、制御部31により制御される。
【0025】
画像処理部32は、制御部31の制御下に、前処理部33からの出力信号に対して所定の画像処理を施し、モニタ5に表示するための画像信号として出力するようになっている。
【0026】
またビデオプロセッサ3は、前記ユニバーサルコード8から分岐した電気ケーブル9の延出端に配設された前記電気コネクタ12が接続されるビデオプロセッサ側接続部30を備える。
【0027】
ビデオプロセッサ側接続部30は、内視鏡とビデオプロセッサとの接続検知部である電気的接続検知部を構成する、内視鏡側の前記接続検知用電気端子12aに対向したビデオプロセッサ側の接続検知用電気端子35aと、同接続検知部である機械的接続検知部を構成する、内視鏡側の前記接続検知用突出部12bに対向した位置に配設されたフォトインタラプタ35bと、を備える。
【0028】
さらにビデオプロセッサ3は、前記接続検知用電気端子35aから延出されプルアップされた信号ラインに接続されたインバータ37aと、前記フォトインタラプタ35bの出力端から延出されプルダウンされた信号ラインに接続されたインバータ37bと、前記インバータ37aおよびインバータ37bの出力信号を入力するOR回路36と、を有する。
【0029】
また、前記OR回路36の出力は制御部31における接続検知用端に入力され、制御部31は、当該OR回路36の出力状態により、内視鏡とビデオプロセッサとが接続された否かを判断するようになっている。
【0030】
ここで、本第1の実施形態においては、電気的接続検知部の出力信号である前記インバータ37aの出力信号はHアクティブの信号であり、これを第1の検出信号である“信号A”とする。また、機械的接続検知部の出力信号である前記インバータ37bの出力信号もHアクティブの信号であり、これを第2の検出信号である“信号B”とする。
【0031】
また、前記OR回路36は、これら第1の検出信号である“信号A”と第2の検出信号である“信号B”との論理和を演算して“信号C”として出力するOR演算回路である。
【0032】
さらに、制御部31における前記接続検知用端は、OR回路36から出力される“信号C”を入力し、当該“信号C”が“H”状態の際に、電気コネクタ12とビデオプロセッサ側接続部30とが接続されたと判定するようになっている。
【0033】
ここで、電気コネクタ12における接続検知用突出部12bとビデオプロセッサ3におけるフォトインタラプタ35bとの関係について
図3および
図4を参照して説明する。
【0034】
図3に示すように、前記フォトインタラプタ35bは、いわゆる透過型フォトインタラプタであり、内視鏡2における電気コネクタ12がビデオプロセッサ3におけるビデオプロセッサ側接続部30に接続される際、発光素子と受光素子との間のスリットに前記接続検知用突出部12bが挿脱される位置に配置されている。
【0035】
図3は、電気コネクタ12とビデオプロセッサ側接続部30とが接続していない際の接続検知用突出部12bとフォトインタラプタ35bとの関係を示しており、
図4は、接続した際の関係を示している。
【0036】
<第1の実施形態の作用>
<内視鏡とビデオプロセッサとの接続検知>
次に、本実施形態における内視鏡とビデオプロセッサとの接続検知について説明する。
【0037】
図5は、第1の実施形態の内視鏡システムにおいて通常状態における接続検知部の検出信号状態を示したタイミングチャートであり、
図6は、電気的接続検知部のみに異常が生じた際の接続検知部の検出信号状態を示したタイミングチャートであり、
図7は、機械的接続検知部のみに異常が生じた際の接続検知部の検出信号状態を示したタイミングチャートである。
【0038】
ここで本実施形態においては、電気コネクタ12がビデオプロセッサ側接続部30に接続した際(
図4参照)、上述したように、Hアクティブの検出信号である“信号A” および“信号B”はいずれも“H”状態となってOR回路36に入力するようになっている(
図5参照)。
【0039】
すなわち、本実施形態においては、電気コネクタ12がビデオプロセッサ側接続部30に接続した状態においては、OR回路36の論理和演算出力信号である“信号C”は“H”状態として制御部31における接続検知用端に入力することとなる。
【0040】
そして、制御部31は、接続検知用端に入力される“信号C”の“H”状態をもって電気コネクタ12がビデオプロセッサ側接続部30に接続した状態であることを認識するようになっている。
【0041】
一方、例えば、電気コネクタ12における接続検知用電気端子12aに水垢またはゴミ等が付着して、電気コネクタ12がビデオプロセッサ側接続部30に接続したとしても接続検知用電気端子35aとの導通が確保できないような場合は、
図6に示すように、本来“H”状態であるべき前記“信号A”が“L”状態のままとなる虞がある。
【0042】
しかしながら、このような場合であっても、接続検知用突出部12bとフォトインタラプタ35bとの関係が正常であるならば、“信号B”は“H”状態となっているため、OR回路36の出力信号である“信号C”は“H”状態であり、これにより、制御部31は、電気コネクタ12がビデオプロセッサ側接続部30に接続した状態であることを認識することができる。
【0043】
他方、例えば、電気コネクタ12における接続検知用突出部12bが折れる等により、電気コネクタ12がビデオプロセッサ側接続部30に接続したとしてもフォトインタラプタ35bにおけるスリットの規定位置への挿入が叶わない場合は、
図7に示すように、本来“H”状態であるべき前記“信号B”が“L”状態のままとなる虞がある。
【0044】
しかしながら、このような場合であっても、上記同様に、接続検知用電気端子12aと接続検知用電気端子35aとの接続状態が正常であるならば、“信号A”は“H”状態となっているため、OR回路36の出力信号である“信号C”は“H”状態であり、これにより、上記同様制御部31は、電気コネクタ12がビデオプロセッサ側接続部30に接続した状態であることを認識することができる。
【0045】
以上説明したように、本第1の実施形態の内視鏡システムによると、内視鏡2における電気コネクタ12とビデオプロセッサ3におけるビデオプロセッサ側接続部30との接続状態を判定するにあたり、電気的接続検知部(接続検知用電気端子12aと接続検知用電気端子35a)と機械的接続検知部(接続検知用突出部12bとフォトインタラプタ35b)との2種の接続検知部を用いて接続状態を検知し、かつ、これら電気的接続検知部の出力信号である第1の検出信号“信号A”と機械的接続検知部の出力信号である第2の検出信号“信号B”との論理和を演算することにより当該接続状態を判定するようにしたので、たとえいずれかの検知部に不具合が生じたとしても、電気コネクタ12とビデオプロセッサ側接続部30との接続状態を確実に判定し認識することができる。
【0046】
(第1の実施形態の変形例)
次に、本発明の第1の実施形態の変形例について説明する。
【0047】
図8は、第1の実施形態の変形例に係る内視鏡システムにおいて通常状態における接続検知部の検出信号状態を示したタイミングチャートであり、
図9は、同変形例に係る内視鏡システムにおいて電気的接続検知部のみに異常が生じた際の接続検知部の検出信号状態を示したタイミングチャートであり、
図10は、同変形例に係る内視鏡システムにおいて機械的接続検知部のみに異常が生じた際の接続検知部の検出信号状態を示したタイミングチャートである。
【0048】
上述したように第1の実施形態においては、
図3および
図4に示すように、内視鏡2における電気コネクタ12が、ビデオプロセッサ3におけるビデオプロセッサ側接続部30に接続される際、フォトインタラプタ35bにおける、発光素子と受光素子との間のスリットに接続検知用突出部12bが挿脱される位置に配置されるようになっている。
【0049】
本変形例においては、接続検知用突出部12bとフォトインタラプタ35bとの位置関係に鑑み、電気コネクタ12がビデオプロセッサ側接続部30に接続した際の(
図4参照)、機械的接続検知部の出力信号である第2の検出信号“信号B”の立ち上がり変化を所定時間ほど遅らせるようにしている。
【0050】
具体的には、
図8に示すように通常状態において、電気コネクタ12がビデオプロセッサ側接続部30に接続したタイミングに対して時間“t”ほどディレイさせたタイミングにおいて、Hアクティブの検出信号である“信号B”が“L”状態から“H”状態に変化するようになっている。
【0051】
なお、電気的接続検知部の出力信号である第1の検出信号“信号A”は、通常状態においてはディレイすることなく、電気コネクタ12がビデオプロセッサ側接続部30に接続したタイミングにおいて、“L”状態から“H”状態に変化するようになっている。
【0052】
したがって、OR回路36の論理和演算出力信号である“信号C”は、通常状態においては、電気コネクタ12がビデオプロセッサ側接続部30に接続したタイミングにおいて、“L”状態から“H”状態に変化して制御部31における接続検知用端に入力することとなる。
【0053】
本変形例において、電気コネクタ12がビデオプロセッサ側接続部30に接続したとしても接続検知用電気端子12aと接続検知用電気端子35aとの導通が確保できないような場合は以下に示すような作用となる。
【0054】
すなわち、
図9に示すように、接続検知用電気端子12aと接続検知用電気端子35aとの導通が確保できず本来“H”状態であるべき第1の検出信号“信号A”が“L”状態のままとなる場合であっても、接続検知用突出部12bとフォトインタラプタ35bとの関係が正常であるならば、第2の検出信号“信号B”は時間“t”ほどディレイしたタイミングで“H”状態となる。
【0055】
そして、OR回路36の出力信号である“信号C”は、時間“t”ほどディレイしたタイミングで“H”状態となり、制御部31は、電気コネクタ12がビデオプロセッサ側接続部30に接続した状態であることを認識することができる。
【0056】
他方、接続検知用突出部12bがフォトインタラプタ35bの規定位置への挿入が叶わない場合は、
図10に示すように、本来“H”状態であるべき前記“信号B”が“L”状態のままとなる。
【0057】
しかしながら、接続検知用電気端子12aと接続検知用電気端子35aとの接続状態が正常であるならば、第1の検出信号“信号A”は“H”状態となっているため、OR回路36の出力信号である“信号C”は“H”状態となる。
【0058】
そして、上記同様制御部31は、電気コネクタ12がビデオプロセッサ側接続部30に接続した状態であることを認識することができる。
【0059】
以上説明したように、本第1の実施形態の変形例の内視鏡システムにおいても、第1の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【0060】
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
【0061】
上述したように上記第1の実施形態の内視鏡システムは、電気的接続検知部の出力信号である第1の検出信号をHアクティブの“信号A”とし、機械的接続検知部の出力信号である第2の検出信号をHアクティブの“信号B”とし、これらHアクティブの“信号A”と“信号B”との論理和をOR回路36により演算することにより、OR回路36の論理和演算出力信号が“H”状態の際に、制御部31において電気コネクタ12とビデオプロセッサ側接続部30とが接続したと判定することを特徴とするものである。
【0062】
これに対して本第2の実施形態は、電気的接続検知部の出力信号である第1の検出信号と、機械的接続検知部の出力信号である第2の検出信号とをそれぞれLアクティブの“信号A”、“信号B”とし、これらLアクティブの“信号A”と“信号B”と論理積を演算するとともに、この論理積の負論理を検知することにより電気コネクタ12とビデオプロセッサ側接続部30との接続状態を判定することを特徴とするものである。
【0063】
図11は、本発明の第2の実施形態の内視鏡システムにおける電気的な構成を示した図である。なお、本第2の実施形態の内視鏡システム1は、その基本的な構成は第1の実施形態と同様であり、接続検知部の構成のみ異にするものであるので、その他の構成についてはここでの詳しい説明は省略する。
【0064】
本第2の実施形態においてビデオプロセッサ103は第1の実施形態と同様のビデオプロセッサ側接続部30を備える。すなわち第2の実施形態においても、ビデオプロセッサ側接続部30は、電気的接続検知部を構成する接続検知用電気端子35aと、機械的接続検知部を構成するフォトインタラプタ35bと、を備える。
【0065】
さらにビデオプロセッサ103は、前記接続検知用電気端子35aから延出されプルアップされた信号ラインと、前記フォトインタラプタ35bの出力端から延出されプルダウンされた信号ラインとに接続されたAND回路136を有する。
【0066】
また、前記AND回路136の出力は制御部31における接続検知用端に入力され、制御部31は、当該AND回路136の出力状態により、内視鏡とビデオプロセッサとが接続された否かを判断するようになっている。
【0067】
ここで、本第2の実施形態においては、電気的接続検知部の出力信号である接続検知用電気端子35aの延出信号ラインはLアクティブの信号ラインとなっており、これを第1の検出信号である“信号A”とする。
【0068】
また、機械的接続検知部の出力信号であるフォトインタラプタ35bの出力信号もLアクティブの信号であり、これを第2の検出信号である“信号B”とする。また、前記AND回路136は、これら第1の検出信号である“信号A”と第2の検出信号である“信号B”との論理積を演算して“信号C”として出力するAND演算回路である。
【0069】
さらに、制御部31における前記接続検知用端は、AND回路136から出力される“信号C”を入力し、当該“信号C”が“L”状態の際に、電気コネクタ12とビデオプロセッサ側接続部30とが接続されたと判定するようになっている。
【0070】
これにより、本第2の実施形態においても、制御部31においては、実質的に、電気的接続検知部の出力信号である第1の検出信号と、機械的接続検知部の出力信号である第2の検出信号との論理和に基づいて電気コネクタ12とビデオプロセッサ側接続部30との接続を判定するといえる。
【0071】
<第2の実施形態の作用>
<内視鏡とビデオプロセッサとの接続検知>
次に、本実施形態における内視鏡とビデオプロセッサとの接続検知について説明する。
【0072】
図12は、第2の実施形態の内視鏡システムにおいて通常状態における接続検知部の検出信号状態を示したタイミングチャートであり、
図13は、電気的接続検知部のみに異常が生じた際の接続検知部の検出信号状態を示したタイミングチャートであり、
図14は、機械的接続検知部のみに異常が生じた際の接続検知部の検出信号状態を示したタイミングチャートである。
【0073】
本第2の実施形態においては、電気コネクタ12がビデオプロセッサ側接続部30に接続した際(
図4参照)、上述したように、Lアクティブの検出信号である“信号A” および“信号B”はいずれも“L”状態となってAND回路136に入力するようになっている(
図12参照)。
【0074】
すなわち、本第2の実施形態においては、電気コネクタ12がビデオプロセッサ側接続部30に接続した状態においては、AND回路136の論理積演算出力信号である“信号C”は“L”状態として制御部31における接続検知用端に入力することとなる。
【0075】
そして、制御部31は、接続検知用端に入力される“信号C”の“L”状態をもって電気コネクタ12がビデオプロセッサ側接続部30に接続した状態であることを認識するようになっている。
【0076】
一方、例えば、電気コネクタ12における接続検知用電気端子12aに水垢またはゴミ等が付着して、電気コネクタ12がビデオプロセッサ側接続部30に接続したとしても接続検知用電気端子35aとの導通が確保できないような場合は、
図13に示すように、本来“L”状態であるべき前記“信号A”が“H”状態のままとなる虞がある。
【0077】
しかしながら、このような場合であっても、接続検知用突出部12bとフォトインタラプタ35bとの関係が正常であるならば、“信号B”は“L”状態となっているため、AND回路136の出力信号である“信号C”は“L”状態であり、これにより、制御部31は、電気コネクタ12がビデオプロセッサ側接続部30に接続した状態であることを認識することができる。
【0078】
他方、例えば、電気コネクタ12における接続検知用突出部12bが折れる等により、電気コネクタ12がビデオプロセッサ側接続部30に接続したとしてもフォトインタラプタ35bにおけるスリットの規定位置への挿入が叶わない場合は、
図14に示すように、本来“L”状態であるべき前記“信号B”が“H”状態のままとなる虞がある。
【0079】
しかしながら、このような場合であっても、上記同様に、接続検知用電気端子12aと接続検知用電気端子35aとの接続状態が正常であるならば、“信号A”は“L”状態となっているため、AND回路136の出力信号である“信号C”は“L”状態であり、これにより、上記同様制御部31は、電気コネクタ12がビデオプロセッサ側接続部30に接続した状態であることを認識することができる。
【0080】
以上説明したように、本第2の実施形態の内視鏡システムによっても、電気的接続検知部と機械的接続検知部との2種の接続検知部を用いて接続状態を検知し、かつ、これら電気的接続検知部の出力信号である第1の検出信号“信号A”と機械的接続検知部の出力信号である第2の検出信号“信号B”との論理積を演算することにより当該接続状態を判定するようにしたので、たとえいずれかの検知部に不具合が生じたとしても、第1の実施形態と同様に、電気コネクタ12とビデオプロセッサ側接続部30との接続状態を確実に判定し認識することができる。
【0081】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。