特許 6878088 内視鏡及び内視鏡装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6878088

(24)【登録日】2021年5月6日

(45)【発行日】2021年5月26日

(54)【発明の名称】内視鏡及び内視鏡装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 1/06 20060101AFI20210517BHJP

   A61B 1/045 20060101ALI20210517BHJP

   G02B 23/24 20060101ALI20210517BHJP

【ＦＩ】

   A61B1/06 614

   A61B1/06 531

   A61B1/045 632

   G02B23/24 A

【請求項の数】7

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-69034(P2017-69034)

(22)【出願日】2017年3月30日

(65)【公開番号】特開2018-166986(P2018-166986A)

(43)【公開日】2018年11月1日

【審査請求日】2020年2月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000113263

【氏名又は名称】ＨＯＹＡ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114557

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 英仁

(74)【代理人】

【識別番号】100078868

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 登夫

(72)【発明者】

【氏名】安藤 元昭

【審査官】 伊藤 昭治

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２５２６８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２１８７８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０２１７９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０１１６７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０１１１４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０００４６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１６／０３５３５４０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ １／００ − １／３２

Ｇ０２Ｂ ２３／２４ − ２３／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

体腔内に挿入される管状の挿入部における軸方向の一方側の先端部に配されて前記体腔内に光を照射する光源と、該光源に電圧を印加するための第１通電路とを備える内視鏡において、
前記第１通電路を介して印加される電圧を検出する検出回路と、
該検出回路が検出した電圧が所定電圧より低い場合、前記第１通電路とは異なる第２通電路を介して前記光源に電圧が印加されるように切り換える切換回路と
を備え、
前記挿入部は、前記先端部よりも他方側にて湾曲動作が可能な湾曲部を有し、
前記検出回路は、前記湾曲部よりも前記光源側の位置にて電圧を検出し、
前記切換回路は、前記位置よりも更に前記光源側の位置にて切り換える内視鏡。

【請求項2】

前記先端部に配されており、前記第２通電路を介して電圧が印加されて前記体腔内を撮像する撮像素子を更に備える請求項１に記載の内視鏡。

【請求項3】

体腔内に挿入される管状の挿入部における軸方向の一方側の先端部に配されて前記体腔内に光を照射する光源と、該光源に電圧を印加するための第１通電路とを備える内視鏡において、
前記第１通電路を介して印加される電圧を検出する検出回路と、
該検出回路が検出した電圧が所定電圧より低い場合、前記第１通電路とは異なる第２通電路を介して前記光源に電圧が印加されるように切り換える切換回路と、
前記先端部に配されており、前記第２通電路を介して電圧が印加されて前記体腔内を撮像する撮像素子と
を備える内視鏡。

【請求項4】

前記検出回路及び前記切換回路が搭載されており、前記光源及び前記第１通電路間、並びに前記撮像素子及び前記第２通電路間の接続を中継する回路基板を更に備える請求項２又は３に記載の内視鏡。

【請求項5】

前記撮像素子が撮像して生成する画像データのフレームレートを制御する駆動制御回路を更に備え、
該駆動制御回路は、前記画像データに基づく画像の輝度が所定の輝度より低い場合、前記フレームレートを低下させる
請求項２から４の何れか１項に記載の内視鏡。

【請求項6】

前記第２通電路を介して印加される電圧を検出する第２の検出回路と、
該第２の検出回路が検出した電圧が第２の電圧より低い場合、前記第１通電路からの電圧が前記撮像素子に印加されるように切り換える第２の切換回路と
を更に備える請求項２から５の何れか１項に記載の内視鏡。

【請求項7】

請求項１から６の何れか１項に記載の内視鏡と、
該内視鏡が着脱自在に装着されており、前記第１通電路に第１電圧を印加する第１電源及び前記第２通電路に第２電圧を印加する第２電源を有する本体部と
を含む内視鏡装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光源と該光源に電圧を印加するための通電路とを備える内視鏡及び内視鏡装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、内視鏡装置の光源にＬＥＤ（Light Emitting Diode ）が用いられており、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor ）、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices ）等の固体撮像素子と共に、ＬＥＤをスコープ（人体への挿入部）の先端部に備えることによって、光源からの光を先端部に導くための光ファイバを不要としている。

【0003】

ＬＥＤには、挿入部が着脱自在に装着されるプロセッサ部（本体部）に内蔵された専用の電源から電力が供給される。内視鏡装置が携帯型の場合は、ＬＥＤ用の電源にバッテリが用いられる。

【0004】

例えば、特許文献１には、照明用の複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）が複数の組に分けられており、発光ダイオードの組毎にバッテリが接続された内視鏡装置が記載されている。この内視鏡装置では、一のＬＥＤの組に給電している一のバッテリの容量が低下したときに、手動又は自動で他のバッテリから他のＬＥＤの組に給電することができるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００７−２５２６８６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、特許文献１に記載の技術では、例えばバッテリからＬＥＤ等の光源までの通電路に断線等の接続不良が発生した場合に、光源への給電を継続することができないという問題があった。

【0007】

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光源に印加される電圧が低下した場合に、光源への給電を継続することが可能な内視鏡及び内視鏡装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様に係る内視鏡は、体腔内に挿入される管状の挿入部における軸方向の一方側の先端部に配されて前記体腔内に光を照射する光源と、該光源に電圧を印加するための第１通電路とを備える内視鏡において、前記第１通電路を介して印加される電圧を検出する検出回路と、該検出回路が検出した電圧が所定電圧より低い場合、前記第１通電路とは異なる第２通電路を介して前記光源に電圧が印加されるように切り換える切換回路とを備え、前記挿入部は、前記先端部よりも他方側にて湾曲動作が可能な湾曲部を有し、前記検出回路は、前記湾曲部よりも前記光源側の位置にて電圧を検出し、前記切換回路は、前記位置よりも更に前記光源側の位置にて切り換える。

【発明の効果】

【0009】

上記によれば、光源に印加される電圧が低下した場合に、光源への給電を継続することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態１に係る内視鏡の外観図である。

【図2】実施形態１に係る内視鏡装置の構成例を示すブロック図である。

【図3】実施形態１に係る内視鏡で光源に印加される電圧の切り換わりを示すタイミングチャートである。

【図4】実施形態２に係る内視鏡装置の構成例を示すブロック図である。

【図5】実施形態２に係る内視鏡で撮像素子に印加される電圧の切り換わりを示すタイミングチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。また、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。

【0012】

（１）本発明の一態様に係る内視鏡は、体腔内に挿入される管状の挿入部における軸方向の一方側の先端部に配されて前記体腔内に光を照射する光源と、該光源に電圧を印加するための第１通電路とを備える内視鏡において、前記第１通電路を介して印加される電圧を検出する検出回路と、該検出回路が検出した電圧が所定電圧より低い場合、前記第１通電路とは異なる第２通電路を介して前記光源に電圧が印加されるように切り換える切換回路とを備え、前記挿入部は、前記先端部よりも他方側にて湾曲動作が可能な湾曲部を有し、前記検出回路は、前記湾曲部よりも前記光源側の位置にて電圧を検出し、前記切換回路は、前記位置よりも更に前記光源側の位置にて切り換える。

【0013】

本態様にあっては、管状の挿入部の一方側の先端部に配された光源に第１通電路を介して電圧が印加される。第１通電路を介して印加される電圧が所定電圧より低い場合、第２通電路を介して他の電圧が光源に印加されるように切り換える。これにより、光源への給電が継続される。

【0015】

本態様にあっては、挿入部における湾曲部よりも光源側の位置にて、第１通電路を介して印加される電圧を検出し、電圧の検出位置よりも更に光源側の位置にて、光源に印加される電圧を切り換える。これにより、例えば湾曲部における湾曲動作の繰り返しによって断線等が発生した場合に、光源に印加される電圧の低下が確実に検出される。また、光源に印加される電圧が切り換わった場合であっても、第１通電路を介して印加される電圧が所定電圧より低下したことが検出され続ける。

【0016】

（２）前記先端部に配されており、前記第２通電路を介して電圧が印加されて前記体腔内を撮像する撮像素子を更に備えることが好ましい。
（３）本発明の一態様に係る内視鏡は、体腔内に挿入される管状の挿入部における軸方向の一方側の先端部に配されて前記体腔内に光を照射する光源と、該光源に電圧を印加するための第１通電路とを備える内視鏡において、前記第１通電路を介して印加される電圧を検出する検出回路と、該検出回路が検出した電圧が所定電圧より低い場合、前記第１通電路とは異なる第２通電路を介して前記光源に電圧が印加されるように切り換える切換回路と、前記先端部に配されており、前記第２通電路を介して電圧が印加されて前記体腔内を撮像する撮像素子とを備える。

【0017】

本態様にあっては、撮像素子が光源からの光で照射される体腔内を撮像するため、挿入部に光ファイバを設ける必要がない。また、電圧の切り換えの際は、撮像素子に印加されている電圧が光源に振り向けられるため、第３の電圧を用意する必要がない。

【0018】

（４）前記検出回路及び前記切換回路が搭載されており、前記光源及び前記第１通電路間、並びに前記撮像素子及び前記第２通電路間の接続を中継する回路基板を更に備えることが好ましい。

【0019】

本態様にあっては、光源及び第１通電路間と、撮像素子及び第２通電路間の接続とを中継する回路基板上に、検出回路及び切換回路が搭載されるため、検出回路及び切換回路用に新たな回路基板を準備する必要がない。

【0020】

（５）前記撮像素子が撮像して生成する画像データのフレームレートを制御する駆動制御回路を更に備え、該駆動制御回路は、前記画像データに基づく画像の輝度が所定の輝度より低い場合、前記フレームレートを低下させることが好ましい。

【0021】

本態様にあっては、撮像素子が撮像して生成する画像データに基づく画像の輝度が所定の輝度より低い場合、画像データのフレームレートを低下させる。これにより、光源に印加される電圧が切り換わったことによって光源の輝度が低下した場合に、撮像素子の露光時間が増大して、画像の輝度の低下が緩和される。

【0022】

（６）前記第２通電路を介して印加される電圧を検出する第２の検出回路と、該第２の検出回路が検出した電圧が第２の電圧より低い場合、前記第１通電路からの電圧が前記撮像素子に印加されるように切り換える第２の切換回路とを更に備えることが好ましい。

【0023】

本態様にあっては、第２通電路を介して印加される電圧が第２の電圧より低い場合、第１通電路を介して印加される電圧が撮像素子に印加されるように切り換える。これにより、撮像素子への給電が継続される。

【0024】

（７）本発明の一態様に係る内視鏡装置は、上述の内視鏡と、該内視鏡が着脱自在に装着されており、前記第１通電路に第１電圧を印加する第１電源及び前記第２通電路に第２電圧を印加する第２電源を有する本体部とを含む。

【0025】

本態様にあっては、本体部の第１電源から第１通電路に第１電圧を印加し、第２電源から第２通電路に第２電圧を印加する。これにより、光源に印加される電圧が低下した場合に光源への給電を継続することが可能な内視鏡が内視鏡装置に適用される。

【0026】

［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る内視鏡及び内視鏡装置の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、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およ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。また、各実施形態で記載されている技術的特徴は、お互いに組み合わせることが可能である。

【0027】

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る内視鏡の外観図であり、図２は、実施形態１に係る内視鏡装置の構成例を示すブロック図である。実施形態１に係る内視鏡１００は、例えば上部消化管向けの軟性鏡である。内視鏡１００は、体腔内に挿入される管状の挿入部４０、該挿入部４０に対する操作を行うための操作部５０、プロセッサ部８０（図２参照）に着脱可能に装着されるコネクタ部７０、及び該コネクタ部７０と操作部５０とを接続する軟性のユニバーサルコード６０を備える。実施形態１に係る内視鏡装置は、内視鏡１００及びプロセッサ部８０を含んで構成されており、コネクタ部７０のプラグがプロセッサ部８０のレセプタクル（何れも不図示）に着脱自在に装着される。

【0028】

挿入部４０は長尺であり、軸方向における操作部５０側とは反対側である一方側から順に先端部４１、湾曲部４２及び可撓管部４３を有する。先端部４１は硬性であり、湾曲部４２に連続している。湾曲部４２は、操作部５０に含まれる湾曲ノブ５１の操作に応じて能動的に湾曲する。可撓管部４３は可撓性を有し、受動的に湾曲する。可撓管部４３の軸方向の他方側は操作部５０に接続されている。

【0029】

図２に移って、先端部４１は、体腔内を照射するＬＥＤである光源１１が搭載された回路基板１０と、体腔内を撮像するＣＭＯＳである撮像素子２１が搭載された回路基板２０とを含んで構成されている。光源１１は、２個以上のＬＥＤを直列又は直並列に組み合わせたものであってもよいし、ＬＥＤ以外の発光体であってよい。撮像素子２１は、例えばＣＣＤであってもよい。

【0030】

回路基板２０は、光源１１と、該光源１１に上記軸方向の他方側から電圧を印加するための第１通電路１との間、及び撮像素子２１と、該撮像素子２１に上記軸方向の他方側から電圧を印加するための第２通電路２との間の接続を中継している。即ち、光源１１のプラス側は、回路基板１０の端子Ｔ１と、回路基板２０の端子Ｔ２，Ｔ３とを介して第１通電路１に接続されている。また、撮像素子２１のプラス端子は、回路基板２０の端子Ｔ４を介して第２通電路２に接続されている。端子Ｔ２及びＴ４間には電路が設けられている。

【0031】

一方、光源１１のマイナス側は、回路基板１０の端子Ｔ５と、回路基板２０の端子Ｔ６，Ｔ７とを介してアース線（ＧＮＤ）３に接続されている。撮像素子２１のアース端子は、回路基板２０上で端子Ｔ６，Ｔ７に接続されている。端子Ｔ１，Ｔ２間、及び端子Ｔ５，Ｔ６間夫々は、配線にて各別に接続されている。

【0032】

回路基板２０上には、撮像素子２１が撮像して生成した画像データを直列信号に変換するシリアライザ２２と、端子Ｔ２，Ｔ３間の電路を開閉する半導体スイッチ２３と、端子Ｔ２，Ｔ４間の電路を開閉する半導体スイッチ２４と、端子Ｔ３を介して印加される電圧及び基準の電圧源２７の電圧を比較するコンパレータ２５と、コンパレータ２５の出力の論理を反転させるインバータ２６とが更に搭載されている。

【0033】

本実施形態１では、コンパレータ２５及び電圧源２７が検出回路に相当し、半導体スイッチ２３，２４及びインバータ２６が切換回路に相当する。切換回路はこれに限定されるものではなく、例えば１回路２接点を有する他のスイッチであってもよい。なお、半導体スイッチ２３，２４、コンパレータ２５及びインバータ２６の電源電圧は、第２通電路２及び端子Ｔ４を介して印加される３Ｖの電圧を用いればよい。この電源電圧は、例えば第１通電路１及び端子Ｔ３を介して印加される１５Ｖの電圧を適当に降圧した電圧と、第２通電路２及び端子Ｔ４を介して印加される３Ｖの電圧との夫々を、カソードを突き合わせたショットキバリアダイオードのアノードに入力して生成してもよい。

【0034】

コネクタ部７０は、第１通電路１を介して光源１１に流入する電流の大きさを制御する電流制御回路７１と、信号線４を介して入力される画像データの直列信号を並列信号にデコードするデシリアライザ７２と、デシリアライザ７２でデコードされた画像データに前処理を施してプロセッサ部８０に与えるドライバ回路７３（駆動制御回路に相当）とを有する。コネクタ部７０は、ユニバーサルコード６０とプロセッサ部８０との間で第２通電路２及びアース線３を中継している。

【0035】

プロセッサ部８０は、電流制御回路７１を介して第１通電路１に１５Ｖの第１電圧を印加する第１電源８１と、第２通電路２に３Ｖの第２電圧を印加する第２電源８２とを有する。第１電圧及び第２電圧夫々は、１５Ｖ及び３Ｖに限定されない。プロセッサ部８０は、更に、ドライバ回路７３からの画像データに信号処理を施して外部のモニタに表示信号を出力する画像信号処理回路８３と、使用者の操作を受け付けるためのフロントパネル８４と、ドライバ回路７３、画像信号処理回路８３及びフロントパネル８４の動作を制御するシステムコントローラ８５とを有する。

【0036】

シリアライザ２２は、後述するデシリアライザ７２との間で、制御信号を双方向に授受することが可能である。シリアライザ２２で直列信号に変換された画像データは、回路基板２０の端子Ｔ８を介して信号線４に送出されるようになっている。

【0037】

コンパレータ２５は、端子Ｔ３を介して印加される電圧が電圧源２７の電圧より高い場合、半導体スイッチ２３をオンすると共に、インバータ２６を介して半導体スイッチ２４をオフする。コンパレータ２５は、また、端子Ｔ３を介して印加される電圧が電圧源２７の電圧より低い場合、半導体スイッチ２３をオフすると共に、インバータ２６を介して半導体スイッチ２４をオンする。これにより、第１通電路１を介して印加される電圧が電圧源２７の電圧より低くなったときに、第２通電路２を介して光源１１に電圧が印加されるように切り換わる。光源１１に印加される電圧が切り換わった場合であっても、端子Ｔ３を介してコンパレータ２５に印加される電圧は変化しないため、第１通電路１を介して印加される電圧が電圧源２７の電圧より低下したことが検出され続ける。

【0038】

電流制御回路７１は、ドライバ回路７３からの電流制御信号に応じて、第１通電路１に印加される電圧を上昇させることにより、光源１１に流入する電流を増加させ、電路１に印加される電圧を低下させることにより、光源１１に流入する電流を減少させる。

【0039】

ドライバ回路７３は、デシリアライザ７２からの画像データにガンマ補正を施す。ドライバ回路７３は、また、撮像素子２１の周囲に配された温度センサ（不図示）からの温度データとデシリアライザ７２からの画像データに基づく画像の輝度とに応じて、光源１１に流入する電流を制御すべく、電流制御回路７１に電流制御信号を与える。これにより、撮像素子２１の周囲温度が上昇した場合、又は画像の輝度が増大した場合に、光源１１に流入する電流が減少する。更に、撮像素子２１の周囲温度が低下した場合、又は画像の輝度が低下した場合に、光源１１に流入する電流が増加する。上記画像の輝度は、例えば、画面の平均的な輝度又は画面中央部の輝度が用いられる。

【0040】

ドライバ回路７３は、更に、上記画像の輝度が大幅に低下して、電流制御信号による電流制御回路７１の制御だけでは上記画像の輝度を上昇させることができない場合に、撮像素子２１が生成する画像データのフレームレートをデシリアライザ７２、信号線４及びシリアライザ２２を介して低下させる。これにより、撮像素子２１のシャッタ間隔が長くなるため、撮像素子２１の露光時間が増大する。画像データのフレームレートは、システムコントローラ８５からの指令によって変更されることがある。

【0041】

上述の内視鏡１００では、回路基板１０は、表面に沿う方向が挿入部４０の軸方向と直交するように、且つ、光源１１からの光の照射方向が上記軸方向と一致するようにして、先端部４１における最先端の位置に配されている。回路基板１０の中央部には、回路基板２０上の撮像素子２１に光を導くレンズユニット（不図示）を貫通させるための穴が開口している。なお、光源１１からの光の照射方向は、上記軸方向と交差する方向であってもよい。

【0042】

回路基板２０は、全体が３つのサブ基板に分割されている。矩形状の第１基板の表面には撮像素子２１が搭載されている。矩形状の第２基板の表面にはシリアライザ２２が搭載されている。また、台形状の第３基板の表面には端子Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ６，Ｔ７，Ｔ８が設けられている。各端子Ｔ１，Ｔ２・・Ｔ８に対する配線は、例えば半田付けにて接続されている。第１基板と第２基板、及び第２基板と第３基板は、フレキシブルでフラットな接続ケーブルにて各別に接続されている。

【0043】

第１基板と第２基板は、表面同士が直交するように、且つ、表面から見て山折りとなるように接続ケーブルの部位にて折り曲げられる。第３基板と第２基板は、表面同士が互いに反対側となるように接続ケーブルの部位にて１８０度折り曲げられる。この場合、第３基板及び第２基板の接続ケーブルにおける折り曲げ線は、第１基板及び第２基板の接続ケーブルにおける折り曲げ線と直交している。このように折り曲げられた回路基板２０が、第１基板の表面と回路基板１０の表面とが並行になるようにして、上述のレンズユニットの他方側に配置される。回路基板２０の折り曲げ方法は、上述の方法に限定されるものではない。

【0044】

以下では、上述した内視鏡１００で光源１１に印加される電圧が低下した場合について説明する。図３は、実施形態１に係る内視鏡１００で光源１１に印加される電圧の切り換わりを示すタイミングチャートである。図の上段は光源１１に印加される電圧の時間変化を示すものであり、図の下段は画像データのフレームレートの時間変化を示すものである。これらの図の横軸は時間（ｔ）を表し、縦軸は夫々電圧（Ｖ）及び周波数（Ｈｚ）を表す。

【0045】

時刻ｔ１より前では、第１電源８１から電流制御回路７１及び第１通電路１を介して、光源１１に１５Ｖ又は１５Ｖより若干低い電圧が印加されているものとする。画像データのフレームレートは、標準で６０Ｈｚである。時刻ｔ１以降に第１電源８１、電流制御回路７１又は第１通電路１に何らかの異常が発生して、光源１１に印加される電圧が低下し始める。これに伴い、光源１１からの光量が減少する。

【0046】

時刻ｔ１からｔ２までの間、電流制御回路７１が正常に動作している場合は、光源１１に流入する電流が増加する方向に制御されるが、光源１１に印加される電圧が１５Ｖで頭打ちとなるため、光源１１からの光量は減少し続ける。

【0047】

時刻ｔ２で、画像データに基づく画像の輝度が所定の輝度より低下した場合、ドライバ回路７３が画像データのフレームレートを、例えば６０Ｈｚから３０Ｈｚに低下させる。その後も、光源１１に印加される電圧が低下し続け、光源１１からの光量が減少し続ける。

【0048】

例えば、電圧源２７の電圧が２．５Ｖである場合、端子Ｔ３を介してコンパレータ２５に印加される電圧が２．５Ｖよりも低下する時刻ｔ３にて、半導体スイッチ２３がオフ、、半導体スイッチ２４がオンとなり、第２通電路２を介して光源１１に電圧が印加されるように切り換わる。これにより、光源１１には、第２電源８２から３Ｖの第２電圧が印加される。

【0049】

なお、電圧源２７の電圧が３Ｖよりも高い場合、第１通電路１を介して印加される電圧が３Ｖより高いにもかかわらず、上記電圧の切り換えによって光源１１に印加される電圧が３Ｖに低下するため、電圧源２７の電圧は、３Ｖにできるだけ近い電圧にしておくことが好ましい。

【0050】

光源１１に印加される電圧の切り換え後に、画像データに基づく画像の輝度が所定の輝度より低い状態が継続する場合、時刻ｔ４にてドライバ回路７３が画像データのフレームレートを、例えば３０Ｈｚから１５Ｈｚに低下させる。その後も画像データに基づく画像の輝度が所定の輝度より低い状態が継続する場合、時刻ｔ５にてドライバ回路７３が画像データのフレームレートを、例えば１５Ｈｚから８Ｈｚ又は７Ｈｚに低下させる。

【0051】

ドライバ回路７３が画像データのフレームレートを低下させる割合は、１／２に限定されるものではない。フレームレートが制御される時間間隔は、例えば１秒であるが、より短い時間間隔で制御されるようにしてもよい。

【0052】

以上のように本実施形態１によれば、管状の挿入部４０の一方側の先端部４１に配された光源１１に、他方側から第１通電路１を介して１５Ｖの第１電圧が印加される。第１通電路１を介して印加される電圧が例えば２．５Ｖより低い場合、挿入部４０の他方側から第２通電路２を介して３Ｖの第２電圧が光源１１に印加されるように切り換える。従って、光源１１に印加される電圧が低下した場合に、光源１１への給電を継続することが可能となる。

【0053】

また、実施形態１によれば、挿入部４０における湾曲部４２よりも光源１１側の位置にて、第１通電路１を介して印加される電圧を検出し、電圧の検出位置よりも更に光源１１側の位置にて、光源１１に印加される電圧を切り換える。これにより、例えば湾曲部４２における湾曲動作の繰り返しによって断線等が発生した場合に、光源１１に印加される電圧の低下を確実に検出することができる。また、光源１１に印加される電圧が切り換わった場合であっても、第１通電路１を介して印加される電圧が所定電圧より低下したことが検出され続けるため、電圧の切り換え及び切り戻しの繰り返しが発生するのを防止することができる。

【0054】

更に、実施形態１によれば、撮像素子２１が光源１１からの光で照射される体腔内を撮像するため、挿入部４０に光ファイバを設ける必要がない。また、電圧の切り換えの際は、撮像素子２１に印加されている第２電圧が光源１１に振り向けられるため、第３の電圧を用意する必要がない。

【0055】

更に、実施形態１によれば、光源１１及び第１通電路１間と、撮像素子２１及び第２通電路２間の接続とを中継する回路基板２０上に、検出回路（コンパレータ２５及び電圧源２７）及び切換回路（半導体スイッチ２３，２４及びインバータ２６）が搭載されるため、検出回路及び切換回路用に新たな回路基板を準備する必要がない。

【0056】

更に、実施形態１によれば、撮像素子２１が撮像して生成する画像データに基づく画像の輝度が所定の輝度より低い場合、画像データのフレームレートを低下させる。従って、光源１１に印加される電圧が切り換わったことによって光源１１の輝度が低下した場合に、撮像素子２１の露光時間が増大して、画像の輝度の低下を緩和することができる。

【0057】

更に、実施形態１によれば、プロセッサ部８０の第１電源８１から第１通電路１に第１電圧を印加し、第２電源８２から第２通電路２に第２電圧を印加する。従って、光源１１に印加される電圧が低下した場合に光源１１への給電を継続することが可能な内視鏡１００を内視鏡装置に適用することが可能となる。

【0058】

本実施形態１にあっては、光源１１に印加される電圧が略１５Ｖから３Ｖに切り換わる場合を例にして説明したが、３Ｖの電圧が印加されても光源１１が発光しない場合は、３Ｖの電圧を昇圧して光源１１に印加すればよい。また、図３を用いた説明では、電圧源２７の電圧が、３Ｖにできるだけ近い電圧であることが好ましいとしたが、これには限定されない。例えば、電圧源２７の電圧を、光源１１が発光するために光源１１に印加されるべき電圧の閾値と一致させるか、又はこの閾値に近付けておくようにしてもよい。更に、光源１１が複数の発光素子を直列に接続したものを含む場合、光源１１に印加される電圧が切り換わるときに、第２通電路２を介して印加される電圧を光源１１のうちの一部の発光素子に印加して確実に発光させるようにしてもよい。

【0059】

また、本実施形態１にあっては、第２通電路２を介して第２電圧が光源１１に印加されるように切り換えたが、これに限定されるものではない。例えば不図示の端子Ｔ９を介して不図示の第３通電路に第３電圧を印加しておき、コンパレータ２５が端子Ｔ９を介して印加される電圧及び電圧源２７の電圧を比較するようにすると共に、半導体スイッチ２４が端子Ｔ２，Ｔ９間の電路を開閉するようにしてもよい。この場合、電圧源２７の電圧を第３電圧に近付けておくことにより、光源１１に印加される電圧の切り換わりがスムーズに行われる。第３電圧は、第１電圧に近い電圧にしておくことが好ましい。

【0060】

（実施形態２）
実施形態１が、光源１１に印加される電圧を切り換える形態であるのに対し、実施形態２は、撮像素子２１に印加される電圧を更に切り換える形態である。図４は、実施形態２に係る内視鏡装置の構成例を示すブロック図である。実施形態２に係る内視鏡１００ｂは、実施形態１に係る内視鏡１００の構成に加えて、後述する第２の検出回路及び第２の切換回路が回路基板２０の表面に追加されている。撮像素子２１のプラス端子及び端子Ｔ３間には電路が追加されている。実施形態２に係る内視鏡装置は、内視鏡１００ｂ及びプロセッサ部８０を含んで構成されている。

【0061】

回路基板２０上には、撮像素子２１のプラス端子及び端子Ｔ４間の電路を開閉する半導体スイッチ３３と、撮像素子２１のプラス端子及び端子Ｔ３間の電路を開閉する半導体スイッチ３４と、端子Ｔ４を介して印加される電圧及び基準の電圧源３７の電圧を比較するコンパレータ３５と、コンパレータ３５の出力の論理を反転させるインバータ３６とが更に搭載されている。端子Ｔ３及び半導体スイッチ３４間には、カソードが端子Ｔ３側に接続された１２Ｖのツェナーダイオード３８が直列に接続されている。

【0062】

本実施形態２では、コンパレータ３５及び電圧源３７が第２の検出回路に相当し、半導体スイッチ３３，３４、インバータ３６及びツェナーダイオード３８が第２の切換回路に相当する。コンパレータ３５は、電圧源３７に代えて電圧源２７をコンパレータ２５と共用してもよい。ツェナーダイオード３８に代えて、降圧用のコンバータＩＣを用いてもよい。なお、半導体スイッチ３３，３４、コンパレータ３５及びインバータ３６の電源電圧は、例えば第１通電路１及び端子Ｔ３を介して印加される１５Ｖの電圧を適当に降圧した電圧と、第２通電路２及び端子Ｔ４を介して印加される３Ｖの電圧との夫々を、カソードを突き合わせたショットキバリアダイオードのアノードに入力して生成すればよい。

【0063】

コンパレータ３５は、端子Ｔ４を介して印加される電圧が電圧源３７の電圧より高い（又は低い）場合、半導体スイッチ３３をオン（又はオフ）すると共に、インバータ３６を介して半導体スイッチ３４をオフ（又はオン）する。これにより、第２通電路２を介して印加される電圧が電圧源３７の電圧より低くなったときに、第１通電路１及びツェナーダイオード３８を介して撮像素子２１に電圧が印加されるように切り換わる。撮像素子２１に印加される電圧が切り換わった場合であっても、端子Ｔ４を介してコンパレータ３５に印加される電圧は変化しないため、第２通電路２を介して印加される電圧の低下が検出され続ける。

【0064】

その他、実施形態１と同様の構成については同様の符号を付してその説明を省略する。

【0065】

以下では、上述した内視鏡１００ｂで撮像素子２１に印加される電圧が低下した場合について説明する。図５は、実施形態２に係る内視鏡１００ｂで撮像素子２１に印加される電圧の切り換わりを示すタイミングチャートである。図の横軸は時間（ｔ）を表し、縦軸は電圧（Ｖ）を表す。図中の太い実線は撮像素子２１に印加される電圧を示すものであり、細い実線は光源１１に印加される電圧を示すものである。

【0066】

時刻ｔ６より前では、第２電源８２から第２通電路２を介して、撮像素子２１に３Ｖの第２電圧が印加されている。時刻ｔ６以降に第２電源８２又は第２通電路２に何らかの異常が発生して、撮像素子２１に印加される電圧が低下し始める。

【0067】

例えば、電圧源３７の電圧が２．５Ｖである場合、端子Ｔ４を介して撮像素子２１に印加される電圧が２．５Ｖよりも低下する時刻ｔ７にて、半導体スイッチ３３がオフ、半導体スイッチ３４がオンとなり、第１通電路１及びツェナーダイオード３８を介して撮像素子２１に電圧が印加されるように切り換わる。これにより、撮像素子２１には、第１電源８１の第１電圧を降圧した３Ｖの電圧が印加される。

【0068】

以上のように本実施形態２によれば、第２通電路２を介して印加される第２電圧が電圧源３７の電圧より低い場合、第１通電路１を介して印加される第１電圧が撮像素子２１に印加されるように切り換える。従って、撮像素子２１への給電を継続することが可能となる。

【符号の説明】

【0069】

１００、１００ｂ 内視鏡
１ 第１通電路
２ 第２通電路
３ アース線
４ 信号線
１０ 回路基板
１１ 光源
２０ 回路基板
２１ 撮像素子
２２ シリアライザ
２３、２４ 半導体スイッチ
２５ コンパレータ
２６ インバータ
２７ 電圧源
４０ 挿入部
４１ 先端部
４２ 湾曲部
４３ 可撓管部
５０ 操作部
５１ 湾曲ノブ
６０ ユニバーサルコード
７０ コネクタ部
７１ 電流制御回路
７２ デシリアライザ
７３ ドライバ回路
８０ プロセッサ部
８１ 第１電源
８２ 第２電源
８３ 画像信号処理回路
８４ フロントパネル
８５ システムコントローラ
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８ 端子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】