內窺鏡用處理器裝置、內窺鏡系統及內窺鏡系統的非接觸供電方法

內窺鏡用處理器裝置、內窺鏡系統及內窺鏡系統的非接觸供電方法
【專利摘要】本發明提供一種能夠對內窺鏡觀測器以非接觸的方式良好地進行電力供給的內窺鏡用處理器裝置、內窺鏡系統及內窺鏡系統的非接觸供電方法。若供電控制部被施加外部觸發(步驟S10)，則開始對內窺鏡觀測器進行供電(步驟S12)。若開始對內窺鏡觀測器進行供電，則內窺鏡觀測器可以工作，表示當前的電壓值Vrect的電壓信息作為反饋信息通過光通信從內窺鏡觀測器發送到內窺鏡用處理器裝置。內窺鏡用處理器裝置的控制部接收表示當前的電壓值Vrect的電壓信息，并將接收到的電壓信息輸出到供電控制部(步驟S14)。供電控制部根據所接收到的電壓信息來調整在供電部的輸電線圈中流過的電流的頻率(步驟S16～S24)。
【專利說明】
內窺鏡用處理器裝置、內窺鏡系統及內窺鏡系統的非接觸供電方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種內窺鏡用處理器裝置、內窺鏡系統及內窺鏡系統的非接觸供電方法，尤其涉及一種對內窺鏡觀測器以非接觸的方式供電的技術。
【背景技術】
[0002]內窺鏡系統由內窺鏡觀測器和內窺鏡用處理器裝置構成，所述內窺鏡觀測器具備:對體腔內部進行攝影的CCD(Charge Coupled Device:電荷親合元件)圖像傳感器等攝像部;及設置于通用塞繩的端部的連接器部，所述內窺鏡用處理器裝置具備:可裝卸地安裝有內窺鏡觀測器的連接器部的連接器部;對從內窺鏡觀測器輸出的圖像信號進行圖像處理等的控制部;及光源。
[0003]在內窺鏡系統中，通過用電接點連接內窺鏡觀測器的連接器部和內窺鏡用處理器裝置的連接器部，從而從內窺鏡用處理器裝置向內窺鏡觀測器進行電力供給、從內窺鏡用處理器裝置在與內窺鏡觀測器之間進行圖像信號及控制信號的傳輸。
[0004]在內窺鏡系統中，需要對使用后的內窺鏡觀測器進行清洗、以及消毒。因此需要將保護電接點的防水蓋安裝于內窺鏡觀測器的連接器部。然而，不僅防水蓋的裝卸比較麻煩，而且在忘記安裝防水蓋的情況下，存在電接點破損的問題。
[0005]為了應對這種問題，專利文獻I中記載的內窺鏡系統中，將內窺鏡觀測器的連接器部設為防水結構，在內窺鏡觀測器與內窺鏡用處理器裝置之間設置將圖像信號近距離無線通信的通信部，并且設置從內窺鏡用處理器裝置對內窺鏡觀測器以非接觸的方式供給電力的電力供給部。
[0006]并且，在專利文獻I中記載的內窺鏡用處理器裝置中設置有:連接器支撐部，可裝卸地支撐內窺鏡觀測器的連接器部;鎖定機構，在保持基于連接器支撐部的連接器部的支撐狀態的鎖定狀態和解除保持的解鎖狀態之間進行切換；及近距離非接觸電力傳輸控制部，在鎖定機構處于鎖定狀態的情況下，可以從電力供給部以非接觸的方式進行電力的供給，在鎖定機構處于解鎖狀態的情況下，無法進行電力的供給，由此，只有在內窺鏡觀測器的連接器部安裝于內窺鏡用處理器裝置的連接器支撐部的情況下，內窺鏡用處理器裝置能夠以非接觸的方式供給電力。
[0007]專利文獻I:日本專利公開2013-208187號公報
[0008]然而，從內窺鏡用處理器裝置對內窺鏡觀測器以非接觸的方式供給電力時，內窺鏡用處理器裝置無法直接掌握內窺鏡觀測器的電力情況，在供給恒定的電力時，存在因內窺鏡觀測器的負載而電力不足或過剩的問題。

【發明內容】

[0009]本發明是鑒于這種問題而完成的，其目的在于提供一種能夠對內窺鏡觀測器以非接觸的方式良好地進行電力供給的內窺鏡用處理器裝置、內窺鏡系統及內窺鏡系統的非接觸供電方法。
[0010]為了實現上述目的，本發明的一方式所涉及的內窺鏡用處理器裝置具備:供電部，包含對內窺鏡觀測器以非接觸的方式進行供電的輸電線圈;第I光通信部，在與內窺鏡觀測器之間進行光通信；外部觸發接受部，接受表示開始對內窺鏡觀測器供電的指示的外部觸發;及供電控制部，控制供電部，在外部觸發接受部接受了外部觸發的情況下，供電控制部從供電部開始對內窺鏡觀測器進行供電，在開始了供電的情況下，第I光通信部在與設置于內窺鏡觀測器中的第2光通信部之間開始光通信，從第2光通信部通過光通信而接收與內窺鏡觀測器的受電量的過度或不足對應的受電信息，供電控制部根據第I光通信部所接收到的受電信息來控制供電部，并調整從供電部輸送的電力。
[0011]根據本發明的一方式，若接受外部觸發，并開始向內視鏡觀測器供電，則可以在與內窺鏡觀測器之間進行光通信，通過光通信而從內窺鏡觀測器接收與內窺鏡觀測器的受電量的過度或不足對應的受電信息。供電控制部根據接收到的受電信息來控制供電部，并調整從供電部輸送的電力。由此，與內窺鏡觀測器的負載變動無關，而通過非接觸供電而能夠更良好地對內窺鏡觀測器進行內窺鏡觀測器所需要的電力供給。
[0012]在本發明的另一方式所涉及的內窺鏡用處理器裝置中，外部觸發接受部優選具有安裝檢測部，該安裝檢測部檢測內窺鏡觀測器是否安裝于內窺鏡用處理器裝置，在安裝檢測部檢測到內窺鏡觀測器的安裝的情況下，將檢測到內窺鏡觀測器的安裝的時刻作為外部觸發而接受。由此，在內窺鏡觀測器安裝于內窺鏡用處理器裝置中的情況下，能夠自動地以非接觸的方式進行電力供給。
[0013]在本發明的另一方式所涉及的內窺鏡用處理器裝置中，外部觸發接受部優選具有指示開始內窺鏡檢查的檢查開始開關，在通過手動而操作了檢查開始開關的情況下，將檢查開始開關的通過手動進行的操作時刻作為外部觸發而接受。由此，在由使用者的意念而手動操作了檢查開始開關的情況下，能夠以非接觸的方式進行電力供給。
[0014]在本發明的另一方式所涉及的內窺鏡用處理器裝置中，供電部優選通過電磁共振方式對內窺鏡觀測器以非接觸的方式進行供電，供電控制部根據第I光通信部所接收到的受電信息控制在供電部的輸電線圈中流過的電流的頻率，并調整從供電部輸送的電力。
[0015]在本發明的另一方式所涉及的內窺鏡用處理器裝置中，受電信息是表示與內窺鏡觀測器的負載狀態對應的直流電壓的電壓信息，在第I光通信部所接收到的電壓信息低于第I閾值的情況下，供電控制部朝向接近于供電部和內窺鏡觀測器的受電部進行磁共振的共振頻率的方向，對在輸電線圈中流過的電流的頻率進行控制，在第I光通信部所接收到的電壓信息高于第2閾值的情況下，供電控制部朝向遠離共振頻率的方向，對在輸電線圈中流過的電流的頻率進行控制。
[0016]在本發明的另一方式所涉及的內窺鏡用處理器裝置中，優選第I閾值是比第2閾值僅小滯后幅度的值。由此，調整在輸電線圈中流過的電流的頻率時能夠防止振蕩。
[0017]在本發明的另一方式所涉及的內窺鏡用處理器裝置中，優選還具備:圖像信號接收部，從設置于內窺鏡觀測器中的圖像信號發送部，以非接觸的方式接收由內窺鏡觀測器拍攝的圖像信號；圖像處理部，對由圖像信號接收部接收到的圖像信號進行圖像處理;及輸出部，將通過圖像處理部進行了圖像處理的圖像信號輸出到顯示器。由此，能夠從內窺鏡觀測器以非接觸的方式接收圖像信號，并能夠將內窺鏡觀測器的連接器部設為防水結構。
[0018]在本發明的另一方式所涉及的內窺鏡用處理器裝置中，優選還具備光源，該光源經由安裝有內窺鏡觀測器的安裝部，將照明用光供給到內窺鏡觀測器的光導器。
[0019]本發明的另一方式為由上述內窺鏡用處理器裝置和與內窺鏡用處理器裝置連接的內窺鏡觀測器構成的內窺鏡系統，所述內窺鏡觀測器具備:受電部，包含從內窺鏡用處理器裝置以非接觸的方式進行受電的受電線圈;及第2光通信部，在經由受電部而被供電的情況下，與設置于內窺鏡用處理器裝置中的第I光通信部之間開始光通信，通過光通信而發送與內窺鏡觀測器的受電量的過度或不足對應的受電信息。
[0020]在本發明的另一方式所涉及的內窺鏡系統中，優選內窺鏡用處理器裝置具備對內窺鏡觀測器的攝像動作進行控制的控制部，控制部從第I光通信部向第2光通信部發送用于控制內窺鏡觀測器的攝像動作的控制信號。
[0021]在本發明的另一方式所涉及的內窺鏡系統中，優選內窺鏡觀測器具備圖像信號發送部，該圖像信號發送部將由內窺鏡觀測器拍攝的圖像信號，以非接觸的方式發送到設置于內窺鏡用處理器裝置中的圖像信號接收部。
[0022]本發明的另一方式所涉及的內窺鏡系統的非接觸供電方法，在由具有包含輸電線圈的供電部及第I光通信部的內窺鏡用處理器裝置和具有包含受電線圈的受電部及第2光通信部的內窺鏡觀測器構成的內窺鏡系統中，包括如下步驟:在內窺鏡用處理器裝置的外部觸發接受部接受到表示開始對內窺鏡觀測器供電的指示的外部觸發的情況下，從供電部開始對內窺鏡觀測器的受電部進行供電的步驟;在經由受電部而被供電的情況下，第2光通信部與設置于內窺鏡用處理器裝置中的第I光通信部之間開始光通信，并通過光通信發送與內窺鏡觀測器的受電量的過度或不足對應的受電信息的步驟;及設置于內窺鏡用處理器裝置中的供電控制部根據經由第I光通信部接收到的受電信息來控制供電部，并調整從供電部輸送的電力的步驟。
[0023]在本發明的另一方式所涉及的內窺鏡系統的非接觸供電方法中，優選內窺鏡用處理器裝置通過電磁共振方式對內窺鏡觀測器以非接觸的方式進行供電，在外部觸發接受部接受到外部觸發的情況下，供電控制部從供電部開始對內窺鏡觀測器的受電部進行供電，并且從第2光通信部經由第I光通信部獲得受電信息，根據獲得的受電信息來控制在供電部的輸電線圈中流過的電流的頻率，并調整從供電部輸送的電力。
[0024]發明效果
[0025]根據本發明，由于通過與內窺鏡觀測器之間的光通信而接收與內窺鏡觀測器的受電量的過度或不足對應的受電信息，并將接收到的受電信息作為反饋信息調整從供電部向內窺鏡觀測器以非接觸的方式輸送的電力，因此與內窺鏡觀測器的負載變動無關，而通過非接觸供電而能夠更良好地對內窺鏡觀測器進行內窺鏡觀測器所需要的電力供給。
【附圖說明】
[0026]圖1是表不內窺鏡系統的外觀圖。
[OO27 ]圖2是表不內窺鏡系統的內部結構的框圖。
[0028]圖3是內窺鏡觀測器的連接器部的外觀圖。
[0029]圖4是表示對內窺鏡觀測器的連接器部的安裝進行檢測的安裝檢測部的實施方式的圖。
[0030]圖5是表示圖1所示的內窺鏡觀測器的受電部和內窺鏡用處理器裝置的供電部的結構圖。
[0031]圖6是表示內窺鏡系統的非接觸供電方法的流程圖。
[0032]圖7是表示相對于時間的在輸電線圈中流過的電流的頻率、及與內窺鏡觀測器的負載狀態對應的直流電壓的關系的曲線圖。
[0033]圖8是為了說明對內窺鏡觀測器的連接器部的安裝進行檢測的安裝檢測部的其他實施方式而使用的內窺鏡用處理器裝置的主要部分側視圖。
[0034]符號說明
[0035]2-內窺鏡系統，10-內窺鏡觀測器，11-內窺鏡用處理器裝置，12、18_連接器部，20-光導棒，30-攝像部，36-受電部，36A-受電線圈，36B-受電用IC，42-圖像信號發送部，50、66-信號收發部，52-光導器，62-供電部，62A-輸電線圈，62B-輸電用IC，62C-供電控制部，64-圖像信號接收部，68-光源，76-控制部，80-輸入部，90-LG檢測開關，92-回光檢測部。
【具體實施方式】
[0036]以下，根據附圖，對本發明所涉及的內窺鏡用處理器裝置、內窺鏡系統及內窺鏡系統的非接觸供電方法的實施方式進行說明。
[0037][內窺鏡系統]
[0038]圖1是本發明所涉及的內窺鏡系統的外觀圖。
[0039]如圖1所示，內窺鏡系統2由內窺鏡觀測器10和內窺鏡用處理器裝置11構成。
[0040]內窺鏡觀測器10例示出軟性內窺鏡，其具備:撓性插入部13，插入到患者的體腔內；操作部15，配設于插入部13的基端部分;通用塞繩17，配設于操作部15;連接器部18，設置于通用塞繩17的端部，并與作為內窺鏡用處理器裝置11的安裝部而發揮功能的連接器部12連接。但是，內窺鏡觀測器10并不限定于軟性內窺鏡，即使為硬性內窺鏡等其他種類的內窺鏡也可以適用本發明。
[0041]在插入部13的前端面設置有觀察窗、照明窗等。在構成插入部13的前端的前端部14上配置有對物光學系統及攝像部等，所述對物光學系統將來自通過觀察窗而讀入的被觀察部位的被攝物光作為光學圖像而成像，所述攝像部將通過對物光學系統成像的光學圖像轉換為電信號。
[0042]從攝像部輸出的圖像信號通過經由插入部13、操作部15及通用塞繩17的內部而插通配置到連接器部18的傳輸電纜傳輸至圖像信號發送部42(圖2)。圖像信號通過圖像信號發送部42而轉換為光信號，并以非接觸的方式光發送到內窺鏡用處理器裝置11。
[0043]并且，在前端部14配置有傳輸用于從照明窗照射于被觀察部位的光的光導器52(圖2)的光出射部。光導器52經由插入部13、操作部15及通用塞繩17的內部而插通配置到連接器部18。并且，與光導器52連結的光導棒20從連接器部18突出。
[0044]在操作部15上除了設置有彎角鈕、送氣及送水按鈕以外，還設置有釋放按鈕等，所述彎角鈕用于朝上下左右方向調整插入部13的前端面的朝向，所述送氣及送水按鈕用于從插入部13的前端面噴出空氣(氣體)、水，所述釋放按鈕用于對內窺鏡圖像進行靜態圖像記錄。插入部13的前端面的朝向通過將設置于前端部14的基端側附近的彎曲部進行彎曲而調整。
[0045]通用塞繩17由呈管狀且細長的具有撓性的外壁部所包覆，在其外壁部的內側管腔中插通配置有傳輸電纜、光導器52、送氣及送水管等，上述部件插通配置于插入部13的內部及操作部15的內部的空洞部。
[0046]圖2是表不圖1的內窺鏡系統2的內部結構的框圖。
[0047]內窺鏡觀測器10的連接器部18與內窺鏡用處理器裝置11的連接器部12連接。在內窺鏡觀測器10的連接器部18與內窺鏡用處理器裝置11的連接器部12之間進行以非接觸的方式進行的電力的受電及供電、圖像信號的接收和發送、各種控制信號的收發。
[0048]因此，在內窺鏡觀測器10的連接器部18中設置有:受電部36，以非接觸的方式進行受電；圖像信號發送部42，將攝像部30的圖像信號以非接觸的方式進行光發送;及信號收發部50，將控制攝像部30的控制信號及非接觸供電的控制中使用的受電信息等以非接觸的方式進行光收發，且作為第2光通信部而發揮功能。
[0049]在內窺鏡用處理器裝置11的連接器部12上，如上所述連接有內窺鏡觀測器10的連接器部18。內窺鏡用處理器裝置11對連接(安裝)于連接器部12上的內窺鏡觀測器10進行電力供給(供電)，并與內窺鏡觀測器10進行各種信號的收發。
[0050]內窺鏡用處理器裝置11具備光源68。來自光源68的照明用光經由光導棒20被供給到光導器52，光從光導器52被傳輸到前端部14。
[0051]在與內窺鏡觀測器10的連接器部18連接的內窺鏡用處理器裝置11的連接器部12中設置有:供電部62，對內窺鏡觀測器10的受電部36以非接觸的方式供給電力；圖像信號接收部64，以非接觸的方式接收來自內窺鏡觀測器10的圖像信號發送部42的圖像信號;及信號收發部66，與內窺鏡觀測器10的信號收發部50之間以非接觸的方式收發信號，且作為第I光通信部而發揮功能。
[0052]并且，內窺鏡用處理器裝置11讀入從內窺鏡觀測器10的前端部14的攝像部30輸出的圖像信號，并對所讀入的圖像信號實施各種信號處理，從而生成構建被觀察部位的視頻(動態圖像)、靜態圖像的圖像數據。并且，所生成的圖像數據被輸出到由電纜連接的顯示器(監視器)19，被觀察部位的圖像等顯示于監視器19。并且，所生成的圖像數據根據需要被記錄于記錄介質中。
[0053]內窺鏡觀測器10通過連接器部18而可裝卸地安裝(連接)于內窺鏡用處理器裝置11的連接器部12 ο在本實施方式的內窺鏡系統2中，通過內窺鏡觀測器1的連接器部18與內窺鏡用處理器裝置11的連接器部12的安裝，經由這些內窺鏡觀測器10的內部電路和內窺鏡用處理器裝置11的內部電路通過變壓器、光電耦合器等非接觸型設備而連接。由此，確保內窺鏡觀測器10的內部電路與內窺鏡用處理器裝置11的內部電路的電絕緣。即，構成為能夠實現控制信號的光通信、電力的非接觸供電、圖像信號的光通信。
[0054]在內窺鏡觀測器10的內部電路的驅動中所需的電力，通過由內窺鏡用處理器裝置11中的供電部62和內窺鏡觀測器10中的受電部36構成的非接觸電力供給構件而從內窺鏡用處理器裝置11供給。受電部36配置于內窺鏡觀測器10的連接器部18，供電部62配置于內窺鏡用處理器裝置11的連接器部12。
[0055]非接觸電力供給構件是利用電磁耦合并通過非接觸的方式收發電力的構件。若將內窺鏡觀測器10的連接器部18安裝于內窺鏡用處理器裝置11的連接器部12，則供電部62和受電部36以能夠進行電磁耦合的距離接近而配置，成為從供電部62向受電部36以非接觸的方式可以進行電力供電的狀態。供電部62經由穩定化電源控制部63而連接于內窺鏡用處理器裝置11的外部的商用電源100。從商用電源100供給，且被穩定化電源控制部63穩定化的電力供給到供電部62。通過從穩定化電源控制部63向供電部62供給的電力，從供電部62向受電部36供給的電力以非接觸的方式進行供電。受電部36從供電部62以非接觸的方式接收電力。另外，關于通過該非接觸而進行的電力供給的詳細情況，將在后面敘述。
[0056]內窺鏡觀測器10具備連接于受電部36的電源生成部32，電源生成部32生成包含攝像部30等的內部電路所需要的各種驅動電源，并供給所生成的電源。例如，電源生成部32輸入被導入于受電部36的電流，由所輸入的電流生成供給到包括攝像部30、CPU(CentralProcessing Unit)46等的內部電路的驅動電源。
[0057]在內窺鏡觀測器10的前端部14配置有攝像部30。如上所述，攝像部30是將通過觀察窗而讀入并通過對物光學系統而成像的被觀察部位的光學圖像轉換為電信號并作為圖像信號輸出的設備。作為攝像部30，例如能夠舉出CCD(Charge Coupled Device:電荷親合元件)圖像傳感器、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)圖像傳感器等固體成像元件。
[0058]在本實施方式中，內窺鏡觀測器10與內窺鏡用處理器裝置11之間的圖像信號的收發是通過非接觸型光通信構件進行的。從攝像部30輸出的圖像信號從內窺鏡觀測器10的連接器部18經由內窺鏡用處理器裝置11的連接器部12通過非接觸型光發送而傳輸。在本實施方式中，為了從攝像部30處理圖像信號，設置有A/D轉換器(Analog/Digital轉換器)34、DSP(Digital Signal Processor)38、定時信號產生電路(TSG:Timing Signal Generator)44等。來自攝像部30的圖像信號通過A/D轉換器34而從模擬信號變更為數字信號。從A/D轉換器34輸出的圖像信號傳輸到DSP38 JSP38對來自A/D轉換器34的圖像信號實施放大、伽馬校正及白平衡處理等必要的處理。
[0059]為了在內窺鏡觀測器10與內窺鏡用處理器裝置11之間進行非接觸型光發送而具備例如如下結構。內窺鏡觀測器10中具備連接于DSP38的內窺鏡側數字接口(DI = DigitalInterf ace )40、及連接于內窺鏡側DI40的圖像信號發送部42。通過DSP38進行了處理的圖像信號經由內窺鏡側DI40被傳輸到圖像信號發送部42。由攝像部30對圖像信號實施處理，按照被處理的圖像信號，光信號從圖像信號發送部42向內窺鏡用處理器裝置11發送。圖像信號發送部42只要是能夠照射用于光通信的光的發光設備即可，例如能夠舉出激光發光元件、發光二極管等。激光發光元件是指將作為相干光的激光束進行照射的元件，可以舉出氣體激光、固體激光、半導體激光等。
[0060]內窺鏡用處理器裝置11具備:圖像信號接收部64，從圖像信號發送部42接收光信號；處理器側DI70，連接于圖像信號接收部64;及信號處理電路72，作為連接于處理器側DI70的圖像處理部及輸出部而發揮功能。圖像信號接收部64是將接收到的光信號轉換為電信號的受光設備，例如能夠舉出光電二極管、光電晶體管等半導體設備等的受光元件。通過圖像信號接收部64而光接收并轉換為電信號的圖像信號，經由處理器側DI70并通過信號處理電路72而轉換為顯示用圖像信號，并輸出到監視器19。另外，伽馬校正及白平衡處理的信號處理等并不限定于通過內窺鏡觀測器10的DSP38而進行，也可以通過內窺鏡用處理器裝置11的信號處理電路72而進行。
[0061 ]在本實施方式中，由圖像信號發送部42和圖像信號接收部64構成基于非接觸的光通信的圖像信號收發構件。作為將攝像部30的圖像信號以非接觸的方式傳輸的圖像信號發送部42、及將來自圖像信號發送部42的信號以非接觸的方式接收的圖像信號接收部64，并不限定于非接觸的光通信(光無線通信方式)，能夠使用無線通信方式。光無線通信方式是指通過紅外線等而進行信號的收發的方式，無線通信方式是指通過無線通信(電波)而進行信號的收發的方式。
[0062]若將內窺鏡觀測器10的連接器部18安裝于內窺鏡用處理器裝置11的連接器部12，則圖像信號發送部42和圖像信號接收部64以能夠進行光通信的距離接近而配置，設定為可以從圖像信號發送部42向圖像信號接收部64通過非接觸的方式進行光通信的狀態。
[0063]內窺鏡觀測器10與內窺鏡用處理器裝置11之間的控制信號的收發是通過非接觸型光通信而進行的。在攝像部30上連接有TSG44和CPU46JSG44和CPU46將用于攝像部30獲得圖像信號的驅動信號輸出到攝像部3 O。在C P U 4 6上連接有內窺鏡側通信接口( C1:Communicat1n Interface)48及信號收發部50。信號收發部50是對內窺鏡觀測器10與內窺鏡用處理器裝置11之間的控制信號進行非接觸型光收發的設備，其具備將控制信號作為光信號對內窺鏡用處理器裝置11進行光發送的發光設備、及將來自內窺鏡用處理器裝置11的控制信號作為光信號而接收的受光設備。作為信號收發部50，例如能夠舉出具備將信號進行光發送(紅外線)的紅外線發光元件、及將信號進行光接收的受光元件(光電二極管、光電晶體管等)的、基于IrDA(Infrared Data Associat1n)的非接觸的光數據通信。在內窺鏡觀測器10的連接器部18上至少配置有信號收發部50。其他設備，例如內窺鏡側CI48等也可以配置于內窺鏡觀測器10的連接器部18。
[0064]內窺鏡用處理器裝置11具備:信號收發部66，在與內窺鏡觀測器10的信號收發部50之間，將控制信號進行光收發;及處理器側CI74，連接于信號收發部66。信號收發部66是能夠將內窺鏡觀測器10與內窺鏡用處理器裝置11之間的控制信號進行光收發的設備，其具備將控制信號作為光信號而對內窺鏡觀測器10進行光發送的發光設備、及將來自內窺鏡觀測器10的控制信號作為光信號而接收的受光設備。內窺鏡用處理器裝置11的信號收發部66，能夠舉出具備與內窺鏡觀測器10的信號收發部50不同的將信號進行光發送(紅外線)的紅外線發光元件、及與信號收發部50不同的將信號進行光接收的受光元件(光電二極管、光電晶體管等)的、基于IrDA的非接觸的光數據通信。紅外線通常是指具有0.7μπι?Imm的波長的電磁波。
[0065]若將內窺鏡觀測器10的連接器部18安裝于內窺鏡用處理器裝置11的連接器部12，則信號收發部50、66以能夠進行光通信的距離接近而配置，設定為可以在信號收發部50、66之間通過非接觸的方式進行光收發的狀態。
[0066]內窺鏡用處理器裝置11具備光源68。作為光源68例如能夠舉出氙氣燈、激光二極管、發光二極管等半導體設備。內窺鏡觀測器10具備光導器52。在光導器52的端部設置有與光導器52連接的光導棒20。光導棒20從連接器部18突出，并與內窺鏡用處理器裝置11的連接器部12連接。若將內窺鏡觀測器10的連接器部18安裝于內窺鏡用處理器裝置11的連接器部12，則光導棒20和光源68被對位，來自光源68的光經由光導棒20和光導器52傳輸到前端部14。
[0067]并且，內窺鏡用處理器裝置11具備控制部76和包括操作開關、檢查開始開關、鍵盤、鼠標等的輸入部80，控制部76按照從輸入部80輸入的操作者的操作統一控制整個內窺鏡系統2。另外，包含于輸入部80的檢查開始開關及控制部76作為外部觸發接受部而發揮功會K。
[0068]例如控制部76控制供電部62、光源68及處理器側DI70等，并且對構成內窺鏡觀測器10的內部電路的CPU46等發送用于控制攝像動作等的控制信號，并控制整個內窺鏡系統2。
[0069]而且，控制部76將根據指示輸入的控制信號等通過信號收發部66、50而傳輸到內窺鏡觀測器10的CPU46，所述指示輸入表示用戶通過輸入部80進行的內窺鏡用處理器裝置11的電源的開啟或關閉。
[0070]并且，來自內窺鏡觀測器10的CPU46的控制信號通過信號收發部66、50及處理器側CI74傳輸到內窺鏡用處理器裝置11的控制部76，控制部76按照其控制信號控制內窺鏡用處理器裝置11。
[0071]圖3是表示內窺鏡觀測器10的連接器部18的外觀圖。如上所述，內窺鏡觀測器10和內窺鏡用處理器裝置11進行以非接觸的方式進行的電力的受電及供電、圖像信號的接收和發送、控制信號的雙向的收發。在連接器部18上無需設置與內窺鏡用處理器裝置11直接連接的電接點。
[0072]從而，能夠將內窺鏡觀測器10的連接器部18設為例如由具有電絕緣性且耐藥性優異的樹脂包覆的防水結構。通過將連接器部18設為防水結構，能夠從清洗水等保護連接器部18內部的電子組件等，在進行清洗、消毒時無需安裝其他防水蓋，通過高壓蒸氣滅菌裝置(高壓滅菌器裝置)對內窺鏡觀測器10進行清洗及滅菌時尤其適合。
[0073]如圖3所示，內窺鏡觀測器10的連接器部18具備從連接器部18突出的光導棒20和軸22 ο
[0074]連接器部18具有筒狀的形狀，在其內部空間配置有上述受電部36、圖像信號發送部42、信號收發部50。
[0075]軸22是為了將內窺鏡觀測器10的圖像信號發送部42和內窺鏡用處理器裝置11的圖像信號接收部64進行對位而使用。尤其，在軸22的中心軸的延長方向上配置有圖像信號發送部42。在軸22的前端設置有窗22A，以使光透射。經由該窗22A，在圖像信號發送部42與圖像信號接收部64之間，圖像信號以非接觸的方式進行光收發。
[0076]并且，在連接器部18的連接面中，在對應于信號收發部50的位置設置有窗23。經由該窗23，在信號收發部50、66之間，控制信號以非接觸的方式進行光收發。
[0077]在接近于連接器部18的連接面的位置配置有受電部36。受電部36配置于連接器部18的內部，未露出于外部。
[0078]并且，在連接器部18的側面，配置有送氣、送水連接器24、氣囊連接器25、通氣連接器26、使用電動手術器(電動手術刀)等時所使用的連接器27、吸引連接器28及副送水連接器29。
[0079]圖4是表示對內窺鏡觀測器10的連接器部18的安裝進行檢測的安裝檢測部的實施方式的圖，是內窺鏡用處理器裝置11的連接器部的主要部分側視圖。
[0080]如圖4所示，在安裝有內窺鏡觀測器10的連接器部18的內窺鏡用處理器裝置11的連接器部的附近，配設有LG(Light Guide)檢測開關90。
[0081 ]該LG檢測開關90通過檢測與被金屬包覆的光導棒20的電連接，從而檢測光導棒20被插入的情況(即，內窺鏡觀測器10的連接器部18安裝于內窺鏡用處理器裝置11的情況)。LG檢測開關90若檢測出光導棒20的插入，則將其檢測信號作為外部觸發而輸出到后述的供電控制部62C、控制部76。
[0082]另外，作為LG檢測開關90，并不限定于與光導棒20的電連接，可以使用對與光導棒20的機械接觸進行檢測的微動開關、對光導棒20的有無進行光學檢測的光電斷路器等。
[0083]圖5是表示圖1所示的內窺鏡觀測器10的受電部36和內窺鏡用處理器裝置11的供電部62的結構圖。
[0084]供電部62由輸電線圈62A、輸電用IC(Integrated Circuit)62B及供電控制部62C構成。
[0085]輸電用IC62B中供給有從穩定化電源控制部63穩定化的電力，輸電用IC62B將從穩定化電源控制部63輸入的電力作為電源而將變頻電流(高頻電流)供給到輸電線圈62A。
[0086]供電控制部62C對構成供電部62的輸電用IC62B進行控制，并調整從供電部62輸送的電力，若從LG檢測開關90施加表不內窺鏡觀測器10的安裝的檢測信號(外部觸發)，或者若指示開始輸入部80的內窺鏡檢查的檢查開始開關被手動操作，且經由控制部76施加指示輸入(外部觸發)，則使供電部62工作而開始對內窺鏡觀測器10進行供電。
[0087]并且，供電控制部62C根據經由控制部76施加的與內窺鏡觀測器10的受電量的過度或不足對應的受電信息來控制輸電用IC62B，并調整從供電部62輸送的電力。在本例子中，將表示在內窺鏡觀測器10的受電部36中受電之后整流的直流電壓、且與內窺鏡觀測器10的負載狀態對應而變動的直流電壓的電壓值(電壓信息)Vrd作為上述受電信息而使用，供電控制部62C控制從輸電用IC62B向輸電線圈62A流過的電流的頻率，以使電壓值Vrect進入到所希望的電壓范圍內。
[0088]內窺鏡觀測器10的受電部36由受電線圈36A及受電用IC36B構成。受電線圈36A通過電磁共振方式對內窺鏡觀測器1以非接觸的方式進行供電，并與輸電線圈62A磁耦合，在受電線圈36A中產生基于交變磁場(磁通)的感應電流，所述交變磁場通過在輸電線圈62A中流過的高頻電流而生成。
[0089]受電用IC36B包括整流電路，通過整流電路對在受電線圈36A中生成的感應電流進行整流之后，輸出到電源生成部32。
[0090]圖2所示的電源生成部32，如上所述，將受電部36所接受的電力作為電源而生成內窺鏡觀測器10的內部電路所需要的各種驅動電源，并供給所生成的電源。
[0091]CPU46將電源生成部32中的基準電源的電壓值Vrect作為電壓信息而從電源生成部32獲得，并將獲得的電壓信息作為反饋信息，經由內窺鏡側CI48及進行非接觸的光通信的信號收發部50通知給內窺鏡用處理器裝置11。
[0092]另外，電壓值Vrect對應于內窺鏡觀測器10的負載狀態而變動，并且通過來自供電部62的輸電電力而變動。
[0093][內窺鏡系統的非接觸供電方法]
[0094]接著，對上述結構的內窺鏡系統2的非接觸供電方法進行說明。
[0095]圖6是表示內窺鏡系統的非接觸供電方法的流程圖，主要表示有關內窺鏡用處理器裝置11的動作。
[0096]在圖6中，供電控制部62C判別是否輸入有表示開始對內窺鏡觀測器10供電的指示的外部觸發(步驟S10)，若輸入有外部觸發(判別結果為“Yes”的情況)，則開始對內窺鏡觀測器10的供電(步驟S12)。
[0097]在此，在LG檢測開關90檢測到光導棒20的插入的時刻(S卩，檢測到內窺鏡觀測器10的安裝的時刻)，外部觸發從LG檢測開關90施加到供電控制部62C。
[0098]并且，如圖7(A)所示，從輸入外部觸發的時刻起，通過使在供電部62的輸電線圈62A中流過的電流的頻率從比供電部62和受電部36磁共振的共振頻率充分低的頻率逐漸上升(掃頻)，從而進行開始對內窺鏡觀測器10供電時的供電。由此從供電部62向受電部36的供電電力逐漸增大，如圖7(B)所示，表示在內窺鏡觀測器10中產生的直流電壓的電壓值Vre3ct也伴隨供電電力而增大。
[0099]若開始對內窺鏡觀測器10的供電，則內窺鏡觀測器10的電源自動被開啟，或者因從內窺鏡用處理器裝置11通過光通信施加的控制信號而電源被開啟，開始對內窺鏡用處理器裝置11的內部電路供給電源。
[0100]若內窺鏡觀測器10的電源被開啟，則CPU46及信號收發部50等可以工作，內窺鏡觀測器10和內窺鏡用處理器裝置11經由信號收發部50、66而開始雙向的光通信(步驟S14)。并且，表示當前的電壓值Vrect的電壓信息作為反饋信息通過光通信而從內窺鏡觀測器10發送到內窺鏡用處理器裝置U，內窺鏡用處理器裝置11的控制部76接收(獲得)表示當前的電壓值Vre3rt的電壓信息，并將獲得的電壓信息輸出到供電控制部62C(步驟S14)。
[0101]供電控制部62C通過經由控制部76獲得的電壓信息而判別當前的電壓值Vrect是否小于第I閾值TH1 (在本例子中為5.2V)(步驟S16)。在步驟S16中，若判別為電壓值Vmt小于
5.2V( “Yes”的情況)，則供電控制部62C對在供電部62的輸電線圈62A中流過的電流的頻率進行控制，使其向接近于共振頻率的方向上升(步驟S18)。由此，對內窺鏡觀測器10的供電電力增加，且能夠使內窺鏡觀測器10的電源的電壓值Vrect上升。
[0102]另一方面，供電控制部62C若判別為當前的電壓值Vrect為5.2V以上(“No”的情況)，則進一步判別當前的電壓值Vrect是否大于第2閾值TH2(本例子中為5.3V)(步驟S20)。在步驟S20中，若判別為電壓值Vrect大于5.3V( “Yes”的情況)，供電控制部62C對在供電部62的輸電線圈62A中流過的電流的頻率進行控制，使其向遠離共振頻率的方向下降(步驟S22)。由此，對內窺鏡觀測器10的供電電力減少，且能夠使內窺鏡觀測器10的電源的電壓值Vrect下降。
[0103]在步驟S20中，若判別為電壓值Vrect為5.3V以下(“No”的情況)，則供電控制部62C保持在供電部62的輸電線圈62A中流過的電流的頻率(步驟S24)。由此對內窺鏡觀測器10的供電電力也得到保持。
[0104]從上述步驟S 14到步驟S24的處理以一定的時間間隔連續地進行。
[0105]接著，參考圖7，對從供電部62進行非接觸供電的電力(在供電部62的輸電線圈62A中流過的電流的頻率)的控制進行說明。
[0106]如圖7所示，若輸入有外部觸發，則供電控制部62C使在輸電線圈62A中流過的電流的頻率從比共振頻率充分低的頻率逐漸上升。隨著該頻率的上升而電壓值Vrd上升。在時亥Ijt1，若電壓值Vmt達到第I閾值TH1，則該時刻^的頻率得到保持。
[0107]然后，在時刻t2，若電壓值Vrect超過第2閾值TH2，則從被保持的頻率使頻率逐漸下降，在時刻t3，若電壓值Vmt達到第2閾值TH2，則該時刻t3的頻率得到保持。
[0108]接著，通過內窺鏡觀測器10開始拍攝等而內窺鏡觀測器10的負載增大，通過因負載導致的電壓下降，在時刻t4，若電壓值Vrect小于第I閾值TH1，則從被保持的頻率使頻率逐漸上升。
[0109 ]如此對應于內窺鏡觀測器1的電壓值Vrect的變化(尤其，超過第I閾值TH1與第2閾值!^之間的范圍的變化)而調整在供電部62的輸電線圈62A中流過的電流的頻率(供電電力)，由此能夠避免相對于內窺鏡觀測器10的負載變動而產生電力的過度或不足。
[0110]另外，在第I閾值TH1與第2閾值TH2之間設定有滯后幅度(在本例子中為0.1V)，由此防止在調整輸電線圈62A中流過的電流的頻率時的振蕩。在此，滯后幅度是不靈敏區，在內窺鏡觀測器10的電壓值￥^。*進入到該滯后幅度的范圍內的情況下，不進行在輸電線圈62A中流過的電流的頻率調整的切換。
[0111]圖8是表示對內窺鏡觀測器10的連接器部18的安裝進行檢測的安裝檢測部的其他實施方式的圖，是內窺鏡用處理器裝置11的連接器部的主要部分側視圖。
[0112]如圖8所示，在安裝有內窺鏡觀測器10的連接器部18的內窺鏡用處理器裝置11的光源68的附近配設有回光檢測部92。
[0?13] 該回光檢測部92對從光源68入射于光導棒20的端面的照明光的、來自光導器52的前端的回光或在光導棒20的端面上的反射光進行檢測。回光檢測部92通過對入射于光導棒20的端面的照明光的回光進行檢測，從而檢測插入有光導棒20的情況(S卩，內窺鏡觀測器10的連接器部18安裝于內窺鏡用處理器裝置11的情況)。另外，在未插入有光導棒20的情況下，回光檢測部92無法接收回光，由此能夠檢測出光導棒20有無插入。
[0? Μ]回光檢測部92若檢測出光導棒20的插入，則將其檢測信號作為外部觸發而輸出到所述供電控制部62C、控制部76。
[0115][其他]
[0116]在本實施方式中，對如下情況進行了說明，S卩，將以LG檢測開關90、回光檢測部92等為代表的安裝檢測部所檢測的內窺鏡觀測器的安裝的檢測時刻作為外部觸發而開始非接觸供電的情況、以及將輸入部80的指示開始內窺鏡檢查的檢查開始開關的通過手動進行的操作時刻作為外部觸發而開始非接觸供電的情況，但也可以如下分開使用來自安裝檢測部的外部觸發和來自檢查開始開關的外部觸發。
[0117]在內窺鏡觀測器10安裝于內窺鏡用處理器裝置11的狀態下，當內窺鏡用處理器裝置11的電源被開啟時，僅將來自檢查開始開關的外部觸發設為有效。是為了防止在內窺鏡觀測器10的安裝不完善的狀態下自動開始非接觸供電。另一方面，在內窺鏡用處理器裝置11的電源被開啟的狀態下，當內窺鏡觀測器10安裝于內窺鏡用處理器裝置11時，僅將來自安裝檢測部的外部觸發設為有效。是為了在未安裝有內窺鏡觀測器10的狀態下，防止由檢查開始開關的操作引起的無用的非接觸供電，并且能夠與內窺鏡觀測器10的安裝聯動地開始非接觸供電。
[0118]并且，并不限定于控制在供電部的輸電線圈中流過的電流的頻率來控制供電電力的情況，也可以調整連接于輸電線圈的逆變器的開關的開啟關閉的占空比來控制供電電力。
[0119]另外，在本實施方式中，將表示對應于內窺鏡觀測器的負載狀態的直流電壓(電壓值Vrd)的電壓信息作為控制供電電力時的反饋信息而從內窺鏡觀測器接收，但并不限定于此，例如也可以由內窺鏡觀測器對電力的過度或不足進行判別，并將其判別結果從內窺鏡觀測器通過光通信發送到內窺鏡用處理器裝置。
[0120]并且，本發明并不限定于上述實施方式，在不脫離本發明的精神的范圍內當然可以進行各種變形。
【主權項】
1.一種內窺鏡用處理器裝置，其具備: 供電部，包含對內窺鏡觀測器以非接觸的方式進行供電的輸電線圈； 第I光通信部，在與所述內窺鏡觀測器之間進行光通信； 外部觸發接受部，接受表示開始對所述內窺鏡觀測器供電的指示的外部觸發;及 供電控制部，控制所述供電部， 在所述外部觸發接受部接受了所述外部觸發的情況下，所述供電控制部從所述供電部開始對所述內窺鏡觀測器進行供電， 在開始了所述供電的情況下，所述第I光通信部在與設置于所述內窺鏡觀測器中的第2光通信部之間開始光通信，從所述第2光通信部通過光通信而接收與所述內窺鏡觀測器的受電量的過度或不足對應的受電信息， 所述供電控制部根據所述第I光通信部所接收到的所述受電信息來控制所述供電部，并調整從該供電部輸送的電力。2.根據權利要求1所述的內窺鏡用處理器裝置，其中， 所述外部觸發接受部具有安裝檢測部，該安裝檢測部檢測所述內窺鏡觀測器是否安裝于所述內窺鏡用處理器裝置，在所述安裝檢測部檢測到所述內窺鏡觀測器的安裝的情況下，將檢測到所述內窺鏡觀測器的安裝的時刻作為所述外部觸發而接受。3.根據權利要求1所述的內窺鏡用處理器裝置，其中， 所述外部觸發接受部具有指示開始內窺鏡檢查的檢查開始開關，在通過手動而操作了所述檢查開始開關的情況下，將所述檢查開始開關的通過手動進行的操作時刻作為所述外部觸發而接受。4.根據權利要求1至3中任一項所述的內窺鏡用處理器裝置，其中， 所述供電部通過電磁共振方式對所述內窺鏡觀測器以非接觸的方式進行供電， 所述供電控制部根據所述第I光通信部所接收到的所述受電信息來控制在所述供電部的輸電線圈中流過的電流的頻率，并調整從該供電部輸送的電力。5.根據權利要求4所述的內窺鏡用處理器裝置，其中， 所述受電信息是表示與所述內窺鏡觀測器的負載狀態對應的直流電壓的電壓信息， 在所述第I光通信部所接收到的所述電壓信息低于第I閾值的情況下，所述供電控制部，朝向接近于所述供電部和所述內窺鏡觀測器的受電部進行磁共振的共振頻率的方向，對在所述輸電線圈中流過的電流的頻率進行控制，在所述第I光通信部所接收到的所述電壓信息高于第2閾值的情況下，所述供電控制部朝向遠離所述共振頻率的方向，對在所述輸電線圈中流過的電流的頻率進行控制。6.根據權利要求5所述的內窺鏡用處理器裝置，其中， 所述第I閾值是比所述第2閾值僅小滯后幅度的值。7.根據權利要求1至3中任一項所述的內窺鏡用處理器裝置，其還具備: 圖像信號接收部，從設置于所述內窺鏡觀測器中的圖像信號發送部，以非接觸的方式接收由該內窺鏡觀測器拍攝的圖像信號； 圖像處理部，對由所述圖像信號接收部接收到的所述圖像信號進行圖像處理;及 輸出部，將通過所述圖像處理部進行了圖像處理的所述圖像信號輸出到顯示器。8.根據權利要求1至3中任一項所述的內窺鏡用處理器裝置，其還具備: 光源，經由安裝有所述內窺鏡觀測器的安裝部，將照明用光供給到所述內窺鏡觀測器的光導器。9.一種內窺鏡系統，其由權利要求1至3中任一項所述的內窺鏡用處理器裝置和與所述內窺鏡用處理器裝置連接的內窺鏡觀測器構成，其中， 所述內窺鏡觀測器具備: 受電部，包括從所述內窺鏡用處理器裝置以非接觸的方式進行受電的受電線圈;及 所述第2光通信部，在經由所述受電部而被供電的情況下，在與設置于所述內窺鏡用處理器裝置中的所述第I光通信部之間開始光通信，通過光通信發送與所述內窺鏡觀測器的受電量的過度或不足對應的所述受電信息。10.根據權利要求9所述的內窺鏡系統，其中， 所述內窺鏡用處理器裝置具備對所述內窺鏡觀測器的攝像動作進行控制的控制部， 所述控制部從所述第I光通信部向所述第2光通信部發送用于控制所述內窺鏡觀測器的攝像動作的控制信號。11.根據權利要求9所述的內窺鏡系統，其中， 所述內窺鏡觀測器具備圖像信號發送部，該圖像信號發送部將由該內窺鏡觀測器拍攝的圖像信號，以非接觸的方式發送到設置于所述內窺鏡用處理器裝置中的圖像信號接收部。12.—種內窺鏡系統的非接觸供電方法，所述方法在由具有包含輸電線圈的供電部及第I光通信部的內窺鏡用處理器裝置和具有包含受電線圈的受電部及第2光通信部的內窺鏡觀測器構成的內窺鏡系統中，包括如下步驟: 在所述內窺鏡用處理器裝置的外部觸發接受部接受到表示開始對所述內窺鏡觀測器供電的指示的外部觸發的情況下，從所述供電部開始對所述內窺鏡觀測器的受電部進行供電的步驟； 在經由所述受電部而被供電的情況下，所述第2光通信部在與設置于所述內窺鏡用處理器裝置中的所述第I光通信部之間開始光通信，并通過光通信而發送與所述內窺鏡觀測器的受電量的過度或不足對應的受電信息的步驟;及 設置于所述內窺鏡用處理器裝置中的供電控制部，根據經由所述第I光通信部接收到的所述受電信息來控制所述供電部，并調整從該供電部輸送的電力的步驟。13.根據權利要求12所述的內窺鏡系統的非接觸供電方法，其中， 所述內窺鏡用處理器裝置通過電磁共振方式對所述內窺鏡觀測器以非接觸的方式進行供電， 在所述外部觸發接受部接受到所述外部觸發的情況下，所述供電控制部從所述供電部開始對所述內窺鏡觀測器的所述受電部進行供電，并且從所述第2光通信部經由所述第I光通信部獲得所述受電信息，根據所獲得的所述受電信息來控制在所述供電部的輸電線圈中流過的電流的頻率，并調整從該供電部輸送的電力。
【文檔編號】A61B1/00GK105832276SQ201610028026
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年1月15日
【發明人】下村浩司
【申請人】富士膠片株式會社