内視鏡装置
【課題】 圧電振動子へ数ワットから数十ワットの電力量を有する駆動信号を供給しながらも、モニタに映し出される画像にノイズ成分の出現を低減する内視鏡装置の提供。
【解決手段】 内視鏡装置１は、挿入部先端に撮像用光学系に対向して設けられた透明部材３２と、透明部材３２に設けられ、超音波振動ｆを発生する圧電振動子３７と、操作信号を出力する操作回路６１と、透明部材３２に設けられ、圧電振動子３７で発生した超音波振動ｆを透明部材３２の外表面に伝播する表面弾性波Φに変換する回折格子４０と、圧電振動子３７を駆動する駆動信号を供給する駆動信号供給系５５と、被験者の身体映像を撮像する撮像素子３４と、撮像素子３４の映像出力信号が出力されていない期間内のみに駆動信号供給系の駆動信号の立ち上げを行うように制御する制御部５２と、を備える。
【解決手段】 内視鏡装置１は、挿入部先端に撮像用光学系に対向して設けられた透明部材３２と、透明部材３２に設けられ、超音波振動ｆを発生する圧電振動子３７と、操作信号を出力する操作回路６１と、透明部材３２に設けられ、圧電振動子３７で発生した超音波振動ｆを透明部材３２の外表面に伝播する表面弾性波Φに変換する回折格子４０と、圧電振動子３７を駆動する駆動信号を供給する駆動信号供給系５５と、被験者の身体映像を撮像する撮像素子３４と、撮像素子３４の映像出力信号が出力されていない期間内のみに駆動信号供給系の駆動信号の立ち上げを行うように制御する制御部５２と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察窓表面に付着する汚れを容易に除去するとともに、モニタ画面上のノイズ出現を減少させることで、より一層観察性を向上させた内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年低侵襲医療を目的として内視鏡を用いた外科手術が普及している。このような内視鏡下の手術においては、血液、脂などの汚れ飛散が起こりやすく、それらが、内視鏡の観察窓に付着することによって、視野が妨げられることが課題となっている。
【０００３】
この課題に対する対策としては、例えば、特許文献１に開示された内視鏡装置の技術が知られている。この特許文献１には、内視鏡装置の観察窓に付着した汚れを、超音波振動またはそれを回折格子によって変換した表面弾性波によって、取り除く方法が提案されている。
【０００４】
従来の内視鏡装置では、観察窓となるガラス板の外表面に偏向部として断面形状が矩形状の回折格子形状の溝が形成されており、この回折格子形状の溝の形成面(外表面)からガラス板の圧電振動子の貼着面(内表面)に向けて溝を投影した時に、圧電振動子の少なくとも一部の表面が溝の投影領域内に位置している。
【０００５】
このガラス板では、圧電振動子により発生した超音波振動が、回折格子形状の溝により回折（偏向）されて、少なくとも一部がガラス板の前述の中心方向、つまり、撮像ユニット３４の観察視野領域と対向する部分の中心方向に効率的に伝播するようになり、効率よく、ガラス板上の汚れを除去することが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２５４５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、体液などを除去するために、圧電振動子へ数ワットから数十ワットの電力量を有する駆動信号を供給する必要があるため、内視鏡装置内部において、ノイズの発生が起こり易いという問題があった。従来の内視鏡装置は、このようなノイズの発生を考慮しておらず、発生したノイズによって、モニタに映し出される画像にノイズ成分が現れてしまい、ユーザによる観察を妨げるという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、圧電振動子へ数ワットから数十ワットの電力量を有する駆動信号を供給しながらも、モニタに映し出される画像にノイズ成分の出現を低減することの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】
本発明における一態様の内視鏡装置は、挿入部先端に撮像用光学系に対向して設けられた透明部材と、前記透明部材に設けられ、超音波振動を発生する圧電振動子と、前記圧電振動子の駆動を指示操作する操作スイッチの操作に基づき操作信号を出力する操作回路と、前記透明部材に設けられ、前記圧電振動子で発生した前記超音波振動を前記透明部材の外表面に伝播する表面弾性波に変換する回折格子と、前記圧電振動子を駆動する駆動信号を供給する駆動信号供給系と、被験者の身体映像を撮像する撮像素子と、前記撮像素子の映像出力信号が出力されていない期間内のみに前記駆動信号供給系の駆動信号の立ち上げを行うように制御する制御部と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、圧電振動子へ数ワットから数十ワットの電力量を有する駆動信号を供給しながらも、モニタに映し出される画像にノイズ成分の出現を低減することのできる内視鏡装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡システムの全体構成図
【図２】同、内視鏡システムの内部構成を主に示すブロック図
【図３】同、硬性内視鏡の先端部分の構成を示す断面図
【図４】同、図３のＩＶ−ＩＶ線断面図
【図５】同、送水シースの先端部分の構成を示す断面図
【図６】同、図５の矢視ＶＩ方向の送水シースの構成を示す平面図
【図７】同、硬性内視鏡の挿入部が送水シースに挿通配置された状態を示す先端部分の斜視図
【図８】同、硬性内視鏡の先端部分の構成を示す部分断面図
【図９】同、制御部が実行するメインルーチン制御のフローチャート
【図１０】同、制御部が実行するサブルーチン制御のフローチャート
【図１１】同、操作信号に基づいた、撮像装置の映像出力信号における垂直電荷転送に応じた圧電振動子への駆動信号の状態を示すタイミングチャート
【図１２】同、操作信号に基づいた、撮像装置の映像出力信号における水平電荷転送に応じた圧電振動子への駆動信号の状態を示すタイミングチャート
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明である内視鏡装置について説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態に基づく図面は、模式的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、夫々の部分の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【００１３】
先ず、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明において、例えば、腹腔鏡下外科手術を行う硬性内視鏡を例示する。また、本発明は、硬性内視鏡に限らず、生体管腔内に挿通する各種内視鏡に適用可能な構成である。
【００１４】
また、図１から図１２は本発明の一実施の形態に係り、図１は内視鏡システムの全体構成図、図２は内視鏡システムの内部構成を主に示すブロック図、図３は硬性内視鏡の先端部分の構成を示す断面図、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線断面図、図５は送水シースの先端部分の構成を示す断面図、図６は図５の矢視ＶＩ方向の送水シースの構成を示す平面図、図７は硬性内視鏡の挿入部が送水シースに挿通配置された状態を示す先端部分の斜視図、図８は硬性内視鏡の先端部分の構成を示す部分断面図、図９は制御部が実行するメインルーチン制御のフローチャート、図１０は制御部が実行するサブルーチン制御のフローチャート、図１１は操作信号に基づいた、撮像装置の映像出力信号における垂直電荷転送に応じた圧電振動子への駆動信号の状態を示すタイミングチャート、図１２は操作信号に基づいた、撮像装置の映像出力信号における水平電荷転送に応じた圧電振動子への駆動信号の状態を示すタイミングチャートである。
【００１５】
図１および図２に示すように、本実施の形態の内視鏡装置である内視鏡システム１は、硬性内視鏡（以下、単に内視鏡という）２と、この内視鏡２の挿入部１１が内部に挿通配置される洗浄液供給手段を構成する送水シース３と、カメラコントロールユニット（ＣＣＵ）５と、光源装置４と、モニタ（装置）６と、によって、主に構成されている。なお、ＣＣＵ５、光源装置４およびモニタ６は、体外装置を構成している。
【００１６】
内視鏡２は、硬質な挿入部１１に連設された操作部１２と、この操作部１２に設けられたスイッチ類１３と、操作部１２から延出する複合ケーブルであるユニバーサルケーブル１４と、このユニバーサルケーブル１４の延出端に配設された光源コネクタ１５と、この光源コネクタ１５の側部から延出する電気ケーブル１６と、この電気ケーブル１６の延出端に配設された電気コネクタ１７と、を有して構成されている。なお、光源コネクタ１５は、光源装置４に着脱自在に接続される。また、電気コネクタ１７は、ＣＣＵ５に着脱自在に接続されている。
【００１７】
ＣＣＵ５は、光源装置４およびモニタ６に電気的に接続されている。このＣＣＵ５は、内視鏡２が撮像した画像データを映像信号化して、モニタ６に表示させる。さらに、ＣＣＵ５は、内視鏡２の操作部１２に配設されたスイッチ類１３の操作信号が入力され、これら信号に基づいて、光源装置４を制御したり、生理的食塩水などの洗浄水が貯留された送水装置である送水タンク２４にＣＣＵ５からエアーを送り、この送水タンク２４内の洗浄水を送水シース３に送液制御したりするための制御手段である制御装置を構成している。なお、送水タンク２４は、ＣＣＵ５に着脱自在な送気コネクタ２６が端部に設けられた送気チューブ２５が接続されている。
【００１８】
次に、内視鏡システム１の主に内部構成について、図２に基づいて、以下に説明する。
ＣＣＵ５は、各回路および各ユニットへ電源供給するための電源５１と、各処理を行う処理回路（ＣＰＵ）を備えた制御部５２と、制御部５２からの制御信号を受けて、電源５１や回路などとの接続を切替えるスイッチ回路５３と、処理アルゴリズムなどを格納するメモリ５４と、圧電振動子３７へ駆動信号を出力する電源供給系である駆動信号供給系５５と、挿入部１１の先端部分に配置される撮像ユニット３４にクロック信号、制御信号などを送るタイミング発生回路５６と、撮像ユニット３４から画像信号が入力され、画像処理を行い、モニタ６へ画像処理を受けた画像信号を出力する画像処理回路５７と、を備えている。
【００１９】
なお、駆動信号供給系５５は、基準信号を生成する信号発生回路５８と、この信号発生回路５８からの信号を挿入部１１の先端部分に配置される圧電振動子３７の駆動に必要な電力量を有する駆動信号へ増幅する増幅回路５９と、を備えている。この駆動信号供給系５５の信号発生回路５８および増幅回路５９は、それらの状態が検出回路６０によってモニタされている。また、駆動信号供給系５５は、制御部５２により制御信号が入力され、信号発生回路５８および増幅回路５９が制御される。検出回路６０は、信号発生回路５８および増幅回路５９のモニタ結果を検出信号として、制御部５２に出力する。
【００２０】
操作部１２は、送水と共に表面弾性波Φ（図８参照）の発生／停止の指示を与えるスイッチ類１３の操作に基づき入力信号が入力され、操作信号を制御部５２へ出力する操作回路６１を備えている。なお、ＣＣＵ５は、ここでは不図示のポンプ制御回路と、コンプレッサであるポンプと、を有している。
【００２１】
光源装置４は、ハロゲンランプなどの光源と、この光源を駆動する光源制御回路と、を有して構成されている（いずれも不図示）。なお、光源制御回路は、ＣＣＵ５の制御部５２と電気的に接続されて、この制御部５２により制御される。
【００２２】
次に、内視鏡２の挿入部１１の先端部分の構成について、図３および図４に基づいて、以下に説明する。
内視鏡２の挿入部１１は、図３および図４に示すように、挿入部外装を構成する金属製の管状部材３１の先端に、観察窓であるここでは略円盤状のガラス板の透明部材３２が接着剤を介して接合されている。
【００２３】
管状部材３１の内部には、撮像用光学系を含む上述した撮像ユニット３４と、ここでは２本の照明用のライトガイド３３が配置されている。撮像ユニット３４の内部には、詳細には図示しないが、結像用光学系、固体撮像素子およびそのドライバチップが組み込まれており、通信ケーブル３５が根元方向へ引き出されている。
【００２４】
また、透明部材３２の内表面（裏面）には、観察視野を妨げない位置、つまり対向配置された撮像ユニット３４の外方（ここでは外周一部から所定距離だけ離間した方向）の一領域側に、例えば、ＰＺＴからなる矩形状の圧電振動子３７が貼着されている。圧電振動子３７には、配線３６が接続され、電気的に駆動されるようになっている。つまり、圧電振動子３７には、加振のための電圧を供給する配線３６が内視鏡２の根元方向に引き出されている。また、圧電振動子３７の透明部材３２への固定は、接着剤による固定に限定することなく、半田などを用いてもよい。さらに、管状部材３１と透明部材３２とを、ビス留め固定しても良い。この圧電振動子３７は、その共振周波数または共振周波数近傍で駆動され、超音波振動ｆを透明部材３２内に発生させる（図８参照）。
【００２５】
透明部材３２は、図３（図８）に示すように、内表面(裏面)に貼着された圧電振動子３７に対向した外表面の位置に、超音波振動ｆを回折して表面弾性波Φに変換（偏向）する偏向部の回折格子４０が設けられている。ここでの回折格子４０は、透明部材３２の外表面に形成された断面矩形状の複数の凹凸、ここでは５つの溝部４０ａである（図８参照）。これら溝部４０ａは、透明部材３２の外表面に等間隔で並列形成され、それぞれが平行な直線凹部状の溝である。
【００２６】
上述の圧電振動子３７から発生された超音波振動は、主として圧電振動子３７の貼着面（透明部材３２の内表面）に垂直な方向に伝播し、圧電振動子３７に対向した透明部材３２の回折格子４０に入射する。この回折格子４０に入射した超音波振動ｆは、回折格子４０により透明部材３２の外表面を伝播する表面弾性波Φに変換（偏向）される（図８参照）。
【００２７】
また、内視鏡２の構成部品は、管状部材３１と、接合された透明部材３２によって封止されており、高圧蒸気による滅菌処理に耐え得る構造となっている。
さらに、本実施形態においては、透明部材３２の撮像ユニット３４の撮像光学系と対向する内表面は平面状としているが、撮像光学系に対向する面の一部が凸レンズ状もしくは凹レンズ形状として、撮像光学系の一部を構成しても良い。
【００２８】
また、本実施の形態のライトガイド３３は、ユニバーサルケーブル１４へ延設され、ライトガイド３３が光源コネクタ１５で終端されている。そして、通信ケーブル３５および配線３６が電気ケーブル１６を介して、電気コネクタ１７に接続されている。
【００２９】
つまり、内視鏡２は、ユニバーサルケーブル１４および電気ケーブル１６を介して、ライトガイド３３が光源制御回路を含む光源装置４の光源に、撮像ユニット３４から引き出された通信ケーブル３５がＣＣＵ５の画像処理回路５７に、圧電振動子３７から引き出された配線３６がＣＣＵ５の加振手段を構成する駆動信号供給系５５に、夫々接続される構成となっている。
【００３０】
次に、送水シース３について図１、図５および図６に基づいて、以下に説明する。
送水シース３は、先端部材を備えた被覆チューブ２１と、この被覆チューブ２１の基端に連設された接続部２２と、この接続部２２の側部から延出する送水チューブ２３と、を有して構成されている。なお、送水チューブ２３の延出端は、送水タンク２４に接続されている。この送水タンク２４には、ＣＣＵ５の送気コネクタ２６に一端が接続された送気チューブ２５の他端が接続されている。
【００３１】
送水シース３の被覆チューブ２１は、チューブ本体４１と、このチューブ本体４１の先端に嵌着された略円筒形状の先端部材４２と、を有して構成されている。チューブ本体４１の肉厚部分の一部には、送水用の断面円形状の送水路４３が１つ形成されている。この送水路４３は、接続部２２まで配設され、この接続部２２を介して送水チューブ２３と連通している。
【００３２】
先端部材４２は、チューブ本体４１の送水路４３に対向する位置の開口端面に沿った板体である、ひさし部４４を有している。
【００３３】
このように構成された送水シース３は、送水路４３が送水タンク２４と送水チューブ２３を介して連通するように接続される。そして、送水タンク２４内の洗浄水である生理食塩水などは、ポンプ制御回路によって制御されるポンプからのエアーにより送水タンク２４内の圧力が上昇されることで、送水路４３中に送液されて内視鏡先端部へ流れるようになっている。
【００３４】
以上に説明した本実施の形態の内視鏡システム１は、図７に示すように、内視鏡２の挿入部１１が送水シース３の被覆チューブ２１に挿通配置され、例えば、腹腔鏡下外科手術に用いられる。
【００３５】
ここで、内視鏡システム１の使用時において、圧電振動子３７の駆動制御の一例について、図９および図１０のフローチャートにおけるルーチン（ステップＳ）に従い実行され、さらに図１１および図１２を用いて、その制御例を以下に説明する。
【００３６】
先ず、図９に示す、ステップＳ１において、制御部５２は、操作回路６１からの操作信号の状態、つまり信号入力があるか否かを判断する。ユーザにより表面弾性波の発生を意図するＯＮ操作がスイッチ類１３を用いてなされると、操作回路６１からの操作信号の電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）となり、ステップＳ２の処理（サブルーチン）のループ処理（繰り返し処理）を実行する。
【００３７】
なお、スイッチ類１３が非操作（ＯＦＦ操作）の信号非入力の状態となる、操作回路６１からの操作信号の電圧レベルがロー（Ｌｏｗ）の場合、制御部５２は、ステップＳ２のループ処理に移行しない、またはこのループ処理から抜ける。
【００３８】
ステップＳ２において、制御部５２は、図１０に示すサブルーチンの制御を実行する。ステップＳ１１において、検出回路６０は、ここでのＣＣＤである固体撮像素子（ＣＭＯＳでも良い）のＣＣＤ駆動信号の出力における立ち下がりをモニタする。検出回路６０がＣＣＤ駆動信号の立ち下がりの検出信号が入力された制御部５２は、ステップＳ１２〜ステップＳ１７において、駆動信号供給系５５が圧電振動子３７へ圧電振動子３７の駆動に必要な電力量を有する振動子駆動信号を出力するように制御する。
【００３９】
詳述すると、先ず、ステップＳ１２において、制御部５２は、駆動信号供給系５５を制御して、振動子駆動信号の立ち上がりをＣＣＤ駆動信号の立ち下がりよりも、所定の時間（微小時間）Δｔだけ、遅れるように、ディレイ（時間遅れ）を設定する（図１１または図１２参照）。次に、カウントｉをリセットする（ステップＳ１３）。
【００４０】
そして、制御部５２は、駆動信号供給系５５に圧電振動子３７を駆動する振動子駆動信号を供給させる（ステップＳ１４）。次いで、制御部５２は、振動子駆動信号の立ち下がりが、ＣＣＤ駆動信号の立ち上がりよりも、所定の時間（微小時間）Δｔ’だけ早くなるよう時間量ＴＨに応じた所定のカウント値Ｘをメモリ５４に設定する（図１１または図１２参照）。
【００４１】
制御部５２は、メモリ５４に設定したカウントｉが所定のカウント値Ｘに応じた時間量ＴＨ（図１１または図１２参照）だけ、駆動信号供給系５５から圧電振動子３７への振動子駆動信号の供給を行うように制御する（ステップＳ１４〜ステップＳ１６）。そして、制御部５２は、時間量ＴＨが経過したとき、駆動信号供給系５５から圧電振動子３７への振動子駆動信号の供給を停止するように制御する（ステップＳ１７）。
【００４２】
以上のサブルーチンが実行されると、図９のメインルーチンに移行し、制御部５２は、ステップＳ３を実行する。このステップＳ３においては、制御部５２は、検出回路６０の検出信号から駆動信号供給系５５の振動子駆動信号の供給状態を把握するものである。
【００４３】
このとき、制御部５２は、駆動信号供給系５５が振動子駆動信号の供給をしているようであれば、ステップＳ４において、駆動信号供給系５５の振動子駆動信号の供給を停止させ、メインルーチンを終了する。ただし、通常の内視鏡システム１の使用状態において、図９に示したメインルーチンは繰り返し走らせておく。
【００４４】
ここで、さらに詳しく、図１１または図１２に基づいて映像出力信号の垂直／水平ブランキング期間ＶＢＩ／ＨＢＩに応じて振動子駆動信号を供給停止するそれぞれ３つの例を説明する。
先ず、図１１に示す映像出力信号の垂直ブランキング期間ＶＢＩおよび垂直有効映像期間に応じて振動子駆動信号を供給停止する３つの例を説明する。
【００４５】
（例１）
制御部５２は、駆動信号供給系５５からの振動子駆動信号を、映像出力信号の垂直ブランキング期間ＶＢＩにおいてのみ供給し、その立ち上がりおよび立ち下りを同一の垂直ブランキング期間ＶＢＩ内で行なうように制御する。つまり、圧電振動子３７を駆動する振動子駆動信号は、駆動信号供給系５５から垂直ブランキング期間ＶＢＩよりも短い時間量ＴＨだけ圧電振動子３７に出力され、映像出力信号の垂直有効映像期間内においては圧電振動子３７に出力されないように制御される。
【００４６】
（例２）
制御部５２は、駆動信号供給系５５からの振動子駆動信号を、映像出力信号の２つの垂直ブランキング期間ＶＢＩを跨いで供給し、その振動子駆動信号の立ち上がりおよび立ち下りを異なる垂直ブランキング期間ＶＢＩで行なうように制御する。ここでは、振動子駆動信号は、立ち上げられた垂直ブランキング期間ＶＢＩから１つの垂直有効映像期間を超えて、駆動信号供給系５５から時間量ＴＨだけ圧電振動子３７に出力され、１つの垂直有効映像期間の直後の垂直ブランキング期間ＶＢＩで立ちさげられるように制御される。
【００４７】
（例３）
制御部５２は、駆動信号供給系５５からの振動子駆動信号を、映像出力信号の複数の垂直ブランキング期間ＶＢＩを跨いで供給し、その振動子駆動信号の立ち上がりおよび立ち下りを異なる垂直ブランキング期間ＶＢＩで行なうように制御する。ここでは、振動子駆動信号は、立ち上げられた垂直ブランキング期間ＶＢＩから複数、ここでは２つの垂直有効映像期間を超えて、駆動信号供給系５５から時間量ＴＨだけ圧電振動子３７に出力され、２つの垂直有効映像期間を経過した直後の垂直ブランキング期間ＶＢＩ内で立ちさげられるように制御される。
【００４８】
さらに、図１１の垂直電荷転送におけるタイミングチャートと同様にして、図１２に示すように、映像出力信号の水平ブランキング期間ＨＢＩおよび水平有効映像期間に応じて振動子駆動信号を供給停止する場合の３つの例を説明する。
【００４９】
（例１´）
制御部５２は、駆動信号供給系５５からの振動子駆動信号を、映像出力信号の水平ブランキング期間ＨＢＩにおいてのみ供給し、その立ち上がりおよび立ち下りを同一の水平ブランキング期間ＨＢＩ内で行なうように制御する。つまり、駆動信号供給系５５から水平ブランキング期間ＨＢＩよりも短い時間量ＴＨだけ圧電振動子３７に出力され、映像出力信号の水平有効映像期間内においては圧電振動子３７に出力されないように制御される。（例２´）
制御部５２は、駆動信号供給系５５からの振動子駆動信号を、映像出力信号の２つの水平ブランキング期間ＨＢＩを跨いで供給し、その振動子駆動信号の立ち上がりおよび立ち下りを異なる水平ブランキング期間ＨＢＩで行なうように制御する。ここでも、振動子駆動信号は、立ち上げられた水平ブランキング期間ＨＢＩから１つの水平有効映像期間を超えて、駆動信号供給系５５から時間量ＴＨだけ圧電振動子３７に出力され、１つの水平有効映像期間の直後の水平ブランキング期間ＨＢＩで立ちさげられるように制御される。
【００５０】
（例３´）
制御部５２は、駆動信号供給系５５からの振動子駆動信号を、映像出力信号の複数の水平ブランキング期間ＨＢＩを跨いで供給し、その振動子駆動信号の立ち上がりおよび立ち下りを異なる水平ブランキング期間ＨＢＩで行なうように制御する。ここでも、振動子駆動信号は、立ち上げられた水平ブランキング期間ＨＢＩから複数、ここでは２つの水平有効映像期間を超えて、駆動信号供給系５５から時間量ＴＨだけ圧電振動子３７に出力され、２つの水平有効映像期間を経過した直後の水平ブランキング期間ＨＢＩ内で立ちさげられるように制御される。
【００５１】
なお、上述の所定のカウント値Ｘは、ＣＣＤ（ＣＭＯＳでも良い）の垂直／水平ブランキング期間（垂直／水平帰線期間ともいう）ＶＢＩ／ＨＢＩに応じた時間量より短いものとする。そして、所定の時間（微小時間）Δｔ、Δｔ’および時間量ＴＨは、図１１または図１２のもので、異なっていてもよい。
【００５２】
以上に説明しように、本実施の形態の内視鏡システム１は、圧電振動子３７へ数ワットから数十ワットの電力量を有する振動子駆動信号の供給開始停止時期（立ち上げおよび立ち下げ）を制御部５２により、映像出力信号における垂直／水平ブランキング期間ＶＢＩ／ＨＢＩ内のみに行なうように制御している。これにより、振動子駆動信号によって映像出力信号へノイズの発生などの悪影響が起こり難くなる。そのため、モニタ装置６に映し出される画像にノイズが生じることを防止できる。
【００５３】
以上から内視鏡システム１は、圧電振動子３７へ数ワットから数十ワットの電力量を有する振動子駆動信号を供給しながらも、モニタ装置６に映し出される画像にノイズ成分の出現を低減することができる構成となっている。なお、振動子駆動信号は、立ち上げ時のほうが映像出力信号へノイズの発生などの悪影響を与え易いため、振動子駆動信号の供給開始時期（立ち上げ）のみを垂直／水平ブランキング期間ＶＢＩ／ＨＢＩ内で行なうように制御しても、十分に上述の効果を得ることができる。
【００５４】
以上の実施の形態に記載した発明は、その実施の形態および変形例に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得るものである。
【００５５】
例えば、実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、述べられている課題が解決でき、述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出される得るものである。
【符号の説明】
【００５６】
１…内視鏡システム
２…内視鏡
３…送水シース
４…光源装置
６…モニタ装置
１１…挿入部
１２…操作部
１３…スイッチ類
１４…ユニバーサルケーブル
１５…光源コネクタ
１６…電気ケーブル
１７…電気コネクタ
２１…被覆チューブ
２２…接続部
２３…送水チューブ
２４…送水タンク
２５…送気チューブ
２６…送気コネクタ
３１…管状部材
３２…透明部材
３３…ライトガイド
３４…撮像ユニット
３５…通信ケーブル
３６…配線
３７…圧電振動子
４０…回折格子
４０ａ…溝部
４１…チューブ本体
４２…先端部材
４３…送水路
４４…ひさし部
５１…電源
５２…制御部
５３…スイッチ回路
５４…メモリ
５５…駆動信号供給系
５６…タイミング発生回路
５７…画像処理回路
５８…信号発生回路
５９…増幅回路
６０…検出回路
６１…操作回路
ｆ…超音波振動
ＨＢＩ…水平ブランキング期間
ｉ…カウント
ＴＨ…時間量
ＶＢＩ…垂直ブランキング期間
ＨＢＩ…水平ブランキング期間
Ｘ…カウント値
Φ…表面弾性波
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察窓表面に付着する汚れを容易に除去するとともに、モニタ画面上のノイズ出現を減少させることで、より一層観察性を向上させた内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年低侵襲医療を目的として内視鏡を用いた外科手術が普及している。このような内視鏡下の手術においては、血液、脂などの汚れ飛散が起こりやすく、それらが、内視鏡の観察窓に付着することによって、視野が妨げられることが課題となっている。
【０００３】
この課題に対する対策としては、例えば、特許文献１に開示された内視鏡装置の技術が知られている。この特許文献１には、内視鏡装置の観察窓に付着した汚れを、超音波振動またはそれを回折格子によって変換した表面弾性波によって、取り除く方法が提案されている。
【０００４】
従来の内視鏡装置では、観察窓となるガラス板の外表面に偏向部として断面形状が矩形状の回折格子形状の溝が形成されており、この回折格子形状の溝の形成面(外表面)からガラス板の圧電振動子の貼着面(内表面)に向けて溝を投影した時に、圧電振動子の少なくとも一部の表面が溝の投影領域内に位置している。
【０００５】
このガラス板では、圧電振動子により発生した超音波振動が、回折格子形状の溝により回折（偏向）されて、少なくとも一部がガラス板の前述の中心方向、つまり、撮像ユニット３４の観察視野領域と対向する部分の中心方向に効率的に伝播するようになり、効率よく、ガラス板上の汚れを除去することが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２５４５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、体液などを除去するために、圧電振動子へ数ワットから数十ワットの電力量を有する駆動信号を供給する必要があるため、内視鏡装置内部において、ノイズの発生が起こり易いという問題があった。従来の内視鏡装置は、このようなノイズの発生を考慮しておらず、発生したノイズによって、モニタに映し出される画像にノイズ成分が現れてしまい、ユーザによる観察を妨げるという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、圧電振動子へ数ワットから数十ワットの電力量を有する駆動信号を供給しながらも、モニタに映し出される画像にノイズ成分の出現を低減することの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】
本発明における一態様の内視鏡装置は、挿入部先端に撮像用光学系に対向して設けられた透明部材と、前記透明部材に設けられ、超音波振動を発生する圧電振動子と、前記圧電振動子の駆動を指示操作する操作スイッチの操作に基づき操作信号を出力する操作回路と、前記透明部材に設けられ、前記圧電振動子で発生した前記超音波振動を前記透明部材の外表面に伝播する表面弾性波に変換する回折格子と、前記圧電振動子を駆動する駆動信号を供給する駆動信号供給系と、被験者の身体映像を撮像する撮像素子と、前記撮像素子の映像出力信号が出力されていない期間内のみに前記駆動信号供給系の駆動信号の立ち上げを行うように制御する制御部と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、圧電振動子へ数ワットから数十ワットの電力量を有する駆動信号を供給しながらも、モニタに映し出される画像にノイズ成分の出現を低減することのできる内視鏡装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡システムの全体構成図
【図２】同、内視鏡システムの内部構成を主に示すブロック図
【図３】同、硬性内視鏡の先端部分の構成を示す断面図
【図４】同、図３のＩＶ−ＩＶ線断面図
【図５】同、送水シースの先端部分の構成を示す断面図
【図６】同、図５の矢視ＶＩ方向の送水シースの構成を示す平面図
【図７】同、硬性内視鏡の挿入部が送水シースに挿通配置された状態を示す先端部分の斜視図
【図８】同、硬性内視鏡の先端部分の構成を示す部分断面図
【図９】同、制御部が実行するメインルーチン制御のフローチャート
【図１０】同、制御部が実行するサブルーチン制御のフローチャート
【図１１】同、操作信号に基づいた、撮像装置の映像出力信号における垂直電荷転送に応じた圧電振動子への駆動信号の状態を示すタイミングチャート
【図１２】同、操作信号に基づいた、撮像装置の映像出力信号における水平電荷転送に応じた圧電振動子への駆動信号の状態を示すタイミングチャート
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明である内視鏡装置について説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態に基づく図面は、模式的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、夫々の部分の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【００１３】
先ず、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明において、例えば、腹腔鏡下外科手術を行う硬性内視鏡を例示する。また、本発明は、硬性内視鏡に限らず、生体管腔内に挿通する各種内視鏡に適用可能な構成である。
【００１４】
また、図１から図１２は本発明の一実施の形態に係り、図１は内視鏡システムの全体構成図、図２は内視鏡システムの内部構成を主に示すブロック図、図３は硬性内視鏡の先端部分の構成を示す断面図、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線断面図、図５は送水シースの先端部分の構成を示す断面図、図６は図５の矢視ＶＩ方向の送水シースの構成を示す平面図、図７は硬性内視鏡の挿入部が送水シースに挿通配置された状態を示す先端部分の斜視図、図８は硬性内視鏡の先端部分の構成を示す部分断面図、図９は制御部が実行するメインルーチン制御のフローチャート、図１０は制御部が実行するサブルーチン制御のフローチャート、図１１は操作信号に基づいた、撮像装置の映像出力信号における垂直電荷転送に応じた圧電振動子への駆動信号の状態を示すタイミングチャート、図１２は操作信号に基づいた、撮像装置の映像出力信号における水平電荷転送に応じた圧電振動子への駆動信号の状態を示すタイミングチャートである。
【００１５】
図１および図２に示すように、本実施の形態の内視鏡装置である内視鏡システム１は、硬性内視鏡（以下、単に内視鏡という）２と、この内視鏡２の挿入部１１が内部に挿通配置される洗浄液供給手段を構成する送水シース３と、カメラコントロールユニット（ＣＣＵ）５と、光源装置４と、モニタ（装置）６と、によって、主に構成されている。なお、ＣＣＵ５、光源装置４およびモニタ６は、体外装置を構成している。
【００１６】
内視鏡２は、硬質な挿入部１１に連設された操作部１２と、この操作部１２に設けられたスイッチ類１３と、操作部１２から延出する複合ケーブルであるユニバーサルケーブル１４と、このユニバーサルケーブル１４の延出端に配設された光源コネクタ１５と、この光源コネクタ１５の側部から延出する電気ケーブル１６と、この電気ケーブル１６の延出端に配設された電気コネクタ１７と、を有して構成されている。なお、光源コネクタ１５は、光源装置４に着脱自在に接続される。また、電気コネクタ１７は、ＣＣＵ５に着脱自在に接続されている。
【００１７】
ＣＣＵ５は、光源装置４およびモニタ６に電気的に接続されている。このＣＣＵ５は、内視鏡２が撮像した画像データを映像信号化して、モニタ６に表示させる。さらに、ＣＣＵ５は、内視鏡２の操作部１２に配設されたスイッチ類１３の操作信号が入力され、これら信号に基づいて、光源装置４を制御したり、生理的食塩水などの洗浄水が貯留された送水装置である送水タンク２４にＣＣＵ５からエアーを送り、この送水タンク２４内の洗浄水を送水シース３に送液制御したりするための制御手段である制御装置を構成している。なお、送水タンク２４は、ＣＣＵ５に着脱自在な送気コネクタ２６が端部に設けられた送気チューブ２５が接続されている。
【００１８】
次に、内視鏡システム１の主に内部構成について、図２に基づいて、以下に説明する。
ＣＣＵ５は、各回路および各ユニットへ電源供給するための電源５１と、各処理を行う処理回路（ＣＰＵ）を備えた制御部５２と、制御部５２からの制御信号を受けて、電源５１や回路などとの接続を切替えるスイッチ回路５３と、処理アルゴリズムなどを格納するメモリ５４と、圧電振動子３７へ駆動信号を出力する電源供給系である駆動信号供給系５５と、挿入部１１の先端部分に配置される撮像ユニット３４にクロック信号、制御信号などを送るタイミング発生回路５６と、撮像ユニット３４から画像信号が入力され、画像処理を行い、モニタ６へ画像処理を受けた画像信号を出力する画像処理回路５７と、を備えている。
【００１９】
なお、駆動信号供給系５５は、基準信号を生成する信号発生回路５８と、この信号発生回路５８からの信号を挿入部１１の先端部分に配置される圧電振動子３７の駆動に必要な電力量を有する駆動信号へ増幅する増幅回路５９と、を備えている。この駆動信号供給系５５の信号発生回路５８および増幅回路５９は、それらの状態が検出回路６０によってモニタされている。また、駆動信号供給系５５は、制御部５２により制御信号が入力され、信号発生回路５８および増幅回路５９が制御される。検出回路６０は、信号発生回路５８および増幅回路５９のモニタ結果を検出信号として、制御部５２に出力する。
【００２０】
操作部１２は、送水と共に表面弾性波Φ（図８参照）の発生／停止の指示を与えるスイッチ類１３の操作に基づき入力信号が入力され、操作信号を制御部５２へ出力する操作回路６１を備えている。なお、ＣＣＵ５は、ここでは不図示のポンプ制御回路と、コンプレッサであるポンプと、を有している。
【００２１】
光源装置４は、ハロゲンランプなどの光源と、この光源を駆動する光源制御回路と、を有して構成されている（いずれも不図示）。なお、光源制御回路は、ＣＣＵ５の制御部５２と電気的に接続されて、この制御部５２により制御される。
【００２２】
次に、内視鏡２の挿入部１１の先端部分の構成について、図３および図４に基づいて、以下に説明する。
内視鏡２の挿入部１１は、図３および図４に示すように、挿入部外装を構成する金属製の管状部材３１の先端に、観察窓であるここでは略円盤状のガラス板の透明部材３２が接着剤を介して接合されている。
【００２３】
管状部材３１の内部には、撮像用光学系を含む上述した撮像ユニット３４と、ここでは２本の照明用のライトガイド３３が配置されている。撮像ユニット３４の内部には、詳細には図示しないが、結像用光学系、固体撮像素子およびそのドライバチップが組み込まれており、通信ケーブル３５が根元方向へ引き出されている。
【００２４】
また、透明部材３２の内表面（裏面）には、観察視野を妨げない位置、つまり対向配置された撮像ユニット３４の外方（ここでは外周一部から所定距離だけ離間した方向）の一領域側に、例えば、ＰＺＴからなる矩形状の圧電振動子３７が貼着されている。圧電振動子３７には、配線３６が接続され、電気的に駆動されるようになっている。つまり、圧電振動子３７には、加振のための電圧を供給する配線３６が内視鏡２の根元方向に引き出されている。また、圧電振動子３７の透明部材３２への固定は、接着剤による固定に限定することなく、半田などを用いてもよい。さらに、管状部材３１と透明部材３２とを、ビス留め固定しても良い。この圧電振動子３７は、その共振周波数または共振周波数近傍で駆動され、超音波振動ｆを透明部材３２内に発生させる（図８参照）。
【００２５】
透明部材３２は、図３（図８）に示すように、内表面(裏面)に貼着された圧電振動子３７に対向した外表面の位置に、超音波振動ｆを回折して表面弾性波Φに変換（偏向）する偏向部の回折格子４０が設けられている。ここでの回折格子４０は、透明部材３２の外表面に形成された断面矩形状の複数の凹凸、ここでは５つの溝部４０ａである（図８参照）。これら溝部４０ａは、透明部材３２の外表面に等間隔で並列形成され、それぞれが平行な直線凹部状の溝である。
【００２６】
上述の圧電振動子３７から発生された超音波振動は、主として圧電振動子３７の貼着面（透明部材３２の内表面）に垂直な方向に伝播し、圧電振動子３７に対向した透明部材３２の回折格子４０に入射する。この回折格子４０に入射した超音波振動ｆは、回折格子４０により透明部材３２の外表面を伝播する表面弾性波Φに変換（偏向）される（図８参照）。
【００２７】
また、内視鏡２の構成部品は、管状部材３１と、接合された透明部材３２によって封止されており、高圧蒸気による滅菌処理に耐え得る構造となっている。
さらに、本実施形態においては、透明部材３２の撮像ユニット３４の撮像光学系と対向する内表面は平面状としているが、撮像光学系に対向する面の一部が凸レンズ状もしくは凹レンズ形状として、撮像光学系の一部を構成しても良い。
【００２８】
また、本実施の形態のライトガイド３３は、ユニバーサルケーブル１４へ延設され、ライトガイド３３が光源コネクタ１５で終端されている。そして、通信ケーブル３５および配線３６が電気ケーブル１６を介して、電気コネクタ１７に接続されている。
【００２９】
つまり、内視鏡２は、ユニバーサルケーブル１４および電気ケーブル１６を介して、ライトガイド３３が光源制御回路を含む光源装置４の光源に、撮像ユニット３４から引き出された通信ケーブル３５がＣＣＵ５の画像処理回路５７に、圧電振動子３７から引き出された配線３６がＣＣＵ５の加振手段を構成する駆動信号供給系５５に、夫々接続される構成となっている。
【００３０】
次に、送水シース３について図１、図５および図６に基づいて、以下に説明する。
送水シース３は、先端部材を備えた被覆チューブ２１と、この被覆チューブ２１の基端に連設された接続部２２と、この接続部２２の側部から延出する送水チューブ２３と、を有して構成されている。なお、送水チューブ２３の延出端は、送水タンク２４に接続されている。この送水タンク２４には、ＣＣＵ５の送気コネクタ２６に一端が接続された送気チューブ２５の他端が接続されている。
【００３１】
送水シース３の被覆チューブ２１は、チューブ本体４１と、このチューブ本体４１の先端に嵌着された略円筒形状の先端部材４２と、を有して構成されている。チューブ本体４１の肉厚部分の一部には、送水用の断面円形状の送水路４３が１つ形成されている。この送水路４３は、接続部２２まで配設され、この接続部２２を介して送水チューブ２３と連通している。
【００３２】
先端部材４２は、チューブ本体４１の送水路４３に対向する位置の開口端面に沿った板体である、ひさし部４４を有している。
【００３３】
このように構成された送水シース３は、送水路４３が送水タンク２４と送水チューブ２３を介して連通するように接続される。そして、送水タンク２４内の洗浄水である生理食塩水などは、ポンプ制御回路によって制御されるポンプからのエアーにより送水タンク２４内の圧力が上昇されることで、送水路４３中に送液されて内視鏡先端部へ流れるようになっている。
【００３４】
以上に説明した本実施の形態の内視鏡システム１は、図７に示すように、内視鏡２の挿入部１１が送水シース３の被覆チューブ２１に挿通配置され、例えば、腹腔鏡下外科手術に用いられる。
【００３５】
ここで、内視鏡システム１の使用時において、圧電振動子３７の駆動制御の一例について、図９および図１０のフローチャートにおけるルーチン（ステップＳ）に従い実行され、さらに図１１および図１２を用いて、その制御例を以下に説明する。
【００３６】
先ず、図９に示す、ステップＳ１において、制御部５２は、操作回路６１からの操作信号の状態、つまり信号入力があるか否かを判断する。ユーザにより表面弾性波の発生を意図するＯＮ操作がスイッチ類１３を用いてなされると、操作回路６１からの操作信号の電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）となり、ステップＳ２の処理（サブルーチン）のループ処理（繰り返し処理）を実行する。
【００３７】
なお、スイッチ類１３が非操作（ＯＦＦ操作）の信号非入力の状態となる、操作回路６１からの操作信号の電圧レベルがロー（Ｌｏｗ）の場合、制御部５２は、ステップＳ２のループ処理に移行しない、またはこのループ処理から抜ける。
【００３８】
ステップＳ２において、制御部５２は、図１０に示すサブルーチンの制御を実行する。ステップＳ１１において、検出回路６０は、ここでのＣＣＤである固体撮像素子（ＣＭＯＳでも良い）のＣＣＤ駆動信号の出力における立ち下がりをモニタする。検出回路６０がＣＣＤ駆動信号の立ち下がりの検出信号が入力された制御部５２は、ステップＳ１２〜ステップＳ１７において、駆動信号供給系５５が圧電振動子３７へ圧電振動子３７の駆動に必要な電力量を有する振動子駆動信号を出力するように制御する。
【００３９】
詳述すると、先ず、ステップＳ１２において、制御部５２は、駆動信号供給系５５を制御して、振動子駆動信号の立ち上がりをＣＣＤ駆動信号の立ち下がりよりも、所定の時間（微小時間）Δｔだけ、遅れるように、ディレイ（時間遅れ）を設定する（図１１または図１２参照）。次に、カウントｉをリセットする（ステップＳ１３）。
【００４０】
そして、制御部５２は、駆動信号供給系５５に圧電振動子３７を駆動する振動子駆動信号を供給させる（ステップＳ１４）。次いで、制御部５２は、振動子駆動信号の立ち下がりが、ＣＣＤ駆動信号の立ち上がりよりも、所定の時間（微小時間）Δｔ’だけ早くなるよう時間量ＴＨに応じた所定のカウント値Ｘをメモリ５４に設定する（図１１または図１２参照）。
【００４１】
制御部５２は、メモリ５４に設定したカウントｉが所定のカウント値Ｘに応じた時間量ＴＨ（図１１または図１２参照）だけ、駆動信号供給系５５から圧電振動子３７への振動子駆動信号の供給を行うように制御する（ステップＳ１４〜ステップＳ１６）。そして、制御部５２は、時間量ＴＨが経過したとき、駆動信号供給系５５から圧電振動子３７への振動子駆動信号の供給を停止するように制御する（ステップＳ１７）。
【００４２】
以上のサブルーチンが実行されると、図９のメインルーチンに移行し、制御部５２は、ステップＳ３を実行する。このステップＳ３においては、制御部５２は、検出回路６０の検出信号から駆動信号供給系５５の振動子駆動信号の供給状態を把握するものである。
【００４３】
このとき、制御部５２は、駆動信号供給系５５が振動子駆動信号の供給をしているようであれば、ステップＳ４において、駆動信号供給系５５の振動子駆動信号の供給を停止させ、メインルーチンを終了する。ただし、通常の内視鏡システム１の使用状態において、図９に示したメインルーチンは繰り返し走らせておく。
【００４４】
ここで、さらに詳しく、図１１または図１２に基づいて映像出力信号の垂直／水平ブランキング期間ＶＢＩ／ＨＢＩに応じて振動子駆動信号を供給停止するそれぞれ３つの例を説明する。
先ず、図１１に示す映像出力信号の垂直ブランキング期間ＶＢＩおよび垂直有効映像期間に応じて振動子駆動信号を供給停止する３つの例を説明する。
【００４５】
（例１）
制御部５２は、駆動信号供給系５５からの振動子駆動信号を、映像出力信号の垂直ブランキング期間ＶＢＩにおいてのみ供給し、その立ち上がりおよび立ち下りを同一の垂直ブランキング期間ＶＢＩ内で行なうように制御する。つまり、圧電振動子３７を駆動する振動子駆動信号は、駆動信号供給系５５から垂直ブランキング期間ＶＢＩよりも短い時間量ＴＨだけ圧電振動子３７に出力され、映像出力信号の垂直有効映像期間内においては圧電振動子３７に出力されないように制御される。
【００４６】
（例２）
制御部５２は、駆動信号供給系５５からの振動子駆動信号を、映像出力信号の２つの垂直ブランキング期間ＶＢＩを跨いで供給し、その振動子駆動信号の立ち上がりおよび立ち下りを異なる垂直ブランキング期間ＶＢＩで行なうように制御する。ここでは、振動子駆動信号は、立ち上げられた垂直ブランキング期間ＶＢＩから１つの垂直有効映像期間を超えて、駆動信号供給系５５から時間量ＴＨだけ圧電振動子３７に出力され、１つの垂直有効映像期間の直後の垂直ブランキング期間ＶＢＩで立ちさげられるように制御される。
【００４７】
（例３）
制御部５２は、駆動信号供給系５５からの振動子駆動信号を、映像出力信号の複数の垂直ブランキング期間ＶＢＩを跨いで供給し、その振動子駆動信号の立ち上がりおよび立ち下りを異なる垂直ブランキング期間ＶＢＩで行なうように制御する。ここでは、振動子駆動信号は、立ち上げられた垂直ブランキング期間ＶＢＩから複数、ここでは２つの垂直有効映像期間を超えて、駆動信号供給系５５から時間量ＴＨだけ圧電振動子３７に出力され、２つの垂直有効映像期間を経過した直後の垂直ブランキング期間ＶＢＩ内で立ちさげられるように制御される。
【００４８】
さらに、図１１の垂直電荷転送におけるタイミングチャートと同様にして、図１２に示すように、映像出力信号の水平ブランキング期間ＨＢＩおよび水平有効映像期間に応じて振動子駆動信号を供給停止する場合の３つの例を説明する。
【００４９】
（例１´）
制御部５２は、駆動信号供給系５５からの振動子駆動信号を、映像出力信号の水平ブランキング期間ＨＢＩにおいてのみ供給し、その立ち上がりおよび立ち下りを同一の水平ブランキング期間ＨＢＩ内で行なうように制御する。つまり、駆動信号供給系５５から水平ブランキング期間ＨＢＩよりも短い時間量ＴＨだけ圧電振動子３７に出力され、映像出力信号の水平有効映像期間内においては圧電振動子３７に出力されないように制御される。（例２´）
制御部５２は、駆動信号供給系５５からの振動子駆動信号を、映像出力信号の２つの水平ブランキング期間ＨＢＩを跨いで供給し、その振動子駆動信号の立ち上がりおよび立ち下りを異なる水平ブランキング期間ＨＢＩで行なうように制御する。ここでも、振動子駆動信号は、立ち上げられた水平ブランキング期間ＨＢＩから１つの水平有効映像期間を超えて、駆動信号供給系５５から時間量ＴＨだけ圧電振動子３７に出力され、１つの水平有効映像期間の直後の水平ブランキング期間ＨＢＩで立ちさげられるように制御される。
【００５０】
（例３´）
制御部５２は、駆動信号供給系５５からの振動子駆動信号を、映像出力信号の複数の水平ブランキング期間ＨＢＩを跨いで供給し、その振動子駆動信号の立ち上がりおよび立ち下りを異なる水平ブランキング期間ＨＢＩで行なうように制御する。ここでも、振動子駆動信号は、立ち上げられた水平ブランキング期間ＨＢＩから複数、ここでは２つの水平有効映像期間を超えて、駆動信号供給系５５から時間量ＴＨだけ圧電振動子３７に出力され、２つの水平有効映像期間を経過した直後の水平ブランキング期間ＨＢＩ内で立ちさげられるように制御される。
【００５１】
なお、上述の所定のカウント値Ｘは、ＣＣＤ（ＣＭＯＳでも良い）の垂直／水平ブランキング期間（垂直／水平帰線期間ともいう）ＶＢＩ／ＨＢＩに応じた時間量より短いものとする。そして、所定の時間（微小時間）Δｔ、Δｔ’および時間量ＴＨは、図１１または図１２のもので、異なっていてもよい。
【００５２】
以上に説明しように、本実施の形態の内視鏡システム１は、圧電振動子３７へ数ワットから数十ワットの電力量を有する振動子駆動信号の供給開始停止時期（立ち上げおよび立ち下げ）を制御部５２により、映像出力信号における垂直／水平ブランキング期間ＶＢＩ／ＨＢＩ内のみに行なうように制御している。これにより、振動子駆動信号によって映像出力信号へノイズの発生などの悪影響が起こり難くなる。そのため、モニタ装置６に映し出される画像にノイズが生じることを防止できる。
【００５３】
以上から内視鏡システム１は、圧電振動子３７へ数ワットから数十ワットの電力量を有する振動子駆動信号を供給しながらも、モニタ装置６に映し出される画像にノイズ成分の出現を低減することができる構成となっている。なお、振動子駆動信号は、立ち上げ時のほうが映像出力信号へノイズの発生などの悪影響を与え易いため、振動子駆動信号の供給開始時期（立ち上げ）のみを垂直／水平ブランキング期間ＶＢＩ／ＨＢＩ内で行なうように制御しても、十分に上述の効果を得ることができる。
【００５４】
以上の実施の形態に記載した発明は、その実施の形態および変形例に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得るものである。
【００５５】
例えば、実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、述べられている課題が解決でき、述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出される得るものである。
【符号の説明】
【００５６】
１…内視鏡システム
２…内視鏡
３…送水シース
４…光源装置
６…モニタ装置
１１…挿入部
１２…操作部
１３…スイッチ類
１４…ユニバーサルケーブル
１５…光源コネクタ
１６…電気ケーブル
１７…電気コネクタ
２１…被覆チューブ
２２…接続部
２３…送水チューブ
２４…送水タンク
２５…送気チューブ
２６…送気コネクタ
３１…管状部材
３２…透明部材
３３…ライトガイド
３４…撮像ユニット
３５…通信ケーブル
３６…配線
３７…圧電振動子
４０…回折格子
４０ａ…溝部
４１…チューブ本体
４２…先端部材
４３…送水路
４４…ひさし部
５１…電源
５２…制御部
５３…スイッチ回路
５４…メモリ
５５…駆動信号供給系
５６…タイミング発生回路
５７…画像処理回路
５８…信号発生回路
５９…増幅回路
６０…検出回路
６１…操作回路
ｆ…超音波振動
ＨＢＩ…水平ブランキング期間
ｉ…カウント
ＴＨ…時間量
ＶＢＩ…垂直ブランキング期間
ＨＢＩ…水平ブランキング期間
Ｘ…カウント値
Φ…表面弾性波
【特許請求の範囲】
【請求項１】
挿入部先端に撮像用光学系に対向して設けられた透明部材と、
前記透明部材に設けられ、超音波振動を発生する圧電振動子と、
前記圧電振動子の駆動を指示操作する操作スイッチの操作に基づき操作信号を出力する操作回路と、
前記透明部材に設けられ、前記圧電振動子で発生した前記超音波振動を前記透明部材の外表面に伝播する表面弾性波に変換する回折格子と、
前記圧電振動子を駆動する駆動信号を供給する駆動信号供給系と、
被験者の身体映像を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子の映像出力信号が出力されていない期間内のみに前記駆動信号供給系の駆動信号の立ち上げを行うように制御する制御部と、
を備えることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記撮像素子の前記映像出力信号が出力されていない期間のみに前記駆動信号供給系の前記駆動信号の立ち下げを行うように制御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】
前記制御部は、前記撮像素子の前記映像出力信号が出力されている期間内では前記駆動信号供給系の前記駆動信号の供給を行わないように制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記撮像素子の前記映像出力信号が出力されていない期間は、少なくとも前記撮像素子の垂直ブランキング期間を含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記撮像素子の前記映像出力信号が出力されていない期間は、少なくとも前記撮像素子の水平ブランキング期間を含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の内視鏡装置。
【請求項１】
挿入部先端に撮像用光学系に対向して設けられた透明部材と、
前記透明部材に設けられ、超音波振動を発生する圧電振動子と、
前記圧電振動子の駆動を指示操作する操作スイッチの操作に基づき操作信号を出力する操作回路と、
前記透明部材に設けられ、前記圧電振動子で発生した前記超音波振動を前記透明部材の外表面に伝播する表面弾性波に変換する回折格子と、
前記圧電振動子を駆動する駆動信号を供給する駆動信号供給系と、
被験者の身体映像を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子の映像出力信号が出力されていない期間内のみに前記駆動信号供給系の駆動信号の立ち上げを行うように制御する制御部と、
を備えることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記撮像素子の前記映像出力信号が出力されていない期間のみに前記駆動信号供給系の前記駆動信号の立ち下げを行うように制御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】
前記制御部は、前記撮像素子の前記映像出力信号が出力されている期間内では前記駆動信号供給系の前記駆動信号の供給を行わないように制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記撮像素子の前記映像出力信号が出力されていない期間は、少なくとも前記撮像素子の垂直ブランキング期間を含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記撮像素子の前記映像出力信号が出力されていない期間は、少なくとも前記撮像素子の水平ブランキング期間を含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の内視鏡装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−３４７２６（Ｐ２０１３−３４７２６Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７４２７７（Ｐ２０１１−１７４２７７）
【出願日】平成２３年８月９日（２０１１．８．９）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月９日（２０１１．８．９）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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