電子内視鏡システム
【課題】小型で、かつ効率的な洗浄が容易な電子内視鏡システムを提供すること。
【解決手段】スコープ部１００ａと、生体の外部に設置される生体外装置２００と、スコープ部１００ａと生体外装置２００とを接続する接続コード部１００ｂと、を有する電子内視鏡システム１０であって、生体外装置２００と、接続コード部１００ｂとは、それぞれ気密かつ水密に構成されているパッド１０９、１１０、２０１、２１４と、それぞれのパッドを対向して近接させるための接続部１５１、２５０と、を有し、さらに、対向している一対のパッド間において信号の通信を行うために、一方のパッドに信号を変調して電圧印加する第１の変調ユニット１０６と、他方のパッドの電位変化から信号復調する第１の復調ユニット２０２と、を有する。
【解決手段】スコープ部１００ａと、生体の外部に設置される生体外装置２００と、スコープ部１００ａと生体外装置２００とを接続する接続コード部１００ｂと、を有する電子内視鏡システム１０であって、生体外装置２００と、接続コード部１００ｂとは、それぞれ気密かつ水密に構成されているパッド１０９、１１０、２０１、２１４と、それぞれのパッドを対向して近接させるための接続部１５１、２５０と、を有し、さらに、対向している一対のパッド間において信号の通信を行うために、一方のパッドに信号を変調して電圧印加する第１の変調ユニット１０６と、他方のパッドの電位変化から信号復調する第１の復調ユニット２０２と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体内に導入した装置と生体外に設置した装置との間で、生体内の情報や電力を通信する電子内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子内視鏡を用いて、生体、特に人間の体内を検査、治療する分野においては、生体内に関する情報を、生体外へ通信している。また、生体外に配置されている装置、例えば電源装置から電力等を電子内視鏡（スコープ部）へ伝達することも行なわれている。なお、人体へ挿入するタイプの電子内視鏡システムにおいて、挿入部と、挿入部を操作する操作部とを含む構成を、適宜「スコープ部」と言う。また、「スコープ部」とユニバーサルコードとを含んだ構成を、適宜「電子内視鏡」と言う。さらにた、「電子内視鏡」と、生体外に配置されている電源装置、ビデオプロセッサ装置等の装置とを含んだ構成を、適宜「電子内視鏡システム」と言う。
【０００３】
例えば、生体外装置からスコープ部への電力供給を、生体外装置とスコープ部との間に設けた巻線により電磁誘導で行う構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された構成では、生体外装置とスコープ部との間における映像信号及び制御信号の伝達は、これらの信号を無線周波数に変調した後、有線または無線（電波）で伝達し、復調することで行っている。
【０００４】
また、スコープ部と生体外装置との間の信号伝送を光学インターフェースで行う構成も提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２では、さらに生体外装置からスコープ部への電力供給は電磁結合（電磁誘導）で行っている。
【０００５】
また、スコープ部の挿入部先端のセンサユニットからの出力をＲＦＩＤによって外部に送信する構成も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１５９８３３号公報
【特許文献２】特許第３６１５８９０号公報
【特許文献３】特開２００２−３３６１９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電子内視鏡システムは、体内へ挿入したスコープ部を、他の患者に対して再使用している。このため、電子内視鏡や処置具を介して患者間感染が発生することを防止することが必要となる。従って、検査・処置終了後に電子内視鏡、特にスコープ部の洗浄消毒を行なっている。
【０００８】
電子内視鏡の洗浄消毒には、洗浄用のガス（気体）や薬液（液体）を用いる。このため、電子内視鏡は、気密かつ水密（防水）な構成であることが望ましい。
【０００９】
さらに、電子内視鏡の洗浄消毒を容易かつ効率的に行なうためには、電子内視鏡と生体外装置との接続部、スコープ部とユニバーサルコードとの接続部が、小型で、洗浄容易な形状であることが望ましい。
【００１０】
特許文献１に開示されているような、電力供給を電磁誘導で行い、映像信号及び制御信号を電波で送受信し送信する構成では、接点数を最小にし、接続ピンの接続不良や破損を防止することができる。
【００１１】
しかしながら、電磁誘導による電力供給のための巻線により接続部が大型化してしまう。このため、電子内視鏡の洗浄が容易ではない。さらに、巻線は電磁ノイズの発生源ともなってしまうため好ましくない。このように、映像信号及び制御信号の電波による送受信は、送受信のためのアンテナ等によりスコープ部などが大掛かりとなってしまい、洗浄が容易な構造が得られにくい。さらに、電気メス等の他の医療機器が発生するノイズに弱いうえに、電波法による規制や、病院内の他の医療機器への悪影響防止のための制限も多いという制約を受けてしまう。
【００１２】
また、特許文献２に開示されているような、電力供給を電磁誘導で行い、信号伝送を光インターフェースで行う構成では、洗浄を容易するための気密な構造を得ることができる。
【００１３】
しかしながら、電磁誘導による電力供給のための巻線が必要となる。このため、スコープ部と生体外装置との接続部が大型化してしまう。この結果、洗浄が容易な構造が得られにくい。また、光インターフェースによる信号伝送では、洗浄の本来の目的である消毒・滅菌に加えて、光インターフェース部を光学的なロスが生じないように洗浄する必要がある。このためにも、洗浄が容易な構造が得られにくい。
【００１４】
また、特許文献３に開示されているような、スコープ部の挿入部先端のセンサユニット、例えば温度センサや圧力センサの出力をＲＦＩＤによって外部に送信する構成では、センサユニットに関して洗浄を容易するための気密な構造を得ることができる。
【００１５】
しかしながら、特許文献３には、スコープ部から生体外装置へ画像情報を送信する構成、及び生体外装置からスコープ部へ電源を供給する構成に関する具体的な記述が全くない。
【００１６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電子内視鏡（スコープ部）や生体外装置に関して、電磁誘導のための巻線や電波送受信のためのアンテナの設置等で大掛かりにする必要がなく、小型で、かつ効率的な洗浄が容易な電子内視鏡システム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】
【００１７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、少なくとも一部が生体の内部に挿入される生体内装置と、生体の外部に設置される生体外装置と、生体内装置と生体外装置とを接続する接続コード部と、を有する電子内視鏡システムであって、生体内装置と生体外装置との少なくともいずれか一方の装置と、接続コード部とは、それぞれ気密かつ水密に構成されているパッドと、それぞれのパッドを対向して近接させるための接続部と、を有し、さらに、対向している一対のパッド間において信号の通信を行うために、一方のパッドに信号を変調して電圧印加する変調手段と、他方のパッドの電位変化から信号復調する復調手段と、を有することを特徴とする電子内視鏡システムを提供できる。
【００１８】
また、本発明の好ましい態様によれば、パッドと接続部とは、それぞれ接続コード部と生体外装置とに設けられていることが望ましい。
【００１９】
また、本発明の好ましい態様によれば、パッドと接続部とは、それぞれ接続コード部と生体内装置とに設けられていることが望ましい。
【００２０】
また、本発明の好ましい態様によれば、パッドと接続部とは、それぞれ接続コード部と生体内装置、及び接続コード部と生体外装置に設けられていることが望ましい。
【００２１】
また、本発明の好ましい態様によれば、少なくとも一対のパッドが通信する信号は、電力の伝達のための信号であることが望ましい。
【００２２】
また、本発明の好ましい態様によれば、少なくとも一対のパッドが通信する信号は、映像信号であることが望ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る電子内視鏡システムによれば、一対のパッドとの間で、一方の装置、接続コード部ではパッドに信号を変調して電圧印加する。また、他方の装置、接続コード部では、パッドの電位変化から信号を復調する。これにより、例えば、スコープ部等の生体内装置と接続コード部との間、接続コード部と生体外装置との間においては、電波や電流を用いずに情報の通信を行うことができる。このため、例えば、生体内装置から生体外装置へ情報を通信するとき、生体内装置に関しては、アンテナや送信回路が不要となる、従って、生体内装置を小型化できる。また、生体外装置に関しても、被検体、例えば患者の体の周辺に多数の受信用のアンテナを配置する構成や微弱電流の検出、復調回路が必要ない。従って、生体内外の装置をアンテナの設置などで大掛かりにする必要がない。この結果、小型な電子内視鏡システムを提供することができる。また、一対のパッドは、それぞれ気密かつ水密な構成を有している。このため、洗浄用のガス（気体）や薬液（液体）を用いて、生体内装置や接続コード部を洗浄消毒するとき、わざわざ防水キャップ等で接続部分を封止する必要がない。さらに、上述のように小型な構成であるため、生体内装置、接続コード部の洗浄消毒を容易かつ高効率に行なうことができる。このように、本発明によれば、電子内視鏡（スコープ部）や生体外装置に関して、電磁誘導のための巻線や電波送受信のためのアンテナの設置等で大掛かりにする必要がなく、小型で、かつ効率的な洗浄が容易な電子内視鏡システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、本発明に係る電子内視鏡システムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００２５】
図１は、本発明の実施例１に係る電子内視鏡システム１０の概略構成を示す図である。電子内視鏡システム１０は、電子内視鏡１００と生体外装置２００とから構成されている。電子内視鏡１００は、スコープ部１００ａと接続コード部１００ｂとを備えている。また、生体外装置２００は、電源装置と、電子内視鏡１００からの映像信号を処理するビデオプロセッサ（不図示）と、ビデオプロセッサからの映像信号をモニタ表示する表示ユニット２０４とを備えている。なお、スコープ部１００ａは、生体内装置に対応する。
【００２６】
スコープ部１００ａは、操作部１４０と挿入部１４１に大別される。挿入部１４１は、細長で患者の体腔内へ挿入可能な可撓性を有する部材で構成されている。使用者（不図示）は、操作部１４０に設けられているアングルノブ等により、諸操作を行うことができる。
【００２７】
また、操作部１４０からは、接続コード部１００ｂが延設されている。接続コード部１００ｂは、ユニバーサルコード１５０とコネクタ１５１とを備えている。なお、接続コード部１００ｂのスコープ部１００ａ側の端部は、操作部１４０に対して一体的に形成されている。これに対して、接続コード部１００ｂの生体外装置２００側の端部には、コネクタ１５１が形成されている。
【００２８】
ユニバーサルコード１５０は、コネクタ１５１、２５０を介して生体外装置２００に接続されている。コネクタ１５１、２５０の詳細については、後述する。
【００２９】
また、ユニバーサルコード１５０は、電源装置やビデオプロセッサからの電源電圧信号及びＣＣＤ駆動信号等をスコープ部１００ａに通信すると共に、スコープ部１００ａからの映像信号をビデオプロセッサに通信する。なお、生体外装置２００内のビデオプロセッサには、図示しないＶＴＲデッキ、ビデオプリンタ等の周辺機器を接続可能である。ビデオプロセッサは、スコープ部１００ａからの映像信号に対して所定の信号処理を施して、表示ユニット２０４の表示画面上に内視鏡画像を表示できる。
【００３０】
図２は、電子内視鏡１００の機能ブロックを示している。また、図３は、生体外装置２００の機能ブロックを示している。本実施例では、電子内視鏡１００と生体外装置２００との間で双方向の信号通信が可能である。まず、電子内視鏡１００から生体外装置２００への信号通信について説明し、次に、生体外装置２００から電子内視鏡１００への信号通信について説明する。
【００３１】
電子内視鏡１００は、生体の内部を撮影する際に撮像領域を照射するためのＬＥＤ１０１と、ＬＥＤ１０１の駆動状態を制御するＬＥＤ駆動回路１０２と、ＬＥＤ１０１によって照射された生体の領域の撮像を行なうＣＣＤ１０３とを備えている。また、電子内視鏡１００は、ＣＣＤ１０３の駆動状態を制御するＣＣＤ駆動回路１０４と、ＣＣＤ１０３によって撮像された画像データ（映像信号）等を処理する第１の信号処理ユニット１０５と、第１の信号処理ユニット１０５からの生体内情報信号を変調する第１の変調ユニット１０６と、第１の変調ユニット１０６からの変調された電圧が印加される第１のパッド１０９と、ＬＥＤ駆動回路１０２、ＣＣＤ駆動回路１０４、第１の信号処理ユニット１０５及び第１の変調ユニット１０６の動作を制御するシステムコントロール回路１０７とを備えている。また、電源ユニット１０８は、後述する生体外装置２００からの電源電圧信号に応じて、電子内視鏡１００内の各ユニット、回路等に対して電力を供給する。
【００３２】
ＣＣＤ１０３は、生体内の画像情報などの生体内情報を取得する。ＣＣＤ１０３は、撮像部に対応し、生体内情報センサとしての機能を有する。撮像部としては、ＣＣＤ１０３の他にＣＭＯＳ等を用いることができる。撮像部の近傍には、透明な材質で形成された窓が設けられている。撮像部は、窓を通して生体内画像を撮像する。
【００３３】
ＣＣＤ１０３は、ＣＣＤ駆動回路１０４に接続されている。ＣＣＤ駆動回路１０４は、ＣＣＤ１０３が生体内情報を取得するための動作信号をＣＣＤ１０３へ出力する。ＣＣＤ１０３は、第１の信号処理ユニット１０５に接続されている。第１の信号処理ユニット１０５は、生体内情報処理装置としての機能を有する。第１の信号処理ユニット１０５は、例えばＣＣＤ１０３からの出力の画像化回路やデータ圧縮回路などで構成されている。そして、第１の信号処理ユニット１０５は、ＣＣＤ１０３の出力信号から生体内情報信号を生成し出力する。
【００３４】
システムコントロール回路１０７を介してＣＣＤ駆動回路１０４と、第１の信号処理ユニット１０５とは、第１の変調ユニット１０６へ接続されている。第１の変調ユニット１０６は、第１の信号処理ユニット１０５の出力信号を変調して第１のパッド１０９に電圧印加する。変調方式は、ＡＭ変調、ＦＭ変調、ＰＭ変調などの一般的な変調方式であれば何でも良い。ここで、第１のパッド１０９は、気密かつ水密な構成となっている。
【００３５】
次に、生体外装置２００について説明する。生体外装置２００は、第１の復調ユニット２０２と、第２の信号処理ユニット２０３と、記録ユニット２０５と、電源ユニット２０７とを備えている。第１の復調ユニット２０２は、第３のパッド２０１の表面の電位変化から、第１の信号処理ユニット１０５の出力信号を復調する。
【００３６】
第１のパッド１０９に対して第１の信号処理ユニット１０５の出力信号を変調した電圧印加することによって、第３のパッド２０１の表面の電位に変化が生ずる。第１の復調ユニット２０２は、第１の信号処理ユニット１０５の出力信号を復調する。これにより、電子内視鏡１００側から生体外装置２００側への通信を実現できる。
【００３７】
第１の復調ユニット２０２は、第２の信号処理ユニット２０３に接続されている。第２の信号処理ユニット２０３は、例えば画像情報の補正／強調回路や圧縮データの復元回路などである。第２の信号処理ユニット２０３は、第１の復調ユニット２０２により復調された第１の信号処理ユニット１０５の出力信号に基づいて、必要な生体内情報、例えば映像情報を得るための信号処理を行う。
【００３８】
また、第２の信号処理ユニット２０３は、表示ユニット２０４に接続されている。表示ユニット２０４は、例えば液晶ディスプレイなどのモニタである。表示ユニット２０４は、第２の信号処理ユニット２０３で処理された生体内情報を表示する。なお、図１では、表示ユニット２０４を生体外装置２００とは別体に設けている。しかしながら、これに限られず、表示ユニット２０４を生体外装置２００に設ける構成でも良い。
【００３９】
第１の復調ユニット２０２または第２の信号処理ユニット２０３には、記録ユニット２０５が接続されている。記録ユニット２０５は、例えば半導体メモリなどで構成されている。記録ユニット２０５は、第１の復調ユニット２０２により復調された第１の信号処理ユニット１０５の出力信号または第２の信号処理ユニット２０３で処理された生体内情報を記録、保管する。
【００４０】
また、電源ユニット２０７は、第１の復調ユニット２０２と、第２の信号処理ユニット２０３と、記録ユニット２０５とに電力を供給する。
【００４１】
本実施例によれば、電子内視鏡１００と生体外装置２００とは、電波や電流によらずに、生体内情報を体外へ通信できる。本願の発明者らは、静電誘導等により、情報を通信できるものと考えている。そして、発明者らは、実際の装置を作成し、上述したような通信が可能であることを実験的に確認、検証している。
【００４２】
このように、本実施例では、電子内視鏡１００及び生体外装置２００において、それぞれアンテナや送信回路の設置などで大型化する必要がない。このため、生体、例えば患者の負担を軽減した小型な電子内視鏡システムを提供できる。
【００４３】
さらに、本実施例では、電子内視鏡１００側に形成された第１のパッド１０９と、生体外装置２００側に形成された第３のパッド２０１とは、静電結合するように対向する位置に配置されている。同様に、後述する電子内視鏡１００側に形成された第２のパッド１１０と、生体外装置２００側に形成された第４のパッド２１４とは、静電結合するように対向する位置に配置されている。
【００４４】
そして、コネクタ１５１とコネクタ２５０とは、例えば、ねじによる螺合機構、磁石による脱着機構、ラッチ機構などにより、脱着可能に構成されている。なお、コネクタ１５１、２５０は、接続部に対応する。
【００４５】
また、本実施例では、図４に示すように、第１のパッド１０９、第２のパッド１１０は、それぞれ板状の導電体の表面を絶縁体１５２で覆った構造となっている。そして、電子内視鏡１００はコネクタ１５１を含め密封構造となっている。絶縁体１５２の厚さは例えば１ｍｍ以下程度である。
【００４６】
図５は、コネクタ１５１を正面から見た構成を示している。図５に示すように、円形の第１のパッド１０９を構成する導電体の外周に環状の第２のパッド１１０を構成する導電体が形成されている。しかしながら、これに限られず、第１のパッド１０９と第２のパッド１１０とを横に並べて配置する等の他の配置構成をとることもできる。
【００４７】
さらに、電子内視鏡１００側の第１の変調ユニット１０６と、生体外装置２００側の後述する第２の変調ユニット２１３とで、それぞれ異なる変調周波数を用いることで、第１のパッド１０９と第２のパッド１１０とを一つのパッドで兼用すること、即ち一つの導電体で済む構成とすることもできる。
【００４８】
次に、生体外装置２００から電子内視鏡１００への信号の通信について説明する。図３において、生体外装置２００は、さらに電源信号発生器２１０と、ＣＣＤ制御ユニット２１２と、信号多重ユニット２１１とを備えている。電源信号発生器２１０は、所定の周波数の電源電圧信号を出力する。ＣＣＤ制御ユニット２１２は、ＣＣＤ１０３への制御信号、例えば、ＣＣＤ感度の制御信号等を出力する。
【００４９】
信号多重ユニット２１１は、電源信号発生器２１０が出力した電源電圧信号に対して、ＣＣＤ制御ユニット２１２が出力したＣＣＤ１０３への制御信号を重畳し出力する。信号多重ユニット２１１は、第２の変調ユニット２１３に接続されている。また、第２の変調ユニット２１３は、第４のパッド２１４に接続されている。第２の変調ユニット２１３は、信号多重ユニット２１１の出力信号を変調して第４のパッド２１４に電圧印加する。
【００５０】
次に、図２に戻って説明を続ける。第２のパッド１１０は、電子内視鏡１００内に設けられている共振ユニット１１１に接続されている。共振ユニット１１１は、電気的共振により第２のパッド１１０の電位変化から第２の変調ユニット２１３が変調した周波数成分を抽出し出力する。
【００５１】
共振ユニット１１１は、信号分離ユニット１１２に接続されている。信号分離ユニット１１２は、第２の復調ユニット１１３と第３の復調ユニット１１４とに接続されている。
【００５２】
信号分離ユニット１１２は、共振ユニット１１１により抽出し出力した第２のパッド１１０の電位変化を、電源電圧信号成分と、ＣＣＤ１０３への制御信号成分とに分離する。そして、信号分離ユニット１１２は、電源電圧信号成分を第２の復調ユニット１１３へ出力する。また、信号分離ユニット１１２は、ＣＣＤ１０３への制御信号成分を第３の復調ユニット１１４に出力する。
【００５３】
第２の復調ユニット１１３は、信号分離ユニット１１２が出力した第２のパッド１１０の電位変化電圧の信号成分に基づいて、電源信号発生器２１０が出力した電源電圧信号を復調する。
【００５４】
第２の復調ユニット１１３は、電源ユニット１０８に接続されている。電源ユニット１０８は、第２の復調ユニット１１３が復調した電源電圧信号から、システムコントロール回路１０７を介して、電子内視鏡１００内の各ユニット、回路等を動作させるための電源を供給する。
【００５５】
このように、第４のパッド２１４に電源信号発生器２１０が出力した電源電圧信号に、ＣＣＤ制御ユニット２１２が出力したＣＣＤ１０３へ制御信号を重畳した信号を変調した電圧を印加する。そして、電子内視鏡１００側では、これにより生じた第２のパッド１１０の表面の電位変化から、電源信号発生器２１０が出力した電源電圧信号を分離、復調する。これにより、生体外装置２００から電子内視鏡１００へ電力を供給できる。この結果、本実施例の電子内視鏡システムでは、例えば、電磁誘導による電力供給と比較しても巻線等でシステムを大型化することがない。
【００５６】
さらに、第３の復調ユニット１１４は、信号分離ユニット１１２が出力した第２のパッド１１０の電位電圧変化の信号成分から、ＣＣＤ制御ユニット２１２が出力したＣＣＤ１０３の制御信号を復調する。
【００５７】
第３の復調ユニット１１４は、ＣＣＤ駆動回路１０４に接続されている。復調されたＣＣＤ制御ユニット２１２からのＣＣＤ１０３への制御信号、例えば、感度制御の指示信号等に基づき、ＣＣＤ１０３を駆動する。
【００５８】
このように、第４のパッド２１４に、電源信号発生器２１０が出力した電源電圧信号に、ＣＣＤ制御ユニット２１２が出力したＣＣＤ１０３への制御信号を重畳した信号を変調した電圧を印加する。そして、電子内視鏡１００側では、これにより生じた第２のパッド１１０の表面の電位変化から、ＣＣＤ制御ユニット２１２が出力したＣＣＤ１０３への制御信号を分離、復調する。これにより、生体外装置２００から電子内視鏡１００への信号通信を実現できる。この結果、本実施例の電子内視鏡システムでは、電波送受信のためのアンテナの設置等でシステムを大型化することがない。
【００５９】
また、パッド１０９、１１０により電子内視鏡１００に必要な気密かつ水密な構成を実現できる。従って、本実施例では、洗浄時にコネクタ１５１に、別途、防水キャップを被せることも必要ない。さらに、コネクタ１５１は、小型で凹凸の少ない簡素な形状を有している。この結果、電子内視鏡１００の洗浄を容易かつ効率良く行うことができる。
【００６０】
次に、本実施例における上述の信号の流れをフローチャートに基づいて、さらに詳細に説明する。図６、図７は、それぞれ本実施例における信号の流れを示すフローチャートである。
【００６１】
ステップＳ６０１において、電源信号発生器２１０は、信号多重ユニット２１１へ所定の周波数の電源電圧信号を出力する。ステップＳ６０２において、ＣＣＤ制御ユニット２１２は、信号多重ユニット２１１に対してＣＣＤ１０３への制御信号を出力する。
【００６２】
ステップＳ６０３において、信号多重ユニット２１１は、電源信号発生器２１０が出力した電源電圧信号に、ＣＣＤ制御ユニット２１２が出力したＣＣＤ１０３への制御信号を重畳し、第２の変調ユニット２１３へ出力する。
【００６３】
ステップＳ６０４において、第２の変調ユニット２１３は、信号多重ユニット２１１の出力信号を変調して第４のパッド２１４へ電圧印加する。
【００６４】
ステップＳ６０５において、第４のパッド２１４に印加された信号多重ユニット２１１の出力信号を変調した電圧により、第２のパッド１１０の表面の電位が変化する。
【００６５】
ステップＳ６０６において、共振ユニット１１１は、電気的共振により第２のパッド１１０の電位変化から第２の変調ユニット２１３が変調出力した周波数成分を抽出し、信号分離ユニット１１２に出力する。
【００６６】
ステップＳ６０７において、信号分離ユニット１１２は、共振ユニット１１１により抽出した第２のパッド１１０の電位変化を、電源電圧信号成分とＣＣＤ１０３への制御信号成分とに分離する。
【００６７】
ステップＳ６０８において、信号分離ユニット１１２は、信号分離ユニット１１２で分離した電源電圧信号成分を第２の復調ユニット１１３に出力する。
【００６８】
ステップＳ６０９において、第２の復調ユニット１１３は、第２のパッド１１０の電位変化から、電源信号発生器２１０が出力した電源電圧信号を復調する。そして、復調された電源電圧信号（電力）は、電源ユニット１０８を介して、電子内視鏡１００内の各ユニット、各回路等に供給される。
【００６９】
また、ステップＳ６１０において、信号分離ユニット１１２は、ＣＣＤ１０３への制御信号成分を第３の復調ユニット１１４へ出力する。ステップＳ６１１において、第３の復調ユニット１１４は、第２のパッド１１０の電位変化から、ＣＣＤ制御ユニット２１２が出力したＣＣＤ１０３への制御信号を復調する。そして、第３の復調ユニット１１４は、ＣＣＤ駆動回路１０４に対して復調した制御信号を出力する。
【００７０】
次に、図７のステップＳ６１２において、ＣＣＤ駆動回路１０４がＣＣＤ１０３へ駆動信号を出力する。ステップＳ６１３において、ＣＣＤ１０３は、生体内情報を取得（撮像）する。そして、ＣＣＤ１０３は、取得した生体内情報を第１の信号処理ユニット１０５へ出力する。
【００７１】
ステップＳ６１４において、第１の信号処理ユニット１０５は、ＣＣＤ１０３の出力信号から生体内情報信号を生成する。そして、第１の信号処理ユニット１０５は、生成した生体内情報信号を第１の変調ユニット１０６へ出力する。
【００７２】
ステップＳ６１５において、第１の変調ユニット１０６は、第１の信号処理ユニット１０５の出力信号を変調する。そして、第１の変調ユニット１０６は、変調した出力信号に応じて第１のパッド１０９に電圧印加する。
【００７３】
ステップＳ６１６において、第１のパッド１０９に印加された第１の信号処理ユニット１０５の出力信号を変調した電圧により、第３のパッド２０１の表面の電位が変化する。
【００７４】
ステップＳ６１７において、第１の復調ユニット２０２は、第３のパッド２０１の表面の電位変化に基づいて、第１の信号処理ユニット１０５の出力信号を復調する。そして、第１の復調ユニット２０２は、復調された出力信号を第２の信号処理ユニット２０３に出力する。
【００７５】
ステップＳ６１８において、第２の信号処理ユニット２０３は、第１の復調ユニット２０２により復調された第１の信号処理ユニット１０５の出力信号から、必要な生体内情報を得るための信号処理を行なう。
【００７６】
ステップＳ６１９において、第２の信号処理ユニット２０３は、信号処理で得られた生体内情報を表示ユニット２０４へ出力する。ステップＳ６２０において、表示ユニット２０４は、生体内情報を表示する。
【００７７】
ステップＳ６２１において、第２の信号処理ユニット２０３は、信号処理で得られた生体内情報を記録ユニット２０５へ出力する。ステップＳ６２２において、記録ユニット２０５は、生体内情報を記録、保管する。
【実施例２】
【００７８】
次に、本発明の実施例２に係る電子内視鏡システム２０について説明する。図８は、電子内視鏡システム２０の概略構成を示している。実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００７９】
本実施例では、スコープ部３００ａの操作部１４０から延設した部分にコネクタ１４２が形成されている。また、接続コード部３００ｂのスコープ部３００ａ側の端部に、コネクタ１５４が形成されている。
【００８０】
図９は、コネクタ１４２、１５４の近傍の構成を拡大して示している。コネクタ１４２、１５４の構成は、コネクタ１５１、２５０の構成と同一である。そして、コネクタどうしを接続した状態において、第１のパッド１０９と第３のパッド２０１とは、静電結合できるように対向して近接している。同様に、第２のパッド１１０と第４のパッド２１４とも、静電結合できるように対向して近接している。
【００８１】
第１のパッド１０９と第３のパッド２０１が通信する信号は、映像信号である。また、第２のパッド１１０と第４のパッド２１４が通信する信号は、電力の伝達のための電源電圧信号である。これらのパッド１０９、１１０、１４２、１５４は、それぞれ気密かつ水密に構成されている。
【００８２】
従って、本実施例では、洗浄時にコネクタ１４２、１５４に、別途、防水キャップを被せる必要はない。さらに、コネクタ１４２、１５４は、小型で凹凸の少ない簡素な形状を有している。この結果、スコープ部３００ａの洗浄を容易かつ効率良く行うことができる。
【００８３】
なお、接続コード部３００ｂの他の端部には、従来どおりのコネクタ１５３が形成されている。また、生体外装置２００には、従来型のコネクタ１５３を接続するための従来型の他のコネクタ２５１が設けられている。
【実施例３】
【００８４】
次に、本発明の実施例３に係る電子内視鏡システム３０について説明する。図１０は、電子内視鏡システム３０の概略構成を示している。実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００８５】
本実施例では、実施例１と同様に、ユニバーサルコード１５０の端部にコネクタ１５１が形成されている。また、生体外装置２００には、コネクタ２５０が形成されている。
【００８６】
さらに、実施例２と同様に、スコープ部３００ａの操作部１４０から延設した部分にコネクタ１４２が形成されている。また、接続コード部３００ｂのスコープ部３００ａ側の端部に、コネクタ１５４が形成されている。
【００８７】
これにより、本実施例では、スコープ部３００ａと、接続コード部４００ｂと、生体外装置２００と、をそれぞれ容易に接続、分離が可能である。そして、コネクタ１４２、１５１、１５４、２５０内に設けられているパッドは、それぞれ気密かつ水密に構成されている。
【００８８】
このため、スコープ部３００ａと、接続コード部４００ｂとをそれぞれ分離した状態で洗浄できる。この結果、殺菌度合いや洗浄するレベルに応じて、スコープ部３００ａと接続コード部４００ｂとを別々に、容易かつ効率よく洗浄できる。
【００８９】
なお、上記各実施例の電子内視鏡システムは、ＣＣＤ等を備えることによって、生体の内部の画像を撮像する構成としている。しかしながら、電子内視鏡は、かかる構成に限定されるものではなく、例えば生体内の温度情報やｐＨ情報などの他の生体情報を取得するものとしても良い。
【００９０】
また、本発明は、電子内視鏡システムに限られるものではなく、防水仕様のデジタルカメラ、ＩＣレコーダ、ＰＤＡ等の情報端末、コードレス電話機、携帯電話などの各種機器における情報の伝達機構、充電機構等に応用することができる。
【００９１】
また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変形例をとることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
以上のように、本発明に係る電子内視鏡システムは、小型で洗浄が容易な電子内視鏡システムに適している。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の実施例１に係る電子顕微鏡システムの全体構成を示す図である。
【図２】実施例１の電子内視鏡の機能ブロックを示す図である。
【図３】実施例１の生体外装置の機能ブロックを示す図である。
【図４】実施例１のコネクタ近傍の断面構成を示す図である。
【図５】実施例１のパッドの正面構成を示す図である。
【図６】実施例１における信号の流れを示すフローチャートである。
【図７】実施例１における信号の流れを示す他のフローチャートである。
【図８】本発明の実施例２に係る電子顕微鏡システムの全体構成を示す図である。
【図９】実施例２のコネクタ近傍の断面構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施例３に係る電子顕微鏡システムの全体構成を示す図である。
【符号の説明】
【００９４】
１０、２０、３０ 電子内視鏡システム
１００ａ スコープ部
１００ｂ 接続コード部
１００ 電子内視鏡
１０１ ＬＥＤ
１０２ ＬＥＤ駆動回路
１０３ ＣＣＤ
１０４ ＣＣＤ駆動回路
１０５ 第１の信号処理ユニット
１０６ 第１の変調ユニット
１０７ システムコントロール回路
１０８ 電源ユニット
１０９ 第１のパッド
１１０ 第２のパッド
１１１ 共振ユニット
１１２ 信号分離ユニット
１１３ 第２の復調ユニット
１１４ 第３の復調ユニット
１４０ 操作部
１４１ 挿入部
１４２ コネクタ
１５０ ユニバーサルコード
１５１ コネクタ
１５２ 絶縁部
１５３ 従来型のコネクタ
１５４ コネクタ
２００ 生体外装置
２０１ 第３のパッド
２０２ 第１の復調ユニット
２０３ 第２の信号処理ユニット
２０４ 表示ユニット
２０５ 記録ユニット
２０７ 電源ユニット
２１０ 電源信号発生器
２１１ 信号多重ユニット
２１２ ＣＣＤ制御ユニット
２１３ 第２の変調ユニット
２１４ 第４のパッド
２５０ コネクタ
２５１ 従来型のコネクタ
３００ａ スコープ部
３００ｂ 接続コード部
４００ｂ 接続コード部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体内に導入した装置と生体外に設置した装置との間で、生体内の情報や電力を通信する電子内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子内視鏡を用いて、生体、特に人間の体内を検査、治療する分野においては、生体内に関する情報を、生体外へ通信している。また、生体外に配置されている装置、例えば電源装置から電力等を電子内視鏡（スコープ部）へ伝達することも行なわれている。なお、人体へ挿入するタイプの電子内視鏡システムにおいて、挿入部と、挿入部を操作する操作部とを含む構成を、適宜「スコープ部」と言う。また、「スコープ部」とユニバーサルコードとを含んだ構成を、適宜「電子内視鏡」と言う。さらにた、「電子内視鏡」と、生体外に配置されている電源装置、ビデオプロセッサ装置等の装置とを含んだ構成を、適宜「電子内視鏡システム」と言う。
【０００３】
例えば、生体外装置からスコープ部への電力供給を、生体外装置とスコープ部との間に設けた巻線により電磁誘導で行う構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された構成では、生体外装置とスコープ部との間における映像信号及び制御信号の伝達は、これらの信号を無線周波数に変調した後、有線または無線（電波）で伝達し、復調することで行っている。
【０００４】
また、スコープ部と生体外装置との間の信号伝送を光学インターフェースで行う構成も提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２では、さらに生体外装置からスコープ部への電力供給は電磁結合（電磁誘導）で行っている。
【０００５】
また、スコープ部の挿入部先端のセンサユニットからの出力をＲＦＩＤによって外部に送信する構成も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１５９８３３号公報
【特許文献２】特許第３６１５８９０号公報
【特許文献３】特開２００２−３３６１９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電子内視鏡システムは、体内へ挿入したスコープ部を、他の患者に対して再使用している。このため、電子内視鏡や処置具を介して患者間感染が発生することを防止することが必要となる。従って、検査・処置終了後に電子内視鏡、特にスコープ部の洗浄消毒を行なっている。
【０００８】
電子内視鏡の洗浄消毒には、洗浄用のガス（気体）や薬液（液体）を用いる。このため、電子内視鏡は、気密かつ水密（防水）な構成であることが望ましい。
【０００９】
さらに、電子内視鏡の洗浄消毒を容易かつ効率的に行なうためには、電子内視鏡と生体外装置との接続部、スコープ部とユニバーサルコードとの接続部が、小型で、洗浄容易な形状であることが望ましい。
【００１０】
特許文献１に開示されているような、電力供給を電磁誘導で行い、映像信号及び制御信号を電波で送受信し送信する構成では、接点数を最小にし、接続ピンの接続不良や破損を防止することができる。
【００１１】
しかしながら、電磁誘導による電力供給のための巻線により接続部が大型化してしまう。このため、電子内視鏡の洗浄が容易ではない。さらに、巻線は電磁ノイズの発生源ともなってしまうため好ましくない。このように、映像信号及び制御信号の電波による送受信は、送受信のためのアンテナ等によりスコープ部などが大掛かりとなってしまい、洗浄が容易な構造が得られにくい。さらに、電気メス等の他の医療機器が発生するノイズに弱いうえに、電波法による規制や、病院内の他の医療機器への悪影響防止のための制限も多いという制約を受けてしまう。
【００１２】
また、特許文献２に開示されているような、電力供給を電磁誘導で行い、信号伝送を光インターフェースで行う構成では、洗浄を容易するための気密な構造を得ることができる。
【００１３】
しかしながら、電磁誘導による電力供給のための巻線が必要となる。このため、スコープ部と生体外装置との接続部が大型化してしまう。この結果、洗浄が容易な構造が得られにくい。また、光インターフェースによる信号伝送では、洗浄の本来の目的である消毒・滅菌に加えて、光インターフェース部を光学的なロスが生じないように洗浄する必要がある。このためにも、洗浄が容易な構造が得られにくい。
【００１４】
また、特許文献３に開示されているような、スコープ部の挿入部先端のセンサユニット、例えば温度センサや圧力センサの出力をＲＦＩＤによって外部に送信する構成では、センサユニットに関して洗浄を容易するための気密な構造を得ることができる。
【００１５】
しかしながら、特許文献３には、スコープ部から生体外装置へ画像情報を送信する構成、及び生体外装置からスコープ部へ電源を供給する構成に関する具体的な記述が全くない。
【００１６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電子内視鏡（スコープ部）や生体外装置に関して、電磁誘導のための巻線や電波送受信のためのアンテナの設置等で大掛かりにする必要がなく、小型で、かつ効率的な洗浄が容易な電子内視鏡システム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】
【００１７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、少なくとも一部が生体の内部に挿入される生体内装置と、生体の外部に設置される生体外装置と、生体内装置と生体外装置とを接続する接続コード部と、を有する電子内視鏡システムであって、生体内装置と生体外装置との少なくともいずれか一方の装置と、接続コード部とは、それぞれ気密かつ水密に構成されているパッドと、それぞれのパッドを対向して近接させるための接続部と、を有し、さらに、対向している一対のパッド間において信号の通信を行うために、一方のパッドに信号を変調して電圧印加する変調手段と、他方のパッドの電位変化から信号復調する復調手段と、を有することを特徴とする電子内視鏡システムを提供できる。
【００１８】
また、本発明の好ましい態様によれば、パッドと接続部とは、それぞれ接続コード部と生体外装置とに設けられていることが望ましい。
【００１９】
また、本発明の好ましい態様によれば、パッドと接続部とは、それぞれ接続コード部と生体内装置とに設けられていることが望ましい。
【００２０】
また、本発明の好ましい態様によれば、パッドと接続部とは、それぞれ接続コード部と生体内装置、及び接続コード部と生体外装置に設けられていることが望ましい。
【００２１】
また、本発明の好ましい態様によれば、少なくとも一対のパッドが通信する信号は、電力の伝達のための信号であることが望ましい。
【００２２】
また、本発明の好ましい態様によれば、少なくとも一対のパッドが通信する信号は、映像信号であることが望ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る電子内視鏡システムによれば、一対のパッドとの間で、一方の装置、接続コード部ではパッドに信号を変調して電圧印加する。また、他方の装置、接続コード部では、パッドの電位変化から信号を復調する。これにより、例えば、スコープ部等の生体内装置と接続コード部との間、接続コード部と生体外装置との間においては、電波や電流を用いずに情報の通信を行うことができる。このため、例えば、生体内装置から生体外装置へ情報を通信するとき、生体内装置に関しては、アンテナや送信回路が不要となる、従って、生体内装置を小型化できる。また、生体外装置に関しても、被検体、例えば患者の体の周辺に多数の受信用のアンテナを配置する構成や微弱電流の検出、復調回路が必要ない。従って、生体内外の装置をアンテナの設置などで大掛かりにする必要がない。この結果、小型な電子内視鏡システムを提供することができる。また、一対のパッドは、それぞれ気密かつ水密な構成を有している。このため、洗浄用のガス（気体）や薬液（液体）を用いて、生体内装置や接続コード部を洗浄消毒するとき、わざわざ防水キャップ等で接続部分を封止する必要がない。さらに、上述のように小型な構成であるため、生体内装置、接続コード部の洗浄消毒を容易かつ高効率に行なうことができる。このように、本発明によれば、電子内視鏡（スコープ部）や生体外装置に関して、電磁誘導のための巻線や電波送受信のためのアンテナの設置等で大掛かりにする必要がなく、小型で、かつ効率的な洗浄が容易な電子内視鏡システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、本発明に係る電子内視鏡システムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００２５】
図１は、本発明の実施例１に係る電子内視鏡システム１０の概略構成を示す図である。電子内視鏡システム１０は、電子内視鏡１００と生体外装置２００とから構成されている。電子内視鏡１００は、スコープ部１００ａと接続コード部１００ｂとを備えている。また、生体外装置２００は、電源装置と、電子内視鏡１００からの映像信号を処理するビデオプロセッサ（不図示）と、ビデオプロセッサからの映像信号をモニタ表示する表示ユニット２０４とを備えている。なお、スコープ部１００ａは、生体内装置に対応する。
【００２６】
スコープ部１００ａは、操作部１４０と挿入部１４１に大別される。挿入部１４１は、細長で患者の体腔内へ挿入可能な可撓性を有する部材で構成されている。使用者（不図示）は、操作部１４０に設けられているアングルノブ等により、諸操作を行うことができる。
【００２７】
また、操作部１４０からは、接続コード部１００ｂが延設されている。接続コード部１００ｂは、ユニバーサルコード１５０とコネクタ１５１とを備えている。なお、接続コード部１００ｂのスコープ部１００ａ側の端部は、操作部１４０に対して一体的に形成されている。これに対して、接続コード部１００ｂの生体外装置２００側の端部には、コネクタ１５１が形成されている。
【００２８】
ユニバーサルコード１５０は、コネクタ１５１、２５０を介して生体外装置２００に接続されている。コネクタ１５１、２５０の詳細については、後述する。
【００２９】
また、ユニバーサルコード１５０は、電源装置やビデオプロセッサからの電源電圧信号及びＣＣＤ駆動信号等をスコープ部１００ａに通信すると共に、スコープ部１００ａからの映像信号をビデオプロセッサに通信する。なお、生体外装置２００内のビデオプロセッサには、図示しないＶＴＲデッキ、ビデオプリンタ等の周辺機器を接続可能である。ビデオプロセッサは、スコープ部１００ａからの映像信号に対して所定の信号処理を施して、表示ユニット２０４の表示画面上に内視鏡画像を表示できる。
【００３０】
図２は、電子内視鏡１００の機能ブロックを示している。また、図３は、生体外装置２００の機能ブロックを示している。本実施例では、電子内視鏡１００と生体外装置２００との間で双方向の信号通信が可能である。まず、電子内視鏡１００から生体外装置２００への信号通信について説明し、次に、生体外装置２００から電子内視鏡１００への信号通信について説明する。
【００３１】
電子内視鏡１００は、生体の内部を撮影する際に撮像領域を照射するためのＬＥＤ１０１と、ＬＥＤ１０１の駆動状態を制御するＬＥＤ駆動回路１０２と、ＬＥＤ１０１によって照射された生体の領域の撮像を行なうＣＣＤ１０３とを備えている。また、電子内視鏡１００は、ＣＣＤ１０３の駆動状態を制御するＣＣＤ駆動回路１０４と、ＣＣＤ１０３によって撮像された画像データ（映像信号）等を処理する第１の信号処理ユニット１０５と、第１の信号処理ユニット１０５からの生体内情報信号を変調する第１の変調ユニット１０６と、第１の変調ユニット１０６からの変調された電圧が印加される第１のパッド１０９と、ＬＥＤ駆動回路１０２、ＣＣＤ駆動回路１０４、第１の信号処理ユニット１０５及び第１の変調ユニット１０６の動作を制御するシステムコントロール回路１０７とを備えている。また、電源ユニット１０８は、後述する生体外装置２００からの電源電圧信号に応じて、電子内視鏡１００内の各ユニット、回路等に対して電力を供給する。
【００３２】
ＣＣＤ１０３は、生体内の画像情報などの生体内情報を取得する。ＣＣＤ１０３は、撮像部に対応し、生体内情報センサとしての機能を有する。撮像部としては、ＣＣＤ１０３の他にＣＭＯＳ等を用いることができる。撮像部の近傍には、透明な材質で形成された窓が設けられている。撮像部は、窓を通して生体内画像を撮像する。
【００３３】
ＣＣＤ１０３は、ＣＣＤ駆動回路１０４に接続されている。ＣＣＤ駆動回路１０４は、ＣＣＤ１０３が生体内情報を取得するための動作信号をＣＣＤ１０３へ出力する。ＣＣＤ１０３は、第１の信号処理ユニット１０５に接続されている。第１の信号処理ユニット１０５は、生体内情報処理装置としての機能を有する。第１の信号処理ユニット１０５は、例えばＣＣＤ１０３からの出力の画像化回路やデータ圧縮回路などで構成されている。そして、第１の信号処理ユニット１０５は、ＣＣＤ１０３の出力信号から生体内情報信号を生成し出力する。
【００３４】
システムコントロール回路１０７を介してＣＣＤ駆動回路１０４と、第１の信号処理ユニット１０５とは、第１の変調ユニット１０６へ接続されている。第１の変調ユニット１０６は、第１の信号処理ユニット１０５の出力信号を変調して第１のパッド１０９に電圧印加する。変調方式は、ＡＭ変調、ＦＭ変調、ＰＭ変調などの一般的な変調方式であれば何でも良い。ここで、第１のパッド１０９は、気密かつ水密な構成となっている。
【００３５】
次に、生体外装置２００について説明する。生体外装置２００は、第１の復調ユニット２０２と、第２の信号処理ユニット２０３と、記録ユニット２０５と、電源ユニット２０７とを備えている。第１の復調ユニット２０２は、第３のパッド２０１の表面の電位変化から、第１の信号処理ユニット１０５の出力信号を復調する。
【００３６】
第１のパッド１０９に対して第１の信号処理ユニット１０５の出力信号を変調した電圧印加することによって、第３のパッド２０１の表面の電位に変化が生ずる。第１の復調ユニット２０２は、第１の信号処理ユニット１０５の出力信号を復調する。これにより、電子内視鏡１００側から生体外装置２００側への通信を実現できる。
【００３７】
第１の復調ユニット２０２は、第２の信号処理ユニット２０３に接続されている。第２の信号処理ユニット２０３は、例えば画像情報の補正／強調回路や圧縮データの復元回路などである。第２の信号処理ユニット２０３は、第１の復調ユニット２０２により復調された第１の信号処理ユニット１０５の出力信号に基づいて、必要な生体内情報、例えば映像情報を得るための信号処理を行う。
【００３８】
また、第２の信号処理ユニット２０３は、表示ユニット２０４に接続されている。表示ユニット２０４は、例えば液晶ディスプレイなどのモニタである。表示ユニット２０４は、第２の信号処理ユニット２０３で処理された生体内情報を表示する。なお、図１では、表示ユニット２０４を生体外装置２００とは別体に設けている。しかしながら、これに限られず、表示ユニット２０４を生体外装置２００に設ける構成でも良い。
【００３９】
第１の復調ユニット２０２または第２の信号処理ユニット２０３には、記録ユニット２０５が接続されている。記録ユニット２０５は、例えば半導体メモリなどで構成されている。記録ユニット２０５は、第１の復調ユニット２０２により復調された第１の信号処理ユニット１０５の出力信号または第２の信号処理ユニット２０３で処理された生体内情報を記録、保管する。
【００４０】
また、電源ユニット２０７は、第１の復調ユニット２０２と、第２の信号処理ユニット２０３と、記録ユニット２０５とに電力を供給する。
【００４１】
本実施例によれば、電子内視鏡１００と生体外装置２００とは、電波や電流によらずに、生体内情報を体外へ通信できる。本願の発明者らは、静電誘導等により、情報を通信できるものと考えている。そして、発明者らは、実際の装置を作成し、上述したような通信が可能であることを実験的に確認、検証している。
【００４２】
このように、本実施例では、電子内視鏡１００及び生体外装置２００において、それぞれアンテナや送信回路の設置などで大型化する必要がない。このため、生体、例えば患者の負担を軽減した小型な電子内視鏡システムを提供できる。
【００４３】
さらに、本実施例では、電子内視鏡１００側に形成された第１のパッド１０９と、生体外装置２００側に形成された第３のパッド２０１とは、静電結合するように対向する位置に配置されている。同様に、後述する電子内視鏡１００側に形成された第２のパッド１１０と、生体外装置２００側に形成された第４のパッド２１４とは、静電結合するように対向する位置に配置されている。
【００４４】
そして、コネクタ１５１とコネクタ２５０とは、例えば、ねじによる螺合機構、磁石による脱着機構、ラッチ機構などにより、脱着可能に構成されている。なお、コネクタ１５１、２５０は、接続部に対応する。
【００４５】
また、本実施例では、図４に示すように、第１のパッド１０９、第２のパッド１１０は、それぞれ板状の導電体の表面を絶縁体１５２で覆った構造となっている。そして、電子内視鏡１００はコネクタ１５１を含め密封構造となっている。絶縁体１５２の厚さは例えば１ｍｍ以下程度である。
【００４６】
図５は、コネクタ１５１を正面から見た構成を示している。図５に示すように、円形の第１のパッド１０９を構成する導電体の外周に環状の第２のパッド１１０を構成する導電体が形成されている。しかしながら、これに限られず、第１のパッド１０９と第２のパッド１１０とを横に並べて配置する等の他の配置構成をとることもできる。
【００４７】
さらに、電子内視鏡１００側の第１の変調ユニット１０６と、生体外装置２００側の後述する第２の変調ユニット２１３とで、それぞれ異なる変調周波数を用いることで、第１のパッド１０９と第２のパッド１１０とを一つのパッドで兼用すること、即ち一つの導電体で済む構成とすることもできる。
【００４８】
次に、生体外装置２００から電子内視鏡１００への信号の通信について説明する。図３において、生体外装置２００は、さらに電源信号発生器２１０と、ＣＣＤ制御ユニット２１２と、信号多重ユニット２１１とを備えている。電源信号発生器２１０は、所定の周波数の電源電圧信号を出力する。ＣＣＤ制御ユニット２１２は、ＣＣＤ１０３への制御信号、例えば、ＣＣＤ感度の制御信号等を出力する。
【００４９】
信号多重ユニット２１１は、電源信号発生器２１０が出力した電源電圧信号に対して、ＣＣＤ制御ユニット２１２が出力したＣＣＤ１０３への制御信号を重畳し出力する。信号多重ユニット２１１は、第２の変調ユニット２１３に接続されている。また、第２の変調ユニット２１３は、第４のパッド２１４に接続されている。第２の変調ユニット２１３は、信号多重ユニット２１１の出力信号を変調して第４のパッド２１４に電圧印加する。
【００５０】
次に、図２に戻って説明を続ける。第２のパッド１１０は、電子内視鏡１００内に設けられている共振ユニット１１１に接続されている。共振ユニット１１１は、電気的共振により第２のパッド１１０の電位変化から第２の変調ユニット２１３が変調した周波数成分を抽出し出力する。
【００５１】
共振ユニット１１１は、信号分離ユニット１１２に接続されている。信号分離ユニット１１２は、第２の復調ユニット１１３と第３の復調ユニット１１４とに接続されている。
【００５２】
信号分離ユニット１１２は、共振ユニット１１１により抽出し出力した第２のパッド１１０の電位変化を、電源電圧信号成分と、ＣＣＤ１０３への制御信号成分とに分離する。そして、信号分離ユニット１１２は、電源電圧信号成分を第２の復調ユニット１１３へ出力する。また、信号分離ユニット１１２は、ＣＣＤ１０３への制御信号成分を第３の復調ユニット１１４に出力する。
【００５３】
第２の復調ユニット１１３は、信号分離ユニット１１２が出力した第２のパッド１１０の電位変化電圧の信号成分に基づいて、電源信号発生器２１０が出力した電源電圧信号を復調する。
【００５４】
第２の復調ユニット１１３は、電源ユニット１０８に接続されている。電源ユニット１０８は、第２の復調ユニット１１３が復調した電源電圧信号から、システムコントロール回路１０７を介して、電子内視鏡１００内の各ユニット、回路等を動作させるための電源を供給する。
【００５５】
このように、第４のパッド２１４に電源信号発生器２１０が出力した電源電圧信号に、ＣＣＤ制御ユニット２１２が出力したＣＣＤ１０３へ制御信号を重畳した信号を変調した電圧を印加する。そして、電子内視鏡１００側では、これにより生じた第２のパッド１１０の表面の電位変化から、電源信号発生器２１０が出力した電源電圧信号を分離、復調する。これにより、生体外装置２００から電子内視鏡１００へ電力を供給できる。この結果、本実施例の電子内視鏡システムでは、例えば、電磁誘導による電力供給と比較しても巻線等でシステムを大型化することがない。
【００５６】
さらに、第３の復調ユニット１１４は、信号分離ユニット１１２が出力した第２のパッド１１０の電位電圧変化の信号成分から、ＣＣＤ制御ユニット２１２が出力したＣＣＤ１０３の制御信号を復調する。
【００５７】
第３の復調ユニット１１４は、ＣＣＤ駆動回路１０４に接続されている。復調されたＣＣＤ制御ユニット２１２からのＣＣＤ１０３への制御信号、例えば、感度制御の指示信号等に基づき、ＣＣＤ１０３を駆動する。
【００５８】
このように、第４のパッド２１４に、電源信号発生器２１０が出力した電源電圧信号に、ＣＣＤ制御ユニット２１２が出力したＣＣＤ１０３への制御信号を重畳した信号を変調した電圧を印加する。そして、電子内視鏡１００側では、これにより生じた第２のパッド１１０の表面の電位変化から、ＣＣＤ制御ユニット２１２が出力したＣＣＤ１０３への制御信号を分離、復調する。これにより、生体外装置２００から電子内視鏡１００への信号通信を実現できる。この結果、本実施例の電子内視鏡システムでは、電波送受信のためのアンテナの設置等でシステムを大型化することがない。
【００５９】
また、パッド１０９、１１０により電子内視鏡１００に必要な気密かつ水密な構成を実現できる。従って、本実施例では、洗浄時にコネクタ１５１に、別途、防水キャップを被せることも必要ない。さらに、コネクタ１５１は、小型で凹凸の少ない簡素な形状を有している。この結果、電子内視鏡１００の洗浄を容易かつ効率良く行うことができる。
【００６０】
次に、本実施例における上述の信号の流れをフローチャートに基づいて、さらに詳細に説明する。図６、図７は、それぞれ本実施例における信号の流れを示すフローチャートである。
【００６１】
ステップＳ６０１において、電源信号発生器２１０は、信号多重ユニット２１１へ所定の周波数の電源電圧信号を出力する。ステップＳ６０２において、ＣＣＤ制御ユニット２１２は、信号多重ユニット２１１に対してＣＣＤ１０３への制御信号を出力する。
【００６２】
ステップＳ６０３において、信号多重ユニット２１１は、電源信号発生器２１０が出力した電源電圧信号に、ＣＣＤ制御ユニット２１２が出力したＣＣＤ１０３への制御信号を重畳し、第２の変調ユニット２１３へ出力する。
【００６３】
ステップＳ６０４において、第２の変調ユニット２１３は、信号多重ユニット２１１の出力信号を変調して第４のパッド２１４へ電圧印加する。
【００６４】
ステップＳ６０５において、第４のパッド２１４に印加された信号多重ユニット２１１の出力信号を変調した電圧により、第２のパッド１１０の表面の電位が変化する。
【００６５】
ステップＳ６０６において、共振ユニット１１１は、電気的共振により第２のパッド１１０の電位変化から第２の変調ユニット２１３が変調出力した周波数成分を抽出し、信号分離ユニット１１２に出力する。
【００６６】
ステップＳ６０７において、信号分離ユニット１１２は、共振ユニット１１１により抽出した第２のパッド１１０の電位変化を、電源電圧信号成分とＣＣＤ１０３への制御信号成分とに分離する。
【００６７】
ステップＳ６０８において、信号分離ユニット１１２は、信号分離ユニット１１２で分離した電源電圧信号成分を第２の復調ユニット１１３に出力する。
【００６８】
ステップＳ６０９において、第２の復調ユニット１１３は、第２のパッド１１０の電位変化から、電源信号発生器２１０が出力した電源電圧信号を復調する。そして、復調された電源電圧信号（電力）は、電源ユニット１０８を介して、電子内視鏡１００内の各ユニット、各回路等に供給される。
【００６９】
また、ステップＳ６１０において、信号分離ユニット１１２は、ＣＣＤ１０３への制御信号成分を第３の復調ユニット１１４へ出力する。ステップＳ６１１において、第３の復調ユニット１１４は、第２のパッド１１０の電位変化から、ＣＣＤ制御ユニット２１２が出力したＣＣＤ１０３への制御信号を復調する。そして、第３の復調ユニット１１４は、ＣＣＤ駆動回路１０４に対して復調した制御信号を出力する。
【００７０】
次に、図７のステップＳ６１２において、ＣＣＤ駆動回路１０４がＣＣＤ１０３へ駆動信号を出力する。ステップＳ６１３において、ＣＣＤ１０３は、生体内情報を取得（撮像）する。そして、ＣＣＤ１０３は、取得した生体内情報を第１の信号処理ユニット１０５へ出力する。
【００７１】
ステップＳ６１４において、第１の信号処理ユニット１０５は、ＣＣＤ１０３の出力信号から生体内情報信号を生成する。そして、第１の信号処理ユニット１０５は、生成した生体内情報信号を第１の変調ユニット１０６へ出力する。
【００７２】
ステップＳ６１５において、第１の変調ユニット１０６は、第１の信号処理ユニット１０５の出力信号を変調する。そして、第１の変調ユニット１０６は、変調した出力信号に応じて第１のパッド１０９に電圧印加する。
【００７３】
ステップＳ６１６において、第１のパッド１０９に印加された第１の信号処理ユニット１０５の出力信号を変調した電圧により、第３のパッド２０１の表面の電位が変化する。
【００７４】
ステップＳ６１７において、第１の復調ユニット２０２は、第３のパッド２０１の表面の電位変化に基づいて、第１の信号処理ユニット１０５の出力信号を復調する。そして、第１の復調ユニット２０２は、復調された出力信号を第２の信号処理ユニット２０３に出力する。
【００７５】
ステップＳ６１８において、第２の信号処理ユニット２０３は、第１の復調ユニット２０２により復調された第１の信号処理ユニット１０５の出力信号から、必要な生体内情報を得るための信号処理を行なう。
【００７６】
ステップＳ６１９において、第２の信号処理ユニット２０３は、信号処理で得られた生体内情報を表示ユニット２０４へ出力する。ステップＳ６２０において、表示ユニット２０４は、生体内情報を表示する。
【００７７】
ステップＳ６２１において、第２の信号処理ユニット２０３は、信号処理で得られた生体内情報を記録ユニット２０５へ出力する。ステップＳ６２２において、記録ユニット２０５は、生体内情報を記録、保管する。
【実施例２】
【００７８】
次に、本発明の実施例２に係る電子内視鏡システム２０について説明する。図８は、電子内視鏡システム２０の概略構成を示している。実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００７９】
本実施例では、スコープ部３００ａの操作部１４０から延設した部分にコネクタ１４２が形成されている。また、接続コード部３００ｂのスコープ部３００ａ側の端部に、コネクタ１５４が形成されている。
【００８０】
図９は、コネクタ１４２、１５４の近傍の構成を拡大して示している。コネクタ１４２、１５４の構成は、コネクタ１５１、２５０の構成と同一である。そして、コネクタどうしを接続した状態において、第１のパッド１０９と第３のパッド２０１とは、静電結合できるように対向して近接している。同様に、第２のパッド１１０と第４のパッド２１４とも、静電結合できるように対向して近接している。
【００８１】
第１のパッド１０９と第３のパッド２０１が通信する信号は、映像信号である。また、第２のパッド１１０と第４のパッド２１４が通信する信号は、電力の伝達のための電源電圧信号である。これらのパッド１０９、１１０、１４２、１５４は、それぞれ気密かつ水密に構成されている。
【００８２】
従って、本実施例では、洗浄時にコネクタ１４２、１５４に、別途、防水キャップを被せる必要はない。さらに、コネクタ１４２、１５４は、小型で凹凸の少ない簡素な形状を有している。この結果、スコープ部３００ａの洗浄を容易かつ効率良く行うことができる。
【００８３】
なお、接続コード部３００ｂの他の端部には、従来どおりのコネクタ１５３が形成されている。また、生体外装置２００には、従来型のコネクタ１５３を接続するための従来型の他のコネクタ２５１が設けられている。
【実施例３】
【００８４】
次に、本発明の実施例３に係る電子内視鏡システム３０について説明する。図１０は、電子内視鏡システム３０の概略構成を示している。実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００８５】
本実施例では、実施例１と同様に、ユニバーサルコード１５０の端部にコネクタ１５１が形成されている。また、生体外装置２００には、コネクタ２５０が形成されている。
【００８６】
さらに、実施例２と同様に、スコープ部３００ａの操作部１４０から延設した部分にコネクタ１４２が形成されている。また、接続コード部３００ｂのスコープ部３００ａ側の端部に、コネクタ１５４が形成されている。
【００８７】
これにより、本実施例では、スコープ部３００ａと、接続コード部４００ｂと、生体外装置２００と、をそれぞれ容易に接続、分離が可能である。そして、コネクタ１４２、１５１、１５４、２５０内に設けられているパッドは、それぞれ気密かつ水密に構成されている。
【００８８】
このため、スコープ部３００ａと、接続コード部４００ｂとをそれぞれ分離した状態で洗浄できる。この結果、殺菌度合いや洗浄するレベルに応じて、スコープ部３００ａと接続コード部４００ｂとを別々に、容易かつ効率よく洗浄できる。
【００８９】
なお、上記各実施例の電子内視鏡システムは、ＣＣＤ等を備えることによって、生体の内部の画像を撮像する構成としている。しかしながら、電子内視鏡は、かかる構成に限定されるものではなく、例えば生体内の温度情報やｐＨ情報などの他の生体情報を取得するものとしても良い。
【００９０】
また、本発明は、電子内視鏡システムに限られるものではなく、防水仕様のデジタルカメラ、ＩＣレコーダ、ＰＤＡ等の情報端末、コードレス電話機、携帯電話などの各種機器における情報の伝達機構、充電機構等に応用することができる。
【００９１】
また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変形例をとることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
以上のように、本発明に係る電子内視鏡システムは、小型で洗浄が容易な電子内視鏡システムに適している。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の実施例１に係る電子顕微鏡システムの全体構成を示す図である。
【図２】実施例１の電子内視鏡の機能ブロックを示す図である。
【図３】実施例１の生体外装置の機能ブロックを示す図である。
【図４】実施例１のコネクタ近傍の断面構成を示す図である。
【図５】実施例１のパッドの正面構成を示す図である。
【図６】実施例１における信号の流れを示すフローチャートである。
【図７】実施例１における信号の流れを示す他のフローチャートである。
【図８】本発明の実施例２に係る電子顕微鏡システムの全体構成を示す図である。
【図９】実施例２のコネクタ近傍の断面構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施例３に係る電子顕微鏡システムの全体構成を示す図である。
【符号の説明】
【００９４】
１０、２０、３０ 電子内視鏡システム
１００ａ スコープ部
１００ｂ 接続コード部
１００ 電子内視鏡
１０１ ＬＥＤ
１０２ ＬＥＤ駆動回路
１０３ ＣＣＤ
１０４ ＣＣＤ駆動回路
１０５ 第１の信号処理ユニット
１０６ 第１の変調ユニット
１０７ システムコントロール回路
１０８ 電源ユニット
１０９ 第１のパッド
１１０ 第２のパッド
１１１ 共振ユニット
１１２ 信号分離ユニット
１１３ 第２の復調ユニット
１１４ 第３の復調ユニット
１４０ 操作部
１４１ 挿入部
１４２ コネクタ
１５０ ユニバーサルコード
１５１ コネクタ
１５２ 絶縁部
１５３ 従来型のコネクタ
１５４ コネクタ
２００ 生体外装置
２０１ 第３のパッド
２０２ 第１の復調ユニット
２０３ 第２の信号処理ユニット
２０４ 表示ユニット
２０５ 記録ユニット
２０７ 電源ユニット
２１０ 電源信号発生器
２１１ 信号多重ユニット
２１２ ＣＣＤ制御ユニット
２１３ 第２の変調ユニット
２１４ 第４のパッド
２５０ コネクタ
２５１ 従来型のコネクタ
３００ａ スコープ部
３００ｂ 接続コード部
４００ｂ 接続コード部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部が生体の内部に挿入される生体内装置と、
前記生体の外部に設置される生体外装置と、
前記生体内装置と前記生体外装置とを接続する接続コード部と、を有する電子内視鏡システムであって、
前記生体内装置と前記生体外装置との少なくともいずれか一方の装置と、前記接続コード部とは、
それぞれ気密かつ水密に構成されているパッドと、
それぞれの前記パッドを対向して近接させるための接続部と、を有し、
さらに、対向している一対の前記パッド間において信号の通信を行うために、一方の前記パッドに信号を変調して電圧印加する変調手段と、他方の前記パッドの電位変化から信号復調する復調手段と、を有することを特徴とする電子内視鏡システム。
【請求項２】
前記パッドと前記接続部とは、それぞれ前記接続コード部と前記生体外装置とに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡システム。
【請求項３】
前記パッドと前記接続部とは、それぞれ前記接続コード部と前記生体内装置とに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡システム。
【請求項４】
前記パッドと前記接続部とは、それぞれ前記接続コード部と前記生体内装置、及び前記接続コード部と前記生体外装置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡システム。
【請求項５】
少なくとも一対の前記パッドが通信する信号は、電力の伝達のための信号であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子内視鏡システム。
【請求項６】
少なくとも一対の前記パッドが通信する信号は、映像信号であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子内視鏡システム。
【請求項１】
少なくとも一部が生体の内部に挿入される生体内装置と、
前記生体の外部に設置される生体外装置と、
前記生体内装置と前記生体外装置とを接続する接続コード部と、を有する電子内視鏡システムであって、
前記生体内装置と前記生体外装置との少なくともいずれか一方の装置と、前記接続コード部とは、
それぞれ気密かつ水密に構成されているパッドと、
それぞれの前記パッドを対向して近接させるための接続部と、を有し、
さらに、対向している一対の前記パッド間において信号の通信を行うために、一方の前記パッドに信号を変調して電圧印加する変調手段と、他方の前記パッドの電位変化から信号復調する復調手段と、を有することを特徴とする電子内視鏡システム。
【請求項２】
前記パッドと前記接続部とは、それぞれ前記接続コード部と前記生体外装置とに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡システム。
【請求項３】
前記パッドと前記接続部とは、それぞれ前記接続コード部と前記生体内装置とに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡システム。
【請求項４】
前記パッドと前記接続部とは、それぞれ前記接続コード部と前記生体内装置、及び前記接続コード部と前記生体外装置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡システム。
【請求項５】
少なくとも一対の前記パッドが通信する信号は、電力の伝達のための信号であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子内視鏡システム。
【請求項６】
少なくとも一対の前記パッドが通信する信号は、映像信号であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子内視鏡システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−９７７６７（Ｐ２００７−９７７６７Ａ）
【公開日】平成１９年４月１９日（２００７．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２９００４７（Ｐ２００５−２９００４７）
【出願日】平成１７年１０月３日（２００５．１０．３）
【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１９年４月１９日（２００７．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月３日（２００５．１０．３）
【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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