本發(fā)明涉及防止在物鏡上產(chǎn)生的霧氣的霧氣防止裝置和具有霧氣防止裝置且被導(dǎo)入到活體內(nèi)而取得該活體內(nèi)的圖像的內(nèi)窺鏡裝置。
背景技術(shù):
以往,在醫(yī)療領(lǐng)域中,在進行患者等被檢體的器官的觀察等時使用內(nèi)窺鏡裝置。內(nèi)窺鏡裝置具有:插入部,其被插入到被檢體的體腔內(nèi);攝像部,其設(shè)置于插入部的前端,對體內(nèi)圖像進行拍攝;以及顯示部,其能夠顯示攝像部拍攝的體內(nèi)圖像。在使用內(nèi)窺鏡裝置來取得體內(nèi)圖像時,一邊從該插入部的前端照射規(guī)定的照明光,一邊將插入部插入到被檢體的體腔內(nèi)而利用攝像部拍攝圖像。
攝像部具有攝像元件和光學(xué)系統(tǒng),該光學(xué)系統(tǒng)包含使外部的光會聚并成像于該攝像元件處的物鏡等一個或多個光學(xué)部件。光學(xué)系統(tǒng)中的最前端的光學(xué)部件(這里,假設(shè)為物鏡進行說明)設(shè)置于插入部的前端,其一部分的表面向外部露出。因此,有時由于例如將插入部從被檢體的體外插入到體內(nèi)時的環(huán)境的溫度變化(例如從20℃變化為37℃)導(dǎo)致在物鏡的表面上產(chǎn)生霧氣。當在物鏡的表面上產(chǎn)生霧氣時,存在無法得到清晰的體內(nèi)圖像的問題。
作為抑制物鏡的表面的霧氣產(chǎn)生的技術(shù),公開了一種具有加熱用光導(dǎo)的內(nèi)窺鏡裝置,該加熱用光導(dǎo)與對攝像部的攝像區(qū)域進行照明的照明用光導(dǎo)獨立設(shè)置,根據(jù)設(shè)置于插入部的前端的溫度傳感器的檢測結(jié)果來照射加熱用的光(例如,參照專利文獻1)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2003-334157號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
通常在內(nèi)窺鏡裝置中優(yōu)選將插入部的直徑設(shè)計得較小以減輕對被檢體的負擔。然而,當使插入部的直徑較小時,對上述的溫度傳感器的配設(shè)空間產(chǎn)生限制,溫度傳感器被配置在與物鏡分開的位置。溫度傳感器離物鏡越遠,由溫度傳感器檢測到的檢測溫度與實際的物鏡的溫度的溫度差越大,因此基于檢測溫度的光學(xué)部件的溫度控制的精度降低,有時無法抑制霧氣的產(chǎn)生。
本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的,其目的在于,提供能夠準確地掌握光學(xué)部件的溫度并可靠地防止光學(xué)部件的霧氣的霧氣防止裝置和內(nèi)窺鏡裝置。
用于解決課題的手段
為了解決上述問題并達成目的,本發(fā)明的霧氣防止裝置的特征在于,具有:光學(xué)系統(tǒng),其具有至少包含物鏡在內(nèi)的一個或多個光學(xué)部件;中空的殼體,其保存所述光學(xué)系統(tǒng);加熱部件,其通過與所供給的電力對應(yīng)地發(fā)熱而對所述殼體的中空空間進行加熱;溫度檢測部,其對所述中空空間的溫度進行檢測;溫度差估算部,其根據(jù)所述電力的電力值來估算所述溫度檢測部檢測到的溫度與所述光學(xué)部件的溫度的溫度差;以及控制部,其根據(jù)所述溫度差估算部估算出的所述溫度差來控制所述加熱部件。
為了解決上述問題并達成目的,本發(fā)明的內(nèi)窺鏡裝置的特征在于,具有:插入部,其具有攝像光學(xué)系統(tǒng)、攝像元件、中空的殼體、加熱部件以及溫度檢測部,該攝像光學(xué)系統(tǒng)具有至少包含物鏡在內(nèi)的一個或多個光學(xué)部件,該攝像元件對透過該攝像光學(xué)系統(tǒng)而成的像進行拍攝,該中空的殼體保存所述攝像光學(xué)系統(tǒng)和所述攝像元件,該加熱部件通過與所供給的電力對應(yīng)地發(fā)熱而對所述殼體的中空空間進行加熱,該溫度檢測部對所述中空空間的溫度進行檢測;溫度差估算部,其根據(jù)所述電力的電力值來估算所述溫度檢測部檢測到的溫度與所述攝像光學(xué)系統(tǒng)具有的光學(xué)部件中的位于所述插入部的最前端的光學(xué)部件的溫度的溫度差;以及控制部,其根據(jù)所述溫度差估算部估算出的所述溫度差來控制所述加熱部件。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,實現(xiàn)了能夠準確地掌握光學(xué)部件的溫度并可靠地防止光學(xué)部件的霧氣這樣的效果。
附圖說明
圖1是示出本發(fā)明的實施方式1的內(nèi)窺鏡裝置的概略結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是示出本發(fā)明的實施方式1的內(nèi)窺鏡裝置的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖3是對本發(fā)明的實施方式1的內(nèi)窺鏡的插入部的前端的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行說明的示意圖。
圖4是對本發(fā)明的實施方式1的內(nèi)窺鏡裝置的狀態(tài)判定部進行的判定處理進行說明的圖。
圖5是對由溫度傳感器檢測的傳感器溫度與物鏡的溫度相對于周圍溫度的溫度差和投入電力進行說明的圖。
圖6是對不同周圍溫度下的由溫度傳感器檢測的傳感器溫度與物鏡的溫度的溫度差和投入電力的關(guān)系進行說明的圖。
圖7是對本發(fā)明的實施方式1的內(nèi)窺鏡裝置進行的霧氣防止用的控制處理進行說明的流程圖。
圖8是對本發(fā)明的實施方式1的變形例的內(nèi)窺鏡裝置進行的霧氣防止用的控制處理進行說明的流程圖。
圖9是對本發(fā)明的實施方式2的內(nèi)窺鏡裝置的狀態(tài)判定部進行的判定處理進行說明的圖。
圖10是對本發(fā)明的實施方式2的內(nèi)窺鏡裝置進行的霧氣防止用的控制處理進行說明的流程圖。
圖11是對本發(fā)明的實施方式2的變形例的內(nèi)窺鏡裝置進行的霧氣防止用的控制處理進行說明的流程圖。
具體實施方式
以下,對用于實施本發(fā)明的方式(以下,稱為“實施方式”)進行說明。在實施方式中,對包含本發(fā)明的霧氣防止裝置在內(nèi)的、對患者等被檢體的體腔內(nèi)的圖像進行拍攝并顯示的醫(yī)療用的內(nèi)窺鏡裝置進行說明。并且,本發(fā)明不限于該實施方式。而且,在附圖的記載中對相同部分標注相同標號進行說明。
(實施方式1)
圖1是示出本發(fā)明的實施方式1的內(nèi)窺鏡裝置的概略結(jié)構(gòu)的圖。圖2是示出本實施方式1的內(nèi)窺鏡裝置的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。圖1、2所示的內(nèi)窺鏡裝置1具有:內(nèi)窺鏡2,其通過將插入部21插入到被檢體的體腔內(nèi)而對觀察部位的體內(nèi)圖像進行拍攝并生成電信號;光源部3,其產(chǎn)生從內(nèi)窺鏡2的前端射出的照明光;處理器部4,其統(tǒng)一地控制內(nèi)窺鏡裝置1整體的動作;以及顯示部5,其顯示處理器部4實施了圖像處理后的體內(nèi)圖像。在本實施方式1中,將內(nèi)窺鏡2作為在腹腔鏡科外科手術(shù)(鏡視下手術(shù))等中被插入到被檢體的腹腔內(nèi)進行使用的硬性鏡進行說明。
內(nèi)窺鏡2具有:插入部21,其呈細長形狀;操作部22,其與插入部21的基端側(cè)連接,接受各種操作信號的輸入;通用纜線23,其從操作部22向與插入部21延伸的方向不同的方向延伸,該通用纜線23內(nèi)設(shè)有與光源部3和處理器部4連接的各種纜線;與光源部3連接的光源連接器24,其設(shè)置于通用纜線23的與連接有操作部22的一側(cè)不同的一側(cè)的端部;電纜25,其從光源連接器24延伸;以及與處理器部4連接的電連接器26,其設(shè)置于電纜25的與連接有光源連接器24的一側(cè)不同的一側(cè)的端部。
操作部22具有多個開關(guān)22a,該多個開關(guān)22a輸入用于使光源部3進行照明光的切換動作的指示信號、與處理器部4連接的外部設(shè)備的操作指示信號等。
通用纜線23至少內(nèi)設(shè)有光導(dǎo)203和集合纜線,該集合纜線是匯集一條或多條信號線而成的。集合纜線是在處理器部4與內(nèi)窺鏡2和光源部3之間發(fā)送/接收信號的信號線,包含用于發(fā)送/接收設(shè)定數(shù)據(jù)的信號線、用于發(fā)送/接收圖像信號的信號線等。
并且,如圖2所示,內(nèi)窺鏡2具有攝像光學(xué)系統(tǒng)201、攝像元件202、光導(dǎo)203、照明用透鏡204、A/D轉(zhuǎn)換部205、溫度傳感器206以及加熱器207(加熱部件)。
攝像光學(xué)系統(tǒng)201設(shè)置于插入部的前端,至少具有會聚來自觀察部位的光的物鏡。攝像光學(xué)系統(tǒng)201根據(jù)需要而使用一個或多個透鏡構(gòu)成。另外,也可以在攝像光學(xué)系統(tǒng)201中設(shè)置使視場角發(fā)生變化的光學(xué)變焦機構(gòu)和使焦點發(fā)生變化的對焦機構(gòu)。并且,在本實施方式1中對物鏡的表面的一部分露出的結(jié)構(gòu)進行說明,但也可以在前端設(shè)置玻璃蓋等,使該玻璃蓋片的表面的一部分露出。在本發(fā)明中,使表面從前端露出的部件為光學(xué)部件。
攝像元件202與攝像光學(xué)系統(tǒng)201的光軸垂直地設(shè)置,對由攝像光學(xué)系統(tǒng)201所成的光的像進行光電轉(zhuǎn)換而生成電信號。攝像元件202使用CCD(Charge Coupled Device:電荷耦合器件)圖像傳感器或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor:互補金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器等實現(xiàn)。
這里,攝像元件202和攝像光學(xué)系統(tǒng)201被保存于形成有中空空間的鏡框(殼體)中,在本實施方式中,后述的物鏡框212相當于鏡框(殼體)。
光導(dǎo)203使用玻璃纖維等構(gòu)成,形成光源部3所射出的光的導(dǎo)光路。在本實施方式1中,采用使用兩根玻璃纖維的光導(dǎo)。
照明用透鏡204設(shè)置于光導(dǎo)203的前端,對由光導(dǎo)203引導(dǎo)來的光進行擴散而使其向插入部21的外部射出。
A/D轉(zhuǎn)換部205將攝像元件202生成的電信號進行A/D轉(zhuǎn)換,并將該轉(zhuǎn)換后的電信號輸出給處理器部4。
溫度傳感器206設(shè)置于攝像光學(xué)系統(tǒng)201的附近區(qū)域,對后述的物鏡框212中的物鏡212a所配設(shè)的配設(shè)區(qū)域(檢測對象區(qū)域)的溫度進行檢測。溫度傳感器206例如使用片狀的熱電偶而實現(xiàn)。具體而言,溫度傳感器206輸出由基準接點與測溫接點的溫度差而產(chǎn)生的電動勢(熱電動勢)作為檢測信號。并且,作為溫度傳感器206,也可以檢測電阻值并將該檢測到的電阻值作為檢測信號輸出。
加熱器207是由多個切片構(gòu)成的芯片狀的加熱器或由通過印刷等繪制在基板上的電阻構(gòu)成的片狀的加熱器,例如使用陶瓷加熱器或薄膜加熱器等實現(xiàn),該加熱器207在處理器部4的控制下與從該處理器部4提供的電力對應(yīng)地產(chǎn)生熱量。
另外,內(nèi)窺鏡2也可以具有存儲數(shù)據(jù)的存儲部,其中,該數(shù)據(jù)包含用于使內(nèi)窺鏡2動作的各種程序、內(nèi)窺鏡2的動作所需的各種參數(shù)以及該內(nèi)窺鏡2的識別信息等。該存儲部使用閃存等實現(xiàn),存儲內(nèi)窺鏡2的固有信息(ID)、年代型號、規(guī)格信息、傳送方式等識別信息。
圖3是對本實施方式1的內(nèi)窺鏡的插入部的前端的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行說明的示意圖。在插入部21的前端形成有物鏡框212和兩個光導(dǎo)211并設(shè)置有呈有底筒狀的框部件21a,其中,該兩個光導(dǎo)211分別對玻璃纖維(光導(dǎo)203)進行保持,該物鏡框212對攝像元件202和包含物鏡212a在內(nèi)的攝像光學(xué)系統(tǒng)201進行保持,該框部件21a安裝于插入部21的前端。框部件21a被安裝成底部位于插入部21的前端。在該底部設(shè)置有供光導(dǎo)211和物鏡框212貫穿插入的貫穿插入孔21b、21c。插入部21是在上述的框部件21a被安裝于前端的狀態(tài)下由未圖示的外部封裝部件(例如由金屬材料構(gòu)成的部件)包覆而成的。
并且,在框部件21a上設(shè)置有對溫度傳感器206和加熱器207進行保持的配線基板220,該配線基板220安裝于該框部件21a的側(cè)面。配線基板220以溫度傳感器206和加熱器207配置在框部件21a的內(nèi)周側(cè)的方式安裝于框部件21a。溫度傳感器206和加熱器207在安裝于框部件21a時配置在物鏡框212的附近。溫度傳感器206和加熱器207經(jīng)由配線基板220與處理器部4電連接。另外,溫度傳感器206和加熱器207不限于圖3所示的芯片形態(tài),也可以是其他形態(tài)。并且,溫度傳感器206和加熱器207的配置可以相反,也可以將溫度傳感器206和加熱器207配置于物鏡框212或攝像光學(xué)系統(tǒng)201的附近的區(qū)域。即,本實施方式中的溫度傳感器206和加熱器207不是直接地而是間接地對后述的物鏡框212的空間進行檢測、加熱,當然不限于此,也可以通過直接與物鏡框212接觸等而進行物鏡212a的溫度檢測、加熱。
返回到圖1和圖2對光源部3的結(jié)構(gòu)進行說明。光源部3具有照明部31和照明控制部32。
照明部31在照明控制部32的控制下射出照明光。照明部31具有光源31a、光源驅(qū)動器31b以及聚光透鏡31c。
光源31a在照明控制部32的控制下射出照明光。光源31a產(chǎn)生的白色照明光經(jīng)由聚光透鏡31c和光導(dǎo)203從插入部21的前端向外部射出。光源31a例如使用白色LED或氙燈等發(fā)出白色光的光源而實現(xiàn)。
光源驅(qū)動器31b在照明控制部32的控制下對光源31a提供電流,由此使光源31a射出白色照明光。
聚光透鏡31c使光源31a射出的白色照明光會聚并使其向光源部3的外部(光導(dǎo)203)射出。
照明控制部32通過控制光源驅(qū)動器31b以使光源31a進行接通/切斷動作,而對由照明部31射出的照明光進行控制。
接下來,對處理器部4的結(jié)構(gòu)進行說明。處理器部4具有圖像處理部41、輸入部42、存儲部43、溫度控制部44、加熱器電力供給部45以及統(tǒng)一控制部46(控制部)。
圖像處理部41根據(jù)從內(nèi)窺鏡2(A/D轉(zhuǎn)換部205)輸出的電信號,執(zhí)行規(guī)定的圖像處理,生成顯示部5顯示的圖像信息。
輸入部42是用于用戶對處理器部4進行輸入等的界面,構(gòu)成為包含用于進行電源的接通/切斷的電源開關(guān)、用于切換攝像模式或其他各種模式的模式切換按鈕以及用于切換光源部3的照明光的照明光切換按鈕等。
存儲部43存儲數(shù)據(jù),該數(shù)據(jù)包含用于使內(nèi)窺鏡裝置1動作的各種程序和內(nèi)窺鏡裝置1的動作所需要各種參數(shù)(例如,插入部21的前端的霧氣防止用的設(shè)定溫度或閾值、表示每個周圍溫度下的電力和溫度差的關(guān)系的曲線)等。存儲部43也可以存儲與內(nèi)窺鏡2有關(guān)的信息(例如內(nèi)窺鏡2的固有信息(ID)等)。存儲部43使用閃存或DRAM(Dynamic Random Access Memory:動態(tài)隨機存取存儲器)等半導(dǎo)體存儲器而實現(xiàn)。
溫度控制部44估算基于溫度傳感器206檢測到的檢測信號的檢測溫度與物鏡的溫度的溫度差,并根據(jù)該估算出的溫度差來計算用于驅(qū)動加熱器207的電量。溫度控制部44具有溫度設(shè)定部441、溫度檢測部442、電力計算部443、狀態(tài)判定部444以及溫度差估算部445。
溫度設(shè)定部441設(shè)定霧氣防止用的物鏡的溫度。溫度設(shè)定部441將霧氣防止用的物鏡的溫度設(shè)定為存儲于存儲部43中的溫度,或者設(shè)定為根據(jù)由溫度差估算部445估算出的溫度差而計算的目標溫度。
溫度檢測部442根據(jù)溫度傳感器206檢測到的檢測信號來計算傳感器溫度。具體而言,溫度檢測部442從檢測信號中提取電動勢(熱電動勢),根據(jù)該電動勢而求出溫度(以下,稱為傳感器溫度)。該傳感器溫度是指溫度傳感器206的檢測對象區(qū)域(加熱器207的附近區(qū)域)的溫度,即保存(保持)物鏡212a的物鏡框212的內(nèi)部空間(中空空間)的溫度。
電力計算部443計算提供給加熱器207的用于防止物鏡的霧氣的電力(電力值)。具體而言,電力計算部443根據(jù)由溫度設(shè)定部設(shè)定的設(shè)定溫度(目標溫度)與由溫度檢測部442計算出的傳感器溫度的溫度差,使用PID(Proportional Integral Derivative:比例-積分-微分)控制式等來計算電力。
狀態(tài)判定部444使用溫度檢測部442計算出的傳感器溫度來判定內(nèi)窺鏡2的前端(加熱器207)的溫度狀態(tài)是處于過渡狀態(tài)還是處于平衡狀態(tài)。圖4是對本實施方式1的內(nèi)窺鏡裝置的狀態(tài)判定部進行的判定處理進行說明的圖,圖4的(a)是示出時間和溫度的關(guān)系的曲線,圖4的(b)是示出時間和溫度變化的關(guān)系的曲線。狀態(tài)判定部444計算上次的判定處理中的傳感器溫度與此次取得的傳感器溫度的溫度變化量,判斷該溫度變化量是否在預(yù)先設(shè)定的閾值α1(第一閾值)以上。狀態(tài)判定部444在溫度變化量在閾值α1以上的情況下判定為處于過渡狀態(tài)(第二狀態(tài)),在溫度變化量小于閾值α1的情況下判定為處于平衡狀態(tài)(第一狀態(tài))。具體而言,由于在時間ts處溫度變化量的絕對值低于閾值α1,因此狀態(tài)判定部444判定為在該時間ts處溫度狀態(tài)從過渡狀態(tài)變化為平衡狀態(tài)。相反地,在溫度變化量的絕對值在某時間處超過了閾值α1的情況下,狀態(tài)判定部444判定為溫度狀態(tài)在該時間處從平衡狀態(tài)變化為過渡狀態(tài)。這里所說的過渡狀態(tài)是指插入部21的前端的溫度與設(shè)定的目標溫度之間存在差的狀態(tài),平衡狀態(tài)是指插入部21的前端的溫度與設(shè)定的目標溫度幾乎相等的狀態(tài)。
閾值α1是針對溫度的變化量(絕對值)而設(shè)定的值,該值被設(shè)定為處于由溫度傳感器206取得溫度的噪聲電平與加熱器207的平均加熱能力之間。例如,當由溫度傳感器206取得溫度的噪聲電平為0.5℃、加熱器的平均加熱能力為2.0℃/sec時,閾值α1被設(shè)定為處于0.5℃/sec以上2.0℃/sec以下的范圍內(nèi)。在通常的溫度控制系統(tǒng)中,在加熱開始時溫度變化量最大,隨著插入部21的前端的溫度(由溫度傳感器206檢測到的檢測溫度)接近目標溫度,溫度變化量減小,在達到目標溫度的時刻溫度變化量急劇降低,因此通過將閾值α1設(shè)定為更接近噪聲電平的值(例如1.0℃/sec),能夠更準確地判定處于過渡狀態(tài)或者平衡狀態(tài)。
在由狀態(tài)判定部444判定為是平衡狀態(tài)的情況下,溫度差估算部445進行溫度差的估算處理。具體而言,溫度差估算部445從電力計算部443取得投入給加熱器207的電力值,根據(jù)相對于周圍溫度(內(nèi)窺鏡2的使用環(huán)境溫度)的溫度差和電力(投入電力)的關(guān)系進行溫度差的估算。
圖5是對由溫度傳感器檢測的傳感器溫度與物鏡的溫度相對于周圍溫度的溫度差和投入電力進行說明的圖。在插入部21的前端的溫度變化為平衡狀態(tài)的狀態(tài)下,物鏡的目標溫度被設(shè)定為39℃,在周圍溫度比較低(例如室溫下15℃左右)的情況下,從插入部21的前端散熱的散熱量較多,因此由溫度傳感器206檢測的傳感器溫度與物鏡的溫度的溫度差較大,用于提高到目標溫度的針對加熱器的投入電力較大。另一方面,在周圍溫度比較高(例如室溫下25℃左右)的情況下,從插入部21的前端散熱的散熱量較少,因此由溫度傳感器206檢測的傳感器溫度與物鏡的溫度的溫度差較小,用于提高到目標溫度的針對加熱器207的投入電力較小。
圖6是對不同周圍溫度下的由溫度傳感器檢測的傳感器溫度與物鏡的溫度的溫度差和投入電力的關(guān)系進行說明的圖。在插入部21的前端的溫度變化為平衡狀態(tài)的狀態(tài)下,在周圍溫度比較低的情況下,針對加熱器207的投入電力較大,傳感器溫度與物鏡的溫度的溫度差也較大(參照圖5)。另一方面,在周圍溫度比較高的情況下,針對加熱器的投入電力較小,傳感器溫度與物鏡的溫度的溫度差較小。并且,如圖6所示,通常相對于周圍溫度的溫度差和電力的關(guān)系為比例關(guān)系。由此,在處于熱平衡狀態(tài)的情況下,能夠使用投入電力的信息來估算溫度傳感器206與物鏡之間的溫度差。即,通過預(yù)先取得圖6所示那樣的相對于周圍溫度的溫度差和投入電力的關(guān)系,能夠根據(jù)投入電力來估算適當?shù)臏囟炔睢?/p>
溫度差估算部445取得電力計算部442計算出的電力即當前投入給加熱器207的電力(投入電力),參照表示周圍溫度下的溫度差和投入電力的關(guān)系的曲線來計算溫度傳感器206與物鏡之間的溫度差的估算值。另外,溫度差估算部445可以將預(yù)先制成的數(shù)據(jù)以函數(shù)的形式存儲于存儲部43中,讀出該數(shù)據(jù)函數(shù)來計算溫度差,也可以將預(yù)先制成的數(shù)據(jù)以矩陣數(shù)據(jù)的形式存儲于存儲部43中,讀取該矩陣數(shù)據(jù)來計算溫度差。
加熱器電力供給部45將與電力計算部442計算出的電力值對應(yīng)的電力提供給加熱器207。
統(tǒng)一控制部46使用CPU等構(gòu)成,進行包含內(nèi)窺鏡2和光源部3在內(nèi)的各結(jié)構(gòu)部的驅(qū)動控制、針對各結(jié)構(gòu)部的信息的輸入輸出控制等。統(tǒng)一控制部46將記錄于存儲部43中的攝像控制用的設(shè)定數(shù)據(jù)(例如,讀出對象像素等)、關(guān)于攝像時機的時機信號等經(jīng)由規(guī)定的信號線發(fā)送給內(nèi)窺鏡2。并且,統(tǒng)一控制部46除了進行PID控制之外,還通過PWM(Pulse Width Modulation:脈沖寬度調(diào)制)控制、接通切斷控制,根據(jù)由溫度差估算部445估算出的溫度差來控制加熱器207的驅(qū)動。
接下來,對顯示部5進行說明。顯示部5經(jīng)由影像纜線接收處理器部4生成的顯示圖像信號并顯示與該顯示圖像信號對應(yīng)的體內(nèi)圖像。顯示部5使用液晶或有機EL(Electro Luminescence:電致發(fā)光)構(gòu)成。
本發(fā)明的霧氣防止裝置100至少使用攝像光學(xué)系統(tǒng)201、攝像元件202、溫度傳感器206、加熱器207、溫度控制部44、加熱器電力供給部45以及統(tǒng)一控制部46構(gòu)成。
圖7是對本實施方式1的內(nèi)窺鏡裝置進行的霧氣防止用的控制處理進行說明的流程圖。首先,溫度設(shè)定部411將物鏡的目標溫度設(shè)定為存儲于存儲部43中的設(shè)定溫度(步驟S101)。
然后,溫度檢測部442根據(jù)溫度傳感器206檢測到的檢測信號來計算傳感器溫度(步驟S102)。當求解傳感器溫度時,電力計算部443計算所得到的傳感器溫度與由溫度設(shè)定部411設(shè)定的設(shè)定溫度的溫度差,根據(jù)該計算出的溫度差來計算電力(電力值)(步驟S103)。通過電力計算部443的計算處理,計算出提供給加熱器207的用于防止物鏡的霧氣的電力。
當從電力計算部443輸出電力值時,加熱器電力供給部45進行將與所計算出的電力值對應(yīng)的電力提供給加熱器207以驅(qū)動加熱器207的控制(步驟S104)。由此,進行了霧氣防止用的由加熱器207進行的物鏡附近(插入部21的前端)的加熱處理。
然后,在輸出了結(jié)束加熱器驅(qū)動的指示信號情況下(步驟S105:是),處理器部4結(jié)束該控制處理。另一方面,在沒有輸出結(jié)束加熱器驅(qū)動的指示信號的情況下(步驟S105:否),溫度控制部44轉(zhuǎn)移到步驟S106,進行溫度變化的狀態(tài)判定處理。
在步驟S106中,狀態(tài)判定部444使用溫度檢測部442計算出的傳感器溫度來判定內(nèi)窺鏡2的前端(加熱器207)的溫度狀態(tài)是處于過渡狀態(tài)還是處于平衡狀態(tài)(步驟S106)。具體而言,如上所述,狀態(tài)判定部444計算上次的判定處理中的傳感器溫度與此次取得的傳感器溫度的溫度變化量,判斷該溫度變化量是否在預(yù)先設(shè)定的閾值α1以上。狀態(tài)判定部444在該溫度變化量在閾值α1以上的情況下判定為過渡狀態(tài),在小于閾值α1的情況下判定為平衡狀態(tài)。另外,在此次為初次狀態(tài)判定處理的情況下,以過渡狀態(tài)進行狀態(tài)判定處理。
在狀態(tài)判定部444判定為是過渡狀態(tài)的情況下(步驟S106:過渡),溫度控制部44轉(zhuǎn)移到步驟S102,重復(fù)進行傳感器溫度的取得處理及之后的步驟。另一方面,在狀態(tài)判定部444判定為是平衡狀態(tài)的情況下(步驟S106:平衡),狀態(tài)判定部444轉(zhuǎn)移到步驟S107。
在步驟S107中,狀態(tài)判定部444判定上次判定的狀態(tài)是過渡狀態(tài)還是平衡狀態(tài)(步驟S107)。在由狀態(tài)判定部444判定為上次的判定狀態(tài)是平衡狀態(tài)的情況下(步驟S107:平衡),溫度控制部44轉(zhuǎn)移到步驟S102,重復(fù)進行傳感器溫度的取得處理及之后的步驟。另一方面,在由狀態(tài)判定部444判定為上次的判定狀態(tài)是過渡狀態(tài)的情況下(步驟S107:過渡),溫度控制部44進行溫度差估算部445的溫度差的估算處理。
溫度差估算部445像上述那樣從電力計算部443取得投入給加熱器的電力值(在步驟S103中計算出的電力值)(步驟S108),根據(jù)預(yù)先設(shè)定的相對于周圍溫度(內(nèi)窺鏡2的使用環(huán)境溫度)的溫度差和投入電力的關(guān)系(參照圖6),進行溫度差的估算處理(步驟S109)。
當通過溫度差估算部445的估算處理而得到了溫度差時,溫度設(shè)定部441根據(jù)該溫度差來校正目標溫度(步驟S110)。具體而言,溫度設(shè)定部441將所估算出的溫度差與當前設(shè)定的目標溫度(例如在步驟S101中設(shè)定的溫度)相加而進行溫度的校正。溫度設(shè)定部441將校正后的溫度設(shè)定為目標溫度。當目標溫度被再次設(shè)定時,溫度控制部44轉(zhuǎn)移到步驟S102,重復(fù)進行上述處理。
通過進行上述這樣的霧氣防止用的控制處理,根據(jù)周圍溫度來估算物鏡與溫度傳感器之間的溫度差而對目標溫度進行校正,由此能夠更高精度地進行加熱器的溫度控制,進一步可靠地防止內(nèi)窺鏡2(插入部21)的前端的霧氣。
根據(jù)上述的本實施方式1,在內(nèi)窺鏡2的霧氣防止用的加熱器控制中,根據(jù)周圍溫度來估算物鏡與溫度傳感器之間的溫度差,根據(jù)該估算出的溫度差來校正目標溫度,并將成為校正后的目標溫度那樣的電力提供給加熱器,由此對內(nèi)窺鏡2(插入部21)的前端的溫度進行控制,因此能夠準確地掌握光學(xué)部件的溫度并可靠地防止光學(xué)部件的霧氣。
(實施方式1的變形例)
圖8是對本實施方式1的變形例的內(nèi)窺鏡裝置進行的霧氣防止用的控制處理進行說明的流程圖。在上述實施方式1中,對每次進行狀態(tài)判定部444的判定處理的例子進行了說明,但在本變形例中,在經(jīng)過了規(guī)定的時間的情況下進行狀態(tài)判定部444的判定處理。
在本變形例的控制處理中,與上述的實施方式1(圖7)同樣地,溫度設(shè)定部411將物鏡的目標溫度設(shè)定為設(shè)定溫度(步驟S201),溫度檢測部442根據(jù)溫度傳感器206檢測到的檢測信號來計算傳感器溫度(步驟S202)。然后,電力計算部443計算所得到的傳感器溫度與由溫度設(shè)定部411設(shè)定的設(shè)定溫度的溫度差,根據(jù)該計算出的溫度差來計算電力(電力值)(步驟S203)。當從電力計算部443輸出電力值時,加熱器電力供給部45進行將與所計算出的電力值對應(yīng)的電力提供給加熱器207的控制(步驟S204)。然后,在輸出了結(jié)束加熱器驅(qū)動的指示信號的情況下(步驟S205:是),處理器部4結(jié)束該控制處理。另一方面,在沒有輸出結(jié)束加熱器驅(qū)動的指示信號的情況下(步驟S205:否),溫度控制部44轉(zhuǎn)移到步驟S206。
在步驟S206中,溫度控制部44判定距離上次的狀態(tài)判定處理的經(jīng)過時間是否經(jīng)過了規(guī)定的經(jīng)過時間。在判斷為距離上次的狀態(tài)判定處理的經(jīng)過時間沒有經(jīng)過規(guī)定的經(jīng)過時間的情況下(步驟S206:否),溫度控制部44轉(zhuǎn)移到步驟S202,重復(fù)進行傳感器溫度的取得處理及之后的步驟。另一方面,在判斷為距離上次的狀態(tài)判定處理的經(jīng)過時間經(jīng)過了規(guī)定的經(jīng)過時間的情況下(步驟S206:是),溫度控制部44轉(zhuǎn)移到步驟S207,進行溫度變化的狀態(tài)判定處理。該經(jīng)過時間判定處理中的經(jīng)過時間用于定義進行目標溫度的更新判斷的間隔,是根據(jù)期望的經(jīng)過時間和考慮了循環(huán)次數(shù)、加熱器的平均加熱能力后的時間等而設(shè)定的。
在步驟S207中,狀態(tài)判定部444判定內(nèi)窺鏡2的前端的溫度狀態(tài)是處于過渡狀態(tài)還是處于平衡狀態(tài)(步驟S207)。步驟S207中的溫度變化量是在經(jīng)過時間的判定基準時(時間計數(shù)開始時)檢測到的傳感器溫度與此次取得的傳感器溫度之間的變化量。在狀態(tài)判定部444判定為是過渡狀態(tài)的情況下(步驟S207:過渡),溫度控制部44轉(zhuǎn)移到步驟S202,重復(fù)進行傳感器溫度的取得處理及之后的步驟。另一方面,在狀態(tài)判定部444判定為是平衡狀態(tài)的情況下(步驟S207:平衡),狀態(tài)判定部444轉(zhuǎn)移到步驟S208。
在步驟S208中,狀態(tài)判定部444判定上次判定的狀態(tài)是過渡狀態(tài)還是平衡狀態(tài)(步驟S208)。在由狀態(tài)判定部444判定為上次的判定狀態(tài)是平衡狀態(tài)的情況下(步驟S208:平衡),溫度控制部44轉(zhuǎn)移到步驟S202,重復(fù)進行傳感器溫度的取得處理及之后的步驟。另一方面,在由狀態(tài)判定部444判定為上次的判定狀態(tài)是過渡狀態(tài)的情況下(步驟S208:過渡),溫度控制部44進行溫度差估算部445的溫度差的估算處理。
溫度差估算部445像上述那樣從電力計算部443取得投入給加熱器的電力值(在步驟S203中計算出的電力值)(步驟S209),根據(jù)預(yù)先設(shè)定的相對于周圍溫度的溫度差和投入電力的關(guān)系(參照圖6),進行溫度差的估算處理(步驟S210)。
當通過溫度差估算部445的估算處理而得到了溫度差時,溫度設(shè)定部441根據(jù)該溫度差來校正目標溫度(步驟S211)。具體而言,溫度設(shè)定部441將所估算出的溫度差與當前設(shè)定的目標溫度(例如在步驟S201中設(shè)定的溫度)相加而進行溫度的校正。溫度設(shè)定部441將校正后的溫度設(shè)定為目標溫度。當目標溫度被再次設(shè)定時,溫度控制部44轉(zhuǎn)移到步驟S202,重復(fù)進行上述處理。
通過像上述那樣判斷距離上次的狀態(tài)判定處理的經(jīng)過時間是否經(jīng)過了規(guī)定的經(jīng)過時間,并根據(jù)該判斷結(jié)果來進行狀態(tài)判定處理,能夠更適當?shù)剡M行狀態(tài)判定處理。例如,當判定間隔過短時,在本來想判斷為過渡狀態(tài)的情況下,也可能因溫度變化量過小而沒有判定為過渡狀態(tài)。通過設(shè)定經(jīng)過時間,能夠進行更高精度的溫度控制(目標溫度的控制)。
(實施方式2)
接下來,對本發(fā)明的實施方式2進行說明。圖9是對本實施方式2的內(nèi)窺鏡裝置的狀態(tài)判定部進行的判定處理進行說明的圖,圖9的(a)是示出時間和溫度的關(guān)系的曲線,圖9的(b)是示出時間和溫度變化的關(guān)系的曲線。在上述的實施方式1中,對狀態(tài)判定部444使用閾值α1來判定過渡狀態(tài)或平衡狀態(tài)的例子進行了說明,但在本實施方式2中,設(shè)置兩個閾值,狀態(tài)判定部444判斷是過渡狀態(tài)、平衡狀態(tài)以及維持狀態(tài)這三個溫度狀態(tài)中的哪個。
在本實施方式2中,存儲部43存儲上述的閾值α1(第一閾值)和閾值α2(第二閾值)。這里,如上所述,閾值α1是針對溫度的變化量(絕對值)而設(shè)定的值,該值被設(shè)定為處于由溫度傳感器206取得溫度的噪聲電平與加熱器的平均加熱能力之間。與此相對,閾值α2是針對溫度的變化量(絕對值)而設(shè)定的值,是大于閾值α1且與假定的使用環(huán)境下的溫度的變化量對應(yīng)的值。例如,閾值α2是與插入部21從體外(室溫)被插入到體內(nèi)(體溫)的情況下的溫度的變化量對應(yīng)的值,被設(shè)定為在該變化量中所假定的最大的值(也可以是最小值或平均值)。
狀態(tài)判定部444在溫度變化量在閾值α2以上的情況下判定為溫度狀態(tài)是過渡狀態(tài),在溫度變化量小于閾值α1的情況下判定為溫度狀態(tài)是平衡狀態(tài)。并且,狀態(tài)判定部444在溫度變化量在閾值α1與閾值α2之間的情況下判定為溫度狀態(tài)是維持狀態(tài)。
具體而言,狀態(tài)判定部444在判定為溫度狀態(tài)是維持狀態(tài)的情況下,判斷上次判定的溫度狀態(tài)是過渡狀態(tài)還是平衡狀態(tài)。狀態(tài)判定部444在判定為溫度狀態(tài)是維持狀態(tài)并且上次判定的溫度狀態(tài)是過渡狀態(tài)的情況下,將此次的判定狀態(tài)再次設(shè)定為過渡狀態(tài)。另一方面,狀態(tài)判定部444在判定為溫度狀態(tài)是維持狀態(tài)并且上次判定的溫度狀態(tài)是平衡狀態(tài)的情況下,將此次的判定狀態(tài)再次設(shè)定為平衡狀態(tài)。
在圖9中,在從時間0到時間t1的期間Tm1內(nèi),溫度變化量大于閾值α2,因此狀態(tài)判定部444將該期間Tm1的溫度狀態(tài)判定為過渡狀態(tài)。并且,在從時間t1到時間t2前的期間Tm2內(nèi),溫度變化量在閾值α2以下但大于閾值α1且上次判定狀態(tài)是過渡狀態(tài),因此狀態(tài)判定部444將該期間Tm2的溫度狀態(tài)判定為維持狀態(tài),然后將溫度狀態(tài)設(shè)定為過渡狀態(tài)。
在時間t2處,溫度變化量變?yōu)殚撝郸?以下,因此狀態(tài)判定部444將該時間t2的溫度狀態(tài)判定為平衡狀態(tài)。并且,在從時間t2后到時間t3的期間Tm3內(nèi),溫度變化量在閾值α2以下但大于閾值α1且上次判定狀態(tài)是平衡狀態(tài),因此狀態(tài)判定部444將該期間Tm3的溫度狀態(tài)判定為維持狀態(tài),然后將溫度狀態(tài)設(shè)定為平衡狀態(tài)。在從時間t3到時間t4前的期間Tm4內(nèi),溫度變化量在閾值α1以下,因此狀態(tài)判定部444將該期間Tm4的溫度狀態(tài)判定為平衡狀態(tài)。
在時間t4處,溫度變化量大于閾值α2,因此狀態(tài)判定部444將該時間t4的溫度狀態(tài)判定為過渡狀態(tài)。在時間t4處,溫度狀態(tài)從平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檫^渡狀態(tài)。換言之,溫度變化量從閾值α1以下的值急劇地變化為大于閾值α2的值。關(guān)于在該時間t4處所觀察到的急劇的溫度變化量的變化,例如在將插入部21從體外插入到體內(nèi)的情況下,環(huán)境溫度從20℃變化為37℃,因此由溫度傳感器206檢測的檢測溫度也大幅地上升。有時因這樣的環(huán)境溫度的變化引起溫度變化量產(chǎn)生急劇的變化。然后,在從時間t4到時間t5的期間Tm5內(nèi),溫度變化量大于閾值α2,因此狀態(tài)判定部444將該期間Tm5的溫度狀態(tài)判定為過渡狀態(tài)。
在從時間t5到時間t6之前的期間Tm6內(nèi),溫度變化量在閾值α2以下但大于閾值α1且上次判定狀態(tài)是過渡狀態(tài),因此狀態(tài)判定部444將該期間Tm6的溫度狀態(tài)判定為維持狀態(tài),然后將溫度狀態(tài)設(shè)定過渡狀態(tài)。
在時間t6處,溫度變化量變?yōu)殚撝郸?以下,因此狀態(tài)判定部444將該時間t6的溫度狀態(tài)判定為平衡狀態(tài)。并且,在從時間t6后到時間t7的期間Tm7內(nèi),溫度變化量在閾值α2以下但大于閾值α1且上次判定狀態(tài)是平衡狀態(tài),因此狀態(tài)判定部444將該期間Tm7的溫度狀態(tài)判定為維持狀態(tài),然后將溫度狀態(tài)設(shè)定為平衡狀態(tài)。
這樣,狀態(tài)判定部444通過使用溫度變化量、閾值α1、α2、上次判定的溫度狀態(tài)來判定插入部21的前端(加熱器207)的溫度狀態(tài)是過渡狀態(tài)、平衡狀態(tài)或維持狀態(tài)中的哪個,在判定為維持狀態(tài)的情況下,判斷是維持過渡狀態(tài)還是維持平衡狀態(tài)。
圖10是對本實施方式2的內(nèi)窺鏡裝置進行的霧氣防止用的控制處理進行說明的流程圖。在本實施方式2的控制處理中,與上述的實施方式1(圖7)同樣地,溫度設(shè)定部411將物鏡的目標溫度設(shè)定為設(shè)定溫度(步驟S301),溫度檢測部442根據(jù)溫度傳感器206檢測到的檢測信號來計算傳感器溫度(步驟S302)。然后,電力計算部443計算所得到的傳感器溫度與由溫度設(shè)定部411設(shè)定的設(shè)定溫度的溫度差,并根據(jù)該計算出的溫度差來計算電力(電力值)(步驟S303)。當從電力計算部443輸出電力值時,加熱器電力供給部45進行將與所計算出的電力值對應(yīng)的電力提供給加熱器207的控制(步驟S304)。然后,在輸出了結(jié)束加熱器驅(qū)動的指示信號的情況下(步驟S305:是),處理器部4結(jié)束該控制處理。另一方面,在沒有輸出結(jié)束加熱器驅(qū)動的指示信號的情況下(步驟S305:否),溫度控制部44轉(zhuǎn)移到步驟S306,進行溫度變化的狀態(tài)判定處理。
在步驟S306中,狀態(tài)判定部444判定內(nèi)窺鏡2的前端的溫度狀態(tài)是處于過渡狀態(tài)還是處于維持狀態(tài),亦或是處于平衡狀態(tài)(步驟S306)。狀態(tài)判定部444計算上次的判定處理時的傳感器溫度與此次取得的傳感器溫度的溫度變化量,判斷該溫度變化量是否在預(yù)先設(shè)定的閾值α1以上,或者是否在閾值α2以上。
在狀態(tài)判定部444判定為是過渡狀態(tài)(例如,圖9的期間Tm1、Tm5)的情況下(步驟S306:過渡),溫度控制部44轉(zhuǎn)移到步驟S307。在步驟S307中,狀態(tài)判定部444判定上次判定的狀態(tài)是過渡狀態(tài)還是平衡狀態(tài)(步驟S307)。在由狀態(tài)判定部444判定為上次的判定狀態(tài)是過渡狀態(tài)的情況下(步驟S307:過渡),溫度控制部44轉(zhuǎn)移到步驟S302,重復(fù)進行傳感器溫度的取得處理及之后的步驟。另一方面,在由狀態(tài)判定部444判定為上次的判定狀態(tài)是平衡狀態(tài)的情況下(步驟S307:平衡),溫度控制部44轉(zhuǎn)移到步驟S308。在步驟S308中,溫度設(shè)定部411將目標溫度設(shè)定(復(fù)位)為存儲于存儲部43中的設(shè)定溫度(步驟S308)。溫度控制部44在復(fù)位目標溫度后轉(zhuǎn)移到步驟S302,重復(fù)進行傳感器溫度的取得處理及之后的步驟。
與此相對,在狀態(tài)判定部444判定為是維持狀態(tài)(例如,圖9的期間Tm2、Tm3、Tm6、Tm7)的情況下(步驟S306:維持),溫度控制部44轉(zhuǎn)移到步驟S309。在步驟S309中,狀態(tài)判定部444判定上次判定的狀態(tài)是過渡狀態(tài)還是平衡狀態(tài)(步驟S309)。在由狀態(tài)判定部444判定為上次的判定狀態(tài)是過渡狀態(tài)(例如,圖9的期間Tm2、Tm6)的情況下(步驟S309:過渡),溫度控制部44轉(zhuǎn)移到步驟S310,將判定狀態(tài)設(shè)定為過渡狀態(tài)(步驟S310)。在將判定狀態(tài)設(shè)定為過渡狀態(tài)后,溫度控制部44轉(zhuǎn)移到步驟S302,重復(fù)進行傳感器溫度的取得處理及之后的步驟。另一方面,在由狀態(tài)判定部444判定為上次的判定狀態(tài)是平衡狀態(tài)(例如,圖9的期間Tm3、Tm7)的情況下(步驟S309:平衡),溫度控制部44轉(zhuǎn)移到步驟S311,將判定狀態(tài)設(shè)定為平衡狀態(tài)(步驟S311)。在將判定狀態(tài)設(shè)定為平衡狀態(tài)后,溫度控制部44轉(zhuǎn)移到步驟S302,重復(fù)進行傳感器溫度的取得處理及之后的步驟。
并且,在狀態(tài)判定部444判定為是平衡狀態(tài)(例如,圖9的期間Tm4、時間t2、t6)的情況下(步驟S306:平衡),溫度控制部44轉(zhuǎn)移到步驟S312。在步驟S312中,狀態(tài)判定部444判定上次判定的狀態(tài)是過渡狀態(tài)還是平衡狀態(tài)(步驟S312)。在由狀態(tài)判定部444判定為上次的判定狀態(tài)是平衡狀態(tài)的情況下(步驟S312:平衡),溫度控制部44轉(zhuǎn)移到步驟S302,重復(fù)進行傳感器溫度的取得處理及之后的步驟。另一方面,在由狀態(tài)判定部444判定為上次的判定狀態(tài)是過渡狀態(tài)的情況下(步驟S312:過渡),溫度控制部44進行溫度差估算部445的溫度差的估算處理。
溫度差估算部445像上述那樣從電力計算部443取得投入給加熱器的電力值(在步驟S303中計算出的電力值)(步驟S313),根據(jù)預(yù)先設(shè)定的相對于周圍溫度的溫度差和投入電力的關(guān)系(參照圖6),進行溫度差的估算處理(步驟S314)。
當通過溫度差估算部445的估算處理而得到了溫度差時,溫度設(shè)定部441根據(jù)該溫度差來校正目標溫度(步驟S315)。具體而言,溫度設(shè)定部441將所估算出的溫度差與當前設(shè)定的目標溫度(例如在步驟S301中設(shè)定的溫度)相加而進行溫度的校正。溫度設(shè)定部441將校正后的溫度設(shè)定為目標溫度。當目標溫度被再次設(shè)定時,溫度控制部44轉(zhuǎn)移到步驟S302,重復(fù)進行上述處理。
根據(jù)上述本實施方式2,在內(nèi)窺鏡2的霧氣防止用的加熱器控制中,根據(jù)周圍溫度來估算物鏡與溫度傳感器之間的溫度差,根據(jù)該估算出的溫度差來校正目標溫度,并將成為校正后的目標溫度那樣的電力提供給加熱器,由此對內(nèi)窺鏡2(插入部21)的前端的溫度進行控制,因此能夠準確地掌握光學(xué)部件的溫度并可靠地防止光學(xué)部件的霧氣。
并且,根據(jù)上述的本實施方式2,狀態(tài)判定部444通過閾值α1和閾值α2來定義過渡狀態(tài)、平衡狀態(tài)以及作為該過渡狀態(tài)與該平衡狀態(tài)中間的狀態(tài)的維持狀態(tài),在判定為維持狀態(tài)的情況下,通過延續(xù)之前的狀態(tài),能夠防止由在校正目標溫度時產(chǎn)生的微小的變動而引起的錯誤動作,其中,該閾值α1被設(shè)定為處于由溫度傳感器206取得溫度的噪聲電平與加熱器的平均加熱能力之間,該閾值α2是針對溫度的變化量(絕對值)而設(shè)定的值,是與假定的使用環(huán)境下的溫度的變化量對應(yīng)的值。
(實施方式2的變形例)
圖11是對本實施方式2的變形例的內(nèi)窺鏡裝置進行的霧氣防止用的控制處理進行說明的流程圖。在本變形例中,相對于上述的實施方式2的控制處理,即使在此次的判定狀態(tài)和上次的判定狀態(tài)是平衡狀態(tài)的情況下,也在經(jīng)過了規(guī)定的時間的情況下進行目標溫度的校正。
在本變形例的控制處理中,進行與到上述的實施方式2(圖10)的步驟S301~S312為止的處理相同的處理(步驟S401~S412)。
這里,在步驟S412中,在由狀態(tài)判定部444判定為上次的判定狀態(tài)是過渡狀態(tài)的情況下(步驟S412:過渡),溫度控制部44進行溫度差估算部445的溫度差的估算處理。溫度差估算部445像上述那樣從電力計算部443取得投入給加熱器的電力值(在步驟S403中計算出的電力值)(步驟S413),根據(jù)預(yù)先設(shè)定的相對于周圍溫度的溫度差和投入電力的關(guān)系(參照圖6),進行溫度差的估算處理(步驟S414)。
當通過溫度差估算部445的估算處理而得到了溫度差時,溫度設(shè)定部441根據(jù)該溫度差來校正目標溫度(步驟S415)。具體而言,溫度設(shè)定部441將所估算出的溫度差與當前設(shè)定的目標溫度(例如在步驟S401中設(shè)定的溫度或校正后的溫度)相加而進行溫度的校正。溫度設(shè)定部441將校正后的溫度設(shè)定為目標溫度。當目標溫度被再次設(shè)定時,溫度控制部44轉(zhuǎn)移到步驟S402,重復(fù)進行上述處理。
另一方面,在由狀態(tài)判定部444判定為上次的判定狀態(tài)是平衡狀態(tài)的情況下(步驟S412:平衡),溫度控制部44轉(zhuǎn)移到步驟S416。在步驟S416中,溫度控制部44以最初被判定為平衡狀態(tài)的時間為基準來判斷從該基準時間開始維持著平衡狀態(tài)的經(jīng)過時間是否經(jīng)過了規(guī)定的經(jīng)過時間(步驟S416)。在判斷為距離上次的狀態(tài)判定處理的經(jīng)過時間沒有經(jīng)過規(guī)定的經(jīng)過時間的情況下(步驟S416:否),溫度控制部44轉(zhuǎn)移到步驟S402,重復(fù)進行傳感器溫度的取得處理及之后的步驟。另一方面,在判斷為距離上次的狀態(tài)判定處理的經(jīng)過時間經(jīng)過了規(guī)定的經(jīng)過時間的情況下(步驟S416:是),溫度控制部44轉(zhuǎn)移到步驟S417,進行目標溫度的復(fù)位處理(步驟S417)。該經(jīng)過時間判定處理的經(jīng)過時間也像上述那樣用于定義進行目標溫度的更新判斷的間隔,是根據(jù)期望的經(jīng)過時間和循環(huán)次數(shù)等而設(shè)定的。
如上所述,例如在周圍溫度緩慢地發(fā)生變化的情況下,不產(chǎn)生狀態(tài)判定時的溫度變化,因此可能始終被判斷為處于平衡狀態(tài)而不進行所需的校正。因此,在平衡狀態(tài)長時間持續(xù)的情況下判斷距離上次狀態(tài)判定處理的經(jīng)過時間是否經(jīng)過了規(guī)定的經(jīng)過時間,根據(jù)該判斷結(jié)果而進行目標溫度的復(fù)位處理,由此能夠更適當?shù)剡M行狀態(tài)判定處理。
另外,在上述本實施方式2的變形例中,在周圍溫度緩慢地發(fā)生變化的情況下,雖然不產(chǎn)生溫度變化,但投入給加熱器207的電力發(fā)生變化。因此,也可以是,預(yù)先針對投入給加熱器207的電力的變化量(絕對值)而定義閾值α3,在插入部21的前端的溫度狀態(tài)處于平衡狀態(tài)的情況下,在比規(guī)定的經(jīng)過時間長的任意的時間間隔,狀態(tài)判定部444在投入給加熱器207的電力的變化量變化到閾值α3以上的情況下,進行目標溫度的復(fù)位處理。這樣,可以使用與溫度變化量不同的參數(shù)來進行目標設(shè)定溫度的再次校正。
另外,在上述的實施方式1、2中,將內(nèi)窺鏡2作為醫(yī)療用的硬性鏡進行了說明,但也可以是軟性的醫(yī)療用的內(nèi)窺鏡,還可以是工業(yè)用的內(nèi)窺鏡。通過與使用環(huán)境等對應(yīng)地設(shè)定溫度或閾值而對各個內(nèi)窺鏡進行上述的霧氣防止的控制處理,能夠防止插入部21的前端的霧氣。
并且,在上述的實施方式1、2中,對以下例子進行了說明:狀態(tài)判定部444計算上次的判定處理中的傳感器溫度與此次取得的傳感器溫度的溫度變化量,根據(jù)該溫度變化量來判定是過渡狀態(tài)或平衡狀態(tài)中的哪個,但不限于此,也可以根據(jù)投入給加熱器207的電力的變化量來判定是過渡狀態(tài)或平衡狀態(tài)中的哪個。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
如上所述,本發(fā)明的霧氣防止裝置和內(nèi)窺鏡裝置對準確地掌握光學(xué)部件的溫度并可靠地防止光學(xué)部件的霧氣有用。
標號說明
1:內(nèi)窺鏡裝置;2:內(nèi)窺鏡;3:光源部;4:處理器部;5:顯示部;21:插入部;22:操作部;23:通用纜線;31:照明部;32:照明控制部;41:圖像處理部;42:輸入部;43:存儲部;44:溫度控制部;45:加熱器電力供給部;46:統(tǒng)一控制部(控制部);201:攝像光學(xué)系統(tǒng);202:攝像元件;203:光導(dǎo);204:照明用透鏡;205:A/D轉(zhuǎn)換部;206:溫度傳感器;207:加熱器(加熱部件);441:溫度設(shè)定部;442:溫度檢測部;443:電力計算部;444:狀態(tài)判定部;445:溫度差估算部。