JP5624745B2 - 内視鏡システム - Google Patents

Description

本発明は、静電結合により信号を伝達する内視鏡システムに関する。

従来、内視鏡システムでは、一般に、生体の内部に挿入する挿入部を有する内視鏡スコープと、生体の外部に設置されたモニター等の生体外装置とが備えられている。そして、これらの一方から他方に信号を伝達するために、両方にそれぞれ備えられた電極を互いに直接接触させ、制御信号や映像信号等を伝達している。

ここで、挿入部を生体内に挿入すると生体の体液等が挿入部に付着するので、内視鏡スコープは、生体外装置に接続されるスコープ側コネクタ（第１のスコープ側信号接続部）を含めて使用後に洗浄装置等で全体を消毒し、滅菌する必要がある。また、生体外装置についても、生体の体液等が付着する可能性は少ないが、感染等を防止するために清潔性が求められる。特に生体外装置のスコープ側コネクタに接続される生体外側コネクタ（第１の生体外側信号接続部）は、人が触れる機会が多いため、消毒液等で清拭し、常に清潔に保つ必要がある。

そこで、例えば特許文献１に示すように、静電結合により電極同士を直接接触させることなく信号を伝達する電子内視鏡システム（内視鏡システム）が提案されている。
この電子内視鏡システムでは、生体内装置（内視鏡スコープ）に備えられたユニバーサルコードが生体外装置に接続されている。ユニバーサルコードと生体外装置との接続部に、互いに着脱可能な一対のコネクタ（信号接続部）が設けられている。
生体内装置側のコネクタには、中央部に配置された円形の第１のパッド（電極）と、この第１のパッドを囲むように配置された環状の第２のパッドと、が備えられている。また、生体外装置側のコネクタには、中央部に配置された第３のパッドと、この第３のパッドを囲むように配置された環状の第４のパッドと、が備えられている。
そして、これらのコネクタを互いに装着したときに、第１のパッドと第３のパッド、第２のパッドと第４パッドが、それぞれユニバーサルコードの延在方向に対向するとともに、対向するパッドが互いに接近するように構成されている。

第１のパッドと第３のパッドの静電結合により、生体内装置から生体外装置へ生体内の画像情報が伝達され、第２のパッドと第４のパッドの静電結合により、生体外装置から生体内装置へ制御信号等が伝達される。
この電子内視鏡システムでは、第１のパッド及び第３のパッドは絶縁体で覆われている。このため、内視鏡スコープを消毒液を用いても洗浄してもこれらのパッドが腐食することが防止され、内視鏡スコープの洗浄が容易になるとともに腐食も防止されるという。

特開２００７−９７７６７号公報

しかしながら、上記特許文献１の電子内視鏡システムでは、例えば、互いに対向するように配置されるパッドの面積を広く確保する場合には、接続部の前記延在方向に直交する方向の外径が大きくなり、ユニバーサルコードの取り回しが悪くなるという問題がある。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、第１のスコープ側信号接続部及び第１の生体外側信号接続部の洗浄が容易であるとともに、静電結合のための電極の面積を広く確保する場合であっても信号接続部の外径が大きくなるのを抑えた内視鏡システムを提供するものである。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の内視鏡システムは、生体の内部に挿入され先端側を観察可能な観察手段が設けられた挿入部を有する内視鏡スコープと、前記生体の外部に設置される生体外装置と、前記生体外装置と電気的に接続された第２の電極を有する第１の生体外側信号接続部と、前記内視鏡スコープと電気的に接続された第１の電極を有し、前記第１の生体外側信号接続部と係合する筒状の第１のスコープ側信号接続部と、を備え、前記第１の生体外側信号接続部の全部又は一部は、前記第１のスコープ側信号接続部と係合した際に、前記第１のスコープ側信号接続部の筒内空間に配置され、前記第１の生体外側信号接続部は、前記筒内空間の軸を囲繞する第２の面を有し、前記第１のスコープ側信号接続部は、前記第１の生体外側信号接続部が前記第１のスコープ側信号接続部と係合した際に、前記第２の面を囲繞し前記第２の面に対向する第１の面を有し、前記第１の電極は前記第１の面に配置され、前記第２の電極は前記第２の面に配置され、前記第１の生体外側信号接続部が前記第１のスコープ側信号接続部と係合した際に、前記第２の電極と前記第１の電極は静電結合することを特徴としている。
なお、ここで言う筒状とは本明細書において、文字通りの円くて長くて中空になっている形状だけでなく、中空になっている部分を取り囲む壁状の部分の一部が欠けている形状、すなわち、長手方向から見て略Ｃ字状の形状も含む形状も意味する。

また、上記の内視鏡システムにおいて、前記生体外装置と電気的に接続された第２のコイルを有する生体外側電力接続部と、前記内視鏡スコープと電気的に接続された第１のコイルを有し、前記生体外側電力接続部と係合する筒状のスコープ側電力接続部と、を更に有し、前記生体外側電力接続部の全部又は一部は、前記スコープ側電力接続部と係合した際に、前記スコープ側電力接続部の筒内空間に配置され、前記第２のコイルと前記第１のコイルは電磁結合することがより好ましい。

また、上記の内視鏡システムにおいて、前記生体外装置と電気的に接続された第４の電極を有する第２の生体外側信号接続部と、前記内視鏡スコープと電気的に接続された第３の電極を有し、前記第２の生体外側信号接続部と係合する筒状の第２のスコープ側信号接続部と、を更に有し、前記第２の生体外側信号接続部の全部又は一部は、前記第２のスコープ側信号接続部と係合した際に、前記第２のスコープ側信号接続部の筒内空間に配置され、前記第４の電極と前記第３の電極は静電結合し、前記第４の電極と前記第３の電極間の静電結合に係る信号は、前記第２の電極と前記第１の電極間の静電結合に係る信号に対し逆の位相となる、ことがより好ましい。

また、上記の内視鏡システムにおいて、前記内視鏡スコープは、前記生体外装置に対し、前記第１のスコープ側信号接続部の筒軸を中心に回転可能に構成されていることがより好ましい。

また、上記の内視鏡システムにおいて、前記第１の生体外側信号接続部と前記第１のスコープ側信号接続部とを係合したときに、前記第２の電極と前記第１の電極との間に、比誘電率が１よりも大きい個体または液体の誘電体が配置されていることがより好ましい。

また、上記の内視鏡システムにおいて、前記第１の生体外側信号接続部は筒状に形成され、内部に筒内空間を有することがより好ましい。

また、上記の内視鏡システムにおいて、前記筒内空間にライトガイドを挿入することがより好ましい。

本発明の内視鏡システムによれば、第１のスコープ側信号接続部及び第１の生体外側信号接続部の洗浄が容易であるとともに、静電結合のための電極の面積を広く確保する場合であっても信号接続部の外径が大きくなるのを抑えることができる。

本発明の実施形態の内視鏡システムの全体構成を示す図である。 同内視鏡システムの構成を示すブロック図である。 同内視鏡システムの信号伝送部の構成を示すブロック図である。 同内視鏡システムのスコープ側コネクタと生体外側コネクタを接続した状態の断面図である。 同内視鏡システムの生体外側コネクタの断面図である。 同内視鏡システムのスコープ側コネクタの断面図である。 同信号伝送装置の信号伝送部の信号伝達の動作を示すタイミング図である。

以下、本発明に係る内視鏡システムの実施形態を、図１から図７を参照しながら説明する。図１（内視鏡システムの構成図）に示すように、この内視鏡システム１は、生体に挿入部２を挿入し、生体の内部を観察する装置である。
本実施形態の内視鏡システム１は、先端側を観察可能なＣＣＤ（観察手段）３が設けられた挿入部２を有する内視鏡スコープ４と、生体の外部に設置される生体外装置５と、を備える。

内視鏡スコープ４は、可撓性を有する材料で形成され先端側に湾曲部８が設けられた前述の挿入部２と、挿入部２の基端部に取付けられ湾曲部８を湾曲操作するアングルノブ等が設けられた操作部９と、操作部９と生体外装置５と接続するユニバーサルコード１０と、を備えている。
挿入部２の先端部、すなわち湾曲部８の先端側には、後述するスコープ側ライトガイド５８及び生体外側ライトガイド５３を通して導かれた照明光で挿入部２の先端側を照明する例えば集光光学系等である不図示の照明手段と、前述のＣＣＤ３が設けられている。
生体外装置５は、ベースとなる本体部１１と、ＣＣＤ３からの映像信号を表示する表示ユニット１２と、を備えている。ユニバーサルコード１０の基端部と本体部１１との間には、互いに接続／分離可能なスコープ側コネクタ１３と生体外側コネクタ１４がそれぞれ設けられている。

なお、本実施形態では、コネクタ部（スコープ側コネクタ１３と生体外側コネクタ１４）がユニバーサルコード１０の基端部と本体部１１との間に設けられ、ユニバーサルコード１０は内視鏡スコープ４の一部を構成している。しかし、コネクタ部がユニバーサルコード１０の先端部（操作部９側）と操作部９との間に設けられる場合には、ユニバーサルコード１０は生体外装置５側に含まれ、その一部を構成することとなる。
すなわち、コネクタ部により分離される部分より観察手段３側が内視鏡スコープ、本体部１１側が生体外装置となる。
また、コネクタ部は、ユニバーサルコード１０から挿入部２の間のどの部分に設けても良い。

図２（内視鏡システムのブロック図）に示すように、内視鏡システム１は、信号を符号化して静電結合により伝達し、伝達された信号を復号化する信号伝送部１５ａ、１５ｂを備えている。後で詳述するように、信号伝送部１５ａにより内視鏡スコープ４から生体外装置５（上り方向）に信号が伝達され、信号伝送部１５ｂにより生体外装置５から内視鏡スコープ４（下り方向）に信号が伝達されるようになっている。
信号伝送部１５ａと信号伝送部１５ｂの構成は同一なので、信号伝送部１５ａのみを詳しく説明する。なお、信号伝送部１５ａと信号伝送部１５ｂの対応する構成には、符号において同一の数字を付し、信号伝送部１５ａの要素には符号“ａ”、信号伝送部１５ｂの要素には符号“ｂ”をそれぞれ数字に付して区別することとする。

内視鏡スコープ４は、ＣＣＤ３の駆動状態を制御するＣＣＤ駆動回路２６と、ＣＣＤ３によって撮像された画像データ（映像信号）等を処理する映像信号処理回路２７と、映像信号処理回路２７で得られたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路２８と、交流電流を直流電流に変換する整流回路２９と、直流電流の電圧を調整するＤＣ／ＤＣコンバータ３０と、を有している。
また、内視鏡スコープ４は、信号を符号化して送る上り送信部１６ａと、受けた信号を復号化する下り受信部１７ｂと、をさらに有している。

本体部１１は、内視鏡スコープ４及び生体外装置５を制御し映像信号を処理するシステムコントロール部３３と、後述する１次コイルリング３６の駆動状態を制御する１次コイル駆動回路３４と、受けた信号を復号化する上り受信部１７ａと、信号を符号化して送る下り送信部１６ｂと、を有している。
スコープ側コネクタ１３は、電力を供給される２次コイルリング（第１のコイル）３５と、静電結合により信号を送る送信用リング（第１の電極）１８ａ、送信用リング（第３の電極）１９ａと、静電結合により信号を受ける受信用リング（第１の電極）２０ｂ及び受信用リング（第３の電極）２１ｂと、を有している。
そして、生体外側コネクタ１４は、電力を供給する１次コイルリング（第２のコイル）３６と、静電結合により信号を受ける受信用リング（第２の電極）２０ａ及び受信用リング（第４の電極）２１ａと、静電結合により信号を送る送信用リング（第２の電極）１８ｂ、送信用リング（第４の電極）１９ｂと、を有している。

上り送信部１６ａ、上り受信部１７ａ、送信用リング１８ａ、送信用リング１９ａ、受信用リング２０ａ、及び受信用リング２１ａで上記の信号伝送部１５ａが構成され、下り送信部１６ｂ、下り受信部１７ｂ、送信用リング１８ｂ、送信用リング１９ｂ、受信用リング２０ｂ、及び受信用リング２１ｂで上記の信号伝送部１５ｂが構成される。

次に、信号伝送部１５ａの詳細な構成を説明する。
図３（信号伝送部１５ａのブロック図）に示すように、上り送信部１６ａは、Ａ／Ｄ変換回路２８から伝達されるデジタル信号（データ）を変調してマンチェスタ符号化する変調回路３９ａと、変調回路３９ａに接続され、変調回路３９ａで変調された符号化データ、及びこの符号化データから生成した逆の位相のデータの電流を増幅したりインピーダンス変換したりして伝送ライン４１ａ、４２ａの一端にそれぞれ出力するドライバ回路４０ａと、を有している。
伝送ライン４１ａ、４２ａの他端は前述の送信用リング１８ａ、１９ａにそれぞれ電気的に接続され、受信用リング２０ａ、２１ａは伝送ライン４３ａ、４４ａの一端にそれぞれ電気的に接続されている。

上り受信部１７ａは、伝送ライン４３ａ、４４ａの他端に接続され各データのレベルを検出する二値化回路４５ａと、二値化回路４５ａに接続され符号化データからクロックを再生するクロック再生回路４６ａと、二値化回路４５ａ及びクロック再生回路４６ａに接続され符号化データの復調を行う復調回路４７ａと、を有する。
復調回路４７ａで復調された映像信号は、システムコントロール部３３に伝達される。

次に、スコープ側コネクタ１３と生体外側コネクタ１４の構成について説明する。
図４（コネクタ部の断面図）に示すように、生体外側コネクタ１４は円柱状に形成され、スコープ側コネクタ１３は生体外側コネクタ１４の外周面を囲繞するように円筒状に形成されている。そして、生体外側コネクタ１４に対してスコープ側コネクタ１３を係合し、この係合を外すことで、スコープ側コネクタ１３と生体外側コネクタ１４とを接続／分離することが可能となっている。なお、生体外側コネクタ１４にスコープ側コネクタ１３を接続した時には、それぞれが共通の軸線（筒軸）Ｃ１上に配置されるようになっている。

生体外側コネクタ１４は、管状に形成され軸線Ｃ１上に配置された生体外側軸部材５０と、円筒状に形成された受信用リング２０ａ、２１ａ、送信用リング１８ｂ、１９ｂ、及び１次コイルリング３６と、これら受信用リング２０ａ、２１ａ、送信用リング１８ｂ、１９ｂ、及び１次コイルリング３６の外周面及び端部を覆うように設けられ誘電体からなるスコープ側被覆部材５７と、リング状に形成されたベアリング５２と、後述する生体外側ライトガイド５３の光を通して後述するスコープ側ライトガイド５８に導く生体外側透明ガラス５７ｃと、を備えている。

受信用リング２０ａ、２１ａ、１次コイルリング３６、及び送信用リング１８ｂ、１９ｂは、軸線Ｃ１に沿って延在するように配置され、絶縁性を有する材料で形成された支持部材にそれぞれ取付けられている。
受信用リング２０ａ、２１ａ、１次コイルリング３６、及び送信用リング１８ｂ、１９ｂは、この順で生体外側軸部材５０の本体部１１側からユニバーサルコード１０側に並ぶように、前述の支持部材を介して生体外側軸部材５０の基端部にそれぞれ取付けられている。そして、受信用リング２０ａと受信用リング２１ａ、受信用リング２１ａと１次コイルリング３６、１次コイルリング３６と送信用リング１８ｂ、送信用リング１８ｂと送信用リング１９ｂの間には、電磁気的な影響を遮断するための遮蔽部材６０がそれぞれ設けられている。

ベアリング５２は、生体外側被覆部材５７より径方向外側にわずかに突出するように設定され、露出した状態になっている。ベアリング５２の外周面及び内周面は、軸線Ｃ１に沿うように配置されている。そして、この外周面は内周面に対して軸線Ｃ１回りに摩擦力を低減させた状態で回転できるようになっている。
また、生体外側軸部材５０内には、本体部１１内に設けられた不図示の発光装置から発せられた照明光を導く生体外側ライトガイド５３が挿入されている。

図５（生体外側コネクタの断面図）に示すように、生体外側コネクタ１４は、第２の電極である受信用リング２０ａ、送信用リング１８ｂをそれぞれ有する第１の生体外側信号接続部Ｄ６、Ｄ７と、第２のコイルである１次コイルリング３６を有する生体外側電力接続部Ｄ８と、第４の電極である受信用リング２１ａ、送信用リング１９ｂをそれぞれ有する第２の生体外側信号接続部Ｄ９、Ｄ１０と、が一体となって構成されているとみることができる。
これら第１の生体外側信号接続部Ｄ６、Ｄ７、生体外側電力接続部Ｄ８、第２の生体外側信号接続部Ｄ９、Ｄ１０は、それぞれが円筒状に形成されて同一の内径及び外径を有し、それぞれの軸線が軸線Ｃ１と一致するように、互いに軸線Ｃ１方向に位置をずらして配置されている。

再び図４に戻って説明する。スコープ側コネクタ１３は、管状に形成され軸線Ｃ１上に配置されたスコープ側軸部材５６と、円筒状に形成された送信用リング１８ａ、１９ａ、受信用リング２０ｂ、２１ｂ、及び２次コイルリング３５と、これら送信用リング１８ａ、１９ａ、受信用リング２０ｂ、２１ｂ、及び２次コイルリング３５の内周面、外周面及び端部を覆うように設けられ誘電体からなるスコープ側被覆部材５１と、生体外側ライトガイド５３の光を通して後述するスコープ側ライトガイド５８に導くスコープ側透明ガラス５１ｃと、を備えている。

送信用リング１８ａ、１９ａ、２次コイルリング３５、及び受信用リング２０ｂ、２１ｂは、軸線Ｃ１に沿って延在するように配置され、絶縁性を有する材料で形成された支持部材にそれぞれ取付けられている。
送信用リング１８ａ、１９ａ、２次コイルリング３５、及び受信用リング２０ｂ、２１ｂは、この順で本体部１１側からユニバーサルコード１０側に並ぶように、スコープ側被覆部材５１内に取付けられている。そして、送信用リング１８ａと送信用リング１９ａ、送信用リング１９ａと２次コイルリング３５、２次コイルリング３５と受信用リング２０ｂ、受信用リング２０ｂと受信用リング２１ｂの間には、電磁気的な影響を遮断するための遮蔽部材５９がそれぞれ設けられている。

また、スコープ側軸部材５６内には、不図示の照明手段に照明光を導くスコープ側ライトガイド５８が挿入されている。
上記のスコープ側被覆部材５７及び生体外側被覆部材５１としては、本実施形態では、比誘電率が２．９５のポリカーボネートが用いられている。
そして、スコープ側コネクタ１３と生体外側コネクタ１４を接続すると、受信用リング２０ａと送信用リング１８ａ、受信用リング２１ａと送信用リング１９ａ、１次コイルリング３６と２次コイルリング３５、送信用リング１８ｂと受信用リング２０ｂ、そして送信用リング１９ｂと受信用リング２１ｂが、互いに対向するように配置される。

図６（スコープ側コネクタの断面図）に示すように、スコープ側コネクタ１３は、第１の電極である送信用リング１８ａ、受信用リング２０ｂをそれぞれ有する第１のスコープ側信号接続部Ｄ１、Ｄ２と、第１のコイルである２次コイルリング３５を有するスコープ側電力接続部Ｄ３と、第３の電極である送信用リング１９ａ、受信用リング２１ｂをそれぞれ有する第２のスコープ側信号接続部Ｄ４、Ｄ５と、が一体となって構成されているとみることができる。
これら第１のスコープ側信号接続部Ｄ１、Ｄ２、スコープ側電力接続部Ｄ３、第２のスコープ側信号接続部Ｄ４、Ｄ５は、それぞれが円筒状に形成されて同一の内径及び外径を有し、それぞれの軸線が軸線Ｃ１と一致するように、互いに軸線Ｃ１方向に位置をずらして配置されている。
すなわち、第１のスコープ側信号接続部Ｄ１の筒内空間Ｓ１、第１のスコープ側信号接続部Ｄ２の筒内空間Ｓ２、スコープ側電力接続部Ｄ３の筒内空間Ｓ３、第２のスコープ側信号接続部Ｄ４の筒内空間Ｓ４、及び第２のスコープ側信号接続部Ｄ５の筒内空間Ｓ５は、互いに重ならず軸線Ｃ１方向に位置をずらして配置される。

また、図４に示すように、スコープ側コネクタ１３の軸線と生体外側コネクタ１４の軸線とを一致させた状態で、ベアリング５２の外周面にスコープ側被覆部材５１の内周面を取付けると、生体外側コネクタ１４にスコープ側コネクタ１３が係合されて接続される。このとき、スコープ側コネクタ１３は、生体外側コネクタ１４に対し、軸線Ｃ１回りに回転可能に構成されている。

図５及び図６に示すように、スコープ側コネクタ１３と生体外側コネクタ１４を接続すると以下のようになる。第１の生体外側信号接続部Ｄ６は第１のスコープ側信号接続部Ｄ１の筒内空間Ｓ１に配置され、受信用リング２０ａと送信用リング１８ａとが静電結合する。第１の生体外側信号接続部Ｄ７は第１のスコープ側信号接続部Ｄ２の筒内空間Ｓ２に配置され、送信用リング１８ｂと受信用リング２０ｂとが静電結合する。生体外側電力接続部Ｄ８はスコープ側電力接続部Ｄ３の筒内空間Ｓ３に配置され、１次コイルリング３６と２次コイルリング３５が電磁結合する。第２の生体外側信号接続部Ｄ９は第２のスコープ側信号接続部Ｄ４の筒内空間Ｓ４に配置され、受信用リング２１ａと送信用リング１９ａが静電結合する。そして、第２の生体外側信号接続部Ｄ１０は第２のスコープ側信号接続部Ｄ５の筒内空間Ｓ５に配置され、送信用リング１９ｂと受信用リング２１ｂが静電結合する。
また、図４に示すように、スコープ側コネクタ１３と生体外側コネクタ１４が接続したときに、スコープ側ライトガイド５８の端面と生体外側ライトガイド５３の端面が対向するように配置される。そして、生体外側ライトガイド５３側からスコープ側ライトガイド５８に照明光を伝達することが可能となっている。

次に、信号伝送部１５ａの各部の動作を説明する。
図３及び図７（タイムチャート）に示すように、Ａ／Ｄ変換回路２８から伝達されるデジタル信号である送信データは、変調回路３９ａでマンチェスタ符号化され、各送信データが“１”又は“０”のレベルで表される２つのビットに変調され符号化データが生成される。符号化データはドライバ回路４０ａに伝達され、ドライバ回路４０ａは符号化データの逆の位相のデータを生成する。
符号化データは送信用リング１８ａと受信用リング２０ａとの静電結合により、逆の位相のデータは送信用リング１９ａと受信用リング２１ａとの静電結合により、受信用リング２０ａと受信用リング２１ａにそれぞれ伝達される。そして、二値化回路４５ａは、伝達された符号化データと逆の位相のデータとのレベルの差を検出することにより両データに共通に含まれるノイズを除去するとともに、各ビットのレベルを“１”又は“０”で表した、二値化データを生成する。二値化データは、クロック再生回路４６ａと復調回路４７ａに伝達される。クロック再生回路４６ａでは、１つ目のビットと２つ目のビットとの切り替わりのタイミングにより再生クロックを生成する。再生クロックは、復調回路４７ａに伝達され、復調回路４７ａは再生クロックに基づいて符号化データの復調を行い受信データを生成する。

次に、内視鏡スコープ４と生体外装置５との間で信号等を伝達する工程を説明する。まず、生体外装置５から内視鏡スコープ４（下り方向）へ信号及び電力を伝達する工程について説明する。
図２に示すように、システムコントロール部３３は、下り送信部１６ｂ、上り受信部１７ａ、１次コイル駆動回路３４、及び表示ユニット１２にそれぞれ接続されている。
システムコントロール部３３が下り送信部１６ｂにＣＣＤ３を制御する信号を送ると、下り送信部１６ｂでは、この制御信号が符号化され、符号化データ、及びこの符号化データの逆の位相のデータが生成される。これらのデータは、送信用リング１８ｂと受信用リング２０ｂ、送信用リング１９ｂと受信用リング２１ｂ、のそれぞれの静電結合により伝達され、下り受信部１７ｂで復号化される。

復号化された制御信号は、下り受信部１７ｂに接続されたＣＣＤ駆動回路２６に伝達される。ＣＣＤ駆動回路２６は、この制御信号に基づいて自身が接続されたＣＣＤ３を制御する。

一方で、システムコントロール部３３が１次コイル駆動回路３４に制御信号を送ると、１次コイル駆動回路３４に電気的に接続された１次コイルリング３６に所定の交流電流が供給される。すると、１次コイルリング３６と２次コイルリング３５との電磁結合により２次コイルリング３５に交流電流が流れる。この交流電流は、２次コイルリング３５に電気的に接続された整流回路２９に送られて直流電流に変換される。変換された直流電流は、整流回路２９に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータ３０で電圧を調整され、ＣＣＤ駆動回路２６等に供給される。

次に、内視鏡スコープ４か生体外装置５（上り方向）へ信号を伝達する工程について説明する。
ＣＣＤ３が撮像した映像信号は、ＣＣＤ３が接続された映像信号処理回路２７に伝達されて処理され、アナログ信号が生成される。このアナログ信号は、映像信号処理回路２７に接続されたＡ／Ｄ変換回路２８でデジタル信号に変換される。そして、変換されたデジタル信号は、Ａ／Ｄ変換回路２８に接続された上り送信部１６ａに伝達される。

上り送信部１６ａに伝達された映像信号は符号化され、符号化データ、及びこの符号化データの逆の位相のデータが生成される。これらのデータは、送信用リング１８ａと受信用リング２０ａ、送信用リング１９ａと受信用リング２１ａ、のそれぞれの静電結合により伝達され、上り受信部１７ａで復号化される。
復号化された映像信号は、上り受信部１７ａからシステムコントロール部３３に伝達されて処理され、さらに表示ユニット１２に送られて表示される。

こうして、本発明の実施形態の内視鏡システム１によれば、受信用リング２０ａ、送信用リング１８ｂ、及びこれらにそれぞれ対向するように配置された送信用リング１８ａ、受信用リング２０ｂは、それぞれ円筒状に形成されるとともに軸線Ｃ１に沿って延在するように配置されている。
従って、これら送信用リング１８ａ、１８ｂ、受信用リング２０ａ、２０ｂの面積を広くする場合であっても、これらのリング１８ａ、１８ｂ、２０ａ、２０ｂを軸線Ｃ１方向にさらに延びるように配置することで、第１のスコープ側信号接続部Ｄ１、Ｄ２及び第１の生体外側信号接続部Ｄ６、Ｄ７のそれぞれの外径が大きくなるのを抑えることができる。そして、互いに静電結合した、送信用リング１８ａと受信用リング２０ａ、受信用リング２０ｂと送信用リング１８ｂとの間で信号を確実に伝達することが可能となる。

また、スコープ側コネクタ１３と生体外側コネクタ１４とを接続させると、スコープ側電力接続部Ｄ３に設けられた２次コイルリング３５と、このスコープ側電力接続部Ｄ３の筒内空間Ｓ３に配置される生体外側電力接続部Ｄ８に設けられた１次コイルリング３６とが電磁結合する。
この接合させた状態で、１次コイルリング３６に交流電圧を供給することにより、相互誘導で２次コイルリング３５に誘導起電力が生じる。従って、生体外装置５から内視鏡スコープ４に電力を供給することができる。

また、受信用リング２１ａ、送信用リング１８ｂ、及びこれらにそれぞれ対向するように配置された送信用リング１９ａ、受信用リング２１ｂは、それぞれ円筒状に形成されるとともに軸線Ｃ１に沿って延在するように配置されている。
従って、これら送信用リング１９ａ、１９ｂ、受信用リング２１ａ、２１ｂの面積を広くする場合であっても、これらのリング１９ａ、１９ｂ、２１ａ、２１ｂを軸線Ｃ１方向にさらに延びるように配置することで、第２のスコープ側信号接続部Ｄ４、Ｄ５及び第２の生体外側信号接続部Ｄ９、Ｄ１０のそれぞれの外径が大きくなるのを抑えることができる。
そして、互いに静電結合した受信用リング２０ａと送信用リング１８ａの間で符号化データを伝達し、受信用リング２１ａと送信用リング１９ａの間で符号化データの逆の位相のデータを伝達し、これら両データのレベルの差を検出することで、両信号に共通に含まれるノイズを低減し信号をより確実に検出することができる。

また、スコープ側コネクタ１３は、生体外側コネクタ１４に対して軸線Ｃ１回りに回転可能に構成されているので、手術中に観察手段３を患者体内で回転させたりする際に、内視鏡スコープ４と生体外装置５のねじれをコネクタ部で解消し、内視鏡スコープ４の取り回しを向上させることができる。
また、スコープ側コネクタ１３の表面及び生体外側コネクタ１４の表面には、スコープ側被覆部材５１及び生体外側被覆部材５７がそれぞれ設けられているので、互いに静電結合する受信用リング２０ａと送信用リング１８ａ、送信受信用リング１８ｂと受信送信用リング２０ｂ、受信用リング２１ａと送信用リング１９ａ、そして送信用リング１９ｂと受信用リング２１ｂを確実に絶縁することができる。
また、これらの電極の間に空気だけが設けられている場合より両電極間の浮遊容量を増加させることができる。従って、これらの電極の間の静電結合を強め、信号をより確実に伝達することができる。
また、スコープ側被覆部材５１及び生体外側被覆部材５７のような固体の誘電体を用いることで、受信用リング２０ａと送信用リング１８ａ、送信用リング１８ｂと受信用リング２０ｂ、受信用リング２１ａと送信用リング１９ａ、そして送信用リング１９ｂと受信用リング２１ｂのそれぞれの距離を安定させ、信号をより安定させて伝達することができる。

また、スコープ側コネクタ１３と生体外側コネクタ１４には、それぞれの軸線上にスコープ側ライトガイド５８及び生体外側ライトガイド５３を配置することができる。そして、これらのライトガイド５３、５８により照明光を不図示の照明手段に導いて、挿入部２の先端側を照明することができる。
また、生体外側信号接続部Ｄ６、Ｄ７、Ｄ９、Ｄ１０、及び生体外側電力接続部Ｄ８、スコープ側信号接続部Ｄ１、Ｄ２、Ｄ４、Ｄ５、及びスコープ側電力接続部Ｄ３は、それぞれが互いに軸線Ｃ１方向に位置をずらして配置されている。従って、スコープ側コネクタ１３及び生体外側コネクタ１４の外径が大きくなるのを抑えることができる。

上記に述べたとおり、本実施形態に係る内視鏡システム１によれば、信号の伝送には静電結合を利用し、電極は生体外側被覆部材５７及びスコープ側被覆部材５１で囲われるため、洗浄した場合にも電極が消毒液にさらされることなく、電蝕を防止することができる。
また、生体外側コネクタ１４を構成する生体外側信号接続部Ｄ６、Ｄ７、Ｄ９、Ｄ１０、及び、生体外側電力接続部Ｄ８、等は、スコープ側コネクタ１３の筒内空間Ｓ１〜Ｓ５に配置されるため、生体外側コネクタ１４を凹凸の少ない円柱状に成形することができ、清拭を容易にすることができる。

なお、本実施形態では、スコープ側コネクタ１３は円筒状、生体外側コネクタ１４は円柱状に形成されるとした。しかし、スコープ側コネクタ１３の形状は、軸線方向から見て中空の楕円形状や中空の多角形状でも良く、さらに、円筒の側面の一部が取り除かれ、軸線方向から見て略Ｃ字状に形成されていても良く、生体外側コネクタ１４の形状は、軸線方向から見て楕円形状や多角形状でも良い。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更等も含まれる。
例えば、上記実施形態では、スコープ側被覆部材５１及び生体外側被覆部材５７としてポリカーボネートを用いた。しかし、スコープ側被覆部材５１及び生体外側被覆部材５７は、比誘電率が１よりも大きい個体または液体により形成されていれば良い。さらに、スコープ側被覆部材５１と生体外側被覆部材５１の一方は、備えられなくても良い。

また、上記実施形態では、信号を変調してマンチェスタ符号化した。しかし、信号の変調方法はこれに限ることなく、他の変調方法を用いても良い。
また、上記実施形態において、内視鏡スコープ４がバッテリー等を搭載していて、このバッテリーからＣＣＤ駆動回路２６等に電力が供給されるときには、スコープ側コネクタ１３と生体外側コネクタ１４にスコープ側電力接続部Ｄ３と生体外側電力接続部Ｄ８を設けなくても良い。
また、上記実施形態において、信号を伝達するときのノイズが少ないときには、受信用リング２１ａ、２１ｂ及び送信用リング１９ａ、１９ｂは備えられなくても良い。

１ 内視鏡システム
２ 挿入部
３ ＣＣＤ（観察手段）
４ 内視鏡スコープ
５ 生体外装置
１８ａ 送信用リング（第１の電極）
１９ａ 送信用リング（第３の電極）
２０ａ 受信用リング（第２の電極）
２１ａ 受信用リング（第４の電極）
３５ ２次コイルリング（第１のコイル）
３６ １次コイルリング（第２のコイル）
Ｃ１ 軸線（筒軸）
Ｄ１、Ｄ２ 第１のスコープ側信号接続部
Ｄ３ スコープ側電力接続部
Ｄ４、Ｄ５ 第２のスコープ側信号接続部
Ｄ６、Ｄ７ 第１の生体外側信号接続部
Ｄ８ 生体外側電力接続部
Ｄ９、Ｄ１０ 第２の生体外側信号接続部
Ｓ１〜Ｓ５ 筒内空間

Claims (7)

1. 生体の内部に挿入され先端側を観察可能な観察手段が設けられた挿入部を有する内視鏡スコープと、
   前記生体の外部に設置される生体外装置と、
   前記生体外装置と電気的に接続された第２の電極を有する第１の生体外側信号接続部と、
   前記内視鏡スコープと電気的に接続された第１の電極を有し、前記第１の生体外側信号接続部と係合する筒状の第１のスコープ側信号接続部と、を備え、
   前記第１の生体外側信号接続部の全部又は一部は、前記第１のスコープ側信号接続部と係合した際に、前記第１のスコープ側信号接続部の筒内空間に配置され、
   前記第１の生体外側信号接続部は、前記筒内空間の軸を囲繞する第２の面を有し、
   前記第１のスコープ側信号接続部は、前記第１の生体外側信号接続部が前記第１のスコープ側信号接続部と係合した際に、前記第２の面を囲繞し前記第２の面に対向する第１の面を有し、
   前記第１の電極は前記第１の面に配置され、
   前記第２の電極は前記第２の面に配置され、
   前記第１の生体外側信号接続部が前記第１のスコープ側信号接続部と係合した際に、前記第２の電極と前記第１の電極は静電結合することを特徴とする内視鏡システム。
2. 請求項１に記載の内視鏡システムにおいて、
   前記生体外装置と電気的に接続された第２のコイルを有する生体外側電力接続部と、
   前記内視鏡スコープと電気的に接続された第１のコイルを有し、前記生体外側電力接続部と係合する筒状のスコープ側電力接続部と、を更に有し、
   前記生体外側電力接続部の全部又は一部は、前記スコープ側電力接続部と係合した際に、前記スコープ側電力接続部の筒内空間に配置され、前記第２のコイルと前記第１のコイルは電磁結合することを特徴とする内視鏡システム。
3. 請求項１に記載の内視鏡システムにおいて、
   前記生体外装置と電気的に接続された第４の電極を有する第２の生体外側信号接続部と、
   前記内視鏡スコープと電気的に接続された第３の電極を有し、前記第２の生体外側信号接続部と係合する筒状の第２のスコープ側信号接続部と、を更に有し、
   前記第２の生体外側信号接続部の全部又は一部は、前記第２のスコープ側信号接続部と係合した際に、前記第２のスコープ側信号接続部の筒内空間に配置され、前記第４の電極と前記第３の電極は静電結合し、
   前記第４の電極と前記第３の電極間の静電結合に係る信号は、前記第２の電極と前記第１の電極間の静電結合に係る信号に対し逆の位相となる、
   ことを特徴とする内視鏡システム。
4. 請求項１に記載の内視鏡システムにおいて、
   前記内視鏡スコープは、前記生体外装置に対し、前記第１のスコープ側信号接続部の筒軸を中心に回転可能に構成されていることを特徴とする内視鏡システム。
5. 請求項１に記載の内視鏡システムにおいて、
   前記第１の生体外側信号接続部と前記第１のスコープ側信号接続部とを係合したときに、前記第２の電極と前記第１の電極との間に、比誘電率が１よりも大きい個体または液体の誘電体が配置されていることを特徴とする内視鏡システム。
6. 請求項１に記載の内視鏡システムにおいて、
   前記第１の生体外側信号接続部は筒状に形成され、内部に筒内空間を有することを特徴とする内視鏡システム。
7. 請求項６に記載の内視鏡システムにおいて、
   前記筒内空間にライトガイドを挿入することを特徴とする内視鏡システム。

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