(57)【要約】【課題】  主光源のみならず使用中の予備光源も冷却可能であり、簡易な構造を有する内視鏡装置用の光源装置を実現する。【解決手段】  主光源３２が照明光を出射している場合、照明光の光路を遮らないように、補助光源駆動モータ４６に連結されたアーム６０が、補助光源３８を退避位置に保持する。そして、何らかの異常により主光源３２が照明光を出射しない場合、補助光源駆動モータ４６は、補助光源３８を退避位置から光路位置に移動させる。光路位置にある補助光源３８は、主光源３２からの照明光の光路Ｌ上にあり、主光源３２と同じ方向に照明光を出射する。また、ヒートシンクを備えた主光源３２の放熱部３２Ｌを通過した冷却風が、光路位置において照明光を出射する補助光源３８を冷却する。【選択図】        図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を照明するための第１および第２の照明光をそれぞれ出射する第１および第２の光源と、
前記第１の光源の異常を検知する異常検知手段と、
前記第１および第２の光源を冷却可能な光源冷却手段とを備え、
前記異常検知手段が前記第１の光源の異常を検知すると、前記第２の光源が前記第２の照明光を出射し、前記光源冷却手段が前記第２の光源を冷却することを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記第２の光源を移動させる光源移動手段をさらに有し、
前記異常検知手段が前記第１の光源の異常を検知すると、前記光源移動手段が、前記第２の光源を、前記光源冷却手段が冷却可能な位置に移動させることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記光源移動手段が、前記第２の光源を、前記第１の照明光の光路上にない退避位置から前記第１の照明光の光路上に移動させることを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記光源移動手段が、前記第２の光源を回動させることを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
【請求項５】
前記第２の光源が、前記光源冷却手段が冷却可能な位置において、前記第１の照明光と同じ方向に向けて前記第２の照明光を出射することを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
【請求項６】
前記第２の光源が、前記光源冷却手段が冷却可能な位置にあることを検知する、光源位置検知手段をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
【請求項７】
前記光源冷却手段が、前記光源に冷却風を送る送風手段であることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項８】
前記冷却風が、前記第１の光源を通過して前記第２の光源に当たることを特徴とする請求項７に記載の光源装置。
【請求項９】
前記第２の光源が、半導体発光素子（ＬＥＤ）を含むことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記第２の照明光の光強度が、前記第１の照明光の光強度よりも低いことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の光源装置を備えることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項１２】
前記第１の光源の異常をユーザに報知する異常報知手段をさらに有することを特徴とする請求項１１に記載の内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば内視鏡装置に使用される光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子内視鏡装置は、一般に、被写体である体内組織を照明するための光源等を備えたプロセッサと、撮像素子を備えたビデオスコープにより構成される。光源からの照明光は、ビデオスコープ内に挿通されたライトガイドを介して、ビデオスコープの先端部から被写体に出射される。そして、撮像素子によって得られた画像信号がプロセッサに送信され、プロセッサにおいて画像信号に所定の処理が施されることにより、被写体像がモニタに表示される。
【０００３】
照明光の出射により発熱する光源を冷却し、光源が所定の温度以上になることを防止するために、内視鏡装置には、通常、ファンが設けられている（例えば特許文献１参照）。また、ランプの寿命切れ、もしくは故障等により、主光源が被写体観察中に照明光を出射できなくなった場合に備え、患者の体内からビデオスコープを抜き出すために使用される予備の光源が、一般的に内視鏡装置に設けられている（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−１８０８１４号公報（図１）
【特許文献２】特開２００４−１６７１２６号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
内視鏡装置に設けられた光源用のファンは、通常、主光源のみを冷却するためのものであり、常時使用されない予備の光源に対しては使用できない。このため、予備光源が比較的長時間に渡って使用された場合においては、予備光源の温度が許容範囲を超えて高温化してしまう恐れがある。また、主光源と予備光源のそれぞれにファンを設けると、光源装置の構造が複雑化する。
【０００５】
本発明は、主光源のみならず使用中の予備光源も冷却可能であって、簡易な構造を有する内視鏡装置用の光源装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の光源装置は、被写体を照明するための第１および第２の照明光をそれぞれ出射する第１および第２の光源と、第１の光源の異常を検知する異常検知手段と、第１および第２の光源を冷却可能な光源冷却手段とを備える。そして、異常検知手段が第１の光源の異常を検知すると、第２の光源が第２の照明光を出射し、光源冷却手段が第２の光源を冷却する。
【０００７】
光源装置は、第２の光源を移動させる光源移動手段をさらに有することが好ましく、異常検知手段が第１の光源の異常を検知すると、光源移動手段は、第２の光源を、光源冷却手段が冷却可能な位置に移動させる。そして、光源移動手段は、第２の光源を、第１の照明光の光路上にない退避位置から第１の照明光の光路上に移動させることがより好ましい。この場合、光源移動手段は、例えば前記第２の光源を回動させる。
【０００８】
第２の光源は、光源冷却手段が冷却可能な位置において、第１の照明光と同じ方向に向けて第２の照明光を出射することが望ましい。そして、光源装置は、光源冷却手段が冷却可能な位置に第２の光源があることを検知する、光源位置検知手段をさらに有することが好ましい。
【０００９】
光源冷却手段は、例えば光源に冷却風を送る送風手段である。この場合、冷却風は、第１の光源を通過して第２の光源に当たることが好ましい。
【００１０】
第２の光源は、例えば半導体発光素子（ＬＥＤ）を含む。また、第２の照明光の光強度は、第１の照明光の光強度よりも低いことが好ましい。
【００１１】
本発明の内視鏡装置は、光源装置を備えている。そして、内視鏡装置は、第１の光源の異常をユーザに報知する異常報知手段をさらに有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、主光源のみならず使用中の予備光源も冷却可能であって、簡易な構造を有する内視鏡装置用の光源装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、電子内視鏡装置１０のブロック図である。
【００１４】
電子内視鏡装置１０は、患者の体腔内の撮影に用いられるビデオスコープ２０と、ビデオスコープ２０に照明光を供給するとともに、ビデオスコープ２０から送られてくる画像信号を処理するプロセッサ３０とを備える。ビデオスコープ２０は、プロセッサ３０に着脱自在に接続され、プロセッサ３０にはモニタ８０が接続されている。
【００１５】
プロセッサ３０には、キセノンランプ（図示せず）を内蔵した主光源３２と、白色ＬＥＤ（図示せず）を内蔵した補助光源３８とを含む光源装置等が設けられている。光源用電源３４は、光源点灯スイッチ（図示せず）が操作され、ＡＣ入力端子３６から電力を供給されることにより、主光源３２もしくは補助光源３８に電流を供給する。そして、主光源３２は、通常の被写体観察時に、被写体を照明するための照明光を出射する。一方、補助光源３８は、キセノンランプの寿命切れ、もしくは故障等により、主光源３２が使用できなくなった場合に使用される。
【００１６】
制御回路５０は、システム電源５２から電源供給され、プロセッサ３０全体を制御する。制御回路５０は、光源用電源３４が、主光源３２もしくは補助光源３８に供給する電流量を指示する信号を光源用電源３４に送信し、主光源３２と補助光源３８による照明光の出射と出射停止の切り換え、及び照明光の光強度を制御する。補助光源３８は、主として主光源３２が使用できない非常時にビデオスコープ２０を患者の体内から抜き出すために用いられ、被写体観察時ほどの照明光の輝度は必要でないことから、出射する照明光の光強度は主光源３２のそれよりも低い。また、光源装置には、主光源３２および補助光源３８を冷却するための冷却風を送る光源用ファン４２が設けられている。制御回路５０は、電子内視鏡装置１０が作動している間は、常に冷却風を送風するように、光源用ファン４２を制御する。なお、光源用電源３４の近傍には、光源用電源３４を冷却するための電源用ファン４４が設けられている。
【００１７】
被写体の観察中、主光源３２に何らかの異常が発生し、光源用電源３４から電流が供給されたにも関わらず、主光源３２が照明光を出射しない場合、光源用電源３４は、主光源３２が照明光を出射していないことを伝える信号を制御回路５０に送る。このため、制御回路５０は、主光源３２の異常を検知し、光源用電源３４に対して、主光源３２への電流供給を停止させるとともに補助光源３８に電流を供給させる。さらに、制御回路５０は、補助光源３８を駆動させる信号を補助光源駆動モータ４６に送る。この結果、主光源３２は照明光の出射を停止し、補助光源３８は、主光源３２が出射する照明光の光路上に移動して、照明光を出射する。補助光源３８が、主光源３２からの照明光の光路上にあるか否かは、光源位置センサ４０によって判断される。
【００１８】
主光源３２、もしくは補助光源３８が出射した照明光は、制御回路５０によって制御される絞り部材５６を通過し、レンズ系５８を介してライトガイド１２の入射端１２Ａに入射する。ライトガイド１２は、ライトガイド入射端１２Ａに入射した照明光を観察部位のあるビデオスコープ２０の先端部へ伝達しており、ライトガイド１２を通った照明光は出射端１２Ｂから出射される。
【００１９】
被写体である観察部位で反射した照明光は、対物レンズ（図示せず）及びカラーフィルタ（図示せず）を通ってＣＣＤ２２に到達する。そして、光電変換により生じた、カラーフィルタを通る色に応じた被写体像の画像信号を形成するための電荷が、ＣＣＤ２２の受光面に蓄積される。ここでは、カラーテレビジョン方式としてＮＴＳＣ方式が適用されており、ＣＣＤ２２において生成された画像信号は、１フィールド期間、すなわち１／６０秒間隔ごとに順次読み出され、初期信号処理回路２４へ送られる。
【００２０】
ビデオスコープ２０内には、ビデオスコープ２０全体を制御するスコープ制御部２６と、ビデオスコープ２０の特性や信号処理に関するデータがあらかじめ記憶されたＥＥＰＲＯＭ２８が設けられている。スコープ制御部２６は、初期信号処理回路２４に対して制御信号を送るとともに、適宜ＥＥＰＲＯＭ２８からデータを読み出し、必要なデータをプロセッサ３０側の制御回路５０に送る。
【００２１】
初期信号処理回路２４では、読み出された画像信号に増幅処理が施され、さらにアナログ信号からデジタル信号に変換される。そして、ホワイトバランス調整など様々な処理がデジタル画像信号に対して施され、輝度信号、及び色差信号が生成される。輝度信号、及び色差信号は、プロセッサ３０のプロセッサ信号処理回路４８へ送られ、ＮＴＳＣ信号などの映像信号に変換され、モニタ８０へ出力される。この結果、被写体像がモニタ８０に表示される。
【００２２】
制御回路５０は、光源用電源３４からの信号により主光源３２の異常を検知すると、プロセッサ信号処理回路４８を介して、モニタ８０に、主光源３２の異常を知らせるための所定の警告メッセージを表示させる。これにより、ユーザは、主光源３２が照明光を出射しない異常が生じたことを把握できる。
【００２３】
図２は、プロセッサ３０内の光源装置等の配置を上から見て概略的に示す図である。図３は、プロセッサ３０の正面図であり、図４は、プロセッサ３０の背面図である。
【００２４】
光源装置は、プロセッサ３０内の正面右側に設けられている。光源用ファン４２が送り出す冷却風は、矢印Ａの示す方向に進み、主光源３２内を通過する際に、主光源３２に設けられたヒートシンクのフィン（図示せず）から効率的に熱を奪い、プロセッサ３０に設けられた排気口（図示せず）からプロセッサ３０の外部に放出される。なお、冷却風は、図示するように、補助光源３８が照明光を出射するために主光源３２の光路上にある場合、補助光源３８を冷却する。
【００２５】
プロセッサ３０の正面左側には、プロセッサ信号処理回路４８と制御回路５０を有する制御基板６５と、後述のＲＧＢコネクタ６４、Ｙ／Ｃコネクタ６６（図４参照）を介して送られる信号を処理する回路を有する背面パネル基板７２とが配置されている。
【００２６】
プロセッサ３０の正面３０Ｌには、輝度調整、ノイズリダクション等のためにユーザが用いる操作パネル（フロントパネル）６８、ライトガイド１２のプロセッサ側端部１２Ｅと、ビデオスコープ２０を差込むためのスコープ差込口７０が設けられている（図３参照）。ユーザが、操作パネル６８を操作すると、操作に応じた所定の指示信号が制御回路５０に送信され、輝度調整、ノイズリダクション等の処理が施される。一方、プロセッサ３０の背面３０Ｒには、ＲＧＢコネクタ６４、Ｙ／Ｃコネクタ６６、及びＡＣ入力端子３６が設けられている（図４参照）。
【００２７】
図５は、ライトガイド入射端１２Ａ側から見た、補助光源３８の配置を示す図である。図６は、プロセッサ３０の上方から見た、補助光源３８の配置を示す図である。
【００２８】
補助光源３８は、主光源３２が照明光を出射している場合、主光源３２による照明光の光路Ｌを遮らないように、補助光源駆動モータ４６に連結されたアーム６０によって破線で示す位置（以下、退避位置という）に保持される（図５及び図６参照）。このため、矢印Ａの示す光源用ファン４２からの冷却風は、主光源３２のみを冷却しつつ通過して、補助光源３８には当たらない（図６参照）。
【００２９】
一方、何らかの異常により主光源３２が照明光を出射しない場合、補助光源駆動モータ４６は、制御回路５０の制御によりアーム６０を回動させ、補助光源３８を退避位置から、実線で示す、主光源３２による照明光の光路Ｌ上の位置（以下、光路位置という）に移動させる。光路位置にある補助光源３８は、主光源３２と同じ方向に、すなわち、光路Ｌを進むように照明光を出射する（図６参照）。このため、主光源３２が突然使用できなくなった場合においても、主光源３２によって照明されていた被写体の照明が続けられる。さらに、ヒートシンク（図示せず）を備えた主光源３２の放熱部３２Ｌを通過した冷却風が光路位置を通るため、補助光源３８は、照明光を出射する間、主光源３２と同様に冷却される。
【００３０】
図７は、電子内視鏡装置１０における光源制御ルーチンを示すフローチャートである。
【００３１】
電子内視鏡装置１０の電源スイッチがオン状態になると、光源制御ルーチンが開始する。ステップＳ１では、補助光源３８が光路位置にあるか否かが、光源位置センサ４０によって判断される。そして、補助光源３８が光路位置にあると判断された場合、ステップＳ２に進み、補助光源３８が光路位置にないと判断された場合、ステップＳ３に進む。ステップＳ２では、補助光源３８の位置を初期化、すなわち、制御回路５０の制御により、補助光源駆動モータ４６が補助光源３８を退避位置まで移動して、ステップＳ３に進む。ステップＳ３では、ビデオスコープ２０がプロセッサ３０に接続されているか否かが判断され、ビデオスコープ２０がプロセッサ３０に接続されると、ステップＳ４に進む。ステップＳ４においては、スコープ制御部２６と制御回路５０との間で必要なデータの授受がなされ、ステップＳ５に進む。
【００３２】
ステップＳ５では、光源点灯スイッチがオンであるか否かが判断され、光源点灯スイッチがオンであればステップＳ６に進む。ステップＳ６では、制御回路５０が、光源用電源３４に対し、主光源３２をオンにするための光源オン信号を送信してステップＳ７に進む。ステップＳ７においては、制御回路５０が、主光源３２を点灯させたことを示す光源点灯信号を光源用電源３４から受信したか否かが判断される。制御回路５０が、光源点灯信号を受信した場合、ステップＳ８に進み、受信しなかった場合、ステップＳ９に進む。ステップＳ８では、制御回路５０が、スコープ制御部２６を介してＣＣＤ２２の電子シャッタ機能にて適正な露出となるように露出を制御し、ステップＳ１０に進む。
【００３３】
ステップＳ１０においては、操作パネル６８が操作されたか否かが判断され、ユーザにより操作パネル６８が操作された場合、ステップＳ１１に進み、操作されなかった場合、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１１では、操作パネル６８からの指示信号に基づいて、制御回路５０等が所定の演算処理を施し、ステップＳ１２に進む。
【００３４】
ステップＳ１２では、光源点灯スイッチが再びオン状態となるように操作されたか否かが判断され、再度オン状態となるように操作された場合、ステップＳ１３に進み、再度オン状態となるように操作されなかった場合、ステップＳ１０に戻る。ステップＳ１３では、制御回路５０が、主光源３２をオフにするためのオフ信号を光源用電源３４に送信し、ステップＳ５に戻る。
【００３５】
ステップＳ９においては、制御回路５０が光源点灯信号を受信しないまま、規定時間が経過したか否かが判断される。規定時間を超えて制御回路５０が光源点灯信号を受信しない場合、ステップＳ１４に進み、規定時間内に光源点灯信号を受信した場合、ステップＳ７に戻る。ステップＳ１４においては、後述のように、光源エラー処理が施され、光源制御ルーチンは終了する。
【００３６】
図８は、光源エラー処理ルーチンを示すフローチャートである。
【００３７】
光源エラー処理ルーチンは、制御回路５０が、規定時間以上、光源点灯信号を受信しない場合に開始する（図７のステップＳ９、Ｓ１４参照）。ステップＳ１５においては、制御回路５０が、異常が生じた主光源３２による照明光の出射指示を停止するため、光源オフ信号を光源用電源３４に送信し、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６では、制御回路５０が、補助光源３８を退避位置から照明光を出射する光路位置に移動させるために、補助光源駆動モータ４６を駆動させ、ステップＳ１７に進む。ステップＳ１７では、補助光源３８が照明光を出射する光路位置にあるか否かが判断され、補助光源３８が光路位置にあると判断されるとステップＳ１８に進む。
【００３８】
ステップＳ１８では、制御回路５０により、補助光源駆動モータ４６が停止され、ステップＳ１９に進む。ステップＳ１９においては、制御回路５０の制御によって光源用電源３４から補助光源３８に所定量の電流が供給され、補助光源３８が点灯し、光源エラー処理ルーチンは終了する。
【００３９】
以上のように本実施形態によれば、主光源３２を冷却する光源用ファン４２を利用して、非常時に使用される補助光源３８をも冷却可能であり、簡易な構造を有する内視鏡装置用の光源装置を実現できる。
【００４０】
光源用ファン４２からの冷却風が、主光源３２と非常時に使用される補助光源３８とのいずれにも送られる限り、補助光源３８等の配置は本実施形態に限定されない。また、光源の種類も本実施形態に限定されない。例えば、補助光源３８においては、ＬＥＤ以外のランプ等が用いられても良く、主光源３２についても、キセノンランプの他にハロゲンランプ等が用いられても良い。
【００４１】
補助光源駆動モータ４６の動力源は、補助光源を移動させることができる限り、本実施形態のモータに限定されず、例えばソレノイドが使用されても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】電子内視鏡装置のブロック図である。
【図２】プロセッサ内における光源装置等の配置を上から見て概略的に示す図である。
【図３】プロセッサの正面を示す図である。
【図４】プロセッサの背面を示す図である。
【図５】ライトガイド入射端側から見た補助光源の配置を示す図である。
【図６】プロセッサの上方から見た補助光源の配置を示す図である。
【図７】光源制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】光源エラー処理ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４３】
１０  電子内視鏡装置（内視鏡装置）
２０  ビデオスコープ
３０  プロセッサ
３２  主光源（第１の光源）
３４  光源用電源（異常検知手段）
３８  補助光源（第２の光源）
４０  光源位置センサ（光源位置検知手段）
４２  光源用ファン（光源冷却手段・送風手段）
４６  補助光源駆動モータ（光源移動手段）
５０  制御回路（異常検知手段）
８０  モニタ（異常報知手段）
【図１】
2006110228.tif 000003
【図２】
2006110228.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2006110228.tif 000007
【図６】
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【図７】
2006110228.tif 000009
【図８】
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