(57)【要約】【課題】  装置全体の消費電力を低減化させる。【解決手段】  内視鏡光源装置２０は、レーザ光源２２、温度調整手段３０、温度制御回路３１、および温度センサ３２を有する。温度センサ３２はレーザ光源２２の動作温度を検出する。システムコントロール回路４２は検出された動作温度とＲＯＭ４４に記憶された設定温度を比較する。システムコントロール回路４２はレーザ光源２２の動作温度を設定温度に近づけるための温度調整信号を生成する。システムコントロール回路４２は温度制御回路３１に温度調整信号を出力する。温度制御回路３１は温度調整信号に基づいて温度調整手段３０を制御する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体組織に照射されると蛍光を発光させる励起光を発光する励起光源と、
前記励起光源の近傍に設けられ、前記励起光源の温度を調整するための温度調整手段と、
前記励起光源の近傍に設けられ、前記励起光源の動作温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段により検出される動作温度が２０℃を超える所定の温度を保つように、前記温度調整手段を駆動する駆動手段とを備える
ことを特徴とする内視鏡光源装置。
【請求項２】
前記所定の温度は、使用が想定される環境の温度において前記励起光源または前記温度調整手段の結露を防ぐことを可能にする温度に定められることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡光源装置。
【請求項３】
前記温度調整手段と前記温度検出手段とを離間させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内視鏡光源装置。
【請求項４】
前記温度調整手段がペルチェ素子を備えることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の内視鏡光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自家蛍光を利用した電子内視鏡システムの光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
紫外線等の特定の波長の光を励起光として生体組織に照射することにより、蛍光を発する自家蛍光が知られている。また、がん細胞等の病変部においては正常な部位に比べて蛍光の光量が低いことが知られている。この性質を利用した光化学診断方法が知られている。光化学診断のために励起光を照明光源として用いる電子内視鏡システムが知られている。
【０００３】
励起光を出力する励起光源の出力を安定させるために、励起光源の温度を一定に保つことが必要である。高出力の励起光の照射および励起光源の寿命を長く保つために励起光源を２０℃以下に温度調整することが提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、自家蛍光を発生させるために大出力で励起光を発光させるときの励起光源の発熱は大きいため、励起光源を冷却するための消費電力は大きかった。また、励起光源の劣化より先に結露により励起光源を有する内視鏡光源装置が故障する可能性があった。
【特許文献１】特開２００１−０７０２２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明では全体の消費電力を低減させ、全体としての寿命の長い内視鏡光源装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の内視鏡光源装置は、生体組織に照射されると蛍光を発光させる励起光を発光する励起光源と、励起光源の近傍に設けられ励起光源の温度を調整するための温度調整手段と、励起光源の近傍に設けられ励起光源の動作温度を検出する温度検出手段と、温度検出手段により検出される動作温度が２０℃を超える所定の温度を保つように温度調整手段を駆動する駆動手段とを備えることを特徴としている。
【０００７】
また、所定の温度が使用が想定される環境の温度において励起光源あるいは温度調整手段の結露を防ぐことを可能にする温度に定められることが好ましい。
【０００８】
また、温度調整手段と温度検出手段とを離間させることが好ましい。
【０００９】
また、温度調整手段がペルチェ素子を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、励起光源の冷却に要する電力が低減され光源装置全体としての消費電力の低減化が可能となる。また、励起光源または温度調整手段における結露の発生を防ぐことが可能であり、光源装置全体の長寿命化が達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態を適用した内視鏡光源装置を有する内視鏡システムの内部構成を概略的に示すブロック図である。
【００１２】
内視鏡システム１０は、内視鏡プロセッサ４０、内視鏡５０、モニタ６０、および内視鏡プロセッサ４０に接続されるプリンタなどの外部装置（図示せず）によって構成される。内視鏡プロセッサ４０には、内視鏡５０、およびモニタ６０が接続される。被写体を照射するための光を発光する内視鏡光源装置２０が、内視鏡プロセッサ４０の内部に設けられる。内視鏡光源装置２０から発光される光は、内視鏡プロセッサ４０に接続される内視鏡５０に設けられるライトガイド５１を介して被写体（図示せず）に照射される。
【００１３】
内視鏡５０の挿入部５２の先端に設けられたＣＣＤ等の撮像素子５３により撮像された被写体の画像は、画像信号として内視鏡プロセッサ４０に送られる。画像信号は、内視鏡プロセッサ４０に設けられた映像信号処理回路４１において、γ補正やホワイトバランス調整などの所定の処理が行われる。所定の処理が行われた画像信号はモニタ６０に送られ、画像信号に基づいた被写体の画像がモニタ６０に表示される。
【００１４】
内視鏡光源装置２０は、白色光を発するランプ２１、紫外線等の特定の波長の光（励起光）を発するレーザ光源２２、集光レンズ２３、ランプ電源２４、絞り２５、およびシャッタ２６等によって構成される。
【００１５】
ランプ２１から照射された白色光をライトガイド５１の入射端５１ａに導くための光路中に絞り２５、シャッタ２６、ハーフミラー２７、および集光レンズ２３が設けられる。ランプ２１から照射された略平行な光束の光は、ハーフミラー２７を透過し、集光レンズ２３で集光されて入射端５１ａに入射される。
【００１６】
白色光の光量調整は、絞り２５を駆動して開口率を調整することにより実行される。映像信号処理回路４１において検出される１フィールドにおける受光量がシステムコントロール回路４２を介して絞り駆動回路２８に入力される。１フィールドの画像の受光量を設定した光量に保つように、絞り駆動回路２８によって第１モータＭ１が駆動され、絞り２５の開口率が調整される。
【００１７】
シャッタ２６は、例えば円板に開口部と遮光部とが設けられるロータリーシャッタであり、白色光の入射端５１ａへの通過と遮光が切替えられる。シャッタ２６は、シャッタ駆動回路２９により動作が制御される第２モータＭ２により駆動される。
【００１８】
レーザ光源２２から照射される略平行な光束のレーザ光は、ハーフミラー２７に反射されて入射端５１ａに入射される。
【００１９】
シャッタ駆動回路２９およびレーザ光源２２の発光および消灯の制御はシステムコントロール回路４２によって行なわれる。システムコントロール回路４２は、シャッタ２６が白色光を入射端５１ａに入射させるときに、レーザ光源２２を消灯させる。また、システムコントロール回路４２は、レーザ光源２２を発光させるときに、シャッタ２６に白色光を遮光させる。
【００２０】
ライトガイド５１の入射端５１ａには、前述のように白色光あるいはレーザ光が入射する。ライトガイド５１の出射端５１ｂから出射する光が、配光レンズ５４を介して挿入部５２の先端付近に照射される。白色光が連続して照射される間あるいはレーザ光が連続して照射される間に少なくとも１フィールドずつの被写体の光学像または蛍光像が、撮像素子５３により撮像される。
【００２１】
白色光照射時の被写体像またはレーザ光照射時の蛍光像は対物レンズ５５およびレーザ光カットフィルタ５６を介して、撮像素子５３に撮像される。レーザ光カットフィルタ５６により、レーザ光照射時に対物レンズ５５に入射した光から被写体で反射したレーザ光成分（励起光成分）が除去される。レーザ光成分が除去されることにより、レーザ光が照射されることによって被写体である生体組織が発する蛍光成分のみが、撮像素子５３により撮像される。
【００２２】
白色光が照射されるときに生成される白色画像信号と、レーザ光が照射されるときに生成される蛍光画像信号が交互に映像信号処理回路４１に入力される。映像信号処理回路４１はシステムコントロール回路４２に制御され、シャッタ２６が白色光を通過させているときに入力される画像信号が、白色画像信号として画像メモリ４３の白色画像領域に格納される。また、レーザ光を発光させるときに入力される画像信号が、蛍光画像信号として画像メモリ４３の蛍光画像領域に格納される。
【００２３】
内視鏡プロセッサ４０の操作パネル（図示せず）または内視鏡５０に設けられるモード切替スイッチ（図示せず）により、モニタ６０の表示モードを切り替え可能である。モードの切替により、モニタ６０には自家蛍光画像、白色光画像、あるいは自家蛍光画像と白色光画像が表示される。
【００２４】
モード切替スイッチのモード設定信号は、システムコントロール回路４２を介して映像信号処理回路４１に入力される。自家蛍光画像を表示するモードでは、映像信号処理回路４１により画像メモリ４３の蛍光画像領域に格納された蛍光画像信号に対して所定の信号処理が行われる。信号処理が行われた蛍光画像信号がモニタ６０およびその他の外部装置に出力される。
【００２５】
白色画像を表示するモードでは、映像信号処理回路４１により画像メモリ４３の白色画像領域に格納された白色画像信号に対して所定の信号処理が行われる。信号処理が行われた白色画像信号がモニタ６０およびその他の外部装置に出力される。
【００２６】
また、自家蛍光画像と白色画像の２画面を同時に表示するモードでは、映像信号処理回路４１により画像メモリ４３に格納された蛍光画像信号および白色画像信号に対して所定の信号処理が行われる。また、両画像を同時表示するための表示位置の指定および両画像の大きさを縮小するための処理が行われる。信号処理が行われた２画像信号がモニタ６０およびその他の外部装置に出力される。
【００２７】
次に、内視鏡光源装置２０におけるレーザ光源の温度調整の構成について説明する。レーザ光源２２の発光部位以外の底面にはペルチェ素子等の温度調整手段３０が設けられる。温度調整手段３０の温度は温度制御回路３１からの出力により調整される。温度調整手段３０の温度を調整することによりレーザ光源２２が冷却される。
【００２８】
また、レーザ光源２２の発光部位以外の側面には温度センサ３２が設けられる。温度センサ３２によりレーザ光源２２の動作温度が検出される。検出された動作温度は温度信号としてシステムコントロール回路４２に送られる。
【００２９】
システムコントロール回路４２にはＲＯＭ４４が接続される。ＲＯＭ４４には、レーザ光源２２の設定温度が記憶されている。システムコントロール回路４２において、設定温度と検出されたレーザ光源２２の動作温度が比較される。なお、本実施形態において、設定温度は例えば４０℃に設定される。
【００３０】
レーザ光源２２の温度が設定温度より高い場合は、温度制御回路３１がシステムコントロール回路４２に制御されることにより、温度調整手段３０にレーザ光源２２を冷却させる。レーザ光源２２の温度が設定温度より低い場合は、温度制御回路３１がシステムコントロール回路４２に制御されることにより、温度調整手段３０にレーザ光源２２を加熱させる。レーザ光源２２の温度が設定温度と実質的に一致するまで温度調整が行われる。
【００３１】
システムコントロール回路４２は、キースイッチ４５に接続される。キースイッチ４５にＬＤ点灯準備キー４６を挿入して、キースイッチ４５をＯＮにすることにより、レーザ光原２２の点灯が可能となると同時に、システムコントロール回路４２によるレーザ光源２２の温度調整が開始される。
【００３２】
次に本実施形態のシステムコントロール回路４２において行なわれる温度調整動作について図２を用いて説明する。図２は、温度調整処理についてのフローチャートである。
【００３３】
本温度調整の処理において、まずステップＳ１００においてキースイッチ４５がＯＮであるか否か判断する。キースイッチ４５がＯＦＦである場合はＯＮになるまでステップＳ１００を繰り返す。キースイッチ４５がＯＮであるときはステップＳ１０１に進む。
【００３４】
ステップＳ１０１においてレーザ光源２２の温度が検出され、次のステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０２では、検出した温度と設定温度の比較を行なう。検出した温度が設定温度である４０℃を超えている場合はステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３では、温度調整手段３０の温度を下げるように駆動することにより、レーザ光源２２を冷却する。
【００３５】
ステップＳ１０２において、検出した温度が設定温度を超えていない場合は、ステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０４では、温度調整手段３０の温度を上げるように駆動することによりレーザ光原２２を過熱し、レーザ光源を一定の温度で制御することによって安定した励起光を照射する。
【００３６】
ステップＳ１０３またはステップＳ１０４の終了後、ステップＳ１０５に進みキースイッチ４５がＯＮであるか否かを確認する。ＯＮである場合はステップＳ１０１に戻り、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０５の動作を繰り返す。ステップＳ１０５において、キースイッチ４５がＯＦＦである場合は、レーザ光源２２の温度調整処理を終了する。
【００３７】
以上のような本実施形態の内視鏡光源装置２０によれば、内視鏡光源装置２０全体の消費電力を低減させることが可能である。レーザ光源の温度を高くするほど、レーザ光源の出力は低下する。温度を高くしながらレーザ光源の出力の低下を防ぐためには、温度が低い場合に比べてより多くの消費電力を要する。しかし、レーザ光源の冷却のための消費電力の方がレーザ光源の出力を保つための消費電力よりはるかに大きい。したがって、内視鏡光源装置２０全体としての消費電力を低減させることが可能になる。
【００３８】
また、内視鏡光源装置２０を含む内視鏡システム１０が高温多湿の環境で使用されることがあり、かかる場合に冷却により内視鏡光源装置２０の内部に結露が発生し得る。結露により内視鏡光源装置２０の内部の回路（図示せず）が破壊される。
【００３９】
そこで、内視鏡システム１０の想定される使用環境において結露の発生を防ぐ温度以上の値に設定温度を定めることにより、結露の発生が防止される。したがって、内視鏡光源装置２０全体での寿命が長くなる。現状の内視鏡システム１０の使用環境で劣悪な状況として例えば室温４０℃かつ湿度８０％程度の環境で用いられることがあるが、設定温度が４０℃であれば、結露の発生を防止することは可能である。
【００４０】
なお、本実施形態において、設定温度は４０℃であるが、設定温度が４０℃でなくても、２０℃を超える温度でかつ内視鏡光源装置２０が使用される国・土地の気候などに応じた想定する使用環境において結露の発生を防止可能な設定温度であれば、内視鏡光源装置２０全体の寿命の長期化を図ることは可能である。
【００４１】
なお、設定温度を高くするほどレーザ光源２２の消費電力は大きくなるが、レーザ光源２２の冷却のための消費電力と高出力の発光ための消費電力が一致する温度までは設定温度を高くしてもよい。また、設定温度を高くするほどレーザ光源２２の劣化が進むが、内視鏡光源装置２０の他の部位で最も寿命の短い部位と同じ寿命となる温度までは設定温度を高くしてもよい。
【００４２】
なお、本実施形態において、温度調整手段３０にペルチェ素子を用いたが、レーザ光源２２の温度調整を可能な調整手段であればいかなるものでもよい。ただし、レーザ光源２２の出力は温度に対して敏感に変化するため、ペルチェ素子のように精密な温度調整を可能にする温度調整手段が好ましい。
【００４３】
また、本実施形態では、温度調整手段３０、温度センサ３２をそれぞれレーザ光源の底面、側面に設ける構成であるが、レーザ光源２２の近傍に設けられればよい。ただし、温度センサ３２による温度調整手段３０の温度の誤検出を防ぐために、温度センサ３２と温度調整手段３０とを互いに離間させることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態を適用した内視鏡光源装置を有する内視鏡システムの内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】システムコントロール回路による温度調整の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４５】
１０  内視鏡システム
２０  内視鏡光源装置
２１  ランプ
２２  レーザ光源
３０  温度調整手段
３１  温度制御回路
３２  温度センサ
４０  内視鏡プロセッサ
４１  映像信号処理回路
４２  システムコントロール回路
４４  ＲＯＭ
５０  内視鏡
６０  モニタ
【図１】
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【図２】
2006304847.tif 000004