(57)【要約】【課題】赤外カットフィルタ等の光学フィルタの割れや亀裂等を検知できるようにする。【解決手段】赤外カットフィルタ３０を、光源の光路上に配置する。赤外カットフィルタ３０の周囲にレーザーダイオードの出射端５０と、フォトダイオードのＦＤ受光部５１を設ける。出射端５０から射出したレーザー光は、赤外カットフィルタ３０の内部を、側面から側面に向かって通り、ＦＤ受光部５１に受光される。ＦＤ受光部５１が受光した検査光の強度から光学フィルタの状態を検知する。【選択図】図３
2008154911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源の光路上に配置され、前記光源から出射された光のうち、特定の波長の光をカットする光学フィルタと、
前記光路に交差するように、前記光学フィルタの内部を通過する検査光を射出する検査用光源と、
前記光学フィルタを通過した検査光を受光する受光素子と、
前記受光素子が受光した検査光の強度から前記光学フィルタの状態を検知する検知手段と
を備える光学フィルタ状態検知装置。
【請求項２】
前記検査光は、前記光学フィルタの側面から側面に向かってその内部を通過し、
前記検査光が通過する前記光学フィルタの側面は、研磨面であることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルタ状態検知装置。
【請求項３】
前記検査光は、前記光学フィルタの内部を通過した後、再度、前記光学フィルタの内部を少なくとも１回通過して、受光素子に受光されることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルタ状態検知装置。
【請求項４】
前記検査光は、第１の光路に沿って前記光学フィルタ内を通過し、さらに、その第１の光路に交差する第２の光路に沿って前記光学フィルタ内を通過することを特徴とする請求項３に記載の光学フィルタ状態検知装置。
【請求項５】
前記検査光は、前記光学フィルタが中央に配置される所定の矩形の一方の対角線に沿って進むことにより、前記光学フィルタの内部を通過し、さらに前記矩形の他方の対角線に沿って進み、前記光学フィルタの内部を再度通過することを特徴とする請求項３に記載の光学フィルタ状態検知装置。
【請求項６】
前記検査光は、前記光学フィルタを通過し、反射ミラーで少なくとも１回以上反射して、再度前記光学フィルタ内に入射されることを特徴とする請求項３に記載の光学フィルタ状態検知装置。
【請求項７】
前記検査用光源の出射端及び前記受光素子の受光部は、前記光学フィルタを挟むように配置され、
前記出射端は、そこから出射した検査光が、前記光学フィルタの異なる位置に入射できるように動かされ、
前記受光部は、前記光学フィルタを通過した検査光を受光できるように前記出射端の動きに応じて動かされることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルタ状態検知装置。
【請求項８】
前記検査用光源は、前記検査光を、所定周期数で点灯と非点灯を繰り返して射出し、
前記受光素子は前記検査光を検出信号に変換すると共に、前記受光素子には前記検出信号から少なくとも前記所定周期数の信号を抽出するためのバンドパスフィルタが組み合わされ、
前記検査手段は、前記受光素子によって変換され、かつバンドパスフィルタによって抽出された検出信号を基に、前記光学フィルタの状態を検知することを特徴とする請求項１に記載の光学フィルタ状態検知装置。
【請求項９】
所定の光路に沿って被写体に照明光を照射する第１の光源と、
前記光路上に配置され、前記照明光のうち、特定の波長の光を除去する光学フィルタと、
前記光路に交差するように、前記光学フィルタの内部を通過する検査光を出射する検査用光源と、
前記光学フィルタを通過した検査光を受光する受光素子と、
前記受光素子が受光した検査光の強度から前記光学フィルタの状態を検知する検知手段と
を備える照明装置。
【請求項１０】
被写体を励起させるための励起光を出射する第２の光源をさらに備え、
前記第２の光源の光路は、その光源の光が前記光学フィルタに入射できるように、移動させられ、前記検査用光源としても使用可能であることを特徴とする請求項９に記載の照明装置。
【請求項１１】
前記光学フィルタを介さずに被写体に補助光を照射する補助光源をさらに備え、
前記検知手段が、前記光学フィルタの異常を検知した場合、前記第１の光源の代わりに前記補助光源からの補助光を被写体に照射させることを特徴とする請求項９に記載の照明装置。
【請求項１２】
前記光路上に配置される光量絞りを備え、
前記検知手段が、前記光学フィルタの異常を検知した場合、前記光量絞りは、前記第１の光源の照明光が被写体に照射されないように、又は被写体に照射される前記照明光の光量を減少させるように、前記光路を遮蔽することを特徴とする請求項９に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば内視鏡システムに適用される、赤外カットフィルタ等の光学フィルタの状態を検知するための装置、又はその装置を備えた光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡装置では、キセノンランプやハロゲンランプ等の光源によって射出された照明光が、ライトガイドを介して体内へ照射され、体内を照明するために使用される。上記光源から射出された照明光は、赤外線を含むので、そのままライトガイドに入射されると、内視鏡や体内へ熱的損傷を引き起こすおそれがある。したがって、照明光は、通常、赤外カットフィルタで赤外線がカットされた上で、ライトガイドに入射される。
【０００３】
赤外カットフィルタは、照明光が照射される部分において発熱が生じ、照明光が照射される部分と照明光が照射されない部分とで温度差が発生する。照明光が照射され、高温になった部分は熱膨張するので、発生した温度差によって、赤外カットフィルタに歪みが発生し、赤外カットフィルタに割れや亀裂が発生するおそれがある。近年、特にランプ性能が向上し、高輝度のランプが使用されることが多いので、赤外カットフィルタに割れ等が生じるおそれが高くなっている。
【０００４】
従来、例えば、特許文献１に記載されるように、赤外カットフィルタを分割し、赤外カットフィルタに発生する歪み量を小さくし、割れが生じる可能性を低くすることが知られている。しかし、この方法では、フィルタを分割することによるフィルタの性能低下が懸念される。
【特許文献１】特開平２−２５０００５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、光学フィルタの割れや亀裂等の状態変化を検知することが可能な光学フィルタ状態検知装置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】
【０００６】
本発明に係る光学フィルタ状態検知装置は、光源の光路上に配置され、光源から出射された光のうち、特定の波長の光をカットする光学フィルタと、光路に交差するように、光学フィルタの内部を通過する検査光を射出する検査用光源と、光学フィルタを通過した検査光を受光する受光素子と、受光素子が受光した検査光の強度から光学フィルタの状態を検知する検知手段とを備えることを特徴する。
【０００７】
検査光は側面から側面に向かって光学フィルタ内部通過し、検査光が通過する光学フィルタの側面は、検査光がロスなく透過できるように、研磨面であることが好ましい。
【０００８】
検査光は、光学フィルタの多くの位置を検知できるように、光学フィルタ内から一旦出射し、再度光学フィルタの内部を少なくとも１回通過して受光素子に受光されることが好ましい。特に、検査光は、第１の光路に沿って光学フィルタ内を通過し、さらに、その第１の光路に交差する第２の光路に沿って光学フィルタ内を通過することが好ましい。この場合、検査光は、例えば、光学フィルタが中央に配置される所定の矩形の対角線に沿って進むことにより、光学フィルタを通過し、さらに矩形の他の対角線に沿って進み再度光学フィルタを通過する。また、検査光は、例えば、光学フィルタを通過し、反射ミラーで少なくとも１回以上反射して、再度光学フィルタ内に入射される。
【０００９】
検査用光源の出射端及び受光素子の受光部は、光学フィルタを挟むように配置されていても良い。この場合、出射端は、そこから出射した検査光が、光学フィルタの異なる位置に入射できるように動かされる。また、受光部は、光学フィルタを通過した検査光を受光できるように出射端の動きに応じて動かされる。このような構成によれば、検査光は、光学フィルタの多くの位置を検知できる。
【００１０】
検査用光源は、検査光を所定周期数で点灯と非点灯を繰り返して射出し、受光素子は、検査光を検出信号に変換すると共に、受光素子には検出信号から少なくとも所定周期数の信号を抽出するためのバンドパスフィルタが組み合わされても良い。この場合、検査手段は、受光素子によって変換され、かつバンドパスフィルタによって抽出された検出信号を基に、光学フィルタの状態を検知することができる。
【００１１】
本発明に係る照明装置は、所定の光路に沿って被写体に照明光を照射する第１の光源と、光路上に配置され、照明光のうち、特定の波長の光を除去する光学フィルタと、光路に交差するように、光学フィルタ内を通過する検査光を出射する検査用光源と、光学フィルタを通過した検査光を受光する受光素子と、受光素子が受光した検査光の強度から光学フィルタの状態を検知する検知手段とを備える。
【００１２】
照明装置が、被写体を励起させるための励起光を出射する第２の光源をさらに備えている場合、第２の光源の光路は、その光源の光が光学フィルタに入射できるように、移動させられ、検査用光源としても使用されても良い。
【００１３】
照明装置が、光学フィルタを介さずに被写体に補助光を照射する補助光源をさらに備えれば、検知手段が光学フィルタの異常を検知した場合、第１の光源の代わりに補助光源からの補助光を被写体に照射させても良い。照明装置が光路上に配置される光量絞りを備えれば、検知手段が光学フィルタの異常を検知した場合、光量絞りは、第１の光源の照明光が被写体に照射されないように、又は被写体に照射される照明光の光量を減少させるように、光路を遮蔽しても良い。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように本発明においては、検査光を光学フィルタの内部を通過させることにより、光学フィルタの状態を検知しているので、光学フィルタを特別な構成にしなくても、光学フィルタの状態変化を検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、内視鏡システムの全体構成図を示す。内視鏡システム１０は、プロセッサ２０と、プロセッサ２０に取り付けられ、体内に挿入されて被写体像を撮像するスコープ１１と、プロセッサ２０に接続されるモニタ４０とを備える。
【００１６】
スコープ１１は、ライトガイド１２が挿通され、ライトガイド１２の出射端１２Ａは、スコープ１１の先端部１１Ａに配置されると共に、その入射端１２Ｂはプロセッサ２０の内部に配置される。スコープ１１は、その先端部１１Ａに、例えばＣＣＤから成る撮像素子１４を備える。プロセッサ２０は、スコープ１１で得られた映像信号を処理すると共に、ランプハウス２１を備え、内視鏡用照明装置としての機能も果たす。プロセッサ２０は、ＣＰＵ３７を備え、ＣＰＵによってプロセッサ２０の動作全体が制御される。
【００１７】
ランプハウス２１は、その内部に、照明光を射出するランプ２２（第１の光源）と、ランプ２２の周囲を取り囲み、ランプ２２を冷却するための放熱ヒートシンク２３とを備える。ランプ２２は、例えばキセノンランプ、ハロゲンランプ等から構成され、赤外領域の光線を含む照明光を出射する。ランプ２２から出射した照明光は、光路Ｌを通り、ライトガイド１２の入射端１２Ｂに入射される。
【００１８】
入射端１２Ｂとランプ２２の間であって光路Ｌの上には、ランプ２２側から順に赤外カットフィルタ３０及び光量絞り３１が配置される。赤外カットフィルタ３０は、赤外領域、及び赤外領域近傍の波長の光の一部又は全部を反射又は吸収してカットする光学フィルタであって、板状に形成される。照明光は、赤外領域及び赤外領域近傍の波長の光線が赤外カットフィルタ３０でカットされると共に、光量絞り３１でその光量が調整されて入射端１２Ｂに入射される。
【００１９】
ライトガイド１２の入射端１２Ｂに入射された照明光は、ライトガイド１２の内部を通って出射端１２Ａに送られ、その出射端１２Ａ（すなわち、スコープの先端部１１Ａ）から被写体（例えば、体内の生体組織）に照射される。照明光は、被写体で反射され、その反射光は不図示の対物レンズを介して撮像素子１４で受光され、受光された反射光は被写体像として撮像素子１４に結像される。撮像素子１４は、被写体像に応じた映像信号を生成し、映像信号は輝度信号及び色差信号から成る映像信号として、プロセッサ２０内部に設けられた映像信号処理回路３２に入力される。映像信号は、映像信号処理回路３２で所定の画像処理が施された後、モニタ４０に送られ、モニタ４０で被写体画像として出力される。なお、輝度信号は、映像信号処理回路３２から調光回路３３にも入力される。
【００２０】
光量絞り３１は、不図示のモータによってその絞り量が調整される。モータは、調光回路３３によって駆動され、かつそのモータ位置が制御される。調光回路３３は、モータ位置情報（すなわち、光量絞り３１の絞り量の情報）及び調光回路３３に入力される輝度信号に基づき、モータを駆動させ、光量絞り３１の絞り量を調整し、先端部１１Ａから出射される照明光の光量を適正な量に維持する。
【００２１】
プロセッサ２０内にはさらに例えばＬＥＤから成り、赤外領域の光を実質的に含まない補助光を射出可能な補助光源２９が設けられる。補助光源２９は、ＣＰＵ３７からの制御信号に基づき、図１の上下に、スライド機構３９によってスライド移動され、光量絞り３１より入射端１２Ｂ側において、光路Ｌ上に配置することができる。光路Ｌ上の補助光源２９によって射出された補助光は、ランプ２２の照明光と同様に、ライトガイド１３を介して、被写体に照射される。
【００２２】
ランプハウス２１の正面側には、レーザーダイオード（検査用光源）４８及びフォトダイオード（受光素子）４９が設けられる。レーザーダイオード４８は、その出射端（ＬＤ出射端）５０（図３参照）から赤外カットフィルタの状態を検知するためのレーザー光（検査光）を射出し、フォトダイオードの受光面（ＦＤ受光部）５１（図３参照）によってそのレーザー光が受光される。レーザーダイオード４８及びフォトダイオード４９はＣＰＵ３７に接続され、ＣＰＵ３７によって、レーザーダイオードの駆動が制御されると共に、ＦＤ受光部５１で受光されるレーザー光の強度を基に光学フィルタ３０の状態が検知される。
【００２３】
図２に示すように、ランプハウス２１は、その正面２１Ａに開口部２１Ｂが形成された筐体であって、ランプハウス２１の正面２１Ａには、板金２４が留め金２５によって固定される。板金２４には、開口部２１Ｂに一致するように開口された開口部２４Ｂが設けられる。開口部２１Ｂ、２４Ｂを覆うように、板金２４の正面側には、赤外カットフィルタ３０が固定される。ランプ２１の光路Ｌは、開口部２１Ｂ、２４Ｂの内部、及び赤外カットフィルタ３０を通過する。
【００２４】
図３に示すように、板金２４の正面２４Ａには、ＬＤ出射端５０及びＦＤ受光部５１と共に、赤外カットフィルタ３０を取り囲むように、第１及び第２の反射ミラー５２、５３が配置される。ＬＤ出射端５０及び第１ミラー５２それぞれは、フィルタ３０と同一平面にありフィルタ３０を囲む仮想の矩形Ｒ（本実施形態では方形）の対向する頂点それぞれ（左下頂点、右上頂点）に配置される。第２の反射ミラー５３及びＦＤ受光部５１それぞれは、矩形Ｒの対向する左上、右下頂点それぞれに配置される。
【００２５】
矩形Ｒの内側には、赤外カットフィルタ３０の上下左右それぞれの外周を囲みように４つの保持部２６Ａ〜２６Ｄが設けられる。各保持部２６Ａ〜２６Ｄはそれぞれ、その内縁部が赤外カットフィルタ３０の外縁部を覆う板金から形成される。４つの保持部２６Ａ〜２６Ｄは、矩形Ｒの２本の対角線Ｄ１、Ｄ２を避けるように上下左右それぞれに配置され、各保持部２６Ａ〜２６Ｄの間に、間隔２７Ａ〜２７Ｄが形成される。各保持部２６Ａ〜２６Ｄは、それらの内縁部によって、赤外カットフィルタ３０の外縁部を、留め金２８の螺合によって板金２４に挟み付け、これにより赤外カットフィルタ３０は板金２４に固定される。
【００２６】
図４は、赤外カットフィルタ３０を示す平面図である。赤外カットフィルタ３０は、その両面が研磨面であるガラス基板の両面又は片面に、赤外領域及び赤外領域近傍の波長の光を反射又は吸収する薄膜（例えば、誘電体多層膜）が被膜されて構成される。赤外カットフィルタ３０は、楕円形（本実施形態では、円形）を呈するフィルタの左下、右下、左上、右上それぞれの側面が研磨される。研磨されて形成された左下側面３０Ａと右上側面３０Ｂ、及び右下側面３０Ｃと左上側面３０Ｄは、互いに平行な平面である。
【００２７】
赤外カットフィルタ３０は、左下側面３０Ａと右上側面３０Ｂが、矩形Ｒの一方の対角線Ｄ１に対して垂直になり、右下側面３０Ｃと左上側面３０Ｄが他方の対角線Ｄ２に対して垂直になり、かつその中心位置が矩形Ｒの中心に一致するように配置される（図３参照）。
【００２８】
次いで、図３を参照してレーザーダイオードから射出されるレーザー光の動作について説明する。レーザーダイオード４８のＬＤ出射端５０から射出されたレーザー光は、光源の光路Ｌ（図２参照）に対して交差するように、板金２４の正面２４Ａに沿うように進む。具体的には、レーザー光は、ＬＤ出射端５０から左下の隙間２７Ａを通って、左下側面３０Ａから赤外カットフィルタ３０に入射され、赤外カットフィルタ３０の内部を通って、その右上側面３０Ｂから出射され、右上の隙間２７Ｂを通って第１ミラー５２に入射される。すなわち、レーザー光の光路は、ＬＤ出射端５０から第１ミラー５２まで、矩形Ｒの一方の対角線Ｄ１に沿って進む。矩形Ｒの一方の対角線Ｄ１（すなわち、レーザー光の光路）は、左下側面３０Ａ及び右上側面３０Ｂに垂直であるので、これら側面３０Ａ、３０Ｂでレーザー光は屈折せず、レーザー光は、ＬＤ出射端５０から第１ミラー５２まで直線的に進む。
【００２９】
レーザー光は、第１ミラー５２で反射され、矩形Ｒの上辺Ｌ２に沿って第２ミラー５３まで進む。レーザー光は、第２ミラー５３で再度反射され、左上の隙間２７Ｄを通って、左上側面３０Ｄから赤外カットフィルタ３０に入射され、赤外カットフィルタ３０の内部を通って、右下側面３０Ｃから出射され、右下の隙間２７Ｃを通ってＦＤ受光部５１に入射される。すなわち、レーザー光の光路は、第２ミラー５３からＦＤ受光部５１まで、矩形Ｒの他方の対角線Ｄ２に沿って進む。矩形Ｒの他方の対角線Ｄ２（すなわち、レーザー光の光路）は、左上側面３０Ｄ及び右下側面３０Ｃに垂直であるので、これら側面でレーザー光は屈折せず、レーザー光は、ＦＤ受光部５１まで直線的に進む。フォトダイオード４９は、受光した光の強度に応じた電圧を発生させ、ＣＰＵ３７はその電圧値から入射光の強度を検知する。
【００３０】
なお、レーザー光は、赤外カットフィルタ３０において、ガラス基板の側面から側面を進み、ガラス基板に被膜された薄膜に入射されることはない。また、対角線Ｄ１に沿って進むレーザー光の光路は、左下側面３０Ａ及び右上側面３０Ｂに対して垂直でなくても良い。左下側面３０Ａ及び右上側面３０Ｂが平行であれば、右上側面３０Ｂから出射されるレーザー光は、ＬＤ出射端５０から射出されたレーザー光と同一方向に進むからである。同様に、対角線Ｄ２に沿って進むレーザー光の光路も、左上側面３０Ｄ及び右下側面３０Ｃに垂直でなくても良い。なお、レーザー光は、赤外カットフィルタ３０から一旦出射して、再度その内部を通過することにより、フィルタ３０を２回通過したが、３回以上通過しても良い。勿論、１回のみ通過するだけでも良い。
【００３１】
図５は、フォトダイオードで発生する電圧値を示す模式的なグラフである。レーザーダイオードから射出されるレーザー光は、上述したように、赤外カットフィルタ３０の内部を通過して、フォトダイオードに受光される。レーザー光は、赤外カットフィルタ３０において、研磨面である側面３０Ａ〜３０Ｄ、及び透過性の高いガラス基板内部を通る。したがって、レーザーダイオードから射出したレーザー光は、余計な反射等がそれほどされることなく、多くの光がフォトダイオードに受光されるので、フォトダイオードで発生する検出電圧値Ｖｐは、相対的に高い値となる。
【００３２】
一方、赤外カットフィルタ３０の一部に、例えば、亀裂又は割れが生じると、レーザー光はその亀裂又は割れ部分で乱反射する。したがって、レーザーダイオードから射出したレーザー光のほとんどがフォトダイオードに入射されず、フォトダイオードで発生する検出電圧値Ｖｐは、相対的に低い値となる。
【００３３】
本実施形態では、例えば製品出荷前に、予め、閾値Ｖｒがメモリ（不図示）等に格納されており、検出電圧値Ｖｐと閾値Ｖｒとが比較されることにより、赤外カットフィルタ３０に割れ又は亀裂等が生じているかどうかが検知される。閾値Ｖｒは、赤外カットフィルタ３０が正常であるときに発生する検出電圧値Ｖｐより低く（たとえば、７０％程度）、かつ赤外カットフィルタ３０が割れたときに発生する検出電圧値Ｖｐより十分に高い値に設定されている。なお、ランプ２２が点灯している場合、ランプ２２からの光は散乱し、その一部がＦＤ受光部４９に入射される。したがって、ランプ２２の点灯時と、非点灯時では、閾値Ｖｒは異なる値に設定されている。
【００３４】
図６は、プロセッサ２０で実施される状態検知ルーチンを示すフローチャートである。本ルーチンは、本体電源が投入されると開始され、ステップＳ１００でレーザーダイオードの電源が投入され、ＬＤ出射端５０からレーザー光が射出される。ステップＳ１１０では、フォトダイオードで発生する検出電圧値Ｖｐが読み出され、ステップＳ１２０ではその検出電圧値Ｖｐと、閾値Ｖｒとが比較される。
【００３５】
ステップＳ１２０で検出電圧値Ｖｐが閾値Ｖｒ以下である場合、赤外カットフィルタ３０に亀裂又は割れが生じていると判定され、ステップＳ２００に進む。ステップＳ２００では、調光回路に所定の制御信号が出力され、その制御信号に基づき、光量絞りによって光路Ｌが遮蔽され、ランプ２１から射出した光が被写体に向けて照射することが停止される。そして、ステップＳ２１０では、補助光源２９がスライド移動されて光路Ｌ上に配置され、被写体に向けて補助光が照射され、補助光を用いて被写体の撮像が行われる。ステップＳ２２０では、モニタ４０に警告が表示され、これによりユーザーに赤外カットフィルタ３０に異常があったことが報知され、本ルーチンは終了する。
【００３６】
一方、検出電圧値Ｖｐが閾値Ｖｒより高い場合、赤外カットフィルタ３０の状態に異常がないと判定され、ステップＳ１３０に進む。ステップＳ１３０では、タイムカウントが０にリセットされ、ステップＳ１３５でタイムカウントが開始される。次いで、ステップＳ１４０でタイムカウント値が検出され、タイムカウントが所定の値未満であれば、ステップＳ１４０で待機させられる。一方、タイムカウントが所定の値以上であると判定されると、先述したステップＳ１１０、１２０の動作が再度行われ、赤外カットフィルタ３０の異常の有無が再度検知される。すなわち、本実施形態では、一定時間毎に、検出電圧値Ｖｐが検出されて、異常の有無が検知されている。
【００３７】
なお、本ルーチンでは、ステップＳ２００、２１０で行われた上記動作の代わりに、ランプ２２から発する光の光量が、光量絞りによって低減され、ランプ２２の光が被写体に照射され続けても良い。光量が抑えられえると、赤外カットフィルタ３０に異常がある場合でも、ランプ２２の照明光によって生体組織及びスコープ１１に悪影響を及ぼすおそれが少なくなるからである。
【００３８】
以上のように本実施形態では、赤外カットフィルタ３０の割れ等の異常の有無を、簡単な構成で検出することができる。また、レーザー光の光路は矩形Ｒの対角線に沿って互いに交差するように、赤外カットフィルタ３０の内部を進むので、赤外カットフィルタ３０のより多くの位置の状態を検知することができる。
【００３９】
図７は、本発明の第２の実施形態を説明するための図である。第２の実施家形態では、板金２４の正面２４Ａに配置される部材の構成を除いて第１の実施形態と同様である。なお、以下の説明において、第１の実施形態の各部材に対応する部材にはそれぞれ同符号を付すと共に、各部材は、下記で説明する点を除いて、第１の実施形態と同様の構成を有する。
【００４０】
第２の実施形態において、板金２４の正面２４Ａの中央に円形又は楕円形の赤外カットフィルタ３０が配置される。赤外カットカット３０は、左右の両外縁部が、保持部２６Ａ、２６Ｂによって正面２４Ａと共に挟み込まれ、板金２４に固定されている。赤外カットフィルタ３０は、その側面の全体、又は赤外カットフィルタ３０の上側及び下側の側面である上側面３０Ｅ及び下側面３０Ｆが研磨面に形成される。
【００４１】
板金２４の正面２４Ａには、さらに、ＬＤ出射端５０及びＦＤ受光部５１が、赤外カットフィルタ３０と同一平面において、赤外カットフィルタ３０の中心を挟むように、フィルタ３０の上側、及び下側それぞれにフィルタ３０から離間して配置される。
【００４２】
ＬＤ出射端５０は、初期状態では下方を向き、レーザー光の光路Ｆが上下に延びるように配置される。ＬＤ出射端５０は、初期状態の位置から左右に揺動可能である。ＬＤ出射端５０が左右に揺動されると、その揺動に応じて、ＬＤ出射端５０は左斜め下方又は右斜め下方を向き、レーザー光の光路Ｆが傾けられ、レーザー光はその傾きに応じて上側面３０Ｅの異なる位置に入射される。なお、ＬＤ出射端５０が最も左向き又は右向きに揺動された場合のレーザー光の光路は、図７ではそれぞれ光路Ｆ’、Ｆ”で示され、ＬＤ出射端５０から上側面３０Ｅの左端、及び右端に向けて延びる。
【００４３】
ＬＤ出射端５０が初期状態の位置にある場合、レーザー光は赤外カットフィルタ３０の上側面３０Ｅに垂直に入射されると共に、下側面３０Ｆから垂直に出射され、屈曲することなく下方に直進し、ＦＤ受光部５１に受光される。
【００４４】
一方、レーザー光が初期状態から左右に揺動されている場合、レーザー光の光路は、垂直方向から傾けられて上側面３０Ｅに入射される。したがって、レーザー光は、上側面３０Ｅで屈折して、その光路は赤外カットフィルタ３０の内部において、上下方向（すなわち、初期状態のときの光路Ｆに対して平行）に進む。そして、レーザー光は、赤外カットフィルタ３０の下側面３０Ｆから出射するとき再度屈折して、その光路は上下方向から傾けられてＦＤ受光部５１に向けて進む。
【００４５】
ＦＤ受光部５１は、赤外カットフィルタ３０の下側面３０Ｆから出射したレーザー光を効率良く受光できるように、ＬＤ出射端５０の揺動に応じて、左右に揺動される。例えば、ＬＤ出射端５０が初期状態である場合、レーザー光の光路Ｆは上下方向に進むので、ＦＤ受光部５１は上方を向く。また、ＬＤ出射端５０が左側又は右側に揺動した場合、ＦＤ受光部５１も、左又は右斜め上方を向くように、左側又は右側に揺動される。
【００４６】
以上のように、本実施形態では、レーザー光は、赤外カットフィルタ３０の内部を１回通過してＦＤ受光部５１に入射されるが、その通過する光路はＬＤ出射端５０が揺動することにより変化する。したがって、レーザー光は赤外カットフィルタ３０のより多くの位置を通過することができるので、より正確に赤外カットフィルタの状態を検知することができる。なお、本実施形態に係る状態検知ルーチンは、ステップＳ１００で、レーザーダイオードの電源が投入されたときに、ＬＤ出射端５０及びＦＤ受光部５１の揺動も開始される点を除いて第１の実施形態と同様であるのでその説明は省略する。また、本実施形態では、ＬＤ出射端５０及びＦＤ受光部５１が、左右にスライド移動されてレーザー光の光路が変化させられても良い。
【００４７】
図８〜９は、本発明の第３の実施形態を説明するための図である。第３の実施形態においては、被写体を励起されるための励起光を出射する第２の光源が設けられる。そして、第２の光源は、赤外カットフィルタ３０の状態を検査するための検査光光源としても使用される。以下、第３の実施形態について、第１の実施形態との相違点について説明する。
【００４８】
本実施形態においては、プロセッサ２０に第２の光源としてＬＤモジュール（不図示）が設けられる。ＬＤモジュールのレーザー光は、例えば光ファイバ８１を介してＬＤ出射端５０まで送られ、ＬＤ出射端５０から射出される。ＬＤ出射端５０から射出されるレーザー光は、紫外光である。ＬＤ出射端５０はスライド機構６２に保持され、そのスライド機構６２によって光路Ｌに平行にスライド移動可能である。また、光路Ｌにおいて、光量絞り３１、及び移動されて光路Ｌ上に配置された補助光源２９より、ライトガイド１２の入射端１２Ｂ側に、ダイクロックミラー６３が配置される。ダイクロックミラー６３は、低波長領域の光（本実施形態では、紫外領域の光）を反射し、その他の光を透過させるミラーである。
【００４９】
赤外カットフィルタ３０は、板金２４の正面２４Ａに、第２の実施形態と同様に、固定されており、その側面の全体、又は上側面３０Ｅ及び下側面３０Ｆが研磨面に形成される。また、正面２４Ａには、フィルタ３０の下方にＦＤ受光部５１がフィルタ３０と同一平面上に配置される。
【００５０】
図８に示すように、ＬＤ出射端５０は、通常位置においては、ダイクロックミラー６３の上方に設けられる。ＬＤ出射端５０から射出したレーザー光はダイクロックミラー６３で反射して光路Ｌに沿って進み、ライトガイドの入射端１２Ｂに入射される。入射端１２Ｂに入射されたレーザー光は、ライトガイド１２の内部を通ってライトガイド１２の出射端に送られ、スコープの先端部から被写体（例えば、体内の生体組織）に照射される。
【００５１】
レーザー光の照射は、所定周波数（例えば６０Ｈｚ）でオンオフを周期的に繰り返すパルス駆動によって制御され、レーザー光は所定周波数で周期的に点灯・非点灯が繰り返される。レーザー光が照射されないとき、ランプ２２からの光がライトガイド１２を介して被写体に照射される。一方、レーザー光が射出されるとき、ランプ２２の光は光量絞り３１によって遮蔽され、被写体には所定時間毎にランプ２２からの照明光とレーザー光（紫外光）が交互に照射される。
【００５２】
レーザー光は励起光として機能し、レーザー光が照射された生体組織では自家蛍光が発光する。発光した自家蛍光は撮像素子１４（図１参照）で受光され、受光された自家蛍光は、自家蛍光画像として撮像素子１４で結像される。したがって、励起光が被写体に照射される場合、映像信号処理回路３２（図１参照）には、自家蛍光画像の映像信号が入力される。一方、ランプ２２からの照明光が被写体に照射される場合、映像信号処理回路３２には通常画像の映像信号が入力される。これら映像信号はモニタ４０に送られ、モニタ４０では、通常画像と自家蛍光画像が同時に表示される。勿論、励起光または通常光のみが継続的に被写体に照射され、通常画像又は自家蛍光画像のいずれか一方のみがモニタ４０に表示されても良い。
【００５３】
ＬＤ出射端５０からの光が被写体に照射されないとき（例えば、電源投入直後等において、自家蛍光画像の観察が行われないとき）、ＬＤ出射端５０は、スライド機構６２によって、通常位置から、赤外カットフィルタ３０の上方まで移動される。このとき、ＬＤ出射端５０は、赤外カットフィルタ３０が配置される平面と同一平面に配置される。そして、ＬＤ出射端５０から射出したレーザー光は、光路Ｌに交差するように、赤外カットフィルタ３０の内部を、上側面３０Ｅから下側面３０Ｆに向かって通過し、赤外カットフィルタ３０の下方に配置されたＦＤ受光部５１に受光される。
【００５４】
ＦＤ受光部５１で受光されたレーザー光は、フォトダイオードで電圧信号（検出信号）に変換される。電圧信号は、フォトダイオードと組み合わされた電気的なバンドパスフィルタ（不図示）によって、上述したレーザー光のオンオフ周期を示す所定周波数（例えば６０Ｈｚ）の信号を含む所定周波数付近の信号のみが抽出される。その抽出された電圧信号は、所定の信号処理が施され、図９に示すような検出パルスＰに変換されて赤外カットフィルタ３０の状態が検知される。
【００５５】
図９に示すように、パルス駆動により、レーザー光の照射と、非照射は周期的に交互に繰り返される。赤外カットフィルタ３０に異常がない場合、多くのレーザー光がフォトダイオードで受光されるので、検出パルスＰの各極大値Ｍは、検出パルスＰのベースＢに比べて、顕著に大きくなる。一方、赤外カットフィルタ３０に割れ等の異常がある場合、ＦＤ受光部５１では、レーザー光がほとんど受光されないため、検出パルスＰの各極大値ＭとベースＢとの差がほとんど無い状態になる。したがって、本実施形態では、検出パルスＰのベースＢと極大値Ｍとの差によって、赤外カットフィルタ３０の異常の有無を判断することができる。
【００５６】
以上のように、本実施形態においては、自家蛍光観察に使用される励起光は、その光路が移動されて、赤外カットフィルタ３０の状態を検知するための検査光としても使用されるので、少ない部材点数で赤外カットフィルタ３０の状態を検知可能である。
【００５７】
また、ランプ２２から光が射出されている場合、その射出した光の一部は散乱光としてフォトダイオード５１に入射され、検出精度の低下が懸念される。しかし、本実施形態では、フォトダイオード５１に入射されるランプ２２からの光は、周期的に変化しない点灯状態の光（すなわち、低周波数成分の光）であり、その多くがバンドパスフィルタによってカットされるので、ランプ２２の光の影響をあまり受けずに、赤外カットフィルタ３０の状態が検知される。
【００５８】
勿論、本実施形態でも、検出パルスの各極大値Ｍが閾値Ｐｒと比較され、赤外カットフィルタ３０の異常の有無が検知されても良い。本実施形態では、上述したように、検出パルスＰはランプ２２の光の影響をあまり受けないので、閾値Ｐｒはランプの点灯時及び非点灯時で異なる値に設定する必要がない。
【００５９】
なお、バンドパスフィルタは、所定周波数より低い低周波数成分をカットし、かつ所定周波数の成分を透過することにより、ランプ２２からの光をカットし、レーザー光を抽出できるものであれば特に限定されない。例えば、本実施形態においては、所定周波数の光が抽出された後フォトダイオード５１が受光できるように、電気的なバンドパスフィルタの代わりに、フォトダイオード５１に入射される光の光路に光学的なバンドパスフィルタが配置されていても良い。
【００６０】
勿論、第１及び第２の実施形態においても、検査用光源が所定の周波数で周期的に光を射出し、所定周波数の成分がバンドパスフィルタによって選択的に抽出され、その抽出された成分を基に赤外カットフィルタ３０の状態が検知されても良い。
【００６１】
なお、第１乃至第３の実施形態では、状態が検知される光学フィルタとして、赤外カットフィルタが使用されたが、光学フィルタは、特定の波長の光をカットできるものであればその種類は限定されず、紫外カットフィルタ等であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る内視鏡システムの全体構成を示すための模式図である。
【図２】ランプハウスの側面図である。
【図３】ランプハウスの正面図である。
【図４】赤外カットフィルタの正面図である。
【図５】フォトダイオードで発生する電圧値を示す模式的なグラフである。
【図６】状態検知ルーチンを示すフローチャートである。
【図７】第２の実施形態に係るランプハウスの正面図である。
【図８】第３の実施形態に係る内視鏡システムを部分的に示す模式図である。
【図９】第３の実施形態において、レーザーダイオードの駆動、及び検出パレスのタイミングを示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００６３】
１０  内視鏡システム
１１  スコープ
２０  プロセッサ（光源装置）
２２  ランプ（第１の光源）
２９  補助光源
３０  赤外カットフィルタ（光学フィルタ）
３１  光量絞り
３７  ＣＰＵ（検知手段）
４８  レーザーダイオード（検査用光源）
４９  フォトダイオード（受光素子）
５０  ＬＤ出射端
５１  ＦＤ受光部
Ｒ  矩形
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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