(57)【要約】【課題】  キセノンランプの点灯時のノイズ発生を簡易な構成で防止する。【解決手段】  受光素子２９とＬＥＤ２８を保持板２７の平面２７Ａに配置する。保持板２７をキセノンランプの出射光光路内に介在可能に支持する。キセノンランプの点灯時、モータ制御回路３１の制御によりモータ３０を回転させ、保持板２７を平面２７Ａがキセノンランプへ対向するよう、その出射光光路内へせり出す。受光素子２９がキセノンランプの出射光を検知したら、モータ制御基板３１の制御によりモータ３０を回転させ、保持板２７をキセノンランプの出射光光路内から退避する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被観察体を照射する照明光を供給するためのキセノンランプと、
前記キセノンランプの内部の封止ガスに光を照射する照射手段と、
前記キセノンランプが点灯される前、前記照射手段により前記封止ガスに光を照射させる制御手段とを備えることを特徴とする電子内視鏡の光源装置。
【請求項２】
前記キセノンランプの点灯を検知するための点灯検知手段を備え、
前記制御手段は、前記キセノンランプが点灯されたことが前記点灯検知手段により確認されたら前記照射手段による光の照射を停止させることを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡の光源装置。
【請求項３】
前記照射手段と前記点灯検知手段を保持する保持部材を備え、
前記制御手段は、前記キセノンランプが点灯される前、前記照射手段と前記点灯検知手段が前記キセノンランプの出射面に対向するよう前記保持部材を前記キセノンランプの出射光の光路内に介在させ、前記点灯検知手段により前記キセノンランプの点灯が確認されたら、前記保持部材を前記光路内から退避させることを特徴とする請求項２に記載の電子内視鏡の光源装置。
【請求項４】
前記保持部材は、前記照射手段及び前記点灯検知手段が一方の平面に配置された板状部材であり、
前記板状部材は、前記一方の平面が前記キセノンランプの光出射面に対向可能に支持されることを特徴とする請求項３に記載の電子内視鏡の光源装置。
【請求項５】
前記キセノンランプが反射鏡を備え、
前記キセノンランプ自体の発光ができないとき、前記照射手段から出射され、前記反射鏡により反射された光が完全に遮光されないよう、前記制御手段は前記板状部材を前記キセノンランプの出射光の光路の一部に介在させることを特徴とする請求項４に記載の電子内視鏡の光源装置。
【請求項６】
被観察体を照射する照明光を供給するためのキセノンランプと、
前記キセノンランプが照明光を供給できないとき、替わって照明光を供給するための補助光源とを備え、
前記キセノンランプの点灯時、前記補助光源の出射光が前記キセノンランプの封止ガスに照射されることを特徴とする電子内視鏡の光源装置。
【請求項７】
前記キセノンランプの点灯後、前記補助光源の出射光の前記封止ガスへの照射は停止されることを特徴とする請求項６に記載の電子内視鏡の光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子内視鏡に用いられる光源装置であって、キセノンランプを備えるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡において電子スコープが接続される画像処理装置やファイバスコープが接続される光源装置は、被観察体に照射する照明光を供給するための光源を備えている。この光源には、出射光の色温度が白昼光に近いこと、瞬時の再点灯が可能であること等の理由から、キセノンランプが用いられることが多い。キセノンランプは、ランプ内に封止されたキセノンガスに高電圧を印加させ、基底状態のキセノンを励起させることにより発光する構成を有する。すなわち、キセノンランプ内のキセノンガス（封止ガス）は、画像処理装置の起動前の何もしない放置された状態では、装置内で暗黒でエネルギーが加わらない状態である。このような状態から、発光エネルギーを安定的に得るまでには、高い電圧で封止ガスを励起させる必要がある。換言すれば、キセノンランプの点灯時には高電圧のトリガー電圧を印加させなければならない。このような高電圧の印加は、周辺の電子回路にノイズを発生させ、電子回路やＣＰＵに悪影響を及ぼし、誤動作を誘発する弊害がある。
【特許文献１】特開平９−２５３０４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の弊害を防止するため、トリガー電圧印加時に発生するノイズの影響からＣＰＵや電子回路を保護するべく、シールドの装備やフェライトコアの挿入が行われる。しかし、シールドによる保護は、ＣＰＵ等を被覆するための部材（例えば金属板）を必要とし、またフェライトコアを用いる場合はノイズに応じて大きな配置スペースを必要とする。その結果、部品点数が増え、電子内視鏡システムの全体が大きくなったり、重量化するという問題があった。
【０００４】
本発明は、以上の問題を解決するものであり、電子内視鏡システムにおいてキセノンランプ点灯時のノイズ発生を簡易な構成で防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る電子内視鏡の光源装置は、被観察体を照射する照明光を供給するためのキセノンランプと、キセノンランプの内部の封止ガスに光を照射する照射手段と、キセノンランプが点灯される前、照射手段により封止ガスに光を照射させる制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
好ましくは、キセノンランプの点灯を検知するための点灯検知手段を備え、制御手段はキセノンランプが点灯されたことが点灯検知手段により確認されたら、照射手段による光の照射を停止させる。
【０００７】
好ましくは、照射手段と点灯検知手段を保持する保持部材を備え、制御手段は、キセノンランプが点灯される前、照射手段と点灯検知手段がキセノンランプの出射面に対向するよう保持部材をキセノンランプの出射光の光路内に介在させ、点灯検知手段によりキセノンランプの点灯が確認されたら、保持部材を光路内から退避させる。
【０００８】
好ましくは、保持部材は、照射手段及び点灯検知手段が一方の平面に配置された板状部材であり、この平面がキセノンランプの光出射面に対向可能となるよう、板状部材を支持する。
【０００９】
より好ましくは、キセノンランプ自体の発光ができないとき、照射手段から出射され、キセノンランプの反射鏡により反射された光が完全に遮光されないよう、制御手段は板状部材をキセノンランプの出射光の光路の一部に介在させる。
【００１０】
また、本発明に係る電子内視鏡の光源装置は、被観察体を照射する照明光を供給するためのキセノンランプと、キセノンランプが照明光を供給できないとき、替わって照明光を供給するための補助光源とを備え、キセノンランプの点灯時、補助光源の出射光がキセノンランプの封止ガスに照射される。好ましくは、キセノンランプの点灯後、補助光源の出射光の封止ガスへの照射は停止される。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明によれば、キセノンランプが点灯される前、照射手段により封止ガスに光が照射させるため、点灯時にキセノンランプの電極に印加する電圧が低く抑えられる。従って、キセノンランプ周辺の電子回路等においてノイズの発生が防止される。
【００１２】
本発明によれば、キセノンランプ故障時に補助光を供給する補助光源を、キセノンランプ点灯時にキセンノンランプ内部へ照射して、封止ガスを励起する光を供給するために兼用している。従って、電子内視鏡の部品点数及び重量の増加が抑えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は本発明に係る実施形態が適用される電子内視鏡システムのブロック図である。この電子内視鏡システムは、電子スコープ１０、画像処理装置２０及びモニタＴＶ４０から構成されている。電子スコープ１０には光ファイバーの束であるライトガイド１１が挿通されており、その出射端は挿入部先端まで延びている。配光光学系１２は、ライトガイド１１の出射端近傍において出射光の光路上に配設される。ＣＣＤ１３は、電子スコープ１０の挿入部先端に配設される。被観察体からの反射光は、対物光学系１４を介してＣＣＤ１３の受光面に結像される。
【００１４】
画像処理装置２０のシステムコントローラ２１は、電子内視鏡システム全体を制御する例えばマイクロコンピュータである。パワースイッチ２２がオンされると、商用電源から供給される電力が電源回路２３を介して電子内視鏡システムの各部へ供給される。
【００１５】
キセノンランプ２４は点灯駆動部２５に接続されている。点灯駆動部２５は、システムコントローラ２１から入力される制御信号に基づいて、キセノンランプ２４へ点灯用の駆動信号を出力する。電子スコープ１０が画像処理装置２０に接続されると、ライトガイド１１は集光レンズ２６に光学的に接続される。その結果、キセノンランプ２４からの出射光は集光レンズ２６を介してライトガイド１１の入射面に入射し、出射端側で配光光学系１２を介して照明光として被観察体に照射される。
【００１６】
保持板２７には、ＬＥＤ２８及び受光素子２９が配設される。ＬＥＤ２８には高輝度ＬＥＤが用いられる。ＬＥＤ２８及び受光素子２９はシステムコントローラ２１の制御に基づいて駆動される。保持板２７は、キセノンランプ２４と集光レンズ２６との間におけるキセノンランプ２４の出射光の光路上に介在可能に支持部材（図示せず）により支持される。当該光路上への保持板２７の移動及び退避はモータ３０の回転運動に応じて行われる。モータ３０はモータ制御回路３１に接続されている。モータ制御回路３１は、受光素子２９の出力に基づいてモータ３０の駆動制御信号を出力する。
【００１７】
画像処理装置２０のフロントパネル３２には、点灯スイッチＳＷ１及び点灯スイッチＳＷ２が設けられる。点灯スイッチＳＷ１を操作することによりキセノンランプ２４の点灯駆動が制御され、点灯スイッチＳＷ２を操作することによりＬＥＤ２８の補助光としての点灯駆動が制御される。点灯スイッチＳＷ１及びＳＷ２は、押すたびにオンからオフ、若しくはオフからオンに切り替わり、オン・オフ状態が保持されるスイッチである。
【００１８】
電子スコープ１０が画像処理装置２０に接続されると、ＣＣＤ１３はＣＣＤ駆動回路３３に接続される。ＣＣＤ駆動回路３３はシステムコントローラ２１の制御信号に基づいてＣＣＤ１３を駆動する。上述の対物光学系１４によりＣＣＤ１３の受光面に結像された被観察体の光学像は、ＣＣＤ１３により光電変換される。ＣＣＤ１３から出力される画像信号は、ＣＤＳ（Correlated Double Sampling）／ＡＧＣ（Auto Gain Control）ユニット３４に入力される。
【００１９】
画像信号はＣＤＳ／ＡＧＣユニット３４において相関２重サンプリング及び自動ゲインコントロールが施され、画像信号処理ユニット３５へ入力される。画像信号処理ユニット３５では画像信号に所定の画像処理が施されてビデオ信号化され、画像処理装置２０に接続されたモニタＴＶ４０へ出力される。
【００２０】
図２は、保持板２７の平面図をモータ３０とモータ制御回路３１と共に示す図である。ＬＥＤ２８及び受光素子２９は保持板２７の平面２７Ａに配設される。保持板２７は、キセノンランプ２４の出射光の光路上に移動したとき平面２７Ａがキセノンランプ２４へ対向するよう、不図示の支持部材により支持される。モータ制御回路３１は、システムコントローラ２１及び受光素子２９の出力電圧に基づいて、モータ３０へ駆動信号を出力する。
【００２１】
図３は、キセノンランプ２４、保持板２７、集光レンズ２６、及びライトガイド１１の入射面の相対的位置関係を示す図である。図３には、システムコントローラ２１の制御に基づき、保持板２７がキセノンランプ２４の出射光の光路上に移動した状態が示される。ＬＥＤ２８（図２参照）を補助光として点灯させる場合、及びＬＥＤ２８の出射光をキセンノンランプ内部へ照射して封止ガスを励起する場合、保持板２７は、モータ制御回路３１の制御により、図４に示すようにキセノンランプ２４の出射光の通過領域の略半分を遮るよう位置づけられる。ＬＥＤ２８を補助光として点灯させる場合、この状態でＬＥＤ２８が駆動されていると、ＬＥＤ２８の出射光はキセノンランプ２４の内周面に形成された反射鏡に反射される。この反射鏡からの反射光は、キセノンランプ２４から集光レンズ２６までの光の通過領域のうち保持板２７で遮光されない略残り半分の領域を通過し、集光レンズ２６を介してライトガイド１１の入射面に導かれ、補助光が被観察体に照射される。
【００２２】
受光素子２９（図２参照）は、キセノンランプ２４の出射光を検知すると、所定のレベルの電圧を出力する。モータ制御回路３１は、受光素子２９からの所定のレベルの電圧を検知すると、保持板２７がキセノンランプ２４の出射光の光路上から退避するよう、モータ３０へ駆動信号を出力する。その結果、図５に示すように、キセノンランプ２４の出射光は遮光されずに集光レンズ２６を介してライトガイド１１の入射面に導かれる。
【００２３】
図６は、照明光の制御手順を示すフローチャートである。画像処理装置２０のパワースイッチ２２がオンされると、ステップＳ１００において、システムコントローラ２１からＬＥＤ２８へ駆動信号が出力される。その結果、ＬＥＤ２８の発光が開始される。次いでステップＳ１０２へ進み、システムコントローラ２１からモータ制御回路３１へ、キセノンランプ２４の出射光光路内への保持板２７の移動を指令する制御信号が出力される。この制御信号に基づき、モータ制御回路３１からモータ３０へ駆動信号が出力される。その結果、保持板２７が図３、４に示す位置へせり出され位置決めされる。
【００２４】
次いでステップＳ１０４において、点灯スイッチＳＷ１の状態がチェックされる。点灯スイッチＳＷ１がオンしていることが確認されたらステップＳ１０６へ進む。点灯スイッチＳＷ１は、上述のように、キセノンランプ２４を点灯するためのスイッチである。従って、ステップＳ１０６では、システムコントローラ２１から点灯駆動部２５へ、キセノンランプ２４の点灯を指令する制御信号が出力される。この制御信号に基づき、点灯駆動部２５からキセノンランプ２４へ駆動信号が出力され、キセノンランプ２４の点灯処理が実行される。
【００２５】
処理がステップＳ１０６へ進む時点で、保持板２７は既にキセノンランプ２４の出射光光路内に移動しており、ＬＥＤ２８の出射光がキセノンランプ２４内の封止ガスに照射されて励起されている。従って、ステップＳ１０６の点灯処理では、高電圧のトリガー電圧を印加する必要がない。
【００２６】
次いでステップＳ１０８において、受光素子２９の出力電圧が所定のレベルに達しているかチェックされる。キセノンランプ２４の点灯が問題なく行われ、キセノンランプ２４からの出射光が受光素子２９で受光され、受光素子２９から所定のレベルの電圧が出力されたことが確認されたらステップＳ１１０へ進む。キセノンランプ２４の駆動に伴いＬＥＤ２８の駆動は不必要となる。従って、ステップＳ１１０では、システムコントローラ２１からＬＥＤ２８へ駆動停止信号が出力される。
【００２７】
キセノンランプ２４の出射光光路内には保持板２７が位置づけられている。従って、ステップＳ１１２において、システムコントローラ２１からモータ制御回路３１へ、保持板２７の出射光光路内からの退避を指令する制御信号が出力される。この制御信号に基づき、モータ制御回路３１からモータ３０へ駆動信号が出力される。その結果、保持板２７がキセノンランプ２４の出射光光路内から退避され（図５参照）、ライトガイド１１への入射光においてより多くの光量が確保される。次いでステップＳ１１４へ進み、キセノンランプ２４が駆動されていることを示すべく、点灯フラグに「１」がセットされる。
【００２８】
ステップＳ１０８において、受光素子２９の出力電圧が所定のレベルに達しておらず、キセノンランプ２４の点灯が確認されない場合は、Ｓ１１６にジャンプして点灯スイッチＳＷ２の状態がチェックされる。また、ステップＳ１０４において、点灯スイッチＳＷ１がオフであることが確認されたらステップＳ１１６へ進む。
【００２９】
ステップＳ１１６では、点灯スイッチＳＷ２の状態がチェックされる。点灯スイッチＳＷ２がオンしていることが確認されたら、ステップＳ１１８へ進む。点灯スイッチＳＷ２は、上述のように、ＬＥＤ２８を点灯させるためのスイッチであり、点灯スイッチＳＷ２がオンされる場合とは、施術中に何らかの原因によりキセノンランプ２４に不具合が発生し、照明光を被観察体に照射することができなくなった場合である。従って、ステップＳ１１８では、ステップＳ１００と同様に、ＬＥＤ２８が駆動され、次いでステップＳ１２０では、ステップＳ１０２と同様に、保持板２７がキセノンランプ２４の出射光光路内へ移動される。これにより、ＬＥＤ２８の出射光がライトガイド１１を介して電子スコープ１０の挿入部先端へ導かれ、被観察体へ照射される。ステップＳ１２２では、キセノンランプ２４が駆動されていないことを示すべく、点灯フラグに「０」がセットされる。
【００３０】
一方、ステップＳ１１６において点灯スイッチＳＷ２がオフしていることが確認されたら、ステップＳ１３０へ進む。ステップＳ１３０では、ステップＳ１１０と同様に、ＬＥＤ２８の駆動が停止され、次いでステップＳ１３２では、ステップＳ１１２と同様に、保持板２７の退避処理が行われる。そして、ステップＳ１２２へ進み、点灯フラグに「０」がセットされる。
【００３１】
ステップＳ１１４で点灯フラグに「１」がセットされるか、若しくはステップＳ１２２で点灯フラグに「０」がセットされたら、ステップＳ１２４へ進む。ステップＳ１２４では、ＣＣＤ１３から出力された画像信号に所定の信号処理が施される。
【００３２】
次いでステップＳ１２６で点灯フラグの値がチェックされる。点灯フラグに「１」がセットされており、キセノンランプ２４が駆動されていることが確認されたら、ステップＳ１２８へ進み、キセノンランプの点灯有無が受光素子２９の出力電圧信号でチェックされる。キセノンランプが点灯している事が確認されなければＳ１０４へ戻る。キセノンランプの点灯が確認されれば、Ｓ１３０へ進む。ここでは、点灯スイッチＳＷ１がオンのままであることが確認されたらステップＳ１２４へ戻り、ステップＳ１２４〜Ｓ１２８の処理が繰り返される。Ｓ１３０で点灯していることが確認できなければ、Ｓ１０４へ戻り、それ以下の処理に進む。
【００３３】
ステップＳ１２６で点灯フラブが「０」であることが確認される場合とは、キセノンランプ２４が点灯していない場合である。また、ステップＳ１２８では、点灯動作を行っているにもかかわらず、キセノンランプが点灯していない場合を検出し、ランプ切れ等の事故に備えている。さらに、ステップＳ１３０で点灯スイッチＳＷ１がオフされたことが確認される場合とは、操作者がキセノンランプ２４の駆動停止を意図している場合である。これらの場合は、ステップＳ１２４の画像処理を行わず、ステップＳ１０４へ戻り、上述の処理が繰り返される。
【００３４】
以上のように、本実施形態によれば、ＬＥＤ２８の出射光がキセノンランプ２４の封止ガスに照射された状態で、キセノンランプ２４の点灯が行われる。従って、キセノンランプ２４の電極に印加する電圧が低く抑えられる。その結果、システムコントローラ２１その他の各回路においてノイズの発生が防止される。
【００３５】
本実施形態によれば、ＬＥＤ２８を、キセノンランプ２４点灯時の封止ガスへの照射と、キセノンランプ２４故障時の補助光の供給に兼用している。従って、画像処理装置２０内の部品点数及び重量の増加が抑えられる。さらに、キセノンランプが点灯しない状態でも、補助光としてすぐに切り替えられるので、電子スコープ１０が挿入された患者の体内の状況を確認できずに内視鏡を引き抜くという事態を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る実施形態が適用される電子内視鏡システムのブロック図である。
【図２】保持板の平面図をモータとモータ制御回路と共に示す図である。
【図３】キセノンランプ、保持板、集光レンズ、及びライトガイドの入射面の相対的位置関係を示す図である。
【図４】保持板がキセノンランプの出射光光路内にせり出した状態を集光レンズの側から示す図である。
【図５】保持板がキセノンランプの出射光光路内から退避した状態を集光レンズの側から示す図である。
【図６】照明光の制御処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３７】
１０  電子スコープ
１１  ライトガイド
１３  ＣＣＤ
２０  画像処理装置
２１  システムコントローラ
２２  パワースイッチ
２４  キセノンランプ
２５  点灯駆動部
２６  集光レンズ
２７  保持板
２８  ＬＥＤ
２９  受光素子
３０  モータ
３１  モータ制御回路
３５  画像信号処理ユニット
４０  モニタＴＶ
【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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