(57)【要約】【課題】内視鏡の光源装置において、補助光源を移動する移動機構を簡素化し、省スペースを実現する。【解決手段】主光源ランプ２７と、入射端面２５ａが該主光源ランプ２７と対向し、射出端面１５ｂが内視鏡の挿入部１１先端部に位置するライトガイド２５、１５と、主光源ランプ２７と入射端面２５ａとの間の入射光路を横断する方向に移動可能に支持された、前記入射光路を占有する領域に応じて透過光量が異なる透過光量調整マスク３３を有する絞り板３１を備え、該絞り板３１の透過光量調整マスク３３外に、絞り板３１が光量調整領域外まで移動したときに入射端面２５ａと対向し、該入射端面２５ａから補助光を入射させる高輝度ＬＥＤ３４を装着した。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主光源と、
入射端面が該主光源と対向し、射出端面が内視鏡の先端部に位置する導光部材と、
前記主光源と入射端面との間の入射光路を横断する方向に移動可能に支持された、前記入射光路を占有する領域に応じて透過光量が異なる光量調整領域を有する光量調整部材と、
前記光量調整部材の光量調整領域外に装着された、前記光量調整部材が光量調整領域外まで移動したときに前記導光部材の入射端面と対向する補助光源とを備えたことを特徴とする内視鏡の光源装置。
【請求項２】
前記補助光源は、前記主光源が点灯可能なときは消灯され、前記主光源が点灯不能なときに点灯され、前記光量調整部材は、前記主光源が点灯不能なときに前記補助光源が前記導光部材の入射端面と対向する位置まで移動する請求項１記載の内視鏡の光源装置。
【請求項３】
前記光量調整部材は、前記主光源の光軸と平行な回動軸に旋回自在に固定された腕部と、該腕部の端部に設けられた、前記入射光路を横断し、前記回動軸を中心とした円弧状に延びる板状の円弧状部と、該円弧状部に前記回動軸を中心として円弧状に形成された、周方向に沿って透過光量が異なる透過光量調整領域とを備えた絞り板と、前記回動軸を介して前記絞り板を回動させる駆動部材とを備え、前記補助光源は、前記透過光量調整領域外の前記円弧状部に装着されている請求項１または２記載の内視鏡の光源装置。
【請求項４】
前記主光源の点灯可否を検出し、前記主光源が点灯している間は前記補助光源を消灯し、前記主光源が点灯できなくなったときに前記補助光源を点灯するとともに前記駆動部材を介して前記光量調整部材を前記補助光源が前記入射端面と対向する位置まで回動させる制御手段を備えた請求項１から３のいずれか一項記載の内視鏡の光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主光源の光量を調整する光量調整部材および主光源の故障時等に点灯する補助光源を備えた内視鏡の光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡は、主光源ランプから発せられた照明光をライトガイド（ファイババンドル）を介して内視鏡の挿入部先端部から射出し、人体内を照明する光源装置を備えている。さらに、主光源ランプに異常を生じた場合でも、内視鏡を人体から抜き取るなどの緊急操作を行えるように、補助光源を主光源ランプとライトガイドとの間に進出させて補助光源の光をライトガイドに導く補助光源移動機構を備えたものが知られている。
【特許文献１】特開平11-305148号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら従来の光源装置の補助光源移動機構は、常時は、補助光源をライトガイドの入射端面とは対向しない退避位置に位置させており、主光源が故障等したときに、補助光源をライトガイドの入射端面と対向する使用位置に移動して、ライトガイドに光を供給し、体腔内を補助光源の光によって照明する。このように従来の光源装置は、主光源が故障等した非常時のみにしか使用しない補助光源移動機構を備えているので、この補助光源移動機構のためにスペースが占有されて効率が悪く、光源装置の大型化を招いていた。
【０００４】
上記従来技術の問題に鑑みて本発明は、補助光源を移動する移動機構を簡素化し、省スペースを実現する内視鏡の光源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】
【０００５】
この目的を達成する本発明は、主光源と、入射端面が該主光源と対向し、射出端面が内視鏡の先端部に位置する導光部材と、前記主光源と入射端面との間の入射光路を横断する方向に移動可能に支持された、前記入射光路を占有する領域に応じて透過光量が異なる光量調整領域を有する光量調整部材と、前記光量調整部材の光量調整領域外に装着された、前記光量調整部材が光量調整領域外まで移動したときに前記導光部材の入射端面と対向する補助光源とを備えたことに特徴を有する。
前記補助光源は、前記主光源が点灯可能なときは消灯され、前記主光源が点灯不能なときに点灯され、前記光量調整部材は、前記主光源が点灯不能なときに前記補助光源が前記導光部材の入射端面と対向する位置まで移動するように構成される。
前記光量調整部材は、前記主光源の光軸と平行な回動軸に旋回自在に固定された腕部と、該腕部の端部に設けられた、前記入射光路を横断し、前記回動軸を中心とした円弧状に延びる板状の円弧状部と、該円弧状部に前記回動軸を中心として円弧状に形成された、周方向に沿って透過光量が異なる透過光量調整領域とを備えた絞り板と、前記回動軸を介して前記絞り板を回動させる駆動部材とを備え、前記補助光源は、前記透過光量調整領域外の前記円弧状部に装着される。
実際的には、前記主光源の点灯可否を検出し、前記主光源が点灯している間は前記補助光源を消灯し、前記主光源が点灯できなくなったときに前記補助光源を点灯するとともに前記駆動部材を介して前記光量調整部材を前記補助光源が前記入射端面と対向する位置まで回動させる制御手段を備える。
【発明の効果】
【０００６】
以上の通り本発明は、主光源の光量を調整する絞り板に補助光源を装着して絞り駆動機構に補助光源移動機構を兼ねさせたので、補助光源専用の移動機構が不要になり、部材の削減と省スペース化を図ることが可能になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明を電子内視鏡システムに適用した一実施形態について説明する。図１は、電子内視鏡１０および内視鏡プロセッサ２０を備えた電子内視鏡システムの主要部をブロックで示す図である。
この電子内視鏡１０は、可撓性の挿入部１１と操作部１２を有し、操作部１２からはユニバーサルチューブ１３が延びており、このユニバーサルチューブ１３の先端に設けられたコネクタ１４が、内視鏡プロセッサ２０のコネクタ２１に着脱自在に接続される。
【０００８】
挿入部１１の先端部近傍は、操作部１２に設けた湾曲操作ノブの操作に応じて上下及び左右方向に湾曲する湾曲機構（図示せず）を内蔵した湾曲部となっている。
【０００９】
挿入部１１の先端部には、対物レンズ（撮像レンズ）、撮像素子等を含む電子カメラ１６が内蔵されている。電子カメラ１６は、対物レンズ、焦点調節機構、撮像素子を含み、挿入部１１の先端面に設けられた観察窓（対物窓）から外部を撮像可能に配置されている。さらに挿入部１１の先端面には、照明用のライトガイド（ファイババンドル）１５の射出端面１５ｂから射出された照明光を射出する照明光学系の照明窓や、鉗子等を突出させるための鉗子口等が配置されている（図示せず）。操作部１２には、操作ノブの他に、電子カメラ１６の動画撮影、静止画撮影などを制御する操作ボタン等が設けられている。
【００１０】
内視鏡プロセッサ２０内には、電子カメラ１６が撮像した映像信号を処理する映像信号処理系として、Ａ／Ｄ変換器２２、信号処理回路２３およびＤ／Ａ変換器２４を内蔵している。電子カメラ１６とＡ／Ｄ変換器２２は、コネクタ１４、２１を介して接続された、挿入部１１、操作部１２およびユニバーサルチューブ１３内を通る信号ケーブル１７と、内視鏡プロセッサ２０内を配線された映像ケーブル２２ａとを介して接続されている。Ｄ／Ａ変換器２４には、電子カメラ１６が撮像した映像を映し出すテレビモニタが接続される。Ｄ／Ａ変換器２４にはさらに、映像を記録するビデオデッキなどの外部記憶装置、パソコンの映像信号入力などの接続が可能である。
【００１１】
また、Ａ／Ｄ変換器２２がデジタル信号に変換した映像信号は、測光回路２６にも入力される。測光回路２６は、入力した映像信号の輝度信号から電子カメラ１６の露光量を判断し、露出制御または照明光量を制御する制御信号を出力する。
【００１２】
ライトガイド１５は、挿入部１１の先端部から、挿入部１１、操作部１２およびユニバーサルチューブ１３内を通って他端部がコネクタ１４内の光コネクタ（図示せず）に接続されている。そしてこの光コネクタは、コネクタ１４とコネクタ２１が接続されたときに、同時にコネクタ２１内の光コネクタ（図示せず）に接続され、ライトガイド１５の入射端面１５ａとライトガイド（光ファイバ束）２５の射出端面２５ｂとを光接続する。ライトガイド２５の他端部の入射端面２５ａは、主光源ランプ２７の入射位置に配置されている。
【００１３】
主光源ランプ２７から発せられた光束は、集束されて入射端面２５ａから入射し、ライトガイド２５、射出端面２５ｂ、入射端面１５ａからライトガイド１５を導かれ、ライトガイド１５の射出端面１５ｂから射出し、挿入部１１の先端面の照明窓から挿入部１１の外部に射出して体腔内を照明する。
【００１４】
主光源ランプ２７は、主光源電源２８によって点灯駆動制御される。この主光源電源２８は、商用電源２９ａから電力供給を受けて安定化電源回路２９ｂにより安定化された電流によって主光源ランプ２７の点灯を制御する。
この主光源ランプ２７の点灯／消灯を含む内視鏡プロセッサ２０の全体的な動作は、システムコントローラ３０が制御する。なお、システムコントローラ３０は、パワースイッチＳＷＰがオン操作されたときに動作を開始する。
【００１５】
主光源ランプ２７としては、通常、水銀ランプ、メタルハライドランプなどの高輝度ランプが使用され、高輝度ランプが反射傘を有するランプソケット２７ａに装着されている。この主光源ランプ２７から発せられた光束の収束位置と入射端面２５aとが一致するように、主光源ランプ２７およびライトガイド２５が配置されている。
【００１６】
主光源ランプ２７と入射端面２５ａとの間の入射光路内には、入射端面２５ａに入射する光量を調整するための絞り板３１が主光源光軸と直交する方向に移動自在に配置されている。この絞り板３１の回動移動により、入射端面２５ａに入射する光量が調整される。絞り板３１は、腕部３１ａの略中央において、ロータリーアクチュエータ３２の回動軸３２ａに固定され、腕部３１ａの一方の端部に透過光量調整マスク３３が装着されている。ロータリーアクチュエータ３２により絞り板３１が揺動すると、この透過光量調整マスク３３が主光源光軸と直交する方向に移動し、その位置に応じて主光源ランプ２７から射出された光束が透過する光量が変わる。
このアクチュエータ３２は、測光回路２６が出力する測光信号を受けた駆動回路３５により駆動制御される。
【００１７】
この内視鏡プロセッサ２０は、主光源ランプ２７がランプ寿命などのなんらかの故障により消灯したときに、主光源ランプ２７に代わって照明光を供給する補助光源として高輝度ＬＥＤ３４を備えている。この実施形態では、この高輝度ＬＥＤ３４を絞り板３１に装着して、絞り板３１の回動動作により、待避位置と照射位置とに移動するように構成した。
この高輝度ＬＥＤ３４、絞り板３１の制御を含む内視鏡プロセッサ２０の全体的な動作は、システムコントローラ３０によって制御される。
【００１８】
この実施形態の特徴を、さらに図２乃至図５を参照して詳細に説明する。図２には、主光源ランプ２７、絞り板３１およびライトガイド２５の斜視図を示し、図３および図４には絞り板３１およびライトガイド２５の斜視図を、図５には絞り板３１をライトガイド２５側から見た拡大正面図を示した。
【００１９】
絞り板３１は、腕部３１ａの略中央において、ロータリーアクチュエータ３２の回動軸３２ａに軸支されている。腕部３１ａの一方の端部には、回動軸３２ａを中心とした円弧状に延びる弧状部３１ｂを備え、この弧状部３１ｂに、回動軸３２ａを中心とした円弧状に延びる弧状切欠３１ｃが形成されている。弧状部３１ｂには、この弧状切欠３１ｃを覆って弧状切欠３１ｃに沿って延びる透過光量調整マスク３３が装着されている。
【００２０】
この透過光量調整マスク３３は、弧状切欠３１ｃに沿って微細な小孔３３ａを多数有している。各小孔３３ａは円形であって、各小孔３３ａのピッチは一定かつその直径が弧状切欠３１ｃの先端開口側に向かって徐々に大きくなるように形成されている。つまり、先端開口側に向かって透過光量が多くなり、反対側に向かって透過光量が少なくなるように形成されていて、入射光路内に位置する透過光量調整マスク３３の領域に応じて、主光源ランプ２７から発せられ、入射端面２５ａから入射し、挿入部１１の外に射出する光量が変化し、体腔内を照明する明るさが変わる。透過光量調整マスク３３が入射光路内を移動する領域および透過光量調整マスク３３が無い部分および弧状切欠３１ｃの開口部分までが透過光量調整領域であり、透過光量調整回転範囲である。ロータリーアクチュエータ３２は、通常この透過光量調整回転範囲において絞り板３１を揺動させて光量調整する。
なお、透過光量調整マスク３３の小孔３３ａの形状、配置は任意であり、小孔ではなく、透過率が徐々にまたは段階的に変化する光学フィルターでもよい。
【００２１】
この絞り板３１の弧状部３１ｂには、弧状切欠３１ｃの延長位置に、補助光源として白色の高輝度ＬＥＤ３４が装着されている。高輝度ＬＥＤ３４は、冷却用のヒートシンク３４ａに装着され、このヒートシンク３４ａを介して絞り板３１の弧状部３１ｂに固定されている。高輝度ＬＥＤ３４は、その発光面が入射端面２５ａ側を向くように装着されている。絞り板３１が透過光量調整領域にあるときは入射光路から待避した待避位置にあり、絞り板３１が透過光量調整領域を超えて回転したときに、発光面が入射端面２５ａと正対するように構成されている。この高輝度ＬＥＤ３４の発光面が入射端面２５ａと正対する位置が補助光源発光位置となる。
なお、腕部３１ａの他端部に設けられた足状部分は、絞り板３１の回転バランスをとるためのバランサー部３１ｄである（図２、３参照）。また、ロータリーアクチュエータ３２は、親板５０に固定され、親板５０を介して図示しない光源装置の筐体に固定される。
【００２２】
ロータリーアクチュエータ３２は、駆動回路３５を介して駆動制御される。主光源点灯中は、測光回路２６からの測光信号を受けて動作し、絞り板３１を透過光量調整領域内において回転させて主光源ランプ２７と入射端面２５ａとの間に位置する透過光量調整マスク３３の領域を調整して透過光量、つまり射出端部１５ｂから射出される光量を調整する。
【００２３】
主光源ランプ２７が故障、寿命等により切れると、これをシステムコントローラ３０が検知して、主光源電源２８をオフし、補助光源電源３６をオンして高輝度ＬＥＤ３４を点灯し、駆動回路３５を介してロータリーアクチュエータ３２を補助光源発光位置方向に回転させて、高輝度ＬＥＤ３４を入射端面２５ａに対向させる。以上の処理により、高輝度ＬＥＤ３４が発光する光束が入射端面２５ａから入射し、ライトガイド２５、１５内を導かれ、射出端面１５ｂから射出して体腔内を照明する。この補助光照明により使用者は、テレビモニタを見ながら操作部１２を操作して挿入部１１を体腔内から引き出すことができる。
【００２４】
このように本発明の実施形態によれば、補助光源である高輝度ＬＥＤ３４を、主光源の光量を調整する絞り板３１に取り付け、この絞り板３１の回動により、待避位置と補助照明位置とに移動させることができるので、補助光源専用の駆動機構が不要になり、部品点数の削減および省スペース化を図ることができる。
【００２５】
主光源ランプ２７の電源は、通常商用電源のみであるが、撮像、補助光源系の電源は、商用電源の他に、商用電源が故障したときに切り替わるスタンバイ電源装置や充電池などから供給する無停電電源装置などの補助電源を備えれば、停電時に対応できる。この場合は、商用電源が停止等したときに補助電源に切り替わり、高輝度ＬＥＤ３４が点灯するとともに絞り板３１が遮断位置に移動するように構成する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の光源装置を電子内視鏡に提供した実施形態における電子内視鏡システムの主要構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態における、主光源、絞り板およびライトガイドの斜視図である。
【図３】同実施形態における絞り板およびライトガイドを主光源側から示した斜視図である。
【図４】同実施形態における絞り板およびライトガイドを、ライトガイド側から示した斜視図である。
【図５】同実施形態における絞り板を、ライトガイド側から示した拡大正面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０  電子内視鏡
１１  挿入部
１２  操作部
１５  ライトガイド
１５ａ  入射端面
１５ｂ  射出端面
１６  電子カメラ
２０  内視鏡プロセッサ
２５  ライトガイド
２５ａ  入射端面
２５ｂ  射出端面
２７  主光源ランプ
２８  主光源電源
２９ａ  商用電源
２９ｂ  安定化電源回路
３０  システムコンローラ
３１  絞り板
３１ａ  腕部
３１ｂ  弧状部
３１ｃ  弧状切欠
３２  ロータリーアクチュエータ
３２ａ  回動軸
３３  透過光量調整マスク
３３ａ  小孔
３４  高輝度ＬＥＤ
３５  駆動回路
３６  補助光源電源
【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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