(57)【要約】【課題】簡単かつ確実に欠陥等の問題箇所の状態及び検査対象上の問題箇所の位置をリアルタイムで検査する。【解決手段】内視鏡２の光源ユニット５は、可視光を発光する可視光ＬＥＤ光源６と、紫外光を発光する紫外光ＬＥＤ光源７とから構成され、内視鏡２の挿入部先端内に配置される。装置本体部４は、内視鏡２の光源ユニット５の可視光ＬＥＤ光源６及び紫外光ＬＥＤ光源７の光量を、それぞれ独立に調節する可視光量調節部１１及び紫外光量調節部１２を有している。可視光量調節部１１及び紫外光量調節部１２は、装置本体部４の可視光量調節ボタン部１５、紫外光量調節ボタン部１６の操作状態に応じて、ＣＰＵ１３により制御される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡の挿入部先端より検査対象物の観察像を取り込み、前記観察像より前記検査対象物の観察画像データを生成する内視鏡装置において、
前記検査対象物を照明する少なくとも２系統のＬＥＤ光源手段と、
各系統毎の前記ＬＥＤ光源の出射光量を独立して調節する光量調節手段と
を備えたことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記ＬＥＤ光源手段の１系統は、
少なくとも、紫外光を発光する紫外光ＬＥＤ光源を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記ＬＥＤ光源手段は、
各系統毎に複数の同一構成のＬＥＤ素子から構成される
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記ＬＥＤ光源手段は、
前記挿入部先端に着脱自在に設けられる光学アダプタと一体的に形成される
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記内視鏡は、前記ＬＥＤ光源手段からの出射光を前記挿入部先端に伝送する光伝送手段を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記光量調節手段が独立して調節する調節値を設定する調節値設定手段を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項７】
前記光量調節手段が独立して調節する調節値を示す調節値画像を前記観察画像データに重畳する画像重畳手段を有する
ことを特徴とする請求項１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、複数の種類の照明光により検査対象物を検査する内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、内視鏡装置では、従来より内視鏡とは別体に光源装置が設けられることが多い。さらに、内視鏡の内部には例えば光ファイバ等のライトガイドが配設される。そして、このライトガイドの基端部が光源装置に連結され、光源装置からの照明光をライトガイドを介して内視鏡の挿入部先端まで導光し、ライトガイドの先端より内視鏡の外部に照射させて、観察部位を照明するようになっている。
【０００３】
また、特開平１１−２２５９５２号公報には、管内に挿入される内視鏡挿入部の先端にＣＣＤ等の撮像部を配置し、該撮像部の近傍に複数の白色ＬＥＤからなる光源ユニットを配置した内視鏡と、該光源ユニットの複数の白色ＬＥＤの光量を調節すると共に、撮像部からの出力信号を信号処理するカメラコントロールユニットからなる、管内検査用の内視鏡装置が提案されている。
【０００４】
一方、上記のような管内検査用の内視鏡装置を用いた工業用の非破壊検査の１つに蛍光探傷がある。この蛍光探傷は、例えば航空機のエンジンブレード等の検査対象物の表面にできた、通常観察光による目視では発見が困難な微細な亀裂等の欠陥を発見するための検査である。具体的には、蛍光探傷においては、検査対象物の表面に蛍光剤を塗布して、表面の欠陥部分に浸透した蛍光剤に紫外光を照射することで、蛍光剤から紫外光により励起された光（蛍光）を観察し、欠陥の有無を検査する。
【特許文献１】特開平１１−２２５９５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の蛍光探傷を管内検査用の内視鏡装置を用いて実施する際には、検査対象全体の状態が把握できる通常光観察画像と、欠陥等の問題箇所を明確に判定できる蛍光観察画像を別々に撮像し、別々に撮像した通常光観察画像及び蛍光観察画像を、例えば空間的に同期させてモニタ等に表示させる必要がある。つまりこのような通常光観察画像及び蛍光観察画像からなる空間的同期画像を表示することで、欠陥等の問題箇所の状況及び位置等の把握が可能となる。
【０００６】
ところが、通常光観察画像及び蛍光観察画像からなる空間的同期画像を表示させるためには、各画像を記憶する画像メモリや各画像のマッチング処理等を行うマッチング処理回路が必要となり、管内検査用の内視鏡装置の構成が煩雑化すると共に、通常光観察画像及び蛍光観察画像を別々のタイミングで撮像する必要があるため、欠陥等の問題箇所の状態及び検査対象上の問題箇所の位置をリアルタイムで検査することができないといった問題がある。
【０００７】
さらに、通常光観察画像及び蛍光観察画像を得るためには、異なる波長特性の光源装置が必要となり、検査中に光源装置の交換が必要になる等検査工程が複雑になるばかりではなく、高価な光源装置を波長特性に応じて複数準備する必要があるといった問題もある。
【０００８】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、簡単かつ確実に欠陥等の問題箇所の状態及び検査対象上の問題箇所の位置をリアルタイムで検査することのできる内視鏡装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の内視鏡装置は、
内視鏡の挿入部先端より検査対象物の観察像を取り込み、前記観察像より前記検査対象物の観察画像データを生成する内視鏡装置において、
前記検査対象物を照明する少なくとも２系統のＬＥＤ光源手段と、
各系統毎の前記ＬＥＤ光源の出射光量を独立して調節する光量調節手段と
を備えて構成される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡単かつ確実に欠陥等の問題箇所の状態及び検査対象上の問題箇所の位置をリアルタイムで検査することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら本発明の実施例について述べる。
【実施例１】
【００１２】
図１ないし図９は本発明の実施例１に係わり、図１は内視鏡装置の構成を示す構成図、図２は図１の可視光ＬＥＤ光源及び紫外光ＬＥＤ光源の配置を示す図、図３は図１の内視鏡装置の作用を説明するモニタの第１の表示例を示す図、図４は図１の内視鏡装置の作用を説明するモニタの第２の表示例を示す図、図５は図１の内視鏡装置の作用を説明するモニタの第３の表示例を示す図、図６は図４のモニタ表示の変形例を示す図、図７は図１の内視鏡装置の第１の変形例の構成を示す構成図、図８は図１の内視鏡装置の第２の変形例の構成を示す構成図、図９は図８の可視光ＬＥＤ光源及び紫外光ＬＥＤ光源の配置を示す図、図１０は図１の内視鏡装置の第３の変形例の構成を示す構成図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施例の内視鏡装置１は、ジェットエンジンのブレード等の検査対象物３に至る管賂に挿入され、検査対象物３に照明光を照射するＬＥＤ光源手段としての光源ユニット５及び検査対象物３を撮像する撮像部８を挿入部先端内に有する内視鏡２と、内視鏡２の光源ユニット５の光量調節及び撮像部８からの出力信号を信号処理する装置本体部４とから構成される。
【００１４】
内視鏡２の光源ユニット５は、可視光を発光する可視光ＬＥＤ光源６と、紫外光を発光する紫外光ＬＥＤ光源７とから構成され、図２に示すように内視鏡２の挿入部先端内に配置される。
【００１５】
なお、光源ユニット５は、内視鏡２の挿入部先端内に限らず、内視鏡２の挿入部先端に着脱自在に設けられる、図示しない光学アダプタと一体的に形成しても良い。
【００１６】
また、例えば、図示はしないが、可視光ＬＥＤ光源６は同一構成の複数の可視光ＬＥＤ素子からなり、また、紫外光ＬＥＤ光源７は同一構成の複数の紫外光ＬＥＤ素子からなる。
【００１７】
装置本体部４は、内視鏡２の撮像部８からの出力信号を信号処理し内視鏡画像を生成する信号処理部１８と、信号処理部１８が生成した内視鏡画像に、例えば後述するインジケータ画像等の重畳画像をスーパーインポーズするスーパーインポーズ部１９と、スーパーインポーズ部１９で重畳画像がスーパーインポーズされた内視鏡画像を表示する表示部２０とを有して構成される。なお、表示部２０は装置本体部４と別体で構成してもよい。
【００１８】
また、装置本体部４はメモリ１４を作業空間とするＣＰＵ１３を備え、ＣＰＵ１３は信号処理部１８を制御され、また、スーパーインポーズ部１９にインジケータ画像等の重畳画像を出力する。なお、インジケータ画像等の重畳画像はメモリ１４に予め格納されている。
【００１９】
さらに、装置本体部４は、内視鏡２の光源ユニット５の可視光ＬＥＤ光源６及び紫外光ＬＥＤ光源７の光量を、それぞれ独立に調節する可視光量調節部１１及び紫外光量調節部１２を有している。可視光量調節部１１及び紫外光量調節部１２は、例えば装置本体部４のフロントパネル等に設けられた可視光量調節ボタン部１５、紫外光量調節ボタン部１６及びモード切替ボタン部１７の操作状態に応じて、ＣＰＵ１３により制御される。
【００２０】
本実施例では、例えば、ＣＰＵ１３、可視光量調節部１１及び紫外光量調節部１２により光量調節手段が構成され、また可視光量調節ボタン部１５、紫外光量調節ボタン部１６により調節値設定手段が構成される。
【００２１】
なお、可視光量調節ボタン部１５、紫外光調節ボタン部１６及びモード切替ボタン部１７は、装置本体部４のフロントパネル等に設けられるとしたが、内視鏡２の基端側に設けられる内視鏡２を把持する図示しない把持部に設けてもよいし、表示部２０にタッチパネル機能を持たせ、表示部２０の該タッチパネル機能により各ボタン機能を実現しても良い。さらに、ボタンに限らず、キーボード、マウスやジョイスティック等から構成されるポインティングデバイス、あるいはボリューム等から構成される調光ツマミ等により可視光量調節ボタン部１５、紫外光調節ボタン部１６及びモード切替ボタン部１７の各ボタン機能を実現しても良い。
【００２２】
可視光量調節ボタン部１５は可視光ＬＥＤ光源６の発光光量の増減を指示するボタンからなり、紫外光量調節ボタン部１６は紫外光ＬＥＤ光源７の発光光量の増減を指示するボタンからなる。
【００２３】
また、モード切替ボタン部１７は、検査対象を設定する対象設定ボタン、ＣＰＵ１３の制御モードを通常観察モード及び蛍光観察モードを設定するモード設定ボタンからなる。対象設定ボタンは、例えば検査対象物３が、ジェットエンジンのブレード、発電機のブレード、あるいは自動車のエンジン等検査対象に基づき、検査環境に応じた可視光量調節部１１及び紫外光量調節部１２のデフォルト調節値を設定する。
【００２４】
また、装置本体部４は、例えばバッテリ２１により電力供給がなされ、バッテリ２１には電源部９及び光源用電源部１０が接続されている。電源部９では、バッテリ２１からの電力供給により装置本体部４内に回路電圧 Ｖcc1を供給すると共に内視鏡２内に回路電圧 Ｖcc2供給する。また、光源用電源部１０は、可視光量調節部１１及び紫外光量調節部１２に駆動電力を供給し、可視光量調節部１１及び紫外光量調節部１２は、ＣＰＵ１３により駆動電圧を可変させることで可視光ＬＥＤ光源６及び紫外光ＬＥＤ光源７の光量をそれぞれ調節するようになっている。
【００２５】
このように構成された本実施例の内視鏡装置１の作用を、検査対象物３をジェットエンジンのブレードとした蛍光探傷を例に説明する。なお、ジェットエンジンのブレードには、予め蛍光剤が塗布されたのち、水等で蛍光剤が洗い流されることで、ブレード上の傷のみに蛍光剤が浸透した状態となっている。
【００２６】
まず、モード切替ボタン部１７において、対象設定ボタンにより検査対象をジェットエンジンブレード検査に設定し、モード設定ボタンによりＣＰＵ１３の制御モードを通常観察モードに設定する。このモード切替ボタン部１７での設定により、ＣＰＵ１３は可視光量調節部１１及び紫外光量調節部１２の駆動電圧を制御し、可視光ＬＥＤ光源６のみをジェットエンジンブレード検査に最適な所定の光量で駆動する。この状態、すなわち可視光ＬＥＤ光源６のみによる通常観察によりジェットエンジン外装から内部に至る管路に内視鏡２の挿入部を挿入し、図３に示すように、可視光による通常観察画像を表示部２０に表示させることで、内視鏡２の挿入部先端をジェットエンジンのブレード２４の観察位置に配置させる。
【００２７】
なお、図３では、ジェットエンジンのブレード２４の傷２５が可視光下では確認が困難な状態を示している。また、このとき、スーパーインポーズ部１９により内視鏡画像上に重畳画像としてインジケータ画像２６が重畳される。インジケータ画像２６は、可視光ＬＥＤ光源６及び紫外光ＬＥＤ光源７の光量をアナログ的なレベル表示で示している。
【００２８】
そして、内視鏡２の挿入部先端をジェットエンジンのブレード２４の観察位置に配置された状態で蛍光探傷検査を開始するために、モード切替ボタン部１７においてモード設定ボタンによりＣＰＵ１３の制御モードを通常観察モードから蛍光観察モードに変更／設定する。この蛍光観察モードでは、ＣＰＵ１３は可視光量調節部１１及び紫外光量調節部１２をそれぞれ所定の駆動電圧を制御することで、図４に示すように、所定光量の可視光による検査対象物３であるブレード２４の通常観察画像と、所定光量の紫外光により励起されたブレード２４上の探傷対象である傷２５からの蛍光観察画像とがリアルタイムに表示部２０の同一画面上に表示される。
【００２９】
このときのインジケータ画像２６は、図４に示すように、蛍光観察モードにおけるジェットエンジンブレード検査での、可視光ＬＥＤ光源６及び紫外光ＬＥＤ光源７のデフォルトの光量をアナログ的にレベル表示する。可視光ＬＥＤ光源６及び紫外光ＬＥＤ光源７のデフォルトの光量は、可視光量調節ボタン部１５、紫外光調節ボタン部１６をそれぞれ操作することで、個別に任意に増減できる。図５は、可視光量調節ボタン部１５により可視光ＬＥＤ光源６の光量を最小にし、紫外光調節ボタン部１６により紫外光ＬＥＤ光源７の光量を最大にした状態を示しており、ブレード２４の形状は不明瞭になるが、傷２５を強調して表示することができる。
【００３０】
このように本実施例によれば、可視光による観察下で検査対象物３に内視鏡２の挿入部先端を導くと共に、内視鏡２の挿入部先端を検査対象物３の所定の位置に配置した後に、蛍光探傷検査を可視光よる通常観察画像及び紫外光による蛍光画像の２つの画像でリアルタイムに行うことができるので、簡単かつ確実に欠陥等の問題箇所である傷２５の状態及び傷２５の検査対象物３であるブレード２４上の位置をリアルタイムで検査することができる。また、可視光及び紫外光を任意に増減することができるので、所望の明るさの通常観察画像及び蛍光画像で蛍光探傷検査を行うことが可能となる。さらに、モード切替ボタン部１７の対象設定ボタンにより検査対象を設定することで、検査環境に応じた可視光量調節部１１及び紫外光量調節部１２のデフォルト調節値を設定することができるので、検査前の装置設定が容易になるといった効果もある。
【００３１】
なお、可視光ＬＥＤ光源６及び紫外光ＬＥＤ光源７の光量をインジケータ画像２６によりアナログ的に表示するとしたが、これに限らず、図６に示すように、可視光ＬＥＤ光源６及び紫外光ＬＥＤ光源７の光量を数値画像２７によりデジタル的なレベルで表示するようにしてもよい。また、インジケータ画像２６を検査対象物３の画像に重畳させて表示しているが、これに限らず、表示部２０とは別体に、インジケータ画像２６の表示専用の表示手段、例えばＬＣＤや、インジケータ画像２６に相当するＬＥＤインジケータを設けても良い。
【００３２】
また、図１に示したように、可視光ＬＥＤ光源６及び紫外光ＬＥＤ光源７を内視鏡２の挿入部先端内に配置するとしたが、これに限らず、図７に示すように、内視鏡２の挿入部内にライトガイド３０を配置すると共に、可視光ＬＥＤ光源６及び紫外光ＬＥＤ光源７を装置本体４内に設け、可視光ＬＥＤ光源６及び紫外光ＬＥＤ光源７からの光をライトガイド３０を介して検査対象物３に照射するように構成しても、図１の構成と同様に、可視光ＬＥＤ光源６及び紫外光ＬＥＤ光源７の光量を制御することで、同様な作用・効果が得られることはいうまでもない。
【００３３】
さらに、本実施例では、可視光ＬＥＤ光源６及び紫外光ＬＥＤ光源７をそれぞれ１つから構成したが、これに限らず、図８に示すように、例えば可視光ＬＥＤ光源６ａ，６ｂ及び紫外光ＬＥＤ光源７ａ，７ｂのようにそれぞれ２つ設け、図９に示すように左右に分離してそれぞれ配置してもよい。
【００３４】
この場合、それぞれ４つのＬＥＤ光源６ａ，６ｂ及び７ａ，７ｂの光量を独立に制御することで、可視光ＬＥＤ光源６ａ，６ｂにより独立に光量が調節された可視光を左右よりブレード２４を照射することでハレーションや影の影響を受けない全体像が通常観察画像として得られると共に、紫外光ＬＥＤ光源７ａ，７ｂにより独立に光量が調節された紫外光左右より照射することで傷２５からの蛍光画像を立体的な画像として得ることが可能となる。
【００３５】
なお、紫外光ＬＥＤ光源７ａ，７ｂが発光する紫外光を異なる波長とすることで、検査対象物３に塗布する蛍光剤を検査環境に応じて変えることが可能となり、塗布された蛍光剤に基づいた紫外光ＬＥＤ光源のみを駆動することで、本実施例と同様な作用・効果を得ることができる。
【００３６】
また、可視光ＬＥＤ光源及び紫外光ＬＥＤ光源の数は、図１及び図８に限定されず、任意に数だけぞれぞれ可視光ＬＥＤ光源及び紫外光ＬＥＤ光源を構成してもよい。
【００３７】
また、実施例では、可視光ＬＥＤ光源６及び紫外光ＬＥＤ光源７から構成したが、これに限らず、図１０に示すように、可視光ＬＥＤ光源６及び紫外光ＬＥＤ光源７の他に、赤外光ＬＥＤ光源５０を設け、装置本体４の赤外光量調節部５１により独立に、赤外光ＬＥＤ光源５０の光量を調節することが可能に構成しても良い。
【００３８】
なお、本実施例では、可視光ＬＥＤ光源及び紫外光ＬＥＤ光源の光量は、可視光量調節ボタン部１５、紫外光量調節ボタン部１６により増減設定されるとしたが、これに限らず、予め可視光ＬＥＤ光源及び紫外光ＬＥＤ光源の光量の各比率を複数組、設定した光量比率設定テーブルをメモリ１４に格納し、この光量比率設定テーブルに従って、可視光ＬＥＤ光源及び紫外光ＬＥＤ光源の光量を設定するようにしてもよい。
【００３９】
複数組の可視光ＬＥＤ光源及び紫外光ＬＥＤ光源の光量の比率組の一例を以下に示す。
【００４０】
比率組１：可視光ＬＥＤ光源光量、紫外光ＬＥＤ光源光量）＝（１００％、０％）
比率組２：可視光ＬＥＤ光源光量、紫外光ＬＥＤ光源光量）＝（７０％、２０％）
比率組３：可視光ＬＥＤ光源光量、紫外光ＬＥＤ光源光量）＝（５０％、５０％）
比率組４：可視光ＬＥＤ光源光量、紫外光ＬＥＤ光源光量）＝（３０％、８０％）
比率組５：可視光ＬＥＤ光源光量、紫外光ＬＥＤ光源光量）＝（０％、１００％）
上記各比率組を光量比率設定テーブルとして記憶し、可視光量調節ボタン部１５、紫外光量調節ボタン部１６に代わる図示しない光量選択ボタン等を用いて比率組を選択し、比率組に応じて可視光ＬＥＤ光源及び紫外光ＬＥＤ光源の光量を設定するようにしてもよい。
【００４１】
本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施例１に係る内視鏡装置の構成を示す構成図
【図２】図１の可視光ＬＥＤ光源及び紫外光ＬＥＤ光源の配置を示す図
【図３】図１の内視鏡装置の作用を説明するモニタの第１の表示例を示す図
【図４】図１の内視鏡装置の作用を説明するモニタの第２の表示例を示す図
【図５】図１の内視鏡装置の作用を説明するモニタの第３の表示例を示す図
【図６】図４のモニタ表示の変形例を示す図
【図７】図１の内視鏡装置の第１の変形例の構成を示す構成図
【図８】図１の内視鏡装置の第２の変形例の構成を示す構成図
【図９】図８の可視光ＬＥＤ光源及び紫外光ＬＥＤ光源の配置を示す図
【図１０】図１の内視鏡装置の第３の変形例の構成を示す構成図
【符号の説明】
【００４３】
１…内視鏡装置
２…内視鏡
３…検査対象物
４…装置本体部
５…光源ユニット
６…可視光ＬＥＤ光源
７…紫外光ＬＥＤ光源
８…撮像部
９…電源部
１０…光源用電源部
１１…可視光量調節部
１２…紫外光量調節部
１３…ＣＰＵ
１４…メモリ
１５…可視光量調節ボタン部
１６…紫外光量調節ボタン部
１７…モード切替ボタン部
１８…信号処理部
１９…スーパーインポーズ部
２０…表示部
２１…バッテリ
【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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【図１０】
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