(57)【要約】【課題】発光素子の光量の最大値をダイナミックに制御して最適な光量制御を実現すること。【解決手段】被写体を照射するための照明光を発生するＬＥＤ１１と、ＬＥＤ１１の発光に関わる温度を検出するために、ＬＥＤ１１に関して設けられた温度センサ３６と、温度センサ３６により検出された温度データに応じて、ＬＥＤ１１の光量の最大値を制御する調光回路２２とを具備する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を照射するための照明光を発生する発光素子と、
前記発光素子の発光に関わる温度を検出するために、前記発光素子に関して設けられた温度センサと、
前記温度センサにより検出された温度データに応じて、前記発光素子の光量の最大値を制御する調光手段と、
を具備することを特徴とする医療機器。
【請求項２】
前記調光手段は、温度データと、前記発光素子を流れる電流の最大値とを対応付けたテーブルを有し、該テーブルを参照して前記温度センサにより検出された温度データに対応する最大電流値を決定して前記発光素子を駆動することを特徴とする請求項１記載の医療機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子の発光に関わる温度を検出する温度センサを備えた医療機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療機器の一つとしての内視鏡の先端部あるいは内視鏡の操作部内に発光素子としてのＬＥＤ（Light Emitting Diode）を搭載した内視鏡が従来から提案されている。ＬＥＤを内視鏡に搭載した場合にはＬＥＤの発光による温度上昇を防ぐために何らかの放熱対策が必要である。例えば、特開平１１−２６７０９９号は、ＬＥＤを搭載する基板として熱伝導率が高いセラミック基板を採用し、ＬＥＤを発光させたときに伴う熱を効率よく周囲の先端構成部に放熱してＬＥＤの温度上昇を抑制することを開示している。
【０００３】
また、ＬＥＤの発光に関わる発熱量を電気的に抑制する方法も知られている。すなわち、光源の調光制御においてＬＥＤを駆動するための定電流回路を設け、当該定電流回路の電流を制御して発熱量を抑制する方法が提案されている。
【特許文献１】特開平１１−２６７０９９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した先行技術はいずれも、ＬＥＤ周辺の温度が特定の温度以上にならないように固定的な制御を行なっているのみである。また、定電流回路の電流を制御する方法では、最大電流でＬＥＤを長時間発光させた場合に内視鏡先端部の温度が特定の温度を越える場合があることを考慮して最大電流値が低い値に設定されていた。したがってＬＥＤの発熱に応じて適切な光量制御を行なうことができなかった。
【０００５】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、発光素子の光量を温度センサの出力に応じてダイナミックに変更させて最適な光量制御を行なうことができる医療機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様は、医療機器であって、被写体を照射するための照明光を発生する発光素子と、前記発光素子の発光に関わる温度を検出するために、前記発光素子に関して設けられた温度センサと、前記温度センサにより検出された温度データに応じて、前記発光素子の光量の最大値を制御する調光手段と、を具備する。
【０００７】
また、本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記調光手段は、温度データと、前記発光素子を流れる電流の最大値とを対応付けたテーブルを有し、該テーブルを参照して前記温度センサにより検出された温度データに対応する最大電流値を決定して前記発光素子を駆動する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、発光素子の光量を温度センサの出力に応じてダイナミックに変更させることができるようになり、これによって最適な光量制御を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１（ａ）は、本実施形態に係る内視鏡の先端部５の概略構成を示す斜視図であり、先端中央部には対物レンズ６が配置され、該対物レンズ６の周辺にはそれぞれＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）発光用のＬＥＤユニット２−１，２−２，２−３が所定の間隔をもたせて配置されている。
【００１０】
図１（ｂ）は、本実施形態に係る内視鏡の先端部５の概略構成を示す断面図である。先端中央に設けられた対物レンズ６の後方には撮像素子としてのＣＣＤ１が配置されている。ＣＣＤ１はＣＣＤケーブル７を介して、後述するＣＣＤドライバ等に接続されている。また、対物レンズ６の周囲に配置されたそれぞれのＬＥＤユニット２−１，２−２，２−３の前方には、照明レンズ９−１、９−２、９−３がそれぞれ配置されている。
【００１１】
各ＬＥＤユニット２−１，２−２，２−３は、発光素子としてのＬＥＤと、該ＬＥＤが搭載された放熱機能を備える基板とを含む構成であり、ＬＥＤ駆動ケーブル８−１、８−２、８−３を介して後述するＬＥＤドライバに接続されている。さらに、各ＬＥＤユニット２−１，２−２，２−３には熱電対等で構成される温度センサ３−１，３−２，３−３が取り付けられている。ここでは温度センサ３−１，３−２，３−３はＬＥＤが搭載された基板に取り付けることを想定するが、これに限定されることはない。各温度センサ３−１，３−２，３−３により検出された温度データは後述するＡ／Ｄ変換器に供給される。
【００１２】
図２は、医療装置の一つとしての内視鏡の概略構成を示すブロック図である。図１で説明したように、発光素子としてのＬＥＤ及び該ＬＥＤの基板に搭載された温度センサはＲ，Ｇ，Ｂ用に３個あるが、以下の説明では代表してＬＥＤ１１、温度センサ３６として示す。
【００１３】
ＳＳＧ（シンク信号発生器）２６で発生される垂直同期信号（ＶＤ）に基づいてタイミングジェネレータ２５及びタイミングコントローラ２７での制御信号が生成される。
【００１４】
タイミングジェネレータ２５からの制御信号はＣＣＤドライバ２４に供給される。ＣＣＤドライバ２４は該制御信号に基づいてＣＣＤ２３を駆動するための駆動信号を生成する。ＣＣＤ２３により被写体を撮像することにより得られた撮像信号は増幅器３４によって増幅され、ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路２９によってノイズ成分が除去された後、Ａ／Ｄ変換器３０においてデジタル信号に変換される。このデジタル信号は映像信号処理回路３１に入力されてホワイトバランス、補間処理、輪郭強調、γ処理等の画像処理が施される。映像信号はその後、調光回路２２に供給されるとともに、Ｄ／Ａ変換部３２においてアナログ信号に変換された後、増幅器３３により増幅されてモニタに表示される。
【００１５】
また、温度センサ３６によって検出された温度データはＡ／Ｄ変換部３５においてデジタル信号に変換されて調光回路２２に供給される。
【００１６】
調光回路２２は、タイミングコントローラ１１５の出力信号に基づいてＤ／Ａ２１を介してＬＥＤドライバ２０によりＬＥＤ１１を発光させるタイミングを決定する。また、調光回路２２は温度センサ３６からの温度データと、撮像により取得した映像信号に含まれる輝度信号に基づいてＬＥＤ１１を発光させるときの光量を制御する。
【００１７】
ＣＰＵ２８は調光回路２２と映像信号処理回路３１とタイミングコントローラ２７を含む各部の動作を制御する部分である。
【００１８】
図３は、図２で説明した調光回路２２の一構成例を示すブロック図である。図３において、輝度レベル検波回路２２１は、映像信号処理回路３１からの輝度信号に基づいて輝度レベルを検出する部分である。コンパレータ２２２はＣＰＵ２８から供給される観察に適した明るさである基準レベル（リファレンス）と、輝度レベル検波回路２２１で検出された輝度レベルとを比較して差信号を出力する。ループフィルタ２２３は当該差信号が０になるような調光用信号を生成してリミッタ２２４に供給する。
【００１９】
リミッタ２２４は、図４に示すような、温度とＬＥＤ駆動時の最大電流値との関係を示すグラフをルックアップテーブル（ＬＵＴ）として保持している。このグラフによれば、温度が略２０度になるまでは最大電流値は一定であるが、それ以上になった場合には、温度が上昇するにつれて最大電流値が小さくなるように設定される。リミッタ２２４はこのようなテーブルを用いて温度センサ３６からの温度データに対応する最大電流値を決定する。したがって、リミッタ２２４からは、検出された温度データに応じて制限された調光用信号がＤ／Ａ２１を介してＬＥＤドライバ２０に供給される。ＬＥＤドライバ２０は当該調光用信号に基づいてＬＥＤ１１を駆動するための駆動信号を生成する。
【００２０】
このようにして、ＬＥＤ１１に流す最大電流値をダイナミックに変更することでＬＥＤ１１の光量の最大値をダイナミックに制御し、これによって最適な光量制御を行なうことができる。また、比較的短い時間であれば、ＬＥＤ１１をより大きな光量で発光させることができるので、従来のＬＥＤを内蔵した内視鏡と比較してより明るい照明が可能となる。
【００２１】
図５は、図２のＬＥＤドライバ２０の一構成例を示しており、電源供給により駆動されるＬＥＤ１１０−４には、その駆動及び光量を制御するために、オペアンプ１１０−１、抵抗１１０−２、１１０−５、トランジスタ１１０−３が接続されている。
【００２２】
なお、上記した実施形態では、ＬＥＤが内視鏡先端部に設けられている例について説明したが、ＬＥＳが内視鏡先端部以外に設けられている場合、例えば内視鏡操作部に設けられている場合にも本発明を適用することができることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】（ａ）は、本実施形態に係る内視鏡の先端部５の概略構成を示す斜視図であり、（ｂ）は、本実施形態に係る内視鏡の先端部５の概略構成を示す断面図である。
【図２】医療装置の一つとしての内視鏡の概略構成を示すブロック図である。
【図３】図２で説明した調光回路２２の一構成例を示すブロック図である。
【図４】リミッタ２２４内部に保持されるルックアップテーブル（ＬＵＴ）の構成を示すグラフである。
【図５】図２のＬＥＤドライバ２０の一構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  ＣＣＤ
２−１〜２−３  ＬＥＤユニット
３−１〜３−３  温度センサ
５  内視鏡先端部
１１  ＬＥＤ
２２  調光回路
２３  ＣＣＤ
２８  ＣＰＵ
３１  映像信号処理回路
３６  温度センサ
２２１  輝度レベル検波回路
２２２  コンパレータ
２３３  ループフィルタ
２２４  リミッタ
【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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