(57)【要約】【課題】光源から内視鏡先端部の照明窓までの光路途中に発生する光伝送損失を、簡単かつ確実に検出する。【解決手段】内視鏡装置１００は、被検体内に挿入される内視鏡挿入部２５の先端に、照明光を出射する複数の照明窓４３Ａ，４３Ｂが配置されている。この内視鏡装置は、光源ＬＤと、光源ＬＤからの出力光を内視鏡挿入部２５を通じて複数の照明窓４３Ａ，４３Ｂのそれぞれに伝送する導光部材と、導光部材の光出射端と照明窓４３Ａ，４３Ｂとの間にそれぞれ配置され、導光部材により伝送される光を波長変換する波長変換部材５７Ａ，５７Ｂと、波長変換部材からの発熱を検出する単一の温度センサ６３と、光源ＬＤの点灯時に温度センサ６３から出力される温度検出値の変化に基づいて、導光部材の光伝送損失の発生を検出する光伝送損失検出手段と、を備えた。【選択図】図１
2012143366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体内に挿入される内視鏡挿入部の先端に、照明光を出射する複数の照明窓が配置された内視鏡装置であって、
駆動信号に応じて発光する光源と、
前記光源からの出力光を前記内視鏡挿入部を通じて前記複数の照明窓のそれぞれに伝送する導光部材と、
前記導光部材の光出射端と前記照明窓との間にそれぞれ配置され、前記導光部材により伝送される光を波長変換する波長変換部材と、
前記波長変換部材からの発熱を検出する単一の温度センサと、
前記光源の点灯時に前記温度センサから出力される温度検出値の変化に基づいて、前記導光部材の光伝送損失の発生を検出する光伝送損失検出手段と、
を備えた内視鏡装置。
【請求項２】
請求項１記載の内視鏡装置であって、
前記光源がレーザ光源であり、前記導光部材がそれぞれ単線の光ファイバからなる内視鏡装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の内視鏡装置であって、
前記光伝送損失検出手段が、前記温度センサから出力される温度検出値の時間変化率が、予め定めた基準の時間変化率より低い場合に前記導光部材に光伝送損失が発生したと判定する内視鏡装置。
【請求項４】
請求項３記載の内視鏡装置であって、
前記駆動信号の強度に対する前記波長変換部材の温度の時間変化率を含む温度変化情報を記憶する記憶手段を備え、
前記光伝送損失検出手段が、前記光源に入力した駆動信号の強度に対応する前記基準の時間変化率を、前記記憶手段の温度変化情報を参照して求める内視鏡装置。
【請求項５】
請求項４記載の内視鏡装置であって、
前記内視鏡挿入部の先端から撮影した被検体の撮像信号を出力する撮像素子を備え、
前記記憶手段が、前記光源に入力される駆動信号の強度に対する前記撮像信号の基準輝度を含む輝度変化情報を記憶し、
前記光伝送損失検出手段が、前記光源に入力した駆動信号の強度に対応する前記基準輝度を、前記記憶手段の輝度変化情報を参照して求め、前記撮像信号の輝度が前記基準輝度より低い場合に前記導光部材に光伝送損失が発生したと判定する機能を更に有する内視鏡装置。
【請求項６】
請求項４記載の内視鏡装置であって、
前記内視鏡挿入部の先端から撮影した被検体の撮像信号を出力する撮像素子を備え、
前記光伝送損失検出手段が、前記撮像信号により生成される撮影画像の一部が低輝度領域となる輝度ムラを検出した場合に、前記導光部材に光伝送損失が発生したと判定する機能を更に有する内視鏡装置。
【請求項７】
請求項４記載の内視鏡装置であって、
前記内視鏡挿入部の先端から撮影した被検体の撮像信号を出力する撮像素子を備え、
前記撮像素子から出力される撮像信号の輝度が、設定された目標輝度となるように、前記光源に入力する駆動信号の強度を補正する光源制御手段と、を備え、
前記記憶手段が、前記目標輝度と前記光源に入力される駆動信号の強度との関係を表す光源駆動特性の情報を記憶し、
前記光伝送損失検出手段が、前記設定された目標輝度に対応する前記駆動信号の基準強度を前記記憶手段の光源駆動特性から求め、前記光源に入力した駆動信号の強度が前記基準強度より高い場合に前記導光部材に光伝送損失が発生したと判定する機能を更に有する内視鏡装置。
【請求項８】
請求項７記載の内視鏡装置であって、
前記光伝送損失検出手段が、前記導光部材の光伝送損失の発生を検出した場合に前記光源を消灯させる内視鏡装置。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれか１項記載の内視鏡装置であって、
前記光源からの出力光を複数の光路に分配する光カプラを備え、
前記導光部材が、前記光カプラにより分配された光を前記内視鏡挿入部を通じて前記複数の照明窓のそれぞれに伝送する内視鏡装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のいずれか１項記載の内視鏡装置であって、
前記光源が、前記複数の照明窓と同じ数だけ具備された内視鏡装置。
【請求項１１】
請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の内視鏡装置であって、
前記内視鏡挿入部の先端から撮影した被検体の撮像信号を出力する撮像素子を備え、
前記撮像素子が、暗電流値を温度検出値として出力し、前記温度センサとして機能する内視鏡装置。
【請求項１２】
請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の内視鏡装置であって、
前記内視鏡挿入部の先端から撮影した被検体の撮像信号を出力する撮像素子を備え、
前記光源が、前記撮像素子の有感度波長帯域以外の波長光を出射する機能を有し、
前記光伝送損失検出手段が、前記光源から前記有感度波長帯域以外の波長光を出力したときの前記温度検出値の変化に基づいて、前記光伝送損失の発生を検出する内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、内視鏡装置は、被検体内に挿入する挿入部を有する内視鏡と、この内視鏡に照明光を供給する光源装置とを備え、内視鏡と光源装置とは別体に構成されている。光源装置の発光源としては、キセノンランプやメタルハライドランプ等の白色光ランプが広く使用されるが、ランプに代えてレーザ光源を用いて照明光を生成するものがある。例えば、特許文献１の内視鏡装置においては、光源装置に搭載された半導体レーザ光源からの光を、光ファイバを用いて内視鏡の挿入部先端まで伝送し、挿入部先端に設けた蛍光体を通して白色光を出射させる構成となっている。
【０００３】
ところで、光源装置から内視鏡の挿入部先端までの間を単線の光ファイバ、又は少ない本数の光ファイバで照明光の伝送を行う場合、光ファイバの一部に断線が生じただけでも照明光に及ぼす光伝送損失の影響は大きくなり、照明光量を大きく低下させる。そのため、このような光ファイバの断線等の光伝送損失を検出する技術がある。例えば特許文献２には、光ファイバの出射端に配置される蛍光体がレーザ光の照射により昇温することを利用して、蛍光体の温度変化を観察することで光源からの光が蛍光体に達しているかを判断して、断線を検出する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−７３３４６号公報
【特許文献２】特開２００８−１２２８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２の検出方法では、内視鏡挿入部の先端には撮像素子や電子回路基板等の発熱体が密集して配置されるため、検出される温度変化がレーザ光による蛍光体の発熱によるものなのか、他の発熱体からの熱によるものなのかが判別し難くなっている。そのため、内視鏡の照明光を伝送する光路途中に光伝送損失が生じたことを簡単な構成で正確に検出することは依然として困難な状況にある。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、光源から内視鏡先端部の照明窓までの光路途中に発生する光伝送損失を、単一の温度センサにより簡単かつ確実に検出することができる内視鏡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】
【０００７】
本発明は、下記構成からなる。
被検体内に挿入される内視鏡挿入部の先端に、照明光を出射する複数の照明窓が配置された内視鏡装置であって、
駆動信号に応じて発光する光源と、
前記光源からの出力光を前記内視鏡挿入部を通じて前記複数の照明窓のそれぞれに伝送する導光部材と、
前記導光部材の光出射端と前記照明窓との間にそれぞれ配置され、前記導光部材により伝送される光を波長変換する波長変換部材と、
前記波長変換部材からの発熱を検出する単一の温度センサと、
前記光源の点灯時に前記温度センサから出力される温度検出値の変化に基づいて、前記導光部材の光伝送損失の発生を検出する光伝送損失検出手段と、
を備えた内視鏡装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の内視鏡装置によれば、光源から内視鏡先端部の照明窓までの光路途中で、光ファイバの断線等に起因する光伝送損失を単一の温度センサにより簡単かつ確実に検出することができる。これにより、内視鏡装置を常に必要十分な光量の照明光で使用でき、正確な内視鏡診断を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態を説明するための図で、内視鏡及び内視鏡が接続される各装置を表す内視鏡装置の構成図である。
【図２】内視鏡装置の具体的な構成例を示す外観図である。
【図３】内視鏡先端部の拡大斜視図である。
【図４】光伝送損失確認用制御モードを実施する手順をフローチャートである。
【図５】温度センサによる温度検出値の時間変化の様子を示すグラフである。
【図６】観察対象に応じて逐次変化するレーザ光源の目標光量と、目標光量の変化に応じて温度センサからの温度検出値が変化する様子を示す説明図である。
【図７】撮影画像の模式図と撮影画像の輝度分布のグラフとを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態を説明するための図で、内視鏡及び内視鏡が接続される各装置を表す内視鏡装置の構成図、図２は内視鏡装置の具体的な構成例を示す外観図である。
内視鏡装置１００は、図１に示すように、内視鏡１１と、制御装置１３と、モニタ等の表示部１５と、制御装置１３に情報を入力するキーボードやマウス等の入力部１７とを備えている。制御装置１３は、光源装置１９と、撮像画像の信号処理を行うプロセッサ２１とを有して構成される。
【００１１】
内視鏡１１は、本体操作部２３と、この本体操作部２３に連設され被検体（体腔）内に挿入される挿入部２５とを備える。本体操作部２３には、ユニバーサルコード２７が接続される。このユニバーサルコード２７の先端は、光源装置１９にライトガイド（ＬＧ）コネクタ２９Ａを介して接続され、また、ビデオコネクタ２９Ｂを介してプロセッサ２１に接続されている。
【００１２】
図２に示すように、内視鏡１１の本体操作部２３には、挿入部２５の先端側で吸引、送気、送水を実施するためのボタンや、撮像時のシャッターボタン、詳細を後述する光伝送損失確認ボタン３０等の各種操作ボタン３１が併設されると共に、一対のアングルノブ３３が設けられている。
【００１３】
挿入部２５は、本体操作部２３側から順に軟性部３５、湾曲部３７、及び先端部（内視鏡先端部）３９で構成される。湾曲部３７は、本体操作部２３のアングルノブ３３を回動することによって遠隔的に湾曲操作されて、これにより先端部３９を所望の方向に向けることができる。
【００１４】
図１、及び内視鏡先端部３９の拡大斜視図である図３に示すように、内視鏡先端部３９には、撮像光学系の観察窓４１と、照明光学系の照明窓４３Ａ，４３Ｂが配置されている。これら照明窓４３Ａ，４３Ｂは観察窓４１を挟んだ両脇側に配置されている。各照明窓４３Ａ，４３Ｂから照射される照明光による被検体からの反射光は、観察窓４１を通じて撮像素子４５（図１参照）で撮像される。撮像された観察画像は、プロセッサ２１に接続された表示部１５に表示される。
【００１５】
撮像光学系は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device）型イメージセンサや、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型イメージセンサ等の撮像素子４５と、撮像素子４５に観察像を結像させるレンズ等の光学部材４７とを有する。撮像素子４５の受光面に結像されて取り込まれる観察像は、電気信号に変換されて信号ケーブル５１を通じてプロセッサ２１の撮像信号処理部５３に入力され、この撮像信号処理部５３で映像信号に変換される。
【００１６】
一方、照明光学系は、光源装置１９と、光源装置１９に接続される一対の光ファイバ５５Ａ，５５Ｂと、光ファイバ５５Ａ，５５Ｂの光出射端にそれぞれ配置した波長変換部材５７Ａ，５７Ｂとを有する。光源装置１９は、半導体発光素子であるレーザ光源ＬＤと、レーザ光源ＬＤを駆動制御する光源制御部５９と、レーザ光源ＬＤからの出射光を光ファイバ５５Ａ，５５Ｂに同じ光強度に分配する光カプラ６１とを有する。
【００１７】
レーザ光源ＬＤは、中心波長４４５ｎｍの青色発光の半導体レーザである。このレーザ光源ＬＤとしては、例えばブロードエリア型のＩｎＧａＮ系レーザダイオードが使用できる。
【００１８】
光源制御部５９は、レーザ光源ＬＤの出力光強度や点灯タイミング等を制御する。レーザ光源ＬＤの出力光は、コネクタ２９Ａを介して、光ファイバ５５Ａ，５５Ｂに導入される。そして、光ファイバ５５Ａ，５５Ｂによって内視鏡挿入部２５を通じて内視鏡先端部３９まで伝送され、波長変換部材５７Ａ，５７Ｂに照射される。そして、波長変換部材５７Ａ，５７Ｂは、レーザ光源からの出力光と、波長変換部材５７Ａ，５７Ｂにより波長変換された発光光とを照明窓４３Ａ，４３Ｂに出射する。つまり、照明窓４３Ａ，４３Ｂからは、光源制御部５９によるレーザ光源ＬＤの制御により、任意のタイミングで任意の強度の光出射が可能となっている。
【００１９】
波長変換部材５７Ａ，５７Ｂは、レーザ光源ＬＤから出射される青色レーザ光の一部を吸収して緑色〜黄色に励起発光する複数種の蛍光体（例えばＹＡＧ系蛍光体、或いはＢＡＭ（BaMgAl10O37）等を含む蛍光体等）を含んで構成される。これら波長変換部材５７Ａ，５７Ｂにより、レーザ光源ＬＤからの青色レーザ光と、この青色レーザ光が波長変換された緑色〜黄色の励起光とが合成された白色光が生成される。
【００２０】
ここで、本明細書でいう白色光とは、厳密に可視光の全ての波長成分を含むものに限らず、例えば、基準色であるＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）等、特定の波長帯の光を含むものであればよく、例えば、緑色から赤色にかけての波長成分を含む光や、青色から緑色にかけての波長成分を含む光等も広義に含むものとする。
【００２１】
内視鏡先端部３９の波長変換部材５７Ａ，５７Ｂの近傍には、波長変換部材５７Ａ，５７Ｂからの発熱を検出する１つの温度センサ６３が設けてある。温度センサ６３は、レーザ光の照射による波長変換の際に発生する熱を検出し、この検出した熱を温度検出値として信号線６５を通じて内視鏡制御部６９に出力する。この温度センサ６３としては、サーミスタ、熱電対、測温抵抗体が使用可能である。また、温度センサ６３は、波長変換部材５７Ａ，５７Ｂの双方にできるだけ近い位置に設けることが好ましく、各波長変換部材５７Ａ，５７Ｂから互いに略等しい熱伝達係数となる位置に設けることが望ましい。
【００２２】
プロセッサ２１は、内視鏡制御部６９と、映像信号を生成する撮像信号処理部５３と、撮像信号や各種情報を保存する記憶手段としてのメモリ７１と、画像処理部７３とを備えている。内視鏡制御部６９は、撮像信号処理部５３から出力される観察画像の画像データに対して、画像処理部７３により適宜な画像処理を施して表示部１５に映出させる。また、光源装置１９の光源制御部５９に制御信号を出力して、各照明窓４３Ａ，４３Ｂから所望の光量の照明光を出射させる。この内視鏡制御部６９は、図示しないＬＡＮ等のネットワークに接続されて、画像データを含む情報を配信する等、内視鏡装置１００全体を制御する。
【００２３】
上記構成の内視鏡装置１００は、内視鏡制御部６９により、内視鏡観察を行うための通常制御モードと、光ファイバ５５Ａ，５５Ｂの断線等で生じる光伝送損失を確認するための光伝送損失確認制御モードとに切り替えできる。通常制御モードでは、レーザ光源ＬＤからの青色レーザ光による照明光を所定の光量で照射して観察画像を取得し、表示させる制御を行う。光伝送損失確認用制御モードでは、図１に示すレーザ光源ＬＤから照明窓４３Ａ，４３Ｂまでの間の導光部材、即ち、光ファイバ５５Ａ，５５Ｂ、コネクタ２９Ａ、光源装置１９内の光路及び光カプラ６１の各部材の光伝送損失を検出するための制御を行う。
【００２４】
なお、ここでの光伝送損失は、光ファイバ５５Ａ，５５Ｂの断線をその代表して説明するが、これに限らず、コネクタ２９Ａの故障又は汚れや異物等による光伝送損失、光源装置１９内の光路及び光カプラ６１の光伝送損失を含むものとする。即ち、以下に記す断線の検出は、上記の各光伝送損失である可能性も含んでいる。
【００２５】
以下、光伝送損失確認用制御モードについて説明する。
図４に光伝送損失確認用制御モードを実施する手順をフローチャートに示した。
光伝送損失確認用制御モードを実施するタイミングとしては、制御装置１３の電源スイッチをオンにしたタイミング、術者が内視鏡１１の本体操作部２３に設けられた光伝送損失確認ボタン３０を押下したタイミング、入力部１７からの指示があったタイミング等、任意に設定できる。
【００２６】
光伝送損失確認用制御モードがスタートすると、内視鏡制御部６９（図１参照）は、撮像素子４５から出力される撮像信号の輝度情報に基づき、照明光の光量を適正化する露光制御を行う。この露光制御により、内視鏡制御部６９はレーザ光源ＬＤの目標光量を設定し（Ｓ１）、この目標光量にする制御信号を光源制御部５９に出力する。光源制御部５９は、入力された制御信号に基づいてレーザ光源ＬＤの出力光強度を目標光量に制御する（Ｓ２）。
【００２７】
目標光量で駆動されるレーザ光源ＬＤからの出力光は、光ファイバ５５Ａ，５５Ｂに同じ光量に分配されて波長変換部材５７Ａ，５７Ｂに照射される。すると波長変換部材５７Ａ，５７Ｂは、照射された青色レーザ光を波長変換すると共に発熱する。この発熱は内視鏡先端部３９内で伝播され、内視鏡先端部３９内に収容された各部材を昇温させる。この温度変化を温度センサ６３で検出する（Ｓ３）。
【００２８】
このときの温度センサ６３による温度検出値の時間変化の様子を図５に示した。光ファイバ５５Ａ，５５Ｂが断線を生じていない場合は、温度検出値の時間変化率がαＰとなる。光ファイバ５５Ａ，５５Ｂのいずれかが断線した場合、光伝送損失により波長変換部材への光照射量が減少し、温度検出値の時間変化率が低下する。片方の光ファイバからの導光が殆ど断たれた場合には、時間変化率αＤは正常値の時間変化率αＰの約１／２となる。
【００２９】
断線等の光伝送損失がない場合の波長変換部材５７Ａ，５７Ｂの温度の時間変化特性は、レーザ光源ＬＤの種類、出力強度、及び波長変換部材５７Ａ，５７Ｂの性状や種類に応じた吸収・発光特性等の条件によって解析的に求めることができる。
【００３０】
そこで、本構成においては、波長変換部材５７Ａ，５７Ｂの温度の時間変化特性を解析的に求め、温度変化情報として記憶手段であるメモリ７１に予め記憶させておく。また、温度の時間変化率αＰを正常時の基準値としてメモリ７１に記憶させておく。記憶させる各温度情報は、波長変換部材５７Ａ，５７Ｂ自体の温度であってもよく、温度センサ６３の位置での温度であってもよい。波長変換部材５７Ａ，５７Ｂの温度である場合は、温度センサ６３の温度検出値と比較する際に、必要に応じて適宜な補正処理を行えばよい。
【００３１】
内視鏡制御部６９は、温度センサ６３が測定した温度検出値の時間変化率を求め、求めた時間変化率をメモリ７１に記憶された基準値と比較する（Ｓ４）。比較の結果、測定により求めた温度変化率が基準値より小さい場合、いずれかの光ファイバ５５Ａ，５５Ｂに断線が生じたと判定する（Ｓ５）。また、基準値と同等である場合は正常と判定して光伝送損失確認制御モードを終了する。
【００３２】
なお、断線の判定基準としては、上記正常時の時間変化率αＦ、又は時間変化率αＦより所定の割合分だけ低い値を基準値として判定する以外にも、正常時の時間変化率αＦの１／２値への近似度を検出して、片側断線を特性することでもよい。また、上記の基準値との比較の他に、温度検出値の絶対値の比較で判定することも可能である。その場合、内視鏡制御部６９は、メモリ７１に記憶された波長変換部材５７Ａ，５７Ｂの温度の時間変化特性から正常時の基準温度を参照して、この正常時の基準温度を比較対象とする。
【００３３】
内視鏡制御部６９は、断線が生じたと判定した場合に、光源制御部５９へレーザ光源ＬＤを消灯させる制御信号を出力し、レーザ光源ＬＤを消灯させる（Ｓ６）。これにより、通常の露光制御のまま、レーザ光源ＬＤが無駄に制御されることを防止する。
【００３４】
即ち、通常の露光制御では、撮像素子４５から出力される撮像信号の輝度情報を適正輝度レベルと比較し、その過不足に応じてレーザ光源ＬＤの出力が増減制御されている。断線が生じた場合は照明窓４３Ａ，４３Ｂからの照明光が不足し、撮像信号の輝度が低下するので、この輝度の低下分を適正レベルにするため、レーザ光源ＬＤの目標光量が増加制御される。しかし、断線が生じた場合は目標光量を増加しても照明光の不足した状態が続き、更にレーザ光源ＬＤの目標光量を増加させるといった不正なロジックとなってしまう。そのため、断線検出時にはレーザ光源ＬＤを消灯させることで、無駄な露光制御を防止できる。
【００３５】
次に、内視鏡制御部６９は、断線が発生した旨を表示部１５にメッセージを表示する等して術者に通知する（Ｓ７）表示部１５への表示以外にも、例えば、アラーム音を発生させる報知や、本体操作部２３や制御装置１３等に設けたランプの点灯により報知を行っても良い。
【００３６】
上記構成の内視鏡装置１００によれば、レーザ光源ＬＤから内視鏡先端部３９の照明窓４３Ａ，４３Ｂまでの光路途中で、光ファイバ５５Ａ，５５Ｂの断線等に起因する光伝送損失を、単一の温度センサ６３により簡単かつ確実に検出することができる。しかも、温度の時間変化率に基づいて正常か異常かを判定するため、温度検出値の絶対値によらず、他の撮像素子４５等の加熱部材によるノイズの影響を受けにくい判定が可能となる。これにより、内視鏡装置を常に必要十分な光量の照明光で使用でき、正確な内視鏡診断を行うことができる。また、１つの温度センサ６３で複数の照明窓への光路に対する光伝送損失を検出できるため、内視鏡先端部３９の小径化を妨げることがない。
【００３７】
上記の説明では、光伝送損失確認用制御モードによる制御を内視鏡装置１００の電源投入後、直ちに開始する場合を示しているが、開始タイミングは内視鏡装置１００の運転開始後の任意のタイミングで行うことができる。
【００３８】
図６に観察対象に応じて逐次変化するレーザ光源ＬＤの目標光量と、目標光量の変化に応じて温度センサ６３からの温度検出値が変化する様子を示した。目標光量は撮像素子４５から出力される撮像信号の輝度情報に応じて増減制御される。この目標光量に応じてレーザ光源ＬＤを駆動すると、温度センサ６３からの温度検出値は、光ファイバ５５Ａ，５５Ｂに断線が生じていない場合、図中点線で示すように目標光量に対して応答遅れを有して増減する。ところが、いずれかの光ファイバ５５Ａ，５５Ｂに断線が生じた場合、図中実線で示すように温度検出値は断線が生じていない場合の約１／２となる。また、応答性も遅れ、昇温の時間変化率も約１／２となる。
【００３９】
このように、温度検出値の変化は断線の有無により明らかな差を生じるため、任意のタイミングで温度センサ６３により測定しても、得られた温度検出値の変化と、予め定めた基準値（断線のない場合の解析値）とを比較することにより、光ファイバ５５Ａ，５５Ｂに生じる断線を随時正確に検出することができる。
【００４０】
次に、上記内視鏡装置１００の他の構成例を説明する。
上記の断線検出には温度検出値の変化を判定基準に用いていたが、この温度検出値の変化に加えて、更に他のパラメータを判定基準の一つとして組み合わせることで、光ファイバの断線検出精度をより高めることができる。以下に、他のパラメータを用いた断線検出方法について説明する。
【００４１】
図１に示す内視鏡制御部６９は、前述したように、光源制御部５９に目標光量にする制御信号（光量指示値）を出力して、レーザ光源ＬＤを所望の光強度で駆動させる。このときの温度センサ６３から得られる温度測定値の時間変化率と、予め定めた基準の時間変化率とを比較して、双方に差があるときに光ファイバに断線が生じたと判定する。このとき、温度センサ６３からの温度測定値が、予め定めた基準の温度と比較して、適正範囲か否かを判定してもよい。
【００４２】
上記の時間変化率の判定基準に加えて、撮像光学系により撮影された画像の明るさ（例えば、各画素の輝度平均値等）を検出し、この撮影画像の明るさが、設定された光量指示値に対応する明るさに相当するかで判定することができる。この場合、設定された光量指示値に対応する明るさに満たないときに、光ファイバに断線が生じたと判定する。
【００４３】
具体的には、断線のない正常時の駆動信号の強度と、撮像信号の基準輝度（特定の撮影条件下における輝度値）との関係を表す輝度変化情報を予め求めてメモリ７１に記憶させておく。内視鏡制御部６９は、設定された光量指示値に応じて光源制御部５９から所定強度の駆動信号をレーザ光源ＬＤに出力する。すると、照明窓４３Ａ，４３Ｂから照明光が出射された状態で、被検体が撮像素子４５により撮影される。これにより被検体の撮影画像が得られる。
【００４４】
内視鏡制御部６９は、上記撮影して得た撮像信号の輝度と、メモリ７１に輝度変化情報として記憶された基準輝度とを比較して、撮像信号の輝度が基準輝度より低い場合に、光伝送損失が発生したと判定する。このように、温度検出値の変化による判定基準に上記の基準輝度と比較する判定基準を組み合わせることで、より正確な光伝送損失の検出が行える。
【００４５】
また、光量指示値と撮影画像の明るさとの関係により光ファイバの断線検出を行う他にも、撮影画像の画面内における明るさ分布に極端な偏りが生じているかを検出して、偏りが生じている場合に光ファイバの断線が発生したと判定することもできる。図７に撮影画像の模式図と撮影画像の輝度分布のグラフを示した。この判定基準を用いる場合には、内視鏡制御部６９は、撮影画像の輝度分布を求め、撮影画像の一部に低輝度領域となる輝度ムラの検出を行う。例えば、撮影画像の輝度分布における画面片側半分が低輝度である場合、低輝度側に配置される照明窓に接続される光ファイバに断線が生じたと判定する。
【００４６】
上記のように撮影画像の輝度分布を用いて断線検出する場合には、複数の照明窓に繋がる光路のうち、どの光路に光伝送損失があったかを容易に特定することができる。
【００４７】
更に、光源制御部４９に入力された光量指示値と、レーザ光源ＬＤへの駆動信号の強度との関係から光ファイバの断線発生を検出することもできる。前述しように、光源制御部４９は、入力された光量指示値に対応するレーザ光源ＬＤへの駆動信号を、予め光源駆動特性としてメモリ７１に記憶させている対応テーブルや演算式等で規定された基準強度に設定している。そこで、最終的に設定された駆動信号の強度が、予め定めた基準強度と異なる場合に、光ファイバの断線が生じたと判断する。
【００４８】
具体的には、光源制御部５９は、入力された光量指示値に応じた基準強度の駆動信号を生成し、この駆動信号をレーザ光源ＬＤに出力している。出力された駆動信号によるレーザ光源ＬＤからのレーザ光は、所望の明るさの照明光となり被検体に照射される。撮像光学系は光照射された被検体を撮影して撮影画像を出力する。ここで得られた撮影画像の輝度が、設定された目標輝度に満たない場合、光源制御部４９は駆動信号強度を増加制御して、照明光量を増加させる。ところが、光ファイバに断線が生じると、レーザ光源ＬＤからレーザ光が出力されても撮影画像の輝度に寄与されず、光量不足の状態が続く。その結果、光源制御部５９は駆動信号強度を更に増加制御し、ついには駆動信号が予め定めた最大設定値に達して、この最大設定値で駆動されるようになる。
【００４９】
このとき、光源制御部５９では、最初に入力された光量指示値（目標輝度が得られる光量）に対する駆動信号の強度とは異なり、予め定めた基準強度を超える強度（最大設定値）にまで補正されている。この駆動信号の強度と、予め定めた基準強度とを比較することで、断線検出の有無が判定できる。このように、光源の出力光量が撮像信号の輝度によりフィードバック制御される場合であっても、設定された目標輝度に対して、光源がより高い強度の駆動信号で駆動されているか否かで光伝送損失の発生を判定できる。
【００５０】
次に、上記内視鏡装置１００の変形例を説明する。
＜変形例１＞
前述の内視鏡装置１００の構成では、内視鏡先端部３９に温度センサ６３を配置したが、撮像光学系として配置される撮像素子４５を温度センサをとして機能させることもできる。暗電流は、撮像素子４５の温度が高いほど電流レベルが増加する。本変形例では、温度に対する暗電流のレベルを予めメモリ７１に記憶させておき、内視鏡制御部６９が、暗視野で撮影して得られる撮像素子４５からの暗電流値に対応する温度値を、メモリ７１を参照して求める。そして、この温度値を温度検出値とみなして前述の光伝送損失の検出処理を行う。
【００５１】
この構成によれば、温度センサを別体として設ける必要がなくなり、内視鏡先端部３９の細径化に寄与できる。
【００５２】
＜変形例２＞
変形例２の構成では、レーザ光源ＬＤが、撮像素子４５により検出される波長帯である有感度波長帯域の波長光ではなく、有感度波長帯域以外の波長光を出射して、前述の光伝送損失の検出処理を行う。つまり、青〜緑〜赤の可視波長帯光を避けた他の波長帯域の光、即ち、近紫外光、紫外光、近赤外光、赤外光を波長変換部材５７Ａ，５７Ｂに照射して、前述同様に波長変換部材５７Ａ，５７Ｂの温度変化を検出する。この場合、波長変換部材５７Ａ，５７Ｂを励起発光させるレーザ光源ＬＤと、有感度波長帯域以外の波長光を出力する光源とを別々に設け、各光源からの出力光をコンバイナで合波、光カプラで分波して各光ファイバ５５Ａ，５５Ｂに導入する構成とすればよい。
【００５３】
この構成によれば、撮像素子４５の有感度波長帯以外の波長光を光伝送損失の検出処理に用いるため、撮影画像に何ら影響を及ぼすことなく光伝送損失の検出が可能となる。
【００５４】
このように、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。上記では２箇所の照明窓に光ファイバで導光する構成を説明したが、３箇所以上の照明窓に光ファイバで導光する構成としてもよく、その場合も各照明窓の波長変換部材の温度変化を１つの温度センサで検出すればよい。また、光源からの出力光を複数の光路に分配する光カプラは、この他にも光路を分岐する機能を有する光学部材であれば利用可能である。更に、各照明窓に導光する複数本の光ファイバに対して、それぞれ個別に光源を設けた構成としてもよい。複数の照明窓と同じ数だけ用意された各光源からの出力光をそれぞれ個別に光ファイバに導入すれば、各照明窓からの出射光量の個別制御が容易に可能となる。
【００５５】
以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（１）  被検体内に挿入される内視鏡挿入部の先端に、照明光を出射する複数の照明窓が配置された内視鏡装置であって、
駆動信号に応じて発光する光源と、
前記光源からの出力光を前記内視鏡挿入部を通じて前記複数の照明窓のそれぞれに伝送する導光部材と、
前記導光部材の光出射端と前記照明窓との間にそれぞれ配置され、前記導光部材により伝送される光を波長変換する波長変換部材と、
前記波長変換部材からの発熱を検出する単一の温度センサと、
前記光源の点灯時に前記温度センサから出力される温度検出値の変化に基づいて、前記導光部材の光伝送損失の発生を検出する光伝送損失検出手段と、
を備えた内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、光源から内視鏡先端部の照明窓までの導光部材で発生する発生する光伝送損失を、単一の温度センサから出力される温度検出値の変化から簡単かつ確実に検出することができる。
【００５６】
（２）  （１）の内視鏡装置であって、
前記光源がレーザ光源であり、前記導光部材がそれぞれ単線の光ファイバからなる内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、断線が生じた場合に照明光量が大きく低下する単線の光ファイバでレーザ光を導光する構成であっても、光伝送損失を簡単かつ確実に検出できる。このため、内視鏡の術者は内視鏡検査前に光伝送損失の検査を実施しやすくなり、光伝送損失の発生をより確実に検出できる。
【００５７】
（３）  （１）又は（２）の内視鏡装置であって、
前記光伝送損失検出手段が、前記温度センサから出力される温度検出値の時間変化率が、予め定めた基準の時間変化率より低い場合に前記導光部材に光伝送損失が発生したと判定する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、温度センサから出力される温度検出値の時間変化率に基づいて光伝送損失の発生が判定されるため、温度の絶対値で判定する場合と比較して、環境温度や他の発熱部材からの熱等の外乱の影響を受けにくくなり、検出精度が向上する。
【００５８】
（４）  （３）の内視鏡装置であって、
前記駆動信号の強度に対する前記波長変換部材の温度の時間変化率を含む温度変化情報を記憶する記憶手段を備え、
前記光伝送損失検出手段が、前記光源に入力した駆動信号の強度に対応する前記基準の時間変化率を、前記記憶手段の温度変化情報を参照して求める内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、光源の駆動信号の強度に応じた波長変換部材の温度の時間変化特性が予め記憶手段に記憶されるため、時々刻々変化する目標光量に駆動される光源からの出力光によって、波長変換部材の発熱の度合いを簡単に求めることができる。その結果、光源の出力光量に応じたきめ細かな判定処理が可能となる。
【００５９】
（５）  （４）の内視鏡装置であって、
前記内視鏡挿入部の先端から撮影した被検体の撮像信号を出力する撮像素子を備え、
前記記憶手段が、前記光源に入力される駆動信号の強度に対する前記撮像信号の基準輝度を含む輝度変化情報を記憶し、
前記光伝送損失検出手段が、前記光源に入力した駆動信号の強度に対応する前記基準輝度を、前記記憶手段の輝度変化情報を参照して求め、前記撮像信号の輝度が前記基準輝度より低い場合に前記導光部材に光伝送損失が発生したと判定する機能を更に有する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、予め駆動信号強度に対する基準輝度を記憶しておき、撮像素子から出力される撮像信号の輝度が、光源に入力した駆動信号の強度に対応する基準輝度より低いかを判定することで、光伝送損失の発生を判定することができる。これにより、温度検出値の変化の検出と組み合わせることで、より正確な光伝送損失の検出が行える。
【００６０】
（６）  （４）の内視鏡装置であって、
前記内視鏡挿入部の先端から撮影した被検体の撮像信号を出力する撮像素子を備え、
前記光伝送損失検出手段が、前記撮像信号により生成される撮影画像の一部が低輝度領域となる輝度ムラを検出した場合に、前記導光部材に光伝送損失が発生したと判定する機能を更に有する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、いずれかの照明窓からの照明光量が低下することで生じる撮像画面の輝度ムラを検出することで、複数の導光部材のうち、光伝送損失が生じた導光部材を特定することができる。
【００６１】
（７）  （４）の内視鏡装置であって、
前記内視鏡挿入部の先端から撮影した被検体の撮像信号を出力する撮像素子を備え、
前記撮像素子から出力される撮像信号の輝度が、設定された目標輝度となるように、前記光源に入力する駆動信号の強度を補正する光源制御手段と、を備え、
前記記憶手段が、前記目標輝度と前記光源に入力される駆動信号の強度との関係を表す光源駆動特性の情報を記憶し、
前記光伝送損失検出手段が、前記設定された目標輝度に対応する前記駆動信号の基準強度を前記記憶手段の光源駆動特性から求め、前記光源に入力した駆動信号の強度が前記基準強度より高い場合に前記導光部材に光伝送損失が発生したと判定する機能を更に有する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、光源の出力光量が撮像信号の輝度によりフィードバック制御される場合であっても、設定された目標輝度に対して、光源がより高い強度の駆動信号で駆動されているか否かで光伝送損失の発生を判定できる。
【００６２】
（８）  （７）の内視鏡装置であって、
前記光伝送損失検出手段が、前記導光部材の光伝送損失の発生を検出した場合に前記光源を消灯させる内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、光伝送損失が発生した場合に、光源制御手段によって光源が無駄に光量制御されることを防止できる。
【００６３】
（９）  （１）〜（８）のいずれか１つの内視鏡装置であって、
前記光源からの出力光を複数の光路に分配する光カプラを備え、
前記導光部材が、前記光カプラにより分配された光を前記内視鏡挿入部を通じて前記複数の照明窓のそれぞれに伝送する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、光源からの出力光を光カプラにより複数の導光部材に分配して、各照明窓からそれぞれ同じ光量の照明光を出射させることができる。
【００６４】
（１０）  （１）〜（９）のいずれか１つの内視鏡装置であって、
前記光源が、前記複数の照明窓と同じ数だけ具備された内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、各照明窓からの照明光をそれぞれ個別に調整することが可能となる。
【００６５】
（１１）  （１）〜（４）のいずれか１つの内視鏡装置であって、
前記内視鏡挿入部の先端から撮影した被検体の撮像信号を出力する撮像素子を備え、
前記撮像素子が、暗電流値を温度検出値として出力し、前記温度センサとして機能する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、温度センサを別体として設ける必要がなくなり、内視鏡先端部の細径化に寄与できる。
【００６６】
（１２）  （１）〜（４）のいずれか１つの内視鏡装置であって、
前記内視鏡挿入部の先端から撮影した被検体の撮像信号を出力する撮像素子を備え、
前記光源が、前記撮像素子の有感度波長帯域以外の波長光を出射する機能を有し、
前記光伝送損失検出手段が、前記光源から前記有感度波長帯域以外の波長光を出力したときの前記温度検出値の変化に基づいて、前記光伝送損失の発生を検出する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、撮像素子の有感度波長帯以外の波長光を光伝送損失の検出処理に用いるため、撮像画像に何ら影響を及ぼすことなく光伝送損失の検出が可能となる。
【符号の説明】
【００６７】
１１  内視鏡
１３  制御装置
１５  表示部
１７  入力部
１９  光源装置
２１  プロセッサ
２３  本体操作部
２５  挿入部
２９Ａ  コネクタ
３０  光伝送損失確認ボタン
３９  内視鏡先端部
４１  観察窓
４３Ａ，４３Ｂ  照明窓
４５  撮像素子
５３  撮像信号処理部
５５Ａ，５５Ｂ  光ファイバ
５７Ａ，５７Ｂ  波長変換部材
５９  光源制御部
６１  光カプラ
６３  温度センサ
６５  信号線
６９  内視鏡制御部
７１  メモリ
１００  内視鏡装置
ＬＤ  レーザ光源
αＰ  温度検出値の時間変化率
αＤ  温度検出値の時間変化率
【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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