(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体内を撮像する固体撮像素子を有する内視鏡の光源装置であって、
前記被検体内を照明する照明光の光路上に回転可能に取り付けられ、前記照明光を通過させる照明期間、および前記照明光を遮光する遮光期間を一定周期で交互に設けるためのロータリーシャッタと、
前記ロータリーシャッタの回転位置を検出する回転位置検出手段と、
前記回転位置検出手段からの検出信号に基づいて、前記ロータリーシャッタの回転周期を、前記固体撮像素子の蓄積電荷の読み出しタイミングを規定する読み出しパルスの周期に同期させた同期パルスに同期させ、前記照明期間が前記固体撮像素子の電荷蓄積期間に一致するように、前記ロータリーシャッタの回転を制御する制御手段と、
前記ロータリーシャッタの回転量を測定する回転量測定手段と、
前記回転量と前記回転位置の対応関係を表す対応情報を記憶する記憶手段と、
前記位置検出手段の故障、または前記同期パルスを伝達する同期パルス伝達手段の故障のうち、少なくともいずれか一つの故障を検出する故障検出手段とを備え、
前記故障検出手段で故障検出された場合、前記制御手段は、前記対応情報および前記回転量測定手段の測定値に基づいて、予め設定された停止位置に前記ロータリーシャッタを停止させることを特徴とする内視鏡の光源装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記停止位置に相当する前記対応情報の前記回転量、または前記回転量の範囲と、前記測定値とを比較する比較器を有し、
前記故障検出手段で故障検出された場合、前記比較器の比較結果を元に、前記停止位置に相当する前記対応情報の前記回転量、または前記回転量の範囲と前記測定値とが一致する前記回転位置に、前記ロータリーシャッタを停止させることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡の光源装置。
【請求項３】
前記停止位置は、前記照明期間、前記遮光期間、またはこれらの期間の中間にあたる位置であることを特徴とする請求項１または２に記載の内視鏡の光源装置。
【請求項４】
前記内視鏡のスペック、前記照明光を発する光源のスペック、または操作入力のうち、少なくともいずれか一つに応じて、前記停止位置の設定を変更する設定変更手段を備えることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡の光源装置。
【請求項５】
前記回転量測定手段は、前記回転位置に応じて割り振られた数値をカウントすることで、前記回転量を測定することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の内視鏡の光源装置。
【請求項６】
前記回転量測定手段は、前記測定値を一定のタイミングで初期値にリセットすることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の内視鏡の光源装置。
【請求項７】
前記一定のタイミングは、前記ロータリーシャッタが一回転する毎であることを特徴とする請求項６に記載の内視鏡の光源装置。
【請求項８】
前記故障検出手段で前記位置検出手段の故障が検出され、前記同期パルス伝達手段の故障が検出されていない場合、前記制御手段は、前記ロータリーシャッタの回転周期を前記同期パルスの周期と異ならせることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の内視鏡の光源装置。
【請求項９】
前記故障検出手段は、前記検出信号が正常に出力されているか否かを監視することで、前記位置検出手段の故障を検出することを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の内視鏡の光源装置。
【請求項１０】
前記故障検出手段は、前記同期パルス信号が正常に出力されているか否かを監視することで、前記同期パルス伝達手段の故障を検出することを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の内視鏡の光源装置。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかに記載の内視鏡の光源装置と、この光源装置に接続される内視鏡とを備えることを特徴とする内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体内を照明する照明光を通過および遮光するロータリーシャッタを備える内視鏡の光源装置、および内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡の光源装置は、光源と、被検体内に挿入される内視鏡の挿入部先端の照明窓に光源からの光を導光するライトガイドとを備え、照明窓から発せられる光で被検体内を照明している。照明光があてられた部位の像光を挿入部先端に配された固体撮像素子で撮像することで被検体内の画像を得、得られた画像をモニタに表示させて被検体内の様子を観察することができる。
【０００３】
照明光には、固体撮像素子で被検体内を撮像するのに十分な光量が求められるが、そのために光量を増やすと、発熱により、たとえば内視鏡先端の素材の劣化などが問題となることがある。逆に光量を減らすと、発熱は減るが、光量不足で暗くなり、固体撮像素子から得られる画像の画質が著しく劣化してしまう。こうした問題を解決するために、円板の一部を切り欠いたロータリーシャッタを用いる電子内視鏡の光源装置が提案されている（特許文献１、２参照）。
【０００４】
特許文献１、２に記載の発明では、照明光の光路上にロータリーシャッタを回転可能に取り付け、切り欠き部分が光路内に進入したときに照明光を通過させ、その他の部分が光路内に進入したときに照明光を遮光している。そして、ロータリーシャッタの回転位置をセンサで検出し、その検出位置に基づいて、固体撮像素子の電荷蓄積期間に照明光を通過させ、それ以外の期間では照明光を遮光するように、ロータリーシャッタの回転を制御している。電荷蓄積期間以外は照明光を遮光するため、連続的に照明光をあてた場合よりも積算光量が減少し、発熱量を低下させることができる。そのうえ、固体撮像素子で被検体内を撮像するのに十分な光量を確保することができ、光量減による画質の劣化も防止することができる。
【０００５】
また、可視光と蛍光とを照明光として用い、可視光による画像と蛍光による蛍光画像とを得る電子内視鏡システムにおいて、可視光と蛍光の切り替えにロータリーシャッタを用いる例が開示されている（特許文献３参照）。特許文献３では、ロータリーシャッタで可視光を遮光している間に、蛍光の励起光源を駆動させている。
【特許文献１】特許第３４０３５９６号
【特許文献２】特許第３３７０８７１号
【特許文献３】特開２００６−１８７４２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ロータリーシャッタを用いる内視鏡の光源装置では、上述のように、ロータリーシャッタの回転位置をセンサで検出し、この検出信号を元に、ロータリーシャッタの回転周期を読み出しパルスの周期に同期させた同期パルスに同期させている。このため、センサが故障したり、センサに接続された配線が断線するなどして検出信号が出力されなくなったり、同期パルスを伝達する同期パルスドライバの故障や配線が断線して同期パルスが得られなくなると、上述の制御が不能となり、電荷蓄積期間の全部で照明光が遮光されてしまうことが起こり得る。このようなことが起こると、画像が全く映らなくなるので、被検体内の観察ができない状況になる。
【０００７】
上記のような状況に陥った場合、検査を中止して挿入部を被検体内から抜去しなければならないが、挿入部先端の状況を把握することができないため、抜去作業に支障を来たしていた。従来は、このような場合の対応方法として、挿入部先端を湾曲させるためのワイヤを切断し、挿入部先端を真っ直ぐにしていた。しかしながら、ワイヤを切断してしまうと、以降はその内視鏡を使用することができなくなるため、新品を買わざるを得ない。
【０００８】
上記問題を解決する方法として、センサが故障したときに、照明光を通過させる位置にロータリーシャッタを停止させることが考えられる。しかしながら、検出信号や同期パルスが得られなければ、そもそも、照明光を通過させる位置に丁度ロータリーシャッタを停止させることは不可能であり、この方法は論外である。また、たとえ偶然に照明光を通過させる位置にロータリーシャッタが停止したとしても、照明光があたり続けるため、発熱量を低下させることができない。
【０００９】
特許文献１〜３に記載の発明は、上記問題について論じておらず、その対策も当然ながら講じていない。
【００１０】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、ロータリーシャッタの回転位置を検出する位置検出手段、または固体撮像素子の蓄積電荷の読み出しタイミングを規定する読み出しパルスに同期させた同期パルスを伝達する伝達手段が検査中に故障、または断線したときに、被検体内から内視鏡を容易に抜去することができる内視鏡の光源装置、および内視鏡システム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】
【００１１】
本発明は、被検体内を撮像する固体撮像素子を有する内視鏡の光源装置であって、前記被検体内を照明する照明光の光路上に回転可能に取り付けられ、前記照明光を通過させる照明期間、および前記照明光を遮光する遮光期間を一定周期で交互に設けるためのロータリーシャッタと、前記ロータリーシャッタの回転位置を検出する回転位置検出手段と、  前記回転位置検出手段からの検出信号に基づいて、前記ロータリーシャッタの回転周期を、前記固体撮像素子の蓄積電荷の読み出しタイミングを規定する読み出しパルスの周期に同期させた同期パルスに同期させ、前記照明期間が前記固体撮像素子の電荷蓄積期間に一致するように、前記ロータリーシャッタの回転を制御する制御手段と、前記ロータリーシャッタの回転量を測定する回転量測定手段と、前記回転量と前記回転位置の対応関係を表す対応情報を記憶する記憶手段と、前記位置検出手段の故障、または前記同期パルスを伝達する同期パルス伝達手段の故障のうち、少なくともいずれか一つの故障を検出する故障検出手段とを備え、前記故障検出手段で故障検出された場合、前記制御手段は、前記対応情報および前記回転量測定手段の測定値に基づいて、予め設定された停止位置に前記ロータリーシャッタを停止させることを特徴とする。なお、位置検出手段の故障とは、位置検出手段自体の故障は勿論のこと、位置検出手段に接続された配線の断線も含まれ、同期パルス伝達手段の故障とは、同期パルス伝達手段自体の故障は勿論のこと、同期パルス伝達手段に接続された配線の断線も含まれる。
【００１２】
前記制御手段は、前記停止位置に相当する前記対応情報の前記回転量、または前記回転量の範囲と、前記測定値とを比較する比較器を有し、前記故障検出手段で故障検出された場合、前記比較器の比較結果を元に、前記停止位置に相当する前記対応情報の前記回転量、または前記回転量の範囲と前記測定値とが一致する前記回転位置に、前記ロータリーシャッタを停止させることが好ましい。あるいは、前記停止位置は、前記照明期間、前記遮光期間、またはこれらの期間の中間にあたる位置であることが好ましい。
【００１３】
また、前記内視鏡のスペック、前記照明光を発する光源のスペック、または操作入力のうち、少なくともいずれか一つに応じて、前記停止位置の設定を変更する設定変更手段を備えることが好ましい。さらにまた、前記回転量測定手段は、前記回転位置に応じて割り振られた数値をカウントすることで、前記回転量を測定することが好ましい。
【００１４】
前記回転量測定手段は、前記測定値を一定のタイミングで初期値にリセットすることが好ましい。また、前記一定のタイミングは、前記ロータリーシャッタが一回転する毎であることが好ましい。さらにまた、前記故障検出手段で前記位置検出手段の故障が検出され、前記同期パルス伝達手段の故障が検出されていない場合、前記制御手段は、前記ロータリーシャッタの回転周期を前記同期パルスの周期と異ならせることが好ましい。前記故障検出手段は、前記検出信号が正常に出力されているか否かを監視することで、前記位置検出手段の故障を検出すること、あるいは前記同期パルス信号が正常に出力されているか否かを監視することで、前記同期パルス伝達手段の故障を検出することが好ましい。
【００１５】
本発明の内視鏡システムは、請求項１ないし１０のいずれかに記載の内視鏡の光源装置と、この光源装置に接続される内視鏡とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の内視鏡の光源装置、および内視鏡システムによれば、ロータリーシャッタの回転位置を検出する位置検出手段の故障、または固体撮像素子の蓄積電荷の読み出しタイミングを規定する読み出しパルスに同期させた同期パルスを伝達する同期パルス伝達手段の故障のうち、少なくともいずれか一つを検出したときに、ロータリーシャッタの回転量と回転位置の対応関係、およびロータリーシャッタの回転量の実測値に基づいて、予め設定された停止位置にロータリーシャッタが停止されるようにロータリーシャッタの回転を制御するので、停止位置がロータリーシャッタの照明期間にあたる場合は、挿入部の抜去作業に十分な視野を確保することができる。また、停止位置がロータリーシャッタの遮光期間にあたる場合は、照明光があたり続けることによって発熱を防止できる。さらに、停止位置が照明期間と遮光期間の中間にあたる場合は、挿入部の抜去作業に支障を来たさない程度の視野を確保することができ、且つ発熱を防止できる。したがって、ロータリーシャッタの回転位置を検出する位置検出手段、または同期パルスを伝達する同期パルス伝達手段が検査中に故障したときに、被検体内から内視鏡を容易に抜去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１において、電子内視鏡システム２は、電子内視鏡１０、プロセッサ装置１１、光源装置１２などから構成される。電子内視鏡１０は、体腔内に挿入される可撓性の挿入部１４と、挿入部１４の基端部分に連設された操作部１５と、プロセッサ装置１１、光源装置１２などに接続されるコネクタ１６と、操作部１５とコネクタ１６とを繋ぐユニバーサルコード１７とを備えている。
【００１８】
挿入部１４の先端には、体腔内撮影用のＣＣＤ３３（図２参照）などが内蔵された先端部１４ａが連設されている。先端部１４ａの後方には、複数の湾曲駒を連結した湾曲部１４ｂが設けられている。湾曲部１４ｂは、操作部１５に設けられたアングルノブ１９が操作されて、挿入部１４内に挿設されたワイヤが押し引きされることにより、上下左右方向に湾曲動作する。これにより、先端部１４ａが体腔内の所望の方向に向けられる。
【００１９】
図２において、先端部１４ａには、観察窓３０、照明窓３１が設けられている。観察窓３０の奥には、被検体内の像光を取り込むための光学系３２が取り付けられ、さらに光学系３２の奥には、ＣＣＤ３３が取り付けられている。ＣＣＤ３３は、例えばインターライントランスファ型のＣＣＤからなる。ＣＣＤ３３には、ユニバーサルコード１７を介してプロセッサ装置１１との各種信号の遣り取りを媒介するための信号線３４，３５が接続されている。信号線３４，３５は、ユニバーサルコード１７及びコネクタ１６を介してプロセッサ装置１１に接続される。
【００２０】
一方、照明窓３１の奥には、照射レンズ３６が設けられる。この照射レンズ３６には、ライトガイドとしての光ファイバー（例えば、石英からなる）３７の出射端が面している。光源装置１２から光ファイバー３７によって照射レンズ３６まで導かれた光は、照明窓３１を通して被検体内へ照射される。
【００２１】
プロセッサ装置１１は、電子内視鏡１０、光源装置１２、モニタ２１、キーボード（図示せず）、プリンタ（図示せず）などと電気的に接続しており、電子内視鏡システム２全体の動作を統括的に制御する。このプロセッサ装置１１には、ＣＣＤドライバ４１、タイミングジェネレータ（以下、ＴＧと略す）４２、信号処理部４３、同期パルスドライバ４４、及びこれらを制御するＣＰＵ５０が設けられている。ＣＣＤ３３は、信号線３４を介してＣＣＤドライバ４１に接続されており、ＣＣＤドライバ４１には、ＣＰＵ５０によって制御されるＴＧ４２が接続されている。ＣＣＤドライバ４１は、ＴＧ４２から入力されるタイミング信号に基づいて、ＣＣＤ３３の蓄積電荷の読み出しタイミングを規定する読み出しパルスおよび、ＣＣＤ３３の電子シャッタのシャッタ速度を決める電子シャッタパルスを生成し、これをもとにＣＣＤ３３を制御する。同期パルスドライバ４４はＴＧ４２と接続されており、ＴＧ４２から入力される読み出しパルスと同じタイミングを含むタイミング信号に基づいて読み出しパルスの周期に同期した同期パルスを光源装置１２の後述するコントローラ５７に送出する。信号処理部４３は、信号線３５を介してＣＣＤ３３に接続されている。ＣＣＤ３３から出力された撮像信号は、信号処理部４３で増幅、Ａ／Ｄ変換、各種画像処理が施されて映像信号とされ、プロセッサ装置１１にケーブル接続されたモニタ２１（図１参照）に内視鏡画像として表示される。
【００２２】
光源装置１２は、光源５１、レンズ５２、ロータリーシャッタ５３、モータ５４、モータドライバ５５、位置検出器５６、これらを制御するコントローラ５７、及び停止位置選択スイッチ５８（図１参照、以下、選択スイッチと略す）を備える。光源５１は、例えばキセノンランプ、ハロゲンランプ、ＬＥＤ（発光ダイオード）、蛍光発光素子ランプ、またはＬＤ（レーザーダイオード）などが使用される。光源５１から発せられる光は、レンズ５２で集光されて光ファイバー３７の入射端に導かれる。
【００２３】
ロータリーシャッタ５３は、図３に示すように、円板形状で一部が扇形に切り欠かれている。符号５３ａ，５３ｂは、切り欠き部分が光通過部５３ｂ、残りの部分が遮光部５３ａとなっている。このロータリーシャッタ５３は、光源５１の光軸と平行に配されたモータ５４の回転軸５４ａに接続され、モータ５４の回転によって遮光部５３ａと光通過部５３ｂとが交互に、光源５１の光路Ｐ内に進入する。光通過部５３ｂが光路Ｐ内に進入すると、光ファイバー３７、照射レンズ３６及び照明窓３１を通して被検体内へ光が照射される照射期間となり（図３（Ａ）に示す状態）、遮光部５３ａが光路Ｐ内に進入すると、被検体内への光が遮光される遮光期間となる（図３（Ｂ）に示す状態）。よって、遮光部５３ａの中心角と、光通過部５３ｂの中心角との比率は、遮光期間と照射期間との比率に等しい。これら遮光部５３ａ及び光通過部５３ｂの中心角は、ロータリーシャッタ５３の回転周期が、同期パルスの周期に等しくなるように回転制御された場合に、照射期間が電荷蓄積期間と等しくなるように角度の設定がなされている。
【００２４】
モータ５４は、パルスモータであり、モータドライバ５５から駆動パルスが供給されると所定角度ずつ回転する。本実施形態では、４８回の駆動パルスで１回転、すなわち１ステップ分（１個の駆動パルスにおける回転角度）で７．５°回転する。
【００２５】
位置検出器５６は、フォトセンサなどから構成され、ロータリーシャッタ５３の外周近傍に配される。この位置検出器５６は、遮光部５３ａが通過するときはオン信号、光通過部５３ｂが通過するときはオフ信号を、後述する同期処理回路６１へ出力する。また、位置検出器５６はロータリーシャッタ５３の外周近傍以外に配されても良く、例えばロータリシャッタ５３の内部に配されてもよい。
【００２６】
選択スイッチ５８はロータリーシャッタ５３の停止位置を開放位置、遮光位置、半遮光位置のいずれかから選択可能であり、この選択スイッチ５８で選択された停止位置は、後述する比較値格納部６４に記憶される。なお選択スイッチ５８はプロセッサ装置１１や操作部１５にあっても良い。また、プロセッサ装置１１や光源装置１２に外部接続されたキーボード（図示せず）などに設けても良い。
【００２７】
コントローラ５７は、同期処理回路６１、故障検出回路６２、カウンタ６３、比較値格納部６４、比較回路６５、停止スイッチ６６、回転制御回路６７とを備える。
【００２８】
同期処理回路６１は、位置検出信号及びプロセッサ装置１１内の同期パルスドライバ４４からの同期パルスに基づき、モータ５４を制御する同期処理を行う。この同期処理回路６１は、位置検出器５６から送られるオン・オフ信号に基づき位置検出信号を検出している。本実施形態では、オフ信号からオン信号に切り替わるエッジを位置検出信号として検出しており、すなわち図３（Ａ）に示す状態のとき、光通過部５３ｂから遮光部５３ａに切り替わる境界線５３ｃの位置がオフ信号からオン信号に切り替わる位置である。よって、同期処理回路６１は、遮光開始のタイミングを位置検出信号として検出している。なお、これに限らず、遮光部５３ａから光通過部５３ｂに切り替わる境界線５３ｄ（図３（Ｂ）参照）の位置、すなわち位置検出器５６の出力がオン信号からオフ信号に切り替わる照射開始のタイミングを位置検出信号として検出してもよい。
【００２９】
図４は、位置検出信号及び同期パルスに基づいて、同期処理回路６１による同期処理が正常に行われている場合を示すタイミングチャートである。ＣＣＤ３３は、ＣＣＤドライバ４１で生成された電子シャッタパルス及び読み取りパルスに応じて電荷蓄積、及び読み出し、撮像信号の出力を行っており、図４には、電荷蓄積期間と撮像信号出力期間を図示している。そして、同期処理回路６１は、位置検出信号及び同期パルスに基づき、同期パルスの出力タイミングに、照射期間から遮光期間への切り替わりのタイミングを合わせるようにモータ５４の回転制御を行う。これにより、ＣＣＤ３３の電荷蓄積期間と、光源装置１２の照射期間が同期されている。本実施形態では、上述したように、遮光開始のタイミングを位置検出信号として検出しているが、この位置検出信号の検出タイミングから、一定の間隔ｔｄを置いて同期パルスが出力されるように回転制御を行っており、この間隔ｔｄはすなわち、遮光開始のタイミングから、光源５１が完全に遮光されるタイミングまでのタイムラグであり、位置検出器５６の位置及び遮光期間開始のタイミングにおけるロータリーシャッタ５３の回転位置によって間隔ｔｄの長さが設定されている。
【００３０】
故障検出回路６２は、位置検出器５６からの出力及び同期パルスドライバ４４から出力される同期パルスが正常に出力されているか否かを監視し、位置検出器５６からの出力及び同期パルスの少なくとも一方が所定期間検出されなかった場合、故障検出信号を停止スイッチ６６へ出力する。本実施形態では、位置検出器５６からの出力が検出されない場合は、位置検出器５６に異常があったことを想定しており、同期パルスが検出されない場合は、同期パルスドライバ４４に故障があったことを想定している。なお、位置検出器５６の故障とは、位置検出器５６自体の故障と、位置検出器５６に接続された配線の断線とを指し、同期パルスドライバ４４の故障とは、同期パルスドライバ４４自体の故障及び同期パルスドライバ４４から同期パルスを伝達する配線のいずれかに断線があったときを想定している。
【００３１】
カウンタ６３は、モータドライバ５５からモータ５４へ供給される駆動パルスをカウントして、そのカウンタ出力値を出力する。さらに、カウンタ６３は、ロータリーシャッタ５３の１回転分の駆動パルスがカウントされたとき、カウンタ出力値を０にリセットする。本実施形態では、上述したように、４８回の駆動パルスで、ロータリーシャッタ５３が一回転するので、カウンタ６３は１から４８までカウントすると０にリセットし、また１からカウントを開始する。
【００３２】
比較値格納部６４は、ロータリーシャッタ５３を停止させるときのそれぞれの停止位置に応じたカウンタ出力値、すなわち１〜４８までのいずれかの値が比較値として予め記憶されており、本実施形態では、表１に示すように、比較値格納部６４に格納された停止位置として、光通過部５３ｂが光源５１の前方を開放して光を全て通過させる光通過位置、遮光部５３ａが光源５１からの光を全て遮光する全遮光位置、及び遮光部５３ａが光源５１からの光を約半分遮光する半遮光位置が設定されており、これらの停止位置に応じた比較値の一例として、「４８」、「１０」、「２０」が記憶されている。さらに、比較値格納部６４には、光通過位置、全遮光位置、半遮光位置のうち、どれが選択されているかを表す選択情報が記録される。そして、選択スイッチ５８によって光通過位置、全遮光位置、半遮光位置のいずれかが選択され、選択された停止位置を示す選択情報が記録される。表１では、光通過位置が停止位置として選択された状態を示す。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
比較回路６５は、停止スイッチ６６がオン状態となったとき、比較値格納部６４から設定された比較値を読み出し、カウンタ６３の出力値が比較値と一致したとき、回転制御回路６７に回転停止信号を出力する。
【００３５】
回転制御回路６７は、正常時は、同期処理回路６１で行われた同期処理に従い、モータタイミングパルスをモータドライバ５５に出力し、故障検出回路６２から故障検出信号が送られたときは、比較回路６５からの回転停止信号に従ってモータタイミングパルスの生成または出力を停止する。
【００３６】
停止スイッチ６６は、比較回路６５と回転制御回路６７との接続／非接続状態切り替えを行うものであり、故障検出回路６２から故障検出信号が送られたときのみオン状態（接続）となり、それ以外はオフ状態（未接続）となっている。
【００３７】
上記構成の作用について図５のフローチャートを用いて説明する。電子内視鏡システム２で検査を行う際には、電子内視鏡１０、および各装置１１，１２の電源をオンして、挿入部１４を体腔内に挿入し、光源装置１２からの照明光で体腔内を照明しながら、固体撮像素子３３による体腔内の画像をモニタ２１で観察する。また、ロータリーシャッタ５３の停止位置が選択スイッチ５８によって光通過、遮光、半遮光のいずれかの位置に選択される。
【００３８】
光源装置１２が電源オンとなったときは（ｓｔ１）、光源５１が発光、ロータリーシャッタ５３が回転し、さらに、位置検出器５６及び故障検出回路６２が作動を開始する（ｓｔ２）。
【００３９】
回転制御回路６７は、回転停止信号の有無を判断し（ｓｔ３）、回転停止信号が検出されないときは同期処理回路６１に応じたモータタイミングパルスを生成し、モータドライバ５５に出力する（ｓｔ４）。モータドライバ５５は、モータタイミングパルスが入力されると駆動パルスを生成し、モータ５４とカウンタ６３に対し駆動パルスを出力する。
【００４０】
モータドライバ５５からの駆動パルスが１回出力されるごとに、モータ５４が１ステップ分回転するとともに、カウンタ６３がカウントを１つ加算する（ｓｔ５）。
【００４１】
故障検出回路６２は位置検出器５６からの出力及び同期パルスドライバ４４からの同期パルスを監視しており、位置検出器５６からの出力、及び同期パルスが有る場合は、故障検出信号を出力しない（ｓｔ６）。そして、位置検出信号が検出されたとき（ｓｔ７）一回転と判断してカウンタ６３をリセットする（ｓｔ８）。このように位置検出信号の検出でカウンタ６３をリセットすることにより、ロータリーシャッタ５３の実際の回転位置と、カウンタ６３の値とを一致させることができる。
【００４２】
上述した同期処理によってＣＣＤ３３の電荷蓄積期間と、光源装置１２の照射期間が同期されているため、ＣＣＤ３３は十分な光量を得ることができ、良好な画質で画像を観察することができる。位置検出器５６、及び同期パルスドライバ４４に故障が無いまま観察が終了すると、使用者はモニタ２１で画像を観察しながら、電子内視鏡１０の挿入部１４を被検体内から内視鏡を容易に抜去するとことができる。そして、電源がオフされて（ｓｔ９）検査が終了する。
【００４３】
一方、位置検出器５６からの出力及び同期パルスのいずれか一方が所定期間検出されなくなった場合、故障検出回路６２が故障検出信号を出力し（ｓｔ６）、停止スイッチ６６がオン状態となる（ｓｔ１０）。停止スイッチ６６がオン状態になると、比較回路６５が比較値格納部６４から、予め選択された停止位置に応じた比較値を読み出し、この比較値とカウンタ出力値とを比較する（ｓｔ１１）。そして、比較値と異なるときは、電源オン／オフの選択（ｓｔ９）を経由して回転停止信号の有無を判断する処理（ｓｔ３）に戻る。このとき、回転停止信号が検出されないので、回転制御回路６７は、同期処理回路６１の信号に応じたモータタイミングパルスを生成しモータドライバ５５に出力する（ｓｔ４）。モータドライバ５５は、モータタイミングパルスに応じて駆動パルスを生成し、モータ５４とカウンタ６３に対し駆動パルスを出力してモータ５４を回転させるとともにカウンタ６３のカウントを１つ加算する（ｓｔ５）。このように、比較値とカウンタ出力値が異なっている間は、ｓｔ３，ｓｔ４，ｓｔ５，ｓｔ６，ｓｔ１０，ｓｔ１１，ｓｔ９，ｓｔ３の順番が繰り返され、モータ５４の１ステップ回転とカウンタ６３のカウントの加算が繰り返される。モータ５４の回転とカウンタ６３のカウントの加算が進み比較値とカウンタ出力値が一致すると（ｓｔ１１）、比較回路６５は回転停止信号を出力する（ｓｔ１２）。この回転停止信号を回転制御回路６７が検出し（ｓｔ３）、回転制御回路６７によるモータタイミングパルスの生成または出力が停止するため、モータドライバ５５による駆動パルスの出力が停止してモータ５４が停止する。これによって、ロータリーシャッタ５３が所定の位置で停止する（ｓｔ１３）。
【００４４】
このように、ロータリーシャッタ５３を回転させるときの駆動パルスをカウントしてこのカウンタ出力値と、停止位置に応じた比較値とを比較し、ロータリーシャッタ５３が予め選択された停止位置に到達したときに停止させる制御を行っているので、検査を中止して電子内視鏡１０の挿入部１４を被検体内から抜去したいときは、先端部１４ａの状況を把握するために光通過位置又は半遮光位置を選択して停止させ、画像を確認することが可能であり、また、光源装置１２による照射期間が長くなった場合は、全遮光位置を選択するなどロータリーシャッタ５３を適切な位置に停止させることができるため、挿入部１４を被検体内から内視鏡を容易に抜去することができる。そして内視鏡を抜去すると電源がオフされ（ｓｔ９）、検査終了または別の電子内視鏡システムで検査が行われる。
【００４５】
なお、上記第１実施形態においては、選択スイッチ５８による入力設定で停止位置を決定し、この停止位置に応じた比較値を読み出してロータリーシャッタ５３の停止制御を行っているが、本発明はこれに限らず、例えば、電子内視鏡１０や、光源５１のスペックに応じて停止位置を予め設定し、比較値格納部６４に記憶させてもよい。この場合、例えば電子内視鏡１０や、光源５１にそれぞれのスペックを記憶するメモリを設けておき、プロセッサ装置１１と接続及び電源オンにしたときに、これらのメモリから情報を読み取ることでスペックを取得するようにする。また、上記第１実施形態においては、光通過、全遮光、半遮光の３つの停止位置から選択する構成としているが、これに限らず、光源５１からの光を約半分遮光する半遮光位置以外に、光源５１の少なくとも一部、例えば１／３、１／４を遮光する停止位置を設定してもよく、また、選択する停止位置は３つだけに限らず、４つ以上から選択するようにしてもよい。さらにまた、上記第１実施形態では、停止位置に応じた比較値がそれぞれ一つずつ（「４８」、「１０」、「２０」）に設定されているが、光通過、全遮光、半遮光の状態のときのカウンタ出力値は、それぞれ１つずつでは無いため、各停止位置に応じた比較値を１つずつに限定せず、例えば各停止位置に応じた比較範囲として「３１〜４８」、「１〜１９」、「２０〜３０」と設定し、この比較範囲内のどこかにカウンタ出力値が一致したとき、停止するように制御してもよい。
【００４６】
上記実施形態においては、位置検出器からの出力及び同期パルスのいずれか一方が検出されなくなった場合、停止スイッチがオン状態となり、停止動作を開始する構成としているが本発明はこれに限るものではなく、位置検出器からの出力のみを監視して、停止動作を開始する構成としてもよい。この場合、上記第１実施形態の構成から故障検出回路を省略し、停止スイッチ６６は、位置検出器５６からの出力を監視し、出力がある場合はオフ状態とし、出力が無くなった場合にオン状態となる機能を有する構成とすればよい。
【００４７】
また、同期パルスは正常に出力され、位置検出器からの出力のみが無くなった場合には、ロータリーシャッタの回転周期と、同期パルスが出力される周期とを異ならせるようにモータの回転制御を行った後、停止動作を開始させてもよい。この場合には、図６に示す光源装置８０のように、コントローラ８１の構成として、同期処理回路６１、故障検出回路６２、カウンタ６３、比較値格納部６４、比較回路６５、回転制御回路６７、及び周期切替回路８３と、停止スイッチ８４とを備える。なお、上記第１実施形態と同じ部品を用いているものについては同符号を付して説明を省略する。また、本実施形態においては、故障検出回路６２は、位置検出器５６からの出力のみを監視し、位置検出器５６からの出力が所定期間検出されなかった場合、故障検出信号を周期切替回路８３へ出力する。
【００４８】
周期切替回路８３は、通常時、故障検出回路６２から故障検出信号が出力されないときは作動せず、故障検出回路６２から故障検出信号が出力され、且つ同期パルスドライバ４４から同期パルスが入力されたときは、同期パルスの周期と、ロータリーシャッタ５３の回転周期とを異ならせるようにモータ５４の回転制御を行う。周期切替回路８３の制御によりモータドライバ５５の回転周期が、同期パルスが出力される周期より短く変更されると、図７に示す状態となり、照射期間と遮光期間とが同じ比率のまま、同期処理のときよりも照射期間及び遮光期間がそれぞれ短くなる。これによって、電荷蓄積期間内の何処かのタイミングでロータリーシャッタ５３が照射状態となり被検体に光が照射されるため、画像を観察することが可能となる。このとき、電荷蓄積期間内における光量にバラツキがあり、モニタ２１に表示される画像がフリッカー状態となるものの、画像の観察を妨げるほどではない。なお、周期切替回路８３が作動したとき、同期パルスの周期と同期していたときのモータ５４の回転周期に対して、８５％〜９９％及び１０１％〜１１５％の範囲内にモータ５４の回転周期を変更させることが好ましく、さらに約９５％または約１０５％の範囲内にモータ５４の回転周期を変更させることが好ましい。これによって、画像のフリッカー状態を少なくすることが可能となる。
【００４９】
このように、位置検出器５６からの出力が無くなり同期処理が不可能な状態になっても、同期パルスが出力される周期とロータリーシャッタ５３の回転周期とを異ならせるようにモータ５４の回転制御を行うことで、図７に示す画像観察可能な状態へ復帰することができる。
【００５０】
停止スイッチ８４は、同期パルスドライバ４４からの同期パルスの出力を検出しており、同期パルスの出力が有る場合はオフ状態（未接続）で、出力が無くなった場合にオン状態（接続）となる機能を有する。
【００５１】
上記構成の作用について図８に示すフローチャートを用いて説明する。各装置８０、１２の電源がオン（ｓｔ１）となったとき、光源５１が発光、ロータリーシャッタ５３が回転し、さらに、位置検出器５６及び故障検出回路６２が作動を開始する（ｓｔ２）。
【００５２】
回転制御回路６７は、回転停止信号の有無を判断し（ｓｔ３）、回転停止信号が検出されず、且つ位置検出器５６の出力を監視している故障検出回路６２からの故障検出信号が検出されない場合（ｓｔ４）、同期処理回路６１に応じたモータタイミングパルスを生成しモータドライバ５５に出力する（ｓｔ５）。モータドライバ５５は、モータタイミングパルスが入力されると駆動パルスを生成し、モータ５４とカウンタ６３に対し駆動パルスを出力する。
【００５３】
位置検出器５６からの出力が無くなった場合、故障検出回路６２が故障検出信号を出力すると（ｓｔ４）、周期切替回路８３が作動して、同期パルスドライバ４４から出力される同期パルスの周期と、ロータリーシャッタ５３の回転周期とを異ならせるように回転制御を行う制御信号を回転制御回路６７に送る（ｓｔ６）。
【００５４】
一方、カウンタ５３は、駆動パルスが１回出力される毎に、カウントを１つ加算し（ｓｔ７）、位置検出信号が検出されたとき（ｓｔ８）一回転と判断してカウンタ６３をリセットする（ｓｔ９）。位置検出信号でカウンタ６３をリセットすることにより、ロータリーシャッター５３の実際の回転とカウンタ６３の値を一致させることが可能となる。
【００５５】
そして、同期処理回路６１及び停止スイッチ８４への同期パルスの入力がある場合（ｓｔ１０）は、同期処理、又は周期変更が行われた状態でモニタ２１の画像を観察することが可能であり、内視鏡を容易に抜去するとことができる。そして、電源がオフされて（ｓｔ１１）検査が終了する。一方、同期パルスドライバ４４が故障して、同期処理回路６１及び停止スイッチ８４への同期パルスの入力がなくなった場合（ｓｔ１０）、同期処理回路６１は同期パルスの入力が無くなる直前の状態を維持し、停止スイッチ８４はオン状態となる（ｓｔ１２）。停止スイッチ８４がオン状態になると、比較回路６５が比較値格納部６４から、予め選択された停止位置に応じた比較値を読み出し、この比較値とカウンタ出力値とを比較する（ｓｔ１３）。そして、比較値と異なっているときは、電源オン／オフの選択（ｓｔ１１）を経由して回転停止信号の有無を判断する処理（ｓｔ３）に戻る。このとき、回転停止信号が検出されず、且つ故障検出信号が検出されている（ｓｔ４）ので回転制御回路６７は周期切替回路８３からの制御信号に合わせて（ｓｔ６）モータタイミングパルスを生成し、モータードライバ５５に出力する。モータドライバ５５は、モータタイミングパルスに応じて駆動パルスを生成し、モータ５４とカウンタ６３に対し駆動パルスを出力してモーター５４を回転させるとともにカウンタ６３のカウントを１つ加算する（ｓｔ７）。このように、比較値とカウンタ出力値が異なっている間は、ｓｔ３，ｓｔ４，ｓｔ６，ｓｔ７，ｓｔ８，（ｓｔ９），ｓｔ１０，ｓｔ１２，ｓｔ１３，ｓｔ１１，ｓｔ３の順番が繰り返され、モータ５４の回転とカウンタ６３のカウントの加算が繰り返される。モータ５４の回転とカウンタ６３のカウントの加算が進み比較値とカウンタ出力値が一致すると（ｓｔ１３）、比較回路６５は回転停止信号を出力する（ｓｔ１４）。この回転停止信号を回転制御回路６７が検出し（ｓｔ３）、回転制御回路６７によるモータタイミングパルスの生成または出力が停止するため、モータードライバ５５による駆動パルスが停止してモータ５４が停止する。これによって、ロータリーシャッタ５３が所定の位置で停止して（ｓｔ１５）電源がオフされる（ｓｔ１１）。
【００５６】
上記実施形態においては、位置検出器からの出力または同期パルスが無くなったとき、自動的に停止動作を開始する構成としているが、本発明はこれに限らず、位置検出器からの出力または同期パルスが無くなったとき、選択スイッチ５８を操作することによって、ロータリーシャッタ５３を停止させるタイミングを外部から入力する構成としてもよい。この場合、使用者の任意のタイミングで選択スイッチ５８を操作すると、停止スイッチ６６，８４がオン状態となり、選択された停止位置にロータリーシャッタ５３が到達して停止する。
【００５７】
なお、上記実施形態においては、パルスモータを駆動させるための駆動パルスを用いて、ロータリーシャッタ５３の停止位置に応じたカウンタ出力値をカウントしているが、本発明はこれに限るものではなく、ロータリーシャッタ５３またはモータ５４の回転軸が所定角度回転するごとに信号が出力される構成であればどのようなものでもよく、例えば、ロータリーシャッタ５３またはモータ５４の回転を検出するロータリエンコーダを別に設ける構成でもよく、また、上記実施形態で用いた位置検出部を所定角度間隔ごとに設け、これらから出力される位置検出信号をカウントするようにしてもよい。
【００５８】
なお、上記実施形態においては、体腔内撮影用のＣＣＤ３３を備えた電子内視鏡を例示しているが、これに限らず、撮影用の固体撮像素子としてＣＭＯＳを備えた電子内視鏡に適用してもよく、また電子内視鏡に限らず、超音波内視鏡にも適用することができる。あるいは、生体観察用ではなく、工業用の内視鏡にも適用することができる。この場合、内視鏡の挿入部を抜去するとき、内視鏡自体が破損することを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】電子内視鏡システムの構成を示す図である。
【図２】電子内視鏡及び光源装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】ロータリーシャッタ、光源及び位置検出器の位置関係を示す説明図である。
【図４】通常モード時の動作状態を示すタイミングチャートである。
【図５】光源装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施形態を適用した光源装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図７】周期変更モード時の動作状態を示すタイミングチャートである。
【図８】第２実施形態を適用した光源装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６０】
２  電子内視鏡システム
１０  電子内視鏡
１１  プロセッサ装置
１２  光源装置
２１  モニタ
３３  固体撮像素子
３９  光ファイバー
４１  ＣＣＤドライバ
４２  タイミングジェネレータ
５０  ＣＰＵ
５１  光源
５３  ロータリーシャッタ
５４  モータ
５７  コントローラ
６１  同期処理回路
６２  故障検出回路
６３  カウンタ
６４  比較値格納部
６５  比較回路
６６，８４  停止スイッチ
６７  回転制御回路
【図１】
0005028284.tif 000003
【図２】
0005028284.tif 000004
【図３】
0005028284.tif 000005
【図４】
0005028284.tif 000006
【図５】
0005028284.tif 000007
【図６】
0005028284.tif 000008
【図７】
0005028284.tif 000009
【図８】
0005028284.tif 000010