特許 5767868 光源装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5767868

(24)【登録日】2015年6月26日

(45)【発行日】2015年8月26日

(54)【発明の名称】光源装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 1/06 20060101AFI20150806BHJP

   G02B 23/26 20060101ALI20150806BHJP

【ＦＩ】

   A61B1/06 B

   G02B23/26 B

【請求項の数】7

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2011-133080(P2011-133080)

(22)【出願日】2011年6月15日

(65)【公開番号】特開2013-271(P2013-271A)

(43)【公開日】2013年1月7日

【審査請求日】2014年4月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000113263

【氏名又は名称】ＨＯＹＡ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090169

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 孝

(74)【代理人】

【識別番号】100124497

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 洋樹

(74)【代理人】

【識別番号】100129746

【弁理士】

【氏名又は名称】虎山 滋郎

(74)【代理人】

【識別番号】100147762

【弁理士】

【氏名又は名称】藤 拓也

(72)【発明者】

【氏名】箕浦 晋平

【審査官】 増渕 俊仁

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２１３７４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−００６８０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５８−０８７５２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０２４２１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−２３４８１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３０１２１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０２６３４０６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−２９６３２４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ １／００−１／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内視鏡スコープに照明光を供給する光源装置であって、
内視鏡スコープに供給する光の光量の最大値である光量閾値を、接続された内視鏡スコープの種類に応じて設定する設定手段と、
内視鏡スコープのライトガイドに光を供給する主光源と、
前記主光源とライトガイドとの間に設けられ、前記主光源が供給する光の光量を測定する測定手段と、
前記測定手段が測定した測定光量と前記光量閾値に応じて、前記主光源が供給する光の光量を調整する調整手段と、
前記主光源とライトガイドとの間の光軸上に進退自在となるように設けられる支持腕とを備え、
前記支持腕は、前記光軸と平行に設けられた、ギアードモータの回転軸に対して直交方向に延びるように取り付けられ、
前記測定手段は、前記支持腕に取り付けられ、前記支持腕が前記ギアードモータの回転に伴って前記回転軸回りに前記支持腕が回転することで前記光軸上に挿入されたとき、前記主光源に対向して前記主光源の光量を測定する光源装置。

【請求項2】

前記調整手段は、前記測定光量が前記光量閾値を超える場合、前記主光源が供給する光の光量を前記光量閾値まで下げる請求項１に記載の光源装置。

【請求項3】

前記調整手段は、前記測定光量が前記光量閾値を超えない場合、前記主光源が供給する光の光量を調整しない請求項１又は２に記載の光源装置。

【請求項4】

前記調整手段は、前記主光源に流れる電流値を制御することにより、前記主光源の光量を調整する請求項１から３に記載の光源装置。

【請求項5】

前記測定手段は、前記主光源が点灯してから前記光軸上に挿入されて前記主光源の光量を測定する請求項１から４に記載の光源装置。

【請求項6】

前記内視鏡スコープが備えるメモリに前記光量閾値が記憶され、前記設定手段は、前記メモリから前記光量閾値を読み出す請求項１に記載の光源装置。

【請求項7】

前記光源装置は、前記支持腕に取り付けられて、前記光軸上に前記支持腕が挿入されたとき前記ライトガイドに対向して照明光を供給する補助光源をさらに備える請求項１から５に記載の光源装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光量値を調節可能な光源装置に関する。

【背景技術】

【0002】

光源装置は、例えば内視鏡装置の光源として用いられる。内視鏡装置は、人体の体内に挿入されて体内を撮像する内視鏡スコープと、撮像して得られた画像を処理する内視鏡プロセッサとから成る。内視鏡スコープは、体内を照明する照明光を運ぶライトガイドファイバを有する。光源装置はライトガイドファイバに照明光を供給する。

【0003】

照明光は、ライトガイドファイバを通過するとき、あるいは観察対象物に照射されたときに熱を生じる。ライトガイドファイバを通過するときに生じる熱は、ライトガイドファイバ及びその周辺に劣化等の悪影響を与える原因となりうる。また、観察対象物に照射されたときに生じる熱は、火傷の原因となりうる。これらを防止するため、光源とライトガイドファイバとの間に減光板を設け、光量を所定値以下に調節する構成が知られている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００７−２８９５８１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、内視鏡スコープごとに、ライトガイドファイバ、付随する光学部品、及び周辺の部材が異なる。ライトガイドファイバは、光を透過するときの発熱量、及び光の透過率が種類により異なる。光の透過率が異なると観察対象物に照射される光量が異なる。そして、ライトガイドファイバ及びその周辺部材は、耐熱温度が異なる。そこで、被験者の安全性を確保するため、光量が最も制限される内視鏡スコープに合わせて光量の最大値を予め決定しておかなければならない。このようにして光量を一律に決定すると、他の内視鏡スコープに対しては必要以上に光量を制限してしまう恐れがある。これにより、光量が不足して撮像した画像が暗くなり、あるいは電子シャッター使用時に静止画の画質が低下する恐れが生じる。

【0006】

本発明はこれらの問題を鑑みてなされたものであり、被写体の安全を確保しながら、必要以上に光量を制限することなく、光源を最大限に活用する光源装置を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本願発明による光源装置は、内視鏡スコープに照明光を供給する光源装置であって、内視鏡スコープに供給する光の光量の最大値である光量閾値を、接続された内視鏡スコープの種類に応じて設定する設定手段と、内視鏡スコープのライトガイドに光を供給する主光源と、主光源とライドガイドとの間に設けられ、主光源が供給する光の光量を測定する測定手段と、測定手段が測定した測定光量と光量閾値に応じて、主光源が供給する光の光量を調整する調整手段とを有することを特徴とする。

【0008】

調整手段は、測定光量が光量閾値を超える場合、主光源が供給する光の光量を光量閾値まで下げることが好ましい。

【0009】

調整手段は、測定光量が光量閾値を超えない場合、主光源が供給する光の光量を調整しないことが好ましい。

【0010】

光源装置は、主光源とライドガイドとの間の光軸上に進退自在となるように設けられる支持腕をさらに備え、測定手段は、支持腕に取り付けられ、支持腕が光軸上に挿入されたとき主光源に対向して主光源の光量を測定することが好ましい。

【0011】

調整手段は、主電源に流れる電流値を制御することにより、主光源の光量を調整することが好ましい。

【0012】

測定手段は、主光源が点灯してから光軸上に挿入されて主光源の光量を測定することが好ましい。

【0013】

内視鏡スコープが備えるメモリに光源閾値が記憶され、設定手段は、メモリから光源閾値を読み出すことが好ましい。内視鏡スコープごとに決定された光量閾値を用いて主光源の光量を制御できる。

【0014】

光源装置は、支持腕に取り付けられて、光軸上に支持腕が挿入されたときライトガイドに対向して照明光を供給する補助光源をさらに備えてもよい。観察中に主光源が使用できなくなったときに補助光源を使用することができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、被写体の安全を確保しながら、必要以上に光量を制限することなく、光源を最大限に活用する光源装置を得る。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】光源装置、内視鏡プロセッサ、及び内視鏡スコープを概略的に示したブロック図である。

【図2】補助光源ユニットを示した図である。

【図3】電流と光量との関係を示したグラフである。

【図4】光量制御処理を示したフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明における光源装置１００について添付図面を参照して説明する。まず、図１を用いて光源装置１００の構成について説明する。

【0018】

図１は、光源装置１００と、光源装置１００に接続された内視鏡スコープ２００とを示す。内視鏡スコープ２００から画像信号を受信して画像処理を行う内視鏡プロセッサは、図において省略される。

【0019】

内視鏡スコープ２００は、スコープメモリ２０１と、ライトガイドファイバ２０２とを主に備える。撮像素子等の部材は省略される。ライトガイドファイバ２０２は、光源装置１００から照明光を受光して、内視鏡スコープ２００の遠位端から観察対象物に向けて照明光を照射する。スコープメモリ２０１は、内視鏡スコープ固有のデータを記憶する。内視鏡スコープ２００固有のデータは、内視鏡スコープ２００の最大光量値であって、光量閾値と呼ばれる。内視鏡スコープ２００の遠位端からライトガイドファイバ２０２が照明光を照射するとき、照明光が遠位端で発熱して、遠位端の温度が上昇する。光量閾値は、内視鏡スコープ２００の遠位端の発熱量によって決定される。

【0020】

光源装置１００は、システムコントロール回路１１１と、メモリ１１２と、スコープ検知スイッチ１２１と、モータ制御回路１３１と、光センサユニット１４０と、絞り制御回路１５５と、絞りと、ランプ電源１６７と、主光源１６８と、接続ファイバ１６９とを主に備える。

【0021】

システムコントロール回路１１１は、光源装置１００が備える各部材の動作を制御する。メモリ１１２は、システムコントロール回路１１１と接続されて、制御に必要な情報を記憶する。内視鏡スコープ２００が光源装置１００に取り付けられたとき、システムコントロール回路１１１がスコープメモリ２０１と電気的に接続される。

【0022】

スコープ検知スイッチ１２１は、光源装置１００に内視鏡スコープ２００が接続されたことを検知して、システムコントロール回路１１１に検知信号を送信する。

【0023】

主光源１６８は、例えばキセノンランプが用いられ、接続ファイバ１６９を介してライトガイドファイバ２０２に照明光を供給する。ランプ電源１６７は、システムコントロール回路１１１からの指示に従って、主光源１６８に電力を供給する。主光源１６８と接続ファイバ１６９との間の光軸上に、絞りが設けられる。絞りは、絞り制御回路１５５によって駆動され、照明光の光量を調節する。絞り制御回路１５５は、システムコントロール回路１１１の指示に従って、絞りの開度を制御する。

【0024】

光センサユニット１４０は、ギヤードモータ１４１と光センサ１４２と支持腕１４３とを備え、主光源１６８の光軸上に光センサ１４２を進退させる。モータ制御回路１３１は、システムコントロール回路１１１からの指示に従って、ギヤードモータ１４１を回転制御する。

【0025】

図２を用いて光センサユニット１４０について詳細に説明する。ギヤードモータ１４１の回転軸は、光軸と平行に設けられる。この回転軸に対して直交方向に延びるように、支持腕１４３がギヤードモータ１４１に取り付けられる。支持腕１４３の先端部１４３ａには、光センサ１４２が取り付けられる。ギヤードモータ１４１が回転すると、回転軸回りに支持腕１４３が回転する。そして、支持腕１４３の先端に取り付けられた光センサ１４２が、主光源１６８の光軸上に移動する。光センサ１４２は、主光源１６８に対向して、光量を測定する。

【0026】

支持腕１４３の先端部１４３ａには、ＬＥＤ１４４もまた取り付けられる。ＬＥＤ１４４は、光センサ１４２の背面に取り付けられ、主光源１６８の補助光源として使用される。光センサ１４２が光軸上に移動したとき、ＬＥＤ１４４もまた光軸上に移動して接続ファイバ１６９に対向する。この状態においてＬＥＤ１４４が発光すると、接続ファイバ１６９を介してライトガイドファイバ２０２に光が導かれ、観察対象物に照射される。

【0027】

図３を用いて主光源１６８の特性について説明する。図３は、主光源１６８の光量変化率と主光源１６８に流れる電流との関係を示す。主光源１６８の光量変化率は、特定の電流値における光量と最大光量との比である。３種類の主光源１６８を一例として挙げる。サンプル１の最大光量を１とすると、サンプル２の最大光量は０．６、サンプル３の最大光量は０．３である。各主光源１６８は、２０Ａのときに最大光量で発光する。各主光源１６８に流れる電流を１０Ａから２０Ａまで変化させると、３種類の主光源１６８は、一般に図３に示すような特性を有する。各主光源１６８の光量変化率は、電流変化に対して線形に変化する。そのため、主光源１６８に流す電流を線形に変化させれば、主光源１６８の光量を容易かつ正確に制御することができる。

【0028】

次に、図４を用いて光量制御処理について説明する。光量制御処理は、光源装置１００が実行する処理であって、光源装置１００の電源が投入されたときに実行される。

【0029】

始めのステップＳ４１では、主光源１６８をオンにするスイッチが入れられたか否かを判断する。スイッチが入れられた場合、処理は次のステップＳ４２に進み、スイッチが入れられない場合、処理はステップＳ４１を繰り返す。

【0030】

ステップＳ４２では、光センサユニット１４０が主光源１６８の光量を測定する。より詳しく説明すると、システムコントロール回路１１１がモータ制御回路１３１に信号を送信し、ギヤードモータ１４１を回転させる。ギヤードモータ１４１が回転すると、光センサ１４２が光軸に移動して主光源１６８と対向する。そして、光センサ１４２が光量を測定する。

【0031】

次のステップＳ４３では、システムコントロール回路１１１がスコープ検知スイッチ１２１を介して、内視鏡スコープ２００が光源装置１００に取り付けられたか否かを検知する。内視鏡スコープ２００が取り付けられている場合、処理はステップＳ４４に進み、取り付けられていない場合、内視鏡スコープ２００が光源装置１００に取り付けられるまで処理はステップＳ４３を繰り返す。

【0032】

ステップＳ４４では、システムコントロール回路１１１がスコープメモリ２０１から光量閾値を読み出す。そして、次のステップＳ４５では、主光源１６８の光量が光量閾値よりも大きいか否かについて判断する。主光源１６８の光量が光量閾値よりも大きい場合、処理はステップＳ４６に進み、大きくない場合、処理はステップＳ４７に進む。

【0033】

ステップＳ４６では、システムコントロール回路１１１がランプ電源１６７を介して、主光源１６８の光量が光量閾値以下になるまで主光源１６８に流す電流を下げる。その後、処理はステップＳ４８に進む。

【0034】

ステップＳ４７では、システムコントロール回路１１１がランプ電源１６７を介して、主光源１６８に流す電流を現在の値のまま維持する。その後、処理はステップＳ４８に進む。

【0035】

ステップＳ４８では、ユーザが内視鏡スコープ２００を用いて観察対象物を観察する。

【0036】

そして、次のステップＳ４９では、内視鏡スコープ２００が交換されたか否かを判断する。内視鏡スコープ２００が交換された場合、処理はステップＳ４３に戻り、再度ステップＳ４３からＳ４８を実行する。内視鏡スコープ２００が交換されない場合、処理は終了する。

【0037】

以上のように、本実施形態によれば、内視鏡スコープ２００に応じて最適な光量を有する照明光を提供できるとともに、観察対象物の安全を確保しながら、必要以上に主光源１６８の光量を制限することなく、主光源１６８を最大限に活用する光源装置１００を得ることができる。

【0038】

なお、主光源１６８はキセノンランプに限定されない。

【0039】

主光源１６８の光量変化率は、電流変化に対して線形に変化しなくてもよい。主光源１６８の特性に応じて電流を変化させることにより、光量を制御できる。

【符号の説明】

【0040】

１００ 光源装置
１１１ システムコントロール回路
１１２ メモリ
１２１ スコープ検知スイッチ
１３１ モータ制御回路
１４０ 光センサユニット
１４１ ギヤードモータ
１４２ 光センサ
１４３ 支持腕
１４３ａ 先端部
１４４ ＬＥＤ
１５５ 絞り制御回路
１６７ ランプ電源
１６８ 主光源
１６９ 接続ファイバ
２００ 内視鏡スコープ
２０１ スコープメモリ
２０２ ライトガイドファイバ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】