JP2006075239A - 内視鏡用光源装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光源装置3は、複数種の内視鏡のうち、1つを選択的に接続可能なコネクタ受け部41と、このコネクタ受け部41に設け、内視鏡の種類を検知するための内視鏡接続検知センサ46と、この内視鏡接続検知センサ46からの信号に基づき、内視鏡の種類を検知する内視鏡接続検知部と、内視鏡の種類に応じた設定内容を記憶するメモリとしてのFRAM62と、内視鏡接続検知部の検知結果に基づき、FRAM62に記憶された設定内容に従って、自動設定を行う制御部としてのMPU61とを具備して構成されている。
【選択図】図2
Description
上記内視鏡装置は、撮像手段により内視鏡像を撮像し、信号処理装置(以下、プロセッサ)にて信号処理することにより、観察モニタに内視鏡画像を表示して生体組織を観察できるようになっている。
もしくは、内視鏡装置は、内視鏡に内蔵される固体撮像素子の撮像面前面にカラーチップを配し、通常光による戻り光をカラーチップにてRGBに分離して撮像し、プロセッサで画像処理することによりカラー画像を得るようになっている(以下、同時方式)。
例えば、面順次方式では、近年、特開2002−336196号公報に示されているように、紫外光や青色光を励起光として生体組織に照射して生体組織から発生させた自家蛍光が正常部と病変部とで異なることを利用して診断を行う蛍光観察用内視鏡装置が提案されている。
一方、同時方式においても、同様に、最近でも通常光観察と少なくとも1つの特殊光観察が行え、例えば、狭帯域光観察用内視鏡では、通常光観察と狭帯域光観察、蛍光観察用内視鏡では通常光観察と蛍光観察が可能等である。
また、近年、複数の特殊光観察モードを、1セットのプロセッサ、光源装置にて使用可能にしたいという要望が高まっている。例えば、ある内科用ユーザは狭帯域観察用内視鏡として用いたり、外科用ユーザは蛍光観察用内視鏡として用い、別の外科用のユーザは赤外光観察用内視鏡として用いるといった、ユーザ特に内科外科によるといった用途が考えられる。
ここで、特殊光観察は、観察モードに応じて、光源装置から供給される照明光の分光特性、内視鏡の対物光学系の透過特性や固体撮像素子の種類、プロセッサ装置内の信号処理等が異なる。
このように、従来の光源装置は、観察モードに応じた観察モードフィルタを複数設けた観察モード切換ターレットにある特殊観察モード用のフィルタを設けることが考えられる。
例えば、軟性内視鏡は送気管路が配設されており、光源装置内に設けた送気ポンプから空気を供給可能である。一方、硬性内視鏡は送気管路がないため、光源装置内に設けた送気ポンプから空気を供給することができない。
従って、従来の光源装置は、接続される内視鏡に応じて、ユーザ自身により設定変更する必要があり、煩雑である。
前記複数種の内視鏡2は、通常軟性内視鏡11と、通常硬性内視鏡13と、高輝度硬性内視鏡14である。
また、通常硬性内視鏡13及び高輝度硬性内視鏡14は、図示しないトラカールを介して患者の腹腔内に挿入される挿入部21と、この挿入部21の基端側に連設する接眼部22とを有している。
前記通常軟性内視鏡11は、体腔内に挿入される細長な挿入部31と、この挿入部31の基端側に連設される操作部32とを有している。
この光源コネクタ24aの側部には、電気ケーブル35が延出してこの端部に前記ビデオプロセッサ4に着脱自在に接続される電気コネクタ36を設けている。
光源装置3から供給される照射光は、ライトガイド31aにより前記挿入部31の先端側に伝達される。このライトガイド31aの出射端面に伝送された照明光は、その端面に配設される照明光学系39aから被検体の観察対象部位を照明するようになっている。
前記CCD39cから延出する信号線31bは、前記挿入部31を挿通して更に電気ケーブル35と通って前記電気コネクタ36に至り、この電気コネクタ36を介して前記ビデオプロセッサ4に電気的に接続するようになっている。前記CCD39cは、前記ビデオプロセッサ4内に設けた図示しないCCD駆動回路から出力される駆動信号により駆動されるようになっている。このCCD39cは、結像された光学像を光電変換して撮像信号を前記ビデオプロセッサ4に出力するようになっている。
光源装置3から供給される空気は、送気管路31cにより挿入部31の先端側に伝達される。この送気管路31cの出射端面に伝送された空気は、その端面に設けたノズル39dから前記対物光学系39bの最先端側に向けて送気するようになっている。
前記光源装置3は、内視鏡接続部としてのコネクタ受け部41と、光源であるキセノンランプ42と、スイッチングレギュレータ43と、温度スイッチ44と、制御基板45と、内視鏡接続検知センサ46と、フロントパネル47と、光学系48と、絞り49と、観察モード切換ターレット51と、減光メッシュターレット52と、送気ポンプ(以下、単にポンプ)53と、フットスイッチ接続部54と、自動/手動点灯切換スイッチ55と、通信コネクタ56とを有して構成されている。
このコネクタ受け部41には、前記内視鏡接続検知センサ46が設けられている。
例えば、前記通常軟性内視鏡11は、上述したように送気管路31cが配設されているので、光源装置3のポンプ53により空気を送気可能となっている。一方、前記通常硬性内視鏡13及び前記高輝度硬性内視鏡14は、送気の必要がないのでポンプ53を使用しないようになっている。
本実施例では、光源装置3に接続される内視鏡2(通常軟性内視鏡11、通常硬性内視鏡13、高輝度硬性内視鏡14)の種類を検知し、光源装置3を自動設定するように構成している。また、本実施例では、光源装置3に接続される内視鏡2の種類に応じて供給する照明光の最大光量を自動設定するように構成している。
前記スイッチングレギュレータ43は、入力電圧を高速にオン/オフ(スイッチング)してパルスに変換し、平滑した安定した直流電圧を得る方式の電源安定装置である。このスイッチングレギュレータ43は、前記制御基板45から供給される入力電圧を直流電圧に変換し、装置各部へ供給するようになっている。
自動/手動点灯切換スイッチ55は、光源装置3の電源をオンしたときに前記キセノンランプ42を自動点灯するか、手動点灯するかを選択可能なスイッチである。
前記光学系48は、前記キセノンランプ42により発生した光を前記光源コネクタ24a,24c,24dのうち、選択的に接続された1つの光源コネクタから突出するライトガイド58の入射端面に集光するレンズ群により構成されている。
これらターレット51,52及び絞り49にはそれぞれモータ59a,59b,59cが設けられている。
また、前記観察モード切換ターレット51及び前記減光メッシュターレット52は、モータ59a,59bの駆動によって所望のフィルタが光路上に配置されるようになっている。尚、前記観察モード切換ターレット51及び前記減光メッシュターレット52の詳細構成は、後述する。
前記ポンプ53は、前記通常軟性内視鏡11に送気として空気(Air)を供給するようになっている。このポンプ53からの空気は、図示しない管路を通って前記コネクタ受け部41から通常軟性内視鏡11に供給されるようになっている。
尚、前記FRAM62は、後述するように接続される内視鏡2の種類に応じて光源装置3の設定内容を予め記憶している。また、この設定内容は、書き換え可能である。
前記減光メッシュターレット制御部64は、前記減光メッシュターレット52を所望のフィルタが光路上に配置されるように前記モータ59bを制御するようになっている。
これにより、光源装置3は検査中に、内視鏡接続検知部66が故障などして誤検知したときや、通信用ケーブル57が断線したり、抜けたりした際に、前記絞り49を全閉にすることなく、医療処置に必要な照明光の光量を保てる。
一方、前記内視鏡接続検知部66は、前記内視鏡接続検知センサ46からのオンオフ信号を検知して前記MPU61に出力するようになっている。
前記温度スイッチ検知部69は、前記温度スイッチ44からのオン信号を検知して前記MPU61に出力するようになっている。
前記フットスイッチ検知部71は、前記フットスイッチのオンオフ信号を検知して前記MPU61に出力するようになっている。
前記ランプ点灯制御部68は、前記キセノンランプ42の点灯を制御するようになっている。
前記自動/手動点灯切換制御部73は、前記自動/手動点灯切換スイッチ55の信号を検知して前記MPU61に出力するようになっている。
本実施例では、ユーザの使用環境に合わせて、光源装置3の電源オン時にキセノンランプ42が自動点灯、手動点灯ができるようにしている。
これにより、光源装置3は、ユーザの使用環境に合わせて、電源オン時にキセノンランプ42が自動点灯、手動点灯可能である。
前記MPU61は、前記フロントパネル74で操作される各種設定に基づき、前記制御基板45の各部を制御することで、前記光源装置3内の各部を制御するようになっている。
図4に示すように前記光源装置3のフロントパネル47には、電源スイッチ81と、操作パネル82と、前記コネクタ受け部41とを設けている。
前記コネクタ受け部41は、前記内視鏡2(通常軟性内視鏡11、通常硬性内視鏡13、高輝度硬性内視鏡14)の光源コネクタ24a,24c,24dのうち、1つが選択的に接続されるようになっている。
図5に示すように前記操作パネル82には、ブライトネス表示部83と、スペアランプ表示部84と、送気設定表示部85と、使用時間表示部86と、ランプ制御設定表示部87と、イルミネーションモード設定表示部88とを設けている。
また、この表示は、スペア用ハロゲンランプ75が断線したり、外れたり、装着されていないときは点滅するようになっている。
前記ランプ制御設定表示部87は、ランプオンオフスイッチ87aと、自動/手動設定スイッチ87bと、操作ボタン87cとを設けている。
前記自動/手動設定スイッチ87bは、前記ブライトネス調整を自動/手動で行うための切換スイッチである。
前記イルミネーションモード設定表示部88は、フィルタモードスイッチ88aと、特殊光観察表示部88bとを設けている。
前記フィルタモードスイッチ88aは、特殊光観察を行う際に特殊光観察モードを選択するスイッチである。
図6及び図7に示すように操作パネル82Bは、イルミネーションモード設定表示部88Bに特殊光観察モード表示部88dを設けている。
前記特殊光観察モード表示部88dは、前記モードLED88cのそれぞれの上部にドットLED88eを設けている。
この特殊光観察モード表示部88dは、特殊光観察に対応した内視鏡2が接続され、該当する特殊光観察モードの準備が整ったときにドットLED88eが点灯するようになっている。
更に、この状態のまま、特殊光観察「A」を行える内視鏡2が光源装置3に接続されると、特殊光観察モード表示部88dは、特殊光観察「A」の上部に設けられたドットLED88eのみが点灯する。もし、「B」が行える内視鏡2であれば、特殊光観察モード表示部88dは、「B」の上部のLED88eのみが点灯する。
そして、光源装置3は、フィルタモードスイッチ88aを押下操作されることで、前記モードLED88cの特殊光観察「A」が白色に点灯して特殊光観察「A」による観察が行えるようになっていることを示せる。
通常の観察に戻る場合、光源装置3は、再びフィルタモードスイッチ88aを押下操作すれば、前記モードLED88cの特殊光観察「A」が緑色に点灯し、通常の観察が行えるようになる。
図8に示すように前記観察モード切換ターレット51は前記キセノンランプ42側に配置され、前記減光メッシュターレット52は前記コネクタ受け部41側に配置されている。尚、前記コネクタ受け部41には、前記内視鏡接続検知センサ46が設けられている。この内視鏡接続検知センサ46の詳細構成は、後述する。
前記観察モード切換ターレット51及び前記減光メッシュターレット52には、それぞれ初期位置検知ピン89が設けられている。
図9に示すように観察モード切換ターレット51には、前記スペア用ハロゲンランプ75の他に観察フィルタが5個設けられている。
これら減光メッシュフィルタ92a〜92dは、例えば左側から順に透過率(空間率)が高くなるようになっており、透過率50、65、75、100%(メッシュ無し)となっている。
図11に示すように減光メッシュターレット52Bは、照明光が完全に遮られて内視鏡2に供給されなくなるの防止するために、光通過用小孔93を形成している。
これにより、減光メッシュターレット52Cは、リニア駆動により平行移動することでモータを使用する回転移動と同様に構成が可能である。
図13〜図15に示すように減光メッシュターレット52は、ターレット板52aに4つの円を数珠繋ぎ状に形成した孔部94に対して台形状の減光メッシュフィルタ92a〜92dを貼り付けて構成されている。
光源装置3は、前記コネクタ受け部41に前記内視鏡2(通常軟性内視鏡11、通常硬性内視鏡13、高輝度硬性内視鏡14)の光源コネクタ24a,24c,24dのうち、1つが選択的に接続されることにより、内視鏡接続検知センサ46により内視鏡種類を検知するようになっている。
前記通常軟性内視鏡11の光源コネクタ24aには、前記ライトガイド31aの入射端面であるライトガイド端部95と、前記送気管路31cの送気端部96とが延出している。
尚、高輝度対応の軟性内視鏡も考えられるが、通常軟性内視鏡の先端コネクタ24aに対して後述する図17等の進退部材104を押す位置に図16で示す破線のように溝を形成して高輝度硬性内視鏡と同じ位置までしか押し込むことのできないようにすれば、容易に達成できる。
図17及び図18に示すように前記内視鏡接続検知センサ46は、コネクタ受け部41に設けられている。
前記内視鏡接続検知センサ46は、第1〜第3フォトセンサ101a〜101cの3つにより構成されている。
また、前記コネクタ受け部41には、前記光源コネクタ24a,24c,24dのうち、接続される1つの内視鏡の挿入に伴って先端側により押圧されて進退動する押さえ部材104aに押さえられた進退部材104が設けられている。
この進退部材104には、前記第1,第2フォトセンサ101a,101bを通過可能な第1,第2突起部105a,105bが設けられている。また、前記進退部材104の先端側にはフレキシブル部材(弾性材、例えば板ばね)106が延出している。このフレキシブル部材106の端部には、前記ライトガイド端部95の挿入に伴い、このライトガイド端部95に押圧されて前記第3フォトセンサ101cを通過可能な第3突起部105cが設けられている。
ここで、前記第1〜第3フォトセンサ101a〜101cは、光が遮られていない状態を1(オン)とし、前記第1〜第3突起部105a〜105cによって光が遮られている状態を0(オフ)としている。
図19に示すように前記通常軟性内視鏡11の光源コネクタ24aは、前記コネクタ受け部41に挿入される。このとき、前記第1,第2フォトセンサ101a,101bは、図22に示す状態から図24に示す状態に移行する。
図24に示すように前記第1フォトセンサ101aは前記第1突起部105aによって光が遮られているのでオフし、前記第2フォトセンサ101bは前記第2突起部105bにより光が遮られていないのでオンする。
これにより、前記第1〜第3フォトセンサ101a〜101cは、前記通常軟性内視鏡11の光源コネクタ24aがコネクタ受け部41に接続された際、未接続(1,1,0)の状態から(0,1,1)となる。
図23に示すように前記第1フォトセンサ101aは光が遮られていないのでオンし、前記第2フォトセンサ101bは前記第2突起部105bによって光が遮られているのでオフする。
これにより、前記第1〜第3フォトセンサ101a〜101cは、前記通常硬性内視鏡13の光源コネクタ24cがコネクタ受け部41に接続された際、未接続(1,1,0)の状態から(1,1,1)となる。
上記第1〜第3フォトセンサ101a〜101cの状態をまとめると、表1に示すようになる。
これにより、光源装置3は、コネクタ受け部41における接続状態を判別可能であり、接続される内視鏡2(通常軟性内視鏡11、通常硬性内視鏡13、高輝度硬性内視鏡14)の種類を判別可能となっている。
この設定内容は、例えば、表2に示すようになっており、設定情報として前記FRAM62に予め記憶されている。
更に、これらの設定項目に合わせて操作パネルの照光式スイッチや表示が点灯/消灯するようになっていてもよい。
100(ランプ光量)×0.85(観察モード切換ターレット51の透過率85%)×1(減光メッシュターレット52の透過率100%)=85となる。
ユーザは、光源装置3の電源オンして光源装置3を起動し、内視鏡検査を行う。
図27に示すようにMPU61は、電源スイッチ81をオンされて光源装置3を電源オンする(ステップS1)と、初期設定(ステップS2)を行う。
と同時にMPU61は、100msタイマによる100msカウントを開始する(ステップS3)。
通常軟性内視鏡11が接続されているとき、接続状態D=0、
通常硬性内視鏡13が接続されているとき、接続状態D=2、
高輝度硬性内視鏡14が接続されているとき、接続状態D=3、
未接続のとき、接続状態D=4
エラーが発生しているとき、接続状態D=5。
接続判別時間カウンタtが0以外である場合、MPU61は接続状態判別バッファSJが接続状態Dであるか否かを判断する(ステップS7)。
接続状態判別バッファSJが接続状態Dである場合、MPU61は、次のステップに進む。
接続判別時間カウンタtが0である場合、MPU61は接続状態判別バッファSJに0を代入する(ステップS9)。
MPU61は、100ms経過するまでS10を繰り返す。
次に、MPU61は、接続判別時間カウンタtがt=2になったか否かを判断する(ステップS11)。
接続判別時間カウンタtがt=2である場合、MPU61は、内視鏡2の接続状態がDであるとし(ステップS13)、接続状態Dの設定情報をFRAM62から読み出して光源の動作設定を行う(ステップS14)。
そして、MPU61は、光源装置3の通常動作を開始する(ステップS15)。
ユーザは、イルミネーションモード設定表示部88のフィルタモードスイッチ88aを押下操作し、特殊光観察表示部88bに表示される特殊光観察モードを選択する。
ここで、MPU61は、観察フィルタ91a〜91eのうち、選択された観察モードに応じた観察フィルタが光路上に配置されるように前記観察モード切換ターレット制御部63を制御してモータ59aを制御駆動させる。
また、MPU61は、選択された観察モードに応じて前記絞り49が照明光の光量を絞るように前記絞り制御部65を制御してモータ59cを制御駆動させる。
この場合、光源装置3は、高輝度モード中、コネクタ受け部41から高輝度硬性内視鏡14の光源コネクタ24dが引き抜かれ、新たに通常硬性内視鏡13の光源コネクタ24cがコネクタ受け部41に接続される。
このため、光源装置3は、高輝度モードにおいて、高輝度硬性内視鏡14の光源コネクタ24dをコネクタ受け部41から抜いたとき、照明光の光量の最大が低い状態に設定する。また、高輝度硬性内視鏡14から通常軟性内視鏡11に接続し直したときも同様である。
即ち、前記内視鏡接続検知部66は、前記光源コネクタ(24a,24c,24d)が前記コネクタ受け部41に接続されたときの前記内視鏡接続検知センサ101a〜101cが検知するオンオフ信号の検知時間を長くして内視鏡2を検知する。
図28に示すようにMPU61は、通常動作中(ステップS15’)から100ms経過したか否かを判断する(ステップS16)。
MPU61は、100ms経過するまでS16を繰り返す。
次に、MPU61は、接続状態判別バッファSJが接続状態Dであるか否かを判断する(ステップS18)。
接続状態判別バッファSJが接続状態Dでない場合、MPU61は、接続状態判別バッファSJにDを代入する(ステップS19)、接続判別時間カウンタtに0を代入し(ステップS20)、S16に戻る。
接続判別時間カウンタtが0である場合、MPU61は接続判別時間カウンタtにt+1を代入し(ステップS22)、S16に戻る。
接続判別時間カウンタtが0でない場合、MPU61は接続状態Dが0か2か3かを判断する(ステップS23)。
接続状態Dが0か2か3である場合、MPU61は接続判別時間カウンタtが14であるか否かを判断する。
接続判別時間カウンタtが14でない場合、MPU61は接続判別時間カウンタtにt+1を代入し(ステップS22)、S16に戻る。
そして、MPU61は、光源装置3の通常動作に戻る(ステップS27)。
接続状態Dが4である場合、MPU61は接続判別時間カウンタtが1であるか否かを判断する(ステップS29)。
一方、接続判別時間カウンタtが4である場合、MPU61は内視鏡2の接続状態がDであるとし(ステップS25)、接続状態Dの設定情報をFRAM62から読み出して光源の動作設定を行う(ステップS26)。
一方、接続状態Dが0か4でない場合、MPU61は接続状態Dが5であるとし(ステップS30)、次に接続判別時間カウンタtが4であるか否かを判断する(ステップS31)。
一方、接続判別時間カウンタtが4である場合、MPU61は内視鏡2の接続状態がDであるとし(ステップS25)、接続状態Dの設定情報をFRAM62から読み出して光源の動作設定を行う(ステップS26)。
そして、MPU61は、光源装置3の通常動作に戻る(ステップS27)。
尚、接続状態Dが5である場合、MPU61は、エラー告知すると共に、必要最低限の検査が続行できるように設定を通常硬性内視鏡13の接続設定とするようになっている。
図29に示すようにMPU61は、通常動作中(ステップS15’)、フロントパネル47の操作パネル82に設けたスイッチ(SW)により設定変更されたか否かを判断する(ステップS32)。
操作パネル82のスイッチで設定変更されている場合、MPU61は、接続状態Dが4又は5でないか否かを判断する(ステップS33)。
一方、接続状態Dが4又は5である場合、MPU61は、接続状態Dが4であるか否かを判断する(ステップS35)。
一方、接続状態Dが4でない場合、MPU61は、S32へ戻る。
また、ユーザは、内視鏡検査中、例えば、フロントパネル47の操作パネル82で観察モードを変更する場合がある。
光源装置3は、選択された特殊光観察モードに基づき、MPU61が制御基板45の各部を制御して装置各部を制御する。
図30に示すように光源装置3は、フロントパネル47の操作パネル82に設けたスイッチ(イルミネーションモード設定表示部88のフィルタモードスイッチ88a)により、観察モード変更要求が発生する(ステップS41)。
現在の観察モード切換ターレット51の透過率が減光メッシュターレット52の透過率よりも大きい場合、MPU61は、観察モード切換ターレット51の切換を開始する(ステップS43)。
そして、MPU61は、観察モード切換ターレット51の切換を完了する(ステップS44)。
そして、MPU61は、減光メッシュターレット52の切換を完了し(ステップS46)、観察モード変更が完了となる(ステップS47)。
MPU61は、減光メッシュフィルタ92a〜92dのうち、選択された観察モードに応じた減光メッシュフィルタが光路上に配置されるように前記減光メッシュターレット制御部64を制御してモータ59bを制御駆動させる。
次にMPU61は、観察モード切換ターレット51の切換を開始する(ステップS50)。
MPU61は、観察フィルタ91a〜91eのうち、選択された観察モードに応じた観察フィルタが光路上に配置されるように前記観察モード切換ターレット制御部63を制御してモータ59aを制御駆動させる。
これにより、光源装置3は、動作中に観察モードを変更してもこの変更した観察モードに応じて設定を自動的に変更可能である。
2 内視鏡
3 光源装置
4 ビデオプロセッサ
11 通常軟性内視鏡
13 通常硬性内視鏡
14 高輝度硬性内視鏡
15 カメラヘッド
24a,24c,24d 光源コネクタ
41 コネクタ受け部
42 キセノンランプ
45 制御基板
46 内視鏡接続検知センサ
47 フロントパネル
49 絞り
51 観察モード切換ターレット
52 減光メッシュターレット
61 MPU
62 FRAM
63 観察モード切換ターレット制御部
64 減光メッシュ切換ターレット制御部
65 絞り制御部
66 内視鏡接続検知部
91a〜91e 観察フィルタ
92a〜92d 減光メッシュフィルタ
101a〜101c 第1〜第3フォトセンサ
代理人 弁理士 伊藤 進
Claims (3)
- 複数種の内視鏡のうち、1つを選択的に接続可能な内視鏡接続部と、
前記内視鏡接続部に設け、前記内視鏡の種類を検知するための検知センサと、
前記検知センサからの信号に基づき、前記内視鏡の種類を検知する検知部と、
前記内視鏡の種類に応じた設定内容を記憶するメモリと、
前記検知部の検知結果に基づき、前記メモリに記憶された設定内容に従って、自動設定を行う制御部と、
を具備したことを特徴とする内視鏡用光源装置。 - 前記検知部は、前記内視鏡接続部に前記内視鏡を接続されたときと、前記内視鏡接続部から前記内視鏡を取り外したときとで検知時間を変更したことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡用光源装置。
- 前記検知部は、前記内視鏡接続部から前記内視鏡を取り外したときの前記検知時間を短くし、前記内視鏡の未接続時における設定内容に変更することを特徴とする請求項2に記載の内視鏡用光源装置。
Priority Applications (4)
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