JP2007185340A - 内視鏡用光源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルタ部材の劣化を防止可能な内視鏡装置用の光源装置を実現する。
【解決手段】光源３２により照明光の出射が開始されると、ファン４２が、矢印Ａの示すように光源３２に向かって風を送り出す。ファン４２によって送り出され、光源３２から生じた熱により暖められた風の一部は、矢印Ｃの示すように通路Ｐを通って赤外カットフィルタ４０に送られる。このとき、絞り３６は閉じられており、照明光は赤外カットフィルタ４０に入射していない。そして所定の時間が経過し、赤外カットフィルタ４０が十分に予熱されると、絞り３６が所定量だけ開き、照明光は赤外カットフィルタ４０等を介してライトガイド入射端１２Ａに入射し、被写体観察が開始される。この結果、赤外カットフィルタ４０は、全体的に、かつ緩やかに加熱され、照明光の入射による部分的、かつ急激な加熱が防止される。
【選択図】図２

Description

本発明は、内視鏡装置に使用される光源装置に関する。

電子内視鏡装置は、一般に、被写体である体内組織を照明するための光源装置等を備えたプロセッサと、照明された体内組織を撮像する電子カメラを備えたビデオスコープにより構成される。光源装置の光源からの照明光は、ビデオスコープ内に挿通されたライトガイドを介して、ビデオスコープの先端部から被写体に出射される。そして、電子カメラの撮像素子によって得られた映像信号がプロセッサに送信され、プロセッサにおいて映像信号に所定の処理が施されることにより、被写体像がモニタに表示される。

光源装置においては、一般に、光源が出射する照明光の赤外成分を除去し、所定の色成分のみを被写体観察に使用するための赤外カットフィルタ等のフィルタが用いられる（例えば特許文献１参照）。
特開２００２−２１９１０３号公報（段落［００２２］〜［００２４］、 図２〜６等参照）

光源が照明光の出射を開始し、照明光が赤外カットフィルタ等のフィルタ部材を通過し始めると、フィルタ部材において照明光を通過させる領域は急激に加熱されるのに対し、照明光を通過させない領域はさほど温度が上昇しない。こうして生じる温度差により、フィルタ部材が劣化する場合がある。

特に最近では、光源が高出力化される傾向にあることから、フィルタ部材の劣化が想定外に著しく進行してしまう可能性があり、長期間の使用によっては、ひび割れや破損を生じるおそれがある。

本発明は、フィルタ部材の劣化を防止可能な内視鏡装置用の光源装置を実現することを目的とする。

本発明の光源装置は、内視鏡装置用の光源装置であって、被写体を照明するための照明光を出射する光源と、光源に電力を供給する光源用電源と、光源に向けて風を送り出す送風手段と、照明光を通過させるフィルタとを備え、電力が供給され、かつ所定の時間、照明光が前記フィルタに入射しない状態で、送風手段により送り出された風の少なくとも一部が光源からフィルタに送られることにより、光源に発生した熱でフィルタを予熱させることを特徴とする。

光源装置は、照明光の光量を調整するためにフィルタと光源との間に設けられた絞りと、絞りの開閉を制御する絞り制御手段とをさらに有し、光源への電力供給が開始されると、絞り制御手段が、所定の時間、絞りを閉じることにより照明光がフィルタに入射しない状態となることが好ましい。

光源装置においては、フィルタに送られる風の通路を形成するために、光透過性の板状部材が照明光の光路上に設けられていることが望ましい。

また、光源装置においては、光源に電力が供給されてから所定の時間が経過すると、送風手段により送り出された風が光源にのみ送られることが好ましい。

光源装置においては、送風手段が光源に向けて送り出す風の進路上に、光源に送られた風を外部に排出するための排気口が設けられていることが望ましい。この場合、排気口が開閉自在であり、排気口の開閉を調整する排気調整手段をさらに有することがより望ましい。また、この場合、排気調整手段が、所定の時間経過後に送風手段からの風が光源とフィルタとに送られるときよりも排気口を開くことにより、風が光源にのみ送られることがより望ましい。

フィルタは、例えば赤外カットフィルタである。

本発明によれば、フィルタ部材の劣化を防止可能な内視鏡装置用の光源装置を実現できる。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、電子内視鏡装置１０のブロック図である。

電子内視鏡装置１０は、患者の体腔内の撮影に用いられるビデオスコープ２０と、ビデオスコープ２０に照明光を供給するとともに、ビデオスコープ２０から送信される映像信号を処理するプロセッサ３０とを備える。ビデオスコープ２０は、プロセッサ３０に着脱自在に接続され、プロセッサ３０にはモニタ６０が接続されている。

プロセッサ３０には、被写体を照明するための照明光を出射するキセノンランプ（図示せず）を内蔵した光源３２と、光源用電源３４等を含む光源装置４８が設けられている。そして、ランプ点灯スイッチ（不図示）の操作により、光源用電源３４から光源３２に電力が供給されると、光源３２は照明光を出射する。

また、プロセッサ３０には、プロセッサ３０全体を制御するシステムコントロール回路５０が設けられている。システムコントロール回路５０は、光源用電源３４が光源３２に供給する電力量を調整し、光源３２の照明光の出射と出射停止の切り換え等を制御する。光源装置４８には、光源３２を冷却するためのファン４２（送風手段）が設けられている。ファン４２は、電力が供給された光源３２において発生した熱をプロセッサ３０の外部に放熱させるために、光源３２に向けて風を送り出す。なおファン４２は、システムコントロール回路５０によって制御される。

光源３２から出射された照明光は、絞り３６と、照明光の赤外成分を除去するための赤外カットフィルタ４０とを通過し、集光レンズ３５によって集光されてライトガイド１２の入射端１２Ａに入射する。絞り３６は、絞り駆動モータ３８によって開閉され、照明光の光量を調整する。絞り制御回路４４は、システムコントロール回路５０からの指示信号に基づいて絞り駆動モータ３８を駆動させることにより、絞り３６を制御する。

ライトガイド１２は、入射端１２Ａに入射した照明光を、観察部位のあるビデオスコープ２０の先端部へ伝達する。ライトガイド１２を通った照明光は出射端１２Ｂから出射され、配向レンズ２２を介して被写体に向けて照射される。照明された被写体である観察部位で反射した光は、対物レンズ２４及び励起光カットフィルタ２６を通ってＣＣＤ２８に到達する。ＣＣＤ２８は、プロセッサ３０側のタイミングコントロール回路５２による制御の下で、撮像素子駆動回路５４によって駆動される。

被写体像の映像信号を形成するための電荷がＣＣＤ２８の受光面に蓄積される。ここでは、カラーテレビジョン方式としてＮＴＳＣ方式が適用されており、ＣＣＤ２８において生成された映像信号は、１フィールド期間、すなわち１／６０秒間隔ごとに順次読み出される。

読み出された映像信号には、増幅処理、アナログ映像信号からデジタル映像信号への変換処理、ホワイトバランス調整など様々な処理が施され、輝度信号、色差信号が生成される。輝度信号及び色差信号は、プロセッサ３０の映像信号処理回路４６へ送られ、ＮＴＳＣ信号などの映像信号に変換され、モニタ６０へ出力される。この結果、被写体像がモニタ６０に表示される。

なお、プロセッサ３０の表面には、フロントパネル５８が設けられている。そして、フロントパネル５８が操作されると、操作に応じた信号がシステムコントロール回路５０に送られ、被写体画像の輝度調整等が可能である。

図２は、光源装置４８と光源装置４８の周辺部とを概略的に示す図である。

電子内視鏡装置１０の使用開始時などにおいて、光源用電源３４（図１参照、図２では図示せず）から電力が光源３２に供給され、照明光の出射が開始されると、システムコントロール回路５０の制御によって、ファン４２が、矢印Ａの示すように光源３２に向かって風を送り出す。

ファン４２によって送り出された風の一部は、プロセッサ３０の壁面３０Ｓに設けられた排気口３０Ｍを介して、矢印Ｂの示すようにプロセッサ３０の外部に排気される。このように、光源３２は、ヒートシンク３３によって囲まれていることに加え、ファン４２からの風が通過することによって効率的に冷却される。なお、排気口３０Ｍは、ファン４２から送り出され、光源３２の近傍を通過する風の進路上に、すなわち、ファン４２の中心と光源３２の中心を結ぶ直線上に設けられている。

また、ファン４２によって送り出され、光源３２から生じた熱により暖められた風の一部は、矢印Ｃの示すように、板状部材４５によって形成された通路Ｐを通って赤外カットフィルタ４０に送られる。ここで、光源３２への電力供給が開始されると、絞り制御回路４４は、絞り駆動モータ３８を制御して絞り３６を閉じさせており、光源３２への電力供給開始から所定の時間、絞り３６は閉じた状態になる。

このように、光源３２と赤外カットフィルタ４０との間に設けられた絞り３６が閉じた状態、すなわち、照明光が赤外カットフィルタ４０に入射していない状態において、光源３２において生じた熱により暖められた空気が送られることから、赤外カットフィルタ４０は、全体的に、かつ緩やかに予熱され、照明光の入射による部分的、かつ急激な加熱が防止される。

そして所定の時間が経過し、赤外カットフィルタ４０が十分に加熱されると、絞り３６が開き、照明光は赤外カットフィルタ４０等を介してライトガイド入射端１２Ａに入射し、被写体観察が開始される。もはや赤外カットフィルタ４０が十分に加熱されており、照明光が入射させても支障がないからである。なおこのとき、後述するように、ファン４２からの風は光源３２の冷却にのみ必要であるため、通路Ｐには送られず、専ら矢印Ｂの示すように排気口３０Ｍから外部に進む。

なお、通路Ｐを設けるための板状部材４５は、赤外カットフィルタ４０を効率的に予熱させるべく、赤外カットフィルタ４０における照明光の入射側と出射側とのいずれをも遮るように配置されている。このため、板状部材４５の一部であって、照明光の光路Ｌを遮る領域である４５Ｌは、光透過性を有する部材で形成されている。

また、プロセッサ壁面３０Ｓのうち、排気口３０Ｍが設けられている領域は、固定板と、固定板に沿ってスライド可能な可動板（いずれも図示せず）によって形成されている。そして排気口３０Ｍは、これら２枚の板の隙間であり、可動板がスライドすることにより開閉自在である。プロセッサ３０内には、可動板をスライドさせるためのモータ（図示せず・排気調整手段）が設けられており、モータは、システムコントロール回路５０から入出力端子（図示せず）を介して送られる指示信号に基づいて、可動板を所定量だけスライドさせる。

ここで、システムコントロール回路５０は、光源３２への電力供給が開始された直後においては排気口３０Ｍを狭めるように、モータによる可動板のスライドを制御する。そして、所定時間が経過すると、排気口３０Ｍはほぼ全開にまで開かれる。排気口３０Ｍがほぼ全開になった状態では、ファン４２から送り出される風のほぼ全てが矢印Ｂの示す方向に進む。

以上のように、光源３２への電力供給が開始された直後においては、光源３２と赤外カットフィルタ４０とに送風され、赤外カットフィルタ４０への送風、すなわち赤外カットフィルタ４０の昇温が不要になると光源３２にのみ送風されるように、ファン４２からの風の進行方向は調整される。

なお、光源３２への電力供給が開始された直後において、絞り３６が閉じている時間、および赤外カットフィルタ４０に送風する時間は、それぞれ、赤外カットフィルタ４０の材質、形状、位置、光源３２の特性、出射する照明光の強度等に応じて予め設定されている。

例えば、これらの時間は、電力が供給されてから光源３２が安定した状態になるまでの時間、すなわち、光源３２がゆらぎのない安定した照明光を出射するようになるまでの時間に等しく、この場合、被写体観察が開始できない時間に、光源３２に供給される電力を有効に活用することが可能である。また、フロントパネル５８の操作によって、ユーザがこれらの時間を設定可能であっても良い。

以上のように本実施形態によれば、照明光が入射していない状態で、光源３２から生じた熱によって予め赤外カットフィルタ４０を全体的にかつ徐々に予熱しておくことにより、照明光の入射によって生じる局所的かつ急激な高温化に起因した劣化を防ぐことができる。

さらに、通常の被写体観察に用いられる絞り３６を光源３２と赤外カットフィルタ４０との間に配置し、赤外カットフィルタ４０への照明光の入射を防ぐことにより、赤外カットフィルタ４０を照明光の退避させるための特別な構成は不要であって、光源装置４８の構造は簡素化できる。

また、一般に、光源３２による照明光の出射状態が安定するまでは被写体観察は実施できず、その間に光源３２に供給される電力は無駄に消費されてしまうが、本実施形態では、この電力を有効に活用できる。

電子内視鏡装置のブロック図である。 光源装置と光源装置の周辺部とを概略的に示す図である。

符号の説明

１０ 電子内視鏡装置（内視鏡装置）
３２ 光源
３４ 光源用電源
３６ 絞り
４０ 赤外カットフィルタ（フィルタ）
４２ ファン（送風手段）
４４ 絞り制御回路（絞り制御手段）
４５ 板状部材
４８ 光源装置

Claims (8)

1. 被写体を照明するための照明光を出射する光源と、
   前記光源に電力を供給する光源用電源と、
   前記光源に向けて風を送り出す送風手段と、
   前記照明光を通過させるフィルタとを備え、
   前記光源に電力が供給され、かつ所定の時間、前記照明光が前記フィルタに入射しない状態で、前記送風手段により送り出された風の少なくとも一部が前記光源から前記フィルタに送られることにより、前記光源に発生した熱で前記フィルタを予熱させることを特徴とする内視鏡装置用光源装置。
2. 前記照明光の光量を調整するために前記フィルタと前記光源との間に設けられた絞りと、前記絞りの開閉を制御する絞り制御手段とをさらに有し、前記光源への電力供給が開始されると、前記絞り制御手段が、前記所定の時間、前記絞りを閉じることにより前記照明光が前記フィルタに入射しない状態となることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置用光源装置。
3. 前記フィルタに送られる風の通路を形成するために、光透過性の板状部材が前記照明光の光路上に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置用光源装置。
4. 前記光源に電力が供給されてから前記所定の時間が経過すると、前記送風手段により送り出された風が前記光源にのみ送られることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置用光源装置。
5. 前記送風手段が前記光源に向けて送り出す風の進路上に、前記光源に送られた風を外部に排出するための排気口が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置用光源装置。
6. 前記排気口が開閉自在であり、前記排気口の開閉を調整する排気調整手段をさらに有することを特徴とする請求項５に記載の内視鏡装置用光源装置。
7. 前記排気調整手段が、前記所定の時間経過後に前記送風手段からの風が前記光源と前記フィルタとに送られるときよりも前記排気口を開くことにより、前記風が前記光源にのみ送られることを特徴とする請求項６に記載の内視鏡装置用光源装置。
8. 前記フィルタが、赤外カットフィルタであることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置用光源装置。
   
   

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