JP3927803B2 - Lamp life expectancy calculator for endoscope - Google Patents

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  • Endoscopes (AREA)
  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は照明光を供給して体内や管内等を観察する内視鏡装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
内視鏡観察では、体内等に挿入された内視鏡挿入部先端に光源部からの光をライトガイドを介して供給し、この光を照明光として挿入部先端の映像が観察される。光源としてはキセノンランプやメタルハライドランプ、ハロゲンランプ等を用いたものが知られている。キセノンランプやメタルハライドランプは明るさ、寿命、色温度など、光源としての性能に関しては優れているが値段が高いという問題がある。一方、ハロゲンランプは寿命が短く色温度も若干低いという欠点はあるが値段が安いという利点があるため内視鏡の光源としても多く用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ハロゲンランプは、フィラメントが徐々に蒸発し最終的に破断することにより寿命に至る。フィラメントの破断は突然発生するが、フィラメントが破断に至るまでの時間はランプに供給される電圧の大きさに大きく影響される。したがってランプが切れる時期を予測することは困難である。内視鏡観察中にランプが突然切れると検査・施術を中断してランプの交換を行わなければならず検査・施術の妨げとなる。
【0004】
本発明は、内視鏡の照明に用いられる光源の残余使用可能期間を精度よく予測することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の内視鏡装置のランプ余命算出装置は、内視鏡観察時に照明用光源として用いられるランプと、ランプに電力を供給するランプ電源部と、ランプに印加されるランプ電圧に基づいてランプの残余使用可能期間に対応するランプ余命を算出するランプ余命算出手段とを備えることを特徴としている。
【0006】
ランプ余命算出手段は、ランプ交換時に初期値に設定される指標値から所定時間毎にランプ電圧に応じた所定値をランプに電力が供給されている間減算することによりランプ余命を算出し、ランプ電圧と所定値との対応がルックアップテーブルとして記憶されているメモリを備えることが好ましい。これにより簡略な構成で迅速にランプ余命を算出することが可能となる。
【0007】
また、簡便な方法で精度良くランプ余命を算出するには、第1のランプ電圧に対応する第1の所定値と、第2のランプ電圧に対応する第2の所定値との比は、第2のランプ電圧で駆動したときのランプ寿命と第1のランプ電圧で駆動したときのランプ寿命との比に等しいことが好ましい。
【0008】
ランプ余命算出手段は、ランプ余命算出手段において算出されたランプ余命に基づいてランプ余命に関わる情報を報知するランプ余命報知手段を備えることが好ましく、ランプ余命報知手段はランプ余命を表示するためのランプ余命表示手段を備えることが好ましい。例えば、ランプ余命を視覚的、感覚的に容易に認識可能とするには、ランプ余命表示手段は、ランプ余命をグラフィカルに表示する。これにより簡略な構成でランプ余命を視覚的、感覚的に把握することが可能となる。
【0009】
更にランプ余命算出装置は、画像の明るさを検出する手段と、画像の明るさの基準レベルを設定するレベル設定手段と、ランプ電源部におけるランプ電圧を制御するランプ電圧制御手段とを備え、ランプ電圧制御手段が画像の明るさを検出する手段により得られた画像の明るさの情報に基づいて画像の明るさを基準レベルに維持するようにランプ電圧を制御することが好ましい。これにより画像の明るさを適正なレベルに常時維持することが可能となる。内視鏡が撮像素子を備える電子内視鏡の場合には、画像の明るさを検出する手段は、撮像素子において撮像される画像の映像信号に基づいて画像の明るさを検出することが好ましい。これにより新たな検出装置を設ける必要がなく、簡略な構成、低コストで画像の明るさを自動調整することが可能となる。
【0010】
ランプ電圧制御手段において、ランプ電圧は定格電圧以下で駆動されることが好ましい。これによりランプを定格寿命以上の期間に渡って使用することが可能となりランニングコストを抑えることが可能となる。
【0011】
また、本発明の電子内視鏡装置は、上述のランプ余命算出装置が設けられた映像信号処理装置を備えたことを特徴としている。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施形態である電子内視鏡装置の構成を概略示すブロック図である。
【0013】
本実施形態の電子内視鏡装置は、電子内視鏡(電子スコープ)10、映像信号処理装置(プロセッサ)20、TVモニタ30から概略なる。電子スコープ10は、プロセッサ20に着脱自在に接続され、TVモニタ30はビデオ信号用のケーブルを介してプロセッサ20のビデオ出力端子に接続される。なお本実施形態では、周辺装置としてTVモニタ30のみが示されているが、例えばビデオプリンタやVCR、コンピュータ等の周辺装置が同時に接続されていてもよい。
【0014】
電子スコープ10は、細長で可撓性を有する挿入部を備え、その先端には撮像素子(例えばCCD)11が設けられており、撮像素子11はプロセッサ20内に設けられた映像信号処理回路21に接続されている。また、電子スコープ10には、超極細の光ファイバーの束からなるライトガイド12が配設されており、ライトガイド12はプロセッサ20内に設けられた光源部40と光学的に接続されている。
【0015】
撮像素子11は映像信号処理回路21からの駆動信号に基づいて制御され、光源部40からライトガイド12を介して伝送された光を照明光として被写体Sの画像を撮像する。撮像素子11において撮像された画像は映像信号として映像信号処理回路21に送られ、従来周知のブランキング、クランプ、ホワイトバランス、ガンマ補正等の信号処理が施された後、例えばNTSC等の規格に準じたビデオ信号としてTVモニタ30に出力され、TVモニタ30の画面に表示される。また映像信号処理回路21はシステムコントロール回路22に接続されており、映像信号処理回路の動作はシステムコントロール回路22により制御・監視される。
【0016】
光源部40は、ランプ(例えばハロゲンランプ)41、反射鏡42、ランプ電源制御回路43及び絞り装置44を備える。ランプ41から照射された光は、例えば回転放物面状に成形された反射鏡42で反射され絞り装置44を介してライトガイド12の入射端面に集光される。ランプ41にはランプ電源制御回路43から電力が供給され、その明るさは例えばランプ電源制御回路43からランプ41に印加される電圧を制御することにより行われる。またランプ電源制御回路43はシステムコントロール回路22に接続されており、システムコントロール回路22からの信号指令に基づいて駆動・制御される。ランプ41とライトガイド12との間の光路上に設けられた絞り装置44は、例えばシステムコントロール回路22により制御され、ライトガイド12へ供給される光束を調整する。また、面順次方式の電子内視鏡では、絞り装置とともにRGB等の回転カラーフィルタなども光路上に設けられる。
【0017】
システムコントロール回路22には各種スイッチ類・表示装置が設けられたフロントパネル23(図2参照)が接続されており、システムコントロール回路22は、フロントパネル23上に設けられたスイッチ類の操作に連動して映像信号処理回路21、ランプ電源制御回路43及び絞り装置44等の駆動を制御する。
【0018】
図2は、プロセッサ20の正面図の一例である。プロセッサ20の正面右よりにはフロントパネル23が設けられており、フロントパネル23には、例えばランプ電源スイッチ23a、明るさ調整用スイッチ23b、23c、送気・送水ポンプ駆動用スイッチ23d及びランプ余命インディケータ23eが設けられる。また、フロントパネル23の右下には主電源投入用のスイッチ24が設けられ、正面左よりには、電気コネクタ部25とライトガイドコネクタ部26とが設けられる。電気コネクタ部25は電子スコープ10の信号線との接続を行うためのものであり、ライトガイドコネクタ部26は電子スコープ10に配設されたライトガイド12の入射端をプロセッサ20内に挿入し、光源部40と光学的に連結するためのものである。
【0019】
次に図3を参照して、本実施形態において用いられるランプ41の寿命と印加電圧との関係について説明する。
【0020】
図3において、横軸はランプ41に印加されるランプ電圧を表しており、縦軸はランプ寿命を表している。横軸のランプ電圧はランプの定格電圧を基準(100)として百分率(%)で表され、縦軸のランプ寿命は定格電圧で定常的に駆動したときのランプ寿命(定格寿命)を基準(100)として百分率(%)で表される。ランプ電圧とランプ寿命との関係は寿命曲線CLにより示される。図示されるようにランプ寿命はランプ電圧の増大とともに単調かつ急速に減少する。すなわちランプ電圧が高くなるとランプから放射される全光束は増大し(明るくなり)その色温度も高くなるが、フィラメント温度が上昇するためフィラメントの蒸発が早まり寿命は短くなる。一方、ランプ電圧が低くなるとランプから放射される全光束は減少し(暗くなり)その色温度も低くなるが、フィラメント温度も下降するので蒸発が遅くなり寿命は延びる。例えば定格電圧をV0、定格寿命をT0(時間)とするとき、定格電圧V0の110%の電圧1.1V0でランプ41を駆動するとランプ寿命は定格寿命T0の30%、すなわち0.3T0(時間)となる。一方、ランプ41を定格電圧V0の95%の電圧0.95V0で駆動するとランプ寿命は定格寿命T0の180%、すなわち1.8T0(時間)となる。
【0021】
次に図1、図2及び図4を参照して本実施形態におけるランプ余命表示処理の動作について説明する。なお図4はランプ余命表示処理のフローチャートであり、電子内視鏡装置が駆動されている間繰り返し実行される。
【0022】
ステップS100では撮像素子(CCD)11から出力される映像信号の出力レベル(例えば輝度信号の出力レベル)が映像信号21を介してシステムコントロール回路22により検出される。すなわち撮像される画像の明るさに関する情報がシステムコントロール回路22により検出される。ステップS110ではステップS100において検出された映像信号の出力レベル(L)と予め設定された基準レベル(L0)との比較が行われる。この基準レベルは、撮像画像の所定の明るさに対応しており本実施形態ではフロントパネル23の明るさ調整スイッチ23b、23cを操作することにより設定・変更可能である。
【0023】
ステップS110において例えば検出された映像信号の出力レベル(L)と基準レベル(L0)とが所定量(ΔL)に対して(L−L0)>ΔLの関係にあるとき、撮像画像の明るさは設定された明るさよりも明るいと判定され、処理はステップS120に移る。ステップS120ではランプ14に印加されるランプ電圧の設定が所定量(ΔV)減ぜられ、その後処理はステップS140に移る。
【0024】
一方ステップS110において例えば検出された映像信号の出力レベル(L)と基準レベル(L0)とが所定量(ΔL)に対して(L0−L)>ΔLの関係にあるとき、撮像画像の明るさは設定された明るさよりも暗いと判定され処理はステップS130に移る。ステップS130では、まず現在ランプ14に印加されているランプ電圧(V)が例えばV≦V0−ΔV(V0:定格電圧)であるか否かが判定され、V≦V0−ΔVであればランプ電圧の設定が所定量(ΔV)増加されステップS140へ移る。また現在の印加電圧がV>V0−ΔVであると判定されたときには現在のランプ電圧を維持したままステップS140へ移る。すなわち、ランプ電圧(V)は定格電圧V0以下に常時維持される。またランプ電圧(V)の初期設定は、例えば定格電圧V0の90%の電圧(0.9V0)に設定されており通常はこの電圧でランプは駆動される。なお、V>V0−ΔVのときには例えば絞り装置44や撮像素子(CCD)11の電子シャッタ動作を調整して画像の明るさが調整される。
【0025】
また、ステップS110において、検出された映像信号の出力レベル(L)が例えば|L−L0|≦ΔLを満たすとき、撮像画像の明るさは適正であると判定され処理は直接ステップS140へ移る。なお、ランプ電圧の変更を行う際の所定量(ΔV)は一定値としてもよいが、例えば出力レベル(L)と基準レベル(L0)との差に相関した値としてもよい。
【0026】
ステップS140では、後述するように現在印加されているランプ電圧(V)に基づいて残余使用可能期間、すなわち今後使用可能な期間に対応するランプ余命の指標となる指標値Nの値が更新される。指標変数Nの更新が終了するとステップS150において、更新された指標値Nの値に基づいてこれから先使用可能な期間に対応するランプ余命がフロントパネル23のランプ余命インディケータ23eに表示される。以上により本実施形態のランプ余命表示処理は終了する。
【0027】
次に図3、図5を参照して本実施形態の指標値更新処理(S140)、及びランプ余命表示処理(S150)について説明する。
【0028】
指標値Nは、例えばシステムコントロール回路22内に設けられたEEPROM等からなるメモリM(図1参照)に記憶されるようになっており、例えば電源投入時メモリMから読み出される。また指標値Nはランプが新品に交換された際に初期値N0に設定される。初期値N0の設定は、例えばランプ交換時に図示しないリセットボタン等を操作することにより行われる。ステップS140の指標値更新処理では、所定時間ΔTが経過する毎(例えばランプ余命表示処理が実行される毎)に指標値Nから現在のランプ電圧Vに基づいて所定値ΔNが減算され、その結果(N−ΔN)が新しい指標値NとしてメモリMに上書き記憶される。所定値ΔNの値はランプ電圧Vの値毎に異なり、例えばルックアップテーブルとしてメモリMに記憶されている。
【0029】
定格電圧V0がランプ41に印加されているときの所定値ΔNの値をΔN0とし、ランプ41に電圧Vaが印加されるときのランプ寿命をTaとすると、このときの所定値ΔNは例えばΔN=T0/Ta・ΔN0=α・ΔN0で表される。ここで、T0は定格寿命、α=T0/Taである。例えば、図3においてランプ電圧が95%のとき、ランプ寿命は定格寿命T0の180%なのでα=100/180となり、指標値Nから所定時間ΔT毎に減算される所定値ΔNの値は、定格電圧が印加されるときの所定値ΔN0の約56%となる。すなわち、指標値Nが単位時間当たりに減少する割合は印加されているランプ電圧Vの値に応じて増減される。図3の寿命曲線CLが単調減少であることからランプ電圧が低いとき所定値ΔNの値は小さくなり、ランプ電圧が高いとき所定値ΔNの値は大きくなる。
【0030】
また、指標値Nの初期値N0と定格電圧V0が印加されたときの所定値ΔN0の値は、指標値Nから所定時間ΔT経過毎に所定値ΔN0を定格寿命T0の間減じた場合に指標値Nの値が0となるように設定される。すなわち、T0=ΔT・nとなる整数nに対してN0=ΔN0・nが成立する。
【0031】
ランプ余命インディケータ23eは例えば複数のセグメントからなり、指標値Nの値に応じてランプ余命をグラフィカルに表示する。本実施形態のランプ余命インディケータ23eは、5つの長方形のセグメントを一列に並べたバーグラフであり、各セグメントは指標値Nの値に対応して点灯又は消灯される。すなわち、図5(a)に示されるようにランプ交換直後には全てのセグメントが点灯され、指標値Nが例えば初期値N0から40%減少すると(N=0.6N0)、図5(b)に示されるように右側の2つのセグメントが消灯され、左側の3つのセグメントのみが点灯される。指標値Nが0になると、全てのセグメントが消灯されランプ寿命が尽きたことを表す。例えば定格寿命が50時間であるハロゲンランプの場合、1つのセグメントは定格電圧でランプを駆動するときの10時間に対応する。したがって図5(b)のとき、定格電圧でランプを駆動するならばランプは30時間使用可能であることを示している。また定格電圧の95%で駆動する場合には54時間(=30時間×1.8)使用可能である。
【0032】
以上のように本実施形態によればランプの今後の使用可能期間に対応するランプ余命が表示されるためランプが切れる時期を予測することができる。これによりランプの寿命が近づいたら予めランプ交換を行い、内視鏡観察中にランプが切れることを防止することができるとともに、ランプ寿命に合わせて交換用のランプを準備することも可能となる。また、ランプ余命は印加されるランプ電圧に応じて算出されるので、途中ランプ電圧が変更されてもランプ余命を正確に表示することができる。すなわち本実施形態では撮像画像の明るさを設定された基準レベルに保つためにランプ電圧が自動制御されているがこのような場合にもランプ余命は正確に算出される。また、本実施形態では、ランプ電圧を定格電圧以下に抑え、通常は定格電圧の90%の電圧を中心にランプが駆動されるよう制御されているためランプ寿命を長くすることができる。
【0033】
なお、本実施形態ではランプ余命インディケータをフロントパネルに設けたが、例えば図5のようなバーグラフを所定操作によりTVモニタの画面にスーパーインポーズして表示させるようにしてもよい。また、本実施形態ではランプ余命のみを表示したが、例えば指標値が所定の値以下になった場合に、ランプ交換を促す警告表示を行うための表示手段を備えていてもよい。
【0034】
本実施形態では、ランプ余命はグラフィカルに表示されたが、数値等(例えば指標値Nを0〜100の数として指標値自体を表示)を用いて表してもよい。また、例えばランプ電圧を指定し、その電圧でランプを使用した場合の使用可能時間(ΔT・N/ΔN)を指標値から算出しこれを表示するようにしてもよい。
【0035】
また、ランプ電圧を変更するとランプの色温度も若干変化するので、印加されているランプ電圧に応じてホワイトバランスを調整する構成にしてもよい。本実施形態では、設定された基準レベルの明るさになるようにランプ電圧が自動制御されたが、ランプ電圧を手動で制御してもよい。
【0036】
本実施形態は電子内視鏡装置に関するものであったが、本発明をファイバースコープの光源装置に適用してもよい。
【0037】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、内視鏡の照明に用いられる光源の残余使用可能期間を精度よく予測することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態である電子内視鏡装置の回路構成を概略示すブロック図である。
【図2】本実施形態のプロセッサの正面図である。
【図3】ランプ電圧とランプ寿命の関係を表すグラフである。
【図4】ランプ余命表示処理のフローチャートである。
【図5】ランプ余命インディケータの表示状態を示す図である。
【符号の説明】
10 電子スコープ
11 撮像素子(CCD)
20 映像信号処理装置(プロセッサ)
21 映像信号処理回路
22 システムコントロール回路
23e ランプ余命インディケータ
40 光源部
41 ランプ(ハロゲンランプ)
43 ランプ電源制御回路
M メモリ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an endoscope apparatus that supplies illumination light to observe the inside of a body or a tube.
[0002]
[Prior art]
In endoscopic observation, light from a light source unit is supplied to a distal end of an endoscope insertion portion inserted into the body or the like through a light guide, and an image of the distal end of the insertion portion is observed using this light as illumination light. Known light sources include xenon lamps, metal halide lamps, halogen lamps, and the like. Xenon lamps and metal halide lamps are superior in terms of performance as a light source, such as brightness, lifetime, and color temperature, but have a problem of high price. On the other hand, halogen lamps have the disadvantage that they have a short lifetime and a slightly low color temperature, but they are advantageous in that they are inexpensive, so they are often used as light sources for endoscopes.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Halogen lamps reach the end of their lives as the filaments gradually evaporate and eventually break. Although the filament breaks suddenly, the time until the filament breaks is greatly influenced by the magnitude of the voltage supplied to the lamp. Therefore, it is difficult to predict when the lamp will turn off. If the lamp suddenly breaks during endoscopic observation, the examination and treatment must be interrupted and the lamp must be replaced, which hinders the examination and treatment.
[0004]
An object of the present invention is to accurately predict the remaining usable period of a light source used for endoscope illumination.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
A lamp life expectancy calculation apparatus for an endoscope apparatus according to the present invention includes a lamp used as an illumination light source during endoscopic observation, a lamp power supply unit that supplies power to the lamp, and a lamp based on a lamp voltage applied to the lamp. And a lamp remaining life calculating means for calculating a lamp remaining life corresponding to the remaining usable period.
[0006]
The lamp life expectancy calculating means calculates the lamp life expectancy by subtracting a predetermined value corresponding to the lamp voltage every predetermined time from the index value set as the initial value when the lamp is replaced while the power is supplied to the lamp. It is preferable to provide a memory in which the correspondence between the voltage and the predetermined value is stored as a lookup table. This makes it possible to quickly calculate the lamp life expectancy with a simple configuration.
[0007]
In addition, in order to calculate the lamp life expectancy with a simple method, the ratio between the first predetermined value corresponding to the first lamp voltage and the second predetermined value corresponding to the second lamp voltage is: The lamp life is preferably equal to the ratio of the lamp life when driven at a lamp voltage of 2 and the lamp life when driven at a first lamp voltage.
[0008]
The lamp life expectancy calculating means preferably comprises lamp life expectancy notifying means for notifying information related to the lamp life expectancy based on the lamp life expectancy calculated by the lamp life expectancy calculating means, and the lamp life expectancy notifying means is a lamp for displaying the lamp life expectancy. It is preferable to provide a life expectancy display means. For example, in order to make it possible to easily recognize the lamp life expectancy visually and sensuously, the lamp life expectancy display means displays the lamp life expectancy graphically. This makes it possible to visually and sensibly grasp the lamp life expectancy with a simple configuration.
[0009]
The lamp life expectancy calculating device further includes means for detecting the brightness of the image, level setting means for setting the reference level of the brightness of the image, and lamp voltage control means for controlling the lamp voltage in the lamp power supply unit. The voltage control means preferably controls the lamp voltage so as to maintain the image brightness at the reference level based on the information on the image brightness obtained by the means for detecting the image brightness. This makes it possible to always maintain the brightness of the image at an appropriate level. In the case where the endoscope is an electronic endoscope provided with an imaging device, it is preferable that the means for detecting the brightness of the image detects the brightness of the image based on the video signal of the image captured by the imaging device. . Accordingly, it is not necessary to provide a new detection device, and the brightness of the image can be automatically adjusted with a simple configuration and low cost.
[0010]
In the lamp voltage control means, the lamp voltage is preferably driven below the rated voltage. As a result, the lamp can be used for a period longer than the rated life, and the running cost can be reduced.
[0011]
In addition, an electronic endoscope apparatus according to the present invention includes a video signal processing apparatus provided with the lamp life expectancy calculating apparatus described above.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of an electronic endoscope apparatus according to an embodiment of the present invention.
[0013]
The electronic endoscope apparatus according to the present embodiment is roughly composed of an electronic endoscope (electronic scope) 10, a video signal processing apparatus (processor) 20, and a TV monitor 30. The electronic scope 10 is detachably connected to the processor 20, and the TV monitor 30 is connected to a video output terminal of the processor 20 through a video signal cable. In the present embodiment, only the TV monitor 30 is shown as a peripheral device, but peripheral devices such as a video printer, a VCR, and a computer may be connected simultaneously.
[0014]
The electronic scope 10 includes an elongated and flexible insertion portion, and an image pickup device (for example, CCD) 11 is provided at the tip thereof. The image pickup device 11 is a video signal processing circuit 21 provided in the processor 20. It is connected to the. The electronic scope 10 is provided with a light guide 12 formed of a bundle of ultrafine optical fibers, and the light guide 12 is optically connected to a light source unit 40 provided in the processor 20.
[0015]
The image sensor 11 is controlled based on a drive signal from the video signal processing circuit 21 and captures an image of the subject S using light transmitted from the light source unit 40 via the light guide 12 as illumination light. The image picked up by the image pickup device 11 is sent to the video signal processing circuit 21 as a video signal, subjected to signal processing such as blanking, clamping, white balance, and gamma correction, which has been conventionally known. A conforming video signal is output to the TV monitor 30 and displayed on the screen of the TV monitor 30. The video signal processing circuit 21 is connected to the system control circuit 22, and the operation of the video signal processing circuit is controlled and monitored by the system control circuit 22.
[0016]
The light source unit 40 includes a lamp (for example, a halogen lamp) 41, a reflecting mirror 42, a lamp power supply control circuit 43, and a diaphragm device 44. The light emitted from the lamp 41 is reflected by, for example, a reflecting mirror 42 shaped like a paraboloid, and is condensed on the incident end face of the light guide 12 via the diaphragm device 44. Electric power is supplied to the lamp 41 from the lamp power supply control circuit 43, and the brightness thereof is achieved by controlling the voltage applied to the lamp 41 from the lamp power supply control circuit 43, for example. The lamp power control circuit 43 is connected to the system control circuit 22 and is driven and controlled based on a signal command from the system control circuit 22. A diaphragm device 44 provided on the optical path between the lamp 41 and the light guide 12 is controlled by, for example, the system control circuit 22 to adjust the light flux supplied to the light guide 12. In the field sequential type electronic endoscope, a rotary color filter such as RGB is provided on the optical path together with the diaphragm device.
[0017]
The system control circuit 22 is connected to a front panel 23 (see FIG. 2) provided with various switches and display devices. The system control circuit 22 is linked to the operation of the switches provided on the front panel 23. Then, the driving of the video signal processing circuit 21, the lamp power supply control circuit 43, the diaphragm device 44, and the like is controlled.
[0018]
FIG. 2 is an example of a front view of the processor 20. A front panel 23 is provided from the front right of the processor 20, and the front panel 23 includes, for example, a lamp power switch 23a, brightness adjustment switches 23b and 23c, an air / water pump driving switch 23d, and a lamp life expectancy. An indicator 23e is provided. Further, a switch 24 for turning on the main power is provided at the lower right of the front panel 23, and an electrical connector portion 25 and a light guide connector portion 26 are provided from the front left. The electrical connector portion 25 is for connecting to the signal line of the electronic scope 10, and the light guide connector portion 26 inserts the incident end of the light guide 12 disposed in the electronic scope 10 into the processor 20, This is for optically connecting to the light source unit 40.
[0019]
Next, the relationship between the life of the lamp 41 used in the present embodiment and the applied voltage will be described with reference to FIG.
[0020]
In FIG. 3, the horizontal axis represents the lamp voltage applied to the lamp 41, and the vertical axis represents the lamp life. The lamp voltage on the horizontal axis is expressed as a percentage (%) based on the rated voltage of the lamp (100), and the lamp life on the vertical axis is based on the lamp life (rated life) when driven at the rated voltage constantly (100). ) As a percentage (%). The relationship between the lamp voltage and the lamp life is indicated by a life curve CL. As shown, the lamp life decreases monotonically and rapidly with increasing lamp voltage. That is, as the lamp voltage increases, the total luminous flux emitted from the lamp increases (becomes brighter) and its color temperature also increases. However, the filament temperature rises, so that the filament evaporates and the life is shortened. On the other hand, when the lamp voltage is lowered, the total luminous flux emitted from the lamp is reduced (darkened) and the color temperature thereof is lowered. However, the filament temperature is also lowered, so that evaporation is slowed and the life is extended. For example, assuming that the rated voltage is V 0 and the rated life is T 0 (hours), when the lamp 41 is driven at a voltage 1.1V 0 which is 110% of the rated voltage V 0 , the lamp life is 30% of the rated life T 0 , that is, 0.3T 0 (time). On the other hand, when the lamp 41 is driven at a voltage 0.95V 0 which is 95% of the rated voltage V 0 , the lamp life becomes 180% of the rated life T 0 , that is, 1.8T0 (hours).
[0021]
Next, the operation of the lamp life display process according to this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a flowchart of the lamp life expectancy display process, which is repeatedly executed while the electronic endoscope apparatus is being driven.
[0022]
In step S <b> 100, the output level of the video signal output from the image sensor (CCD) 11 (for example, the output level of the luminance signal) is detected by the system control circuit 22 via the video signal 21. That is, information regarding the brightness of the image to be captured is detected by the system control circuit 22. In step S110, the output level (L) of the video signal detected in step S100 is compared with a preset reference level (L 0 ). This reference level corresponds to a predetermined brightness of the captured image, and can be set / changed by operating the brightness adjustment switches 23b and 23c of the front panel 23 in this embodiment.
[0023]
For example, when the output level (L) of the detected video signal and the reference level (L 0 ) in step S110 have a relationship of (L−L 0 )> ΔL with respect to the predetermined amount (ΔL), the brightness of the captured image is increased. Is determined to be brighter than the set brightness, and the process proceeds to step S120. In step S120, the setting of the lamp voltage applied to the lamp 14 is reduced by a predetermined amount (ΔV), and then the process proceeds to step S140.
[0024]
On the other hand, when the output level (L) of the detected video signal and the reference level (L 0 ) are in a relationship of (L 0 −L)> ΔL with respect to the predetermined amount (ΔL) in step S110, for example, The brightness is determined to be darker than the set brightness, and the process proceeds to step S130. In step S130, it is first determined whether or not the lamp voltage (V) currently applied to the lamp 14 is, for example, V ≦ V 0 −ΔV (V 0 : rated voltage), and if V ≦ V 0 −ΔV. If so, the setting of the lamp voltage is increased by a predetermined amount (ΔV), and the process proceeds to step S140. If it is determined that the current applied voltage is V> V 0 −ΔV, the process proceeds to step S140 while the current lamp voltage is maintained. That is, the lamp voltage (V) is always maintained at the rated voltage V 0 or less. The initial setting of the lamp voltage (V) is, for example, 90% of the rated voltage V 0 (0.9 V 0 ), and the lamp is normally driven with this voltage. Note that when V> V 0 −ΔV, for example, the brightness of the image is adjusted by adjusting the electronic shutter operation of the aperture device 44 and the image sensor (CCD) 11.
[0025]
In step S110, when the output level (L) of the detected video signal satisfies, for example, | L−L 0 | ≦ ΔL, it is determined that the brightness of the captured image is appropriate, and the process directly proceeds to step S140. . The predetermined amount (ΔV) when changing the lamp voltage may be a constant value, but may be a value correlated with the difference between the output level (L) and the reference level (L 0 ), for example.
[0026]
In step S140, as will be described later, the value of the index value N that is an index of the remaining usable period, that is, the lamp remaining life corresponding to the usable period in the future, is updated based on the currently applied lamp voltage (V). . When the updating of the index variable N is completed, in step S150, the lamp life expectancy corresponding to the future usable period is displayed on the lamp life expectancy indicator 23e of the front panel 23 based on the updated index value N. Thus, the lamp life expectancy display process of this embodiment is completed.
[0027]
Next, the index value update process (S140) and the lamp life expectancy display process (S150) of this embodiment will be described with reference to FIGS.
[0028]
The index value N is stored in a memory M (see FIG. 1) made of, for example, an EEPROM provided in the system control circuit 22, and is read from the memory M when the power is turned on, for example. The index value N is set to the initial value N 0 when the lamp is replaced with a new one. The initial value N 0 is set, for example, by operating a reset button (not shown) during lamp replacement. In the index value update process in step S140, the predetermined value ΔN is subtracted from the index value N based on the current lamp voltage V every time the predetermined time ΔT elapses (for example, every time the lamp life display process is executed). (N−ΔN) is overwritten and stored in the memory M as a new index value N. The value of the predetermined value ΔN differs depending on the value of the lamp voltage V, and is stored in the memory M as a lookup table, for example.
[0029]
Assuming that the value ΔN 0 when the rated voltage V 0 is applied to the lamp 41 is ΔN 0 and the lamp life when the voltage Va is applied to the lamp 41 is Ta, the predetermined value ΔN at this time is, for example, ΔN = T 0 / Ta · ΔN 0 = α · ΔN 0 Here, T 0 is the rated life, α = T 0 / Ta. For example, in FIG. 3, when the lamp voltage is 95%, the lamp life is 180% of the rated life T 0 , so α = 100/180, and the value of the predetermined value ΔN subtracted from the index value N every predetermined time ΔT is This is about 56% of the predetermined value ΔN 0 when the rated voltage is applied. That is, the rate at which the index value N decreases per unit time is increased or decreased according to the value of the applied lamp voltage V. Since the life curve CL of FIG. 3 is monotonically decreasing, the value of the predetermined value ΔN is small when the lamp voltage is low, and the value of the predetermined value ΔN is large when the lamp voltage is high.
[0030]
Further, during the predetermined value the value of .DELTA.N 0 is the nominal life T 0 of the predetermined value .DELTA.N 0 from the index value N at every predetermined time ΔT elapses when the initial value N 0 and the rated voltage V 0 which index value N is applied When the value is reduced, the index value N is set to 0. That is, N 0 = ΔN 0 · n holds for an integer n where T 0 = ΔT · n.
[0031]
The lamp life expectancy indicator 23e includes, for example, a plurality of segments, and graphically displays the life expectancy of the lamp according to the index value N. The lamp life expectancy indicator 23e of the present embodiment is a bar graph in which five rectangular segments are arranged in a line, and each segment is turned on or off in accordance with the index value N. That is, as shown in FIG. 5A, all the segments are turned on immediately after the lamp replacement, and when the index value N decreases by 40% from the initial value N 0 (N = 0.6N 0 ), for example, FIG. As shown in b), the right two segments are turned off and only the left three segments are turned on. When the index value N becomes 0, it means that all segments are extinguished and the lamp life has been exhausted. For example, in the case of a halogen lamp with a rated life of 50 hours, one segment corresponds to 10 hours when driving the lamp at the rated voltage. Accordingly, FIG. 5B shows that if the lamp is driven at the rated voltage, the lamp can be used for 30 hours. When driving at 95% of the rated voltage, it can be used for 54 hours (= 30 hours × 1.8).
[0032]
As described above, according to the present embodiment, since the lamp life expectancy corresponding to the future usable period of the lamp is displayed, it is possible to predict the time when the lamp will be turned off. As a result, when the lamp life approaches, the lamp can be replaced in advance to prevent the lamp from running out during endoscopic observation, and a replacement lamp can be prepared according to the lamp life. Further, since the lamp life expectancy is calculated according to the applied lamp voltage, the lamp life expectancy can be accurately displayed even if the lamp voltage is changed midway. That is, in this embodiment, the lamp voltage is automatically controlled in order to keep the brightness of the captured image at the set reference level, but the lamp life expectancy is accurately calculated even in such a case. Further, in this embodiment, the lamp voltage is suppressed to the rated voltage or lower, and normally, the lamp is controlled to be driven around 90% of the rated voltage, so that the lamp life can be extended.
[0033]
In this embodiment, the lamp life expectancy indicator is provided on the front panel. However, for example, a bar graph as shown in FIG. 5 may be superimposed and displayed on the screen of the TV monitor by a predetermined operation. In the present embodiment, only the lamp life expectancy is displayed. However, for example, when the index value is equal to or less than a predetermined value, display means for displaying a warning for prompting lamp replacement may be provided.
[0034]
In the present embodiment, the lamp life expectancy is graphically displayed, but may be expressed using a numerical value or the like (for example, the index value itself is displayed with the index value N being a number from 0 to 100). Further, for example, the lamp voltage may be specified, and the usable time (ΔT · N / ΔN) when the lamp is used at that voltage may be calculated from the index value and displayed.
[0035]
Further, since the color temperature of the lamp slightly changes when the lamp voltage is changed, the white balance may be adjusted according to the applied lamp voltage. In the present embodiment, the lamp voltage is automatically controlled so as to achieve the brightness of the set reference level, but the lamp voltage may be manually controlled.
[0036]
Although the present embodiment relates to an electronic endoscope apparatus, the present invention may be applied to a fiberscope light source apparatus.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the remaining usable period of the light source used for the illumination of the endoscope can be accurately predicted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a circuit configuration of an electronic endoscope apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of a processor according to the present embodiment.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between lamp voltage and lamp life.
FIG. 4 is a flowchart of lamp life expectancy display processing.
FIG. 5 is a diagram showing a display state of a lamp life expectancy indicator.
[Explanation of symbols]
10 Electronic scope 11 Image sensor (CCD)
20 Video signal processor (processor)
21 Video signal processing circuit 22 System control circuit 23e Lamp life expectancy indicator 40 Light source 41 Lamp (halogen lamp)
43 Lamp power control circuit M Memory

Claims (9)

内視鏡観察時に照明用光源として用いられるランプと、
前記ランプに電力を供給するランプ電源部と、
前記ランプに印加されるランプ電圧に基づいて前記ランプの残余使用可能期間に対応するランプ余命を算出するランプ余命算出手段とを備え
前記ランプ余命算出手段は、ランプ交換時に初期値に設定される指標値から所定時間毎にランプ電圧に応じた所定値を前記ランプに電力が供給されている間減算することにより前記ランプ余命を算出し、
前記ランプ電圧に応じた所定値において、第1のランプ電圧に対応する第1の所定値と、第2のランプ電圧に対応する第2の所定値との比は、前記第2のランプ電圧で駆動したときのランプ寿命と前記第1のランプ電圧で駆動したときのランプ寿命との比に等しい
ことを特徴とする内視鏡装置のランプ余命算出装置。
A lamp used as an illumination light source during endoscopic observation;
A lamp power supply for supplying power to the lamp;
Lamp life expectancy calculating means for calculating a lamp life expectancy corresponding to a remaining usable period of the lamp based on a lamp voltage applied to the lamp ,
The lamp life expectancy calculation means calculates the lamp life expectancy by subtracting a predetermined value corresponding to a lamp voltage every predetermined time from an index value set as an initial value at the time of lamp replacement while power is supplied to the lamp. And
The ratio between the first predetermined value corresponding to the first lamp voltage and the second predetermined value corresponding to the second lamp voltage at the predetermined value corresponding to the lamp voltage is the second lamp voltage. A lamp life calculation apparatus for an endoscope apparatus, characterized in that the lamp life is equal to a ratio between a lamp life when driven and a lamp life when driven with the first lamp voltage .
前記ランプ電圧と前記所定値との対応が、ルックアップテーブルとして記憶されているメモリを備えることを特徴とする請求項に記載の内視鏡装置のランプ余命算出装置。The lamp life expectancy calculation apparatus for an endoscope apparatus according to claim 1 , further comprising a memory in which a correspondence between the lamp voltage and the predetermined value is stored as a lookup table. 前記ランプ余命算出手段において算出されたランプ余命に基づいてランプ余命に関わる情報を報知するランプ余命報知手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置のランプ余命算出装置。  The lamp life expectancy calculation apparatus for an endoscope apparatus according to claim 1, further comprising lamp life expectancy notifying means for notifying information related to lamp life expectancy based on the lamp life expectancy calculated by the lamp life expectancy calculating means. 前記ランプ余命報知手段が前記ランプ余命を表示するためのランプ余命表示手段を備えることを特徴とする請求項に記載の内視鏡装置のランプ余命算出装置。The lamp life expectancy calculation device for an endoscope apparatus according to claim 3 , wherein the lamp life expectancy notifying means includes lamp life expectancy display means for displaying the lamp life expectancy. 前記ランプ余命表示手段が前記ランプ余命をグラフィカルに表示することを特徴とする請求項に記載の内視鏡装置のランプ余命算出装置。The lamp life expectancy calculation device for an endoscope apparatus according to claim 4 , wherein the lamp life expectancy display means graphically displays the lamp life expectancy. 画像の明るさを検出する手段と、前記画像の明るさの基準レベルを設定するレベル設定手段と、前記ランプ電源部におけるランプ電圧を制御するランプ電圧制御手段とを備え、前記ランプ電圧制御手段が前記画像の明るさを検出する手段により得られた画像の明るさの情報に基づいて画像の明るさを前記基準レベルに維持するように前記ランプ電圧を制御することを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置のランプ余命算出装置。  Means for detecting the brightness of the image, level setting means for setting a reference level of the brightness of the image, and lamp voltage control means for controlling the lamp voltage in the lamp power supply unit, wherein the lamp voltage control means The lamp voltage is controlled so as to maintain the brightness of the image at the reference level based on information on the brightness of the image obtained by the means for detecting the brightness of the image. The lamp life expectancy calculation device of the endoscope apparatus described. 前記内視鏡が撮像素子を備える電子内視鏡であって、前記画像の明るさを検出する手段が、前記撮像素子において撮像される画像の映像信号に基づいて画像の明るさを検出することを特徴とする請求項に記載の内視鏡装置のランプ余命算出装置。The endoscope is an electronic endoscope provided with an image sensor, and the means for detecting the brightness of the image detects the brightness of the image based on a video signal of an image captured by the image sensor. The lamp life expectancy calculating apparatus for an endoscope apparatus according to claim 6 . 前記ランプ電圧制御手段において、前記ランプ電圧が定格電圧以下となるよう制御されることを特徴とする請求項に記載の内視鏡装置のランプ余命算出装置。8. The lamp life calculation apparatus for an endoscope apparatus according to claim 7 , wherein the lamp voltage control means controls the lamp voltage to be equal to or lower than a rated voltage. 請求項1乃至請求項の何れか1つのランプ余命算出装置が設けられた映像信号処理装置を備えたことを特徴とする電子内視鏡装置。An electronic endoscope apparatus comprising: a video signal processing device provided with the lamp life expectancy calculating device according to any one of claims 1 to 8 .
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