JP4566701B2

JP4566701B2 - 内視鏡用光源装置

Info

Publication number: JP4566701B2
Application number: JP2004329047A
Authority: JP
Inventors: 清根岸
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2004-11-12
Filing date: 2004-11-12
Publication date: 2010-10-20
Anticipated expiration: 2024-11-12
Also published as: JP2006136527A

Description

本発明は、例えば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等を備えたプロセッサと、撮像素子を備えたビデオスコープにより構成される。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照射される。そして、撮像素子によって得られた画像信号がプロセッサに送信され、プロセッサにおいて画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。

照明光の出射により発熱する光源を冷却し、光源が所定の温度以上になることを防止するために、通常、ファンが設けられている。そして、光源を効果的に冷却するために、２つのファンを使用することが知られている（例えば特許文献１参照）。
特開２００４−１８０８１４号公報（図１）

光源が照明光を出射する際に、光源冷却用に設けられたファンが正しく作動していることは確認されない。このため、何らかの異常によりファンが停止した場合であっても、光源は照明光を出射し続け、許容範囲を超えて高温化してしまう恐れがある。

本発明は、光源を冷却するためのファンに異常が生じた場合においても、光源の高温化を確実に防止する、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、光源用電源と、光源用電源から電流を供給されて、被写体を照明するための照明光を出射する光源と、光源を冷却するための光源冷却手段と、光源冷却手段の異常を検知し、異常を検知したときに第１の異常検知信号を出力する第１の異常検知手段と、光源用電源の動作を制御する電源制御手段とを備える。そして、電源制御手段は、第１の異常検知信号を受信すると、光源用電源による光源への電流の供給を停止させる。

光源装置は、光源用電源を冷却する電源冷却手段と、電源冷却手段の異常を検知して、異常を検知したときに第２の異常検知信号を出力する第２の異常検知手段とをさらに有し、電源制御手段が、第１もしくは第２の異常検知信号を受信すると、光源用電源による光源への電流の供給を停止させることが好ましい。

電源冷却手段は、光源も冷却可能であることが望ましい。

本発明の内視鏡装置は、光源用電源と、光源用電源から電流を供給されて、被写体を照明するための照明光を出射する光源と、光源を冷却するための光源冷却手段と、光源冷却手段の異常を検知し、異常を検知したときに第１の異常検知信号を出力する第１の異常検知手段と、光源用電源の動作を制御する電源制御手段とを有する光源装置を備え、さらに、光源冷却手段の異常をユーザに報知する異常報知手段を有する。

内視鏡装置は、光源用電源を冷却する電源冷却手段と、電源冷却手段の異常を検知する第２の異常検知手段とをさらに有し、異常報知手段が、光源冷却手段もしくは電源冷却手段の異常をユーザに報知することが好ましい。

本発明によれば、光源を冷却するためのファンに異常が生じた場合においても、光源の高温化を確実に防止する、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から送られてくる画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８０が接続されている。

プロセッサ３０には、キセノンランプ（図示せず）を内蔵した光源３２と、光源３２に電流を供給する光源用電源３４とを含む光源装置等が設けられている。光源用電源３４は、光源点灯スイッチ（図示せず）が操作され、ＡＣ入力端子３６から電力を供給されることにより、光源３２に電流を供給する。これにより、光源３２は、被写体を照明するための照明光を出射する。また、制御回路５０は、システム電源５２から電源供給され、プロセッサ３０全体を制御する。制御回路５０は、光源用電源３４が光源３２に供給する電流量を指示する信号を光源用電源３４に送信することにより、光源３２による照明光の出射と出射停止の切り換え、及び照明光の光強度を制御する。

光源装置には、光源３２を冷却する光源用ファン４２と、主として光源用電源３４を冷却する電源用ファン４４とが設けられている。光源用ファン４２と電源用ファン４４は、いずれも、制御回路５０により制御され、電子内視鏡装置１０が作動している間は、常に冷却のための風を光源３２、光源用電源３４等に送る。さらに、光源用ファン４２の近傍には、光源用ファン４２が正常に作動しているか否かを判断するための光源用ファンセンサ４３が設けられている。同様に、電源用ファン４４が正常に作動しているか否かを確認するための電源用ファンセンサ４５が、電源用ファン４４の近傍に設けられている。これらのセンサは、それぞれ、光源用ファン４２もしくは電源用ファン４４の異常、すなわち電子内視鏡装置１０の作動中に送風していないことを検知すると、ファンの異常を示す信号を制御回路５０に送信する。

制御回路５０は、光源用ファン４２もしくは電源用ファン４４の少なくともいずれか一方の異常を示すファンロック信号（異常検知信号）を受信すると、光源用電源３４に対して、光源３２への電流供給を停止させる。このため、光源３２は照明光の照射を停止し、光源用ファン４２あるいは電源用ファン４４が停止しているにも関わらず、光源３２が高温化することが防止される。さらに、光源３２への電流供給により発熱する光源用電源３４についても、電流の供給を停止することにより、高温化が防がれる。

光源３２が出射した照明光は、網絞り駆動モータ４６によって駆動される網絞り３８を通過し、導光レンズ（図示せず）を介してライトガイド１２の入射端１２Ａに入射する。ライトガイド１２は、ライトガイド入射端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の先端部へ伝達しており、ライトガイド１２を通った照明光は出射端１２Ｂから出射される。

被写体である観察部位で反射した照明光は、対物レンズ（図示せず）及びカラーフィルタ（図示せず）を通ってＣＣＤ２２に到達する。そして、光電変換により生じた、カラーフィルタを通る色に応じた被写体像の画像信号を形成するための電荷が、ＣＣＤ２２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、ＣＣＤ２２において生成された画像信号は、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、初期信号処理回路２４へ送られる。

ビデオスコープ２０内には、ビデオスコープ２０全体を制御するスコープ制御部２６と、ビデオスコープ２０の特性や信号処理に関するデータがあらかじめ記憶されたＥＥＰＲＯＭ２８が設けられている。スコープ制御部２６は、初期信号処理回路２４に対して制御信号を送るとともに、適宜ＥＥＰＲＯＭ２８からデータを読み出す。

初期信号処理回路２４では、読み出された画像信号に増幅処理が施され、さらにアナログ信号からデジタル信号に変換される。そして、ホワイトバランス調整など様々な処理がデジタル画像信号に対して施され、輝度信号、及び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のプロセッサ信号処理回路４８へ送られ、ＮＴＳＣ信号などの映像信号に変換され、モニタ８０へ出力される。この結果、被写体像がモニタ８０に表示される。

制御回路５０は、光源用ファン４２もしくは電源用ファン４４のうちいずれかの異常を示すファンロック信号を受信すると、プロセッサ信号処理回路４８を介して、モニタ８０に、ユーザにファンの異常を知らせるための所定の警告メッセージを表示させる。これにより、ユーザは、光源３２が照明光を照射しない異常がファンに起因することを把握できる。

図２は、プロセッサ３０内の光源装置等の配置を上から見て概略的に示す図である。図３は、プロセッサ３０の正面図であり、図４は、プロセッサ３０の背面図である。

光源装置は、プロセッサ３０内の正面から見て左側に設けられている。そして、電源用ファン４４が送り出す風は、矢印Ａの示すように、光源用電源３４の内部を通過し、光源３２に当たった後に、プロセッサ３０に設けられた排気口（図示せず）からプロセッサ３０の外に排出される。一方、光源用ファン４２が送り出す風は、光源３２内を通過して、ヒートシンクのフィン（図示せず）から効率的に熱を奪い、電源用ファン４４からの風と同様に、プロセッサ３０の外部に放出される。

プロセッサ３０の正面から見て右側には、プロセッサ信号処理回路４８と、制御回路５０を有する制御基板６５と、後述のＲＧＢコネクタ６４、Ｙ／Ｃコネクタ６６（図４参照）を介して送られる信号を処理する回路を有する背面パネル基板７２とが配置されている。

プロセッサ３０の正面３０Ｌには、輝度調整、ノイズリダクション等のためにユーザが用いる操作パネル６８、ライトガイド１２のプロセッサ側端部１２Ｅと、ビデオスコープ２０を差込むためのスコープ差込口７０が設けられている（図３参照）。ユーザが、操作パネル６８を操作すると、操作に応じた所定の指示信号が制御回路５０に送信され、輝度調整、ノイズリダクション等の処理が施される。一方、プロセッサ３０の背面３０Ｒには、ＲＧＢコネクタ６４、Ｙ／Ｃコネクタ６６、及びＡＣ入力端子３６が設けられている（図４参照）。

図５は、電子内視鏡装置１０における光源制御ルーチンを示すフローチャートである。

電子内視鏡装置１０のプロセッサ３０の電源スイッチがオン状態になると、プロセッサ３０のシステム電源５２が制御回路５０に電力を供給して光源制御ルーチンが開始する。ステップＳ１では、ビデオスコープ２０がプロセッサ３０に接続されたかどうかが検出され、ビデオスコープ２０がプロセッサ３０に接続されると、ステップＳ２に進む。ステップＳ２では、電子内視鏡装置１０のビデオスコープ２０に関わる初期動作が起動し、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、制御回路５０が、光源用ファン４２が作動していない異常を示すファンロック信号（第１の異常検知信号）、もしくは電源用ファン４４の異常を示すファンロック信号（第２の異常検知信号）を受信したか否かが判断される。制御回路５０がいずれかのファンロック信号を受信した場合、ステップＳ４に進み、ファンロック信号を受信しなかった場合、ステップＳ６に進む。ステップＳ４では、光源用ファン４２、もしくは電源用ファン４４の異常による高温化を防止するため、制御回路５０が、照明光の出射を停止させる光源オフ信号を光源用電源３４に送信し、ステップＳ５に進む。ステップＳ５では、照明光の出射の停止、モニタ８０による警告メッセージの表示等のファンエラー処理が施され、光源制御ルーチンは終了する。

ステップＳ６では、光源点灯スイッチがオンであるか否かが判断される。光源点灯スイッチがオンであればステップＳ７に進み、光源点灯スイッチがオフであれば、ステップＳ３に戻る。ステップＳ７では、制御回路５０が、光源用電源３４に対し、光源３２をオンにするための光源オン信号を送信してステップＳ８に進む。ステップＳ８においては、光源用電源３４が、光源３２を点灯させたことを示す光源点灯信号を制御回路５０に送信して、ステップＳ９に進む。ステップＳ９では、制御回路５０が、スコープ制御部２６を介してＣＣＤ２２の電子シャッタ機能にて適正露出となるようにして、露出を制御し、ステップＳ１０に進む。

ステップＳ１０では、制御回路５０が、再びファンロック信号を受信したか否かが判断される。制御回路５０がファンロック信号を受信した場合、ステップＳ４に進み、ファンロック信号を受信しなかった場合、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１においては、ユーザが、操作パネル６８を操作したか否かが判断され、ユーザが操作パネル６８を操作した場合、ステップＳ１２に進み、操作しなかった場合、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１２では、操作パネル６８からの指示信号に基づいて、制御回路５０等が所定の演算処理を施し、ステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３では、ユーザが、光源点灯スイッチを再びオン状態となるように操作したか否かが判断され、再度オン状態となるように操作された場合、ステップＳ１４に進み、再度オン状態となるように操作されなかった場合、ステップＳ１０に戻る。ステップＳ１４では、制御回路５０が、光源３２をオフにするためのオフ信号を光源用電源３４に送信し、ステップＳ３に戻る。

以上のように、本実施形態によれば、光源３２を冷却する光源用ファン４２、もしくは光源用電源３４等を冷却する電源用ファン４４に異常が生じた場合に、光源３２の高温化を確実に防止する、内視鏡装置用の光源装置を実現できる。

光源用ファン４２及び電源用ファン４４の配置、ファンの数等は本実施形態に限定されず、例えば、光源用電源３４よりも高温になる光源３２のための光源用ファン４２のみが設けられても良い。また、光源３２についても、キセノンランプの他にハロゲンランプ等が用いられても良い。

電子内視鏡装置のブロック図である。プロセッサ内における光源装置等の配置を上から見て概略的に示す図である。プロセッサの正面図である。プロセッサの背面図である。光源制御ルーチンを示すフローチャートである。

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
４２光源用ファン（光源冷却手段）
４３光源用ファンセンサ（第１の異常検知手段）
４４電源用ファン（電源冷却手段）
４５電源用ファンセンサ（第２の異常検知手段）
５０制御回路（電源制御手段）
８０モニタ（異常報知手段）

Claims

光源用電源と、
前記光源用電源から電流を供給されて、被写体を照明するための照明光を出射する光
源と、
前記光源を冷却するための光源冷却手段と、
前記光源冷却手段の異常を検知し、異常を検知したときに第１の異常検知信号を出力する第１の異常検知手段と、
前記光源用電源の動作を制御する電源制御手段と、
前記光源用電源を冷却する電源冷却手段とを備え、
前記電源制御手段が、前記第１の異常検知信号を受信すると、前記光源用電源による前記光源への電流の供給を停止させ、前記電源冷却手段が、前記光源も冷却可能であり、前記電源冷却手段から送り出される風が前記光源用電源の内部を通過した後に前記光源に当たることにより前記光源を冷却し、
前記光源冷却手段から送り出される風は、前記電源冷却手段から送り出される風と交差する方向に前記光源内を通過して前記光源を冷却することを特徴とする光源装置。
前記電源冷却手段の異常を検知し、異常を検知したときに第２の異常検知信号を出力する第２の異常検知手段をさらに有し、
前記電源制御手段が、前記第１もしくは第２の異常検知信号を受信すると、前記光源用電源による前記光源への電流の供給を停止させることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
請求項１に記載の光源装置を備えた内視鏡装置であって、前記光源冷却手段の異常をユーザに報知する異常報知手段を有することを特徴とする内視鏡装置。
請求項２に記載の光源装置を備えた内視鏡装置であって、前記光源冷却手段もしくは前記電源冷却手段の異常をユーザに報知する異常報知手段を有することを特徴とする内視鏡装置。