JP4654354B2 - 内視鏡用光源装置 - Google Patents

Description

本発明は、内視鏡に照明光を導入するとともに、この照明光によって照明された被検部を当該内視鏡が撮像することによって得られた画像信号が入力される内視鏡用光源装置に関する。

従来、この種の内視鏡用光源装置には、得られる画像の輝度をほぼ一定とすべく、画像信号から抽出された輝度値を所定の参照値と比較して、前者が後者よりも低ければ内視鏡に導入する照明光の光量を上げ、一方、前者が後者よりも高ければ内視鏡に導入する照明光の光量を下げるように制御する自動調光システムが備えられていた。

この自動調光システムのうちのあるものは、生体組織へ照射される照明光の熱エネルギー密度が大きくなりすぎて生体組織が熱による損傷を負わないように、光源装置に接続される内視鏡装置の種類に応じて、自動調光における最大光量を規制する絞り羽根の最大開放位置（以下、「リミット位置」という）を、個別に設定することができる。
特開平８−１５６１７号公報 特開２０００−２０１９８２号公報

しかしながら、従来のこの種の自動調光システムは、経時変化に因ってランプの光量が低下してきた場合であっても、絞り羽根のリミット位置を変更する機能を有していないので、ランプの光量低下に伴って被検部に照射される照明光の光量が下がってしまうという問題があった。さらに、ランプを新品に交換した場合には、定格よりも大きい光量を放射する可能性があるが、絞り羽根のリミット位置が固定されたままであれば、被検部に照射される照明光の光量が大きくなりすぎて、被検部の生体組織が上述したように損傷を受けてしまう危険がある。

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、実際に内視鏡のライトガイドに導入される光の最大値が、当該内視鏡のライトガイドが許容できる最大光量と一致するように調整できる内視鏡用光源装置の提供を、課題とする。

上記の課題を解決するために案出された本発明による内視鏡用光源装置の第１のものは、ライトガイドを備えるとともにこのライトガイドを通して光を照射された被検部の像を観察するために供される内視鏡に前記光を供給する内視鏡用光源装置であって、前記内視鏡のライトガイドの基端が挿入されるソケットと、前記光を発する光源と、前記光源から発した光を前記ソケットに挿入される前記ライトガイドの基端に入射させる光学系と、前記光源から前記光学系に至る光路上において、前記光の通過率を規制する絞り機構と、前記ソケットにそのライトガイドの基端が挿入される各内視鏡毎に、そのライトガイドの基端に入射可能な光量の最大値を記憶した記憶手段と、前記絞り機構を通過した前記光の光量を測定する測光手段と、前記ソケットにそのライトガイドの基端が挿入された内視鏡について前記記憶手段に記憶されている光量の最大値を読み出し、前記絞り機構が規制する前記光の通過率を変化させ、前記測光手段によって測定された光量が前記記憶手段から読み出した光量の最大値と一致する前記絞り機構による前記光の通過率を最大通過率として決定し、以後、前記絞り機構が規制する前記光の通過率を前記最大通過率以下となるように制御する制御手段とを、備えたことを特徴とする。

このように構成された内視鏡用光源装置によると、実際の観察に先立って、ソケットにそのライトガイドの基端が挿入された内視鏡の種類又は個体に対応付けて予め記憶手段に記憶されていた光量の最大値が読み出され、光学系を介して当該ライトガイドに入射する光の光量がこの記憶手段から読み出された光量の最大値と一致するように、絞り手段による光の通過率が調整され、前者が後者と一致すると、その時点における光の通過率が最大通過率として特定される。以後の実際の観察時においては、絞り手段が規制する光の通過率が、特定された最大通過率までに制限されるので、当該内視鏡が許容できる最大光量以上の光がライトガイドに入射されることもない反面、その最大光量の範囲までは安全にライトガイドに光を導入できる。

本発明において、内視鏡は、ファイバースコープであっても、電子内視鏡であっても良い。電子内視鏡の場合には、この電子内視鏡中の撮像装置が被検部の像を撮像することによって出力した画像信号に基づいて、その画像信号が示す画像の輝度が一定となるように、自動調光することが容易となる。即ち、制御手段が、画像信号が示す輝度が所定の参照値と一致するように、絞り機構が規制する光の通過率を制御すれば良い。但し、その際における通過率の上限が、上記特定された最大通過率に制限されるので、当該内視鏡が許容できる最大値以上の光量がライトガイドに入射されることが防止されるのである。

絞り機構は、通過する光の一部を遮断して、残りを通過させるとともに、その通過率を変化できるものであれば良い。従って、絞り羽根を光路内に挿脱自在に挿入して、その位置を調整するものであっても良いし、グラデーションフィルターを光路内に挿入して、その位置を調整するものであっても良い。

上記の課題を解決するために案出された本発明による内視鏡用光源装置の第２のものは、ライトガイドを備えるとともにこのライトガイドを通して光を照射された被検部の像を観察するために供される内視鏡に前記光を供給する内視鏡用光源装置であって、前記内視鏡のライトガイドの基端が挿入されるソケットと、前記光を発する光源と、前記光源に電源電力を供給する電源装置と、前記光源から発した光を前記ソケットに挿入される前記ライトガイドの基端に入射させる光学系と、前記ソケットにそのライトガイドの基端が挿入される各内視鏡毎に、そのライトガイドの基端に入射可能な光量の最大値を記憶した記憶手段と、前記光源から前記光学系に至る光路を進行する光の光量を測定する測光手段と、前記ソケットにそのライトガイドの基端が挿入された内視鏡について前記記憶手段に記憶されている光量の最大値を読み出し、前記測光手段によって測定された光量が前記記憶手段から読み出した光量の最大値と一致する様に前記電源装置によって前記電源に供給される電源電力の値を調整させる制御手段とを、備えたことを特徴とする。

このように構成された内視鏡用光源装置によると、実際の観察に先立って、ソケットにそのライトガイドの基端が挿入された内視鏡の種類又は個体に対応付けて予め記憶手段に記憶されていた光量の最大値が読み出され、光学系を介して当該ライトガイドに入射する光の光量がこの記憶手段から読み出された光量の最大値と一致するように、電源装置によって光源に供給される電源電力の値が調整され、前者が後者と一致すると、その時点における電源電力の値が特定され、以後の実際の観察を通じて、この電源電力の値が維持される。そのため、当該内視鏡が許容できる最大値以上の光量がライトガイドに入射されることもない反面、その最大値の範囲までは安全にライトガイドに光を導入できる。

以上に説明したように、本発明の内視鏡用光源装置によれば、実際に内視鏡のライトガイドに導入される光の最大光量が、当該内視鏡のライトガイドが許容できる最大光量と一致するように、調整することができる。

次に、添付図面に基づいて、本発明を実施するための形態を、説明する。

実施形態１

図１は、本発明の第１の実施形態である内視鏡システムの外観図である。図１に示されるように、この内視鏡システムは、内視鏡１０，光源プロセッサ装置２０，及び、モニター６０を、備えている。

内視鏡１０としては、各種種類のものを用いることができるが、ここでは、被検部の白色光反射光による通常観察と被検部の生体組織から発した蛍光による蛍光観察とが可能なタイプのものを、一例として示している。ただし、通常観察のみ可能な内視鏡１０が用いられても良い。その場合、後述する励起光カットフィルタ１４は不要である。

本例における内視鏡１０は、可視照明光を被検部に照射することによる通常の観察の他、特定の単波長の照明光（励起光）を照射することによって励起された被検部の生体組織から発した蛍光を撮像することによって、病変部である可能性のある部位が暗色で写り込んだ画像をモニター上に表示させる蛍光観察システムに用いられ得るように、通常の内視鏡に改変を加えた構成を有している。

具体的には、この内視鏡１０は、体腔内に挿入されるために細長く形成されている体腔内挿入部１０ａ，その体腔内挿入部１０ａの先端部分を湾曲操作するためのアングルノブ等を有する操作部１０ｂ，操作部１０ｂと光源プロセッサ装置２０とを接続するためのライトガイド可撓管１０ｃ，及び、このライトガイド可撓管１０ｃの基端に設けられたコネクタ１０ｄを、備えている。そして、図２の概略図に示すように、体腔内挿入部１０ａの先端面には、配光レンズ１１及び対物レンズ１２が夫々嵌め込まれた照明窓及び撮影窓が形成されている。そして、この体腔内挿入部１０ａの内部には、対物レンズ（対物光学系）１２によって形成された被検部の像を撮影する撮像素子（カラーＣＣＤ）１３，この撮像素子１３から出力された画像信号を増幅するケーブルドライバ１５，対物レンズ１２を透過した光から上述した励起光の波長成分を除去するための励起光カットフィルタ１４が、組み込まれている。これら対物レンズ１２，撮像素子１３及びケーブルドライバ１５が、ライトガイドを通して光を照射された被検部の像を撮像して画像信号として出力する撮像装置に、該当する。

撮像素子１３から出力されてケーブルドライバ１５によって増幅された画像信号を伝送するための画像信号ケーブル１８は、体腔内挿入部１０ａ，操作部１０ｂ及びライトガイド可撓管１０ｃ内を引き通されて、コネクタ１０ｄの端面に設けられた図示せぬ電極に導通されている。

これら信号ケーブル１８と並行して、体腔内挿入部１０ａ，操作部１０ｂ及びライトガイド可撓管１０ｃ内には、石英ファイバからなるライトガイド１６が引き通されている。このライトガイド１６の先端は、体腔内挿入部１０ａの先端部内において配光レンズ１１に対向し、その基端は、コネクタ１０ｄの端面から突出した金属製のパイプである口金１９内に、挿入されて固定されている。

また、コネクタ１０ｄ内には、この内視鏡１０のスコープ型番（内視鏡の種類又は個体を識別するための識別番号）を記憶したＲＯＭ１７が内蔵されている。このＲＯＭ１７の各データ読出端子も夫々、コネクタ１０ｄの端面に設けられた図示せぬ電極に導通されている。

光源プロセッサ装置２０は、内視鏡１０のライトガイド１６の端面に白色光及び励起光を選択的に導入する機能，及び、内視鏡１０の図示せぬ電極を通じてケーブルドライバ１５から受信した画像信号に対して画像処理を行うことによってビデオ信号を生成してモニタ６０へ出力する機能を、基本的な機能として備えている。なお、光源プロセッサ装置２０としては、通常観察及び蛍光観察可能なものと、通常観察のみ可能なものとがあるが、ここでは、通常観察及び蛍光観察可能なものを、一例として示している。なお、通常観察のみ可能な光源プロセッサ装置２０では、後述するレーザ光源２９，キースイッチ２２，コリメータレンズ３０，第２テーブル４０，第３モータ４１，第２テーブルドライバ４２，ロータリーシャッタ３２，第１モータ３４，回転シャッタドライバ３５は、不要である。

本例における光源プロセッサ装置２０の筐体の正面のパネルには、内視鏡１０の口金１９がその外面側から挿入されて保持される貫通孔であるソケット２０ａが、設けられている。このソケット２０ａの貫通孔は、光源プロセッサ装置２０の内部空間に通じている。この光源プロセッサ装置２０の内部空間内には、ソケット２０ａの中心軸（即ち、ソケット２０ａに挿入されたライトガイド１６の中心軸）の延長線に沿って順番に、集光レンズ２８，ダイクロイックミラー２７，回転シャッタ３２，絞り羽根３６，及び、ランプ３３が、配置されている。

集光レンズ２８は、その光軸に沿って回転シャッタ３２側から入射してきた平行光をソケット２０ａに挿入されたライトガイド１６の基端面に集光する光学系を構成するレンズである。

光源としてのランプ３３は、ランプ用電源回路３９によって電源電流が供給されて可視帯域の白色光を発する電球（図示略）と、この電球から発散光として発した白色光を平行光にするためのレンズ又はリフレクター（図示略）とを備えている。その結果として、ランプ３３は、白色光を、集光レンズ２８の光軸に沿って、集光レンズ２８に向けて射出する。

このランプ３３と集光レンズ２８との間に設置されたダイクロイックミラー２７は、集光レンズ２８の光軸に対して４５度傾けて配置されている。このダイクロイックミラー２７は、励起光として用いる波長帯の光を反射するとともに、それ以外の可視帯域の光を透過させる反射部材である。従って、このダイクロイックミラー２７は、集光レンズ２８の光軸に対して垂直な方向から入射した励起光を集光レンズ２８の光軸と同軸に反射してこの集光レンズ２８に入射させるとともに、ランプ３３から発した白色光を、透過して集光レンズ２８に入射させる。なお、ダイクロイックミラー２７は、集光レンズ２８の光軸と直交する方向にスライドする第１テーブル４５上に、集光レンズ２８の光軸及び第１テーブル４５のスライド方向に対して共に４５度傾いた状態で設置されている。そして、この第１テーブル４５は、第１テーブルドライバ４４によって制御される第４モータ４３によって駆動され、通常観察モード下ではダイクロイックミラー２７が白色光の光路から完全に退避する位置へ、蛍光観察モード下ではダイクロイックミラー２７が白色光の光路内に挿入された位置へ、夫々移動させる。

また、ランプ３３とダイクロイックミラー２７との間に設置された絞り羽根３６は、絞り羽根ドライバ２５によって制御された第２モータ３７によって回動されることによって、照明光の光路に対して任意量だけ挿入される板であり、ライトガイド１６に入射する白色光の光量を調整する。これら絞り羽根３６，第２モータ３７及び絞り羽根ドライバ２５が、光の通過率を規制する絞り機構に相当する。

この絞り羽根３６とダイクロイックミラー２７との間に設置された回転シャッタ３２は、円形の板からなり、第１モータ３４によって回転自在に保持されている。この回転シャッタ３２には、中心角が約１８０度である扇状（１／２の円環状）の開口（図示略）が穿たれており、この回転シャッタ３２の回転に伴って、集光レンズ２８の光軸が当該開口の径方向における中央を相対的に通過する。第１モータ３４は、回転シャッタドライバ３５によって制御されることによって、通常観察モード下では回転シャッタ３２を停止させ、蛍光観察モード下では、各フレームにおける第１フィールドの期間中に開口が白色光の光路を通過し、第２フィールドの期間中は白色光を遮るように、回転シャッタ３２を回転させる。なお、第１モータ３４は、集光レンズ２８の光軸と直交する方向にスライドする第２テーブル４０上に、その回転軸を集光レンズ２８の光軸と平行に向けて設置されている。そして、この第２テーブル４０は、第２テーブルドライバ４２によって制御される第３モータ４１によって駆動され、通常観察モード下では回転シャッタ３２が白色光の光路から完全に退避する位置へ、蛍光観察モード下では回転シャッタ３３の回転に伴ってその開口が白色光の光路と交差し得る位置へ、第１モータ３４を夫々移動させる。

一方、ダイクロイックミラー２７によって９０度折り曲げられた集光レンズ２８の光軸上には、順番に、コリメータレンズ３０及びレーザ光源２９が、配置されている。

レーザ光源２９は、キースイッチ２２がＯＮである場合に限り、システムコントローラ２４からの制御によって、励起光として機能する特定波長のレーザ光を、コリメータレンズ３０に向けて射出する。なお、励起光としては、可視帯域内の短波長側の光が用いられる。

コリメータレンズ３０は、レーザ光源２９から発散光として発した励起光を平行光に変換するレンズである。

以上の光学構成により、通常観察モードにおいては、ランプ３３から射出された白色光は、回転シャッタ３２及びダイクロイックミラー２７の側方を通過して、直接集光レンズ２８に入射する。一方、蛍光観察モードにおいては、各フレームの第１フィールドに相当する時間に、ランプ３３から射出された白色光が回転シャッタ３２の開口を通過し、ダイクロイックミラー２７を透過して集光レンズ２８に入射し、第２フィールドに相当する時間に、レーザ光源２９から発した励起光がコリメータレンズ３０によって平行光に変換された後に、ダイクロイックミラー２７によって反射されて集光レンズ２８に入射する。

なお、ランプ３３が発する白色光には、励起光と同じ波長帯域の光が含まれている。従って、白色光がダイクロイックミラー２７に入射すると、ダイクロイックミラー２７の上述した波長特性により、励起光と同じ周波数成分のみが反射されて分離して、コリメータレンズ３０とは反対側へ進行する。この反射光の光路の先には、可視光センサ３１が設置されている。

この可視光センサ３１は、可視帯域中の短波長側（即ち、励起光と同じ波長帯域）に感度を有する光センサであるので、ダイクロイックミラー２７によって白色光から分離された光の強度に比例した信号を出力することができる。この可視光センサ３１の出力信号は、Ａ／Ｄコンバータ３８によって、ライトガイド１６に入射する白色光の強度に比例したデジタル信号に変換され、システムコントローラ２４に入力される。これらダイクロイックミラー２７，可視光センサ３１及びＡ／Ｄコンバータ３８が、絞り機構を通過した光の光量を測定する測光手段に相当する。

光源プロセッサ装置２０の筐体の正面側パネルには、ライトガイド１６の口金１９がソケット２０ａに挿入された状態において内視鏡１０のコネクタ１０ｄに設けられた各端子と夫々導通する多数の電極からなる電気ソケット（図示略），上述したキースイッチ２２，及び、多数のスイッチからなるスイッチパネル２３が、設けられている。

上述した画像信号ケーブル１８は、正面側パネル上の電気ソケット（図示略）を通じて、映像信号処理回路２６に接続される。また、ＲＯＭ１７は、この電気ソケット（図示略）を通じて、システムコントローラ２４に接続される。また、スイッチパネル２３を構成する各スイッチもシステムコントローラ２４に接続されており、これら各スイッチが術者によって操作されることで生じた操作信号が、システムコントローラ２４に入力される。

映像信号処理回路２６は、画像信号ケーブル１８を通じて入力された画像信号に対して所定の信号処理を施すことによって、ＮＴＳＣ等のビデオ信号に変換して、モニタ６０に向けて出力するとともに、画像信号の各フレーム毎に、その画像信号を構成する輝度信号を抽出し、その平均値を算出してシステムコントローラ２４に入力する（画像信号用回路に相当）。

システムコントローラ２４は、これらスイッチパネル２３の各スイッチ及び映像信号処理回路２６の他、上述したランプ用電源回路３９，絞り羽根ドライバ２５，回転シャッタドライバ３５，第１テーブルドライバ４４，第２テーブルドライバ４２，レーザ光源２９，及び、Ａ／Ｄコンバータ３８に夫々接続され、その制御を行う（制御手段に相当）。

即ち、システムコントローラ２４は、スイッチパネル２３上の何れかのスイッチに対する術者による操作に従って、光源プロセッサ装置２０全体の動作モードを、通常観察モードと蛍光観察モードとの間で切り換える。そして、システムコントローラ２４は、通常観察モード下では、ランプ用電源回路３９に対して、ランプ３３から白色光を射出させるとともに、第１テーブルドライバ４４及び第２テーブルドライバ４２に対して、夫々、ダイクロイックミラー２７及び回転シャッタ３２を白色光の光路から退避させる。すると、上述したように白色光が集光レンズ２８に入射し、ライトガイド１６及び配光レンズ１１を通じて被検部に照射される。このように被検部に照射された白色光は、被検部の表面において反射され、その一部が対物レンズ１２に入射することによって、撮像素子１３の撮像面上に被検部の像を形成する。この間に撮像素子１３から出力されて映像信号処理回路２６に入射される画像信号は、白色光の反射光により形成された被検部の可視像をフレーム毎に示す画像信号となる。映像信号処理回路２６は、上述したように、撮像素子１３から入力された画像信号に対して画像処理を施してビデオ信号に変換して、モニタ６０に出力する。

また、システムコントローラ２４は、蛍光観察モード下では、ランプ用電源回路３９に対して、ランプ３３から白色光を射出させるとともに、第１テーブルドライバ４４及び第２テーブルドライバ４２に対して、夫々、ダイクロイックミラー２７及び回転シャッタ３２を白色光の光路内に挿入させる。さらに、回転シャッタドライバ３５に対して、各フレームの第１フィールドに相当する時間にのみ開口が白色光の光路を横切るように回転シャッタ３２を回転させるとともに、レーザ光源２９に対して、各フレームの第２フィールドに相当する時間にのみ励起光を射出させる。すると、上述したように、各フレームの第１フィールドに相当する時間には、白色光が集光レンズ２８に入射し、ライトガイド１６及び配光レンズ１１を通じて被検部に照射されるので、白色光の反射光により形成された被検部の可視像を示す画像信号が映像信号処理回路２６に入力される。また、各フレームの第２フィールドに相当する時間には、励起光が集光レンズ２８に入射し、ライトガイド１６及び配光レンズ１１を通じて被検部に照射される。このように被検部に照射された励起光は、被検部の生体組織を励起して、蛍光を発生させる。生体組織から発生した励起光の一部は対物レンズ１２に入射することによって撮像素子１３の撮像面上に被検部の像を形成する。なお、被検部表面での励起光の反射光の一部も、対物レンズ２３に入射するが、励起光カットフィルタ１４によって遮断されるので、撮像素子１３には到達しない。この間に撮像素子１３から出力されて映像信号処理回路２６に入力される画像信号は、励起光により形成された被検部の像（蛍光像）を示す画像信号となる。映像信号処理回路は、各フレームの第１フィールド及び第２フィールドの輝度を比較して、前者においては明るいが後者において暗い領域を病変部として特定し、特定した領域を示すビデオ信号を生成し、モニタ６０に出力する。

何れのモードにおいても、映像信号処理回路２６は、上述したように、撮像素子１３から入力された画像信号の各フレーム毎の輝度値の平均を算出して、システムコントローラ２４に入力する。システムコントローラ２４は、映像信号処理回路２６から入力された輝度値の平均値に基づいて、絞り羽根ドライバ２５を制御することによって、ライトガイド１６に入射する光量を、所定の調光範囲内において輝度値の平均値に応じて自動調整する。なお、この調光範囲の最大値を、「スコープ光量リミット値」と定義する。

なお、システムコントローラ２４には、個々の内視鏡１０のスコープ型番毎にそのスコープ型番が示す内視鏡１０について予め固定値として定められているスコープ光量リミット値，及びこのスコープ光量リミット値の白色光をライトガイド１６に入射させる絞り羽根３６の位置（リミット位置）を記憶する記憶手段としてのメモリ２４ａが、内蔵されている。システムコントローラ２４は、個々の内視鏡１０が内視鏡用光源装置２０に接続される毎に、そのリミット位置を決定して、メモリ２４ａに記録する。そして、その後の当該内視鏡１０を用いた検査中の自動調光は、白色光の光路に最も挿入した位置と当該内視鏡１０についてメモリ２４ａに記録されているリミット位置との間で絞り羽根３６を回転させることによって、行われる。

以下、システムコントローラ２４によるリミット位置の設定のための制御の内容を、図３のフローチャートに従って説明する。図３の処理は、システムコントローラ２４に主電源が投入されることによって、スタートする。

スタートして最初のＳ００１では、システムコントローラ２４は、何れかの内視鏡１０が当該内視鏡用光源装置２０に装着されるのを待つ。この判断は、信号ケーブル１８又はＲＯＭ１７に繋がる端子のインピーダンス，電位等の状態が変化することを検出することによって、行われる。

そして、内視鏡１０が接続されると、システムコントローラ２４は、次のＳ００２において、ＲＯＭ１７から、当該内視鏡１０のスコープ型番を読み出す。

次のＳ００３では、システムコントローラ２４は、Ｓ００２にて読み出したスコープ型番に対応付けられてメモリ２４ａに記憶しているスコープ光量リミット値を読み出す。

次のＳ００４では、システムコントローラ２４は、ランプ３３を点灯させる様、ランプ用電源回路３９を制御する。

次のＳ００５では、システムコントローラ２４は、回転シャッタ３２を白色光の光路から退避させる様、第２テーブルドライバ４２を制御する。

次のＳ００６では、システムコントローラ２４は、ダイクロイックミラー２７を白色光の光路内に挿入させる様、第１テーブルドライバ４４を制御する。

次のＳ００７では、システムコントローラ２４は、絞り羽根３６を白色光の光路から最も退避した位置へ回転させる様、絞り羽根ドライバ２５を制御する。

次のＳ００８では、システムコントローラ２４は、可視光センサ３１から出力された信号をＡ／Ｄコンバータ３８が変換したデジタル信号の値を、読み取る。

次に、システムコントローラ２４は、絞り羽根３６を徐々に閉じて当該内視鏡１０用のリミット位置を決定するためのＳ００９乃至Ｓ０１２のループ処理を実行する。このループ処理に入って最初のＳ００９では、システムコントローラ２４は、Ｓ００８（又は、後述するＳ０１１）にて読み取った値に対応した白色光の光量（即ち、Ａ／Ｄコンバータ３８の出力が示す値に一定定数を乗じることによって算出されるライトガイド１６への白色光の入射光量）が、Ｓ００３にて読み出したスコープ光量リミット値よりも高いか否かをチェックする。そして、前者が後者よりも高い場合には、システムコントローラ２４は、Ｓ０１０において、絞り羽根３６を−２ステップだけ移動させる。なお、この「ステップ」とは、絞り羽根３６の回転角の最少単位であり、絞り羽根３６が白色光の光路に挿入する方向へ移動する場合にマイナスの符号をとり、白色光の光路から退避する方向に移動する場合にプラスの符号をとる。

次のＳ０１１では、システムコントローラ２４は、可視光センサ３１の出力信号を、Ａ／Ｄコンバータ３８を介して受信する。

次のＳ０１２では、システムコントローラ２４は、Ｓ０１１にて読み取った値に対応した白色光の光量（即ち、Ａ／Ｄコンバータ３８の出力が示す値に一定定数を乗じることによって算出されるライトガイド１６への白色光の入射光量）が、Ｓ００３にて読み出したスコープ光量リミット値と等しいか否かをチェックする。そして、未だ前者が後者よりも高い場合，若しくは、前者が後者を下回ってしまった場合には、システムコントローラ２４は、処理をＳ００９へ戻す。

以上のループ処理を繰り返した結果、Ｓ０１１にて読み取った値に対応した白色光の光量がＳ００３にて読み出したスコープ光量リミット値と等しくなった場合には、システムコントローラ２４は、処理をＳ０１２からＳ０１５へ進める。また、Ｓ０１１にて読み取った値に対応した白色光の光量がＳ００３にて読み出したスコープ光量リミット値よりも低くなってしまった場合には、システムコントローラ２４は、処理をＳ００９からＳ０１３へ進める。

Ｓ０１３では、システムコントローラ２４は、絞り羽根３６の位置が、白色光の光路から最も退避した機械的限界位置であるか否かをチェックする。そして、絞り羽根３６の位置が機械的限界位置であれば、最適な絞り羽根３６の位置は更に機械的限界位置を越えた位置である可能性があるので、システムコントローラ２４は処理をそのままＳ０１５へ進める。これに対して、絞り羽根３６の位置が機械的限界位置でなければ、最適な絞り羽根３６の位置は絞り羽根３６を若干開いた位置であると考えられるので、システムコントローラ２４は、Ｓ０１４において、絞り羽根３６を＋１ステップだけ移動させた後に、処理をＳ０１５へ進める。

Ｓ０１５では、システムコントローラ２４は、現時点における絞り羽根３６の位置を、リミット位置として、Ｓ００２にて読み取ったスコープ型番と対応付けて、メモリ２４ａに記憶する。

次のＳ０１６では、システムコントローラ２４は、回転シャッタ３２を白色光の光路へ挿入する様、第２テーブルドライバ４２を制御する。以上の後に、システムコントローラ２４は、このリミット位置の設定のための制御を終了し、通常観察モードによる制御若しくは蛍光観察モードによる制御を開始する。

そして、通常観察モードでの制御中において、システムコントローラ２４は、映像信号処理回路２６から入力される各フレーム毎の画像信号の輝度平均値に基づいて、この輝度平均値が所定の参照値と合致するように絞り羽根３６の位置を制御するが、このような自動調光における絞り羽根３６の調整範囲の上限は、Ｓ０１５にてメモリ２４ａに記憶したリミット位置とされる。よって、Ｓ００３にて読み出したスコープ光量リミット値に相当する光量の白色光をライトガイド１６へ入射できるが、それを越える光量の白色光がライトガイド１６へ入射することが禁止される。従って、ランプ３３の交換直後等においても、スコープ光量リミット値よりも大きい光量の白色光が内視鏡１０のライトガイド１６に入射してしまって、被検部の生体組織を損傷を負わせてしまう事故が防止される一方、ランプが経年劣化した場合でも、スコープ光量リミット値の光量までは白色光をライトガイド１６に導入することができる。

実施形態２

本発明の第２の実施形態は、上述した第１実施形態と比較して、絞り羽根３６を動作させるのではなく、ランプ３３が発する白色光の光量自体を電源装置としてのランプ用電源回路３９が変化させることによって、ライトガイド１６に入射する光の光量を制御することを特徴とする。

本第２実施形態による内視鏡システムは、図１及び図２に示した第１実施形態による内視鏡システムと全く同じハードウェア構成を有する。そして、システムコントローラ２４は、図３のフローチャートに示す制御の代わりに、図４のフローチャートによる制御を実施する。なお、図４のフローチャートにおけるＳ１０１乃至Ｓ１０７の処理は、図３におけるＳ００１乃至Ｓ００７の処理と全く同じであるので、その説明を省略する。

図４において、Ｓ１０７の次に実行されるＳ１０８では、システムコントローラ２４は、ランプ３３から発する白色光の光量が最大となるように、ランプ用電源回路３９を制御する。即ち、ランプ用電源回路３９に対して、ランプ３３に供給する電流値を最大値にさせる。

次のＳ１０９では、システムコントローラ２４は、可視光センサ３１から出力された信号をＡ／Ｄコンバータ３８が変換したデジタル信号の値を、読み取る。

次に、システムコントローラ２４は、ランプ３３が発する白色光の光量を徐々に落として当該内視鏡１０用のランプ発光量を決定するためのＳ１１０乃至Ｓ１１３のループ処理を実行する。このループ処理に入って最初のＳ１１０では、システムコントローラ２４は、Ｓ１０９（又は、後述するＳ１１２）にて読み取った値に対応した白色光の光量（即ち、Ａ／Ｄコンバータ３８の出力が示す値に一定定数を乗じることによって算出されるライトガイド１６への白色光の入射光量）が、Ｓ１０３にて読み出したスコープ光量リミット値よりも高いか否かをチェックする。そして、前者が後者よりも高い場合には、システムコントローラ２４は、Ｓ１１１において、ランプ３３の発光量を−２ステップだけ変化させる様ランプ用電源回路３９を制御する（即ち、ランプ３３へ供給する電流値を−２ステップだけ変化させる）。なお、この「ステップ」とは、ランプ用電源回路３９が供給する電流値の変化の最少単位であり、低下させる場合にマイナスの符号をとり、増加させる場合にプラスの符号をとる。つまり、システムコントローラ２４は、ランプ用電源回路３９に対して、ランプ３３へ供給している電流の電流値を２ステップだけ減少させる。

次のＳ１１２では、システムコントローラ２４は、可視光センサ３１の出力信号を、Ａ／Ｄコンバータ３８を介して受信する。

次のＳ１１３では、システムコントローラ２４は、Ｓ１１２にて読み取った値に対応した白色光の光量（即ち、Ａ／Ｄコンバータ３８の出力が示す値に一定定数を乗じることによって算出されるライトガイド１６への白色光の入射光量）が、Ｓ１０３にて読み出したスコープ光量リミット値と等しいか否かをチェックする。そして、未だ前者が後者よりも高い場合，若しくは、前者が後者を下回ってしまった場合には、システムコントローラ２４は、処理をＳ１１０へ戻す。

以上のループ処理を繰り返した結果、Ｓ１１２にて読み取った値に対応した白色光の光量がＳ１０３にて読み出したスコープ光量リミット値と等しくなった場合には、システムコントローラ２４は、処理をＳ１１３からＳ１１６へ進める。また、Ｓ１１２にて読み取った値に対応した白色光の光量がＳ１０３にて読み出したスコープ光量リミット値よりも低くなってしまった場合には、システムコントローラ２４は、処理をＳ１１０からＳ１１４へ進める。

Ｓ１１４では、システムコントローラ２４は、ランプ発光量が、そのランプ３３の最大発光量であるか否かをチェックする。即ち、ランプ用電源回路３９がランプ３３に供給している電流が最大値となっているか否かをチェックする。そして、ランプ発光量が最大であれば（即ち、ランプ用電源回路３９がランプ３３に供給している電流が最大値となっていれば）、最適なランプ発光量は更に大きい可能性があるので、システムコントローラ２４は、処理をそのままＳ１１６へ進める。これに対して、ランプ発光量が最大でなければ（即ち、ランプ用電源回路３９がランプ３３に供給している電流が最大値となっていなければ）、システムコントローラ２４は、Ｓ１１５において、ランプ３３の発光量を＋１ステップだけ変化させる様ランプ用電源回路３９を制御した後に（即ち、ランプ用電源回路３９に対して、ランプ３３へ供給している電流の電流値を１ステップだけ増加させた後に）、処理をＳ１１６へ進める。

Ｓ１１６では、システムコントローラ２４は、現時点におけるランプ３３の光量（即ち、ランプ３３に供給している電流値）を、「ランプ発光量」として、Ｓ１０２にて読み取ったスコープ型番と対応付けて、メモリ２４ａに記憶する。

次のＳ１１７では、システムコントローラ２４は、回転シャッタ３２を白色光の光路へ挿入する様、第２テーブルドライバ４２を制御する。以上の後に、システムコントローラ２４は、この「ランプ発光量」の設定のための制御を終了し、通常観察モードによる制御若しくは蛍光観察モードによる制御を開始する。

そして、通常観察モードでの制御中において、システムコントローラ２４は、映像信号処理回路２６から入力される各フレーム毎の画像信号の輝度平均値に基づいて、この輝度平均値が所定の参照値と合致するように絞り羽根３６の位置を制御するが、このような自動調光における絞り羽根３６の調整範囲の上限は白色光の光路から完全に退避した位置であるので、ライトガイド１６へ入射される白色光の最大光量は、Ｓ１１６にてメモリ２４ａに記憶したランプ発光量と一致する。従って、ランプ３３の交換直後等においてもスコープ光量リミット値よりも大きい光量の白色光が内視鏡１０のライトガイド１６に入射してしまって、被検部の生体組織を損傷を負わせてしまう事故が防止される一方、ランプが経年劣化した場合でも、スコープ光量リミット値の光量までは白色光をライトガイド１６に導入することができる。

本第２実施形態におけるその他の構成及び作用は、上述した第１実施形態のものと同じであるので、その説明を省略する。

本発明の第１の実施形態による内視鏡システムの外観を示す外観図 内視鏡システムの内部構成を示す概略図 システムコントローラが実行する処理を示すフローチャート 本発明の第２実施形態においてシステムコントローラが実行する処理を示すフローチャート

符号の説明

１０ 蛍光観察内視鏡
１１ 配光レンズ
１２ 対物光学系
１３ 撮像素子
１６ ライトガイド
２０ 光源プロセッサ装置
２４ システムコントローラ
２５ 絞羽根ドライバ
２６ 映像信号処理回路
２７ ダイクロイックミラー
３１ 可視光センサ
３３ ランプ
３６ 絞り羽根
３７ 第２モータ
３９ ランプ用電源回路

Claims (5)

1. ライトガイドを備えるとともにこのライトガイドを通して光を照射された被検部の像を観察するために供される内視鏡に前記光を供給する内視鏡用光源装置であって、
   前記内視鏡のライトガイドの基端が挿入されるソケットと、
   前記光を発する光源と、
   前記光源から発した光を前記ソケットに挿入される前記ライトガイドの基端に入射させる光学系と、
   前記光源から前記光学系に至る光路上において、前記光の通過率を規制する絞り機構と、
   前記ソケットにそのライトガイドの基端が挿入される各内視鏡毎に、そのライトガイドの基端に入射可能な光量の最大値を記憶した記憶手段と、
   前記絞り機構を通過した前記光の光量を測定する測光手段と、
   前記ソケットにそのライトガイドの基端が挿入された内視鏡について前記記憶手段に記憶されている光量の最大値を読み出し、前記絞り機構が規制する前記光の通過率を変化させ、前記測光手段によって測定された光量が前記記憶手段から読み出した光量の最大値と一致する前記絞り機構による前記光の通過率を最大通過率として決定し、以後、前記絞り機構が規制する前記光の通過率を前記最大通過率以下となるように制御する制御手段と
   を備えたことを特徴とする内視鏡用光源装置。
2. 前記内視鏡が被検部の像を撮像することによって変換した画像信号を取り込む画像信号用回路を更に備え、
   前記制御手段は、前記画像信号用回路が取り込んだ前記画像信号が示す輝度が所定の範囲となるように、前記絞り機構が規制する前記光の通過率を前記最大通過率以下の範囲で制御する
   ことを特徴とする請求項１記載の内視鏡用光源装置。
3. 前記絞り機構は、前記光路内に絞り羽根を挿入して、その位置を動かすことによって、前記光の通過率を規制する
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の内視鏡用光源装置。
4. ライトガイドを備えるとともにこのライトガイドを通して光を照射された被検部の像を観察するために供される内視鏡に前記光を供給する内視鏡用光源装置であって、
   前記内視鏡のライトガイドの基端が挿入されるソケットと、
   前記光を発する光源と、
   前記光源に電源電力を供給する電源装置と、
   前記光源から発した光を前記ソケットに挿入される前記ライトガイドの基端に入射させる光学系と、
   前記ソケットにそのライトガイドの基端が挿入される各内視鏡毎に、そのライトガイドの基端に入射可能な光量の最大値を記憶した記憶手段と、
   前記光源から前記光学系に至る光路を進行する光の光量を測定する測光手段と、
   前記ソケットにそのライトガイドの基端が挿入された内視鏡について前記記憶手段に記憶されている光量の最大値を読み出し、前記測光手段によって測定された光量が前記記憶手段から読み出した光量の最大値と一致する様に前記電源装置によって前記電源に供給される電源電力の値を調整させる制御手段と
   を備えたことを特徴とする内視鏡用光源装置。
5. 前記光源から前記光学系に至る光路上において、前記光の通過率を規制する絞り機構と、
   前記内視鏡が被検部の像を撮像することによって変換した画像信号を取り込む画像信号用回路とを更に備え、
   前記制御手段は、前記画像信号用回路が取り込んだ前記画像信号が示す輝度が所定の範囲となるように、前記絞り機構が規制する前記光の通過率を制御する
   ことを特徴とする請求項４記載の内視鏡用光源装置。