JP4689206B2

JP4689206B2 - 電子内視鏡システム

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Publication number: JP4689206B2
Application number: JP2004217882A
Authority: JP
Inventors: 真人成瀬
Original assignee: Olympus Corp
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Priority date: 2004-07-26
Filing date: 2004-07-26
Publication date: 2011-05-25
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Description

本発明は、電子内視鏡システムに関し、特に、照明手段を備えた光学アダプタを挿入部の先端に装着して構成される電子内視鏡システムに関する。

近年、体腔内に細長の挿入部を挿入することにより、体腔内臓器等を観察したり、必要に応じて処置具チャンネル内に挿通した処置具を用いたりして各種治療処置のできる内視鏡システムが広く利用されている。また、工業用の分野においても、ボイラ、タービン、エンジン、化学プラント等の内部の傷や腐食等の観察、検査に工業用内視鏡が広く用いられている。

このような内視鏡システムでは、体腔内など暗部の部位を観察することが多いために、観察時に明るさを確保する必要がある。そこで、挿入部の先端部に照明手段としてランプやＬＥＤなどの発光素子を配し、これらの照明手段によって被写体を照明しながらＣＣＤなどの撮像素子により被写体を観察する電子内視鏡システムが広く用いられるようになってきた。

近年、医療現場では、内視鏡医学の発展に伴い観察部位が複雑多岐に渡り、観察部位に対応した照明手段や画素構成（例えばピクセルサイズの違いやＮＴＳＣ・ＰＡＬの違いなど）の撮像素子を設けた電子内視鏡システムが求められている。このため、観察部位や観察目的応じた光学アダプタを種々用意して、様々な観察や治療などに対応するようにしていた。また、工業用の電子内視鏡システムにおいても、観察対象となる配管などの径寸法が太いものから細いものまで様々あるので、径寸法や検査目的に対応させるために光学アダプタを種々用意して様々な検査に対応するようにしていた。

このような交換式光学アダプタを備えた電子内視鏡システムとしては、ＬＥＤを内蔵した交換式光学アダプタを用いたシステムが従来から提案されている。例えば、照明手段である複数のＬＥＤを対物レンズの周辺に配置して構成された交換式光学アダプタを有し、電子内視鏡本体内にＬＥＤへ電源を供給する機構を備えており、交換式光学アダプタの基端側の接点と、内視鏡挿入部の先端側の接点とが接続されることにより、交換式光学アダプタに内蔵されたＬＥＤを駆動する電子内視鏡システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、照明手段である複数のＬＥＤを対物レンズの円周上に配置して構成された交換式光学アダプタを有し、電子内視鏡本体内にＬＥＤへ電源を供給する回路を備えており、交換式光学アダプタに設けられた接点ピンが、内視鏡挿入部の先端部に設けられた接点受けに接続されることにより、交換式光学アダプタに内蔵されたＬＥＤを駆動する電子内視鏡システムも提案されている（例えば、特許文献２参照）。

さらには、照明手段である複数のＬＥＤと、撮像素子であるＣ−ＭＯＳイメージセンサとを備えた交換式光学アダプタを有し、操作部内にＬＥＤとＣ−ＭＯＳイメージセンサとに電源を供給する回路を備えており、交換式光学アダプタの基端側に設けられた接続部と、内視鏡挿入部の先端側に設けられた接続部とが接続されることにより、交換式光学アダプタに内蔵されたＬＥＤを駆動する電子内視鏡システムも提案されている（例えば、特許文献３参照）。
特開平１０−２１６０８５号（図２）特開２０００−８９１３０号（図２）特開２００１−６１７７７号（図４）

しかし、それらの提案においては、照明光量を変更するためにはＬＥＤへ供給する印加電圧や印加電流を増減する必要があり、間違った印加電圧や印加電流をかけてしまうと、ＬＥＤを破壊してしまったり、十分な光量を得られなかったりするという問題があった。また、照明光量を変更するために、電子内視鏡に装着されている交換式光学アダプタを、ＬＥＤの個数を増減した別の交換式光学アダプタに変更する場合、上述した特許文献３の場合、特許文献３の図６及び図４に示すように、各交換式光学アダプタに対応したＬＥＤ駆動回路や各ＬＥＤ駆動回路を切り替えるための回路を電子内視鏡本体内や操作部に設ける必要があり、システムが大型化されるという問題があった。

そこで、本発明においては、発光素子の数が異なる複数の交換式光学アダプタを使用する場合においても、システムを大型化することなく、安全かつ自動的に各発光素子を最適に駆動することができる、操作性及び観察性のよい電子内視鏡システムを提供することを目的とする。

本発明の電子内視鏡システムは、照明手段としての複数の発光素子を備え、それぞれ前記発光素子が複数個直列接続された発光素子列を２列以上内蔵している複数の光学アダプタと、前記光学アダプタが先端部において着脱自在であり、前記複数の発光素子に接続する電気ケーブルを内挿した挿入部と、前記電気ケーブルを通じて前記複数の発光素子に供給する電流を制御する制御部と、を有し、前記制御部は定電流方式の駆動回路を備え、前記複数の発光素子に定電流を供給するものであり、前記駆動回路は、前記複数の発光素子に流れる電流値が一定になるように設定された可変抵抗器と、前記複数の発光素子に流れる電流の最大値を決定するための固定抵抗器とを有する。

本発明によれば、発光素子の数が異なる複数の交換式光学アダプタを使用する場合においても、システムを大型化することなく、安全かつ自動的に各発光素子を最適に駆動することができる、操作性及び観察性のよい電子内視鏡システムを実現することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
まず、図１に基づき、本発明の実施の形態に係わる電子内視鏡システムの全体構成を説明する。図１は本発明の実施の形態に係わる電子内視鏡装置の全体構成を概略的に示したブロック図である。図１に示すように、本実施の形態の電子内視鏡システム１は、細長で柔軟性を有する挿入部２と、挿入部２の基端側に位置して挿入部２の湾曲操作などを行う操作部３と、操作部３から延出されて挿入部２よりも径が太くなされているユニバーサルケーブル４と、ユニバーサルケーブル４の基端側に接続された電源部５と、電源部５の一側面に設けられた固定部６と、固定部６により電源部５に着脱可能に取り付けられた表示装置７から主に構成される。

挿入部２は、観察部位を照明する照明手段としての発光素子である発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）群９ａを内蔵する交換式光学アダプタ８ａと、観察部位からの反射光を透過させる対物レンズ１０と、対物レンズ１０を透過した反射光を結像させ、光電変換させる固体撮像素子としての電荷結合素子(以下、ＣＣＤという)１１とを先端部に配している。交換式光学アダプタ８ａは、挿入部２の先端部に、接続部１２を介して着脱可能に装着されており、ＬＥＤ群９ｂを内蔵する交換式光学アダプタ８ｂや、ＬＥＤ群９ｃを内蔵する交換式光学アダプタ８ｃと、交換可能となっている。ここで、図２を用いてＬＥＤ群９а、９ｂ、９ｃの構成について説明する。

図２は、ＬＥＤ群９ａ、９b、９ｃの構成について説明する図である。図２に示すように、ＬＥＤ群９ａは８個のＬＥＤから成り、４個のＬＥＤを直列接続したものを並列に２列接続して構成されている。ＬＥＤ群９ｂは１２個のＬＥＤから成り、６個のＬＥＤを直列接続したものを並列に２列接続して構成されている。ＬＥＤ群９ｃは１６個のＬＥＤから成り、８個のＬＥＤを直列接続したものを並列に２列接続して構成されている。すなわち、ＬＥＤ群９ａ、９ｂ、９ｃは、並列数は等しく２列であるが、各列に直列接続されているＬＥＤの数がそれぞれ４個、６個、８個と異なって構成されている。言い換えると、ＬＥＤ群９а、９ｂ、９ｃは、並列数が同じで、直列に接続されたＬＥＤの個数が異なっている。

操作部３は、ユーザが電子内視鏡システム１の各ユニットの動作を制御する信号を入力する第一のユーザインターフェース１３と、挿入部２の先端部の湾曲動作を制御する湾曲制御部１４とを有する。

電源部５は、ＬＥＤ群９ａの点灯／消灯を制御するＬＥＤ制御部１５と、ＣＣＤ１１を駆動させるための信号を出力するＣＣＤ駆動部１６と、ＣＣＤ１１から出力される光電変換された画像信号を処理して観察画像を作成する画像処理部１７と、観察画像の記録及び記録した観察画像の再生を行う記録再生部１８と、内部供給電圧を作り出す電源供給回路１９と、電源部５の内部を冷却するファン２０と、ユーザが電子内視鏡システム１の各ユニットの動作を制御する信号を入力する第二のユーザインターフェース２１と、デフォルト設定部２２と、ユーザ等から入力された信号に応じて各ユニットに制御信号を出力するシステム制御部２３とを有する。

ＬＥＤ制御部１５は、ケーブル２４によりＬＥＤ群９ａと電気的に接続されている。すなわち、交換式光学アダプタ８ａが挿入部２の先端部に装着されることにより、ＬＥＤ制御部１５から挿入部２の先端部の接続部１２まで延出されているケーブル２４と、ＬＥＤ群９ａとが、接続部１２において電気的に接続される。尚、挿入部２の先端部に交換式光学アダプタ８ｂまたは交換式光学アダプタ８ｃが装着された場合も同様に、接続部１２においてＬＥＤ群９ｂとケーブル２４、またはＬＥＤ群９ｃとケーブル２４とが電気的に接続される。

ＬＥＤ制御部１５は、ケーブル２５によりシステム制御部２３とも電気的に接続されている。システム制御部２３は、ケーブル２６により第二のユーザインターフェース２１と電気的に接続されている。ユーザは第二のユーザインターフェース２１からＬＥＤ群９ａの点灯／消灯を制御する信号を入力することができる。例えば、第二のユーザインターフェース２１がスイッチである場合、スイッチのＯＮ／ＯＦＦを切り替えることで、ＬＥＤ群９ａの点灯／消灯を制御することができる。システム制御部２３は、第二のユーザインターフェース２１から入力された信号に従って、ＬＥＤ制御部１５に対し、ＬＥＤ群９ａの点灯／消灯を制御する信号を出力する。ＬＥＤ制御部１５は、システム制御部２３から受信した信号に従って、ＬＥＤ群９ａを点灯もしくは消灯させる。尚、挿入部２の先端部に交換式光学アダプタ８ｂまたは交換式光学アダプタ８ｃが装着された場合も同様に、ＬＥＤ制御部１５は、システム制御部２３から受信した信号に従って、ＬＥＤ群９ｂまたはＬＥＤ群９ｃを点灯もしくは消灯させる。尚、ＬＥＤ制御部１５の内部構造に関しては、後に詳述する。

ＬＥＤ群９аが点灯している間、ＬＥＤ群９ａにより照明されることで観察部位から発生した反射光は、対物レンズ１０を透過してＣＣＤ１１に到達し、結像される。ここで、ＣＣＤ１１は複合同軸ケーブル２７によりＣＣＤ駆動部１６と電気的に接続されており、ＣＣＤ１１を駆動させるための信号をＣＣＤ駆動部１６から受信している。ＣＣＤ１１では、ＣＣＤ駆動部１６から受信した信号に基づいたタイミングで、結像された観察部位の観察像が光電変換される。光電変換された画像信号は、複合同軸ケーブル２７によりＣＣＤ１１と電気的に接続された画像処理部１７に出力される。

画像処理部１７は、ケーブル２８によりシステム制御部２３と電気的に接続されている。システム制御部２３は、ケーブル２９により第一のユーザインターフェース１３と電気的に接続されている。ユーザは第一のユーザインターフェース１３からズームアップやズームダウン、フリーズなどの各種指示を入力することができる。例えば、第一のユーザインターフェース１３がスイッチである場合、スイッチのボタン操作でズームアップやズームダウン、フリーズなどの各種指示をすることができる。システム制御部２３は、第一のユーザインターフェース１３から入力された信号に従って、画像処理部１７に対し、ズームアップやズームダウン、フリーズなどを指示する信号を出力する。画像処理部１７は、システム制御部２３から受信した信号に従って画像信号を処理し、観察画像を作成する。観察画像は、同軸ケーブル３０により画像処理部１７と電気的に接続された表示装置７に出力され、出画される。

また、画像処理部１７は、ＣＣＤ１１から出力された画像信号を処理して作成した観察画像だけでなく、予め記録された観察画像を表示装置７に出力することもできる。観察画像の記録及び再生は、ケーブル３１により画像処理部１７と電気的に接続された記録再生部１８により行われる。

記録再生部１８は、ケーブル３２によりシステム制御部２３と電気的に接続されており、システム制御部２３から観察画像の記録及び記録した観察画像の再生を指示する信号を受信することで動作する。システム制御部２３から観察画像の記録を指示する信号を受信すると、記録再生部１８は画像処理部１７で作成されている観察画像を、ケーブル３１を介して受信する。受信した観察画像は、記録再生部１８と伝送路３３により電気的に接続され、観察画像を蓄積することが可能な記録媒体３４に出力され、記録される。システム制御部２３から記録した観察画像の再生を指示する信号を受信すると、記録再生部１８は記録媒体３４に蓄積された観察画像を、伝送路３３を介して読み出す。読み出された観察画像は、記録再生部１８から画像処理部１７へ出力された後、画像処理部１７から同軸ケーブル３０を介して表示装置７に出力され、出画される。

電源供給回路１９は、ケーブル３５によりバッテリ３６と、ケーブル３７によりＡＣアダプタ３８と、それぞれ電気的に接続されており、バッテリ３６もしくはＡＣアダプタ３８から電圧を得ることで、電子内視鏡システム１の各ユニットを駆動するための内部供給電圧を作り出す。ここで、バッテリ３６からの出力とＡＣアダプタ３８からの出力は、図示しないダイオードにより結合されており、他方より高い電圧を出力している一方からのみ電源供給回路１９に電圧が供給されるようになされている。電源供給回路１９で生成された内部供給電圧は、図示しないケーブルを介して電源供給回路１９から電子内視鏡システム１の各ユニットへ供給される。

電源供給回路１９は、ケーブル３９によりバッテリ検出機構４０とも電気的に接続されている。バッテリ検出機構４０は、バッテリ３６の有無を確認し、その情報を電源供給回路１９へ出力する。電源供給回路１９は、受信したバッテリ有無に関する情報を、ケーブル４１によって電気的に接続されているシステム制御部２３へ出力する。

ファン２０は、ケーブル４２により電源供給回路１９と電気的に接続されており、このケーブル４２を介して電源供給回路１９から供給された電圧により駆動されて、電源部５の内部を冷却する。

第二のユーザインターフェース２１は、ケーブル２６によりシステム制御部２３と電気的に接続されており、ユーザから入力される電子内視鏡システム１の各部位の動作を制御する信号を、システム制御部２３へ出力する。デフォルト設定部２２は、ケーブル４３によりシステム制御部２３と電気的に接続されている。

システム制御部２３は、ユニバーサルケーブル４の内部を通過するケーブル４４により湾曲制御部１４と電気的に接続されている。湾曲制御部１４は、ケーブル４５によりモータ４６と電気的に接続されており、モータ４６を駆動及び停止させることで挿入部２の先端部の湾曲動作を制御している。湾曲動作の制御の詳細は次の通りである。ユーザは第二のユーザインターフェース２１からモータ４６を駆動あるいは停止させる指示を入力することができる。例えば、第二のユーザインターフェース２１がスイッチである場合、スイッチのボタン操作でモータ４６を駆動あるいは停止を指示することができる。システム制御部２３は、第二のユーザインターフェース２１から入力された信号に従って、湾曲制御部１４に対し、モータ４６を駆動あるいは停止させるよう指示する信号を出力する。湾曲制御部１４は、受信した信号に従って、モータ４６を駆動あるいは停止させる。

モータ４６が駆動されている場合、ユーザは挿入部２の先端部を湾曲させたい方向に図示しないジョイスティックを倒すことにより、ワイヤー４７をモータ４６と接触させ、モータ４６の動力を利用して挿入部２の先端部を湾曲動作させることができる。ここで、湾曲制御部１４は、接続されたモータ４６にかかる負荷の状態を監視しており、モータ４６異常な負荷がかけられていること感知すると、システム制御部２３に対してモータ過負荷状態検出信号を出力することができる。システム制御部２３は、モータ過負荷状態検出信号を受信すると、装置及びユーザの安全のために、湾曲制御部１４に対してモータ４６を停止させるよう指示する信号を出力する。湾曲制御部１４は、受信した信号に従って、モータ４６を停止させる。

以上、本実施の形態における電子内視鏡システム１の全体構造について説明してきたが、ここで、図３を用いて、ＬＥＤ制御部１５の内部の回路構造について詳しく説明する。図３は、ＬＥＤ制御部１５内部の回路構造を説明する図である。ここでは、挿入部２の先端部に交換式光学アダプタ８ｂが装着されている場合について説明する。ＬＥＤ制御部１５は、システム制御部２３からＬＥＤ群９ｂの点灯／消灯を制御する信号を受信して駆動するレギュレータ５１と、レギュレータ５１と電気的に接続されたオペアンプ５２と、ＬＥＤ群９ｂに供給される電流の制御を行うトランジスタ５３とから構成される。トランジスタ５３のベースはオペアンプ５２の出力端子と、エミッタは可変抵抗器５４の一端と、コレクタはＬＥＤ群９ｂのアノードに接続されるケーブル２４の一端と、それぞれ電気的に接続されている。可変抵抗器５４の別の一端は、固定抵抗器５５の一端と電気的に接続されており、固定抵抗器５５の別の一端は接地されている。トランジスタ５３のベース・エミッタ間の電位差が温度によりばらつくのを補償するために、エミッタとオペアンプ５２のマイナス入力端子も接続されている。レギュレータ５１は電源供給回路１９からレギュレータ駆動電圧５６を供給されている。オペアンプ５２も電源供給回路１９からオペアンプ駆動電圧５７を供給されている。ＬＥＤ群９ｂのカソードはＬＥＤ駆動電源５８と接続されている。このとき、可変抵抗器５４を用いて、ＬＥＤ群９ｂに流れる電流量が一定になるように調整しておく。また、固定抵抗器５５は、ＬＥＤ群９ｂに流れる電流の最大値を決定するため、ＬＥＤ群９ｂに過大な電流が流れることを防止することができる。

ユーザが第二のユーザインターフェース２１からＬＥＤ群の点灯を制御する信号を入力すると、システム制御部２３は、第二のユーザインターフェース２１から入力された信号に従って、ＬＥＤ制御部１５に対し、ＬＥＤ群の点灯を制御する信号を出力する。ＬＥＤ制御部１５では、システム制御部２３からＬＥＤ群の点灯を制御する信号を受信すると、レギュレータ５１がＯＮの状態になり、レギュレータ５１からオペアンプ５２を通じてトランジスタ５３のベースへ電流が流れ、トランジスタ５３がＯＮの状態になる。トランジスタ５３がＯＮの状態になると、ＬＥＤ駆動電源５８からＬＥＤ群９ｂへ電圧が供給されて、ＬＥＤ群９ｂが点灯する。ここで、ＬＥＤ群９ｂを構成する各ＬＥＤに流れる電流量は、可変抵抗器５４と固定抵抗器５５により一定に制御された値である。すなわち、可変抵抗器５４によりＬＥＤ群９ｂの各ＬＥＤに流れる電流量が一定量になるように予め設定されており、固定抵抗器５５によりＬＥＤ群９ｂの各ＬＥＤに流れる最大電流量が予め決定されている。よって、ＬＥＤ群９ｂの各ＬＥＤには過大な電流や過小な電流が流れることを防ぐことができる。

ユーザが第二のユーザインターフェース２１からＬＥＤ群の消灯を制御する信号を入力すると、システム制御部２３は、第二のユーザインターフェース２１から入力された信号に従って、ＬＥＤ制御部１５に対し、ＬＥＤ群の消灯を制御する信号を出力する。ＬＥＤ制御部１５では、システム制御部２３からＬＥＤ群の消灯を制御する信号を受信すると、レギュレータ５１がＯＦＦの状態になり、レギュレータ５１からオペアンプ５２を通じてトランジスタ５３のベースへ電流が流れなくなるために、トランジスタ５３がＯＦＦの状態になる。すると、ＬＥＤ駆動電源５８からＬＥＤ群９ｂへ電流が流れなくなるために、ＬＥＤ群９ｂが消灯する。

以上は、挿入部２の先端部に交換式光学アダプタ８ｂが装着されている場合について説明したが、交換式光学アダプタ８ａ、または８ｃが装着されている場合、上述のＬＥＤ群９ｂをＬＥＤ群９ａまたはＬＥＤ群９ｃに置き換えれば全く同様の構成であり、ＬＥＤ群９ｂと同様の点灯・消灯動作が行われる。ＬＥＤ群９ａ、９ｂ、９ｃは、それぞれの順電流−順電圧特性（以下、Ｖ_Ｆ特性という）に従って、端子間の電圧が異なる可能性がある。しかし、ＬＥＤ駆動電源５８からＬＥＤ群９ａ、９ｂ、９ｃに十分な電圧を供給することで、トランジスタ５３により、Ｖ_Ｆ特性の違いによるＬＥＤ群９ａ、９ｂ、９ｃの端子間の電圧の差異を吸収することができる。すなわち、レギュレータ５１、オペアンプ５２、トランジスタ５３、可変抵抗器５４、固定抵抗器５５により定電流駆動回路が構成されており、ＬＥＤ駆動電源５８から十分な電圧が供給されている場合、ＬＥＤ群９ａ、９ｂ、９ｃの各ＬＥＤを流れる電流量は、可変抵抗器５４と固定抵抗器５５の抵抗値と、レギュレータ５１によりオペアンプ５２のプラス入力端子に入力される電圧値によって決定される。よって、挿入部２の先端部に交換式光学アダプタ８ａ、８ｂ、８ｃのいずれが装着された場合でも、Ｖ_Ｆ特性が異なるＬＥＤ群９ａ、９ｂ、９ｃの各ＬＥＤを流れる電流量を一定とすることができ、ＬＥＤ群９ａ、９ｂ、９ｃの各ＬＥＤに過大な電流や過小な電流が流れることを防ぐことができる。

本実施の形態の電子内視鏡システムでは、交換式光学アダプタ８ａ、８ｂ、８ｃに内蔵されるＬＥＤ群９ａ、９ｂ、９ｃの並列接続数を２列と共通化させている。そして、いずれの交換式光学アダプタ８ａ、８ｂ、８ｃが挿入部２の先端部に装着された場合においても、ＬＥＤ制御部１５に設けられた定電流駆動回路によりＬＥＤ群９ａ、９ｂ、９ｃを駆動するため、各交換式光学アダプタ８ａ、８ｂ、８ｃに専用の駆動回路、及び、各駆動回路を切り替える回路や操作が不要となり、システムを大型化することなく、操作性が向上する。また、挿入部２の先端部にいずれの交換式光学アダプタ８ａ、８ｂ、８ｃが装着されても、ＬＥＤ制御部１５に設けられた定電流駆動回路により、ＬＥＤ群９ａ、９ｂ、９ｃの各ＬＥＤを流れる電流量が一定に制御されて、観察に最適な光量が常に保たれるため、観察性が向上する。

尚、本実施の形態の電子内視鏡システム１は、第一のユーザインターフェース１３と第ニのユーザインターフェース２１の二つのユーザインターフェースを有しているが、互いの機能を入れ替えて構成してもよい。例えば、第二のユーザインターフェース２１でＬＥＤの点灯や消灯を指示するのではなく、第一のユーザインターフェース１３で指示するように構成してもよい。また、第一のユーザインターフェース１３と第二のユーザインターフェース２１の機能を統合して一つのユーザインターフェースとして構成してもよい。更に、統合されたユーザインターフェースを三つ以上のユーザインターフェースに分割して機能を分散させて構成してもよい。

また、ＬＥＤ群９ａ、９ｂ、９ｃの並列接続数は２列共通となっているが、図４に示すように、それぞれ４個、６個、８個のＬＥＤを直列に接続した１列のＬＥＤ群６９а、６９ｂ、６９ｃとしてもよい。図４はＬＥＤ群の他の構成について説明するための回路図である。図４に示すように、ＬＥＤ制御部１５の回路構成をなんら変更することなく、ＬＥＤ群６９а、６９ｂ、６９ｃをそれぞれ内蔵する交換式光学アダプタ６８ａ、６８ｂ、６８ｃを挿入部２の先端部に装着して使用することができる。この場合も、ＬＥＤ群６９а、６９ｂ、６９ｃは、それぞれのＶ_Ｆ特性に従って端子間の電圧が異なる可能性があるが、ＬＥＤ駆動電源５８からＬＥＤ群６９ａ、６９ｂ、６９ｃに十分な電圧を供給することで、トランジスタ５３により、Ｖ_Ｆ特性の違いによるＬＥＤ群６９ａ、６９ｂ、６９ｃの端子間の電圧の差異を吸収することができる。

更に、図５に示すように、それぞれ４個、６個、８個のＬＥＤを直列に接続したものを３列並列接続したＬＥＤ群７９а、７９ｂ、７９ｃとしてもよい。図５はＬＥＤ群のさらに他の構成について説明するための回路図である。図５に示すように、ＬＥＤ制御部１５の回路構成をなんら変更することなく、ＬＥＤ群７９а、７９ｂ、７９ｃをそれぞれ内蔵する交換式光学アダプタ７８ａ、７８ｂ、７８ｃを挿入部２の先端部に装着して使用することができる。この場合も、ＬＥＤ群７９а、７９ｂ、７９ｃは、それぞれのＶ_Ｆ特性に従って端子間の電圧が異なる可能性があるが、ＬＥＤ駆動電源５８からＬＥＤ群７９а、７９ｂ、７９ｃに十分な電圧を供給することで、トランジスタ５３により、Ｖ_Ｆ特性の違いによるＬＥＤ群７９а、７９ｂ、７９ｃの端子間の電圧の差異を吸収することができる。尚、並列接続数が共通であれば、４列以上の構成も可能である。

また、図２に示したＬＥＤ群９ａ、９ｂ、９ｃにおいて、ＬＥＤの直列接続個数はそれぞれ４個、６個、８個となっているが、これに限定されるものでなく、並列数が２列と共通であれば、各ＬＥＤ群の間で直列接続個数が１個以上の差があってもよい。図４に示したＬＥＤ群６９ａ、６９ｂ、６９ｃや図５に示したＬＥＤ群７９а、７９ｂ、７９ｃでも同様に、並列数が共通であれば、各ＬＥＤ群の間で直列接続個数が１個以上の差があってもよい。

以上説明したように、本実施の形態によれば、ＬＥＤの数が異なる複数の交換式光学アダプタを使用する場合においても、交換式光学アダプタを交換しても、ＬＥＤ１個あたりに流れる電流を略同じにすることができ、かつＬＥＤに過電流あるいは過電圧を印加することがない。よって、交換式光学アダプタを交換しても、安全かつ自動的に各ＬＥＤを最適に駆動することができる、操作性及び観察性のよい電子内視鏡システムを実現することができる。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。以上の実施の形態から、次の付記項に記載の点に特徴がある。
（付記項１）複数の交換式光学アダプタを有する電子内視鏡システムにおいて、
前記交換式光学アダプタに発光素子を内蔵し、定電流方式の発光素子駆動回路を備えた内視鏡装置を有し、
前記交換式光学アダプタに内蔵される前記発光素子の構成は、並列接続数を他の前記交換式光学アダプタと共通化して、前記発光素子の数を増減した、前記交換式光学アダプタ群から構成されることを特徴とする電子内視鏡システム。
（付記項２）前記発光素子は、ＬＥＤであることを特徴とする付記項１に記載の電子内視鏡システム。

本発明の実施の形態に係わる電子内視鏡システムの全体構成を概略的に示したブロック図である。ＬＥＤ群の構成について説明するための図である。ＬＥＤ制御部内部の回路構造を説明するための回路図である。ＬＥＤ群の他の構成について説明するための回路図である。ＬＥＤ群のさらに他の構成について説明するための回路図である。

符号の説明

８ａ、８ｂ、８ｃ交換式光学アダプタ
９ａ、９ｂ、９ｃＬＥＤ群
１５ＬＥＤ制御部
２３システム制御部
５１レギュレータ
５２オペアンプ
５３トランジスタ
５４可変抵抗器
５５固定抵抗器
５６レギュレータ駆動電圧
５７オペアンプ駆動電圧
５８ＬＥＤ駆動電源
代理人弁理士伊藤進

Claims

照明手段としての複数の発光素子を備え、それぞれ前記発光素子が複数個直列接続された発光素子列を２列以上内蔵している複数の光学アダプタと、
前記光学アダプタが先端部において着脱自在であり、前記複数の発光素子に接続する電気ケーブルを内挿した挿入部と、
前記電気ケーブルを通じて前記複数の発光素子に供給する電流を制御する制御部と、
を有し、前記制御部は定電流方式の駆動回路を備え、前記複数の発光素子に定電流を供給するものであり、
前記駆動回路は、前記複数の発光素子に流れる電流値が一定になるように設定された可変抵抗器と、前記複数の発光素子に流れる電流の最大値を決定するための固定抵抗器とを有することを特徴とする電子内視鏡システム。
前記複数の光学アダプタのそれぞれに内蔵している前記発光素子列は、並列接続されていることを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡システム。
前記複数の光学アダプタは、前記発光素子列の列数が互いに等しいことを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡システム。
前記光学アダプタは、内蔵している前記発光素子列の列数が互いに等しく、且つ前記発光素子列の発光素子の数がそれぞれ異なることを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡システム。
前記発光素子は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の電子内視鏡システム。