JPWO2014038352A1 - 光源装置及び内視鏡システム - Google Patents
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Abstract
光源装置であるカメラコントロールユニット30は、LED61と62と、複数の照明モードを切り替える操作パネル34と、制御部71を有する。制御部71は、故障検出部によりLED61と62のいずれか一方の故障が検出された場合、故障が検出されない他方のLEDを点灯させる所定の故障時点灯モードに移行させると共に、所定の故障時点灯モードから他の照明モードへの切替を禁止するように制御する。
Description
本発明は、光源装置及び内視鏡システムに関し、特に、複数の半導体発光素子を有する光源装置及び内視鏡システムに関する。
従来より、内視鏡装置が、医療分野及び工業分野で広く利用されている。内視鏡装置は、一般に、細長の挿入部を有する内視鏡と、その内視鏡が接続される本体装置であるビデオプロセッサと、内視鏡に照明光を供給する光源装置と、ビデオプロセッサにより画像処理された内視鏡画像を表示するモニタとを含んで構成されている。内視鏡により撮像された被検体内の内視鏡画像がモニタに表示され、術者は、被検体内の検査、処置などを行うことができる。
さらに、特開2007−139822号公報に開示のように、照明光として白色光を用いて被写体を観察する通常光観察の他に、照明光としての白色光以外の光を用いて被写体を観察することができる内視鏡装置もある。内視鏡装置がこのような複数の観察モードを有する場合、光源装置も、複数の観察モードに応じた照明光を出射するために、複数の光源を有する。
また、内視鏡検査中に光源が故障した場合に対応するため、内視鏡装置には、挿入部を引き抜くときに、非常用の照明光を点灯させる機能が設けられている。非常用の照明光のための光源は、各種観察モード用の光源とは別に設けられている。ユーザは、非常用の照明光により照射された被検体内部の画像を見ながら、被検体内に挿入された挿入部を被検体から被検体外へ引き抜くことができる。
従来の非常用の光源は、各種観察モード用の光源とは別に設けられているため、光源装置のコスト増、及びスペース増になるという問題がある。
また、複数の光源のうちの一つが故障しても、ユーザは、内視鏡検査を続行したい場合がある。その場合、故障していない光源を用いる別の観察モードに、観察モードは切り換えられる。
また、複数の光源のうちの一つが故障しても、ユーザは、内視鏡検査を続行したい場合がある。その場合、故障していない光源を用いる別の観察モードに、観察モードは切り換えられる。
しかし、そのような場合、故障の原因などによっては、内視鏡検査の続行後に、故障していない光源も故障する虞がある。あるいは、観察モードが複数の光源からの出射光を組み合わせて照明光を生成するモードである場合は、正しい波長の照明光が出射されない場合もあり得る。そのため、複数の光源の内の1つの光源に故障があったときは、内視鏡検査が続行できることは好ましくない。
そこで、本発明は、各種観察モード用の光源とは別に非常用の光源を設けることなく、かつ光源に故障が発生したときには、他の照明モードへ移行がされないようにした光源装置及び内視鏡システムを提供することを目的とする。
本発明の一態様によれば、第1の照明光を出射する第1の半導体発光素子と、第2の照明光を出射する第2の半導体発光素子と、前記第1及び第2の半導体発光素子の駆動を制御することによって実現される複数の照明モードを切り替える照明モード切替指示部と、前記第1の半導体発光素子と前記第2の半導体発光素子のいずれか一方が故障状態であることを検出する故障検出部と、前記故障検出部により前記第1の半導体発光素子と前記第2の半導体発光素子のいずれか一方の故障が検出された場合、故障が検出されない他方の半導体発光素子を点灯させる所定の故障時点灯モードに移行させると共に、前記所定の故障時点灯モードから他の照明モードへの切替を禁止するように制御するモード移行制御部と、を具備する光源装置を提供することができる。
本発明の一態様によれば、本発明の光源装置と、前記光源装置に接続される内視鏡と、前記内視鏡に接続される本体装置とを含む内視鏡システムを提供することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
(構成)
図1は、本実施の形態に係わる内視鏡システムの外観構成を示す構成図である。
図1に示すように内視鏡システム1は、内視鏡20と、本体装置であるカメラコントロールユニット(以下、CCUと記載する)30と、モニタ40と、を有して構成されている。
本実施形態のCCU30は、内視鏡20に照明光を供給するための光源装置の機能と、内視鏡20が備える撮像素子の各種信号処理等を行うビデオプロセッサの機能とを有するものである。従って、CCU30は、光源装置である。
なお、光源装置とビデオプロセッサを別体の装置として、内視鏡システム1を構成するようにしてもよい。
(構成)
図1は、本実施の形態に係わる内視鏡システムの外観構成を示す構成図である。
図1に示すように内視鏡システム1は、内視鏡20と、本体装置であるカメラコントロールユニット(以下、CCUと記載する)30と、モニタ40と、を有して構成されている。
本実施形態のCCU30は、内視鏡20に照明光を供給するための光源装置の機能と、内視鏡20が備える撮像素子の各種信号処理等を行うビデオプロセッサの機能とを有するものである。従って、CCU30は、光源装置である。
なお、光源装置とビデオプロセッサを別体の装置として、内視鏡システム1を構成するようにしてもよい。
内視鏡20は、挿入部21と、操作部22と、ユニバーサルケーブル23とを有している。挿入部21は、検査対象である被検体内に挿入される細長な長尺部材である。挿入部21は、先端からの順に、先端部24と、湾曲部25と、可撓管部26とを連設して構成されている。
先端部24にはライトガイド(不図示)からの照明光を出射する照明光学系及び、被写体を撮像するCCDなどの撮像素子のための観察光学系が内蔵されている。湾曲部25は、例えば上下左右の四方向に湾曲自在に構成されている。
操作部22には、湾曲操作部11、各種スイッチ12、送気送水ボタン13、吸引ボタン14等が設けられている。湾曲操作部11は、上下方向湾曲用ノブ15と、左右方向湾曲用ノブ16等とを有している。各種スイッチ12は、例えば、レリーズスイッチ、フリーズスイッチ、及び、通常観察と特殊光観察との切替を行うための観察モード切替スイッチ等である。操作部22の先端側には、処置具挿入口17が設けられている。
ユニバーサルケーブル23は、操作部22の側部より延出している。ユニバーサルケーブル23の端部には内視鏡コネクタ27が設けられている。内視鏡コネクタ27の側部から信号伝達ケーブル28が延出している。信号伝達ケーブル28には電気コネクタ29が設けられている。
カメラコントロールユニット30のフロントパネル31には、内視鏡コネクタ接続口32、電気コネクタ接続口33、操作パネル34等が設けられている。カメラコントロールユニット30は、箱型形状を有しており、上面は、トップカバー39で覆われている。
カメラコントロールユニット30のフロントパネル31には、内視鏡コネクタ接続口32、電気コネクタ接続口33、操作パネル34等が設けられている。カメラコントロールユニット30は、箱型形状を有しており、上面は、トップカバー39で覆われている。
内視鏡コネクタ接続口32には内視鏡コネクタ27が着脱自在に接続可能であり、電気コネクタ接続口33には電気コネクタ29が着脱自在に接続可能である。操作パネル34には図示しない各種機能スイッチが設けられている。
操作パネル34の各種機能スイッチの中には、自動調光モードと手動調光モードとを切り替えるための調光モード切替スイッチがある。
CCU30には、モニタ40がケーブル41を介して接続されている。
図2は、トップカバー39が取り外されたCCU30の照明部の部分の平面図である。図3は、照明部の構成を説明するための斜視図である。CCU30のトップカバー39を取り外すと照明部51が露出する。照明部51は、主に、光源部52と、第1集光部53と、第2集光部54と、光源用コネクタ保持部55と、反射部56と、照明光切換部57と、を備えて構成されている。照明部51の各部は、基板39A上に載置されている。
図2及び図3に示すように、光源部52は、第1の照明光を出射する第1の半導体発光素子である発光ダイオード(以下、LEDという)61と、第2の照明光を出射する第2の半導体発光素子であるLED62と、金属の放熱板を含む光源部本体63と、放熱部64とを備えて構成されている。
光源であるLED61と62とは互いに波長の異なる照明光を出射する。本実施形態において、LED61は、通常観察用の照明光としての白色光を出射し、LED62は、特殊観察用の照明光として紫色光を出射する。すなわち、LED61の照明光のスペクトルと、LED62の照明光のスペクトルは、互いに異なる。
LED61及び62は、光源部本体63の金属の放熱板に固設されている。光源部本体63には放熱部64が取り付けられている。放熱部64は、熱伝導棒65及び放熱フィン66を備えている。LED61から発生する熱及びLED62から発生する熱は、光源部本体63の金属の放熱板に伝達された後、熱伝導棒65及び放熱フィン66を介して外部に放熱される。
図3に示すように、第1集光部53は、レンズホルダ53aと、光が透過する円形の光学部材である2つの集光レンズ53bと、2つのレンズ抑え53cと、4つの部品固定部材53dとを備えて構成されている。2つの集光レンズ53bの一方は、LED61用であり、他方は、LED62用である。2つの集光レンズ53bは、4つの部品固定部材53dによってレンズホルダ53aの予め定めた位置に固定保持される。2つの集光レンズ53bの一方には通常観察用の照明光が入射し、他方の集光レンズ53bには特殊観察用の照明光が入射する。
第2集光部54は、レンズホルダ54aと、集光レンズ53bと同様な光学部材である集光レンズ54bと、レンズ抑え54cと、2つの部品固定部材54dとを備えて構成されている。集光レンズ54bは、2つの部品固定部材54dによってレンズホルダ54aの予め定めた位置に固定保持される。
光源用コネクタ保持部55は、コネクタ保持部本体55aとライトガイドコネクタ55bとを備えて構成されている。内視鏡20の内視鏡コネクタ27が内視鏡コネクタ接続口32に接続されると、ライトガイドコネクタ55b内には内視鏡コネクタ27に備えられている光源用コネクタが配置され、第2集光部54から出射された照明光が、その光源用コネクタの端面に集光されるように、ライトガイドコネクタ55bは、配置され構成されている。
反射部56は、ミラーホルダ56aと、光を反射する光学部材である光学ミラー56bと、ミラー抑え56cと、2つの部品固定部材56dとを備えて構成されている。
光源用コネクタ保持部55は、コネクタ保持部本体55aとライトガイドコネクタ55bとを備えて構成されている。内視鏡20の内視鏡コネクタ27が内視鏡コネクタ接続口32に接続されると、ライトガイドコネクタ55b内には内視鏡コネクタ27に備えられている光源用コネクタが配置され、第2集光部54から出射された照明光が、その光源用コネクタの端面に集光されるように、ライトガイドコネクタ55bは、配置され構成されている。
反射部56は、ミラーホルダ56aと、光を反射する光学部材である光学ミラー56bと、ミラー抑え56cと、2つの部品固定部材56dとを備えて構成されている。
照明光切換部57は、フィルタホルダ57aと、光学フィルタ57bと、フィルタ抑え57cと、バランサ57dと、駆動部であるロータリソレノイドアクチュエータ(以下、アクチュエータという)57eと、2つの部品固定部材57fとを備えて構成されている。光学フィルタ57bは、LED61からの白色光に含まれる所定の波長帯域の光、ここでは緑色光、を透過し、且つLED62からの特殊光を反射する光学部材であるダイクロイックフィルターである。光学フィルタ57bは、2つの部品固定部材57fによってフィルタホルダ57aの予め定めた位置に固定保持されている。
さらに、フィルタホルダ57aは、腕部57gを有し、その腕部57gは、アクチュエータ57eが備える回動軸57hに固定される。回動軸57hは、アクチュエータ57eへの通電方向を切り換えることによって、時計回り、反時計回りに回動する。したがって、本実施形態において、光学フィルタ57bは、回動軸57hの回動によって、図2において、点線で示す第1位置と、実線で示す第2位置とに適宜、切替配置されるように構成されている。
アクチュエータ57eを駆動してフィルタ57bを第1位置に配置したとき、第1の半導体発光素子であるLED61から出射する照明光が、第1集光部53の集光レンズ53b、第2集光部54の集光レンズ54bを通過してライトガイドコネクタ55bに入射して光源用コネクタの端面に集光するように、照明部51の各部は、基板39A上に載置されている。
図4は、フィルタ57bが第1位置に配置されたときの、LED61からの照明光の光路を説明するための図である。図4に示すように、LED61からの照明光のみが、ライトガイドコネクタ55bに入射する。
また、アクチュエータ57eを駆動して光学フィルタ57bを第2位置に配置したとき、LED61から出射する照明光が、集光レンズ53b、光学フィルタ57b及び集光レンズ54bを通過してライトガイドコネクタ55bに入射して光源用コネクタの端面に集光すると共に、第2発光素子であるLED62から出射する照明光が、第1集光部53のレンズ52を通過し、光学ミラー56b及び光学フィルタ57bで反射され、その後、集光レンズ54bを通過してライトガイドコネクタ55bに入射して光源用コネクタの端面に集光するように、照明部51の各部は、基板39A上に載置されている。
図5は、フィルタ57bが第2位置に配置されたときの、LED61と62からの照明光の光路を説明するための図である。図5に示すように、LED61からの照明光とLED62からの照明光との合成された光が、ライトガイドコネクタ55bに入射する。
図6は、内視鏡システム1の内部構成を示すブロック図である。図6は、照明部に関する構成のみを示している。
図6に示すように、内視鏡20は、挿入部21の先端部24に内蔵されたCCD等の撮像素子を含む撮像部24aを有する。CCU30は、上述した光源部52等の他に、全体を制御する制御部71と、画像処理部72と、LED電流検出部73と、アクチュエータ制御部74と、光源駆動部75とを含んでいる。
図6に示すように、内視鏡20は、挿入部21の先端部24に内蔵されたCCD等の撮像素子を含む撮像部24aを有する。CCU30は、上述した光源部52等の他に、全体を制御する制御部71と、画像処理部72と、LED電流検出部73と、アクチュエータ制御部74と、光源駆動部75とを含んでいる。
制御部71は、CCU30全体を制御する制御部であり、中央処理装置(CPU)と、各種動作のためのプログラムを格納するROM,RAM等のメモリとを含んでいる。制御部71には、後述する光源故障時の処理プログラムも格納されている。
制御部71は、操作パネル34からの操作指示信号に基づいて、各種機能のために、CPUにより各種プログラムを実行する。操作パネル34からは、ユーザにより指定された観察モードを示すモード信号MSを含む各種操作信号が、制御部71へ供給される。よって、制御部71は、指定された観察モードに応じた処理を行い、指定された観察モードに応じて、フィルタ57bを上述した第1位置又は第2位置に配置し、指定された観察モードに応じた照明光を照明部51が出射する照明モードにする。すなわち、操作パネル34は、LED61及びLED62の駆動を制御することによって実現される複数の照明モードを切り替える照明モード切替指示部を構成する。
制御部71は、操作パネル34からのモード信号MS前記第1及び第2の半導体発光素子の駆動を制御することによって実現される複数の照明モードを切り替えるだけでなく、後述するように、光源の故障を検出すると、故障した光源と故障時の照明モードとに基づいて、適切な故障時の照明モードに切り替える。よって、操作パネル34は、第1及び第2の半導体発光素子の駆動を制御することによって実現される複数の照明モードを切り替える照明モード切替部を構成する。
制御部71は、操作パネル34からのモード信号MS前記第1及び第2の半導体発光素子の駆動を制御することによって実現される複数の照明モードを切り替えるだけでなく、後述するように、光源の故障を検出すると、故障した光源と故障時の照明モードとに基づいて、適切な故障時の照明モードに切り替える。よって、操作パネル34は、第1及び第2の半導体発光素子の駆動を制御することによって実現される複数の照明モードを切り替える照明モード切替部を構成する。
画像処理部72は、制御部71の制御下、観察モードに応じた画像処理を行う処理部である。画像処理部72は、観察モードに応じた内視鏡画像をモニタ40に表示するための映像信号を生成して、モニタ40に出力する。
また、画像処理部72は、生成した映像信号から、内視鏡画像の輝度を示す輝度信号BSを制御部71へ供給している。ユーザが、操作パネル34の調光モード切替スイッチを操作して、自動調光モードに設定したときは、制御部71は、画像処理部72からの輝度信号BSに基づいて、光源駆動部75を制御して、照明光量の自動調整を行う。
LED電流検出部73は、光源部52のLED61と62に流れる電流を検出する検出回路である。LED電流検出部73は、LED61と62のいずれかが故障してLED61と62に所定の電流が流れないことを検出すると、故障検出信号DSを生成して制御部71へ出力する。制御部71は、CCU30の動作中の観察モードと、LED電流検出部73からの故障検出信号DSに基づいて、光源部52の故障を判定する。
アクチュエータ制御部74は、光学フィルタ57bを、上述した第1の位置と第2の位置に移動させるようにアクチュエータ57eの駆動を制御する制御回路である。アクチュエータ制御部74は、制御部71からのアクチュエータ制御信号ACに応じて、アクチュエータ57eを駆動する。上述したように、通常光観察モード時は、光学フィルタ57bを保持するフィルタホルダ57aを光路上から外して、光学フィルタ57bを第1の位置に配置するように、アクチュエータ57eを駆動して腕部57gを動かし、特殊光観察モード時は、光学フィルタ57bを光路に挿入して、光学フィルタ57bを第2の位置に配置するように、アクチュエータ57eを駆動して腕部57gを動かす。
上述したように、LED61は、白色光を出射する半導体発光素子であり、LED62は、紫色光を出射する半導体発光素子であり、光学フィルタ57bは、白色光のうち所定の波長帯域の光、例えば緑色光のみを透過し、紫色光の光を反射するフィルタである。通常光観察モード時は、LED61のみの光を照明光とし、特殊光観察モード時は、LED61の光とLED62の光を合成した光を照明とする。
なお、本実施の形態では、光源として、半導体発光素子として、LEDを用いているが、レーザダイオードなどの他の半導体発光素子を用いてもよい。
光源駆動部75は、制御部71からのLED駆動制御信号LCに応じて、光源部52のLED61と62を駆動する。
なお、本実施の形態では、光源として、半導体発光素子として、LEDを用いているが、レーザダイオードなどの他の半導体発光素子を用いてもよい。
光源駆動部75は、制御部71からのLED駆動制御信号LCに応じて、光源部52のLED61と62を駆動する。
従って、制御部71は、照明部51のアクチュエータ57eを駆動して、観察モードに応じた位置に光学フィルタ57bを配置させる。さらに、制御部71は、画像処理部72を制御して、内視鏡20の撮像部24aを駆動し、撮像部24aからの撮像信号を、画像処理部72で観察モードに応じた画像処理をして内視鏡画像をモニタ40に表示させる。
図7は、光源部52と光源駆動部75の構成を示すブロック図である。
LEDには温度依存性があるため、従来より、LEDのアノードあるいはカソードと電気的に接続される金属の放熱板を利用して、LEDの放熱を行う場合がある。その金属の放熱板は、ヒートシンクなどの放熱部材と接触させて、熱を外部に逃がしている。
その場合、その放熱部材とLEDの端子が同電位になるため、LEDと放熱板との間に絶縁シートを介在させることも考えられるが、熱伝導性能が低下するという問題がある。
LEDには温度依存性があるため、従来より、LEDのアノードあるいはカソードと電気的に接続される金属の放熱板を利用して、LEDの放熱を行う場合がある。その金属の放熱板は、ヒートシンクなどの放熱部材と接触させて、熱を外部に逃がしている。
その場合、その放熱部材とLEDの端子が同電位になるため、LEDと放熱板との間に絶縁シートを介在させることも考えられるが、熱伝導性能が低下するという問題がある。
そのため、複数のLEDを使用する場合は、LEDのアノード側を互いに共通に接続して、共通でないカソード側に駆動回路を設ける構成が採られる場合があるが、LEDの数と同じ数の駆動回路が必要となるという問題がある。駆動回路の数が増えると、装置のサイズが大型化すること、及びコストが増加するという問題に繋がる。
そこで、本実施の形態では、このような問題を解決するために、図7のような光源駆動部の構成が採られている。
そこで、本実施の形態では、このような問題を解決するために、図7のような光源駆動部の構成が採られている。
光源駆動部75は、1つの駆動回路75aと、LED毎に設けられたスイッチ75b、75cとを含んで構成されている。LED61と62は、アノード側が互いに接続されて放熱板が接続されるアノードコモンのLEDであり。LED61と62のアノード側は駆動回路75aに接続されている。
すなわち、LED61と62のアノード側に、駆動回路75aが一つだけ設けられている。LED61と62のカソード側は、それぞれスイッチ75bと75cを介して、グラウンドに接続されている。
制御部71からのLED駆動制御信号LCには、駆動回路75aを制御する駆動制御信号LC1と、各スイッチ75b、75cの開閉を制御するスイッチ制御信号LC2,LC3が含まれている。駆動制御信号LC1には、LEDを駆動する駆動電流の大きさを示す信号が含まれている。
LED61と62のアノード側は、互いに接続されるため、金属の放熱板を利用して放熱させることができ、駆動回路75aは、1つでよい。
LED61と62のアノード側は、互いに接続されるため、金属の放熱板を利用して放熱させることができ、駆動回路75aは、1つでよい。
LEDに流れる電流を検出するための電流検出回路75eと75dは、LED61と62の配線上に設けられている。電流検出回路75eと75dの出力信号は、LED電流検出部73に出力される。LED61と62に流れる電流は、LED電流検出部73によって監視される。
通常光観察モード時は、制御部71が、駆動電流信号を含む駆動制御信号LC1を出力して、LED61を駆動する駆動電流を出力するように駆動回路75aを制御すると共に、スイッチ制御信号LC2を出力して、スイッチ75bをオンにする。その結果、LED61のみを発光させる。すなわち、通常光観察モード時は、スイッチ75bと75cは、図7において、実線で示す状態となり、スイッチ75bのみがオンで、スイッチ75cは、オフの状態となる。
特殊光観察モード時は、制御部71が、駆動電流信号を含む駆動制御信号LC1を出力して、LED61を駆動する駆動電流とLED62を駆動する駆動電流とを交互に出力するように駆動回路75aを制御すると共に、スイッチ制御信号LC2とLC3を交互に出力して、スイッチ75bと75cを交互にオンとオフにする。その結果、LED61と62は、交互に発光する。すなわち、特殊光観察モード時は、スイッチ75bと75cが、図7において、実線で示す状態と点線で示す状態が交互に切り替わるように、スイッチ75bとスイッチ75cのオンとオフが交互に入れ替わる。
LED61がオンになるタイミングで、スイッチ75bを閉じて、LED61に応じた駆動電流信号が駆動回路75aから出力される。LED62がオンになるタイミングで、スイッチ75cを閉じて、LED62に応じた駆動電流信号が駆動回路75aから出力される。
後述するように、故障時点灯モードである非常点灯モード時は、制御部71がそのときの観察モードに応じて、LED61又は62を駆動するための駆動制御信号LC1を駆動回路75aに出力すると共に、スイッチ制御信号LC2又はLC3を出力して、スイッチ75b又は75cをオンにする。その結果、LED61又は62が発光する。
図7のような光源駆動部の構成によれば、アノードコモンのLEDも採用可能となり、装置サイズの小型化及びコストダウンを図ることができる。
図7のような光源駆動部の構成によれば、アノードコモンのLEDも採用可能となり、装置サイズの小型化及びコストダウンを図ることができる。
照明光が内視鏡20の先端部から出射され、被写体からの反射光は、撮像部24aに入射する。撮像24aからの撮像信号は、画像処理部72に入力され、モードに応じた各種処理が行われて内視鏡画像が生成されて、モニタ40へ出力される。
ユーザは、操作パネル34を操作して、所望の観察モードを選択して指示すると、制御部71は、指示された観察モードの動作を実行するように、各部を制御する。照明部51は、指示された観察モードに応じた照明モードになるように制御され、光源が故障すると、非常点灯モードに変更される。
すなわち、制御部71は、指示された観察モードに応じた照明モードで照明部51及び光源駆動部75を制御すると共に、光源の故障が検出されると、故障時の照明モードに応じた非常点灯モードに照明部51を移行して、その非常点灯モードで照明部51及び光源駆動部75を制御するモード移行制御部である。
(動作)
次に、光源の故障を検出したときの制御部71の動作を説明する。
図8は、光源の故障時における制御部71の処理の流れの例を示すフローチャートである。
次に、光源の故障を検出したときの制御部71の動作を説明する。
図8は、光源の故障時における制御部71の処理の流れの例を示すフローチャートである。
制御部71は、光源部52のLED61,62のいずれかの故障を検出したか否かを判定する(S1)。この判定は、LED電流検出部71からの故障検出信号DSと現在の観察モードすなわち照明モードとから行うことができる。
故障が検出されなければ(S1:NO)、処理は、何もしない。故障が検出されると(S1:YES)、内視鏡システム1の現在の観察モードが通常光観察モードであるか否かを判定する(S2)。
故障が検出されなければ(S1:NO)、処理は、何もしない。故障が検出されると(S1:YES)、内視鏡システム1の現在の観察モードが通常光観察モードであるか否かを判定する(S2)。
観察モードが通常光観察モードのとき、照明部51は、図4に示す状態にあり、LED61のみが発光している照明モードにある。
現在の観察モードが通常光観察モードであると(S2:YES)、制御部71は、アクチュエータ57eへアクチュエータ制御信号ACを出力してアクチュエータ57eを駆動して、光学フィルタ57bを、光路中に挿入する(S3)。結果として、フィルタ57bが第2位置に配置される。
現在の観察モードが通常光観察モードであると(S2:YES)、制御部71は、アクチュエータ57eへアクチュエータ制御信号ACを出力してアクチュエータ57eを駆動して、光学フィルタ57bを、光路中に挿入する(S3)。結果として、フィルタ57bが第2位置に配置される。
そして、制御部71は、光源駆動部75へ制御信号LCを出力して、第2発光素子であるLED62を駆動する(S4)。
すなわち、観察モードが通常光観察モードのときに故障した場合、照明モードは、照明部51を図5に示す状態にして、故障が検出されていないLED62を発光させる故障時の照明モードである非常点灯モードになる。このとき、LED62から出射される照明光の光量は、調光モードとして故障前に自動調光モードが選択されていた場合には、画像処理部72からの輝度信号BSに基づいて自動調光される。また、故障前に調光モードとして手動調光モードが選択されていた場合には、LED62から出射される照明光の光量は、手動で設定されている光量となる。
すなわち、観察モードが通常光観察モードのときに故障した場合、照明モードは、照明部51を図5に示す状態にして、故障が検出されていないLED62を発光させる故障時の照明モードである非常点灯モードになる。このとき、LED62から出射される照明光の光量は、調光モードとして故障前に自動調光モードが選択されていた場合には、画像処理部72からの輝度信号BSに基づいて自動調光される。また、故障前に調光モードとして手動調光モードが選択されていた場合には、LED62から出射される照明光の光量は、手動で設定されている光量となる。
制御部71は、画像処理部72へ、画像補正指示信号PCを出力する(S5)。画像補正指示信号PCには、モニタ40に表示される画像がユーザにとって見易い明るさ及び色調とするための所定の輝度、色調などの信号を含む。
通常光観察モードで動作中に、故障したということは、LED61が故障し、LED61に代わってLED62の照明光を用いて非常用の照明光としている。そのため、LED61の照明光の強度、波長帯域等とは異なる強度等のLED62の照明光を用いた場合において、モニタ40に表示される画像が、ユーザにとって見易くなるように、内視鏡画像の輝度、色調等が調整される。
画像補正指示信号PCは、例えば、モニタ40に表示される内視鏡画像が白黒の明るい画像となる画像補正を行うような画像補正指示でもよい。
画像補正指示信号PCは、例えば、モニタ40に表示される内視鏡画像が白黒の明るい画像となる画像補正を行うような画像補正指示でもよい。
また、現在の観察モードが通常光観察モードでないと(S2:NO)、制御部71は、故障が第1発光素子であるLED61の故障であるか否かを判定する(S6)。
観察モードが通常光観察モードでないときは特殊光観察モードであり、特殊光観察モードのとき、照明部51は、図5に示す状態にあり、LED61と62が発光している照明モードにある。
観察モードが通常光観察モードでないときは特殊光観察モードであり、特殊光観察モードのとき、照明部51は、図5に示す状態にあり、LED61と62が発光している照明モードにある。
よって、観察モードが特殊光観察モードのときの故障で、LED61が故障した場合、照明モードは、照明部51を図5に示す状態のままで、故障が検出されていないLED62のみを発光させる故障時の照明モードである非常点灯モードになる。このとき、LED62から出射される照明光の光量は、調光モードとして故障前に自動調光モードが選択されていた場合には、画像処理部72からの輝度信号BSに基づいて自動調光される。また、故障前に調光モードとして手動調光モードが選択されていた場合には、LED62から出射される照明光の光量は、手動で設定されている光量となる。
LED61の故障であるとき(S6:YES)、制御部71は、画像処理部72へ、画像補正処理の指示を出力する(S7)。画像補正処理の指示信号には、モニタ40に表示される画像がユーザにとって見易い明るさ及び色調とするための所定の輝度、色調などの信号を含む。
ここでは、特殊光観察モードで動作中にLED61が故障し、LED62の照明光のみを用いて非常用の照明光としている。そのため、LED61と62の2つの照明光の強度、波長帯域等とは異なる強度等のLED62の照明光のみを用いた場合において、モニタ40に表示される画像が、ユーザにとって見易くなるように、内視鏡画像の輝度、色調等が調整される。
ここでも、例えば、モニタ40に表示される内視鏡画像が白黒の明るい画像となる画像補正を行うような画像補正指示でもよい。
ここでも、例えば、モニタ40に表示される内視鏡画像が白黒の明るい画像となる画像補正を行うような画像補正指示でもよい。
故障が第2発光素子であるLED62の故障であるとき(S6:NO)、制御部71は、アクチュエータ57eへ制御信号ACを出力してアクチュエータ57eを駆動して、光学フィルタ57bを、光路中から外す(S8)。結果として、フィルタ57bが第1位置に配置される。
すなわち、観察モードが特殊光観察モードのときの故障で、LED62が故障した場合、照明モードは、照明部51を図4に示す状態にして、故障が検出されていないLED61のみを発光させる故障時の照明モードである非常点灯モードになる。このとき、LED61から出射される照明光の光量は、調光モードとして故障前に自動調光モードが選択されていた場合には、画像処理部72からの輝度信号BSに基づいて自動調光される。また、故障前に調光モードとして手動調光モードが選択されていた場合には、LED61から出射される照明光の光量は、手動で設定されている光量となる。
LED62の故障でLED61による照明光を用いるとき(S6:NO)、制御部71は、画像処理部72へ、画像補正処理の指示を出力する(S9)。この場合、制御部71は、モニタ40に表示される画像が通常光観察モードの内視鏡画像となるように、通常光観察モードの画像処理の指示を画像処理部72へ出力する。その結果、モニタ40には、通常光観察モードの内視鏡画像が表示される。
以上のように、S1,S2,S6の処理が、第1の半導体発光素子であるLED16と、第2の半導体発光素子であるLED62のいずれか一方が故障状態であることを検出する故障検出部を構成する。
そして、制御部41は、S2〜S9において、現在の観察モードと、故障した半導体発光素子とに応じた所定の故障時点灯モードに移行するように、LED61と62を駆動する。
そして、制御部41は、S2〜S9において、現在の観察モードと、故障した半導体発光素子とに応じた所定の故障時点灯モードに移行するように、LED61と62を駆動する。
S5、S7及びS9の処理後、制御部71は、モニタ40の画面40a上に所定のメッセージを表示するための、メッセージを生成して出力する(S10)。
図9は、モニタ40の画面40a上に表示されるモニタ画面の表示例を示す図である。画面40a上には、内視鏡画像表示部101、情報表示部102、モード表示部103、アイコン表示部104が表示される。
図9は、モニタ40の画面40a上に表示されるモニタ画面の表示例を示す図である。画面40a上には、内視鏡画像表示部101、情報表示部102、モード表示部103、アイコン表示部104が表示される。
内視鏡画像表示領域101は、撮像部24aで撮像して得られた内視鏡画像が表示される領域である。
情報表示部102は、患者名、性別、年齢、生年月日などの各種データを表示する領域である。
情報表示部102は、患者名、性別、年齢、生年月日などの各種データを表示する領域である。
モード表示部103は、現在の観察モードを表示する領域である。ユーザが、操作パネル34において所定の操作を行うと、観察モードを指定あるいは変更することができる。ユーザにより、指定されたあるいは変更された観察モードが、例えば、「特殊光観察モード」などの文字で、モード表示部103に表示される。観察モードが通常光観察モードのときは、何も表示されない。なお、観察モードが通常光観察モードのとき、「通常光観察モード」を表示するようにしてもよい。
アイコン表示部104は、各種アイコンを表示する領域である。例えば、文字入力状態にすると、文字入力モードとキャップスロック状態が、それぞれ所定のアイコンで表示される。文字入力が可能な状態になると、文字入力カーソルが表示され、キーボード等の入力装置から文字入力が可能となる。
具体的には、アイコン表示部104のアイコン104aには、文字入力モードが、カナ入力モードであるのか、ローマ字入力モードであるかが、アイコンで表示される。また、アイコン表示部104のアイコン104bには、入力されるアルファベットを小文字から大文字に換える機能が有効であるか否かが、アイコンで表示される。文字入力状態を解除すると、これらのアイコンは表示されない。以上のように、文字入力が可能な状態になると、文字入力モードのアイコン104aとキャップスロックのアイコン104bが表示される。
なお、このキャップスロックのアイコンは、内視鏡装置1のログイン時などに要求されるパスワード入力時にも表示される。図10は、パスワード入力ウインドウが表示されたときの画面の表示例を示す図である。
図10に示すように、パスワード入力状態になると、キャップスロックのアイコン104bが、パスワード入力ウインドウ106内に、表示される。よって、ユーザは、パスワードの入力において、入力されるアルファベットが小文字で入力される状態であるのか、小文字が大文字に変換されて入力される状態であるのか、を容易に確認することができる。
そして、画面40a上には、メッセージウインドウが表示可能となっている。よって、上記のS10では、制御部71は、モニタ40の画面40a上にメッセージウインドウ105を表示し、そのメッセージウインドウ105内に、所定のメッセージ、例えば「LEDが故障しました」等、が表示される。
そして、S10の後、制御部71は、モニタ40の画面40a上のモード表示の変更を行う(S11)。画面40a上のモード表示部103に、光源故障を示す表示、例えば「非常点灯」の文字表示、が行われる。
光源が故障していないときは、ユーザにより指定された観察モードの表示、例えば、「特殊光観察モード」の文字が、モード表示部103に表示される。
そして、制御部71は、モード変更の禁止処理を実行する(S12)。S12のモード変更の禁止処理は、操作パネル34を操作して、観測モードを変更する操作をしても、その操作を無効とする、あるいはその操作を受け付けない、という処理である。すなわち、制御部71は、モード切替指示部である操作パネル34からの照明モード切替指示信号を無効にすることによって、故障時点灯モードから他の照明モードへの切替を禁止する。
そして、制御部71は、モード変更の禁止処理を実行する(S12)。S12のモード変更の禁止処理は、操作パネル34を操作して、観測モードを変更する操作をしても、その操作を無効とする、あるいはその操作を受け付けない、という処理である。すなわち、制御部71は、モード切替指示部である操作パネル34からの照明モード切替指示信号を無効にすることによって、故障時点灯モードから他の照明モードへの切替を禁止する。
さらに、モード変更操作が行われると、間違った操作をしたことを意味する音を発する。例えば、操作が受け付けられたときは、「ピッ」という音が発せられ、操作が受け付けられないときは、「ピッピッピッピッピッ」という音が発せられる。
よって、S3からS5,S7,S8からS9,S12の処理は、S1,S2,S6の故障検出部によりLED61とLED62のいずれか一方の故障が検出された場合、故障が検出されない他方のLEDを点灯させる所定の故障時点灯モードに移行させると共に、所定の故障時点灯モードから他の照明モードへの切替を禁止するように制御するモード移行制御部を構成する。
具体的には、光源装置であるCCU30において、モード移行制御部である制御部71は、第1の半導体発光素子のみを点灯させる第1の照明モードと、第2の半導体発光素子のみを点灯させる第2の照明モードと、第1の半導体発光素子と第2の半導体発光素子を点灯させる第3の照明モードと、を切り替え可能であり、制御部71は、第1の照明モード中に、第1の半導体発光素子の故障が検出された場合には、故障時点灯モードとして第2の照明モードに移行し、第3の照明モード中に、第2の半導体発光素の故障が検出された場合には、故障時点灯モードとして第1の照明モードに移行するように制御する。
さらに、S5、S7,S9の処理は、画像補正処理部を構成し、故障時点灯モードとして第2の照明モードへの移行がされている場合、第2の照明光下で撮像して得られた映像の色補正又は輝度補正を行う。
以上のように、上述した実施の形態によれば、各種観察モード用の光源とは別に非常用の光源を設けることなく、かつ光源に故障が発生したときには、他の照明モードへ移行がされないようにした光源装置を提供することができる。
なお、以上説明した実施の形態は、光源部が2つの半導体発光素子を有している例であるが、光源部は3つ以上の半導体発光素子を有していてもよい。3つ以上の半導体発光素子の駆動を制御することによって、光源装置は、3つ以上の照明モードを有し、故障時点灯モードにおける点灯すべき複数の半導体発光素子の組み合わせの数も増加する。
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。
本出願は、2012年9月7日に日本国に出願された特願2012−197406号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲に引用されるものとする。
本発明の一態様によれば、白色光である第1の照明光を出射する第1の半導体発光素子と、狭帯域光である第2の照明光を出射する第2の半導体発光素子と、前記第1及び第2の半導体発光素子の駆動を制御することによって実現される複数の照明モードを切り替える照明モード切替指示部と、前記第1の半導体発光素子と前記第2の半導体発光素子のいずれか一方が故障状態であることを検出する故障検出部と、前記第1の照明光に含まれる所定の波長帯域の光を透過し、かつ前記第2の照明光を反射し、前記透過した光と前記反射した光とを合成した光を照明光として出射する光学部材を、前記第1の照明光と前記第2の照明光の光路上に配置可能な照明光切換部と、前記故障検出部により前記第1の半導体発光素子と前記第2の半導体発光素子のいずれか一方の故障が検出された場合、該故障の検出時の現在の照明モードと前記故障検出部で検出された前記故障状態に基づいて、前記照明光切換部による前記光学部材の配置を制御し、故障が検出されない他方の半導体発光素子を点灯させる所定の故障時点灯モードに移行させると共に、前記所定の故障時点灯モードから他の照明モードへの切替を禁止するように制御するモード移行制御部と、を具備する光源装置を提供することができる。
Claims (14)
- 第1の照明光を出射する第1の半導体発光素子と、
第2の照明光を出射する第2の半導体発光素子と、
前記第1及び第2の半導体発光素子の駆動を制御することによって実現される複数の照明モードを切り替える照明モード切替指示部と、
前記第1の半導体発光素子と前記第2の半導体発光素子のいずれか一方が故障状態であることを検出する故障検出部と、
前記故障検出部により前記第1の半導体発光素子と前記第2の半導体発光素子のいずれか一方の故障が検出された場合、故障が検出されない他方の半導体発光素子を点灯させる所定の故障時点灯モードに移行させると共に、前記所定の故障時点灯モードから他の照明モードへの切替を禁止するように制御するモード移行制御部と、
を具備することを特徴とする光源装置。 - 前記モード移行制御部は、前記モード切替指示部からの照明モード切替指示信号を無効にすることによって、前記所定の故障時点灯モードから前記他の照明モードへの切替を禁止することを特徴とする請求項1に記載の光源装置。
- 前記第1の照明光のスペクトルと前記第2の照明光のスペクトルは、互いに異なることを特徴とする請求項1又は2に記載の光源装置。
- 前記モード移行制御部は、前記第1の半導体発光素子のみを点灯させる第1の照明モードと、前記第2の半導体発光素子のみを点灯させる第2の照明モードと、前記第1の半導体発光素子及び前記第2の半導体発光素子を点灯させる第3の照明モードと、を切り替え可能であり、
前記モード移行制御部は、前記第1の照明モード中に、前記第1の半導体発光素子の故障が検出された場合には、前記故障時点灯モードとして前記第2の照明モードに移行し、前記第3の照明モード中に、前記第2の半導体発光素子の故障が検出された場合には、前記故障時点灯モードとして前記第1の照明モードに移行するように制御することを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載の光源装置。 - 前記故障時点灯モードとして前記第2の照明モードへの移行がされている場合、前記第2の照明光下で撮像して得られた映像の色補正又は輝度補正を行う画像補正処理部をさらに有することを特徴とする請求項4に記載の光源装置。
- 前記モード移行制御部は、現在の観察モードと、前記故障検出部により検出された故障した半導体発光素子とに応じた前記所定の故障時点灯モードに移行するように、前記第1の半導体発光素子あるいは前記第2の半導体発光素子を駆動することを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載の光源装置。
- 前記第1の半導体発光素子は、前記第1の照明光としての白色光を出射し、前記第2の半導体発光素子は、前記第2の照明光としての紫色光を出射することを特徴とする請求項1に記載の光源装置。
- 前記白色光に含まれる所定の波長帯域の光を透過し、かつ前記第2の照明光を反射する光学部材を有し、
前記モード移行制御部は、前記第1の半導体発光素子のみを点灯させる第1の照明モードと、前記第2の半導体発光素子のみを点灯させる第2の照明モードと、前記第1の半導体発光素子及び前記第2の半導体発光素子を点灯させる第3の照明モードと、を切り替え可能であり、
前記光学部材は、前記第3の照明モードのとき、前記第1の半導体発光素子からの前記 第1の照明光に含まれる前記所定の波長帯域の光と、前記第2の半導体発光素子からの前記2の照明光とを合成した光を出射することを特徴とする請求項7に記載の光源装置。 - 前記モード移行制御部は、前記第1の照明モード中に、前記第1の半導体発光素子の故障が検出された場合には、前記故障時点灯モードとして前記第2の照明モードに移行し、前記第3の照明モード中に、前記第1の半導体発光素子の故障が検出された場合には、前記故障時点灯モードとして前記第2の照明モードに移行し、前記第3の照明モード中に、前記第2の半導体発光素子の故障が検出された場合には、前記故障時点灯モードとして前記第1の照明モードに移行するように制御することを特徴とする請求項8に記載の光源装置。
- 前記故障時点灯モードとして前記第2の照明モードへの移行がされている場合、前記第2の照明光下で撮像して得られた映像の色補正又は輝度補正を行う第1の画像補正処理部をさらに有することを特徴とする請求項9に記載の光源装置。
- 前記第1の画像補正処理部は、表示装置に表示される画像が白黒画像となるように色補正を行うことを特徴とする請求項10に記載の光源装置。
- 前記故障時点灯モードとして前記第1の照明モードへの移行がされている場合、前記第1の照明光としての前記白色光下で撮像して得られた映像の色補正又は輝度補正を行う第2の画像補正処理部をさらに有することを特徴とする請求項9から11のいずれか1つに記載の光源装置。
- 前記光源装置は、内視鏡に接続される装置であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載の光源装置。
- 請求項1から3のいずれか1つに記載の光源装置と、前記光源装置に接続される内視鏡と、前記内視鏡に接続される本体装置とを含む内視鏡システム。
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