WO2016056477A1 - 光源装置 - Google Patents

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愛子 坂井
雄亮 矢部
智也 高橋
和恵 本江
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オリンパス株式会社
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    • H04N23/74—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the scene brightness using illuminating means

Definitions

  • the present invention relates to a light source device suitable for an endoscope.
  • a light source device is employed to perform imaging inside a body cavity.
  • a light source device employing a semiconductor light source such as an LED as a light emitting unit may be used.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-313797 discloses a light source device including a plurality of light emitting elements.
  • the light source device includes a light detection unit that detects a light amount of illumination light from an illumination unit including a plurality of light emitting elements, and compares the light amount detected by the light detection unit with a predetermined light amount. When the detected light amount is smaller than the predetermined light amount, the replacement of the light emitting element is displayed.
  • the conventional light source device can detect the lifetime of the light emitting element from the detection result of the light detection unit.
  • a light source device that includes a plurality of light detection units that detect the respective light amounts of a plurality of light emitting elements and adjusts color balance based on the light amounts detected by the plurality of light detection units is used. .
  • the abnormality of the light emitting element can be detected, the abnormality of the light detection unit cannot be detected. If the light detection unit has an abnormality, the light detection unit having the abnormality is detected. There is a problem in that the color balance is adjusted based on the amount of light detected in step (b).
  • an object of the present invention is to provide a light source device that can easily detect an abnormality of a light detection unit or a light emitting element.
  • a light source device includes a plurality of semiconductor light emitting elements that respectively emit illumination lights of different colors for illuminating a subject, and a light emitting element driving unit that generates a driving current for the plurality of semiconductor light emitting elements.
  • a plurality of light detectors for detecting the illuminance values of the illumination lights of the respective colors of the plurality of semiconductor light emitting elements, and a table of illuminance values in a predetermined range corresponding to a drive current when the plurality of semiconductor light emitting elements emits light normally.
  • the storage unit that stores the data and the table of the storage unit, and the illuminance value of any of the plurality of semiconductor light emitting elements detected by any of the plurality of light detection units corresponds to the drive current.
  • any one of the plurality of semiconductor light emitting elements is determined not to be an illuminance value within the predetermined range, any of the plurality of light detection units. The Having an abnormality detection unit for detecting as any abnormal atmospheric or said plurality of semiconductor light-emitting element.
  • An example of two LEDs 81 and 85 arranged in close proximity is shown.
  • An example of two LEDs 81 and 85 arranged in close proximity is shown.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an endoscope system having a light source device according to the first embodiment.
  • the light source device is applied to an endoscope system having an endoscope, a video processor, and a monitor.
  • the endoscope system 1 includes an endoscope 10, a video processor 20, a monitor 30, and a light source device 40.
  • the endoscope 10 has an elongated insertion portion 11 that can be inserted into a lumen or the like at the distal end side, and the proximal end side is detachably connected to the light source device 40 by a connector 12. ing.
  • the endoscope 10 is detachably connected to the video processor 20 by a cable 17 and a connector 18.
  • a cable 17 and a connector 18 can be attached to the light source device 40 and the video processor 20.
  • an imaging element 13 for capturing an image of a subject such as in a lumen and a lens 14 for irradiating the subject with light from the light source device 40 are disposed.
  • the illumination light transmitted from the light source device 40 via the light guide 15 is irradiated to the subject by the lens 14.
  • the imaging element 13 is configured by a CCD, a CMOS sensor, or the like. Return light from the subject is incident on the imaging surface, photoelectrically converts the incident subject optical image, and sequentially outputs imaging outputs based on the accumulated charges.
  • the image sensor 13 operates when a drive signal including a synchronization signal is supplied from the video processor 20, and supplies an imaging output to the video processor 20 via the signal line 16.
  • the video processor 20 performs predetermined signal processing on the imaging output to generate a video signal that can be displayed on the monitor 30.
  • a video signal from the video processor 20 is supplied to the monitor 30 via the cable 21. In this way, an endoscopic image based on the imaging output can be displayed on the display screen of the monitor 30.
  • the video processor 20 can control the light source device 40 so that the brightness of the captured image becomes the target brightness.
  • the video processor 20 outputs information on the ratio between the brightness obtained from the captured image and the target brightness to the light source device 40 as brightness control information.
  • the brightness control information is supplied to the control unit 41 of the light source device 40 via the cable 22.
  • the light source device 40 includes an LED (R-LED) 42 that generates red light, an LED (G-LED) 43 that generates green light, an LED (B-LED) 44 that generates blue light, and an LED that generates purple light.
  • V-LED LED
  • the LEDs 42 to 45 constituting the plurality of semiconductor light emitting elements each emit illumination light of different colors for illuminating the subject.
  • the types of colors and the number of colors are not limited to this embodiment.
  • a plurality of types of LEDs may be used. For example, an LED that generates amber light may be added to FIG.
  • Lenses 42a to 45a are arranged on the optical axes of the emitted light from the LEDs 42 to 45, respectively. Each of the lenses 42a to 45a converts the light emitted from the LEDs 42 to 45 into substantially parallel light and emits the light. Dichroic filters 47 to 49 are arranged on the optical axis of the lens 42 a that emits light from the R-LED 42. Light from the G-LED 43 is also incident on the dichroic filter 47 through the lens 43a. In addition, light from the B-LED 44 is incident on the dichroic filter 48 via the lens 44a, and light from the V-LED 45 is also incident on the dichroic filter 49 via the lens 45a.
  • the dichroic filter 47 reflects the light from the G-LED 43 and transmits the light from the R-LED 42.
  • the dichroic filter 48 reflects the light from the B-LED 44 and transmits the light transmitted through the dichroic filter 47.
  • the dichroic filter 49 reflects the light from the V-LED 45 and transmits the light transmitted through the dichroic filter 48.
  • the light from the LEDs 42 to 45 is synthesized by the dichroic filters 47 to 49.
  • the combined light from the dichroic filter 49 is incident on the light guide 15 via the lens 50.
  • the arrangement order of the LEDs 42 to 45 can be changed by appropriately setting the characteristics of the dichroic filters 47 to 49, the characteristics of the dichroic filter can be improved by arranging the LEDs 42 to 45 in the wavelength band of the emitted light. Is easy to set.
  • the LEDs 42 to 45 are driven by the LED drive unit 46 and light up.
  • the LED driving unit 46 constituting the light emitting element driving unit is controlled by the control unit 41 to generate PWM pulses that are driving signals for driving the LEDs 42 to 45.
  • Each of the LEDs 42 to 45 emits light with a light emission amount corresponding to the duty ratio and current amount of the PWM pulse from the LED drive unit 46.
  • the control unit 41 outputs the dimming information for controlling each of the LEDs 42 to 45 to the LED driving unit 46, thereby controlling the duty ratio and the current level of the PWM pulse to control the dimming of each of the LEDs 42 to 45. .
  • optical sensors 42b to 45b are arranged at positions where the emitted light of the LEDs 42 to 45 can be detected.
  • Each of the light sensors 42b to 45b constituting the plurality of light detection units detects the illuminance value of the illumination light of each color of each of the LEDs 42 to 45, and outputs the detection result to the control unit 41.
  • the optical sensors 42b to 45b are arranged at positions other than on the optical path from the LEDs 42 to 45 to the lenses 42a to 45a.
  • the control unit 41 generates dimming information so that the light emission amounts of the LEDs 42 to 45 can maintain a predetermined color balance.
  • the color balance of each LED 42 to 45 needs to be determined by the spectral sensitivity characteristics of the endoscope 10.
  • the control unit 41 Based on the brightness control information from the video processor 20, the control unit 41 maintains each light emitting amount ratio (light amount ratio) of each LED 42 to 45 so as to obtain an optimum color balance. Control the amount of light. For example, the control unit 41 obtains dimming information corresponding to the light amount value of the G-LED 43 to be set according to the brightness control information from the video processor 20, and for the other LEDs 42, 44, 45, the G-LED 43 The dimming information is obtained so as to obtain a predetermined light amount ratio according to the light amount value.
  • control unit 41 controls the light amount value of the G-LED 43 based on the brightness control information from the video processor 20. Then, the control unit 41 determines a predetermined color for the other LEDs 42, 44, and 45 based on the detection result of the optical sensor 43b of the G-LED 43 and the detection result of the optical sensor 42b, 44b, or 45b of its own color.
  • the light quantity value is controlled so as to be balanced (so that the light quantity ratio with G becomes the target ratio).
  • control unit 41 compares the illuminance values of the respective LEDs 42 to 45 detected by the optical sensors 42b to 45b with information stored in the memory 41a.
  • the memory 41a constituting the storage unit stores the illuminance values in a predetermined range of the LEDs 42 to 45 corresponding to the drive currents during normal light emission of the LEDs 42 to 45 as a table.
  • the control unit 41 determines whether or not the detected illuminance value is within a predetermined illuminance value range from the relationship between the drive current and the illuminance value stored in the memory 41a. When the control unit 41 determines that the detected illuminance value is within the range of the predetermined illuminance value, it determines that the LEDs 42 to 45 and the optical sensors 42b to 45b are normal, and the detected illuminance value is the predetermined illuminance value. When it is determined that it is not within the range of the illuminance value, it is determined that one of the LEDs 42 to 45 or the optical sensors 42b to 45b is abnormal.
  • FIGS. 2A and 2B are diagrams for explaining an example of information stored in the memory 41a.
  • 2A is a table for explaining an example of information stored in the memory 41a
  • FIG. 2B is a graph for explaining an example of information stored in the memory 41a.
  • the table 41b is associated with the relationship between the drive currents of the LEDs 42 to 45, the minimum illuminance, and the maximum illuminance.
  • a table for each LED 42 to 45 may be stored in the memory 41a.
  • the minimum illuminance value and the maximum illuminance value with respect to the drive current may be acquired in advance at the time of factory shipment or the like and stored in the memory 41a.
  • the control unit 41 refers to the table 41b, and when the LEDs 42 to 45 are driven with a drive current of 3 [A], the illuminance detected by the optical sensors 42b to 45b is C1 [lx ] To the maximum illuminance C2 [lx], it is determined that the LEDs 42 to 45 and the optical sensors 42b to 45b are normal.
  • the illuminance detected by the optical sensors 42b to 45b is the minimum illuminance C1 [lx] to the maximum illuminance C2 [lx] when the control unit 41 drives the LEDs 42 to 45 with a drive current of 3 [A]. ], It is determined that the LEDs 42 to 45 or the optical sensors 42b to 45b are abnormal.
  • the memory 41a may store information of the graph 41c shown in FIG. 2B instead of the table 41b of FIG. 2A.
  • the control unit 41 constituting the abnormality detection unit refers to the table 41b (or the graph 41c) stored in the memory 41a, and the illuminance values detected by the optical sensors 42b to 45b are within a predetermined illuminance value range. If it is determined whether the detected illuminance value is not within the range of the predetermined illuminance value, an abnormality in any of the LEDs 42 to 45 or the optical sensors 42b to 45b is detected.
  • the control unit 41 stops driving the LED determined to be abnormal, and the current value of the LED determined to be normal And secure the minimum possible amount of light emission.
  • the control unit 41 determines that the illuminance value is larger than the predetermined illuminance value, for example, among the LEDs 42 to 45, the control unit 41 stops driving the LED determined to be abnormal, and the current value of the LED determined to be normal is It may be fixed, but when the LED drive unit 46 breaks down, it may be possible that the LEDs 42 to 45 cannot be controlled.
  • the control unit 41 determines that the illuminance value detected by the optical sensors 42b to 45b is larger than the predetermined illuminance value, the control unit 41 uses a light amount adjustment mesh member 51 for adjusting the light amount to a safe range. 50 and the light guide 15 may be inserted. The mesh member 51 can be inserted and removed between the lens 50 and the light guide 15 under the control of the control unit 41.
  • the member inserted when the amount of light is large is not limited to the mesh member 51, and for example, an NBI filter used in narrowband observation may be inserted.
  • an NBI filter used in narrowband observation, it is not necessary to newly provide a mesh member 51 for light amount adjustment.
  • the light source device 40 includes the optical sensors 42b to 45b that detect the illuminance of the LEDs 42 to 45, and the illuminance values of the LEDs 42 to 45 detected by the optical sensors 42b to 45b are stored in the memory 41a. Compared with the illuminance value of 41b, any abnormality of the optical sensors 42b to 45b or the LEDs 42 to 45 is detected.
  • the light source device of the present embodiment it is possible to easily detect abnormality of the light detection unit or the light emitting element.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an endoscope system having a light source device according to a modification of the first embodiment.
  • the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the amount of light emitted from the LEDs arranged in the light source device is large, and there are also LEDs that emit light exceeding the light receiving limit of a general light sensor, so that the light amount of the LED can be accurately detected by the light sensor. There are things that cannot be done.
  • the light source device 40a is configured by disposing the neutral density filters 42c to 45c on the light incident surfaces of the optical sensors 42b to 45b, respectively.
  • a light detection unit is configured by each of the optical sensors 42b to 45b and the neutral density filters 42c to 45c.
  • the neutral density filters 42c to 45c reduce the amount of light emitted from the LEDs 42 to 45 and incident on the optical sensors 42b to 45b, for example, to 1/10 or 1/100 depending on the filter characteristics. For this reason, when there are abnormalities such as dropout filters 42c to 45c being dropped, broken, or unable to be dimmed, the amount of light incident on the optical sensors 42b to 45b becomes much larger than the predetermined amount of light.
  • the control unit 41 can detect an abnormality of the neutral density filters 42c to 45c, that is, an abnormality of the optical detection unit.
  • the control unit 41 detects an abnormality in the neutral density filters 42c to 45c, since the LEDs 42 to 45 are normal, the drive currents of the LEDs 42 to 45 are fixed to drive current values that are substantially white illumination light, respectively. Then, the LED drive unit 46 is controlled so as to perform automatic dimming only by PWM control, and the minimum brightness necessary for observation is ensured.
  • the control unit 41 detects that the LEDs 42 to 45 are abnormal.
  • the control unit 41 stops driving the LED that has detected the abnormality and fixes the LED driving current to the LEDs other than the LED that has detected the abnormality.
  • the unit 46 is controlled to ensure the minimum brightness necessary for observation.
  • a light source device that can determine whether an LED (or LED drive unit) has failed and an optical sensor has failed, and can perform error processing according to the failure state will be described.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an endoscope system having the light source device according to the second embodiment.
  • the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the light source device 40b is configured by adding temperature sensors 42d to 45d for detecting the temperatures of the LEDs 42 to 45 to the light source device 40 of FIG.
  • the temperature sensors 42d to 45d are arranged adjacent to the LEDs 42 to 45, detect the temperatures of the LEDs 42 to 45, and output the detection results to the control unit 41.
  • the temperature sensors 42d to 45d are described as detecting the temperatures of the LEDs 42 to 45, respectively. However, for example, the temperature sensors 42d to 45d may detect the substrate temperature of the substrate on which the LEDs 42 to 45 are mounted.
  • the memory 41a of the control unit 41 stores information indicating the relationship between the drive current and the LED temperature shown in FIGS. 5A and 5B in addition to the information shown in FIGS. 2A and 2B.
  • FIG. 5A and 5B are diagrams for explaining an example of information stored in the memory 41a.
  • FIG. 5A is a table for explaining an example of information stored in the memory 41a
  • FIG. 5B is a graph for explaining an example of information stored in the memory 41a.
  • the table 41d is associated with the relationship between the drive currents of the LEDs 42 to 45, the minimum temperature, and the maximum temperature.
  • a table for each LED 42 to 45 may be stored in the memory 41a.
  • the memory 41a may store information of the graph 41e shown in FIG. 5B instead of the table 41d of FIG. 5A.
  • the control unit 41 determines whether or not the illuminance of the LEDs 42 to 45 is within a predetermined illuminance range from the detection results of the optical sensors 42b to 45b. When the illuminance of the LEDs 42 to 45 is within a predetermined illuminance range, the control unit 41 determines that the LEDs 42 to 45, the optical sensors 42b to 45b, and the LED driving unit 46 are normal. On the other hand, when the illuminance of the LEDs 42 to 45 is not within the predetermined illuminance range, the control unit 41 determines that the LEDs 42 to 45, the optical sensors 42b to 45b, or the LED driving unit 46 are abnormal.
  • control unit 41 determines that the detection results of the optical sensors 42b to 45b are abnormal, the control unit 41 performs error determination based on the detection results of the temperature sensors 42d to 45d.
  • the control unit 41 determines whether or not the detection results of the temperature sensors 42d to 45d are within a predetermined temperature range.
  • the control unit 41 When the detection results of the temperature sensors 42d to 45d are within a predetermined temperature range, the control unit 41 does not normally obtain the light amount detection result although the LEDs 42 to 45 are normally lit. It is determined that the optical sensors 42b to 45b are out of order. If the control unit 41 determines that the optical sensors 42b to 45b have failed, the LEDs 42 to 45 themselves have no failure, so that the driving current of all the LEDs 42 to 45 is set to a fixed value to secure the field of view of the endoscope. The control unit 41 sets a predicted current value that is predicted to be substantially white illumination light to each of the LEDs 42 to 45 when the driving currents of all the LEDs 42 to 45 are fixed values.
  • control unit 41 may set only the drive current of the LED paired with the photosensor determined to be a failure as a fixed value.
  • control unit 41 enables automatic dimming by PWM control using the same pulse width for the LEDs 42 to 45 even when the drive current is set to a fixed value in the above two patterns. Since the same pulse width is used for all the LEDs 42 to 45, it is possible to perform dimming while maintaining the color state when the current is fixed.
  • the control unit 41 assumes that the LEDs 42 to 45 are not correctly turned on in response to the lighting instruction from the LED drive unit 46. It is determined that the LEDs 42 to 45 are faulty. Alternatively, the control unit 41 determines that the LED drive unit 46 is faulty, assuming that the LEDs 42 to 45 are normal but the lighting instruction from the LED drive unit 46 is not normally performed on the LEDs 42 to 45.
  • LEDs 42 to 45 fail to open, current does not flow to LEDs 42 to 45, indicating a temperature lower than the minimum temperature.
  • LEDs 42 to 45 have a short circuit failure, overcurrent flows to LEDs 42 to 45, so the maximum temperature Indicates higher temperature.
  • the control unit 41 determines whether or not the light amounts of the LEDs 42 to 45 are larger than a predetermined light amount. When it is determined that the light amount of the LEDs 42 to 45 is equal to or less than the predetermined light amount, the control unit 41 stops driving the LED determined to be out of the LEDs 42 to 45. On the other hand, when the control unit 41 determines that the light amounts of the LEDs 42 to 45 are larger than the predetermined light amount, the light amount adjusting mesh member 51 (or NBI filter) is placed in the optical path between the lens 50 and the light guide 15. insert.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining an example of the flow of error processing of the light source device 40b.
  • the control unit 41 determines whether or not the light amounts of the LEDs 42 to 45 are within a predetermined light amount range based on the detection results of the optical sensors 42b to 45b (step S1). When the control unit 41 determines that the light amounts of the LEDs 42 to 45 are within the predetermined light amount range, the control unit 41 determines YES, and determines that the LEDs 42 to 45, the optical sensors 42b to 45b, and the LED drive unit 46 are normal (step S2), the process is terminated.
  • control unit 41 determines that the light quantity of the LEDs 42 to 45 is not within the predetermined light quantity range, it becomes NO, and the temperature of the LEDs 42 to 45 is the predetermined temperature based on the detection result of the temperature sensors 42d to 45d. It is determined whether it is within the range (step S3). When it is determined that the temperature of the LEDs 42 to 45 is within the predetermined temperature range, the control unit 41 determines YES and determines that the optical sensors 42b to 45b have failed (step S4). Then, the control unit 41 controls the LED drive unit 46, fixes the drive currents of all the LEDs 42 to 45 (step S5), and ends the process.
  • the control unit 41 determines NO and determines that the LED 42 to 45 or the LED driving unit 46 has failed (step S6). Next, the control unit 41 determines whether or not the light amounts of the LEDs 42 to 45 are larger than a predetermined light amount (step S7).
  • Step S8 the process ends.
  • the control unit 41 determines that the amount of light of the LEDs 42 to 45 is greater than the predetermined amount of light, the control unit 41 determines YES, stops driving the LED determined to be faulty, fixes the current value of the LED other than the fault, and 51 is inserted into the optical path of the illumination light (step S9), and the process is terminated.
  • the light source device 40b of the present embodiment monitors the temperature states of the LEDs 42 to 45 by the temperature sensors 42d to 45d when the light amount detection results of the LEDs 42 to 45 by the light sensors 42b to 45b indicate a light amount abnormality.
  • the failure of the LEDs 42 to 45 and the failure of the light sensors 42b to 45b (or the LED drive unit 46) can be discriminated, and the optimum error processing according to the failure state can be performed.
  • the failure of the LED (or LED drive unit) and the failure of the optical sensor are determined, and the failure state is determined. Optimal error handling can be performed.
  • a general light source device is provided with a temperature sensor adjacent to each LED for feedback of cooling control. Therefore, it is not necessary to provide a new temperature sensor in the light source device of the present embodiment by replacing the detection result of the temperature sensor for cooling control feedback with the detection result for failure detection of the present embodiment. .
  • the light source device for endoscopes is required to be downsized, and it is conceivable that the LEDs and the optical sensors are arranged close to each other.
  • 7A and 7B show an example of two LEDs 81 and 85 arranged in close proximity.
  • Lenses 82 and 86 are disposed on the optical axes of the LEDs 81 and 85, respectively.
  • the lenses 82 and 86 convert the emitted light from the LEDs 81 and 85 into substantially parallel light, respectively.
  • An optical sensor 84 for detecting the light quantity of each LED 81 and 85 is provided in the range 83 and 87 of each emitted light of each LED 81 and 85.
  • 7A and 7B show only the optical sensor 84 that detects the amount of light of the LED 81.
  • the optical sensor 84 is disposed within the range 83 of the emitted light from the LED 81 and detects the light from the LED 81.
  • part of the light emitted from the LED 85 also enters the optical sensor 84. For this reason, the optical sensor 84 cannot accurately detect the light emitted from the LEDs 81 and may adversely affect the color balance of the LEDs 81 and 85.
  • FIG. 7B shows an example in which a light shielding wall 88 is disposed between the LED 81 and the LED 85 in order to suppress detection of leakage light (disturbance light) from adjacent LEDs.
  • the light from the LED 85 enters the optical sensor 84 through the gap between the light shielding walls 88.
  • FIGS. 8A, 8B, and 8C are diagrams illustrating a configuration example of a light detection unit that can reduce the ratio of disturbance light to light to be detected.
  • the light detection unit 90 a is provided with a substantially cylindrical light guide member 91 so as to surround the optical sensor 84.
  • the light guide member 91 is configured by a substantially circular incident portion 92 and a substantially cylindrical light guide portion 93.
  • the incident part 92 is arranged to face the direction of the LED 81 to be detected.
  • the light guide part 93 has a predetermined length so that the incident part 92 is located at a position where the direct light of the adjacent LED 85 that becomes disturbance light does not enter.
  • the direct light from the LED 85 that is not desired to be detected can be shielded, and the light from the LED 81 that is desired to be detected can be mainly incident on the optical sensor 84.
  • the light detection unit 90a can reduce the intensity ratio of disturbance light to the light from the LED 81 to be detected. Therefore, according to the light source device having such a light detection unit 90a, it is possible to ensure the color balance of the LEDs 81 and 85 (the emission ratio of the LEDs of each color) and to provide an optimal endoscopic image. .
  • optical fiber 94 including a substantially circular incident portion 95 and a substantially cylindrical light guide portion 96, instead of the light guide member 91 of FIG. 8A. ing. And the incident part 95 provided in the front-end
  • the incident portion 95 by arranging the incident portion 95 toward the LED 81 that is desired to be detected, even if light from the LED 85 that is not desired to be detected is incident on the incident portion 95, the light from the LED 85 is greater than or equal to the total reflection critical angle.
  • the light enters the incident portion 95 at an angle.
  • the light from the LED 85 escapes from the exterior of the optical fiber 94, is not guided to the optical sensor 84, and only the light from the LED 81 incident on the incident portion 95 at an angle smaller than the total reflection critical angle is light.
  • the light is guided to the sensor 84.
  • the light detection unit 90b can mainly make the light of the LED 81 to be detected incident on the optical sensor 84, similarly to the light detection unit 90a of FIG. 8A. Therefore, the light source device having such a light detection unit 90b can also ensure the color balance of the LEDs 81 and 85, and can provide an optimal endoscopic image.
  • the light guide member 91 a has substantially the same configuration as the light guide member 91, and includes a substantially circular incident portion 92 and a substantially cylindrical light guide portion 93.
  • the inner surface of the light guide 93 serves as a light absorption surface 97.
  • the light detection unit 90c can mainly make the light of the LED 81 to be detected incident on the optical sensor 84, similarly to the light detection unit 90a of FIG. 8A. Therefore, the light source device having such a light detection unit 90c can also ensure the color balance of the LEDs 81 and 85, and can provide an optimal endoscopic image.
  • each step in the flowchart in the present specification may be executed in a different order for each execution by changing the execution order and performing a plurality of steps at the same time as long as it does not contradict its nature.

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Abstract

　光源装置４０は、被写体を照明するための異なる色の照明光をそれぞれが出射するＬＥＤ４２～４５と、ＬＥＤ４２～４５の駆動電流を生成するＬＥＤ駆動部４６と、ＬＥＤ４２～４５の各色の照明光の照度値をそれぞれ検知する光センサ４２ｂ～４５ｂと、ＬＥＤ４２～４５が正常発光時の駆動電流に対応する所定の範囲の照度値をテーブル４１ｂとして記憶するメモリ４１ａと、テーブル４１ｂを参照し、光センサ４２ｂ～４５ｂのいずれかで検知したＬＥＤ４２～４５のいずれかの照度値が、駆動電流に対応する所定の範囲内の照度値か否かを判定し、ＬＥＤ４２～４５のいずれかの照度値が、所定の範囲内の照度値でないと判定した場合、光センサ４２ｂ～４５ｂのいずれかの異常またはＬＥＤ４２～４５のいずれかの異常として検知する制御部４１とを有する。

Description

光源装置
　本発明は、内視鏡に好適な光源装置に関する。
　従来、体腔内等へ細長の内視鏡を挿入して被検部位の観察や各種処置を行う内視鏡が広く用いられている。このような内視鏡においては、体腔内の撮影を行うために光源装置が採用される。近年、発光部としてＬＥＤ等の半導体光源を採用した光源装置が用いられることがある。
　このような光源装置としては、例えば特開平１１－３１３７９７号公報には、複数の発光素子を備えた光源装置が開示されている。この光源装置は、複数の発光素子で構成される照明部からの照明光の光量を検知する光検知部を備え、光検知部で検知された光量が所定の光量と比較し、光検知部で検知された光量が所定の光量より小さい場合、発光素子の交換の表示を行うようになっている。このように、従来の光源装置は、光検知部の検知結果から発光素子の寿命を検出することができる。
　また、近年では、複数の発光素子のそれぞれの光量を検知する複数の光検知部を備え、複数の光検知部で検知された光量に基づいてカラーバランスの調整を行う光源装置が用いられている。
　しかしながら、従来の光源装置では、発光素子の異常を検知することはできるが、光検知部の異常を検知することができず、光検知部に異常があった場合、異常があった光検知部で検知された光量に基づいてカラーバランスの調整を行ってしまうという問題があった。
　そこで、本発明は、光検知部または発光素子の異常を容易に検知することができる光源装置を提供することを目的とする。
　本発明の一態様の光源装置は、被写体を照明するための異なる色の照明光をそれぞれが出射する複数の半導体発光素子と、前記複数の半導体発光素子の駆動電流を生成する発光素子駆動部と、前記複数の半導体発光素子の各色の照明光の照度値をそれぞれ検知する複数の光検知部と、前記複数の半導体発光素子が正常発光時の駆動電流に対応する所定の範囲の照度値をテーブルとして記憶する記憶部と、前記記憶部の前記テーブルを参照し、前記複数の光検知部のいずれかで検知した前記複数の半導体発光素子のいずれかの照度値が、前記駆動電流に対応する前記所定の範囲内の照度値か否かを判定し、前記複数の半導体発光素子のいずれかの照度値が、前記所定の範囲内の照度値でないと判定した場合、前記複数の光検知部のいずれかの異常または前記複数の半導体発光素子のいずれかの異常として検知する異常検知部と、を有する。
第１の実施形態に係る光源装置を有する内視鏡システムを示すブロック図である。 メモリ４１ａに格納されている情報の一例を説明するためのテーブルである。 メモリ４１ａに格納されている情報の一例を説明するためのグラフである。 第１の実施形態の変形例に係る光源装置を有する内視鏡システムの構成を示すブロック図である。 第２の実施形態に係る光源装置を有する内視鏡システムの構成を示すブロック図である。 メモリ４１ａに格納されている情報の一例を説明するためのテーブルである。 メモリ４１ａに格納されている情報の一例を説明するためのグラフである。 光源装置４０ｂのエラー処理の流れの例を説明するためのフローチャートである。 近接配置された２つのＬＥＤ８１及び８５の例を示している。 近接配置された２つのＬＥＤ８１及び８５の例を示している。 検知したい光に対する外乱光の割合を低減することができる光検知部の構成例を示す図である。 検知したい光に対する外乱光の割合を低減することができる光検知部の構成例を示す図である。 検知したい光に対する外乱光の割合を低減することができる光検知部の構成例を示す図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
（第１の実施形態）
　図１は、第１の実施形態に係る光源装置を有する内視鏡システムを示すブロック図である。本実施形態は、光源装置を内視鏡、ビデオプロセッサ及びモニタを有する内視鏡システムに適用したものである。
　内視鏡システム１は、内視鏡１０と、ビデオプロセッサ２０と、モニタ３０と、光源装置４０とによって構成される。内視鏡１０は、先端側に、管腔内等に挿入可能な細長の挿入部１１を有しており、基端側は、コネクタ１２によって光源装置４０に着脱自在に接続されるようになっている。
　また、内視鏡１０は、ケーブル１７及びコネクタ１８によってビデオプロセッサ２０に着脱自在に接続されるようになっている。このように、光源装置４０及びビデオプロセッサ２０には、異なる種別の内視鏡を装着することができるようになっている。
　挿入部１１の先端には、管腔内等の被写体の映像を撮像するための撮像素子１３及び光源装置４０からの光を被写体に照射するためのレンズ１４が配設されている。レンズ１４によって、光源装置４０からライトガイド１５を介して伝送された照明光が被写体に照射される。撮像素子１３は、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等によって構成されており、被写体からの戻り光が撮像面に入射され、入射した被写体光学像を光電変換し、蓄積した電荷に基づく撮像出力を順次出力する。
　撮像素子１３は、ビデオプロセッサ２０から同期信号を含む駆動信号が供給されて動作し、撮像出力を信号線１６を介してビデオプロセッサ２０に供給する。
　ビデオプロセッサ２０は、撮像出力に対して所定の信号処理を施してモニタ３０に表示可能な映像信号を生成する。ビデオプロセッサ２０からの映像信号は、ケーブル２１を介してモニタ３０に供給される。こうして、モニタ３０の表示画面上において、撮像出力に基づく内視鏡画像が表示可能である。
　また、ビデオプロセッサ２０は、撮像画像の明るさが目標の明るさとなるように、光源装置４０を制御することができるようになっている。ビデオプロセッサ２０は、撮像画像から得られる明るさと目標明るさとの比率の情報を明るさ制御情報として光源装置４０に出力するようになっている。明るさ制御情報は、ケーブル２２を介して光源装置４０の制御部４１に供給される。
　光源装置４０は、赤色光を発生するＬＥＤ（Ｒ－ＬＥＤ）４２、緑色光を発生するＬＥＤ（Ｇ－ＬＥＤ）４３、青色光を発生するＬＥＤ（Ｂ－ＬＥＤ）４４及び紫色光を発生するＬＥＤ（Ｖ－ＬＥＤ）４５を有している。このように、複数の半導体発光素子を構成するＬＥＤ４２～４５は、被写体を照明するための異なる色の照明光をそれぞれが出射する。なお、本実施形態においては、４色の光を発生する４つのＬＥＤ４２～４５を採用する例について説明するが、色の種類及び色数は本実施形態に限定されるものではない。本実施形態では、複数種類のＬＥＤを用いればよく、例えば図１に琥珀色（アンバー）光を発生するＬＥＤを追加してもよい。
　各ＬＥＤ４２～４５の出射光の光軸上にはそれぞれレンズ４２ａ～４５ａが配置されている。各レンズ４２ａ～４５ａは、それぞれＬＥＤ４２～４５の出射光を略平行光に変換して出射する。Ｒ－ＬＥＤ４２からの光を出射するレンズ４２ａの光軸上には、ダイクロイックフィルタ４７～４９が配置されている。ダイクロイックフィルタ４７には、レンズ４３ａを介してＧ－ＬＥＤ４３からの光も入射される。また、ダイクロイックフィルタ４８には、レンズ４４ａを介してＢ－ＬＥＤ４４からの光も入射され、ダイクロイックフィルタ４９には、レンズ４５ａを介してＶ－ＬＥＤ４５からの光も入射される。
　ダイクロイックフィルタ４７は、Ｇ－ＬＥＤ４３からの光を反射して、Ｒ－ＬＥＤ４２からの光を透過させる。同様に、ダイクロイックフィルタ４８は、Ｂ－ＬＥＤ４４からの光を反射して、ダイクロイックフィルタ４７の透過光を透過させる。同様に、ダイクロイックフィルタ４９は、Ｖ－ＬＥＤ４５からの光を反射して、ダイクロイックフィルタ４８の透過光を透過させる。
　こうして、ＬＥＤ４２～４５の光がダイクロイックフィルタ４７～４９によって合成される。ダイクロイックフィルタ４９からの合成光は、レンズ５０を介してライトガイド１５に入射するようになっている。なお、ダイクロイックフィルタ４７～４９の特性を適宜設定することによって、ＬＥＤ４２～４５の配置順を変更することも可能であるが、ＬＥＤ４２～４５を出射光の波長帯域順に配置した方がダイクロイックフィルタの特性の設定が容易である。
　各ＬＥＤ４２～４５は、ＬＥＤ駆動部４６によって駆動されて点灯する。発光素子駆動部を構成するＬＥＤ駆動部４６は、制御部４１に制御されて、各ＬＥＤ４２～４５を駆動するための駆動信号であるＰＷＭパルスを発生するようになっている。なお、各ＬＥＤ４２～４５は、ＬＥＤ駆動部４６からのＰＷＭパルスのデューティ比及び電流量に応じた発光量で発光するようになっている。制御部４１は、各ＬＥＤ４２～４５を制御するための調光情報をＬＥＤ駆動部４６に出力することで、ＰＷＭパルスのデューティ比及び電流レベルを制御して、各ＬＥＤ４２～４５を調光制御する。
　また、各ＬＥＤ４２～４５の出射光を検知可能な位置に光センサ４２ｂ～４５ｂが配置されている。複数の光検知部を構成する各光センサ４２ｂ～４５ｂは、それぞれ各ＬＥＤ４２～４５の各色の照明光の照度値を検知して、検知結果を制御部４１に出力する。なお、各光センサ４２ｂ～４５ｂは、各ＬＥＤ４２～４５からレンズ４２ａ～４５ａに至る光路上以外の位置に配置される。
　制御部４１は、各ＬＥＤ４２～４５の発光量が、所定のカラーバランスを維持できるように、調光情報を発生する。各ＬＥＤ４２～４５のカラーバランスは、内視鏡１０の分光感度特性によって決定する必要がある。
　制御部４１は、ビデオプロセッサ２０からの明るさ制御情報に基づいて、最適なカラーバランスが得られるように、各ＬＥＤ４２～４５の発光量の比（光量比）を維持しながら、各ＬＥＤ４２～４５の光量を制御する。例えば、制御部４１は、ビデオプロセッサ２０からの明るさ制御情報に応じて設定すべきＧ－ＬＥＤ４３の光量値に対応する調光情報を求め、他のＬＥＤ４２、４４、４５については、Ｇ－ＬＥＤ４３の光量値に応じて、所定の光量比となるように調光情報を求める。
　すなわち、制御部４１は、ビデオプロセッサ２０からの明るさ制御情報に基づいて、Ｇ－ＬＥＤ４３の光量値を制御する。そして、制御部４１は、他のＬＥＤ４２、４４、４５について、Ｇ－ＬＥＤ４３の光センサ４３ｂの検知結果と、自身の色の光センサ４２ｂ、４４ｂまたは４５ｂの検知結果とに基づいて、所定のカラーバランスになるように（Ｇとの光量比率が目標比率となるように）、光量値を制御する。
　また、制御部４１は、光センサ４２ｂ～４５ｂの検知された各ＬＥＤ４２～４５の照度値をメモリ４１ａに格納されている情報と比較する。後述するが、記憶部を構成するメモリ４１ａには、ＬＥＤ４２～４５の正常発光時の駆動電流に対応するＬＥＤ４２～４５の所定の範囲の照度値がテーブルとして格納されている。
　制御部４１は、メモリ４１ａに格納されている駆動電流と照度値の関係から、検知された照度値が所定の照度値の範囲内に入っているか否かを判定する。制御部４１は、検知された照度値が所定の照度値の範囲内に入っていると判定した場合、ＬＥＤ４２～４５及び光センサ４２ｂ～４５ｂが正常と判定し、検知された照度値が所定の照度値の範囲内に入っていないと判定した場合、ＬＥＤ４２～４５または光センサ４２ｂ～４５ｂのいずれかが異常と判定する。
　図２Ａ及び図２Ｂは、メモリ４１ａに格納されている情報の一例を説明するための図である。特に、図２Ａは、メモリ４１ａに格納されている情報の一例を説明するためのテーブルであり、図２Ｂは、メモリ４１ａに格納されている情報の一例を説明するためのグラフである。
　図２Ａに示すように、テーブル４１ｂには、ＬＥＤ４２～４５の駆動電流、最少照度、及び、最大照度の関係が対応付けられている。なお、ＬＥＤ４２～４５によって駆動電流、最少照度、及び、最大照度の関係が異なる場合、各ＬＥＤ４２～４５毎のテーブルをメモリ４１ａに格納すればよい。また、駆動電流に対する最少照度値及び最大照度値は、例えば、工場出荷時等に予め取得し、メモリ４１ａに格納すればよい。
　例えば、制御部４１は、このテーブル４１ｂを参照し、ＬＥＤ４２～４５を３［Ａ］の駆動電流で駆動している際に、光センサ４２ｂ～４５ｂで検知された照度が最少照度のＣ１［ｌｘ］～最大照度Ｃ２［ｌｘ］の間であれば、ＬＥＤ４２～４５及び光センサ４２ｂ～４５ｂが正常であると判定する。一方、制御部４１は、ＬＥＤ４２～４５を３［Ａ］の駆動電流で駆動している際に、光センサ４２ｂ～４５ｂで検知された照度が最少照度のＣ１［ｌｘ］～最大照度Ｃ２［ｌｘ］の間でなければ、ＬＥＤ４２～４５または光センサ４２ｂ～４５ｂが異常と判定する。
　なお、メモリ４１ａは、図２Ａのテーブル４１ｂに代わり、図２Ｂに示すグラフ４１ｃの情報を格納していてもよい。
　異常検知部を構成する制御部４１は、メモリ４１ａに格納されているテーブル４１ｂ（あるいは、グラフ４１ｃ）を参照し、光センサ４２ｂ～４５ｂにより検知された照度値が所定の照度値の範囲内に入っているか否かを判定し、検知された照度値が所定の照度値の範囲内でないと判定した場合、ＬＥＤ４２～４５または光センサ４２ｂ～４５ｂのいずれかの異常を検知する。
　制御部４１は、光センサ４２ｂ～４５ｂにより検知された照度値が所定の照度値よりも小さいと判定した場合には、異常と判定したＬＥＤの駆動を停止し、正常と判定したＬＥＤの電流値を固定し、最低限可能な発光量を確保する。一方、制御部４１は、照度値が所定の照度値よりも大きいと判定した場合、例えば、ＬＥＤ４２～４５の内、異常と判定したＬＥＤの駆動を停止し、正常と判定したＬＥＤの電流値を固定とすればよいが、ＬＥＤ駆動部４６が故障した場合等は、ＬＥＤ４２～４５の制御が行えなくなることも考えられる。
　そこで、制御部４１は、光センサ４２ｂ～４５ｂにより検知された照度値が所定の照度値より大きいと判定した場合、光量を安全な範囲に調整するための光量調整用のメッシュ部材５１を、レンズ５０とライトガイド１５との間に挿入するように構成してもよい。このメッシュ部材５１は、制御部４１による制御により、レンズ５０とライトガイド１５との間で挿抜が可能となっている。
　なお、光量が大きい場合に挿入部される部材は、メッシュ部材５１に限定されることなく、例えば、狭帯域観察で用いられるＮＢＩフィルタを挿入するようにしてもよい。一般的な光源装置の場合、狭帯域観察用にＮＢＩフィルタが搭載されているため、新たに光量調整用のメッシュ部材５１を設ける必要がない。
　以上のように、光源装置４０は、ＬＥＤ４２～４５の照度を検知する光センサ４２ｂ～４５ｂを設け、光センサ４２ｂ～４５ｂで検知したＬＥＤ４２～４５の照度値を、メモリ４１ａに格納されているテーブル４１ｂの照度値と比較し、光センサ４２ｂ～４５ｂまたはＬＥＤ４２～４５のいずれかの異常を検知するようにした。
　よって、本実施形態の光源装置によれば、光検知部または発光素子の異常を容易に検知することができる。
（変形例）
　次に、第１の実施形態の変形例について説明する。
　図３は、第１の実施形態の変形例に係る光源装置を有する内視鏡システムの構成を示すブロック図である。なお、図３において、図１と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
　通常、光源装置内に配置されるＬＥＤの発光量は大きく、一般的な光センサの受光限界を超える光を発光するＬＥＤも存在するため、光センサでＬＥＤの発光量を正確に検知することができないことがある。
　そこで、変形例の光源装置４０ａは、図３に示すように、各光センサ４２ｂ～４５ｂの光入射面にそれぞれ減光フィルタ４２ｃ～４５ｃを配置して構成されている。本変形例では、各光センサ４２ｂ～４５ｂと各減光フィルタ４２ｃ～４５ｃのそれぞれにより光検知部が構成される。
　減光フィルタ４２ｃ～４５ｃは、それぞれＬＥＤ４２～４５から出射され、光センサ４２ｂ～４５ｂへ入射される光量を、そのフィルタ特性により、例えば、１／１０あるいは１／１００に減光する。そのため、減光フィルタ４２ｃ～４５ｃに脱落、故障、減光できない等の異常があった場合、光センサ４２ｂ～４５ｂに入射される光量が所定の光量より非常に大きくなる。
　制御部４１は、光センサ４２ｂ～４５ｂの検知結果が所定の光量より非常に大きくなった場合、減光フィルタ４２ｃ～４５ｃの異常、すなわち、光検知部の異常として検知することが可能となる。制御部４１は、減光フィルタ４２ｃ～４５ｃの異常を検知した場合、ＬＥＤ４２～４５が正常であるため、ＬＥＤ４２～４５の駆動電流を、略白色の照明光となるような駆動電流値にそれぞれ固定し、ＰＷＭ制御のみでの自動調光を実施するようにＬＥＤ駆動部４６を制御し、観察に最低限必要な明るさを確保する。
　一方、制御部４１は、光センサ４２ｂ～４５ｂの検知結果が所定の光量より小さい場合、ＬＥＤ４２～４５の異常として検知する。制御部４１は、ＬＥＤ４２～４５の異常を検知した場合、異常を検知したＬＥＤの駆動を停止し、異常を検知したＬＥＤ以外のＬＥＤに対して、ＬＥＤの駆動電流を固定するように、ＬＥＤ駆動部４６を制御し、観察に最低限必要な明るさを確保する。
　以上のように、変形例の光源装置４０ａによれば、第１の実施形態と同様の効果に加え、光センサ４２ｂ～４５ｂの検知結果に応じて、異常がある部材を容易に判定することができる。
（第２の実施形態）
　次に、第２の実施形態について説明する。
　本実施形態では、ＬＥＤ（またはＬＥＤ駆動部）の故障と、光センサの故障との判別を行い、故障状態に応じたエラー処理を行うことができる光源装置について説明する。
　図４は、第２の実施形態に係る光源装置を有する内視鏡システムの構成を示すブロック図である。なお、図４において、図１と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
　図４に示すように、光源装置４０ｂは、図１の光源装置４０に対し、各ＬＥＤ４２～４５の温度を検知する温度センサ４２ｄ～４５ｄが追加されて構成されている。温度センサ４２ｄ～４５ｄは、それぞれ各ＬＥＤ４２～４５に隣接して配置され、ＬＥＤ４２～４５の温度を検知し、検知結果を制御部４１に出力する。なお、温度センサ４２ｄ～４５ｄは、それぞれＬＥＤ４２～４５の温度を検出するものとして説明するが、例えば、ＬＥＤ４２～４５が搭載されている基板の基板温度を検知するものであってもよい。
　制御部４１のメモリ４１ａには、図２Ａ及び図２Ｂの情報に加え、図５Ａ及び図５Ｂに示す駆動電流とＬＥＤの温度との関係を示す情報が格納されている。
　図５Ａ及び図５Ｂは、メモリ４１ａに格納されている情報の一例を説明するための図である。特に、図５Ａは、メモリ４１ａに格納されている情報の一例を説明するためのテーブルであり、図５Ｂは、メモリ４１ａに格納されている情報の一例を説明するためのグラフである。
　図５Ａに示すように、テーブル４１ｄには、ＬＥＤ４２～４５の駆動電流、最少温度、及び、最大温度の関係が対応付けられている。なお、ＬＥＤ４２～４５によって駆動電流、最少温度、及び、最大温度の関係が異なる場合、各ＬＥＤ４２～４５毎のテーブルをメモリ４１ａに格納すればよい。また、メモリ４１ａは、図５Ａのテーブル４１ｄに代わり、図５Ｂに示すグラフ４１ｅの情報を格納していてもよい。
　まず、制御部４１は、光センサ４２ｂ～４５ｂの検知結果から、ＬＥＤ４２～４５の照度が所定の照度の範囲内か否かを判定する。制御部４１は、ＬＥＤ４２～４５の照度が所定の照度の範囲内の場合、ＬＥＤ４２～４５、光センサ４２ｂ～４５ｂ、及び、ＬＥＤ駆動部４６が正常と判定する。一方、制御部４１は、ＬＥＤ４２～４５の照度が所定の照度の範囲内でない場合、ＬＥＤ４２～４５、光センサ４２ｂ～４５ｂ、または、ＬＥＤ駆動部４６に異常があると判定する。
　次に、制御部４１は、光センサ４２ｂ～４５ｂの検知結果に異常がると判定すると、温度センサ４２ｄ～４５ｄの検知結果に基づいて、エラー判定を行う。制御部４１は、温度センサ４２ｄ～４５ｄの検知結果が所定の温度の範囲内か否かを判定する。
　制御部４１は、温度センサ４２ｄ～４５ｄの検知結果が所定の温度の範囲内の場合、ＬＥＤ４２～４５が通常点灯しているにも関わらず、光量の検知結果が正常に得られていなため、光センサ４２ｂ～４５ｂの故障と判定する。制御部４１は、光センサ４２ｂ～４５ｂの故障と判定した場合、ＬＥＤ４２～４５自体には故障がないので、全てのＬＥＤ４２～４５の駆動電流を固定値として、内視鏡の視野を確保する。全てのＬＥＤ４２～４５の駆動電流を固定値とする際の電流値は、略白色の照明光になると予測される予測電流値を、制御部４１がＬＥＤ４２～４５のそれぞれに設定する。なお、制御部４１は、故障と判定した光センサと対になるＬＥＤの駆動電流のみを固定値とするようにしてもよい。また、制御部４１は、上記２つのパターンで駆動電流を固定値とした場合でも、ＬＥＤ４２～４５に対して同じパルス幅を用いたＰＷＭ制御での自動調光を可能とする。全てのＬＥＤ４２～４５に同じパルス幅を用いているため、固定電流にした際の色状態を保持したままの調光が可能となる。
　一方、制御部４１は、温度センサ４２ｄ～４５ｄの検知結果が所定の温度の範囲内でない場合、ＬＥＤ駆動部４６からの点灯指示に対してＬＥＤ４２～４５が正しい点灯処理が行われていないとして、ＬＥＤ４２～４５の故障と判定する。または、制御部４１は、ＬＥＤ４２～４５が正常であるが、ＬＥＤ駆動部４６からの点灯指示がＬＥＤ４２～４５に対して正常に行われていないとして、ＬＥＤ駆動部４６の故障と判定する。
　ＬＥＤ４２～４５がオープン故障した場合は、ＬＥＤ４２～４５に電流が流れないため、最低温度より低い温度を示し、ＬＥＤ４２～４５がショート故障した場合は、ＬＥＤ４２～４５に過電流が流れるため、最高温度より高い温度を示す。
　制御部４１は、ＬＥＤ４２～４５が故障したと判定した場合、ＬＥＤ４２～４５の光量が所定の光量より大きいか否かを判定する。制御部４１は、ＬＥＤ４２～４５の光量が所定の光量以下と判定した場合、ＬＥＤ４２～４５の内、故障と判定したＬＥＤの駆動を停止する。一方、制御部４１は、ＬＥＤ４２～４５の光量が所定の光量より大きいと判定した場合、光量調整用のメッシュ部材５１（あるいは、ＮＢＩフィルタ）を、レンズ５０とライトガイド１５との間の光路に挿入する。
　次に、このように構成された光源装置４０ｂのエラー処理の動作について、図６を参照して説明する。図６は、光源装置４０ｂのエラー処理の流れの例を説明するためのフローチャートである。
　まず、制御部４１は、光センサ４２ｂ～４５ｂの検知結果に基づいて、ＬＥＤ４２～４５の光量が所定の光量の範囲内か否かを判定する（ステップＳ１）。制御部４１は、ＬＥＤ４２～４５の光量が所定の光量の範囲内であると判定した場合、ＹＥＳとなり、ＬＥＤ４２～４５、光センサ４２ｂ～４５ｂ、及び、ＬＥＤ駆動部４６が正常と判定し（ステップＳ２）、処理を終了する。
　一方、制御部４１は、ＬＥＤ４２～４５の光量が所定の光量の範囲内でないと判定した場合、ＮＯとなり、温度センサ４２ｄ～４５ｄの検知結果に基づいて、ＬＥＤ４２～４５の温度が所定の温度の範囲内か否かを判定する（ステップＳ３）。制御部４１は、ＬＥＤ４２～４５の温度が所定の温度の範囲内であると判定した場合、ＹＥＳとなり、光センサ４２ｂ～４５ｂが故障したと判定する（ステップＳ４）。そして、制御部４１は、ＬＥＤ駆動部４６を制御し、全てのＬＥＤ４２～４５の駆動電流を固定し（ステップＳ５）、処理を終了する。
　一方、制御部４１は、ＬＥＤ４２～４５の温度が所定の温度の範囲内でないと判定した場合、ＮＯとなり、ＬＥＤ４２～４５またはＬＥＤ駆動部４６が故障したと判定する（ステップＳ６）。次に、制御部４１は、ＬＥＤ４２～４５の光量が所定の光量より大きいか否かを判定する（ステップＳ７）。
　制御部４１は、ＬＥＤ４２～４５の光量が所定の光量以下と判定した場合、ＮＯとなり、ＬＥＤ４２～４５の内、故障と判定したＬＥＤの駆動を停止し、故障以外のＬＥＤの電流値を固定し（ステップＳ８）、処理を終了する。一方、制御部４１は、ＬＥＤ４２～４５の光量が所定の光量より大きいと判定した場合、ＹＥＳとなり、故障と判定したＬＥＤの駆動を停止し、故障以外のＬＥＤの電流値を固定し、メッシュ部材５１を照明光の光路に挿入し（ステップＳ９）、処理を終了する。
　以上のように、本実施形態の光源装置４０ｂは、光センサ４２ｂ～４５ｂによるＬＥＤ４２～４５の光量検知結果が光量異常を示した場合、温度センサ４２ｄ～４５ｄによるＬＥＤ４２～４５の温度状態を監視することで、ＬＥＤ４２～４５の故障と光センサ４２ｂ～４５ｂ（またはＬＥＤ駆動部４６）の故障とを判別することができ、この故障状態に応じた最適なエラー処理を行うことができる。
　よって、本実施形態の光源装置によれば、第１の実施形態と同様の効果に加え、ＬＥＤ（またはＬＥＤ駆動部）の故障と、光センサの故障との判別を行い、故障状態に応じた最適なエラー処理を行うことができる。
　なお、一般的な光源装置は、冷却制御のフィードバック用に各ＬＥＤに隣接して温度センサが設けられている。そのため、冷却制御のフィードバック用の温度センサの検知結果を、本実施形態の故障検出用の検知結果に代用する構成とすることで、本実施形態の光源装置に新たな温度センサを設ける必要はなくなる。
　ところで、内視鏡用の光源装置は、小型化が求められており、各ＬＥＤおよび光センサは近接配置されることが考えられる。図７Ａ及び図７Ｂは、近接配置された２つのＬＥＤ８１及び８５の例を示している。ＬＥＤ８１及び８５の各光軸上には、レンズ８２及び８６が配置される。レンズ８２及び８６は、それぞれＬＥＤ８１及び８５の出射光を略平行光に変換する。
　各ＬＥＤ８１及び８５の各出射光の範囲８３及び８７内に、各ＬＥＤ８１及び８５の光量を検知する光センサ８４が設けられる。なお、図７Ａ及び図７Ｂでは、ＬＥＤ８１の光量を検知する光センサ８４のみを示している。光センサ８４は、ＬＥＤ８１の出射光の範囲８３内に配置されており、ＬＥＤ８１の光を検知する。しかし、図７Ａに示すように、ＬＥＤ８１及び８５が近接配置されていると、光センサ８４には、ＬＥＤ８５の出射光の一部も入射する。このため、光センサ８４は、ＬＥＤ８１の出射光を正確に検知することができず、各ＬＥＤ８１及び８５のカラーバランスに悪影響を与えてしまう虞がある。
　そのため、図７Ｂは、隣接するＬＥＤからの漏れ光（外乱光）の検知を抑制するために、ＬＥＤ８１とＬＥＤ８５との間に遮光壁８８を配置した例を示している。しかしながら、この場合には、図７Ｂの矢印にて示すように、ＬＥＤ８５からの光が遮光壁８８の隙間から光センサ８４に入射してしまう。
　このように、比較的狭い範囲に複数のＬＥＤ及び光センサが配置されている場合には、各光センサがそれぞれ検知対象の各ＬＥＤの光量を正確に検知することは極めて困難である。
　そこで、検知したい光に対する外乱光の割合を低減することができる光検知部について図８Ａ、図８Ｂ及び図８Ｃを用いて説明する。
　図８Ａ、図８Ｂ及び図８Ｃは、検知したい光に対する外乱光の割合を低減することができる光検知部の構成例を示す図である。図８Ａに示すように、光検知部９０ａは、光センサ８４を囲うように略円筒形状の光導光部材９１が設けられている。光導光部材９１は、略円形の入射部９２と、略円筒形状の導光部９３とにより構成されている。
　入射部９２は、検知対象のＬＥＤ８１の方向を向くように配置される。導光部９３は、入射部９２が外乱光となる隣接するＬＥＤ８５の直接光が入射しない位置となるように、所定の長さを有している。
　これにより、検知したくないＬＥＤ８５からの直接光を遮蔽することができ、検知したいＬＥＤ８１の光を主に光センサ８４へ入射されることができる。この結果、光検知部９０ａは、検知したいＬＥＤ８１からの光に対する外乱光の強度割合を低減することができる。よって、このような光検知部９０ａを有する光源装置によれば、ＬＥＤ８１及び８５のカラーバランス（各色のＬＥＤの発光比率）を確保することができ、最適な内視鏡画像を提供することができる。
　また、図８Ｂの光検知部９０ｂは、図８Ａの光導光部材９１に代わり、略円形の入射部９５と、略円筒形状の導光部９６とにより構成される光ファイバ９４を用いて構成されている。そして、光ファイバ９４の先端に設けられた入射部９５は、検知したいＬＥＤ８１へ向けて配置されている。
　このように、入射部９５を検知したいＬＥＤ８１へ向けて配置することで、検知したくないＬＥＤ８５からの光が仮に入射部９５に入射された場合でも、ＬＥＤ８５からの光が全反射臨界角以上の角度で入射部９５に入射されることになる。この場合、ＬＥＤ８５からの光は、光ファイバ９４の外装から抜けていき、光センサ８４に導光されず、全反射臨界角より小さい角度で入射部９５に入射されたＬＥＤ８１からの光だけが光センサ８４に導光される。
　この結果、光検知部９０ｂは、図８Ａの光検知部９０ａと同様に、検知したいＬＥＤ８１の光を主に光センサ８４へ入射されることができる。よって、このような光検知部９０ｂを有する光源装置も、ＬＥＤ８１及び８５のカラーバランスを確保することができ、最適な内視鏡画像を提供することができる。
　また、図８Ｃの光検知部９０ｃは、図８Ａの光導光部材９１に代わり、光導光部材９１を用いて構成されている。この光導光部材９１ａは、光導光部材９１と略同様の構成をしており、略円形の入射部９２と、略円筒形状の導光部９３とにより構成されている。そして、この導光部９３の内面が光吸収面９７となっている。
　これにより、図８Ｃの矢印に示すように、検知したいＬＥＤ８１からの直接光（光吸収面９７に当たらない光）のみが光センサ８４に入射される。そして、検知したくないＬＥＤ８５からの光が仮に光導光部材９１ａに入射された場合でも、光吸収面９７で吸収され、光センサ８４に入射されることがない。
　この結果、光検知部９０ｃは、図８Ａの光検知部９０ａと同様に、検知したいＬＥＤ８１の光を主に光センサ８４へ入射されることができる。よって、このような光検知部９０ｃを有する光源装置も、ＬＥＤ８１及び８５のカラーバランスを確保することができ、最適な内視鏡画像を提供することができる。
　なお、本明細書におけるフローチャート中の各ステップは、その性質に反しない限り、実行順序を変更し、複数同時に実行し、あるいは実行毎に異なった順序で実行してもよい。
　本発明は、上述した実施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、２０１４年１０月１０日に日本国に出願された特願２０１４－２０９２２９号公報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、図面に引用されたものとする。

Claims (4)

  1. 　被写体を照明するための異なる色の照明光をそれぞれが出射する複数の半導体発光素子と、
    　前記複数の半導体発光素子の駆動電流を生成する発光素子駆動部と、
    　前記複数の半導体発光素子の各色の照明光の照度値をそれぞれ検知する複数の光検知部と、
    　前記複数の半導体発光素子が正常発光時の駆動電流に対応する所定の範囲の照度値をテーブルとして記憶する記憶部と、
    　前記記憶部の前記テーブルを参照し、前記複数の光検知部のいずれかで検知した前記複数の半導体発光素子のいずれかの照度値が、前記駆動電流に対応する前記所定の範囲内の照度値か否かを判定し、前記複数の半導体発光素子のいずれかの照度値が、前記所定の範囲内の照度値でないと判定した場合、前記複数の光検知部のいずれかの異常または前記複数の半導体発光素子のいずれかの異常として検知する異常検知部と、
    を有することを特徴とする光源装置。
  2. 　前記複数の半導体発光素子の温度をそれぞれ検知する複数の温度検知部を更に有し、
    　前記記憶部は、前記複数の半導体発光素子が正常発光時の駆動電流に対応する所定の範囲の温度値をテーブルとして記憶し、
    　前記異常検知部は、前記複数の半導体発光素子のいずれかの照度値が、前記所定の範囲内の照度値でないと判定した場合、前記複数の半導体発光素子のいずれかの温度値が前記所定の範囲内の温度値か否かを判定し、判定結果に基づいて、前記複数の半導体発光素子のいずれかまたは前記複数の光検知部の異常を検知することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
  3. 　前記異常検知部は、前記複数の光検知部の少なくとも１つの光検知部の異常を検知した場合、前記複数の半導体発光素子の全ての駆動電流が固定値となるように前記発光素子駆動部を制御し、前記複数の半導体発光素子の少なくとも１つの半導体発光素子の異常を検知した場合、前記複数の半導体発光素子の内、異常を検知した半導体発光素子の駆動を停止するように、前記発光素子駆動部を制御することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
  4. 　前記複数の光検知部は、それぞれが前記複数の半導体発光素子の各色の照明光を減光する減光フィルタと、前記減光フィルタにより減光された前記各色の照明光の照度値を検知する光センサとにより構成されることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
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