JPH0511287B2

JPH0511287B2 -

Info

Publication number: JPH0511287B2
Application number: JP59088613A
Authority: JP
Inventors: Masahide Sugano; Seiichi Hosoda; Atsushi Amano; Shinichiro Hatsutori
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1984-05-02
Filing date: 1984-05-02
Publication date: 1993-02-15
Also published as: JPS60232523A

Description

【発明の詳細な説明】技術分野この発明は内視鏡用光源装置に関し、特に、そ
の光量が可変な内視鏡用光源装置に関する。

従来技術一般に、内視鏡診断においては、体腔内は、外
部の光が入らず、真暗であるので、光源装置が必
要であつた。ここで、診断は、内視鏡により直接
体腔内を観察する場合と、内視鏡により得られた
像を写真撮影し写真により診断する場合の二通り
がある。直接観察時と、写真撮影時とでは、必要
とされる光量が異なるので、光源装置は光量が可
変とされている。また、対象とする部位によつて
も、適正光量が異なるので、光量調節は不可欠で
あつた。この光量調節は、例えば、ランプを切り
換えたり、ランプへの供給電流を変化させたり、
絞りを駆動して行なつている。ところで、従来の
光源装置では、この光量調節を初めとする種々の
機能が正常に作動するかどうかは、実際に使用し
てみなければわからなかつた。そのため、異常を
知らずに使用（内視鏡を体腔内に挿入）した場
合、患者に無用の苦痛を与えてしまうとともに、
診断を失敗することがある。これを解決するため
に、事前に絞りの動作チエツクを行なう装置が特
開昭58−86522号公報に記載されている。この装
置では、最小絞り値と開放絞りとにおける光量の
差、すなわち絞り最小〜開放のダイナミツクレン
ジが規定値範囲内にあるか否かを調べている。し
かし、実使用時に、絞りが絞り駆動信号が指示す
る最小と開放の間の各絞り値まで実際に絞り込ま
れるか否かはわからなかつた。また、絞りの調節
は、絞り羽根の駆動角度に基ずいて行なわれてい
たが、装置毎に、絞り羽根の駆動量と実際の駆動
角度が異なるとともに、ランプの光軸と絞り羽根
の中心が異なるので、正確な光量調節が不可能で
あつた。これを解決するために、ランプの発光量
をモニタし、その値が一定になるように制御する
装置が特開昭58−94829号公報、および特開昭58
−87526号公報に記載されている。これらの装置
では、実際のランプ使用時にいわゆるフイードバ
ツク制御を行なつているが、制御の遅れにより適
切な発光量が得られないことがあつた。また、前
者では、CPUが絶えず制御動作を行なう必要が
あり、CPUが他の処理をできない不具合がある。
また、そのため、後者では専用の制御回路を設け
る必要があり、構成が複雑になる欠点がある。

目的この発明の目的は、事前に絞り値と光量との関
係を求めて、それを記憶しておき、実際の使用時
にその記憶されている関係に基づいて絞りを制御
することにより正確な光量制御を行なうことがで
きる内視鏡光源装置を提供することである。

概要この目的は、光量調節のために複数の絞り値を
有する絞り手段と、絞り手段を介したライトガイ
ドへの入射光量を検出する手段と、光源装置の使
用前に絞り手段を各絞り値に設定した時の検出手
段の検出光量を絞り値とともに記憶する手段と、
記憶手段に記憶された検出光量と絞り値との関係
に基づいて光源装置の使用時の絞り手段を制御す
る手段とを具備し、ライトガイドを介して体腔内
を照明する内視鏡用光源装置により実現される。

この発明による内視鏡光源装置によれば、事前
に各絞り値における光量を検出しておいて、この
絞り値と検出光量との関係をメモリに記憶してお
き、実際の使用時には、この関係に基づいて、内
視鏡内に導入したい光量に応じて適切な絞り値を
選択し、これにより絞りを制御することにより、
たとえ絞り機構の駆動量と実際の絞り値との対応
関係が所定の関係になくても、所望の光量を得ら
れる絞り値がわかるので、常に光量を正しく制御
できる。

実施例以下、図面を参照して、この発明による内視鏡
用光源装置の一実施例を説明する。第１図はその
構成を示す要部断面図であり、第２図は第１図中
の−線から見た断面図である。内視鏡用光源
は内視鏡の先端部（対物部）に内蔵されることも
あるが、ここではライトガイドに接続される外部
光源装置としての例を説明する。この実施例装置
は、前面パネル１の一部にソケツト２が設けら
れ、図示しない内視鏡本体のライトガイドコード
の延出先端に設けられたコネクタ３が、このソケ
ツトに着脱自在に接続される。前面パネル１には
図示してはいないが、チエツク結果の表示部があ
る。コネクタ３のライトガイド管４は光源ランプ
５の光軸Ｌ上に位置していて、集光レンズ６を介
して集光された光がその入射端面４ａに入射され
る。集光レンズ６はレンズ支持枠７に支持され
る。光源ランプ５と集光レンズ６の間には、周辺
部に色特性（通過特性）の異なる複数のカラーフ
イルタ９、および、単なるウインドウ（スルーホ
ール）が設けられているターレツト８が設けられ
る。ターレツト８は駆動モータ１２により回転駆
動され、カラーフイルタ９、あるいは、ウインド
ウのいずれかが選択的に光源ランプ５の光軸Ｌ上
に位置するようになつている。駆動モータ１２か
らターレツト９への回転の伝達はかさ歯車１３な
どの歯車機構が用いられている。

ソケツト２の支持板１４には、第２図に示すよ
うに、写真のシヤツタ動作に用いられるシヤツタ
羽根１５と光量調節に用いられる絞り羽根１６が
光軸Ｌを両側から挟むように設けられている。シ
ヤツタ羽根１５、絞り羽根１６は、それぞれ、モ
ータ１７，１８により駆動される。シヤツタ羽根
１５は選択的にランプ５の光軸を遮光、開放する
ことにより、写真撮影のシヤツタ動作をする。シ
ヤツタ羽根１５の回動範囲の両端はダンパ１９，
１９により規制されている。絞り羽根１６は、回
転角度が変るにつれランプの光軸を遮断する量が
変化するような切り込みを有する。第１図に示す
ように絞り羽根１６はシヤツタ羽根１５よりも光
源ランプ５側に設けられる。したがつて、シヤツ
タ羽根１５は絞り羽根１６で調光された光を遮光
するようになつている。さらに、光源ランプ５の
光軸Ｌ上に位置するシヤツタ羽根１５の部分２１
は、反射面とされ、かつ、折り曲げられている。
そのため、集光レンズ６を通してシヤツタ羽根１
５に入射された光は90度、光路が変えられ下方に
向けられる。反射面２１は梨地処理されて、反射
光を拡散光としている。反射面２１からの反射光
は受光素子２３に入射される。受光素子２３は、
不要な漏れ光を除去するための遮光箱２２内に設
置される。遮光箱２２は、その上壁面に小孔２４
を有し、この小孔２４を通過した光のみを受光素
子２３に入射するようにしている。

第３図は、この一実施例全体の制御回路を示す
ブロツク図である。システムバス３６を介して
CPU３０、ROM３２、RAM３４、インターフ
エース（Ｉ／Ｆ）回路３８が接続されている。
RAM３４には、後述する絞りテーブルが記憶さ
れる。Ｉ／Ｆ回路３８にターレツト駆動回路４０
を介してターレツト８の駆動のためのモータ１２
が接続され、シヤツタ駆動回路４２を介してシヤ
ツタ羽根１５の駆動のためのモータ１７が接続さ
れる。光源ランプ５は光源制御回路４４を介して
Ｉ／Ｆ回路３８により制御される。受光素子２３
としてのフオトダイオードのアノードは電極＋Ｖ
に接続され、カソードは抵抗４６を介して接地さ
れる。フオトダイオード２３と抵抗４６の接続点
は増幅器回路４８、電圧／周波数（Ｖ／Ｆ）変換
器５０を介してANDゲート５２の第一入力端に
接続される。ANDゲート５２の第二入力端には、
Ｉ／Ｆ回路３８からの信号が入力される。AND
ゲート５２の出力信号はカウンタ５４は供給さ
れ、カウンタ５４の出力信号はＩ／Ｆ回路３８に
供給される。一方、Ｉ／Ｆ回路３８の出力信号が
可変周波数発振器５６に入力され、その出力信号
が周波数／電圧（Ｆ／Ｖ）変換器５８を介してミ
キサ６０の第一入力端（＋）に供給される。ミキ
サ６０の出力信号が増幅器６２を介して絞り羽根
１６の駆動のためのモータ１８に駆動信号として
供給される。このモータ１８の回転量が電圧信号
としてポテンシオメータ６４で検出され、ミキサ
６０の第二入力端（−）に不帰還される。Ｉ／Ｆ
回路３８には、内視鏡の接眼部に接続されるカメ
ラ６６も接続される。これは、この実施例では、
光源とカメラとの間でデータの送受を行なうこと
もあるため、そのチエツクのためである。

次に、第４図に示したCPU３０の動作フロー
チヤートを参照して、この一実施例の動作を説明
する。図示しないチエツク釦が押されると、動作
開始され、ステツプ100に示すように、シヤツタ
羽根１５が閉じられ、ランプ５の光軸が遮光され
る。このチエツク釦の押し下げは、光源装置の使
用前が好ましいが、使用中に随時に押されてもか
まわない。シヤツタ羽根１５が閉じられるのは、
第１図に示すように、受光素子２３へ光を入射さ
せるとともに、ライトガイド管４の焼けるのを防
止するためである。ステツプ105では、受光素子
２３への光量を増加させるため、空のフイルタが
光源ランプ５の光軸Ｌ上になるように、ターレツ
ト８を回転させる。ターレツト８の回転の機械的
な遅れを考慮して、ステツプ110に示すように、
所定時間（３秒）の時間待ち処理が実行される。
この後、ステツプ115に示すように、光源ランプ
５が所定光量で発光される。この発光は、光源ラ
ンプ５の点灯のチエツクのためのみであるので、
発光量は小光量でよい。光源ランプ５からの発光
がシヤツタ羽根１５の反射面２１で反射され、受
光素子２３に入力され、Ｖ／Ｆ変換器５０で光量
に応じた周波数の信号（パルス信号）が得られ
る。この後、ANDゲート５２は、Ｉ／Ｆ回路３
８から出力される一定期間のゲート信号により、
一定時間だけ導通され、Ｖ／Ｆ変換器５０の出力
パルス信号は、この一定期間だけ、カウンタ５４
に入力される。すなわち、カウンタ５４は、ステ
ツプ120に示すように、この一定期間のＶ／Ｆ変
換器５０の出力パルス信号を計数する。いいかえ
ると、カウンタ５４は、光源ランプ５の発光量を
パルス数N1として検出する。これにより、ステ
ツプ125に示すように、検出値N1と基準値Nth1
（ランプが所定光量で発光する時の理論値）を比
較することにより、ランプが正常に点灯したかど
うか、および、シヤツタ羽根１５が正しく閉じた
かどうかが判定される。検出値N1が基準値Nth1
以下であれば、これらの二つのうち、少なくとも
一方が異常であるので、ステツプ130に示すよう
に、異常状態の発生が前面パネル上の表示部（図
示せず）で表示される。

検出値N1が基準値Nth1以上の時は、これら二
つの事項は正常であるとされ、次のチエツク（ラ
ンプのフラツシユ発光チエツク）が開始される。
ステツプ135に示すように、光源ランプ５が写真
撮影時の発光量（大光量）でフラツシユ発光され
る。ここでは、光源ランプ５への電流を増加し
て、フラツシユ発光させているが、ランプそのも
のを切り換えてもよい。点灯チエツク時と同様
に、ステツプ140に示すように、一定期間のＶ／
Ｆ変換器５０の出力パルス数がカウンタ５４で計
数される。ステツプ145で、この時の計数値N2の
基準値Nth2（ランプがフラツシユ発光する時の理
論値）が比較される。計数値N2が基準値Nth2以
下であるときは、フラツシユ発光が正しく行なわ
れなかつた場合であるので、ステツプ150に示す
ように、この異常状態の発生が表示される。計数
値N2が基準値Nth2以上であるときは、フラツシ
ユ発光も正常であることがわかる。

この実施例では、光量の制御は絞り羽根１６の
回転駆動角度に基ずいて行なわれるので、次に、
絞り羽根１６の動作（絞り値と実際の光量との関
係）がチエツクされる。これは、光軸のずれやラ
ンプ自体の光量のバラツキ等により、絞り羽根の
回転駆動角度が同じでも実際にライトガイドに入
射される光量が、装置毎に、異なることがあるか
らである。先ず、ステツプ155に示すように、絞
りが最大（開放）に設定される。絞りの制御は、
CPU３０が可変周波数発振器５６の発振周波数
を制御することにより行なわれる。可変周波数発
振器５６の発振周波数がＦ／Ｖ変換器５８でモー
タ１８の駆動電圧信号とされ、モータ１８が回転
される。このモータ１８の回転量が、ポテンシオ
メータ６４を介してモータ１８の駆動電圧信号に
負帰還されるので、絞り羽根が可変周波数発振器
５６の発振周波数に応じた所定の位置で停止す
る。ステツプ160で、カウンタ５４において、こ
の時の受光素子２３の受光量が、一定期間内の
Ｖ／Ｆ変換器５０の出力パルス数n1として求め
られる。ステツプ165で、絞り値（絞り羽根の回
転角度）と、受光素子２３の受光量n1（カウンタ
値）とを対応づけて、絞りテーブルとして記憶す
る。この記憶動作（絞りテーブルの作成）はステ
ツプ170，175に示すように、最小絞りまでの全絞
りに対して行なわれる。絞りテーブルは第５図に
実線で示すように、実際の測定値以外は補間によ
り求め、絞り羽根の駆動角度と光量との特性曲線
の形でRAM３４に記憶される。この特性曲線か
ら、所望の光量を得られる絞り羽根の駆動角度が
逆算される。すなわち、以後の、光源装置の実際
の使用時には、このRAM３４に記憶された絞り
テーブルに基ずいて、絞り羽根の駆動角度が制御
される。第５図の破線の曲線は理想的な場合の特
性を示す。最小絞り値の時の受光素子２３の受光
量niが求められると、ステツプ180に示すように、
絞りを絞り込むにつれて、受光素子２３の受光量
が減少したかどうか判定される。絞りを絞り込む
につれて、受光素子２３の受光量が減少していな
ければ、絞り羽根１６の駆動が正常に行なわれな
かつたとして、ステツプ185に示すように、異常
表示が行なわれ、受光量が減少していれば、絞り
羽根１６の動作が正常とされる。

次に、カメラ６６とのデータ送受動作のチエツ
クのために、ステツプ190に示すように、カメラ
６６に所定の送信要求を出す。ステツプ195で、
カメラ６６がこの送信要求に答えて、何らかのデ
ータを発信したかどうか判定される。ステツプ
195でカメラからのデータを受信しない時は、ス
テツプ200に示すように、異常表示が行なわれる。

カメラからのデータを受信した時は、全部の機
能が正常であることがチエツクされたことにな
り、通常の動作のための準備に移る。すなわち、
ステツプ205に示すように、光源ランプ５の光軸
Ｌ上に所定のフイルタが位置するようにターレツ
ト８が回転される。ステツプ210に示すように、
ターレツト８の駆動の遅れ時間に相当する時間待
ち処理が行なわれた後、ステツプ215に示すよう
に、シヤツタ羽根１６が開かれる（光源ランプ５
の光軸Ｌが開放される）。この後、ステツプ220
で、全部のチエツク結果が正常であることが表示
される。

上述の説明では、ランプの点灯、ランプのフラ
シユ発光、シヤツタ羽根の作動、絞り羽根の作
動、カメラとのデータ送受の五つの機能がチエツ
クされ、かつ、絞り羽根の駆動角度と絞り光量と
の対応関係が確認されるので、正確な光量調節が
実現される。なお、五つのチエツクは全て行なう
必要はない。

発明の効果以上説明したように、本発明によれば事前に絞
りと光量との関係を求め、それを記憶しておき、
実際の使用時にその記憶されている関係に基づい
て所望の光量が得られるように絞りを決定するこ
とにより正確な光量制御を行なうことができる内
視鏡用光源装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による内視鏡用光源装置の
一実施例の構成を示す要部断面図、第２図は第１
図中の−線から見た断面図、第３図はこの一
実施例の制御回路のブロツク図、第４図はこの一
実施例の動作を示すフローチヤート、第５図はこ
の一実施例の動作時に作成される、絞り羽根の駆
動角度と実際の光量の関係を示す特性曲線であ
る。５……光源ランプ、８……ターレツト、１５…
…シヤツタ羽根、１６……絞り羽根、２３……受
光素子、３０……CPU、３８……インターフエ
ース回路、５０……電圧／周波数変換回路、５４
……カウンタ、６６……カメラ。

Claims

【特許請求の範囲】

１ライトガイドを介して体腔内を照明する内視
鏡用光源装置において、光量調節のために複数の
絞り値を有する絞り手段と、前記絞り手段を介し
たライトガイドへの入射光量を検出する手段と、
光源装置の使用前に前記絞り手段を各絞り値に設
定した時の前記検出手段の検出光量を絞り値とと
もに記憶する手段と、光源装置の使用時に、前記
記憶手段に記憶された検出光量と絞り値との関係
に基づいてライトガイドへの入射光量が所望値に
なるような絞り手段の絞り値を決定して前記絞り
手段を制御する手段とを具備する内視鏡用光源装
置。