JPH058805B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ この発明は内視鏡装置に関し、特に、光量の調
節が可能な光源を有する内視鏡装置に関する。

［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
写真撮影し写真を観察する場合の二通りがある。
ここで、写真撮影時には直接観察時に比べて大光
量が必要とされるので、光源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
調節して行なつている。

ところで、従来の装置では、この光量調節を初
めとする光源の種々の機能が正常に作動するかど
うかは、事前にはわからず、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、診断
が不可能となるとともに、患者に無用の苦痛を与
えてしまつた。また、絞りの調節は、絞り羽根の
回転駆動により行なわれているが、装置毎にラン
プの発光量自身のバラツキがあつたり、光源と内
視鏡を接続する時にランプとライトガイドとの光
軸がずれることもあり正確な光量調節ができない
ことがあつた。

［目的］ この発明の目的は、光源の光量調節機能が正常
に作動するかどうかを事前に自動的にチエツクす
ることができる内視鏡装置を提供することであ
る。

［概要］ この目的は、光源ランプと、光源ランプからの
光を内視鏡の対物部まで導き対物端から放射させ
るライトガイドと、光源ランプからライトガイド
への光路を選択的に遮断するシヤツタ手段と、光
源ランプから放射されライトガイドへ入射される
光量を調節する絞り手段と、内視鏡の対物端に着
脱自在であり、光源機能のチエツク時に対物端に
取り付けられ、ライトガイドを介して対物端まで
導かれた光が照射される孔部を有する検査用部材
と、検査用部材の孔部内に照射された光を検出す
る受光手段と、光源ランプから所定の光を発光さ
せ、シヤツタ手段、絞り手段を動作させた時の受
光手段の出力に基づいて光源ランプ、シヤツタ手
段、絞り手段の動作をチエツクする手段とを具備
する内視鏡装置により達成される。

この発明によれば、チエツク釦を押すことによ
り光源の光量調節機能の正常、異常が事前にチエ
ツクスされ、チエツク結果が表示されることによ
り、光量調節機能の異常を知らずに使用して診断
をやり直すという無駄を省け、常に、良好の状態
で内視鏡診断が実行される。

［実施例］ 以下、図面を参照してこの発明による内視鏡装
置の一実施例を説明する。

第１図は第１実施例全体のブロツク図である。
この実施例は内視鏡本体１０と光源ユニツト１２
からなる。内視鏡本体１０はイメージガイド１６
とライトガイド１８を有する。光源ユニツト１２
内の光源ランプ２０から放射された光が光量調節
に用いれる絞り板２２、写真撮影のシヤツタ動作
に用いられるシヤツタ板２４を介して内視鏡本体
１０内のライトガイド１８に入射され、ライトガ
イド１８を介して対物部から体腔内に放射され
る。体腔内の像はイメージガイド１６、接眼レン
ズ２８を介して接眼部に至る。

第１図で内視鏡本体１０の対物部（先端部）に
装着されているキヤツプ１４はチエツクのための
みでありチエツク時にのみ装着され、内視鏡本体
１０の対物部が体腔内に挿入される時は外され
る。キヤツプ１４の内部には受光素子３０が設け
られ、光源ランプ２０から放射され絞り板２２、
シヤツタ板２４、ライトガイド１８を介して対物
部から体腔内に放射されるべき光量が受光素子３
０により検出される。受光素子３０の出力信号は
光源ユニツト１２内のチエツク回路３２に入力さ
れる。

第２図は光源ユニツト１２の構成を示す要部断
面図であり、第３図は第２図中の−線から見
た断面図である。前面パネル３４の一部にソケツ
ト３６が設けられ、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３８が、こ
のソケツトに着脱自在に接続される。前面パネル
３４には図示してはいないが、チエツク結果の表
示部が設けられている。

コネクタ３８のライトガイド１８は光源ランプ
２０の光軸Ｌ上に位置していて、集光レンズ４４
を介して集光された光がその入射端面１８ａに入
射される。集光レンズ４４はレンズ支持枠４６に
支持される。

光源ランプ２０と集光レンズ４４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（ここでは、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色のフイル
タ）５０、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４８が設けられ
る。ターレツト４８は駆動モータ５２により回転
駆動され、カラーフイルタ５０、あるいは、ウイ
ンドウのいずれかが選択的に光源ランプ２０の光
軸Ｌ上に位置するようになつている。駆動モータ
５２からターレツト４８への回転の伝達はかさ歯
車５４などの歯車機構が用いられている。

ソケツト３６の支持板６２には、第３図に示す
ように、シヤツタ羽根２４と絞り羽根２２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２４、絞り羽根２２は、それぞれ、モータ
５６，５８により駆動される。シヤツタ羽根２４
は選択的に光源ランプ２０の光軸を遮断、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２４の回動範囲の両端はダンパ６
０，６０により規制されている。絞り羽根２２
は、回転角度が変るにつれて光源ランプの光軸を
遮断する量が変化するような切り込みを有する。
第１図、第２図に示すように絞り羽根２２はシヤ
ツタ羽根２４よりも光源ランプ２０側に設けられ
る。したがつて、シヤツタ羽根２４は絞り羽根２
２で調光された光を遮光するようになつている。

第４図は第１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７６を介してCPU
７０、ROM７２、RAM７４、インターフエー
ス（Ｉ／Ｆ）回路７８が接続されている。RAM
７４には、後述する絞りテーブルが記憶される。
Ｉ／Ｆ回路７８にターレツト駆動回路８０を介し
てターレツト４８の駆動のためのモータ５２が接
続され、シヤツタ駆動回路８２を介してシヤツタ
羽根２４の駆動のためのモータ５６が接続され
る。

光源ランプ２０は光源制御回路８４を介して
Ｉ／Ｆ回路７８により制御される。受光素子３０
としてのフオトダイオードのアノードは電源＋Ｖ
に接続され、カソードは抵抗８６を介して接地さ
れる。フオトダイオード３０と抵抗８６の接続点
は増幅器８８、電圧／周波数（Ｖ／Ｆ）変換器９
０を介してANDゲート９２の第１入力端に接続
される。ANDゲート９２の第二入力端には、
Ｉ／Ｆ回路７８からの信号が入力される。AND
ゲート９２の出力信号はカウンタ９４に供給さ
れ、カウンタ９４の出力信号はＩ／Ｆ回路７８に
供給される。

一方、Ｉ／Ｆ回路７８の出力信号が可変周波数
発振器９６に入力され、その出力信号が周波数／
電圧（Ｆ／Ｖ）変換器９８を介してミキサ１００
の第一入力端（＋）に供給される。ミキサ１００
の出力信号が増幅器１０２を介して絞り羽根２２
の駆動のためのモータ５８に駆動信号として供給
される。このモータ５８の回転量が電圧信号とし
てポテンシオメータ１０４で検出され、ミキサ１
００の第二入力端（−）に負帰還される。Ｉ／Ｆ
回路７８には、内視鏡の接眼部に接続されるカメ
ラ１０６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５図に示したCPU７０の動作フロー
チヤートを参照して、この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５００に示すように、シヤツタ
羽根２４の作動がチエツクされる。これは、光源
ランプ２０を点灯し、次に、絞り羽根２２、シヤ
ツタ羽根２４を閉成した状態で行なう。ステツプ
５０１で受光素子３０が光ろ受光するかどうか判
定される。光を受光した場合は、シヤツタ羽根２
４が正常に閉成されなかつた場合であり、ステツ
プ５０２に示すように、前面パネル上の表示部
（図示せず）で異常表示がなされ、光を受光しな
い場合は、シヤツタ羽根２４の作動は正常である
とされ、ステツプ５０５が行なわれる。このチエ
ツク釦の押し下げは、内視鏡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、
これ以後、絞り羽根２２、シヤツタ羽根２４は開
放される。

ステツプ５０５では、受光素子３０への光量を
増加させるため、空のフイルタが光源ランプ２０
の光軸Ｌ上になるように、ターレツト４８を回転
させる。ターレツト４８の回転の機械的な遅れを
考慮して、ステツプ５１０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５１５に示すように、光源ランプ２
０が所定光量で発光される。この発光は、光源ラ
ンプ２０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２０からの発光がライトガイド１８
を介して、受光素子３０に入射され、Ｖ／Ｆ変換
器９０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、AND９２は、Ｉ／Ｆ
回路７８から出力される一定期間のゲート信号に
より、一定期間だけ導通され、Ｖ／Ｆ変換器９０
の出力パルス信号は、この一定期間だけ、カウン
タ９４に入力される。すなわち、カウンタ９４
は、ステツプ５２０に示すように、この一定期間
のＶ／Ｆ変換器９０の出力パルス信号を計数す
る。いいかえると、カウンタ９４は、光源ランプ
２０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５２５に示すように、検出値
Ｎ１と基準値Nth１（光源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、光源
ランプが正常に点灯し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、光源ラ
ンプが正常に点灯しなかつた場合であるので、ス
テツプ５３０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。
また、検出値Ｎ１が基準値Nth１以下である時
は、ライトガイド１８が切断されているような異
常状態も考えられる。

検出値Ｎ１が基準値Nth１以上の時は、光源ラ
ンプが正常に点灯したとされ、次のチエツク（光
源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５３５に示すように、光源ランプ２
０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２０への電流
を増加して、フラツシユ発光させているが、光源
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５４０に示すように、一
定期間のＶ／Ｆ変換器９０の出力パルス数がカウ
ンタ９４で計数される。ステツプ５４５で、この
時の計数値Ｎ２と基準値Nth２（光源ランプがフ
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５５０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Nth
２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２２の
回転駆動角度に基づいて行なわれるので、次に、
絞り羽根２２の動作（絞り羽根の回転駆動角度と
ライトガイドを介して体腔内に放射され実際に体
腔内を照明する光量との対応関係）がチエツクさ
れる。これは、光源ユニツト１２と内視鏡本体１
０との接続の際の光軸のずれや、光源ランプ自体
の発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体腔内を照明する光量が
装置毎に異なることがあるからである。

先ず、ステツプ５５５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、CPU
７０が可変周波数発振器９６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９
６の発振周波数が、Ｆ／Ｖ変換器９８でモータ５
８の駆動電圧信号とされ、モータ５８が回転され
る。このモータ５８の回転量が、ポテンシオメー
タ１０４を介してモータ５８の駆動電圧信号に負
帰還されるので、絞り羽根２２が可変周波数発振
器９６の発振周波数に応じた所定の位置で停止す
る。

ステツプ５６０で、カウンタ９４において、こ
の時の受光素子３０の受光量が、一定期間内の
Ｖ／Ｆ変換器９０の出力パルス数ｎ１として求め
られる。ステツプ５６５で、絞り値（絞り羽根の
回転角度）と、受光素子３０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５７０，５７５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６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RAM７４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、内視鏡装置の実際の使用時には、こ
のRAM７４に記憶された絞りテーブルに基づい
て、絞り羽根の駆動角度が制御される。第６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３０の受光量niが求
められると、ステツプ５８０に示すように、絞り
を絞り込むにつれて、受光素子３０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３０の受光量が減少していなけれ
ば、絞り羽根２２の駆動が正常に行なわれなかつ
たとして、ステツプ５８５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２２の動作が正常とされる。

次に、カメラ１０６とのデータ送受動作のチエ
ツクのために、ステツプ５９０に示すように、カ
メラ１０６に所定の送信要求を出す。ステツプ５
９５で、カメラ１０６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５９５でカメラからのデータを受信しな
い時は、ステツプ６００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６０５に示すように、光源ランプ２０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４８が回転される。ステツプ６１０に示す
ように、ターレツト４８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615
で、全部のチエツク効果が正常であることが表示
される。

以上、説明したように、光源ランプの点灯、光
源ランプのフラツシユ発光、シヤツタ羽根の作
動、絞り羽根の四つの光量調節機能がチエツクさ
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、四つのチエツクは全て行なう必要
はなく、少なくとも二つ行なえば、実用上問題は
ない。さらに、この実施例によれば、ライトガイ
ド１８の切断等の不良もチエツクできる。

次に、この発明の他の実施例を説明する。第７
図は第２実施例全体のブロツク図である。第２実
施例は、対物端から照射される光量を検出するた
めの受光素子３０を内蔵するキヤンプ１４を設け
る代わりに、光源ユニツト１２内に対物端が挿入
可能なソケツト１２０を設け、ソケツト１２０の
一部に光透過性のウインドウ１２２を設け、この
ウインドウ１２２の後に受光素子３０を設けた。
このような構成によれば、チエツクの時に内視鏡
対物端をソケツト１２０内に挿入することによ
り、第１実施例と同様に体腔内に照射されるべき
光量を検出でき、光源機能の種々のチエツクが実
行できる。

なお、この発明は上述した実施例に限定され
ず、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して
実施可能である。

［発明の効果］ 以上、説明したように、この発明によれば、チ
エツク釦を押すことにより光源ユニツトの種々の
光量調節機能が正常か否かが事前にチエツクさ
れ、チエツク結果が表示されることにより、機能
の異常を知らずに使用して診断をやり直すという
無駄を省けるとともに、装置毎の照明光量のバラ
ツキを補正することができ、常に、最適の光量で
体腔内を観察できる内視鏡装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による内視鏡装置の第１実施
例全体のブロツク図、第２図は第１図中の光源ユ
ニツトの構成を示す要部断面図、第３図は第２図
中の−線から見た断面図、第４図は第１実施
例の制御回路のブロツク図、第５図は第１実施例
の動作を示すフローチヤート、第６図は第１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、第７図は本発明
の第２実施例のブロツク図である。 １０……内視鏡本体、１２……光源ユニツト、
１４……キヤツプ、２０……光源ランプ、２２…
…絞り羽根、２４……シヤツタ羽根、３０……受
光素子、５６，５８……モータ、７０……CPU、
７８……インターフエース回路、８４……光源制
御回路、９０……電圧／周波数変換器、９４……
カウンタ、１０６……カメラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光源ランプと、前記光源ランプからの光を内
   視鏡の対物部まで導き対物端から放射させるライ
   トガイドと、前記光源ランプから前記ライトガイ
   ドへの光路を選択的に遮断するシヤツタ手段と、
   前記光源ランプから放射され前記ライトガイドへ
   入射される光量を調節する絞り手段と、内視鏡の
   対物端に着脱自在であり、光源機能のチエツク時
   に対物端に取り付けられ、前記ライトガイドを介
   して対物端まで導かれた光が照射される孔部を有
   する検査用部材と、前記検査用部材の孔部内に照
   射された光を検出する受光手段と、前記光源ラン
   プから所定の光を発光させ、前記シヤツタ手段、
   絞り手段を動作させた時の前記受光手段の出力に
   基づいて前記光源ランプ、シヤツタ手段、絞り手
   段の動作をチエツクする手段とを具備することを
   特徴とする内視鏡装置。 ２ 前記受光手段は前記検査用部材の孔部内に設
   けられ、対物部から該孔部内に照射される光を検
   出することを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の内視鏡装置。