JPS60234637A - 内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、光源が必要であった。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っても、適正光量が異なるので、
光量調節は不可欠であった。

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っ
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った
。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った。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ったり、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った。

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ェッ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
鏡の対物端に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
するシャッタ手段と、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、ライトガ
イドを介して内視鏡の対物端から放射された光を検出す
る受光手段とを具備し、受光手段の出力に基ずいて光源
ランプの点灯、光源ランプのフラッシュ発光、シャッタ
手段の作動、絞り手段の作動のうち少なくとも二つを事
前にチェックする内視鏡装置により達成される。

この発明によれば、チェック釦を押すことにより光源の
光量調節機能の正常、異常が事前にチェックされ、チェ
ッ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、良好な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。第一図はこの実施例全体のブロック
図である。この実施例は内視鏡本体ｌＯと光源ユニット
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。光源ユニット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られる絞
り板２２、写真撮影のシャッタ動作に用いられるシャツ
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。第一図で内視鏡本体ｌＯの対物部（先
端部）に装着されているキャップ１４はチェックのため
のみであり、内視鏡本体ｌＯの対物部が体腔内に挿入さ
れる時は外される。キャップ１４の内面は反射率の高い
白い板等からなり、チェック時はライトガイド１８から
放射された光はキャップ１４の内面で反射され、イメー
ジガイド１６に入射される。イメージガイド１６に入射
された光はイメージガイド１６を伝達されハーフプリズ
ム２６、接眼レンズ２８を介して接眼部に至る。ハーフ
プリズム２６は、その入射光を二分し、一部を接眼レン
ズ２８へ通過させ、他の一部をその光路を９０度変化さ
せ、受光素子（フォトダイオード）３０へ入射させる。

受光素子３０の出力信号は光源ユニット１２内のチェッ
ク回路３２に入力される。

第二図は光源ユニット１２の構成を示す要部断面図であ
り、第三図は第二図中のＩＩ−ＩＩ線から見た断面図で
ある。前面パネル３４の一部にソケット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、このソケッ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、チェッ
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の光軸り上に位置してい
て、集光レンズ４４を介しで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
ラーフィルタ５０、および単なるウィンドウ（スルーホ
ール）が設けられているターレット４８が設けられる。

ターレット４８は駆動モータ５２により回転駆動され、
カラーフィルタ５０、あるいは、ウィンドウのいずれか
が選択的に光源ランプ２０の光軸り上に位置するように
なっている。駆動モータ５２からターレット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。

ソケット３６の支持板６２には、第三図に示すように、
シャッタ羽根２４と絞り羽根２２が光軸Ｌを両側から挟
さむように設けられている。

シャッタ羽根２４、絞り羽根２２は、それぞれ、モータ
５６．５８により駆動される。シャッタ羽根２４は選択
的に光源ランプ２０の光軸な遮断。

開放することにより、写真撮影のシャッタ動作をする。

シャッタ羽根２４の回動範囲の両端はダンパ６０．６０
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。第一、工区に示すように絞り羽
根２２はシャッタ羽根２４よりも光源ランプ２０偏に設
けられる。したがって、シャッタ羽根２４は絞り羽根２
２で調光された光を遮光するようになっている。

第四図は、この一実施例全体の制御回路を示すブロック
図である。システムバス７６を介してＣＰＵ７０、ＲＯ
Ｍ７２、ＲＡＭ７４、インターフェースＣＩ／Ｆ）回路
７８が接続されている。

ＲＡＭ７４には、後述する絞りテーブルが記憶される。

Ｉ／Ｆ回路７８にターレット駆動回路８０を介してター
レット４８の駆動のためのモータ５２が接続され、シャ
ッタ駆動回路８２を介してシャッタ羽根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としてのフォトダイオードのアノードは電
源＋■に接続され、カソードは抵抗８６を介して接地さ
れる。フォトダイオード３０と抵抗８６の接続点は増幅
器８８、電圧／周波数（Ｖ／Ｆ）変換器９０を介してＡ
ＮＤゲート９２の第一入力端に接続される。ＡＮＤゲー
ト９２の第二人力端には、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９
６に入力され、その出力信号が周波数／電圧ＣＦ／Ｖ）
変換器９８を介してミキサ１００　１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１０
２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１００の第二人力端（−）に負帰還される。■／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
ェックのためである。

次に、第五図に示したＣＰＵ７０の動作フローチャート
を参照して、この一実施例の動作を説明する。図示しな
いチェック釦が押されると、動作開始され、ステップ５
００に示すように、シャッタ羽根２４の作動がチェック
される。これは、光源ランプ２０を点灯し、次に、絞り
羽根２２、シャッタ羽根２４を閉成した状態で行なう、
ステップ５０１で受光素子３０が光を受光するかどうか
判定される。光を受光した場合は、シャッタ羽根２４が
正常に閉成されなかった場合であり、ステップ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、シャッタ羽根２
４の作動は正常であるとされ、ステップ５０５が行なわ
れる。このチェック釦の押し下げは、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、シャッタ羽根２４は開放さ
れる。

ステップ５０５では、受光素子３０への光量を増加させ
るため、空のフィルタが光源ランプ２０の光軸り上にな
るように、ターレット４８を回転させる。ターレット４
８の回転の機械的な遅れを考慮して、ステップ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、ステップ５１５に示すように、光源ラン
プ２０が所定光量で発光される。この発光は、光源ラン
プ２０の点灯のチェッ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、キャップ１４、イメージガイド１６、ハーフ
プリズム２６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、ＡＮＤゲート９２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９ｏ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、ステップ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２゜の発光
量をパルス数Ｎｌとして検出する。これにより、ステッ
プ５２５に示すように、検出値Ｎｌと基準値Ｎｔｈｌ　
（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Ｎｌが基準値Ｎｔｈｌ以下であれ
ば、光源ランプが正常に点灯しなかった場合であるので
、ステップ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Ｎｌが基準値Ｎ　ｔｈｌ以下である時は、ライトガ
イド１８、イメージガイド１６が切断さ′れているよう
な異常状態も考えられる。

検出値Ｎｌが基準値Ｎ　ｔｈ！以上の時は、光源ランプ
が正常に点灯したとされ、次のチェック（光源ランプの
フラッシュ発光チェック）が開始される。ステップ５３
５に示すように、光源ランプ２０が写真撮影時の発光量
（大光量）でフラッシュ発光される。ここでは、光源ラ
ンプ２ｏへの電流を増加して、フラッシュ発光させてい
るが、光源ランプそのものを切り換えてもよい。点灯チ
ェック時と同様に、ステップ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。ステップ５４５で、この時の計数値Ｎ２
と基準値Ｎｔｈ２　（光源ランプがフラッシュ発光する
時の理論値）が比較される。計数値Ｎ２が基準値Ｎ　ｔ
ｈ２以下であるときは、フラッシュ発光が正しく行なわ
れなかった場合であるので、ステップ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Ｎ　ｔｈ２以上であるときは、フラッシュ発光も正
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
角度に基ず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）がチェックされる。これは、光源ユニッ）１２と
内視鏡本体ｌＯ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、ステップ５
５５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、ＣＰＵ７０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９６の発振周波数が、Ｆ／Ｖ変換器９８でモータ
５８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９・６の発振周波数に
応じた所定の位置で停止する。ステップ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ｎｌとし
てめられる。ステップ５６５で、絞り値（絞り羽根の回
転角度）と、受光素子３０の受光量ｎｌ（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）はステップ５７０．５７
５に示すように、最小絞りまでの全校りに対して行なわ
れる。絞りテーブルは第六図に実線で示すように、実際
の測定値以外は補間によりめ、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
に基すいて、絞り羽根の駆動角度が制御される。第六図
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がめられると、ステッ
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
ったとして、ステップ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ェックのた
めに、ステップ５９０に示すように、カメラ１０６に所
定の送信要求を出す。ステップ５９５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。ステップ５９５でカメラからのデー
タを受信しない時は、ステップ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
であることがチェッ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、ステップ６０５に示すよ
うに、光源ランプ２０の光軸り上に所定のフィルタが位
置するようにターレット４８が回転される。ステップ６
１０に示すように、ターレフト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、ステップ６１５
で、全部のチェック結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
のフラシュ発光、シャッタ羽根の作動、絞り羽根の作動
の四つの光量調節機能がチェックされ、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、四つのチェックは
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、イメージガイド１６の切断等の不良もチェッ
クできる。

次に、この発明の他の実施例を説明する。第七図は第二
実施例全体のブロック図である。第二実施例では、受光
素子３０は接眼部ではなく、キャップ１４（対物部に装
着される）に設けられ　する。他の構成および動作は第
一実施例と同じである。第一実施例では、光源ランプ２
０からの発光がライトガイド１８とイメージガイド１６
とを介して受光素子３０に入射されたが、第二実施例で
はライトガイド１８のみを介して入射される。このよう
な第二実施例によっても、ライトガイドを介して実際に
体腔内を照明する光の光量が正確に検出され、ライトガ
イドのチェックもできる。

第八図は第三実施例全体のブロック図である。

第三実施例では、反射板であるキャップ１４を対物部に
装着する構成ではなく、光源ユニット１２内に反射板を
内蔵している。チェック時には、内視鏡本体ｌＯの対物
部が光源ユニッ）１２のソケッ）１２０に挿入され、ソ
ケット１２０の一部にある反射板１２２に光源ランプか
らの光が照射される。他の構成、動作および動作は、第
一実施例と同じである。

第九図は第四実施例全体のブロック図である。

第四実施例は第三実施例において、受光素子３０を接眼
部ではなく、第二実施例と同様に反射板１２２偏に設け
た実施例である。すなわち、探射板１２２の一部に光透
過性のウィンドウを設け。

このウィンドウの後に受光素子３０を設けた。この実施
例の動作、効果は第二実施例と同様である。

発　明　の　効　果 以上、説明したように、この発明によれば、チェラグ釦
を押すことにより光源ユニットの種々の光量調節機能が
正常か否かが事前にチェックされ、チェック結果が表示
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、最適な
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】

第一図はこの発明による内視鏡装置の一実施例全体のブ
ロック図、第二図は第一図中の光源ユニットの構成を示
す要部断面図、第三図は第二図中のＩＩ−ＩＩ線から見
た断面図、第四図はこの一実施例の制御回路のブロック
図、第五図はこの一実施例の動作を示すフローチャート
、第六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、第七図
乃至第九図はそれぞれ第二乃至第四実施例のブロック図
である。 ｌＯ・・・内視鏡本体 １２・−・光源ユニット １４・会・キャップ ２０・・・光源ランプ ２２・・・絞り羽根 ２４・・・シャッタ羽根 ３０・・・受光素子 ５６．５８１＃モータ ７０・・・ＣＰＵ ７８・・・インターフェース回路 ８４拳・赤光源制御回路 ９０拳・Φ電圧／周波数変換器 ９４・・・カウンタ １０６Φ・・カメラ 出願人代理人　弁理士　坪井　淳 第１図 第７図 第６図 系欠、り羽根角ζＡ１

Claims (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
   端に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
   するシャッタ手段と、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、
   前記ライトガイドを介して内視鏡の対物端から放射され
   た光を検出する受光手段とを具備し、前記受光手段の出
   力に基ずいて前記光源ランプの点灯、前記光源ランプの
   フラッシュ発光、前記シャッタ手段の作動、前記絞り手
   段の作動のうち少なくとも二つを事前にチェックする内
   視鏡装置。