CN103220962B - 光源装置 - Google Patents

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Abstract

光源装置（3）具有：光源单元（13），其配置有射出相同波段的照明光的多个LED；光学***（14），其将来自光源单元（13）的射出光引导到内窥镜（2）的光导（4）的基端侧输入端；以及LED控制部（12），其根据内窥镜信息存储部（5）的内窥镜信息，将光源单元（13）的多个LED划分为入射到输入端的光轴附近的作为第1光源组的LED（22）和作为第1光源组的LED（22）周围的作为第2光源组的LED（23），进行使作为第2光源组的LED（23）的输出低于作为第1光源组的LED（22）的输出的控制。

Description

光源装置
技术领域
本发明涉及光源装置，特别涉及根据内窥镜信息进行光源控制的光源装置。
背景技术
以往，在通过内窥镜进行观察等时，使用对设于内窥镜中的光导等供给用于对作为检查对象的部位进行照明的照明光的光源装置。图11A是示出连接有粗径光导的情况下的现有的光源装置的结构的图，图11B是示出连接有细径光导的情况下的现有的光源装置的结构的图。
如图11A所示，现有的光源装置100构成为具有氙气灯等光源101、进行光源101的点亮控制的光源组控制部102、以及由使来自光源101的照明光会聚的多个透镜103a和103b构成的光学***103。这种光源装置100构成为相对于内窥镜可自由装卸，根据手术、观察部位、患者的状态等而连接不同种类的内窥镜。
在图11A的例子中，具有粗径光导104的内窥镜与光源装置100连接。而且，由光学***103会聚的来自光源101的照明光入射到粗径光导104的基端侧端面。
但是，如图11B所示，在具有细径光导105的内窥镜与光源装置100连接的情况下，由光学***103会聚的来自光源101的照明光未完全入射到细径光导105的基端侧端面，存在无用光变多的问题。
因此，提出了如下的电子内窥镜用光源单元：当连接具有记录了与光导直径的粗细相关联的信息的存储器的电子内窥镜时，读出与光导直径的粗细相关联的信息，根据读出的信息对具有多个LED的光源单元的位置进行调整(例如参照日本特开2002-177218号公报)。
该提案的电子内窥镜用光源单元根据光导直径的粗细来调整光源单元相对于光导入射端的相对位置，使照明光高效地入射到光导。
但是，上述提案的电子内窥镜用光源单元根据光导直径的粗细来调整光源单元的位置，并不进行多个LED的点亮控制。即，在上述提案的电子内窥镜用光源单元中，与光导直径的粗细无关，多个LED始终点亮。该情况下，由于光源单元发热，所以需要使用冷却风扇，存在由于发热而引起的冷却风扇的噪音增大的问题。
因此，本发明的目的在于，提供能够减小由于发热而引起的冷却风扇的噪音的光源装置。
发明内容
用于解决课题的手段
本发明的一个方式的光源装置与内窥镜的导光路的基端侧输入端连接，该内窥镜具有：存储内窥镜信息的内窥镜信息存储部、从所述基端侧向前端侧导光的所述导光路、以及对由所述导光路所导光的照明光照明的被摄体进行摄像的摄像构件，其中，所述光源装置具有：光源单元，其配置有射出相同波段的照明光的多个光源；光源内导光路，其将来自所述光源单元的射出光引导到所述内窥镜的所述导光路的所述基端侧输入端；以及光源控制部，其根据所述内窥镜信息存储部的所述内窥镜信息，将所述光源单元的所述多个光源划分为入射到所述输入端的光轴附近的第1光源组和所述第1光源组周围的第2光源组，进行使所述第2光源组的输出低于所述第1光源组的输出的控制。
附图说明
图1是示出包含第1实施方式的光源装置的内窥镜***的结构的图。
图2是用于说明光源单元的详细结构的例子的图。
图3A是用于说明连接有粗径光导的情况下的光源单元的点亮状态的例子的图。
图3B是用于说明连接有细径光导的情况下的光源单元的点亮状态的例子的图。
图4是示出包含第2实施方式的光源装置的内窥镜***的结构的图。
图5是用于说明光源单元的详细结构的例子的图。
图6是用于说明光源单元的点亮状态的例子的图。
图7是用于说明光源单元的调光控制的例子的图。
图8A是用于说明LED的其他配置的例子的图。
图8B是用于说明LED的其他配置的例子的图。
图8C是用于说明LED的其他配置的例子的图。
图9是用于说明具有3个光源组的光源单元的例子的图。
图10是用于说明具有多个光源单元的光源装置的例子的图。
图11A是示出连接有粗径光导的情况下的现有的光源装置的结构的图。
图11B是示出连接有细径光导的情况下的现有的光源装置的结构的图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
(第1实施方式)
图1是示出包含第1实施方式的光源装置的内窥镜***的结构的图。
如图1所示，内窥镜***1构成为具有对活体内部的被摄体进行摄像的内窥镜2、以及对内窥镜2供给用于对被摄体进行照明的照明光的光源装置3。
内窥镜2构成为经由未图示的连接器等而相对于光源装置3装卸自如。该内窥镜2的内部具有从基端侧贯穿***到前端侧并对来自光源装置3的照明光进行导光的光导4、以及存储有与该光导4的直径的粗细有关的直径信息(以下也称为内窥镜信息)的内窥镜信息存储部5。
在内窥镜2的基端侧配置有光导4的光入射侧的端面(以下也称为基端侧输入端)，在内窥镜2的前端侧配置有光导4的光射出侧的端面(以下也称为前端侧输出端)。在内窥镜2与光源装置3连接时，该光导4的基端侧输入端与光源装置3连接。作为导光路的光导4将入射到基端侧输入端的照明光引导至前端侧输出端。根据这种结构，从光源装置3射出的照明光入射到基端侧输入端后，从光导4的前端侧输出端射出，对活体内部的被摄体进行照明。
光源装置3构成为具有内窥镜信息读出部11、LED控制部12、具有多个LED的光源单元13、具有透镜14a和14b的光学***14。
内窥镜信息读出部11从与光源装置3连接的内窥镜2的内窥镜信息存储部5中读出与光导4的直径的粗细有关的内窥镜信息，将读出的内窥镜信息输出到LED控制部12。
另外，在本实施方式中，存储了与光导4的直径粗细有关的内窥镜信息的内窥镜信息存储部5设置在内窥镜2中，但是，也可以构成为在光源装置3中设置内窥镜信息存储部5。该情况下，将与内窥镜2的种类有关的信息(内窥镜ID)和与光导4的直径粗细有关的内窥镜信息对应起来存储在光源装置3的存储部中。而且，当光源装置3连接了内窥镜2时，读出与所连接的内窥镜2的种类有关的信息(内窥镜ID)，将与对应的光导4的直径粗细有关的内窥镜信息输出到LED控制部12。
作为光源控制部的LED控制部12根据从内窥镜信息读出部11输入的内窥镜信息，进行作为光源单元13的多个光源的LED的点亮或熄灭的控制。
光源单元13配置有射出同色的照明光、即相同波段的照明光的多个LED。另外，使用图2对多个LED的配置进行详细说明。光源单元13的多个LED根据来自LED控制部12的控制而进行点亮或熄灭。来自根据LED控制部12的控制而点亮的1个以上的LED的照明光入射到光学***14。
光学***14的透镜14a和14b使从光源单元13射出的照明光会聚，入射到光导4的基端侧输入端。这样，光学***14构成将来自光源单元13的射出光引导到内窥镜2的光导4的基端侧输入端的光源内导光路。入射到光导4的基端侧输入端的照明光从前端侧输出端射出，对被摄体进行照明。
这里，对这样构成的光源装置3的光源单元13的详细结构以及光源单元13的点亮状态进行说明。
图2是用于说明光源单元的详细结构的例子的图，图3A是用于说明连接有粗径光导的情况下的光源单元的点亮状态的例子的图，图3B是用于说明连接有细径光导的情况下的光源单元的点亮状态的例子的图。
如图2所示，光源单元13构成为具有LED基板21、以及在LED基板21上配置的多个LED 22和23。作为第1光源组的LED 22配置在LED基板21的大致中央，作为第2光源组的LED 23由6个LED 23构成，以LED 22为中心而呈大致圆环状配置在LED基板21上。
来自作为第1光源组的LED 22的照明光入射到光导4的基端侧输入端的光轴(中心轴)的附近。与来自LED 22的照明光相比，来自配置在第1光源组周围的作为第2光源组的LED 23的照明光入射到光导4的基端侧输入端的光轴(中心轴)的周围。另外，第1光源组构成为具有1个LED 22，但是，也可以具有2个以上的LED。因此，这里，虽然是1个LED 22，但是称为第1光源组。
LED控制部12通过2个控制线A和控制线B而与光源单元13连接。例如，控制线A是用于对作为第1光源组的LED 22的点亮或熄灭进行控制的控制线，控制线B是用于对作为第2光源组的LED 23的点亮或熄灭进行控制的控制线。
LED控制部12根据从内窥镜2读出的内窥镜信息，使用控制线A和控制线B，分别进行作为第1光源组的LED 22和作为第2光源组的LED 23的点亮或熄灭的控制。
如图3A所示，在连接有粗径光导4a的情况下，LED控制部12进行点亮作为第1光源组的LED 22和作为第2光源组的LED 23的控制。另一方面，如图3B所示，在连接有细径光导4b的情况下，LED控制部12进行点亮作为第1光源组的LED 22、熄灭配置在第1光源组周围的作为第2光源组的LED 23的控制。
这样，LED控制部12根据从内窥镜信息存储部5中读出的内窥镜信息，在判定为连接有细径光导4b的情况下，进行停止作为第2光源组的LED 23的输出的控制。另外，在判定为连接有细径光导4b的情况下，LED控制部12也可以进行使作为第2光源组的LED 23的输出低于第1光源组的输出的控制。
如上所述，光源装置3根据与所连接的内窥镜2的光导4的直径粗细有关的内窥镜信息，对作为第1光源组的LED 22和作为第2光源组的LED 23的点亮或熄灭进行控制。其结果，能够根据光导4的直径粗细对点亮的LED的个数进行控制，即，能够单独对第1光源组和第2光源组进行点亮控制，所以，能够抑制无用光的产生，能够抑制温度上升。
由此，根据本实施方式的光源装置，能够减小由于发热而引起的冷却风扇的噪音。
(第2实施方式)
接着，对第2实施方式进行明。
图4是示出包含第2实施方式的光源装置的内窥镜***的结构的图。另外，在图4中，对与图1相同的结构标注相同标号并省略说明。
如图4所示，内窥镜***1a构成为具有内窥镜2a、光源装置3a、处理器30。
在内窥镜2a的前端设有形成被照明的被摄体的光学像的未图示的物镜。而且，在该物镜的成像位置设有CCD等摄像元件6。摄像元件6对所成的光学像进行光电转换而生成摄像信号。并且，摄像元件6经由信号线与处理器30连接，经由该信号线将所生成的摄像信号输出到处理器30。
处理器30具有明亮度信息运算部31，来自摄像元件6的摄像信号被供给到明亮度信息运算部31。
明亮度信息运算部31根据从摄像元件6供给的摄像信号运算摄像图像的明亮度信息。另外，明亮度信息不限于摄像图像信息，例如也可以是亮度信息的数值数据等。明亮度信息运算部31将运算出的明亮度信息输出到光源装置3a的LED控制部12a。
LED控制部12a根据来自内窥镜信息读出部11的内窥镜信息和来自明亮度信息运算部31的明亮度信息，进行作为第1光源组的LED 22和作为第2光源组的LED 23的点亮或熄灭的控制，并且进行LED 22和LED 23的调光控制。其他结构与第1实施方式相同。
这里，对这样构成的光源装置3a的光源单元13的详细结构以及光源单元13的点亮状态和调光控制进行说明。
图5是用于说明光源单元的详细结构的例子的图，图6是用于说明光源单元的点亮状态的例子的图，图7是用于说明光源单元的调光控制的例子的图。
如图5所示，光源单元13的结构与第1实施方式相同。在本实施方式中，除了内窥镜信息以外，还将明亮度信息输入到作为明亮度信息输入构件的LED控制部12a。该明亮度信息是将由内窥镜2a的摄像元件6得到的摄像信号供给到处理器30的明亮度信息运算部31而运算出的信息。
LED控制部12a根据所输入的内窥镜信息和明亮度信息，进行作为第1光源组的LED 22和作为第2光源组的LED 23的点亮或熄灭的控制和调光控制。
如图6所示，在配置于作为第1光源组的LED 22的周围的作为第2光源组的LED23中，在接近LED基板12的中心的位置发出的照明光入射到细径光导4b的基端侧入射端。因此，LED控制部12a根据基于明亮度信息而计算出的调光率，进行LED 22(第1光源组)和LED 23(第2光源组)的调光控制。特别地，LED控制部12a根据调光率，对供给到LED 22(第1光源组)和LED 23(第2光源组)的电流的电流值和脉冲宽度(占空比)进行控制。
如图7所示，LED控制部12a根据明亮度信息对供给到LED 22(第1光源组)和LED 23(第2光源组)的电流的电流值和占空比进行控制。例如，在调光率为20％的情况下，LED控制部12a将供给到LED 22(第1光源组)的电流的电流值控制为50％、将占空比控制为30％，将供给到LED 23(第2光源组)的电流的电流值控制为0％、将占空比控制为0％。并且，例如，在调光率为100％的情况下，LED控制部12a将供给到LED 22(第1光源组)的电流的电流值控制为100％、将占空比控制为100％，将供给到LED 23(第2光源组)的电流的电流值控制为80％、将占空比控制为70％。
这样，LED控制部12a根据明亮度信息进行如下控制：在减少从光源单元13射出的照明光的情况下，使作为第2光源组的LED 23优先于作为第1光源组的LED 22而降低输出。
如上所述，本实施方式的光源装置3a除了根据与光导4的直径粗细有关的内窥镜信息以外，还根据明亮度信息进行第1光源组和第2光源组的点亮和调光控制。其结果，由于能够单独对第1光源组和第2光源组进行点亮和调光控制，所以，能够抑制无用光的产生，能够抑制温度上升。
由此，根据本实施方式的光源装置，与第1实施方式同样，能够减小由于发热而引起的冷却风扇的噪音。
(变形例)
本实施方式的光源装置不限于上述第1和第2实施方式的光源装置3和3a。例如，作为第1光源组的LED 22和作为第2光源组的LED 23的配置也可以不是图2的配置。
图8A、图8B和图8C是用于说明LED的其他配置的例子的图。
图8A所示的光源单元13a构成为具有配置在LED基板21的大致中心及其上下左右方向上的作为第1光源组的5个LED 22、以及在第1光源组的周围配置成大致菱形形状的作为第2光源组的8个LED 23。
图8B所示的光源单元13b构成为具有配置在LED基板21的大致中心的作为第1光源组的1个LED 22、以及在第1光源组的周围配置成大致四边形状的作为第2光源组的8个LED 23。
图8C所示的光源单元13构成为具有相对于LED基板21的大致中心而在左右方向上配置的作为第1光源组的2个LED 22、以及在第1光源组的周围配置成大致椭圆形状的作为第2光源组的8个LED 23。
这样，第1和第2光源组的配置不限于图2所示的第1和第2光源组的配置。
并且，第1和第2实施方式的光源单元13构成为具有作为第1光源组的LED 22和作为第2光源组的LED 23，但是，也可以构成为具有3个以上的光源组。
图9是用于说明具有3个光源组的光源单元的例子的图。
如图9所示，光源单元13d的LED的配置与图8A相同。
光源单元13d构成为具有配置在LED基板21的大致中心的作为第1光源组的1个LED 22、配置在第1光源组的上下左右方向上的作为第2光源组的4个LED 23、在第2光源组的周围配置成大致菱形形状的作为第3光源组的8个LED 24。
在这种具有3个光源组(3个以上也同样)的光源单元13d中，构成为从光轴的中心(换言之LED基板21的中心)起配置有第1光源组、第2光源组和第3光源组。并且，在进行3个光源组的控制的情况下，除了上述控制线A和控制线B以外，还在LED控制部12与光源单元13之间设置控制线C，使用该控制线C进行作为第3光源组的LED 24的点亮和熄灭的控制。
并且，第1和第2实施方式的光源装置3构成为具有1个光源单元13，但是，也可以构成为具有2个以上的光源单元。
图10是用于说明具有多个光源单元的光源装置的例子的图。
如图10所示，光源装置3构成为，除了光源单元13以外，还具有光源单元13e。该光源单元13e采用与光源单元13相同的结构，构成为在LED基板21a上具有作为第1光源组的LED 22a和作为第2光源组的LED 23a。这些LED 22a和LED 23a射出相同波段的照明光，但是，射出与LED 22和LED 23不同波段的照明光。
并且，光学***14构成为，除了透镜14a和14b以外，还具有使来自光源单元13e的照明光会聚的透镜14c、以及对来自光源单元13的照明光的光路和来自光源单元13e的照明光的光路进行耦合的二向色滤镜32。
二向色滤镜32通过使从光源单元13射出的照明光透射并使从光源单元13e射出的照明光反射，对来自光源单元13和13e的照明光的光路进行耦合。
这样，在具有多个光源单元13和13e的情况下，使用二向色滤镜32等对光路进行变更即可。
本发明不限于上述实施方式和变形例，能够在不改变本发明主旨的范围内进行各种变更、改变等。
本申请以2011年1月31日在日本申请的日本特愿2011-18498号为优先权主张的基础进行申请，上述公开内容被引用到本申请说明书、权利要求书和附图中。

Claims (4)

1.一种光源装置，其与内窥镜的导光路的基端侧输入端连接，该内窥镜具有：存储内窥镜信息的内窥镜信息存储部、从基端侧向前端侧导光的所述导光路、以及对由所述导光路所引导的照明光照明的被摄体进行摄像的摄像构件，其特征在于，所述光源装置具有：
第一光源单元，其配置有射出第一波段的照明光的多个光源；
第二光源单元，其配置有射出第二波段的照明光的多个光源；
光源内导光路，其将来自所述第一光源单元的射出光和来自所述第二光源单元的射出光引导到所述内窥镜的所述导光路的所述基端侧输入端；以及
光源控制部，其根据所述内窥镜信息存储部的所述内窥镜信息，将所述第一光源单元的所述多个光源划分为入射到所述内窥镜的所述导光路的所述基端侧输入端的光轴附近的第一光源组和所述第一光源组周围的第二光源组，将所述第二光源单元的所述多个光源划分为入射到所述内窥镜的所述导光路的所述基端侧输入端的光轴附近的第三光源组和所述第三光源组周围的第四光源组，进行使所述第二光源组的输出低于所述第一光源组的输出、并且使所述第四光源组的输出低于所述第三光源组的输出的控制。
2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，
所述光源控制部进行使所述第二光源组的输出停止、并且使所述第四光源组的输出停止的控制。
3.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，
所述光源装置还具有明亮度信息输入构件，该明亮度信息输入构件输入由所述内窥镜的摄像构件进行摄像而得到的摄像图像的明亮度信息，
所述光源控制部在进行根据所述明亮度信息使来自所述第一光源单元和所述第二光源单元的射出光减少的控制时，进行使所述第二光源组优先于所述第一光源组而降低输出、并且使所述第四光源组优先于所述第三光源组而降低输出的控制。
4.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，
所述第一光源单元和所述第二光源单元的所述多个光源是LED。
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