JP2009183449A - 光源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光源装置に使用される熱吸収フィルタの破損を防止する。
【解決手段】プロセッサ２０は、通常光を出射する主光源２１と、第１及び第２の熱吸収フィルタ３１、３２と、ライトガイド１５と、補助光を出射する補助光源４１とを備える。第１の熱吸収フィルタ３１又は第２の熱吸収フィルタ３２を通常光の光路Ｌ上に配置させ、その光路Ｌ上のフィルタによって熱線がカットされた通常光をライトガイド１５に入射する。光路Ｌ上に配置される熱吸収フィルタを別の熱吸収フィルタに切り替える。光路Ｌ上に配置される熱吸収フィルタが切り替えられるとき、主光源２１からの通常光をライトガイド１５に入射されないようにすると共に、補助光をライトガイド１５に入射させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、熱吸収フィルタによって熱線をカットした上で照明光を照射する、内視鏡等に使用される光源装置に関する。

内視鏡光源装置には、キセノンランプやハロゲンランプ等の光源が設けられており、その光源からの光が、ライトガイドを介して体内へ照射され、体内を照明するための照明光として使用される。上記光源から出射される照明光は、熱線（赤外光）を含むので、そのままライトガイドに入射されると、内視鏡や体内へ熱的損傷を引き起こすおそれがある。そのため、光源からの照明光は、通常、熱吸収フィルタで熱線が吸収された上で、ライトガイドに入射される。

熱吸収フィルタは、照明光が照射される部分において発熱が生じ、照明光が照射される部分と、照明光が照射されない部分とでは温度差が発生する。照明光が照射され加熱された部分は熱膨張するので、発生した温度差によって、熱吸収フィルタに歪みが発生し、熱吸収フィルタに割れや亀裂等の破損が発生するおそれがある。近年、特にランプ性能が向上し、高輝度のランプが使用されることが多いので、熱吸収フィルタに割れ等が生じるおそれが高くなっている。

従来、例えば、特許文献１乃至３に記載されるように、熱吸収フィルタを予め分割しておき、分割されたフィルタ各々で発生する熱膨張量を抑え、フィルタ割れが生じにくくすることが知られている。

また、例えば、特許文献４に記載されるように、熱吸収フィルタとして１枚の大きなフィルタを用意し、そのフィルタを常に回転させることによって、照明光が常に熱吸収フィルタの異なる位置に入射させるようにすることも知られている。このような構成によれば、熱吸収フィルタの一部に照明光が集中的に照射されなくなるので、フィルタの局所的な温度上昇が抑えられ、フィルタ破損の可能性が低下させられている。
実開昭４８−５７４６号公報 実開昭５８−９１８０６号公報 特開平２−２５０００５号公報 実公平７−４６９０１号公報

しかしながら、特許文献１乃至３に記載される方法では、フィルタを分割することによるフィルタの性能低下が懸念され、さらに、光源の輝度が高くなると、予め分割しておいたフィルタ各々も加熱によってさらに破損しまうおそれもある。また、特許文献４の構成においても、常に１枚の熱吸収フィルタに照明光が照射され続けることとなるので、熱吸収フィルタの破損を完全に防ぐことは困難である。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑みて成されてものであり、熱吸収フィルタの破損をより確実に防止することが可能な光源装置を提供することを目的とする。

本発明に係る光源装置は、通常光を出射する主光源と、各々単独で通常光の光路に配置され、光路上に配置された１つの熱吸収フィルタによって通常光の熱線をカットし、かつ光路上に配置される熱吸収フィルタが１つの熱吸収フィルタから他の１つの熱吸収フィルタに切り替え可能である複数の熱吸収フィルタと、熱線がカットされた通常光が入射端から入射されて、その入射された通常光を伝送し、出射端から出射するライトガイドと、補助光を出射する補助光源とを備える。そして、光路上に配置される熱吸収フィルタが、１つの熱吸収フィルタから他の１つの熱吸収フィルタに切り替えられるとき、主光源からの通常光をライトガイドに入射されないようにすると共に、補助光を入射端を介してライトガイドに入射させることを特徴とする。

上記熱吸収フィルタとしては、２つのフィルタが設けられても良いが、３以上のフィルタが設けられても良い。例えば、２つのフィルタが設けられる場合、一方のフィルタが光路上に配置し、他方のフィルタが光路から退避されることになる。また、３以上のフィルタが設けられる場合、１つのフィルタが光路上に配置し、その他の２以上のフィルタが光路から退避されることとなる。

光源装置は、複数の熱吸収フィルタが装着されるフィルタ装着体と、フィルタ装着体を移動させる移動手段とをさらに備えていても良い。この場合、フィルタ装着体を移動させて、光路上に配置される熱吸収フィルタが、１つの熱吸収フィルタから他の１つの熱吸収フィルタに切り替えられる。また、フィルタ装着体は、回転軸を中心に回転するターレットであって、複数のフィルタは、回転軸を中心とする同一円上に装着されることが好ましい。

また、光路上に配置される熱吸収フィルタが、１つの熱吸収フィルタから他の熱吸収フィルタに切り替えられるとき、熱吸収フィルタに入射されない通常光を、フィルタ挿着体によって遮光して入射端から入射させないようにすることが好ましい。

補助光源が光路上に配置されることによって、補助光が入射端に入射されると共に、通常光が補助光源によって遮光されることが好ましい。この場合例えば、補助光源が光路上に配置させることによって通常光が遮光された後、１つの熱吸収フィルタに代えて、他の熱吸収フィルタが光路上に配置される。補助光は、熱吸収フィルタを通過しないで入射端に入射されることが好ましい。

好ましくは、光路上に配置された１つの熱吸収フィルタに破損の可能性があると判断された場合、光路上に配置される熱吸収フィルタが、１つの熱吸収フィルタから他の１つの熱吸収フィルタに切り替えられる。

また、光路上に配置された１つの熱吸収フィルタに破損の可能性があると判断されると共に、光路から退避されている他の１つの熱吸収フィルタに破損の可能性がないと判断された場合、光路上に配置される熱吸収フィルタが、１つの熱吸収フィルタから他の１つの熱吸収フィルタに切り替えられても良い。

例えば、複数の熱吸収フィルタ全てが破損の可能性があると判断された場合、主光源からの通常光を複数の熱吸収フィルタ及びライトガイドに入射されないようにすると共に、補助光を入射端からライトガイドに入射させることが好ましい。

複数の熱吸収フィルタのうち少なくとも１つは、温度が検知され、その検知された温度が所定の温度以上であるとき、破損の可能性があると判断されることが好ましい。この場合例えば、複数の熱吸収フィルタのうち少なくとも１つの周辺部には、温度検知手段が配設されている。そして、その温度検知手段によって測定された周辺部の温度から、熱吸収フィルタの中心部の温度を推定し、その推定した温度を上記の検知された温度とする。

複数の熱吸収フィルタのうち少なくとも１つは、温度分布状況が検知され、その温度分布状況からフィルタの破損の可能性の有無が判断されても良い。また、光路上に配置された１つの熱吸収フィルタは、連続して通常光が入射される時間が所定時間以上なったときに破損の可能性があると判断されても良い。さらに、熱吸収フィルタの少なくとも１つは、通常光の累計の入射時間が所定時間以上となったとき、破損の可能性があると判断されても良い。

本発明に係る別の光源装置は、通常光を出射する主光源と、各々単独で通常光の光路に配置され、光路上に配置された１つの熱吸収フィルタによって通常光の熱線をカットし、かつ前記光路上に配置される熱吸収フィルタが１つの熱吸収フィルタから他の１つの熱吸収フィルタに切り替え可能である複数の熱吸収フィルタと、熱線がカットされた通常光が入射端から入射されて、その入射された通常光を伝送し、出射端から出射するライトガイドと、補助光を出射する補助光源とを備える。そして、光路上に配置された１つの熱吸収フィルタに破損の可能性があると判断された場合、光路上に配置される熱吸収フィルタが、その１つの熱吸収フィルタから他の１つの熱吸収フィルタに切り替えられる。また、複数の熱吸収フィルタ全てが破損の可能性があると判断された場合、主光源からの通常光を複数の熱吸収フィルタ及びライトガイドに入射されないようにすると共に、補助光を入射端を介してライトガイドに入射させることを特徴とする。

この場合、光路上に配置された１つの熱吸収フィルタに破損の可能性があると判断され、かつ光路から退避されている他の１つの熱吸収フィルタに破損の可能性がないと判断された場合に、光路上に配置される熱吸収フィルタが、１つの熱吸収フィルタから他の１つの熱吸収フィルタに切り替えられることが好ましい。

本発明によれば、１つの熱吸収フィルタに破損の可能性が生じると、破損の可能性のない別の熱吸収フィルタを光路上に配置させることで熱吸収フィルタの破損を防止することができる。また、そのフィルタ交換が行われている間、補助光による照明によって実質的にライトガイドに、照明光が入射されない時間を無くすことができる。

以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、第１の実施形態に係る内視鏡システムの全体概略図である。図１に示すように、内視鏡システム１０は、プロセッサ２０と内視鏡１１とを備える。プロセッサ２０は、内視鏡１１で得られた画像信号を処理するための装置として使用されると共に、主光源２１及び補助光源４１（図２参照）を備え、光源装置としても使用される。なお、主光源２１及び補助光源４１が設けられる光源装置は、画像信号を処理するためのプロセッサとは別体に設けられていても良い。

内視鏡１１は、挿入部１２と、挿入部１２の一端に連結される操作部１３と、プロセッサ２０に対して着脱自在に接続されるコネクタ部１７と、操作部１３とコネクタ部１７とを接続する接続可撓管１４とを備える。

挿入部１２は、体内に挿入させられて体内を観察するためのものであって、その先端部１２Ａには、撮像素子（不図示）が配設される。内視鏡１１は、挿入部１２からコネクタ部１７まで内視鏡１１の内部に挿入され、光ファイバーバンドルから構成されるライトガイド１５を備える。ライトガイド１５の一方の端部（出射端）は、先端部１２Ａに配置されると共に、ライトガイド１５の他方の端部（入射端１５Ａ）は、コネクタ部１７から外部に延出している。

コネクタ部１７がプロセッサ２０に接続されると、ライトガイド１５の入射端１５Ａは、プロセッサ２０のガイド受け部２０Ａを介してプロセッサ２０内部に挿入される。プロセッサ２０の内部において、入射端１５Ａは、後述する主光源２１又は補助光源４１（図２参照）に光学的に接続される。主光源２１又は補助光源４１から出射された照明光は、入射端１５Ａから入射され、ライトガイド１５の内部を伝送して、出射端、すなわち先端部１２Ａから出射され、体内（被写体）に照射される。

コネクタ部１７にはビデオコネクタ１８が設けられ、コネクタ部１７がプロセッサ２０に接続されると、ビデオコネクタ１８がプロセッサ２０のコネクタ受け部２０Ｂに挿入される。

先端部１２Ａに配置された不図示の撮像素子は、照明光が照射された体内（被写体）を撮像して画像信号を生成する。その画像信号は、ビデオコネクタ１８を介してプロセッサ２０に入力される。画像信号は、プロセッサ２０の信号処理部（不図示）において所定の画像処理が施された後、プロセッサ２０に接続されたモニタ（不図示）に出力画像として表示される。

信号処理部で行われる画像処理のモードとしては、通常光モードと補助光モードとがある。挿入部１２の先端部１２Ａから主光源２１からの照明光（通常光）が出射される場合、通常光モードに設定され、画像信号は通常光に応じた画像処理が施される。また、補助光源４１からの照明光（補助光）が先端部１２Ａから出射される場合、補助光モードに設定され、画像信号は補助光に応じた画像処理が施される。なお、補助光モードと通常光モードとでは、例えばホワイトバランス処理の方法が異なる。

図２は、プロセッサの内部を示すための側面図である。プロセッサ２０内の光源（主光源）２１は、例えば、ハロゲンランプ、キセノンランプ等から構成され、熱線（すなわち、赤外光）を含む通常光（例えば、白色光）を出射する。プロセッサ２０内部において、主光源２１とライトガイド１５の入射端１５Ａの間における主光源２１の光路Ｌ上には、主光源２１側から順に、ターレット２２、絞り２３、及び集光レンズ２４が配置される。絞り２３は、モータ２５に接続されており、その開度がモータ２５によって調整される。絞り２３は、ターレット２２よりも主光源２１側に配置されていても良い。また、集光レンズ２４は省略されても良い。

ターレット２２は、図２、３から明らかなように、略円形のプレート状に形成されると共に、その中心に回転軸Ｘが設けられる。ターレット２２はその背面２２Ｂが主光源２１の出射端に対向するように配置される。ターレット２２の回転軸Ｘにはモータ３３が接続されている。モータ３３は、回転軸Ｘを中心にターレット２２を回転させることができる。モータ３３の動作は、マイコン等から構成されるモータ回転制御装置３４によって制御される。

ターレット２２には、回転軸Ｘを中心とする同一円上に第１及び第２の開口部３５、３６が穿設され、その開口部３５、３６内部それぞれに、第１及び第２の熱吸収フィルタ３１、３２が嵌め入れられて装着される。第１及び第２の開口部３５、３６（すなわち、第１及び第２の熱吸収フィルタ３１、３２）は、断面略円形に形成されており、回転軸Ｘを挟み込むように、回転軸Ｘを中心に対称的に配置される。第１及び第２の熱吸収フィルタ３１、３２は、入射された光の熱線（赤外光）をカットし、可視光を透過する熱吸収ガラス等によって構成される。ターレット２２の回転軸Ｘは、光路Ｌの中心（光路中心ＬＣ）に対して平行であり、ターレット２２（すなわち、第１及び第２の熱吸収フィルタ３１、３２）は、光路中心ＬＣに対して直交する面に沿って移動される。

第１及び第２の熱吸収フィルタ３１、３２は、各々単独で通常光の光路Ｌに配置されるフィルタであって、いずれか一方の熱吸収フィルタが、光路Ｌ上に配置されると共に、他方の熱吸収フィルタが光路Ｌから退避させられている。光路Ｌ上に配置された一方の熱吸収フィルタは、そのフィルタの中心部が光路中心ＬＣに位置されている。主光源２１からの通常光は、光路Ｌ上に配置された一方の熱吸収フィルタに入射され、そのフィルタによって熱線（赤外光）がカットされ、その他の光がフィルタを透過する。フィルタを透過した通常光は、絞り２３で光量が調整された後、集光レンズ２４で集光されて、ライトガイド１５の入射端１５Ａに入射される。

本実施形態では、ターレット２２が回転されることにより、光路Ｌ上に配置される熱吸収フィルタが一方の熱吸収フィルタから他方の熱吸収フィルタに切り替えられる。そしてその切り替えられている間、主光源２１からの通常光は、一部又は全部が、熱吸収フィルタに入射されなくなり、遮光性を有するターレット２２に照射される。すなわち、フィルタ切り替え中に、熱吸収フィルタに入射されない一部又は全部の通常光は、ターレット２２によって遮光され、ライトガイド１５に入射しない。

プロセッサ２０の内部には、さらに温度センサ４０及び補助光源４１が設けられる。温度センサ４０は、例えば公知の光センサであって、光路Ｌ上に配置される熱吸収フィルタの温度を検知することが可能である。温度センサ４０は、例えば、熱吸収フィルタの背面（すなわち、主光源２１側の面）であって、光路中心ＬＣと熱吸収フィルタが交差する位置の温度を検知する。すなわち、温度センサ４０は、光路Ｌ上に配置される一方の熱吸収フィルタの中心部の温度を検知する。

補助光源４１は、ＬＥＤ等の発光体で構成されており、平行光である補助光を出射する。補助光は、通常光がライトガイド１５に入射できないとき等に、その代わりに体内（被写体）を照明するための光であり、補助光の光量は主光源２１の光量と同等かそれ未満である。補助光は、熱線（すなわち、赤外光）の含有量が、通常光に比べて低いため、熱線をカットせずにライトガイド１５に入射しても、内視鏡１１や体内へ熱的損傷を引き起こすおそれが低い。

本実施形態における補助光源４１は、プレート状に形成され、その前面４１Ｆに発光体が取り付けられると共に、その背面４１Ｂには反射膜が形成される。補助光源４１は、モータ４２に接続されており、モータ４２によって、光路Ｌ上に挿入され、また光路Ｌから退避させられるように移動することが可能である。モータ４２の動作は、モータ４２に接続されたモータ制御装置４３によって制御される。なお、図２は、補助光源４１が光路Ｌ上に配置されたときの様子を示している。

補助光源４１は、光路Ｌ上に配置されるとき、集光レンズ２４と入射端１５Ａの間に配置され、その前面４１Ｆが入射端１５Ａに近接対向させられる。したがって、光路Ｌ上に配置された補助光源４１の前面４１Ｆから出射した補助光は、熱吸収フィルタを介さずに入射端１５Ａに直接入射される。また、補助光源４１の背面４１Ｂは、集光レンズ２４（すなわち、主光源２１側）に向けられ、これにより、主光源２１から出射された通常光は、背面４１Ｂの反射膜で反射される。したがって、光路Ｌ上に補助光源４１が配置されているとき、主光源２１からの通常光は、補助光源４１によって、ライトガイド１５に入射されないように遮光される。

図４、５は、本実施形態に係るプロセッサ２０で行われるルーチンを説明するためのフローチャートである。以下、本フローチャートを用いて、プロセッサ２０で行われるルーチンを説明する。

本ルーチンでは、主光源２１の電源が投入されると、ステップＳ１００で主光源２１から通常光の出射が開始される。また、ターレット２２及び補助光源４１が初期状態の位置に配置され、すなわち、第１の熱吸収フィルタ３１が光路Ｌ上に配置されると共に、補助光源４１が光路Ｌから退避されている。これにより、ステップＳ１００では、主光源２１からの照明光が、第１の熱吸収フィルタ３１、絞り２３、及び集光レンズ２４を介して、ライトガイドの入射端１５Ａに入射され、挿入部１２の先端部１２Ａ（図１参照）から出射される。また、信号処理部の画像処理モードは、通常光モードに設定されており、撮像素子で生成された画像信号は、通常光モードで画像処理が行われて、モニタ上に出力される。

次いで、Ｓ１１０では、温度センサ４０によって、光路Ｌに配置される一方の熱吸収フィルタの温度が検知される。例えば、初期状態では、光路Ｌに配置されるフィルタは、第１の熱吸収フィルタ３１であるので、温度センサ４０によって第１の熱吸収フィルタ３１の温度が検知される。なお、熱吸収フィルタは、その中心部が、光路中心ＬＣに配置されるように光路Ｌ上に配置されているので、温度センサ４０はフィルタの中心部の温度を検知する。

次いで、ステップＳ１２０では、ステップＳ１１０で検知されたフィルタの温度が閾値（所定温度）以上であるか否かが判定される。ここで閾値は、任意に設定可能であるが、例えば、フィルタに破損が生じる温度である限界耐熱温度の５０％程度の温度に設定される。ステップＳ１２０でフィルタの温度が、閾値未満であると判断された場合、その熱吸収フィルタは割れ等の破損が生じる可能性がないと判断され、光路Ｌ上にある熱吸収フィルタが、そのまま継続して光路Ｌ上に配置され続け、ステップＳ１２５に進む。ステップＳ１２５では、使用者からのスイッチ入力等による、照明光の消灯指示があったか否かが判定され、消灯指示があった場合、ステップＳ１２６で主光源２１が消灯されて本ルーチンを終了する。一方、消灯指示がない場合、主光源２１からの通常光が先端部１２Ａから継続して出射され、ステップＳ１１０に戻る。

一方、ステップＳ１２０でフィルタの温度が、閾値以上であると判断された場合、光路Ｌ上にある熱吸収フィルタは割れ等の破損が生じる可能性があると判断され、図５に示すフィルタ切替動作（ステップＳ１３０〜Ｓ１９０）が行われる。

ステップＳ１３０では、補助光源４１の電源が投入されることによって、補助光源４１の発光が開始され、その後、ステップＳ１４０で補助光源４１が光路Ｌに挿入配置される。補助光源４１が、光路Ｌ上に配置されると、背面４１Ｂによって主光源２１からの照明光が遮光され、主光源２１からの照明光がライトガイド１５に入射されないようになる。そして、入射端１５Ａには補助光源４１からの補助光が入射され、通常光の代わりに補助光が先端部１２Ａから出射される。ステップＳ１５０では、画像処理モードが補助光モードに切り替えられ、撮像素子で生成された画像信号は、補助光モードに応じた画像処理が施された上でモニタに表示される。

ステップＳ１６０では、ターレット２２が１８０°回転され、光路Ｌに配置されていた一方の熱吸収フィルタに代わって、光路Ｌから退避されていた他方の熱吸収フィルタが光路Ｌ上に配置される。なお、ターレット２２が回転する間、主光源２１からの通常光の一部又は全部は、熱吸収フィルタ３１、３２に入射されず、ターレット２２に照射され、ターレット２２によって遮光される。また、第１及び第２の熱吸収フィルタ３１、３２を透過するその他の通常光は、補助光源４１の背面４１Ｂにより遮光される。したがって、ターレット２２が回転してフィルタが切り替えられる間、主光源２１からの光がライトガイド１５に入射されることはない。

他方の熱吸収フィルタが光路Ｌ上に配置された後、ステップＳ１７０では、補助光源４１が光路Ｌから退避され、補助光源４１からの補助光がライトガイド１５に入射されなくなる。これにより、主光源２１からの通常光は、背面４１Ｂによって遮光されなくなり、ライトガイド１５に入射される。このとき、主光源２１から出射した照明光は、ステップＳ１６０で新たに光路Ｌ上に配置された他方の熱吸収フィルタによって熱線がカットされた後、ライトガイド１５に入射されることとなる。

ステップＳ１８０では、退避された補助光源４１の発光が停止された後、ステップＳ１９０では、画像処理のモードが通常光モードに切り替えられ、撮像素子で生成された画像信号に対して、通常光に応じた画像処理が行われることとなる。その後、図４に示すステップＳ１１０に戻って、光路Ｌ上に新たに配置された熱吸収フィルタの温度検出が行われる。そして、その温度が閾値を超えるまで、或いは消灯指示が出されるまで、ステップＳ１１０〜１２５において、主光源２１からの照明光が入射端１５Ａに入射され続ける。

以上のように、本実施形態では、光路Ｌ上に配置された一方の熱吸収フィルタ（例えば、第１の熱吸収フィルタ３１）が、所定の温度に達した場合、光路Ｌ上に配置される熱吸収フィルタが、一方の熱吸収フィルタから、他方の熱吸収フィルタ（例えば、第２の熱吸収フィルタ３２）に切り替えられる。したがって、光路Ｌに配置される熱吸収フィルタの過加熱が防止され、熱吸収フィルタの破損が防止される。

また、光路Ｌ上に配置される熱吸収フィルタが、一方のフィルタから他方のフィルタに切り替えられている間、通常光の一部又は全部は、熱吸収フィルタに入射されなくなる。しかし、本実施形態では、そのように熱吸収フィルタに入射されない通常光は、ターレット２２によって遮光され、ライトガイド１５に入射されることはないので、内視鏡１１や体内が熱損傷される虞はない。

また、本実施形態では、光路Ｌ上に配置される熱吸収フィルタが、一方から他方のフィルタに切り替えられている間、通常光に代わって補助光源４１の補助光がライトガイドに入射される。熱吸収フィルタが切り替えられている間、主光源２１からの光はライトガイド１５に入射されなくなるが、本実施形態ではその間、上記補助光がライトガイドに入射されるので、被写体に照明光が照射されない時間を実質的に無くすことができる。

またフィルタが切り替えられている間、回転するターレット２２の遮光によって、熱吸収フィルタを透過する通常光の光量は時間経過と共に変化するが、そのような光量が経時で変化する通常光は、補助光源４１によって遮光され、ライトガイドには入射されない。したがって、被写体に照射される照明光の光量むらは、最小限に抑えることができる。

なお、本実施形態では、ステップＳ１１０、Ｓ１２０において、フィルタ温度によってフィルタ破損の可能性の有無が検知されているが、異なる方法によってその可能性の有無が検知されても良い。例えば、光路Ｌ上に継続して配置される熱吸収フィルタに主光源２１からの照明光が連続して入射される時間が、所定時間以上となったときに、光路Ｌ上にある熱吸収フィルタに破損の可能性があると検知しても良い。また、同一の熱吸収フィルタに入射される通常光の入射時間の累計が、所定時間以上となったときにフィルタ破損の可能性があると判断されても良い。また、内視鏡１１或いはプロセッサ２０において、所定のスイッチ操作があったときに、ステップＳ１３０〜Ｓ１９０のルーチンが実施され、光路Ｌに配置されるフィルタが切り替えられても良い。また、本実施形態における補助光源４１は、上記態様の他、例えば主光源２１が破損されて使用できなくなった場合にも使用される。

図６〜８は、本発明の第２の実施形態を説明するための図である。以下、本実施形態について、第１の実施形態との相違点を説明する。

図６に示すように、本実施形態では、温度センサとして、第１及び第２の温度センサ４０Ａ、４０Ｂが設けられる。第１の温度センサ４０Ａは、第１の実施形態と同様に、光路上に配置される一方の熱吸収フィルタの温度を検知するためのものである。第２の温度センサ４０Ｂは、光路Ｌから退避された他方の熱吸収フィルタの温度を検出するためのものである。なお、第２の温度センサ４０Ｂは、第１の温度センサ４０Ａと同様に、退避されたフィルタの中心部の温度を検知する。

図７、８は、第２の実施形態に係るプロセッサの動作を示すためのフローチャートである。本実施形態において、ステップＳ１００〜１２０は第１の実施形態と同様に実施される。そして、ステップＳ１２０において、フィルタ温度から光路Ｌ上にある一方の熱吸収フィルタに破損の可能性があると判断された場合、ステップＳ１２７、１２８において、光路Ｌから退避されている他方の熱吸収フィルタに破損の可能性があるか否かが判定される。

すなわち、ステップＳ１２７では、第２の温度センサ４０Ｂによって、退避されている他方の熱吸収フィルタの温度が検知される。ステップＳ１２８では、ステップＳ１２７で検知された温度が閾値以上である否かが判定される。ここで、検知された温度が閾値未満であると判定される場合、退避されている他方の熱吸収フィルタは破損の可能性がないと判断され、第１の実施形態と同様に、図５に示すフィルタ切替動作（ステップＳ１３０〜Ｓ１９０）が行われた後、ステップＳ１１０に戻る。この切替動作の後、主光源２１からの通常光は、切替動作で光路Ｌ上に挿入配置された他方の熱吸収フィルタによって熱線がカットされて、ライトガイド１５に入射される。

一方、ステップＳ１２８で検知された温度が閾値以上であると判定される場合、全ての熱吸収フィルタ（第１及び第２の熱吸収フィルタ３１、３２）が破損の可能性があると判断され、以下に示すステップＳ２００〜Ｓ３３０（フィルタ冷却動作）が実施される。フィルタ冷却動作では、以下に詳述するように、第２の熱吸収フィルタ３２の温度が所定の温度に下がるまで主光源２１が消灯され、第１及び第２の熱吸収フィルタ３１、３２が冷却される。なお、ステップＳ１２８で使用される閾値は、例えば上述した限界耐熱温度の５０％程度の温度に設定され、ステップＳ１２０で使用される閾値と同一であっても良いし、異なっていても良い。但し、新たに光路Ｌ上に配置される熱吸収フィルタを長時間にわたって使用できるようにするためには、ステップＳ１２０で使用される閾値より低い値に設定されていても良い。

ステップＳ２００〜Ｓ２２０では、ステップＳ１３０〜Ｓ１５０と同様に、主光源２１からの照明光の代わりに、補助光が先端部１２Ａから出射され、画像モードが補助光モードに切り替えられ、被写体が補助光によって照明される。次いで、ステップＳ２３０において主光源２１の電源がオフにされ主光源２１の消灯動作が行われる。主光源２１が消灯されることにより、ライトガイド１５のみならず、第１及び第２の熱吸収フィルタ３１、３２にも通常光が入射されなくなる。次いで、ステップＳ２４０において絞り位置が初期位置に戻される。

その後、ステップＳ２５０において、ステップＳ２３０の消灯動作で、主光源２１が消灯したかどうかが確認される。ここで、消灯したと判断されると、ステップＳ２６０において、光路Ｌに配置されていた一方の熱吸収フィルタに代わって、光路Ｌから退避されていた他方の熱吸収フィルタが光路Ｌ上に配置される。

次いで、ステップＳ２７０では、ステップＳ２６０で光路Ｌ上に配置させられた他方の熱吸収フィルタの温度が検知される。そして、ステップＳ２８０では、その検知された温度が、閾値以上であるか否かが判定され、閾値以上であれば、光路Ｌ上に配置されたフィルタに破損の可能性があると判断され、ステップＳ２８５に進む。そして、ステップＳ２８５、Ｓ２７０、Ｓ２８０で照明光の消灯指示がなく、かつフィルタの温度が閾値以上であると判定されると、補助光源４１からの補助光が継続してライトガイド１５に入射され続ける。一方、ステップＳ２８５で照明光の消灯指示があると、ステップＳ２８６で補助光源４１が消灯され、本ルーチンは終了する。なお、ステップＳ２８０で使用される閾値は、ステップＳ１２０、Ｓ１２８で使用される閾値と同一の値であっても良いし、異なる値であっても良い。但し、主光源２１の再点灯時に熱吸収フィルタを長時間にわたって使用できるようにするためには、ステップＳ１２０で使用される閾値より低い値に設定されていても良い。

ステップＳ２８０において、検知された温度が閾値未満であると判定された場合、光路Ｌ上に配置されたフィルタに、破損の可能性がないと判断され、ステップＳ２９０に進む。ステップＳ２９０で絞りが主光源２１の消灯前の状態に戻され、ステップＳ３００で主光源２１の電源が投入され、主光源２１から再度照明光が照射される。次いで、ステップＳ３１０、３２０において、補助光源４１が光路Ｌから退避させられた後、補助光源４１の発光が停止され、ライトガイド１５に入射される光が、補助光から通常光に切り替えられる。ステップＳ３３０では、画像処理モードも通常光モードに切り替えられ、本ルーチンはステップＳ１１０に戻される。なお、本ルーチンでは、ステップＳ２４０、Ｓ２９０は省略されても良い。

以上説明したように、本実施形態では、光路Ｌに配置された熱吸収フィルタのみならず光路Ｌから退避されたものについても、温度が検知され、破損の可能性の有無が調べられているので、より確実に熱吸収フィルタの破損を防止できる。また、本実施形態では、全ての熱吸収フィルタが破損の可能性があると判断された場合、主光源２１が消灯されるので、熱吸収フィルタを素早く冷却させることが可能である。さらに、主光源２１が消灯されている間、被写体（体内）は主光源２１の代わりに、補助光源４１によって照明されるので、被写体が照明光によって照明されない時間は実質的に生じない。

上記各実施形態では、温度センサ４０、４０Ａ、４０Ｂはフィルタの中心部のみの温度を測定したが、同一フィルタの多数の箇所の温度を測定して、フィルタにおける温度分布状況を検知しても良い。この場合、ステップＳ１２０、Ｓ１２８、Ｓ２８０では、例えば、測定された温度のうち最高温度が閾値以上であるとき、フィルタ破損の可能性があると判定される。また、その温度分布状況と、破損時の温度分布状況とが照合されて、破損の可能性の有無が判定されても良い。なお、上記破損時の温度分布状況や各閾値は、例えば、温度変化耐久性試験によって予め測定されたフィルタ破損時の温度分布状況から定められる。

本実施形態では、温度センサ４０、４０Ａ、４０Ｂとして非接触型の光センサが用いられたが、熱電対、サーミスタ等の接触型の温度センサが用いられても良い。この場合、第１及び第２の実施形態のいずれにおいても、温度センサは２つ設けられ、それぞれの温度センサ４０Ａ、４０Ｂが第１及び第２の熱吸収フィルタ３１、３２それぞれに接触するように設けられる。この場合、図９に示すように、例えば温度センサ４０Ａは、第１の熱吸収フィルタ３１の中心部Ｃからずれ、フィルタの外縁部Ｅに近いフィルタの周辺部に設けられ、その周辺部の温度を測定する。そして、温度センサ４０Ａによって測定された温度を基に、第１の熱吸収フィルタ３１の中心部Ｃの温度が推定される。その推定された温度は、検知温度として、ステップＳ１２０、Ｓ１２８、Ｓ２８０において使用される。なお、推定される温度は、中心部Ｃの温度ではなく、最高温度でも良い。また、温度の推定は、予め測定されている、通常光をフィルタに照射させたときのフィルタにおける温度分布データを基に行われる。

また、非接触型の温度センサと接触型の温度センサとが併用されても良い。例えば、プロセッサ２０には、第１及び第２の熱吸収フィルタ３１、３２それぞれに接触する２つの接触型の温度センサと、光路Ｌから退避された熱吸収フィルタの温度分布状況や温度を検知する光センサから成る非接触型の温度センサとが設けられても良い。この場合、光路Ｌ上にある一方の熱吸収フィルタは接触型の温度センサで、光路Ｌから退避された熱吸収フィルタの温度や温度分布状況は非接触型の温度センサで検知される。

さらに、上記各実施形態では、一方の熱吸収フィルタから他方の熱吸収フィルタに切り替えられている間、主光源２１からの照明光は、補助光源４１によって遮光されなくても良く、ターレット２２のみによって遮光されていても良い。

また、熱吸収フィルタとしては、３以上の熱吸収フィルタがターレットに装着されていても良い。その場合も、１つの熱吸収フィルタが光路Ｌ上に配置され、それ以外の熱吸収フィルタは光路Ｌから退避されている。

内視鏡システム全体を示すための模式図である。 第１の実施形態におけるプロセッサの内部を示す側面図である。 ターレットを模式的に示した斜視図である。 第１の実施形態においてプロセッサで行われるルーチンを示すフローチャートである。 フィルタ切替動作のルーチンを示すフローチャートである。 第２の実施形態におけるプロセッサの内部を示す側面図である。 第２の実施形態においてプロセッサで行われるルーチンを示すフローチャートである。 フィルタ冷却動作のルーチンを示すフローチャートである。 温度センサの変形例を示す熱吸収フィルタの正面図である。

符号の説明

１０ 内視鏡システム
１１ 内視鏡
１５ ライトガイド
１５Ａ 入射端
２０ プロセッサ（光源装置）
２１ 主光源
２２ ターレット（フィルタ装着体）
３１ 第１の熱吸収フィルタ
３２ 第２の熱吸収フィルタ
３３ モータ（移動手段）
４０ 温度センサ（第１の温度検知手段）
４０Ａ 第１の温度センサ（第１の温度検知手段）
４０Ｂ 第２の温度センサ（第２の温度検知手段）
４１ 補助光源
Ｌ 光路
Ｘ 回転軸

Claims (17)

1. 通常光を出射する主光源と、
   各々単独で前記通常光の光路に配置され、前記光路上に配置された１つの熱吸収フィルタによって前記通常光の熱線をカットし、かつ前記光路上に配置される熱吸収フィルタが１つの熱吸収フィルタから他の１つの熱吸収フィルタに切り替え可能である複数の熱吸収フィルタと、
   前記熱線がカットされた通常光が入射端から入射されて、その入射された通常光を伝送し、出射端から出射するライトガイドと、
   補助光を出射する補助光源とを備え、
   前記光路上に配置される熱吸収フィルタが、前記１つの熱吸収フィルタから前記他の１つの熱吸収フィルタに切り替えられるとき、前記主光源からの通常光を前記ライトガイドに入射されないようにすると共に、前記補助光を前記入射端を介して前記ライトガイドに入射させることを特徴とする光源装置。
2. 前記複数の熱吸収フィルタが装着されるフィルタ装着体と、
   前記フィルタ装着体を移動させる移動手段とをさらに備え、
   前記フィルタ装着体を移動させて、前記光路上に配置される熱吸収フィルタが、前記１つの熱吸収フィルタから前記他の１つの熱吸収フィルタに切り替えられることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
3. 前記フィルタ装着体は、回転軸を中心に回転するターレットであって、前記複数のフィルタは、前記回転軸を中心とする同一円上に装着されることを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
4. 前記光路上に配置される熱吸収フィルタが、前記１つの熱吸収フィルタから前記他の１つの熱吸収フィルタに切り替えられるとき、前記熱吸収フィルタに入射されない通常光を、前記フィルタ挿着体によって遮光して前記入射端から入射させないようにすることを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
5. 前記補助光源が前記光路上に配置されることによって、前記補助光が前記入射端に入射されると共に、前記通常光が前記補助光源によって遮光されることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
6. 前記補助光源が前記光路上に配置させることによって前記通常光が遮光された後、前記１つの熱吸収フィルタに代えて、前記他の１つの熱吸収フィルタを前記光路上に配置させることを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
7. 前記補助光は、前記熱吸収フィルタを通過しないで前記入射端に入射されることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
8. 前記光路上に配置された前記１つの熱吸収フィルタに破損の可能性があると判断された場合、前記光路上に配置される熱吸収フィルタが、前記１つの熱吸収フィルタから前記他の１つの熱吸収フィルタに切り替えられることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
9. 前記光路上に配置された前記１つの熱吸収フィルタに破損の可能性があると判断されると共に、前記光路から退避されている前記他の１つの熱吸収フィルタに破損の可能性がないと判断された場合、前記光路上に配置される熱吸収フィルタが、前記１つの熱吸収フィルタから前記他の１つの熱吸収フィルタに切り替えられることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
10. 前記複数の熱吸収フィルタ全てが破損の可能性があると判断された場合に、前記主光源からの通常光を前記複数の熱吸収フィルタ及び前記ライトガイドに入射されないようにすると共に、前記補助光を前記入射端から前記ライトガイドに入射させることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
11. 前記複数の熱吸収フィルタのうち少なくとも１つは、フィルタの温度が検知され、その検知された温度が所定の温度以上であるとき、破損の可能性があると判断されることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の光源装置。
12. 前記複数の熱吸収フィルタのうち少なくとも１つのフィルタの周辺部には、温度検知手段が配設され、
    その温度検知手段によって測定された周辺部の温度から、前記熱吸収フィルタの中心部の温度を推定し、その推定した温度を前記検知された温度とすることを請求項１１に記載の光源装置。
13. 前記複数の熱吸収フィルタのうち少なくとも１つは、温度分布状況が検知され、その温度分布状況からフィルタの破損の可能性の有無が判断されることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の光源装置。
14. 前記光路上に配置された前記１つの熱吸収フィルタは、連続して通常光が入射される時間が所定時間以上なったときに破損の可能性があると判断されることを特徴する請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の光源装置。
15. 前記熱吸収フィルタの少なくとも１つは、前記通常光の累計の入射時間が所定時間以上となったとき、破損の可能性があると判断されることを特徴する請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の光源装置。
16. 通常光を出射する主光源と、
    各々単独で前記通常光の光路に配置され、前記光路上に配置された１つの熱吸収フィルタによって前記通常光の熱線をカットし、かつ前記光路上に配置される熱吸収フィルタが前記１つの熱吸収フィルタから他の１つの熱吸収フィルタに切り替え可能である複数の熱吸収フィルタと、
    前記熱線がカットされた通常光が入射端から入射されて、その入射された通常光を伝送し、出射端から出射するライトガイドと、
    補助光を出射する補助光源とを備え、
    前記光路上に配置された前記１つの熱吸収フィルタに破損の可能性があると判断された場合、前記光路上に配置される熱吸収フィルタが、前記１つの熱吸収フィルタから前記他の１つの熱吸収フィルタに切り替えられると共に、
    前記複数の熱吸収フィルタ全てが破損の可能性があると判断された場合に、前記主光源からの通常光を、前記複数の熱吸収フィルタ及び前記ライトガイドに入射されないようにすると共に、前記補助光を前記入射端を介して前記ライトガイドに入射させることを特徴とする光源装置。
17. 前記光路上に配置された前記１つの熱吸収フィルタに破損の可能性があると判断され、かつ前記光路から退避されている前記他の１つの熱吸収フィルタに破損の可能性がないと判断された場合に、前記光路上に配置される熱吸収フィルタが、前記１つの熱吸収フィルタから前記他の１つの熱吸収フィルタに切り替えられることを特徴とする請求項１６に記載の光源装置。

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