光源装置
【課題】モータの故障、あるいは、経年劣化等により、回転ロッドの位置とＬＥＤのパルス点灯の同期が取れない場合でも、照明光を出射することができる光源装置を提供する。
【解決手段】光源一体型プロセッサ３は、ＬＥＤの点灯周期に対する回転ロッド１１１または発光ユニット部３４の回転周期の位相を検出する位相検出部３６と、位相検出部３６の検出結果に基づき、ＬＥＤ制御部３３により駆動された複数のＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｌの点灯タイミングと回転ロッド１１１または発光ユニット部３４の位相との整合性を判定する比較部３７とを有する。そして、光源一体型プロセッサ３のモータ制御部３８は、比較部３７により複数のＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｌの点灯タイミングと回転ロッド１１１または発光ユニット部３４の位相とが不整合を起こしていると判定された際に、回転ロッド１１１または発光ユニット部３４の回転を停止させる。
【解決手段】光源一体型プロセッサ３は、ＬＥＤの点灯周期に対する回転ロッド１１１または発光ユニット部３４の回転周期の位相を検出する位相検出部３６と、位相検出部３６の検出結果に基づき、ＬＥＤ制御部３３により駆動された複数のＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｌの点灯タイミングと回転ロッド１１１または発光ユニット部３４の位相との整合性を判定する比較部３７とを有する。そして、光源一体型プロセッサ３のモータ制御部３８は、比較部３７により複数のＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｌの点灯タイミングと回転ロッド１１１または発光ユニット部３４の位相とが不整合を起こしていると判定された際に、回転ロッド１１１または発光ユニット部３４の回転を停止させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置に関し、特に、複数の発光素子が円周上に配置された発光ユニット部を備えた光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のＬＥＤを円周上に配置し、これらの複数のＬＥＤを順次パルス点灯させることによりオーバードライブされた照明光を回転ロッドにより導光する方式の光源装置（以下、ロータリーライトエンジン方式の光源装置と略す）が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなロータリーライトエンジン方式の光源装置は、回転ロッドはモータで回転させており、回転ロッドの位置とＬＥＤのパルス点灯のタイミングとの整合性がない場合、光が全く照射されない虞がある。そのため、ロータリーライトエンジン方式の光源装置は、回転ロッドの位置とＬＥＤのパルス点灯のタイミングとを合わせる、即ち、同期をとる必要がある。
【０００４】
例えば、特許文献１に開示されている光源装置は、モータの回転周期とＬＤＥを順次パルス点灯させる際のＬＥＤの点灯周期とを比較し、その比較の結果、モータの回転周期がＬＥＤの点灯周期よりも長い場合にはモータを加速し、ＬＥＤの点灯周期よりも短い場合にはモータを減速させる制御を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１５７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されている光源装置には、モータの故障、あるいは、経年劣化等により、回転ロッドの位置とＬＥＤのパルス点灯の同期を合わせることができない場合の制御については開示されていない。そのため、特許文献１に開示されている光源装置は、モータの故障、あるいは、経年劣化等により、回転ロッドの位置とＬＥＤのパルス点灯の同期を合わせることができない場合、照明光が全く照射されない場合があり得る。
【０００７】
そこで、本発明は、モータの故障、あるいは、経年劣化等により、回転ロッドの位置とＬＥＤのパルス点灯の同期が取れない場合でも、照明光を出射することができる光源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、複数の発光素子が円周上に配置された発光ユニット部と、前記複数の発光素子を順次発光させるように駆動する発光素子駆動手段と、前記複数の発光素子が順次発光する光を導光して外部に出射する光学ロッドと、該光学ロッドが前記発光素子駆動手段により駆動された前記複数の発光素子から順次発光させる光を順次導光するように前記光学ロッドまたは発光ユニット部を回転駆動させる回転駆動手段と、を備えた光源装置であって、前記発光素子の点灯周期に対する前記光学ロッドまたは前記発光ユニット部の回転周期の位相を検出する位相検出手段と、前記位相検出手段の検出結果に基づき、前記発光素子駆動手段により駆動された前記複数の発光素子の点灯タイミングと前記光学ロッドまたは前記発光ユニット部の位相との整合性を判定する整合性判定手段と、前記整合性判定手段により前記複数の発光素子の点灯タイミングと前記光学ロッドまたは前記発光ユニット部の位相とが不整合を起こしていると判定された際に、前記光学ロッドまたは前記発光ユニット部の回転を停止させる回転制御手段と、を具備することを特徴とする光源装置を提供することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の光源装置によれば、モータの故障、あるいは、経年劣化等により、回転ロッドの位置とＬＥＤのパルス点灯の同期が取れない場合でも、照明光を出射することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る医療用システムの構成を示す図である。
【図２】光源一体型プロセッサの内部構成を示す図である。
【図３】発光ユニット部のうち、ＬＥＤユニットの具体的な構成を示す図である。
【図４】発光ユニット部のうち、回転ロッドの具体的な構成を示す図である。
【図５】駆動モータが故障していない場合の処理の流れの例を示すフローチャートである。
【図６】駆動モータが故障している場合の処理の流れの例を示すフローチャートである。
【図７】通常のパルス点灯時のパルス幅及び駆動モータを停止したときのパルス点灯時のパルス幅を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について詳細に説明する。
【００１２】
まず、図１に基づき、本発明の一実施の形態に係る医療用システムの構成について説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施の形態に係る医療用システムの構成を示す図である。
【００１４】
図１に示すように、医療用システム１は、生体５の内部の被写体を撮像して撮像信号を出力する内視鏡２と、被写体を照明するための照明光を内視鏡２へ供給する光源及び内視鏡２から出力される撮像信号を映像信号に変換して出力するプロセッサを一体に備えた光源一体型プロセッサ３と、光源一体型プロセッサ３から出力される映像信号に応じた画像を表示するモニタ４とを有して構成されている。なお、照明光を内視鏡２へ供給する光源及び撮像信号を映像信号に変換して出力するプロセッサは別体にしてもよい。
【００１５】
内視鏡２は、生体５の内部に挿入可能な細長の挿入部６と、挿入部６の後端に形成された操作部７と、操作部７から延出したユニバーサルケーブル８とを有して構成されている。また、内視鏡２は、ユニバーサルケーブル８の端部に設けられたコネクタ９により、光源一体型プロセッサ３に対して着脱可能に構成されている。
【００１６】
挿入部６は、先端部１０と、先端部１０の後端に設けられた湾曲自在の湾曲部１１と、湾曲部１１の後端から操作部７の前端にかけて設けられた可撓管部１２とを有して構成されている。
【００１７】
一方、操作部７には、湾曲部１１の湾曲動作に係る操作が可能な湾曲ノブ１３が設けられている。また、操作部７の前端付近には、生検鉗子等の処置具を挿入可能な処置具挿入口１８が設けられている。さらに、処置具挿入口１８は、挿入部６の内部に形成された管路である処置具チャンネル１９と連通している。
【００１８】
そして、このような構成によれば、術者等は、処置具挿入口１８から生検鉗子等の処置具を挿入し、処置具を処置具チャンネル１９に挿通した後、処置具の先端側を先端部１０から突出させた状態において、所望の部位に対する処置等を行うことができる。
【００１９】
挿入部６及びユニバーサルケーブル８の内部には、ライトガイド１４が挿通されている。ライトガイド１４の光出射側の端面は、先端部１０に配置されている。また、ライトガイド１４の光入射側の端面は、コネクタ９の内部に設けられている。
【００２０】
そして、このような構成によれば、光源一体型プロセッサ３から出射された照明光は、コネクタ９と光源一体型プロセッサ３とが接続された際に、ライトガイド１４を介して伝送され、先端部１０の照明窓に固定された先端面から前方に出射され、生体５の内部の被写体を照明する。
【００２１】
照明光により照明された被写体は、照明窓に隣接して配置された観察窓に取り付けられた対物レンズ１５により結像される。
【００２２】
対物レンズ１５の結像位置には、ベイヤ配列のカラーフィルタが撮像面に設けられたカラーＣＣＤである、撮像素子１６が配置されている。撮像素子１６は、対物レンズ１５により結像された被写体からの戻り光を、カラーフィルタにより色分離して光電変換することにより、その戻り光に応じた色成分の撮像信号を生成して出力する。すなわち、先端部１０の撮像部１７は、対物レンズ１５及び撮像素子１６を有して構成されている。
【００２３】
撮像素子１６から出力された各色成分の撮像信号は、挿入部６及びユニバーサルケーブル８の内部に設けられた信号線を介して、光源一体型プロセッサ３に入力される。光源一体型プロセッサ３は、入力された撮像信号に対して信号処理を施すことにより、映像信号を生成してモニタ４へ出力する。
【００２４】
ここで、光源一体型プロセッサ３の具体的な構成について説明する。
【００２５】
図２は、光源一体型プロセッサの内部構成を示す図である。
【００２６】
図２に示すように、光源装置としての光源一体型プロセッサ３は、タイミングジェネレータ２０と、撮像素子駆動部２１と、プリアンプ２２と、プロセス回路２３と、Ａ／Ｄコンバータ２４と、セレクタ２５と、第１メモリ２６ａと、第２メモリ２６ｂと、第３メモリ２６ｃと、画像処理部２７と、Ｄ／Ａコンバータ２８と、入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）２９と、ユーザインターフェース（以下、ユーザＩ／Ｆという）３０と、明るさ制御部３１と、パルス幅生成部３２と、ＬＥＤ制御部３３と、発光ユニット部３４と、磁気センサ３５と、位相検出部３６と、比較部３７と、モータ制御部３８とを有して構成されている。
【００２７】
タイミングジェネレータ２０は、撮像素子駆動部２１、及び、セレクタ２５、及び比較部３７等の動作を同期させるためのタイミング信号、ここでは、垂直同期信号ＶＤを生成して出力する。
【００２８】
撮像素子駆動部２１は、タイミングジェネレータ２０から出力されるタイミング信号に応じて、撮像素子１６を駆動させることにより、撮像素子１６の露光期間等を制御する。
【００２９】
撮像素子１６から出力された各色成分の撮像信号は、プリアンプ２２において増幅され、プロセス回路２３においてノイズ除去等の信号処理が施され、Ａ／Ｄコンバータ２４においてデジタル画像信号に変換された後、セレクタ２５へ出力される。
【００３０】
セレクタ２５は、タイミングジェネレータ２０から出力されるタイミング信号に応じて、信号の出力先を切り換えることにより、Ａ／Ｄコンバータ２４から出力される画像信号を、第１メモリ２６ａ、第２メモリ２６ｂ及び第３メモリ２６ｃへ選択的に出力する。
【００３１】
そして、このようなセレクタ２５の動作により、例えば、モニタ４における画像表示の際の、赤色に対応するＲ成分の信号が第１メモリ２６ａに格納され、緑色に対応するＧ成分の信号が第２メモリ２６ｂに格納され、青色に対応するＢ成分の信号が第３メモリ２６ｃに格納される。
【００３２】
画像処理部２７は、第１メモリ２６ａに格納されたＲ成分の信号と、第２メモリ２６ｂに格納されたＧ成分の信号と、第３メモリ２６ｃに格納されたＢ成分の信号とを同時に読み出す。そして、画像処理部２７は、所定のパラメータを用いたゲイン調整等の画像処理を各色成分の信号に対して行い、画像処理を行った後の各色成分の信号をＤ／Ａコンバータ２８へ出力する。また、画像処理部２７は、画像処理の行った後の輝度成分の信号を明るさ制御部３１に出力する。
【００３３】
画像処理部２７から出力された各色成分の信号は、Ｄ／Ａコンバータ２８においてアナログの映像信号に変換された後、入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）２９を介してモニタ４へ出力される。
【００３４】
自動調光手段としての明るさ制御部３１は、ユーザＩ／Ｆ３０からの操作信号または画像処理部２７からの輝度成分の信号に基づいて、後述する複数のＬＥＤを発光させるパルス幅を制御するための輝度制御信号をパルス幅生成部３２に出力する。
【００３５】
パルス幅生成部３２は、明るさ制御部３１からの輝度制御信号に基づいて、パルス点灯時のパルス幅を生成し、生成したパルス幅をＬＥＤ制御部３３に出力する。
【００３６】
発光素子駆動手段としてのＬＥＤ制御部３３は、パルス幅生成部３２からのパルス幅及びユーザＩ／Ｆ３０からの操作信号に基づいて、発光ユニット部３４のＬＥＤのパルス点灯の制御を行う。
【００３７】
発光ユニット部３４は、円周上に配列された複数のＬＥＤを有して構成されるとともに、ＬＥＤ制御部３３の制御に応じて、照明光をライトガイド１４に対して供給することが可能な構成を有している。なお、発光ユニット部３４の詳細な構成については、後述する。
【００３８】
磁気センサ３５は、後述する回転ロッドの回転位置を検出し、その検出信号を位相検出部３６に出力する。
【００３９】
位相検出手段としての位相検出部３６は、磁気センサ３５からの検出信号に基づき、複数のＬＥＤの点灯位置に対する回転ロッドの回転位置、言い換えると、複数のＬＥＤの点灯周期に対する回転ロッドの回転周期の位相を検出し、検出した位相情報を比較部３７に出力する。
【００４０】
比較部３７には、位相検出部３６から位相情報が供給されるとともに、タイミングジェネレータ２０から垂直同期信号ＶＤが基準位相情報として供給される。整合性判定手段としての比較部３７は、位相検出部３６からの位相情報とタイミングジェネレータ２０からの基準位相情報との位相を比較し、回転ロッドの位置とパルス点灯するＬＥＤのタイミングとの整合性を判定する。比較部３７は、この判定結果をモータ制御部３８に出力する。
【００４１】
回転制御手段としてのモータ制御部３８は、比較部３７からの判定結果に応じて、回転ロッドの位置とパルス点灯するＬＥＤのタイミングとが合うように、後述する駆動モータの制御を行う。また、モータ制御部３８は、比較部３７からの判定結果に基づいて、所定の時間、回転ロッドの位置とパルス点灯のタイミングとが合っていないと判定すると、駆動モータを停止させる制御を行う。この場合、モータ制御部３８は、駆動モータの故障状態に応じて、駆動モータの制御を変更する。なお、モータ制御部３８は、比較部３７からの比較結果に基づいて、回転ロッドの位置とパルス点灯のタイミングとが合っているか否かを判定しているが、例えば、発光ユニット部３４から出射される出射光量に基づいて、回転ロッドの位置とパルス点灯のタイミングとが合っているか否かを判定してもよい。
【００４２】
モータ制御部３８は、駆動モータが故障していない場合、駆動モータに対し通常の制御を行い、発光ユニット部３４の複数のＬＥＤのうち、あるＬＥＤからの光を導光するように、回転ロッドを所定の位置で停止させる。一方、モータ制御部３８は、駆動モータが故障している場合、駆動モータへの電源の供給を停止する制御を行い、回転ロッドを任意の位置で停止させる。
【００４３】
次に、図３及び図４を用いて、発光ユニット部３４の具体的な構成について説明する。
【００４４】
図３は、発光ユニット部のうち、ＬＥＤユニットの具体的な構成を示す図であり、図４は、発光ユニット部のうち、回転ロッドの具体的な構成を示す図である。
【００４５】
図３及び図４に示すように、発光ユニット部３４は、ドラム形状に形成されたＬＥＤユニット１０１と、ＬＥＤユニット１０１から出射された照明光を反射鏡により反射してライトガイド１４へ供給する回転ロッド１１１と、回転ロッド１１１を出射光軸Ｏ周りに回転駆動させる駆動モータ１２１とを有して構成されている。
【００４６】
ＬＥＤユニット１０１は、ドラム形状を有するドラム支持部材１０２と、ドラム支持部材１０２の内周の側面に沿って白色光を出射する複数、本実施の形態では、１２個のＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｌとを配置して構成されている。
【００４７】
ＬＥＤユニット１０１の複数の発光素子としてのＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｌは、ＬＥＤ制御部３３の制御に応じて順次パルス点灯する。
【００４８】
また、光学ロッドとしての回転ロッド１１１は、回転軸受け１１２と、回転軸受け１１２によって維持される回転軸１１３と、回転軸１１３の一方の端部に連結された平面反射鏡１１４と、回転軸１１３と一体的に形成された回転支持部材１１５と、回転支持部材１１５のレンズ枠１１５ａにより配置状態が規定された集光レンズ１１６とを有して構成されている。
【００４９】
回転駆動手段としての駆動モータ１２１は、回転軸１１３の平面反射鏡１１４が連結された端部とは他方の端部に連結されている。駆動モータ１２１は、モータ制御部３８の制御に基づいて、ＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｌから順次出射される光を導光するように、回転ロッド１１１を回転駆動させる。例えば、駆動モータ１２１は、モータ制御部３８の制御に基づいて、回転ロッド１１１を３６００ｒｐｍで回転させている。
【００５０】
このような発光ユニット部３４の構成によれば、ＬＥＤユニット１０１の各ＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｌのうち、パルス点灯するＬＥＤから出射された光は、集光レンズ１１６において一旦集束され、平面反射鏡１１４において反射された後、ライトガイド１４の光入射側の端面に入射される。
【００５１】
なお、本実施の形態では、ＬＥＤユニット１０１を固定し、駆動モータ１２１により回転ロッド１１１を回転させているが、回転ロッド１１１を固定し、駆動モータ１２１によりＬＥＤユニット１０１を回転させてもよい。この場合、位相検出部３６は、複数のＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｌの点灯周期に対する発光ユニット部３４の回転周期の位相を検出し、検出した位相情報を比較部３７に出力する。
【００５２】
このように、光源一体型プロセッサ３は、ＬＥＤユニット１０１に白色光を出射する複数のＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｌを並べて、ロータリーライトエンジン方式の光源装置を構成する。
【００５３】
ＬＥＤ制御部３３は、通常動作時には、全ＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｌに対してパルス点灯のパルスは幅を調整して調光（ＰＷＭ調光）している。このように駆動することで、ＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｌは平均的に点灯され、パルス点灯によるオーバードライブにより、明るさを向上させることができる。例えば、１つのＬＥＤ１０３ａを直流点灯させた際の光量をＡとすると、光源一体型プロセッサ３は、パルス点灯によるオーバードライブにより約５倍、即ち、５Ａの光量を得ることができる。
【００５４】
しかしながら、回転ロッド１１１の位置と、パルス点灯のタイミングとが一致しないと、全く光が出射されなくなる虞がある。このような場合、モータ制御部３８は、駆動モータ１２１を停止させる。
【００５５】
モータ制御部３８は、駆動モータ１２１の故障等以外で、回転ロッド１１１の位置と、パルス点灯のタイミングとが一致しない場合、所定の位置で回転ロッド１１１を停止させる。例えば、基準となるＬＥＤをＬＥＤ１０３ａとした場合、モータ制御部３８は、集光レンズ１１６がＬＥＤ１０３ａからの光を集光する位置に回転ロッド１１１を停止させる。そして、モータ制御部３８は、ＬＥＤ制御部３３にどのＬＥＤを点灯させるかを通知する。この場合、モータ制御部３８は、ＬＥＤ制御部３３にＬＥＤ１０３ａを点灯させるように通知する。
【００５６】
このような制御を行うことで、最大光量は、１つのＬＥＤ１０３ａを点灯させているのでＡとなり、パルス点灯しているときの光量の１／５となる。しかしながら、非常灯としては十分な光量が得られるので、このように所定の位置で回転ロッド１１１を停止させ、所定の位置で停止した回転ロッド１１１の集光レンズ１１６に光を出射するＬＥＤのみを点灯するように制御しても問題ない。
【００５７】
一方、モータ制御部３８は、駆動モータ１２１の故障等により回転ロッド１１１の位置と、パルス点灯のタイミングとが一致しない場合、即ち、所定の位置で回転ロッド１１１を停止できない場合、任意の位置で回転ロッドを停止させる。このとき、モータ制御部３８は、駆動モータへの電源の供給を停止することにより、任意の位置で回転ロッドを停止させる。そして、ＬＥＤ制御部３３は、ＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｌを順次パルス点灯するように制御する。
【００５８】
このような制御を行うことで、本実施の形態では、１２個のＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｌを有しているため、最大光量は、パルス点灯しているときの光量の１／１２、即ち、５Ａ／１２となる。しかしながら、非常灯としては十分な光量が得られるので、このように任意の位置で回転ロッド１１１を停止させ、ＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｌを順次パルス点灯するように制御しても問題ない。
【００５９】
ここで、このように構成される光源一体型プロセッサ３の動作について説明する。
【００６０】
まず、駆動モータ１２１が故障していない場合の動作について説明する。
【００６１】
図５は、駆動モータが故障していない場合の処理の流れの例を示すフローチャートである。
【００６２】
まず、初期値としてｉに０が代入され（ステップＳ１）、位相が所定の範囲内で一致しているか否かが判定される（ステップＳ２）。位相が所定の範囲内で一致している場合、ＹＥＳとなり、処理を終了する。一方、位相が所定の範囲内で一致していない場合、ＮＯとなり、ｉに１が加算され（ステップＳ３）、ｉが５以上か否かが判定される（ステップＳ４）。ｉが５以上でない場合、ＮＯとなり、ステップＳ２に戻り、同様の処理を繰り返す。一方、ｉが５以上の場合、ＹＥＳとなり、駆動モータ１２１を制御し、回転ロッド１１１を所定の位置に停止させる（ステップＳ５）。そして、ＬＥＤ制御部３３にどのＬＥＤを点灯させるかが通知される（ステップＳ６）。モニタ４に非常灯モードになったことを表示させる、あるいは、図示しないスピーカ等から警告音を出力させて（ステップＳ７）、処理を終了する。これらのモニタ４及び図示しないスピーカ等が告知手段を構成する。
【００６３】
次に、駆動モータ１２１が故障している場合の動作について説明する。
【００６４】
図６は、駆動モータが故障している場合の処理の流れの例を示すフローチャートである。
なお、図６において、図５と同様の処理については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６５】
ステップＳ４において、ｉが５以上と判定されると、駆動モータ１２１を停止し、回転ロッド１１１を任意の位置に停止させる（ステップＳ１１）。この場合、例えば、駆動モータ１２１への電源の供給を停止することにより、駆動モータ１２１を停止させる。そして、ステップＳ７において、モニタ４に非常灯モードになったことを表示させる、あるいは、警告音を出力させて、処理を終了する。
【００６６】
上述したように、駆動モータ１２１を停止し、回転ロッド１１１を任意の位置に停止させる場合、ＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｌは、順次パルス点灯している。この場合、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、最大光量を得るために、パルス点灯時のパルス幅を長くするようにしてもよい。図７（ａ）は、通常のパルス点灯時のパルス幅を示す図であり、図７（ｂ）は、駆動モータを停止したときのパルス点灯時のパルス幅を示す図である。なお、パルス幅を長くする場合、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、パルスの中心を基準として、パルス幅を長くするように制御する。
【００６７】
また、ＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｌを１つずつ順次パルス点灯し、１つの集光レンズ１１６により１つのＬＥＤからの光を集光しているが、ＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｌを複数ずつ順次パルス点灯し、複数の集光レンズ１１６により複数のＬＥＤからの光を集光するようにしてもよい。例えば、まず３つのＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｃをパルス点灯し、次に３つのＬＥＤ１０３ｂ〜１０３ｄをパルス点灯する。そして、例えば、集光レンズ１１６を２つ設け、３つのＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｃからの光を集光する。これにより、光の取りこぼしを防ぐことができる。
【００６８】
このように、光源一体型プロセッサ３は、回転ロッド１１１の位置と、ＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｌのパルス点灯のタイミングが正しく合っているかどうか、即ち、整合性を検出し、タイミングが正しく合っていない不整合の場合には、積極的に駆動モータ１２１を停止させる。このとき、駆動モータ１２１が故障していない場合は、回転ロッド１１１を所定の位置に停止させ、駆動モータ１２１が故障している場合は、回転ロッド１１１を任意の位置に停止させる。
【００６９】
駆動モータ１２１が故障した場合、回転ロッド１１１は任意の位置に停止することとなるが、ＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｌは通常通りに順次パルス点灯しているため、ＬＥＤユニット１０１のＬＥＤの個数分の１の光は必ず出射することができる。光量的には非常灯としての十分な光量が確保できるため、駆動モータ１２１に故障が発生しても、積極的に駆動モータ１２１を停止させることで、非常灯の役割を果たすことができる。
【００７０】
よって、本実施の形態の光源一体型プロセッサによれば、モータの故障、あるいは、経年劣化等により、回転ロッドの位置とＬＥＤのパルス点灯の同期が取れない場合でも、照明光を出射することができる。
【００７１】
また、従来の光源装置は、回転ロッドの位置とＬＥＤのパルス点灯のタイミングが不整合の場合には、光が全く照射されない虞があった。そのため、従来の光源装置は、非常灯を別途設け、回転ロッドの位置とＬＥＤのパルス点灯のタイミングが不整合の場合、別途設けられた非常灯に切り換えていた。光源装置に別途非常灯を設けた場合には、非常灯の他にも光路の切り換え機構、制御回路等が必要となり、光源装置の規模及びコストが増大するという問題があった。
【００７２】
しかしながら、本実施の形態の光源一体型プロセッサ３は、駆動モータ１２１に異常あった場合、その異常を検出し、駆動モータ１２１の駆動を止めることで、ＬＥＤユニット１０１を非常灯として使用することができるため、別途、非常灯を設ける必要がなくなるという効果がある。
【００７３】
なお、本明細書における各フローチャート中の各ステップは、その性質に反しない限り、実行順序を変更し、複数同時に実行し、あるいは実行毎に異なった順序で実行してもよい。
【００７４】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【符号の説明】
【００７５】
１…医療用システム、２…内視鏡、３…光源一体型プロセッサ、４…モニタ、５…生体、６…挿入部、７…操作部、８…ユニバーサルケーブル、９…コネクタ、１０…先端部、１１…湾曲部、１２…可撓管部、１３…湾曲ノブ、１４…ライトガイド、１５…対物レンズ、１６…撮像素子、１７…撮像部、１８…処置具挿入口、１９…処置具チャンネル、２０…タイミングジェネレータ、２１…撮像素子駆動部、２２…プリアンプ、２３…プロセス回路、２４…Ａ／Ｄコンバータ、２５…セレクタ、２６ａ…第１メモリ、２６ｂ…第２メモリ、２６ｃ…第３メモリ、２７…画像処理部、２８…Ｄ／Ａコンバータ、２９…入出力インターフェース、３０…ユーザＩ／Ｆ、３１…明るさ制御部、３２…パルス幅生成部、３３…ＬＥＤ制御部、３４…発光ユニット部、３５…磁気センサ、３６…位相検出部、３７…比較部、３８…モータ制御部、１０１…ＬＥＤユニット、１０２…ドラム支持部材、１０３ａ〜１０３ｌ…ＬＥＤ、１１１…回転ロッド、１１２…回転軸受け、１１３…回転軸、１１４…平面反射鏡、１１５…回転支持部材、１１５ａ…レンズ枠、１１６…集光レンズ、１２１…駆動モータ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置に関し、特に、複数の発光素子が円周上に配置された発光ユニット部を備えた光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のＬＥＤを円周上に配置し、これらの複数のＬＥＤを順次パルス点灯させることによりオーバードライブされた照明光を回転ロッドにより導光する方式の光源装置（以下、ロータリーライトエンジン方式の光源装置と略す）が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなロータリーライトエンジン方式の光源装置は、回転ロッドはモータで回転させており、回転ロッドの位置とＬＥＤのパルス点灯のタイミングとの整合性がない場合、光が全く照射されない虞がある。そのため、ロータリーライトエンジン方式の光源装置は、回転ロッドの位置とＬＥＤのパルス点灯のタイミングとを合わせる、即ち、同期をとる必要がある。
【０００４】
例えば、特許文献１に開示されている光源装置は、モータの回転周期とＬＤＥを順次パルス点灯させる際のＬＥＤの点灯周期とを比較し、その比較の結果、モータの回転周期がＬＥＤの点灯周期よりも長い場合にはモータを加速し、ＬＥＤの点灯周期よりも短い場合にはモータを減速させる制御を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１５７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されている光源装置には、モータの故障、あるいは、経年劣化等により、回転ロッドの位置とＬＥＤのパルス点灯の同期を合わせることができない場合の制御については開示されていない。そのため、特許文献１に開示されている光源装置は、モータの故障、あるいは、経年劣化等により、回転ロッドの位置とＬＥＤのパルス点灯の同期を合わせることができない場合、照明光が全く照射されない場合があり得る。
【０００７】
そこで、本発明は、モータの故障、あるいは、経年劣化等により、回転ロッドの位置とＬＥＤのパルス点灯の同期が取れない場合でも、照明光を出射することができる光源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、複数の発光素子が円周上に配置された発光ユニット部と、前記複数の発光素子を順次発光させるように駆動する発光素子駆動手段と、前記複数の発光素子が順次発光する光を導光して外部に出射する光学ロッドと、該光学ロッドが前記発光素子駆動手段により駆動された前記複数の発光素子から順次発光させる光を順次導光するように前記光学ロッドまたは発光ユニット部を回転駆動させる回転駆動手段と、を備えた光源装置であって、前記発光素子の点灯周期に対する前記光学ロッドまたは前記発光ユニット部の回転周期の位相を検出する位相検出手段と、前記位相検出手段の検出結果に基づき、前記発光素子駆動手段により駆動された前記複数の発光素子の点灯タイミングと前記光学ロッドまたは前記発光ユニット部の位相との整合性を判定する整合性判定手段と、前記整合性判定手段により前記複数の発光素子の点灯タイミングと前記光学ロッドまたは前記発光ユニット部の位相とが不整合を起こしていると判定された際に、前記光学ロッドまたは前記発光ユニット部の回転を停止させる回転制御手段と、を具備することを特徴とする光源装置を提供することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の光源装置によれば、モータの故障、あるいは、経年劣化等により、回転ロッドの位置とＬＥＤのパルス点灯の同期が取れない場合でも、照明光を出射することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る医療用システムの構成を示す図である。
【図２】光源一体型プロセッサの内部構成を示す図である。
【図３】発光ユニット部のうち、ＬＥＤユニットの具体的な構成を示す図である。
【図４】発光ユニット部のうち、回転ロッドの具体的な構成を示す図である。
【図５】駆動モータが故障していない場合の処理の流れの例を示すフローチャートである。
【図６】駆動モータが故障している場合の処理の流れの例を示すフローチャートである。
【図７】通常のパルス点灯時のパルス幅及び駆動モータを停止したときのパルス点灯時のパルス幅を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について詳細に説明する。
【００１２】
まず、図１に基づき、本発明の一実施の形態に係る医療用システムの構成について説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施の形態に係る医療用システムの構成を示す図である。
【００１４】
図１に示すように、医療用システム１は、生体５の内部の被写体を撮像して撮像信号を出力する内視鏡２と、被写体を照明するための照明光を内視鏡２へ供給する光源及び内視鏡２から出力される撮像信号を映像信号に変換して出力するプロセッサを一体に備えた光源一体型プロセッサ３と、光源一体型プロセッサ３から出力される映像信号に応じた画像を表示するモニタ４とを有して構成されている。なお、照明光を内視鏡２へ供給する光源及び撮像信号を映像信号に変換して出力するプロセッサは別体にしてもよい。
【００１５】
内視鏡２は、生体５の内部に挿入可能な細長の挿入部６と、挿入部６の後端に形成された操作部７と、操作部７から延出したユニバーサルケーブル８とを有して構成されている。また、内視鏡２は、ユニバーサルケーブル８の端部に設けられたコネクタ９により、光源一体型プロセッサ３に対して着脱可能に構成されている。
【００１６】
挿入部６は、先端部１０と、先端部１０の後端に設けられた湾曲自在の湾曲部１１と、湾曲部１１の後端から操作部７の前端にかけて設けられた可撓管部１２とを有して構成されている。
【００１７】
一方、操作部７には、湾曲部１１の湾曲動作に係る操作が可能な湾曲ノブ１３が設けられている。また、操作部７の前端付近には、生検鉗子等の処置具を挿入可能な処置具挿入口１８が設けられている。さらに、処置具挿入口１８は、挿入部６の内部に形成された管路である処置具チャンネル１９と連通している。
【００１８】
そして、このような構成によれば、術者等は、処置具挿入口１８から生検鉗子等の処置具を挿入し、処置具を処置具チャンネル１９に挿通した後、処置具の先端側を先端部１０から突出させた状態において、所望の部位に対する処置等を行うことができる。
【００１９】
挿入部６及びユニバーサルケーブル８の内部には、ライトガイド１４が挿通されている。ライトガイド１４の光出射側の端面は、先端部１０に配置されている。また、ライトガイド１４の光入射側の端面は、コネクタ９の内部に設けられている。
【００２０】
そして、このような構成によれば、光源一体型プロセッサ３から出射された照明光は、コネクタ９と光源一体型プロセッサ３とが接続された際に、ライトガイド１４を介して伝送され、先端部１０の照明窓に固定された先端面から前方に出射され、生体５の内部の被写体を照明する。
【００２１】
照明光により照明された被写体は、照明窓に隣接して配置された観察窓に取り付けられた対物レンズ１５により結像される。
【００２２】
対物レンズ１５の結像位置には、ベイヤ配列のカラーフィルタが撮像面に設けられたカラーＣＣＤである、撮像素子１６が配置されている。撮像素子１６は、対物レンズ１５により結像された被写体からの戻り光を、カラーフィルタにより色分離して光電変換することにより、その戻り光に応じた色成分の撮像信号を生成して出力する。すなわち、先端部１０の撮像部１７は、対物レンズ１５及び撮像素子１６を有して構成されている。
【００２３】
撮像素子１６から出力された各色成分の撮像信号は、挿入部６及びユニバーサルケーブル８の内部に設けられた信号線を介して、光源一体型プロセッサ３に入力される。光源一体型プロセッサ３は、入力された撮像信号に対して信号処理を施すことにより、映像信号を生成してモニタ４へ出力する。
【００２４】
ここで、光源一体型プロセッサ３の具体的な構成について説明する。
【００２５】
図２は、光源一体型プロセッサの内部構成を示す図である。
【００２６】
図２に示すように、光源装置としての光源一体型プロセッサ３は、タイミングジェネレータ２０と、撮像素子駆動部２１と、プリアンプ２２と、プロセス回路２３と、Ａ／Ｄコンバータ２４と、セレクタ２５と、第１メモリ２６ａと、第２メモリ２６ｂと、第３メモリ２６ｃと、画像処理部２７と、Ｄ／Ａコンバータ２８と、入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）２９と、ユーザインターフェース（以下、ユーザＩ／Ｆという）３０と、明るさ制御部３１と、パルス幅生成部３２と、ＬＥＤ制御部３３と、発光ユニット部３４と、磁気センサ３５と、位相検出部３６と、比較部３７と、モータ制御部３８とを有して構成されている。
【００２７】
タイミングジェネレータ２０は、撮像素子駆動部２１、及び、セレクタ２５、及び比較部３７等の動作を同期させるためのタイミング信号、ここでは、垂直同期信号ＶＤを生成して出力する。
【００２８】
撮像素子駆動部２１は、タイミングジェネレータ２０から出力されるタイミング信号に応じて、撮像素子１６を駆動させることにより、撮像素子１６の露光期間等を制御する。
【００２９】
撮像素子１６から出力された各色成分の撮像信号は、プリアンプ２２において増幅され、プロセス回路２３においてノイズ除去等の信号処理が施され、Ａ／Ｄコンバータ２４においてデジタル画像信号に変換された後、セレクタ２５へ出力される。
【００３０】
セレクタ２５は、タイミングジェネレータ２０から出力されるタイミング信号に応じて、信号の出力先を切り換えることにより、Ａ／Ｄコンバータ２４から出力される画像信号を、第１メモリ２６ａ、第２メモリ２６ｂ及び第３メモリ２６ｃへ選択的に出力する。
【００３１】
そして、このようなセレクタ２５の動作により、例えば、モニタ４における画像表示の際の、赤色に対応するＲ成分の信号が第１メモリ２６ａに格納され、緑色に対応するＧ成分の信号が第２メモリ２６ｂに格納され、青色に対応するＢ成分の信号が第３メモリ２６ｃに格納される。
【００３２】
画像処理部２７は、第１メモリ２６ａに格納されたＲ成分の信号と、第２メモリ２６ｂに格納されたＧ成分の信号と、第３メモリ２６ｃに格納されたＢ成分の信号とを同時に読み出す。そして、画像処理部２７は、所定のパラメータを用いたゲイン調整等の画像処理を各色成分の信号に対して行い、画像処理を行った後の各色成分の信号をＤ／Ａコンバータ２８へ出力する。また、画像処理部２７は、画像処理の行った後の輝度成分の信号を明るさ制御部３１に出力する。
【００３３】
画像処理部２７から出力された各色成分の信号は、Ｄ／Ａコンバータ２８においてアナログの映像信号に変換された後、入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）２９を介してモニタ４へ出力される。
【００３４】
自動調光手段としての明るさ制御部３１は、ユーザＩ／Ｆ３０からの操作信号または画像処理部２７からの輝度成分の信号に基づいて、後述する複数のＬＥＤを発光させるパルス幅を制御するための輝度制御信号をパルス幅生成部３２に出力する。
【００３５】
パルス幅生成部３２は、明るさ制御部３１からの輝度制御信号に基づいて、パルス点灯時のパルス幅を生成し、生成したパルス幅をＬＥＤ制御部３３に出力する。
【００３６】
発光素子駆動手段としてのＬＥＤ制御部３３は、パルス幅生成部３２からのパルス幅及びユーザＩ／Ｆ３０からの操作信号に基づいて、発光ユニット部３４のＬＥＤのパルス点灯の制御を行う。
【００３７】
発光ユニット部３４は、円周上に配列された複数のＬＥＤを有して構成されるとともに、ＬＥＤ制御部３３の制御に応じて、照明光をライトガイド１４に対して供給することが可能な構成を有している。なお、発光ユニット部３４の詳細な構成については、後述する。
【００３８】
磁気センサ３５は、後述する回転ロッドの回転位置を検出し、その検出信号を位相検出部３６に出力する。
【００３９】
位相検出手段としての位相検出部３６は、磁気センサ３５からの検出信号に基づき、複数のＬＥＤの点灯位置に対する回転ロッドの回転位置、言い換えると、複数のＬＥＤの点灯周期に対する回転ロッドの回転周期の位相を検出し、検出した位相情報を比較部３７に出力する。
【００４０】
比較部３７には、位相検出部３６から位相情報が供給されるとともに、タイミングジェネレータ２０から垂直同期信号ＶＤが基準位相情報として供給される。整合性判定手段としての比較部３７は、位相検出部３６からの位相情報とタイミングジェネレータ２０からの基準位相情報との位相を比較し、回転ロッドの位置とパルス点灯するＬＥＤのタイミングとの整合性を判定する。比較部３７は、この判定結果をモータ制御部３８に出力する。
【００４１】
回転制御手段としてのモータ制御部３８は、比較部３７からの判定結果に応じて、回転ロッドの位置とパルス点灯するＬＥＤのタイミングとが合うように、後述する駆動モータの制御を行う。また、モータ制御部３８は、比較部３７からの判定結果に基づいて、所定の時間、回転ロッドの位置とパルス点灯のタイミングとが合っていないと判定すると、駆動モータを停止させる制御を行う。この場合、モータ制御部３８は、駆動モータの故障状態に応じて、駆動モータの制御を変更する。なお、モータ制御部３８は、比較部３７からの比較結果に基づいて、回転ロッドの位置とパルス点灯のタイミングとが合っているか否かを判定しているが、例えば、発光ユニット部３４から出射される出射光量に基づいて、回転ロッドの位置とパルス点灯のタイミングとが合っているか否かを判定してもよい。
【００４２】
モータ制御部３８は、駆動モータが故障していない場合、駆動モータに対し通常の制御を行い、発光ユニット部３４の複数のＬＥＤのうち、あるＬＥＤからの光を導光するように、回転ロッドを所定の位置で停止させる。一方、モータ制御部３８は、駆動モータが故障している場合、駆動モータへの電源の供給を停止する制御を行い、回転ロッドを任意の位置で停止させる。
【００４３】
次に、図３及び図４を用いて、発光ユニット部３４の具体的な構成について説明する。
【００４４】
図３は、発光ユニット部のうち、ＬＥＤユニットの具体的な構成を示す図であり、図４は、発光ユニット部のうち、回転ロッドの具体的な構成を示す図である。
【００４５】
図３及び図４に示すように、発光ユニット部３４は、ドラム形状に形成されたＬＥＤユニット１０１と、ＬＥＤユニット１０１から出射された照明光を反射鏡により反射してライトガイド１４へ供給する回転ロッド１１１と、回転ロッド１１１を出射光軸Ｏ周りに回転駆動させる駆動モータ１２１とを有して構成されている。
【００４６】
ＬＥＤユニット１０１は、ドラム形状を有するドラム支持部材１０２と、ドラム支持部材１０２の内周の側面に沿って白色光を出射する複数、本実施の形態では、１２個のＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｌとを配置して構成されている。
【００４７】
ＬＥＤユニット１０１の複数の発光素子としてのＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｌは、ＬＥＤ制御部３３の制御に応じて順次パルス点灯する。
【００４８】
また、光学ロッドとしての回転ロッド１１１は、回転軸受け１１２と、回転軸受け１１２によって維持される回転軸１１３と、回転軸１１３の一方の端部に連結された平面反射鏡１１４と、回転軸１１３と一体的に形成された回転支持部材１１５と、回転支持部材１１５のレンズ枠１１５ａにより配置状態が規定された集光レンズ１１６とを有して構成されている。
【００４９】
回転駆動手段としての駆動モータ１２１は、回転軸１１３の平面反射鏡１１４が連結された端部とは他方の端部に連結されている。駆動モータ１２１は、モータ制御部３８の制御に基づいて、ＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｌから順次出射される光を導光するように、回転ロッド１１１を回転駆動させる。例えば、駆動モータ１２１は、モータ制御部３８の制御に基づいて、回転ロッド１１１を３６００ｒｐｍで回転させている。
【００５０】
このような発光ユニット部３４の構成によれば、ＬＥＤユニット１０１の各ＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｌのうち、パルス点灯するＬＥＤから出射された光は、集光レンズ１１６において一旦集束され、平面反射鏡１１４において反射された後、ライトガイド１４の光入射側の端面に入射される。
【００５１】
なお、本実施の形態では、ＬＥＤユニット１０１を固定し、駆動モータ１２１により回転ロッド１１１を回転させているが、回転ロッド１１１を固定し、駆動モータ１２１によりＬＥＤユニット１０１を回転させてもよい。この場合、位相検出部３６は、複数のＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｌの点灯周期に対する発光ユニット部３４の回転周期の位相を検出し、検出した位相情報を比較部３７に出力する。
【００５２】
このように、光源一体型プロセッサ３は、ＬＥＤユニット１０１に白色光を出射する複数のＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｌを並べて、ロータリーライトエンジン方式の光源装置を構成する。
【００５３】
ＬＥＤ制御部３３は、通常動作時には、全ＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｌに対してパルス点灯のパルスは幅を調整して調光（ＰＷＭ調光）している。このように駆動することで、ＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｌは平均的に点灯され、パルス点灯によるオーバードライブにより、明るさを向上させることができる。例えば、１つのＬＥＤ１０３ａを直流点灯させた際の光量をＡとすると、光源一体型プロセッサ３は、パルス点灯によるオーバードライブにより約５倍、即ち、５Ａの光量を得ることができる。
【００５４】
しかしながら、回転ロッド１１１の位置と、パルス点灯のタイミングとが一致しないと、全く光が出射されなくなる虞がある。このような場合、モータ制御部３８は、駆動モータ１２１を停止させる。
【００５５】
モータ制御部３８は、駆動モータ１２１の故障等以外で、回転ロッド１１１の位置と、パルス点灯のタイミングとが一致しない場合、所定の位置で回転ロッド１１１を停止させる。例えば、基準となるＬＥＤをＬＥＤ１０３ａとした場合、モータ制御部３８は、集光レンズ１１６がＬＥＤ１０３ａからの光を集光する位置に回転ロッド１１１を停止させる。そして、モータ制御部３８は、ＬＥＤ制御部３３にどのＬＥＤを点灯させるかを通知する。この場合、モータ制御部３８は、ＬＥＤ制御部３３にＬＥＤ１０３ａを点灯させるように通知する。
【００５６】
このような制御を行うことで、最大光量は、１つのＬＥＤ１０３ａを点灯させているのでＡとなり、パルス点灯しているときの光量の１／５となる。しかしながら、非常灯としては十分な光量が得られるので、このように所定の位置で回転ロッド１１１を停止させ、所定の位置で停止した回転ロッド１１１の集光レンズ１１６に光を出射するＬＥＤのみを点灯するように制御しても問題ない。
【００５７】
一方、モータ制御部３８は、駆動モータ１２１の故障等により回転ロッド１１１の位置と、パルス点灯のタイミングとが一致しない場合、即ち、所定の位置で回転ロッド１１１を停止できない場合、任意の位置で回転ロッドを停止させる。このとき、モータ制御部３８は、駆動モータへの電源の供給を停止することにより、任意の位置で回転ロッドを停止させる。そして、ＬＥＤ制御部３３は、ＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｌを順次パルス点灯するように制御する。
【００５８】
このような制御を行うことで、本実施の形態では、１２個のＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｌを有しているため、最大光量は、パルス点灯しているときの光量の１／１２、即ち、５Ａ／１２となる。しかしながら、非常灯としては十分な光量が得られるので、このように任意の位置で回転ロッド１１１を停止させ、ＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｌを順次パルス点灯するように制御しても問題ない。
【００５９】
ここで、このように構成される光源一体型プロセッサ３の動作について説明する。
【００６０】
まず、駆動モータ１２１が故障していない場合の動作について説明する。
【００６１】
図５は、駆動モータが故障していない場合の処理の流れの例を示すフローチャートである。
【００６２】
まず、初期値としてｉに０が代入され（ステップＳ１）、位相が所定の範囲内で一致しているか否かが判定される（ステップＳ２）。位相が所定の範囲内で一致している場合、ＹＥＳとなり、処理を終了する。一方、位相が所定の範囲内で一致していない場合、ＮＯとなり、ｉに１が加算され（ステップＳ３）、ｉが５以上か否かが判定される（ステップＳ４）。ｉが５以上でない場合、ＮＯとなり、ステップＳ２に戻り、同様の処理を繰り返す。一方、ｉが５以上の場合、ＹＥＳとなり、駆動モータ１２１を制御し、回転ロッド１１１を所定の位置に停止させる（ステップＳ５）。そして、ＬＥＤ制御部３３にどのＬＥＤを点灯させるかが通知される（ステップＳ６）。モニタ４に非常灯モードになったことを表示させる、あるいは、図示しないスピーカ等から警告音を出力させて（ステップＳ７）、処理を終了する。これらのモニタ４及び図示しないスピーカ等が告知手段を構成する。
【００６３】
次に、駆動モータ１２１が故障している場合の動作について説明する。
【００６４】
図６は、駆動モータが故障している場合の処理の流れの例を示すフローチャートである。
なお、図６において、図５と同様の処理については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６５】
ステップＳ４において、ｉが５以上と判定されると、駆動モータ１２１を停止し、回転ロッド１１１を任意の位置に停止させる（ステップＳ１１）。この場合、例えば、駆動モータ１２１への電源の供給を停止することにより、駆動モータ１２１を停止させる。そして、ステップＳ７において、モニタ４に非常灯モードになったことを表示させる、あるいは、警告音を出力させて、処理を終了する。
【００６６】
上述したように、駆動モータ１２１を停止し、回転ロッド１１１を任意の位置に停止させる場合、ＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｌは、順次パルス点灯している。この場合、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、最大光量を得るために、パルス点灯時のパルス幅を長くするようにしてもよい。図７（ａ）は、通常のパルス点灯時のパルス幅を示す図であり、図７（ｂ）は、駆動モータを停止したときのパルス点灯時のパルス幅を示す図である。なお、パルス幅を長くする場合、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、パルスの中心を基準として、パルス幅を長くするように制御する。
【００６７】
また、ＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｌを１つずつ順次パルス点灯し、１つの集光レンズ１１６により１つのＬＥＤからの光を集光しているが、ＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｌを複数ずつ順次パルス点灯し、複数の集光レンズ１１６により複数のＬＥＤからの光を集光するようにしてもよい。例えば、まず３つのＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｃをパルス点灯し、次に３つのＬＥＤ１０３ｂ〜１０３ｄをパルス点灯する。そして、例えば、集光レンズ１１６を２つ設け、３つのＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｃからの光を集光する。これにより、光の取りこぼしを防ぐことができる。
【００６８】
このように、光源一体型プロセッサ３は、回転ロッド１１１の位置と、ＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｌのパルス点灯のタイミングが正しく合っているかどうか、即ち、整合性を検出し、タイミングが正しく合っていない不整合の場合には、積極的に駆動モータ１２１を停止させる。このとき、駆動モータ１２１が故障していない場合は、回転ロッド１１１を所定の位置に停止させ、駆動モータ１２１が故障している場合は、回転ロッド１１１を任意の位置に停止させる。
【００６９】
駆動モータ１２１が故障した場合、回転ロッド１１１は任意の位置に停止することとなるが、ＬＥＤ１０３ａ〜１０３ｌは通常通りに順次パルス点灯しているため、ＬＥＤユニット１０１のＬＥＤの個数分の１の光は必ず出射することができる。光量的には非常灯としての十分な光量が確保できるため、駆動モータ１２１に故障が発生しても、積極的に駆動モータ１２１を停止させることで、非常灯の役割を果たすことができる。
【００７０】
よって、本実施の形態の光源一体型プロセッサによれば、モータの故障、あるいは、経年劣化等により、回転ロッドの位置とＬＥＤのパルス点灯の同期が取れない場合でも、照明光を出射することができる。
【００７１】
また、従来の光源装置は、回転ロッドの位置とＬＥＤのパルス点灯のタイミングが不整合の場合には、光が全く照射されない虞があった。そのため、従来の光源装置は、非常灯を別途設け、回転ロッドの位置とＬＥＤのパルス点灯のタイミングが不整合の場合、別途設けられた非常灯に切り換えていた。光源装置に別途非常灯を設けた場合には、非常灯の他にも光路の切り換え機構、制御回路等が必要となり、光源装置の規模及びコストが増大するという問題があった。
【００７２】
しかしながら、本実施の形態の光源一体型プロセッサ３は、駆動モータ１２１に異常あった場合、その異常を検出し、駆動モータ１２１の駆動を止めることで、ＬＥＤユニット１０１を非常灯として使用することができるため、別途、非常灯を設ける必要がなくなるという効果がある。
【００７３】
なお、本明細書における各フローチャート中の各ステップは、その性質に反しない限り、実行順序を変更し、複数同時に実行し、あるいは実行毎に異なった順序で実行してもよい。
【００７４】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【符号の説明】
【００７５】
１…医療用システム、２…内視鏡、３…光源一体型プロセッサ、４…モニタ、５…生体、６…挿入部、７…操作部、８…ユニバーサルケーブル、９…コネクタ、１０…先端部、１１…湾曲部、１２…可撓管部、１３…湾曲ノブ、１４…ライトガイド、１５…対物レンズ、１６…撮像素子、１７…撮像部、１８…処置具挿入口、１９…処置具チャンネル、２０…タイミングジェネレータ、２１…撮像素子駆動部、２２…プリアンプ、２３…プロセス回路、２４…Ａ／Ｄコンバータ、２５…セレクタ、２６ａ…第１メモリ、２６ｂ…第２メモリ、２６ｃ…第３メモリ、２７…画像処理部、２８…Ｄ／Ａコンバータ、２９…入出力インターフェース、３０…ユーザＩ／Ｆ、３１…明るさ制御部、３２…パルス幅生成部、３３…ＬＥＤ制御部、３４…発光ユニット部、３５…磁気センサ、３６…位相検出部、３７…比較部、３８…モータ制御部、１０１…ＬＥＤユニット、１０２…ドラム支持部材、１０３ａ〜１０３ｌ…ＬＥＤ、１１１…回転ロッド、１１２…回転軸受け、１１３…回転軸、１１４…平面反射鏡、１１５…回転支持部材、１１５ａ…レンズ枠、１１６…集光レンズ、１２１…駆動モータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子が円周上に配置された発光ユニット部と、前記複数の発光素子を順次発光させるように駆動する発光素子駆動手段と、前記複数の発光素子が順次発光する光を導光して外部に出射する光学ロッドと、該光学ロッドが前記発光素子駆動手段により駆動された前記複数の発光素子から順次発光させる光を順次導光するように前記光学ロッドまたは発光ユニット部を回転駆動させる回転駆動手段と、を備えた光源装置であって、
前記発光素子の点灯周期に対する前記光学ロッドまたは前記発光ユニット部の回転周期の位相を検出する位相検出手段と、
前記位相検出手段の検出結果に基づき、前記発光素子駆動手段により駆動された前記複数の発光素子の点灯タイミングと前記光学ロッドまたは前記発光ユニット部の位相との整合性を判定する整合性判定手段と、
前記整合性判定手段により前記複数の発光素子の点灯タイミングと前記光学ロッドまたは前記発光ユニット部の位相とが不整合を起こしていると判定された際に、前記光学ロッドまたは前記発光ユニット部の回転を停止させる回転制御手段と、
を具備することを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記光学素子駆動手段は、前記回転制御手段により前記回転ロッドまたは前記発光ユニット部の回転が停止された際に、前記回転ロッドまたは前記発光ユニット部が回転されている時よりも前記発光素子の発光パルス幅を長くするように前記発光素子を駆動することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記回転制御手段は、前記整合性判定手段により前記不整合を起こしていると判定された場合、所定の発光素子から光を導光するように前記光学ロッドまたは前記発光ユニット部の回転を停止させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記回転制御手段により前記回転ロッドまたは前記発光ユニット部の回転が停止されたことを告知するための告知手段を更に備えたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項５】
複数の発光素子が円周上に配置された発光ユニット部と、前記複数の発光素子が順次発光する光を導光して外部に出射する光学ロッドと、該光学ロッドが前記発光素子駆動手段により駆動された前記複数の発光素子から順次発光させる光を順次導光するように前記光学ロッドまたは発光ユニット部を回転駆動させる回転駆動手段と、を備えた光源装置であって、
入力される輝度信号に応じて、前記複数の発光素子を発光させるパルス幅を制御する自動調光手段と、
前記自動調光手段により制御された前記パルス幅で前記複数の発光素子を順次発光させるように駆動する発光素子駆動手段と、
前記発光素子の点灯周期に対する前記光学ロッドまたは前記発光ユニット部の回転周期の位相を検出する位相検出手段と、
前記位相検出手段の検出結果に基づき、前記発光素子駆動手段により駆動された前記複数の発光素子の点灯タイミングと前記光学ロッドまたは前記発光ユニット部の位相との整合性を判定する整合性判定手段と、
前記整合性判定手段により前記複数の発光素子の点灯タイミングと前記光学ロッドまたは前記発光ユニット部の位相とが不整合を起こしていると判定された際に、前記光学ロッドまたは前記発光ユニット部の回転を停止させる回転制御手段と、
を具備することを特徴とする光源装置。
【請求項６】
前記光学素子駆動手段は、前記回転制御手段により前記回転ロッドまたは前記発光ユニット部の回転が停止された際に、前記回転ロッドまたは前記発光ユニット部が回転されている時よりも前記発光素子の発光パルス幅を長くするように前記発光素子を駆動することを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
【請求項７】
前記回転制御手段は、前記整合性判定手段により前記不整合を起こしていると判定された場合、所定の発光素子から光を導光するように前記光学ロッドまたは前記発光ユニット部の回転を停止させることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の光源装置。
【請求項８】
前記回転制御手段により前記回転ロッドまたは前記発光ユニット部の回転が停止されたことを告知するための告知手段を更に備えたことを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項１】
複数の発光素子が円周上に配置された発光ユニット部と、前記複数の発光素子を順次発光させるように駆動する発光素子駆動手段と、前記複数の発光素子が順次発光する光を導光して外部に出射する光学ロッドと、該光学ロッドが前記発光素子駆動手段により駆動された前記複数の発光素子から順次発光させる光を順次導光するように前記光学ロッドまたは発光ユニット部を回転駆動させる回転駆動手段と、を備えた光源装置であって、
前記発光素子の点灯周期に対する前記光学ロッドまたは前記発光ユニット部の回転周期の位相を検出する位相検出手段と、
前記位相検出手段の検出結果に基づき、前記発光素子駆動手段により駆動された前記複数の発光素子の点灯タイミングと前記光学ロッドまたは前記発光ユニット部の位相との整合性を判定する整合性判定手段と、
前記整合性判定手段により前記複数の発光素子の点灯タイミングと前記光学ロッドまたは前記発光ユニット部の位相とが不整合を起こしていると判定された際に、前記光学ロッドまたは前記発光ユニット部の回転を停止させる回転制御手段と、
を具備することを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記光学素子駆動手段は、前記回転制御手段により前記回転ロッドまたは前記発光ユニット部の回転が停止された際に、前記回転ロッドまたは前記発光ユニット部が回転されている時よりも前記発光素子の発光パルス幅を長くするように前記発光素子を駆動することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記回転制御手段は、前記整合性判定手段により前記不整合を起こしていると判定された場合、所定の発光素子から光を導光するように前記光学ロッドまたは前記発光ユニット部の回転を停止させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記回転制御手段により前記回転ロッドまたは前記発光ユニット部の回転が停止されたことを告知するための告知手段を更に備えたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項５】
複数の発光素子が円周上に配置された発光ユニット部と、前記複数の発光素子が順次発光する光を導光して外部に出射する光学ロッドと、該光学ロッドが前記発光素子駆動手段により駆動された前記複数の発光素子から順次発光させる光を順次導光するように前記光学ロッドまたは発光ユニット部を回転駆動させる回転駆動手段と、を備えた光源装置であって、
入力される輝度信号に応じて、前記複数の発光素子を発光させるパルス幅を制御する自動調光手段と、
前記自動調光手段により制御された前記パルス幅で前記複数の発光素子を順次発光させるように駆動する発光素子駆動手段と、
前記発光素子の点灯周期に対する前記光学ロッドまたは前記発光ユニット部の回転周期の位相を検出する位相検出手段と、
前記位相検出手段の検出結果に基づき、前記発光素子駆動手段により駆動された前記複数の発光素子の点灯タイミングと前記光学ロッドまたは前記発光ユニット部の位相との整合性を判定する整合性判定手段と、
前記整合性判定手段により前記複数の発光素子の点灯タイミングと前記光学ロッドまたは前記発光ユニット部の位相とが不整合を起こしていると判定された際に、前記光学ロッドまたは前記発光ユニット部の回転を停止させる回転制御手段と、
を具備することを特徴とする光源装置。
【請求項６】
前記光学素子駆動手段は、前記回転制御手段により前記回転ロッドまたは前記発光ユニット部の回転が停止された際に、前記回転ロッドまたは前記発光ユニット部が回転されている時よりも前記発光素子の発光パルス幅を長くするように前記発光素子を駆動することを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
【請求項７】
前記回転制御手段は、前記整合性判定手段により前記不整合を起こしていると判定された場合、所定の発光素子から光を導光するように前記光学ロッドまたは前記発光ユニット部の回転を停止させることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の光源装置。
【請求項８】
前記回転制御手段により前記回転ロッドまたは前記発光ユニット部の回転が停止されたことを告知するための告知手段を更に備えたことを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の光源装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１０９１１９（Ｐ２０１２−１０９１１９Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５７０８３（Ｐ２０１０−２５７０８３）
【出願日】平成２２年１１月１７日（２０１０．１１．１７）
【出願人】（３０４０５０９２３）オリンパスメディカルシステムズ株式会社 (1,905)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１７日（２０１０．１１．１７）
【出願人】（３０４０５０９２３）オリンパスメディカルシステムズ株式会社 (1,905)
【Ｆターム（参考）】
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