JP5030415B2

JP5030415B2 - 内視鏡装置

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Inventors: 康夫平田
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Description

本発明は、被検体を観察するための内視鏡装置に関するものである。

近年、医療分野や工業分野などの様々な分野において、被検体内を観察する内視鏡装置が利用されている。
これら内視鏡装置の中には、照明光を照射するＬＥＤと、観察画像を得るためのＣＭＯＳセンサとを備えたものが周知となっている（例えば、特許文献１参照。）。
また、挿入部の先端に設けられたＣＣＤ及びＬＥＤと、ＣＣＤの出力信号を処理する映像信号処理回路とを備えたものも周知となっている（例えば、特許文献２参照。）。
さらに、ＬＥＤと、このＬＥＤの周辺の温度を検出する温度センサとを備えたものも周知となっている（例えば、特許文献３参照。）。
特開２００２−５６２号公報特開平１１−２２５９５２号公報特開２００５−１１８１３７号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の内視鏡装置では、ＬＥＤ照明の温度上昇を抑えるために、使用者が手元側において操作することによりＬＥＤの光量を調整することはできるものの、光量の調整については、使用者の判断に委ねられているため、精度よく光量の調整を行うことができないという問題がある。
また、上記特許文献２に記載の内視鏡装置では、映像信号処理回路からの出力信号に基づいてＬＥＤの光量を制御することができるものの、光量調整のタイミングや量などについては、依然として使用者の判断に委ねられているため、上記と同様の問題がある。
さらに、上記特許文献３に記載の内視鏡では、温度センサによってＬＥＤ周辺の温度を使用者に知らしめることはできるものの、その温度を確認して光量を調整するのは、依然として使用者に委ねられているため、上記と同様の問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、挿入部の使用環境や使用状態に応じて、適正な明るさの高品質な画像を迅速かつ容易に得ることができる内視鏡装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明に係る内視鏡装置は、先端に撮像手段を有する先端部および前記先端部を湾曲させる湾曲部を有し、被検体に挿入される挿入部と、前記被検体を照明する照明手段と、前記撮像手段によって撮像された画像を表示する表示手段と、取り込まれた前記被検体からの反射光の光量を調整する絞り機構と、前記絞り機構の駆動を制御する絞り制御手段と、前記照明手段への電流値を制御し、光量を調整する光量調整手段と、前記挿入部のうち、前記湾曲部の後に設けられ、前記挿入部の挿入動作を検出する第１の加速度センサと、前記第１の加速度センサの検出結果に応じて、前記光量調整手段と前記絞り制御手段とを連動して制御する連動制御部と、を備え、前記連動制御部は、前記第１の加速度センサの検出結果が閾値以下の場合、前記光量調整手段により前記電流値を下げさせるとともに前記絞り制御手段により前記絞り機構を閉じさせ、前記第１の加速度センサの検出結果が前記閾値を超えた場合、前記光量調整手段により前記電流値を上げさせるとともに前記絞り制御手段により前記絞り機構を開けさせることを特徴とする。

また、本発明に係る内視鏡装置は、前記先端部に設けられ、前記湾曲部の湾曲動作を検出する第２の加速度センサを備えることを特徴とする。

本発明によれば、挿入部の使用環境や使用状態に応じて、画像の最適な明るさを容易に設定することができることから、高品質な画像を迅速かつ容易に得ることができる。

（参考例１）
以下、本発明の第１の参考例における内視鏡装置について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１の参考例としての内視鏡装置１を示す外観斜視図であり、（ａ）は内視鏡をケース内に格納する前の状態、（ｂ）は内視鏡をケース内に格納した状態を示している。

この内視鏡装置１は、箱状に形成されたケース６と、このケース６に収納可能な内視鏡本体３とを備えている。ケース６は、箱状の本体部９と、この本体部９に開閉可能に取り付けられた蓋部１０とを備えている。ケース６内には、クッション材等からなる収納部５が設けられており、この収納部５には、内視鏡本体３が収納される収納凹部５ａが形成されている。
このような構成のもと、収納凹部５ａに内視鏡本体３が収納されて蓋部１０が閉められることにより、内視鏡本体３は、ケース６とともに保管・搬送されるようになっている。
なお、図中の符号６ａは口金、６ｂは取手を示したものである。

また、内視鏡本体３は、被検体に挿入される長尺状の挿入部２と、この挿入部２を巻回して収納するドラム部４とを主な構成要素としている。
ドラム部４は、例えばボビン形状とされ、挿入部２が巻回される円筒状の巻回部４ａの長さ方向の両端に円盤状のフランジ４ｂを取り付けた構成となっている。フランジ４ｂには、画像を表示するためのＬＣＤモニタ（表示手段）１３が接続されている。また、ドラム部４には、挿入部２の湾曲操作を行うためのジョイスティック等を備えたリモートコントローラ（図示省略）が操作ケーブルを介して接続されている。

さらに、挿入部２の先端部の近傍には、湾曲可能な湾曲部１４が設けられている。湾曲部１４は、湾曲操作用として複数の流体圧アクチュエータを備えている。なお、湾曲操作用の作動流体には、例えば二酸化炭素、フロン、窒素、ヘリウム、アルゴン及び窒素等の不燃性ガスが使用される。湾曲部１４の先端には、図２に示すように、先端硬質部１５が設けられており、先端硬質部１５の外周には、周方向の全周にわたって延びる雄ネジ部２０が設けられている。また、先端硬質部１５には、撮像手段としてのＣＣＤ１８が内蔵されている。このＣＣＤ１８は、挿入部２の内部空間を通るＣＣＤケーブル１９を介して、撮像した画像信号を送信するようになっている。
また、先端硬質部１５の先端面には、電線２５が接続された挿入部側電極端子２４が設けられている。

さらに、挿入部２の先端部には、光学アダプタ（内視鏡用アダプタ）２３が着脱可能に取り付けられるようになっている。光学アダプタ２３は、略円筒状のアダプタ本体部２８と、接続筒部２９とを備えており、これらアダプタ本体部２８と接続筒部２９とが互いに回転可能に連結されている。
アダプタ本体部２８は、真鍮、銅またはアルミなどの熱伝導部材からなっており、その外周にはステンレスなどからなる円筒状の外筒部３８が設けられている。また、アダプタ本体部２８は、大径部３３と小径部３４とが一体的に連結されて構成されている。大径部３３及び小径部３４の筒孔には、観察光学系３０が設けられている。

大径部３３の先端面には、ドーナツ形状のアルミ基板３５が設けられており、アルミ基板３５の先端面にはフレキ基板３７が設けられている。これらアルミ基板３５及びフレキ基板３７は、熱伝導部材からなっており、小径部３４が挿入されることにより支持されている。フレキ基板３７上には、図３に示すように、周方向に複数のＬＥＤ（照明手段）３９が設けられている。ＬＥＤ３９は、ＬＥＤ用配線４２を介して互いに接続されている。
また、大径部３３の後端面には、アダプタ側電極端子４３が設けられており、このアダプタ側電極端子４３は、絶縁体により被覆された電極棒４４を介して、ＬＥＤ３９に電気的に接続されている。さらに、大径部３３の後端面には、後方に向けて突出する連結部４７が一体的に設けられており、この連結部４７に接続筒部２９が回転可能に取り付けられている。

接続筒部２９は、ステンレスなどにより形成されており、その内周面の後端部には、全周にわたって延びる第一雌ネジ部４８が形成されている。さらに、第一雌ネジ部４８から先端側に所定の間隔を空けて第二雌ネジ部４９が形成されている。
このような構成のもと、挿入部２の先端を光学アダプタ２３の後端に挿入し、接続筒部２９を回転させると、まず雄ネジ部２０と第一雌ネジ部４８とが螺合するようになっている。さらに接続筒部２９を同方向に回転させると、雄ネジ部２０は、第一雌ネジ部４８を乗り越えて、第二雌ネジ部４９に螺合し、これにより、光学アダプタ２３が挿入部２の先端に着脱可能に取り付けられるようになっている。すなわち、第一雌ネジ部４８は、光学アダプタ２３が挿入部２から脱落するのを防止するための抜け止めとして機能するものである。さらに、光学アダプタ２３が挿入部２の先端に取り付けられると、挿入部側電極端子２４とアダプタ側電極端子４３とが電気的に接続されるようになっている。

また、図４に示すように、ドラム部４には、ＣＣＤケーブル１９を介してＣＣＤ１８に接続されたＣＣＵ（カメラコントロールユニット）５２が設けられており、ＣＣＵ５２はＬＣＤモニタ１３に接続されている。また、ドラム部４には、ＬＥＤ用電源５３が設けられており、このＬＥＤ用電源５３によって、電線２５及び電極棒４４を介して、ＬＥＤ３９に所定の電流値を有する電流が流されるようになっている。

さらに、本参考例における内視鏡装置１は、図２及び図３に示すように、所定の抵抗が内蔵された温度センサ（検出手段）５４を備えている。温度センサ５４は、フレキ基板３７上のＬＥＤ３９の近傍に設けられている。また、温度センサ５４は、所定の電流が流されることにより、周囲の温度に応じた電圧がかかるようになっている。さらに、温度センサ５４は、アダプタ本体部２８の後端面に設けられたアダプタ側センサ用端子５７に、電極棒４４を介して接続されている。アダプタ側センサ用端子５７は、光学アダプタ２３を挿入部２の先端に取り付けると、先端硬質部１５の先端面に設けられた挿入部側センサ用端子５８に接触し、互いに導通するようになっている。挿入部側センサ用端子５８は、図４に示すように、電線２５を介して、ドラム部４に設けられた温度検出部（検出手段）５９に電気的に接続されている。

温度検出部５９は、温度検出部５９の検出結果に応じて分析を行う分析部（明るさ変更手段）６２に電気的に接続されている。分析部６２には、温度に関するローレベルの閾値Ｔ_Ｌと、ハイレベルの閾値Ｔ_Ｈ（図５に示す）とがあらかじめ記憶されるようになっている。分析部６２は、ＬＥＤ用電源５３に接続された電流制御部（光量調整手段）６３に電気的に接続されている。電流制御部６３は、ＬＥＤ用電源５３から流れる電流値を、電流値の低いローレベルの電流値Ｉ_Ｌと、電流値の高いハイレベルの電流値Ｉ_Ｈとに切り替え制御するようになっている。

次に、本参考例における内視鏡装置１の作用について説明する。
まず、光学アダプタ２３を挿入部２に取り付け、挿入部２を被検体に挿入する。そして、後述するように、ハイレベルの電流値Ｉ_Ｈに設定された電流をＬＥＤ用電源５３からＬＥＤ３９に流し、ＬＥＤ３９から照明光を照射する。すると、被検体からの反射光が観察光学系３０を介して取り込まれる。この反射光がＣＣＤ１８によって電気信号としての撮像信号に変換され、この撮像信号がＣＣＤケーブル１９を介してＣＣＵ５２に入力される。そして、ＣＣＵ５２によって、撮像信号に対して所定の処理がほどこされ、画像信号としてＬＣＤモニタ１３に供給される。これにより、ＬＣＤモニタ１３に観察画像が映し出される。このとき、リモートコントローラを操作して、湾曲部１４を湾曲させることにより、挿入部２の先端部が所望の方向に向けられる。そして、その観察画像を観ながら、被検体が観察されて、各種処置が行われる。

ここで、ＬＥＤ３９を駆動することにより、ハイレベルの電流値Ｉ_Ｈに応じた明るさの観察画像がＬＣＤモニタ１３に表示されるが、ＬＥＤ３９の温度が上昇し、その温度が所定値を超えると、ＬＣＤモニタ１３の画質が低下（ノイズなどが発生）してしまう。すなわち、従来は、ＬＥＤ３９やＣＣＤ１８などを最適な状態で機能させる上での適正な明るさの観察画像を容易には得られなかった。本参考例における内視鏡装置１においては、以下のようにして、ＬＣＤモニタ１３の観察画像が適正な明るさに設定される。

すなわち、ＬＥＤ３９を駆動すると、図５に示すように、ＬＥＤ３９の周辺の温度が上昇していく。この観察の間、温度センサ５４及び温度検出部５９によって、ＬＥＤ３９の周辺の温度が検出されて、その検出信号が分析部６２に入力される。分析部６２は、検出信号に基づくＬＥＤ３９周辺の温度と、あらかじめ設定されたハイレベルの閾値Ｔ_Ｈとを比較して、ＬＥＤ３９周辺の温度が閾値Ｔ_Ｈを超えたときに、切り替え信号を出力する。この切り替え信号は、電流制御部６３に入力され、電流制御部６３によって、ＬＥＤ用電源５３からの電流が、ハイレベルの電流値Ｉ_Ｈからローレベルの電流値Ｉ_Ｌに切り替えられる。これにより、ＬＥＤ３９からの光量が減少するとともに、発熱量も減少する。そして、ＬＥＤ３９からの光量が減少することにより、ＬＣＤ１３に表示される観察画像が、適正な明るさに調整される。

さらに、ＬＥＤ３９の発熱量が減少することにより、ＬＥＤ３９周辺の温度も減少していくが、その温度がローレベルの閾値Ｔ_Ｌよりも低くなると、分析部６２から切り替え信号が出力され、電流制御部６３によって、ＬＥＤ用電源５３からの電流が、ハイレベルの電流値Ｉ_Ｈに切り替えられる。さらに、これら一連の作用が繰り返されることにより、ＬＣＤモニタ１３の明るさが適正に調整される。

以上より、本参考例における内視鏡装置１によれば、ＬＥＤ３９周辺の温度に応じて、ＬＣＤモニタ１３に表示される観察画像の明るさを高精度かつ容易に調整することができる。
また、ＬＥＤ３９周辺の温度を検出して電流値を切り替えることから、ＬＥＤ３９の周辺の温度が過度に上昇することを防止することができる。そのため、高品質な画像を得ることができるだけでなく、ＬＥＤ３９の耐久性を向上させ、ＬＥＤ３９の健全性を長期にわたって維持することができる。

なお、本参考例においては、温度センサ５４をフレキ基板３７上に設けるとしたが、これに限ることはなく、その設置場所は適宜変更可能である。例えば、図６及び図７に示すように、アダプタ基板６４に温度センサ５４を設けるようにしてもよい。すなわち、アダプタ本体部２８の後端面に凹部６７を形成し、この凹部６７にドーナツ形状のアダプタ基板６４を設ける。アダプタ基板６４は、連結部４７の内周面に形成された突部６８によって支持される。また、挿入部側電極端子６９及び挿入部側センサ用端子７１は、異方性導電ゴムにより形成されており、挿入部２の長さ方向に圧縮することにより導通するようになっている。このような構成にすることにより、フレキ基板３７上に実装される素子の数を抑えることができ、光学アダプタ２３を細径化することができる。
また、図８及び図９に示すように、温度センサ５４を先端硬質部１５の先端面に設けてもよい。これにより、光学アダプタ２３の構成を簡易化することができる。
また、温度センサ５４は、１個若しくは複数個設けても良いが、小型化を図るには１個とし、スペースに余裕があれば複数個設けて、それらの平均を取ることで正確な測定を行う。

また、電流制御部６３によって、ＬＥＤ用電源５３から流れる電流の電流値をＩ_ＨとＩ_Ｌとに切り替えるとしたが、これに限ることはなく、明るさ変更の手段は適宜変更可能である。例えば、図１０に示すように、最初に定常電流によりＬＥＤ３９を駆動し、ＬＥＤ３９周辺の温度が閾値Ｔ_Ｈまで上昇したとき、所定幅のパルス電流に切り替え、さらに閾値がＴ_Ｌまで下降したときには、定常電流に切り替えるようにしてもよい。
また、図１１に示すように、ＬＥＤ３９の周辺の温度に応じて、パルス電流のパルス幅を調整するようにしてもよい。すなわち、温度に応じたパルス幅をあらかじめ設定しておき、その温度に対応じたパルス幅に設定するようにしてもよい。
なお、温度センサ５４をＬＥＤ３９の配置しているフレキ基板３７上ではなく、図６又は図８に示すように、ＬＥＤ３９から若干離れた、光学アダプタ２３と挿入部２との連結部分の近くに設けた場合、閾値の温度は、フレキ基板３７上に設ける場合に比べて低く設定される。

（参考例２）
次に、本発明の第２の参考例について説明する。
図１２から図１４は、本発明の第２の参考例を示したものである。
図１２から図１４において、図１から図１１に記載の構成要素と同一部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
この参考例と上記第１の参考例とは基本的構成は同一であり、ここでは異なる点についてのみ説明する。

本参考例においては、図１２及び図１３に示すように、取り込まれた反射光の光量を調整する絞り機構７２が光学アダプタ２３に設けられている。絞り機構７２は、アダプタ本体部８４の筒孔よりも径の小さい絞り孔７８を有する絞り部７３と、この絞り部７３を回転させるモータ７４とを備えている。モータ７４は、図１４に示すように、アダプタ側モータ用端子８７及び挿入部側モータ用端子８８などを介して絞り駆動電源７９に電気的に接続されており、絞り駆動電源７９から電力が供給されることにより駆動するようになっている。そして、モータ７４を駆動することにより、絞り孔７８が取り込み孔７７（図１２に示す）の前面に配される絞り位置と、取り込み孔７７を開放する開放位置との間で絞り部７３を往復移動させるようになっている。

絞り駆動電源７９は、絞り制御部（絞り制御手段）８２に電気的に接続されており、この絞り制御部８２によって制御されるようになっている。絞り制御部８２は、分析部６２に電気的に接続されている。
さらに、ＣＣＵ５２は、アンプ８３を介してＬＣＤモニタ１３に接続されている。アンプ８３は、ドラム部４の外面に設けられた画像切り替えスイッチ８５に接続されている。
なお、図１２に示す符号８９は、絞り部７３の回転を規制するストッパを示すものである。

このような構成のもと、図１５に示すように、最初にＬＥＤ用電源５３からハイレベルの電流値Ｉ_Ｈが流され、絞り部７３が絞り位置に配される。このとき、ＬＥＤ３９からの照明光の光量は多くなるとともに、挿入部２に取り込まれた反射光は、絞り孔７８を透過し、これによりＣＣＤ１８に到達する光量が抑制される。そして、その光量に応じた画像がＬＣＤモニタ１３に表示される。それから、ＬＥＤ３９周辺の温度が閾値Ｔ_Ｈを超えると、分析部６２から切り替え信号及び駆動信号が出力される。切り替え信号は、電流制御部６３に入力されて、上記と同様にして、ＬＥＤ用電源５３から流される電流が電流値Ｉ_Ｌに切り替えられる。一方、駆動信号は、絞り制御部８２に入力されて、絞り制御部８２の制御のもと絞り駆動電源７９からモータ７４に電力が供給される。そして、モータ７４が駆動し、絞り部７３が開放位置に配される。

これにより、ＬＥＤ３９の発熱量が抑制されるとともに、照明光の光量が抑制される。このとき、絞り部７３が開放位置に配されていることから、挿入部２に取り込まれた反射光の光量は抑制されることなくＣＣＤ１８に到達する。すなわち、分析部６２は、連動制御部として機能するものであり、絞り制御部８２と電流制御部６３とを連動して制御することにより、切り替えの前後で均一な量の光がＣＣＤ１８に到達する。なお、ＬＣＤモニタ１３に表示される画面が暗い場合には、画像切り替えスイッチをオンすることにより、アンプ８３の出力が、ローレベルのゲインＧ_ＬからハイレベルのゲインＧ_Ｈに切り替えられる。これにより、ＣＣＵ５２から出力された画像信号が、さらに増幅されて画面の明るさが調整される。

以上より、本参考例における内視鏡装置１によれば、上記第１参考例と同様の効果を奏することができるだけでなく、ＬＥＤ３９からの照明光の光量と、取り込まれた反射光の光量とを連動して制御することができ、ＬＥＤ３９周辺の温度に応じて、より適切に画像の明るさを調整することができる。

なお、本参考例においては、絞り機構７２を光学アダプタ２３に設けるとしたが、これに限ることはなく、図１６及び図１７に示すように、挿入部２側に設けるようにしてもよい。
また、電流制御部６３によって、ＬＥＤ用電源５３から流れる電流の電流値をＩ_ＨとＩ_Ｌとに切り替えるとしたが、これに限ることはなく、明るさ変更の手段は適宜変更可能である。例えば、図１８に示すように、最初に定常電流によりＬＥＤ３９を駆動し、ＬＥＤ３９周辺の温度が閾値Ｔ_Ｈまで上昇したとき、所定幅のパルス電流に切り替え、さらに閾値がＴ_Ｌまで下降したときには、定常電流に切り替えるようにしてもよい。

（参考例３）
次に、本発明の第３の参考例について説明する。
図１９は、本発明の第３の参考例を示したものである。
本参考例においては、ＣＣＵ５２が、画像処理部９２を介してＬＣＤモニタ１３に電気的に接続されている。また、分析部６２は、パルス制御部９３を介して電流制御部６３に接続されている。そして、パルス制御部９３からの出力信号は、画像処理部９２及び電流制御部６３に入力されるようになっている。

このような構成のもと、図２０に示すように、最初はＬＥＤ用電源５３から定常電流が流される。そして、この間は、画像処理部９２によってＣＣＵ５２からの画像信号をそのままＬＣＤモニタ１３に供給する。それから、ＬＥＤ３９周辺の温度が閾値Ｔ_Ｈを超えると、分析部６２から駆動信号及び切り替え信号が出力される。駆動信号は、上記と同様に、絞り制御部８２に入力される。一方、切り替え信号は、パルス制御部９３に入力される。すると、パルス制御部９３は、パルス切り替え信号と、パルス取り込み信号を出力する。パルス切り替え信号は、電流制御部６３に入力され、これにより、ＬＥＤ用電源５３から流れる定常電流が、所定幅のパルス電流に切り替えられる。一方、パルス取り込み信号は、画像処理部９２に入力される。パルス取り込み信号が入力されると、画像処理部９２は、ＬＥＤ３９がオンのときの画像を取り込み、ＬＥＤ３９がオフになっているときは、一つ前の静止画を利用して切り替え画像信号を生成する。そして、切り替え画像信号がＬＣＤモニタ１３に供給されて、観察画像が表示される。このときの画像は、ＬＥＤ３９がオンのときは、取り込まれた画像が表示され、オフのときは、一つ前の静止画が表示されるため、間欠的な画像になる。

以上より、本参考例における内視鏡装置１によれば、上記第２実施形態と同様の効果を奏することができるだけでなく、ちらつきの少ない、より高品質な画像を得ることができる。

（参考例４）
次に、本発明の第４の参考例について説明する。
図２１は、本発明の第４の参考例を示したものである。
本参考例においては、温度センサ５４に代えて、光量センサとしてのＰＤ（ＰｈｏｔｏＤｅｔｅｃｔｏｒ）９４が設けられている。ＰＤ（検出手段）５４は、光量検出部（検出手段）９７に接続されており、光量検出部９７の出力信号が分析部６２に入力されるようになっている。

このような構成のもと、ＰＤ５４及び光量検出部９７により、取り込まれた反射光の光量が検出され、この検出結果に応じたパルス幅の電流がＬＥＤ用電源５３から流される。
これにより、ＬＣＤモニタ１３に表示される画像が暗いときには、ＬＥＤ３９から照射される照明光の光量を多くし、画像が明るいときには、照明光の光量を少なくすることができる。したがって、取り込まれた反射光の光量に応じて、画像が最適な明るさに調整され、高品質な画像を容易かつ迅速に得ることができる。

なお、本参考例においては、ＰＤ５４を設けるとしたが、これに代えて、例えば、図２２に示すように、ＣＣＵ５２を、輝度信号検出部９８を介して分析部６２に接続するようにしてもよい。輝度信号検出部９８は、ＣＣＵ５２からの輝度信号から、取り込まれた反射光の光量を検出する。そして、検出結果に応じて、ＬＥＤ３９から照射される照明光の光量が調整される。なお、この場合、ＣＣＤ１８が光量センサとして機能する。

（参考例５）
次に、本発明の第５の参考例について説明する。
図２３および図２４は、本発明の第５の参考例を示したものである。
本参考例においては、図２３に示すように、挿入部２の先端に、略円筒状のレンズ筒部９９が嵌合されており、レンズ筒部９９の前面にアルミ基板３５が設けられている。そして、挿入部２の先端に、円筒状の先端外筒部１０２が被せられている。

レンズ筒部９９の周面には、周方向に均等間隔をあけて四つの凹部１０３が形成されており、これら複数の凹部１０３のそれぞれに、渦電流を発生させることによって被検体との距離を検出する距離センサ（検出手段）１０４が設けられている。すなわち、距離センサ１０４は、均等間隔をあけて四つ設けられている。これら距離センサ１０４は、図２４に示すように、距離検出部（検出手段）１０７に電気的に接続されており、距離検出部１０７は、分析部６２に接続されている。なお、絞り部７３は、図２３に示すように、略三日月形状をなしており、絞り部７３の位置を微調整することにより、反射光の透過量を細かく調整することができるようになっている。

このような構成のもと、例えば、パイプの中に挿入部２を配して観察しているとき、距離検出部１０７及び四つの距離センサ１０４によって、挿入部２からパイプの内周面までの四点の距離が算出される。そして、これら四点の距離に基づいて、パイプのサイズが算出され、このパイプのサイズに応じてＬＥＤ３９からの照明光の光量が調整される。
これにより、パイプのサイズに応じた適切な光量の画像を容易かつ迅速に得ることができる。

なお、本参考例においては、距離センサ１０４を四つ設けるとしたが、これに限ることはなく、その設置数は適宜変更可能である。
また、距離検出部１０７及び距離センサ１０４によって、パイプのサイズを算出するとしたが、これに限ることはなく、パイプ内での挿入部２の位置を算出するようにしてもよい。そして、パイプの内周面に近い側に配されたＬＥＤ３９の光量を抑制し、内周面に遠い側に配されたＬＥＤ３９の光量を増大させるようにしてもよい。さらに、被検体との距離を算出することにより、絞り制御部８２及び電流制御部６３を連動して制御するようにしてもよい。例えば、距離が近い場合には、照明光の光量を増大させて、絞りを絞るようにする。一方、距離が遠い場合には、照明光の光量を抑制して、絞りを開けるようにする。
これにより、距離に応じて適正な明るさの画像を迅速かつ容易に得ることができる。

また、距離センサ１０４及び距離検出部１０７を設けるとしたが、これに代えて、図２５に示すように、対物光学系１１０を複数備えるステレオ計測用の挿入部２を用いてもよい。この場合、ＣＣＵ５２は、計測部１１１に電気的に接続され、計測部１１１は、電流制御部６３及び絞り制御部８２に接続される。このような構成のもと、計測部１１１により、三角計測によって被検体までの距離が算出され、その距離に応じて、ＬＥＤ３９の明るさ及び絞りを変化させる。

（実施形態１）
次に、本発明の第１の実施形態について説明する。
図２６は、本発明の第１の実施形態を示したものである。
本実施形態における内視鏡装置１は、検出手段として、加速度センサ（検出手段）１１２を備えている。加速度センサ１１２は、挿入部２のうち、湾曲部１４の手前に設けられている。加速度センサ１１２は、加速度検出部（検出手段）１１６に電気的に接続されており、加速度検出部１１６は、分析部６２に電気的に接続されている。

ここで、挿入部２をパイプなどに挿入して、送り込んでいるときには、パイプの内周面全体を観察して、傷や割れなど詳細に観察すべき箇所を探しているのが一般的である。そして、挿入部２がゆっくり進んでいるときには、観察を必要としない別の作業をしていることが多い。
本実施形態においては、加速度センサ１１２及び加速度検出部１１６により、挿入部２の加速度が検出され、その加速度に応じて、電流制御部６３及び絞り制御部８２が連動して制御される。具体的には、図２７に示すように、加速度が小さい場合、すなわち、挿入部２がゆっくり進んでいる場合には、ＬＥＤ用電源５３からの流れる電流が、ローレベルの電流値Ｉ_Ｌとなり、絞りが閉じられる。これにより、消費電力が抑えられる。一方、挿入部２の加速度が、閾値ｇ_１を超えた場合、すなわち、挿入部２が早く送り込まれて全体観察を行っている場合には、ＬＥＤ用電源５３からの流れる電流が、ハイレベルの電流値Ｉ_Ｈに切り替えられ、絞りが開けられる。これにより、全体観察に適してた画像が得られる。
なお、挿入部２を止めて、傷などを詳細に観察する場合には、不図示のスイッチをオンすることにより、ＬＥＤ３９の照明光の光量を強制的に増大させる。

以上より、本実施形態における内視鏡装置１によれば、挿入部２の加速度に応じた適切な光量の画像を容易かつ迅速に得ることができる。
また、加速度センサ１１２が湾曲部１４よりも手前側に設けられていることから、湾曲部１４を湾曲動作させるときの、挿入部２の先端の加速度を検出してしまうことなく、検出精度を向上させることができる。

（実施形態２）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図２８は、本発明の第２の実施形態を示したものである。
本実施形態においては、挿入部２の先端部に加速度センサ（例えば、３軸）１１２が設けられており、挿入部２を軸方向に挿入する動きと、湾曲部１４の湾曲動作とを検出することができるようになっている。また、内視鏡装置１は、湾曲部１４を湾曲動作させるジョイスティックなどの湾曲操作部１２１を備えており、湾曲操作部１２１の出力信号は、湾曲制御部１２２に入力されるようになっている。湾曲制御部１２２は、アングルワイヤ１１８を介して湾曲部を湾曲させる湾曲駆動部１１７と、分析部６２と、に電気的に接続されている。

このような構成のもと、挿入動作を行うときは、上記と同様に、挿入部２の加速度が検出される。そして、挿入動作時は、全体観察のため、図２９の「挿入動作時」の領域に示すように、ＬＥＤ３９に流れる電流をハイレベルの電流値Ｉ_Ｈとし、絞りを最大限に開ける。
また、挿入部２を止めて、ジョイスティックを操作すると、湾曲操作部１２１から湾曲動作信号が出力され、湾曲制御部１２２に入力される。湾曲動作信号が入力されると、湾曲制御部１２２は、検出指示信号及び駆動指示信号を出力する。検出指示信号は、分析部６２に入力され、駆動指示信号は、湾曲駆動部１１７に入力される。すると、湾曲駆動部１１７により、湾曲部１４が湾曲動作し、この湾曲時の加速度が、加速度センサ１１２及び加速度検出部１１６によって検出されて、検出信号が分析部６２に入力される。すなわち、分析部６２は、湾曲操作部１２１からの湾曲動作信号を検知することにより、湾曲動作中か、挿入動作中かを分析する。

このとき、図２９の「湾曲低速動作時」及び「湾曲高速動作時」の領域に示すように、ＬＥＤ３９に流れる電流を、ハイレベルの電流値Ｉ_Ｈよりも小さい電流値Ｉ_Ｍ１に調整する。それとともに、絞りを少し閉じる。すなわち、湾曲動作時は、傷や割れなどを詳細に観察していることが多いため、明るくするとともに、絞りを少し閉じることにより、画質を高くする。
さらに、湾曲保持時には、図２９の「湾曲保持時」の領域に示すように、ＬＥＤ３９に流れる電流を、電流値Ｉ_Ｍ１よりもさらに小さい電流値Ｉ_Ｍ２に設定するとともに、絞りをさらに閉じる。
また、挿入部２が止まった状態で、かつ湾曲部１４が湾曲していないニュートラルな状態のときには、図２９の「ニュートラル時」の領域に示すように、ＬＥＤ３９に流れる電流を、電流値Ｉ_Ｍ２よりもさらに小さいローレベルの電流値Ｉ_Ｌに設定する。すなわち、挿入部２がニュートラルな状態にあるときには、明るさを低くしておく。このとき、不図示のスイッチにより、アンプ８３のゲインを増大させるようにしてもよい。
なお、被検体のサイズに応じて、ＬＥＤ３９に流れる電流と、絞りの開度との比率を変えるようにしてもよい。

以上より、湾曲操作時には、ＬＥＤ３９の光量を増大させるとともに、絞りを閉め気味にすることにより、画質を向上させることができ、また、挿入動作時には、全体観察のため、若干画質を低下させても明るさを重視して、画像を明るくすることができる。さらに、挿入部２が止まっているときには、ＬＥＤ３９の光量をできるだけ抑えることができる。
したがって、挿入部２の使用状態に応じて、適正な明るさの画像を迅速かつ容易に得ることができる。

なお、加速度センサ５４は、一箇所に設けるのではなく、湾曲部１４の前と後とに分けて二箇所に設けてもよい。この場合、前側の加速度センサ５４を２軸の加速度センサとして、湾曲部１４の湾曲動作を検知し、一方、後側の加速度センサ５４を、１軸の加速度センサとして、挿入部２の挿入動作を検知するようにしてもよい。

なお、上記第１から第５参考例および第１および第２実施形態においては、検出手段によって検出される挿入部２の「使用環境」を、温度や光量、又は被検体の大きさや被検体までの距離としたが、これに限ることはなく、圧力など他の使用環境であってもよい。
また、検出手段によって検出される挿入部２の「使用状態」を、加速度としたが、これに限ることはなく、速度、角度、回転速度など他の使用状態であってもよい。

また、照明手段としてＬＥＤ３９としたが、これに限ることはなく、ランプやレーザー光を用いた他の照明手段であってもよい。
さらに、撮像手段をＣＣＤ１８としたが、これに限ることはなく、Ｃ−ＭＯＳやイメージガイドファイバなど他の撮像手段であってもよい。
また、表示手段としてＬＣＤモニタ１３としたが、これに限ることはなく、他のモニタであってもよい。
なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。

本発明に係る内視鏡装置の第１の参考例を示す図であって、（ａ）は内視鏡本体をケース内に格納する前の状態、（ｂ）は内視鏡本体をケース内に格納した状態を示す外観斜視図である。図１の挿入部及び光学アダプタを拡大して示す側断面図である図１の光学アダプタを拡大して示す正面図である。図１の内視鏡装置の機能を説明するためのブロック図である。図１の内視鏡装置において、ＬＥＤ周辺の温度の変化の様子と、電流値の切り替えの様子を示す説明図である。図２の挿入部及び光学アダプタの変形例を示す側断面図である。図６のアダプタ基板を手元側から見たときの様子を示す斜視図である。図２の挿入部及び光学アダプタの他の変形例を示す側断面図である。図８の挿入部の先端面を示す斜視図である。図５の電流の変形例として、パルス電流に切り替える様子を示す説明図である。図１０の電流の変形例として、温度に応じたパルス幅に調整する様子を示す説明図である。本発明に係る内視鏡装置の第２の参考例の要部を示す分解斜視図である。図１２の光学アダプタを示す側断面図である。本参考例における内視鏡装置の機能を説明するためのブロック図である。図１２の内視鏡装置において、ＬＥＤ周辺の温度の変化の様子と、電流値の切り替えの様子と、絞りの開閉の変化の様子と、ゲインの変化の様子とを示す説明図である。図１２の絞り機構を他の箇所に設置した様子を示す斜視図である。図１６の挿入部の側断面図である。図１５の電流の変形例として、パルス電流に切り替える様子を示す説明図である。本発明に係る内視鏡装置の第３の参考例を示す図であって、各機能を説明するためのブロック図である。図１９の内視鏡装置において、ＬＥＤ周辺の温度の変化の様子と、電流値の切り替えの様子と、ＣＣＤのオンオフの変化の様子とを示す説明図である。本発明に係る内視鏡装置の第４の参考例を示す図であって、各機能を説明するためのブロック図である。図２１の内視鏡装置の変形例を示すブロック図である。本発明に係る内視鏡装置の第５の参考例の要部を示す分解斜視図である。図２３の内視鏡装置の機能を説明するためのブロック図である。図２４の内視鏡装置の変形例を示すブロック図である。本発明に係る内視鏡装置の第１の実施形態を示す図であって、各機能を説明するためのブロック図である。図２６の内視鏡装置において、挿入部の加速度の変化の様子と、電流値の切り替えの様子と、絞りの開閉の変化の様子とを示す説明図である。本発明に係る内視鏡装置の第２の実施形態を示す図であって、各機能を説明するためのブロック図である。図２８の内視鏡装置において、湾曲操作入力の変化の様子と、挿入部の加速度の変化の様子と、電流値の切り替えの様子と、絞りの開閉の変化の様子とを示す説明図である。

符号の説明

１内視鏡装置
２挿入部
１３ＬＣＤモニタ（表示手段）
１８ＣＣＤ（撮像手段）
２３光学アダプタ（内視鏡用アダプタ）
３９ＬＥＤ（照明手段）
５４温度センサ（検出手段）
５９温度検出部（検出手段）
６２分析部（明るさ変更手段、連動制御部）
６３電流制御部（光量調整手段）
７２絞り機構
８２絞り制御部（絞り制御手段）
９４ＰＤ（光量センサ、検出手段）
９７光量検出部（検出手段）
１０４距離センサ（検出手段）
１０７距離検出部（検出手段）
１１２加速度センサ（検出手段）
１１６加速度検出部（検出手段）

Claims

先端に撮像手段を有する先端部および前記先端部を湾曲させる湾曲部を有し、被検体に挿入される挿入部と、
前記被検体を照明する照明手段と、
前記撮像手段によって撮像された画像を表示する表示手段と、
取り込まれた前記被検体からの反射光の光量を調整する絞り機構と、
前記絞り機構の駆動を制御する絞り制御手段と、
前記照明手段への電流値を制御し、光量を調整する光量調整手段と、
前記挿入部のうち、前記湾曲部の後に設けられ、前記挿入部の挿入動作を検出する第１の加速度センサと、
前記第１の加速度センサの検出結果に応じて、前記光量調整手段と前記絞り制御手段とを連動して制御する連動制御部と、
を備え、
前記連動制御部は、
前記第１の加速度センサの検出結果が閾値以下の場合、前記光量調整手段により前記電流値を下げさせるとともに前記絞り制御手段により前記絞り機構を閉じさせ、
前記第１の加速度センサの検出結果が前記閾値を超えた場合、前記光量調整手段により前記電流値を上げさせるとともに前記絞り制御手段により前記絞り機構を開けさせることを特徴とする内視鏡装置。
前記先端部に設けられ、前記湾曲部の湾曲動作を検出する第２の加速度センサを備えることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。