本發(fā)明涉及光源裝置,特別涉及發(fā)出激光的光源裝置。
背景技術:
在醫(yī)療領域的內窺鏡中,為了減輕被檢者的負擔,提出了用于使插入到該被檢者的體腔內的插入部細徑化的各種技術。而且,作為這種技術的一例,公知有在與所述插入部相當?shù)牟糠植痪哂泄腆w攝像元件的掃描型內窺鏡以及構成為具有該掃描型內窺鏡的掃描型內窺鏡系統(tǒng)等。
具體而言,所述掃描型內窺鏡系統(tǒng)例如構成為,通過使傳送從光源發(fā)出的光的照明用光纖的前端部擺動,以預先設定的掃描圖案對被攝體進行二維掃描,利用受光用光纖接收來自該被攝體的返回光,根據(jù)由該受光用光纖接收到的返回光生成該被攝體的圖像。而且,作為具有與這種掃描型內窺鏡系統(tǒng)類似的結構的技術,例如公知有日本特開2011-255015號公報所公開的內窺鏡裝置。
但是,所述掃描型內窺鏡系統(tǒng)一般構成為,對被攝體照射激光的安全基準中規(guī)定的標準值以下的光量的激光來進行該被攝體的掃描。而且,根據(jù)這種結構,作為考慮了形成為具有照明用光纖等光學部件的光傳送路中產生的損失的光量調整,例如,為了使經(jīng)由該光傳送路向被攝體射出的激光的光量成為所述標準值以下,在進行了將從光源入射到該光傳送路的激光的光量設定為大于所述標準值的光量這樣的光量調整的情況下,產生來自該光源的激光的供給可能停止這樣的問題點。
另一方面,在日本特開2011-255015號公報中沒有特別言及能夠消除所述問題點的手法等,即,與所述問題點對應的課題依然存在。
本發(fā)明是鑒于所述情況而完成的,其目的在于,提供考慮了傳送激光的光傳送路中產生的損失、并且能夠對經(jīng)由該光傳送路向被攝體射出的激光的光量進行調整的光源裝置。
技術實現(xiàn)要素:
用于解決課題的手段
本發(fā)明的一個方式的光源裝置具有:激光光源,其構成為射出用于對被攝體進行照明的激光;受光部,其構成為接收從所述激光光源射出的激光中的至少一部分,生成并輸出與該接收到的激光的光量對應的光檢測信號;運算處理部,其構成為生成并輸出表示如下的運算值中的任意一方的信號:在規(guī)定期間內對將從所述受光部輸出的光檢測信號的檢測值乘以校正系數(shù)后的值進行累計而得到的運算值、和將在規(guī)定期間內對從所述受光部輸出的光檢測信號的檢測值進行累計后的值乘以校正系數(shù)而得到的運算值;判定部,其構成為判定從所述運算處理部輸出的信號所表示的運算值是否為閾值以下;光源控制部,其構成為根據(jù)由所述判定部得到的判定結果對所述激光光源進行控制;以及調整系數(shù)計算部,其構成為根據(jù)從所述激光光源射出的激光在向所述被攝體射出為止的光傳送路中產生的損失的變化,計算用于對所述校正系數(shù)進行調整的調整系數(shù)。
本發(fā)明的一個方式的光源裝置具有:激光光源,其構成為射出用于對被攝體進行照明的激光;受光部,其構成為接收從所述激光光源射出的激光中的至少一部分,生成并輸出與該接收到的激光的光量對應的光檢測信號;累計部,其構成為通過在規(guī)定期間內對所述光檢測信號的檢測值進行累計,生成并輸出累計信號;判定部,其構成為判定從所述累計部輸出的累計信號所表示的累計值是否為閾值以下;光源控制部,其構成為根據(jù)由所述判定部得到的判定結果對所述激光光源進行控制;以及調整系數(shù)計算部,其構成為根據(jù)從所述激光光源射出的激光在向所述被攝體射出為止的光傳送路中產生的損失的變化,計算用于對所述閾值進行調整的調整系數(shù)。
附圖說明
圖1是示出第1實施例的內窺鏡系統(tǒng)的主要部分的結構的圖。
圖2是示出第1實施例的光檢測部的結構的一例的圖。
圖3是示出第1實施例的光量監(jiān)視部的結構的一例的圖。
圖4是示出第2實施例的內窺鏡系統(tǒng)的主要部分的結構的圖。
圖5是示出第2實施例的光量監(jiān)視部的結構的一例的圖。
具體實施方式
下面,參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。
(第1實施例)
圖1~圖3是本發(fā)明的第1實施例。
例如如圖1所示,內窺鏡系統(tǒng)1構成為具有插入到被檢者的體腔內的掃描型的內窺鏡2、能夠連接內窺鏡2的主體裝置3、與主體裝置3連接的顯示裝置4、能夠針對主體裝置3進行信息的輸入和指示的輸入裝置5。另外,輸入裝置5不限于構成為圖1所示的與主體裝置3分開的裝置,例如也可以構成為與主體裝置3一體化的接口。圖1是示出第1實施例的內窺鏡系統(tǒng)的主要部分的結構的圖。
內窺鏡2構成為具有插入部11,該插入部11形成為具有能夠插入到被檢者的體腔內的細長形狀和撓性。
在插入部11的基端部設置有用于以拆裝自如的方式使內窺鏡2與主體裝置3的連接器座部62連接的連接器部61。
雖然沒有圖示,但是,在連接器部61和連接器座部62的內部設置有用于使內窺鏡2和主體裝置3電連接的電連接器裝置。并且,雖然沒有圖示,但是,在連接器部61和連接器座部62的內部設置有用于使內窺鏡2和主體裝置3光學連接的光連接器裝置。
另一方面,在插入部11的內部的從基端部到前端部的部分分別貫穿插入有用于向會聚光學系統(tǒng)14傳送從主體裝置3供給的光的光纖即照明用光纖12、以及用于接收來自被攝體的返回光(下面也稱為反射光)并向主體裝置3傳送的具有一根以上的光纖的受光用光纖13。
照明用光纖12的包含光入射面的入射端部配置在連接器部61的內部。并且,照明用光纖12的包含光出射面的端部配置在設于插入部11的前端部的透鏡14a的光入射面的附近。
受光用光纖13的包含光入射面的入射端部固定配置在插入部11的前端部的前端面中的透鏡14b的光出射面的周圍。并且,受光用光纖13的包含光出射面的出射端部配置在連接器部61的內部。
即,根據(jù)以上所述的結構,在內窺鏡2和主體裝置3連接時,從主體裝置3射出的光入射到設置在連接器部61中的照明用光纖12的光入射面。并且,根據(jù)以上所述的結構,在內窺鏡2和主體裝置3連接時,從受光用光纖13的光入射面入射的光經(jīng)由連接器部61和連接器座部62向主體裝置3射出。
會聚光學系統(tǒng)14構成為具有供經(jīng)由照明用光纖12的光出射面的光入射的透鏡14a、以及向被攝體射出經(jīng)由透鏡14a的光的透鏡14b。
在插入部11的前端部側的照明用光纖12的中途部設置有致動器部15,該致動器部15構成為根據(jù)從主體裝置3的掃描控制部22供給的驅動信號進行驅動,由此,能夠使照明用光纖12的出射端部擺動。
致動器部15例如構成為具有:具有一個以上的壓電元件的第1致動器,其根據(jù)從主體裝置3的掃描控制部22供給的驅動信號進行驅動,由此能夠使照明用光纖12的出射端部沿著第1方向擺動;以及具有一個以上的壓電元件的第2致動器,其根據(jù)從主體裝置3的掃描控制部22供給的驅動信號進行驅動,由此能夠使該出射端部在與該第1方向正交的第2方向上擺動。
在插入部11的內部設置有存儲器16,該存儲器16存儲包含R光(后述)的透射率TRf、G光(后述)的透射率TGf、B光(后述)的透射率TBf的信息,作為表示不存在彎曲損失的狀態(tài)下的照明用光纖12的實際透射率的信息。
主體裝置3構成為具有激光模塊21、掃描控制部22、光檢測部23、圖像處理部24、調光部25、光量監(jiān)視部26、光源控制部27。
激光模塊21經(jīng)由設置在主體裝置3的內部的照明光傳送用的光纖Fs而與連接器座部62光學連接。并且,激光模塊21經(jīng)由設置在主體裝置3的內部的光量監(jiān)視用的光纖Fm而與光量監(jiān)視部26光學連接。并且,激光模塊21構成為具有激光光源31a、激光光源31b、激光光源31c、合波器32。
激光光源31a構成為根據(jù)光源控制部27的控制而切換為接通狀態(tài)或斷開狀態(tài)。并且,激光光源31a構成為在接通狀態(tài)時,以與光源控制部27的控制對應的輸出值產生紅色波段的激光(下面也稱為R光)。
激光光源31b構成為根據(jù)光源控制部27的控制而切換為接通狀態(tài)或斷開狀態(tài)。并且,激光光源31b構成為在接通狀態(tài)時,以與光源控制部27的控制對應的輸出值產生綠色波段的激光(下面也稱為G光)。
激光光源31c構成為根據(jù)光源控制部27的控制而切換為接通狀態(tài)或斷開狀態(tài)。并且,激光光源31c構成為在接通狀態(tài)時,以與光源控制部27的控制對應的輸出值產生藍色波段的激光(下面也稱為B光)。
合波器32構成為向光纖Fs的光入射面射出對從激光光源31a發(fā)出的R光、從激光光源31b發(fā)出的G光、從激光光源31c發(fā)出的B光進行合波而得到的白色光。并且,合波器32構成為向光纖Fm的光入射面射出具有比向光纖Fs射出的光量小的光量的白色光。
即,根據(jù)以上所述的結構,從激光模塊21射出的白色的激光作為用于對被攝體進行照明的照明光而經(jīng)由光纖Fs和連接器座部62供給到內窺鏡2。并且,根據(jù)以上所述的結構,從激光模塊21射出的白色的激光的一部分經(jīng)由光纖Fm入射到光量監(jiān)視部26。
掃描控制部22構成為例如具有信號產生器等。并且,掃描控制部22構成為生成用于使照明用光纖12的出射端部以渦旋狀和利薩茹(lissajous)狀等規(guī)定掃描圖案擺動的驅動信號,將該生成的驅動信號輸出到致動器部15和圖像處理部24。
光檢測部23構成為檢測經(jīng)由連接器座部62入射的光并生成電信號,對該生成的電信號進行放大,生成表示與該放大的電信號對應的亮度值的數(shù)字信號,將其輸出到圖像處理部24。
具體而言,例如如圖2所示,光檢測部23構成為具備具有分光鏡41a和41b的分光光學系統(tǒng)41、光檢測器42a~42c、信號放大器43a~43c、A/D轉換器44a~44c。圖2是示出第1實施例的光檢測部的結構的一例的圖。
分光鏡41a構成為具有如下的光學特性:使經(jīng)由連接器座部62入射的光中包含的R光和G光向分光鏡41b側透射,并且使該光中包含的B光向光檢測器42c側反射。
分光鏡41b構成為具有如下的光學特性:使經(jīng)由分光鏡41a入射的R光向光檢測器42a側透射,并且使經(jīng)由分光鏡41a入射的G光向光檢測器42b側反射。
光檢測器42a構成為例如具有雪崩光電二極管或光電子增倍管等。并且,光檢測器42a構成為以規(guī)定感光度接收經(jīng)由分光鏡41b入射的R光,生成與該接收到的R光的光量對應的電信號并進行輸出。
光檢測器42b構成為例如具有雪崩光電二極管或光電子增倍管等。并且,光檢測器42b構成為以規(guī)定感光度接收分光鏡41b中反射的G光,生成與該接收到的G光的光量對應的電信號并進行輸出。
光檢測器42c構成為例如具有雪崩光電二極管或光電子增倍管等。并且,光檢測器42c構成為以規(guī)定感光度接收分光鏡41a中反射的B光,生成與該接收到的B光的光量對應的電信號并進行輸出。
信號放大器43a構成為對從光檢測器42a輸出的電信號進行放大并進行輸出。
信號放大器43b構成為對從光檢測器42b輸出的電信號進行放大并進行輸出。
信號放大器43c構成為對從光檢測器42c輸出的電信號進行放大并進行輸出。
A/D轉換器44a構成為將從信號放大器43a輸出的電信號轉換為數(shù)字信號并進行輸出。
A/D轉換器44b構成為將從信號放大器43b輸出的電信號轉換為數(shù)字信號并進行輸出。
A/D轉換器44c構成為將從信號放大器43c輸出的電信號轉換為數(shù)字信號并進行輸出。
圖像處理部24構成為例如具有AGC(自動增益控制器)電路等圖像處理電路。并且,圖像處理部24構成為根據(jù)從掃描控制部22輸出的驅動信號檢測被攝體的掃描圖案,將由從光檢測部23輸出的數(shù)字信號表示的亮度值映射到與該檢測到的掃描圖案對應的位置的像素,進行用于對映射對象外的各像素的像素信息進行插值的插值處理,由此生成該被攝體的圖像。并且,圖像處理部24構成為將如上所述生成的被攝體的圖像輸出到調光部25。并且,圖像處理部24構成為通過對如上所述生成的被攝體的圖像實施增益調整等處理,生成顯示用圖像,將該生成的顯示用圖像輸出到顯示裝置4。
調光部25構成為例如具有調光電路。并且,調光部25例如構成為計算從圖像處理部24輸出的圖像的亮度值的平均值,生成用于使該計算出的亮度值的平均值與規(guī)定明亮度目標值之差接近0的調光信號,將該生成的調光信號輸出到光源控制部27。
光量監(jiān)視部26構成為分別檢測經(jīng)由光纖Fm入射的白色光中包含的R光、G光和B光的光量,進行用于校正該檢測到的光量的校正處理,進行基于通過該校正處理而得到的校正后的光量的閾值判定處理,將通過該閾值判定處理而得到的判定結果輸出到光源控制部27。并且,光量監(jiān)視部26構成為根據(jù)從存儲器16讀入的信息和基于輸入裝置5的操作而輸入的信息,計算用于對所述校正處理中使用的校正系數(shù)進行調整的調整系數(shù),將該計算出的調整系數(shù)輸出到光源控制部27。
具體而言,例如如圖3所示,光量監(jiān)視部26構成為具有光耦合器51、光學濾波器52a~52c、光電二極管(下面簡記為PD)53a~53c、A/D轉換器54a~54c、檢測值校正部55、調整系數(shù)計算部56、累計部57、判定部58。圖3是示出第1實施例的光量監(jiān)視部的結構的一例的圖。
光耦合器51構成為將經(jīng)由光纖Fm射出的白色光分割為三等分,對光學濾波器52a、52b和52c分別射出該分割后的白色光。
光學濾波器52a構成為具有如下的光學特性:使從光耦合器51射出的白色光中包含的R光透射,另一方面,對該R光以外的光進行遮斷。
光學濾波器52b構成為具有如下的光學特性:使從光耦合器51射出的白色光中包含的G光透射,另一方面,對該G光以外的光進行遮斷。
光學濾波器52c構成為具有如下的光學特性:使從光耦合器51射出的白色光中包含的B光透射,另一方面,對該B光以外的光進行遮斷。
PD53a構成為接收經(jīng)由光學濾波器52a射出的R光,生成與該接收到的R光的光量對應的電信號并進行輸出。
PD53b構成為接收經(jīng)由光學濾波器52b射出的G光,生成與該接收到的G光的光量對應的電信號并進行輸出。
PD53c構成為接收經(jīng)由光學濾波器52c射出的B光,生成與該接收到的B光的光量對應的電信號并進行輸出。
A/D轉換器54a構成為對從PD53a輸出的電信號進行數(shù)字化,由此生成光檢測信號并進行輸出。
A/D轉換器54b構成為對從PD53b輸出的電信號進行數(shù)字化,由此生成光檢測信號并進行輸出。
A/D轉換器54c構成為對從PD53c輸出的電信號進行數(shù)字化,由此生成光檢測信號并進行輸出。
檢測值校正部55由數(shù)字信號處理電路等構成。并且,檢測值校正部55構成為對從A/D轉換器54a輸出的光檢測信號的檢測值乘以校正系數(shù)CR,將其輸出到累計部57。并且,檢測值校正部55構成為對從A/D轉換器54b輸出的光檢測信號的檢測值乘以校正系數(shù)CG,將其輸出到累計部57。并且,檢測值校正部55構成為對從A/D轉換器54c輸出的光檢測信號的檢測值乘以校正系數(shù)CB,將其輸出到累計部57。并且,檢測值校正部55構成為使用從調整系數(shù)計算部56輸出的調整系數(shù)(后述)分別對各校正系數(shù)進行調整,由此計算調整后的校正系數(shù)。
另外,在本實施例中,例如,根據(jù)從光耦合器51射出的R光的光量相對于入射到光纖Fs的R光的光量的比的值GR、穿過主體裝置3的內部的R光的透射率VR、和照明用光纖12中的R光的理想透射率TRi(>TRf),預先計算校正系數(shù)CR的初始值CRd。
并且,在本實施例中,例如,根據(jù)從光耦合器51射出的G光的光量相對于入射到光纖Fs的G光的光量的比值GG、穿過主體裝置3的內部的G光的透射率VG、和照明用光纖12中的G光的理想透射率TGi(>TGf),預先計算校正系數(shù)CG的初始值CGd。
并且,在本實施例中,例如,根據(jù)從光耦合器51射出的B光的光量相對于入射到光纖Fs的B光的光量的比值GB、穿過主體裝置3的內部的B光的透射率VB、和照明用光纖12中的B光的理想透射率TBi(>TBf),預先計算校正系數(shù)CB的初始值CBd。
調整系數(shù)計算部56由運算電路等構成。并且,調整系數(shù)計算部56構成為根據(jù)從存儲器16讀入的信息、基于輸入裝置5的操作而輸入的信息、作為已知值而具有的參數(shù),分別計算用于對校正系數(shù)CR進行調整的調整系數(shù)AR、用于對校正系數(shù)CG進行調整的調整系數(shù)AG和用于對校正系數(shù)CB進行調整的調整系數(shù)AB,將該計算出的各調整系數(shù)輸出到檢測值校正部55和光源控制部27。另外,調整系數(shù)計算部56具有光量比的值GR、GG和GB、透射率VR、VG和VB、透射率TRi、TGi和透射率TBi作為已知值。
累計部57由具有累計器的運算電路等構成。并且,累計部57構成為在規(guī)定期間τ(例如τ=0.25秒)內累計從檢測值校正部55輸出的光檢測信號的檢測值,由此生成累計信號,將該生成的累計信號輸出到判定部58。
即,本實施例的運算處理部構成為具有與檢測值校正部55和累計部57相當?shù)墓δ埽杀硎驹谝?guī)定時間τ內對將從A/D轉換器54a輸出的光檢測信號的檢測值乘以校正系數(shù)CR后的值、將從A/D轉換器54b輸出的光檢測信號的檢測值乘以校正系數(shù)CG后的值、將從A/D轉換器54c輸出的光檢測信號的檢測值乘以校正系數(shù)CB后的值進行累計而得到的運算值的信號,將其輸出到判定部58。
判定部58例如由判定電路等構成。并且,判定部58構成為進行用于判定由從累計部57輸出的累計信號表示的累計值是否為閾值TH以下的判定處理,并且,將通過該判定處理而取得的判定結果輸出到光源控制部27。
另外,所述閾值TH設定為小于制定激光產品的安全基準的國際標準即IEC60825-1中規(guī)定的AEL(Accessible Emission Limit)的標準值的值。
光源控制部27構成為例如具有CPU或控制電路等。并且,光源控制部27構成為根據(jù)從調光部25輸出的調光信號,設定對激光光源31a、31b和31c供給的驅動電流的電流值。
光源控制部27構成為根據(jù)輸入裝置5中進行的操作,例如進行用于將激光光源31a、31b和31c切換為接通或斷開的控制等。
光源控制部27構成為進行使激光光源31a、31b和31c同時發(fā)光的控制,作為用于從激光模塊21射出白色光的控制。
光源控制部27構成為根據(jù)從調整系數(shù)計算部56輸出的調整系數(shù)和從判定部58輸出的判定結果,在得到由從累計部57輸出的累計信號表示的累計值為閾值TH以下這樣的判定結果時,對激光光源31a、31b和31c進行用于從激光模塊21射出具有與該調整系數(shù)對應的光量的白色光的控制。
光源控制部27構成為根據(jù)從判定部58輸出的判定結果,在得到由從累計部57輸出的累計信號表示的累計值大于閾值TH這樣的判定結果時,對激光光源31a、31b和31c進行用于停止從激光模塊21射出白色光的控制。
接著,對本實施例的作用進行說明。另外,下面,舉出以檢測值校正部55中保持的校正系數(shù)為初始值CRd、CGd和CBd的狀態(tài)、即調整系數(shù)計算部56未進行調整系數(shù)的計算的狀態(tài)為起點開始進行處理的情況為例進行說明。
手術醫(yī)生等用戶在連接內窺鏡系統(tǒng)1的各部并接通電源后,例如通過接通輸入裝置5的照明開關(未圖示),進行用于開始從主體裝置3供給照明光的指示。
光源控制部27在檢測到輸入裝置5的照明開關接通時,對激光光源31a、31b和31c進行用于同時射出R光、G光和B光的控制。然后,根據(jù)這種控制,具有規(guī)定光量的白色光入射到光纖Fs,并且,具有比該規(guī)定光量小的光量的白色光入射到光纖Fm。
調整系數(shù)計算部56在內窺鏡2與主體裝置3連接時,讀入存儲器16中存儲的信息,根據(jù)該讀入的信息計算調整系數(shù)AR1、AG1和AB1,將該計算出的調整系數(shù)AR1、AG1和AB1輸出到檢測值校正部55和光源控制部27。
具體而言,調整系數(shù)計算部56通過用透射率TRf除以透射率TRi,計算用于對校正系數(shù)CRd進行調整的調整系數(shù)AR1(=TRf/TRi)。并且,調整系數(shù)計算部56根據(jù)從存儲器16讀入的信息,通過用透射率TGf除以透射率TGi,計算用于對校正系數(shù)CGd進行調整的調整系數(shù)AG1(=TGf/TGi)。并且,調整系數(shù)計算部56根據(jù)從存儲器16讀入的信息,通過用透射率TBf除以透射率TBi,計算用于對校正系數(shù)CBd進行調整的調整系數(shù)AB1(=TBf/TBi)。
即,調整系數(shù)計算部56根據(jù)從激光模塊21射出的激光在經(jīng)由照明用光纖12向被攝體射出為止的光傳送路中產生的損失的變化,計算用于對校正系數(shù)CRd、CGd和CBd進行調整的調整系數(shù)AR1、AG1和AB1。
檢測值校正部55通過對校正系數(shù)CRd乘以從調整系數(shù)計算部56輸出的調整系數(shù)AR1,取得調整后的校正系數(shù)CR1。并且,檢測值校正部55通過對校正系數(shù)CGd乘以從調整系數(shù)計算部56輸出的調整系數(shù)AG1,取得調整后的校正系數(shù)CG1。并且,檢測值校正部55通過對校正系數(shù)CBd乘以從調整系數(shù)計算部56輸出的調整系數(shù)AB1,取得調整后的校正系數(shù)CB1。
然后,檢測值校正部55對從A/D轉換器54a輸出的光檢測信號的檢測值乘以校正系數(shù)CR1并將其輸出到累計部57,對從A/D轉換器54b輸出的光檢測信號的檢測值乘以校正系數(shù)CG1并將其輸出到累計部57,對從A/D轉換器54c輸出的光檢測信號的檢測值乘以校正系數(shù)CB1并將其輸出到累計部57。
這里,在設入射到PD53a的R光的入射光量為IR、入射到PD53b的G光的入射光量為IG、入射到PD53c的B光的入射光量為IB、從照明用光纖12的出射端面射出的白色光中包含的R光的出射光量為PR、該白色光中包含的G光的出射光量為PG、該白色光中包含的B光的出射光量為PB、照明用光纖12中的R光的透射率為TR、照明用光纖12中的G光的透射率為TG、照明用光纖12中的B光的透射率為TB的情況下,下述數(shù)式(1)~(3)所示的關系成立。
IR=(GR/VR·TR)·PR…(1)
IG=(GG/VG·TG)·PG…(2)
IB=(GB/VB·TB)·PB…(3)
即,上述數(shù)式(1)~(3)所示的關系式置換為,伴隨內窺鏡2的連接,不是理想透射率TRi、TGi和透射率TBi,而在與照明用光纖12對應的透射率TRf、TGf和TBf中成立。
因此,通過進行以上所述的用于將校正系數(shù)CRd、CGd和CBd調整為校正系數(shù)CR1、CG1和CB1的處理,在判定部58中進行適合于從照明用光纖12的出射端面射出的出射光量的閾值判定,其結果,能夠考慮不存在照明用光纖12的彎曲損失的狀態(tài)下產生的損失,并且對經(jīng)由照明用光纖12射出的激光的光量進行調整。
接著,說明根據(jù)激光模塊21的更換來調整校正系數(shù)CR1、CG1和CB1的情況下進行的處理等。
手術醫(yī)生等用戶在更換激光模塊21、進而接通了內窺鏡系統(tǒng)1的各部的電源后,例如通過對輸入裝置5進行操作,輸入表示更換了激光模塊21的意思的信息。
光源控制部27根據(jù)輸入裝置5的操作,在檢測到更換了激光模塊21時,對激光光源31a、31b和31c進行用于同時射出R光、G光和B光的控制,以使得入射光量IR、IG和IB分別成為規(guī)定值。
另一方面,用戶例如使用光功率計等測定設備,分別計測在輸入表示更換了激光模塊21的意思的信息后從內窺鏡2射出的白色光中包含的R光的出射光量PR1、該白色光中包含的G光的出射光量PG1、該白色光中包含的B光的出射光量PB1。然后,用戶通過對輸入裝置5進行操作,分別輸入如上所述計測出的出射光量PR1、PG1和PB1的計測值。
調整系數(shù)計算部56根據(jù)從存儲器16讀入的信息、基于輸入裝置5的操作而輸入的出射光量PR1、PG1和PB1的計測值,計算調整系數(shù)AR2、AG2和AB2,將該計算出的調整系數(shù)AR2、AG2和AB2輸出到檢測值校正部55和光源控制部27。
具體而言,調整系數(shù)計算部56通過將作為已知值的入射光量IR、IG和IB,基于輸入裝置5的操作而輸入的出射光量PR1、PG1和PB1,透射率TRf、TGf和TBf分別應用于下述數(shù)式(4)~(6),計算GR1/VR1、GG1/VG1和GB1/VB1的各值。
IR=(GR1/VR1·TRf)·PR1…(4)
IG=(GG1/VG1·TGf)·TGf…(5)
IB=(GB1/VB1·TBf)·PB1…(6)
上述數(shù)式(4)的GR1表示激光模塊21更換后從光耦合器51射出的R光的光量相對于入射到光纖Fs的R光的光量的比的值。并且,上述數(shù)式(4)的VR1表示在激光模塊21的更換后穿過主體裝置3的內部的R光的透射率。
上述數(shù)式(5)的GG1表示激光模塊21更換后從光耦合器51射出的G光的光量相對于入射到光纖Fs的G光的光量的比的值。并且,上述數(shù)式(5)的VG1表示在激光模塊21的更換后穿過主體裝置3的內部的G光的透射率。
上述數(shù)式(6)的GB1表示激光模塊21更換后從光耦合器51射出的B光的光量相對于入射到光纖Fs的B光的光量的比的值。并且,上述數(shù)式(6)的VB1表示在激光模塊21的更換后穿過主體裝置3的內部的B光的透射率。
然后,調整系數(shù)計算部56通過將如上所述計算出的GR1/VR1、GG1/VG1和GB1/VB1的各值、光量比的值GR、GG和GB、透射率VR、VG和VB分別應用于下述數(shù)式(7)~(9),分別計算與PR/PR1相當?shù)恼{整系數(shù)AR2、與PG/PG1相當?shù)恼{整系數(shù)AG2、與PB/PB1相當?shù)恼{整系數(shù)AB2。
AR2=(GR/VR)/(GR1/VR1)…(7)
AG2=(GG/VG)/(GG1/VG1)…(8)
AB2=(GB/VB)/(GB1/VB1)…(9)
即,調整系數(shù)計算部56根據(jù)穿過包含照明用光纖12的光傳送路向被攝體射出的激光的出射光量的變化,計算用于對校正系數(shù)CR1、CG1和CB1進行調整的調整系數(shù)AR2、AG2和AB2。
檢測值校正部55通過對校正系數(shù)CR1乘以從調整系數(shù)計算部56輸出的調整系數(shù)AR2,取得調整后的校正系數(shù)CR2。并且,檢測值校正部55通過對校正系數(shù)CG1乘以從調整系數(shù)計算部56輸出的調整系數(shù)AG2,取得調整后的校正系數(shù)CG2。并且,檢測值校正部55通過對校正系數(shù)CB1乘以從調整系數(shù)計算部56輸出的調整系數(shù)AB2,取得調整后的校正系數(shù)CB2。
然后,檢測值校正部55對從A/D轉換器54a輸出的光檢測信號的檢測值乘以校正系數(shù)CR2并將其輸出到累計部57,對從A/D轉換器54b輸出的光檢測信號的檢測值乘以校正系數(shù)CG2并將其輸出到累計部57,對從A/D轉換器54c輸出的光檢測信號的檢測值乘以校正系數(shù)CB2并將其輸出到累計部57。
因此,通過進行以上所述的用于將校正系數(shù)CR1、CG1和CB1調整為校正系數(shù)CR2、CG2和CB2的處理,在判定部58中進行適合于從照明用光纖12的出射端面射出的出射光量的閾值判定,其結果,能夠考慮不存在照明用光纖12的彎曲損失的狀態(tài)下產生的損失,并且根據(jù)更換后的激光模塊21對經(jīng)由照明用光纖12射出的激光的光量進行調整。
接著,說明根據(jù)貫穿插入到引導部件中的插入部11的彎曲狀態(tài)來調整校正系數(shù)CR1、CG1和CB1的情況下進行的處理等。另外,下面,為了簡化,舉出引導部件是由金屬等形成的管狀部件的情況、即貫穿插入到該引導部件中的插入部11根據(jù)該引導部件的最小彎曲半徑minR和最大彎曲角度maxθ而彎曲的情況為例進行說明。
手術醫(yī)生等用戶在接通了內窺鏡系統(tǒng)1的各部的電源后,例如通過對輸入裝置5進行操作,分別輸入供插入部11貫穿插入的引導部件的最小彎曲半徑minR和最大彎曲角度maxθ的值。
調整系數(shù)計算部56根據(jù)從存儲器16讀入的信息、基于輸入裝置5的操作而輸入的最小彎曲半徑minR的值、基于輸入裝置5的操作而輸入的最大彎曲角度maxθ的值,分別計算R光的透射率TRb、G光的透射率TGb、B光的透射率TBb,作為表示存在彎曲損失的狀態(tài)下的照明用光纖12的實際透射率的信息。
另外,根據(jù)本實施例,例如,也可以在輸入裝置5中輸入供插入部11貫穿插入的引導部件的種類,并且在調整系數(shù)計算部56中進行從數(shù)據(jù)庫等中提取與該輸入的引導部件的種類對應的最小彎曲半徑minR和最大彎曲角度maxθ的值的處理。
調整系數(shù)計算部56根據(jù)從存儲器16讀入的信息、如上所述計算出的透射率TRb、TGb和TBb,計算調整系數(shù)AR3、AG3和AB3,將該計算出的調整系數(shù)AR3、AG3和AB3輸出到檢測值校正部55和光源控制部27。
具體而言,調整系數(shù)計算部56通過用透射率TRb除以透射率TRf,計算用于對校正系數(shù)CR1進行調整的調整系數(shù)AR3(=TRb/TRf)。并且,調整系數(shù)計算部56根據(jù)從存儲器16讀入的信息,通過用透射率TGb除以透射率TGf,計算用于對校正系數(shù)CG1進行調整的調整系數(shù)AG3(=TGb/TGf)。并且,調整系數(shù)計算部56根據(jù)從存儲器16讀入的信息,通過用透射率TBb除以透射率TBf,計算用于對校正系數(shù)CB1進行調整的調整系數(shù)AB3(=TBb/TBf)。
即,調整系數(shù)計算部56根據(jù)從激光模塊21射出的激光在經(jīng)由照明用光纖12向被攝體射出為止的光傳送路中產生的損失的變化,計算用于對校正系數(shù)CR1、CG1和CB1進行調整的調整系數(shù)AR3、AG3和AB3。
另外,根據(jù)本實施例,例如,在調整系數(shù)AR3、AG3和AB3的計算時,也可以使用用于在將插入部11貫穿插入到引導部件中的狀態(tài)下取得白平衡的白平衡系數(shù)。
檢測值校正部55通過對校正系數(shù)CR1乘以從調整系數(shù)計算部56輸出的調整系數(shù)AR3,取得調整后的校正系數(shù)CR3。并且,檢測值校正部55通過對校正系數(shù)CG1乘以從調整系數(shù)計算部56輸出的調整系數(shù)AG3,取得調整后的校正系數(shù)CG3。并且,檢測值校正部55通過對校正系數(shù)CB1乘以從調整系數(shù)計算部56輸出的調整系數(shù)AB3,取得調整后的校正系數(shù)CB3。
然后,檢測值校正部55對從A/D轉換器54a輸出的光檢測信號的檢測值乘以校正系數(shù)CR3并將其輸出到累計部57,對從A/D轉換器54b輸出的光檢測信號的檢測值乘以校正系數(shù)CG3并將其輸出到累計部57,對從A/D轉換器54c輸出的光檢測信號的檢測值乘以校正系數(shù)CB3并將其輸出到累計部57。
這里,上述數(shù)式(1)~(3)所示的關系式置換為,伴隨內窺鏡2的彎曲,不是不存在彎曲損失的狀態(tài)下的照明用光纖12的實際透射率TRf、TGf和TBf,而在存在彎曲損失的狀態(tài)下的照明用光纖12的實際透射率TRb、TGb和TBb中成立。
因此,通過進行以上所述的用于將校正系數(shù)CR1、CG1和CB1調整為校正系數(shù)CR3、CG3和CB3的處理,在判定部58中進行適合于從照明用光纖12的出射端面射出的出射光量的閾值判定,其結果,能夠考慮根據(jù)照明用光纖12的彎曲損失而產生的損失,并且對經(jīng)由照明用光纖12射出的激光的光量進行調整。
(第2實施例)
圖4和圖5是本發(fā)明的第2實施例。
另外,在本實施例中,省略具有與第1實施例相同的結構等的部分相關的詳細說明,并且,主要對具有與第1實施例不同的結構等的部分進行說明。
例如如圖4所示,內窺鏡系統(tǒng)1A構成為具有內窺鏡2、能夠連接內窺鏡2的主體裝置3A、與主體裝置3A連接的顯示裝置4、能夠針對主體裝置3A進行信息的輸入和指示的輸入裝置5。圖4是示出第2實施例的內窺鏡系統(tǒng)的主要部分的結構的圖。
在本實施例的存儲器16中存儲有包含W光(后述)的透射率TWf的信息,作為表示不存在彎曲損失的狀態(tài)下的照明用光纖12的實際透射率的信息。
主體裝置3A構成為具有激光模塊21A、掃描控制部22、光檢測部23、圖像處理部24、調光部25、光量監(jiān)視部26A、光源控制部27。
激光模塊21A經(jīng)由設置在主體裝置3A的內部的照明光傳送用的光纖Fs而與連接器座部62光學連接。并且,激光模塊21A經(jīng)由設置在主體裝置3A的內部的光量監(jiān)視用的光纖Fm而與光量監(jiān)視部26A光學連接。并且,激光模塊21A構成為具有激光光源31d、光耦合器33。
激光光源31d構成為根據(jù)光源控制部27的控制而切換為接通狀態(tài)或斷開狀態(tài)。并且,激光光源31d構成為在接通狀態(tài)時,以與光源控制部27的控制對應的輸出值產生白色的激光(下面也稱為W光)。
光耦合器33構成為通過對從激光光源31d發(fā)出的W光進行分割,向光纖Fs的光入射面射出具有光量L1的W光,并且向光纖Fm的光入射面射出具有比該光量L1小的光量L2的W光。
即,根據(jù)以上所述的結構,從激光模塊21A射出的W光作為用于對被攝體進行照明的照明光而經(jīng)由光纖Fs和連接器座部62供給到內窺鏡2。并且,根據(jù)以上所述的結構,從激光模塊21A射出的W光的一部分經(jīng)由光纖Fm入射到光量監(jiān)視部26A。
光量監(jiān)視部26A構成為檢測經(jīng)由光纖Fm入射的W光的光量,進行基于該檢測到的光量的閾值判定處理,將通過該閾值判定處理而得到的判定結果輸出到光源控制部27。并且,光量監(jiān)視部26A構成為根據(jù)從存儲器16讀入的信息和基于輸入裝置5的操作而輸入的信息,計算用于對所述閾值判定處理中使用的閾值進行調整的調整系數(shù),將該計算出的調整系數(shù)輸出到光源控制部27。
具體而言,例如如圖5所示,光量監(jiān)視部26A構成為具有光學濾波器52d、PD53d、A/D轉換器54d、調整系數(shù)計算部56、累計部57、判定部58。圖5是示出第2實施例的光量監(jiān)視部的結構的一例的圖。
光學濾波器52d形成為在經(jīng)由光纖Fm射出的W光的波段中具有與PD53d的受光感光度的倒數(shù)相當?shù)耐干渎省?/p>
PD53d構成為以規(guī)定的受光感光度接收經(jīng)由光學濾波器52d射出的W光,生成與該接收到的W光的光量對應的電信號并進行輸出。
A/D轉換器54d構成為對從PD53d輸出的電信號進行數(shù)字化,由此生成光檢測信號并進行輸出。
調整系數(shù)計算部56構成為根據(jù)從存儲器16讀入的信息、基于輸入裝置5的操作而輸入的信息、作為已知值而具有的參數(shù),計算用于對判定部58的判定處理中使用的閾值TH進行調整的調整系數(shù)AW,將該計算出的調整系數(shù)AW輸出到判定部58和光源控制部27。另外,本實施例的調整系數(shù)計算部56具有如下的值作為已知值:入射到光纖Fm的W光的光量L1相對于入射到光纖Fs的W光的光量L2的比的值GW(=L1/L2)、穿過主體裝置3的內部的W光的透射率VW、照明用光纖12中的W光的理想透射率TWi(>TW)。
累計部57構成為在規(guī)定期間τ(例如τ=0.25秒)內對從A/D轉換器54d輸出的光檢測信號的檢測值進行累計,由此生成累計信號,將該生成的累計信號輸出到判定部58。
判定部58構成為通過使用從調整系數(shù)計算部56輸出的調整系數(shù)AW對閾值TH進行調整,計算調整后的閾值THA。并且,判定部58構成為進行用于判定由從累計部57輸出的累計信號表示的累計值是否為閾值THA以下的判定處理,并且,將通過該判定處理而取得的判定結果輸出到光源控制部27。
光源控制部27構成為根據(jù)從調整系數(shù)計算部56輸出的調整系數(shù)和從判定部58輸出的判定結果,在得到由從累計部57輸出的累計信號表示的累計值為閾值THA以下這樣的判定結果時,對激光光源31d進行用于從激光模塊21A射出具有與該調整系數(shù)對應的光量的W光的控制。
光源控制部27構成為根據(jù)從判定部58輸出的判定結果,在得到由從累計部57輸出的累計信號表示的累計值大于閾值THA這樣的判定結果時,對激光光源31d進行用于停止從激光模塊21A射出W光的控制。
接著,對本實施例的作用進行說明。另外,下面,舉出以判定部58中保持的閾值為TH的狀態(tài)、即調整系數(shù)計算部56未進行調整系數(shù)的計算的狀態(tài)為起點開始進行處理的情況為例進行說明。
手術醫(yī)生等用戶在連接內窺鏡系統(tǒng)1A的各部并接通電源后,例如通過接通輸入裝置5的照明開關(未圖示),進行用于開始從主體裝置3A供給照明光的指示。
光源控制部27在檢測到輸入裝置5的照明開關接通時,進行用于使激光光源31d成為接通狀態(tài)的控制。然后,根據(jù)這種控制,具有光量L1的W光入射到光纖Fs,并且,具有光量L2的W光入射到光纖Fm。
調整系數(shù)計算部56在內窺鏡2與主體裝置3A連接時,讀入存儲器16中存儲的信息,根據(jù)該讀入的信息計算調整系數(shù)AW1,將該計算出的調整系數(shù)AW1輸出到判定部58和光源控制部27。
具體而言,調整系數(shù)計算部56通過用透射率TWi除以透射率TWf,計算用于對閾值TH進行調整的調整系數(shù)AW1(=TWi/TWf)。
即,調整系數(shù)計算部56根據(jù)從激光模塊21射出的激光在經(jīng)由照明用光纖12向被攝體射出為止的光傳送路中產生的損失的變化,計算用于對閾值TH進行調整的調整系數(shù)AW1。
判定部58通過對閾值TH乘以從調整系數(shù)計算部56輸出的調整系數(shù)AW1,取得調整后的閾值TH1。并且,判定部58進行用于判定由從累計部57輸出的累計信號表示的累計值是否為閾值TH1以下的判定處理,并且,將通過該判定處理而取得的判定結果輸出到光源控制部27。
這里,在設入射到PD53d的W光的入射光量為IW、從照明用光纖12的出射端面射出的白色光的出射光量為PW、照明用光纖12中的W光的透射率為TW的情況下,下述數(shù)式(10)所示的關系成立。
IW=(GW/VW·TW)·PW…(10)
即,上述數(shù)式(10)所示的關系式置換為,伴隨內窺鏡2的連接,不是理想透射率TWi,而在與照明用光纖12對應的透射率TWf中成立。
因此,通過進行以上所述的用于將閾值TH調整為閾值TH1的處理,在判定部58中進行適合于從照明用光纖12的出射端面射出的出射光量的閾值判定,其結果,能夠考慮不存在照明用光纖12的彎曲損失的狀態(tài)下產生的損失,并且對經(jīng)由照明用光纖12射出的激光的光量進行調整。
接著,說明根據(jù)激光模塊21A的更換來調整閾值TH1的情況下進行的處理等。
手術醫(yī)生等用戶在更換激光模塊21A、進而接通了內窺鏡系統(tǒng)1A的各部的電源后,例如通過對輸入裝置5進行操作,輸入表示更換了激光模塊21A的意思的信息。
光源控制部27根據(jù)輸入裝置5的操作,在檢測到更換了激光模塊21A時,對光源31d進行用于射出W光的控制,以使得入射光量IW成為規(guī)定值。
另一方面,用戶例如使用光功率計等測定設備,計測在輸入表示更換了激光模塊21A的意思的信息后從內窺鏡2射出的白色光的出射光量PW1。然后,用戶通過對輸入裝置5進行操作,分別輸入如上所述計測出的出射光量PW1的計測值。
調整系數(shù)計算部56根據(jù)從存儲器16讀入的信息、基于輸入裝置5的操作而輸入的出射光量PW1的計測值,計算調整系數(shù)AW2,將該計算出的調整系數(shù)AW2輸出到判定部58和光源控制部27。
具體而言,調整系數(shù)計算部56通過將作為已知值的入射光量IW、基于輸入裝置5的操作而輸入的出射光量PW1、透射率TWf應用于下述數(shù)式(11),計算GW1/VW1的值。
IW=(GW1/VW1·TWf)·PW1…(11)
上述數(shù)式(11)的GW1表示激光模塊21更換后的入射到光纖Fm的W光的光量L1相對于入射到光纖Fs的W光的光量L2的比的值。并且,上述數(shù)式(11)的VW1表示在激光模塊21的更換后穿過主體裝置3的內部的W光的透射率。
然后,調整系數(shù)計算部56通過將如上所述計算出的GW1/VW1的值、光量比的值GW、透射率VW應用于下述數(shù)式(12),計算調整系數(shù)AW2。即,下述數(shù)式(12)的調整系數(shù)AW2表示與PW1/PW相當?shù)谋鹊闹怠?/p>
AW2=(GW1/VW1)/(GW/VW)…(12)
即,調整系數(shù)計算部56根據(jù)從激光模塊21射出的激光在經(jīng)由照明用光纖12向被攝體射出為止的光傳送路中產生的損失的變化,計算用于對閾值TH1進行調整的調整系數(shù)AW2。
判定部58通過對閾值TH1乘以從調整系數(shù)計算部56輸出的調整系數(shù)AW2,取得調整后的閾值TH2。并且,判定部58進行用于判定由從累計部57輸出的累計信號表示的累計值是否為閾值TH2以下的判定處理,并且,將通過該判定處理而取得的判定結果輸出到光源控制部27。
因此,通過進行以上所述的用于將閾值TH1調整為閾值TH2的處理,在判定部58中進行適合于從照明用光纖12的出射端面射出的出射光量的閾值判定,其結果,能夠考慮不存在照明用光纖12的彎曲損失的狀態(tài)下產生的損失,并且根據(jù)更換后的激光模塊21A對經(jīng)由照明用光纖12射出的激光的光量進行調整。
接著,說明根據(jù)貫穿插入到引導部件中的插入部11的彎曲狀態(tài)來調整閾值TH1的情況下進行的處理等。另外,下面,為了簡化,舉出引導部件是由金屬等形成的管狀部件的情況、即貫穿插入到該引導部件中的插入部11根據(jù)該引導部件的最小彎曲半徑minR和最大彎曲角度maxθ而彎曲的情況為例進行說明。
手術醫(yī)生等用戶在接通了內窺鏡系統(tǒng)1A的各部的電源后,例如通過對輸入裝置5進行操作,分別輸入最小彎曲半徑minR和最大彎曲角度maxθ的值。
調整系數(shù)計算部56根據(jù)從存儲器16讀入的信息、基于輸入裝置5的操作而輸入的最小彎曲半徑minR的值、基于輸入裝置5的操作而輸入的最大彎曲角度maxθ的值,計算W光的透射率TWb,作為表示存在彎曲損失的狀態(tài)下的照明用光纖12的實際透射率的信息。
調整系數(shù)計算部56根據(jù)從存儲器16讀入的信息、如上所述計算出的透射率TWb來計算調整系數(shù)AW3,將該計算出的調整系數(shù)AW3輸出到判定部58和光源控制部27。
具體而言,調整系數(shù)計算部56通過用透射率TWf除以透射率TWb,計算用于對閾值TH1進行調整的調整系數(shù)數(shù)AW3(=TWf/TWb)。
即,調整系數(shù)計算部56根據(jù)從激光模塊21射出的激光在經(jīng)由照明用光纖12向被攝體射出之前的光傳送路中產生的損失的變化,計算用于對閾值TH1進行調整的調整系數(shù)AW3。
判定部58通過對閾值TH1乘以從調整系數(shù)計算部56輸出的調整系數(shù)AW3,取得調整后的閾值TH3。并且,判定部58進行用于判定由從累計部57輸出的累計信號表示的累計值是否為閾值TH3以下的判定處理,并且,將通過該判定處理而取得的判定結果輸出到光源控制部27。
這里,上述數(shù)式(10)所示的關系式置換為,伴隨內窺鏡2的彎曲,不是不存在彎曲損失的狀態(tài)下的照明用光纖12的實際透射率TWf,而在存在彎曲損失的狀態(tài)下的照明用光纖12的實際透射率TWb中成立。
因此,通過進行以上所述的用于將閾值TH1調整為閾值TH3的處理,在判定部58中進行適合于從照明用光纖12的出射端面射出的出射光量的閾值判定,其結果,能夠考慮根據(jù)照明用光纖12的彎曲損失而產生的損失,并且對經(jīng)由照明用光纖12射出的激光的光量進行調整。
另外,根據(jù)本實施例,不限于進行基于對閾值TH1乘以調整系數(shù)AW3而得到的閾值TH3的判定處理,例如,也可以進行對由從累計部57輸出的累計信號表示的累計值乘以調整系數(shù)AW3的倒數(shù)即1/AW3作為校正系數(shù)的運算,并且,進行用于判定通過該運算而得到的運算值是否為閾值TH1以下的判定處理。
本發(fā)明不限于上述各實施例,當然能夠在不脫離發(fā)明主旨的范圍內進行各種變更和應用。
本申請以2014年8月19日在日本申請的日本特愿2014-166747號為優(yōu)先權主張的基礎進行申請,上述公開內容被引用到本申請說明書、權利要求書和附圖中。