光源装置和内窥镜装置的制造方法_2

文档序号:9915405阅读:来源:国知局
亮。LED驱动部46被控制部41控制而产生用于驱动各LED的例如PWM脉冲的驱动信号。各LED 42?45以与LED驱动部46所供给的各个驱动信号的PWM脉冲的占空比和电流量对应的发光量进行发光。控制部41通过将包含用于控制各LED 42?45的上述的明亮度控制信息和后述的光量比控制信息在内的调光信息输出至IjLED驱动部46,来控制PWM脉冲的占空比和电流电平,从而对各LED 42?45的发光量进行调光控制。
[0041 ]控制部41产生作为各LED 42?45的光量比的信息的光量比控制信息,以使得按照如下的方式进行发光:从分光滤镜49入射到光导15的各颜色光的合成光成为规定的颜色,且使各LED 42?45能够维持规定的彩色平衡。各LED 42?45的光量比需要由所使用的内窥镜10的分光灵敏度特性或分光透射特性来确定。
[0042]设置于内窥镜10的摄像元件13具有规定的分光灵敏度特性。并且,不仅是摄像元件,作为导光光学系统的光导15的分光透射特性也按照所使用的每个内窥镜10而不同。在内窥镜10中,考虑到这样的分光灵敏度特性和分光透射特性,设置有存储与各LED的发光量的比(光量比)相关的信息(即光量比控制信息)的存储部19。通过使各LED以基于光量比控制信息的发光量发光,能够将来自光源装置40的照明光设定为适于内窥镜10的彩色平衡。
[0043]S卩,在保持基于光量比控制信息的光量比的同时根据明亮度控制信息来控制各LED的驱动,以使得所拍摄的图像的明亮度成为目标明亮度。
[0044]图2是示出横轴表示波长、纵轴表示发光量的、为了获得适于两个内窥镜的白色光作为射出光所需的各LED的发光量的曲线图。实线表示与规定的第一内窥镜相关的发光量,Vl、G1、B1、R1分别表示紫色、绿色、蓝色以及红色的LED的发光量。图2的虚线表示规定的第二内窥镜所需的发光量,V2、G2、B2、R2分别表示紫色、绿色、蓝色以及红色的LED的发光量。如图2所示,为了获得适于第一和第二内窥镜的白色光所需的各LED的发光量不同,例如,红色和紫色的LED的发光量的差异较大。
[0045]另外,作为内窥镜10,不仅采用进行普通光观察的内窥镜,有时也采用能够进行特殊光观察的内窥镜。图3是示出横轴表示波长、纵轴表示发光量的、为了获得适于两种观察模式的照明光作为射出光所需的各LED的发光量的曲线图。图3(a)表示普通光观察模式下的发光量,图3(b)表示窄频带光观察模式下的发光量。如图3(a)、(b)所示,为了获得分别适于普通光观察模式和窄频带光观察模式的照明光所需的各LED的发光量不同,在窄频带观察中,只要仅使4种颜色中的紫色和绿色的LED发光即可。存储部19中也存储每种观察模式的光量比的信息。
[0046]另外,例如在图3(b)所示的窄频带光观察中,也可以在从分光滤镜49入射到内窥镜10的光导15的G光的光路上插入未图示的滤镜,以使得G光如Gx所示那样使波长区域成为窄频带。
[0047]并且,不仅采用利用白色光的照射进行普通光观察的同时式的内窥镜,也存在面顺序式的内窥镜的情况,该面顺序式的内窥镜根据按顺序照射例如R、G、B照明光而按照面顺序获得的图像来生成彩色图像。在向这样的面顺序式的内窥镜供给照明光的情况下,需要使例如R、G、B的各LED按顺序点亮。即使在这种情况下,通过事先使按顺序点亮的各LED光量比的信息存储到内窥镜10内的存储部19,从而即使在面顺序式的内窥镜中,也能够以最佳的彩色平衡进行照明。
[0048]在光源装置40中设置有读取部51,例如通过将内窥镜10利用连接器12与光源装置40连接,读取部51能够从存储部19获取光量比的信息。读取部51将读取到的光量比的信息输出到控制部41。控制部41根据光量比的信息确定各LED 42?45的发光量,以维持该光量比的方式控制各LED 42?45的发光量。
[0049]另外,关于读取部51,对设置于光源装置40的情况进行了说明,但也可以设置于视频处理器20,控制部41从视频处理器20获取信息。并且,为了得到最佳的彩色平衡,只要将适于内窥镜10的光量比的信息输入到控制部41即可,并不一定需要设置存储部19和读取部51。也可以在光源装置40内设置存储每个内窥镜的光量比的信息的存储器。并且,在光源装置40中设置有操作面板52,该操作面板52能够将基于用户操作的信号输出到控制部41。通过使用该操作面板52也能够输入内窥镜10的光量比的信息。并且,在操作面板52中设置有未图示的显示部,能够显示当前的设定值等。
[0050]并且,作为内窥镜10,有时也采用不保存这样的光量比的信息的内窥镜。在这种情况下,控制部41由于未能获取用于获得适合的彩色平衡的光量比的信息,因此也可以以成为预先确定的规定的光量比的方式控制各LED 42?45的发光量。
[0051]控制部41根据来自视频处理器20的明亮度控制信息,一边维持能够获得最佳的彩色平衡的光量比一边控制各LED 42?45的发光量。例如,事先根据明亮度控制信息将应当设定的与G-LED 43的光量值对应的调光信息存储到存储器部57,在控制部41中,通过根据明亮度控制信息读取存储到存储器部57的调光信息,能够获取用于控制G-LED 43的调光信息。并且,控制部41根据光量比的信息,能够求得其它的LED 42、44、45的调光信息。
[0052]在本实施方式中,在R-LED42中为了冷却而安装有作为热电转换元件的珀尔贴元件56A-LED 42具有未图示的基板和配置于基板上的发光部,例如在基板的背面侧配设有珀尔贴元件56。珀尔贴元件56是利用了由流入到pn结的电流所产生的吸热、散热现象的冷却部件,通过使珀尔贴元件56的冷却面与R-LED 42的基板的背面抵接来对R-LED 42进行冷却。
[0053]珀尔贴元件56的冷却能力根据流入珀尔贴元件56的驱动电流的电流值而变化。珀尔贴驱动部55被控制部41控制,通过控制流入珀尔贴元件56的驱动电流的电流值来控制R-LED 42的冷却。另外,R-LED 42与其它的LED 43?45相比发光效率较低,为了获得足够的发光量所需的电力较大,相应地发热量与其它的LED 43?45相比也较大。因此,在图1中示出了仅在R-LED 42上配置珀尔贴元件56的例子,也可以在其它的LED上设置珀尔贴元件。
[0054]在本实施方式中,控制部41通过进行与各LED42?45的发热量对应的冷却控制,来防止不必要地电力消耗,并且使各LED 42?45维持在规定的温度范围。
[0055]为了进行这样的温度控制,在存储器部57中存储有表示每个LED的冷却特性的信息(下面称作冷却特性信息),该信息是根据与各LED 4 2?4 5的发光效率(发热量)相关的信息以及与对各LED进行冷却的各冷却部件的冷却能力相关的信息而求得的。控制部41根据光量比的信息和冷却特性信息,求得表示以怎样的比例进行每个LED的冷却才行的信息(下面称作冷却比例信息)。另外,控制部41也可以根据光量比的信息和冷却特性信息的运算求得冷却比例信息。并且,由于冷却特性信息是光源装置40固有的信息,是已知的,因此也能够事先将考虑了冷却特性信息的表示光量比与冷却比例信息的对应的表(下面称作冷却比例表)存储到存储器部57。在该情况下,控制部41通过根据光量比的信息来参照冷却比例表,从而能够获取冷却比例信息。
[0056]控制部41根据明亮度控制信息和冷却比例信息求得每个LED所需的冷却能力,从而求得要获得该冷却能力而驱动珀尔贴元件56和后述的各风扇等冷却部件的驱动电力。
[0057]另外,在上述说明中,对冷却特性信息事先被保存到存储器部57中并且根据光量比的信息和冷却特性信息来计算冷却比例从而求得供给到冷却部件的电力进行了说明,但是,也可以从外部输入这些信息而无需进行存储。并且,也可以不使用这些光量比的信息和冷却特性信息本身而使用与这些信息相当的信息或相关的信息来进行光量控制和冷却控制。例如,在光源装置中,由于各LED的特性和对各LED进行冷却的冷却部件的特性是已知的,因此即使使用与光量比的信息相关的内窥镜的型号的信息、或与光量比的信息相关的表示是哪一种观察模式的信息等,也能够进行光量控制和冷却控制。即,在与光量比相关的信息中,除了光量比的信息和与光量比相当的信息之外,还包含内窥镜的型号的信息、或表示是哪一种观察模式的信息等,控制部41使用与光量比相关的信息能够进行光量控制和冷却控制。
[0058]控制部41将控制信号输出到珀尔贴驱动部55,使其将基于R-LED42所需的冷却能力的驱动电力赋予给珀尔贴元件56。由此,珀尔贴元件56流动与发热量对应的驱动电流来发挥所期望的冷却能力,该发热量与R-LED 42的发光量对应。
[0059]在内窥镜照明应用中,各LED的发光量根据所连接的内窥镜的种类和观察模式等而显著变化。但是,在本实施方式中,根据与各LED的发光量对应的发热量,对每个LED控制与各LED对应的冷却部件的冷却能力,能够防止对各LED冷却能力不足的情况或冷却过度,适当地抑制因各LED的发光引起的温度上升。
[0060]图4是用于说明本实施方式中的冷却结构的一例的说明图。作为冷却结构,考虑了如下的方式:为了使来自各LED的热量进行散热而对每个LED设置散热器,并且将这些散热器配置成从吸气口朝向排气口的直线状。但是,在这种情况下,从吸气口流入的空气会吸收来自各散热器的热量而升温,从而离排气口越近的散热器越难以散热。因此,考虑使离排气口越近的散热器尺寸越大,但在该情况下会存在装置大型化的缺点。
[0061]因此,在本实施方式中,通过采用对与各LED对应的散热器同样地流入来自壳体外部的空气的冷却结构,来防止散热器的尺寸被离吸气口的距离所限制。
[0062]珀尔贴元件56的冷却面与R-LED42抵接,珀尔贴元件56的散热面与吸热部件42b接触。吸热部件43b?45b分别直接与其它的LED 43?45接触。各热导管42c?45c的一端安装于各吸热部件42b?45b,各热导管42c?45c的另一端分别安装于散热器42d?45d。各热导管42c?45 c分别将吸热部件42b?45b所吸收的热量传递到散热器42d?45d。在散热器42d?45d与各吸热部件42b?42b之间设置有对光源装置40的室内进行划分的分隔壁61,在散热器侧构成散热路径62,并且阻止向LED
当前第2页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1