JPH0239014A - 内視鏡用光源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は体外透過光によって内視鏡挿入部の先端部の位
置を確認できる内視鏡用光源装置に関する。

［従来の技術と発明が解決しよとする課題］近年、体腔
内に細長の挿入部を挿入することにより、体腔内臓器等
を観察したり、必粟に応じて処置具チャンネル内に挿通
した処置具を用いて各種治療処置のできる内視鏡（スコ
ープ又はファイバスコープとも呼ぶ。）が広く利用され
ている。

また、電荷・結合素子（ＣＯＤ）等の固体搬像素子を８
８１手段に用いた電子スコープも種々提案されている。

この電子スコープのカラー画像の搬像方式には、例えば
特開昭６１−８２７３１号公報に示されるように、照明
光をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）頭に順次切換える面
順次式と、例えば特開昭６０−７６８８８号公報に示さ
れるように、固体搬像素子の前面にＲ，Ｇ、Ｂ等の色光
をそれぞれ透過する色透過フィルタをモザイク状等に配
列したフィルタアレイを設けたカラーモザイク式（同時
式とも呼ぶ。）とがある。

一方、内視鏡で体腔内を観察する場合、内視鏡先端部よ
り出射される照明光のうち体外へ透過する光によって内
視鏡先端部の位置を確認する技術が知られている。しか
し、このように透過光によって位置を確認しようとする
場合、上記面順次式の電子スコープでは照明光を色分離
フィルタで各色光に分離するために、白色光を被写体に
照射するカラー七ザイク式に比べ照明光間が低下し、先
端位置の確認を行い難いということがある。これを解決
づるために、例えば特開昭６２−２９２７号公報に示さ
れるように面順次式電子スコープ使用時でも色分離フィ
ルタを光路上から抜去して先止増加をはかる技術が開示
されている。

一方、モザイク式の電子スコープでは、先端部の位置を
認知しずらい場合には、光源装置の光量を第５図（ｆ）
のようにランプ電流を減ら寸ことなくセミフラッシュさ
せていた。

ところが上記のように回転フィルタを退避させたり、単
に元旦を増加させた場合、電子スコープあるいはフィバ
スコープでは観察部位に照明光が子爪に照射されてこの
照明光の熱の為に観察部位が焼■する虞れがあった。更
に、面順次あるいはモザイク方式の電子スコープでは、
光伍増加の為にＣＯＤの蓄積部から電荷が溢れ出してブ
ルーミングが生じ、モニタの画質を損なうことがあった
。

本発明は上述した点に鑑みてなされたものであり、観察
部位が焼１０せずに、ブルーミングを生ずることなく、
画質を良好に維持しつつ体外から内視鏡の先端部を確認
できる内視鏡用光源装置を促供することを目的とする。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明による内
視鏡用光源装置は、パルス発光可能な光源手段と、体外
観察モードにおいて、体外から内視鏡先端部の位置を視
認可能な照明先組尖頭値を有し、且つ単位時間当りの累
積照明光量が適性となるように光源手段のパルス発光光
量の尖頭値とパル、ス発光時間とを制御づるパルス発光
制御２Ｉ手段とを備えたものである。

本発明では、光源手段の発生りるパルス発光光量の尖頭
値とパルス発光時間とがパルス発光制御手段によって制
御される。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図乃至第５図は本発明の第１実施例に係わり、第１
図は体外光観察の場合の電子内視鏡の全体の構成を示ず
ブロック図、第２図は通常観察の場合の電子内視鏡装は
のブロック図、第３図は電子内視鏡装置の全体の説明図
、第４図は回転フィルタの説明図、第５図は光源装置の
動作を説明するタイミングチャート図である。

第３図において、電子内視鏡装置１は内視鏡２と、この
内視鏡２に照明光を供給する光源Ｓ買３と、内視鏡２の
出力信号を信号処理するａＩｊ御装置４と、この制御装
置４から出力される映像信号を画面上に表示するモニタ
６とから構成されている。

前記内視ＶＬ２は細長の挿入部７と、この挿入部７の後
端側に連設された大径の豫作部８と、この操作部８の側
部から延設されたライトガイドおよび信号用ケーブル９
とを尚えている。

前記挿入部７の先端側には、硬性の先端部１１が設けら
れ、この先端部１１に隣接する後方側に湾曲可能な湾曲
部１２が設（プられている。更に、この湾曲部１２の後
方には、可撓性の軟性部１３が連設されている。前記湾
曲部１２は、前記操作部８に設けられた湾曲操作ノブ１
４を操作することにより上下／左右方向に湾曲できるよ
うになっている。

前記ライトガイドおよび信号用ケーブル９の後端には、
ライトガイドおよび信号用コネクタ１６が設けられてお
り、前記光源装置３とｆｉ制御装２？４とに同時に接続
されるようになっている。この光源装置３と制御装置４
とは両端にコネクタ１７が設けられた信号ケーブル１８
によって接続されている。更に、制御装置４は信号ケー
ブル１９によって前記モニタ６に接続されている。

前記光源装置３から供給される照明光は先端部１１より
前方に出射され、この照明光の一部が体腔内壁２０を透
過するようになっている。

第１図及び第２図において、前記光源装置３内に設けら
れた光源Ｆ＄２１は光源ランプ２２と、Ｒ（赤）、Ｇ（
緑）、Ｂ（青）の３原色の色透過フイルり２３Ｒ，２３
Ｇ、２３Ｂを４エした回転カラーフィルｔ！２４とを備
えている。この回転カラーフィルタ２４は七〜り制御回
路２５によって制御されるモータ２６によって回転駆動
されるようになっている。前記光源ランプ２２の出射す
る照明光は前記回転カラーフィルタ２４に入射するよう
になっている。この回転カラーフィルタ２４を透過した
照明光は赤、緑、青の各波長の色光にされ、集光レンズ
２８によって集光され、ライトガイド２９の入射端面に
入射するようになっている。

前記回転カラーフィルタ２４は前記モータ２６と回転カ
ラーフィルタ２４に設けられた色透過フィルタ２３Ｒ，
２３Ｇ、２３Ｂの位置を検出するフォトセンサ３０ａ、
３０ｂと共に回転フィルタブロック３５上に設けられて
おり、この回転カラーフィルタブロック３５はモータ移
動ｆｂｌｌ　ｔＪ’Ｊ回路３１によって光源ランプ２２
とライトガイド２つの入射端面とを結ぶ光路より回転カ
ラーフィルタ２４を挿脱するようになっている。

前記モータ移動型御回路３１は例えば光源装置３の前面
に設けられた体外光観察スイッチ３８よりオン信号を入
力されてトランスイルミネーション信号を出力するＣＰ
Ｕ３９と接続されており、前記トランスイルミネーショ
ン信号が入力されることによって光路より前記回転カラ
ーフィルタブロック３５を汰去するようになっている。

また、この・ＣＰＵ３９はパルス発光制谷０回路４１に
も接続されており、前記トランスイルミネーション信号
を入力するようになっている。このパルス発光制御回路
４１は、１−ランスイルミネーション信号を受けて前記
光源ランプ２２にＴｉ源を供給するランプ制御回路４２
にパルス発光を指示し、更に、前記フォトセンナ３０ａ
、３０ｂよりの信号を受けてパルス発光のタイミングを
制Ｏｎ　”Ｊ’るタイミング信号を出力するようになっ
ている。

第４図において、回転フィルタ２４の色透過フィルタ２
３Ｒ，２３Ｇ、２３Ｂの回転方向側には各々色透過フィ
ルタ２３Ｒ，２３Ｇ、２３Ｂの位置を示Ｊシルク４３ａ
、４３ｂ、４３ｃが同心円上に設けられている。更に、
このシルク４３ａ。

４３ｂ、４３ｃのＲ，Ｇ、Ｂを区別するためにシルク４
３ａ、４３ｂ、４３ｃど同軸状にスタート信号用シルク
４４が設けられている。

一方、前記ライトガイド２９は内視鏡２内を挿通されて
、このライトガイド２９の出射端面の１１ｑ方に配設さ
れた配光レンズ３２によって体腔内壁２０に照明光を照
射できるようになっている。

前記体腔内壁２０からの赤、緑、青の各色光に応じた反
則光は、先端部１１に設けられた対物レンズ３３を透過
して、この対物レンズ３３の結像位置に設けられた固体
搬像素子（以下、ＣＯＤと略記す。）３４の躍像面に受
光されるようになっている。このＣＣＤ３４は被写体像
を光電変換して、υ１υ（ｌ装置４内に設けられたＣＯ
Ｄドライバ３６から印加される駆動クロックによって、
例えば横方向に順次出力されるようになっている。この
ど画像情報を含んだ電気信号は、前記ルリ御装首４内の
映像信号処理回路３７に入力されるようになっている。

この映像信号処理回路３７で信号処理が行われ複合ビデ
オ信号が生成されモニタ６に出力される。そして、モニ
タ６は観察像を表示する。

以上のように構成された電子内視鏡装置１の作用を第５
図のタイミングヂャート図を用いて説明する。

術者は内祝ｖＬ２の挿入部７を体腔内に挿入づる。

光源装置３の出射する照明光はＲ（赤）、Ｇ（緑）Ｂ（
青）の各色光に順次色分離されてライトガイド２９に供
給されでいる。そして、光源ランプ２２に供給される電
流は第５図（Ｃ）のように−定のランプ電流を保ってお
り、光示１ユ変わらない。

体腔内に供給された照明光は反（ト）光としてＣＣＤ３
４に入射して電荷が蓄積されて回転カラーフィルタ２４
の遮光期間中にそれぞれ蓄積された電荷がＣＯＤドライ
バ３６より印加される駆動クロックによって読み出され
ｆｉ制御装置４内の映像信号処理回路３７に出力される
。この映像信号処理回路３７からは複合ビデオ信号がモ
ニタ６に出ノｊされ画面上に被写体像が表示される。

１Φ人作業中、先端部１１の位置を確認する揚台、術者
は光源装置３に設（プられた体外光観察スイッチ３８を
オンとする。オン信号はＣＰＬＩ３９に入力され、ＣＰ
Ｕ３９はトランスイルミネーション信号を発生して、こ
の信号をモータ移動制御回路３１とパルス発光制御回路
４１とに出力する。モータ移動制６１回路３１は回転フ
ィルタブロック３５を移動し、回転カラーフィルタ２４
を光路から退避させる。尚、モータ制御回路２５は回転
カラーフィルタ２４が光路から退避された位置にある場
合にも回転カラーフィルタ２４を回転駆動する。

一方、フォトセンサ３０ａは回転フィルタ２４に設けら
れたシルク４３ａ、４３ｂ、４．３ｃを検出した場合に
第５図（ｂ）のように出力信号をしレベルとする。また
、フォトセンサ３０ｂはスター１−信号用シルク４４を
検出Ｍると同図（ａ）のように出力信号をＬレベルとす
る。フォトセンサ３０ａ、３０ｂの出力信号はパルス発
光制６１１回路４１に送出され、パルス発光制υｌ）回
路４１はフォトセンサ３０ａがＬレベルになった直後の
フォトセンサ３０ｂのＬレベルを色透過フィルタ２３Ｒ
と判断する。

トランスイルミネーション信号を受けてパルス発光制御
回路４１はフォトセンサ３０ａ、３０ｂの出力信号に基
づいたタイミング信号をランプ制御回路４２に出力する
。ランプ制御回路４２はタイミング信号に同期した第５
図（ｄ）に示すようなランプ電流を光源ランプ２２に供
給してパルス発光させる。、このランプ電流はＣＣＤ３
４の蓄積期間中に増加して光源ランプ２２の発光はを増
加させ、読み出し期間には減少して発光Ｗを減少させる
。

上記のように本実施例によればランプ電流を増減させる
ことにより照明光の尖頭値が上がり、体外から体腔内に
出射された照明光のうちの透過光を観察できる。しかも
全体の光量　１．ｔ　ｖＡ察部位が焼損しない程度に押
さえることができる。

更に、パルス発光させているためにＣＣＤ３４に蓄積さ
れる電荷が溢れ出ることなく良好な画質を得ることがで
きる。

第６図は本発明の第２実施例に係わり、光源装置の動作
を説明するタイミングチャート図である。

本実施例では第１実施例に比ベランプ電流を大きくし、
且つ短時間の間通型するようにしたものである。

光源ランプ２２にランプ電流を供給するランプ制御回路
４２は第６図＜ＣＩ）に示すようにパルス発光制１１１
１回路４１のタイミング信号に同期してランプ電流を増
減させる。このランプ電流はＣＣＤ３４の蓄積開始と同
時に増加し、蓄積電荷が飽和する前の蓄積期間中に減少
するようになっており、電流値は第６図（Ｃ）よりも大
きくなっている。

このように照明光の照射時間が短ａ、￥間であるために
ＣＣＤ３４の蓄積電荷が飽和してブルーミングを生じる
ようなことがない。更に、この増加したランプ電流は短
期間であるが光の尖頭値が高いために体外から内視鏡先
端部の位置を観察することができる。

その他の構成は第１実施例と同様である。

第７図及び第８図は本発明の第３実施例に係わり、第７
図は電子内視鏡装置の全体の構成を説明するブロック図
、第８図は光源装置の動作を説明づるタイミノグチ１？
−８図である。

第１実施例ではパルス発光のタイミング信号をフォトセ
ンサの出力信号より生成していたが本実施例ではこのタ
イミング信号をＣＯＤドライバの出カフる信号から生成
するようにしたものである。

体外光観察スイッチ３８からのオン信号を入力さ°れる
ことにＪ：すＣＰＵ３９から出力されるトランスイルミ
ネーション信号はモータ移動制御回路３１とパルス発光
制御回路４１の他にモータ制御２１１回路２５にも出力
される。モータ制御回路２５は１〜ランスイルミネ一シ
ヨン信号を入力されるとモタ２６をルＩＪ　１７＋１し
て、モータ移動制御回路３１の指示によって光路から退
避している回転カラーフィルタ２４の回転を停止する。

パルス発光制御回路４１は制谷ｉｌ装置４内のＣＯＤド
ライバ３６から第８図（Ｃ）に示すような立ち下がりが
ＣＣＤ３４に蓄積開始に同期したタイミング信号が入力
される。このタイミング信号からパルス発光制御回路４
１はＣＣＤ３４の蓄積開始に同期したタイミング信号を
ランプ制御回路４２に出力する。ランプ制御回路４２は
入力されたタイミング信号に同期して同図（ｂ）に示ｔ
　にうなランプ電流を光源ランプ２２に供給する。この
ランプ電流は、ＣＣＤ３４の蓄積開始と同時に増加して
蓄積電荷が飽和する前の蓄積期間中に減少するようにな
ってＪ３す、電流値は第８図（ａ＞よりも大きくなって
いる。

本実施例のように構成することによりＣＤ３４の蓄積電
荷が飽和してブルーミングを生じるようなことがない。

更に、この増加したランプ電流は短期間であるが光の尖
頭値が高いために体外から内視鏡先端部の位置を観察す
ることができる。

その他の構成は第１実施例と同様である。

第９図及び第１０図は本発明の第４実施例に係わり、第
９Ｆは電子内視鏡装置の構成を説明するブロック図、第
１０図は光源装置の動作を説明づるたタイミングチャー
ト図である。

本実施例はモザイク式の撮像方式に対応したものである
。

内視鏡２の挿入部先端部に設けられたＣ０Ｄ３４の囮像
面にはＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）等の色光をそれぞ
れ透過する色透過フィルタをモザイク状等に配列したカ
ラーフィルタアレイ４６が設置ノられている。このＣＣ
Ｄ３４は制御ｖｔｎ４内に設けられたＣＣＤドライバ３
６より印加される駆動クロックにより読み出され制御装
置４内の映像信＠処理回路３７に送出されるようになっ
ている。また、ＣＣＤドライバ３６は第１０図（ｂ）に
示すような垂直同期信＠（，Ｄ＞を光源装置３内のパル
ス発光制御回路４１に出力づるようになっている。

一方、パルス発光制御回路４１は体外光観察スイッチ３
８からのΔン信号を入力されることによりＣＰＵ３９の
発生ずるトランスイルミネーション信号を入力されるよ
うになっている。このパルス発光制御回路４１はトラン
スイルミネーション信号を入力されると、垂直同期信号
に基づきタイミング信号をランプ制御回路４２に送出す
る。ランプ制御回路４２は第１０図（Ｃ）に示すような
ランプ電流を光源ランプ２２に供給する。このランプ電
流は垂直同期信号の立ち上がりに同期して増加づるＪ：
うになってＪ３す、電流値は第１０図（ａ）より大きく
なっている。

光源ランプ２２を発した照明光は集光レンズ２８によっ
て集光されてライトガイド２９の入Ｑ４端而に照射され
る。照明光はライ１−ガイド２９を伝送されて配光レン
ズ３２によって体腔内に照射され、一部は体腔内壁を透
過して体外に至るようになっている。

本実施例では光源ランプ２２の光量は全体として１〜ラ
ンスイルミネーシヨン前と同じ程度なためにＣＣＤ３４
の蓄積電荷が飽和することがない。

更に、観察部位の焼損もない。

また、パルス間隔は１フイールドに対して一発でなく、
散発であっても全体光量が大き過ぎなければ良い。

第１１図及び第１２図は本発明の第５実施例に係わり、
第１１図は内視鏡装置の構成を説明づるブロック図、第
１２図は光源装置の動作を説明するタイミングチャート
図である。

本実施例はファイバスコープに本発明を適用したもので
ある。

ファイバスコープ５１は細長の挿入部５２とこの挿入部
５２の後方に連設される大径の操作部５３とから構成さ
れている。挿入部５２の先端部には被写体像を結像する
対物レンズ５４が３９【プられている。対物レンズ５４
の結像位置にはイメージガイド５６の入射端面が設けら
れている。イメージガイド５６は１ｊｐ人部５２内を挿
通され操作部５３の後端部に設けられた接眼部５７に被
写体像を伝送する。この被写体像は接眼部５７に設けら
れた接眼レンズ５８を介して肉眼観察されるにうになっ
ている。

更に、挿入部５２の先端部には配光レンズ３２が設けら
れており、操作部５３から延設されたユニバーサルコー
ド５９と挿入部５２内とを挿通されたライトガイド２つ
によって伝送された照明光を被写体に照射するようにな
っている。ライトガイド２９の後端部は光源装置６１に
接続されており、光源装置６１内に設けれた光源ランプ
２２より出射し、集光レンズ２８によって集光された照
明光を入射できるようになっている。

前記光源装置６１には体外光観察スイッチ３８が設けら
れており、このスイッチ３８を押ずことにより発生する
オン信号はＣＰｔＪ３９に入力される。ＣＰｔＪ３９は
オン信号を入力されることににリドランスイルミネーシ
ョン信号を発生して、このトランスイルミネーション信
号はパルス発光制御回路４１と２！準クロック回路６２
とに入力される。４Ｑクロック回路６２は信号を入力さ
れると第１２図（ｂ）に示すような基準クロック信号を
パルス発光ｆｌｉｌｌ　外回路４１に出力する。パルス
発光制御回路４１はこの基準クロック信号に基づきタイ
ミング信号をランプ制御回路４２に送出するようになっ
ている。ランプ制御回路４２はこのタイミング信号と同
期して第１２図（Ｃ）に示？ｌＪ：うな基準クロック信
号の立上がりに同期して増加し、第１２図＜ａ＞の電流
値よりも大ぎいランプ電流を光源ランプ２２に供給する
。

上記のように本実施例にＪ：れば、パルス発光光Ｄの尖
頭値とパルス発光時間とを制御することにより体外光観
察モード時に光源ランプ２２の先組は１−ランスイルミ
ネーション前と同じ程度なためｖＡ察部位が焼＋ｆｌす
るようなことはない。

その他の作用及び効果は１実施例と同様である。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、観察部位が焼損ぜ
ずに、ブルーミングを生ずることなく、画質を良好に維
持しつつ体外から内視鏡の先端部をＴＩｉ認できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の第１実施例に係わり、第１
図は体外光観察の場合の電子内視鏡の全体の構成を示す
ブロック図、第２図は通常観察の場合の電子内視鏡装置
のブロック図、第３図は電子内視鏡装置の全体の説明図
、第４図は回転フィルタの説明図、第５図は光源装置の
動作を説明するタイミングチャート図、第６図は本発明
の第２実施例に係わり、光源装置の動作を説明するタイ
ミングチャート図、第７図及び第８図は本発明の第３実
施例に係わり、第７図は電子内視鏡装置の全体の構成を
説明するブロック図、第８図は光源装置の動作を説明す
るタイミングチャート図、第９図及び第１０図は本発明
の第４実施例に係わり、第９図は電子内視ＩＩ装置の構
成を説明づるブロック図、第１０図は光源装置の動作を
説明するたタイミングチャート図、第１１図及び第１２
図は本発明の第５実施例に係わり、第１１図は内視鏡装
置の構成を説明するブロック図、第１２図は光源装置の
動作を説明するタイミングチャート図である。 １・・・電子内視鏡装置２・・・内視鏡３・・・光源装
置　　　４・・・制り１１装首６・・・モニタ　　　　
７・・・挿入部１１・・・先端部　　　２１・・・光源
部２２・・・光源ランプ　２４・・・回転カラーフィル
タ２９・・・ライトガイド３１・・・モータ移動制御回
路３４・・・固体１ｆｆｉｔ’ｌｌ素子３６・・・ＣＣ
Ｄドライバ３７・・・映像信号処理回路 ３８・・・体外光観察スイッチ ３９・・・ＣＰＵ　　　　４１・・・パルス発光制御回
路４２・・・ランプ制御回路 第１図 第４図 第５ｒＩＡ 第６図 第８図 回転フィルタ （０）虚避泊 ウシフ１．既 第９図 （ｂ）　　垂ｄ１同、其月イ吉号 第７図 第１１図 第１２図 （１））基本６口、Ｉグ ー」−■−七一一−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 休腔内を通常の照明光量で観察する通常観察モードと、
   照明光量を増加させて内視鏡先端部の体腔内での位置を
   体外から視認可能とする体外光観察モードとを有する内
   視鏡用光源装置において、パルス発光可能な光源手段と
   、前記体外光観察モードにおいて、体外から内視鏡先端
   部の位置を視認可能な照明光量尖頭値を有し、且つ単位
   時間当りの累積照明光量が適性となるように前記光源手
   段のパルス発光光量の尖頭値とパルス発光時間とを制御
   するパルス発光制御手段とを具備したことを特徴とする
   内視鏡用光源装置。