JPH0242412A - 内視鏡光源装置 - 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］ 本発明はライトガイドの入ＯＡ喘面に供給Ｊる照明光量
の調整手段を備えた内視鏡光源装置に関する。

［従来の技術］ 近年、医療用分野及び工業用分野等におい−Ｃ１内祝鏡
が広く用いられる様になった。

上記内視鏡は、体腔内とかボイラ内部等をｌｉｌ！察で
きるＪ、うに、内視鏡光源装置によって照明光が供給さ
れ、この供給された照明光をライトガイドによって伝送
し、出０４端面からＩＭ寮部位に向けて出射する。

ところで、従来の内視鏡光源装置における出０４光５）
調整のための絞りとして、光源ランプから出された光束
がライトガイドファイバに入射するまでの間に、光束を
絞り板によって削る（遮光する）ことによって光量の調
整を行っていた。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の光束を削る６式の絞りであると、光束の内部に光
量のむらが発生することになり、その為、ライトガイド
を経て内視鏡先端部側から出射される照明光に配光むら
を生じさＵる事になる。その配光むらにより、内視鏡に
よる体腔内での観察。

写真１ｉ＋３影を行う場合、絞り早によって照明むらが
生じたりりる等の欠点があった。

一方、上記配光むらを解Ｗｊする絞りらあるが、複雑＜
Ｚ　ｂＴ造にしなければならない場合が多いし、細い光
束に対しては配光むらを解消することが難しくなるとい
う問題がある。

ところで、特願昭５６−２０３６３７号ではランプとラ
イトガイド入射端との間に設けられている光学系（レン
ズ）を移動可能にしているが、これはランプから出射さ
れた光をライトガイドの入１＞Ｊ端面に効率良く伝達す
るものであり、光量調整のためのものでない。

本発明は上述した点にかんがみてなされたもので・、配
光むらを生じることなくライトガイドの入Ｑ４端而に供
給される照明光量を調整することのできる内視鏡光源装
置を提供することを［１的とする。

［問題点を解決する手段及び作用コ 本発明では第１図に示す概念図において、ランプ１と、
このランプ１で発光した光束を集光レンズ２でライトガ
イド３の入射端面に照射するもので、集光レンズ２又は
ライトガイド３を光軸方向に沿って移動す°ることによ
り、ライトガイド３に供給づる照明光の光９を調整する
ものである。例えば第１図（ａ）にＪ３いて、集光レン
ズ２とライトガイド３との＋！［１浬がｄｌの場合には
、（ｂ）に示すようにライトガイド３に供給される光束
の密度は最大となり、最大光けとなる。一方、点線で示
づように距１１ＪＩｄ２の場合には、光束の内側にライ
トガイド３の入射端面が存在づる状態となるため、ライ
トガイド３での光束の密度は減少し、ライトガイド３に
供給する光量を減少できる。つまり、距１ｉ１ｄｌから
の移＃Ｊｆｉに応じて光量を小さく調整でき、光束の径
が小さい場合にｂ光量を調整ぐきる。又、この調整によ
って配光むらは殆んど生じない。尚、ランプ１を移すＪ
させてｂ良い。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明づ−る。

第２図及び第３図は本発明の第１実施例に係り、第２図
は第１実施例を備えた内視鏡光源装置の構成を示し、第
３図はプロセス回路の構成を示す。

第２図に示す内視鏡装置１１は、電子内視鏡（以下、電
子スコープと記す。）１２と、この電子ス］−１１２に
照明光を供給づる第１実施例の（内視鏡）光源装置１３
と、前記電子スコープ１２に対する１５号処理を行う信
号処理装置１４と、この信号処理装置１４により信号処
理された所定の映像信号をカラー表示するカラーモニタ
１５とから（（■成される。

上記電子ス］−ブ１２は、細長の挿入部１７を右し、こ
の挿入部１７内に４，１照明光を伝送７るライ１〜ガイ
ド１８が挿通され、このライトガイド１８の後端側は操
作部１９から外部に延出されたユニバーリールコード２
１内を挿通されており、この二１−ド２１の端部に取付
けられたライトガイドコネクタ２２を光源装置１３に装
着することにより、この光源装置１３から照明光が供給
さ′れる。この供給された照明光は、ライトガイド１８
で伝送され、挿入部１７の先端部に固６°された出射端
面から、この挿入部１７が挿入された体腔２３内のｌ１
ｌＪ察部位に向けて出射される。この出射された照明光
で照明された観察部位は、先端部に取付けた対物レンズ
２４によって、その焦点面に配設されたＣＣＤ２５のＪ
ｆｉｌ＋面に結像される。この躍像面には、例えばモリ
“イクフィルタ２６が取付（）てあり、各画素毎にＲ，
Ｇ、Ｂに色分離りる。このＣＣＤ２５により光電変換さ
れた電荷として蓄積された電荷信号は、信号処理装置１
４内のドライバ２７から出力されるドライブ信号の印加
により読出され、プロセス回路２８に入力される。尚、
ＣＣＤ２５は挿入部１７内及びユニバーサルコード２１
内を挿通した信号ケーブル２９を経で、ライ］・ガイド
コネクタ２２のつまみ部の図示しないコネクク受けと接
続され、この」ネクタ受げに着脱自在で装着される信号
コネクタ３１により接続コード３２を経てこの接続コー
ド３２の他端に取ｆ寸けられた信号コネクタ３３を介し
て信号処理装ｖ３１４と接続される。

上記プロセス回路２８は、入力信号に対し、信号処理し
て第１の出力端から所定の映像信号を出力し、カラーモ
ニタ１５に観察部位の像をカラー表示する。又、このプ
ロセス回路２８は、第２の出力端から輝度信号を出力し
、この畦面信号は接続コード３２を介して光源装置１３
側に伝送され、この畦面信号によりライトガイド１８に
供給される照明光量を制御する様にしている。

上記プロセス回路２８の構成を第２図に示す。

Ｃ０Ｄ２５の出力信号はプリアンプ３５で増幅された後
、輝度信号処理回路３６を経て輝度信号Ｙが生成される
。また、信号再生回路３７に入力され、色差信ｇ［−Ｙ
、Ｂ−Ｙが１水平ラインごとに時系列的に生成され、ホ
ワイトバランス回路３８でホワイトバランス補償され、
−１）はアナログスイッチ３９に直接、もう一方は１Ｈ
デイレイライン４１で１水平ライン遅延されてアナログ
スイッチ４２に入力され、図示しないタイミングジェネ
レータからの切換信号によって、色差信号ＲＹ、Ｂ−Ｙ
が得られる。

上記輝疫信月Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ、１３−Ｙは、ＮＴＳ
Ｃエンコーダ４３に入力され、色差信号ＲＹ、Ｂ−Ｙが
サブギヤリアで直交変調され、図示し／１い同明信号と
混合されて複合映像信号が生成され、第１の出力端から
カラーモニタ１５側に出力される。また、上記輝痕信８
Ｙは積分回路４４ににり例えば１フレ一ム期間積分され
て１フレ一ム期間での輝度信号Ｙの平均値が求められ、
被写体輝度信号Ｙａとして第２の出力端から光源装置１
３側に伝送される。

ところで、この第１実施例の光源装置１３は、白色光を
出力覆るランプ４５の光束を集光レンズ４（３にＪ、り
集光して、ライトガイドコネクタ２２の入用端面に照０
４−！Ｉる。

上記集光レンズ４６は、リニアモータ４７にょっ（光軸
○方向に矢印Δで承りように前１す動可能である。この
リニアモータ４７は、し−タ］ン１〜１１−ラ４８から
の駆動制御信号によ−）′Ｃ、ライ１〜ガイド］ネクタ
２２側又はランプ４５側に移動される。尚、この第′１
実施例では集光レンズ４６はＬ　Ｇ　］ネクタ２２の手
前のフォーカス位置を経て拡開する光束となり、この拡
開づる光束がＬ　Ｇコネクタ２２の入射端面に供給され
る。

この光源装置１３の例えば前面には、光量設定パネル５
１が設けてあり、この光に設定パネル５１の光量アップ
ボタン５３又はダウンボタン５４を押して肢写体輝度レ
ベルを増加（高り）シ！こり、減少（低り）シたり１−
る制御を行えるようにしである。つまり、」二記ボタン
５３又は５４によってＣＰ　Ｌｌ　５５を介して光量設
定値信号Ｌｓの信号レベルをステップ状に変化できる。

ぞのレベル（よＣＰ　ＬＪ　５５によって読み取られる
と」（に、そのレベルに対応したＬＥＤ５６ａ、５６ｂ
、・・・が点灯りる。

上記ＣＰＬＪ５５で読み取られた光量設定値信号ＬＳの
レベルは、比較器５７の一方の入力端に印加され、他方
の入力端に印加される被写体輝麿信号Ｙａと比較され、
その比較結果が１又（まＳｌ　（あるいは゛トビ°又は
“’Ｌ”）に応じてモータコントローラ４８はリニアし
一夕４．６を移動し、比較器５７に入力される両信号の
レベルが一致Ｊ−る位置まで移’ｌ１ｊＪ　ｒＪ’る。

例えば、被写体輝度信号Ｙａが光！１設定（！１１信号
ＬＳのレベルより大きいどさ・には、集光レンズ４６は
光へ）が減少りる方向（第２図ではランプ４５側）に移
動され、逆に被写体輝度信号Ｙａが光量設定（ピ１伯号
ｊ　ｓのレベルより小さいとさ′には集光レンズ４６を
光量が増大づる方向に移動させ、両信ｊ；Ｙａ、Ｉｓが
等しくなった位置で集光レンズ４６の移動が停止される
。

この第１実施例に１、れぼ、操作には光１ｄ設定パネル
５１のボタン５３又は５４を操作して所望とりる光量設
定値レベルに設定すれば、電子スコープ１２のＣ０Ｄ２
５及びプロレス回路２８を経て被写体輝麿信号’１／ａ
がこの光量設定１ｊ＋　（：号ｌ−ｓレベルに一致する
位置まで集光レンズ４６が光軸Ｏプノ向に移動される。

この移動により、第１図（Ｌ＋１．　（ｃ）に示すよう
にライｉ・ガイド１８の人！、！］端面に供給される光
量を調整でき、このライトガイド１８の出Ｑ・Ｉ　端か
ら観察部位に向けて出射される照明光ωを調整できる。

つまり、第２図に示す状態は、第１図（ａ）の実線で示
づ状態に相当し、ライ［へガイド＝」ネクタ２２の入射
端面では第１図（ｂ）に示すようにこの入射端面の直径
と等しい直径の光束が集光照射され、ライトガイドコネ
クタ２２（又はライトガイド１８）には最大の照明光重
が供給される。この照明光重で照明を行った場合、被写
体輝度信号Ｙａが光量設定値信号Ｌｓより大きいと、集
光レンズ４６はランプＩ！′Ｉ５側に移動され、これら
両信号Ｙａ、Ｌｓが等しくなる位置まで移動される。こ
の移動により、第１図（ａ）の実線の状態から点線で示
す状態になり、ライトガイドコネクタ２２の入）１端而
と光束の関係は第１図（Ｃ）に相当する。

つまり光束の直径は入射端面の直径より大きくなり、ラ
イトガイドコネクタ２２に供給される照明光は減少する
。

この第１実施例によれば、ライトガイド１８に入射され
る光束の入射角分布は集光レンズ４６の移動によってあ
まり変化しないため、この移動による光量調整はライト
ガイド１８を経て出射される照明光の配光分布を殆んど
変化させることがない。又、この実施例は光束が小さい
場合にも太きい場合にｂ同様に適用できるという利点を
右する。

尚、上記第１実施例において、被写体輝度信号Ｙａを用
いないで、光量設定値信号のみで集光レンズ４６の位置
を制御することもできる。

第４図は本発明の第２実施例を備えた内視鏡装置６１を
示寸。

この第２実施例に係る装置６１は光学式内視鏡（ファイ
バスコープ）６２と、このファイバスコープ６２の接眼
部６３に装着したｈタラ６３と、光源装置１３′とか、
ら構成される。

上記ファイバスコープ６２は、第２図に示す電子ス」−
１１２においで、Ｃ０Ｄ２５の代りにイメージガイド６
５が設番ノられ、このイメージガイド６５で伝送した光
学像は接眼部６３側の出射端面に伝送される。

この接眼部６３にはカメラ６３が装着され、レンズ６６
を介してフィルム６７面上に伝送された光学像を結ぶこ
とができるようにしである。

尚、フィルム６７面に結像される光学像のｆｆ度レベル
は測光丸子６８によって測光され、被写体輝度信号Ｙａ
として出力される。この測光素子６８の被写体輝度信号
Ｙａは、ライトガイドケーブル２１′内の信号伝送線（
図示せず）を経て光源装’Ｒ’　１−３　’内の比較器
５７に入力される。又、カメラ６３のレリーズスイッチ
６９によるレリーズ信号らライトガイドクープル２１′
を経て光源装置１３′に入力され、モータコントローラ
４８′に人力される。この実施例に□おけるモータコン
トローラ４８′はレリーズ信号が入力されると、第５図
（ａ）に示すようにその立下がりエツジ（アクティブＬ
の場合）で現在のレンズ位置を記憶し、その後集光レン
ズ４６を最大光量側へと移動させる駆動制御信号をリニ
アーＥ−夕４７に出力し、ライトガイド１８の出！ｌ１
４喘而から出力され゛る出射光量を第５図（ｂ）に示す
ように最大光量に設定する。

次に、レリーズが終了して、レリーズ信号の立上がりエ
ツジで、モータコントローラ４８′はレリーズ開始時に
記憶しておいた位置へと集光レンズ４６を移動するよう
にリニアモータ４７を１ｔＩ１１１１１する。

その他は、上記第１実施例と同様の作用効果である。

この第２実施例では、ファイバスコープ６２の接眼部６
３にカメラ６３を装着してレリーズ化Ｆ３を用いたが、
接眼部６３に図示しないＴＶカメラを装着した場合のレ
リーズ信号とかフリーズ信号を用いることもできる。又
、電子スコープのレリーズ（、ｊ””ｚとかフリーズ信
号を用いても良い。これは、上記ＴＶカメラとか電子ス
コープが素子シャッタを使用する時に、光量を増大さゼ
るのに用いることができる。

第６図は本発明の第３実施例の光源装置７１の主要部を
示１゜ この実施例で□は、ランプ４５′にＪ３ける光の出射端
には集光レンズ７２が取付けられ、細い光束を出射でき
るランプ装置７３が用いであると共に、細径のライトガ
イド７４を持つ内視鏡のライトガイドコネクタ７５の入
射端面に光を供給するものである。又、この実施例では
ランプ装置７３をリニアーし−９７６で光軸方向に移動
する構成にしている。

従来例では、この様に細い光束の場合には絞り板を用い
て絞り込むと、ライトガイドの人！Ｊ・Ｉ　端面には絞
り板の影がはっきりと写ってしまい配光むらを生じたり
、また絞り板の位置のずれによっては正確に絞ることが
できない事があったが、この実施例ではランプ装置７３
をｉ＋Ｑ後に移動することにＪ：す、ライトガイドコネ
クタ７５の入ＱＪ　端面に入用ツる光束の密度を配光む
らを生じさせることなく変化させて、調光を行うことが
できる。つまり、この実施例によれば、細い光束でも正
確に調光を行う事ができる。

第７図は本発明の第４実施例の光源装置８１の１−要８
１（を示す。

この第４実施例では集光レンズ８２を格成するレンズ８
２ａ、８２ｂの例えば′一部のレンズ８２ｂを光軸０方
向に移動して、ライトガイドコネクタ２２の入射端面に
供給される光束の（入射角に３４　する）光量分布を一
定に保持Ｊ−るものである。

つまり、例えば第７図（ａ）の場合がライ１〜ガイド」
ネクタ２２の人Ｑ＝１端而に供給される光束の密度は最
大と４ｊす、レンズ８２ｂはこの位置より右側（ライ！
・ガイドコネクタ２２側）に移Ｖ」可能Ｃある。しかし
て、例えば第７図（ｂ）に丞づようにレンズ８２ｂが右
側に移動された場合、光束の密度は小さく＜ｉるが、ラ
イトガイドコネクタ２２の入Ｉ、）１喘面に入用される
光束の入射角の最大１ｉ（ｉ　’＋よ、同図（ａ）と同
一となるＪ：うにレンズ８２ａ、８２ｂが設定し−Ｃあ
る。従つで、この実施例によれば、調光によって配光む
らが生じることをより自効に防止℃・きる。

尚、第８図に示づように、集光レンズ４６と１−ＧＸ１
ネクタ２２の入射端面との距離を、集光レンズ４６の焦
点ｖｌ′Ｉ離以内に設定して光量ル制御を（１うにうに
しＣも良い。例えば第８図ぐ示−ＪＮｕ人照明光品供給
）状態から集光レンズ４６をライ１へ力イドコネクタ２
２側（つまり矢印Ｂに示す方向）に移動りるようにして
調光を行うようにしくら良い。

又、本発明はランプ又は集光レンズを移動づるものに限
らず、ライトガイドコネクタを光軸方向（こ移動づるも
のであってｂ良い。又、集光レンズに限らず光を拡開す
る凹レンズでも良い場合がある。

又、ランプのず〜面側に配置した凹面状反射部月を光軸
方向に移動しＣライトガイドに供給される照明光を調整
するものでも食い。

叉、第４実施例あるい（よプリズムその他の光学部刊を
用いてライｌ−ガイドの入射※λ面に入部１する光の入
０＝１角度を可変づるｂ（７）′Ｃ−あってｂ良い。

［発明の効果コ 以上述べたように本発明によれば、ランプ、ライ１ヘガ
イドの入用※η：、ランプの光をライトガイドに供給す
る光学系の少くとも１つを光軸方向に移動りる等しＣラ
イｌ−ガイドの入射端面に供給される照明光量を調整寸
ろ手段を形成しているので、簡単な構造で配光むらの少
い光りｄ調整手段を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概念を示すしので、第１図（ａ）は概
念的構成図、同図（ｂ）は同図（ａ）の実線で示リライ
トガイドの入用端面でのライ１ヘカイドの外径と光束の
人ぎさとの関係を示す説明図、同図（Ｃ）（、（同図（
ａ）での熱線で示ｌライ１へ刀イドの入用）−“１；面
でのライ１〜ガイドの外径と光束の大きさとの関係を示
す３１明図、第２図及び第３図は本発明の第１実施例に
係り、第２図は第１実施例を備えた内祝Ｇｎ装置の構成
図、第３図はブ１］ヒス回路の＋Ｉ°１１成図、第４図
（よ本発明の第２実施例を（１八えた内ン児鏡装置のｈ
″へ成因、第５図は第２実施（り１の動作１悦明図、第
６図は本発明の第３実施例の主要部を示’Ｊ−＋Ｍ構成
図第７図は本発明の第１１実／ＩＩ！！例の主要部を示
りｈ’ｌ’＋成図、第成因は本発明の第５実施例の主要
部を示づ構成図ぐある。 １・・・ランプ　　　　　　２・・・集光レンズ３・・
・ライ１ヘガイド　　　１コ・・・内視鏡装置１２・・
・電子スコープ　　１３・・・光源装置１／ｌ・・・仁
）〕処狸装首　　１０・・・カラーモニタ２２・・・ラ
イトガイドコネクタ ４５・・・ランプ　　　　　４６・・・集光レンズ４７
・・・リニアモータ 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 内視鏡のライトガイドに供給するための光を出射するラ
   ンプと、該ランプより出射された光を前記ライトガイド
   の入射端面に照射する光学系とを備えた内視鏡光源装置
   において、 前記光学系と、前記ランプと、前記ライトガイドの入射
   端との少くとも１つを光軸方向に移動して、前記ライト
   ガイドの入射端面での光束の直径を、前記入射端面の直
   径ないしは該直径以上に設定可能とするか、若しくは前
   記ライトガイドに入射する光の入射角度を可変可能とす
   る光量調整手段を設けたことを特徴とする内視鏡光源装
   置。