JPH0336326Y2 - - Google Patents
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- JPH0336326Y2 JPH0336326Y2 JP1985044143U JP4414385U JPH0336326Y2 JP H0336326 Y2 JPH0336326 Y2 JP H0336326Y2 JP 1985044143 U JP1985044143 U JP 1985044143U JP 4414385 U JP4414385 U JP 4414385U JP H0336326 Y2 JPH0336326 Y2 JP H0336326Y2
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Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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Description
【考案の詳細な説明】
技術分野
本考案は先端硬性部内に固体撮像素子を備えた
面順次カラー方式の内視鏡装置に関する。[Detailed Description of the Invention] Technical Field The present invention relates to a field-sequential color type endoscope device equipped with a solid-state image sensor within a rigid distal end portion.
従来技術
近年、電荷結合素子等の固体撮像素子を撮像手
段に用いた内視鏡が種々提案されている。BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, various endoscopes using solid-state imaging devices such as charge-coupled devices as imaging means have been proposed.
上記固体撮像素子を用いた内視鏡は、光学繊維
束(フアイババンドル)で形成したイメージガイ
ドを用いた内視鏡におけるフアイバの折損によつ
て画像の質が低下することを防止できると共に、
画像の記録等が容易になる等の利点を有し、集積
化技術による進展と共に、益々小型化及び解像力
の向上が見込まれるため、今後広く用いられる状
況にある。 An endoscope using the solid-state imaging device described above can prevent image quality from deteriorating due to fiber breakage in an endoscope using an image guide formed of an optical fiber bundle (fiber bundle).
It has the advantage of making it easier to record images, etc., and is expected to become more compact and have improved resolution as integration technology progresses, so it is expected to be widely used in the future.
これらの内視鏡には、固体撮像素子の前面に色
符号化フイルタを設けて白色光で照明した物体を
カラー撮像する同時方式のものと、赤(R),緑
(G),青(B)或いはシアン(Cy),マゼンタ
(Mg),イエロー(Ye)のような色光を順次物体
に照射してカラー撮像を行なう面順次方式のもの
とが現在知られている。 These endoscopes are equipped with a color-encoding filter in front of the solid-state image sensor to capture a color image of an object illuminated with white light. ), or a field-sequential method in which colored light such as cyan (C y ), magenta (M g ), and yellow (Y e ) is sequentially irradiated onto an object to capture color images is currently known.
ところで、上記固体撮像素子としては、光電変
換と走査の2つの機能を有する電荷結合素子(以
下CCDという)が広く用いられている。この
CCDには、大別してフレーム転送方式、ライン
転送方式及び垂直インタライン方式のものとがあ
る。 Incidentally, as the solid-state image sensor, a charge-coupled device (hereinafter referred to as CCD), which has two functions of photoelectric conversion and scanning, is widely used. this
CCDs are broadly classified into frame transfer type, line transfer type, and vertical interline type.
上記フレーム転送方式のCCDは、あるフイー
ルド期間で、まず感光部で光電変換と信号の蓄積
をしておき、垂直ブランキング期間の短い時間
に、この電荷を並列にして蓄積部の方へ転送して
蓄え、遮光した該蓄積部の電荷を水平ブランキン
グ期間に1走査線に相当する分だけ水平レジスタ
により標準の走査方式で転送して、順次信号の読
み出しを行うものである。 The above-mentioned frame transfer type CCD first performs photoelectric conversion and signal accumulation in the photosensitive section during a certain field period, and then transfers these charges in parallel to the storage section during a short vertical blanking period. The electric charges in the light-shielded storage section are transferred by a horizontal register in a standard scanning method during a horizontal blanking period in an amount equivalent to one scanning line, and signals are sequentially read out.
上記ライン転送方式のCCDは、垂直方向の出
力レジスタを設けて、1行ごとに転送信号を切換
えて信号を読み出すものである。 The above-mentioned line transfer type CCD is provided with a vertical output register, and reads the signal by switching the transfer signal for each row.
又、上記垂直インタライン転送方式のCCDは、
感光部と転送部とを一対として縦方向にライン状
に配列して構成したものである。 In addition, the vertical interline transfer method CCD mentioned above is
The photosensitive section and the transfer section are arranged as a pair in a line in the vertical direction.
上記のうち、フレーム転送方式とライン転送方
式のCCDは感光部を通して電荷を転送する構造
となつているので、信号読出しのための電荷の転
送を行つている際に入射光が受光されて異なるべ
き画素に対応する信号電荷が重畳されるスミア現
象が生じるという欠点があつた。 Of the above, frame transfer type and line transfer type CCDs have a structure in which charge is transferred through a photosensitive part, so when the charge is transferred for signal readout, the incident light may be received and the difference may occur. There was a drawback that a smear phenomenon occurred in which signal charges corresponding to pixels were superimposed.
目 的
本考案は、以上の点に鑑み、ライン転送方式の
固体撮像素子を用いた内視鏡において、異なる径
の光伝送体に対して光量の損失が少なく且つスミ
ア現象が生じることがないようにした内視鏡装置
を提供することを目的としている。Purpose In view of the above points, the present invention has been developed to reduce the loss of light amount and prevent the occurrence of smear phenomenon for optical transmission bodies of different diameters in an endoscope that uses a line transfer type solid-state image sensor. The objective is to provide an endoscopic device with
概 要
この目的は、内視鏡挿入部の先端硬性部に配設
されていて且つ被観察物体の光学像を受光して電
気信号に変換するライン転送方式固体撮像素子と
被観察物体を照明するために光源からの光を入射
端面で受光し前記先端硬性部に配設された出射端
面に導く光伝送体とを備えた内視鏡と、前記光源
と該光伝送体の入射端面との間に配設されていて
且つ前記光源からの光のうち観察に使用される波
長域の光を遮断する遮光領域と前記波長域の光に
対する分光透過率特性が異なる三種以上の透過領
域とを同一円周上で交互に備えている回転フイル
タを回転せしめることにより、前記三種以上の色
光が遮光期間をおいて順次に被観察物体を照明す
るようにし、これによつて該固体撮像素子に蓄積
される電荷を前記遮光期間内に読出して電気信号
に変換し、該電気信号に基づいて被観察物体のカ
ラー表示を行うようにした内視鏡装置において、
前記透過領域の両端及び前記光伝送体より光源側
に設けられた絞りが、前記回転フイルタが回転し
ているときに異なる径の光伝送体に対して一定の
遮光領域通過時間が保持されるような形状に、形
成されていることを特徴とする内視鏡装置により
解決される。Overview This purpose is to illuminate the object to be observed and the line transfer type solid-state image sensor, which is installed in the rigid tip of the endoscope insertion section and which receives an optical image of the object to be observed and converts it into an electrical signal. between the light source and the input end surface of the light transmission body; A light-blocking region that is disposed in the light source and blocks light in the wavelength range used for observation out of the light from the light source and three or more types of transmitting regions having different spectral transmittance characteristics for light in the wavelength range are arranged in the same circle. By rotating rotating filters provided alternately on the circumference, the three or more colored lights sequentially illuminate the object to be observed with a shading period, thereby being accumulated in the solid-state image sensor. In an endoscope apparatus, the charge is read out during the light-shielding period, converted into an electrical signal, and a color display of the object to be observed is performed based on the electrical signal,
A diaphragm provided at both ends of the transmission area and closer to the light source than the optical transmission body maintains a constant light shielding area passage time for optical transmission bodies of different diameters when the rotary filter is rotating. This problem is solved by an endoscope device characterized in that it is formed into a shape.
さらに本考案によれば、内視鏡装置は、前記回
転フイルタの透過領域の回転方向に対する境界
が、前記同一円周上に中心を有し且つ前記異なる
径の光伝送体の最大径のものを包含する円弧より
も前記円周上において外方に突出しており、前記
絞りの形状が該境界に対応して形成されている。 Further, according to the present invention, in the endoscope device, the boundary in the rotational direction of the transmitting region of the rotary filter has a center on the same circumference and has a maximum diameter of the light transmitting body having different diameters. It protrudes outward on the circumference beyond the enclosing circular arc, and the shape of the aperture is formed to correspond to the boundary.
実施例
以下図面に示した実施例に基づき本考案を説明
する。Embodiments The present invention will be described below based on embodiments shown in the drawings.
第1図は本考案による内視鏡装置の構成のブロ
ツク図で、第2図はその動作を説明するタイミン
グチヤートである。ここで、三種以上の色光とし
ては、赤、緑、青、イエローの四色の光でもよ
く、またシアン、イエロー、マゼンタ等の補色系
の色光でもよい。以下の説明では赤、緑、青の三
色光の場合について説明する。 FIG. 1 is a block diagram of the configuration of an endoscope apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a timing chart illustrating its operation. Here, the three or more types of colored lights may be four colored lights of red, green, blue, and yellow, or complementary colored lights such as cyan, yellow, and magenta. In the following explanation, the case of three-color light of red, green, and blue will be explained.
第1図において、符号1は内視鏡挿入部の先端
構成部を示していて、その先端には対物レンズ2
と照明レンズ3が並行して配設され、対物レンズ
2の後方にライン転送方式固体撮像素子4が設置
され、受光された光学像をドライブ回路5にて映
像信号Vに変換し、この映像信号Vをプリアンプ
6を経て次段回路へ送るようになつている。照明
レンズ3の後方には光学フアイバ束等によるライ
トガイド7が配設され、その後端面には回転フイ
ルタ8を介在して照明光が照射されるようになつ
ている。照明光は光源ランプ9よりレンズ10を
通して回転フイルタ8上に照射され、この照明光
はフイルタ8に適当な遮光期間をおいて交互に配
設されたR,G,B用フイルタを経て前記ライト
ガイド7の端面に入射される。回転フイルタ8外
周辺には、読出パルス検出部11、スタートパル
ス検出部12が固設され、回転フイルタ8は回転
軸にて所定速度で回転するように構成されてい
る。回転軸は伝達系13を介在してモータ14と
連結され、モータ14に設けられた回転検出部1
5からの信号にてモータ駆動部16を制御し、モ
ータ14の回転速度を一定とするようにしてい
る。一方、上記プリアンプ6からの映像信号Vは
さらに増幅器17を通して増幅された後、マルチ
プレクサ部18へ入力される。マルチプレクサ部
18は入力されるR,G,Bの信号に対応した三
つのスイツチSW1,SW2,SW3から成り、こ
れらのスイツチはマルチプレクサ用ゲート信号発
生部19からの各スイツチ用ゲート信号SG1,
SG2,SG3にて所定のフレーム周期で順次切り換
えられてR,G,B用の各フレームメモリ20,
21,22へ蓄積され、これらのフレームメモリ
よりR,G,B信号を経てカラーTVモニタ23
でカラー表示されるようになつている。上記にお
いて、読出パルス検出部11は回転フイルタ8に
その回転方向に配設されたR,G,B用フイルタ
の終端位置を検出するもので、その検出パルス
(読出パルス)Prと発振器24からの信号を用い
て読出ゲート信号Grを作成している。この読出
ゲート信号Grは固体撮像素子4に蓄積された映
像信号をR,G,B光の照射されない期間に対応
した期間に読み出すための信号で、発振器24か
らの信号と共にアンド回路26に入力されて読出
用クロツク信号CKrを作成し前記ドライバ回路5
を駆動して固体撮像素子4の蓄積電荷をR,G,
Bごとに映像信号Vに変換する一方、読出ゲート
信号Grは前記スタートパルス検出部12(回転
フイルタ8の1回転を検出する)からの検出パル
ス(スタートパルス)Psと共にマルチプレクサ用
ゲート信号発生部19に入力されて前記の各スイ
ツチ用ゲート信号SG1,SG2,SG3を作成してマ
ルチプレクサ部18を切り換えR,G,Bごとに
映像信号を各フレームメモリ20,21,22へ
入力するように構成されている。 In FIG. 1, reference numeral 1 indicates the distal end component of the endoscope insertion section, and the objective lens 2 is attached to the distal end.
and an illumination lens 3 are arranged in parallel, and a line transfer type solid-state image sensor 4 is installed behind the objective lens 2. The received optical image is converted into a video signal V by a drive circuit 5, and this video signal is V is sent to the next stage circuit via a preamplifier 6. A light guide 7 made of an optical fiber bundle or the like is disposed behind the illumination lens 3, and illumination light is irradiated onto the rear end surface with a rotary filter 8 interposed therebetween. Illumination light is irradiated from a light source lamp 9 through a lens 10 onto a rotary filter 8, and this illumination light passes through R, G, and B filters that are arranged alternately at an appropriate shading period on the filter 8, and then passes through the light guide. It is incident on the end face of 7. A read pulse detection section 11 and a start pulse detection section 12 are fixedly installed around the outside of the rotary filter 8, and the rotary filter 8 is configured to rotate at a predetermined speed about a rotation shaft. The rotating shaft is connected to a motor 14 via a transmission system 13, and a rotation detecting section 1 provided on the motor 14
The motor drive section 16 is controlled by the signal from the motor 5, so that the rotational speed of the motor 14 is kept constant. On the other hand, the video signal V from the preamplifier 6 is further amplified through the amplifier 17 and then input to the multiplexer section 18. The multiplexer section 18 consists of three switches SW1, SW2, and SW3 corresponding to the input R, G, and B signals, and these switches receive gate signals SG 1 ,
Each frame memory 20 for R, G, and B is sequentially switched at a predetermined frame period in SG 2 and SG 3 .
21 and 22, and from these frame memories, the R, G, and B signals are sent to the color TV monitor 23.
It is now displayed in color. In the above, the read pulse detection unit 11 detects the end positions of the R, G, and B filters arranged in the rotating direction of the rotary filter 8, and uses the detection pulse (read pulse) P r and the oscillator 24 to The read gate signal G r is created using the signal. This readout gate signal G r is a signal for reading out the video signal accumulated in the solid-state image sensor 4 during a period corresponding to the period in which the R, G, and B lights are not irradiated, and is input to the AND circuit 26 together with the signal from the oscillator 24. The read clock signal CK r is generated by the driver circuit 5.
is driven to change the accumulated charge of the solid-state image sensor 4 to R, G,
The readout gate signal Gr is converted into a video signal V for each B, while the readout gate signal Gr is used together with the detection pulse (start pulse) Ps from the start pulse detection section 12 (which detects one rotation of the rotary filter 8) to generate a gate signal for the multiplexer. The gate signals SG 1 , SG 2 , and SG 3 are inputted to the section 19 and the gate signals SG 1 , SG 2 , and SG 3 for each of the switches are generated, and the multiplexer section 18 is switched to input the video signals for R, G, and B to each frame memory 20 , 21 , and 22 . is configured to do so.
このような構成では、第2図に示すように、回
転フイルタ8が1回転する毎に1つのスタートパ
ルスPsが出力されてマルチプレクサ用ゲート信号
発生部19へ送られ、又1回転する毎にR,G,
Bフイルタに対応した3つの読出パルスPrが出力
されて読出ゲート信号発生部25へ送られる。読
出ゲート信号発生部25では、発振器24からの
信号を用いて読出パルスPrと同一周期でしかも
R,G,B光の照射されない期間に対応した幅の
読出ゲート信号Grを作成する。この読出ゲート
信号Grの期間に基づいて読出用クロツク信号CKr
及びスイツチ用ゲート信号SG1,SG2,SG3が作
成され、カラー表示に必要なR,G,B信号を得
るようにしている。図示の読出ゲート信号Grに
おいて、斜線部分が夫々R,G,Bの映像信号読
出期間で、各斜線部分の前のローレベル期間が
R,G,B光の照射によつて固体撮像素子4に
R,G,Bの信号電荷が蓄積される期間である。
従つて、R,G,B用フレームメモリ20,2
1,22のスイツチ用ゲート信号SG1,SG2,
SG3は夫々R,G,Bの映像信号読出期間に対応
したゲート信号となるようになつている。 In such a configuration, as shown in FIG. 2, one start pulse Ps is output every time the rotary filter 8 rotates once and is sent to the multiplexer gate signal generator 19, and every time the rotary filter 8 rotates once, a start pulse Ps is outputted and sent to the multiplexer gate signal generator 19. R,G,
Three read pulses P r corresponding to the B filters are output and sent to the read gate signal generator 25 . The read gate signal generator 25 uses the signal from the oscillator 24 to generate a read gate signal G r having the same period as the read pulse P r and having a width corresponding to the period in which the R, G, and B lights are not irradiated. Based on the period of this read gate signal G r , the read clock signal CK r
and switch gate signals SG 1 , SG 2 , and SG 3 are created to obtain R, G, and B signals necessary for color display. In the readout gate signal G r shown in the figure, the shaded areas are the R, G, and B video signal readout periods, and the low level period before each shaded area is the period in which the solid-state image sensor 4 is irradiated with R, G, and B light. This is the period during which R, G, and B signal charges are accumulated.
Therefore, the R, G, B frame memories 20, 2
Gate signals for switches 1 and 22 SG 1 , SG 2 ,
SG3 is designed to be a gate signal corresponding to the R, G, and B video signal readout periods, respectively.
第3図は第1図におけるライトガイド7、回転
フイルタ8、光源ランプ9及びレンズ10の詳細
を示す図であつて、光源ランプ9からほゞ平行に
出射した光はレンズ群10aにより集光された後
レンズ群10bにより再び平行光束となりさらに
回転フイルタ8を介してレンズ群10cによりラ
イトガイド7の入射端面に集光してライトガイド
7に入射する。尚、回転フイルタ8は回転軸27
に装着されていると共に、該回転フイルタ8の両
側即ちレンズ群10b及び10cの間には二つの
絞り28が配設されている。 FIG. 3 is a diagram showing details of the light guide 7, rotary filter 8, light source lamp 9, and lens 10 in FIG. After that, the light beam is turned into a parallel light beam again by the lens group 10b, and is then condensed by the lens group 10c via the rotating filter 8 onto the incident end surface of the light guide 7, and enters the light guide 7. Note that the rotating filter 8 is connected to the rotating shaft 27.
At the same time, two apertures 28 are arranged on both sides of the rotary filter 8, that is, between the lens groups 10b and 10c.
ここで回転フイルタ8は例えば第4図に示され
ているように形成されている。即ち、回転フイル
タ8は、その回転時に、内視鏡1の固体撮像素子
4が画像情報(各画素の電荷)を読み出す間は該
固体撮像素子4を遮光するようにその同一円周上
に設けられた三つの遮光領域8b(角度b)を備
えており、さらに同一円周上に各々青、緑、赤の
色光を透過する透過領域8b,8c,8d(以下
開口部という。)を備えている。この開口部8b,
8c,8dの形状は第4図に実線で示されている
ようにその円周方向の境界が直線状でもよく、ま
た第4図に点線で示されているようにその外線及
び内縁が遮光領域8a内に延びている(例えば半
径D/2の)円弧状であつても該回転フイルタ8
を通過しようとする光束は鎖線29で示されてい
るように径Dの円形であるから固体撮像素子4の
読出しに影響せず、而も開口部8b,8c,8d
を透過する光量を増大せしめる。この場合、絞り
28の形状は回転フイルタ8を通過しようとする
光束とほゞ同じ径の円形でよく、また絞り28は
省略されてもよい。 Here, the rotary filter 8 is formed as shown in FIG. 4, for example. That is, the rotary filter 8 is provided on the same circumference of the endoscope 1 so as to shield the solid-state image sensor 4 from light while the solid-state image sensor 4 of the endoscope 1 reads image information (charge of each pixel) during rotation. It is provided with three light-shielding regions 8b (angle b), and further provided with transmitting regions 8b, 8c, and 8d (hereinafter referred to as openings) that transmit blue, green, and red color light, respectively, on the same circumference. There is. This opening 8b,
The shapes of 8c and 8d may have linear boundaries in the circumferential direction, as shown by solid lines in FIG. 4, or their outer and inner edges may be shaded areas, as shown by dotted lines in FIG. Even if the rotary filter 8 has an arc shape (for example, radius D/2) that extends within the rotary filter 8a,
Since the light beam attempting to pass through the openings 8b, 8c, and 8d has a circular shape with a diameter D as shown by the chain line 29, it does not affect the readout of the solid-state image sensor 4.
increases the amount of light that passes through. In this case, the shape of the diaphragm 28 may be a circle having approximately the same diameter as the light beam that is about to pass through the rotary filter 8, or the diaphragm 28 may be omitted.
ところで回転フイルタ8を通過しようとする光
束の径がDより大きいD′である場合には、第4
図の場合と同様に固体撮像素子4の読出し期間に
対して遮光領域8aを形成すると第5図に示した
如く例えば開口部8c′の中心角はeからe′へ小さ
くなり、従つて開口部8b′,8c′,8d′を透過す
る光量も第4図の場合に比べて減少してしまう。
尚、第5図において点線で示された開口部は第4
図の点線で示された境界を有する開口部を比較の
ために示している。このために、本考案の他の特
徴によれば、回転フイルタは第6図に示されてい
るように構成される。即ち第6図において、回転
フイルタ30は、各開口部30a,30b,30
cの円周方向の境界が、第5図の各開口部8b′,
8c′,8d′の円周方向の半径D′の円弧状境界から
第4図の各開口部8b,8c,8dの半径Dの円
弧状境界に接する半径に相当する直線で切取つた
形状に形成されており、また絞り28はその開口
28aの形状が、第7図に示すように直径D′の
円から回転フイルタ30の回転中心Oを通り且つ
上記円と同心の直径Dなる円(点線図示)に接す
る半径に相当する直線で切取つた形状に形成され
ている。かくして、遮光領域及び開口部の中心角
b,eを変えずに回転フイルタを通過しようとす
る光束の径をDからD′へ大きくし固体撮像素子
4への入射光量を増大せしめることができる。
尚、第7図において鎖線で示した切欠部分を通過
しようとする光束は該絞り28により遮断される
が、この光束はライトガイド7の周辺に入る光が
多いので細いライトガイドが使用されている場合
にはその直径D以内の部分がライトガイドの入射
端面の全面に入射するのでロスは発生せず、また
太いライトガイドの場合には前記切欠部分を除く
直径Dより外側の周辺部分をも光束が通過するた
めに回転フイルタを通過する光量が増大する。 By the way, if the diameter of the light beam trying to pass through the rotary filter 8 is D', which is larger than D, the fourth
If the light-shielding region 8a is formed during the readout period of the solid-state image sensor 4 as in the case shown in the figure, the central angle of the opening 8c' becomes smaller from e to e' as shown in FIG. The amount of light transmitted through 8b', 8c', and 8d' is also reduced compared to the case shown in FIG.
In addition, the opening indicated by the dotted line in FIG.
An aperture with a border indicated by a dotted line in the figure is shown for comparison. To this end, according to another feature of the invention, the rotary filter is constructed as shown in FIG. That is, in FIG. 6, the rotary filter 30 has openings 30a, 30b, 30
The circumferential boundary of c is each opening 8b', 8b' in FIG.
It is formed into a shape cut by a straight line corresponding to the radius touching the arcuate boundary of radius D of each opening 8b, 8c, 8d in Fig. 4 from the arcuate boundary of radius D' in the circumferential direction of 8c', 8d'. The aperture 28a of the diaphragm 28 has a shape that extends from a circle with a diameter D' as shown in FIG. ) is formed in a shape cut by a straight line corresponding to the radius tangent to ). In this way, it is possible to increase the diameter of the light beam passing through the rotary filter from D to D' without changing the central angles b and e of the light shielding area and the aperture, thereby increasing the amount of light incident on the solid-state image sensor 4.
Incidentally, the light beam attempting to pass through the notch shown by the chain line in FIG. 7 is blocked by the diaphragm 28, but since most of this light beam enters the periphery of the light guide 7, a thin light guide is used. In the case of a thick light guide, the part within the diameter D will be incident on the entire surface of the incident end face of the light guide, so no loss will occur, and in the case of a thick light guide, the peripheral part outside the diameter D excluding the notch will also be included in the luminous flux. , the amount of light passing through the rotating filter increases.
第8図は回転フイルタの他の実施形態を示して
おり、この場合回転フイルタ31は、その開口部
31a,31b,31cの円周方向の境界が第6
図の回転フイルタ30の開口部30a,30b,
30cの円周方向の境界の直径D′の円弧状部分
を内接する直線部分で置き換えられた形状になつ
ている。この回転フイルタ31に対応して使用さ
れる絞り28は第9図に示されているようにその
開口28a′が前記境界と同様に第7図の絞り開口
28aの直径D′の円弧状部分を内接する直線部
分で置き換えて形成されている。このように形成
された回転フイルタ31及び絞りによつて第6図
及び第7図の実施形態の場合と同様の作用が得ら
れる。 FIG. 8 shows another embodiment of the rotary filter, in which the rotary filter 31 has a sixth
Openings 30a, 30b of the rotary filter 30 in the figure,
30c has a shape in which an arcuate portion of diameter D' at the boundary in the circumferential direction is replaced by an inscribed straight line portion. As shown in FIG. 9, the diaphragm 28 used in conjunction with the rotary filter 31 has an aperture 28a' that forms an arcuate portion of diameter D' of the diaphragm aperture 28a in FIG. It is formed by replacing it with an inscribed straight line part. The rotary filter 31 and the diaphragm formed in this manner provide the same effect as in the embodiments of FIGS. 6 and 7.
第10図は回転フイルタのさらに他の実施形態
を示しており、この場合回転フイルタ32は、そ
の開口部32a,32b,32cの円周方向の境
界が、中心角eをなす直径Dの円弧状部分とこの
円弧状部分に連続する中心角h(h>e)をなす
半径方向の直線部分とさらにこの直線部分に連続
し且つ前記直径Dの円弧状部分と同心の直径
D′の円弧状部分とから形成されている。これに
対して絞り28の開口28′は同様に第11図に
示すように形成されている。従つてこの構成によ
れば、点線で示されている(第4図に点線で示さ
れている開口部に対応した)部分のうち開口部3
2a,32b,32cより外側に延びている部分
が第6図の場合よりも減少しており、かくして細
径のライトガイドを使用する場合の通過光量が増
大する。 FIG. 10 shows yet another embodiment of the rotary filter, in which the rotary filter 32 has a circular arc shape with a circumferential boundary of the openings 32a, 32b, and 32c having a diameter D and a central angle e. a straight line part in the radial direction forming a central angle h (h>e) that is continuous with this arc-shaped part, and further a diameter that is continuous with this straight part and is concentric with the arc-shaped part having the diameter D.
It is formed from the arc-shaped portion of D′. On the other hand, the aperture 28' of the diaphragm 28 is similarly formed as shown in FIG. Therefore, according to this configuration, the opening 3 of the portion shown by the dotted line (corresponding to the opening shown by the dotted line in FIG. 4)
The portions extending outward from 2a, 32b, and 32c are smaller than in the case of FIG. 6, thus increasing the amount of light passing when using a small diameter light guide.
第12図は回転フイルタの別の実施態様を示し
ており、回転フイルタ33は、その開口部33
a,33b,33cの円周方向の境界が、液晶等
により構成されており、その適宜な制御によりそ
の遮光範囲が変化するようになつている。図面に
おいては、最大径のライトガイドに対応して液晶
全体がハツチングで示されているように遮光状態
に制御されている。かくして種々の径のライトガ
イドに対して第4図に点線で示した開口部を有す
る回転フイルタが使用されることになり、この場
合絞りは不要である。 FIG. 12 shows another embodiment of a rotary filter, in which the rotary filter 33 has an opening 33
The boundaries in the circumferential direction of a, 33b, and 33c are made of liquid crystal or the like, and the light-shielding range thereof can be changed by appropriate control thereof. In the drawing, the entire liquid crystal is controlled to be in a light-blocking state as indicated by hatching, corresponding to the light guide with the largest diameter. Thus, for light guides of various diameters, a rotating filter with an opening shown in dotted lines in FIG. 4 is used, in which case no diaphragm is required.
尚、各々の回転フイルタの開口部の中心を通る
円の半径が小さいと所定の遮光期間を得るために
角度bが大きくなり従つてeが小さくなるので、
rは実質的に
r>1.8D′ ……(1)
の条件を満たしていなければならない。rがこの
下限を越えると光量のロスが大きくなり実用上困
難を引起こしてしまう。 Note that if the radius of the circle passing through the center of the opening of each rotary filter is small, the angle b will become large in order to obtain a predetermined light-shielding period, and therefore, e will become small.
r must substantially satisfy the condition r>1.8D'...(1). If r exceeds this lower limit, the loss of the amount of light will increase, causing practical difficulties.
また回転フイルタの各開口部は色ガラスによつ
てもまた干渉フイルタによつても形成され得る。
さらに赤外カツトフイルタ34(第3図)は干渉
フイルタでも赤外吸収フイルタでもよく赤外吸収
ガラスに赤外カツトコーテイングを施したもので
もよい。 Each opening of the rotary filter can also be formed by colored glass or by an interference filter.
Further, the infrared cut filter 34 (FIG. 3) may be an interference filter or an infrared absorption filter, or may be an infrared absorption glass coated with an infrared cut coating.
さらに以上の各実施形態はライトガイドを用い
た場合について説明されているが、これに限ら
ず、内面をメツキしたチユーブの如き他の光伝送
体を用いてもよいことはいうまでもない。 Furthermore, although each of the above embodiments has been described using a light guide, it is needless to say that the light guide is not limited to this, and other light transmitting bodies such as a tube with a plated inner surface may be used.
考案の効果
以上述べたように本考案によれば、細径から太
径まで種々の光伝送体に対して固体撮像素子の画
像読取のために所定の遮光期間が維持されると共
に回転フイルタの開口部を通過する光量が増大せ
しめられ、かくして種々の径の光伝送体を有する
各種内視鏡に対して本内視鏡装置を適用し得而も
光量の損失が少なく且つスミア現象が発生しない
という効果が得られる。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, a predetermined light-shielding period is maintained for image reading of a solid-state image sensor for various optical transmission bodies from small diameters to large diameters, and the aperture of the rotating filter is maintained. In this way, the present endoscope device can be applied to various endoscopes having light transmitting bodies of various diameters, and the loss of light amount is small and smear phenomenon does not occur. Effects can be obtained.
第1図は本考案による内視鏡装置の構成を示す
ブロツク図、第2図は第1図の装置の動作を示す
タイミングチヤート、第3図は第1図の装置の要
部を示す部分拡大図、第4図,第5図,第6図,
第8図,第10図及び第12図は回転フイルタの
実施形態を示す正面図、第7図,第9図及び第1
1図は絞りの開口の実施形態を示す正面図であ
る。
1……内視鏡挿入部の先端構成部、2……対物
レンズ、3……照明レンズ、4……固体撮像素
子、5……ドライブ回路、6……プリアンプ、7
……ライトガイド、8,30,31,32,33
……回転フイルタ、9……光源ランプ、10……
レンズ、11……読出パルス検出部、12……ス
タートパルス検出部、13……伝達系、14……
モータ、15……回転検出部、16……モータ駆
動部、17……増幅器、18……マルチプレクサ
部、19……ゲート信号発生部、20,21,2
2……フレームメモリ、23……カラーTVモニ
タ、24……発振器、25……読出ゲート信号発
生部、26……アンド回路、27……回転軸、2
8……絞り、29……光束。
Fig. 1 is a block diagram showing the configuration of the endoscope device according to the present invention, Fig. 2 is a timing chart showing the operation of the device in Fig. 1, and Fig. 3 is a partially enlarged view showing the main parts of the device in Fig. 1. Figure, Figure 4, Figure 5, Figure 6,
8, 10 and 12 are front views showing embodiments of the rotary filter, FIGS. 7, 9 and 1.
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of the aperture of the diaphragm. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Tip component of endoscope insertion part, 2... Objective lens, 3... Illumination lens, 4... Solid-state image sensor, 5... Drive circuit, 6... Preamplifier, 7
...Light guide, 8, 30, 31, 32, 33
... Rotating filter, 9 ... Light source lamp, 10 ...
Lens, 11...Read pulse detection section, 12...Start pulse detection section, 13...Transmission system, 14...
Motor, 15...Rotation detection unit, 16...Motor drive unit, 17...Amplifier, 18...Multiplexer unit, 19...Gate signal generation unit, 20, 21, 2
2... Frame memory, 23... Color TV monitor, 24... Oscillator, 25... Read gate signal generator, 26... AND circuit, 27... Rotating shaft, 2
8... Aperture, 29... Luminous flux.
Claims (1)
且つ被観察物体の光学像を受光して電気信号に
変換するライン転送方式固体撮像素子と被観察
物体を照明するために光源からの光を入射端面
で受光し前記先端硬性部に配設された出射端面
に導く光伝送体とを備えた内視鏡と、前記光源
と該光伝送体の入射端面との間に配設されてい
て且つ前記光源からの光のうち観察に使用され
る波長域の光を遮断する遮光領域と前記波長域
の光に対する分光透過率特性が異なる三種以上
の透過領域とを同一円周上で交互に備えている
回転フイルターを回転せしめることにより、前
記三種以上の色光が遮光期間をおいて順次に被
観察物体を照明するようにし、これによつて該
固体撮像素子に蓄積される電荷を前記遮光期間
内に読出して電気信号に変換し、該電気信号に
基づいて被観察物体のカラー表示を行うように
した内視鏡装置において、 前記透過領域の両端及び前記光伝送体より光
源側に設けられた絞りが、前記回転フイルタが
回転しているときに異なる径の光伝送体に対し
て一定の遮光領域通過時間が保持されるような
形状に、形成されていることを特徴とする、内
視鏡装置。 (2) 前記回転フイルタの透過領域の回転方向に対
する境界が、前記同一円周上に中心を有し且つ
前記異なる径の光伝送体の最大径のものを包含
する円弧よりも前記円周上において外方に突出
しており、前記絞りの形状が該境界に対応して
形成されていることを特徴とする、実用新案登
録請求の範囲(1)に記載の内視鏡装置。[Scope of Claim for Utility Model Registration] (1) A line transfer type solid-state imaging device that is disposed in the rigid distal end of the endoscope insertion section and that receives an optical image of an object to be observed and converts it into an electrical signal; An endoscope comprising: a light transmitting body that receives light from a light source at an incident end face to illuminate an observation object and guides the light to an output end face disposed on the rigid distal end; a light-shielding region disposed between the incident end face and the light in the wavelength range used for observation among the light from the light source; and three or more types of light transmitting elements having different spectral transmittance characteristics for the light in the wavelength range. By rotating a rotary filter having regions alternately on the same circumference, the three or more colored lights sequentially illuminate the object to be observed with a shading period, and thereby the solid-state imaging In the endoscope apparatus, the charge accumulated in the element is read out during the light-shielding period and converted into an electric signal, and the object to be observed is displayed in color based on the electric signal, the endoscope apparatus comprising the following steps: A diaphragm provided closer to the light source than the light transmitting body is formed in a shape such that a constant light shielding area passage time is maintained for light transmitting bodies of different diameters when the rotary filter is rotating. An endoscope device characterized by: (2) The boundary in the rotational direction of the transmission region of the rotary filter is located on the circumference beyond an arc having a center on the same circumference and including the largest diameter of the light transmission bodies having different diameters. The endoscope device according to claim (1) of the registered utility model, wherein the endoscope device protrudes outward, and the shape of the diaphragm is formed corresponding to the boundary.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985044143U JPH0336326Y2 (en) | 1985-03-27 | 1985-03-27 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985044143U JPH0336326Y2 (en) | 1985-03-27 | 1985-03-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61159901U JPS61159901U (en) | 1986-10-03 |
| JPH0336326Y2 true JPH0336326Y2 (en) | 1991-08-01 |
Family
ID=30556452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1985044143U Expired JPH0336326Y2 (en) | 1985-03-27 | 1985-03-27 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0336326Y2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2579372B2 (en) * | 1989-12-04 | 1997-02-05 | 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 | Low power imaging device |
-
1985
- 1985-03-27 JP JP1985044143U patent/JPH0336326Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61159901U (en) | 1986-10-03 |
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