JPH041923Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、CCD等の固体撮像素子を有する内
視鏡に光源を供給することができるようにした内
視鏡用光源装置に関するものである。

［従来の技術］ 内視鏡において、観察対象部の像を光学繊維束
からなるイメージガイドを介して接眼部に伝送す
るようにした光学式のものと、CCD等からなる
固体撮像素子を用い、観察対象部の像を該固体撮
像素子によつて電気信号に変換して画像処理手段
に伝送し、該画像処理手段によつて画像処理した
上で、CRT等のデイスプレイに表示するように
した電子式のものとがある。また、電子式の内視
鏡において、画像信号の形成方式により、面順次
方式と、点順次方式と、三色分解方式とがある。
ここで、面順次方式は、照明光を予めＲ，Ｇ，Ｂ
の三原色に分けて取出して観察対象部に照射する
ことによつてＲ，Ｇ，Ｂの各原色毎の画像信号を
形成し、これらの画像信号を重ね合せることによ
つてカラー画像を得るようにしたものである。

また、点順次方式は照明光自体は白色光を用
い、固体撮像素子側にストライプフイルタ，モザ
イクフイルタ等からなるフイルタを備えさせるよ
うになし、該固体撮像素子を構成する画素毎にフ
イルタを介して光電変換し、これらの信号を所定
の演算処理を行うことによつてカラ−画像を得る
ようにしたものである。さらに、三色分解方式
は、３枚の撮像素子を用い、照明光自体は前述の
点順次方式と同様白色光を用い、観察対象部の光
学像をプリズムにより三色分解を行つた上でそれ
ぞれの撮像素子において光電変換するようにした
ものである。

前述した面順次方式，点順次方式及び三色分解
方式はそれぞれ特有の利点があるところから、こ
れら各方式の電子式内視鏡は併用されているのが
現状である。而して、これら３つの方式のものの
うち、面順次方式は、光源からの光を三原色に分
解する必要があり、このために光源装置にはカラ
ーフイルタを内蔵させなければならない。然る
に、これ以外の方式の電子式内視鏡及び光学式内
視鏡を用いる場合には、かかるカラーフイルタの
ない光源装置を用いなければならない。そこで、
前述の面順次方式の撮像素子を用いた内視鏡の光
源装置と、それ以外の内視鏡の光源装置とを共用
させる場合には、光源装置にカラーフイルタを内
蔵させ、このカラーフイルタを光源からライトガ
イドの入射端面との間の光路中に介在する状態
と、当該光路から退避する状態との間に変位させ
ることができるようにしなければならない。

このために、従来技術による光源装置にあつて
は、カラーフイルタを、例えばモータ等によつて
作動するラツクピニオン機構等の移動手段に装着
し、面順次方式の電子式内視鏡を接続させたとき
には該カラーフイルタを照明光の光路中に臨ま
せ、またこれ以外の内視鏡を接続したときには、
このカラーフイルタを照明光の光路から退避させ
るようにしていた。

［考案が解決しようとする問題点］ ところで、カラーフイルタを前述したような移
動手段に装着して、該カラーフイルタを照明光の
光路に臨む位置と当該光路から退避する位置との
間に変位させるようにすると、この移動手段の構
成が複雑で、部品点数も多くなるだけでなく、光
源装置全体の構造が大型化するという欠点があつ
た。

本考案は叙上の点に鑑みてなされたものであつ
て、照明光の光路をカラーフイルタを介する経路
と該カラーフイルタを介さない経路とに切り換え
を極めて簡単な構成によつて行うことができるよ
うにした内視鏡用光源装置を提供することにあ
る。

［問題点を解決するための手段］ 前述した目的を達成するために、本考案は、カ
ラーフイルタに照明光を通過させるように開設さ
れた透孔と、このカラーフイルタの半径方向に往
復移動可能に担持され、カラーフイルタの回転中
は半径方向外側に突出して前記透孔を閉鎖させ、
回転停止時には半径方向内側に変位して該透孔を
開口させるシヤツタと、前記カラーフイルタの回
転停止時には該透孔が前記光路に臨むようにカラ
ーフイルタを、所定の停止位置に位置決めするカ
ラーフイルタ位置決め手段とを設ける構成とした
ことをその特徴とするものである。

［作用］ カラーフイルタを非回転状態に保持していると
きには、シヤツタは透孔から離間して、該透孔を
開口すると共に、カラーフイルタ位置決め手段に
よつてこの透孔が光源からライトガイドに至る照
明光の光路中に位置する状態となるので、該光源
からの照明光はカラーフイルタを介さずに直接ラ
イトガイドに入射することができるようになる。
一方、カラーフイルタを回転駆動すると、シヤツ
タは透孔を閉鎖する状態に変位することになる。
従つて、該シヤツタはカラーフイルタにおける透
孔形成部の周囲と同じ遮光機能を有するのもので
形成することにより、カラーフイルタはその全体
が完全なフイルタ機能を有することになる。

而して、このようにカラーフイルタ自体の回転
を利用して透孔の開閉を行うようにしているの
で、極めて簡単な構成によつて、別途カラ−フイ
ルタ自体を変位させる機構等を設ける必要がな
く、照明光をフイルタを介する光路と該フイルタ
を介さない光路とに切り換えることができるよう
になる。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

まず、第３図において、１は内視鏡、１０は光
源装置を示し、内視鏡１は、操作部本体２に体腔
内や機械装置の内部等における観察対象部に挿入
される挿入部３と、光源装置１０に接続されるユ
ニバーサルコード４とを連設することにより構成
されている。そして、ユニバーサルコード４から
操作部本体２を介して該挿入部３の先端部分に至
るまでの間には光学繊維束からなるライトガイド
が挿通されており、これによつて光源装置１０に
内蔵した光源からの照明光を該ライトガイド５
（第１図参照）を介して挿入部３の先端にまで導
いて、観察対象部の照明を行うことができるよう
になつている。

而して、内視鏡としては、観察対象部の像を前
述のライトガイド５と同様、光学繊維束からなる
イメージガイドを介して操作部本体に連設した接
眼部にまで伝送し、該接眼部に結像させるように
した光学式内視鏡と、挿入部２の先端にCCD等
の固体撮像素子を内蔵させ、この固体撮像素子に
より、観察対象部の光学像を電気信号に変換し
て、画像処理装置にまで伝送して、この画像処理
装置で所定の信号処理を行った上で、CRT等の
デイスプレイ３０に表示するようにした電子式の
内視鏡とがある。そして、観察対象部の光学像を
電気信号に変換するための固体撮像素子には、前
述したように、面順次方向のものと点順次方式及
び三色分解方式のものとがあり、光源装置１０と
しては、前述の各タイプの内視鏡を接続すること
ができるようになつている。

このために、光源装置１０におけるライトガイ
ド５の接着部には、第１図に示したように、白色
光の照明光を照射する光源１１が設けられてお
り、該光源１１からの照明光は、楕球面状の集光
部１１ａを介して該ライトガイド５の入射端面５
ａに向けて集光するようになつている。そして、
この照明光の光路には、防熱フイルタ１２が介装
されると共に、該防熱フイルタ１２のライトガイ
ド５側の位置にはカラーホイールフイルタ１３が
設けられている。

カラーホイールフイルタ１３は、その外周側の
部分に円環状のフイルタ部が形成されている。こ
のフイルタ部としては、光源１１からの光のう
ち、赤の光の波長成分をのみを透過させる赤色フ
イルタ部１４と、緑の光波長成分のみを透過させ
る緑色フイルタ部１５と、青の光波長成分だけを
透過させる青色フイルタ部１６とを有し、これら
各色フイルタ部１４，１５間、１５，１６間及び
１６，１４間にはそれぞれ光を透過させない遮光
部１７が形成されている。そして、このカラーホ
イールフイルタ１３を回転させる回転軸１８を回
転駆動すると、光源１１からの照明光は該カラー
ホイールフイルタ１３における各色フイルタ部１
４，１５，１６によつて、順次Ｒ，Ｂ，Ｇの各波
長成分が繰り返し取出されて、ライトガイド５に
入射させることができるようになつている。これ
により、面順次方式の固体撮像素子を有する電子
式内視鏡による観察対象部の像の画像処理を行う
ことができるようになつている。

而して、面順次方式の固体撮像素子以外の、点
順次方式等の固体撮像素子の電子式内視鏡や、光
学式内視鏡が装着されたときに、照明光を白色光
のままライトガイド５の入射端面５ａに入射させ
ることができるようにするために、第１図及び第
２図から明らかなように、カラーフイルタ１３に
おける一の遮光部１７には円形の透孔１９が開設
されており、該透孔１７は光源１１からライトガ
イド５の入射端面５ａに入射される光路の光に対
する障害とならない程度の大きさを有する直径と
なつている。また、この透孔１９を開閉するため
に、遮光性を有するシヤツタ２０が設けられてお
り、該シヤツタ２０はフイルタ形成部の内側に変
位した透孔１９の開放位置と、半径方向外向きに
突出して該透孔１９を閉鎖する閉鎖位置との間に
変位可能となつており、このようにシヤツタ２０
を変位させるために、該シヤツタ２０にはカラー
ホイールフイルタ１３の半径方向に向けて長溝と
なつたガイド溝２０ａが形設されており、該ガイ
ド溝２０ａ内にはカラーホイールフイルタ１３に
おけるフイルタ形成部の内側にはガイド溝２０ａ
内に挿嵌したガイドピン２１が突設されている。
さらに、カラーホイールフイルタ１３の回転停止
時に、前記シヤツタ２０を確実に透孔１９を開放
させるようとするために、該シヤツタ２０には引
張りばね２２が作用している。

そして、カラーホイールフイルタ１３の回転停
止時には、前述の透孔１９を確実に照明光の光路
に位置させるようにするために、シヤツタ位置決
め手段が設けられている。このシヤツタ位置決め
手段としては、色フイルタ部１５，１６間及び色
ガラス１６，１４間の遮光部１７に磁石２３，２
４を設け、また該カラーホイールフイルタ１３の
下方位置にも該磁石２３，２４と対応する位置関
係を有するように磁石２５，２６を設けることに
より構成され、これら磁石２３と２５及び２４と
２６とはそれぞれ相互に異極が対向し、磁石２３
と２６及び２４と２５とは同極が対抗するように
して配設されている。

本実施例は前述のように構成されるもので、次
にその作用について説明する。

まず、面順次方式の固体撮像素子を備えた電子
式内視鏡を光源装置１０に接続したときには、光
源１１を点灯させると共に、カラーホイールフイ
ルタ１３を、例えば20回転／秒程度の回転速度で
回転させる。これによつて、シヤツタ２０はそれ
に作用する遠心力によりばね２２に抗して半径方
向外側に変位して透孔１９を閉鎖する。ここで、
該シヤツタ２０は遮光性を有する部材からなり、
このためにそれは遮光部１７の一部を構成するよ
うになつており、この結果カラーフイルタ１３は
フイルタとしての本来の機能を果すことになる。
従つて、カラーホイールフイルタ１３は光源１１
からライトガイド５の入射端面５ａに至る照明光
の光路に赤色フイルタ部１４、緑色フイルタ部１
５、青色フイルタ部１６がそれらの間に遮光部１
７を介して繰り返して臨むことになり、これによ
り順次赤色、緑色、青色の波長成分の照明光が該
カラーホイールフイルタ１３を透過してライトガ
イド５に入射されることになり、この照明光によ
る光学像が順次固体撮像素子に入射されて、該固
体撮像素子によつて電気信号に変換されるので、
各色フイルタ部間の遮光部１７によつて遮光され
ている間にこの電気信号を転送すれば、それぞれ
の光波長成分の画像を得ることができるようにな
り、これらを重ね合せてデイスプレイに表示する
ことにより、観察対象部のカラ−画像を形成する
ことができるようになる。

一方、前述した面順次方式の固体撮像素子を用
いた内視鏡以外の内視鏡を接続する場合や、また
面順次方式の固体撮像素子を備えた内視鏡であつ
ても、照明光の光量を大きくする場合において
は、回転軸１８の回転を停止させる。このように
回転軸１８の回転を停止させたときに、カラーホ
イールフイルタ１３は、その遮光部１７に取り付
けた磁石２３，２４と該カラーホイールフイルタ
１３の下方に取り付けた磁石２４，２５との作用
によつて、透孔１９を形設した遮光部１７が照明
光の光路に位置した状態でカラーホイールフイル
タ１３が停止し、該透孔１９はこの光路中に位置
することになる。一方、シヤツタ２０は遠心力が
作用しない状態となるので、ばね２２の作用によ
つて２０がカラーホイールフイルタ１３の半径方
向内側に変位して透孔１９を開放し、該透孔１９
が照明光の光路の一部を構成することになる。こ
の結果、照明光はフイルタを介さないで白色光の
ままライトガイド５に入射されることになる。

なお、前述した実施例においては、カラーホイ
ールフイルタ１３の外周側のフイルタ形成部を３
部分に区画形成して、それぞれを各色フイルタ部
１４〜１６としたが、この当該フイルタ形成部を
６区画や、９区画等３の倍数の区画部に形成して
それぞれに色フイルタ部を形成することもでき
る。また、透孔は前述したように必ずしも遮光部
に設ける必要はなく、いずれかの色フイルタ部に
設けてもよく、この場合においては、シヤツタは
当該色ガラスと同じ材質で形成する必要があるこ
とはいうまでもない。さらに、シヤツタはカラー
ホイールフイルタの停止時に上方を向くようにな
つておれば、必ずしも該シヤツタにばねを作用さ
せる必要はない。さらにまた、停止位置制御手段
としては、前述した磁石に代えて、例えば透孔を
形成しない遮光部１７等にウエイトを取り付ける
構成とすることもできる。

［考案の効果］ 以上詳述した如く、本考案によれば、カラーフ
イルタに透孔に形設し、該カラーフイルタの回転
時にはこの透孔を閉鎖し、その回転停止時には該
透孔を開口するシヤツタを設ける構成としたの
で、光源からの照明光をカラーフイルタを介する
経路と該カラーフイルタを介さない経路との間の
切り換えを行う機構が著しく簡略化されることに
なり、光源装置の製造組付けが極めて容易となる
だけでなく、その小型化、コンパクト化を図るこ
とができる等の諸効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すもので、第１図
は光源装置における要部構成説明図、第２図はカ
ラーホイールフイルタの側面図、第３図は内視鏡
と光源装置とのアツセンブリを示す外観図であ
る。 １……内視鏡、１０……光源装置、１１……光
源、１３……カラーホイールフイルタ、１４……
赤色フイルタ部、１５……緑色フイルタ部、１６
……青色フイルタ部、１７……遮光部、１８……
回転軸、１９……透孔、２０……シヤツタ、２０
ａ……ガイド溝、２１……ガイドピン、２２……
ばね、２３，２４，２５，２６……磁石。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内視鏡におけるライトガイドの入射端が接続可
   能であつて、光源と回転式のカラーフイルタとが
   内装され、前記光源からの照明光を該カラーフイ
   ルタを介することにより所定の波長成分光毎に前
   記ライトガイドの入射端面に照射することができ
   るようにした内視鏡用光源装置において、前記カ
   ラーフイルタに前記照明光を通過させるように開
   設された透孔と、前記カラーフイルタの半径方向
   に往復移動可能に担持され、カラーフイルタの回
   転中は半径方向外側に突出して前記透孔を閉鎖さ
   せ、回転停止時には半径方向内側に変位して該透
   孔を開口させるシヤツタと、前記カラーフイルタ
   の回転停止時には該透孔が前記光路に臨むように
   カラーフイルタを、所定の停止位置に位置決めす
   るカラーフイルタ位置決め手段とを設ける構成と
   したことを特徴とする内視鏡用光源装置。