JPH0529454Y2

JPH0529454Y2 -

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Publication number: JPH0529454Y2
Application number: JP1986128285U
Authority: JP
Priority date: 1986-08-25
Filing date: 1986-08-25
Publication date: 1993-07-28
Anticipated expiration: 2001-08-25
Also published as: JPS6335011U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、内視鏡用照明光の光量を内視鏡の使
用態様に応じて調節する装置に関する。

（従来の技術）第５図は、一般的な内視鏡１０′と、この内視
鏡１０′に照明光を調節して供給する光量調節装
置１′とを示す。

内視鏡１０′は、操作部１１と、この操作部１
１から延びる挿入部１２およびライトガイドケー
ブル１３と、操作部１１の端部に設けられた接眼
部１４とを有している。

挿入部１２は、柔軟で体腔内に挿入されるよう
になつており、先端側に湾曲部１２ａを有すると
ともに、更にその先端側に硬性の先端構成部１２
ｂを有している。湾曲部１２ａは、操作部１１で
の遠隔操作により挿入部１２内のワイヤを介して
湾曲されるようになつている。

ライトガイドケーブル１３の先端部にはプラグ
１３ａが設けられている。

先端構成部１２ｂの端面には、観察窓および照
明窓（図示しない）が設けられている。

上記観察窓には対物光学系１５を介して像伝送
用の光学繊維束１６の一端部１６ａが光学的に接
続されており、この光学繊維束１６は、挿入部１
２、操作部１１を通り、その他端部１６ｂが接眼
部１４の接眼光学系１７に光学的に接続されてい
る。

又、上記照明窓には照明光伝送用の光学繊維束
１８の一端部１８ａが光学的に接続されており、
この光学繊維束１８は、挿入部１２、操作部１
１、ライトガイドケーブル１３を通り、その他端
部１８ｂがプラグ１３ａの先端に達している。

一方、光量調節装置１′は、凹面鏡２１とこの
凹面鏡２１の中央部に配置されたランプ２２とを
具備した一組の光源装置（光源）２０と、このラ
ンプ２２と光学繊維束１８の端部１８ｂとの間の
所定位置、即ち第５図中一点鎖線Ｘで示す位置に
配置された遮蔽装置５０とを有している。

上記遮蔽装置５０は、第６図に示すように、互
いに左右対称形をなしてくの字形に形成された一
対の遮蔽板５１を有し、その屈曲した中途部を軸
５２によつて回転可能に支持されており、下端部
には光束Ａを遮蔽するための遮蔽部５１ａが形成
されている。尚、図中Ｒは遮蔽部５１ａの移動軌
跡を示している。

上記遮蔽板５１の上端部には、サーボモータ
（図示しない）の出力軸５３に連結されたカム５
４のカム面５４ａに相対摺動するピン５１ｂを有
している。

そして、カム５４がサーボモータにより駆動さ
れて、第６図中時計回り方向に回わることによ
り、出力軸５３から各ピン５１ｂまでの距離が漸
次増大し、その結果、両遮蔽板５１は遮蔽部５１
ａが互いに近付くように回り、又、カム５４が反
時計回り方向に回ることにより、上記とは逆に遮
蔽板５１は遮蔽部５１ａが互いに遠ざかるように
回る。

遮蔽装置５０の遮蔽部５１ａが全開状態の場合
には、上記ランプ２２の光は凹面鏡２１に反射さ
れ、光束Ａを絞られながら光学繊維束１８の端部
１８ｂに全ての光が供給され、光学繊維束１８を
通つて照明窓から体腔内に照射される。

このようにして照らし出された体腔内の像を観
察窓、対物光学系１５、光学繊維束１６、接眼光
学系１７を介して観察する。

ところで、内視鏡１０の挿入部１２を体腔内例
えば消化管内に挿入した場合、その配置状態によ
り、接眼部１４で得られる画像の明かるさが異な
る。

例えば、第８図に示すように視野の方向がほぼ
消化管Ｔの長手方向に向いている場合には、挿入
部１２の照明窓と消化管Ｔの管壁までの距離が長
いことおよびこの管壁に対する照射角度が小さい
ことにより、一定光量の照明光が反射して観察窓
に戻つてくる光量の割合が小さい。

これに対して、第９図に示すようにポリープＰ
のような凸型の病変部を観察する場合には、挿入
部１２の照明窓と消化管Ｔの管壁までの距離が短
いことおよび管壁に対する照射角度が大きく特に
中央部では直角に近いことにより、一定光量の照
明光が反射して観察窓に戻つてくる光量の割合は
大きい。

このため、一定の光量の照明光を使用した場
合、上述のような内視鏡の使用態様によつて接眼
部１４で得られる画像の全体的な明かるさが異な
つてしまう。

接眼部１４での画像は、適度の明かるさが必要
であり、暗すぎたり明かるすぎては、接眼部１４
での観察や撮影に支障をきたす。

そこで、第８図のような場合には、遮蔽部５１
ａ間の間隔を広げることにより、例えば光束Ａを
全開放して光学繊維束１８の端部１８ｂに供給さ
れる照明光の光量を多くする。

又、第９図のような場合には、遮蔽部５１ａの
間隔を狭めることにより、絞り状態にして照明光
の光量を少なくする。

このようにして、接眼部１４での画像の全体的
な明かるさを調節している。

なお、上記従来技術および本考案を考察する上
で、第７図に示す照明光の伝送原理が重要であ
る。

即ち、ランプ２２から光学繊維束１８の端部１
８ｂに供給される入射角度Θの光は、光学繊維束
１８を通り、端部１８ａから照明窓を経て体腔内
に照射されるが、この照明光は立体角度2Θのリ
ング状をなす。

したがつて、第６図に示すように、所定位置Ｘ
での光束Ａのうち、入射角度Θの小さい部位すな
わち光束Ａの中心Ｏおよびその近傍部を中央部
Acとし、その周囲の入射角度Θが大きい部位を
周辺部Arとすると、例えば、周辺部Arの一部が
上記遮蔽部５１ａに遮蔽された場合、体腔内へ照
射される照明光のうち、周辺部の光量は減少する
が、中央部の光量は減少しない。反対に、中央部
Acの一部が遮蔽された場合、体腔内へ照射され
る照明光のうち中央部の光量だけが減少する。

又、光学繊維束による光拡散特性では、中央部
は周辺部より光量が多いのが普通である。

（考案が解決しようとする問題点）しかしながら、上述従来の光量調節装置１′に
おいては、接眼部１４で得られる画像の全体の明
かるさの調節を行なうことはできるが、この画像
での明かるさの分布について充分な考慮がなされ
ていなかつた。

即ち、遮蔽装置５０を例えば第６図に示すよう
に絞ると、照明光の光束Ａのうち光量の多い中央
部Acは全く遮蔽されず、光量の少ない周辺部Ar
の一部が遮蔽されてしまう。

したがつて、全体の光量は減るものの、接眼部
１４で得られる画像においては、中央部はそのま
まであり、周辺部の明かるさが減少することにな
り、不均一さが更に助長される結果となる。

（問題点を解決するための手段）この考案は上記問題点を解消するためになされ
たもので、その要旨は、光源からの照明光を光学
繊維束を介して内視鏡の挿入部の先部に設けられ
た照明窓から照射する際に、上記照明光の光量を
調節する装置において、上記光学繊維束の入射側
端部の延長線上に配置された第１の光源と、上記
光学繊維束の入射側端部の延長線に対して所定角
度だけずらして配置された第２の光源と、上記第
１の光源と第２の光源との各光量をそれぞれ独立
して制御する光量制御手段とを備えたことを特徴
とする内視鏡用光量調節装置にある。

（作用）第１、第２の光源からの各照明光は、光学繊維
束を介して照明窓に伝送され、そこから照射され
る。この場合、第１の光源は、光学繊維束の入射
側端部の延長線上に配置されているので、第１０
図に示すように、照明窓の延長線を中心とする所
定の範囲を照射する。一方、第２の光源は、光学
繊維束の入射側端部の延長線に対して所定の角度
だけずらして配置されているので、第１の光源が
照射する範囲より広い範囲を照射する。しかも、
第１の光源による照射光量は、照明窓の延長線を
中心とする所定範囲において多くなつているのに
対し、第２光源による照射光量は、それより外側
において多くなつている。したがつて、第１の光
源の光量を多くし、第２の光源の光量を少なくす
ると、照射窓の延長線を中心とする所定の範囲が
明るくなり、それより外側が暗くなる。逆に、第
１の光源の光量を少なくし、第２の光源の光量を
多くすれば、照明窓の延長線を中心とする所定の
範囲が暗くなり、それより外側が明るくなる。

このように、照明窓の延長線を中心とする所定
の範囲とそれよりも外側の範囲との明るさをそれ
ぞれ独立して調節することができるので、観察さ
れる画像の明るさの分布を中央部と周辺部とでほ
ぼ均一にすることができる。

（実施例）以下、第１図〜第３図を参照してこの考案の一
実施例を説明する。

第１図において符号１０は内視鏡であり、符号
１Ａは光量調節装置である。

内視鏡１０の基本的な構造は従来と同様である
ので、第１図において第５図と同一態様部分につ
いては同一符号を付してその説明を省略し、異な
る点についてのみ以下説明する。

光学繊維束１６の端部１６ｂと接眼光学系１７
との間には半透明ミラー４０が設けられており、
この半透明ミラー４０は、光学繊維束１６からの
光を透過して接眼光学系１７に入射するととも
に、この光を反射して凸レンズ４３を介して中央
部センサー４１、周辺部センサー４２に入射する
ものである。

上記中央部センサー４１は円形をなし、周辺部
センサー４２はドーナツ形をなしており、周辺部
センサー４２内に中央部センサー４１が配置され
ている。

各センサー４１，４２はそれぞれ光電変換素子
として多数の受光ダイオードを有しており、各領
域における受光量の総量を検出できるようになつ
ている。

そして、第２図、第３図に示すように、これら
センサー４１，４２の検出電圧Vf₁，Vf₂（フイー
ドバツク電圧）はそれぞれ増幅器４５，４６に送
られ、増幅器４５，４６において検出電圧Vf₁，
Vf₂と設定電圧Vd₁，Vd₂との差電圧がそれぞれ
増幅され、増幅された各差電圧はそれぞれ電圧制
御回路２３ａ，２３ｂにフイードバツクされ、後
述する各ランプ２２ａ，２２ｂの印加電圧をそれ
ぞれ独立に制御するようになつている。

一方、光量調節装置１Ａは第１、第２の光源装
置（光源）２０ａ，２０ｂを有し、各光源装置２
０ａ，２０ｂはそれぞれ凹面鏡２１ａ，２１ｂ
と、各凹面鏡２１ａ，２１ｂの中央部に配置され
たランプ２２ａ，２２ｂと、各ランプ２２ａ，２
２ｂに電気的に接続された上記電圧制御回路２３
ａ，２３ｂとを有している。

上記一方の光源装置２０ａは光学繊維束１８の
他端部１８ｂの延長線上に配置されており、他の
光源装置２０ｂは、その入射角度が光源装置２０
ａの入射角度と異なるように他端部１８ｂの延長
線に対して所定角度ずらして配置されている。

上述構成において、光源装置２０ａ，２０ｂの
ランプ２２ａ，２２ｂの光はそれぞれ凹面鏡２１
ａ，２１ｂで反射され、各反射光は光束を絞られ
ながらそれぞれ光学繊維束１８の端部１８ｂへ入
射して伝送され、照射窓から照射される。この場
合、一方の光源装置（第１の光源）２０ａは光学
繊維束１８の他端部１８ｂの延長線上に配置され
ているから、第１の光源装置２０ａによる光量
は、第１０図に示すように、照射窓の延長線を中
心（図において距離が０で箇所）とする所定の範
囲において多くなる。他方の光源装置（第２の光
源）２０ｂは、延長線に対して所定角度ずらして
配置されているので、光源装置２０ｂによる光量
は、上記所定の範囲より外側において多くなる。

又、光学繊維束１６からの光の一部は半透明ミ
ラー４０で反射してセンサー４１，４２に供給さ
れる。

上記中央部センサー４１により接眼部１４で得
られる画像の中央部の光量が電圧として検出さ
れ、この検出電圧Vf₁は増幅器４５に送られる。

この増幅器４５において、最適の明かるさに対
応する設定電圧Vd₁と検出電圧Vf₁との差電圧が
増幅され、この増幅電圧は電圧制御回路２３ａに
フイードバツクされて、ランプ２２ａの印加電圧
が制御される。

例えば、検出電圧Vf₁が設定電圧Vd₁より大き
い場合、即ち、接眼部１４で得られる画像の中央
部の明かるさが最適の明かるさに比べて明かる過
ぎる場合には、ランプ２２ａの印加電圧を低下さ
せ、中央部の光量を減少させる。

これと同時に、上記周辺部センサー４２により
接眼部１４で得られる画像の周辺部の光量が電圧
として検出され、この検出電圧Vf₂は増幅器４６
に送られる。

この増幅器４６において、最適の明かるさ（上
記中央部の設定明かるさと同レベル）に対応する
設定電圧Vd₂と検出電圧Vf₂との差電圧が増幅さ
れ、この増幅電圧は電圧制御回路２３ｂにフイー
ドバツクされて、ランプ２２ｂの印加電圧が制御
される。

例えば、検出電圧Vf₂が設定電圧Vd₂より大き
い場合、即ち、接眼部１４で得られる画像の周辺
部の明かるさが最適の明かるさに比べて明かる過
ぎる場合には、ランプ２２ｂの印加電圧を低下さ
せ、周辺部の光量を低下させる。

このように、各ランプ２２ａ，２２ｂの印加電
圧がそれぞれ独立して制御されるので、光学繊維
束１８の端部１８ｂに入射する光量がそれぞれ独
立して調節され、その結果、照射領域は中央部と
周辺部に分けて光量を調節されるので、内視鏡の
全ての使用態様に応じて、接眼部で得られる画像
の明かるさの分布をほぼ均一にすることができ
る。

例えば、内視鏡１０の挿入部１２を第９図に示
すように配置した場合には、ランプ２２ａの印加
電圧はランプ２２ｂの印加電圧に比べて低く調節
される。

その結果、中央部の光量を減少させることがで
き、第９図の使用態様における接眼部１４での画
像の明かるさをほぼ均一な分布にすることができ
る。

第４図は他の実施例を示すものであり、この光
量調節装置１Ｂは上述第一実施例と同様に二組の
光源装置、即ち中央部照明用の光源装置（第１の
光源）３０ａと周辺部照明用の光源装置（第２の
光源）３０ｂとを有している。

各光源装置３０ａ，３０ｂと光学繊維束１８の
端部１８ｂとの間の所定位置にはそれぞれ集光レ
ンズ３４ａ，３４ｂが配置されており、更に、各
光源装置３０ａ，３０ｂと集光レンズ３４ａ，３
４ｂとの間の所定位置、即ち第４図中鎖線X₁，
X₂の位置には従来の光量調節装置１′に使用され
ていた遮蔽装置５０がそれぞれ配置されている。

光源装置３０ａ，３０ｂのランプ３２ａ，３２
ｂの光はそれぞれ凹面鏡３１ａ，３１ｂで反射さ
れ、各反射光は平行光線となり、集光レンズ３４
で光束を絞られながらそれぞれ光学繊維束１８の
端部１８ｂへ入射する。

そして、第一実施例と同様に、中央部センサー
４１および周辺部センサー４２により接眼部１４
で得られる画像の中央部および周辺部の光量が電
圧として検出され、各設定電圧Vd₁，Vd₂との差
電圧の大きさに対応してそれぞれの遮蔽装置５０
のカム５４作動用のサーボモータが駆動され、そ
れぞれの遮蔽板５１の遮蔽部５１ａが適宜開閉さ
れて、それぞれの光量が調節されるようになつて
いる。

上記第二実施例においても、各ランプ２２ａ，
２２ｂから光学繊維束１８の端部１８ｂに入射す
る光量がそれぞれ独立して調節され、その結果、
照射領域は中央部と周辺部に分けて光量を調節さ
れるので、第一実施例と同様に、接眼部で得られ
る画像の明かるさの分布をほぼ均一にすることが
できる。

尚、この考案は上記実施例に限るものではな
く、種々の態様が採用可能である。

例えば、上記の実施例においては、２つの光源
だけを用いているが、さらに他の光源を用い、そ
の光源を、光学繊維束の入射側端部の延長線に対
し第２の光源よりさらに大きな角度をもつて配置
してもよい。

更に、内視鏡の挿入部先端において、対物光学
系の近傍に固体撮像素子を配置し、この固体撮像
素子からの画像信号に基づいて受像機の画面に体
腔内の像を映し出す構成にも、本考案を適用でき
る。この場合、上記画像信号から、観察されるべ
き画像の中央部および周辺部の明るさを検出で
き、この検出結果に基づいて、光量を調節でき
る。

（考案の効果）以上説明したように、この考案によれば、第１
の光源を光学繊維束の延長線上に、第２の光源を
延長線に対して所定の角度だけずらしてそれぞれ
配置し、更に、各光源から上記照明光伝送光学系
の端部に入射する光量がそれぞれ独立して制御さ
れることにより、上記各照射領域における光量が
独立して調節される。

したがつて、観察される画像の明かるさの分布
を均一化することができ、内視鏡による観察や撮
影を最適な照明条件の下で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図の図面はこの考案の一実施例
を示すものであり、第１図はこの考案の光量調節
装置と内視鏡の概略断面図、第２図、第３図は光
量調節の制御システムを示す概略回路図であり、
第４図は他の実施例を示す要部断面図である。
又、第５図から第９図の図面は従来技術を示すも
のであり、第５図は従来の光量調節装置と内視鏡
の第１図相当断面図、第６図は従来の光量調節装
置に使用される遮蔽装置、第７図は光学繊維束に
おける照明光伝送の原理説明図、第８図、第９図
は体腔内における内視鏡の挿入部のそれぞれ異な
る使用態様を示す断面図、第１０図はこの考案の
光量調節装置によつて照射された領域における光
量を示す図である。１Ａ，１Ｂ……光量調節装置、１０……内視
鏡、１２……挿入部、１８……光学繊維束（照明
光伝送光学系）、１８ａ……端部、２０ａ……光
源装置（第１の光源）、２０ｂ……光源装置（第
２の光源）、３０ａ……光源装置（第１の光源）、
３０ｂ……光源装置（第２の光源）、２２ａ，２
２ｂ，３２ａ，３２ｂ……ランプ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

光源からの照明光を光学繊維束を介して内視鏡
の挿入部の先部に設けられた照明窓から照射する
際に、上記照明光の光量を調節する装置におい
て、上記光学繊維束の入射側端部の延長線上に配
置された第１の光源と、上記光学繊維束の入射側
端部の延長線に対して所定角度だけずらして配置
された第２の光源と、上記第１の光源と第２の光
源との各光量をそれぞれ独立して制御する光量制
御手段とを備えたことを特徴とする内視鏡用光量
調節装置。