JPH06331906A - 電子内視鏡装置 - Google Patents

電子内視鏡装置

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JPH06331906A
JPH06331906A JP5123887A JP12388793A JPH06331906A JP H06331906 A JPH06331906 A JP H06331906A JP 5123887 A JP5123887 A JP 5123887A JP 12388793 A JP12388793 A JP 12388793A JP H06331906 A JPH06331906 A JP H06331906A
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JP
Japan
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light
fiber bundle
illumination
guide fiber
light guide
Prior art date
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Pending
Application number
JP5123887A
Other languages
English (en)
Inventor
Kohei Iketani
浩平 池谷
Ryoji Honda
良二 本田
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Pentax Corp
Original Assignee
Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】固体撮像素子からの電荷転送中にも挿入部先端
に設けられた太陽電池における発電を連続的に行うこと
ができて、太陽電池及び平滑回路などの小型化が可能な
電子内視鏡装置を提供することを目的とする。 【構成】色切り換えフィルタ22を、照明用ライトガイ
ドファイババンドル13の入射端と光源21との間に順
次挿入される複数のカラーフィルタ22R,22G,2
2Bと、各カラーフィルタ22R,22G,22Bの挿
入の間において照明用ライトガイドファイババンドル1
3の入射端と光源21との間に挿入されて赤外線は透過
するが可視光は透過しない赤外透過フィルタ22IRと
により形成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、内視鏡の照明用ライ
トガイドファイババンドルの入射端と光源との間に、面
順次式の撮像を行うための色切り換えフィルタを配置す
ると共に、上記内視鏡の挿入部先端に設けた太陽電池に
よって上記照明用ライトガイドファイババンドルの出射
端部から出射される光エネルギの一部を電気エネルギに
変換して、その電気エネルギを、内視鏡の挿入部先端内
に配置された固体撮像素子の駆動エネルギとして用いる
ようにした電子内視鏡装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の電子内視鏡装置においては、一
般に赤(R)、緑(G)、青(B)の三色のカラーフィ
ルタが、照明用ライトガイドファイババンドルの入射端
と光源との間に順次挿入されて、その際に太陽電池に光
エネルギが与えられるようになっている。
【0003】しかし、CCD(電荷結合素子)などの固
体撮像素子から電荷を転送する間は、固体撮像素子に光
が入らないようにする必要があるので、隣り合うカラー
フィルタの間は、光を通さない完全遮光部になってい
て、照明光が照明用ライトガイドファイババンドルに入
射しない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、電荷転送中に
照明光が照明用ライトガイドファイババンドルに入射し
ないと、その間は太陽電池が発電しないので、固体撮像
素子を駆動するための電気エネルギの発生が間欠的にな
り、発電時間が全体として短いものになる。
【0005】そのため従来は、固体撮像素子駆動のため
に比較的大きな太陽電池を用いる必要があると共に、間
欠的な発電出力を平滑化するための平滑化回路なども大
きなものになり、内視鏡の挿入部先端が大型化してしま
う欠点があった。
【0006】そこで本発明は、固体撮像素子からの電荷
転送中にも挿入部先端に設けられた太陽電池における発
電を連続的に行うことができて、太陽電池及び平滑回路
などの小型化が可能な電子内視鏡装置を提供することを
目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の電子内視鏡装置は、内視鏡の照明用ライト
ガイドファイババンドルの入射端と光源との間に、面順
次式の撮像を行うための色切り換えフィルタを配置する
と共に、上記内視鏡の挿入部先端に設けた太陽電池によ
って上記照明用ライトガイドファイババンドルの出射端
部から出射される光エネルギの一部を電気エネルギに変
換して、その電気エネルギを、内視鏡の挿入部先端内に
配置された固体撮像素子の駆動エネルギとして用いるよ
うにした電子内視鏡装置において、上記色切り換えフィ
ルタを、上記照明用ライトガイドファイババンドルの入
射端と上記光源との間に順次挿入される複数のカラーフ
ィルタと、各カラーフィルタの挿入の間において上記照
明用ライトガイドファイババンドルの入射端と上記光源
との間に挿入されて赤外線は透過するが可視光は透過し
ない赤外透過フィルタとにより形成したことを特徴とす
る。
【0008】なお、上記固体撮像素子に対する光入射路
中に赤外線は透過せず可視光は透過する赤外カットフィ
ルタを設けてもよく、上記固体撮像素子から電荷が転送
されている間、上記赤外透過フィルタが上記照明用ライ
トガイドファイババンドルの入射端と上記光源との間に
挿入されていて上記太陽電池から電気エネルギが出力さ
れるようにするとよい。
【0009】
【実施例】図面を参照して実施例を説明する。図1にお
いて、内視鏡の挿入部1の先端2内には、対物レンズ3
による被写体結像位置に、例えばCCD(電荷結合素
子)からなる固体撮像素子4の受像面が配置されてい
る。
【0010】また、対物レンズ3とCCD4との間に
は、可視光は透過し、赤外線は遮断する赤外カットフィ
ルタ5が配置されている。CCD4を駆動するための駆
動回路6、及びCCD4から出力される画像信号をイン
ピーダンス変換するためのバッファ7は、共に挿入部先
端2に内蔵されている。
【0011】駆動回路6の信号入力端には光/電気変換
素子8が接続されていて、挿入部1内に挿通された信号
伝送用光ファイバ9を経由して送られてくる光パルスに
よるクロック信号が、その光/電気変換素子8で電気パ
ルス信号に変換されて駆動回路6に与えられる。
【0012】また、バッファ7の出力端には電気/光変
換素子10が接続されていて、挿入部1内に挿通された
画像信号伝送用光ファイバ11を経由して、光パルス信
号に変換された画像信号が伝送される。
【0013】13は、照明用ライトガイドファイババン
ドルであり、その出射端13aは対物レンズ3による観
察方向と同方向に向けられ、一部が分岐して太陽電池1
4の受光面に対向して配置されている。
【0014】この太陽電池14の相対分光感度特性は、
例えば図2に示される通りであり、波長600nmの可視
光の長波長領域から波長1000nmの赤外領域の範囲に
感度がある。
【0015】図1に戻って、太陽電池14の電気エネル
ギ出力端は、CCD4の駆動電気エネルギの電源となる
安定化電源15に接続され、その接続部に電圧平滑用の
コンデンサ16が接続されている。
【0016】そして、安定化電源15の出力端から、C
CD4、駆動回路6、バッファ7、光/電気変換素子8
及び電気/光変換素子10に対して、電気エネルギが供
給される。
【0017】内視鏡を接続できるように設けられた光源
装置兼ビデオプロセッサ20内には、可視域及び赤外域
の光線を発する光源ランプ21が、照明用ライトガイド
ファイババンドル13の入射端13bに対向して配置さ
れ、その両者の間に、赤(R)、緑(G)、青(B)の
三色のカラーフィルタ22R、22G、22Bが取り付
けられたカラーフィルタ回転盤22が配置されている。
【0018】23は、カラーフィルタ回転盤22を回転
駆動するためのモータ、24はその駆動回路であり、三
色のカラーフィルタ22R、22G、22Bを回転させ
ることによって、照明用ライトガイドファイババンドル
13に入射する照明光の色が、赤、緑、青に順次切り換
わり、いわゆる面順次式によるカラー画像の撮像を行う
ことができる。
【0019】信号伝送用光ファイバ9の入射端には、電
気/光変換素子26が配置されている。また、画像信号
伝送用光ファイバ11の出射端には、光/電気変換素子
27が配置され、その出力端はバッファ28を介して映
像プロセッサ29に接続され、そこで処理された画像が
モニタ30に表示される。
【0020】システム全体の制御処理を行うシステムコ
ントローラ32の出力端は、モータ23のドライバ24
とタイミングジェネレータ33とに接続され、タイミン
グジェネレータ33から出力されるクロックパルスが、
モータ23のドライバ24、映像プロセッサ29及び電
気/光変換素子26に与えられていて、光信号に変換さ
れて信号伝送用光ファイバ9を通り、さらに光/電気変
換素子8で電気信号に戻されて、CCD4の駆動回路6
に与えられている。
【0021】このようにCCD4の駆動パルスが、内視
鏡中を電気信号で伝送されるのでなく、光信号で伝送さ
れて、挿入部先端2で光から電気に変換されるので、プ
ロセッサ処理部内に駆動パルスの伝送中の波形の劣化を
補償するマッチング回路等を設ける必要がなく、信号処
理部の構成を簡略化することができる。
【0022】なお、伝送するクロックパルスとしては、
垂直転送用と水平転送用及び電荷のもれ出しを防止する
ためのアンチブルーミングゲート用の三種類のクロック
パルスが必要であるが、各クロックパルスの光の波長を
互いに異ならせることにより、信号伝送用光ファイバ9
を一本の光ファイバで形成することもできる。
【0023】カラーフィルタ回転盤22は、図3に示さ
れるように、赤(R)、緑(G)、青(B)の三色のカ
ラーフィルタ22R、22G、22Bの間が、赤外線は
透過するが可視光は透過しない赤外透過フィルタ22I
Rによって形成されている。
【0024】図4は、その赤外透過フィルタ22IRの
分光感度特性を示しており、750ないし880nmより
長波長の赤外線を良く透過する。破線は太陽電池14の
感度特性であり、赤外透過フィルタ22IRを透過する
赤外線を感受する斜線部分の面積は、可視領域の感受面
積と同程度の大きさがある。したがって太陽電池14
は、赤外領域の光線入射によって、可視全領域の光線入
射と同程度の電気エネルギを出力する。
【0025】カラーフィルタ回転盤22の三色のカラー
フィルタ22R、22G、22Bの分光感度特性は、図
5ないし図7に示される通りであり、ここでは赤
(R)、緑(G)、青(B)領域だけの光線を透過する
特性のものが用いられている。
【0026】このように構成された電子内視鏡装置によ
れば、モータ23によってカラーフィルタ回転盤22を
回転駆動することにより、光源ランプ21から放射され
た赤外線を含む光が、順次、各色フィルタ22R、22
G、22Bを透過し、照明用ライトガイドファイババン
ドル13を経由して被写体に照明され、一部が太陽電池
14に照射される。
【0027】その際、各色フィルタ22R、22G、2
2Bの間の赤外透過フィルタ22IRが光源ランプ21
と照明用ライトガイドファイババンドル13との間に位
置する間は、赤外線だけが、照明用ライトガイドファイ
ババンドル13に与えられて被写体に照明され、一部が
太陽電池14に照射される。
【0028】そして、被写体で反射した光線は対物レン
ズ3を通ってCCD4の受光面に達して、そこに被写体
の像が結像される。その際、赤外カットフィルタ5を通
ることによって、CCD4には可視光だけが到達する。
ただし、赤外線に対して感度のない固体撮像素子を用い
れば、赤外カットフィルタ5は必ずしも設ける必要がな
い。
【0029】このようにして、赤、緑、青の三色の画像
信号が順次CCD4から出力されて面順次式の撮像が行
われ、赤外透過フィルタ22IRによって照明用ライト
ガイドファイババンドル13に対する可視光の入射がカ
ットされていてCCD4への光の入射が無い時に、CC
D4からの電荷転送が行われる。
【0030】太陽電池14は、照明用ライトガイドファ
イババンドル13からの入射光によって電気エネルギを
発生して、それを安定化電源15に出力する。その出力
電圧はコンデンサ16によって平滑化される。
【0031】図8は、照明光の色に対応する安定化電源
15の端子電圧を示しており、(a)はコンデンサ16
が無い場合の電源入力電圧V1であり、CCD4からの
電荷転送時に、赤外領域の光線によって大きな電圧を得
ている。
【0032】そして、コンデンサ16が接続されている
ことによって、電源入力電圧V1が、(b)に示される
ように平滑化され、電源出力電圧V2は、(c)に示さ
れるように安定した一定電圧となり、CCD4等を駆動
するための電気エネルギとして各部に供給される。
【0033】なお、各色フィルタ22R、22G、22
Bの分光感度特性を、例えば図9ないし図11に示され
るように、赤外領域の光線も透過するようにすれば、各
色による照明時に、より大きな太陽電池出力を得ること
ができ、これを、太陽電池14の感度が低い青色フィル
タ22Bについてのみ行ってもよい。
【0034】
【発明の効果】本発明の電子内視鏡装置によれば、固体
撮像素子からの電荷転送時に、固体撮像素子で感知され
ない赤外線が太陽電池に与えられて電気エネルギを発生
するので、挿入部先端での発電が連続的に行われ、その
結果、太陽電池及び平滑回路を小型化して、内視鏡の挿
入部先端の小型化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の電子内視鏡装置の構成略示図である。
【図2】実施例の太陽電池の分光感度特性線図である。
【図3】実施例のカラーフィルタ回転盤の略示図であ
る。
【図4】実施例の赤外透過フィルタの分光感度特性線図
である。
【図5】実施例の赤色フィルタの分光感度特性線図であ
る。
【図6】実施例の緑色フィルタの分光感度特性線図であ
る。
【図7】実施例の青色フィルタの分光感度特性線図であ
る。
【図8】実施例の電源電圧線図である。
【図9】他の実施例の赤色フィルタの分光感度特性線図
である。
【図10】他の実施例の緑色フィルタの分光感度特性線
図である。
【図11】他の実施例の青色フィルタの分光感度特性線
図である。
【符号の説明】
4 CCD(固体撮像素子) 13 照明用ライトガイドファイババンドル 14 太陽電池 21 光源ランプ 22 カラーフィルタ回転盤 22R、22G、22B カラーフィルタ 22IR 赤外透過フィルタ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内視鏡の照明用ライトガイドファイババン
    ドルの入射端と光源との間に、面順次式の撮像を行うた
    めの色切り換えフィルタを配置すると共に、上記内視鏡
    の挿入部先端に設けた太陽電池によって上記照明用ライ
    トガイドファイババンドルの出射端部から出射される光
    エネルギの一部を電気エネルギに変換して、その電気エ
    ネルギを、内視鏡の挿入部先端内に配置された固体撮像
    素子の駆動エネルギとして用いるようにした電子内視鏡
    装置において、 上記色切り換えフィルタを、上記照明用ライトガイドフ
    ァイババンドルの入射端と上記光源との間に順次挿入さ
    れる複数のカラーフィルタと、各カラーフィルタの挿入
    の間において上記照明用ライトガイドファイババンドル
    の入射端と上記光源との間に挿入されて赤外線は透過す
    るが可視光は透過しない赤外透過フィルタとにより形成
    したことを特徴とする電子内視鏡装置。
  2. 【請求項2】上記固体撮像素子に対する光入射路中に赤
    外線は透過せず可視光は透過する赤外カットフィルタが
    設けられている請求項1記載の電子内視鏡装置。
  3. 【請求項3】上記固体撮像素子から電荷が転送されてい
    る間、上記赤外透過フィルタが上記照明用ライトガイド
    ファイババンドルの入射端と上記光源との間に挿入され
    ていて、上記太陽電池から電気エネルギが出力される請
    求項1又は2記載の電子内視鏡装置。
JP5123887A 1993-05-26 1993-05-26 電子内視鏡装置 Pending JPH06331906A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007077915A1 (ja) * 2006-01-06 2007-07-12 Pentax Corporation 撮像装置、表示装置及び撮像・表示装置
JP2007319686A (ja) * 2006-05-31 2007-12-13 Karl Storz Endovision Inc マイクロチップを備えると共に、光学的に連結された内視鏡
JP2007330608A (ja) * 2006-06-16 2007-12-27 Kanagawa Acad Of Sci & Technol 内視鏡
JP2022516038A (ja) * 2018-12-21 2022-02-24 スコピオ ラブズ リミテッド 顕微鏡画像の圧縮された入手

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