JPH09164116A

JPH09164116A - 面順次式内視鏡用光源装置

Info

Publication number: JPH09164116A
Application number: JP7347136A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Arai; 薫荒井
Original assignee: Fuji Photo Optical Co Ltd
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 1995-12-15
Filing date: 1995-12-15
Publication date: 1997-06-24

Abstract

(57)【要約】【課題】光出力形式の異なる電子内視鏡を同一の光源
装置に接続できるようにする。【解決手段】所定の遮光範囲でカラーフィルタ１５，
１６，１７が形成されたカラーホイール７を単独回転さ
せ、Ａタイプの光出力形式のＲＧＢ光の照射を行う。こ
のカラーホイール７に対し、上記カラーフィルタ１５，
１６，１７それぞれの一部を遮光するための遮光板１２
を設け、この遮光板１２とカラーホイール７を接続する
ために、クラッチ機構を設ける。即ち、ソレノイド２３
を用いて、遮光板１２側のクラッチ板２０の歯状突起１
９をカラーホイール７側の係止溝２１に噛合させ、遮光
板１２をＢタイプの遮光範囲となるように、カラーホイ
ール７に固定する。そうすると、遮光板１２がカラーホ
イール７と一体的に回転し、Ｂタイプの光出力形式の遮
光範囲で光照射を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は面順次式内視鏡用光
源装置、特に複数色の光を順に被観察体内へ照射する電
子内視鏡で、この照射光の出力形式が異なるタイプのも
のを接続可能とする装置に用いられる光源装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】面順次式内視鏡装置（電子内視鏡装置）
は、例えば赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各色光を先
端部から被観察体内へ順番に照射し、これらの光照射に
基づき、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）で得られた
Ｒ，Ｇ，Ｂの画像信号を合成処理することにより、カラ
ー映像を得ることができるものである。この種の電子内
視鏡に用いられる光源装置では、各色のカラーフィルタ
を有するカラーホイールが光源の前方に配置され、この
カラーホイールを回転駆動することにより、Ｒ，Ｇ，Ｂ
の各色光がライトガイド等を介して順に出力されるよう
になっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
面順次式電子内視鏡装置では、上記Ｒ，Ｇ，Ｂの色光の
出力形式が異なる電子内視鏡（スコープ）が存在してお
り、これらの電子内視鏡を同一の本体装置に接続して使
用することができないという問題があった。図８には、
仕様の異なる二つのタイプの光出力及びメモリ入力（転
送）の制御状態が示されており、図（Ａ），（Ｂ）はＡ
タイプ、図（Ｃ），（Ｄ）はＢタイプのものである。即
ち、Ａタイプの電子内視鏡では、図（Ａ）に示されるよ
うに、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色光が期間ｔ_A1で順に出力され、
これらの各色光の出力間には遮光期間ｔ_A2が設定されて
いる。そして、この遮光期間ｔ_A2の中で、図（Ｂ）に示
されるように、メモリ入力（転送）の制御信号Ｓ1 が形
成され、この制御信号Ｓ1 によってＣＣＤで蓄積された
画素信号がビデオ信号として取り出される。

【０００４】また、Ｂタイプの電子内視鏡では、図
（Ｃ）に示されるように、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色光が期間ｔ
_B1で順に出力され、これらの各色光の間には遮光期間ｔ
_B2が設定される。そして、この遮光期間ｔ_B2の中で、図
（Ｄ）に示されるように、メモリ入力（転送）の制御信
号Ｓ2 が形成される。

【０００５】上記のような遮光期間ｔ_A2，ｔ_B2の相違
は、撮像素子であるＣＣＤの信号転送の構成上の相違等
によって生じるものであり、仕様の異なる電子内視鏡を
用いる場合は、その仕様に合せて変化させる必要があ
る。しかし、従来の内視鏡用光源装置では、上記の遮光
期間を自由に変化させることはできず、光出力形式の異
なる電子内視鏡を同一の光源装置に接続することはでき
なかった。

【０００６】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、遮光期間が相違する複数色の光を形
成出力することができ、光出力形式の異なるタイプの電
子内視鏡を同一の装置に接続することが可能となる面順
次式内視鏡用光源装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１請求項記載の発明は、複数のカラーフィルタを
通して得られた複数色の光を順に出力する面順次式内視
鏡用光源装置において、上記の複数色光を出力するため
の光出力形式の一つのタイプに合せるように、複数色の
カラーフィルタが所定角度の遮光範囲を間に挟みながら
形成され、ホイール軸を中心として回転するカラーホイ
ールと、このカラーホイールを回転駆動する駆動手段
と、上記光出力形式の他のタイプ（複数のタイプ）に合
せた遮光範囲となるように、上記カラーホイールのカラ
ーフィルタの一部を遮光するための遮光板と、上記光出
力形式の他のタイプが選択されているとき、上記遮光板
を上記カラーフィルタの一部を遮光する状態で固定し、
上記ホイール軸と同軸上かつ一体的に回転するように当
該遮光板を上記カラーホイールに接続するクラッチ機構
と、を設け、異なる光出力形式の内視鏡を接続可能とし
たことを特徴とする。第２請求項記載の発明は、上記カ
ラーホイールを単独で駆動するとき、光源光路へ上記遮
光板の光透過部が配置される位置に、この遮光板を固定
する遮光板固定手段を設けたことを特徴とする。

【０００８】作用上記第１請求項記載の発明によれば、まず光出力形式が
一つのタイプ、例えばＡタイプの電子内視鏡（スコー
プ）を光源装置に接続する場合には、ソレノイド等で上
記クラッチ機構の接続が解除された状態で、上記遮光板
は所定位置に固定されており、上記カラーホイールのみ
回転する。このカラーホイールには、例えばＲ（赤）、
Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルタがＡタイプの遮光
範囲を持って所定角度の範囲でそれぞれ形成されている
ので、光源装置からはＲ、Ｇ、Ｂ光がＡタイプの遮光期
間毎に所定の期間だけ順に出力されることになる。

【０００９】一方、光出力形式が異なるタイプ、例えば
Ｂタイプのスコープを光源装置に接続する場合には、ソ
レノイド等で上記クラッチ機構が接続状態とされること
により、上記カラーホイールと一体となって遮光板が回
転する。そうすると、上記遮光板がカラーフィルタの一
部を遮光して、Ｂタイプの遮光期間でＲ、Ｇ、Ｂ光が出
力される。このようにして、遮光期間を変化させる遮光
板を用いることにより、光出力形式が異なるタイプのス
コープを光源装置に接続することが可能となる。

【００１０】上記第２請求項記載の発明によれば、上記
クラッチ機構の接続状態が解除されたとき、上記遮光板
は、その光透過部が光源光路へ配置されるように自動的
に固定されるので、動作しない遮光板が光路を塞ぐこと
がない。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１には、実施形態例に係る面順
次式内視鏡用光源装置の内部構成が示されている。図に
おいて、光源装置内部の所定の位置に、光源となるキセ
ノンランプ１が設けられ、このキセノンランプ１の前方
には、キセノンランプ１から照射された光を集光するコ
ンデンサレンズ２が設けられている。そして、このコン
デンサレンズ２の更に前方には、上記コンデンサーレン
ズ２により集光された光を伝送するためのライトガイド
３が配置される。即ち、このライトガイド３は、電子内
視鏡（以下スコープとする）４側のコネクタ５の端部か
ら突出配置されており、このコネクタ５を光源装置へ接
続したときに、ライトガイド３の後端部が上記コンデン
サレンズ２の集光位置に配置されることになる。

【００１２】また、上記ライトガイド３は、スコープ４
の先端部まで配設されており、この先端部には撮像素子
であるＣＣＤ（ Charge Coupled Device）６が配設され
ている。従って、上記ライトガイド３によって光源光を
照射することができ、そのときの被観察体の像光はＣＣ
Ｄ６によって捉えられ、画像信号に変換される。更に、
上記ＣＣＤ６は、図示されていないが信号ケーブル等を
介してプロセッサ回路に接続されており、このプロセッ
サ回路により上記ＣＣＤ６から伝達された画像信号が処
理され、モニタ等に出力される。なお、上記プロセッサ
回路は別体の装置として配置することが多いが、光源装
置内又はスコープ内に配置してもよい。

【００１３】このような光源装置では、上記コンデンサ
レンズ２とライトガイド３の間に、後述するＲ、Ｇ、Ｂ
のカラーフィルタを備えたカラーホイール７が配置され
ている。このカラーホイール７のホイール軸８は軸受け
９に支持され、ベルト１０を介してモータ１１と連結し
ており、このモータ１１によりカラーホイール７が回転
可能となる。また、このカラーホイール７と上記コンデ
ンサレンズ２との間には遮光板１２が配置されており、
この遮光板１２の軸１３は、上記カラーホイール７のホ
イール軸８内に挿通されて軸受け１４によって支持され
る。

【００１４】図２には、上記のカラーホイール７［図
（Ａ）］及び遮光板１２［図（Ｂ）］の構成が示されて
いる。図示されるように、カラーホイール７には、赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタ１５，１
６，１７が、ホイール軸８の同心円上に同一角度範囲で
形成されている。また、このカラーフィルタ１５，１
６，１７は、所定角度αの遮光範囲を間に挟みながら形
成されており、当該例ではこの所定角度αは、一つのタ
イプであるＡタイプの光出力形式の遮光範囲に合うよう
に全て約２０度に設定されている。

【００１５】また、遮光板１２には、角度β（任意であ
る）の遮光羽根１２Ａが光透過部１２Ｂを挟みながら３
個形成されている。当該例では他のタイプとしてのＢタ
イプの遮光角度が約６０度（γ）となっており、上記遮
光羽根１２Ａの角度βは６０度よりも少し小さな角度と
されている。即ち、この角度βは上記カラーホイール７
の角度αの遮光範囲を利用して４０度程度の角度として
もよいが、当該例の場合は６０度程度として約６０度〜
８０度の遮光範囲が設定できるようになっている。な
お、Ａタイプのスコープ４を用いた場合に、上記遮光板
１２の光透過部１２Ｂが、光路領域１００を確保する位
置に設定されるように、該遮光板１２を固定することが
好ましく、この固定のために、上記遮光板１２の内周部
には、Ｓ極を外側へ向けた永久磁石１８が３個設けられ
る（詳細は後述する）。

【００１６】図１において、上述した遮光板１２の軸１
３に、歯状突起１９を有するクラッチ板２０が設けら
れ、このクラッチ板２０は、ホイール軸８内に形成され
た連結部空間に配置される。一方、このホイール軸８の
連結部には、上記歯状突起１９を係止する係止溝２１を
有する当接面２２が設けられる。即ち、図３に示される
ように、上記クラッチ板２０の歯状突起１９は、その上
面が螺旋状のテーパ面とされ、一方の当接面２２の係止
溝２１もこの歯状突起１９と同一形状の溝となってい
る。従って、カラーホイール７を図の矢示方向へ回転さ
せたとき、上記係止溝２１へ徐々に歯状突起１９が噛み
合い、これによって遮光板１２がカラーホイール７へ連
結されることになる。

【００１７】また、上記遮光板１２の軸１３の端部に
は、クラッチ機構の接続、解除を行なうために、ソレノ
イド２３，２４から突出した駆動軸２５，２６が点接触
しており、この駆動軸２５，２６により上記軸１３が押
圧されて動くことになる。このような遮光板１２の後側
には、その軸１３を案内するガイド部２８が設けられて
いる。

【００１８】図４には、上記ガイド部２８の構成が示さ
れている。このガイド部２８には、３個の電磁石２９が
設けられており、これら電磁石２９は、Ａタイプのスコ
ープを用いた場合に、遮光板１２を固定するための固定
手段となる。即ち、この電磁石２９は、上記遮光板１２
との接触面がＮ極となるように設定され、上記遮光板１
２に設けられたＳ極の永久磁石１８の配置に一致するよ
うに配置される。従って、上記電磁石２９が通電状態と
なると、電磁石２９のＮ極と遮光板１２の永久磁石１８
のＳ極が引き合い、上記遮光板１２が光路領域１００を
妨げない位置に固定されることになる。

【００１９】更に、図１に示されるように、上記モータ
１１、ソレノイド２３，２４、電磁石２９を制御するた
めに制御回路３０が設けられている。そして、この制御
回路３０では、スコープ４の識別情報（ＩＤ情報）から
光出力形式のタイプを自動的に検出している。即ち、従
来からスコープ４に付与されている識別情報を利用する
こと、或いは光出力形式の種類を示す特定の識別情報を
新たにスコープ４に与えることによって、この識別情報
は、例えば制御回路間の通信により受け取ることができ
る（また、プロセッサ装置を介して得るようにしてもよ
い）。当該例では、スコープ４がＡタイプかＢタイプの
いずれであるかを検出することになる。

【００２０】当該例は以上の構成からなり、以下にその
作用を図５〜図７を参照しながら説明する。図５には、
光源からライトガイドまでの光路が示されており、図６
には、カラーホイールにおいて遮光板で遮光される状況
が示され、図（Ａ）はＡタイプ、図（Ｂ）はＢタイプの
図であり、図７は、Ｂタイプの動作状態の図である。ま
ず、図１においてスコープ４が光源装置に接続されたと
き（別体のプロセッサ装置が存在する場合はこれにも接
続される）、制御回路３０は上記スコープ４から識別情
報を入力し、この識別情報に基づいて光出力形式がＡタ
イプであるか、Ｂタイプであるかの判定が行われる。ま
た、この制御回路３０は現在いずれのタイプの動作状態
かを把握しており、この動作状態を考慮してそれぞれの
タイプに合った制御を実行することになる。

【００２１】即ち、現在Ｂタイプの設定状態において、
接続されたスコープ４がＡタイプであると判定されたと
きは、クラッチを解除するためにカラーホイール７が低
回転駆動又は停止される。そして、駆動軸２６を介して
ソレノイド２４により遮光板１２の軸１３が押圧されて
動き、同時にガイド部２８側の電磁石２９が通電されて
遮光板１２側の永久磁石１８を引きつけるので、遮光板
１２は所定の位置に固定される。このようにして、図１
に示すようにクラッチ機構が解除状態となり、カラーホ
イール７が遮光板１２と独立して回転することとなる。

【００２２】このとき、図５に示されるように、キセノ
ンランプ１から出力された光は、コンデンサレンズ２を
介して遮光板１２の光透過部１２Ｂを通過することにな
り、カラーホイール７のカラーフィルタ１５，１６，１
７のいずれかに到達する。この状態が図６（Ａ）に示さ
れており、図ではＲのカラーフィルタ１５に光が光路範
囲１００において透過しているが、このような状態でカ
ラーホイール１２が回転（矢示の方向へ回転）すること
によって、Ｒ，Ｇ，Ｂ光が順に得られる。そして、この
場合のＲ，Ｇ，Ｂ光の遮光期間は約２０度（角度α）の
遮光範囲で設定されることになり、その結果、図８で示
したように、出力期間ｔ_A1、遮光期間ｔA₂からなるＡタ
イプの光照射が行なわれる。

【００２３】一方、上記図１の設定状態において、接続
されたスコープ４がＢタイプであると判定されたとき
は、クラッチを接続するためにカラーホイール７が低回
転駆動又は停止されると共に、ガイド部２８側の電磁石
２９の通電が停止されて遮光板１２の固定が解除され
る。そして、図７に示されるように、駆動軸２５を介し
てソレノイド２３により遮光板１２の軸１３が押圧され
て動き、クラッチ板２０が当接面２２に接触するように
なる。次に、カラーホイール７が回転駆動されると、歯
状突起１９が係止溝２１に噛み合うことにより、遮光板
１２がカラーホイール７に連結される。このようにし
て、図７に示すようにクラッチ機構が接続状態となり、
カラーホイール７は遮光板１２と共に一体的に回転す
る。

【００２４】この状態が図６（Ｂ）に示されており、遮
光板１２はカラーホイール７の所定の位置に重ねられて
一緒に回転することになり、これによって６０度（角度
γ）の遮光範囲が確保される。この結果、図８で示した
ように、出力期間ｔ_B1、遮光期間ｔ_B2からなるＢタイプ
のＲ，Ｇ，Ｂ光の照射が可能となる。

【００２５】上記例では、クラッチ機構として連結部を
ホイール軸内に配置するタイプのものを説明したが、他
のクラッチ機構を採用することも可能である。例えば、
遮光板１２の前面に突起を設け、この面と対向するカラ
ーホイール７の面に、上記突起と同形状の溝を設けるこ
とにより、上記遮光板１２とカラーホイール７との間に
連結部を配置する構成が採用できる。

【００２６】上記実施形態例では、識別情報より自動的
に光出力形式を変えたが、切替え操作スイッチを操作部
に配置し、手動で光出力形式を切替え選択することも可
能である。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、第１請求項記載の
発明によれば、光出力形式の一つのタイプに合せた遮光
範囲でカラーフィルタが形成されたカラーホイールに対
し、上記カラーフィルタの一部を遮光するための遮光板
を設け、上記カラーホイールを独立に回転させると共
に、上記遮光板をカラーホイールと一体的に回転させる
ように両者を接続するクラッチ機構を設けたので、複数
のタイプの光出力形式に合わせた光照射を実現すること
ができる。従って、光源装置に異なる光出力形式の電子
内視鏡を接続して使用することが可能となる。

【００２８】第２請求項記載の発明によれば、カラーホ
イールを単独で駆動するとき、光源光路へ遮光板の光透
過部が配置される位置に、この遮光板を固定する遮光板
固定手段を設けたので、遮光板の位置決めが自動的に行
われ、使用していない遮光板が光路を塞ぐことを防止で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態例に係る面順次式内視鏡用光
源装置の内部構成を示す平面図である。

【図２】図１の装置のカラーホイール［図（Ａ）］及び
遮光板［図（Ｂ）］の構成を示す図である。

【図３】図１の装置のクラッチ機構の連結部を示す説明
図である。

【図４】図１の装置のガイド部における遮光板との接続
面を示す図である。

【図５】図１の装置の光源からライトガイドまでの光路
を説明する説明図である。

【図６】図１の装置のカラーホイールにおいて遮光板で
設定される遮光状態を示し、図（Ａ）はＡタイプ、図
（Ｂ）はＢタイプの図である。

【図７】図１の装置にＢタイプの電子内視鏡が接続され
たときの動作状態を示す平面図である。

【図８】従来の面順次式内視鏡装置における仕様の異な
る二つのタイプの光出力及びメモリ入力の制御状態を示
す説明図である。

【符号の説明】

４ … スコープ（電子内視鏡）、７ … カラーホイール、１１ … モータ、１２ … 遮光板、１５，１６，１７ … カラーフィルタ、１８ … 永久磁石、１９ … 歯状突起、２０ … クラッチ板、２１ … 係止溝、２２ … 当接面、２３，２４ … ソレノイド、２９ … 電磁石、３０ … 制御回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のカラーフィルタを通して得られた
複数色の光を順に出力する面順次式内視鏡用光源装置に
おいて、上記の複数色光を出力するための光出力形式の一つのタ
イプに合せるように、複数色のカラーフィルタが所定角
度の遮光範囲を間に挟みながら形成され、ホイール軸を
中心として回転するカラーホイールと、このカラーホイールを回転駆動する駆動手段と、上記光出力形式の他のタイプに合せた遮光範囲となるよ
うに、上記カラーホイールのカラーフィルタの一部を遮
光するための遮光板と、上記光出力形式の他のタイプが選択されているとき、上
記遮光板を上記カラーフィルタの一部を遮光する状態で
固定し、上記ホイール軸と同軸上かつ一体的に回転する
ように当該遮光板を上記カラーホイールに接続するクラ
ッチ機構と、を設け、異なる光出力形式の内視鏡を接続
可能としたことを特徴とする面順次式内視鏡用光源装
置。
【請求項２】上記カラーホイールを単独で駆動すると
き、光源光路へ上記遮光板の光透過部が配置される位置
に、この遮光板を固定する遮光板固定手段を設けたこと
を特徴とする第１請求項記載の面順次式内視鏡用光源装
置。