JPS60250323A - 内視鏡用照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「技術分野」 大発明は、内視鏡の体内挿入部先端の照明窓に照明光を
与える照明装置に関する。

「従来技術およびその問題点」 内視鏡の照明装置は、周知のように、そ）光源ランプの
光を、光学繊維束からなるライトガイドを介して体内挿
入部先端の照明窓に導き、体腔内の観察部を照明するも
のである。この照明装置には従来、照明窓から−゛観東
部迄の距離の大小に拘わらず観察部の明るさを一定にす
るため、光量調節手段が設けられている。この光量調節
手段の一つとして、光源ランプの明るさは一定にし、こ
のランプとライトガイドとの間の光路中に可変絞装置を
設け、この可変絞装置をサーボモータで駆動する装置が
知られている。しかしこの従来装置は、サーボモータの
応答速度に限界があるために、可変絞装置の応答速度が
遅いという問題がある。すなわち内視鏡においては、体
内挿入部が狭い管腔内に入るので、内視鏡の先端と観察
部の距離が急激に変化することが多く、このため観察部
の急激な受光量変化に対して、機械的可変絞装置の応答
が遅れることがある。このため、特にテレビ撮影、シネ
撮影時に画面の明るさが一定せず、また機械絞の制御が
複雑かつ困難である。

一方、光源部のランプとして、タングステンランプ等、
印加電圧の大小により照度の変化するランプを使用した
照明装置では、機械絞を使用することなく、ランプの印
加電圧を制御することにより、観察部の明るさを変化さ
せることができる。

この従来装置は、観察部（被写体）の明るさの変化に対
し、速い応答速度で照明光量を変化させることができる
ものの、光量を変化させることができる幅が狭いという
問題がある。すなわち広範囲に光量を変化させようとす
ると、ランプに保持電流以下の電流を流さねばならず、
このためランプの色温度が変化して正確な診断の妨げと
なるおそれがある。

「発明の目的」 本発明は、このような従来の照明装置の問題点に着目し
てなされたもので、観察部の明るさの変化に対し、応答
性よく光量を変化させることができ、しかも光量の変化
幅が大きくとれ、さらに色温度の変化も生じない内視鏡
用照明装置を得ることを目的とする。

「発明の概要」 本発明の内視鏡用照明装置は、放電管のランプ電流を観
察部の明るさに応じて変化させるランプ電波変化手段と
一緒に、放電管とライトガイドとの間に挿脱される光学
フィルタを設け、このランプ電波変化手段と光学フィル
タを協働させることにより　より広範囲に照明光量を変
化させることができるようにしたことを特徴としている
。

「発明の実施例」 以下図示実施例について本発明を説明する。第１図にお
いて、放電管１０からの光は、内視鏡のライトガイド２
１を介して被写体（゛観察部）２２に照射され、被写体
２２からの反射光がイメージガイド２３およびビームス
プリッタ２４を介してテレビカメラ２５に入る。ビーム
スプリッタ２４で分光された光は、光電変換素子３０に
よって電圧に変換され、この電圧は増幅器３１によって
増幅される。この増幅された電圧と、露光レベル調整回
路４１で得られる基準電圧との差が、差動増幅器４０で
増幅され、この差動増幅器４０の出力値に応じて放電管
駆動トランジスタ５０が、放電管１０の通電量を制御す
る。

この放電管駆動トランジスタ５０に与えられる電流は、
ランプ電流制限回路６０によってその下限と上限が制限
される。すなわちこのランプ電流制限回路６０は、放電
管ｌＯのランプ電流を、上限値（放電管ＩＯの定格電流
近傍）と下限値（放電管１０の保持電流近傍）の間に制
限するものである。放電管ｌＯは、定格電流と保持電流
の間の電圧値では色温度の変化もなく安定して動作する
という特性がある。上限値を設定するため、ツェナーダ
イオード６１と抵抗６２からなる定電圧回路と、この定
電圧回路に向かうダイオード６３とが使用されている。

また下限値を設定するために、分圧抵抗６４．６５と、
この分圧点から放電管駆動トランジスタ５０のベースに
向かうダイオード６６とが使用されている。この実施例
では、こＱ上限値を２０Ａ、下限値をＩＯＡとする。

光学フィルタ８０は、ライトガイド２１と放電ｖｌＯの
間の光路に進退可能に設けられており、この光学フィル
タの挿脱制御を行なう光学フィルタ挿脱制御回路７０が
設けられている。この光学フィルタ挿脱制御回路７ｏは
、差動増幅器４ｏの出力電圧に応じて、光学フィルタ８
ｏを挿脱するもので、上限値を検出する基準電圧源７２
および比較回路７１と、下限値を検出する基準電圧源７
４および比較回路７３と、比較回路７１、比較回路７３
の出力を記憶して光学フィルタ８ｏの挿入信号および脱
出信号を出力するフリップフロップ７５と、ソレノイド
７７を駆動する駆動トランジスタ７６とを有し、ソレノ
イド７７が光学フィルタ８０を駆動する。

次に、上記実施例の動作について説明する。内視鏡の先
端と被写体２２との距離が変化することによって、被写
体２２からの反射光量が変化すると、光電変換素子３０
の出力および差動増幅器４０の出力が変化し、放電管駆
動トランジスタ５０の駆動電流が、その反射光量の変化
を補うように変化する。

この場合、放電管駆動トランジスタ５０のベース電圧が
、放電管１０の定格電流に相当する値よりも少しでも高
くなった場合には、余分な電流がダイオード６３．６１
を介してアースに流れるので、放電管１０には定格電流
以上の電流が流れない。逆に、放電管駆動トランジスタ
５０のベース電圧が、放電管ｉｏの保持電流に相当する
値よりも少しでも低くなった場合には、抵抗６５および
ダイオード゛６６を介して電源から放電管駆動トランジ
スタ５０のベースに流れるので、放電管ｌＯには保持電
流以下の電流が流れない。

第２図は、上記実施例のタイムチャートである。まずラ
ンプ電流が上限電流２０Ａに近い１９Ａ以上になったと
きに、フリップフロ・ンプ７５から脱出信号が出力され
、ランプ電流が下限電流放電管１０Ａに近いＩＩＡ未満
になったときに、フリップフロップ７５から挿入信号が
出力されるように、予めセットしである。

いま、光学フィルタ８０が光路中に挿入されている状態
を考える（図のＴの時点）。すなわち、駆動トランジス
タ７６がオフしており、ソレノイド７７が作動していな
い。この状態において、内視鏡の先端が被写体２２から
次第に離れていくと、光電変換素子３０に入力される被
写体２２からの反射光が徐々に弱くなるため、前述のよ
うに差動増幅器４０および放電管駆動トランジスタ５０
の働きによって、放電管１０が次第に明るくなる。そし
てランプ電流が１９Ａ以上になると、フリップフロー、
プ７５から脱出信号が出力され、駆動トランジスタ７６
がオンするので、ソレノイド７７が作動し、光学フィル
タ８０が光路から脱出する。

光学フィルタ８０が光路から脱出すると、光電変換素子
３０が急に多量の光を受けるので、上記フィードバック
ループにより、放電管１０からの光が急に減少してラン
プ電流がｌｌＡ近傍まで下降する。したがってランプ電
流を再び増加させる余地が生じるので、さらに体内挿入
部先端を被写体２２から離すことができる。そして内視
鏡の先端が被写体２２から離れていくと、ランプ電流は
徐々に増加して１９Ａを超えるが、この際には光学フィ
ルタ８０の脱出信号が発せられることはない（既に脱出
している）。２０Ａに達すると、ランプ電流制限回路６
０が２ＯＡにホールドする。

逆に被写体２２が近づいた場合には、前述のように放電
管１０が次第に暗くなる。そしてランプ電流がＩＩＡ未
満になると、フリップフロップ７５から挿入信号が出力
され、駆動トランジスタ７６がオフするので、ソレノイ
ド７７の作動が解除され、光学フィルタ８０が光路に挿
入される。

光学フィルタ８０が光路に入ると、光電変換素子３０が
受ける光量が急に減少するので、フィードバー、クルー
プによって、放電管１０からの光が急に増加してランプ
電流が１９Ａ近くになる。したがってランプ電流を再び
減少させる余地が生じるので、さらに体内挿入部先端を
被写体２２に近づけることができる。そして内視鏡の先
端が被写体２２にさらに近づいていくと、ランプ電流は
徐々に減少し、最終的には、ランプ電流は電流制限回路
６０によりＩＯＡにホールドされる。ＩＩＡ以下となっ
たときにも、光学フィルタ８０は既に挿入されているの
で、挿入信号は出力されない。

ここで注意を要するのは、光学フィルタ８０の挿入時に
、ランプ電流が１９Ａ以上にならないように光学フィル
タの光透過率を定めることである。光学フィルタ８０を
挿入したときにラン・プ電流が１９Ａ以上になると、挿
入した時点で脱出信号が出力されてしまうため、脱出と
挿入が繰り返されて発振現象が生じる。これを防止する
ためには、光学フィルタ８０の光透過率を５０％以上に
設定するとよい。

被写体の明るさを検出する光電変換素子３ｏ→この光電
変換素子３０の出力と基準電圧との差を検出する差動増
幅器４０→この差動増幅器の出方によってランプ電流を
制御する放電管駆動トランジスタ５０→この駆動トラン
ジスタ５ｏによって駆動される放電管１０→放電管１０
によって照明される被写体の明るさというフィードバッ
クループは、その応答が極めて速い。１ｍｓ以下の応答
速度を得ることが可能である。したがって、光学フィル
タ８０の挿脱により生じる瞬間的な光量変化もまた、フ
ィードバックされるので、目視観察、テレビ撮影、シネ
撮影時において、この光量変化は視覚にて感知できない
程であり、このため、観察や撮影に支障が生じることな
く、安定した画像が得られる。また光学フィルタ８ｏを
光路から挿脱しているので、光量の変化量が従来より２
倍に増加しているという利点を有しながら、放電管１０
の通電量を保持電流以下にしないので、ランプの色温度
に変化が生じない。

光学フィルタ８０の脱出信号を出力させるランプ電流の
値（上記実施例では１９Ａ）、および光学フィルタ８０
の挿入信号を出力させるランプ電流の値（上記実施例で
はＩＩＡ）は、ランプの特性に応じて任意に定めること
ができる。また光学フィルタ８０は、光を一様に減衰す
るものであれば、材質は問わない。

「発明の効果」 以上のように本発明は、ランプ電流変化手段と、光学フ
ィルタの両者の協働により、照明光量を変化させるもの
であるから、照明光量を広範囲に渡って、しかも応答性
よく変化させることができる。またランプ電流を保持電
流以下にすることがないので、色温度が変化することは
なく、したがって、誤診のおそれをなくすことができる
。さらに従来装置のようにサーボモータ等の高価な要素
を使用していないため安価であり、また回路構成も簡単
なので、高い信頼性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

ｔｆＳ１図は本発明の内視鏡用照明装置の実施例を示す
回路図、第２図はこの実施例のタイムチャートである。 ｌＯ・・・放電管（照明ランプ）、２１・・・ライトガ
イド、２２・・・被写体（観察部）、３ｏ・・・光電変
換素子、４０−　差動増幅器、６ｏ・・・ランプ電流制
限回路、７０・・・光学フィルタ挿脱制御回路。 特許出願人　旭光学工業株式会社 同代理人　三　浦　邦　夫

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）放電管の光をライトガイドおよび体内挿入部先端
   の照明窓を介して観察部に照射する内視鏡用照明装置に
   おいて、上記観察部の明るさを検出する光電変換素子と
   ；放電管の保持電流近傍と、定格電流の間で、該放電管
   のランプ電流を上記光電変換素子の出力に応じて変化さ
   せるランプ電流変化手段と；上記放電管とライトガイド
   間の光路に挿脱する光学フィルタと；上記放電管の保持
   電流近傍または定格電流近傍のレベルにおいて、上記光
   学フィルタを光路中に挿脱させる光学フィルタ挿脱制御
   手段とを有することを特徴とする内視鏡用照明装置。 （２、特許請求の範囲第１項において、上記光学フィル
   タは、その光透過率が５０％以上である内視鏡用照明装
   置。 （３）特許請求の範囲第１項または第２項において、上
   記ランプ電流変化手段は、光電変換素子の出力値と基準
   値との差を検出する差動増幅器と、この差動増幅器の出
   力値に応じてランプ電流を制御する電流制御手段とによ
   って構成されている内視鏡用照明装置。