JP2002291697A - 交流点灯光源を備えた電子内視鏡装置 - Google Patents
交流点灯光源を備えた電子内視鏡装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 点灯周波数が電荷蓄積の周波数よりも低くな
る場合でも、均一な発光量により撮像を行うことがで
き、フリッカーの発生をなくす。 【解決手段】 集光手段としてリフレクタ２７や集光レ
ンズを有する交流点灯ランプ２２を用い、これにより光
照射された被観察体をＣＣＤにて撮像する装置におい
て、上記ランプ２２の二つの第１電極２５と第２電極２
６の先端の輝点ｇ１，ｇ２が上記集光手段により集光す
る二つの集光点Ｇ１，Ｇ２の間で、この集光点近傍以外
の位置、特にこの集光点Ｇ１，Ｇ２の中間位置に、ライ
トガイド２０の入射端を配置する。これにより、輝点を
利用する場合よりも発光量は多少低下するが、輝度変化
の小さい発光が得られ、略均一な露光量の撮影が可能と
なる。
る場合でも、均一な発光量により撮像を行うことがで
き、フリッカーの発生をなくす。 【解決手段】 集光手段としてリフレクタ２７や集光レ
ンズを有する交流点灯ランプ２２を用い、これにより光
照射された被観察体をＣＣＤにて撮像する装置におい
て、上記ランプ２２の二つの第１電極２５と第２電極２
６の先端の輝点ｇ１，ｇ２が上記集光手段により集光す
る二つの集光点Ｇ１，Ｇ２の間で、この集光点近傍以外
の位置、特にこの集光点Ｇ１，Ｇ２の中間位置に、ライ
トガイド２０の入射端を配置する。これにより、輝点を
利用する場合よりも発光量は多少低下するが、輝度変化
の小さい発光が得られ、略均一な露光量の撮影が可能と
なる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は交流点灯光源を備え
た電子内視鏡装置、特に交流電流によって放電点灯させ
る交流点灯ランプを用いて照射光を被観察体へ供給する
電子内視鏡装置の光源部の構造に関する。
た電子内視鏡装置、特に交流電流によって放電点灯させ
る交流点灯ランプを用いて照射光を被観察体へ供給する
電子内視鏡装置の光源部の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子内視鏡装置では、光源装置等からラ
イトガイドを介して光源光をスコープ先端部まで導き、
この先端部からの光照射に基づいて被観察体をＣＣＤ
（ChargeCoupled Device）等の撮像素子で撮像し、この
被観察体をモニタに表示することが行われる。そして、
近年では、上記光源装置の光源として、高輝度放電ラン
プ等といわれる交流点灯ランプを用いることが提案され
ている。
イトガイドを介して光源光をスコープ先端部まで導き、
この先端部からの光照射に基づいて被観察体をＣＣＤ
（ChargeCoupled Device）等の撮像素子で撮像し、この
被観察体をモニタに表示することが行われる。そして、
近年では、上記光源装置の光源として、高輝度放電ラン
プ等といわれる交流点灯ランプを用いることが提案され
ている。
【０００３】即ち、タングステン線の発熱により発光す
るフィラメントランプであるハロゲンランプ等と比較し
て、放電ランプであるキセノンランプ、メタルハライド
ランプは、発光効率がよく、ランプの寿命も長いという
利点がある。また、内視鏡においては細径化されたスコ
ープに対応してライトガイドも細く形成されており、発
光輝点の小さい放電ランプの方が細いライトガイドへの
光入射効率が良好となる。
るフィラメントランプであるハロゲンランプ等と比較し
て、放電ランプであるキセノンランプ、メタルハライド
ランプは、発光効率がよく、ランプの寿命も長いという
利点がある。また、内視鏡においては細径化されたスコ
ープに対応してライトガイドも細く形成されており、発
光輝点の小さい放電ランプの方が細いライトガイドへの
光入射効率が良好となる。
【０００４】図９には、交流点灯ランプ（放電ランプ）
の構成が示されており、この図９のランプ１は、先端が
鋭角に形成された第1電極（陰極）２、同様の先端形状
の第２電極（陽極）３、リフレクタ４から構成される。
そして、このリフレクタ４の反射面の形状が、例えば楕
円Ｋ（中心Ｏ１）となる場合、上記第１電極２の鋭角先
端の輝点ｇ１が楕円Ｋの第１焦点Ｆ１に配置され、ライ
トガイド５の入射端が第２焦点Ｆ２に配置される。この
ような交流点灯ランプ１によれば、輝点ｇ１で発光した
光がリフレクタ４により第２焦点Ｆ２に集光し、この光
がライトガイド５を介してスコープ先端部まで導かれ
る。
の構成が示されており、この図９のランプ１は、先端が
鋭角に形成された第1電極（陰極）２、同様の先端形状
の第２電極（陽極）３、リフレクタ４から構成される。
そして、このリフレクタ４の反射面の形状が、例えば楕
円Ｋ（中心Ｏ１）となる場合、上記第１電極２の鋭角先
端の輝点ｇ１が楕円Ｋの第１焦点Ｆ１に配置され、ライ
トガイド５の入射端が第２焦点Ｆ２に配置される。この
ような交流点灯ランプ１によれば、輝点ｇ１で発光した
光がリフレクタ４により第２焦点Ｆ２に集光し、この光
がライトガイド５を介してスコープ先端部まで導かれ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
交流点灯ランプ１を用いた電子内視鏡装置では、電極間
に与えられる電流の向き（正負）が入れ替わり、点灯が
二ヶ所の輝点ｇ１，ｇ２で交互に行われることから、こ
の点灯周波数がＣＣＤ等の撮像素子による電荷蓄積の周
波数（サイクル）よりも低くなる場合には、フィールド
間で露光差が生じ、フリッカーが発生するという問題が
ある。
交流点灯ランプ１を用いた電子内視鏡装置では、電極間
に与えられる電流の向き（正負）が入れ替わり、点灯が
二ヶ所の輝点ｇ１，ｇ２で交互に行われることから、こ
の点灯周波数がＣＣＤ等の撮像素子による電荷蓄積の周
波数（サイクル）よりも低くなる場合には、フィールド
間で露光差が生じ、フリッカーが発生するという問題が
ある。
【０００６】即ち、図１０には、上記交流点灯ランプ１
に与えられる交流電流とランプ発光状態が示されてお
り、図１０（Ａ）のように、このランプ１では、その第
１電極（陰極）２に−ａの電圧、第２電極（陽極）３に
＋ａの電圧が交互に与えられることになり、図１０
（Ｂ）のように、図７の輝点ｇ１では間欠的に点灯ｑ
（点灯周波数ｆｑ）の発光が行われることになる。
に与えられる交流電流とランプ発光状態が示されてお
り、図１０（Ａ）のように、このランプ１では、その第
１電極（陰極）２に−ａの電圧、第２電極（陽極）３に
＋ａの電圧が交互に与えられることになり、図１０
（Ｂ）のように、図７の輝点ｇ１では間欠的に点灯ｑ
（点灯周波数ｆｑ）の発光が行われることになる。
【０００７】図１１には、ＣＣＤにおける電荷蓄積とラ
ンプ点灯の関係が示されており、上記ランプ１の点灯ｑ
の周波数ｆｑが電荷蓄積ｃの周波数（垂直同期信号周波
数）ｆｃよりも高くなる場合（ｆｑ＞ｆｃ）には、図１
１（Ａ），（Ｂ）の奇数及び偶数のフィールドに示され
るように、電荷蓄積ｃの時間内で二つの点灯ｑ（斜線
部）が平均して行われる。しかし、点灯周波数ｆｑが電
荷蓄積ｃの周波数ｆｃよりも低くなる場合（ｆｑ≦
ｆｃ）には、図１１（Ｃ），（Ｄ）の奇数及び偶数のフ
ィールドに示されるように、電荷蓄積ｃの時間内で斜線
部のように点灯（発光）ｑが均一に行われない状態とな
る。この結果、各フィールド間での露光量にばらつきが
生じ、図１１（Ｃ）の奇数フィールドと図１１（Ｄ）の
偶数フィールドを交互に重ねて映像を表示すると、画面
にフリッカーが発生する。
ンプ点灯の関係が示されており、上記ランプ１の点灯ｑ
の周波数ｆｑが電荷蓄積ｃの周波数（垂直同期信号周波
数）ｆｃよりも高くなる場合（ｆｑ＞ｆｃ）には、図１
１（Ａ），（Ｂ）の奇数及び偶数のフィールドに示され
るように、電荷蓄積ｃの時間内で二つの点灯ｑ（斜線
部）が平均して行われる。しかし、点灯周波数ｆｑが電
荷蓄積ｃの周波数ｆｃよりも低くなる場合（ｆｑ≦
ｆｃ）には、図１１（Ｃ），（Ｄ）の奇数及び偶数のフ
ィールドに示されるように、電荷蓄積ｃの時間内で斜線
部のように点灯（発光）ｑが均一に行われない状態とな
る。この結果、各フィールド間での露光量にばらつきが
生じ、図１１（Ｃ）の奇数フィールドと図１１（Ｄ）の
偶数フィールドを交互に重ねて映像を表示すると、画面
にフリッカーが発生する。
【０００８】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、点灯周波数が電荷蓄積時間の周波
数よりも低くなる場合でも、均一な発光量により撮像を
行うことができ、フリッカーの発生を防止することが可
能となる交流点灯光源を備えた電子内視鏡装置を提供す
ることにある。
であり、その目的は、点灯周波数が電荷蓄積時間の周波
数よりも低くなる場合でも、均一な発光量により撮像を
行うことができ、フリッカーの発生を防止することが可
能となる交流点灯光源を備えた電子内視鏡装置を提供す
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、集光手段を有する交流点灯
光源と、この光源からの光をスコープ先端部まで導くラ
イトガイドと、このライトガイドを介して光照射された
被観察体を撮像する撮像素子とを設けた電子内視鏡装置
において、上記交流点灯光源の二つの電極先端の輝点が
上記集光手段により集光する二つの集光点間であって、
この集光点近傍以外の位置に上記ライトガイドの入射端
を配置したことを特徴とする。
に、請求項１に係る発明は、集光手段を有する交流点灯
光源と、この光源からの光をスコープ先端部まで導くラ
イトガイドと、このライトガイドを介して光照射された
被観察体を撮像する撮像素子とを設けた電子内視鏡装置
において、上記交流点灯光源の二つの電極先端の輝点が
上記集光手段により集光する二つの集光点間であって、
この集光点近傍以外の位置に上記ライトガイドの入射端
を配置したことを特徴とする。
【００１０】請求項２に係る発明は、上記交流点灯光源
の集光手段として、光源を基準として上記ライトガイド
と対向する位置にリフレクタを配置する場合には、二つ
の電極間のアークギャップ長をΔlとすると、上記リフ
レクタ形状により形成される集光点から、＋（Δl／
２）又は−（Δl／２）の位置近傍に、上記ライトガイ
ドの入射端を配置したことを特徴とする。請求項３に係
る発明は、上記交流点灯光源の集光手段として、光源を
基準として上記ライトガイドと対向する位置にリフレク
タを配置し、ライトガイド側に集光レンズを配置する場
合には、二つの電極間のアークギャップ長をΔl、上記
集光レンズの焦点距離をｆ、この集光レンズの前側焦点
位置から上記リフレクタの焦点位置までの距離をｘとす
ると、このリフレクタ及び集光レンズにより形成される
集光点から、次の数式１で示される位置の近傍に、上記
ライトガイドの入射端を配置したことを特徴とする。
の集光手段として、光源を基準として上記ライトガイド
と対向する位置にリフレクタを配置する場合には、二つ
の電極間のアークギャップ長をΔlとすると、上記リフ
レクタ形状により形成される集光点から、＋（Δl／
２）又は−（Δl／２）の位置近傍に、上記ライトガイ
ドの入射端を配置したことを特徴とする。請求項３に係
る発明は、上記交流点灯光源の集光手段として、光源を
基準として上記ライトガイドと対向する位置にリフレク
タを配置し、ライトガイド側に集光レンズを配置する場
合には、二つの電極間のアークギャップ長をΔl、上記
集光レンズの焦点距離をｆ、この集光レンズの前側焦点
位置から上記リフレクタの焦点位置までの距離をｘとす
ると、このリフレクタ及び集光レンズにより形成される
集光点から、次の数式１で示される位置の近傍に、上記
ライトガイドの入射端を配置したことを特徴とする。
【数１】
【００１１】上記交流点灯光源において、二つの電極先
端に存在する二つの発光輝点の間では、この輝点での大
きな発光量は得られないが、二つの電極間を往復する両
方の放電発光により、時間的に輝度変化の少ない発光が
得られる。本願発明は、このような輝度変化の少ない発
光を利用したものであり、上記二つの輝点がリフレクタ
や集光レンズによって集光する二つの集光点間に、ライ
トガイドの入射端が配置される。
端に存在する二つの発光輝点の間では、この輝点での大
きな発光量は得られないが、二つの電極間を往復する両
方の放電発光により、時間的に輝度変化の少ない発光が
得られる。本願発明は、このような輝度変化の少ない発
光を利用したものであり、上記二つの輝点がリフレクタ
や集光レンズによって集光する二つの集光点間に、ライ
トガイドの入射端が配置される。
【００１２】好ましくは、リフレクタのみが設けられて
いる場合は、ライトガイドの入射端を、集光点から±
（Δl／２）だけ離れた位置近傍に配置し、リフレクタ
と集光レンズが設けられている場合は、上記入射端を集
光点から±｛ｆ２・Δl／［２ｘ（ｘ＋Δl）］｝だけ離
れた位置近傍に配置する。これにより、時間的に輝度変
化の少ない光をライトガイドに供給することができ、点
灯周波数が電荷蓄積の周波数よりも低くなる場合でも、
略均一な発光量（露光量）が得られる。
いる場合は、ライトガイドの入射端を、集光点から±
（Δl／２）だけ離れた位置近傍に配置し、リフレクタ
と集光レンズが設けられている場合は、上記入射端を集
光点から±｛ｆ２・Δl／［２ｘ（ｘ＋Δl）］｝だけ離
れた位置近傍に配置する。これにより、時間的に輝度変
化の少ない光をライトガイドに供給することができ、点
灯周波数が電荷蓄積の周波数よりも低くなる場合でも、
略均一な発光量（露光量）が得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１及び図２には、実施形態に係
る電子内視鏡装置の光源部の構成（第１実施例から第４
実施例）が示され、図３には、装置全体の構成が示され
ており、まず装置全体から説明する。図３において、撮
像素子であるＣＣＤ１２がスコープ先端部に設けられ、
このＣＣＤ１２にはＣＣＤ駆動回路１３が接続され、こ
のＣＣＤ駆動回路１３の駆動によりＣＣＤ１２において
所定の時間で蓄積された画素単位の電荷が映像データと
して読み出される。また、このＣＣＤ駆動回路１３で
は、電荷蓄積時間をシャッタ速度として可変制御する電
子シャッタ機能を果たすことができる。
る電子内視鏡装置の光源部の構成（第１実施例から第４
実施例）が示され、図３には、装置全体の構成が示され
ており、まず装置全体から説明する。図３において、撮
像素子であるＣＣＤ１２がスコープ先端部に設けられ、
このＣＣＤ１２にはＣＣＤ駆動回路１３が接続され、こ
のＣＣＤ駆動回路１３の駆動によりＣＣＤ１２において
所定の時間で蓄積された画素単位の電荷が映像データと
して読み出される。また、このＣＣＤ駆動回路１３で
は、電荷蓄積時間をシャッタ速度として可変制御する電
子シャッタ機能を果たすことができる。
【００１４】一方、上記ＣＣＤ１２の出力側後段には、
増幅器１４、Ａ／Ｄ変換器１５等を介して、ホワイトバ
ランス、ガンマ補正等の各種の処理を施す信号処理回路
１６が設けられ、この信号処理回路１６では、例えばＹ
（輝度）信号及びＣ（カラー）信号、或いはＲＧＢ信号
等からなる映像信号が形成される。そして、この信号処
理回路１６の出力映像信号は、Ｄ/Ａ変換器１７を介し
てモニタに供給され、このモニタに被観察体の動画や静
止画が表示される。また、上記の各回路を制御すると共
に、光源部の制御を行うマイコン１８が設けられる。
増幅器１４、Ａ／Ｄ変換器１５等を介して、ホワイトバ
ランス、ガンマ補正等の各種の処理を施す信号処理回路
１６が設けられ、この信号処理回路１６では、例えばＹ
（輝度）信号及びＣ（カラー）信号、或いはＲＧＢ信号
等からなる映像信号が形成される。そして、この信号処
理回路１６の出力映像信号は、Ｄ/Ａ変換器１７を介し
てモニタに供給され、このモニタに被観察体の動画や静
止画が表示される。また、上記の各回路を制御すると共
に、光源部の制御を行うマイコン１８が設けられる。
【００１５】更に、上記スコープ先端部から光源装置ま
で、ライトガイド２０が配設されており、この光源装置
内に、交流点灯（放電）ランプ２２及び点灯回路２３等
が設けられる。この点灯回路２３は、交流点灯ランプ２
２に対し所定周波数の交流電流を供給しており、これに
よってランプ２２が放電点灯する。なお、このランプ駆
動周波数は任意に設定することができる。
で、ライトガイド２０が配設されており、この光源装置
内に、交流点灯（放電）ランプ２２及び点灯回路２３等
が設けられる。この点灯回路２３は、交流点灯ランプ２
２に対し所定周波数の交流電流を供給しており、これに
よってランプ２２が放電点灯する。なお、このランプ駆
動周波数は任意に設定することができる。
【００１６】図１（Ａ）には、上記光源装置の光源部の
第１実施例の構成が示されており、この第１実施例は、
集光手段としてリフレクタのみを設け、このリフレクタ
の焦点位置に第１輝点を合わせたものである。即ち、交
流点灯ランプ２２Ａは、先端が鋭角に形成された第1電
極（陰極）２５、同様の先端形状の第２電極（陽極）２
６、リフレクタ２７から構成され、このリフレクタ２７
の反射面の楕円Ｋ（中心Ｏ１）の第１焦点Ｆ１に、上記
第１電極２５の鋭角先端の第１輝点ｇ１が配置される。
なお、第２輝点ｇ２となる上記第２電極２６の鋭角先端
は、上記第１輝点ｇ１に対しアークギャップ長（第１電
極２５と第２電極２６の先端間の距離）Δlだけ離れた
位置に配置される。
第１実施例の構成が示されており、この第１実施例は、
集光手段としてリフレクタのみを設け、このリフレクタ
の焦点位置に第１輝点を合わせたものである。即ち、交
流点灯ランプ２２Ａは、先端が鋭角に形成された第1電
極（陰極）２５、同様の先端形状の第２電極（陽極）２
６、リフレクタ２７から構成され、このリフレクタ２７
の反射面の楕円Ｋ（中心Ｏ１）の第１焦点Ｆ１に、上記
第１電極２５の鋭角先端の第１輝点ｇ１が配置される。
なお、第２輝点ｇ２となる上記第２電極２６の鋭角先端
は、上記第１輝点ｇ１に対しアークギャップ長（第１電
極２５と第２電極２６の先端間の距離）Δlだけ離れた
位置に配置される。
【００１７】そして、この場合には、上記第１輝点ｇ１
で発生した光がリフレクタ２７の反射面楕円Ｋの第２焦
点Ｆ２に集光し、この第２焦点Ｆ２が集光点Ｇ１となる
が、この集光点Ｇ１から＋（Δl／２）の位置（光進行
方向に対し正方向の位置）に、ライトガイド２０の入射
端を配置する。
で発生した光がリフレクタ２７の反射面楕円Ｋの第２焦
点Ｆ２に集光し、この第２焦点Ｆ２が集光点Ｇ１となる
が、この集光点Ｇ１から＋（Δl／２）の位置（光進行
方向に対し正方向の位置）に、ライトガイド２０の入射
端を配置する。
【００１８】図１（Ｂ）には、光源部の第２実施例の構
成が示されており、この第２実施例は、集光手段として
リフレクタのみを設け、このリフレクタの焦点位置に第
２輝点を合わせたものである。即ち、この場合の交流点
灯ランプ２２Ｂも、第１実施例と同様に第1電極２５、
第２電極２６、リフレクタ２７から構成されるが、上記
第２電極２６の鋭角先端の第２輝点ｇ２が上記リフレク
タ２７の反射面楕円Ｋの第１焦点Ｆ１に配置される。そ
して、この場合には、上記第２輝点ｇ２で発生した光が
リフレクタ２７の反射面楕円Ｋの第２焦点Ｆ２に集光
し、この第２焦点Ｆ２が集光点Ｇ２となるので、この集
光点Ｇ２から−（Δl／２）の位置（光進行方向に対し
負方向の位置）に、ライトガイド２０の入射端を配置す
る。
成が示されており、この第２実施例は、集光手段として
リフレクタのみを設け、このリフレクタの焦点位置に第
２輝点を合わせたものである。即ち、この場合の交流点
灯ランプ２２Ｂも、第１実施例と同様に第1電極２５、
第２電極２６、リフレクタ２７から構成されるが、上記
第２電極２６の鋭角先端の第２輝点ｇ２が上記リフレク
タ２７の反射面楕円Ｋの第１焦点Ｆ１に配置される。そ
して、この場合には、上記第２輝点ｇ２で発生した光が
リフレクタ２７の反射面楕円Ｋの第２焦点Ｆ２に集光
し、この第２焦点Ｆ２が集光点Ｇ２となるので、この集
光点Ｇ２から−（Δl／２）の位置（光進行方向に対し
負方向の位置）に、ライトガイド２０の入射端を配置す
る。
【００１９】図２（Ａ）には、光源部の第３実施例の構
成が示されており、この第３実施例は、集光手段として
リフレクタ及び集光レンズを設け、このリフレクタの焦
点位置に第１輝点を合わせたものである。即ち、交流点
灯ランプ２２Ｃは、第１実施例と同様に第1電極（陰
極）２５、第２電極（陽極）２６、リフレクタ２７から
構成され、上記第１電極２５の鋭角先端の第１輝点ｇ１
が上記リフレクタ２７の反射面楕円Ｋの第１焦点Ｆ１に
配置される。
成が示されており、この第３実施例は、集光手段として
リフレクタ及び集光レンズを設け、このリフレクタの焦
点位置に第１輝点を合わせたものである。即ち、交流点
灯ランプ２２Ｃは、第１実施例と同様に第1電極（陰
極）２５、第２電極（陽極）２６、リフレクタ２７から
構成され、上記第１電極２５の鋭角先端の第１輝点ｇ１
が上記リフレクタ２７の反射面楕円Ｋの第１焦点Ｆ１に
配置される。
【００２０】また、このランプ２２Ｃの前側に、焦点距
離ｆの集光レンズ３０が配置される。この第３実施例で
は、上記第１輝点ｇ１で発生した光がリフレクタ２７の
反射面楕円Ｋと集光レンズ３０の焦点距離ｆで決定され
る集光点Ｇ３に集光する。即ち、この集光レンズ３０の
ライトガイド２０側の焦点距離ｆ´（ｆ´＝ｆ）の位置
から、ｘ´＝［−ｆ２／（ｘ＋Δl）］（１＋Δl／ｘ）
の距離にある点が集光点Ｇ３となる。そして、この場合
は図示されるように、集光レンズ３０の前側焦点位置Ｐ
からリフレクタ２７の第１焦点Ｆ１までの距離をｘとす
ると、上記集光点Ｇ３から、＋｛ｆ２・Δl／［２ｘ
（ｘ＋Δl）］｝の位置近傍に、ライトガイド２０の入
射端を配置する。
離ｆの集光レンズ３０が配置される。この第３実施例で
は、上記第１輝点ｇ１で発生した光がリフレクタ２７の
反射面楕円Ｋと集光レンズ３０の焦点距離ｆで決定され
る集光点Ｇ３に集光する。即ち、この集光レンズ３０の
ライトガイド２０側の焦点距離ｆ´（ｆ´＝ｆ）の位置
から、ｘ´＝［−ｆ２／（ｘ＋Δl）］（１＋Δl／ｘ）
の距離にある点が集光点Ｇ３となる。そして、この場合
は図示されるように、集光レンズ３０の前側焦点位置Ｐ
からリフレクタ２７の第１焦点Ｆ１までの距離をｘとす
ると、上記集光点Ｇ３から、＋｛ｆ２・Δl／［２ｘ
（ｘ＋Δl）］｝の位置近傍に、ライトガイド２０の入
射端を配置する。
【００２１】図２（Ｂ）には、光源部の第４実施例の構
成が示されており、この第４実施例は、集光手段として
リフレクタ及び集光レンズを設け、このリフレクタの焦
点位置に第２輝点を合わせたものである。即ち、交流点
灯ランプ２２Ｄは、第1電極（陰極）２５、第２電極
（陽極）２６、リフレクタ２７から構成され、上記第２
電極２５の鋭角先端の第２輝点ｇ２が上記リフレクタ２
７の反射面楕円Ｋの第１焦点Ｆ１に配置される。
成が示されており、この第４実施例は、集光手段として
リフレクタ及び集光レンズを設け、このリフレクタの焦
点位置に第２輝点を合わせたものである。即ち、交流点
灯ランプ２２Ｄは、第1電極（陰極）２５、第２電極
（陽極）２６、リフレクタ２７から構成され、上記第２
電極２５の鋭角先端の第２輝点ｇ２が上記リフレクタ２
７の反射面楕円Ｋの第１焦点Ｆ１に配置される。
【００２２】このランプ２２Ｄの前側に、焦点距離ｆの
集光レンズ３０が配置され、当該例では、上記第２輝点
ｇ２で発生した光がリフレクタ２７の反射面楕円Ｋと集
光レンズ３０の焦点距離ｆで決定される集光点Ｇ４に集
光する。そして、この集光点Ｇ４から、−｛ｆ２・Δl
／［２ｘ（ｘ＋Δl）］｝の位置近傍に、ライトガイド
２０の入射端を配置する。
集光レンズ３０が配置され、当該例では、上記第２輝点
ｇ２で発生した光がリフレクタ２７の反射面楕円Ｋと集
光レンズ３０の焦点距離ｆで決定される集光点Ｇ４に集
光する。そして、この集光点Ｇ４から、−｛ｆ２・Δl
／［２ｘ（ｘ＋Δl）］｝の位置近傍に、ライトガイド
２０の入射端を配置する。
【００２３】?当該実施形態例は以上の構成からなり、
次にその作用を説明する。図４には、上記実施例の構成
をまとめた図が示されており、第１実施例はＧ１、第２
実施例はＧ２に集光するが、両実施例共に、上記集光点
Ｇ１とＧ２の中間点Ｅにライトガイド２０の入射端が配
置されることになる。また、集光レンズ３０を有する場
合も、第３実施例はＧ３、第４実施例はＧ４に集光し
（このＧ３とＧ４の間の距離は異なる）、両実施例共
に、上記集光点Ｇ３とＧ４の中間点Ｅにライトガイド２
０の入射端が配置される。なお、これら集光点Ｇ１とＧ
２の間、集光点Ｇ３とＧ４の間で、この集光点Ｇ１〜Ｇ
４近傍以外の位置に上記ライトガイド２０の入射端を配
置してもよい。
次にその作用を説明する。図４には、上記実施例の構成
をまとめた図が示されており、第１実施例はＧ１、第２
実施例はＧ２に集光するが、両実施例共に、上記集光点
Ｇ１とＧ２の中間点Ｅにライトガイド２０の入射端が配
置されることになる。また、集光レンズ３０を有する場
合も、第３実施例はＧ３、第４実施例はＧ４に集光し
（このＧ３とＧ４の間の距離は異なる）、両実施例共
に、上記集光点Ｇ３とＧ４の中間点Ｅにライトガイド２
０の入射端が配置される。なお、これら集光点Ｇ１とＧ
２の間、集光点Ｇ３とＧ４の間で、この集光点Ｇ１〜Ｇ
４近傍以外の位置に上記ライトガイド２０の入射端を配
置してもよい。
【００２４】図５には、上記交流点灯ランプ２２の電極
発光分布が示されており、図示されるように、第１電極
２５の第１輝点ｇ１と第２電極２６の第２輝点ｇ２でほ
ぼ１００％とすると、集光点Ｇ１とＧ２の中間点Ｅ及び
集光点Ｇ３とＧ４の中間点Ｅでも実用上差し支えのない
８５％程度の発光を得ることができる。しかも、この中
間点Ｅでは時間的に輝度差の小さい発光となる。
発光分布が示されており、図示されるように、第１電極
２５の第１輝点ｇ１と第２電極２６の第２輝点ｇ２でほ
ぼ１００％とすると、集光点Ｇ１とＧ２の中間点Ｅ及び
集光点Ｇ３とＧ４の中間点Ｅでも実用上差し支えのない
８５％程度の発光を得ることができる。しかも、この中
間点Ｅでは時間的に輝度差の小さい発光となる。
【００２５】図６及び図７には、上記電極部での発光状
態が示されており、図６（Ｂ）は第１輝点ｇ１での輝度
変化、図６（Ｃ）は中間点Ｅでの輝度変化、図６（Ｄ）
は第２輝点ｇ２での輝度変化である。即ち、第１電極２
５と第２電極２６に交互に点灯電流が与えられると、第
１輝点ｇ１と第２輝点ｇ２では図６（Ｂ），（Ｄ）のよ
うに輝度差の大きい発光が交流点灯周波数で生じるが、
電極間、特に中間点Ｅでは、往復の放電により図６
（Ｃ）及び図７に示されるように、輝度差が小さく、か
つ安定した発光状態が得られる。
態が示されており、図６（Ｂ）は第１輝点ｇ１での輝度
変化、図６（Ｃ）は中間点Ｅでの輝度変化、図６（Ｄ）
は第２輝点ｇ２での輝度変化である。即ち、第１電極２
５と第２電極２６に交互に点灯電流が与えられると、第
１輝点ｇ１と第２輝点ｇ２では図６（Ｂ），（Ｄ）のよ
うに輝度差の大きい発光が交流点灯周波数で生じるが、
電極間、特に中間点Ｅでは、往復の放電により図６
（Ｃ）及び図７に示されるように、輝度差が小さく、か
つ安定した発光状態が得られる。
【００２６】?図３において、交流点灯ランプ２２から
出力された光は、ライトガイド２０を介してスコープ先
端部へ供給され、この光が被観察体へ向けて照射される
ことになり、この被観察体がＣＣＤ１２で撮像される。
このＣＣＤ１２では、上述したように、ＣＣＤ駆動回路
１３により画素単位で蓄積された電荷が撮像信号として
読み出される。
出力された光は、ライトガイド２０を介してスコープ先
端部へ供給され、この光が被観察体へ向けて照射される
ことになり、この被観察体がＣＣＤ１２で撮像される。
このＣＣＤ１２では、上述したように、ＣＣＤ駆動回路
１３により画素単位で蓄積された電荷が撮像信号として
読み出される。
【００２７】図８には、上記ＣＣＤ１２の電荷蓄積とラ
ンプ点灯の関係が示されており、上記ランプ２２の点灯
周波数ｆｑが電荷蓄積周波数（垂直同期信号周波数）ｆ
ｃよりも低くなる場合（ｆｑ≦ｆｃ）でも、図８
（Ａ），（Ｂ）の奇数及び偶数のフィールドに示される
ように、何れの電荷蓄積ｃの時間内においても点灯（発
光）ｑが斜線部のように略平均して行われる。従って、
各フィールド間の露光量のばらつきも小さくなり、画面
上のフリッカーが解消される。
ンプ点灯の関係が示されており、上記ランプ２２の点灯
周波数ｆｑが電荷蓄積周波数（垂直同期信号周波数）ｆ
ｃよりも低くなる場合（ｆｑ≦ｆｃ）でも、図８
（Ａ），（Ｂ）の奇数及び偶数のフィールドに示される
ように、何れの電荷蓄積ｃの時間内においても点灯（発
光）ｑが斜線部のように略平均して行われる。従って、
各フィールド間の露光量のばらつきも小さくなり、画面
上のフリッカーが解消される。
【００２８】即ち、上記ＣＣＤ１２で得られた撮像信号
は、増幅器１４、Ａ／Ｄ変換器１５を介して信号処理回
路１６へ供給され、ここで映像形成のための所定の処理
が施された後、Ｄ／Ａ変換器１７を介してモニタへ出力
される。この結果、被観察体映像がモニタへ表示され、
このモニタ画面でのフリッカーが防止される。
は、増幅器１４、Ａ／Ｄ変換器１５を介して信号処理回
路１６へ供給され、ここで映像形成のための所定の処理
が施された後、Ｄ／Ａ変換器１７を介してモニタへ出力
される。この結果、被観察体映像がモニタへ表示され、
このモニタ画面でのフリッカーが防止される。
【００２９】なお、上記実施形態では、上記ライトガイ
ド２０の入射端を、輝点ｇ１．ｇ２の集光点Ｇ１とＧ２
の間又は集光点Ｇ３とＧ４の中間に配置したが、この集
光点Ｇ１〜Ｇ４近傍以外の位置に配置してもよく、これ
によっても同様の効果を得ることができる。
ド２０の入射端を、輝点ｇ１．ｇ２の集光点Ｇ１とＧ２
の間又は集光点Ｇ３とＧ４の中間に配置したが、この集
光点Ｇ１〜Ｇ４近傍以外の位置に配置してもよく、これ
によっても同様の効果を得ることができる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
交流点灯光源を用いて光照射された被観察体を撮像素子
にて撮像する電子内視鏡装置において、上記交流点灯光
源の二つの電極先端の輝点が集光手段により集光する二
つの集光点間であって、この集光点近傍以外の位置、特
に集光点間の中間位置に、ライトガイドの入射端を配置
するようにしたので、輝度変化の小さい発光が得られ、
点灯周波数が電荷蓄積の周波数よりも低くなる場合でも
略均一な発光量によって撮像することができ、フリッカ
ーの発生をなくした良好な映像を得ることが可能にな
る。
交流点灯光源を用いて光照射された被観察体を撮像素子
にて撮像する電子内視鏡装置において、上記交流点灯光
源の二つの電極先端の輝点が集光手段により集光する二
つの集光点間であって、この集光点近傍以外の位置、特
に集光点間の中間位置に、ライトガイドの入射端を配置
するようにしたので、輝度変化の小さい発光が得られ、
点灯周波数が電荷蓄積の周波数よりも低くなる場合でも
略均一な発光量によって撮像することができ、フリッカ
ーの発生をなくした良好な映像を得ることが可能にな
る。
【図１】本発明の実施形態に係る電子内視鏡装置におけ
る光源部の第１実施例[図（Ａ）]及び第２実施例[図
（Ｂ）]の構成を示す図である。
る光源部の第１実施例[図（Ａ）]及び第２実施例[図
（Ｂ）]の構成を示す図である。
【図２】実施形態における光源部の第３実施例[図
（Ａ）]及び第４実施例[図（Ｂ）]の構成を示す図であ
る。
（Ａ）]及び第４実施例[図（Ｂ）]の構成を示す図であ
る。
【図３】実施形態に係る電子内視鏡装置の全体構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図４】実施形態の光源部における各実施例の構成をま
とめて示す説明図である。
とめて示す説明図である。
【図５】実施形態の交流点灯ランプの電極発光分布を示
すグラフ図である。
すグラフ図である。
【図６】実施形態の交流点灯ランプ電極部における輝度
変化を示す図である。
変化を示す図である。
【図７】実施形態の交流点灯ランプ電極部における各輝
点の輝度変化と中間位置の輝度変化を比較したグラフ図
である。
点の輝度変化と中間位置の輝度変化を比較したグラフ図
である。
【図８】実施形態におけるＣＣＤの電荷蓄積とランプ点
灯の関係を示すタイミングチャートである。
灯の関係を示すタイミングチャートである。
【図９】従来の交流点灯ランプを用いた光源部の構成を
示す図である。
示す図である。
【図１０】図７の交流点灯ランプに与えられる交流電流
[図（Ａ）]とランプ発光状態[図（Ｂ）]を示す波形図で
ある。
[図（Ａ）]とランプ発光状態[図（Ｂ）]を示す波形図で
ある。
【図１１】従来の電子内視鏡装置におけるＣＣＤの電荷
蓄積とランプ点灯の関係を示すタイミングチャートであ
る。
蓄積とランプ点灯の関係を示すタイミングチャートであ
る。
１，２２（２２Ａ〜２２Ｄ）…交流点灯ランプ２，２５
…第１電極、 ３，２６…第２電極、４，２７…リフ
レクタ、 ５，２０…ライトガイド、１２…ＣＣＤ、
１６…信号処理回路、２３…点灯回路。
…第１電極、 ３，２６…第２電極、４，２７…リフ
レクタ、 ５，２０…ライトガイド、１２…ＣＣＤ、
１６…信号処理回路、２３…点灯回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4C061 GG01 JJ06 NN01 QQ09 RR02 5C054 AA04 CA04 CB00 CC02 CE02 EB05 EB07 HA12
Claims (3)
- 【請求項１】 集光手段を有する交流点灯光源と、この
光源からの光をスコープ先端部まで導くライトガイド
と、このライトガイドを介して光照射された被観察体を
撮像する撮像素子とを設ける電子内視鏡装置において、 上記交流点灯光源の二つの電極先端の輝点が上記集光手
段により集光する二つの集光点間であって、この集光点
近傍以外の位置に上記ライトガイドの入射端を配置した
ことを特徴とする交流点灯光源を備えた電子内視鏡装
置。 - 【請求項２】 上記交流点灯光源の集光手段として、光
源を基準として上記ライトガイドと対向する位置にリフ
レクタを配置する場合には、二つの電極間のアークギャ
ップ長をΔlとすると、上記リフレクタ形状により形成
される集光点から、＋（Δl／２）又は−（Δl／２）の
位置近傍に、上記ライトガイドの入射端を配置したこと
を特徴とする上記請求項１記載の交流点灯光源を備えた
電子内視鏡装置。 - 【請求項３】 上記交流点灯光源の集光手段として、光
源を基準として上記ライトガイドと対向する位置にリフ
レクタを配置し、ライトガイド側に集光レンズを配置す
る場合には、二つの電極間のアークギャップ長をΔl、
上記集光レンズの焦点距離をｆ、この集光レンズの前側
焦点位置から上記リフレクタの焦点位置までの距離をｘ
とすると、このリフレクタ及び集光レンズにより形成さ
れる集光点から、＋｛ｆ２・Δl／［２ｘ（ｘ＋Δ
l）］｝又は−｛ｆ２・Δl／［２ｘ（ｘ＋Δl）］｝の
位置近傍に、上記ライトガイドの入射端を配置したこと
を特徴とする上記請求項１記載の交流点灯光源を備えた
電子内視鏡装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001102276A JP2002291697A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | 交流点灯光源を備えた電子内視鏡装置 |
| US10/109,050 US6635012B2 (en) | 2001-03-30 | 2002-03-29 | Electronic endoscope apparatus provided with AC lighting light source |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001102276A JP2002291697A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | 交流点灯光源を備えた電子内視鏡装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002291697A true JP2002291697A (ja) | 2002-10-08 |
Family
ID=18955494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001102276A Pending JP2002291697A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | 交流点灯光源を備えた電子内視鏡装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6635012B2 (ja) |
| JP (1) | JP2002291697A (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| US7021796B2 (en) * | 2003-01-13 | 2006-04-04 | The Boeing Company | Light engine apparatus and method |
| US8118732B2 (en) | 2003-04-01 | 2012-02-21 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Force feedback control system for video endoscope |
| US7591783B2 (en) * | 2003-04-01 | 2009-09-22 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Articulation joint for video endoscope |
| US20050245789A1 (en) | 2003-04-01 | 2005-11-03 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Fluid manifold for endoscope system |
| US20040199052A1 (en) | 2003-04-01 | 2004-10-07 | Scimed Life Systems, Inc. | Endoscopic imaging system |
| US7578786B2 (en) | 2003-04-01 | 2009-08-25 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Video endoscope |
| JP2004317437A (ja) * | 2003-04-18 | 2004-11-11 | Olympus Corp | 光イメージング装置 |
| US7329011B2 (en) * | 2003-05-22 | 2008-02-12 | Seiko Epson Corporation | Light source unit, method of manufacturing light source unit, and projector |
| DE10344130A1 (de) * | 2003-09-24 | 2005-04-21 | Bayerische Motoren Werke Ag | Scheinwerfer |
| EP1806997A2 (en) * | 2004-09-30 | 2007-07-18 | Boston Scientific Limited | Video endoscope |
| US7955255B2 (en) | 2006-04-20 | 2011-06-07 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Imaging assembly with transparent distal cap |
| US8202265B2 (en) | 2006-04-20 | 2012-06-19 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Multiple lumen assembly for use in endoscopes or other medical devices |
| CN101354461A (zh) * | 2007-07-27 | 2009-01-28 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 导光管及其应用的光学系统 |
| DE112008003164A5 (de) * | 2008-01-25 | 2010-09-16 | Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Wechselspannungsreflektorlampe |
| CN109350267B (zh) * | 2018-10-19 | 2021-06-04 | 江苏邦士医疗科技有限公司 | 一种直供冷光源手术器械 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58105202A (ja) * | 1981-12-18 | 1983-06-23 | Olympus Optical Co Ltd | 光学繊維束を用いた照明装置 |
| JPS60123818A (ja) * | 1983-12-08 | 1985-07-02 | Olympus Optical Co Ltd | 光伝送装置 |
| US5331950A (en) * | 1991-10-22 | 1994-07-26 | Welch Allyn, Inc. | Video laparoscope with high-illuminance low-wattage light source |
| US5838860A (en) * | 1993-05-21 | 1998-11-17 | Super Vision International, Inc. | Fiber optic light source apparatus and method |
| JPH09299327A (ja) * | 1996-05-15 | 1997-11-25 | Olympus Optical Co Ltd | 内視鏡用光源装置 |
| US6274970B1 (en) * | 1997-12-30 | 2001-08-14 | Perkinelmer, Inc. | Arc lamp |
| US6356700B1 (en) * | 1998-06-08 | 2002-03-12 | Karlheinz Strobl | Efficient light engine systems, components and methods of manufacture |
| US6304693B1 (en) * | 1999-12-02 | 2001-10-16 | Fiberstars Incorporated | Efficient arrangement for coupling light between light source and light guide |
| US6626561B2 (en) * | 2000-06-22 | 2003-09-30 | Fusion Uv Systems, Inc. | Lamp structure, having elliptical reflectors, for uniformly irradiating surfaces of optical fiber and method of use thereof |
-
2001
- 2001-03-30 JP JP2001102276A patent/JP2002291697A/ja active Pending
-
2002
- 2002-03-29 US US10/109,050 patent/US6635012B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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