JP2542089B2 - 内視鏡用光源装置 - Google Patents

内視鏡用光源装置

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JP2542089B2 JP1267183A JP26718389A JP2542089B2 JP 2542089 B2 JP2542089 B2 JP 2542089B2 JP 1267183 A JP1267183 A JP 1267183A JP 26718389 A JP26718389 A JP 26718389A JP 2542089 B2 JP2542089 B2 JP 2542089B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は体外透過光によって内視鏡挿入部の先端部の
位置を確認できる内視鏡用光源装置に関する。
［従来の技術と発明が解決しようとする課題］ 近年、体腔内に細長の挿入部を挿入することにより、
体腔内臓器等を観察したり、必要に応じて処置具チャン
ネル内に挿通した処置具を用いて各種治療処置のできる
内視鏡（スコープ又はファイバスコープとも呼ぶ。）が
広く利用されている。
また、電荷結合素子（CCD）等の固体撮像素子を撮像
手段に用いた電子スコープも種々提案されている。
この電子スコープのカラー画像の撮像方式には、例え
ば特開昭61−82731号公報に示されるように、照明光を
Ｒ（赤）,G（緑）,B（青）等に順次切換える面順次式
と、例えば特開昭60−76888号公報に示されるように、
固体撮像素子の前面にR,G,B等の色光をそれぞれ透過す
る色透過フィルタをモザイク状等に配列したフィルタア
レイを設けたカラーモザイク式（同時式とも呼ぶ。）と
がある。
一方、内視鏡で体腔内を観察する場合、内視鏡先端部
より出射される照明光のうち体外へ透過する光によって
内視鏡先端部の位置を確認する技術が知られている。し
かし、このように透過光によって位置を確認しようとす
る場合、上記面順次式の電子スコープでは照明光を色分
離フィルタで各色光に分離するために、白色光を被写体
に照射するカラーモザイク式に比べ照明光量が低下し、
先端位置の確認を行い難いということがある。これを解
決するために、例えば特開昭62−2927号公報に示される
ように面順次式電子スコープ使用時でも色分離フィルタ
を光路上から抜去して光量増加をはかる技術が開示され
ている。
ところが上記のように回転フィルタを退避させたり、
単に光量を増加させた場合、電子スコープあるいはファ
イバスコープでは観察部位に照明光が多量に照射されて
この照明光の熱の為に観察部位が焼損する虞れがあっ
た。
本発明は上述した点に鑑みてなされたものであり、観
察部位が焼損せずに、体外から内視鏡の先端部を確認で
きる内視鏡用光源装置を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段及び作用］ 本発明による内視鏡用光源装置は、通常観察モードと
体外光観察モードを切り換える切換手段と、該切換手段
によって起動される時間計測手段と、該時間計測手段に
より計測される時間を監視し所定の時間、体外光観察モ
ードを実行せしめる制御手段とを備えたものである。
本発明では切換手段によって体外光観察モードが設定
されると、時間計測手段が起動される。そして、制御手
段が該時間計測手段により計測される時間を監視し所定
の時間、体外光観察モードを実行せしめる。
［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
第１図乃至第10図は本発明の第１実施例に係わり、第
１図は体外光観察の場合の電子内視鏡の全体の構成を示
すブロック図、第２図は通常観察の場合の電子内視鏡装
置のブロック図、第３図は電子内視鏡装置の全体の説明
図、第４図は回転フィルタの説明図、第５図は回転フィ
ルタ移動機構の説明図、第６図は回転フィルタの移動回
路のブロック図、第７図は光源装置の動作を説明するフ
ローチャート図、第８図はビデオプロセッサと光源装置
間の信号伝達を行う回路図、第９図は自動利得制御の基
準値によって絞り制御する回路図、第10図は素子シャッ
タの場合の絞り制御の回路図である。
第３図において、電子内視鏡装置１は内視鏡２と、こ
の内視鏡２に照明光を供給する光源装置３と、内視鏡２
の出力信号を信号処理する制御装置４と、この制御装置
４から出力される映像信号を画面上に表示するモニタ６
とから構成されている。
前記内視鏡２は細長の挿入部７と、この挿入部７の後
端側に連設された太径の操作部８と、この操作部８の側
部から延設されたライトガイドおよび信号用ケーブル９
とを備えている。
前記挿入部７の先端側には、硬性の先端部11が設けら
れ、この先端部11に隣接する後方側に湾曲可能な湾曲部
12が設けられている。更に、この湾曲部12の後方には、
可撓性の軟性部13が連設されている。前記湾曲部12は、
前記操作部８に設けられた湾曲操作ノブ14を操作するこ
とにより上下／左右方向に湾曲できるようになってい
る。
前記ライトガイドおよび信号用ケーブル９の後端に
は、ライトガイドおよび信号用コネクタ16が設けられて
おり、前記光源装置３と制御装置４とに同時に接続され
るようになっている。この光源装置３と制御装置４とは
両端にコネクタ17が設けられた信号ケーブル18によって
接続されている。更に、制御装置４は信号ケーブル19に
よって前記モニタ６に接続されている。
前記光源装置３から供給される照明光は先端部11より
前方に出射され、この照明光の一部が体腔内壁20を透過
するようになっている。
第１図及び第２図において、前記光源装置３内に設け
られた光源部21は光源ランプ22と、Ｒ（赤）,G（緑）,B
（青）の３原色の色透過フィルタ23R,23G,23Bを有した
回転カラーフィルタ24とを備えている。この回転カラー
フィルタ24はモータ制御回路25によって制御されるモー
タ26によって回転駆動されるようになっている。前記光
源ランプ22の出射する照明光は前記回転カラーフィルタ
24に入射するようになっている。この回転カラーフィル
タ24を透過した照明光は赤，緑，青の各波長の色光にさ
れ、集光レンズ28によって集光され、ライトガイド29の
入射端面に入射するようになっている。
前記回転カラーフィルタ24は前記モータ26と回転カラ
ーフィルタ24に設けられた色透過フィルタ23R,23G,23B
の位置を検出するフォトセンサ30a、30bと共に回転フィ
ルタブロック35上に設けられており、この回転カラーフ
ィルタブロック35はモータ移動制御回路31によって光源
ランプ22とライトガイド29の入射端面とを結ぶ光路より
回転カラーフィルタ24を挿脱するようになっている。
第５図は上記回転フィルタブロック35の構成図であ
り、第６図はモータ移動制御回路31のブロック図であ
る。第５図および第６図において回転カラーフィルタ24
が光路より退避されている場合、CPU39からのフィルタ
位置制御信号が回転カラーフィルタ24を光路中に挿入す
るように変化すると、モータ移動制御回路31の移動方向
判別回路91は例えば移動モータ92が正転するようにモー
タドライバ93に信号を出力する。これによって移動モー
タ92は正転し、回転フィルタブロック35は回転カラーフ
ィルタ24が光路中に挿入されるように移動される。回転
カラーフィルタ24が光路中に移動されるとスイッチ押圧
部材94aがリミットスイッチ96aを押し、これによって移
動方向判別回路91は移動モータ92に停止を命じる信号が
出力する。
また、CPU93からのフィルタ位置制御信号が回転カラ
ーフィルタ24を光路より抜去するように変化すると移動
方向判別回路91は移動モータ92が逆転するようにモータ
ドライバ93に信号を出力して移動モータ92を逆転させ
る。回転カラーフィルタ24が光路より抜去されとスイッ
チ押圧部材94bがリミットスイッチ96bを押圧し、これに
よって移動方向判別回路91は移動モータ92に対して逆転
を停止させる。
前記モータ移動制御回路31は例えば光源装置３の前面
に設けられた体外光観察スイッチ38よりオン信号を入力
さてトランスイルミネーション信号を出力するCPU39と
接続されており、前記トランスイルミネーション信号が
入力されることによって光路より前記回転カラーフィル
タブロック35を抜去するようになっている。
また、このCPU39はパルス発光制御回路41にも接続さ
れており、前記トランスイルミネーション信号を入力す
るようになっている。このパルス発光制御回路41は、ト
ランスイルミネーション信号を受けて前記光源ランプ22
に電源を供給するランプ制御回路42にパルス発光の停止
と連続発光を指示するようになっている。
更に、CPU39は映像信号処理回路37にも前記トランス
イルミネーション信号を入力するようになっており、映
像信号処理回路37はトランスイルミネーション信号を受
けて体外観察（トランスイルミネーション）を行う直前
の画像を静止画像としてモニタ６に表示したり、３原色
信号RGBの内、例えばＧのタイミングで読み出される画
像を白黒表示したり、トランスイルミネーション中であ
ることを示す文字をモニタ６に表示したりするようにな
っている。
光量調整スイッチ47はCPU39に接続されており、CPU39
は光量調整スイッチ47によって設定された自動及び手動
の光量設定値を絞り制御回路48に伝える。絞り制御回路
48は映像信号処理回路37からのEE信号とCPU39からの光
量設定値により絞り49を制御する。また、CPU39からの
光量設定値は映像信号処理回路37に送られ図示しない映
像信号処理回路37内の自動利得制御回路（以下、AGC回
路と略記す。）の規準値として使用される。AGC回路で
はCPU39からの光量設定値に基づき自動利得制御の基準
値を変化させるようになっている。これは絞り49を動作
させて光量を変化させてもAGC回路が補正を行いモニタ
６上の明るさが変化しなくなることを防止するためであ
る。
第４図において、回転フィルタ24の色透過フィルタ23
R,23G,23Bの回転方向側には各々色透過フィルタ23R,23
G,23Bの位置を示すマーク43a,43b,43cが同心円状に設け
られている。更に、このマーク43a,43b,43cのR,G,Bを区
別するためにマーク43a、43b,43cと同軸状にスタート信
号用マーク44が設けられている。
一方、前記ライトガイド29は内視鏡２内を挿通され
て、このライトガイド29の出射端面の前方に配設された
配光レンズ32によって体腔内壁20に照明光を照射できる
ようになっている。
前記体腔内壁20からの赤，緑，青の各色光に応じた反
射光は、先端部11に設けられた対物レンズ33を透過し
て、この対物レンズ33の結像位置に設けられた固体撮像
素子（以下、CCDと略記す。）34の撮像面に受光される
ようになっている。このCCD34は被写体像を光電変換し
て、制御装置４内に設けられたCCDドライバ36から印加
される駆動クロックによって、例えば横方向に順次出力
されるようになっている。この画像情報を含んだ電気信
号は、前記制御装置４内の映像信号処理回路37に入力さ
れるようになっている。この映像信号処理回路37で信号
処理が行われ複合ビデオ信号が生成されモニタ６に出力
される。そして、モニタ６は観察像を表示する。
以上のように構成された電子内視鏡装置１の作用を説
明する。
術者は内視鏡２の挿入部７を体腔内に挿入する。光源
装置３の出射する照明光はＲ（赤）,G（緑）,B（青）の
各色光に順次色分離されてライトガイド29に供給されて
いる。そして、光源ランプ22は回転フィルタ24の開口部
に同期してパルス点灯を行っている。体腔内に供給され
た照明光は反射光としてCCD34に入射して電荷が蓄積さ
れて回転カラーフィルタ24の遮光期間中にそれぞれ蓄積
された電荷がCCDドライバ36より印加される駆動クロッ
クによって読み出され制御装置４内の映像信号処理回路
37に出力される。この映像信号処理回路37からは複合ビ
デオ信号がモニタ６に出力され画面上に被写体像が表示
される。
挿入作業中、先端部11の位置を確認する場合、術者は
光源装置３に設けられた体外光観察スイッチ38をオンと
する。オン信号はCPU39に入力され、CPU39はトランスイ
ルミネーション信号を発生して、この信号をモータ移動
制御回路31とパルス発光制御回路41と映像信号処理回路
37とに出力する。
モータ移動制御回路31はトランスイルミネーション信
号を受けて回転フィルタブロック35を移動し、回転カラ
ーフィルタ24を光路から退避させる。尚、モータ制御回
路25は回転カラーフィルタ24が光路から退避された位置
にある場合にも回転カラーフィルタ24を回転駆動する。
一方、フォトセンサ30aは回転フィルタ24に設けられ
たマーク43a,43b,43cを検出した場合に出力信号をＬレ
ベルとする。また、フォトセンサ30bはスタート信号用
マーク44を検出すると出力信号をＬレベルとする。フォ
トセンサ30a,30bの出力信号はパルス発光制御回路41に
送出され、パルス発光制御回路41はフォトセンサ30aが
Ｌレベルになった直後のフォトセンサ30bのＬレベルを
色透過フィルタ23Rと判断する。フォトセンサ30a,30bの
信号は映像信号処理回路37に送られ、映像信号処理回路
37はこの信号が入力されている期間モニタ６への画像信
号を出力する。
パルス発光制御回路41はトランスイルミネーション信
号を受けてパルス発光の停止をランプ制御回路42に出力
する。ランプ制御回路42は光源ランプ22にパルス発光電
力の供給を停止し、ランプ22は一定光量で点灯する。
また、必ずしもパルス発光を停止させる必要はなく、
体外光観察モード中でもパルス発光を続行したり、更に
体外光観察モード中は光量を増大するようにしても良
い。
映像信号処理回路37はトランスイルミネーション信号
を受けて、トランスイルミネーションを行う直前の画像
を静止画像としてモニタ６に出力する。なお、静止画像
とする他に３原色信号R,G,BのうちＧのタイミングで読
み出される画像を白黒表示したり、トランスイルミネー
ション中であることを示す文字を表示したりしても良
い。
また、CPU39は絞り制御回路48に対して絞り49を適当
な位置に設定するように信号を出力する。この間、光量
調整スイッチ47を操作することにより出射光量を変える
ことができる。更に、CPU39は図示しないタイマを有し
ており、このタイマで体外観察スイッチ38がオンとされ
てからの時間をカウントしており、照明光量が増加した
ことにより火傷の発生が考えられる時間、例えば５秒間
が経過すると、自動的にトランスイルミネーション信号
の出力を停止し、回転フィルタ24を光路上に挿入し、パ
ルス発光を再開し、絞り49をトランスイルミネーション
を行う前の値に設定する。
第７図を使用して、CPU39の動作を説明する。
501で体外光観察スイッチ38からオン信号が入力され
ると、502でトランスイルミネーション信号を発生し
て、モータ移動制御回路31とパルス発光制御回路41と映
像信号処理回路37とに出力する。その後、503で光量を
設定する為の光量設定信号をセットして、絞り制御回路
48に出力する。504で体外光観察スイッチ38からのオン
信号が入力されてから５秒経過したかが判断されて、経
過した場合には505で光量設定信号の再セットが行なわ
れ、経過していない場合には506で光量調整スイッチ47
がオンとされているかの判断が行なわれる。506では光
量調整スイッチ47がオンとされている場合には507で光
量設定信号がセットされ、オンとされていない場合には
再び504に戻る。
５秒経過すると505でトランスイルミネーションが行
なわれる前の光量にするために光量設定信号を再セット
する。その後に508でトランスイルミネーション信号を
オフとする。トランスイルミネーション信号がオフとさ
れたことによりモータ移動制御回路31は回転フィルタブ
ロック35を移動して、回転フィルタ24を光路上に挿入
し、パルス発光制御回路41はパルス発光を再開する。
以上の動作により光量が増大している時間を自動的に
制限するので火傷の発生を防ぎ、また、自動的にトラン
スイルミネーションモードが解除されるのでトランスイ
ルミネーションモードを解除する手間が省けて操作性が
良好である。
なお、第８図のようにビデオプロセッサと光源装置と
の信号伝達を行っても良い。
同図は光源装置51よりビデオプロセッサ52にトランス
イルミネーション信号 と、光源装置51に接続された内視鏡が光学式であるか、
電子式であるかを示すモード検知信号 とをビデオプロセッサ52に伝達するようになっている。
同図において光源装置51内の光源ランプ22から出射さ
れた照明光は回転フィルタ24を透過して赤（Ｒ），緑
（Ｇ），青（Ｂ）に順次分離される。回転フィルタ24は
モータ26によって回転駆動される。回転フィルタ24はフ
ォトセンサ30によって回転を検出されている。フォトセ
ンサ30はタイミング信号をサーボ回路53に出力し、サー
ボ回路53はビデオプロセッサ52から入力される同期信号
とタイミング信号とを同期させるようにしてモータドラ
イブ回路54に信号を出力する。モータドライブ回路54は
この信号からモータ26を回転駆動させる。
体外光観察を行う場合、回転フィルタ24とモータ26と
フォトセンサ30は一体的に移動制御回路56によって光源
ランプ22の光路上から退避されるようになっている。移
動制御回路56はトランスイルミネーション信号▲
▼と、光源装置51に接続された内視鏡が光学式である
ことを示すモード検知信号 とを入力されるようになっており、どちらが入力された
場合でも上記のように回転フィルタ24を光路上から退避
させるようになっている。
更に、トランスイルミネーション信号▲▼は
ANDゲート57に入力され、モード検知信号 はNANDゲート58とビデオプロセッサ52内のCPU59に入力
されるようになっている。NANDゲート58にはV.D.検知回
路61からV.D.検知信号が入力されており、このV.D.検知
回路61はビデオプロセッサ52内の同期信号発生回路62の
発生する前記同期信号を入力することによって前記V.D.
検知信号を発生するようになっている。
前記NANDゲート58の出力は前記ANDゲート57に入力さ
れる。ANDゲート57の出力は前記CPU59に入力される。
第８図では、体外光観察スイッチ38がオンとされると
トランスイルミネーション信号▲▼がＬレベル
となって、ANDゲート57の一方の入力端子に入力され
る。
一方、NANDゲート58にはＨレベルのモード検知信号 とＨレベルのV.D.検知信号とが入力されており、ANDゲ
ート57の他方の入力端子をＬレベルとしている。これに
よってANDゲート57はＬレベルの信号 をCPU59に出力し、CPU59はトランスイルミネーションを
判別する。
また、光学式内視鏡が光源装置51に接続された場合
は、モード検知信号 はＬレベルとなり、この信号は直接CPU59に入力され
る。一方、NANDゲート58の出力はＨレベルとなり、AND
ゲート57の出力信号 はトランスイルミネーション信号▲▼がＨレベ
ルであるためにＨレベルとなる。CPU59はモード検知信
号 がＬレベルとなることによって光学式内視鏡が接続され
たことを判別する。
第９図はAGC回路の基準値により絞り49を動作させて
光量を制御するものである。
同図において、光源装置66では光源ランプ22から出力
される照明光の光量は絞り49によって調整される。この
絞り49は図示しないCPUからのAGCの基準値AGC REFとビ
デオプロセッサ68からのCCD出力とが入力され、この基
準値AGC REFとCCD出力とによって絞り49を制御するよ
うになっている。
前記基準値AGC REFはレベル変換回路67で変換され、
アナログ信号AGC REFV.P.としてAGC回路70に入力され
る。AGC回路70にはアンプ69で増幅されたCCD出力が入力
されており、アナログ信号AGC REFV.P.によりAGCレベ
ルを設定されてゲイン調整が行なわれ、図示しないプロ
セス回路に出力される。
第10図は素子シャッタモードを有する回路である。
同図において、素子シャッタモードを示す信号CCU F
LASHがカメラコントロールユニット（以下、CCUと略記
す。）71内の調光レベル設定回路72と、光源装置73内の
ランプ制御回路74とに入力されて、絞り49は絞り制御回
路48によって全開とされる。ランプ制御回路74は信号CC
U FLASHが入力されると、パルス発光する。その後に絞
り49が適切な露光量となるように動作し、素子シャッタ
が駆動される。
第11図ないし第13図は本発明の第２実施例に係り、第
11図は電子内視鏡の全体の構成を示すブロック図、第12
図はターレットフィルタの説明図、第13図は光源装置の
動作を説明するフローチャート図である。
本実施例は面順次式の制御装置と組合せて使用できる
だけでなく従来の光学式内視鏡（ファイバスコープ）用
の光源としても使用できるものである。
なお、本実施例はターレットフィルタ76と、このター
レットフィルタ76を回転駆動するモータ77と、このモー
タ77を制御するターレットフィルタ制御回路78とを有す
る以外は第１実施例と同様であり、同じ構成については
同符号を付けて説明を省略する。
本実施例の光源装置３は光源ランプ22の光路上に配置
されるターレットフィルタ76とターレットフィルタ制御
回路78とを有している。ターレットフィルタ76には第12
図に示すように面順次光光源として使用する場合に光路
中に配置される赤外カットフィルタ79aとファイバスコ
ープ用光源として使用する場合に光路中に配置されるフ
ァイバスコープ用減光フィルタ79bと、術者が自由に取
替えて使用できるユニバーサルフィルタ79cと、硬性鏡
用光源として使用する場合に光路中に配置される硬性鏡
用減光フィルタ79dと非常灯79eとが周方向に設けられて
いる。
なお、光源装置３に接続されたファイバスコープ98は
操作部８の後端部に設けられた接眼部99に着脱自在に外
付けテレビジョンカメラ101が装着されている。挿入部
７の先端部には配光レンズ系32と対物レンズ系33とが設
けられており、対物レンズ系33の後方にはイメージガイ
ド103の入射端面が設けられている。この入射端面には
対物レンズ系33によって被写体像が結像し、この光学像
はイメージガイド103を伝達されて前記接眼部99に至る
ようになっている。更に光学像は接眼部99に設けられた
接眼レンズ系102によって外付けテレビジョンカメラ101
内のCCD34の撮像面に結像するようになっている。
前記CCD34は制御装置４の映像信号処理回路37に接続
されており、CCD34から出力された電気信号は信号処理
が行われて標準的なビデオ信号とされてモニタ６に出力
されるようになっている。
第13図のフローチャート図で動作を説明する。
601で体外光観察スイッチ38からCPU39にオン信号が入
力されると、602でトランスイルミネーション信号をモ
ータ移動制御回路31とパルス発光制御回路41と映像信号
処理回路37とに出力する。そして、603で絞り制御回路4
8に対して絞り49を適当な位置に設定するように光量設
定信号を出力し、604で光量増大によるライトガイド29
の焼けを防止する為にファイバスコープ用減光フィルタ
79bが光路中に介挿されるように指示を出す。CPU39は第
１実施例と同様に例えば５秒のタイマを有しており、60
5で５秒経過したことが判断される。５秒経過した場合
は609に、経過しない場合には606に移る。606は第11図
（ｂ）のように607で光量調整スイッチ47がオンとされ
ているかが判断されて、オンとされている場合には608
で光量設定信号がセットされて、605に戻り、オンとさ
れていない場合には605に戻る。５秒経過した後に609
で、体外光観察スイッチ38が押されているかが判断され
て押されている場合には610に、押されていない場合に
は612に移る。610では再度体外光観察スイッチ38が押さ
れているかが判断されて、押されていない場合には第11
図（ｂ）のフローを回り、体外光観察を続行する。スイ
ッチ38が押された場合には612に移る。612で赤外カット
フィルタ79aが光路中に介挿される。613で光量設定信号
が再セットされた後に614でトランスイルミネーショ信
号がオフとされる。
なお、赤外カットフィルタ79aとファイバスコープ用
減光フィルタ79bとを隣合うように配設することにより
ターレットフィルタ76の切換時間を短縮することができ
る。
本実施例によれば、ターレットフィルタ76を設け、体
外光観察を行う場合にはファイバスコープ用減光フィル
タ79bを介挿している為にライトガイド29の焼けを防止
できる。
その他の効果は第１実施例と同様である。
なお、CPU39に第８図に述べたようなトランスイルミ
ネーション信号 とモード検知信号 とを入力して、ターレットを制御するようにしても良
い。
第14図は本発明の第３実施例に係り、電子内視鏡の全
体の構成を示すブロック図である。
本実施例は同時軸のCCDに対応した同時式制御装置86
と第２実施例で述べた光源装置３とを組合せたものであ
る。
同時式のCCDは露光蓄積時間を短くしてブレのない静
止画像を得ることができる素子シャッタモードが有る。
内視鏡においてもその動作は有効であるが常時素子シャ
ッタモードを使用していると出射光を増加しなければな
らない為に、火傷を危険性が有る。そこで画像を静止さ
せる場合のみ素子シャッタを使用すれば良好に観察を行
うことができる。
上記静止画像の表示は次のように行われる。
CPU87より画像を静止させる為のフリーズ信号が出力
されると、この信号はCCDドライバ36と映像信号処理回
路37とに入力され、CCD34は素子シャッタモードとな
る。それと同時にCPU87からはランプ制御回路42にフラ
ッシュを指示する信号が入力されて、光源ランプ22はフ
ラッシュし、出射光は増大される。映像信号処理回路37
からのEE信号によって絞り制御回路48は光量を調整し、
CCD34が適正露光となった場合に映像信号処理回路37に
よってフリーズが行なわれる。
上記のように素子シャッタモードは光量の増加が必要
となるため通常は、フリーズの時にしか用いられない
が、体外光観察時にも用いることができる。体外光観察
スイッチ38が押されると、CPU39は絞り制御回路48に対
して絞り49を全開にするよに指示し、ランプ制御回路42
に対しては発光量を増大させるように信号を出力する。
また、CPU39の出力は同時式制御装置86のCPU87にも伝え
られ体外光観察モードであることを伝える。その信号に
基づきCPU87はCCDドライバ36を映像信号回路37に対し素
子シャッタモードとなるように信号を出力する。また、
素子シャッタモードのシャッタ時間はCCD34に対する露
光量が一定となるように映像信号処理回路37の出力信号
がCCDドライバ36に伝えられてシャッタ時間が決定され
る。体外光観察モードの動作は回転カラーフィルタ24が
ないことを除けば第１実施例とほぼ同じであり、体外光
観察スイッチ38が押されてから例えば５秒の時間が過ぎ
ればランプ22の発光光量は通常の値に戻され、素子シャ
ッタモードは解除され、絞り49の適正な位置へと復帰す
る。
本実施例によれば同時式制御装置86との組み合わせに
おいても体外光観察モードの間、一定時間光量を増大さ
せ、体外に漏れてくるスコープ出射光によりスコープ先
端部の位置を知ることができ、さらに素子シャッタモー
ドを組み合わせて用いることでモニタ６上においては正
常な画像を得ることができる。
その他の効果は第１実施例と同様である。
第15図は本発明の第４実施例に係り、動作を説明する
フローチャート図である。
本実施例は光源装置３のCPU39が内視鏡２の操作部８
に設けられたセンサによって湾曲操作ノブ14の動きを監
視し、動きがあった場合には体外光観察の時間を延長す
るようになっているものである。
第15図において、体外光観察スイッチ38が701でオン
とされると、CPU39は702でトランスイルミネーション信
号を出力し、703で光量設定信号をセットする。704でタ
イマに５を入力した後に、705でウァイバスコープ用減
光フィルタ79bを光路中に介挿する。706でタイマが０
か、否かが判断される。タイマが０の場合は708に、０
でない場合には707で移る。707では光量調整スイッチ47
がオンとされているか、否かが判断され、オンとされて
いない場合には710に、オンとされている場合には709に
移る。709では光量設定信号がセットされ、710に移る。
710では湾曲部12のアングルが動いたか、否か、すなわ
ち、第３図に示される湾曲操作ノブ14が操作されたかが
判別される。動いた場合には火傷の危険性がないために
712でタイマに再び５を入力し、動かない場合には711で
タイマの値から１を減算する。713では体外光観察スイ
ッチ38がオンになっているかが判断されて、オンとなっ
ていない場合には706に、オンとされている場合には708
に移る。708では赤外カットフィルタ79aを光路中に介挿
し、714で光量設定信号を再セットする。その後にトラ
ンスイルミネーション信号をオフとする。
本実施例では火傷の発生の危険性を自動的に検知して
トランスイルミネーションを解除するので火傷の危険の
ない限り長時間トランスイルミネーションモードを継続
できる。
第16図および第17図は本発明の第５実施例に係り、第
16図は回転カラーフィルタの説明図、第17図はモータ制
御回路の回路図である。
本実施例では面順次照明光をＲ、Ｇ、Ｂではなく、
Ｒ、Ｗ（白色光）、Ｂとすることによって面順次式の光
源と白色光源とを共用できるようにしたもので、体外光
観察モード場合には白色光を内視鏡に供給するようにし
たものである。
本実施例の光源装置３の光源部21には第16図（ａ）で
示す回転カラーフィルタ104が設けられている。この回
転カラーフィルタ104には、赤（Ｒ）の色を透過する色
透過フィルタ106Rと白色光（Ｗ）を透過する色透過フィ
ルタ106Wと青（Ｂ）の色を透過する色透過フィルタ106B
とが周回状に設けられている。色透過フィルタ106R、10
6W、106Bの内径側にはスタートマーク107a、107b、107c
が、更に、スタートマーク107a、107b、107cの内径側に
はマーク108a、108bが円弧状に設けられている。
上記マーク107a,107b,107c、108a、108bに対向してフ
ォトリフレクタ109a、109b、109cが設けられており、ラ
イトガイド29の入射端面と光源ランプ22とを結ぶ光路上
に色透過フィルタ106R、106W、106Bのうち、どのフィル
タが挿入されたかを判別するようになっている。
上記回転カラーフィルタ104は第17図に示されるモー
タ制御回路25によって回転を制御されるようになってい
る。
同図において、モータ制御回路25はフォトリフレクタ
109a、109b、109cからの信号が入力されるようになって
いる。フォトリフレクタ109aはANDゲート111の一方の入
力端とORゲート112の一方の入力端とに接続されてい
る。フォトリフレクタ109bは前記ANDゲート111他方の入
力端とANDゲート113の一方の入力端に接続されている。
フォトリフレクタ109cはパルス発光制御回路41に接続さ
れてリードパルスを出力するようになっている。また、
ANDゲート111の出力は前記パルス発光制御回路41とAND
ゲート114の一方の入力端に接続されており、パルス発
光制御回路41にはスタートパルスを出力するようになっ
ている。前記ORゲート112の他方の入力端には反転され
たフィルタ停止信号、すなわちトランスイルミネーショ
ン信号がCPU39から入力されるようになっている。更
に、フィルタ停止信号は前記ANDゲート113、114の他方
の入力端に入力されるようになっている。ORゲート112
の出力端はモータコントローラ116の正転端子に、ANDゲ
ート113の出力端はモータコントローラ116の逆転端子
に、ANDゲート114の出力端はモータコントローラ116の
停止端子に各々接続されている。
上記のように構成された本実施例では通常観察場合に
はトランスイルミネーション信号、すなわちフィルタ停
止信号はＬレベルとなっており、フォトリフレクタ109
a、109bの出力がＨあるいはＬレベルにかかわらずORゲ
ート112のみがＨレベルとなり、他のANDゲート113、114
の出力はＬレベルとなる。したがって、モータコントロ
ーラ116の正転端子のみがＨレベルとなり、モータコン
トローラ116は回転カラーフィルタ24を回転駆動させ
る。
次に体外光観察スイッチ38からオン信号がCPU39に入
力されるとCPU39はトランスイルミネーション信号、す
なわちフィルタ停止信号をモータ制御回路25に出力す
る。これによってORゲートの他方の入力端はＬレベル、
ANDゲート113、114の他方の入力端はＨレベルとなる。
この場合、マーク108aがフォトリフレクタ109aによって
検出されるとANDゲート111の一方の入力端とORゲート11
2の一方の入力端はＨレベルとなってORゲート112はＨレ
ベルの信号をモータコントローラ116の正転端子に出力
する。また、フォトリフレクタ109aがＨレベルの信号を
出力する場合はフォトリフレクタ109bの出力はＬレベル
となっているためにANDゲート111の他方の入力端はＬレ
ベルとなり、Ｌレベルの信号を出力する。このＬレベル
の信号はANDゲート114に出力されてANDゲート114の出力
はＬレベルとなり、モータコントローラ116の停止端子
はＬレベルとなる。更に、ANDゲート113はフォトリフレ
クタ109bからのＬレベルの信号を受けてＬレベルの信号
を出力し、モータコントローラ116の逆転端子をＬレベ
ルとする。
このようにマーク108aがフォトリフレクタ109aで検出
された場合は回転カラーフィルタ24は正転を行うように
なっている。
また、マーク108bがフォトリフレクタ109bで検出され
るとモータコントローラ116の逆転端子のみがＨレベル
となり、他はＬレベルとなるために回転カラーフィルタ
24は逆転する。
更に、白色光を透過する色透過フィルタ106Wが光路上
に挿入されると、マーク108a、108bの重なった部分がフ
ォトリフレクタ109a、109bに対向するように位置し、フ
ォトリフレクタ109a、109bがＨレベルの信号を出力す
る。フォトリフレクタ109a、109bの出力がＨレベルとな
るとORゲート112、ANDゲート113、114の出力は共にＨレ
ベルとなる。モータコントローラ116はこの場合、停止
端子のＨレベルを優先して受け入れ、回転カラーフィル
タ24を停止させる。これによって回転カラーフィルタ24
の色透過フィルタ106Wは光路上で停止し、この色透過フ
ィルタ106Wをを透過した白色光が内視鏡２に供給され
る。
色透過フィルタ106Wは他の色透過フィルタ106R、106B
のように透過する照明光の波長帯域を制限せずに多くの
光量を内視鏡２に供給することができる。
CPU39は例えば５秒経過した後にフィルタ停止信号を
Ｌレベルとする。これによってORゲート112はＨレベ
ル、ANDゲート113、114はＬレベルとなり、モータコン
トローラ116は回転カラーフィルタ24を正転させる。
本実施例では体外光観察モード時に白色光を透過する
色透過フィルタ106Wを光路上に挿入して照明光の光量を
増加させることができる。また、回転カラーフィルタ24
の移動機構を備えていないために光源装置３を小形化す
ることができる。
その他の構成、作用および効果は第１実施例と同様で
ある。
第18図は本発明の第６実施例に係り、光源部の構成の
説明図である。
本実施例では回転カラーフィルタ24を移動させるので
はなく、ミラーを使って回転カラーフィルタを迂回させ
るようにしたものである。
本実施例の光源部21は、第１実施例で述べた回転フィ
ルタブロック35およびモータ移動制御回路31は設けられ
ていない。
本実施例の光源部21は第18図のように白色光を出射す
る光源ランプ22と、回転カラーフィルタ24と集光レンズ
28に加えて上記色透過フィルタ23R、23G、23Bを透過さ
せずに光源ランプ22よりの白色光を集光レンズ28に供給
できるように回転ミラー120a,120bおよびミラー121a,12
1bとを備えている。
上記回転ミラー120a、120bは各々ラック122と噛合し
たピニオン123a,123bを有しており、さらにラック122は
回転ミラー用モータ124の駆動軸に設けられたピニオン1
25と噛合され、回転ミラー用モータ124の回転を回転ミ
ラー120a,120bに伝達するように配設されている。
上記のように構成された光源部21は体外光観察スイッ
チ38からのオン信号によってCPU39がトランスイルミネ
ーション信号を出力する。このトランスイルミネーショ
ン信号は図示しないモータ制御回路に出力され、このモ
ータ制御回路は回転ミラー用モータ124を駆動する。モ
ータ124が駆動されることによって第18図（ｂ）に示す
ように回転ミラー120aは、白色光の入射角が45゜となる
位置で停止し、回転ミラー120bは光源ランプ22と集光レ
ンズ28を結ぶ光路に対して反射面が45゜の角度となる位
置で停止するようになっている。ミラー121a,121bは、
光源ランプ22から集光レンズ28に至る光路に対して各々
45゜の角度を持って設けられており、回転ミラー120aか
らの反射光を回転ミラー120bへ45゜の入射角度で入射す
るように配設されており、ライドガイド29の入射端面に
白色光を供給するようになっている。
CPU39は内蔵する図示しないタイマが例えば５秒経過
するとトランスイルミネーション信号の出力を停止し、
これによって図示しないモータ制御回路は回転ミラー用
モータ124の回転を指令する。回転ミラー120a,120bは第
18図（ａ）に示すように光源ランプ22から集光レンズ28
に至る光路から退避し、白色光を回転フィルタ24によっ
て順次R,G,Bの各波長の照明光とする。
その他の構成は第１実施例と同様である。
本実施例は第１実施例と同様の効果を有する。
第19図は本発明の第７実施例に係り、光源部の説明図
である。
本実施例は光源部にトランスイルミネーション用のラ
ンプを設けているものである。
本実施例では回転カラーフィルタ24と集光レンズ28と
の間で、且つ光路上にストロボ管126が設けられてい
る。
本実施例において、体外光観察スイッチ38からオン信
号が入力されるとCPU39はストロボ管126のパルス発光を
開始する。ストロボ管126から発光された光は光源ラン
プ22を出力した光と加えられて光量を増してライトガイ
ド29の入射端面に照射されるようになっている。
その他の構成および作用は第１実施例と同様である。
本実施例では回転カラーフィルタ24を移動させる移動
手段を有していないために機構的に簡素化することがで
き、故障の発生率を低くすることができる。
第20図は本発明の第８実施例に係り、光源部の説明図
である。
本実施例は第７実施例と同様にトランスイルミネーシ
ョン用のランプを設けたものであるが、このトランスイ
ルミネーション用ランプは光路上から外れた位置に設け
られていることが第７実施例と異なる。
本実施例の光源部21はライトガイド29と光源ランプ22
とを結ぶ光路から外れた位置に補助ランプ128が設けら
れている。この補助ランプ128から出力された光は集光
レンズ28に入射してライトガイド29の入射端面に照射さ
れるようになっている。
本実施例ではトランスイルミネーション信号がCPU39
から出力されると補助ランプ128が点灯する。すると、
光源ランプ22から出力される照明光に補助ランプ128か
ら出力される照明光が加えられて光量が増加した状態と
なり、この増加した光が内視鏡に供給される。
なお、補助ランプ128を非常灯としてもよい。
その他の構成、作用および効果は第１実施例と同様で
ある。
第21図および第22図は本発明の第９実施例に係り、第
21図は電子内視鏡装置の全体の構成を示すブロック図、
第22図はCPUの動作を説明するフローチャート図であ
る。
本実施例は同時式電子内視鏡装置に本発明を適用した
ものである。
本実施例では第１図の面順次式電子内視鏡装置１と異
なる点のみを説明する。
本実施例の内視鏡131のCCD34の撮像面にはカラーモザ
イクフィルタ132が設けられており、被写体からの戻り
光を色分離するようになっている。
また、光源装置133は第１図で示される回転フィルタ
ブロック35とモータ制御回路25とモータ移動制御回路31
とパルス発光制御回路41とが省略されている。
更に、制御装置134内には同時式の映像信号処理回路1
36が設けられており、前記CCD34からの電気信号を信号
処理するようになっている。
上記のように構成された光源装置３のCPU39は第22図
のように動作する。
801で体外光観察スイッチ38がオンにされると802で絞
り制御回路48に絞り49を全開とするように制御信号を出
力する。これによって絞り49は全開となる。そして、80
3で絞り49が全開とされてから５秒経過したか否かが判
定される。経過していない場合には803に戻り、経過し
た場合は804に進む。804で自動調光を再び行うように絞
り制御回路48に制御信号を出力する。これによって光量
は適正値となりトランスイルミネーションは終了する。
同時式内視鏡においても体腔内壁20と内視鏡先端部と
の距離が近い場合には自動調光によって内視鏡先端部か
ら出射される光は減光される。そのため同時式とはいえ
体外から内視鏡先端部の位置を検知することができない
ことがある。この様な状態の場合、本実施例では体外光
観察モードとなると絞り49を全開として内視鏡131に供
給する照明光の光量を増加させるようにしているために
体外空内視鏡先端部を検知することができる。
その他の構成および作用は第１実施例と同様である。
本実施例では第１実施例と同様の効果を有する。
第23図ないし第25図は本発明の第10実施例に係り、第
23図はファイバスコープを有する内視鏡装置のブロック
図、第24図はCPUの動作を説明するブロック図、第25図
は光源ランプの光量の説明図である。
本実施例ではファイバスコープ用の光源装置141に本
発明を適用したものである。
本実施例のファイバスコープ98の接眼部99には内視鏡
カメラ142が着脱自在に接続されている。内視鏡カメラ1
42内には測光回路143が設けられており、測光回路143か
ら出力されるEE信号はファイバスコープ98の操作部８と
ライトガイドおよび信号用ケーブル９を経て光源装置14
1内の絞り制御回路48に入力されるようになっている。
光源装置141内に設けられたCPU39は第24図に示すよう
な動作を行う。
同図において901で体外光観察スイッチ38がオンとさ
れると902で絞り制御回路路48に絞り49を全開とするよ
うに制御信号を出力する。絞り49はこれによって全開と
される。903でランプ制御回路42に光量を増加するよう
に制御信号を出力する。光源ランプ22はこれによって出
射する照明光の光量を増加する。904でランプ光量が増
加されてから５秒経過したか否かが判定され、経過して
いない場合には904に戻り、経過した場合には905に進
む。905ではランプ制御回路42に対して光源ランプ22の
光量を減少させるように制御信号を出力して、光源ラン
プ22の出力する光量を減少させる。そして、906で絞り
制御回路48に対して自動調光を行うように制御信号を出
力する。これによってファイバスコープ98に供給される
照明光は適正値となりトランスイルミネーションは終了
する。
なお、体外光観察モードの場合、第25図（ａ）に示す
ように光量を増加させて一定値とするだけでなく、第25
図（ｂ）のようにパルス発光させることにより、より内
視鏡先端部の確認を行い易くすることができる。
本実施例のようにファイバスコープ98を用いた装置に
おいて内視鏡先端部から出射される照明光の光量は内視
鏡カメラ142からのEE信号によって制御されている。そ
のため近点観察時には絞り49によって減光され、体外か
らの内視鏡先端部の位置が確認出来なくなる場合があ
る。このような場合、本実施例では絞り49を全開とし、
更に光量を増加させることで内視鏡先端部の確認を行う
ことができる。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によればトランスイルミネ
ーションによる光量の増大は自動的に解除されるので観
察光により火傷の発生を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図乃至第10図は本発明の第１実施例に係わり、第１
図は体外光観察の場合の電子内視鏡の全体の構成を示す
ブロック図、第２図は通常観察の場合の電子内視鏡装置
のブロック図、第３図は電子内視鏡装置の全体の説明
図、第４図は回転フィルタの説明図、第５図は回転フィ
ルタ移動機構の説明図、第６図は回転フィルタの移動回
路のブロック図、第７図は光源装置の動作を説明するフ
ローチャート図、第８図はビデオプロセッサと光源装置
間の信号伝達を行う回路図、第９図は自動利得制御の基
準値によって絞り制御する回路図、第10図は素子シャッ
タの場合の絞り制御の回路図、第11図ないし第13図は本
発明の第２実施例に係り、第11図は電子内視鏡の全体の
構成を示すブロック図、第12図はターレットフィルタの
説明図、第13図は光源装置の動作を説明するフローチャ
ート図、第14図は本発明の第３実施例に係り、電子内視
鏡の全体の構成を示すブロック図、第15図は本発明の第
４実施例に係り、動作を説明するフローチャート図、第
16図および第17図は本発明の第５実施例に係り、第16図
は回転カラーフィルタの説明図、第17図はモータ制御回
路の回路図、第18図は本発明の第６実施例に係り、光源
部の構成の説明図、第19図は本発明の第７実施例に係
り、光源部の説明図、第20図は本発明の第８実施例に係
り、光源部の説明図、第21図および第22図は本発明の第
９実施例に係り、第21図は電子内視鏡装置の全体の構成
を示すブロック図、第22図はCPUの動作を説明するフロ
ーチャート図、第23図ないし第25図は本発明の第10実施
例に係り、第23図はファイバスコープを有する内視鏡装
置のブロック図、第24図はCPUの動作を説明するブロッ
ク図、第25図は光源ランプに光量の説明図である。 １……電子内視鏡装置、２……内視鏡 ３……光源装置、４……制御装置 ６……モニタ、７……挿入部 11……先端部、21……光源部 22……光源ランプ、29……ライトガイド 31……モータ移動制御回路 34……固体撮像素子、36……CCDドライバ 37……映像信号処理回路 38……体外光観察スイッチ 39……CPU 41……パルス発光制御回路 42……ランプ制御回路、47……光量調整スイッチ 48……絞り制御回路、49……絞り

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】体腔内を通常の照明光量で観察する通常観
    察モードと、照明光量を増加させて内視鏡先端部の体腔
    内での位置を体外から視認可能とする体外光観察モード
    とを有する内視鏡用光源装置において、 前記通常観察モードと前記体外光観察モードを切り換え
    る切換手段と、該切換手段によって起動される時間計測
    手段と、該時間計測手段により計測される時間を監視し
    所定の時間、体外光観察モードを実行せしめる制御手段
    と、 を有することを特徴とする内視鏡用光源装置。
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