JP2768440B2 - 内視鏡用照明光学系 - Google Patents
内視鏡用照明光学系Info
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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、内視鏡用照明光学系に関する。
〔従来の技術〕
近年、固体撮像素子等を撮像手段に用いた内視鏡用電
子撮像装置が種々提案されている。 上記固体撮像素子を用いた内視鏡用電子撮像装置は、
光学繊維束（ファイバーバンドル）で形成したイメージ
ガイドを用いた内視鏡に於けるファイバーの折損によっ
て画像の質が低下することを防止できると共に、画像の
記録等が容易になる等の利点を有し、集積化技術による
進展と共に、益々小型化及び解像力の向上が見込まれる
ため、今後広く用いられる状況にある。 この内視鏡用電子撮像装置として例えば実願昭60−44
143号のものは、内視鏡挿入部の先端構成部に配設され
ていて且つ被観察物体からの光学像を受光して電気信号
に変換するライン転送方式固体撮像素子と被観察物体を
照明するために光源からの光を入射端面で受光し内視鏡
先端部に配設された出射端面に導く光伝送体とを備えた
内視鏡と、光源と該光伝送体の入射端面との間に配設さ
れていて且つ光源からの光を遮断する遮光領域と三種以
上の色光を各々透過する透過領域とを同一円周上で交互
に備えている回転フィルターとを含んでいて、該回転フ
ィルターを一定速度で回転せしめることにより、前記三
種以上の色光が遮光期間において順次に被観察物体を照
明するようにし、これによって該固体撮像素子に蓄積さ
れる電荷を前記遮光期間内に読出して電気信号に変換
し、該電気信号に基づいて被観察物体のカラー表示を行
うようになっていると共に、前記透過領域の両端と前記
光伝送体より光源側に設けられた絞りとが、前記回転フ
ィルターが回転しているときに異なる径の光伝送体に対
して一定の遮光領域通過時間が保持されるような形状に
形成されていることを特徴としている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで、上記従来の回転フィルターを用いる面順次
式カラー方式の内視鏡電子撮像装置は、光源と、光導体
と、前記光源からの光を前記光導体に集光させるための
集光レンズとを備えており、前記回転フィルターは集光
レンズと光導体との間に配置されていた。しかし、その
従来装置では、前記集光レンズと光導体との間を通過す
る光線の前記回転フィルターへの入射角度が比較的大き
くなっているため、前記回転フィルターが干渉フィルタ
ーとして構成されている場合には、光の透過率特性が悪
化するという問題が生じる。 そこで、上記従来技術の有する問題点に鑑み、本発明
は、光路中に配置されたフィルターを透過する光の透過
率特性を改善せしめ、良好な内視鏡像が得られる内視鏡
用照明光学系を提供することを目的とする。 〔問題点を解決するための手段及び作用〕 上記目的を達成するため、本発明による内視鏡用照明
光学系は、光源と、この光源からの光を受ける光導体
と、前記光源からの光を前記光導体に集光させるための
集光光学系と、前記光源と光導体との間に配置され複数
の透過波長域の異なる干渉フィルターを有する回転フィ
ルター板と、を備えた内視鏡用照明光学系において、前
記集光光学系を二枚の正レンズにより構成し、前記回転
フィルター板を前記二枚の正レンズの間に配置したこと
を特徴とする。 上記のように、本発明の内視鏡用照明光学系は、集光
光学系を二枚の正レンズによって構成し、前記二枚の正
レンズ間に干渉フィルターを含む回転フィルターを配置
したことにより、二枚の正レンズ間の通過する光線の前
記フィルターへの入射角度を小さくすることができるの
で、フィルターの透過率特性を改善し、良好な内視鏡像
を得ることができる。 〔実施例〕 まず、第１図乃至第５図に基づき、本発明の照明光学
系が搭載される内視鏡用電子撮像装置の全体構造を説明
する。 第１図はかかる内視鏡用電子撮像装置の構成を示すブ
ロック図で、第２図はその動作を説明するタイミングチ
ャートである。ここで、三種以上の色光としては、赤，
緑，青，イエローの四色の光でもよく、またシアン，イ
エロー，マゼンタ等の補色系の色光でもよい。以下の説
明では赤，緑，青の三色光の場合について説明する。
尚、実際に用いられる集光光学系は二枚の正レンズによ
り構成されているが、ここでは説明を簡単にするためか
かる集光光学系を一枚の正レンズである集光レンズ10と
して示してある。 第１図において、符号１は内視鏡挿入部の先端構成部
を示していて、その先端には対物レンズ２と照明レンズ
３が並行して配設され、対物レンズ２の後方にライン転
送方式の固体撮像素子４が設置され、受光された光学像
をドライブ回路５にて映像信号Ｖに変換し、この映像信
号Ｖをプリアンプ６を経て次段回路へ送るようになって
いる。照明レンズ３の後方には光学ファイバ束等から成
るライトガイド７が配設され、その後端面には回転フィ
ルター８を介在して照明光が照射されるようになってい
る。照明光は光源ランプ９より集光レンズ10を通して回
転フィルター８上に照射され、この照明光はフィルター
８に適当な間隔をおいて交互に配設されたＲ（赤）,G
（緑）,B（青）用フィルターと該R,G,B用フィルターの
間に配設された後述の三種の赤外域バンドパスフィルタ
ーとを経て前記ライトガイド７の端面に入射される。回
転フィルター８の回転軸は伝送系13を介してモータ14と
連結され、モータ14に設けられた回転検出部15からの信
号にてモータ駆動部16を制御し、モータ14の回転速度を
一定にしている。又、回転フィルター８の外周部には読
出パルス，スタートパルス等を発生するためのタイミン
グ検出部11,12が設けられ、固体撮像素子４からの読出
し等と回転フィルター８の回転との同期をとるようにな
っている。一方、上記プリアンプ６からの映像信号Ｖは
さらに増幅器17を通して増幅された後、マルチプレクサ
部18へ入力される。マルチプレクサ部18は入力されるR,
G,Bの信号に対応した三つのスイッチSW1,SW2,SW3から成
り、これらのスイッチはマルチプレクサ用ゲート信号発
生部19からの各スイッチ用ゲート信号SG1,SG2,SG3にて
所定のフレーム周期で順次切換えられてR,G,B用の各フ
レームメモリ20,21,22に各色に対応する映像信号を供給
し、各フレームメモリに蓄積された各色信号が読出され
合成されてカラーTVモニター23でカラー表示されるよう
になっている。上記において、読出パルス検出部11は回
転フィルター８にその回転方向に配設されたR,G,B用フ
ィルターの終端位置を検出するもので、その検出パルス
（読出パルス）Prと発振器24からの信号を用いてゲート
信号発生部25により読出ゲート信号Grを作成している。
尚、読出パルス検出部11とゲート信号発生部25との間に
は移相回路30が設けられていて、必要に応じて読出パル
スPrのタイミングをずらすようになっている。この読出
ゲート信号Grは固体撮像素子４に蓄積された映像信号を
R,G,B光の照射されない期間に対応した期間に読み出す
ための信号で、発振器24からの信号と共にアンド回路26
に入力されて読出用クロック信号CKrを作成し前記ドラ
イバ回路５を駆動して固体撮像素子４の蓄積電荷をR,G,
Bごとに映像信号Ｖに変換する一方、読出ゲート信号Gr
は前記スタートパルス検出部12（回転フィルター８の１
回転を検出する）からの検出パルス（スタートパルス）
Psと共にマルチプレクサ用ゲート信号発生部19に入力さ
れて前記の各スイッチ用ゲート信号SG1,SG2,SG3を作成
してマルチプレクサ部18を切り換えR,G,Bごとに映像信
号を各フレームメモリ20,21,22へ入力するように構成さ
れている。 このような構成では、第２図に示すように、回転フィ
ルター８が１回転するごとに一つのスタートパルスPsが
出力されてマルチプレクサ用ゲート信号発生部19へ送ら
れ、又１回転する毎にR,G,Bフィルターに対応した３つ
の読出パルスPrが出力されて読出ゲート信号発生部25へ
送られる。読出ゲート信号発生部25では、発振器24から
の信号を用いて読出パルスPrと同一周期でしかもR,G,B
光の照射されない期間に対応した幅の読出ゲート信号Gr
を作成する。この読出ゲート信号Grの期間に基づいて読
出用クロック信号CKr及びスイッチ用ゲート信号SG1,S
G2,SG3が作成され、カラー表示に必要なR,G,B信号を得
るようにしている。図示の読出ゲート信号Grにおいて、
斜線部分が夫々R,G,Bの映像信号読出期間で、各斜線部
分の前のローレベル期間がR,G,B光の照射によって固体
撮像素子４にR,G,Bの信号電荷が蓄積される期間であ
る。従って、R,G,B用フレームメモリ20,21,22のスイッ
チ用ゲート信号SG1,SG2,SG3は夫々R,G,Bの映像信号読出
期間に対応したゲート信号となるようになっている。 ここで、回転フィルター８は、例えば第３図に示され
ているように形成されている。即ち、第４図に示したB,
G,Rのような分光透過率を持つフィルター，，を
同一円周上に配設し且つ第４図に示したI1,I2,I3のよう
な分光透過率を持つフィルター1,2,３を，，
の間に配設して成るものである。尚、フィルター，
，；1,2,３の面積比は色バランスとの関係で
適当に設定されている。又、各フィルター，，，
1,2,３の寸法は固体撮像素子４の読出し中に光束
を遮蔽できる大きさがあればよい。或は、同時に使用さ
れるフィルター同志の間隔（例えばB,G,Rの三原色を用
いて撮像する場合にはフィルターと，と，と
との間隔）が遮蔽できる大きさであれば良い。27及び
28は夫々ライトガイド７の入射端とレンズ10との間にス
ライド式に挿脱可能且つ変換可能に配設され且つ移相回
路30と連動せしめられた赤外光カットフィルター及び可
視光カットフィルターであって、それらの分光透過率は
第４図に示したW1,W2の如くである。そして、赤外光カ
ットフィルター27が光路中にある時は移相回路30は作動
しないが、代わりに可視光カットフィルター28が光路中
にある時は移相回路30が作動してフィルター1,2,
３の終端位置に同期して読出パルスPrがゲート信号発生
部25に入力されるようになっている。 以上のように構成された装置において、赤外光カット
フィルター27を光路中に挿入すれば、フィルター1,
2,３が遮光状態となり且つフィルター，，が透
過状態となるので通常の可視光によるカラー画像が得ら
れ、この場合フィルター1,2,３が光路中にある時
に読出しが行われる。代わりに可視光カットフィルター
28を光路中に挿入すれば、フィルター，，が遮光
状態となり且つフィルター1,2,３が透過状態とな
るので赤外域を三つの波長域I1,I2,I3に分けた擬似カラ
ーの画像が得られ、この場合フィルター，，が光
路中にある時に読出しが行われる。 尚、赤外光カットフィルター27と可視光カットフィル
ター28の交替と連動して増幅器17の利得を変え、感度調
整を行うようにしても良い。又、増幅器17の利得は赤外
域の三つの波長ごとに変化させても良い。これは、光源
ランプ９がキセノンランプのように波長域により強さが
異なるものである場合にそれを補正するのに用いられ
る。又、赤外及び可視光カットフィルターを用いて紫外
光による擬似カラーの画像を得るようにしても良い。 又、第４図の如き特性のフィルターは干渉膜の蒸着に
より作成しても良いし、或は吸収タイプの色フィルター
を用いても良い。或は吸収フィルターに蒸着膜を設けて
吸収タイプと干渉タイプを組合せたフィルターとしても
良い。 又、第１図において、固体撮像素子４の合焦位置を、
可視光観察と赤外光観察の切換えに同期してずらすよう
にした方が良い。即ち、一般に赤外光観察の場合可視光
観察に比べて合焦位置が後方にずれるので、赤外光観察
に切換えた時対物レンズ２と固体撮像素子４とが離れる
方向に両者の少なくとも一方をずらしてやれば良い。 又、読出パルスPrのゲート信号発生部25への入力タイ
ミングの変更は、上記例の他に例えば第５図に示した如
く読出パルス検出部11の他にもう一つの読出パルス検出
部11′を位置をずらして設けておき、フィルター27,28
の切換えに連動して読出パルス検出部11及び11′の切換
えを行うようにしても良い。 本発明の内視鏡用照明光学系では、前述のような複数
の干渉フィルターを備えた回転フィルター８を備えて構
成されている。以下、図示した実施例に基づき本発明を
詳細に説明する。 第一実施例 第６図は本実施例にかかる内視鏡用照明光学系の構成
を示しており、これは集光レンズ10を二枚の凸レンズ10
a,10bより構成し且つその二枚の凸レンズ10a,10b間に干
渉フィルターから成る回転フィルター８を配置したもの
である。本実施例は、回転フィルター（干渉フィルタ
ー）８に入射する光の入射角θ１が、凸レンズ10bとラ
イトガイド７の入射端との間に回転フィルター８を配置
した場合の入射角θ２に比べて小さいので、光の波長の
広がりが小さくなる即ち透過率波形の立上り立下りが急
になり好ましい。第７図及び第８図が夫々入射角θ１及
びθ２の場合の一枚のフィルター（例えば）の分光透
過率波形を示している。尚、以上の利点は回転フィルタ
ー８がフィルター，，のみから成る場合でも同じ
く得られる。 第二実施例 第９図は本実施例にかかる内視鏡用照明光学系の構成
を示しており、これは第一実施例において回転フィルタ
ー８を傾斜可能にすると共に、傾斜可能なフィルター3
1′を光源９と凸レンズ10aとの間に配置したものであ
る。 本実施例によれば、回転フィルター８の傾斜角を大に
する即ち実線図示状態から点線図示状態に変化させると
回転フィルター８における透過反射光と反射光との光路
長の差が短くなるので、透過波長域は第10図に示した如
く短波長側にシフトする。従って、異なる波長域に属す
る三色によるカラー画像を観察することができる。但
し、回転フィルター８を大きく傾けすぎると光線の入射
角が大となって第一実施例で述べた不都合（透過率波形
の立上り立下りがなだらかになること）が生じるので、
回転フィルター８の傾斜角は小さい方が好ましい。 又、この場合、透過波長域のシフトに伴いホワイトバ
ランスがくずれるが、回転フィルター８の傾斜角の変化
に連動して各色B,G,Rの信号の増幅率を変化させるよう
にしてホワイトバランスがくずれないようにしても良
い。又、回転フィルター８が干渉フィルターである場合
製造上透過波長域がばらつき易いので、回転フィルター
８の傾斜角の変更を透過波長域の調整に用いることも可
能である。又、フィルター31′の傾斜角を変更してその
透過波長特性を第19図のW1,W2の如く変更することによ
り赤外光カットフィルター27と可視光カットフィルター
28の切換えと同じ効果を発揮させることができる。尚、
以上の利点は回転フィルター８がフィルター，，
のみから成る場合でも同じく得られる。 〔発明の効果〕 上述の如く、本発明の内視鏡用照明光学系は、集光光
学系を二枚の正レンズによって構成し、前記二枚の正レ
ンズ間に干渉フィルターを含む回転フィルターを配置し
たことにより、二枚の正レンズ間を通過する光線の前記
フィルターへの入射角度を小さくすることができるの
で、フィルターの透過率特性を改善し、良好な内視鏡像
を得ることができる。
子撮像装置が種々提案されている。 上記固体撮像素子を用いた内視鏡用電子撮像装置は、
光学繊維束（ファイバーバンドル）で形成したイメージ
ガイドを用いた内視鏡に於けるファイバーの折損によっ
て画像の質が低下することを防止できると共に、画像の
記録等が容易になる等の利点を有し、集積化技術による
進展と共に、益々小型化及び解像力の向上が見込まれる
ため、今後広く用いられる状況にある。 この内視鏡用電子撮像装置として例えば実願昭60−44
143号のものは、内視鏡挿入部の先端構成部に配設され
ていて且つ被観察物体からの光学像を受光して電気信号
に変換するライン転送方式固体撮像素子と被観察物体を
照明するために光源からの光を入射端面で受光し内視鏡
先端部に配設された出射端面に導く光伝送体とを備えた
内視鏡と、光源と該光伝送体の入射端面との間に配設さ
れていて且つ光源からの光を遮断する遮光領域と三種以
上の色光を各々透過する透過領域とを同一円周上で交互
に備えている回転フィルターとを含んでいて、該回転フ
ィルターを一定速度で回転せしめることにより、前記三
種以上の色光が遮光期間において順次に被観察物体を照
明するようにし、これによって該固体撮像素子に蓄積さ
れる電荷を前記遮光期間内に読出して電気信号に変換
し、該電気信号に基づいて被観察物体のカラー表示を行
うようになっていると共に、前記透過領域の両端と前記
光伝送体より光源側に設けられた絞りとが、前記回転フ
ィルターが回転しているときに異なる径の光伝送体に対
して一定の遮光領域通過時間が保持されるような形状に
形成されていることを特徴としている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで、上記従来の回転フィルターを用いる面順次
式カラー方式の内視鏡電子撮像装置は、光源と、光導体
と、前記光源からの光を前記光導体に集光させるための
集光レンズとを備えており、前記回転フィルターは集光
レンズと光導体との間に配置されていた。しかし、その
従来装置では、前記集光レンズと光導体との間を通過す
る光線の前記回転フィルターへの入射角度が比較的大き
くなっているため、前記回転フィルターが干渉フィルタ
ーとして構成されている場合には、光の透過率特性が悪
化するという問題が生じる。 そこで、上記従来技術の有する問題点に鑑み、本発明
は、光路中に配置されたフィルターを透過する光の透過
率特性を改善せしめ、良好な内視鏡像が得られる内視鏡
用照明光学系を提供することを目的とする。 〔問題点を解決するための手段及び作用〕 上記目的を達成するため、本発明による内視鏡用照明
光学系は、光源と、この光源からの光を受ける光導体
と、前記光源からの光を前記光導体に集光させるための
集光光学系と、前記光源と光導体との間に配置され複数
の透過波長域の異なる干渉フィルターを有する回転フィ
ルター板と、を備えた内視鏡用照明光学系において、前
記集光光学系を二枚の正レンズにより構成し、前記回転
フィルター板を前記二枚の正レンズの間に配置したこと
を特徴とする。 上記のように、本発明の内視鏡用照明光学系は、集光
光学系を二枚の正レンズによって構成し、前記二枚の正
レンズ間に干渉フィルターを含む回転フィルターを配置
したことにより、二枚の正レンズ間の通過する光線の前
記フィルターへの入射角度を小さくすることができるの
で、フィルターの透過率特性を改善し、良好な内視鏡像
を得ることができる。 〔実施例〕 まず、第１図乃至第５図に基づき、本発明の照明光学
系が搭載される内視鏡用電子撮像装置の全体構造を説明
する。 第１図はかかる内視鏡用電子撮像装置の構成を示すブ
ロック図で、第２図はその動作を説明するタイミングチ
ャートである。ここで、三種以上の色光としては、赤，
緑，青，イエローの四色の光でもよく、またシアン，イ
エロー，マゼンタ等の補色系の色光でもよい。以下の説
明では赤，緑，青の三色光の場合について説明する。
尚、実際に用いられる集光光学系は二枚の正レンズによ
り構成されているが、ここでは説明を簡単にするためか
かる集光光学系を一枚の正レンズである集光レンズ10と
して示してある。 第１図において、符号１は内視鏡挿入部の先端構成部
を示していて、その先端には対物レンズ２と照明レンズ
３が並行して配設され、対物レンズ２の後方にライン転
送方式の固体撮像素子４が設置され、受光された光学像
をドライブ回路５にて映像信号Ｖに変換し、この映像信
号Ｖをプリアンプ６を経て次段回路へ送るようになって
いる。照明レンズ３の後方には光学ファイバ束等から成
るライトガイド７が配設され、その後端面には回転フィ
ルター８を介在して照明光が照射されるようになってい
る。照明光は光源ランプ９より集光レンズ10を通して回
転フィルター８上に照射され、この照明光はフィルター
８に適当な間隔をおいて交互に配設されたＲ（赤）,G
（緑）,B（青）用フィルターと該R,G,B用フィルターの
間に配設された後述の三種の赤外域バンドパスフィルタ
ーとを経て前記ライトガイド７の端面に入射される。回
転フィルター８の回転軸は伝送系13を介してモータ14と
連結され、モータ14に設けられた回転検出部15からの信
号にてモータ駆動部16を制御し、モータ14の回転速度を
一定にしている。又、回転フィルター８の外周部には読
出パルス，スタートパルス等を発生するためのタイミン
グ検出部11,12が設けられ、固体撮像素子４からの読出
し等と回転フィルター８の回転との同期をとるようにな
っている。一方、上記プリアンプ６からの映像信号Ｖは
さらに増幅器17を通して増幅された後、マルチプレクサ
部18へ入力される。マルチプレクサ部18は入力されるR,
G,Bの信号に対応した三つのスイッチSW1,SW2,SW3から成
り、これらのスイッチはマルチプレクサ用ゲート信号発
生部19からの各スイッチ用ゲート信号SG1,SG2,SG3にて
所定のフレーム周期で順次切換えられてR,G,B用の各フ
レームメモリ20,21,22に各色に対応する映像信号を供給
し、各フレームメモリに蓄積された各色信号が読出され
合成されてカラーTVモニター23でカラー表示されるよう
になっている。上記において、読出パルス検出部11は回
転フィルター８にその回転方向に配設されたR,G,B用フ
ィルターの終端位置を検出するもので、その検出パルス
（読出パルス）Prと発振器24からの信号を用いてゲート
信号発生部25により読出ゲート信号Grを作成している。
尚、読出パルス検出部11とゲート信号発生部25との間に
は移相回路30が設けられていて、必要に応じて読出パル
スPrのタイミングをずらすようになっている。この読出
ゲート信号Grは固体撮像素子４に蓄積された映像信号を
R,G,B光の照射されない期間に対応した期間に読み出す
ための信号で、発振器24からの信号と共にアンド回路26
に入力されて読出用クロック信号CKrを作成し前記ドラ
イバ回路５を駆動して固体撮像素子４の蓄積電荷をR,G,
Bごとに映像信号Ｖに変換する一方、読出ゲート信号Gr
は前記スタートパルス検出部12（回転フィルター８の１
回転を検出する）からの検出パルス（スタートパルス）
Psと共にマルチプレクサ用ゲート信号発生部19に入力さ
れて前記の各スイッチ用ゲート信号SG1,SG2,SG3を作成
してマルチプレクサ部18を切り換えR,G,Bごとに映像信
号を各フレームメモリ20,21,22へ入力するように構成さ
れている。 このような構成では、第２図に示すように、回転フィ
ルター８が１回転するごとに一つのスタートパルスPsが
出力されてマルチプレクサ用ゲート信号発生部19へ送ら
れ、又１回転する毎にR,G,Bフィルターに対応した３つ
の読出パルスPrが出力されて読出ゲート信号発生部25へ
送られる。読出ゲート信号発生部25では、発振器24から
の信号を用いて読出パルスPrと同一周期でしかもR,G,B
光の照射されない期間に対応した幅の読出ゲート信号Gr
を作成する。この読出ゲート信号Grの期間に基づいて読
出用クロック信号CKr及びスイッチ用ゲート信号SG1,S
G2,SG3が作成され、カラー表示に必要なR,G,B信号を得
るようにしている。図示の読出ゲート信号Grにおいて、
斜線部分が夫々R,G,Bの映像信号読出期間で、各斜線部
分の前のローレベル期間がR,G,B光の照射によって固体
撮像素子４にR,G,Bの信号電荷が蓄積される期間であ
る。従って、R,G,B用フレームメモリ20,21,22のスイッ
チ用ゲート信号SG1,SG2,SG3は夫々R,G,Bの映像信号読出
期間に対応したゲート信号となるようになっている。 ここで、回転フィルター８は、例えば第３図に示され
ているように形成されている。即ち、第４図に示したB,
G,Rのような分光透過率を持つフィルター，，を
同一円周上に配設し且つ第４図に示したI1,I2,I3のよう
な分光透過率を持つフィルター1,2,３を，，
の間に配設して成るものである。尚、フィルター，
，；1,2,３の面積比は色バランスとの関係で
適当に設定されている。又、各フィルター，，，
1,2,３の寸法は固体撮像素子４の読出し中に光束
を遮蔽できる大きさがあればよい。或は、同時に使用さ
れるフィルター同志の間隔（例えばB,G,Rの三原色を用
いて撮像する場合にはフィルターと，と，と
との間隔）が遮蔽できる大きさであれば良い。27及び
28は夫々ライトガイド７の入射端とレンズ10との間にス
ライド式に挿脱可能且つ変換可能に配設され且つ移相回
路30と連動せしめられた赤外光カットフィルター及び可
視光カットフィルターであって、それらの分光透過率は
第４図に示したW1,W2の如くである。そして、赤外光カ
ットフィルター27が光路中にある時は移相回路30は作動
しないが、代わりに可視光カットフィルター28が光路中
にある時は移相回路30が作動してフィルター1,2,
３の終端位置に同期して読出パルスPrがゲート信号発生
部25に入力されるようになっている。 以上のように構成された装置において、赤外光カット
フィルター27を光路中に挿入すれば、フィルター1,
2,３が遮光状態となり且つフィルター，，が透
過状態となるので通常の可視光によるカラー画像が得ら
れ、この場合フィルター1,2,３が光路中にある時
に読出しが行われる。代わりに可視光カットフィルター
28を光路中に挿入すれば、フィルター，，が遮光
状態となり且つフィルター1,2,３が透過状態とな
るので赤外域を三つの波長域I1,I2,I3に分けた擬似カラ
ーの画像が得られ、この場合フィルター，，が光
路中にある時に読出しが行われる。 尚、赤外光カットフィルター27と可視光カットフィル
ター28の交替と連動して増幅器17の利得を変え、感度調
整を行うようにしても良い。又、増幅器17の利得は赤外
域の三つの波長ごとに変化させても良い。これは、光源
ランプ９がキセノンランプのように波長域により強さが
異なるものである場合にそれを補正するのに用いられ
る。又、赤外及び可視光カットフィルターを用いて紫外
光による擬似カラーの画像を得るようにしても良い。 又、第４図の如き特性のフィルターは干渉膜の蒸着に
より作成しても良いし、或は吸収タイプの色フィルター
を用いても良い。或は吸収フィルターに蒸着膜を設けて
吸収タイプと干渉タイプを組合せたフィルターとしても
良い。 又、第１図において、固体撮像素子４の合焦位置を、
可視光観察と赤外光観察の切換えに同期してずらすよう
にした方が良い。即ち、一般に赤外光観察の場合可視光
観察に比べて合焦位置が後方にずれるので、赤外光観察
に切換えた時対物レンズ２と固体撮像素子４とが離れる
方向に両者の少なくとも一方をずらしてやれば良い。 又、読出パルスPrのゲート信号発生部25への入力タイ
ミングの変更は、上記例の他に例えば第５図に示した如
く読出パルス検出部11の他にもう一つの読出パルス検出
部11′を位置をずらして設けておき、フィルター27,28
の切換えに連動して読出パルス検出部11及び11′の切換
えを行うようにしても良い。 本発明の内視鏡用照明光学系では、前述のような複数
の干渉フィルターを備えた回転フィルター８を備えて構
成されている。以下、図示した実施例に基づき本発明を
詳細に説明する。 第一実施例 第６図は本実施例にかかる内視鏡用照明光学系の構成
を示しており、これは集光レンズ10を二枚の凸レンズ10
a,10bより構成し且つその二枚の凸レンズ10a,10b間に干
渉フィルターから成る回転フィルター８を配置したもの
である。本実施例は、回転フィルター（干渉フィルタ
ー）８に入射する光の入射角θ１が、凸レンズ10bとラ
イトガイド７の入射端との間に回転フィルター８を配置
した場合の入射角θ２に比べて小さいので、光の波長の
広がりが小さくなる即ち透過率波形の立上り立下りが急
になり好ましい。第７図及び第８図が夫々入射角θ１及
びθ２の場合の一枚のフィルター（例えば）の分光透
過率波形を示している。尚、以上の利点は回転フィルタ
ー８がフィルター，，のみから成る場合でも同じ
く得られる。 第二実施例 第９図は本実施例にかかる内視鏡用照明光学系の構成
を示しており、これは第一実施例において回転フィルタ
ー８を傾斜可能にすると共に、傾斜可能なフィルター3
1′を光源９と凸レンズ10aとの間に配置したものであ
る。 本実施例によれば、回転フィルター８の傾斜角を大に
する即ち実線図示状態から点線図示状態に変化させると
回転フィルター８における透過反射光と反射光との光路
長の差が短くなるので、透過波長域は第10図に示した如
く短波長側にシフトする。従って、異なる波長域に属す
る三色によるカラー画像を観察することができる。但
し、回転フィルター８を大きく傾けすぎると光線の入射
角が大となって第一実施例で述べた不都合（透過率波形
の立上り立下りがなだらかになること）が生じるので、
回転フィルター８の傾斜角は小さい方が好ましい。 又、この場合、透過波長域のシフトに伴いホワイトバ
ランスがくずれるが、回転フィルター８の傾斜角の変化
に連動して各色B,G,Rの信号の増幅率を変化させるよう
にしてホワイトバランスがくずれないようにしても良
い。又、回転フィルター８が干渉フィルターである場合
製造上透過波長域がばらつき易いので、回転フィルター
８の傾斜角の変更を透過波長域の調整に用いることも可
能である。又、フィルター31′の傾斜角を変更してその
透過波長特性を第19図のW1,W2の如く変更することによ
り赤外光カットフィルター27と可視光カットフィルター
28の切換えと同じ効果を発揮させることができる。尚、
以上の利点は回転フィルター８がフィルター，，
のみから成る場合でも同じく得られる。 〔発明の効果〕 上述の如く、本発明の内視鏡用照明光学系は、集光光
学系を二枚の正レンズによって構成し、前記二枚の正レ
ンズ間に干渉フィルターを含む回転フィルターを配置し
たことにより、二枚の正レンズ間を通過する光線の前記
フィルターへの入射角度を小さくすることができるの
で、フィルターの透過率特性を改善し、良好な内視鏡像
を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による内視鏡用照明光学系が搭載される
内視鏡用電子撮像装置の全体構成を示すブロック図、第
２図は第１図に示された装置の動作を示すタイミングチ
ャート、第３図は第１図に示された装置中に配置されて
いる回転フィルターの正面図、第４図は第３図に示され
た回転フィルターや赤外光カットフィルター及び可視光
カットフィルターの分光透過率を示す図、第５図は第１
図に示された装置における読出パルスのゲート信号発生
部への入力タイミングの変更を行う回路の他例を示す
図、第６図は第一実施例の内視鏡用照明光学系の構成を
示す図、第７図及び第８図は第一実施例において入射角
が夫々異なる場合の一枚のフィルターの分光透過率波形
の違いを示す図、第９図は第二実施例の内視鏡用照明光
学系の構成を示す図、第10図は第二実施例において回転
フィルターの傾斜角の変化による透過波長域のシフトを
示す図である。 １……内視鏡挿入部の先端構成部、２……対物レンズ、
３……照明レンズ、４……固体撮像素子、５……ドライ
ブ回路、６……プリアンプ、７……ライトガイド、８…
…回転フィルター、９……光源ランプ、10……集光レン
ズ、11……読出パルス検出部、12……スタートパルス検
出部、13……伝達系、14……モータ、15……回転検出
部、16……モータ駆動部、17……増幅器、18……マルチ
プレクサ部、19……ゲート信号発生部、20,21,22……フ
レームメモリ、23……カラーTVモニター、24……発振
器、25……読出ゲート信号発生部、26……アンド回路、
27……赤外光カットフィルター、28……可視光カットフ
ィルター、30……移相回路、31′……フィルター。
内視鏡用電子撮像装置の全体構成を示すブロック図、第
２図は第１図に示された装置の動作を示すタイミングチ
ャート、第３図は第１図に示された装置中に配置されて
いる回転フィルターの正面図、第４図は第３図に示され
た回転フィルターや赤外光カットフィルター及び可視光
カットフィルターの分光透過率を示す図、第５図は第１
図に示された装置における読出パルスのゲート信号発生
部への入力タイミングの変更を行う回路の他例を示す
図、第６図は第一実施例の内視鏡用照明光学系の構成を
示す図、第７図及び第８図は第一実施例において入射角
が夫々異なる場合の一枚のフィルターの分光透過率波形
の違いを示す図、第９図は第二実施例の内視鏡用照明光
学系の構成を示す図、第10図は第二実施例において回転
フィルターの傾斜角の変化による透過波長域のシフトを
示す図である。 １……内視鏡挿入部の先端構成部、２……対物レンズ、
３……照明レンズ、４……固体撮像素子、５……ドライ
ブ回路、６……プリアンプ、７……ライトガイド、８…
…回転フィルター、９……光源ランプ、10……集光レン
ズ、11……読出パルス検出部、12……スタートパルス検
出部、13……伝達系、14……モータ、15……回転検出
部、16……モータ駆動部、17……増幅器、18……マルチ
プレクサ部、19……ゲート信号発生部、20,21,22……フ
レームメモリ、23……カラーTVモニター、24……発振
器、25……読出ゲート信号発生部、26……アンド回路、
27……赤外光カットフィルター、28……可視光カットフ
ィルター、30……移相回路、31′……フィルター。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．光源と、該光源からの光を受ける光導体と、前記光
源からの光を前記光導体に集光させるための集光光学系
と、前記光源と光導体との間に配置され複数の透過波長
域の異なる干渉フィルターを有する回転フィルター板
と、を備えた内視鏡用照明光学系において、 前記集光光学系を二枚の正レンズにより構成し、前記回
転フィルター板を前記二枚の正レンズの間に配置したこ
とを特徴とする内視鏡用照明光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62130344A JP2768440B2 (ja) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | 内視鏡用照明光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62130344A JP2768440B2 (ja) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | 内視鏡用照明光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63294507A JPS63294507A (ja) | 1988-12-01 |
| JP2768440B2 true JP2768440B2 (ja) | 1998-06-25 |
Family
ID=15032143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62130344A Expired - Fee Related JP2768440B2 (ja) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | 内視鏡用照明光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2768440B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2353491B1 (en) * | 2009-06-15 | 2016-03-30 | Olympus Corporation | Subject intra-corporeal introduction device and in-vivo information acquiring system |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60181720A (ja) * | 1984-02-28 | 1985-09-17 | Olympus Optical Co Ltd | 固体撮像素子内蔵の内視鏡 |
| DE3440567A1 (de) * | 1984-11-07 | 1986-05-22 | Klöckner Ferromatik Desma GmbH, 2807 Achim | Sportschuh, insbesondere fussballschuh, mit einer gespritzten und an die brandsohle angeformten sohle und mit gespritzten nocken |
| JPH0625827B2 (ja) * | 1985-08-19 | 1994-04-06 | オリンパス光学工業株式会社 | 内視鏡用光源光学系 |
-
1987
- 1987-05-27 JP JP62130344A patent/JP2768440B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63294507A (ja) | 1988-12-01 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |