JP2967751B2 - 内視鏡装置 - Google Patents

内視鏡装置

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JP2967751B2
JP2967751B2 JP9053598A JP5359897A JP2967751B2 JP 2967751 B2 JP2967751 B2 JP 2967751B2 JP 9053598 A JP9053598 A JP 9053598A JP 5359897 A JP5359897 A JP 5359897A JP 2967751 B2 JP2967751 B2 JP 2967751B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、白色光と面順次光
とを出力することのできる内視鏡装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、体腔内に細長の挿入部を挿通する
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―プまたはファイバスコ―プ
とも呼ぶ。)が広く用いられている。
【0003】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―プも種々提案され
ている。この電子スコ―プは、ファイバスコ―プに比べ
て解像度が高く、画像の記録及び再生等が容易であり、
また、画像の拡大や2画像の比較等の画像処理が容易で
ある等の利点を有する。
【0004】前記電子スコ―プのカラ―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60−768
88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同時式と
がある。面順次式は、同時式に比べて画素数を少なくで
きるという利点を有し、一方、同時式は、色ずれを生じ
ないという利点を有する。
【0005】また、前記電子スコ―プは、その使用目的
により、多種化している。例えば、上部あるいは下部消
化器用では、挿入部の外径が10φmm前後のものが用い
られている。これに対し、例えば、気管支用では、通常
外径5φmm前後以下のものが必要とされる。このよう
に、挿入部の外径が広範囲にわたる種々の電子スコ―プ
に対して、同一種の撮像素子及び同一種の撮像方式を用
いることは、物理的,性能的に無理がある。すなわち、
例えば、気管支用(細径)の電子スコ―プを実現させる
ためには、画素数の少ない撮像素子を用いることになら
ざるを得ない。
【0006】このように画素数が少ない場合には、解像
度の低下を防ぐために、カラ―モザイクフィルタを用い
た同時式の撮像方式よりも、R,G,Bの各波長の光で
面順次方式に照明し、その照明のもとで面順次撮像し、
これらを合成してカラ―表示する面順次式のカラ―撮像
方式が有利である。
【0007】一方、外径10φmm前後のものに対して
は、画素数を多くし、撮像方式を同時式とすることが、
画質向上のために有利である。
【0008】ところで、前記ファイバスコ―プあるいは
電子スコ―プは、一般に、各スコ―プに適合する照明光
を供給する光源装置に接続して用いられる。
【0009】前記ファイバスコ―プ,面順次式の電子ス
コ―プ,同時式の電子スコ―プでは、照明方法が異な
る。すなわち、ファイバスコ―プと同時式の電子スコ―
プでは白色光を必要とし、面順次式の電子スコ―プでは
R,G,B等に順次切換わる光を必要とする。しかしな
がら、従来の光源装置は、面順次式の電子スコ―プと、
同時式の電子スコ―プあるいはファイバスコ―プとのど
ちらか一方に対応する照明光しか出力できず、そのた
め、使用者は、スコ―プの種類によって、それぞれ異な
る光源装置を用意し、異なる操作を行なう必要があり、
経済性、効率が悪かった。
【0010】尚、特開昭60−243625号公報に
は、面順次式の光源装置を備えた電子スコ―プの制御装
置に、像伝達用の光学繊維束を備えたファイバスコ―プ
を接続してモニタテレビ等の表示画面で観察することが
できるようにした接続システムが開示されている。しか
しながら、このシステムでは、同時式の電子スコ―プを
用いること、及びファイバスコ―プを用いて肉眼観察す
ることはできない。
【0011】そこで、本出願人は、先に提出した特願昭
62−21461号明細書(特開昭63−189122
号公報)等において、白色光と面順次光とを出力するこ
とのできる内視鏡用光源装置を提案している。
【0012】しかしながら、前記内視鏡用光源装置で
は、必要とされる照明光の種類に応じて、例えば選択ス
イッチ等を適宜切換える必要があり、このことは操作上
煩わしい。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑みてなされたものであり、必要とされる照明光を自動
的に選択し、供給することのできる内視鏡装置を提供す
ることを目的とする
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明による内視鏡装置
は、面順次式の電子スコープに接続されると共に、この
面順次式の電子スコープからの撮像信号を信号処理する
第1の画像信号処理装置と同時式の電子スコープに接
続されると共に、この同時式の電子スコープからの撮像
信号を信号処理する第2の画像信号処理装置と前記画
像信号処理装置が選択的に接続される接続手段を有する
と共に、この接続手段に接続された画像信号処理装置が
面順次式の電子スコープからの撮像信号を信号処理する
ものか同時式の電子スコープからの撮像信号を信号処理
するものかを検知する検知手段とを有し前記接続手段
に接続された画像信号処理装置が面順次式の電子スコー
プからの撮像信号を信号処理するものであると前記検知
手段が検知した場合には光源装置内に設けられた白色照
明光を出射するランプとスコープとの間の光路中に介装
され、このランプからの出射光を面順次式照明光に変換
してスコープに伝達する変換手段を、この光路中に介装
してスコープに面順次式照明光を出射する一方、接続さ
れた画像信号処理装置が同時式の電子スコープからの撮
像信号を信号処理するものであると前記検知手段が検知
した場合には前記変換手段をランプとスコープとの間の
光路中に介装せずにスコープに白色照明光を出射するこ
とを特徴とする。
【0015】接続手段に接続された画像信号処理装置が
検知手段によって、面順次式の電子スコープからの撮像
信号を信号処理するものであると検知された場合には、
光源装置内の変換手段を、白色照明光を出射するランプ
とスコープとの間の光路中に介装して、スコープに面順
次式照明光を出射し、接続された画像信号処理装置が検
知手段によって、同時式の電子スコープからの撮像信号
を信号処理するものであると検知された場合には、スコ
ープに白色照明光を出射する。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。まず、本発明の実施の形態
を説明するに先立ち、本発明の前提となる内視鏡用光源
装置について説明する。
【0017】図1ないし図17は本発明の前提となる内
視鏡用光源装置に係り、図1は内視鏡システムの全体を
示す説明図、図2はファイバスコープを示す説明図、図
3は面順次式外付けテレビカメラを示す説明図、図4は
同時式外付けテレビカメラを示す説明図、図5は面順次
式電子スコープを示す説明図、図6は同時式電子スコー
プを示す説明図、図7はビデオプロセッサの構成を示す
ブロック図、図8はカメラコントロールユニットの構成
を示すブロック図、図9は面順次式プロセス回路の構成
を示すブロック図、図10は同時式プロセス回路の構成
を示すブロック図、図11は光源装置のフィルタ移動手
段を示す斜視図、図12は色変換フィルタの正面図、図
13は比較例の光源装置における白色光出力時のランプ
電流及びスコープ先端出射光量を示す説明図、図14は
比較例の光源装置における面順次光出力時のランプ電流
及びスコープ先端出射光量を示す説明図、図15はこの
光源装置における白色光出力時のランプ電流及びスコー
プ先端出射光量を示す説明図、図16はこの光源装置に
おける面順次光出力時のランプ電流及びスコープ先端出
射光量を示す説明図、図17はこの光源装置の動作を示
すタイミングチャートである。
【0018】図1に示すように、内視鏡システムは、内
視鏡用光源装置1を備え、この光源装置1に接続される
内視鏡(以下、スコープと記す。)として、肉眼観察が
可能なファイバスコープ2Eと、面順次式の撮像手段を
有する面順次式電子スコープ2Aと、同時式の撮像手段
を有する同時式電子スコープ2Bとを備えている。ま
た、前記ファイバスコープ2Eの接眼部に着脱自在に接
続され、画像をモニタ表示するための外付けテレビカメ
ラとして、面順次式外付けテレビカメラ4Aと、同時式
外付けテレビカメラ4Bとを備えている。また、前記面
順次式電子スコープ2Aまたは面順次式外付けテレビカ
メラ4Aが接続され、これらに対する信号処理を行うビ
デオプロセッサ5と、前記同時式電子スコープ2Bまた
は同時式外付けテレビカメラ4Bが接続され、これらに
対する信号処理を行うカメラコントロールユニット6
と、前記ビデオプロセッサ5及びカメラコントロールユ
ニット6に接続されるテレビモニタ7とを備えている。
【0019】前記各スコープ2E,2A,2Bは、それ
ぞれ、細長で例えば可撓性の挿入部11を備え、この挿
入部11の後端に太径の操作部12が連設されている。
前記操作部12からは、側方に可撓性のユニバーサルコ
ード13が延設され、このユニバーサルコード13の先
端に、それぞれ、光源コネクタ14E,14A,14B
が設けられている。この各光源コネクタ14E,14
A,14Bは、前記光源装置1の光源コネクタ受け15
に接続されるようになっている。
【0020】前記面順次式電子スコープ2A及び同時式
電子スコープ2Bでは、前記光源コネクタ14A,14
Bの側部に、電気コネクタ受け16A,16Bが設けら
れ、この電気コネクタ受け16A,16Bに、それぞ
れ、信号コード17A,17Bの一端が接続されるよう
になっている。この信号コード17A,17Bの他端に
設けられた電気コネクタ18A,18Bは、それぞれ、
前記ビデオプロセッサ5の電気コネクタ受け19A,前
記カメラコントロールユニット6の電気コネクタ受け1
9Bに接続されるようになっている。
【0021】また、前記光源装置1,ビデオプロセッサ
5及びカメラコントロールユニット6には、それぞれ、
対応する電気コネクタ受け50,51A,51Bが設け
られている。そして、前記電気コネクタ受け50,51
A間は、リアケーブル52Aによって接続され、前記電
気コネクタ受け50,51B間は、リアケーブル52B
によって接続されるようになっている。前記リアケーブ
ル52A,52Bを介して、光源装置1,ビデオプロセ
ッサ5間、光源装置1,カメラコントロールユニット6
間で、フリーズやレリーズ用のスイッチの信号や、各種
のタイミング信号等の送受を行うようになっている。
【0022】前記各スコープ2E,2A,2Bの内部
は、それぞれ、図2,図5,図6に示すように構成され
ている。
【0023】各スコープ2E,2A,2Bは、挿入部1
1の先端部21に対物レンズ系22と配光レンズ23と
が配設されている。前記配光レンズ23の後端側には、
照明光を伝送するライトガイド24が連設され、このラ
イトガイド24は、前記挿入部11及びユニバーサルコ
ード13内に挿通され、前記光源コネクタ14E,14
A,14Bにそれぞれ接続されている。そして、この光
源コネクタ14E,14A,14Bを、光源装置1の光
源コネクタ受け15に接続することにより、この光源装
置1より、各スコープに適合した照明光が、前記ライト
ガイド24の入射端に供給されるようになっている。こ
の照明光は、前記ライトガイド24によって先端部21
に導かれ、このライトガイド24の出射端から出射さ
れ、配光レンズ23を通って、被写体に照射されるよう
になっている。
【0024】図2に示すように、ファイバスコープ2E
は、前記対物レンズ系22の結像位置に、挿入部11内
に挿通されたイメージガイド26の先端面が配置されて
いる。また、操作部12の後端に、前記イメージガイド
26の後端面に対向する接眼レンズ27を有する接眼部
28が設けられている。そして、前記対物レンズ系22
によって、イメージガイド26の先端面に結像された被
写体像は、前記イメージガイド26によって前記接眼部
28側に伝達され、この接眼部28から接眼レンズ27
を介して観察されるようになっている。
【0025】一方、図5及び図6に示すように、面順次
式電子スコープ2A及び同時式電子スコープ2Bは、前
記対物レンズ系22の結像位置に、撮像手段としての固
体撮像素子、例えばCCD31A,31Bが配設されて
いる。尚、同時式電子スコープ2BのCCD31Bの前
面には、赤(R),緑(G),青(B)等の色光をそれ
ぞれ透過する色フィルタをモザイク状等に配列したカラ
ーフィルタアレイ32が設けられている。
【0026】前記各CCD31A,31Bには、プリア
ンプ33を介して信号出力用の信号線34と、駆動パル
ス印加用の信号線35とが接続されている。前記信号線
34,35は、前記挿入部11、ユニバーサルコード1
3内に挿通されて、電気コネクタ受け16A,16Bに
接続されている。
【0027】また、前記面順次式外付けテレビカメラ4
A、同時式外付けテレビカメラ4Bは、それぞれ図3、
図4に示すように構成されている。
【0028】すなわち、テレビカメラ4A,4Bは、前
記ファイバスコープ2Eの接眼部28(図1参照)に着
脱自在に接続されるカメラ本体36A,36Bと、この
本体36A,36Bから延設された信号コード37A,
37Bと、この信号コード37A,37Bの先端に設け
られた電気コネクタ38A,38Bとを備えている。前
記面順次式外付けテレビカメラ4Aの電気コネクタ38
Aは、ビデオプロセッサ5(図1参照)の電気コネクタ
受け19Aに接続され、一方、同時式外付けテレビカメ
ラ4Bの電気コネクタ38Bは、カメラコントロールユ
ニット6(図1参照)の電気コネクタ受け19Bに接続
されるようになっている。前記カメラ本体36A,36
B内には、それぞれ、前記接眼部28からの光を結像す
る結像レンズ39が設けられ、この結像レンズ39の結
像位置に、それぞれ、CCD31A,31Bが配設され
ている。尚、同時式外付けテレビカメラ4BのCCD3
1Bの前面には、R,G,B等の色光をそれぞれ透過す
る色フィルタをモザイク状等に配列したカラーフィルタ
アレイ32が設けられている。前記各CCD31A,3
1Bには、プリアンプ33を介して信号出力用の信号線
34と、駆動パルス印加用の信号線35とが接続されて
いる。前記信号線34,35は、前記信号コード37
A,37B内に挿通されて、電気コネクタ38A,38
Bに接続されている。
【0029】尚、前記ファイバスコープ2Eの接眼部2
8には、図示しないが、スチールカメラやシネカメラも
接続することができる。
【0030】ところで、ファイバスコープ2Eを用いて
肉眼観察する場合,ファイバスコープ2Eの接眼部28
に同時式外付けテレビカメラ4Bやスチールカメラやシ
ネカメラを接続して使用する場合及び同時式電子スコー
プ2Bを使用する場合には、照明光として白色光を必要
とし、一方、ファイバスコープ2Eの接眼部28に面順
次式外付けテレビカメラ4Aを接続して使用する場合及
び面順次式電子スコープ2Aを使用する場合には、照明
光として3原色や補色系等に順次切換わる面順次光を必
要とする。この光源装置1は、前記白色光と面順次光を
共に出力できるようになっている。
【0031】すなわち、図1に示すように、光源装置1
は、白色光を出射するキセノンランプやハロゲンランプ
等のランプ41と、このランプ41の光を集光して、光
源コネクタ受け15に接続される光源コネクタ14E,
14A,14Bのライトガイド24の入射端に入射させ
るレンズ42a,42bとを備えている。前記ランプ4
1は、点灯装置40によって、点灯及びランプ電流が制
御されるようになっている。また、前記レンズ42a,
42bの間には、R,G,Bの3原色(または補色系の
3色等でも良い。)の色透過フィルタ43R,43G,
43B(図12参照)を有し、モータ44によって回転
駆動される色変換フィルタ(回転フィルタとも呼ぶ)4
3が、前記ランプ41の光路に挿脱自在に配設されてい
る。尚、前記色変換フィルタ43における各色透過フィ
ルタ43R,43G,43Bの間は、遮光部になってい
る。前記回転フィルタ43及びモータ44は、フィルタ
移動手段45によって移動されるようになっている。
【0032】また、前記色変換フィルタ43のR,G,
Bの各開口部の位置を求めるために、図12に示すよう
に前記色変換フィルタ43には、開口位置検出マーク4
3Mが設けられ、このフィルタ43近傍に、図1に示す
ように前記開口位置検出マーク43Mを検出するフォト
リフレクタやフォトインタラプタ等からなるエンコーダ
46が設けられている。そして、このエンコーダ46の
検出出力からR,G,Bの各開口期間及び遮光期間のタ
イミング信号を発生するタイミング信号発生手段47が
設けられている。前記タイミング信号発生手段47の出
力信号は、2入力1出力の切換スイッチ48の一方の入
力端48aに印加されている。この切換スイッチ48の
他方の入力端48bは、光源装置1の信号コネクタ受け
50に接続されている。前記切換スイッチ48の出力端
48cは、前記点灯装置40に接続されている。そし
て、前記スイッチ48を介して、タイミング信号発生手
段47からのタイミング信号と、信号コネクタ受け50
を介して光源装置1に入力される信号とを選択的に、点
灯装置40に入力できるようになっている。
【0033】また、前記光源装置1には、スコープの種
類に応じて出力光を切換えるためのスコープ種類選択手
段49が設けられている。このスコープ種類選択手段4
9は、例えば選択スイッチからなり、前記モータ44,
フィルタ移動手段45及び切換スイッチ48の切換を制
御するようになっている。すなわち、前記スコープ種類
選択手段49によって、白色光を選択した場合には、フ
ィルタ移動手段45によって色変換フィルタ43が照明
光路から退避されると共に、モータ44の回転が停止さ
れる。また、切換スイッチ48は、入力端48b側が接
続状態となるように設定される。一方、前記スコープ種
類選択手段49によって、面順次光を選択した場合に
は、フィルタ移動手段45によって色変換フィルタ43
が照明光路中に挿入されると共に、モータ44が回転さ
れる。また、切換スイッチ48は、入力端48a側が接
続状態となるように設定される。
【0034】この光源装置では、前記スコープ種類選択
手段49によって、白色光を選択した場合には、前記タ
イミング信号発生手段47からのタイミング信号が、点
灯装置40に入力されず、この点灯装置40は、一定の
電流、例えば18Aをランプ41に供給するようになっ
ている。従って、このランプ41の出射光量は一定にな
る。一方、前記スコープ種類選択手段49によって、面
順次光を選択した場合には、前記タイミング信号発生手
段47からのタイミング信号が、点灯装置40に入力さ
れ、この点灯装置40は、前記タイミング信号に応じ
て、色変換フィルタ43の開口期間中はランプ41に供
給する電流を例えば25Aに増加し、遮光期間中は例え
ば10Aに減少させるようになっている。従って、前記
ランプ41の出射光量は、色変換フィルタ43の開口期
間中は増加し、遮光期間中は減少する。
【0035】そして、前記フィルタ移動装置45は、例
えば図11に示すように構成されている。すなわち、色
変換フィルタ43及びこれを回転駆動するモータ44
は、板状の取付ブラケット306に取付けられ、この取
付ブラケット306の下部には、水平方向に屈曲された
フランジ部307が形成されている。このフランジ部3
07の下側には、光源装置1のハウジング側に固定され
た2本のレール334,334が平行に設けられ、前記
フランジ部307の底部には、このレール334,33
4を左右から挾む形状のスライド部308が形成されて
いる。そして、このスライド部308が、前記レール3
34,334に摺動自在に嵌合し、前記色変換フィルタ
43、モータ44が移動できるようになっている。
【0036】また、前記取付ブラケット306のランプ
41側の面には、前記色変換フィルタ43の移動方向に
沿って、ラックギア310が取付けられている。そし
て、このラックギア310に、モータ311によって回
転されるウォームギア312が噛合されている。尚、モ
ータ311は、ブラケット313によって光源装置1の
ハウジング側に固定されている。そして、前記モータ3
11を正逆回転させることにより、前記ウォームギア3
12及びラックギア310を介して、前記色変換フィル
タ43を移動できるようになっている。尚、前記モータ
311は、スコープ種類選択手段49によって制御され
るようになっている。
【0037】また、前記取付ブラケット306のフラン
ジ部307の移動方向両端部上面には、偏平な角柱状の
スイッチ押圧部315a,315bが突設されている。
また、前記色変換フィルタ43の移動範囲の両端におい
て、前記スイッチ押圧部315a,315bが押圧する
位置に、切換位置検出用のマイクロスイッチ316a,
316bが配設されている。そして、このマイクロスイ
ッチ316a,316bが前記スイッチ押圧部315
a,315bによって押圧されることによって、前記色
変換フィルタ43が移動範囲の端に達したこと検知し
て、前記モータ311の回転を停止して色変換フィルタ
43の移動範囲を規制するようにしている。図示例で
は、スイッチ押圧部315aがマイクロスイッチ316
aを押圧した状態にあって、この状態においてはランプ
41からの白色光が色変換フィルタ43を透過し、面順
次照明光としてライトガイド24に入射し、一方、スイ
ッチ押圧部315bがマイクロスイッチ316bを押圧
した状態では、ランプ41からの白色光が前記色変換フ
ィルタ43を透過せずに、ライトガイド24に入射する
ようになっている。
【0038】次に、前記ビデオプロセッサ5は、例え
ば、図7に示すように構成されている。すなわち、ビデ
オプロセッサ5は、面順次式電子スコープ2Aまたは面
順次式外付けテレビカメラ4AのCCD31Aの出力信
号を映像信号処理する面順次式プロセス回路61Aと、
前記CCD31Aに駆動パルスを印加するドライバ62
Aとを備え、これらは、それぞれ、電気コネクタ受け1
9Aに接続されている。前記CCD31Aはドライバ6
2Aによって駆動され、読出されたCCD31Aの出力
信号は、プリアンプ33で増幅された後、前記面順次式
プロセス回路61Aに入力され、例えば、R,G,Bの
面順次光のもとでそれぞれ撮像された信号を色信号R,
G,Bとして出力するようになっている。前記各色信号
R,G,Bは、それぞれドライバ64Aを経て、3原色
出力端65Aから3原色信号RGBとして出力されるよ
うになっている。また、前記色信号R,G,Bは、マト
リクス回路66を経て、輝度信号Yと色差信号R−Y,
B−Yとが生成され、その後NTSCエンコ―ダ67A
に入力され、NTSC方式の複合ビデオ信号に変換さ
れ、NTSC出力端68Aから出力されるようになって
いる。尚、前記面順次式プロセス回路61A,ドライバ
62A及びNTSCエンコ―ダ67Aは、タイミングジ
ェネレ―タ63Aによってタイミングが制御されてい
る。また、前記タイミングジェネレータ63Aには、前
記電気コネクタ受け51Aを介して、光源装置1のタイ
ミング信号発生手段47からのタイミング信号が入力さ
れ、このタイミングジェネレータ63Aは、色変換フィ
ルタ43の回転に同期した制御を行うようになってい
る。
【0039】前記面順次式プロセス回路61Aは、例え
ば図9に示すように構成されている。すなわち、プリア
ンプ33を経て入力されるCCD31Aの出力信号は、
サンプルホ―ルド回路71でサンプルホ―ルドされた
後、γ補正回路72でγ補正され、A/Dコンバ―タ7
3でデジタル信号に変換される。そして、前記タイミン
グジェネレ―タ63Aの信号で切換えられるマルチプレ
クサ74を経て、R,G,Bの面順次光のもとで撮像さ
れた信号が、Rフレ―ムメモリ75R,Gフレ―ムメモ
リ75G,Bフレ―ムメモリ75Bに書込まれる。これ
ら各フレ―ムメモリ75R,75G,75Bは、同時に
読出され、それぞれD/Aコンバ―タ76でアナログ色
信号R,G,Bに変換されて出力される。
【0040】一方、カメラコントロールユニット6は、
例えば図8に示すように構成されている。すなわち、カ
メラコントロールユニット6は、同時式電子スコープ2
Bまたは同時式外付けテレビカメラ4BのCCD31B
の出力信号を映像信号処理する同時式プロセス回路61
Bと、前記CCD31Bに駆動パルスを印加するドライ
バ62Bとを備え、これらは、それぞれ、電気コネクタ
受け19Bに接続されている。前記CCD31Bはドラ
イバ62Bによって駆動され、読出されたCCD31B
の出力信号は、プリアンプ33で増幅された後、前記同
時式プロセス回路61Bに入力され、例えば、輝度信号
Yと色差信号R−Y,B−Yが出力されるようになって
いる。前記輝度信号Yと色差信号R−Y,B−Yは、N
TSCエンコ―ダ67Bに入力され、NTSC方式の複
合ビデオ信号に変換され、NTSC出力端68Bから出
力されるようになっている。また、前記輝度信号Yと色
差信号R−Y,B−Yは、逆マトリクス回路69に入力
され、色信号R,G,Bに変換され、ドライバ64Bを
経て、3原色出力端65Bから出力されるようになって
いる。尚、前記同時式プロセス回路61B,ドライバ6
2B及びNTSCエンコ―ダ67Bは、タイミングジェ
ネレ―タ63Bによってタイミングが制御されている。
【0041】前記同時式プロセス回路61Bは、例えば
図10に示すように構成されている。
【0042】すなわち、プリアンプ33で増幅されたC
CD31Bの出力信号は、輝度信号処理回路78に入力
され、この輝度信号処理回路78で輝度信号Yが生成さ
れる。また、前記CCD31Bの出力信号は、色信号再
生回路79に入力され、色差信号R−Y,B−Yが1水
平ライン毎に時系列的に生成される。この色差信号R−
Y,B−Yは、ホワイトバランス回路80でホワイトバ
ランス補償され、一方はアナログスイッチ81に直接、
もう一方は1Hディレイライン82で1水平ライン遅延
されてアナログスイッチ83に入力される。そして、タ
イミングジェネレ―タ63Bの切換信号によって切換え
られる前記アナログスイッチ81,83から色差信号R
−Y,B−Yが得られる。
【0043】次に、以上のように構成された本発明の前
提となる光源装置の作用を、図13ないし図17を参照
して説明する。
【0044】ファイバスコープ2Eを用いて肉眼観察す
る場合,ファイバスコープ2Eの接眼部28に同時式外
付けテレビカメラ4Bを接続して使用する場合及び同時
式電子スコープ2Bを使用する場合には、スコープ2E
または2Bの光源コネクタ14Eまたは14Bを、光源
装置1の光源コネクタ受け15に接続する。また、前記
光源装置1のスコープ種類選択手段49で、白色光を選
択する。すると、フィルタ移動手段45によって色変換
フィルタ43が照明光路から退避され、モータ44の回
転が停止され、また、切換スイッチ48が、入力端48
b側が接続状態となる。そして、点灯装置40は、図1
5(a)に示すように、点灯時には、一定の電流、例え
ば18Aをランプ41に供給し、このランプ41から一
定の光量の光が出射される。この光は、色変換フィルタ
43を通過せず白色光のまま、レンズ42a,42bで
集光されて、前記スコープ2Eまたは2Bのライトガイ
ド24の入射端に入射する。この照明光は、ライトガイ
ド24によって先端部21に導かれ、配光レンズ23を
通って、被写体に照射される。このスコープ先端から出
射される照明光は、図15(b)に示すように、一定の
光量レベルとなる。尚、この光量レベルを1とする。
【0045】一方、ファイバスコープ2Eの接眼部28
に面順次式外付けテレビカメラ4Aを接続して使用する
場合及び面順次式電子スコープ2Aを使用する場合に
は、スコープ2Eまたは2Aの光源コネクタ14Eまた
は14Aを、光源装置1の光源コネクタ受け15に接続
する。また、前記光源装置1のスコープ種類選択手段4
9で、面順次光を選択する。すると、フィルタ移動手段
45によって色変換フィルタ43が照明光路中に挿入さ
れ、モータ44が回転され、また、切換スイッチ48
は、入力端48a側が接続状態となる。そして、点灯装
置40は、図16(a)に示すように、色変換フィルタ
43の開口期間中はランプ41に供給する電流を例えば
25Aに増加し、遮光期間中は例えば10Aに減少させ
る。従って、前記ランプ41の出射光量は、色変換フィ
ルタ43の開口期間中は増加し、遮光期間中は減少す
る。この光は、色変換フィルタ43を通過して、R,
G,Bの面順次光に変換され、レンズ42a,42bで
集光されて、前記スコープ2Eまたは2Aのライトガイ
ド24の入射端に入射する。この照明光は、ライトガイ
ド24によって先端部21に導かれ、配光レンズ23を
通って被写体に照射される。このスコープ先端から出射
される照明光は、図16(b)に示すように、白色光出
力時の光量に比べて、約1.5倍の光量レベル1.5の
間欠光となる。
【0046】図17は、面順次光出力時のランプ41,
色変換フィルタ43,面順次式のCCD31A等の動作
のタイミングを示す。図17(a)に示すように、色変
換フィルタ43は、遮光と露光とを交互に繰り返すと共
に、露光時の透過波長領域は、R,G,Bと順次切換え
られる。タイミング信号発生手段47からは、図17
(b)に示すように、R,G,Bの各露光期間の開始の
タイミングを示すタイミング信号が出力され、これが、
点灯装置40に入力される。前記タイミング信号に応じ
て、図17(c)に示すように、前記点灯装置40から
ランプ41に供給される電流は、色変換フィルタ43の
露光期間中は25Aに増加し、遮光期間中は10Aに減
少される。この電流の変化に対応して、図17(d)に
示すように、スコープの先端から出射される光量は、色
変換フィルタ43の露光期間中はレベル1.5に増加
し、遮光期間中はレベル0となる。図17(e)に示す
ように、前記色変換フィルタ43の露光期間及び遮光期
間は、面順次式電子スコープ2Aまたは面順次式外付け
テレビカメラ4AのCCD31Aの露光期間及び信号電
荷の転送期間に同期している。従って、CCD31Aの
露光期間は、照明光量がレベル1.5となり、CCD3
1Aの遮光期間は、照明光量がレベル0となる。
【0047】図13及び図14は、比較のため、白色光
出力時も面順次光出力時も、ランプ41の光量を一定と
した場合を示している。図13に示すように、この場合
の白色光出力時は、本光源装置における白色光出力時と
同様である。一方、面順次光出力時は、図14(a)に
示すように、ランプ41に供給される電流が、白色光出
力時と同じ18Aで一定であるため、図14(b)に示
すように、スコープ先端から出射される照明光は、白色
光出力時の光量と等しい光量レベル1の間欠光となる。
そのため、トータルの光量は、白色光出力時に比べて減
少し、観察時の光量が不足してしまう。
【0048】これに対し、本光源装置では、図16及び
図17に示すように、面順次光は、光量レベル1.5の
間欠光となるので、光量不足となることがない。しか
も、色変換フィルタ43の遮光期間中、すなわちCCD
31Aの電荷転送期間中は、ランプ電流を10Aに減少
させているので、白色光出力時に比べて、ランプ41の
トータルの消費電力をほとんど変えることなく、光量を
増加させることができる。
【0049】また、色変換フィルタ43の遮光期間中に
ランプ41の光量を減少させているので、面順次光出力
時にも、ランプ41から出射される光を有効に利用でき
る。
【0050】また、ランプ41の寿命を長くすることが
できる。
【0051】尚、この光源装置1の面順次光出力時にお
ける動作は、面順次式のCCD31Aを有する面順次式
電子スコープ2Aまたは面順次外付けテレビカメラ4A
に限らず、例えば図17(e)に示すように、電荷の転
送期間を有するライン転送方式CCDを用いた同時式電
子スコープや同時式外付けテレビカメラ等にも適用する
ことができる。すなわち、この場合は、CCDの露光期
間中にランプ41の光量を増加し、電荷転送中にランプ
41の光量を減少させれば良い。これにより、面順次式
電子スコープや面順次式外付けテレビカメラ使用時と同
様に、トータルの消費電力をほとんど変えることなく、
光量を増加させることができる。
【0052】また、1つのランプ41で、白色光と面順
次光とに対応でき、構成が簡単であり、光源装置を小型
にできる。以上が本発明の前提となる内視鏡用光源装置
1の構成と作用である。
【0053】ところで、上記内視鏡用光源装置1では、
スコープまたは外付けテレビカメラの種類に応じた適切
な出力光を得るために、スコープ種類選択スイッチ49
を適宜切り換える必要があった。
【0054】この切換え操作は、非常に煩わしく面倒で
ある。そこで、内視鏡用光源装置に装着されるスコープ
または外付けテレビカメラの種類を検知し、これによっ
て内視鏡用光源装置における白色光と面順次光とを切り
換えるようにすれば、上記切換え操作の煩わしさは解消
することができる。図18は、装着されるスコープの種
類によって自動的に光源からの出射光が白色光と面順次
光とに切り換わるようにした内視鏡用光源装置101を
示したものである。
【0055】上記内視鏡用光源装置101の光源コネク
タ受け15には、端子111a,111bが設けられて
いる。一方の端子111aには、抵抗120を介して電
源電圧Vc が印加されていると共に、検知回路131に
接続されている。前記検知回路131の検知出力は、制
御回路132に入力されるようになっている。この制御
回路132は、モータ44,フィルタ移動手段45及び
切換スイッチ48を制御するようになっている。
【0056】一方、ファイバスコープ2Eの光源コネク
タ14Eには、前記光源コネクタ受け15の端子111
a,111bに接続される端子112a,112bが設
けられている。また、接眼部28には、信号線113a
を介して前記端子112aに接続された端子114a
と、信号線113bを介して前記端子112bに接続さ
れた端子114bとが設けられている。
【0057】また、面順次式外付けテレビカメラ4Aに
は、前記接眼部28に設けられた端子114a,114
bに接続される端子116a,116bが設けられ、こ
の端子116a,116b間は、抵抗121Aを介して
接続されている。また、同時式外付けテレビカメラ4B
には、前記接眼部28に設けられた端子114a,11
4bに接続される端子117a,117bが設けられ、
この端子117a,117b間は、抵抗121Bを介し
て接続されている。
【0058】前記抵抗120,121A,121Bの各
抵抗値をそれぞれ、R120 ,R121A,R121Bとすると、
これらの抵抗値は、例えば、R120 =R121A<<R121Bに
設定されている。
【0059】前記検知回路131は、図示しないコンパ
レータの非反転入力端に、前記端子111aにおける電
圧V0 が印加され、反転入力端に、基準電圧VREF が印
加されている。この基準電圧VREF は、Vc と1/2V
c の間、例えば、2/3Vcに設定されている。そし
て、前記コンパレータの比較出力v0 が、制御回路13
2に入力されるようになっている。
【0060】前記コンパレータの出力v0 がH信号であ
る場合には、前記制御回路132は、図18において実
線で示すように、色変換フィルタ43を照明光路から退
避させ、モータ44の回転を停止し、切換スイッチ48
を入力端48b側が接続状態となるようにする。一方、
前記出力v0 がL信号である場合には、前記制御回路1
32は、図18において破線で示すように、色変換フィ
ルタ43を照明光路に挿入し、モータ44を回転し、手
段45を制御するようになっている。切換スイッチ48
を入力端48a側が接続状態となるようにする。
【0061】また、面順次式電子スコープ2Aの光源コ
ネクタ14Aには、前記光源コネクタ受け15の端子1
11a,111bに接続される端子141a,141b
が設けられ、この端子141a,141b間は、抵抗値
R121Aの抵抗121Aを介して接続されている。同様
に、同時式電子スコープ2Bの光源コネクタ14Bに
は、前記光源コネクタ受け15の端子111a,111
bに接続される端子142a,142bが設けられ、こ
の端子142a,142b間は、抵抗値R121Bの抵抗1
21Bを介して接続されている。
【0062】尚、光源装置101では、2つのレンズ4
2a,42bの代わりに、1つの集光レンズ42が設け
られている。その他の構成は、前記本発明の前提となる
内視鏡用光源装置1と略同様である。
【0063】この光源装置101では、ファイバスコー
プ2Eの接眼部28に、面順次式外付けテレビカメラ4
Aを接続し、前記ファイバスコープ2Eの光源コネクタ
14を光源装置101の光源コネクタ受け15に接続す
ると、光源コネクタ受け15の端子111a,111b
と光源コネクタ14の端子112a,112bが接続さ
れ、接眼部28の端子114a,114bと面順次式外
付けテレビカメラ4Aの端子116a,116bが接続
される。従って、前記光源装置101の検知回路131
には、 V0 =Vc ・R121A/(R120 +R121A) =1/2Vc (R120 =R121A) が印加される。この電圧V0 は、コンパレータにて基準
電圧VREF と比較され、V0 =1/2Vc <2/3Vc
より、このコンパレータの出力v0 は、L信号となる。
従って、色変換フィルタ43が照明光路に挿入され、光
源装置101からは、面順次光が出力される。この場
合、ランプ41は、前記本発明の前提となる内視鏡用光
源装置1と同様に、色変換フィルタ43の露光期間中は
増光し、遮光期間中は減光する。
【0064】一方、前記ファイバスコープ2Eの接眼部
28に、同時式外付けテレビカメラ4Bを接続し、前記
ファイバスコープ2Eの光源コネクタ14Eを光源装置
101の光源コネクタ受け15に接続すると、光源コネ
クタ受け15の端子111a,111bと光源コネクタ
14Eの端子112a,112bが接続され、接眼部2
8の端子114a,114bと同時式外付けテレビカメ
ラ4Bの端子117a,117bが接続される。従っ
て、前記光源装置3の検知回路131には、 V0 =Vc ・R121B/(R120 +R121B) ≒Vc (R120 <<R121B) が印加される。この電圧V0 は、コンパレータにて基準
電圧VREF と比較され、V0 ≒Vc >2/3Vc より、
このコンパレータの出力v0 は、H信号となる。従っ
て、色変換フィルタ43が照明光路から退避され、光源
装置101からは、白色光が出力される。この場合、ラ
ンプ41の光量は、前記本発明の前提となる内視鏡用光
源装置1と同様に一定である。
【0065】また、前記ファイバスコープ2Eの接眼部
28に、テレビカメラ4A,4Bを接続せず、前記ファ
イバスコープ2Eの光源コネクタ14を光源装置101
の光源コネクタ受け15に接続すると、光源コネクタ受
け15の端子111a,111bがオープンになり、光
源装置101の検知回路131には、V0 =Vc が印加
される。この電圧V0 は、コンパレータにて基準電圧V
REF と比較され、V0=Vc >2/3Vc より、このコ
ンパレータの出力v0 は、H信号となる。従って、色変
換フィルタ43が照明光路から退避され、光源装置10
1からは、白色光が出力される。
【0066】また、面順次式電子スコープ2Aの光源コ
ネクタ14Aを、前記光源装置101の光源コネクタ受
け15に接続した場合は、面順次式外付けテレビカメラ
4Aの場合と同様の動作であり、同時式電子スコープ2
Bの光源コネクタ14Bを、前記光源装置101の光源
コネクタ受け15に接続した場合は、同時式外付けテレ
ビカメラ4Bの場合と同様の動作である。
【0067】このように、この光源装置101では、光
源装置101に接続されるスコープの種類、及びファイ
バスコープ2Eの場合には外付けテレビカメラの種類を
検出し、接続されたスコープまたは外付けテレビカメラ
に適した照明光を自動的に供給することができる。
【0068】一方、光源装置に接続されている画像処理
信号手段に着目すると、図1に示すように面順次式電子
スコープ2A及び面順次式外付けテレビカメラ4Aが光
源装置1に装着された場合にはビデオプロセッサ5が使
用され、同時式電子スコープ2B及び同時式外付けテレ
ビカメラ4Bが光源装置に装着された場合にはカメラコ
ントロールユニットが使用される。従って、この画像処
理信号手段の光源装置への装着動作を利用すれば、白色
光と面順次光との切換え操作を自動化することができ
る。
【0069】以下、本発明を図19によって説明する。
本実施の形態の内視鏡用光源装置401は、電気コネク
タ受け50に、リアケーブル52Aを介してビデオプロ
セッサ5が接続されたか、リアケーブル52Bを介して
カメラコントロールユニット6が接続されたかを検知す
る検知手段402が設けられている。尚、前記リアケー
ブル52A,52Bは、光源装置401とビデオプロセ
ッサ5間、光源装置401とカメラコントロールユニッ
ト6間で、フリーズやレリーズ用の図示しないフットス
イッチ等の信号や、色変換フィルタ43の回転制御を行
うための信号等の送受を行うためのものである。前記接
続検知手段402の構成は、例えば、図18に示す接続
検知手段と同様である。あるいは、前記接続検知手段4
02は、リアケーブル52A,52Bを介しての信号の
伝送の有無を検出して、ビデオプロセッサ5とカメラコ
ントロールユニット6のいずれが接続されたかを検知す
るようにしても良い。
【0070】前記検知手段402は、その検知結果に基
づいて、フィルタ移動手段45を制御するようになって
いる。すなわち、検知手段402は、光源装置401に
ビデオプロセッサ5が接続されたことを検知した場合に
は、色変換フィルタ43が照明光路に挿入されるように
フィルタ移動手段45を制御し、光源装置401にカメ
ラコントロールユニット6が接続されたことを検知した
場合、及び光源装置401にビデオプロセッサ5とカメ
ラコントロールユニット6のいずれも接続されていない
ことを検知した場合には、色変換フィルタ43が照明光
路から退避するようにフィルタ移動手段45を制御する
ようになっている。
【0071】また、図示しないが、この光源装置401
においても前記検知手段402の検知結果に基づいて、
点灯装置40が制御され、ビデオプロセッサ5の接続時
にはランプ41は面順次式の撮像手段の動作に同期して
間欠的に光量を増加し、カメラコントロールユニット6
の接続時にはランプ41は連続発光する。
【0072】尚、図19において、符号2は、各スコー
プ2E,2A,2Bを代表して示し、14は、各光源コ
ネクタ14E,14A,14Bを代表して示している。
また、その他の構成は前述した本発明の前提となる内視
鏡用光源装置の構成と同様である。
【0073】従って、光源装置401にビデオプロセッ
サ5が接続された場合には、面順次光が出力され、光源
装置401にカメラコントロールユニット6が接続され
た場合、及びビデオプロセッサ5とカメラコントロール
ユニット6のいずれも接続されていない場合には、白色
光が出力される。
【0074】このように本発明による実施の形態によれ
ば、光源装置にビデオプロセッサ5またはカメラコント
ロールユニット6が接続されたことを検知して、面順次
光と白色光とが自動的に切換わる。
【0075】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、使
用されるスコープに適した照明光を自動的に供給するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1ないし図17は本発明の前提となる内視鏡
用光源装置に係り、図1は、内視鏡システムの全体の構
成を示す説明図、
【図2】ファイバースコープの概略構成図、
【図3】面順次式外付けテレビカメラの概略構成図、
【図4】同時式外付けテレビカメラの概略構成図、
【図5】面順次式電子スコープの概略構成図、
【図6】同時式電子スコープの概略構成図、
【図7】ビデオプロセッサの構成を示すブロック図、
【図8】カメラコントロールユニットの構成を示すブロ
ック図、
【図9】面順次式プロセス回路の構成を示すブロック
図、
【図10】同時式プロセス回路の構成を示すブロック
図、
【図11】光源装置のフィルタ移動手段の一例を示す斜
視図、
【図12】色変換フィルタの正面図、
【図13】比較例の光源装置における白色光出力時のラ
ンプ電流及びスコープ先端出射光量を示す説明図、
【図14】比較例の光源装置における面順次光出力時の
ランプ電流及びスコープ先端出射光量を示す説明図、
【図15】本発明の前提となる光源装置における白色光
出力時のランプ電流及びスコープ先端出射光量を示す説
明図、
【図16】本発明の前提となる光源装置における面順次
光出力時のランプ電流及びスコープ先端出射光量を示す
説明図、
【図17】本発明の前提となる光源装置の動作を示すタ
イミングチャート、
【図18】図18は、装着されるスコープの種類によっ
て自動的に光源からの出射光を白色光と面順次光とに切
り換えるようにした一例を示す内視鏡用光源装置の概略
構成図、
【図19】図19は、本発明の一実施の形態を示す内視
鏡装置の概略構成図、
【符号の説明】
2 … スコープ 2A … 面順次式電子スコープ 2B … 同時式電子スコープ 2E … ファイバースコープ 5 … ビデオプロセッサ 6 … カメラコントロールユニット 40 … 点灯装置 41 … ランプ 43 … 色変換フィルタ 45 … フィルタ移動手段 50 … 電気コネクタ受け 52A… リアケーブル 52B… リアケーブル 402… 検知手段

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 面順次式の電子スコープに接続されると
    共に、この面順次式の電子スコープからの撮像信号を信
    号処理する第1の画像信号処理装置と同時式の電子スコープに接続されると共に、この同時式
    の電子スコープからの撮像信号を信号処理する第2の画
    像信号処理装置と前記画像信号処理装置が選択的に接続される接続手段を
    有すると共に、この接続手段に接続された画像信号処理
    装置が面順次式の電子スコープからの撮像信号を信号処
    理するものか同時式の電子スコープからの撮像信号を信
    号処理するものかを検知する検知手段とを有し前記接続手段に接続された画像信号処理装置が面順次式
    の電子スコープからの撮像信号を信号処理するものであ
    ると前記検知手段が検知した場合には光源装置内に設け
    られた白色照明光を出射するランプとスコープとの間の
    光路中に介装され、このランプからの出射光を面順次式
    照明光に変換してスコープに伝達する変換手段を、この
    光路中に介装してスコープに面順次式照明光を出射する
    一方、接続された画像信号処理装置が同時式の電子スコ
    ープからの撮像信号を信号処理するものであると前記検
    知手段が検知した場合には前記変換手段をランプとスコ
    ープとの間の光路中に介装せずにスコープに白色照明光
    を出射することを特徴とする内視鏡装置
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