JP3317744B2 - 複数光源を有する電子内視鏡装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複数光源を有する電子内
視鏡装置、特に２種類のランプを備えて、光量制御をす
る装置の絞り制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子内視鏡装置は、イメージセンサとし
てのＣＣＤ（Charge Coupled Device）を電子内視鏡の
先端部に有し、この先端部からライトガイドを介して光
源装置からの光を被観察体内へ照射することにより、上
記ＣＣＤにて被観察体内の像を捉えることができるもの
である。そして、上記光源装置の光源としては、キセノ
ンランプ又はハロゲンランプが用いられ、このランプ光
がライトガイドによって先端部まで供給されることにな
る。

【０００３】また、この電子内視鏡装置では、ＣＣＤを
電子シャッタ制御することが行われている。即ち、ＣＣ
Ｄでは画素単位で電荷が蓄積され、この蓄積電荷がビデ
オ信号として読み出されることになるが、この電荷の蓄
積時間を制御することによって、電子シャッタ動作が実
行できる。このような電子シャッタ制御は、適切な輝度
（明るさ）の画像信号を得るため、ホワイトバランスを
保つため等の目的に用いられ、これによって良好な画質
が得られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
電子内視鏡装置では、上述のように光源としてキセノン
ランプ又はハロゲンランプの何れかが用いられ、これら
の光源の変更は、光源装置を取り替えることによって行
われていた。しかし、このキセノンランプとハロゲンラ
ンプは、その色温度、光強度が異なっており、何れのラ
ンプを使用するかによって多少異なる画像が形成され
る。従って、この両方のランプを容易に選択することが
できれば、観察部位や目的、更には好みに応じた画像が
形成できることになる。

【０００５】また、キセノンランプを使用する場合は、
電子内視鏡の先端部から観察光を照射する際に、照射光
によって先端部が過熱してしまうという問題がある。即
ち、キセノンランプは比較的光強度が高く、これによれ
ば奥の深い体腔内等を観察できる利点はあるが、時間の
経過と共に先端部の温度が上昇し、長時間の使用をすれ
ば過熱状態となる。従って、先端部が被観察体表面に接
触することのある電子内視鏡にあっては何らかの対策が
必要となる。

【０００６】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、キセノンランプとハロゲンランプ
の選択が容易となり、電子内視鏡先端部の温度上昇を抑
制しながら、光源を有効に活用することができる複数光
源を有する電子内視鏡装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る複数光源を有する電子内視鏡装置は、
キセノンランプとハロゲンランプが設けられ、これらの
ランプの何れかを選択する光源切換え手段と、この光源
切換え手段で選択されたランプからの光に基づいて被観
察体像を捉えるイメージセンサと、このイメージセンサ
での電荷蓄積時間を電子シャッタ速度として制御するイ
メージセンサ駆動回路と、複数の絞り開口量を設定する
絞りと、上記光源切換え手段によりキセノンランプが選
択されたとき、上記電子シャッタ速度が速い制御領域で
は遅い制御領域に比べて小さい開口量となるように上記
絞りを駆動し、一方ハロゲンランプが選択されたときは
最大開口量となるように上記絞りを駆動する絞り駆動回
路と、を含んでなることを特徴とする。

【０００８】

【作用】上記の構成によれば、キセノンランプが選択さ
れたときは、例えば開放値以下の２つの絞り値に駆動さ
れ、この２つの絞り値が所定のシャッタ速度にて切換え
選択される。一方、ハロゲンランプが選択されたとき
は、開放値の絞りに駆動され、常に開放状態の絞りに設
定される。従って、キセノンランプが用いられたとき
は、光量を絞る形で電子シャッタ動作が実行される一
方、ハロゲンランプが選択されたときは、最大光量にて
電子シャッタ動作が実行される。

【０００９】

【実施例】図１には、実施例に係る複数光源を有する電
子内視鏡装置の構成が示されており、図示のＣＣＤ１０
はスコープである電子内視鏡の先端部に配設される。こ
のＣＣＤ１０には、画像処理回路１１が接続され、この
画像処理回路１１ではビデオ信号についてガンマ補正、
ホワイトバランス等の処理が施される。この画像処理回
路１１には、Ａ／Ｄ変換器１２を介してメモリ１３が接
続されており、画像処理が終了したビデオ信号は、一旦
メモリ１３へ記憶される。このメモリ１３には、Ｄ／Ａ
変換器１４を介してエンコーダ等からなる出力処理回路
１５が接続され、この出力処理回路１５にモニタが接続
されており、被観察体内の画像はこのモニタへ表示され
る。

【００１０】一方、上記ＣＣＤ１０には、電子シャッタ
を駆動させるＣＣＤ駆動回路１７が接続され、このＣＣ
Ｄ駆動回路１７からは例えば不要電荷の掃出しパルス、
信号電荷の読出しパルス等の駆動パルスがＣＣＤ１０へ
供給される。また、電子内視鏡内には先端部までライト
ガイド１８が配設され、このライトガイド１８へ光を出
力する光源装置１９が設けられる。この光源装置１９内
には、まず絞り２１と、この絞り２１の開口量を制御す
る絞り駆動回路２２が設けられ、この絞り２１の後段
に、軸２３を中心として回転する回転板２４が配設され
る。この回転板２４に、ハロゲンランプ２５とキセノン
ランプ用のコンデンサレンズ２６が取り付けられ、この
回転板２４にはギヤ歯が形成され、このギヤ歯に噛み合
う小ギヤ２７を介してモータ２８が設けられる。従っ
て、上記モータ２８の回転制御によって上記ハロゲンラ
ンプ２５とコンデンサレンズ２６の何れかが絞り２１の
開口部に配置されることになる。

【００１１】更に、上記コンデンサレンズ２６の後段に
フィルタ３０を介してキセノンランプ３１が配設され、
このキセノンランプ３１の外周には冷却フィン３２が取
り付けられる。また、電源制御部３３が配置され、この
電源制御部３３にて上記ハロゲンランプ２５とキセノン
ランプ３１の点灯制御をすることになる。なお、面順次
式の装置では上記絞り２１の前段にＲ（赤），Ｇ
（緑），Ｂ（青）のカラーフィルタディスクが設けられ
る。そして、光源装置１９内の絞り駆動回路２２、電源
制御部３３、或いは上記画像処理回路１１、ＣＣＤ駆動
回路１７には、これらを統轄制御するＣＰＵ３４が接続
されており、このＣＰＵ３４により、選択されたキセノ
ンランプ３１又はハロゲンランプ２５に応じた絞り２１
の絞り値制御をすることになる。

【００１２】即ち、図２には、実施例での絞り値の設定
状態が示されており、キセノンランプ３１を選択したと
きは、開口量がＤ1 となる絞り値Ａ1 と開口量がＤ2 と
なる絞り値Ａ2 の２点（もちろん３点以上でもよい）の
何れかが設定され、ハロゲンランプ２５を選択したとき
は、最大開口量Ｄ3 となる開放値が設定される。そし
て、キセノンランプ３１を使用する場合、絞り値Ａ1 と
Ａ2 の切換えは、電子シャッタ速度の値によって実行し
ており、例えば絞り値Ａ1 ではシャッタ速度Ｔが１／６
０秒よりも遅いときに（Ｔ＞１／６０）、絞り値Ａ2 へ
切り換え、絞り値Ａ2 ではシャッタ速度Ｔが１／２００
よりも速いときに（Ｔ＜１／２００）、絞り値Ａ1 へ切
り換える。これにより、シャッタ速度が十分に速い動作
の場合は絞り値を下げてキセノンランプ３１の出力量を
低減することができる。

【００１３】実施例は以上の構成からなり、上記キセノ
ンランプ３１とハロゲンランプ２５の選択は、操作部の
選択スイッチにて行うことができ、この選択スイッチに
より何れかが選択されると、ＣＰＵ３４によりモータ２
８が駆動され、回転板２４が回転することになり、これ
によりハロゲンランプ２５かコンデンサレンズ２６の何
れかが絞り２１の開口部へ配置される。同時に、電源制
御部３３によってハロゲンランプ２５かキセノンランプ
３１の何れかが点灯される。

【００１４】そして、キセノンランプ３１が選択された
場合は、ＣＰＵ３４は絞り駆動回路２２へそのことを示
す制御信号を供給するので、絞り駆動回路２２では、上
記絞り２１における絞り値Ａ1 とＡ2 との間での切換え
制御が行われる。即ち、図３には、絞り２１での開口状
態が示されており、現在、開口５０が大きくなる絞り値
Ａ2 に設定されているとすると、シャッタ速度が１／２
００秒のとき、又はそれよりも遅いときは、絞り値Ａ2
が維持されるが、１／２００秒よりも速くなったとき
は、図３（Ａ）に示されるように、開口５０が小さくな
る絞り値Ａ1 へ切り換えられる。一方、絞り値Ａ1 に設
定されている場合は、シャッタ速度が１／６０秒のと
き、又はそれよりも速いときは、絞り値Ａ1 が維持さ
れ、１／６０秒よりも遅くなったときは、絞り値Ａ2 へ
切り換えられる。このような切換え制御によれば、出力
光量が抑制されて電子内視鏡先端部の過熱が防止される
と同時に、電子シャッタ制御により画質を向上させるこ
とができる。

【００１５】また、ハロゲンランプ２５が選択された場
合は、ＣＰＵ３４は絞り駆動回路２２へそのことを示す
制御信号を供給するので、絞り駆動回路２２は、上記絞
り２１を開放値へ駆動する。従って、この場合は図３
（Ｂ）に示されるように、開口５０が最大となり、常に
最大開口量の絞り２１を介してハロゲンランプ２５から
の光がライトガイド１８を介して電子内視鏡の先端部へ
導かれる。

【００１６】このようにして、光源装置１９から供給さ
れた観察光に基づいて、ＣＣＤ１０ではビデオ信号が抽
出されると、このビデオ信号は画像処理回路１１にてガ
ンマ補正、ホワイトバランス等の処理が施される。そし
て、この画像処理途中のビデオ信号はＣＰＵ３４へ入力
され、電子シャッタ制御のための検出が行われる。例え
ば、ビデオ信号の輝度信号が検出され、この検出信号に
よって画面の明るさを調整するための制御信号が形成さ
れ、またホワイトバランスを維持するため等の検出が行
われ、これらの制御信号がＣＣＤ駆動回路１７へ供給さ
れることにより、ＣＣＤ駆動回路１７では上述した電子
シャッタ制御が実行される。一方、画像処理回路１１の
出力は、一旦メモリ１３へ格納されており、その後に所
定の出力で読み出せば、モニタへ被観察体内の画像が表
示されることになる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
キセノンランプとハロゲンランプを設けてこれらを切換
え選択すると同時に、キセノンランプが選択されたと
き、電子シャッタ速度が速い制御領域では遅い制御領域
に比べて小さい開口量となるように絞りを駆動し、一方
ハロゲンランプが選択されたときは最大開口量となるよ
うに絞りを駆動するようにしたので、光源の選択が容易
となり、かつ電子内視鏡先端部の過熱を防止しながら、
キセノンランプとハロゲンランプを有効に活用すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る複数光源を有する電子内
視鏡装置の構成を示すブロック図である。

【図２】実施例のキセノンランプ及びハロゲンランプで
設定される絞り値及び開口量を示す図である。

【図３】実施例の絞りでの開口状態を示す概念図であ
る。

【符号の説明】

１０ … ＣＣＤ、 １７ … ＣＣＤ駆動回路、 １９ … 光源装置、 ２１ … 絞り、 ２２ … 絞り駆動回路、 ２４ … 回転板、 ２５ … ハロゲンランプ、 ２８ … モータ、 ３１ … キセノンランプ、 ３４ … ＣＰＵ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 1/00 - 1/32 G02B 23/24 - 23/26

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キセノンランプとハロゲンランプが設け
   られ、これらのランプの何れかを選択する光源切換え手
   段と、この光源切換え手段で選択されたランプからの光に基づ
   いて被観察体像を捉えるイメージセンサと、 このイメージセンサでの電荷蓄積時間を電子シャッタ速
   度として制御するイメージセンサ駆動回路と、 複数の絞り開口量を設定する絞りと、 上記 光源切換え手段によりキセノンランプが選択された
   とき、上記電子シャッタ速度が速い制御領域では遅い制
   御領域に比べて小さい開口量となるように上記絞りを駆
   動し、一方ハロゲンランプが選択されたときは最大開口
   量となるように上記絞りを駆動する絞り駆動回路と、を
   含んでなる複数光源を有する電子内視鏡装置。