JPH063527Y2 - 内視鏡装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、医療用あるいは工業用に用いられる自動調光
機能を有する内視鏡装置に関する。

［従来の技術と考案が解決しようとする問題点］ 近年、体腔内に細長の挿入部を挿入することにより、体
腔内臓器等を観察する医療用内視鏡や、ボイラ，タービ
ン，エンジン，化学プラント等の内部を観察あるいは検
査する工業用内視鏡が広く利用されている。

前記内視鏡としては、対物レンズから接眼レンズまで、
ファイババンドル等からなるイメージガイドによって被
写体像を伝達し、この被写体像を肉眼観察するものが一
般的であったが、近年、電荷結合素子等の固体撮像素子
を撮像手段に用い、被写体像をモニタ上に表示する内視
鏡映像システムが開発され、実用化されている。

このような映像システムでは、前記固体撮像素子に入射
する光学像の明るさは、略一定でなければならず、この
ため、観察部位の反射率に応じて、光源の照明光量を調
整している。この調整方法は、別体に設けられた光源装
置においては、術者がモニタを見ながら光源装置の調光
システムを直接手動操作あるいはリモートコントロール
操作で見やすい明るさに調整したり、光源装置と映像処
理装置とが一体の場合は、特開昭６０−８０４２８号公
報に開示されているように映像処理装置から出力される
ビデオ信号を利用し、このビデオ信号のレベルが略一定
になるように光源ランプとライトガイド入射面との間に
設けられた絞りを自動制御する自動調光の先行技術があ
る。

ところが、上記別体に設けられた光源装置で行なわれる
直接手動操作あるいはリモートコントロール操作は、モ
ニタを見ている術者が手で光源装置の明るさを調整する
ため操作が煩わしい上に、それ程素早い操作は期待でき
ず結局かなり見ずらい画面を観察していることになる。
また、後者の自動調光装置を内蔵した光源装置は、かな
り高価になるという欠点があった。

［考案の目的］ 本考案は、上記事情に鑑みてなされたものであり、制御
装置に簡単な回路を内蔵することにより自動調光回路を
持たない安価な光源装置でも外部より手動で明るさ調節
を行うためのリモートコントロール端子を利用して自動
調光を行うことのできる内視鏡装置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］ 本考案による内視鏡装置は、照明光を発生する光源ラン
プと、該光源ランプの照明光量を調光信号に基づき調整
する照明光量調整手段と、手動により任意の信号レベル
の調光信号を発生する手動式調光信号発生手段と、外部
より調光信号が入力可能な調光信号入力端子と、この調
光信号入力端子に供給される調光信号の有無に基づき、
前記照明光量調整手段の調光信号入力端子と前記手動式
調光信号発生手段または調光信号入力端子との接続を切
り換える切換手段とを有する光源装置と、 前記照明光によって照明された観察部位を撮像するため
内視鏡に設けられた撮像手段の出力信号を処理して輝度
信号を含む映像信号を生成する信号処理手段と、 この信号処理手段で生成された輝度信号に基づき任意の
信号レベルの自動調光信号を生成して出力する自動調光
信号発生手段と、 を具備したことを特徴とする。

［作用］ 調光信号発生手段から調光信号を送出し、該調光信号を
光源装置に設けられた調光信号入力端子であるリモート
コントロール端子から入力して、絞りドライブ回路によ
り、光源ランプとライトガイドとの間に設けられた照明
光量調整手段である絞りを調整する。

［実施例］ 以下、図面を参照して本考案の実施例を説明する。

第１図および第２図は本考案の第１実施例に係り、第１
図は内視鏡装置のブロック図、第２図は調光信号発生回
路の等価回路である。

第１図において、内視鏡装置１は、内視鏡２と、制御装
置３と、光源装置４とモニタ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の先端には、対物レン
ズ８が設けられ、ライトガイド９によって照射された観
察部位を固体撮像素子１１の撮像面に結像できるように
なっている。

前記固体撮像素子１１では、観察像が光電変換されて画
像信号として制御装置３に設けられた輝度信号発生手段
としてのプロセス回路１２に送出されるようになってい
る。

前記制御装置３内には、前記プロセス回路１２の他に前
記固体撮像素子１１に接続され駆動用クロックを印加す
るドライバ回路１３と、前記プロセス回路１２からの輝
度信号を入力することにより調光信号を出力することが
できる調光信号発生手段としての調光信号発生回路１４
と、前記プロセス回路１２に接続され輝度信号と色差信
号とを入力することによりＮＴＳＣ方式の複合ビデオ信
号をモニタ６に出力できるＮＴＳＣエンコーダ１６とか
ら構成されている。

前記調光信号発生回路１４は、積分回路１７と、例えば
制御装置３の前面に設けられた調光レベル設定つまみ２
２が接続された比較回路１８と、フィルタ回路１９と、
ドライバ回路２１とが順に接続されており、前記ドライ
バ回路２１は、光源装置４にコネクタ２０を介して接続
され、調光信号を光源装置４に出力できるようになって
いる。

前記ライトガイド９は、挿入部７内を挿通されて、ライ
トガイド９入射端に前記光源装置４内に設けられた光源
ランプ２３の出射光を入射できるようになっている。該
ライトガイド９入射端と光源ランプ２３との間には、出
射光を遮り、絞りドライブ回路２４によって光量調整を
行うことができる絞り２６が設けられている。

前記コネクタ２０は、光源装置４に設けられた手動で明
るさ調節を行うためのリモートコントロール端子２５に
接続されており、該リモートコントロール端子２５は、
接続検知回路２７により切換が行なわれる切換スイッチ
２８の一方の入力端子に接続されるようになっている。
また、切換スイッチ２８の他方の入力端子には、例えば
光源装置４の前面に設けられたマニュアル調光つまみ２
９によって手動設定できる可変抵抗器３１の出力端が接
続されている。

前記接続検知回路２７は、例えばリモートコントロール
端子２５の近傍に設けられたオンオフスイッチを前記コ
ネクタ２０の端面が、リモートコントロール端子２５に
接続と同時に、機械的に押圧することによって手動調光
から自動調光に切り換えられたことを判断するようにな
っている。

第２図において、積分回路１７は、輝度信号の入力端に
一端が接続され、他端に接地されたコンデンサを接続し
た抵抗から構成された回路で、時定数は映像信号の搬送
波よりも充分長くとる。

比較回路１８は、差動増幅回路とし、差動増幅器の端
子には、前記積分回路１７の出力端が抵抗を介して、他
端を接地された抵抗と共に接続されており、端子に
は、調光レベル設定つまみ２２によって手動設定された
可変抵抗器の出力端が抵抗を介して接続されている。更
に、差動増幅器の出力端は、抵抗を介して端子と接続
されている。調光レベル設定つまみ２２は、自動調光動
作における映像の明るさを好みのレベルに設定するため
の手動つまみである。これにより比較回路１８は、調光
レベル設定つまみ２２からの入力と積分回路１７からの
入力とを比較し、差がある場合には、両者が等しくなる
ように信号を出力することになる。

フィルタ回路１９は、位相すすみ遅れ回路で、前記比較
回路１８に、並列に接続せれたコンデンサと抵抗との出
力端には、他端をコンデンサを介して接地されている抵
抗が接続されており、時定数は絞り２６がハンチングを
起こすようなことがなく、しかも応答が早くなるように
選択されている。

ドライバ回路２１は、増幅回路でトランジスタのコレク
タは、光源電源側と接続されており、ベースには、前記
フィルタ回路１９の出力端が接続され、エミッタには、
一端を接地された抵抗が接続されると共に調光信号を出
力できるようになっている。

また、比較回路１８は、映像の信号が正入力になってお
り、正帰還が掛かっているように見えるが、これは光源
装置の絞りドライブ２４が、電圧が上がると絞り２６を
締めて光量を絞るためで、全体としてみると負帰還であ
る。

ところで、自動調光の動作は、絞り２６が開き過ぎ被写
体が過度な明るさになると、プロセス回路１２から出力
される輝度信号のレベルが上がり、これによって積分回
路１７の出力が上がり、比較回路１８の正入力が設定レ
ベルである負入力よりも高くなるために比較回路１８が
正方向の値を出し、調光信号はレベルが上がる。その結
果絞りドライブ回路２４は、絞り２６を絞って光量が減
少するようになっている。

逆に、絞り２６を絞り過ぎ被写体が過度に暗くなると、
プロセス回路１２から出力される輝度信号のレベルが下
がり、これによって積分回路１７の出力が下がり、比較
回路１８の正入力が設定レベルである負入力よりも低く
なるため比較回路１８が負方向の値を出し、調光信号は
レベルが下がる。その結果光源装置４の絞りドライブ回
路２４は絞り２６を開いて光量が増加するようになって
いる。

以上のような動作するため、常に、調光レベル設定つま
み２２で設定された明るさに自動的に光源装置４の絞り
２６は制御されるようになっている。

本実施例によれば、光源装置４の手動明るさ調節用リモ
ートコントロール端子２５に調光信号を電圧の変化とし
て入力することで、光源装置４のマニュアル調光つまみ
２９を動かした状態と同様の条件が与えられ、絞り２６
が動作して自動調光されるという手段をとったので絞り
２６を特別に操作する回路および機構を設けず、そのた
めの端子も必要としないようになっている。

なお、本実施例では、調光信号発生回路１４を制御装置
３内に内蔵しているが、別体の調光信号発生回路を設
け、これに既存の制御装置から輝度信号を入力できるよ
うにしてもよい。

第３図は本考案の第２実施例を示す内視鏡装置のブロッ
ク図である。

内視鏡装置１は、内視鏡２と、制御装置３３と、光源装
置３４とモニタ６と遠隔操作箱３６とから構成されてい
る。

前記制御装置３３内には、固体撮像素子１１からの画像
信号を映像処理して、輝度信号と色差信号とを出力する
プロセス回路１２と、前記固体撮像素子１１に接続され
駆動用クロックを印加するドライバ回路１３と、前記プ
ロセス回路１２に接続され輝度信号と色差信号とを入力
することによりＮＴＳＣ方式の複合ビデオ信号をモニタ
６に出力できるＮＴＳＣエンコーダ１６とから構成され
ている。

前記プロセス回路１２から出力される輝度信号は、例え
ば制御装置３３の前面に設けられた端子３７から信号線
３８を介して前記光源装置３４にも出力されている。該
信号線３８の接続された端子３９は内部配線により、例
えば、光源装置３４の前面に設けられたリモートコント
ロール端子２５の近傍に設けられた端子４１に接続され
ている。該端子４１とリモートコントロール端子２５と
は前記遠隔操作箱３６より延設された信号ケーブル４２
の先端に設けられたコネクタ４０に、同時に接続できる
ようになっており、前記端子４１は、信号ケーブル４２
内に挿通されている配線により前記遠隔操作箱３６内に
設けられた調光信号発生回路１４に接続され、輝度信号
を出力できるようになってる。

前記調光信号発生回路１４の出力側には、手動切換スィ
ッチ４３が接続されている。該手動切換スィッチ４３は
２つの入力端子と１つの出力端子を有しており、一方の
入力端子には、上記のように調光信号発生回路１４の出
力側が接続されており、他方の入力端子には、マニュア
ル調光つまみ４４によって手動設定できる可変抵抗器４
６の出力端が接続されている。また、該手動切換スィッ
チ４３の出力端子は、前記信号ケーブル４２内を挿通さ
れた配線により、コネクタ４０を介して光源装置３４に
設けられたリモートコントロール端子２５に接続されて
おり、調光信号を光源装置３４に出力できるようになっ
ている。

ところで、内視鏡２の先端部に設けられた固体撮像素子
１１の撮像面に結像した観察部位は、光電変換されて制
御装置３３内に設けられたプロセス回路１２に送出さ
れ、映像処理されて輝度信号と色差信号とが出力される
ようになっている。

前記輝度信号と色差信号とが入力されたＮＴＳＣエンコ
ーダ１６は、ＮＴＳＣ方式の複合ビデオ信号をモニタ６
に出力し、観察像をモニタ６上に表示できるようになっ
ている。

前記輝度信号は、分岐され信号線３８を介して光源装置
３４に出力され、更に、信号ケーブル４２を介して遠隔
操作箱３６内に設けられた調光信号発生回路１４に入力
されるようになっている。

前記遠隔操作箱３６の操作面上には、調光レベル設定つ
まみ２２のほかに、マニュアル調光つまみ４４と、自動
調光あるいは手動調光を選択できる手動切換スィッチ４
３とが設けてあり、術者は、必要に応じて手動調光と自
動調光とを選択できるようになっている。

前記手動切換スィッチ４３によって自動調光を選択した
場合、調光レベル設定つまみ２２で設定されたレベルと
映像の明るさのレベルが同様になるように発生された調
光信号が光源装置３４に出力されるようになっている。
また、手動調光を選択した場合、輝度信号には影響され
ない調光が術者によってマニュアル調光つまみ４４を操
作することにより行うことができるようになっている。

なお、本実施例では輝度信号を光源装置３４に出力した
後、信号ケーブル４２により遠隔操作箱３６内に設けら
れた調光信号発生回路１４に入力できるようにしている
が、輝度信号を光源装置３４を介さず、直接調光信号発
生回路１４に出力してもよい。

本実施例によれば、観察部位あるいは観察目的等により
自動調光あるいは手動調光に、必要に応じて切換える場
合でも容易に、これを行うことができる。

なお、既存の制御装置および光源装置にコネクタを追加
することにより自動調光の機能を有する内視鏡装置を構
成してもよい。

その他の構成および効果は、第１実施例と同様である。

［考案の効果］ 以上説明したように本考案によれば、自動調光の機能を
持たない安価な光源装置を使い、手動で明るさ調節を行
うためのリモートコントロール端子に調光信号を入力す
ることにより、自動調光機能を持った内視鏡装置を構成
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案の第１実施例に係り、第１
図は内視鏡装置のブロック図、第２図は調光信号発生回
路の等価回路、第３図は本考案の第２実施例を示す内視
鏡装置のブロック図である。 １…内視鏡装置、２…内視鏡 ４…光源装置、１１…固体撮像素子 １２…プロセス回路、１４…調光信号発生回路 ２５…リモートコントロール端子

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】照明光を発生する光源ランプと、該光源ラ
   ンプの照明光量を調光信号に基づき調整する照明光量調
   整手段と、手動により任意の信号レベルの調光信号を発
   生する手動式調光信号発生手段と、外部より調光信号が
   入力可能な調光信号入力端子と、この調光信号入力端子
   に供給される調光信号の有無に基づき、前記照明光量調
   整手段の調光信号入力端子と前記手動式調光信号発生手
   段または調光信号入力端子との接続を切り換える切換手
   段とを有する光源装置と、 前記照明光によって照明された観察部位を撮像するため
   内視鏡に設けられた撮像手段の出力信号を処理して輝度
   信号を含む映像信号を生成する信号処理手段と、 この信号処理手段で生成された輝度信号に基づき任意の
   信号レベルの自動調光信号を生成して出力する自動調光
   信号発生手段と、 を具備したことを特徴とする内視鏡装置。