JPH0797182B2 - 内視鏡用光源装置 - Google Patents

内視鏡用光源装置

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JPH0797182B2
JPH0797182B2 JP61270461A JP27046186A JPH0797182B2 JP H0797182 B2 JPH0797182 B2 JP H0797182B2 JP 61270461 A JP61270461 A JP 61270461A JP 27046186 A JP27046186 A JP 27046186A JP H0797182 B2 JPH0797182 B2 JP H0797182B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は内視鏡用光源装置に係り、特に、その調光機
能に関する。
〔従来技術〕
内視鏡観察においては、専用の光源装置が用いられ、光
源装置からの照明光が内視鏡内のライトガイドファイバ
を介して内視鏡先端から対象物に照射されている。照明
光量を対象物の明るさ(反射率)に応じて調光するため
に、光源装置内の内視鏡とのコネクタとランプとの間
に、絞り羽根が設けられている。絞り羽根としては、光
路に直交する軸を中心として回転自在に設けられたスリ
ットを有する板やハニカム板が用いられている。すなわ
ちこの絞り羽根を電気的に、または機械的に回転させる
ことにより、光の遮光率を変化させ、ライトガイドに入
射される光量を調整できる。ハニカム絞りを用いた従来
例が特願昭59−173832号に記載されている。
従来の内視鏡用光源装置を第5図を参照して説明する。
ここでは、挿入部先端に固体撮像素子が内蔵されて、対
象物を撮像するいわゆる電子スコープの場合を説明す
る。電子スコープ100に光源装置102が接続されている。
電子スコープ100は光源装置102から照射された照明光を
挿入部先端まで導びき対象物104を照明する光ファイバ
束からなるライトガイド106と、先端に内蔵された固体
撮像素子としての電荷結合素子(CCD)108を具備する。
光源装置102は光源として、例えばランプ(キセノンラ
ンプ)110を具備する。ランプ110は定電流制御されてい
て、パルス発生回路112の出力信号が電流制御回路114に
入力されると、その信号に同期してフラッシュ発光す
る。電流制御回路114にはスイッチング回路116が接続さ
れ、両者により光源点灯回路118が構成されている。
ランプ110から出射された光は絞り羽根120、光学レンズ
系122、回転フィルタ124を通り、電子スコープ100のラ
イトガイド106に入射される。絞り羽根120は駆動装置12
6により回転され、光路に対する傾きが変えられるスリ
ット板、ハニカム板からなる。回転フィルタ124はモー
タ128により回転され、照明光を順次、赤(R)、緑
(G)、青(B)に着色する。各色成分の露光期間の間
には遮光期間がある。回転フィルタ124の各色成分の露
光期間を検出する光学センサ130が設けられる。各色成
分の露光期間が終了すると、光学センサ130からパルス
が出力され、色信号同期回路132に供給される。色信号
同期回路132はこの同期パルスから所定期間(遮光期間
に相当する期間)後に、一定期間(露光期間に相当する
期間)だけ色同期信号をパルス発生回路112へ供給す
る。これにより、ランプ110は回転フィルタ124の回転に
同期して、各色の露光期間のみに発光する。
CCD108の出力信号は電子スコープ100内の信号線、コネ
クタ138を介して光源装置102側に供給される。この信号
は、増幅、クランプ、各種の補正を行なう信号処理回路
140に入力される。信号処理回路140の出力は映像回路14
2へ供給され、表示部(図示せぬ)に画像が出力され
る。また、信号処理回路140の出力は差動増幅器144にも
入力される。差動増幅器144の基準信号が基準電圧回路1
46により与えられる。差動増幅器144の出力が絞り駆動
装置126を制御する。
ここで、信号処理回路140内には積分器も設けられてい
て、これにより照明光量が検出される。この光量値と基
準信号との差が差動増幅器144で演算され、この結果に
応じて絞り駆動装置126が制御される。これにより、絞
り羽根120は照明光が明るすぎる場合には光路中の光を
遮光する方向へ傾けられ、また、照明光が暗すぎる場合
には光路を開放する方向へ傾けられる。この自動調光の
動作は電子スコープの場合に限らず、通常のファイバス
コープの場合でも同様である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このような従来の内視鏡用光源装置では調光専用の絞り
羽根と、これを回転させるための駆動機構と、これらの
制御回路が個別に必要である。このため、部品点数が増
加し、光源装置が大型化、複雑化、高価格化する欠点が
あった。
この発明はこのような事情に対処すべくなされたもの
で、簡単な構成でフラッシュ発光のランプの発光量を調
整できる内視鏡用光源装置を提供することをその目的と
する。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明による内視鏡用光源装置は、回転フィルタの各
露光期間に同期したパルスを出力する光学センサ130
と、被写体の明るさに応じた調光信号を出力する調光信
号発生回路152と、光学センサ130の出力タイミングから
調光信号に応じた遅延時間後に、ランプ110をフラッシ
ュ発光させる光源点灯装置118を具備する。
〔作用〕
この発明によれば、ランプのフラッシュ発光が各露光期
間の最初から行なわれるのではなく、調光信号に応じた
時間後から開始され、フラッシュ発光の後半は回転フィ
ルタにより遮光されることにより照明光量が調整され
る。
〔実施例〕
以下、図面を参照してこの発明による内視鏡用光源装置
の実施例を説明する。第1図は第1実施例の概念図であ
る。第5図の従来例と同一部分には同一参照数字を付
す。従来例と異なる点は絞り羽根と絞り駆動装置を除去
し、差動増幅器144とパルス発生回路112の間に遅延回路
150を設けたことである。なお、説明の便宜上、ここで
は信号処理回路140と差動増幅器144を合わせて調光信号
発生回路152とする。
第2図に第1実施例の遅延回路150と調光信号発生回路1
52の詳細を示す。CCD108の出力が信号処理回路140に入
力される。信号処理回路140の出力がスイッチS1,抵抗R
1,キャパシタC1からなる積分器154に供給される。スイ
ッチS1は制御回路156により開閉が制御される。積分器1
54の出力が差動増幅器144に供給される。
遅延回路150は電圧制御抵抗器(VCR)158と、単安定マ
ルチバイブレータ160からなる。VCR158は印加される電
圧によって抵抗値が変化する。差動増幅器144の出力がV
CR158に印加される。VCR158は単安定マルチバイブレー
タ160の時定数を決める抵抗となる。色信号同期回路132
の出力が単安定マルチバイブレータ160に入力され、単
安定マルチバイブレータ160の出力がパルス発生回路112
に供給される。
次に、第3図(a)〜(f)に示したタイミングチャー
トを参照して第1実施例の動作を説明する。回転フィル
タ124の回転に伴なって、色信号同期回路132から第3図
(a)に示すような色同期信号が出力される。回転フィ
ルタ124によるフィルタリングの様子を第3図(b)に
示す。露光期間がt1、遮光期間がt2である。すなわち、
各色の露光が終了すると色同期信号が出力される。色同
期信号が単安定マルチバイブレータ160をトリガする
が、この実施例では単安定マルチバイブレータ160の時
定数は調光信号発生回路152の出力により抵抗値が変わ
るVCR158により決定されている。単安定マルチバイブレ
ータ160はトリガされてからこの時定数時間経過後出力
が立上り、一定幅のパルスを出力する。VCR158の抵抗値
は調光信号が増加すると増加し、減少すると同様に減少
するようになっている。そのため、遅延回路150の遅延
時間も、調光信号が増加すると増加し、減少するとそれ
に従って減少するようになっている。
被写体の明るさが中から小へ、小から大へと変化したと
する。CCD108の出力映像信号を第3図(c)に示す。こ
の映像信号が積分器154で積分され、1フレーム毎の積
分値がキャパシタC1にホールドされる。この積分出力を
第3図(d)に示す。積分出力は差動増幅器144の一方
の入力端に供給される。差動増幅器144の他方の入力端
に供給されている基準信号を同図に破線で示す。基準信
号と積分信号との差が調光信号としてVCR158に制御電圧
として印加される。すなわち、被写体の明るさが大きい
程、遅延回路150の遅延時間は大きくなる。
このように色同期信号(第3図(a))から被写体の明
るさに応じてTだけ遅延された遅延信号が単安定マルチ
バイブレータ160からパルス発生回路112に供給される。
遅延信号を第3図(e)に示す。パルス発生回路112は
この遅延信号の発生されている期間t3は光源点灯装置11
8を介してランプ110をフラッシュ点灯させる。ここで、
被写体の明るさが中、または大のときは、フラッシュ点
灯期間t3が終了する前に、回転フィルタの遮光期間t2が
開始するので、発光の後半は第3図(f)に示すように
遮光される。そのため、ライトガイド106に入射される
ランプ110の発光量は被写体の明るさが小のときに比べ
て低下するので、絞りを用いなくても、自動調光可能と
なる。
フラッシュ期間t3、露光期間t1、遮光期間t2、遅延時間
Tとの間には次の関係が必要である。
t3<t2 ……(1) t1+t2>T+t3 ……(2) 以上説明したように、この実施例によれば調光信号に応
じてランプのフラッシュ発光の開始タイミングを回転フ
ィルタの露光開始タイミングより遅延させることによ
り、絞り羽根を用いずに簡単な構成で自動調光ができる
内視鏡用光源装置が提供される。
なお、調光信号は積分出力と基準信号との差に基づいて
求められているので、基準信号の電圧を変えることによ
り好みの明るさに調光できる。
次に、この発明の第2実施例を説明する。第4図は第2
実施例の主要部のブロック図である。第2実施例は遅延
回路150の構成が第1実施例と違うのみであり、他は同
一である。すなわち、差動増幅器144の出力がA/D変換器
170に入力される。A/D変換器170はコントロール回路156
からのサンプリングパルスによりA/D変換を行ない、1
〜nのいずれかの出力のみを有効とし、アナログスイッ
チ回路172中の対応するアナログスイッチのみを導通さ
せる。これにより、外部抵抗Rx1〜Rxnのいずれか1つが
選択され、単安定マルチバイブレータ160の時定数回路
に接続され、RxとCxにより時定数が決定される。このた
め、第2実施例においても、遅延回路150は調光信号に
応じて、色同期信号から遅延された遅延信号をパルス発
生回路112に供給するので、ランプ110のフラッシュ発光
開始が遅延され、自動調光される。
なお、この発明は上述した実施例に限定されず種々変更
可能である。ランプ110は、直流アーク放電灯、ストロ
ボランプ等のフラッシュ発光可能なものであれば何でも
よい。このフラッシュ発光とはランプ電流の増減により
光量を増減できることを意味し、遮光期間に必ずしも消
灯しなくてもよい。さらに、遅延回路150の遅延時間は
調光信号によらずマニュアルで調整可能とし、自動調光
ではなくマニュアル調光としてもよい。また、電子スコ
ープ用の光源を説明したが、接眼部にテレビジョンカメ
ラを取付けるファイバスコープ用の光源にも適用可能で
ある。
〔発明の効果〕
以上説明したようにこの発明によれば、機械的な絞り羽
根、及び絞り駆動装置が不要で、簡単な構成の調光手段
を有する内視鏡用光源装置が提供される。また、これに
より部品点数が減り、装置の小型化、低価格化も実現す
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明による内視鏡用光源装置の第1実施例
の概念図、第2図は第1実施例の詳細なブロック図、第
3図(a)〜(f)は第1実施例の動作を示すタイミン
グチャート、第4図はこの発明の第2実施例の主要部の
ブロック図、第5図は従来の内視鏡用光源装置のブロッ
ク図である。 108……電荷結合素子(CCD)、110……ランプ、112……
パルス発生回路、118……光源点灯回路、124……回転フ
ィルタ、132……色信号同期回路、150……遅延回路、15
2……調光信号発生回路、158……電圧制御抵抗器(VC
R)、160……単安定マルチバイブレータ。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フラッシュ発光可能なランプと、前記ラン
    プからの光を複数の色成分に順次着色し、着色期間と着
    色期間の間は遮光するフィルタ手段と、前記フィルタ手
    段の各着色期間に同期した同期パルスを出力する同期手
    段と、前記同期パルスを遅延させる遅延手段と、前記遅
    延された同期パルスに基づいて前記フィルタ手段の各着
    色期間の開始時から遅れて前記ランプをフラッシュ発光
    させる光源点灯手段とを具備することを特徴とする内視
    鏡用光源装置。
  2. 【請求項2】前記遅延手段は単安定マルチバイブレータ
    を含むことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の
    内視鏡用光源装置。
  3. 【請求項3】前記遅延手段の遅延時間は被写体の映像信
    号の積分値に応じて決定されることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項または第2項に記載の内視鏡用光源装
    置。
  4. 【請求項4】前記遅延手段の遅延時間は内視鏡の先端に
    設けられた固体撮像素子の出力の積分値に応じて決定さ
    れることを特徴とする特許請求の範囲第3項に記載の内
    視鏡用光源装置。
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DE3718603A DE3718603C2 (de) 1986-06-04 1987-06-03 Farbbild-abtastvorrichtung, sowie elektronisches endoskop hiermit
US07/119,604 US4800424A (en) 1986-11-13 1987-11-12 Endoscope light source apparatus with a light emitting timing delaying circuit
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