JPH09203867A - 内視鏡用光源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 順次出力される複数の波長領域の光の間に、
所定の遮光時間を有する面順次光を簡単な構造で効率よ
く作り出すことのできる内視鏡用光源装置を提供する。 【解決手段】 ランプ４１をストロボランプで構成し、
また、複数の色変換フィルタ４４３をとなり合ったフィ
ルタ間を遮光することなく配設して形成し、更に、各色
変換フィルタ４４３にフィルタ位置を検出するためのフ
ィルタ位置検出部４４３Ｈを設ける。そして、面順次光
出射時に、回転位置検出手段４４６でフィルタ位置を検
出し、この検出結果を基にランプ４１を間欠的に点灯す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】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用光源装置に関する。

【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】ところで、前記面順次式の光源において
は、順次切り換えられて出力される異なる波長の光（例
えばＲ，Ｇ，Ｂ等の光）の間に所定の遮光時間が必要で
あり、そのため連続白色光から色変換フィルタを用いて
面順次光を作り出す場合、上記Ｒ，Ｇ，Ｂ等のフィルタ
間に遮光部を設ける必要があった。しかしながら、この
ように遮光部を設けることは、構造を複雑化し、また遮
光中は、光源から出射される光が有効利用されない。

【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、順次出力される複数の波長領域
の光の間に所定の遮光時間を有する面順次光を、簡単な
構造で効率よく作り出すことのできる内視鏡用光源装置
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用光
源装置は、照明光として白色光を必要とする内視鏡及び
面順順次式の撮像手段を備え照明光として異なる波長領
域の光に順次切換わる面順次光を必要とする内視鏡に照
明光を供給可能な内視鏡用光源装置であって、少なくと
も面順次光出力時には、所定のタイミングで間欠的に白
色光を出射する光源と、少なくとも面順次光出力時に
は、前記光源から出射される光の光路中に介装され、前
記光源から出射される白色光を異なる波長領域の光に変
換する複数の色変換フィルタと、となり合ったフィルタ
間を遮光することなく配設した色変換フィルタの位置を
検出する位置検出手段とを備えたものである。

【００１５】すなわち、本発明による内視鏡用光源装置
では、面順次光出力時には、位置検出手段によってフィ
ルタ位置が検出され、この検出結果を基に光源から白色
光が間欠的に出射されるとともに、となり合ったフィル
タ間を遮光することなく配設された、前記光源から出射
される白色光を異なる波長領域の光に変換する複数の色
変換フィルタが、前記光源から出射される光の光路中に
介装される。

【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６２Ａと
を備え、これらは、それぞれ、電気コネクタ受け１９Ａ
に接続されている。前記ＣＣＤ３１Ａはドライバ６２Ａ
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、Ｎ
ＴＳＣ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４
３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、面順次式を採用したＣＣＤ３１
Ａで撮像を行う場合、順次切り換えられる波長の異なる
光の間に所定の遮光時間が必要である。そのため、上記
内視鏡用光源装置１では、出射される面順次光に所定の
遮光時間を設けるため、色変換フィルタ４３に遮光部が
形成されている。

【００５４】しかしながら、このように色変換フィルタ
に遮光部を形成することは構造を複雑化し、また、遮光
中はランプから出射される光が有効利用できない。そこ
で本発明では、色変換フィルタの構造を複雑化すること
なく、また、光源から出射される光を有効に利用して所
定の遮光時間を有する面順次光を出射できるようにした
もである。

【００５５】以下に、、本発明の実施の形態について説
明する。図１８ないし図２０は本発明の一実施の形態に
係り、図１８は色変換フィルタの正面図、図１９は色変
換フィルタの側面図、図２０は本実施の形態の動作を示
すタイミングチャートである。

【００５６】本発明の実施の形態は、図１２に示すよう
な遮光部を有する色変換フィルタ４３の代りに、図１８
に示すような遮光部のない色変換フィルタ４４３を用い
るものである。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１と同様である。但し、本発明
の実施の形態では、ランプ４１としてストロボランプあ
るいはＬＥＤ等のストロボ発光可能なランプを用いる。

【００５７】前記色変換フィルタ４４３は、円板状のガ
ラス等の透明な素材に蒸着を行うことにより、１つの素
材上に、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色透過フィルタ４４３Ｒ，４４
３Ｇ，４４３Ｂが形成されている。前記各色透過フィル
タ４４３Ｒ，４４３Ｇ，４４３Ｂの境界には、特に遮光
部は設けられていない。また、各色透過フィルタ４４３
Ｒ，４４３Ｇ，４４３Ｂの一部に、タイミング検出用の
ホール４４３Ｈを設け、図１８及び図１９に示すよう
に、前記ホール４４３Ｈに対向するように、フォトリフ
レクタやフォトインタラプタ等からなる回転位置検出手
段４４６が設けられている。そして、この回転位置検出
手段４４６により、タイミング信号を発生させるように
している。

【００５８】次に、図２０を参照して、面順次光出力時
における本実施の形態の動作を説明する。図２０（ａ）
に示すように、面順次光出力時には、照明光路中に、色
変換フィルタ４４３のＲ，Ｇ，Ｂの各色透過フィルタ４
４３Ｒ，４４３Ｇ，４４３Ｂが順次挿入されるが、遮光
期間はない。前記色変換フィルタ４４３の回転に伴い、
回転位置検出手段４４６により前記ホール４４３Ｈが検
出され、これによって図２０（ｂ）に示すようなタイミ
ング信号が発生される。このタイミング信号に応じて、
ストロボランプ４１に、図２０（ｃ）に示すような間欠
的な電流が供給され、ストロボランプ４１は、間欠的に
発光し、図２０（ｄ）に示すように、スコープの先端か
ら出射される光は、間欠的な光となる。尚、前記ストロ
ボランプ４１の発光が終わってから、次の発光が始まる
までの間には、所定の消灯期間がある。また、図２０
（ｅ）に示すように、面順次式用のＣＣＤ３１Ａは、前
記ストロボランプ４１の発光中は露光して電荷を蓄積
し、ストロボランプ４１の発光が終わると同時に、電荷
を転送する。このようにして、ＣＣＤ３１Ａは、色変換
フィルタ４４３のＲ，Ｇ，Ｂのタイミングに同期して、
Ｒ，Ｇ，Ｂの順に露光，転送を行う。

【００５９】このように、光源となるランプ４１にスト
ロボランプあるいはＬＥＤ等を用い、面順次光出力時に
このランプ４１を間欠的に点灯することにより、色変換
フィルタに遮光部が不要となり、色変換フィルタの構造
を簡素化できる。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、面
順次光出力時にランプを間欠的に点灯し、色変換フィル
タの遮光部を不要にしたため、色変換フィルタの構造を
簡素化した内視鏡用光源装置を提供することができる。

【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ないし図２０は本発明の一実施の形態
に係り、図１８は色変換フィルタの正面図、

【図１９】色変換フィルタの側面図、

【図２０】本実施の形態の内視鏡用光源装置の動作を示
すタイミングチャート、

【符号の説明】

４１ … ランプ ４４３Ｒ … 色変換フィルタ ４４３Ｇ … 色変換フィルタ ４４３Ｂ … 色変換フィルタ ４４３Ｈ … ホール ４４６ … 回転位置検出手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 照明光として白色光を必要とする内視鏡
   及び面順順次式の撮像手段を備え照明光として異なる波
   長領域の光に順次切換わる面順次光を必要とする内視鏡
   に照明光を供給可能な内視鏡用光源装置であって、 少なくとも面順次光出力時には、所定のタイミングで間
   欠的に白色光を出射する光源と、 少なくとも面順次光出力時には、前記光源から出射され
   る光の光路中に介装され、前記光源から出射される白色
   光を異なる波長領域の光に変換する複数の色変換フィル
   タと、 となり合ったフィルタ間を遮光することなく配設した色
   変換フィルタの位置を検出する位置検出手段と、 を備えたことを特徴とする内視鏡用光源装置。