JPS63220211A - 内視鏡用光源装置 - Google Patents

内視鏡用光源装置

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JPS63220211A
JPS63220211A JP62054595A JP5459587A JPS63220211A JP S63220211 A JPS63220211 A JP S63220211A JP 62054595 A JP62054595 A JP 62054595A JP 5459587 A JP5459587 A JP 5459587A JP S63220211 A JPS63220211 A JP S63220211A
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Atsushi Kidawara
貴俵 厚
Toshiaki Nishigori
錦織 俊明
Hisao Yabe
久雄 矢部
Koji Takamura
幸治 高村
Jun Yoshinaga
純 吉永
Shinichi Kato
伸一 加藤
Takeaki Nakamura
剛明 中村
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、面順次式の陽像手段を備えたスコープ、カラ
ーモザイク式の撮像手段を備えたスコープ、およびファ
イバスコープに適合する照明光を供給できる内視鏡用光
源装置に関づる。
[従来の技術と発明が解決しようとする問題点]近年1
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(
スコープまたはファイバスコープとも吋ぶ。)が広く用
いられている。
また、電動結合素子(COD’)等の固体撮像素子を撮
像手段に用いた電子ス」−プも種々提案されている。こ
の電子スコープは、ファイバスコー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fTする。
前記電子スコープのカラー画像の陽像方式には、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(肖)等に順次切換える
面順次式と、例えば、特開昭60−76888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カラーモ(アイク式(同
時時とも呼ぶ。)とがある。面順次式は、カラーモザイ
ク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、カラーモザイク方式は、動ぎの激しい被写体に対
しても色ずれを生じないという利点を右する。
また、前記電子スコープは、その使用目的により、多神
化している。例えば、上部あるいは下部消化嘉用では、
挿入部の外径が10φ履前俊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5φ喘前
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ープに対して、同
一種の面像素子及び同−秤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(細仔)の電子スコープを実現させるためには、画
素数の少ない銀像素子を用いることならざるを得ない。
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、カラーt−ザイクフィルタを用いたカラーモ
ザイク式の撮像方式よりも、例えばR,G、Bの各波長
の光で面順次方式に照明し、その照明のもどで面順次1
lii像し、これらを合成してカラー表示する面順次式
のカラー撮像方式が右利である。 一方、外径10φM
前後のものに対しては、画素数を多くし、撮像方式をカ
ラーモザイク式とすることが、画質向上のために右利で
ある。
ところで、前記ファイバスコープあるいは電子スコープ
は、一般に、各スコープに適合する照明光を供給りる光
源装置に接続して用いられる。
前記ファイバスコープ、面順次式の電子スコープ、カラ
ーモザイク式の電子スコープでは、照明方法が異なる。
すなわら、ファイバスコープとカラーモザイク式の電子
スコープでは白色光を必要とし、面順次式の電子スコー
プではR,G、B等の面順次の各色調に順次切換ねる光
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
ープと、カラーモザイク式の電子スコープあるいはファ
イバスコー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、スコープの種類によっ
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。
尚、特開昭60−243625号公報には、面順次式の
光源装置を賜えた電子スコープの制御装置に、像伝達用
の光学繊維束を備えたファイバスコープを接続してモニ
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、カラーモザイク式の電子スコープを用い
ること、及びファイバスコープを用いて肉眼観察するこ
とはできない。
[発明の目的] 本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、面順
次式の撮像手段を備えたスコープ、カラーモザイク式の
撮像手段を備えたスコープ、及び肉眼観察が可能なファ
イバスコープに適合する照明光を供給できる内視鏡用光
源装置を提供することを目的としている。
[問題点を解決するための手段及び作用]本発明は、面
順次方式の撮像手段を備えたスコープに適合する白色光
を出射する光源と、この光源と被写体との間に挿脱自在
に配設された面順次方式の各色光を順次透過するフィル
タとから構成される内視鏡用光源装置において、前記光
源から出射される白色光が前記フィルタを透過すること
なく被写体に達することができる光学系を設け、カラー
七ザイク式の#υ撮像手段備えたスコープ及びファイバ
スコープに適合する白色光も出力できるようにしたもの
である。
[実施例] 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図ないし第9図は本発明の第1実施例に係り、第1
図(a)はR,G、Bの色光を出射するときの光源装置
の構成説明図、第1図(b)は白色光を出射するときの
光源S!!i置の構成説明図、第2図(a)内祝鏡装置
のS!置の構成を示すブロック図、第2図(b)はカラ
ーモザイク式電子スコープの構成を示す説明図、第3図
は面順次式外イ」番ノカメラ付きファイバスコープの構
成を承り説明図、第4図はモザイク式外(=jけカメラ
付きファイバスコープの構成を示すす説明図、第5図は
ファイバスコ−ブの構成を示す説明図、第6図は内視鏡
装置のシステム全体を示す斜視図、第7図は面順次式プ
ロセス回路の構成を示づブロック図、第8図はモザイク
式プロセス回路の構成を示ずブロック図、第9図は出力
回路の構成を示す説明図である。
第6図に示すように、内視鏡装置1には、本実施例の光
源装置と映像信号処理を行うビデオプロセッサとが収納
され、各種のスコープ(内視!l)2△、2[3,2G
、2D、2Eのいずれをも接続可能どする制御装置1a
を備えている。スコープどしては、図に示すように5種
類のもの、すなわら、面順次式電子スコープ2A、カラ
ー上1fイクフイルタを使用したカラーモデイク式電子
スコープ2B、面順次式テレビカメラを外付けしたファ
イバスコープ(以下、面順次式テレビカメラ(4きファ
イバスコープと記す。)2C1力ラーモザイク式テレビ
カメラを外付けしたファイバスコープ(以下、カラーモ
ザイク式テレビカメラ付きファイバスコープと記す。)
2D1及びファイバスコープ2Fがある。
前記各スコープ2△、2B、2C,2D、2Eは、それ
ぞれ細長の挿入部3と、この挿入部3の後端側に連設さ
れた操作部4を有し、この操作部4からユニバーサルコ
ード4aが延設され、このユニバーサルコード4aの先
端に、光源用コネクタ5A、58.5G、50.5Eが
設けられている。また、面順次式電子スコープ2Aと、
カラー上1149式電子スコープ2Bでは、前記ユニバ
ーザルコード4aの先端側に、光源用コネクタ5A。
5Bの他に信号用コネクタ6A、6Bが設けられている
。また、面順次式テレビカメラ付きファイバスコープ2
Gとカラーモザイク式テレビカメラ付きファイバスコー
プ2Dは、ファイバスコープ2Eの接眼部10に面順次
式テレビカメラ8C、カラーモザイク式テレビカメラ8
Dをそれぞれ装着した構成であり、各テレビカメラ8G
、8Dから延出され信号ケーブルの先端に信号用コネク
タ6C,60が設けられている。
前記各スコープ2A、2B、2G、20.2E(以下、
これら全てのスコープに共通]る場合には、符号2で代
表する。)のコネクタ5A、6A:5[3,6B : 
5G、6C: 50.6D ; 5Eを接続して各スコ
ープ2を使用可能な状態に設定できるJ:うに、υ制御
装置1aの例えばハウジングの曲面には、1組の]ネク
タ受けが設けられている。
これらコネクタ受けは、光源用コネクタ受け11、(g
号用コネクタ受け12とからなる。前記光源用コネクタ
受け11は、前記各スコープ2の互いに同一形状の光源
用コネクタ5A、5B、5G、5D、5[を各々接続で
きる形状になっている。また、光源用コネクタ受11の
下側に隣接する前記信号用コネクタ受け12は、前記各
スコープ2のHいに同一形状の信号用コネクタ6△、6
B、6C,6Dを各々接続できる形状になっている。
前記ファイバスコープ2Eを接続して使用する場合には
、肉眼観察′r−あるが、他のスコープ2A。
2B、2G、2Dを使用する場合には、制御装置1aの
信号用り端に接続したカラーモニタ13によって、搬像
した像をカラー表示できるようになっている。
尚、各スコープ2における光源用コネクタ5A。
5[3,5G、50.5Eには、本実施例では、ライト
ガイドコネクタと共に、図示しない送気・送水用コネク
タが設けられており、コネクタ受け11もこれらを接続
できる構造になっている。
前記各スコープ2A、2B、2G、2D、2Eの内部は
、それぞれ第2図(a)、第2図(b)、第3図、第4
図、第5図に示すように構成されている。
各スコープ2は、それぞれ、照明光を伝送するライトガ
イド14が挿通され、制御装置1a内の光源装置15の
光源部15aから入射端面に供給された照明光を出射端
面側に伝送し、この出射端面の前方に配冒した配光レン
ズ16を経て、前方の被写体側を照明できるようになっ
ている。
また、前記各スコープ2は、挿入部3の先端部に結像用
の対物レンズ17が配設されている。この対物レンズ1
7の結像位置には、面順次式またはカラーモザイク式の
両電子ス]−ブ2Aまたは2Bにおいては、COD等の
固体撮像素子18が配設され、一方、ファイパス]−7
2E、テレビカメラ8Gあるいは8Dを装着したテレビ
カメラ付きファイバスコープ2Gまたは2Dでは、イメ
ージガイド19の入射端面が臨むように配設されている
。また、前記イメージガイド19の出射端面に対向して
接眼レンズ21が配設されており、ファイバスコープ2
Eでは、接眼部7に目を近づけて肉眼による観察を行う
ことができるようになっている。
一方、ファイバスコープ2Eの接眼部7に面順次式のテ
レビカメラ8Cまたはカラーモザイク式テレビカメラ8
Dを装着したものにおいては、接眼レンズ21に対向し
て図示しない結像用レンズを介してそれぞれ固体撮像素
子22が配設されている。
Vii像手投手段成する固体*@素子18または22は
、R像面に結像された光学像を光電変換し、プリアンプ
24で増幅された後、信号伝送ラインを経て、信号用コ
ネクタ6 (6A、6B、6G。
6Dを代表する。)側に伝送し、このコネクタ6が接続
された信号用コネクタ受け12を経て、ビデオプロセッ
サ25aまたは25bに入力されるようになっている。
また、各固体撮像索子18または22には、前記ビデオ
プロセッサ25aまたは25bのドライバ26aまたは
26bから固体撮像素子駆動用クロック信号が印加され
るようになっている。
また、ファイバスコープ2E以外のスコープには、スコ
ープ識別用タイプ信号を出力するタイプ信号発生回路2
7A、27B、27G、27Dが設置ノられCおり、信
号用コネクタ6を介して制御装ff1Ia内の識別回路
28で識別されるようになっている。
ところで、前記いずれのスコープ2でも接続可能な制御
装271a内は、第2図(a)に示すように、光源部1
5aからなる光源装置15と、2組のビデオプロセッサ
258.25F)とが収納されている。
前記光源部15aは、第1図(a)のように白色光を出
r)J−!lる光源ランプ15と、赤(R)、緑(G)
、青(B)の3原色の色透過フィルタを有しモータ32
により回転駆動される回転フィルタ33と、回転フィル
タ33の色透過フィルタを透過させずに光源ランプ31
よりの白色光を集光レンズ34に供給できるように光学
系としての回転ミラー150a、150bおよびミラー
151a。
151bとを備えている。回転ミラー150a。
150bは各々ラック152と噛合したビニオン153
a、153bを有しており、さらにラック152は回転
ミラー用モータ154の駆動軸に設けられたビニオン1
55と噛合され、回転ミラー用モータ154の回転を回
転ミラー150a、150bに伝達するJ、うに配設さ
れている。そして、面順次式電子スコープ2△と面順次
式外付はカメラ4=Iきファイバスコープ2Cの光線用
コネクタ5A、5Gおよび信号用コネクタ6A、6Gが
接続されると、タイプ信号発生回路27△、27Chs
らの13号により識別回路28が、接続されているスコ
ープ2を判断し、回転a、++御回路156に回転ミラ
ー用モータ154の回転を指令する。これにより回転ミ
ラ 一150a、150bは光源ランプ31から集光レンズ
34に至る光路から退避し、白色光を回転フィルタ33
によって順次R,G、Bの各波長の照明光とする。一方
、カラーモザイク式電子スコープ2B、カラーモザイク
式外付はカメラ付きファイバスコープ2D、ファイバス
コープ2Fの光源用コネクタ5B、50.5Eおよび信
号用コネクタ6B、6Dが接続されでいるときは、タイ
プ信号回路278.27Dからの信号にJ:り識別回路
28が接続されているスコープ2を判断し、回転制御回
路156に回転ミラー用モータ154の回転を指令する
。これにより回転ミラー150aは、白色光の入射角が
45°となる位置で停止し、回転ミラー150bは光源
ランプ31と集光レンズ34を結ぶ光路に対して反射面
が45°の角度となる位置で停止するようになっている
。ミラー151a、151bは、光源ランプ31から集
光レンズ34に至る光路に対して各々45°の角度を持
って設GJられてa3す、回転ミラー15Qaからの反
射光を回転ミラー150bへ45°の入射角度で入射す
るように配設されており、ライトガイド14の入射端面
に白色光を供給するようになっている。
ところで、ビデオプロセッサ25aは、面順次式信号処
理用のものCあって、面順次式信号用コネクタ受け12
の信号入力用端子に入力された信号は、面順次式プロセ
ス回路41aに入力され、R,G、Bの各波長の照明光
のもとでそれぞれ撮像された信号を色信号R,G、Bと
して出りづるようになっている。この各色信号R,G、
Bは、出力回路80により3原色出力端43から3原色
信弓RGBとして出力される。また、前記色信号R,’
G、BG、1NTSC方式の複合ビデオ信号に変換され
、NTSC出力喘46から出力される。
尚、前記光源部15aの回転フィルタ33の外周の1凹
所には、回転位置を検出する回転位置センサ51が設け
られており、この回転位置センサ51の出力でタイミン
グジェネレータ52のクロックのタイミングを回転フィ
ルタ33の回転に同期させ、且つこのタイミングジェネ
レータ52の出力は面順次式プロセス回路41aのタイ
ミングをaii tallするようになっている。
舶配面順次式プロセス回路41aは、例えば第7図に示
すように構成されている。
1なわち、プリアンプを経て入力される信号は、サンプ
ルホールド回路54に入力され、サンプルホールドされ
た後、γ補正回路55でγ補正されてA/Dコンバータ
56でディジタル信号に変換される。そして、前記タイ
ミングジェネレータ52の信号で切換えられるマルチプ
レクサ57を経てR,G、Bの面順次照明のもとで撮像
された信号は、Rフレームメモリ58R,Gフレームメ
モリ58G、Bフレームメモリ58Bに講込まれる。
これら各フレームメモリ58R958G、58Bに書込
まれた信号データは同時に読出され、それぞれD/Aコ
ンバータ59でアナログ色信号R9G、Bに変換され、
出力回路80に出力される。
一方、カラーモザイク式電子スコープ2B、モザイク式
外0けカメラ付きファイバスコープ2Eの固体撮像素子
18または22で撮像された信号は、カラーモザイク式
プロセス回路41bに入力され、It!f度信号Y1色
差信号R−Y、[3−Yが出力される。そして、この信
号は出力回路80に入力され、NTSC方式の複合ビデ
オ信号に変換され、NTSC出力喘46から出力される
。また、前記輝度信号Y、色差信号R−Y、B−Yは、
前記出力回路80にJ、り色信号R,G、Bに変換され
、3原色信号出力端43から3原色信号RGBが出力さ
れる。
尚、前記カラーモザイク式プロセス回路41bは、例え
ば、第8図に示すように構成されている。
すなわら、プリアンプ24で増幅された固体撮像素子1
8または22からの信号は、輝度信号処理回路61を経
て輝度信号Yが生成される。また、色信号再生回路62
に入力され、色差信号R−Y。
8−Yが1水平ラインごとに時系列的に1成され、ボワ
イj〜バランス回路63でホワイトバランス補質され、
一方はアナログスイッチ64に直接、もう一方は1Hデ
イレイライン63 aで1水下ライン遅延されてアナロ
グスイッチ64aに入りされ、タイミングジェネレータ
52の切換信号によって、色差信号R−Y、B−Y7/
1得られる。
尚、タイミングジェネレータ52は、それぞれドライバ
26a、26b及び図示しないNTSGエンコーダに信
号を印加し、固体WaIg!索子18または22から信
号読出しに用いる駆動パルスに同期した信号処理を行う
ように制御する。この場合、面順次式のビデオプロセッ
サ25aにおいては、前記タイミングジェネレータ52
は位置レン4)51の出力によって、回転フィルタ33
に同期させている。
ところで、タイ1信号発生回路27A、27B。
27C,27Dは、例えば2つの端子間にぞれぞれ異な
る抵抗値の抵抗等を接続して形成され、一方、識別回路
28は、2つの端子間の抵抗値をコンパレータ等を用い
ていずれの抵抗値のスコープが接続されたかを識別でき
るにうにしている。
前記識別回路28は、両ドライバ26a、26bを制御
する他に、切換スイッチ103の切換を制御する。例え
ば面順次式スコープ2A又は2Gが接続されると、面順
次側に切換えられ、ドライバ26Hの駆動パルスがコネ
クタを経て固体搬像素子18に印加されると共に、固体
撮像素子18から読出された信号は面順次式プロセス回
路41aに入力される。
一方、面順次式スコープ2A、2Gが接続されてないと
、モザイク式プロセス回路側が選択されるようになって
いる。このように構成づることによりファイバスコープ
の光源としても使用づることができる。尚、モザイク式
スコープ2B又は2Dの場合を検出して、切換スイッチ
103をモザイク式側に切換えるようにしても良い。
上記識別回路28は、タイミングジェネレータ52にも
制御信号を送り、いずれの方式にも対処できるようにし
ている。
また、第9図に示すように出力回路80は、71〜リッ
クス回路44aの出力端とNTSCエンコーダ45との
間に3回路2接点の切換スイッチ81を設け、且つ逆マ
トリックス回路44bの出力端とドライバを形成するバ
ッファ42との間にも3回路2接点の切換スイッチ82
が設けである。
上記切換スイッチ81は、一方の接点側がオンされると
、マトリックス回路44aの信号を共通のNTSCエン
コーダ45に導き、このNTSCエンコーダ45でNT
SC方式のビデオ信号にされて共通のNTSC出力端4
6から出力する。又、他方の接点側が選択されると、モ
ザイク式プロレス回路41bの信号をNTSCエン」−
ダ45に導き、共通のNTSC出力端46から出力する
一方、他方の切換スイッチ82については、面順次式側
が選択されると、面順次式プロ廿ス回路41aの出力信
号がドライバを形成する共通のバッファ42を経て共通
のRGB出tJ端43から3原色信号が出力される。又
、モザイク式プロセス回路側が選択されると、逆マトリ
ックス回路44bを紅で3原色信号R,G、Bが共通の
RGB出力端43から出ツノされる。
上記切換スイッチ81.82は、それぞれがマニュアル
で切換えることができるし、これらを連動じて切換える
ようにすることもできる。
なお、本実施例では、回転ミラー150a、150bの
回転をラック、ビニオンを組合せることにより行ってい
るが、ビニオン153a、153b取りつけられた回転
軸に、この回転軸を中心とする接線方向に電磁コイル内
を挿脱する棒状の磁石あるいは、磁性体部材を延設した
レバーを設け、電磁コイルの電流方向を変化させること
により、回転ミラー150a、150bを回転させても
よい。また、前記回転軸に直接モータを取付けてもよい
。さらに、この時の回転の制御は、U転t、1ItiO
回路156によらず、手動によって行ってもよい。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、色フィルタを迂回
する光学系を設けたことにより、面順次式の撮像手段を
備えたスコープに適合する照明光と、白色光とを出力で
きるので、面順次式のべ像手段を備えたスコープ、カラ
ーモザイク式の撮像手段を備えたスコープ、及び肉眼観
察が可能なファイバスコープに適合づる照明光を供給で
きるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第9図は本発明の第1実施例に係り、第1
図(a)はR,G、Bの色光を出射するときの光源装置
の構成説明図、第1図(b)は白色光を出射するときの
光源装置の構成説明図、第2図(a)内視鏡装置の装置
の構成を示ずブロック図、第2図(b)はカラーモザイ
ク式電子スコープの構成を示す説明図、第3図は面順次
式外付はカメラ付9ぎファイパスローブの構成を示す説
明図、第4図はモザイク式側付はカメラ付きファイパス
ローブの構成を示Jす説明図、第5図はファイバスコー
プの構成を示す説明図、第6図は内視鏡装置のシステム
全体を示J斜視図、第7図は面順次式プロセス回路の構
成を示すブロック図、第8図はモザイク式プロレス回路
の構成を示づブロック図、第9図は出力回路の構成を示
を説明図である。 14・・・ライトガイド 15・・・光源装置31・・
・光源ランプ  33・・・回転フィルタ34・・・集
光レンズ  150a・・・回転ミラー150b・・・
回転ミラー 151a・・・ミラー151b・・・ミラ
ー 第1図(a) 第7図 笑8図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 面順次方式の撮像手段を備えたスコープに適合する白色
    光を出射する光源と、この光源と被写体との間に配設さ
    れた面順次方式の各色光を順次透過するフィルタと、前
    記光源から出射される白色光が前記フィルタを透過する
    ことなく被写体に達することができる光学系とを設けた
    ことを特徴とする内視鏡用光源装置。
JP62054595A 1987-03-10 1987-03-10 内視鏡用光源装置 Expired - Lifetime JP2531665B2 (ja)

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JP62054595A JP2531665B2 (ja) 1987-03-10 1987-03-10 内視鏡用光源装置

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JP62054595A JP2531665B2 (ja) 1987-03-10 1987-03-10 内視鏡用光源装置

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JP2531665B2 JP2531665B2 (ja) 1996-09-04

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS622927A (ja) * 1985-06-28 1987-01-08 オリンパス光学工業株式会社 光源装置

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JPS622927A (ja) * 1985-06-28 1987-01-08 オリンパス光学工業株式会社 光源装置

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