JPS6141430A - Iris apparatus of light source apparatus for endoscope - Google Patents
Iris apparatus of light source apparatus for endoscopeInfo
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- JPS6141430A JPS6141430A JP16470284A JP16470284A JPS6141430A JP S6141430 A JPS6141430 A JP S6141430A JP 16470284 A JP16470284 A JP 16470284A JP 16470284 A JP16470284 A JP 16470284A JP S6141430 A JPS6141430 A JP S6141430A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の技術分野]
本発明は被写体への照射先部を可変するのに適した内視
鏡用光源装置の絞り装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to an aperture device for an endoscope light source device suitable for varying the irradiation destination on a subject.
[発明の技術的背懐とその問題点]
近年、内視鏡においても固体撮像素子を用いてブラウン
管等の表示装置に被写体の映像を表示可能とするものが
実用化される状況にある。[Technical background of the invention and its problems] In recent years, endoscopes that use solid-state image sensors to display images of objects on display devices such as cathode ray tubes are being put into practical use.
上記固体撮像素子を用いた電子式の内視鏡は、イメージ
ガイドファイバに光学像を結像するものに比べ、映像を
記録1−ることも容易であるし、高集積化技術の進展ど
共に、今後ますます小型にできるという利点を有する。Electronic endoscopes using the solid-state imaging device described above are easier to record images than those that form optical images on image guide fibers, and they are also capable of recording images with the advancement of highly integrated technology. , which has the advantage of being able to be made even smaller in the future.
しかしながら上記固体撮像素子を用いた場合、撮像面の
受光素子に入射される先部が大きすぎると、過大な電荷
が周辺に漏れ、再生画面上においてはにじんでブルーミ
ング現象が生じ、その部分は像を忠実に再イ1できなく
なると共に、正規の状態に復帰Jるまで1n1像不能に
なるという問題がある。However, when using the above-mentioned solid-state image sensor, if the tip of the light-receiving element on the imaging surface is too large, excessive charge will leak to the surrounding area, causing blurring and blooming on the playback screen, and that part will be removed from the image. There is a problem that it becomes impossible to faithfully reproduce the 1n1 image, and it also becomes impossible to reproduce the 1n1 image until the normal state is restored.
上記ブルーミング現象が牛じないように照明光の強度を
光源装置側で制御り−るための絞り装置の従来例どして
第7図に示すよう4Tものがある。There is a 4T aperture device as shown in FIG. 7 as a conventional example of an aperture device for controlling the intensity of illumination light on the light source device side so as to prevent the above-mentioned blooming phenomenon from occurring.
即ち、光源としての放電ランプ51の光を放物面状の反
口4面52で反則して略平行光束にし、この平行光束を
集光レンズ53で照明光伝達手段としてのライI〜ガイ
ドファイバ540入射端に照射する光学系において、集
光レンズ53どライt・ガイドファイバ54どの間の光
路上に第8図に示すように遮光円板の中心部と、該円板
の一部を扇状に切欠いた形状の絞り55を配設し、この
絞り55を(第8図では下方に)移動あるいは回転する
ことによって、その移動量に応じて光束の一部を遮光し
てライトガイドファイバ54への入用光子を可変し、こ
のライトガイドファイバ54の他端から出射される照明
光量を調整するものである。That is, the light from the discharge lamp 51 as a light source is reflected by the four opposite faces 52 of a paraboloid to form a substantially parallel light beam, and this parallel light beam is passed through the condenser lens 53 to the light I to the guide fiber as the illumination light transmission means. In the optical system that irradiates the incident end of 540, the central part of the light-shielding disk and a part of the disk are arranged in a fan shape on the optical path between the condenser lens 53, the light t, and the guide fiber 54, as shown in FIG. By moving or rotating the diaphragm 55 (downward in FIG. 8), a part of the light beam is blocked and directed to the light guide fiber 54 according to the amount of movement. The amount of illumination light emitted from the other end of the light guide fiber 54 is adjusted by varying the incident photons.
しか1ノながら、この従来例【よ、絞り55で絞りこん
でいくど、光束が周辺部から連光されるので、ライトガ
イドファイバ54の先端面から被写体(対象物)側に出
射される配光特性が変化する。However, in this conventional example, as the light is narrowed down by the aperture 55, the light beam is continuously emitted from the periphery. Light properties change.
又、ライトガイドファイバ511は開口数N、Aが波長
に依存するため、周辺部側から連光すると、分光特性も
変化してしまう。又、この形状では、絞り動作の応答速
磨が近くなり、自動的に調光する場合には適さないとい
う欠点があった。Furthermore, since the numerical apertures N and A of the light guide fiber 511 depend on the wavelength, when light is continuously emitted from the peripheral side, the spectral characteristics also change. In addition, this shape has the disadvantage that the response speed of the diaphragm operation is almost the same, making it unsuitable for automatic light control.
[発明の目的]
本発明は」−達した点にかんがみてなされたもので、被
写体側に出Q1される照明光の配光特性が変化すること
なく、1つ応答速匪も良好な内視鏡用光源装置の絞り装
置を提供り−ることを目的とする。[Purpose of the Invention] The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and it is possible to achieve internal vision that has good response speed without changing the light distribution characteristics of the Q1 illumination light emitted to the subject side. An object of the present invention is to provide a diaphragm device for a mirror light source device.
[発明の概要]
本発明は照明用光束の光軸上に各中心が一致するように
配置された1対の円環枠に、遮光杓部材で形成され、光
軸の回りで広角度にわたって開閉可能どされる蛇腹状の
折りたたみ可能な絞り羽根の各側端を取付Gt、一方の
円環枠をモーフ等で回転することによって、円環内側を
通る光束を扇状に遮光し、ライ1へガイドの出射端から
被写体側に照射される照明光の強1σを配光性t’lを
変えることなく可変できるようになっている。[Summary of the Invention] The present invention consists of a pair of annular frames arranged so that their centers coincide with the optical axis of the illumination light beam, and formed of a light-shielding ladle member, which can be opened and closed over a wide angle around the optical axis. By attaching each side end of the bellows-shaped collapsible aperture blades Gt and rotating one of the annular frames with a morph, etc., the light flux passing through the inside of the annular ring is blocked in a fan shape and guided to lie 1. The intensity 1σ of the illumination light irradiated from the output end to the subject side can be varied without changing the light distribution t'l.
[発明の実施例] 以下図面を参照して本発明を具体的に説明する。[Embodiments of the invention] The present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
第1図ないし第5図は本発明の1実施例に係り、第1図
は1実施例を備えた色面順次照明方式の光源装置の光学
系をホし、第2図は上記光源装置を設(−1だ内視鏡を
示し、第3図は回転力)−フィルタを示し、第4図は1
実施例の絞り装置を示し、第5図は絞りにお【jる絞り
量が異る2つの各状態の概略を示す。1 to 5 relate to one embodiment of the present invention, FIG. 1 shows an optical system of a color plane sequential illumination type light source device equipped with the first embodiment, and FIG. Setting (-1 shows the endoscope, Figure 3 shows the rotational force) - Filter, Figure 4 shows the 1
The aperture device of the embodiment is shown, and FIG. 5 schematically shows two states in which the amount of aperture applied to the aperture is different.
第2図に示ずように1実施例を11hえた内視鏡1は、
細長の挿入部2の先端側に結像用の対物レンズ3が配設
され、該対物レンズ30結椴位胃にその搬像面が臨むよ
うにCOD (電荷結合素子)等の固体顕像素子4が配
設さねτいる。この固体層像素子4のflit像而には
面電変換機能を右覆る各受光素子が多数、規則i[シフ
配列され゛(いる。しかして、各受光素子で画素に分解
して受光し、光電変換された画素に対応づ゛る電気信号
は、図示しないクロック信号にJ:って順次読み出され
、この読み出された信号は低雑音指数の前置増幅器(プ
リアンプ)5で増幅され、信号ケーブル6を経てビデオ
プロセス部7に取り込まれるようになっている。このビ
デオプロセス部7は取り込まれた信号をA/D変換し、
後述する色面順次照明のもとにおける各色の画像をマチ
ルプレクサで切換えて、それぞれ専用のフレームメモリ
に書き込むようになっている。書き込まれた信号(デー
タ)は読み出しモードの際同時に読み出され、D/△変
換器でアナログ昂の色信号R,G、Bにされ、さらに増
幅されて後、図示しない水平及び垂直同期信号が付加さ
れてモニタ用カラーテレビジョン8に入力され、カラー
画像として表示可能とする撮像手段が構成されている。As shown in FIG. 2, the endoscope 1 is 11 hours different from the first embodiment.
An objective lens 3 for imaging is disposed on the distal end side of the elongated insertion section 2, and a solid-state imaging device such as a COD (charge-coupled device) is arranged so that the image carrying surface of the objective lens 30 faces the stomach in the prone position. 4 is installed. In the flit image of the solid-state image element 4, there are a large number of light-receiving elements that cover the surface electric conversion function, arranged in a regular i[shifted arrangement].Therefore, each light-receiving element separates into pixels and receives light. The electrical signals corresponding to the photoelectrically converted pixels are sequentially read out according to a clock signal (not shown), and the read signals are amplified by a preamplifier (preamplifier) 5 with a low noise figure. It is designed to be taken into a video processing section 7 via a signal cable 6.This video processing section 7 converts the taken signal from analog to digital.
Images of each color under color-plane sequential illumination, which will be described later, are switched by a multiplexer and written into dedicated frame memories. The written signals (data) are simultaneously read out in the read mode, converted into analog color signals R, G, and B by a D/Δ converter, and then amplified before being converted into horizontal and vertical synchronizing signals (not shown). An imaging means is configured which is added and inputted to the monitor color television 8 so that it can be displayed as a color image.
上記挿入部2内には、対物レンズ3と隣接するように配
光レンズ9が配設され、該配光レンズ9内側にその出射
端が臨むようにしてライトガイド10が挿通されている
。A light distribution lens 9 is disposed in the insertion portion 2 so as to be adjacent to the objective lens 3, and a light guide 10 is inserted through the light distribution lens 9 so that its output end faces inside the light distribution lens 9.
上記ライ1ヘガイド10の手元側後端は1実施例が設(
”Jられた光源装置11に着脱自在で装着できるJ、う
になっている。In one embodiment, the proximal rear end of the guide 10 to the lie 1 is set (
``The light source device 11 can be removably attached to the light source device 11.
上記光源装置〜11においでは、第1図で拡大して示す
ように照明用の放電ランプ12から発1!られた照明用
光がその凹面状(放物面状)の反射面13で反射されて
殆んど平行光束にされ、この平行光束にされた照明用光
束は集光用の第1の凸レンズ14で集光されるようにな
っている。−1−記平行光束の光路上、つまり放電ラン
プ12と凸1ノンズ14どの間の光路上で、例えば凸レ
ンズ14の瞳位置に配設された1実施例を構成する絞り
15で、通過光量が絞られるようになっている。この絞
り15は、ギヤ16を介してモータ17で駆動されるこ
とによって、絞り量を可変できる1実施例の絞り装置が
形成されている。In the light source device 11, as shown in an enlarged view in FIG. 1, a discharge lamp 12 for illumination emits 1! The illumination light is reflected by the concave (parabolic) reflecting surface 13 and becomes almost a parallel light beam, and this parallel light beam is passed through the first convex lens 14 for condensing. The light is focused by -1- On the optical path of the parallel light beam, that is, between the discharge lamp 12 and the convex lens 14, the diaphragm 15 constituting one embodiment is disposed, for example, at the pupil position of the convex lens 14, and the amount of passing light is It is being narrowed down. This diaphragm 15 is driven by a motor 17 via a gear 16, thereby forming an diaphragm device that can vary the amount of diaphragm.
上記絞り15を通し第1の凸レンズ14で集光された光
束は該凸レンズ171の焦点距離だけ進んだ光軸上の位
置で略1点に集光され、(の後再び拡開し、第2の凸レ
ンズ18で前記平行光束より= 7−
小径の平行光束にされ、この平行光束【、1、回転(カ
ラー)フィルタ19を通さねで、所定の波長(色)の光
束にされ、第3の凸レンズ20で集光されてこの焦点位
置近傍に入口1端となる後端面が配設されたライ1ヘガ
イド10に照射されるようになっている。このライトガ
イド10の後端面に、最大入射角度が所定角度にして照
射された照明用光は、ライトガイド10を形成する各光
学ファイバのコア部で伝送され、その際外周のクラッド
層の境界で全反射されなからライ1〜ガイド10の先端
側に光を伝送するようになっている。しかして、ライト
ガイド10の先端面から直接あるいは配光レンズ9でさ
らに拡散されて対象物(被写体)側に照射され、この拡
開して出射される照明光によって、対物レンズ3で結像
可能どなる範囲を略均−に照明できるJ:うになってい
る。The light flux that passes through the aperture 15 and is condensed by the first convex lens 14 is condensed at approximately one point on the optical axis after advancing by the focal length of the convex lens 171. The convex lens 18 converts the parallel light beam into a parallel light beam with a diameter smaller than the parallel light beam [,1. The light is focused by a convex lens 20 and irradiated onto a guide 10, which has a rear end surface serving as an entrance end near the focal point position. The illumination light irradiated at a predetermined angle is transmitted through the core of each optical fiber forming the light guide 10, and is not totally reflected at the boundary of the cladding layer on the outer periphery. The light is transmitted to the object (subject) side either directly from the tip of the light guide 10 or after being further diffused by the light distribution lens 9, and the light is expanded and emitted. The range that can be imaged by the objective lens 3 can be approximately uniformly illuminated by the illumination light.
上記回転フィルタ19は、例えば凸レンズ20の瞳装置
に配設され、第3図に示すように赤、緑。The rotating filter 19 is disposed, for example, in the pupil device of the convex lens 20, and as shown in FIG.
青の各波長の光のみを透過する赤透過フィルタ19R,
緑透過フィルタ19G、青透過フィルタ19Bがそれぞ
れ120°の扇状に形成されており、回転駆動手段どし
てのt−夕21にJ一つ(回転駆動されるように4丁つ
ている。A red transmission filter 19R that transmits only light of each wavelength of blue,
The green transmission filter 19G and the blue transmission filter 19B are each formed in a fan shape of 120 degrees, and one J is provided on the t-shape 21 as a rotational driving means (four filters are installed so as to be rotationally driven).
尚、上記モータ21は、モータ駆動回路22から供給さ
れる電力で駆動されるようになっている。Note that the motor 21 is driven by electric power supplied from a motor drive circuit 22.
このモータ21は例えば入力されるパルスによって、所
定角度ずつ回転するパルスモータが用いられ、各色透過
フィルタ19R,19G、19Bが凸レンズ18及び2
0の間の光路上にある場合には短い所定時間、(パルス
)モータ21に駆動用パルスが供給されないで、所定の
照明時間たつと駆動パルスが供給されて、速やかに次の
色フィルタが凸レンズ18と20の間の光路上にあるよ
うにしである。このようにして、3原色の各透過フィル
タ19R,19G、19Bを順次通して被写体を各色で
順次照明する色面順次照明手段が形成されている。This motor 21 is, for example, a pulse motor that rotates by a predetermined angle in response to input pulses, and each color transmission filter 19R, 19G, 19B is connected to the convex lens 18 and 2.
0, the driving pulse is not supplied to the (pulse) motor 21 for a short predetermined period of time, and after the predetermined illumination time, the driving pulse is supplied and the next color filter is immediately moved to the convex lens. It should be on the optical path between 18 and 20. In this way, a color plane sequential illumination means is formed which sequentially illuminates the subject with each color through the transmission filters 19R, 19G, and 19B of the three primary colors.
上記モータ駆動回路22の駆動用パルスは、ビデオプロ
セス部7内の図示しないマルチプレクサの切換に用いら
れる制御信号に基づいて出力されるようになっている。The driving pulses for the motor driving circuit 22 are output based on a control signal used for switching a multiplexer (not shown) in the video processing unit 7.
あるいは、駆動用パルスに同期してマルチプレクサvが
切換えられるようになっている。Alternatively, the multiplexer v can be switched in synchronization with the driving pulse.
上記回転フィルタ19を形成する各透過フィルタ19R
,19G、19Bとして、例えばガラス基板の表面に、
真空蒸着等にJ、って、誘電体の透明薄膜を、使用目的
に応じて多層に積み重ね、これら薄膜による光の干渉を
利用して特定の波長の光のみを透過させることのできる
干渉フィルタ(蒸着膜フィルタ)を用いている。この干
渉フィルタは耐熱性が良好であるので、上記光源装置1
1における集光した平行光束部分のように光のエネルギ
ー密度の比較的高い部分にも使用できる。Each transmission filter 19R forming the rotary filter 19
, 19G, 19B, for example, on the surface of the glass substrate,
Interference filters are created by stacking dielectric transparent thin films in multiple layers depending on the purpose of use, such as by vacuum deposition, and making use of the light interference caused by these thin films to allow only light of a specific wavelength to pass through. (vapor-deposited film filter) is used. Since this interference filter has good heat resistance, the above-mentioned light source device 1
It can also be used in areas where the energy density of light is relatively high, such as the focused parallel beam part in 1.
ところで1実施例を備えた内視鏡1においては被写体が
近すぎて照明強度が大きすぎたり、被写体に反射強度が
大きいハイライト部分等が存在する場合等、照明強度が
大き(強)すぎて、ブルーミングが生じたり、全体的に
白っぽくなって、コントラストが十分用われなくなって
しまったりすること等を防止するために自動調光手段が
設けられでいる。しかしてこの自動調光手段の調光信号
に基づいて1実施例の絞り装置が制御されるようにイ丁
っている。By the way, in the endoscope 1 equipped with the first embodiment, the illumination intensity may be too high (strong) when the subject is too close and the illumination intensity is too high, or when the subject has a highlighted part with high reflection intensity. Automatic light control means is provided to prevent blooming, the overall appearance of whitishness, and insufficient contrast. However, the diaphragm device of one embodiment is controlled based on the light control signal of the automatic light control means.
即1う、ビデオプロしス部7から出力される色信号R,
G、Bを加算器23で加咋して輝度信号成分をどり出し
、この輝度信号成分を1フレ一ム期間程度の時定数を右
−づる積分回路24で積分して調光信号として、この調
光信号がモータ17の駆動源どしてのモータ駆動回路2
5の制御端に印加されるようになっている。Namely, 1) the color signal R output from the video processor 7;
G and B are added by an adder 23 to obtain a luminance signal component, and this luminance signal component is integrated by a right-swing integration circuit 24 with a time constant of about one frame period, and this is used as a dimming signal. A motor drive circuit 2 in which the dimming signal is a drive source for the motor 17
It is applied to the control end of 5.
上記モータ駆動回路25は制御端に印加されるバイアス
レベルが大きくなるにつれて、その出力電流あるいは出
力電圧が大きく可変されて、モータ17の回転量を大き
くする電力増幅回路等を用いて構成することができる。The motor drive circuit 25 may be configured using a power amplifier circuit or the like that increases the amount of rotation of the motor 17 by greatly varying its output current or output voltage as the bias level applied to the control terminal increases. can.
ところで、上記1実施例の絞り装置は第4図に拡大して
示す、J、うに絞り15と、その駆動手段とで構成され
ている。By the way, the aperture device of the first embodiment is composed of a sea urchin aperture 15 and its driving means, which are shown enlarged in FIG. 4.
即ち、中心が一致するように対向して配置した2つの円
環枠31.32と、一方の円環枠31に 11一
般けた半径方向の固定片33に一方の側端が固定され、
目つ他方の側端が固定された可動片34にピン35を介
して他方の円環枠32に連結された折りたたみ可61a
な蛇腹状の絞り羽根36どで絞り15が構成されている
。又、上記円環枠32の外周面に形成された歯合部37
にギヤ16を介して、該円環枠32を回転駆動するモー
タ17とで絞り聞を可変する駆動手段が構成されている
。尚、第4図においては両円環枠31.32をかなり殖
して示している。That is, two annular frames 31 and 32 are arranged facing each other so that their centers coincide, and one side end is fixed to one of the annular frames 31 to a radial fixing piece 33 of 11 girders.
A foldable piece 61a is connected to the other annular frame 32 via a pin 35 to a movable piece 34 whose other side end is fixed.
The diaphragm 15 is composed of bellows-shaped diaphragm blades 36 and the like. Further, a meshing portion 37 formed on the outer peripheral surface of the annular frame 32
and a motor 17 which rotationally drives the annular frame 32 via a gear 16, forming a driving means for varying the aperture. In FIG. 4, the two annular frames 31 and 32 are shown enlarged considerably.
上記絞り羽根36は、遮光性の部材で形成されている。The aperture blades 36 are made of a light-shielding member.
例えば、カーボンを混入したガフス繊帷等耐熱性を有す
る部材で形成されている。For example, it is made of a heat-resistant member such as gaff fiber mixed with carbon.
上記絞り15は、両円環枠31.32の中心が照明用光
束の光軸上にあるように配置され、エータ17で回転駆
動されるその回転角が00場合が絞り羽根36が殆んど
完全に折りたたまれた通過光量最大どなる開放状態とな
り、その回転角が大きくなるにつれて絞り羽根36が扇
状に開く角度が大きくなり、この開いた部分で遮光して
円環内側を通る光束の通過光量を次第に減少できるよう
になっている。例えば、第5図(a)は絞り羽根36の
聞き角度が小さく、通過光量が比較的大ぎい状態を概略
図で示し、同図(b)は絞り羽根36の聞き角度が大き
く、通過光量が比較的小さい状態を示す。しかして、円
環枠32が180°回転されると、完全に遮光状態にで
きるようになっている。The diaphragm 15 is arranged so that the centers of both annular frames 31 and 32 are on the optical axis of the illumination light beam, and when the rotation angle of the diaphragm 15 is 00 when it is rotationally driven by the aerator 17, the diaphragm blades 36 are almost When the aperture blades 36 are completely folded, the maximum amount of light passes through the open state.As the rotation angle increases, the angle at which the aperture blades 36 open in a fan shape increases, and this open portion blocks light and reduces the amount of light that passes through the inside of the annular ring. It can be gradually reduced. For example, FIG. 5(a) schematically shows a state in which the angle of the diaphragm blades 36 is small and the amount of light passing through is relatively large, and FIG. Indicates a relatively small state. Thus, when the annular frame 32 is rotated by 180 degrees, it can be completely shielded from light.
−に記1実施例の較り装置は、モータ17の回転ど共に
、殆んどリニアに通過光量を可変できるようになってい
るので、応答性が良い。又、絞り量を可変した場合に、
通過光は扇状に変化するので、絞り量に依存することイ
Tく、ライ1〜ガイド10の出射端から被写体側に出射
される照明光の配光特性及び分光特性が変化することな
く、強度(光量)のみが変化する。従って、色面順次で
照明及び撮像しても、絞り品によって、被写体の色調が
(部分的等)変化することなく、忠実な色調でカラー表
示できるようになっている。- The comparison device of the first embodiment has good responsiveness because the amount of passing light can be varied almost linearly with the rotation of the motor 17. Also, when the aperture amount is varied,
Since the passing light changes in a fan shape, it does not depend on the aperture amount, and the intensity can be adjusted without changing the light distribution characteristics and spectral characteristics of the illumination light emitted from the output ends of the lights 1 to guides 10 to the subject side. Only the (light amount) changes. Therefore, even if the illumination and imaging are carried out sequentially in color planes, the color tone of the object does not change (partially, etc.) depending on the aperture, and color display can be performed with faithful color tone.
このように構成された1実施例を備えた内視鏡1の動作
を以下に説明する。内視鏡1の挿入部2先端側を患部等
の被写体に近づ(Jて拡大観察したり、あるいは全体的
特徴を把握J−るために遠ざけたりした場合、その距離
に応じて、照明された被写体から入射される光量が変化
し、従って最適となる照明強度が変化する。この状態で
固体撮像素子4から出力される各画素に対応する信号は
ビデオプロセス部7で取り込まれ、各色で1フレ一ム分
ごとにそれぞれの各フレームメモリに書き込まれる。し
かして3種類の色での照明及び撮像がなされると、各色
フレームメモリのデータは同時に読み出され、D/A変
換されて色信号R,G、にされ(さらに増幅されて)、
カラーテレビジョン8にカラー画像どして表示されると
共に、自動調光手段を形成する加算器23に入力される
。The operation of the endoscope 1 having one embodiment configured as described above will be described below. When the distal end of the insertion section 2 of the endoscope 1 is brought close to a subject such as an affected area (for magnified observation, or when moved away to grasp the overall characteristics), the illumination will vary depending on the distance. The amount of light incident from the subject changes, and therefore the optimal illumination intensity changes.In this state, the signal corresponding to each pixel output from the solid-state image sensor 4 is captured by the video processing unit 7, and one signal is generated for each color. Each frame is written to each frame memory.When illumination and imaging are performed in three different colors, the data in each color frame memory is simultaneously read out, D/A converted, and converted into a color signal. R, G, (further amplified),
The image is displayed as a color image on the color television 8, and is also input to the adder 23 forming an automatic light control means.
この加算器23で輝度信号にされ、さらに積分回路24
を経て調光信号にされ、この調光信号のレベルによって
、モータ駆動回路25の出力を制御している。つまり、
照明強度が大きすぎて、調光信号のレベルが大きいと、
モータ駆動回路25の出力は人さくされ、逆に照明強度
が小さすぎると、調光信号のレベルが小さくなり、この
調光信号によってモータ17の1u転帛が制御され、こ
のモータ17の回転量に比例して絞り15の絞り羽根3
6の遮光量(あるいは絞り量)が可変される。This adder 23 converts the luminance signal into a luminance signal, and the integrator circuit 24
The output of the motor drive circuit 25 is controlled by the level of this dimming signal. In other words,
If the lighting intensity is too high and the level of the dimming signal is large,
The output of the motor drive circuit 25 is obscured, and conversely, when the illumination intensity is too low, the level of the dimming signal becomes small, and this dimming signal controls the 1u rotation of the motor 17, and the rotation amount of the motor 17 is The aperture blade 3 of the aperture 15 is proportional to
The amount of light shielding (or the amount of aperture) of No. 6 is variable.
しかして、次の(カラーの)1フレ一ム期間(各色フレ
ームに対しては3フレ一ム分の期間)その絞り吊の状態
で被写体側に照射される照明強度が保持される。適正な
強度側に可変されたこの照明光のもとで引き続き1フレ
一ム分踊像されると、その照明強度は適正値に十分近い
状態である。又、絞り聞は扇状に遮光されるので、ライ
l−ガイド10の出射端から被写体側に照射される照明
光の配光特性は変化しない。従って表示されたカラー画
像は適正な]ン1〜ラスh及び色調のものとなる。Therefore, the illumination intensity irradiated to the subject side with the aperture suspended is maintained for the next (color) one frame period (for each color frame, three frame periods). When one frame is successively imaged under this illumination light whose intensity has been changed to the appropriate intensity side, the illumination intensity is sufficiently close to the appropriate value. Furthermore, since the aperture space is blocked in a fan-like manner, the light distribution characteristics of the illumination light irradiated from the output end of the light guide 10 to the subject side do not change. Therefore, the displayed color image will have appropriate colors and tones.
従って、術者は照明弾痕を調整する手間が省け、診断あ
るいは治療処置に専念できる。Therefore, the operator does not have to worry about adjusting the illumination bullet holes, and can concentrate on diagnosis or treatment.
又、上記光源装置11においては、第1の凸レンズ14
で集光し、第2の凸レンズ18で面積の小さい平行光束
にして、耐熱性を有する干渉フイルタで形成した回転フ
ィルタ19を通過させることにJ:り色面順次照明手段
を形成しているので、回転フィルタ19どして小さい形
状のものを用いることができると共に、該回転フィルタ
19を回転駆動するトルクも小さくて済み、小さなトル
クのモータ21で十分駆動できる。従って、光源装置1
1を小型化でき、低コスト化することもできる。又、色
面順次照明方式であるので、解像麿が低下することなく
、微細な部位まで鮮明にカラー撮像及びカラー表示の照
明手段を形成でき、診断する場合に非常に役立つ。Further, in the light source device 11, the first convex lens 14
The second convex lens 18 condenses the light, converts it into a parallel light beam with a small area, and passes it through the rotating filter 19 formed of a heat-resistant interference filter. A small-sized rotary filter 19 can be used, and the torque for rotationally driving the rotary filter 19 can be small, and the motor 21 with a small torque can be used to drive the rotary filter 19 sufficiently. Therefore, light source device 1
1 can be made smaller and the cost can also be reduced. In addition, since it is a color plane sequential illumination method, it is possible to form an illumination means for clear color imaging and display of minute parts without reducing the resolution, which is very useful for diagnosis.
上記1実施例は、色面順次照明方式の光源装置11に用
いであるが、本発明は白色照明の光源装置にも適用でき
る。Although the above-described first embodiment is used for a light source device 11 of a color plane sequential illumination type, the present invention can also be applied to a light source device for white illumination.
第6図は白色照明の光源装置を有する内視鏡41を示す
。FIG. 6 shows an endoscope 41 having a light source device for white illumination.
上記内視鏡41においは、白色照明用の光源装置42を
備えている。又、カラー撮像として、固体撮像素子4の
前面にはモザイク状配列等のカラーフィルタ4Aが配設
されている。The endoscope 41 is equipped with a light source device 42 for white illumination. Further, for color imaging, color filters 4A, such as a mosaic arrangement, are arranged in front of the solid-state image sensor 4.
上記光源装置42は、第1図に示すものと同様に放電ラ
ンプ12と集光用の凸レンズ14との間の光路上に絞り
15が配設されている。しかして、この凸レンズ14で
集光された光束は、その焦点位置近傍にその入射端が配
設されたライトガイド10に照射されるJ:うになって
いる。The light source device 42 has a diaphragm 15 disposed on the optical path between the discharge lamp 12 and the convex lens 14 for condensing light, similar to that shown in FIG. The light beam condensed by this convex lens 14 is irradiated onto the light guide 10 whose incident end is disposed near the focal point position.
このライトガイド10の人!1l)l端に照射された白
色照明光は、その出射端から配光レンズ9を経て被写体
側に出射される。この白色照明光で照明された被写体は
、カラーフィルタ4Aを経て各色の画素として各受光素
子で受光され、読み出し信号の印加によって順次読み出
され、ビデオプロセス部7″に取り込まれるようになっ
ている。このビデオプロセス部7′に取り込まれた信号
は、例えばサンプル・ホールド回路によって各色の画素
信号ごとに分離されて色信号R,G、Bとして出力され
、増幅された後モニタ用のカラーテレビジョン側に出力
されるようになっている。This light guide 10 people! 1l) The white illumination light irradiated to the l end is emitted from the output end to the subject side via the light distribution lens 9. The subject illuminated with this white illumination light passes through the color filter 4A, is received by each light receiving element as pixels of each color, is sequentially read out by application of a readout signal, and is taken into the video processing section 7''. The signal taken into this video processing section 7' is separated into pixel signals of each color by a sample and hold circuit, for example, and output as color signals R, G, and B. After being amplified, the signals are sent to a color television monitor. It is designed to be output to the side.
この他の部分は前述の内視鏡1と略同様の構成になって
いる。The other parts have substantially the same configuration as the endoscope 1 described above.
この内視鏡41の作用効果は前述の内視鏡1と略同様で
ある。解像疫は前述の内視鏡1の方が優れているが、速
い動きをする被写体に対してはこの内視鏡41の方が色
ずれを生じることなくカラー撮像できる。The operation and effect of this endoscope 41 are substantially the same as those of the endoscope 1 described above. Although the aforementioned endoscope 1 is superior in terms of resolution, this endoscope 41 is better able to capture a color image of a fast-moving subject without causing color shift.
尚、本発明は第4図に示すように、固定片33とか可動
片34が必ずしも必要とされるものでなく、例えば絞り
羽根36の一方の側端の外周寄り部分を円環枠31に直
接固定しても良い。又、他方の側端の中心以外の部分(
外周より側が望ましい)に取付けたビン35を介して他
方の円環枠32に固定するようにしても良い。又、円環
枠31゜32を近接して設け、ピン35を介することな
く、絞り羽根36の他方の側端を直接他方の円環枠32
に固定することもできる。In the present invention, as shown in FIG. 4, the fixed piece 33 and the movable piece 34 are not necessarily required. It may be fixed. Also, the part other than the center of the other side edge (
It may be fixed to the other annular frame 32 via a pin 35 attached to the outer circumference (preferably on the side closer to the outer periphery). Further, the annular frames 31 and 32 are provided close to each other, and the other side end of the aperture blade 36 is directly connected to the other annular frame 32 without using the pin 35.
It can also be fixed to
尚、絞り羽根36としては遮光性の円板を半径方向に折
り曲げて、それぞれ小さな頂角をなす扇形状片にできる
ように折りたたみ可能な習性を持たせたものに限らず、
例えば扇形状片の隣接する一方の側端に連結用の切欠き
を設け、他方にこの切欠きに係合する係合片を設りて連
結して絞り羽根36を形成Jるようにすることもできる
。Note that the diaphragm blades 36 are not limited to those that have the ability to be folded by bending a light-shielding disc in the radial direction to form fan-shaped pieces each having a small apex angle.
For example, a notch for connection may be provided on one side end of the fan-shaped pieces adjacent to each other, and an engagement piece that engages with this notch may be provided on the other side to form the aperture blades 36. You can also do it.
尚、絞り羽根36は、0°から180°にわたって開閉
するものに限らず、広角度にわたって開閉させたもので
も絞りどして十分な場合がある。Note that the aperture blades 36 are not limited to those that open and close over a range of 0° to 180°, but may be sufficient to open and close over a wide angle.
又、絞りを構成する円環枠31.32は、一方のみが回
転されるものに限らず、使方も反対方向に回転できるよ
うにすることもできる。Further, the annular frames 31 and 32 constituting the diaphragm are not limited to those that can be rotated only on one side, but can also be used so that they can be rotated in opposite directions.
又、上記絞り15を複数11設け、一方モータ17のギ
ヤ16もこれに応じて複数設けることによって、小さい
回転範囲で先回を大きく可変できるように1−ることも
できる。この場合には絞り羽根36の聞き角は小さくて
済む。又、絞り羽根36の数を多くしても同様の作用を
さぼることができる。Furthermore, by providing a plurality of the apertures 15 and correspondingly providing a plurality of gears 16 of the motor 17, it is possible to greatly vary the previous speed within a small rotation range. In this case, the listening angle of the aperture blades 36 may be small. Further, even if the number of aperture blades 36 is increased, the same effect can be omitted.
尚、本発明の絞り装置は、モータ17等の駆動手段を有
するものに限らず、手動で駆動できるもの(つまり絞り
15で構成される絞り装置)も含む。Note that the diaphragm device of the present invention is not limited to one having a driving means such as the motor 17, but also includes one that can be driven manually (that is, a diaphragm device constituted by the diaphragm 15).
[発明の効果]
以上述べたように本発明によれば、回転と共に、折りた
たみ可能な絞り羽根の聞ぎ具合を扇状に可変できるよう
にして通過光量を可変できる絞り装置を形成しているの
で、被写体側に照射される照明光を配光特性及び分光特
性を変えることなく、その強度を変化させることができ
る。又、回転ど共に絞り吊をリニアに可変できるので、
応答が速く且つ自動調光手段に用いることにより、迅速
に適正な絞り量あるいは照明強度に設定できる。又、配
光特性を変えることなく、照明強度を可変できるので、
被写体を適正2r−1ントラスト及び色調で再現できる
カラー撮像に適した照明手段を実現できる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, an aperture device is formed in which the amount of light passing through can be varied by making the degree of contact of the foldable aperture blades variable in a fan-like manner as well as rotation. The intensity of the illumination light irradiated onto the subject side can be changed without changing the light distribution characteristics and spectral characteristics. In addition, since the aperture suspension can be varied linearly with rotation,
The response is quick and by using it as an automatic light control means, it is possible to quickly set an appropriate aperture amount or illumination intensity. In addition, since the lighting intensity can be varied without changing the light distribution characteristics,
It is possible to realize an illumination means suitable for color imaging that can reproduce a subject with proper 2r-1 contrast and color tone.
第1図ないし第5図は本発明の1実施例に係り、第1図
は1実施例を備えた白面順次照明方式の光源装置の光学
系を示す説明図、第2図は1実施例を備えた内視鏡を示
す構成図、第3図は回転カラーフィルタを示す正面図、
第4図は1実施例の絞り装置を示す斜視図、第5図は1
実施例を構成する絞りの絞り量の異る状態を示す概略説
明図、第6図は1実施例を設けた白色照明用の光源装置
を備えた内視鏡を示す構成図、第7図tJ従来の光源装
置の光学系を示す説明図、第8図は第7図の光源装置に
用いられている従来の絞りを示す正面図である。
1.41・・・内視鏡 2・・・挿入部7.7′・
・・ビデオプロセス部
10・・・ライトガイド 1.1.42・・・光源装
置12・・・放電ランプ 14・・・凸レンズ15
・・・絞り 16・・・ギヤ17・・・モー
タ 23・・・加算器24・・・積分回路
25・・・モータ駆動回路31.32・・・円環枠
35・・・ピン36・・・絞り羽根1 to 5 relate to one embodiment of the present invention, FIG. 1 is an explanatory diagram showing an optical system of a white surface sequential illumination type light source device equipped with one embodiment, and FIG. FIG. 3 is a front view showing a rotating color filter;
FIG. 4 is a perspective view showing the aperture device of one embodiment, and FIG.
A schematic explanatory diagram showing different states of the aperture amount of the aperture constituting the embodiment, FIG. 6 is a configuration diagram showing an endoscope equipped with a light source device for white illumination provided with one embodiment, and FIG. 7 tJ FIG. 8 is an explanatory diagram showing an optical system of a conventional light source device. FIG. 8 is a front view showing a conventional aperture used in the light source device of FIG. 1.41... Endoscope 2... Insertion section 7.7'.
...Video process section 10...Light guide 1.1.42...Light source device 12...Discharge lamp 14...Convex lens 15
...Aperture 16...Gear 17...Motor 23...Adder 24...Integrator circuit
25... Motor drive circuit 31. 32... Annular frame 35... Pin 36... Aperture blade
Claims (2)
端側から被写体に向けて照明光が出射され、このライト
ガイドの手元側後端が装着される内視鏡用光源装置にお
ける光源から発せられた照明用光束を絞ってライトガイ
ドの後端に照射することによって、被写体に照射される
照明強度を適量に調整可能とする内視鏡用光源装置の絞
り装置において、中心が照明用光束の光軸上にあるよう
に対向して配置され、一方に対し、他方が相対的に回転
可能とされる2つの円環状の枠体と、これら枠体におけ
る一方の枠体に、該枠体の半径方向に沿って、一方の側
端が固定され、他方の側端が他方の枠体の中心以外の部
分に連結され、前記光軸の回りで折りたたみ可能な蛇腹
状の遮光性の絞り羽根とで構成される絞りを有すること
を特徴とする内視鏡用光源装置の絞り装置。(1) Illumination light is emitted toward the subject from the distal end of the light guide that is inserted into the insertion section of the endoscope, and the rear end of the light guide on the proximal side is emitted from the light source in the endoscope light source device that is attached. In the aperture device of an endoscope light source device, which makes it possible to adjust the illumination intensity irradiated to the subject to an appropriate amount by focusing the emitted illumination light flux and irradiating it to the rear end of the light guide, the center of the illumination light flux is two annular frames arranged opposite to each other so as to be on the optical axis of the frame, and one of which is rotatable relative to the other; bellows-shaped light-shielding aperture blades having one side end fixed along the radial direction, the other side end connected to a portion other than the center of the other frame body, and foldable around the optical axis. A diaphragm device for an endoscope light source device, characterized in that it has a diaphragm composed of.
たことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の内視鏡
用光源装置の絞り装置。(2) The diaphragm device for an endoscope light source device according to claim 1, wherein the diaphragm is used in a light source device of a color plane sequential illumination type.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16470284A JPS6141430A (en) | 1984-08-06 | 1984-08-06 | Iris apparatus of light source apparatus for endoscope |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16470284A JPS6141430A (en) | 1984-08-06 | 1984-08-06 | Iris apparatus of light source apparatus for endoscope |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6141430A true JPS6141430A (en) | 1986-02-27 |
Family
ID=15798247
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16470284A Pending JPS6141430A (en) | 1984-08-06 | 1984-08-06 | Iris apparatus of light source apparatus for endoscope |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6141430A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010521233A (en) * | 2007-03-16 | 2010-06-24 | アルコン,インコーポレイティド | Ophthalmic endoscope lighting equipment with variable optical wedge rotating disk beam attenuator |
JP2011512878A (en) * | 2007-03-16 | 2011-04-28 | アルコン,インコーポレイティド | Variable wedge-shaped rotating disk beam attenuator for eye end illuminators |
-
1984
- 1984-08-06 JP JP16470284A patent/JPS6141430A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010521233A (en) * | 2007-03-16 | 2010-06-24 | アルコン,インコーポレイティド | Ophthalmic endoscope lighting equipment with variable optical wedge rotating disk beam attenuator |
JP2011512878A (en) * | 2007-03-16 | 2011-04-28 | アルコン,インコーポレイティド | Variable wedge-shaped rotating disk beam attenuator for eye end illuminators |
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