(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源ランプから放射された照明光を内視鏡の照明用ライトガイドに入射させるための照明光路の途中に、光線束を部分的に遮るための遮光絞りを配置して、上記遮光絞りをステッピングモータで駆動することによって上記光線束の遮光面積を変化させるようにした内視鏡用光源装置において、
上記ステッピングモータの出力軸の不連続的な回転運動によって駆動される上記遮光絞りの急な動作変化を緩衝するための、上記ステッピングモータの出力軸と上記遮光絞りとの間に介装されて上記ステッピングモータの駆動力を上記遮光絞りに伝達するばね部材を含む緩衝手段を設けて、上記遮光絞りが滑らかに動作するようにしたことを特徴とする内視鏡用光源装置。
【請求項２】
上記緩衝手段が、流体の粘性の作用によって上記ばね部材の振動運動を抑制する流体緩衝手段を含んでいる請求項１記載の内視鏡用光源装置。
【請求項３】
上記ステッピングモータの回転角度が所定幅を越えると、上記ステッピングモータの回転運動が上記ばね部材を介さずに上記遮光絞りに直接的に伝達される請求項１又は２記載の内視鏡用光源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内視鏡の照明用ライトガイドに照明光を供給するための内視鏡用光源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内視鏡用光源装置には、一般に、光源ランプから放射された照明光を内視鏡の照明用ライトガイドに入射させるための照明光路の途中に、光線束を部分的に遮るための遮光絞りが配置されていて、その遮光絞りを駆動して照明光路の遮光面積を変化させることによって、被写体に照射される照明光の明るさを調整している。
【０００３】
特に電子内視鏡等においては、撮像画面の明るさを一定に維持することが望ましいので、映像信号中の輝度信号の大きさが一定になるように、常に遮光絞りの動作を制御しており、そのような遮光絞りの駆動にはステッピングモータが用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ステッピングモータで遮光絞りを直接駆動すると、ステッピングモータのカクッカクッという不連続的な運動がそのまま遮光絞りに伝えられるので、照明光の明るさが階段状に変化をして、観察者に不愉快な印象を与える場合がある。特に、部屋を暗くしてテレビモニタに内視鏡観察画像を表示している場合等はその傾向が大きくなり、観察に不都合をきたす場合がある。
【０００５】
そこで本発明は、遮光絞りをステッピングモータで駆動しても照明光の明るさが滑らかに変化をして、観察者に不自然な印象を与えない内視鏡用光源装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の内視鏡用光源装置は、光源ランプから放射された照明光を内視鏡の照明用ライトガイドに入射させるための照明光路の途中に、光線束を部分的に遮るための遮光絞りを配置して、上記遮光絞りをステッピングモータで駆動することによって上記光線束の遮光面積を変化させるようにした内視鏡用光源装置において、上記ステッピングモータの出力軸の不連続的な回転運動によって駆動される上記遮光絞りの急な動作変化を緩衝するための緩衝手段を設けて、上記遮光絞りが滑らかに動作するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
なお、上記緩衝手段が、上記ステッピングモータの出力軸と上記遮光絞りとの間に介装されて上記ステッピングモータの駆動力を上記遮光絞りに伝達するばね部材を含んでいてもよい。
【０００８】
そして、上記緩衝手段が、流体の粘性の作用によって上記ばね部材の振動運動を抑制する流体緩衝手段を含んでいてもよい。
また、上記ステッピングモータの回転角度が所定幅を越えると、上記ステッピングモータの回転運動が上記ばね部材を介さずに上記遮光絞りに直接的に伝達されるようにしてもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図３は、電子内視鏡装置の全体構成を示しており、内視鏡の挿入部１の先端に内蔵された対物光学系２による被写体の結像位置に、例えばモノクロタイプの電荷結合素子（ＣＣＤ）からなる固体撮像素子３が配置されている。
【００１０】
内視鏡観察像はその固体撮像素子３で撮像されて電気信号に変換され、その撮像信号が信号ケーブル４によって伝送される。５は、被写体を照明するための照明光を伝送するライトガイドファイババンドルである。
【００１１】
光源装置兼ビデオプロセッサ１０には、例えばキセノンランプからなる光源ランプ１１が内蔵されていて、そこから放射された照明光が、収束レンズ１２によって収束されてライトガイドファイババンドル５に入射する。
【００１２】
ライトガイドファイババンドル５の入射端面と収束レンズ１２との間には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三色のカラーフィルタが同一円周上に配置されたＲＧＢ回転フィルタ１３が設けられていて、モータ１４によって一定速度で回転駆動される。
【００１３】
したがって、ライトガイドファイババンドル５には、赤、緑、青の三色の照明光が、時間をずらして順に入射し、そのように順に色が変化する照明光によって被写体が照明される。
【００１４】
光源ランプ１１と収束レンズ１２との間には、光源ランプ１１からライトガイドファイババンドル５に入射する光線束の一部を遮って、照明光の明るさ（光束）を調整するたの遮光絞り機構１５が配置されている。
【００１５】
この遮光絞り機構１５においては、後述する遮光羽根の姿勢がステッピングモータ１６によって制御され、それによってライトガイドファイババンドル５に入射する照明光線束の面積が変化する。
【００１６】
信号ケーブル４を介して光源装置兼ビデオプロセッサ１０に伝送されてきた撮像信号は、撮像信号処理回路１７に入力され、そこで映像信号が抽出される。そして、アナログデジタル変換器１８においてデジタル信号化された映像信号が、赤、緑、青の各色の映像信号別にメモリ１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂに格納される。
【００１７】
各メモリ１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂに格納されたＲＧＢの映像信号は、各メモリ１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂから同時に読み出されて、デジタルアナログ変換器２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂでアナログ信号に変換されてから映像信号処理回路２１に入力される。そして、その映像信号処理回路２１から出力されるビデオ信号がテレビモニタ３０に入力されて、内視鏡観察画像がテレビモニタ３０に表示される。
【００１８】
また、アナログデジタル変換器１８から出力されるデジタルの映像信号は、分岐されて、ＣＰＵ（中央演算装置）を有する制御部２２に入力され、その制御部２２から出力される制御信号がステッピングモータ１６の駆動回路に入力されて、ステッピングモータ１６の出力軸の停止角度が制御される。
【００１９】
図１は、本発明の第１の実施の形態の遮光絞り機構１５の正面図、図２はそのII−II断面図である。
１６１は、ステッピングモータ１６によって回転駆動される出力軸であり、その出力軸１６１に対して回転自在に嵌合するフランジ１５１に、遮光羽根１５２がビス等によって固着されている。
【００２０】
照明光線束を遮るための遮光部１５２ａは、遮光羽根１５２の一端側に円形状に形成されている。１５４は、フランジ１５１が出力軸１６１から抜け出すのを防止するための抜け止め環であり、止めネジ１５５によって出力軸１６１の先端部分に固定されている。
【００２１】
出力軸１６１の基部寄りの部分に形成された太径部とフランジ１５１との間にはコイルバネ１５３が介装されており、このコイルバネ１５３の一端側は出力軸１６１に穿設された孔に差し込まれ、他端側はフランジ１５１に穿設された孔に差し込まれている。
【００２２】
したがって、ステッピングモータ１６によって出力軸１６１が回転駆動されると、それによってコイルバネ１５３の一端側が軸回りに回転し、その回転運動がコイルバネ１５３を介して弾力的にフランジ１５１に伝達される。
【００２３】
１５６は、封入された流体の粘性制動作用によってロッド１５６ａの軸方向の動作を緩衝するダッシュポット（流体緩衝器）であり、ロッド１５６ａの先端が、遮光羽根１５２に突設されたピン１５７に回転自在に係合している。
【００２４】
このように構成された遮光絞り機構１５では、例えば図１に示される絞り全閉状態から、図４に示される光線束１００が全く遮られない全開状態の方向にステッピングモータ１６を回転駆動すると、出力軸１６１の回転動作は、ステッピングモータ１６の１ステップ毎に大きな速度変化のあるカクッカクッという不連続的な運動になる。
【００２５】
しかし、そのような不連続的運動はコイルバネ１５３の弾力性によって吸収されて、急な動作変化が緩衝されるので、コイルバネ１５３の他端側とつながっているフランジ１５１は、ある程度滑らかな回転運動をする。
【００２６】
ただし、それだけではコイルバネ１５３の有するバネ性によって、フランジ１５１の運動に振動運動が加わるが、遮光羽根１５２に連結されたダッシュポット１５６によって、そのような振動が抑制される。
【００２７】
その結果、遮光羽根１５２は、ステッピングモータ１６の回転運動に対して若干の遅れを有する滑らかな運動をして、それによってライトガイドファイババンドル５に入射する照明光線束の面積が変化し、被写体に照射される照明光の明るさが滑らかに変化する。
【００２８】
なお、実際に装置を設計する際には、コイルバネ１５３のバネ定数とダッシュポット１５６の粘性制動係数等を、テレビモニタ３０に表示される内視鏡観察画面の明るさが違和感なく変化するように設定すればよい。
【００２９】
このようにして、この実施の形態の内視鏡用光源装置においては、制御部２２から出力される制御信号に基づいてステッピングモータ１６に適宜数の駆動パルスを入力させることによって、図５に示されるように、光線束１００が部分的に遮られる任意の位置で遮光羽根１５２を停止させて照明光の明るさを調整することができ、その遮光羽根１５２移動の際には、被写体に照射される照明光の明るさが違和感なく滑らかに変化する。
【００３０】
図６は、本発明の第２の実施の形態の遮光絞り機構１５の正面図、図７はVII−VII断面を示しており、フランジ１５１と抜け止め環１５４とが、回転方向の遊び範囲を越えると当接するようにしたものであり、その他は第１の実施の形態と同じである。
【００３１】
この実施の形態のフランジ１５１には、図８に示されるように、扇状の突起１５１ａが末端側に突出している。そして、IX−IX断面を示す図９に示されるように、その突起１５１ａより幅広に抜け止め環１５４に形成された扇状の切り欠き１５４ａの中で、突起１５１ａが自由に回動できるように配置されている。
【００３２】
その回動幅（遊び範囲）は例えば両側へ１０°ずつであり、出力軸１６１の回転角度が遊び範囲内にある場合は、前述の第１の実施の形態の装置と全く同様に動作する。
【００３３】
しかし、出力軸１６１に直結された抜け止め環１５４がその遊び範囲を超えて回転すると、切り欠き１５４ａの壁面と突起１５１ａとがぶつかって、フランジ１５１に直結された遮光羽根１５２が出力軸１６１の運動どおりに回転駆動される。
【００３４】
したがって、例えば被写体までの距離が急に変化をして照明光の明るさを大きく変える必要がある場合などには、照明光の明るさがステッピングモータ１６の回転に同期して遅れなく変化する。ただしその際には、明るさが不連続的に変化する現象は発生する。なお、遊び範囲を作る手段として電磁クラッチ等を用いてもよい。
【００３５】
図１０は、本発明の第３の実施の形態の遮光絞り機構１５の正面図、図１１はXI−XI断面を示しており、遮光羽根１５２の運動を滑らかにするための緩衝手段として流体継手１５８を利用したものである。
【００３６】
この実施の形態の遮光絞り機構１５においては、出力軸１６１に対してアーム１６１ｂを介してクランク状に連結された板バネ１６１ａの先端部分が、遮光羽根１５２に回転中心位置から離れて穿設された孔１５２ｂに差し込まれている。
【００３７】
遮光羽根１５２は、振動運動を抑制するために設けられた流体継手１５８によって、光源装置兼ビデオプロセッサ１０のフレーム１０ａに支持されている。流体継手１５８には、フレーム１０ａに連結された固定軸１５８ａと遮光羽根１５２に連結された回転軸１５８ｂとの間に、高粘度の液体１５８ｃが封入されている。
【００３８】
したがって、ステッピングモータ１６が駆動されると、板バネ１６１ａを介して１５２が流体継手１５８を中心にして回転運動をするが、板バネ１６１ａの弾力性と流体継手１５８の粘性抵抗によって、遮光羽根１５２は、ステッピングモータ１６の回転運動に対して若干の遅れを有する滑らかな運動をして、第１の実施の形態と同様に、被写体に照射される照明光の明るさが滑らかに変化をする。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、ステッピングモータの出力軸の不連続的な回転運動によって駆動される遮光絞りの急な動作変化が緩衝手段によって緩衝されて、遮光絞りが滑らかに動作するので、被写体に照射される照明光の明るさが滑らかに変化をして、観察者に不自然な印象を与えない安定した内視鏡観察を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の絞り機構の全閉状態の正面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態のII−II断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の電子内視鏡装置の全体構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態の絞り機構の全開状態の正面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の絞り機構の中間開度状態の正面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態の絞り機構の全閉状態の正面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態のVII−VII断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態のフランジの斜視図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態のIX−IX断面図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態の絞り機構の全閉状態の正面図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態のXI−XI断面図である。
【符号の説明】
４  ライトガイドファイババンドル
１０  光源装置兼ビデオプロセッサ
１１  光源ランプ
１５  遮光絞り機構
１６  ステッピングモータ
１５１  フランジ
１５２  遮光羽根
１５３  コイルバネ
１５６  ダッシュポット
１５８  流体継手
１６１  出力軸
１６１ａ  板バネ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003665397.tif 000007
【図７】
0003665397.tif 000008
【図８】
0003665397.tif 000009
【図９】
0003665397.tif 000010
【図１０】
0003665397.tif 000011
【図１１】
0003665397.tif 000012