JP2002034913A - 電子内視鏡システムの光源装置の光学系 - Google Patents

電子内視鏡システムの光源装置の光学系

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JP2002034913A JP2000227328A JP2000227328A JP2002034913A JP 2002034913 A JP2002034913 A JP 2002034913A JP 2000227328 A JP2000227328 A JP 2000227328A JP 2000227328 A JP2000227328 A JP 2000227328A JP 2002034913 A JP2002034913 A JP 2002034913A
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ultraviolet
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Tetsuya Utsui
哲也 宇津井
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Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】光学素子の数が少なくて済み、手間を掛けるこ
となく簡単に光軸が調整でき、また、ＵＶ反射フィルタ
においては、白色の光束を効率良く透過させるとともに
紫外領域の波長からなる光束を効率良く反射させること
ができる光源装置の光学系を提供する。 【解決手段】電子内視鏡システム１は、ライトガイド１
１等を備える電子内視鏡１０，ライトガイド１１へ照明
光及び励起光を供給する光源装置２０，画像信号を処理
するとともに光源装置２０を制御する内視鏡プロセッサ
３０等を主要な構成とする。光源装置２０は、白色の平
行光束を発する白色光用光源２１，紫外領域の波長から
なる平行光束を発する紫外光用光源２７，ＵＶ反射フィ
ルタ２４を主要な構成とし、その光学系では、白色光を
透過させるとともに紫外光を反射させるＵＶ反射フィル
タ２４が、互いに直交する白色の平行光束及び紫外領域
の波長を有する平行光束に対して夫々４５°の角度に傾
くように配置される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、可視光により照明
された被検体表面の画像及び励起光により発した自家蛍
光による被検体の画像を得るための医療用の電子内視鏡
システムに関し、特に、電子内視鏡に照明光及び励起光
を供給する光源装置の光学系に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子内視鏡システムを用いて被検
体（体腔壁）の自家蛍光を観察する方法が提案されてい
る。特定の波長の光（一般に紫外光である）が照射され
て励起された体腔壁では、癌などの不健全な組織からの
蛍光が健全な組織からの蛍光よりも弱い強度を有するた
めに自家蛍光の強度分布が生じるので、このような体腔
壁からの自家蛍光を電子内視鏡の固体撮像素子（ＣＣ
Ｄ）によって撮像することにより、通常の可視光の照明
による体腔壁の画像とは異なる特殊な体腔壁の画像を観
察することができる。
【０００３】このような蛍光観察が行える電子内視鏡シ
ステムとして、光源から発した白色光（可視光）をＲＧ
Ｂ光に分離するためのＲＧＢ回転シャッタとＲＧＢ光を
順次電子内視鏡の先端部に伝達する照明光学系とを備え
たいわゆる面順次方式の電子内視鏡システムに、体腔壁
を励起させるための紫外光を上記照明光学系に供給する
紫外光用光源が組み込まれたものがある。図７は、その
電子内視鏡システムの光源装置６０の光学構成を示した
説明図である。また、図８は、光源装置６０のＲＧＢ回
転シャッタ６０３及びＵＶ回転シャッタ６０９の正面図
である。
【０００４】図７に示すように、従来の光源装置６０
は、白色光用光源６０１，赤外カットフィルタ６０２，
ＲＧＢ回転シャッタ６０３，ＵＶ反射フィルタ６０４，
光量絞り６０５，集光レンズ６０６，紫外光用光源６０
７，ＵＶ透過フィルタ６０８，ＵＶ回転シャッタ６０
９、及び、ミラー６１０から、構成されている。
【０００５】また、ＲＧＢ回転シャッタ６０３は、図７
及び図８の（ａ）に示すように、モータ６０３ａの駆動
軸に対して同軸に取り付けられた円板に、その円板の中
心に頂角が一致する３個の扇状の窓が形成され、各窓に
ＲＧＢフィルタ６０３ｂ〜６０３ｄが各々嵌め込まれる
ことによって、構成されている。これら各ＲＧＢフィル
タ６０３ｂ〜６０３ｄは、夫々、Ｒ（赤色），Ｇ（緑
色），Ｂ（青色）の波長からなる光のみを透過させる光
波長フィルタであり、円板の中心を中心とする同一円周
上において所定の間隔を空けて並べて配置されている。
但し、これらＲＧＢフィルタ６０３ｂ〜６０３ｄは、そ
の同一円周上のうち約半周側を占めるように配置されて
いる。
【０００６】一方、ＵＶ回転シャッタ６０９は、図７及
び図８の（ｂ）に示すように、モータ６０９ａの駆動軸
に対して同軸に取り付けられた円板に、その円板の中心
に頂角が一致する扇状の開口部６０９ｂが形成されるこ
とによって、構成されている。但し、その開口部６０９
ｂの中心角は、１８０°よりも僅かに小さい。
【０００７】そして、図７に示すように、白色光用光源
６０１から発せられた白色の平行光束は、赤外カットフ
ィルタ６０２によりその赤外線領域の波長成分を除去さ
れ、ＲＧＢ回転シャッタ６０３に備えられるＲＧＢフィ
ルタ６０３ｂ〜６０３ｄの何れかを透過し、ＵＶ反射フ
ィルタ６０４を透過した後、光量絞り６０５によりその
光量を調整され、集光レンズ６０６により電子内視鏡の
ライトガイド７０の入射端７０ａへ収束される。
【０００８】一方、白色の平行光束と平行な方向へ向け
て紫外光用光源６０７から発せられた紫外領域の波長か
らなる平行光束は、ＵＶ透過フィルタ６０８により紫外
領域の波長成分のみを有する光束とされ、ＵＶ回転シャ
ッタ６０９に形成された開口部６０９ｂを通過し、ミラ
ー６１０，ＵＶ反射フィルタ６０４と順次反射されるこ
とによって、上記の白色の平行光束と同じ光路を辿るよ
うにシフトされた後、光量絞り６０５によりその光量を
調整され、集光レンズ６０６によりライトガイド７０の
入射端７０ａへ収束される。
【０００９】また、ＲＧＢ回転シャッタ６０３及びＵＶ
回転シャッタ６０９は、回転の速度と位相とが制御され
たモータ６０３ａ，６０９ａにより回転駆動され、ライ
トガイド７０の入射端７０ａには、青色成分からなる光
束（Ｂ光），緑色成分からなる光束（Ｇ光），赤色成分
からなる光束（Ｒ光），及び、紫外領域の波長を有する
光束（紫外光）が入射する。このときの各光束が集光レ
ンズ６０６に入射する様子を、図９に模式的に示してい
る。この図９において、両破線間の間隔は、同期して回
転する各回転シャッタ６０３，６０９が一周する期間を
示し、各グラフが立ち上がっている期間は、白色の平行
光束が各フィルタ６０３ｂ〜６０３ｄを透過する期間，
及び、紫外領域の波長からなる平行光束が開口部６０９
ｂを通過する期間を、夫々示している。また、各線にお
ける×印は、光束が集光レンズ６０６に入射されないブ
ランク期間を、示している。
【００１０】この図９に示すように、各回転シャッタ６
０３，６０９が一周する間に、集光レンズ６０６には、
Ｂ光，Ｇ光，Ｒ光，及び、紫外光がこの順にて繰り返し
入射する。この際、ＵＶ回転シャッタ６０９に形成され
る扇状の開口部６０９ｂが、ＲＧＢ回転シャッタ６０３
に形成されている３つの扇状の窓の中心角に対して大き
い中心角となるように、形成されているために、紫外光
は、各ＲＧＢ光よりも長い時間をもって集光レンズ６０
６に入射する。
【００１１】そして、入射端７０ａより入射した各光束
は、ライトガイド７０を通って射出端から射出され、電
子内視鏡の先端部に嵌め込まれた図示せぬ配光レンズを
介して体腔壁を照明又は照射する。ＲＧＢ光により順次
照明された体腔壁の図示せぬ対物光学系による像，及
び、紫外光により励起して自家蛍光を発した体腔壁の図
示せぬ対物光学系による像は、電子内視鏡のＣＣＤによ
り順次撮像されて電気信号に変換され、図示せぬ内視鏡
プロセッサの画像信号処理回路へ送信される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】上述した光源装置６０
の光学系では、白色の平行光束と紫外領域の波長からな
る平行光束とが互いに平行となるように２つの光源６０
１，６０７を並べ、ミラー６１０及びＵＶ反射フィルタ
６０４を用いて１つの光路にまとめることにより、光量
絞り６０５及び集光レンズ６０６を共用している。
【００１３】しかし、このように２つの光源６０１，６
０７からの平行光束を互いに平行に並べることにより、
この光源装置６０の光学系に使用される光学素子の数が
多くなり光学系や光源装置が大型化してしまう。また、
光束を数回反射させるためのミラー等が幾つか設けられ
ていることにより、この光学系の光軸を調整するのに手
間が掛かる。
【００１４】一方、図７に示したＵＶ反射フィルタ６０
４において、白色の光束を効率良く透過させるととも
に、紫外領域の波長からなる光束を効率良く反射させな
ければ、被検体（体腔壁）に対して照明又は照射するの
に十分な光量を与えることができない。
【００１５】本発明は、上述したような従来の技術が有
する問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、
光学素子の数が少なくて済み、手間を掛けることなく簡
単に光軸が調整でき、また、ＵＶ反射フィルタにおいて
は白色の光束を効率良く透過させるとともに紫外領域の
波長からなる光束を効率良く反射させることができる電
子内視鏡システムの光源装置の光学系を、提供すること
にある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
めに構成された本発明は、被検体への照明光を導くため
のライトガイドと照明された被検体の像を形成する対物
光学系と形成された被検体の像を撮像する撮像素子とを
備えた電子内視鏡の前記ライトガイドの入射端に対し、
被検体の照明光としての可視光及び被検体の自家蛍光の
励起光としての紫外光を供給する光源装置であって、光
源装置の光学系は、前記ライトガイドの入射端へ向けて
光束を収束させる集光レンズと、可視領域の波長を有す
る平行光束を発するとともに前記可視領域の波長を有す
る平行光束が前記集光レンズへ入射するように配置され
た可視光用光源と、紫外領域の波長を有する平行光束を
発するとともに前記紫外領域の波長を有する平行光束が
前記可視領域の波長を有する平行光束に対して直交する
ように配置された紫外光用光源と、前記可視領域の波長
を有する平行光束と前記紫外領域の波長を有する平行光
束とが交差する位置において各平行光束に対して夫々４
５°に傾く角度に配置され、前記可視領域の波長を有す
る平行光束を透過させるとともに、前記紫外領域の波長
を有する平行光束を前記集光レンズに向けて反射させる
ＵＶ反射フィルタとを備えたことを、特徴とする。
【００１７】上記のように構成されると、可視光用光源
から発せられた可視領域の波長を有する平行光束は、Ｕ
Ｖ反射フィルタを透過して集光レンズへ入射し、紫外領
域の波長を有する平行光束は、ＵＶ反射フィルタによっ
て進行方向に対して９０°に曲げられた後に集光レンズ
に入射する。
【００１８】このように、紫外領域の波長を有する平行
光束を１度だけ反射させて集光レンズに入射させること
により、光学素子の数が少なくて済み、さらに、光軸の
調整を簡単に行うことができる。
【００１９】また、ＵＶ反射フィルタを各光束に対して
４５°に傾けて配置することにより、可視領域の波長を
有する光束を効率良く透過させるとともに、紫外領域の
波長からなる光束を効率良く反射させることができるの
で、被検体（体腔壁）に対して照明又は照射するのに十
分な光量を与えることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の光源装置の実施形
態について図面を参照しながら説明する。
【００２１】図１は、本発明に係る光源装置の実施形態
である電子内視鏡システム１の概略構成を示す説明図で
ある。
【００２２】この電子内視鏡システム１は、患者の体腔
内に先端部１０ａから挿入される電子内視鏡１０と，こ
の電子内視鏡１０に照明光及び励起光を供給する光源装
置２０と，この光源装置２０を制御したり電子内視鏡１
０からの画像信号を受信して処理する内視鏡プロセッサ
３０と，各種の操作ボタンや操作スイッチ等を有する入
力装置４０とを、備えている。このうちの光源装置２
０，内視鏡プロセッサ３０，及び、入力装置４０は、共
通の筐体内に収容されている。
【００２３】そして、内視鏡プロセッサ３０は、照明光
及び励起光や画像信号などを同期させるためのタイミン
グコントローラ３１と，電子内視鏡１０からの画像信号
を処理してＲＧＢ画像信号に変換してモニタ５０に送出
する画像信号処理回路３２と，入力装置４０等から入力
される指示により本システム１全体の制御を行うシステ
ムコントローラ３３とを、備えている。
【００２４】電子内視鏡１０は、光源装置２０に接続さ
れるライトガイドファイババンドル（以下、「ライトガ
イド」と省略する）１１と，このライトガイド１１から
の照明光及び励起光を広範囲に照明又は照射するための
配光レンズ１２と，被検体（体腔壁）の像を形成する対
物光学系１３と，この対物光学系１３の結像面近傍に配
置されて体腔壁の像を撮像する固体撮像素子（ＣＣＤ）
１４と，このＣＣＤ１４へ駆動用の転送パルスを送信し
たり画像信号処理回路３２へ画像信号を送信するための
電線１５と，先端部１０ａ近傍を湾曲させるための図示
せぬ湾曲機構と，その図示せぬ湾曲機構を操作するため
の幾つかのボタンやスイッチやハンドル等を備える操作
部１６と，その操作部１６からシステムコントローラ３
３へ各種の信号を伝送するための電線１７とを、備えて
いる。
【００２５】図２は、光源装置２０の光学構成を示す説
明図である。
【００２６】図１及び図２に示すように、光源装置２０
は、白色光用光源２１，ＲＧＢ回転シャッタ２２，赤外
カットフィルタ２３，ＵＶ反射フィルタ２４，光量絞り
２５，集光レンズ２６，紫外光用光源２７，ＵＶ回転シ
ャッタ２８，及び、２枚のＵＶ透過フィルタ２９ａ，２
９ｂから、構成されている。
【００２７】白色光用光源２１は、その内部に、通常観
察用の照明光としての白色光を射出するキセノンランプ
２１ａとこのキセノンランプ２１ａから射出された白色
光が平行光となるように反射させるリフレクタ２１ｂと
を、備えている。また、紫外光用光源２７は、その内部
に、被検体（体腔壁）の自家蛍光の励起光として紫外光
を射出する紫外線ランプ２７ａとこの紫外線ランプ２７
ａから射出された紫外光が平行光となるように反射させ
るリフレクタ２７ｂとを、備えている。
【００２８】そして、白色光用光源２１から発せられる
白色の平行光束（以下、「平行白色光束」という）は、
後述するＲＧＢ回転シャッタ２２を透過し、赤外カット
フィルタ２３によりその赤外領域の波長成分を除去さ
れ、後述するＵＶ反射フィルタ２４を透過した後、光量
絞り２５によりその光束径を調整され、集光レンズ２６
によりライトガイド１１の入射端１１ａへ収束される。
【００２９】一方、平行白色光束に直交するように紫外
光用光源２７から発せられる紫外領域の波長を有する平
行光束（以下、「平行紫外光束」という）は、後述する
ＵＶ回転シャッタ２８を通過し、ＵＶ透過フィルタ２９
ａ，２９ｂにより紫外領域の波長成分のみを有する光束
とされ、後述するＵＶ反射フィルタ２４により反射され
た後、絞り２５によりその光束径を調整され、集光レン
ズ２６によりライトガイド１１の入射端１１ａへ収束さ
れる。
【００３０】図３の（ａ）は、ＲＧＢ回転シャッタ２２
の正面図を示し、図３の（ｂ）は、ＵＶ回転シャッタ２
８の正面図を示している。
【００３１】図１乃至図３に示すように、ＲＧＢ回転シ
ャッタ２２は、モータ２２ａの駆動軸に対して同軸に取
り付けられた円板に、その円板の中心に頂角が一致する
３個の扇状の窓が形成され、各窓にＲＧＢフィルタ２２
ｃ〜２２ｅが各々嵌め込まれることによって、構成され
ている。これら各ＲＧＢフィルタ２２ｃ〜２２ｅは、夫
々、Ｒ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の各波長成分
のみの光を透過させる光波長フィルタであり、円板の中
心を中心とする同一円周上において所定の間隔を空けて
並べて配置されている。但し、これらＲＧＢフィルタ２
２ｃ〜２２ｅは、その同一円周上のうち約半周側を占め
るように配置されている。
【００３２】このＲＧＢ回転シャッタ２２が、モータ２
２ａによって回転駆動されると、各ＲＧＢフィルタ２２
ｃ〜２２ｅは、白色光用光源２１から発せられる平行白
色光束の光路へ、ＲＧＢの順に繰り返し挿入される。こ
れにより、平行白色光束は、赤色成分のみからなる光束
（Ｒ光）、緑色成分のみからなる光束（Ｇ光）、青色成
分のみからなる光束（Ｂ光）として変換される。そし
て、ＲＧＢの各光は、ＵＶ反射フィルタ２４を透過した
後、集光レンズ２６を介してライトガイド１１の入射端
１１ａに順次入射される。
【００３３】また、図１乃至図３に示すように、ＵＶ回
転シャッタ２８は、モータ２８ａの駆動軸に対して同軸
に取り付けられた円板に、その円板の中心に頂角が一致
する扇状の開口部２８ｃが形成されることによって、構
成されている。但し、その開口部２８ｃの中心角は、１
８０°よりも僅かに小さい。
【００３４】このＵＶ回転シャッタ２８が、モータ２８
ａによって回転駆動されると、開口部２８ｃは紫外光用
光源２７から発せられる平行紫外光束の光路へ繰り返し
挿入される。これにより、平行紫外光束は、ＵＶ反射フ
ィルタ２４に繰り返し入射され、集光レンズ２６を介し
てライトガイド１１の入射端１１ａに順次入射される。
【００３５】これらＲＧＢ回転シャッタ２２及びＵＶ回
転シャッタ２８には、図１及び図２に示すように、制御
部としてのタイミングコントローラ３１に接続されたセ
ンサ２２ｂ，２８ｂが、それぞれ外周縁の近傍に配置さ
れている。これらセンサ２２ｂ，２８ｂは、ＲＧＢ回転
シャッタ２２及びＵＶ回転シャッタ２８の回転状態を検
知してタイミングコントローラ３１の回転シャッタ制御
回路（図４）３１２へ通知する。
【００３６】また、このタイミングコントローラ３１の
回転シャッタ制御回路（図４）３１２には、各モータ２
２ａ，２８ａも接続されており、集光レンズ２６により
収束されるＲ光，Ｇ光，Ｂ光，及び、紫外光が順次ライ
トガイド１１の入射端１１ａに入射するように、各モー
タ２２ａ，２８ａの回転の速度と位相が制御される。
【００３７】さらに、光量絞り２５は、内視鏡プロセッ
サ３０のシステムコントローラ３３の光量絞り制御回路
（図４）３３３に、接続されている。従って、集光レン
ズ２６へ入射するＲ光，Ｇ光，Ｂ光，及び、紫外光の各
光量は、システムコントローラ３３より制御された光量
絞り２５によって、調整される。
【００３８】図４は、内視鏡プロセッサ３０の内部の概
略構成を示すブロック図である。
【００３９】この図４に示すように、タイミングコント
ローラ３１は、同期パルス信号を発生するとともにこの
同期パルス信号に照明光及び励起光や画像信号などを同
期させるタイミング生成回路３１１と、センサ２２ｂ，
２８ｂによって検知された回転状態に基づいてＲＧＢ回
転シャッタ２２及びＵＶ回転シャッタ２８を回転させる
モータ２２ａ，２８ａを制御する回転シャッタ制御回路
３１２と，タイミング生成回路３１１からの同期パルス
信号に応じてＣＣＤ１４に転送パルスを送出するＣＣＤ
ドライバ３１３とを、備えている。
【００４０】また、画像信号処理回路３２は、前段信号
処理回路３２１，アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバ
ータ３２２，メモリ部３２３，デジタル／アナログ（Ｄ
／Ａ）コンバータ部３２４，後段信号処理回路３２５ａ
〜３２５ｄ，及び、加算器３２６を、備えている。さら
に、メモリ部３２３は、蛍光画像信号用メモリ３２３
ａ，Ｂ画像信号用メモリ３２３ｂ，Ｇ画像信号用メモリ
３２３ｃ，及び、Ｒ画像信号用メモリ３２３ｄを備えて
いるとともに、Ｄ／Ａコンバータ部３２４は、これら各
メモリ３２３ａ〜３２３ｄに対応したＤ／Ａコンバータ
３２４ａ〜３２４ｄを備えている。
【００４１】システムコントローラ３３は、入力装置４
０に接続されるとともに電線１７を介して電子内視鏡１
０の操作部１６に接続されたＣＰＵ３３１と，画像信号
処理回路３２の各メモリ３２３ａ〜３２３ｄを制御する
ためのメモリコントロール回路３３２と，Ｄ／Ａコンバ
ータ部３２４からの画像信号に応じて光量絞り２５の絞
り量を制御する光量絞り制御回路３３３とを、備えてい
る。ＣＰＵ３３１は、入力装置４０及び操作部１６から
入力される指示により本システム１全体の制御を行う中
央処理回路である。
【００４２】上述したように、ＲＧＢ光及び紫外光がラ
イトガイド１１の入射端１１ａより順次入射されると、
ライトガイド１１を通って射出端より射出されるＲＧＢ
光及び紫外光により、被検体（体腔壁）が照明又は照射
される。すると、これらＲＧＢ光により照明された体腔
壁の対物光学系１３による像，及び、紫外光により励起
されて自家蛍光を発した体腔壁の対物光学系１３による
像が、ＣＣＤ１４の撮像面上に順次形成される。そのＣ
ＣＤ１４は、タイミング生成回路３１１からの同期パル
ス信号を受けたＣＣＤドライバ３１３により駆動され、
照明光及び励起光によって形成される被検体の像を順次
読み取って電気信号に変換する。
【００４３】ＣＣＤ１４から時系列に出力されるＲ画像
信号，Ｇ画像信号，Ｂ画像信号及び蛍光画像信号を受信
した前段信号処理回路３２１では、増幅，サンプルホー
ルド，クランプ，ガンマ補正等の処理が、行われる。そ
して、前段信号処理回路３２１により処理された各画像
信号は、Ａ／Ｄコンバータ３２２によりデジタル信号に
変換される。
【００４４】Ａ／Ｄコンバータ３２２により順次デジタ
ル信号に変換されたＲＧＢ画像信号及び蛍光画像信号
は、ＣＰＵ３３１の命令に従ったメモリコントロール回
路３３２によって各信号に対応するメモリ３２３ａ〜３
２３ｄに振り分けられ、一旦各メモリ３２３ａ〜３２３
ｄに格納された後、夫々Ｄ／Ａコンバータ部３２４のＤ
／Ａコンバータ３２４ａ〜３２４ｄへ同時に出力され
る。このように同時化された各メモリ３２３ａ〜３２３
ｄからのデジタル信号は、夫々各Ｄ／Ａコンバータ３２
４ａ〜３２４ｄでアナログ信号に変換される。
【００４５】これらアナログ信号に変換されたＲＧＢ画
像信号及び蛍光画像信号には、各画像信号に対応する後
段信号処理回路３２５ａ〜３２５ｄにおいて増幅，クラ
ンプ，ブランキング，７５Ωドライバ等の処理が施され
る。
【００４６】そして、加算器３２６においてＢ画像信号
に蛍光画像信号が加算された後、このＢ画像信号ととも
にＧ画像信号及びＲ画像信号がモニタ５０へ出力され
る。同時に、タイミング生成回路３１１からの同期信号
SYNCも、モニタ５０へ出力される。
【００４７】ところで、体腔壁において反射されるＲＧ
Ｂ光に比べると、体腔壁から発せられる自家蛍光の強度
は極めて弱い。しかし、ＵＶ回転シャッタ２８に形成さ
れる扇状の開口部２８ｃは、図３に示すように、ＲＧＢ
回転シャッタ２２に形成されている３つの扇状の窓の中
心角に対して大きい中心角となるように、形成されてい
る。このため、開口部２８ｃが光路に挿入されている間
にのみ通過する平行紫外光束は、ＲＧＢフィルタ２２ｃ
〜２２ｅが光路に挿入されている間にのみ通過する各Ｒ
ＧＢ光よりも長い時間をもって集光レンズに２６に入射
する。これにより、自家蛍光を発する体腔壁の対物光学
系１３による像は、各ＲＧＢ光が照射された体腔壁の対
物光学系１３による像よりも長い時間をかけてＣＣＤ１
４の電荷蓄積部に蓄積されるので、蛍光画像信号は、Ｒ
ＧＢの各画像信号に近い信号レベルにまで増幅される。
尚、蛍光画像信号は、更に、ノイズが目立たない範囲で
増幅回路などによって増幅されることにより信号出力レ
ベルを高められても良い。
【００４８】以上に示した電子内視鏡システム１の光源
装置２０では、上述したように、ＵＶ反射フィルタ２４
を、平行白色光束及び平行紫外光束の夫々に対して４５
°に傾く角度にて配置している。これは、以下の理由に
よる。
【００４９】図５は、ＵＶ反射フィルタ２４，赤外カッ
トフィルタ２３及びＵＶ透過フィルタ２９ａ，２９ｂの
配置を示す説明図である。また、図６は、ＵＶ反射フィ
ルタ２４に対して４５°の入射角にて光束を入射させた
場合の分光反射率特性を示すグラフである。
【００５０】図５に示すように、ＵＶ反射フィルタ２４
は、一方の側面には白色光を無駄なく透過させる反射防
止膜２４ａが蒸着され、他方の側面には紫外線を反射さ
せるＵＶ反射膜２４ｂが蒸着されている。
【００５１】この両側面に反射防止幕２４ａとＵＶ反射
幕２４ｂとが夫々蒸着されたＵＶ反射フィルタ２４に対
して４５°の入射角にて光束を入射させた場合、図６の
グラフに示すように、約４００ｎｍ以下の波長からなる
光束は、約８０％以上の（図６では約８９％）反射率に
て反射されるとともに、約４００ｎｍ〜約８００ｎｍの
間の波長からなる光束は、約４％の反射率にて反射され
る。
【００５２】このように、このＵＶ反射フィルタ２４に
対して４５°の入射角にて光束を入射させた場合、紫外
領域の波長成分のみを有する光束は、その光量を減らさ
れることなく殆ど反射され、一方、可視領域の波長成分
のみを有する光束は、極めて低い反射率にて反射される
（即ち、極めて高い透過率にて透過される）ので、その
殆どが反射されずに透過する。
【００５３】このＵＶ反射フィルタ２４は、４５°の入
射角度にて入射する光束に対して紫外領域に対する高い
反射率と可視領域に対する高い透過率を示し、４５°以
外では、このような高い反射率及び透過率を示すことが
ない。
【００５４】従って、本実施形態の電子内視鏡システム
１の光源装置２０では、図５に示すように、ＵＶ反射フ
ィルタ２４を、照明光であるＲＧＢの波長からなる平行
光束に対して４５°に傾けているとともに、励起光であ
る平行紫外光束に対して４５°に傾けている。
【００５５】但し、このＵＶ反射フィルタ２４へ平行紫
外光束を入射させる前に、ＵＶ透過フィルタ２９ａ，２
９ｂを介して可視領域の波長成分を除去している。これ
は、紫外光用光源２７の紫外線ランプ２７ａから発せら
れる光束には可視領域の波長成分が若干混じっているか
らであり、また、図６のグラフに示すように、ＵＶ反射
フィルタ２４は、可視領域の波長からなる光束に対して
も若干反射率を持つためである。
【００５６】また、ＵＶ透過フィルタ２９ａ，２９ｂを
２枚構成としたのは、もしＵＶ透過フィルタが１枚であ
ると可視光領域の波長を完全に分離することができず
に、若干可視光領域の波長成分が残ってしまう場合があ
るからである。
【００５７】一方、このＵＶ反射フィルタ２４へ平行白
色光束を入射させる前に、赤外カットフィルタ２３を介
して赤外領域の波長成分を除去している。これは、電子
内視鏡１０に組み込まれるＣＣＤ１４が広い波長領域に
亘って感度が高く、特に、赤外領域の波長からなる光束
に対して高い感度を有しているために、赤外領域の波長
成分を除去するためである。
【００５８】以上のような構成であるから、光源装置２
０では、平行白色光束を透過させるとともに平行紫外光
束を反射させる光学系を、１枚のＵＶ反射フィルタ２４
にて構成することができ、光学系の光学素子の数を少な
くすることができる。これにより、手間を掛けることな
く簡単に光学系の光軸が調整できる。
【００５９】また、両側面に反射防止幕２４ａとＵＶ反
射幕２４ｂとが夫々蒸着されたＵＶ反射フィルタ２４
を、平行白色光束及び平行紫外光束の夫々に対して４５
°に傾けて配置することにより、平行白色光束を効率良
く透過させることができるとともに、平行紫外光束を効
率良く反射させることができる。
【００６０】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の光源装
置の光学系によれば、光学素子の数が少なくて済み、手
間を掛けることなく簡単に光軸が調整でき、また、ＵＶ
反射フィルタにおいては、白色の光束を効率良く透過さ
せるとともに紫外領域の波長からなる光束を効率良く反
射させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る光源装置の実施形態である電子
内視鏡システムの概略構成を示す説明図
【図２】 本例の光源装置の光学構成を示す説明図
【図３】 本例の光源装置の（ａ）ＲＧＢ回転シャッタ
の正面図および（ｂ）ＵＶ回転シャッタの正面図
【図４】 本例の内視鏡プロセッサの内部の概略構成を
示すブロック図
【図５】 本例のＵＶ反射フィルタ，赤外カットフィル
タ及びＵＶ透過フィルタの配置を示す説明図
【図６】 ＵＶ反射フィルタに対して４５°の入射角に
て光束を入射させた場合の分光反射率特性を示すグラフ
【図７】 従来の電子内視鏡システムの光源装置の光学
構成を示す説明図
【図８】 従来の光源装置の（ａ）ＲＧＢ回転シャッタ
の正面図および（ｂ）ＵＶ回転シャッタの正面図
【図９】 従来の光源装置の各回転シャッタが同期して
回転するのに伴ってＲＧＢ光及び紫外光が集光レンズに
入射するときの位相を示す模式図
【符号の説明】
１ 電子内視鏡システム １０ 電子内視鏡 １１ ライトガイド １１ａ 入射端 １４ 固体撮像素子（ＣＣＤ） ２０ 光源装置 ２１ 白色光用光源 ２２ ＲＧＢ回転シャッタ ２３ 赤外カットフィルタ ２４ ＵＶ反射フィルタ ２４ａ 反射防止膜 ２４ｂ ＵＶ反射膜 ２５ 光量絞り ２６ 集光レンズ ２７ 紫外光用光源 ２８ ＵＶ回転シャッタ ２９ａ ＵＶ透過フィルタ ２９ｂ ＵＶ透過フィルタ ３０ 内視鏡プロセッサ
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 9/04 Ｈ０４Ｎ 9/04 Ｚ Ｆターム(参考） 2H040 BA09 CA04 CA07 CA11 CA12 CA22 DA03 DA14 DA21 DA43 GA02 GA05 GA11 4C061 CC06 GG01 JJ06 LL01 MM03 NN01 QQ02 QQ04 RR04 RR14 RR15 RR18 WW17 5C054 CA03 CA04 CD03 CE04 EA01 HA12 5C065 AA04 AA06 BB41 CC01 DD02 EE02 EE03 FF03 FF05 GG32

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】被検体への照明光を導くためのライトガイ
    ドと照明された被検体の像を形成する対物光学系と形成
    された被検体の像を撮像する撮像素子とを備えた電子内
    視鏡の前記ライトガイドの入射端に対し、被検体の照明
    光としての可視光及び被検体の自家蛍光の励起光として
    の紫外光を供給する光源装置であって、 前記ライトガイドの入射端へ向けて光束を収束させる集
    光レンズと、 可視領域の波長を有する平行光束を発するとともに前記
    可視領域の波長を有する平行光束が前記集光レンズへ入
    射するように配置された可視光用光源と、 紫外領域の波長を有する平行光束を発するとともに前記
    紫外領域の波長を有する平行光束が前記可視領域の波長
    を有する平行光束に対して直交するように配置された紫
    外光用光源と、 前記可視領域の波長を有する平行光束と前記紫外領域の
    波長を有する平行光束とが交差する位置において各平行
    光束に対して夫々４５°に傾く角度に配置され、前記可
    視領域の波長を有する平行光束を透過させるとともに、
    前記紫外領域の波長を有する平行光束を前記集光レンズ
    に向けて反射させるＵＶ反射フィルタとを備えたことを
    特徴とする光源装置の光学系。
  2. 【請求項２】前記ＵＶ反射フィルタは、一方の側面に紫
    外線を反射させるためのＵＶ反射膜を蒸着した透明板で
    あることを特徴とする請求項１記載の光源装置の光学
    系。
  3. 【請求項３】前記ＵＶ反射フィルタは、光束を反射させ
    る面にＵＶ反射膜を蒸着したプリズムであることを特徴
    とする請求項１記載の光源装置の光学系。
  4. 【請求項４】前記ＵＶ反射フィルタは、一方の側面には
    紫外線を反射させるためのＵＶ反射膜が蒸着されている
    とともに他方の側面には可視光を透過させるための反射
    防止膜が蒸着されている透明板であることを特徴とする
    請求項１記載の光源装置の光学系。
  5. 【請求項５】前記可視光用光源は、可視領域の波長を含
    む白色の平行光束を前記集光レンズへ射出する白色光用
    光源であるとともに、 前記白色光用光源と前記ＵＶ反射フィルタとの間に配置
    され、赤色成分からなる光のみを透過させるＲフィル
    タ、緑色成分からなる光のみを透過させるＧフィルタ、
    及び、青色成分からなる光のみを透過させるＢフィルタ
    を有し、回転することにより前記ＲＧＢフィルタを前記
    白色の平行光束の光路に挿入させるＲＧＢ回転シャッタ
    と、 前記紫外光用光源と前記ＵＶ反射フィルタとの間に配置
    され、回転することにより前記紫外領域の波長を有する
    平行光束に対して遮蔽と通過とを繰り返し作用させるＵ
    Ｖ回転シャッタと、 赤色成分からなる光束、緑色成分からなる光束、青色成
    分からなる光束、及び、紫外領域の波長を有する光束が
    順次前記ライトガイドの入射端に入射するように、前記
    ＲＧＢ回転シャッタ及び前記ＵＶ回転シャッタの回転の
    速度と位相を制御する制御部とを更に備えたことを特徴
    とする請求項１乃至４の何れかに記載の光源装置の光学
    系。
  6. 【請求項６】前記白色光用光源から発せられる前記白色
    の平行光束の光路内に、赤外領域の波長成分を取り除く
    ための赤外カットフィルタを、更に備えるとともに、 前記紫外光用光源から発せられる前記紫外領域の波長を
    有する平行光束の光路内に、紫外領域の波長からなる光
    のみを透過させるためのＵＶ透過フィルタを、更に備え
    たことを特徴とする請求項５記載の光源装置の光学系。
  7. 【請求項７】前記白色光用光源は、白色光を射出するキ
    セノンランプと前記キセノンランプから射出される白色
    光が平行光となるように反射させるためのリフレクタと
    を、備えるとともに、 前記紫外光用光源は、紫外光を射出する紫外線ランプと
    この紫外線ランプから射出される紫外光が平行光となる
    ように反射させるためのリフレクタとを、備えたことを
    特徴とする請求項５又は６記載の光源装置の光学系。
  8. 【請求項８】前記ＵＶ反射フィルタと前記集光レンズと
    の間に、前記各平行光束の光量を調節するための光量絞
    りを、更に備えたことを特徴とする請求項１乃至７の何
    れかに記載の光源装置の光学系。
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