JP2005080819A - 内視鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】通常像の観察にしか用い得ない既存の光源プロセッサ装置を蛍光像の観察にも用いることができるようにする内視鏡を提供する。
【解決手段】電子内視鏡１０の操作部１０ｂの側面から延びる可撓管１０ｃの先端にあるコネクタ部１０ｄ内には、挿入部１０ａ内を引き通されているライトガイド１５の基端面と、装着時に先端が光源プロセッサ装置２０内に挿入する第１のロッドレンズ１５ａの基端面とが、所定幅の間隙を持って対向している。また、ライトガイド１５と第１のロッドレンズ１５ａとの間で照明光をリレーする第２のロッドレンズ１５ｂ，又は、励起光光源装置１７から出力される励起光をライトガイド１５の基端面に導入するミラー１８ａが、操作部１０ｂのスイッチＳＷの切断状態又は投入状態に応じて、上記間隙に挿入される。この電子内視鏡１０からは、スイッチＳＷの状態とは無関係に同質の画像信号が、光源プロセッサ装置２０へ出力される。
【選択図】図３

Description

本発明は、胃腸や気管支などの体腔内を観察するための内視鏡に、関する。

周知のように、生体組織は、特定の波長の光が照射されると、励起して蛍光を発する。また、腫瘍や癌などの病変が生じている異常な生体組織は、正常な生体組織よりも弱い蛍光を発する。この反応現象は、体腔壁下の生体組織によっても引き起こされ得る。近年、体腔壁下の生体組織に生じた異状をこの反応現象を利用して検出するための内視鏡システムが、開発されている。

その内視鏡システムの一つとして、内視鏡の先端が体腔内に挿入された際に、体腔壁の表面で反射された照明光により形成される体腔内の像（通常像）の撮影と、体腔壁下の生体組織が発した蛍光により形成される体腔内の像（蛍光像）の撮影とを、何れもすることができるものがある（例えば特許文献１参照）。

この種の内視鏡システムの光源プロセッサ装置は、体腔内を照明するための照明光を電子内視鏡のライトガイドへ供給できるとともに、さらに、体腔壁下の生体組織を励起させるための励起光をそのライトガイドへ供給することができる。
特開平０９−０６６０２３号公報

ところが、このような通常像と蛍光像の観察が共に行える内視鏡システムの光源プロセッサ装置は、通常像の観察しかできない従来の内視鏡システムの光源プロセッサ装置に比べると、かなり大型で且つ極めて高価である。然も、蛍光像の観察は、通常像の観察に対して補助的にしか行われず、そのうえ、その利用回数は、通常像の観察に比して圧倒的に少ない。このため、新規の光源プロセッサ装置を購入することなく既存の光源プロセッサ装置を蛍光像の観察にも用いたいと要望するユーザもいる。

そこで、本発明の課題は、通常像の観察にしか用い得ない既存の光源プロセッサ装置を蛍光像の観察にも用いることができるようにする内視鏡を、提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の第１の態様による内視鏡は、以下のような構成を採用した。

すなわち、本発明の第１の態様による内視鏡は、体腔内へ射出するための光を出力するとともに画像信号に各種の処理を施す光源プロセッサ装置に対して接続される内視鏡であって、体腔内に挿入される細管状の挿入部と、前記光源プロセッサ装置から出力された光を前記挿入部の基端から先端へ導いて射出するための照明光学系と、前記挿入部の先端が体腔内に挿入された際にその体腔内の像を形成する対物光学系と、前記対物光学系により形成された体腔内の像をカラー撮影することにより、前記光源プロセッサ装置へ出力するための画像信号を生成する撮影部と、生体組織を励起させるための励起光を出力する光源部と、動作モードを通常観察モード又は蛍光観察モードに切り替えるために操作される操作手段と、前記操作手段に対して蛍光観察モードに切り替えるための操作がなされた時には、前記光源プロセッサ装置から出力される光の代わりに、前記光源部から出力される前記励起光を前記照明光学系に供給し、前記操作手段に対して通常観察モードに切り替えるための操作がなされた時には、前記照明光学系に供給される光を、前記光源プロセッサ装置から出力される光へ戻す光路切替部とを備えることを、特徴としている。

このように構成されるので、挿入部の先端が体腔内に挿入されている場合に、通常観察モードに切り替えるための操作が操作者によって操作手段に対してなされることにより、光源プロセッサ装置から出力される光が照明光学系に供給されるようになったときには、その光が挿入部の先端から射出されることによって体腔内が照明され、体腔壁の表面で反射された光によって形成される体腔内の像（通常像）が、撮影部によって撮影される。

また、挿入部の先端が体腔内に挿入されている場合に、蛍光観察モードに切り替えるための操作が操作者によって操作手段に対してなされることにより、励起光が照明光学系に供給されるようになったときには、その励起光が挿入部の先端から射出されることによって体腔壁下の生体組織が励起され、その生体組織が発する蛍光によって形成される体腔内の像（蛍光像）が、撮影部によって撮影される。

このように、光源プロセッサ装置から出力される光と光源部から出力される励起光の何れかが照明光学系に供給された場合でも、通常像の観察にしか用い得ない光源プロセッサ装置が処理を施すことができる画像信号が、その光源プロセッサ装置に入力される。このため、通常像も蛍光像も、カラー画像としてモニタに表示されるようになる。然も、励起光を出力する光源部は、内視鏡内に備えられている。つまり、通常像の観察にしか用い得ない既存のプロセッサ装置を、蛍光像の観察にも用いることができるようになる。

また、上記の課題を解決するために、本発明の第２の態様による内視鏡は、以下のような構成を採用した。

すなわち、本発明の第２の態様による内視鏡は、体腔内へ射出するための光を出力するとともに画像信号に各種の処理を施す光源プロセッサ装置に対して接続される内視鏡であって、体腔内に挿入される細管状の挿入部と、前記光源プロセッサ装置から出力された光を前記挿入部の基端から先端へ導いて射出するための照明光学系と、前記挿入部の先端が体腔内に挿入された際にその体腔内の像を形成する対物光学系と、前記対物光学系により形成された体腔内の像をカラー撮影することにより、前記光源プロセッサ装置へ出力するための画像信号を生成する撮影部と、生体組織を励起させるための励起光として作用する波長成分の光を透過させてその他の波長成分の光を除去する部分除去部と、動作モードを通常観察モード又は蛍光観察モードに切り替えるために操作される操作手段と、前記操作手段に対して蛍光観察モードに切り替えるための操作がなされた時には、前記光源プロセッサ装置から前記照明光学系に供給される光の光路内に前記部分除去部を挿入し、前記操作手段に対して通常観察モードに切り替えるための操作がなされた時には、当該光路から前記部分除去部を抜き出す波長成分切替部とを備えることを、特徴としている。

このように構成されるので、挿入部の先端が体腔内に挿入されている場合に、通常観察モードに切り替えるための操作が操作者によって操作手段に対してなされることにより、光源プロセッサ装置から照明光学系に供給される光の光路から部分除去部が抜き出されたときには、その光が挿入部の先端から射出されることによって体腔内が照明され、体腔壁の表面で反射された光によって形成される体腔内の像（通常像）が、撮影部によって撮影される。

また、挿入部の先端が体腔内に挿入されている場合に、蛍光観察モードに切り替えるための操作が操作者によって操作手段に対してなされることにより、光源プロセッサ装置から照明光学系に供給される光の光路内に部分除去部が差し入れられたときには、その部分除去部によってその光から一部の波長成分だけが抽出された光によって体腔壁下の生体組織が励起され、その生体組織が発する蛍光によって形成される体腔内の像（蛍光像）が、撮影部によって撮影される。

このように、光源プロセッサ装置から出力される光と光源部から出力される励起光の何れかが照明光学系に供給された場合でも、通常像の観察にしか用い得ない光源プロセッサ装置が処理を施すことができる画像信号が、その光源プロセッサ装置に入力される。このため、通常像も蛍光像も、カラー画像としてモニタに表示されるようになる。つまり、通常像の観察にしか用い得ない既存のプロセッサ装置を、蛍光像の観察にも用いることができるようになる。

以上に説明したように、本発明によれば、通常像の観察にしか用い得ない既存の光源プロセッサ装置を蛍光像の観察にも用いることができるようになる。

以下、図面に基づいて、本発明を実施するための形態を、二例説明する。

実施形態１

図１は、本発明の第１の実施形態である電子内視鏡システムの外観図である。この電子内視鏡システムは、電子内視鏡１０，光源プロセッサ装置２０，及び、モニタ３０を、備えている。

図２は、電子内視鏡１０の外観図である。また、図３は、この電子内視鏡システムを概略的に示す構成図である。図３には、電子内視鏡１０の詳細な形状が図示されていないが、電子内視鏡１０は、体腔内に挿入される可撓な細管状の挿入部１０ａを、有している。この挿入部１０ａの先端には、湾曲部が組み込まれ、その基端には、湾曲部の湾曲量及び湾曲方向を操作するためのアングルノブや各種のスイッチが設けられた操作部１０ｂが、備えられている。

挿入部１０ａの先端面には、少なくとも２つの貫通孔が穿たれており、そのうちの一対の貫通孔には、対物レンズ１１及び配光レンズ１２がそれぞれ嵌め込まれている。

さらに、挿入部１０ａ内には、励起光除去フィルタ１３が組み込まれている。励起光除去フィルタ１３は、生体組織を励起するための励起光と同じ波長成分の光を除去してその他の波長成分の光を透過させるための光学フィルタであり、対物レンズ１１の光軸上に配置されている。

さらに、挿入部１０ａ内には、撮像素子１４が組み込まれている。撮像素子１４は、二次元配列された多数の画素により構成される撮像面を有する単板のエリアイメージセンサであり、その撮像面上には原色系カラーフィルタがオンチップされている。この撮像素子１４は、励起光除去フィルタ１３における対物レンズ１１がある側とは反対側において、対物レンズ１１の光軸上に配置されており、その撮像面は、ほぼ、対物レンズ１１の像面に位置している。

この撮像素子１４には、２本の信号線１４ａ，１４ｂが接続されている。一方の信号線１４ａは、この撮像素子１４の駆動信号を伝送するための電線であり、他方の信号線１４ｂは、この撮像素子１４から出力される画像信号を伝送するための電線である。

これら信号線１４ａ，１４ｂは、挿入部１０ａ内に引き通されており、さらに、操作部１０ｂの側面から延びた可撓管１０ｃ内に引き通されている。その可撓管１０ｃの先端には、コネクタ部１０ｄが固定されており、一方の信号線１４ａは、コネクタ部１０ｄ内の素子ドライバ１４ｃに接続され、他方の信号線１４ｂは、コネクタ部１０ｄ内の信号処理回路１４ｄに接続されている。

素子ドライバ１４ｃは、撮像素子１４の駆動信号を生成してその撮像素子１４へ出力する回路である。信号処理回路１４ｄは、撮像素子１４から送られてくる画像信号に対し、相関二重サンプリング法による低周波雑音除去や自動利得調整や色分離やアナログデジタル変換などの処理を施すための回路である。

さらに、挿入部１０ａ内には、ライトガイド１５が引き通されている。ライトガイド１５は、可撓な多数の光ファイバからなり、その先端面は、配光レンズ１２に対向している。また、このライトガイド１５は、挿入部１０ａ内及び上記可撓管１０ｃ内に順に引き通されており、その基端は、コネクタ部１０ｄ内に固定されている。

さらに、コネクタ部１０ｄには、２本のロッドレンズ１５ａ，１５ｂが組み込まれている。これら２本のロッドレンズ１５ａ，１５ｂは、何れも、リレーレンズとして機能し、それらの直径は、ライトガイド１５の直径と同じ長さである。

なお、コネクタ部１０ｄにおける可撓管１０ｃが接続されている側とは反対側の端面からは、金属パイプ１０ｅが突出形成されている。一方の第１のロッドレンズ１５ａの先端は、この金属パイプ１０ｅ内に挿入されており、この第１のロッドレンズ１５ａの基端面は、コネクタ部１０ｄ内において、ライトガイド１５の基端面に対し、それとの間に所定幅の間隙を有しつつ対向している。

他方の第２のロッドレンズ１５ｂは、上記所定幅より若干短い長さを有している。このため、第２のロッドレンズ１５ｂは、ライトガイド１５と第１のロッドレンズ１５ａとによって形成される間隔内に挿入可能となっている。

さらに、コネクタ部１０ｄ内には、ステージ機構１６が組み込まれている。ステージ機構１６は、ステージ上に設置された物体を、上記ライトガイド１５の基端部分及び第１のロッドレンズ１５ａの軸方向に直交する方向にのみ平行移動させるための機構であり、そのステージには、上記第２のロッドレンズ１５ｂの他、励起光光源装置１７，ミラー１８ａ，及び、遮蔽板１８ｂが、設置されている。

励起光光源装置１７は、励起光の出力及びその開始又は停止をするための装置であり、具体的には、励起光を発する励起光光源である小型の発光ダイオードや、その励起光光源を駆動するための駆動回路などを、備えている。ミラー１８ａは、励起光光源装置１７が発する励起光の光路を直角に折り曲げるための反射板である。遮蔽板１８ｂは、第１のロッドレンズ１５ａの先端面から射出される光を遮蔽するための板である。

そして、ステージ上では、励起光光源装置１７が励起光を出力する方向が、そのステージの移動方向と平行な方向となるように、調整されている。また、ミラー１８ａは、励起光光源装置１７から出力された励起光の光路上において、この励起光をライトガイド１５側に９０度反射するように４５度傾けられて固定されている。

また、遮蔽板１８ｂは、ステージの移動方向に直交する方向におけるミラー１８ａに対する第１のロッドレンズ１５ａ側においてこのミラー１８ａと隣接した状態で、固定されている。また、第２のロッドレンズ１５ｂは、ステージの移動方向に対して垂直であってステージ面に対しては平行な方向に中心軸を向けた状態で、ミラー１８ａを挟んで励起光光源装置１７とは反対側に配置されている。

そして、このステージが正逆に移動されたときには、ステージ上の第２のロッドレンズ１５ｂ，又は、ミラー１８ａ及び遮蔽板１８ｂが、ライトガイド１５と第１のロッドレンズ１５ａとによって形成される間隙内に、挿入される。なお、初期状態では、ステージは、その間隙内に第２のロッドレンズ１５ｂが挿入された位置（初期位置）で、静止している（図３の状態）。このとき、ライトガイド１５の基端部分並びに第１及び第２のロッドレンズ１５ａ，１５ｂは、全体として、１本の棒状となっている。

このステージ機構１６には、モータ１６ａ，モータドライバ１６ｂ，及び、位置センサ１６ｃが、組み付けられている。モータ１６ａは、このステージ機構１６を駆動するためのアクチュエータであり、モータドライバ１６ｂは、モータ１６ａの駆動を制御するための回路であり、位置センサ１６ｃは、ステージの移動量を検出するためのセンサである。

さらに、コネクタ部１０ｄ内には、制御回路１９が組み込まれている。制御回路１９は、励起光光源装置１７及びモータドライバ１６ｂを制御するための回路である。この制御回路１９は、操作部１０ｂに設けられたスイッチＳＷに信号線を介して接続されており、このスイッチＳＷが投入状態（蛍光観察モード）に切り替えられた時には、以下に説明する処理を実行する。

すなわち、制御回路１９は、位置センサ１６ｃから得られる信号に基づいてステージの移動量を検出しつつ、ステージが初期位置から所定位置に達するまでモータ１６ａを駆動するように、モータドライバ１６ｂに指示する。同時に、この制御回路１９は、励起光の出力を開始するように励起光光源装置１７に指示する。

なお、ステージが上記所定位置で静止している時には、第２のロッドレンズ１５ｂは、ライトガイド１５と第１のロッドレンズ１５ａとによって形成される間隙から抜き出された状態にあり、その間隙には、ミラー１８ａ及び遮蔽板１８ｂが挿入された状態となっている。このとき、第１のロッドレンズ１５ａの先端面の前方は、遮蔽板１８ｂによって塞がれており、また、励起光光源装置１７から励起光が出力されると、その励起光は、ミラー１８ａに反射されてライトガイド１５の基端面に入射する。

また、この制御回路１９は、スイッチＳＷが切断状態（通常観察モード）に切り替えられた時には、上述した処理と同じ処理を実行することによりステージを逆行させる。すなわち、この制御回路１９は、位置センサ１６ｃから得られる信号に基づいてステージの移動量を検出しつつ、ステージが所定位置から初期位置に達するまでモータ１６ａを駆動するように、モータドライバ１６ｂに指示する。同時に、この制御回路１９は、励起光の出力を停止するように励起光光源装置１７に指示する。

さらに、この制御回路１９は、以上に説明したような処理を実行する他、励起光光源装置１７に対して励起光を出力させている期間だけ、画像信号の増幅率を一定量だけ増加するように指示する信号を、光源プロセッサ装置２０へ出力する。

光源プロセッサ装置２０は、タイミングコントロール部２１，光源部２２，操作盤２３，システムコントロール部２４，及び、画像処理部２５を、備えている。

なお、光源プロセッサ装置２０の筐体の側面には、上記コネクタ部１０ｄを装着可能なコネクタ受け部が、備えられている。このコネクタ受け部にコネクタ部１０ｄが装着されると、コネクタ部１０ｄ内の素子ドライバ１４ｃ及びモータドライバ１６ｂが、図示せぬ信号線を介してタイミングコントロール部２１に接続され、コネクタ部１０ｄの先端から突出した金属パイプ１０ｅ（すなわち、ライトガイド１５の基端）が、光源部２２に入り込み、コネクタ部１０ｄ内の制御回路１９及び信号処理回路１４ｄが、図示せぬ信号線を介してそれぞれシステムコントロール部２４及び画像処理部２５に接続される。

タイミングコントロール部２１は、各種基準信号を生成してその信号の出力を制御するコントローラであり、光源プロセッサ装置２０とコネクタ部１０ｄ内の素子ドライバ１４ｃ及びモータドライバ１６ｂとにおける各種処理は、この基準信号に従って進行する。

光源部２２は、挿入部１０ａの先端前方を照明するための照明光を第１のロッドレンズ１５ａの基端面に導入するユニットである。この光源部２２は、照明光光源装置２２１，集光レンズ２２２，及び、調光装置２２３を、備えている。

照明光光源装置２２１は、照明光の出力及びその開始又は停止をするための装置であり、具体的には、照明光を発する照明光光源であるハロゲンランプや、その照明光光源を駆動するための駆動回路などを、備えている。

集光レンズ２２２は、照明光光源装置２２１から出力された照明光を第１のロッドレンズ１５ａの基端面に集光するためのレンズである。

調光装置２２３は、第１のロッドレンズ１５ａに入射する照明光の光量を調節するための装置である。この調光装置２２３は、絞り機構２２３ａ，モータ２２３ｂ，及び、モータドライバ２２３ｃを、備えている。

絞り機構２２３ａは、略円形開口を形成する複数の絞り羽根が変位されるとその開口の直径を変化させる周知の構造を有しており、第１のロッドレンズ１５ａと集光レンズ２２２との間に配置されている。モータ２２３ｂは、この絞り機構２２３ａを駆動するためのアクチュエータであり、モータドライバ２２３ｃは、このモータ２２３ｂの駆動を制御するための制御回路である。

操作盤２３は、電源スイッチや各種のボタンなどを備える入力装置であり、システムコントロール部２４に接続されている。

システムコントロール部２４は、光源プロセッサ装置２０全体を制御するコントローラである。このシステムコントロール部２４は、操作盤２３上のスイッチ及びボタン，並びに、電子内視鏡１０の操作部１０ｂに設けられている各種のスイッチに接続されており、これらスイッチやボタンを通じて入力を受け付けると、その入力に応じた処理を実行する。

さらに、このシステムコントロール部２４は、コネクタ部１０ｄ内の制御回路１９から出力される信号を受信すると、これに応じて、画像信号を増幅する際の増幅率を一定量だけ増加させるように、画像処理部２５に指示する。

画像処理部２５は、信号処理回路１４ｄから送られてくる画像信号に各種の処理を施してモニタ３０へ出力するユニットである。この画像処理部２５が画像信号に施す処理としては、高周波成分除去，増幅，ブランキング，クランピング，ホワイトバランス，ガンマ補正，色空間変換，エンコーディング，及び、インピーダンスマッチングなどがある。この画像処理部２５は、このような処理を画像信号に施すことによって、セパレートビデオ信号や複合ビデオ信号などのビデオ信号を生成し、モニタ３０へ出力する。

モニタ３０は、光源プロセッサ装置２０から出力されるビデオ信号を受信すると、そのビデオ信号に基づいてカラー画像を表示する。

以上に説明したように構成されているため、第１の実施形態の電子内視鏡システムは、以下に説明するように動作する。

まず、操作者は、電子内視鏡１０と光源プロセッサ装置２０とモニタ３０とを接続し、
光源プロセッサ装置２０とモニタ３０の電源を投入する。続いて、操作者は、電子内視鏡１０の操作部１０ｂのスイッチＳＷを切断状態に切り替えて、挿入部１０ａを体腔内に挿入する。

すると、挿入部１０ａの先端からは照明光が射出され、体腔内が照明される。そして、体腔壁の表面で反射された照明光のうち、対物レンズ１１を透過した光は、撮像素子１４の撮像面に入射する。このとき、この撮像面には、体腔内の像（通常像）が、対物レンズ１１によって形成される。

撮像面上に形成された通常像は、撮像素子１４によって撮像され、撮像素子１４が画像信号を信号処理回路１４ｄを介して画像処理部２５へ出力し、画像処理部２５が画像信号をビデオ信号に変換してモニタ３０へ出力する。

このため、モニタ３０には、通常像が、カラー画像として表示される。操作者は、モニタ３０に表示された通常像を見ながら、体腔壁の状態を観察することができる。

さらに、操作者は、モニタ３０上の通常像の観察を通じて選択した部位に対して、励起光を利用して得られる蛍光像の観察を行う。具体的には、操作者は、電子内視鏡１０の操作部１０ｂのスイッチＳＷを投入状態に切り替える。

すると、ライトガイド１５と第１のロッドレンズ１５ａとにて形成される間隙には、第２のロッドレンズ１５ｂの代わりに、ミラー１８ａ及び遮蔽板１８ｂが挿入され、ライトガイド１５の基端面には、励起光が入射するようになる。これにより、挿入部１０ａの先端からは励起光が射出され、その励起光が体腔内に照射される。

そして、体腔壁の表面で反射された励起光の一部と、体腔壁下の生体組織が発した蛍光の一部とが、対物レンズ１１へ入射する。対物レンズ１１を透過した光は、何れも、励起光除去フィルタ１３に入射するが、励起光と同じ波長成分の光は、励起光除去フィルタ１３によって除去され、その波長成分以外の蛍光だけが、この励起光除去フィルタ１３を透過して、撮像素子１４の撮像面に入射する。このとき、この撮像面には、体腔内の像（蛍光像）が、対物レンズ１１によって形成される。

撮像面上に形成された蛍光像は、撮像素子１４によって撮像され、撮像素子１４が画像信号を信号処理回路１４ｄを介して画像処理部２５へ出力し、画像処理部２５が画像信号をビデオ信号に変換してモニタ３０へ出力する。

このため、モニタ３０には、蛍光像が、カラー画像として表示される。操作者は、モニタ３０に表示された蛍光像を見ながら、相対的に弱い蛍光を発する生体組織の集合体、すなわち、腫瘍や癌などの病変が生じている可能性の高い部位を、認識することができる。

なお、生体組織が発する蛍光の強度は、生体組織に照射される励起光の強度に比して非常に弱いものの、画像処理部２５では、蛍光像観察時にのみ、画像信号を増幅する際の増幅率が一定量だけ増加されている。このため、モニタ３０に表示された蛍光像が、操作者にとって見にくくなることはない。

以上に説明したように動作する第１の実施形態の電子内視鏡システムにおいて、光源プロセッサ装置２０には、電子内視鏡１０の操作部１０ｂにあるスイッチＳＷが切断状態であろうと投入状態であろうと、常に同質の画像信号が入力される。そして、光源プロセッサ装置２０は、通常像の観察時に画像信号に施す処理と同じ処理を、蛍光像の観察時の画像信号に対しても施す。このため、通常像も蛍光像も、カラー画像としてモニタ３０に表示される。

つまり、第１の実施形態の電子内視鏡システムでは、光源プロセッサ装置２０を、通常像の観察時に電子内視鏡１０から出力される画像信号に対してしか処理を施せない装置、すなわち、通常像の観察にしか用い得ない従来の光源プロセッサ装置とすることができる。

従って、通常像の観察の他に蛍光像の観察を行う必要が生じたときには、通常像と蛍光像の観察を共におこなうことができる電子内視鏡や光源プロセッサ装置を揃えなくとも、第１の実施形態の電子内視鏡システムの電子内視鏡１０を用意するだけで、通常像の観察にしか用い得ない既存のプロセッサ装置を、蛍光像の観察にも用いることができるようになる。

実施形態２

図４は、本発明の第２の実施形態である電子内視鏡システムを概略的に示す構成図である。図４と図３とを比べて明らかなように、この電子内視鏡システムは、第１の実施形態とは若干異なる内部構成を有している。そのため、第１の実施形態とは若干動作が異なっている。但し、第２の実施形態と第１の実施形態とには、外観上の差異はない。

この第２の実施形態において、構成について第１の実施形態と相違する点を簡単に説明すると、励起光光源装置１７，ミラー１８ａ，及び、遮蔽板１８ｂの代わりに、励起光透過部材１５ｃが、電子内視鏡１０のコネクタ部１０ｄ内のステージ機構１６に設置されており、且つ、コネクタ部１０ｄ内の制御回路１９がシステムコントロール部２４へ出力する信号が、１種類増えている。

励起光透過部材１５ｃは、励起光と同じ波長成分の光を透過させてその他の波長成分の光を除去する光学フィルタと、この光学フィルタが一方の端面（円柱底面）に形成されたロッドレンズとから、構成されている。そのロッドレンズは、第２のロッドレンズ１５ｂと同じ形状及び同じ大きさを有している。

この励起光透過部材１５ｃは、ステージ機構１６のステージ上では、第２のロッドレンズ１５ｂと同様に、ステージの移動方向に対して垂直であってステージ面に対しては平行な方向に中心軸を向けている。然も、励起光透過部材１５ｃと第２のロッドレンズ１５ｂは、互いの中心軸が平行となるとともに互いの両端面がそれぞれ同一面内に含まれるように、配置されている。

そして、このステージが正逆に移動された時には、ステージ上の励起光透過部材１５ｃ又は第２のロッドレンズ１５ｂが、ライトガイド１５と第１のロッドレンズ１５ａとによって形成される間隙内に、挿入される。

一方、制御回路１９は、操作部１０ｂにあるスイッチＳＷが投入状態に切り替えられた時には、位置センサ１６ｃから得られる信号に基づいてステージの移動量を検出しつつ、ステージが初期位置から所定位置に達するまでモータ１６ａを駆動するように、モータドライバ１６ｂに指示する。

ステージが上記所定位置で静止している時には、第２のロッドレンズ１５ｂは、ライトガイド１５と第１のロッドレンズ１５ａとによって形成される間隙から抜き出された状態にあり、その間隙には、励起光透過部材１５ｃが挿入された状態となっている。このとき、ライトガイド１５の基端部分と励起光透過部材１５ｃと第１のロッドレンズ１５ａとは、全体として、１本の棒状となっている。

また、この状態において、第１のロッドレンズ１５ａを通じて光源プロセッサ装置２０の光源部２２から励起光透過部材１５ｃに照明光が入力されると、この励起光透過部材１５ｃは、その照明光の中から、励起光として作用する波長成分の光だけを透過させ、それ以外の波長成分の光を除去する。その結果、ライトガイド１５の基端面には、励起光だけが入射することとなる。

逆に、スイッチＳＷが切断状態に切り替えられた時には、制御回路１９は、上述した処理と同じ処理を実行することによりステージを逆行させる。すなわち、この制御回路１９は、位置センサ１６ｃから得られる信号に基づいてステージの移動量を検出しつつ、ステージが所定位置から初期位置に達するまでモータ１６ａを駆動するように、モータドライバ１６ｂに指示する。

ステージがその初期位置で静止している時には、励起光透過部材１５ｃは、ライトガイド１５と第１のロッドレンズ１５ａとによって形成される間隙から抜き出された状態にあり、その間隙には、第２のロッドレンズ１５ｂが挿入された状態となっている。このとき、ライトガイド１５の基端部分並びに第１及び第２のロッドレンズ１５ａ，１５ｂは、全体として、１本の棒状となっている。

また、この状態において、第１のロッドレンズ１５ａを通じて光源プロセッサ装置２０の光源部２２から第２のロッドレンズ１５ｂに照明光が入力されると、この第２のロッドレンズ１５ｂは、その照明光をそのまま透過させる。その結果、ライトガイド１５の基端面には、照明光がそのまま入射することとなる。

さらに、制御回路１９は、以上に説明したような処理を実行する他、ライトガイド１５と第１のロッドレンズ１５ａとによって形成される間隙内に励起光透過部材１５ｃを挿入している期間だけ、つまり蛍光観察モードが選択されている期間のみ画像信号の増幅率を一定量だけ増加するように指示する信号を、光源プロセッサ装置２０へ出力する。これと同時に、制御回路１９は、その期間だけ、照明光の強度を一定量だけ増加するように指示する信号も、光源プロセッサ装置２０へ出力する。

これに対し、光源プロセッサ装置２０のシステムコントロール部２４は、この制御回路１９から出力される信号をそれぞれ受信すると、これらに応じて、画像信号を増幅する際の増幅率を一定量だけ増加させるように画像処理部２５に指示するとともに、照明光の強度を一定量だけ増加するように光源部２２に指示する。

このような処理が光源プロセッサ装置２０内で行われるので、生体組織が発する蛍光の強度が、生体組織に照射される励起光の強度に比して非常に弱いものの、照明光の中から励起光が取り出されている期間においては、光源部２２が、照明光の強度を増加させ、画像処理部２５が、画像信号を増幅する際の増幅率を一定量だけ増加させるため、モニタ３０に表示された蛍光像が、操作者にとって見にくくなることはない。

以上に説明した第２の実施形態の電子内視鏡システムにおいては、光源プロセッサ装置２０に入力される画像信号やそれに施される処理は、第１の実施形態と同様である。つまり、第２の実施形態は、内部構成や動作が若干異なっているものの、得られる出力や効果については、第１の実施形態と同じである。

このため、第１の実施形態の説明において用いた理由と同様の理由に因り、第２の実施形態においても、光源プロセッサ装置２０を、通常像の観察時に電子内視鏡１０から出力される画像信号に対してしか処理を施せない装置、すなわち、通常像の観察にしか用い得ない従来の光源プロセッサ装置とすることができる。

従って、通常像の観察の他に蛍光像の観察を行う必要が生じたときには、通常像と蛍光像の観察を共におこなうことができる電子内視鏡や光源プロセッサ装置を揃えなくとも、第２の実施形態の電子内視鏡システムの電子内視鏡１０を用意するだけで、通常像の観察にしか用い得ない既存のプロセッサ装置を、蛍光像の観察にも用いることができるようになる。

第１及び第２の実施形態の電子内視鏡システムの外観図 第１及び第２の実施形態の電子内視鏡の外観図 第１の実施形態の電子内視鏡システムを概略的に示す構成図 第２の実施形態の電子内視鏡システムを概略的に示す構成図

符号の説明

１０ 電子内視鏡
１０ａ 挿入部
１０ｂ 操作部
１０ｃ 可撓管
１０ｄ コネクタ部
１１ 対物レンズ
１２ 配光レンズ
１３ 励起光除去フィルタ
１４ 撮像素子
１４ａ 信号線
１４ｂ 信号線
１４ｃ 素子ドライバ
１４ｅ 信号処理回路
１５ ライトガイド
１５ａ 第１のロッドレンズ
１５ｂ 第２のロッドレンズ
１５ｃ 励起光透過部材
１６ ステージ機構
１６ａ モータ
１６ｂ モータドライバ
１６ｃ 位置センサ
１７ 励起光光源装置
１８ａ ミラー
１８ｂ 遮蔽板
１９ 制御回路
２０ 光源プロセッサ装置
２１ タイミングコントロール部
２２ 光源部
２３ 操作盤
２４ システムコントロール部
２５ 画像処理部
３０ モニタ

Claims (8)

1. 体腔内へ射出するための光を出力するとともに画像信号に各種の処理を施す光源プロセッサ装置に対して接続される内視鏡であって、
   体腔内に挿入される細管状の挿入部と、
   前記光源プロセッサ装置から出力された光を前記挿入部の基端から先端へ導いて射出するための照明光学系と、
   前記挿入部の先端が体腔内に挿入された際にその体腔内の像を形成する対物光学系と、
   前記対物光学系により形成された体腔内の像をカラー撮影することにより、前記光源プロセッサ装置へ出力するための画像信号を生成する撮影部と、
   生体組織を励起させるための励起光を出力する光源部と、
   動作モードを通常観察モード又は蛍光観察モードに切り替えるために操作される操作手段と、
   前記操作手段に対して蛍光観察モードに切り替えるための操作がなされた時には、前記光源プロセッサ装置から出力される光の代わりに、前記光源部から出力される前記励起光を前記照明光学系に供給し、前記操作手段に対して通常観察モードに切り替えるための操作がなされた時には、前記照明光学系に供給される光を、前記光源プロセッサ装置から出力される光へ戻す光路切替部と
   を備えることを特徴とする内視鏡。
2. 前記光源部は、生体組織を励起させるための励起光を出力する発光ダイオードである
   ことを特徴とする請求項１記載の内視鏡。
3. 前記光源部は、前記挿入部の基端近傍から延びる可撓管の先端に固定されているコネクタ部の内部に、組み込まれている
   ことを特徴とする請求項１記載の内視鏡。
4. 体腔内へ射出するための光を出力するとともに画像信号に各種の処理を施す光源プロセッサ装置に対して接続される内視鏡であって、
   体腔内に挿入される細管状の挿入部と、
   前記光源プロセッサ装置から出力された光を前記挿入部の基端から先端へ導いて射出するための照明光学系と、
   前記挿入部の先端が体腔内に挿入された際にその体腔内の像を形成する対物光学系と、
   前記対物光学系により形成された体腔内の像をカラー撮影することにより、前記光源プロセッサ装置へ出力するための画像信号を生成する撮影部と、
   生体組織を励起させるための励起光として作用する波長成分の光を透過させてその他の波長成分の光を除去する部分除去部と、
   動作モードを通常観察モード又は蛍光観察モードに切り替えるために操作される操作手段と、
   前記操作手段に対して蛍光観察モードに切り替えるための操作がなされた時には、前記光源プロセッサ装置から前記照明光学系に供給される光の光路内に前記部分除去部を挿入し、前記操作手段に対して通常観察モードに切り替えるための操作がなされた時には、当該光路から前記部分除去部を抜き出す波長成分切替部と
   を備えることを特徴とする内視鏡。
5. 前記部分除去部は、生体組織を励起させるための励起光として作用する波長成分の光を透過させてその他の波長成分の光を除去する光学フィルタ，及び、その光学フィルタを一方の端面に備えるロッドレンズから構成される
   ことを特徴とする請求項４記載の内視鏡。
6. 前記部分除去部は、前記挿入部の基端近傍から延びる可撓管の先端に固定されているコネクタ部の内部に、組み込まれている
   ことを特徴とする請求項４記載の内視鏡。
7. 前記励起光として作用する波長成分の光を除去してその他の波長成分の光を透過させる光学フィルタを、前記対物光学系と前記撮影部との間に、更に備える
   ことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の内視鏡。
8. 前記撮影部は、前記対物光学系により形成された体腔内の像をカラー撮像することにより、前記光源プロセッサ装置へ出力するための画像信号を生成する撮像素子である
   ことを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の内視鏡。
   
   

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