JP2006122195A - Endoscope optical system - Google Patents

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Daisuke Akiyama
大輔 秋山
Shinya Matsumoto
伸也 松本
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/041Capsule endoscopes for imaging

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an endoscope optical system capable of obtaining a desired image formation state corresponding to a continuously changing wavelength. <P>SOLUTION: The endoscope optical system includes a spectral transmittance characteristic variable element capable of continuously changing a transmission wavelength in a scope optical system 3. In synchronism with the change of the transmission wavelength by the spectral transmittance characteristic variable element 35, optical elements 37 and 38 provided in the scope optical system 3 or their holding frame 36 can be moved. A spectral transmittance characteristic variable element control means 51 for controlling the spectral transmittance characteristic variable element 35 and a movement control means 52 for controlling the movement of the optical elements provided in the scope optical system 3 or the holding frame are provided, and the optical elements provided in the scope optical system 3 or the holding frame and the spectral transmittance characteristic variable element 35 arranged on one and the same optical system are separately operated. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、内視鏡光学系に関する。   The present invention relates to an endoscope optical system.

近年、複数の波長領域の検出を行うことができる内視鏡として、透過波長を変更可能な分光透過率特性可変素子をスコープ光学系に含む内視鏡が、本件出願人により、例えば、次の特許文献1に提案されている。
また、従来、内視鏡先端部の光学系において、光学素子を動かして結像状態を変える構成が、例えば、次の特許文献2に記載のように知られている。
また、従来、カメラにおいては、可視光と赤外光とにおける最良の結像位置を調整する機能を備えたカメラが、例えば、次の特許文献3に提案されている。
また、従来、内視鏡光源装置において、狭帯域化した波長特性を持つバンドパスフィルタを通して、時系列に青色、緑色、赤色の光を生体へパルス照射し、生体の深さ方向の情報を得る構成が、次の特許文献4に記載のように知られている。
また、従来生体内の組織や細胞の様子を生体内で観察できる手段として、例えば先端に走査型共焦点光学系が組み込まれたプローブ(内視鏡)を体内に挿入し、内蔵の細胞等を直接観察する装置が、特許文献5に提案されている。
特願2003−172361号明細書 特許第3186337号公報 DE10207665A1 特開2004−8412号公報 特開2000−171726号公報
In recent years, as an endoscope capable of detecting a plurality of wavelength regions, an endoscope including a spectral transmittance characteristic variable element capable of changing a transmission wavelength in a scope optical system has been disclosed by the present applicant, for example, This is proposed in Patent Document 1.
Conventionally, in an optical system at the distal end portion of an endoscope, a configuration in which an imaging state is changed by moving an optical element is known, for example, as described in Patent Document 2 below.
Conventionally, a camera having a function of adjusting the best image formation position in visible light and infrared light has been proposed in, for example, Patent Document 3 below.
Conventionally, in an endoscope light source device, information on the depth direction of a living body is obtained by irradiating a living body with blue, green, and red light in time series through a bandpass filter having a narrow band wavelength characteristic. The configuration is known as described in Patent Document 4 below.
In addition, as a means for observing the state of tissues and cells in a living body in the past, for example, a probe (endoscope) incorporating a scanning confocal optical system at the tip is inserted into the body, and a built-in cell or the like is inserted. An apparatus for direct observation is proposed in Patent Document 5.
Japanese Patent Application No. 2003-172361 Japanese Patent No. 3186337 DE10207665A1 JP 20048412 A JP 2000-171726 A

しかし、特許文献1に記載の内視鏡では、使用する波長を広い範囲にわたって変える際に生じる色収差により、最良の結像位置が変わってしまう。この問題は、特に、小型化を図るために1枚レンズ等の枚数の少ないカプセル内視鏡用の光学系や、硬性鏡などのレンズ枚数の非常に多い内視鏡光学系において、色収差の補正が困難な光学系では顕著である。
また、特許文献1に記載の内視鏡では、特許文献1に記載の内視鏡で生体内の色素を観察した場合、観察している色素が生体内においてどの程度の深さに位置するのかを知ることができない。
However, in the endoscope described in Patent Document 1, the best imaging position changes due to chromatic aberration that occurs when the wavelength used is changed over a wide range. This problem is particularly important in a capsule endoscope optical system with a small number of lenses such as a single lens in order to reduce the size, or an endoscope optical system with a very large number of lenses such as a rigid mirror. This is remarkable in an optical system that is difficult to achieve.
Further, in the endoscope described in Patent Document 1, when the in-vivo pigment is observed with the endoscope described in Patent Document 1, how deep the observed pigment is located in the living body. I can't know.

また、特許文献2に記載の光学素子を動かして結像状態を変える構成は、1波長(一般的には、587.6nm等)のみを基準として結像状態を調整するようになっており、波長の変化に対応して結像状態を調整することはできない。   In addition, the configuration in which the imaging state is changed by moving the optical element described in Patent Document 2 is such that the imaging state is adjusted with reference to only one wavelength (generally, 587.6 nm). The imaging state cannot be adjusted in accordance with the change in wavelength.

また、特許文献3に記載のカメラにおける可視光と赤外光における最良の結像位置の調整機能は、波長を切り替えたときに調整用のガラス板を光路に挿脱する仕組みとなっており、径の細さが求められる内視鏡先端部には適さない。また、特許文献3の構成は、可視光と赤外光の2種類の波長のみの切り替えに対応して結像位置を調整しているだけであり、連続的に多数の波長に切り替えた場合に、各波長に対応した最良の結像位置になるとは限らない。しかも、特許文献3に記載のカメラでは、連続的に切り替わる多数の波長に対応した最量の結像位置を得ようとしても、調整用のガラス板が無数に必要となるため、実現が困難である。   Further, the adjustment function of the best imaging position in visible light and infrared light in the camera described in Patent Document 3 is a mechanism for inserting and removing the adjustment glass plate into the optical path when the wavelength is switched, It is not suitable for an endoscope distal end where a small diameter is required. In addition, the configuration of Patent Document 3 only adjusts the imaging position in response to switching between only two types of wavelengths, visible light and infrared light. The best imaging position corresponding to each wavelength is not always obtained. In addition, the camera described in Patent Document 3 is difficult to realize because it requires an infinite number of glass plates for adjustment, even when trying to obtain the maximum amount of imaging positions corresponding to a large number of wavelengths that are continuously switched. is there.

また、特許文献4に記載のバンドパスフィルタを用いた光源装置で出射光の波長を切り替える構成では、任意の波長を照射することができず、波長が制限される。この構成において、選択する波長数を増やすには、バンドパスフィルタを増加する必要があるため、装置が大型化し、原価の増加する。また、この構成では出射する波長の変化に応じて最良の結像位置を調整することもできない。   Moreover, in the structure which switches the wavelength of emitted light with the light source device using the bandpass filter of patent document 4, arbitrary wavelengths cannot be irradiated and a wavelength is restrict | limited. In this configuration, in order to increase the number of wavelengths to be selected, it is necessary to increase the number of bandpass filters. Therefore, the apparatus becomes larger and the cost increases. Also, with this configuration, the best imaging position cannot be adjusted in accordance with the change in the emitted wavelength.

また、特許文献5に記載の光学系においては、特に波長別に観察する工夫がなされていない。   In addition, in the optical system described in Patent Document 5, no contrivance for observing by wavelength is made.

このように、従来、内視鏡光学系では、連続的に変化する波長に対応した所望の結像状態を得ることができなかった。特に蛍光観察においては、蛍光が非常に微弱光であるため、検出のS/Nを向上させるには対物光学系の開口(NA)を大きくする必要がある。このため、収差の発生量が大きくなり、また観察深度も非常に小さくなり、ボケた画像となっていた。   Thus, conventionally, an endoscope optical system cannot obtain a desired imaging state corresponding to a continuously changing wavelength. Particularly in fluorescence observation, since the fluorescence is very weak light, it is necessary to increase the aperture (NA) of the objective optical system in order to improve the S / N ratio of detection. For this reason, the amount of aberration generated is large, and the observation depth is very small, resulting in a blurred image.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、連続的に変化する波長に対応した所望の結像状態を得ることができる内視鏡光学系を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an endoscope optical system capable of obtaining a desired imaging state corresponding to a continuously changing wavelength.

上記目的を達成するため本発明による内視鏡光学系は、透過波長を連続的に変更可能な分光透過率特性可変素子をスコープ光学系に含む内視鏡光学系であって、前記分光透過率特性可変素子の制御に同期して、前記スコープ光学系に備わる光学素子ないしその保持枠を移動可能にしたことを特徴としている。   In order to achieve the above object, an endoscope optical system according to the present invention is an endoscope optical system that includes a spectral transmittance characteristic variable element capable of continuously changing a transmission wavelength in a scope optical system, and the spectral transmittance described above. The optical element provided in the scope optical system or its holding frame can be moved in synchronization with the control of the characteristic variable element.

また、本発明による内視鏡光学系においては、前記分光透過率特性可変素子による透過波長の変化に同期して、前記スコープ光学系に備わる光学素子ないしその保持枠が移動するようにするのが好ましい。   In the endoscope optical system according to the present invention, the optical element provided in the scope optical system or its holding frame is moved in synchronization with a change in transmission wavelength by the spectral transmittance characteristic variable element. preferable.

また、本発明による内視鏡光学系においては、前記分光透過率特性可変素子を制御する分光透過率特性可変素子制御手段と、前記スコープ光学系に備わる光学素子ないしその保持枠の移動を制御する移動制御手段を有し、同一光学系上に配置される、前記スコープ光学系に備わる光学素子ないしその保持枠と前記分光透過率特性可変素子とが別個に作動するようにするのが好ましい。   In the endoscope optical system according to the present invention, the spectral transmittance characteristic variable element control means for controlling the spectral transmittance characteristic variable element, and the movement of the optical element provided in the scope optical system or its holding frame are controlled. It is preferable that the optical element provided in the scope optical system or the holding frame thereof, which has movement control means and is disposed on the same optical system, operates separately from the spectral transmittance characteristic variable element.

本発明によれば、透過波長に合わせて色収差を補正することができ、透過波長を変化させても、同じ被写体を最良の結像状態ではっきりと撮像することができ、また、この波長の進達度を利用した方法に観察を所望する深さのみをフォーカスする構造を加えることができ、生体観察等においてより診断能を増すことが可能な内視鏡光学系が得られる。また、焦点深度が浅くなるようにスコープ光学系に備わる光学素子ないしその保持枠を移動させることで、蛍光観察をする場合において、観察を所望する深度の蛍光のみをはっきりと観察することができる。   According to the present invention, chromatic aberration can be corrected according to the transmission wavelength, and even if the transmission wavelength is changed, the same subject can be clearly imaged in the best imaging state, and the progress of this wavelength can be improved. A structure that focuses only on the depth desired for observation can be added to the method using the degree, and an endoscope optical system capable of further increasing diagnostic ability in living body observation or the like can be obtained. In addition, by moving the optical element provided in the scope optical system or its holding frame so that the depth of focus becomes shallow, only fluorescence having a desired depth can be clearly observed in the fluorescence observation.

実施例の説明に先立ち、本発明の作用効果について説明する。
本発明の内視鏡光学系のように、透過波長を連続的に変更可能な分光透過率特性可変素子を用いれば、蛍光標識物質からの蛍光波長を分離して、複数の蛍光波長を検出することが可能となる。そして、エタロン等のエアギャップ可変式の分光透過率特性可変素子を用いることで、光学系全体を小型化でき、波長帯域変換速度を高速化でき、低消費電力化できる等の利点がある。また、エアギャップ可変式の分光透過率特性可変素子を介して、蛍光標識物質が発する蛍光のピーク波長を走査することにより、蛍光波長が狭帯域でガウス分布をしているような蛍光標識物質を用いた場合には、その蛍光標識物質が発する蛍光波長を高速かつ確実に分離して検出することができる。
その上で、本発明の内視鏡光学系のように、前記分光透過率特性可変素子の制御に同期して、前記スコープ光学系に備わる光学素子ないしその保持枠を移動可能にすれば、各透過波長の結像状態に対応して、各透過波長が撮像素子の撮像面で結像するように、分光透過率可変光学素子による透過波長の変化に同期して、光学素子又は光学素子を保持した保持枠が、前記透過波長の光路上に沿って移動するようにすることで、透過波長に合わせて色収差を補正することができ、透過波長を変化させても、同じ被写体を最良の結像状態ではっきりと撮像することができる。この効果は、特に、小型化を図るために1枚レンズ等の枚数の少ないカプセル内視鏡用の光学系や、硬性鏡などのレンズ枚数の非常に多い内視鏡光学系において、色収差の補正が困難な光学系で顕著である。
Prior to the description of the embodiments, the effects of the present invention will be described.
If a spectral transmittance characteristic variable element capable of continuously changing the transmission wavelength is used as in the endoscope optical system of the present invention, a plurality of fluorescence wavelengths are detected by separating the fluorescence wavelengths from the fluorescent labeling substance. It becomes possible. By using an air gap variable spectral transmittance characteristic variable element such as an etalon, there are advantages that the entire optical system can be downsized, the wavelength band conversion speed can be increased, and the power consumption can be reduced. In addition, by scanning the peak wavelength of the fluorescence emitted by the fluorescent labeling substance via the variable air gap type spectral transmittance characteristic variable element, a fluorescent labeling substance in which the fluorescence wavelength has a Gaussian distribution in a narrow band can be obtained. When used, the fluorescence wavelength emitted by the fluorescent labeling substance can be detected at high speed and reliably.
Then, as in the endoscope optical system of the present invention, each of the optical elements provided in the scope optical system or its holding frame can be moved in synchronization with the control of the spectral transmittance characteristic variable element. The optical element or the optical element is held in synchronization with the change in the transmission wavelength by the spectral transmittance variable optical element so that each transmission wavelength forms an image on the imaging surface of the imaging element corresponding to the imaging state of the transmission wavelength. By moving the holding frame along the optical path of the transmission wavelength, chromatic aberration can be corrected according to the transmission wavelength, and the same subject can be imaged best even if the transmission wavelength is changed. It is possible to capture images clearly in the state. This effect is particularly effective in correcting the chromatic aberration in an optical system for a capsule endoscope having a small number of lenses such as a single lens or an endoscope optical system having a very large number of lenses such as a rigid mirror in order to reduce the size. This is noticeable in difficult optical systems.

また、本発明の内視鏡光学系によれば、観察手法の一例として、波長ごとに、観察距離を変えて観察することができる。このため、生体観察等においては、波長の進達度を利用した方法があるが、本発明の内視鏡光学系によれば、この波長の進達度を利用した方法に観察を所望する深さのみをフォーカスする構造を加えることができ、生体観察等においてより診断能を増すことができる。
また、本発明の内視鏡光学系によれば、焦点深度が浅くなるようにスコープ光学系に備わる光学素子ないしその保持枠を移動させることで、蛍光観察をする場合において、観察を所望する深度の蛍光のみをはっきりと観察することができる。
Moreover, according to the endoscope optical system of the present invention, as an example of an observation method, observation can be performed by changing the observation distance for each wavelength. For this reason, there is a method using the advancement of the wavelength in living body observation or the like, but according to the endoscope optical system of the present invention, only the depth desired to be observed by the method using the advancement of the wavelength is used. It is possible to add a structure for focusing, and to further improve the diagnostic ability in living body observation and the like.
Further, according to the endoscope optical system of the present invention, the depth at which observation is desired in the case of performing fluorescence observation by moving the optical element provided in the scope optical system or its holding frame so that the depth of focus becomes shallow. Only the fluorescence of can be clearly observed.

図1は本発明の一実施形態にかかる内視鏡光学系の要部原理説明図であり、(a),(c)は分光透過率特性可変素子の分光透過率特性を示すグラフ、(b),(d)は光学構成を示す説明図である。また、図1中、(a),(b)と、(c),(d)とでは、互いに分光透過率特性可変素子による透過波長が異なる。なお、図1(d)では便宜上、図1(b)と共通な一部の構成の図示を省略してある。図2は本発明の内視鏡光学系に適用可能な分光透過率特性可変素子の一構成例の概念図であり、(a)は分光透過率特性可変素子の概略構成図、(b)は(a)に示した分光透過率特性可変素子の分光透過率特性を示すグラフである。図3は本発明の内視鏡装置に適用可能な分光透過率特性可変素子の他の構成例の概念図であり、(a)は分光透過率特性可変素子の概略構成図、(b)は(a)に示した分光透過率特性可変素子の分光透過率特性を示すグラフである。   1A and 1B are explanatory views of the principal part of an endoscope optical system according to an embodiment of the present invention. FIGS. 1A and 1C are graphs showing spectral transmittance characteristics of a spectral transmittance characteristic variable element, FIG. ), (D) are explanatory diagrams showing the optical configuration. In FIG. 1, (a), (b) and (c), (d) have different transmission wavelengths due to the spectral transmittance characteristic variable element. In FIG. 1 (d), for the sake of convenience, illustration of a part of the configuration common to FIG. 1 (b) is omitted. FIG. 2 is a conceptual diagram of a configuration example of a spectral transmittance characteristic variable element applicable to the endoscope optical system of the present invention. FIG. 2A is a schematic configuration diagram of a spectral transmittance characteristic variable element, and FIG. It is a graph which shows the spectral transmittance characteristic of the spectral transmittance characteristic variable element shown to (a). FIG. 3 is a conceptual diagram of another configuration example of a spectral transmittance characteristic variable element applicable to the endoscope apparatus of the present invention. FIG. 3A is a schematic configuration diagram of the spectral transmittance characteristic variable element, and FIG. It is a graph which shows the spectral transmittance characteristic of the spectral transmittance characteristic variable element shown to (a).

図1に示す内視鏡光学系は、透過波長を連続的に変更可能なエアギャップ可変式の分光透過率特性可変素子35をスコープ光学系3に含んでいる。また、分光透過率特性可変素子35に接続されたフィルタ制御回路51と、スコープ光学系3に備わるレンズ37、撮像素子38等の光学素子、又は、レンズ37、撮像素子38等の光学素子を保持した保持枠36に接続された光学系制御回路52を介して、分光透過率特性可変素子35による透過波長の変化に同期して、レンズ37、撮像素子38等の光学素子、又は、レンズ37、撮像素子38等の光学素子を保持した保持枠36が、前記透過波長の光路上に沿って移動するように構成されている。なお、図1(b)、図1(d)中、4は試料、33は対物レンズ、39は絞り、34は励起光カットフィルタである。また、説明の便宜上、スコープ光学系に備わるファイバスコープは省略して示してある。また、図1(a)、図1(c)中、破線は実施例1の内視鏡装置に適用される励起光カットフィルタの分光透過率特性を示している。
なお、図1の内視鏡光学系では、レンズ37、撮像素子38及びこれらの保持枠36を移動可能に構成されているが、スコープ光学系に備わる光学素子としてプリズムが含まれる場合には、プリズムをこれらの光学素子とともに移動するようにしてもよい。
The endoscope optical system shown in FIG. 1 includes a variable optical gap spectral transmittance characteristic variable element 35 capable of continuously changing the transmission wavelength in the scope optical system 3. Further, the filter control circuit 51 connected to the spectral transmittance characteristic variable element 35 and the optical element such as the lens 37 and the imaging element 38 provided in the scope optical system 3 or the optical element such as the lens 37 and the imaging element 38 are held. The optical element such as the lens 37 and the image sensor 38, or the lens 37, in synchronization with the change in the transmission wavelength by the spectral transmittance characteristic variable element 35 via the optical system control circuit 52 connected to the holding frame 36. A holding frame 36 holding an optical element such as an image pickup element 38 is configured to move along the optical path of the transmission wavelength. 1 (b) and 1 (d), 4 is a sample, 33 is an objective lens, 39 is a stop, and 34 is an excitation light cut filter. For convenience of explanation, the fiber scope provided in the scope optical system is omitted. 1A and 1C, the broken line indicates the spectral transmittance characteristics of the excitation light cut filter applied to the endoscope apparatus of the first embodiment.
In the endoscope optical system of FIG. 1, the lens 37, the image sensor 38, and the holding frame 36 are configured to be movable. However, when a prism is included as an optical element provided in the scope optical system, The prism may be moved together with these optical elements.

エアギャップ可変式の分光透過率特性可変素子35は、エアギャップ可変式エタロンで構成されている。エアギャップ可変式エタロンは、例えば、図2(a)に示すように、2枚の基板35X−1、35X−2の対向面に反射膜35Y−1、35Y−2を形成し、反射膜35Y−1、35Y−2間にエアギャップdを設けて構成される。そして、基板35X−1側からの入射光に多光束干渉を発生させ、エアギャップdの長さを変えることにより基板35X−2側からの出射光の最大透過率の波長を変化させる。すなわち、図2(a)で示されるエアギャップdを変化させると、図2(b)で示すように最大透過率の波長はTaからTbに変化する。エアギャップは、ピエゾ素子などの圧電素子を用いて変化させることができるようになっている。   The variable air gap type spectral transmittance characteristic variable element 35 is composed of an air gap variable etalon. For example, as shown in FIG. 2A, the variable air gap etalon includes reflective films 35Y-1 and 35Y-2 formed on opposing surfaces of two substrates 35X-1 and 35X-2, and the reflective film 35Y. -1 and 35Y-2, an air gap d is provided. Then, multi-beam interference is generated in the incident light from the substrate 35X-1 side, and the wavelength of the maximum transmittance of the emitted light from the substrate 35X-2 side is changed by changing the length of the air gap d. That is, when the air gap d shown in FIG. 2 (a) is changed, the wavelength of the maximum transmittance changes from Ta to Tb as shown in FIG. 2 (b). The air gap can be changed using a piezoelectric element such as a piezoelectric element.

また、エアギャップ可変式の分光透過率特性可変素子35は、図3(a)に示すような小型のエアギャップ可変式エタロンとして、表面マイクロマニシング法で製作した静電力を用いたタイプのもので構成してもよい。
図3(a)に示す小型エタロンでは、2つの高反射率のハーフミラー35’X−1、35’X−2が対向配置されている。ハーフミラー35’X−1、35’X−2の対向面には表面に金属皮膜や誘電体多層膜が設けられ、反射強度が調整可能になっている。ハーフミラー35’X−1は、弾性変形可能なヒンジ部35’Z−1に接続されている。ハーフミラー35’X−2は、基板35’Y−2に固定されている。ヒンジ部35’Z−1と基板35’Y−2は、互いに間隔を開けてスペーサ35’αに接続されている。また、図3(a)の小型エタロンでは、図示省略したマイクロアクチュエータを用いて対向するハーフミラー35’X−1と35’X−2との間に静電気力を生じさせてヒンジ部35’Z−1を弾性変形させることで対向するハーフミラー35’X−1と35’X−2の間隔を変えることができるようになっている。そして、この間隔を変えることにより透過する波長帯域を変えることができる。
Further, the variable air gap type spectral transmittance characteristic variable element 35 is a type using an electrostatic force manufactured by the surface micro-machining method as a small air gap variable type etalon as shown in FIG. You may comprise.
In the small etalon shown in FIG. 3A, two high-reflectivity half mirrors 35′X-1 and 35′X-2 are arranged to face each other. The opposing surface of the half mirrors 35′X-1 and 35′X-2 is provided with a metal film or a dielectric multilayer film on the surface so that the reflection intensity can be adjusted. Half mirror 35'X-1 is connected to hinge part 35'Z-1 which can be elastically deformed. Half mirror 35'X-2 is being fixed to board | substrate 35'Y-2. The hinge portion 35′Z-1 and the substrate 35′Y-2 are connected to the spacer 35′α with a space therebetween. In addition, in the small etalon of FIG. 3A, an electrostatic force is generated between the opposing half mirrors 35′X-1 and 35′X-2 using a microactuator (not shown) to hinge part 35′Z. -1 is elastically deformed so that the distance between the opposing half mirrors 35'X-1 and 35'X-2 can be changed. The wavelength band to be transmitted can be changed by changing this interval.

また、図3(a)に示す小型エタロンにおいても、エアギャップを所定の間隔で変化させたときに周期的に透過率のピークが現れる。ピークは、前記エアギャップを変化させることで波長を走査して、所定の波長に移動する。
図3(b)はエアギャップ可変式エタロンにおける基準エアギャップと透過波長がピークとなるときのエアギャップとの関係の一例を示す特性図である。
エタロンの基準エアギャップをdとすると、透過波長は(λ/2)・n (但し、nは整数)でピークとなる。従って、基準エアギャップdが定まると、エアギャップが(2/n)dのときに透過波長はピークとなる。
Also in the small etalon shown in FIG. 3A, a transmittance peak appears periodically when the air gap is changed at a predetermined interval. The peak scans the wavelength by changing the air gap and moves to a predetermined wavelength.
FIG. 3B is a characteristic diagram showing an example of the relationship between the reference air gap and the air gap when the transmission wavelength reaches a peak in the air gap variable etalon.
When the reference air gap of the etalon is d, the transmission wavelength peaks at (λ / 2) · n (where n is an integer). Therefore, when the reference air gap d is determined, the transmission wavelength reaches a peak when the air gap is (2 / n) d.

従って、エアギャップ可変式エタロンで基準エアギャップに基づいて基板間の間隔(エアギャップ)を制御してピーク波長を走査することにより、所望の波長領域で複数の蛍光波長を検出することができる。このようなエアギャップ可変式エタロンによるエアギャップ調整を用いれば、例えば、内視鏡装置において蛍光標識物質からの蛍光波長を分離して特定の波長帯域のみを検出することができる。
また、光学系全体を小型化でき、波長帯域変換速度を高速化でき、低消費電力化できる。
なお、エアギャップ可変式の分光透過率特性可変素子35のエアギャップ制御は、フィルタ制御回路51で行うようになっている。
Therefore, a plurality of fluorescence wavelengths can be detected in a desired wavelength region by scanning the peak wavelength by controlling the distance between the substrates (air gap) based on the reference air gap with the variable air gap etalon. If such an air gap adjustment using an air gap variable etalon is used, for example, it is possible to detect only a specific wavelength band by separating a fluorescence wavelength from a fluorescent labeling substance in an endoscope apparatus.
Further, the entire optical system can be downsized, the wavelength band conversion speed can be increased, and the power consumption can be reduced.
The air gap control of the variable air gap type spectral transmittance characteristic variable element 35 is performed by a filter control circuit 51.

ここで、図1(a)に示すように分光透過率特性可変素子35の最大透過率の波長がTaであるときと、図1(c)に示すように最大透過率の波長がTbであるときとでは、光学系の色収差により結像位置が変化する。このように波長を変化させたにもかかわらず、光学系及び撮像素子の位置を固定したり、或いは一種類のみのでの結像状態に合わせて撮像素子38の撮像面に結像するように光学系又は撮像素子を移動させたのでは、撮像素子38の撮像面に合焦せず、被写体をはっきりと撮像できない。   Here, when the wavelength of the maximum transmittance of the spectral transmittance characteristic variable element 35 is Ta as shown in FIG. 1A, and the wavelength of the maximum transmittance is Tb as shown in FIG. 1C. Sometimes, the imaging position changes due to the chromatic aberration of the optical system. Despite changing the wavelength in this way, the positions of the optical system and the image sensor are fixed, or the optical image is formed on the image pickup surface of the image sensor 38 according to the image formation state of only one type. If the system or the image sensor is moved, the image pickup surface of the image sensor 38 is not focused and the subject cannot be clearly imaged.

本実施形態の内視鏡装置では、光学系制御回路52に、スコープ光学系3における透過波長に対応して、透過波長の光が撮像素子38の撮像面で結像する位置に光学素子及びその保持枠等の移動量を設定しておく。そして、例えば、光学系制御回路52が、フィルタ制御回路51を介した分光透過率特性可変素子35による透過波長の変化に同期して、図1(d)に示すように、レンズ37、撮像素子38等の光学素子、又は、レンズ37、撮像素子38等の光学素子を保持した保持枠36を、各透過波長の光が撮像素子38の撮像面で結像する位置に移動させる。
このため、本実施形態の内視鏡光学系によれば、透過波長を変化させても、透過波長に合わせて色収差を補正することができ、同じ被写体を最良の結像位置ではっきりと撮像することができる。
In the endoscope apparatus according to the present embodiment, the optical system control circuit 52 receives the optical element and its position at a position where light of the transmission wavelength forms an image on the imaging surface of the imaging element 38 corresponding to the transmission wavelength in the scope optical system 3. The amount of movement of the holding frame or the like is set in advance. Then, for example, the optical system control circuit 52 synchronizes with the change in the transmission wavelength by the spectral transmittance characteristic variable element 35 via the filter control circuit 51, as shown in FIG. The holding frame 36 holding the optical elements such as 38 or the optical elements such as the lens 37 and the image pickup element 38 is moved to a position where light of each transmission wavelength forms an image on the image pickup surface of the image pickup element 38.
Therefore, according to the endoscope optical system of the present embodiment, even if the transmission wavelength is changed, chromatic aberration can be corrected according to the transmission wavelength, and the same subject can be clearly imaged at the best imaging position. be able to.

図4は本発明の内視鏡光学系による他の実施形態を示す説明図であり、(a)は生体内の波長進達度を示す概念図、(b),(d)は分光透過率特性可変素子による透過波長特性を示すグラフ、(c),(e)は光学配置を示す説明図である。また、図4中、(b),(c)と、(d),(e)とでは、互いに分光透過率特性可変素子による透過波長が異なる。
本実施形態の内視鏡光学系は、光学部材の配置及び基本的な作用は、図1に示した実施形態と同様である。ただし、図示省略した光学系制御回路による光学素子及びその保持部材の制御が図1の実施形態とは異なる。
FIG. 4 is an explanatory view showing another embodiment of the endoscope optical system of the present invention, where (a) is a conceptual diagram showing the wavelength advancement in a living body, and (b) and (d) are spectral transmittance characteristics. Graphs showing the transmission wavelength characteristics by the variable elements, (c), (e) are explanatory diagrams showing the optical arrangement. In FIG. 4, (b), (c) and (d), (e) have different transmission wavelengths due to the spectral transmittance characteristic variable element.
In the endoscope optical system of the present embodiment, the arrangement and basic actions of the optical members are the same as those of the embodiment shown in FIG. However, the control of the optical element and its holding member by the optical system control circuit (not shown) is different from the embodiment of FIG.

生体の内部の到達する光は波長により異なり、光は長波長であるほど生体内の内部まで到達する。そこで、本実施形態の内視鏡光学系では、生体内における観察を所望する深度に合わせて、図示省略したフィルタ制御回路を介して分光透過率特性可変素子35の透過波長を制御したときに、図示省略した光学系制御回路が、レンズ37、撮像素子38等の光学素子を保持した保持枠36を移動させることによって、波長の生体内進達度に合わせて最良な結像状態となるように合焦距離を変えるようにする。
例えば、490nmの短波長では、生体の表層に焦点を合わせ、例えば、700nmの長波長では、表層から1mm奥に焦点を合わせるように、レンズ37、撮像素子38等の光学素子を保持した保持枠36を移動させる。
図4の実施形態のようにすれば、生体内における異なる深さの部位ごとにはっきりと観察でき、診断能が向上する。また、診断する部位や患部の進行度により、検出する波長を変更する必要もある。本構成では、特定の波長特性を持つバンドパスフィルタとは異なり、装置が大型化やコストアップすることなく、任意の波長を選択することもできる。
The light that reaches the inside of the living body varies depending on the wavelength, and the longer the wavelength of the light reaches the inside of the living body. Therefore, in the endoscope optical system of the present embodiment, when the transmission wavelength of the spectral transmittance characteristic variable element 35 is controlled through a filter control circuit (not shown) in accordance with a depth desired for observation in a living body, An optical system control circuit (not shown) moves the holding frame 36 holding the optical elements such as the lens 37 and the image sensor 38 so that the best imaging state can be obtained in accordance with the in-vivo progress of the wavelength. Try to change the focal length.
For example, a holding frame that holds optical elements such as the lens 37 and the imaging element 38 is focused on the surface layer of a living body at a short wavelength of 490 nm and focused on, for example, 1 mm from the surface layer at a long wavelength of 700 nm. 36 is moved.
If it carries out like embodiment of FIG. 4, it can observe clearly for every site | part of the different depth in a biological body, and diagnostic ability will improve. It is also necessary to change the wavelength to be detected depending on the site to be diagnosed and the degree of progression of the affected part. In this configuration, unlike a band-pass filter having specific wavelength characteristics, any wavelength can be selected without increasing the size and cost of the apparatus.

図5は本発明の内視鏡光学系によるさらに他の実施形態を示す説明図であり、(a)は蛍光試料の蛍光波長帯を示す概念図、(b),(d)は分光透過率特性可変素子による透過波長特性を示すグラフ、(c),(e)は光学配置を示す説明図である。また、図5中、(b),(c)と、(d),(e)とでは、互いに分光透過率特性可変素子による透過波長が異なる。   FIG. 5 is an explanatory view showing still another embodiment of the endoscope optical system of the present invention, where (a) is a conceptual diagram showing a fluorescent wavelength band of a fluorescent sample, and (b) and (d) are spectral transmittances. Graphs showing the transmission wavelength characteristics by the characteristic variable element, (c), (e) are explanatory diagrams showing the optical arrangement. In FIG. 5, (b), (c) and (d), (e) have different transmission wavelengths due to the spectral transmittance characteristic variable element.

本実施形態の内視鏡光学系も、光学部材の配置及び基本的な作用は、図1に示した実施形態と同様である。ただし、図示省略した光学系制御回路による光学素子及びその保持部材の制御が図1の実施形態とは異なる。
蛍光試料の深度は、その色(観察する蛍光の波長)で区別できる。そこで、本実施形態の内視鏡光学系では、図示省略したフィルタ制御回路を介して所望の蛍光を透過するように分光透過率特性可変素子35を制御する際に、図示省略した光学系制御回路を介して、焦点深度が浅くなるようにレンズ37、撮像素子38等の光学素子、及びこれらを保持した保持枠36を移動させる。このようにすると、観察を所望する深度の蛍光のみがはっきりと観察できる。
また、観察深度を浅くする手法として、明るさ絞りに可変機能を設けても良い。
なお、十分に色収差が補正された光学系や高感度の検出素子を用いて十分に観察深度の広くした光学系においては、波長毎にフォーカス調整をする必要はない。このような光学系では、図5(f)で示すように、生体からの反射光を検出する可視領域(I)のピント
位置と、蛍光体からの蛍光を検出する赤外領域(II)のピント位置、の観察モード別の二
点のフォーカス調整だけでも良い。
Also in the endoscope optical system of the present embodiment, the arrangement and basic actions of the optical members are the same as those of the embodiment shown in FIG. However, the control of the optical element and its holding member by the optical system control circuit (not shown) is different from the embodiment of FIG.
The depth of the fluorescent sample can be distinguished by its color (the wavelength of the fluorescence to be observed). Therefore, in the endoscope optical system of the present embodiment, an optical system control circuit (not shown) is used when controlling the spectral transmittance characteristic variable element 35 so as to transmit desired fluorescence through a filter control circuit (not shown). Then, the optical element such as the lens 37 and the image sensor 38 and the holding frame 36 holding them are moved so that the depth of focus becomes shallow. In this way, only fluorescence at a depth desired for observation can be clearly observed.
Further, as a technique for reducing the observation depth, a variable function may be provided in the aperture stop.
In an optical system in which the chromatic aberration is sufficiently corrected and an optical system in which the observation depth is sufficiently widened using a highly sensitive detection element, it is not necessary to adjust the focus for each wavelength. In such an optical system, as shown in FIG. 5 (f), the focus position of the visible region (I) for detecting the reflected light from the living body and the infrared region (II) for detecting the fluorescence from the phosphor. It is only necessary to adjust the focus at two points for each observation mode of the focus position.

なお、本発明の内視鏡光学系は、これらの実施形態に限定されるものではなく、例えば、単純に、各波長それぞれで、異なる観察深度を走査して観察することができるように、光学制御回路を構成してもよい。   Note that the endoscope optical system of the present invention is not limited to these embodiments. For example, the endoscope optical system can be simply optically scanned with different observation depths at each wavelength. A control circuit may be configured.

以下、本発明の内視鏡光学系のより具体的な実施例について図面を用いて説明する。
図6は本発明の実施例1にかかる内視鏡光学系を備えた内視鏡装置を示す概略構成図である。
実施例1の内視鏡装置1は、光源光学系2と、スコープ光学系3と、プロセッサ5と、モニタ6とで構成されている。生体4には、図7、図8に示すような量子ドットが蛍光標識物質として予め投与されている。
Hereinafter, more specific examples of the endoscope optical system of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram illustrating an endoscope apparatus including the endoscope optical system according to the first embodiment of the present invention.
The endoscope apparatus 1 according to the first embodiment includes a light source optical system 2, a scope optical system 3, a processor 5, and a monitor 6. Quantum dots as shown in FIGS. 7 and 8 are preliminarily administered to the living body 4 as a fluorescent labeling substance.

図7は量子ドットの例を示す説明図である。図7において、量子ドット80は、例えば、直径2〜5nmの半導体CdSeの微小球を核として、その表面にZnSをコートしてシェル層を形成する。このシェル層に、硫黄分子を介して水酸基を吸着させる。この水酸基の一部を目標とするたんぱく質と結合させるものである。   FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of quantum dots. In FIG. 7, the quantum dot 80 forms a shell layer by coating the surface of ZnS with a microsphere of semiconductor CdSe having a diameter of 2 to 5 nm as a nucleus, for example. Hydroxyl groups are adsorbed on the shell layer via sulfur molecules. A part of this hydroxyl group is bonded to the target protein.

図8は量子ドットの励起・発光スペクトルを示す特性図である。図8において、破線は量子ドットの励起光のスペクトル分布、実線は、CdSe及びInPからなる粒径の異なる量子ドットの発光スペクトル分布である。図8に示したように、励起光は900nm程度の領域まで分布する。また、量子ドットは近赤外波長領域で蛍光を発するものである。量子ドットの蛍光波長は従来の蛍光色素の波長と比較して次のような特徴がある。
(1)発光スペクトルの半値幅が中心波長の1/200程度(典型的には20〜30nm)であり、蛍光色素の約1/3程度に狭くなっている。
(2)発光スペクトルのピーク波長は、量子ドットの大きさ(径)及び材質を選択することにより、およそ400nm〜2000nmぐらいの範囲で比較的自由に設定することが可能である。すなわち、量子ドットの材質の設定や径の調整により、狭帯域のガウス分布の作成が可能である。
(3)励起スペクトルは、発光スペクトルの中心波長の位置に関わらず、可視光〜紫外光領域では短波長側程その強度が強くなっている。
FIG. 8 is a characteristic diagram showing excitation and emission spectra of quantum dots. In FIG. 8, the broken line is the spectral distribution of the excitation light of the quantum dots, and the solid line is the emission spectral distribution of quantum dots made of CdSe and InP having different particle diameters. As shown in FIG. 8, the excitation light is distributed to a region of about 900 nm. The quantum dots emit fluorescence in the near infrared wavelength region. The fluorescence wavelength of quantum dots has the following characteristics compared to the wavelength of conventional fluorescent dyes.
(1) The half-value width of the emission spectrum is about 1/200 (typically 20 to 30 nm) of the center wavelength, and is narrowed to about 1/3 of the fluorescent dye.
(2) The peak wavelength of the emission spectrum can be set relatively freely in the range of about 400 nm to 2000 nm by selecting the size (diameter) and material of the quantum dots. That is, a narrow band Gaussian distribution can be created by setting the material of the quantum dots and adjusting the diameter.
(3) Regardless of the position of the center wavelength of the emission spectrum, the intensity of the excitation spectrum increases in the shorter wavelength side in the visible light to ultraviolet light region.

光源光学系2は、光源21と、オプションフィルタ22と、RGBフィルタ23を有している。光源21は、例えばキセノンランプを用いて構成されており、可視光領域、及び蛍光標識物質の励起波長を含む波長領域の光を放射する。
オプションフィルタ22は、光源21から発光される光の光路上に設けられており、光源21から放射された光の透過波長を可視光帯域及び赤外光帯域の波長域を含む光成分に制限する帯域制限(バンドパス)フィルタとして機能する。
The light source optical system 2 includes a light source 21, an optional filter 22, and an RGB filter 23. The light source 21 is configured using, for example, a xenon lamp, and emits light in a visible light region and a wavelength region including an excitation wavelength of the fluorescent labeling substance.
The optional filter 22 is provided on the optical path of the light emitted from the light source 21, and limits the transmission wavelength of the light emitted from the light source 21 to light components including the visible light band and the infrared light band. Functions as a band limit filter.

図9は実施例1の内視鏡装置において帯域制限フィルタとして機能するオプションフィルタ22の一構成例を示す説明図、図10はオプションフィルタ22の透過率特性を示す特性図である。
図9に示すように、オプションフィルタ22は、遮光性の円板の周方向に可視光透過フィルタ27Xと赤外光透過フィルタ27Yを設けて構成されている。この円板は、回転軸25により回転可能に構成されている。そして、図10に示すように、光源側から入射した光のうち、可視域(400〜700nm)のみの光を射出する特性と、波長域600〜2000nmの波長域のうち650〜900nmまでの赤外光を含む光とを射出する特性を有している。
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a configuration example of the option filter 22 functioning as a band limiting filter in the endoscope apparatus according to the first embodiment, and FIG. 10 is a characteristic diagram illustrating a transmittance characteristic of the option filter 22.
As shown in FIG. 9, the option filter 22 is configured by providing a visible light transmission filter 27X and an infrared light transmission filter 27Y in the circumferential direction of a light-shielding disk. This disk is configured to be rotatable by a rotating shaft 25. And as shown in FIG. 10, the characteristic which inject | emits only the visible region (400-700 nm) light among the light which injected from the light source side, and 650-900 nm red among the wavelength ranges of 600-2000 nm. It has a characteristic of emitting light including outside light.

光路上に可視光透過フィルタ27Xを配置した場合には、図10の特性TVISに示したように可視領域の波長の光を透過させる。また、光路上に赤外光透過フィルタ27Yを配置した場合には、図10の特性TIRに示したように赤外領域の波長の光を透過させる。すなわち、オプションフィルタ22は、円板の光路上の位置を変えることにより、可視領域の波長の光または赤外領域の波長の光のいずれかを選択して透過させる機能を有している。このように、光源21の光はオプションフィルタ22により、可視光帯域から励起光の赤外帯域に至る波長帯域の光成分が透過されるようになっている。 When the visible light transmission filter 27X is disposed on the optical path, light having a wavelength in the visible region is transmitted as indicated by the characteristic T VIS in FIG. Further, in the case of arranging the infrared light transmitting filter 27Y on the optical path transmits light of a wavelength in the infrared region as shown in characteristic T IR of FIG. That is, the option filter 22 has a function of selecting and transmitting either light having a wavelength in the visible region or light having a wavelength in the infrared region by changing the position of the disc on the optical path. As described above, the light from the light source 21 is transmitted by the option filter 22 in the wavelength band from the visible light band to the infrared band of the excitation light.

図11は回転フィルタ23の一構成例を示す説明図、図12は回転フィルタ23の透過率特性を示す特性図である。
回転フィルタ23は、図11に示すように、遮光性の円板の周方向に青色フィルタ29Xと、緑色フィルタ29Yと、赤色フィルタ29Zとを設けて構成されており、可視光の青色光(B)、緑色光(G)、赤色光(R)を透過させる特性を有している。この円板は、回転軸26により回転可能に構成されている。
そして、回転フィルタ23は、円板を回転させて青色フィルタ29X、緑色フィルタ29Y、赤色フィルタ29Zを光路上に配置することにより、それぞれ図11に示すようにB、G、Rの各色の光が透過する。なお、図11の例では、青色フィルタ29X、緑色フィルタ29Y、赤色フィルタ29Zは、それぞれ青色、緑色、赤色の波長の光を透過する他に、赤外領域の光を透過する特性を有している。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a configuration example of the rotary filter 23, and FIG. 12 is a characteristic diagram showing the transmittance characteristics of the rotary filter 23.
As shown in FIG. 11, the rotary filter 23 is configured by providing a blue filter 29X, a green filter 29Y, and a red filter 29Z in the circumferential direction of the light-shielding disk, and the visible light blue light (B ), Green light (G), and red light (R). This disk is configured to be rotatable by a rotation shaft 26.
Then, the rotating filter 23 rotates the disk and arranges the blue filter 29X, the green filter 29Y, and the red filter 29Z on the optical path, so that the light of each color of B, G, and R can be obtained as shown in FIG. To Penetrate. In the example of FIG. 11, the blue filter 29X, the green filter 29Y, and the red filter 29Z have characteristics of transmitting light in the infrared region in addition to transmitting light of blue, green, and red wavelengths, respectively. Yes.

ここで、図10、図12の特性と、図8の特性とを参照すると、光源光学系2は、可視光領域、赤外光領域のいずれの領域の光を透過した場合でも、図8で示したような量子ドットを用いた蛍光標識物質の励起波長の少なくとも一部を含むことになる。また、光源光学系2からスコープ光学系3には、600nm〜2000nmの波長帯域のうち少なくとも一部を、蛍光標識物質を投与した被検査対象物(生体)に照射するような光が出力される。ここで、600nm〜2000nmの波長帯域は、近赤外領域での散乱、吸収が少なく深達度に優れており、この波長領域での励起及び複数の励起波長が存在するので、生体の癌診断に適合している。
このように、回転フィルタ23は、円板を回転させることにより、面順次光を被検査体に照射することができるようになっている。
Here, referring to the characteristics shown in FIGS. 10 and 12 and the characteristics shown in FIG. 8, the light source optical system 2 can transmit light in any of the visible light region and the infrared light region in FIG. At least a part of the excitation wavelength of the fluorescent labeling substance using the quantum dots as shown is included. The light source optical system 2 outputs light that irradiates at least a part of the wavelength band of 600 nm to 2000 nm to the object to be examined (living body) to which the fluorescent labeling substance is administered. . Here, the wavelength band of 600 nm to 2000 nm has little scattering and absorption in the near-infrared region and excellent depth of penetration, and there are excitation and a plurality of excitation wavelengths in this wavelength region. It conforms to.
In this way, the rotary filter 23 can irradiate the object to be inspected with surface sequential light by rotating the disk.

図6に戻り、スコープ光学系3は、ライドガイドファイバ31と、照明レンズ32と、対物レンズ33と、絞り39と、レンズ37と、励起光カットフィルタとしての固定フィルタ34と、エアギャップ可変式の分光透過率特性可変素子35と、撮像素子としてのCCDを用いた検出器(受光部)38を有している。
光源光学系2の回転フィルタ23で透過された帯域波長の光は、ライトガイドファイバ31で伝送され、照明レンズ32を通して生体4を照明する。上述のように、スコープ光学系3は、励起光としては600nm〜2000nmの波長帯域のうち少なくとも一部を被検査体である生体4に照射する。照明レンズ32は、生体4の照明手段として機能している。
Returning to FIG. 6, the scope optical system 3 includes a ride guide fiber 31, an illumination lens 32, an objective lens 33, an aperture 39, a lens 37, a fixed filter 34 as an excitation light cut filter, and a variable air gap. And a detector (light receiving unit) 38 using a CCD as an imaging device.
The band wavelength light transmitted through the rotary filter 23 of the light source optical system 2 is transmitted through the light guide fiber 31 and illuminates the living body 4 through the illumination lens 32. As described above, the scope optical system 3 irradiates at least a part of the wavelength band of 600 nm to 2000 nm as the excitation light to the living body 4 that is the object to be inspected. The illumination lens 32 functions as illumination means for the living body 4.

対物レンズ33は、照明レンズ32に隣接して設けられている観察窓(図示を省略)に取り付けられている。対物レンズ33には、照明レンズ32で照明された生体4からの反射光及び蛍光標識物質からの蛍光が入射され、その結像位置に像を結ぶ。この光学像は、レンズ37、固定フィルタ34、分光透過率特性可変素子35、レンズ37を通り、受光部38の撮像面上に伝送される。   The objective lens 33 is attached to an observation window (not shown) provided adjacent to the illumination lens 32. Reflected light from the living body 4 illuminated by the illumination lens 32 and fluorescence from the fluorescent labeling substance are incident on the objective lens 33, and an image is formed at the imaging position. This optical image passes through the lens 37, the fixed filter 34, the spectral transmittance characteristic variable element 35, and the lens 37, and is transmitted onto the imaging surface of the light receiving unit 38.

固定フィルタ34は、可視光成分と赤外の蛍光の波長帯域を透過し、赤外の励起光の波長帯域を遮断する分光透過率特性を有している。
エアギャップ可変式の分光透過率特性可変素子35は、図2、図3を用いて説明したいずれかのタイプのエタロンを用いて構成されている。また、分光透過率特性可変素子35はフィルタ制御回路51と接続されている。
レンズ37又はレンズ37を保持する保持枠36と、受光部38は、光学系制御回路52に接続されている。また、レンズ37又はレンズ37を保持する保持枠36と、受光部38の少なくともいずれかは、光学系制御回路52を介して光路上を移動可能に構成されている。
The fixed filter 34 has a spectral transmittance characteristic that transmits the visible light component and the infrared fluorescent wavelength band and blocks the infrared excitation light wavelength band.
The variable air gap type spectral transmittance characteristic variable element 35 is configured using any type of etalon described with reference to FIGS. The spectral transmittance characteristic variable element 35 is connected to the filter control circuit 51.
The lens 37 or the holding frame 36 that holds the lens 37 and the light receiving unit 38 are connected to the optical system control circuit 52. In addition, at least one of the lens 37 or the holding frame 36 that holds the lens 37 and the light receiving unit 38 is configured to be movable on the optical path via the optical system control circuit 52.

プロセッサ5は、フィルタ制御回路51と、光学系制御回路52と、プリプロセス回路53と、A/D変換器54と、映像信号処理回路55と、D/A変換器56を備えている。   The processor 5 includes a filter control circuit 51, an optical system control circuit 52, a preprocess circuit 53, an A / D converter 54, a video signal processing circuit 55, and a D / A converter 56.

フィルタ制御回路51は、光源光学系2に備わる各フィルタ22,23の光路上の位置合わせ及び回転駆動を制御するとともに、それに合わせて分光透過率特性可変素子35に設けられている、例えば圧電素子に印加する電圧を制御して透過波長帯域を移動させるように構成されている。また、フィルタ制御回路51は、光学系制御回路52、プリプロセス回路53及び映像信号処理回路55に所定の制御信号を入力するようになっている。   The filter control circuit 51 controls the alignment and rotation driving of the filters 22 and 23 provided in the light source optical system 2 on the optical path, and is provided in the spectral transmittance characteristic variable element 35 accordingly, for example, a piezoelectric element. The transmission wavelength band is moved by controlling the voltage applied to the. The filter control circuit 51 inputs predetermined control signals to the optical system control circuit 52, the preprocess circuit 53, and the video signal processing circuit 55.

光学系制御回路52は、分光透過率可変光学素子35より制御信号として送られる透過波長の変化情報に同期して、各透過波長の結像状態に対応して、各透過波長が撮像素子である受光部38の撮像面で結像するように、レンズ36もしくはレンズを保持した保持枠37又は受光部38を移動させるように構成されている。   The optical system control circuit 52 synchronizes with the change information of the transmission wavelength sent as a control signal from the spectral transmittance variable optical element 35, and each transmission wavelength is an image sensor corresponding to the imaging state of each transmission wavelength. The lens 36, the holding frame 37 that holds the lens, or the light receiving unit 38 is moved so as to form an image on the imaging surface of the light receiving unit 38.

プリプロセス回路53は、受光部38を経て入力される画像信号に対して、増幅器によるゲインの調整や、ホワイトバランス補正回路等による可視光画像のホワイトバランス調整等の前処理を行うように構成されている。   The preprocess circuit 53 is configured to perform preprocessing such as gain adjustment by an amplifier and white balance adjustment of a visible light image by a white balance correction circuit or the like on an image signal input through the light receiving unit 38. ing.

A/D変換器54は、プリプロセス回路53から入力されたアナログの画像信号をデジタル信号に変換する。
映像信号処理回路55は、A/D変換器54でデジタル信号に変換された信号を、図示省略した画像メモリに格納した後、画像強調、ノイズ除去等の画像処理や、蛍光画像、通常画像、文字情報の同時表示のための表示制御等を行うように構成されている。なお、映像信号処理回路55では、さらに、蛍光像と通常画像との重ね合わせ表示や、通常画像と蛍光像の画像間演算による蛍光像の規格化の処理も行うことができる。
The A / D converter 54 converts the analog image signal input from the preprocess circuit 53 into a digital signal.
The video signal processing circuit 55 stores the signal converted into the digital signal by the A / D converter 54 in an image memory (not shown), and then performs image processing such as image enhancement and noise removal, fluorescence image, normal image, It is configured to perform display control or the like for simultaneous display of character information. Note that the video signal processing circuit 55 can also perform processing for superimposing the fluorescent image and the normal image and normalizing the fluorescent image by calculating between the normal image and the fluorescent image.

D/A変換器56は、映像信号処理回路55から出力されたデジタル信号をアナログ信号に変換する。
D/A変換器56から出力される映像信号はモニタ6に入力され、CCD38の撮像面に結像された蛍光像及び可視光像をモニタ6の表示面に表示することができるようになっている。
The D / A converter 56 converts the digital signal output from the video signal processing circuit 55 into an analog signal.
A video signal output from the D / A converter 56 is input to the monitor 6, and a fluorescent image and a visible light image formed on the imaging surface of the CCD 38 can be displayed on the display surface of the monitor 6. Yes.

このように構成された実施例1の内視鏡装置を用いて、生体の観察を行う場合の一例を説明する。
まず、通常観察を行う場合について説明する。この場合は、図9に示したオプションフィルタ22に備わる可視光透過フィルタ27Xが光路上に固定され、可視光を透過し赤外光を遮光する。この状態で、図11に示したRGBフィルタ23が所定の回転数で回転することにより、赤外励起光(IR)は遮光され、青(B)、緑(G)、赤(R)の光を透過し、被検査体である生体4にはこれらの光が順次照射される。
An example in which a living body is observed using the endoscope apparatus of the first embodiment configured as described above will be described.
First, the case of performing normal observation will be described. In this case, the visible light transmission filter 27X provided in the option filter 22 shown in FIG. 9 is fixed on the optical path, and transmits visible light and shields infrared light. In this state, when the RGB filter 23 shown in FIG. 11 is rotated at a predetermined rotation speed, the infrared excitation light (IR) is shielded, and light of blue (B), green (G), and red (R) is obtained. The light is sequentially irradiated onto the living body 4 that is the object to be inspected.

図6に示したスコープ光学系3において、分光透過率特性可変素子35の圧電素子の駆動電圧をV0とする。実施例1では、駆動電圧がV0のときに、周期的に発生する分光透過率特性可変素子35の透過率のピークのうち可視光帯域でのピーク位置を、照明光B,G,Rの中心波長とほぼ一致するようにしている。したがって、駆動電圧V0が一定の状態で、撮像素子としての検出器38の受光面では生体への照明光に対応して、青(B)と蛍光(IR0)、緑(G)と蛍光(IR0)、赤(R)と蛍光(IR0)の波長成分の光像を受光する。 In the scope optical system 3 shown in FIG. 6, the drive voltage of the piezoelectric element of the spectral transmittance characteristic variable element 35 is set to V 0 . In the first embodiment, when the drive voltage is V 0 , the peak position in the visible light band of the transmittance peak of the spectral transmittance characteristic variable element 35 that is periodically generated is represented by the illumination light B, G, R. It is made to almost coincide with the center wavelength. Therefore, in a state where the driving voltage V 0 is constant, the light receiving surface of the detector 38 serving as an image sensor corresponds to the illumination light to the living body, blue (B) and fluorescence (IR 0 ), green (G) and fluorescence. A light image of wavelength components of (IR 0 ), red (R) and fluorescence (IR 0 ) is received.

検出器38で受光された光像は、光電変換されることによりR,G,Bの色成分画像の信号に変換されて、プロセッサ5に入力される。プロセッサ5で、上述したように信号処理を行った後に、モニタ6に可視光による通常の内視鏡画像が表示される。   The light image received by the detector 38 is photoelectrically converted to R, G, B color component image signals and input to the processor 5. After the signal processing is performed by the processor 5 as described above, a normal endoscopic image by visible light is displayed on the monitor 6.

次に、蛍光像と通常画像を同時観察する場合の一例について説明する。この場合には、例えば、オプションフィルタ22の可視光透過フィルタ27Xで最初の1フレームにおいて可視光を透過し、続く1フレームにおいて赤外透過フィルタ27Yで赤外光を透過させてオプションフィルタ22を1回転させる。このため、オプションフィルタ22は、可視光と赤外光を交互に透過する状態となる。   Next, an example in which a fluorescent image and a normal image are observed simultaneously will be described. In this case, for example, the visible light transmission filter 27X of the option filter 22 transmits visible light in the first frame, and the infrared light is transmitted by the infrared transmission filter 27Y in the subsequent frame, so that the option filter 22 is 1 Rotate. For this reason, the optional filter 22 is in a state of alternately transmitting visible light and infrared light.

この状態で、RGBフィルタ23を、オプションフィルタ22の1/3の回転数で回転させる。すなわち、帯域制限フィルタ22が1回転して、可視光と赤外光を交互に透過した状態で青色(B)フィルタ29Xを光路上に固定して、透過光を被検査体に照射する。同様にして、オプションフィルタ22が1回転して、可視光と赤外光を交互に透過した状態で、緑色(G)フィルタ29Yと赤色(R)フィルタ27Zをそれぞれ光路上に固定して、透過光を被検査体に照射する。   In this state, the RGB filter 23 is rotated at 1/3 the number of rotations of the option filter 22. That is, the band limiting filter 22 rotates once, and the blue (B) filter 29X is fixed on the optical path in a state in which visible light and infrared light are alternately transmitted, and the transmitted light is irradiated onto the object to be inspected. Similarly, with the option filter 22 rotating once and transmitting visible light and infrared light alternately, the green (G) filter 29Y and the red (R) filter 27Z are fixed on the optical path and transmitted. Irradiate the object under test with light.

ここで、図6に示したスコープ光学系において、オプションフィルタ22で可視光を透過し、RGBフィルタ23で青色(B)フィルタを光路上に固定した状態での、分光透過率特性可変素子35の圧電素子の駆動電圧を、通常観察時と同じV0とする。オプションフィルタ22で赤外光を透過した状態での前記駆動電圧をV1とする。 Here, in the scope optical system shown in FIG. 6, the spectral transmittance characteristic variable element 35 in a state where the visible light is transmitted by the option filter 22 and the blue (B) filter is fixed on the optical path by the RGB filter 23. The drive voltage of the piezoelectric element is set to V 0 which is the same as that during normal observation. The drive voltage in a state where infrared light is transmitted through the option filter 22 is set to V 1 .

次に、RGBフィルタ23で緑色(G)フィルタを光路上に固定した状態での、オプションフィルタ22で可視光を透過した状態の前記駆動電圧をV0とし、オプションフィルタ22で赤外光を透過した状態の前記駆動電圧をV2とする。
また、RGBフィルタ23で赤色(R)フィルタを光路上に固定した状態での、オプションフィルタ22で可視光を透過した状態の前記駆動電圧をV0とし、オプションフィルタ22で赤外光を透過した状態の前記駆動電圧をV3とする。
なお、分光透過率特性可変素子35を制御する駆動電圧をV0≠V1≠V2≠V3とし、各々の駆動電圧での透過帯域は異なるようにしている。
Next, when the green (G) filter is fixed on the optical path by the RGB filter 23 and the visible light is transmitted by the option filter 22, the driving voltage is set to V 0, and the infrared light is transmitted by the option filter 22. the driving voltage of the state and V 2.
In addition, the drive voltage in a state where visible light is transmitted through the option filter 22 in a state where the red (R) filter is fixed on the optical path by the RGB filter 23 is V 0, and infrared light is transmitted through the option filter 22. The driving voltage in the state is V 3 .
The drive voltage for controlling the spectral transmittance characteristic variable element 35 is set to V 0 ≠ V 1 ≠ V 2 ≠ V 3, and the transmission bands at the respective drive voltages are made different.

検出器38の受光面の前方には励起光を遮光する固定フィルタ34が配置されている。これにより、検出器38の受光面には、生体への照射光に対応して順次、青(B)と蛍光(IR0)、蛍光(IR1)、緑(G)と蛍光(IR0)、蛍光(IR2)、赤(R)と蛍光(IR0)、蛍光(IR3)の波長成分のみの画像を受光する。なお、分光透過率特性可変素子35を制御する駆動電圧をV0≠V1≠V2≠V3とし、各々の駆動電圧での透過帯域は異なるようにしているため、順次検出する蛍光の波長帯域はIR0≠IR1≠IR2≠IR3となる。したがって、青、緑、赤の3種類の可視光像と、IR1、IR2、IR3の3種類の蛍光像が得られる。このように、蛍光観察においては、異なる3種類の量子ドットからの蛍光波長を分離し抽出することができる。 A fixed filter 34 that blocks excitation light is disposed in front of the light receiving surface of the detector 38. As a result, blue (B) and fluorescence (IR 0 ), fluorescence (IR 1 ), green (G) and fluorescence (IR 0 ) are sequentially applied to the light receiving surface of the detector 38 in accordance with the irradiation light on the living body. , Fluorescence (IR 2 ), red (R), fluorescence (IR 0 ), and images of only the wavelength components of fluorescence (IR 3 ) are received. The drive voltage for controlling the spectral transmittance characteristic variable element 35 is set to V 0 ≠ V 1 ≠ V 2 ≠ V 3, and the transmission bands at the respective drive voltages are made different. The band is IR 0 ≠ IR 1 ≠ IR 2 ≠ IR 3 . Therefore, three types of visible light images of blue, green, and red and three types of fluorescent images of IR 1 , IR 2 , and IR 3 are obtained. Thus, in fluorescence observation, fluorescence wavelengths from three different types of quantum dots can be separated and extracted.

このように、蛍光像と通常光像を同時観察する場合には、オプションフィルタ22とRGBフィルタ23とは、ある周期で同期して回転するように制御される。また、分光透過率特性可変素子35の圧電素子の駆動電圧は、オプションフィルタ22とRGBフィルタ23と同期して制御される。また、検出器38では、RGBフィルタ23とオプションフィルタ22の位置に応じて、青、緑、赤の可視光、あるいは赤外の蛍光を受光する。検出器38の出力信号はプロセッサ5により信号処理されモニタ6に蛍光画像と通常観察画像とが表示される。   Thus, when simultaneously observing the fluorescent image and the normal light image, the option filter 22 and the RGB filter 23 are controlled to rotate in synchronization with a certain period. Further, the drive voltage of the piezoelectric element of the spectral transmittance characteristic variable element 35 is controlled in synchronization with the option filter 22 and the RGB filter 23. In addition, the detector 38 receives visible light of blue, green, red, or infrared fluorescence according to the positions of the RGB filter 23 and the option filter 22. The output signal of the detector 38 is signal-processed by the processor 5 and a fluorescent image and a normal observation image are displayed on the monitor 6.

この観察過程に際し、本実施例の内視鏡光学系は、分光透過率特性可変素子35を透過する波長の変化に同期して光学系制御回路52が、各透過波長ごとに異なる結像状態に対応して、各波長の光がそれぞれ色収差を補正された状態で検出器38の撮像面上に結像するように、レンズ37や検出器38、又はレンズ37を保持する保持枠36を光軸方向に移動させる。なお、実際の移動は、光学系制御回路52に接続された図示省略したモータ等の駆動手段で行うようになっている。
このため、分光透過率特性可変素子35で透過波長を変化させも、透過波長に合わせて色収差を補正することができ、同じ被写体をはっきりと撮像することができる。
During this observation process, in the endoscope optical system of the present embodiment, the optical system control circuit 52 is in an imaging state that is different for each transmission wavelength in synchronization with a change in the wavelength transmitted through the spectral transmittance characteristic variable element 35. Correspondingly, the lens 37, the detector 38, or the holding frame 36 that holds the lens 37 is placed on the optical axis so that the light of each wavelength forms an image on the imaging surface of the detector 38 with the chromatic aberration corrected. Move in the direction. The actual movement is performed by driving means such as a motor (not shown) connected to the optical system control circuit 52.
For this reason, even if the transmission wavelength is changed by the spectral transmittance characteristic variable element 35, the chromatic aberration can be corrected according to the transmission wavelength, and the same subject can be clearly imaged.

なお、プロセッサ5は、分光透過率を波長別に分割することによって、蛍光を発しているピーク波長を演算又はカウントし、カウント数に応じて表示画像に擬似カラー表示させる。また、前記透過率を波長別に分割することによって、蛍光を発しているピーク波長を演算又はカウントし、プロセッサ5に設けたメモリ内にある蛍光ピーク波長対たんぱく質のテーブル(図示省略)を参照し、生体内たんぱく質を同定すると共に、同定したたんぱく質をデータとしてメモリ内に格納する。このように、カウント数に応じて表示画像に擬似カラー表示させるようにすれば、癌などの病巣部の現状を誤差なく確実に観察することができる。また、個別の生体内たんぱく質のデータを随時メモリから読み出し、基準となる蛍光ピーク波長対たんぱく質のテーブルのデータと対比して診断などに利用することができる。   Note that the processor 5 calculates or counts the peak wavelength of fluorescence by dividing the spectral transmittance by wavelength, and displays a pseudo color display on the display image according to the count number. Further, by dividing or dividing the transmittance according to wavelength, the peak wavelength emitting fluorescence is calculated or counted, and a fluorescence peak wavelength versus protein table (not shown) in a memory provided in the processor 5 is referred to. In addition to identifying in vivo proteins, the identified proteins are stored in memory as data. As described above, if pseudo-color display is performed on the display image in accordance with the count number, the current state of a lesion such as cancer can be reliably observed without error. In addition, individual in vivo protein data can be read from the memory at any time, and used for diagnosis or the like in comparison with the fluorescence peak wavelength to protein table data as a reference.

また、蛍光標識物質に用いる量子ドットの蛍光波長は、図8に示したように材質及び外径の調整により狭帯域ガウス分布の作成が可能である。例えば、青のシリーズとしては、CdSeナノクリスタル使用で、各外径は2.1、2.4、3.1、3.6、4.6nmである。また、緑のシリーズでは、InPナノクリスタル使用で、各径は3.0、3.5、4.6nmである。さらに、赤のシリーズでは、InAsナノクリスタル使用で、各径は2.8、3.6、4.6、6nmである。   In addition, as shown in FIG. 8, the fluorescence wavelength of the quantum dots used for the fluorescent labeling substance can create a narrow band Gaussian distribution by adjusting the material and the outer diameter. For example, as a blue series, CdSe nanocrystals are used, and each outer diameter is 2.1, 2.4, 3.1, 3.6, 4.6 nm. In the green series, InP nanocrystals are used, and the diameters are 3.0, 3.5, and 4.6 nm. In the red series, InAs nanocrystals are used and the diameters are 2.8, 3.6, 4.6, and 6 nm.

そして、実施例1において蛍光標識物質(タグ)として、材料をCdSe、InP、InAsとした外径2.1〜6.6nmの範囲で、検出対象の生体(プロテイン)の数に合わせて、外径を複数変えた量子ドットを利用してもよい。複数の外径を有する量子ドットは、それぞれ親水性、抗体特性、生体適合性を持つように合成する。その前提として、材料及び外径を各々最適化し、分光特性は赤外励起、赤外蛍光の条件内に設定することが望ましい。   In Example 1, as a fluorescent labeling substance (tag), the material is CdSe, InP, InAs, and the outer diameter is in the range of 2.1 to 6.6 nm, according to the number of living bodies (proteins) to be detected. You may utilize the quantum dot which changed multiple diameters. Quantum dots having a plurality of outer diameters are synthesized so as to have hydrophilicity, antibody characteristics, and biocompatibility, respectively. As a premise, it is desirable to optimize the material and the outer diameter, and set the spectral characteristics within the conditions of infrared excitation and infrared fluorescence.

上記のように量子ドットを利用すれば、蛍光標識物質(タグ)を投与して、光を照射し、生体の外部まで近赤外波長領域の蛍光を取り出せるので、生体深部で発生した初期の癌でも正確に観察できる。このため、生体へ投与した蛍光標識物質を利用することで、早期癌を診断することが可能となる。また、内視鏡装置による高度の診断能が可能となる。量子ドットは顕微鏡下で1時間以上の観察が可能で蛍光寿命が長く、蛍光が明るいという特性を有している。また、生体深部では実質的には励起光が赤外光の領域に限定されるため、光源側では赤外光のバンドパスフィルタは不要である。なお、量子ドットでは各蛍光波長は狭帯域でガウス分布をしており、エタロンタイプのバンドパスフィルタで検出する特性に適合している。   By using quantum dots as described above, a fluorescent labeling substance (tag) can be administered, irradiated with light, and fluorescence in the near-infrared wavelength region can be extracted to the outside of the living body. But it can be observed accurately. For this reason, early cancer can be diagnosed by using a fluorescent labeling substance administered to a living body. In addition, a high degree of diagnostic ability by the endoscope apparatus is possible. Quantum dots have the characteristics that they can be observed under a microscope for 1 hour or longer, have a long fluorescence lifetime, and have a bright fluorescence. Further, since the excitation light is substantially limited to the infrared light region in the deep part of the living body, the infrared light band-pass filter is unnecessary on the light source side. In addition, in the quantum dot, each fluorescence wavelength has a Gaussian distribution in a narrow band, and is suitable for characteristics detected by an etalon type bandpass filter.

また、上述したように、生体の内部の到達する光は波長により異なる。そこで、本実施例の内視鏡光学系において、生体内における観察を所望する深度に合わせて、フィルタ制御回路51を介して分光透過率特性可変素子35の透過波長を制御したときに、光学系制御回路52が、レンズ37、撮像素子38等の光学素子、及びこれらの光学素子を保持した保持枠36を移動させることによって、波長の生体内進達度に合わせて最良な結像状態となるように合焦距離を変えるようにしてもよい。このようにすれば、生体内における異なる深さの部位ごとにはっきりと観察でき、診断能が向上する。   Further, as described above, the light that reaches inside the living body varies depending on the wavelength. Therefore, in the endoscope optical system of the present embodiment, when the transmission wavelength of the spectral transmittance characteristic variable element 35 is controlled via the filter control circuit 51 in accordance with the depth desired to be observed in the living body, the optical system The control circuit 52 moves the optical elements such as the lens 37 and the image sensor 38 and the holding frame 36 holding these optical elements so that the best imaging state is achieved in accordance with the in-vivo progress of the wavelength. The in-focus distance may be changed. In this way, it is possible to clearly observe each part at a different depth in the living body, and the diagnostic ability is improved.

また、上述したように、蛍光試料の深度は、その色(観察する蛍光の波長)で区別できる。そこで、本実施例の内視鏡光学系では、フィルタ制御回路51を介して所望の蛍光を透過するように分光透過率特性可変素子35を制御する際に、光学系制御回路52を介して、焦点深度が浅くなるようにレンズ37、撮像素子38等の光学素子、及びこれらを保持した保持枠36を移動させてもよい。このようにすると、観察を所望する深度の蛍光のみがはっきりと観察できる。
また、観察深度を浅くする手法として、明るさ絞りに可変機能を設けても良い。
なお、十分に色収差が補正された光学系や十分に観察深度の広い光学系においては、波長毎にフォーカス調整をする必要はない。このような光学系では、図5(f)で示すように、生体からの反射光を検出する可視領域(I)のピント位置と、蛍光体からの蛍光を検
出する赤外領域(II)のピント位置、の観察モード別の二点のフォーカス調整だけでも良
い。これにより、制御の簡略化が図れる。
Further, as described above, the depth of the fluorescent sample can be distinguished by its color (the wavelength of the fluorescence to be observed). Therefore, in the endoscope optical system of the present embodiment, when controlling the spectral transmittance characteristic variable element 35 so as to transmit desired fluorescence through the filter control circuit 51, the optical system control circuit 52 is used. The lens 37, the optical element such as the image sensor 38, and the holding frame 36 holding these may be moved so that the depth of focus becomes shallow. In this way, only fluorescence at a depth desired for observation can be clearly observed.
Further, as a technique for reducing the observation depth, a variable function may be provided in the aperture stop.
In an optical system with sufficiently corrected chromatic aberration and an optical system with a sufficiently wide observation depth, it is not necessary to adjust the focus for each wavelength. In such an optical system, as shown in FIG. 5 (f), the focus position of the visible region (I) for detecting the reflected light from the living body and the infrared region (II) for detecting the fluorescence from the phosphor. It is only necessary to adjust the focus at two points for each observation mode of the focus position. Thereby, control can be simplified.

なお、蛍光標識物質としては、近赤外領域において複数の異なる蛍光を発する物質であればよく、量子ドットに限られるものではない。
他の例として、有機蛍光色素等が上げられる。図17は、MolecularProbes社の有機蛍光色素“Alexa Fluor647”と“Alexa Fluor680”の吸収及び蛍光スペクトルを示す特性図である。
図中、実線はAlexa Fluor647の吸収スペクトルを示し、点線はAlexa Fluor647の蛍光スペクトルを示し、一点鎖線はAlexa Fluor680の吸収スペクトルを示し、二点鎖線はAlexa Fluor680の蛍光スペクトルを示す。また、斜線部分は励起光の波長を示す。図で示すように、620nm近傍の波長の励起光を用いることにより、近赤外波長領域で2種類(Alexa Fluor647、Alexa Fluor680)の異なる波長の蛍光が得られる。量子ドットに限らず、このような特性の蛍光色素を極早期癌診断のための蛍光標識物質として用いてもよい。
The fluorescent labeling substance may be any substance that emits a plurality of different fluorescences in the near infrared region, and is not limited to quantum dots.
Another example is an organic fluorescent dye. FIG. 17 is a characteristic diagram showing absorption and fluorescence spectra of organic fluorescent dyes “Alexa Fluor647” and “Alexa Fluor680” manufactured by MolecularProbes.
In the figure, the solid line shows the absorption spectrum of Alexa Fluor647, the dotted line shows the fluorescence spectrum of Alexa Fluor647, the one-dot chain line shows the absorption spectrum of Alexa Fluor680, and the two-dot chain line shows the fluorescence spectrum of Alexa Fluor680. The shaded area indicates the wavelength of the excitation light. As shown in the figure, by using excitation light having a wavelength in the vicinity of 620 nm, two types (Alexa Fluor647, Alexa Fluor680) of different wavelengths of fluorescence can be obtained in the near infrared wavelength region. Not only quantum dots but also fluorescent dyes having such characteristics may be used as fluorescent labeling substances for very early cancer diagnosis.

図13は本発明の実施例2にかかる内視鏡光学系を備えたカプセル内視鏡装置の要部を示す概略構成図である。
実施例2のカプセル内視鏡装置94は、装置本体の内部に光源装置2とライトガイド31の代わりにLED90を備えるとともに、電源を電池(またはコンデンサ)91で構成し、更に、検出した信号をアンテナ92を用いて無線で外部装置95へ送信する点が、図6に示した実施例1の内視鏡装置とは、大きく異なる。
カプセル型内視鏡装置94には、制御回路5と、コンデンサまたは電池を用いた電源96と、電源96と電気的に接続されるコイル91と、位置制御用マグネット93と、アンテナ92が設けられている。また、カプセル型内視鏡装置94は、LED90からの出射光を透明カバー97を通して生体に照射し、その反射光または蛍光をレンズ37に導入するようになっている。
コイル91は、外部からの磁力線で位置制御用マグネット93が磁化されたときに磁気誘導により電流を流して電源96のコンデンサの充電又は電池の充電を行う。位置制御用マグネット93は、外部からの電磁波によりカプセル型内視鏡装置94を移動させるエネルギー源となっている。アンテナ92は、検出器38の検出信号を外部装置95に送信する。
外部装置95には、アンテナ95aと、モニタ95bと、制御回路(図示省略)が設けられている。アンテナ95aは、カプセル型内視鏡装置94のアンテナ92から送信される信号を受信するとともに、位置制御用マグネット93に対して電磁波、即ち、磁気エネルギーを送信する。モニタ95bは、アンテナ92から送信されアンテナ95aで受信される検出器38の検出信号に基づいて制御回路(図示省略)を介して形成される画像を表示する。
その他の構成及び作用効果は実施例1の内視鏡装置とほぼ同じである。
実施例2のカプセル内視鏡装置では、小型化を図るためレンズ37が1枚で構成されている。このため色収差の補正を十分に行うことが出来ない。従って、可視領域(I)、赤
外領域(II)の全ての領域において、異なる波長を検出する際には、常にフォーカス調整
を行う必要がある。しかるに、実施例2のカプセル内視鏡装置によれば、異なる波長を検出する際には、常にフォーカス調整を行うことができるため、常にピントの合った鮮明な画像が得られる。
FIG. 13: is a schematic block diagram which shows the principal part of the capsule endoscope apparatus provided with the endoscope optical system concerning Example 2 of this invention.
The capsule endoscope apparatus 94 according to the second embodiment includes an LED 90 instead of the light source device 2 and the light guide 31 inside the apparatus main body, a power source is configured by a battery (or a capacitor) 91, and a detected signal is further transmitted. The point which transmits to the external apparatus 95 by radio | wireless using the antenna 92 differs greatly from the endoscope apparatus of Example 1 shown in FIG.
The capsule endoscope device 94 is provided with a control circuit 5, a power supply 96 using a capacitor or a battery, a coil 91 electrically connected to the power supply 96, a position control magnet 93, and an antenna 92. ing. In addition, the capsule endoscope apparatus 94 irradiates the living body with the emitted light from the LED 90 through the transparent cover 97, and introduces the reflected light or fluorescence into the lens 37.
The coil 91 charges the capacitor of the power source 96 or charges the battery by causing a current to flow by magnetic induction when the position control magnet 93 is magnetized by external magnetic lines of force. The position control magnet 93 is an energy source for moving the capsule endoscope device 94 by external electromagnetic waves. The antenna 92 transmits the detection signal of the detector 38 to the external device 95.
The external device 95 is provided with an antenna 95a, a monitor 95b, and a control circuit (not shown). The antenna 95 a receives a signal transmitted from the antenna 92 of the capsule endoscope apparatus 94 and transmits electromagnetic waves, that is, magnetic energy, to the position control magnet 93. The monitor 95b displays an image formed via a control circuit (not shown) based on the detection signal of the detector 38 transmitted from the antenna 92 and received by the antenna 95a.
Other configurations and operational effects are almost the same as those of the endoscope apparatus of the first embodiment.
In the capsule endoscope apparatus according to the second embodiment, a single lens 37 is configured to reduce the size. For this reason, chromatic aberration cannot be corrected sufficiently. Accordingly, it is necessary to always perform focus adjustment when detecting different wavelengths in all the visible region (I) and infrared region (II). However, according to the capsule endoscope apparatus of the second embodiment, the focus adjustment can always be performed when detecting different wavelengths, so that a sharp image that is always in focus can be obtained.

実施例3の内視鏡装置は、光源装置2のオプションフィルタ22と回転フィルタ23の構成が、実施例1の内視鏡装置と異なる。
具体的には、図9で示すオプションフィルタの開口部27X,27Yは、帯域制限のフィルタを設置せずに素通し窓として用いる。また、図11で示す回転フィルタの開口部29X,29Y,29Zも、帯域制限のフィルタを設置せずに素通し窓として用いる。その他の構成及び作用は実施例1の内視鏡装置とほぼ同じであり、これにより生体からの反射光を波長別で、且つ深さ方向の情報を同時に取得することができる。
実施例3の内視鏡装置によれば、光源装置2から可視光(白色光)を時系列にパルス照射できる。そして、回転フィルタの駆動と同期して波長可変フィルタの透過特性を変更し、その波長特性に応じてフォーカス調整を行う。これにより、回転フィルタの遮光期間に、撮像素子38からプロセッサ5へ電気信号を転送すれば、撮像素子38から素子シッタの機能を省くことが出来、使用できる撮像素子の選択肢が広げることができる。
なお、R・G・B等の可視光観察の場合には、オプションフィルタの開口部27X、または27Yに、図10で示す可視透過フィルタ帯域制限フィルタTVISを配置してもよい。これにより、プラスチック等の耐熱性の低い安価なライトガイドを用いることができる。
The endoscope apparatus according to the third embodiment is different from the endoscope apparatus according to the first embodiment in the configuration of the option filter 22 and the rotary filter 23 of the light source device 2.
Specifically, the openings 27X and 27Y of the option filter shown in FIG. 9 are used as a through window without installing a band limiting filter. Further, the openings 29X, 29Y, and 29Z of the rotary filter shown in FIG. 11 are also used as a through window without installing a band limiting filter. Other configurations and operations are almost the same as those of the endoscope apparatus according to the first embodiment, and thus, reflected light from a living body can be acquired for each wavelength and in the depth direction at the same time.
According to the endoscope device of the third embodiment, visible light (white light) can be pulsed in time series from the light source device 2. Then, the transmission characteristic of the wavelength tunable filter is changed in synchronization with the driving of the rotary filter, and focus adjustment is performed according to the wavelength characteristic. Thus, if an electrical signal is transferred from the image sensor 38 to the processor 5 during the light shielding period of the rotary filter, the function of the element sitter can be omitted from the image sensor 38, and the choices of usable image sensors can be expanded.
In the case of observation of visible light such as R, G, and B, the visible transmission filter band limiting filter T VIS shown in FIG. 10 may be disposed in the opening 27X or 27Y of the optional filter. Thereby, an inexpensive light guide with low heat resistance such as plastic can be used.

図14は本発明の実施例4にかかる内視鏡光学系を備えた内視鏡装置の要部を示す概略構成図である。
実施例4の内視鏡装置は、図6で示す光源装置2のオプションフィルタ22と回転フィルタ23を省いた点が、実施例3の内視鏡装置と異なる。
その他の構成及び作用は実施例3の内視鏡装置とほぼ同じであり、これにより生体からの反射光を波長別で、且つ深さ方向の情報を同時に取得することができる。特に波長可変分光素子により任意の波長を選択できる。
実施例4の内視鏡装置によれば、光源装置2からは可視光(白色光)を常時照射できる。そして、撮像素子38の素子シャッタと同期して波長可変フィルタの透過特性を変更し、その波長特性に応じてフォーカス調整を行う。これにより、光源装置2からはオプションフィルタ及び回転フィルタの機能を省くことが出来、光源装置の小型化及び原価低減ができる。
なお、R・G・B等の可視光観察の場合には、光源21とライトガイド31の光路間に図10で示す可視透過フィルタ帯域制限フィルタTVISを配置してもよい。これにより、プラスチック等の耐熱性の低い安価なライトガイドを用いることができる。
FIG. 14: is a schematic block diagram which shows the principal part of the endoscope apparatus provided with the endoscope optical system concerning Example 4 of this invention.
The endoscope apparatus according to the fourth embodiment is different from the endoscope apparatus according to the third embodiment in that the option filter 22 and the rotary filter 23 of the light source device 2 illustrated in FIG. 6 are omitted.
Other configurations and operations are substantially the same as those of the endoscope apparatus according to the third embodiment, and thus, reflected light from a living body can be acquired for each wavelength and in the depth direction at the same time. In particular, any wavelength can be selected by the wavelength tunable spectroscopic element.
According to the endoscope apparatus of the fourth embodiment, visible light (white light) can always be emitted from the light source device 2. Then, the transmission characteristic of the wavelength tunable filter is changed in synchronization with the element shutter of the image sensor 38, and focus adjustment is performed according to the wavelength characteristic. Thereby, the functions of the option filter and the rotary filter can be omitted from the light source device 2, and the light source device can be reduced in size and cost.
In the case of observation of visible light such as R, G, and B, a visible transmission filter band limiting filter T VIS shown in FIG. 10 may be disposed between the light path of the light source 21 and the light guide 31. Thereby, an inexpensive light guide with low heat resistance such as plastic can be used.

図15は本発明の実施例5にかかる内視鏡光学系を備えた内視鏡装置の要部を示す概略構成図である。
実施例5の内視鏡装置は、スコープ光学系3の対物レンズ33〜検出器38までの構成が、実施例1の内視鏡装置とは異なる。
具体的には、スコープ光学系3は、生体4から検出器38に向かって順に、対物レンズ37と、固定フィルタ34と、分光透過率特性可変素子35と、イメージガイド用単ファイバ31’と、レンズ37’と、検出器38を有して構成されている。その他の構成及び作用効果は実施例1の内視鏡装置とほぼ同じである。
実施例5のスコープ光学系3では、単ファイバ31’のコアがピンホールの役目を果たす、共焦点光学系となっている。これにより、分光素子の透過率特性とレンズ保持枠によるフォーカス調整を独立して行うことで、生体の波長特性を含めた立体像が得られる小型の共焦点光学系が可能となる。なお、図中レンズ37は1枚であるが、複数枚からなる構成でも良い。
FIG. 15 is a schematic configuration diagram illustrating a main part of an endoscope apparatus including an endoscope optical system according to a fifth embodiment of the present invention.
The endoscope apparatus according to the fifth embodiment is different from the endoscope apparatus according to the first embodiment in the configuration from the objective lens 33 to the detector 38 of the scope optical system 3.
Specifically, the scope optical system 3 includes, in order from the living body 4 toward the detector 38, an objective lens 37, a fixed filter 34, a spectral transmittance characteristic variable element 35, a single fiber 31 ′ for image guide, It has a lens 37 ′ and a detector 38. Other configurations and operational effects are almost the same as those of the endoscope apparatus of the first embodiment.
The scope optical system 3 according to the fifth embodiment is a confocal optical system in which the core of the single fiber 31 ′ serves as a pinhole. Thereby, a small confocal optical system capable of obtaining a stereoscopic image including the wavelength characteristics of a living body can be realized by independently performing the transmittance characteristic of the spectroscopic element and the focus adjustment by the lens holding frame. In addition, although the lens 37 is one piece in the figure, the structure which consists of several pieces may be sufficient.

図16は本発明の実施例6にかかる内視鏡光学系を備えた内視鏡装置の要部を示す概略構成図であり、実施例5の内視鏡装置とは、固定フィルタ34と、分光透過率特性可変素子35の配置が異なる。
具体的には、スコープ光学系3は、生体4から検出器38に向かって順に、対物レンズ37と、イメージガイド用単ファイバ31’と、レンズ37’と、固定フィルタ34と、分光透過率特性可変素子35と、レンズ37”と、検出器38を有して構成されている。その他の構成及び作用効果は実施例1の内視鏡装置とほぼ同じである。
実施例6の内視鏡装置のスコープ光学系3によれば、プローブ先端部の小型化が図れる。
FIG. 16: is a schematic block diagram which shows the principal part of the endoscope apparatus provided with the endoscope optical system concerning Example 6 of this invention, The endoscope apparatus of Example 5 is a fixed filter 34, The arrangement of the spectral transmittance characteristic variable element 35 is different.
Specifically, the scope optical system 3 includes an objective lens 37, an image guide single fiber 31 ', a lens 37', a fixed filter 34, and a spectral transmittance characteristic in order from the living body 4 toward the detector 38. The variable element 35, the lens 37 ", and the detector 38 are configured. The other configurations and operational effects are substantially the same as those of the endoscope apparatus of the first embodiment.
According to the scope optical system 3 of the endoscope apparatus of the sixth embodiment, the probe tip can be downsized.

なお、これら上記実施例においては、光学素子又は光学素子を保持する保持枠を、分光透過率特性可変素子を通過する赤外領域の蛍光波長による結像状態に対応して、各透過波長の光が撮像素子の撮像面で結像するように移動させたが、分光透過率特性可変素子を通過する波長が異なるものであれば、蛍光波長として用いる赤外領域の波長の光の他に通常のR・G・B等の可視光についてもそれぞれの波長による結像状態に対応して、各透過波長の光が撮像素子の撮像面で結像するように構成してもよい。このようにした場合には、通常のカラー観察において色収差が補正された鮮明な像が得られる。
また、観察深度を浅くする手法として、明るさ絞りに可変機能を設けても良い。
なお、十分に色収差が補正された光学系や十分に観察深度の広い光学系においては、波長毎にフォーカス調整をする必要はない。このような光学系では、生体からの反射光を検出する可視領域(I)のピント位置と、蛍光体からの蛍光を検出する赤外領域(II)のピ
ント位置、の観察モード別の二点のフォーカス調整だけでも良い。これにより、制御の簡略化が図れる。
In these embodiments, the optical element or the holding frame for holding the optical element is provided with light of each transmission wavelength corresponding to the imaging state by the fluorescence wavelength in the infrared region that passes through the spectral transmittance characteristic variable element. Is moved so as to form an image on the imaging surface of the imaging device, but if the wavelength passing through the spectral transmittance characteristic variable element is different, in addition to the light of the wavelength in the infrared region used as the fluorescence wavelength, For visible light such as R, G, and B, light of each transmitted wavelength may be configured to form an image on the imaging surface of the imaging element in accordance with the imaging state of each wavelength. In this case, a clear image in which chromatic aberration is corrected in normal color observation can be obtained.
Further, as a technique for reducing the observation depth, a variable function may be provided in the aperture stop.
In an optical system with sufficiently corrected chromatic aberration and an optical system with a sufficiently wide observation depth, it is not necessary to adjust the focus for each wavelength. In such an optical system, there are two points for each observation mode: the focus position in the visible region (I) for detecting reflected light from the living body and the focus position in the infrared region (II) for detecting fluorescence from the phosphor. You can just adjust the focus. Thereby, control can be simplified.

本発明の一実施形態にかかる内視鏡光学系の要部原理説明図であり、(a),(c)は分光透過率特性可変素子の分光透過率特性を示すグラフ、(b),(d)は光学構成を示す説明図である。It is principal part explanatory drawing of the endoscope optical system concerning one Embodiment of this invention, (a), (c) is a graph which shows the spectral transmittance characteristic of a spectral transmittance characteristic variable element, (b), ( d) is an explanatory view showing an optical configuration. 本発明の内視鏡光学系に適用可能な分光透過率特性可変素子の一構成例の概念図であり、(a)は分光透過率特性可変素子の概略構成図、(b)は(a)に示した分光透過率特性可変素子の分光透過率特性を示すグラフである。It is a conceptual diagram of a configuration example of a spectral transmittance characteristic variable element applicable to the endoscope optical system of the present invention, (a) is a schematic configuration diagram of a spectral transmittance characteristic variable element, (b) is (a) It is a graph which shows the spectral transmittance characteristic of the spectral transmittance characteristic variable element shown in FIG. 本発明の内視鏡装置に適用可能な分光透過率特性可変素子の他の構成例の概念図であり、(a)は分光透過率特性可変素子の概略構成図、(b)は(a)に示した分光透過率特性可変素子の分光透過率特性を示すグラフである。It is a conceptual diagram of another configuration example of the spectral transmittance characteristic variable element applicable to the endoscope apparatus of the present invention, (a) is a schematic configuration diagram of the spectral transmittance characteristic variable element, (b) is (a) It is a graph which shows the spectral transmittance characteristic of the spectral transmittance characteristic variable element shown in FIG. 本発明の内視鏡光学系による他の実施形態を示す説明図であり、(a)は生体内の波長進達度を示す概念図、(b),(d)は分光透過率特性可変素子による透過波長特性を示すグラフ、(c),(e)は光学配置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows other embodiment by the endoscope optical system of this invention, (a) is a conceptual diagram which shows the wavelength progress in a living body, (b), (d) is by a spectral transmittance characteristic variable element Graphs showing transmission wavelength characteristics, (c) and (e) are explanatory diagrams showing optical arrangements. 本発明の内視鏡光学系によるさらに他の実施形態を示す説明図であり、(a)は蛍光試料の蛍光波長帯を示す概念図、(b),(d)は分光透過率特性可変素子による透過波長特性を示すグラフ、(c),(e)、(f)は光学配置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows other embodiment by the endoscope optical system of this invention, (a) is a conceptual diagram which shows the fluorescence wavelength range of a fluorescence sample, (b), (d) is a spectral transmittance characteristic variable element (C), (e), (f) is an explanatory view showing an optical arrangement. 本発明の実施例1にかかる内視鏡光学系を備えた内視鏡装置を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an endoscope apparatus including an endoscope optical system according to Embodiment 1 of the present invention. 量子ドットの例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of a quantum dot. 量子ドットの励起・発光スペクトルを示す特性図である。It is a characteristic view which shows the excitation and emission spectrum of a quantum dot. 実施例1の内視鏡装置において帯域制限フィルタとして機能するオプションフィルタ22の一構成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows one structural example of the option filter 22 which functions as a band-limiting filter in the endoscope apparatus of Example 1. オプションフィルタ22の透過率特性を示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram showing a transmittance characteristic of the option filter 22. 実施例1の内視鏡装置における回転フィルタ23の一構成例を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a configuration example of a rotary filter 23 in the endoscope apparatus according to the first embodiment. 回転フィルタ23の透過率特性を示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram showing a transmittance characteristic of the rotary filter 23. 本発明の実施例2にかかる内視鏡光学系を備えたカプセル内視鏡装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the capsule endoscope apparatus provided with the endoscope optical system concerning Example 2 of this invention. 本発明の実施例4にかかる内視鏡光学系を備えた内視鏡装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the endoscope apparatus provided with the endoscope optical system concerning Example 4 of this invention. 本発明の実施例5にかかる内視鏡光学系を備えた内視鏡装置の要部を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the principal part of the endoscope apparatus provided with the endoscope optical system concerning Example 5 of this invention. 本発明の実施例6にかかる内視鏡光学系を備えた内視鏡装置の要部を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the principal part of the endoscope apparatus provided with the endoscope optical system concerning Example 6 of this invention. 有機蛍光色素の励起・発光強度を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the excitation and light emission intensity of an organic fluorescent dye.

符号の説明Explanation of symbols

1 内視鏡装置
2 光源光学系
3 内視鏡先端部(スコープ光学系)
4 生体
5 プロセッサ
6 モニタ
21 光源
22 オプションフィルタ
23 回転フィルタ(RGBフィルタ)
25、26 回転軸
27X 可視光透過フィルタ
27Y 赤外光透過フィルタ
29X 青色フィルタ
29Y 緑色フィルタ
29Z 赤色フィルタ
31 ライトガイドファイバ
31’ イメージガイド用単ファイバ
32 照明レンズ
33 対物レンズ
34 固定フィルタ
35 分光透過率特性可変素子
35X−1、35X−2、35’Y−2 基板
35Y−1、35Y−2 反射膜
35’X−1、35’X−2 ハーフミラー
35’Z−1 ヒンジ部
35’α スペーサ
36 保持枠
37、37’、37” レンズ
38 検出器(撮像素子)
51 フィルタ制御回路
52 光学系制御回路
53 プリプロセス回路
54 A/D変換器
55 映像信号処理回路
56 D/A変換器
80 量子ドット
90 LED
91 電池、又はコンデンサ
92 アンテナ
93 位置制御用マグネット
94 カプセル内視鏡装置
95 外部装置
95a アンテナ
95b モニタ
96 電源
97 透明カバー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Endoscope apparatus 2 Light source optical system 3 Endoscope end part (scope optical system)
4 Living body 5 Processor 6 Monitor 21 Light source 22 Optional filter 23 Rotation filter (RGB filter)
25, 26 Rotating shaft 27X Visible light transmission filter 27Y Infrared light transmission filter 29X Blue filter 29Y Green filter 29Z Red filter 31 Light guide fiber 31 'Single fiber for image guide 32 Illumination lens 33 Objective lens 34 Fixed filter 35 Spectral transmittance characteristic Variable element 35X-1, 35X-2, 35'Y-2 Substrate 35Y-1, 35Y-2 Reflective film 35'X-1, 35'X-2 Half mirror 35'Z-1 Hinge portion 35'α Spacer 36 Holding frame 37, 37 ', 37 "Lens 38 Detector (imaging device)
51 Filter Control Circuit 52 Optical System Control Circuit 53 Pre-Process Circuit 54 A / D Converter 55 Video Signal Processing Circuit 56 D / A Converter 80 Quantum Dot 90 LED
91 Battery or Capacitor 92 Antenna 93 Magnet for Position Control 94 Capsule Endoscope Device 95 External Device 95a Antenna 95b Monitor 96 Power Supply 97 Transparent Cover

Claims (3)

透過波長を連続的に変更可能な分光透過率特性可変素子をスコープ光学系に含む内視鏡光学系であって、
前記分光透過率特性可変素子の制御に同期して、前記スコープ光学系に備わる光学素子ないしその保持枠を移動可能にしたことを特徴とする内視鏡光学系。
An endoscope optical system including a scope optical system including a spectral transmittance characteristic variable element capable of continuously changing a transmission wavelength,
An endoscope optical system characterized in that an optical element provided in the scope optical system or a holding frame thereof can be moved in synchronization with the control of the spectral transmittance characteristic variable element.
前記分光透過率特性可変素子による透過波長の変化に同期して、前記スコープ光学系に備わる光学素子ないしその保持枠が移動するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡光学系。 2. The endoscope optical according to claim 1, wherein an optical element provided in the scope optical system or a holding frame thereof is moved in synchronization with a change in transmission wavelength by the spectral transmittance characteristic variable element. system. 前記分光透過率特性可変素子を制御する分光透過率特性可変素子制御手段と、前記スコープ光学系に備わる光学素子ないしその保持枠の移動を制御する移動制御手段を有し、同一光学系上に配置される、前記スコープ光学系に備わる光学素子ないしその保持枠と前記分光透過率特性可変素子とが別個に作動することを特徴とする請求項1又は2に記載の内視鏡光学系。
Spectral transmittance characteristic variable element control means for controlling the spectral transmittance characteristic variable element, and movement control means for controlling the movement of the optical element provided in the scope optical system or its holding frame, which are arranged on the same optical system The endoscope optical system according to claim 1, wherein an optical element provided in the scope optical system or a holding frame thereof and the spectral transmittance characteristic variable element operate separately.
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