JP2009095539A - Electronic endoscope of endoscope apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内視鏡装置の電子内視鏡に関し、特にPDT用レーザー光を使ったPDTが可能な装置に関する。 The present invention relates to an electronic endoscope of an endoscope apparatus, and more particularly to an apparatus capable of PDT using a PDT laser beam.
従来、レーザー光を生体に照射して病変部位の治療(光線力学的治療:PDT)を行う内視鏡装置が提案されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an endoscope apparatus has been proposed that performs treatment of a lesion site (photodynamic therapy: PDT) by irradiating a living body with laser light.
特許文献1は、PDTが可能な内視鏡装置を開示する。
しかし、特許文献1では、通常白色光を導光するライトガイドとは別にPDT用レーザー光を導光するライトガイドを電子内視鏡の先端部まで設ける必要がある。そのため、鉗子チャネルが占有される問題が生じていた。
However, in
したがって本発明の目的は、鉗子チャネルを占有することなく、PDT用レーザー光を導光できる内視鏡装置の電子内視鏡を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an electronic endoscope of an endoscope apparatus capable of guiding a PDT laser beam without occupying a forceps channel.
本発明に係る内視鏡装置の電子内視鏡は、光源装置からの第1照射光を伝達する第1ライトガイドと、PDT用の第2照射光を第1ライトガイドまで伝達する第2ライトガイドと、第1照射光と第2照射光の少なくとも一方が第1ライトガイドを介して照射された被写体を撮像する撮像素子とを備える。 The electronic endoscope of the endoscope apparatus according to the present invention includes a first light guide that transmits the first irradiation light from the light source device, and a second light that transmits the second irradiation light for PDT to the first light guide. A guide; and an imaging element that captures an image of a subject irradiated with at least one of the first irradiation light and the second irradiation light via the first light guide.
好ましくは、第1ライトガイドを介して照射する光の切換のために、第1照射光からの光の透過と遮光とが切換可能なシャッタをさらに備える。 Preferably, a shutter that can switch between transmission and shading of light from the first irradiation light is further provided for switching light irradiated through the first light guide.
さらに好ましくは、第2照射光を検知する光センサをさらに備え、光センサが第2照射光を検知すると、シャッタは、第1照射光からの光を遮光する。 More preferably, an optical sensor that detects the second irradiation light is further provided, and when the optical sensor detects the second irradiation light, the shutter blocks light from the first irradiation light.
また、好ましくは、第2照射光が第1ライトガイドを介して照射された被写体を撮像する場合、撮像素子における画像信号を得るための電荷蓄積期間が短く設定される。 In addition, preferably, when imaging a subject irradiated with the second irradiation light through the first light guide, a charge accumulation period for obtaining an image signal in the imaging element is set short.
また、好ましくは、第1照射光は、白色光であり、第2照射光は、PDT用レーザー光である。 Preferably, the first irradiation light is white light, and the second irradiation light is PDT laser light.
本発明に係る内視鏡装置の電子内視鏡は、光源装置からの第1照射光が入射する第1入射面と、PDT用光源装置からの第2照射光が入射する第2入射面と、第1入射面及び第2入射面から入射した光を出射する第1出射面とを有する第1導光部材と、第1導光部材の第1出射面から出射される光が一端部に入射され、他端部から一端部に入射された光を出射する第1ライトガイドと、第1ライトガイドの他端部から出射された光が照射された被写体を撮像する撮像素子とを備える。 The electronic endoscope of the endoscope apparatus according to the present invention includes a first incident surface on which the first irradiation light from the light source device is incident, and a second incident surface on which the second irradiation light from the PDT light source device is incident. A first light guide member having a first light output surface for emitting light incident from the first light input surface and the second light input surface, and light emitted from the first light output surface of the first light guide member at one end. A first light guide that emits light that is incident and is incident on one end from the other end, and an imaging device that captures an image of a subject irradiated with the light emitted from the other end of the first light guide.
好ましくは、第1入射面の側に設けられて第1照射光を遮光可能なシャッタと、第2照射光を第1導光部材の第2入射面に導く第2ライトガイドと、第2照射光を検知する光センサと、光センサが第2照射光を検知した場合、第1照射光を遮光し、第2照射光が第1ライトガイドの一端部に導かれ、光センサが第2照射光を検知していない場合は、第1照射光がシャッタを透過して第1ライトガイドの一端部へ導かれるように、シャッタを開閉制御する制御部とをさらに備える。 Preferably, a shutter provided on the first incident surface side and capable of blocking the first irradiation light, a second light guide for guiding the second irradiation light to the second incident surface of the first light guide member, and the second irradiation A light sensor for detecting light, and when the light sensor detects the second irradiation light, the first irradiation light is blocked, the second irradiation light is guided to one end of the first light guide, and the light sensor is irradiated with the second irradiation light. When light is not detected, the apparatus further includes a control unit that controls the opening and closing of the shutter so that the first irradiation light passes through the shutter and is guided to one end of the first light guide.
また、好ましくは、蛍光観察用の励起光を発光する励起光光源装置と、第1導光部材と、第1ライトガイドの一端部との間に配置され、第1導光部材からの光が入射する第3入射面と、励起光が入射する第4入射面と、第3入射面及び第4入射面から入射した光を第1ライトガイドの一端部に出射する第2出射面とを有する第2導光部材とをさらに備える。 Preferably, the light source device is disposed between an excitation light source device that emits excitation light for fluorescence observation, the first light guide member, and one end portion of the first light guide, and light from the first light guide member is transmitted. An incident third incident surface; a fourth incident surface on which excitation light is incident; and a second incident surface that emits light incident from the third incident surface and the fourth incident surface to one end of the first light guide. A second light guide member;
以上のように本発明によれば、鉗子チャネルを占有することなく、PDT用レーザー光を導光できる内視鏡装置の電子内視鏡を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an electronic endoscope of an endoscope apparatus capable of guiding PDT laser light without occupying a forceps channel.
以下、本発明にかかる実施形態について、図1〜4を用いて説明する。本実施形態における内視鏡装置1は、電子内視鏡10、プロセッサ50、及びモニターなどの画像表示装置90を備える電子内視鏡装置である。
Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. The
電子内視鏡10は、光ファイバケーブルなどの第1ライトガイド11、配光レンズ12、対物レンズ13、撮像素子14、撮像素子アンプ15、第1タイミングコントローラ16、第1映像信号処理部17、励起光用励起光用LDドライバ18、励起光用励起光用レーザーダイオード(LD)19、励起光カットフィルタ20、第1光学ユニット21、液晶シャッタ23、第1ロッドレンズ24、フットスイッチ25、PDT(Photodynamic Therapy)用レーザーダイオード26、第1、第2、第3光ファイバケーブル(第2ライトガイド)27a、27b、27c、光学コネクタ28、光学フィルタ29、光センサ30、第2光学ユニット31、第1システムコントロール部33、撮像素子ドライバ34、操作部44、第1ハーフミラーHM1、第2ロッドレンズ80、第2ハーフミラーHM2、及びビームスプリッタBSを有し、プロセッサ50などの光源装置側の光源73からの通常白色光、または電子内視鏡10の励起光用レーザーダイオード19からの励起光を、配光レンズ12を介して、被写体である体内を照射し、対物レンズ13を介して撮像素子14で撮像する。また、PDT用レーザーダイオード26からのPDT用レーザー光を、配光レンズ12を介して、被写体に照射する。
The
光源73からの光を電子内視鏡10の先端部分にまで導光するための部材は、光源73側から、第1ロッドレンズ24、液晶シャッタ23、第1ハーフミラーHM1、第2ロッドレンズ80、ビームスプリッタBS、第1ライトガイド11、及び配光レンズ12の順に配置される。
The members for guiding the light from the
PDT用レーザーダイオード26からのPDT用レーザー光を第1ハーフミラーHM1まで導光するための部材は、PDT用レーザーダイオード26側から、第1光ファイバケーブル27a、光学コネクタ28、第2光ファイバケーブル27b、第2ハーフミラーHM2、第3光ファイバケーブル27c、及び第2光学ユニット31の順に配置される。
The members for guiding the PDT laser light from the
第1映像信号処理部17は、メモリコントローラ17a、第1メモリ17b、第2メモリ17c、明るさ検出部17d、スキャンコンバータ17e、及び比較器17fを有する。
The first video
プロセッサ50は、集光レンズ51、第2映像信号処理部58、画像処理部59、後段映像信号処理部60、第2システムコントロール部71、第2タイミングコントローラ72、光源73、絞り制御ドライバ76a、絞り用モータ76b、及び絞り76cを有し、電子内視鏡10に照射光(通常白色光)、及び電力を供給し、電子内視鏡10で撮像された被写体の画像信号について画像処理を行い、画像表示装置90側にて観察可能なビデオ信号に変換する。
The
まず、電子内視鏡10の各部について説明する。第1ライトガイド11は、光源73からの通常白色光、又は励起光用レーザーダイオード19からの励起光、又はPDT用レーザーダイオード26からのPDT用レーザー光を電子内視鏡10の先端部分に伝達する。第1ライトガイド11によって伝達された光は、配光レンズ12を介して、被写体に照射される。
First, each part of the
撮像素子14は、対物レンズ13、励起光カットフィルタ20を介して入射した被写体における反射光(被写体像、励起光用レーザーダイオード19からの励起光を照射した場合は蛍光)を、光学像として撮像する。PDT用レーザーダイオード26からのPDT用レーザー光が照射された場合、ハレーションを防止するために、撮像素子14における画像信号を得るための電荷蓄積期間が、短く調整される(以下、PDTレーザー光が照射された際の画像をPDT画像という)。光源73からの通常白色光を使った撮像や、励起光用レーザーダイオード19からの励起光を使った撮像の場合は、撮像素子14における画像信号を得るための電荷蓄積期間は、特に調整されない。
The
撮像素子14における画像信号を得るための電荷蓄積期間調整は、第1映像信号処理部17において、PDT画像の画像信号に関する輝度情報が、PDT画像用の輝度閾値と比較され、比較結果が電荷蓄積期間調整信号として、第1タイミングコントローラ16に送信されることにより行われる。
In the charge accumulation period adjustment for obtaining the image signal in the
具体的には、第1タイミングコントローラ72に制御されたメモリコントローラ17aによって、撮像素子アンプ15からの画像信号のうち、通常白色画像及びPDT画像に関するものは第1メモリ17bに一時記録され、蛍光画像に関するものは第2メモリ17cに一時記録され、その後、プロセッサ50や画像表示装置90の水平同期周波数に合わせる変換処理を行うスキャンコンバータ17eを介して、第2映像信号処理部58に出力される。
Specifically, the
明るさ検出部17dは、第1メモリ17bに一時記録されたPDT画像に関する画像信号から輝度情報を検出する。比較器17fは、PDT画像に関する画像信号の輝度情報と予め設定されたPDT画像用の輝度閾値と比較し、比較結果として撮像素子14における電子シャッタによる画像信号取得のための電荷蓄積期間に関する電荷蓄積期間調整信号を、第1タイミングコントローラ16を介して撮像素子ドライバ34に出力する。撮像素子ドライバ34が有する移相器(不図示)は、電荷蓄積期間調整信号に基づいて、オン信号を出力するタイミング(位相)が調整された電荷蓄積期間調整用パルスを撮像素子14に出力する(図4参照)。撮像素子14は、電荷蓄積期間調整用パルスのオン信号が出力されるまでの期間に蓄積された電荷を吐き出し、オン信号が出力されてから1フィールドが終了するまでの間に蓄積された電荷を、PDT画像の画像信号として出力する。
The
電荷蓄積期間調整信号に対応するPDT画像に関する画像信号の輝度が高く、PDT画像を暗くする必要がある場合には、遅いタイミングで電荷蓄積期間調整用パルスのオン信号を出力して電荷蓄積期間を短くする。電荷蓄積期間調整信号に対応するPDT画像に関する画像信号の輝度が低く、PDT画像を明るくする必要がある場合には、早いタイミングで電荷蓄積期間調整用パルスのオン信号を出力して電荷蓄積期間を長くする。 When the brightness of the image signal related to the PDT image corresponding to the charge accumulation period adjustment signal is high and it is necessary to darken the PDT image, an on signal of the charge accumulation period adjustment pulse is output at a later timing to set the charge accumulation period. shorten. When the brightness of the image signal related to the PDT image corresponding to the charge accumulation period adjustment signal is low and it is necessary to brighten the PDT image, an on signal of the charge accumulation period adjustment pulse is output at an early timing to set the charge accumulation period. Lengthen.
図4は、前半2つの1フィールド期間において、比較的長い電荷蓄積期間(1)を有し、後半3つの1フィールド期間において、電荷蓄積期間調整され、比較的短い電荷蓄積期間(2)を有する電荷蓄積期間調整用パルスの波形を示す。 FIG. 4 has a relatively long charge accumulation period (1) in the two first half field periods, and has a relatively short charge accumulation period (2) in the latter three one field periods. The waveform of the charge accumulation period adjustment pulse is shown.
励起光カットフィルタ20は、励起光用レーザーダイオード19から出射される光の波長帯域を含む短い波長帯域の光を除去する(図3参照)。撮像素子アンプ15は、撮像により得られた光学像に関する画像信号を増幅する。撮像素子アンプ15における増幅率は、第1タイミングコントローラ16によって調整される。例えば、励起光用レーザーダイオード19からの励起光を照射して得られる信号レベルの低い蛍光画像の場合に、増幅率を高める調整が行われる。
The excitation
なお、励起光用レーザーダイオード19が出力(発光)する励起光の波長帯域は、可視光よりも短い波長帯域に設定され、PDT用レーザーダイオード26が出力(発光)するPDT用レーザー光の波長帯域は、可視光の一部の波長帯域に設定され、励起光カットフィルタ20を透過する光の波長帯域は、励起光に基づく蛍光や可視光の波長帯域を含むように設定される。このため、励起光カットフィルタ20によって、光源73からの通常白色光を使った撮像及びPDT用レーザーダイオード26からのPDT用レーザー光を使った撮像において、青成分が欠けるなどの問題は生じない。
The wavelength band of the excitation light output (emitted) by the excitation light laser diode 19 is set to a wavelength band shorter than the visible light, and the wavelength band of the PDT laser light output (emitted) by the
本実施形態では、撮像素子14から出力された画像信号の増幅を、照射光の種類(通常白色光と励起光)に分けて増幅率を変えて行う(増幅率調整)。
In the present embodiment, amplification of the image signal output from the
操作部44は、白色光照射のみによる第1撮像モードを選択するための第1操作ボタン44a、白色光照射と励起光照射による第2撮像モードを選択するための第2操作ボタン44b、及び撮像画像を静止画表示させるフリーズ操作ボタン44cとを備える。第1、第2操作ボタン44a、44bの操作信号は、第1システムコントロール部33に出力され、第1システムコントロール部33は、使用者により選択された撮像モード(第1撮像モードか第2撮像モードか)を把握する。フリーズ操作ボタン44cの操作信号は、プロセッサ50側の第2システムコントロール部71に出力される。
The operation unit 44 includes a
撮像素子アンプ15における増幅率調整は、第1映像信号処理部17において、蛍光画像の画像信号に関する輝度情報が、蛍光画像用の輝度閾値と比較され、比較結果が増幅度信号として、第1タイミングコントローラ16に送信されることにより行われる。
In the first image
明るさ検出部17dは、第2メモリ17cに一時記録された蛍光画像に関する画像信号から輝度情報を検出する。比較器17fは、蛍光画像に関する画像信号の輝度情報と予め設定された蛍光画像用の輝度閾値と比較し、比較結果として撮像素子アンプ15における増幅率に関する増幅度信号を、第1タイミングコントローラ16に出力する。増幅度信号は、撮像素子アンプ15における増幅率調整だけでなく、ノイズ除去度合い、励起光用レーザーダイオード19における出射強度の調整に使用されてもよい。
The
第1タイミングコントローラ16は、第1システムコントロール部33の制御に基づいて、電子内視鏡10の各部にタイミングパルスを供給し、各部の動作タイミングを制御する。特に、第1タイミングコントローラ16は、撮像素子14を駆動する撮像素子ドライバ34や、第1映像信号処理部17の各部にタイミングパルスを供給する。
The
第1映像信号処理部17は、電荷蓄積期間調整や増幅率調整のための輝度情報取得の他、画像信号について、相関二重サンプリング処理やノイズ除去などの前段の画像処理を行って、第2映像信号処理部58に出力する。具体的には、撮像素子アンプ15で増幅された画像信号は、相関二重サンプリング処理やノイズ除去が施された後、プロセッサ50にデジタル信号で伝送する経路と、アナログ信号で伝送する経路の2系統に出力される。
The first video
ノイズ除去は、蛍光画像と通常白色画像(またはPDT画像)とに分けられ且つ時系列に並べられた画像信号を重み付け係数を乗算した上で平均化することにより行われる。平均化することにより、ノイズは低減されるが、動画像としての応答性が悪くなる(残像が目に付きやすくなる)ため、重み付け係数や平均化のために取り込む画像信号の数(データ数)を制御する。通常白色画像(またはPDT画像)の場合には、明るさが十分に確保されているため撮像素子アンプ15における増幅率が低く、ノイズが少ないので、ノイズ除去をあまり行う必要はない。蛍光画像の場合には、画像が暗いため撮像素子アンプ15における増幅率が高く設定され、ノイズを含む画像になりやすいので、新しい画像信号の重み付け係数を小さくし、平均化のために取り込み画像信号の数を多くする(古い画像信号まで含めて平均化の演算を行う)ことにより、通常白色画像(またはPDT画像)の場合に比べてノイズ除去度合いを大きくしてノイズ除去を行う。
Noise removal is performed by multiplying the image signals divided into a fluorescent image and a normal white image (or PDT image) and arranged in time series by a weighting coefficient and then averaging. By averaging, noise is reduced, but responsiveness as a moving image is deteriorated (afterimage becomes easy to be noticed). Therefore, the number of weighting coefficients and the number of image signals to be captured for averaging (number of data) To control. In the case of a normal white image (or PDT image), since the brightness is sufficiently ensured, the amplification factor in the image
第1映像信号処理部17から第2映像信号処理部58への画像信号出力は、操作部44の第1、第2操作ボタン44a、44bの操作に対応して、光源73からの光に基づく通常白色画像の1画面表示と、光源73からの光に基づく通常白色画像とレーザーダイオード19からの励起光に基づく蛍光画像との2画面表示とを行うための画像処理を行った状態で行われる。
The image signal output from the first video
具体的には、通常白色画像の1画面表示(第1撮像モード)が選択された場合は、通常白色画像が第1メモリ17bへ書き込まれ、スキャンコンバータ17eが第1メモリ17b内の画像データを順次読み出して、通常白色画像1画面に対応した画像データが第2映像信号処理部58に出力される。光センサ30によるPDTレーザー光が検知され、PDT画像の1画面表示に優先的に切り替えられた場合も同様である。
Specifically, when one-screen display (first imaging mode) of a normal white image is selected, the normal white image is written to the
一方、通常白色画像と蛍光画像との2画面表示(第2撮像モード)が選択された場合は、まず、第1メモリ17b及び第2メモリ17cには、通常白色画像と蛍光画像の画像データが1フィールド毎に交互に書き込まれて、1フレーム分(各1フィールド分)の画像データが格納される。そして、スキャンコンバータ17eは各画像の1水平走査線単位で第1メモリ17b及び第2メモリ17cから交互に画像データを読み出すとともに、画素混合処理を施して読み出す画素数を調整して、大きさが小さくリサイズされた通常白色画像と蛍光画像とが水平方向に並列配列された2画面表示用画像データが生成され、第2映像信号処理部58に出力される。
On the other hand, when the two-screen display (second imaging mode) of the normal white image and the fluorescent image is selected, first, the image data of the normal white image and the fluorescent image is stored in the
励起光用LDドライバ18は、励起光用レーザーダイオード19を駆動する。励起光用レーザーダイオード19が出力(発光)する照射光(励起光)は、第1光学ユニット21を透過し、ビームスプリッタBSで反射され、第1ライトガイド11、配光レンズ12を介して電子内視鏡10の先端部から被写体に向けて照射される。励起光用レーザーダイオード19の発光タイミングは、第1システムコントロール部33によって制御され、例えば、フィールドごとで且つ、液晶シャッタ23が光源73からの光を遮光する遮光期間に発光する(通常白色画像と蛍光画像の2画面表示(第2撮像モード))。但し、液晶シャッタ23により光源73からの光を遮光して、総てのフィールドにおいて励起光用レーザーダイオード19を発光させて、蛍光画像の1画面表示を行っても良い。
The excitation
ビームスプリッタBSは、第1ハーフミラーHM1からの光が入射する第3入射面と、励起光用レーザーダイオード19から出射された励起光が入射する第4入射面と、第3入射面及び第4入射面から入射した光を第1ライトガイド11の一端部に出射する第2出射面とを有し、PDT用レーザー光や可視光など比較的波長の長い光を透過し、励起光用レーザーダイオード19から出射される励起光など短い波長の光を反射する(図3参照)。従って、光源73からの光やPDT用レーザーダイオード26からのPDT用レーザー光でビームスプリッタBSの第3入射面に入射された光の殆どは、透過して第2出斜面から第1ライトガイド11の一端部に向けて出射される。また、励起光用レーザーダイオード19からの光で、ビームスプリッタBSの第4入射面に入射された光の殆どは反射して第2出斜面から第1ライトガイド11の一端部に向けて出射される。但し、ビームスプリッタBSに代えて入射した光の一部を透過し残りを反射するハーフミラーを使っても良い。
The beam splitter BS includes a third incident surface on which light from the first half mirror HM1 is incident, a fourth incident surface on which excitation light emitted from the excitation-light laser diode 19 is incident, a third incident surface, and a fourth incident surface. A laser diode for excitation light, having a second emission surface for emitting light incident from the incidence surface to one end of the
液晶シャッタ23は、第1システムコントロール部33の制御に基づいて、光源73からの光で被写体を照射する照射期間に開いて光源73から出射される光を透過し、励起光用レーザーダイオード19からの励起光またはPDT用レーザーダイオード26からのPDT用レーザー光を被写体に照射する遮光期間に閉じて光源73から出射される光を遮光するように、開閉動作を行う。従って、通常白色画像と蛍光画像の2画面表示の場合はフィールドごとに液晶シャッタ23の開閉が行われ(第2撮像モード)、蛍光画像またはPDT画像の1画面表示の場合は常に液晶シャッタ23が閉じる状態にされ、通常白色画像の1画面表示の場合は常に液晶シャッタが開く状態にされる(第1撮像モード)。
Under the control of the first
なお、後述する光センサ30によるPDTレーザー光が検知されるとPDT画像の1画面表示に優先的に切り替えられる。通常白色画像の1画面表示(第1撮像モード)や、通常白色画像と蛍光画像の2画面表示(第2撮像モード)へのモード切り替えは、前述した操作部44の第1、第2操作ボタン44a、44bの操作に基づいて行われる。
Note that when a PDT laser beam is detected by the
本実施形態では、光源73からの通常白色光について透過及び遮光を行う装置として液晶シャッタを用いたが、他のシャッタ機構を使ってもよい。
In this embodiment, the liquid crystal shutter is used as a device that transmits and blocks normal white light from the
デジタル信号で伝送する経路では、デジタルの画像信号が、パラレルデータからシリアルデータに変換された後、プロセッサ50の第2映像信号処理部58に出力される。シリアルデータで電子内視鏡10とプロセッサ50との間の信号伝送を行うことにより、接続ピン数を少なくすることが出来る。アナログ信号で伝送する経路では、YC分離された状態で、アナログの画像信号が、プロセッサ50に出力される。
In the path for transmitting the digital signal, the digital image signal is converted from parallel data to serial data, and then output to the second video
第1ハーフミラーHM1は、光源73からの光が入射する第1入射面と、PDT用レーザーダイオード26からのPDT用レーザー光が入射する第2入射面と、第1入射面及び第2入射面から入射した光を第2ロッドレンズ80に向けて出射する第1出射面とを有し、第1、第2入射面に入射した光の一部を透過し、残りを反射する。従って、光源73からの光で第1ハーフミラーHM1の第1入射面に入射された光の一部は、透過して第1出射面から第2ロッドレンズ80に向けて出射され、残りは、第1ハーフミラーHM1で反射される。また、PDT用レーザーダイオード26からのPDT用レーザー光で、第1ハーフミラーHM1の第2入射面に入射された光の一部は反射し第1出射面から第2ロッドレンズ80に向けて出射され、残りは、第1ハーフミラーHM1を透過する。
The first half mirror HM1 includes a first incident surface on which light from the
フットスイッチ25は、PDT用レーザーダイオード26の発光状態(オン状態)と消灯状態(オフ状態)とを切り替えるためのスイッチで、電子内視鏡10の使用者などの足下に配置される。PDT用レーザーダイオード26は、可視光の波長帯域に含まれ励起光用レーザーダイオード19よりも長い波長帯域を有し、励起光用レーザーダイオード19よりも高い強度のレーザー光を出力し(図3参照)、かかるレーザー光の患部への照射に基づいてPDTが行われる。第1、第2、第3光ファイバケーブル(第2ライトガイド)27a、27b、27cは、PDT用レーザーダイオード26からのPDT用レーザー光を第2光学ユニット31まで導光(伝達)する。
The
PDT用レーザーダイオード26に取り付けられた第1光ファイバケーブル27aは、取り外し可能な状態で、光学コネクタ28に取り付けられる。第2光ファイバケーブル27bは、光学コネクタ28と第2ハーフミラーHM2との間に取り付けられる。第3光ファイバケーブル27cは、第2ハーフミラーHM2と第2光学ユニット31との間に取り付けられる。
The first
第2ハーフミラーHM2は、入射した光の一部を透過し、残りを反射する。従って、PDT用レーザーダイオード26からのPDT用レーザー光で第2ハーフミラーHM2に入射された光の一部は、透過して第3光ファイバケーブル27cに向けて出射され、残りは、第2ハーフミラーHM2で反射される。光センサ30で反射光が検出出来る程度に、第2ハーフミラーHM2における反射の分配比率が低めに設定される。
The second half mirror HM2 transmits part of the incident light and reflects the rest. Accordingly, a part of the light incident on the second half mirror HM2 by the PDT laser light from the
PDT用レーザーダイオード26からのPDT用レーザー光であって、第2ハーフミラーHM2を透過した光は、第3光ファイバケーブル27c及び第2光学ユニット31を透過し、第1ハーフミラーHM1で反射され、ビームスプリッタBS、第1ライトガイド11、配光レンズ12を介して電子内視鏡10の先端部から被写体に向けて照射される。
The PDT laser light from the
PDT用レーザーダイオード26からのPDT用レーザー光であって、第2ハーフミラーHM2で反射された光は、光学フィルタ29を透過して、光センサ30に到達する。光学フィルタ29は、PDT用レーザーダイオード26が出射する光の波長帯域を透過領域とするフィルタで、光センサ30において、PDTレーザーダイオード26からのPDT用レーザー光以外の光を検出させないようにする趣旨(光センサ30の誤動作防止趣旨)である。
The PDT laser light from the
光センサ30は、PDT用レーザーダイオード26からの出射光を検出するセンサで、これにより、PDT用レーザーダイオード26からのPDT用レーザー光が、電子内視鏡10に入射されたことを検出する。検出した信号は、第1システムコントロール部33に送信され、第1システムコントロール部33は、光センサ30において光が検出されている間は、内視鏡装置1をPDT用画像の1画面表示を行うモードに切り替えて、励起光用レーザーダイオード21の発光を停止し、液晶シャッタ23を閉じて光源73からの通常白色光を遮光する。これにより、PDT用レーザーダイオード26と電子内視鏡10との間に電気的な接続を介することなく、PDT用レーザーダイオード26の発光状態を検知し、PDT画像を表示するモード切り替えを行うことが可能になる。
The
次に、プロセッサ50の各部について説明する。第2映像信号処理部58は、電子内視鏡10から送信されたデジタルの画像信号、及びアナログの画像信号のいずれかを切り替えて画像処理部59に出力する。
Next, each part of the
デジタル信号で伝送する経路では、第2映像信号処理部58は、受信したシリアルデータをパラレルデータに変換した後、画像処理部59に出力する。アナログ信号で伝送する経路では、第2映像信号処理部58は、アナログの画像信号が再びデジタル信号に変換した後、画像処理部59に出力する。
In the path for transmitting digital signals, the second video
画像処理部59に出力された画像信号は、画像信号における輝度情報が絞り制御ドライバ76aに出力され、絞り76cの絞り制御に用いられる。また、画像処理部59は、操作部44のフリーズ操作ボタン44cによるフリーズ操作に応じて、動画像生成のための画像処理部59内にあるメモリの更新を止めて静止画を生成し、後段映像信号処理部60に出力する。後段映像信号処理部60では、画像表示装置90で表示可能な映像信号への変換など後段の画像処理が行われる。
In the image signal output to the
第2システムコントロール部71は、操作部44の操作などに基づいて、プロセッサ50の各部を制御する。第2タイミングコントローラ72は、プロセッサ50の各部にタイミングパルスを供給し、各部の動作タイミングを制御する。
The second
光源73は、キセノンランプ光源などの光源装置であり、第2システムコントロール部71の制御に基づいて、被写体を照らす照射光(通常白色光)を発光する。光源73から発光された照射光は、液晶シャッタ23で遮光されるか、または絞り76cで光量調節が行われ、集光レンズ51、第1ロッドレンズ24、液晶シャッタ23、第1ハーフミラーHM1、第2ロッドレンズ80、ビームスプリッタBS、第1ライトガイド11、配光レンズ12を介して電子内視鏡10の先端部から被写体に向けて照射される。
The
絞り76cは、絞り制御ドライバ76aに制御された絞り用モータ76bによって回転せしめられて、光源73から集光レンズ51へ到達する光量を調整する。絞り制御ドライバ76aは、画像処理部59からの画像信号における輝度情報に基づいて絞り76cの開度の制御を行う。但し、使用者による操作部44の操作などによって手動で設定された輝度値に対応して絞り76cの開度を調整してもよい。
The
本実施形態では、光源73からの光を導光する第1ライトガイド11を使って、電子内視鏡10に取り付けられたPDT用レーザーダイオード26からのPDT用レーザー光を導光(伝達)することが可能になるため、鉗子チャネルを占有する必要がない。また、PDT用レーザーダイオード26からのPDT用レーザー光を検知し、検知期間中は撮像素子14の画像信号を形成する電荷蓄積期間を短くするため、PDT用レーザーダイオード26からの強い光に基づくハレーションを防止することが可能になる。
In this embodiment, the
なお、電子内視鏡10に設けられたレーザーダイオード19は、プロセッサ50側に設けられても良いし、無くても良い。
The laser diode 19 provided in the
1 内視鏡装置
10 電子内視鏡
11 第1ライトガイド
12 配光レンズ
13 対物レンズ
14 撮像素子
15 撮像素子アンプ
16 第1タイミングコントローラ
17 第1映像信号処理部
17a メモリコントローラ
17b 第1メモリ
17c 第2メモリ
17d 明るさ検出部
17e スキャンコンバータ
17f 比較器
18 励起光用LDドライバ
19 励起光用レーザーダイオード
20 励起光カットフィルタ
21 第1光学ユニット
23 液晶シャッタ
24 第1ロッドレンズ
25 フットスイッチ
26 PDT用レーザーダイオード
27a、27b、27c 第1、第2、第3光ファイバケーブル
28 光学コネクタ
29 光学フィルタ
30 光センサ
31 第2光学ユニット
33 第1システムコントロール部
34 撮像素子ドライバ
44 操作部
44a、44b 第1、第2操作ボタン
44c フリーズ操作ボタン
50 プロセッサ
51 集光レンズ
53 光学ユニット
58 第2映像信号処理部
59 画像処理部
60 後段映像信号処理部
71 第2システムコントロール部
72 第2タイミングコントローラ
73 光源
76a 絞り制御ドライバ
76b 絞り用モータ
76c 絞り
80 第2ロッドレンズ
90 画像表示装置
BS ビームスプリッタ
HM1、HM2 第1、第2ハーフミラー
DESCRIPTION OF
Claims (8)
PDT用の第2照射光を前記第1ライトガイドまで伝達する第2ライトガイドと、
前記第1照射光と前記第2照射光の少なくとも一方が前記第1ライトガイドを介して照射された被写体を撮像する撮像素子とを備える内視鏡装置の電子内視鏡。 A first light guide for transmitting first irradiation light from the light source device;
A second light guide that transmits second irradiation light for PDT to the first light guide;
An electronic endoscope of an endoscope apparatus comprising: an imaging element that captures an image of a subject irradiated with at least one of the first irradiation light and the second irradiation light via the first light guide.
前記光センサが前記第2照射光を検知すると、前記シャッタは、前記第1照射光からの光を遮光することを特徴とする請求項2に記載の電子内視鏡。 An optical sensor for detecting the second irradiation light;
The electronic endoscope according to claim 2, wherein when the optical sensor detects the second irradiation light, the shutter blocks light from the first irradiation light.
前記第1導光部材の前記第1出射面から出射される光が一端部に入射され、他端部から前記一端部に入射された光を出射する第1ライトガイドと、
前記第1ライトガイドの前記他端部から出射された光が照射された被写体を撮像する撮像素子とを備えることを特徴とする内視鏡装置の電子内視鏡。 The first incident surface on which the first irradiation light from the light source device is incident, the second incident surface on which the second irradiation light from the light source device for PDT is incident, the first incident surface, and the second incident surface. A first light guide member having a first emission surface for emitting light;
A first light guide that emits light that is emitted from the first emission surface of the first light guide member to one end and the light that is incident on the one end from the other end;
An electronic endoscope for an endoscope apparatus, comprising: an imaging element that images a subject irradiated with light emitted from the other end of the first light guide.
前記第2照射光を前記第1導光部材の前記第2入射面に導く第2ライトガイドと、
前記第2照射光を検知する光センサと、
前記光センサが前記第2照射光を検知した場合、前記第1照射光を遮光し、前記第2照射光が前記第1ライトガイドの前記一端部に導かれ、前記光センサが前記第2照射光を検知していない場合は、前記第1照射光が前記シャッタを透過して前記第1ライトガイドの前記一端部へ導かれるように、前記シャッタを開閉制御する制御部とをさらに備えることを特徴とする請求項6に記載の電子内視鏡。 A shutter provided on the first incident surface side and capable of shielding the first irradiation light;
A second light guide for guiding the second irradiation light to the second incident surface of the first light guide member;
An optical sensor for detecting the second irradiation light;
When the optical sensor detects the second irradiation light, the first irradiation light is shielded, the second irradiation light is guided to the one end of the first light guide, and the optical sensor detects the second irradiation light. A control unit that controls opening and closing of the shutter so that the first irradiation light is transmitted through the shutter and guided to the one end of the first light guide when no light is detected. The electronic endoscope according to claim 6, wherein the electronic endoscope is characterized in that:
前記第1導光部材と、前記第1ライトガイドの前記一端部との間に配置され、前記第1導光部材からの光が入射する第3入射面と、前記励起光が入射する第4入射面と、前記第3入射面及び前記第4入射面から入射した光を前記第1ライトガイドの前記一端部に出射する第2出射面とを有する第2導光部材とをさらに備えることを特徴とする請求項6に記載の電子内視鏡。
An excitation light source device that emits excitation light for fluorescence observation;
A third incident surface disposed between the first light guide member and the one end portion of the first light guide, on which light from the first light guide member is incident, and a fourth surface on which the excitation light is incident. A second light guide member having an incident surface, and a second light emitting surface that emits light incident from the third incident surface and the fourth incident surface to the one end portion of the first light guide. The electronic endoscope according to claim 6, wherein the electronic endoscope is characterized in that:
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JP2012110585A (en) * | 2010-11-26 | 2012-06-14 | Olympus Corp | Fluorescent endoscope apparatus |
JP2014104138A (en) * | 2012-11-27 | 2014-06-09 | Olympus Corp | Endoscope and endoscope system |
US10595708B2 (en) | 2015-10-30 | 2020-03-24 | Olympus Corporation | Control device for endoscope system, endoscope system, and control method for endoscope system |
-
2007
- 2007-10-18 JP JP2007271228A patent/JP2009095539A/en active Pending
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