JP2010022772A - Endoscope and system for in-vivo observation - Google Patents

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Tomoko Shimada
朋子 島田
Nobuyuki Michiguchi
信行 道口
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an endoscope and the like capable of reducing out-of-focus blur caused by a change in a magnifying power in an observation. <P>SOLUTION: This endoscope includes an objective optical system having a movable optical system capable of displacing along own optical axis direction, a distance surveying part for measuring an observation distance between the objective optical system and the surface of an object to be an observation object, and a focus position adjustment part for adjusting the focus by moving the movable optical system, so that the magnifying power of the objective optical system becomes one magnifying power calculated to be suited to the observation distance. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、内視鏡及び生体観察システムに関し、特に、拡大倍率を変化させつつ被写体の観察を行うことが可能な内視鏡及び生体観察システムに関するものである。   The present invention relates to an endoscope and a living body observation system, and more particularly to an endoscope and a living body observation system capable of observing a subject while changing an enlargement magnification.

近年、生体内の細胞に対する組織学的な観察が、癌の早期発見、早期診断において重要であるとして注目されている。   In recent years, histological observation of cells in a living body has attracted attention as being important for early detection and early diagnosis of cancer.

生体内の細胞に対する組織学的な観察を行うことを可能とする装置として、例えば、通常の倍率による観察に加え、一般的な顕微鏡における20倍〜100倍の倍率による拡大観察を行うことが可能な装置が提案されている。そして、このような拡大観察を可能とするためのものとして、例えば、特許文献1の内視鏡装置が提案されている。   As an apparatus that enables histological observation of cells in a living body, for example, in addition to observation at a normal magnification, it is possible to perform magnification observation at a magnification of 20 to 100 times in a general microscope Devices have been proposed. For example, an endoscope apparatus disclosed in Patent Document 1 has been proposed as a technique for enabling such magnified observation.

特許文献1には、対物レンズ系において結像した被写体像を電気信号に変換する撮像素子と、被写体までの被写体距離を測距する測距手段と、該対物レンズ系の可変焦点距離範囲内において倍率が異なる複数の焦点位置を予め設定し、該測距手段が測距する被写体距離に応じて該焦点位置を選択して該対物レンズ系の焦点合せを行う駆動制御手段と、を具備する内視鏡の構成が記載されている。   Patent Document 1 discloses an imaging device that converts an object image formed in an objective lens system into an electric signal, distance measuring means that measures a subject distance to the object, and a variable focal length range of the objective lens system. Drive control means for presetting a plurality of focus positions having different magnifications, selecting the focus position according to the subject distance measured by the distance measuring means, and focusing the objective lens system. The configuration of the endoscope is described.

一方、通常の倍率による観察、及び、前述した拡大観察に加え、生体内の細胞の構成要素を直接観察可能な倍率(数百倍以上の倍率)による超拡大観察を行うための装置もまた、近年実用化されている。
特開2002−258166号公報
On the other hand, in addition to the normal magnification observation and the magnification observation described above, an apparatus for performing super magnification observation at a magnification (a magnification of several hundred times or more) capable of directly observing the components of cells in a living body is also available. It has been put into practical use in recent years.
JP 2002-258166 A

前述した拡大観察または超拡大観察を内視鏡を用いて行う場合においては、拡大倍率に応じた作動距離と、該内視鏡の先端部の先端面から被写体の表面までの距離(以降、観察距離と称する)とを一致させるための調整を、コンマ数mm程度(またはそれ以上)の精度により行う必要がある。また、例えば、通常観察の(低倍率の)拡大倍率から拡大観察または超拡大観察の(超高倍率の)拡大倍率への変更が行われる際には、手動による観察距離の変動に応じた拡大倍率の非連続的な変化が生じるため、超高倍率時において焦点ボケが生じてしまう。   When performing the above-described magnified observation or super magnified observation using an endoscope, the working distance according to the magnification and the distance from the distal end surface of the distal end of the endoscope to the surface of the subject (hereinafter referred to as observation) Adjustment to match (referred to as "distance") needs to be performed with an accuracy of about a few millimeters (or more) of commas. In addition, for example, when changing from a normal observation (low magnification) magnification to a magnified observation or a super magnification observation (ultra high magnification) magnification, the magnification according to the fluctuation of the observation distance manually is performed. Since discontinuous change in magnification occurs, defocusing occurs at extremely high magnification.

一方、特許文献1に記載の内視鏡が具備する測距手段の測距結果は、前述した観察距離の調整を手動により行った結果として得られるものである。そのため、特許文献1に記載の構成を具備する内視鏡によれば、先端部の先端面を手動により被写体に近づけつつ観察距離を短くしてゆく際に、測距手段の測距結果に応じて焦点位置を適宜変更したとしても、拡大倍率の非連続的な変化に伴う焦点ボケが超高倍率時において発生し、結果的に、拡大の最中にユーザが被写体を見失ってしまう場合がある、という課題が生じている。   On the other hand, the distance measurement result of the distance measuring means provided in the endoscope described in Patent Document 1 is obtained as a result of manually adjusting the observation distance described above. Therefore, according to the endoscope having the configuration described in Patent Document 1, when the observation distance is shortened while the distal end surface of the distal end portion is manually brought closer to the subject, the distance measurement unit responds to the distance measurement result. Even if the focus position is changed as appropriate, defocusing due to a discontinuous change in the enlargement magnification may occur at an extremely high magnification, and as a result, the user may lose sight of the subject during enlargement. There is a problem.

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、観察時の拡大倍率の変化に伴って生じる焦点ボケを軽減することが可能な内視鏡及び生体観察システムを提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide an endoscope and a living body observation system capable of reducing defocus caused by a change in magnification during observation. Yes.

本発明における内視鏡は、自身の光軸方向に沿って変移可能な可動光学系を具備する対物光学系と、前記対物光学系と、観察対象となる被写体の表面との間の観察距離を測定する測距部と、前記可動光学系を移動させることにより、前記対物光学系の拡大倍率が、前記観察距離に適したものとして算出された一の拡大倍率となるように焦点調整を行う焦点位置調整部と、を有することを特徴とする。   An endoscope according to the present invention has an observation distance between an objective optical system including a movable optical system that can be shifted along its own optical axis direction, and the objective optical system and the surface of a subject to be observed. The focus is adjusted so that the magnification of the objective optical system becomes one magnification calculated as suitable for the observation distance by moving the distance measuring unit to be measured and the movable optical system. And a position adjusting unit.

本発明における内視鏡は、自身の光軸方向に沿って変移可能な可動光学系を具備する対物光学系と、前記対物光学系と、観察対象となる被写体の表面との間の観察距離を測定する測距部と、前記可動光学系を移動させることにより、前記対物光学系の拡大倍率を、前記観察距離に適したものとして算出された一の拡大倍率に変更する拡大倍率変更部と、を有することを特徴とする。   An endoscope according to the present invention has an observation distance between an objective optical system including a movable optical system that can be shifted along its own optical axis direction, and the objective optical system and the surface of a subject to be observed. A distance measuring unit to measure, and an magnification changing unit for changing the magnification of the objective optical system to one magnification calculated as suitable for the observation distance by moving the movable optical system, It is characterized by having.

本発明における生体観察システムは、自身の光軸方向に沿って変移可能な可動光学系を具備する対物光学系が設けられた生体情報取得部と、前記対物光学系と、観察対象となる被写体の表面との間の観察距離を測定する測距部と、前記観察距離を作動距離とみなしつつ、該作動距離に適した一の拡大倍率を算出する演算部と、前記対物光学系の焦点位置が前記一の拡大倍率に応じた位置となるように制御を行う制御部と、前記制御部の制御に基づき、前記可動光学系を移動させる焦点位置調整部と、を有することを特徴とする。   The biological observation system according to the present invention includes a biological information acquisition unit provided with an objective optical system including a movable optical system that can be shifted along its own optical axis direction, the objective optical system, and a subject to be observed. A distance measuring unit that measures an observation distance from the surface, a calculation unit that calculates one magnification suitable for the working distance while regarding the observation distance as a working distance, and a focal position of the objective optical system. It has a control part which controls so that it may become a position according to said one magnification, and a focal position adjustment part which moves the movable optical system based on control of the control part.

本発明における生体観察システムは、自身の光軸方向に沿って変移可能な可動光学系を具備する対物光学系が設けられた生体情報取得部と、前記対物光学系と、観察対象となる被写体の表面との間の観察距離を測定する測距部と、前記観察距離を作動距離とみなしつつ、該作動距離に適した一の拡大倍率を算出する演算部と、前記可動光学系の配置位置が前記一の拡大倍率に応じた一の位置となるように制御を行う制御部と、前記制御部の制御に基づき、前記可動光学系を前記一の位置に移動させる拡大倍率変更部と、を有することを特徴とする。   The biological observation system according to the present invention includes a biological information acquisition unit provided with an objective optical system including a movable optical system that can be shifted along its own optical axis direction, the objective optical system, and a subject to be observed. A distance measuring unit that measures an observation distance from the surface, a calculation unit that calculates one magnification suitable for the working distance while regarding the observation distance as a working distance, and an arrangement position of the movable optical system. A control unit that performs control so as to be at one position corresponding to the one enlargement magnification; and an enlargement magnification change unit that moves the movable optical system to the one position based on the control of the control unit. It is characterized by that.

本発明における生体観察システムは、自身の光軸方向に沿って変移可能な可動光学系を具備する対物光学系が設けられた生体情報取得部と、観察対象となる被写体を照明するための照明光を出射するとともに、該照明光の光量に関する情報を出力する光源部と、前記情報に基づき、前記光源部から出力されている前記照明光の光量を推定する光量推定部と、前記対物光学系と前記被写体の表面との間の観察距離を、前記光量推定部により推定された前記光量に基づいて算出する観察距離算出部と、前記観察距離を作動距離とみなしつつ、該作動距離に適した一の拡大倍率を算出する演算部と、前記対物光学系の焦点位置が前記一の拡大倍率に応じた位置となるように制御を行う制御部と、前記制御部の制御に基づき、前記可動光学系を移動させる焦点位置調整部と、を有することを特徴とする。   The living body observation system according to the present invention includes a living body information acquisition unit provided with an objective optical system including a movable optical system that can be shifted along its own optical axis direction, and illumination light for illuminating a subject to be observed. A light source unit that outputs information on the amount of illumination light, a light amount estimation unit that estimates the amount of illumination light output from the light source unit based on the information, and the objective optical system, An observation distance calculation unit that calculates an observation distance to the surface of the subject based on the light amount estimated by the light amount estimation unit, and an observation distance that is suitable for the working distance while regarding the observation distance as a working distance. Based on the control of the control unit, a control unit for controlling the focal point of the objective optical system to be a position corresponding to the one magnification, and the control of the control unit Moved A focus position adjusting section that, and having a.

本発明における生体観察システムは、自身の光軸方向に沿って変移可能な可動光学系を具備する対物光学系が設けられた生体情報取得部と、観察対象となる被写体を照明するための照明光を出射するとともに、該照明光の光量に関する情報を出力する光源部と、前記情報に基づき、前記光源部から出力されている前記照明光の光量を推定する光量推定部と、前記対物光学系と前記被写体の表面との間の観察距離を、前記光量推定部により推定された前記光量に基づいて算出する観察距離算出部と、前記観察距離を作動距離とみなしつつ、該作動距離に適した一の拡大倍率を算出する演算部と、前記可動光学系の配置位置が前記一の拡大倍率に応じた一の位置となるように制御を行う制御部と、前記制御部の制御に基づき、前記可動光学系を前記一の位置に移動させる拡大倍率変更部と、を有することを特徴とする。   The living body observation system according to the present invention includes a living body information acquisition unit provided with an objective optical system including a movable optical system that can be shifted along its own optical axis direction, and illumination light for illuminating a subject to be observed. A light source unit that outputs information on the amount of illumination light, a light amount estimation unit that estimates the amount of illumination light output from the light source unit based on the information, and the objective optical system, An observation distance calculation unit that calculates an observation distance to the surface of the subject based on the light amount estimated by the light amount estimation unit, and an observation distance that is suitable for the working distance while regarding the observation distance as a working distance. A calculation unit that calculates an enlargement magnification, a control unit that controls the arrangement position of the movable optical system to be one position corresponding to the one enlargement magnification, and the movable unit based on the control of the control unit Before the optical system It characterized by having a a magnification changing unit that moves in one position.

本発明における内視鏡及び生体観察システムによると、観察時の拡大倍率の変化に伴って生じる焦点ボケを軽減することが可能である。   According to the endoscope and the living body observation system of the present invention, it is possible to reduce the out-of-focus blur caused by the change in magnification during observation.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
図1から図3は、本発明の第1の実施形態に係るものである。図1は、本発明の第1の実施形態の生体観察システムの要部の構成の一例を示す図である。図2は、図1の内視鏡が具備する対物光学系の詳細な構成の一例を示す図である。図3は、内視鏡の作動距離と拡大倍率との間の相関の一例を示す図である。
(First embodiment)
1 to 3 relate to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a main part of the living body observation system according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a detailed configuration of an objective optical system included in the endoscope of FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the correlation between the working distance of the endoscope and the magnification.

生体観察システム1は、図1に示すように、変倍機能を具備し、撮像した被写体101の像を撮像信号として出力する内視鏡2と、被写体101を照明するための照明光を発する光源装置3と、内視鏡2からの撮像信号に対して画像処理を施すことにより、映像信号を生成して出力するプロセッサ4と、プロセッサ4からの映像信号に応じた画像を表示する表示装置5と、を有して構成されている。   As shown in FIG. 1, the living body observation system 1 includes an endoscope 2 that has a scaling function and outputs an image of a captured subject 101 as an imaging signal, and a light source that emits illumination light for illuminating the subject 101. By performing image processing on the imaging signal from the apparatus 3 and the endoscope 2, a processor 4 that generates and outputs a video signal, and a display apparatus 5 that displays an image according to the video signal from the processor 4 And is configured.

内視鏡2の内部には、光源装置3において発せられた照明光を先端部21へ伝送するためのライトガイド6が挿通されている。   A light guide 6 for transmitting the illumination light emitted from the light source device 3 to the distal end portion 21 is inserted into the endoscope 2.

ライトガイド6の一方の端面(入射端面)は、光源装置3に接続されている。また、ライトガイド6の他方の端面(出射端面)は、先端部21に設けられた図示しない照明光学系の近傍に配置されている。このような構成により、光源装置3において発せられた照明光は、ライトガイド6及び図示しない照明光学系を経た後、被写体101に対して出射される。   One end face (incident end face) of the light guide 6 is connected to the light source device 3. Further, the other end face (outgoing end face) of the light guide 6 is disposed in the vicinity of an illumination optical system (not shown) provided at the tip portion 21. With such a configuration, the illumination light emitted from the light source device 3 is emitted to the subject 101 after passing through the light guide 6 and an illumination optical system (not shown).

生体情報取得部としての内視鏡2の先端部21には、被写体の像を結像する対物光学系22と、対物光学系22により結像された該被写体の像を撮像し、撮像信号として出力するCCD(電荷結合素子)23と、先端部21の先端面から被写体101の表面までの距離を測定する測距装置24と、が設けられている。   At the distal end portion 21 of the endoscope 2 as a biological information acquisition unit, an objective optical system 22 that forms an image of the subject and an image of the subject imaged by the objective optical system 22 are captured and used as an imaging signal. A CCD (charge coupled device) 23 for outputting and a distance measuring device 24 for measuring the distance from the front end surface of the front end portion 21 to the surface of the subject 101 are provided.

変倍機能を具備する対物光学系22は、図2に示すように、先端部21の最も先端側に設けられた第1レンズ群22aと、自身の光軸方向に沿って変移可能であり、第1レンズ群22aを通過した光が前面から入射される可動光学系22bと、該光軸方向に沿った方向(図2の矢印Dに沿った方向)に可動光学系22bを移動させることが可能な焦点位置調整部22cと、可動光学系22bを通過した光が前面から入射される第2レンズ群22dと、を有している。   As shown in FIG. 2, the objective optical system 22 having a zooming function can be changed along the optical axis direction of the first lens group 22a provided at the most distal end side of the distal end portion 21, The movable optical system 22b in which the light having passed through the first lens group 22a is incident from the front surface and the movable optical system 22b are moved in a direction along the optical axis direction (a direction along arrow D in FIG. 2). It has a possible focal position adjusting unit 22c, and a second lens group 22d into which light that has passed through the movable optical system 22b is incident from the front surface.

第1レンズ群22aは、被写体101からの光が入射される先端レンズ22eを少なくとも含む、位置が夫々固定された複数のレンズを具備して構成されている。なお、本実施形態においては、先端レンズ22eの前面と被写体101の表面との間の距離を観察距離Lとして説明を行う。   The first lens group 22a includes a plurality of lenses whose positions are fixed, including at least a tip lens 22e on which light from the subject 101 enters. In the present embodiment, the distance between the front surface of the front lens 22e and the surface of the subject 101 is described as an observation distance L.

拡大倍率変更部としての機能を有する焦点位置調整部22cは、例えばリニアアクチュエータを用いて構成されている。具体的には、焦点位置調整部22cは、可動光学系22bの側部に接続されるアーム22fと、プロセッサ4の制御に応じてアーム22fを図2の矢印Dに沿った方向に移動させるアーム駆動部22gと、を具備して構成されている。そして、このような構成によれば、焦点位置調整部22cの動作に伴って可動光学系22bが移動することにより、対物光学系22の焦点位置及び拡大倍率が夫々変更される。   The focal position adjusting unit 22c having a function as an enlargement magnification changing unit is configured using, for example, a linear actuator. Specifically, the focus position adjusting unit 22c includes an arm 22f connected to the side of the movable optical system 22b and an arm that moves the arm 22f in the direction along the arrow D in FIG. And a drive unit 22g. According to such a configuration, the movable optical system 22b moves in accordance with the operation of the focal position adjusting unit 22c, whereby the focal position and the magnification of the objective optical system 22 are changed.

第2レンズ群22dは、位置が夫々固定された複数のレンズを具備して構成されており、第1レンズ群22a及び可動光学系22bを介して入射される光をCCD23の撮像面に結像させる。   The second lens group 22d includes a plurality of lenses whose positions are fixed, and forms an image of light incident through the first lens group 22a and the movable optical system 22b on the imaging surface of the CCD 23. Let

測距部としての測距装置24は、先端部21の先端面と被写体101の表面との間の距離を非接触により測定可能な、例えば、超音波式距離センサまたは光学式距離センサ等を具備して構成されている。そして、測距装置24は、先端部21の先端面と被写体101の表面との間の測距結果をプロセッサ4に対して出力する。なお、本実施形態においては、測距装置24による測距結果と、前述した観察距離Lとが略一致すると仮定して説明を行う。   The distance measuring device 24 as a distance measuring unit includes, for example, an ultrasonic distance sensor or an optical distance sensor that can measure the distance between the front end surface of the front end portion 21 and the surface of the subject 101 without contact. Configured. Then, the distance measuring device 24 outputs a distance measurement result between the distal end surface of the distal end portion 21 and the surface of the subject 101 to the processor 4. In the present embodiment, description will be made on the assumption that the distance measurement result obtained by the distance measuring device 24 and the observation distance L described above substantially coincide.

プロセッサ4は、画像処理部41と、CCD23を駆動させるための制御を行うCCD駆動部43と、測距装置24を駆動させるための制御を行う測距装置駆動部44と、光学情報演算部45と、光学系制御部46と、を有して構成されている。   The processor 4 includes an image processing unit 41, a CCD drive unit 43 that performs control for driving the CCD 23, a distance measurement device drive unit 44 that performs control for driving the distance measurement device 24, and an optical information calculation unit 45. And an optical system control unit 46.

画像処理部41は、ノイズ除去等の前処理、A/D変換処理、画像生成処理、及び、D/A変換処理の各処理を入力される撮像信号に対して順番に施すことにより、映像信号を生成して表示装置5へ出力する。   The image processing unit 41 sequentially performs preprocessing such as noise removal, A / D conversion processing, image generation processing, and D / A conversion processing on the input image pickup signal in order, thereby obtaining a video signal. Is output to the display device 5.

演算部としての機能を有する光学情報演算部45には、シミュレーションにより得られた計算値、または、実験により得られた実測値としての、内視鏡2の作動距離と拡大倍率との相関を示す所定のデータが予め記憶されている。そして、光学情報演算部45は、前記所定のデータと測距装置24からの測距結果とに基づき、該測距結果に応じた適切な拡大倍率を算出し、算出結果を光学系制御部46に対して出力する。   The optical information calculation unit 45 having a function as a calculation unit shows the correlation between the working distance of the endoscope 2 and the magnification as a calculated value obtained by simulation or an actually measured value obtained by experiment. Predetermined data is stored in advance. Then, the optical information calculation unit 45 calculates an appropriate magnification according to the distance measurement result based on the predetermined data and the distance measurement result from the distance measuring device 24, and the calculated result is used as the optical system control unit 46. Output for.

なお、前記所定のデータとしては、例えば図3に示すようなものがある。但し、図3に示すデータは、対物光学系22の焦点距離を固定し、測距装置24の測距結果に対応する距離を横軸の作動距離とし、かつ、14インチのモニタに画像を出力した場合の表示倍率を縦軸の拡大倍率としたものである。   The predetermined data is, for example, as shown in FIG. However, in the data shown in FIG. 3, the focal length of the objective optical system 22 is fixed, the distance corresponding to the distance measurement result of the distance measuring device 24 is the working distance on the horizontal axis, and an image is output to a 14-inch monitor. The display magnification in this case is the vertical magnification.

制御部としての機能を有する光学系制御部46は、光学情報演算部45から出力される拡大倍率の算出結果に基づき、可動光学系22bの配置位置として最適な位置を算出する。そして、光学系制御部46は、可動光学系22bが前記最適な位置に配置されるように焦点位置調整部22cを動作させるための制御を行う。   The optical system control unit 46 having a function as a control unit calculates an optimum position as the arrangement position of the movable optical system 22b based on the calculation result of the enlargement magnification output from the optical information calculation unit 45. Then, the optical system control unit 46 performs control for operating the focal position adjustment unit 22c so that the movable optical system 22b is arranged at the optimum position.

ここで、生体観察システム1の作用について説明を行う。   Here, the operation of the living body observation system 1 will be described.

まず、ユーザにより生体観察システム1の各部の電源が投入されると、照明光が光源装置3から内視鏡2に供給され、CCD駆動部43及び測距装置駆動部44が駆動を開始する。これに伴い、内視鏡2のCCD23及び測距装置24もまた駆動を開始する。   First, when the power of each part of the living body observation system 1 is turned on by the user, illumination light is supplied from the light source device 3 to the endoscope 2, and the CCD driving unit 43 and the distance measuring device driving unit 44 start driving. Along with this, the CCD 23 and the distance measuring device 24 of the endoscope 2 also start driving.

CCD23は、CCD駆動部43の制御により駆動を開始した後、自身の撮像面に結像された被写体の像を撮像信号として順次プロセッサ4へ出力する。   The CCD 23 starts driving under the control of the CCD driving unit 43, and then sequentially outputs the subject image formed on its imaging surface to the processor 4 as an imaging signal.

内視鏡2から出力された撮像信号は、画像処理部41において前述した各処理が施され、映像信号に変換された後、表示装置5へ出力される。これにより、被写体101の像が表示装置5に画像表示される。   The imaging signal output from the endoscope 2 is subjected to the above-described processes in the image processing unit 41, converted into a video signal, and then output to the display device 5. As a result, an image of the subject 101 is displayed on the display device 5.

一方、ユーザは、表示装置5に画像表示されている被写体101の像を見ながら、拡大観察による観察対象となる部位の表面に内視鏡2の先端部21を近づけてゆく。   On the other hand, the user moves the distal end portion 21 of the endoscope 2 closer to the surface of the part to be observed by the magnification observation while viewing the image of the subject 101 displayed on the display device 5.

測距装置24は、測距装置駆動部44の制御により駆動を開始した後、観察距離Lが測定可能な距離となったタイミングにおいて測距を開始し、該観察距離Lの測距結果を順次プロセッサ4へ出力する。   The distance measuring device 24 starts driving at the timing when the observation distance L becomes a measurable distance after being started by the control of the distance measuring device driving unit 44, and sequentially obtains the distance measurement results of the observation distance L. Output to the processor 4.

光学情報演算部45は、自身に記憶された所定のデータと、測距装置24から出力される測距結果とに基づき、該測距結果に応じた適切な拡大倍率を算出し、算出結果を光学系制御部46に対して順次出力する。   The optical information calculation unit 45 calculates an appropriate magnification according to the distance measurement result based on the predetermined data stored in itself and the distance measurement result output from the distance measuring device 24, and calculates the calculated result. The data is sequentially output to the optical system control unit 46.

具体的には、例えば測距装置24から出力された測距結果がXmmである場合、光学情報演算部45は、作動距離をXmmとみなしつつ、前記所定のデータとしての、内視鏡2における作動距離と拡大倍率との相関を示すデータを参照することにより、適切な拡大倍率をY倍として算出する。そして、光学情報演算部45は、前記Y倍の値を光学系制御部46に対して順次出力する。   Specifically, for example, when the distance measurement result output from the distance measuring device 24 is Xmm, the optical information calculation unit 45 regards the working distance as Xmm, and the endoscope 2 as the predetermined data as the predetermined data. By referring to data indicating the correlation between the working distance and the magnification, an appropriate magnification is calculated as Y times. Then, the optical information calculation unit 45 sequentially outputs the Y times value to the optical system control unit 46.

なお、前記Y倍の値は、例えば視覚的に認識可能な文字列または記号等として表示装置5に表示されることにより、ユーザに対して随時告知されるものであっても良い。   The Y-fold value may be notified to the user as needed by being displayed on the display device 5 as, for example, a visually recognizable character string or symbol.

光学系制御部46は、光学情報演算部45から出力される拡大倍率の算出結果に基づき、被写体101とのピントが合い、かつ、該拡大倍率となる位置を、可動光学系22bの最適な配置位置として算出する。   Based on the calculation result of the enlargement magnification output from the optical information calculation unit 45, the optical system control unit 46 focuses on the subject 101 and sets the position at which the enlargement magnification is set to the optimum arrangement of the movable optical system 22b. Calculate as position.

具体的には、例えば光学情報演算部45から出力された算出結果がY倍である場合、光学系制御部46は、被写体101とのピントが合い、かつ、拡大倍率がY倍となる位置Zを、可動光学系22bの最適な配置位置として算出する。   Specifically, for example, when the calculation result output from the optical information calculation unit 45 is Y times, the optical system control unit 46 is focused on the subject 101 and the position Z at which the enlargement magnification is Y times. Is calculated as the optimum arrangement position of the movable optical system 22b.

そして、光学系制御部46は、可動光学系22bが前記位置Zに配置されるように焦点位置調整部22cを動作させるための制御を行う。   Then, the optical system control unit 46 performs control for operating the focal position adjustment unit 22c so that the movable optical system 22b is disposed at the position Z.

焦点位置調整部22cは、光学系制御部46の制御に基づき、可動光学系22bの配置位置を前記位置Zに移動させる。これにより、対物光学系22の焦点位置が、光学情報演算部45により算出された拡大倍率(Y倍)に応じた位置として調整される。   The focal position adjustment unit 22c moves the arrangement position of the movable optical system 22b to the position Z based on the control of the optical system control unit 46. Thereby, the focal position of the objective optical system 22 is adjusted as a position corresponding to the enlargement magnification (Y times) calculated by the optical information calculation unit 45.

本実施形態の生体観察システム1においては、拡大観察による観察対象となる被写体101の表面に内視鏡2の先端部21が近づいてゆくだけで、以上に述べたような、観察距離Lの測距、該観察距離Lに応じた拡大倍率の算出、及び、該拡大倍率に応じた最適な位置への可動光学系22bの配置、という動作が繰り返し行われる。   In the living body observation system 1 of the present embodiment, the observation distance L is measured as described above only by approaching the distal end portion 21 of the endoscope 2 to the surface of the subject 101 to be observed by magnification observation. The operations of calculating the magnification according to the distance, the observation distance L, and disposing the movable optical system 22b at the optimum position according to the magnification are repeated.

すなわち、本実施形態の生体観察システム1によれば、観察時の拡大倍率を低倍率(通常観察に相当する倍率)から超高倍率(超拡大観察に相当する倍率)へ変化させる際に、拡大観察による観察対象となる被写体101の表面に内視鏡2の先端部21を近づけてゆく以外の特別な操作が行われずとも、焦点ボケの発生を軽減でき、かつ、拡大倍率を連続的に変化させることができる。そのため、ユーザは、本実施形態の生体観察システム1を用いることにより、被写体101の所望の部位における細胞レベルの観察を確実に行うことができる。   That is, according to the living body observation system 1 of the present embodiment, when changing the magnification at the time of observation from a low magnification (magnification corresponding to normal observation) to an ultra-high magnification (magnification corresponding to super-magnification observation), magnification is performed. Even if no special operation other than moving the distal end portion 21 of the endoscope 2 close to the surface of the subject 101 to be observed by observation, the occurrence of defocusing can be reduced and the magnification is continuously changed. Can be made. Therefore, the user can surely observe the cell level in a desired part of the subject 101 by using the living body observation system 1 of the present embodiment.

なお、本実施形態の生体観察システム1においては、内視鏡2及びプロセッサ4による拡大倍率の変更に係る動作をオンまたはオフに切り替えるためのスイッチ、及び、該スイッチがオフの場合に手動により拡大倍率を変更可能な機能が付加されるものであっても良い。   Note that in the living body observation system 1 of the present embodiment, a switch for switching the operation related to the change of the magnification by the endoscope 2 and the processor 4 to ON or OFF, and manual enlargement when the switch is OFF. A function capable of changing the magnification may be added.

(第2の実施形態)
図4から図7は、本発明の第2の実施形態に係るものである。図4は、本発明の第2の実施形態の生体観察システムの要部の構成の一例を示す図である。図5は、図4の測距装置が具備する突出部の配置状態を、内視鏡の先端部の先端面側から見た場合の図である。図6は、図4の測距装置の変形例を示す図である。図7は、図6の測距装置が具備するキャップの配置状態を、内視鏡の先端部の先端面側から見た場合の図である。
(Second Embodiment)
4 to 7 relate to a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a configuration of a main part of the living body observation system according to the second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram when the arrangement state of the protrusions included in the distance measuring device of FIG. 4 is viewed from the distal end surface side of the distal end portion of the endoscope. FIG. 6 is a view showing a modification of the distance measuring apparatus of FIG. FIG. 7 is a view when the arrangement state of the cap provided in the distance measuring device of FIG. 6 is viewed from the distal end surface side of the distal end portion of the endoscope.

なお、以降の説明において、第1の実施形態と同様の構成を持つ部分については、詳細な説明を省略する。また、本実施形態における生体観察システムの構成は、第1の実施形態における生体観察システム1と類似の構成を有している。そのため、本実施形態においては、第1の実施形態における生体観察システム1と異なる部分について主に説明を行うものとする。   In the following description, detailed description of portions having the same configuration as in the first embodiment is omitted. In addition, the configuration of the living body observation system in the present embodiment has a configuration similar to that of the living body observation system 1 in the first embodiment. For this reason, in the present embodiment, parts different from the biological observation system 1 in the first embodiment will be mainly described.

生体観察システム1Aは、図4に示すように、内視鏡2Aと、光源装置3と、プロセッサ4Aと、表示装置5と、を有して構成されている。   As shown in FIG. 4, the living body observation system 1 </ b> A includes an endoscope 2 </ b> A, a light source device 3, a processor 4 </ b> A, and a display device 5.

生体情報取得部としての内視鏡2Aの先端部21には、対物光学系22と、CCD23と、先端部21の先端面から被写体101の表面までの距離を測定する測距装置24Aと、が設けられている。   The distal end portion 21 of the endoscope 2A as a biological information acquisition unit includes an objective optical system 22, a CCD 23, and a distance measuring device 24A that measures the distance from the distal end surface of the distal end portion 21 to the surface of the subject 101. Is provided.

測距部としての測距装置24Aは、先端部21に対して一体的に設けられ、先端部21の先端面からの突出長を変化させつつ突出可能な突出部25と、突出部25の変移を測定可能なセンサ26と、を具備している。   The distance measuring device 24 </ b> A as a distance measuring unit is provided integrally with the distal end portion 21, and can protrude while changing the projecting length from the distal end surface of the distal end portion 21. And a sensor 26 capable of measuring.

突出部25は、先端部21の内部に収納することが可能であるとともに、先端部21の軸方向に沿って移動することにより先端部21の先端面からの突出長を変化させることが可能な、例えば、先端部21に比べて十分に細い柱状形状を具備する柱状部材として形成されている。そして、突出部25の一方の端面(以降、基端面と称する)は、バネ等の弾性部材25aを介して先端部21の内部に接続されている。これにより、突出部25は、他方の端面(以降、先端面と称する)が被写体101の表面に押し付けられた際に、基端面側に接続された弾性部材25aが押し付け量に応じて縮んでゆくことに伴い、先端部21の内部に徐々に収納されてゆく。   The protruding portion 25 can be housed inside the distal end portion 21 and can change the protruding length of the distal end portion 21 from the distal end surface by moving along the axial direction of the distal end portion 21. For example, it is formed as a columnar member having a columnar shape that is sufficiently thinner than the tip portion 21. One end surface (hereinafter referred to as a base end surface) of the protruding portion 25 is connected to the inside of the distal end portion 21 via an elastic member 25a such as a spring. Thereby, when the other end surface (hereinafter referred to as the front end surface) is pressed against the surface of the subject 101, the elastic member 25a connected to the base end surface side of the protruding portion 25 contracts in accordance with the pressing amount. As a result, it is gradually housed inside the tip 21.

すなわち、前述した構成の突出部25によれば、自身の先端面が被写体101の表面に接触されていない状態において、先端部21の先端面からの突出長が最大となり、自身の先端面が被写体101の表面に接触した状態において外力が加えられることにより、先端部21の先端面からの突出長が次第に変化し、自身の先端面が先端部21の先端面と同一の平面上に存在するに至った場合に、先端部21の先端面からの突出長が0となる。   That is, according to the protruding portion 25 having the above-described configuration, the protruding length from the distal end surface of the distal end portion 21 is maximum when the own distal end surface is not in contact with the surface of the subject 101, so When an external force is applied while being in contact with the surface of 101, the protruding length of the tip portion 21 from the tip surface gradually changes, and the tip surface of the tip portion 21 exists on the same plane as the tip surface of the tip portion 21. When it reaches, the protrusion length from the front end surface of the front end portion 21 becomes zero.

一方、突出部25は、先端部21の先端面側から見た場合、例えば図5に示すような位置から突出される。また、図5に示すように、先端部21の先端面には、突出部25の他に、先端レンズ22eと、ライトガイド6を介して伝送された照明光が出射される(複数の)照明レンズ61aと、内視鏡2の内部の図示しない鉗子チャンネルに連通する鉗子口62と、が設けられている。   On the other hand, the protrusion 25 protrudes from a position as shown in FIG. 5, for example, when viewed from the tip surface side of the tip 21. Further, as shown in FIG. 5, illumination light transmitted through the tip lens 22 e and the light guide 6 in addition to the protruding portion 25 is emitted to the tip surface of the tip portion 21. A lens 61a and a forceps port 62 communicating with a forceps channel (not shown) inside the endoscope 2 are provided.

測定部としての機能を有するセンサ26は、直線方向における変移を測定可能な、例えばリニアポテンショメータ等により構成されている。また、センサ26には、突出部25の基端面に当接され、該基端面の変移に合わせて移動可能な突起部26aが設けられている。そして、センサ26は、突起部26aの位置情報の測定結果をプロセッサ4へ出力する。   The sensor 26 having a function as a measurement unit is configured by, for example, a linear potentiometer that can measure a change in a linear direction. Further, the sensor 26 is provided with a protrusion 26a that is in contact with the base end face of the protrusion 25 and is movable in accordance with the change of the base end face. Then, the sensor 26 outputs the measurement result of the position information of the protrusion 26 a to the processor 4.

なお、測距装置24Aのセンサ26は、突出部25の突出長を測定する際に、突出部25の基端面に接触させた状態の突起部26aの位置情報を測定するものに限らず、例えばラインセンサのような、光学的に突出部25の突出長を直接測定可能なものであっても良い。   Note that the sensor 26 of the distance measuring device 24 </ b> A is not limited to measuring the position information of the protruding portion 26 a in contact with the proximal end surface of the protruding portion 25 when measuring the protruding length of the protruding portion 25, for example, A line sensor or the like that can directly measure the protruding length of the protruding portion 25 may be used.

プロセッサ4Aは、画像処理部41と、CCD駆動部43と、光学情報演算部45と、光学系制御部46と、を有して構成されている。   The processor 4A includes an image processing unit 41, a CCD drive unit 43, an optical information calculation unit 45, and an optical system control unit 46.

ここで、図4に示す測距装置24Aを先端部21に具備する場合の生体観察システム1Aの作用について説明を行う。   Here, the operation of the living body observation system 1A when the distance measuring device 24A shown in FIG.

まず、ユーザにより生体観察システム1Aの各部の電源が投入されると、照明光が光源装置3から内視鏡2Aに供給され、CCD駆動部43が駆動を開始する。これに伴い、内視鏡2AのCCD23もまた駆動を開始する。   First, when the power of each part of the living body observation system 1A is turned on by the user, illumination light is supplied from the light source device 3 to the endoscope 2A, and the CCD driving unit 43 starts driving. Accordingly, the CCD 23 of the endoscope 2A also starts to drive.

内視鏡2AのCCD23から出力された撮像信号は、画像処理部41において前述した各処理が施され、映像信号に変換された後、表示装置5へ出力される。これにより、被写体101の像が表示装置5に画像表示される。   The imaging signal output from the CCD 23 of the endoscope 2A is subjected to the above-described processes in the image processing unit 41, converted into a video signal, and then output to the display device 5. As a result, an image of the subject 101 is displayed on the display device 5.

一方、ユーザは、表示装置5に画像表示されている被写体101の像を見ながら、拡大観察による観察対象となる部位の表面に内視鏡2Aの先端部21を近づけてゆく。   On the other hand, the user moves the distal end portion 21 of the endoscope 2A closer to the surface of the site to be observed by the magnification observation while viewing the image of the subject 101 displayed as an image on the display device 5.

そして、センサ26は、突起部26aの位置情報を測定しつつ、突出部25の先端面が被写体101の表面に接触したタイミング以降において、測定した該位置情報をプロセッサ4Aへ順次出力する。   Then, the sensor 26 measures the position information of the protrusion 26a, and sequentially outputs the measured position information to the processor 4A after the timing when the tip surface of the protrusion 25 comes into contact with the surface of the subject 101.

光学情報演算部45は、センサ26から出力される位置情報に基づき、突出部25の突出長を算出する。また、光学情報演算部45は、自身に記憶された所定のデータと、突出部25の突出長とに基づき、該突出長を作動距離とみなしつつ、該作動距離に応じた適切な拡大倍率を算出する。そして、光学情報演算部45は、前記拡大倍率の算出結果を光学系制御部46に対して順次出力する。   The optical information calculation unit 45 calculates the protrusion length of the protrusion 25 based on the position information output from the sensor 26. Further, the optical information calculation unit 45 considers the projection length as the working distance based on the predetermined data stored in itself and the projection length of the projection 25, and sets an appropriate magnification according to the working distance. calculate. The optical information calculation unit 45 sequentially outputs the enlargement magnification calculation results to the optical system control unit 46.

すなわち、測距装置24Aを具備する本実施形態の生体観察システム1Aにおいて、光学情報演算部45は、突出部25の突出長を、第1の実施形態において述べた観察距離Lに相当するものとしながら拡大倍率の算出を行っている。   That is, in the living body observation system 1A of the present embodiment including the distance measuring device 24A, the optical information calculation unit 45 corresponds to the projection length of the projection 25 corresponding to the observation distance L described in the first embodiment. The enlargement magnification is calculated.

なお、前記所定のデータは、内視鏡2の作動距離と拡大倍率との相関を示すものであれば、図3に示すデータを用いても良く、また、測距装置24Aの構成に応じた他のデータを用いても良い。   As the predetermined data, the data shown in FIG. 3 may be used as long as it shows a correlation between the working distance of the endoscope 2 and the enlargement magnification, and it corresponds to the configuration of the distance measuring device 24A. Other data may be used.

光学系制御部46は、光学情報演算部45から出力される拡大倍率の算出結果に基づき、被写体101とのピントが合い、かつ、該拡大倍率となる位置を、可動光学系22bの最適な配置位置として算出する。   Based on the calculation result of the enlargement magnification output from the optical information calculation unit 45, the optical system control unit 46 focuses on the subject 101 and sets the position at which the enlargement magnification is set to the optimum arrangement of the movable optical system 22b. Calculate as position.

そして、光学系制御部46は、可動光学系22bが前記最適な配置位置に配置されるように焦点位置調整部22cを動作させるための制御を行う。   Then, the optical system control unit 46 performs control for operating the focal position adjustment unit 22c so that the movable optical system 22b is arranged at the optimum arrangement position.

焦点位置調整部22cは、光学系制御部46の制御に基づき、可動光学系22bの配置位置を前記最適な配置位置に移動させる。これにより、対物光学系22の焦点位置が、光学情報演算部45により算出された拡大倍率に応じた位置として調整される。   The focal position adjusting unit 22c moves the arrangement position of the movable optical system 22b to the optimum arrangement position based on the control of the optical system control unit 46. As a result, the focal position of the objective optical system 22 is adjusted as a position corresponding to the enlargement magnification calculated by the optical information calculation unit 45.

測距装置24Aを具備する本実施形態の生体観察システム1Aにおいては、拡大観察による観察対象となる被写体101の表面に突出部25の先端面が押し付けられるだけで、以上に述べたような、突出部25の突出長の算出、該突出長に応じた拡大倍率の算出、及び、該拡大倍率に応じた最適な位置への可動光学系22bの配置、という動作が繰り返し行われる。   In the living body observation system 1A of the present embodiment including the distance measuring device 24A, the protrusion as described above can be obtained only by pressing the front end surface of the protrusion 25 against the surface of the subject 101 to be observed by magnification observation. The operations of calculating the protrusion length of the section 25, calculating the magnification according to the protrusion length, and arranging the movable optical system 22b at the optimum position according to the magnification are repeated.

すなわち、測距装置24Aを具備する本実施形態の生体観察システム1Aによれば、観察時の拡大倍率を低倍率(通常観察に相当する倍率)から超高倍率(超拡大観察に相当する倍率)へ変化させる際に、拡大観察による観察対象となる被写体101の表面に突出部25の先端面を接触させつつ押し付けてゆく以外の特別な操作が行われずとも、焦点ボケの発生を軽減でき、かつ、拡大倍率を連続的に変化させることができる。そのため、ユーザは、測距装置24Aを具備する本実施形態の生体観察システム1Aを用いることにより、被写体101の所望の部位における細胞レベルの観察を確実に行うことができる。   That is, according to the living body observation system 1A of the present embodiment including the distance measuring device 24A, the magnification at the time of observation is changed from a low magnification (a magnification corresponding to normal observation) to a very high magnification (a magnification corresponding to super magnification observation). The occurrence of out-of-focus blur can be reduced without any special operation other than pressing the tip surface of the protrusion 25 while making contact with the surface of the subject 101 to be observed by magnification observation. The magnification can be continuously changed. Therefore, the user can surely observe the cell level in a desired part of the subject 101 by using the living body observation system 1A of the present embodiment including the distance measuring device 24A.

また、測距装置24Aを具備する本実施形態の生体観察システム1Aによれば、例えば被写体101が拍動または蠕動に応じて動く臓器であったとしても、該拍動または蠕動に影響されることなく、被写体101の所望の部位における細胞レベルの観察画像を安定的に取得することができる。   Further, according to the living body observation system 1A of the present embodiment including the distance measuring device 24A, even if the subject 101 is an organ that moves in response to pulsation or peristalsis, the subject 101 is affected by the pulsation or peristalsis. In addition, it is possible to stably acquire an observation image at a cell level in a desired part of the subject 101.

一方、本実施形態の生体観察システム1Aにおいては、図4に示す測距装置24Aを先端部21に具備する構成に限らず、図6に示す測距装置24Bを先端部21に具備する構成が適用されるものであっても良い。   On the other hand, the living body observation system 1A of the present embodiment is not limited to the configuration in which the distance measuring device 24A shown in FIG. 4 is provided in the distal end portion 21, but the configuration in which the distance measuring device 24B shown in FIG. It may be applied.

測距部としての測距装置24Bは、図6に示すように、突起部26aが先端部21の外装表面に露出するように設けられたセンサ26と、先端部21に着脱可能な形状(例えば円筒形状)を具備するキャップ27と、を有して構成されている。   As shown in FIG. 6, the distance measuring device 24 </ b> B as a distance measuring unit includes a sensor 26 provided so that the protrusion 26 a is exposed on the exterior surface of the tip 21, and a shape that can be attached to and detached from the tip 21 (for example, And a cap 27 having a (cylindrical shape).

キャップ27の内周面には、突起部26aを嵌合可能な形状の図示しない溝部が形成されている。そして、突出部25と略同様の機能を有するキャップ27は、前記溝部に突起部26aが嵌合された状態として、先端部21に装着される。   On the inner peripheral surface of the cap 27, a groove portion (not shown) having a shape capable of fitting the projection portion 26a is formed. The cap 27 having substantially the same function as the protruding portion 25 is attached to the distal end portion 21 in a state where the protruding portion 26a is fitted in the groove portion.

すなわち、前述した構成のキャップ27によれば、突出部25の場合と同様に、自身の先端面が被写体101の表面に接触されていない状態において、先端部21の先端面からの突出長が最大となり、自身の先端面が被写体101の表面に接触した状態において外力が加えられることにより、先端部21の先端面からの突出長が次第に変化し、自身の先端面が先端部21の先端面と同一の平面上に存在するに至った場合に、先端部21の先端面からの突出長が0となる。   That is, according to the cap 27 having the above-described configuration, as in the case of the protruding portion 25, the protruding length of the distal end portion 21 from the distal end surface is maximum when the own distal end surface is not in contact with the surface of the subject 101. Thus, when an external force is applied in a state where the tip end surface of the subject 101 is in contact with the surface of the subject 101, the protruding length of the tip end portion 21 from the tip end surface gradually changes, and the tip end surface of the tip end portion changes from the tip end surface of the tip end portion 21. When it comes to exist on the same plane, the protrusion length from the front end surface of the front end portion 21 becomes zero.

一方、キャップ27は、先端部21の先端面側から見た場合、例えば図7に示すような位置に配置される。   On the other hand, the cap 27 is disposed at a position as shown in FIG. 7, for example, when viewed from the distal end side of the distal end portion 21.

ここで、図6に示す測距装置24Bを先端部21に具備する場合の生体観察システム1Aの作用について説明を行う。   Here, the operation of the living body observation system 1A when the distance measuring device 24B shown in FIG.

まず、ユーザは、突起部26aをキャップ27の図示しない溝部に嵌合させることにより、キャップ27を先端部21に装着する。   First, the user attaches the cap 27 to the distal end portion 21 by fitting the protruding portion 26 a into a groove portion (not shown) of the cap 27.

その後、ユーザにより生体観察システム1Aの各部の電源が投入されると、照明光が光源装置3から内視鏡2Aに供給され、CCD駆動部43が駆動を開始する。これに伴い、内視鏡2AのCCD23もまた駆動を開始する。   Thereafter, when the power of each part of the living body observation system 1A is turned on by the user, illumination light is supplied from the light source device 3 to the endoscope 2A, and the CCD driving unit 43 starts driving. Accordingly, the CCD 23 of the endoscope 2A also starts to drive.

内視鏡2AのCCD23から出力された撮像信号は、画像処理部41において前述した各処理が施され、映像信号に変換された後、表示装置5へ出力される。これにより、被写体101の像が表示装置5に画像表示される。   The imaging signal output from the CCD 23 of the endoscope 2A is subjected to the above-described processes in the image processing unit 41, converted into a video signal, and then output to the display device 5. As a result, an image of the subject 101 is displayed on the display device 5.

一方、ユーザは、表示装置5に画像表示されている被写体101の像を見ながら、拡大観察による観察対象となる部位の表面に内視鏡2Aの先端部21を近づけてゆく。   On the other hand, the user moves the distal end portion 21 of the endoscope 2A closer to the surface of the site to be observed by the magnification observation while viewing the image of the subject 101 displayed as an image on the display device 5.

そして、センサ26は、突起部26aの位置情報を測定しつつ、キャップ27の先端面が被写体101の表面に接触したタイミング以降において、測定した該位置情報をプロセッサ4Aへ順次出力する。   Then, the sensor 26 measures the position information of the protrusion 26a and sequentially outputs the measured position information to the processor 4A after the timing when the tip surface of the cap 27 contacts the surface of the subject 101.

光学情報演算部45は、センサ26から出力される位置情報に基づき、キャップ27の突出長を算出する。また、光学情報演算部45は、自身に記憶された所定のデータと、キャップ27の突出長とに基づき、該突出長を作動距離とみなしつつ、該作動距離に応じた適切な拡大倍率を算出する。そして、光学情報演算部45は、前記拡大倍率の算出結果を光学系制御部46に対して順次出力する。   The optical information calculation unit 45 calculates the protrusion length of the cap 27 based on the position information output from the sensor 26. Further, the optical information calculation unit 45 calculates an appropriate enlargement magnification according to the working distance based on the predetermined data stored therein and the protruding length of the cap 27 while regarding the protruding length as the working distance. To do. The optical information calculation unit 45 sequentially outputs the enlargement magnification calculation results to the optical system control unit 46.

すなわち、測距装置24Bを具備する本実施形態の生体観察システム1Aにおいて、光学情報演算部45は、キャップ27の突出長を、第1の実施形態において述べた観察距離Lに相当するものとしながら拡大倍率の算出を行っている。   That is, in the living body observation system 1A of the present embodiment including the distance measuring device 24B, the optical information calculation unit 45 sets the protruding length of the cap 27 to correspond to the observation distance L described in the first embodiment. The magnification is calculated.

なお、前記所定のデータは、内視鏡2の作動距離と拡大倍率との相関を示すものであれば、図3に示すデータを用いても良く、また、測距装置24Bの構成に応じた他のデータを用いても良い。   As the predetermined data, the data shown in FIG. 3 may be used as long as it shows a correlation between the working distance of the endoscope 2 and the enlargement magnification, and the predetermined data corresponds to the configuration of the distance measuring device 24B. Other data may be used.

光学系制御部46は、光学情報演算部45から出力される拡大倍率の算出結果に基づき、被写体101とのピントが合い、かつ、該拡大倍率となる位置を、可動光学系22bの最適な配置位置として算出する。   Based on the calculation result of the enlargement magnification output from the optical information calculation unit 45, the optical system control unit 46 focuses on the subject 101 and sets the position at which the enlargement magnification is set to the optimum arrangement of the movable optical system 22b. Calculate as position.

そして、光学系制御部46は、可動光学系22bが前記最適な配置位置に配置されるように焦点位置調整部22cを動作させるための制御を行う。   Then, the optical system control unit 46 performs control for operating the focal position adjustment unit 22c so that the movable optical system 22b is arranged at the optimum arrangement position.

焦点位置調整部22cは、光学系制御部46の制御に基づき、可動光学系22bの配置位置を前記最適な配置位置に移動させる。これにより、対物光学系22の焦点位置が、光学情報演算部45により算出された拡大倍率に応じた位置として調整される。   The focal position adjusting unit 22c moves the arrangement position of the movable optical system 22b to the optimum arrangement position based on the control of the optical system control unit 46. As a result, the focal position of the objective optical system 22 is adjusted as a position corresponding to the enlargement magnification calculated by the optical information calculation unit 45.

測距装置24Bを具備する本実施形態の生体観察システム1Aにおいては、拡大観察による観察対象となる被写体101の表面にキャップ27の先端面が押し付けられるだけで、以上に述べたような、キャップ27の突出長の算出、該突出長に応じた拡大倍率の算出、及び、該拡大倍率に応じた最適な位置への可動光学系22bの配置、という動作が繰り返し行われる。   In the living body observation system 1A of the present embodiment including the distance measuring device 24B, the cap 27 as described above is simply pressed against the surface of the subject 101 to be observed by magnification observation. The operations of calculating the projection length of the lens, calculating the magnification according to the projection length, and arranging the movable optical system 22b at the optimum position according to the magnification are repeated.

すなわち、測距装置24Bを具備する本実施形態の生体観察システム1Aによれば、観察時の拡大倍率を低倍率(通常観察に相当する倍率)から超高倍率(超拡大観察に相当する倍率)へ変化させる際に、拡大観察による観察対象となる被写体101の表面にキャップ27の先端面を接触させつつ押し付けてゆく以外の特別な操作が行われずとも、焦点ボケの発生を軽減でき、かつ、拡大倍率を連続的に変化させることができる。そのため、ユーザは、測距装置24Bを具備する本実施形態の生体観察システム1Aを用いることにより、被写体101の所望の部位における細胞レベルの観察を確実に行うことができる。   That is, according to the living body observation system 1A of the present embodiment including the distance measuring device 24B, the magnification at the time of observation is changed from a low magnification (a magnification corresponding to normal observation) to a very high magnification (a magnification corresponding to super magnification observation). The occurrence of out-of-focus blur can be reduced without performing any special operation other than pressing the front surface of the cap 27 while making contact with the surface of the subject 101 to be observed by magnified observation. The magnification can be changed continuously. Therefore, the user can surely observe the cell level in a desired part of the subject 101 by using the living body observation system 1A of the present embodiment including the distance measuring device 24B.

また、測距装置24Bを具備する本実施形態の生体観察システム1Aによれば、例えば被写体101が拍動または蠕動に応じて動く臓器であったとしても、該拍動または蠕動に影響されることなく、被写体101の所望の部位における細胞レベルの観察画像を安定的に取得することができる。   Further, according to the living body observation system 1A of the present embodiment including the distance measuring device 24B, even if the subject 101 is an organ that moves according to pulsation or peristalsis, it is affected by the pulsation or peristalsis. In addition, it is possible to stably acquire an observation image at a cell level in a desired part of the subject 101.

なお、前述した突出部25またはキャップ27は、低倍率から超高倍率までの作動距離に対応可能な比較的長い突出長を具備するものであっても良く、また、拡大観察に相当する倍率である高倍率から超高倍率までの作動距離に対応可能な比較的短い突出長を具備するものであっても良い。   The protrusion 25 or the cap 27 described above may have a relatively long protrusion length that can accommodate a working distance from a low magnification to an ultra-high magnification, and at a magnification corresponding to magnified observation. It may have a relatively short protrusion length that can accommodate a working distance from a certain high magnification to an ultra high magnification.

また、本実施形態の生体観察システム1Aにおいては、内視鏡2A及びプロセッサ4Aによる拡大倍率の変更に係る動作をオンまたはオフに切り替えるためのスイッチ、及び、該スイッチがオフの場合に手動により拡大倍率を変更可能な機能が付加されるものであっても良い。   Further, in the living body observation system 1A of the present embodiment, a switch for switching the operation related to the change of the magnification by the endoscope 2A and the processor 4A to ON or OFF, and the manual enlargement when the switch is OFF A function capable of changing the magnification may be added.

(第3の実施形態)
図8は、本発明の第3の実施形態に係るものである。図8は、本発明の第3の実施形態の生体観察システムの要部の構成の一例を示す図である。
(Third embodiment)
FIG. 8 relates to a third embodiment of the present invention. FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a configuration of a main part of the living body observation system according to the third embodiment of the present invention.

なお、以降の説明において、前述した各実施形態と同様の構成を持つ部分については、詳細な説明を省略する。また、本実施形態における生体観察システムの構成は、前述した各実施形態における生体観察システムと類似の構成を有している。そのため、本実施形態においては、前述した各実施形態における生体観察システムと異なる部分について主に説明を行うものとする。   In the following description, detailed description of portions having the same configurations as those of the above-described embodiments will be omitted. Further, the configuration of the living body observation system in the present embodiment has a configuration similar to that of the living body observation system in each embodiment described above. For this reason, in this embodiment, parts different from the biological observation system in each embodiment described above will be mainly described.

生体観察システム1Bは、図8に示すように、内視鏡2Bと、光源装置3Bと、プロセッサ4Bと、表示装置5と、を有して構成されている。   As shown in FIG. 8, the living body observation system 1B includes an endoscope 2B, a light source device 3B, a processor 4B, and a display device 5.

生体情報取得部としての内視鏡2Bの先端部21には、対物光学系22と、CCD23と、が設けられている。すなわち、本実施形態の内視鏡2Bは、第1の実施形態の内視鏡2から測距装置24を取り除いたものと略同様の構成を有している。   An objective optical system 22 and a CCD 23 are provided at the distal end portion 21 of the endoscope 2B as a biological information acquisition unit. That is, the endoscope 2B according to the present embodiment has substantially the same configuration as that obtained by removing the distance measuring device 24 from the endoscope 2 according to the first embodiment.

光源部としての光源装置3Bは、被写体101を照明するための照明光を発する発光部31と、発光部31から出射される照明光の光量を調整可能な絞り32と、絞り制御部33と、を有して構成されている。   A light source device 3B as a light source unit includes a light emitting unit 31 that emits illumination light for illuminating the subject 101, a diaphragm 32 that can adjust the amount of illumination light emitted from the light emitting unit 31, a diaphragm control unit 33, It is comprised.

絞り制御部33は、プロセッサ4Bから出力される最適絞り量と略同一になるように、絞り32の絞り量を適宜変更する。また、絞り制御部33は、絞り32の現在の絞り量を検出し、発光部31から出射されている照明光の光量に関する情報として、該現在の絞り量の検出結果をプロセッサ4Bへ出力する。   The aperture control unit 33 appropriately changes the aperture amount of the aperture 32 so as to be substantially the same as the optimum aperture amount output from the processor 4B. In addition, the aperture control unit 33 detects the current aperture amount of the aperture 32, and outputs the current aperture amount detection result to the processor 4B as information on the amount of illumination light emitted from the light emitting unit 31.

プロセッサ4Bは、画像処理部41と、焦点評価部42と、CCD駆動部43と、光学情報演算部45と、光学系制御部46と、測光部47と、光量推定部48と、を有して構成されている。   The processor 4B includes an image processing unit 41, a focus evaluation unit 42, a CCD drive unit 43, an optical information calculation unit 45, an optical system control unit 46, a photometry unit 47, and a light amount estimation unit 48. Configured.

プロセッサ4Bの画像処理部41は、ノイズ除去等の前処理、A/D変換処理、画像生成処理、及び、D/A変換処理の各処理を入力される撮像信号に対して順番に施すことにより、映像信号を生成して表示装置5へ出力する。また、プロセッサ4Bの画像処理部41は、前述した各処理のうち、前処理及びA/D変換処理の2つの処理を施した状態の撮像信号を、デジタル撮像データとして焦点評価部42及び測光部47へ出力する。   The image processing unit 41 of the processor 4B sequentially performs preprocessing such as noise removal, A / D conversion processing, image generation processing, and D / A conversion processing on the input imaging signal in order. The video signal is generated and output to the display device 5. In addition, the image processing unit 41 of the processor 4B includes, as digital imaging data, the focus evaluation unit 42 and the photometry unit, in which the imaging signal in a state where two processes of the pre-processing and the A / D conversion process are performed among the above-described processes. Output to 47.

焦点評価部42は、画像処理部41からのデジタル撮像データに基づき、内視鏡2Bにより撮像された被写体101の像のピントがどの程度合っているかを検知し、検知結果を光学系制御部46に対して出力する。   The focus evaluation unit 42 detects the degree of focus of the image of the subject 101 captured by the endoscope 2B based on the digital imaging data from the image processing unit 41, and the detection result is detected by the optical system control unit 46. Output for.

測光部47は、画像処理部41からのデジタル撮像データに基づき、被写体101が内視鏡2Bにより撮像された際の明るさを検出する。そして、測光部47は、前述した明るさの検出結果に基づき、被写体101の明るさが最適なものとなるような最適絞り量を算出し、該最適絞り量の算出結果を絞り制御部33へ出力する。   The photometry unit 47 detects the brightness when the subject 101 is imaged by the endoscope 2B based on the digital imaging data from the image processing unit 41. Then, the photometry unit 47 calculates an optimal aperture amount that optimizes the brightness of the subject 101 based on the brightness detection result described above, and sends the calculation result of the optimal aperture amount to the aperture control unit 33. Output.

光量推定部48は、絞り制御部33から出力される絞り量の情報に基づき、被写体101がどの程度の光量により照明されているかを推定し、推定結果を推定光量として光学情報演算部45へ出力する。   The light quantity estimation unit 48 estimates how much light the subject 101 is illuminated based on the aperture amount information output from the aperture control unit 33, and outputs the estimation result to the optical information calculation unit 45 as an estimated light quantity. To do.

ここで、生体観察システム1Bの作用について説明を行う。   Here, the operation of the living body observation system 1B will be described.

まず、ユーザにより生体観察システム1Bの各部の電源が投入されると、照明光が光源装置3Bから内視鏡2Bに供給され、CCD駆動部43が駆動を開始する。これに伴い、内視鏡2BのCCD23もまた駆動を開始する。そして、内視鏡2Bの先端部21の先端面から出射された照明光により、被写体101が照明される。   First, when the power of each part of the living body observation system 1B is turned on by the user, illumination light is supplied from the light source device 3B to the endoscope 2B, and the CCD drive unit 43 starts driving. Accordingly, the CCD 23 of the endoscope 2B also starts to drive. The subject 101 is illuminated by the illumination light emitted from the distal end surface of the distal end portion 21 of the endoscope 2B.

一方、内視鏡2BのCCD23から出力された撮像信号は、画像処理部41において前述した各処理が施され、映像信号に変換された後、表示装置5へ出力される。これにより、被写体101の像が表示装置5に画像表示される。また、内視鏡2BのCCD23から出力された撮像信号は、画像処理部41において前処理及びA/D変換処理の2つの処理を施された後、デジタル撮像データとして焦点評価部42及び測光部47へ出力される。   On the other hand, the imaging signal output from the CCD 23 of the endoscope 2B is subjected to the above-described processes in the image processing unit 41, converted into a video signal, and then output to the display device 5. As a result, an image of the subject 101 is displayed on the display device 5. The imaging signal output from the CCD 23 of the endoscope 2B is subjected to two processes of pre-processing and A / D conversion processing in the image processing unit 41, and then the focus evaluation unit 42 and the photometry unit as digital imaging data. 47 is output.

焦点評価部42は、画像処理部41からのデジタル撮像データに基づき、内視鏡2Bにより撮像された被写体101の像のピントがどの程度合っているかを検知し、検知結果を光学系制御部46に対して出力する。   The focus evaluation unit 42 detects the degree of focus of the image of the subject 101 captured by the endoscope 2B based on the digital imaging data from the image processing unit 41, and the detection result is detected by the optical system control unit 46. Output for.

一方、ユーザは、表示装置5に画像表示されている被写体101の像を見ながら、拡大観察による観察対象となる部位の表面に内視鏡2Bの先端部21を近づけてゆく。   On the other hand, the user moves the distal end portion 21 of the endoscope 2B closer to the surface of the site to be observed by the magnified observation while viewing the image of the subject 101 displayed on the display device 5.

先端部21が被写体101の表面に近づくに伴い、内視鏡2Bの視野範囲内における被写体101の明るさが次第に増加するため、測光部47及び絞り制御部33の作用により、絞り32の絞り量が次第に増加してゆく。そして、絞り制御部33は、検出した絞り32の絞り量を光量推定部48へ順次出力する。   As the distal end portion 21 approaches the surface of the subject 101, the brightness of the subject 101 gradually increases within the field of view of the endoscope 2B, so that the aperture amount of the aperture 32 is reduced by the action of the photometry unit 47 and the aperture control unit 33. Will gradually increase. Then, the aperture control unit 33 sequentially outputs the detected aperture amount of the aperture 32 to the light amount estimation unit 48.

光量推定部48は、絞り制御部33から出力される絞り量の情報に基づき、被写体101がどの程度の光量により照明されているかを推定し、推定結果を推定光量として光学情報演算部45へ順次出力する。   The light amount estimation unit 48 estimates how much light the subject 101 is illuminated based on information on the aperture amount output from the aperture control unit 33, and sequentially uses the estimation result as an estimated light amount to the optical information calculation unit 45. Output.

観察距離算出部としての機能を有する光学情報演算部45は、光量推定部48から出力される推定光量に基づき、先端部21の先端面と、被写体101の表面との間の観察距離Lを算出する。光学情報演算部45は、前記観察距離Lを作動距離とみなしつつ、該作動距離に応じた適切な拡大倍率を算出する。そして、光学情報演算部45は、前記拡大倍率の算出結果を光学系制御部46に対して順次出力する。   The optical information calculation unit 45 having a function as an observation distance calculation unit calculates an observation distance L between the distal end surface of the distal end portion 21 and the surface of the subject 101 based on the estimated light amount output from the light amount estimation unit 48. To do. The optical information calculation unit 45 calculates an appropriate magnification according to the working distance while regarding the observation distance L as the working distance. The optical information calculation unit 45 sequentially outputs the enlargement magnification calculation results to the optical system control unit 46.

光学系制御部46は、焦点評価部42から出力される検知結果と、光学情報演算部45から出力される拡大倍率の算出結果とに基づき、被写体101とのピントが合い、かつ、該拡大倍率となる位置を、可動光学系22bの最適な配置位置として算出する。   The optical system control unit 46 focuses on the subject 101 based on the detection result output from the focus evaluation unit 42 and the calculation result of the enlargement magnification output from the optical information calculation unit 45 and the enlargement magnification. Is calculated as the optimum arrangement position of the movable optical system 22b.

そして、光学系制御部46は、可動光学系22bが前記最適な配置位置に配置されるように焦点位置調整部22cを動作させるための制御を行う。   Then, the optical system control unit 46 performs control for operating the focal position adjustment unit 22c so that the movable optical system 22b is arranged at the optimum arrangement position.

焦点位置調整部22cは、光学系制御部46の制御に基づき、可動光学系22bの配置位置を前記最適な配置位置に移動させる。これにより、対物光学系22の焦点位置が、光学情報演算部45により算出された拡大倍率に応じた位置として調整される。   The focal position adjusting unit 22c moves the arrangement position of the movable optical system 22b to the optimum arrangement position based on the control of the optical system control unit 46. As a result, the focal position of the objective optical system 22 is adjusted as a position corresponding to the enlargement magnification calculated by the optical information calculation unit 45.

本実施形態の生体観察システム1Bにおいては、照明光が出射されている状態の先端部21が近づいてゆくだけで、以上に述べたような、観察距離Lの算出、該観察距離Lに応じた拡大倍率の算出、及び、該拡大倍率に応じた最適な位置への可動光学系22bの配置、という動作が繰り返し行われる。   In the living body observation system 1B of the present embodiment, the observation distance L is calculated as described above, and the observation distance L is calculated according to the observation distance L just by approaching the distal end portion 21 where the illumination light is emitted. The operations of calculating the magnification and arranging the movable optical system 22b at the optimum position according to the magnification are repeated.

すなわち、本実施形態の生体観察システム1Bによれば、観察時の拡大倍率を低倍率(通常観察に相当する倍率)から超高倍率(超拡大観察に相当する倍率)へ変化させる際に、拡大観察による観察対象となる被写体101を照明しながら、被写体101の表面に内視鏡2Bの先端部21を近づけてゆく以外の特別な操作が行われずとも、焦点ボケの発生を軽減でき、かつ、拡大倍率を連続的に変化させることができる。そのため、ユーザは、本実施形態の生体観察システム1Bを用いることにより、被写体101の所望の部位における細胞レベルの観察を確実に行うことができる。   That is, according to the living body observation system 1B of the present embodiment, when the magnification at the time of observation is changed from a low magnification (magnification corresponding to normal observation) to a very high magnification (magnification corresponding to super magnification observation), magnification is performed. Even if a special operation other than moving the distal end portion 21 of the endoscope 2B close to the surface of the subject 101 while illuminating the subject 101 to be observed by observation, the occurrence of out-of-focus blur can be reduced, and The magnification can be changed continuously. Therefore, the user can reliably observe the cell level in a desired part of the subject 101 by using the living body observation system 1B of the present embodiment.

ところで、単眼式の内視鏡2、2A及び2Bは、対物光学系22が通常観察に相当する倍率から超拡大観察に相当する倍率までの変倍機能を有するものとして構成されている。   By the way, the monocular endoscopes 2, 2A and 2B are configured such that the objective optical system 22 has a zooming function from a magnification corresponding to normal observation to a magnification corresponding to super-magnification observation.

このような構成の単眼式の内視鏡2、2A及び2Bの先端部21の先端面においては、先端レンズ22eと、複数の照明レンズ61aと、鉗子口62とが、例えば図9のように配置されるものであっても良い。具体的には、内視鏡2、2A及び2Bの先端部21の先端面においては、先端レンズ22eの中心から各照明レンズ61aの中心までの距離が夫々略同一になるように配置されるものであっても良い。なお、図9に示す先端面の配置によれば、先端レンズ22e及び各照明レンズ61aが前述した配置状態を有するものであれば良く、測距装置の配置状態について特に制限が課せられるものではない。   On the distal end surface of the distal end portion 21 of the monocular endoscope 2, 2A and 2B having such a configuration, the distal end lens 22e, the plurality of illumination lenses 61a, and the forceps port 62 are, for example, as shown in FIG. It may be arranged. Specifically, the distal surfaces of the distal end portions 21 of the endoscopes 2, 2A, and 2B are arranged so that the distances from the center of the distal lens 22e to the centers of the illumination lenses 61a are substantially the same. It may be. In addition, according to the arrangement | positioning of the front end surface shown in FIG. 9, if the front end lens 22e and each illumination lens 61a have the arrangement | positioning state mentioned above, the restriction | limiting in particular will not be imposed about the arrangement | positioning state of a distance measuring device. .

そして、単眼式であり、かつ、通常観察〜超拡大観察に対応可能な対物光学系を有する内視鏡の先端部において、図9のような先端面の配置を適用した場合、拡大観察〜超拡大観察の際に安定した色調の画像を取得することができる。   When the arrangement of the distal end surface as shown in FIG. 9 is applied to the distal end portion of an endoscope that is monocular and has an objective optical system that can handle normal observation to ultra-magnification observation, An image having a stable color tone can be acquired during magnified observation.

一方、対物光学系22が拡大観察に相当する倍率(高倍率)から超拡大観察に相当する倍率(超高倍率)までの変倍機能を有し、かつ、図示しない通常観察用(低倍率用)の対物光学系が別途設けられているような、二眼式の内視鏡においても、前述した各実施形態の作用を適用することができる。   On the other hand, the objective optical system 22 has a magnification function from a magnification corresponding to magnified observation (high magnification) to a magnification corresponding to super magnified observation (ultra high magnification), and for normal observation (not shown) (for low magnification) The operation of each embodiment described above can also be applied to a twin-lens endoscope in which the objective optical system (2) is separately provided.

このような構成の二眼式の内視鏡の先端部の先端面においては、低倍率の拡大倍率に対応可能な一の対物光学系の一部としての通常観察用先端レンズ22hと、高倍率から超高倍率までの拡大倍率に対応可能な他の対物光学系の一部としての拡大観察用先端レンズ22iと、複数の照明レンズ61aと、鉗子口62とが、例えば図10のように配置されるものであっても良い。具体的には、二眼式の内視鏡の先端部の先端面においては、拡大観察用先端レンズ22iの中心から各照明レンズ61aの中心までの距離が夫々略同一になるように配置されるものであっても良い。なお、図10に示す先端面の配置によれば、拡大観察用先端レンズ22i及び各照明レンズ61aが前述した配置状態を有するものであれば良く、測距装置の配置状態について特に制限が課せられるものではない。   The distal surface of the distal end portion of the binocular endoscope having such a configuration has a normal observation distal lens 22h as a part of one objective optical system capable of accommodating a low magnification magnification, and a high magnification. A magnification observation tip lens 22i, a plurality of illumination lenses 61a, and a forceps port 62 as a part of another objective optical system capable of handling magnifications from 1 to ultra high magnification are arranged as shown in FIG. 10, for example. It may be what is done. Specifically, on the distal end surface of the distal end portion of the binocular endoscope, the distance from the center of the magnification observation distal end lens 22i to the center of each illumination lens 61a is substantially the same. It may be a thing. In addition, according to the arrangement | positioning of the front end surface shown in FIG. 10, the front-end | tip lens 22i for magnification observation and each illumination lens 61a should just have the arrangement | positioning state mentioned above, and especially a restriction | limiting is imposed about the arrangement | positioning state of a distance measuring device. It is not a thing.

そして、二眼式であり、かつ、拡大観察〜超拡大観察に対応可能な対物光学系を有する内視鏡の先端部において、図10のような先端面の配置を適用した場合、拡大観察〜超拡大観察の際に安定した色調の画像を取得することができる。   And when the arrangement of the distal end surface as shown in FIG. 10 is applied to the distal end portion of an endoscope having an objective optical system that is a twin-lens type and that can handle magnified observation-super magnified observation- An image with a stable color tone can be acquired during super-magnification observation.

なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更や応用が可能であることは勿論である。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications can be made without departing from the spirit of the invention.

本発明の第1の実施形態の生体観察システムの要部の構成の一例を示す図。The figure which shows an example of a structure of the principal part of the biological observation system of the 1st Embodiment of this invention. 図1の内視鏡が具備する対物光学系の詳細な構成の一例を示す図。The figure which shows an example of a detailed structure of the objective optical system which the endoscope of FIG. 1 comprises. 内視鏡の作動距離と拡大倍率との間の相関の一例を示す図。The figure which shows an example of the correlation between the working distance of an endoscope, and magnification. 本発明の第2の実施形態の生体観察システムの要部の構成の一例を示す図。The figure which shows an example of a structure of the principal part of the biological observation system of the 2nd Embodiment of this invention. 図4の測距装置が具備する突出部の配置状態を、内視鏡の先端部の先端面側から見た場合の図。The figure at the time of seeing the arrangement | positioning state of the protrusion which the ranging apparatus of FIG. 4 comprises from the front end surface side of the front-end | tip part of an endoscope. 図4の測距装置の変形例を示す図。The figure which shows the modification of the ranging apparatus of FIG. 図6の測距装置が具備するキャップの配置状態を、内視鏡の先端部の先端面側から見た場合の図。The figure at the time of seeing the arrangement | positioning state of the cap which the ranging apparatus of FIG. 6 comprises from the front end surface side of the front-end | tip part of an endoscope. 本発明の第3の実施形態の生体観察システムの要部の構成の一例を示す図。The figure which shows an example of a structure of the principal part of the biological observation system of the 3rd Embodiment of this invention. 単眼式であり、かつ、通常観察〜超拡大観察に対応可能な対物光学系を有する内視鏡の先端部において適用可能な先端面の構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the front end surface applicable in the front-end | tip part of the endoscope which is a monocular type and has an objective optical system which can respond to normal observation-super-magnification observation. 二眼式であり、かつ、拡大観察〜超拡大観察に対応可能な対物光学系を有する内視鏡の先端部において適用可能な先端面の構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the front end surface applicable in the front-end | tip part of an endoscope which is a twin-lens type and has an objective optical system which can respond to magnified observation-super magnified observation.

符号の説明Explanation of symbols

1,1A,1B 生体観察システム
2,2A,2B 内視鏡
3,3B 光源装置
4,4A,4B プロセッサ
5 表示装置
6 ライトガイド
21 先端部
22 対物光学系
22b 可動光学系
22c 焦点位置調整部
22e 先端レンズ
24,24A,24B 測距装置
25 突出部
26 センサ
27 キャップ
45 光学情報演算部
46 光学系制御部
47 測光部
48 光量推定部
101 被写体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1A, 1B Living body observation system 2,2A, 2B Endoscope 3,3B Light source device 4,4A, 4B Processor 5 Display apparatus 6 Light guide 21 Tip part 22 Objective optical system 22b Movable optical system 22c Focus position adjustment part 22e Front lens 24, 24A, 24B Distance measuring device 25 Projection portion 26 Sensor 27 Cap 45 Optical information calculation portion 46 Optical system control portion 47 Photometry portion 48 Light amount estimation portion 101 Subject

Claims (16)

自身の光軸方向に沿って変移可能な可動光学系を具備する対物光学系と、
前記対物光学系と、観察対象となる被写体の表面との間の観察距離を測定する測距部と、
前記可動光学系を移動させることにより、前記対物光学系の拡大倍率が、前記観察距離に適したものとして算出された一の拡大倍率となるように焦点調整を行う焦点位置調整部と、
を有することを特徴とする内視鏡。
An objective optical system including a movable optical system capable of shifting along the direction of its own optical axis;
A distance measuring unit for measuring an observation distance between the objective optical system and a surface of a subject to be observed;
A focus position adjusting unit that adjusts the focus so that the magnification of the objective optical system becomes one magnification calculated as suitable for the observation distance by moving the movable optical system;
The endoscope characterized by having.
自身の光軸方向に沿って変移可能な可動光学系を具備する対物光学系と、
前記対物光学系と、観察対象となる被写体の表面との間の観察距離を測定する測距部と、
前記可動光学系を移動させることにより、前記対物光学系の拡大倍率を、前記観察距離に適したものとして算出された一の拡大倍率に変更する拡大倍率変更部と、
を有することを特徴とする内視鏡。
An objective optical system including a movable optical system capable of shifting along the direction of its own optical axis;
A distance measuring unit for measuring an observation distance between the objective optical system and a surface of a subject to be observed;
An enlargement magnification changing unit for changing the enlargement magnification of the objective optical system to one enlargement magnification calculated as suitable for the observation distance by moving the movable optical system;
The endoscope characterized by having.
前記一の拡大倍率は、前記測距部において得られた前記観察距離を作動距離とみなしつつ算出されるものであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の内視鏡。   The endoscope according to claim 1, wherein the one enlargement magnification is calculated while considering the observation distance obtained in the distance measuring unit as a working distance. 前記測距部は、前記観察距離を非接触により測定可能な構成を有することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の内視鏡。   The endoscope according to any one of claims 1 to 3, wherein the distance measuring unit has a configuration capable of measuring the observation distance in a non-contact manner. 前記対物光学系及び前記測距部が設けられた先端部をさらに有し、
前記測距部は、自身の少なくとも一部が前記被写体の表面に接触した状態において外力が加えられることにより、前記先端部の先端面からの突出長を変更可能な突出部と、該突出長を測定する測定部と、を具備し、
前記一の拡大倍率は、前記観察距離に相当する前記突出長を作動距離とみなしつつ算出されるものであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の内視鏡。
It further has a tip provided with the objective optical system and the distance measuring unit,
The distance measuring unit includes a protrusion that can change a protrusion length from the tip surface of the tip portion by applying an external force in a state where at least a part of the distance measuring unit is in contact with the surface of the subject, and the protrusion length. A measuring unit for measuring,
The endoscope according to claim 1, wherein the one enlargement magnification is calculated while regarding the protruding length corresponding to the observation distance as a working distance.
前記突出部は、前記先端部に対して一体的に設けられていることを特徴とする請求項5に記載の内視鏡。   The endoscope according to claim 5, wherein the projecting portion is provided integrally with the distal end portion. 前記突出部は、前記先端部に対して着脱可能な形状を具備して形成されていることを特徴とする請求項5に記載の内視鏡。   The endoscope according to claim 5, wherein the protruding portion has a shape that is detachable from the distal end portion. 自身の光軸方向に沿って変移可能な可動光学系を具備する対物光学系が設けられた生体情報取得部と、
前記対物光学系と、観察対象となる被写体の表面との間の観察距離を測定する測距部と、
前記観察距離を作動距離とみなしつつ、該作動距離に適した一の拡大倍率を算出する演算部と、
前記対物光学系の焦点位置が前記一の拡大倍率に応じた位置となるように制御を行う制御部と、
前記制御部の制御に基づき、前記可動光学系を移動させる焦点位置調整部と、
を有することを特徴とする生体観察システム。
A biological information acquisition unit provided with an objective optical system including a movable optical system that can be shifted along its own optical axis direction;
A distance measuring unit for measuring an observation distance between the objective optical system and a surface of a subject to be observed;
While calculating the observation distance as a working distance, a calculation unit that calculates one magnification suitable for the working distance;
A control unit that performs control so that the focal position of the objective optical system is a position corresponding to the one enlargement magnification;
A focus position adjusting unit that moves the movable optical system based on the control of the control unit;
A living body observation system comprising:
自身の光軸方向に沿って変移可能な可動光学系を具備する対物光学系が設けられた生体情報取得部と、
前記対物光学系と、観察対象となる被写体の表面との間の観察距離を測定する測距部と、
前記観察距離を作動距離とみなしつつ、該作動距離に適した一の拡大倍率を算出する演算部と、
前記可動光学系の配置位置が前記一の拡大倍率に応じた一の位置となるように制御を行う制御部と、
前記制御部の制御に基づき、前記可動光学系を前記一の位置に移動させる拡大倍率変更部と、
を有することを特徴とする生体観察システム。
A biological information acquisition unit provided with an objective optical system including a movable optical system that can be shifted along its own optical axis direction;
A distance measuring unit for measuring an observation distance between the objective optical system and a surface of a subject to be observed;
While calculating the observation distance as a working distance, a calculation unit that calculates one magnification suitable for the working distance;
A control unit for controlling the arrangement position of the movable optical system to be one position corresponding to the one enlargement magnification;
Based on the control of the control unit, an enlargement magnification changing unit that moves the movable optical system to the one position;
A living body observation system comprising:
前記測距部は、前記観察距離を非接触により測定可能な構成を有することを特徴とする請求項8または請求項9に記載の生体観察システム。   The living body observation system according to claim 8, wherein the distance measuring unit has a configuration capable of measuring the observation distance without contact. 前記生体情報取得部は、前記対物光学系及び前記測距部が設けられた先端部をさらに有し、
前記測距部は、自身の少なくとも一部が前記被写体の表面に接触した状態において外力が加えられることにより、前記先端部の先端面からの突出長を変更可能な突出部と、該突出長を測定する測定部と、を具備し、
前記演算部は、前記観察距離に相当する前記突出長を前記作動距離とみなしつつ、前記一の拡大倍率を算出することを特徴とする請求項8または請求項9に記載の生体観察システム。
The biological information acquisition unit further includes a tip portion provided with the objective optical system and the distance measuring unit,
The distance measuring unit includes a protrusion that can change a protrusion length from the tip surface of the tip portion by applying an external force in a state where at least a part of the distance measuring unit is in contact with the surface of the subject, and the protrusion length. A measuring unit for measuring,
The living body observation system according to claim 8 or 9, wherein the calculation unit calculates the one enlargement magnification while considering the protrusion length corresponding to the observation distance as the working distance.
前記突出部は、前記先端部に対して一体的に設けられていることを特徴とする請求項11に記載の生体観察システム。   The living body observation system according to claim 11, wherein the protruding portion is provided integrally with the distal end portion. 前記突出部は、前記先端部に対して着脱可能な形状を具備して形成されていることを特徴とする請求項11に記載の生体観察システム。   The living body observation system according to claim 11, wherein the protruding portion is formed to have a shape that can be attached to and detached from the distal end portion. 自身の光軸方向に沿って変移可能な可動光学系を具備する対物光学系が設けられた生体情報取得部と、
観察対象となる被写体を照明するための照明光を出射するとともに、該照明光の光量に関する情報を出力する光源部と、
前記情報に基づき、前記光源部から出力されている前記照明光の光量を推定する光量推定部と、
前記対物光学系と前記被写体の表面との間の観察距離を、前記光量推定部により推定された前記光量に基づいて算出する観察距離算出部と、
前記観察距離を作動距離とみなしつつ、該作動距離に適した一の拡大倍率を算出する演算部と、
前記対物光学系の焦点位置が前記一の拡大倍率に応じた位置となるように制御を行う制御部と、
前記制御部の制御に基づき、前記可動光学系を移動させる焦点位置調整部と、
を有することを特徴とする生体観察システム。
A biological information acquisition unit provided with an objective optical system including a movable optical system that can be shifted along its own optical axis direction;
A light source unit that emits illumination light for illuminating a subject to be observed, and outputs information on the amount of the illumination light; and
Based on the information, a light amount estimation unit that estimates a light amount of the illumination light output from the light source unit;
An observation distance calculation unit that calculates an observation distance between the objective optical system and the surface of the subject based on the light amount estimated by the light amount estimation unit;
While calculating the observation distance as a working distance, a calculation unit that calculates one magnification suitable for the working distance;
A control unit that performs control so that the focal position of the objective optical system is a position corresponding to the one enlargement magnification;
A focus position adjusting unit that moves the movable optical system based on the control of the control unit;
A living body observation system comprising:
自身の光軸方向に沿って変移可能な可動光学系を具備する対物光学系が設けられた生体情報取得部と、
観察対象となる被写体を照明するための照明光を出射するとともに、該照明光の光量に関する情報を出力する光源部と、
前記情報に基づき、前記光源部から出力されている前記照明光の光量を推定する光量推定部と、
前記対物光学系と前記被写体の表面との間の観察距離を、前記光量推定部により推定された前記光量に基づいて算出する観察距離算出部と、
前記観察距離を作動距離とみなしつつ、該作動距離に適した一の拡大倍率を算出する演算部と、
前記可動光学系の配置位置が前記一の拡大倍率に応じた一の位置となるように制御を行う制御部と、
前記制御部の制御に基づき、前記可動光学系を前記一の位置に移動させる拡大倍率変更部と、
を有することを特徴とする生体観察システム。
A biological information acquisition unit provided with an objective optical system including a movable optical system that can be shifted along its own optical axis direction;
A light source unit that emits illumination light for illuminating a subject to be observed, and outputs information on the amount of the illumination light; and
Based on the information, a light amount estimation unit that estimates a light amount of the illumination light output from the light source unit;
An observation distance calculation unit that calculates an observation distance between the objective optical system and the surface of the subject based on the light amount estimated by the light amount estimation unit;
While calculating the observation distance as a working distance, a calculation unit that calculates one magnification suitable for the working distance;
A control unit for controlling the arrangement position of the movable optical system to be one position corresponding to the one enlargement magnification;
Based on the control of the control unit, an enlargement magnification changing unit that moves the movable optical system to the one position;
A living body observation system comprising:
前記光源部は、絞りによる調整を行いつつ前記照明光を出射するとともに、該絞りにおける現在の絞り量を前記情報として出力し、
前記光量推定部は、前記現在の絞り量に基づき、前記光源部から出力されている前記照明光の光量を推定する
ことを特徴とする請求項14または請求項15に記載の生体観察システム。
The light source unit emits the illumination light while adjusting with a diaphragm, and outputs a current diaphragm amount in the diaphragm as the information.
The living body observation system according to claim 14 or 15, wherein the light amount estimation unit estimates a light amount of the illumination light output from the light source unit based on the current aperture amount.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012086536A1 (en) * 2010-12-24 2012-06-28 オリンパス株式会社 Endoscope device and program
JP2014151121A (en) * 2013-02-13 2014-08-25 Olympus Corp Measuring jig
CN109905606A (en) * 2015-05-07 2019-06-18 原相科技股份有限公司 Object distance calculating method and object are apart from computing device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5567705U (en) * 1978-11-02 1980-05-09
JPH11342104A (en) * 1998-06-01 1999-12-14 Asahi Optical Co Ltd Zoom endoscope
JP2001042200A (en) * 1999-07-30 2001-02-16 Casio Comput Co Ltd Camera apparatus and zoom operation control method
JP2002028126A (en) * 2000-07-14 2002-01-29 Olympus Optical Co Ltd Endoscope
JP2005074056A (en) * 2003-09-02 2005-03-24 Fujinon Corp Electronic endoscope apparatus with autofocus function
JP2006218239A (en) * 2005-02-14 2006-08-24 Olympus Corp Technique support system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5567705U (en) * 1978-11-02 1980-05-09
JPH11342104A (en) * 1998-06-01 1999-12-14 Asahi Optical Co Ltd Zoom endoscope
JP2001042200A (en) * 1999-07-30 2001-02-16 Casio Comput Co Ltd Camera apparatus and zoom operation control method
JP2002028126A (en) * 2000-07-14 2002-01-29 Olympus Optical Co Ltd Endoscope
JP2005074056A (en) * 2003-09-02 2005-03-24 Fujinon Corp Electronic endoscope apparatus with autofocus function
JP2006218239A (en) * 2005-02-14 2006-08-24 Olympus Corp Technique support system

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012086536A1 (en) * 2010-12-24 2012-06-28 オリンパス株式会社 Endoscope device and program
JP2012135345A (en) * 2010-12-24 2012-07-19 Olympus Corp Endoscope apparatus and program
CN103269636A (en) * 2010-12-24 2013-08-28 奥林巴斯株式会社 Endoscope device and program
US9492059B2 (en) 2010-12-24 2016-11-15 Olympus Corporation Endoscope apparatus, information storage device, and image processing method
JP2014151121A (en) * 2013-02-13 2014-08-25 Olympus Corp Measuring jig
CN109905606A (en) * 2015-05-07 2019-06-18 原相科技股份有限公司 Object distance calculating method and object are apart from computing device
CN109905606B (en) * 2015-05-07 2020-12-22 原相科技股份有限公司 Object distance calculation method and object distance calculation device

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