JP2011161008A - Electronic endoscope system - Google Patents

Electronic endoscope system Download PDF

Info

Publication number
JP2011161008A
JP2011161008A JP2010027270A JP2010027270A JP2011161008A JP 2011161008 A JP2011161008 A JP 2011161008A JP 2010027270 A JP2010027270 A JP 2010027270A JP 2010027270 A JP2010027270 A JP 2010027270A JP 2011161008 A JP2011161008 A JP 2011161008A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light source
electronic endoscope
endoscope system
optical filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010027270A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazushige Tanaka
千成 田中
Shinichi Takayama
真一 高山
Masaaki Fukuda
雅明 福田
Ayaka Yokouchi
文香 横内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoya Corp filed Critical Hoya Corp
Priority to JP2010027270A priority Critical patent/JP2011161008A/en
Publication of JP2011161008A publication Critical patent/JP2011161008A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
  • Endoscopes (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic endoscope system capable of capturing the image of a subject with brightness sufficient for the diagnosis in the range of wavelengths of light of weakened intensity radiated from a xenon lamp or the like. <P>SOLUTION: The electronic endoscope system includes: a first light source for radiating the light of a prescribed wavelength; a second light source for radiating the light in the range of weakened intensities of the first light source at a higher intensity than the first light source; light combining means for combining the light radiated from the first light source with the light radiated from the second light source; an irradiation optical system for irradiating the subject with the combined light; a color solid imaging element for receiving the light reflected from the irradiated subject; and image generating means for processing an imaging signal output from the solid imaging element and generating a color image displayed in a monitor. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は、被写体のカラー画像を観察するための電子内視鏡システムに関連し、詳しくは、従来欠落しがちであった波長域の生体情報を十分な明るさで術者に観察させるのに好適な電子内視鏡システムに関する。   The present invention relates to an electronic endoscope system for observing a color image of a subject, and more specifically, to allow an operator to observe biological information in a wavelength range, which has been apt to be lost, with sufficient brightness. The present invention relates to a suitable electronic endoscope system.

患者の体腔内を診断するためのシステムとして、電子内視鏡システムが一般に知られ、実用に供されている。一般的な電子内視鏡システムは、自然光の届かない体腔内を照射してカラー画像を撮像するため、キセノンランプ等の白色光源を備えている。   As a system for diagnosing the inside of a body cavity of a patient, an electronic endoscope system is generally known and put into practical use. A general electronic endoscope system includes a white light source such as a xenon lamp in order to capture a color image by irradiating a body cavity where natural light does not reach.

キセノンランプを搭載した電子内視鏡システムの具体的構成例は、特許文献1に記載されている。特許文献1に記載の電子内視鏡システムは、キセノンランプから放射された白色光をR光、G光、B光に順に制限してライトガイドを介して被写体を照射し、各波長の反射光の画像を合成してカラー画像を得る、いわゆる面順次方式を採用している。   A specific configuration example of an electronic endoscope system equipped with a xenon lamp is described in Patent Document 1. In the electronic endoscope system described in Patent Document 1, white light emitted from a xenon lamp is sequentially limited to R light, G light, and B light, and an object is irradiated through a light guide, and reflected light of each wavelength. A so-called frame sequential method is used in which a color image is obtained by synthesizing these images.

特開昭64−43227号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 64-43227

ところで、被写体を照射する光は、生体構造の撮影に必要な全波長域に亘って高い強度を有しているのが理想である。しかし、この種のキセノンランプとライトガイドとを合わせた分光特性は、生体構造の撮影に必要な波長域の全てで高い強度を有しているわけではない。一般的には、例えば400nm付近の短波長域等で強度が大きく落ち込んでいる。このように、強度の低い波長域では、診断に足る十分な明るさの被写体像を得ることが難しく、必要な生体情報が欠落している可能性が指摘される。   By the way, it is ideal that the light irradiating the subject has high intensity over the entire wavelength range necessary for photographing the anatomy. However, the spectral characteristics of this type of xenon lamp combined with a light guide do not have high intensity in all the wavelength ranges necessary for imaging of the anatomy. In general, for example, the strength is greatly reduced in a short wavelength region around 400 nm. In this way, it is difficult to obtain a subject image having sufficient brightness for diagnosis in the low-intensity wavelength region, and it is pointed out that necessary biological information may be missing.

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、キセノンランプ等が放射した光のうち強度が落ち込んでいる波長域でも診断に足る十分な明るさの被写体像を得ることができる電子内視鏡システムを提供することである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to obtain a subject image having sufficient brightness sufficient for diagnosis even in a wavelength region where the intensity of light emitted from a xenon lamp or the like is reduced. It is to provide an electronic endoscope system that can be obtained.

上記の課題を解決する本発明の一形態に係る電子内視鏡システムは、所定の波長域の光を放射する第一の光源と、該第一の光源の落ち込み領域の光を該第一の光源よりも高い強度で放射する第二の光源と、該第一、第二の光源から放射された光を結合する光結合手段と、該結合された光を被写体に照射する照射光学系と、該照射された被写体からの反射光を受光するカラーの固体撮像素子と、該固体撮像素子が出力する撮像信号を処理してモニタ表示可能なカラー画像を生成する画像生成手段とを有したことを特徴とする。   An electronic endoscope system according to an aspect of the present invention that solves the above problems includes a first light source that emits light in a predetermined wavelength range, and light in a fall region of the first light source. A second light source that emits light with a higher intensity than the light source, an optical coupling unit that couples light emitted from the first and second light sources, and an irradiation optical system that irradiates the subject with the combined light, A color solid-state imaging device that receives reflected light from the irradiated subject, and an image generation unit that processes an imaging signal output from the solid-state imaging device and generates a color image that can be displayed on a monitor. Features.

本発明に係る電子内視鏡システムによれば、第一の光源の落ち込み領域の照射光量が別の光源である第二の光源によって補われるため、従来欠落しがちであった落ち込み領域の生体情報を十分な明るさで術者に観察させることができる。   According to the electronic endoscope system of the present invention, since the irradiation light amount of the first light source in the depressed area is supplemented by the second light source, which is another light source, the biological information of the depressed area that has been apt to be lost conventionally. Can be observed by the operator with sufficient brightness.

第一の光源としては、例えば白熱電球、放電ランプ等が想定される。第二の光源としては、例えばレーザ光源が想定される。   As the first light source, for example, an incandescent bulb, a discharge lamp or the like is assumed. For example, a laser light source is assumed as the second light source.

所定の波長域の光は、例えば少なくとも可視光領域を含む光である。また、第二の光源が放射する光の波長域は、例えばヘモグロビンの吸収に適した波長である。ヘモグロビンの吸収に適した波長は、例えば400nm付近又は550nm付近である。   The light in the predetermined wavelength region is light including at least a visible light region, for example. The wavelength range of light emitted from the second light source is, for example, a wavelength suitable for absorption of hemoglobin. A wavelength suitable for absorption of hemoglobin is, for example, around 400 nm or around 550 nm.

本発明に係る電子内視鏡システムは、第一の光源から放射された光を特定波長域に制限する光学フィルタと、第一の光源と光結合手段との間の照射光路に光学フィルタを挿入し又は退避させる光学フィルタ切替手段とを更に有する構成としてもよい。また、本発明に係る電子内視鏡システムは、ユーザによる入力操作を受け付ける操作手段を更に有した構成としてもよい。この場合、光学フィルタ切替手段は、操作手段が受け付けた入力操作に従って光学フィルタを照射光路に挿入し、又は照射光路から退避させる。   An electronic endoscope system according to the present invention includes an optical filter that restricts light emitted from a first light source to a specific wavelength region, and an optical filter inserted in an irradiation light path between the first light source and the optical coupling means. Or an optical filter switching means for retracting or retracting. The electronic endoscope system according to the present invention may further include an operation unit that receives an input operation by a user. In this case, the optical filter switching means inserts the optical filter into the irradiation optical path or retracts from the irradiation optical path in accordance with the input operation received by the operation means.

本発明によれば、キセノンランプ等が放射した光のうち強度が落ち込んでいる波長域でも診断に好適な明るさの被写体像を得ることができる電子内視鏡システムが提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electronic endoscope system which can obtain the to-be-photographed object image suitable for a diagnosis is provided also in the wavelength range where the intensity | strength has fallen among the lights which the xenon lamp etc. emitted.

本発明の実施形態の電子内視鏡システムの外観図である。1 is an external view of an electronic endoscope system according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態の電子内視鏡システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the electronic endoscope system of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の各光源の分光特性を示す図である。It is a figure which shows the spectral characteristic of each light source of embodiment of this invention. 本発明の実施形態で被写体に照射される光の分光特性を示す図である。It is a figure which shows the spectral characteristic of the light irradiated to a to-be-photographed object in embodiment of this invention. 別の実施形態で被写体に照射される光の分光特性を示す図である。It is a figure which shows the spectral characteristic of the light irradiated to a to-be-photographed object by another embodiment.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態の電子内視鏡システムについて説明する。   Hereinafter, an electronic endoscope system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施形態の電子内視鏡システム1の外観図である。図1に示されるように、電子内視鏡システム1は、被写体を撮影するための電子スコープ100を有している。電子スコープ100は、可撓性を有するシース(外皮)11aによって外装された可撓管11を備えている。可撓管11の先端には、硬質性を有する樹脂製筐体によって外装された先端部12が連結されている。可撓管11と先端部12との連結箇所にある湾曲部14は、可撓管11の基端に連結された手元操作部13からの遠隔操作(具体的には、湾曲操作ノブ13aの回転操作)によって屈曲自在に構成されている。この屈曲機構は、一般的な電子スコープに組み込まれている周知の機構であり、湾曲操作ノブ13aの回転操作に連動した操作ワイヤの牽引によって湾曲部14を屈曲させるように構成されている。先端部12の方向が上記操作による屈曲動作に応じて変わることにより、電子スコープ100による撮影領域が移動する。   FIG. 1 is an external view of an electronic endoscope system 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the electronic endoscope system 1 includes an electronic scope 100 for photographing a subject. The electronic scope 100 includes a flexible tube 11 covered with a flexible sheath (outer skin) 11a. Connected to the distal end of the flexible tube 11 is a distal end portion 12 that is sheathed by a rigid resin casing. The bending portion 14 at the connecting portion between the flexible tube 11 and the distal end portion 12 is remotely operated from the hand operating portion 13 connected to the proximal end of the flexible tube 11 (specifically, the rotation of the bending operation knob 13a). The operation is flexible. This bending mechanism is a well-known mechanism incorporated in a general electronic scope, and is configured to bend the bending portion 14 by pulling the operation wire in conjunction with the rotation operation of the bending operation knob 13a. When the direction of the distal end portion 12 changes according to the bending operation by the above operation, the imaging region by the electronic scope 100 moves.

図1に示されるように、電子内視鏡システム1は、プロセッサ200を有している。プロセッサ200は、電子スコープ100からの信号を処理する信号処理装置と、自然光の届かない体腔内を電子スコープ100を介して照射する光源装置とを一体に備えた装置である。別の実施形態では、信号処理装置と光源装置とを別体で構成してもよい。   As shown in FIG. 1, the electronic endoscope system 1 has a processor 200. The processor 200 is an apparatus that integrally includes a signal processing device that processes a signal from the electronic scope 100 and a light source device that irradiates a body cavity that does not reach natural light through the electronic scope 100. In another embodiment, the signal processing device and the light source device may be configured separately.

プロセッサ200には、電子スコープ100の基端に設けられたコネクタ部10に対応するコネクタ部20が設けられている。コネクタ部20は、コネクタ部10に対応する連結構造を有し、電子スコープ100とプロセッサ200とを電気的にかつ光学的に接続するように構成されている。   The processor 200 is provided with a connector portion 20 corresponding to the connector portion 10 provided at the proximal end of the electronic scope 100. The connector unit 20 has a coupling structure corresponding to the connector unit 10 and is configured to electrically and optically connect the electronic scope 100 and the processor 200.

図2は、電子内視鏡システム1の構成を示すブロック図である。図2に示されるように、電子内視鏡システム1は、所定のケーブルを介してプロセッサ200に接続されたモニタ300を有している。なお、図1においては、図面を簡略化するため、モニタ300を図示省略している。   FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the electronic endoscope system 1. As shown in FIG. 2, the electronic endoscope system 1 includes a monitor 300 connected to the processor 200 via a predetermined cable. In FIG. 1, the monitor 300 is not shown in order to simplify the drawing.

図2に示されるように、プロセッサ200は、システムコントローラ202、タイミングコントローラ204を有している。システムコントローラ202は、電子内視鏡システム1を構成する各要素を制御する。タイミングコントローラ204は、信号の処理タイミングを調整するクロックパルスを電子内視鏡システム1内の各種回路に出力する。   As illustrated in FIG. 2, the processor 200 includes a system controller 202 and a timing controller 204. The system controller 202 controls each element constituting the electronic endoscope system 1. The timing controller 204 outputs a clock pulse for adjusting the signal processing timing to various circuits in the electronic endoscope system 1.

ランプ208は、ランプ電源イグナイタ206による始動後、主に可視光領域から不可視である赤外光領域に広がるスペクトルを持つ光(又は少なくとも可視光領域を含む光)を放射する。ランプ208には、キセノンランプ、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ等の高輝度ランプ(白熱電球又は放電ランプ)が適している。ランプ208から放射された照射光は、集光レンズ210によって集光されつつ絞り212を介して適正な光量に制限される。   The lamp 208 emits light (or light including at least the visible light region) having a spectrum that mainly extends from the visible light region to the invisible infrared light region after being started by the lamp power igniter 206. As the lamp 208, a high-intensity lamp (an incandescent lamp or a discharge lamp) such as a xenon lamp, a halogen lamp, or a metal halide lamp is suitable. Irradiation light emitted from the lamp 208 is limited by the condenser lens 210 to an appropriate amount of light through the diaphragm 212 while being condensed.

絞り212には、図示省略されたアームやギヤ等の伝達機構を介してモータ214が機械的に連結している。モータ214は例えばDCモータであり、ドライバ216のドライブ制御下で駆動する。絞り212は、モニタ300に表示される映像を適正な明るさにするため、モータ214によって動作して開度が変化して、ランプ208から放射された光の光量を開度に応じて制限する。適正とされる映像の明るさの基準は、術者によるフロントパネル218の輝度調節操作に応じて設定変更される。なお、ドライバ216を制御して輝度調整を行う調光回路は周知の回路であり、本明細書においては省略することとする。   A motor 214 is mechanically connected to the diaphragm 212 via a transmission mechanism such as an arm or a gear (not shown). The motor 214 is a DC motor, for example, and is driven under the drive control of the driver 216. The diaphragm 212 is operated by the motor 214 to change the opening degree so that the image displayed on the monitor 300 has an appropriate brightness, and limits the amount of light emitted from the lamp 208 according to the opening degree. . The appropriate reference for the brightness of the image is changed according to the brightness adjustment operation of the front panel 218 by the operator. Note that the dimming circuit that controls the brightness by controlling the driver 216 is a well-known circuit and is omitted in this specification.

フロントパネル218の構成には種々の形態が想定される。フロントパネル218の具体的構成例には、プロセッサ200のフロント面に実装された機能毎のハードウェアキーや、タッチパネル式GUI(Graphical User Interface)、ハードウェアキーとGUIとの組合せ等が想定される。   Various forms of the configuration of the front panel 218 are assumed. As a specific configuration example of the front panel 218, a hardware key for each function mounted on the front surface of the processor 200, a touch panel GUI (Graphical User Interface), a combination of a hardware key and a GUI, and the like are assumed. .

絞り212を通過した照射光は、光学フィルタ213によって分光されて、光結合器217に入射する。光学フィルタ213には、ドライバ216のドライブ制御下で駆動するモータ215が、図示省略されたアームやギヤ等の伝達機構を介して機械的に連結している。なお、図2においては、図面を簡略化する都合上、モータ215とドライバ216との結線は省略する。モータ215は、術者によるフロントパネル218の切替操作に応じて光学フィルタ213を光路に挿入し又は光路から退避させる。光学フィルタ213が光路から退避している期間は、絞り212を通過した照射光が光結合器217に直接入射する。   The irradiation light that has passed through the diaphragm 212 is split by the optical filter 213 and enters the optical coupler 217. A motor 215 driven under the drive control of the driver 216 is mechanically coupled to the optical filter 213 via a transmission mechanism such as an arm or a gear (not shown). In FIG. 2, the connection between the motor 215 and the driver 216 is omitted for the sake of simplicity. The motor 215 inserts the optical filter 213 into the optical path or retracts it from the optical path in accordance with the switching operation of the front panel 218 by the operator. During the period when the optical filter 213 is retracted from the optical path, the irradiation light that has passed through the diaphragm 212 is directly incident on the optical coupler 217.

図3(a)は、ランプ208から放射されて光結合器217に入射する前の照射光の分光特性を示す図である。図3(a)の縦軸は、正規化した強度を示し、横軸は、波長(単位:nm)を示す。なお、図3(a)以外の他の分光特性図においても縦軸が強度を示し、横軸が波長を示す。図3(a)の実線は、光学フィルタ213を介さずに光結合器217に入射する照射光の分光特性を示し、破線は、光学フィルタ213を介して光結合器217に入射する照射光の分光特性を示す。以下、説明の便宜上、前者の分光特性を持つ光を「非帯域制限光」と記し、後者の分光特性を持つ光を「帯域制限光」と記す。   FIG. 3A is a diagram showing the spectral characteristics of the irradiation light before being emitted from the lamp 208 and entering the optical coupler 217. In FIG. 3A, the vertical axis represents normalized intensity, and the horizontal axis represents wavelength (unit: nm). In other spectral characteristic diagrams other than FIG. 3A, the vertical axis represents intensity and the horizontal axis represents wavelength. The solid line in FIG. 3A indicates the spectral characteristics of the irradiation light incident on the optical coupler 217 without passing through the optical filter 213, and the broken line indicates the irradiation light incident on the optical coupler 217 through the optical filter 213. Spectral characteristics are shown. Hereinafter, for convenience of explanation, the light having the former spectral characteristic is referred to as “non-band-limited light”, and the light having the latter spectral characteristic is referred to as “band-limited light”.

図3(a)に示されるように、非帯域制限光は、可視光領域から赤外光領域(例えば380nm〜1000nm)の範囲に亘って強度を有する。しかし、分布範囲の端側(例えば400nm付近の短波長域や1000nm付近の長波長域)では、強度の落ち込みが大きく、例えば非帯域制限光のうち最も高い強度に対して半値以下の強度しかない。そのため、分布範囲の端側の波長域では診断に足る十分な明るさの被写体像を得ることが難しいという問題があった。なお、本明細書において、ランプ208の照射光のうち、最も高い強度に対して半値以下の強度しかない波長域を「落ち込み領域」と記す。   As shown in FIG. 3A, the non-band limited light has an intensity over a range from the visible light region to the infrared light region (for example, 380 nm to 1000 nm). However, on the end side of the distribution range (for example, a short wavelength region near 400 nm or a long wavelength region near 1000 nm), the intensity drop is large, and for example, the intensity is less than half the maximum of the highest intensity among the non-band limited light . For this reason, there is a problem that it is difficult to obtain a subject image having sufficient brightness for diagnosis in the wavelength region on the end side of the distribution range. In the present specification, a wavelength region having a half intensity or less with respect to the highest intensity among the irradiation light of the lamp 208 is referred to as a “sag region”.

かかる問題を解消すべく、本実施形態のプロセッサ200には、ランプ208以外に別途光源が搭載されている。具体的には、プロセッサ200には、レーザ光源219が搭載されている。レーザ光源219は、ドライバ216のドライブ制御下で駆動して、所定波長のレーザ光を出力する。なお、図2においては、図面を簡略化する都合上、レーザ光源219とドライバ216との結線は省略する。レーザ光源219から出力されたレーザ光は、光結合器217に入射する。ここで、図3(b)に、レーザ光源219が出力するレーザ光の分光特性を示す。図3(b)に示されるように、レーザ光は、400nm付近にピークを持つ。なお、別途搭載される光源はレーザ光源に限らず、例えばLED(Light Emitting Diode)等の他の形態の光源としてもよい。   In order to solve such a problem, the processor 200 of this embodiment is provided with a light source separately from the lamp 208. Specifically, a laser light source 219 is mounted on the processor 200. The laser light source 219 is driven under the drive control of the driver 216 to output laser light having a predetermined wavelength. In FIG. 2, the connection between the laser light source 219 and the driver 216 is omitted for the sake of simplifying the drawing. Laser light output from the laser light source 219 enters the optical coupler 217. Here, FIG. 3B shows spectral characteristics of the laser light output from the laser light source 219. As shown in FIG. 3B, the laser beam has a peak in the vicinity of 400 nm. The separately mounted light source is not limited to a laser light source, and may be another type of light source such as an LED (Light Emitting Diode).

光結合器217は、ランプ208からの照射光とレーザ光源219からのレーザ光とを同一光路に結合して射出し、LCB(Light Carrying Bundle)102の入射端に入射させる。LCB102の入射端に入射した照射光は、LCB102内を全反射を繰り返すことによって伝播する。LCB102内を伝播した照射光は、電子スコープ100の先端に配されたLCB102の射出端から射出する。LCB102の射出端から射出した照射光は、配光レンズ104を介して被写体を照射する。被写体からの反射光は、対物レンズ106を介して固体撮像素子108の受光面上の各画素で光学像を結ぶ。   The optical coupler 217 couples the irradiation light from the lamp 208 and the laser light from the laser light source 219 to the same optical path and emits them, and enters the incident end of an LCB (Light Carrying Bundle) 102. Irradiation light incident on the incident end of the LCB 102 propagates by repeating total reflection in the LCB 102. Irradiation light propagating through the LCB 102 is emitted from the emission end of the LCB 102 disposed at the tip of the electronic scope 100. Irradiation light emitted from the exit end of the LCB 102 irradiates the subject via the light distribution lens 104. The reflected light from the subject forms an optical image at each pixel on the light receiving surface of the solid-state image sensor 108 via the objective lens 106.

固体撮像素子108は、例えば単板式カラーCCD(Charge Coupled Device)イメージセンサであり、受光面上の各画素で結像した光学像を光量に応じた電荷として蓄積して、R、G、Bの各色に応じた撮像信号に変換する。変換された撮像信号は、プリアンプ110による信号増幅後、ドライバ信号処理回路112を介して信号処理回路220に出力される。なお、別の実施形態では、固体撮像素子108は、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサであってもよい。   The solid-state image sensor 108 is, for example, a single-plate color CCD (Charge Coupled Device) image sensor, and accumulates an optical image formed by each pixel on the light receiving surface as charges corresponding to the amount of light. It converts into the imaging signal according to each color. The converted imaging signal is output to the signal processing circuit 220 via the driver signal processing circuit 112 after signal amplification by the preamplifier 110. In another embodiment, the solid-state image sensor 108 may be a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor.

ドライバ信号処理回路112は、メモリ114にアクセスして電子スコープ100の固有情報を読み出す。電子スコープ100の固有情報には、例えば固体撮像素子108の画素数や感度、対応可能なレート、型番等が含まれる。ドライバ信号処理回路112は、メモリ114から読み出した固有情報をシステムコントローラ202に出力する。   The driver signal processing circuit 112 accesses the memory 114 and reads unique information of the electronic scope 100. The unique information of the electronic scope 100 includes, for example, the number of pixels and sensitivity of the solid-state image sensor 108, a compatible rate, a model number, and the like. The driver signal processing circuit 112 outputs the unique information read from the memory 114 to the system controller 202.

システムコントローラ202は、電子スコープ100の固有情報に基づいて各種演算を行い、制御信号を生成する。システムコントローラ202は、生成された制御信号を用いて、プロセッサ200に接続中の電子スコープに適した処理がされるようにプロセッサ200内の各種回路の動作やタイミングを制御する。なお、システムコントローラ202は、電子スコープの型番と、この型番の電子スコープに適した制御情報とを対応付けたテーブルを有した構成としてもよい。この場合、システムコントローラ202は、対応テーブルの制御情報を参照して、プロセッサ200に接続中の電子スコープに適した処理がされるようにプロセッサ200内の各種回路の動作やタイミングを制御する。   The system controller 202 performs various calculations based on the unique information of the electronic scope 100 and generates a control signal. The system controller 202 uses the generated control signal to control the operation and timing of various circuits in the processor 200 so that processing suitable for the electronic scope connected to the processor 200 is performed. The system controller 202 may be configured to have a table in which a model number of the electronic scope is associated with control information suitable for the electronic scope of this model number. In this case, the system controller 202 refers to the control information in the correspondence table, and controls the operation and timing of various circuits in the processor 200 so that processing suitable for the electronic scope connected to the processor 200 is performed.

タイミングコントローラ204は、システムコントローラ202によるタイミング制御に従って、ドライバ信号処理回路112にクロックパルスを供給する。ドライバ信号処理回路112は、タイミングコントローラ204から供給さるクロックパルスに従って、固体撮像素子108をプロセッサ200側で処理される映像のフレームレートに同期したタイミングで駆動制御する。   The timing controller 204 supplies clock pulses to the driver signal processing circuit 112 in accordance with timing control by the system controller 202. The driver signal processing circuit 112 drives and controls the solid-state imaging device 108 at a timing synchronized with the frame rate of the video processed on the processor 200 side in accordance with the clock pulse supplied from the timing controller 204.

信号処理回路220には、ドライバ信号処理回路112からの撮像信号が入力する。撮像信号は、クランプ、ニー、γ補正、補間処理、AGC(Auto Gain Control)、AD変換等の処理後、各色信号別にフレーム単位でR、G、Bの各色用のフレームメモリ(不図示)にバッファリングされる。バッファリングされた各色信号は、タイミングコントローラ204によって制御されたタイミングでフレームメモリから掃き出されて、NTSC(National Television System Committee)やPAL(Phase Alternating Line)等の所定の規格に準拠した映像信号に変換される。変換された映像信号がモニタ300に順次入力することにより、被写体の画像がモニタ300の表示画面上に表示される。   The image processing signal from the driver signal processing circuit 112 is input to the signal processing circuit 220. The image pickup signal is subjected to processing such as clamping, knee, γ correction, interpolation processing, AGC (Auto Gain Control), AD conversion, and the like, and then is stored in a frame memory (not shown) for each color of R, G, B for each color signal. Buffered. Each buffered color signal is swept from the frame memory at a timing controlled by the timing controller 204, and converted into a video signal conforming to a predetermined standard such as NTSC (National Television System Committee) or PAL (Phase Alternating Line). Converted. By sequentially inputting the converted video signals to the monitor 300, an image of the subject is displayed on the display screen of the monitor 300.

図4は、被写体に照射される光の分光特性を示す図である。より詳細には、図4(a)は、光学フィルタ213を光路から退避させている期間の照射光の分光特性を示す。図4(a)に示されるように、照射光は、光学フィルタ213を光路から退避させている期間中、非帯域制限光とレーザ光とを重畳させた分光特性を持つ。なお、LCB102、配光レンズ104による照射光の分光特性の変化は、無視できる程度に軽微である。そのため、図4においては、説明の便宜上、当該変化について考慮していない。   FIG. 4 is a diagram showing the spectral characteristics of the light applied to the subject. More specifically, FIG. 4A shows the spectral characteristics of the irradiation light during the period in which the optical filter 213 is retracted from the optical path. As shown in FIG. 4A, the irradiation light has a spectral characteristic in which the non-band-limited light and the laser light are superimposed while the optical filter 213 is retracted from the optical path. Note that changes in the spectral characteristics of the irradiated light by the LCB 102 and the light distribution lens 104 are negligible. Therefore, in FIG. 4, the change is not taken into consideration for convenience of explanation.

図4(a)に示されるように、レーザ光のピークは、非帯域制限光の短波長側(400nm付近)の落ち込み領域を補っている。そのため、光学フィルタ213を光路から退避させている期間中は、400nm付近の短波長域を含む可視光領域から赤外光領域近傍に至る広い波長域に亘って十分な強度の被写体像が得られる。なお、レーザ光のピークに対応する400nm付近は、ヘモグロビンに吸収されやすい帯域である。そのため、モニタ300の表示画面上には、例えば生体の粘膜構造等と共に、通常のカラー観察画像では欠落しがちであった血管も明瞭に表示されることとなる。   As shown in FIG. 4A, the peak of the laser light compensates for the drop region on the short wavelength side (near 400 nm) of the non-band-limited light. Therefore, during the period when the optical filter 213 is retracted from the optical path, a subject image with sufficient intensity can be obtained over a wide wavelength range from the visible light region including the short wavelength region near 400 nm to the vicinity of the infrared light region. . Note that the vicinity of 400 nm corresponding to the peak of the laser beam is a band that is easily absorbed by hemoglobin. Therefore, on the display screen of the monitor 300, for example, blood vessels that tend to be lost in a normal color observation image are clearly displayed together with the mucous membrane structure of a living body, for example.

図4(b)は、光学フィルタ213を光路に挿入している期間の照射光の分光特性を示す。図4(b)に示されるように、照射光は、光学フィルタ213を光路に挿入している期間中、帯域制限光とレーザ光とを重畳させた分光特性を持つ。なお、帯域制限光は、例えば680nm付近にピークを持ち、レーザ光に比べて半値幅が広い。   FIG. 4B shows the spectral characteristics of the irradiated light during the period when the optical filter 213 is inserted in the optical path. As shown in FIG. 4B, the irradiation light has spectral characteristics in which the band-limited light and the laser light are superimposed during the period when the optical filter 213 is inserted in the optical path. The band-limited light has a peak in the vicinity of, for example, 680 nm and has a wide half-value width as compared with the laser light.

光学フィルタ213を光路に挿入している期間中は、ランプ208の照射光が図4(a)の場合と比べて制限されている。そのため、特定の生体構造に対する検出感度が高くなる。具体的には、狭帯域光であるレーザ光により、生体中の血管が強調表示されることとなる。但し、図4(b)に示されるように、赤色領域付近(680nm付近)にも緩やかなピークを持つ帯域制限光が見られる。そのため、モニタ300の表示画面上には、強調表示された血管と共に、赤色成分を多く持つ生体の粘膜構造等が一画面に同時に表示されることとなる。   During the period when the optical filter 213 is inserted in the optical path, the irradiation light of the lamp 208 is limited as compared with the case of FIG. Therefore, the detection sensitivity with respect to a specific biological structure becomes high. Specifically, blood vessels in the living body are highlighted by laser light that is narrow band light. However, as shown in FIG. 4B, band-limited light having a gentle peak is also seen near the red region (around 680 nm). Therefore, on the display screen of the monitor 300, the mucous membrane structure of a living body having a lot of red components and the highlighted blood vessel are simultaneously displayed on one screen.

図4(a)、図4(b)の各分光特性を比較すると、より一層広い波長域の生体構造を観察したい場合は、光学フィルタ213を光路に挿入し、血管をより一層明瞭に観察したい場合は、光学フィルタ213を光路から退避させるという使い方が想定される。   Comparing the spectral characteristics of FIG. 4A and FIG. 4B, when it is desired to observe a biological structure in a wider wavelength range, the optical filter 213 is inserted into the optical path and the blood vessel is observed more clearly. In this case, it is assumed that the optical filter 213 is retracted from the optical path.

以上説明したように、本実施形態の電子内視鏡システム1によれば、ランプ208の照射光のうちの落ち込み領域を別の光源であるレーザ光源219のレーザ光で補うことにより、欠落しがちであった血管を他の生体構造と共に明瞭に観察することができる。   As described above, according to the electronic endoscope system 1 of the present embodiment, the fallen area of the irradiation light of the lamp 208 tends to be lost by compensating for the laser light of the laser light source 219 which is another light source. These blood vessels can be clearly observed together with other anatomy.

以上が本発明の実施形態の説明である。本発明は、上記の構成に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば図3(a)に示されるように、ランプ208は、1000nm付近の赤外領域でも強度が大きく落ち込んでいる。別の実施形態のプロセッサ200は、この落ち込み領域を補うため、1000nm付近のレーザ光を出力するレーザ光源を搭載した構成であってもよい。   The above is the description of the embodiment of the present invention. The present invention is not limited to the above-described configuration, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention. For example, as shown in FIG. 3A, the intensity of the lamp 208 is greatly reduced even in the infrared region near 1000 nm. The processor 200 according to another embodiment may be configured to include a laser light source that outputs a laser beam having a wavelength near 1000 nm in order to compensate for the sagging region.

図5は、更に別の実施形態で被写体に照射される光の分光特性を示す図である。かかる実施形態では、550nm付近にピークを持つレーザ光と、可視光領域から赤外光領域の範囲に亘って該ピークの半値程度の強度を持つランプ光とを重畳させている。ランプ光の強度をレーザ光に対して抑えることにより、特定の生体構造に対する検出感度の低下が効果的に抑えられている。レーザ光のピークに対応する550nm付近は、ヘモグロビンに吸収されやすい帯域である。そのため、モニタ300の表示画面上には、強調表示された血管と共に、生体の粘膜構造等が一画面に同時に表示されることとなる。   FIG. 5 is a diagram showing the spectral characteristics of light irradiated to a subject in still another embodiment. In such an embodiment, laser light having a peak near 550 nm and lamp light having an intensity of about half the value of the peak are superimposed over the range from the visible light region to the infrared light region. By suppressing the intensity of the lamp light with respect to the laser light, a decrease in detection sensitivity with respect to a specific biological structure is effectively suppressed. The vicinity of 550 nm corresponding to the peak of the laser beam is a band that is easily absorbed by hemoglobin. Therefore, on the display screen of the monitor 300, the mucous membrane structure of the living body and the like are simultaneously displayed on one screen together with the highlighted blood vessel.

1 電子内視鏡システム
100 電子スコープ
200 プロセッサ
213 光学フィルタ
217 光結合器
219 レーザ光源
220 信号処理回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electronic endoscope system 100 Electronic scope 200 Processor 213 Optical filter 217 Optical coupler 219 Laser light source 220 Signal processing circuit

Claims (5)

所定の波長域の光を放射する第一の光源と、
前記第一の光源の落ち込み領域の光を該第一の光源よりも高い強度で放射する第二の光源と、
前記第一、前記第二の光源から放射された光を結合する光結合手段と、
前記結合された光を被写体に照射する照射光学系と、
前記照射された被写体からの反射光を受光するカラーの固体撮像素子と、
前記固体撮像素子が出力する撮像信号を処理してモニタ表示可能なカラー画像を生成する画像生成手段と、
を有することを特徴とする電子内視鏡システム。
A first light source that emits light in a predetermined wavelength range;
A second light source that emits light in a fall region of the first light source with a higher intensity than the first light source;
An optical coupling means for coupling light emitted from the first and second light sources;
An irradiation optical system for irradiating a subject with the combined light;
A color solid-state imaging device that receives reflected light from the irradiated subject;
Image generation means for generating a color image that can be displayed on a monitor by processing an imaging signal output from the solid-state imaging device;
An electronic endoscope system comprising:
前記第一の光源は、白熱電球又は放電ランプであり、前記第二の光源は、レーザ光源であることを特徴とする、請求項1に記載の電子内視鏡システム。   The electronic endoscope system according to claim 1, wherein the first light source is an incandescent bulb or a discharge lamp, and the second light source is a laser light source. 前記所定の波長域の光は、少なくとも可視光領域を含み、前記第二の光源が放射する光の波長域は、ヘモグロビンの吸収に適した波長であることを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の電子内視鏡システム。   The light of the predetermined wavelength region includes at least a visible light region, and the wavelength region of light emitted by the second light source is a wavelength suitable for absorption of hemoglobin. Item 3. The electronic endoscope system according to Item 2. 前記第一の光源から放射された光を特定波長域に制限する光学フィルタと、
前記第一の光源と前記光結合手段との間の照射光路に前記光学フィルタを挿入し又は退避させる光学フィルタ切替手段と、
を更に有することを特徴とする、請求項1から請求項3の何れか一項に記載の電子内視鏡システム。
An optical filter that limits light emitted from the first light source to a specific wavelength range;
Optical filter switching means for inserting or retracting the optical filter in an irradiation optical path between the first light source and the optical coupling means;
The electronic endoscope system according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
ユーザによる入力操作を受け付ける操作手段を更に有し、
前記光学フィルタ切替手段は、前記操作手段が受け付けた入力操作に従って前記光学フィルタを前記照射光路に挿入し、又は該照射光路から退避させることを特徴とする、請求項4に記載の電子内視鏡システム。
It further has an operation means for receiving an input operation by the user,
5. The electronic endoscope according to claim 4, wherein the optical filter switching unit inserts or retracts the optical filter into the irradiation light path according to an input operation received by the operation unit. system.
JP2010027270A 2010-02-10 2010-02-10 Electronic endoscope system Pending JP2011161008A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010027270A JP2011161008A (en) 2010-02-10 2010-02-10 Electronic endoscope system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010027270A JP2011161008A (en) 2010-02-10 2010-02-10 Electronic endoscope system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011161008A true JP2011161008A (en) 2011-08-25

Family

ID=44592392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010027270A Pending JP2011161008A (en) 2010-02-10 2010-02-10 Electronic endoscope system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011161008A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014054318A (en) * 2012-09-11 2014-03-27 Fujifilm Corp Endoscope system, endoscope, light source device, and processor
CN112545438A (en) * 2016-02-19 2021-03-26 Hoya株式会社 Light source device for endoscope and endoscope system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009142415A (en) * 2007-12-13 2009-07-02 Fujinon Corp Endoscopic system
JP2009165889A (en) * 2009-05-07 2009-07-30 Olympus Corp Image processor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009142415A (en) * 2007-12-13 2009-07-02 Fujinon Corp Endoscopic system
JP2009165889A (en) * 2009-05-07 2009-07-30 Olympus Corp Image processor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014054318A (en) * 2012-09-11 2014-03-27 Fujifilm Corp Endoscope system, endoscope, light source device, and processor
CN112545438A (en) * 2016-02-19 2021-03-26 Hoya株式会社 Light source device for endoscope and endoscope system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2011099322A1 (en) Electronic endoscope system
US9591966B2 (en) Electronic endoscope system and light source for endoscope
JP6025130B2 (en) Endoscope and endoscope system
JP5451802B2 (en) Electronic endoscope system and calibration method for electronic endoscope system
JP5534997B2 (en) Electronic endoscope system
JP5587834B2 (en) Electronic endoscope apparatus and electronic endoscope system
JP5757891B2 (en) Electronic endoscope system, image processing apparatus, operation method of image processing apparatus, and image processing program
JP2011098088A (en) Electronic endoscope system, processor device for electronic endoscope, and image processing method
JP2012010962A (en) Light source device for excitation light, and electronic endoscope system
US9420153B2 (en) Electronic endoscope system
JP6196593B2 (en) Endoscope system, light source device, operation method of endoscope system, and operation method of light source device
JP2009095554A (en) Endoscope apparatus
JP2011161008A (en) Electronic endoscope system
JP6535435B2 (en) Processor and endoscope system
JP7454417B2 (en) Medical control device and medical observation system
JP6514155B2 (en) Electronic endoscope system and light source device for endoscope
JP2013013589A (en) Image signal processor, imaging system, and electronic endoscope system
JP2019055292A (en) Electronic endoscope system and light source for endoscope
JP6681971B2 (en) Processor and endoscope system
WO2017168785A1 (en) Endoscope
JP2015047395A (en) Light source device for endoscope and electronic endoscope system
JP2012254240A (en) Image signal processing device and electronic endoscope system
JP6865718B2 (en) Endoscope
US20230347169A1 (en) Phototherapy device, phototherapy method, and computer-readable recording medium
US20240115874A1 (en) Endoscope system and phototherapy method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20121218

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20130510

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130930

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131009

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20140219