JP2012231834A - Light source device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source device for condensing diffused light and parallel light into a light incident end surface of a predetermined light guide member, the light source device having a reduced whole size without deteriorating transmission efficiency of special light.SOLUTION: The light source device includes: a diffused light source for emitting diffused light; a parallel light source portion for emitting parallel light; and a condensing lens for condensing the diffused light and the parallel light into the light incident end surface of the predetermined light guide member. The diffused light source and the parallel light source portion are disposed on an axis parallel to the optical axis of the condensing lens.

Description

本発明は、所定の導光部材の光入射端面に対して、拡散光と平行光とを集光して入射する光源装置に関するものである。   The present invention relates to a light source device that collects diffused light and parallel light and enters the light incident end face of a predetermined light guide member.

従来、体腔内の組織を観察する内視鏡システムが広く知られており、白色光の照射によって体腔内の被観察部を撮像して通常画像を得、この通常画像をモニタ画面上に表示する電子式内視鏡システムが広く実用化されている。   Conventionally, endoscope systems for observing tissue in a body cavity are widely known, and a normal image is obtained by imaging a portion to be observed in a body cavity by irradiation with white light, and this normal image is displayed on a monitor screen. Electronic endoscope systems have been widely put into practical use.

そして、このような内視鏡システムの1つとして、たとえば、脂肪下の血管走行および血流、リンパ管、リンパ流、胆管走行、胆汁流など通常画像上には現れないものを観察するため、予め被観察部にICG(インドシアニングリーン)を投入し、被観察部に近赤外光の励起光を照射することによってICGの蛍光画像を取得する内視鏡システムが提案されている。また、被観察部に励起光を照射することによって被観察部から発せられた自家蛍光を検出して蛍光画像を取得する内視鏡システムも提案されている。   And as one of such endoscope systems, for example, to observe blood vessels running under fat and blood flow, lymphatic vessels, lymph flow, bile duct running, bile flow, etc. that do not normally appear on the image, An endoscope system has been proposed in which ICG (Indocyanine Green) is previously introduced into an observation part and an ICG fluorescence image is acquired by irradiating the observation part with excitation light of near infrared light. In addition, an endoscope system has been proposed in which autofluorescence emitted from an observed portion is detected by irradiating the observed portion with excitation light to acquire a fluorescent image.

たとえば、特許文献1においては、上述したように被観察部に励起光を照射して蛍光画像を撮像するとともに、白色光を被観察部に照射して通常画像を撮像する内視鏡システムが提案されている。   For example, in Patent Document 1, as described above, an endoscope system that irradiates a portion to be observed with excitation light to capture a fluorescent image and irradiates white light to the portion to be observed to capture a normal image is proposed. Has been.

ここで、特許文献1の内視鏡システムにおいて励起光と白色光とを照射するための光源装置は、図10に示すように、白色光102を射出する参照光源100と、励起光103を射出する励起光源101とを備えている。そして、さらに参照光源100から射出された白色光102を、内視鏡本体に接続されるライトガイド105の入射端面に集光する集光レンズ104と、白色光102の光路内に設けられ、励起光源101から射出された励起光103を集光レンズ104に向けて反射するミラー106とを備えている。   Here, in the endoscope system of Patent Document 1, the light source device for irradiating excitation light and white light emits the reference light source 100 that emits white light 102 and the excitation light 103 as shown in FIG. The excitation light source 101 is provided. Further, the white light 102 emitted from the reference light source 100 is provided on the incident end face of the light guide 105 connected to the endoscope main body, and a condensing lens 104 is provided in the optical path of the white light 102 for excitation. And a mirror 106 that reflects the excitation light 103 emitted from the light source 101 toward the condenser lens 104.

特開2009−72213号公報JP 2009-72213 A

しかしながら、特許文献1に記載の光源装置のような構成の場合、ミラー106によって励起光を反射して集光レンズ104に入射させる構成であるため、励起光源101を、白色光102の光路外であってかつ励起光源101の光軸が集光レンズ104の光軸に垂直となるような位置に配置する必要がある。   However, in the case of the configuration like the light source device described in Patent Document 1, since the excitation light is reflected by the mirror 106 and is incident on the condenser lens 104, the excitation light source 101 is placed outside the optical path of the white light 102. In addition, it is necessary to arrange the excitation light source 101 at a position where the optical axis of the excitation light source 101 is perpendicular to the optical axis of the condenser lens 104.

このような配置関係とした場合、集光レンズ104の光軸方向に参照光源100を配置し、集光レンズ104の光軸に垂直な方向に励起光源101を配置する必要があるため、すなわち互いに直交する方向に参照光源100と励起光源101とを配置する必要があるため、光源装置全体が直交方向に所定の幅を有することになるので、そのサイズが大きくなってしまうという問題がある。   In such an arrangement relationship, it is necessary to arrange the reference light source 100 in the optical axis direction of the condensing lens 104 and the excitation light source 101 in a direction perpendicular to the optical axis of the condensing lens 104, that is, mutually Since it is necessary to arrange the reference light source 100 and the excitation light source 101 in the orthogonal direction, the entire light source device has a predetermined width in the orthogonal direction, and there is a problem that the size becomes large.

また、ミラー106によって励起光101を反射するので、ミラー106により励起光101の伝送効率が低下してしまうという問題もある。   Further, since the excitation light 101 is reflected by the mirror 106, there is a problem that the transmission efficiency of the excitation light 101 is lowered by the mirror 106.

本発明は、上記の問題に鑑み、励起光の伝送効率を低下させることなく、かつ全体サイズを小型化することができる光源装置を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the light source device which can reduce the whole size, without reducing the transmission efficiency of excitation light in view of said problem.

本発明の光源装置は、拡散光を射出する拡散光源と、平行光を射出する平行光源部と、拡散光と平行光とを集光して所定の導光部材の光入射端面に入射させる集光レンズとを備え、拡散光源と平行光源部とが、集光レンズの光軸に平行な直線上に配置されていることを特徴とする。   The light source device of the present invention includes a diffused light source that emits diffused light, a parallel light source unit that emits parallel light, and a light collecting device that collects the diffused light and the parallel light and makes them incident on a light incident end surface of a predetermined light guide member. The diffusing light source and the parallel light source unit are arranged on a straight line parallel to the optical axis of the condenser lens.

また、平行光源部を、拡散光の光路上に配置することができる。   Further, the parallel light source unit can be disposed on the optical path of the diffused light.

また、平行光源部を、拡散光の光路上であって、かつ集光レンズの光軸上以外の位置に配置することができる。   In addition, the parallel light source unit can be disposed on the optical path of the diffused light and at a position other than the optical axis of the condenser lens.

また、平行光源部を、拡散光の光路外の拡散光源の近傍であって、かつ平行光が集光レンズに入射可能な位置に配置することができる。   Further, the parallel light source unit can be disposed in the vicinity of the diffuse light source outside the optical path of the diffused light and at a position where the parallel light can enter the condenser lens.

また、平行光源部から射出された平行光を、集光レンズの光軸以外の位置から入射させることができる。   In addition, parallel light emitted from the parallel light source unit can be incident from a position other than the optical axis of the condenser lens.

また、平行光源部への拡散光の照射による発熱を抑制するための発熱抑制部材を設けることができる。   Moreover, the heat_generation | fever suppression member for suppressing the heat_generation | fever by irradiation of the diffused light to a parallel light source part can be provided.

また、拡散光源と平行光源部との間にレンズを設け、発熱抑制部材を、上記レンズを透過して平行光源部に照射される拡散光を遮光する遮光部材とすることができる。   Further, a lens may be provided between the diffusion light source and the parallel light source unit, and the heat generation suppressing member may be a light shielding member that blocks the diffused light that passes through the lens and is irradiated on the parallel light source unit.

また、遮光部材を、上記レンズに設けることができる。   A light shielding member can be provided on the lens.

また、遮光部材を、平行光源部に設けることができる。   Moreover, a light shielding member can be provided in the parallel light source unit.

また、遮光部材として、拡散光を反射する反射部材を用いることができる。   In addition, a reflection member that reflects diffused light can be used as the light shielding member.

また、反射部材を、拡散光源が設置された方向以外の方向に拡散光を反射するものとできる。   Further, the reflecting member can reflect diffused light in a direction other than the direction in which the diffused light source is installed.

また、遮光部材として、拡散光を吸収する吸収部材を用いることができる。   An absorbing member that absorbs diffused light can be used as the light shielding member.

また、発熱抑制部材として、平行光源部に対して設けられた断熱部材を用いることができる。   Moreover, the heat insulation member provided with respect to the parallel light source part can be used as a heat_generation | fever suppression member.

また、平行光源部を、レーザダイオードまたは発光ダイオードを有するものとできる。   Further, the parallel light source unit may have a laser diode or a light emitting diode.

また、平行光源部を、平行光として近赤外光を射出するものとできる。   The parallel light source unit can emit near infrared light as parallel light.

また、拡散光源を、拡散光として白色光を射出するものとできる。   Further, the diffused light source can emit white light as diffused light.

本発明の光源装置によれば、拡散光を射出する拡散光源と、平行光を射出する平行光源部と、拡散光と平行光とを集光して所定の導光部材の光入射端面に入射させる集光レンズとを備えたものとし、拡散光源と平行光源部とを、集光レンズの光軸に平行な直線上に配置するようにしたので、上述した従来の光源装置のように互いに直交する方向に所定の幅を確保する必要がなく、装置全体を小型化することができる。また、上述した従来の光源装置のようにミラーを使用しないので、特殊光の伝送効率を向上させることができる。   According to the light source device of the present invention, the diffused light source that emits the diffused light, the parallel light source unit that emits the parallel light, and the diffused light and the parallel light are collected and incident on the light incident end face of the predetermined light guide member. Since the diffused light source and the parallel light source unit are arranged on a straight line parallel to the optical axis of the collective lens, they are orthogonal to each other as in the conventional light source device described above. Therefore, it is not necessary to secure a predetermined width in the direction to be performed, and the entire apparatus can be reduced in size. Further, since the mirror is not used unlike the conventional light source device described above, the transmission efficiency of special light can be improved.

また、平行光源部を、拡散光の光路上であって、かつ集光レンズの光軸上以外の位置に配置した場合には、平行光源部が光路上に配置されたことによる拡散光への影響をより小さくすることができるので、より質の良い拡散光を被観察部に照射することができる。   In addition, when the parallel light source unit is arranged on the optical path of the diffused light and at a position other than the optical axis of the condenser lens, the parallel light source unit is arranged to diffuse light due to the arrangement of the parallel light source unit on the optical path. Since the influence can be further reduced, it is possible to irradiate the observed portion with better quality diffused light.

また、平行光源部を、拡散光の光路外の拡散光源の近傍であって、かつ平行光が集光レンズに入射可能な位置に配置した場合には、平行光源部の配置による拡散光への影響はないので、より質の良い拡散光を被観察部に照射することができる。   In addition, when the parallel light source unit is disposed in the vicinity of the diffuse light source outside the optical path of the diffused light and at a position where the parallel light can enter the condenser lens, Since there is no influence, it is possible to irradiate the observed portion with a better quality diffused light.

また、平行光源部から射出された平行光を、集光レンズの光軸以外の位置から入射させるようにした場合には、導光部材の光入射端面に対して所定の入射角度だけ傾斜した方向から特殊光を入射させることができる。このように導光部材の光入射端面に対して特殊光を入射させるようにした場合、導光部材の光入射端面に対して垂直方向から特殊光を入射させた場合と比較すると、被観察部に照射される特殊光の照射範囲を広げることができる。なお、この作用については、後で詳述する。   Further, when the parallel light emitted from the parallel light source unit is incident from a position other than the optical axis of the condenser lens, the direction is inclined by a predetermined incident angle with respect to the light incident end surface of the light guide member. Special light can be made incident from. In this way, when the special light is incident on the light incident end surface of the light guide member, compared with the case where the special light is incident from the vertical direction on the light incident end surface of the light guide member, the observed portion It is possible to widen the irradiation range of the special light irradiated to. This action will be described in detail later.

また、平行光源部への拡散光の照射による発熱を抑制するための発熱抑制部材を設けるようにした場合には、拡散光の照射によって平行光源部が発熱して故障してしまうのを防止することができる。   In addition, when a heat generation suppressing member for suppressing heat generation due to the diffusion light irradiation to the parallel light source unit is provided, the parallel light source unit is prevented from being heated and broken due to the diffusion light irradiation. be able to.

本発明の光源装置の一実施形態を用いた硬性鏡システムの概略構成図Schematic configuration diagram of a rigid endoscope system using an embodiment of a light source device of the present invention 体腔挿入部の概略構成図Schematic configuration diagram of body cavity insertion part 撮像ユニットの概略構成図Schematic configuration diagram of the imaging unit 画像処理装置および光源装置の概略構成を示す図The figure which shows schematic structure of an image processing apparatus and a light source device 遮光部材を設けた光源装置の一実施形態を示す図The figure which shows one Embodiment of the light source device which provided the light-shielding member 反射部材を設けた光源装置の一実施形態を示す図The figure which shows one Embodiment of the light source device which provided the reflection member 近赤外レーザダイオードを集光レンズの光軸以外に配置した一実施形態を示す図The figure which shows one Embodiment which has arrange | positioned a near-infrared laser diode other than the optical axis of a condensing lens ライトガイドの光入射端面の垂直方向に対して入射角20°だけ傾斜させた方向から励起光を入射した場合の照度分布と、ライトガイドの光入射端面に対して垂直方向から励起光を入射した場合の照度分布との実験データを示すグラフIlluminance distribution when excitation light is incident from a direction inclined by an incident angle of 20 ° with respect to the vertical direction of the light incident end face of the light guide, and excitation light is incident from the vertical direction on the light incident end face of the light guide. Graph showing experimental data with illuminance distribution in case 近赤外レーザダイオードを可視光ランプの近傍に配置した一実施形態を示す図The figure which shows one Embodiment which has arrange | positioned the near-infrared laser diode in the vicinity of the visible light lamp 従来の光源装置の概略構成を示す図The figure which shows schematic structure of the conventional light source device

以下、図面を参照して本発明の光源装置の一実施形態を用いた硬性鏡システムについて詳細に説明する。本実施形態の硬性鏡システムは、その光源装置の構成に特徴を有するものであるが、まずは硬性鏡システム全体の構成について説明する。図1は、本実施形態の硬性鏡システム1の概略構成を示す外観図である。   Hereinafter, a rigid endoscope system using an embodiment of a light source device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The rigid endoscope system of this embodiment is characterized by the configuration of the light source device. First, the configuration of the entire rigid endoscope system will be described. FIG. 1 is an external view showing a schematic configuration of a rigid endoscope system 1 of the present embodiment.

本実施形態の硬性鏡システム1は、図1に示すように、白色の通常光および励起光を射出する光源装置2と、光源装置2から射出された通常光および励起光を導光して被観察部に照射するとともに、通常光の照射により被観察部から反射された反射光に基づく通常像および励起光の照射により被観察部から発せられた蛍光に基づく蛍光像を撮像する硬性鏡撮像装置10と、硬性鏡撮像装置10によって撮像された画像信号に所定の処理を施すプロセッサ3と、プロセッサ3において生成された表示制御信号に基づいて被観察部の通常画像および蛍光画像を表示するモニタ4とを備えている。   As shown in FIG. 1, the rigid endoscope system 1 according to the present embodiment guides the normal light and excitation light emitted from the light source device 2 and the light source device 2 that emits white normal light and excitation light. A rigid mirror imaging apparatus that irradiates the observation unit and captures a normal image based on reflected light reflected from the observed portion by irradiation of normal light and a fluorescent image based on fluorescence emitted from the observed portion by irradiation of excitation light 10, a processor 3 that performs a predetermined process on the image signal captured by the rigid endoscope imaging device 10, and a monitor 4 that displays a normal image and a fluorescence image of the observed portion based on a display control signal generated by the processor 3. And.

硬性鏡撮像装置10は、図1に示すように、体腔内に挿入される体腔挿入部30と、体腔挿入部30によって導光された被観察部の通常像および蛍光像を撮像する撮像ユニット20とを備えている。   As shown in FIG. 1, the rigid endoscope imaging apparatus 10 includes a body cavity insertion unit 30 that is inserted into a body cavity, and an imaging unit 20 that captures a normal image and a fluorescence image of the observed portion guided by the body cavity insertion unit 30. And.

また、硬性鏡撮像装置10は、図2に示すように、体腔挿入部30と撮像ユニット20とが着脱可能に接続されている。そして、体腔挿入部30は、接続部材30a、挿入部材30b、ケーブル接続部30c、照射窓30dおよび撮像窓30eを備えている。   Moreover, as shown in FIG. 2, the rigid-scope imaging device 10 has the body cavity insertion part 30 and the imaging unit 20 connected detachably. The body cavity insertion portion 30 includes a connection member 30a, an insertion member 30b, a cable connection portion 30c, an irradiation window 30d, and an imaging window 30e.

接続部材30aは、体腔挿入部30(挿入部材30b)の撮像ユニット20側の一端部30Xに設けられており、たとえば撮像ユニット20に形成された開口20aに嵌め合わされることにより、撮像ユニット20と体腔挿入部30とが着脱可能に接続される。   The connection member 30a is provided at one end 30X of the body cavity insertion portion 30 (insertion member 30b) on the imaging unit 20 side. For example, the connection member 30a is fitted into an opening 20a formed in the imaging unit 20, thereby The body cavity insertion part 30 is detachably connected.

挿入部材30bは、体腔内の撮影を行う際に体腔内に挿入されるものであって、硬質な材料から形成され、たとえば、直径略5mmの円柱形状を有している。体腔挿入部30の内部には、撮像窓30eから入射された被観察部の通常像および蛍光像を結像し、体腔挿入部30の撮像ユニット20側の一端部30Xまで導光してその一端部30Xから出射させるリレーレンズ30f(図4参照)が設けられている。このリレーレンズ30fから出射された通常像および蛍光像が撮像ユニット20に入射される。   The insertion member 30b is inserted into the body cavity when photographing inside the body cavity, and is formed of a hard material and has, for example, a cylindrical shape with a diameter of about 5 mm. Inside the body cavity insertion section 30, a normal image and a fluorescence image of the observed part incident from the imaging window 30e are formed, guided to one end 30X on the imaging unit 20 side of the body cavity insertion section 30, and one end thereof A relay lens 30f (see FIG. 4) that emits light from the portion 30X is provided. The normal image and the fluorescence image emitted from the relay lens 30 f are incident on the imaging unit 20.

挿入部材30bの側面には、図2に示すように、ケーブル接続部30cが設けられており、このケーブル接続部30cに対してライトガイドLGがコネクタCによって機械的に接続される。これにより、光源装置2と挿入部材30bとがライトガイドLGを介して光学的に接続されることになる。そして、体腔挿入部30の内部には、ケーブル接続部30cに接続されたライトガイドLGから発せられた通常光および励起光を導光するバンドル化されたマルチモード光ファイバ30g(図4参照)が設けられており、このマルチモード光ファイバ30gは、入射された通常光および励起光を挿入部材30bの先端部30Yまで導光して被観察部に向けて照射するものである。挿入部材30b内に設けられたマルチモード光ファイバ30gは、その先端が研磨されて照射窓30dが形成されている。   As shown in FIG. 2, a cable connection portion 30c is provided on the side surface of the insertion member 30b, and the light guide LG is mechanically connected to the cable connection portion 30c by a connector C. Thereby, the light source device 2 and the insertion member 30b are optically connected via the light guide LG. In the body cavity insertion portion 30, a bundled multimode optical fiber 30g (see FIG. 4) that guides normal light and excitation light emitted from the light guide LG connected to the cable connection portion 30c. The multimode optical fiber 30g is provided to guide incident normal light and excitation light to the distal end portion 30Y of the insertion member 30b and irradiate the observed portion. The multimode optical fiber 30g provided in the insertion member 30b has its tip polished to form an irradiation window 30d.

図3は、撮像ユニット20の概略構成を示す図である。撮像ユニット20は、体腔挿入部30内のリレーレンズ30fにより結像された被観察部の蛍光像L4を撮像して被観察部の蛍光画像信号を生成する第1の撮像系と、体腔挿入部30内のリレーレンズ30fにより結像された被観察部の通常像L3を撮像して通常画像信号を生成する第2の撮像系とを備えている。これらの撮像系は、通常像L3を反射するとともに、蛍光像L4を透過する分光特性を有するダイクロイックプリズム21によって、互いに直交する2つの光軸に分けられている。   FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of the imaging unit 20. The imaging unit 20 includes a first imaging system that captures the fluorescence image L4 of the observed part imaged by the relay lens 30f in the body cavity insertion part 30 and generates a fluorescence image signal of the observed part, and the body cavity insertion part And a second imaging system that generates a normal image signal by capturing a normal image L3 of the observed portion imaged by the relay lens 30f within 30. These imaging systems are divided into two optical axes orthogonal to each other by a dichroic prism 21 having a spectral characteristic that reflects the normal image L3 and transmits the fluorescent image L4.

第1の撮像系は、被観察部において反射し、ダイクロイックプリズム21を透過した励起光の波長以下の光をカットするとともに、後述する蛍光波長域照明光を透過する励起光カットフィルタ22と、体腔挿入部30から射出され、ダイクロイックプリズム21および励起光カットフィルタ22を透過した蛍光像L4を結像する第1結像光学系23と、第1結像光学系23により結像された蛍光像L4を撮像する高感度撮像素子24とを備えている。   The first imaging system cuts light having a wavelength equal to or less than the wavelength of the excitation light reflected by the observed portion and transmitted through the dichroic prism 21 and an excitation light cut filter 22 that transmits fluorescent wavelength region illumination light, which will be described later, and a body cavity A first imaging optical system 23 that forms a fluorescent image L4 emitted from the insertion unit 30 and transmitted through the dichroic prism 21 and the excitation light cut filter 22, and a fluorescent image L4 formed by the first imaging optical system 23 And a high-sensitivity image pickup device 24 for picking up images.

高感度撮像素子24は、蛍光像L4の波長帯域の光を高感度に検出し、蛍光画像信号に変換して出力するものである。高感度撮像素子24としては、たとえばモノクロの撮像素子を用いることができる。   The high-sensitivity imaging element 24 detects light in the wavelength band of the fluorescent image L4 with high sensitivity, converts it into a fluorescent image signal, and outputs it. As the high sensitivity image sensor 24, for example, a monochrome image sensor can be used.

第2の撮像系は、体腔挿入部30から射出され、ダイクロイックプリズム21を反射した通常像L3を結像する第2結像光学系25と、第2結像光学系25により結像された通常像L3を撮像する撮像素子26を備えている。   The second imaging system includes a second imaging optical system 25 that forms a normal image L3 emitted from the body cavity insertion unit 30 and reflected by the dichroic prism 21, and a normal image formed by the second imaging optical system 25. An image sensor 26 that captures the image L3 is provided.

撮像素子26は、通常像の波長帯域の光を検出し、通常画像信号に変換して出力するものである。撮像素子26の撮像面には、3原色の赤(R)、緑(G)および青(B)、またはシアン(C)、マゼンダ(M)およびイエロー(Y)のカラーフィルタがベイヤー配列またはハニカム配列で設けられている。   The image sensor 26 detects light in the wavelength band of the normal image, converts it into a normal image signal, and outputs it. On the image pickup surface of the image pickup element 26, color filters of three primary colors red (R), green (G) and blue (B), or cyan (C), magenta (M) and yellow (Y) are arranged in a Bayer array or a honeycomb. It is provided in an array.

また、撮像ユニット20は、撮像制御ユニット27を備えている。撮像制御ユニット27は、高感度撮像素子24から出力された蛍光画像信号と撮像素子26から出力された通常画像信号とに対し、CDS/AGC(相関二重サンプリング/自動利得制御)処理やA/D変換処理を施し、ケーブル5(図1参照)を介してプロセッサ3に出力するものである。   In addition, the imaging unit 20 includes an imaging control unit 27. The imaging control unit 27 performs CDS / AGC (correlated double sampling / automatic gain control) processing and A / A processing on the fluorescence image signal output from the high-sensitivity imaging device 24 and the normal image signal output from the imaging device 26. A D-conversion process is performed and output to the processor 3 via the cable 5 (see FIG. 1).

プロセッサ3は、図4に示すように、通常画像入力コントローラ41、蛍光画像入力コントローラ42、画像処理部43、メモリ44、ビデオ出力部45、操作部46、TG(タイミングジェネレータ)47およびCPU48を備えている。   As shown in FIG. 4, the processor 3 includes a normal image input controller 41, a fluorescence image input controller 42, an image processing unit 43, a memory 44, a video output unit 45, an operation unit 46, a TG (timing generator) 47, and a CPU 48. ing.

通常画像入力コントローラ41および蛍光画像入力コントローラ42は、所定容量のラインバッファを備えており、通常画像入力コントローラ41は、撮像ユニット20の撮像制御ユニット27から出力された1フレーム毎の通常画像信号を一時的に記憶するものであり、蛍光画像入力コントローラ42は、蛍光画像信号を一時的に記憶するものである。そして、通常画像入力コントローラ41に記憶された通常画像信号および蛍光画像入力コントローラ42に記憶された蛍光画像信号はバスを介してメモリ44に格納される。   The normal image input controller 41 and the fluorescence image input controller 42 include a line buffer having a predetermined capacity, and the normal image input controller 41 receives a normal image signal for each frame output from the imaging control unit 27 of the imaging unit 20. The fluorescent image input controller 42 temporarily stores a fluorescent image signal. The normal image signal stored in the normal image input controller 41 and the fluorescent image signal stored in the fluorescent image input controller 42 are stored in the memory 44 via the bus.

画像処理部43は、メモリ44から読み出された1フレーム毎の通常画像信号および蛍光画像信号が入力され、これらの画像信号に所定の画像処理を施し、バスに出力するものである。   The image processing unit 43 receives the normal image signal and the fluorescence image signal for each frame read from the memory 44, performs predetermined image processing on these image signals, and outputs them to the bus.

ビデオ出力部45は、画像処理部43から出力された通常画像信号および蛍光画像信号がバスを介して入力され、所定の処理を施して表示制御信号を生成し、その表示制御信号をモニタ4に出力するものである。   The video output unit 45 receives the normal image signal and the fluorescence image signal output from the image processing unit 43 via the bus, performs predetermined processing to generate a display control signal, and outputs the display control signal to the monitor 4. Output.

操作部46は、種々の操作指示や制御パラメータなどの操作者による入力を受け付けるものである。また、TG47は、撮像ユニット20の高感度撮像素子24、撮像素子26および後述する光源装置2のLDドライバ53を駆動するための駆動パルス信号を出力するものである。また、CPU48は装置全体を制御するものである。   The operation unit 46 receives input by the operator such as various operation instructions and control parameters. The TG 47 outputs a driving pulse signal for driving the high-sensitivity imaging device 24, the imaging device 26 of the imaging unit 20, and the LD driver 53 of the light source device 2 described later. The CPU 48 controls the entire apparatus.

プロセッサ3と撮像ユニット20とは、図1および図4に示すように、ケーブル5を介して接続されるものである。ケーブル5は、撮像ユニット20で撮像された通常画像信号や蛍光画像信号を伝搬する信号配線やプロセッサ3から出力された制御信号を伝達する制御配線などを備えたものである。ケーブル5の先端にはコネクタ5aとコネクタ5bとが設けられており、ケーブル5はコネクタ5aを介してプロセッサ3に着脱可能に接続され、コネクタ5bを介して撮像ユニット20に着脱可能に接続されるものである。   The processor 3 and the imaging unit 20 are connected via a cable 5 as shown in FIGS. 1 and 4. The cable 5 includes a signal wiring that propagates a normal image signal and a fluorescent image signal captured by the imaging unit 20, a control wiring that transmits a control signal output from the processor 3, and the like. A connector 5a and a connector 5b are provided at the tip of the cable 5. The cable 5 is detachably connected to the processor 3 via the connector 5a, and is detachably connected to the imaging unit 20 via the connector 5b. Is.

光源装置2は、図4に示すように、約400〜700nmの広帯域の波長からなる通常光(白色光)L1を拡散光として射出する可視光ランプ50と、可視光ランプ50から射出された通常光L1を略平行光にして射出する非球面レンズ51と、750〜790nmの近赤外光である励起光L2を射出する近赤外レーザダイオード52と、近赤外レーザダイオード52を駆動するLDドライバ53と、近赤外レーザダイオード52から射出された励起光L2が入射されて平行光として射出するコリメートレンズ54と、非球面レンズ51から射出された通常光L1とコリメートレンズ54から射出された励起光L2とを集光して、上述したライトガイドLGの光入射端面60に入射させる集光レンズ55とを備えている。   As shown in FIG. 4, the light source device 2 includes a visible light lamp 50 that emits normal light (white light) L <b> 1 having a broadband wavelength of about 400 to 700 nm as diffused light, and a normal light emitted from the visible light lamp 50. An aspheric lens 51 that emits light L1 as substantially parallel light, a near-infrared laser diode 52 that emits excitation light L2, which is near-infrared light of 750 to 790 nm, and an LD that drives the near-infrared laser diode 52 The driver 53, the collimating lens 54 that is irradiated with the excitation light L <b> 2 emitted from the near infrared laser diode 52 and emitted as parallel light, and the normal light L <b> 1 emitted from the aspherical lens 51 and the collimating lens 54 are emitted. A condensing lens 55 that condenses the excitation light L2 and makes it incident on the light incident end surface 60 of the light guide LG described above is provided.

可視光ランプ50としては、たとえばキセノンランプが用いられる。また、近赤外レーザダイオードの代わりに近赤外発光ダイオードを用いるようにしてもよい。   As the visible light lamp 50, for example, a xenon lamp is used. Further, a near infrared light emitting diode may be used instead of the near infrared laser diode.

そして、本実施形態においては、図4に示すように、通常光L1を射出する可視光ランプ50と、近赤外レーザダイオード52とコリメートレンズ54とを備えた平行光源部70が、集光レンズ55の光軸上に配置され、また、平行光源部70は、可視光ランプ50から射出された通常光L1の光路上に配置されている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 4, a parallel light source unit 70 including a visible light lamp 50 that emits normal light L1, a near-infrared laser diode 52, and a collimator lens 54 is used as a condensing lens. The parallel light source unit 70 is disposed on the optical path of the normal light L <b> 1 emitted from the visible light lamp 50.

本実施形態は、上述したように平行光源部70を配置することにより、従来の光源装置よりもそのサイズを小型化することができる。   In the present embodiment, by arranging the parallel light source unit 70 as described above, the size can be reduced as compared with the conventional light source device.

具体的には、本実施形態の光源装置2は、集光レンズ55の光軸に直交する方向のサイズは集光レンズ55のレンズ径程度となり、たとえばEdmund製精密非球面レンズを使用した場合には50mm程度とすることができる。これに対し、図10に示したような従来のミラーを用いた光源装置の場合には、同方向のサイズは、集光レンズのレンズ径と、近赤外レーザダイオードの長さと、コリメートレンズの焦点距離とを加算したサイズとなる。たとえば、近赤外レーザダイオードとしてEdmund製レーザダイオードでキャンタイプのものを使用した場合にはその長さは5mm以上であり、コリメートレンズとしてEdmund製LIGHTPATH GRADIUM(登録商標)レンズを使用した場合には焦点距離は12.5mmであるので、従来の光源装置の方が17.5mm以上大きくなることになる。   Specifically, in the light source device 2 of the present embodiment, the size in the direction orthogonal to the optical axis of the condenser lens 55 is about the lens diameter of the condenser lens 55. For example, when a precision aspheric lens manufactured by Edmund is used. Can be about 50 mm. On the other hand, in the case of the light source device using the conventional mirror as shown in FIG. 10, the size in the same direction is the lens diameter of the condensing lens, the length of the near infrared laser diode, and the collimating lens. The size is the sum of the focal lengths. For example, when a can-type laser diode manufactured by Edmund is used as a near-infrared laser diode, the length is 5 mm or more, and when a LIGHTPATH GRADIUM (registered trademark) lens manufactured by Edmund is used as a collimating lens. Since the focal length is 12.5 mm, the conventional light source device is 17.5 mm or larger.

また、集光レンズ55によって集光された通常光L1および励起光L2が入射されるライトガイドLGの先端にはコネクタ61が設けられており、ライトガイドLGはこのコネクタ61を介して光源装置2に着脱可能に接続されるものである。ライトガイドLGは、たとえばバンドル化されたマルチモード光ファイバから構成されるものである。   A connector 61 is provided at the tip of the light guide LG on which the normal light L1 and the excitation light L2 collected by the condenser lens 55 are incident. The light guide LG is connected to the light source device 2 via the connector 61. Is detachably connected. The light guide LG is composed of, for example, a bundled multimode optical fiber.

上記のように構成することによって、図4に示すように、光源装置2の集光レンズ55から射出された通常光L1および励起光L2は、光源装置2に接続されたライトガイドLGと体腔挿入部30内に設けられたマルチモード光ファイバ30gとを経由して被観察部に照射される。   By configuring as described above, as shown in FIG. 4, the normal light L1 and the excitation light L2 emitted from the condensing lens 55 of the light source device 2 are inserted into the light guide LG connected to the light source device 2 and the body cavity. The portion to be observed is irradiated via a multimode optical fiber 30 g provided in the portion 30.

なお、上述したように平行光源部70を通常光L1の光路上に設けるようにしたとしても、通常光L1の光量は十分な大きさとすることができ、また回折効果や拡散効果などがあるので被観察部に問題となるような影が写り込むようなことはない。   As described above, even if the parallel light source unit 70 is provided on the optical path of the normal light L1, the amount of the normal light L1 can be sufficiently large, and there is a diffraction effect, a diffusion effect, and the like. There will be no shadows that cause problems in the observed part.

近赤外レーザダイオード52による通常光L1のケラレについても、たとえば、非球面レンズ51としてレンズ径が50mmのEdmund製精密非球面レンズを使用し、近赤外レーザダイオードとして直径が5.6mmのEdmund製レーザダイオードを使用した場合には、その伝送効率は1−(5.6/50)=99%となるので特に問題はない。   For the vignetting of the normal light L1 by the near infrared laser diode 52, for example, an Edmund precision aspheric lens having a lens diameter of 50 mm is used as the aspheric lens 51, and an Edmund having a diameter of 5.6 mm is used as the near infrared laser diode. When a laser diode manufactured is used, the transmission efficiency is 1- (5.6 / 50) = 99%, so there is no particular problem.

また、本実施形態においては、励起光L2として近赤外光を用いるようにしたが、これに限らず、広帯域の波長からなる通常光よりも狭帯域の波長が用いられる。そして、励起光L2は、上記波長域の光に限定されず、蛍光色素の種類もしくは自家蛍光させる生体組織の種類によって適宜決定されるものである。   In the present embodiment, near-infrared light is used as the excitation light L2. However, the present invention is not limited to this, and a narrower wavelength than normal light having a wideband wavelength is used. And the excitation light L2 is not limited to the light of the said wavelength range, It determines suitably with the kind of fluorescent pigment | dye, or the kind of biological tissue made to autofluoresce.

次に、本実施形態の硬性鏡システムの作用について説明する。   Next, the operation of the rigid endoscope system of this embodiment will be described.

まず、光源装置2に接続されたライトガイドLGのコネクタCが体腔挿入部30の挿入部材30bのケーブル接続部30cに接続されるとともに、プロセッサ3に接続されたケーブル5のコネクタ5bが撮像ユニット20に接続される。   First, the connector C of the light guide LG connected to the light source device 2 is connected to the cable connection portion 30c of the insertion member 30b of the body cavity insertion portion 30, and the connector 5b of the cable 5 connected to the processor 3 is connected to the imaging unit 20. Connected to.

次に、光源装置2の電源がオンされた後、使用者により体腔挿入部30が体腔内に挿入され、体腔挿入部30の先端が被観察部の近傍に設置される。   Next, after the light source device 2 is turned on, the user inserts the body cavity insertion part 30 into the body cavity, and the tip of the body cavity insertion part 30 is installed in the vicinity of the observed part.

そして、光源装置2の可視光ランプ50から通常光L1が射出され、その通常光L1は非球面レンズ51によって略平行光にされたあと集光レンズ55に入射され、集光レンズ55によってライトガイドLGの光入射端面60に入射される。一方、光源装置2の
近赤外レーザダイオード52から励起光L2が射出され、その励起光L2はコリメートレンズ54を透過したあと集光レンズ55に入射され、集光レンズ55によってライドガイドLGの光入射端面60に入射される。
Then, the normal light L 1 is emitted from the visible light lamp 50 of the light source device 2, and the normal light L 1 is made substantially parallel light by the aspherical lens 51 and then incident on the condensing lens 55. The light is incident on the light incident end surface 60 of LG. On the other hand, the excitation light L2 is emitted from the near-infrared laser diode 52 of the light source device 2, and the excitation light L2 passes through the collimator lens 54 and then enters the condensing lens 55. By the condensing lens 55, the light of the ride guide LG The light enters the incident end face 60.

そして、通常光L1と励起光L2とはライトガイドLGによって導光されて体腔挿入部30内のマルチモード光ファイバ30gの光入射端面から入射され、マルチモード光ファイバ30gによって導光された通常光L1および励起光L2が体腔挿入部30の先端から被観察部に向けて照射される。   The normal light L1 and the excitation light L2 are guided by the light guide LG, are incident from the light incident end face of the multimode optical fiber 30g in the body cavity insertion portion 30, and are guided by the multimode optical fiber 30g. L1 and excitation light L2 are emitted from the distal end of the body cavity insertion portion 30 toward the observed portion.

そして、上述したような通常光L1の照射によって被観察部から反射された反射光に基づく通常像が撮像されるとともに、励起光L2の照射によって被観察部から発せられた蛍光に基づく蛍光像が撮像される。なお、被観察部には、予めICGが投与されており、このICGから発せられる蛍光を撮像するものとする。   And the normal image based on the reflected light reflected from the observed part by the irradiation of the normal light L1 as described above is picked up, and the fluorescent image based on the fluorescence emitted from the observed part by the irradiation of the excitation light L2 is obtained. Imaged. It should be noted that ICG is administered to the observed part in advance, and fluorescence emitted from the ICG is imaged.

具体的には、通常像の撮像の際には、通常光L1の照射によって被観察部から反射された反射光に基づく通常像L4が挿入部材30bの先端部30Yから入射し、挿入部材30b内のリレーレンズ30fにより導光されて撮像ユニット20に向けて射出される。   Specifically, when the normal image is captured, the normal image L4 based on the reflected light reflected from the observed portion by the irradiation of the normal light L1 is incident from the distal end portion 30Y of the insertion member 30b, and the inside of the insertion member 30b. Are guided by the relay lens 30 f and emitted toward the imaging unit 20.

撮像ユニット20に入射された通常像L4は、ダイクロイックプリズム21により撮像素子26に向けて直角方向に反射され、第2結像光学系25により撮像素子26の撮像面上に結像され、撮像素子26によって所定のフレームレートで順次撮像される。   The normal image L4 incident on the imaging unit 20 is reflected by the dichroic prism 21 in a direction perpendicular to the imaging device 26, and is imaged on the imaging surface of the imaging device 26 by the second imaging optical system 25. 26 sequentially captures images at a predetermined frame rate.

撮像素子26から順次出力された通常画像信号は、撮像制御ユニット27においてCDS/AGC(相関二重サンプリング/自動利得制御)処理やA/D変換処理が施された後、ケーブル5を介してプロセッサ3に順次出力される。   The normal image signals sequentially output from the image sensor 26 are subjected to CDS / AGC (correlated double sampling / automatic gain control) processing and A / D conversion processing in the imaging control unit 27, and then the processor via the cable 5. 3 are sequentially output.

そして、プロセッサ3に入力された通常画像信号は、通常画像入力コントローラ41において一時的に記憶された後、メモリ44に格納される。そして、メモリ44から読み出された1フレーム毎の通常画像信号は、画像処理部43において階調補正処理およびシャープネス補正処理が施された後、ビデオ出力部45に順次出力される。   The normal image signal input to the processor 3 is temporarily stored in the normal image input controller 41 and then stored in the memory 44. Then, the normal image signal for each frame read from the memory 44 is subjected to gradation correction processing and sharpness correction processing in the image processing unit 43 and then sequentially output to the video output unit 45.

そして、ビデオ出力部45は、入力された通常画像信号に所定の処理を施して表示制御信号を生成し、1フレーム毎の表示制御信号をモニタ4に順次出力する。そして、モニタ4は、入力された表示制御信号に基づいて通常画像を表示する。   Then, the video output unit 45 performs a predetermined process on the input normal image signal to generate a display control signal, and sequentially outputs the display control signal for each frame to the monitor 4. The monitor 4 displays a normal image based on the input display control signal.

一方、蛍光像の撮像の際には、励起光L2の照射によって被観察部から発せられた蛍光に基づく蛍光像L5が挿入部材30bの先端部30Yから入射し、挿入部材30b内のリレーレンズ30fにより導光されて撮像ユニット20に向けて射出される。   On the other hand, at the time of capturing a fluorescent image, a fluorescent image L5 based on the fluorescence emitted from the observed portion by irradiation with the excitation light L2 is incident from the distal end portion 30Y of the insertion member 30b, and the relay lens 30f in the insertion member 30b. Is guided toward the image pickup unit 20.

撮像ユニット20に入射された蛍光像L5は、ダイクロイックプリズム21および励起光カットフィルタ22を通過した後、第1結像光学系23により高感度撮像素子24の撮像面上に結像され、高感度撮像素子24によって所定のフレームレートで撮像される。   The fluorescence image L5 incident on the imaging unit 20 passes through the dichroic prism 21 and the excitation light cut filter 22, and is then imaged on the imaging surface of the high-sensitivity imaging device 24 by the first imaging optical system 23, and has high sensitivity. Images are taken at a predetermined frame rate by the image sensor 24.

高感度撮像素子24から順次出力された蛍光画像信号は、撮像制御ユニット27においてCDS/AGC(相関二重サンプリング/自動利得制御)処理やA/D変換処理が施された後、ケーブル5を介してプロセッサ3に順次出力される。   The fluorescent image signals sequentially output from the high-sensitivity image sensor 24 are subjected to CDS / AGC (correlated double sampling / automatic gain control) processing and A / D conversion processing in the imaging control unit 27, and then passed through the cable 5. Are sequentially output to the processor 3.

そして、プロセッサ3に入力された蛍光画像信号は、蛍光画像入力コントローラ42において一時的に記憶された後、メモリ44に格納される。そして、メモリ44から読み出された1フレーム毎の蛍光画像信号は、画像処理部43において所定の画像処理が施された後、ビデオ出力部45に順次出力される。   The fluorescence image signal input to the processor 3 is temporarily stored in the fluorescence image input controller 42 and then stored in the memory 44. Then, the fluorescence image signal for each frame read from the memory 44 is subjected to predetermined image processing in the image processing unit 43 and then sequentially output to the video output unit 45.

そして、ビデオ出力部45は、入力された蛍光画像信号に所定の処理を施して表示制御信号を生成し、1フレーム毎の表示制御信号をモニタ4に順次出力する。そして、モニタ4は、入力された表示制御信号に基づいて蛍光画像を表示する。   Then, the video output unit 45 performs a predetermined process on the input fluorescent image signal to generate a display control signal, and sequentially outputs the display control signal for each frame to the monitor 4. The monitor 4 displays a fluorescent image based on the input display control signal.

また、上記実施形態の硬性鏡システムおいては、上述したように通常光L1の光路上に近赤外レーザダイオード52を設けるようにしたので、通常光L1が近赤外レーザダイオード52に照射されることによって近赤外レーザダイオードが発熱して故障してしまうおそれがある。   In the rigid endoscope system of the above embodiment, since the near-infrared laser diode 52 is provided on the optical path of the normal light L1 as described above, the normal light L1 is applied to the near-infrared laser diode 52. As a result, the near-infrared laser diode may generate heat and break down.

そこで、図5に示すように、非球面レンズ51の可視光ランプ50側の一部の面に対し、近赤外レーザダイオード52への通常光L1の照射を妨げる遮光部材56(発熱抑制部材)を設けるようにしてもよい。この遮光部材56としては、通常光L1を反射する部材を用いるようにしてもよいし、通常光L1を吸収する部材を用いるようにしてもよい。なお、遮光部材56として、通常光L1を反射する部材を用いる場合には、通常光L1を反射する方向が可視光ランプ50方向以外の方向となるように構成することが望ましい。   Therefore, as shown in FIG. 5, a light blocking member 56 (heat generation suppressing member) that prevents the near-infrared laser diode 52 from being irradiated with the normal light L1 on a part of the surface of the aspheric lens 51 on the visible light lamp 50 side. May be provided. As the light shielding member 56, a member that reflects the normal light L1 may be used, or a member that absorbs the normal light L1 may be used. When a member that reflects the normal light L1 is used as the light shielding member 56, it is desirable that the direction in which the normal light L1 is reflected be a direction other than the direction of the visible light lamp 50.

また、図5においては、非球面レンズ51の可視光ランプ50側に遮光部材56を設けるようにしたが、これに限らず、非球面レンズ51の近赤外レーザダイオード52側に設けるようにしてもよいし、もしくは非球面レンズ51とは分離して設けるようにしてもよい。   In FIG. 5, the light shielding member 56 is provided on the visible light lamp 50 side of the aspheric lens 51. However, the present invention is not limited to this, and is provided on the near infrared laser diode 52 side of the aspheric lens 51. Alternatively, it may be provided separately from the aspheric lens 51.

また、図6に示すように、近赤外レーザダイオード52の可視光ランプ50側に通常光L1を反射するような反射部材57を設けるようにしてもよい。この反射部材57についても、通常光L1を反射する方向が可視光ランプ50方向以外の方向となるように構成することが望ましい。もしくは、反射部材57の代わりに、近赤外レーザダイオード52に対して断熱部材を設けるようにしてもよい。断熱部材の材料としては公知の材料を使用することができる。また、近赤外レーザダイオード52に対して断熱部材と反射部材との両方を設けるようにしてもよい。   In addition, as shown in FIG. 6, a reflection member 57 that reflects the normal light L <b> 1 may be provided on the visible light lamp 50 side of the near-infrared laser diode 52. The reflecting member 57 is also preferably configured such that the direction in which the normal light L1 is reflected is a direction other than the visible light lamp 50 direction. Alternatively, a heat insulating member may be provided for the near infrared laser diode 52 instead of the reflecting member 57. A known material can be used as the material of the heat insulating member. Further, both the heat insulating member and the reflecting member may be provided for the near infrared laser diode 52.

また、上記実施形態の硬性鏡システムにおいては、近赤外レーザダイオード52およびコリメートレンズ54を集光レンズ55の光軸上に配置するようにしたが、光軸上に限らず、光軸以外の光軸に平行な直線上に近赤外レーザダイオード52およびコリメートレンズ54を設けるようにしてもよい。   In the rigid endoscope system of the above embodiment, the near-infrared laser diode 52 and the collimator lens 54 are arranged on the optical axis of the condensing lens 55. You may make it provide the near-infrared laser diode 52 and the collimating lens 54 on the straight line parallel to an optical axis.

具体的には、たとえば、図7に示す光源装置6のように、集光レンズ55の径方向についての端部近傍を励起光L2が通過するように平行光源部70を設けるようにしてもよい。   Specifically, for example, as in the light source device 6 illustrated in FIG. 7, the parallel light source unit 70 may be provided so that the excitation light L <b> 2 passes through the vicinity of the end in the radial direction of the condenser lens 55. .

ここで、図7に示すように平行光源部70を配置するようにした場合、集光レンズ55によって集光された励起光L2は、ライトガイドLGの光入射端面60の垂直方向(光軸方向)に対して所定の入射角度だけ傾斜した方向から入射することになる。このようにライトガイドLGの光入射端面60に対して所定の入射角度だけ傾斜した方向から励起光L2を入射した場合、ライトガイドLGの光入射端面60に対して垂直方向から励起光L2を入射した場合と比較すると、被観察部に照射される励起光L2の照射範囲を広げることができる。したがって、比較的広い励起光L2の照射範囲を確保したい場合には、図7に示すような構成とする方が望ましい。   Here, when the parallel light source unit 70 is arranged as shown in FIG. 7, the excitation light L2 collected by the condenser lens 55 is perpendicular to the light incident end surface 60 of the light guide LG (optical axis direction). ) From a direction inclined by a predetermined incident angle. Thus, when the excitation light L2 is incident from the direction inclined by a predetermined incident angle with respect to the light incident end surface 60 of the light guide LG, the excitation light L2 is incident from the vertical direction with respect to the light incident end surface 60 of the light guide LG. Compared with the case where it did, the irradiation range of the excitation light L2 irradiated to a to-be-observed part can be expanded. Therefore, when it is desired to secure a relatively wide irradiation range of the excitation light L2, it is desirable to adopt a configuration as shown in FIG.

図8は、ライトガイドLGの光入射端面60の垂直方向に対して入射角20°だけ傾斜させた方向から励起光L2を入射した場合の照度分布と、ライトガイドLGの光入射端面60に対して垂直方向から励起光L2を入射した場合の照度分布との実験データを示したものである。図8に示すように、ライトガイドLGの光入射端面60の垂直方向に対して入射角20°だけ傾斜させた方向から励起光L2を入射した場合、ライトガイドLGのマルチモード光ファイバ内を伝搬して出射される励起光L2は、ピークを有する照度分布を2つ形成することになり、これらの2つの照度分布が一部だけ重なりを持って分布することによって比較的広い範囲の照度分布を形成することができる。なお、励起光L2の入射角は20°に限らず、その他の入射角とするようにしてもよい。すなわち、励起光L2の入射角がその他の入射角となるように平行光源部70を配置するようにしてもよい。ただし、入射角を大きくし過ぎると2つの照度分布間の距離が大きくなるとともにその照度も小さくなり、十分な照度の励起光L2を照射することができなくなるので所定の上限値の範囲で入射角を設定することが望ましい。   FIG. 8 shows the illuminance distribution when the excitation light L2 is incident from a direction inclined by an incident angle of 20 ° with respect to the vertical direction of the light incident end face 60 of the light guide LG, and the light incident end face 60 of the light guide LG. The experimental data with the illuminance distribution when the excitation light L2 is incident from the vertical direction are shown. As shown in FIG. 8, when the excitation light L2 is incident from a direction inclined by an incident angle of 20 ° with respect to the vertical direction of the light incident end face 60 of the light guide LG, it propagates in the multimode optical fiber of the light guide LG. The excitation light L2 emitted in this way forms two illuminance distributions having a peak, and these two illuminance distributions are partially overlapped to produce a relatively wide illuminance distribution. Can be formed. The incident angle of the excitation light L2 is not limited to 20 °, but may be other incident angles. That is, the parallel light source unit 70 may be arranged so that the incident angle of the excitation light L2 becomes another incident angle. However, if the incident angle is increased too much, the distance between the two illuminance distributions increases and the illuminance also decreases, and it becomes impossible to irradiate the excitation light L2 with sufficient illuminance. It is desirable to set

また、上記実施形態の硬性鏡システムにおいては、可視光ランプ50から射出された通常光L1を非球面レンズ51によって略平行にしてから集光レンズ55に入射させるようにしたが、これに限らず、たとえば図9に示す光源装置7のように非球面レンズ51を設けることなく、可視光ランプ50から射出された通常光L1を直接集光レンズ55に入射させるようにしてもよい。そして、このように構成する場合、近赤外レーザダイオード52とコリメートレンズ54とを備えた平行光源部70は、図9に示すように通常光L1の光路外の可視光ランプ50の近傍であって、かつ励起光L2が集光レンズ55に入射可能な位置に配置するようにしてもよい。このように平行光源部70を配置した場合も、図7に示した光源装置6と同様に、ライトガイドLGの光入射端面60に対して所定の入射角度だけ傾斜した方向から励起光L2を入射させることができるので、被観察部における励起光L2の照射範囲を広げることができる。   In the rigid endoscope system of the above embodiment, the normal light L1 emitted from the visible light lamp 50 is made substantially parallel by the aspherical lens 51 and then incident on the condenser lens 55. However, the present invention is not limited to this. For example, the normal light L1 emitted from the visible light lamp 50 may be directly incident on the condenser lens 55 without providing the aspherical lens 51 as in the light source device 7 shown in FIG. In such a configuration, the parallel light source unit 70 including the near-infrared laser diode 52 and the collimating lens 54 is in the vicinity of the visible light lamp 50 outside the optical path of the normal light L1, as shown in FIG. In addition, the excitation light L <b> 2 may be disposed at a position where it can enter the condenser lens 55. Even when the parallel light source unit 70 is arranged in this manner, the excitation light L2 is incident from a direction inclined by a predetermined incident angle with respect to the light incident end surface 60 of the light guide LG, similarly to the light source device 6 shown in FIG. Therefore, the irradiation range of the excitation light L2 in the observed portion can be expanded.

なお、上記実施形態においては、第1の撮像系により蛍光画像を撮像するようにしたが、これに限らず、被観察部への特殊光の照射による被観察部の吸光特性に基づく画像を撮像するようにしてもよい。   In the above embodiment, the fluorescent image is captured by the first imaging system. However, the present invention is not limited to this, and an image based on the light absorption characteristics of the observed part by irradiating special light to the observed part is captured. You may make it do.

また、上記実施形態は、本発明の光源装置を硬性鏡システムに適用したものであるが、これに限らず、たとえば、軟性内視鏡システムに適用してもよい。   Moreover, although the said embodiment applies the light source device of this invention to a rigid endoscope system, you may apply not only to this but a flexible endoscope system, for example.

1 硬性鏡システム
2,6,7 光源装置
3 プロセッサ
4 モニタ
10 硬性鏡撮像装置
20 撮像ユニット
24 高感度撮像素子
26 撮像素子
30 体腔挿入部
30f リレーレンズ
30g マルチモード光ファイバ
50 可視光ランプ
51 非球面レンズ
52 近赤外レーザダイオード
54 コリメートレンズ
55 集光レンズ
56 遮光部材
57 反射部材
60 光入射端面
70 平行光源部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rigid endoscope system 2, 6, 7 Light source device 3 Processor 4 Monitor 10 Rigid endoscope imaging device 20 Imaging unit 24 High sensitivity imaging device 26 Imaging device 30 Body cavity insertion part 30f Relay lens 30g Multimode optical fiber 50 Visible light lamp 51 Aspherical surface Lens 52 Near-infrared laser diode 54 Collimating lens 55 Condensing lens 56 Light shielding member 57 Reflecting member 60 Light incident end face 70 Parallel light source section

Claims (16)

拡散光を射出する拡散光源と、
平行光を射出する平行光源部と、
前記拡散光と前記平行光とを集光して所定の導光部材の光入射端面に入射させる集光レンズとを備え、
前記拡散光源と前記平行光源部とが、前記集光レンズの光軸に平行な直線上に配置されていることを特徴とする光源装置。
A diffuse light source that emits diffuse light;
A parallel light source that emits parallel light;
A condensing lens that condenses the diffused light and the parallel light and enters the light incident end face of a predetermined light guide member;
The light source device, wherein the diffused light source and the parallel light source unit are arranged on a straight line parallel to the optical axis of the condenser lens.
前記平行光源部が、前記拡散光の光路上に配置されていることを特徴とする請求項1記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the parallel light source unit is disposed on an optical path of the diffused light. 前記平行光源部が、前記拡散光の光路上であって、かつ前記集光レンズの光軸上以外の位置に配置されていることを特徴とする請求項1または2記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the parallel light source unit is disposed on a position other than the optical axis of the condenser lens on the optical path of the diffused light. 前記平行光源部が、前記拡散光の光路外の前記拡散光源の近傍であって、かつ前記平行光が前記集光レンズに入射可能な位置に配置されていることを特徴とする請求項1記載の光源装置。   2. The parallel light source unit is disposed in the vicinity of the diffused light source outside the optical path of the diffused light and at a position where the parallel light can enter the condenser lens. Light source device. 前記平行光源部から射出された平行光が、前記集光レンズの光軸以外の位置から入射されるものであることを特徴とする請求項4記載の光源装置。   The light source device according to claim 4, wherein the parallel light emitted from the parallel light source unit is incident from a position other than the optical axis of the condenser lens. 前記平行光源部への前記拡散光の照射による発熱を抑制するための発熱抑制部材が設けられていることを特徴とする請求項2または3記載の光源装置。   The light source device according to claim 2, wherein a heat generation suppressing member for suppressing heat generation due to the diffusion light irradiation to the parallel light source unit is provided. 前記拡散光源と前記平行光源部との間に設けられたレンズを有し、
前記発熱抑制部材が、前記レンズを透過して前記平行光源部に照射される前記拡散光を遮光する遮光部材であることを特徴とする請求項6記載の光源装置。
A lens provided between the diffuse light source and the parallel light source unit;
The light source device according to claim 6, wherein the heat generation suppressing member is a light blocking member that blocks the diffused light that passes through the lens and is applied to the parallel light source unit.
前記遮光部材が、前記レンズに設けられていることを特徴とする請求項7記載の光源装置。   The light source device according to claim 7, wherein the light shielding member is provided on the lens. 前記遮光部材が、前記平行光源部に設けられていることを特徴とする請求項7記載の光源装置。   The light source device according to claim 7, wherein the light shielding member is provided in the parallel light source unit. 前記遮光部材が、前記拡散光を反射する反射部材であることを特徴とする請求項7から8いずれか1項記載の光源装置。   The light source device according to claim 7, wherein the light shielding member is a reflecting member that reflects the diffused light. 前記反射部材が、前記拡散光源が設置された方向以外の方向に前記拡散光を反射するものであることを特徴とする請求項10記載の光源装置。   The light source device according to claim 10, wherein the reflecting member reflects the diffused light in a direction other than a direction in which the diffused light source is installed. 前記遮光部材が、前記拡散光を吸収する吸収部材であることを特徴とする請求項7から8いずれか1項記載の光源装置。   The light source device according to claim 7, wherein the light shielding member is an absorbing member that absorbs the diffused light. 前記発熱抑制部材が、前記平行光源部に対して設けられた断熱部材であることを特徴とする請求項6記載の光源装置。   The light source device according to claim 6, wherein the heat generation suppressing member is a heat insulating member provided for the parallel light source unit. 前記平行光源部が、レーザダイオードまたは発光ダイオードを有するものであることを特徴とする請求項1から13いずれか1項記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the parallel light source unit includes a laser diode or a light emitting diode. 前記平行光源部が、前記平行光として近赤外光を射出するものであることを特徴とする請求項1から14いずれか1項記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the parallel light source unit emits near infrared light as the parallel light. 前記拡散光源が、前記拡散光として白色光を射出するものであることを特徴とする請求項1から15いずれか1項記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the diffused light source emits white light as the diffused light.
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