JP2014046075A - Optical unit, and endoscope device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学ユニットおよび内視鏡装置に関する。 The present invention relates to an optical unit and an endoscope apparatus.
体内管腔の観察対象部位を撮像するだけでなく、測定対象部位に励起光を照射することで測定対象部位から放射される放射光である自家蛍光を分光してそのスペクトルデータの取得(測定対象部位の分光測定)が可能な内視鏡装置が知られている。 In addition to imaging the site to be observed in the body lumen, the spectrum data is acquired by spectrally analyzing the autofluorescence, which is the emitted light emitted from the site to be measured by irradiating the site to be measured with excitation light. 2. Description of the Related Art Endoscopic apparatuses capable of performing spectroscopic measurement of a part are known.
かかる内視鏡装置において、観察対象部位の撮像に用いる撮像素子(例えばCCD(Charge Coupled Device))を測定対象部位の分光測定にも用いることが、例えば特許文献1に記載されている。 In such an endoscope apparatus, for example, Patent Document 1 discloses that an imaging element (for example, a CCD (Charge Coupled Device)) used for imaging an observation target region is also used for spectroscopic measurement of the measurement target region.
特許文献1に記載の内視鏡装置では、撮像素子の受光面が撮像用および分光測定用の2つの領域に分けられている。そして、分光測定用領域を構成する個々のサブ領域に異なる波長の蛍光を入射させるように構成されたフィルターが、分光測定用領域を覆って配置されている。この分光目的のフィルター(以下、「分光フィルター」という)は、個々のサブ領域に合わせて千鳥格子状に複数の微小区域に分けられている。例えば、あるサブ領域に対応する区域では350±2.5[nm]の光が透過され、その隣のサブ領域に対応する区域では355±2.5[nm]の光が透過される。このように、この分光フィルターは、一定幅の波長帯を有する蛍光を5[nm]刻みで分光し、各分割波長帯の蛍光を、撮像素子に設けられた分光測定用領域内の別々のサブ領域に入射させる。 In the endoscope apparatus described in Patent Document 1, the light receiving surface of the imaging element is divided into two areas for imaging and spectroscopic measurement. And the filter comprised so that the fluorescence of a different wavelength may inject into each sub area | region which comprises the area | region for spectroscopic measurement is arrange | positioned covering the area | region for spectroscopic measurement. This spectral filter (hereinafter referred to as “spectral filter”) is divided into a plurality of microscopic areas in a staggered pattern in accordance with individual sub-regions. For example, 350 ± 2.5 [nm] light is transmitted in an area corresponding to a certain sub-region, and 355 ± 2.5 [nm] light is transmitted in an area corresponding to the adjacent sub-region. As described above, this spectral filter separates fluorescence having a wavelength band of a certain width in increments of 5 [nm], and separates fluorescence of each divided wavelength band into separate sub-regions in a spectral measurement region provided in the image sensor. Incident into the area.
特許文献1に記載の技術では、自家蛍光の特定の波長について強度を得る(分光する)ため、細かく分割されている波長領域毎のバンドパスフィルターを撮像素子の上に直接貼り付け、各バンドパスフィルターを通して得られた蛍光の強度から、波長領域毎の蛍光の強度、すなわちスペクトル分布を得ていた。しかしながら、波長領域が細かく分かれているバンドパスフィルターを製造することは非常に困難である。また、製造できたとしても、各バンドパスフィルターを、各波長領域に対応した撮像素子上の画素に実装することは技術的に非常に難しい。また、特許文献1に記載される電子内視鏡装置では、一つのレンズを測定と撮像とで共用するとともに、ビームスプリッタ及び全反射ミラーによって、内視鏡の長手方向に順に並べた測定領域と撮像領域とにそれぞれ測定光と撮像光とを入射させるようにしている。しかしながら、ビームスプリッタを用いて蛍光を測定領域に導くと蛍光の光量をロスしやすく、微弱な蛍光の測定には不利である。また、特定波長の蛍光のみを反射し、その他の波長域の光を透過するような性能を持つビームスプリッタを作製するのは難易度が高くコストアップに繋がりやすい。さらに、一部の蛍光がビームスプリッタを通過し、全反射ミラーによって反射された後、撮像領域ではなく測定領域に入射してしまう可能性もある。 In the technique described in Patent Document 1, in order to obtain (spread) the intensity for a specific wavelength of autofluorescence, a bandpass filter for each wavelength region that is finely divided is directly pasted on the image sensor, and each bandpass From the fluorescence intensity obtained through the filter, the fluorescence intensity for each wavelength region, that is, the spectral distribution was obtained. However, it is very difficult to manufacture a bandpass filter whose wavelength region is finely divided. Even if it can be manufactured, it is technically very difficult to mount each bandpass filter on a pixel on an image sensor corresponding to each wavelength region. Moreover, in the electronic endoscope apparatus described in Patent Document 1, a single lens is shared for measurement and imaging, and a measurement region arranged in order in the longitudinal direction of the endoscope by a beam splitter and a total reflection mirror; Measurement light and imaging light are made incident on the imaging region, respectively. However, if fluorescence is guided to the measurement region using a beam splitter, the amount of fluorescence is easily lost, which is disadvantageous for measurement of weak fluorescence. In addition, it is difficult to produce a beam splitter having the performance of reflecting only fluorescence of a specific wavelength and transmitting light of other wavelength ranges, which tends to increase the cost. Furthermore, there is a possibility that a part of the fluorescence passes through the beam splitter and is reflected by the total reflection mirror and then enters the measurement area instead of the imaging area.
本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、1つの撮像素子で観察対象部位の撮像および測定対象部位の分光測定を容易に行うことが可能な光学ユニットおよび内視鏡装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an optical unit and an endoscope apparatus that can solve the above-described problems of the prior art and that can easily perform imaging of a region to be observed and spectroscopic measurement of a region to be measured with a single image sensor. With the goal.
本発明に係る光学ユニットは、
体内管腔の観察対象部位の撮像光および当該体内管腔の測定対象部位の放射光を受光する光学ユニットであって、
前記観察対象部位の撮像光を受光する第1受光領域、および前記測定対象部位の放射光を受光する第2受光領域が同一受光面上に形成された撮像素子と、
前記第1受光領域に前記撮像光を導光する撮像光学系と、
前記第2受光領域に前記放射光を導光する分光光学系と、
前記撮像光学系および前記分光光学系を、前記観察対象部位に対して並列になるように収容する筐体と、
を備え、
前記撮像光学系の光路上には、通過する光束の面積を制限する開口部を有する遮光マスクが配置されている。
本発明に係る内視鏡装置は、
上記光学ユニットを有する内視鏡本体と、
前記内視鏡本体に接続され、前記第1受光領域で撮像された前記観察対象部位の撮像データを処理し、前記第2受光領域で分光測定された前記測定対象部位の分光測定データを処理する内視鏡プロセッサーと、
を備える。
The optical unit according to the present invention is
An optical unit that receives imaging light of an observation target part of a body lumen and radiation light of a measurement target part of the body lumen,
A first light receiving region for receiving imaging light of the observation target region, and a second light receiving region for receiving radiation light of the measurement target region formed on the same light receiving surface;
An imaging optical system for guiding the imaging light to the first light receiving region;
A spectroscopic optical system for guiding the emitted light to the second light receiving region;
A housing that houses the imaging optical system and the spectroscopic optical system in parallel with the observation target part;
With
On the optical path of the imaging optical system, a light shielding mask having an opening for limiting the area of the light beam passing therethrough is disposed.
An endoscope apparatus according to the present invention includes:
An endoscope body having the optical unit;
Connected to the endoscope main body, processes imaging data of the observation target part imaged in the first light receiving region, and processes spectroscopic measurement data of the measurement target part spectroscopically measured in the second light receiving region An endoscope processor;
Is provided.
本発明によれば、1つの撮像素子で観察対象部位の撮像および測定対象部位の分光測定を容易に行うことが可能な光学ユニットおよび内視鏡装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an optical unit and an endoscope apparatus that can easily perform imaging of a site to be observed and spectroscopic measurement of a site to be measured with a single imaging device.
以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
[内視鏡装置10の構成]
図1に示す内視鏡装置10は、内視鏡本体100および内視鏡プロセッサー200を備える。内視鏡本体100は、体内管腔に導入可能に形成された可撓性を有する長尺の挿入部110と、挿入部110の基端部110aに設けられた操作部120と、操作部120を介して挿入部110と内視鏡プロセッサー200とを通信可能に接続するケーブル130とを備える。
Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
[Configuration of Endoscope Device 10]
An
挿入部110は、管腔内部を進入する際に管腔の湾曲に応じて容易に湾曲可能な可撓性を、挿入部110の略全長にわたって有する。また、挿入部110は、操作部120のノブ120aの操作に従って先端部110b側の一定範囲(操作可能部110c)を任意の角度で湾曲させることができる機構(図示せず)を有する。
The
挿入部110の先端部110bには、図2に示すように、第1照明窓111、第2照明窓112、第1観察窓113、第2観察窓114および鉗子チャンネル115が配設されている。
As shown in FIG. 2, a
第1照明窓111は、例えば対物レンズであり、内視鏡プロセッサー200から導光された照明光を体内管腔の観察対象部位に照射する。第2照明窓112は、例えば対物レンズであり、内視鏡プロセッサー200から導光された励起光を体内管腔の測定対象部位に照射する。
The
第1観察窓113は、第1照明窓111から観察対象部位に照明光が照射された場合、観察対象部位からの反射光を撮像光として取り込む。第1観察窓113は、例えば、1枚の対物レンズ又は複数枚のレンズからなる対物光学系である。第2観察窓114は、第2照明窓112から測定対象部位に励起光が照射された場合、測定対象部位からの反射光および励起光を照射した結果として測定対象部位から放射される放射光である自家蛍光を受光光として取り込む。第2観察窓114は、例えば、1枚の対物レンズ又は複数枚のレンズからなる対物光学系である。
The
鉗子チャンネル115は、操作部120に形成された導入口120bと連通するように挿入部110に形成された内腔である。鉗子チャンネル115には、病変部の観察、病変部の診断および病変部の手術等を行うための様々な機器を挿通することができる。
The
[挿入部110の内部構成]
次に、図3(a),(b)を参照し、挿入部110の内部構成について説明する。図3(b)は、挿入部110の内部に設けられた主要構成(分光光学系160、撮像光学系180および撮像素子150)を概略的に示す図である。
[Internal Configuration of Insertion Unit 110]
Next, the internal configuration of the
挿入部110は、第1照明窓111、第2照明窓112、鉗子チャンネル115、照明光ファイバー140、励起光ファイバー142および光学ユニット135を有する。
The
照明光ファイバー140は、挿入部110内に収容された1本の光ファイバーまたは複数本の光ファイバーの束であり、内視鏡プロセッサー200内で生成された照明光を挿入部110の先端部110b近傍まで導光する。照明光ファイバー140の端面は第1照明窓111に対向して配置されているため、照明光ファイバー140から射出された照明光は、第1照明窓111を介して体内管腔の観察対象部位に照射される。
The illumination
励起光ファイバー142は、挿入部110内に収容された1本の光ファイバーまたは複数本の光ファイバーの束であり、内視鏡プロセッサー200内で生成された励起光を挿入部110の先端部110b近傍まで導光する。励起光ファイバー142の端面は第2照明窓112に対向して配置されているため、励起光ファイバー142から射出された励起光は、第2照明窓112を介して体内管腔の測定対象部位に照射される。
The excitation
観察対象部位または測定対象部位に対して照明光または励起光が照射されたときの観察対象部位または測定対象部位からの光は、光学ユニット135を通過することで、挿入部110に受光される。
Light from the observation target part or measurement target part when illumination light or excitation light is irradiated to the observation target part or measurement target part passes through the
光学ユニット135は、CCDやCMOS(Complementary Metal Oxid Semiconductor)イメージセンサからなる撮像素子150と、分光光学系160と、撮像光学系180と、分光光学系160および撮像光学系180を観察対象部位に対して並列になるように収容する例えば樹脂性の筐体190とを備える。
The
分光光学系160は、励起光の照射によって測定対象部位から発せられる自家蛍光を分光して撮像素子150の分光領域152(第2受光領域)に導光する。
The spectroscopic
撮像光学系180は、照明光の照射によって観察対象部位から発せられた撮像光を撮像素子150の撮像領域154(第1受光領域)に導光する。
The imaging
分光光学系160は、第2観察窓114、バンドパスフィルター162、スリット164、コリメートレンズ166、回折格子168および集光レンズ170を有する。
The spectroscopic
第2観察窓114は、励起光の照射によって測定対象部位から発せられる受光光(反射した励起光および自家蛍光)を集光する。
The
バンドパスフィルター162は、特定波長の光のみを透過し、それ以外の光を反射する特性を有する光学フィルターである。このようなフィルターを設けることにより、不要な光成分を除去することができる。本実施の形態では、バンドパスフィルター162は、第2観察窓114により集光された受光光のうち、測定対象となる自家蛍光のみを透過させる。
The
スリット164は、矩形状に形成されており、回折格子168に入射させる光の幅を調整する。
The
コリメートレンズ166は、スリット164からの光束を略平行な光束に変換する。
The
回折格子168は、透過型の回折格子であり、コリメートレンズ166を通過した光を各波長に分解(分光)して集光レンズ170に向け射出する。
The
集光レンズ170は、回折格子168により分光された各波長の光を集光して撮像素子150の分光領域152に射出する。
The condensing
撮像光学系180は、第1観察窓113、遮光マスク182および集光レンズ184を有する。
The imaging
第1観察窓113は、照明光の照射によって観察対象部位から発せられる撮像光を集光する。
The
遮光マスク182は、黒色などの不透明材料からなる枠体であり、撮像光学系180の光路上において例えば第1観察窓113の焦点位置に配置されている。遮光マスク182には、通過する光束の面積を制限する四角形状の開口部182aが設けられている。開口部182aの面積は、図3(b)に示すように、レンズ(第1観察窓113、集光レンズ184)の形状および焦点位置、レンズ製造における公差、撮像光学系180の組み立て公差等を考慮し、集光レンズ184を通過した光が届く範囲(光線到達領域A)が撮像素子150の分光領域152に達しないように設計されている。なお、開口部182aの形状は、円形状、四角形以外の多角形状等の任意形状でも良い。要は、撮像光学系180に入射した光が分光領域152に到達するのを防止できる形状であれば良い。
The
集光レンズ184は、遮光マスク182を通過した撮像光を集光して撮像素子150の撮像領域154に射出する。
The
本実施の形態においては、撮像光学系180および分光光学系160が、観察対象部位に対して並列に配置されており、それぞれが独立して導光を行うため、ビームスプリッタなどの光学的分離素子を介することなく撮像素子150へと導光することができる。従って、測定対象部位から放射される放射光がビームスプリッタでロスすることが回避され、微弱な蛍光の測定に有利である。また、ビームスプリッタのような光学的分離素子が不要であり、構成が簡素化されコストアップも抑制することができる。なお、本実施の形態において、分光を行う回折格子168は、透過型であるが、反射型であっても良い。また、分光を行う光学素子として、回折格子168の代わりにプリズムを使用しても良い。また、光の幅を調整する光学素子として、スリット164の代わりにピンホールを使用しても良い。
In the present embodiment, the imaging
撮像素子150は、回路基板156上に設けられ、分光領域152及び撮像領域154における各画素上にカラーフィルタが設けられていないモノクロタイプのものである。撮像素子150では、四角形状の分光領域152および撮像領域154が同一受光面上に形成されている。撮像素子150は、撮像光学系180を通過した撮像光および、分光光学系160を通過した自家蛍光が何れも受光面150aに入射して受光面150a上で結像されるように、配置されている。撮像素子150は、結像された光を光電変換することによって画像情報や測定情報を表す電気信号を得る。生成された電気信号は、内視鏡プロセッサー200内へ伝送される。
The
ここで、撮像光学系180を通過した撮像光は、分光されずに、受光面150aに設けられた撮像領域154に入射する。よって、撮像領域154に入射した撮像光から得られる画像信号(以下、「撮像信号」という)は、照明光が照射された観察対象部位の像を表すものであり、観察対象部位の画像または映像の表示に用いることができる。一方、分光光学系160を通過した自家蛍光は、分光された上で、受光面150aに設けられた分光領域152において波長成分毎に異なる位置に結像される。つまり、分光領域152を構成する各画素は、自家蛍光を波長成分毎の強度として検出することができる。よって、分光領域152に入射した自家蛍光から得られる測定信号(以下、「分光測定信号」という)は、自家蛍光のスペクトルを表すものであり、測定対象部位からの自家蛍光のスペクトルデータ取得に用いることができる。
なお、後述するように、撮像には白色光などの広帯域の波長光を照明光として用いる。自家蛍光の測定の際に、撮像用の照明光が入射すると、正確な測定を行うことができないので、測定時には照明光は消灯する。照明光を消灯した状態で、励起光を照射すると、分光光学系160だけでなく撮像光学系180にも放射光(ここでは自家蛍光)が入射する。撮像光学系180に入射した放射光が分光領域152に侵入すると、測定データが不正確になる恐れがある。これを防止するために撮像光学系180よりも先端側にシャッタを設けることも考えられるが、コストアップや構成の複雑化・大型化に繋がる。そこで、本実施形態においては、撮像光学系180の光路上に、通過する光束の面積を制限する開口部を有する遮光マスク182を配置することにより、撮像光学系180よりも先端側にシャッタを設けることなく、撮像光学系180に入射した放射光が分光領域152に侵入するのを防止している。
Here, the imaging light that has passed through the imaging
As described later, broadband wavelength light such as white light is used as illumination light for imaging. If the illumination light for imaging is incident upon the measurement of autofluorescence, the illumination light is turned off during measurement because accurate measurement cannot be performed. When the excitation light is irradiated with the illumination light turned off, the emitted light (in this case, autofluorescence) enters not only the spectroscopic
なお、撮像領域154は、分光領域152と比べて、できるだけ広い方が望ましく、分光領域152を構成する画素は最低1ラインあれば良い。ただし、分光測定の対象となる自家蛍光の強度が弱い場合には、分光領域152を構成する画素のライン数を増やすことで分光領域152全体の感度を上げることが望ましい。
Note that the
[内視鏡プロセッサー200の構成]
次に、内視鏡プロセッサー200の構成について説明する。内視鏡プロセッサー200は、制御部210、メモリ212、光源部220、分光解析部230および画像処理部240を備える。内視鏡プロセッサー200には、入力装置300およびモニター400が接続されている。
[Configuration of Endoscope Processor 200]
Next, the configuration of the
入力装置300は、内視鏡プロセッサー200に対するユーザーの指示を入力する。本実施の形態では、入力装置300は、例えば、キーボード、マウスまたはスイッチ等により構成される。モニター400は、例えば液晶ディスプレイ等であり、内視鏡プロセッサー200から出力された画像データを入力して各種画像を表示する。
The
制御部210は、内視鏡プロセッサー200の各ブロックの動作を制御する。
The
光源部220は、照明光光源222および励起光光源224を備える。照明光光源222は、内視鏡プロセッサー200の起動後、体内管腔の観察観察対象部位(例えば病変部)を照らす画像撮影モードの実行指示が入力装置300に入力された場合、観察用の照明光を発光する。照明光光源220としては、白色光などの広帯域の光を発生するものを用いる。内視鏡本体100の挿入部110は、体内管腔に導入されている場合、照明光光源222から発光された照明光を導光し、観察対象部位へ出射する。
The
励起光光源224は、体内管腔の測定対象部位(例えば病変部)を検査する分光測定モードの実行指示が入力装置300に入力された場合、キセノン光等の光源を発光させ、バンドパスフィルター等により特定の波長の励起光を得るものである。内視鏡本体100の挿入部110は、体内管腔に導入されている場合、励起光光源224から発光された励起光を導光し、測定対象部位へ出射する。
The
分光解析部230は、内視鏡本体100の挿入部110(撮像素子)から伝送された分光測定信号に基づいて、体内管腔の測定対象部位における病変の有無や種類について解析する。そして、制御部210は、解析結果を示す解析結果画像データをモニター400に出力することによって、解析結果画像をモニター400に表示させる。ユーザーは、モニター400に表示された解析結果画像を見ることによって、病変の広がりや病気の程度を評価することができる。
The
メモリ212は、内視鏡プロセッサー200に内蔵されたHDD(Hard Disk Drive)等の記憶装置である。メモリ212は、制御部210による解析結果等を記憶する。なお、メモリ212は、内視鏡プロセッサー200に内蔵されたものでなくても良く、例えば内視鏡プロセッサー200に外付けされたものであっても良いし、あるいは通信ネットワーク上に存在するものであっても良い。
The
画像処理部240は、内視鏡本体100の挿入部110(撮像素子)から撮像信号を受信し、この撮像信号に対して所定の信号処理を行う。制御部210は、処理後の信号を内視鏡映像信号としてモニター400に出力する。これにより、体内管腔の観察対象部位が撮像されると、内視鏡映像信号に基づく内視鏡映像がモニター400の画面上に表示される。
The
[内視鏡装置10における撮像および分光測定動作]
次に、図4のフローチャートを参照し、内視鏡装置10における撮像および分光測定動作を説明する。図4のステップS100は、体内管腔の観察観察対象部位を照らす画像撮影モードの実行指示が入力装置300に入力されることによって開始する。
[Imaging and Spectroscopic Measurement Operation in Endoscope Device 10]
Next, imaging and spectroscopic measurement operations in the
まず、照明光光源222は、観察用の照明光を発光する(ステップS100)。照明光光源222から発光された照明光は、内視鏡本体100の挿入部110を介して、観察対象部位へ出射される。次に、画像処理部240は、内視鏡本体100の挿入部110(撮像素子)から撮像信号を受信し、この撮像信号に対して所定の信号処理を行う(ステップS120)。
First, the illumination light source 222 emits illumination light for observation (step S100). The illumination light emitted from the illumination light source 222 is emitted to the observation target site via the
次に、制御部210は、処理後の信号を内視鏡映像信号としてモニター400に出力することによって、内視鏡映像信号に基づく内視鏡映像がモニター400の画面上に表示させる(ステップS140)。次に、制御部210は、体内管腔の測定対象部位を検査する分光測定モードの実行指示が入力装置300に入力されたか否かについて判定する(ステップS160)。この判定の結果、分光測定モードの実行指示が入力されていない場合(ステップS160、NO)、処理はステップS120の前に戻る。
Next, the
一方、分光測定モードの実行指示が入力された場合(ステップS160、YES)、照明光光源222は、照明光の発光動作を終了する(ステップS180)。次に、励起光光源224は、励起光を発光する(ステップS200)。励起光光源224から発光された励起光は、内視鏡本体100の挿入部110を介して、測定対象部位へ出射される。
On the other hand, when the execution instruction for the spectroscopic measurement mode is input (step S160, YES), the illumination light source 222 ends the illumination light emission operation (step S180). Next, the
次に、分光解析部230は、内視鏡本体100の挿入部110(撮像素子)から伝送された分光測定信号に基づいて、管腔内の測定対象部位における病変の有無や種類について解析する(ステップS220)。次に、制御部210は、解析結果を示す解析結果画像データをモニター400に出力することによって、解析結果画像をモニター400に表示させる(ステップS240)。
Next, the
次に、制御部210は、ステップS200における励起光の発光後、所定時間(例えば、数秒間)が経過したか否かについて判定する(ステップS260)。この判定の結果、所定時間が経過していない場合(ステップS260、NO)、処理はステップS220の前に戻る。
Next, the
一方、所定時間が経過した場合(ステップS260、YES)、励起光光源224は、励起光の発光動作を終了する(ステップS280)。その後、処理はステップS100の前に戻り、内視鏡プロセッサー200の動作モードは、分光測定モードから画像撮影モードに遷移する。
On the other hand, when the predetermined time has elapsed (step S260, YES), the
[本実施の形態における効果]
以上詳しく説明したように、本実施の形態における光学ユニット135は、観察対象部位の撮像光を受光する撮像領域154(第1受光領域)、および測定対象部位の自家蛍光を受光する分光領域152(第2受光領域)が同一受光面上に形成された撮像素子150と、撮像領域154に撮像光を導光する撮像光学系180と、分光領域152に自家蛍光を導光する分光光学系160と、撮像光学系180および分光光学系160を観察対象部位に対して並列になるように収容する筐体190とを備える。
[Effects of the present embodiment]
As described above in detail, the
このように構成した本実施の形態によれば、自家蛍光を分光する手段として分光光学系160を用いることにより、細かく分割されている波長領域毎のバンドパスフィルターを撮像素子150の上に貼り付けることなく、測定対象部位からの自家蛍光のスペクトルデータを取得することができる。よって、1つの撮像素子150で観察対象部位の撮像および測定対象部位の分光測定を容易に行うことができる。
According to the present embodiment configured as described above, the bandpass filter for each wavelength region that is finely divided is pasted on the
また、本実施の形態によれば、撮像光学系180の光路上には、通過する光束の面積を制限する開口部182aを有する遮光マスク182が配置されている。この構成により、集光レンズ184を通過した光が届く範囲(光線到達領域)が撮像素子150の分光領域152に達することがなくなり、励起光を照射したときに、測定対象部位から放射される放射光の一部が撮像光学系180を介して分光領域152に入射してしまい、測定対象部位の分光測定に悪影響を及ぼしてしまうことを防止することができる。
Further, according to the present embodiment, on the optical path of the imaging
[変形例]
なお、上記実施の形態では、撮像素子150は、モノクロタイプである例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、撮像素子150は、その撮像領域154上にカラーフィルター(図示せず)を貼り付けられたカラータイプであっても良い。但し、この場合は、分光領域152はカラーフィルタの光透過特性を事前に把握しておき、放射光の強度が正しくなるように換算することが好ましい。
[Modification]
In the above embodiment, an example in which the
また、上記実施の形態では、励起光光源224は、励起光の発光後、所定時間が経過した場合に励起光の発光動作を終了する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、励起光光源224は、励起光の発光後、撮像素子150の分光領域152において所定光量以上の自家蛍光が受光された場合、または、ユーザーにより分光測定モードの終了指示が入力装置300に入力された場合に励起光の発光動作を終了しても良い。
In the above-described embodiment, the example in which the
また、上記実施の形態では、挿入部110は、照明光ファイバー140および励起光ファイバー142を有する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、挿入部110は、照明光ファイバー140および励起光ファイバー142の機能を兼ねる1つの光ファイバーを有しても良い。この場合、第1照明窓111および第2照明窓112の機能を兼ねる1つの照明窓を設置しても良い。
Moreover, although the
なお、本実施の形態においては、放射光が自家蛍光であるものとして説明したが、必ずしもこれに限るものではなく、散乱光など他の放射光を用いて測定するものであってもよい。
その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
In the present embodiment, the description has been made assuming that the emitted light is autofluorescence. However, the present invention is not necessarily limited to this, and the measurement may be performed using other emitted light such as scattered light.
In addition, each of the above-described embodiments is merely an example of actualization in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed as being limited thereto. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the gist or the main features thereof.
10 内視鏡装置
100 内視鏡本体
110 挿入部
110a 基端部
110b 先端部
110c 操作可能部
111 第1照明窓
112 第2照明窓
113 第1観察窓
114 第2観察窓
115 鉗子チャンネル
120 操作部
120a ノブ
120b 導入口
130 ケーブル
135 光学ユニット
140 照明光ファイバー
142 励起光ファイバー
150 撮像素子
152 分光領域
154 撮像領域
156 回路基板
160 分光光学系
162 バンドパスフィルター
164 スリット
166 コリメートレンズ
168 回折格子
170 集光レンズ
180 撮像光学系
182 遮光マスク
182a 開口部
184 集光レンズ
200 内視鏡プロセッサー
210 制御部
212 メモリ
220 光源部
222 照明光光源
224 励起光光源
230 分光解析部
240 画像処理部
300 入力装置
400 モニター
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記観察対象部位の撮像光を受光する第1受光領域、および前記測定対象部位の放射光を受光する第2受光領域が同一受光面上に形成された撮像素子と、
前記第1受光領域に前記撮像光を導光する撮像光学系と、
前記第2受光領域に前記放射光を導光する分光光学系と、
前記撮像光学系および前記分光光学系を、前記観察対象部位に対して並列になるように収容する筐体と、
を備え、
前記撮像光学系の光路上には、通過する光束の面積を制限する開口部を有する遮光マスクが配置されている光学ユニット。 An optical unit that receives imaging light of an observation target part of a body lumen and radiation light of a measurement target part of the body lumen,
A first light receiving region for receiving imaging light of the observation target region, and a second light receiving region for receiving radiation light of the measurement target region formed on the same light receiving surface;
An imaging optical system for guiding the imaging light to the first light receiving region;
A spectroscopic optical system for guiding the emitted light to the second light receiving region;
A housing that houses the imaging optical system and the spectroscopic optical system in parallel with the observation target part;
With
An optical unit in which a light-shielding mask having an opening for limiting the area of a light beam passing therethrough is disposed on the optical path of the imaging optical system.
前記内視鏡本体に接続され、前記第1受光領域で撮像された前記観察対象部位の撮像データを処理し、前記第2受光領域で分光測定された前記測定対象部位の分光測定データを処理する内視鏡プロセッサーと、
を備える内視鏡装置。
An endoscope body having the optical unit according to claim 1 or 2,
Connected to the endoscope main body, processes imaging data of the observation target part imaged in the first light receiving region, and processes spectroscopic measurement data of the measurement target part spectroscopically measured in the second light receiving region An endoscope processor;
An endoscope apparatus comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012193073A JP2014046075A (en) | 2012-09-03 | 2012-09-03 | Optical unit, and endoscope device |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017181199A (en) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | 浜松ホトニクス株式会社 | Fluorescence observation method, fluorescence observation device, and light shading member |
WO2018225613A1 (en) * | 2017-06-07 | 2018-12-13 | オリンパス株式会社 | Imaging optical system and endoscope |
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- 2012-09-03 JP JP2012193073A patent/JP2014046075A/en active Pending
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