JP4475897B2

JP4475897B2 - Endoscope system and endoscope

Info

Publication number: JP4475897B2
Application number: JP2003295598A
Authority: JP
Inventors: 秀夫杉本; 雅彦佐々木
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2003-08-19
Filing date: 2003-08-19
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2023-08-19
Also published as: JP2005058620A

Description

本発明は、胃腸や気管支などの体腔内を観察するための内視鏡システム及び内視鏡に、関する。 The present invention relates to an endoscope system and an endoscope for observing the inside of a body cavity such as a gastrointestinal tract or a bronchus.

周知のように、生体組織は、特定の波長の光が照射されると、励起して蛍光を発する。また、腫瘍や癌などの病変が生じている異常な生体組織は、正常な生体組織よりも弱い蛍光を発する。この反応現象は、体腔壁下の生体組織によっても引き起こされ得る。近年、体腔壁下の生体組織に生じた異状をこの反応現象を利用して検出する内視鏡システムが、開発されている。 As is well known, biological tissue is excited to emit fluorescence when irradiated with light of a specific wavelength. In addition, an abnormal living tissue in which a lesion such as a tumor or cancer has occurred emits weaker fluorescence than a normal living tissue. This reaction phenomenon can also be caused by living tissue below the body cavity wall. In recent years, endoscope systems have been developed that detect abnormalities occurring in a living tissue under a body cavity wall using this reaction phenomenon.

その内視鏡システムの一つとして、内視鏡の先端が挿入された体腔内を撮影するための撮影装置を２台有するものがある（例えば特許文献１参照）。この種の内視鏡システムでは、体腔壁の表面で反射された照明光により形成される体腔内の像（通常像）が、一方の撮影装置で撮影され、体腔壁下の生体組織が発した蛍光により形成される体腔内の像（蛍光像）が、他方の撮影装置で撮影される。
特開平０９−１１７４１４号公報 As one of the endoscope systems, there is one having two imaging devices for imaging the inside of a body cavity into which the distal end of the endoscope is inserted (for example, see Patent Document 1). In this type of endoscope system, an image inside the body cavity (ordinary image) formed by illumination light reflected from the surface of the body cavity wall is taken by one imaging device, and a living tissue below the body cavity wall is emitted. An image inside the body cavity (fluorescence image) formed by fluorescence is taken by the other imaging device.
JP 09-117414 A

しかしながら、上述した従来の内視鏡システムのように、２台の撮影装置を備えた構成では、内視鏡システムの製造費用が低く抑えられないという問題があった。また、このように２台の撮影装置を備えた構成では、内視鏡内の対物光学系からの光束を何れか一方の撮影装置へ入射させるための光路切替手段が、必要であるが、このような光路切替手段は、内視鏡システムを大型化する原因となっている。 However, as in the conventional endoscope system described above, the configuration including the two imaging devices has a problem that the manufacturing cost of the endoscope system cannot be kept low. In addition, in the configuration provided with two imaging devices as described above, an optical path switching means for causing the light beam from the objective optical system in the endoscope to enter one of the imaging devices is necessary. Such optical path switching means is a cause of increasing the size of the endoscope system.

なお、これらの問題を解消するため、通常像の撮影と蛍光像の撮影とで１台の撮影装置を共用する構成を採用することも考えられなくはない。この構成を採用するにあたっては、体腔壁の表面で反射された励起光により形成される体腔内の像（迷光像）が蛍光像に混ざらないようにするため、対物光学系から撮影装置までの間の光路上に、励起光を除去するための光学フィルタを配置せねばならない。しかしそうすると、可視帯域中の一部の波長帯域を持つ光を励起光として用いる際、その励起光を除去する光学フィルタによって、通常像の観察時に取得されるカラー画像から所定の色成分の像が除去されてしまうという新たな問題が発生する。 In order to solve these problems, it is not unimaginable to adopt a configuration in which one image capturing apparatus is shared for normal image capturing and fluorescent image capturing. In adopting this configuration, in order to prevent the image inside the body cavity (stray light image) formed by the excitation light reflected by the surface of the body cavity wall from being mixed with the fluorescence image, it is necessary to connect the objective optical system to the imaging device. An optical filter for removing the excitation light must be arranged on the optical path. However, when using light having a part of the wavelength band in the visible band as excitation light, an image of a predetermined color component is obtained from a color image obtained during normal image observation by an optical filter that removes the excitation light. A new problem of being removed arises.

そこで、本発明の課題は、通常像の撮影と蛍光像の撮影とで１台の撮影装置を共用することによって製造費用削減及び小型化を図った場合でも、通常像の撮影時には一部の色成分も欠くことなく正常にカラー撮影できるとともに蛍光像の撮影時には撮影装置に入射する光から励起光のみを適切に除去できる内視鏡システムと、このような内視鏡システムに組み込まれる内視鏡とを、提供することにある。 In view of the above, an object of the present invention is to reduce the manufacturing cost and reduce the size by sharing one image capturing apparatus for normal image capturing and fluorescent image capturing. An endoscope system that can normally shoot color images without lacking components and that can appropriately remove only excitation light from light incident on the imaging device when capturing a fluorescent image, and an endoscope incorporated in such an endoscope system Is to provide.

上記の課題を解決するために、本発明による内視鏡システムは、以下のような構成を採用した。 In order to solve the above problems, the endoscope system according to the present invention employs the following configuration.

即ち、この内視鏡システムは、第１観察モードと第２観察モードとを切り替えるための切替レバーと、体腔内に挿入されるための細管状の挿入部と、前記挿入部の基端に配置されるとともに前記切替レバーを有する操作部と、前記挿入部の先端に配置され、前記挿入部の先端が体腔内に挿入された際にその体腔内の像を形成する対物光学系と、前記対物光学系の背後に配置され、前記対物光学系の光軸を直角に折り曲げる反射面と、前記体腔内を照明するための照明光を前記第１観察モードの時に射出し、生体組織を励起するための励起光を前記第２観察モードの時に射出する光源部と、前記光源部から射出される前記照明光又は前記励起光を導くとともに前記挿入部の先端から射出するための照明光学系と、前記反射面によって折り曲げられた前記対物光学系の光軸上に配置され、前記対物光学系によって形成された体腔内の像をカラー撮影して画像信号を出力する撮影装置と、前記励起光と同じ波長帯域の光を除去するための除去フィルタと、前記切替レバーが前記第２観察モード側に切り替えられると、前記除去フィルタを、前記挿入部の長手方向に移動させて前記反射面と前記撮影装置との間の光路に挿入し、前記切替レバーが前記第１観察モー
ド側に切り替えられると、前記除去フィルタを、前記挿入部の長手方向に移動させて前記光路から引き抜く挿抜機構とを備え、前記挿抜機構は、前記内視鏡の前記挿入部の内部に引き通されたワイヤを介して前記切替レバーに接続されていることを、特徴としている。 That is, this endoscope system is arranged at a switching lever for switching between the first observation mode and the second observation mode, a thin tubular insertion portion for insertion into a body cavity, and a proximal end of the insertion portion. An operation unit having the switching lever; an objective optical system that is disposed at a distal end of the insertion portion and forms an image in the body cavity when the distal end of the insertion portion is inserted into the body cavity; and the objective In order to excite a living tissue by emitting a reflection surface arranged behind the optical system and bending the optical axis of the objective optical system at right angles and illumination light for illuminating the body cavity in the first observation mode. A light source unit that emits the excitation light of the second observation mode, an illumination optical system that guides the illumination light or the excitation light emitted from the light source unit and emits it from the tip of the insertion unit, and Bent by reflective surface An imaging device that is disposed on the optical axis of the objective optical system and that captures a color image of a body cavity image formed by the objective optical system and outputs an image signal; and removes light in the same wavelength band as the excitation light When the removal filter and the switching lever are switched to the second observation mode side, the removal filter is moved in the longitudinal direction of the insertion portion to enter the optical path between the reflection surface and the imaging device. When the insertion lever is switched to the first observation mode side, the removal filter is provided with an insertion / extraction mechanism that moves the removal filter in the longitudinal direction of the insertion portion and withdraws it from the optical path . that you are connected to the switching lever via a pull through wire inside the insertion portion of the endoscope is characterized.

このように構成されると、操作部が有する切替レバーになされた操作に応じて、対物光学系から撮影装置までの光路に対し、励起光と同じ波長帯域の光のみを除去するための除去フィルタが、挿抜される。また、切替レバーになされた操作に応じて、挿入部の先端から射出される光が照明光と励起光とで切り替えられる。つまり、第１観察モードの時には、その光路から光学フィルタが引き抜かれるとともに挿入部の先端からは照明光が射出され、第２観察モードの時には、その光路に光学フィルタが挿入されるとともに挿入部の先端からは励起光が射出される。 When configured in this way, a removal filter for removing only light in the same wavelength band as the excitation light from the optical path from the objective optical system to the imaging device in accordance with the operation performed on the switching lever of the operation unit. Is inserted and removed. Further, light emitted from the distal end of the insertion portion is switched between illumination light and excitation light in accordance with an operation performed on the switching lever. That is, in the first observation mode, the optical filter is pulled out from the optical path and the illumination light is emitted from the tip of the insertion section. In the second observation mode, the optical filter is inserted into the optical path and the insertion section Excitation light is emitted from the tip.

これにより、第１観察モードの時には、体腔壁の表面で反射された照明光のうちの対物光学系を透過した光は、何れの波長帯域の光も除去されることなく、撮影装置へ入射する。また、第２観察モードの時には、体腔壁の表面で反射された励起光と体腔壁下の生体組織が発した蛍光とを含む光のうちの対物光学系を透過した光は、励起光と同じ波長帯域の光のみが除去されて、撮影装置に入射する。 As a result, in the first observation mode, the light transmitted through the objective optical system among the illumination light reflected from the surface of the body cavity wall enters the imaging apparatus without removing light in any wavelength band. . In the second observation mode, the light transmitted through the objective optical system among the light including the excitation light reflected by the surface of the body cavity wall and the fluorescence emitted from the living tissue under the body cavity wall is the same as the excitation light. Only the light in the wavelength band is removed and enters the photographing apparatus.

その結果、第１観察モードの時には、体腔壁の表面で反射された照明光により形成される体腔内の像（通常像）が、何れの色成分も欠かれることなく、正常にカラー撮影され、第２観察モードの時には、体腔壁下の生体組織が発した蛍光により形成される体腔内の像（蛍光像）が、体腔壁の表面で反射された励起光により形成される体腔内の像（迷光像）を含むことなく、正常にカラー撮影される。 As a result, during the first observation mode, an image inside the body cavity (ordinary image) formed by the illumination light reflected from the surface of the body cavity wall is normally color-captured without any color component being lost, In the second observation mode, an image in the body cavity (fluorescence image) formed by fluorescence emitted from a living tissue under the body cavity wall is an image in the body cavity (fluorescence image) formed by excitation light reflected by the surface of the body cavity wall ( Color images are taken normally without including stray light images.

このとき、第１観察モードでの撮影と第２観察モードでの撮影とで１台の撮影装置が共用されており、然も、その結果として、光路切替手段を用いなくて済むので、製造費用削減及び小型化が図られることとなる。 At this time, one imaging device is shared by the imaging in the first observation mode and the imaging in the second observation mode. As a result, it is not necessary to use the optical path switching means, so that the manufacturing cost is reduced. Reduction and miniaturization will be achieved.

また、上記の課題を解決するために、本発明による内視鏡は、以下のような構成を採用した。 In order to solve the above-described problems, the endoscope according to the present invention employs the following configuration.

即ち、この内視鏡は、体腔内を照明するための照明光を第１観察モードの時に射出し、生体組織を励起するための励起光を第２観察モードの時に射出する光源部を備える光源プロセッサ装置に対して接続される内視鏡であって、前記第１観察モードと前記第２観察モードとを切り替えるための切替レバーと、前記切替レバーの状態に応じた観察モードを示す信号を前記光源プロセッサ装置に出力する出力部と、体腔内に挿入されるための細管状の挿入部と、前記挿入部の基端に配置されるとともに前記切替レバーを有する操作部と、
前記挿入部の先端に配置され、前記挿入部の先端が体腔内に挿入された際にその体腔内の像を形成する対物光学系と、前記対物光学系の背後に配置され、前記対物光学系の光軸を直角に折り曲げる反射面と、前記光源部から射出される前記照明光又は前記励起光を導くとともに前記挿入部の先端から射出するための照明光学系と、前記反射面によって折り曲げられた前記対物光学系の光軸上に配置され、前記対物光学系によって形成された体腔内の像をカラー撮影して画像信号を出力する撮影装置と、前記励起光と同じ波長帯域の光を除去するための除去フィルタと、前記切替レバーが前記第２観察モード側に切り替えられると、前記除去フィルタを、前記挿入部の長手方向に移動させて前記反射面と前記撮影装置との間の光路に挿入し、前記切替レバーが前記第１観察モード側に切り替えられると、前記除去フィルタを、前記挿入部の長手方向に移動させて前記光路から引き抜く挿抜機構とを備え、前記挿抜機構は、前記内視鏡の前記挿入部の内部に引き通されたワイヤを介して前記切替レバーに接続されていることを、特徴としている。 That is, this endoscope emits illumination light for illuminating the inside of a body cavity in the first observation mode, and includes a light source unit that emits excitation light for exciting living tissue in the second observation mode. An endoscope connected to a processor device, the switching lever for switching between the first observation mode and the second observation mode, and a signal indicating an observation mode according to a state of the switching lever An output unit for outputting to the light source processor device, a thin tubular insertion unit for insertion into a body cavity, an operation unit disposed at a proximal end of the insertion unit and having the switching lever;
An objective optical system that is disposed at the distal end of the insertion portion and forms an image in the body cavity when the distal end of the insertion portion is inserted into the body cavity; and the objective optical system that is disposed behind the objective optical system, The optical axis of the optical axis is bent at a right angle, the illumination light emitted from the light source unit or the illumination optical system for guiding the excitation light and exiting from the tip of the insertion unit, and the reflection surface bent An imaging device that is arranged on the optical axis of the objective optical system and that captures a color image of the image inside the body cavity formed by the objective optical system and outputs an image signal, and removes light in the same wavelength band as the excitation light And when the switching lever is switched to the second observation mode side, the removal filter is moved in the longitudinal direction of the insertion portion and inserted into the optical path between the reflecting surface and the imaging device. And before When the switching lever is switched to the first observation mode side, the removal filter, is moved and a insertion mechanism pulled out of the optical path in the longitudinal direction of the insertion portion, the insertion mechanism, the said endoscope that it is connected to the switching lever via a pull through wire inside the insertion portion is characterized.

従って、この内視鏡は、第１観察モードの時に照明光を射出して第２観察モードの時に励起光を射出する光源部を備えた光源プロセッサ装置に対して接続されれば、上述した本発明の内視鏡システムに組み込まれる内視鏡と同等に機能することとなる。 Therefore, if the endoscope is connected to a light source processor device including a light source unit that emits illumination light in the first observation mode and emits excitation light in the second observation mode, the endoscope described above can be used. It will function in the same manner as the endoscope incorporated in the endoscope system of the invention.

以上に説明したように、本発明によれば、通常像の撮影と蛍光像の撮影とで１台の撮影装置を共用することによって製造費用削減及び小型化を図った場合でも、通常像の撮影時には一部の色成分も欠くことなく正常にカラー撮影できるとともに蛍光像の撮影時には撮影装置に入射する光から励起光のみを適切に除去できる。 As described above, according to the present invention, even when a single image capturing device is shared for normal image capturing and fluorescent image capturing, manufacturing cost reduction and downsizing can be achieved. Sometimes, some color components can be captured normally without any lack of color components, and only excitation light can be appropriately removed from the light incident on the imaging device when capturing a fluorescent image.

以下、図面に基づいて、本発明を実施するための形態を説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の実施形態である電子内視鏡システムの外観図である。また、図２は、この電子内視鏡システムを概略的に示す構成図である。この電子内視鏡システムは、電子内視鏡１０，光源プロセッサ装置２０，及び、モニタ３０を、備えている。 FIG. 1 is an external view of an electronic endoscope system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram schematically showing this electronic endoscope system. The electronic endoscope system includes an electronic endoscope 10, a light source processor device 20, and a monitor 30.

図２には、電子内視鏡１０の詳細な形状が図示されていないが、電子内視鏡１０は、体腔内に挿入される可撓管状の挿入部１０ａを、有している。この挿入部１０ａの先端には、湾曲部が組み込まれ、その基端には、湾曲部の湾曲量及び湾曲方向を操作するためのアングルノブや各種のスイッチが設けられた操作部１０ｂが、備えられている。 Although the detailed shape of the electronic endoscope 10 is not illustrated in FIG. 2, the electronic endoscope 10 includes a flexible tubular insertion portion 10 a that is inserted into a body cavity. A bending portion is incorporated at the distal end of the insertion portion 10a, and an operation portion 10b provided with an angle knob and various switches for operating the bending amount and the bending direction of the bending portion is provided at the base end. It has been.

挿入部１０ａの先端面には、少なくとも２つの貫通孔が穿たれており、そのうちの一対の貫通孔には、配光レンズ１１及び対物レンズ１２がそれぞれ嵌め込まれている。 At least two through holes are formed in the distal end surface of the insertion portion 10a, and the light distribution lens 11 and the objective lens 12 are fitted in the pair of through holes, respectively.

さらに、挿入部１０ａ内には、ライトガイド１３が引き通されている。ライトガイド１３は、可撓な多数の光ファイバからなり、その先端面は、配光レンズ１１に対向している。また、ライトガイド１３の基端は、操作部１０ｂの側面から延びた可撓管１０ｃ内に、引き通されており、さらに、その可撓管１０ｃの先端に設けられたコネクタＣの先端に、固定されている。 Further, the light guide 13 is passed through the insertion portion 10a. The light guide 13 is composed of a large number of flexible optical fibers, and the front end surface thereof faces the light distribution lens 11. Further, the base end of the light guide 13 is passed through the flexible tube 10c extending from the side surface of the operation unit 10b, and further, at the tip of the connector C provided at the tip of the flexible tube 10c, It is fixed.

さらに、挿入部１０ａ内には、三角プリズム１４が組み込まれている。三角プリズム１４は、底面が直角三角形状である三角柱の形状に形成されており、その斜面の内側は、この三角プリズム１４内を通過する光を反射させる反射面として構成されている。また、この三角プリズム１４は、対物レンズ１２の近傍に配置されており、対物レンズ１２の光軸を、上記反射面（斜面）にて直角に折り曲げる。 Further, a triangular prism 14 is incorporated in the insertion portion 10a. The triangular prism 14 is formed in the shape of a triangular prism whose bottom surface is a right triangle, and the inside of the inclined surface is configured as a reflecting surface that reflects light passing through the triangular prism 14. The triangular prism 14 is disposed in the vicinity of the objective lens 12 and bends the optical axis of the objective lens 12 at a right angle on the reflection surface (slope).

さらに、挿入部１０ａ内には、撮像素子１５が組み込まれている。撮像素子１５は、二次元的に配列された多数の画素により構成される撮像面を有する単板のエリアイメージセンサであり、その撮像面には、原色系カラーフィルタがオンチップされている。この撮像素子１５は、三角プリズム１４によって折り曲げられた対物レンズ１２の光軸上に、配置されており、また、その撮像面は、ほぼ、対物レンズ１２の像面に位置している。 Further, an image sensor 15 is incorporated in the insertion portion 10a. The imaging element 15 is a single-plate area image sensor having an imaging surface composed of a large number of pixels arranged two-dimensionally, and a primary color filter is on-chip on the imaging surface. The image pickup device 15 is disposed on the optical axis of the objective lens 12 bent by the triangular prism 14, and the image pickup surface is substantially located on the image plane of the objective lens 12.

この撮像素子１５には、少なくとも２本の信号線１５ａ，１５ｂが接続されている。一方の信号線１５ａは、この撮像素子１５の駆動信号を伝送するための電線であり、他方の信号線１５ｂは、この撮像素子１５から出力される画像信号を伝送するための電線である。 At least two signal lines 15 a and 15 b are connected to the image sensor 15. One signal line 15a is an electric wire for transmitting a drive signal for the image pickup device 15, and the other signal line 15b is an electric wire for transmitting an image signal output from the image pickup device 15.

これら信号線１５ａ，１５ｂは、挿入部１０ａ内及び可撓管１０ｃ内に順に引き通されており、一方の信号線１５ａは、コネクタＣ内のドライバ１６に接続され、他方の信号線１５ｂは、コネクタＣの先端に固定されている。ドライバ１６は、撮像素子１５の駆動信号を生成してその撮像素子１５へ出力する回路である。 These signal lines 15a and 15b are sequentially passed through the insertion portion 10a and the flexible tube 10c. One signal line 15a is connected to the driver 16 in the connector C, and the other signal line 15b is It is fixed to the tip of the connector C. The driver 16 is a circuit that generates a drive signal for the image sensor 15 and outputs the drive signal to the image sensor 15.

さらに、挿入部１０ａ内には、除去フィルタ（励起光カットフィルタ）１７が組み込まれている。この除去フィルタ１７は、約４４０ｎｍ乃至４６０ｎｍの波長帯域の光を除去するとともにその他の波長帯域の光を透過させる光学フィルタである。この除去フィルタ１７は、正方形の平板状に形成されており、三角プリズム１４と撮像素子１５との間における対物光学系１２の光軸を中心とした被写体光の光路に対し、挿抜可能に保持されている。 Further, a removal filter (excitation light cut filter) 17 is incorporated in the insertion portion 10a. The removal filter 17 is an optical filter that removes light in a wavelength band of about 440 nm to 460 nm and transmits light in other wavelength bands. The removal filter 17 is formed in a square flat plate shape, and is held so as to be insertable / removable with respect to the optical path of the subject light around the optical axis of the objective optical system 12 between the triangular prism 14 and the imaging device 15. ing.

図３は、この除去フィルタ１７を挿抜可能に保持する保持機構を概略的に示す説明図である。保持機構は、長方形枠１７１及びコイルバネ１７２からなる。長方形枠１７１は、除去フィルタ１７の一辺の長さとほぼ同じ長さの一対の四角柱状の短片部材１７１ａ，１７１ｂと、それら短片部材１７１ａ，１７１ｂの約２倍の長さを持つ一対の四角柱状の長片部材１７１ｃ，１７１ｄとからなり、これら４本の部材１７１ａ〜１７１ｄの端部が相互に接合されることによって、長方形状に形成されている。 FIG. 3 is an explanatory view schematically showing a holding mechanism for holding the removal filter 17 so that it can be inserted and removed. The holding mechanism includes a rectangular frame 171 and a coil spring 172. The rectangular frame 171 has a pair of square columnar short piece members 171a and 171b having a length substantially equal to the length of one side of the removal filter 17, and a pair of square columnar shapes having a length approximately twice as long as the short piece members 171a and 171b. It consists of long piece members 171c, 171d, and is formed into a rectangular shape by joining the ends of these four members 171a-171d to each other.

この長方形枠１７１において、長片部材１７１ｃ，１７１ｄは、互いに向かい合っている内面に直線状の溝が形成されることによって、レールとして構成されており、これら一対の溝には、除去フィルタ１７の一対の側縁が、それぞれ嵌め込まれている。これにより、除去フィルタ１７は、この長方形枠１７１内において、スライド可能となっている。 In the rectangular frame 171, the long piece members 171c and 171d are formed as rails by forming linear grooves on the inner surfaces facing each other, and a pair of the removal filter 17 is included in the pair of grooves. The side edges are respectively fitted. Thereby, the removal filter 17 can slide within the rectangular frame 171.

コイルバネ１７２は、一方の短片部材１７１ｂと除去フィルタ１７の一側縁との間に、挟み込まれており、除去フィルタ１７を他方の短片部材１７１ａに向けて付勢している。そして、除去フィルタ１７におけるコイルバネ１７２が当て付けられている側縁の中心には、ワイヤ１７ａの先端が接続されており、このワイヤ１７ａの基端は、コイルバネ１７２が当て付けられている短片部材１７１ｂの中心に穿たれている孔に、引き通されている。 The coil spring 172 is sandwiched between one short piece member 171b and one side edge of the removal filter 17, and urges the removal filter 17 toward the other short piece member 171a. The distal end of the wire 17a is connected to the center of the side edge of the removal filter 17 to which the coil spring 172 is applied, and the short end member 171b to which the coil spring 172 is applied is connected to the base end of the wire 17a. Is passed through a hole formed in the center.

このワイヤ１７ａの基端が長方形枠１７１から離れる方向（図３の矢印Ａの方向）に向かって引っ張られると、コイルバネ１７２が圧縮されつつ除去フィルタ１７がその方向へスライドする。逆に、その状態でワイヤ１７ａの引っ張りが緩和されると、コイルバネ１７２の弾発力により、除去フィルタ１７がその引っ張り方向とは反対の方向（図３の矢印Ｂの方向）へスライドする。 When the proximal end of the wire 17a is pulled in the direction away from the rectangular frame 171 (the direction of arrow A in FIG. 3), the removal filter 17 slides in that direction while the coil spring 172 is compressed. Conversely, when the tension of the wire 17a is relaxed in this state, the removal filter 17 slides in the direction opposite to the tension direction (the direction of arrow B in FIG. 3) by the elastic force of the coil spring 172.

保持機構が、上述したように構成されているので、除去フィルタ１７は、三角プリズム１４と撮像素子１５との間における被写体光の光路に対し、挿抜可能となっている。なお、除去フィルタ１７がこの光路に挿入されている場合、三角プリズム１４から射出された被写体光は、この除去フィルタ１７によって、約４４０ｎｍ乃至４６０ｎｍの波長成分を除去された後、撮像素子１５の撮像面へ入射することとなる。逆に、除去フィルタ１７がこの光路から引き抜かれている場合、三角プリズム１４から射出された被写体光は、そのまま撮像素子１５の撮像面へ入射することとなる。 Since the holding mechanism is configured as described above, the removal filter 17 can be inserted into and removed from the optical path of the subject light between the triangular prism 14 and the image sensor 15. When the removal filter 17 is inserted in this optical path, the object light emitted from the triangular prism 14 is removed by the removal filter 17 with a wavelength component of about 440 nm to 460 nm, and then imaged by the image sensor 15. It will enter the surface. Conversely, when the removal filter 17 is pulled out from this optical path, the subject light emitted from the triangular prism 14 is incident on the imaging surface of the imaging element 15 as it is.

この保持機構から延びるワイヤ１７ａは、その全長に亘って挿入部１０ａ内に引き通されている。そして、このワイヤ１７ａの基端は、電子内視鏡１０の操作部１０ｂに設けられている切替レバー１８に接続されている。 The wire 17a extending from the holding mechanism is drawn into the insertion portion 10a over the entire length. The proximal end of the wire 17 a is connected to a switching lever 18 provided in the operation unit 10 b of the electronic endoscope 10.

図４は、切替レバー１８を概略的に説明するための説明図である。切替レバー１８は、棒状に形成されている。この切替レバー１８は、その基端に、その長手方向に直交する回転軸１８ａを有しており、この回転軸１８ａ周りに回転可能な状態で、電子内視鏡１０の操作部１０ｂ内に固定されている。 FIG. 4 is an explanatory diagram for schematically explaining the switching lever 18. The switching lever 18 is formed in a rod shape. The switching lever 18 has a rotation shaft 18a orthogonal to the longitudinal direction at the base end, and is fixed in the operation portion 10b of the electronic endoscope 10 in a state of being rotatable around the rotation shaft 18a. Has been.

また、切替レバー１８の先端は、操作部１０ｂに形成されたスリット（図示略）からその外部に露出しており、このスリットにより、切替レバー１８の回転範囲が所定の回転角の範囲に制限されている。さらに、切替レバー１８の先端には、把手が取り付けられている。 The tip of the switching lever 18 is exposed to the outside through a slit (not shown) formed in the operation portion 10b, and the rotation range of the switching lever 18 is limited to a predetermined rotation angle range by this slit. ing. Further, a handle is attached to the tip of the switching lever 18.

除去フィルタ１７から延びるワイヤ１７ａの基端は、この切替レバー１８の中央部に接続されている。そして、この切替レバー１８がその回転軸１８ａ周りに回転されることにより、ワイヤ１７ａの基端が引っ張られたり引き戻されたりする。つまり、この切替レバー１８が操作されることにより、除去フィルタ１７が、三角プリズム１４と撮像素子１５との間における被写体光の光路に対し、挿抜される。 The proximal end of the wire 17 a extending from the removal filter 17 is connected to the central portion of the switching lever 18. Then, when the switching lever 18 is rotated around the rotation shaft 18a, the proximal end of the wire 17a is pulled or pulled back. In other words, when the switching lever 18 is operated, the removal filter 17 is inserted into and removed from the optical path of the subject light between the triangular prism 14 and the image sensor 15.

なお、切替レバー１８には、その回転軸１８ａ周りでの回転を規制するためのブレーキが、常時掛けられている。このブレーキの力は、操作者の指の力よりも弱いが、除去フィルタ１７を押し戻すためのコイルバネ１７２の弾発力よりも強い。そのため、切替レバー１８がコイルバネ１７２の弾発力によって挿入部１８ａ側に引き戻されることがない。 Note that the switching lever 18 is always applied with a brake for restricting rotation around the rotation shaft 18a. The brake force is weaker than the operator's finger force, but is stronger than the spring force of the coil spring 172 for pushing the removal filter 17 back. Therefore, the switching lever 18 is not pulled back to the insertion portion 18a side by the elastic force of the coil spring 172.

さらに、この切替レバー１８には、センサ１９が取り付けられている。このセンサ１９は、切替レバー１８が挿入部１０ａに最も寄った位置にあるときに信号を出力する。また、このセンサ１９には、信号線１９ａが接続されており、この信号線１９ａの基端は、可撓管１０ｃ内に引き通されてコネクタＣの先端に固定されている。 Further, a sensor 19 is attached to the switching lever 18. The sensor 19 outputs a signal when the switching lever 18 is at a position closest to the insertion portion 10a. In addition, a signal line 19a is connected to the sensor 19, and the base end of the signal line 19a is led through the flexible tube 10c and fixed to the distal end of the connector C.

光源プロセッサ装置２０は、図２に示されるように、タイミングコントロール部２１，システムコントロール部２２，画像処理部２３，及び、光源部２４を、備えている。 As illustrated in FIG. 2, the light source processor device 20 includes a timing control unit 21, a system control unit 22, an image processing unit 23, and a light source unit 24.

なお、光源プロセッサ装置２０の筐体の側面には、上記コネクタＣを嵌め込み可能なコネクタ受けが、備えられている。このコネクタ受けに上記コネクタＣが嵌め込まれると、コネクタＣ内のドライバ１６がタイミングコントロール部２１に接続され、センサ１９ａが信号線１９ａを介してシステムコントロール部２２に接続されるとともに、電子内視鏡１０の操作部１０ｂに設けられている各種のスイッチが図示せぬ信号線を介してシステムコントロール部２２に接続され、信号線１５ｂが画像処理部２３に接続され、ライトガイド１３の基端が光源部２４に入り込む。 Note that a connector receiver into which the connector C can be fitted is provided on the side surface of the housing of the light source processor device 20. When the connector C is fitted into the connector receptacle, the driver 16 in the connector C is connected to the timing control unit 21, the sensor 19a is connected to the system control unit 22 via the signal line 19a, and the electronic endoscope 10 is connected to the system control unit 22 through a signal line (not shown), the signal line 15b is connected to the image processing unit 23, and the base end of the light guide 13 is a light source. Enter part 24.

タイミングコントロール部２１は、各種基準信号を生成してその信号の出力を制御するコントローラである。光源プロセッサ装置２０とコネクタＣ内のドライバ１６とにおける各種の処理は、この基準信号に従って進行する。なお、光源プロセッサ装置２０では、基準信号が示す各タイミングの二個一組を一周期（例えば１／３０秒）として、各部２２〜２４が処理を進行する。 The timing control unit 21 is a controller that generates various reference signals and controls the output of the signals. Various processes in the light source processor device 20 and the driver 16 in the connector C proceed according to this reference signal. Note that, in the light source processor device 20, the units 22 to 24 proceed with the processing with each set of two timings indicated by the reference signal as one cycle (for example, 1/30 second).

システムコントロール部２２は、光源プロセッサ装置２０全体を制御するコントローラである。このシステムコントロール部２２は、電子内視鏡１０の操作部１０ｂに設けられている各種のスイッチや図示せぬ操作盤上のスイッチに接続されており、これらスイッチを通じて入力を受け付けると、その入力に応じた処理を実行する。 The system control unit 22 is a controller that controls the entire light source processor device 20. The system control unit 22 is connected to various switches provided on the operation unit 10b of the electronic endoscope 10 and switches on an operation panel (not shown). When an input is received through these switches, the system control unit 22 receives the input. Perform the appropriate process.

また、このシステムコントロール部２２は、操作部１０ｂ内の切替レバー１８に取り付けられているセンサ１９からの信号の入力の有無に応じて、通常観察モード（第１観察モード）及び特殊観察モード（第２観察モード）の何れか一つに、観察モードを切り替える。 In addition, the system control unit 22 has a normal observation mode (first observation mode) and a special observation mode (first observation mode) depending on whether or not a signal is input from the sensor 19 attached to the switching lever 18 in the operation unit 10b. The observation mode is switched to any one of (2 observation modes).

画像処理部２３は、撮像素子１５から送られてくる画像信号を常時受信し、その画像信号に各種の処理を施して、モニタ３０へ出力する。具体的には、この画像処理部２３は、初段処理回路２３１，赤色成分用メモリ２３２ｒ，緑色成分用メモリ２３２ｇ，青色成分用メモリ２３２ｂ，輝度成分生成回路２３３，第１輝度成分用メモリ２３４ａ，第２輝度成分用メモリ２３４ｂ，患部画像データ生成回路２３５，スイッチ回路２３６，加算器２３７，及び、後段処理回路２３８を、備えている。 The image processing unit 23 constantly receives an image signal sent from the image sensor 15, performs various processes on the image signal, and outputs the processed signal to the monitor 30. Specifically, the image processing unit 23 includes a first stage processing circuit 231, a red component memory 232r, a green component memory 232g, a blue component memory 232b, a luminance component generation circuit 233, a first luminance component memory 234a, A two-luminance component memory 234b, an affected part image data generation circuit 235, a switch circuit 236, an adder 237, and a post-stage processing circuit 238 are provided.

初段処理回路２３１は、撮像素子１５から送られてくる画像信号に所定の処理を施すための回路である。この初段処理回路２３１が画像信号に施す処理としては、高周波成分除去，増幅，ブランキング，クランピング，ホワイトバランス，ガンマ補正，アナログデジタル変換，及び、色分離がある。この初段処理回路２３１は、上述した処理を画像信号に施すことにより、赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）の各色成分の画像データを生成する。 The first stage processing circuit 231 is a circuit for performing predetermined processing on the image signal sent from the image sensor 15. The processing performed on the image signal by the first stage processing circuit 231 includes high-frequency component removal, amplification, blanking, clamping, white balance, gamma correction, analog-digital conversion, and color separation. The first stage processing circuit 231 generates image data of each color component of red (R), green (G), and blue (B) by performing the above-described processing on the image signal.

なお、この初段処理回路２３１は、上記一周期中の第１のタイミングで生成した各色成分の画像データを、各色成分用メモリ２３２ｒ，２３２ｇ，２３２ｂへ出力し、第２のタイミングでは、各色成分用メモリ２３２ｒ，２３２ｇ，２３２ｂへは出力しない。また、この初段処理回路２３１は、その一周期中の第１及び第２のタイミングで順次生成した各色成分の画像データを、何れも輝度成分生成回路２３３へ出力する。 The first stage processing circuit 231 outputs the image data of each color component generated at the first timing in the one cycle to each color component memory 232r, 232g, 232b, and for each color component at the second timing. The data is not output to the memories 232r, 232g, and 232b. In addition, the first-stage processing circuit 231 outputs the image data of each color component sequentially generated at the first and second timings in one cycle to the luminance component generation circuit 233.

各色成分用メモリ２３２ｒ，２３２ｇ，２３２ｂは、初段処理回路２３１から出力されるＲＧＢの各色成分画像データを一旦格納するためのメモリである。これら各メモリ２３２ｒ，２３２ｇ，２３２ｂは、基準信号に従ったタイミングにて、各色成分画像データを出力する。但し、Ｒ成分画像データは、加算器２３７へ出力されるが、Ｇ成分画像データ及びＢ成分画像データは、後段処理回路２３８へ出力される。 The color component memories 232r, 232g, and 232b are memories for temporarily storing the RGB color component image data output from the first stage processing circuit 231. Each of these memories 232r, 232g, 232b outputs each color component image data at a timing according to the reference signal. However, while the R component image data is output to the adder 237, the G component image data and the B component image data are output to the post-processing circuit 238.

輝度成分生成回路２３３は、初段処理回路２３１から出力されるＲＧＢの各色成分画像データに基づいて、ＹＣｒＣｂの色空間における輝度成分（Ｙ成分）の画像データを生成する回路である。概念的に説明すると、この輝度成分生成回路２３３は、ＲＧＢの各色成分画像データにおける互いに同じ位置にある画素の階調値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）をＹ＝０．３０Ｒ＋０．５９Ｇ＋０．１１Ｂの式に代入して演算することにより、その位置の画素の輝度値Ｙを算出するという処理を行う。 The luminance component generation circuit 233 is a circuit that generates image data of the luminance component (Y component) in the YCrCb color space based on the RGB color component image data output from the first stage processing circuit 231. To explain conceptually, the luminance component generation circuit 233 expresses the gradation values (R, G, B) of pixels at the same position in the RGB color component image data as an equation of Y = 0.30R + 0.59G + 0.11B. By substituting and calculating, the luminance value Y of the pixel at that position is calculated.

なお、この輝度成分生成回路２３３は、上記一周期中の第１のタイミングで初段処理回路２３１から出力された各色成分画像データに基づくＹ成分画像データを、第１輝度成分用メモリ２３４ａへ出力し、第２のタイミングで初段処理回路２３１から出力された各色成分画像データに基づくＹ成分画像データを、第２輝度成分用メモリ２３４ｂへ出力する。 The luminance component generation circuit 233 outputs Y component image data based on the color component image data output from the first stage processing circuit 231 at the first timing in the one cycle to the first luminance component memory 234a. The Y component image data based on the color component image data output from the first stage processing circuit 231 at the second timing is output to the second luminance component memory 234b.

各輝度成分用メモリ２３４ａ，２３４ｂは、何れも、Ｙ成分画像データを一旦格納するためのメモリである。これら各メモリ２３４ａ，２３４ｂは、基準信号に従ったタイミングにて、各Ｙ成分画像データを患部画像データ生成回路２３５へ出力する。 Each of the luminance component memories 234a and 234b is a memory for temporarily storing Y component image data. Each of these memories 234a and 234b outputs each Y component image data to the affected part image data generation circuit 235 at a timing according to the reference signal.

患部画像データ生成回路２３５は、各輝度成分用メモリ２３４ａ，２３４ｂから出力される各Ｙ成分画像データに基づいて患部画像データを生成する回路である。より具体的には、この患部画像データ生成回路２３５は、先ず、両Ｙ成分画像データの階調幅を等しくさせる正規化処理をした後、両Ｙ成分画像データにおける互いに同じ位置にある画素の階調値の差分の絶対値を算出し、各画素の差分の絶対値がそれ自身の階調値とされた画像データを患部画像データとして生成する。 The affected area image data generation circuit 235 is a circuit that generates affected area image data based on each Y component image data output from each of the luminance component memories 234a and 234b. More specifically, the affected part image data generation circuit 235 first performs a normalization process for equalizing the gradation widths of both Y component image data, and then the gradations of pixels at the same position in both Y component image data. The absolute value of the difference between the values is calculated, and image data in which the absolute value of the difference between the pixels is the gradation value of itself is generated as the affected part image data.

スイッチ回路２３６は、患部画像データ生成回路２３５と加算器２３７との間を開閉するための回路である。このスイッチ回路２３６は、システムコントロール部２２によって制御されることにより、通常観察モードの時には、患部画像データを加算器２３７へ出力させず、特殊観察モードの時には、患部画像データを加算器２３７へ出力させる。 The switch circuit 236 is a circuit for opening and closing between the affected part image data generation circuit 235 and the adder 237. The switch circuit 236 is controlled by the system control unit 22 so that the affected part image data is not output to the adder 237 in the normal observation mode, and the affected part image data is output to the adder 237 in the special observation mode. Let

加算器２３７は、患部画像データが入力されたときのみ、この患部画像データをＲ成分画像データに加算する回路である。つまり、この加算器２３７は、通常観察モードの時には、Ｒ成分画像データをそのまま後段処理回路２３８へ素通りさせ、特殊観察モードの時には、患部画像データを加算したＲ成分画像データを後段処理回路２３８へ送る。 The adder 237 is a circuit that adds the affected part image data to the R component image data only when the affected part image data is input. That is, the adder 237 passes the R component image data as it is to the post-processing circuit 238 in the normal observation mode, and passes the R component image data obtained by adding the affected part image data to the post-processing circuit 238 in the special observation mode. send.

後段処理回路２３８は、加算器２３７から出力されるＲ成分画像データと、Ｇ成分用メモリ２３２ｇ及びＢ成分用メモリ２３２ｂからそれぞれ出力されるＧ成分画像データ及びＢ成分画像データとを、モニタ出力用の画像信号に変換するための回路である。この後段処理回路２３８において各色成分画像データに施される処理としては、デジタルアナログ変換，エンコーディング，及び、インピーダンスマッチングなどがある。この後段処理回路２３８は、上述した処理を各色成分画像データに施すことにより、セパレートビデオ信号や複合ビデオ信号を生成し、モニタ３０へ出力する。 The post-stage processing circuit 238 uses the R component image data output from the adder 237 and the G component image data and B component image data output from the G component memory 232g and the B component memory 232b, respectively, for monitor output. It is a circuit for converting into an image signal. Processing performed on each color component image data in the post-processing circuit 238 includes digital-analog conversion, encoding, impedance matching, and the like. The post-processing circuit 238 generates a separate video signal and a composite video signal by performing the above-described processing on each color component image data, and outputs it to the monitor 30.

モニタ３０は、光源プロセッサ装置２０から出力されるビデオ信号を受信すると、そのビデオ信号に基づいてカラー画像を表示する。 When the monitor 30 receives the video signal output from the light source processor device 20, the monitor 30 displays a color image based on the video signal.

光源部２４は、ライトガイド１３の基端面に導入する光を射出するためのユニットである。具体的には、この光源部２４は、ランプ２４１，電源回路２４２，回転板２４３，第１モータ２４４，ステージ機構２４５，第２モータ２４６，移動用ドライバ２４７，及び、同期用ドライバ２４８を、備えている。 The light source unit 24 is a unit for emitting light to be introduced into the base end surface of the light guide 13. Specifically, the light source unit 24 includes a lamp 241, a power supply circuit 242, a rotating plate 243, a first motor 244, a stage mechanism 245, a second motor 246, a movement driver 247, and a synchronization driver 248. ing.

ランプ２４１は、約４００ｎｍ乃至７００ｎｍの可視帯域全域の波長成分を持つ白色光をライトガイド１３の基端面に向けて発する光源である。電源回路２４２は、システムコントロール部２２からの指示を受けて、ランプ２４１へ電力を供給し、又はその供給を停止する回路である。 The lamp 241 is a light source that emits white light having a wavelength component in the entire visible band of about 400 nm to 700 nm toward the base end surface of the light guide 13. The power supply circuit 242 is a circuit that receives an instruction from the system control unit 22 and supplies power to the lamp 241 or stops the supply thereof.

回転板２４３は、一対の貫通孔が穿たれている円板と一方の貫通孔に嵌め込まれた光学フィルタとからなる。図５は、この回転板２４３の正面図である。図５に示されるように、回転板２４３の中心とその外周縁との間には、略半円状の貫通孔２４３ａが穿たれている。 The rotating plate 243 includes a disk having a pair of through holes and an optical filter fitted in one through hole. FIG. 5 is a front view of the rotating plate 243. As shown in FIG. 5, a substantially semicircular through hole 243a is formed between the center of the rotating plate 243 and the outer peripheral edge thereof.

また、この回転板２４３において、残りの略半円状の領域にも、略半円状の貫通孔が穿たれており、この貫通孔には、励起光透過フィルタ２４３ｂが嵌め込まれている。励起光透過フィルタ２４３ｂは、生体組織を励起するための励起光を白色光の中から取り出すための光学フィルタである、具体的には、約４４０ｎｍ乃至４６０ｎｍの波長帯域の光を透過させて残りの波長帯域の光を除去する。図６は、この波長帯域と可視帯域との関係が示された分光図である。 Further, in the rotating plate 243, a substantially semicircular through hole is also formed in the remaining semicircular region, and an excitation light transmission filter 243b is fitted into the through hole. The excitation light transmission filter 243b is an optical filter for extracting excitation light for exciting biological tissue from white light. Specifically, the excitation light transmission filter 243b transmits light in a wavelength band of about 440 nm to 460 nm and transmits the remaining light. Remove light in the wavelength band. FIG. 6 is a spectroscopic diagram showing the relationship between the wavelength band and the visible band.

第１モータ２４４は、上述したように構成される回転板２４３を回転させるためのアクチュエータであり、その駆動軸は、回転板２４３の中心軸に一致する状態で、この回転板２４３の中心に固定されている。 The first motor 244 is an actuator for rotating the rotating plate 243 configured as described above, and its drive shaft is fixed to the center of the rotating plate 243 in a state where it coincides with the central axis of the rotating plate 243. Has been.

ステージ機構２４５は、ステージ上に設置された物体を一方向にのみ平行移動させるための機構であり、そのステージ上には、第１モータ２４４が設置されている。このステージ機構２４５が正逆に駆動されると、第１モータ２４４の駆動軸に固定された回転板２４３が、ランプ２４１から射出される白色光の光路に対し、垂直に挿抜される。 The stage mechanism 245 is a mechanism for translating an object installed on the stage only in one direction, and a first motor 244 is installed on the stage. When the stage mechanism 245 is driven in the forward and reverse directions, the rotating plate 243 fixed to the drive shaft of the first motor 244 is inserted / removed perpendicularly to the optical path of white light emitted from the lamp 241.

第２モータ２４６は、このステージ機構２４５を駆動するためのアクチュエータであり、移動用ドライバ２４７は、システムコントロール部２２からの指示を受けて、この第２モータ２４６の駆動を制御するための回路である。 The second motor 246 is an actuator for driving the stage mechanism 245, and the moving driver 247 is a circuit for controlling the driving of the second motor 246 in response to an instruction from the system control unit 22. is there.

なお、ステージ機構２４５には、ステージの位置を検出するための位置センサ２４７ａが取り付けられており、システムコントロール部２２は、この位置センサ２４７ａから得られる信号に基づいてステージの移動量を検出し、ステージが所定の位置に達するまで第２モータ２４６を駆動するように移動用ドライバ２４７に指示する。 The stage mechanism 245 is provided with a position sensor 247a for detecting the position of the stage, and the system control unit 22 detects the amount of movement of the stage based on a signal obtained from the position sensor 247a, The movement driver 247 is instructed to drive the second motor 246 until the stage reaches a predetermined position.

より具体的には、システムコントロール部２２は、観察モードが通常観察モードに切り替えられた際には、移動用ドライバ２４７を通じて第２モータ２４６を制御して、白色光の光路から回転板２４３が引き抜かれるまでステージ機構２４５を駆動する。 More specifically, when the observation mode is switched to the normal observation mode, the system control unit 22 controls the second motor 246 through the moving driver 247 so that the rotating plate 243 is pulled out from the optical path of white light. Until the stage mechanism 245 is driven.

また、このシステムコントロール部２２は、観察モードが特殊観察モードに切り替えられた際には、移動用ドライバ２４７を通じて第２モータ２４６を制御して、回転板２４３の回転中に励起光透過フィルタ２４３ｂが白色光の光路内に繰り返し挿入される位置にこの回転板２４３が配置されるまで、ステージ機構２４５を駆動する。 Further, when the observation mode is switched to the special observation mode, the system control unit 22 controls the second motor 246 through the moving driver 247 so that the excitation light transmission filter 243b is rotated during the rotation of the rotating plate 243. The stage mechanism 245 is driven until the rotating plate 243 is disposed at a position where it is repeatedly inserted into the optical path of white light.

同期用ドライバ２４８は、基準信号に従って第１モータ２４４の駆動を制御するための回路である。なお、回転板２４３の外周縁近傍には、この回転板２４３の回転周期を検出するための光センサ２４８ａが配置されており、同期用ドライバ２４８は、この光センサ２４８ａから得られる信号に基づいて、回転板２４３の回転周期を、基準信号の示すタイミングに同期させる。但し、回転板２４３の回転周期を検出する手段は、光センサ２４８ａではなく、例えば、第１モータ２４４に組み付けられるエンコーダでも構わない。 The synchronization driver 248 is a circuit for controlling the driving of the first motor 244 according to the reference signal. An optical sensor 248a for detecting the rotation period of the rotating plate 243 is disposed in the vicinity of the outer peripheral edge of the rotating plate 243, and the synchronization driver 248 is based on a signal obtained from the optical sensor 248a. The rotation period of the rotating plate 243 is synchronized with the timing indicated by the reference signal. However, the means for detecting the rotation period of the rotating plate 243 may be an encoder assembled to the first motor 244 instead of the optical sensor 248a.

この同期用ドライバ２４８は、特殊観察モードの時には、上記一周期中の第１のタイミングに合わせて、回転板２４３の貫通孔２４３ａを白色光の光路に挿入し、第２のタイミングに合わせて、励起光透過フィルタ２４３ｂを白色光の光路に挿入する。このため、特殊観察モードの時、ライトガイド１３の基端面には、上記一周期中の第１のタイミングで白色光が導入され、第２のタイミングで励起光が導入される。図７は、ライトガイド１３の基端面への白色光及び励起光の導入タイミングと上記基準信号に基づいて生成されるフィールドインデックスパルスとの関係を示す説明図である。 In the special observation mode, the synchronization driver 248 inserts the through hole 243a of the rotating plate 243 into the optical path of white light in accordance with the first timing in the one cycle, and in accordance with the second timing. The excitation light transmission filter 243b is inserted into the optical path of white light. For this reason, in the special observation mode, white light is introduced into the base end surface of the light guide 13 at the first timing in the one cycle and excitation light is introduced at the second timing. FIG. 7 is an explanatory diagram showing the relationship between the introduction timing of white light and excitation light to the base end face of the light guide 13 and the field index pulse generated based on the reference signal.

本実施形態の電子内視鏡システムが、以上のように構成されるので、この電子内視鏡システムの操作者は、以下に示されるような手順により、体腔内を観察することができる。 Since the electronic endoscope system of the present embodiment is configured as described above, an operator of this electronic endoscope system can observe the inside of the body cavity by the procedure as described below.

まず、操作者は、電子内視鏡１０と光源プロセッサ装置２０とモニタ３０とを接続し、光源プロセッサ装置２０とモニタ３０の電源を投入する。続いて、操作者は、電子内視鏡１０の挿入部１０ａの先端を体腔内に挿入し、電子内視鏡１０の操作部１０ｂにある切替レバー１８を挿入部１０ａから離れる側（図４における矢印Ａ側）に倒して、通常観察モードに切り替える。 First, the operator connects the electronic endoscope 10, the light source processor device 20, and the monitor 30, and turns on the light source processor device 20 and the monitor 30. Subsequently, the operator inserts the distal end of the insertion portion 10a of the electronic endoscope 10 into the body cavity, and moves the switching lever 18 in the operation portion 10b of the electronic endoscope 10 away from the insertion portion 10a (in FIG. 4). Tilt to the arrow A side) to switch to the normal observation mode.

すると、この切替レバー１８になされた操作に伴って、三角プリズム１４と撮像素子１５との間における被写体光の光路から、除去フィルタ１７が引き抜かれる。また、これと同時に、ランプ２４１から射出される白色光の光路からは、回転板２４３が引き抜かれる。これにより、ライトガイド１３の基端面には、白色光が常時入射し、電子内視鏡１０の挿入部１０ａの先端からは、白色光が連続的に射出され、体腔内が照明される。 Then, the removal filter 17 is pulled out from the optical path of the subject light between the triangular prism 14 and the image sensor 15 in accordance with the operation performed on the switching lever 18. At the same time, the rotating plate 243 is pulled out from the optical path of white light emitted from the lamp 241. As a result, white light is always incident on the base end surface of the light guide 13, and the white light is continuously emitted from the distal end of the insertion portion 10a of the electronic endoscope 10 to illuminate the body cavity.

そして、体腔壁の表面で反射された照明光のうち、対物レンズ１２を透過した光は、三角プリズム１４によって反射され、撮像素子１５の撮像面に入射する。このとき、この撮像面には、体腔内の像（通常像）が、対物レンズ１２によって形成される。 Of the illumination light reflected from the surface of the body cavity wall, the light transmitted through the objective lens 12 is reflected by the triangular prism 14 and enters the imaging surface of the imaging element 15. At this time, an image (normal image) in the body cavity is formed on the imaging surface by the objective lens 12.

撮像面上に形成された通常像は、撮像素子１５によって撮像され、画像信号が画像処理部２３へ出力される。画像処理部２３では、初段処理回路２３１が画像信号に所定の処理を施してＲＧＢの各色成分の画像データを生成する。これら各色成分画像データは、患部画像データが加算されることなく、後段処理回路２３８へ出力され、後段処理回路２３８においてモニタ出力用の画像信号であるビデオ信号に変換される。そして、そのビデオ信号がモニタ３０に出力される。 The normal image formed on the image pickup surface is picked up by the image pickup device 15, and an image signal is output to the image processing unit 23. In the image processing unit 23, the first-stage processing circuit 231 performs predetermined processing on the image signal to generate image data of each color component of RGB. Each color component image data is output to the post-processing circuit 238 without adding the affected part image data, and is converted into a video signal which is an image signal for monitor output in the post-processing circuit 238. The video signal is output to the monitor 30.

このため、モニタ３０には、通常像が、カラーの通常観察画像として表示される。操作者は、この通常観察画像を見ながら、体腔壁の状態を観察することができる。 Therefore, a normal image is displayed on the monitor 30 as a color normal observation image. The operator can observe the state of the body cavity wall while viewing the normal observation image.

さらに、操作者は、モニタ３０上の通常観察画像の観察を通じて選択した部位に対して、励起光を利用して得られる特殊観察画像の観察を行う。具体的には、操作者は、電子内視鏡１０の操作部１０ｂにある切替レバー１８を挿入部１０ａに寄る側（図４における矢印Ｂ側）に倒して、特殊観察モードに切り替える。 Furthermore, the operator observes the special observation image obtained by using the excitation light for the part selected through observation of the normal observation image on the monitor 30. Specifically, the operator switches to the special observation mode by tilting the switching lever 18 in the operation unit 10b of the electronic endoscope 10 to the side close to the insertion unit 10a (arrow B side in FIG. 4).

すると、この切替レバー１８になされた操作に伴って、三角プリズム１４と撮像素子１５との間における被写体光の光路に、除去フィルタ１７が挿入される。また、これと同時に、ランプ２４１から射出される白色光の光路には、回転板２４３が挿入される。これにより、ライトガイド１３の基端面には、白色光と励起光の波長帯域の光が交互に繰り返し入射し、電子内視鏡１０の挿入部１０ａの先端からは、白色光と励起光とが交互に射出される。 Then, the removal filter 17 is inserted in the optical path of the subject light between the triangular prism 14 and the image sensor 15 in accordance with the operation performed on the switching lever 18. At the same time, the rotating plate 243 is inserted into the optical path of white light emitted from the lamp 241. As a result, light in the wavelength band of white light and excitation light alternately and repeatedly enters the base end face of the light guide 13, and white light and excitation light are emitted from the distal end of the insertion portion 10 a of the electronic endoscope 10. It is alternately injected.

体腔内に白色光が照射された期間では、体腔内が照明される。そして、体腔壁の表面で反射された照明光のうち、対物レンズ１２を透過した光は、三角プリズム１４によって反射され、約４４０ｎｍ乃至４６０ｎｍの波長帯域の光を除去フィルタ１７によって除去された後、撮像素子１５の撮像面に入射する。このとき、この撮像面には、体腔内の像（通常像）が、対物レンズ１２によって形成される。 During the period in which the white light is irradiated into the body cavity, the inside of the body cavity is illuminated. Of the illumination light reflected from the surface of the body cavity wall, the light transmitted through the objective lens 12 is reflected by the triangular prism 14 and light having a wavelength band of about 440 nm to 460 nm is removed by the removal filter 17. The light enters the imaging surface of the image sensor 15. At this time, an image (normal image) in the body cavity is formed on the imaging surface by the objective lens 12.

一方、体腔内に約４４０ｎｍ乃至４６０ｎｍの波長帯域の光が照射された期間では、体腔壁下の生体組織が励起して蛍光を発するとともに、この励起光が体腔壁の表面で反射される。そして、蛍光と励起光とを含む光のうち、対物レンズ１２を透過した光は、三角プリズム１４によって反射された後、約４４０ｎｍ乃至４６０ｎｍの波長帯域の光が除去フィルタ１７によって除去される。つまり、蛍光と励起光とを含む光から、励起光が除去される。この除去フィルタ１７を透過した蛍光は、撮像素子１５の撮像面に入射する。このとき、この撮像面には、体腔内の像（蛍光像）が、対物レンズ１２によって形成される。 On the other hand, during a period in which light having a wavelength band of about 440 nm to 460 nm is irradiated into the body cavity, the living tissue under the body cavity wall is excited to emit fluorescence, and this excitation light is reflected on the surface of the body cavity wall. Of the light including fluorescence and excitation light, the light transmitted through the objective lens 12 is reflected by the triangular prism 14, and then the light in the wavelength band of about 440 nm to 460 nm is removed by the removal filter 17. That is, excitation light is removed from light including fluorescence and excitation light. The fluorescence transmitted through the removal filter 17 is incident on the imaging surface of the imaging element 15. At this time, an image in the body cavity (fluorescence image) is formed on the imaging surface by the objective lens 12.

撮像面上に交互に形成された通常像と蛍光像は、撮像素子１５によって撮像され、それらの画像信号が画像処理部２３へ順次出力される。画像処理部２３では、初段処理回路２３１が画像信号に所定の処理を施し、第１のタイミングでは、通常像に基づく各色成分画像データ（通常画像データ）を各色成分用メモリ２３２ｒ，２３２ｇ，２３２ｂと輝度成分生成回路２３３へ出力し、第２のタイミングでは、蛍光像に基づく各色成分画像データ（蛍光画像データ）を輝度成分生成回路２３３へ出力する。 The normal image and the fluorescence image alternately formed on the imaging surface are picked up by the image pickup device 15, and their image signals are sequentially output to the image processing unit 23. In the image processing unit 23, the first-stage processing circuit 231 performs predetermined processing on the image signal. At the first timing, each color component image data (normal image data) based on the normal image is stored in each color component memory 232r, 232g, 232b. The luminance component generation circuit 233 outputs the color component image data (fluorescence image data) based on the fluorescent image to the luminance component generation circuit 233 at the second timing.

輝度成分生成回路２３３は、通常像に基づく各色成分画像データを第１のタイミングで取得すると、輝度成分画像データに変換して第１輝度成分用メモリ２３４ａへ出力し、蛍光像に基づく各色成分画像データを第２のタイミングで取得すると、輝度成分画像データに変換して第２輝度成分用メモリ２３４ｂへ出力する。そして、第１及び第２輝度成分用メモリ２３４ａ，２３４ｂ内の輝度成分画像データに基づいて、患部画像データ生成回路２３５が、患部画像データを生成する。 When the luminance component generation circuit 233 obtains each color component image data based on the normal image at the first timing, the luminance component generation circuit 233 converts the color component image data into luminance component image data and outputs the luminance component image data to the first luminance component memory 234a. When the data is acquired at the second timing, it is converted into luminance component image data and output to the second luminance component memory 234b. Then, based on the luminance component image data in the first and second luminance component memories 234a and 234b, the affected area image data generation circuit 235 generates affected area image data.

そして、通常像に基づく各色成分画像データ中のＲ成分画像データにその患部画像データが加算された後、各色成分画像データが、後段処理回路２３８においてモニタ出力用の画像信号であるビデオ信号に変換され、このビデオ信号がモニタ３０に出力される。 Then, after the affected part image data is added to the R component image data in each color component image data based on the normal image, each color component image data is converted into a video signal which is an image signal for monitor output in the post-processing circuit 238. This video signal is output to the monitor 30.

このため、モニタ３０には、通常像と蛍光像とに基づいて生成された特殊像が、カラーの特殊観察画像として表示される。操作者は、この特殊観察画像を見ながら、体腔壁の輪郭や凹凸を特定できるとともに、その画像の中において斑点状や塊状として赤色にて示された部分により、相対的に弱い蛍光を発する生体組織の集合体、すなわち、腫瘍や癌などの病変が生じている可能性の高い部位を、認識することができる。 For this reason, a special image generated based on the normal image and the fluorescent image is displayed on the monitor 30 as a color special observation image. The operator can identify the contours and irregularities of the body cavity wall while looking at the special observation image, and a biological body that emits relatively weak fluorescence due to the red spots in the image as spots or lumps. A group of tissues, that is, a site where a lesion such as a tumor or cancer is highly likely to be recognized can be recognized.

上述したように、本実施形態の電子内視鏡システムでは、通常像の撮影と蛍光像の撮影とで、１台の撮像素子１５が共用されている。このため、撮影装置を２台有する従来の内視鏡システムに比して、製造費用が削減されている。然も、本実施形態の電子内視鏡システムには、対物レンズ１２を透過した光を何れか１台の撮像素子へ入力させるための光路切替手段を設ける必要もない。このため、本実施形態の電子内視鏡システムは、従来の内視鏡システムに比して、小型化されている。 As described above, in the electronic endoscope system according to the present embodiment, one image pickup device 15 is shared for normal image capturing and fluorescent image capturing. For this reason, the manufacturing cost is reduced as compared with a conventional endoscope system having two imaging devices. However, the electronic endoscope system according to the present embodiment does not need to be provided with an optical path switching unit for inputting light transmitted through the objective lens 12 to any one of the imaging elements. For this reason, the electronic endoscope system of the present embodiment is downsized as compared with the conventional endoscope system.

さらに、本実施形態の電子内視鏡システムでは、三角プリズム１４と撮像素子１５との間における対物レンズ１２の光軸を中心とした被写体光の光路に対し、励起光を除去するための除去フィルタ１７が挿抜可能に配置され、然も、その挿抜は、電子内視鏡１０の操作部１０ｂにある切替レバー１８で簡単に行うことができ、その上、その切替操作に応じて、通常像の撮影と蛍光像の撮影とが自動的に切り替わる。 Furthermore, in the electronic endoscope system of the present embodiment, a removal filter for removing excitation light from the optical path of subject light centered on the optical axis of the objective lens 12 between the triangular prism 14 and the image sensor 15. 17 can be inserted / removed. However, the insertion / removal can be easily performed by the switching lever 18 in the operation unit 10b of the electronic endoscope 10, and in addition, the normal image can be changed according to the switching operation. Shooting and fluorescent image shooting are switched automatically.

このため、通常像の撮影時には、撮像素子１５に入力する光から励起光の波長成分が除去されてしまうことがないので、本実施形態の電子内視鏡システムは、何れの色成分も欠くことなく、通常像を正常にカラー撮影することができる。また、蛍光像の撮影時には、撮像素子１５に入射する光から励起光だけが必ず除去されるので、本実施形態の電子内視鏡システムによると、体腔壁の表面で反射された励起光により形成される体腔内の像（迷光像）が蛍光像に混ざることがない。 For this reason, when capturing a normal image, the wavelength component of the excitation light is not removed from the light input to the image sensor 15, and therefore the electronic endoscope system of the present embodiment lacks any color component. Therefore, normal images can be captured normally in color. In addition, since only the excitation light is necessarily removed from the light incident on the image pickup device 15 when the fluorescent image is taken, according to the electronic endoscope system of this embodiment, the excitation light reflected by the surface of the body cavity wall is formed. The image inside the body cavity (stray light image) is not mixed with the fluorescent image.

本実施形態である電子内視鏡システムの外観図External view of electronic endoscope system according to this embodiment 電子内視鏡システムを概略的に示す構成図Configuration diagram schematically showing an electronic endoscope system 光学フィルタを挿抜可能に保持する保持機構を概略的に示す構成図The block diagram which shows schematically the holding mechanism which hold | maintains an optical filter so that insertion / extraction is possible 切替レバーを概略的に説明するための説明図Explanatory diagram for schematically explaining the switching lever 回転板の正面図Front view of rotating plate 照明光の波長帯域と可視帯域とを説明するための分光図Spectrograph for explaining the wavelength band and visible band of illumination light ライトガイドへの白色光及び励起光の射出タイミングとフィールドインデックスパルスとの関係を示す説明図Explanatory drawing which shows the relationship between the emission timing of the white light and excitation light to a light guide, and a field index pulse

Explanation of symbols

１０電子内視鏡
１１配光レンズ
１２対物レンズ
１３ライトガイド
１４三角プリズム
１５撮像素子
１５ａ信号線
１５ｂ信号線
１６ドライバ
１７除去フィルタ
１７１長方形枠
１７２コイルバネ
１７ａワイヤ
１８切替レバー
１８ａ回転軸
１９センサ
１９ａ信号線
２０光源プロセッサ装置
２１タイミングコントロール部
２２システムコントロール部
２３画像処理部
２４光源部
２４１ランプ
２４３回転板
２４３ａ貫通孔
２４３ｂ励起光透過フィルタ
２４４第１モータ
２４５ステージ機構
２４６第２モータ
２４７移動用ドライバ
２４８同期用ドライバ
３０モニタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electronic endoscope 11 Light distribution lens 12 Objective lens 13 Light guide 14 Triangular prism 15 Imaging element 15a Signal line 15b Signal line 16 Driver 17 Removal filter 171 Rectangular frame 172 Coil spring 17a Wire 18 Switching lever 18a Rotating shaft 19 Sensor 19a Signal line DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Light source processor apparatus 21 Timing control part 22 System control part 23 Image processing part 24 Light source part 241 Lamp 243 Rotating plate 243a Through-hole 243b Excitation light transmission filter 244 1st motor 245 Stage mechanism 246 2nd motor 247 Movement driver 248 For synchronization Driver 30 Monitor

Claims

A switching lever for switching between the first observation mode and the second observation mode;
A tubular insertion portion for insertion into a body cavity;
An operation unit disposed at a proximal end of the insertion unit and having the switching lever;
An objective optical system that is disposed at the distal end of the insertion portion and forms an image in the body cavity when the distal end of the insertion portion is inserted into the body cavity;
A reflective surface disposed behind the objective optical system and bending the optical axis of the objective optical system at a right angle;
A light source unit that emits illumination light for illuminating the inside of the body cavity in the first observation mode, and emits excitation light for exciting biological tissue in the second observation mode;
An illumination optical system for guiding the illumination light or the excitation light emitted from the light source unit and emitting it from the tip of the insertion unit;
An imaging device that is arranged on the optical axis of the objective optical system bent by the reflecting surface, and color-images an image of a body cavity formed by the objective optical system and outputs an image signal;
A removal filter for removing light in the same wavelength band as the excitation light;
When the switching lever is switched to the second observation mode side, the removal filter is moved in the longitudinal direction of the insertion portion and inserted into the optical path between the reflecting surface and the imaging device, and the switching lever is When switched to the first observation mode side, the removal filter includes an insertion / extraction mechanism that moves the removal filter in the longitudinal direction of the insertion portion and extracts it from the optical path
The insertion mechanism, the endoscope system characterized that you are connected to the switching lever via a pull through wire inside the insertion portion of the endoscope.

The endoscope system according to claim 1, wherein the light source unit emits the illumination light and the excitation light alternately in the second observation mode.

In the second observation mode, an image signal acquired from the imaging device during a period in which the light source unit emits the illumination light, and an image acquired from the imaging device in a period in which the light source unit emits the excitation light. The endoscope system according to claim 2, further comprising an image processing unit that generates an image signal for displaying an image showing a position that can be estimated as an affected part based on the signal.

The illumination optical system is an endoscope system according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is disposed inside the insertion portion.

The imaging apparatus, endoscopic according to any one of claims 1 to 4, characterized in that by capturing an image of the body cavity formed by the objective optical system is an imaging device that outputs an image signal Mirror system.

Illumination light for illuminating the inside of the body cavity is emitted in the first observation mode, and is connected to a light source processor device including a light source unit that emits excitation light for exciting the living tissue in the second observation mode. An endoscope,
A switching lever for switching between the first observation mode and the second observation mode;
An output unit that outputs a signal indicating an observation mode according to a state of the switching lever to the light source processor device;
A tubular insertion portion for insertion into a body cavity;
An operation unit disposed at a proximal end of the insertion unit and having the switching lever;
An objective optical system that is disposed at the distal end of the insertion portion and forms an image in the body cavity when the distal end of the insertion portion is inserted into the body cavity;
A reflective surface disposed behind the objective optical system and bending the optical axis of the objective optical system at a right angle;
An illumination optical system for guiding the illumination light or the excitation light emitted from the light source unit and emitting it from the tip of the insertion unit;
An imaging device that is arranged on the optical axis of the objective optical system bent by the reflecting surface and that images an image of a body cavity formed by the objective optical system and outputs an image signal;
A removal filter for removing light in the same wavelength band as the excitation light;
When the switching lever is switched to the second observation mode side, the removal filter is moved in the longitudinal direction of the insertion portion and inserted into the optical path between the reflecting surface and the imaging device, and the switching lever is When switched to the first observation mode side, the removal filter includes an insertion / extraction mechanism that moves the removal filter in the longitudinal direction of the insertion portion and extracts it from the optical path ,
The insertion mechanism, an endoscope, characterized in that it is connected to the switching lever through the insertion portion inside pulled through the wire of the endoscope.