JP4495511B2 - 内視鏡システム - Google Patents

Description

本発明は、体腔の中を観察する際に用いられる内視鏡システムに、関する。

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おいても起こる。近年、体腔壁下の生体組織に生じた異常をこの反応現象を利用して検出する内視鏡システムが、開発されつつある。

この種の内視鏡システムの一つとして、二つの観察モードを備えた内視鏡システムがある。一つ目の観察モードは、内視鏡の挿入部の先端から体腔内へ照明光を射出する通常観察モードであり、二つ目の観察モードは、少なくとも生体組織を励起させるための励起光を内視鏡の挿入部の先端から体腔内へ射出する特殊観察モードである。

ところで、前述した二つの観察モードを備えた内視鏡システムを含む多くの内視鏡システムでは、照明光は、ハロゲンランプやキセノンランプなどの白色光光源によって供給される。これらランプは、寿命を有しているが、術者が被験者の体腔内に内視鏡を挿入してその体腔内を観察している最中に、これらランプが寿命を迎えて照明光が供給されなくなると、内視鏡の先端部分が湾曲していたり、鉗子や剪刀や凝固電極などの処置具が内視鏡の先端から突出していたりするため、術者は、内視鏡を体腔から引き抜くことができなくなってしまう。

そのため、近年では、非常灯を備えた内視鏡システムが、開発されている。特許文献１には、非常灯を備えた内視鏡システムが、開示されている。非常灯は、使用中に白色光光源が寿命を迎えた場合に、その白色光光源の代わりに内視鏡のライトガイドに非常用の照明光を供給するので、術者は、体腔内の観察中に白色光光源が寿命を迎えて照明光が体腔内に照射されなくなったとしても、体腔壁を傷付けることなく安全に、内視鏡を体腔内から引き抜くことができる。
特開平１１−３０５１４８号公報

前述した従来の内視鏡システムは、白色光光源が寿命を迎えると、内視鏡のライトガイドの基端面の直前における照明光や励起光の光路に、非常灯から射出される照明光をライトガイドに向けて反射するためのミラーを挿入したり、非常灯そのものを直接挿入したりする。なお、ライトガイドの基端面の直前の光路にミラーや非常灯が挿入されるのは、非常灯が体腔内を視認できる最低限度の強度の照明光しか発しないように構成されているため、できるだけライトガイドに近い位置に非常灯を配置することによって非常用の照明光の光量損失を防ぐ必要があるからである。

そして、前述したミラーや非常灯をライトガイドの基端面の直前の光路に挿入するために、ソレノイドやスライダ等の多くの部品からなる機構が用いられることとなるが、このような機構や非常灯そのものを配置するためには、多くの空間を必要とする。しかしながら、ライトガイドの基端面の直前には、照明光と励起光の光路を合成する光学素子や、照明光や励起光をその基端面に収斂するための集光レンズが、配置されているため、そのような機構や非常灯を配置するための空間を確保することができないという問題があった。また、無理に配置しようとすれば、光学系の配置が制限されるという新たな問題が生じてしまう。

本発明は、前述した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、励起光を使用する観察モードを通常観察モード以外に備えているとともに、内視鏡のライトガイドへ光を供給するための光学系の配置を制限することなく非常用の照明光をライトガイドに供給することができる内視鏡システムを、提供することにある。

上記の課題を解決するために発明された内視鏡システムは、光源装置が供給した光を内視鏡の挿入部の先端から射出するとともに、前記挿入部の先端に組み込まれた対物光学系が形成した被写体の像を撮像する内視鏡システムにおいて、前記光源装置は、可視帯域の照明光を射出する照明光光源，生体組織を励起させるための可視帯域の励起光を射出する励起光光源，前記照明光光源から射出される前記照明光の光路と前記励起光光源から射出される前記励起光の光路とを合成することにより、前記内視鏡の挿入部内に引き通されてその射出端面が前記挿入部の先端に配置されたライトガイドの基端面へ、前記照明光及び前記励起光を導く光路合成素子，前記照明光光源が所定強度の前記照明光を射出できなくなった事象を検出する検出部，及び、前記照明光及び前記励起光が選択的に前記ライトガイドの基端面へ導かれるように前記照明光光源及び前記励起光光源を制御するとともに、前記照明光が前記ライトガイドの基端面へ供給されるように前記照明光光源を制御している最中に、前記検出部が前記事象を検出した時には、前記励起光光源に対して前記励起光を射出させる光源制御部を備えることを、特徴としている。

このように、励起光を使用する観察モードを通常観察モード以外に備えている内視鏡システムにおいて、照明光光源が所定強度の照明光を射出できなくなった場合に、励起光光源から射出される可視帯域の励起光を非常用の照明光として射出させるようにすれば、ライトガイドの基端面の直前の光路にミラーや非常灯を挿入する必要が無くなり、その結果として、光学系の配置を制限する必要もなくなる。

なお、本発明による内視鏡システムでは、内視鏡の挿入部の先端から可視帯域の照明光を連続的に射出する通常観察モードにおいて、照明光光源が所定強度の照明光を射出できなくなった場合に、励起光光源から射出される可視帯域の励起光を非常用の照明光として射出するようにしても良いが、内視鏡の挿入部の先端から照明光と励起光とを交互に射出する特殊観察モードにおいても、照明光光源が所定強度の照明光を射出できなくなった場合に、励起光光源から射出される励起光を非常用の照明光として射出しても良い。何れの観察モードにおいても、非常用の照明光として内視鏡のライトガイドへ供給される励起光は、最大出力にて励起光光源から射出されたものであることが好ましい。

以上に説明したように、本発明によれば、励起光を使用する観察モードを通常観察モード以外に備えている場合において、内視鏡のライトガイドへ光を供給するための光学系の配置を制限することなく非常用の照明光をライトガイドに供給することができるようになる。

以下、添付図面に基づいて、本発明を実施するための形態について、説明する。

図１は、本発明の実施形態である電子内視鏡システムの概略的な構成図である。この電子内視鏡システムは、電子内視鏡１０，システムコントローラ２０，光源ユニット３０，ビデオプロセッサ４０，及び、モニタ５０を、備えている。

電子内視鏡１０は、体腔内を観察するための器具である。図１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を、有している。電子内視鏡１０の挿入部の基端には、アングルノブや各種のスイッチを備えた操作部が、接続されている。なお、アングルノブは、挿入部の先端部分に組み込まれた湾曲機構を通じて挿入部の先端部分の湾曲状態を変化させるための把手である。挿入部の先端面には、少なくとも２つの貫通孔が穿たれており、そのうちの二つの貫通孔には、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。

さらに、電子内視鏡１０の挿入部には、ライトガイド１３が引き通されている。ライトガイド１３は、光源ユニット３０から供給される光を挿入部の先端に導くためのものであり、可視光を透過する性能を有する可撓な多数の光ファイバからなる。ライトガイド１３には、後述するように、光源ユニット３０から、可視帯域全域の波長を持つ可視光と、励起光とが、供給される。励起光は、生体組織が蛍光を発するという反応現象を引き起こさせるための光であり、本実施形態では、可視帯域のうちの短波長側の所定波長を持つ青色光となっている。なお、この励起光が、体腔内へ照射されると、励起光の一部は、体腔壁下の生体組織を励起させ、残りは、体腔壁の表面で反射される。

さらに、電子内視鏡１０の挿入部には、信号線１４が引き通されている。信号線１４の基端は、システムコントローラ２０及びビデオプロセッサ４０に接続されており、その先端は、対物レンズ１２の像面に撮像面が配置された撮像素子１５や、操作部の図示せぬ各種スイッチに、接続されている。撮像素子１５は、撮像面上に形成された像を画像データに変換する単板のカラーエリアセンサーである。

さらに、電子内視鏡１０の挿入部には、励起光除去フィルタ１６が備えられている。励起光除去フィルタは、入射してきた光の中から、励起光と同じ波長帯域の光を一定比率で減衰させるための光学素子であり、撮像素子１５と対物レンズ１２との間に配置されている。なお、対物レンズ１２から撮像素子１５の撮像面に向けて射出される光は、前述したように、蛍光と励起光とからなる。しかし、対物レンズ１２から撮像素子１５へ向かう光に含まれる励起光の大部分は、励起光除去フィルタ１６において除去されるので、撮像素子１５の撮像面には、蛍光と僅かな励起光とが入射することとなる。

システムコントローラ２０は、光源ユニット３０及びビデオプロセッサ４０を制御する制御装置であり、ＣＰＵ，ＤＲＡＭ，ＲＯＭ，インターフェース装置などのハードウエアを備えている。また、システムコントローラ２０は、各種基準信号を生成してその信号の出力を制御するタイミングジェネレータを備えている。光源ユニット３０及びビデオプロセッサ４０における各処理は、この基準信号に従って進行する。

また、システムコントローラ２０は、撮像素子１５の駆動を制御するための駆動制御装置を備えており、この駆動制御装置は、信号線１４を介して撮像素子１５に接続されている。システムコントローラ２０は、駆動制御装置を制御することによって、撮像素子１５における蓄積電荷の掃き出しタイミング（撮像タイミング）や、撮像素子１５の受光感度を変更する。

さらに、システムコントローラ２０は、電子内視鏡１０の操作部が有する各種スイッチに対し、図示せぬ信号線を介して接続されている。システムコントローラ２０は、操作部の各種スイッチのうちの一つが操作されることによって、観察モードの切り替えを示すモード切替信号を受けると、観察モードを、通常観察モード及び特殊観察モードの何れか一方に、切り替える。また、システムコントローラ２０は、切替後の観察モードを示す信号を、光源ユニット３０及びビデオプロセッサ４０へ送出することによって、これらユニット３０，４０の動作状態を、切替後の観察モードに対応した動作状態へ変化させる。

光源ユニット３０は、電子内視鏡１０のライトガイド１３の基端面に対して光を供給するための装置である。図２は、光源ユニット３０の内部構成図である。光源ユニット３０は、白色光光源３１，赤外線除去フィルタ３２，光束径縮小光学系３３，回転遮蔽板３４，光量絞り３５，励起光光源３６，平行化レンズ３７，ダイクロイックミラー３８，及び、集光レンズ３９を、備えている。

白色光光源３１は、白色光を平行光として射出する装置であり、焦点から放射される光を平行光に変換する放物面鏡，及び、放物面鏡の焦点に発光点が配置されたキセノンランプを、備えている。赤外線除去フィルタ３２は、入射してきた光の中から赤外領域の光を除去するためのフィルタであり、白色光光源３１から射出される白色光の光路上に配置されている。光束径縮小光学系３３は、大小一対の凸レンズ３３ａ，３３ｂからなるケプラー型のアフォーカル光学系であり、赤外線除去フィルタ３２によって白色光から赤外領域の成分が除去されてなる可視光の光束径を、縮小する。

回転遮蔽板３４は、略半円形の貫通孔が一つだけ穿たれた円板であり、その略半円形の円弧の中心は、円板の中心に一致している。回転遮蔽板３４の中心は、モーターの駆動軸の先端部分に固定されており、モーターが駆動すると、回転遮蔽板３４は、その駆動軸を回転中心として回転する。回転遮蔽板３４は、光束径縮小光学系３３における凸レンズ３３ａ，３３ｂの間の焦点位置において、光束径縮小光学系３３の光軸に対して直交しており、可視光は、回転遮蔽板３４の偏心位置に入射している。このため、光束径縮小光学系３３内を通過する可視光は、回転遮蔽板３４の回転に伴って前述した略半円形の開口がその光路に繰り返し挿入されることにより、明滅する。

光量絞り３５は、略円形開口を形成する複数の絞り羽根によって光の一部を遮蔽するという周知の構造により光量を絞るための器具であり、光束径縮小光学系３３の後側の凸レンズ３３ｂの直前において、可視光の光路上に配置されている。光量絞り３５は、各絞り羽根を変位させるための機構を備えており、各絞り羽根が変位されてその開口の直径が変化すると、開口を通過する光束の量が増加又は減少する。

励起光光源３６は、前述した励起光を射出するレーザー発光ダイオードである。平行化レンズ３７は、励起光光源３６から射出される励起光を平行光に変換するコリメートレンズである。平行化レンズ３７から平行光として射出される励起光の光路は、光束径縮小光学系３３から平行光として射出される白色光の光路と直交している。

ダイクロイックミラー３８は、可視光（厳密には励起光と同じ波長を除く可視帯域の光）を透過させるとともに励起光を反射する光学素子である。ダイクロイックミラー３８は、可視光の光路と励起光の光路とが交差する位置に配置されており、光束径縮小光学系３３の光軸方向に対して４５°傾いているとともに、平行化レンズ３７の光軸方向に対しても４５°傾いている。光束径縮小光学系３３から平行光として射出された可視光は、ダイクロイックミラー３８を透過して集光レンズ３９へ入射し、平行化レンズ３７から射出された励起光は、ダイクロイックミラー３８によって直角に反射されることによって集光レンズ３９へ入射する。従って、ダイクロイックミラー３８は、光路合成素子として機能する。

集光レンズ３９は、平行光を収斂させるためのコンデンサレンズであり、ダイクロイックミラー３８を透過した可視光，及び、ダイクロイックミラー３８によって直角に反射された励起光を、ライトガイド１３の基端面上に収斂させる。

以上のような光学構成を備える光源ユニット３０は、図示していないが、さらに、白色光光源３１の駆動制御装置，回転遮蔽板３４のモーターの駆動制御装置，励起光光源３６の駆動制御装置，及び、全体制御装置を、備えている。全体制御装置は、各駆動制御装置に接続されているとともに、システムコントローラ２０にも接続されている。

光源ユニット３０内の全体制御装置は、通常観察モードを示す信号をシステムコントローラ２０から受信すると、各駆動制御装置を制御することによって、白色光光源３１に対して白色光を射出させ、回転遮蔽板３４の略半円形の開口を可視光の光路内に挿入し、励起光光源３６に対して励起光の射出を停止させる。これにより、可視光のみが集光レンズ３９に入射するようになるので、電子内視鏡１０のライトガイド１３には、可視光が連続して入射し、電子内視鏡１０の挿入部の先端からは、可視光が連続して射出される。

また、光源ユニット３０内の全体制御装置は、特殊観察モードを示す信号をシステムコントローラ２０から受信すると、駆動制御装置を制御することによって、白色光光源３１に対して白色光を射出させ、回転遮蔽板３４を回転させ、励起光光源３６に対して励起光を点滅させる。このとき、全体制御装置は、システムコントローラ２０から受け取る上記の基準信号の示すタイミングに同期させながら可視光と励起光とを交互にダイクロイックミラー３８へ入射させるように、回転遮蔽板３４の回転位相と励起光の点滅間隔を制御する。これにより、可視光と励起光とが交互に集光レンズ３９に入射するようになるので、電子内視鏡１０のライトガイド１３には、可視光と励起光とが交互に入射し、電子内視鏡１０の挿入部の先端からは、可視光と励起光とが交互に射出される。

さらに、光源ユニット３０は、白色光光源３１のキセノンランプが寿命を迎えたことを検出するための図示せぬ光センサを、備えている。なお、キセノンランプが寿命を迎える原因としては、第一に、陽極中のタングステンが発光管内面にスパッタリングされてしまうこと（いわゆる黒化不良）に起因して、発光管外に放射される光束の量が既定値を下回るという光量低下、第二に、発光管の熱歪みや破裂によるシール性能の低下に起因してキセノンガスが発光しなくなるという不点灯がある。

光源ユニット３０の全体制御装置は、この図示せぬ光センサから白色光の強度を示す信号を常時受信し、強度が所定の上限値を下回ると、白色光光源３１の異常消灯を示す異常消灯信号をシステムコントローラ２０へ送信する。

ビデオプロセッサ４０は、電子内視鏡１０の撮像素子１５が生成する画像データに所定の処理を施してビデオ信号に変換するための装置であり、プロセス回路，バッファ，デジタルシグナルプロセッサ，エンコーディング回路などの一般的なハードウエアを、備えている。

ビデオプロセッサ４０は、通常観察モードを示す信号をシステムコントローラ２０から受信すると、被写体の表面で反射された可視光により形成された当該被写体の画像の画像データを、通常観察画像データとして撮像素子１５から連続的に受信するようになる。

ビデオプロセッサ４０は、通常観察画像データを受信する毎に、通常観察画像データに対して色分離，デジタル化，カラーバランス等の処理を施し、処理後の通常観察画像データをＮＴＳＣ信号やＰＡＬ信号などのアナログのビデオ信号の形態で、モニタ５０へ出力する。ビデオ信号の形態の通常観察画像データが入力されたモニタ５０は、通常観察画像データに基づいて、通常観察画像を映し出す。通常観察画像は、被写体の表面で反射された可視光により形成された当該被写体（すなわち可視光にて照明された被写体）の画像である。

また、ビデオプロセッサ４０は、特殊観察モードを示す信号をシステムコントローラ２０から受信すると、被写体の表面で反射された可視光により形成された当該被写体の画像の画像データと、被写体から放射される蛍光により形成された当該被写体の画像の画像データとを、参照観察画像データ及び蛍光観察画像データとして、撮像素子１５から交互に受け取るようになる。ビデオプロセッサ４０は、画像データを受信する毎に、画像データに対して色分離，デジタル化，カラーバランス等の処理を施す。

ビデオプロセッサ４０は、処理後の参照観察画像データと処理後の蛍光観察画像データとを一組生成すると、これら両画像データの最大輝度値と最小輝度値との間の階調数が互いに等しくなるようにそれぞれ規格化した後、同一の座標における輝度値の差分を全座標のそれぞれについて算出することにより、蛍光観察画像データから参照観察画像データを差し引いて得られる差分データを、患部画像データとして算出する。そして、ビデオプロセッサ４０は、参照観察画像データ中の緑色成分の画像データに患部画像データを加算することにより、特殊観察画像データを生成する。

ビデオプロセッサ４０は、参照観察画像データと蛍光観察画像データとを一組生成する毎に、このような処理を繰り返し実行することにより、特殊観察画像データを順次生成する。そして、ビデオプロセッサ４０は、特殊観察画像データをＮＴＳＣ信号やＰＡＬ信号などのアナログのビデオ信号の形態で、モニタ５０へ出力する。ビデオ信号の形態で特殊観察画像データが入力されたモニタ５０は、特殊観察画像データに基づいて、特殊観察画像を映し出す。特殊観察画像は、被写体の表面で反射された可視光により形成された当該被写体の参照画像に対し、病変部として算出された領域を患部領域として示す患部画像を、スーパーインポーズしてなる画像である。

以上のように構成される電子内視鏡システムにおいて、システムコントローラ２０内のＲＯＭには、図３のフローチャートに示される処理をＣＰＵに実行させるためのプログラムが、記録されている。このプログラムは、電子内視鏡システムに主電源が投入されると、ＣＰＵによって読み込まれて、実行される。

この処理の開始後、最初のステップＳ１０１では、システムコントローラ２０は、初期化処理を実行する。初期化処理では、光源ユニット３０及びビデオプロセッサ４０の初期状態が検査され、正常な動作が確認されると、ＲＯＭ等に記録されている初期設定値が、光源ユニット３０及びビデオプロセッサ４０に設定される。

次のステップＳ１０２では、システムコントローラ２０は、この時点で設定されている観察モードが通常観察モードであるか特殊観察モードであるかを、判別する。そして、この時点で設定されている観察モードが通常観察モードであると判断した場合（Ｓ１０２；通常観察）、システムコントローラ２０は、ステップＳ１１１へ処理を進める。

ステップＳ１１１では、システムコントローラ２０は、通常観察モードを示す信号を光源ユニット３０及びビデオプロセッサ４０へ送出する。なお、この信号を受けると、光源ユニット３０は、白色光光源３１に対して白色光の連続的な射出（常時点灯）を開始させ、回転遮蔽板３４の駆動を停止させ、その回転遮蔽板３４の略半円形の開口を可視光の光路に挿入し、励起光光源３６に対して励起光の射出を停止させる。

次のステップＳ１１２では、システムコントローラ２０は、主電源の切断を示す終了信号が入力されたか否かを、判別する。そして、終了信号が入力されていないと判断した場合（Ｓ１１２；ＮＯ）、システムコントローラ２０は、ステップＳ１１３へ処理を進める。

ステップＳ１１３では、システムコントローラ２０は、白色光光源３１の異常消灯を示す異常消灯信号が入力されたか否かを、判別する。そして、異常消灯信号が入力されていないと判断した場合（Ｓ１１３；ＮＯ）、システムコントローラ２０は、ステップＳ１１４へ処理を進める。

ステップＳ１１４では、システムコントローラ２０は、観察モードの切り替えを示すモード切替信号が入力されたか否かを、判別する。そして、モード切替信号が入力されていないと判断した場合（Ｓ１１４；ＮＯ）、システムコントローラ２０は、ステップＳ１１２へ処理を戻す。

システムコントローラ２０は、ステップＳ１１２乃至Ｓ１１４の処理ループを実行中、終了信号が入力されたと判断した場合（Ｓ１１２；ＹＥＳ）、ステップＳ１１２からステップＳ１３３へ処理を分岐させる。

また、システムコントローラ２０は、ステップＳ１１２乃至Ｓ１１４の処理ループを実行中、モード切替信号が入力されたと判断した場合（Ｓ１１４；ＹＥＳ）、ステップＳ１１４からステップＳ１１５へ処理を分岐させる。

ステップＳ１１５では、システムコントローラ２０は、観察モードの設定を通常観察モードから特殊観察モードへ切り替える。切り替えた後、システムコントローラ２０は、ステップＳ１０２へ処理を戻す。

また、システムコントローラ２０は、ステップＳ１１２乃至Ｓ１１４の処理ループを実行中、異常消灯信号が入力されたと判断した場合（Ｓ１１３；ＹＥＳ）、ステップＳ１１３からステップＳ１３１へ処理を分岐させる。

一方、ステップＳ１０２において、システムコントローラ２０は、この時点で設定されている観察モードが特殊観察モードであると判断した場合（Ｓ１０２；特殊観察）、ステップＳ１２１へ処理を進める。

ステップＳ１２１では、システムコントローラ２０は、特殊観察モードを示す信号を光源ユニット３０及びビデオプロセッサ４０へ送出する。なお、この信号を受けると、光源ユニット３０は、白色光光源３１に対して白色光の連続的な射出（常時点灯）を開始させ、回転遮蔽板３４の回転を開始するとともに、励起光光源３６に対して励起光の周期的な射出（点滅点灯）を開始させる。

次のステップＳ１２２では、システムコントローラ２０は、主電源の切断を示す終了信号が入力されたか否かを、判別する。そして、終了信号が入力されていないと判断した場合（Ｓ１２２；ＮＯ）、システムコントローラ２０は、ステップＳ１２３へ処理を進める。

ステップＳ１２３では、システムコントローラ２０は、白色光光源３１の異常消灯を示す異常消灯信号が入力されたか否かを、判別する。そして、異常消灯信号が入力されていないと判断した場合（Ｓ１２３；ＮＯ）、システムコントローラ２０は、ステップＳ１２４へ処理を進める。

ステップＳ１２４では、システムコントローラ２０は、観察モードの切り替えを示すモード切替信号が入力されたか否かを、判別する。そして、モード切替信号が入力されていないと判断した場合（Ｓ１２３；ＮＯ）、システムコントローラ２０は、ステップＳ１２２へ処理を戻す。

システムコントローラ２０は、ステップＳ１２２乃至Ｓ１２４の処理ループを実行中、終了信号が入力されたと判断した場合（Ｓ１２２；ＹＥＳ）、ステップＳ１２２からステップＳ１３３へ処理を分岐させる。

また、システムコントローラ２０は、ステップＳ１２２乃至Ｓ１２４の処理ループを実行中、モード切替信号が入力されたと判断した場合（Ｓ１２４；ＹＥＳ）、ステップＳ１２４からステップＳ１２５へ処理を分岐させる。

ステップＳ１２５では、システムコントローラ２０は、観察モードの設定を特殊観察モードから通常観察モードへ切り替える。切り替えた後、システムコントローラ２０は、ステップＳ１０２へ処理を戻す。

また、システムコントローラ２０は、ステップＳ１２２乃至Ｓ１２４の処理ループを実行中、異常消灯信号が入力されたと判断した場合（Ｓ１２３；ＹＥＳ）、ステップＳ１２３からステップＳ１３１へ処理を分岐させる。

ステップＳ１３１では、システムコントローラ２０は、非常時処理を開始する。具体的には、システムコントローラ２０は、光源ユニット３０内の駆動制御装置を制御することによって、励起光光源３６に対し、励起光の連続的な射出（常時点灯）を開始させるとともに、射出される励起光の強度を最大にさせ、更に、撮像素子１５に対し、受光感度を最大にさせる。

次のステップＳ１３２では、システムコントローラ２０は、主電源の切断を示す終了信号が入力されるまで、待機する（Ｓ１３２；ＮＯ）。そして、終了信号が入力されると（Ｓ１３２；ＹＥＳ）、システムコントローラ２０は、ステップＳ１３３へ処理を進める。

ステップＳ１３３では、システムコントローラ２０は、終了処理を実行する。終了処理では、光源ユニット３０及びビデオプロセッサ４０の動作の停止が検査され、正常な停止が確認されると、主電源の切断処理が開始される。この終了処理の実行後、システムコントローラ２０は、図３の処理を終了する。

以上に説明した処理が実行されるため、本実施形態の電子内視鏡システムは、以下に記述するように、作用する。

電子内視鏡システムを使用して被験者に対して施術を行う術者は、電子内視鏡システムの主電源を投入し、電子内視鏡１０のスイッチを操作することによって通常観察モードに切り替え、電子内視鏡１０の挿入部の先端を被験者の体腔内に挿入する。すると、電子内視鏡１０の挿入部の先端からは、可視光が連続的に射出され、体腔壁の表面で反射された可視光により形成された当該体腔壁の画像が、カラーの通常観察画像としてモニタ５０に映し出される。術者は、この通常観察画像を見ることにより、体腔壁の状態を観察することができる。

次に、術者は、カラーの通常観察画像の観察を通じて選択した部位に対して、特殊観察画像を利用した観察を行う場合、電子内視鏡１０のスイッチを操作することによって特殊観察モードに切り替える。すると、電子内視鏡１０の挿入部の先端からは、可視光と励起光とが交互に射出され、病変部を緑色にて示す患部画像が体腔内のカラーの参照画像にスーパーインポーズされてなる特殊観察画像が、モニタ５０に映し出される。術者は、このカラーの特殊観察画像を見ることにより、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緑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。

そして、術者が被験者の体腔内を通常観察モード又は特殊観察モードにて観察している最中に、白色光光源３１のキセノンランプが寿命を迎えた場合（Ｓ１１３；ＹＥＳ，Ｓ１２３；ＹＥＳ）、電子内視鏡１０の挿入部の先端からは、励起光が、連続的に、且つ、励起光光源３６が射出することができる最大強度にて、射出され、さらに、電子内視鏡１０の挿入部内の撮像素子１５の受光感度が最大となる。

このとき、体腔壁下の生体組織から発せられる蛍光と、体腔壁の表面で反射された励起光とが、対物レンズ１２へ入射することとなる。そして、蛍光と励起光とを含む光として対物レンズ１２から射出された光は、励起光除去フィルタ１６において励起光の大部分を除去された後、撮像素子１５の撮像面へ入射する。このとき、撮像素子１５は、対物レンズ１２を透過した蛍光と僅かな励起光とによってその撮像面上に形成された像を、撮像する。

ここで、励起光除去フィルタ１６は、対物レンズ１２から射出された蛍光と励起光とを含む光から、励起光の大部分を除去することとなるが、励起光光源３６が最大出力にて励起光を射出しているため、特殊観察モードでの使用状態に比べると、より多くの励起光が、この励起光除去フィルタ１６を透過することとなる。然も、撮像素子１５の受光感度が最大となっている。そのため、撮像素子１５は、蛍光と微弱な励起光とによって形成された体腔内の画像の画像データを、生成することとなる。

この結果、モニタ５０には、蛍光と微弱な励起光とによって形成された体腔内の画像が、映し出されることとなる。この画像は、カラーの通常観察画像のように、体腔内の様子を隅々に亘って鮮明に現すものではないものの、体腔内の輪郭や凹凸を大まかに現している。

従って、術者が被験者の体腔内を観察中に白色光光源３１が寿命を迎えて体腔内を観察できなくなったとしても、体腔内の輪郭や凹凸を大まかに現す画像がモニタ５０に映し出されるため、術者は、この画像を見ながら、体腔壁を傷付けることなく安全に、電子内視鏡１０の挿入部を体腔内から引き抜くことができる。

以上に説明したように、本実施形態の電子内視鏡システムによれば、励起光光源から射出される励起光が、非常用の照明光として射出されるので、ライトガイド１３の基端面の直前の光路にミラーや非常灯を挿入するという従来の構成を採用しなくて済み、その結果として、光源ユニット３０内の光学系の配置を、制限しなくて済む。

本発明の実施形態である電子内視鏡システムの概略的な構成図 光源ユニットの内部構成図 システムコントローラ内のＣＰＵが実行する処理の内容を示すフローチャート

符号の説明

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 信号線
１５ 撮像素子
１６ 励起光除去フィルタ
２０ システムコントローラ
３０ 光源ユニット
３１ 白色光光源
３２ 赤外線除去フィルタ
３３ 光束径縮小光学系
３４ 回転遮蔽板
３５ 光量絞り
３６ 励起光光源
３７ 平行化レンズ
３８ ダイクロイックミラー
３９ 集光レンズ
４０ ビデオプロセッサ
５０ モニタ

Claims (3)

1. 光源装置が供給した光を内視鏡の挿入部の先端から射出するとともに、前記挿入部の先端に組み込まれた対物光学系が形成した被写体の像を撮像する内視鏡システムにおいて、
   前記光源装置は、
   可視帯域の照明光を射出する照明光光源，
   生体組織を励起させるための可視帯域の励起光を射出する励起光光源，
   前記照明光光源から射出される前記照明光の光路と前記励起光光源から射出される前記励起光の光路とを合成することにより、前記内視鏡の挿入部内に引き通されてその射出端面が前記挿入部の先端に配置されたライトガイドの基端面へ、前記照明光及び前記励起光を導く光路合成素子，
   前記照明光光源が所定強度の前記照明光を射出できなくなった事象を検出する検出部，及び、
   前記照明光及び前記励起光が選択的に前記ライトガイドの基端面へ導かれるように前記照明光光源及び前記励起光光源を制御するとともに、前記照明光が前記ライトガイドの基端面へ供給されるように前記照明光光源を制御している最中に、前記検出部が前記事象を検出した時には、前記励起光光源に対して前記励起光を射出させる光源制御部
   を備えることを特徴とする内視鏡システム。
2. 前記光源制御部は、前記検出部が前記事象を検出した時には、前記励起光光源に対して最大強度にて前記励起光を射出させる
   ことを特徴とする請求項１記載の内視鏡システム。
3. 前記内視鏡は、前記対物光学系により形成される像を撮像する撮像素子を備え、
   前記光源制御部は、前記検出部が前記事象を検出した時には、前記励起光光源に対して前記励起光を射出させるとともに、前記撮像素子の受光感度を最大に変化させる
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の内視鏡システム。