JP4512422B2 - Endoscope objective optical system and fluorescence observation endoscope - Google Patents

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Description

本発明は、体腔内に導入された励起光によって体腔内壁下の生体組織から発した蛍光による体腔内壁の像を撮像素子によって撮像する蛍光観察内視鏡,及び、このような蛍光観察内視鏡に用いられる内視鏡対物光学系に、関する。   The present invention relates to a fluorescence observation endoscope in which an image of an inner wall of a body cavity caused by fluorescence emitted from a living tissue under the inner wall of the body cavity by an excitation light introduced into the body cavity is picked up by an imaging device, and such a fluorescence observation endoscope The present invention relates to an endoscope objective optical system used in the above.

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蛍光の発生が弱い。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ための内視鏡システムが、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 has less fluorescence than a normal living tissue. In recent years, endoscope systems have been developed for detecting abnormalities occurring in living tissue under the body cavity wall by utilizing this reaction phenomenon.

そのような内視鏡システムとして、内視鏡の先端が体腔内に挿入された状態で、体腔内壁の表面で反射された照明光により形成される体腔内壁の像(通常像)及び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壁の像(蛍光像)とを選択的に撮影できるものが、実用されている(例えば特許文献1参照)。この種の内視鏡システムに用いられる光源装置は、生体組織を励起させるための励起光を白色光の中から取り出す励起光透過フィルタを備えており、光源から射出される白色光の光路内に当該励起光透過フィルタを挿入したり引き抜いたりすることにより、内視鏡内のライトガイドに、照明光としての白色光及び励起光を選択的に導入する。但し、この種の内視鏡システムでは、励起光を体腔内に照射した際に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が蛍光像に混ざることを防止するため、対物光学系から撮影装置までの光路上に、励起光を除去するための励起光カットフィルタを組み込むことが必要である。例えば、特許文献1記載の内視鏡システムでは、対物光学系に含まれる1枚のレンズのレンズ面に、励起光カットコーティングが施されている。
特開2002−153414号公報
As such an endoscope system, an image (normal image) of the inner wall of the body cavity formed by the illumination light reflected by the surface of the inner wall of the body cavity and the lower part of the body cavity wall with the distal end of the endoscope inserted into the body cavity A device capable of selectively capturing an image of the inner wall of a body cavity (fluorescent image) formed by fluorescence emitted from the living tissue is used in practice (see, for example, Patent Document 1). A light source device used in this type of endoscope system includes an excitation light transmission filter that extracts excitation light for exciting biological tissue from white light, and is in the optical path of white light emitted from the light source. By inserting or extracting the excitation light transmission filter, white light and excitation light as illumination light are selectively introduced into the light guide in the endoscope. However, in this type of endoscope system, in order to prevent the image inside the body cavity formed by the excitation light reflected by the surface of the body cavity wall when the excitation light is irradiated into the body cavity from being mixed with the fluorescence image, It is necessary to incorporate an excitation light cut filter for removing excitation light on the optical path from the objective optical system to the imaging apparatus. For example, in the endoscope system described in Patent Document 1, excitation light cut coating is applied to the lens surface of one lens included in the objective optical system.
JP 2002-153414 A

このような励起光カットフィルタは、励起光の波長の帯域及びそれよりも短い波長帯域の光成分をカットするため、白色光を内視鏡内のライトガイドに導入して通常像の撮影をする場合にも、体腔壁の表面での反射光中の前記帯域の光成分を遮断してしまう。そうだとしても、励起光が紫外領域の光であるならば、励起光カットフィルタによって遮断される波長成分は紫外領域であって、可視光成分は何ら欠落しないので、通常像に対する色再現性には問題が生じない。   Such an excitation light cut filter cuts light components in the wavelength band of the excitation light and shorter wavelength bands, so that white light is introduced into the light guide in the endoscope and a normal image is taken. Even in this case, the light component in the band in the reflected light on the surface of the body cavity wall is blocked. Even so, if the excitation light is in the ultraviolet region, the wavelength component blocked by the excitation light cut filter is in the ultraviolet region, and no visible light component is lost. There is no problem.

しかしながら、励起光として例えば400〜450nm付近の可視光が用いられる場合には、励起光カットフィルタによって遮断される波長成分が可視光成分なので、通常像の観察に際してその色再現性が問題となる。   However, when visible light near 400 to 450 nm, for example, is used as the excitation light, the wavelength component blocked by the excitation light cut filter is a visible light component, so that color reproducibility becomes a problem during normal image observation.

この問題を解決する手段として、白色光を内視鏡内のライトガイドに導入している間に通常像を撮影するための通常像観察用撮像素子と、励起光を内視鏡内のライトガイドに導入している間に蛍光像を撮影するための蛍光像観察用撮像素子とを単一の内視鏡の体腔内挿入部先端に組み込み、対物光学系と蛍光像観察用撮像素子との間の光路上にのみ励起光カットフィルタを配置することも考えられる。但し、この構成を採用するためには、体腔内挿入部先端内に二つの撮像素子とそれに対応した複雑な光学系が必要になるので、挿入部先端が大きくなると共に、実際には組み立てるのは困難である。   As means for solving this problem, an imaging device for normal image observation for capturing a normal image while white light is introduced into the light guide in the endoscope, and an excitation light for the light guide in the endoscope Incorporating a fluorescence image observation image sensor for taking a fluorescent image while it is being introduced into the distal end of the body cavity insertion part of a single endoscope, between the objective optical system and the fluorescence image observation image sensor It is also conceivable to arrange the excitation light cut filter only on the optical path. However, in order to adopt this configuration, two imaging elements and corresponding complex optical systems are required in the distal end of the insertion part in the body cavity. Have difficulty.

上記問題を解決する他の手段として、撮像素子を一つのみとするとともに、対物光学系と撮像素子との間の光路中に励起光カットフィルタを選択的に挿入する構成も考えられる。但し、この構成を採用するためには、励起光カットフィルタの駆動機構の配置スペースの他、光路の側方に励起光カットフィルタを退避させるスペースを確保しなければならないので、内視鏡の体腔内挿入部先端内部にデッドスペースが増え、その外径が大きくなってしまう。   As another means for solving the above problem, a configuration in which only one image sensor is used and an excitation light cut filter is selectively inserted in the optical path between the objective optical system and the image sensor can be considered. However, in order to adopt this configuration, it is necessary to secure a space for retracting the excitation light cut filter to the side of the optical path in addition to the arrangement space of the drive mechanism of the excitation light cut filter. A dead space is increased inside the tip of the inner insertion portion, and its outer diameter is increased.

そこで、本発明の課題は、単一の撮像素子によって蛍光像及び色再現性が正確な通常像の撮像が可能でありながら、観察及び駆動機構の設置スペースの他には対物光学系の側方に励起光カットフィルタの退避スペースを確保する必要がないために、体腔内挿入部の外径が太くなることを抑えられる蛍光観察内視鏡,及び、このような内視鏡に使用される内視鏡対物光学系を、提供することである。   Therefore, an object of the present invention is to provide a fluorescent image and a normal image with accurate color reproducibility with a single image sensor, but in addition to the installation space for the observation and drive mechanism, In addition, since it is not necessary to secure a retreat space for the excitation light cut filter, the fluorescence observation endoscope that can prevent the outer diameter of the insertion portion in the body cavity from being thickened, and the endoscope used for such an endoscope A scope objective optical system is provided.

上記の課題を解決するために案出された本発明による内視鏡対物光学系は、体腔内に導入された白色光の反射光による被写体の像と体腔内に導入された励起光によって励起された生体組織から発する蛍光による被写体の像とを選択的に撮像するための蛍光観察内視鏡の先端内に組み込まれ、前記各像を撮像素子の撮像面に形成する内視鏡用対物光学系であって、夫々屈折力を有する1乃至複数のレンズと、前記各レンズの光軸に直交する回転軸を中心に回動可能に保持されているとともに、その表面の一部には、前記回動による第1の回動位置においては前記撮像素子の撮像面へ向かう被写体光全体が入射するとともに、前記回動による第2の回動位置においては前記被写体光の光路からその全体が退避する励起光カットコーティングが施されている回動光学素子とを、含むことを特徴とする。   The endoscope objective optical system according to the present invention devised to solve the above problems is excited by an image of a subject by reflected light of white light introduced into a body cavity and excitation light introduced into the body cavity. Objective optical system for endoscope which is incorporated in the tip of a fluorescence observation endoscope for selectively capturing an image of a subject by fluorescence emitted from a living tissue, and forms each image on the imaging surface of an image sensor In addition, one or a plurality of lenses each having a refractive power and a rotation axis orthogonal to the optical axis of each lens are rotatably held, and a part of the surface thereof is provided with the rotation Excitation in which the entire object light toward the imaging surface of the image sensor is incident at the first rotation position due to movement, and is entirely retracted from the optical path of the subject light at the second rotation position due to rotation. Light cut coating And it is rotated optical element, characterized in that it contains.

同様に、上記の課題を解決するために案出された本発明による蛍光観察内視鏡は、体腔内に導入された白色光の反射光による被写体の像と体腔内に導入された励起光によって励起された生体組織から発する蛍光による被写体の像とを選択的に撮像するための蛍光観察内視鏡であって、その撮像面に形成された像を撮像する撮像素子と、この撮像素子の撮像面に前記各像を夫々形成するために、夫々屈折力を有する1乃至複数のレンズ,及び、前記各レンズの光軸に直交する回転軸を中心に回動可能に保持されているとともに、その表面の一部には、前記回動による第1の回動位置においては前記撮像素子の撮像面へ向かう被写体光全体が入射するとともに、前記回動による第2の回動位置においては前記被写体光の光路からその全体が退避する励起光カットコーティングが施されている回動光学素子を含む対物光学系とを、長尺状の体腔内挿入部の先端内に組み込んでなることを特徴とする。   Similarly, the fluorescence observation endoscope according to the present invention devised to solve the above-described problems is based on the image of the subject by the reflected light of white light introduced into the body cavity and the excitation light introduced into the body cavity. A fluorescence observation endoscope for selectively capturing an image of a subject by fluorescence emitted from an excited biological tissue, an image sensor that captures an image formed on an imaging surface thereof, and imaging of the image sensor In order to form each of the images on the surface, the lens is held rotatably about one or more lenses each having refractive power, and a rotation axis orthogonal to the optical axis of each lens. The entire subject light toward the imaging surface of the imaging element is incident on a part of the surface at the first rotation position due to the rotation, and the subject light is incident at the second rotation position due to the rotation. Evacuate the whole from the light path An objective optical system including a rotating optical element excitation light cut coating is applied, characterized by comprising incorporating into the tip of the body cavity insertion portion of the elongate.

このように構成されると、蛍光観察時には、回動光学素子を第1の回動位置まで回動させることによって、被写体光の全成分を励起光カットフィルタに入射させることができるので、励起光の波長帯域の成分はカットされて蛍光のみによる像を撮像することができる一方、通常観察時には、回動光学素子を第2の回動位置まで回動させることによって、励起光カットフィルタの全体を被写体光の光路外に退避させることができるので、被写体の実際の色分布を正確に再現した画像を得ることができる。しかも、励起光カットコーティングの被写体光からの退避は回動光学素子の回動によって行われるので、回動光学素子を回動させるための機構の設置スペースは必要であるものの、励起光カットフィルタ自体を退避させる空間は必要ではない。従って、その分だけ、体腔内挿入部の先端の外径が大きくなってしまうことが防止される。   With this configuration, at the time of fluorescence observation, all components of the subject light can be incident on the excitation light cut filter by rotating the rotation optical element to the first rotation position. In the normal observation, the entire excitation light cut filter can be obtained by rotating the rotating optical element to the second rotating position. Since the object light can be retracted outside the optical path, an image that accurately reproduces the actual color distribution of the object can be obtained. Moreover, since the excitation light cut coating is retracted from the subject light by the rotation of the rotating optical element, an installation space for the mechanism for rotating the rotating optical element is necessary, but the excitation light cut filter itself. There is no need for space to evacuate. Accordingly, it is possible to prevent the outer diameter of the distal end of the body cavity insertion portion from being increased accordingly.

以上のように構成された本発明の蛍光観察内視鏡及び内視鏡対物光学系によれば、単一の撮像素子によって蛍光像及び色再現性が正確な通常像の撮像が可能でありながら、観察及び駆動機構の設置スペースの他には対物光学系の側方に励起光カットフィルタの退避スペースを確保する必要がない。よって、本発明による蛍光観察内視鏡及び本発明による内視鏡対物光学系を組み込んだ内視鏡によれば、その体腔内挿入部の外径が太くなることが抑えられる。   According to the fluorescence observation endoscope and the endoscope objective optical system of the present invention configured as described above, a single image pickup device can capture a fluorescent image and a normal image with accurate color reproducibility. In addition to the installation space for the observation and drive mechanism, it is not necessary to secure a retreat space for the excitation light cut filter on the side of the objective optical system. Therefore, according to the fluorescence observation endoscope according to the present invention and the endoscope incorporating the endoscope objective optical system according to the present invention, an increase in the outer diameter of the body cavity insertion portion can be suppressed.

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。   Hereinafter, an embodiment 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内視鏡システムの構成を示す概略構成図である。この図1に示すように、この内視鏡システムは、蛍光観察内視鏡10,光源プロセッサ装置20,及び、モニタ30から、構成されている。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a configuration of an endoscope system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the endoscope system includes a fluorescence observation endoscope 10, a light source processor device 20, and a monitor 30.

図2は、この内視鏡システムに用いられる蛍光観察内視鏡10の外観図である。この図2に示すように、この蛍光観察内視鏡10は、体腔内に挿入される可撓管状の体腔内挿入部10aを、有している。この体腔内挿入部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が接続されている。更に、この操作部10bの側面には、ライトガイド可撓管10cの先端が接続されており、このライトガイド可撓管10cの基端には、コネクタ10dが接続されている。   FIG. 2 is an external view of the fluorescence observation endoscope 10 used in this endoscope system. As shown in FIG. 2, the fluorescence observation endoscope 10 has a flexible tubular body cavity insertion portion 10a to be inserted into the body cavity. A bending portion is incorporated at the distal end of the body cavity 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 at the proximal end. It is connected. Further, the distal end of the light guide flexible tube 10c is connected to the side surface of the operation portion 10b, and the connector 10d is connected to the proximal end of the light guide flexible tube 10c.

図1の概略図に示すように、体腔内挿入部10aの先端面には、3つの貫通孔が穿たれており、そのうちの2つの貫通孔には、配光レンズ11及び対物光学系12がそれぞれ嵌め込まれている。配光レンズ11は、単一の負レンズからなる。対物光学系12は、多数枚のレンズから構成される結像光学系であり、その具体的な構成については、図3を用いて後で詳しく説明する。体腔内挿入部10aに形成された残りの1つの貫通孔は、鉗子口13として利用される。体腔内挿入部10a内には、この鉗子口13と操作部に穿たれた鉗子口とを結ぶ細管14が、引き通されている。この細管14は、鉗子や剪刀や凝固電極などの処置具を挿入するための鉗子チャンネルとして機能する。   As shown in the schematic diagram of FIG. 1, three through holes are formed in the distal end surface of the body cavity insertion portion 10 a, and the light distribution lens 11 and the objective optical system 12 are provided in two of the through holes. Each is fitted. The light distribution lens 11 is composed of a single negative lens. The objective optical system 12 is an imaging optical system composed of a large number of lenses, and a specific configuration thereof will be described in detail later with reference to FIG. The remaining one through hole formed in the body cavity insertion portion 10a is used as the forceps port 13. A thin tube 14 connecting the forceps port 13 and the forceps port pierced in the operation portion is passed through the body cavity insertion portion 10a. The thin tube 14 functions as a forceps channel for inserting a treatment tool such as a forceps, a scissors, or a coagulation electrode.

さらに、体腔内挿入部10a内には、ライトガイド18が引き通されている。ライトガイド18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18の基端は、操作部10b,ライトガイド可撓管10c内を引き通されて、コネクタ10dの基端面から突出している金属パイプ内に固定されている。   Further, the light guide 18 is passed through the body cavity insertion portion 10a. The light guide 18 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 18 is fixed in a metal pipe that is led through the operation portion 10b and the light guide flexible tube 10c and protrudes from the base end surface of the connector 10d.

さらに、体腔内挿入部10a内には、対物光学系12によって形成された被写体の像をその撮像面にて撮像する撮像素子(カラーCCD)16が組み込まれており、これら対物光学系12と撮像素子16との間には、光学フィルタ15(図3参照)が介在している。   Furthermore, an imaging element (color CCD) 16 that captures an image of a subject formed by the objective optical system 12 on its imaging surface is incorporated in the body cavity insertion portion 10a. An optical filter 15 (see FIG. 3) is interposed between the elements 16.

対物光学系12は、図3(a),(b)に示すように物体側から順に、負、正、負、正の4枚構成の結像光学系であり、第1乃至第3レンズが、夫々屈折力を有する複数のレンズであり、最も像側のレンズが、完全な球体からなる回動光学素子としてのボールレンズ120である。このボールレンズ120は、図1に示す駆動モータ19により、対物光学系12全体の光軸に直交するとともに自身の中心を貫く回転軸を中心として、回転(自転)可能に支持されている。そして、このボールレンズ120の表面には、駆動モータ19による回転(自転)の途中で対物光学系12全体の光軸と交差する一点を中心とした励起光カットコーティング120aが施されている。この励起光カットコーティング120aは、使用する励起光と同じ波長帯域(並びに、それよりも短波長側の帯域)の光を遮断し、それよりも長波長側の帯域の光のみを透過する。   As shown in FIGS. 3A and 3B, the objective optical system 12 is an imaging optical system having four negative, positive, negative, and positive components in order from the object side, and the first to third lenses are provided. These are a plurality of lenses each having a refractive power, and the most image side lens is a ball lens 120 as a rotating optical element made of a perfect sphere. The ball lens 120 is supported by a drive motor 19 shown in FIG. 1 so as to be rotatable (spinning) around a rotation axis that is orthogonal to the optical axis of the entire objective optical system 12 and penetrates its center. The surface of the ball lens 120 is provided with an excitation light cut coating 120a centering on one point that intersects the optical axis of the entire objective optical system 12 during the rotation (spinning) by the drive motor 19. The excitation light cut coating 120a blocks light in the same wavelength band as the excitation light to be used (and the shorter wavelength side band) and transmits only light in the longer wavelength side band.

そして、この励起光カットコーティング120aの外径は、光軸を含み回転軸に垂直な断面においてこのボールレンズ120の球の中心から見込む角度が90°となり、且つ、ボールレンズ120の有効径よりも十分大きくなるように設定されている。従って、励起光カットコーティング120aの中心が光軸上に在る場合(即ち、第1の回動位置)には、対物光学系12の物体側面から入射して後述する撮像素子16の受光面に至る光束(以下、「被写体光」という)は、全てこの励起光カットコーティング120aに入射する。これに対して、励起光カットコーティング120aの中心が光軸上に在る状態からボールレンズ120が90°回転した場合(即ち、第2の回動位置)には、励起光カットコーティング120aの全体が被写体光の光路外に退避する。   The outer diameter of the excitation light cut coating 120 a is 90 ° when viewed from the center of the ball lens 120 in a cross section that includes the optical axis and is perpendicular to the rotation axis, and is larger than the effective diameter of the ball lens 120. It is set to be large enough. Therefore, when the center of the excitation light cut coating 120a is on the optical axis (that is, the first rotation position), it enters from the object side surface of the objective optical system 12 and enters the light receiving surface of the image sensor 16 described later. All the light fluxes (hereinafter referred to as “subject light”) enter the excitation light cut coating 120a. On the other hand, when the ball lens 120 is rotated by 90 ° from the state where the center of the excitation light cut coating 120a is on the optical axis (that is, the second rotation position), the entire excitation light cut coating 120a. Retracts out of the optical path of the subject light.

蛍光観察内視鏡10の操作部10bの外面には、多数のスイッチ10g(図1では一つのみ図示)が設けられている。また、内視鏡10のコネクタ10d内には、後述する光源プロセッサ装置20内のシステムコントロール部22からの指示に従って撮像素子16及び駆動モータ19を駆動する回路であるドライバ17が、組み込まれている。   A large number of switches 10g (only one is shown in FIG. 1) are provided on the outer surface of the operation unit 10b of the fluorescence observation endoscope 10. In addition, a driver 17 that is a circuit for driving the image sensor 16 and the drive motor 19 is incorporated in the connector 10d of the endoscope 10 in accordance with instructions from a system control unit 22 in the light source processor device 20 described later. .

撮像素子1が像を撮像することによって出力した映像信号は、信号ケーブル16bを通じて出力される。この信号ケーブル16bは、体腔内挿入部10a,操作部10b及びライトガイド可撓管10c内を引き通されて、コネクタ10dの端面に設けられた電気コネクタ31を構成する多数の信号ピンのうちの幾つかに、接続されている。この信号ケーブル16bと並行して、各スイッチ10gに夫々繋がる複数の信号線が、操作部10b及びライトガイド可撓管10c内を引き通されて、電気コネクタ31を構成する何れかの信号ピンに夫々接続されている。同様に、ドライバ17へ上記システムコントロール部22からの制御信号を入力する信号線も、電気コネクタ31を構成する何れかの信号ピンに接続されている。
Video signal imaging element 1 6 has output by taking an image is output through a signal cable 16b. The signal cable 16b is passed through the body cavity insertion portion 10a, the operation portion 10b, and the light guide flexible tube 10c, and is included among the many signal pins constituting the electrical connector 31 provided on the end surface of the connector 10d. Some are connected. In parallel with the signal cable 16b, a plurality of signal lines respectively connected to the respective switches 10g are routed through the operation unit 10b and the light guide flexible tube 10c to any one of the signal pins constituting the electrical connector 31. Each is connected. Similarly, a signal line for inputting a control signal from the system control unit 22 to the driver 17 is also connected to any signal pin constituting the electrical connector 31.

光源プロセッサ装置20は、蛍光観察内視鏡10のライトガイド18の端面に白色光(可視領域の全ての帯域を含む光)及び励起光を選択的に導入する光源ブロック24,蛍光観察内視鏡10の電気コネクタ31を通じて撮像素子16から受信した映像信号に対して画像処理を行うことによってビデオ信号を生成する画像処理部23,及び、これら光源ブロック24及び画像処理部23を統合的に制御するシステムコントロール部22を、主要構成としている。   The light source processor device 20 includes a light source block 24 that selectively introduces white light (light including all bands in the visible region) and excitation light to the end face of the light guide 18 of the fluorescence observation endoscope 10, and the fluorescence observation endoscope. The image processing unit 23 that generates a video signal by performing image processing on the video signal received from the image sensor 16 through the ten electrical connectors 31, and the light source block 24 and the image processing unit 23 are integratedly controlled. The system control unit 22 is the main component.

この光源プロセッサ装置20の筐体の側面には、蛍光観察内視鏡10のコネクタ10dから突出したライトガイド18が挿入されるソケット(図示略)が、設けられている。このソケットに挿入されたライトガイド18の中心軸の延長線上には、光源ブロック24を構成する回転フィルタ241,集光レンズ243及び白色光源245が配置されている。   A socket (not shown) into which the light guide 18 protruding from the connector 10 d of the fluorescence observation endoscope 10 is inserted is provided on the side surface of the housing of the light source processor device 20. A rotating filter 241, a condenser lens 243 and a white light source 245 constituting the light source block 24 are arranged on an extension line of the central axis of the light guide 18 inserted into the socket.

白色光源245は、システムコントロール部22によって制御され、少なくとも可視領域の全帯域の光及び励起光として用いられる帯域の光(可視光又は紫外光)を含む白色光を、集光レンズ243の光軸に沿って(従って、ライトガイド18の中心軸の延長線に沿って)、平行光として射出する。集光レンズ243は、その光軸に沿って白色光源245から射出された平行光をソケットに挿入されたライトガイド18の基端面に集光する。   The white light source 245 is controlled by the system control unit 22 and emits white light including at least light in the entire visible region and light in a band used as excitation light (visible light or ultraviolet light) to the optical axis of the condenser lens 243. (Ie, along the extension of the central axis of the light guide 18) along the axis of the light guide 18. The condensing lens 243 condenses the parallel light emitted from the white light source 245 along the optical axis on the base end surface of the light guide 18 inserted in the socket.

ソケットに挿入されたライトガイド18と集光レンズ243との間に配置された回転フィルタ241は、システムコントロール部22によって制御されるフィルタモータ242によって、その中心を回転軸として回転する。そして、この回転フィルタ241には、その回転中心と同心に、中心角がともに180°であって互いに合同形状である透過部及び励起光透過フィルタが設けられている。この透過部は、白色光の全てを透過する。一方、励起光透過フィルタは、白色光から励起光として用いられる帯域の光のみを透過する。回転フィルタ241は、その回転に伴って透過部及び励起光透過フィルタが交互に白色光の光路に侵入する位置に、配置されている。   The rotation filter 241 disposed between the light guide 18 inserted into the socket and the condenser lens 243 is rotated about the rotation axis by the filter motor 242 controlled by the system control unit 22. The rotary filter 241 is provided with a transmission part and an excitation light transmission filter that are concentric with the rotation center and have a central angle of 180 ° and are congruent to each other. This transmission part transmits all white light. On the other hand, the excitation light transmission filter transmits only light in a band used as excitation light from white light. The rotation filter 241 is disposed at a position where the transmission unit and the excitation light transmission filter alternately enter the optical path of white light as the rotation filter 241 rotates.

光源プロセッサ装置20の筐体の側面には、更に、上述したソケットにライトガイド18が挿入された状態において電気コネクタ31を構成する各端子と夫々導通する多数の電極が設けられている。これら各端子及び各電極の導通により、ドライバ17及び各スイッチ10gはシステムコントロール部22に接続され、撮像素子16からの映像信号を伝達する信号ケーブル16bは画像処理部23に接続される。   The side surface of the housing of the light source processor device 20 is further provided with a large number of electrodes that are electrically connected to the respective terminals constituting the electrical connector 31 when the light guide 18 is inserted into the socket described above. Due to the conduction of these terminals and electrodes, the driver 17 and the switches 10 g are connected to the system control unit 22, and the signal cable 16 b that transmits the video signal from the image sensor 16 is connected to the image processing unit 23.

システムコントロール部22は、特定のスイッチ(モード切替スイッチ)10gが操作される毎に、その動作モードを、通常観察モードと蛍光観察モードとの間で交互に切り替える。そして、システムコントロール部22は、何れの動作モードにおいても白色光源245から白色光を射出させる。   The system control unit 22 switches the operation mode alternately between the normal observation mode and the fluorescence observation mode every time a specific switch (mode changeover switch) 10g is operated. Then, the system control unit 22 emits white light from the white light source 245 in any operation mode.

そして、通常観察モードにおいては、システムコントロール部22は、回転フィルタ241の透過部が白色光の光路に侵入した回転位置にてこの回転フィルタ241を停止させる様に、フィルタモータ242を制御する。その結果、白色光の全体が、常に、ライトガイド18に入射し、配光レンズ11を通じて被写体に照射される。同時に、システムコントロール部22は、励起光カットコーティング120aが被写体光の光路から退避した回転位置にてボールレンズ120を停止させるように駆動モータ19を制御するとともに、対物光学系12によって形成された像を所定の垂直同期周期毎に撮像させるように撮像素子16を制御することを、ドライバ17に命じる。その結果、上記垂直同期周期毎に、被写体表面での白色光の反射光による被写体像を撮像することによって得られた映像信号が撮像素子16から出力されて、画像処理部23に入力される。   In the normal observation mode, the system control unit 22 controls the filter motor 242 so that the rotary filter 241 is stopped at the rotational position where the transmission part of the rotary filter 241 enters the optical path of white light. As a result, the entire white light always enters the light guide 18 and is irradiated to the subject through the light distribution lens 11. At the same time, the system control unit 22 controls the drive motor 19 to stop the ball lens 120 at the rotational position where the excitation light cut coating 120 a is retracted from the optical path of the subject light, and the image formed by the objective optical system 12. Is commanded to the driver 17 to control the image sensor 16 so as to be imaged every predetermined vertical synchronization period. As a result, a video signal obtained by capturing a subject image by reflected white light on the subject surface is output from the image sensor 16 and input to the image processing unit 23 at each vertical synchronization period.

一方、システムコントロール部22は、動作モードが蛍光観察モードに切り替わると、回転フィルタ241を上記垂直同期周期の2倍の周期で等速回転させ、且つ、垂直同期のタイミング毎に透過部又は励起光フィルタの中心が夫々集光レンズ243の光軸と交差する様に、フィルタモータ242を制御する。その結果、上記垂直同期周期にて、ライトガイド18に入射して配光レンズ11を通じて被写体に照射される光が、白色光と励起光との間で交互に切り替わる。同時に、システムコントロール部22は、ボールレンズ120を上記垂直同期周期の4倍の周期で等速回転させ、且つ、白色光が被写体に照射されている間は、励起光カットコーティング120aが被写体光の光路から退避するとともに、回転フィルタ241の励起光フィルタの中心が集光レンズ243の光軸と交差するタイミングで励起光カットコーティング120aの中心が対物光学系12全体の光軸と交差する様に駆動モータ19を制御するとともに、対物光学系12によって形成された像を垂直同期のタイミング毎に撮像させるように撮像素子16を制御することを、ドライバ17に命じる。なお、励起光カットコーティング120aの外縁が被写体光の光路を横断する期間は、撮像素子16が映像信号を転送するために費やされ、励起光カットコーティング120aの外縁が被写体光の光路外にある期間内においてのみ撮像素子16による撮像(すなわち、電荷の蓄積)がなされる。その結果、被写体表面での白色光の反射光による被写体像を撮像することによって得られた映像信号(便宜上「白色光映像信号」という)と、励起光によって励起された生体組織から発した蛍光のみによる被写体像を撮像することによって得られた映像信号(便宜上「蛍光映像信号」という)とが、垂直同期周期毎に交互に撮像素子16から出力されて、画像処理部23に入射する。   On the other hand, when the operation mode is switched to the fluorescence observation mode, the system control unit 22 rotates the rotary filter 241 at a constant speed of twice the vertical synchronization period and transmits the transmission unit or excitation light at every vertical synchronization timing. The filter motor 242 is controlled so that the center of the filter intersects the optical axis of the condenser lens 243, respectively. As a result, in the vertical synchronization period, the light that enters the light guide 18 and is irradiated on the subject through the light distribution lens 11 is alternately switched between white light and excitation light. At the same time, the system control unit 22 rotates the ball lens 120 at a constant speed of four times the vertical synchronization period, and while the object is irradiated with white light, the excitation light cut coating 120a is applied to the object light. Retreating from the optical path and driving so that the center of the excitation light cut coating 120a intersects the optical axis of the entire objective optical system 12 at the timing when the center of the excitation light filter of the rotary filter 241 intersects the optical axis of the condenser lens 243. In addition to controlling the motor 19, the driver 17 is instructed to control the image sensor 16 so that an image formed by the objective optical system 12 is captured at each timing of vertical synchronization. It should be noted that the period during which the outer edge of the excitation light cut coating 120a crosses the optical path of the subject light is spent for the image sensor 16 to transfer the video signal, and the outer edge of the excitation light cut coating 120a is outside the optical path of the subject light. Imaging (that is, charge accumulation) is performed by the imaging element 16 only within the period. As a result, only a video signal obtained by capturing a subject image by reflected white light on the subject surface (referred to as a “white light video signal” for convenience) and fluorescence emitted from living tissue excited by excitation light. A video signal (referred to as a “fluorescent video signal” for convenience) obtained by capturing the subject image is alternately output from the image sensor 16 for each vertical synchronization period and enters the image processing unit 23.

システムコントロール部22は、また、画像処理部23に接続されており、この画像処理部23に対しても、上記垂直同期タイミングを通知するとともに、現在の動作モードを通知する。この画像処理部23は、システムコントロール部22から通知されている動作モードが通常観察モードである間は、撮像素子16から入力された映像信号をビデオ信号に変換して、そのままモニタ30に出力する。一方、システムコントロール部22から通知されている動作モードが蛍光観察モードである間は、画像処理部23は、連続して撮像素子16から入力された白色光映像信号の輝度値分布と蛍光映像信号の輝度値分布とを比較して、後者においては暗部として写り込んでいるが前者においては暗部となっていない部分を病変部として特定し、特定した病変部を特定色にて元の参照映像信号中にスーパーインポーズしてなる映像信号(便宜上「診断用映像信号」という)を生成し、この診断用映像信号をビデオ信号に変換して、モニタ30に出力する。   The system control unit 22 is also connected to the image processing unit 23, and also notifies the image processing unit 23 of the vertical synchronization timing and the current operation mode. While the operation mode notified from the system control unit 22 is the normal observation mode, the image processing unit 23 converts the video signal input from the image sensor 16 into a video signal and outputs it to the monitor 30 as it is. . On the other hand, while the operation mode notified from the system control unit 22 is the fluorescence observation mode, the image processing unit 23 continuously distributes the luminance value distribution of the white light video signal and the fluorescence video signal input from the image sensor 16. In the latter case, a portion that is reflected as a dark portion but is not a dark portion in the former is identified as a lesion portion, and the identified lesion portion is the original reference video signal in a specific color. A video signal superimposed on the inside (referred to as “diagnostic video signal” for convenience) is generated, and the diagnostic video signal is converted into a video signal and output to the monitor 30.

以上のように構成された蛍光内視鏡システムを用いて施術を行う術者は、蛍光観察内視鏡10のスイッチ10gを適宜操作することによって光源プロセッサ装置20の動作モードを通常観察モードに切り替えた上で、モニタ30上に映し出される映像を見ながら、蛍光観察内視鏡10の体腔内挿入部10aを被験者の体腔内に挿入してゆく。このとき、上述したように、システムコントロール部22による制御により、ライトガイド18には常時白色光が導入され、ボールレンズ120は、励起光カットコーティング120aを被写体光の光路外に退避させた状態で停止している。従って、被写体の表面に照射された白色光のうち当該被写体表面の色に応じたスペクトルにて反射された成分からなる反射光の全成分が、励起光カットコーティング120aによって遮断されることなく、撮像素子16の撮像面へ向かう。従って、その入射光に基づいて得られた映像信号によってモニタ30上に表示される映像は、被写体の表面の色分布を正確に再現したものとなる。   The surgeon performing the operation using the fluorescence endoscope system configured as described above switches the operation mode of the light source processor device 20 to the normal observation mode by appropriately operating the switch 10g of the fluorescence observation endoscope 10. After that, the intra-body cavity insertion portion 10a of the fluorescence observation endoscope 10 is inserted into the body cavity of the subject while watching the image projected on the monitor 30. At this time, as described above, white light is always introduced into the light guide 18 by the control of the system control unit 22, and the ball lens 120 is in a state where the excitation light cut coating 120a is retracted out of the optical path of the subject light. It has stopped. Therefore, all the components of the reflected light composed of the components reflected in the spectrum corresponding to the color of the subject surface among the white light irradiated on the subject surface are captured without being blocked by the excitation light cut coating 120a. Heading to the imaging surface of the element 16 Therefore, the video displayed on the monitor 30 by the video signal obtained based on the incident light accurately reproduces the color distribution on the surface of the subject.

術者は、このようにしてモニタ30上に表示されている映像中に病変部と思しき部位を捕捉すると、モード切替スイッチ10gを操作することによって光源プロセッサ装置20の動作モードを蛍光観察モードに切り替える。すると、システムコントロール部22の制御に従い、回転フィルタ241とボールレンズ120とが互いに同期して回転する。その結果、各垂直同期周期毎に、被写体に照射される光が白色光と励起光との間で切り替わり、白色光が被写体に照射されている間には、上述したように被写体表面の色を正確に再現した白色光映像信号が得られ、励起光が被写体に照射されている間には、励起光成分が励起光カットコーティング120aに遮断されることによって生体組織が発した蛍光のみに基づく蛍光映像信号が得られる。術者は、これら白色光映像信号および蛍光映像信号に基づいて生成された診断用映像信号によってモニタ30上に表示される映像を見ることにより、当該部位が病変部であるか否かの判定を行うのである。   When the surgeon captures a site that appears to be a lesion in the image displayed on the monitor 30 in this way, the operation mode of the light source processor device 20 is switched to the fluorescence observation mode by operating the mode switch 10g. . Then, the rotation filter 241 and the ball lens 120 rotate in synchronization with each other under the control of the system control unit 22. As a result, at each vertical synchronization period, the light applied to the subject is switched between white light and excitation light, and while the white light is applied to the subject, the color of the subject surface is changed as described above. While an accurately reproduced white light video signal is obtained and the subject is irradiated with the excitation light, the excitation light component is blocked by the excitation light cut coating 120a, and the fluorescence is based only on the fluorescence emitted by the living tissue. A video signal is obtained. The surgeon determines whether or not the site is a lesion by viewing the video displayed on the monitor 30 by the diagnostic video signal generated based on the white light video signal and the fluorescent video signal. Do it.

以上に説明したように、本実施形態によると、ボールレンズ120を駆動する機構(即ち駆動モータ19)の設置スペースは必要であるが、励起光カットフィルタの類を被写体光の光路から退避させるための退避スペースが不要となる。従って、蛍光観察内視鏡10の体腔内挿入部10aの外径を徒に太くしてしまうことがない。
[変形例]
As described above, according to the present embodiment, an installation space for the mechanism for driving the ball lens 120 (that is, the drive motor 19) is necessary, but the type of excitation light cut filter is retracted from the optical path of the subject light. Evacuation space becomes unnecessary. Therefore, the outer diameter of the body cavity insertion portion 10a of the fluorescence observation endoscope 10 is not increased.
[Modification]

上述した実施形態においては、蛍光観察モード下においては、システムコントロール部22は回転フィルタ241とボールレンズ120とを同期して定速回転させ、画像処理部23は、白色光映像信号及び蛍光映像信号に基づいて診断用映像信号を生成していた。これを変形して、システムコントロール部22は、回転フィルタ241の励起光フィルタが白色光の光路に侵入した回転位置にてこの回転フィルタ241を停止させる様にフィルタモータ242を制御するとともに、励起光カットコーティング120aの中心が対物光学系12の光軸と合致した回転位置にてボールレンズ120を停止させるように駆動モータ19を制御しても良い。すると、蛍光映像信号のみが常時画像処理部23に入力されるようになる。この場合、画像処理部23は、蛍光映像信号をそのままビデオ信号に変換してモニタ30上に映像を表示させることになる。その結果、モニタ30上には、被写体の蛍光の強度分布が表示されることになるので、術者は、その蛍光強度分布に基づいて病変部の有無を判断することになる。   In the above-described embodiment, in the fluorescence observation mode, the system control unit 22 rotates the rotary filter 241 and the ball lens 120 at a constant speed, and the image processing unit 23 performs the white light video signal and the fluorescence video signal. Based on the above, a diagnostic video signal is generated. By modifying this, the system control unit 22 controls the filter motor 242 to stop the rotary filter 241 at the rotational position where the excitation light filter of the rotary filter 241 has entered the optical path of white light, and the excitation light. The drive motor 19 may be controlled so that the ball lens 120 is stopped at a rotational position where the center of the cut coating 120 a coincides with the optical axis of the objective optical system 12. Then, only the fluorescent video signal is always input to the image processing unit 23. In this case, the image processing unit 23 converts the fluorescent video signal into a video signal as it is and displays the video on the monitor 30. As a result, since the fluorescence intensity distribution of the subject is displayed on the monitor 30, the surgeon determines the presence / absence of a lesion based on the fluorescence intensity distribution.

このように変形した場合には、蛍光モード中にボールレンズ120を定速回転させないので、励起光カットコーティング120aの外縁が被写体光の光路を横切る期間の存在を考慮する必要がない。よって、励起光カットコーティング120a及びボールレンズ120の外径を極力小さくすることができるので、体腔内挿入部10aの外径を更に細くすることができる。   In this case, since the ball lens 120 is not rotated at a constant speed during the fluorescence mode, it is not necessary to consider the existence of a period in which the outer edge of the excitation light cut coating 120a crosses the optical path of the subject light. Accordingly, the outer diameters of the excitation light cut coating 120a and the ball lens 120 can be made as small as possible, and thus the outer diameter of the body cavity insertion portion 10a can be further reduced.

実施形態2Embodiment 2

図4は、本発明の第2の実施形態による内視鏡システムを構成する蛍光観察内視鏡において、上述した第1実施形態のボールレンズ120に代用される回動光学素子としての回動フィルタ130の縦断面を示す。この回動フィルタ130は、対物光学系12全体の光軸にその中心軸が直交するように配置された正四角柱形状(立方体形状)を有し、その中心軸を回転軸として回転自在に、駆動モータ19によって保持されている。そして、この回動フィルタ130における回転軸と平行な一側面に、励起光カットコーティング130aが施されている。   FIG. 4 is a rotation filter as a rotation optical element substituted for the ball lens 120 of the first embodiment described above in the fluorescence observation endoscope constituting the endoscope system according to the second embodiment of the present invention. 130 shows a longitudinal section. The rotation filter 130 has a regular quadrangular prism shape (cubic shape) arranged so that its central axis is orthogonal to the optical axis of the entire objective optical system 12, and is driven to rotate about the central axis as a rotation axis. It is held by a motor 19. An excitation light cut coating 130 a is applied to one side surface of the rotation filter 130 that is parallel to the rotation axis.

本第2実施形態において、システムコントロール部22及び画像処理部23は、上述した第1実施形態の変形例と同様に動作する。即ち、通常観察モードにおいては、回動フィルタ130における励起光カットコーティング130aに隣接する面が被写体光の光路に挿入されるとともに励起光カットコーティング130aが被写体光の光路から退避した状態(第2の回動位置)で回動フィルタ130が停止され、蛍光観察モードにおいては、回動フィルタ130における励起光カットコーティング130aが被写体光の光路に挿入された状態(第1の回動位置)で回動フィルタ130が停止さる。   In the second embodiment, the system control unit 22 and the image processing unit 23 operate in the same manner as the modified example of the first embodiment described above. That is, in the normal observation mode, the surface adjacent to the excitation light cut coating 130a of the rotation filter 130 is inserted into the optical path of the subject light, and the excitation light cut coating 130a is retracted from the optical path of the subject light (second state). The rotation filter 130 is stopped at the rotation position), and in the fluorescence observation mode, the excitation light cut coating 130a in the rotation filter 130 is rotated in the state (first rotation position) inserted in the optical path of the subject light. The filter 130 is stopped.

回動フィルタ130は、通常観察モード時においても蛍光観察モード時においても被写
体光に対してパワーを及ぼさない。従って対物光学系12の他のレンズの設計の自由度が増す。
The rotating filter 130 does not exert power on the subject light both in the normal observation mode and in the fluorescence observation mode. Accordingly , the degree of freedom in designing other lenses of the objective optical system 12 is increased.

本第2実施形態によるその他の作用効果は、上述した第1実施形態のものと全く同じなので、その説明を省略する。   Other functions and effects of the second embodiment are exactly the same as those of the first embodiment described above, and a description thereof will be omitted.

実施形態3Embodiment 3

図5は、本発明の第3の実施形態による内視鏡システムを構成する蛍光観察内視鏡において、上述した第1実施形態のボールレンズ120に代用される回動光学素子としての回動レンズ140の縦断面を示す。この回動レンズ140は、上述した第2実施形態の回動フィルタ130における励起光カットコーティング130aが施されている面(回動光学素子の表面における励起光カットコーティングが施されている領域),及び、これに隣接する面(第2の回動位置において被写体光の光路に挿入される領域)に、互いに同一屈折作用のレンズ面形状を付与したのと等価な形状を有している。このレンズ面形状は、第1実施形態のボールレンズ120のような球面には限定されず、非球面形状でもよい。従って、回動レンズ140自体に起因する収差をあまり発生させることなく、対物レンズ12に求められる性能の一部を回動レンズ140が担うことができる。また、励起光カットコーティング140aはレンズ面に対向する平面に施してもよい。   FIG. 5 shows a rotating lens as a rotating optical element that can be used in place of the ball lens 120 of the first embodiment described above in a fluorescence observation endoscope that constitutes an endoscope system according to the third embodiment of the present invention. 140 shows a longitudinal section. The rotating lens 140 has a surface on which the excitation light cut coating 130a is applied in the rotation filter 130 of the above-described second embodiment (an area on which the excitation light cut coating is applied on the surface of the rotation optical element), And it has a shape equivalent to the surface adjacent to this (the region inserted into the optical path of the subject light at the second rotation position) having the same lens surface shape with the same refraction action. The lens surface shape is not limited to a spherical surface like the ball lens 120 of the first embodiment, and may be an aspherical shape. Therefore, the rotation lens 140 can bear a part of the performance required for the objective lens 12 without causing much aberration due to the rotation lens 140 itself. Further, the excitation light cut coating 140a may be provided on a plane facing the lens surface.

本第3実施形態において、システムコントロール部22及び画像処理部23は、上述した第1実施形態の変形例と同様に動作する。即ち、通常観察モードにおいては、回動レンズ140における励起光カットコーティング140aに隣接するレンズ面が光学フィルタ15側に近接して被写体光の光路に挿入されるとともに励起光カットコーティング140aが被写体光の光路から退避した状態(第2の回動位置)で回動レンズ140が停止され、蛍光観察モードにおいては、回動レンズ140における励起光カットコーティング140aが光学フィルタ15側に近接して被写体光の光路に挿入された状態(第1の回動位置)で回動レンズ140が停止さる。   In the third embodiment, the system control unit 22 and the image processing unit 23 operate in the same manner as the modified example of the first embodiment described above. That is, in the normal observation mode, the lens surface adjacent to the excitation light cut coating 140a in the rotating lens 140 is inserted in the optical path of the subject light adjacent to the optical filter 15 side, and the excitation light cut coating 140a is applied to the subject light. The rotating lens 140 is stopped in the state of being retracted from the optical path (second rotating position), and in the fluorescence observation mode, the excitation light cut coating 140a in the rotating lens 140 is close to the optical filter 15 side and transmits the subject light. The rotating lens 140 is stopped in the state inserted in the optical path (first rotating position).

従って、本第3実施形態によると、上述した第1実施形態に比して対物光学系12の他のレンズの設計の自由度が増すとともに、上述した第2実施形態に比しても対物光学系12の全長を短く抑えることができるという利点がある。   Therefore, according to the third embodiment, the degree of freedom in designing the other lenses of the objective optical system 12 is increased as compared with the first embodiment described above, and the objective optics is compared with the second embodiment described above. There is an advantage that the total length of the system 12 can be kept short.

本第2実施形態によるその他の作用効果は、上述した第1実施形態のものと全く同じなので、その説明を省略する。   Other functions and effects of the second embodiment are exactly the same as those of the first embodiment described above, and a description thereof will be omitted.

実施形態4Embodiment 4

図6は、本発明の第4の実施形態による内視鏡システムを構成する蛍光観察内視鏡において、上述した第1実施形態のボールレンズ120に代用される回動光学素子としての回動レンズ150である。この回動レンズ150は、上述した第3実施形態の回動レンズ140における各レンズ面に対向する面にも、励起光カットコートを施した面に対向する面と励起光カットコートを施した面に隣接する面に対向する面とが互いに同一の屈折作用を持つようにレンズ面形状を付与した形状を有している。   FIG. 6 shows a rotation lens as a rotation optical element that can be used in place of the ball lens 120 of the first embodiment described above in a fluorescence observation endoscope constituting an endoscope system according to the fourth embodiment of the present invention. 150. The rotating lens 150 has a surface facing the lens surface of the rotating lens 140 of the third embodiment described above and a surface facing the surface subjected to the excitation light cut coating and a surface subjected to the excitation light cut coating. The lens surface shape is provided so that the surfaces facing the surfaces adjacent to each other have the same refractive action.

本第4実施形態において、システムコントロール部22及び画像処理部23は、上述した第1実施形態の変形例と同様に動作する。即ち、通常観察モードにおいては、回動レンズ150における励起光カットコーティング150aに隣接するレンズ面が光学フィルタ15側に近接して被写体光の光路に挿入されるとともに励起光カットコーティング150aが被写体光の光路から退避した状態(第2の回動位置)で回動レンズ150が停止され、蛍光観察モードにおいては、回動レンズ150における励起光カットコーティング150aが光学フィルタ15側に近接して被写体光の光路に挿入された状態(第1の回動位置)で回動レンズ150が停止さる。   In the fourth embodiment, the system control unit 22 and the image processing unit 23 operate in the same manner as the modified example of the first embodiment described above. That is, in the normal observation mode, the lens surface adjacent to the excitation light cut coating 150a in the rotating lens 150 is inserted in the optical path of the subject light close to the optical filter 15 side, and the excitation light cut coating 150a is applied to the subject light. In the state of retracting from the optical path (second rotation position), the rotation lens 150 is stopped, and in the fluorescence observation mode, the excitation light cut coating 150a in the rotation lens 150 is close to the optical filter 15 side and transmits the subject light. The rotation lens 150 is stopped in the state inserted in the optical path (first rotation position).

従って、本第4実施形態によると、上述した第3実施形態においては、被写体光の光路中に挿入された回動レンズ140の一対の面のうち一方の面のみが担っていたパワーを他方の面にも分担させることができるので、第3実施形態と比較しても更にレンズの設計の自由度が増すとともに、対物光学系12の全長を短く抑えることができる。   Therefore, according to the fourth embodiment, in the above-described third embodiment, the power that only one surface of the pair of surfaces of the rotating lens 140 inserted into the optical path of the subject light bears the other. Since the surface can be shared, the degree of freedom in designing the lens is further increased compared to the third embodiment, and the total length of the objective optical system 12 can be kept short.

本第4実施形態によるその他の作用効果は、上述した第1実施形態のものと全く同じなので、その説明を省略する。   Other functions and effects of the fourth embodiment are exactly the same as those of the first embodiment described above, and a description thereof will be omitted.

本発明の第1の実施形態による内視鏡システムの内部構成を示す概略図Schematic which shows the internal structure of the endoscope system by the 1st Embodiment of this invention. 蛍光観察内視鏡の外観図External view of fluorescence observation endoscope 対物光学系から撮像素子までの光学構成を示す光学構成図Optical configuration diagram showing the optical configuration from the objective optical system to the image sensor 本発明の第2の実施形態に用いられる回動フィルタの縦断面図The longitudinal cross-sectional view of the rotation filter used for the 2nd Embodiment of this invention 本発明の第3の実施形態に用いられる回動レンズの縦断面図Longitudinal sectional view of a rotating lens used in the third embodiment of the present invention 本発明の第4の実施形態に用いられる回動レンズの縦断面図The longitudinal cross-sectional view of the rotation lens used for the 4th Embodiment of this invention

符号の説明Explanation of symbols

10 蛍光観察内視鏡
11 配光レンズ
12 対物光学系
16 撮像素子
18 ライトガイド
20 光源プロセッサ装置
22 システムコントロール回路
23 画像処理部
24 光源ブロック
120 ボールレンズ
241 回転フィルタ
242 フィルタモータ
245 白色光源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Fluorescence observation endoscope 11 Light distribution lens 12 Objective optical system 16 Image pick-up element 18 Light guide 20 Light source processor apparatus 22 System control circuit 23 Image processing part 24 Light source block 120 Ball lens 241 Rotation filter 242 Filter motor 245 White light source

Claims (4)

体腔内に導入された白色光の反射光による被写体の像と体腔内に導入された励起光によって励起された生体組織から発する蛍光による被写体の像とを選択的に撮像するための蛍光観察内視鏡の先端内に組み込まれ、前記各像を撮像素子の撮像面に形成する内視鏡用対物光学系であって、
夫々屈折力を有する1乃至複数のレンズと、
前記各レンズの光軸に直交する回転軸を中心に回動可能に保持されているとともに、その表面の一部には、前記回動による第1の回動位置においては前記撮像素子の撮像面へ向かう被写体光全体が入射するとともに、前記回動による第2の回動位置においては前記被写体光の光路からその全体が退避する励起光カットコーティングが施されている回動光学素子とを含み、
前記回動光学素子の表面における前記励起光カットコーティングが施されている領域,及び、前記第2の回動位置において前記被写体光の光路に挿入される領域は、夫々、互いに同じ屈折作用を有するレンズ面として形成されている
ことを特徴とする内視鏡用対物光学系。
Fluorescence observation endoscopy for selectively capturing an image of a subject by reflected light of white light introduced into a body cavity and an image of a subject by fluorescence emitted from living tissue excited by excitation light introduced into the body cavity An endoscope objective optical system that is incorporated in the tip of a mirror and forms each image on the imaging surface of an imaging device,
One or more lenses each having refractive power;
The lens is rotatably held around a rotation axis orthogonal to the optical axis of each lens, and a part of the surface of the lens has an imaging surface of the imaging element at the first rotation position by the rotation. with entire subject light is incident toward, in the second rotational position by the pivoting saw including a rotating optical element excitation light cut coating its entirety is retracted from the optical path of the object light is applied ,
The area where the excitation light cut coating is applied on the surface of the rotating optical element and the area inserted into the optical path of the subject light at the second rotating position have the same refraction action. An endoscope objective optical system characterized by being formed as a lens surface .
前記回動光学素子の表面における前記励起光カットコーティングが施されている領域に対向する領域,及び、前記第2の回動位置において前記被写体光の光路に挿入される領域に対向する領域も、夫々、互いに同じ屈折作用を有するレンズ面として形成されている
ことを特徴とする請求項1記載の内視鏡用対物光学系。
An area facing the area where the excitation light cut coating is applied on the surface of the rotating optical element, and an area facing the area inserted into the optical path of the subject light at the second rotating position, respectively, according to claim 1 Symbol placement endoscope objective optical system, characterized in that it is formed as a lens surface having the same refraction effect each other.
前記回動光学素子の形状は球形である
ことを特徴とする請求項2記載の内視鏡用対物光学系。
Claim 2 Symbol placement endoscope objective optical system, characterized in that the shape of the rotating optical element is spherical.
体腔内に導入された白色光の反射光による被写体の像と体腔内に導入された励起光によって励起された生体組織から発する蛍光による被写体の像とを選択的に撮像するための蛍光観察内視鏡であって、
その撮像面に形成された像を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子の撮像面に前記各像を夫々形成するために、夫々屈折力を有する1乃至複数のレンズ,及び、前記各レンズの光軸に直交する回転軸を中心に回動可能に保持されているとともに、その表面の一部には、前記回動による第1の回動位置においては前記撮像
素子の撮像面へ向かう被写体光全体が入射するとともに、前記回動による第2の回動位置においては前記被写体光の光路からその全体が退避する励起光カットコーティングが施されており、該励起光カットコーティングが施されている領域,及び、該第2の回動位置において前記被写体光の光路に挿入される領域は、夫々、互いに同じ屈折作用を有するレンズ面として形成されている回動光学素子を含む対物光学系とを、
長尺状の体腔内挿入部の先端内に組み込んでなることを特徴とする蛍光観察内視鏡。
Fluorescence observation endoscopy for selectively capturing an image of a subject by reflected light of white light introduced into a body cavity and an image of a subject by fluorescence emitted from living tissue excited by excitation light introduced into the body cavity A mirror,
An image sensor that captures an image formed on the imaging surface;
To each form the respective image on the imaging surface of the IMAGING element, one or a plurality of lenses each having a refractive power, and held rotatably about a rotation axis perpendicular the optical axis of each lens In addition, the entire object light toward the imaging surface of the imaging element is incident on a part of the surface of the surface at the first rotation position by the rotation, and the second rotation by the rotation is performed. In the position, an excitation light cut coating that is entirely retracted from the optical path of the subject light is applied , and in the region where the excitation light cut coating is applied and in the second rotation position, the object light Each of the regions inserted into the optical path includes an objective optical system including a rotating optical element formed as a lens surface having the same refractive action .
A fluorescence observation endoscope which is incorporated in the distal end of a long body cavity insertion portion.
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