JP4654353B2 - Endoscope system - Google Patents

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Description

本発明は、内視鏡に設けられたライトガイドを通じて体腔内に光を照射し、体腔内の観察を行う内視鏡システムに、関する。   The present invention relates to an endoscope system that observes the inside of a body cavity by irradiating light into the body cavity through a light guide provided in the endoscope.

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、励起されて蛍光を発する。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。近年、体腔内の生体組織に生じた異常をこの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, when a biological tissue is irradiated with light of a specific wavelength, it is excited and emits fluorescence. 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. In recent years, endoscope systems have been developed that detect abnormalities occurring in living tissue in a body cavity by utilizing this phenomenon.

このような内視鏡システムは、内視鏡,光源プロセッサ装置(光源装置と画像処理プロセッサ装置を組み合わせたもの)及び、表示装置から構成されている。   Such an endoscope system includes an endoscope, a light source processor device (a combination of a light source device and an image processing processor device), and a display device.

内視鏡は、体腔内に挿入される挿入部の先端へ照明光を導くライトガイド及び体腔内を撮像して画像信号を生成する撮像素子を、備えている。   The endoscope includes a light guide that guides illumination light to a distal end of an insertion portion that is inserted into a body cavity, and an imaging element that images the inside of the body cavity and generates an image signal.

光源プロセッサ装置は、白色光のみをライトガイドに入射するモード(以下、「通常観察モード」という)と白色光及び励起光(紫外光)を交互にライトガイドに入射するモード(以下、「蛍光観察モード」という)とを任意に切り替えて、生体組織に照射される光をライトガイドに入射できるように構成されているとともに、通常観察モードと蛍光観察モードとで、内視鏡から出力される画像信号に対する画像処理内容を変更するように構成されている。以下、これらの観察モードにおける画像処理内容について説明する。   The light source processor device is a mode in which only white light is incident on the light guide (hereinafter referred to as “normal observation mode”) and a mode in which white light and excitation light (ultraviolet light) are alternately incident on the light guide (hereinafter referred to as “fluorescence observation”). Mode ”), and the light emitted to the living tissue can be incident on the light guide, and the image output from the endoscope in the normal observation mode and the fluorescence observation mode. The image processing content for the signal is changed. Hereinafter, image processing contents in these observation modes will be described.

通常観察モードでは、内視鏡の挿入部の先端から白色光が照射され、この白色光が照明された体腔壁からの反射光による通常観察画像が、表示装置に表示される。   In the normal observation mode, white light is irradiated from the distal end of the insertion portion of the endoscope, and a normal observation image by reflected light from the body cavity wall illuminated with the white light is displayed on the display device.

蛍光観察モードでは、内視鏡の挿入部の先端から白色光と励起光とが交互に照射される。そして、白色光が照射されているときに得られた画像信号が参照画像信号とされ、励起光が照射されているときに得られた画像信号が蛍光画像信号とされ、参照画像信号による画像では明るく表示されるのに蛍光画像信号による画像では暗く表示される部分が光源プロセッサ装置によって病変部として抽出され、抽出された病変部を示す蛍光観察画像が、表示装置に表示される。   In the fluorescence observation mode, white light and excitation light are alternately irradiated from the distal end of the insertion portion of the endoscope. Then, an image signal obtained when white light is irradiated is used as a reference image signal, and an image signal obtained when excitation light is emitted is used as a fluorescence image signal. A portion that is brightly displayed but is darkly displayed in the image based on the fluorescence image signal is extracted as a lesion by the light source processor device, and a fluorescence observation image showing the extracted lesion is displayed on the display device.

このような蛍光観察電子内視鏡システムに採用される光源プロセッサ装置では、白色光及び励起光の照射範囲を一致させるために、内視鏡に引き通された1つのライトガイドへ白色光及び励起光を入射させる構成が採用され得る。この場合には、一般的な光源装置では白色光の強度よりも励起光の強度のほうが弱いため、ライトガイドへ入射させる励起光にロスを生じさせないように、光源プロセッサ装置の内部において、白色光の光路及び励起光の光路を一致させた光路上に、ライトガイドの径よりも小さい径になるように励起光を収束させる集光レンズが配置される。特許文献1には、ライトガイドの径よりも小さい径に光を収束させることができる内視鏡装置が、開示されている。
特開平05−130973号公報
In the light source processor apparatus employed in such a fluorescence observation electronic endoscope system, in order to match the irradiation ranges of the white light and the excitation light, the white light and the excitation are supplied to one light guide passed through the endoscope. A configuration in which light is incident may be employed. In this case, since the intensity of the excitation light is weaker than the intensity of the white light in a general light source device, white light is generated inside the light source processor device so as not to cause a loss in the excitation light incident on the light guide. A condensing lens for converging the excitation light is disposed on the optical path in which the optical path of the light and the optical path of the excitation light coincide with each other so as to have a diameter smaller than the diameter of the light guide. Patent Document 1 discloses an endoscope apparatus that can converge light to a diameter smaller than the diameter of a light guide.
JP 05-130973 A

ところで、一般的なライトガイドでは、像ではなく光のエネルギーを伝えるために、ライトガイドの基端側における各光ファイバ同士の位置関係に対してライトガイドの先端側における各光ファイバ同士の位置関係をランダムになるように、設計されている。   By the way, in a general light guide, in order to transmit light energy instead of an image, the positional relationship between optical fibers at the distal end side of the light guide with respect to the positional relationship between optical fibers at the proximal end side of the light guide. Designed to be random.

そのため、ライトガイドの基端面において、その一部分に光が収束されていたとしても、当該ライトガイドの先端から射出される光はライトガイド基端面に収束された光と同じ形状で射出されないことがあり得る。例えば、ライトガイドの基端面の一部分に励起光が入射したときには、ライトガイドの先端から射出される励起光にムラが生じてしまい、生体組織上での励起光の強度分布が極端に偏ってしまう虞(例えば、全照射範囲における一部分のみが暗くなってしまう虞)がある。このようにライトガイドから照射される励起光の強度分布に偏りがある場合には、この生体組織が正常部であったとしても、生体組織から発せられる蛍光の強度分布も偏った状態(一部が暗い状態)になってしまう。従って、この場合には、観察対象となる部分が正常部であったとしても、照射される励起光の強度が弱い部分を病変部として判断してしまう虞がある。   Therefore, even if light is converged on a part of the light guide base end face, the light emitted from the front end of the light guide may not be emitted in the same shape as the light converged on the light guide base end face. obtain. For example, when excitation light is incident on a part of the base end face of the light guide, unevenness occurs in the excitation light emitted from the tip of the light guide, and the intensity distribution of the excitation light on the living tissue is extremely biased. There is a fear (for example, only a part of the entire irradiation range may become dark). Thus, when the intensity distribution of the excitation light emitted from the light guide is biased, even if the living tissue is a normal part, the intensity distribution of the fluorescence emitted from the living tissue is also biased (partially Is dark). Therefore, in this case, even if the portion to be observed is a normal portion, there is a possibility that a portion where the intensity of the irradiated excitation light is weak is determined as a lesion portion.

そこで、本発明の課題は、ライトガイド基端面において当該ライトガイドの径よりも小さい径に光を収束させる構成を採用した場合であっても、ライトガイドの先端から射出される光の強度分布に極端な偏りが生じない内視鏡システムを、提供することにある。   Therefore, the problem of the present invention is that the intensity distribution of light emitted from the front end of the light guide is adopted even when a configuration in which light is converged to a diameter smaller than the diameter of the light guide on the light guide base end surface is adopted. An object of the present invention is to provide an endoscope system in which extreme bias does not occur.

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システムは、内視鏡と光源装置とからなる内視鏡システムであって、前記内視鏡は、基端側に入射した光束を先端側から射出するライトガイドと、観察対象物の像を形成する対物光学系と、この対物光学系によって結像された像を撮像して画像信号を出力する撮像素子とを備え、前記光源装置は、白色光を平行光として射出する白色光光源部と、生体組織を励起させるための励起光を平行光として射出する励起光光源部と、前記白色光光源部から射出される白色光の光路を進行してきた光を前記ライトガイドの基端側に向けて収束する集光光学系と、前記白色光光源部から射出される白色光の光路と前記励起光光源部から射出される励起光の光路とが重なる位置に配置され、前記白色光を透過するとともに前記励起光を反射することによって、前記集光光学系に向けて前記白色光及び前記励起光を進行させる光路合成素子と、前記光路合成素子の向きを変化させる光路合成素子回転手段と、前記撮像素子による撮像範囲において前記ライトガイドの先端から照射される励起光の強度分布が一定になるように前記光路合成素子回転手段を制御する制御部とを備えたことを特徴とする。   An endoscope system according to the present invention devised to solve the above problems is an endoscope system including an endoscope and a light source device, and the endoscope is incident on a proximal end side. A light guide that emits a light beam from the tip side, an objective optical system that forms an image of an observation object, and an imaging device that captures an image formed by the objective optical system and outputs an image signal; The light source device includes a white light source unit that emits white light as parallel light, an excitation light source unit that emits excitation light for exciting biological tissue as parallel light, and white light emitted from the white light source unit. A condensing optical system for converging the light traveling on the light path toward the base end side of the light guide, an optical path of white light emitted from the white light source unit, and an excitation emitted from the excitation light source unit Arranged in a position where the light path of light overlaps, An optical path synthesis element that transmits the white light and the excitation light toward the condensing optical system by transmitting light and reflecting the excitation light, and an optical path synthesis element rotation that changes the direction of the optical path synthesis element And a control unit that controls the optical path synthesizing element rotating means so that the intensity distribution of the excitation light emitted from the tip of the light guide is constant in the imaging range of the imaging element. .

このように構成されると、集光光学系へ白色光及び励起光が入射するようになる。このとき、撮像素子による撮像範囲においてライトガイドの先端から射出される励起光の強度分布に偏りが生じている場合には、制御部が光路合成素子の向きを変化させることにより、ライトガイドの基端側に入射する励起光のスポット位置を変化させる。このようにして、ライトガイドへ入射する励起光のスポット位置が制御部によって最適化(撮像素子による撮像範囲においてライトガイドの先端から照射された励起光の強度分布が一定になるように)されるため、集光光学系によって収束される励起光のスポット径がライトガイドの径よりも小さくなるように内視鏡システムを設計しても、撮像素子による撮像範囲においてライトガイドの先端から射出される励起光の強度分布に極端な偏りが生じないようになる。   If comprised in this way, white light and excitation light will inject into a condensing optical system. At this time, if there is a bias in the intensity distribution of the excitation light emitted from the tip of the light guide in the imaging range of the imaging element, the control unit changes the direction of the optical path combining element to change the base of the light guide. The spot position of the excitation light incident on the end side is changed. In this way, the spot position of the excitation light incident on the light guide is optimized by the control unit (so that the intensity distribution of the excitation light emitted from the tip of the light guide is constant in the imaging range by the imaging device). Therefore, even if the endoscope system is designed so that the spot diameter of the excitation light converged by the condensing optical system is smaller than the diameter of the light guide, it is emitted from the tip of the light guide in the imaging range by the imaging device. An extreme bias does not occur in the intensity distribution of the excitation light.

なお、光路合成素子回転手段は、相互に交わる2つの回転軸を夫々中心として、前記光路合成素子を回転させるようにしてもよい。   The optical path synthesizing element rotating means may rotate the optical path synthesizing element around two rotation axes that intersect each other.

また、本発明における内視鏡は、当該内視鏡を識別するための識別番号を記憶した記憶装置を更に有し、前記制御部は、前記識別番号毎に、前記撮像素子による撮像範囲において前記識別番号に対応した前記ライトガイドの先端から照射された励起光の強度分布が一定になる前記光路合成素子の各回転軸における回転角を夫々記憶した記憶部を更に有しており、前記内視鏡と前記光源装置とが接続されたときには、前記内視鏡の識別番号に対応した前記光路合成素子の回転角を前記記憶部から読み出し、前記光路合成素子の回転角が当該読み出した回転角となるように前記光路合成素子回転手段を制御するものであってもよい。   In addition, the endoscope according to the present invention further includes a storage device that stores an identification number for identifying the endoscope, and the control unit is configured to capture the identification number in the imaging range of the imaging element for each identification number. A storage unit for storing rotation angles of the respective rotation axes of the optical path combining element in which the intensity distribution of the excitation light irradiated from the tip of the light guide corresponding to the identification number is constant; When the mirror and the light source device are connected, the rotation angle of the optical path synthesis element corresponding to the identification number of the endoscope is read from the storage unit, and the rotation angle of the optical path synthesis element is the read rotation angle The optical path synthesizing element rotating means may be controlled so as to be.

また、本発明における制御部は、励起光が照射されると蛍光を発する蛍光板を前記ライトガイドから射出された励起光が照射している間に、前記撮像素子によって撮像された画像を複数領域に分割して各領域毎の明るさ同士を比較し、各領域の明るさが一定になるように前記光路合成素子回転手段を制御するものであってもよい。   In addition, the control unit according to the present invention may divide an image captured by the imaging element into a plurality of regions while the excitation light emitted from the light guide is irradiated on the fluorescent plate that emits fluorescence when the excitation light is irradiated. It is also possible to divide and compare the brightness of each region and control the optical path synthesizing element rotating means so that the brightness of each region is constant.

本発明によると、ライトガイド基端面において当該ライトガイドの径よりも小さい径に光を収束させる構成を採用した場合であっても、ライトガイドの先端から射出される光の強度分布に極端な偏りが生じない内視鏡システムを、提供することができる。   According to the present invention, even when a configuration in which light is converged to a diameter smaller than the diameter of the light guide on the light guide base end surface is extremely biased to the intensity distribution of light emitted from the tip of the light guide. It is possible to provide an endoscope system in which no occurs.

次に、添付図面に基づいて、本発明を実施するための形態を、説明する。   Next, modes for carrying out the present invention will be described based on the attached drawings.

図1は、本発明の実施の形態である内視鏡システムの外観図である。図1に示されるように、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、モニター60を、備えている。   FIG. 1 is an external view 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 60.

蛍光観察内視鏡10は、通常の電子内視鏡に蛍光観察用の改変を加えたものであり、体腔内に挿入されるために細長く形成されている挿入部10a,その挿入部10aの先端部分を湾曲操作するためのアングルノブ等を有する操作部10b,操作部10bと光源プロセッサ装置20とを接続するためのライトガイド可撓管10c,及び、このライトガイド可撓管10cの基端に設けられたコネクタ10dを、備えている。   The fluorescence observation endoscope 10 is obtained by adding a modification for fluorescence observation to a normal electronic endoscope. The insertion portion 10a is formed to be elongated in order to be inserted into a body cavity, and the distal end of the insertion portion 10a. An operation unit 10b having an angle knob for bending the portion, a light guide flexible tube 10c for connecting the operation unit 10b and the light source processor device 20, and a base end of the light guide flexible tube 10c A provided connector 10d is provided.

光源プロセッサ装置20の筐体の正面パネルには、後述する励起光光源204の主電源のオンオフを制御するキースイッチ22と、通常観察モードを指定するスイッチ,蛍光観察モードを指定するスイッチ,及び、調整動作開始を指定するスイッチを含む各種の操作スイッチが配列したスイッチパネル23と、蛍光観察内視鏡10のコネクタ10dが接続されるソケット24とが、設けられている。   On the front panel of the housing of the light source processor device 20, a key switch 22 for controlling on / off of a main power source of an excitation light source 204, which will be described later, a switch for designating a normal observation mode, a switch for designating a fluorescence observation mode, A switch panel 23 on which various operation switches including a switch for designating the start of the adjustment operation are arranged, and a socket 24 to which the connector 10d of the fluorescence observation endoscope 10 is connected.

図2は、蛍光観察内視鏡10及び光源プロセッサ装置20の内部構成を示す概略図である。以下、図2にしたがって蛍光観察内視鏡10、及び光源プロセッサ装置20の詳細な構成を順に説明する。   FIG. 2 is a schematic diagram showing the internal configuration of the fluorescence observation endoscope 10 and the light source processor device 20. Hereinafter, detailed configurations of the fluorescence observation endoscope 10 and the light source processor device 20 will be sequentially described with reference to FIG.

図2に示すように、蛍光観察内視鏡10の挿入部10aの先端面には、配光レンズ11及び対物レンズ12(対物光学系に相当)が設けられている。そして、この挿入部10aの内部には、対物レンズ12によって形成された被写体の像を撮影して画像信号に変換する撮像素子13,及び、対物レンズ12と撮像素子13との間に設けられ、後述する励起光光源204から射出される励起光の波長成分を除去する励起光カットフィルター14が、組み込まれている。   As shown in FIG. 2, a light distribution lens 11 and an objective lens 12 (corresponding to an objective optical system) are provided on the distal end surface of the insertion portion 10 a of the fluorescence observation endoscope 10. And inside this insertion part 10a, it is provided between the imaging element 13 which image | photographs the image of the to-be-photographed object formed with the objective lens 12, and converts it into an image signal, and the objective lens 12 and the imaging element 13, An excitation light cut filter 14 for removing a wavelength component of excitation light emitted from an excitation light source 204 described later is incorporated.

また、図2に示すように、蛍光観察内視鏡10のコネクタ10dの端面には、垂直に突出する金属管19が、設けられている。   As shown in FIG. 2, a metal tube 19 that protrudes vertically is provided on the end surface of the connector 10 d of the fluorescence observation endoscope 10.

さらに、蛍光観察内視鏡10の内部には、撮像素子13から出力された画像信号を伝送するための信号ケーブル18が、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の端面に形成された図示せぬコネクタピンに接続されている。また、この蛍光観察内視鏡10の内部には、図示せぬメモリ(記憶装置に相当)が、信号ケーブル18に接続されている。このメモリには、当該蛍光観察内視鏡10を識別するための識別番号が記憶されている。   Further, inside the fluorescence observation endoscope 10, a signal cable 18 for transmitting an image signal output from the image pickup device 13 passes through the insertion portion 10a, the operation portion 10b, and the light guide flexible tube 10c. Then, it is connected to a connector pin (not shown) formed on the end face of the connector 10d. In addition, a memory (not shown) (not shown) is connected to the signal cable 18 inside the fluorescence observation endoscope 10. In this memory, an identification number for identifying the fluorescence observation endoscope 10 is stored.

この信号ケーブル18と並行して、挿入部10a、操作部10b及びライトガイド可撓管10c内には、ライトガイド16が引き通されている。なお、ライトガイド16の先端は、挿入部10aの先端部内において配光レンズ11に対向し、その基端は、コネクタ10dにおける上記の金属管19内に挿入され固定されている。   In parallel with the signal cable 18, the light guide 16 is passed through the insertion portion 10a, the operation portion 10b, and the light guide flexible tube 10c. Note that the distal end of the light guide 16 faces the light distribution lens 11 in the distal end portion of the insertion portion 10a, and the proximal end thereof is inserted and fixed in the metal tube 19 in the connector 10d.

図6は、ライトガイド16の基端面を示す説明図である。図6に示すように、このライトガイド16は、束ねられた複数の光ファイバから構成されており、金属管19の内径と略等しい径を有している。なお、このライトガイド16は、像ではなく光のエネルギーを伝えるために、ライトガイド16の基端側における各光ファイバ同士の位置関係に対してライトガイド16の先端側における各光ファイバ同士の位置関係がランダムになるように、設計されている。具体的には、ライトガイド16は、光ファイバの束全体を捻るようにして、ライトガイド16の中心軸から離れるほど(ライトガイド16の外周に近づくほど)光ファイバの捻れの量が大きくなるように(基端側の光ファイバの位置に対する先端側の光ファイバの位置のずれが大きくなるように)、設計されている。   FIG. 6 is an explanatory view showing the base end face of the light guide 16. As shown in FIG. 6, the light guide 16 is composed of a plurality of bundled optical fibers and has a diameter substantially equal to the inner diameter of the metal tube 19. The light guide 16 transmits the energy of light, not an image, and the positions of the optical fibers on the distal end side of the light guide 16 with respect to the positional relationship between the optical fibers on the proximal end side of the light guide 16. Designed to make the relationship random. Specifically, the light guide 16 twists the entire bundle of optical fibers so that the amount of twist of the optical fiber increases as the distance from the central axis of the light guide 16 increases (the closer to the outer periphery of the light guide 16). (So that the displacement of the position of the optical fiber on the distal end side with respect to the position of the optical fiber on the proximal end side becomes large).

なお、図6において、金属管19の内側に描かれている円形のハッチング領域80は、後述する集光レンズ203によって収束された励起光を示している。この図6に示すように、ライトガイド16の基端面の一部に偏って励起光が入射する場合には、当該基端面に入射した励起光の形状が円形であっても、外周近傍の光ファイバに入射した励起光の射出位置が大きくずれるため、ライトガイド16の先端から射出される励起光の形状が円形でなくなってしまうこと(励起光の強度分布に極端な偏りが生じること)があり得る。   In FIG. 6, a circular hatched area 80 drawn inside the metal tube 19 indicates excitation light converged by a condenser lens 203 described later. As shown in FIG. 6, when the excitation light is incident on a part of the base end face of the light guide 16, even if the excitation light incident on the base end face has a circular shape, Since the emission position of the excitation light incident on the fiber is greatly shifted, the shape of the excitation light emitted from the tip of the light guide 16 may not be circular (the intensity distribution of the excitation light may be extremely biased). obtain.

次に、光源プロセッサ装置20について詳細に説明する。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16の基端面に白色光及び励起光を選択的に導入するとともに、蛍光観察内視鏡10のコネクタ10dの端子を通じて撮像素子13から受信した画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してモニター60へ出力する装置である。   Next, the light source processor device 20 will be described in detail. The light source processor device 20 selectively introduces white light and excitation light into the proximal end surface of the light guide 16 of the fluorescence observation endoscope 10 and receives it from the image sensor 13 through the terminal of the connector 10d of the fluorescence observation endoscope 10. This is a device for generating a video signal by performing image processing on the processed image signal and outputting it to the monitor 60.

この光源プロセッサ装置20のソケット24には、蛍光観察内視鏡10のコネクタ10dにおける金属管19がその外面から挿入される貫通孔が形成されている。このソケット24の貫通穴は、光源プロセッサ装置20の内部空間に通じている。   The socket 24 of the light source processor device 20 is formed with a through hole into which the metal tube 19 in the connector 10d of the fluorescence observation endoscope 10 is inserted from the outer surface. The through hole of the socket 24 communicates with the internal space of the light source processor device 20.

また、光源プロセッサ装置20は、ソケット24の貫通穴の中心軸(即ち、ソケット24の貫通穴に挿入された金属管19内のライトガイド16の中心軸)の延長線上に、ソケット24に向かって順番に、白色光を平行光として射出する白色光光源201(白色光光源部に相当),白色光光源201から射出された光束を通過または遮断する回転遮蔽板206,及び、回転遮蔽板206を通過した光束を収束させてライトガイド16に入射させる集光レンズ203(集光光学系に相当)を、備えている。   The light source processor device 20 is directed toward the socket 24 on an extension line of the central axis of the through hole of the socket 24 (that is, the central axis of the light guide 16 in the metal tube 19 inserted into the through hole of the socket 24). In order, a white light source 201 that emits white light as parallel light (corresponding to a white light source unit), a rotation shielding plate 206 that passes or blocks a light beam emitted from the white light source 201, and a rotation shielding plate 206 are provided. A condensing lens 203 (corresponding to a condensing optical system) for converging the light flux that has passed and entering the light guide 16 is provided.

光源プロセッサ装置20は、更に、励起光を発散光として射出する励起光光源204と、この励起光光源204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205とを、備えている(励起光光源204及びコリメートレンズ205が励起光光源部に相当)。なお、このコリメートレンズ205を透過した励起光の光路と、回転遮蔽板206を通過した白色光の光路とは、垂直に交わる。   The light source processor device 20 further includes an excitation light source 204 that emits excitation light as diverging light, and a collimator lens 205 that converts the excitation light emitted from the excitation light source 204 into parallel light (excitation). The light source 204 and the collimating lens 205 correspond to an excitation light source unit). The optical path of the excitation light that has passed through the collimator lens 205 and the optical path of the white light that has passed through the rotation shielding plate 206 intersect perpendicularly.

また、光源プロセッサ装置20は、コリメートレンズ205を透過した励起光の光路と回転遮蔽板206を通過した白色光の光路とが垂直に交わる位置に、ダイクロイックミラー300を、更に備えている。以下、各部品毎に詳細に説明する。   The light source processor device 20 further includes a dichroic mirror 300 at a position where the optical path of the excitation light that has passed through the collimator lens 205 and the optical path of the white light that has passed through the rotation shielding plate 206 intersect perpendicularly. Hereinafter, each part will be described in detail.

白色光光源201は、可視帯域全域の波長成分を持つ白色光を射出する。なお、この白色光光源201は、白色光の射出口の前に、赤外領域の光を除去する赤外除去フィルタを、備えている。そのため、白色光光源201から射出される白色光からは赤外光成分が除去される。   The white light source 201 emits white light having a wavelength component in the entire visible band. The white light source 201 includes an infrared filter that removes light in the infrared region in front of the white light exit. Therefore, the infrared light component is removed from the white light emitted from the white light source 201.

回転遮蔽板206は、略半円形の開口が一つだけ穿たれた円板であり、その開口の円弧の中心は、回転遮蔽板206の外周円の中心に一致している。この回転遮蔽板206の中心は、図示せぬモータの駆動軸の先端に固定されており、図示せぬモータによって駆動されると、回転遮蔽板206は、その駆動軸を回転中心として回転する。また、回転遮蔽板206を回転させた場合には、回転遮蔽板206の開口と回転遮蔽板206の開口以外の部分とが、白色光光源201から射出される光束上に、交互に配置される。このため、回転遮蔽板206は、その回転位置によって、白色光光源201からの白色光を通過する状態と遮断する状態とを、切り替えることができる。   The rotation shielding plate 206 is a disc in which only one substantially semicircular opening is formed, and the center of the arc of the opening coincides with the center of the outer circumference of the rotation shielding plate 206. The center of the rotation shielding plate 206 is fixed to the tip of a drive shaft of a motor (not shown). When driven by a motor (not shown), the rotation shielding plate 206 rotates about the drive shaft. When the rotation shielding plate 206 is rotated, the opening of the rotation shielding plate 206 and the portion other than the opening of the rotation shielding plate 206 are alternately arranged on the light beam emitted from the white light source 201. . For this reason, the rotation shielding plate 206 can switch between a state in which white light from the white light source 201 passes and a state in which it is blocked depending on the rotation position.

励起光光源204は、生体組織を励起して蛍光を生じさせるための励起光を射出するレーザーダイオードである。なお、この励起光の波長は、例えば、紫外光である。   The excitation light source 204 is a laser diode that emits excitation light for exciting a living tissue to generate fluorescence. The wavelength of the excitation light is, for example, ultraviolet light.

ダイクロイックミラー300は、白色光を透過するとともに励起光を反射する光学素子である。なお、図2には、ダイクロイックミラー300が、白色光光源201から射出される白色光の光束に対して45°傾いているとともに、コリメートレンズ205の光軸に対しても45°傾いている状態が、示されている。この場合には、回転遮蔽板206を通過した白色光は、ダイクロイックミラー300を透過し、コリメートレンズ205から射出された励起光は、ダイクロイックミラー300によって直角に反射されることにより、白色光と同一の光路上をこの白色光の進行方向と同じ方向へ進む。従って、ダイクロイックミラー300は、光路合成素子として機能する。   The dichroic mirror 300 is an optical element that transmits white light and reflects excitation light. In FIG. 2, the dichroic mirror 300 is inclined 45 ° with respect to the white light beam emitted from the white light source 201 and is also inclined 45 ° with respect to the optical axis of the collimating lens 205. It is shown. In this case, the white light that has passed through the rotation shielding plate 206 passes through the dichroic mirror 300, and the excitation light emitted from the collimating lens 205 is reflected at a right angle by the dichroic mirror 300, so that it is the same as the white light. In the same direction as the traveling direction of the white light. Therefore, the dichroic mirror 300 functions as an optical path synthesis element.

そして、ダイクロイックミラー300は、ダイクロイックミラー回転装置30(光路合成素子回転手段に相当)に保持されている。以下、図3に基づいてダイクロイックミラー回転装置30の構成を詳細に説明する。   The dichroic mirror 300 is held by a dichroic mirror rotating device 30 (corresponding to an optical path combining element rotating unit). Hereinafter, the configuration of the dichroic mirror rotating device 30 will be described in detail with reference to FIG.

図3は、ダイクロイックミラー300及びダイクロイックミラー回転装置30の斜視図である。この図3に示すように、ダイクロイックミラー回転装置30は、ミラー保持枠321,ミラー回転モータ317,及び、ミラー保持枠回転モータ325を、有している。   FIG. 3 is a perspective view of the dichroic mirror 300 and the dichroic mirror rotating device 30. As shown in FIG. 3, the dichroic mirror rotating device 30 includes a mirror holding frame 321, a mirror rotating motor 317, and a mirror holding frame rotating motor 325.

ミラー保持枠321は、矩形板状の枠板321aと、この枠板321aの両短縁から夫々垂下した矩形板状の枠板321b,321cとから構成されている。枠板321b,321cは、略同じ形状であり、平行に対向している。また、枠板321b,枠板321cの先端近傍(枠板321aから離れた側)には、枠板321b,321cを垂直、且つ、同軸に貫通する貫通穴が夫々穿たれている。   The mirror holding frame 321 is composed of a rectangular plate-like frame plate 321a and rectangular plate-like frame plates 321b and 321c that respectively hang down from both short edges of the frame plate 321a. The frame plates 321b and 321c have substantially the same shape and face each other in parallel. Further, in the vicinity of the ends of the frame plates 321b and 321c (on the side away from the frame plate 321a), through holes that penetrate the frame plates 321b and 321c vertically and coaxially are formed, respectively.

枠板321b,321cの貫通穴には、夫々、ミラー回転軸311,312が回転自在に貫通している。これらのミラー回転軸311,312におけるミラー保持枠321の内側に突出した先端には、夫々、ミラー保持部313,314が、形成されている。これらのミラー保持部313,314は、例えば、ダイクロイックミラー300の側縁の一部を挟み込むことによって、ダイクロイックミラー300を、保持している。   The mirror rotation shafts 311 and 312 pass through the through holes of the frame plates 321b and 321c, respectively, so as to be freely rotatable. Mirror holding portions 313 and 314 are formed at the tip ends of the mirror rotation shafts 311 and 312 protruding inside the mirror holding frame 321, respectively. These mirror holding portions 313 and 314 hold the dichroic mirror 300 by sandwiching a part of the side edge of the dichroic mirror 300, for example.

また、ミラー回転軸311におけるミラー保持枠321の外側に突出した先端には、ミラー回転軸ピニオン315が、固定されている。そして、このミラー回転軸ピニオン315には、ギア316が噛み合っており、このギア316はミラー回転モータ317の回転軸に固定されている。また、図3には図示していないが、ミラー回転モータ317はミラー保持枠321と一体に固定されている。そのため、このミラー回転モータ317を回転させることによって、ダイクロイックミラー300を、ミラー回転軸311,312を回転軸として、回転させることができる。なお、ミラー回転モータ317には、パルスモータが採用される。   Further, a mirror rotation shaft pinion 315 is fixed to a tip of the mirror rotation shaft 311 that protrudes outside the mirror holding frame 321. The mirror rotation shaft pinion 315 is engaged with a gear 316, and the gear 316 is fixed to the rotation shaft of the mirror rotation motor 317. Although not shown in FIG. 3, the mirror rotation motor 317 is fixed integrally with the mirror holding frame 321. Therefore, by rotating the mirror rotation motor 317, the dichroic mirror 300 can be rotated about the mirror rotation shafts 311 and 312 as rotation shafts. Note that a pulse motor is employed as the mirror rotation motor 317.

枠板321aにおける外側の面には、ミラー保持枠回転軸322が、その軸方向が枠板321aに対して垂直になるように、固定されている。このミラー保持枠回転軸322には、ミラー保持枠回転軸ピニオン323が、一体に固定されている。そして、このミラー保持枠回転軸ピニオン323には、ギア324が噛み合っており、このギア324はミラー保持枠回転モータ325の回転軸に固定されている。なお、図3では、ミラー保持枠回転軸322は、枠板321aからミラー保持枠回転軸ピニオン323までの長さしか示していないが、実際には、ミラー保持枠回転軸322はミラー保持枠回転軸ピニオン323よりも先まで伸びており、その先端は光源プロセッサ装置20の筐体に回転自在に保持されている。また、図3には図示していないが、ミラー保持枠回転モータ325は、光源プロセッサ装置20の筐体に対して固定されている。そのため、このミラー保持枠回転モータ325を回転させることによって、ミラー保持枠321を、ミラー保持枠回転軸322を回転軸として、回転させることができる。また、ミラー保持枠回転モータ325には、パルスモータが採用される。   The mirror holding frame rotation shaft 322 is fixed to the outer surface of the frame plate 321a so that the axial direction is perpendicular to the frame plate 321a. A mirror holding frame rotation shaft pinion 323 is integrally fixed to the mirror holding frame rotation shaft 322. A gear 324 meshes with the mirror holding frame rotation shaft pinion 323, and the gear 324 is fixed to the rotation shaft of the mirror holding frame rotation motor 325. In FIG. 3, the mirror holding frame rotating shaft 322 shows only the length from the frame plate 321a to the mirror holding frame rotating shaft pinion 323, but in reality, the mirror holding frame rotating shaft 322 rotates the mirror holding frame. The shaft pinion 323 extends beyond the shaft pinion 323, and the tip of the shaft pinion 323 is rotatably held in the housing of the light source processor device 20. Although not shown in FIG. 3, the mirror holding frame rotation motor 325 is fixed to the housing of the light source processor device 20. Therefore, by rotating the mirror holding frame rotation motor 325, the mirror holding frame 321 can be rotated about the mirror holding frame rotation shaft 322 as a rotation axis. In addition, a pulse motor is employed as the mirror holding frame rotation motor 325.

以上の構成により、ダイクロイックミラー300は、相互に垂直に交わる2つの回転軸を中心として回転することができるため、全ての方向を向くことができる。よって、コリメートレンズ205を透過した励起光がダイクロイックミラー300に入射する場合には、このダイクロイックミラー300の向きを変えることによって、励起光の反射光の光路の方向を変えることができる。   With the above configuration, the dichroic mirror 300 can rotate around two rotation axes that intersect perpendicularly to each other, and thus can face all directions. Therefore, when the excitation light transmitted through the collimator lens 205 enters the dichroic mirror 300, the direction of the reflected light of the excitation light can be changed by changing the direction of the dichroic mirror 300.

なお、ダイクロイックミラー回転装置30には、図示せぬ初期状態検出装置が設けられている。この初期状態検出装置は、枠板321a,321b,321cを白色光光源201から射出される白色光の光束と平行とし、且つ、励起光を集光レンズ203側へ反射する向きにダイクロイックミラー300をコリメートレンズ205の光軸に対して45°傾けた状態を、初期状態として検出する。そして、初期状態検出装置は、初期状態を検出したときには、システムコントロール回路214へ、初期状態を示す情報を、送信する。   The dichroic mirror rotating device 30 is provided with an initial state detecting device (not shown). In this initial state detection device, the frame plates 321a, 321b, and 321c are parallel to the white light beam emitted from the white light source 201, and the dichroic mirror 300 is oriented in a direction that reflects the excitation light toward the condenser lens 203. A state inclined by 45 ° with respect to the optical axis of the collimating lens 205 is detected as an initial state. When the initial state is detected, the initial state detection device transmits information indicating the initial state to the system control circuit 214.

集光レンズ203は、平行光を収束させる正のパワーを有するレンズである。この集光レンズ203は、白色光よりも励起光をより大きく屈折させる。   The condensing lens 203 is a lens having a positive power for converging parallel light. The condensing lens 203 refracts excitation light more than white light.

なお、本実施形態では、ライトガイド16の基端面上に収束される白色光の径がライトガイド16の径よりも大きくなるように、白色光光源201から射出される白色光の径が設定されている。この場合には、白色光光源201から射出された光の一部はライトガイド16に入射しないことになるが(ロスがあることになるが)、白色光光源201から射出される白色光の強度は大きいため、多少のロスがあったとしても、ライトガイド16の先端から射出される白色光は、照明光として用いるために十分な強度となる。   In the present embodiment, the diameter of the white light emitted from the white light source 201 is set so that the diameter of the white light converged on the base end surface of the light guide 16 is larger than the diameter of the light guide 16. ing. In this case, a part of the light emitted from the white light source 201 does not enter the light guide 16 (although there is a loss), but the intensity of the white light emitted from the white light source 201 Therefore, even if there is some loss, the white light emitted from the tip of the light guide 16 has sufficient intensity to be used as illumination light.

また、本実施形態では、ライトガイド16の基端面上に収束される励起光の径がライトガイド16の径よりも小さくなるように、コリメートレンズ205から射出された励起光の径が設定されている。そのため、コリメートレンズ205から射出された励起光を、ライトガイド16へ、全て入射させることができる。なお、図2には白色光光源201から射出される白色光の光束の径がコリメートレンズ205から射出される励起光の光束の径よりも大きいことが示されているが、上述のように集光レンズ203は白色光よりも励起光をより大きく屈折させるため、ライトガイド16に入射する白色光の径及び励起光の径を上記のように設定できる場合には、白色光光源201から射出される白色光の光束の径とコリメートレンズ205から射出される励起光の光束の径とを同じ径にすることもできる。   In the present embodiment, the diameter of the excitation light emitted from the collimator lens 205 is set so that the diameter of the excitation light converged on the base end surface of the light guide 16 is smaller than the diameter of the light guide 16. Yes. Therefore, all the excitation light emitted from the collimating lens 205 can be incident on the light guide 16. FIG. 2 shows that the diameter of the white light beam emitted from the white light source 201 is larger than the diameter of the excitation light beam emitted from the collimating lens 205. Since the optical lens 203 refracts the excitation light more than the white light, when the diameter of the white light incident on the light guide 16 and the diameter of the excitation light can be set as described above, the light lens 203 is emitted from the white light source 201. The diameter of the white light beam and the diameter of the excitation light beam emitted from the collimator lens 205 may be the same.

光源プロセッサ装置20は、以上に説明した構成を動作させるために、更に、電源回路211,ミラードライバー回路212,及び、システムコントロール回路214(制御部に相当)を、備えている。また、光源プロセッサ装置20は、撮像素子13によって生成された画像信号に対して画像処理を行う映像信号処理回路213を、更に備えている。   The light source processor device 20 further includes a power supply circuit 211, a mirror driver circuit 212, and a system control circuit 214 (corresponding to a control unit) in order to operate the configuration described above. The light source processor device 20 further includes a video signal processing circuit 213 that performs image processing on the image signal generated by the imaging element 13.

電源回路211は白色光光源201に電力を供給するための回路である。   The power supply circuit 211 is a circuit for supplying power to the white light source 201.

ミラードライバー回路212は、ダイクロイックミラー300の向きを制御するための回路であり、ダイクロイックミラー300の回転角及びミラー保持枠321の回転角をシステムコントロール回路214から受信すると、これらの回転角に基づいて、ミラー回転モータ317,ミラー保持枠回転モータ325を制御する。   The mirror driver circuit 212 is a circuit for controlling the orientation of the dichroic mirror 300. When the rotation angle of the dichroic mirror 300 and the rotation angle of the mirror holding frame 321 are received from the system control circuit 214, the mirror driver circuit 212 is based on these rotation angles. The mirror rotation motor 317 and the mirror holding frame rotation motor 325 are controlled.

映像信号処理回路213は、システムコントロール回路214,及び、モニター60と電気的に接続している。また、蛍光観察内視鏡10と光源プロセッサ装置20とを接続したときには、蛍光観察内視鏡10の信号ケーブル18を介して撮像素子13と、電気的に接続する。この映像信号処理回路213は、撮像素子13によって生成された画像信号をビデオ信号に変換し、このビデオ信号に基づく映像をモニター60上に表示させる。また、映像信号処理回路213は、撮像素子13によって生成された画像信号をシステムコントロール回路214へ送信する。   The video signal processing circuit 213 is electrically connected to the system control circuit 214 and the monitor 60. When the fluorescence observation endoscope 10 and the light source processor device 20 are connected, they are electrically connected to the image sensor 13 via the signal cable 18 of the fluorescence observation endoscope 10. The video signal processing circuit 213 converts the image signal generated by the image sensor 13 into a video signal, and displays a video based on the video signal on the monitor 60. In addition, the video signal processing circuit 213 transmits the image signal generated by the image sensor 13 to the system control circuit 214.

システムコントロール回路214は、光源プロセッサ装置20全体を制御するためのコントローラであり、光源プロセッサ装置20の筐体の正面パネルに設けられたスイッチパネル23(図2に図示していない),回転遮蔽板206のモータ,電源回路211,ミラードライバー回路212,映像信号処理回路213,及び、励起光光源204に、電気的に接続している。また、図2に示していないが、システムコントロール回路214は、蛍光観察内視鏡10と光源プロセッサ装置20とを接続したときには、信号ケーブル18を介して蛍光観察内視鏡10のメモリと、電気的に接続する。そして、システムコントロール回路214は、スイッチパネル23を操作したことによって生じた操作信号に基づいて、光源プロセッサ装置20の各部品の制御を行う。また、システムコントロール回路214は、過去に光源プロセッサ装置20に接続されたことがある蛍光観察内視鏡10の識別番号とダイクロイックミラー300の回転角及びミラー回転枠321の回転角とを関連づけて登録する記憶部を、有している。   The system control circuit 214 is a controller for controlling the entire light source processor device 20, and includes a switch panel 23 (not shown in FIG. 2) provided on the front panel of the housing of the light source processor device 20, and a rotation shielding plate. The motor 206, the power supply circuit 211, the mirror driver circuit 212, the video signal processing circuit 213, and the excitation light source 204 are electrically connected. Although not shown in FIG. 2, when the fluorescence observation endoscope 10 and the light source processor device 20 are connected, the system control circuit 214 connects the memory of the fluorescence observation endoscope 10 with the electric power via the signal cable 18. Connect. The system control circuit 214 controls each component of the light source processor device 20 based on an operation signal generated by operating the switch panel 23. Further, the system control circuit 214 associates and registers the identification number of the fluorescence observation endoscope 10 that has been connected to the light source processor device 20 in the past, the rotation angle of the dichroic mirror 300, and the rotation angle of the mirror rotation frame 321. A storage unit.

以下、光源プロセッサ装置20に蛍光観察内視鏡10を接続した後の動作を、図4のフローチャートを参照して、説明する。   Hereinafter, the operation after the fluorescence observation endoscope 10 is connected to the light source processor device 20 will be described with reference to the flowchart of FIG.

最初のS001では、システムコントロール回路214は、光源プロセッサ装置20に蛍光観察内視鏡10が接続されたことを検出すると、当該蛍光観察内視鏡10の内部に設けられたメモリから、その蛍光観察内視鏡10の識別番号を読み込む。なお、このとき、システムコントロール回路214は、ダイクロイックミラー回転装置30が初期状態であることを検出していない場合には、ダイクロイックミラー回転装置30を初期状態にさせる指示をミラードライバー回路212へ送信する。   In the first S001, when the system control circuit 214 detects that the fluorescence observation endoscope 10 is connected to the light source processor device 20, the fluorescence observation from the memory provided in the fluorescence observation endoscope 10 is performed. The identification number of the endoscope 10 is read. At this time, if the system control circuit 214 has not detected that the dichroic mirror rotating device 30 is in the initial state, the system control circuit 214 transmits an instruction to set the dichroic mirror rotating device 30 to the initial state to the mirror driver circuit 212. .

次のS002では、システムコントロール回路214は、読み込んだ識別番号がシステムコントロール回路214の記憶部に登録されているか否かを、判別する。そして、システムコントロール回路214は、識別番号がシステムコントロール回路214の記憶部に登録されていないと判断した場合には、S003へ処理を進める。また、システムコントロール回路214は、識別番号がシステムコントロール回路214の記憶部に登録されていると判断した場合には、処理をS021へ進める。   In next step S002, the system control circuit 214 determines whether or not the read identification number is registered in the storage unit of the system control circuit 214. When the system control circuit 214 determines that the identification number is not registered in the storage unit of the system control circuit 214, the process proceeds to S003. When the system control circuit 214 determines that the identification number is registered in the storage unit of the system control circuit 214, the process proceeds to S021.

S003では、システムコントロール回路214は、光源プロセッサ20装置へ接続された蛍光観察内視鏡10が未調整であることを示す画面をモニター60へ表示させる指示を映像信号処理回路213へ送る。そして、システムコントロール回路214は、調整動作開始を指示するスイッチが操作されるまで待機する。   In step S <b> 003, the system control circuit 214 sends an instruction to display on the monitor 60 a screen indicating that the fluorescence observation endoscope 10 connected to the light source processor 20 device has not been adjusted, to the video signal processing circuit 213. Then, the system control circuit 214 waits until a switch for instructing the start of the adjustment operation is operated.

蛍光観察内視鏡10が未調整であることを示す画面が表示されたモニター60を見た術者は、蛍光観察内視鏡10の挿入部10aの先端を、調整用の冶具に固定する。この調整用の冶具は、励起光光源204から射出される励起光が照射されたときに蛍光を発する塗料が表面全体に均一に塗布された蛍光板を有しており、蛍光観察内視鏡10の挿入部10aが調整用の冶具に固定されたときには、挿入部10aの先端と蛍光板の表面とが対向するように設計されている。なお、この蛍光を発する塗料には、照射された励起光の強度に比例して蛍光の強度が変化するものが用いられる。そのため、蛍光板に照射された励起光にムラがなければ、その照射範囲からは均一な強度の蛍光が発せられる。   An operator who sees the monitor 60 on which a screen indicating that the fluorescence observation endoscope 10 has not been adjusted is displayed, fixes the distal end of the insertion portion 10a of the fluorescence observation endoscope 10 to an adjustment jig. The adjustment jig has a fluorescent plate in which a coating material that emits fluorescence when irradiated with excitation light emitted from the excitation light source 204 is uniformly applied to the entire surface. When the insertion portion 10a is fixed to an adjustment jig, the tip of the insertion portion 10a is designed to face the surface of the fluorescent screen. As the fluorescent paint, a paint whose fluorescence intensity changes in proportion to the intensity of the irradiated excitation light is used. Therefore, if there is no unevenness in the excitation light irradiated to the fluorescent plate, fluorescent light having a uniform intensity is emitted from the irradiation range.

術者は、蛍光観察内視鏡10の挿入部10aの先端を調整用の冶具に固定した後に、調整動作開始を指示するスイッチを操作する。すると、システムコントロール回路214は、回転遮蔽板206を白色光が遮蔽される回転位置まで回転させてから、処理をS004へ進める。   The surgeon operates the switch for instructing the start of the adjustment operation after fixing the distal end of the insertion portion 10a of the fluorescence observation endoscope 10 to the adjustment jig. Then, the system control circuit 214 rotates the rotation shielding plate 206 to the rotation position where the white light is shielded, and then advances the process to S004.

S004では、システムコントロール回路214は、励起光光源204を制御して、励起光を蛍光板に照射させる。   In S004, the system control circuit 214 controls the excitation light source 204 to irradiate the fluorescent plate with the excitation light.

次のS005では、システムコントロール回路214は、画像確認処理を行う。この画像確認処理では、システムコントロール回路214は、撮像素子13によって撮像された蛍光板の蛍光による画像を複数の領域に分割して、各領域における明るさを算出する。以下、図5を参照して、この処理を具体的に説明する。   In next step S005, the system control circuit 214 performs image confirmation processing. In this image confirmation process, the system control circuit 214 divides the fluorescent image of the fluorescent screen imaged by the imaging device 13 into a plurality of areas, and calculates the brightness in each area. Hereinafter, this processing will be specifically described with reference to FIG.

図5は、画像分割の例を示す説明図である。この図5に示すように、本実施形態では、画像50を第1領域51〜第9領域59の9つの領域に分割している。そして、システムコントロール回路214は、各領域毎にその明るさを算出する。なお、各領域毎に算出される明るさは、その領域における全画素の輝度値の平均値でもよいし、その領域における全画素の輝度値の合計値でもよい。各領域毎の明るさが算出された場合には、システムコントロール回路214は、次のS006へ処理を進める。   FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of image division. As shown in FIG. 5, in the present embodiment, the image 50 is divided into nine areas of a first area 51 to a ninth area 59. Then, the system control circuit 214 calculates the brightness for each area. Note that the brightness calculated for each region may be an average value of luminance values of all pixels in the region, or may be a total value of luminance values of all pixels in the region. When the brightness for each area is calculated, the system control circuit 214 advances the processing to the next S006.

S006では、システムコントロール回路214は、S005にて算出された各領域毎の明るさを比較することによって、画像信号によって形成される画像の明るさにムラがあるか(照明光のバランスが合っているか)否かを判別する。   In S006, the system control circuit 214 compares the brightness for each area calculated in S005 to check whether there is unevenness in the brightness of the image formed by the image signal (the illumination light is balanced). Whether or not) is determined.

具体的には、システムコントロール回路214は、下記の(1)式に示す計算を実行し、画像の平衡度を求める。なお、(1)式によって算出される平衡度とは、画像全体における明るさのムラを示す数値であり、値が小さいほど明るさのムラが少ないことを示す(全くムラがなければ、平衡度はゼロになる)。   Specifically, the system control circuit 214 executes the calculation shown in the following equation (1) to obtain the image balance. Note that the degree of balance calculated by the equation (1) is a numerical value indicating the unevenness of brightness in the entire image. The smaller the value, the less the unevenness of brightness. Will be zero).

|(第1領域51の明るさ+第9領域59の明るさ)−(第7領域57の明るさ+第3領域53の明るさ)|+|(第2領域52の明るさ+第8領域58の明るさ)−(第4領域54の明るさ+第6領域56の明るさ)|=平衡度・・・(1)
ところで、(1)式では、第5領域55の明るさが計算に利用されていない。上述のように、ライトガイド16は、中心軸から離れるほど光ファイバ同士の位置関係がずれるように設計されているため、ライトガイド16の中心軸の近傍では、基端側における各光ファイバ同士の位置関係と先端側における各光ファイバ同士の位置関係とのずれがあまり生じない。そのため、ライトガイド16の基端面における中心軸の近傍に入射した励起光は、入射時の位置関係を略維持したままライトガイド16の先端から射出される。そして、実際に内視鏡システムを製造する時には、なるべく多くの光ファイバに励起光を入射させるために、ライトガイド16の基端面上に収束させる励起光の径はできるだけ大きく(ただし、ライトガイド16の径よりは小さい範囲で)設定される。従って、実際に内視鏡システムを使用する場合において、ライトガイド16の基端面上に励起光が全て入射する場合には、常にライトガイド16の基端面における中心近傍に励起光が入射することになるため(図6参照)、第5領域55の明るさは常に一定になる。よって、画像全体における明るさのムラを算出するときに、第5領域55の明るさを用いる必要はないのである。
| (Brightness of the first region 51 + brightness of the ninth region 59) − (brightness of the seventh region 57 + brightness of the third region 53) | + | (brightness of the second region 52 + eighth (Brightness of region 58) − (Brightness of fourth region 54 + Brightness of sixth region 56) | = Equilibrium (1)
By the way, in the expression (1), the brightness of the fifth region 55 is not used for the calculation. As described above, the light guide 16 is designed so that the positional relationship between the optical fibers is shifted as the distance from the central axis increases. Therefore, in the vicinity of the central axis of the light guide 16, There is little deviation between the positional relationship and the positional relationship between the optical fibers on the distal end side. Therefore, the excitation light that has entered the vicinity of the central axis on the base end surface of the light guide 16 is emitted from the tip of the light guide 16 while maintaining the positional relationship at the time of incidence. When the endoscope system is actually manufactured, the diameter of the excitation light converged on the base end face of the light guide 16 is as large as possible (however, the light guide 16 is used) so that the excitation light is incident on as many optical fibers as possible. (In a range smaller than the diameter). Therefore, when the endoscope system is actually used, when all the excitation light is incident on the proximal end surface of the light guide 16, the excitation light is always incident near the center of the proximal end surface of the light guide 16. Therefore, the brightness of the fifth region 55 is always constant. Therefore, it is not necessary to use the brightness of the fifth region 55 when calculating the uneven brightness in the entire image.

そして、このS006において、システムコントロール回路214は、画像の明るさにムラがあると判断したとき(例えば、平衡値がゼロでないとき)には、処理をS007へ進める。また、S006において、システムコントロール回路214は、画像の明るさにムラがないと判断したとき(例えば、平衡値がゼロのとき)には、処理をS006からS019へ進める。   In S006, when the system control circuit 214 determines that the brightness of the image is uneven (for example, when the equilibrium value is not zero), the process proceeds to S007. In S006, when the system control circuit 214 determines that there is no unevenness in the brightness of the image (for example, when the equilibrium value is zero), the process proceeds from S006 to S019.

ここで、S007〜S016でのダイクロイックミラー300及びミラー保持枠321の動作の説明を容易にするために、ダイクロイックミラー300及びミラー保持枠321の回転方向を定義する。具体的には、図3において、図面の下側からダイクロイックミラー300に励起光が入射する場合に、ミラー回転軸ピニオン315側から見てダイクロイックミラー300を時計回りに回転させる回転方向を、「ミラー角度上方向」とする。また、ダイクロイックミラー300を「ミラー角度上方向」と逆向きに回転させる回転方向を「ミラー角度下方向」とする。また、図3において、図面の下側からダイクロイックミラー300に励起光が入射する場合に、ミラー保持枠回転軸ピニオン323側から見てミラー保持枠321を時計回りに回転させる回転方向を、「ミラー角度右方向」とする。また、ミラー保持枠321を「ミラー角度右方向」と逆向きに回転させる回転方向を「ミラー角度左方向」とする。   Here, in order to facilitate the explanation of the operations of the dichroic mirror 300 and the mirror holding frame 321 in S007 to S016, the rotation directions of the dichroic mirror 300 and the mirror holding frame 321 are defined. Specifically, in FIG. 3, when excitation light is incident on the dichroic mirror 300 from the lower side of the drawing, the rotation direction in which the dichroic mirror 300 is rotated clockwise as viewed from the mirror rotation axis pinion 315 side is expressed as “mirror "Angle upward direction". The rotation direction in which the dichroic mirror 300 is rotated in the direction opposite to the “mirror angle upward direction” is defined as “mirror angle downward direction”. Further, in FIG. 3, when excitation light is incident on the dichroic mirror 300 from the lower side of the drawing, the rotation direction in which the mirror holding frame 321 is rotated clockwise as viewed from the mirror holding frame rotation shaft pinion 323 side is expressed as “mirror "Angle right direction". Further, the rotation direction in which the mirror holding frame 321 is rotated in the direction opposite to the “mirror angle right direction” is defined as “mirror angle left direction”.

S007では、システムコントロール回路214は、ダイクロイックミラー300をミラー角度上方向へ所定の角度(例えば角度1秒)回転させるための指示を、ミラードライバー回路212へ送信する。すると、ミラードライバー回路212は、ミラー回転モータ317を制御して、ダイクロイックミラー300をミラー角度上方向へ所定の角度回転させる。   In S007, the system control circuit 214 transmits to the mirror driver circuit 212 an instruction to rotate the dichroic mirror 300 by a predetermined angle (for example, angle 1 second) upward in the mirror angle. Then, the mirror driver circuit 212 controls the mirror rotation motor 317 to rotate the dichroic mirror 300 by a predetermined angle upward in the mirror angle.

次のS008では、システムコントロール回路214は、S005と同様の画像確認処理を行い、S009へ処理を進める。   In the next S008, the system control circuit 214 performs the same image confirmation process as in S005, and advances the process to S009.

S009では、システムコントロール回路214は、ダイクロイックミラー300をミラー角度上方向へ回転させた後の平衡度を算出する。そして、システムコントロール回路214は、この回転させた後の平衡度と回転させる直前の平衡度とを比較して、この回転によって平衡度が小さくなったか(照明光のバランスが合う方向)否かを判別する。このとき、システムコントロール回路214は、平衡度が小さくなったと判断した場合には、処理をS007へ戻し、S007〜S009の処理を繰り返し行わせる。また、システムコントロール回路214は、この回転によって平衡度が大きくなったと判断した場合及び、平衡度に変化がなかったと判断した場合には、処理をS010へ進める。   In S009, the system control circuit 214 calculates the degree of balance after rotating the dichroic mirror 300 in the upward direction of the mirror angle. Then, the system control circuit 214 compares the balance after the rotation with the balance just before the rotation, and determines whether or not the balance is reduced by this rotation (the direction in which the balance of the illumination light is matched). Determine. At this time, if the system control circuit 214 determines that the degree of balance has decreased, the system control circuit 214 returns the process to S007 and repeats the processes of S007 to S009. If the system control circuit 214 determines that the balance has increased due to this rotation, or if it has determined that the balance has not changed, the process proceeds to S010.

S010では、システムコントロール回路214は、ダイクロイックミラー300をミラー角度下方向へ所定の角度(例えば角度1秒)回転させるための指示を、ミラードライバー回路212へ送信する。すると、ミラードライバー回路212は、ミラー回転モータ317を制御して、ダイクロイックミラー300をミラー角度下方向へ所定の角度回転させる。   In S010, the system control circuit 214 transmits an instruction for rotating the dichroic mirror 300 downward by a predetermined angle (for example, an angle of 1 second) to the mirror driver circuit 212. Then, the mirror driver circuit 212 controls the mirror rotation motor 317 to rotate the dichroic mirror 300 by a predetermined angle downward in the mirror angle.

次のS011では、システムコントロール回路214は、S005と同様の画像確認処理を行い、S012へ処理を進める。   In the next S011, the system control circuit 214 performs the same image confirmation process as in S005, and advances the process to S012.

S012では、システムコントロール回路214は、ダイクロイックミラー300をミラー角度下方向へ回転させた後の平衡度を算出する。そして、システムコントロール回路214は、この回転させた後の平衡度と回転させる直前の平衡度とを比較して、この回転によって平衡度が小さくなったか否かを判別する。このとき、システムコントロール回路214は、平衡度が小さくなったと判断した場合には、処理をS010へ戻し、S010〜S012の処理を繰り返し行わせる。また、システムコントロール回路214は、この回転によって平衡度が大きくなったと判断した場合及び、平衡度に変化がなかったと判断した場合には、処理をS013へ進める。   In S012, the system control circuit 214 calculates the degree of balance after the dichroic mirror 300 is rotated downward in the mirror angle. Then, the system control circuit 214 compares the degree of balance after the rotation with the degree of balance just before the rotation, and determines whether or not the degree of balance has decreased due to this rotation. At this time, if the system control circuit 214 determines that the degree of balance has decreased, the system control circuit 214 returns the process to S010, and repeatedly performs the processes of S010 to S012. If the system control circuit 214 determines that the balance has increased due to this rotation, or if it has determined that the balance has not changed, the process proceeds to S013.

なお、システムコントロール回路214は、S007,S010によってダイクロイックミラー300を回転させた回数をカウントしており、S012からS013へ処理を進めるときに、ダイクロイックミラー300を回転させた回数に基づいて、この時点におけるダイクロイックミラー300の回転角を算出する。例えば、ミラー角度上方向を正とした場合には、S007によるダイクロイックミラー300を回転させた回数とS010によるダイクロイックミラー300を回転させた回数との差をとり、この差に一回あたりの回転角(所定の角度)を掛ければ、初期状態からのダイクロイックミラー300の回転角が算出される。   The system control circuit 214 counts the number of times the dichroic mirror 300 has been rotated in S007 and S010, and this time is determined based on the number of times the dichroic mirror 300 has been rotated when the process proceeds from S012 to S013. The rotation angle of the dichroic mirror 300 at is calculated. For example, when the upper direction of the mirror angle is positive, the difference between the number of rotations of the dichroic mirror 300 in S007 and the number of rotations of the dichroic mirror 300 in S010 is taken, and the rotation angle per rotation is taken as the difference. By multiplying by (predetermined angle), the rotation angle of the dichroic mirror 300 from the initial state is calculated.

次のS013では、システムコントロール回路214は、ミラー保持枠321をミラー角度右方向へ所定の角度(例えば角度1秒)回転させるための指示を、ミラードライバー回路212へ送信する。すると、ミラードライバー回路212は、ミラー保持枠回転モータ325を制御して、ミラー保持枠321をミラー角度右方向へ所定の角度回転させる。   In the next step S013, the system control circuit 214 transmits an instruction for rotating the mirror holding frame 321 to the right of the mirror angle by a predetermined angle (for example, angle 1 second) to the mirror driver circuit 212. Then, the mirror driver circuit 212 controls the mirror holding frame rotation motor 325 to rotate the mirror holding frame 321 by a predetermined angle to the right of the mirror angle.

次のS014では、システムコントロール回路214は、S005と同様の画像確認処理を行い、S015へ処理を進める。   In next step S014, the system control circuit 214 performs the same image confirmation processing as in step S005, and advances the processing to step S015.

S015では、システムコントロール回路214は、ミラー保持枠321をミラー角度右方向へ回転させた後の平衡度を算出する。そして、システムコントロール回路214は、この回転させた後の平衡度と回転させる直前の平衡度とを比較して、この回転によって平衡度が小さくなったか否かを判定する。このとき、システムコントロール回路214は、平衡度が小さくなったと判断した場合には、処理をS013へ戻し、S013〜S015の処理を繰り返し行わせる。また、システムコントロール回路214は、この回転によって平衡度が大きくなったと判断した場合及び、平衡度に変化がなかったと判断した場合には、処理をS016へ進める。   In S015, the system control circuit 214 calculates the degree of balance after rotating the mirror holding frame 321 in the right direction of the mirror angle. Then, the system control circuit 214 compares the balance degree after the rotation with the balance degree just before the rotation, and determines whether or not the balance is reduced by the rotation. At this time, if the system control circuit 214 determines that the degree of balance has decreased, the system control circuit 214 returns the process to S013 and repeats the processes of S013 to S015. If the system control circuit 214 determines that the balance has increased due to this rotation, or if it has determined that the balance has not changed, the process proceeds to S016.

S016では、システムコントロール回路214は、ミラー保持枠321をミラー角度左方向へ所定の角度(例えば角度1秒)回転させるための指示を、ミラードライバー回路212へ送信する。すると、ミラードライバー回路212は、ミラー保持枠回転モータ325を制御して、ミラー保持枠321をミラー角度左方向へ所定の角度回転させる。   In S016, the system control circuit 214 transmits an instruction to rotate the mirror holding frame 321 to the left of the mirror angle by a predetermined angle (for example, angle 1 second) to the mirror driver circuit 212. Then, the mirror driver circuit 212 controls the mirror holding frame rotation motor 325 to rotate the mirror holding frame 321 by a predetermined angle to the left of the mirror angle.

次のS017では、システムコントロール回路214は、S005と同様の画像確認処理を行い、S018へ処理を進める。   In the next S017, the system control circuit 214 performs the same image confirmation process as in S005, and advances the process to S018.

S018では、システムコントロール回路214は、ミラー保持枠321をミラー角度左方向へ回転させた後の平衡度を算出する。そして、システムコントロール回路214は、この回転させた後の平衡度と回転させる直前の平衡度とを比較して、この回転によって平衡度が小さくなったか否かを判別する。このとき、システムコントロール回路214は、平衡度が小さくなったと判断した場合には、処理をS016へ戻し、S016〜S018の処理を繰り返し行わせる。また、システムコントロール回路214は、この回転によって平衡度が大きくなったと判断した場合及び、平衡度に変化がなかったと判断した場合には、処理をS019へ進める。   In S018, the system control circuit 214 calculates the degree of balance after rotating the mirror holding frame 321 in the left direction of the mirror angle. Then, the system control circuit 214 compares the degree of balance after the rotation with the degree of balance just before the rotation, and determines whether or not the degree of balance has decreased due to this rotation. At this time, if the system control circuit 214 determines that the degree of balance has decreased, the system control circuit 214 returns the process to S016, and repeatedly performs the processes of S016 to S018. If the system control circuit 214 determines that the balance has increased due to this rotation, or if it has determined that the balance has not changed, the system control circuit 214 advances the process to S019.

なお、システムコントロール回路214は、S013,S016によってミラー保持枠321を回転させた回数をカウントしており、S018からS019へ処理を進めるときに、この時点におけるミラー保持枠321の回転角を算出する。例えば、ミラー角度右方向を正とした場合には、S013によるミラー保持枠321を回転させた回数とS016によるミラー保持枠321を回転させた回数との差をとり、この差に一回あたりの回転角(所定の角度)を掛ければ、初期状態からのミラー保持枠321の回転角が算出される。   The system control circuit 214 counts the number of times the mirror holding frame 321 has been rotated in steps S013 and S016, and calculates the rotation angle of the mirror holding frame 321 at this point when the process proceeds from S018 to S019. . For example, when the right direction of the mirror angle is positive, the difference between the number of rotations of the mirror holding frame 321 according to S013 and the number of rotations of the mirror holding frame 321 according to S016 is taken, and this difference is calculated for each time. If the rotation angle (predetermined angle) is multiplied, the rotation angle of the mirror holding frame 321 from the initial state is calculated.

次のS019では、システムコントロール回路214は、励起光光源204からの励起光の射出を停止させる。そして、次のS020では、システムコントロール回路214は、S012で算出したダイクロイックミラー300の回転角,及び、S018で算出したミラー保持枠321の回転角を、S001で読み込んだ蛍光観察内視鏡10の識別番号と合わせてシステムコントロール回路214の記憶部に登録して、一連の処理を終了する。   In next S019, the system control circuit 214 stops the emission of the excitation light from the excitation light source 204. In next S020, the system control circuit 214 reads the rotation angle of the dichroic mirror 300 calculated in S012 and the rotation angle of the mirror holding frame 321 calculated in S018 of the fluorescence observation endoscope 10 read in S001. Along with the identification number, it is registered in the storage unit of the system control circuit 214, and a series of processing is completed.

また、S002において、システムコントロール回路214が、読み込んだ識別番号がシステムコントロール回路214の記憶部に登録されていると判断した場合には、処理をS021へ進める。   If the system control circuit 214 determines in S002 that the read identification number is registered in the storage unit of the system control circuit 214, the process proceeds to S021.

S021では、システムコントロール回路214は、読み込んだ識別番号に対応したダイクロイックミラー300の回転角及びミラー保持枠321の回転角を、システムコントロール回路214の記憶部から読み出す。   In S021, the system control circuit 214 reads the rotation angle of the dichroic mirror 300 and the rotation angle of the mirror holding frame 321 corresponding to the read identification number from the storage unit of the system control circuit 214.

次のS022では、システムコントロール回路214は、S021で読み出した回転角に基づいて、ミラードライバー回路212へダイクロイックミラー300及びミラー保持枠321を回転させる指示を送る。その結果、ダイクロイックミラー300及びミラー保持枠321は、システムコントロール回路214の記憶部に登録されていた回転角だけ回転する。このS022の処理が終わった後に、この一連の処理を終了する。   In next S022, the system control circuit 214 sends an instruction to rotate the dichroic mirror 300 and the mirror holding frame 321 to the mirror driver circuit 212 based on the rotation angle read in S021. As a result, the dichroic mirror 300 and the mirror holding frame 321 rotate by the rotation angle registered in the storage unit of the system control circuit 214. After the process of S022 is completed, this series of processes is terminated.

以下、通常観察モードを指定するスイッチ,蛍光観察モードを指定するスイッチが操作された場合における光源プロセッサ装置20内部の動作について、夫々説明する。   Hereinafter, the internal operations of the light source processor device 20 when the switch for designating the normal observation mode and the switch for designating the fluorescence observation mode are operated will be described.

システムコントロール回路214は、通常観察モードを指定するスイッチが操作されたことによって生じた操作信号を受信すると、電源回路211を制御することによって白色光光源201に対して白色光の射出を開始させ、回転遮蔽板206を白色光が通過する位置に回転させ、励起光光源204を制御することによって励起光の射出を停止させる。これにより、蛍光観察内視鏡10の挿入部10aの先端からは、白色光のみが射出されるようになる。そして、映像信号処理回路213は、被写体の表面で反射された白色光により形成される当該被写体(すなわち白色光にて照明された被写体)の画像である通常観察画像を、モニター60上に表示させる。   When the system control circuit 214 receives an operation signal generated by operating a switch that designates the normal observation mode, the system control circuit 214 controls the power supply circuit 211 to start the white light source 201 to emit white light, The rotation shielding plate 206 is rotated to a position where white light passes and the excitation light source 204 is controlled to stop the emission of excitation light. As a result, only white light is emitted from the distal end of the insertion portion 10a of the fluorescence observation endoscope 10. Then, the video signal processing circuit 213 displays on the monitor 60 a normal observation image that is an image of the subject (that is, a subject illuminated with white light) formed by white light reflected by the surface of the subject. .

一方、システムコントロール回路214は、蛍光観察モードを指定するスイッチが操作されたことによって生じた操作信号を受信すると、回転遮蔽板206を連続的に回転させる。同時に、この回転遮蔽板206の回転と同期をとって励起光光源204を制御して、回転遮蔽板206が白色光を遮蔽する位置にあるときのみ励起光光源204に対して励起光を射出させる。これにより、蛍光観察内視鏡10の挿入部10aの先端からは、励起光と白色光とが交互に射出されるようになる。そして、映像信号処理回路213は、被写体の表面で反射された白色光を撮像して得た画像信号(通常画像の画像信号)と被写体から放射された蛍光を撮像して得た画像信号(蛍光観察画像の画像信号)とを比較し、通常画像では明るく表示されるのに蛍光画像では暗く表示される部分を病変の疑いのある部分として抽出した画像である蛍光観察画像を、モニター60上に表示させる。   On the other hand, when the system control circuit 214 receives an operation signal generated by operating a switch that designates the fluorescence observation mode, the system control circuit 214 continuously rotates the rotation shielding plate 206. At the same time, the excitation light source 204 is controlled in synchronization with the rotation of the rotation shielding plate 206, and the excitation light source 204 is made to emit the excitation light only when the rotation shielding plate 206 is in a position to shield white light. . Accordingly, excitation light and white light are alternately emitted from the distal end of the insertion portion 10a of the fluorescence observation endoscope 10. Then, the video signal processing circuit 213 captures an image signal obtained by imaging white light reflected from the surface of the subject (image signal of a normal image) and fluorescence emitted from the subject (fluorescence). The fluorescence observation image, which is an image obtained by extracting a portion that is displayed brightly in the normal image but darkly displayed in the fluorescence image as a portion suspected of having a lesion, is displayed on the monitor 60. Display.

以上のように構成されるので、本発明による内視鏡システムは、以下に記述するように、作用する。   Since it is configured as described above, the endoscope system according to the present invention operates as described below.

術者は、モニター60及び光源プロセッサ装置20の主電源をそれぞれ投入し、キースイッチ22をオンにし、蛍光観察内視鏡10を光源プロセッサ装置20に接続する。すると、過去にこの蛍光観察内視鏡10が光源プロセッサ装置20に接続されたことがある場合には、システムコントロール回路214の記憶部に記録されている情報に基づいて、ダイクロイックミラー300及びミラー保持枠321の回転角が調整される(ライトガイド16の基端面に入射する励起光の位置が調整される)。そのため、この場合には、スイッチパネル23を操作する前に、ライトガイド16の先端から射出される励起光の強度分布が最適化(ダイクロイックミラー300及びミラー保持枠321が回転する範囲において、画面の平衡度が最も低くなる状態に)される。   The surgeon turns on the main power of the monitor 60 and the light source processor device 20, turns on the key switch 22, and connects the fluorescence observation endoscope 10 to the light source processor device 20. Then, when the fluorescence observation endoscope 10 has been connected to the light source processor device 20 in the past, the dichroic mirror 300 and the mirror holding are based on the information recorded in the storage unit of the system control circuit 214. The rotation angle of the frame 321 is adjusted (the position of the excitation light incident on the base end face of the light guide 16 is adjusted). Therefore, in this case, before operating the switch panel 23, the intensity distribution of the excitation light emitted from the tip of the light guide 16 is optimized (in the range in which the dichroic mirror 300 and the mirror holding frame 321 rotate) The balance is the lowest).

また、過去にこの蛍光観察内視鏡10が光源プロセッサ装置20に接続されたことがない場合には、モニター60に未調整であることを示す画面が表示されるため、術者は、調整用の冶具に蛍光観察内視鏡10の挿入部10aの先端を固定した後に、調整動作開始を指定するスイッチを操作することによって、ライトガイド16の先端から射出される励起光の強度分布を最適化させることができる。なお、この場合には、調整動作開始を指示するスイッチが押されるまで光源プロセッサ装置20は処理を進めなくなるため(図4のS003参照)、ライトガイド16の先端から射出される励起光の強度分布が最適化されないまま蛍光観察モードによる観察が行われることを防ぐことができる。   In addition, when the fluorescence observation endoscope 10 has not been connected to the light source processor device 20 in the past, a screen indicating that adjustment has not been performed is displayed on the monitor 60. After the distal end of the insertion portion 10a of the fluorescence observation endoscope 10 is fixed to the jig, the intensity distribution of the excitation light emitted from the distal end of the light guide 16 is optimized by operating a switch that designates the start of the adjustment operation. Can be made. In this case, since the light source processor device 20 cannot proceed until the switch for instructing the start of the adjustment operation is pressed (see S003 in FIG. 4), the intensity distribution of the excitation light emitted from the tip of the light guide 16 Can be prevented from being observed in the fluorescence observation mode without being optimized.

よって、本発明による内視鏡システムによると、蛍光観察モードによる観察が行われるときには、ライトガイド16の先端から射出される励起光の強度分布が最適化されているため、励起光が照射された範囲における体腔壁の生体組織の状態が全て同じ状態(例えば、全て正常部)であれば、当該励起光が照射された範囲から発せられる蛍光の強度は、撮像素子13によって撮像される範囲において、場所に依らず一定となる。そのため、術者は、モニター60上に表示されている画像に基づいて、病変部の有無を正確に判断することができる。   Therefore, according to the endoscope system according to the present invention, when observation in the fluorescence observation mode is performed, the intensity distribution of the excitation light emitted from the tip of the light guide 16 is optimized, so that the excitation light is irradiated. If the state of the biological tissue of the body cavity wall in the range is the same (for example, all normal parts), the intensity of the fluorescence emitted from the range irradiated with the excitation light is within the range imaged by the image sensor 13. It is constant regardless of location. Therefore, the surgeon can accurately determine the presence or absence of a lesion based on the image displayed on the monitor 60.

なお、ダイクロイックミラー300及びミラー保持枠321の回転角の調整が終了した後に、再度スイッチパネル23の調整動作開始を指示するスイッチが操作された場合には、システムコントロール回路214が再びS003〜S020の処理を行うようにしても良い。この場合には、既に登録されている蛍光観察内視鏡10が光源プロセッサ装置20に接続された場合でも、再びダイクロイックミラー300及びミラー保持枠321の回転角の調整を行うことができるようになる。   In addition, when the switch for instructing the start of the adjustment operation of the switch panel 23 is operated again after the adjustment of the rotation angles of the dichroic mirror 300 and the mirror holding frame 321 is completed, the system control circuit 214 again performs S003 to S020. Processing may be performed. In this case, even when the already registered fluorescence observation endoscope 10 is connected to the light source processor device 20, the rotation angle of the dichroic mirror 300 and the mirror holding frame 321 can be adjusted again. .

以上説明したように、本発明によると、ライトガイド16の基端面において当該ライトガイド16の径よりも小さい径に光を収束させる構成を採用した場合であっても、ライトガイド16の先端から射出される励起光の強度分布に極端な偏りが生じない内視鏡システムを、提供することができる。   As described above, according to the present invention, the light guide 16 is emitted from the distal end of the light guide 16 even when the base end surface of the light guide 16 is configured to converge light to a diameter smaller than the diameter of the light guide 16. It is possible to provide an endoscope system in which an extreme bias does not occur in the intensity distribution of the excitation light to be generated.

本発明の実施形態による内視鏡システムの外観を示す外観図1 is an external view showing an external appearance of an endoscope system according to an embodiment of the present invention. 内視鏡システムにおける光源プロセッサ装置の内部構成を示す概略図Schematic which shows the internal structure of the light source processor apparatus in an endoscope system ダイクロイックミラー300及びダイクロイックミラー回転装置30の斜視図Perspective view of dichroic mirror 300 and dichroic mirror rotating device 30 光源装置プロセッサ装置20に蛍光観察内視鏡10を接続した後の光学プロセッサ装置20内部の動作を示すフローチャートThe flowchart which shows operation | movement inside the optical processor apparatus 20 after connecting the fluorescence observation endoscope 10 to the light source device processor apparatus 20. 画像分割の例を示す説明図Explanatory drawing showing an example of image division ライトガイド16の基端面を示す説明図Explanatory drawing which shows the base end surface of the light guide 16

符号の説明Explanation of symbols

10 蛍光観察内視鏡
16 ライトガイド
20 光源プロセッサ装置
30 ダイクロイックミラー回転装置
60 モニター
201 白色光光源
204 励起光光源
209 集光レンズ
212 ミラードライバー回路
213 映像信号処理回路
214 システムコントロール回路
300 ダイクロイックミラー
317 ミラー回転モータ
321 ミラー保持枠
325 ミラー保持枠回転モータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Fluorescence observation endoscope 16 Light guide 20 Light source processor apparatus 30 Dichroic mirror rotation apparatus 60 Monitor 201 White light source 204 Excitation light source 209 Condensing lens 212 Mirror driver circuit 213 Image signal processing circuit 214 System control circuit 300 Dichroic mirror 317 Mirror Rotation motor 321 Mirror holding frame 325 Mirror holding frame rotation motor

Claims (4)

内視鏡と光源装置とからなる内視鏡システムであって、
前記内視鏡は、
基端側に入射した光束を先端側から射出するライトガイドと、
観察対象物の像を形成する対物光学系と、
この対物光学系によって結像された像を撮像して画像信号を出力する撮像素子とを備え、
前記光源装置は、
白色光を平行光として射出する白色光光源部と、
生体組織を励起させるための励起光を平行光として射出する励起光光源部と、
前記白色光光源部から射出される白色光の光路を進行してきた光を前記ライトガイドの基端側に向けて収束する集光光学系と、
前記白色光光源部から射出される白色光の光路と前記励起光光源部から射出される励起光の光路とが重なる位置に配置され、前記白色光を透過するとともに前記励起光を反射することによって、前記集光光学系に向けて前記白色光及び前記励起光を進行させる光路合成素子と、
前記光路合成素子の向きを変化させる光路合成素子回転手段と、
前記撮像素子による撮像範囲において前記ライトガイドの先端から照射される励起光の強度分布が一定になるように前記光路合成素子回転手段を制御する制御部と
を備えたことを特徴とする内視鏡システム。
An endoscope system comprising an endoscope and a light source device,
The endoscope is
A light guide that emits a light beam incident on the proximal end side from the distal end side;
An objective optical system for forming an image of an observation object;
An image sensor that captures an image formed by the objective optical system and outputs an image signal;
The light source device is
A white light source that emits white light as parallel light;
An excitation light source unit that emits excitation light for exciting biological tissue as parallel light;
A condensing optical system for converging light traveling through the optical path of white light emitted from the white light source unit toward the proximal end side of the light guide;
The optical path of the white light emitted from the white light source unit and the optical path of the excitation light emitted from the excitation light source unit are arranged at the overlapping position, and transmits the white light and reflects the excitation light. , An optical path synthesis element for advancing the white light and the excitation light toward the condensing optical system;
An optical path synthesis element rotating means for changing the direction of the optical path synthesis element;
An endoscope comprising: a control unit that controls the optical path synthesizing element rotating unit so that an intensity distribution of excitation light emitted from a tip of the light guide is constant in an imaging range of the imaging element. system.
前記光路合成素子回転手段は、相互に交わる2つの回転軸を夫々中心として、前記光路合成素子を回転させる
ことを特徴とする請求項1記載の内視鏡システム。
2. The endoscope system according to claim 1, wherein the optical path synthesizing element rotating means rotates the optical path synthesizing element around two rotation axes that intersect each other.
前記内視鏡は、当該内視鏡を識別するための識別番号を記憶した記憶装置を更に有し、
前記制御部は、前記識別番号毎に、前記撮像素子による撮像範囲において前記識別番号に対応した前記ライトガイドの先端から照射された励起光の強度分布が一定になる前記光路合成素子の各回転軸における回転角を夫々記憶した記憶部を更に有しており、前記内視鏡と前記光源装置とが接続されたときには、前記内視鏡の識別番号に対応した前記光路合成素子の回転角を前記記憶部から読み出し、前記光路合成素子の回転角が当該読み出した回転角となるように前記光路合成素子回転手段を制御する
ことを特徴とする請求項2に記載の内視鏡システム。
The endoscope further includes a storage device that stores an identification number for identifying the endoscope,
For each identification number, the control unit is configured so that each rotation axis of the optical path synthesis element has a constant intensity distribution of excitation light emitted from the tip of the light guide corresponding to the identification number in the imaging range of the imaging element. Each of which stores a rotation angle of the optical path combining element, and when the endoscope and the light source device are connected, the rotation angle of the optical path synthesis element corresponding to the identification number of the endoscope is 3. The endoscope system according to claim 2, wherein the endoscope system is read from a storage unit, and the optical path synthesizing element rotating unit is controlled so that the rotation angle of the optical path synthesizing element becomes the read rotation angle.
前記制御部は、励起光が照射されると蛍光を発する蛍光板を前記ライトガイドから射出された励起光が照射している間に、前記撮像素子によって撮像された画像を複数領域に分割して各領域毎の明るさ同士を比較し、各領域の明るさが一定になるように前記光路合成素子回転手段を制御する
ことを特徴とする請求項1記載の内視鏡システム。
The control unit divides an image captured by the image sensor into a plurality of regions while the excitation light emitted from the light guide is irradiating the fluorescent plate that emits fluorescence when the excitation light is irradiated. 2. The endoscope system according to claim 1, wherein brightness of each region is compared, and the optical path synthesizing element rotating unit is controlled so that the brightness of each region becomes constant.
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