JP5639522B2 - Electronic endoscope system - Google Patents

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JP5639522B2 JP2011079255A JP2011079255A JP5639522B2 JP 5639522 B2 JP5639522 B2 JP 5639522B2 JP 2011079255 A JP2011079255 A JP 2011079255A JP 2011079255 A JP2011079255 A JP 2011079255A JP 5639522 B2 JP5639522 B2 JP 5639522B2
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Description

本発明は、拡大観察を行う電子内視鏡システムに関する。   The present invention relates to an electronic endoscope system that performs magnified observation.

医療分野では、電子内視鏡を用いた診断や治療が数多く行われている。電子内視鏡は、被検体内に挿入される挿入部の先端部に、被検体内の像光を取り込むための観察光学系と、観察光学系により取り込んだ像光が結像される撮像素子と、ライトガイドにより導かれた照明光を観察光学系の観察範囲に照射するための照明光学系とを備えている。照明光学系は、観察光学系に近接する位置に配されることが一般的である。   In the medical field, many diagnoses and treatments using an electronic endoscope are performed. An electronic endoscope has an observation optical system for capturing image light in a subject at the distal end of an insertion portion that is inserted into the subject, and an image sensor on which the image light captured by the observation optical system is imaged And an illumination optical system for irradiating the observation light of the observation optical system with the illumination light guided by the light guide. The illumination optical system is generally arranged at a position close to the observation optical system.

従来より、観察光学系の焦点距離を可変させる機構を備えた電子内視鏡がある(例えば、特許文献1)。このような電子内視鏡では、通常観察及び拡大観察の間で焦点距離を切り換えることができるため、先ず通常観察を行い、病変部などの異常部位が見つかったとき、拡大観察に切り換えて鮮明な観察画像を得ることができる。   Conventionally, there is an electronic endoscope provided with a mechanism for changing the focal length of an observation optical system (for example, Patent Document 1). In such an electronic endoscope, since the focal length can be switched between normal observation and magnified observation, first, normal observation is performed, and when an abnormal site such as a lesion is found, switching to magnified observation is clear. An observation image can be obtained.

電子内視鏡で拡大観察を行う際、通常観察よりも観察光学系の被写界深度が狭くなる。よって、被検体の表面と観察光学系の先端との間隔(ワーキングディスタンスと称される。)を所定距離にしなければ被検体の表面にピントが合わない。被検体の表面にピントが合う距離にするために、挿入部を移動させて被検体に観察光学系を近づけたとき、照明光学系も被検体に近付くため、被検体の表面で正反射した照明光が観察光学系に入射しやすくなる。照明光の光強度が大きい部分では、撮像素子が受け取る光量が飽和して観察画像内に白とびが生じる場合がある。   When magnifying observation with an electronic endoscope, the depth of field of the observation optical system becomes narrower than normal observation. Therefore, the surface of the subject cannot be focused unless the distance between the surface of the subject and the tip of the observation optical system (referred to as working distance) is a predetermined distance. When the insertion unit is moved and the observation optical system is moved closer to the subject in order to make the focus on the surface of the subject, the illumination optical system also approaches the subject, so that the illumination is specularly reflected on the surface of the subject. Light easily enters the observation optical system. In a portion where the light intensity of the illumination light is high, the amount of light received by the image sensor may be saturated, and overexposure may occur in the observation image.

電子内視鏡では、白とびなどの不鮮明な観察画像を防ぐために照明光の光強度を制御するものがある。特許文献2記載の電子内視鏡システムでは、光源の光強度を切り換える構成を備えており、拡大観察を行うときに光源の光強度を切り換えて照明光学系の光強度を変更する。特許文献3記載の電子内視鏡では、照射角及び光強度の異なる2組の照明光学系を備えており、観察光学系の視野角切り換えに連動していずれか一方の照明光学系に切り換える。また、特許文献4記載の内視鏡照明装置では、光源が発する光を集光する集光レンズに対するライトガイドの相対位置を集光レンズの光軸と直交する方向に移動させる。これにより、集光レンズの光軸の位置にライトガイドが近付くときは、光強度が大きくなり、集光レンズの光軸の位置からライトガイドが離れるときは、光強度が小さくなる。   Some electronic endoscopes control the light intensity of illumination light in order to prevent unclear observation images such as overexposure. The electronic endoscope system described in Patent Document 2 has a configuration for switching the light intensity of the light source, and changes the light intensity of the illumination optical system by switching the light intensity of the light source when performing magnified observation. The electronic endoscope described in Patent Document 3 includes two sets of illumination optical systems having different irradiation angles and light intensities, and switches to one of the illumination optical systems in conjunction with the viewing angle switching of the observation optical system. Further, in the endoscope illumination device described in Patent Document 4, the relative position of the light guide with respect to the condensing lens that condenses the light emitted from the light source is moved in a direction orthogonal to the optical axis of the condensing lens. Thereby, when the light guide approaches the position of the optical axis of the condenser lens, the light intensity increases. When the light guide moves away from the position of the optical axis of the condenser lens, the light intensity decreases.

さらにまた、特許文献5記載の電子内視鏡では、液晶パネルなどの光変調デバイスを備え、観察光学系により取り込んだ観察画像の輝度分布に応じて光変調デバイスのパターンを制御して照明光の明るさを制御している。あるいは、特許文献6記載の電子内視鏡システムでは、光源と、集光レンズと、光源から集光レンズまでの光路上にそれぞれ配置される絞りと、ライトガイドと、照明光学系とをそれぞれ2つずつ備えており、光路上に位置する絞りを可変させることで2つの照明光学系から照射される照明光を変更する。   Furthermore, the electronic endoscope described in Patent Document 5 includes a light modulation device such as a liquid crystal panel, and controls the pattern of the light modulation device according to the luminance distribution of the observation image captured by the observation optical system. The brightness is controlled. Alternatively, in the electronic endoscope system described in Patent Document 6, two light sources, a condensing lens, a diaphragm disposed on an optical path from the light source to the condensing lens, a light guide, and an illumination optical system are provided. The illumination light emitted from the two illumination optical systems is changed by varying the diaphragm positioned on the optical path.

特開2002−253489号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-253489 特開2005−34491号公報JP-A-2005-34491 特開平5−297288号公報JP-A-5-297288 特開2000−199864号公報JP 2000-199864 A 特開2001−275961号公報JP 2001-275916 A 特開平10−165357号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-165357

電子内視鏡では、光源の発する光がミラー及び集光レンズで集光されてライトガイドに入射される。ライトガイドに入射される光は集光レンズの光軸付近の光強度が大きく、周辺の光強度が小さい。電子内視鏡の照明光学系では、ライトガイドが導く光強度の分布に応じて照明光が照射されるため、集光レンズの光軸付近から導かれた照明光の光強度が大きくなる。上述したように、拡大観察を行うとき、照明光の光強度が大きい部分では、観察光学系のレンズ表面で反射が生じやすいので、集光レンズの光軸付近に応じた範囲の輝度が高くなって観察画像が白とびしてしまう。   In an electronic endoscope, light emitted from a light source is collected by a mirror and a condenser lens and is incident on a light guide. The light incident on the light guide has a high light intensity near the optical axis of the condenser lens and a low light intensity in the vicinity. In the illumination optical system of the electronic endoscope, the illumination light is irradiated according to the light intensity distribution guided by the light guide. Therefore, the light intensity of the illumination light guided from the vicinity of the optical axis of the condenser lens is increased. As described above, when magnifying observation is performed, in the portion where the light intensity of the illumination light is high, reflection is likely to occur on the lens surface of the observation optical system, so the luminance in the range corresponding to the vicinity of the optical axis of the condensing lens increases. The observation image will be overexposed.

しかしながら、上記特許文献2及び3に記載されている電子内視鏡及び電子内視鏡システムでは、拡大観察を行うとき、光源の強度や照明光学系を切り換えても、光軸付近とその周辺との間には光強度差があるため、集光レンズの光軸付近に応じた範囲だけが明るくなることには変わりがなく、光軸付近の光強度を下げるために、光源の光強度を下げると、周辺が暗すぎて鮮明な観察画像を得ることができない。また、上記特許文献4記載の内視鏡照明装置では、拡大観察を行うとき、集光レンズの光軸とライトガイドとの位置が離れて光強度が小さくなったとしても、光軸付近における光強度が周辺よりも大きいことには変わりがないため、観察範囲内の輝度分布に偏りが生じる。   However, in the electronic endoscope and the electronic endoscope system described in Patent Documents 2 and 3, when performing magnified observation, even if the intensity of the light source or the illumination optical system is switched, the vicinity of the optical axis and its surroundings are changed. Since there is a difference in light intensity between the two, there is no change in that only the range corresponding to the vicinity of the optical axis of the condenser lens is brightened, and the light intensity of the light source is reduced to reduce the light intensity near the optical axis. The periphery is too dark to obtain a clear observation image. Further, in the endoscope illumination device described in Patent Document 4, even when magnification observation is performed, even if the position of the optical axis of the condenser lens and the light guide are separated and the light intensity is reduced, the light in the vicinity of the optical axis Since the intensity is larger than that of the surrounding area, the luminance distribution within the observation range is biased.

また、上記特許文献5記載の電子内視鏡では、観察画像の輝度分布に応じて光変調デバイスのパターンを制御して照明光の明るさを制御しているが、集光レンズの光軸付近の光強度が大きくなることは考慮していないため、拡大観察を行うとき、集光レンズの光軸付近に応じた光強度が大きくなり、観察範囲内の輝度分布に偏りが生じやすい。さらにまた、特許文献6記載の電子内視鏡では、2つの照明光学系に対して互いに異なる絞り量で光強度を可変させており、2つの照明光学系から照射される照明光に光強度差がある場合、光強度が大きい方の輝度が高くなって白とびが発生しやすくなる。   Further, in the electronic endoscope described in Patent Document 5, the brightness of the illumination light is controlled by controlling the pattern of the light modulation device according to the luminance distribution of the observation image. Therefore, when magnification observation is performed, the light intensity corresponding to the vicinity of the optical axis of the condenser lens increases, and the luminance distribution within the observation range is likely to be biased. Furthermore, in the electronic endoscope described in Patent Document 6, the light intensity is varied with different aperture amounts for the two illumination optical systems, and the light intensity difference between the illumination lights irradiated from the two illumination optical systems is different. If there is, the brightness with the higher light intensity becomes higher and overexposure tends to occur.

本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、拡大観察を行うとき、観察範囲内における輝度分布の偏りを抑制して鮮明な観察画像を得ることができる電子内視鏡システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an electronic endoscope system capable of obtaining a clear observation image by suppressing a deviation in luminance distribution within an observation range when performing magnified observation. With the goal.

本発明の電子内視鏡システムは、被検体内に挿入される挿入部の先端部に設けられ、被検体内の像光を取り込んで観察を行うための観察光学系と、前記観察光学系を通常観察及び拡大観察の間で焦点距離を可変させる焦点可変手段と、前記観察光学系による観察範囲に向かって照明光を照射するための照明光学系と、前記照明光学系と位置を合わせて設けられ、前記照明光学系に照明光を導くライトガイドとが設けられる内視鏡と、光を発する光源と、前記光源からの光を集光して前記ライトガイドに入射させる集光手段と、前記観察光学系が通常観察可能な状態のとき、前記光源から前記ライトガイドまでの光路上から退避し、前記観察光学系が通常観察可能な状態から、拡大観察可能な状態に切り換わったとき、前記光源から前記路上に位置し、前記ライトガイドに入射される光のうち、中央に位置する減光領域のみを部分的に減光し、前記減光領域の周辺に位置する透過領域では減光せずに光を透過させる部分減光手段とを備え、前記照明光学系は、前記ライトガイドへ入射される光強度の分布に応じて照明光を照射することを特徴とする。 An electronic endoscope system according to the present invention includes an observation optical system that is provided at a distal end portion of an insertion portion that is inserted into a subject, takes in image light within the subject, and performs observation. Focus variable means for changing the focal length between normal observation and magnified observation, an illumination optical system for irradiating illumination light toward the observation range by the observation optical system, and the illumination optical system are aligned with each other is, an endoscope light guide and for guiding the illumination light to the illumination optical system is provided, a light source for emitting light, a condensing means to be incident on the light guide by condensing light from the light source, the When the observation optical system is normally observable, retract from the light path from the light source to the light guide, and when the observation optical system is switched from the normal observable state to the magnified observable state, the optical path from the light source Of the light incident on the light guide, only the light attenuation region located at the center is partially dimmed, and the light transmitted through the light transmission region located around the light attenuation region is not dimmed. And the illumination optical system irradiates illumination light according to the distribution of the light intensity incident on the light guide.

前記部分減光手段は、前記減光領域に合わせた部分に光透過率が低い減光フィルタが形成され、前記透過領域に合わせた部分の光透過率が高い部分減光板であり、前記光路上に位置し、且つ前記集光レンズの光軸に前記減光フィルタの中心位置を合わせる減光位置と、前記光路上から退避する退避位置との間で移動可能に設けられた部分減光板と、前記観察光学系が通常観察可能な状態のとき、前記減光フィルタを前記退避位置とし、前記観察光学系が通常観察可能な状態から、拡大観察可能な状態に切り換わるとき、前記減光フィルタを前記退避位置から前記減光位置に移動させる移動手段とを備えることが好ましい。   The partial dimming means is a partial dimming plate in which a light attenuating filter having a low light transmittance is formed in a portion matched with the light reducing region, and a light transmittance of a portion matched with the transmissive region is high. And a partial dimming plate provided movably between a dimming position for aligning the center position of the neutral density filter with the optical axis of the condenser lens and a retreat position for retreating from the optical path; When the observation optical system is in a normally observable state, the neutral density filter is in the retracted position, and when the observation optical system is switched from a state in which normal observation is possible to a state in which magnified observation is possible, the neutral density filter is It is preferable to include a moving means for moving from the retracted position to the dimming position.

前記部分減光板は、前記ライトガイドと前記集光レンズとの間に配置されることが好ましい。あるいは、前記部分減光板は、前記光源と前記集光レンズとの間に配置されることが好ましい。   The partial dimming plate is preferably disposed between the light guide and the condenser lens. Alternatively, it is preferable that the partial dimming plate is disposed between the light source and the condenser lens.

前記光源と、前記集光手段と、前記部分減光手段とが設けられた光源装置を備えることが好ましい。   It is preferable to include a light source device provided with the light source, the condensing means, and the partial dimming means.

本発明によれば、観察光学系が通常観察可能な状態のとき、部分減光手段が光源からライトガイドまでの光路上から退避し、観察光学系が通常観察可能な状態から、拡大観察可能な状態に切り換わったとき、ライトガイドに入射される光のうち、中央に位置する減光領域のみを部分的に減光し、減光領域の周辺に位置する透過領域では減光せずに光を透過させ、ライトガイドへ入射される光強度の分布に応じて照明光が観察範囲に照射されるので、拡大観察を行うとき、観察範囲内における輝度分布の偏りを抑制して鮮明な観察画像を得ることができる。 According to the present invention, when the observation optical system is normally observable, the partial dimming means is retracted from the optical path from the light source to the light guide, and the observation optical system is normally observable and can be magnified. When switching to the state, the light that enters the light guide is partially dimmed only in the light-reducing area located in the center, and light is not dimmed in the transmission area located around the light-reducing area. Illumination light is irradiated to the observation range according to the distribution of the light intensity incident on the light guide, so that when magnifying observation is performed, the bias in the luminance distribution within the observation range is suppressed and a clear observation image is obtained Can be obtained.

電子内視鏡システムの外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of an electronic endoscope system. 電子内視鏡の先端部の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the front-end | tip part of an electronic endoscope. 観察光学系に沿って切断した先端部の断面図である。It is sectional drawing of the front-end | tip part cut | disconnected along the observation optical system. 電子内視鏡システムの電気的構成の概要を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline | summary of the electric constitution of an electronic endoscope system. 部分減光板の平面図である。It is a top view of a partial dimming plate. 光源部の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of a light source part. 観察光学系で通常観察(A)及び拡大観察(B)を行うとき、照明レンズから照射される照明光の光強度分布をそれぞれ示すグラフである。It is a graph which shows each light intensity distribution of the illumination light irradiated from an illumination lens, when performing normal observation (A) and expansion observation (B) with an observation optical system. 本発明の第2実施形態を示す部分減光部の説明図である。It is explanatory drawing of the partial dimming part which shows 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態を示す部分減光部の説明図である。It is explanatory drawing of the partial dimming part which shows 3rd Embodiment of this invention.

図1に示すように、電子内視鏡システム10は、電子内視鏡11、プロセッサ装置12、光源装置13、送気・送水装置14などから構成されている。送気・送水装置14は、光源装置13に内蔵され、エアーの送気を行う周知の送気装置(ポンプなど)14aと、光源装置13の外部に設けられ、洗浄水を貯留する洗浄水タンク14bから構成されている。電子内視鏡11は、被検体内に挿入される挿入部16と、挿入部16の基端部分に連設された手元操作部17と、プロセッサ装置12及び光源装置13に接続されるコネクタ18と、手元操作部17とコネクタ18との間を繋ぐユニバーサルコード19とを有する。   As shown in FIG. 1, the electronic endoscope system 10 includes an electronic endoscope 11, a processor device 12, a light source device 13, an air / water supply device 14, and the like. The air / water supply device 14 is built in the light source device 13 and is a well-known air supply device (pump or the like) 14a for supplying air, and a washing water tank that is provided outside the light source device 13 and stores washing water. 14b. The electronic endoscope 11 includes an insertion portion 16 to be inserted into a subject, a hand operation portion 17 connected to a proximal end portion of the insertion portion 16, and a connector 18 connected to the processor device 12 and the light source device 13. And a universal cord 19 that connects between the hand operating section 17 and the connector 18.

挿入部16は、その先端に設けられ、被検体内撮像用の撮像素子としてのCCD型イメージセンサ(図3参照。以下、CCDという)38等が内蔵された先端部16aと、先端部16aの基端に連設された湾曲自在な湾曲部16bと、湾曲部16bの基端に連設された可撓性を有する可撓管部16cとからなる。   The insertion portion 16 is provided at the distal end thereof, and includes a distal end portion 16a having a built-in CCD image sensor (see FIG. 3; hereinafter referred to as CCD) 38 as an imaging element for in-subject imaging, and a distal end portion 16a. It comprises a bendable bending portion 16b provided continuously at the base end, and a flexible flexible tube portion 16c provided continuously at the base end of the bending portion 16b.

コネクタ18は複合タイプのコネクタであり、プロセッサ装置12、及び光源装置13、送気・送水装置14がそれぞれ接続される。手元操作部17には、湾曲部16bを上下左右に湾曲させるためのアングルノブ21や、送気・送水ノズル30(図2参照)からエアー、水を噴出させるための送気・送水ボタン22といった操作部材が設けられている。また、手元操作部17には、鉗子チャンネル(図示せず)に電気メス等の処置具を挿入するための鉗子入口23が設けられている。   The connector 18 is a composite type connector to which the processor device 12, the light source device 13, and the air / water supply device 14 are connected. The hand operating section 17 includes an angle knob 21 for bending the bending section 16b vertically and horizontally, and an air / water supply button 22 for ejecting air and water from an air / water supply nozzle 30 (see FIG. 2). An operating member is provided. The hand operating section 17 is provided with a forceps inlet 23 for inserting a treatment instrument such as an electric knife into a forceps channel (not shown).

プロセッサ装置12は、光源装置13と電気的に接続され、電子内視鏡システム10の動作を統括的に制御する。プロセッサ装置12は、ユニバーサルコード19や挿入部16内に挿通された伝送ケーブルを介して電子内視鏡11に給電を行い、後述するCCD38、の駆動を制御する。また、プロセッサ装置12は、伝送ケーブルを介してCCD38から出力された撮像信号を取得し、各種画像処理を施して画像データを生成する。プロセッサ装置12で生成された画像データは、プロセッサ装置12にケーブル接続されたモニタ24に観察画像として表示される。   The processor device 12 is electrically connected to the light source device 13 and comprehensively controls the operation of the electronic endoscope system 10. The processor device 12 supplies power to the electronic endoscope 11 via the universal cord 19 and a transmission cable inserted into the insertion portion 16 and controls driving of the CCD 38 described later. Further, the processor device 12 acquires an imaging signal output from the CCD 38 via a transmission cable, and performs various image processing to generate image data. The image data generated by the processor device 12 is displayed as an observation image on a monitor 24 connected to the processor device 12 by a cable.

図2及び図3に示すように、先端部16aは、先端部本体25、この先端部本体25の先端側に固着される先端保護キャップ26、後述する観察光学系36を構成する観察レンズ27、照明光学系としての照明レンズ28a,28b、鉗子出口29、及び送気・送水ノズル30を備える。先端部本体25の後端は、湾曲部16bを構成する先端側の湾曲駒(図示せず)に連結されている。   2 and 3, the distal end portion 16a includes a distal end portion main body 25, a distal end protective cap 26 fixed to the distal end side of the distal end portion main body 25, an observation lens 27 that constitutes an observation optical system 36 described later, Illumination lenses 28a and 28b as illumination optical systems, a forceps outlet 29, and an air / water supply nozzle 30 are provided. The rear end of the distal end portion main body 25 is connected to a bending piece (not shown) on the distal end side that constitutes the bending portion 16b.

先端保護キャップ26は、先端部本体25の先端側を覆う先端板部26aと、先端部本体25の外周面を覆う円筒部26bとからなる。湾曲部16bの外周面を覆う外皮層31が先端部本体25まで延在し、外皮層31の先端と円筒部26bの後端とが突き合わされて端部同士が接着剤などにより固着されている。先端板部26aには、挿入部16の軸方向(挿入方向)と直交する平坦状であり、先端側に位置する先端面26cが形成されている。先端板部26aには、貫通孔26d〜26g、及び鉗子出口29が形成されている。   The tip protection cap 26 includes a tip plate portion 26 a that covers the tip side of the tip portion main body 25 and a cylindrical portion 26 b that covers the outer peripheral surface of the tip portion main body 25. An outer skin layer 31 covering the outer peripheral surface of the curved portion 16b extends to the distal end portion body 25, the distal end of the outer skin layer 31 and the rear end of the cylindrical portion 26b are brought into contact with each other, and the end portions are fixed with an adhesive or the like. . The distal end plate portion 26 a is formed with a distal end surface 26 c that is flat and orthogonal to the axial direction (insertion direction) of the insertion portion 16 and is located on the distal end side. Through-holes 26d to 26g and a forceps outlet 29 are formed in the distal end plate portion 26a.

観察レンズ27は、挿入部16の挿入方向と平行な直視方向Fに沿って光軸が配されている。この観察レンズ27は、貫通孔26dから露呈する位置に取り付けられ、且つ光入射面となる表面が先端面26cと同一面上に位置し、直視方向Fからの像光を取り込む。   The observation lens 27 has an optical axis arranged along a direct viewing direction F parallel to the insertion direction of the insertion portion 16. The observation lens 27 is attached at a position exposed from the through-hole 26d, and the surface to be a light incident surface is located on the same plane as the distal end surface 26c, and takes in the image light from the direct viewing direction F.

照明レンズ28a,28bは、貫通孔26e,26fから露呈する位置に取り付けられ、且つ表面が先端面26cと同一面上に位置する。照明レンズ28a,28bの奥には、ライトガイド32a,32bの出射端が面している。照明レンズ28a,28bは、ライトガイド32a,32bによって導かれた照明光を観察光学系36が像光を取り込む観察範囲に向かって照射する。   The illumination lenses 28a and 28b are attached to positions exposed from the through holes 26e and 26f, and the surfaces thereof are located on the same plane as the tip surface 26c. The exit ends of the light guides 32a and 32b face the back of the illumination lenses 28a and 28b. The illumination lenses 28a and 28b irradiate the illumination light guided by the light guides 32a and 32b toward the observation range where the observation optical system 36 takes in the image light.

ライトガイド32a,32bは、多数の光ファイバー(例えば、石英からなる)を束ねており、外周面にチューブを被覆して形成されたものである。ライトガイド32a,32bは、先端部本体25に保持され、挿入部16、手元操作部17、ユニバーサルコード19、及びコネクタ18の内部を通って光源装置13からの照明光を照明レンズ28a,28bにそれぞれ導く。   The light guides 32a and 32b are formed by bundling a large number of optical fibers (for example, made of quartz) and covering the outer peripheral surface with a tube. The light guides 32a and 32b are held by the distal end body 25 and pass illumination light from the light source device 13 to the illumination lenses 28a and 28b through the insertion portion 16, the hand operating portion 17, the universal cord 19, and the connector 18. Guide each one.

また、鉗子出口29は、鉗子管路(図示せず)を介して手元操作部17の鉗子入口23に連通している。鉗子入口23から挿入された各種処置具は、鉗子管路に導かれ、鉗子出口29から先端を突出して処置を行うことができる。送気・送水ノズル30は、貫通孔26gから露呈するように設けられ、送気・送水装置14から供給されたエアーや洗浄水を観察レンズ27に向けて噴射して、直視観察レンズ27に付着した汚れなどを洗い流すことができる。   The forceps outlet 29 communicates with the forceps inlet 23 of the hand operation unit 17 via a forceps conduit (not shown). Various treatment tools inserted from the forceps inlet 23 are guided to the forceps conduit and can be treated by protruding the tip from the forceps outlet 29. The air / water supply nozzle 30 is provided so as to be exposed from the through-hole 26g, and jets air and washing water supplied from the air / water supply device 14 toward the observation lens 27 and adheres to the direct-view observation lens 27. It is possible to wash away dirty dirt.

先端部16aには、撮像部35が組み込まれている。撮像部35は、観察光学系36、レンズ移動機構37、CCD38とを備える。観察光学系36は、観察レンズ27及びズームレンズ39を備える。   An imaging unit 35 is incorporated in the distal end portion 16a. The imaging unit 35 includes an observation optical system 36, a lens moving mechanism 37, and a CCD 38. The observation optical system 36 includes an observation lens 27 and a zoom lens 39.

CCD38は、観察レンズ27の光軸の延長上に位置している。ズームレンズ39は、観察レンズ27及びCCD38の間に位置し、観察レンズ27及びCCD38に対して光軸の位置を合わせて配されている。観察レンズ27からの入射光がズームレンズ39を経てCCD38の受光面(図示せず)に結像され、撮像信号に変換される。   The CCD 38 is located on the extension of the optical axis of the observation lens 27. The zoom lens 39 is located between the observation lens 27 and the CCD 38, and is arranged with the position of the optical axis aligned with the observation lens 27 and the CCD 38. Incident light from the observation lens 27 passes through the zoom lens 39, forms an image on a light receiving surface (not shown) of the CCD 38, and is converted into an imaging signal.

ズームレンズ39及びレンズ移動機構37は焦点可変手段を構成し、レンズ移動機構37がズームレンズ39を光軸方向に沿って進退移動させることにより、観察光学系36の焦点距離が可変する。このレンズ移動機構37は、ズームレンズ39を保持するレンズ保持部材としての移動筒41と、移動筒41をガイドするガイド部材としての固定筒42と、アクチュエータ43とからなる。固定筒42は、先端部本体25の内部に固定され、軸方向がズームレンズ39の光軸と平行に配されている。なお、固定筒42の後端部には、CCD38が固定されている。   The zoom lens 39 and the lens moving mechanism 37 constitute a focal point changing unit, and the focal distance of the observation optical system 36 is changed by the lens moving mechanism 37 moving the zoom lens 39 forward and backward along the optical axis direction. The lens moving mechanism 37 includes a moving cylinder 41 as a lens holding member that holds the zoom lens 39, a fixed cylinder 42 as a guide member that guides the moving cylinder 41, and an actuator 43. The fixed cylinder 42 is fixed inside the distal end portion body 25, and the axial direction is arranged in parallel with the optical axis of the zoom lens 39. A CCD 38 is fixed to the rear end portion of the fixed cylinder 42.

移動筒41の外周面は、固定筒42の内周面とスライド自在に嵌合する。これにより、ズームレンズ39を光軸方向にガイドする。移動筒41には、接続部44が一体に設けられている。この接続部44は、固定筒42に形成されたスリット45を通して固定筒42の外部に突出する。アクチュエータ43は、接続部44を介して移動筒41に接続されている。アクチュエータ43としては、例えばソレノイドが用いられる。アクチュエータ43の駆動によって、移動筒41とともにズームレンズ39を進退移動させることができる。   The outer peripheral surface of the movable cylinder 41 is slidably fitted to the inner peripheral surface of the fixed cylinder 42. Thereby, the zoom lens 39 is guided in the optical axis direction. The moving tube 41 is integrally provided with a connecting portion 44. The connecting portion 44 protrudes outside the fixed cylinder 42 through a slit 45 formed in the fixed cylinder 42. The actuator 43 is connected to the moving cylinder 41 via the connection portion 44. For example, a solenoid is used as the actuator 43. By driving the actuator 43, the zoom lens 39 can be moved forward and backward together with the moving cylinder 41.

レンズ移動機構37は、アクチュエータ43の駆動でズームレンズ39が進退移動することにより、通常観察と、通常観察よりも焦点距離が長い拡大観察との間で、観察光学系36の焦点距離を可変させることができる。以下では、通常観察時のズームレンズ39の位置を通常観察位置(図3の2点鎖線で示す位置)、拡大観察時のズームレンズ39の位置を拡大観察位置(図3の実線で示す位置)と称する。   The lens moving mechanism 37 varies the focal length of the observation optical system 36 between the normal observation and the enlarged observation having a longer focal length than the normal observation by moving the zoom lens 39 forward and backward by driving the actuator 43. be able to. In the following, the position of the zoom lens 39 during normal observation is the normal observation position (position indicated by the two-dot chain line in FIG. 3), and the position of the zoom lens 39 during magnification observation is the enlarged observation position (position indicated by the solid line in FIG. 3). Called.

図5は、電子内視鏡システム10の電気的構成の概略を示す。電子内視鏡11には、撮像部35の他に、AFE51、撮像制御部52を備えている。CCD38は、上述したように受光面に結像された被検体内の像を光電変換して信号電荷を蓄積し、蓄積した信号電荷を撮像信号として出力する。出力された撮像信号はAFE51に送られる。AFE51は、AFE51は、相関二重サンプリング(CDS)回路、自動ゲイン調節(AGC)回路、A/D変換器など(いずれも図示は省略)から構成されている。CDSは、CCD38が出力する撮像信号に対して相関二重サンプリング処理を施し、CCD38を駆動することによって生じるノイズを除去する。AGCは、CDSによってノイズが除去された撮像信号を増幅する。   FIG. 5 schematically shows the electrical configuration of the electronic endoscope system 10. The electronic endoscope 11 includes an AFE 51 and an imaging control unit 52 in addition to the imaging unit 35. The CCD 38 photoelectrically converts the image in the subject imaged on the light receiving surface as described above, accumulates signal charges, and outputs the accumulated signal charges as an imaging signal. The output imaging signal is sent to the AFE 51. The AFE 51 includes a correlated double sampling (CDS) circuit, an automatic gain adjustment (AGC) circuit, an A / D converter, and the like (all not shown). The CDS performs correlated double sampling processing on the imaging signal output from the CCD 38 to remove noise generated by driving the CCD 38. The AGC amplifies the imaging signal from which noise has been removed by CDS.

撮像制御部52は、電子内視鏡11とプロセッサ装置12とが接続されたとき、プロセッサ装置12内のコントローラ57に接続され、コントローラ57から指示がなされたときにCCD38に対して駆動信号を送る。CCD38は、撮像制御部52からの駆動信号に基づいて、所定のフレームレートで撮像信号をAFE51に出力する。   The imaging control unit 52 is connected to the controller 57 in the processor device 12 when the electronic endoscope 11 and the processor device 12 are connected, and sends a drive signal to the CCD 38 when an instruction is issued from the controller 57. . The CCD 38 outputs an imaging signal to the AFE 51 at a predetermined frame rate based on the drive signal from the imaging control unit 52.

プロセッサ装置12は、デジタル信号処理回路(DSP)53、デジタル画像処理回路(DIP)54、表示制御回路55、VRAM56、コントローラ57、操作部58等を備える。   The processor device 12 includes a digital signal processing circuit (DSP) 53, a digital image processing circuit (DIP) 54, a display control circuit 55, a VRAM 56, a controller 57, an operation unit 58, and the like.

コントローラ57は、プロセッサ装置12全体の動作を統括的に制御する。DSP53は、電子内視鏡11のAFE51から出力された撮像信号に対し、色分離、色補間、ゲイン補正、ホワイトバランス調整、ガンマ補正等の各種信号処理を施し、画像データを生成する。DSP53で生成された画像データは、DIP54の作業メモリに入力される。また、DSP53は、例えば生成した画像データの各画素の輝度を平均した平均輝度値等、照明光量の自動制御(ALC制御)に必要なALC制御用データを生成し、コントローラ57に入力する。   The controller 57 controls the overall operation of the processor device 12. The DSP 53 performs various signal processing such as color separation, color interpolation, gain correction, white balance adjustment, and gamma correction on the imaging signal output from the AFE 51 of the electronic endoscope 11 to generate image data. The image data generated by the DSP 53 is input to the working memory of the DIP 54. Further, the DSP 53 generates ALC control data necessary for automatic control (ALC control) of the amount of illumination light, such as an average luminance value obtained by averaging the luminance of each pixel of the generated image data, and inputs the data to the controller 57.

DIP54は、DSP53で生成された画像データに対して、電子変倍、色強調処理、エッジ強調処理等の各種画像処理を施す。DIP54で各種画像処理が施された画像データは、観察画像としてVRAM56に一時的に記憶された後、表示制御回路55に入力される。表示制御回路55は、VRAM56から観察画像を選択して取得し、モニタ24上に表示する。   The DIP 54 performs various types of image processing such as electronic scaling, color enhancement processing, and edge enhancement processing on the image data generated by the DSP 53. Image data that has been subjected to various image processing by the DIP 54 is temporarily stored as an observation image in the VRAM 56 and then input to the display control circuit 55. The display control circuit 55 selects and acquires an observation image from the VRAM 56 and displays it on the monitor 24.

操作部58は、プロセッサ装置12の筐体に設けられる操作パネル、マウスやキーボード等の周知の入力デバイスからなる。コントローラ57は、操作部58や電子内視鏡11の手元操作部17からの操作信号に応じて、電子内視鏡システム10の各部を動作させる。   The operation unit 58 includes a known input device such as an operation panel, a mouse, and a keyboard provided in the housing of the processor device 12. The controller 57 operates each unit of the electronic endoscope system 10 in accordance with operation signals from the operation unit 58 and the hand operation unit 17 of the electronic endoscope 11.

レンズ移動機構37は、コントローラ57からズームレンズ39の移動指示がなされたときに、アクチュエータ43の駆動によりズームレンズ39が通常観察位置または拡大観察位置に移動する。   The lens moving mechanism 37 moves the zoom lens 39 to the normal observation position or the magnified observation position by driving the actuator 43 when an instruction to move the zoom lens 39 is given from the controller 57.

光源装置13は、光源部61、及び光源制御部62などを備えている。光源部61は、光源63、ミラー64、集光レンズ65、光ファイバ66、部分減光部67などを備えている。   The light source device 13 includes a light source unit 61, a light source control unit 62, and the like. The light source unit 61 includes a light source 63, a mirror 64, a condenser lens 65, an optical fiber 66, a partial dimming unit 67, and the like.

光源63としては、キセノン管などの白色光源からなる。ミラー64は、椀状に形成されたパラボラミラーであり、内周面に鏡面が形成されている。このミラー64は、内周面の中央付近に光源63が配置され、光源63が発する光を前方へ反射する。集光レンズ65は、光源63、及びミラー64の内周面と対面する位置にあり、光源63が発する光、及びミラー64が反射する光を集光して光ファイバ66に導く。   The light source 63 is a white light source such as a xenon tube. The mirror 64 is a parabolic mirror formed in a bowl shape, and a mirror surface is formed on the inner peripheral surface. The mirror 64 has a light source 63 disposed near the center of the inner peripheral surface, and reflects light emitted from the light source 63 forward. The condensing lens 65 is in a position facing the inner peripheral surfaces of the light source 63 and the mirror 64, condenses the light emitted from the light source 63 and the light reflected by the mirror 64, and guides it to the optical fiber 66.

光ファイバ66は、中心位置が集光レンズ65の光軸L1(図6参照)の位置に合わせて配置されており、コネクタ18を介して電子内視鏡11のライトガイド32a,32bに接続される。集光レンズ65から光ファイバ66を経てライトガイド32a,32bへ光が入射される。照明レンズ28a,28bはライトガイド32a,32bへ入射される光強度の分布に応じて照明光を照射する。なお、光ファイバ66とライトガイド32a,32bとの接続部分では、集光レンズ65から光ファイバ66に対して入射される光強度の分布がライトガイド32a,32bにそれぞれ均等に分配されるように、光ファイバ66の出射端において中心を通る2つのエリアに分け、一方のエリアの出射端にライトガイド32aの入射端が面し、他方のエリアの出射端にライトガイド32bの入射端が面する。   The optical fiber 66 is arranged with its center position aligned with the position of the optical axis L1 (see FIG. 6) of the condenser lens 65, and is connected to the light guides 32a and 32b of the electronic endoscope 11 via the connector 18. The Light enters the light guides 32 a and 32 b from the condenser lens 65 through the optical fiber 66. The illumination lenses 28a and 28b irradiate illumination light according to the distribution of light intensity incident on the light guides 32a and 32b. It should be noted that at the connection portion between the optical fiber 66 and the light guides 32a and 32b, the distribution of the light intensity incident on the optical fiber 66 from the condenser lens 65 is equally distributed to the light guides 32a and 32b, respectively. The optical fiber 66 is divided into two areas that pass through the center at the exit end, the incident end of the light guide 32a faces the exit end of one area, and the entrance end of the light guide 32b faces the exit end of the other area. .

光源63が発した光は、ライトガイド32a,32bに導かれ、照明レンズ28a,28bに入射する。ライトガイド32a,32bの中心位置が照明レンズ28a,28bの光軸に合わせて取り付けられているので、照明レンズ28a,28bは、ライトガイド32a,32bへ入射される光強度の分布に応じて被検体内に照明光を照射する。光源制御部62は、プロセッサ装置12のコントローラ57から入力される調節信号や同期信号にしたがって光源63の点灯/消灯のタイミングを調節する。   The light emitted from the light source 63 is guided to the light guides 32a and 32b and enters the illumination lenses 28a and 28b. Since the center positions of the light guides 32a and 32b are attached in accordance with the optical axes of the illumination lenses 28a and 28b, the illumination lenses 28a and 28b are covered according to the distribution of the light intensity incident on the light guides 32a and 32b. Illuminate the sample with illumination light. The light source control unit 62 adjusts the lighting / extinguishing timing of the light source 63 according to the adjustment signal and the synchronization signal input from the controller 57 of the processor device 12.

部分減光部67は、部分減光板68及びスライド機構69からなる。部分減光板68は、集光レンズ65と光ファイバ66との間に位置する。図5に示すように、部分減光板68は、円板状であり、中央部分に円形状の減光フィルタ68aが形成されている。この部分減光板68は、減光フィルタ68aの光透過率が低く、減光フィルタ68aの周辺から外側までの部分は光透過率が高くなっている。   The partial dimming unit 67 includes a partial dimming plate 68 and a slide mechanism 69. The partial dimming plate 68 is located between the condenser lens 65 and the optical fiber 66. As shown in FIG. 5, the partial dimming plate 68 has a disc shape, and a circular dimming filter 68a is formed in the central portion. The partial light attenuating plate 68 has a low light transmittance of the dark filter 68a, and a portion from the periphery to the outside of the dark filter 68a has a high light transmittance.

部分減光板68は、集光レンズ65から光ファイバ66に光が入射される光路上に位置し、且つ集光レンズ65の光軸L1(図6参照)に減光フィルタ68aの中心位置を合わせる減光位置(図4及び図6の実線で示す位置)と、この減光位置すなわち光路上から退避する退避位置(図4及び図6の2点鎖線で示す位置)との間で移動自在に設けられている。   The partial dimming plate 68 is positioned on the optical path where light enters the optical fiber 66 from the condensing lens 65, and the center position of the neutral density filter 68a is aligned with the optical axis L1 (see FIG. 6) of the condensing lens 65. It is movable between the dimming position (the position indicated by the solid line in FIGS. 4 and 6) and the dimming position, that is, the retracted position (the position indicated by the two-dot chain line in FIGS. 4 and 6). Is provided.

スライド機構69は、部分減光板68の移動をガイドするガイド部材、及び部分減光板68を移動させるアクチュエータ等を備える。アクチュエータとしては、例えばソレノイドが用いられる。スライド機構69は、コントローラ57によって光源制御部62に指示がなされたとき、光源制御部62からの制御信号を受けたアクチュエータの駆動により部分減光板68を退避位置及び減光位置の間でスライド移動させる。   The slide mechanism 69 includes a guide member that guides the movement of the partial dimming plate 68 and an actuator that moves the partial dimming plate 68. As the actuator, for example, a solenoid is used. When an instruction is given to the light source control unit 62 by the controller 57, the slide mechanism 69 slides the partial dimming plate 68 between the retracted position and the dimming position by driving an actuator that receives a control signal from the light source control unit 62. Let

コントローラ57は、観察光学系36の焦点距離が通常観察及び拡大観察の間で切り換わったとき、すなわち、ズームレンズ39が通常観察位置及び拡大観察位置の間で移動するとき、スライド機構69を動作させて部分減光板68を退避位置及び減光位置の間で移動させる。そして、ズームレンズ39が通常観察位置にあるとき、部分減光板68は退避位置にあり、ズームレンズ39が拡大観察位置にあるとき、部分減光板68は減光位置にある。   The controller 57 operates the slide mechanism 69 when the focal length of the observation optical system 36 is switched between normal observation and magnified observation, that is, when the zoom lens 39 moves between the normal observation position and magnified observation position. Thus, the partial dimming plate 68 is moved between the retracted position and the dimming position. When the zoom lens 39 is in the normal observation position, the partial dimming plate 68 is in the retracted position, and when the zoom lens 39 is in the enlarged observation position, the partial dimming plate 68 is in the dimming position.

図6に示すように、部分減光板68に形成された減光フィルタ68aは、部分減光板68が減光位置にあるとき、集光レンズ65から光ファイバ66に入射される光のうち減光領域A1に合わせて形成されている。減光領域A1は、集光レンズ65が集光する光のうち、光軸L1の近傍の光強度が大きいため、光軸L1を含む中央の円形状領域が減光領域A1として設定され、この減光領域A1の周辺に透過領域A2が設定されている。これにより、部分減光板68は、減光位置にあるとき、集光レンズ65から光ファイバ66に入射される光のうち中央に位置する減光領域A1のみを部分的に減光し、透過領域A2では減光せずに光を透過させる。なお、減光領域A1は、光源63が発する光の光強度、集光レンズ65の性能、ライトガイド32a,32bの直径などに応じて適宜変更されるため、実験、あるいはシミュレーションなどにより光軸L1近傍の光強度を計測し、この計測結果から光強度の大きい範囲を減光領域A1とし、この減光領域A1に合わせて減光フィルタ68aを形成すればよい。   As shown in FIG. 6, the neutral density filter 68 a formed on the partial darkening plate 68 reduces the light out of the light incident on the optical fiber 66 from the condenser lens 65 when the partial darkening plate 68 is in the darkening position. It is formed in accordance with the area A1. Since the light intensity in the vicinity of the optical axis L1 of the light condensed by the condenser lens 65 is large, the central circular area including the optical axis L1 is set as the light reducing area A1. A transmission area A2 is set around the light attenuation area A1. As a result, when the partial dimming plate 68 is in the dimming position, the partial dimming plate 68 partially diminishes only the dimming area A1 located in the center of the light incident on the optical fiber 66 from the condensing lens 65, thereby transmitting the transmissive area. In A2, light is transmitted without being dimmed. The dimming area A1 is appropriately changed according to the light intensity of the light emitted from the light source 63, the performance of the condensing lens 65, the diameters of the light guides 32a and 32b, and the optical axis L1 by experiment or simulation. The light intensity in the vicinity is measured, and from this measurement result, the range where the light intensity is high is defined as the light attenuation area A1, and the light attenuation filter 68a is formed in accordance with the light attenuation area A1.

上記構成の作用について説明する。被検体内に挿入部16を挿入し、電子内視鏡11での観察を行う際、初期状態では、撮像部35が通常観察可能(ズームレンズ39が通常観察位置)、且つ光源部61の部分減光板68が退避位置にある状態となっている。この状態で通常観察を行い、被検体内を撮像した観察画像がモニタ24上に表示される。   The operation of the above configuration will be described. When the insertion unit 16 is inserted into the subject and observation is performed with the electronic endoscope 11, the imaging unit 35 is normally observable (the zoom lens 39 is the normal observation position) and the light source unit 61 is in the initial state. The light reducing plate 68 is in the retracted position. Normal observation is performed in this state, and an observation image obtained by imaging the inside of the subject is displayed on the monitor 24.

通常観察時、光源部61では、部分減光板68が退避位置にあるため、集光レンズ65によって集光される光は減光されることなく、ライトガイド32a,32bへ入射される。照明レンズ28a,28bは、部分減光されずにライトガイド32a,32bによって導かれた照明光を観察光学系36の観察範囲へ照射する。   During normal observation, in the light source unit 61, since the partial dimming plate 68 is in the retracted position, the light condensed by the condensing lens 65 is incident on the light guides 32a and 32b without being dimmed. The illumination lenses 28 a and 28 b irradiate the observation light of the observation optical system 36 with the illumination light guided by the light guides 32 a and 32 b without being partially dimmed.

異常部位についてさらに精細な観察画像を見たい場合、術者は通常観察から拡大観察に切り換える操作を操作部58により行う。コントローラ57は、操作部58の操作に応じて、ズームレンズ39を通常観察位置から拡大観察位置に移動させるとともに、光源制御部62を制御してスライド機構69を動作させ、部分減光板68を退避位置から減光位置に移動させる。これにより、光源部61では、集光レンズ65によって集光される光のうち、減光領域A1のみが部分減光されてライトガイド32a,32bへ入射される。照明レンズ28a,28bは、部分減光板68によって部分減光され、ライトガイド32a,32bに入射された光強度の分布に応じた照明光を観察光学系36の観察範囲へ照射する。   When an operator wants to see a more detailed observation image of the abnormal part, the operator performs an operation of switching from normal observation to magnified observation using the operation unit 58. The controller 57 moves the zoom lens 39 from the normal observation position to the magnified observation position in accordance with the operation of the operation unit 58 and controls the light source control unit 62 to operate the slide mechanism 69 to retract the partial dimming plate 68. Move from position to dimming position. Thereby, in the light source part 61, only the light-reduction area | region A1 is partially dimmed out of the light condensed by the condensing lens 65, and injects into the light guides 32a and 32b. The illumination lenses 28a and 28b are partially dimmed by the partial dimming plate 68 and irradiate the observation range of the observation optical system 36 with illumination light according to the distribution of the light intensity incident on the light guides 32a and 32b.

図7は、撮像部35を使用して通常観察及び拡大観察を行うとき、照明レンズ28a,28bから照射される照明光の光強度分布の一例を示す。図7(A)に示すように、撮像部35を使用して通常観察を行うときは、光源部61で減光されることがなくライトガイド32a,32bにより導かれた照明光が照明レンズ28a,28bから照射されるため、光軸付近における光強度すなわち配光角が0°の位置における光強度が大きくなっている。一方、図7(B)に示すように、撮像部35を使用して拡大観察を行うときは、光源部61において減光領域A1のみが部分減光された光強度の分布に応じた照明光が照明レンズ28a,28bから照射されるため、光軸を含む範囲、すなわち配光角が−50°〜50°の範囲における光強度が減光されている。   FIG. 7 shows an example of the light intensity distribution of illumination light emitted from the illumination lenses 28a and 28b when normal observation and magnified observation are performed using the imaging unit 35. FIG. As shown in FIG. 7A, when normal observation is performed using the imaging unit 35, the illumination light guided by the light guides 32a and 32b without being dimmed by the light source unit 61 is emitted from the illumination lens 28a. , 28b, the light intensity in the vicinity of the optical axis, that is, the light intensity at the position where the light distribution angle is 0 ° is large. On the other hand, as shown in FIG. 7B, when performing magnified observation using the imaging unit 35, the illumination light according to the light intensity distribution in which only the dimming region A1 is partially dimmed in the light source unit 61. Is irradiated from the illumination lenses 28a and 28b, the light intensity in the range including the optical axis, that is, in the range of the light distribution angle of −50 ° to 50 ° is reduced.

このように、撮像部35で拡大観察を行うとき、部分減光板68によって部分減光された照明光が照射される。よって、撮像部35で拡大観察を行うとき、ピントが合うように被検体の表面に観察光学系36を近づけても減光領域A1の光強度が下げられているため、観察範囲内における輝度分布の偏りを抑制することができる。そして、輝度分布の偏りが抑制されているため、白とびなどが生じることを防いで鮮明な画像を得ることができる。   As described above, when the imaging unit 35 performs magnified observation, the illumination light partially dimmed by the partial dimming plate 68 is irradiated. Therefore, when performing magnified observation with the imaging unit 35, the light intensity of the dimming area A1 is lowered even when the observation optical system 36 is brought close to the surface of the subject so that the subject is in focus. Can be suppressed. Since the unevenness of the luminance distribution is suppressed, it is possible to obtain a clear image while preventing overexposure.

なお、上記第1実施形態においては、部分減光板68を退避位置及び減光位置の間で移動させる移動手段として、部分減光板68をスライド移動させるスライド機構69を用いているが、本発明はこれに限らず、部分減光板68をモータなどにより回転移動させる回転機構など、退避位置及び減光位置の間で部分減光板68を移動させる移動手段であればよい。   In the first embodiment, the slide mechanism 69 that slides the partial dimming plate 68 is used as the moving means for moving the partial dimming plate 68 between the retracted position and the dimming position. However, the present invention is not limited to this, and any moving means that moves the partial dimming plate 68 between the retracted position and the dimming position, such as a rotating mechanism that rotates the partial dimming plate 68 by a motor or the like, may be used.

上記第1実施形態では、撮像部35の拡大観察時に、集光レンズ65から光ファイバ66に入射される光を部分減光する部分減光部として、光透過率が低い減光フィルタ68aが形成された部分減光板68及び部分減光板68を移動させるスライド機構69からなる部分減光部67を用いているが、これに限らず、図8に示す第2実施形態のように、撮像部35の拡大観察時に光透過率が低い減光パターン71aが形成される液晶パネル71及び液晶パネル71を駆動制御するための液晶ドライバ72からなる部分減光部70を用いてもよい。なお、この部分減光部70以外の構成は、上記第1実施形態の電子内視鏡システム10と同様である。   In the first embodiment, the dark filter 68a having a low light transmittance is formed as a partial light reducing unit that partially reduces light incident on the optical fiber 66 from the condenser lens 65 when the imaging unit 35 is magnified. The partial dimming plate 68 and the partial dimming unit 67 including the slide mechanism 69 that moves the partial dimming plate 68 are used. However, the present invention is not limited to this, and as in the second embodiment shown in FIG. A partial light reduction unit 70 including a liquid crystal panel 71 on which a light reduction pattern 71a having a low light transmittance is formed and a liquid crystal driver 72 for driving and controlling the liquid crystal panel 71 may be used. The configuration other than the partial dimming unit 70 is the same as that of the electronic endoscope system 10 of the first embodiment.

この第2実施形態の場合、液晶パネル71は、上記第1実施形態の部分減光板68と同様に、集光レンズ65と光ファイバ66との間に位置する。液晶パネル71に形成される減光パターン71aは、減光領域A1に合わせて略円形状に設定される。また、液晶パネル71は、透過領域A2に合わせた部分にはパターンが形成されず、高い光透過率で光を透過させる。液晶パネル71は、液晶ドライバ72を介して光源制御部62に制御され、ズームレンズ39が通常観察位置にあるとき、減光パターン71aが形成されず、全面が透過状態となっており、ズームレンズ39が拡大観察位置にあるとき、減光パターン71aが形成される。これにより、撮像部35が通常観察を行うとき、液晶パネル71の全面が透過状態となっているため、集光レンズ65によって集光される光が減光されることがなく照明レンズ28a,28bから照射される。一方、撮像部35で拡大観察を行うとき、減光パターン71aが形成され、集光レンズ65から光ファイバ66に入射される光のうち減光領域A1のみが部分的に減光される。このように、撮像部35で拡大観察を行うとき、液晶パネル71によって部分減光された照明光が照射される。   In the case of the second embodiment, the liquid crystal panel 71 is located between the condensing lens 65 and the optical fiber 66 in the same manner as the partial dimming plate 68 of the first embodiment. The dimming pattern 71a formed on the liquid crystal panel 71 is set in a substantially circular shape in accordance with the dimming area A1. In addition, the liquid crystal panel 71 transmits no light at a high light transmittance without forming a pattern in a portion corresponding to the transmission region A2. The liquid crystal panel 71 is controlled by the light source control unit 62 via the liquid crystal driver 72, and when the zoom lens 39 is in the normal observation position, the dimming pattern 71a is not formed, and the entire surface is in a transmissive state. When 39 is in the magnified observation position, a dimming pattern 71a is formed. Thereby, when the imaging unit 35 performs normal observation, the entire surface of the liquid crystal panel 71 is in a transmissive state, and thus the light collected by the condenser lens 65 is not dimmed, and the illumination lenses 28a and 28b. Irradiated from. On the other hand, when magnifying observation is performed with the imaging unit 35, a dimming pattern 71 a is formed, and only the dimming region A <b> 1 of the light incident on the optical fiber 66 from the condenser lens 65 is partially dimmed. As described above, when the imaging unit 35 performs magnified observation, the illumination light partially dimmed by the liquid crystal panel 71 is irradiated.

なお、上記第1及び第2実施形態では、部分減光部67,70を構成する部分減光板68、液晶パネル71は、集光レンズ65と光ファイバ66との間に配置されているが、本発明はこれに限らず、光源63からライトガイド32a,32bまでの光路上のうち、いずれかの位置にあればよく、例えば、光源63と集光レンズ65との間に配置してもよい。   In the first and second embodiments, the partial dimming plate 68 and the liquid crystal panel 71 constituting the partial dimming units 67 and 70 are disposed between the condenser lens 65 and the optical fiber 66. The present invention is not limited to this, and may be located at any position on the optical path from the light source 63 to the light guides 32a and 32b. For example, the light guide 63 and the condenser lens 65 may be disposed. .

上記、第1及び第2実施形態では、撮像部35の拡大観察時に、集光レンズ65から光ファイバ66に入射される光を部分減光する部分減光部として、部分減光板68とスライド機構69とからなる部分減光部67、及び減光パターン71aが形成される液晶パネル71と液晶ドライバ72とからなる部分減光部70をそれぞれ用いているが、これらに限らず、図9に示す第3実施形態のように、集光レンズ65の光軸L1と直交する初期位置(図9(A)に示す位置)、及び集光レンズ65の光軸と斜交する減光位置(図9(B)に示す位置)との間で回転可能に設けられた平行平板81と、この平行平板81を初期位置及び減光位置との間で回転させる回転機構82とを備える部分減光部80を用いてもよい。なお、この部分減光部80以外の構成は、上記第1実施形態の電子内視鏡システム10と同様である。   In the first and second embodiments, the partial dimming plate 68 and the slide mechanism are used as the partial dimming unit for partially dimming the light incident on the optical fiber 66 from the condensing lens 65 during the magnification observation of the imaging unit 35. 69, and the partial dimming unit 70 including the liquid crystal panel 71 and the liquid crystal driver 72 on which the dimming pattern 71a is formed are used. As in the third embodiment, an initial position orthogonal to the optical axis L1 of the condenser lens 65 (position shown in FIG. 9A) and a dimming position obliquely intersecting with the optical axis of the condenser lens 65 (FIG. 9). (Part (B)) is provided with a parallel plate 81 that can be rotated between the rotary plate 82 and a rotating mechanism 82 that rotates the parallel plate 81 between an initial position and a dimming position. May be used. The configuration other than the partial dimming unit 80 is the same as that of the electronic endoscope system 10 of the first embodiment.

この第3実施形態の場合、平行平板81は、光を透過させる光学部材であり、光の入射面及び出射面が互いに平行に形成され、上記第1及び第2実施形態の部分減光板68、液晶パネル71と同様に、集光レンズ65と光ファイバ66との間に位置する。回転機構82は、平行平板81を回転させるモータ及びモータドライバなどからなり、光源制御部62に制御され、ズームレンズ39が通常観察位置にあるとき、平行平板81を初期位置にし、ズームレンズ39が通常観察位置から拡大観察位置に切り換わるとき、平行平板81を初期位置から減光位置に回転させる。   In the case of the third embodiment, the parallel plate 81 is an optical member that transmits light, the light incident surface and the light emission surface are formed in parallel to each other, and the partial light reduction plate 68 of the first and second embodiments, Similar to the liquid crystal panel 71, it is located between the condenser lens 65 and the optical fiber 66. The rotation mechanism 82 includes a motor that rotates the parallel plate 81, a motor driver, and the like. The rotation mechanism 82 is controlled by the light source control unit 62. When the zoom lens 39 is in the normal observation position, the parallel plate 81 is set to the initial position. When switching from the normal observation position to the magnified observation position, the parallel plate 81 is rotated from the initial position to the dimming position.

撮像部35が通常観察を行うとき、図9(A)に示すように、平行平板81が光軸L1と直交する初期位置にあるため、集光レンズ65によって集光された光は、平行平板81を通過して、光強度の大きい光軸L1付近の光が光ファイバ66に入射する。よって、集光レンズ65によって集光される光が部分減光部80で減光されることがなく照明レンズ28a,28bから照射される。一方、撮像部35が拡大観察を行うとき、図9(B)に示すように、平行平板81が光軸L1と斜交する減光位置にあるため、集光レンズ65によって集光された光は、平行平板81によって光路が屈折され、光軸L1を中心とする光強度の分布のうち、光強度の大きい光軸L1付近の光は光ファイバ66に入射せず、光強度の小さい周辺部分のみが光ファイバ66に入射する。よって、集光レンズ65によって集光される光が部分減光部80で減光されて照明レンズ28a,28bから照射される。   When the imaging unit 35 performs normal observation, as shown in FIG. 9A, since the parallel plate 81 is in the initial position orthogonal to the optical axis L1, the light condensed by the condenser lens 65 is parallel plate. The light near the optical axis L <b> 1 having a large light intensity enters the optical fiber 66 through 81. Therefore, the light condensed by the condenser lens 65 is emitted from the illumination lenses 28a and 28b without being attenuated by the partial dimming unit 80. On the other hand, when the imaging unit 35 performs magnified observation, as shown in FIG. 9B, the light collected by the condensing lens 65 because the parallel plate 81 is at a dimming position that crosses the optical axis L1. The optical path is refracted by the parallel plate 81, and light in the vicinity of the optical axis L1 having a high light intensity in the light intensity distribution centered on the optical axis L1 does not enter the optical fiber 66, and the peripheral portion having a low light intensity. Only enters the optical fiber 66. Therefore, the light condensed by the condensing lens 65 is attenuated by the partial dimming unit 80 and irradiated from the illumination lenses 28a and 28b.

なお、上記各実施形態では、被検体内の像光を撮像する撮像素子としてCCDを用いているが、CCDに限らず、CMOSでもよい。   In each of the above-described embodiments, a CCD is used as an image pickup element that picks up image light in a subject.

10 電子内視鏡システム
11 電子内視鏡
16 挿入部
16a 先端部
27 観察レンズ
32a,32b ライトガイド
36 観察光学系
63 光源
65 集光レンズ
67,70,80 部分減光部
68 部分減光板
68a 減光フィルタ
69 スライド機構
71 液晶パネル
71a 減光パターン
72 液晶ドライバ
81 平行平板
82 回転機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electronic endoscope system 11 Electronic endoscope 16 Insertion part 16a Tip part 27 Observation lens 32a, 32b Light guide 36 Observation optical system 63 Light source 65 Condensing lens 67, 70, 80 Partial light reduction part 68 Partial light reduction board 68a Reduction Optical filter 69 Slide mechanism 71 Liquid crystal panel 71a Dimming pattern 72 Liquid crystal driver 81 Parallel plate 82 Rotating mechanism

Claims (5)

被検体内に挿入される挿入部の先端部に設けられ、被検体内の像光を取り込んで観察を行うための観察光学系と、前記観察光学系の焦点距離を通常観察及び拡大観察の間で可変させる焦点可変手段と、前記観察光学系により取り込まれる観察範囲の像光が結像される撮像素子と、前記観察範囲に向かって照明光を照射するための照明光学系と、前記照明光学系と位置を合わせて設けられ、前記照明光学系に照明光を導くライトガイドとが設けられる電子内視鏡と、
光を発する光源と、
前記光源からの光を集光して前記ライトガイドに入射させる集光手段と、
前記観察光学系が通常観察可能な状態のとき、前記光源から前記ライトガイドまでの光路上から退避し、前記観察光学系が通常観察可能な状態から、拡大観察可能な状態に切り換わったとき、前記光路上に位置し、前記ライトガイドに入射される光のうち、中央に位置する減光領域のみを部分的に減光し、前記減光領域の周辺に位置する透過領域では減光せずに光を透過させる部分減光手段とを備え、
前記照明光学系は、前記ライトガイドへ入射される光強度の分布に応じて照明光を照射することを特徴とする電子内視鏡システム。
An observation optical system that is provided at the distal end of the insertion portion that is inserted into the subject and that captures the image light in the subject for observation, and the focal length of the observation optical system during normal observation and magnification observation Variable focus means, an image sensor on which image light in the observation range captured by the observation optical system is formed, an illumination optical system for irradiating illumination light toward the observation range, and the illumination optics An electronic endoscope provided in alignment with the system and provided with a light guide for guiding illumination light to the illumination optical system;
A light source that emits light;
Condensing means for condensing the light from the light source and entering the light guide;
When the observation optical system is in a normally observable state, retracted from the light path from the light source to the light guide, and when the observation optical system is switched from a normally observable state to a state capable of magnifying observation, Of the light incident on the light guide that is located on the optical path, only a light-reducing area located at the center is partially dimmed, and light is not reduced in a transmission area located around the light-reducing area. And a partial dimming means for transmitting light to
The electronic endoscope system according to claim 1, wherein the illumination optical system emits illumination light in accordance with a distribution of light intensity incident on the light guide.
前記部分減光手段は、
前記減光領域に合わせた部分に光透過率が低い減光フィルタが形成され、前記透過領域に合わせた部分の光透過率が高い部分減光板であり、前記光路上に位置し、且つ前記集光レンズの光軸に前記減光フィルタの中心位置を合わせる減光位置と、前記光路上から退避する退避位置との間で移動可能に設けられた部分減光板と、
前記観察光学系が通常観察可能な状態のとき、前記減光フィルタを前記退避位置とし、前記観察光学系が通常観察可能な状態から、拡大観察可能な状態に切り換わるとき、前記減光フィルタを前記退避位置から前記減光位置に移動させる移動手段とを備えることを特徴とする請求項1記載の電子内視鏡システム。
The partial dimming means is
A light-reducing filter having a low light transmittance is formed in a portion matched with the light-reducing region, a partial light-reducing plate having a high light transmittance in a portion matched with the light-transmitting region, located on the light path, and the light collecting plate. A partial dimming plate movably provided between a dimming position for aligning the center position of the neutral density filter with the optical axis of the optical lens, and a retreat position for retreating from the optical path;
When the observation optical system is in a normally observable state, the neutral density filter is in the retracted position, and when the observation optical system is switched from a state in which normal observation is possible to a state in which magnified observation is possible, the neutral density filter is The electronic endoscope system according to claim 1, further comprising a moving unit that moves the retracted position to the dimming position.
前記部分減光板は、前記ライトガイドと前記集光レンズとの間に配置されることを特徴とする請求項2記載の電子内視鏡システム。   The electronic endoscope system according to claim 2, wherein the partial dimming plate is disposed between the light guide and the condenser lens. 前記部分減光板は、前記光源と前記集光レンズとの間に配置されることを特徴とする請求項2記載の電子内視鏡システム。   The electronic endoscope system according to claim 2, wherein the partial dimming plate is disposed between the light source and the condenser lens. 前記光源と、前記集光手段と、前記部分減光手段とが設けられた光源装置を備えることを特徴とする請求項1ないし4いずれか1項記載の電子内視鏡システム。   The electronic endoscope system according to any one of claims 1 to 4, further comprising a light source device provided with the light source, the condensing unit, and the partial dimming unit.
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