内視鏡ポイント光照射位置調整システム
【課題】内視鏡により一点に照射される光の照射位置を自動調整する。
【解決手段】電子内視鏡は第１のライトガイドと撮像素子とを有する。第１のライトガイドの出射端を電子内視鏡の先端に配置する。出射角度調整機構が第１のライトガイドの出射端を支持する。出射角度調整機構は第１のライトガイドの出射端の向く方向を調整する。第１のライトガイドのみから光を出射する。撮像素子は画像信号を生成して第２のメモリに格納する。第２のメモリに格納した画像信号をマーカ検出部に送る（Ｓ２００）。画像信号に基づいて、マーカの座標を検出する（Ｓ２０１）。マーカの座標と中心の座標との差分を算出する（Ｓ２０２）。差分がゼロでない場合に第１のライトガイドの出射端の傾斜角を調整する（Ｓ２０３、Ｓ２０４）。差分がゼロになるまで出射端の傾斜角の調整を繰返す（Ｓ２００〜Ｓ２０５）。
【解決手段】電子内視鏡は第１のライトガイドと撮像素子とを有する。第１のライトガイドの出射端を電子内視鏡の先端に配置する。出射角度調整機構が第１のライトガイドの出射端を支持する。出射角度調整機構は第１のライトガイドの出射端の向く方向を調整する。第１のライトガイドのみから光を出射する。撮像素子は画像信号を生成して第２のメモリに格納する。第２のメモリに格納した画像信号をマーカ検出部に送る（Ｓ２００）。画像信号に基づいて、マーカの座標を検出する（Ｓ２０１）。マーカの座標と中心の座標との差分を算出する（Ｓ２０２）。差分がゼロでない場合に第１のライトガイドの出射端の傾斜角を調整する（Ｓ２０３、Ｓ２０４）。差分がゼロになるまで出射端の傾斜角の調整を繰返す（Ｓ２００〜Ｓ２０５）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡の被写体の一点に向けて照射されるポイント光の照射位置を調整する内視鏡ポイント光照射位置調整システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
光や視界の届かない箇所、例えば、体内や機械構造物の内部などを観察するのに、内視鏡が用いられる。従来の内視鏡によれば、挿入管の内部に設けられるグラスファイバにより被写体が照明される。照明された被写体の光学像が撮像素子に撮像されることにより、または照明された被写体の光学像がグラスファイバにより伝達されることにより、被写体の観察が可能になる。
【０００３】
また、従来の内視鏡では観察のみならず様々な機能を実行することが可能になってきている。例えば、治療用のレーザーを被写体に向けて照射したり、病変部の特定のために励起光を照射して生じる自家蛍光の観察や、治療用のレーザーの被写体への照射などが行なわれる。このような様々な機能の実行は被写体の中の一領域に対して行なわれることがあり、そのために被写体の一点に目的に応じた光が照射される。
【０００４】
光の照射にはグラスファイバを用いることが考えられる。グラスファイバの出射端を振ることにより、照射位置を変えることが可能である（特許文献１参照）。
【０００５】
ところで、被写体の光学像の結像位置とグラスファイバからの光の出射位置は異なるため、観察される画像全体における光の照射位置は内視鏡先端からの被写体の距離により変化する。画像の中で視認しやすい箇所に照射位置を移動させることが好ましいが、術者が照射位置を調整することは不便であった。
【特許文献１】特開昭６２−２５１６１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明では、光の照射位置を所望の位置に移動させる内視鏡ポイント光照射位置調整システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の内視鏡ポイント光照射位置調整システムは、内視鏡の挿入管に沿って設けられ第１の端部に入射する光を挿入管の先端に設けられる第２の端部から一点に向かって出射する第１のライトガイドと、第１の端部に第１の光を供給可能な第１の光源と、第２の端部の近傍に設けられ第２の端部から出射する光の照射位置を変えるように第２の端部を動かすライトガイド駆動機構と、第２の端部から出射される光に照射される被写体を撮像することにより撮像された撮像画像に相当する画像信号を生成する撮像素子と、画像信号に基づいて第２の端部から出射される光の照射位置を検出する位置検出部と、ライトガイド駆動機構に照射位置が撮像画像における所定の位置に重なるように第２の端部を動かす制御部とを備えることを特徴としている。
【０００８】
なお、ライトガイド駆動部は第２の端部に設けられる磁性体と第１のライトガイドの周囲に設けられる磁気コイルとを有し磁気コイルに流す電流を調整することにより第２の端部を動かすことが好ましい。
【０００９】
また、磁気コイルは、第１のライトガイドの第１、第２の径方向に設けられることが好ましい。
【００１０】
また、挿入管に沿って設けられ、第３の端部に入射する光を挿入管の先端に設けられる第４の端部から出射する第２のライトガイドを備え、第１の端部に入射する光が第４の端部から出射する光の照射範囲内に出射するように第２の端部が配置され、位置検出部は第１のライトガイドの第２の端部のみから光が出射されるときに生成される画像信号に基づいて照射位置の検出を行なうことが好ましい。
【００１１】
また、第１の端部のみに光を入射させる第１の照射状態第１、第３の端部それぞれに成分の異なる光を入射させる第２の照射状態とを繰返させる光源ユニットを備え、撮像素子は第１、第２の照射状態に切替えられるたびに画像信号を生成し、位置検出部は第１の照射状態のときに生成される画像信号に基づいて照射位置の検出を行なうことが好ましい。
【００１２】
また、光源ユニットは第１の照射状態において白色光、赤色光、および生体組織に照射することにより蛍光発光させる励起光のいずれかの光を第１の端部に入射させることが好ましい。
【００１３】
また、光源ユニットは第２の照射状態において赤色光または生体組織に照射することにより蛍光発光させる励起光を第１の端部に入射させ、白色光を第３の端部に入射させることが好ましい。
【００１４】
また、光源ユニットは第２の照射状態において赤色光を第１の端部に入射させ、生体組織に照射することにより蛍光発光させる励起光を第３の端部に入射させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、電子内視鏡において被写体の一点に向けて照射される光の位置を、表示する画像の所定の位置に自動的に重ならせることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態を適用した内視鏡ポイント光照射位置調整システムを有する内視鏡ユニットの外観図である。
【００１７】
内視鏡ユニット１０は、内視鏡プロセッサ２０、電子内視鏡５０およびモニタ１１によって構成される。内視鏡プロセッサ２０は、電子内視鏡５０およびモニタ１１に接続される。
【００１８】
内視鏡プロセッサ２０には、光源ユニット（図１において図示せず）および信号処理ユニット（図１において図示せず）が設けられる。光源ユニットから出射される光が、電子内視鏡５０の挿入管５１の先端付近に照射される。
【００１９】
光が照射された被写体の光学像が電子内視鏡５０により、撮影される。電子内視鏡５０の撮影により生成する画像信号が信号処理ユニットに送られる。
【００２０】
信号処理ユニットでは、電子内視鏡５０から送られた画像信号に対して所定の信号処理が施される。所定の信号処理を施した画像信号はモニタ１１に送られ、送られた画像信号に相当する画像がモニタ１１に表示される。
【００２１】
次に、光源ユニットの構成について図２を用いて説明する。光源ユニット３０は、白色光源３１、第１、第２のレーザ光源ＬＤ１、ＬＤ２、第１のミラー３２、ビームスプリッタ３７、ファイバ束３８、集光レンズ３９、ロータリーシャッタ３３、第１、第２、第３のモータＭ１、Ｍ２、Ｍ３、レールＲ、ロータリーシャッタ制御回路３４、ビームスプリッタ制御回路３５、および光源駆動回路３６によって構成される。
【００２２】
白色光源３１から、被写体を照明するための白色光が出射される。内視鏡プロセッサ２０と電子内視鏡５０とを接続した状態（図３参照）において、電子内視鏡５０に設けられる第２のライトガイド５２ｂの入射端５２ｂｉと白色光源３１とが、光学的に接続される。また、内視鏡プロセッサ２０と電子内視鏡５０とを接続した状態において、電子内視鏡５０に設けられる第１のライトガイド５２ａの入射端５２ａｉと第１、第２のレーザ光源ＬＤ１、ＬＤ２とが、第１のミラー３２を介して接続される。
【００２３】
白色光源３１と第２のライトガイド５２ｂの入射端５２ｂｉの間には、ロータリーシャッタ３３が設けられる。ロータリーシャッタ３３は図４に示すように、円板の周方向に沿って遮光部３３ｓと開口部３３ｏとが設けられる。ロータリーシャッタ３３が第１のモータＭ１に駆動されることにより、白色光の遮光と通過とが切替え可能である。
【００２４】
また、ロータリーシャッタ３３は、白色カラー画像の通常撮影時（後述する奇数、偶数フィールド期間の撮像）は、レールＲと第３のモータＭ３とによって、白色光の光路から退避可能である。
【００２５】
また、ビームスプリッタ３７が第２のモータＭ２に駆動されることにより、白色光の光路へのビームスプリッタ３７の挿入（図５参照）または退避（図２参照）が行なわれる。
【００２６】
図６に示すように、ビームスプリッタ３７は入射する光の短波長成分を除去する特性を有しており、白色光源３１から出射する白色光の短波長成分が除去される。したがって、ビームスプリッタ３７を挿入することにより、白色光の全成分が入射端５２ｂｉに入射する。一方、ビームスプリッタ３７を離脱することにより短波長成分を除去した白色光が入射端５２ｂｉに入射させることが可能である。なお、ビームスプリッタ３７は、第１のレーザ光源ＬＤ１から出射する励起光を反射する特性を有する。
【００２７】
第１のモータＭ１はロータリーシャッタ制御回路３４に接続される。第１のモータＭ１によるシャッタ３３の駆動は、ロータリーシャッタ制御回路３４により制御される。第２のモータＭ２は、ビームスプリッタ制御回路３５に接続される。第２のモータＭ２によるビームスプリッタ３７の駆動は、ビームスプリッタ制御回路３５により制御される。
【００２８】
第１のレーザ光源ＬＤ１からは、生体組織に自家蛍光を発光させる励起光、例えば紫外線が出射される。第２のレーザ光源ＬＤ２からは、赤色光が出射される。第１、第２のレーザ光源ＬＤ１、ＬＤ２と第１のミラー３２との間には、ファイバ束３８および集光レンズ３９が設けられる。
【００２９】
第１、第２のレーザ光源ＬＤ１、ＬＤ２の出射端はファイバ束３８に光学的に接続される。ファイバ束３８の出射端側のファイバは、一体的に束ねられている。ファイバ束３８の出射端から出射する光が集光レンズ３９により集光される。集光された光が第１のミラー３２に入射する。
【００３０】
ビームスプリッタ３７が白色光の光路に挿入されるときに、第１のレーザ光源ＬＤ１から出射される励起光の光路にもビームスプリッタ３７が重なる。ビームスプリッタ３７が第１のレーザ光源ＬＤ１の光路上に挿入されるときに、励起光はビームスプリッタ３７によって反射され、第２のライトガイド５２ｂの入射端５２ｂｉに入射するように、ビームスプリッタ３７の向きが定められる（図５参照）。ビームスプリッタ３７が白色光の光路から退避したときに、励起光または赤色光は第１のミラー３２に反射され、第１のライトガイド５２ａｉの入射端５２ａｉに入射する（図２参照）。
【００３１】
第１、第２のレーザ光源ＬＤ１、ＬＤ２は、光源駆動回路３６に接続される。第１、第２のレーザ光源ＬＤ１、ＬＤ２の発光と発光停止は、光源駆動回路３６により制御される。
【００３２】
ロータリーシャッタ制御回路３４、ビームスプリッタ制御回路３５、および光源駆動回路３６の動作はシステムコントローラ２１により制御される。また、ロータリーシャッタ制御回路３４、光源駆動回路３６が実行させる各動作のタイミングは、タイミングコントローラ２２により制御される。
【００３３】
なお、システムコントローラ２１により内視鏡ユニット１０全体の動作が制御される。例えば、後述するＣＣＤドライバ２３、コイルドライバ２８、および信号処理ユニット４０は、システムコントローラ２１により制御される。
【００３４】
またタイミングコントローラ２２により内視鏡ユニット１０における各部位が実行する動作のタイミングが制御される。例えば、ＣＣＤドライバ２３および信号処理ユニット４０が実行させる各動作のタイミングはタイミングコントローラ２２により制御される。
【００３５】
次に、電子内視鏡５０の構成について図１、図７を用いて説明する。電子内視鏡５０は、挿入管５１、本体５３、コネクタ５４などによって構成される（図１参照）。本体５３に挿入管５１が取り付けられる。また、本体５３は連結ケーブル５５を介してコネクタ５４に接続される。
【００３６】
また、電子内視鏡５０には、第１、第２のライトガイド５２ａ、５２ｂ、撮像素子５６、励起光カットフィルタ５７、出射角度調整機構６０、配光レンズ５８、結像光学系としての対物レンズ５９、カバーＣｖなどが設けられる（図７参照）。
【００３７】
コネクタ５４を内視鏡プロセッサ２０に接続すると、第２のライトガイド５２ｂが白色光源３１に光学的に接続され、第１のライトガイド５２ａが第１、第２のレーザ光源ＬＤ１、ＬＤ２に光学的に接続され、撮像素子５６がＣＣＤドライバ２３および信号処理ユニット４０に接続され、出射角度調整機構６０がコイルドライバ２８に接続される。
【００３８】
また、コネクタ５４を内視鏡プロセッサ２０に接続すると、内視鏡プロセッサ２０に設けられる複数のスイッチ（図示せず）とシステムコントローラ２１に接続される。後述するように、内視鏡システム１０により、被写体に白色光を照射した時の白色光画像、励起光を照射したときなどの自家蛍光画像がモニタ１１に表示可能である。モニタ１１に表示させる画像の切替は内視鏡プロセッサ２０に設けられるスイッチにコマンド入力することにより実行される。
【００３９】
第２のライトガイド５２ｂは、コネクタ５４から挿入管５１の先端部まで延設される。前述のように、白色光源３１から出射される白色光、または第１のレーザ光源ＬＤ１から出射される励起光が、第２のライトガイド５２ｂの入射端５２ｂｉに入射される。入射端５２ｂｉに入射された光は、出射端５２ｂｏまで伝達される。第２のライトガイド５２ｂの出射端５２ｂｏから出射する光が、配光レンズ５８により挿入管５１の先端付近に照射される。
【００４０】
第１のライトガイド５２ａは、コネクタ５４から挿入管５１の先端部まで延設される。第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｏから本体５３よりの部分において、第１のライトガイド５２ａは前記挿入管５１に支持される。第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｏは、第１のライトガイド５２ａの径方向に沿って移動自在である。
【００４１】
前述のように、第１、第２のレーザ光源ＬＤ１、ＬＤ２から出射される励起光または赤色光は、ファイバ束３８、集光レンズ３８を介して第１のライトガイド５２ａの入射端５２ａｉに入射される。入射端５２ａｉに入射された光は、出射端５２ａｏまで伝達される。
【００４２】
出射端５２ａｏに伝達された光が第２のライトガイド５２ｂから出射される光の照射範囲内の一点に向かって出射されるように、第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｏが設置される。なお、第１のライトガイド５２ａは、カバーＣｖにより挿入管５１の内部に密閉される。
【００４３】
出射角度調整機構６０は、第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｏの近辺に設けられる。図８に示すように、出射角度調整機構は、磁性カバー６１、第１〜第４の磁気コイル６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄによって構成される。
【００４４】
磁性カバー６１は、鉄などの磁性体によって形成される。磁性カバー６１は、出射端５２ａｏの近辺における第１のライトガイド５２ａの周囲に巻付けられる。第１〜第４の磁気コイル６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄは、磁性カバー６１と相対するように、第１のライトガイド５２ａの周囲に設けられる。
【００４５】
第１、第３の磁気コイル６２ａ、６２ｃは、第１のライトガイド５２ａの第１の径方向Ｄ１に沿って、第１のライトガイド５２ａを挟むように配置される。また、第２、第４の磁気コイル６２ｂ、６２ｄは、第１の径方向Ｄ１に垂直な第２の径方向Ｄ２に沿って、第１のライトガイド５２ａを挟むように配置される。なお、第１、第２の径方向Ｄ１、Ｄ２は、撮像素子５６の縦方向および横方向に平行となるように第１〜第４の磁気コイル６２ａ〜６２ｄは配置される。
【００４６】
第１〜第４の磁気コイル６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄは、コイルドライバ２８に接続される。コイルドライバ２８から、第１〜第４の磁気コイル６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄそれぞれにコイル駆動信号として駆動電流が送られる。
【００４７】
第１、第３の磁気コイル６２ａ、６２ｃに駆動電流を流すことにより、第１の径方向Ｄ１に沿った電磁力が磁性カバー６１に付与される。第１の径方向Ｄ１に沿った電磁力により、第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｏが第１の径方向Ｄ１に沿って傾斜する。図９、１０に示すように、駆動電流の電流値を調整することにより、第１の径方向Ｄ１に沿った傾斜角の調整が可能である。
【００４８】
同様に、第２、第４の磁気コイル６２ｂ、６２ｄに駆動電流を流すことにより、第２の径方向Ｄ２に沿った電磁力が磁性カバー６１に付与される。第２の径方向Ｄ２に沿った電磁力により、第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｏが第２の径方向Ｄ２に沿って傾斜する。駆動電流の電流値を調整することにより、第２の径方向Ｄ２に沿った傾斜角の調整が可能である。
【００４９】
電子内視鏡５０には、第１のライトガイド５２ａの傾斜角の調整量を入力するための傾斜角調整レバー（図示せず）が設けられる。傾斜角調整レバーの調整量が信号として、システムコントローラ２１に送られる。調整量に基づいて、システムコントローラ２１はコイルドライバ２８を制御して、調整量に応じたコイル駆動信号を第１〜第４の磁気コイル６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄに送信させる。
【００５０】
また、電子内視鏡５０には、第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｏの回転運動を実行させるための回転スイッチ（図示せず）が設けられる。使用者が回転スイッチをＯＮにすると、回転開始指令が信号としてシステムコントローラ２１に送られる。
【００５１】
回転開始指令を受信すると、システムコントローラ２１はコイルドライバ２８に出射端５２ａｏに円運動をさせるためのコイル駆動信号を第１〜第４の磁気コイル６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄに送信させる。例えば、第１〜第４の磁気コイル６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄに同じ周期で位相が１／４周期ずつ遅れた正弦波状のコイル駆動信号を送信することにより、出射端５２ａｏは円運動を行なう。
【００５２】
さらに、電子内視鏡５０には、第１のライトガイド５２ａの傾斜角の自動調整を開始させるための自動調整スイッチ（図示せず）が設けられる。使用者が自動調整スイッチをＯＮにすると、調整開始指令が信号としてシステムコントローラ２１に送られる。一方、使用者が自動調整スイッチをＯＦＦにすると、調整停止指令が信号としてシステムコントローラ２１に送られる。
【００５３】
調整開始指令を受信すると、システムコントローラ２１は第１のライトガイド５２ａの傾斜角を自動調整するためのコイル駆動信号を第１〜第４の磁気コイル６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄに送信させる。なお、第１のライトガイド５２ａの傾斜角の自動調整については、後述する。
【００５４】
白色光または赤色光が照射されるときの被写体の反射光による光学像、および励起光が照射されるときの被写体の蛍光および反射光による光学像が、対物レンズ５９によって撮像素子５６の受光面に結像される。
【００５５】
ＣＣＤドライバ２３が送信する駆動信号に基づいて、撮像素子５６は駆動される。撮像素子５６が駆動されることにより受光面に結像する光学像が撮像される。撮像動作の実行により、撮像素子５６により画像信号が生成される。画像信号は信号処理ユニット４０に送られる。
【００５６】
なお、励起光照射時は、励起光カットフィルタ５７によって対物レンズ５９を介して入射した光から被写体で反射された励起光成分が除去される。励起光成分が除去されることにより、被写体である生体組織が発する蛍光成分のみが、撮像素子５６により撮像される。
【００５７】
なお、白色光または赤色光が照射されるときの被写体の反射光による光学像、および励起光が照射されるときの被写体の蛍光および反射光による光学像は、第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｏにも入射する。入射した光は、第１のライトガイド５２ａの入射端５２ａｉまで伝達される。
【００５８】
第１のライトガイド５２ａの入射端５２ａｉと第１のミラー３２との間には、ハーフミラー２４が配置される（図２参照）。第１のライトガイド５２ａの入射端５２ａｉから出射する光は、ハーフミラー２４により反射される。ハーフミラー２４により反射された光は、さらに第２のミラー２５により反射され、内視鏡プロセッサ２０に設けられる分光器２６に入射する。
【００５９】
分光器２６と第２のミラー２５との間には、励起光カットフィルタ２７が設けられる。励起光カットフィルタ２７により、被写体の光学像から励起光成分が除去される。分光器２６には、励起光の除去された光成分のみが入射する。
【００６０】
分光器２６は、分光器２６に入射する光の分光スペクトルを測定する。分光スペクトルの測定により、分光スペクトル信号が生成される。生成された分光スペクトル信号は、信号処理ユニット４０に送られる。
【００６１】
次に、信号処理ユニット４０の構成について図９を用いて説明する。図１１は、信号処理ユニット４０の内部構成を概略的に示すブロック図である。信号処理ユニット４０は、前段信号処理部４１、後段信号処理部４３、レジスタ４４、第１、第２、第３のメモリ４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、メモリコントローラ４６、スキャンコンバータ４７、マーカ検出部４８、および差分演算部４９によって構成される。
【００６２】
撮像素子５６から送られる画像信号は、前段信号処理部４１に入力される。前段信号処理部４１において、画像信号はアナログ信号からデジタル信号に変換される。更に、デジタル信号に変換された画像信号に対して補間処理やホワイトバランス等の所定の信号処理が行われる。
【００６３】
所定の信号処理の施された画像信号は、第１のメモリ４５ａまたは第２のメモリ４５ｂに送られ、格納される。また、分光スペクトル信号がレジスタ４４に送られ、一時的に格納される。レジスタ４４に格納された分光スペクトル信号は第３のメモリ４５ｃに送られ、格納される。
【００６４】
なお、分光スペクトル信号は、図１２に示すように、同期信号（ＦＬ参照）と波長帯域毎の蛍光強度に相当する信号（Ｄ１、Ｄ２、…参照）とによって形成される。例えば、Ｄ１は４００ｎｍ〜４１０ｎｍの帯域の蛍光強度、Ｄ２は４１０ｎｍ〜４２０ｎｍの帯域の蛍光強度に相当する。
【００６５】
分光スペクトル信号が第３のメモリ４５ｃに格納されるときに、分光スペクトル信号は、図１３に示すようにグラフ化された分光強度画像ＳＩに相当するスペクトルグラフ信号に変換されて、格納される。
【００６６】
メモリコントローラ４６により、第１〜第３のメモリ４５ａ、４５ｂ、４５ｃへの画像信号の格納および出力のタイミングが制御される。メモリコントローラ４６は、タイミングコントローラ２２が出力する制御信号に基づいて前述のタイミングの制御を実行する。
【００６７】
スキャンコンバータ４７により、第１〜第３のメモリ４５ａ、４５ｂ、４５ｃに格納された画像信号およびスペクトルグラフ信号に基づいて、モニタ１１に表示させる表示画像が作成される。表示画像に相当する表示画像信号が後段信号処理部４３に送られる。
【００６８】
後段信号処理部４３により、表示画像信号に対してクランプ、ブランキング処理などの所定の信号処理が施され、さらにデジタル信号からアナログ信号に変換される。アナログ信号に変換された表示画像信号は、モニタ１１に送られる。前述のように表示画像信号に相当する画像がモニタ１１に表示される。
【００６９】
なお、マーカ検出部４８および差分演算部４９の機能および動作については、以下の動作モードの説明において、記載される。
【００７０】
次に、内視鏡プロセッサ２０に設定される動作モード、および各動作モードにおいて実行される動作について説明する。
【００７１】
内視鏡ユニット１０には、参照光画像モード、自家蛍光画像モード、および分光スペクトル表示モードが設けられる。使用者の操作により、それぞれのモードの切替が可能である。設定されたモードに応じて、シャッタ３３による遮光と通過の切替、ビームスプリッタ３７の挿入および退避、および第１、第２のレーザ光源ＬＤ１、ＬＤ２からの光の発光が行なわれる。
【００７２】
参照光画像モードに設定されるとき、ロータリーシャッタ３３は白色光を通過させるように駆動制御される。また、ビームスプリッタ３７は、白色光の光路ＷＬから退避され、第２のライトガイド５２ｂの入射端５２ｂｉには白色光が入射する。なお、第１、第２のレーザ光源ＬＤ１、ＬＤ２からは励起光および赤色光が発光されないまま維持される（図１４参照）。したがって、参照光画像モードでは、配光レンズ５８から被写体ｏｂｊ全体に白色光ＷＬが照射される（図１５参照）。
【００７３】
また、参照光画像モードに設定されるときに撮像素子５６により生成される画像信号は、参照光画像信号として、第１のメモリ４５ａに格納される（図１１参照）。さらに、レジスタ４４に格納される分光スペクトル信号の第３のメモリ４５ｃへの読込みは、停止される。
【００７４】
また、参照光画像モードに設定されるときに、スキャンコンバータ４７は参照光画像信号を第１のメモリ４５ａから読出して、表示画像信号として後段信号処理部４３に送る。前述のように、表示画像信号に対して後段信号処理部４３により所定の信号処理が施される。図１６に示すように、モニタ１１全体に参照光画像ＷＩが表示される。
【００７５】
自家蛍光画像モードに設定されるとき、ロータリーシャッタ３３は白色光ＷＬを遮光するように駆動される。また、ビームスプリッタ３７は、白色光ＷＬの光路に挿入される。また、第１のレーザ光源ＬＤ１から励起光ＥＬが発光され、第２のライトガイド５２ｂの入射端５２ｂｉには励起光ＥＬが入射する。なお、第２のレーザ光源ＥＬ２からは赤色光が発光されないまま維持される（図１７参照）。したがって、自家蛍光画像モードでは、配光レンズ５８から被写体ｏｂｊ全体に励起光ＥＬが照射される（図１５参照）。
【００７６】
また、自家蛍光画像モードに設定されるときに撮像素子５６により生成される画像信号は、蛍光画像信号として、第２のメモリ４５ｂに格納される。さらに、レジスタ４４に格納される分光スペクトル信号の第３のメモリ４５ｃへの読込みは、停止される。
【００７７】
また、自家蛍光画像モードに設定されるときに、スキャンコンバータ４７は蛍光画像信号を第２のメモリ４５ｂから読出して、表示画像信号として後段信号処理部４３に送る。前述のように、表示画像信号に対して後段信号処理部４３により所定の信号処理が施される。図１８に示すように、モニタ１１全体に自家蛍光画像ＦＩが表示される。
【００７８】
分光スペクトル表示モードに設定されるとき、ロータリーシャッタ３３による白色光ＷＬの遮光と通過とが連続的に切替えられる。また、ビームスプリッタ３７は、白色光ＷＬの光路から退避される。また、第１のレーザ光源ＬＤ１からの励起光ＥＬの発光と発光停止および第２のレーザ光源ＬＤ２からの赤色光ＲＬの発光停止と発光が連続的に切替えられる。図１９に示すように、撮像素子５６を駆動するためのフィールド信号に同期するタイミングで、ロータリーシャッタ３３の回転制御およびレーザ光源ＬＤ１、ＬＤ２の切替が行なわれる。
【００７９】
第１、第３、第５、…のフィールド期間ｔ１、ｔ３、ｔ５、…において、白色光ＷＬが通過するようにロータリーシャッタ３３が駆動され、第１のレーザ光源ＬＤ１の駆動は停止され、第２のレーザ光源ＬＤ２から赤色光ＲＬが発光される（図２０参照）。したがって、第１、第３、第５、…のフィールド期間ｔ１、ｔ３、ｔ５、…には、配光レンズ５８から被写体ｏｂｊ全体に白色光ＷＬが照射され、カバーＣｖから被写体の一点に向かって赤色光ＲＬが照射される（図２１参照）。
【００８０】
第２、第４、第６、…のフィールド期間ｔ２、ｔ４、ｔ６、・・・において、白色光ＷＬを遮光するようにロータリーシャッタ３３が駆動され、第１のレーザ光源ＬＤ１から励起光ＥＬが発光され、第２のレーザ光源ＬＤ２の駆動は停止される（図２２参照）。したがって、第２、第４、第６、…のフィールド期間ｔ２、ｔ４、ｔ６、…には、カバーＣｖから被写体の一点に向かって励起光ＥＬが照射される（図２３参照）。
【００８１】
また、分光スペクトル表示モードにおける第１、第３、第５、…のフィールド期間ｔ１、ｔ３、ｔ５、…に撮像素子５６により生成される画像信号ＩＳ１、ＩＳ３、ＩＳ５、…がポイント表示画像信号として、第１のメモリ４５ａに格納される（図１９参照）。一方、第１、第３、第５、…のフィールド期間ｔ１、ｔ３、ｔ５、…に分光器２６により生成される分光スペクトル信号ＳＳ１、ＳＳ３、ＳＳ５、…は、第３のメモリ４５ｃに格納されずに、消去される。
【００８２】
また、分光スペクトル表示モードにおける第２、第４、第６、…のフィールド期間ｔ２、ｔ４、ｔ６、…に撮像素子５６により生成される画像信号ＩＳ２、ＩＳ４、ＩＳ６、…は、第２のメモリ４５ｂに格納される。
【００８３】
一方、第２、第４、第６、…のフィールド期間ｔ２、ｔ４、ｔ６、…に分光器２６により生成される分光スペクトル信号ＳＳ２、ＳＳ４、ＳＳ６、…は、スペクトルグラフ信号に変換されて、第３のメモリ４５ｃに格納される。なお、分光スペクトル信号ＳＳ２、ＳＳ４、ＳＳ６、…は励起光が照射された一点において発生した蛍光についての分光スペクトルに相当する信号である。
【００８４】
また、分光スペクトル表示モードに設定されるときに、スキャンコンバータ４７によって、第１、第３のメモリ４５ａ、４５ｃそれぞれからポイント表示画像信号およびスペクトルグラフ信号が読出される。
【００８５】
スキャンコンバータ４７により、ポイント表示画像信号に相当するポイント表示画像ＰＩ（図２４参照）と分光強度画像ＳＩ（図１３参照）の２画像を含む画像が、表示画像として作成される（図２５参照）。
【００８６】
作成された表示画像に相当する表示画像信号が後段信号処理部４３に送られる。前述のように、表示画像信号に対して後段信号処理部４３により所定の信号処理が施される。信号処理の施された表示画像信号に基づいて、モニタ１１にポイント表示画像ＰＩと分光強度画像ＳＩの２画像が表示される。
【００８７】
前述のように、２画像表示時の分光強度画像ＳＩは、第２、第４、第６、…のフィールド期間ｔ２、ｔ４、ｔ６、…、すなわち励起光ＥＬのみが第１のライトガイド５２ａから照射されるときに生成される分光スペクトル信号に基づいて、作成される。したがって、分光強度画像ＳＩには、第１のライトガイド５２ａから励起光が照射された一点における自家蛍光成分の分光スペクトルが表示される。
【００８８】
ポイント表示画像ＰＩには、赤色光ＲＬが照射された一点に赤色のマーカＭが表示される（図２４参照）。第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｉから出射される励起光ＥＬおよび赤色光ＲＬの軌跡は同じなので、ポイント表示画像ＰＩにおけるマーカＭが分光スペクトルの測定が行なわれた位置に表示される。
【００８９】
なお、傾斜角度調整レバーの操作により、第１のライトガイド５２ａから出射される光の照射位置を移動させることが可能である。したがって、挿入管５１の先端部の向きを変えること無く、ポイント表示画像ＰＩにおけるマーカＭの位置および分光スペクトルの測定が行なわれる位置を移動させることが可能である。
【００９０】
また、回転スイッチをＯＮにするとき、第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｏが単一のフィールド期間に少なくとも１回転以上の円運動を行なうように、第１〜第４の磁気コイル６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄが駆動される。したがって、回転スイッチをＯＮにするとき、ポイント表示画像ＰＩには赤色光ＲＬが照射された円周に赤色のマーキングサークルＣが表示される（図２６参照）。
【００９１】
なお、回転スイッチをＯＮにするとき、分光強度画像ＳＩには、励起光ＥＬが照射された円周上の領域における蛍光についての分光スペクトルが表示される。
【００９２】
また、自動調整スイッチをＯＮにすると、マーカＭまたはマーキングサークルＣをポイント表示画像ＰＩの中心部に移動するように、第１のライトガイド５２ａの傾斜角が調整される。
【００９３】
自動調整スイッチをＯＮにすると、第２のメモリ４５ｂに格納された画像信号ＩＳ２、ＩＳ４、ＩＳ６、…がマーカ検出部４８に送られる（図１１参照）。第２、第４、第６、…のフィールド期間ｔ２、ｔ４、ｔ６、…には、第１のライトガイド５２ａのみから光が出射されているため、画像信号ＩＳ２、ＩＳ４、ＩＳ６、…に相当する画像において、光が照射されている一点の輝度値が他の領域の輝度値より高くなる。
【００９４】
画像信号ＩＳ２、ＩＳ４、ＩＳ６、…に基づいて、光の照射される点の座標がマーカ検出部４８によって検出される。マーカ検出部４８は、最高輝度である点の座標を光の照射された点の座標として検出を行なう。
【００９５】
なお、照射される点の座標は、撮像素子５６の有効撮影領域の左下が原点であって、横方向ｘと縦方向ｙとを座標軸とする２次元座標として検出される。検出された座標は、座標データとして、差分演算部４９に送られる。
【００９６】
なお、前述のように、回転スイッチをＯＮにしている場合における第２、第４、第６、…のフィールド期間ｔ２、ｔ４、ｔ６、…には、円形のマーキングサークルＣが表示される。マーカ検出部４８により、マーキングサークルＣの軌跡の座標が検出され、さらに軌跡の座標からマーキングサークルＣの中心の座標が算出される。
【００９７】
差分演算部４９では、光の照射された点の座標とポイント表示画像ＰＩの中心部の座標との差分（Δｘ、Δｙ）が演算される。算出された差分が差分データとして、システムコントローラ２１に送られる。
【００９８】
送られた差分データに基づいて、システムコントローラ２１は、コイル駆動信号を第１〜第４の磁気コイル６２ａ〜６２ｄに送信するようにコイルドライバ２８を制御する。
【００９９】
例えば、横方向の差分Δｘが正である場合には、第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｏが第２の径方向Ｄ２の逆方向に傾斜するように、第２、第４の磁気コイル６２ｂ、６２ｄにコイル駆動信号が送られる。また、横方向の差分Δｘが負である場合には、第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｏが第２の径方向Ｄ２に傾斜するように、第２、第４の磁気コイル６２ｂ、６２ｄにコイル駆動信号が送られる。
【０１００】
また、縦方向の差分Δｙが正である場合には、第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｏが第１の径方向Ｄ１の逆方向に傾斜するように、第１、第３の磁気コイル６２ａ、６２ｃにコイル駆動信号が送られる。また、縦方向の差分Δｙが負である場合には、第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｏが第１の径方向Ｄ１に傾斜するように、第１、第３の磁気コイル６２ａ、６２ｃにコイル駆動信号が送られる。
【０１０１】
第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｏの傾斜角の調整は、横および縦方向の差分Δｘ、Δｙがともにゼロになるまで繰返される。
【０１０２】
次に、分光スペクトル表示モードのときに、光源ユニット３０および信号処理ユニット４０において行なわれる動作について図２７のフローチャートを用いて説明する。
【０１０３】
分光スペクトル表示モードに切替えられることにより、本実施形態における分光強度画像を表示するための処理が開始される。まず、ステップＳ１００において、白色光ＷＬがシャッタ３３によって遮光されている期間であるか通過させられている期間であるか否かが判別される。
【０１０４】
白色光ＷＬが遮光されている期間である場合にはステップＳ１０１に進む。ステップＳ１０１において第１のレーザ光源ＬＤ１による励起光ＥＬの発光が停止され、第２のレーザ光源ＬＤ２による赤色光ＲＬの発光が行なわれる。
【０１０５】
励起光ＥＬの発光停止および赤色光ＲＬの発光後、ステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０２では、撮像動作および分光スペクトルの測定が行なわれる。撮像動作の実行により、ポイント表示画像信号が生成される。分光スペクトルの測定により、分光スペクトル信号が生成される。
【０１０６】
ポイント表示画像信号および分光スペクトル信号が生成されると、ステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３では、ポイント表示画像信号が第１のメモリ４５ａに格納される。また、分光スペクトル信号は消去される。
【０１０７】
また、ステップＳ１００において、白色光ＷＬがロータリーシャッタ３３を通過している期間である場合にはステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０４では、第１のレーザ光源ＬＤ１による励起光ＥＬの発光が行われ、第２のレーザ光源ＬＤ２による赤色光ＲＬの発光が停止される。
【０１０８】
励起光ＲＬの発光および赤色光ＲＬの発光停止後、ステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０５では、ステップＳ１０２と同様に撮像動作および分光スペクトルの測定が行なわれる。撮像動作の実行により、第２のライトガイド５２ｂから励起光ＥＬを照射したときの蛍光画像信号が生成される。分光スペクトルの測定により、分光スペクトル信号が生成される。
【０１０９】
蛍光画像信号および分光スペクトル信号が生成されると、ステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６では、蛍光画像信号が第２のメモリ４５ｂに格納される。また、分光スペクトル信号は第３のメモリ４５ｃに格納される。
【０１１０】
ステップＳ１０３におけるポイント表示画像信号の格納後、またはステップＳ１０６における分光スペクトル信号の格納後、ステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０７では、ポイント表示画像信号および分光スペクトル信号が、スキャンコンバータ４７に読出される。
【０１１１】
次のステップＳ１０８において、ポイント表示画像信号および分光スペクトル信号に基づいて、ポイント表示画像ＰＩと分光強度画像ＳＩの２画像を含む表示画像が生成される。２画像の表示画像を生成すると、ステップＳ１０９に進む。
【０１１２】
ステップＳ１０９では、分光スペクトル表示モード以外の動作モードに切替えられているか否かが判別される。切替えられていない場合は、ステップＳ１００に戻り、以後切替えられるまで、ステップＳ１００〜ステップＳ１０９の動作が繰返される。ステップＳ１０９で動作モードが切替えられている場合には、分光強度画像ＳＩを表示するための処理を終了する。
【０１１３】
次に、信号処理ユニットおよびシステムコントローラ２１によって実行される光照射位置自動調整のための処理を図２８のフローチャートを用いて説明する。なお、本処理は分光スペクトル表示モードにおいて自動調整スイッチをＯＮにするときに開始され、前述の分光スペクトル表示モードのときに行なわれる動作に並行して実行される。また、本処理は分光スペクトル表示モードが他のモードに切替えられるとき、または、自動調整スイッチがＯＦＦに切替えられるときに終了する。
【０１１４】
ステップＳ２００において、第２のメモリ４５ｂに格納された蛍光画像信号がマーカ検出部４８に出力される。次にステップＳ２０１に進み、蛍光画像信号に基づいて、マーカＭの位置が座標として検出される。
【０１１５】
マーカＭの位置検出後、ステップＳ２０２において、ポイント表示画像の中心座標とマーカＭの位置座標との差分Δｘ、Δｙが算出される。ステップＳ２０３では、差分Δｘ、Δｙがともに実質的にゼロであるか否かが判別される。
【０１１６】
差分Δｘ、Δｙの少なくとも一方がゼロで無い場合は、ステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０４では、Δｘおよび／またはΔｙがゼロに近付く方向に、第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｏを傾斜させる。前述のように、第１〜第４の磁気コイル６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄに入力するコイル駆動信号の電流値を調整することにより、傾斜量の調整を行う。傾斜量の調整後にステップＳ２０５に進む。
【０１１７】
ステップＳ２０３において、差分Δｘ、Δｙがともに実質的にゼロである場合には、ステップＳ２０４をスキップして、ステップＳ２０５に進む。ステップＳ２０５では、蛍光画像信号が更新されたか否かが判別される。すなわち、２フィールド期間後に生成される蛍光画像信号が第２のメモリ４５ｂに格納されているか否かが判別される。
【０１１８】
画像信号が更新されていなければ、更新されるまで待機する。画像信号の更新が行なわれていれば、ステップＳ２００に戻る。以後、ステップＳ２００〜ステップＳ２０５の処理が繰返される。
【０１１９】
以上のように、本実施形態のポイント光照射位置調整システムによれば、所望の機能を実行させるための光の照射位置を自動的に画像の中央に移動させることが可能になる。したがって、術者による位置調整が不要となるため、術者の作業量を減少させ、迅速な観察や処置が可能となる。
【０１２０】
なお、本実施形態において、第１のライトガイド５２ａには、蛍光分析を行なうための励起光ＥＬまたはマーカＭを表示させるための赤色光ＲＬが入射される構成であるが、撮像素子５６が検出可能ないかなる光を入射しても本実施形態と同様に位置調整を行うことが可能である。
【０１２１】
また、本実施形態において、第１のライトガイド５２ａに入射する光は２種類の光であるが、１種類でも、それ以上であってもよい。
【０１２２】
また、本実施形態において、分光測定を行なうために第１のライトガイド５２ａに励起光ＥＬを入射させる構成であるが、他のいかなる光を入射させる構成であってもよい。例えば、白色光ＷＬを入射させ、ポイント表示画像ＰＩにおけるマーカＭの位置に照射した白色光の反射光の分光測定を行なってもよい。
【０１２３】
また、本実施形態において、ポイント表示画像ＰＩは被写体ｏｂｊ全体に白色光ＷＬを照射し、一点に赤色光ＲＬを照射するときに撮像される画像であるが、被写体ｏｂｊ全体に照射する光はいかなる光であってもよい。ただし、一点に照射する光として撮像素子５６の前に設けられる励起光カットフィルタ５７を透過可能であれば、いかなる光を用いることも可能である。
【０１２４】
例えば、第２のライトガイド５２ｂから励起光ＥＬを、第１のライトガイド５２ａから赤色光ＲＬを同時に照射するときに撮影される画像であってもよい。このようなポイント表示画像ＰＩによれば、マーカＭが表示される自家蛍光画像ＦＩとともに分光強度画像ＳＩをモニタ１１に表示することも可能である。
【０１２５】
また、本実施形態において、第１のミラー３２およびビームスプリッタ３７を用いて、励起光ＥＬを第１、第２のライトガイド５２ａ、５２ｂの入射端５２ａｉ、５２ｂｉに入射させ、赤色光ＲＬを第１のライトガイド５２ａの入射端５２ａｉに入射させる構成であるが、白色光ＷＬを第２のライトガイド５２ｂの入射端５２ｂｉに入射するときに赤色光ＲＬを第１のライトガイド５２ａの入射端５２ａｉに入射させ、白色光ＷＬの第２のライトガイド５２ｂの入射端５２ｂｉへの入射を停止するときに励起光ＥＬを第１のライトガイド５２ａの入射端５２ａｉに入射させる構成であれば、いかなる機構を適用してもよい。
【０１２６】
また、本実施形態において、マーカＭまたはマーキングサークルＣをポイント表示画像ＰＩの中心部に移動するように、第１のライトガイド５２ａの傾斜角が調整される構成であるが、移動させる位置は中心部に限らない。また、自動調整機能により自動的に移動させる位置は使用者により設定可能であってもよい。
【０１２７】
また、本実施形態において、第１〜第４の磁気コイル６２ａ〜６２ｄと磁性カバー６１とが発生させる電磁力により第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｏの傾斜角を調整する構成であるが、他のいかなる機構によって第１のライトガイド５２ａの出射角が調整されてもよい。
【０１２８】
さらに、本実施形態では、出射角度調整機構６０により第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｏの傾斜角を調整する構成であるが、傾斜角の調整でなくても第１のライトガイド５２ａから出射される光の照射位置を調整可能であればよい。例えば、第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｏを径方向に並進移動する構成であってもよい。
【０１２９】
また、本実施形態において、電子内視鏡５０が用いられているが、ファイバスコープであってもよい。ファイバスコープであっても、被写体ｏｂｊ全体に白色光ＷＬを、一点に赤色光ＲＬを照射するときの光学像を観察可能であり、さらに分光強度画像を専用のモニタに表示させる構成であっても、本実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
【０１３０】
また、本実施形態において、測定した分光スペクトルをグラフ化して表示する構成であるが、表などの他の形態により分光スペクトルを表示してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明の一実施形態を適用した内視鏡ポイント光照射位置調整システムを有する内視鏡ユニットの外観図である。
【図２】光源ユニットの内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】内視鏡プロセッサの内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図４】ロータリーシャッタの正面図である。
【図５】光源ユニットにおいてビームスプリッタを白色光の光路上に挿入した状態を示すブロック図である。
【図６】ビームスプリッタの光学特性図である。
【図７】電子内視鏡の内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図８】出射角度調整機構の構成を示す配置図である。
【図９】第１の径方向に沿った第１のライトガイドの傾斜状態を示す第１の模式図である。
【図１０】第１の径方向に沿った第１のライトガイドの傾斜状態を示す第２の模式図である。
【図１１】信号処理ユニットの内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図１２】分光スペクトル信号のデータ構造を示す概念図である。
【図１３】分光スペクトルをグラフ化した分光強度画像の模式図である。
【図１４】参照光画像モードのときの光源ユニットの状態を説明するための状態図である。
【図１５】参照光画像モードおよび自家蛍光画像モードのときの被写体への光の照射状態を示す状態図である。
【図１６】白色光画像の模式図である。
【図１７】自家蛍光画像モードのときの光源ユニットの状態を説明するための状態図である。
【図１８】自家蛍光画像の模式図である。
【図１９】分光スペクトル表示モードにおける光源ユニットの各部位の状態、第１〜第３のメモリへの格納、および表示画像の作成のタイミングを説明するためのタイミングチャートである。
【図２０】分光スペクトル表示モードのときの光源ユニットの状態を説明するための第１の状態図である。
【図２１】図２０の光源ユニットの状態における被写体への光の照射状態を示す状態図である。
【図２２】分光スペクトル表示モードのときの光源ユニットの状態を説明するための第２の状態図である。
【図２３】図２２の光源ユニットの状態における被写体への光の照射状態を示す状態図である。
【図２４】ポイント表示画像の模式図である。
【図２５】ポイント表示画像と分光強度画像とを同時表示した表示画像の模式図である。
【図２６】マーキングサークルを表示させたときのポイント表示画像の模式図である。
【図２７】分光スペクトル表示モードのときに光源ユニットおよび信号処理ユニットにおいて行なわれる動作を説明するためのフローチャートである。
【図２８】分光スペクトル表示モードのときに信号処理ユニットおよびシステムコントローラによって実行される処理を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【０１３２】
１０ 内視鏡ユニット
２０ 内視鏡プロセッサ
２８ コイルドライバ
３０ 光源ユニット
３１ 白色光源
３２ 第１のミラー
３３ ロータリーシャッタ
４０ 信号処理ユニット
４４ レジスタ
４５ａ、４５ｂ、４５ｃ 第１、第２、第３のメモリ
４６ メモリコントローラ
４７ スキャンコンバータ
４８ マーカ検出部
４９ 差分演算部
５０ 電子内視鏡
５１ 挿入管
５２ａ、５２ｂ 第１、第２のライトガイド
５２ａｉ、５２ｂｉ 第１、第２のライトガイドの入射端
５２ａｏ、５２ｂｏ 第１、第２のライトガイドの出射端
５６ 撮像素子
６０ 出射角度調整機構
６１ 磁性カバー
６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ 第１〜第４の磁気コイル
ＥＬ 励起光
ＦＩ 自家蛍光画像
ＬＤ１、ＬＤ２ 第１、第２のレーザ光源
ｏｂｊ 被写体
ＰＩ ポイント表示画像
ＳＩ 分光強度画像
ＷＩ 参照光画像
ＷＬ 白色光
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡の被写体の一点に向けて照射されるポイント光の照射位置を調整する内視鏡ポイント光照射位置調整システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
光や視界の届かない箇所、例えば、体内や機械構造物の内部などを観察するのに、内視鏡が用いられる。従来の内視鏡によれば、挿入管の内部に設けられるグラスファイバにより被写体が照明される。照明された被写体の光学像が撮像素子に撮像されることにより、または照明された被写体の光学像がグラスファイバにより伝達されることにより、被写体の観察が可能になる。
【０００３】
また、従来の内視鏡では観察のみならず様々な機能を実行することが可能になってきている。例えば、治療用のレーザーを被写体に向けて照射したり、病変部の特定のために励起光を照射して生じる自家蛍光の観察や、治療用のレーザーの被写体への照射などが行なわれる。このような様々な機能の実行は被写体の中の一領域に対して行なわれることがあり、そのために被写体の一点に目的に応じた光が照射される。
【０００４】
光の照射にはグラスファイバを用いることが考えられる。グラスファイバの出射端を振ることにより、照射位置を変えることが可能である（特許文献１参照）。
【０００５】
ところで、被写体の光学像の結像位置とグラスファイバからの光の出射位置は異なるため、観察される画像全体における光の照射位置は内視鏡先端からの被写体の距離により変化する。画像の中で視認しやすい箇所に照射位置を移動させることが好ましいが、術者が照射位置を調整することは不便であった。
【特許文献１】特開昭６２−２５１６１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明では、光の照射位置を所望の位置に移動させる内視鏡ポイント光照射位置調整システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の内視鏡ポイント光照射位置調整システムは、内視鏡の挿入管に沿って設けられ第１の端部に入射する光を挿入管の先端に設けられる第２の端部から一点に向かって出射する第１のライトガイドと、第１の端部に第１の光を供給可能な第１の光源と、第２の端部の近傍に設けられ第２の端部から出射する光の照射位置を変えるように第２の端部を動かすライトガイド駆動機構と、第２の端部から出射される光に照射される被写体を撮像することにより撮像された撮像画像に相当する画像信号を生成する撮像素子と、画像信号に基づいて第２の端部から出射される光の照射位置を検出する位置検出部と、ライトガイド駆動機構に照射位置が撮像画像における所定の位置に重なるように第２の端部を動かす制御部とを備えることを特徴としている。
【０００８】
なお、ライトガイド駆動部は第２の端部に設けられる磁性体と第１のライトガイドの周囲に設けられる磁気コイルとを有し磁気コイルに流す電流を調整することにより第２の端部を動かすことが好ましい。
【０００９】
また、磁気コイルは、第１のライトガイドの第１、第２の径方向に設けられることが好ましい。
【００１０】
また、挿入管に沿って設けられ、第３の端部に入射する光を挿入管の先端に設けられる第４の端部から出射する第２のライトガイドを備え、第１の端部に入射する光が第４の端部から出射する光の照射範囲内に出射するように第２の端部が配置され、位置検出部は第１のライトガイドの第２の端部のみから光が出射されるときに生成される画像信号に基づいて照射位置の検出を行なうことが好ましい。
【００１１】
また、第１の端部のみに光を入射させる第１の照射状態第１、第３の端部それぞれに成分の異なる光を入射させる第２の照射状態とを繰返させる光源ユニットを備え、撮像素子は第１、第２の照射状態に切替えられるたびに画像信号を生成し、位置検出部は第１の照射状態のときに生成される画像信号に基づいて照射位置の検出を行なうことが好ましい。
【００１２】
また、光源ユニットは第１の照射状態において白色光、赤色光、および生体組織に照射することにより蛍光発光させる励起光のいずれかの光を第１の端部に入射させることが好ましい。
【００１３】
また、光源ユニットは第２の照射状態において赤色光または生体組織に照射することにより蛍光発光させる励起光を第１の端部に入射させ、白色光を第３の端部に入射させることが好ましい。
【００１４】
また、光源ユニットは第２の照射状態において赤色光を第１の端部に入射させ、生体組織に照射することにより蛍光発光させる励起光を第３の端部に入射させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、電子内視鏡において被写体の一点に向けて照射される光の位置を、表示する画像の所定の位置に自動的に重ならせることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態を適用した内視鏡ポイント光照射位置調整システムを有する内視鏡ユニットの外観図である。
【００１７】
内視鏡ユニット１０は、内視鏡プロセッサ２０、電子内視鏡５０およびモニタ１１によって構成される。内視鏡プロセッサ２０は、電子内視鏡５０およびモニタ１１に接続される。
【００１８】
内視鏡プロセッサ２０には、光源ユニット（図１において図示せず）および信号処理ユニット（図１において図示せず）が設けられる。光源ユニットから出射される光が、電子内視鏡５０の挿入管５１の先端付近に照射される。
【００１９】
光が照射された被写体の光学像が電子内視鏡５０により、撮影される。電子内視鏡５０の撮影により生成する画像信号が信号処理ユニットに送られる。
【００２０】
信号処理ユニットでは、電子内視鏡５０から送られた画像信号に対して所定の信号処理が施される。所定の信号処理を施した画像信号はモニタ１１に送られ、送られた画像信号に相当する画像がモニタ１１に表示される。
【００２１】
次に、光源ユニットの構成について図２を用いて説明する。光源ユニット３０は、白色光源３１、第１、第２のレーザ光源ＬＤ１、ＬＤ２、第１のミラー３２、ビームスプリッタ３７、ファイバ束３８、集光レンズ３９、ロータリーシャッタ３３、第１、第２、第３のモータＭ１、Ｍ２、Ｍ３、レールＲ、ロータリーシャッタ制御回路３４、ビームスプリッタ制御回路３５、および光源駆動回路３６によって構成される。
【００２２】
白色光源３１から、被写体を照明するための白色光が出射される。内視鏡プロセッサ２０と電子内視鏡５０とを接続した状態（図３参照）において、電子内視鏡５０に設けられる第２のライトガイド５２ｂの入射端５２ｂｉと白色光源３１とが、光学的に接続される。また、内視鏡プロセッサ２０と電子内視鏡５０とを接続した状態において、電子内視鏡５０に設けられる第１のライトガイド５２ａの入射端５２ａｉと第１、第２のレーザ光源ＬＤ１、ＬＤ２とが、第１のミラー３２を介して接続される。
【００２３】
白色光源３１と第２のライトガイド５２ｂの入射端５２ｂｉの間には、ロータリーシャッタ３３が設けられる。ロータリーシャッタ３３は図４に示すように、円板の周方向に沿って遮光部３３ｓと開口部３３ｏとが設けられる。ロータリーシャッタ３３が第１のモータＭ１に駆動されることにより、白色光の遮光と通過とが切替え可能である。
【００２４】
また、ロータリーシャッタ３３は、白色カラー画像の通常撮影時（後述する奇数、偶数フィールド期間の撮像）は、レールＲと第３のモータＭ３とによって、白色光の光路から退避可能である。
【００２５】
また、ビームスプリッタ３７が第２のモータＭ２に駆動されることにより、白色光の光路へのビームスプリッタ３７の挿入（図５参照）または退避（図２参照）が行なわれる。
【００２６】
図６に示すように、ビームスプリッタ３７は入射する光の短波長成分を除去する特性を有しており、白色光源３１から出射する白色光の短波長成分が除去される。したがって、ビームスプリッタ３７を挿入することにより、白色光の全成分が入射端５２ｂｉに入射する。一方、ビームスプリッタ３７を離脱することにより短波長成分を除去した白色光が入射端５２ｂｉに入射させることが可能である。なお、ビームスプリッタ３７は、第１のレーザ光源ＬＤ１から出射する励起光を反射する特性を有する。
【００２７】
第１のモータＭ１はロータリーシャッタ制御回路３４に接続される。第１のモータＭ１によるシャッタ３３の駆動は、ロータリーシャッタ制御回路３４により制御される。第２のモータＭ２は、ビームスプリッタ制御回路３５に接続される。第２のモータＭ２によるビームスプリッタ３７の駆動は、ビームスプリッタ制御回路３５により制御される。
【００２８】
第１のレーザ光源ＬＤ１からは、生体組織に自家蛍光を発光させる励起光、例えば紫外線が出射される。第２のレーザ光源ＬＤ２からは、赤色光が出射される。第１、第２のレーザ光源ＬＤ１、ＬＤ２と第１のミラー３２との間には、ファイバ束３８および集光レンズ３９が設けられる。
【００２９】
第１、第２のレーザ光源ＬＤ１、ＬＤ２の出射端はファイバ束３８に光学的に接続される。ファイバ束３８の出射端側のファイバは、一体的に束ねられている。ファイバ束３８の出射端から出射する光が集光レンズ３９により集光される。集光された光が第１のミラー３２に入射する。
【００３０】
ビームスプリッタ３７が白色光の光路に挿入されるときに、第１のレーザ光源ＬＤ１から出射される励起光の光路にもビームスプリッタ３７が重なる。ビームスプリッタ３７が第１のレーザ光源ＬＤ１の光路上に挿入されるときに、励起光はビームスプリッタ３７によって反射され、第２のライトガイド５２ｂの入射端５２ｂｉに入射するように、ビームスプリッタ３７の向きが定められる（図５参照）。ビームスプリッタ３７が白色光の光路から退避したときに、励起光または赤色光は第１のミラー３２に反射され、第１のライトガイド５２ａｉの入射端５２ａｉに入射する（図２参照）。
【００３１】
第１、第２のレーザ光源ＬＤ１、ＬＤ２は、光源駆動回路３６に接続される。第１、第２のレーザ光源ＬＤ１、ＬＤ２の発光と発光停止は、光源駆動回路３６により制御される。
【００３２】
ロータリーシャッタ制御回路３４、ビームスプリッタ制御回路３５、および光源駆動回路３６の動作はシステムコントローラ２１により制御される。また、ロータリーシャッタ制御回路３４、光源駆動回路３６が実行させる各動作のタイミングは、タイミングコントローラ２２により制御される。
【００３３】
なお、システムコントローラ２１により内視鏡ユニット１０全体の動作が制御される。例えば、後述するＣＣＤドライバ２３、コイルドライバ２８、および信号処理ユニット４０は、システムコントローラ２１により制御される。
【００３４】
またタイミングコントローラ２２により内視鏡ユニット１０における各部位が実行する動作のタイミングが制御される。例えば、ＣＣＤドライバ２３および信号処理ユニット４０が実行させる各動作のタイミングはタイミングコントローラ２２により制御される。
【００３５】
次に、電子内視鏡５０の構成について図１、図７を用いて説明する。電子内視鏡５０は、挿入管５１、本体５３、コネクタ５４などによって構成される（図１参照）。本体５３に挿入管５１が取り付けられる。また、本体５３は連結ケーブル５５を介してコネクタ５４に接続される。
【００３６】
また、電子内視鏡５０には、第１、第２のライトガイド５２ａ、５２ｂ、撮像素子５６、励起光カットフィルタ５７、出射角度調整機構６０、配光レンズ５８、結像光学系としての対物レンズ５９、カバーＣｖなどが設けられる（図７参照）。
【００３７】
コネクタ５４を内視鏡プロセッサ２０に接続すると、第２のライトガイド５２ｂが白色光源３１に光学的に接続され、第１のライトガイド５２ａが第１、第２のレーザ光源ＬＤ１、ＬＤ２に光学的に接続され、撮像素子５６がＣＣＤドライバ２３および信号処理ユニット４０に接続され、出射角度調整機構６０がコイルドライバ２８に接続される。
【００３８】
また、コネクタ５４を内視鏡プロセッサ２０に接続すると、内視鏡プロセッサ２０に設けられる複数のスイッチ（図示せず）とシステムコントローラ２１に接続される。後述するように、内視鏡システム１０により、被写体に白色光を照射した時の白色光画像、励起光を照射したときなどの自家蛍光画像がモニタ１１に表示可能である。モニタ１１に表示させる画像の切替は内視鏡プロセッサ２０に設けられるスイッチにコマンド入力することにより実行される。
【００３９】
第２のライトガイド５２ｂは、コネクタ５４から挿入管５１の先端部まで延設される。前述のように、白色光源３１から出射される白色光、または第１のレーザ光源ＬＤ１から出射される励起光が、第２のライトガイド５２ｂの入射端５２ｂｉに入射される。入射端５２ｂｉに入射された光は、出射端５２ｂｏまで伝達される。第２のライトガイド５２ｂの出射端５２ｂｏから出射する光が、配光レンズ５８により挿入管５１の先端付近に照射される。
【００４０】
第１のライトガイド５２ａは、コネクタ５４から挿入管５１の先端部まで延設される。第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｏから本体５３よりの部分において、第１のライトガイド５２ａは前記挿入管５１に支持される。第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｏは、第１のライトガイド５２ａの径方向に沿って移動自在である。
【００４１】
前述のように、第１、第２のレーザ光源ＬＤ１、ＬＤ２から出射される励起光または赤色光は、ファイバ束３８、集光レンズ３８を介して第１のライトガイド５２ａの入射端５２ａｉに入射される。入射端５２ａｉに入射された光は、出射端５２ａｏまで伝達される。
【００４２】
出射端５２ａｏに伝達された光が第２のライトガイド５２ｂから出射される光の照射範囲内の一点に向かって出射されるように、第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｏが設置される。なお、第１のライトガイド５２ａは、カバーＣｖにより挿入管５１の内部に密閉される。
【００４３】
出射角度調整機構６０は、第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｏの近辺に設けられる。図８に示すように、出射角度調整機構は、磁性カバー６１、第１〜第４の磁気コイル６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄによって構成される。
【００４４】
磁性カバー６１は、鉄などの磁性体によって形成される。磁性カバー６１は、出射端５２ａｏの近辺における第１のライトガイド５２ａの周囲に巻付けられる。第１〜第４の磁気コイル６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄは、磁性カバー６１と相対するように、第１のライトガイド５２ａの周囲に設けられる。
【００４５】
第１、第３の磁気コイル６２ａ、６２ｃは、第１のライトガイド５２ａの第１の径方向Ｄ１に沿って、第１のライトガイド５２ａを挟むように配置される。また、第２、第４の磁気コイル６２ｂ、６２ｄは、第１の径方向Ｄ１に垂直な第２の径方向Ｄ２に沿って、第１のライトガイド５２ａを挟むように配置される。なお、第１、第２の径方向Ｄ１、Ｄ２は、撮像素子５６の縦方向および横方向に平行となるように第１〜第４の磁気コイル６２ａ〜６２ｄは配置される。
【００４６】
第１〜第４の磁気コイル６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄは、コイルドライバ２８に接続される。コイルドライバ２８から、第１〜第４の磁気コイル６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄそれぞれにコイル駆動信号として駆動電流が送られる。
【００４７】
第１、第３の磁気コイル６２ａ、６２ｃに駆動電流を流すことにより、第１の径方向Ｄ１に沿った電磁力が磁性カバー６１に付与される。第１の径方向Ｄ１に沿った電磁力により、第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｏが第１の径方向Ｄ１に沿って傾斜する。図９、１０に示すように、駆動電流の電流値を調整することにより、第１の径方向Ｄ１に沿った傾斜角の調整が可能である。
【００４８】
同様に、第２、第４の磁気コイル６２ｂ、６２ｄに駆動電流を流すことにより、第２の径方向Ｄ２に沿った電磁力が磁性カバー６１に付与される。第２の径方向Ｄ２に沿った電磁力により、第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｏが第２の径方向Ｄ２に沿って傾斜する。駆動電流の電流値を調整することにより、第２の径方向Ｄ２に沿った傾斜角の調整が可能である。
【００４９】
電子内視鏡５０には、第１のライトガイド５２ａの傾斜角の調整量を入力するための傾斜角調整レバー（図示せず）が設けられる。傾斜角調整レバーの調整量が信号として、システムコントローラ２１に送られる。調整量に基づいて、システムコントローラ２１はコイルドライバ２８を制御して、調整量に応じたコイル駆動信号を第１〜第４の磁気コイル６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄに送信させる。
【００５０】
また、電子内視鏡５０には、第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｏの回転運動を実行させるための回転スイッチ（図示せず）が設けられる。使用者が回転スイッチをＯＮにすると、回転開始指令が信号としてシステムコントローラ２１に送られる。
【００５１】
回転開始指令を受信すると、システムコントローラ２１はコイルドライバ２８に出射端５２ａｏに円運動をさせるためのコイル駆動信号を第１〜第４の磁気コイル６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄに送信させる。例えば、第１〜第４の磁気コイル６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄに同じ周期で位相が１／４周期ずつ遅れた正弦波状のコイル駆動信号を送信することにより、出射端５２ａｏは円運動を行なう。
【００５２】
さらに、電子内視鏡５０には、第１のライトガイド５２ａの傾斜角の自動調整を開始させるための自動調整スイッチ（図示せず）が設けられる。使用者が自動調整スイッチをＯＮにすると、調整開始指令が信号としてシステムコントローラ２１に送られる。一方、使用者が自動調整スイッチをＯＦＦにすると、調整停止指令が信号としてシステムコントローラ２１に送られる。
【００５３】
調整開始指令を受信すると、システムコントローラ２１は第１のライトガイド５２ａの傾斜角を自動調整するためのコイル駆動信号を第１〜第４の磁気コイル６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄに送信させる。なお、第１のライトガイド５２ａの傾斜角の自動調整については、後述する。
【００５４】
白色光または赤色光が照射されるときの被写体の反射光による光学像、および励起光が照射されるときの被写体の蛍光および反射光による光学像が、対物レンズ５９によって撮像素子５６の受光面に結像される。
【００５５】
ＣＣＤドライバ２３が送信する駆動信号に基づいて、撮像素子５６は駆動される。撮像素子５６が駆動されることにより受光面に結像する光学像が撮像される。撮像動作の実行により、撮像素子５６により画像信号が生成される。画像信号は信号処理ユニット４０に送られる。
【００５６】
なお、励起光照射時は、励起光カットフィルタ５７によって対物レンズ５９を介して入射した光から被写体で反射された励起光成分が除去される。励起光成分が除去されることにより、被写体である生体組織が発する蛍光成分のみが、撮像素子５６により撮像される。
【００５７】
なお、白色光または赤色光が照射されるときの被写体の反射光による光学像、および励起光が照射されるときの被写体の蛍光および反射光による光学像は、第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｏにも入射する。入射した光は、第１のライトガイド５２ａの入射端５２ａｉまで伝達される。
【００５８】
第１のライトガイド５２ａの入射端５２ａｉと第１のミラー３２との間には、ハーフミラー２４が配置される（図２参照）。第１のライトガイド５２ａの入射端５２ａｉから出射する光は、ハーフミラー２４により反射される。ハーフミラー２４により反射された光は、さらに第２のミラー２５により反射され、内視鏡プロセッサ２０に設けられる分光器２６に入射する。
【００５９】
分光器２６と第２のミラー２５との間には、励起光カットフィルタ２７が設けられる。励起光カットフィルタ２７により、被写体の光学像から励起光成分が除去される。分光器２６には、励起光の除去された光成分のみが入射する。
【００６０】
分光器２６は、分光器２６に入射する光の分光スペクトルを測定する。分光スペクトルの測定により、分光スペクトル信号が生成される。生成された分光スペクトル信号は、信号処理ユニット４０に送られる。
【００６１】
次に、信号処理ユニット４０の構成について図９を用いて説明する。図１１は、信号処理ユニット４０の内部構成を概略的に示すブロック図である。信号処理ユニット４０は、前段信号処理部４１、後段信号処理部４３、レジスタ４４、第１、第２、第３のメモリ４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、メモリコントローラ４６、スキャンコンバータ４７、マーカ検出部４８、および差分演算部４９によって構成される。
【００６２】
撮像素子５６から送られる画像信号は、前段信号処理部４１に入力される。前段信号処理部４１において、画像信号はアナログ信号からデジタル信号に変換される。更に、デジタル信号に変換された画像信号に対して補間処理やホワイトバランス等の所定の信号処理が行われる。
【００６３】
所定の信号処理の施された画像信号は、第１のメモリ４５ａまたは第２のメモリ４５ｂに送られ、格納される。また、分光スペクトル信号がレジスタ４４に送られ、一時的に格納される。レジスタ４４に格納された分光スペクトル信号は第３のメモリ４５ｃに送られ、格納される。
【００６４】
なお、分光スペクトル信号は、図１２に示すように、同期信号（ＦＬ参照）と波長帯域毎の蛍光強度に相当する信号（Ｄ１、Ｄ２、…参照）とによって形成される。例えば、Ｄ１は４００ｎｍ〜４１０ｎｍの帯域の蛍光強度、Ｄ２は４１０ｎｍ〜４２０ｎｍの帯域の蛍光強度に相当する。
【００６５】
分光スペクトル信号が第３のメモリ４５ｃに格納されるときに、分光スペクトル信号は、図１３に示すようにグラフ化された分光強度画像ＳＩに相当するスペクトルグラフ信号に変換されて、格納される。
【００６６】
メモリコントローラ４６により、第１〜第３のメモリ４５ａ、４５ｂ、４５ｃへの画像信号の格納および出力のタイミングが制御される。メモリコントローラ４６は、タイミングコントローラ２２が出力する制御信号に基づいて前述のタイミングの制御を実行する。
【００６７】
スキャンコンバータ４７により、第１〜第３のメモリ４５ａ、４５ｂ、４５ｃに格納された画像信号およびスペクトルグラフ信号に基づいて、モニタ１１に表示させる表示画像が作成される。表示画像に相当する表示画像信号が後段信号処理部４３に送られる。
【００６８】
後段信号処理部４３により、表示画像信号に対してクランプ、ブランキング処理などの所定の信号処理が施され、さらにデジタル信号からアナログ信号に変換される。アナログ信号に変換された表示画像信号は、モニタ１１に送られる。前述のように表示画像信号に相当する画像がモニタ１１に表示される。
【００６９】
なお、マーカ検出部４８および差分演算部４９の機能および動作については、以下の動作モードの説明において、記載される。
【００７０】
次に、内視鏡プロセッサ２０に設定される動作モード、および各動作モードにおいて実行される動作について説明する。
【００７１】
内視鏡ユニット１０には、参照光画像モード、自家蛍光画像モード、および分光スペクトル表示モードが設けられる。使用者の操作により、それぞれのモードの切替が可能である。設定されたモードに応じて、シャッタ３３による遮光と通過の切替、ビームスプリッタ３７の挿入および退避、および第１、第２のレーザ光源ＬＤ１、ＬＤ２からの光の発光が行なわれる。
【００７２】
参照光画像モードに設定されるとき、ロータリーシャッタ３３は白色光を通過させるように駆動制御される。また、ビームスプリッタ３７は、白色光の光路ＷＬから退避され、第２のライトガイド５２ｂの入射端５２ｂｉには白色光が入射する。なお、第１、第２のレーザ光源ＬＤ１、ＬＤ２からは励起光および赤色光が発光されないまま維持される（図１４参照）。したがって、参照光画像モードでは、配光レンズ５８から被写体ｏｂｊ全体に白色光ＷＬが照射される（図１５参照）。
【００７３】
また、参照光画像モードに設定されるときに撮像素子５６により生成される画像信号は、参照光画像信号として、第１のメモリ４５ａに格納される（図１１参照）。さらに、レジスタ４４に格納される分光スペクトル信号の第３のメモリ４５ｃへの読込みは、停止される。
【００７４】
また、参照光画像モードに設定されるときに、スキャンコンバータ４７は参照光画像信号を第１のメモリ４５ａから読出して、表示画像信号として後段信号処理部４３に送る。前述のように、表示画像信号に対して後段信号処理部４３により所定の信号処理が施される。図１６に示すように、モニタ１１全体に参照光画像ＷＩが表示される。
【００７５】
自家蛍光画像モードに設定されるとき、ロータリーシャッタ３３は白色光ＷＬを遮光するように駆動される。また、ビームスプリッタ３７は、白色光ＷＬの光路に挿入される。また、第１のレーザ光源ＬＤ１から励起光ＥＬが発光され、第２のライトガイド５２ｂの入射端５２ｂｉには励起光ＥＬが入射する。なお、第２のレーザ光源ＥＬ２からは赤色光が発光されないまま維持される（図１７参照）。したがって、自家蛍光画像モードでは、配光レンズ５８から被写体ｏｂｊ全体に励起光ＥＬが照射される（図１５参照）。
【００７６】
また、自家蛍光画像モードに設定されるときに撮像素子５６により生成される画像信号は、蛍光画像信号として、第２のメモリ４５ｂに格納される。さらに、レジスタ４４に格納される分光スペクトル信号の第３のメモリ４５ｃへの読込みは、停止される。
【００７７】
また、自家蛍光画像モードに設定されるときに、スキャンコンバータ４７は蛍光画像信号を第２のメモリ４５ｂから読出して、表示画像信号として後段信号処理部４３に送る。前述のように、表示画像信号に対して後段信号処理部４３により所定の信号処理が施される。図１８に示すように、モニタ１１全体に自家蛍光画像ＦＩが表示される。
【００７８】
分光スペクトル表示モードに設定されるとき、ロータリーシャッタ３３による白色光ＷＬの遮光と通過とが連続的に切替えられる。また、ビームスプリッタ３７は、白色光ＷＬの光路から退避される。また、第１のレーザ光源ＬＤ１からの励起光ＥＬの発光と発光停止および第２のレーザ光源ＬＤ２からの赤色光ＲＬの発光停止と発光が連続的に切替えられる。図１９に示すように、撮像素子５６を駆動するためのフィールド信号に同期するタイミングで、ロータリーシャッタ３３の回転制御およびレーザ光源ＬＤ１、ＬＤ２の切替が行なわれる。
【００７９】
第１、第３、第５、…のフィールド期間ｔ１、ｔ３、ｔ５、…において、白色光ＷＬが通過するようにロータリーシャッタ３３が駆動され、第１のレーザ光源ＬＤ１の駆動は停止され、第２のレーザ光源ＬＤ２から赤色光ＲＬが発光される（図２０参照）。したがって、第１、第３、第５、…のフィールド期間ｔ１、ｔ３、ｔ５、…には、配光レンズ５８から被写体ｏｂｊ全体に白色光ＷＬが照射され、カバーＣｖから被写体の一点に向かって赤色光ＲＬが照射される（図２１参照）。
【００８０】
第２、第４、第６、…のフィールド期間ｔ２、ｔ４、ｔ６、・・・において、白色光ＷＬを遮光するようにロータリーシャッタ３３が駆動され、第１のレーザ光源ＬＤ１から励起光ＥＬが発光され、第２のレーザ光源ＬＤ２の駆動は停止される（図２２参照）。したがって、第２、第４、第６、…のフィールド期間ｔ２、ｔ４、ｔ６、…には、カバーＣｖから被写体の一点に向かって励起光ＥＬが照射される（図２３参照）。
【００８１】
また、分光スペクトル表示モードにおける第１、第３、第５、…のフィールド期間ｔ１、ｔ３、ｔ５、…に撮像素子５６により生成される画像信号ＩＳ１、ＩＳ３、ＩＳ５、…がポイント表示画像信号として、第１のメモリ４５ａに格納される（図１９参照）。一方、第１、第３、第５、…のフィールド期間ｔ１、ｔ３、ｔ５、…に分光器２６により生成される分光スペクトル信号ＳＳ１、ＳＳ３、ＳＳ５、…は、第３のメモリ４５ｃに格納されずに、消去される。
【００８２】
また、分光スペクトル表示モードにおける第２、第４、第６、…のフィールド期間ｔ２、ｔ４、ｔ６、…に撮像素子５６により生成される画像信号ＩＳ２、ＩＳ４、ＩＳ６、…は、第２のメモリ４５ｂに格納される。
【００８３】
一方、第２、第４、第６、…のフィールド期間ｔ２、ｔ４、ｔ６、…に分光器２６により生成される分光スペクトル信号ＳＳ２、ＳＳ４、ＳＳ６、…は、スペクトルグラフ信号に変換されて、第３のメモリ４５ｃに格納される。なお、分光スペクトル信号ＳＳ２、ＳＳ４、ＳＳ６、…は励起光が照射された一点において発生した蛍光についての分光スペクトルに相当する信号である。
【００８４】
また、分光スペクトル表示モードに設定されるときに、スキャンコンバータ４７によって、第１、第３のメモリ４５ａ、４５ｃそれぞれからポイント表示画像信号およびスペクトルグラフ信号が読出される。
【００８５】
スキャンコンバータ４７により、ポイント表示画像信号に相当するポイント表示画像ＰＩ（図２４参照）と分光強度画像ＳＩ（図１３参照）の２画像を含む画像が、表示画像として作成される（図２５参照）。
【００８６】
作成された表示画像に相当する表示画像信号が後段信号処理部４３に送られる。前述のように、表示画像信号に対して後段信号処理部４３により所定の信号処理が施される。信号処理の施された表示画像信号に基づいて、モニタ１１にポイント表示画像ＰＩと分光強度画像ＳＩの２画像が表示される。
【００８７】
前述のように、２画像表示時の分光強度画像ＳＩは、第２、第４、第６、…のフィールド期間ｔ２、ｔ４、ｔ６、…、すなわち励起光ＥＬのみが第１のライトガイド５２ａから照射されるときに生成される分光スペクトル信号に基づいて、作成される。したがって、分光強度画像ＳＩには、第１のライトガイド５２ａから励起光が照射された一点における自家蛍光成分の分光スペクトルが表示される。
【００８８】
ポイント表示画像ＰＩには、赤色光ＲＬが照射された一点に赤色のマーカＭが表示される（図２４参照）。第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｉから出射される励起光ＥＬおよび赤色光ＲＬの軌跡は同じなので、ポイント表示画像ＰＩにおけるマーカＭが分光スペクトルの測定が行なわれた位置に表示される。
【００８９】
なお、傾斜角度調整レバーの操作により、第１のライトガイド５２ａから出射される光の照射位置を移動させることが可能である。したがって、挿入管５１の先端部の向きを変えること無く、ポイント表示画像ＰＩにおけるマーカＭの位置および分光スペクトルの測定が行なわれる位置を移動させることが可能である。
【００９０】
また、回転スイッチをＯＮにするとき、第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｏが単一のフィールド期間に少なくとも１回転以上の円運動を行なうように、第１〜第４の磁気コイル６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄが駆動される。したがって、回転スイッチをＯＮにするとき、ポイント表示画像ＰＩには赤色光ＲＬが照射された円周に赤色のマーキングサークルＣが表示される（図２６参照）。
【００９１】
なお、回転スイッチをＯＮにするとき、分光強度画像ＳＩには、励起光ＥＬが照射された円周上の領域における蛍光についての分光スペクトルが表示される。
【００９２】
また、自動調整スイッチをＯＮにすると、マーカＭまたはマーキングサークルＣをポイント表示画像ＰＩの中心部に移動するように、第１のライトガイド５２ａの傾斜角が調整される。
【００９３】
自動調整スイッチをＯＮにすると、第２のメモリ４５ｂに格納された画像信号ＩＳ２、ＩＳ４、ＩＳ６、…がマーカ検出部４８に送られる（図１１参照）。第２、第４、第６、…のフィールド期間ｔ２、ｔ４、ｔ６、…には、第１のライトガイド５２ａのみから光が出射されているため、画像信号ＩＳ２、ＩＳ４、ＩＳ６、…に相当する画像において、光が照射されている一点の輝度値が他の領域の輝度値より高くなる。
【００９４】
画像信号ＩＳ２、ＩＳ４、ＩＳ６、…に基づいて、光の照射される点の座標がマーカ検出部４８によって検出される。マーカ検出部４８は、最高輝度である点の座標を光の照射された点の座標として検出を行なう。
【００９５】
なお、照射される点の座標は、撮像素子５６の有効撮影領域の左下が原点であって、横方向ｘと縦方向ｙとを座標軸とする２次元座標として検出される。検出された座標は、座標データとして、差分演算部４９に送られる。
【００９６】
なお、前述のように、回転スイッチをＯＮにしている場合における第２、第４、第６、…のフィールド期間ｔ２、ｔ４、ｔ６、…には、円形のマーキングサークルＣが表示される。マーカ検出部４８により、マーキングサークルＣの軌跡の座標が検出され、さらに軌跡の座標からマーキングサークルＣの中心の座標が算出される。
【００９７】
差分演算部４９では、光の照射された点の座標とポイント表示画像ＰＩの中心部の座標との差分（Δｘ、Δｙ）が演算される。算出された差分が差分データとして、システムコントローラ２１に送られる。
【００９８】
送られた差分データに基づいて、システムコントローラ２１は、コイル駆動信号を第１〜第４の磁気コイル６２ａ〜６２ｄに送信するようにコイルドライバ２８を制御する。
【００９９】
例えば、横方向の差分Δｘが正である場合には、第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｏが第２の径方向Ｄ２の逆方向に傾斜するように、第２、第４の磁気コイル６２ｂ、６２ｄにコイル駆動信号が送られる。また、横方向の差分Δｘが負である場合には、第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｏが第２の径方向Ｄ２に傾斜するように、第２、第４の磁気コイル６２ｂ、６２ｄにコイル駆動信号が送られる。
【０１００】
また、縦方向の差分Δｙが正である場合には、第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｏが第１の径方向Ｄ１の逆方向に傾斜するように、第１、第３の磁気コイル６２ａ、６２ｃにコイル駆動信号が送られる。また、縦方向の差分Δｙが負である場合には、第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｏが第１の径方向Ｄ１に傾斜するように、第１、第３の磁気コイル６２ａ、６２ｃにコイル駆動信号が送られる。
【０１０１】
第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｏの傾斜角の調整は、横および縦方向の差分Δｘ、Δｙがともにゼロになるまで繰返される。
【０１０２】
次に、分光スペクトル表示モードのときに、光源ユニット３０および信号処理ユニット４０において行なわれる動作について図２７のフローチャートを用いて説明する。
【０１０３】
分光スペクトル表示モードに切替えられることにより、本実施形態における分光強度画像を表示するための処理が開始される。まず、ステップＳ１００において、白色光ＷＬがシャッタ３３によって遮光されている期間であるか通過させられている期間であるか否かが判別される。
【０１０４】
白色光ＷＬが遮光されている期間である場合にはステップＳ１０１に進む。ステップＳ１０１において第１のレーザ光源ＬＤ１による励起光ＥＬの発光が停止され、第２のレーザ光源ＬＤ２による赤色光ＲＬの発光が行なわれる。
【０１０５】
励起光ＥＬの発光停止および赤色光ＲＬの発光後、ステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０２では、撮像動作および分光スペクトルの測定が行なわれる。撮像動作の実行により、ポイント表示画像信号が生成される。分光スペクトルの測定により、分光スペクトル信号が生成される。
【０１０６】
ポイント表示画像信号および分光スペクトル信号が生成されると、ステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３では、ポイント表示画像信号が第１のメモリ４５ａに格納される。また、分光スペクトル信号は消去される。
【０１０７】
また、ステップＳ１００において、白色光ＷＬがロータリーシャッタ３３を通過している期間である場合にはステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０４では、第１のレーザ光源ＬＤ１による励起光ＥＬの発光が行われ、第２のレーザ光源ＬＤ２による赤色光ＲＬの発光が停止される。
【０１０８】
励起光ＲＬの発光および赤色光ＲＬの発光停止後、ステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０５では、ステップＳ１０２と同様に撮像動作および分光スペクトルの測定が行なわれる。撮像動作の実行により、第２のライトガイド５２ｂから励起光ＥＬを照射したときの蛍光画像信号が生成される。分光スペクトルの測定により、分光スペクトル信号が生成される。
【０１０９】
蛍光画像信号および分光スペクトル信号が生成されると、ステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６では、蛍光画像信号が第２のメモリ４５ｂに格納される。また、分光スペクトル信号は第３のメモリ４５ｃに格納される。
【０１１０】
ステップＳ１０３におけるポイント表示画像信号の格納後、またはステップＳ１０６における分光スペクトル信号の格納後、ステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０７では、ポイント表示画像信号および分光スペクトル信号が、スキャンコンバータ４７に読出される。
【０１１１】
次のステップＳ１０８において、ポイント表示画像信号および分光スペクトル信号に基づいて、ポイント表示画像ＰＩと分光強度画像ＳＩの２画像を含む表示画像が生成される。２画像の表示画像を生成すると、ステップＳ１０９に進む。
【０１１２】
ステップＳ１０９では、分光スペクトル表示モード以外の動作モードに切替えられているか否かが判別される。切替えられていない場合は、ステップＳ１００に戻り、以後切替えられるまで、ステップＳ１００〜ステップＳ１０９の動作が繰返される。ステップＳ１０９で動作モードが切替えられている場合には、分光強度画像ＳＩを表示するための処理を終了する。
【０１１３】
次に、信号処理ユニットおよびシステムコントローラ２１によって実行される光照射位置自動調整のための処理を図２８のフローチャートを用いて説明する。なお、本処理は分光スペクトル表示モードにおいて自動調整スイッチをＯＮにするときに開始され、前述の分光スペクトル表示モードのときに行なわれる動作に並行して実行される。また、本処理は分光スペクトル表示モードが他のモードに切替えられるとき、または、自動調整スイッチがＯＦＦに切替えられるときに終了する。
【０１１４】
ステップＳ２００において、第２のメモリ４５ｂに格納された蛍光画像信号がマーカ検出部４８に出力される。次にステップＳ２０１に進み、蛍光画像信号に基づいて、マーカＭの位置が座標として検出される。
【０１１５】
マーカＭの位置検出後、ステップＳ２０２において、ポイント表示画像の中心座標とマーカＭの位置座標との差分Δｘ、Δｙが算出される。ステップＳ２０３では、差分Δｘ、Δｙがともに実質的にゼロであるか否かが判別される。
【０１１６】
差分Δｘ、Δｙの少なくとも一方がゼロで無い場合は、ステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０４では、Δｘおよび／またはΔｙがゼロに近付く方向に、第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｏを傾斜させる。前述のように、第１〜第４の磁気コイル６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄに入力するコイル駆動信号の電流値を調整することにより、傾斜量の調整を行う。傾斜量の調整後にステップＳ２０５に進む。
【０１１７】
ステップＳ２０３において、差分Δｘ、Δｙがともに実質的にゼロである場合には、ステップＳ２０４をスキップして、ステップＳ２０５に進む。ステップＳ２０５では、蛍光画像信号が更新されたか否かが判別される。すなわち、２フィールド期間後に生成される蛍光画像信号が第２のメモリ４５ｂに格納されているか否かが判別される。
【０１１８】
画像信号が更新されていなければ、更新されるまで待機する。画像信号の更新が行なわれていれば、ステップＳ２００に戻る。以後、ステップＳ２００〜ステップＳ２０５の処理が繰返される。
【０１１９】
以上のように、本実施形態のポイント光照射位置調整システムによれば、所望の機能を実行させるための光の照射位置を自動的に画像の中央に移動させることが可能になる。したがって、術者による位置調整が不要となるため、術者の作業量を減少させ、迅速な観察や処置が可能となる。
【０１２０】
なお、本実施形態において、第１のライトガイド５２ａには、蛍光分析を行なうための励起光ＥＬまたはマーカＭを表示させるための赤色光ＲＬが入射される構成であるが、撮像素子５６が検出可能ないかなる光を入射しても本実施形態と同様に位置調整を行うことが可能である。
【０１２１】
また、本実施形態において、第１のライトガイド５２ａに入射する光は２種類の光であるが、１種類でも、それ以上であってもよい。
【０１２２】
また、本実施形態において、分光測定を行なうために第１のライトガイド５２ａに励起光ＥＬを入射させる構成であるが、他のいかなる光を入射させる構成であってもよい。例えば、白色光ＷＬを入射させ、ポイント表示画像ＰＩにおけるマーカＭの位置に照射した白色光の反射光の分光測定を行なってもよい。
【０１２３】
また、本実施形態において、ポイント表示画像ＰＩは被写体ｏｂｊ全体に白色光ＷＬを照射し、一点に赤色光ＲＬを照射するときに撮像される画像であるが、被写体ｏｂｊ全体に照射する光はいかなる光であってもよい。ただし、一点に照射する光として撮像素子５６の前に設けられる励起光カットフィルタ５７を透過可能であれば、いかなる光を用いることも可能である。
【０１２４】
例えば、第２のライトガイド５２ｂから励起光ＥＬを、第１のライトガイド５２ａから赤色光ＲＬを同時に照射するときに撮影される画像であってもよい。このようなポイント表示画像ＰＩによれば、マーカＭが表示される自家蛍光画像ＦＩとともに分光強度画像ＳＩをモニタ１１に表示することも可能である。
【０１２５】
また、本実施形態において、第１のミラー３２およびビームスプリッタ３７を用いて、励起光ＥＬを第１、第２のライトガイド５２ａ、５２ｂの入射端５２ａｉ、５２ｂｉに入射させ、赤色光ＲＬを第１のライトガイド５２ａの入射端５２ａｉに入射させる構成であるが、白色光ＷＬを第２のライトガイド５２ｂの入射端５２ｂｉに入射するときに赤色光ＲＬを第１のライトガイド５２ａの入射端５２ａｉに入射させ、白色光ＷＬの第２のライトガイド５２ｂの入射端５２ｂｉへの入射を停止するときに励起光ＥＬを第１のライトガイド５２ａの入射端５２ａｉに入射させる構成であれば、いかなる機構を適用してもよい。
【０１２６】
また、本実施形態において、マーカＭまたはマーキングサークルＣをポイント表示画像ＰＩの中心部に移動するように、第１のライトガイド５２ａの傾斜角が調整される構成であるが、移動させる位置は中心部に限らない。また、自動調整機能により自動的に移動させる位置は使用者により設定可能であってもよい。
【０１２７】
また、本実施形態において、第１〜第４の磁気コイル６２ａ〜６２ｄと磁性カバー６１とが発生させる電磁力により第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｏの傾斜角を調整する構成であるが、他のいかなる機構によって第１のライトガイド５２ａの出射角が調整されてもよい。
【０１２８】
さらに、本実施形態では、出射角度調整機構６０により第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｏの傾斜角を調整する構成であるが、傾斜角の調整でなくても第１のライトガイド５２ａから出射される光の照射位置を調整可能であればよい。例えば、第１のライトガイド５２ａの出射端５２ａｏを径方向に並進移動する構成であってもよい。
【０１２９】
また、本実施形態において、電子内視鏡５０が用いられているが、ファイバスコープであってもよい。ファイバスコープであっても、被写体ｏｂｊ全体に白色光ＷＬを、一点に赤色光ＲＬを照射するときの光学像を観察可能であり、さらに分光強度画像を専用のモニタに表示させる構成であっても、本実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
【０１３０】
また、本実施形態において、測定した分光スペクトルをグラフ化して表示する構成であるが、表などの他の形態により分光スペクトルを表示してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明の一実施形態を適用した内視鏡ポイント光照射位置調整システムを有する内視鏡ユニットの外観図である。
【図２】光源ユニットの内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】内視鏡プロセッサの内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図４】ロータリーシャッタの正面図である。
【図５】光源ユニットにおいてビームスプリッタを白色光の光路上に挿入した状態を示すブロック図である。
【図６】ビームスプリッタの光学特性図である。
【図７】電子内視鏡の内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図８】出射角度調整機構の構成を示す配置図である。
【図９】第１の径方向に沿った第１のライトガイドの傾斜状態を示す第１の模式図である。
【図１０】第１の径方向に沿った第１のライトガイドの傾斜状態を示す第２の模式図である。
【図１１】信号処理ユニットの内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図１２】分光スペクトル信号のデータ構造を示す概念図である。
【図１３】分光スペクトルをグラフ化した分光強度画像の模式図である。
【図１４】参照光画像モードのときの光源ユニットの状態を説明するための状態図である。
【図１５】参照光画像モードおよび自家蛍光画像モードのときの被写体への光の照射状態を示す状態図である。
【図１６】白色光画像の模式図である。
【図１７】自家蛍光画像モードのときの光源ユニットの状態を説明するための状態図である。
【図１８】自家蛍光画像の模式図である。
【図１９】分光スペクトル表示モードにおける光源ユニットの各部位の状態、第１〜第３のメモリへの格納、および表示画像の作成のタイミングを説明するためのタイミングチャートである。
【図２０】分光スペクトル表示モードのときの光源ユニットの状態を説明するための第１の状態図である。
【図２１】図２０の光源ユニットの状態における被写体への光の照射状態を示す状態図である。
【図２２】分光スペクトル表示モードのときの光源ユニットの状態を説明するための第２の状態図である。
【図２３】図２２の光源ユニットの状態における被写体への光の照射状態を示す状態図である。
【図２４】ポイント表示画像の模式図である。
【図２５】ポイント表示画像と分光強度画像とを同時表示した表示画像の模式図である。
【図２６】マーキングサークルを表示させたときのポイント表示画像の模式図である。
【図２７】分光スペクトル表示モードのときに光源ユニットおよび信号処理ユニットにおいて行なわれる動作を説明するためのフローチャートである。
【図２８】分光スペクトル表示モードのときに信号処理ユニットおよびシステムコントローラによって実行される処理を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【０１３２】
１０ 内視鏡ユニット
２０ 内視鏡プロセッサ
２８ コイルドライバ
３０ 光源ユニット
３１ 白色光源
３２ 第１のミラー
３３ ロータリーシャッタ
４０ 信号処理ユニット
４４ レジスタ
４５ａ、４５ｂ、４５ｃ 第１、第２、第３のメモリ
４６ メモリコントローラ
４７ スキャンコンバータ
４８ マーカ検出部
４９ 差分演算部
５０ 電子内視鏡
５１ 挿入管
５２ａ、５２ｂ 第１、第２のライトガイド
５２ａｉ、５２ｂｉ 第１、第２のライトガイドの入射端
５２ａｏ、５２ｂｏ 第１、第２のライトガイドの出射端
５６ 撮像素子
６０ 出射角度調整機構
６１ 磁性カバー
６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ 第１〜第４の磁気コイル
ＥＬ 励起光
ＦＩ 自家蛍光画像
ＬＤ１、ＬＤ２ 第１、第２のレーザ光源
ｏｂｊ 被写体
ＰＩ ポイント表示画像
ＳＩ 分光強度画像
ＷＩ 参照光画像
ＷＬ 白色光
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡の挿入管に沿って設けられ、第１の端部に入射する光を前記挿入管の先端に設けられる第２の端部から一点に向かって出射する第１のライトガイドと、
前記第１の端部に、第１の光を供給可能な第１の光源と、
前記第２の端部の近傍に設けられ、前記第２の端部から出射する光の照射位置を変えるように前記第２の端部を動かすライトガイド駆動機構と、
前記第２の端部から出射される光に照射される被写体を撮像することにより、撮像された撮像画像に相当する画像信号を生成する撮像素子と、
前記画像信号に基づいて、前記第２の端部から出射される光の照射位置を検出する位置検出部と、
前記ライトガイド駆動機構に、前記照射位置が前記撮像画像における所定の位置に重なるように前記第２の端部を、動かさせる制御部とを備える
ことを特徴とする内視鏡ポイント光照射位置調整システム。
【請求項２】
前記ライトガイド駆動部は、前記第２の端部に設けられる磁性体と前記第１のライトガイドの周囲に設けられる磁気コイルとを有し、前記磁気コイルに流す電流を調整することにより前記第２の端部を動かすことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡ポイント光照射位置調整システム。
【請求項３】
前記磁気コイルは、前記第１のライトガイドの第１、第２の径方向に設けられることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡ポイント光照射位置調整システム。
【請求項４】
前記挿入管に沿って設けられ、第３の端部に入射する光を前記挿入管の先端に設けられる第４の端部から出射する第２のライトガイドを備え、
前記第１の端部に入射する光が、前記第４の端部から出射する光の照射範囲内に出射するように前記第２の端部が配置され、
前記位置検出部は、前記第１のライトガイドの前記第２の端部のみから光が出射されるときに生成される前記画像信号に基づいて前記照射位置の検出を行なう
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の内視鏡ポイント光照射位置調整システム。
【請求項５】
前記第１の端部のみに光を入射させる第１の照射状態、前記第１、第３の端部それぞれに成分の異なる光を入射させる第２の照射状態とを繰返させる光源ユニットを備え、
前記撮像素子は、前記第１、第２の照射状態に切替えられるたびに、前記画像信号を生成し、
前記位置検出部は、前記第１の照射状態のときに生成される画像信号に基づいて前記照射位置の検出を行なう
ことを特徴とする請求項４に記載の内視鏡ポイント光照射位置調整システム。
【請求項６】
前記光源ユニットは、前記第１の照射状態において白色光、赤色光、および生体組織に照射することにより蛍光発光させる励起光のいずれかの光を前記第１の端部に入射させることを特徴とする請求項５に記載の内視鏡ポイント光照射位置調整システム。
【請求項７】
前記光源ユニットは、前記第２の照射状態において赤色光または生体組織に照射することにより蛍光発光させる励起光を前記第１の端部に入射させ、白色光を前記第３の端部に入射させることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の内視鏡ポイント光照射位置調整システム。
【請求項８】
前記光源ユニットは、前記第２の照射状態において赤色光を前記第１の端部に入射させ、生体組織に照射することにより蛍光発光させる励起光を前記第３の端部に入射させることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の内視鏡ポイント光照射位置調整システム。
【請求項１】
内視鏡の挿入管に沿って設けられ、第１の端部に入射する光を前記挿入管の先端に設けられる第２の端部から一点に向かって出射する第１のライトガイドと、
前記第１の端部に、第１の光を供給可能な第１の光源と、
前記第２の端部の近傍に設けられ、前記第２の端部から出射する光の照射位置を変えるように前記第２の端部を動かすライトガイド駆動機構と、
前記第２の端部から出射される光に照射される被写体を撮像することにより、撮像された撮像画像に相当する画像信号を生成する撮像素子と、
前記画像信号に基づいて、前記第２の端部から出射される光の照射位置を検出する位置検出部と、
前記ライトガイド駆動機構に、前記照射位置が前記撮像画像における所定の位置に重なるように前記第２の端部を、動かさせる制御部とを備える
ことを特徴とする内視鏡ポイント光照射位置調整システム。
【請求項２】
前記ライトガイド駆動部は、前記第２の端部に設けられる磁性体と前記第１のライトガイドの周囲に設けられる磁気コイルとを有し、前記磁気コイルに流す電流を調整することにより前記第２の端部を動かすことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡ポイント光照射位置調整システム。
【請求項３】
前記磁気コイルは、前記第１のライトガイドの第１、第２の径方向に設けられることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡ポイント光照射位置調整システム。
【請求項４】
前記挿入管に沿って設けられ、第３の端部に入射する光を前記挿入管の先端に設けられる第４の端部から出射する第２のライトガイドを備え、
前記第１の端部に入射する光が、前記第４の端部から出射する光の照射範囲内に出射するように前記第２の端部が配置され、
前記位置検出部は、前記第１のライトガイドの前記第２の端部のみから光が出射されるときに生成される前記画像信号に基づいて前記照射位置の検出を行なう
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の内視鏡ポイント光照射位置調整システム。
【請求項５】
前記第１の端部のみに光を入射させる第１の照射状態、前記第１、第３の端部それぞれに成分の異なる光を入射させる第２の照射状態とを繰返させる光源ユニットを備え、
前記撮像素子は、前記第１、第２の照射状態に切替えられるたびに、前記画像信号を生成し、
前記位置検出部は、前記第１の照射状態のときに生成される画像信号に基づいて前記照射位置の検出を行なう
ことを特徴とする請求項４に記載の内視鏡ポイント光照射位置調整システム。
【請求項６】
前記光源ユニットは、前記第１の照射状態において白色光、赤色光、および生体組織に照射することにより蛍光発光させる励起光のいずれかの光を前記第１の端部に入射させることを特徴とする請求項５に記載の内視鏡ポイント光照射位置調整システム。
【請求項７】
前記光源ユニットは、前記第２の照射状態において赤色光または生体組織に照射することにより蛍光発光させる励起光を前記第１の端部に入射させ、白色光を前記第３の端部に入射させることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の内視鏡ポイント光照射位置調整システム。
【請求項８】
前記光源ユニットは、前記第２の照射状態において赤色光を前記第１の端部に入射させ、生体組織に照射することにより蛍光発光させる励起光を前記第３の端部に入射させることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の内視鏡ポイント光照射位置調整システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２】
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【図６】
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【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【公開番号】特開２００８−１２５９８９（Ｐ２００８−１２５９８９Ａ）
【公開日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３１７６１７（Ｐ２００６−３１７６１７）
【出願日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【出願人】（００００００５２７）ペンタックス株式会社 (1,878)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【出願人】（００００００５２７）ペンタックス株式会社 (1,878)
【Ｆターム（参考）】
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