硬性鏡装置
【課題】硬性鏡本体とその硬性鏡本体に接続されるカメラヘッド部とを備えた硬性鏡装置において、装置全体のサイズを小型化するとともに、操作性を向上させる。
【解決手段】体内に挿入され、入射された照射光を導光して体内の被観察部に照射するとともに、被観察部への照射光の照射によって被観察部から発せられた光を受光して導光する硬性鏡本体３０と、硬性鏡本体３０に接続され、被観察部から発せられて硬性鏡本体３０によって導光された光を受光して画像信号を出力する撮像部を有するカメラヘッド部２０とを備えた硬性鏡装置において、カメラヘッド部２０が照射光を出射する照射光出射部を備え、硬性鏡本体３０が、カメラヘッド部２０の照射光出射部から出射された照射光を受光して導光する。
【解決手段】体内に挿入され、入射された照射光を導光して体内の被観察部に照射するとともに、被観察部への照射光の照射によって被観察部から発せられた光を受光して導光する硬性鏡本体３０と、硬性鏡本体３０に接続され、被観察部から発せられて硬性鏡本体３０によって導光された光を受光して画像信号を出力する撮像部を有するカメラヘッド部２０とを備えた硬性鏡装置において、カメラヘッド部２０が照射光を出射する照射光出射部を備え、硬性鏡本体３０が、カメラヘッド部２０の照射光出射部から出射された照射光を受光して導光する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体内に挿入され、体内の被観察部に照射光を照射するとともにその照射光の照射による被観察部の像を導光する硬性鏡本体と、その硬性鏡本体によって導光された像を受光して画像信号を出力するカメラヘッド部とを備えた硬性鏡装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、体腔内の組織を観察する内視鏡システムが広く知られており、白色光の照射によって体腔内の被観察部を撮像して通常画像を得、この通常画像をモニタ画面上に表示する内視鏡システムが広く実用化されている。
【０００３】
そして、このような内視鏡システムの一つとして、被観察部の像をリレーレンズによって導光するいわゆる硬性鏡を用いたシステムが提案されている。
【０００４】
具体的には、たとえば、特許文献１に記載のように、リレーレンズを備えた硬性鏡本体の接眼部に対して撮像素子を備えたカメラヘッド部を接続し、硬性鏡本体のリレーレンズによって導光された被観察部の像を接眼部を介してカメラヘッド部に入射させ、カメラヘッド部内の撮像素子に像を結像して画像信号を取得するものが提案されている。
【０００５】
ここで、上述したような硬性鏡を用いた内視鏡システムにおいては、硬性鏡本体によって白色光が導光されてその先端から被観察部に向けて出射されるが、一般的には特許文献１に記載の硬性鏡システムのように、硬性鏡本体に対してコネクタを介してライトガイドが接続され、そのライトガイドを介して光源装置から出射された白色光が硬性鏡本体に入射されて被観察部に照射される構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２９０７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した硬性鏡システムにおいては、硬性鏡本体に対してライトガイドが接続されるだけでなく、カメラヘッド部に対して画像信号を取り出すための信号ケーブルも接続される。このようにライトガイドと信号ケーブルとを別々に接続する構成とした場合、これらの接続部分と硬性鏡本体とカメラヘッド部とを含む硬性鏡装置全体のサイズが大きくなってしまい、手術などにおいて用いる際、操作性の悪いものとなってしまう。また、硬性鏡装置を移動させる際、ライトガイドと信号ケーブルとの２本の長さの制約を受けることになるため、そのような意味でも操作性の悪いものとなってしまい、手術中、医師にとってストレスとなるおそれがある。
【０００８】
また、ライトガイドと信号線ケーブルとをそれぞれ硬性鏡本体やカメラヘッド部に接続するようにしたのでは、これらを接続するのに手間がかかる。
【０００９】
本発明は、上記の問題に鑑み、硬性鏡本体とその硬性鏡本体に接続されるカメラヘッド部とを備えた硬性鏡装置において、装置全体のサイズを小型化することができ、操作性を向上することができる硬性鏡装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の硬性鏡装置は、体内に挿入され、入射された照射光を導光して体内の被観察部に照射するとともに、被観察部への照射光の照射によって被観察部から発せられた光を受光して導光する硬性鏡本体と、硬性鏡本体に接続され、被観察部から発せられて硬性鏡本体によって導光された光を受光して画像信号を出力する撮像部を有するカメラヘッド部とを備えた硬性鏡装置において、カメラヘッド部が、照射光を出射する照射光出射部を備え、硬性鏡本体が、照射光出射部から出射された照射光を受光して導光するものであることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の硬性鏡装置においては、照射光出射部を、照射光を導光して出射する光ファイバ、または照射光を発する蛍光体およびその蛍光体に照射される励起光を導光する光ファイバを備えたものとすることができる。
【００１２】
また、硬性鏡本体とカメラヘッド部とが接続されているか否かを検出する硬性鏡接続検出部を設け、照射光出射部を、硬性鏡接続検出部によって硬性鏡本体とカメラヘッド部との接続が検出されている間に照射光を出射するものとし、硬性鏡本体とカメラヘッド部との接続が検出されていない間は照射光を出射しないものとできる。
【００１３】
また、カメラヘッド部に入射される光を出射する光源装置とカメラヘッド部とが接続されているか否かを検出するカメラヘッド接続検出部を設け、照射光出射部を、硬性鏡接続検出部によって硬性鏡本体とカメラヘッド部との接続が検出され、かつカメラヘッド接続検出部によってカメラヘッド部と光源装置との接続が検出されている間に照射光を出射するものとし、硬性鏡本体とカメラヘッド部との接続またはカメラヘッド部と光源装置との接続が検出されていない間は照射光を出射しないものとできる。
【００１４】
また、硬性鏡本体側およびカメラヘッド部側の少なくとも一方に対して、照射光出射部から出射された照射光がカメラヘッド部の撮像部に入射するのを妨げる遮光部を設けることができる。
【００１５】
また、照射光出射部を、互いに波長帯域の異なる複数の照射光を出射するものとできる。
【００１６】
また、複数の照射光のうちの１つを白色光とできる。
【００１７】
また、複数の照射光のうちの１つを近赤外光または被観察部からの自家蛍光を励起する自家蛍光励起光とできる。
【００１８】
また、硬性鏡本体を、複数の照射光が混合された光を受光する受光部を備えたものとできる。
【００１９】
また、硬性鏡本体を、複数の照射光をそれぞれ別々に受光する複数の特定波長用受光部を備えたものとできる。
【００２０】
また、複数の特定波長用受光部を、硬性鏡本体のカメラヘッド部との接続面の中心位置から互いに異なる半径の位置に設けることができる。
【００２１】
また、複数の特定波長用受光部を、上記中心位置から同心円状に設けることができる。
【００２２】
また、照射光出射部に対して照射光を拡散する拡散部を設けることができる。
【００２３】
また、照射光出射部の出射面の近傍の屈折率または硬性鏡本体の照射光の受光面の近傍の屈折率と略同等の屈折率を有し、照射光出射部から出射された照射光を透過する透過部材を、上記出射面と上記受光面との間に設けることができる。
【００２４】
また、上記透過部材として弾力性を有するものを用いることができる。
【００２５】
また、上記透過部材として樹脂から形成されたものを用いることができる。
【００２６】
また、上記透過部材を、カメラヘッド部または硬性鏡本体に対して着脱可能に設けることができる。
【００２７】
また、照射光出射部の照射光の出射面と硬性鏡本体の照射光の受光面との間に上記出射面の近傍の屈折率または上記受光面の近傍の屈折率と略同等な屈折率を有する液体またはジェルを供給する供給部材を設けることができる。
【００２８】
また、照射光出射部を撮像部の周辺部分に設けることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の硬性鏡装置によれば、硬性鏡本体とカメラヘッド部とを備えた硬性鏡装置において、カメラヘッド部に対して照射光を出射する照射光出射部を設け、この照射光出射部から出射された照射光を硬性鏡本体が受光して導光し、被観察部に照射するようにしたので、従来の硬性鏡装置のように硬性鏡本体に対してライトガイドを接続しなくてもよいので、装置全体として小型化を図ることができるとともに、ライトガイドの接続や取り回しの手間を省くことができ、操作性の向上を図ることができる。
【００３０】
また、本発明の硬性鏡装置において、照射光出射部として、カメラヘッド部に対して照射光を導光して出射する光ファイバを設けるようにした場合には、既存の光源装置をカメラヘッド部に対して接続するだけで良いので、安価かつ簡易な構成で実現することが可能である。
【００３１】
また、照射光照射部として、カメラヘッド部に対して照射光を発する蛍光体とその蛍光体に照射される励起光を導光する光ファイバを設けるようにした場合には、たとえば、硬性鏡本体の先端に上述した蛍光体を設けた構成と比較すると、硬性鏡本体先端の太さの細直化や最適化を図ることができるとともに、硬性鏡本体の先端の形状（直視、斜視など）に自由度をもたせることができる。
【００３２】
また、硬性鏡本体とカメラヘッド部とが接続されているか否かを検出する硬性鏡接続検出部を設け、その硬性鏡接続検出部によって硬性鏡本体とカメラヘッド部との接続が検出されている間に照射光を出射し、硬性鏡本体とカメラヘッド部との接続が検出されていない間は照射光を出射しないようにした場合には、カメラヘッド部と硬性鏡本体とが接続される前に誤ってカメラヘッド部から出射された高輝度な光が目に入射するのを防止することができ、安全性を向上させることができる。
【００３３】
また、カメラヘッド部に入射される光を出射する光源装置とカメラヘッド部とが接続されているか否かを検出するカメラヘッド接続検出部をさらに設け、硬性鏡接続検出部によって硬性鏡本体とカメラヘッド部との接続が検出され、かつカメラヘッド接続検出部によってカメラヘッド部と光源装置との接続が検出されている間に照射光を出射し、硬性鏡本体とカメラヘッド部との接続またはカメラヘッド部と光源装置との接続が検出されていない間は照射光を出射しないようにした場合には、カメラヘッド部と硬性鏡本体とが接続される前、もしくはカメラヘッド部と光源装置とが接続される前に誤ってカメラヘッド部や光源装置から出射された高輝度な光が目に入射するのを防止することができ、安全性を向上させることができる。
【００３４】
また、硬性鏡本体側およびカメラヘッド部側の少なくとも一方に対して、照射光出射部から出射された照射光がカメラヘッド部の撮像部に入射するのを妨げる遮光部を設けるようにした場合には、撮像部への照射光の入射によって画像信号にノイズが発生するのを防止することができる。
【００３５】
また、硬性鏡本体に対して、カメラヘッド部から出射された複数の照射光をそれぞれ別々に受光する複数の特定波長用受光部を設けるようにした場合には、各特定波長用受光部として、その受光する照射光の波長特性に合った材料のものを使用することができるので、照射光の透過率の向上を図ることができる。
【００３６】
また、カメラヘッド部において、硬性鏡本体との接続面の中心から互いに異なる半径の位置から各照射光を出射させるとともに、硬性鏡本体における複数の特定波長用受光部を、カメラヘッド部との接続面の中心から互いに異なる半径の位置に同心円状に設けるようにした場合には、硬性鏡本体とカメラヘッド部とがその接続面において相対的に回転したとしても、カメラヘッド部から出射された各照射光をその照射光に対応する特定波長用受光部によって確実に受光することができる。
【００３７】
また、カメラヘッド部に設けられる照射光出射部に対して、照射光を拡散する拡散部を設けるようにした場合には、たとえば照射光としてレーザ光を用いた場合などにおいて、拡散部によってそのレーザ光を拡散することができるので、高輝度なレーザ光がカメラヘッド部から出射されて目に入射するのを防止することができ、安全性を向上させることができる。
【００３８】
また、照射光出射部の出射面の近傍の屈折率または硬性鏡本体の照射光の受光面の近傍の屈折率と略同等の屈折率を有し、照射光出射部から出射された照射光を透過する透過部材を上記出射面と上記受光面との間に設けたり、もしくは上記出射面と上記受光面との間に上記出射面または上記受光面の近傍の屈折率と略同等な屈折率を有する液体またはジェルを供給する供給部材を設けるようにした場合には、照射光出射部の出射面と硬性鏡本体の受光面と間における空間的な光接続時に発生する導光効率の低下を抑制することができ、高い導光効率を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の硬性鏡装置の一実施形態を用いた硬性鏡システムの概略構成図
【図２】硬性鏡本体とカメラヘッド部の概略構成図
【図３】図２に示す硬性鏡本体を矢印Ａ方向から見た図
【図４】硬性鏡本体の長手方向断面図を示す図
【図５】図２に示すカメラヘッド部を矢印Ｂ方向から見た図
【図６】カメラヘッド部の内部の概略構成を示す図
【図７】白色光出射部から出射される光のスペクトルの一例を示す図
【図８】プロセッサおよび光源装置の概略構成を示すブロック図
【図９】硬性鏡接続検出部とカメラヘッド接続検出部とを設けた場合の一実施形態を示すブロック図
【図１０】カメラヘッド部に拡散部を設けた場合の一実施形態を示す図
【図１１】カメラヘッド部の出射面と硬性鏡本体の入射面との間に透過部材を設けた場合の一実施形態を示す図
【図１２】カメラヘッド部の出射面と硬性鏡本体の入射面との間にマッチングオイルを供給する供給部材を設けた場合の一実施形態を示す図
【図１３Ａ】カメラヘッド部の白色光出射部と近赤外光出射部とを互いに異なる半径位置に設けた一実施形態を示す図
【図１３Ｂ】硬性鏡本体の白色光用バンドルファイバと近赤外光用バンドルファイバとを同心円状に設けた一実施形態を示す図
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、図面を参照して本発明の硬性鏡装置の一実施形態を用いた硬性鏡システムについて詳細に説明する。図１は、本実施形態の硬性鏡システム１の概略構成を示す外観図である。
【００４１】
本実施形態の硬性鏡システム１は、図１に示すように、後述する蛍光体を励起する青色光である励起光およびＩＣＧを励起する近赤外光を射出する光源装置２と、励起光の照射によって蛍光体から出射された白色光および近赤外光を導光して被観察部に照射するとともに、白色光の照射により被観察部から反射された反射光に基づく通常像および近赤外光の照射により被観察部のＩＣＧから発せられた蛍光に基づく蛍光像を撮像する硬性鏡撮像装置１０と、硬性鏡撮像装置１０によって撮像された画像信号に所定の処理を施すプロセッサ３と、プロセッサ３において生成された表示制御信号に基づいて被観察部の通常画像および蛍光画像を表示するモニタ４とを備えている。
【００４２】
図１に示すように、硬性鏡撮像装置１０におけるカメラヘッド部２０と光源装置２およびプロセッサ３とはケーブル５を介して接続されている。ケーブル５は、光源装置２から出射された励起光を導光する励起光用光ケーブル５ａと、光源装置２から出射された近赤外光を導光する近赤外光用光ケーブル５ｂと、カメラヘッド部２０から出力された画像信号などを伝送する信号ケーブル５ｃとが１つにまとめられたものであり、これらのケーブルを一体としたコネクタＣを介してカメラヘッド部２０に接続されている。なお、近赤外光と励起光とは、光源装置２内においてレンズやミラーなどを用いて合波するようにしてもよく、この場合には、光源装置２に接続される光ケーブルは１本にすることができる。
【００４３】
ケーブル５は、カメラヘッド部２０に対してコネクタＣを介して着脱可能に設けるようにしてもよいし、固定して設けるようにしてもよい。また、ケーブル５は、光源装置２およびプロセッサ３に対して着脱可能に設けられるものである。
【００４４】
硬性鏡撮像装置１０は、図１に示すように、患者の体腔内に挿入される硬性鏡本体３０と、硬性鏡本体３０によって導光された被観察部の通常像および蛍光像を撮像するカメラヘッド部２０とを備えている。そして、硬性鏡撮像装置１０は、図２に示すように、硬性鏡本体３０とカメラヘッド部２０とが着脱可能に接続されたものである。硬性鏡本体３０とカメラヘッド部２０との着脱機構については、たとえばネジ式によって構成するようにしてもよいし、その他公知の構成を採用するようにしてもよい。
【００４５】
硬性鏡本体３０は、接続部３０ａ、挿入部材３０ｂ、撮像窓３０ｄおよび照射窓３０ｅ，３０ｆを備えている。
【００４６】
接続部３０ａは、硬性鏡本体３０（挿入部材３０ｂ）のカメラヘッド部２０側の一端部に設けられており、上述したようにカメラヘッド部２０側の接続部分に着脱可能に接続されるものである。
【００４７】
挿入部材３０ｂは、体腔内の撮影を行う際に体腔内に挿入されるものであって、硬質な材料から形成され、たとえば、直径略５ｍｍの円柱形状を有している。
【００４８】
図３は、図２に示す硬性鏡本体３０の接続部３０ａを矢印Ａ方向から見た図であり、図４は、図２に示す硬性鏡本体３０の長手方向断面図を示すものである。
【００４９】
硬性鏡本体３０の内部には、図３および図４に示すように、カメラヘッド部２０から出射された白色光および近赤外光を導光する２本のバンドルファイバ３０ｅと３０ｆとが設けられている。バンドルファイバ３０ｅ，３０ｆは、マルチモード光ファイバをバンドル化したものであり、硬性鏡本体３０の接続部３０ａ側の一端から反対側の先端まで延設されるものである。そして、バンドルファイバ３０ｅ，３０ｆの先端部分が研磨されて白色光および近赤外光の照射窓が形成されており、この照射窓から被観察部に向けて白色光および近赤外光が照射される。なお、本実施形態においては、バンドルファイバ３０ｅ，３０ｆには、それぞれ白色光と近赤外光とが混合されて入射されて導光されるものとする。また、本形態においては、２本のバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆを設けるようにしたが、１本にしてもよいし、３本以上設けるようにしてもよい。さらに、バンドルファイバの断面形状は、図３に示すように円形状に限らず、三日月形状などの弧状としてもよい。
【００５０】
また、硬性鏡本体３０の内部には、図３および図４に示すように、撮像窓３０ｄから入射された被観察部の通常像Ｌ３および蛍光像Ｌ４を結像し、硬性鏡本体３０のカメラヘッド部２０側の一端部まで導光してその一端部から出射させるリレーレンズ３０ｇが設けられている。このリレーレンズ３０ｇから出射された通常像Ｌ３および蛍光像Ｌ４が、カメラヘッド部２０に入射される。
【００５１】
また、硬性鏡本体３０の接続部３０ａのカメラヘッド部２０側の面には、図３および図４に示すように、リレーレンズ３０ｇの周囲に円状に形成された遮光部３０ｈが設けられている。この遮光部３０ｈは、硬性鏡本体３０とカメラヘッド部２０とが接続された際に、カメラヘッド部２０から出射された白色光や近赤外光がリレーレンズ３０ｇや後述するカメラヘッド部２０内の撮像ユニット３５内に入射するのを妨げるものである。遮光部３０ｈの材料としては、たとえば、着色された樹脂などの弾性体を用いることができる。
【００５２】
カメラヘッド部２０は、硬性鏡本体３０のリレーレンズ３０ｇから出射された通常像Ｌ３および蛍光像Ｌ４を撮像する撮像ユニット３５を備えたものである。また、カメラヘッド部２０の硬性鏡本体３０側には硬性鏡本体３０と着脱可能に接続される接続部２０ａが形成されているとともに、ケーブル５が接続されるコネクタＣ側には、使用者がカメラヘッド部２０を握りやすいように把手部２０ｃが形成されている。また、カメラヘッド部２０には、操作ボタン２０ｂが設けられている。操作ボタン２０ｂは、使用者による動作指示を受け付けるものであり、たとえば白色光や近赤外光の照射指示を受け付けるものである。また、本実施形態においては図示していないが、たとえば、硬性鏡本体３０の先端に液体や気体などを吐出する吐出口を設ける場合には、その吐出口からの液体や気体などの吐出指示なども受け付けることができる。
【００５３】
図５は、図２に示すカメラヘッド部２０の接続部２０ａを矢印Ｂ方向から見た図であり、図６は、カメラヘッド部２０内の概略構成を示す図である。
【００５４】
カメラヘッド部２０には撮像ユニット３５が設けられており、この撮像ユニット３５は、硬性鏡本体３０内のリレーレンズ３０ｇにより結像された被観察部の蛍光像Ｌ４を撮像して被観察部の蛍光画像信号を生成する第１の撮像系と、硬性鏡本体３０内のリレーレンズ３０ｇにより結像された被観察部の通常像Ｌ３を撮像して通常画像信号を生成する第２の撮像系とを備えている。これらの撮像系は、通常像Ｌ３を反射するとともに、蛍光像Ｌ４を透過する分光特性を有するダイクロイックプリズム２１によって、互いに直交する２つの光軸に分けられている。
【００５５】
第１の撮像系は、被観察部において反射し、ダイクロイックプリズム２１を透過した励起光の波長以下の光をカットするとともに、後述する蛍光波長域照明光を透過する励起光カットフィルタ２２と、硬性鏡本体３０から射出され、ダイクロイックプリズム２１および励起光カットフィルタ２２を透過した蛍光像Ｌ４を結像する第１結像光学系２３と、第１結像光学系２３により結像された蛍光像Ｌ４を撮像する高感度撮像素子２４とを備えている。
【００５６】
高感度撮像素子２４は、蛍光像Ｌ４の波長帯域の光を高感度に検出し、蛍光画像信号に変換して出力するものである。高感度撮像素子２４としては、たとえばモノクロの撮像素子を用いることができる。
【００５７】
第２の撮像系は、硬性鏡本体３０から射出され、ダイクロイックプリズム２１を反射した通常像Ｌ３を結像する第２結像光学系２５と、第２結像光学系２５により結像された通常像Ｌ３を撮像する撮像素子２６を備えている。
【００５８】
撮像素子２６は、通常像の波長帯域の光を検出し、通常画像信号に変換して出力するものである。撮像素子２６の撮像面には、３原色の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）、またはシアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）のカラーフィルタがベイヤー配列またはハニカム配列で設けられている。
【００５９】
また、カメラヘッド部２０は撮像制御ユニット２７を備えている。撮像制御ユニット２７は、高感度撮像素子２４から出力された蛍光画像信号と撮像素子２６から出力された通常画像信号とに対し、ＣＤＳ／ＡＧＣ（相関二重サンプリング／自動利得制御）処理やＡ／Ｄ変換処理を施し、ケーブル５（図１参照）を介してプロセッサ３に出力するものである。
【００６０】
また、カメラヘッド部２０内の撮像ユニット３５の周辺には、図５および図６に示すように、光源装置２から出射された励起光を導光し、その励起光に基づいて白色光を出射し、その出射した白色光を硬性鏡本体３０のバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆに入射させる白色光出射部２８と、光源装置２から入射された近赤外光を導光して出射し、その近赤外光を硬性鏡本体３０のバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆに入射させる近赤外光出射部２９とが設けられている。
【００６１】
白色光出射部２８は、光源装置２から出射された励起光を導光する励起光用マルチモード光ファイバ２８ａと、励起光用マルチモード光ファイバ２８ａによって導光された励起光（青色光）の一部を吸収して励起され、緑色〜黄色の可視光を発する蛍光体２８ｂと、蛍光体２８ｂから発せられた白色光を硬性鏡本体３０のバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆの入射端に照射する照射窓２８ｃとを備えている。蛍光体２８ｂは、複数種類の蛍光物質から形成されており、たとえば、ＹＡＧ系蛍光体、あるいはＢＡＭ（ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７）等の蛍光物質などを含んで形成される。
【００６２】
図７は、白色光出射部２８から出射される光のスペクトルの一例を示す図である。図７に示すように、白色光出射部２８からは蛍光体２８ｂを透過する青色光スペクトルＳ１の光と、励起光の照射によって蛍光体２８ｂから発せられた緑色〜黄色の可視光スペクトルＳ２の光とが出射される。
【００６３】
なお、本明細書における白色光とは、厳密に可視光の全ての波長成分を含むものに限らず、たとえば、基準光であるＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）等、特定の波長帯の光を含むものであればよく、たとえば、緑色から赤色にかけての波長成分を含む光や、青色から緑色にかけての波長成分を含む光なども広義に含むものとする。したがって、白色光出射部２８は、図７に示すような青色光スペクトルＳ１と可視光スペクトルＳ２とを出射するものであるが、これらのスペクトルからなる光も白色光であるとする。
【００６４】
近赤外光出射部２９は、光源装置２から出射された近赤外光を導光する近赤外光用マルチモード光ファイバ２９ａと、近赤外光用マルチモード光ファイバ２９ａによって導光された近赤外光を硬性鏡本体３０のバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆの入射端に照射する照射窓２９ｂとを備えている。
【００６５】
白色光出射部２８と近赤外光出射部２９において使用されるマルチモード光ファイバとしては、たとえば、コア径１０５μｍ、クラッド径１２５μｍ、外皮となる保護層を含めた径が直径０．３ｍｍ〜０．５ｍｍの細径なものを使用することができる。
【００６６】
なお、図６においては、白色光出射部２８と近赤外光出射部２９とを１つずつしか示していないが、実際には、図５に示すように、白色光出射部２８と近赤外光出射部２９とはそれぞれ２つずつ設けられている。そして、図５に示すように、隣接して配置された白色光出射部２８の両側にそれぞれ１つずつ近赤外光出射部２９が配置されている。
【００６７】
また、カメラヘッド部２０内の白色光出射部２８および近赤外光出射部２９の光軸と、硬性鏡本体３０内のバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆとの光軸とが互いに近傍に位置するような構成をさらに付加することが望ましく、たとえば、カメラヘッド部２０の接続部２０ａに対する硬性鏡本体３０の円周方向の回転を規制するような構成をカメラヘッド部２０の接続部２０ａおよび硬性鏡本体３０の接続部３０ａにそれぞれ設けることが望ましい。具体的には、上述したようなネジ式でカメラヘッド部２０の接続部２０ａと硬性鏡本体３０の接続部３０ａとを接続することによって円周方向の回転を規制するようにしてもよいし、たとえば硬性鏡本体３０の接続部３０ａに凸部を設けるとともに、カメラヘッド部２０の接続部２０ａに上記凸部に嵌合するような溝を形成するようにしてもよい。
【００６８】
また、カメラヘッド部２０の接続部２０ａの硬性鏡本体３０側の面には、図５および図６に示すように、撮像ユニット３５の周囲に円状に形成された遮光部２５が設けられている。この遮光部２５は、硬性鏡本体３０とカメラヘッド部２０とが接続された際に、カメラヘッド部２０から出射された白色光や近赤外光がリレーレンズ３０ｇや撮像ユニット３５内に入射するのを妨げるものである。遮光部２５の材料としては、たとえば、着色された樹脂などの弾性体を用いることができる。
【００６９】
プロセッサ３は、図８に示すように、通常画像入力コントローラ４１、蛍光画像入力コントローラ４２、画像処理部４３、メモリ４４、ビデオ出力部４５、操作部４６、ＴＧ（タイミングジェネレータ）４７およびＣＰＵ４８を備えている。
【００７０】
通常画像入力コントローラ４１および蛍光画像入力コントローラ４２は、所定容量のラインバッファを備えており、通常画像入力コントローラ４１は、カメラヘッド部２０の撮像制御ユニット２７から出力された１フレーム毎の通常画像信号を一時的に記憶するものであり、蛍光画像入力コントローラ４２は、撮像制御ユニット２７から出力された１フレーム毎の蛍光画像信号を一時的に記憶するものである。そして、通常画像入力コントローラ４１に記憶された通常画像信号および蛍光画像入力コントローラ４２に記憶された蛍光画像信号はバスを介してメモリ４４に格納される。
【００７１】
画像処理部４３は、メモリ４４から読み出された１フレーム毎の通常画像信号および蛍光画像信号が入力され、これらの画像信号に所定の画像処理を施し、バスに出力するものである。
【００７２】
ビデオ出力部４５は、画像処理部４３から出力された通常画像信号および蛍光画像信号がバスを介して入力され、所定の処理を施して表示制御信号を生成し、その表示制御信号をモニタ４に出力するものである。
【００７３】
操作部４６は、種々の操作指示や制御パラメータなどの操作者による入力を受け付けるものである。また、ＴＧ４７は、カメラヘッド部２０の高感度撮像素子２４、撮像素子２６および後述する光源装置２のＬＤドライバ５１，５４を駆動するための駆動パルス信号を出力するものである。また、ＣＰＵ４８は装置全体を制御するものである。
【００７４】
また、プロセッサ３には、カメラヘッド部２０内の撮像制御ユニット２７から出力された画像信号を伝送する信号配線やプロセッサ３から出力された制御信号を伝送する制御配線などを含む、上述した信号ケーブル５ｃが接続されている。
【００７５】
光源装置２は、図８に示すように、４４５ｎｍの青色光を射出するＬＤ光源からなる励起光源５０と、励起光源５０を駆動するＬＤドライバ５１と、励起光源５０から射出された青色光を集光してケーブル５における励起光用光ケーブル５ａに入射させる集光レンズ５２とを備えている。
【００７６】
また、光源装置２は、７５０〜７９０ｎｍの近赤外光を射出する近赤外ＬＤ光源５３と、近赤外ＬＤ光源５３を駆動するＬＤドライバ５４と、近赤外ＬＤ光源５３から射出された近赤外光を集光してケーブル５における近赤外光用光ケーブル５ｂに入射させる集光レンズ５５とを備えている。
【００７７】
なお、励起光用光ケーブル５ａは、２本のバンドルファイバから構成されており、各バンドルファイバによって導光された励起光が、カメラヘッド部２０の各白色光出射部２８にそれぞれ入射されるものとする。また、近赤外光用光ケーブル５ｂも、２本のバンドルファイバから構成されており、各バンドルファイバによって導光された近赤外光が、カメラヘッド部２０の各近赤外光出射部２９にそれぞれ入射されるものとする。
【００７８】
また、本実施形態においては、通常像を撮像するための白色光以外の光として近赤外光を用いるようにしたが、近赤外光の波長域に限定されず、蛍光色素の種類もしくは自家蛍光させる生体組織の種類によって適宜決定された光を用いるようにしてもよい。
【００７９】
次に、本実施形態の硬性鏡システムの作用について説明する。
【００８０】
まず、ケーブル５の励起光用光ケーブル５ａおよび近赤外光用光ケーブル５ｂが光源装置２に接続されるとともに、ケーブル５の信号ケーブル５ｃがプロセッサ３に接続される。また、カメラヘッド部２０とケーブル５とが着脱可能に構成されている場合には、さらにケーブル５のコネクタＣがカメラヘッド部２０に接続される。また、上述したようにしてケーブル５が接続されたカメラヘッド部２０に対して、硬性鏡本体３０が接続される。なお、このとき、上述したようにカメラヘッド部２０内の白色光出射部２８および近赤外光出射部２９の光軸と、硬性鏡本体３０内のバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆとの光軸とが互いに近傍に位置するように接続される。また、カメラヘッド部２０と硬性鏡本体３０とが接続されることによって、カメラヘッド部２０の接続部２０ａに設けられた遮光部２５と硬性鏡本体３０の接続部３０ａに設けられた遮光部３０ｈとが密着接触し、硬性鏡本体３０内のリレーレンズ３０ｇとカメラヘッド部２０の撮像ユニット３５とがほぼ完全に遮光された状態となる。
【００８１】
次に、使用者によってプロセッサ３の操作部４６もしくはカメラヘッド部２０の操作ボタン２０ｂを用いて白色光および近赤外光の照射開始指示が入力され、この照射開始指示に応じて励起光源５０からの励起光の射出が開始されるとともに、近赤外ＬＤ光源５３からの近赤外光の射出が開始される。
【００８２】
そして、光源装置２の励起光源５０から射出された励起光Ｌ５と近赤外ＬＤ光源５３から射出された近赤外光Ｌ２とがケーブル５によって導光され、カメラヘッド部２０の白色光出射部２８と近赤外光出射部２９とにそれぞれ入射される。
【００８３】
白色光出射部２８に入射された励起光は、白色光出射部２８内の励起光用マルチモード光ファイバ２８ａによって導光されて蛍光体２８ｂに照射される。そして、励起光の照射によって蛍光体２８ｂから発せられた白色光が照射窓２８ｃを介して硬性鏡本体３０のバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆに向けて出射される。
【００８４】
一方、近赤外光出射部２９に入射された近赤外光は、近赤外光出射部２９内の近赤外光用マルチモード光ファイバ２９ａによって導光されて照射窓２９ｂに入射され、照射窓２９ｂを介して硬性鏡本体３０のバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆに向けて出射される。
【００８５】
そして、カメラヘッド部２０の白色光出射部２８と近赤外光出射部２９とから出射された白色光と近赤外光とが混合されて硬性鏡本体３０のバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆに入射される。
【００８６】
次いで、硬性鏡本体３０内のバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆによって導光された白色光Ｌ１および近赤外光Ｌ２が、硬性鏡本体３０の先端から被観察部に向けて照射される。
【００８７】
そして、上述したような白色光Ｌ１の照射によって被観察部から反射された反射光に基づく通常像が撮像されるとともに、近赤外光Ｌ２の照射によって被観察部から発せられた蛍光に基づく蛍光像が撮像される。なお、被観察部には、予めＩＣＧが投与されており、このＩＣＧから発せられる蛍光を撮像するものとする。
【００８８】
具体的には、通常像の撮像の際には、白色光Ｌ１の照射によって被観察部から反射された反射光に基づく通常像Ｌ３が挿入部材３０ｂの先端部から入射し、挿入部材３０ｂ内のリレーレンズ３０ｇにより導光されてカメラヘッド部２０内の撮像ユニット３５に向けて射出される。
【００８９】
撮像ユニット３５に入射された通常像Ｌ３は、ダイクロイックプリズム２１により撮像素子２６に向けて直角方向に反射され、第２結像光学系２５により撮像素子２６の撮像面上に結像され、撮像素子２６によって所定のフレームレートで順次撮像される。
【００９０】
撮像素子２６から順次出力された通常画像信号は、撮像制御ユニット２７においてＣＤＳ／ＡＧＣ（相関二重サンプリング／自動利得制御）処理やＡ／Ｄ変換処理が施された後、信号ケーブル５ｃを介してプロセッサ３に順次出力される。
【００９１】
そして、プロセッサ３に入力された通常画像信号は、通常画像入力コントローラ４１において一時的に記憶された後、メモリ４４に格納される。そして、メモリ４４から読み出された１フレーム毎の通常画像信号は、画像処理部４３において階調補正処理およびシャープネス補正処理が施された後、ビデオ出力部４５に順次出力される。
【００９２】
そして、ビデオ出力部４５は、入力された通常画像信号に所定の処理を施して表示制御信号を生成し、１フレーム毎の表示制御信号をモニタ４に順次出力する。そして、モニタ４は、入力された表示制御信号に基づいて通常画像を表示する。
【００９３】
一方、蛍光像の撮像の際には、近赤外光Ｌ２の照射によって被観察部から発せられた蛍光に基づく蛍光像Ｌ４が挿入部材３０ｂの先端部から入射し、挿入部材３０ｂ内のリレーレンズ３０ｇにより導光されてカメラヘッド部２０内の撮像ユニット３５に向けて射出される。
【００９４】
撮像ユニット３５に入射された蛍光像Ｌ４は、ダイクロイックプリズム２１および励起光カットフィルタ２２を通過した後、第１結像光学系２３により高感度撮像素子２４の撮像面上に結像され、高感度撮像素子２４によって所定のフレームレートで撮像される。
【００９５】
高感度撮像素子２４から順次出力された蛍光画像信号は、撮像制御ユニット２７においてＣＤＳ／ＡＧＣ（相関二重サンプリング／自動利得制御）処理やＡ／Ｄ変換処理が施された後、信号ケーブル５ｃを介してプロセッサ３に順次出力される。
【００９６】
そして、プロセッサ３に入力された蛍光画像信号は、蛍光画像入力コントローラ４２において一時的に記憶された後、メモリ４４に格納される。そして、メモリ４４から読み出された１フレーム毎の蛍光画像信号は、画像処理部４３において所定の画像処理が施された後、ビデオ出力部４５に順次出力される。
【００９７】
そして、ビデオ出力部４５は、入力された蛍光画像信号に所定の処理を施して表示制御信号を生成し、１フレーム毎の表示制御信号をモニタ４に順次出力する。そして、モニタ４は、入力された表示制御信号に基づいて蛍光画像を表示する。
【００９８】
上記実施形態の硬性鏡システムによれば、カメラヘッド部２０に対して白色光出射部２８と近赤外光出射部２９を設け、これらから出射された白色光および近赤外光を硬性鏡本体３０によって受光して導光し、被観察部に照射するようにしたので、従来の硬性鏡装置のように硬性鏡本体３０に対してライトガイドを接続しなくてもよいので、装置全体として小型化を図ることができるとともに、ライトガイドの接続や取り回しの手間を省くことができ、操作性の向上を図ることができる。
【００９９】
なお、上記実施形態の硬性鏡システム１においては、操作部４６や操作ボタン２０ｂにおいて白色光および近赤外光の照射開始指示が行われた際に、白色光や近赤外光の照射を開始するようにしたが、たとえば、誤ってカメラヘッド部２０と硬性鏡本体３０とが接続されていないときに照射開始指示が行われた場合に、カメラヘッド部２０の近赤外光出射部２９から出射された近赤外のレーザ光や白色光出射部２８から射出された青色のレーザ光が人の目に入るのを回避する必要がある。また、同様に、カメラヘッド部２０がケーブル５を介して光源装置２に接続されていないときに照射開始指示が行われた場合に、光源装置２から出射された青色光のレーザ光や近赤外のレーザ光が人の目に入るのを回避する必要がある。
【０１００】
そこで、図９に示すように、カメラヘッド部２０と硬性鏡本体３０とが接続されているか否かを検出する硬性鏡接続検出部６０を設けるとともに、光源装置２とカメラヘッド部２０とが接続されているか否かを検出するカメラヘッド接続検出部５６，５７とを設けるようにしてもよい。硬性鏡接続検出部６０やカメラヘッド接続検出部５６，５７としては、たとえば光学的なセンサなどを用いることができるが、その他のセンサや電気的なスイッチなどを用いるようにしてもよい。また、図９に示すカメラヘッド接続検出部５６，５７は、ケーブル５が光源装置２に接続されているか否かを検出することによってカメラヘッド部２０がケーブル５を介して光源装置２に接続されているか否かを検出するものであるが、たとえばケーブル５のコネクタＣがカメラヘッド部２０に対して着脱可能な構成である場合には、このケーブル５のコネクタＣがカメラヘッド部２０に対して接続されているか否かを検出するようにしてもよい。もしくは、ケーブル５と光源装置２との接続と、ケーブル５とカメラヘッド部２０との接続との両方を検出するようにしてもよい。
【０１０１】
そして、プロセッサ３のＣＰＵ４８が、硬性鏡接続検出部６０によって硬性鏡本体３０とカメラヘッド部２０との接続が検出され、かつカメラヘッド接続検出部５６，５７によってカメラヘッド部２０と光源装置２との接続が検出されている場合には、通常通りに励起光源５０および近赤外ＬＤ光源５３から励起光および近赤外光を射出させ、硬性鏡本体３０とカメラヘッド部２０との接続またはカメラヘッド部２０と光源装置２との接続が検出されていない場合は、励起光源５０および近赤外ＬＤ光源５３から励起光および近赤外光を射出させないようにしてもよい。なお、カメラヘッド部２０や光源装置２からのレーザ光の射出を停止する方法としては、光源自体を制御する方法に限らず、シャッターなどを設けて、これを制御するようにしてもよい。
【０１０２】
また、カメラヘッド部２０に対して硬性鏡本体３０が接続されていない場合におけるカメラヘッド部２０からのレーザ光の出射に対する安全対策として、図１０に示すように、白色光出射部２８の照射窓２８ｃに対して白色光を拡散する拡散部７０を設けるとともに、近赤外光出射部２９の照射窓２９ｂに対して近赤外光を拡散する拡散部７１を設けるようにしてもよい。拡散部７０，７１としては、たとえば、レンズ拡散板（ＬＳＤ：Light shaping Diffusers）、拡散フィルム、拡散シート、拡散フィルタなどを用いることができ、要するに入射される光を拡散して透過するものであれば如何なるものでもよい。
【０１０３】
また、拡散部７０，７１として、たとえばレンズ拡散板を用いる場合には、図１０に示すように、サーフェス・レリーフ・ホログラムパターンが形成された拡散面７０ａ，７１ａが白色光および近赤外光の入射面となるように、すなわち、拡散面７０ａ，７１ａがカメラヘッド部２０の光の出射端面側となるように設置することが望ましい。拡散面７０ａ，７１ａを上述の向きに配置することによって、拡散面に汚れや水などが付着して拡散機能が低下するのを防止することができる。
【０１０４】
なお、上述したように拡散部７０，７１を設けるようにした場合、図１１に示すように、拡散部７０，７１と硬性鏡本体３０のバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆの入射面との間に、照射窓２８ｃと照射窓２９ｂおよび/またはバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆと同等の屈折率を有し、拡散部７０，７１から出射された白色光および近赤外光を透過する透過部材７５を設けるようにしてもよい。この透過部材７５を設けることによって、カメラヘッド部２０と硬性鏡本体３０とを接続した際、カメラヘッド部２０の拡散部７０，７１と硬性鏡本体３０のバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆを光学的に接続することができ、白色光と近赤外光の導光効率を向上することができる。
【０１０５】
また、この透過部材７５としては、弾力性を有する材料から形成されたものを用いることが望ましく、たとえば樹脂から形成されたものを用いることが望ましい。このような透過部材としては、たとえばＬＥＤ用シリコーン材料（SLJ9101,SLJ9102，SLJ9105，SLJ9106（旭化成製）など）や、高透明ウレタンゴムなどを用いることができる。
【０１０６】
このように弾力性のある透過部材７５を用いることにより、拡散部７０，７１の拡散面７０ａ，７１ａと透過部材７５との間の密着性および透過部材７５とバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆの入射面との間の密着性を向上させることができる。
【０１０７】
特に、拡散部７０，７１の拡散面７０ａ，７１ａが、図１１に示すように、白色光および近赤外光の出射面側（硬性鏡本体３０のバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆの入射面側）に向くように配置した場合には、拡散部７０，７１の拡散面７０ａ，７１ａと透過部材との間の密着性を向上させることによって拡散面７０ａ，７１ａにおける拡散効果を抑制することができるので、白色光および近赤外光の導光効率をさらに向上させることができる。
【０１０８】
また、上述した透過部材７５は、硬性鏡本体３０側およびカメラヘッド部２０側のうちのどちらに設けるよういしてもよいが、これらに対して着脱可能に設けることが望ましい。このように構成することにより、たとえば透過部材にゴミなどが付着した場合でも、透過部材を取り外してゴミを取り除き、再び装着することができる。透過部材７５を着脱可能にする構成としては、たとえば、透過部材７５を硬性鏡本体３０やカメラヘッド部２０に対して固定して設置することなく、手で自由に取り出せるよう構成してもよいし、硬性鏡本体３０またはカメラヘッド部２０に対して着脱可能な部材に対して透過部材を設けるようにしてもよい。
【０１０９】
なお、透過部材７５は、拡散部７０，７１を設ける場合に限らず、拡散部７０，７１を設けない場合にも設けることができ、これにより空間的な光接続時に発生する導光効率の低下を抑制することができる。
【０１１０】
また、図１２示すように、カメラヘッド部２０に対して、カメラヘッド部２０の白色光出射部２８および近赤外光出射部２９の光出射面と硬性鏡本体３０のバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆの光入射面との間に、照射窓２８ｃおよび照射窓２９ｂおよび/またはバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆと同等の屈折率を有する液体またはジェルを供給する供給部材８０を設けるようにしてもよい。
【０１１１】
供給部材８０は、上述した液体やジェルが溜められた溜部８２と、この溜部８２が設けられ、カメラヘッド部２０に対して設置される設置部材８１とを備えている。この設置部材８１は、カメラヘッド２０に対して着脱可能に構成することが望ましく、これにより供給部材８０はディスポーザブルな構成とすることができる。また、溜部８２は、人の手で押されることによって変形可能な樹脂などの材料によって形成されるものであり、その中に充填される液体やジェルは、照射窓２８ｃおよび照射窓２９ｂと同等の屈折率を有するものである。このような液体としてマッチングオイルやマッチングジェルなどがある。たとえば、http://www.cargille.com/refractivestandards.shtmlに記載されているカーギル社製の屈折液を利用することができる。
【０１１２】
そして、カメラヘッド部２０と硬性鏡本体３０とが接続された後、溜部８２が人の手で押されて変形することよって溜部８２内の液体などが設置部材８１およびカメラヘッド部２０に形成された穴を介して吐出される。
【０１１３】
この吐出された液体などはカメラヘッド部２０に設けられた拡散部７０，７１と硬性鏡本体３０のバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆの入射面との間に供給され、これにより拡散部７０，７１とバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆが光学的に接続され、導光効率を向上させることができる。
【０１１４】
なお、上述したような供給部材８０を用いる場合には、拡散部７０，７１は、図１１に示すように、その拡散面７０ａ，７１ａが、バンドルファイバ３０ｅ，３０ｆの入射端側に向くように設けることができる。このように構成した場合、拡散部７０，７１の拡散面７０ａ，７１ａと供給部材８０から供給された液体などとを接触させることによって拡散面７０ａ，７１ａにおける拡散効果を抑制することができるので、白色光および近赤外光の導光効率を向上させることができる。
【０１１５】
ただし、拡散面７０ａ，７１ａの向きはこれに限らず、逆に、白色光出射部２８および近赤外光出射部２９の光の出射端面側に向くようにしてもよい。このように拡散部７０，７１を設けた場合には、供給部材８０から供給された液体などが拡散面７０ａ，７１ａに付着してその拡散効果が低減するのを防止することができる。また、拡散部７０，７１を設けない場合においても、供給部材８０を設けるようにしてもよく、これにより白色光および近赤外光の導光効率を向上させることができる。
【０１１６】
なお、ここでは白色光出射部２８の照射窓２８ｃと近赤外光出射部２９の照射窓２９ｂと同等の屈折率を有する液体またはジェルを供給するようにしたが、たとえば、白色光出射部２８と近赤外光出射部２９とが、マルチモード光ファイバ単体で構成されるような場合には、そのマルチモード光ファイバと同等の屈折率を有する液体またはジェルを供給するようにすればよい。要するに、白色光出射部２８と近赤外光出射部２９の出射端面近傍の材料と同等の屈折率を有する液体またはジェルを供給するようにすればよい。
【０１１７】
また、供給部材８０についても、拡散部７０，７１を設ける場合に限らず、拡散部７０，７１を設けない場合にも設けることができ、これにより空間的な光接続時に発生する導光効率の低下を抑制することができる。
【０１１８】
また、上記実施形態の硬性鏡システム１においては、白色光出射部２８から出射された白色光と近赤外光出射部２９から出射された近赤外光とを混合して、硬性鏡本体３０のバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆに入射させるようにしたが、このような構成に限らず、たとえば、硬性鏡本体３０内に設けられるバンドルファイバとして、白色光を導光する白色光用バンドルファイバと近赤外光を導光する近赤外光用バンドルファイバとを別個に設け、白色光出射部２８から出射された白色光を白色光用バンドルファイバに入射させるとともに、近赤外光出射部２９から出射された近赤外光を近赤外光用バンドルファイバに入射させるようにしてもよい。このように構成することによって、硬性鏡本体３０内のバンドルファイバとして、導光する光の波長に対して最適なものを選択することができ、白色光および近赤外光の透過率の向上を図ることができる。
【０１１９】
また、上述したように、近赤外光用バンドルファイバと白色光用バンドルファイバとを別個に設ける構成としては、たとえば、図１３Ａに示すように、カメラヘッド部２０において、白色光出射部２８の照射窓２８ｃをカメラヘッド部２０の断面（接続面）中心Ｃから距離Ｒの位置に配置するとともに、近赤外光出射部２９の照射窓２９ｂを断面（接続面）中心Ｃから距離Ｒとは異なる距離ｒの位置に配置し、これに対し、硬性鏡本体３０において、図１３Ｂに示すように、白色光用バンドルファイバ３２を硬性鏡本体３０の断面（接続面）中心Ｃから距離Ｒの位置に配置するとともに、近赤外光用バンドルファイバ３１を断面（接続面）中心Ｃから距離ｒの位置に配置させるようにしてもよい。なお、カメラヘッド部２０の断面（接続面）中心Ｃと硬性鏡本体３０の断面（接続面）中心Ｃとは、カメラヘッド部２０と硬性鏡本体３０を接続した際、同一の中心軸上に配置されるものとする。
【０１２０】
そして、さらに白色光用バンドルファイバ３２と近赤外光用バンドルファイバ３１とを、図１３Ｂに示すように断面中心Ｃから同心円状に形成するようにすれば、カメラヘッド部２０と硬性鏡本体３０とがその円周方向に相対的に回転したとしても、白色光出射部２８から出射された白色光を白色光用バンドルファイバ３２に入射させ、近赤外光出射部２９から出射された近赤外光を近赤外光用バンドルファイバ３１に入射させることができるので、これらの光が混合されて各バンドルファイバに入射されることはない。なお、白色光用バンドルファイバ３２と近赤外光用バンドルファイバ３１とは、必ずしも円状ではなくてもよく、半円形状や三日月形状など弧状に形成するようにしてもよい。
【０１２１】
また、上記実施形態の硬性鏡システム１においては、励起光用マルチモード光ファイバ２８ａと蛍光体２８ｂと照射窓２８ｃとから白色光出射部２８を構成するようにしたが、白色光出射部２８の構成としてはこれに限らず、たとえば、光源装置２に対してキセノンランプまたはハロゲンランプなどの白色光源を設け、その白色光源から射出されてケーブル５を介して入射された白色光を導光する白色光用マルチモード光ファイバから白色光出射部２８を構成するようにしてもよい。また、白色光を発するＬＥＤ（Light Emitting Diode）を白色光出射部２８としてカメラヘッド部２０に設けるようにしてもよい。
【０１２２】
また、近赤外光出射部２９についても、近赤外光を発するＬＥＤやＬＤ（Laser Diode）をカメラヘッド部２０に設けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１２３】
１ 硬性鏡システム
２ 光源装置
３ プロセッサ
４ モニタ
５ａ 励起光用光ケーブル
５ｂ 近赤外光用光ケーブル
５ｃ 信号ケーブル
１０ 硬性鏡撮像装置
２０ カメラヘッド部
２０ 硬性鏡本体
２０ カメラヘッド部
２０ａ 接続部
２０ｂ 操作ボタン
２４ 高感度撮像素子
２６ 撮像素子
２７ 撮像制御ユニット
２８ 白色光出射部
２８ａ 励起光用マルチモード光ファイバ
２８ｂ 蛍光体
２８ｃ 照射窓
２９ 近赤外光出射部
２９ａ 近赤外光用マルチモード光ファイバ
２９ｂ 照射窓
３０ 硬性鏡本体
３０ａ 接続部
３０ｂ 挿入部材
３０ｄ 撮像窓
３０ｅ，３０ｆ バンドルファイバ
３０ｇ リレーレンズ
３０ｈ 遮光部
３１ 近赤外光用バンドルファイバ
３２ 白色光用バンドルファイバ
３５ 撮像ユニット
５０ 励起光源
５３ 近赤外ＬＤ光源
５６，５７ カメラヘッド接続検出部
６０ 硬性鏡接続検出部
７０，７１ 拡散部
７５ 透過部材
８０ 供給部材
８１ 設置部材
８２ 溜部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体内に挿入され、体内の被観察部に照射光を照射するとともにその照射光の照射による被観察部の像を導光する硬性鏡本体と、その硬性鏡本体によって導光された像を受光して画像信号を出力するカメラヘッド部とを備えた硬性鏡装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、体腔内の組織を観察する内視鏡システムが広く知られており、白色光の照射によって体腔内の被観察部を撮像して通常画像を得、この通常画像をモニタ画面上に表示する内視鏡システムが広く実用化されている。
【０００３】
そして、このような内視鏡システムの一つとして、被観察部の像をリレーレンズによって導光するいわゆる硬性鏡を用いたシステムが提案されている。
【０００４】
具体的には、たとえば、特許文献１に記載のように、リレーレンズを備えた硬性鏡本体の接眼部に対して撮像素子を備えたカメラヘッド部を接続し、硬性鏡本体のリレーレンズによって導光された被観察部の像を接眼部を介してカメラヘッド部に入射させ、カメラヘッド部内の撮像素子に像を結像して画像信号を取得するものが提案されている。
【０００５】
ここで、上述したような硬性鏡を用いた内視鏡システムにおいては、硬性鏡本体によって白色光が導光されてその先端から被観察部に向けて出射されるが、一般的には特許文献１に記載の硬性鏡システムのように、硬性鏡本体に対してコネクタを介してライトガイドが接続され、そのライトガイドを介して光源装置から出射された白色光が硬性鏡本体に入射されて被観察部に照射される構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２９０７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した硬性鏡システムにおいては、硬性鏡本体に対してライトガイドが接続されるだけでなく、カメラヘッド部に対して画像信号を取り出すための信号ケーブルも接続される。このようにライトガイドと信号ケーブルとを別々に接続する構成とした場合、これらの接続部分と硬性鏡本体とカメラヘッド部とを含む硬性鏡装置全体のサイズが大きくなってしまい、手術などにおいて用いる際、操作性の悪いものとなってしまう。また、硬性鏡装置を移動させる際、ライトガイドと信号ケーブルとの２本の長さの制約を受けることになるため、そのような意味でも操作性の悪いものとなってしまい、手術中、医師にとってストレスとなるおそれがある。
【０００８】
また、ライトガイドと信号線ケーブルとをそれぞれ硬性鏡本体やカメラヘッド部に接続するようにしたのでは、これらを接続するのに手間がかかる。
【０００９】
本発明は、上記の問題に鑑み、硬性鏡本体とその硬性鏡本体に接続されるカメラヘッド部とを備えた硬性鏡装置において、装置全体のサイズを小型化することができ、操作性を向上することができる硬性鏡装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の硬性鏡装置は、体内に挿入され、入射された照射光を導光して体内の被観察部に照射するとともに、被観察部への照射光の照射によって被観察部から発せられた光を受光して導光する硬性鏡本体と、硬性鏡本体に接続され、被観察部から発せられて硬性鏡本体によって導光された光を受光して画像信号を出力する撮像部を有するカメラヘッド部とを備えた硬性鏡装置において、カメラヘッド部が、照射光を出射する照射光出射部を備え、硬性鏡本体が、照射光出射部から出射された照射光を受光して導光するものであることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の硬性鏡装置においては、照射光出射部を、照射光を導光して出射する光ファイバ、または照射光を発する蛍光体およびその蛍光体に照射される励起光を導光する光ファイバを備えたものとすることができる。
【００１２】
また、硬性鏡本体とカメラヘッド部とが接続されているか否かを検出する硬性鏡接続検出部を設け、照射光出射部を、硬性鏡接続検出部によって硬性鏡本体とカメラヘッド部との接続が検出されている間に照射光を出射するものとし、硬性鏡本体とカメラヘッド部との接続が検出されていない間は照射光を出射しないものとできる。
【００１３】
また、カメラヘッド部に入射される光を出射する光源装置とカメラヘッド部とが接続されているか否かを検出するカメラヘッド接続検出部を設け、照射光出射部を、硬性鏡接続検出部によって硬性鏡本体とカメラヘッド部との接続が検出され、かつカメラヘッド接続検出部によってカメラヘッド部と光源装置との接続が検出されている間に照射光を出射するものとし、硬性鏡本体とカメラヘッド部との接続またはカメラヘッド部と光源装置との接続が検出されていない間は照射光を出射しないものとできる。
【００１４】
また、硬性鏡本体側およびカメラヘッド部側の少なくとも一方に対して、照射光出射部から出射された照射光がカメラヘッド部の撮像部に入射するのを妨げる遮光部を設けることができる。
【００１５】
また、照射光出射部を、互いに波長帯域の異なる複数の照射光を出射するものとできる。
【００１６】
また、複数の照射光のうちの１つを白色光とできる。
【００１７】
また、複数の照射光のうちの１つを近赤外光または被観察部からの自家蛍光を励起する自家蛍光励起光とできる。
【００１８】
また、硬性鏡本体を、複数の照射光が混合された光を受光する受光部を備えたものとできる。
【００１９】
また、硬性鏡本体を、複数の照射光をそれぞれ別々に受光する複数の特定波長用受光部を備えたものとできる。
【００２０】
また、複数の特定波長用受光部を、硬性鏡本体のカメラヘッド部との接続面の中心位置から互いに異なる半径の位置に設けることができる。
【００２１】
また、複数の特定波長用受光部を、上記中心位置から同心円状に設けることができる。
【００２２】
また、照射光出射部に対して照射光を拡散する拡散部を設けることができる。
【００２３】
また、照射光出射部の出射面の近傍の屈折率または硬性鏡本体の照射光の受光面の近傍の屈折率と略同等の屈折率を有し、照射光出射部から出射された照射光を透過する透過部材を、上記出射面と上記受光面との間に設けることができる。
【００２４】
また、上記透過部材として弾力性を有するものを用いることができる。
【００２５】
また、上記透過部材として樹脂から形成されたものを用いることができる。
【００２６】
また、上記透過部材を、カメラヘッド部または硬性鏡本体に対して着脱可能に設けることができる。
【００２７】
また、照射光出射部の照射光の出射面と硬性鏡本体の照射光の受光面との間に上記出射面の近傍の屈折率または上記受光面の近傍の屈折率と略同等な屈折率を有する液体またはジェルを供給する供給部材を設けることができる。
【００２８】
また、照射光出射部を撮像部の周辺部分に設けることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の硬性鏡装置によれば、硬性鏡本体とカメラヘッド部とを備えた硬性鏡装置において、カメラヘッド部に対して照射光を出射する照射光出射部を設け、この照射光出射部から出射された照射光を硬性鏡本体が受光して導光し、被観察部に照射するようにしたので、従来の硬性鏡装置のように硬性鏡本体に対してライトガイドを接続しなくてもよいので、装置全体として小型化を図ることができるとともに、ライトガイドの接続や取り回しの手間を省くことができ、操作性の向上を図ることができる。
【００３０】
また、本発明の硬性鏡装置において、照射光出射部として、カメラヘッド部に対して照射光を導光して出射する光ファイバを設けるようにした場合には、既存の光源装置をカメラヘッド部に対して接続するだけで良いので、安価かつ簡易な構成で実現することが可能である。
【００３１】
また、照射光照射部として、カメラヘッド部に対して照射光を発する蛍光体とその蛍光体に照射される励起光を導光する光ファイバを設けるようにした場合には、たとえば、硬性鏡本体の先端に上述した蛍光体を設けた構成と比較すると、硬性鏡本体先端の太さの細直化や最適化を図ることができるとともに、硬性鏡本体の先端の形状（直視、斜視など）に自由度をもたせることができる。
【００３２】
また、硬性鏡本体とカメラヘッド部とが接続されているか否かを検出する硬性鏡接続検出部を設け、その硬性鏡接続検出部によって硬性鏡本体とカメラヘッド部との接続が検出されている間に照射光を出射し、硬性鏡本体とカメラヘッド部との接続が検出されていない間は照射光を出射しないようにした場合には、カメラヘッド部と硬性鏡本体とが接続される前に誤ってカメラヘッド部から出射された高輝度な光が目に入射するのを防止することができ、安全性を向上させることができる。
【００３３】
また、カメラヘッド部に入射される光を出射する光源装置とカメラヘッド部とが接続されているか否かを検出するカメラヘッド接続検出部をさらに設け、硬性鏡接続検出部によって硬性鏡本体とカメラヘッド部との接続が検出され、かつカメラヘッド接続検出部によってカメラヘッド部と光源装置との接続が検出されている間に照射光を出射し、硬性鏡本体とカメラヘッド部との接続またはカメラヘッド部と光源装置との接続が検出されていない間は照射光を出射しないようにした場合には、カメラヘッド部と硬性鏡本体とが接続される前、もしくはカメラヘッド部と光源装置とが接続される前に誤ってカメラヘッド部や光源装置から出射された高輝度な光が目に入射するのを防止することができ、安全性を向上させることができる。
【００３４】
また、硬性鏡本体側およびカメラヘッド部側の少なくとも一方に対して、照射光出射部から出射された照射光がカメラヘッド部の撮像部に入射するのを妨げる遮光部を設けるようにした場合には、撮像部への照射光の入射によって画像信号にノイズが発生するのを防止することができる。
【００３５】
また、硬性鏡本体に対して、カメラヘッド部から出射された複数の照射光をそれぞれ別々に受光する複数の特定波長用受光部を設けるようにした場合には、各特定波長用受光部として、その受光する照射光の波長特性に合った材料のものを使用することができるので、照射光の透過率の向上を図ることができる。
【００３６】
また、カメラヘッド部において、硬性鏡本体との接続面の中心から互いに異なる半径の位置から各照射光を出射させるとともに、硬性鏡本体における複数の特定波長用受光部を、カメラヘッド部との接続面の中心から互いに異なる半径の位置に同心円状に設けるようにした場合には、硬性鏡本体とカメラヘッド部とがその接続面において相対的に回転したとしても、カメラヘッド部から出射された各照射光をその照射光に対応する特定波長用受光部によって確実に受光することができる。
【００３７】
また、カメラヘッド部に設けられる照射光出射部に対して、照射光を拡散する拡散部を設けるようにした場合には、たとえば照射光としてレーザ光を用いた場合などにおいて、拡散部によってそのレーザ光を拡散することができるので、高輝度なレーザ光がカメラヘッド部から出射されて目に入射するのを防止することができ、安全性を向上させることができる。
【００３８】
また、照射光出射部の出射面の近傍の屈折率または硬性鏡本体の照射光の受光面の近傍の屈折率と略同等の屈折率を有し、照射光出射部から出射された照射光を透過する透過部材を上記出射面と上記受光面との間に設けたり、もしくは上記出射面と上記受光面との間に上記出射面または上記受光面の近傍の屈折率と略同等な屈折率を有する液体またはジェルを供給する供給部材を設けるようにした場合には、照射光出射部の出射面と硬性鏡本体の受光面と間における空間的な光接続時に発生する導光効率の低下を抑制することができ、高い導光効率を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の硬性鏡装置の一実施形態を用いた硬性鏡システムの概略構成図
【図２】硬性鏡本体とカメラヘッド部の概略構成図
【図３】図２に示す硬性鏡本体を矢印Ａ方向から見た図
【図４】硬性鏡本体の長手方向断面図を示す図
【図５】図２に示すカメラヘッド部を矢印Ｂ方向から見た図
【図６】カメラヘッド部の内部の概略構成を示す図
【図７】白色光出射部から出射される光のスペクトルの一例を示す図
【図８】プロセッサおよび光源装置の概略構成を示すブロック図
【図９】硬性鏡接続検出部とカメラヘッド接続検出部とを設けた場合の一実施形態を示すブロック図
【図１０】カメラヘッド部に拡散部を設けた場合の一実施形態を示す図
【図１１】カメラヘッド部の出射面と硬性鏡本体の入射面との間に透過部材を設けた場合の一実施形態を示す図
【図１２】カメラヘッド部の出射面と硬性鏡本体の入射面との間にマッチングオイルを供給する供給部材を設けた場合の一実施形態を示す図
【図１３Ａ】カメラヘッド部の白色光出射部と近赤外光出射部とを互いに異なる半径位置に設けた一実施形態を示す図
【図１３Ｂ】硬性鏡本体の白色光用バンドルファイバと近赤外光用バンドルファイバとを同心円状に設けた一実施形態を示す図
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、図面を参照して本発明の硬性鏡装置の一実施形態を用いた硬性鏡システムについて詳細に説明する。図１は、本実施形態の硬性鏡システム１の概略構成を示す外観図である。
【００４１】
本実施形態の硬性鏡システム１は、図１に示すように、後述する蛍光体を励起する青色光である励起光およびＩＣＧを励起する近赤外光を射出する光源装置２と、励起光の照射によって蛍光体から出射された白色光および近赤外光を導光して被観察部に照射するとともに、白色光の照射により被観察部から反射された反射光に基づく通常像および近赤外光の照射により被観察部のＩＣＧから発せられた蛍光に基づく蛍光像を撮像する硬性鏡撮像装置１０と、硬性鏡撮像装置１０によって撮像された画像信号に所定の処理を施すプロセッサ３と、プロセッサ３において生成された表示制御信号に基づいて被観察部の通常画像および蛍光画像を表示するモニタ４とを備えている。
【００４２】
図１に示すように、硬性鏡撮像装置１０におけるカメラヘッド部２０と光源装置２およびプロセッサ３とはケーブル５を介して接続されている。ケーブル５は、光源装置２から出射された励起光を導光する励起光用光ケーブル５ａと、光源装置２から出射された近赤外光を導光する近赤外光用光ケーブル５ｂと、カメラヘッド部２０から出力された画像信号などを伝送する信号ケーブル５ｃとが１つにまとめられたものであり、これらのケーブルを一体としたコネクタＣを介してカメラヘッド部２０に接続されている。なお、近赤外光と励起光とは、光源装置２内においてレンズやミラーなどを用いて合波するようにしてもよく、この場合には、光源装置２に接続される光ケーブルは１本にすることができる。
【００４３】
ケーブル５は、カメラヘッド部２０に対してコネクタＣを介して着脱可能に設けるようにしてもよいし、固定して設けるようにしてもよい。また、ケーブル５は、光源装置２およびプロセッサ３に対して着脱可能に設けられるものである。
【００４４】
硬性鏡撮像装置１０は、図１に示すように、患者の体腔内に挿入される硬性鏡本体３０と、硬性鏡本体３０によって導光された被観察部の通常像および蛍光像を撮像するカメラヘッド部２０とを備えている。そして、硬性鏡撮像装置１０は、図２に示すように、硬性鏡本体３０とカメラヘッド部２０とが着脱可能に接続されたものである。硬性鏡本体３０とカメラヘッド部２０との着脱機構については、たとえばネジ式によって構成するようにしてもよいし、その他公知の構成を採用するようにしてもよい。
【００４５】
硬性鏡本体３０は、接続部３０ａ、挿入部材３０ｂ、撮像窓３０ｄおよび照射窓３０ｅ，３０ｆを備えている。
【００４６】
接続部３０ａは、硬性鏡本体３０（挿入部材３０ｂ）のカメラヘッド部２０側の一端部に設けられており、上述したようにカメラヘッド部２０側の接続部分に着脱可能に接続されるものである。
【００４７】
挿入部材３０ｂは、体腔内の撮影を行う際に体腔内に挿入されるものであって、硬質な材料から形成され、たとえば、直径略５ｍｍの円柱形状を有している。
【００４８】
図３は、図２に示す硬性鏡本体３０の接続部３０ａを矢印Ａ方向から見た図であり、図４は、図２に示す硬性鏡本体３０の長手方向断面図を示すものである。
【００４９】
硬性鏡本体３０の内部には、図３および図４に示すように、カメラヘッド部２０から出射された白色光および近赤外光を導光する２本のバンドルファイバ３０ｅと３０ｆとが設けられている。バンドルファイバ３０ｅ，３０ｆは、マルチモード光ファイバをバンドル化したものであり、硬性鏡本体３０の接続部３０ａ側の一端から反対側の先端まで延設されるものである。そして、バンドルファイバ３０ｅ，３０ｆの先端部分が研磨されて白色光および近赤外光の照射窓が形成されており、この照射窓から被観察部に向けて白色光および近赤外光が照射される。なお、本実施形態においては、バンドルファイバ３０ｅ，３０ｆには、それぞれ白色光と近赤外光とが混合されて入射されて導光されるものとする。また、本形態においては、２本のバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆを設けるようにしたが、１本にしてもよいし、３本以上設けるようにしてもよい。さらに、バンドルファイバの断面形状は、図３に示すように円形状に限らず、三日月形状などの弧状としてもよい。
【００５０】
また、硬性鏡本体３０の内部には、図３および図４に示すように、撮像窓３０ｄから入射された被観察部の通常像Ｌ３および蛍光像Ｌ４を結像し、硬性鏡本体３０のカメラヘッド部２０側の一端部まで導光してその一端部から出射させるリレーレンズ３０ｇが設けられている。このリレーレンズ３０ｇから出射された通常像Ｌ３および蛍光像Ｌ４が、カメラヘッド部２０に入射される。
【００５１】
また、硬性鏡本体３０の接続部３０ａのカメラヘッド部２０側の面には、図３および図４に示すように、リレーレンズ３０ｇの周囲に円状に形成された遮光部３０ｈが設けられている。この遮光部３０ｈは、硬性鏡本体３０とカメラヘッド部２０とが接続された際に、カメラヘッド部２０から出射された白色光や近赤外光がリレーレンズ３０ｇや後述するカメラヘッド部２０内の撮像ユニット３５内に入射するのを妨げるものである。遮光部３０ｈの材料としては、たとえば、着色された樹脂などの弾性体を用いることができる。
【００５２】
カメラヘッド部２０は、硬性鏡本体３０のリレーレンズ３０ｇから出射された通常像Ｌ３および蛍光像Ｌ４を撮像する撮像ユニット３５を備えたものである。また、カメラヘッド部２０の硬性鏡本体３０側には硬性鏡本体３０と着脱可能に接続される接続部２０ａが形成されているとともに、ケーブル５が接続されるコネクタＣ側には、使用者がカメラヘッド部２０を握りやすいように把手部２０ｃが形成されている。また、カメラヘッド部２０には、操作ボタン２０ｂが設けられている。操作ボタン２０ｂは、使用者による動作指示を受け付けるものであり、たとえば白色光や近赤外光の照射指示を受け付けるものである。また、本実施形態においては図示していないが、たとえば、硬性鏡本体３０の先端に液体や気体などを吐出する吐出口を設ける場合には、その吐出口からの液体や気体などの吐出指示なども受け付けることができる。
【００５３】
図５は、図２に示すカメラヘッド部２０の接続部２０ａを矢印Ｂ方向から見た図であり、図６は、カメラヘッド部２０内の概略構成を示す図である。
【００５４】
カメラヘッド部２０には撮像ユニット３５が設けられており、この撮像ユニット３５は、硬性鏡本体３０内のリレーレンズ３０ｇにより結像された被観察部の蛍光像Ｌ４を撮像して被観察部の蛍光画像信号を生成する第１の撮像系と、硬性鏡本体３０内のリレーレンズ３０ｇにより結像された被観察部の通常像Ｌ３を撮像して通常画像信号を生成する第２の撮像系とを備えている。これらの撮像系は、通常像Ｌ３を反射するとともに、蛍光像Ｌ４を透過する分光特性を有するダイクロイックプリズム２１によって、互いに直交する２つの光軸に分けられている。
【００５５】
第１の撮像系は、被観察部において反射し、ダイクロイックプリズム２１を透過した励起光の波長以下の光をカットするとともに、後述する蛍光波長域照明光を透過する励起光カットフィルタ２２と、硬性鏡本体３０から射出され、ダイクロイックプリズム２１および励起光カットフィルタ２２を透過した蛍光像Ｌ４を結像する第１結像光学系２３と、第１結像光学系２３により結像された蛍光像Ｌ４を撮像する高感度撮像素子２４とを備えている。
【００５６】
高感度撮像素子２４は、蛍光像Ｌ４の波長帯域の光を高感度に検出し、蛍光画像信号に変換して出力するものである。高感度撮像素子２４としては、たとえばモノクロの撮像素子を用いることができる。
【００５７】
第２の撮像系は、硬性鏡本体３０から射出され、ダイクロイックプリズム２１を反射した通常像Ｌ３を結像する第２結像光学系２５と、第２結像光学系２５により結像された通常像Ｌ３を撮像する撮像素子２６を備えている。
【００５８】
撮像素子２６は、通常像の波長帯域の光を検出し、通常画像信号に変換して出力するものである。撮像素子２６の撮像面には、３原色の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）、またはシアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）のカラーフィルタがベイヤー配列またはハニカム配列で設けられている。
【００５９】
また、カメラヘッド部２０は撮像制御ユニット２７を備えている。撮像制御ユニット２７は、高感度撮像素子２４から出力された蛍光画像信号と撮像素子２６から出力された通常画像信号とに対し、ＣＤＳ／ＡＧＣ（相関二重サンプリング／自動利得制御）処理やＡ／Ｄ変換処理を施し、ケーブル５（図１参照）を介してプロセッサ３に出力するものである。
【００６０】
また、カメラヘッド部２０内の撮像ユニット３５の周辺には、図５および図６に示すように、光源装置２から出射された励起光を導光し、その励起光に基づいて白色光を出射し、その出射した白色光を硬性鏡本体３０のバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆに入射させる白色光出射部２８と、光源装置２から入射された近赤外光を導光して出射し、その近赤外光を硬性鏡本体３０のバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆに入射させる近赤外光出射部２９とが設けられている。
【００６１】
白色光出射部２８は、光源装置２から出射された励起光を導光する励起光用マルチモード光ファイバ２８ａと、励起光用マルチモード光ファイバ２８ａによって導光された励起光（青色光）の一部を吸収して励起され、緑色〜黄色の可視光を発する蛍光体２８ｂと、蛍光体２８ｂから発せられた白色光を硬性鏡本体３０のバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆの入射端に照射する照射窓２８ｃとを備えている。蛍光体２８ｂは、複数種類の蛍光物質から形成されており、たとえば、ＹＡＧ系蛍光体、あるいはＢＡＭ（ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７）等の蛍光物質などを含んで形成される。
【００６２】
図７は、白色光出射部２８から出射される光のスペクトルの一例を示す図である。図７に示すように、白色光出射部２８からは蛍光体２８ｂを透過する青色光スペクトルＳ１の光と、励起光の照射によって蛍光体２８ｂから発せられた緑色〜黄色の可視光スペクトルＳ２の光とが出射される。
【００６３】
なお、本明細書における白色光とは、厳密に可視光の全ての波長成分を含むものに限らず、たとえば、基準光であるＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）等、特定の波長帯の光を含むものであればよく、たとえば、緑色から赤色にかけての波長成分を含む光や、青色から緑色にかけての波長成分を含む光なども広義に含むものとする。したがって、白色光出射部２８は、図７に示すような青色光スペクトルＳ１と可視光スペクトルＳ２とを出射するものであるが、これらのスペクトルからなる光も白色光であるとする。
【００６４】
近赤外光出射部２９は、光源装置２から出射された近赤外光を導光する近赤外光用マルチモード光ファイバ２９ａと、近赤外光用マルチモード光ファイバ２９ａによって導光された近赤外光を硬性鏡本体３０のバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆの入射端に照射する照射窓２９ｂとを備えている。
【００６５】
白色光出射部２８と近赤外光出射部２９において使用されるマルチモード光ファイバとしては、たとえば、コア径１０５μｍ、クラッド径１２５μｍ、外皮となる保護層を含めた径が直径０．３ｍｍ〜０．５ｍｍの細径なものを使用することができる。
【００６６】
なお、図６においては、白色光出射部２８と近赤外光出射部２９とを１つずつしか示していないが、実際には、図５に示すように、白色光出射部２８と近赤外光出射部２９とはそれぞれ２つずつ設けられている。そして、図５に示すように、隣接して配置された白色光出射部２８の両側にそれぞれ１つずつ近赤外光出射部２９が配置されている。
【００６７】
また、カメラヘッド部２０内の白色光出射部２８および近赤外光出射部２９の光軸と、硬性鏡本体３０内のバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆとの光軸とが互いに近傍に位置するような構成をさらに付加することが望ましく、たとえば、カメラヘッド部２０の接続部２０ａに対する硬性鏡本体３０の円周方向の回転を規制するような構成をカメラヘッド部２０の接続部２０ａおよび硬性鏡本体３０の接続部３０ａにそれぞれ設けることが望ましい。具体的には、上述したようなネジ式でカメラヘッド部２０の接続部２０ａと硬性鏡本体３０の接続部３０ａとを接続することによって円周方向の回転を規制するようにしてもよいし、たとえば硬性鏡本体３０の接続部３０ａに凸部を設けるとともに、カメラヘッド部２０の接続部２０ａに上記凸部に嵌合するような溝を形成するようにしてもよい。
【００６８】
また、カメラヘッド部２０の接続部２０ａの硬性鏡本体３０側の面には、図５および図６に示すように、撮像ユニット３５の周囲に円状に形成された遮光部２５が設けられている。この遮光部２５は、硬性鏡本体３０とカメラヘッド部２０とが接続された際に、カメラヘッド部２０から出射された白色光や近赤外光がリレーレンズ３０ｇや撮像ユニット３５内に入射するのを妨げるものである。遮光部２５の材料としては、たとえば、着色された樹脂などの弾性体を用いることができる。
【００６９】
プロセッサ３は、図８に示すように、通常画像入力コントローラ４１、蛍光画像入力コントローラ４２、画像処理部４３、メモリ４４、ビデオ出力部４５、操作部４６、ＴＧ（タイミングジェネレータ）４７およびＣＰＵ４８を備えている。
【００７０】
通常画像入力コントローラ４１および蛍光画像入力コントローラ４２は、所定容量のラインバッファを備えており、通常画像入力コントローラ４１は、カメラヘッド部２０の撮像制御ユニット２７から出力された１フレーム毎の通常画像信号を一時的に記憶するものであり、蛍光画像入力コントローラ４２は、撮像制御ユニット２７から出力された１フレーム毎の蛍光画像信号を一時的に記憶するものである。そして、通常画像入力コントローラ４１に記憶された通常画像信号および蛍光画像入力コントローラ４２に記憶された蛍光画像信号はバスを介してメモリ４４に格納される。
【００７１】
画像処理部４３は、メモリ４４から読み出された１フレーム毎の通常画像信号および蛍光画像信号が入力され、これらの画像信号に所定の画像処理を施し、バスに出力するものである。
【００７２】
ビデオ出力部４５は、画像処理部４３から出力された通常画像信号および蛍光画像信号がバスを介して入力され、所定の処理を施して表示制御信号を生成し、その表示制御信号をモニタ４に出力するものである。
【００７３】
操作部４６は、種々の操作指示や制御パラメータなどの操作者による入力を受け付けるものである。また、ＴＧ４７は、カメラヘッド部２０の高感度撮像素子２４、撮像素子２６および後述する光源装置２のＬＤドライバ５１，５４を駆動するための駆動パルス信号を出力するものである。また、ＣＰＵ４８は装置全体を制御するものである。
【００７４】
また、プロセッサ３には、カメラヘッド部２０内の撮像制御ユニット２７から出力された画像信号を伝送する信号配線やプロセッサ３から出力された制御信号を伝送する制御配線などを含む、上述した信号ケーブル５ｃが接続されている。
【００７５】
光源装置２は、図８に示すように、４４５ｎｍの青色光を射出するＬＤ光源からなる励起光源５０と、励起光源５０を駆動するＬＤドライバ５１と、励起光源５０から射出された青色光を集光してケーブル５における励起光用光ケーブル５ａに入射させる集光レンズ５２とを備えている。
【００７６】
また、光源装置２は、７５０〜７９０ｎｍの近赤外光を射出する近赤外ＬＤ光源５３と、近赤外ＬＤ光源５３を駆動するＬＤドライバ５４と、近赤外ＬＤ光源５３から射出された近赤外光を集光してケーブル５における近赤外光用光ケーブル５ｂに入射させる集光レンズ５５とを備えている。
【００７７】
なお、励起光用光ケーブル５ａは、２本のバンドルファイバから構成されており、各バンドルファイバによって導光された励起光が、カメラヘッド部２０の各白色光出射部２８にそれぞれ入射されるものとする。また、近赤外光用光ケーブル５ｂも、２本のバンドルファイバから構成されており、各バンドルファイバによって導光された近赤外光が、カメラヘッド部２０の各近赤外光出射部２９にそれぞれ入射されるものとする。
【００７８】
また、本実施形態においては、通常像を撮像するための白色光以外の光として近赤外光を用いるようにしたが、近赤外光の波長域に限定されず、蛍光色素の種類もしくは自家蛍光させる生体組織の種類によって適宜決定された光を用いるようにしてもよい。
【００７９】
次に、本実施形態の硬性鏡システムの作用について説明する。
【００８０】
まず、ケーブル５の励起光用光ケーブル５ａおよび近赤外光用光ケーブル５ｂが光源装置２に接続されるとともに、ケーブル５の信号ケーブル５ｃがプロセッサ３に接続される。また、カメラヘッド部２０とケーブル５とが着脱可能に構成されている場合には、さらにケーブル５のコネクタＣがカメラヘッド部２０に接続される。また、上述したようにしてケーブル５が接続されたカメラヘッド部２０に対して、硬性鏡本体３０が接続される。なお、このとき、上述したようにカメラヘッド部２０内の白色光出射部２８および近赤外光出射部２９の光軸と、硬性鏡本体３０内のバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆとの光軸とが互いに近傍に位置するように接続される。また、カメラヘッド部２０と硬性鏡本体３０とが接続されることによって、カメラヘッド部２０の接続部２０ａに設けられた遮光部２５と硬性鏡本体３０の接続部３０ａに設けられた遮光部３０ｈとが密着接触し、硬性鏡本体３０内のリレーレンズ３０ｇとカメラヘッド部２０の撮像ユニット３５とがほぼ完全に遮光された状態となる。
【００８１】
次に、使用者によってプロセッサ３の操作部４６もしくはカメラヘッド部２０の操作ボタン２０ｂを用いて白色光および近赤外光の照射開始指示が入力され、この照射開始指示に応じて励起光源５０からの励起光の射出が開始されるとともに、近赤外ＬＤ光源５３からの近赤外光の射出が開始される。
【００８２】
そして、光源装置２の励起光源５０から射出された励起光Ｌ５と近赤外ＬＤ光源５３から射出された近赤外光Ｌ２とがケーブル５によって導光され、カメラヘッド部２０の白色光出射部２８と近赤外光出射部２９とにそれぞれ入射される。
【００８３】
白色光出射部２８に入射された励起光は、白色光出射部２８内の励起光用マルチモード光ファイバ２８ａによって導光されて蛍光体２８ｂに照射される。そして、励起光の照射によって蛍光体２８ｂから発せられた白色光が照射窓２８ｃを介して硬性鏡本体３０のバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆに向けて出射される。
【００８４】
一方、近赤外光出射部２９に入射された近赤外光は、近赤外光出射部２９内の近赤外光用マルチモード光ファイバ２９ａによって導光されて照射窓２９ｂに入射され、照射窓２９ｂを介して硬性鏡本体３０のバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆに向けて出射される。
【００８５】
そして、カメラヘッド部２０の白色光出射部２８と近赤外光出射部２９とから出射された白色光と近赤外光とが混合されて硬性鏡本体３０のバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆに入射される。
【００８６】
次いで、硬性鏡本体３０内のバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆによって導光された白色光Ｌ１および近赤外光Ｌ２が、硬性鏡本体３０の先端から被観察部に向けて照射される。
【００８７】
そして、上述したような白色光Ｌ１の照射によって被観察部から反射された反射光に基づく通常像が撮像されるとともに、近赤外光Ｌ２の照射によって被観察部から発せられた蛍光に基づく蛍光像が撮像される。なお、被観察部には、予めＩＣＧが投与されており、このＩＣＧから発せられる蛍光を撮像するものとする。
【００８８】
具体的には、通常像の撮像の際には、白色光Ｌ１の照射によって被観察部から反射された反射光に基づく通常像Ｌ３が挿入部材３０ｂの先端部から入射し、挿入部材３０ｂ内のリレーレンズ３０ｇにより導光されてカメラヘッド部２０内の撮像ユニット３５に向けて射出される。
【００８９】
撮像ユニット３５に入射された通常像Ｌ３は、ダイクロイックプリズム２１により撮像素子２６に向けて直角方向に反射され、第２結像光学系２５により撮像素子２６の撮像面上に結像され、撮像素子２６によって所定のフレームレートで順次撮像される。
【００９０】
撮像素子２６から順次出力された通常画像信号は、撮像制御ユニット２７においてＣＤＳ／ＡＧＣ（相関二重サンプリング／自動利得制御）処理やＡ／Ｄ変換処理が施された後、信号ケーブル５ｃを介してプロセッサ３に順次出力される。
【００９１】
そして、プロセッサ３に入力された通常画像信号は、通常画像入力コントローラ４１において一時的に記憶された後、メモリ４４に格納される。そして、メモリ４４から読み出された１フレーム毎の通常画像信号は、画像処理部４３において階調補正処理およびシャープネス補正処理が施された後、ビデオ出力部４５に順次出力される。
【００９２】
そして、ビデオ出力部４５は、入力された通常画像信号に所定の処理を施して表示制御信号を生成し、１フレーム毎の表示制御信号をモニタ４に順次出力する。そして、モニタ４は、入力された表示制御信号に基づいて通常画像を表示する。
【００９３】
一方、蛍光像の撮像の際には、近赤外光Ｌ２の照射によって被観察部から発せられた蛍光に基づく蛍光像Ｌ４が挿入部材３０ｂの先端部から入射し、挿入部材３０ｂ内のリレーレンズ３０ｇにより導光されてカメラヘッド部２０内の撮像ユニット３５に向けて射出される。
【００９４】
撮像ユニット３５に入射された蛍光像Ｌ４は、ダイクロイックプリズム２１および励起光カットフィルタ２２を通過した後、第１結像光学系２３により高感度撮像素子２４の撮像面上に結像され、高感度撮像素子２４によって所定のフレームレートで撮像される。
【００９５】
高感度撮像素子２４から順次出力された蛍光画像信号は、撮像制御ユニット２７においてＣＤＳ／ＡＧＣ（相関二重サンプリング／自動利得制御）処理やＡ／Ｄ変換処理が施された後、信号ケーブル５ｃを介してプロセッサ３に順次出力される。
【００９６】
そして、プロセッサ３に入力された蛍光画像信号は、蛍光画像入力コントローラ４２において一時的に記憶された後、メモリ４４に格納される。そして、メモリ４４から読み出された１フレーム毎の蛍光画像信号は、画像処理部４３において所定の画像処理が施された後、ビデオ出力部４５に順次出力される。
【００９７】
そして、ビデオ出力部４５は、入力された蛍光画像信号に所定の処理を施して表示制御信号を生成し、１フレーム毎の表示制御信号をモニタ４に順次出力する。そして、モニタ４は、入力された表示制御信号に基づいて蛍光画像を表示する。
【００９８】
上記実施形態の硬性鏡システムによれば、カメラヘッド部２０に対して白色光出射部２８と近赤外光出射部２９を設け、これらから出射された白色光および近赤外光を硬性鏡本体３０によって受光して導光し、被観察部に照射するようにしたので、従来の硬性鏡装置のように硬性鏡本体３０に対してライトガイドを接続しなくてもよいので、装置全体として小型化を図ることができるとともに、ライトガイドの接続や取り回しの手間を省くことができ、操作性の向上を図ることができる。
【００９９】
なお、上記実施形態の硬性鏡システム１においては、操作部４６や操作ボタン２０ｂにおいて白色光および近赤外光の照射開始指示が行われた際に、白色光や近赤外光の照射を開始するようにしたが、たとえば、誤ってカメラヘッド部２０と硬性鏡本体３０とが接続されていないときに照射開始指示が行われた場合に、カメラヘッド部２０の近赤外光出射部２９から出射された近赤外のレーザ光や白色光出射部２８から射出された青色のレーザ光が人の目に入るのを回避する必要がある。また、同様に、カメラヘッド部２０がケーブル５を介して光源装置２に接続されていないときに照射開始指示が行われた場合に、光源装置２から出射された青色光のレーザ光や近赤外のレーザ光が人の目に入るのを回避する必要がある。
【０１００】
そこで、図９に示すように、カメラヘッド部２０と硬性鏡本体３０とが接続されているか否かを検出する硬性鏡接続検出部６０を設けるとともに、光源装置２とカメラヘッド部２０とが接続されているか否かを検出するカメラヘッド接続検出部５６，５７とを設けるようにしてもよい。硬性鏡接続検出部６０やカメラヘッド接続検出部５６，５７としては、たとえば光学的なセンサなどを用いることができるが、その他のセンサや電気的なスイッチなどを用いるようにしてもよい。また、図９に示すカメラヘッド接続検出部５６，５７は、ケーブル５が光源装置２に接続されているか否かを検出することによってカメラヘッド部２０がケーブル５を介して光源装置２に接続されているか否かを検出するものであるが、たとえばケーブル５のコネクタＣがカメラヘッド部２０に対して着脱可能な構成である場合には、このケーブル５のコネクタＣがカメラヘッド部２０に対して接続されているか否かを検出するようにしてもよい。もしくは、ケーブル５と光源装置２との接続と、ケーブル５とカメラヘッド部２０との接続との両方を検出するようにしてもよい。
【０１０１】
そして、プロセッサ３のＣＰＵ４８が、硬性鏡接続検出部６０によって硬性鏡本体３０とカメラヘッド部２０との接続が検出され、かつカメラヘッド接続検出部５６，５７によってカメラヘッド部２０と光源装置２との接続が検出されている場合には、通常通りに励起光源５０および近赤外ＬＤ光源５３から励起光および近赤外光を射出させ、硬性鏡本体３０とカメラヘッド部２０との接続またはカメラヘッド部２０と光源装置２との接続が検出されていない場合は、励起光源５０および近赤外ＬＤ光源５３から励起光および近赤外光を射出させないようにしてもよい。なお、カメラヘッド部２０や光源装置２からのレーザ光の射出を停止する方法としては、光源自体を制御する方法に限らず、シャッターなどを設けて、これを制御するようにしてもよい。
【０１０２】
また、カメラヘッド部２０に対して硬性鏡本体３０が接続されていない場合におけるカメラヘッド部２０からのレーザ光の出射に対する安全対策として、図１０に示すように、白色光出射部２８の照射窓２８ｃに対して白色光を拡散する拡散部７０を設けるとともに、近赤外光出射部２９の照射窓２９ｂに対して近赤外光を拡散する拡散部７１を設けるようにしてもよい。拡散部７０，７１としては、たとえば、レンズ拡散板（ＬＳＤ：Light shaping Diffusers）、拡散フィルム、拡散シート、拡散フィルタなどを用いることができ、要するに入射される光を拡散して透過するものであれば如何なるものでもよい。
【０１０３】
また、拡散部７０，７１として、たとえばレンズ拡散板を用いる場合には、図１０に示すように、サーフェス・レリーフ・ホログラムパターンが形成された拡散面７０ａ，７１ａが白色光および近赤外光の入射面となるように、すなわち、拡散面７０ａ，７１ａがカメラヘッド部２０の光の出射端面側となるように設置することが望ましい。拡散面７０ａ，７１ａを上述の向きに配置することによって、拡散面に汚れや水などが付着して拡散機能が低下するのを防止することができる。
【０１０４】
なお、上述したように拡散部７０，７１を設けるようにした場合、図１１に示すように、拡散部７０，７１と硬性鏡本体３０のバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆの入射面との間に、照射窓２８ｃと照射窓２９ｂおよび/またはバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆと同等の屈折率を有し、拡散部７０，７１から出射された白色光および近赤外光を透過する透過部材７５を設けるようにしてもよい。この透過部材７５を設けることによって、カメラヘッド部２０と硬性鏡本体３０とを接続した際、カメラヘッド部２０の拡散部７０，７１と硬性鏡本体３０のバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆを光学的に接続することができ、白色光と近赤外光の導光効率を向上することができる。
【０１０５】
また、この透過部材７５としては、弾力性を有する材料から形成されたものを用いることが望ましく、たとえば樹脂から形成されたものを用いることが望ましい。このような透過部材としては、たとえばＬＥＤ用シリコーン材料（SLJ9101,SLJ9102，SLJ9105，SLJ9106（旭化成製）など）や、高透明ウレタンゴムなどを用いることができる。
【０１０６】
このように弾力性のある透過部材７５を用いることにより、拡散部７０，７１の拡散面７０ａ，７１ａと透過部材７５との間の密着性および透過部材７５とバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆの入射面との間の密着性を向上させることができる。
【０１０７】
特に、拡散部７０，７１の拡散面７０ａ，７１ａが、図１１に示すように、白色光および近赤外光の出射面側（硬性鏡本体３０のバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆの入射面側）に向くように配置した場合には、拡散部７０，７１の拡散面７０ａ，７１ａと透過部材との間の密着性を向上させることによって拡散面７０ａ，７１ａにおける拡散効果を抑制することができるので、白色光および近赤外光の導光効率をさらに向上させることができる。
【０１０８】
また、上述した透過部材７５は、硬性鏡本体３０側およびカメラヘッド部２０側のうちのどちらに設けるよういしてもよいが、これらに対して着脱可能に設けることが望ましい。このように構成することにより、たとえば透過部材にゴミなどが付着した場合でも、透過部材を取り外してゴミを取り除き、再び装着することができる。透過部材７５を着脱可能にする構成としては、たとえば、透過部材７５を硬性鏡本体３０やカメラヘッド部２０に対して固定して設置することなく、手で自由に取り出せるよう構成してもよいし、硬性鏡本体３０またはカメラヘッド部２０に対して着脱可能な部材に対して透過部材を設けるようにしてもよい。
【０１０９】
なお、透過部材７５は、拡散部７０，７１を設ける場合に限らず、拡散部７０，７１を設けない場合にも設けることができ、これにより空間的な光接続時に発生する導光効率の低下を抑制することができる。
【０１１０】
また、図１２示すように、カメラヘッド部２０に対して、カメラヘッド部２０の白色光出射部２８および近赤外光出射部２９の光出射面と硬性鏡本体３０のバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆの光入射面との間に、照射窓２８ｃおよび照射窓２９ｂおよび/またはバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆと同等の屈折率を有する液体またはジェルを供給する供給部材８０を設けるようにしてもよい。
【０１１１】
供給部材８０は、上述した液体やジェルが溜められた溜部８２と、この溜部８２が設けられ、カメラヘッド部２０に対して設置される設置部材８１とを備えている。この設置部材８１は、カメラヘッド２０に対して着脱可能に構成することが望ましく、これにより供給部材８０はディスポーザブルな構成とすることができる。また、溜部８２は、人の手で押されることによって変形可能な樹脂などの材料によって形成されるものであり、その中に充填される液体やジェルは、照射窓２８ｃおよび照射窓２９ｂと同等の屈折率を有するものである。このような液体としてマッチングオイルやマッチングジェルなどがある。たとえば、http://www.cargille.com/refractivestandards.shtmlに記載されているカーギル社製の屈折液を利用することができる。
【０１１２】
そして、カメラヘッド部２０と硬性鏡本体３０とが接続された後、溜部８２が人の手で押されて変形することよって溜部８２内の液体などが設置部材８１およびカメラヘッド部２０に形成された穴を介して吐出される。
【０１１３】
この吐出された液体などはカメラヘッド部２０に設けられた拡散部７０，７１と硬性鏡本体３０のバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆの入射面との間に供給され、これにより拡散部７０，７１とバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆが光学的に接続され、導光効率を向上させることができる。
【０１１４】
なお、上述したような供給部材８０を用いる場合には、拡散部７０，７１は、図１１に示すように、その拡散面７０ａ，７１ａが、バンドルファイバ３０ｅ，３０ｆの入射端側に向くように設けることができる。このように構成した場合、拡散部７０，７１の拡散面７０ａ，７１ａと供給部材８０から供給された液体などとを接触させることによって拡散面７０ａ，７１ａにおける拡散効果を抑制することができるので、白色光および近赤外光の導光効率を向上させることができる。
【０１１５】
ただし、拡散面７０ａ，７１ａの向きはこれに限らず、逆に、白色光出射部２８および近赤外光出射部２９の光の出射端面側に向くようにしてもよい。このように拡散部７０，７１を設けた場合には、供給部材８０から供給された液体などが拡散面７０ａ，７１ａに付着してその拡散効果が低減するのを防止することができる。また、拡散部７０，７１を設けない場合においても、供給部材８０を設けるようにしてもよく、これにより白色光および近赤外光の導光効率を向上させることができる。
【０１１６】
なお、ここでは白色光出射部２８の照射窓２８ｃと近赤外光出射部２９の照射窓２９ｂと同等の屈折率を有する液体またはジェルを供給するようにしたが、たとえば、白色光出射部２８と近赤外光出射部２９とが、マルチモード光ファイバ単体で構成されるような場合には、そのマルチモード光ファイバと同等の屈折率を有する液体またはジェルを供給するようにすればよい。要するに、白色光出射部２８と近赤外光出射部２９の出射端面近傍の材料と同等の屈折率を有する液体またはジェルを供給するようにすればよい。
【０１１７】
また、供給部材８０についても、拡散部７０，７１を設ける場合に限らず、拡散部７０，７１を設けない場合にも設けることができ、これにより空間的な光接続時に発生する導光効率の低下を抑制することができる。
【０１１８】
また、上記実施形態の硬性鏡システム１においては、白色光出射部２８から出射された白色光と近赤外光出射部２９から出射された近赤外光とを混合して、硬性鏡本体３０のバンドルファイバ３０ｅ，３０ｆに入射させるようにしたが、このような構成に限らず、たとえば、硬性鏡本体３０内に設けられるバンドルファイバとして、白色光を導光する白色光用バンドルファイバと近赤外光を導光する近赤外光用バンドルファイバとを別個に設け、白色光出射部２８から出射された白色光を白色光用バンドルファイバに入射させるとともに、近赤外光出射部２９から出射された近赤外光を近赤外光用バンドルファイバに入射させるようにしてもよい。このように構成することによって、硬性鏡本体３０内のバンドルファイバとして、導光する光の波長に対して最適なものを選択することができ、白色光および近赤外光の透過率の向上を図ることができる。
【０１１９】
また、上述したように、近赤外光用バンドルファイバと白色光用バンドルファイバとを別個に設ける構成としては、たとえば、図１３Ａに示すように、カメラヘッド部２０において、白色光出射部２８の照射窓２８ｃをカメラヘッド部２０の断面（接続面）中心Ｃから距離Ｒの位置に配置するとともに、近赤外光出射部２９の照射窓２９ｂを断面（接続面）中心Ｃから距離Ｒとは異なる距離ｒの位置に配置し、これに対し、硬性鏡本体３０において、図１３Ｂに示すように、白色光用バンドルファイバ３２を硬性鏡本体３０の断面（接続面）中心Ｃから距離Ｒの位置に配置するとともに、近赤外光用バンドルファイバ３１を断面（接続面）中心Ｃから距離ｒの位置に配置させるようにしてもよい。なお、カメラヘッド部２０の断面（接続面）中心Ｃと硬性鏡本体３０の断面（接続面）中心Ｃとは、カメラヘッド部２０と硬性鏡本体３０を接続した際、同一の中心軸上に配置されるものとする。
【０１２０】
そして、さらに白色光用バンドルファイバ３２と近赤外光用バンドルファイバ３１とを、図１３Ｂに示すように断面中心Ｃから同心円状に形成するようにすれば、カメラヘッド部２０と硬性鏡本体３０とがその円周方向に相対的に回転したとしても、白色光出射部２８から出射された白色光を白色光用バンドルファイバ３２に入射させ、近赤外光出射部２９から出射された近赤外光を近赤外光用バンドルファイバ３１に入射させることができるので、これらの光が混合されて各バンドルファイバに入射されることはない。なお、白色光用バンドルファイバ３２と近赤外光用バンドルファイバ３１とは、必ずしも円状ではなくてもよく、半円形状や三日月形状など弧状に形成するようにしてもよい。
【０１２１】
また、上記実施形態の硬性鏡システム１においては、励起光用マルチモード光ファイバ２８ａと蛍光体２８ｂと照射窓２８ｃとから白色光出射部２８を構成するようにしたが、白色光出射部２８の構成としてはこれに限らず、たとえば、光源装置２に対してキセノンランプまたはハロゲンランプなどの白色光源を設け、その白色光源から射出されてケーブル５を介して入射された白色光を導光する白色光用マルチモード光ファイバから白色光出射部２８を構成するようにしてもよい。また、白色光を発するＬＥＤ（Light Emitting Diode）を白色光出射部２８としてカメラヘッド部２０に設けるようにしてもよい。
【０１２２】
また、近赤外光出射部２９についても、近赤外光を発するＬＥＤやＬＤ（Laser Diode）をカメラヘッド部２０に設けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１２３】
１ 硬性鏡システム
２ 光源装置
３ プロセッサ
４ モニタ
５ａ 励起光用光ケーブル
５ｂ 近赤外光用光ケーブル
５ｃ 信号ケーブル
１０ 硬性鏡撮像装置
２０ カメラヘッド部
２０ 硬性鏡本体
２０ カメラヘッド部
２０ａ 接続部
２０ｂ 操作ボタン
２４ 高感度撮像素子
２６ 撮像素子
２７ 撮像制御ユニット
２８ 白色光出射部
２８ａ 励起光用マルチモード光ファイバ
２８ｂ 蛍光体
２８ｃ 照射窓
２９ 近赤外光出射部
２９ａ 近赤外光用マルチモード光ファイバ
２９ｂ 照射窓
３０ 硬性鏡本体
３０ａ 接続部
３０ｂ 挿入部材
３０ｄ 撮像窓
３０ｅ，３０ｆ バンドルファイバ
３０ｇ リレーレンズ
３０ｈ 遮光部
３１ 近赤外光用バンドルファイバ
３２ 白色光用バンドルファイバ
３５ 撮像ユニット
５０ 励起光源
５３ 近赤外ＬＤ光源
５６，５７ カメラヘッド接続検出部
６０ 硬性鏡接続検出部
７０，７１ 拡散部
７５ 透過部材
８０ 供給部材
８１ 設置部材
８２ 溜部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
体内に挿入され、入射された照射光を導光して前記体内の被観察部に照射するとともに、該被観察部への前記照射光の照射によって前記被観察部から発せられた光を受光して導光する硬性鏡本体と、該硬性鏡本体に接続され、前記被観察部から発せられて前記硬性鏡本体によって導光された光を受光して画像信号を出力する撮像部を有するカメラヘッド部とを備えた硬性鏡装置において、
前記カメラヘッド部が、前記照射光を出射する照射光出射部を備え、
前記硬性鏡本体が、前記照射光出射部から出射された前記照射光を受光して導光するものであることを特徴とする硬性鏡装置。
【請求項２】
前記照射光出射部が、前記照射光を導光して出射する光ファイバ、または前記照射光を発する蛍光体および該蛍光体に照射される励起光を導光する光ファイバを備えたものであることを特徴とする請求項１記載の硬性鏡装置。
【請求項３】
前記硬性鏡本体と前記カメラヘッド部とが接続されているか否かを検出する硬性鏡接続検出部を備え、
前記照射光出射部が、前記硬性鏡接続検出部によって前記硬性鏡本体と前記カメラヘッド部との接続が検出されている間に前記照射光を出射するものであり、前記硬性鏡本体と前記カメラヘッド部との接続が検出されていない間は前記照射光を出射しないものであることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の硬性鏡装置。
【請求項４】
前記カメラヘッド部に入射される光を出射する光源装置と前記カメラヘッド部とが接続されているか否かを検出するカメラヘッド接続検出部を備え、
前記照射光出射部が、前記硬性鏡接続検出部によって前記硬性鏡本体と前記カメラヘッド部との接続が検出され、かつ前記カメラヘッド接続検出部によって前記カメラヘッド部と前記光源装置との接続が検出されている間に前記照射光を出射するものであり、前記硬性鏡本体と前記カメラヘッド部との接続または前記カメラヘッド部と前記光源装置との接続が検出されていない間は前記照射光を出射しないものであることを特徴とする請求項４記載の硬性鏡装置。
【請求項５】
前記硬性鏡本体側および前記カメラヘッド部側の少なくとも一方に対して、前記照射光出射部から出射された前記照射光が前記カメラヘッド部の前記撮像部に入射するのを妨げる遮光部が設けられていることを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の硬性鏡装置。
【請求項６】
前記照射光出射部が、互いに波長帯域の異なる複数の照射光を出射するものであることを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載の硬性鏡装置。
【請求項７】
前記複数の照射光のうちの１つが白色光であることを特徴とする請求項７記載の硬性鏡装置。
【請求項８】
前記複数の照射光のうちの１つが近赤外光または前記被観察部からの自家蛍光を励起する自家蛍光励起光であることを特徴とする請求項７または８記載の硬性鏡装置。
【請求項９】
前記硬性鏡本体が、前記複数の照射光が混合された光を受光する受光部を備えたものであることを特徴とする請求項７から９いずれか１項記載の硬性鏡装置。
【請求項１０】
前記硬性鏡本体が、前記複数の照射光をそれぞれ別々に受光する複数の特定波長用受光部を備えたものであることを特徴とする請求項７から９いずれか１項記載の硬性鏡装置。
【請求項１１】
前記複数の特定波長用受光部が、前記硬性鏡本体の前記カメラヘッド部との接続面の中心位置から互いに異なる半径の位置に設けられていることを特徴とする請求項１１記載の硬性鏡装置。
【請求項１２】
前記複数の特定波長用受光部が、前記中心位置から同心円状に設けられていることを特徴とする請求項１２記載の硬性鏡装置。
【請求項１３】
前記照射光出射部に対して前記照射光を拡散する拡散部が設けられていることを特徴とする請求項１から１３いずれか１項記載の硬性鏡装置。
【請求項１４】
前記照射光出射部の出射面の近傍の屈折率または前記硬性鏡本体の前記照射光の受光面の近傍の屈折率と略同等の屈折率を有し、前記照射光出射部から出射された照射光を透過する透過部材が、前記出射面と前記受光面との間に設けられていることを特徴とする請求項１から１４いずれか１項記載の内視鏡装置。
【請求項１５】
前記透過部材が、弾力性を有するものであることを特徴とする請求項１５載の内視鏡装置。
【請求項１６】
前記透過部材が、樹脂から形成されるものであることを特徴とする請求項１５または１６記載の内視鏡装置。
【請求項１７】
前記透過部材が、前記カメラヘッド部または前記硬性鏡本体に対して着脱可能に設けられるものであることを特徴とする請求項１５から１７いずれか１項記載の内視鏡装置。
【請求項１８】
前記照射光出射部の前記照射光の出射面と前記硬性鏡本体の前記照射光の受光面との間に前記出射面の近傍の屈折率または前記受光面の近傍の屈折率と略同等な屈折率を有する液体またはジェルを供給する供給部材が設けられていることを特徴とする請求項１から１４いずれか１項記載の硬性鏡装置。
【請求項１９】
前記照射光出射部が、前記撮像部の周辺部分に設けられていることを特徴とする請求項
１から１９いずれか１項記載の硬性鏡装置。
【請求項１】
体内に挿入され、入射された照射光を導光して前記体内の被観察部に照射するとともに、該被観察部への前記照射光の照射によって前記被観察部から発せられた光を受光して導光する硬性鏡本体と、該硬性鏡本体に接続され、前記被観察部から発せられて前記硬性鏡本体によって導光された光を受光して画像信号を出力する撮像部を有するカメラヘッド部とを備えた硬性鏡装置において、
前記カメラヘッド部が、前記照射光を出射する照射光出射部を備え、
前記硬性鏡本体が、前記照射光出射部から出射された前記照射光を受光して導光するものであることを特徴とする硬性鏡装置。
【請求項２】
前記照射光出射部が、前記照射光を導光して出射する光ファイバ、または前記照射光を発する蛍光体および該蛍光体に照射される励起光を導光する光ファイバを備えたものであることを特徴とする請求項１記載の硬性鏡装置。
【請求項３】
前記硬性鏡本体と前記カメラヘッド部とが接続されているか否かを検出する硬性鏡接続検出部を備え、
前記照射光出射部が、前記硬性鏡接続検出部によって前記硬性鏡本体と前記カメラヘッド部との接続が検出されている間に前記照射光を出射するものであり、前記硬性鏡本体と前記カメラヘッド部との接続が検出されていない間は前記照射光を出射しないものであることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の硬性鏡装置。
【請求項４】
前記カメラヘッド部に入射される光を出射する光源装置と前記カメラヘッド部とが接続されているか否かを検出するカメラヘッド接続検出部を備え、
前記照射光出射部が、前記硬性鏡接続検出部によって前記硬性鏡本体と前記カメラヘッド部との接続が検出され、かつ前記カメラヘッド接続検出部によって前記カメラヘッド部と前記光源装置との接続が検出されている間に前記照射光を出射するものであり、前記硬性鏡本体と前記カメラヘッド部との接続または前記カメラヘッド部と前記光源装置との接続が検出されていない間は前記照射光を出射しないものであることを特徴とする請求項４記載の硬性鏡装置。
【請求項５】
前記硬性鏡本体側および前記カメラヘッド部側の少なくとも一方に対して、前記照射光出射部から出射された前記照射光が前記カメラヘッド部の前記撮像部に入射するのを妨げる遮光部が設けられていることを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の硬性鏡装置。
【請求項６】
前記照射光出射部が、互いに波長帯域の異なる複数の照射光を出射するものであることを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載の硬性鏡装置。
【請求項７】
前記複数の照射光のうちの１つが白色光であることを特徴とする請求項７記載の硬性鏡装置。
【請求項８】
前記複数の照射光のうちの１つが近赤外光または前記被観察部からの自家蛍光を励起する自家蛍光励起光であることを特徴とする請求項７または８記載の硬性鏡装置。
【請求項９】
前記硬性鏡本体が、前記複数の照射光が混合された光を受光する受光部を備えたものであることを特徴とする請求項７から９いずれか１項記載の硬性鏡装置。
【請求項１０】
前記硬性鏡本体が、前記複数の照射光をそれぞれ別々に受光する複数の特定波長用受光部を備えたものであることを特徴とする請求項７から９いずれか１項記載の硬性鏡装置。
【請求項１１】
前記複数の特定波長用受光部が、前記硬性鏡本体の前記カメラヘッド部との接続面の中心位置から互いに異なる半径の位置に設けられていることを特徴とする請求項１１記載の硬性鏡装置。
【請求項１２】
前記複数の特定波長用受光部が、前記中心位置から同心円状に設けられていることを特徴とする請求項１２記載の硬性鏡装置。
【請求項１３】
前記照射光出射部に対して前記照射光を拡散する拡散部が設けられていることを特徴とする請求項１から１３いずれか１項記載の硬性鏡装置。
【請求項１４】
前記照射光出射部の出射面の近傍の屈折率または前記硬性鏡本体の前記照射光の受光面の近傍の屈折率と略同等の屈折率を有し、前記照射光出射部から出射された照射光を透過する透過部材が、前記出射面と前記受光面との間に設けられていることを特徴とする請求項１から１４いずれか１項記載の内視鏡装置。
【請求項１５】
前記透過部材が、弾力性を有するものであることを特徴とする請求項１５載の内視鏡装置。
【請求項１６】
前記透過部材が、樹脂から形成されるものであることを特徴とする請求項１５または１６記載の内視鏡装置。
【請求項１７】
前記透過部材が、前記カメラヘッド部または前記硬性鏡本体に対して着脱可能に設けられるものであることを特徴とする請求項１５から１７いずれか１項記載の内視鏡装置。
【請求項１８】
前記照射光出射部の前記照射光の出射面と前記硬性鏡本体の前記照射光の受光面との間に前記出射面の近傍の屈折率または前記受光面の近傍の屈折率と略同等な屈折率を有する液体またはジェルを供給する供給部材が設けられていることを特徴とする請求項１から１４いずれか１項記載の硬性鏡装置。
【請求項１９】
前記照射光出射部が、前記撮像部の周辺部分に設けられていることを特徴とする請求項
１から１９いずれか１項記載の硬性鏡装置。
【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１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【公開番号】特開２０１２−２５４１９３（Ｐ２０１２−２５４１９３Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２８９２６（Ｐ２０１１−１２８９２６）
【出願日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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