(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系を通して観察対象物を撮像素子に結像することで撮像画像として撮像し、当該撮像画像を表示する内視鏡システムであって、少なくとも複数の前記撮像光学系および該撮像光学系の各に対応した複数の撮像素子と、
前記撮像素子で撮像された撮像画像を合成した合成画像を生成する画像処理部と、
前記合成画像を表示する表示部と、
レーザー光を出力するレーザー光源と、
複数の前記撮像光学系の間に形成される間隔の中央に配置され、前記レーザー光を導光するレーザー伝送部とを備え、複数の前記撮像光学系と前記レーザー伝送部は前記内視鏡システムの観察対象物側の端部が平坦な面を形成するように一体化されていることを特徴とする内視鏡システム。
【請求項２】
請求項１に記載の内視鏡システムであって、
前記レーザー伝送部には、前記レーザーを前記観察対象物に対して拡散して照射する拡散光学系が含まれることを特徴とする内視鏡システム。
【請求項３】
請求項１に記載の内視鏡システムであって、
前記レーザー伝送部には、前記レーザーを前記観察対象物に対して集光して照射する集光光学系が含まれることを特徴とする内視鏡システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の内視鏡システムであって、
前記レーザー源から出力するレーザー光の出力又は波長もしくはその両方を設定するための制御部を有することを特徴とする内視鏡システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の内視鏡システムであって、
前記撮像光学系と前記レーザー伝送部は、内視鏡挿入部を構成し、該内視鏡挿入部において、前記撮像光学系が対物光学系とイメージバンドルとから構成されることを特徴とする内視鏡システム。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の内視鏡システムであって、
前記撮像光学系と前記レーザー伝送部と前記撮像素子は、内視鏡挿入部を構成し、該内視鏡挿入部において、前記撮像光学系が対物光学系とイメージバンドルとから構成されることを特徴とする内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察対象物を撮像して表示する内視鏡システムに関し、特に観察対象物に対してレーザー光を照射し、レーザー治療やレーザー溶接を行うことができる内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
狭隘部に挿入し、観察対象物を撮像して表示する内視鏡システムは、医療現場や狭隘部の点検作業等で良く用いられている。また、近年、レーザー光を用いたレーザー溶接技術やレーザー医療技術が目覚ましく発展している。
【０００３】
このような背景を踏まえ、内視鏡システムで観察を行いながら同時にレーザー溶接やレーザー治療を行える技術の開発が行われており、より安全かつ簡潔にレーザー溶接やレーザー治療が行えるような技術が特許文献１および２に提案されている。
【０００４】
特許文献１に記載の技術は、レーザー導光用の光ファイバの周囲に画像伝送用のイメージファイバをバンドルした複合型光ファイバスコープに関する技術であり、イメージバンドルを介した観察を行いながら、中心のレーザー導光用の光ファイバから観察対象物にレーザー光を照射することができる。
【０００５】
また、特許文献２に記載の技術ではファイバスコープのイメージバンドルをそのまま用いてレーザー光を導光し、観察対象物に照射することができる。
【０００６】
これらの技術においては、内視鏡による観察方向とレーザー光の照射方向とが同じであるため、鉗子口等の別ルートから入れたレーザー導光用の光ファイバからレーザー光を照射する従来の技術と比較して、より安全かつ簡潔にレーザー光を観察対象物に照射することができるため特に医療業界から注目を集めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１４６５号公報
【特許文献２】特開２０１０−６９２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の技術は、イメージバンドルの中央にレーザー導光用の光ファイバが配置されており、レーザー導光用の光ファイバは画像を伝送することができないため、観察時に最も重要な撮像画像の中心部に映像欠損部が出来てしまうという課題がある。また、イメージバンドルの中央に配置されたレーザー導光用の光ファイバにのみレーザー光を集光して入射する必要があるため精密に調整された光学系が必要となり、保守性が悪いという課題もある。
【０００９】
特許文献２に記載の技術では、イメージバンドルを用いてレーザー光を導光するため、撮像画像に特許文献１に記載の技術のような映像欠損部は存在しない。しかし、専用のレーザー導光用ファイバではなく、画像伝送用のイメージバンドルでレーザー光を導光するため特許文献１に記載の技術と比較して高出力なレーザー光を照射することが出来ないという課題がある。
【００１０】
また、特許文献１、２の共通の課題として、撮像光学系とレーザー照射用の光学系とを共用しているため、観察対象物に照射するレーザー光の集光／拡散を独立して制御することができないという課題がある。また、レーザー光と画像情報が同じ光学系を通るため、これらを分離・合成する光学系が必要となり構成が複雑であり保守性が悪いという課題もある。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、撮像による観察と同時にレーザー光を観察対象物に照射することができる内視鏡システムであって、映像欠損部が無く観察対象物を撮像することができ、高出力のレーザー照射が可能であり、レーザー光の集光／拡散を撮像光学系から独立して制御することが可能でかつ簡潔な構成の保守性の良い内視鏡システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（１）請求項１に記載の発明は、撮像光学系を通して観察対象物を撮像素子に結像することで撮像画像として撮像し、当該撮像画像を表示する内視鏡システムであって、少なくとも複数の前記撮像光学系および該撮像光学系の各に対応した複数の撮像素子と、前記撮像素子で撮像された撮像画像を合成した合成画像を生成する画像処理部と、前記合成画像を表示する表示部と、レーザー光を出力するレーザー光源と、複数の前記撮像光学系の間に形成される間隔の中央に配置され、前記レーザー光を導光するレーザー伝送部と、を備え、複数の前記撮像光学系と前記レーザー伝送部は前記内視鏡システムの観察対象物側の端部が平坦な面を形成するように一体化されていることを特徴とする内視鏡システムである。
（２）請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内視鏡システムであって、前記レーザー伝送部には、前記レーザーを前記観察対象物に対して拡散して照射する拡散光学系が含まれることを特徴とする。
（３）請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の内視鏡システムであって、
前記レーザー伝送部には、前記レーザーを前記観察対象物に対して集光して照射する集光光学系が含まれることを特徴とする。
（４）請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の内視鏡システムであって、前記レーザー源から出力するレーザー光の出力又は波長もしくはその両方を設定するための制御部を有することを特徴とする。
（５）請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の内視鏡システムであって、前記撮像光学系と前記レーザー伝送部は、内視鏡挿入部を構成し、該内視鏡挿入部において、前記撮像光学系が対物光学系とイメージバンドルとから構成されることを特徴とする。
（６）請求項６に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の内視鏡システムであって、前記撮像光学系と前記レーザー伝送部と前記撮像素子は、内視鏡挿入部を構成し、該内視鏡挿入部において、前記撮像光学系が対物光学系とイメージバンドルとから構成されることを特徴とする。
［発明の効果］
【発明の効果】
【００１３】
本発明に基づく本発明の内視鏡システムにおいては、映像の欠損なく合成画像の中央に必ずレーザー光を照射することができる。また、撮像系と異なる光学系を用いて観察対象物にレーザー光を照射するため、レーザー光を任意のスポット径で観察対象物に照射することができ、また、レーザー導光専用の光学系であるレーザー伝送部を用いてレーザーを導光するため、高出力のレーザー光の照射も可能である。さらに、構成が簡潔であり、複雑な光学系を必要としないため保守性に優れ、従来の技術と比較して安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態の撮像装置の構成を示す外観図である。
【図２】図１に示した本実施形態の内視鏡挿入部の先端面を示す平面図と斜視図である。
【図３】従来の複合型光ファイバの内視鏡挿入部の先端面を示す平面図と斜視図である。
【図４】図３に示した複合型光ファイバを用いた撮像装置で撮像された撮像画像の一例を示すイメージ図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図６】図５に示した内視鏡挿入部２００の一例を示す概念図である。
【図７】図５に示した画像処理部１３０で合成された合成画像の一例を示すイメージ図である。
【図８】本発明の第２の実施形態の撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図９】図８に示した本実施形態の内視鏡挿入部２００の構成の一例を示す概念図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態の内視鏡挿入部２００の構成の一例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本発明の第１の実施形態の撮像装置の構成を示す外観図である。図１に示すように本実施形態の内視鏡システム１００は、内視鏡挿入部２００と内視鏡制御部３００により構成される。ここでは、内視鏡挿入部２００と内視鏡制御部３００の概略を説明し、詳細な説明は後述する。
【００１７】
内視鏡挿入部２００は、観察対象内部に挿入され、複数の撮像光学系１１０，１１１と、レーザー伝送部１５０とライトガイド２５０，２５１を有する。内視鏡挿入部２００の先端部４００の断面は、撮像光学系１１０，１１１の間に形成される間隔の中心にレーザー伝送部１５０が配置されている。先端部４００についての詳細は後述する。
【００１８】
内視鏡制御部３００は、撮像素子１２０，１２１を有する内視鏡１２２と、プロセッサ装置１８５と、モニタ１４１とを有する。内視鏡１２２とプロセッサ装置１８５は、映像信号ケーブル６３０，６３１やレーザー伝送用ファイバケーブル６３２で接続されており、内視鏡１２２で撮像された映像がプロセッサ装置１８５に伝送される。プロセッサ装置１８５の内部の詳細は後述するが、制御部（ＣＰＵ）１８０や画像処理部１３０、レーザー光源１６０等を備える。制御部（ＣＰＵ）１８０は、レーザー光源１６０と撮像光学系１１０，１１１の光源の駆動と、モニタ１４１の表示部（画面）１４０に表示する画像を制御する。また、入力部１８４と出力部１８２を備え、更に画面とは別にレーザー光源の数値等を表示する表示部１４２を備える。
【００１９】
プロセッサ装置１８５の画像処理部１３０は、撮像された画像を合成し、モニタ１４１の表示部１４０に表示する。表示部１４０に表示される画像は、２つの撮像光学系１１０，１１１で撮像された撮像部３２０と、レーザー伝送部１５０により照射されたレーザー照射部３４０が表示される。
【００２０】
図２は、図１で示した内視鏡挿入部２００の先端部４００の断面を示す平面図（Ａ）と斜視図（Ｂ）である。
【００２１】
本実施形態の内視鏡システム１００においては、図２（Ａ），（Ｂ）に示すように内視鏡挿入部２００に撮像用の複数の撮像光学系１１０，１１１を設け、さらに、それらの間に形成される間隔の中央にレーザー導光用のレーザー伝送部１５０を設ける。本実施形態では、必要最小限の構成とするために撮像光学系および撮像素子を２組しか備えていないが、撮像光学系および撮像素子を２組以上備えていても良い。
【００２２】
図２（Ａ），（Ｂ）に示すレーザー伝送部１５０の径と撮像光学系１１０，１１１の径は、例えば０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍであり、先端部４００の断面の径は、例えば１．０ｍｍ〜４．０ｍｍである。これらの径は用途に応じて適宜変更することができる。
【００２３】
また、図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、内視鏡挿入部２００には更にライトガイド２５０，２５１が設けられており、観察対象物を照明することで暗所でも観察対象物の撮像が可能となっている。なお、ここでは、２つのライトガイド２５０，２５１を設けるものとしたが、これに限定されるものではなく、例えば内視鏡挿入部２００の円周全体にライトガイドを配置しても良い。
【００２４】
図２（Ｂ）に示すように、本実施形態の内視鏡システム１００では、内視鏡による観察方向２６０とレーザー光の照射方向２７０とが同じであるため、より安全かつ簡潔にレーザー光を観察対象物に照射することができる。従来の複合型ファイバを用いた内視鏡においても、図３（Ｂ）に示すように、内視鏡による観察方向２６０とレーザー光の照射方向２７０とが同じである。
【００２５】
図３は、特許文献１に記載されている従来の複合型ファイバの先端部の断面を示す平面図（Ａ）と斜視図（Ｂ）である。図３の複合型ファイバは、レーザー導光用光ファイバ２４０と、多数のマルチコアファイバにより構成されるイメージバンドル２１０と周囲のライトガイド２５２とを有する。図３（Ａ）では、簡単のため、レーザー導光用光ファイバ２４０の周囲のうち部分的にイメージバンドル２１０のコアを図示しているが、実際はレーザー導光用光ファイバ２４０の周囲全周にわたってイメージバンドル２１０のコアが分布している。
【００２６】
前述のように、図３の複合型ファイバでは、イメージバンドル２１０の中央にレーザー導光用光ファイバ２４０が配置されており、レーザー導光用光ファイバ２４０は画像を伝送することができない。そのため図４に示すように観察時に最も重要な撮像画像の撮像部３２０の中心部に映像欠損部３１０が出来てしまう。その点、本実施形態の内視鏡システム１００では、図２に示すように内視鏡挿入部２００に複数の撮像光学系１１０，１１１を設け、それらの間に形成される間隔の中央にレーザー導光用のレーザー伝送部１５０を設けているため、撮像画像の撮像部に映像欠損部３１０ができない。本実施形態の撮像画像については後述する。
【００２７】
図５は、本実施形態の内視鏡システムの構成を示すブロック図である。図５に示すように本実施形態の内視鏡システム１００は、２つの撮像光学系１１０，１１１と、撮像光学系１１０、１１１の各に対応した撮像素子１２０，１２１と、画像処理部１３０と、表示部１４０と、撮像光学系１１０，１１１の間に形成される間隔の中央に配置されたレーザー伝送部１５０と、レーザー光源１６０、撮像光学系の光源１６１と、制御部（ＣＰＵ）１８０と、記憶部１７０と、出力部１８２と入力部１８４を有する。なお、本実施形態の内視鏡システム１００は、この他にも観察対象物を照らすための照明光源やライトガイド、鉗子口、操作部等の一般的な内視鏡システムが具備している各種構成要素も当然具備しているが、本発明の本質ではないためここでは省略している。
【００２８】
撮像光学系１１０、１１１は、観察対象物を撮像素子１２０，１２１に結像するための光学系であり、レンズや光ファイバ等で構成される。撮像素子１２０，１２１は、結像され映像を撮像画像として撮像する素子であり、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等で構成される。撮像素子１２０，１２１で撮像され電気信号に変換された撮像画像は、映像伝送ケーブル６３０，６３１を介して画像処理部１３０に伝送される。
【００２９】
画像処理部１３０は、撮像画像を合成した合成画像を生成する。ここでは、撮像素子１２０，１２１で撮像された撮像画像をパノラマ写真の要領で合成するものとするが、一般的な２眼式の内視鏡のように視差画像を計算し、３次元画像として合成しても良い。
【００３０】
表示部１４０は、画像処理部１３０で合成された合成画像を表示する。なお、合成画像以外に、表示部１４０に撮像素子１２０，１２１で撮像された撮像画像をそのまま表示しても良い。表示部１４０に表示された各画像や処理のための設定データは、必要に応じいつでも使用できるように、記憶部１７０に記憶される。
【００３１】
レーザー光源１６０は、レーザー光を出力する。なお、レーザー光源１６０が出力するレーザー光の波長や出力は使用用途により異なる。例えば、レーザー溶接を行う場合、数十Ｗ〜数ＫＷ程度の出力が必要となる。一方、医療用途の場合、数ｍＷ〜数十Ｗ程度の出力が必要となる。また、波長については、例えば医療用途の場合、近赤外領域（６００nm〜８５０nm程度）を使用する場合が多い。なお、上述の波長や出力の例は一例であり特に限定するものではない。レーザー光源１６０としては、炭酸ガスレーザーや、ルビーレーザー、アレキサンドライトレーザー、ＹＡＧレーザー、ダイレーザー、ダイオードレーザー、エキシマレーザー等を使用することができる。
【００３２】
レーザー伝送部１５０は、撮像光学系１１０、１１１の間に形成される間隔の中央に配置され、レーザー光源１６０から出力されたレーザー光を導光する。なお、レーザー伝送部１５０には、レーザー光源１５０が出力したレーザー光を、観察対象物に対して集光もしくは拡散して照射するための光学系である集光光学系もしくは拡散光学系が含まれている。また、レーザー伝送部１５０は、レンズや光ファイバ等により構成される。
【００３３】
入力部１８４は、内視鏡システム１００の各種操作を行うためのインターフェイスとして動作する。本実施例では、例えば、入力部１８４を介して、レーザー光源１６０の波長（例えば図１に示す６５０ｎｍ）又は出力（例えば図１に示す０．８０ｍＷ）もしくは波長と出力の両方を設定することができる。レーザー光源１６０の出力としては、上記のように出力電力（ｍＷ）を設定してもよいし、電圧（ｍＶ）又は電流（ｍＡ）を設定してもよい。また、レーザー伝送部１５０の先端部に集光光学系をするか又は拡散光学系を使用するか等も設定することができる。さらに、入力部１８４を介して撮像光学系の光源１６１の設定や画像処理部１３０で撮像画像を合成するか否かの設定もすることができる。入力部１８４は例えば、図１に示すようにプロセッサ装置１８５上のボタンやスイッチでもよいし、モニタ１４１の表示部１４０上でタッチパネルの入力であってもよい。
【００３４】
制御部１８０は、ＣＰＵと、該ＣＰＵを動作させるための制御プロクラムを保持する不揮発性メモリと、ＣＰＵの動作に使用する揮発性メモリと、その他動作に必要な回路を有しており、上述の各部および装置全体に対する制御、さらには色々な演算や処理を行う。特に本実施形態では上述のレーザー光源１６０や撮像光学系の光源１６１の設定、画像処理部１３０の設定に応じて、レーザー光源１６０、撮像光学系の光源１６１と画像処理部１３０を制御する。
【００３５】
出力部１８２は、撮像画像を出力するプリンタあるいは撮像画像のデータを出力するデジタルデータ出力装置、ローカルネットワークに繋がり画像データなどを送信する送信装置、などを備える。
【００３６】
記憶部１７０は、画像処理部１３０で生成された表示画像および計測データ、入力部１８４で入力された上述の設定条件等を保持する。記憶部１７０に保持された画像データは、必要に応じ読み出して表示部１４０に表示できる。また記憶部１７０に保持された画像データは出力部１８２からプリントアウトすることができる。さらに出力部１８２を介して、例えば病院内などのローカルネットワークに、記憶部１７０が保持している画像データなどの保持データを送信でき、病院内に設けられた共用のデータ管理システムに計測した画像データを送信し、集中管理することができる。また、記憶部１７０には内視鏡システム１００を構成する種々のシステムを動作させるためのプログラムが格納されている。
【００３７】
なお、図５に示すように、上述した内視鏡システム１００の各構成要素は、内視鏡挿入部２００と内視鏡制御部３００とのどちらかの構成要素として分類される。
【００３８】
ここで、内視鏡挿入部２００は、観察対象物を撮像して観察するために患者の体内や狭隘部に挿入される構成要素であり、内視鏡制御部３００は、内視鏡システム１００による撮像等を制御する構成要素である。本実施形態では、内視鏡挿入部２００は撮像光学系１１０，１１１とレーザー伝送部１５０から構成され、内視鏡制御部３００は撮像素子１２０，１２１、画像処理部１３０、撮像光学系の光源１６１、レーザー光源１６０、制御部１８０、表示部１４０、記憶部１７０、出力部１８２、入力部１８４から構成される。ここではレーザー光源１６０、表示部１４０、入力部１８４、出力部１８２を内視鏡制御部３００の構成要素としているが、外部の構成としても良い。
【００３９】
図６は、図５に示した本実施形態の内視鏡挿入部２００の構成の一例を示す概念図である。本実施形態の内視鏡システム１００ではファイバスコープ型内視鏡を想定しており、図６に示すように、内視鏡挿入部２００は、イメージバンドル２１０，２１１と、対物光学系２２０，２２１と、集光光学系（もしくは拡散光学系）２３０と、レーザー導光用光ファイバ２４０とを少なくとも有している。
【００４０】
ここで、図５に示した撮像光学系１１０、１１１は、イメージバンドル２１０，２１１と、対物光学系２２０，２２１とから構成される。イメージバンドル２１０，２１１は例えば石英系ガラスからなる。また、レーザー伝送部１５０は、集光光学系（もしくは拡散光学系）２３０と、レーザー導光用光ファイバ２４０とから構成される。
【００４１】
図７は、図５に示した画像処理部１３０で合成された合成画像の一例を示すイメージ図である。図７に示すように撮像光学系１１０、１１１で撮像された画像は、画像処理部１３０で合成され、撮像部３２０が表示される。また、レーザー伝送部１５０を介して照射されたレーザー光は、レーザー伝送部１５０が撮像光学系１１０，１１１の間に形成される間隔の中央に配置されている関係で、画像処理部１３０で合成された合成画像の中央に必ず照射される（レーザー照射部３４０）。このため、本実施形態においては、図４で説明したような撮像画像に映像欠損部３１０はできず、合成画像の中央に必ずレーザー光が照射されるため、安全かつ簡潔にレーザー溶接やレーザー治療を行うことができる。
【００４２】
図１、図２、図５〜図７に基づいて本実施形態の内視鏡システム１００の動作を説明する。図２，図６に示すように、本実施形態の内視鏡システム１００の内視鏡挿入部２００においては、撮像光学系１１０，１１１の間に形成される間隔の中央にレーザー伝送部１５０が設けられている。このような構成においては、撮像光学系１１０，１１１を介して撮像素子１２０，１２１に観察対象物が結像され、撮像画像として撮像される。
【００４３】
撮像された撮像画像は、図７に示すように、画像処理部１３０によりパノラマ写真の要領で１枚の合成写真として合成され、表示部１４０に表示される。図２，図６に示すように、レーザー光源１６０から出力され、レーザー伝送部１５０を介して照射されたレーザー光は、レーザー伝送部１５０が撮像光学系１１０，１１１の間に形成される間隔の中央に配置されている関係で、画像処理部１３０で合成された合成画像の中央に必ず照射される。そのため、本実施形態の内視鏡システム１００の使用者は、直感的な操作により内視鏡による観察を行いながらのレーザー溶接やレーザー治療等を行うことができる。
【００４４】
なお、図７においては、画像処理部１５０でレーザーが照射される範囲を計算し、破線で合成画像の上に描画している。これによりレーザー光に照射範囲がわかるためより安全に操作を行うことができる。また、照射範囲は、撮像画像の合成位置とレーザー伝送部１５０に含まれる集光光学系（もしくは拡散光学系）２３０の性質とから計算することができる。
【００４５】
また、レーザー伝送部１５０に集光光学系を用いているか拡散光学系を用いているかによって、レーザー光を観察対象物の１点に集中させて照射することも、広い範囲に拡散させて照射することも可能である。例えば、レーザー溶接などに使用する場合には集光光学系を用いて１点にレーザーを集光させることでより強いエネルギー密度を得ることができる。一方、温熱治療や光線力学的療法などに使用する場合には、拡散光学系を用いて視野全体の広い範囲に満遍なくレーザー光を照射することができる。
【００４６】
次に、本実施形態の効果について説明する。上述したように、本実施形態の内視鏡システムによれば、撮像光学系１１０，１１１を介して撮像素子１２０，１２１に結像され、撮像された撮像画像を画像処理部１３０で合成画像として合成し、表示部１４０に表示するとともに、撮像光学系１１０，１１１の間に形成される間隔の中央に配置されたレーザー伝送部１５０を介してレーザー光源１６０から出力されたレーザー光を観察対象物に照射することができる。
【００４７】
そのため、本実施形態の内視鏡システム１００においては、映像の欠損なく合成画像の中央に必ずレーザー光を照射することができる。
【００４８】
また、撮像系と異なる光学系を用いて観察対象物にレーザー光を照射するため、レーザー光を任意のスポット径で観察対象物に照射することができ、また、レーザー導光専用の光学系であるレーザー伝送部を用いてレーザーを導光するため、高出力のレーザー光の照射も可能である。
【００４９】
さらに、構成が簡潔であり、複雑な光学系を必要としないため保守性に優れ、上述した従来の技術と比較して安価に提供することができる。
【００５０】
また、本実施形態では、ファイバスコープ型内視鏡を想定しているため、撮像素子が熱源又は線源から遠いため、耐熱性がよく、また耐放射線性もよく細線化も可能である。
【実施例２】
【００５１】
図８は、本発明の第２の実施形態の内視鏡システム５００の構成を示すブロック図である。図８に示すように本実施形態の内視鏡システム５００は、図１及び図５に示した第１の実施形態の内視鏡システム１００と比較して、撮像素子１２０，１２１が内視鏡挿入部２００内に構成される点が異なる。他の構成要素については図５に示した第１の実施形態の内視鏡システム１００と同様のためここでは説明を省略する。
【００５２】
撮像素子１２０，１２１は、第１の実施形態と同様に、結像され映像を撮像画像として撮像する素子であり、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等で構成される。撮像光学系１１０、１１１は、観察対象物を撮像素子１２０，１２１に結像するための光学系であり、レンズ等で構成される。
【００５３】
図９は、図８に示した本実施形態の内視鏡挿入部２００の構成の一例を示す概念図である。本実施形態の内視鏡システム５００ではビデオコープ型内視鏡を想定しており、図９に示すように、内視鏡挿入部２００は、ＣＣＤ１２０，１２１と、撮像光学系１１０，１１１と、映像信号ケーブル６３０，６３１と、集光光学系（もしくは拡散光学系）２３０と、レーザー導光用光ファイバ２４０とを少なくとも有している。
【００５４】
ここで、図９に示した撮像光学系１１０、１１１は、対物光学系２２０，２２１からのみ構成され、撮像素子１２０，１２１は、ＣＣＤから構成される。なお、ＣＣＤで撮像され電気信号に変換された撮像画像は、映像伝送ケーブル６３０，６３１を介して画像処理部１３０に伝送される。また、レーザー伝送部１５０は、集光光学系（もしくは拡散光学系）２３０と、レーザー導光用光ファイバ２４０とから構成される。
【００５５】
このように、本実施形態の内視鏡システム５００は、図５に示した第１の実施形態の内視鏡システム１００と比較して、撮像素子１２０，１２１が内視鏡挿入部２００の先端付近に配置されたビデオスコープ型内視鏡である点が異なる。そのため、第１の実施形態のファイバスコープ型の内視鏡システム１００と比較して、イメージバンドル２１０，２１１を介さずに撮像できるため、イメージバンドル２１０，２１１を構成する光ファイバのクラッドの写り込みがなく、より高画質に撮像することができる。
【００５６】
次に、本実施形態の内視鏡システム５００の効果について説明する。上述のように、本実施形態の内視鏡システム５００は、第１の実施形態の内視鏡システム１００の効果に加え、撮像素子１２０，１２１を内視鏡挿入部６００の先端付近に設置し、イメージバンドル２１０，２１１を介さずに撮像できるため、よりきれいに撮像映像を撮像し、表示部１４０に合成画像として表示することができる。また、１０ｍ以上の長距離伝送も可能であり、光信号で伝送することで、更に長距離の伝送が可能となる。
【００５７】
また、上述した従来の技術はすべてファイバスコープを用いたものであるのに対し、本実施形態の内視鏡システム１００ではビデオスコープを用いることができるため、従来技術と比較しても鮮明できれいな映像を撮像することができる。
【実施例３】
【００５８】
本発明の第３の実施形態の内視鏡システム６００の構成は、図８に示したブロック図と同様である。第１と第２の実施形態の内視鏡システム１００，５００と異なる点は、内視鏡挿入部２００の構成である。他の構成要素については図５に示した第１の実施形態の内視鏡システム１００と同様のためここでは説明を省略する。
【００５９】
図１０は、第３の実施形態の内視鏡挿入部２００の構成の一例を示す概念図である。第２の実施形態の内視鏡システム５００と同様に、本実施形態の内視鏡挿入部２００は、撮像光学系１１０，１１１と、ＣＣＤ１２０，１２１と、映像信号ケーブル６３０，６３１と、集光光学系（もしくは拡散光学系）２３０と、レーザー導光用光ファイバ２４０とを少なくとも有している。第２の実施形態の内視鏡挿入部２００と異なる点は、撮像光学系１１０、１１１が、第１の実施形態と同様に、対物光学系２２０，２２１とイメージバンドル２１０、２１１とから構成される点である。また、レーザー伝送部１５０は、集光光学系（もしくは拡散光学系）２３０と、レーザー導光用光ファイバ２４０とから構成される。なお、ＣＣＤで電気信号に変換された撮像画像は、映像伝送ケーブル６３０，６３１を介して画像処理部１３０に伝送される。
【００６０】
このような内視鏡挿入部２００を有する内視鏡システムはハイブリッド型内視鏡システムと呼ばれる。このハイブリッド型の内視鏡システムでは撮像素子が熱源又は線源から遠いため、耐熱性がよく、また長距離伝送も可能である。
【００６１】
次に、本実施形態の内視鏡システム６００の効果について説明する。上述のように、本実施形態の内視鏡システム６００は、内視鏡挿入部２００に、撮像光学系１１０，１１１と、ＣＣＤ１２０，１２１を有するため、第２の実施形態と同様に、長距離伝送が可能である。また、撮像光学系１１０、１１１が、対物光学系２２０，２２１とイメージバンドル２１０、２１１とから構成され、ＣＣＤ１２０，１２１が熱源から遠いため、第１の実施形態と同様に、耐熱性がよく、耐放射線性もよい。
【００６２】
以上、第１から３の実施形態で説明してきた内視鏡システム１００，５００，６００は、使用用途に応じて使いわけることができる。例えば、画質の精度よりも耐熱性を優先した内視鏡システムを使用したい場合には、第１又は第３の実施形態に記載の内視鏡システム１００，６００を使用すればよい。また、耐熱性よりも画質の精度を優先して内視鏡システムを使用したい場合には、第２の実施形態に記載の内視鏡システム５００を使用すればよい。長距離伝送が必要な場合には、第２または第３の実施形態に記載の内視鏡システム５００，６００を使用できる。
【００６３】
なお、上述した第１〜第３の実施形態の内視鏡システム１００，５００，６００は一例であり、その構成及び動作は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更可能である。例えば、上述の第１〜第３の実施形態の内視鏡システム１００，５００，６００では、レーザー伝送部１５０に、集光光学系（もしくは拡散光学系）２３０を含むとしているが、このような光学系を省き、レーザー導光用光ファイバ２４０の先端を切りっぱなしとしても良い。この場合、レーザー光はある程度拡散しながら観察対象物に照射される。
【符号の説明】
【００６４】
１００，５００，６００…内視鏡システム、１１０，１１１…撮像光学系、１２０，１２１…撮像素子、１２２…内視鏡、１３０…画像処理部、１４０、１４２…表示部、１４１…モニタ、１５０…レーザー伝送部、１６０…レーザー光源、１７０…記憶部、１８０…制御部（ＣＰＵ）、１８２…出力部、１８４…入力部、１８５…プロセッサ装置、２００…内視鏡挿入部、２１０，２１１…イメージバンドル、２２０，２２１…対物光学系、２３０…集光光学系（拡散光学系）、２４０…レーザー導光用光ファイバ、２５０，２５１，２５２…ライトガイド、２６０…観察方向、２７０…レーザー照射方向、３００…内視鏡制御部、３１０…映像欠損部、３２０…撮像部、３４０…レーザー照射部、４００…先端部、６３０，６３１…映像信号ケーブル，６３２…レーザー伝送用ファイバケーブル。
【要約】      （修正有）【課題】映像欠損部無く観察対象物を撮像することができ、高出力のレーザー照射が可能な内視鏡システムを提供する。【解決手段】内視鏡システムは、撮像光学系１１０、１１１を通して観察対象物を撮像素子に結像することで撮像画像として撮像し、当該撮像画像を表示する内視鏡システムであって、少なくとも複数の前記撮像光学系および該撮像光学系の各に対応した複数の撮像素子と、撮像素子で撮像された撮像画像を合成した合成画像を生成する画像処理部と、合成画像を表示する表示部と、レーザー光を出力するレーザー光源と、複数の撮像光学系の間に形成される間隔の中央に配置され、レーザー光を導光するレーザー伝送部１５０とを備える。【選択図】図２【図１】
0005468694.tif 000002
【図２】
0005468694.tif 000003
【図３】
0005468694.tif 000004
【図４】
0005468694.tif 000005
【図５】
0005468694.tif 000006
【図６】
0005468694.tif 000007
【図７】
0005468694.tif 000008
【図８】
0005468694.tif 000009
【図９】
0005468694.tif 000010
【図１０】
0005468694.tif 000011