(57)【要約】【課題】プローブの先端面から射出される可視光と励起光の配光角ができるだけ同じになるように調節することができる診断補助用装置を、提供する。【解決手段】プローブＰの先端面から所定距離だけ離れた位置に参照光用光検出器２１５ａと励起光用光検出器２１５ｂを位置決めさせる治具２１４を備えるように、診断補助用装置を構成する。また、プローブＰの先端面から所定距離だけ離れた面内での可視光及び励起光の照射領域である第１及び第２照射領域がほぼ同じ大きさとなるまで、光源部３２とプローブＰとの間にある絞り２１１の大きさが変化されるように、診断補助用装置を構成する。【選択図】    図３
2004208781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡の先端に対向する被検体を撮影する内視鏡システムに繋がれるとともに、前記内視鏡システムから伝送される各種画像データを利用することにより、診断用の材料としての画像を表示させるための画像データを生成する診断補助用装置であって、
被検体を照明するための可視光，及び、生体組織を励起するための励起光を交互に発する光源部と、
前記内視鏡の鉗子チャネルへ挿入可能な太さを有するとともに、前記光源部から発せられる前記可視光及び前記励起光を基端から先端へと導くプローブと、
前記光源部及び前記プローブの間において前記可視光及び前記励起光の一部の通過を規制するとともに、大きさが可変である略円形の絞りと、
前記プローブの先端面から所定距離だけ離れた面内において、前記プローブの先端面から射出される前記可視光の強度値が所定の閾値を超える第１照射領域，及び、前記プローブの先端面から射出される前記励起光の強度値が所定の閾値を超える第２照射領域を、検出する検出部と、
前記絞りの大きさを変化させることによって、前記検出部により検出される前記第１及び第２照射領域の大きさを制御するとともに、所定の指示を受けた場合に、前記第１及び第２照射領域の相互の位置及び大きさをほぼ一致させる制御部と
を備えることを特徴とする診断補助用装置。
【請求項２】
前記制御部は、
所定の指示を受けた場合に、前記第１及び第２照射領域が互いに重なる領域を特定した後、特定された領域に対して前記第１及び第２照射領域をほぼ一致させるように、前記絞りの大きさを制御する
ことを特徴とする請求項１記載の診断補助用装置。
【請求項３】
前記検出部は、
前記可視光のみを検出する多数の第１光検出器と、
前記励起光のみを検出する多数の第２光検出器と、
前記第１及び第２光検出器を前記プローブの先端面から所定距離だけ離れた面内に位置させるための治具と
を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の診断補助用装置。
【請求項４】
前記第１光検出器は、前記面内において所定中心から放射状に配置されているとともに、
前記第２光検出器も、前記面内において前記所定中心から放射状に配置されている
ことを特徴とする請求項３記載の診断補助用装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記所定中心を中心とする円形領域であって所定の閾値を超える強度値を検出している前記各第１検出器のみを含む円形領域のうち、最大の円形領域を第１照射領域として特定し、
前記所定中心を中心とする円形領域であって所定の閾値を超える強度値を検出している前記各第２検出器のみを含む円形領域のうち、最大の円形領域を第２照射領域として特定する
ことを特定する請求項４記載の診断補助用装置。
【請求項６】
前記絞りは、虹彩絞りであり、
前記制御部は、前記虹彩絞りを制御するための駆動機構を有する
ことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の診断補助用装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、体腔壁下の生体組織の状態の診断に利用される画像の画像データを生成する診断補助用装置に、関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、生体組織に特定の波長の光を照射すると生体組織が励起して蛍光を発することが、知られている。また、腫瘍や癌などの病変が生じている異常な生体組織が発する蛍光の強度が正常な生体組織の発する蛍光の強度よりも弱いことも、良く知られている。近年では、このような知識に基づいて、食道や胃腸などの体腔の内壁（体腔壁）において異常組織の有無の確認並びにその位置及び大きさの特定をするための診断補助用装置が、開発されつつある（特許文献１参照）。
【０００３】
この診断補助用装置は、その概略的な構成として、束ねられた多数の光ファイバを有するプローブ，被検体である体腔壁を照明するための可視光と体腔壁下の生体組織を励起させるための励起光とをプローブの基端面へ交互に繰り返し入射させる光源部，及び、内視鏡システムの光源プロセッサ装置から出力される画像データに特定の処理を施してモニタ等に出力する画像処理部を、備えている。
【０００４】
そして、プローブの先端が、体腔内に挿入されている内視鏡の鉗子チャネルへ引き通され、且つ、内視鏡の先端面から突出している状態にあると、診断補助用装置は、このプローブを通じて可視光及び励起光を体腔壁に交互に照射する。すると、可視光を表面にて反射する体腔壁の像と蛍光を発する体腔壁の像とが、内視鏡システムにより交互にモノクロ撮影され、モノクロ撮影により順次生成される画像データ（可視光照射時に得られる参照画像データ，励起光照射時に得られる蛍光画像データ）が、光源プロセッサ装置から診断補助用装置の画像処理部へ送られる。
【０００５】
画像処理部は、参照画像データと蛍光画像データとを一組取得する毎に、被検体の状態の診断に利用される画像（特殊観察画像）を表示させるための画像データを順次生成する。より具体的には、画像処理部は、まず、モニタに表示された場合に白黒モノクロとなるようなカラー画像データを参照画像データに基づいて生成し、続いて、そのカラー画像データにおいて患部を示していると判断され得る画素を、参照画像データ及び蛍光画像データを利用して特定し、その後に、上記カラー画像データ中の特定された画素のみを例えば赤色を表示する画素に変換することにより、特殊観察画像の画像データを生成する。そして、画像処理部は、特殊観察画像の画像データをＮＴＳＣ信号などに変換してモニタに出力する。
【０００６】
従って、この診断補助用装置を用いて被験者に施術を行う術者は、モニタに表示された特殊観察画像の中の白黒モノクロ部分により、体腔壁の輪郭や凹凸を認識することができるとともに、その画像において斑点状や塊状として赤く示される部分により、相対的に弱い蛍光を発する生体組織のある部位、すなわち、病変が生じている可能性の高い部位の位置や大きさを、認知することができる。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−０２３９０３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の診断補助用装置の画像処理部は、特殊観察画像の画像データを生成する際、参照画像データと蛍光画像データとにおける同じ座標上の画素の階調値を比較することにより、その画素を患部として表示するか否かを判別している。つまり、体腔壁上の同じ箇所から到来する可視光と蛍光の強度を比較することにより、その箇所を患部として表示するか否かを判別している。このため、比較結果にエラーや誤差を生じさせないようにするためには、体腔壁へ照射される可視光と励起光の照射範囲ができるだけ一致している必要がある。
【０００９】
しかしながら、可視光と励起光の波長帯域が異なるため、光源からプローブまでの間にある光学系にずれが生じていた場合や、プローブを径の異なるものに交換した場合には、プローブの先端面から射出される可視光と励起光の配光角、すなわち、それらの照射範囲が一致しなくなることがあった。
【００１０】
本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、プローブの先端面から射出される可視光と励起光の配光角ができるだけ同じになるように調節することができる診断補助用装置を、提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明による診断補助用装置は、以下のような構成を採用した。
【００１２】
すなわち、本発明による診断補助用装置は、内視鏡の先端に対向する被検体を撮影する内視鏡システムに繋がれるとともに、前記内視鏡システムから伝送される各種画像データを利用することにより、診断用の材料としての画像を表示させるための画像データを生成する診断補助用装置であって、被検体を照明するための可視光，及び、生体組織を励起するための励起光を交互に発する光源部と、前記内視鏡の鉗子チャネルへ挿入可能な太さを有するとともに、前記光源部から発せられる前記可視光及び前記励起光を基端から先端へと導くプローブと、前記光源部及び前記プローブの間において前記可視光及び前記励起光の一部の通過を規制するとともに、大きさが可変である略円形の絞りと、前記プローブの先端面から所定距離だけ離れた面内において、前記プローブの先端面から射出される前記可視光の強度値が所定の閾値を超える第１照射領域，及び、前記プローブの先端面から射出される前記励起光の強度値が所定の閾値を超える第２照射領域を、検出する検出部と、前記絞りの大きさを変化させることによって、前記検出部により検出される前記第１及び第２照射領域の大きさを制御するとともに、所定の指示を受けた場合に、前記第１及び第２照射領域の相互の位置及び大きさをほぼ一致させる制御部とを備えることを、特徴としている。
【００１３】
このように、所定の指示を受けた制御部が、プローブの先端面から所定距離だけ離れた面内での可視光及び励起光の照射領域である第１及び第２照射領域がほぼ同じ大きさとなるまで、光源部とプローブとの間にある絞りの大きさを、変化させるので、利用者は、所定の指示を入力するだけで、簡単に、プローブの先端面から射出される可視光と励起光の配光角ができるだけ同じとなるように、調節することができる。
【００１４】
なお、本発明による診断補助用装置においては、制御部は、第１及び第２照射領域が互いに重なる領域を特定した後に、特定された領域に対して前記第１及び第２照射領域をほぼ一致させるように絞りの大きさを変化させるものであっても良いし、絞りの大きさを変化させつつ、第１及び第２照射領域の相互の位置及び大きさが一致した時点で絞りの変化を停止させるものであっても良い。
【００１５】
また、本発明による診断補助用装置においては、絞りは、虹彩絞りであっても良いし、ターレット式絞りであっても良いし、二枚羽根絞りであっても良いし、略円形の開口部の大きさを変化させることができるものであれば何でも良い。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態の内視鏡システムを概略的に示す構成図である。この内視鏡システムは、電子内視鏡１，光源プロセッサ装置２，診断補助用装置３，映像切替機４，及びモニタＭを、備えている。
【００１８】
＜電子内視鏡＞
まず、電子内視鏡１について、説明する。電子内視鏡１は、生体内に挿入される可撓管状の挿入部１ａと、その挿入部１ａの先端に組み込まれた湾曲部（図示略）を湾曲操作するためのアングルノブ等が設けられている操作部１ｂとを、備えている。
【００１９】
挿入部１ａの先端面には、少なくとも３つの貫通孔（図示略）が穿たれており、そのうちの一対の貫通孔には、配光レンズ１１及び対物レンズ１２がそれぞれ嵌め込まれている。他の１つの貫通孔は、鉗子口１ｃとして利用される。挿入部１ａ内には、この鉗子口１ｃと操作部１ｂに穿たれた鉗子口１ｄとを結ぶ細管１３が、引き通されており、この細管１３が、電気メス等の処置具を挿通するための鉗子チャネルとして、機能する。
【００２０】
さらに、挿入部１ａ内には、先端面が配光レンズ１１に対向しているライトガイド１４と、対物レンズ１２の像面に撮像面が配置された撮像素子１５に対して接続されている信号線１６，１７とが、引き通されている。これらライトガイド１４及び信号線１６，１７は、さらに、操作部１ｂの側面から延びた可撓管１ｅ内に、引き通されており、それらの基端は、可撓管１ｅの先端に設けられたコネクタＣの先端に固定されている。
【００２１】
＜光源プロセッサ装置＞
次に、光源プロセッサ装置２について、説明する。この光源プロセッサ装置２は、システムコントロール部２１，画像処理部２２，光源部２３，及び、これらに電力を供給する電源部２４を、備えている。なお、光源プロセッサ装置２には、上記コネクタＣを嵌め込み可能なコネクタ受け（図示略）が、備えられている。このコネクタ受けに上記コネクタＣが嵌め込まれると、ライトガイド１４の基端が光源部２３に入り込み、信号線１６がシステムコントロール部２１に接続され、信号線１７が画像処理部２２に接続される。
【００２２】
システムコントロール部２１は、光源プロセッサ装置２全体を制御するとともに、基準信号を生成してその信号の出力を制御する。光源プロセッサ装置２における各種処理は、この基準信号に従って進行する。このシステムコントロール部２１は、ケーブルＣ１を介して診断補助用装置３と接続されており、基準信号を診断補助用装置３へ常時出力する。また、システムコントロール部２１は、ケーブルＣ２を介して診断補助用装置３と接続されており、光源部２３の光の出力の開始又は停止を制御するための切替信号を受信する。システムコントロール部２１は、この切替信号を受けて、光の出力が開始又は停止されるように光源部２３を制御する。さらに、このシステムコントロール部２１は、主電源が投入されている間、信号線１６を介して撮像素子１５へ駆動信号を、基準信号によって示される一定周期のタイミングに従って、繰り返し送出する。なお、この駆動信号の送出は、光源部２３による光の出力の有無とは無関係に、常に行われるので、撮像素子１５は、常時、画像信号を画像処理部２２へ繰り返し出力する。
【００２３】
画像処理部２２は、撮像素子１５から順次送られてくる画像信号を、基準信号が示す各タイミングに合わせて、取得する。すなわち、画像処理部２２は、常時、画像信号を取得し続ける。なお、基準信号が示す各タイミングは三個一組を一周期としている。画像処理部２２は、一周期中の第１タイミングで取得された画像信号をＲ成分画像データに変換し、第２タイミングで取得された画像信号をＢ成分画像データに変換し、第３タイミングで取得された画像信号をＧ成分画像データに変換する。その後、画像処理部２２は、三個一組の各成分画像データを、ＮＴＳＣ信号（又はＰＡＬ信号）に変換して出力するとともに、ＲＧＢ信号として出力する。なお、画像処理部２２は、ケーブルＣ３を介して映像切替機４と接続されているとともに、ケーブルＣ４を介して診断補助用装置３と接続されており、映像切替機４にはＮＴＳＣ信号を、診断補助用装置３にはＲＧＢ信号を、それぞれ常時出力する。
【００２４】
光源部２３は、光源２３ａ，シャッター２３ｂ，及びＲＧＢ回転ホイール２３ｃを、備えている。光源２３ａは、ライトガイド１４の基端面に向けて可視帯域の照明光を発するランプであり、この照明光の光量は、システムコントロール部２１によって制御される。シャッター２３ｂは、光源２３ａから発せられる照明光の光路上に配置されており、上記切替信号を受けたシステムコントロール部２１によって制御されることにより、照明光の光路を遮蔽し、或いは、その遮蔽を解除する。
【００２５】
ＲＧＢ回転ホイール２３ｃは、円板状の外形を有し、その外周に沿ったリング状の領域に、それぞれ所定の大きさを持つ三つの開口を有している。また、三つの開口には、赤色帯域のみを透過させるＲフィルタ，青色帯域のみを透過させるＢフィルタ，及び、緑色帯域のみを透過させるＧフィルタが、それぞれ嵌め込まれている。このＲＧＢ回転ホイール２３ｃの中心は、モーターの駆動軸に固定されており、ＲＧＢ回転ホイール２３ｃは、モーターによって回転されると、各フィルタを照明光の光路内に繰り返し挿入する。すると、シャッター２３ｃが遮蔽を解除している場合、ライトガイド１４の基端面には、赤色光，青色光，及び緑色光が順に繰り返し入射される。なお、ＲＧＢ回転ホイール２３ｃの回転速度は、各フィルタが照明光の光路に挿入されるタイミングが上記基準信号によって示されるタイミングに同期するように、システムコントロール部２１によって制御される。
【００２６】
ところで、赤色光，青色光，及び緑色光がライトガイド１４の基端面へ繰り返し入射していると、各色の光は、そのライトガイド１４に導かれた後、配光レンズ１１により拡散されて電子内視鏡１の先端に対向した被検体へと照射される。このとき、撮像素子１５が、被検体の赤色光による像，青色光による像，及び、緑色光による像を、それぞれ画像信号（以下、便宜上、赤色画像信号，青色画像信号，及び緑色画像信号という）に順次変換するが、各色画像信号が生成されるタイミングは、第１乃至第３タイミングにそれぞれ同期されるので、画像処理部２２において生成されるＲ成分画像データ，Ｂ成分画像データ，及びＧ成分画像データは、それぞれ、赤色画像信号，青色画像信号，及び緑色画像信号に基づく画像データとなる。このため、光源部２３が各色の光を出力しているときに画像処理部２２から出力されるＮＴＳＣ信号やＲＧＢ信号に基づく画像は、カラー画像となる。
【００２７】
＜診断補助用装置＞
次に、診断補助用装置３について、説明する。この診断補助用装置３は、プローブＰ，システムコントロール部３１，光源部３２，画像処理部３３，配光角調節部３４，及び、これらに電力を供給する電源部３５を、備えている。
【００２８】
プローブＰは、可視帯域及び紫外帯域の光が透過可能な多数又は単一の可撓な光ファイバと、この光ファイバを内包する可撓な筒状被覆と、この筒状被覆の先端及び基端に嵌め込まれることによって光ファイバを筒状被覆内に密封する一対のカバーガラスとを、有している（図２参照）。なお、図１に示されるように、このプローブＰは、その先端が電子内視鏡１の鉗子チャンネルとしての細管１３に挿入されてその挿入部１ａの先端面から突出した状態で、用いられる。
【００２９】
システムコントロール部３１は、診断補助用装置３全体を制御する。このシステムコントロール部３１には、フットスイッチＦＳが接続されており、このフットスイッチＦＳが操作者によって操作されると、操作後のフットスイッチＦＳの状態に応じて観察モードを通常観察モード又は特殊観察モードに切り替える。このシステムコントロール部３１は、上記ケーブルＣ２を介して光源プロセッサ装置２のシステムコントロール部２１と繋がれており、通常観察モードを示す第１切替信号、又は、特殊観察モードを示す第２切替信号を、当該装置２のシステムコントロール部２１へ出力する。なお、第１又は第２切替信号が入力された当該装置２のシステムコントロール部２１は、第１切替信号が入力されたときには、光が出力されるように光源部２３を制御し、第２切替信号が入力されたときには、光の出力が停止されるように光源部２３を制御する。
【００３０】
また、このシステムコントロール部３１には、上記ケーブルＣ１が繋がれており、光源プロセッサ装置２のシステムコントロール部２１が生成する基準信号が、常時入力される。但し、このシステムコントロール部３１は、特殊観察モードのときのみ、この基準信号に従って光源部３２及び画像処理部３３を制御し、通常観察モードのときには、これらの制御を停止する。さらに、このシステムコントロール部３１は、ケーブルＣ５を介して、映像切替機４と繋がれており、上述した第１又は第２切替信号をその映像切替機４へも出力する。
【００３１】
光源部３２は、光源用光学系３２ａ及びドライブ回路３２ｂを、備えている。図２は、光源用光学系３２ａを概略的に示す構成図である。図２に示されるように、光源用光学系３２ａは、ランプ１１１，コリメートレンズ１２１，ビームスプリッター１２６，第１ミラー１２７，参照光透過フィルタ１３１，励起光透過フィルタ１３２，参照光用回転ホイール１４１，励起光用回転ホール１４２，第２ミラー１４６，ビームバインダー１４７，第３ミラー１４８，及び集光レンズ１５１を、備えている。
【００３２】
光源用光学系３２ａでは、ランプ１１１の発光点からほぼ全方向に拡散される白色光のうちの一部が、コリメートレンズ１２１によって平行光に変換される。平行光に変換された光束のうち、約５００ｎｍ以上の波長帯域のみを有する光束は、ビームスプリッター１２６を透過するとともに、約５００ｎｍ未満の波長帯域のみを有する光束は、ビームスプリッター１２６によって直角に反射される。
【００３３】
ビームスプリッター１２６を透過した約５００ｎｍ以上の光束は、参照光透過フィルター１３１によって、６３０ｎｍを中心波長とする約６００ｎｍ〜約６５０ｎｍの波長帯域の光束のみを抽出された後、参照光として参照光用回転ホイール１４１を通過する。そして、参照光は、第２ミラー１４６によって直角に反射され、ビームバインダー１４７を透過し、第３ミラー１４８によって直角に反射されることにより、集光レンズ１５１へ入射し、集光レンズ１５１によってプローブＰの基端面に集光される。
【００３４】
一方、ビームスプリッター１２６によって直角に反射された約５００ｎｍ未満の光束は、第１ミラー１２７によって更に直角に反射された後、励起光透過フィルター１３２によって、３６５ｎｍを中心波長とする数ｎｍの波長帯域の光束のみを抽出され、励起光として励起光用回転ホイール１４２を通過する。そして、励起光は、ビームバインダー１４７によって直角に反射された後、第３ミラー１４８によって直角に反射されることにより、集光レンズ１５１へ入射し、集光レンズ１５１によってプローブＰの基端面に集光される。
【００３５】
参照光用回転ホイール１４１及び励起光用回転ホイール１４２は、円板状の外形を有し、その外周に沿ったリング状の領域には、それぞれ所定の大きさの開口１４１ａ，１４２ａが、１個だけ穿たれている。これら回転ホイール１４１，１４２の中心は、モーター１４１ｂ，１４２ｂの駆動軸の先端に固定されており、これら回転ホイール１４１，１４２は、モーター１４１ｂ，１４２ｂによって回転されると、参照光及び励起光の光路に開口１４１ａ，１４２ａを繰り返し挿入するとともに、開口１４１ａ，１４２ａ以外の部分により参照光及び励起光を遮蔽する。
【００３６】
ドライブ回路３２ｂは、特殊観察モードのときのみ、システムコントロール部３１によって制御され、通常観察モードのときには、動作しない。そして、特殊観察モードのときには、ドライブ回路３２ｂは、基準信号によって示される各タイミングのうちの第１タイミングに合わせて、参照光用回転ホイール１４１の開口１４１ａを参照光の光路上に挿入させ、第２タイミングに合わせて、励起光用回転ホイール１４２の開口１４２ａを励起光の光路上に挿入させる。なお、第３タイミングでは、参照光及び励起光は遮蔽される。従って、プローブＰの基端面には、参照光と励起光とが交互に入射する。
【００３７】
参照光と励起光とが基端面から交互に入射されるプローブＰの先端面が、被検体である体腔壁に対向していると、この体腔壁には、プローブＰの先端面から射出された参照光及び励起光が、交互に照射される。なお、照射された参照光は体腔壁の表面にて反射され、照射された励起光は、体腔壁下の生体組織を励起させることによりそれらから蛍光を発せさせる。また、参照光又は励起光が照射されていないときには、体腔壁は光を反射又は放出しない。そして、参照光を反射することによって形成される被検体の像と、蛍光を放出することによって形成される被検体の像と、光を反射又は放出していない被検体の像は、撮像素子１５により、第１乃至第３タイミングに同期されながら、それぞれ画像信号（以下、便宜上、参照画像信号，蛍光画像信号，及び暗黒画像信号という）に順次変換される。各画像信号は、信号線１７を介して光源プロセッサ装置２の画像処理部２２へ順に送信される。
【００３８】
ところで、通常観察モードでは、光源プロセッサ装置２のシステムコントロール部２１には、第１切替信号が入力されるので、その光源部２３からは、各色の光が出力される。このとき、診断補助用装置３の光源部３２からは光が出力されない。このため、通常観察モードにあっては、光源プロセッサ装置２の画像処理部２２には、上述したように、赤色画像信号，青色画像信号，及び緑色画像信号が順次送られてくるので、この画像処理部２２は、これら各色画像信号に基づいて、カラー画像を示すＮＴＳＣ信号及びＲＧＢ信号を生成する。
【００３９】
これに対し、特殊観察モードでは、光源プロセッサ装置２のシステムコントロール部２１には、第２切替信号が入力されるので、その光源部２３からは、各色の光が出力されない。このとき、診断補助用装置３の光源部３２からは、参照光と励起光とが交互に出力される。このため、特殊観察モードにあっては、光源プロセッサ装置２の画像処理部２２には、上述したように、参照画像信号，蛍光画像信号，及び暗黒画像信号が順次送られてくる。すると、参照画像信号，蛍光画像信号，及び暗黒画像信号は、画像処理部２２によって、それぞれＲ成分画像データ，Ｂ成分画像データ，及びＧ成分画像データに順に変換され、三個一組の各成分画像データは、ＮＴＳＣ信号に変換されるとともに、ＲＧＢ信号とされる。ＮＴＳＣ信号は、上記ケーブルＣ３を介して映像切替機４へ出力され、ＲＧＢ信号は、上記ケーブルＣ４を介して診断補助用装置３の画像処理部３３へ出力される。
【００４０】
画像処理部３３には、上記ケーブルＣ４が繋がれており、何れの観察モードにおいても、光源プロセッサ装置２の画像処理部２２から、ＲＧＢ信号が入力される。但し、この画像処理部３３は、特殊観察モードのときのみ、システムコントロール部３１によって制御され、通常観察モードのときには、動作しない。そして、特殊観察モードのときには、画像処理部３３は、光源プロセッサ装置２の画像処理部２２からＲＧＢ信号を受信すると、Ｒ成分画像データとＢ成分画像データとを用いて、特殊観察画像（白黒モノクロで表現された被検体像上に患部と判断された箇所が例えば赤色にて示された画像）のカラー画像データを生成する。ここで、取り出されるＲ成分画像データとＢ成分画像データは、上述した参照画像信号及び蛍光画像信号に基づく画像データであるので、以下では、これら画像データを、蛍光画像データ及び参照画像データという。但し、暗黒画像信号に基づく画像データは、実質的に輝度値を持たないため、ここでは用いられない。
【００４１】
なお、この画像処理部３３が特殊観察画像のカラー画像データを生成する処理の内容の概略は、以下の通りである。すなわち、画像処理部３３は、まず、参照画像信号に基づく参照画像データと蛍光画像信号に基づく蛍光画像データとを生成し、参照画像データと蛍光画像データの最大輝度値及び最小輝度値をそれぞれ抽出し、これらの値に基づいて参照画像データと蛍光画像データの階調幅が互いに同じになるように規格化し、続いて、規格化後の参照画像データと蛍光画像データとにおける互いに同じ座標にある画素同士の輝度値の差分（参照画像の画素値から蛍光画像の画素値を差し引いて得られる差分）を各座標について算出し、差分が所定の閾値以上である座標を全座標の中から特定し、その後、規格化前の参照画像データを利用して、モニタに表示された場合に白黒となるようなカラー画像データを生成し、最後に、カラー画像データにおける特定された座標の画素を所定の色（例えば赤色）へ変換する。
【００４２】
そして、この画像処理部３３は、上述したようにして生成した特殊観察画像のカラー画像データをＮＴＳＣ信号に変換する。この画像処理部３３は、ケーブルＣ６を介して映像切替機４と接続されており、このケーブルＣ６を介してＮＴＳＣ信号を映像切替機４へ出力する。
【００４３】
＜映像切替機＞
次に、映像切替機４について、説明する。この映像切替機４は、診断補助用装置３から上記ケーブルＣ５を介して第１切替信号を受信すると、通常観察モードであるとして、光源プロセッサ装置２から上記ケーブルＣ３を介して送られてくるＮＴＳＣ信号をモニターＭに出力し、モニターＭにカラーの通常観察画像を表示させる。一方、映像切替機４は、診断補助用装置３から上記ケーブルＣ５を介して第２切替信号を受信すると、診断補助用装置３から上記ケーブルＣ６を介して送られてくるＮＴＳＣ信号をモニターＭに出力し、モニターＭに特殊観察画像を表示させる。
【００４４】
＜診断補助用装置の配光角調節部＞
次に、診断補助用装置３の配光角調節部３４について、説明する。図３は、配光角調節部３４を概略的に示す構成図である。配光角調節部３４は、虹彩絞り２１１，アクチュエータ２１２，ドライブ回路２１３，治具２１４，多数の光検出器２１５，及びマイクロコンピュータ２１６を、備えている。なお、図２及び図３では、虹彩絞り２１１が表示されているが、図１ではその表示が省略されている。
【００４５】
虹彩絞り２１１は、光学分野においてごく一般的に利用されているものであるので、詳しく説明しないが、その正面図である図４及び側面図である図５に示されるように、同じ大きさの二枚の輪帯板２１１ａ，２１１ｂと、両輪帯板２１１ａ，２１１ｂに挟まれる数枚の略弓形状の金属板（絞り羽根）２１１ｃと、両輪帯板２１１ａ，２１１ｂを内部に収容する扁平な筒状の枠２１１ｄとを、有している。一方の輪帯板２１１ａは、枠２１１ｄ内に固定された固定板であり、他方の輪帯板２１１ｂは、枠内において回転可能に固定された回転板である。また、固定板２１１ａは、各金属板２１１ｃの一端（径方向外側に位置する端）を筒２１１ｄの中心軸に直交する面内で回転可能に固定する固定部を周方向において等間隔に有し、回転板２１１ｂは、各金属板２１１ｃの他端（径方向内側に位置する端）を固定部回りに回転させるカムを、周方向において等間隔に有する。そして、固定板２１１ａに対して可動板２１１ｂを回転させると、各金属板２１１ｃがその円周の中心に対して接離され、各金属板２１ｃが全体で形作る開口部２１１ｅが拡大又は縮小される。
【００４６】
なお、図５に示されるように、枠２１１ｄの側面の一部には、周方向に沿ったスリット２１１ｆが穿たれており、このスリット２１１ｆからは、回転板２１１ｂを回転操作するためのレバー２１１ｇが突出している。このレバー２１１ｇが周方向（図４の矢印が示す方向）に変位されると、各金属板２１１ｃが全体で形作る開口部２１１ｅが拡大又は縮小する。
【００４７】
そして、このような概略的な構成を有する虹彩絞り２１１は、図２及び図３に示されるように、上記集光レンズ１５１とプローブＰの基端との間に配置されており、レバー２１１ｇが操作されることによって開口部２１１ｅが拡大又は縮小されると、虹彩絞り２１１を通過後の参照光及び励起光の光量が、増加又は減少する。なお、レバー２１１ｃは、アクチュエータ２１２によって、その周方向へ移動され、アクチュエータ２１２の駆動は、マイクロコンピュータ２１６に繋がれたドライブ回路２１３によって制御される。
【００４８】
治具２１４は、後述する光検出器２１５をプローブＰの先端面に対して位置決めするための部材であり、有底な略円筒状の外形を有している。この治具２１４の内部は、その軸方向に沿って二つの領域に区分され、底部２１４ａが有る側の第１領域２１４ｂは、その反対側の第２領域２１４ｃの内径よりも太い内径を有するように、形成されている。さらに、第２領域２１４ｃにおける底部２１４ａに近い側の端部には、内方フランジ２１４ｄが形成されている。
【００４９】
なお、第２領域２１４ｃは、プローブＰの先端部分の外径とほぼ同じか若干太い内径を、有しており、プローブＰの先端を挿入することができるように、形成されている。また、上記内方フランジ２１４ｄの径方向における幅は、プローブＰの筒状被覆の径方向における厚みとほぼ同じか若干小さい大きさに、設定されている。このため、第２領域２１４ｃにプローブＰの先端が挿入されて、プローブＰの先端面の一部が内方フランジ２１４ｄに当て付けられた状態においては、プローブＰのカバーガラスから射出される光は、内方フランジ２１４ｄにケラレることがない。
【００５０】
多数の光検出器２１５は、約６００ｎｍ〜６５０ｎｍの波長帯域の光に対して感度を有する多数の参照光用光検出器と、３６５ｎｍを含む数ｎｍの波長帯域の光に対して感度を有する多数の励起光用光検出器とからなる。これら光検出器２１５は、治具２１４の底部２１４ａの内面に設置されており、第２領域２１４ｃにプローブＰの先端が挿入されて、プローブＰの先端面の一部が内方フランジ２１４ｄに当て付けられた状態においては、プローブＰのカバーガラスから射出される光を受光する。これら光検出器２１５は、光を受光すると、その光の強度に応じた電気信号を、マイクロコンピュータ２１６へ送信する。
【００５１】
図６は、各光検出器２１５の配置状態を説明するための説明図である。この図６において、黒丸は、参照光用光検出器２１５ａの受光面を示し、ハッチングの入った丸は、励起光用光検出器２１５ｂの受光面を示している。図６に示されるように、各光検出器２１５ａ，２１５ｂは、離散的に配置されている。但し、各光検出器２１５ａ，２１５ｂの受光面は、何れも同一平面内に含まれるように配置されている。なお、その平面内において、各光検出器２１５ａ，２１５ｂの受光面を全て含む最小の円形の領域を、以下、受光領域という。
【００５２】
多数の参照光用光検出器２１５ａは、受光領域の中心から四つの径方向に沿って所定間隔を空けて、配列されており、全体的には、十字状に配置されている。また、多数の励起光用光検出器２１５ｂも、受光領域の中心から四つの径方向に沿って上記所定間隔を空けて、配列されており、全体的には、十字状に配置されている。さらに、多数の参照光用光検出器２１５ａが形成する十字は、多数の励起光用光検出器２１５ｂが形成する十字に対し、受光領域の中心において、４５°傾いている。各光検出器２１５ａ，２１５ｂがこのように配置されているので、円形の受光領域の中心を中心とするとともに上記所定間隔ずつ半径が大きくなる複数の同心円の円周上には、それぞれ、参照光用検出器２１５ａ及び励起光用光検出器２１５ｂが二個ずつ位置する。各同心円は、その説明図である図７に示されるように、中心側から外側に向かって順に、１，２，３，…，Ｎ列と定義されている。
【００５３】
マイクロコンピュータ２１６は、各光検出器２１５に繋がれた第１Ｉ／Ｏ回路２１６ａ，虹彩絞り２１１のドライブ回路３１３に繋がれた第２Ｉ／Ｏ回路２１６ｂ，及び、ＣＰＵやＲＡＭやＲＯＭなどを有するシーケンサー２１６ｃを、備えている。第１Ｉ／Ｏ回路２１６ａは、各光検出器２１５から出力された電気信号からデータを読み取り、読み取ったデータをシーケンサー２１６ｃへ出力する回路であり、第２Ｉ／Ｏ回路２１６ｂは、シーケンサー２１６ｃから出力されたデータをドライブ回路２１３へ出力する回路である。
【００５４】
シーケンサー２１６ｃは、第１Ｉ／Ｏ回路２１６ａから受け取ったデータに逐次特定の演算処理を施して、その演算結果のデータを第２Ｉ／Ｏ回路２１６ｂへ出力する演算装置である。なお、このシーケンサー２１６ｃのＲＯＭ内には、この演算処理にて使用するテーブルが、記録されている。このテーブルは、治具２１４によってプローブＰの先端面に対して上記受光領域が位置決めされていた場合において、プローブＰの基端面から入射した光がこの受光領域に形成する照射範囲が上記各同心円と一致しているときの虹彩絞り２１１の操作レバー２１１ｇの位置情報と、各同心円の列番号とを、対応付けている。
【００５５】
また、このシーケンサー２１６ｃは、システムコントロール部３１と繋がれており、このシステムコントロール部３１は、操作パネル３６のスイッチと繋がれている。そして、その操作パネル３６上のスイッチが操作されると、システムコントロール部３１がシーケンサー２１６ｃに制御開始を指示する。この指示を受けたシーケンサー２１６のＣＰＵは、ＲＯＭ内に記録されているプログラムを読み込むことにより、上述したような演算処理の実行を開始する。図８は、その演算処理の内容を示すフローチャートである。
【００５６】
逐次処理の開始後、シーケンサー２１６ｃのＣＰＵ（以下、単にシーケンサー２１６ｃと表記する）は、上記受光領域に定義されている各同心円の列数の最大値Ｎを変数ｎに代入し（Ｓ３０１）、プローブＰの基端面に参照光と励起光を１回ずつ導入させる処理を実行するようにシステムコントロール部３１に通知する。そして、シーケンサー２１６ｃは、変数ｎの示す列上にある４個の参照光用光検出器２１５ａが参照光の照射時に検出した強度値（参照光強度値）をそれぞれ取得するとともに、変数ｎの示す列上にある一対の励起光用光検出器２１５ｂが励起光の照射時に検出した強度値（蛍光強度値）をそれぞれ取得する（Ｓ３０２）。
【００５７】
そして、シーケンサー２１６ｃは、取得した４個の参照光強度値の全てが所定閾値（体腔壁を照明するのに十分な強度値として事前に設定された値）を超え、且つ、取得した４個の励起光強度値の全てが所定閾値（体腔壁下の生体組織を励起させるのに十分な強度値として事前に設定された値）を超えるか否かを、判別する（Ｓ３０３）。シーケンサー２１６ｃは、取得した８個の強度値のうちの一つでも所定閾値を超えていなかった場合（Ｓ３０３；ＮＯ）、変数ｎの値を１だけ減じて（Ｓ３０４）、変数ｎの示す列上にある８個の光検出器２１５ａ，２１５ｂにより検出される８個の強度値をそれぞれ取得する（Ｓ３０２）。
【００５８】
そして、Ｓ３０２〜Ｓ３０４の処理ループの実行中に、ある列上にある８個の光検出器２１５ａ，２１５ｂによりそれぞれ検出される８個の強度値が、全て所定閾値を超えていた場合（Ｓ３０３；ＹＥＳ）、シーケンサー２１６ｃは、処理をＳ３０３から分岐させ、ＲＯＭ内のテーブルを参照して、変数ｎの示す列数に対応するレバー２１１ｃの位置情報を取得し（Ｓ３０５）、その位置情報にて示される位置までレバー２１１ｃが移動するように、ドライブ回路２１３を通じてアクチュエータ２１２を制御し（Ｓ３０６）、逐次処理を終了する。
【００５９】
＜本実施形態の動作＞
以上に説明したように構成されるため、本実施形態の診断補助用装置３を用いる利用者は、プローブＰを交換した場合、光源用光学系がずれていると判断した場合、定期的な整備をする場合に、プローブＰの先端面から射出される参照光と励起光の配光角がほぼ同じになるように、調節することができる。
【００６０】
具体的には、利用者は、まず、プローブＰの先端を治具２１４の第２領域２１４ｃに挿入し、プローブＰの先端面の一部を、治具２１４内の内方フランジ２１４ｄに当て付ける。次に、利用者は、診断補助用装置３の図示せぬ操作パネルのスイッチを操作する。すると、マイコン２１６内のシーケンサー２１６ｃの逐次処理が開始される。シーケンサー２１６ｃは、受光面内の外側の列から内側の列に向かって順に受光センサーの受光状態を検出し、８個の受光センサー２１５ａ，２１５ｂが検出する強度値が全て所定の閾値を超えた初めての列を抽出すると、受光面内においてその列の外側に入射する参照光又は励起光が遮光されるように、虹彩絞り２１１を駆動して参照光及び励起光の光量を絞る。
【００６１】
従って、この診断補助用装置３を用いる利用者は、プローブＰの先端に治具２１４をあてがい、操作パネルのスイッチを操作して所定の指示を入力することにより、極めて簡単に、プローブＰの先端面から射出される可視光と励起光の配光角ができるだけ同じとなるように調節することができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、プローブの先端面から射出される可視光と励起光の配光角ができるだけ同じになるように調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態である内視鏡システムを概略的に示す構成図
【図２】光源用光学系を概略的に示す構成図
【図３】配光角調節部を概略的に示す構成図
【図４】虹彩絞りの正面図
【図５】虹彩絞りの側面図
【図６】参照光用光検出部と励起光用光検出部の配置状態を説明するための説明図
【図７】受光面内に定義されている多数の列を説明するための説明図
【図８】シーケンサーで実行される逐次処理の内容を示すフローチャート
【符号の説明】
１        電子内視鏡
１３      細管（鉗子チャネル）
１５      撮像素子
２        光源プロセッサ装置
２２      画像処理部
２３      光源部
３        診断補助用装置
３２      光源部
３３      画像処理部
３４      配光角調節部
２１１    虹彩絞り
２１２    アクチュエータ
２１３    ドライブ回路
２１４    治具３１４
２１５    光検出器
２１５ａ  参照光用光検出器
２１５ｂ  励起光用光検出器
２１６    マイクロコンピュータ
４        映像切替機
Ｐ        プローブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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