(57)【要約】      （修正有）【課題】可視光と励起光とを合成するダイクロイックミラー上に埃が溜まるのを防ぐことができる光源アダプターの提供。【解決手段】光源アダプター３００は、アダプター本体３１０と、このアダプター本体に設けられたガイドレール３１１に沿ってスライド可能な移動ステージ３２０とを備える。ダイクロイックミラー２０６を保持するよう移動ステージ３２０に形成されたミラーボックス部３２２は、励起光がダイクロイックミラー２０６に向けて通る第１の開口と、ダイクロイックミラー２０６により同一方向に向けられた光が透過する第２の開口とを有する。第１の開口は、光を透過させるカバー板３２５により閉塞されている。レンズボックス２１０の下端には、移動ステージ３２０のスライド時にカバー板３２５上の埃を払うブラシ２１１が設けられている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
体腔内を照明するための可視光を発する可視光源と、体腔壁の生体組織を励起させて蛍光を発生させるための励起光を発する励起光源とを備え、前記可視光と励起光とを内視鏡の挿入部に引き通されたライトガイドに対して選択的に入射させる内視鏡用光源装置において、
前記励起光の光路と前記可視光の光路とが交差するよう構成され、該交差位置に、励起光と可視光とのいずれか一方を反射させ、他方を透過させることにより互いに異なる方向から入射する励起光と可視光とを同一方向に向けるダイクロイックミラーが配置され、該ダイクロイックミラーは、前記可視光と前記励起光とのうち前記ダイクロイックミラーで反射される光が該ダイクロイックミラーに向けて通る第１の開口と、該ダイクロイックミラーにより同一方向に向けられた光が透過する第２の開口とを有するミラーボックスに装着され、前記第１の開口は、光を透過させるカバー板により閉塞されていることを特徴とする内視鏡用光源装置。
【請求項２】
前記ミラーボックスは、使用時に前記第１の開口が上側となるよう配置され、前記ダイクロイックミラーで反射される光は、前記カバー板に対して上側から入射することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用光源装置。
【請求項３】
前記ミラーボックスは、前記ダイクロイックミラーを前記可視光と励起光との交差位置と、該交差位置から外れた待避位置との間で移動させることができるように、前記可視光源及び励起光源が固定された固定部に対してスライド可能であり、前記固定部には、前記ミラーボックスのスライド時に前記カバー板上の埃を払うブラシが設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の内視鏡用光源装置。
【請求項４】
前記カバー板は、波長選択フィルタであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の内視鏡用光源装置。
【請求項５】
体腔内を照明するための可視光を発する可視光源と、体腔壁の生体組織を励起させて蛍光を発生させるための励起光を発する励起光源とを備え、前記可視光と励起光とを内視鏡の挿入部に引き通されたライトガイドに対して選択的に入射させる内視鏡用光源装置において、
前記励起光の光路と前記可視光の光路とが交差するよう構成され、該交差位置に、励起光と可視光とのいずれか一方を反射させ、他方を透過させることにより互いに異なる方向から入射する励起光と可視光とを同一方向に向けるダイクロイックミラーが配置され、該ダイクロイックミラーは、前記可視光と前記励起光とのうち前記ダイクロイックミラーで反射される光が該ダイクロイックミラーに向けて通る第１の開口と、該ダイクロイックミラーにより同一方向に向けられた光が透過する第２の開口とを有するミラーボックスに装着され、前記ミラーボックスは、前記ダイクロイックミラーを前記可視光と励起光との交差位置と、該交差位置から外れた待避位置との間で移動させることができるように、前記可視光源及び励起光源が固定された固定部に対してスライド可能であり、前記固定部には、前記ミラーボックスが前記待避位置に移動した際に前記第１の開口の上面を覆う庇が設けられていることを特徴とする内視鏡用光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡内に引き通されたライトガイドへ可視光と励起光とを供給するための内視鏡用光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体組織は、特定の波長の光が照射されると、励起して蛍光を発する。また、腫瘍や癌などの病変が生じている異常な生体組織は、正常な生体組織よりも弱い蛍光を発する。この反応現象を利用して生体組織に生じた異状を検出する内視鏡システムが開発されている。
【０００３】
この種の内視鏡システムは、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１に開示される内視鏡システムの光源装置は、白色光源２１から発した白色光と励起光源２２から発した励起光とをライトガイド１２に入射させるため、白色光の光路内にダイクロイックミラー２４を備えている。白色光は、ダイクロイックミラー２４を透過してライトガイドに入射し、このライトガイドに導かれて内視鏡先端まで導かれ、体腔内を照明する。一方、励起光は、ダイクロイックミラーで反射されてライトガイドに入射し、このライトガイドに導かれて内視鏡先端まで導かれ、体腔壁に照射されて体腔壁下の生体組織を励起し、蛍光を生じさせる。
【０００４】
なお、この種の内視鏡システムでは、白色光源及び励起光源は、各光源からの光を選択的に内視鏡のライトガイドに入射させる内視鏡用光源装置に組み込まれて利用される。この内視鏡用光源装置は、励起光の光路と可視光の光路とを交差させるよう構成され、交差位置に、励起光を反射させ、可視光を透過させることにより互いに異なる方向から入射する励起光と可視光とを同一方向に向けるダイクロイックミラーを備えている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−０６５６０２号公報  （図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のような内視鏡用光源装置では、励起光を上方からダイクロイックミラーに入射させる場合には、上側から入った埃がダイクロイックミラー上に溜まりやすく、埃が溜まると透過率、反射率が低下するという問題がある。
【０００７】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、可視光と励起光とを合成するダイクロイックミラー上に埃が溜まるのを防ぐことができる内視鏡用光源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】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本願発明の第１の態様にかかる内視鏡用光源装置は、体腔内を照明するための可視光を発する可視光源と、体腔壁の生体組織を励起させて蛍光を発生させるための励起光を発する励起光源とを備え、可視光と励起光とを内視鏡の挿入部に引き通されたライトガイドに対して選択的に入射させる構成において、励起光の光路と可視光の光路とが交差するよう構成され、この交差位置に、励起光と可視光とのいずれか一方を反射させ、他方を透過させることにより互いに異なる方向から入射する励起光と可視光とを同一方向に向けるダイクロイックミラーが配置され、ダイクロイックミラーは、可視光と励起光とのうちダイクロイックミラーで反射される光がダイクロイックミラーに向けて通る第１の開口と、ダイクロイックミラーにより同一方向に向けられた光が透過する第２の開口とを有するミラーボックスに装着され、第１の開口は、光を透過させるカバー板により閉塞されていることを特徴とする。
【０００９】
なお、本願発明は、使用時に第１の開口が上側となるようミラーボックスが配置され、ダイクロイックミラーで反射される光がカバー板に対して上側から入射する場合に特に有効である。
【００１０】
ミラーボックスは、ダイクロイックミラーを可視光と励起光との交差位置と、該交差位置から外れた待避位置との間で移動させることができるように、可視光源や励起光源が固定された固定部に対してスライド可能とすることができ、この場合には、固定部には、ミラーボックスのスライド時にカバー板上の埃を払うブラシを設けることが望ましい。また、カバー板は、波長選択フィルタとしてもよい。
【００１１】
本発明の第２の態様にかかる内視鏡用光源装置は、体腔内を照明するための可視光を発する可視光源と、体腔壁の生体組織を励起させて蛍光を発生させるための励起光を発する励起光源とを備え、可視光と励起光とを内視鏡の挿入部に引き通されたライトガイドに対して選択的に入射させる構成において、励起光の光路と可視光の光路とが交差するよう構成され、この交差位置に、励起光と可視光とのいずれか一方を反射させ、他方を透過させることにより互いに異なる方向から入射する励起光と可視光とを同一方向に向けるダイクロイックミラーが配置され、このダイクロイックミラーは、可視光と励起光とのうちダイクロイックミラーで反射される光がダイクロイックミラーに向けて通る第１の開口と、ダイクロイックミラーにより同一方向に向けられた光が透過する第２の開口とを有するミラーボックスに装着され、ミラーボックスは、ダイクロイックミラーを可視光と励起光との交差位置と、該交差位置から外れた待避位置との間で移動させることができるように、可視光源や励起光源が固定された固定部に対してスライド可能であり、固定部には、ミラーボックスが待避位置に移動した際に第１の開口の上面を覆う庇が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の第１の態様によれば、ダイクロイックミラーが格納された第１の開口が透明なカバー板により閉塞されるため、使用時に第１の開口がダイクロイックミラーの上側に位置する場合にも、ミラーボックス内への埃の侵入を防ぎ、ダイクロイックミラー上に埃が溜まるのを防ぐことができる。
【００１３】
また、ミラーボックスを移動可能にし、移動しない固定部にブラシを取り付けた場合には、移動の際にカバー板の上をブラシにより払拭することができ、カバー板上に埃が溜まるのを防ぐことができる。
【００１４】
さらに、カバー板を波長選択フィルタにした場合には、ダイクロイックミラーとの併用により２つの波長帯のフィルタリングが可能となる。これにより、例えば励起光を短波長側と長波長側とでカットしたり、２回のフィルタリングによりカット帯域の立ち上がりをより急峻にしたりすることができる。
【００１５】
本発明の第２の態様によれば、ミラーボックスが待避位置に移動した際にも第１の開口の上面は庇により覆われるため、使用時に第１の開口がダイクロイックミラーの上側に位置する場合にも、ミラーボックス内への埃の侵入を防ぎ、ダイクロイックミラー上に埃が溜まるのを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。本発明の内視鏡用光源装置は、蛍光観察が可能な一般的な内視鏡システムに適用される。そこで、一般的な内視鏡システムの全体的な構成について簡単に説明し、その後、内視鏡用光源装置の実施例を２例説明する。実施例１が上記の第１の態様、実施例２が第２の態様にそれぞれ相当する。
【００１７】
図１は、蛍光内視鏡システムの外観図である。図１に示されるように、内視鏡システムは、電子内視鏡１０、光源プロセッサ装置２０、及び、表示装置３０を備えている。
【００１８】
電子内視鏡１０は、体腔内に挿入するために細長く形成された挿入部１０ａ、その挿入部１０ａの先端部分を湾曲操作するためのアングルノブ等を有する操作部１０ｂ、操作部１０ｂと光源プロセッサ装置２０とを接続するために操作部１０ｂから延びるケーブル部１０ｃ、及び、ケーブル部１０ｃの先端を光源プロセッサ装置２０に着脱自在に装着するためのコネクタ部１０ｄに区分される。
【００１９】
そして、この電子内視鏡１０は、挿入部１０ａの内部に対物光学系及び撮像素子を備えている。対物光学系は、挿入部１０ａの先端に対向した被写体の像を形成し、撮像素子は、対物光学系によって形成された像を撮像して画像データに変換する。画像データは、挿入部１０ａ、操作部１０ｂ、ケーブル部１０ｃ、及び、コネクタ部１０ｄ内に順に引き通された信号線を通じて光源プロセッサ装置２０へ伝送される。
【００２０】
また、この電子内視鏡１０は、照明光及び励起光を内視鏡先端に伝送するため、束ねられた可撓な光ファイバからなるライトガイドを備えている。ライトガイドは、挿入部１０ａ、操作部１０ｂ、ケーブル部１０ｃ、及び、コネクタ部１０ｄ内に順に引き通されており、コネクタ部１０ｄが光源プロセッサ装置２０に装着されている場合、ライトガイドの基端は、光源プロセッサ装置２０の光源装置内に挿入される。
【００２１】
図２は、光源プロセッサ装置２０の概略的な構成を示すブロック図である。光源プロセッサ装置２０は、光源プロセッサ装置２０全体を制御する制御部２０ａ、電子内視鏡１０のライトガイドへ光を供給する光源装置２０ｂ、及び、電子内視鏡１０の撮像素子から出力される画像データを処理するための画像処理部２０ｃを備えている。
【００２２】
制御部２０ａは、操作盤上の切替スイッチが操作されることによって、体腔壁のカラー画像により観察する通常観察モードと、体腔壁の蛍光画像に基づいて得られた特殊観察画像を観察する特殊観察モードとの何れか一方に観察モードを切り替える。
【００２３】
光源装置２０ｂは、通常観察モードでは、電子内視鏡１０の挿入部１０ａが挿入された体腔内を照明するための可視光を電子内視鏡１０内のライトガイドに入射させ、特殊観察モードでは、体腔内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ライトガイドに交互に入射させる。
【００２４】
画像処理部２０ｃは、通常観察モードでは、電子内視鏡１０の撮像素子から出力される画像データを処理して表示装置３０に出力する。表示装置３０は、入力された画像データに基づいて、体腔内の通常画像を表示する。
【００２５】
一方、特殊観察モードでは、画像処理部２０ｃは、挿入部１０ａの先端から可視光が射出されている期間に取得される参照画像データと、挿入部１０ａの先端から励起光が射出されている期間に取得される蛍光画像データとを交互に取得する。そして、画像処理部２０ｃは、一組の参照画像データと蛍光画像データとを取得する毎に、参照画像データと蛍光画像データとを比較し、参照画像データの輝度に対する蛍光画像データの輝度の割合が一定の値より低い画素を病変部と特定し、これらの画素を例えば赤色で表示する患部画像データを生成する。そして、患部画像データを参照画像データに合成することにより、可視光により照明された体腔内の画像に病変部を赤色で重ねて表示する特殊観察画像データを順次生成して表示装置３０に出力する。表示装置３０は、入力された特殊観察画像データに基づいて、体腔内の画像に病変部が赤色で表示された特殊観察画像を表示する。
【００２６】
図３は、光源プロセッサ装置２０内の光源装置２０ｂの光学系の説明図である。光源装置２０ｂは、体腔内を照明するための可視光(白色光)を発するハロゲンランプ等を利用した白色光源２０１と、体腔壁の生体組織を励起させて蛍光を発生させるための励起光を発するレーザーを利用した励起光源２０４と、電子内視鏡１０の挿入部１０ａに引き通されたライトガイド１０１に対して白色光と励起光とを選択的に入射させる光源アダプター３００とを備えている。
【００２７】
白色光源２０１から発した平行な白色光は、アフォーカル光学系２０２によりビーム径が縮小されて光源アダプター３００に入射する。一方、励起光源２０４から発した励起光は、ファイバー束２０４ａに導かれ、コリメートレンズ２０５により平行光に変換されて光源アダプター３００に入射する。
【００２８】
内視鏡用光源装置２０ｂは、励起光の光路と白色光の光路とを交差させるよう構成されている。そして、光源アダプター３００には、これらの白色光の光路と励起光の光路との交差位置に配置され、励起光を反射させ、可視光を透過させることにより互いに異なる方向から入射する励起光と可視光とを同一方向に向けるダイクロイックミラー２０６と、ダイクロイックミラー２０６を透過した白色光及びダイクロイックミラー２０６で反射された励起光を集光してライトガイド１０１に入射させる集光レンズ２０３と、特殊観察モードで白色光を断続的に透過させるロータリーシャッター２０８と、このロータリーシャッター２０８を回転駆動するモータ２０９とが配置されている。
【実施例１】
【００２９】
次に、上記の構成を前提として、実施例１にかかる内視鏡用光源装置２０ｂ内の光学素子の具体的な配置関係を図４〜図６に基づいて説明する。図４は、光源装置２０ｂの全体構成を示す斜視図、図５は、実施例１の光源アダプター３００の斜視図、図６は実施例１の光源アダプター３００のダイクロイックミラー２０６を保持するミラーボックス部分の断面図である。
【００３０】
光源アダプター３００は、光源装置２０ｂ内で白色光源２０１及び励起光源２０４等が固定された固定部の一部を構成するアダプター本体３１０と、このアダプター本体３１０に水平方向に沿って設けられたガイドレール３１１にガイドされてアフォーカル光学系２０２の光軸に対して垂直な方向にスライド可能な移動ステージ３２０とを備えている。アダプター本体３１０には、ステージ移動用のモータ(図示せず)が設けられ、このモータの回転軸に固着されたピニオン３１２が移動ステージ３２０の上端に形成されたラック３２１に噛合している。
【００３１】
移動ステージ３２０には、ダイクロイックミラー２０６が装着されたミラーボックス部３２２が形成されると共に、このミラーボックス部３２２を挟んで一方側にはロータリーシャッター２０８を回転駆動するモータ２０９が収納されたモータ収納部３２３が形成され、他方側には断面円形の光路孔３２４が移動ステージ３２０を貫通して形成されている。ロータリーシャッター２０８は、図４に示されるように、中心角約１６０°の扇形の開口が形成された円板である。
【００３２】
ステージ移動用のモータを回転させることにより、移動ステージ３２０をガイドレール３１１に沿って水平方向に移動させ、ダイクロイックミラー２０６を可視光と励起光との交差位置と、交差位置から外れた待避位置との間で移動させることができる。
【００３３】
ミラーボックス部３２２は、図６に示すように、ダイクロイックミラー２０６で反射される励起光がダイクロイックミラー２０６に向けて通る第１の開口３２２ａと、ダイクロイックミラー２０６により同一方向に向けられた光が透過する第２の開口３２２ｂとを有し、第１の開口３２２ａは、光を透過させるカバー板３２５により閉塞されている。実施例１では、使用時に第１の開口３２２ａが上側となるよう配置され、励起光がカバー板３２５に対して上側から入射するよう構成されている。このように上側に位置する第１の開口３２２ａをカバー板３２５により閉塞することにより、第１の開口３２２ａから埃が侵入してダイクロイックミラー２０６上に溜まるのを防ぐことができる。
【００３４】
なお、カバー板３２５は、フラットな波長特性を持つ透明板を用いてもよいし、波長選択フィルタを用いてもよい。ダイクロイックミラー２０６は、励起光を反射させ、白色光を透過させるため、所定の波長λ１より短波長の成分を反射させる特性を有している。そこで、例えばカバー板３２５に励起光の短波長側の波長λ２(λ１＞λ２)より短い波長をカットする機能を持たせれば、励起光の波長範囲を短波長側でも規定することができる。また、カバー板３２５に励起光の長波長側の波長λ１より長波長の成分をカットする特性を持たせれば、２回のフィルタリングによりカット帯域の立ち上がりをより急峻にすることができる。
【００３５】
ファイバー束２０４ａは、図４に示すようにコネクタＣ１を介して励起光源２０４に接続され、図５に示すようにコネクタＣ２によりコリメートレンズ２０５を保持するレンズボックス２１０に接続されている。レンズボックス２１０は、図示せぬ支持機構によりアダプター本体３１０、あるいは、アダプター本体が固定されたベース部材に固定されている。
【００３６】
また、図５に示すように、固定部の一部を構成するレンズボックス２１０の下端には、移動ステージ３２０のスライド時にカバー板３２５上の埃を払うブラシ２１１が設けられている。このため、移動ステージ３２０が移動する際にカバー板３２５の上をブラシ２１１により払拭することができ、カバー板３２５上に埃が溜まるのを防ぐことができる。
【００３７】
制御部２０ａは、特殊観察モードでは、図４及び図５に示すように、ダイクロイックミラー２０６が励起光と白色光との交差位置に配置されるよう図示せぬステージ移動用のモータを駆動し、モータ２０９によりロータリーシャッター２０８を回転駆動する。これにより、白色光を断続的にダイクロイックミラー２０６に入射させ、白色光が入射する間は励起光源２０４をオフし、白色光が遮断される間に励起光源２０４をオンすることにより、白色光と励起光とを交互にライトガイド１０１に入射させる。
【００３８】
一方、通常観察モードでは、制御部２０ａは、ステージ移動用のモータを駆動することにより、移動ステージ３２０を図４に示した位置から図中右側にスライドさせ、ダイクロイックミラー２０６を光路の交差位置から外れた待避位置に移動する。これにより、白色光の光路からダイクロイックミラー２０６とロータリーシャッター２０８とが待避し、光路孔３２４が光路上に配置される。したがって、白色光源２０１を点灯することにより、白色光を連続的にライトガイド１０１に入射させることができる。
【実施例２】
【００３９】
続いて、実施例２にかかる内視鏡用光源装置の光源アダプターの構成を図７に基づいて説明する。図７は実施例２の光源アダプター３００Ａを示す斜視図である。実施例２の光源アダプター３００Ａの構成は、ほぼ実施例１の光源アダプター３００とほぼ共通であるため、同一の部材には同一符号を付して重複した説明は省略する。
【００４０】
相違点は、実施例１でミラーボックス部３２２の第１の開口３２２ａを閉塞しているカバー板３２５及びカバー板を払拭するブラシ２１１を設けずに、レンズボックス２１０の下端の片側に庇２１２を設けた点である。この庇２１２は、移動ステージ３２０が図７に示すように右側に移動し、ダイクロイックミラー２０６が待避位置に在るときにミラーボックス部３２２の第１の開口３２２ａの上面を覆う位置に設けられている。
【００４１】
ダイクロイックミラー２０６が交差位置に配置されている場合には、第１の開口３２２ａの上面はレンズボックス２１０により覆われるため、埃の侵入は少ない。これに対して、ダイクロイックミラー２０６が待避位置に配置されている場合には、庇２１２が設けられていなければ、第１の開口３２２ａの上面に遮蔽物がなく、埃が侵入しやすくなる。そこで、上記のように庇２１２を設けることにより、待避位置でのミラーボックス３２２への埃の侵入を防ぐようにしている。実施例２の構成では、実施例１のカバー板のように埃の侵入を完全に防ぐことはできないが、実施例１よりも簡単な構成で足りるため、実施例１よりも安いコストで一定の効果を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】一般的な内視鏡システムの外観図である。
【図２】光源プロセッサ装置の概略的な構成を示すブロック図である。
【図３】光源プロセッサ装置内の光源装置の光学系の説明図である。
【図４】本発明の実施例１にかかる内視鏡用光源装置の全体構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施例１にかかる光源アダプターの斜視図である。
【図６】本発明の実施例１にかかる光源アダプターのミラーボックス部分の断面図である。
【図７】本発明の実施例２にかかる内視鏡用光源装置の光源アダプターの斜視図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０      電子内視鏡
１０ａ    挿入部
１０ｂ    操作部
１０ｃ    ケーブル部
１０ｄ    コネクタ部
１０１    ライトガイド
２０      光源プロセッサ装置
２０ｂ    光源装置
２０１    白色光源
２０２    アフォーカル光学系
２０３    集光レンズ
２０４    励起光源
２０４ａ  光ファイバ束
２０５    コリメートレンズ
２０６    ダイクロイックミラー
２１０    レンズボックス
２１１    ブラシ
２１２    庇
３００    光源アダプター
３１０    アダプター本体
３２０    移動ステージ
３２２    ミラーボックス部
３２２ａ  第１の開口
３２２ｂ  第２の開口
【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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