(57)【要約】【課題】対物光学系と同軸で励起光と蛍光による照明を行う場合に画質を良好に保つ。【解決手段】電子内視鏡１０は、被観察部位の像を取り込む対物光学系４０と、ライトガイド４２から出射される励起光、およびこの励起光により励起発光する波長変換部材４９の蛍光体の蛍光による白色光の光軸が一致している。波長変換部材４９は、励起光パスフィルタ４８とともに絞り４４を構成し、実質的に絞りの機能を担う励起光パスフィルタ４８よりも対物側に配されている。ライトガイド４２はプリズム４５の背後に位置し、励起光は、プリズム４５の斜面に設けられた励起光パスフィルタ４７、絞り４４の励起光パスフィルタ４８を透過して波長変換部材４９に照射される。励起光や蛍光が被観察部位の像に混入することがないため、観察画像の画質を良好に保つことができる。【選択図】図３
2012120702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の被観察部位の像の入射光量を制限する絞りを有する対物光学系と、
第一の波長帯域の光で波長変換部材の蛍光体を励起させて第二の波長帯域の光を生じさせ、第一、第二の波長帯域の光を合波した照明光を被観察部位に照射する第一照明光学系とを備え、
前記対物光学系と前記第一照明光学系の光軸を同一とし、絞りよりも対物側に波長変換部材を配置することを特徴とする内視鏡。
【請求項２】
前記対物光学系は、被観察部位の像を屈折させるプリズムを絞りの後段に有し、
プリズムの斜面に第一の波長帯域の光のみを選択的に透過させるナローパスフィルタを設けることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
【請求項３】
第一の波長帯域の光のみを選択的に透過させるナローパスフィルタで絞りを構成することを特徴とする請求項１または２に記載の内視鏡。
【請求項４】
絞りと波長変換部材を一体化することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の内視鏡。
【請求項５】
プリズムの被観察部位の像の出射面側に、被観察部位の像を撮像する撮像素子を備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の内視鏡。
【請求項６】
プリズムの被観察部位の像の出射面と前記撮像素子の撮像面の間に、第一の波長帯域の光を遮光するカットフィルタを設けることを特徴とする請求項５に記載の内視鏡。
【請求項７】
前記対物光学系および前記第一照明光学系とは光軸が異なる第二照明光学系を備えることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の内視鏡。
【請求項８】
前記第一照明光学系または前記第二照明光学系のいずれを用いるかを選択させる操作手段を備えることを特徴とする請求項７に記載の内視鏡。
【請求項９】
第一の波長帯域の光は青色または紫外光、第二の波長帯域の光は緑色、黄色、または赤色光であり、第一、第二の波長帯域の光の合波光は白色光であることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の内視鏡。
【請求項１０】
被検体の被観察部位の像の入射光量を制限する絞りを有する対物光学系、および第一の波長帯域の光で波長変換部材の蛍光体を励起させて第二の波長帯域の光を生じさせ、第一、第二の波長帯域の光を合波した照明光を被観察部位に照射する照明光学系を有し、対物光学系と照明光学系の光軸を同一とし、絞りよりも対物側に波長変換部材を配置した内視鏡と、
第一の波長帯域の光を発する光源の駆動を制御する光源装置とを備え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、被検体の被観察部位の像を取り込む対物光学系と、被観察部位に照明光を照射する照明光学系を同軸にした内視鏡およびこれを備える内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療、工業分野において内視鏡を利用した検査が広く普及している。周知の如く、内視鏡は被検体内に挿入する挿入部の先端部から被検体の被観察部位に照明光を照射し、被観察部位の像を取り込む。従来、照明光の光源にはキセノンランプやメタルハライドランプが用いられていたが、さらなる小型化、コストダウンを推進するために、発光ダイオードや半導体レーザダイオードを光源に採用する動きが活発化している。こうした光源を用いた場合は、光源から発せられる励起光（青色光や紫外光）で蛍光体を励起させて緑色、黄色、赤色などの蛍光を生じさせ、励起光と蛍光を合波することで白色光を作り出している。
【０００３】
現在市販されているスタンダードな内視鏡は、被観察部位の像を取り込む対物光学系と、被観察部位に照明光を照射する照明光学系が各々独立している。例えば対物光学系が先端部の中央に、照明光学系がその両脇に配されている。このように対物光学系と照明光学系の光軸が一致していないと、先端部を被観察部位にある程度近付けたときに照明光が対物光学系の観察視野に僅かしか照射されなくなり、観察画像が暗くなるという問題があった。この問題を解決するために、対物光学系と照明光学系を同軸にした内視鏡が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に記載の内視鏡は、被観察部位の像を撮像素子に伝送するためのロッドレンズと、ロッドレンズの出射端面から撮像素子への光路中に設けられたハーフミラーと、ハーフミラーに向けて照明光を照射する光源とを備え、ハーフミラーによりロッドレンズの出射端面に照明光を入射させている。つまりロッドレンズ等の対物光学系と光源等の照明光学系を同軸にしている。また、撮像素子への照明光の入射を防ぐため、ハーフミラーの裏側に吸光スクリーンを設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０４−２２９８１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のように対物光学系と照明光学系を同軸にして、いわゆる同軸照明を行う場合は、照明光が被観察部位の像に混入してフレア等（撮像素子にＣＣＤを用いた場合はスミアやブルーミング）の画質劣化を招くことを防止する必要がある。特許文献１ではその対策としてハーフミラーの裏側に吸光スクリーンを設けているが、ロッドレンズを用いているためフレアの発生は避けられない。
【０００７】
そのうえ特許文献１では、光源に発光ダイオードや半導体レーザダイオードを用い、励起光と蛍光により白色光を生成する構成を想定していない。この場合は励起光と蛍光の両方に被観察部位の像への混入を防ぐ対策を講じなければならないが、その具体的な方法は当然ながら特許文献１には一切記載されていない。
【０００８】
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、対物光学系と同軸で励起光と蛍光による照明を行う場合に画質を良好に保つことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の内視鏡は、被検体の被観察部位の像の入射光量を制限する絞りを有する対物光学系と、第一の波長帯域の光で波長変換部材の蛍光体を励起させて第二の波長帯域の光を生じさせ、第一、第二の波長帯域の光を合波した照明光を被観察部位に照射する第一照明光学系とを備え、前記対物光学系と前記第一照明光学系の光軸を同一とし、絞りよりも対物側に波長変換部材を配置することを特徴とする。
【００１０】
前記対物光学系は、被観察部位の像を屈折させるプリズムを絞りの後段に有し、プリズムの斜面に第一の波長帯域の光のみを選択的に透過させるナローパスフィルタを設けることが好ましい。第一の波長帯域の光は斜面の背後から発せられ、ナローパスフィルタを透過して波長変換部材に一部照射される。被観察部位の像のうち、第一の波長帯域の光と異なる波長帯成分の光はプリズムで屈折され、第一の波長帯域の光と同じ波長帯成分の光は、ナローパスフィルタを透過して斜面の背後に導かれる。
【００１１】
第一の波長帯域の光のみを選択的に透過させるナローパスフィルタで絞りを構成することが好ましい。絞りと波長変換部材を一体化してもよい。
【００１２】
プリズムの被観察部位の像の出射面側に、被観察部位の像を撮像する撮像素子を備えることが好ましい。この場合、プリズムの被観察部位の像の出射面と前記撮像素子の撮像面の間に、第一の波長帯域の光を遮光するカットフィルタを設けてもよい。
【００１３】
前記対物光学系および前記第一照明光学系とは光軸が異なる第二照明光学系を備えることが好ましい。この場合、近景観察時は前記第一照明光学系単独、または前記第二照明光学系と併用し、通常観察時は第二照明光学系を用いる。前記第一照明光学系または前記第二照明光学系のいずれを用いるかを選択させる操作手段を備えることが好ましい。
【００１４】
第一の波長帯域の光は青色または紫外光、第二の波長帯域の光は緑色、黄色、または赤色光であり、第一、第二の波長帯域の光の合波光は白色光である。
【００１５】
本発明の内視鏡システムは、被検体の被観察部位の像の入射光量を制限する絞りを有する対物光学系、および第一の波長帯域の光で波長変換部材の蛍光体を励起させて第二の波長帯域の光を生じさせ、第一、第二の波長帯域の光を合波した照明光を被観察部位に照射する照明光学系を有し、対物光学系と照明光学系の光軸を同一とし、絞りよりも対物側に波長変換部材を配置した内視鏡と、第一の波長帯域の光を発する光源の駆動を制御する光源装置とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、被検体の被観察部位の像を取り込む対物光学系と、第一の波長帯域の光、およびこの光によって波長変換部材の蛍光体から励起発光する第二の波長帯域の光を合波した照明光を被観察部位に照射する照明光学系の光軸を同一とし、対物光学系の絞りよりも対物側に波長変換部材を配置するので、画質を良好に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】電子内視鏡システムの構成を示す外観図である。
【図２】電子内視鏡の先端部の端面を示す平面図である。
【図３】先端部の内部を側面から視た断面図である。
【図４】電子内視鏡システムの構成を示すブロック図である。
【図５】白色光、励起光、および蛍光の分光強度分布と、励起光パスフィルタ、および励起光カットフィルタの分光透過率を概略的に示すグラフである。
【図６】ＣＣＤの撮像面上に励起光カットフィルタを配した例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１において、電子内視鏡システム２は、電子内視鏡１０、プロセッサ装置１１、および光源装置１２からなる。電子内視鏡１０は、周知の如く、被検体（患者）内に挿入される可撓性の挿入部１３と、挿入部１３の基端部分に連設された操作部１４と、プロセッサ装置１１および光源装置１２に接続されるコネクタ１５と、操作部１４、コネクタ１５間を繋ぐユニバーサルコード１６とを有する。
【００１９】
操作部１４には、挿入部１３の先端部１７を上下左右方向に湾曲させるためのアングルノブや、送気・送水ノズル３４（図２および図３参照）からエアー、水を噴出させるための送気・送水ボタンの他、観察画像を静止画記録するためのレリーズボタンといった操作部材が設けられている。
【００２０】
また、操作部１４の先端側には、電気メス等の処置具が挿通される鉗子口が設けられている。鉗子口は、挿入部１３内の鉗子チャンネル５８（図３参照）を通して、先端部１７に設けられた鉗子出口３３（図２および図３参照）に連通している。
【００２１】
プロセッサ装置１１は、光源装置１２と電気的に接続され、電子内視鏡システム２の動作を統括的に制御する。プロセッサ装置１１は、ユニバーサルコード１６や挿入部１３内に挿通された伝送ケーブル５７（図３参照）を介して電子内視鏡１０に給電を行い、先端部１７に搭載されたＣＣＤ４１（図３参照）の駆動を制御する。また、プロセッサ装置１１は、伝送ケーブル５７を介してＣＣＤ４１から出力された撮像信号を受信し、受信した撮像信号に各種処理を施して画像データを生成する。プロセッサ装置１１で生成された画像データは、プロセッサ装置１１にケーブル接続されたモニタ１８に観察画像として表示される。
【００２２】
電子内視鏡システム２には、被検体の被観察部位に挿入部１３の先端部１７を近付けて被観察部位の近景を観察する近景観察モードと、被観察部位と先端部１７の距離を適度に保って観察する通常観察モードとが用意されている。各モードの切替は操作部１４のモード切替スイッチ１９を操作することにより行われる。光源装置１２には各モード用の光源が搭載されている。近景観察モードでは青色の励起光（紫外光でも可）およびこれに励起発光する緑色〜黄色〜赤色の蛍光による白色光を対物光学系４０（図３参照）と同じ光軸で被観察部位に照射（同軸照明）する。通常観察モードでは対物光学系４０の光軸の両側からキセノンランプ等による白色光を照射する。電子内視鏡システム２の電源投入直後は通常観察モードが自動的に選択される。
【００２３】
図２および図３において、先端部１７の端面１７ａには、観察窓（兼近景観察用照明窓）３０、通常観察用照明窓３１、３２、鉗子出口３３、および送気・送水ノズル３４が設けられている。観察窓３０は端面１７ａの片側中央に配置されている。観察窓３０の奥には、被観察部位の像を取り込むための対物光学系４０、被観察部位の像を撮像するＣＣＤ４１、および近景観察用の照明光の元となる励起光を光源装置１２から導光するライトガイド４２の出射端が配設されている。一点鎖線の光軸Ｌで示すように、ライトガイド４２の光軸（照明光学系の光軸）は対物光学系４０の光軸と一致している。
【００２４】
対物光学系４０は、レンズ群４３、絞り４４、およびプリズム４５からなる。レンズ群４３と絞り４４は鏡筒４６に収容されている。プリズム４５は鏡筒４６の後端に固着され、被観察部位の像を９０°屈折させてＣＣＤ４１の撮像面４１ａに導く。プリズム４５は、ライトガイド４２の出射端から放たれる励起光のみを選択的に透過させる（励起光以外の光を遮光する）励起光パスフィルタ４７（図５にＰＦで示す）を二つの直角プリズムの斜面で挟んだ構成である。
【００２５】
絞り４４は、プリズム４５側の励起光パスフィルタ４８と観察窓３０側（対物側）の波長変換部材４９とからなり、被観察部位の像の入射を制限する。励起光パスフィルタ４８はプリズム４５の励起光パスフィルタ４７と同じものである。励起光パスフィルタ４８は、励起光以外の光にはカットフィルタとなるため、励起光パスフィルタ４８が実質的に絞りの機能を担う。
【００２６】
ライトガイド４２の出射端から放たれた励起光は、励起光パスフィルタ４８を透過して波長変換部材４９に一部が入射し、その他は絞り４４の開口を素通りする。波長変換部材４９は、青色の励起光の一部を吸収して緑色〜黄色〜赤色に励起発光する複数種の蛍光体が分散配置、または表面に塗布されたガラスである。この波長変換部材４９で励起発光する緑色〜黄色〜赤色の蛍光（図５にＦで示す）と、絞り４４の開口および励起光パスフィルタ４８を透過して蛍光体の励起発光に寄与しない青色の励起光とが合波されて近景観察用の照明光（白色光）が生成され、観察窓３０を通して被観察部位に照射される。
【００２７】
通常観察用照明窓３１、３２は、観察窓３０の左右対称な位置に配されている。通常観察用照明窓３１、３２の背後には、照明レンズ５０、５１（図４参照）とライトガイド５２、５３（図４参照）の出射端が配されており、通常観察用照明窓３１、３２からライトガイド５２、５３で導光される照明光が被観察部位に照射される。ライトガイド５２、５３の光軸は対物光学系４０の光軸と平行である。
【００２８】
ＣＣＤ４１は、観察窓３０、対物光学系４０を経由した被検体内の被観察部位の像が撮像面４１ａに入射するように配置されている。撮像面４１ａには複数の色セグメントからなるカラーフィルタ、例えばベイヤー配列の原色（ＲＧＢ）カラーフィルタが形成されている。
【００２９】
撮像面４１ａ上には、四角枠状のスペーサ５４を介して矩形板状のカバーガラス５５が取り付けられている。ＣＣＤ４１、スペーサ５４、およびカバーガラス５５は、接着剤で互いに接着されて組み付けられる。これにより、スペーサ５４およびカバーガラス５５で囲まれた密閉空間内に撮像面４１ａが収容され、塵埃や水等の侵入から撮像面４１ａが保護される。
【００３０】
ＣＣＤ４１の後端には回路基板５６が固着されている。ＣＣＤ４１の後端部と回路基板５６の前端部には複数の端子が設けられ、これらはワイヤボンディング等により電気的な接続がなされている。また、回路基板５６には後端部にも端子が設けられており、該端子と伝送ケーブル５７がハンダ付け等で電気的に接続されている。
【００３１】
図４において、電子内視鏡１０の操作部１４には、アナログ信号処理回路（以下、ＡＦＥと略す）６５、ＣＣＤ駆動回路６６、およびＣＰＵ６７が設けられている。ＡＦＥ６５は、相関二重サンプリング回路（以下、ＣＤＳと略す）、自動ゲイン制御回路（以下、ＡＧＣと略す）、およびアナログ／デジタル変換器（以下、Ａ／Ｄと略す）から構成されている。ＣＤＳは、ＣＣＤ４１から出力される撮像信号に対して相関二重サンプリング処理を施し、ＣＣＤ４１で生じるリセット雑音およびアンプ雑音の除去を行う。ＡＧＣは、ＣＤＳによりノイズ除去が行われた撮像信号を、プロセッサ装置１１から指定されるゲイン（増幅率）で増幅する。Ａ／Ｄは、ＡＧＣにより増幅された撮像信号を所定のビット数のデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄでデジタル化された撮像信号は、伝送ケーブル５７を介してプロセッサ装置１１の画像処理回路７４に入力される。
【００３２】
ＣＣＤ駆動回路６６は、ＣＣＤ４１の駆動パルス（垂直／水平走査パルス、電子シャッタパルス、読み出しパルス、リセットパルス等）とＡＦＥ６５用の同期パルスとを発生する。ＣＣＤ４１は、ＣＣＤ駆動回路６６からの駆動パルスに応じて撮像動作を行い、撮像信号を出力する。ＡＦＥ６５の各部は、ＣＣＤ駆動回路６６からの同期パルスに基づいて動作する。
【００３３】
ＣＰＵ６７は、電子内視鏡１０とプロセッサ装置１１とが接続された後、プロセッサ装置１１のＣＰＵ７０からの動作開始指示に基づいて、ＣＣＤ駆動回路６６を駆動させるとともに、ＣＣＤ駆動回路６６を介してＡＦＥ６５のＡＧＣのゲインを調整する。
【００３４】
ＣＰＵ７０は、プロセッサ装置１１全体の動作を統括的に制御する。ＣＰＵ７０は、図示しないデータバスやアドレスバス、制御線を介して各部と接続している。ＲＯＭ７１には、プロセッサ装置１１の動作を制御するための各種プログラム（ＯＳ、アプリケーションプログラム等）やデータ（グラフィックデータ等）が記憶されている。ＣＰＵ７０は、ＲＯＭ７１から必要なプログラムやデータを読み出して、作業用メモリであるＲＡＭ７２に展開し、読み出したプログラムを逐次処理する。また、ＣＰＵ７０は、検査日時、患者や術者の情報等の文字情報といった検査毎に変わる情報を、プロセッサ装置１１の操作パネルやＬＡＮ(Local Area Network)等のネットワークより得て、ＲＡＭ７２に記憶する。
【００３５】
操作部７３は、プロセッサ装置１１の筐体に設けられる操作パネル、あるいは、マウスやキーボード等の周知の入力デバイスである。ＣＰＵ７０は、操作部７３、および電子内視鏡１０の操作部１４にあるレリーズボタンやモード切替スイッチ１９等からの操作信号に応じて、各部を動作させる。
【００３６】
画像処理回路７４は、電子内視鏡１０から入力された撮像信号に対して、色補間、ホワイトバランス調整、ガンマ補正、画像強調、画像用ノイズリダクション、色変換等の各種画像処理を施す。
【００３７】
表示制御回路７５は、ＣＰＵ７０からＲＯＭ７１およびＲＡＭ７２のグラフィックデータを受け取る。グラフィックデータには、観察画像の無効画素領域を隠して有効画素領域のみを表示させる表示用マスク、検査日時、あるいは患者や術者、現在選択されている観察モード等の文字情報、グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ；Graphical User Interface）等がある。表示制御回路７５は、画像処理回路７４からの画像に対して、表示用マスク、文字情報、ＧＵＩの重畳処理、モニタ１８の表示画面への描画処理等の各種表示制御処理を施す。
【００３８】
表示制御回路７５は、画像処理回路７４からの画像を一時的に格納するフレームメモリを有する。表示制御回路７５は、フレームメモリから画像を読み出し、読み出した画像をモニタ１８の表示形式に応じたビデオ信号（コンポーネント信号、コンポジット信号等）に変換する。これにより、モニタ１８に観察画像が表示される。
【００３９】
プロセッサ装置１１には、上記の他にも、画像に所定の圧縮形式（例えばＪＰＥＧ形式）で画像圧縮を施す圧縮処理回路や、圧縮された画像をＣＦカード、光磁気ディスク（ＭＯ）、ＣＤ−Ｒ等のリムーバブルメディアに記録するメディアＩ／Ｆ、ＬＡＮ等のネットワークとの間で各種データの伝送制御を行うネットワークＩ／Ｆ等が設けられている。これらはデータバス等を介してＣＰＵ７０と接続されている。
【００４０】
光源装置１２は、通常観察用光源８０および近景観察用光源８１を有する。通常観察用光源８０は、青色〜赤色までのブロードな波長の光、例えば図５のＷで示すような４８０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の波長帯の白色光を発生するキセノンランプや白色ＬＥＤ（発光ダイオード）等である。近景観察用光源８１は、蛍光体の励起光として、例えば図５のＥで示すような５００ｎｍ付近にのみ光強度を有する青色の光を発生する半導体レーザやＬＥＤ等である。
【００４１】
各光源８０、８１は、光源ドライバ８２、８３によってそれぞれ駆動される。集光レンズ８４、８５は、各光源８０、８１から発せられた各光を集光して、ライトガイド４２、５２、５３の入射端にそれぞれ導光する。集光レンズ８４、８５とライトガイド４２、５２、５３の間には、ライトガイド４２、５２、５３の入射端に入射させる光の光量を調節するための可動絞り８６、８７が設けられている。光源装置１２のＣＰＵ８８は、プロセッサ装置１１のＣＰＵ７０と通信し、光源ドライバ８２、８３と可動絞り８６、８７の動作制御を行う。
【００４２】
通常観察モードが選択された場合、ＣＰＵ７０は、ＣＰＵ８８を介して光源ドライバ８２の駆動を制御して、通常観察用光源８０を点灯させる。被観察部位に照射される照明光は通常観察用照明窓３１、３２からの白色光となる。一方、近景観察モードが選択された場合は、通常観察用光源８０を消灯させて近景観察用光源８１を点灯させる。被観察部位に照射される照明光は、対物光学系４０の光軸と同軸の観察窓３０からの白色光となる。なお、近景観察モード時に通常観察用光源８０を点灯させたまま近景観察用光源８１を点灯させ、通常観察用照明窓３１、３２と観察窓３０の双方から白色光を照射してもよい。
【００４３】
次に、上記のように構成された電子内視鏡システム２の作用について説明する。電子内視鏡１０で被検体内を観察する際、術者は、電子内視鏡１０と各装置１１、１２とを繋げ、各装置１１、１２の電源をオンする。そして、操作部７３を操作して、被検体に関する情報等を入力し、検査開始を指示する。
【００４４】
検査開始を指示した後、術者は、挿入部１３を被検体内に挿入し、光源装置１２からの照明光で被検体内を照明しながら、ＣＣＤ４１による被検体内の観察画像をモニタ１８で観察する。
【００４５】
ＣＣＤ２４から出力された撮像信号は、ＡＦＥ６５の各部で各種処理を施された後、プロセッサ装置１１の画像処理回路７４に入力される。画像処理回路７４では、入力された撮像信号に対して各種画像処理が施され、画像が生成される。画像処理回路７４で処理された画像は、表示制御回路７５に入力される。表示制御回路７５では、ＣＰＵ７０からのグラフィックデータに応じて、各種表示制御処理が実行される。これにより、観察画像がモニタ１８に表示される。
【００４６】
電子内視鏡システム２で検査を行うときには、観察対象に応じて近景観察モードと通常観察モードが切り替えられる。例えば、挿入部１３を被検体内に挿入する際には通常観察モードを選択して、比較的遠景を照射して得られた画像を観察して広い視野を確保しつつ挿入作業を行う。詳細な観察が必要な病変が発見された際には近景観察モードを選択し、先端部１７を病変に近付けて同軸照明して得られた画像を観察する。そして、必要に応じてレリーズボタンを操作して静止画像を取得したり、病変に処置が必要な場合は鉗子チャンネル５８に各種処置具を挿通させて、病変の切除や投薬等の処置を施す。
【００４７】
通常観察モードの場合は、ＣＰＵ７０の指令の下に、通常観察用光源８０が点灯されて、観察窓３０の左右に配置された通常観察用照明窓３１、３２から被観察部位に照明光が照射される。
【００４８】
一方、近景観察モードが選択された場合は、通常観察用光源８０が消灯されて近景観察用光源８１が点灯される。近景観察用光源８１から発せられた励起光はライトガイド４２で先端部１７に導光され、プリズム４５と絞り４４の励起光パスフィルタ４７、４８を通って波長変換部材４９に一部入射する。波長変換部材４９に入射した励起光により波長変換部材４９の蛍光体から緑色〜黄色〜赤色の蛍光が発せられ、この蛍光と絞り４４を素通りした励起光とを合波した白色光が観察窓３０から被観察部位に照射される。
【００４９】
先端部１７を被観察部位にある程度（例えば数ｍｍ）近付けると、対物光学系４０と通常観察用の照明光学系の光軸がずれているため、通常観察用の照明光では観察視野が照明しきれず、観察に必要な画像の明るさを確保することが難しくなる。こうした場合には近景観察モードを選択して対物光学系４０と同じ光軸で照明を行うことで、先端部１７に近い被観察部位に十分な明るさの照明光を照射することができ、診断に好適な観察画像を得ることができる。
【００５０】
同軸照明では、被観察部位の像以外の光（本例では励起光と蛍光）がＣＣＤ４１の撮像面４１ａに入射してノイズ成分となることを防止する必要がある。
【００５１】
本例では絞り４４の観察窓３０側を蛍光体含有の波長変換部材４９、プリズム４５側を励起光パスフィルタ４８で構成するので、蛍光は励起光パスフィルタ４８で遮光されてプリズム４５側には入射しない。仮に被観察部位の像に含まれる励起光と同じ波長帯成分の光で波長変換部材４９の蛍光体が励起発光したとしても同様である。このため蛍光がＣＣＤ４１の撮像面４１ａに入射することはない。また、プリズム４５と絞り４４の励起光パスフィルタ４７、４８により、蛍光体の励起に寄与する以外の励起光は全て観察窓３０を通して被観察部位に照射され、その反射光も各励起光パスフィルタ４７、４８を通ってライトガイド４２の出射端側に透過するため、励起光もＣＣＤ４１の撮像面４１ａに入射することはない。すなわちＣＣＤ４１の撮像面４１ａにはノイズ成分は到達せず被観察部位の像のみが到達する。従って観察画像の画質を良好に保つことができる。
【００５２】
励起光パスフィルタ４８と波長変換部材４９とで絞り４４を一体的に構成するので、対物光学系の小型化に寄与することができる。また、蛍光がプリズム４５側に漏れることを励起光パスフィルタ４８で効果的に防止することができる。
【００５３】
通常観察モードと近景観察モードを用意し、モード切替スイッチ１９の操作で各モードを切替可能としたので、観察対象や術者の嗜好に合った内視鏡検査を行うことができる。
【００５４】
なお、プリズム４５の励起光パスフィルタ４７により、被観察部位の像に含まれる励起光と同じ波長帯成分の光も、ライトガイド４２の出射端側に透過して撮像面４１ａには到達しないが、元々生体内組織の色は赤色が主で青色成分は極僅かであるため、被観察部位の像に含まれる励起光と同じ波長帯成分の光が撮像面４１ａに入射しなくとも観察画像の画質には影響しない。また、キセノンランプ等と比べて励起光と蛍光による合波光は光量が若干落ちるが、近景観察用であるためさほど高い光量は必要ない。
【００５５】
励起光の撮像面４１ａへの入射防止をより完璧なものとするため、図６に示すように撮像面４１ａ上に励起光カットフィルタ９５を設けてもよい。励起光カットフィルタ９５は図５にＣＦで示すように、励起光よりも短い波長帯成分の光を遮光する（励起光の波長以上の光を透過させる）。カバーガラス５５を励起光カットフィルタ９５としても可である。
【００５６】
波長変換部材４９は絞り（上記実施形態では励起光パスフィルタ４８）よりも対物側にあればよく、例えば観察窓３０の縁に波長変換部材４９の機能をもたせてもよい。但しこの場合は被観察部位の像に多少蛍光が混ざる。このため、撮像面４１ａに蛍光が入射することがない分、上記実施形態のように絞り（励起光パスフィルタ４８）と一体的に波長変換部材４９を設けるか、または絞りの近くに波長変換部材を配置するほうが好適である。
【００５７】
上記実施形態では、光源装置１２に近景観察用光源８１を搭載し、ライトガイド４２で励起光を導光しているが、ライトガイド４２を廃して近景観察用光源８１を先端部１７に搭載してもよい。さらに通常観察用光源８０やライトガイド５２、５３等の通常観察用照明系自体を無くして、近景観察用照明系だけで電子内視鏡１０を構成してもよい。挿入部１３の細径化を達成することができる。
【００５８】
なお、本発明に係る電子内視鏡システムは、上記実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない限り種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、撮像素子は上記実施形態のＣＣＤに限らずＣＭＯＳイメージセンサを用いてもよい。また、被観察部位に照射する照明光として各モードとも白色光を用いる例を説明したが、特定の波長帯の照明光を照射する構成としてもよい。この場合は通常観察用光源に特定波長帯の光を発するものを、波長変換部材の蛍光体に励起光とは異なる特定波長帯の光を励起発光するものをそれぞれ採用すればよい。
【００５９】
上記実施形態では電子内視鏡を例示したが、本発明はこれに限らず、イメージガイドを用いたファイバスコープや、撮像素子と超音波トランスデューサが先端部に内蔵された超音波内視鏡等、他の形態の内視鏡にも適用することができる。また、医療用だけでなく、工業分野で利用される内視鏡に適用してもよい。
【符号の説明】
【００６０】
２  電子内視鏡システム
１０  電子内視鏡
１１  プロセッサ装置
１２  光源装置
１７  先端部
１９  モード切替スイッチ
３０  観察窓
３１、３２  通常観察用照明窓
４０  対物光学系
４１  ＣＣＤ
４２、５２、５３  ライトガイド
４４  絞り
４５  プリズム
４７、４８  励起光パスフィルタ
４９  波長変換部材
６７、７０、８８  ＣＰＵ
８０  通常観察用光源
８１  近景観察用光源
９５  励起光カットフィルタ
【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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