JP4611674B2 - 電子内視鏡システム - Google Patents

Description

本発明は、可視光により照明された体腔壁を撮影した通常画像と、励起光を照射することにより発生した自家蛍光を撮影した蛍光画像とをモニター等の表示装置に表示させて観察可能にする電子内視鏡システムに関する。

この種の電子内視鏡システムは、例えば特許文献１、２に記載されている。特許文献１に開示されるシステムは、蛍光画像を撮影する第１の固体撮像素子と、ＲＧＢのカラー画像を面順次方式で撮影する第２の固体撮像素子とを備え、それぞれの素子から出力される信号を、蛍光画像用ビデオ回路、及び通常画像用ビデオ回路により処理し、画面合成回路により合成してモニタテレビ上に表示させる。表示画面切換スイッチの操作に応じて、蛍光画像と通常画像の一方又は両方がモニタテレビに表示される(段落００２８，００２９)。

また、特許文献２の図１６に開示されるシステムは、通常観察用の照明光を発する第１ランプ１２４と、励起光を発する第２ランプ１２５とが備えられ、可動ミラー１２８の位置を変更することにより、いずれかの光が選択的にライトガイド１３３に供給されるようになっている。ＣＣＤ１３７により撮影された画像信号は、第１メモリ１４１と第２メモリ１４２とに格納され、表示位置セレクト回路１４４を介してハイビジョンモニタ１１５に表示される。２画面表示スイッチがＯＮされると、ハイビジョンディスプレイ１１５にノーマル像と蛍光像とが同時に表示される。すなわち、２画面表示スイッチがＯＮされると、ミラー１２８が実線の位置に回動して励起光がライトガイド１３３に供給される。それと共に、第１メモリが書き込み禁止となり、直前に入力されたノーマル画像が繰り返し出力され、ノーマル像は静止画となる。一方、所定時間励起光が照射されると、シャッター１３２が閉じ、このとき撮影された蛍光像の信号は第２メモリに格納される。第２メモリは書き込み禁止となり、以後、このとき撮影された蛍光像の信号が繰り返し出力されて蛍光像は静止画として表示される。また、ミラー２８が点線の位置に戻り、シャッターが開くため、第１ランプ１２４からの照明光により撮影されたノーマル像が第１メモリ１４１に順次格納されるようになり、ノーマル像が動画となる(段落００４９，００５０)。
特開平９−０６６０２３号公報 段落００２８，００２９，図１ 特開２００３−３３３２４号公報 段落００４９，００５０，図１６

しかしながら、特許文献１には、蛍光画像を静止画として表示することについての説明がない。一方、特許文献２には、２画面表示スイッチをＯＮしたときに蛍光画像を静止画として表示し、通常画像(ノーマル像)を動画として表示することが開示されている。ただし、引用文献２のシステムでは、ミラー１２８を動かすことにより通常の照明光と励起光とを選択的に入射させるようにしているため、２画面スイッチがＯＮされてから一定時間(ｔ秒)の間は通常画像が静止画となり、この時間中は内視鏡先端を移動させて他の部位を観察することができない。さらに、特許文献１及び２のシステムでは、蛍光画像と通常画像とが同一のサイズでディスプレイ上に表示されるため、蛍光画像により病変部を探すために蛍光画像をできるだけ大きく表示したいという要望を満たすことができない。

本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、蛍光画像を静止画として表示する際に、静止画表示後、直ちに通常画像を動画で表示することができ、かつ、蛍光画像をできるだけ大きく表示することができる電子内視鏡システムを提供することを目的とする。

本発明にかかる電子内視鏡システムは、体腔内に挿入される挿入部と、前記挿入部を通して照明光を挿入部先端に導くライトガイドと、照明された体腔内の画像を撮影する撮像素子とを有する電子内視鏡と、前記体腔内を観察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して自家蛍光を発光させるための励起光を発する励起光源とを備え、前記可視光と前記励起光とを選択的に前記ライトガイドに入射させる光源装置と、前記体腔内が可視光により照明されている期間に前記撮像素子から出力される信号により通常画像信号を生成し、前記体腔壁が励起光により照射されている期間に前記撮像素子から出力される信号により蛍光画像信号を生成する画像信号生成手段と、前記画像信号生成手段から出力される画像信号に基づいて画像を表示する表示装置と、静止画像を得る際に術者により操作される静止画スイッチと、前記光源装置及び前記画像信号生成手段を制御する制御手段と、を備え、前記光源装置は更に、可視光を遮断する遮蔽部と可視光を透過する窓部を有し回転することで前記可視光源からの可視光を断続的にオン、オフするためのロータリーシャッターが配置されると共に、前記可視光源が発した可視光の光路から待避した第一位置に移動したときには前記可視光源からの可視光を前記ライトガイドに導き、該可視光源が発した可視光の光路中に配置される第二位置に移動したときには可視光の光路と前記励起光源からの励起光の光路とを前記ライトガイドに向かう単一の光路に合成する可動ユニット装置を備え、前記制御手段は、前記表示装置に表示する画像の動画モードが、少なくとも該表示装置に蛍光画像を表示する蛍光モードである場合に、前記可動ユニット装置を前記第二位置に配置した状態で前記励起光源を発光させることによって前記画像信号生成手段に蛍光画像信号を生成させ、前記蛍光モードの最中に前記静止画スイッチがオン操作された場合に、前記励起光源を消灯させると共に該オン操作時に生成されていた前記蛍光画像信号に基づいて蛍光画像の静止画を前記表示装置に親画面として表示させ、且つ、前記可動ユニット装置を前記第二位置に配置した状態で前記ロータリーシャッターを回転させながら前記可視光源を連続的に発光させることによって前記体腔内が前記可視光により照明される度に生成される前記通常画像信号に基づいて通常画像の動画を前記表示装置に子画面として表示させ、前記動画モードが前記表示装置に通常画像の動画のみを表示する通常画像表示モードである場合に、前記可動ユニット装置を前記第一位置に配置した状態で前記可視光源を発光させることによって前記画像信号生成手段に前記通常画像信号を生成させることを特徴とする。また、本発明において、前記制御手段は、前記蛍光モードが前記表示装置に蛍光画像の動画のみを表示する蛍光画像表示モードである場合に、前記可動ユニット装置を前記第二位置に配置した状態で前記可視光源を消灯させると共に前記励起光源を発光させることによって前記画像信号生成手段に前記蛍光画像信号を生成させ、前記蛍光モードが前記表示装置に通常画像と蛍光画像とを同時に表示する同時表示モードである場合に、前記可動ユニット装置を前記第二位置に配置した状態で前記ロータリーシャッターを回転させながら前記可視光源を連続的に発光させ、且つ、該ロータリーシャッターの前記遮蔽部が前記可視光源からの可視光の光路中に位置する期間にのみ前記励起光源を発光させることによって前記可視光と前記励起光とを交互にライトガイドに入射させると共に、前記画像信号生成手段に前記通常画像信号と前記蛍光画像信号とを生成させても良い。

なお、「親画面」は、比較的サイズの大きい画面であり、望ましくは、モニタの画面のほぼ全域を占め、「子画面」は、比較的サイズの小さい画面であり、望ましくは、親画面の一部に重ねて表示される。

本発明によれば、蛍光画像の表示中に静止画スイッチを押すことにより、親画面で蛍光画像の静止画、子画面で画像の動画を表示することができ、操作者は、蛍光撮影の後、直ちに通常画像の動画に基づいて内視鏡の先端を移動させて他の部位を観察することができる。また、蛍光画像はサイズの大きな親画面として表示されるため、これに基づいて病変部を容易に探すことができる。

以下、本発明にかかる電子内視鏡システムの実施形態を図面に基づいて説明する。実施形態の電子内視鏡システムは、可視光により照明された体腔壁を撮影した通常画像と、励起光を照射することにより発生した自家蛍光を撮影した蛍光画像とをモニター等の表示装置に表示させて観察するためのシステムである。

図１は、本発明の実施形態に係る電子内視鏡システムの外観図、図２は、その内部構成を示すブロック図である。図１に示されるように、この電子内視鏡システムは、蛍光観察内視鏡１０、光源装置２０及びモニター６０を備えている。

蛍光観察内視鏡１０は、通常の電子内視鏡に蛍光観察用の改変を加えたものであり、体腔内に挿入されるために細長く形成され、先端に湾曲可能な湾曲部を備えた挿入部１０ａ、挿入部１０ａの湾曲部を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と光源装置２０とを接続するためのライトガイド可撓管１０ｃ、及び、このライトガイド可撓管１０ｃの基端に設けられたコネクタ１０ｄを備えている。

光源装置２０は、蛍光観察内視鏡１０に対して照明光及び励起光を供給すると共に、後に詳述するように、蛍光撮影内視鏡１０により撮影された信号により画像信号を生成する画像信号生成手段としての機能、及び、撮影された蛍光画像、通常画像を設定に応じて親子画面にして表示させる制御手段としての機能を有している。光源装置２０の前面には、この光源装置２０の主電源をオンオフするキースイッチ２２と、各種の操作スイッチが配列したスイッチパネル２３とが設けられている。

以下、図２にしたがって蛍光観察内視鏡１０、及び光源装置２０の詳細な構成を順に説明する。蛍光観察内視鏡１０の挿入部１０ａの先端面には、配光レンズ１１及び対物レンズ１２が設けられている。そして、この挿入部１０ａの先端内部には、対物レンズ１２によって形成された被写体の像を撮影するＣＣＤカラーイメージセンサ等のカラー画像を撮影可能な撮像素子１３、対物レンズ１２から撮像素子１３に向けて射出された光から後述する蛍光励起用のレーザー光に相当する波長成分を除去するための励起光カットフィルター１４、撮像素子１３から出力された画像信号を増幅するケーブルドライバ１５が組み込まれている。

励起光カットフィルター１４は、図３に示すように、励起光を遮断し、励起光より長い波長の光を透過させる特性を有しており、これにより、蛍光撮影時に撮像素子１３に励起光が入射するのを防ぎ、蛍光のみの撮影が可能となる。なお、励起光には、生体の自家蛍光を励起する近紫外の波長域の光が選択され、励起光カットフィルター１４により励起光成分がカットされても、通常のカラー画像を撮影する際の青成分の撮像には支障がない。

ケーブルドライバ１５によって駆動された画像信号を伝送するための信号ケーブル１８は、挿入部１０ａ，操作部１０ｂ及びライトガイド可撓管１０ｃ内を引き通されて、蛍光観察内視鏡１０に接続された光源装置２０の後述の回路に接続されている。

この信号ケーブル１８と並行して、挿入部１０ａ、操作部１０ｂ及びライトガイド可撓管１０ｃ内には、複数の光ファイバを束ねて構成されるライトガイド１６が引き通されている。このライトガイド１６の先端は、挿入部１０ａの先端部内において配光レンズ１１に対向し、その基端は、光源装置２０内に挿入された状態で固定されている。

光源装置２０は、蛍光観察内視鏡１０のライトガイド１６の基端の端面に体腔壁を観察するための白色光と、体腔壁の生体組織を励起して自家蛍光を発光させるための励起光とを選択的に導入するとともに、蛍光観察内視鏡１０のケーブルドライバ１５から受信した画像信号を処理して映像信号を生成し、モニター６０へ出力する。

光源装置２０の光学系は、ほぼ平行な可視光(白色光)を発する白色光源(放電管ランプ)３０と、白色光源３０から発した白色光の光束径を調整する調光用絞り３１と、調光用絞り３１を透過した白色光を集光させてライトガイド１６の基端の端面に入射させる集光レンズ３２とを備えると共に、励起光を発する励起用光源(レーザー)３３と、この励起用光源３３から発した励起光を導く光導波路(シングルファイバー)３４と、この光導波路３４から発した発散光である励起光を平行光にするコリメートレンズ３５と、白色光の光路と励起光の光路とを合成するダイクロイックミラー３６とを備えている。

調光用絞り３１は、絞り用モータ３１ａにより駆動され、対象物の反射率に応じて白色光の光量を調整する機能を持つ。白色光源３０からライトガイド１６までの光路は直線的であり、この光路に対して垂直に交差する励起光の光路を、光路合成素子であるダイクロイックミラー３６により合成している。ダイクロイックミラー３６は、可視光を透過させ、それ以下の波長の近紫外光を反射させる特性を有し、これにより白色光の大部分を透過させ、励起光を反射させ、これら透過した白色光と反射した励起光とをライトガイド１６の基端の端面へ向かう単一の光路に導く。

白色光源３０とダイクロイックミラー３６との間には、白色光を断続的にオン／オフ（透過／遮断）するためのロータリーシャッター３７が配置されている。ロータリーシャッター３７には、図４に平面形状を示すように、中心角１８０°の扇形の窓３７ａが形成されている。窓３７ａのサイズは、白色光の径より大きく設定されており、シャッター用モータ３８を駆動してロータリーシャッター３７を回転させることにより、白色光が断続的にオン／オフされ白色光が断続的に透過する。

なお、ダイクロイックミラー３６、ロータリーシャッター３７及びシャッター用モータ３８は、図２中の上下方向(白色光の光路に対して垂直な方向)に移動可能なユニット４０に配置されている。このユニット４０には、移動方向に沿って延びるラックギア４１が固定されており、このラックギア４１にユニット用モータ４２のピニオン４２ａが噛み合っている。ユニット用モータ４２を回転させることにより、ユニット４０を一体に上下方向に移動させ、図２に示されるように、ダイクロイックミラー３６及びロータリーシャッター３７を光路中に配置する位置と、これらを光路から待避させた位置との間で切り換えが可能である。

光源装置２０には、白色光源３０に電流を供給するランプ用電源５１、励起用光源３３を駆動してオンオフするレーザードライバ５２、上記の絞り用モータ３１ａを駆動する第１モータドライバ５３、シャッター用モータ３８を駆動する第２モータドライバ５４、ユニット用モータ４２を駆動する第３モータドライバ５５、撮像素子１３を駆動するＣＣＤドライバ５６が備えられている。また、画像信号の処理系として、ケーブルドライバ１５から受信した画像信号を処理する前段信号処理回路５７、この前段信号処理回路５７で処理され出力されたデジタルの画像信号を一時的に記憶する第１〜第４画像メモリ５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ、これらの画像メモリから読み出されたデジタルの画像信号をテレビモニターに表示するための規格化映像信号に変換して出力する後段信号処理回路５９を備えると共に、これら全体を制御するシステムコントローラ７０及びタイミングコントローラ７１を備えている。前段信号処理回路５７、画像メモリ５８ａ〜５８ｄ、後段信号処理回路５９が画像処理装置としての機能を有しており、システムコントローラ７０及びタイミングコントローラ７１が制御手段としての機能を有している。

システムコントローラ７０には、蛍光観察内視鏡１０の操作部１０ｂに設けられた静止画用スイッチ７２及び蛍光モードスイッチ７３が接続されると共に、スイッチパネル２３に配置された各種スイッチが電気的に接続されており、これらの各スイッチの設定に基づき、ランプ用電源５１、レーザードライバ５２を制御して白色光、励起光を連続的に発光させ、あるいは停止すると共に、ユニット用モータ４２を駆動する第３モータドライバ５５を制御してユニット４０の位置を切り換え変更する。

タイミングコントローラ７１は、システムコントローラ７０からの指令に基づいて、レーザードライバ５２を制御して励起光を所定のタイミングで断続的にオン／オフさせると共に、シャッター用モータ３８を駆動する第２モータドライバ５４を制御して白色光を所定のタイミングで断続的にオン／オフさせる。また、タイミングコントローラ７１は、ＣＣＤドライバ５６を介して撮像素子１３の撮像タイミングを制御すると共に、各画像メモリ５８ａ〜５８ｄに対するデータの書き込み、読み出しを制御し(アドレス・データ制御)、前段信号処理回路５７、後段信号処理回路５９に対して画像信号の処理タイミングを指示する。なお、前段信号処理回路５７は、通常撮影の際に入力される画像信号の輝度レベルに応じて白色光の強度を適宜調整して、モニター６０上に表示される通常画像を適度な明るさとするため、絞り用モータ３１を駆動する第１モータドライバ５３を制御する。

次に、上記のように構成された実施形態の内視鏡システムの作用について説明する。実施形態の内視鏡システムは、白色光を連続的に照射して撮影した通常(カラー)画像を動画として表示する通常画像表示モード、励起光を連続的に照射して撮影した蛍光画像を動画として表示する蛍光画像表示モード、白色光と励起光とを交互に照射して得られた通常画像と蛍光画像とを同時に動画として表示する同時表示モードを動画モードとして備えている。蛍光観察内視鏡１０の操作部１０ｂに設けられた蛍光モードスイッチ７３がオフの間は、通常画像表示モードに設定される。蛍光モードスイッチ７３がオンされると、蛍光画像表示モード、若しくは、同時表示モードのいずれかに設定される。これらのいずれを選択するかは、スイッチパネル２３に備えられたスイッチにより予め設定しておくことができる。

さらに、通常画像表示モードで静止画スイッチを押した場合には、親画面で通常画像の静止画を表示すると共に、親画面よりも表示領域の小さい子画面で通常画像の動画を表示し、蛍光表示モードあるいは同時表示モードで静止画スイッチを押した場合には、親画面で蛍光画像の静止画を表示すると共に、子画面で通常画像の動画を表示する。以下、各モードについて説明する。

蛍光モードスイッチ７３がオフの場合には、前述のように通常画像表示モードに設定される。通常観察モードでは、システムコントローラ７０は、第３モータドライバ５５を制御してユニット用モータ４２を駆動し、ユニット４０を白色光の光路から待避させた位置に移動すると共に、ランプ用電源５１を制御して白色光源３０を連続的に発光させる。シャッター用モータ３８及び励起光源３３は駆動せず共にオフのままである。これにより、白色光源３０から発した白色光は、連続的にライトガイド１６に入射する。蛍光観察内視鏡１０の先端に設けられた撮像素子１３は、白色光により照明された体腔内の画像を撮影する。撮像素子１３から出力された通常画像信号は、ケーブルドライバ１５及び信号ケーブル１８を介して前段信号処理回路５７に入力される。

前段信号処理回路５７は、タイミングコントローラ７１からの信号に基づいて通常画像信号を第１画像メモリ５８ａ及び第２画像メモリ５８ｂに記憶させる。後段信号処理回路５９は、タイミングコントローラ７１からの信号に基づいて、第１画像メモリ５８ａ、第２画像メモリ５８ｂから画像信号を読み出して映像信号に変換してモニター６０に単一の通常画像を動画で表示する。

通常画像表示モードで静止画スイッチ７２がオンされると、システムコントローラ７０は、ユニット４０を白色光の光路から待避させた位置で維持し、タイミングコントローラ７１は、第１，第２画像メモリ５８ａ，５８ｂへの書き込みを禁止すると共に、撮像素子１３による撮影を続行させて画像信号を第３，第４画像メモリ５８ｃ，５８ｄに記憶させる。後段信号処理回路５９は、タイミングコントローラ７１からの信号に基づいて、第１、第２画像メモリ５８ａ，５８ｂから繰り返し同一の信号を読み出して通常画像の静止画を親画面とし、第３，第４画像メモリ５８ｃ，５８ｄから順次書き換えられる信号を読み出して通常画像の動画を子画面とする映像信号を生成し、モニター６０に表示させる。図５は、通常画像表示モードで静止画スイッチ７２をオンした際にモニター６０上に表示される画面の一例を示す。

通常画像表示モードで蛍光モードスイッチ７３がオンされると、蛍光画像表示モード、若しくは同時表示モードのうち、スイッチパネル２３のスイッチにより予め定められたモードに設定される。スイッチパネル２３のスイッチにより蛍光表示モードに設定されると、システムコントローラ７０は、第３モータドライバ５５を制御してユニット用モータ４２を駆動し、ユニット４０を白色光の光路中に配置する位置に移動すると共に、ランプ用電源５１を制御して白色光源３０を消灯し、レーザードライバ５２を制御して励起光源３３を連続的に発光させる。シャッター用モータ３８はオフのままである。これにより、励起光源３３から発した励起光は、ダイクロイックミラー３６に反射されて連続的にライトガイド１６に入射する。蛍光観察内視鏡１０の先端に設けられた撮像素子１３は、励起光により励起された体腔壁から発する蛍光の画像を撮影する。撮像素子１３から出力された蛍光画像信号は、ケーブルドライバ１５及び信号ケーブル１８を介して前段信号処理回路５７に入力される。

前段信号処理回路５７は、タイミングコントローラ７１からの信号に基づいて蛍光画像信号を第１画像メモリ５８ａ及び第２画像メモリ５８ｂに記憶させる。後段信号処理回路５９は、タイミングコントローラ７１からの信号に基づいて、第１画像メモリ５８ａ、第２画像メモリ５８ｂから画像信号を読み出して映像信号に変換してモニター６０に単一の蛍光画像を動画で表示する。図６は、蛍光画像表示モードにおいてモニター６０上に表示される画面の一例を示す。

蛍光画像表示モードで静止画スイッチ７２がオンされると、システムコントローラ７０は、ユニット４０を白色光の光路中に配置する位置で維持し、タイミングコントローラ７１は、第２モータドライバ５４を制御してロータリーシャッター３７を回転させ、ランプ用電源５１を制御して白色光源を発光させると共に、レーザードライバ５２を制御して励起光源３３を消灯する。また、タイミングコントローラ７１は、第１，第２画像メモリ５８ａ，５８ｂへの書き込みを禁止すると共に、撮像素子１３による撮影を続行させて白色光照射により得られた通常画像信号を第３，第４画像メモリ５８ｃ，５８ｄに記憶させる。後段信号処理回路５９は、タイミングコントローラ７１からの信号に基づいて、第１、第２画像メモリ５８ａ，５８ｂから繰り返し同一の信号を読み出して蛍光画像の静止画を親画面とし、第３，第４画像メモリ５８ｃ，５８ｄから順次書き換えられる信号を読み出して通常画像の動画を子画面とする映像信号を生成し、モニター６０に表示させる。図７は、蛍光画像表示モードで静止画スイッチ７２をオンした際にモニター６０上に表示される画面の一例を示す。

蛍光モードスイッチ７３がオンされスイッチパネル２３のスイッチにより同時表示モードに設定された場合には、システムコントローラ７０は、第３モータドライバ５５を制御してユニット用モータ４２を駆動し、ユニット４０を白色光の光路中に配置する位置に移動すると共に、ランプ用電源５１を制御して白色光源３０を連続的に発光させる。タイミングコントローラ７１は、第２モータドライバ５４を制御してシャッター用モータ３８を回転させると共に、レーザードライバ５２を制御してロータリーシャッター３７の窓３７ａが光路中に位置する期間(白色光がライトガイドに入射する期間)は励起光源３３を消灯させ、ロータリーシャッター３７の遮蔽部が光路中に位置する期間(白色光がライトガイドに入射しない期間)は励起光源３３を発光させる。これにより、対象物は白色光と励起光とで交互に照射される。蛍光観察内視鏡１０の先端に設けられた撮像素子１３は、白色光により照明された体腔壁の通常画像と、励起光により励起された体腔壁から発する蛍光画像とを交互に撮影する。撮像素子１３から出力され画像信号は、ケーブルドライバ１５及び信号ケーブル１８を介して前段信号処理回路５７に入力される。

図８は、同時表示モードにおける白色光、励起光の照射タイミングと、撮像素子から画像データが出力されるタイミングとを示すチャートである。図８に示されるように、白色光が照射され励起光が照射されていない期間には通常のカラー画像を撮像し、白色光が照射されずに励起光が照射されている期間には蛍光画像を撮像する。

前段信号処理回路５７は、タイミングコントローラ７１からの信号に基づいて通常画像信号を第１画像メモリ５８ａに記憶させると共に、蛍光画像信号を第２画像メモリ５８ｂに記憶させる。後段信号処理回路５９は、タイミングコントローラ７１からの信号に基づいて、第１画像メモリ５８ａ、第２画像メモリ５８ｂからそれぞれの画像信号を読み出し、スキャンコンバートを行ってモニター６０に通常画像の動画と蛍光画像の動画とを互いに等しいサイズで並列させて表示する。図９は、同時表示モードにおいてモニター６０上に表示される画面の一例を示す。

同時表示モードで静止画スイッチ７２がオンされると、システムコントローラ７０は、ユニット４０を白色光の光路中に配置する位置を維持し、タイミングコントローラ７１は、第２モータドライバ５４を制御してロータリーシャッター３７を回転させ、ランプ用電源５１を制御して白色光源を発光させると共に、レーザードライバ５２を制御して励起光源３３を消灯する。また、タイミングコントローラ７１は、第１，第２画像メモリ５８ａ，５８ｂへの書き込みを禁止すると共に、撮像素子１３による撮影を続行させて白色光照射により得られた通常画像信号を第３画像メモリ５８ｃに記憶させる。後段信号処理回路５９は、タイミングコントローラ７１からの信号に基づいて、第２画像メモリ５８ｂから繰り返し同一の信号を読み出して蛍光画像の静止画を親画面とし、第３画像メモリ５８ｃから順次書き換えられる信号を読み出して通常画像の動画を子画面とする映像信号を生成し、モニター６０に表示させる。すなわち、この場合のモニター６０上の表示は、図７に示すものと同様となる。

蛍光画像表示モードにおいて静止画スイッチをオンした場合、親画面として蛍光画像の静止画、子画面として蛍光画像の動画を表示したとすると、一般に蛍光画像は輝度が低いため、子画面の表示が不鮮明となり、内視鏡先端の位置決め、あるいは、危険回避のために表示されている子画面の機能を十分に果たすことができない可能性がある。本実施形態では、蛍光画像の静止画を表示する際に、子画面としてカラー画像による通常画像を表示するため、子画面の表示が鮮明となり、子画面としての機能を十分に果たすことが可能となる。

なお、白色光でのカラー画像の撮影時に白色光の光路からユニット４０を待避させるのは、以下のような理由である。すなわち、白色光の光路にユニット４０が配置されていると、白色光を透過させるためにロータリーシャッター５２の窓５２ａが光路に一致する位置でロータリーシャッター５２を停止させるか、ロータリーシャッターを回転させておく必要がある。しかしながら、シャッター用モータ５３の停止位置をオープンループで厳密に制御するのは困難であるため、停止位置を定めるためには位置検出器が別途必要となる。他方、ロータリーシャッターを回転させると、白色光の照射時間が全体の１／２になるため、撮像素子による撮像時間が半減し、これに伴って解像度が半分になる。そこで、通常の観察時には、ダイクロイックミラー３６とロータリーシャッター３７とを一体のユニット４０として光路から待避させている。これにより、位置検出器を別途設ける必要がなく、かつ、ロータリーシャッターを回転させる場合と比較して２倍の解像度を得ることができる。

本発明の実施の形態に係る電子内視鏡システムの外観図である。 図１に示される電子内視鏡システムの内部構成を示すブロック図であり、蛍光観察時の配置を示す。 図２の光学系に設けられている励起光カットフィルターの透過特性を示すグラフである。 図２の光学系に設けられているロータリーシャッターの正面図である。 通常画像表示モードで静止画スイッチをオンした際にモニター上に表示される画面の一例を示す説明図である。 蛍光画像表示モードにおいてモニター上に表示される画面の一例を示す説明図である。 蛍光画像表示モードで静止画スイッチをオンした際にモニター上に表示される画面の一例を示す説明図である。 同時表示モードにおける白色光、励起光の照射タイミングと、撮像素子から画像データが出力されるタイミングとを示すチャートである。 同時表示モードにおいてモニター上に表示される画面の一例を示す説明図である。

符号の説明

１０ 蛍光観察内視鏡
１６ 励起光用ライトガイド
２０ 光源装置
３０ 白色光源
３２ コンデンサレンズ
３３ 励起光源
３５ コリメートレンズ
３６ ダイクロイックミラー
３７ ロータリーシャッター
５７ 前段信号処理回路
５８ａ〜５８ｄ 画像メモリ
５９ 後段信号処理回路
６０ モニター
７０ システムコントローラ
７１ タイミングコントローラ
７２ 静止画用スイッチ
７３ 蛍光モードスイッチ

Claims (2)

1. 体腔内に挿入される挿入部と、前記挿入部を通して照明光を挿入部先端に導くライトガイドと、照明された体腔内の画像を撮影する撮像素子とを有する電子内視鏡と、
   前記体腔内を観察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して自家蛍光を発光させるための励起光を発する励起光源とを備え、前記可視光と前記励起光とを選択的に前記ライトガイドに入射させる光源装置と、
   前記体腔内が可視光により照明されている期間に前記撮像素子から出力される信号により通常画像信号を生成し、前記体腔壁が励起光により照射されている期間に前記撮像素子から出力される信号により蛍光画像信号を生成する画像信号生成手段と、
   前記画像信号生成手段から出力される画像信号に基づいて画像を表示する表示装置と、
   静止画像を得る際に術者により操作される静止画スイッチと、
   前記光源装置及び前記画像信号生成手段を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記光源装置は更に、
   可視光を遮断する遮蔽部と可視光を透過する窓部を有し回転することで前記可視光源からの可視光を断続的にオン、オフするためのロータリーシャッターが配置されると共に、前記可視光源が発した可視光の光路から待避した第一位置に移動したときには前記可視光源からの可視光を前記ライトガイドに導き、該可視光源が発した可視光の光路中に配置される第二位置に移動したときには可視光の光路と前記励起光源からの励起光の光路とを前記ライトガイドに向かう単一の光路に合成する可動ユニット装置を備え、
   前記制御手段は、
   前記表示装置に表示する画像の動画モードが、少なくとも該表示装置に蛍光画像を表示する蛍光モードである場合に、前記可動ユニット装置を前記第二位置に配置した状態で前記励起光源を発光させることによって前記画像信号生成手段に蛍光画像信号を生成させ、
   前記蛍光モードの最中に前記静止画スイッチがオン操作された場合に、前記励起光源を消灯させると共に該オン操作時に生成されていた前記蛍光画像信号に基づいて蛍光画像の静止画を前記表示装置に親画面として表示させ、且つ、前記可動ユニット装置を前記第二位置に配置した状態で前記ロータリーシャッターを回転させながら前記可視光源を連続的に発光させることによって前記体腔内が前記可視光により照明される度に生成される前記通常画像信号に基づいて通常画像の動画を前記表示装置に子画面として表示させ、
   前記動画モードが前記表示装置に通常画像の動画のみを表示する通常画像表示モードで
   ある場合に、前記可動ユニット装置を前記第一位置に配置した状態で前記可視光源を発光させることによって前記画像信号生成手段に前記通常画像信号を生成させることを特徴とする電子内視鏡システム。
2. 前記制御手段は、前記蛍光モードが前記表示装置に蛍光画像の動画のみを表示する蛍光画像表示モードである場合に、前記可動ユニット装置を前記第二位置に配置した状態で前記可視光源を消灯させると共に前記励起光源を発光させることによって前記画像信号生成手段に前記蛍光画像信号を生成させ、
   前記蛍光モードが前記表示装置に通常画像と蛍光画像とを同時に表示する同時表示モードである場合に、前記可動ユニット装置を前記第二位置に配置した状態で前記ロータリーシャッターを回転させながら前記可視光源を連続的に発光させ、且つ、該ロータリーシャッターの前記遮蔽部が前記可視光源からの可視光の光路中に位置する期間にのみ前記励起光源を発光させることによって前記可視光と前記励起光とを交互にライトガイドに入射させると共に、前記画像信号生成手段に前記通常画像信号と前記蛍光画像信号とを生成させることを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡システム。