JP2012157383A - Endoscope apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、生体組織に近赤外励起光及び可視光を照射し、生体組織の白色光画像を表示装置に常時表示させると同時に、狭帯域光画像又は近赤外蛍光画像などの特殊光画像を表示装置に表示させる内視鏡装置に関する。 The present invention irradiates a living tissue with near-infrared excitation light and visible light and always displays a white light image of the living tissue on a display device, and at the same time, a special light image such as a narrow-band light image or a near-infrared fluorescent image. The present invention relates to an endoscope apparatus that displays a message on a display device.
近年、内視鏡を用いた観察においては、がんなど微細病変の早期発見や術前の病変範囲の精密診断などのために、通常光観察とは異なる光の波長制御を行うことで、組織の特定の構造を強調して表示させて行う観察、いわゆる「特殊光観察」が広く行なわれている。 In recent years, endoscopic observation has been performed by controlling the wavelength of light different from normal light observation for early detection of fine lesions such as cancer and precise diagnosis of lesion areas before surgery. Observation that is performed by emphasizing and displaying a specific structure, so-called “special light observation” is widely performed.
特殊光観察としては、例えば、血液中のヘモグロビンに吸収されやすい４００ｎｍ程度の光の狭帯域光画像を取得することで、粘膜表層の毛細血管を強調表示させる、或いはヘモグロビンに吸収されやすい５５０ｎｍ程度の光の狭帯域光画像を取得することで、組織の中層領域の血管を強調表示させて行う、狭帯域光観察（ＮＢＩ）や、インドシアニングリーン（ＩＣＧ）等の蛍光物質を静脈注射し、８００ｎｍ程度の近赤外励起光を照射した際に発生する８５０ｎｍ程度の近赤外蛍光画像を取得することで深部血管を観察する、近赤外蛍光観察といったような観察がある。 As the special light observation, for example, by acquiring a narrow-band light image of about 400 nm light that is easily absorbed by hemoglobin in the blood, the capillaries on the surface layer of the mucosa are highlighted, or about 550 nm that is easily absorbed by hemoglobin. By acquiring a narrow-band light image of light, a fluorescent substance such as narrow-band light observation (NBI) or indocyanine green (ICG) is performed by highlighting blood vessels in the middle layer region of the tissue, and 800 nm There are observations such as near-infrared fluorescence observation, in which deep blood vessels are observed by acquiring a near-infrared fluorescence image of about 850 nm that is generated when a near-infrared excitation light is irradiated.
また、医師等の観察者においては、生体における病変部の位置を正確に把握しやすくするために、通常光観察に用いられる生体組織の白色光画像を表示装置に常時表示させることが必要とされる。 Further, in order to make it easy for an observer such as a doctor to accurately grasp the position of a lesioned part in a living body, it is necessary to always display a white light image of a living tissue used for normal light observation on a display device. The
このため、内視鏡装置には、白色光画像を表示装置に常時表示し、必要に応じて、特殊光画像を白色光画像とともに別の画面に同時に表示させる、或いは白色光画像上に重畳表示させることが望まれている。 For this reason, the endoscope apparatus always displays a white light image on the display device, and if necessary, displays the special light image together with the white light image on another screen at the same time, or displays the special light image superimposed on the white light image. It is hoped that
ところで、従来、分光画像を取得する光学素子として、例えば、特許文献１、２に記載のエタロン型の分光光学素子が知られている。
エタロン型の分光光学素子は、光透過物質からなる対向する２枚の基板上に反射膜を備え、反射膜を設けた基板の間隔に応じて特定の波長の光を透過させることができる分光透過率可変素子である。
エタロン型の分光光学素子に設ける反射膜には、特許文献２では金属反射膜、あるいは特許文献１では誘電体多層膜が用いられている。
Conventionally, for example, etalon-type spectroscopic optical elements described in
An etalon-type spectroscopic optical element includes a reflective film on two opposing substrates made of a light transmitting material, and can transmit light of a specific wavelength according to the distance between the substrates provided with the reflective film. It is a variable rate element.
As the reflective film provided on the etalon-type spectroscopic optical element,
ところで、エタロン型の分光光学素子を用いて、上述したようなすべての特殊光画像を取得できるようにするには、可視光から近赤外蛍光に至るまでの広い波長帯域（４００ｎｍ〜９００ｎｍ）にわたって所定の波長幅で透過波長を変化させることのできる特性を持たせる必要がある。 By the way, in order to be able to acquire all the special light images as described above by using the etalon type spectroscopic optical element, over a wide wavelength band (400 nm to 900 nm) from visible light to near infrared fluorescence. It is necessary to have a characteristic capable of changing the transmission wavelength with a predetermined wavelength width.
しかるに、特許文献１に示すような誘電体多層膜を用いて幅広い波長帯域にわたり所定の波長幅で透過波長を変化させることのできる特性を持つ反射膜を設計するには、蒸着物質の屈折率差を大きくとる必要があるが、現在の誘電体多層膜の製造に使用できる蒸着物質の屈折率差には限りがあるため、実現が困難である。
However, in order to design a reflective film having a characteristic capable of changing a transmission wavelength with a predetermined wavelength width over a wide wavelength band using a dielectric multilayer film as shown in
また、幅広い波長帯域にわたり所定の波長幅で透過波長を変化させることのできる特性を持つ反射膜を設計するために、特許文献２に示すような、銀（Ａｇ）やアルミ（Ａｌ）などの金属反射膜をエタロン型の分光光学素子に設ける反射膜として基板にコートした場合、コート物質自体が光を吸収することにより透過率が５０％前後に低くなるため、特殊光観察における十分な明るさの画像を得ることができない。特に、近赤外領域の蛍光は、強度が低く、しかも、蛍光画像の取得に用いられる撮像素子の分光感度も低いため、十分な信号強度を得ることができず、例えば、他の波長帯域からの漏れ光などのノイズ成分の影響を大きくうけてＳＮが低下し易い。
In addition, in order to design a reflective film having a characteristic capable of changing a transmission wavelength with a predetermined wavelength width over a wide wavelength band, a metal such as silver (Ag) or aluminum (Al) as shown in
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、白色光画像を常時表示しながら、同時に可視光の狭帯域光画像から近赤外蛍光画像の広い範囲にわたる特殊光画像を取得でき、且つ、高ＳＮで明るい近赤外蛍光画像を取得可能な内視鏡装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and always displays a white light image while simultaneously displaying a special light image over a wide range from a visible narrow-band light image to a near-infrared fluorescent image. It is an object of the present invention to provide an endoscope apparatus that can acquire a bright near-infrared fluorescent image with a high SN.
上記目的を達成するため、本発明による内視鏡装置は、被写体に白色光と近赤外励起光を照射する照明部と、前記被写体で反射した光を第１及び第２の光路に分岐し、且つ、前記被写体から発生した近赤外蛍光を前記第２の光路のみに導く光路分岐部と、前記第１の光路上に配置され、前記被写体で反射した白色光画像を取得する白色光画像取得部と、前記第２の光路上に配置され、対向する表面に誘電体多層膜が設けられた対向する２枚の光学基板を有してなり、前記対向する２枚の光学基板同士の距離または角度を変えることにより分光特性が可変となる、少なくとも１つの可変分光光学素子と、前記可変分光光学素子を透過した光を受光し、狭帯域光画像または近赤外蛍光画像を取得する特殊光画像取得部と、白色光画像と共に狭帯域光画像を観察する狭帯域光観察モードと白色光画像と共に近赤外光画像を観察する近赤外光観察モードとのいずれかに観察モードを切替える観察モード切替部と、観察モード切替部による観察モードの切替えに応じて、前記可変分光光学素子における前記対向する２枚の光学基板同士の距離及び角度を制御する制御部を有し、前記可変分光素子は、少なくとも近赤外蛍光波長を透過させるとともに、少なくとも白色光の波長帯域を間に含む、近赤外蛍光の波長帯域よりも短波長側の所定の波長帯域内において所定の波長幅で透過波長を変化させうる特性を有し、前記制御部を介して前記対向する２枚の光学基板同士の距離及び角度が制御されることにより、前記狭帯域光観察モードでは白色光の波長帯域内における所望の狭帯域に透過ピークを存在させ、且つ、少なくとも近赤外蛍光波長を透過させ、前記近赤外光観察モードでは白色光の波長帯域内において透過ピークを存在させず、且つ、少なくとも近赤外蛍光波長を透過させるように、分光特性が切替わることを特徴としている。 In order to achieve the above object, an endoscope apparatus according to the present invention branches an illumination unit that irradiates a subject with white light and near-infrared excitation light, and branches light reflected by the subject into first and second optical paths. And an optical path branching unit that guides near-infrared fluorescence generated from the subject only to the second optical path, and a white light image that is disposed on the first optical path and acquires a white light image reflected by the subject. An acquisition unit and two opposing optical substrates disposed on the second optical path and provided with a dielectric multilayer film on the opposing surfaces, and the distance between the two opposing optical substrates Alternatively, at least one variable spectroscopic optical element whose spectral characteristics are variable by changing the angle, and special light that receives light transmitted through the variable spectroscopic optical element and acquires a narrowband light image or a near-infrared fluorescent image. Narrow band with image acquisition unit and white light image Observation mode switching unit for switching the observation mode to either a narrow-band light observation mode for observing an image or a near-infrared light observation mode for observing a near-infrared light image together with a white light image, and an observation mode by the observation mode switching unit And a control unit that controls the distance and angle between the two optical substrates facing each other in the variable spectral optical element, and the variable spectral element transmits at least the near-infrared fluorescence wavelength. The control unit has a characteristic that can change a transmission wavelength with a predetermined wavelength width within a predetermined wavelength band shorter than the wavelength band of near-infrared fluorescence, including at least the wavelength band of white light. By controlling the distance and the angle between the two optical substrates facing each other via a light beam, in the narrow-band light observation mode, the transmission peak is in a desired narrow band within the wavelength band of white light. Exist and transmit at least near-infrared fluorescence wavelength, and in the near-infrared light observation mode, no transmission peak exists in the wavelength band of white light, and at least transmits near-infrared fluorescence wavelength. The spectral characteristics are switched.
また、本発明の内視鏡装置においては、前記可変分光光学素子は、前記近赤外光観察モードでは紫外光の波長帯域と近赤外蛍光の波長帯域との間の波長帯域内において透過ピークが消失するように、前記制御部を介して前記対向する２枚の光学基板同士の距離及び角度が制御されるのが好ましい。 In the endoscope apparatus of the present invention, the variable spectral optical element has a transmission peak in a wavelength band between a wavelength band of ultraviolet light and a wavelength band of near-infrared fluorescence in the near-infrared light observation mode. It is preferable that the distance and the angle between the two optical substrates facing each other are controlled via the control unit so that disappears.
また、本発明の内視鏡装置においては、前記可変分光光学素子は、前記近赤外光観察モードでは白色光の波長帯域外の所定の狭帯域に透過ピークを存在させるように、前記制御部を介して前記対向する２枚の光学基板同士の距離及び角度が制御されるのが好ましい。 In the endoscope apparatus according to the present invention, the variable spectroscopic optical element may be configured such that, in the near-infrared light observation mode, the control unit includes a transmission peak in a predetermined narrow band outside the wavelength band of white light. It is preferable that the distance and the angle between the two optical substrates facing each other are controlled via each other.
また、本発明の内視鏡装置においては、前記可変分光光学素子は、前記制御部を介して、前記狭帯域光観察モードでは前記対向する２枚の光学基板同士の角度が平行に保持された状態で所定の距離に制御され、前記近赤外光観察モードでは前記対向する２枚の光学基板同士が平行でない所定の角度に制御されるのが好ましい。 In the endoscope apparatus according to the present invention, the variable spectroscopic optical element is configured so that the angle between the two optical substrates facing each other is held in parallel in the narrowband light observation mode via the control unit. In the near infrared light observation mode, it is preferable that the two opposing optical substrates are controlled to a predetermined angle that is not parallel to each other.
また、本発明の内視鏡装置においては、前記可変分光光学素子は、前記近赤外光観察モードでは白色光の波長帯域よりも短波長側の所定の狭帯域に透過ピークがシフトするように、前記制御部を介して前記対向する２枚の光学基板同士の距離及び角度が制御されるのが好ましい。 In the endoscope apparatus of the present invention, the variable spectroscopic optical element is configured such that, in the near-infrared light observation mode, a transmission peak shifts to a predetermined narrow band shorter than the wavelength band of white light. The distance and the angle between the two optical substrates facing each other are preferably controlled via the controller.
また、本発明の内視鏡装置においては、近赤外励起波長をカットするフィルターが、前記第２の光路上に設けられ、前記可変分光光学素子は、前記近赤外光観察モードでは白色光の波長帯域よりも長波長側の所定の狭帯域に透過ピークがシフトするように、前記制御部を介して前記対向する２枚の光学基板同士の距離及び角度が制御されるのが好ましい。 In the endoscope apparatus of the present invention, a filter for cutting near-infrared excitation wavelengths is provided on the second optical path, and the variable spectral optical element is white light in the near-infrared light observation mode. It is preferable that the distance and angle between the two optical substrates facing each other are controlled via the control unit so that the transmission peak shifts to a predetermined narrow band on the longer wavelength side than the wavelength band.
また、本発明の内視鏡装置においては、近赤外励起波長をカットするフィルターが、前記第２の光路上に設けられ、前記可変分光光学素子は、前記近赤外光観察モードでは白色光の波長帯域よりも短波長側の第１の所定の狭帯域及び白色光の波長帯域よりも長波長側の第２の所定の狭帯域に透過ピークがシフトするように、前記制御部を介して前記対向する２枚の光学基板同士の距離及び角度が制御されるのが好ましい。 In the endoscope apparatus of the present invention, a filter for cutting near-infrared excitation wavelengths is provided on the second optical path, and the variable spectral optical element is white light in the near-infrared light observation mode. Through the control unit so that the transmission peak is shifted to the first predetermined narrow band on the shorter wavelength side than the wavelength band of the first wavelength and the second predetermined narrow band on the longer wavelength side of the wavelength band of the white light. It is preferable that the distance and angle between the two facing optical substrates are controlled.
また、本発明の内視鏡装置においては、前記可変分光光学素子は、前記制御部を介して、前記狭帯域光観察モードでは前記対向する２枚の光学基板同士の角度が平行に保持された状態で所定の距離に制御され、前記近赤外光観察モードでは前記対向する２枚の光学基板同士が紫外光の波長帯域と近赤外蛍光の波長帯域との間の波長帯域内において透過ピークが消失する程度離れた所定の距離に制御されるのが好ましい。 In the endoscope apparatus according to the present invention, the variable spectroscopic optical element is configured so that the angle between the two optical substrates facing each other is held in parallel in the narrowband light observation mode via the control unit. In the near-infrared light observation mode, the two optical substrates facing each other transmit a transmission peak in a wavelength band between the wavelength band of ultraviolet light and the wavelength band of near-infrared fluorescence. It is preferable that the distance is controlled to a predetermined distance that is so far as to disappear.
また、本発明の内視鏡装置においては、前記可変分光光学素子は、直列に配置された第１の可変分光光学素子と第２の可変分光光学素子からなり、前記第１の可変分光光学素子と前記第２の可変分光光学素子は、前記狭帯域光観察モードでは白色光の波長帯域内において互いに同じ所望の狭帯域に透過ピークを存在させ、前記近赤外光観察モードでは白色光の波長帯域内において互いの透過波長が重ならない異なる所定の狭帯域に透過ピークを存在させるように、前記制御部を介して夫々の前記対向する２枚の光学基板同士の距離及び角度が制御されるのが好ましい。 In the endoscope apparatus of the present invention, the variable spectroscopic optical element includes a first variable spectroscopic optical element and a second variable spectroscopic optical element arranged in series, and the first variable spectroscopic optical element And the second variable spectroscopic optical element have transmission peaks in the same desired narrow band within the wavelength band of white light in the narrow band light observation mode, and the wavelength of white light in the near infrared light observation mode. The distance and angle between the two opposing optical substrates are controlled via the control unit so that transmission peaks exist in different predetermined narrow bands where the transmission wavelengths do not overlap each other within the band. Is preferred.
また、本発明の内視鏡装置においては、近赤外励起波長をカットするフィルターが、前記第２の光路上に設けられ、前記可変分光光学素子は、近赤外励起波長及び近赤外蛍光波長を透過させるとともに、少なくとも白色光の波長帯域を間に含む、近赤外励起光の波長帯域よりも短波長側の所定の波長帯域内において所定の波長幅で透過波長を変化させうる特性を有し、前記制御部を介して前記対向する２枚の光学基板同士の距離及び角度が制御されることにより、前記狭帯域光観察モードでは白色光の波長帯域内における所望の狭帯域に透過ピークを存在させ、且つ、近赤外励起波長及び近赤外蛍光波長を透過させ、前記近赤外光観察モードでは紫外光の波長帯域と近赤外励起光の波長帯域との間の波長帯域内において透過ピークが消失し、且つ、近赤外励起波長及び近赤外蛍光波長を透過させるように、分光特性が切替わるのが好ましい。 In the endoscope apparatus of the present invention, a filter for cutting the near-infrared excitation wavelength is provided on the second optical path, and the variable spectroscopic optical element includes the near-infrared excitation wavelength and the near-infrared fluorescence. A characteristic that can transmit the wavelength and change the transmission wavelength with a predetermined wavelength width within a predetermined wavelength band shorter than the wavelength band of near-infrared excitation light, including at least the wavelength band of white light. And the transmission peak in a desired narrow band within the wavelength band of white light in the narrow band light observation mode by controlling the distance and angle between the two optical substrates facing each other via the control unit. In the near-infrared excitation wavelength and near-infrared fluorescence wavelength, and in the near-infrared light observation mode, within the wavelength band between the wavelength band of ultraviolet light and the wavelength band of near-infrared excitation light. The transmission peak disappears at One, to transmit near infrared excitation wavelength and near-infrared fluorescence wavelength, preferably the spectral characteristic is switched.
また、本発明の内視鏡装置においては、近赤外励起波長をカットするフィルターが、前記第２の光路上に設けられ、前記可変分光光学素子は、近赤外励起波長及び近赤外蛍光波長を透過させるとともに、少なくとも白色光の波長帯域を間に含む、近赤外励起光の波長帯域よりも短波長側の所定の波長帯域内において所定の波長幅で透過波長を変化させうる特性を有し、前記制御部を介して前記対向する２枚の光学基板同士の距離及び角度が制御されることにより、前記狭帯域光観察モードでは白色光の波長帯域内における所望の狭帯域に透過ピークを存在させ、且つ、近赤外励起波長及び近赤外蛍光波長を透過させ、前記近赤外光観察モードでは白色光の波長帯域よりも短波長側の所定の狭帯域に透過ピークがシフトし、且つ、近赤外励起波長及び近赤外蛍光波長を透過させるように、分光特性が切替わるのが好ましい。 In the endoscope apparatus of the present invention, a filter for cutting the near-infrared excitation wavelength is provided on the second optical path, and the variable spectroscopic optical element includes the near-infrared excitation wavelength and the near-infrared fluorescence. A characteristic that can transmit the wavelength and change the transmission wavelength with a predetermined wavelength width within a predetermined wavelength band shorter than the wavelength band of near-infrared excitation light, including at least the wavelength band of white light. And the transmission peak in a desired narrow band within the wavelength band of white light in the narrow band light observation mode by controlling the distance and angle between the two optical substrates facing each other via the control unit. And transmit the near-infrared excitation wavelength and near-infrared fluorescence wavelength, and in the near-infrared light observation mode, the transmission peak shifts to a predetermined narrow band shorter than the wavelength band of white light. And near infrared excitation wave And to transmit near infrared fluorescence wavelength, preferably the spectral characteristic is switched.
また、本発明の内視鏡装置においては、前記可変分光光学素子は、前記制御部を介して、前記狭帯域光観察モードでは前記対向する２枚の光学基板同士の角度が平行に保持された状態で所定の距離に制御され、前記近赤外光観察モードでは前記対向する２枚の光学基板同士が紫外光の波長帯域と近赤外励起光の波長帯域との間の波長帯域内において透過ピークが消失する程度離れた所定の距離に制御されるのが好ましい。 In the endoscope apparatus according to the present invention, the variable spectroscopic optical element is configured so that the angle between the two optical substrates facing each other is held in parallel in the narrowband light observation mode via the control unit. In the near-infrared light observation mode, the two optical substrates facing each other are transmitted within a wavelength band between the wavelength band of ultraviolet light and the wavelength band of near-infrared excitation light in the near-infrared light observation mode. It is preferable that the distance be controlled to a predetermined distance so that the peak disappears.
また、本発明の内視鏡装置においては、前記観察モード切替部が、前記狭帯域光観察モードと前記近赤外光観察モードとを時分割で切替えるように構成されているのが好ましい。 In the endoscope apparatus of the present invention, it is preferable that the observation mode switching unit is configured to switch between the narrow-band light observation mode and the near-infrared light observation mode in a time division manner.
本発明によれば、白色光画像を常時表示しながら、同時に可視光の狭帯域光画像から近赤外蛍光画像の広い範囲にわたる特殊光画像を取得でき、且つ、高ＳＮで明るい近赤外蛍光画像を取得可能な内視鏡装置が得られる。 According to the present invention, a special light image covering a wide range from a visible narrow-band light image to a near-infrared fluorescent image can be acquired at the same time while displaying a white light image at all times, and the bright near-infrared fluorescence is bright with high SN. An endoscope apparatus capable of acquiring an image is obtained.
本発明の内視鏡装置は、エタロン型の可変分光光学素子を介して特殊光画像の観察を行い、特殊光観察モードにおける白色光の波長帯域内の狭帯域光画像を観察する狭帯域光観察モードと近赤外蛍光画像を観察する近赤外光観察モードとの切替えに応じて、エタロン型の可変分光光学素子の分光特性が切替わるように構成されている。エタロン型の可変分光光学素子を構成する反射膜には、透過率の高い誘電体多層膜を用いている。また、エタロン型の可変分光光学素子において所定の波長幅で透過波長を変化させることのできる波長帯域から外れた近赤外光の波長帯域を、近赤外光観察モードにおける透過波長帯域として用いている。さらに、近赤外光観察モードでは、エタロン型の可変分光光学素子において透過ピークを白色光の波長帯域内に存在させないように、制御部を介してエタロン型の可変分光光学素子を構成する対向する基板同士の距離及び角度が制御されるように構成されている。
このため、本発明の内視鏡装置によれば、可視光の狭帯域光画像から近赤外蛍光画像の広い範囲にわたる特殊光画像を取得でき、且つ、近赤外蛍光画像観察においても高ＳＮで十分な明るさの画像を得ることができる。
The endoscope apparatus of the present invention observes a special light image through an etalon-type variable spectroscopic optical element, and observes a narrowband light image in the wavelength band of white light in the special light observation mode. The spectral characteristics of the etalon-type variable spectroscopic optical element are switched according to switching between the mode and the near-infrared light observation mode for observing the near-infrared fluorescence image. A dielectric multilayer film having a high transmittance is used for the reflective film constituting the etalon type variable spectroscopic optical element. In addition, the near-infrared light wavelength band that is out of the wavelength band in which the transmission wavelength can be changed with a predetermined wavelength width in the etalon-type variable spectroscopic optical element is used as the transmission wavelength band in the near-infrared light observation mode. Yes. Further, in the near-infrared light observation mode, the etalon-type variable spectroscopic optical element is opposed to the etalon-type variable spectroscopic optical element via the control unit so that the transmission peak does not exist in the wavelength band of white light. The distance and angle between the substrates are controlled.
For this reason, according to the endoscope apparatus of the present invention, it is possible to acquire a special light image over a wide range from a visible narrow-band light image to a near-infrared fluorescent image, and also in high-SN fluorescence image observation. Can obtain an image with sufficient brightness.
図１は本発明の一実施形態にかかる内視鏡装置全体の構成を概略的に示すブロック図である。
図１の内視鏡装置は、照明部１と、光路分岐部２と、白色光画像取得部３と、少なくとも１つの可変分光光学素子４と、特殊光画像取得部５と、観察モード切替部６と、制御部７と、画像合成部８と、表示部９を有している。なお、図１中、１０は被写体としての生体組織である。
FIG. 1 is a block diagram schematically showing the overall configuration of an endoscope apparatus according to an embodiment of the present invention.
The endoscope apparatus of FIG. 1 includes an illuminating
照明部１は、例えば、白色光源と近赤外励起光源（図示省略）、これらの光源からの光を合成するビームスプリッタなどの光路合成部（図示省略）、光路合成部で合成した光を生体組織１０に導くライトガイド（図示省略）等を有し、白色光と近赤外励起光を生体組織１０に照射することができるように構成されている。
光路分岐部２は、例えば、ビームスプリッタからなり、生体組織１０で反射した光を所定の割合で第１及び第２の光路Ｌ１，Ｌ２に分岐するとともに、生体組織１０から発生した近赤外蛍光を第２の光路のみに導くように構成されている。
白色光画像取得部３は、第１の光路Ｌ１上に配置され、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの固体撮像素子を有してなり、生体組織１０で反射した白色光画像を取得するように構成されている。
可変分光光学素子４は、第２の光路Ｌ２上に配置され、対向する表面に反射膜として誘電体多層膜が設けられた対向する２枚の光学基板を有してなり、対向する２枚の光学基板同士の距離または角度を変えることにより分光特性が可変となる、エタロン型の可変分光光学素子として構成されている。
特殊光画像取得部５は、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの固体撮像素子を有してなり、可変分光光学素子４を透過した光を受光することで、狭帯域光画像または近赤外蛍光画像を取得するように構成されている。
観察モード切替部６は、白色光画像と共に狭帯域光画像を観察する狭帯域光観察モードと白色光画像と共に近赤外光画像を観察する近赤外光観察モードとのいずれかに観察モードを切替えるように構成されている。
制御部７は、可変分光光学素子４における対向する２枚の光学基板同士の距離及び角度を制御するように構成されている。
The illuminating
The optical
The white light
The variable spectroscopic
The special light
The observation
The
ここで、図１の内視鏡装置では、可変分光光学素子４は、少なくとも近赤外蛍光波長を透過させるとともに、少なくとも白色光の波長帯域を含む所定の波長帯域内において所定の波長幅で透過波長を変化させうる特性を有している。そして、可変分光光学素子４は、制御部７を介して対向する２枚の光学基板同士の距離及び角度が制御されることにより、狭帯域光観察モードでは白色光の波長帯域内における所望の狭帯域に透過ピークを存在させ、且つ、少なくとも近赤外蛍光波長を透過させ、近赤外光観察モードでは白色光の波長帯域内において透過ピークを存在させず、且つ、少なくとも近赤外蛍光波長を透過させるように、分光特性が切替わるようになっている。
Here, in the endoscope apparatus of FIG. 1, the variable spectroscopic
なお、狭帯域光観察モード、近赤外光観察モードの選択は、図示省略した観察モード入力部により行うように構成されている。観察モード入力部（図示省略）は、観察モード切替部６に接続しており、選択した観察モード情報（狭帯域光観察モードまたは近赤外光観察モード）を観察モード切替部６に送信するようになっている。観察モード切替部６は、制御部７と接続しており、観察モード入力部を介して選択された観察モード情報（近赤外光観察モードまたは狭帯域光観察モード）に応じて可変分光光学素子４の分光特性が切替わるように、制御部７に所定の制御を行わせるようになっている。また、図１の内視鏡装置では、観察モード切替部６は、照明部１の近赤外励起光源と接続しており、観察モード入力部を介して選択された観察モード情報（近赤外光観察モードまたは狭帯域光観察モード）に応じて、照明部１の近赤外励起光源のＯＮ・ＯＦＦ制御も行うようになっている。
画像合成部８は、白色光画像取得部３が取得した白色光画像と特殊光画像取得部５が取得した特殊光画像とを合成するように構成されている。なお、画像合成部８による画像合成の態様は、例えば、白色光画像と特殊光画像を並列配置した態様でもよいし、白色光画像に特殊光画像を重畳した態様でもよい。
表示部９は、画像合成部８が合成した白色光画像と特殊光画像との合成画像を表示するように構成されている。
なお、生体組織１０は、近赤外波長帯域内における所定波長の蛍光を発する蛍光色素が標識されている。
The narrow-band light observation mode and the near-infrared light observation mode are selected by an observation mode input unit (not shown). The observation mode input unit (not shown) is connected to the observation
The
The display unit 9 is configured to display a combined image of the white light image and the special light image combined by the
The
このように構成された図１の内視鏡装置を用いて狭帯域光観察モード（即ち、白色光画像と共に狭帯域光画像を観察するモード）で観察を行う場合、観察者は図示省略した観察モード入力部を介して狭帯域光観察モードを選択する。観察モード入力部を介して選択された狭帯域光観察モードのモード情報は、観察モード切替部６に送信される。観察モード切替部６は、照明部１の近赤外励起光源をＯＦＦにするとともに、可変分光光学素子４の分光特性が、白色光の波長帯域内における所望の狭帯域に透過ピークを存在させ、且つ、少なくとも近赤外蛍光波長を透過させる特性となるように、制御部７に、可変分光光学素子４における対向する２枚の光学基板同士の距離及び角度を制御させる。
When performing observation in a narrow-band light observation mode (that is, a mode for observing a narrow-band light image together with a white light image) using the endoscope apparatus configured as described above in FIG. A narrow-band light observation mode is selected via the mode input unit. The mode information of the narrow-band light observation mode selected via the observation mode input unit is transmitted to the observation
照明部１は、白色光源から出射した白色光を、光路合成部、ライトガイド等を経由させて生体組織１０に照射する。生体組織１０から反射した白色光は、光路分岐部２を介して所定の割合で第１及び第２の光路Ｌ１，Ｌ２に分岐される。光路Ｌ１を通る白色光は、白色光画像取得部３に入射する。白色光画像取得部３は、白色光画像を取得する。一方、光路Ｌ２を通る白色光は、可変分光素子４に入射する。このとき、可変分光光学素子４は、白色光の波長帯域内における所望の狭帯域に透過ピークを存在させ、且つ、少なくとも近赤外蛍光波長を透過させる分光特性を有しているので、入射した白色光のうち、所望の狭帯域に透過ピークを持つ所定幅の透過波長を透過させる。可変分光光学素子４を透過した狭帯域光は、特殊光画像取得部５に入射する。特殊光画像取得部５は、狭帯域光画像を取得する。白色光画像取得部３が取得した白色光画像と特殊光画像取得部５が取得した狭帯域光画像は、画像合成部８を介して合成され、合成された画像は、表示部９を介して表示される。
The
また、近赤外光観察モード（即ち、白色光画像と共に近赤外蛍光画像を観察するモード）で観察を行う場合、観察者は図示省略した観察モード入力部を介して近赤外光観察モードを選択する。観察モード入力部を介して選択された近赤外光観察モードのモード情報は、観察モード切替部６に送信される。観察モード切替部６は、照明部１の近赤外励起光源をＯＮにするとともに、可変分光光学素子４の分光特性が、白色光の波長帯域内において透過ピークを存在させず、且つ、少なくとも近赤外蛍光波長を透過させる特性となるように、制御部７に、可変分光光学素子４における対向する２枚の光学基板同士の距離及び角度を制御させる。
When performing observation in the near-infrared light observation mode (that is, the mode for observing the near-infrared fluorescent image together with the white light image), the observer can use the near-infrared light observation mode via the observation mode input unit (not shown). Select. The mode information of the near infrared light observation mode selected via the observation mode input unit is transmitted to the observation
照明部１は、白色光源から出射した白色光と近赤外励起光源から出射した近赤外励起光を、光路合成部で合成し、ライトガイド等を経由させて生体組織１０に照射する。生体組織１０から反射した光は、光路分岐部２を介して所定の割合で第１及び第２の光路Ｌ１，Ｌ２に分岐される。また、生体組織１０から発生した近赤外蛍光は、光路分岐部２を介して第２の光路のみに導かれる。光路Ｌ１を通る生体組織１０からの反射光は、白色光画像取得部３に入射する。白色光画像取得部３は、白色光画像を取得する。一方、光路Ｌ２を通る生体組織１０からの反射光及び生体組織１０から発生した近赤外蛍光は、可変分光素子４に入射する。このとき、可変分光光学素子４は、白色光の波長帯域内における所望の狭帯域に透過ピークを存在させず、且つ、少なくとも近赤外蛍光波長を透過させる分光特性を有しているので、入射した光のうち、白色光の波長帯域の光は透過させず、近赤外蛍光波長を透過させる。可変分光光学素子４を透過した近赤外蛍光は、特殊光画像取得部５に入射する。特殊光画像取得部５は、近赤外蛍光画像を取得する。白色光画像取得部３が取得した白色光画像と特殊光画像取得部５が取得した近赤外蛍光画像は、画像合成部８を介して合成され、合成された画像は、表示部９を介して表示される。
The
図１の内視鏡装置によれば、可変分光光学素子４を、対向する２枚の光学基板の表面に設ける反射膜に誘電体多層膜を用い、且つ、少なくとも近赤外蛍光波長を透過させるとともに、少なくとも生体組織１０で反射した白色光の波長帯域を間に含む、近赤外蛍光の波長帯域よりも短波長側の所定の波長帯域内において所定の波長幅で透過波長を変化させうる特性を有し、制御部７を介して対向する２枚の光学基板同士の距離及び角度が制御されることにより、狭帯域光観察モードでは白色光の波長帯域内における所望の狭帯域に透過ピークを存在させ、且つ、少なくとも近赤外蛍光波長を透過させ、近赤外光観察モードでは白色光の波長帯域内において透過ピークを存在させず、且つ、少なくとも近赤外蛍光波長を透過させるように、分光特性が切替わるように構成したので、白色光画像を常時表示しながら、同時に可視光の狭帯域光画像から近赤外蛍光画像の広い範囲にわたる特殊光画像を取得でき、且つ、近赤外蛍光観察時に白色光の波長帯域のノイズ成分が除去された高ＳＮで十分な明るさの近赤外蛍光画像を取得することができる。
According to the endoscope apparatus of FIG. 1, the variable spectral
なお、図１の内視鏡装置においては、可変分光光学素子４が、近赤外光観察モードでは紫外光の波長帯域と近赤外蛍光の波長帯域との間の波長帯域内において透過ピークが消失するように、制御部７を介して対向する２枚の光学基板同士の距離及び角度が制御されるようにするのが好ましい。
あるいは、図１の内視鏡装置においては、可変分光光学素子４が、近赤外光観察モードでは白色光の波長帯域外の所定の狭帯域に透過ピークを存在させるように、制御部７を介して対向する２枚の光学基板同士の距離及び角度が制御されるようにしてもよい。
In the endoscope apparatus of FIG. 1, the variable spectroscopic
Alternatively, in the endoscope apparatus of FIG. 1, the
また、図１の内視鏡装置においては、可変分光光学素子４が、制御部７を介して、狭帯域光観察モードでは対向する２枚の光学基板同士の角度が平行に保持された状態で所定の距離に制御され、近赤外光観察モードでは対向する２枚の光学基板同士が平行でない所定の角度に制御されるようにするのが好ましい。
狭帯域光観察モードにおいて、可変分光光学素子４を構成する対向する２枚の光学基板同士を平行に保持するようにすれば、白色光の波長帯域内における所望の狭帯域に透過ピークを高精度に制御することができる。また、近赤外光観察モードにおいて、可変分光光学素子４を構成する対向する２枚の光学基板同士が平行でない所定の角度を持つようにすれば、白色光の波長帯域内における透過ピークをなくすことができ、その結果、白色光の波長帯域のノイズ成分が除去された高ＳＮで十分な明るさの近赤外蛍光画像を得ることができる。
In the endoscope apparatus of FIG. 1, the variable spectroscopic
In the narrow-band light observation mode, if the two opposing optical substrates constituting the variable spectroscopic
あるいは、図１の内視鏡装置においては、可変分光光学素子４が、近赤外光観察モードでは白色光の波長帯域よりも短波長側の所定の狭帯域に透過ピークがシフトするように、制御部７を介して対向する２枚の光学基板同士の距離及び角度が制御されるようにしてもよい。
このようにしても、白色光の波長帯域内における透過ピークをなくすことができ、その結果、白色光の波長帯域のノイズ成分が除去された高ＳＮで十分な明るさの近赤外蛍光画像を得ることができる。
Alternatively, in the endoscope apparatus of FIG. 1, the variable spectroscopic
Even in this case, it is possible to eliminate the transmission peak in the wavelength band of white light, and as a result, a near-infrared fluorescent image with sufficient brightness at a high SN from which noise components in the wavelength band of white light are removed. Obtainable.
あるいは、図１の内視鏡装置においては、近赤外励起波長をカットするフィルターを、第２の光路上に設けるとともに、可変分光光学素子４が、近赤外光観察モードでは白色光の波長帯域よりも長波長側の所定の狭帯域に透過ピークがシフトするように、制御部７を介して対向する２枚の光学基板同士の距離及び角度が制御されるようにしてもよい。
あるいは、図１の内視鏡装置においては、近赤外励起波長をカットするフィルターを、第２の光路上に設けるとともに、可変分光光学素子４が、近赤外光観察モードでは白色光の波長帯域よりも短波長側の第１の所定の狭帯域及び白色光の波長帯域よりも長波長側の第２の所定の狭帯域に透過ピークがシフトするように、制御部７を介して対向する２枚の光学基板同士の距離及び角度が制御されるようにしてもよい。
これらのようにしても、近赤外光観察モードにおいて可変分光光学素子４が透過させうる近赤外励起波長を、近赤外励起波長をカットするフィルターで除去することができ、その結果、白色光及び近赤外励起光の波長帯域のノイズ成分が除去された高ＳＮで十分な明るさの近赤外蛍光画像を得ることができる。
Alternatively, in the endoscope apparatus of FIG. 1, a filter that cuts the near-infrared excitation wavelength is provided on the second optical path, and the variable spectral
Alternatively, in the endoscope apparatus of FIG. 1, a filter that cuts the near-infrared excitation wavelength is provided on the second optical path, and the variable spectral
Even in such a case, the near-infrared excitation wavelength that can be transmitted by the variable spectroscopic
あるいは、図１の内視鏡装置においては、可変分光光学素子４が、制御部７を介して、狭帯域光観察モードでは対向する２枚の光学基板同士の角度が平行に保持された状態で所定の距離に制御され、近赤外光観察モードでは対向する２枚の光学基板同士が紫外光の波長帯域と近赤外蛍光の波長帯域との間の波長帯域内において透過ピークが消失する程度離れた所定の距離に制御されるようにしてもよい。
あるいは、図１の内視鏡装置においては、可変分光光学素子４を、直列に配置された第１の可変分光光学素子４ａと第２の可変分光光学素子４ａとで構成し、第１の可変分光光学素子４ａと第２の可変分光光学素子４ｂが、狭帯域光観察モードでは白色光の波長帯域内において同じ所望の狭帯域に透過ピークを存在させ、近赤外光観察モードでは白色光の波長帯域内において互いの透過波長が重ならない異なる所定の狭帯域に透過ピークを存在させるように、制御部７を介して夫々の対向する２枚の光学基板同士の距離及び角度が制御されるようにしてもよい。
これらのようにしても、可視光の狭帯域光画像から近赤外蛍光画像の広い範囲にわたる特殊光画像を取得でき、且つ、近赤外蛍光観察時に白色光の波長帯域のノイズ成分が除去された高ＳＮで十分な明るさの近赤外蛍光画像を取得することができる。
Alternatively, in the endoscope apparatus of FIG. 1, the variable spectroscopic
Alternatively, in the endoscope apparatus of FIG. 1, the variable spectroscopic
Even in these cases, a special light image covering a wide range from a visible narrow-band light image to a near-infrared fluorescent image can be acquired, and noise components in the white light wavelength band are removed during near-infrared fluorescence observation. In addition, it is possible to acquire a near-infrared fluorescent image with sufficient brightness at a high SN.
あるいは、図１の内視鏡装置においては、近赤外励起波長をカットするフィルターを、第２の光路上に設けるとともに、可変分光光学素子４が、近赤外励起波長及び近赤外蛍光波長を透過させるとともに、少なくとも白色光の波長帯域を間に含む、近赤外励起光の波長帯域よりも短波長側の所定の波長帯域内において所定の波長幅で透過波長を変化させうる特性を有し、制御部７を介して対向する２枚の光学基板同士の距離及び角度が制御されることにより、狭帯域光観察モードでは白色光の波長帯域内における所望の狭帯域に透過ピークを存在させ、且つ、近赤外励起波長及び近赤外蛍光波長を透過させ、近赤外光観察モードでは紫外光の波長帯域と近赤外励起光の波長帯域との間の波長帯域内において透過ピークが消失し、且つ、近赤外励起波長及び近赤外蛍光波長を透過させるように、分光特性が切替わるように、制御部７を介して対向する２枚の光学基板同士の距離及び角度が制御されるようにしてもよい。
このようにすると、可視光の狭帯域光画像から近赤外蛍光画像の広い範囲にわたる特殊光画像を取得でき、且つ、近赤外蛍光観察時に白色光及び近赤外励起光の波長帯域のノイズ成分が除去された高ＳＮで十分な明るさの近赤外蛍光画像を取得することができる上、所定の波長幅で透過波長を変化させる波長帯域を短くすることができる。
Alternatively, in the endoscope apparatus of FIG. 1, a filter that cuts the near-infrared excitation wavelength is provided on the second optical path, and the variable spectroscopic
In this way, a special light image covering a wide range from a visible narrow-band light image to a near-infrared fluorescent image can be acquired, and noise in the wavelength band of white light and near-infrared excitation light during near-infrared fluorescence observation. A near-infrared fluorescent image with sufficient brightness can be acquired with a high SN from which components are removed, and the wavelength band for changing the transmission wavelength with a predetermined wavelength width can be shortened.
あるいは、図１の内視鏡装置においては、近赤外励起波長をカットするフィルターを、第２の光路上に設けるとともに、可変分光光学素子４が、近赤外励起波長及び近赤外蛍光波長を透過させるとともに、少なくとも白色光の波長帯域を間に含む、近赤外励起光の波長帯域よりも短波長側の所定の波長帯域内において所定の波長幅で透過波長を変化させうる特性を有し、制御部７を介して対向する２枚の光学基板同士の距離及び角度が制御されることにより、狭帯域光観察モードでは白色光の波長帯域内における所望の狭帯域に透過ピークを存在させ、且つ、近赤外励起波長及び近赤外蛍光波長を透過させ、近赤外光観察モードでは白色光の波長帯域よりも短波長側の所定の狭帯域に透過ピークがシフトし、且つ、近赤外励起波長及び近赤外蛍光波長を透過させるように、分光特性が切替わるように、制御部７を介して対向する２枚の光学基板同士の距離及び角度が制御されるようにしてもよい。
Alternatively, in the endoscope apparatus of FIG. 1, a filter that cuts the near-infrared excitation wavelength is provided on the second optical path, and the variable spectroscopic
このようにしても、可視光の狭帯域光画像から近赤外蛍光画像の広い範囲にわたる特殊光画像を取得でき、且つ、近赤外蛍光観察時に白色光及び近赤外励起光の波長帯域のノイズ成分が除去された高ＳＮで十分な明るさの近赤外蛍光画像を取得することができる上、所定の波長幅で透過波長を変化させる波長帯域を短くすることができる。 Even in this way, it is possible to acquire a special light image covering a wide range of a near-infrared fluorescence image from a narrow-band light image of visible light, and in the near-infrared fluorescence observation, the wavelength bands of white light and near-infrared excitation light It is possible to acquire a near-infrared fluorescent image with sufficient brightness at a high SN from which noise components have been removed, and to shorten the wavelength band for changing the transmission wavelength with a predetermined wavelength width.
なお、これらの場合においても、可変分光光学素子４が、制御部７を介して、狭帯域光観察モードでは対向する２枚の光学基板同士の角度が平行に保持された状態で所定の距離に制御され、近赤外光観察モードでは対向する２枚の光学基板同士が平行でない所定の角度に制御されるようにするのが好ましい。
あるいは、可変分光光学素子４が、近赤外光観察モードでは白色光の波長帯域よりも短波長側の所定の狭帯域に透過ピークがシフトするように、制御部７を介して対向する２枚の光学基板同士の距離及び角度が制御されるようにしてもよい。
Even in these cases, the variable spectroscopic
Alternatively, the two variable spectroscopic
なお、図１の内視鏡装置においては、光路分岐部２は、第２の光路Ｌ２に導く白色光の光学濃度がＯＤ＝２となる光学特性を持つのが好ましい。
近赤外光観察モードにおいては、エタロン型の可変分光光学素子のみによる分光では、若干、可視光波長帯域で漏れ光が生じる。しかるに、光路分岐部２の光学特性を可視光波長帯域ＯＤ＝２程度に抑えれば、近赤外光波長帯域では１００％反射することと相俟って、近赤外蛍光のＳＮが向上する。なお、この場合、狭帯域光画像が暗くなるが、特殊光画像取得部５に備わる撮像素子に高感度のものを用いれば、狭帯域光画像の観察は可能である。
In the endoscope apparatus of FIG. 1, it is preferable that the optical
In the near-infrared light observation mode, leakage light is slightly generated in the visible light wavelength band in the spectrum using only the etalon-type variable spectroscopic optical element. However, if the optical characteristic of the optical
その他、図１の内視鏡装置では、観察モード切替部６は、上述したように、照明部１の近赤外励起光源と接続しており、観察モード入力部を介して選択されたモード情報（近赤外光観察モードまたは狭帯域光観察モード）に応じて、照明部１の近赤外励起光源のＯＮ・ＯＦＦ制御を行うように構成されているが、照明部１の近赤外励起光源のＯＮ・ＯＦＦ制御を行わない構成とし、常時、照明部１が生体組織１０に白色光と近赤外励起光を照射するようにしてもよい。
このようにすると、狭帯域光観察モードでは生体組織１０を反射する狭帯域光画像だけでなく、生体組織１０を反射する近赤外励起画像や生体組織１０から発生する近赤外蛍光画像も特殊光画像取得部５が取得することになるが、近赤外光は、可視波長帯域内の狭帯域光に比べて光量が格段に弱い。このため、狭帯域光画像の観察に際し、近赤外波長帯域の光がノイズ成分となっても狭帯域光画像のＳＮに大きな悪影響を及ぼすことはない。
In addition, in the endoscope apparatus of FIG. 1, the observation
In this way, in the narrow-band light observation mode, not only the narrow-band light image that reflects the
次に、本発明の内視鏡装置の実施例を説明する。
図２は本発明の各実施例に共通の内視鏡装置全体の構成を示すブロック図である。
Next, an embodiment of the endoscope apparatus of the present invention will be described.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the entire endoscope apparatus common to the embodiments of the present invention.
図２の内視鏡装置は、光源部１１と、内視鏡先端挿入部１２と、カメラアダプタ部１３と、画像処理・制御部１４と、モニタ１５を有している。
The endoscope apparatus in FIG. 2 includes a
光源部１１は、可視波長帯域の光を発する白色光源１１ａと近赤外励起波長帯域の光を発する近赤外励起光源１１ｂを備えている。また、図２の内視鏡装置では、光源部１１は、ビームスプリッタ１１ｃを備えており、白色光源１１ａからの白色光と、近赤外励起光源１１ｂからの近赤外励起光とを合成する。なお、図２中、１１ｄはビームスプリッタ１１ｃを経た光を後述するライトガイド１２に導くレンズである。
The
内視鏡先端挿入部１２は、ライトガイド１２ａと、対物光学系１２ｂを有している。
ライトガイド１２ａは、光源部１１からの光を生体組織１０に照射する。
そして、図２の内視鏡装置では、光源部１１及びライトガイド１２ａが、図１の内視鏡装置における照明部１に相当する。
The endoscope distal
The
In the endoscope apparatus of FIG. 2, the
生体組織１０は、７７０ｎｍ〜８５０ｎｍ程度の近赤外波長帯域の蛍光を発する蛍光色素としてインドシアニングリーン（ＩＣＧ）が静脈注射によって標識されている。
In the
カメラアダプタ部１３は、結像光学系１３ａと、ビームスプリッタ１３ｂと、白色光観察用ＣＣＤ１３ｃと、可変分光光学素子１３ｄと、特殊光観察用ＣＣＤ１３ｅを備えている。
結像光学系１３ａは、対物光学系１２ｂを経由した生体組織１０からの光を白色光観察用ＣＣＤ１３ｃ、特殊光観察用ＣＣＤ１３ｅの夫々の撮像面に結像する。
ビームスプリッタ１３ｂは、図１の内視鏡装置における光路分岐部２に相当し、生体組織１０で反射した光を所定の割合で第１及び第２の光路Ｌ１，Ｌ２に分けるとともに、生体組織１０から発生した近赤外蛍光を第２の光路Ｌ２のみに導くように構成されている。図２の例では、ビームスプリッタ１３ｂは、生体組織１０で反射した光のうち９０％の光を透過して第１の光路Ｌ１に導き、１０％の光を反射して第２の光路Ｌ２に導く。また、ビームスプリッタ１３ｂは、生体組織１０から発生した近赤外蛍光を１００％反射して第２の光路Ｌ２に導く。
白色光観察用ＣＣＤ１３ｃは、第１の光路Ｌ１上に配置され、生体組織１０で反射した白色光の画像を撮像する。
The
The imaging
The
The
可変分光光学素子１３ｄは、図１の内視鏡装置における可変分光光学素子４に相当し、第２の光路Ｌ２上に配置され、対向する表面に反射膜として誘電体多層膜１３ｄ１１，１３ｄ２１が設けられた対向する２枚の光学基板１３ｄ１，１３ｄ２を有してなり、対向する２枚の光学基板１３ｄ１，１３ｄ２同士の距離または角度を、後述する制御部を介して変更することにより分光特性が可変となる、エタロン型の可変分光光学素子として構成されている。
なお、エタロン型の可変分光光学素子とは、光の干渉を利用する分光光学素子であり、対向するように配置された一対のミラー面の間隔を変化させることによって、透過又は反射し得る光の波長を変化させることができる分光光学素子である。
特殊光観察用ＣＣＤ１３ｅは、可変分光光学素子１３ｄを透過した光を受光し、狭帯域光画像または近赤外蛍光画像を撮像する。
The variable spectroscopic
Note that an etalon-type variable spectroscopic optical element is a spectroscopic optical element that utilizes interference of light. By changing the interval between a pair of mirror surfaces arranged to face each other, light that can be transmitted or reflected can be obtained. This is a spectroscopic optical element capable of changing the wavelength.
The special
画像処理・制御部１４は、その内部に白色光画像生成部１４ａと、狭帯域光観察モード制御部１４ｂと、近赤外光観察モード制御部１４ｃと、特殊光画像生成部１４ｄと、画像合成部１４ｅと、観察モード切替部１４ｆを備えるとともに、その外部に観察モード入力部１４ｇを備えている。
白色光画像生成部１４ａは、白色光観察用ＣＣＤ１３ｃが撮像した信号に対して所定の画像変換処理を行い、白色光画像を生成する。
そして、図２の内視鏡装置では、白色光観察用ＣＣＤ１３ｃ及び白色光画像生成部１４ａが、図１の内視鏡装置における白色光画像取得部３に相当する。
The image processing /
The white light
In the endoscope apparatus of FIG. 2, the white
狭帯域光観察モード制御部１４ｂは、狭帯域光観察モード（即ち、白色光画像と共に狭帯域光画像を観察する観察モード）において駆動し、可変分光光学素子１３ｄが、白色光の波長帯域内における所望の狭帯域に透過ピークを存在させ、且つ、少なくとも近赤外蛍光波長を透過させる分光特性を持つように、可変分光光学素子１３ｄにおける対向する２枚の光学基板１３ｄ１，１３ｄ２同士の距離及び角度を制御する。
近赤外光観察モード制御部１４ｃは、近赤外光観察モード（即ち、白色光画像と共に近赤外光画像を観察する観察モード）において駆動し、可変分光光学素子１３ｄが、白色光の波長帯域内において透過ピークを存在させず、且つ、少なくとも近赤外蛍光波長を透過させる分光特性を持つように、可変分光光学素子１３ｄにおける対向する２枚の光学基板１３ｄ１，１３ｄ２同士の距離及び角度を制御する。
そして、図２の内視鏡装置では、狭帯域光観察モード制御部１４ｂ及び近赤外光観察モード制御部１４ｃが、図１の内視鏡装置における制御部７に相当する。
The narrow-band light observation
The near-infrared light observation
In the endoscope apparatus of FIG. 2, the narrow-band light observation
観察モード切替部１４ｆは、図１の内視鏡装置における観察モード切替部６に相当し、観察モード入力部１４ｇ、近赤外励起光源１１ｂ、狭帯域光観察モード制御部１４ｂ、近赤外光観察モード制御部１４ｃと接続している。そして、観察モード切替部１４ｆは、観察モード入力部１４ｇを介して選択されたモード情報（近赤外光観察モードまたは狭帯域光観察モード）に応じて、光源部１１の近赤外励起光源１１ｂのＯＮ・ＯＦＦ制御を行うとともに、近赤外光観察モード制御部１４ｃ及び狭帯域光観察モード制御部１４ｂの駆動切替制御を行うようになっている。
詳しくは、観察モード切替部１４ｆは、観察モード入力部１４ｇを介して選択されたモード情報が近赤外光観察モードのときには、光源部１１の近赤外励起光源１１ｂをＯＮにするとともに、近赤外光観察モード制御部１４ｃをＯＮ、狭帯域光観察モード制御部１４ｂをＯＦＦにする。また、観察モード切替部１４ｆは、観察モード入力部１４ｇを介して選択されたモード情報が狭帯域光観察モードのときには、光源部１１の近赤外励起光源１１ｂをＯＦＦにするとともに、近赤外光観察モード制御部１４ｃをＯＦＦ、狭帯域光観察モード制御部１４ｂをＯＮにする。
The observation
Specifically, the observation
特殊光画像生成部１４ｄは、特殊光観察用ＣＣＤ１３ｅが撮像した信号に対して所定の画像変換処理を行い、特殊光画像を生成する。
そして、図２の内視鏡装置では、特殊光観察用ＣＣＤ１３ｅ及び特殊光画像生成部１４ｄが、図１の内視鏡装置における特殊光画像取得部５に相当する。
画像合成部１４ｅは、図１の内視鏡装置における画像合成部８に相当し、白色光画像生成部１４ａが生成した白色光画像と特殊光画像生成部１４ｄが生成した特殊光画像とを合成するように構成されている。なお、画像合成部１４ｅによる画像合成の態様は、例えば、白色光画像と特殊光画像を並列配置した態様でもよいし、白色光画像に特殊光画像を重畳した態様でもよい。
モニタ１５は、図１の内視鏡装置における表示部９に相当し、画像合成部１４ｅが合成した白色光画像と特殊光画像との合成画像を表示する。
The special light
In the endoscope apparatus of FIG. 2, the special
The
The
実施例１
図３は本発明の実施例１の内視鏡装置を用いた特殊光観察における光学特性の一例を示す説明図で、(a)は照明光のスペクトルを示すグラフ、(b)は狭帯域光観察モードでの可変分光光学素子を構成する２枚の光学基板同士の距離及び角度を示す図、(c)は狭帯域光観察モードでの可変分光光学素子の分光透過率を示すグラフ、(d)は近赤外光観察モードでの可変分光光学素子を構成する２枚の光学基板同士の距離及び角度を示す図、(e)は近赤外光観察モードでの可変分光光学素子の分光透過率を示すグラフである。なお、上述したように、図２に示した基本構成は、以下の各実施例において共通である。
Example 1
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of optical characteristics in special light observation using the endoscope apparatus according to the first embodiment of the present invention, where (a) is a graph showing the spectrum of illumination light, and (b) is narrow-band light. The figure which shows the distance and angle of two optical substrates which comprise the variable spectral optical element in observation mode, (c) is a graph which shows the spectral transmittance of the variable spectral optical element in narrow-band light observation mode, (d ) Is a diagram showing the distance and angle between two optical substrates constituting the variable spectral optical element in the near infrared light observation mode, and (e) is the spectral transmission of the variable spectral optical element in the near infrared light observation mode. It is a graph which shows a rate. As described above, the basic configuration shown in FIG. 2 is common to the following embodiments.
実施例１の内視鏡装置では、図３(a)に示すように、白色光源１１ａは、４００ｎｍ〜７００ｎｍの可視波長帯域の光を発する。また、近赤外励起光源１１ｂは、７５０ｎｍの近赤外励起波長帯域の光を発する。
狭帯域光観察モード制御部１４ｂは、狭帯域光観察モード（即ち、白色光画像と共に狭帯域光画像を観察する観察モード）において、可変分光光学素子１３ｄが、図３(c)に示すように、生体組織１０で反射した白色光の波長帯域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）内における所定の狭帯域に例えば２０ｎｍの半値幅で透過ピークを持つように、図３(b)に示すように、可変分光光学素子１３ｄにおける対向する２枚の光学基板１３ｄ１，１３ｄ２同士を平行に保持しながら所定の距離に制御する。
また、近赤外光観察モード制御部１４ｃは、近赤外光観察モード（即ち、白色光画像と共に近赤外光画像を観察する観察モード）において、可変分光光学素子１３ｄが、図３(e)に示すように、生体組織１０で反射した白色光の波長帯域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）内における透過ピークを消失させるように、図３(d)に示すように、可変分光光学素子１３ｄにおける対向する２枚の光学基板１３ｄ１，１３ｄ２同士が平行でない所定の角度（図３(d)では約３０秒程度）に制御する。
なお、可変分光光学素子１３ｄは、狭帯域光観察モード、近赤外光観察モードのいずれにおいても、７７０ｎｍ以上の近赤外波長帯域の光を透過する光学特性を有している。
In the endoscope apparatus according to the first embodiment, as illustrated in FIG. 3A, the
As shown in FIG. 3C, the narrow-band light observation
Further, the near-infrared light observation
The variable spectroscopic
実施例１の内視鏡装置によれば、可変分光光学素子１３ｄが、生体組織１０から発生した７７０ｎｍ以上の近赤外蛍光波長帯域の光を透過させるとともに、少なくとも白色光の波長帯域を間に含む、近赤外蛍光の波長帯域よりも短波長側の所定の波長帯域内において所定の波長幅で透過波長を変化させうる特性を有し、狭帯域光観察モード制御部１４ｂ、近赤外光観察モード制御部１４ｃを介して対向する２枚の光学基板１３ｄ１，１３ｄ２同士の距離及び角度が制御されることにより、狭帯域光観察モードと近赤外光観察モードに応じて、分光特性を切り替えることができるように構成され、近赤外光観察モード制御部１４ｃが、近赤外光観察モードで駆動し、生体組織１０で反射した白色光の波長帯域内における透過ピークを消失させ、且つ、生体組織１０から発生した近赤外蛍光波長を透過させるように、可変分光光学素子１３ｄの分光特性を切替えるので、可視光の狭帯域光画像から近赤外蛍光画像の広い範囲にわたる特殊光画像を取得でき、且つ、近赤外蛍光観察時に白色光のノイズ成分が除去された高ＳＮで十分な明るさの近赤外蛍光画像を取得することができる。
According to the endoscope apparatus of the first embodiment, the variable spectroscopic
なお、実施例１の内視鏡装置における近赤外光観察モード制御部１４ｃによる近赤外光観察モードでの可変分光光学素子１３ｄに対して行う、白色光の波長帯域内において透過ピークを存在させないようにするための制御は、図３の例に限定されるものではなく、例えば、次に説明する実施例１の変形例１、２のようにしてもよい。
A transmission peak exists in the wavelength band of white light, which is performed on the variable spectral
図４は実施例１の変形例１にかかる内視鏡装置を用いた特殊光観察における光学特性の一例を示す説明図で、(a)は照明光のスペクトルを示すグラフ、(b)は狭帯域光観察モードでの可変分光光学素子を構成する２枚の光学基板同士の距離及び角度を示す図、(c)は狭帯域光観察モードでの可変分光光学素子の分光透過率を示すグラフ、(d)は近赤外光観察モードでの可変分光光学素子を構成する２枚の光学基板同士の距離及び角度を示す図、(e)は近赤外光観察モードでの可変分光光学素子の分光透過率を示すグラフである。 4A and 4B are explanatory views showing an example of optical characteristics in special light observation using the endoscope apparatus according to the first modification of the first embodiment. FIG. 4A is a graph showing the spectrum of illumination light, and FIG. The figure which shows the distance and angle of two optical substrates which comprise the variable spectral optical element in band light observation mode, (c) is a graph which shows the spectral transmittance of the variable spectral optical element in narrow band light observation mode, (d) is a diagram showing the distance and angle between two optical substrates constituting the variable spectral optical element in the near infrared light observation mode, and (e) is a diagram of the variable spectral optical element in the near infrared light observation mode. It is a graph which shows a spectral transmittance.
実施例１の変形例１
実施例１の変形例１の内視鏡装置では、図４(d)に示すように、可変分光光学素子１３ｄは、近赤外光観察モード制御部１４ｃを介して、近赤外光観察モードでは対向する２枚の光学基板１３ｄ１，１３ｄ２同士が紫外光の波長帯域と近赤外蛍光の波長帯域との間の波長帯域内において透過ピークが消失する程度離れた所定の距離（例えば、１０ｎｍ）に制御されるように構成されている。
紫外光の波長帯域と近赤外蛍光の波長帯域との間の波長帯域内において透過ピークを消失させるには、対向する２枚の光学基板１３ｄ１，１３ｄ２同士を平行に保持しながら、対向する２枚の光学基板１３ｄ１，１３ｄ２同士の面間隔を紫外光の波長帯域と近赤外蛍光の波長帯域との間の波長帯域の光のコヒーレンス長（可干渉距離）よりも大きく離せばよい。生体からの反射光および蛍光は、共に様々な位相の光からなり、位相が揃ってなくコヒーレンス長が短い。このため、２枚の光学基板１３ｄ１，１３ｄ２同士の面間隔を数μｍから数１０μｍ程度離すと、紫外光の波長帯域と近赤外蛍光の波長帯域との間の波長帯域の光が共振できなくなり、透過ピークが存在しなくなる。このため、近赤外光観察モードにおいて、白色光源１１ａに加えて近赤外励起光源１１ｂがＯＮされたときに、可変分光光学素子１３ｄに入射した光のうち、近赤外蛍光のみを透過させることができる。
その他の構成及び作用効果は、実施例１の内視鏡装置と略同じである。
In the endoscope apparatus according to the first modification of the first embodiment, as shown in FIG. 4D, the variable spectral
In order to eliminate the transmission peak in the wavelength band between the wavelength band of the ultraviolet light and the wavelength band of the near-infrared fluorescence, the two facing optical substrates 13d1, 13d2 are held in parallel while being opposed to each other. The distance between the optical substrates 13d1 and 13d2 may be larger than the coherence length (coherence distance) of light in the wavelength band between the wavelength band of ultraviolet light and the wavelength band of near-infrared fluorescence. Reflected light and fluorescence from a living body are both composed of light of various phases, and the phases are not aligned and the coherence length is short. For this reason, if the surface interval between the two optical substrates 13d1 and 13d2 is separated by several μm to several tens of μm, light in the wavelength band between the wavelength band of ultraviolet light and the wavelength band of near-infrared fluorescence cannot resonate. , No transmission peak exists. Therefore, in the near-infrared light observation mode, when the near-infrared
Other configurations and operational effects are substantially the same as those of the endoscope apparatus according to the first embodiment.
実施例１の変形例２
図５は実施例１の変形例２にかかる内視鏡装置を用いた特殊光観察における光学特性の一例を示す説明図で、(a)は照明光のスペクトルを示すグラフ、(b)は狭帯域光観察モードでの可変分光光学素子を構成する２枚の光学基板同士の距離及び角度を示す図、(c)は狭帯域光観察モードでの可変分光光学素子の分光透過率を示すグラフ、(d)は近赤外光観察モードでの可変分光光学素子を構成する２枚の光学基板同士の距離及び角度を示す図、(e)は近赤外光観察モードでの可変分光光学素子の分光透過率を示すグラフである。
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating an example of optical characteristics in special light observation using the endoscope apparatus according to the second modification of the first embodiment, where (a) is a graph showing the spectrum of illumination light, and (b) is a narrow view. The figure which shows the distance and angle of two optical substrates which comprise the variable spectral optical element in band light observation mode, (c) is a graph which shows the spectral transmittance of the variable spectral optical element in narrow band light observation mode, (d) is a diagram showing the distance and angle between two optical substrates constituting the variable spectral optical element in the near infrared light observation mode, and (e) is a diagram of the variable spectral optical element in the near infrared light observation mode. It is a graph which shows a spectral transmittance.
実施例１の変形例２の内視鏡装置では、可変分光光学素子１３ｄは、近赤外光観察モード制御部１４ｃを介して、近赤外光観察モードでは白色光の波長帯域よりも短波長側の所定の狭帯域（例えば、図５では３８０ｎｍ）に透過ピークがシフトするように、対向する２枚の光学基板１３ｄ１，１３ｄ２同士を平行に保持しながらその間隔を狭めるように制御される構成となっている。
In the endoscope apparatus according to the second modification of the first embodiment, the variable spectral
実施例１の変形例２の内視鏡装置によれば、近赤外光観察モード（近赤外光観察モード）において、可変分光光学素子１３ｄは、白色光の波長帯域よりも短波長側の所定の狭帯域（例えば、図５では３８０ｎｍ）に透過ピークが存在するが、近赤外光観察モードにおいて白色光源１１ａに加えて近赤外励起光源１１ｂがＯＮされたときに、可変分光光学素子１３ｄに入射する光は、生体組織１０で反射した４００ｎｍ〜７００ｎｍの白色光の波長帯域の光と、７５０ｎｍの近赤外励起波長帯域の光と、生体組織１０から発生する７７０ｎｍ以上の近赤外蛍光波長帯域の光であり、白色光の波長帯域よりも短波長側の所定の狭帯域（例えば、図５では３８０ｎｍ）の光は存在しない。
このため、実施例１の変形例２の内視鏡装置によっても、可変分光光学素子１３ｄに入射した光のうち、近赤外蛍光のみを透過させることができる。
その他の構成及び作用効果は、実施例１の内視鏡装置と略同じである。
According to the endoscope apparatus of
For this reason, only the near-infrared fluorescence of the light incident on the variable spectroscopic
Other configurations and operational effects are substantially the same as those of the endoscope apparatus according to the first embodiment.
なお、実施例１及びその変形例１，２の内視鏡装置においては、生体組織１０で反射した近赤外励起光の波長帯域の光をカットする特性を持つ近赤外励起光カットフィルタ１３ｆを第２の光路Ｌ２上に設けてもよい。
近赤外光観察モードにおいては、可変分光光学素子１３ｄのみによる分光では、若干の漏れ光が生じうる。特に、実施例１の変形例１，２においては、対向する２枚の光学基板１３ｄ１，１３ｄ２同士の面間隔を離していく、あるいは近づけていく過程において、透過ピークが紫外光の波長帯域と近赤外蛍光の波長帯域との間の波長帯域で移動し、そのときに漏れた近赤外蛍光波長帯域以外の波長帯域の光が、ノイズ成分となって近赤外蛍光のＳＮに悪影響を与えるおそれがある。しかるに、第２の光路Ｌ２上に近赤外励起光カットフィルタ１３ｆを設ければ、近赤外蛍光波長帯域の近傍のノイズ成分を除去できるので、近赤外蛍光のＳＮがさらに向上する。
In the endoscope apparatus of the first embodiment and the
In the near-infrared light observation mode, a slight amount of leakage light may occur in the spectroscopy using only the variable spectral
実施例２
図６は本発明の実施例２の内視鏡装置全体の構成を示すブロック図、図７は実施例２の内視鏡装置を用いた特殊光観察における光学特性の一例を示す説明図で、(a)は照明光のスペクトルを示すグラフ、(b)は近赤外励起光カットフィルタの分光透過率を示すグラフ、(c)は近赤外光観察モードでの可変分光光学素子を構成する２枚の光学基板同士の距離及び角度を示す図、(d)は近赤外光観察モードでの可変分光光学素子の分光透過率を示すグラフ、(e)は近赤外光観察モードにおいて近赤外励起光カットフィルタの光学特性と可変分光光学素子の光学特性とを合わせた光学特性を示すグラフである。
Example 2
FIG. 6 is a block diagram showing the overall configuration of the endoscope apparatus according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of optical characteristics in special light observation using the endoscope apparatus according to the second embodiment. (a) is a graph showing the spectrum of illumination light, (b) is a graph showing the spectral transmittance of the near-infrared excitation light cut filter, and (c) is a variable spectral optical element in the near-infrared light observation mode. The figure which shows the distance and angle between two optical substrates, (d) is a graph showing the spectral transmittance of the variable spectroscopic optical element in the near-infrared light observation mode, and (e) is the near-infrared light observation mode. It is a graph which shows the optical characteristic which combined the optical characteristic of the infrared excitation light cut filter, and the optical characteristic of a variable spectral optical element.
実施例２の内視鏡装置は、図６に示すように、図７(b)に示す生体組織１０で反射した近赤外励起光の波長帯域（例えば、図７(b)では７００ｎｍ〜７８０ｎｍ）の光をカットする特性を持つ近赤外励起光カットフィルタ１３ｆを第２の光路Ｌ２上に備えている。
また、近赤外光観察モード制御部１４ｃは、近赤外光観察モード（即ち、白色光画像と共に近赤外光画像を観察する観察モード）において、可変分光光学素子１３ｄが、図７(d)に示すように、透過ピークを生体組織１０で反射した白色光の波長帯域よりも長波長側の近赤外励起光の波長帯域（例えば、図７(d)では７４０ｎｍ）にシフトさせるように、可変分光光学素子１３ｄにおける対向する２枚の光学基板１３ｄ１，１３ｄ２同士を平行に保持しながらその間隔を拡げて所定の距離に制御する。
このように、実施例２の内視鏡装置は、近赤外光観察モード制御部１４ｃを介して、近赤外光観察モードにおいて、可変分光光学素子１３ｄの透過ピークが近赤外励起光カットフィルタ１３ｆの遮蔽波長帯域にシフトするように構成されている。
As shown in FIG. 6, the endoscope apparatus of Example 2 is a wavelength band of near-infrared excitation light reflected by the
Further, the near-infrared light observation
Thus, in the endoscope apparatus of Example 2, the transmission peak of the variable spectroscopic
実施例２の内視鏡装置では、第２の光路Ｌ２上に、生体組織１０で反射した近赤外励起光の波長をカットする近赤外励起光カットフィルタ１３ｆを備え、近赤外光観察モード制御部１４ｃが、近赤外光観察モードにおいて、可変分光光学素子１３ｄを、対向する２枚の光学基板１３ｄ１，１３ｄ２同士を平行に保持しながら間隔を拡げて、透過ピークを生体組織１０で反射した白色光の波長帯域よりも長波長側の近赤外励起光の波長帯域にシフトさせるようにしたので、可変分光光学素子１３ｄは、近赤外光観察モードにおいて、近赤外蛍光の他に近赤外励起光を透過させることになる。しかし、第２の光路Ｌ２上に備えた、近赤外励起光カットフィルタ１３ｆが近赤外励起光をカットする。その結果、可変分光光学素子１３ｄ、近赤外励起光カットフィルタ１３ｆを経て特殊光画像取得部５の撮像面に入射する光は近赤外蛍光のみとなる。
このため、実施例２の内視鏡装置によれば、近赤外蛍光観察時に白色光及び近赤外励起光のノイズ成分が除去された高ＳＮで十分な明るさの近赤外蛍光画像を取得することができる。
その他の構成及び作用効果は、実施例１の内視鏡装置と略同じである。
The endoscope apparatus according to the second embodiment includes the near-infrared excitation light cut
For this reason, according to the endoscope apparatus of Example 2, a near-infrared fluorescent image having sufficient brightness at a high SN from which noise components of white light and near-infrared excitation light are removed during near-infrared fluorescence observation. Can be acquired.
Other configurations and operational effects are substantially the same as those of the endoscope apparatus according to the first embodiment.
なお、実施例２の内視鏡装置における近赤外光観察モード制御部１４ｃによる近赤外光観察モードでの可変分光光学素子１３ｄに対して行う、白色光の波長帯域内において透過ピークを存在させないようにするための制御は、図７の例に限定されるものではなく、例えば、次に説明する実施例２の変形例１、２のようにしてもよい。
Note that there is a transmission peak in the wavelength band of white light, which is performed on the variable spectral
実施例２の変形例１
図８は実施例２の変形例１にかかる内視鏡装置を用いた特殊光観察における光学特性の一例を示す説明図で、(a)は照明光のスペクトルを示すグラフ、(b)は近赤外励起光カットフィルタの分光透過率を示すグラフ、(c)は近赤外光観察モードでの可変分光光学素子を構成する２枚の光学基板同士の距離及び角度を示す図、(d)は近赤外光観察モードでの可変分光光学素子の分光透過率を示すグラフ、(e)は近赤外光観察モードにおいて近赤外励起光カットフィルタの光学特性と可変分光光学素子の光学特性とを合わせた光学特性を示すグラフである。
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating an example of optical characteristics in special light observation using the endoscope apparatus according to the first modification of the second embodiment. FIG. 8A is a graph illustrating the spectrum of illumination light, and FIG. Graph showing the spectral transmittance of the infrared excitation light cut filter, (c) is a diagram showing the distance and angle between the two optical substrates constituting the variable spectral optical element in the near infrared light observation mode, (d) Is a graph showing the spectral transmittance of the variable spectroscopic optical element in the near infrared light observation mode, and (e) is the optical characteristic of the near infrared excitation light cut filter and the optical characteristic of the variable spectroscopic optical element in the near infrared light observation mode. It is a graph which shows the optical characteristic combining these.
実施例２の変形例１の内視鏡装置では、可変分光光学素子１３ｄは、近赤外光観察モード制御部１４ｃを介して、近赤外光観察モードでは白色光の波長帯域よりも短波長側の狭帯域（例えば、図８(d)では３７０ｎｍ）と、白色光の波長帯域よりも長波長側の近赤外励起光の波長帯域（例えば、図８(d)では７４０ｎｍ）とに、透過ピークがシフトするように、対向する２枚の光学基板１３ｄ１，１３ｄ２同士を平行に保持しながらその間隔を拡げるように制御される構成となっている。
In the endoscope apparatus according to the first modification of the second embodiment, the variable spectroscopic
実施例２の変形例１の内視鏡装置では、第２の光路Ｌ２上に、生体組織１０で反射した近赤外励起光の波長をカットする近赤外励起光カットフィルタ１３ｆを備え、近赤外光観察モード制御部１４ｃが、近赤外光観察モードにおいて、可変分光光学素子１３ｄを、対向する２枚の光学基板１３ｄ１，１３ｄ２同士を平行に保持しながらその間隔を拡げて、透過ピークを生体組織１０で反射した白色光の波長帯域よりも短波長側の狭帯域及び長波長側の近赤外励起光の波長帯域にシフトさせるようにしたので、可変分光光学素子１３ｄは、近赤外光観察モードにおいて、白色光の波長帯域よりも短波長側の狭帯域に透過ピークが存在するとともに、近赤外蛍光の他に近赤外励起光を透過させることになる。しかし、近赤外光観察モードにおいて白色光源１１ａに加えて近赤外励起光源１１ｂがＯＮされたときに、可変分光光学素子１３ｄに入射する光は、生体組織１０で反射した４００ｎｍ〜７００ｎｍの白色光の波長帯域の光と、７５０ｎｍの近赤外励起波長帯域の光と、生体組織１０から発生する７７０ｎｍ以上の近赤外蛍光波長帯域の光であり、白色光の波長帯域よりも短波長側の所定の狭帯域（例えば、図８では３７０ｎｍ）の光は存在しない。また、第２の光路Ｌ２上に備えた、近赤外励起光カットフィルタ１３ｆが近赤外励起光をカットする。その結果、可変分光光学素子１３ｄ、近赤外励起光カットフィルタ１３ｆを経て特殊光画像取得部５の撮像面に入射する光は近赤外蛍光のみとなる。
このため、実施例２の変形例１の内視鏡装置によれば、近赤外蛍光観察時に白色光及び近赤外励起光のノイズ成分が除去された高ＳＮで十分な明るさの近赤外蛍光画像を取得することができる。
その他の構成及び作用効果は、実施例２の内視鏡装置と略同じである。
The endoscope apparatus according to the first modification of the second embodiment includes the near-infrared excitation light cut
For this reason, according to the endoscope apparatus of the
Other configurations and operational effects are substantially the same as those of the endoscope apparatus according to the second embodiment.
実施例２の変形例２
図９は実施例２の変形例２にかかる内視鏡装置を用いた特殊光観察における光学特性の一例を示す説明図で、(a)は照明光のスペクトルを示すグラフ、(b)は近赤外励起光カットフィルタの分光透過率を示すグラフ、(c)は近赤外光観察モードでの可変分光光学素子を構成する２枚の光学基板同士の距離及び角度を示す図、(d)は近赤外光観察モードでの可変分光光学素子の分光透過率を示すグラフ、(e)は近赤外光観察モードにおいて近赤外励起光カットフィルタの光学特性と可変分光光学素子の光学特性とを合わせた光学特性を示すグラフである。
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating an example of optical characteristics in special light observation using the endoscope apparatus according to the second modification of the second embodiment. FIG. 9A is a graph illustrating the spectrum of illumination light, and FIG. Graph showing the spectral transmittance of the infrared excitation light cut filter, (c) is a diagram showing the distance and angle between the two optical substrates constituting the variable spectral optical element in the near infrared light observation mode, (d) Is a graph showing the spectral transmittance of the variable spectroscopic optical element in the near infrared light observation mode, and (e) is the optical characteristic of the near infrared excitation light cut filter and the optical characteristic of the variable spectroscopic optical element in the near infrared light observation mode. It is a graph which shows the optical characteristic combining these.
実施例２の変形例２の内視鏡装置では、可変分光光学素子１３ｄは、近赤外励起波長及び近赤外蛍光波長を透過させるとともに、少なくとも白色光の波長帯域を間に含む、近赤外励起光の波長帯域よりも短波長側の所定の波長帯域内において所定の波長幅で透過波長を変化させうる特性を有する。また、近赤外光観察モード制御部１４ｃを介して、狭帯域光観察モードでは対向する２枚の光学基板１３ｄ１，１３ｄ２同士を平行に保持しながら所定の距離に制御されることにより、白色光の波長帯域内（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）における所望の狭帯域に透過ピークを存在させ、且つ、近赤外励起波長及び近赤外蛍光波長を透過させ、近赤外光観察モードでは図９(d)に示すように、対向する２枚の光学基板１３ｄ１，１３ｄ２同士が平行でない所定の角度（図９(d)では約３０秒程度）に制御されることにより、紫外光の波長帯域と近赤外励起光の波長帯域との間の波長帯域内（３８０ｎｍ〜７００ｎｍ）において透過ピークが消失し、且つ、近赤外励起波長及び近赤外蛍光波長を透過させるように、分光特性が切替わるように構成されている。
In the endoscope apparatus according to the second modification of the second embodiment, the variable spectroscopic
実施例２の変形例２の内視鏡装置では、近赤外光観察モードにおいて、可変分光光学素子１３ｄは、近赤外励起波長の他に近赤外蛍光波長を透過させることになる。しかし、第２の光路Ｌ２上に備えた、近赤外励起光カットフィルタ１３ｆが近赤外励起光をカットする。その結果、可変分光光学素子１３ｄ、近赤外励起光カットフィルタ１３ｆを経て特殊光画像取得部５の撮像面に入射する光は近赤外蛍光のみとなる。
このため、実施例２の変形例２の内視鏡装置によれば、近赤外蛍光観察時に白色光及び近赤外励起光のノイズ成分が除去された高ＳＮで十分な明るさの近赤外蛍光画像を取得することができる。
In the endoscope apparatus according to the second modification of the second embodiment, in the near infrared light observation mode, the variable spectroscopic
For this reason, according to the endoscope apparatus of the
また、実施例２の変形例２の内視鏡装置によれば、少なくとも白色光の波長帯域を間に含む、所定の波長幅で透過波長を変化させうる特性を有する範囲を、近赤外励起光の波長帯域よりも短波長側に狭めたので、その分、可変分光光学素子１３ｄにおける対向する２枚の光学基板１３ｄ１，１３ｄ２の表面に設ける反射膜として蒸着する誘電体物質１３ｄ１１，１３ｄ２１の屈折率差を大きくとらずに済み、製造し易くなる。
Further, according to the endoscope apparatus of the second modification of the second embodiment, the range having the characteristic that the transmission wavelength can be changed with a predetermined wavelength width including at least the wavelength band of white light is excited in the near infrared. Since it is narrowed to the shorter wavelength side than the wavelength band of light, the refraction of the dielectric materials 13d11 and 13d21 deposited as a reflection film provided on the surfaces of the two opposing optical substrates 13d1 and 13d2 in the variable spectroscopic
なお、図９の例では、可変分光光学素子１３ｄは、近赤外光観察モードにおいて、近赤外光観察モード制御部１４ｃを介して、対向する２枚の光学基板１３ｄ１，１３ｄ２同士が平行でない所定の角度（例えば、図９(d)では約３０秒程度）に制御されることにより、紫外光の波長帯域と近赤外励起光の波長帯域との間の波長帯域内（３８０ｎｍ〜７００ｎｍ）において透過ピークが消失するように構成されているが、紫外光の波長帯域と近赤外励起光の波長帯域との間の波長帯域内（３８０ｎｍ〜７００ｎｍ）において透過ピークが存在しない状態にすることができればよい。例えば、図５(d)に示したように、近赤外光観察モード制御部１４ｃを介して、近赤外光観察モードでは白色光の波長帯域よりも短波長側の所定の狭帯域に透過ピークがシフトするように、対向する２枚の光学基板１３ｄ１，１３ｄ２同士を平行に保持しながらその間隔を狭めるように制御されるようにしてもよい。
その他の構成及び作用効果は、実施例２の内視鏡装置と略同じである。
In the example of FIG. 9, in the variable spectral
Other configurations and operational effects are substantially the same as those of the endoscope apparatus according to the second embodiment.
実施例３
図１０は本発明の実施例３の内視鏡装置全体の構成を示すブロック図、図１１は実施例３の内視鏡装置を用いた特殊光観察における光学特性の一例を示す説明図で、(a)は照明光のスペクトルを示すグラフ、(b)は近赤外光観察モードでの第１の可変分光光学素子を構成する２枚の光学基板同士の距離及び角度を示す図、(c)は近赤外光観察モードでの第１の可変分光光学素子の分光透過率を示すグラフ、(d)は近赤外光観察モードでの第２の可変分光光学素子を構成する２枚の光学基板同士の距離及び角度を示す図、(e)は近赤外光観察モードでの第１の可変分光光学素子の分光透過率を示すグラフ、(f)は近赤外光観察モードにおける第１の可変分光光学素子の分光特性と第２の可変分光光学素子の分光特性とを合わせた分光特性を示すグラフである。
Example 3
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of the entire endoscope apparatus according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating an example of optical characteristics in special light observation using the endoscope apparatus according to the third embodiment. (a) is a graph showing the spectrum of illumination light, (b) is a diagram showing the distance and angle between two optical substrates constituting the first variable spectroscopic optical element in the near-infrared light observation mode, (c) ) Is a graph showing the spectral transmittance of the first variable spectroscopic optical element in the near-infrared light observation mode, and (d) is a graph showing two sheets constituting the second variable spectroscopic optical element in the near-infrared light observation mode. The figure which shows the distance and angle between optical substrates, (e) is a graph which shows the spectral transmittance of the 1st variable spectroscopy optical element in near infrared light observation mode, (f) is the graph in near infrared light observation mode. It is a graph which shows the spectral characteristic which combined the spectral characteristic of 1 variable spectral optical element, and the spectral characteristic of 2nd variable spectral optical element.
実施例３の内視鏡装置は、可変分光光学素子１３ｄが、直列に配置された第１の可変分光光学素子１３ｄ’と第２の可変分光光学素子１３ｄ”とで構成されている。第１の可変分光光学素子１３ｄ’は、対向する表面に反射膜として誘電体多層膜１３ｄ１１’，１３ｄ２１’が設けられた対向する２枚の光学基板１３ｄ１’，１３ｄ２’を有してなり、対向する２枚の光学基板１３ｄ１’，１３ｄ２’同士の距離または角度を変えることにより分光特性が可変となる、エタロン型の可変分光光学素子として構成されている。第２の可変分光光学素子１３ｄ”は、対向する表面に反射膜として誘電体多層膜１３ｄ１１”，１３ｄ２１”が設けられた対向する２枚の光学基板１３ｄ１”，１３ｄ２”を有してなり、対向する２枚の光学基板１３ｄ１”，１３ｄ２”同士の距離または角度を変えることにより分光特性が可変となる、エタロン型の可変分光光学素子として構成されている。
In the endoscope apparatus according to the third embodiment, the variable spectral
また、第１の可変分光光学素子１３ｄ’と第２の可変分光光学素子１３ｄ”は、狭帯域光観察モードでは狭帯域光観察モード制御部１４ｂを介して、白色光の波長帯域内において互いに同じ所望の狭帯域に透過ピークを存在させ、近赤外光観察モードでは近赤外光観察モード制御部１４ｃを介して、図１１(c)、図１１(e)に示すように、白色光の波長帯域内において互いの透過波長が重ならない異なる所定の狭帯域に透過ピークを存在させるように、夫々の対向する２枚の光学基板同士（図１１(b)に示す光学基板１３ｄ１’，１３ｄ２’同士、及び図９(d)に示す光学基板１３ｄ１”，１３ｄ２”同士）の距離及び角度が制御されるようになっている。
The first variable spectroscopic
より詳しくは、図１１の例では、第１の可変分光光学素子１３ｄ’は、近赤外光観察モード制御部１４ｃを介して、近赤外光観察モードでは、図１１(c)に示すように、白色光の波長帯域内における第１の狭帯域Ａ１を透過するように、図１１(b)に示すように、対向する２枚の光学基板１３ｄ１’，１３ｄ２’同士を平行に保持しながらその間隔が第１の距離Ｄ１離れるように制御される構成となっている。また、第２の可変分光光学素子１３ｄ”は、近赤外光観察モード制御部１４ｃを介して、近赤外光観察モードでは、図１１(e)に示すように、白色光の波長帯域内における第１の狭帯域Ａ１とは重ならない第２の狭帯域Ａ２（図１１(e)の例では、図１１(c)に示すピーク波長の波長帯域から、ピーク波長の半値幅の２倍以上である５０ｎｍ離れた波長帯域としてある）を透過するように、図１１(b)に示すように、対向する２枚の光学基板１３ｄ１’，１３ｄ２’同士を平行に保持しながらその間隔が第１の所定距離Ｄ１とは異なる第２の距離Ｄ２離れるように制御される構成となっている。
その他の構成は、図２に示したとおりである。
More specifically, in the example of FIG. 11, the first variable spectroscopic
The other configuration is as shown in FIG.
実施例３の内視鏡装置では、近赤外光観察モードでは、可変分光光学素子１３ｄに入射する光のうち、白色光の波長帯域の光が、直列に配置された第１の可変分光光学素子１３ｄ’と第２の可変分光光学素子１３ｄ”のいずれかでカットされる。その結果、第１の可変分光光学素子１３ｄ’と第２の可変分光光学素子１３ｄ”を経て特殊光画像取得部５の撮像面に入射する光は近赤外蛍光のみとなる。
このため、実施例３の内視鏡装置によれば、近赤外蛍光観察時に白色光のノイズ成分が除去された高ＳＮで十分な明るさの近赤外蛍光画像を取得することができる。
その他の構成及び作用効果は、実施例１の内視鏡装置と略同じである。
In the endoscope apparatus according to the third embodiment, in the near-infrared light observation mode, the first variable spectroscopic optical device in which the light in the wavelength band of white light out of the light incident on the variable spectroscopic
For this reason, according to the endoscope apparatus of Example 3, it is possible to acquire a near-infrared fluorescent image with sufficient brightness at a high SN from which a noise component of white light is removed during near-infrared fluorescent observation.
Other configurations and operational effects are substantially the same as those of the endoscope apparatus according to the first embodiment.
なお、上記各実施例の内視鏡装置の説明においては、生体組織１０に近赤外蛍光観察用の蛍光成分として、インドシアニングリーン（ＩＣＧ）を用いたが、ＩＣＧの代わりに、例えば、腫瘍部に蓄積する蛍光薬剤を用いて、腫瘍部を発光させて強調表示させる特殊光観察を行うようにしてもよい。
In the description of the endoscope apparatus of each of the above embodiments, indocyanine green (ICG) is used as the fluorescent component for near-infrared fluorescence observation in the
また、上記各実施例の内視鏡装置では、特殊光観察において、観察モード入力部１４ｇが狭帯域光観察モードと近赤外光観察モードのいずれかを入力できる構成としたが、さらに、白色光画像と共に狭帯域光画像観察と近赤外蛍光画像観察などの複数の特殊光画像を観察するモードを第３のモードとして選択できるようにするとともに、第３の観察モードにおいて、観察モード切替部１４ｆが狭帯域光観察モードと近赤外光観察モードなどの複数の特殊光観察モードを時分割で切り替えて、複数の特殊光観察画像を時分割で取得できるようにし、白色光画像上に時分割で取得した複数の特殊光画像を重畳させるようにするとよい。
詳しくは、観察モード入力部１４ｇを介して第３のモードが選択された場合、観察モード切替部１４ｆが、光源部１１の近赤外励起光源１１ｂのＯＮ・ＯＦＦ制御を例えば１ｍｓ未満の時間的な間隔でもって連続して行うとともに、近赤外光観察モード制御部１４ｃ、狭帯域光観察モード制御部１４ｂの駆動切替制御を行う。
可変分光光学素子は、電気的な制御により狭帯域光観察モードや近赤外光観察モードを１ｍｓ未満の時間的な間隔で高速に切り替えることができる。このため、観察モード切替部１４ｆが狭帯域光観察モードと近赤外光観察モードなどの複数の特殊光観察モードを時分割で切り替えるようにすれば、白色光画像と共に取得する特殊光画像として、高フレームレートな狭帯域光画像及び近赤外蛍光画像などの複数の特殊光画像を取得できる。
In the endoscope apparatus of each of the above embodiments, in the special light observation, the observation
Specifically, when the third mode is selected via the observation
The variable spectroscopic optical element can switch the narrow-band light observation mode and the near-infrared light observation mode at high speed at a time interval of less than 1 ms by electrical control. For this reason, if the observation
その他、上記各実施例の内視鏡装置は、光路分岐部が、第２の光路Ｌ２に導く白色光の光学濃度がＯＤ＝２となる光学特性を持つようにしてもよい。
詳しくは、ビームスプリッタ１３ｂは、例えば、可視光領域での反射率が１０％、近赤外領域での反射率が１００％の反射率特性を持つようにするとよい。
近赤外光観察モードにおいては、可変分光光学素子のみによる分光では、若干、可視光領域で漏れ光が生じる。しかるに、ビームスプリッタ１３ｂの光学特性を可視光領域ＯＤ＝２程度に抑え、近赤外領域では１００％反射するようにすれば、近赤外蛍光のＳＮが向上する。なお、この場合、狭帯域光画像が暗くなるが、特殊光観察用ＣＣＤ１３ｅに高感度のものを用いれば、狭帯域光画像の観察は可能である。
In addition, in the endoscope apparatus according to each of the above embodiments, the optical path branching unit may have an optical characteristic in which the optical density of white light guided to the second optical path L2 is OD = 2.
Specifically, for example, the
In the near-infrared light observation mode, leakage light slightly occurs in the visible light region in the spectrum using only the variable spectral optical element. However, if the optical characteristic of the
以上、本発明の内視鏡装置の実施形態及び実施例を説明したが、本発明の内視鏡装置は、これらに限定されるものではなく、各実施形態及び実施例における特徴的な構成を組み合わせたものであってもよい。 As mentioned above, although embodiment and the Example of the endoscope apparatus of this invention were described, the endoscope apparatus of this invention is not limited to these, The characteristic structure in each embodiment and Example is shown. It may be a combination.
本発明の内視鏡装置は、生体組織に励起光及び可視光を照射し、前記生体組織の白色光画像を常時表示させ、且つ、狭帯域光画像や近赤外蛍光画像などの特殊光画像を同時に表示させる内視鏡装置に有用である。 The endoscope apparatus of the present invention irradiates a living tissue with excitation light and visible light, always displays a white light image of the living tissue, and special light images such as a narrow-band light image and a near-infrared fluorescent image. This is useful for an endoscope apparatus that simultaneously displays.
１ 照明部
２ 光路分岐部
３ 白色光画像取得部
４ 可変分光光学素子
５ 特殊光画像取得部
６ 制御部
７ 画像合成部
８ 表示部
１０ 生体組織
１１ 光源部
１１ａ 白色光源
１１ｂ 近赤外励起光源
１１ｃ ビームスプリッタ
１１ｄ レンズ
１２ 内視鏡先端挿入部
１２ａ ライトガイド
１２ｂ 対物光学系
１３ カメラアダプタ部
１３ａ 結像光学系
１３ｂ ビームスプリッタ
１３ｃ 白色光観察用ＣＣＤ
１３ｄ，１３ｄ’，１３ｄ” 可変分光光学素子
１３ｄ１，１３ｄ２，１３ｄ１’，１３ｄ２’，１３ｄ１”，１３ｄ２” 光学基板
１３ｄ１１，１３ｄ２１，１３ｄ１１’，１３ｄ２１’，１３ｄ１１”，１３ｄ２１”
誘電体多層膜
１３ｅ 特殊光観察用ＣＣＤ
１３ｆ 近赤外励起光カットフィルタ
１４ 画像処理・制御部
１４ａ 白色光画像生成部
１４ｂ 狭帯域光観察モード制御部
１４ｃ 近赤外光観察モード制御部
１４ｄ 特殊光画像生成部
１４ｅ 画像合成部
１４ｆ 観察モード切替部
１４ｇ 観察モード入力部
１５ モニタ
DESCRIPTION OF
13d, 13d ′, 13d ″ Variable spectral optical elements 13d1, 13d2, 13d1 ′, 13d2 ′, 13d1 ″, 13d2 ″ Optical substrates 13d11, 13d21, 13d11 ′, 13d21 ′, 13d11 ″, 13d21 ″
13f Near-infrared excitation light cut
Claims (14)
前記被写体で反射した光を第１及び第２の光路に分岐し、且つ、前記被写体から発生した近赤外蛍光を前記第２の光路のみに導く光路分岐部と、
前記第１の光路上に配置され、前記被写体で反射した白色光画像を取得する白色光画像取得部と、
前記第２の光路上に配置され、対向する表面に誘電体多層膜が設けられた対向する２枚の光学基板を有してなり、前記対向する２枚の光学基板同士の距離または角度を変えることにより分光特性が可変となる、少なくとも１つの可変分光光学素子と、
前記可変分光光学素子を透過した光を受光し、狭帯域光画像または近赤外蛍光画像を取得する特殊光画像取得部と、
白色光画像と共に狭帯域光画像を観察する狭帯域光観察モードと白色光画像と共に近赤外光画像を観察する近赤外蛍光観察モードとのいずれかに観察モードを切替える観察モード切替部と、
観察モード切替部による観察モードの切替えに応じて、前記可変分光光学素子における前記対向する２枚の光学基板同士の距離及び角度を制御する制御部を有し、
前記可変分光素子は、少なくとも近赤外蛍光波長を透過させるとともに、少なくとも白色光の波長帯域を間に含む、近赤外蛍光の波長帯域よりも短波長側の所定の波長帯域内において所定の波長幅で透過波長を変化させうる特性を有し、前記制御部を介して前記対向する２枚の光学基板同士の距離及び角度が制御されることにより、前記狭帯域光観察モードでは白色光の波長帯域内における所望の狭帯域に透過ピークを存在させ、且つ、少なくとも近赤外蛍光波長を透過させ、前記近赤外蛍光観察モードでは白色光の波長帯域内において透過ピークを存在させず、且つ、少なくとも近赤外蛍光波長を透過させるように、分光特性が切替わることを特徴とする内視鏡装置。 An illumination unit that irradiates the subject with white light and near-infrared excitation light; and
An optical path branching unit for branching light reflected by the subject into first and second optical paths and guiding near-infrared fluorescence generated from the subject only to the second optical path;
A white light image acquisition unit that is disposed on the first optical path and acquires a white light image reflected by the subject;
There are two opposing optical substrates disposed on the second optical path and provided with a dielectric multilayer film on the opposing surfaces, and the distance or angle between the two opposing optical substrates is changed. At least one variable spectroscopic optical element whose spectral characteristics are variable,
A special light image acquisition unit that receives light transmitted through the variable spectroscopic optical element and acquires a narrow-band light image or a near-infrared fluorescence image;
An observation mode switching unit that switches an observation mode to either a narrow-band light observation mode for observing a narrow-band light image together with a white light image or a near-infrared fluorescence observation mode for observing a near-infrared light image together with a white light image;
In accordance with switching of the observation mode by the observation mode switching unit, a control unit that controls the distance and angle between the two optical substrates facing each other in the variable spectral optical element,
The variable spectroscopic element transmits at least the near-infrared fluorescence wavelength and includes at least a predetermined wavelength within a predetermined wavelength band shorter than the near-infrared fluorescence wavelength band, including at least the wavelength band of white light. The wavelength of white light in the narrow-band light observation mode has the property that the transmission wavelength can be changed by the width, and the distance and angle between the two optical substrates facing each other are controlled via the control unit. A transmission peak is present in a desired narrow band within the band, and at least the near-infrared fluorescence wavelength is transmitted; in the near-infrared fluorescence observation mode, no transmission peak is present in the wavelength band of white light; and An endoscope apparatus characterized by switching spectral characteristics so as to transmit at least near-infrared fluorescence wavelengths.
前記可変分光光学素子は、前記近赤外蛍光観察モードでは白色光の波長帯域よりも長波長側の所定の狭帯域に透過ピークがシフトするように、前記制御部を介して前記対向する２枚の光学基板同士の距離及び角度が制御されることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡装置。 A filter for cutting near infrared excitation wavelength is provided on the second optical path;
In the near-infrared fluorescence observation mode, the two variable spectroscopic optical elements are opposed to each other via the control unit so that a transmission peak is shifted to a predetermined narrow band longer than the wavelength band of white light. The endoscope apparatus according to claim 3, wherein a distance and an angle between the optical substrates are controlled.
前記可変分光光学素子は、前記近赤外蛍光観察モードでは白色光の波長帯域よりも短波長側の第１の所定の狭帯域及び白色光の波長帯域よりも長波長側の第２の所定の狭帯域に透過ピークがシフトするように、前記制御部を介して前記対向する２枚の光学基板同士の距離及び角度が制御されることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡装置。 A filter for cutting near infrared excitation wavelength is provided on the second optical path;
In the near-infrared fluorescence observation mode, the variable spectroscopic optical element has a first predetermined narrow band shorter than the wavelength band of white light and a second predetermined wavelength longer than the wavelength band of white light. The endoscope apparatus according to claim 3, wherein a distance and an angle between the two optical substrates facing each other are controlled via the control unit so that a transmission peak shifts to a narrow band.
前記第１の可変分光光学素子と前記第２の可変分光光学素子は、前記狭帯域光観察モードでは白色光の波長帯域内において互いに同じ所望の狭帯域に透過ピークを存在させ、前記近赤外蛍光観察モードでは白色光の波長帯域内において互いの透過波長が重ならない異なる所定の狭帯域に透過ピークを存在させるように、前記制御部を介して夫々の前記対向する２枚の光学基板同士の距離及び角度が制御されることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。 The variable spectroscopic optical element comprises a first variable spectroscopic optical element and a second variable spectroscopic optical element arranged in series,
In the narrow band light observation mode, the first variable spectral optical element and the second variable spectral optical element have transmission peaks in the same desired narrow band within the wavelength band of white light, and the near infrared In the fluorescence observation mode, between the two optical substrates facing each other through the control unit, the transmission peak is present in different predetermined narrow bands in which the transmission wavelengths do not overlap each other in the wavelength band of white light. The endoscope apparatus according to claim 2, wherein the distance and the angle are controlled.
前記可変分光光学素子は、近赤外励起波長及び近赤外蛍光波長を透過させるとともに、少なくとも白色光の波長帯域を間に含む、近赤外励起光の波長帯域よりも短波長側の所定の波長帯域内において所定の波長幅で透過波長を変化させうる特性を有し、前記制御部を介して前記対向する２枚の光学基板同士の距離及び角度が制御されることにより、前記狭帯域光観察モードでは白色光の波長帯域内における所望の狭帯域に透過ピークを存在させ、且つ、近赤外励起波長及び近赤外蛍光波長を透過させ、前記近赤外蛍光観察モードでは紫外光の波長帯域と近赤外励起光の波長帯域との間の波長帯域内において透過ピークが消失し、且つ、近赤外励起波長及び近赤外蛍光波長を透過させるように、分光特性が切替わることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。 A filter for cutting near infrared excitation wavelength is provided on the second optical path;
The variable spectroscopic optical element transmits a near-infrared excitation wavelength and a near-infrared fluorescence wavelength, and includes at least a wavelength band of white light therebetween, and a predetermined wavelength side shorter than the wavelength band of near-infrared excitation light. The narrow-band light has a characteristic capable of changing a transmission wavelength within a wavelength band with a predetermined wavelength width, and the distance and angle between the two optical substrates facing each other are controlled via the control unit. In the observation mode, a transmission peak exists in a desired narrow band within the wavelength band of white light, and the near infrared excitation wavelength and near infrared fluorescence wavelength are transmitted. In the near infrared fluorescence observation mode, the wavelength of ultraviolet light is transmitted. The spectral characteristics are switched so that the transmission peak disappears in the wavelength band between the band and the wavelength band of the near-infrared excitation light, and the near-infrared excitation wavelength and near-infrared fluorescence wavelength are transmitted. Characterized in claim 1 Placing the endoscope apparatus.
前記可変分光光学素子は、近赤外励起波長及び近赤外蛍光波長を透過させるとともに、少なくとも白色光の波長帯域を間に含む、近赤外励起光の波長帯域よりも短波長側の所定の波長帯域内において所定の波長幅で透過波長を変化させうる特性を有し、前記制御部を介して前記対向する２枚の光学基板同士の距離及び角度が制御されることにより、前記狭帯域光観察モードでは白色光の波長帯域内における所望の狭帯域に透過ピークを存在させ、且つ、近赤外励起波長及び近赤外蛍光波長を透過させ、前記近赤外蛍光観察モードでは白色光の波長帯域よりも短波長側の所定の狭帯域に透過ピークがシフトし、且つ、近赤外励起波長及び近赤外蛍光波長を透過させるように、分光特性が切替わることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。 A filter for cutting near infrared excitation wavelength is provided on the second optical path;
The variable spectroscopic optical element transmits a near-infrared excitation wavelength and a near-infrared fluorescence wavelength, and includes at least a wavelength band of white light therebetween, and a predetermined wavelength side shorter than the wavelength band of near-infrared excitation light. The narrow-band light has a characteristic capable of changing a transmission wavelength within a wavelength band with a predetermined wavelength width, and the distance and angle between the two optical substrates facing each other are controlled via the control unit. In the observation mode, a transmission peak exists in a desired narrow band within the wavelength band of white light, and the near-infrared excitation wavelength and near-infrared fluorescence wavelength are transmitted. In the near-infrared fluorescence observation mode, the wavelength of white light is transmitted. 2. The spectral characteristics are switched so that the transmission peak shifts to a predetermined narrow band shorter than the band, and the near-infrared excitation wavelength and near-infrared fluorescence wavelength are transmitted. The endoscope apparatus described in 1.
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