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JP2008125996A - Endoscope subject distance measurement system - Google Patents

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JP2008125996A
JP2008125996A JP2006317701A JP2006317701A JP2008125996A JP 2008125996 A JP2008125996 A JP 2008125996A JP 2006317701 A JP2006317701 A JP 2006317701A JP 2006317701 A JP2006317701 A JP 2006317701A JP 2008125996 A JP2008125996 A JP 2008125996A
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Japan
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light
image
light guide
endoscope
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Application number
JP2006317701A
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Inventor
Hideo Sugimoto
秀夫 杉本
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Pentax Corp
Original Assignee
Pentax Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To measure the distance from the distal end of an endoscope to the surface of a subject. <P>SOLUTION: The electronic endoscope comprises a first light guide and an imaging element. The outgoing end of the first light guide is disposed at the distal end of the electric endoscope, and the outgoing end of the first light guide is supported by an outgoing angle adjusting mechanism. The outgoing angle adjusting mechanism adjusts the direction of the outgoing end of the first light guide. The light beam is emitted from the first light guide only. The imaging element generates image signals and stores the signals in a second memory. The light beam is applied to the center of an image based on the image signals stored in the second memory (S200-S204, S209). The angle of inclination of the first light guide is detected (S205), and the distance to the subject is computed based on the angle of inclination (S206). <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、内視鏡の先端部から被写体までの距離を測定する内視鏡被写体距離測定システムに関する。   The present invention relates to an endoscope subject distance measurement system that measures a distance from a distal end portion of an endoscope to a subject.

光や視界の届かない箇所、例えば、体内や機械構造物の内部などを観察するのに、内視鏡が用いられる。さらに、内視鏡装置では単に被写体の観察のみならず、所望の目的に応じたシステムと組合わせることにより、蛍光内視鏡装置などの特殊な用途の診断装置として用いられることもある(特許文献1参照)。   An endoscope is used for observing a place where light and the field of view do not reach, for example, the inside of a body or a mechanical structure. Furthermore, an endoscope apparatus may be used not only for observing a subject but also as a diagnostic apparatus for special applications such as a fluorescence endoscope apparatus by combining with a system according to a desired purpose (Patent Document) 1).

このような内視鏡によれば、挿入管の内部に設けられるグラスファイバにより被写体が照明される。照明された被写体の光学像が撮像素子に撮像されることにより、または照明された被写体の光学像がグラスファイバにより伝達されることにより、被写体の観察が可能になる。   According to such an endoscope, the subject is illuminated by the glass fiber provided inside the insertion tube. The optical image of the illuminated subject is picked up by the image sensor, or the optical image of the illuminated subject is transmitted through the glass fiber, so that the subject can be observed.

撮像素子や光学像を伝達するためのグラスファイバには、光学像を結像させるための結像光学系によって覆われている。したがって、内視鏡の先端部から被写体の表面までの距離が分かれば、観察される画像の実際の大きさを把握することが可能である。   An imaging element and a glass fiber for transmitting an optical image are covered with an imaging optical system for forming an optical image. Therefore, if the distance from the tip of the endoscope to the surface of the subject is known, it is possible to grasp the actual size of the observed image.

しかし、被写体は2次元状の画像として観察されるので、内視鏡先端から被写体の表面までの距離を把握することは困難であった。
特開2005−319213号公報
However, since the subject is observed as a two-dimensional image, it has been difficult to grasp the distance from the distal end of the endoscope to the surface of the subject.
JP 2005-319213 A

したがって、本発明では、内視鏡先端から被写体表面までの距離を測定する内視鏡被写体距離測定システムの提供を目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide an endoscope subject distance measurement system that measures the distance from the endoscope tip to the subject surface.

本発明の内視鏡被写体距離測定システムは、内視鏡の挿入管に沿って設けられ第1の端部に入射する光を前記挿入管の先端に設けられる第2の端部から一点に向かって出射する第1のライトガイドと、第1の端部に第1の光を供給可能な第1の光源と、第2の端部の近傍に設けられ第2の端部からの光の出射方向を変えるように第2の端部を動かすライトガイド駆動機構と、第2の端部から出射される光に照射される被写体を撮像することにより撮像された撮像画像に相当する画像信号を生成する撮像素子と、被写体の光学像を撮像素子に結像させる結像光学系と、画像信号に基づいて第2の端部から出射される光の照射位置を検出する位置検出部と、照射位置が結像光学系の光軸に重なるようにライトガイド駆動機構に第2の端部を動かさせる制御部と、照射位置が結像光学系の光軸に重なるように変化させたときの出射方向の角度を検出する角度検出部と、変更角度に基づいて撮像素子から被写体までの距離である被写体距離を算出する距離算出部とを備えることを特徴としている。   The endoscope subject distance measuring system according to the present invention directs light incident on the first end portion provided along the insertion tube of the endoscope from the second end portion provided at the distal end of the insertion tube to one point. A first light guide that emits light, a first light source capable of supplying first light to the first end, and emission of light from the second end provided near the second end. A light guide drive mechanism that moves the second end so as to change the direction, and an image signal corresponding to the captured image is generated by imaging the subject irradiated with the light emitted from the second end. An imaging device that forms an optical image of a subject on the imaging device, a position detection unit that detects an irradiation position of light emitted from the second end based on the image signal, and an irradiation position The second end is moved by the light guide drive mechanism so that is superimposed on the optical axis of the imaging optical system. A control unit, an angle detection unit that detects an angle in the emission direction when the irradiation position is changed to overlap the optical axis of the imaging optical system, and a distance from the image sensor to the subject based on the changed angle And a distance calculation unit for calculating a subject distance.

なお、被写体距離と結像光学系の光学特性に基づいて光軸上の光学像近辺の長さを表示するスケール画像を撮像画像に重畳する信号処理部を備えることが好ましい。   In addition, it is preferable to include a signal processing unit that superimposes a scale image that displays the length of the vicinity of the optical image on the optical axis on the captured image based on the subject distance and the optical characteristics of the imaging optical system.

また、ライトガイド駆動部は第2の端部に設けられる磁性体と第1のライトガイドの周囲に設けられる磁気コイルとを有し、磁気コイルに流す電流を調整することにより第2の端部を動かすことが好ましい。   The light guide driving unit has a magnetic body provided at the second end and a magnetic coil provided around the first light guide, and the second end is adjusted by adjusting a current flowing through the magnetic coil. It is preferable to move.

また、磁気コイルは第1のライトガイドの第1、第2の径方向に設けられることが好ましい。   The magnetic coil is preferably provided in the first and second radial directions of the first light guide.

本発明によれば、内視鏡の先端部から被写体表面までの距離を測定することが可能になる。したがって、被写体画像の実際の大きさを術者が把握可能となるため、より正確な診断に寄与することが可能である。   According to the present invention, it is possible to measure the distance from the distal end portion of the endoscope to the subject surface. Therefore, since the operator can grasp the actual size of the subject image, it is possible to contribute to more accurate diagnosis.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施形態を適用した内視鏡ポイント光照射位置調整システムを有する内視鏡ユニットの外観図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is an external view of an endoscope unit having an endoscope point light irradiation position adjustment system to which an embodiment of the present invention is applied.

内視鏡ユニット10は、内視鏡プロセッサ20、電子内視鏡50およびモニタ11によって構成される。内視鏡プロセッサ20は、電子内視鏡50およびモニタ11に接続される。   The endoscope unit 10 includes an endoscope processor 20, an electronic endoscope 50, and a monitor 11. The endoscope processor 20 is connected to the electronic endoscope 50 and the monitor 11.

内視鏡プロセッサ20には、光源ユニット(図1において図示せず)および信号処理ユニット(図1において図示せず)が設けられる。光源ユニットから出射される光が、電子内視鏡50の挿入管51の先端付近に照射される。   The endoscope processor 20 is provided with a light source unit (not shown in FIG. 1) and a signal processing unit (not shown in FIG. 1). Light emitted from the light source unit is irradiated near the distal end of the insertion tube 51 of the electronic endoscope 50.

光が照射された被写体の光学像が電子内視鏡50により、撮影される。電子内視鏡50の撮影により生成する画像信号が信号処理ユニットに送られる。   An optical image of a subject irradiated with light is taken by the electronic endoscope 50. An image signal generated by photographing with the electronic endoscope 50 is sent to the signal processing unit.

信号処理ユニットでは、電子内視鏡50から送られた画像信号に対して所定の信号処理が施される。所定の信号処理を施した画像信号はモニタ11に送られ、送られた画像信号に相当する画像がモニタ11に表示される。   In the signal processing unit, predetermined signal processing is performed on the image signal sent from the electronic endoscope 50. The image signal subjected to the predetermined signal processing is sent to the monitor 11, and an image corresponding to the sent image signal is displayed on the monitor 11.

次に、光源ユニットの構成について図2を用いて説明する。光源ユニット30は、白色光源31、第1、第2のレーザ光源LD1、LD2、第1のミラー32、ビームスプリッタ37、ファイバ束38、集光レンズ39、ロータリーシャッタ33、第1、第2、第3のモータM1、M2、M3、ロータリーシャッタ制御回路34、ビームスプリッタ制御回路35、および光源駆動回路36によって構成される。   Next, the configuration of the light source unit will be described with reference to FIG. The light source unit 30 includes a white light source 31, first and second laser light sources LD 1 and LD 2, a first mirror 32, a beam splitter 37, a fiber bundle 38, a condensing lens 39, a rotary shutter 33, first, second, A third motor M1, M2, M3, a rotary shutter control circuit 34, a beam splitter control circuit 35, and a light source drive circuit 36 are included.

白色光源31から、被写体を照明するための白色光が出射される。内視鏡プロセッサ20と電子内視鏡50とを接続した状態(図3参照)において、電子内視鏡50に設けられる第2のライトガイド52bの入射端52biと白色光源31とが、光学的に接続される。また、内視鏡プロセッサ20と電子内視鏡50とを接続した状態において、電子内視鏡50に設けられる第1のライトガイド52aの入射端52aiと第1、第2のレーザ光源LD1、LD2とが、第1のミラー32を介して接続される。   White light for illuminating the subject is emitted from the white light source 31. In a state where the endoscope processor 20 and the electronic endoscope 50 are connected (see FIG. 3), the incident end 52bi of the second light guide 52b provided in the electronic endoscope 50 and the white light source 31 are optically connected. Connected to. Further, in a state where the endoscope processor 20 and the electronic endoscope 50 are connected, the incident end 52ai of the first light guide 52a provided in the electronic endoscope 50 and the first and second laser light sources LD1, LD2 are connected. Are connected via the first mirror 32.

白色光源31と第2のライトガイド52bの入射端52biの間には、ロータリーシャッタ33が設けられる。ロータリーシャッタ33は図4に示すように、円板の周方向に沿って遮光部33sと開口部33oとが設けられる。ロータリーシャッタ33が第1のモータM1に駆動されることにより、白色光の遮光と通過とが切替え可能である。   A rotary shutter 33 is provided between the white light source 31 and the incident end 52bi of the second light guide 52b. As shown in FIG. 4, the rotary shutter 33 is provided with a light shielding portion 33s and an opening 33o along the circumferential direction of the disk. When the rotary shutter 33 is driven by the first motor M1, it is possible to switch between white light blocking and passage.

また、ロータリーシャッタ33は、白色カラー画像の通常撮影時(後述する奇数、偶数フィールド期間の撮像)は、レールRと第3のモータM3とによって、白色光の光路から退避可能である。   Further, the rotary shutter 33 can be retracted from the optical path of white light by the rail R and the third motor M3 during normal photographing of a white color image (imaging in the odd and even field periods described later).

また、ビームスプリッタ37が第2のモータM2に駆動されることにより、白色光の光路へのビームスプリッタ37の挿入(図5参照)または退避(図2参照)が行なわれる。   Further, the beam splitter 37 is driven by the second motor M2, whereby the beam splitter 37 is inserted into the white light path (see FIG. 5) or retracted (see FIG. 2).

図6に示すように、ビームスプリッタ37は入射する光の短波長成分を除去する特性を有しており、白色光源31から出射する白色光の短波長成分が除去される。したがって、ビームスプリッタ37を挿入することにより、白色光の全成分が入射端52biに入射する。一方、ビームスプリッタ37を離脱することにより短波長成分を除去した白色光が入射端52biに入射させることが可能である。なお、ビームスプリッタ37は、第1のレーザ光源LD1から出射する励起光を反射する特性を有する。   As shown in FIG. 6, the beam splitter 37 has a characteristic of removing the short wavelength component of the incident light, and the short wavelength component of the white light emitted from the white light source 31 is removed. Therefore, by inserting the beam splitter 37, all components of white light are incident on the incident end 52bi. On the other hand, by removing the beam splitter 37, white light from which the short wavelength component is removed can be incident on the incident end 52bi. The beam splitter 37 has a characteristic of reflecting the excitation light emitted from the first laser light source LD1.

第1のモータM1はロータリーシャッタ制御回路34に接続される。第1のモータM1によるロータリーシャッタ33の駆動は、ロータリーシャッタ制御回路34により制御される。第2のモータM2は、ビームスプリッタ制御回路35に接続される。第2のモータM2によるビームスプリッタ37の駆動は、ビームスプリッタ制御回路35により制御される。   The first motor M1 is connected to the rotary shutter control circuit 34. The driving of the rotary shutter 33 by the first motor M1 is controlled by the rotary shutter control circuit 34. The second motor M2 is connected to the beam splitter control circuit 35. The driving of the beam splitter 37 by the second motor M2 is controlled by the beam splitter control circuit 35.

第1のレーザ光源LD1からは、生体組織に自家蛍光を発光させる励起光、例えば紫外線が出射される。第2のレーザ光源LD2からは、赤色光が出射される。第1、第2のレーザ光源LD1、LD2と第1のミラー32との間には、ファイバ束38および集光レンズ39が設けられる。   The first laser light source LD1 emits excitation light, for example, ultraviolet light, which causes the living tissue to emit autofluorescence. Red light is emitted from the second laser light source LD2. A fiber bundle 38 and a condenser lens 39 are provided between the first and second laser light sources LD 1 and LD 2 and the first mirror 32.

第1、第2のレーザ光源LD1、LD2の出射端はファイバ束38に光学的に接続される。ファイバ束38の出射端側のファイバは、一体的に束ねられている。ファイバ束38の出射端から出射する光が集光レンズ39により集光される。集光された光が第1のミラー32に入射する。   The emission ends of the first and second laser light sources LD 1 and LD 2 are optically connected to the fiber bundle 38. The fibers on the emission end side of the fiber bundle 38 are bundled together. Light exiting from the exit end of the fiber bundle 38 is collected by the condenser lens 39. The condensed light is incident on the first mirror 32.

ビームスプリッタ37が白色光の光路に挿入されるときに、第1のレーザ光源LD1から出射される励起光の光路にもビームスプリッタ37が重なる。ビームスプリッタ37が第1のレーザ光玄ンLD1の光路上に挿入されるときに、励起光はビームスプリッタ37によって反射され、第2のライトガイド52bの入射端52biに入射するように、ビームスプリッタ37の向きが定められる(図5参照)。ビームスプリッタ37が白色光の光路から退避したときに、励起光または赤色光は第1のミラー32に反射され、第1のライトガイド52aiの入射端52aiに入射する(図2参照)。   When the beam splitter 37 is inserted into the white light optical path, the beam splitter 37 also overlaps the optical path of the excitation light emitted from the first laser light source LD1. When the beam splitter 37 is inserted into the optical path of the first laser beam LD1, the excitation light is reflected by the beam splitter 37 and enters the incident end 52bi of the second light guide 52b. The direction of 37 is determined (see FIG. 5). When the beam splitter 37 is retracted from the optical path of white light, the excitation light or red light is reflected by the first mirror 32 and enters the incident end 52ai of the first light guide 52ai (see FIG. 2).

第1、第2のレーザ光源LD1、LD2は、光源駆動回路36に接続される。第1、第2のレーザ光源LD1、LD2の発光と発光停止は、光源駆動回路36により制御される。   The first and second laser light sources LD 1 and LD 2 are connected to the light source driving circuit 36. Light emission and light emission stop of the first and second laser light sources LD1 and LD2 are controlled by a light source driving circuit 36.

ロータリーシャッタ制御回路34、ビームスプリッタ制御回路35、および光源駆動回路36の動作はシステムコントローラ21により制御される。また、ロータリーシャッタ制御回路34、光源駆動回路36が実行させる各動作のタイミングは、タイミングコントローラ22により制御される。   The operations of the rotary shutter control circuit 34, the beam splitter control circuit 35, and the light source drive circuit 36 are controlled by the system controller 21. The timing of each operation executed by the rotary shutter control circuit 34 and the light source driving circuit 36 is controlled by the timing controller 22.

なお、システムコントローラ21により内視鏡ユニット10全体の動作が制御される。例えば、後述するCCDドライバ23、コイルドライバ28、および信号処理ユニット40は、システムコントローラ21により制御される。   The entire operation of the endoscope unit 10 is controlled by the system controller 21. For example, the later-described CCD driver 23, coil driver 28, and signal processing unit 40 are controlled by the system controller 21.

またタイミングコントローラ22により内視鏡ユニット10における各部位が実行する動作のタイミングが制御される。例えば、CCDドライバ23および信号処理ユニット40が実行させる各動作のタイミングはタイミングコントローラ22により制御される。   In addition, the timing controller 22 controls the timing of the operation performed by each part in the endoscope unit 10. For example, the timing controller 22 controls the timing of each operation executed by the CCD driver 23 and the signal processing unit 40.

次に、電子内視鏡50の構成について図1、図4を用いて説明する。電子内視鏡50は、挿入管51、本体53、コネクタ54などによって構成される(図1参照)。本体53に挿入管51が取り付けられる。また、本体53は連結ケーブル55を介してコネクタ54に接続される。   Next, the configuration of the electronic endoscope 50 will be described with reference to FIGS. The electronic endoscope 50 includes an insertion tube 51, a main body 53, a connector 54, and the like (see FIG. 1). An insertion tube 51 is attached to the main body 53. Further, the main body 53 is connected to the connector 54 via a connecting cable 55.

また、電子内視鏡50には、第1、第2のライトガイド52a、52b、撮像素子56、励起光カットフィルタ57、出射角度調整機構60、配光レンズ58、結像光学系としての対物レンズ59、カバーCvなどが設けられる(図7参照)。   In addition, the electronic endoscope 50 includes first and second light guides 52a and 52b, an image sensor 56, an excitation light cut filter 57, an emission angle adjusting mechanism 60, a light distribution lens 58, and an objective as an imaging optical system. A lens 59, a cover Cv, and the like are provided (see FIG. 7).

コネクタ54を内視鏡プロセッサ20に接続すると、第2のライトガイド52bが白色光源31に光学的に接続され、第1のライトガイド52aが第1、第2のレーザ光源LD1、LD2に光学的に接続され、撮像素子56がCCDドライバ23および信号処理ユニット40に接続され、出射角度調整機構60がコイルドライバ28に接続される。   When the connector 54 is connected to the endoscope processor 20, the second light guide 52b is optically connected to the white light source 31, and the first light guide 52a is optically connected to the first and second laser light sources LD1 and LD2. The image sensor 56 is connected to the CCD driver 23 and the signal processing unit 40, and the emission angle adjusting mechanism 60 is connected to the coil driver 28.

また、コネクタ54を内視鏡プロセッサ20に接続すると、内視鏡プロセッサ20に設けられる複数のスイッチ(図示せず)とシステムコントローラ21に接続される。後述するように、内視鏡システム10により、被写体に白色光を照射した時の白色光画像、励起光を照射したときなどの自家蛍光画像がモニタ11に表示可能である。モニタ11に表示させる画像の切替は内視鏡プロセッサ20に設けられるスイッチにコマンド入力することにより実行される。   When the connector 54 is connected to the endoscope processor 20, a plurality of switches (not shown) provided in the endoscope processor 20 and the system controller 21 are connected. As will be described later, the endoscope system 10 can display on the monitor 11 a white light image when the subject is irradiated with white light and an autofluorescence image when the subject is irradiated with excitation light. Switching of the image to be displayed on the monitor 11 is executed by inputting a command to a switch provided in the endoscope processor 20.

第2のライトガイド52bは、コネクタ54から挿入管51の先端部まで延設される。前述のように、白色光源31から出射される白色光、または第1のレーザ光源LD1から出射される励起光が、第2のライトガイド52bの入射端52biに入射される。入射端52biに入射された光は、出射端52boまで伝達される。第2のライトガイド52bの出射端52boから出射する光が、配光レンズ58により挿入管51の先端付近に照射される。   The second light guide 52 b extends from the connector 54 to the distal end portion of the insertion tube 51. As described above, the white light emitted from the white light source 31 or the excitation light emitted from the first laser light source LD1 is incident on the incident end 52bi of the second light guide 52b. The light incident on the incident end 52bi is transmitted to the emission end 52bo. Light emitted from the emission end 52bo of the second light guide 52b is irradiated near the tip of the insertion tube 51 by the light distribution lens 58.

第1のライトガイド52aは、コネクタ54から挿入管51の先端部まで延設される。第1のライトガイド52aの出射端52aoから本体53よりの部分において、第1のライトガイド52aは前記挿入管51に支持される。第1のライトガイド52aの出射端52aoは、第1のライトガイド52aの径方向に沿って移動自在である。   The first light guide 52 a extends from the connector 54 to the distal end portion of the insertion tube 51. The first light guide 52a is supported by the insertion tube 51 in a portion from the main body 53 from the emission end 52ao of the first light guide 52a. The emission end 52ao of the first light guide 52a is movable along the radial direction of the first light guide 52a.

前述のように、第1、第2のレーザ光源LD1、LD2から出射される励起光または赤色光は、ファイバ即38、集光レンズ39を介して第1のライトガイド52aの入射端52aiに入射される。入射端52aiに入射された光は、出射端52aoまで伝達される。   As described above, the excitation light or red light emitted from the first and second laser light sources LD1 and LD2 enters the incident end 52ai of the first light guide 52a via the fiber instant 38 and the condenser lens 39. Is done. The light incident on the incident end 52ai is transmitted to the emission end 52ao.

出射端52aoに伝達された光が第2のライトガイド52bから出射される光の照射範囲内の一点に向かって出射されるように、第1のライトガイド52aの出射端52aoが設置される。なお、第1のライトガイド52aは、カバーCvにより挿入管51の内部に密閉される。   The emission end 52ao of the first light guide 52a is installed so that the light transmitted to the emission end 52ao is emitted toward a point within the irradiation range of the light emitted from the second light guide 52b. The first light guide 52a is sealed inside the insertion tube 51 by the cover Cv.

出射角度調整機構60は、第1のライトガイド52aの出射端52aoの近辺に設けられる。図8に示すように、出射角度調整機構は、磁性カバー61、第1〜第4の磁気コイル62a、62b、62c、62dによって構成される。   The emission angle adjusting mechanism 60 is provided in the vicinity of the emission end 52ao of the first light guide 52a. As shown in FIG. 8, the emission angle adjusting mechanism includes a magnetic cover 61 and first to fourth magnetic coils 62a, 62b, 62c, and 62d.

磁性カバー61は、鉄などの磁性体によって形成される。磁性カバー61は、出射端52aoの近辺における第1のライトガイド52aの周囲に巻付けられる。第1〜第4の磁気コイル62a、62b、62c、62dは、磁性カバー61と相対するように、第1のライトガイド52aの周囲に設けられる。   The magnetic cover 61 is formed of a magnetic material such as iron. The magnetic cover 61 is wound around the first light guide 52a in the vicinity of the emission end 52ao. The first to fourth magnetic coils 62 a, 62 b, 62 c and 62 d are provided around the first light guide 52 a so as to face the magnetic cover 61.

第1、第3の磁気コイル62a、62cは、第1のライトガイド52aの第1の径方向D1に沿って、第1のライトガイド52aを挟むように配置される。また、第2、第4の磁気コイル62b、62dは、第1の径方向D1に垂直な第2の径方向D2に沿って、第1のライトガイド52aを挟むように配置される。なお、第1、第2の径方向D1、D2は、撮像素子56の縦方向および横方向に平行となるように第1〜第4の磁気コイル62a〜62dは配置される。   The first and third magnetic coils 62a and 62c are disposed so as to sandwich the first light guide 52a along the first radial direction D1 of the first light guide 52a. The second and fourth magnetic coils 62b and 62d are arranged so as to sandwich the first light guide 52a along the second radial direction D2 perpendicular to the first radial direction D1. The first to fourth magnetic coils 62a to 62d are arranged so that the first and second radial directions D1 and D2 are parallel to the vertical and horizontal directions of the image sensor 56.

第1〜第4の磁気コイル62a、62b、62c、62dは、コイルドライバ28に接続される。コイルドライバ28から、第1〜第4の磁気コイル62a、62b、62c、62dそれぞれにコイル駆動信号として駆動電流が送られる。なお、コイル駆動信号は、後述する被写体距離測定のために、システムコントローラ21を介して信号処理ユニット40にも送られる。   The first to fourth magnetic coils 62 a, 62 b, 62 c and 62 d are connected to the coil driver 28. A drive current is sent as a coil drive signal from the coil driver 28 to each of the first to fourth magnetic coils 62a, 62b, 62c, and 62d. The coil drive signal is also sent to the signal processing unit 40 via the system controller 21 for subject distance measurement described later.

第1、第3の磁気コイル62a、62cに駆動電流を流すことにより、第1の径方向D1に沿った電磁力が磁性カバー61に付与される。第1の径方向D1に沿った電磁力により、第1のライトガイド52aの出射端52aoが第1の径方向D1に沿って傾斜する。図9、10に示すように、駆動電流の電流値を調整することにより、第1の径方向D1に沿った傾斜角の調整が可能である。   By applying a drive current to the first and third magnetic coils 62a and 62c, an electromagnetic force along the first radial direction D1 is applied to the magnetic cover 61. Due to the electromagnetic force along the first radial direction D1, the emission end 52ao of the first light guide 52a is inclined along the first radial direction D1. As shown in FIGS. 9 and 10, the inclination angle along the first radial direction D1 can be adjusted by adjusting the current value of the drive current.

同様に、第2、第4の磁気コイル62b、62dに駆動電流を流すことにより、第2の径方向D2に沿った電磁力が磁性カバー61に付与される。第2の径方向D2に沿った電磁力により、第1のライトガイド52aの出射端52aoが第2の径方向D2に沿って傾斜する。駆動電流の電流値を調整することにより、第2の径方向D2に沿った傾斜角の調整が可能である。   Similarly, an electromagnetic force along the second radial direction D2 is applied to the magnetic cover 61 by causing a drive current to flow through the second and fourth magnetic coils 62b and 62d. Due to the electromagnetic force along the second radial direction D2, the emission end 52ao of the first light guide 52a is inclined along the second radial direction D2. By adjusting the current value of the drive current, the tilt angle along the second radial direction D2 can be adjusted.

電子内視鏡50には、第1のライトガイド52aの傾斜角の調整量を入力するための傾斜角調整レバー(図示せず)が設けられる。傾斜角調整レバーの調整量が信号として、システムコントローラ21に送られる。調整量に基づいて、システムコントローラ21はコイルドライバ28を制御して、調整量に応じたコイル駆動信号を第1〜第4の磁気コイル62a、62b、62c、62dに送信させる。   The electronic endoscope 50 is provided with an inclination angle adjustment lever (not shown) for inputting an adjustment amount of the inclination angle of the first light guide 52a. The adjustment amount of the tilt angle adjustment lever is sent to the system controller 21 as a signal. Based on the adjustment amount, the system controller 21 controls the coil driver 28 to transmit a coil drive signal corresponding to the adjustment amount to the first to fourth magnetic coils 62a, 62b, 62c, and 62d.

また、電子内視鏡50には、第1のライトガイド52aの出射端52aoの回転運動を実行させるための回転スイッチ(図示せず)が設けられる。使用者が回転スイッチをONにすると、回転開始指令が信号としてシステムコントローラ21に送られる。   In addition, the electronic endoscope 50 is provided with a rotation switch (not shown) for executing the rotational movement of the emission end 52ao of the first light guide 52a. When the user turns on the rotation switch, a rotation start command is sent to the system controller 21 as a signal.

回転開始指令を受信すると、システムコントローラ21はコイルドライバ28に出射端52aoに円運動をさせるためのコイル駆動信号を第1〜第4の磁気コイル62a、62b、62c、62dに送信させる。例えば、第1〜第4の磁気コイル62a、62b、62c、62dに同じ周期で位相が1/4周期ずつ遅れた正弦波状のコイル駆動信号を送信することにより、出射端52aoは円運動を行なう。   When receiving the rotation start command, the system controller 21 causes the coil driver 28 to transmit to the first to fourth magnetic coils 62a, 62b, 62c, 62d a coil driving signal for causing the emitting end 52ao to perform a circular motion. For example, by transmitting a sinusoidal coil drive signal whose phase is delayed by ¼ period in the same cycle to the first to fourth magnetic coils 62a, 62b, 62c, and 62d, the emission end 52ao performs circular motion. .

さらに、電子内視鏡50には、第1のライトガイド52aの傾斜角の自動調整を開始させるための自動調整スイッチ(図示せず)が設けられる。使用者が自動調整スイッチをONにすると、調整開始指令が信号としてシステムコントローラ21に送られる。一方、使用者が自動調整スイッチをOFFにすると、調整停止指令が信号としてシステムコントローラ21に送られる。   Further, the electronic endoscope 50 is provided with an automatic adjustment switch (not shown) for starting automatic adjustment of the inclination angle of the first light guide 52a. When the user turns on the automatic adjustment switch, an adjustment start command is sent to the system controller 21 as a signal. On the other hand, when the user turns off the automatic adjustment switch, an adjustment stop command is sent to the system controller 21 as a signal.

調整開始指令を受信すると、システムコントローラ21は第1のライトガイド52aの傾斜角を自動調整するためのコイル駆動信号を第1〜第4の磁気コイル62a、62b、62c、62dに送信させる。なお、第1のライトガイド52aの傾斜角の自動調整については、後述する。   When receiving the adjustment start command, the system controller 21 causes the first to fourth magnetic coils 62a, 62b, 62c, and 62d to transmit a coil drive signal for automatically adjusting the inclination angle of the first light guide 52a. The automatic adjustment of the inclination angle of the first light guide 52a will be described later.

白色光または赤色光が照射されるときの被写体の反射光による光学像、および励起光が照射されるときの被写体の蛍光および反射光による光学像が、対物レンズ59によって撮像素子56の受光面に結像される。なお、対物レンズ59の光軸と撮像素子56の有効撮像領域の中心とは重なるように配置されており、対物レンズ59の光軸上に重なる被写体の光学像は、撮像素子56の有効撮像領域の中心に結像する。   An optical image by reflected light of the subject when irradiated with white light or red light, and an optical image by fluorescent light and reflected light of the subject when irradiated with excitation light are applied to the light receiving surface of the image sensor 56 by the objective lens 59. Imaged. Note that the optical axis of the objective lens 59 and the center of the effective imaging area of the image sensor 56 are arranged so as to overlap, and the optical image of the subject overlapping the optical axis of the objective lens 59 is the effective imaging area of the image sensor 56. An image is formed at the center.

CCDドライバ23が送信する駆動信号に基づいて、撮像素子56は駆動される。撮像素子56が駆動されることにより受光面に結像する光学像が撮像される。撮像動作の実行により、撮像素子56により画像信号が生成される。画像信号は信号処理ユニット40に送られる。   Based on the drive signal transmitted by the CCD driver 23, the image sensor 56 is driven. By driving the image sensor 56, an optical image formed on the light receiving surface is captured. By executing the imaging operation, an image signal is generated by the imaging device 56. The image signal is sent to the signal processing unit 40.

なお、励起光照射時は、励起光カットフィルタ57によって対物レンズ59を介して入射した光から被写体で反射された励起光成分が除去される。励起光成分が除去されることにより、被写体である生体組織が発する蛍光成分のみが、撮像素子56により撮像される。   During excitation light irradiation, the excitation light component reflected by the subject is removed from the light incident through the objective lens 59 by the excitation light cut filter 57. By removing the excitation light component, only the fluorescence component emitted from the living tissue as the subject is imaged by the image sensor 56.

なお、白色光または赤色光が照射されるときの被写体の反射光による光学像、および励起光が照射されるときの被写体の蛍光および反射光による光学像は、第1のライトガイド52aの出射端52aoにも入射する。入射した光は、第1のライトガイド52aの入射端52aiまで伝達される。   The optical image by the reflected light of the subject when irradiated with white light or red light, and the optical image by the fluorescent and reflected light of the subject when irradiated with excitation light are the emission end of the first light guide 52a. It also enters 52ao. The incident light is transmitted to the incident end 52ai of the first light guide 52a.

第1のライトガイド52aの入射端52aiと第1のミラー32との間には、ハーフミラー24が配置される(図2参照)。第1のライトガイド52aの入射端52aiから出射する光は、ハーフミラー24により反射される。ハーフミラー24により反射された光は、さらに第2のミラー25により反射され、内視鏡プロセッサ20に設けられる分光器26に入射する。   The half mirror 24 is disposed between the incident end 52ai of the first light guide 52a and the first mirror 32 (see FIG. 2). The light emitted from the incident end 52ai of the first light guide 52a is reflected by the half mirror 24. The light reflected by the half mirror 24 is further reflected by the second mirror 25 and enters a spectroscope 26 provided in the endoscope processor 20.

分光器26と第2のミラー25との間には、励起光カットフィルタ27が設けられる。励起光カットフィルタ27により、被写体の光学像から励起光成分が除去される。分光器26には、励起光の除去された光成分のみが入射する。   An excitation light cut filter 27 is provided between the spectroscope 26 and the second mirror 25. The excitation light component is removed from the optical image of the subject by the excitation light cut filter 27. Only the light component from which the excitation light is removed enters the spectroscope 26.

分光器26は、分光器26に入射する光の分光スペクトルを測定する。分光スペクトルの測定により、分光スペクトル信号が生成される。生成された分光スペクトル信号は、信号処理ユニット40に送られる。   The spectroscope 26 measures the spectroscopic spectrum of light incident on the spectroscope 26. By measuring the spectrum, a spectrum signal is generated. The generated spectrum signal is sent to the signal processing unit 40.

次に、信号処理ユニット40の構成について図11を用いて説明する。図11は、信号処理ユニット40の内部構成を概略的に示すブロック図である。信号処理ユニット40は、前段信号処理部41、後段信号処理部43、レジスタ44、第1、第2、第3のメモリ45a、45b、45c、メモリコントローラ46、スキャンコンバータ47、マーカ検出部48、差分演算部49、被写体距離算出部42c、およびスケール画像作成部42igによって構成される。   Next, the configuration of the signal processing unit 40 will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a block diagram schematically showing the internal configuration of the signal processing unit 40. The signal processing unit 40 includes a front signal processing unit 41, a rear signal processing unit 43, a register 44, first, second, and third memories 45a, 45b, and 45c, a memory controller 46, a scan converter 47, a marker detection unit 48, The difference calculation unit 49, the subject distance calculation unit 42c, and the scale image creation unit 42ig are configured.

撮像素子56から送られる画像信号は、前段信号処理部41に入力される。前段信号処理部41において、画像信号はアナログ信号からデジタル信号に変換される。更に、デジタル信号に変換された画像信号に対して補間処理やホワイトバランス等の所定の信号処理が行われる。   An image signal sent from the image sensor 56 is input to the pre-stage signal processing unit 41. In the pre-stage signal processing unit 41, the image signal is converted from an analog signal to a digital signal. Further, predetermined signal processing such as interpolation processing and white balance is performed on the image signal converted into the digital signal.

所定の信号処理の施された画像信号は、第1のメモリ45aまたは第2のメモリ45bに送られ、格納される。また、分光スペクトル信号がレジスタ44に送られ、一時的に格納される。レジスタ44に格納された分光スペクトル信号は第3のメモリ45cに送られ、格納される。   The image signal that has undergone predetermined signal processing is sent to and stored in the first memory 45a or the second memory 45b. Further, the spectral signal is sent to the register 44 and temporarily stored. The spectral signal stored in the register 44 is sent to and stored in the third memory 45c.

なお、分光スペクトル信号は、図12に示すように、同期信号(FL参照)と波長帯域毎の蛍光強度に相当する信号(D1、D2、…参照)とによって形成される。例えば、D1は400nm〜410nmの帯域の蛍光強度、D2は410nm〜420nmの帯域の蛍光強度に相当する。   As shown in FIG. 12, the spectrum signal is formed by a synchronization signal (see FL) and a signal (see D1, D2,...) Corresponding to the fluorescence intensity for each wavelength band. For example, D1 corresponds to the fluorescence intensity in the band of 400 nm to 410 nm, and D2 corresponds to the fluorescence intensity in the band of 410 nm to 420 nm.

分光スペクトル信号が第3のメモリ45cに格納されるときに、分光スペクトル信号は、図13に示すようにグラフ化された分光強度画像SIに相当するスペクトルグラフ信号に変換されて、格納される。   When the spectrum signal is stored in the third memory 45c, the spectrum signal is converted into a spectrum graph signal corresponding to the spectrum intensity image SI graphed as shown in FIG. 13 and stored.

メモリコントローラ46により、第1〜第3のメモリ45a、45b、45cへの画像信号の格納および出力のタイミングが制御される。メモリコントローラ46は、タイミングコントローラ22が出力する制御信号に基づいて前述のタイミングの制御を実行する。   The memory controller 46 controls the timing of storing and outputting image signals in the first to third memories 45a, 45b, and 45c. The memory controller 46 performs the above-described timing control based on the control signal output from the timing controller 22.

スキャンコンバータ47により、第1〜第3のメモリ45a、45b、45cに格納された画像信号およびスペクトルグラフ信号に基づいて、モニタ11に表示させる表示画像が作成される。表示画像に相当する表示画像信号が後段信号処理部43に送られる。   The scan converter 47 creates a display image to be displayed on the monitor 11 based on the image signal and the spectrum graph signal stored in the first to third memories 45a, 45b, and 45c. A display image signal corresponding to the display image is sent to the subsequent signal processing unit 43.

後段信号処理部43により、表示画像信号に対してクランプ、ブランキング処理などの所定の信号処理が施され、さらにデジタル信号からアナログ信号に変換される。アナログ信号に変換された表示画像信号は、モニタ11に送られる。前述のように表示画像信号に相当する画像がモニタ11に表示される。   The post-stage signal processing unit 43 subjects the display image signal to predetermined signal processing such as clamping and blanking processing, and further converts the digital signal into an analog signal. The display image signal converted into the analog signal is sent to the monitor 11. As described above, an image corresponding to the display image signal is displayed on the monitor 11.

なお、マーカ検出部48、差分演算部49、被写体距離算出部42c、およびスケール画像作成部42igの機能および動作については、後述する。   The functions and operations of the marker detection unit 48, the difference calculation unit 49, the subject distance calculation unit 42c, and the scale image creation unit 42ig will be described later.

次に、内視鏡プロセッサ20に設定される動作モード、および各動作モードにおいて実行される動作について説明する。   Next, operation modes set in the endoscope processor 20 and operations executed in each operation mode will be described.

内視鏡ユニット10には、参照光画像モード、自家蛍光画像モード、および分光スペクトル表示モードが設けられる。使用者の操作により、それぞれのモードの切替が可能である。設定されたモードに応じて、ロータリーシャッタ33による遮光と通過の切替、ビームスプリッタ37の挿入および退避、および第1、第2のレーザ光源LD1、LD2からの光の発光が行なわれる。   The endoscope unit 10 is provided with a reference light image mode, an autofluorescence image mode, and a spectrum display mode. Each mode can be switched by a user's operation. Depending on the set mode, the rotary shutter 33 switches between shielding and passing, insertion and withdrawal of the beam splitter 37, and light emission from the first and second laser light sources LD1 and LD2.

参照光画像モードに設定されるとき、ロータリーシャッタ33は白色光を通過させるように駆動制御される。また、ビームスプリッタ37は、白色光の光路WLから退避され、第2のライトガイド52bの入射端52biには白色光が入射する。なお、第1、第2のレーザ光源LD1,LD2からは励起光および赤色光が発光されないまま維持される(図14参照)。したがって、参照光画像モードでは、配光レンズ58から被写体obj全体に白色光WLが照射される(図15参照)。   When the reference light image mode is set, the rotary shutter 33 is driven and controlled to pass white light. The beam splitter 37 is retracted from the white light path WL, and white light is incident on the incident end 52bi of the second light guide 52b. Note that the excitation light and red light are not emitted from the first and second laser light sources LD1 and LD2 (see FIG. 14). Accordingly, in the reference light image mode, the white light WL is irradiated from the light distribution lens 58 to the entire subject obj (see FIG. 15).

また、参照光画像モードに設定されるときに撮像素子56により生成される画像信号は、参照光画像信号として、第1のメモリ45aに格納される(図11参照)。さらに、レジスタ44に格納される分光スペクトル信号の第3のメモリ45cへの読込みは、停止される。   Further, the image signal generated by the image sensor 56 when set to the reference light image mode is stored in the first memory 45a as a reference light image signal (see FIG. 11). Furthermore, reading of the spectral signal stored in the register 44 into the third memory 45c is stopped.

また、参照光画像モードに設定されるときに、スキャンコンバータ47は参照光画像信号を第1のメモリ45aから読出して、表示画像信号として後段信号処理部43に送る。前述のように、表示画像信号に対して後段信号処理部43により所定の信号処理が施される。図16に示すように、モニタ11全体に参照光画像WIが表示される。   When the reference light image mode is set, the scan converter 47 reads the reference light image signal from the first memory 45a and sends it to the subsequent signal processing unit 43 as a display image signal. As described above, the display signal is subjected to predetermined signal processing by the subsequent signal processing unit 43. As shown in FIG. 16, the reference light image WI is displayed on the entire monitor 11.

自家蛍光画像モードに設定されるとき、ロータリーシャッタ33は白色光WLを遮光するように駆動される。また、ビームスプリッタ37は、白色光WLの光路に挿入される。また、第1のレーザ光源LD1から励起光ELが発光され、第2のライトガイド52bの入射端52biには励起光ELが入射する。なお、第2のレーザ光源EL2からは赤色光が発光されないまま維持される(図17参照)。したがって、自家蛍光画像モードでは、配光レンズ58から被写体obj全体に励起光ELが照射される(図15参照)。   When the auto fluorescent image mode is set, the rotary shutter 33 is driven so as to shield the white light WL. The beam splitter 37 is inserted into the optical path of the white light WL. Further, the excitation light EL is emitted from the first laser light source LD1, and the excitation light EL is incident on the incident end 52bi of the second light guide 52b. Note that red light is not emitted from the second laser light source EL2 (see FIG. 17). Therefore, in the autofluorescence image mode, the excitation light EL is irradiated from the light distribution lens 58 to the entire subject obj (see FIG. 15).

また、自家蛍光画像モードに設定されるときに撮像素子56により生成される画像信号は、蛍光画像信号として、第2のメモリ45bに格納される。さらに、レジスタ44に格納される分光スペクトル信号の第3のメモリ45cへの読込みは、停止される。   Further, the image signal generated by the image sensor 56 when set to the self-fluorescent image mode is stored in the second memory 45b as a fluorescent image signal. Furthermore, reading of the spectral signal stored in the register 44 into the third memory 45c is stopped.

また、自家蛍光画像モードに設定されるときに、スキャンコンバータ47は蛍光画像信号を第2のメモリ45bから読出して、表示画像信号として後段信号処理部43に送る。前述のように、表示画像信号に対して後段信号処理部43により所定の信号処理が施される。図18に示すように、モニタ11全体に自家蛍光画像FIが表示される。   When the auto-fluorescent image mode is set, the scan converter 47 reads the fluorescent image signal from the second memory 45b and sends it to the subsequent signal processing unit 43 as a display image signal. As described above, the display signal is subjected to predetermined signal processing by the subsequent signal processing unit 43. As shown in FIG. 18, the autofluorescence image FI is displayed on the entire monitor 11.

分光スペクトル表示モードに設定されるとき、ロータリーシャッタ33による白色光WLの遮光と通過とが連続的に切替えられる。また、ビームスプリッタ37は、白色光WLの光路から退避される。また、第1のレーザ光源LD1からの励起光ELの発光と発光停止および第2のレーザ光源LD2からの赤色光RLの発光停止と発光が連続的に切替えられる。図19に示すように、撮像素子56を駆動するためのフィールド信号に同期するタイミングで、ロータリーシャッタ33の回転制御およびレーザ光源LD1、LD2の切替が行なわれる。   When the spectral spectrum display mode is set, the white light WL is blocked and passed by the rotary shutter 33 continuously. The beam splitter 37 is retracted from the optical path of the white light WL. Further, the emission and emission stop of the excitation light EL from the first laser light source LD1 and the emission stop and emission of the red light RL from the second laser light source LD2 are continuously switched. As shown in FIG. 19, the rotation control of the rotary shutter 33 and the switching of the laser light sources LD1 and LD2 are performed at the timing synchronized with the field signal for driving the image sensor 56.

第1、第3、第5、…のフィールド期間t1、t3、t5、…において、白色光WLが通過するようにロータリーシャッタ33が駆動され、第1のレーザ光源LD1の駆動は停止され、第2のレーザ光源LD2から赤色光RLが発光される(図20参照)。したがって、第1、第3、第5、…のフィールド期間t1、t3、t5、…には、配光レンズ58から被写体obj全体に白色光WLが照射され、カバーCvから被写体の一点に向かって赤色光RLが照射される(図21参照)。   In the first, third, fifth,... Field periods t1, t3, t5,..., The rotary shutter 33 is driven so that the white light WL passes, and the driving of the first laser light source LD1 is stopped. Red light RL is emitted from the second laser light source LD2 (see FIG. 20). Therefore, in the first, third, fifth,... Field periods t1, t3, t5,..., White light WL is irradiated from the light distribution lens 58 to the entire subject obj, and from the cover Cv toward one point of the subject. Red light RL is irradiated (see FIG. 21).

第2、第4、第6、…のフィールド期間t2、t4、t6、・・・において、白色光WLを遮光するようにロータリーシャッタ33が駆動され、第1のレーザ光源LD1から励起光ELが発光され、第2のレーザ光源LD2の駆動は停止される(図22参照)。したがって、第2、第4、第6、…のフィールド期間t2、t4、t6、…には、カバーCvから被写体の一点に向かって励起光ELが照射される(図23参照)。   In the second, fourth, sixth,... Field periods t2, t4, t6,..., The rotary shutter 33 is driven so as to block the white light WL, and the excitation light EL is emitted from the first laser light source LD1. Light is emitted, and the driving of the second laser light source LD2 is stopped (see FIG. 22). Therefore, the excitation light EL is irradiated from the cover Cv toward one point of the subject in the second, fourth, sixth,... Field periods t2, t4, t6,.

また、分光スペクトル表示モードにおける第1、第3、第5、…のフィールド期間t1、t3、t5、…に撮像素子56により生成される画像信号IS1、IS3、IS5、…がポイント表示画像信号として、第1のメモリ45aに格納される(図19参照)。一方、第1、第3、第5、…のフィールド期間t1、t3、t5、…に分光器26により生成される分光スペクトル信号SS1、SS3、SS5、…は、第3のメモリ45cに格納されずに、消去される。   Further, the image signals IS1, IS3, IS5,... Generated by the image sensor 56 in the first, third, fifth,... Field periods t1, t3, t5,. And stored in the first memory 45a (see FIG. 19). On the other hand, the spectral signal SS1, SS3, SS5,... Generated by the spectroscope 26 in the first, third, fifth,... Field periods t1, t3, t5, ... is stored in the third memory 45c. Without being erased.

また、分光スペクトル表示モードにおける第2、第4、第6、…のフィールド期間t2、t4、t6、…に撮像素子56により生成される画像信号IS2、IS4、IS6、…は、第2のメモリ45bに格納される。   Further, the image signals IS2, IS4, IS6,... Generated by the image sensor 56 in the second, fourth, sixth,... Field periods t2, t4, t6,. 45b.

一方、第2、第4、第6、…のフィールド期間t2、t4、t6、…に分光器26により生成される分光スペクトル信号SS2、SS4、SS6、…は、スペクトルグラフ信号に変換されて、第3のメモリ45cに格納される。なお、分光スペクトル信号SS2、SS4、SS6、…は励起光が照射された一点において発生した蛍光についての分光スペクトルに相当する信号である。   On the other hand, the spectral signal signals SS2, SS4, SS6,... Generated by the spectroscope 26 in the second, fourth, sixth,... Field periods t2, t4, t6,. Stored in the third memory 45c. The spectral spectrum signals SS2, SS4, SS6,... Are signals corresponding to the spectral spectrum of the fluorescence generated at one point irradiated with the excitation light.

また、分光スペクトル表示モードに設定されるときに、スキャンコンバータ47によって、第1、第3のメモリ45a、45cそれぞれからポイント表示画像信号およびスペクトルグラフ信号が読出される。   When the spectral spectrum display mode is set, the scan converter 47 reads the point display image signal and the spectrum graph signal from the first and third memories 45a and 45c, respectively.

スキャンコンバータ47により、ポイント表示画像信号に相当するポイント表示画像PI(図24参照)と分光強度画像SI(図13参照)の2画像を含む画像が、表示画像として作成される(図25参照)。   An image including two images of a point display image PI (see FIG. 24) and a spectral intensity image SI (see FIG. 13) corresponding to the point display image signal is created as a display image by the scan converter 47 (see FIG. 25). .

作成された表示画像に相当する表示画像信号が後段信号処理部43に送られる。前述のように、表示画像信号に対して後段信号処理部43により所定の信号処理が施される。信号処理の施された表示画像信号に基づいて、モニタ11にポイント表示画像PIと分光強度画像SIの2画像が表示される。   A display image signal corresponding to the created display image is sent to the subsequent signal processing unit 43. As described above, the display signal is subjected to predetermined signal processing by the subsequent signal processing unit 43. Two images of the point display image PI and the spectral intensity image SI are displayed on the monitor 11 based on the display image signal subjected to the signal processing.

前述のように、2画像表示時の分光強度画像SIは、第2、第4、第6、…のフィールド期間t2、t4、t6、…、すなわち励起光ELのみが第1のライトガイド52aから照射されるときに生成される分光スペクトル信号に基づいて、作成される。したがって、分光強度画像SIには、第1のライトガイド52aから励起光が照射された一点における自家蛍光成分の分光スペクトルが表示される。   As described above, the spectral intensity image SI at the time of displaying two images has the second, fourth, sixth,... Field periods t2, t4, t6,..., That is, only the excitation light EL is transmitted from the first light guide 52a. It is created based on the spectral signal generated when it is irradiated. Therefore, the spectral intensity image SI displays the spectral spectrum of the autofluorescent component at one point irradiated with the excitation light from the first light guide 52a.

ポイント表示画像PIには、赤色光RLが照射された一点に赤色のマーカMが表示される(図24参照)。第1のライトガイド52aの出射端52aiから出射される励起光ELおよび赤色光RLの軌跡は同じなので、ポイント表示画像PIにおけるマーカMが分光スペクトルの測定が行なわれた位置に表示される。   In the point display image PI, a red marker M is displayed at one point irradiated with the red light RL (see FIG. 24). Since the traces of the excitation light EL and the red light RL emitted from the emission end 52ai of the first light guide 52a are the same, the marker M in the point display image PI is displayed at the position where the spectral spectrum is measured.

なお、傾斜角度調整レバーの操作により、第1のライトガイド52aから出射される光の照射位置を移動させることが可能である。したがって、挿入管51の先端部の向きを変えること無く、ポイント表示画像PIにおけるマーカMの位置および分光スペクトルの測定が行なわれる位置を移動させることが可能である。   It should be noted that the irradiation position of the light emitted from the first light guide 52a can be moved by operating the tilt angle adjusting lever. Therefore, it is possible to move the position of the marker M and the position where the spectral spectrum is measured in the point display image PI without changing the direction of the distal end portion of the insertion tube 51.

また、回転スイッチをONにするとき、第1のライトガイド52aの出射端52aoが単一のフィールド期間に少なくとも1回転以上の円運動を行なうように、第1〜第4の磁気コイル62a、62b、62c、62dが駆動される。したがって、回転スイッチをONにするとき、ポイント表示画像PIには赤色光RLが照射された円周に赤色のマーキングサークルCが表示される(図26参照)。   Further, when the rotation switch is turned on, the first to fourth magnetic coils 62a and 62b are arranged so that the emission end 52ao of the first light guide 52a performs a circular motion of at least one rotation during a single field period. , 62c, 62d are driven. Therefore, when the rotary switch is turned on, a red marking circle C is displayed on the circumference where the red light RL is irradiated in the point display image PI (see FIG. 26).

なお、回転スイッチをONにするとき、分光強度画像SIには、励起光ELが照射された円周上の領域における蛍光についての分光スペクトルが表示される   When the rotary switch is turned on, the spectral intensity image SI displays the spectral spectrum of the fluorescence in the region on the circumference irradiated with the excitation light EL.

また、自動調整スイッチをONにすると、マーカMまたはマーキングサークルCをポイント表示画像PIの中心部に移動するように、第1のライトガイド52aの傾斜角が調整される。   When the automatic adjustment switch is turned on, the inclination angle of the first light guide 52a is adjusted so that the marker M or the marking circle C is moved to the center of the point display image PI.

自動調整スイッチをONにすると、第2のメモリ45bに格納された画像信号IS2、IS4、IS6、…がマーカ検出部48に送られる(図11参照)。第2、第4、第6、…のフィールド期間t2、t4、t6、…には、第1のライトガイド52aのみから光が出射されているため、画像信号IS2、IS4、IS6、…に相当する画像において、光が照射されている一点の輝度値が他の領域の輝度値より高くなる。   When the automatic adjustment switch is turned on, the image signals IS2, IS4, IS6,... Stored in the second memory 45b are sent to the marker detector 48 (see FIG. 11). In the second, fourth, sixth,... Field periods t2, t4, t6,..., Light is emitted only from the first light guide 52a, which corresponds to the image signals IS2, IS4, IS6,. In the image to be reproduced, the luminance value of one point irradiated with light is higher than the luminance value of other regions.

画像信号IS2、IS4、IS6、…に基づいて、光の照射される点の座標がマーカ検出部48によって検出される。マーカ検出部48は、最高輝度である点の座標を光の照射された点の座標として検出を行なう。   Based on the image signals IS2, IS4, IS6,..., The coordinates of the point irradiated with light are detected by the marker detector 48. The marker detection unit 48 detects the coordinates of the point having the highest luminance as the coordinates of the point irradiated with light.

なお、照射される点の座標は、撮像素子56の有効撮影領域の左下が原点であって、横方向xと縦方向yとを座標軸とする2次元座標として検出される。検出された座標は、座標データとして、差分演算部49に送られる。   It should be noted that the coordinates of the irradiated point are detected as two-dimensional coordinates having the origin at the lower left of the effective imaging region of the image sensor 56 and having the horizontal direction x and the vertical direction y as coordinate axes. The detected coordinates are sent to the difference calculation unit 49 as coordinate data.

なお、前述のように、回転スイッチをONにしている場合における第2、第4、第6、…のフィールド期間t2、t4、t6、…には、円形のマーキングサークルCが表示される。マーカ検出部48により、マーキングサークルCの軌跡の座標が検出され、さらに軌跡の座標からマーキングサークルCの中心の座標が算出される。   As described above, the circular marking circle C is displayed in the second, fourth, sixth,... Field periods t2, t4, t6,. The marker detection unit 48 detects the coordinates of the locus of the marking circle C, and further calculates the coordinates of the center of the marking circle C from the coordinates of the locus.

差分演算部49では、光の照射された点の座標とポイント表示画像PIの中心部の座標との差分(Δx、Δy)が演算される。算出された差分が差分データとして、システムコントローラ21に送られる。   The difference calculation unit 49 calculates the difference (Δx, Δy) between the coordinates of the point irradiated with light and the coordinates of the center of the point display image PI. The calculated difference is sent to the system controller 21 as difference data.

送られた差分データに基づいて、システムコントローラ21は、コイル駆動信号を第1〜第4の磁気コイル62a〜62dに送信するようにコイルドライバ28を制御する。   Based on the sent difference data, the system controller 21 controls the coil driver 28 so as to transmit coil drive signals to the first to fourth magnetic coils 62a to 62d.

例えば、横方向の差分Δxが正である場合には、第1のライトガイド52aの出射端52aoが第2の径方向D2の逆方向に傾斜するように、第2、第4の磁気コイル62b、62dにコイル駆動信号が送られる。また、横方向の差分Δxが負である場合には、第1のライトガイド52aの出射端52aoが第2の径方向D2に傾斜するように、第2、第4の磁気コイル62b、62dにコイル駆動信号が送られる。   For example, when the lateral difference Δx is positive, the second and fourth magnetic coils 62b are arranged such that the emission end 52ao of the first light guide 52a is inclined in the direction opposite to the second radial direction D2. , 62d, a coil drive signal is sent. When the lateral difference Δx is negative, the second and fourth magnetic coils 62b and 62d are arranged so that the emission end 52ao of the first light guide 52a is inclined in the second radial direction D2. A coil drive signal is sent.

また、縦方向の差分Δyが正である場合には、第1のライトガイド52aの出射端52aoが第1の径方向D1の逆方向に傾斜するように、第1、第3の磁気コイル62a、62cにコイル駆動信号が送られる。また、縦方向の差分Δyが負である場合には、第1のライトガイド52aの出射端52aoが第1の径方向D1に傾斜するように、第1、第3の磁気コイル62a、62cにコイル駆動信号が送られる。   When the vertical difference Δy is positive, the first and third magnetic coils 62a are arranged such that the emission end 52ao of the first light guide 52a is inclined in the direction opposite to the first radial direction D1. 62c, a coil drive signal is sent. When the vertical difference Δy is negative, the first and third magnetic coils 62a and 62c are arranged so that the emission end 52ao of the first light guide 52a is inclined in the first radial direction D1. A coil drive signal is sent.

第1のライトガイド52aの出射端52aoの傾斜角の調整は、横および縦方向の差分Δx、Δyがともにゼロになるまで繰返される。   The adjustment of the inclination angle of the emission end 52ao of the first light guide 52a is repeated until both the horizontal and vertical differences Δx and Δy become zero.

前述のように、信号処理ユニット40には、システムコントローラ21を介してコイル駆動信号が入力される。横および縦方向の差分Δx、Δyがともにゼロとなるときのコイル駆動信号に基づいて、撮像素子56の受光面から対物レンズ59の光軸上の被写体までの距離である被写体距離が被写体距離算出部42cによって算出される。コイル駆動信号から被写体距離を算出する方法について、以下に説明する。   As described above, a coil drive signal is input to the signal processing unit 40 via the system controller 21. Based on the coil drive signal when the horizontal and vertical differences Δx and Δy are both zero, the subject distance, which is the distance from the light receiving surface of the image sensor 56 to the subject on the optical axis of the objective lens 59, is calculated. Calculated by the unit 42c. A method for calculating the subject distance from the coil drive signal will be described below.

図27に示すように、コイル駆動信号の電流値は第1のライトガイド52aの出射端52aoの傾斜角に相関している。したがって、コイル駆動信号の電流値により出射端52aoの傾斜角が求められる。   As shown in FIG. 27, the current value of the coil drive signal correlates with the inclination angle of the emission end 52ao of the first light guide 52a. Therefore, the inclination angle of the emission end 52ao is obtained from the current value of the coil drive signal.

図28に示すように、出射端52aoの傾斜角θ、出射端52aoから撮像素子56の中心までの距離D、および被写体距離Lの間には、tanθ=D/Lの関係が成り立つ。非傾斜状態の第1のライトガイド52aと撮像素子56の中心との間の距離は既知なので、傾斜角θによって出射端52aoから撮像素子56の中心までの距離Dは求められる。   As shown in FIG. 28, the relationship of tan θ = D / L is established among the inclination angle θ of the exit end 52ao, the distance D from the exit end 52ao to the center of the image sensor 56, and the subject distance L. Since the distance between the non-inclined first light guide 52a and the center of the image sensor 56 is known, the distance D from the emission end 52ao to the center of the image sensor 56 is determined by the inclination angle θ.

したがって、被写体距離Lは、出射端52aoから撮像素子56の中心までの距離Dおよび傾斜角θにより、D/(tanθ)を計算することにより求められる。   Therefore, the subject distance L is obtained by calculating D / (tan θ) from the distance D from the emission end 52ao to the center of the image sensor 56 and the inclination angle θ.

被写体距離Lは、データとしてスケール画像作成部42igに送られる。スケール画像作成部42igでは、ポイント表示画像PIに重ねて表示させるスケールの画像および被写体距離Dに相当する文字画像が作成される。   The subject distance L is sent as data to the scale image creation unit 42ig. The scale image creating unit 42ig creates a scale image to be displayed over the point display image PI and a character image corresponding to the subject distance D.

例えば、表示される画像において5mmの長さに相当するスケールが表示される。ただし、前述のように撮像素子56は対物レンズ59によって覆われており、対物レンズの光学特性である焦点距離および被写体の距離に応じて画像における5mmの長さが変わるため、被写体距離Lに応じた長さのスケールの画像が作成される。   For example, a scale corresponding to a length of 5 mm is displayed in the displayed image. However, as described above, the imaging element 56 is covered with the objective lens 59, and the length of 5 mm in the image changes according to the focal length and the subject distance which are the optical characteristics of the objective lens. An image with a length scale is created.

スケール画像作成部42igには、ROM(図示せず)が接続される。ROMには、被写体距離Lに応じたスケールの長さが画素数として記録される。スケール画像作成部42igは被写体距離Lに応じたスケールの長さをROMから読出し、スケール画像を作成する。   A ROM (not shown) is connected to the scale image creation unit 42ig. In the ROM, the length of the scale corresponding to the subject distance L is recorded as the number of pixels. The scale image creation unit 42ig reads the scale length corresponding to the subject distance L from the ROM, and creates a scale image.

作成されたスケール画像および文字画像がデータとして後段信号処理部43に送られる。後段信号処理部43では、スケール画像と文字画像とのポイント表示画像PIへのスーパーインポーズが行なわれる。   The created scale image and character image are sent to the subsequent signal processing unit 43 as data. In the post-stage signal processing unit 43, the scale image and the character image are superimposed on the point display image PI.

ポイント表示画像PIへのスーパーインポーズ後に、ポイント表示画像PIを含む表示画像の画像信号に対して、後段信号処理部43により所定の信号処理が施される。信号処理の施された表示画像信号に基づいて、モニタ11に被写体距離LcとスケールScとを表示したポイント表示画像PI’と分光強度画像SIの2画像が表示される(図29参照)。   After superimposing on the point display image PI, the post-stage signal processing unit 43 performs predetermined signal processing on the image signal of the display image including the point display image PI. Based on the display image signal subjected to the signal processing, two images of the point display image PI ′ displaying the subject distance Lc and the scale Sc and the spectral intensity image SI are displayed on the monitor 11 (see FIG. 29).

次に、分光スペクトル表示モードのときに、光源ユニット30および信号処理ユニット40において行なわれる動作について図30のフローチャートを用いて説明する。   Next, operations performed in the light source unit 30 and the signal processing unit 40 in the spectral display mode will be described with reference to the flowchart of FIG.

分光スペクトル表示モードに切替えられることにより、本実施形態における分光強度画像を表示するための処理が開始される。まず、ステップS100において、白色光WLがシャッタ33によって遮光されている期間であるか通過させられている期間であるか否かが判別される。   By switching to the spectral spectrum display mode, processing for displaying a spectral intensity image in the present embodiment is started. First, in step S100, it is determined whether or not the white light WL is a period during which the white light WL is blocked by the shutter 33 or a period during which the white light WL is allowed to pass through.

白色光WLが遮光されている期間である場合にはステップS101に進む。ステップS101において第1のレーザ光源LD1による励起光ELの発光が停止され、第2のレーザ光源LD2による赤色光RLの発光が行なわれる。   If it is a period during which the white light WL is blocked, the process proceeds to step S101. In step S101, the emission of the excitation light EL by the first laser light source LD1 is stopped, and the red light RL is emitted by the second laser light source LD2.

励起光ELの発光停止および赤色光RLの発光後、ステップS102に進む。ステップS102では、撮像動作および分光スペクトルの測定が行なわれる。撮像動作の実行により、ポイント表示画像信号が生成される。分光スペクトルの測定により、分光スペクトル信号が生成される。   After stopping the emission of the excitation light EL and emitting the red light RL, the process proceeds to step S102. In step S102, an imaging operation and a spectral spectrum are measured. By executing the imaging operation, a point display image signal is generated. By measuring the spectrum, a spectrum signal is generated.

ポイント表示画像信号および分光スペクトル信号が生成されると、ステップS103に進む。ステップS103では、ポイント表示画像信号が第1のメモリ45aに格納される。また、分光スペクトル信号は消去される。   When the point display image signal and the spectral signal are generated, the process proceeds to step S103. In step S103, the point display image signal is stored in the first memory 45a. In addition, the spectrum signal is deleted.

また、ステップS100において、白色光WLがロータリーシャッタ33を通過している期間である場合にはステップS104に進む。ステップS104では、第1のレーザ光源LD1による励起光ELの発光が行われ、第2のレーザ光源LD2による赤色光RLの発光が停止される。   In step S100, if the white light WL is passing through the rotary shutter 33, the process proceeds to step S104. In step S104, the excitation light EL is emitted by the first laser light source LD1, and the emission of the red light RL by the second laser light source LD2 is stopped.

励起光RLの発光および赤色光RLの発光停止後、ステップS105に進む。ステップS105では、ステップS102と同様に撮像動作および分光スペクトルの測定が行なわれる。撮像動作の実行により、第2のライトガイド52bから励起光ELを照射したときの蛍光画像信号が生成される。分光スペクトルの測定により、分光スペクトル信号が生成される。   After stopping the emission of the excitation light RL and the red light RL, the process proceeds to step S105. In step S105, the imaging operation and the measurement of the spectral spectrum are performed as in step S102. By executing the imaging operation, a fluorescence image signal when the excitation light EL is irradiated from the second light guide 52b is generated. By measuring the spectrum, a spectrum signal is generated.

蛍光画像信号および分光スペクトル信号が生成されると、ステップS106に進む。ステップS106では、蛍光画像信号が第2のメモリ45bに格納される。また、分光スペクトル信号は第3のメモリ45cに格納される。   When the fluorescent image signal and the spectral signal are generated, the process proceeds to step S106. In step S106, the fluorescence image signal is stored in the second memory 45b. The spectral signal is stored in the third memory 45c.

ステップS103におけるポイント表示画像信号の格納後、またはステップS106における分光スペクトル信号の格納後、ステップS107に進む。ステップS107では、ポイント表示画像信号および分光スペクトル信号が、スキャンコンバータ47に読出される。   After storing the point display image signal in step S103 or after storing the spectral signal in step S106, the process proceeds to step S107. In step S107, the point display image signal and the spectral signal are read out to the scan converter 47.

次のステップS108において、ポイント表示画像信号および分光スペクトル信号に基づいて、ポイント表示画像PIと分光強度画像SIの2画像を含む表示画像が生成される。2画像の表示画像を生成すると、ステップS109に進む。   In the next step S108, a display image including two images of the point display image PI and the spectral intensity image SI is generated based on the point display image signal and the spectral spectrum signal. When two display images are generated, the process proceeds to step S109.

ステップS109では、分光スペクトル表示モード以外の動作モードに切替えられているか否かが判別される。切替えられていない場合は、ステップS100に戻り、以後切替えられるまで、ステップS100〜ステップS109の動作が繰返される。ステップS109で動作モードが切替えられている場合には、分光強度画像SIを表示するための処理を終了する。   In step S109, it is determined whether or not the operation mode is switched to a mode other than the spectral display mode. If not switched, the process returns to step S100, and the operations from step S100 to step S109 are repeated until switching is performed thereafter. If the operation mode is switched in step S109, the process for displaying the spectral intensity image SI is terminated.

次に、信号処理ユニットおよびシステムコントローラ21によって実行される光照射位置自動調整および被写体距離測定のための処理を図28のフローチャートを用いて説明する。   Next, processing for automatic adjustment of light irradiation position and subject distance measurement executed by the signal processing unit and the system controller 21 will be described with reference to the flowchart of FIG.

なお、本処理は分光スペクトル表示モードにおいて自動調整スイッチをONにするときに開始され、前述の分光スペクトル表示モードのときに行なわれる動作に並行して実行される。また、本処理は分光スペクトル表示モードが他のモードに切替えられるとき、または、自動調整スイッチがOFFに切替えられるときに終了する。   This process is started when the automatic adjustment switch is turned on in the spectral spectrum display mode, and is executed in parallel with the operation performed in the above-described spectral spectrum display mode. Further, this processing ends when the spectral spectrum display mode is switched to another mode or when the automatic adjustment switch is switched OFF.

ステップS200において、第2のメモリ45bに格納された蛍光画像信号がマーカ検出部48に出力される。次にステップS201に進み、蛍光画像信号に基づいて、マーカMの位置が座標として検出される。   In step S <b> 200, the fluorescence image signal stored in the second memory 45 b is output to the marker detection unit 48. In step S201, the position of the marker M is detected as coordinates based on the fluorescence image signal.

マーカMの位置検出後、ステップS202において、ポイント表示画像の中心座標とマーカMの位置座標との差分Δx、Δyが算出される。ステップS203では、差分Δx、Δyがともに実質的にゼロであるか否かが判別される。   After detecting the position of the marker M, differences Δx and Δy between the center coordinates of the point display image and the position coordinates of the marker M are calculated in step S202. In step S203, it is determined whether or not the differences Δx and Δy are both substantially zero.

差分Δx、Δyの少なくとも一方がゼロで無い場合は、ステップS204に進む。ステップS204では、Δxおよび/またはΔyがゼロに近付く方向に、第1のライトガイド52aの出射端52aoを傾斜させる。前述のように、第1〜第4の磁気コイル62a、62b、62c、62dに入力するコイル駆動信号の電流値を調整することにより、傾斜量の調整を行う。傾斜量の調整後にステップS209に進む。   If at least one of the differences Δx and Δy is not zero, the process proceeds to step S204. In step S204, the emission end 52ao of the first light guide 52a is inclined in a direction in which Δx and / or Δy approaches zero. As described above, the amount of inclination is adjusted by adjusting the current value of the coil drive signal input to the first to fourth magnetic coils 62a, 62b, 62c, and 62d. After adjusting the tilt amount, the process proceeds to step S209.

ステップS203において、差分Δx、Δyがともに実質的にゼロである場合には、ステップS205に進む。ステップS205では、コイル駆動信号の電流値から第1のライトガイド52aの出射端52aoの傾斜角θが検出される。   If the differences Δx and Δy are both substantially zero in step S203, the process proceeds to step S205. In step S205, the inclination angle θ of the emission end 52ao of the first light guide 52a is detected from the current value of the coil drive signal.

傾斜角θの検出後、ステップS206に進む。ステップS206では、傾斜角θに基づいて被写体距離Lが算出される。次のステップS207では、被写体距離Lに応じた長さのスケール画像および被写体距離Lの文字画像が作成される。   After detecting the tilt angle θ, the process proceeds to step S206. In step S206, the subject distance L is calculated based on the inclination angle θ. In the next step S207, a scale image having a length corresponding to the subject distance L and a character image having the subject distance L are created.

スケール画像および文字画像の作成後、ステップS208に進む。ステップS208では、ポイント表示画像PIにスケール画像および文字画像がスーパーインポーズされる。スケール画像などのスーパーインポーズを終えると、ステップS209に進む。   After creating the scale image and the character image, the process proceeds to step S208. In step S208, the scale image and the character image are superimposed on the point display image PI. When superimposing such as a scale image is completed, the process proceeds to step S209.

ステップS209では、蛍光画像信号が更新されたか否かが判別される。すなわち、2フィールド期間後に生成される蛍光画像信号が第2のメモリ45bに格納されているか否かが判別される。   In step S209, it is determined whether or not the fluorescence image signal has been updated. That is, it is determined whether or not the fluorescence image signal generated after the two-field period is stored in the second memory 45b.

画像信号が更新されていなければ、更新されるまで待機する。画像信号の更新が行なわれていれば、ステップS200に戻る。以後、ステップS200〜ステップS209の処理が繰返される。   If the image signal has not been updated, it waits until it is updated. If the image signal has been updated, the process returns to step S200. Thereafter, the processing from step S200 to step S209 is repeated.

以上のように、本実施形態の内視鏡被写体距離測定システムによれば、内視鏡の先端から被写体表面までの被写体距離Lを測定することが可能になる。   As described above, according to the endoscope subject distance measurement system of this embodiment, it is possible to measure the subject distance L from the distal end of the endoscope to the subject surface.

なお、本実施形態において、第1のライトガイド52aから励起光ELを照射したときに撮影した画像に基づいて、光の照射位置の検出、傾斜角の調整、および被写体距離Lの算出が行われる構成であるが、撮像素子56が検出可能ないかなる光を入射しても本実施形態と同様に被写体距離Lの算出を行うことが可能である。   In the present embodiment, detection of the light irradiation position, adjustment of the tilt angle, and calculation of the subject distance L are performed based on an image taken when the excitation light EL is irradiated from the first light guide 52a. Although it is configured, it is possible to calculate the subject distance L in the same manner as in the present embodiment even if any light that can be detected by the image sensor 56 is incident.

したがって、本実施形態の内視鏡被写体距離測定システムは、蛍光内視鏡システムのみならず、他の内視鏡システムに適用することも可能である。   Therefore, the endoscope subject distance measurement system according to the present embodiment can be applied not only to the fluorescence endoscope system but also to other endoscope systems.

また、本実施形態において、分光測定を行なうために第1のライトガイド52aに励起光ELを入射させる構成であるが、他のいかなる光を入射させる構成であってもよい。例えば、白色光WLを入射させ、ポイント表示画像PIにおけるマーカMの位置に照射した白色光の反射光の分光測定を行なってもよい。   In the present embodiment, the excitation light EL is incident on the first light guide 52a in order to perform spectroscopic measurement, but any other light may be incident. For example, the white light WL may be incident and spectroscopic measurement of the reflected light of the white light irradiated to the position of the marker M in the point display image PI may be performed.

また、本実施形態において、ポイント表示画像PIは被写体obj全体に白色光WLを照射し、一点に赤色光RLを照射するときに撮像される画像であるが、被写体obj全体に照射する光はいかなる光であってもよい。ただし、一点に照射する光として撮像素子56の前に設けられる励起光カットフィルタ57を透過可能であれば、いかなる光を用いることも可能である。   Further, in the present embodiment, the point display image PI is an image captured when the entire object obj is irradiated with the white light WL and the red light RL is irradiated at one point. It may be light. However, any light can be used as long as it can pass through the excitation light cut filter 57 provided in front of the image sensor 56 as the light irradiated to one point.

例えば、第2のライトガイド52bから励起光ELを、第1のライトガイド52aから赤色光RLを同時に照射するときに撮影される画像であってもよい。このようなポイント表示画像PIによれば、マーカMが表示される自家蛍光画像FIとともに分光強度画像SIをモニタ11に表示することも可能である。   For example, it may be an image taken when the excitation light EL is emitted from the second light guide 52b and the red light RL is simultaneously emitted from the first light guide 52a. According to such a point display image PI, it is also possible to display the spectral intensity image SI on the monitor 11 together with the autofluorescence image FI on which the marker M is displayed.

また、本実施形態において、第1のミラー32およびビームスプリッタ37を用いて、励起光ELを第1、第2のライトガイド52a、52bの入射端52ai、52biに入射させ、赤色光RLを第1のライトガイド52aの入射端52aiに入射させる構成であるが、白色光WLを第2のライトガイド52bの入射端52biに入射するときに赤色光RLを第1のライトガイド52aの入射端52aiに入射させ、白色光WLの第2のライトガイド52bの入射端52biへの入射を停止するときに励起光ELを第1のライトガイド52aの入射端52aiに入射させる構成であれば、いかなる機構を適用してもよい。   In the present embodiment, the first mirror 32 and the beam splitter 37 are used to cause the excitation light EL to enter the incident ends 52ai and 52bi of the first and second light guides 52a and 52b, and the red light RL is supplied to the first light guide 52a and 52b. In this configuration, the red light RL is incident on the incident end 52ai of the first light guide 52a when the white light WL is incident on the incident end 52bi of the second light guide 52b. Any mechanism can be used as long as the excitation light EL is incident on the incident end 52ai of the first light guide 52a when the incidence of the white light WL on the incident end 52bi of the second light guide 52b is stopped. May be applied.

また、本実施形態において、第1〜第4の磁気コイル62a〜62dと磁性カバー61とが発生させる電磁力により第1のライトガイド52aの出射端52aoの傾斜角を調整する構成であるが、他のいかなる機構によって第1のライトガイド52aの傾斜角が調整されてもよい。   In the present embodiment, the inclination angle of the emission end 52ao of the first light guide 52a is adjusted by the electromagnetic force generated by the first to fourth magnetic coils 62a to 62d and the magnetic cover 61. The tilt angle of the first light guide 52a may be adjusted by any other mechanism.

また、本実施形態において、測定した分光スペクトルをグラフ化して表示する構成であるが、表などの他の形態により分光スペクトルを表示してもよい。   In the present embodiment, the measured spectral spectrum is displayed as a graph, but the spectral spectrum may be displayed in other forms such as a table.

本発明の一実施形態を適用した内視鏡ポイント光照射位置調整システムを有する内視鏡ユニットの外観図である。It is an external view of an endoscope unit having an endoscope point light irradiation position adjustment system to which an embodiment of the present invention is applied. 光源ユニットの内部構成を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows roughly the internal structure of a light source unit. 内視鏡プロセッサの内部構成を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows roughly the internal structure of an endoscope processor. ロータリーシャッタの正面図である。It is a front view of a rotary shutter. 光源ユニットにおいてビームスプリッタを白色光の光路上に挿入した状態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the state which inserted the beam splitter on the optical path of white light in a light source unit. ビームスプリッタの光学特性図である。It is an optical characteristic figure of a beam splitter. 電子内視鏡の内部構成を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows roughly the internal structure of an electronic endoscope. 出射角度調整機構の構成を示す配置図である。It is a layout view showing the configuration of the emission angle adjustment mechanism. 第1の径方向に沿った第1のライトガイドの傾斜状態を示す第1の模式図である。It is a 1st schematic diagram which shows the inclination state of the 1st light guide along a 1st radial direction. 第1の径方向に沿った第1のライトガイドの傾斜状態を示す第2の模式図である。It is a 2nd schematic diagram which shows the inclination state of the 1st light guide along a 1st radial direction. 信号処理ユニットの内部構成を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows roughly the internal structure of a signal processing unit. 分光スペクトル信号のデータ構造を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the data structure of a spectrum signal. 分光スペクトルをグラフ化した分光強度画像の模式図である。It is a schematic diagram of the spectral intensity image which graphed the spectral spectrum. 参照光画像モードのときの光源ユニットの状態を説明するための状態図である。It is a state figure for demonstrating the state of the light source unit at the time of reference light image mode. 参照光画像モードおよび自家蛍光画像モードのときの被写体への光の照射状態を示す状態図である。It is a state figure which shows the irradiation state of the light to a to-be-photographed object at the time of reference light image mode and autofluorescence image mode. 白色光画像の模式図である。It is a schematic diagram of a white light image. 自家蛍光画像モードのときの光源ユニットの状態を説明するための状態図である。It is a state diagram for demonstrating the state of the light source unit at the time of autofluorescence image mode. 自家蛍光画像の模式図である。It is a schematic diagram of an autofluorescence image. 分光スペクトル表示モードにおける光源ユニットの各部位の状態、第1〜第3のメモリへの格納、および表示画像の作成のタイミングを説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating the state of each site | part of the light source unit in a spectrum display mode, the storing to the 1st-3rd memory, and the preparation of a display image. 分光スペクトル表示モードのときの光源ユニットの状態を説明するための第1の状態図である。It is a 1st state diagram for demonstrating the state of the light source unit at the time of spectral spectrum display mode. 図20の光源ユニットの状態における被写体への光の照射状態を示す状態図である。FIG. 21 is a state diagram showing a light irradiation state on a subject in the state of the light source unit of FIG. 20. 分光スペクトル表示モードのときの光源ユニットの状態を説明するための第2の状態図である。It is a 2nd state figure for demonstrating the state of the light source unit at the time of spectral spectrum display mode. 図22の光源ユニットの状態における被写体への光の照射状態を示す状態図である。It is a state diagram which shows the irradiation state of the light to the to-be-photographed object in the state of the light source unit of FIG. ポイント表示画像の模式図である。It is a schematic diagram of a point display image. ポイント表示画像と分光強度画像とを同時表示した表示画像の模式図である。It is the model of the display image which displayed the point display image and the spectral intensity image simultaneously. マーキングサークルを表示させたときのポイント表示画像の模式図である。It is a schematic diagram of a point display image when a marking circle is displayed. コイル駆動信号の電流値と第1のライトガイドの出射端の傾斜角との相関関係を示すグラフである。It is a graph which shows correlation with the electric current value of a coil drive signal, and the inclination | tilt angle of the output end of a 1st light guide. 第1のライトガイドの出射端を傾斜させたときの挿入管の先端部の状態図であって、傾斜角と被写体距離を求める原理を説明するための図である。FIG. 6 is a state diagram of the distal end portion of the insertion tube when the emission end of the first light guide is inclined, and is a diagram for explaining the principle for obtaining the inclination angle and the subject distance. スケールと被写体距離が表示されたポイント表示画像と分光強度画像とを同時表示した表示画像の模式図である。It is a schematic diagram of a display image that simultaneously displays a point display image on which a scale and subject distance are displayed and a spectral intensity image. 分光スペクトル表示モードのときに光源ユニットおよび信号処理ユニットにおいて行なわれる動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the operation | movement performed in a light source unit and a signal processing unit in the spectrum display mode. 分光スペクトル表示モードのときに信号処理ユニットおよびシステムコントローラによって実行される処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the process performed by a signal processing unit and a system controller in the spectrum display mode.

符号の説明Explanation of symbols

10 内視鏡ユニット
20 内視鏡プロセッサ
28 コイルドライバ
40 信号処理ユニット
42c 被写体距離算出部
42ig スケール画像作成部
45a、45b、45c 第1、第2、第3のメモリ
46 メモリコントローラ
47 スキャンコンバータ
48 マーカ検出部
49 差分演算部
50 電子内視鏡
51 挿入管
52a、52b 第1、第2のライトガイド
52ai、52bi 第1、第2のライトガイドの入射端
52ao、52bo 第1、第2のライトガイドの出射端
56 撮像素子
60 出射角度調整機構
EL 励起光
FI 自家蛍光画像
LD1、LD2 第1、第2のレーザ光源
obj 被写体
PI、PI’ ポイント表示画像
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Endoscope unit 20 Endoscope processor 28 Coil driver 40 Signal processing unit 42c Subject distance calculation part 42ig Scale image creation part 45a, 45b, 45c 1st, 2nd, 3rd memory 46 Memory controller 47 Scan converter 48 Marker Detection unit 49 Difference calculation unit 50 Electronic endoscope 51 Insertion tubes 52a and 52b First and second light guides 52ai and 52bi Incident ends 52ao and 52bo First and second light guides of the first and second light guides Of the light source 56 Image sensor 60 Output angle adjustment mechanism EL Excitation light FI Autofluorescence image LD1, LD2 First and second laser light sources obj Subject PI, PI 'Point display image

Claims (4)

内視鏡の挿入管に沿って設けられ、第1の端部に入射する光を前記挿入管の先端に設けられる第2の端部から一点に向かって出射する第1のライトガイドと、
前記第1の端部に、第1の光を供給可能な第1の光源と、
前記第2の端部の近傍に設けられ、前記第2の端部からの光の出射方向を変えるように前記第2の端部を動かすライトガイド駆動機構と、
前記第2の端部から出射される光に照射される被写体を撮像することにより、撮像された撮像画像に相当する画像信号を生成する撮像素子と、
前記被写体の光学像を前記撮像素子に結像させる結像光学系と、
前記画像信号に基づいて、前記第2の端部から出射される光の照射位置を検出する位置検出部と、
前記照射位置が前記結像光学系の光軸に重なるように、前記ライトガイド駆動機構に前記第2の端部を動かさせる制御部と、
前記照射位置が前記結像光学系の光軸に重なるように変化させたときの、前記出射方向の変更角度を検出する角度検出部と、
前記変更角度に基づいて、前記撮像素子から前記被写体までの距離である被写体距離を算出する距離算出部とを備える
ことを特徴とする内視鏡被写体距離測定システム。
A first light guide provided along the insertion tube of the endoscope and emitting light incident on the first end portion from the second end portion provided at the distal end of the insertion tube toward one point;
A first light source capable of supplying first light to the first end;
A light guide driving mechanism that is provided in the vicinity of the second end portion and moves the second end portion so as to change the emission direction of light from the second end portion;
An imaging element that generates an image signal corresponding to a captured image by imaging a subject irradiated with light emitted from the second end; and
An imaging optical system that forms an optical image of the subject on the image sensor;
A position detection unit that detects an irradiation position of light emitted from the second end based on the image signal;
A controller that causes the light guide drive mechanism to move the second end so that the irradiation position overlaps the optical axis of the imaging optical system;
An angle detector that detects a change angle of the emission direction when the irradiation position is changed so as to overlap the optical axis of the imaging optical system;
An endoscope subject distance measurement system comprising: a distance calculation unit that calculates a subject distance that is a distance from the image sensor to the subject based on the change angle.
前記被写体距離と前記結像光学系の光学特性に基づいて、前記光軸上の光学像近辺の長さを表示するスケール画像を前記撮像画像に重畳する信号処理部を備えることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡被写体距離測定システム。   A signal processing unit that superimposes a scale image that displays the length of the vicinity of the optical image on the optical axis on the captured image based on the subject distance and the optical characteristics of the imaging optical system. The endoscope subject distance measuring system according to Item 1. 前記ライトガイド駆動部は、前記第2の端部に設けられる磁性体と前記第1のライトガイドの周囲に設けられる磁気コイルとを有し、前記磁気コイルに流す電流を調整することにより前記第2の端部を動かすことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の内視鏡被写体距離測定システム。   The light guide driving unit includes a magnetic body provided at the second end portion and a magnetic coil provided around the first light guide, and the first current guide is adjusted by adjusting a current flowing through the magnetic coil. 3. The endoscope subject distance measuring system according to claim 1, wherein an end of the endoscope is moved. 前記磁気コイルは、前記第1のライトガイドの第1、第2の径方向に設けられることを特徴とする請求項3に記載の内視鏡被写体距離測定システム。   4. The endoscope subject distance measuring system according to claim 3, wherein the magnetic coil is provided in first and second radial directions of the first light guide.
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