摄像系统技术方案

本发明专利技术提供一种摄像系统（１），其具有：照明光源部（１０），其射出具有近红外波长的照明光；照明光学系统（２０），其将从照明光源部（１０）射出的照明光向观察对象（９０）照射；摄像光学系统（３０），其对由照明光学系统（２０）向观察对象（９０）照射并被散射、反射或折射的照明光进行引导，作为物体光；以及摄像部（４０），其在近红外波段具有摄像灵敏度，接收由摄像光学系统（３０）引导来的物体光，对观察对象（９０）进行摄像，摄像部（４０）接收透过水及血红蛋白后的物体光。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种摄像系统，其适用于观察·记录手术区域及血管内部。
技术介绍
作为可以用于观察·记录手术区域及血管内部的摄像系统，已知专利文献1、2所公开的技术。对于专利文献1中公开的摄像系统，在血管内窥镜中具有切换透明流体流速的机构，通过利用高速流体将血液从视野中排出后，利用低速流体防止血液向视野侵入，从而实现对血管内部安全地进行光学观察。专利文献2公开的摄像系统，通过将透镜保持在用于对手术区域进行照明的照明光聚焦在手术区域的保持部上，经由该透镜利用摄像部对手术区域进行摄像，而拍摄出明亮的像。专利文献1：美国专利5053002号说明书专利文献2：美国专利5803905号说明书
技术实现思路
但是，在专利文献1公开的摄像系统中，向观察对象的介入程度较大，难以进行长时间的观察。另外，为了防止血液遮挡视野，而向血管内注入透明流体。因此，使血管内压上升及血液组成变化。另一方面，在专利文献2公开的摄像系统中，在存在出血的手术区域中视野受到限制，另外，在存在出血的手术区域中会由血液遮挡视野。这样，专利文献1、2公开的摄像系统都不适用于医疗。本专利技术就是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种适用于医疗的摄像系统。本专利技术所涉及的摄像系统，其适用于对血液中的观察对象进行-->摄像，其具有：照明光源部，其射出具有近红外波长的照明光；照明光学系统，其将从照明光源部射出的照明光向观察对象照射；摄像光学系统，其对由照明光学系统向观察对象照射并被散射、反射或折射的照明光进行引导，作为物体光；以及摄像部，其在近红外波段具有摄像灵敏度，接收由摄像光学系统引导来的物体光，对观察对象进行摄像。在本专利技术涉及的摄像系统中，从照明光源部射出具有近红外波长的照明光。如果从该照明光源部射出的照明光通过照明光学系统而照射在观察对象上，则作为物体光而生成由该观察对象散射、反射或者折射后的照射光。由该观察对象产生的物体光，由摄像光学系统向在近红外波段具有摄像灵敏度的摄像部引导，并利用该摄像部对观察对象(的关心区域)进行摄像。此时，由摄像部接收透过水以及血红蛋白后的物体光。即使在观察对象的关心区域被血液覆盖这样的情况下，由于照明光以及物体光透过血液，因此使该摄像系统适用于医疗。在本专利技术涉及的摄像系统中，优选照明光源部射出的照明光，包含波长落在0.9μm～1.3μm或1.5μm～1.8μm范围内的光，更优选包含波长落在1.2μm～1.3μm或1.6μm～1.8μm范围内的光。在该情况下，特别地，由于照明光以及物体光低损耗地透过血液，因此优选。另外，优选照明光源部射出的照明光包含波长落在0.9μm～1.1μm范围内的光，摄像部包含由硅构成的CCD。由硅构成的CCD价格低，在波长小于或等于1.1μm的波段中具有摄像灵敏度。因此，可以使用低价的CCD对物体光进行摄像。另外，在波长小于或等于1.1μm的波段中，还可以通过使用波长为0.9μm～1.1μm这样的长波长的光，使散射减弱，同时提高观察深度。在本专利技术涉及的摄像系统中，优选照明光源部包含：脉冲激光光源，其输出脉冲光；以及光纤，其使从该脉冲激光光源输出的脉冲光与HE11模式耦合，利用非线性光学效应对脉冲光的频谱进行扩展并作为照明光输出。在该情况下，由于从该照明光源部射出的照明光为宽频超连续光，因此优选。由于当观察对象具有与照明光的波长一致的吸收线时，存在使观察对象发热的风险，因此优选使用如SC光-->那样使频谱扩展后的照明光。在本专利技术涉及的摄像系统中，照明光源部及摄像部中至少一个，优选包含由InGaAs系材料构成的元件(例如发光元件或2维摄像元件)，优选包含由Extended-InGaAs系材料构成的元件，优选包含由GaInNAsSb系材料构成的元件。在该情况下，由于在近红外具有高灵敏度，因此优选。此外，优选摄像部为2维摄像元件。另外，如果使用由InGaAs系材料构成的元件，则可以射出或接收波长小于1.7μm的光。如果使用由Extended-InGaAs系材料构成的元件，则可以射出或接收波长大于或等于1.7μm的光。特别地，如果使用由Extended-InGaAs系材料构成的元件，则可以在室温下射出或接收波长大于或等于1.7μm而小于或等于2.65μm的光。如果使用由GaInNAsSb系材料构成的元件，则在波长为1.7～3.0μm的范围内，可以将噪声抑制为较低，得到鲜明的图像。作为其原因之一，可以认为是由于GaInNAsSb系材料与InP共格。在本专利技术涉及的摄像系统中，优选照明光学系统包含无影灯反射镜，其将从照明光源部射出的照明光反射而向观察对象照射。在该情况下，适于例如对位于手术区域中的观察对象进行摄像。在本专利技术涉及的摄像系统中，优选照明光学系统包含照明用光纤，其将从照明光源部射出的照明光向观察对象进行导波，摄像光学系统包含摄像用光纤，其将由观察对象产生的物体光向摄像部进行导波，照明用光纤及摄像用光纤设置于内窥镜内。在该情况下，适于例如对血管内壁进行摄像。优选本专利技术涉及的摄像系统还具有光学滤光器，其配置于照明光源部和观察对象之间，使从照明光源部射出的照明光中规定波长的光透过。在该情况下，可以将所需波长的光选择性地照射在观察对象上。另外，优选本专利技术涉及的摄像系统还具有光学滤光器，其配置于观察对象和摄像部之间，使由观察对象产生的物体光中规定波长的光透过。在该情况下，摄像部可以选择性地接收所需波长的光。专利技术的效果-->根据本专利技术，可以提供适用于医疗的摄像系统。附图说明图1是第1实施方式涉及的摄像系统1的结构图。图2是表示变形例涉及的照明光源部10的结构图。图3是表示变形例涉及的照明光源部10的结构图。图4是第2实施方式涉及的摄像系统2的结构图。符号的说明1、2…摄像系统，10…照明光源部，11…脉冲激光光源，12…光纤，20…照明光学系统，21a、21b…照明用光纤，22a、22b…反射镜，23a、23b…无影灯反射镜，24a、24b…透镜、25…反射镜，30…摄像光学系统，31…摄像用光纤，34…透镜，40…摄像部，50…显示部，60…内窥镜，90…观察对象，91…关心区域，92…切开部，93…血液，95…关心区域，96…血液，100、100a、100b…光学滤光器。具体实施方式下面，参照附图对本专利技术的优选实施方式详细地进行说明。此外，在附图说明中对相同或同种要素标注相同的标号，省略重复的说明。(第1实施方式)首先，对本专利技术涉及的摄像系统的第1实施方式进行说明。图1是第1实施方式涉及的摄像系统1的结构图。该图所示的摄像系统1具有照明光源部10、照明光学系统20、摄像光学系统30、摄像部40以及显示部50。摄像系统1适用于观察手术对象即观察对象90的关心区域91。照明光源部10用于射出具有近红外波长的照明光，作为一个例子，其包含脉冲激光光源11及高非线性光纤12。脉冲激光光源11射出功率为10～100mW且波长为1.55μm的脉冲光。该输出的脉冲光与光纤12的HE11模式耦合。光纤12在脉冲光的波长下具有-->20[W-1km-1](优选为30[W-1km-1])的非线性系数γ，具有绝对值小于或等于0.03[ps/nm2/km]的波长色散斜率。其结果，通过光纤12中的非线性光学效应而使脉冲光的频谱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摄像系统，其适用于对血液中的观察对象进行摄像，其具有：　照明光源部，其射出具有近红外波长的照明光；　照明光学系统，其将从前述照明光源部射出的照明光向观察对象照射；　摄像光学系统，其对由前述照明光学系统向前述观察对象照射并被散射、反射或折射的照明光进行引导，作为物体光；以及　摄像部，其在近红外波段具有摄像灵敏度，接收由前述摄像光学系统引导来的物体光，对前述观察对象进行摄像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2006-1-20 013028/20061.一种摄像系统，其适用于对血液中的观察对象进行摄像，其具有：照明光源部，其射出具有近红外波长的照明光；照明光学系统，其将从前述照明光源部射出的照明光向观察对象照射；摄像光学系统，其对由前述照明光学系统向前述观察对象照射并被散射、反射或折射的照明光进行引导，作为物体光；以及摄像部，其在近红外波段具有摄像灵敏度，接收由前述摄像光学系统引导来的物体光，对前述观察对象进行摄像。2.根据权利要求1所述的摄像系统，前述照明光源部射出的照明光，包含波长落在0.9μm～1.3μm或1.5μm～1.8μm范围内的光。3.根据权利要求1所述的摄像系统，前述照明光源部射出的照明光包含波长落在0.9μm～1.1μm范围内的光，前述摄像部包含由硅构成的CCD。4.根据权利要求1所述的摄像系统，前述照明光源部包含：脉冲激光光源，其输出脉冲光；以及光纤，其使从该脉冲激光光源输出的脉冲光与HE11模式耦合，利用非线性光学效应对前述脉冲光的频谱进行扩展并作为前述照明光输出。5.根据权利要求1所述的摄像系统，前述照明光源部及前述摄像部中的至少一个，包含由I...

【专利技术属性】
技术研发人员：长谷川健美，岩崎孝，奥野俊明，大西正志，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]