JP2001178672A - 蛍光画像表示装置 - Google Patents
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- A61B5/0084—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes for introduction into the body, e.g. by catheters
Abstract
(57)【要約】
【課題】 生体測定部から発せられる蛍光に応じた情報
を表示する蛍光画像表示装置において、蛍光の利用効率
を高め、蛍光画像のＳ／Ｎを向上させる。 【解決手段】 ＧａＮ系半導体レーザ114 から励起光L3
を生体測定部10に照射し、発せられた蛍光L4は、イメー
ジファイバ103 を介して、５１０nm以上の波長帯域を透
過させるイエローフィルタと全測定波長帯域の光を透過
させるブランクから成るモザイクフィルタ123 がオンチ
ップされたＣＣＤ撮像素子125 に受光される。蛍光画像
処理ユニット130 により、ＣＣＤ撮像素子125 の画素毎
に、５１０nm以上の信号強度Ye２と全測定波長帯域の信
号強度Ｗ２から５１０nm以下の青色波長帯域の信号強度
Ｂ２を算出し、信号強度Ｗ２と信号強度Ｂ２の相対的比
率を加色混合法により疑似カラー表示する。青色の補色
であるイエローフィルタを用いることにより、蛍光を有
効に利用でき、表示画像のＳ／Ｎが向上する。
を表示する蛍光画像表示装置において、蛍光の利用効率
を高め、蛍光画像のＳ／Ｎを向上させる。 【解決手段】 ＧａＮ系半導体レーザ114 から励起光L3
を生体測定部10に照射し、発せられた蛍光L4は、イメー
ジファイバ103 を介して、５１０nm以上の波長帯域を透
過させるイエローフィルタと全測定波長帯域の光を透過
させるブランクから成るモザイクフィルタ123 がオンチ
ップされたＣＣＤ撮像素子125 に受光される。蛍光画像
処理ユニット130 により、ＣＣＤ撮像素子125 の画素毎
に、５１０nm以上の信号強度Ye２と全測定波長帯域の信
号強度Ｗ２から５１０nm以下の青色波長帯域の信号強度
Ｂ２を算出し、信号強度Ｗ２と信号強度Ｂ２の相対的比
率を加色混合法により疑似カラー表示する。青色の補色
であるイエローフィルタを用いることにより、蛍光を有
効に利用でき、表示画像のＳ／Ｎが向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、励起光を照射され
た生体の測定部から発せられる蛍光の特性に応じた蛍光
画像を表示する蛍光画像表示装置に関するものである。
た生体の測定部から発せられる蛍光の特性に応じた蛍光
画像を表示する蛍光画像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、生体内在色素の励起波長領域
にある励起光を生体に照射した場合に、正常組織から発
せられた蛍光と病変組織から発せられた蛍光とでは、蛍
光スペクトルの波形が異なることを利用して、病変組織
の局在・浸潤範囲を画像として表示する蛍光画像表示装
置が提案されている。
にある励起光を生体に照射した場合に、正常組織から発
せられた蛍光と病変組織から発せられた蛍光とでは、蛍
光スペクトルの波形が異なることを利用して、病変組織
の局在・浸潤範囲を画像として表示する蛍光画像表示装
置が提案されている。
【０００３】図１２には、発明者等により測定された、
励起光が照射された正常組織から発せられた蛍光と病変
組織から発せられた蛍光の代表的な蛍光スペクトルが記
載されている。これらの蛍光は、ＦＡＤ、コラーゲン、
ファイブロネクチン、ポルフィリン、等の種々の生体内
在色素からの蛍光が重畳したものと推測されている。
励起光が照射された正常組織から発せられた蛍光と病変
組織から発せられた蛍光の代表的な蛍光スペクトルが記
載されている。これらの蛍光は、ＦＡＤ、コラーゲン、
ファイブロネクチン、ポルフィリン、等の種々の生体内
在色素からの蛍光が重畳したものと推測されている。
【０００４】上記蛍光画像表示装置は、基本的には、励
起光を照射された生体測定部から発せられる蛍光を複数
の帯域フィルタを介して撮像することにより、蛍光か
ら、所望の波長帯域の光を選択し、その信号強度に応じ
た情報をモニタなどに蛍光画像として表示するものであ
り、観察者はこの画像を観察することにより、病変組織
を認識できる。このような蛍光画像表示装置は、多くの
場合、体腔内部に挿入される内視鏡や、コルポスコープ
あるいは手術用顕微鏡等に組み込まれた形に構成され
る。
起光を照射された生体測定部から発せられる蛍光を複数
の帯域フィルタを介して撮像することにより、蛍光か
ら、所望の波長帯域の光を選択し、その信号強度に応じ
た情報をモニタなどに蛍光画像として表示するものであ
り、観察者はこの画像を観察することにより、病変組織
を認識できる。このような蛍光画像表示装置は、多くの
場合、体腔内部に挿入される内視鏡や、コルポスコープ
あるいは手術用顕微鏡等に組み込まれた形に構成され
る。
【０００５】通常蛍光から選択される波長帯域の組み合
わせとしては、スペクトル波形の差異が顕著に顕れる赤
色波長帯域と青色波長帯域、あるいは光量が多く取得で
きる全測定波長帯域と青色波長帯域等が選択されること
が多く、例えば、赤色波長帯域と青色波長帯域を選択す
る場合には、赤色波長帯域を透過させる帯域フィルタと
青色波長帯域を透過させる帯域フィルタを組み合わせた
モザイクフィルタを撮像素子の前面に配設することによ
り、両波長帯域の蛍光を撮像していた。また、全測定波
長帯域と青色波長帯域を選択する場合には、全測定波長
帯域を透過させるブランクと青色波長帯域を透過させる
帯域フィルタを組み合わせたモザイクフィルタを用いて
いる。
わせとしては、スペクトル波形の差異が顕著に顕れる赤
色波長帯域と青色波長帯域、あるいは光量が多く取得で
きる全測定波長帯域と青色波長帯域等が選択されること
が多く、例えば、赤色波長帯域と青色波長帯域を選択す
る場合には、赤色波長帯域を透過させる帯域フィルタと
青色波長帯域を透過させる帯域フィルタを組み合わせた
モザイクフィルタを撮像素子の前面に配設することによ
り、両波長帯域の蛍光を撮像していた。また、全測定波
長帯域と青色波長帯域を選択する場合には、全測定波長
帯域を透過させるブランクと青色波長帯域を透過させる
帯域フィルタを組み合わせたモザイクフィルタを用いて
いる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、励起光
を照射された生体組織から発せられる蛍光は微弱なもの
であり、上記従来例ではその微弱な蛍光から赤色波長帯
域あるいは青色波長帯域等の原色波長帯域を透過させる
帯域フィルタを用いて所望の波長帯域の光を選択してい
るため、蛍光の利用効率が低く、光電変換時にフォトン
ノイズ等の影響を受け易く、蛍光画像のＳ／Ｎが不十分
であるという問題があった。
を照射された生体組織から発せられる蛍光は微弱なもの
であり、上記従来例ではその微弱な蛍光から赤色波長帯
域あるいは青色波長帯域等の原色波長帯域を透過させる
帯域フィルタを用いて所望の波長帯域の光を選択してい
るため、蛍光の利用効率が低く、光電変換時にフォトン
ノイズ等の影響を受け易く、蛍光画像のＳ／Ｎが不十分
であるという問題があった。
【０００７】本発明は上記問題に鑑み、励起光を照射さ
れた生体測定部から発せられる蛍光の利用効率を高め、
表示する蛍光画像のＳ／Ｎを向上させた蛍光画像表示装
置を提供することを目的とするものである。
れた生体測定部から発せられる蛍光の利用効率を高め、
表示する蛍光画像のＳ／Ｎを向上させた蛍光画像表示装
置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明による第１の蛍光
画像表示装置は、励起光を生体の測定部に照射する励起
光照射手段と、前記励起光の照射により前記測定部から
発せられた蛍光から、少なくも１つの所望の波長帯域の
信号強度に基づいた画像情報を取得する画像情報取得手
段と、前記画像情報を表示する表示手段とを有する蛍光
画像表示装置において、前記画像情報取得手段が、前記
所望の波長帯域の補色となる波長帯域を透過させる補色
フィルタと、該補色フィルタを透過した前記蛍光の信号
強度を検出する補色信号強度検出手段と、前記蛍光の全
測定波長帯域の信号強度を検出する全信号強度検出手段
と、前記補色信号強度検出手段で検出された信号強度と
前記全信号強度検出手段で検出された信号強度とから前
記所望の波長帯域の信号強度を算出する信号強度算出手
段とを備えてなることを特徴とするものである。
画像表示装置は、励起光を生体の測定部に照射する励起
光照射手段と、前記励起光の照射により前記測定部から
発せられた蛍光から、少なくも１つの所望の波長帯域の
信号強度に基づいた画像情報を取得する画像情報取得手
段と、前記画像情報を表示する表示手段とを有する蛍光
画像表示装置において、前記画像情報取得手段が、前記
所望の波長帯域の補色となる波長帯域を透過させる補色
フィルタと、該補色フィルタを透過した前記蛍光の信号
強度を検出する補色信号強度検出手段と、前記蛍光の全
測定波長帯域の信号強度を検出する全信号強度検出手段
と、前記補色信号強度検出手段で検出された信号強度と
前記全信号強度検出手段で検出された信号強度とから前
記所望の波長帯域の信号強度を算出する信号強度算出手
段とを備えてなることを特徴とするものである。
【０００９】また、上記全信号強度検出手段は、前記蛍
光の全測定波長帯域を透過させる全透過フィルタと、該
全透過フィルタを透過した蛍光の信号強度を検出する全
測定信号強度検出手段とから構成されることが望まし
い。
光の全測定波長帯域を透過させる全透過フィルタと、該
全透過フィルタを透過した蛍光の信号強度を検出する全
測定信号強度検出手段とから構成されることが望まし
い。
【００１０】本発明による第２の蛍光画像表示装置は、
励起光を生体の測定部に照射する励起光照射手段と、前
記励起光の照射により前記測定部から発せられた蛍光か
ら、青色波長帯域、緑色波長帯域または赤色波長帯域の
中の少なくも１つの所望の波長帯域の信号強度に基づい
た画像情報を取得する画像情報取得手段と、前記画像情
報を表示する表示手段とを有する蛍光画像表示装置にお
いて、前記画像情報取得手段が、前記青色波長帯域の波
長帯域の補色となるイエロー波長帯域の光を透過させる
イエローフィルタと、前記緑色波長帯域の補色となるマ
ゼンタ波長帯域の光を透過させるマゼンタフィルタと、
前記赤色波長帯域の補色となるシアン波長帯域の光を透
過させるシアンフィルタと、前記イエローフィルタ、マ
ゼンタフィルタおよびシアンフィルタを透過した蛍光の
信号強度をそれぞれ検出する補色信号強度検出手段と、
該補色信号強度検出手段で検出されたイエロー波長帯域
の信号強度と、マゼンタ波長帯域の信号強度およびシア
ン波長帯域の信号強度とから、全測定波長帯域の信号強
度を算出する全信号強度算出手段と、前記補色信号強度
検出手段で検出された信号強度と前記全信号強度算出手
段で算出された全測定波長帯域の信号強度とから前記所
望の波長帯域の信号強度を算出する信号強度算出手段と
を備えてなることを特徴とするものである。
励起光を生体の測定部に照射する励起光照射手段と、前
記励起光の照射により前記測定部から発せられた蛍光か
ら、青色波長帯域、緑色波長帯域または赤色波長帯域の
中の少なくも１つの所望の波長帯域の信号強度に基づい
た画像情報を取得する画像情報取得手段と、前記画像情
報を表示する表示手段とを有する蛍光画像表示装置にお
いて、前記画像情報取得手段が、前記青色波長帯域の波
長帯域の補色となるイエロー波長帯域の光を透過させる
イエローフィルタと、前記緑色波長帯域の補色となるマ
ゼンタ波長帯域の光を透過させるマゼンタフィルタと、
前記赤色波長帯域の補色となるシアン波長帯域の光を透
過させるシアンフィルタと、前記イエローフィルタ、マ
ゼンタフィルタおよびシアンフィルタを透過した蛍光の
信号強度をそれぞれ検出する補色信号強度検出手段と、
該補色信号強度検出手段で検出されたイエロー波長帯域
の信号強度と、マゼンタ波長帯域の信号強度およびシア
ン波長帯域の信号強度とから、全測定波長帯域の信号強
度を算出する全信号強度算出手段と、前記補色信号強度
検出手段で検出された信号強度と前記全信号強度算出手
段で算出された全測定波長帯域の信号強度とから前記所
望の波長帯域の信号強度を算出する信号強度算出手段と
を備えてなることを特徴とするものである。
【００１１】なお、上記各フィルタは、２次元平面上で
多数交互に組み合わされて、モザイクフィルタを構成す
ることが望ましい。
多数交互に組み合わされて、モザイクフィルタを構成す
ることが望ましい。
【００１２】また、上記画像情報取得手段における画像
情報の取得方法は、如何なるものでも良く、例えば、１
つの所望の波長帯域の信号強度に応じた画像情報を取得
する方法でもよく、あるいは複数の所望の波長帯域の信
号強度の相対的比率に応じた画像情報を取得する方法で
もよく、その種別を問わない。
情報の取得方法は、如何なるものでも良く、例えば、１
つの所望の波長帯域の信号強度に応じた画像情報を取得
する方法でもよく、あるいは複数の所望の波長帯域の信
号強度の相対的比率に応じた画像情報を取得する方法で
もよく、その種別を問わない。
【００１３】さらに、上記表示手段における表示方法
も、如何なるものでも良く、例えば上記画像情報取得手
段において、複数の所望の波長帯域の信号強度の相対的
比率に応じた画像情報を取得した場合であれば、相対的
比率をモニタやプリンタ等に表示する方法でもよく、ま
た単に信号強度の相対的比率に応じて、表示色の色合い
または輝度を変化させる方法でもよい。
も、如何なるものでも良く、例えば上記画像情報取得手
段において、複数の所望の波長帯域の信号強度の相対的
比率に応じた画像情報を取得した場合であれば、相対的
比率をモニタやプリンタ等に表示する方法でもよく、ま
た単に信号強度の相対的比率に応じて、表示色の色合い
または輝度を変化させる方法でもよい。
【００１４】なお、本発明においては、全波長帯域を透
過させるブランクも、全透過フィルタに含まれるものと
する。
過させるブランクも、全透過フィルタに含まれるものと
する。
【００１５】
【発明の効果】上述した本発明による第１の蛍光画像表
示装置によれば、所望の波長帯域の補色となる波長帯域
の信号強度と全測定波長帯域の信号強度とから所望の波
長帯域の信号強度を算出することにより、測定部から発
せられた蛍光の利用効率が高まるので、ノイズの影響を
低減でき、表示する蛍光画像のＳ／Ｎを向上させること
が可能となる。
示装置によれば、所望の波長帯域の補色となる波長帯域
の信号強度と全測定波長帯域の信号強度とから所望の波
長帯域の信号強度を算出することにより、測定部から発
せられた蛍光の利用効率が高まるので、ノイズの影響を
低減でき、表示する蛍光画像のＳ／Ｎを向上させること
が可能となる。
【００１６】また、全測定波長帯域を透過させる全透過
フィルタを透過した蛍光の信号強度から所望の波長帯域
の信号強度を算出することにより、測定部から発せられ
た蛍光を最も有効に利用することができ、表示する蛍光
画像のＳ／Ｎを一層向上させることができる。
フィルタを透過した蛍光の信号強度から所望の波長帯域
の信号強度を算出することにより、測定部から発せられ
た蛍光を最も有効に利用することができ、表示する蛍光
画像のＳ／Ｎを一層向上させることができる。
【００１７】本発明による第２の蛍光画像表示装置によ
れば、青色波長帯域の波長帯域の補色となるイエロー波
長帯域の光を透過させるイエローフィルタと、緑色波長
帯域の補色となるマゼンタ波長帯域の光を透過させるマ
ゼンタフィルタと、赤色波長帯域の補色となるシアン波
長帯域の光を透過させるシアンフィルタを備え、イエロ
ーフィルタ、マゼンタフィルタおよびシアンフィルタを
透過した蛍光の信号強度から、全測定波長帯域の信号強
度を算出し、さらに、青色波長帯域、緑色波長帯域また
は赤色波長帯域の中の少なくも１つの所望の波長帯域の
信号強度とを算出することにより、測定部から発せられ
た蛍光の利用効率が高まり、ノイズの影響を低減でき、
表示する蛍光画像のＳ／Ｎを向上できる。また、上記３
種類のフィルタは、通常のカラー撮像におけるカラーフ
ィルタと兼用が可能であり、製造コストを低減できる。
れば、青色波長帯域の波長帯域の補色となるイエロー波
長帯域の光を透過させるイエローフィルタと、緑色波長
帯域の補色となるマゼンタ波長帯域の光を透過させるマ
ゼンタフィルタと、赤色波長帯域の補色となるシアン波
長帯域の光を透過させるシアンフィルタを備え、イエロ
ーフィルタ、マゼンタフィルタおよびシアンフィルタを
透過した蛍光の信号強度から、全測定波長帯域の信号強
度を算出し、さらに、青色波長帯域、緑色波長帯域また
は赤色波長帯域の中の少なくも１つの所望の波長帯域の
信号強度とを算出することにより、測定部から発せられ
た蛍光の利用効率が高まり、ノイズの影響を低減でき、
表示する蛍光画像のＳ／Ｎを向上できる。また、上記３
種類のフィルタは、通常のカラー撮像におけるカラーフ
ィルタと兼用が可能であり、製造コストを低減できる。
【００１８】さらに、上記各フィルタを２次元平面上で
多数交互に組み合わせて、モザイクフィルタを構成する
ことにより、同時に検出された各波長帯域の信号強度か
ら所望の波長帯域の信号強度を算出することができるの
で、リアルタイムに蛍光画像を表示でき、表示画像の信
頼性を向上することができる。
多数交互に組み合わせて、モザイクフィルタを構成する
ことにより、同時に検出された各波長帯域の信号強度か
ら所望の波長帯域の信号強度を算出することができるの
で、リアルタイムに蛍光画像を表示でき、表示画像の信
頼性を向上することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。まず、図１〜図５を参照し
て、本発明による蛍光画像表示装置を適用した第１の具
体的な実施の形態である内視鏡装置について説明する。
図１は本発明による蛍光画像表示装置を適用した内視鏡
装置の概略構成図であり、この内視鏡装置は、生体測定
部に励起光を照射して、測定部から発せられた蛍光をイ
メージファイバにより蛍光像として２次元的に取得し、
この蛍光像を、５１０nm以上の波長帯域を透過させるイ
エローフィルタと全波長帯域を透過させるブランクが組
み合わされたモザイクフィルタがオンチップされたＣＣ
Ｄ撮像素子で撮像して、５１０nm以上の波長帯域の信号
強度と全測定波長帯域の信号強度を検出し、両信号強度
から５１０nm以下の青色波長帯域の信号強度を算出し、
青色波長帯域の信号強度と全測定波長帯域の信号強度と
の相対的比率に応じた疑似カラー画像として、モニタ上
に表示するものである。
施の形態を詳細に説明する。まず、図１〜図５を参照し
て、本発明による蛍光画像表示装置を適用した第１の具
体的な実施の形態である内視鏡装置について説明する。
図１は本発明による蛍光画像表示装置を適用した内視鏡
装置の概略構成図であり、この内視鏡装置は、生体測定
部に励起光を照射して、測定部から発せられた蛍光をイ
メージファイバにより蛍光像として２次元的に取得し、
この蛍光像を、５１０nm以上の波長帯域を透過させるイ
エローフィルタと全波長帯域を透過させるブランクが組
み合わされたモザイクフィルタがオンチップされたＣＣ
Ｄ撮像素子で撮像して、５１０nm以上の波長帯域の信号
強度と全測定波長帯域の信号強度を検出し、両信号強度
から５１０nm以下の青色波長帯域の信号強度を算出し、
青色波長帯域の信号強度と全測定波長帯域の信号強度と
の相対的比率に応じた疑似カラー画像として、モニタ上
に表示するものである。
【００２０】本発明の第１の実施の形態にかかる内視鏡
装置は、患者の病巣と疑われる部位に挿入される内視鏡
100 、通常像撮像用の白色光および蛍光像撮像用の励起
光を発する光源を備える照明ユニット110 、蛍光画像表
示時に励起光により生体測定部から生じた蛍光を受光
し、撮像する蛍光撮像ユニット120 、蛍光像を所定波長
帯域の信号強度の相対的比率に応じた疑似カラー画像と
して表示するための画像処理を行う蛍光画像処理ユニッ
ト130 、通常像をカラー画像として表示するための画像
処理を行う通常画像処理ユニット140 、通常像のカラー
画像および蛍光像の疑似カラー画像をインポーズする表
示画像処理ユニット150 、各ユニットに接続され、動作
タイミングの制御を行うコントローラ160 、表示画像処
理ユニット150 でインポーズされた通常画像（通常像の
カラー画像）および蛍光画像（蛍光像の疑似カラー画
像）を表示するモニタ170 から構成されている。
装置は、患者の病巣と疑われる部位に挿入される内視鏡
100 、通常像撮像用の白色光および蛍光像撮像用の励起
光を発する光源を備える照明ユニット110 、蛍光画像表
示時に励起光により生体測定部から生じた蛍光を受光
し、撮像する蛍光撮像ユニット120 、蛍光像を所定波長
帯域の信号強度の相対的比率に応じた疑似カラー画像と
して表示するための画像処理を行う蛍光画像処理ユニッ
ト130 、通常像をカラー画像として表示するための画像
処理を行う通常画像処理ユニット140 、通常像のカラー
画像および蛍光像の疑似カラー画像をインポーズする表
示画像処理ユニット150 、各ユニットに接続され、動作
タイミングの制御を行うコントローラ160 、表示画像処
理ユニット150 でインポーズされた通常画像（通常像の
カラー画像）および蛍光画像（蛍光像の疑似カラー画
像）を表示するモニタ170 から構成されている。
【００２１】内視鏡100 は、内部に先端まで延びるライ
トガイド101 、ＣＣＤケーブル102およびイメージファ
イバ103 を備えている。ライトガイド101 およびＣＣＤ
ケーブル102 の先端部、即ち内視鏡100 の先端部には、
照明レンズ104 および対物レンズ105 を備えている。ま
た、イメージファイバ103 はガラスファイバであり、そ
の先端部には集光レンズ106 を備えている。ＣＣＤケー
ブル102 の先端部には、微少な帯域フィルタがモザイク
状に組み合わされたモザイクフィルタ107 がオンチップ
されたＣＣＤ撮像素子108 が接続され、該ＣＣＤ撮像素
子108 には、プリズム109 が取り付けられている。
トガイド101 、ＣＣＤケーブル102およびイメージファ
イバ103 を備えている。ライトガイド101 およびＣＣＤ
ケーブル102 の先端部、即ち内視鏡100 の先端部には、
照明レンズ104 および対物レンズ105 を備えている。ま
た、イメージファイバ103 はガラスファイバであり、そ
の先端部には集光レンズ106 を備えている。ＣＣＤケー
ブル102 の先端部には、微少な帯域フィルタがモザイク
状に組み合わされたモザイクフィルタ107 がオンチップ
されたＣＣＤ撮像素子108 が接続され、該ＣＣＤ撮像素
子108 には、プリズム109 が取り付けられている。
【００２２】上記モザイクフィルタ107 は、３原色の補
色となる色フィルタから構成される補色型のフィルタで
あり、各色フィルタはＣＣＤ撮像素子108 の画素に対応
している。
色となる色フィルタから構成される補色型のフィルタで
あり、各色フィルタはＣＣＤ撮像素子108 の画素に対応
している。
【００２３】ライトガイド101 は、多成分ガラスファイ
バである白色光ライトガイド101aおよび石英ガラスファ
イバである励起光ライトガイド101bがバンドルされ、ケ
ーブル状に一体化されており、白色光ライトガイド101a
および励起光ライトガイド101bは照明ユニット110 へ接
続されている。ＣＣＤケーブル102 の一端は、通常画像
処理ユニット140 に接続され、イメージファイバ103 の
一端は、蛍光撮像ユニット120 へ接続されている。
バである白色光ライトガイド101aおよび石英ガラスファ
イバである励起光ライトガイド101bがバンドルされ、ケ
ーブル状に一体化されており、白色光ライトガイド101a
および励起光ライトガイド101bは照明ユニット110 へ接
続されている。ＣＣＤケーブル102 の一端は、通常画像
処理ユニット140 に接続され、イメージファイバ103 の
一端は、蛍光撮像ユニット120 へ接続されている。
【００２４】照明ユニット110 は、通常像撮像用の白色
光L1を発する白色光源111 、該白色光源111 に電気的に
接続された白色光源用電源112 、蛍光像撮像用の励起光
L3を発するＧａＮ系半導体レーザ114 および該ＧａＮ系
半導体レーザ114 に電気的に接続されている励起光源用
電源115 を備えている。
光L1を発する白色光源111 、該白色光源111 に電気的に
接続された白色光源用電源112 、蛍光像撮像用の励起光
L3を発するＧａＮ系半導体レーザ114 および該ＧａＮ系
半導体レーザ114 に電気的に接続されている励起光源用
電源115 を備えている。
【００２５】蛍光撮像ユニット120 は、イメージファイ
バ103 を経た蛍光L4から励起光近傍の波長である４３０
nm以下の波長帯域をカットする励起光カットフィルタ12
1 、２種類の帯域フィルタがモザイク状に組み合わされ
たモザイクフィルタ123 がオンチップされた冷却型裏面
照射ＣＣＤから成るＣＣＤ撮像素子125 を備えている。
バ103 を経た蛍光L4から励起光近傍の波長である４３０
nm以下の波長帯域をカットする励起光カットフィルタ12
1 、２種類の帯域フィルタがモザイク状に組み合わされ
たモザイクフィルタ123 がオンチップされた冷却型裏面
照射ＣＣＤから成るＣＣＤ撮像素子125 を備えている。
【００２６】上記モザイクフィルタ123 は、図３に示す
ように、図２に示す５１０nm以上の波長帯域（ａ）の光
を透過させる帯域フィルタであるイエローフィルタ124a
と図２に示す全波長帯域（ｂ）を透過させるブランク12
4bが、交互に組み合わされている。各帯域フィルタはＣ
ＣＤ撮像素子125 の画素に対応している。
ように、図２に示す５１０nm以上の波長帯域（ａ）の光
を透過させる帯域フィルタであるイエローフィルタ124a
と図２に示す全波長帯域（ｂ）を透過させるブランク12
4bが、交互に組み合わされている。各帯域フィルタはＣ
ＣＤ撮像素子125 の画素に対応している。
【００２７】蛍光画像処理ユニット130 は、ＣＣＤ撮像
素子125 で撮像された蛍光像から疑似カラー画像信号を
作成する信号処理回路131、該信号処理回路131で得られ
た疑似カラー画像信号をデジタル化するA/D 変換回路13
2 、デジタル化された疑似カラー画像信号を保存する蛍
光画像メモリ133 、該蛍光画像メモリ133 から出力され
た疑似カラー画像信号をDA変換するD/A 変換回路134 お
よび疑似カラー画像信号をビデオ信号に変換する蛍光画
像エンコーダ135 を備えている。
素子125 で撮像された蛍光像から疑似カラー画像信号を
作成する信号処理回路131、該信号処理回路131で得られ
た疑似カラー画像信号をデジタル化するA/D 変換回路13
2 、デジタル化された疑似カラー画像信号を保存する蛍
光画像メモリ133 、該蛍光画像メモリ133 から出力され
た疑似カラー画像信号をDA変換するD/A 変換回路134 お
よび疑似カラー画像信号をビデオ信号に変換する蛍光画
像エンコーダ135 を備えている。
【００２８】なお、信号処理回路131 は、図４に示すよ
うに、ＣＣＤ撮像素子125 で得られた信号のサンプリン
グ、クランプ、ブランキング、増幅等を行うプロセス回
路136 と、ブランク124bおよびイエローフィルタ124aを
透過した蛍光の信号強度から、青色波長帯域の信号強度
を算出する補色−原色マトリクス演算回路137 と、全測
定波長帯域および青色波長帯域の信号強度から疑似カラ
ー画像信号を作成する画像信号マトリクス回路138 とか
ら構成されている。
うに、ＣＣＤ撮像素子125 で得られた信号のサンプリン
グ、クランプ、ブランキング、増幅等を行うプロセス回
路136 と、ブランク124bおよびイエローフィルタ124aを
透過した蛍光の信号強度から、青色波長帯域の信号強度
を算出する補色−原色マトリクス演算回路137 と、全測
定波長帯域および青色波長帯域の信号強度から疑似カラ
ー画像信号を作成する画像信号マトリクス回路138 とか
ら構成されている。
【００２９】通常画像処理ユニット140 は、ＣＣＤ撮像
素子108 で撮像された通常像からカラー画像信号を作成
する信号処理回路141、該信号処理回路141で得られたカ
ラー画像信号をデジタル化するA/D 変換回路142 、デジ
タル化されたカラー画像信号を保存する通常画像メモリ
143 、該通常画像メモリから出力されたカラー画像信号
をDA変換するD/A 変換回路144 およびカラー画像信号を
ビデオ信号に変換する通常画像エンコーダ145 とを備え
ている。
素子108 で撮像された通常像からカラー画像信号を作成
する信号処理回路141、該信号処理回路141で得られたカ
ラー画像信号をデジタル化するA/D 変換回路142 、デジ
タル化されたカラー画像信号を保存する通常画像メモリ
143 、該通常画像メモリから出力されたカラー画像信号
をDA変換するD/A 変換回路144 およびカラー画像信号を
ビデオ信号に変換する通常画像エンコーダ145 とを備え
ている。
【００３０】表示画像処理ユニット150 は、蛍光画像エ
ンコーダ135 から出力された疑似カラー画像信号と通常
画像エンコーダ145 から出力されたカラー画像信号をイ
ンポーズし、表示信号として出力するスーパーインポー
ザ151 と、ビデオ信号である表示信号をＲＧＢ形式の表
示信号に変換するＲＧＢエンコーダ152 とを備えてい
る。
ンコーダ135 から出力された疑似カラー画像信号と通常
画像エンコーダ145 から出力されたカラー画像信号をイ
ンポーズし、表示信号として出力するスーパーインポー
ザ151 と、ビデオ信号である表示信号をＲＧＢ形式の表
示信号に変換するＲＧＢエンコーダ152 とを備えてい
る。
【００３１】以下、本発明による蛍光画像表示装置を適
用した上記構成の内視鏡装置の作用について説明する。
最初に、本内視鏡装置において、通常画像を表示する際
の作用を説明する。
用した上記構成の内視鏡装置の作用について説明する。
最初に、本内視鏡装置において、通常画像を表示する際
の作用を説明する。
【００３２】通常画像表示時には、コントローラ160 か
らの信号に基づき白色光源用電源112 が駆動され、白色
光源111 から白色光L1が射出される。白色光L1は、レン
ズ113 を経て白色光ライトガイド101aに入射され、内視
鏡先端部まで導光された後、照明レンズ104 から測定部
10へ照射される。白色光L1の反射光L2は対物レンズ105
によって集光され、プリズム109 に反射して、モザイク
フィル107 を透過して、ＣＣＤ撮像素子108 で受光さ
れ、光電変換されて電気信号として出力される。
らの信号に基づき白色光源用電源112 が駆動され、白色
光源111 から白色光L1が射出される。白色光L1は、レン
ズ113 を経て白色光ライトガイド101aに入射され、内視
鏡先端部まで導光された後、照明レンズ104 から測定部
10へ照射される。白色光L1の反射光L2は対物レンズ105
によって集光され、プリズム109 に反射して、モザイク
フィル107 を透過して、ＣＣＤ撮像素子108 で受光さ
れ、光電変換されて電気信号として出力される。
【００３３】信号処理回路141 では、ＣＣＤ撮像素子10
8 で得られた信号の相関二重サンプリング、クランプ、
ブランキング、増幅等のプロセス処理後、輝度信号と色
信号を分離するＹ／Ｃ分離を行った後、Ｙ信号処理を行
い、輝度信号Ｙ１を算出する。また、ＣＣＤ撮像素子10
8 上にオンチップされたモザイクフィルタ107 により分
離された補色信号は、原色の色信号に変換（補色−原色
変換）される。この原色信号からNTSC方式の色差マトリ
クス変換により、色差信号Ｒ１−Ｙ１およびＢ１−Ｙ１
を算出する。
8 で得られた信号の相関二重サンプリング、クランプ、
ブランキング、増幅等のプロセス処理後、輝度信号と色
信号を分離するＹ／Ｃ分離を行った後、Ｙ信号処理を行
い、輝度信号Ｙ１を算出する。また、ＣＣＤ撮像素子10
8 上にオンチップされたモザイクフィルタ107 により分
離された補色信号は、原色の色信号に変換（補色−原色
変換）される。この原色信号からNTSC方式の色差マトリ
クス変換により、色差信号Ｒ１−Ｙ１およびＢ１−Ｙ１
を算出する。
【００３４】信号処理回路141 で算出された各画素毎の
カラー画像信号である輝度信号Ｙ１、色差信号Ｒ１−Ｙ
１およびＢ１−Ｙ１はA/D 変換回路142 へ入力され、そ
れぞれデジタル化された後、輝度信号Ｙ１は通常画像メ
モリ143 の輝度信号記憶領域に保存され、色差信号Ｒ１
−Ｙ１およびＢ１−Ｙ１は、色差信号記憶領域に保存さ
れる。
カラー画像信号である輝度信号Ｙ１、色差信号Ｒ１−Ｙ
１およびＢ１−Ｙ１はA/D 変換回路142 へ入力され、そ
れぞれデジタル化された後、輝度信号Ｙ１は通常画像メ
モリ143 の輝度信号記憶領域に保存され、色差信号Ｒ１
−Ｙ１およびＢ１−Ｙ１は、色差信号記憶領域に保存さ
れる。
【００３５】通常画像メモリ143 に保存されたカラー画
像信号（輝度信号Ｙ１、色差信号Ｒ１−Ｙ１およびＢ１
−Ｙ１）は、表示タイミングに合わせてD/A 変換回路14
4 でDA変換され、通常画像エンコーダ145 で所定のビデ
オ信号に変換され、スーパーインポーザ151 に入力さ
れ、後述する蛍光画像の疑似カラー画像信号とインポー
ズされたビデオ信号として、モニタ170 およびＲＧＢデ
コーダ152 へ出力される。モニタ170 およびＲＧＢデコ
ーダ152 における動作の詳細は後述する。
像信号（輝度信号Ｙ１、色差信号Ｒ１−Ｙ１およびＢ１
−Ｙ１）は、表示タイミングに合わせてD/A 変換回路14
4 でDA変換され、通常画像エンコーダ145 で所定のビデ
オ信号に変換され、スーパーインポーザ151 に入力さ
れ、後述する蛍光画像の疑似カラー画像信号とインポー
ズされたビデオ信号として、モニタ170 およびＲＧＢデ
コーダ152 へ出力される。モニタ170 およびＲＧＢデコ
ーダ152 における動作の詳細は後述する。
【００３６】次に、蛍光画像を表示する場合の作用につ
いて説明する。コントローラ160 からの信号に基づき、
励起光源用電源115 が駆動され、ＧａＮ系半導体レーザ
114から波長４１０nmの励起光L3が射出される。励起光L
3は、レンズ116 を透過し、励起光ライトガイド101bに
入射され、内視鏡先端部まで導光された後、照明レンズ
104 から測定部10へ照射される。
いて説明する。コントローラ160 からの信号に基づき、
励起光源用電源115 が駆動され、ＧａＮ系半導体レーザ
114から波長４１０nmの励起光L3が射出される。励起光L
3は、レンズ116 を透過し、励起光ライトガイド101bに
入射され、内視鏡先端部まで導光された後、照明レンズ
104 から測定部10へ照射される。
【００３７】励起光L3を照射されることにより生じる測
定部10からの蛍光L4は、集光レンズ106 により集光さ
れ、イメージファイバ103 の先端に入射され、イメージ
ファイバ103 を経て、蛍光撮像ユニット120 の励起光カ
ットフィルタ121 に入射する。
定部10からの蛍光L4は、集光レンズ106 により集光さ
れ、イメージファイバ103 の先端に入射され、イメージ
ファイバ103 を経て、蛍光撮像ユニット120 の励起光カ
ットフィルタ121 に入射する。
【００３８】レンズ122 により集光された蛍光L4は、Ｃ
ＣＤ撮像素子125 にオンチップされたモザイクフィルタ
123 を透過後、ＣＣＤ撮像素子125 で受光される。すな
わち蛍光像は、ＣＣＤ撮像素子125 における光電変換に
より、光の強弱に応じた電気信号に変換されて出力され
る。
ＣＤ撮像素子125 にオンチップされたモザイクフィルタ
123 を透過後、ＣＣＤ撮像素子125 で受光される。すな
わち蛍光像は、ＣＣＤ撮像素子125 における光電変換に
より、光の強弱に応じた電気信号に変換されて出力され
る。
【００３９】信号処理回路131 のプロセス回路136 で
は、ＣＣＤ撮像素子125 から出力された信号の相関二重
サンプリング、クランプ、ブランキング、増幅等のプロ
セス処理を行い、補色−原色マトリクス演算回路137
へ、２次元データとして出力する。次いで補色−原色マ
トリクス回路137 において、イエローフィルタ124aを透
過したイエロー帯域（緑＋赤）の信号強度Ye２とブラン
ク124bを透過した全測定波長帯域の信号強度Ｗ２を用い
て、各画素毎に下記式（１）に示すマトリクス演算によ
り、青色波長帯域の信号強度Ｂ２を算出する。なお、各
マトリクス演算は隣接した画素の信号強度を用いて行わ
れる。
は、ＣＣＤ撮像素子125 から出力された信号の相関二重
サンプリング、クランプ、ブランキング、増幅等のプロ
セス処理を行い、補色−原色マトリクス演算回路137
へ、２次元データとして出力する。次いで補色−原色マ
トリクス回路137 において、イエローフィルタ124aを透
過したイエロー帯域（緑＋赤）の信号強度Ye２とブラン
ク124bを透過した全測定波長帯域の信号強度Ｗ２を用い
て、各画素毎に下記式（１）に示すマトリクス演算によ
り、青色波長帯域の信号強度Ｂ２を算出する。なお、各
マトリクス演算は隣接した画素の信号強度を用いて行わ
れる。
【００４０】
【数１】 すなわち、 Ｂ２＝Ｗ２−Ye２ となる。さらに、画像信号マトリクス回路137 におい
て、信号強度Ｂ２および信号強度Ｗ２を用いて、NTSC方
式による色差マトリクス演算を行い、疑似カラー画像信
号である疑似輝度信号Ｙ２、疑似色差信号Ｒ２−Ｙ２お
よびＢ２−Ｙ２を、下記式（２）に示すマトリクス演算
により算出する。
て、信号強度Ｂ２および信号強度Ｗ２を用いて、NTSC方
式による色差マトリクス演算を行い、疑似カラー画像信
号である疑似輝度信号Ｙ２、疑似色差信号Ｒ２−Ｙ２お
よびＢ２−Ｙ２を、下記式（２）に示すマトリクス演算
により算出する。
【００４１】
【数２】 従って、疑似輝度信号Ｙ２および疑似色差信号Ｒ２−Ｙ
２およびＢ２−Ｙ２は、次のように求められる。
２およびＢ２−Ｙ２は、次のように求められる。
【００４２】 Ｙ２ ＝a1・Ｗ２＋a2・Ｂ２ Ｒ２−Ｙ２＝b1・Ｗ２＋b2・Ｂ２ Ｂ２−Ｙ２＝c1・Ｗ２＋c2・Ｂ２ 信号処理回路131 で算出された各画素毎の疑似カラー画
像信号（疑似輝度信号Ｙ２、疑似色差信号Ｒ２−Ｙ２お
よびＢ２−Ｙ２）はA/D 変換回路132 へ入力され、それ
ぞれデジタル化された後、疑似輝度信号Ｙ２は蛍光画像
メモリ133 の輝度信号記憶領域に保存され、疑似色差信
号Ｒ２−Ｙ２およびＢ２−Ｙ２は色差信号記憶領域に保
存される。該蛍光画像メモリ133 に保存された疑似カラ
ー画像信号（疑似輝度信号Ｙ２、疑似色差信号Ｒ２−Ｙ
２およびＢ２−Ｙ２）は、表示タイミングに合わせてD/
A 変換回路134 でDA変換され、蛍光画像エンコーダ135
で所定のビデオ信号に変換され、スーパーインポーザ15
1 に入力され、通常画像エンコーダ145 から出力された
通常像のカラー画像信号（輝度信号Ｙ１、色差信号Ｒ１
−Ｙ１およびＢ１−Ｙ１）とインポーズされ、モニタ17
0 およびＲＧＢデコーダ152 へ出力される。
像信号（疑似輝度信号Ｙ２、疑似色差信号Ｒ２−Ｙ２お
よびＢ２−Ｙ２）はA/D 変換回路132 へ入力され、それ
ぞれデジタル化された後、疑似輝度信号Ｙ２は蛍光画像
メモリ133 の輝度信号記憶領域に保存され、疑似色差信
号Ｒ２−Ｙ２およびＢ２−Ｙ２は色差信号記憶領域に保
存される。該蛍光画像メモリ133 に保存された疑似カラ
ー画像信号（疑似輝度信号Ｙ２、疑似色差信号Ｒ２−Ｙ
２およびＢ２−Ｙ２）は、表示タイミングに合わせてD/
A 変換回路134 でDA変換され、蛍光画像エンコーダ135
で所定のビデオ信号に変換され、スーパーインポーザ15
1 に入力され、通常画像エンコーダ145 から出力された
通常像のカラー画像信号（輝度信号Ｙ１、色差信号Ｒ１
−Ｙ１およびＢ１−Ｙ１）とインポーズされ、モニタ17
0 およびＲＧＢデコーダ152 へ出力される。
【００４３】モニタ170 では、ビデオ信号として入力さ
れた上記カラー画像信号および疑似カラー画像信号を変
換し、通常画像３０および蛍光画像３１として表示す
る。なお、蛍光画像は、全測定波長帯域の信号強度Ｗ２
と青色波長帯域の信号強度Ｂ２の相対的比率の変化に応
じて表示色が変化する疑似カラーで表示され、その色合
いは、上述した画像信号マトリクス回路137 におけるマ
トリクス演算式の係数（a1、a2、b1、b2、c1、c2）によ
り定まる。
れた上記カラー画像信号および疑似カラー画像信号を変
換し、通常画像３０および蛍光画像３１として表示す
る。なお、蛍光画像は、全測定波長帯域の信号強度Ｗ２
と青色波長帯域の信号強度Ｂ２の相対的比率の変化に応
じて表示色が変化する疑似カラーで表示され、その色合
いは、上述した画像信号マトリクス回路137 におけるマ
トリクス演算式の係数（a1、a2、b1、b2、c1、c2）によ
り定まる。
【００４４】上記係数としては、正常組織から発せられ
た蛍光と、病変組織から発せられた蛍光の表示色の差異
が明らかになるような係数が設定されていることが望ま
い。例えば正常組織から発せられた蛍光は白色となり、
病変組織から発せられた蛍光はピンクあるいは他の色と
なるように、係数を選択して、疑似カラー表示すること
により、観察者は病変組織を容易に認識することができ
る。
た蛍光と、病変組織から発せられた蛍光の表示色の差異
が明らかになるような係数が設定されていることが望ま
い。例えば正常組織から発せられた蛍光は白色となり、
病変組織から発せられた蛍光はピンクあるいは他の色と
なるように、係数を選択して、疑似カラー表示すること
により、観察者は病変組織を容易に認識することができ
る。
【００４５】ＲＧＢデコーダ152 では、インポーズされ
た疑似カラー画像信号およびカラー画像信号から、各色
信号（Ｒ、Ｂ、Ｇ）を逆算し、図示省略したプリンター
あるいは画像処理装置等の色信号を直接入力する装置に
出力する。
た疑似カラー画像信号およびカラー画像信号から、各色
信号（Ｒ、Ｂ、Ｇ）を逆算し、図示省略したプリンター
あるいは画像処理装置等の色信号を直接入力する装置に
出力する。
【００４６】なお、上記一連の動作はコントローラ160
によって制御され、図５示すようなタイミングチャート
に従って実行される。白色光L1の照射およびＣＣＤ撮像
素子108 による通常像の露光は１／３０秒毎に同期して
行われれる。テレビジョンの垂直ブランキング期間に対
応して、白色光の照射が停止される期間に、励起光L3の
照射およびＣＣＤ撮像素子125 による蛍光像の露光を行
なう。このため、蛍光像の撮像のために、通常像の撮像
を妨げることはない。また、通常像および蛍光像は、１
／３０秒毎に撮像されるのでモニタ170 に表示される通
常画像および蛍光画像は、１／３０秒毎に更新される動
画として表示される。
によって制御され、図５示すようなタイミングチャート
に従って実行される。白色光L1の照射およびＣＣＤ撮像
素子108 による通常像の露光は１／３０秒毎に同期して
行われれる。テレビジョンの垂直ブランキング期間に対
応して、白色光の照射が停止される期間に、励起光L3の
照射およびＣＣＤ撮像素子125 による蛍光像の露光を行
なう。このため、蛍光像の撮像のために、通常像の撮像
を妨げることはない。また、通常像および蛍光像は、１
／３０秒毎に撮像されるのでモニタ170 に表示される通
常画像および蛍光画像は、１／３０秒毎に更新される動
画として表示される。
【００４７】従って、励起光L3を照射された測定部10か
ら発せられた蛍光L4から、全測定波長帯域の信号強度Ｗ
２と５１０nm以上の波長帯域の信号強度Ye２を検出し、
信号強度Ｗ２と信号強度Ye２から５１０nm以下の青色波
長帯域の信号強度Ｂ２を算出し、信号強度Ｗ２と信号強
度Ｂ２の相対的比率に応じた表示色を加色混合法を用い
て表示することにより、測定部10から発せられた蛍光L4
の利用効率が高まるので、ノイズの影響を低減でき、表
示する蛍光画像のＳ／Ｎを向上させることができた。
ら発せられた蛍光L4から、全測定波長帯域の信号強度Ｗ
２と５１０nm以上の波長帯域の信号強度Ye２を検出し、
信号強度Ｗ２と信号強度Ye２から５１０nm以下の青色波
長帯域の信号強度Ｂ２を算出し、信号強度Ｗ２と信号強
度Ｂ２の相対的比率に応じた表示色を加色混合法を用い
て表示することにより、測定部10から発せられた蛍光L4
の利用効率が高まるので、ノイズの影響を低減でき、表
示する蛍光画像のＳ／Ｎを向上させることができた。
【００４８】また、全測定波長帯域を透過させるブラン
ク124bを備えたモザイクフィルタ123 を備えることによ
り、測定部10から発せられた蛍光を最も有効に利用する
ことができ、表示する蛍光画像のＳ／Ｎを一層向上させ
ることができる。さらに、各波長帯域の信号強度を同時
に検出することができ、リアルタイムに所望の波長帯域
の信号強度を得られるので、表示する蛍光画像の信頼性
を向上することができる。
ク124bを備えたモザイクフィルタ123 を備えることによ
り、測定部10から発せられた蛍光を最も有効に利用する
ことができ、表示する蛍光画像のＳ／Ｎを一層向上させ
ることができる。さらに、各波長帯域の信号強度を同時
に検出することができ、リアルタイムに所望の波長帯域
の信号強度を得られるので、表示する蛍光画像の信頼性
を向上することができる。
【００４９】なお、上記本発明の第１の実施の形態によ
る内視鏡装置では、５１０nm以上の波長帯域を透過させ
るイエローフィルタと全波長帯域を透過させるブランク
が組み合わされたモザイクフィルタがオンチップされた
ＣＣＤ撮像素子を用いて、５１０nm以上の波長帯域の信
号強度と全測定波長帯域の信号強度を検出し、両信号強
度から５１０nm以下の青色波長帯域の信号強度を算出
し、青色波長帯域の信号強度と全測定波長帯域の信号強
度との相対的比率に応じた疑似カラー画像を表示した
が、本実施の形態の変型例として、６００nm以下の波長
帯域を透過させるシアンフィルタと全波長帯域を透過さ
せるブランクが組み合わされたモザイクフィルタがオン
チップされたＣＣＤ撮像素子を用いて、６００nm以下の
波長帯域の信号強度と全測定波長帯域の信号強度を検出
し、両信号強度から６００nm以上の赤色波長帯域の信号
強度を算出し、赤色波長帯域の信号強度と全測定波長帯
域の信号強度との相対的比率に応じた疑似カラー画像を
するものも考えられる。
る内視鏡装置では、５１０nm以上の波長帯域を透過させ
るイエローフィルタと全波長帯域を透過させるブランク
が組み合わされたモザイクフィルタがオンチップされた
ＣＣＤ撮像素子を用いて、５１０nm以上の波長帯域の信
号強度と全測定波長帯域の信号強度を検出し、両信号強
度から５１０nm以下の青色波長帯域の信号強度を算出
し、青色波長帯域の信号強度と全測定波長帯域の信号強
度との相対的比率に応じた疑似カラー画像を表示した
が、本実施の形態の変型例として、６００nm以下の波長
帯域を透過させるシアンフィルタと全波長帯域を透過さ
せるブランクが組み合わされたモザイクフィルタがオン
チップされたＣＣＤ撮像素子を用いて、６００nm以下の
波長帯域の信号強度と全測定波長帯域の信号強度を検出
し、両信号強度から６００nm以上の赤色波長帯域の信号
強度を算出し、赤色波長帯域の信号強度と全測定波長帯
域の信号強度との相対的比率に応じた疑似カラー画像を
するものも考えられる。
【００５０】病変組織から発せられた蛍光と、正常組織
から発せられた蛍光では、赤色波長帯域の信号強度と全
測定波長帯域の信号強度との相対的比率が異なるため、
上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができ
る。
から発せられた蛍光では、赤色波長帯域の信号強度と全
測定波長帯域の信号強度との相対的比率が異なるため、
上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができ
る。
【００５１】次に、図６〜図９を参照して、本発明によ
る蛍光画像表示装置を適用した第２の具体的な実施の形
態である内視鏡装置について説明する。図６は本発明に
よる蛍光画像表示装置を適用した内視鏡装置の概略構成
図であり、生体測定部に励起光を照射して、測定部から
発せられた蛍光を、内視鏡先端に設けられた通常像の撮
像と兼用されるＣＣＤ撮像素子で受光して、蛍光画像を
表示するものである。
る蛍光画像表示装置を適用した第２の具体的な実施の形
態である内視鏡装置について説明する。図６は本発明に
よる蛍光画像表示装置を適用した内視鏡装置の概略構成
図であり、生体測定部に励起光を照射して、測定部から
発せられた蛍光を、内視鏡先端に設けられた通常像の撮
像と兼用されるＣＣＤ撮像素子で受光して、蛍光画像を
表示するものである。
【００５２】本発明の第２の実施の形態にかかる内視鏡
装置は、患者の病巣と疑われる部位に挿入される内視鏡
200 、通常像撮像用の白色光L5および蛍光像撮像用の励
起光L7を発する光源を備える照明ユニット210 、蛍光像
を疑似カラー画像として表示するための画像処理を行う
蛍光画像処理ユニット220 、通常像をカラー画像として
表示するための画像処理を行う通常画像処理ユニット23
0 、通常画像および蛍光画像をインポーズする表示画像
処理ユニット240 、各ユニットに接続され、動作タイミ
ングの制御を行うコントローラ250 、表示画像処理ユニ
ット250 でインポーズされた表示画像を表示するモニタ
170 から構成されている。
装置は、患者の病巣と疑われる部位に挿入される内視鏡
200 、通常像撮像用の白色光L5および蛍光像撮像用の励
起光L7を発する光源を備える照明ユニット210 、蛍光像
を疑似カラー画像として表示するための画像処理を行う
蛍光画像処理ユニット220 、通常像をカラー画像として
表示するための画像処理を行う通常画像処理ユニット23
0 、通常画像および蛍光画像をインポーズする表示画像
処理ユニット240 、各ユニットに接続され、動作タイミ
ングの制御を行うコントローラ250 、表示画像処理ユニ
ット250 でインポーズされた表示画像を表示するモニタ
170 から構成されている。
【００５３】内視鏡200 は、内部に先端まで延びるライ
トガイド201およびＣＣＤケーブル202を備えている。ラ
イトガイド201 およびＣＣＤケーブル202 の先端部、即
ち内視鏡200 の先端部には、照明レンズ203 および対物
レンズ204 を備えている。ＣＣＤケーブル202 の先端部
には、微少な帯域フィルタがモザイク状に組み合わされ
たモザイクフィルタ205 がオンチップされた冷却型裏面
照射ＣＣＤからなるＣＣＤ撮像素子206 が接続され、該
ＣＣＤ撮像素子206 には、プリズム207 が取り付けられ
ている。プリズム207 と対物レンズ204 の間には、励起
光近傍の波長である４３０nm以下の波長帯域をカットす
る励起光カットフィルタ208 が取り付けられている。
トガイド201およびＣＣＤケーブル202を備えている。ラ
イトガイド201 およびＣＣＤケーブル202 の先端部、即
ち内視鏡200 の先端部には、照明レンズ203 および対物
レンズ204 を備えている。ＣＣＤケーブル202 の先端部
には、微少な帯域フィルタがモザイク状に組み合わされ
たモザイクフィルタ205 がオンチップされた冷却型裏面
照射ＣＣＤからなるＣＣＤ撮像素子206 が接続され、該
ＣＣＤ撮像素子206 には、プリズム207 が取り付けられ
ている。プリズム207 と対物レンズ204 の間には、励起
光近傍の波長である４３０nm以下の波長帯域をカットす
る励起光カットフィルタ208 が取り付けられている。
【００５４】上記モザイクフィルタ205 は図８に示すよ
うに、図７に示す５１０nm以上の波長帯域（ａ）の光を
透過させる帯域フィルタであるイエローフィルタ205aと
図７に示す６００nm以下の波長帯域（ｂ）の光を透過さ
せる帯域フィルタであるシアンフィルタ205bと図７に示
す全波長帯域（ｃ）を透過させるブランク205cが、組み
合わされている。
うに、図７に示す５１０nm以上の波長帯域（ａ）の光を
透過させる帯域フィルタであるイエローフィルタ205aと
図７に示す６００nm以下の波長帯域（ｂ）の光を透過さ
せる帯域フィルタであるシアンフィルタ205bと図７に示
す全波長帯域（ｃ）を透過させるブランク205cが、組み
合わされている。
【００５５】ライトガイド201 は、多成分ガラスファイ
バである白色光ライトガイド201aおよび石英ガラスファ
イバである励起光ライトガイド201bがバンドルされ、ケ
ーブル状に一体化されており、白色光ライトガイド201a
および励起光ライトガイド201bは照明ユニット210 へ接
続されている。ＣＣＤケーブル202 の一端は、蛍光画像
処理ユニット220 および通常画像処理ユニット230 に接
続されている。
バである白色光ライトガイド201aおよび石英ガラスファ
イバである励起光ライトガイド201bがバンドルされ、ケ
ーブル状に一体化されており、白色光ライトガイド201a
および励起光ライトガイド201bは照明ユニット210 へ接
続されている。ＣＣＤケーブル202 の一端は、蛍光画像
処理ユニット220 および通常画像処理ユニット230 に接
続されている。
【００５６】照明ユニット210 は、通常像撮像用の白色
光L1を発する白色光源211 、該白色光源211 に電気的に
接続された白色光源用電源212 、蛍光像撮像用の励起光
L3を発するＧａＮ系半導体レーザ214 および該ＧａＮ系
半導体レーザ214 に電気的に接続されている励起光源用
電源215 を備えている。
光L1を発する白色光源211 、該白色光源211 に電気的に
接続された白色光源用電源212 、蛍光像撮像用の励起光
L3を発するＧａＮ系半導体レーザ214 および該ＧａＮ系
半導体レーザ214 に電気的に接続されている励起光源用
電源215 を備えている。
【００５７】蛍光画像処理ユニット220 は、ＣＣＤ撮像
素子206 で撮像された蛍光像から疑似カラー画像信号を
作成する信号処理回路221 、該信号処理回路221 で得ら
れた疑似カラー画像信号をデジタル化するA/D 変換回路
222 、デジタル化された疑似カラー画像信号を保存する
蛍光画像メモリ223 、該蛍光画像メモリから出力された
疑似カラー画像信号をDA変換するD/A 変換回路224 およ
び疑似カラー画像信号をビデオ信号に変換する蛍光画像
エンコーダ225 を備えている。
素子206 で撮像された蛍光像から疑似カラー画像信号を
作成する信号処理回路221 、該信号処理回路221 で得ら
れた疑似カラー画像信号をデジタル化するA/D 変換回路
222 、デジタル化された疑似カラー画像信号を保存する
蛍光画像メモリ223 、該蛍光画像メモリから出力された
疑似カラー画像信号をDA変換するD/A 変換回路224 およ
び疑似カラー画像信号をビデオ信号に変換する蛍光画像
エンコーダ225 を備えている。
【００５８】なお、信号処理回路221 は、図４に示すよ
うに、信号処理を行うプロセス回路226と 、イエローフ
ィルタ205a、シアンフィルタ205bおよびブランク205cを
透過した蛍光の信号強度から、青色波長帯域および赤色
波長帯域の信号強度を算出する補色−原色マトリクス回
路227 と、青色波長帯域および赤色波長帯域の信号強度
から疑似カラー画像信号を作成する画像信号マトリクス
回路228 とから構成されている。
うに、信号処理を行うプロセス回路226と 、イエローフ
ィルタ205a、シアンフィルタ205bおよびブランク205cを
透過した蛍光の信号強度から、青色波長帯域および赤色
波長帯域の信号強度を算出する補色−原色マトリクス回
路227 と、青色波長帯域および赤色波長帯域の信号強度
から疑似カラー画像信号を作成する画像信号マトリクス
回路228 とから構成されている。
【００５９】通常画像処理ユニット230 は、ＣＣＤ撮像
素子206 で撮像された通常像からカラー画像信号を作成
する信号処理回路231 、該信号処理回路231 で得られた
カラー画像信号をデジタル化するA/D 変換回路232 、デ
ジタル化されたカラー画像信号を保存する通常画像メモ
リ233 、該通常画像メモリから出力されたカラー画像信
号をDA変換するD/A 変換回路234 およびカラー画像信号
を信号に変換する通常画像エンコーダ235 を備えてい
る。
素子206 で撮像された通常像からカラー画像信号を作成
する信号処理回路231 、該信号処理回路231 で得られた
カラー画像信号をデジタル化するA/D 変換回路232 、デ
ジタル化されたカラー画像信号を保存する通常画像メモ
リ233 、該通常画像メモリから出力されたカラー画像信
号をDA変換するD/A 変換回路234 およびカラー画像信号
を信号に変換する通常画像エンコーダ235 を備えてい
る。
【００６０】なお、信号処理回路231 は、図４に示すよ
うに、信号処理を行うプロセス回路236 と、イエローフ
ィルタ205a、シアンフィルタ205bおよびブランク205cを
透過した蛍光の信号強度から青色波長帯域、緑色波長帯
域および赤色波長帯域の３原色の信号強度を算出する補
色−原色マトリクス回路237 、３原色の信号強度からカ
ラー画像信号を作成する画像信号マトリクス回路238 か
ら構成されている。
うに、信号処理を行うプロセス回路236 と、イエローフ
ィルタ205a、シアンフィルタ205bおよびブランク205cを
透過した蛍光の信号強度から青色波長帯域、緑色波長帯
域および赤色波長帯域の３原色の信号強度を算出する補
色−原色マトリクス回路237 、３原色の信号強度からカ
ラー画像信号を作成する画像信号マトリクス回路238 か
ら構成されている。
【００６１】以下、本発明による蛍光画像表示装置を適
用した上記構成の内視鏡装置の作用について説明する。
最初に、本内視鏡装置において、通常画像を表示する際
の作用を説明する。
用した上記構成の内視鏡装置の作用について説明する。
最初に、本内視鏡装置において、通常画像を表示する際
の作用を説明する。
【００６２】通常画像を表示時には、コントローラ250
からの信号に基づき白色光源用電源212 が駆動され、白
色光源211 から白色光L5が射出される。白色光L5は、レ
ンズ213 を経て白色光ライトガイド201aに入射され、内
視鏡先端部まで導光された後、照明レンズ203 から測定
部20へ照射される。白色光L5の反射光L6は対物レンズ20
4 によって集光され、励起光カットフィルタ208 を透過
後、プリズム207 に反射して、モザイクフィル205 を透
過して、ＣＣＤ撮像素子206 で受光される。
からの信号に基づき白色光源用電源212 が駆動され、白
色光源211 から白色光L5が射出される。白色光L5は、レ
ンズ213 を経て白色光ライトガイド201aに入射され、内
視鏡先端部まで導光された後、照明レンズ203 から測定
部20へ照射される。白色光L5の反射光L6は対物レンズ20
4 によって集光され、励起光カットフィルタ208 を透過
後、プリズム207 に反射して、モザイクフィル205 を透
過して、ＣＣＤ撮像素子206 で受光される。
【００６３】信号処理回路231 のプロセス回路236 で
は、ＣＣＤ撮像素子206 で得られた信号の信号処理を行
い、次いで補色−原色マトリクス回路236 において、イ
エローフィルタ205aを透過したイエロー帯域（緑＋赤）
の信号強度Ye３、シアンフィルタ205bを透過したシアン
帯域（青＋緑）の信号強度Cy３およびブランク205cを透
過した全測定波長帯域の信号強度Ｗ３を用いて各画素毎
に下記式（３）に示すマトリクス演算により、青色波長
帯域の信号強度Ｂ３、緑色波長帯域の信号強度Ｇ３およ
び赤色波長帯域の信号強度Ｒ３を算出する。なお、各マ
トリクス演算は隣接した画素の画像データを用いて行わ
れる。
は、ＣＣＤ撮像素子206 で得られた信号の信号処理を行
い、次いで補色−原色マトリクス回路236 において、イ
エローフィルタ205aを透過したイエロー帯域（緑＋赤）
の信号強度Ye３、シアンフィルタ205bを透過したシアン
帯域（青＋緑）の信号強度Cy３およびブランク205cを透
過した全測定波長帯域の信号強度Ｗ３を用いて各画素毎
に下記式（３）に示すマトリクス演算により、青色波長
帯域の信号強度Ｂ３、緑色波長帯域の信号強度Ｇ３およ
び赤色波長帯域の信号強度Ｒ３を算出する。なお、各マ
トリクス演算は隣接した画素の画像データを用いて行わ
れる。
【００６４】
【数３】 すなわち、 Ｒ３＝ Ｗ３−Cy３ Ｇ３＝−Ｗ３＋Ye３+Cy３ Ｂ３＝ Ｗ３−Ye３ となる。さらに、画像信号マトリクス回路237 におい
て、下記式（３）に示すNTSC方式によるマトリクス演算
により、青色波長帯域の信号強度Ｂ３、緑色波長帯域の
信号強度Ｇ３および赤色波長帯域の信号強度Ｒ３からカ
ラー画像信号である輝度信号Ｙ３および色差信号Ｒ３−
Ｙ３およびＢ３−Ｙ３を算出する。
て、下記式（３）に示すNTSC方式によるマトリクス演算
により、青色波長帯域の信号強度Ｂ３、緑色波長帯域の
信号強度Ｇ３および赤色波長帯域の信号強度Ｒ３からカ
ラー画像信号である輝度信号Ｙ３および色差信号Ｒ３−
Ｙ３およびＢ３−Ｙ３を算出する。
【００６５】
【数４】 すなわち輝度信号Ｙ３および色差信号Ｒ３−Ｙ３および
Ｂ３−Ｙ３は次のように求められる。
Ｂ３−Ｙ３は次のように求められる。
【００６６】 Ｙ３＝０．３０Ｒ３＋０．５９Ｇ３＋０．１１Ｂ３ Ｒ３−Ｙ３＝０．７０Ｒ３−０．５９Ｇ３−０．１１Ｂ
３ Ｂ３−Ｙ３＝−０．３０Ｒ３−０．５９Ｇ３＋０．８９
Ｂ３ 信号処理回路231 で算出された各画素毎のカラー画像信
号（輝度信号Ｙ３、色差信号Ｒ３−Ｙ３およびＢ３−Ｙ
３）はA/D 変換回路232 へ入力され、デジタル化された
後、輝度信号Ｙ３は通常画像メモリ233 の輝度信号記憶
領域に保存され、色差信号Ｒ３−Ｙ３およびＢ３−Ｙ３
は色差信号記憶領域に保存される。通常画像メモリ233
により保存されたカラー画像信号は、表示タイミングに
合わせてD/A 変換回路234 でDA変換され、通常画像エン
コーダ235 で所定のビデオ信号に変換され、スーパーイ
ンポーザ241 に入力され、後述する疑似カラー画像信号
とインポーズされた信号として、モニタ170 へ出力され
る。
３ Ｂ３−Ｙ３＝−０．３０Ｒ３−０．５９Ｇ３＋０．８９
Ｂ３ 信号処理回路231 で算出された各画素毎のカラー画像信
号（輝度信号Ｙ３、色差信号Ｒ３−Ｙ３およびＢ３−Ｙ
３）はA/D 変換回路232 へ入力され、デジタル化された
後、輝度信号Ｙ３は通常画像メモリ233 の輝度信号記憶
領域に保存され、色差信号Ｒ３−Ｙ３およびＢ３−Ｙ３
は色差信号記憶領域に保存される。通常画像メモリ233
により保存されたカラー画像信号は、表示タイミングに
合わせてD/A 変換回路234 でDA変換され、通常画像エン
コーダ235 で所定のビデオ信号に変換され、スーパーイ
ンポーザ241 に入力され、後述する疑似カラー画像信号
とインポーズされた信号として、モニタ170 へ出力され
る。
【００６７】次に、蛍光画像を表示する場合の作用につ
いて説明する。コントローラ250 からの信号に基づき、
励起光源用電源215 が駆動され、ＧａＮ系半導体レーザ
214から波長４１０nmの励起光L7が射出される。励起光L
7は、レンズ216 を透過し、励起光ライトガイド101bに
入射され、内視鏡先端部まで導光された後、照明レンズ
203 から測定部20へ照射される。
いて説明する。コントローラ250 からの信号に基づき、
励起光源用電源215 が駆動され、ＧａＮ系半導体レーザ
214から波長４１０nmの励起光L7が射出される。励起光L
7は、レンズ216 を透過し、励起光ライトガイド101bに
入射され、内視鏡先端部まで導光された後、照明レンズ
203 から測定部20へ照射される。
【００６８】励起光L7を照射されることにより生じる測
定部20からの蛍光L8は、集光レンズ204 により集光さ
れ、励起光カットフィルタ208 を透過後、プリズム207
に反射して、モザイクフィル205 を透過して、ＣＣＤ撮
像素子206 で受光される。
定部20からの蛍光L8は、集光レンズ204 により集光さ
れ、励起光カットフィルタ208 を透過後、プリズム207
に反射して、モザイクフィル205 を透過して、ＣＣＤ撮
像素子206 で受光される。
【００６９】なお、白色光L5の照射による通常像の撮像
と、励起光L7の照射による蛍光像の撮像のタイミング
は、図９に示すようなタイミングチャートに従って実行
される。白色光L5の照射およびＣＣＤ撮像素子206 によ
る通常像の露光と、励起光L7の照射およびＣＣＤ撮像素
子206 による蛍光像の露光は、１／３０秒毎に交互に行
われ、通常像が撮像された場合には、ＣＣＤ撮像素子20
6 の出力信号は、信号処理回路231 へ入力され、蛍光像
が撮像された場合には、ＣＣＤ撮像素子206 の出力信号
は、信号処理回路221 へ入力される。
と、励起光L7の照射による蛍光像の撮像のタイミング
は、図９に示すようなタイミングチャートに従って実行
される。白色光L5の照射およびＣＣＤ撮像素子206 によ
る通常像の露光と、励起光L7の照射およびＣＣＤ撮像素
子206 による蛍光像の露光は、１／３０秒毎に交互に行
われ、通常像が撮像された場合には、ＣＣＤ撮像素子20
6 の出力信号は、信号処理回路231 へ入力され、蛍光像
が撮像された場合には、ＣＣＤ撮像素子206 の出力信号
は、信号処理回路221 へ入力される。
【００７０】このため、通常画像および蛍光画像は、各
々１／１５秒毎に取得されるのでモニタ170 に表示され
る通常画像および蛍光画像は、１／１５秒毎に更新され
る動画として表示される。上記動作タイミングは全て、
コントローラ250 により制御される。
々１／１５秒毎に取得されるのでモニタ170 に表示され
る通常画像および蛍光画像は、１／１５秒毎に更新され
る動画として表示される。上記動作タイミングは全て、
コントローラ250 により制御される。
【００７１】信号処理回路221 のプロセス回路226 で
は、ＣＣＤ撮像素子206 で得られた信号のプロセス信号
処理を行い、次いで、補色−原色マトリクス回路236 に
おいて、イエロー帯域（緑＋赤）の信号強度Ye４、シア
ン帯域（青＋緑）の信号強度Cy４および全測定波長帯域
の信号強度Ｗ４を用いて、各画素毎に下記式（５）に示
すマトリクス演算により青色波長帯域の信号強度Ｂ４お
よび赤色波長帯域の信号強度Ｒ４を算出する。なお、各
マトリクス演算は隣接した画素の信号強度を用いて行わ
れる。
は、ＣＣＤ撮像素子206 で得られた信号のプロセス信号
処理を行い、次いで、補色−原色マトリクス回路236 に
おいて、イエロー帯域（緑＋赤）の信号強度Ye４、シア
ン帯域（青＋緑）の信号強度Cy４および全測定波長帯域
の信号強度Ｗ４を用いて、各画素毎に下記式（５）に示
すマトリクス演算により青色波長帯域の信号強度Ｂ４お
よび赤色波長帯域の信号強度Ｒ４を算出する。なお、各
マトリクス演算は隣接した画素の信号強度を用いて行わ
れる。
【００７２】
【数５】 すなわち、 Ｒ４＝ Ｗ４−Cy４ Ｂ４＝ Ｗ４−Ye４ となる。さらに、画像信号マトリクス回路227 におい
て、下記式（６）に示すマトリクス演算により疑似カラ
ー画像信号である疑似輝度信号Ｙ４および疑似色差信号
Ｒ４−Ｙ４およびＢ４−Ｙ４を算出する。
て、下記式（６）に示すマトリクス演算により疑似カラ
ー画像信号である疑似輝度信号Ｙ４および疑似色差信号
Ｒ４−Ｙ４およびＢ４−Ｙ４を算出する。
【００７３】
【数６】 従って、疑似輝度信号Ｙ４、疑似色差信号Ｒ４−Ｙ４お
よびＢ４−Ｙ４は、次のように求められる。
よびＢ４−Ｙ４は、次のように求められる。
【００７４】 Ｙ４ ＝a3・Ｒ４＋a4・Ｂ４ Ｒ４−Ｙ４＝b3・Ｒ４＋b4・Ｂ４ Ｂ４−Ｙ４＝c3・Ｒ４＋c4・Ｂ４ 信号処理回路221 で算出された各画素毎の疑似カラー画
像信号（疑似輝度信号Ｙ４、疑似色差信号Ｒ４−Ｙ４お
よびＢ４−Ｙ４）はA/D 変換回路222 へ入力され、デジ
タル化された後、蛍光画像メモリ223 に保存される。該
蛍光画像メモリ223 により保存された疑似カラー画像信
号は、表示タイミングに合わせてD/A 変換回路224 でDA
変換され、蛍光画像エンコーダ225 で所定の信号に変換
され、スーパーインポーザ240 に入力され、通常画像メ
モリ232 から出力された通常画像のカラー画像信号（輝
度信号Ｙ３、色差信号Ｒ３−Ｙ３およびＢ３−Ｙ３）と
インポーズされ、モニタ170 へ出力される。
像信号（疑似輝度信号Ｙ４、疑似色差信号Ｒ４−Ｙ４お
よびＢ４−Ｙ４）はA/D 変換回路222 へ入力され、デジ
タル化された後、蛍光画像メモリ223 に保存される。該
蛍光画像メモリ223 により保存された疑似カラー画像信
号は、表示タイミングに合わせてD/A 変換回路224 でDA
変換され、蛍光画像エンコーダ225 で所定の信号に変換
され、スーパーインポーザ240 に入力され、通常画像メ
モリ232 から出力された通常画像のカラー画像信号（輝
度信号Ｙ３、色差信号Ｒ３−Ｙ３およびＢ３−Ｙ３）と
インポーズされ、モニタ170 へ出力される。
【００７５】モニタ170 では、上記疑似カラー画像信号
およびカラー画像信号をそれぞれ、表示信号に変換し、
通常画像４０および蛍光画像４１を表示する。なお。蛍
光画像は、赤色波長帯域の信号強度Ｒ４と青色波長帯域
の信号強度Ｂ４の相対的比率の変化に応じて表示色が変
化する疑似カラーで表示され、その色合いは、上述した
画像信号マトリクス回路227 におけるマトリクス演算の
係数（a3、a4、b3、b4、c3、c4）により定まる。
およびカラー画像信号をそれぞれ、表示信号に変換し、
通常画像４０および蛍光画像４１を表示する。なお。蛍
光画像は、赤色波長帯域の信号強度Ｒ４と青色波長帯域
の信号強度Ｂ４の相対的比率の変化に応じて表示色が変
化する疑似カラーで表示され、その色合いは、上述した
画像信号マトリクス回路227 におけるマトリクス演算の
係数（a3、a4、b3、b4、c3、c4）により定まる。
【００７６】この係数としては、正常組織から発せられ
た蛍光と、病変組織から発せられた蛍光との表示色の差
異が明らかになるように設定することが望ましく、例え
ば係数を適当に選択することにより、正常組織から発せ
られた蛍光は白色となり、病変組織から発せられた蛍光
は、ピンクあるいは他の色となるように表示することが
でき、観察者は病変組織を容易に認識することができ
る。
た蛍光と、病変組織から発せられた蛍光との表示色の差
異が明らかになるように設定することが望ましく、例え
ば係数を適当に選択することにより、正常組織から発せ
られた蛍光は白色となり、病変組織から発せられた蛍光
は、ピンクあるいは他の色となるように表示することが
でき、観察者は病変組織を容易に認識することができ
る。
【００７７】従って、励起光L7を照射された測定部20か
ら発せられた蛍光L8から、全測定波長帯域の信号強度Ｗ
４と５１０nm以上の波長帯域の信号強度Ye４および６０
０nm以下の波長帯域の信号強度Cy４を検出し、信号強度
Ｗ４、信号強度Ye４および信号強度Cy４から５１０nm以
下の波長帯域の青色波長帯域の信号強度Ｂ４および６０
０nm以上の波長帯域の信号強度Ｒ４を算出し、信号強度
Ｂ４と信号強度Ｒ４の相対的比率に応じた表示色を加色
混合法を用いて表示することにより、測定部20から発せ
られた蛍光L8の利用効率が高まり、第１の実施の形態に
おける効果と同様の効果が得られる。また、特に蛍光の
信号強度が弱く、ノイズの影響を受け易い赤色波長帯域
の信号強度Ｒ４をＣＣＤ撮像素子で撮像していないた
め、従来の蛍光画像表示装置により信号強度Ｒ４を検出
した場合に比べ、ノイズの影響が大幅に低減され、表示
画像のＳ／Ｎが向上できる。
ら発せられた蛍光L8から、全測定波長帯域の信号強度Ｗ
４と５１０nm以上の波長帯域の信号強度Ye４および６０
０nm以下の波長帯域の信号強度Cy４を検出し、信号強度
Ｗ４、信号強度Ye４および信号強度Cy４から５１０nm以
下の波長帯域の青色波長帯域の信号強度Ｂ４および６０
０nm以上の波長帯域の信号強度Ｒ４を算出し、信号強度
Ｂ４と信号強度Ｒ４の相対的比率に応じた表示色を加色
混合法を用いて表示することにより、測定部20から発せ
られた蛍光L8の利用効率が高まり、第１の実施の形態に
おける効果と同様の効果が得られる。また、特に蛍光の
信号強度が弱く、ノイズの影響を受け易い赤色波長帯域
の信号強度Ｒ４をＣＣＤ撮像素子で撮像していないた
め、従来の蛍光画像表示装置により信号強度Ｒ４を検出
した場合に比べ、ノイズの影響が大幅に低減され、表示
画像のＳ／Ｎが向上できる。
【００７８】さらに、蛍光像を撮像するＣＣＤ撮像素子
を、通常像を撮像するＣＣＤ撮像素子と兼用することが
できるため、製造コストを低減することができる。
を、通常像を撮像するＣＣＤ撮像素子と兼用することが
できるため、製造コストを低減することができる。
【００７９】なお、上記第１の実施の形態および第２の
実施の形態では、所定波長帯域の信号強度の比率を加色
混合法により表示し、信号強度の比率を表示色の色合い
の変化として表したが、加色混合法を用いることなく、
検出した２つの波長帯域の信号強度の除算を行い、除算
値を表示したり、また除算値を予め正常組織および病変
組織から取得した蛍光から求めた除算値の基準値と比較
した比較結果を表示することもできる。
実施の形態では、所定波長帯域の信号強度の比率を加色
混合法により表示し、信号強度の比率を表示色の色合い
の変化として表したが、加色混合法を用いることなく、
検出した２つの波長帯域の信号強度の除算を行い、除算
値を表示したり、また除算値を予め正常組織および病変
組織から取得した蛍光から求めた除算値の基準値と比較
した比較結果を表示することもできる。
【００８０】この場合には、蛍光画像の信号処理回路の
補色−原色マトリクス回路において原色信号の信号強度
から疑似輝度信号および疑似色差信号を算出する代わり
に、２つの原色信号の信号強度の除算値を算出し、除算
値に基づいた疑似カラー画像信号を作成し、通常像のカ
ラー画像信号とインポーズして表示すればよい。
補色−原色マトリクス回路において原色信号の信号強度
から疑似輝度信号および疑似色差信号を算出する代わり
に、２つの原色信号の信号強度の除算値を算出し、除算
値に基づいた疑似カラー画像信号を作成し、通常像のカ
ラー画像信号とインポーズして表示すればよい。
【００８１】次に図１０を参照して、本発明の蛍光画像
表示装置を適用した第３の具体的な実施の形態である内
視鏡装置について説明する。なお、図１０において、図
６中の要素と同等の要素には同番号を付し、それらにつ
いての説明は特に必要のない限り省略する。
表示装置を適用した第３の具体的な実施の形態である内
視鏡装置について説明する。なお、図１０において、図
６中の要素と同等の要素には同番号を付し、それらにつ
いての説明は特に必要のない限り省略する。
【００８２】図１０は本発明による蛍光画像表示装置を
適用した内視鏡装置の概略構成図であり、生体測定部に
励起光を照射して、測定部の蛍光像を内視鏡先端に設け
られた通常像の撮像と兼用されるＣＣＤ撮像素子で撮像
して、モニタ上にカラー画像として表示するものであ
る。本発明の第３の実施の形態にかかる内視鏡装置は、
患者の病巣と疑われる部位に挿入される内視鏡200 、通
常像撮像用の白色光および蛍光像撮像用の励起光を発す
る光源を備える照明ユニット210 、蛍光画像および通常
画像を表示するための画像処理を行う画像処理ユニット
300 、通常画像および蛍光画像をインポーズするスーパ
ーインポーザ310 、各ユニットおよびスーパーインポー
ザ310 に接続され、動作タイミングの制御を行うコント
ローラ320、通常画像および蛍光画像をカラー表示する
モニタ170 から構成されている。
適用した内視鏡装置の概略構成図であり、生体測定部に
励起光を照射して、測定部の蛍光像を内視鏡先端に設け
られた通常像の撮像と兼用されるＣＣＤ撮像素子で撮像
して、モニタ上にカラー画像として表示するものであ
る。本発明の第３の実施の形態にかかる内視鏡装置は、
患者の病巣と疑われる部位に挿入される内視鏡200 、通
常像撮像用の白色光および蛍光像撮像用の励起光を発す
る光源を備える照明ユニット210 、蛍光画像および通常
画像を表示するための画像処理を行う画像処理ユニット
300 、通常画像および蛍光画像をインポーズするスーパ
ーインポーザ310 、各ユニットおよびスーパーインポー
ザ310 に接続され、動作タイミングの制御を行うコント
ローラ320、通常画像および蛍光画像をカラー表示する
モニタ170 から構成されている。
【００８３】画像処理ユニット300 は、ＣＣＤ撮像素子
206 で撮像した蛍光像および通常像からカラー画像信号
を作成する信号処理回路301 、該信号処理回路301 で得
られたカラー画像信号をデジタル化するA/D 変換回路30
2 、デジタル化されたカラー画像信号を保存する画像メ
モリ303 、該画像メモリから出力されたカラー画像信号
をDA変換するD/A 変換回路304 およびカラー画像信号を
ビデオ信号に変換するエンコーダ305 を備えている。
206 で撮像した蛍光像および通常像からカラー画像信号
を作成する信号処理回路301 、該信号処理回路301 で得
られたカラー画像信号をデジタル化するA/D 変換回路30
2 、デジタル化されたカラー画像信号を保存する画像メ
モリ303 、該画像メモリから出力されたカラー画像信号
をDA変換するD/A 変換回路304 およびカラー画像信号を
ビデオ信号に変換するエンコーダ305 を備えている。
【００８４】なお、信号処理回路301 は、ＣＣＤ撮像素
子206 で通常像を撮像した場合に、信号の２重サンプリ
ング、増幅、クランプ等のプロセス処理を行う通常画像
プロセス回路306と 、蛍光像を撮像した場合に、信号の
プロセス処理を行う蛍光画像プロセス回路307 と、イエ
ローフィルタ205a、シアンフィルタ205bおよびブランク
205cを透過した蛍光の信号強度から、青色波長帯域、緑
色波長帯域および赤色波長帯域の信号強度を算出する補
色−原色マトリクス回路308 と、各信号強度からカラー
画像信号を作成する画像信号マトリクス回路309 とから
構成されている。
子206 で通常像を撮像した場合に、信号の２重サンプリ
ング、増幅、クランプ等のプロセス処理を行う通常画像
プロセス回路306と 、蛍光像を撮像した場合に、信号の
プロセス処理を行う蛍光画像プロセス回路307 と、イエ
ローフィルタ205a、シアンフィルタ205bおよびブランク
205cを透過した蛍光の信号強度から、青色波長帯域、緑
色波長帯域および赤色波長帯域の信号強度を算出する補
色−原色マトリクス回路308 と、各信号強度からカラー
画像信号を作成する画像信号マトリクス回路309 とから
構成されている。
【００８５】以下、本発明による蛍光画像表示装置を適
用した上記構成の内視鏡装置の作用について説明する。
最初に、本内視鏡装置において、通常画像を表示する際
の作用を説明する。
用した上記構成の内視鏡装置の作用について説明する。
最初に、本内視鏡装置において、通常画像を表示する際
の作用を説明する。
【００８６】通常像を撮像時には、コントローラ320 か
らの信号に基づき白色光源用電源212 が駆動され、白色
光源211 から白色光L5が射出され、測定部20へ照射され
る。白色光L5の反射光L6は、モザイクフィル205 を透過
して、ＣＣＤ撮像素子206 に受光される。
らの信号に基づき白色光源用電源212 が駆動され、白色
光源211 から白色光L5が射出され、測定部20へ照射され
る。白色光L5の反射光L6は、モザイクフィル205 を透過
して、ＣＣＤ撮像素子206 に受光される。
【００８７】信号処理回路301 の通常画像プロセス回路
306 では、ＣＣＤ撮像素子206 で得られた信号のプロセ
ス処理を行い、次いで補色−原色マトリクス回路308 に
おいて、図６に示す補色−原色マトリクス回路236 と同
様に、イエロー帯域（緑＋赤）の信号強度Ye３、シアン
帯域（青＋緑）の信号強度Cy３および全測定波長帯域の
信号強度Ｗ３から、各画素毎にマトリクス演算を行い、
青色波長帯域の信号強度Ｂ３、緑色波長帯域の信号強度
Ｇ３および赤色波長帯域の信号強度Ｒ３を算出する。な
お、各マトリクス演算は隣接した画素の信号強度を用い
て行われる。さらに、画像信号マトリクス回路308 にお
いて、マトリクス演算により、３原色の信号強度Ｂ３、
Ｇ３およびＲ３からNTSC方式によるカラー画像信号であ
る輝度信号Ｙ３、色差信号Ｒ３−Ｙ３およびＢ３−Ｙ３
を算出する。
306 では、ＣＣＤ撮像素子206 で得られた信号のプロセ
ス処理を行い、次いで補色−原色マトリクス回路308 に
おいて、図６に示す補色−原色マトリクス回路236 と同
様に、イエロー帯域（緑＋赤）の信号強度Ye３、シアン
帯域（青＋緑）の信号強度Cy３および全測定波長帯域の
信号強度Ｗ３から、各画素毎にマトリクス演算を行い、
青色波長帯域の信号強度Ｂ３、緑色波長帯域の信号強度
Ｇ３および赤色波長帯域の信号強度Ｒ３を算出する。な
お、各マトリクス演算は隣接した画素の信号強度を用い
て行われる。さらに、画像信号マトリクス回路308 にお
いて、マトリクス演算により、３原色の信号強度Ｂ３、
Ｇ３およびＲ３からNTSC方式によるカラー画像信号であ
る輝度信号Ｙ３、色差信号Ｒ３−Ｙ３およびＢ３−Ｙ３
を算出する。
【００８８】信号処理回路301 で算出された各画素毎の
カラー画像信号（輝度信号Ｙ３、色差信号Ｒ３−Ｙ３お
よびＢ３−Ｙ３）はA/D 変換回路302 へ入力され、デジ
タル化された後、一旦画像メモリ303 の通常画像記憶領
域に保存される。該画像メモリ303 により保存された通
常像のカラー画像信号は、表示タイミングに合わせてD/
A 変換回路304 でDA変換され、エンコーダ305 で所定の
ビデオ信号に変換され、スーパーインポーザ310 に入力
され、後述する蛍光画像のカラー画像信号とインポーズ
された信号として、モニタ170 へ出力される。
カラー画像信号（輝度信号Ｙ３、色差信号Ｒ３−Ｙ３お
よびＢ３−Ｙ３）はA/D 変換回路302 へ入力され、デジ
タル化された後、一旦画像メモリ303 の通常画像記憶領
域に保存される。該画像メモリ303 により保存された通
常像のカラー画像信号は、表示タイミングに合わせてD/
A 変換回路304 でDA変換され、エンコーダ305 で所定の
ビデオ信号に変換され、スーパーインポーザ310 に入力
され、後述する蛍光画像のカラー画像信号とインポーズ
された信号として、モニタ170 へ出力される。
【００８９】次に、蛍光画像を表示する場合の作用につ
いて説明する。コントローラ320 からの信号に基づき、
励起光源用電源215 が駆動され、ＧａＮ系半導体レーザ
214から波長４１０nmの励起光L7が射出され、測定部20
へ照射される。
いて説明する。コントローラ320 からの信号に基づき、
励起光源用電源215 が駆動され、ＧａＮ系半導体レーザ
214から波長４１０nmの励起光L7が射出され、測定部20
へ照射される。
【００９０】励起光L7を照射されることにより生じる測
定部20からの蛍光L8は、モザイクフィル205 を透過し
て、ＣＣＤ撮像素子206 に結像される。
定部20からの蛍光L8は、モザイクフィル205 を透過し
て、ＣＣＤ撮像素子206 に結像される。
【００９１】なお、白色光L5の照射による通常像の撮像
と、励起光L7の照射による蛍光像の撮像のタイミング
は、コントローラ320 により、第２の実施の形態と同様
に、図９に示すタイミングチャートに従って実行され、
白色光L5の照射およびＣＣＤ撮像素子206 による通常像
の露光と、励起光L7の照射およびＣＣＤ撮像素子206 に
よる蛍光像の露光は、１／３０秒毎に交互に行われる。
なお、コントローラ320の制御により、通常像撮像時の
信号は、通常画像プロセス回路306 に入力され、蛍光像
撮像時の信号は蛍光画像プロセス回路307 に入力され
る。
と、励起光L7の照射による蛍光像の撮像のタイミング
は、コントローラ320 により、第２の実施の形態と同様
に、図９に示すタイミングチャートに従って実行され、
白色光L5の照射およびＣＣＤ撮像素子206 による通常像
の露光と、励起光L7の照射およびＣＣＤ撮像素子206 に
よる蛍光像の露光は、１／３０秒毎に交互に行われる。
なお、コントローラ320の制御により、通常像撮像時の
信号は、通常画像プロセス回路306 に入力され、蛍光像
撮像時の信号は蛍光画像プロセス回路307 に入力され
る。
【００９２】このため、通常像および蛍光像は、各々１
／１５秒毎に取得され、モニタ170に表示される通常画
像および蛍光画像は、１／１５秒毎に更新される動画と
して表示される。
／１５秒毎に取得され、モニタ170に表示される通常画
像および蛍光画像は、１／１５秒毎に更新される動画と
して表示される。
【００９３】信号処理回路301 の蛍光画像プロセス回路
30７では、ＣＣＤ撮像素子206 で得られた信号のプロセ
ス処理を行い、次いで通常像の撮像時と同様に、補色−
原色マトリクス回路308 において、イエロー帯域の信号
強度Ye５、シアン帯域の信号強度Cy５および全測定波長
帯域の信号強度Ｗ５を用いて、各画素毎にマトリクス演
算により青色波長帯域の信号強度Ｂ５、緑色波長帯域の
信号強度Ｇ５および赤色波長帯域の信号強度Ｒ５を算出
する。さらに、画像信号マトリクス回路308 において、
３原色の色信号Ｂ５、Ｇ５およびＲ５からNTSC方式によ
るマトリクス演算により、カラー画像信号である輝度信
号Ｙ５、色差信号Ｒ５−Ｙ５およびＢ５−Ｙ５を算出す
る。
30７では、ＣＣＤ撮像素子206 で得られた信号のプロセ
ス処理を行い、次いで通常像の撮像時と同様に、補色−
原色マトリクス回路308 において、イエロー帯域の信号
強度Ye５、シアン帯域の信号強度Cy５および全測定波長
帯域の信号強度Ｗ５を用いて、各画素毎にマトリクス演
算により青色波長帯域の信号強度Ｂ５、緑色波長帯域の
信号強度Ｇ５および赤色波長帯域の信号強度Ｒ５を算出
する。さらに、画像信号マトリクス回路308 において、
３原色の色信号Ｂ５、Ｇ５およびＲ５からNTSC方式によ
るマトリクス演算により、カラー画像信号である輝度信
号Ｙ５、色差信号Ｒ５−Ｙ５およびＢ５−Ｙ５を算出す
る。
【００９４】信号処理回路301 で算出された各画素毎の
カラー画像信号（輝度信号Ｙ５、色差信号Ｒ５−Ｙ５お
よびＢ５−Ｙ５）はA/D 変換回路302 へ入力され、デジ
タル化された後、画像メモリ303 の蛍光画像記憶領域に
保存され、表示タイミングに合わせてD/A 変換回路304
でDA変換され、エンコーダ305 で所定の信号に変換さ
れ、スーパーインポーザ310 に入力され、画像メモリ30
3 から出力された通常画像のカラー画像信号（輝度信号
Ｙ３、色差信号Ｒ３−Ｙ３およびＢ３−Ｙ３）とインポ
ーズされ、モニタ170 へ出力される。
カラー画像信号（輝度信号Ｙ５、色差信号Ｒ５−Ｙ５お
よびＢ５−Ｙ５）はA/D 変換回路302 へ入力され、デジ
タル化された後、画像メモリ303 の蛍光画像記憶領域に
保存され、表示タイミングに合わせてD/A 変換回路304
でDA変換され、エンコーダ305 で所定の信号に変換さ
れ、スーパーインポーザ310 に入力され、画像メモリ30
3 から出力された通常画像のカラー画像信号（輝度信号
Ｙ３、色差信号Ｒ３−Ｙ３およびＢ３−Ｙ３）とインポ
ーズされ、モニタ170 へ出力される。
【００９５】モニタ170 では、上記蛍光像のカラー画像
信号および通常像のカラー画像信号をそれぞれ変換し、
通常画像40および蛍光画像50を表示する。
信号および通常像のカラー画像信号をそれぞれ変換し、
通常画像40および蛍光画像50を表示する。
【００９６】このため、蛍光画像50は通常画像40と同様
に、波長太帯域４３０nm〜５１０nmの信号強度Ｂ５は色
信号Ｂとして、波長帯域５１０nm〜６００nmの信号強度
Ｇ５は色信号Ｇとして、波長帯域６００nm〜７００nmの
信号強度Ｒ５は色信号Ｒとして表示され、一般的なカラ
ー画像となる。従って、正常組織から発せられた蛍光の
表示色はシアンとなり、病変組織から発せられた蛍光の
表示色は白に近い色となり、図６に示す第２の実施の形
態と同様の効果が得られると共に、測定部から発せられ
る蛍光の波長帯域毎の信号強度の微妙な差異を色合いの
違いとして表示することができる。
に、波長太帯域４３０nm〜５１０nmの信号強度Ｂ５は色
信号Ｂとして、波長帯域５１０nm〜６００nmの信号強度
Ｇ５は色信号Ｇとして、波長帯域６００nm〜７００nmの
信号強度Ｒ５は色信号Ｒとして表示され、一般的なカラ
ー画像となる。従って、正常組織から発せられた蛍光の
表示色はシアンとなり、病変組織から発せられた蛍光の
表示色は白に近い色となり、図６に示す第２の実施の形
態と同様の効果が得られると共に、測定部から発せられ
る蛍光の波長帯域毎の信号強度の微妙な差異を色合いの
違いとして表示することができる。
【００９７】また、上記第３の実施に形態においては、
画像信号マトリクス回路308 において、３原色の色信号
Ｂ５、Ｇ５およびＲ５からカラー画像信号に変換するマ
トリクス演算の係数として、NTSC方式で用いる通常のマ
トリクス演算に使用される係数を用いたが、これに限定
されず、上記マトリクス演算の係数は、適宜選択可能で
あり、各信号強度に対する色合いを任意に設定できる。
画像信号マトリクス回路308 において、３原色の色信号
Ｂ５、Ｇ５およびＲ５からカラー画像信号に変換するマ
トリクス演算の係数として、NTSC方式で用いる通常のマ
トリクス演算に使用される係数を用いたが、これに限定
されず、上記マトリクス演算の係数は、適宜選択可能で
あり、各信号強度に対する色合いを任意に設定できる。
【００９８】なお、上記各実施の形態における内視鏡装
置では、モザイクフィルタとしては、イエローフィルタ
124aとブランク124bが組み合わされたモザイクフィルタ
123や、イエローフィルタ205a、シアンフィルタ205bお
よびブランク205cが組み合わされたモザイクフィルタ20
5 が用いられたが、本実施の形態の変型例として、上記
のモザイクフィルタの代わりに、図１１に示すように、
５１０nm以上の波長帯域（ａ）の光を透過させるイエロ
ーフィルタと、６００nm以下の波長帯域（ｂ）の光を透
過させるシアンフィルタと、５１０nm以下および６００
nm以上の波長帯域（ｃ）の光を透過させる帯域フィルタ
であるマゼンタフィルタが組み合わされたモザイクフィ
ルタを用いることもできる。
置では、モザイクフィルタとしては、イエローフィルタ
124aとブランク124bが組み合わされたモザイクフィルタ
123や、イエローフィルタ205a、シアンフィルタ205bお
よびブランク205cが組み合わされたモザイクフィルタ20
5 が用いられたが、本実施の形態の変型例として、上記
のモザイクフィルタの代わりに、図１１に示すように、
５１０nm以上の波長帯域（ａ）の光を透過させるイエロ
ーフィルタと、６００nm以下の波長帯域（ｂ）の光を透
過させるシアンフィルタと、５１０nm以下および６００
nm以上の波長帯域（ｃ）の光を透過させる帯域フィルタ
であるマゼンタフィルタが組み合わされたモザイクフィ
ルタを用いることもできる。
【００９９】この場合には、全測定波長帯域を透過させ
るブランクが設けられていないため、全測定波長帯域の
信号強度Ｗ’は、イエローフィルタを透過した光の信号
強度をYe’、シアンフィルタを透過した光の信号強度を
Cy、マゼンタフィルタを透過した光の信号強度をMg’と
すると、次式により算出される。
るブランクが設けられていないため、全測定波長帯域の
信号強度Ｗ’は、イエローフィルタを透過した光の信号
強度をYe’、シアンフィルタを透過した光の信号強度を
Cy、マゼンタフィルタを透過した光の信号強度をMg’と
すると、次式により算出される。
【０１００】Ｗ’＝１／２（Ye’＋Cy’＋Mg’） 従って、青色波長帯域の信号強度Ｂ’、緑色波長帯域の
信号強度Ｇ’および赤色波長帯域の信号強度Ｒ’は、次
式から算出できる。
信号強度Ｇ’および赤色波長帯域の信号強度Ｒ’は、次
式から算出できる。
【０１０１】 Ｂ’＝１／２（−Ye’＋Cy’＋Mg’） Ｇ’＝１／２（Ye’＋Cy’−Mg’） Ｒ’＝１／２（Ye’−Cy’＋Mg’） これらの、色信号から、疑似カラー画像信号およびカラ
ー画像信号を算出し、疑似カラー画像またはカラー画像
を表示することにより、第２の実施の形態または第３の
実施の形態と同様の効果を得ることができる。
ー画像信号を算出し、疑似カラー画像またはカラー画像
を表示することにより、第２の実施の形態または第３の
実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１０２】なお、各実施の形態においては、微少なフ
ィルタ要素が２次元平面上で多数交互に組み合わされた
モザイクフィルタを用いて各波長帯域の信号強度を検出
したが、例えば、ＣＣＤ撮像素子より大きいフィルタが
複数枚組み合わされた回転フィルタをＣＣＤ撮像素子の
前に配置することにより、各波長帯域の信号強度を順次
算出することができる。この場合には、順次記憶された
各波長帯域の信号強度から所望の波長帯域の信号強度を
算出するため、リアルタイムな表示画像を表示すること
はできないが、解像度が向上するため、被測定部が動き
の少ない部位であれば、鮮明な表示画像が得られる。
ィルタ要素が２次元平面上で多数交互に組み合わされた
モザイクフィルタを用いて各波長帯域の信号強度を検出
したが、例えば、ＣＣＤ撮像素子より大きいフィルタが
複数枚組み合わされた回転フィルタをＣＣＤ撮像素子の
前に配置することにより、各波長帯域の信号強度を順次
算出することができる。この場合には、順次記憶された
各波長帯域の信号強度から所望の波長帯域の信号強度を
算出するため、リアルタイムな表示画像を表示すること
はできないが、解像度が向上するため、被測定部が動き
の少ない部位であれば、鮮明な表示画像が得られる。
【図１】本発明による蛍光画像表示装置を適用した第１
の具体的な実施の形態である内視鏡装置の概略構成図
の具体的な実施の形態である内視鏡装置の概略構成図
【図２】上記第１の具体的な実施の形態の内視鏡装置に
使用されるモザイクフィルタを構成する帯域フィルタの
透過波長帯域を示す図
使用されるモザイクフィルタを構成する帯域フィルタの
透過波長帯域を示す図
【図３】上記モザイクフィルタの概略構成図
【図４】上記第１の具体的な実施の形態の内視鏡装置に
使用される信号処理回路の概略構成図
使用される信号処理回路の概略構成図
【図５】第１の実施の形態におけるタイミングチャート
【図６】本発明による蛍光画像表示装置を適用した第２
の具体的な実施の形態である内視鏡装置の概略構成図
の具体的な実施の形態である内視鏡装置の概略構成図
【図７】上記第２の具体的な実施の形態の内視鏡装置に
使用されるモザイクフィルタを構成する帯域フィルタの
透過波長帯域を示す図
使用されるモザイクフィルタを構成する帯域フィルタの
透過波長帯域を示す図
【図８】上記モザイクフィルタの概略構成図
【図９】第２の実施の形態におけるタイミングチャート
【図１０】本発明による蛍光画像表示装置を適用した第
３の具体的な実施の形態である内視鏡装置の概略構成図
３の具体的な実施の形態である内視鏡装置の概略構成図
【図１１】上記内視鏡装置の変型例に使用されるモザイ
クフィルタを構成する帯域フィルタの透過波長帯域を示
す図
クフィルタを構成する帯域フィルタの透過波長帯域を示
す図
【図１２】正常組織および病変組織から発せられる蛍光
のスペクトル強度分布図
のスペクトル強度分布図
10,20 測定部 30,40 通常画像 31,41,50 蛍光画像 L1,L5 白色光 L2、L6 反射光 L3,L7 励起光 L4,L8 蛍光 100,200 内視鏡 101,201 ライトガイド 102,202 ＣＣＤケーブル 103 イメージファイバ 108,125,206 ＣＣＤ撮像素子 110,210 照明ユニット 111,211 白色光源 114,214 ＧａＮ系半導体レーザ 120 蛍光撮像ユニット 121,231 励起光カットフィルタ 123,107,205 モザイクフィルタ 130,240 蛍光画像処理ユニット 131,141,221,231 信号処理回路 140,250 通常画像処理ユニット 150,240 表示画像処理ユニット 151,240,310 スーパーインポーザ 160,250,320 コントローラ 170 モニタ 300 画像処理ユニット 306 通常画像プロセス回路 307 蛍光画像プロセス回路
Claims (4)
- 【請求項１】 励起光を生体の測定部に照射する励起光
照射手段と、前記励起光の照射により前記測定部から発
せられた蛍光から、少なくも１つの所望の波長帯域の信
号強度に基づいた画像情報を取得する画像情報取得手段
と、前記画像情報を表示する表示手段とを有する蛍光画
像表示装置において、 前記画像情報取得手段が、前記所望の波長帯域の補色と
なる波長帯域を透過させる補色フィルタと、 該補色フィルタを透過した前記蛍光の信号強度を検出す
る補色信号強度検出手段と、 前記蛍光の全測定波長帯域の信号強度を検出する全信号
強度検出手段と、 前記補色信号強度検出手段で検出された信号強度と前記
全信号強度検出手段で検出された信号強度とから前記所
望の波長帯域の信号強度を算出する信号強度算出手段と
を備えてなることを特徴とする蛍光画像表示装置。 - 【請求項２】 前記全信号強度検出手段が、前記蛍光の
全測定波長帯域を透過させる全透過フィルタと、該全透
過フィルタを透過した蛍光の信号強度を検出する全測定
信号強度検出手段とから構成されることを特徴とする請
求項１記載の蛍光画像表示装置。 - 【請求項３】 励起光を生体の測定部に照射する励起光
照射手段と、前記励起光の照射により前記測定部から発
せられた蛍光から、青色波長帯域、緑色波長帯域または
赤色波長帯域の中の少なくも１つの所望の波長帯域の信
号強度に基づいた画像情報を取得する画像情報取得手段
と、前記画像情報を表示する表示手段とを有する蛍光画
像表示装置において、 前記画像情報取得手段が、前記青色波長帯域の波長帯域
の補色となるイエロー波長帯域の光を透過させるイエロ
ーフィルタと、 前記緑色波長帯域の補色となるマゼンタ波長帯域の光を
透過させるマゼンタフィルタと、 前記赤色波長帯域の補色となるシアン波長帯域の光を透
過させるシアンフィルタと、 前記イエローフィルタ、マゼンタフィルタおよびシアン
フィルタを透過した蛍光の信号強度をそれぞれ検出する
補色信号強度検出手段と、 該補色信号強度検出手段で検出されたイエロー波長帯域
の信号強度と、マゼンタ波長帯域の信号強度およびシア
ン波長帯域の信号強度とから、全測定波長帯域の信号強
度を算出する全信号強度算出手段と、 前記補色信号強度検出手段で検出された信号強度と前記
全信号強度算出手段で算出された全測定波長帯域の信号
強度とから前記所望の波長帯域の信号強度を算出する信
号強度算出手段とを備えてなることを特徴とする蛍光画
像表示装置。 - 【請求項４】 前記各フィルタは、２次元平面上で多数
交互に組み合わされて、モザイクフィルタを構成するこ
とを特徴とする請求項２または３記載の蛍光画像表示装
置。
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1999
- 1999-12-24 JP JP36666799A patent/JP2001178672A/ja active Pending
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2000
- 2000-12-22 US US09/742,402 patent/US6496719B2/en not_active Expired - Lifetime
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