JP2003215469A - 内視鏡装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 生体組織の組織表面近くの所望の深部の組織
情報をコントラストを良く観察できる内視鏡装置を提供
する。 【解決手段】 光源４と内視鏡３と信号処理手段７から
成り、光源は可視光領域を含む光源で、内視鏡は光源に
よる戻り光を撮像する撮像光学系２１を有する内視鏡
で、信号処理手段は撮像光学系からの撮像信号を処理す
る信号処理手段であり、被写体からの戻り光のうち強調
したい波長帯に対して、瞳の面積が大きくなるように撮
像光学系の瞳４３近傍に分光透過率分布を備える。
情報をコントラストを良く観察できる内視鏡装置を提供
する。 【解決手段】 光源４と内視鏡３と信号処理手段７から
成り、光源は可視光領域を含む光源で、内視鏡は光源に
よる戻り光を撮像する撮像光学系２１を有する内視鏡
で、信号処理手段は撮像光学系からの撮像信号を処理す
る信号処理手段であり、被写体からの戻り光のうち強調
したい波長帯に対して、瞳の面積が大きくなるように撮
像光学系の瞳４３近傍に分光透過率分布を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、医療用内視鏡及び
工業用内視鏡に関する。
工業用内視鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、照明光を照射し体腔内の内視
鏡画像を得る内視鏡装置が広く用いられている。この種
の内視鏡システムでは、光源装置からの照明光を体腔内
にライトガイド等を用い導光しその戻り光により被写体
を撮像する撮像手段を有する電子内視鏡が用いられ、ビ
デオプロセッサにより撮像手段からの撮像信号を信号処
理することにより観察モニターに内視鏡画像を表示し患
部等の観察部位を観察するようになっている。
鏡画像を得る内視鏡装置が広く用いられている。この種
の内視鏡システムでは、光源装置からの照明光を体腔内
にライトガイド等を用い導光しその戻り光により被写体
を撮像する撮像手段を有する電子内視鏡が用いられ、ビ
デオプロセッサにより撮像手段からの撮像信号を信号処
理することにより観察モニターに内視鏡画像を表示し患
部等の観察部位を観察するようになっている。
【０００３】内視鏡装置において通常の生体組織観察を
行なう場合は、光源装置で可視光領域の白色光を発光
し、例えば赤（R）色・緑（G）色・青（B）色の回転フ
ィルタを介することで面順次光を被写体に照射し、この
面順次光による戻り光をビデオプロセッサで同時化し画
像処理することでカラー画像を得たり、内視鏡の撮像手
段の撮像面の全面にカラーチップを配し白色光による戻
り光をカラーチップにて赤（R）色・緑（G）色・青
（B）色に分離する事で撮像しビデオプロセッサで画像
処理することで、カラー画像を得ている。
行なう場合は、光源装置で可視光領域の白色光を発光
し、例えば赤（R）色・緑（G）色・青（B）色の回転フ
ィルタを介することで面順次光を被写体に照射し、この
面順次光による戻り光をビデオプロセッサで同時化し画
像処理することでカラー画像を得たり、内視鏡の撮像手
段の撮像面の全面にカラーチップを配し白色光による戻
り光をカラーチップにて赤（R）色・緑（G）色・青
（B）色に分離する事で撮像しビデオプロセッサで画像
処理することで、カラー画像を得ている。
【０００４】内視鏡による観察や処置を行なう為に必要
な画像は、見た目と同じ自然画像であるよりも診断に有
効に最適化された画像である事が好ましい。体腔内組織
に対する光の深さ方向の深達度は、光の波長に依存して
おり、青（Ｂ）色のような波長が短い場合、生体組織で
の吸収特性及び散乱特性により表層付近までしか光は到
達せず、そこまでの深さの範囲で吸収、散乱を受け、表
面から出た光が観察される。また、青（Ｂ）色光より波
長が長い、緑（Ｇ）色光の場合、青（Ｂ）色光が深達す
る範囲よりさらに深い所まで深達し、その範囲で吸収、
散乱を受け、表面から出た光が観測される。さらにま
た、緑（Ｇ）色光より波長が長い、赤（Ｒ）色光は、さ
らに深い範囲まで光が到達する。
な画像は、見た目と同じ自然画像であるよりも診断に有
効に最適化された画像である事が好ましい。体腔内組織
に対する光の深さ方向の深達度は、光の波長に依存して
おり、青（Ｂ）色のような波長が短い場合、生体組織で
の吸収特性及び散乱特性により表層付近までしか光は到
達せず、そこまでの深さの範囲で吸収、散乱を受け、表
面から出た光が観察される。また、青（Ｂ）色光より波
長が長い、緑（Ｇ）色光の場合、青（Ｂ）色光が深達す
る範囲よりさらに深い所まで深達し、その範囲で吸収、
散乱を受け、表面から出た光が観測される。さらにま
た、緑（Ｇ）色光より波長が長い、赤（Ｒ）色光は、さ
らに深い範囲まで光が到達する。
【０００５】図５において、体腔内組織５１は、例えば
深さ方向に異なった血管等の吸収体分布構造を持つ場合
が多い。粘膜表層付近には主に毛細血管５２が多く分布
し、またこの層より深い中層には毛細血管のほかに毛細
血管より太い血管５３が分布し、さらに深層はさらに太
い血管５４が分布するようになる。
深さ方向に異なった血管等の吸収体分布構造を持つ場合
が多い。粘膜表層付近には主に毛細血管５２が多く分布
し、またこの層より深い中層には毛細血管のほかに毛細
血管より太い血管５３が分布し、さらに深層はさらに太
い血管５４が分布するようになる。
【０００６】そこで上記生体特性を考慮して、光源装置
の分光分布等を最適化したものとしては、特願2001−88
256号の明細書等に、離散的な分光特性の狭帯域な面順
次光で、所望の生体組織の深層組織情報を得て診断する
内視鏡装置が記載されている。
の分光分布等を最適化したものとしては、特願2001−88
256号の明細書等に、離散的な分光特性の狭帯域な面順
次光で、所望の生体組織の深層組織情報を得て診断する
内視鏡装置が記載されている。
【０００７】その他にも照明光と被写体との相互作用で
ある蛍光を使って、反射光では得られない生体情報の画
像を観察する内視鏡技術がある。内視鏡等により生体か
らの自家蛍光や生体へ薬物を注入し、その薬物の蛍光を
２次元画像として検出し、その蛍光像から、生体組織の
変性や癌等の疾患状態（例えば、疾患の種類や浸潤範
囲）を診断する内視鏡装置等が特開2001−198079号等に
開示されている。これは、生体細胞に４２０ｎｍ〜４８
０ｎｍの波長の励起光を照射すると、生体組織の正常部
位は、赤（Ｒ）色領域の蛍光に比してかなり強い緑色の
蛍光を発し、生体組織の腫瘍部位は、正常部位に対して
緑色の蛍光強度が低下することを利用し、信号の明暗に
より観察されている。
ある蛍光を使って、反射光では得られない生体情報の画
像を観察する内視鏡技術がある。内視鏡等により生体か
らの自家蛍光や生体へ薬物を注入し、その薬物の蛍光を
２次元画像として検出し、その蛍光像から、生体組織の
変性や癌等の疾患状態（例えば、疾患の種類や浸潤範
囲）を診断する内視鏡装置等が特開2001−198079号等に
開示されている。これは、生体細胞に４２０ｎｍ〜４８
０ｎｍの波長の励起光を照射すると、生体組織の正常部
位は、赤（Ｒ）色領域の蛍光に比してかなり強い緑色の
蛍光を発し、生体組織の腫瘍部位は、正常部位に対して
緑色の蛍光強度が低下することを利用し、信号の明暗に
より観察されている。
【０００８】さらに、内視鏡撮像光学系を最適化したも
のとしては、被写界深度を増大した内視鏡システムが特
開2000−5127号に開示されている。撮像光学系の被写界
深度を増大する手法は、特表平11−500235号（米国特許
5,748,371号）に開示されている。この手法による装置
は図11に示されるように、CCD等の撮像手段と、物体の
像を撮像手段の受光面に結像させるレンズ系と、光学系
の瞳位置に配置された光位相マスク（図12参照）と、撮
像手段からの画像データに基づいて画像を構築する画像
処理装置とを有している。光位相マスクを持たない通常
の結像光学系では、物体が合焦位置からずれるにしたが
って光学的伝達関数（OTF）の強度分布が図13から図14
さらに図１5へと変化する。
のとしては、被写界深度を増大した内視鏡システムが特
開2000−5127号に開示されている。撮像光学系の被写界
深度を増大する手法は、特表平11−500235号（米国特許
5,748,371号）に開示されている。この手法による装置
は図11に示されるように、CCD等の撮像手段と、物体の
像を撮像手段の受光面に結像させるレンズ系と、光学系
の瞳位置に配置された光位相マスク（図12参照）と、撮
像手段からの画像データに基づいて画像を構築する画像
処理装置とを有している。光位相マスクを持たない通常
の結像光学系では、物体が合焦位置からずれるにしたが
って光学的伝達関数（OTF）の強度分布が図13から図14
さらに図１5へと変化する。
【０００９】これに対して前記光位相マスクを持つ被写
界深度増大光学系では、同じずれに対するOTFの強度分
布はそれぞれ図16と図17と図18に示されるようになり、
その変化は少ない。ここで示す図13〜図22の横軸は像面
の相対的な空間周波数で２は撮像素子のナイキスト周波
数に相当するものであり、縦軸は撮像光学系の光学的伝
達関数を示す。この光学系によって結像された画像は、
画像処理装置によって、図19に示される特性の逆フィル
タによる処理が行われ、図16と図17と図18に示されるOT
Fの強度分布に対してそれぞれ図20と図21と図22に示さ
れるOTFの強度分布が得られる。これらは、いずれも、
通常の光学系の合焦時のOTFの強度分布に近い形を有し
ている。
界深度増大光学系では、同じずれに対するOTFの強度分
布はそれぞれ図16と図17と図18に示されるようになり、
その変化は少ない。ここで示す図13〜図22の横軸は像面
の相対的な空間周波数で２は撮像素子のナイキスト周波
数に相当するものであり、縦軸は撮像光学系の光学的伝
達関数を示す。この光学系によって結像された画像は、
画像処理装置によって、図19に示される特性の逆フィル
タによる処理が行われ、図16と図17と図18に示されるOT
Fの強度分布に対してそれぞれ図20と図21と図22に示さ
れるOTFの強度分布が得られる。これらは、いずれも、
通常の光学系の合焦時のOTFの強度分布に近い形を有し
ている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】通常、内視鏡による
体腔内組織の観察の際、白色光や図３に示したように各
波長域がオーバーラップした面順次光では、各波長の光
が一様に混合されているために、撮像して得られる画像
は色再現の良い自然な画像となる反面、内視鏡として観
察したい体腔内組織深部の情報が、他の深部の情報と混
ざり、コントラストの低い形での観察を余儀なくされる
といった問題がある。また、前記離散的な分光特性の狭
帯域な面順次光による内視鏡観察は、所望の深層組織情
報を得る事ができるが、照明の波長帯域を狭めるため
に、照明光は、色再現に適したRGBの波長帯がオーバー
ラップした分光特性の面順次光による照明に比べ暗くな
るといった問題がある。
体腔内組織の観察の際、白色光や図３に示したように各
波長域がオーバーラップした面順次光では、各波長の光
が一様に混合されているために、撮像して得られる画像
は色再現の良い自然な画像となる反面、内視鏡として観
察したい体腔内組織深部の情報が、他の深部の情報と混
ざり、コントラストの低い形での観察を余儀なくされる
といった問題がある。また、前記離散的な分光特性の狭
帯域な面順次光による内視鏡観察は、所望の深層組織情
報を得る事ができるが、照明の波長帯域を狭めるため
に、照明光は、色再現に適したRGBの波長帯がオーバー
ラップした分光特性の面順次光による照明に比べ暗くな
るといった問題がある。
【００１１】さらに、緑（Ｇ）色光や特に青（Ｂ）色
光からの戻り光は、高周波成分の多い被写体が多い為
に、赤（Ｒ）色光に比べて被写界深度が狭いといった問
題がある。
光からの戻り光は、高周波成分の多い被写体が多い為
に、赤（Ｒ）色光に比べて被写界深度が狭いといった問
題がある。
【００１２】また、前記離散的な分光特性の狭帯域な
面順次光での観察は、帯域が狭くなる為の透過光量減少
による明るさ不足、蛍光観察においては、蛍光が微弱信
号である為の明るさ不足といった問題がある。この明る
さ不足を補う為に対物光学系のＦナンバーを小さくする
と、被写界深度が狭くなる。その結果、食道などの動き
の激しい部位では特に、観察距離を保ちつつ、常に合焦
させておく事が難しいので被写界深度を広くすることは
必須であり、かつ蛍光像がコントラストの良い画像であ
る事が望ましい。
面順次光での観察は、帯域が狭くなる為の透過光量減少
による明るさ不足、蛍光観察においては、蛍光が微弱信
号である為の明るさ不足といった問題がある。この明る
さ不足を補う為に対物光学系のＦナンバーを小さくする
と、被写界深度が狭くなる。その結果、食道などの動き
の激しい部位では特に、観察距離を保ちつつ、常に合焦
させておく事が難しいので被写界深度を広くすることは
必須であり、かつ蛍光像がコントラストの良い画像であ
る事が望ましい。
【００１３】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、 生体組織の組織表面近くの所望の深部の組織情報をコ
ントラストを良く観察できる内視鏡装置、 緑（Ｇ）色光や青（Ｂ）色光の波長帯の戻り光も被写
界深度の広い内視鏡装置、 離散的な分光特性の狭帯域な面順次光による観察や蛍
光観察のような微弱光観察においても明るくかつ内視鏡
観察として所望の深度のある画像が得られるような内視
鏡装置、 を提供することを目的としている。
であり、 生体組織の組織表面近くの所望の深部の組織情報をコ
ントラストを良く観察できる内視鏡装置、 緑（Ｇ）色光や青（Ｂ）色光の波長帯の戻り光も被写
界深度の広い内視鏡装置、 離散的な分光特性の狭帯域な面順次光による観察や蛍
光観察のような微弱光観察においても明るくかつ内視鏡
観察として所望の深度のある画像が得られるような内視
鏡装置、 を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、内視鏡装置に
おいて、光源と内視鏡と信号処理手段から成り、前記光
源は可視光領域を含む光源で、前記内視鏡は前記光源に
よる戻り光を撮像する撮像光学系を有する内視鏡で、前
記信号処理手段は前記撮像光学系からの撮像信号を処理
する信号処理手段であり、被写体からの戻り光のうち強
調したい波長帯に対して、瞳の面積が大きくなるように
前記撮像光学系瞳近傍に分光透過率分布を備えることを
特徴とする。
おいて、光源と内視鏡と信号処理手段から成り、前記光
源は可視光領域を含む光源で、前記内視鏡は前記光源に
よる戻り光を撮像する撮像光学系を有する内視鏡で、前
記信号処理手段は前記撮像光学系からの撮像信号を処理
する信号処理手段であり、被写体からの戻り光のうち強
調したい波長帯に対して、瞳の面積が大きくなるように
前記撮像光学系瞳近傍に分光透過率分布を備えることを
特徴とする。
【００１５】また、各物体距離における撮像光学系の光
伝達関数を光学的に変更して被写界深度を増大させる光
位相マスクを備えていて、前記光位相マスクは、前記瞳
面積を大きくした波長帯に対して内視鏡実用被写界深度
の範囲で物体距離によらず上記光伝達関数がほぼ一定と
なるように構成および配置され、さらに、前記信号処理
手段に接続され、前記信号処理手段は、前記光位相マス
クによって行われた前記光伝達関数の変更を反転するこ
とによって前記記録された光イメージの電気的表示を復
元するための被写界深度ポスト処理手段になっているこ
とを特徴とする。
伝達関数を光学的に変更して被写界深度を増大させる光
位相マスクを備えていて、前記光位相マスクは、前記瞳
面積を大きくした波長帯に対して内視鏡実用被写界深度
の範囲で物体距離によらず上記光伝達関数がほぼ一定と
なるように構成および配置され、さらに、前記信号処理
手段に接続され、前記信号処理手段は、前記光位相マス
クによって行われた前記光伝達関数の変更を反転するこ
とによって前記記録された光イメージの電気的表示を復
元するための被写界深度ポスト処理手段になっているこ
とを特徴とする。
【００１６】また、撮像光学系の瞳の面積は、赤色以外
の可視光の波長帯が大きくなるように前記撮像光学系瞳
近傍に分光透過率分布を備えることを特徴とする。ま
た、各物体距離における撮像光学系の光伝達関数を光学
的に変更して被写界深度を増大させる光位相マスクを備
えていて、前記光位相マスクは、前記瞳面積を大きくし
た赤色以外の可視光の波長帯に対して内視鏡実用被写界
深度の範囲で物体距離によらず上記光伝達関数がほぼ一
定となるように構成および配置され、さらに、前記信号
処理手段に接続され、前記信号処理手段は、前記光位相
マスクによって行われた前記光伝達関数の変更を反転す
ることによって前記記録された光イメージの電気的表示
を復元するための被写界深度ポスト処理手段になってい
ることを特徴とする。
の可視光の波長帯が大きくなるように前記撮像光学系瞳
近傍に分光透過率分布を備えることを特徴とする。ま
た、各物体距離における撮像光学系の光伝達関数を光学
的に変更して被写界深度を増大させる光位相マスクを備
えていて、前記光位相マスクは、前記瞳面積を大きくし
た赤色以外の可視光の波長帯に対して内視鏡実用被写界
深度の範囲で物体距離によらず上記光伝達関数がほぼ一
定となるように構成および配置され、さらに、前記信号
処理手段に接続され、前記信号処理手段は、前記光位相
マスクによって行われた前記光伝達関数の変更を反転す
ることによって前記記録された光イメージの電気的表示
を復元するための被写界深度ポスト処理手段になってい
ることを特徴とする。
【００１７】また、前記光源から照明光は、少なくとも
一つの離散的な分光分布を持つ赤色、緑色、青色の回転
フィルタを介した狭帯域な面順次光であることを特徴と
する。
一つの離散的な分光分布を持つ赤色、緑色、青色の回転
フィルタを介した狭帯域な面順次光であることを特徴と
する。
【００１８】また、各物体距離における撮像光学系の光
伝達関数を光学的に変更して被写界深度を増大させる光
位相マスクを備えていて、前記光位相マスクは、前記瞳
面積を大きくした赤色以外の可視光の波長帯に対して内
視鏡実用被写界深度の範囲で物体距離によらず上記光伝
達関数がほぼ一定となるように構成および配置され、さ
らに、前記信号処理手段に接続され、前記信号処理手段
は、前記光位相マスクによって行われた前記光伝達関数
の変更を反転することによって前記記録された光イメー
ジの電気的表示を復元するための被写界深度ポスト処理
手段になっていることを特徴とする。
伝達関数を光学的に変更して被写界深度を増大させる光
位相マスクを備えていて、前記光位相マスクは、前記瞳
面積を大きくした赤色以外の可視光の波長帯に対して内
視鏡実用被写界深度の範囲で物体距離によらず上記光伝
達関数がほぼ一定となるように構成および配置され、さ
らに、前記信号処理手段に接続され、前記信号処理手段
は、前記光位相マスクによって行われた前記光伝達関数
の変更を反転することによって前記記録された光イメー
ジの電気的表示を復元するための被写界深度ポスト処理
手段になっていることを特徴とする。
【００１９】また、前記撮像光学系の瞳の面積を大きく
する赤色以外の波長帯は 400nm≦λ≦430nm 及び 550nm≦λ≦580nm の波長帯を含んでいることを特徴とする。
する赤色以外の波長帯は 400nm≦λ≦430nm 及び 550nm≦λ≦580nm の波長帯を含んでいることを特徴とする。
【００２０】また、撮像光学系の瞳の面積は、青色の可
視光の波長帯が大きくなるように前記撮像光学系瞳近傍
に分光透過率分布を備えることを特徴とする。また、各
物体距離における撮像光学系の光伝達関数を光学的に変
更して被写界深度を増大させる光位相マスクを備えてい
て、前記光位相マスクは、前記瞳面積を大きくした青色
の可視光の波長帯に対して内視鏡実用被写界深度の範囲
で物体距離によらず上記光伝達関数がほぼ一定となるよ
うに構成および配置され、さらに、前記信号処理手段に
接続され、前記信号処理手段は、前記光位相マスクによ
って行われた前記光伝達関数の変更を反転することによ
って前記記録された光イメージの電気的表示を復元する
ための被写界深度ポスト処理手段になっていることを特
徴とする。
視光の波長帯が大きくなるように前記撮像光学系瞳近傍
に分光透過率分布を備えることを特徴とする。また、各
物体距離における撮像光学系の光伝達関数を光学的に変
更して被写界深度を増大させる光位相マスクを備えてい
て、前記光位相マスクは、前記瞳面積を大きくした青色
の可視光の波長帯に対して内視鏡実用被写界深度の範囲
で物体距離によらず上記光伝達関数がほぼ一定となるよ
うに構成および配置され、さらに、前記信号処理手段に
接続され、前記信号処理手段は、前記光位相マスクによ
って行われた前記光伝達関数の変更を反転することによ
って前記記録された光イメージの電気的表示を復元する
ための被写界深度ポスト処理手段になっていることを特
徴とする。
【００２１】また、前記光源からの照明光は、少なくと
も一つの離散的な分光分布を持つ赤色、緑色、青色の回
転フィルタを介した狭帯域な面順次光であることを特徴
とする。
も一つの離散的な分光分布を持つ赤色、緑色、青色の回
転フィルタを介した狭帯域な面順次光であることを特徴
とする。
【００２２】また、撮像光学系内に被写界深度を増大さ
せる光位相マスクを備え、瞳の面積を大きくした青色の
可視域の波長帯に対して前記光位相マスクは、前記光位
相マスクによって変更されていない光伝達関数に比べ
て、被写体の距離に対して光伝達関数がほとんど変化し
ないように構成及び配置され、さらに、前記信号処理手
段に接続され、前記信号処理手段は、前記光位相マスク
によって行われた前記光伝達関数の変更を反転すること
によって前記記録された光イメージの電気的表示を復元
するための被写界深度ポスト処理手段になっていること
を特徴とする。
せる光位相マスクを備え、瞳の面積を大きくした青色の
可視域の波長帯に対して前記光位相マスクは、前記光位
相マスクによって変更されていない光伝達関数に比べ
て、被写体の距離に対して光伝達関数がほとんど変化し
ないように構成及び配置され、さらに、前記信号処理手
段に接続され、前記信号処理手段は、前記光位相マスク
によって行われた前記光伝達関数の変更を反転すること
によって前記記録された光イメージの電気的表示を復元
するための被写界深度ポスト処理手段になっていること
を特徴とする。
【００２３】また、前記撮像光学系の瞳の面積を大きく
する青色の可視域の波長帯は 400nm≦λ≦430nm の波長帯を含んでいることを特徴とする。
する青色の可視域の波長帯は 400nm≦λ≦430nm の波長帯を含んでいることを特徴とする。
【００２４】また、本発明は、内視鏡装置において、光
源と内視鏡と信号処理手段から成り、前記光源は、光感
受性物質または体腔組織の自家蛍光の励起波長領域にあ
る励起光を生体内部に照射する励起光光源で、前記内視
鏡は、前記励起光が照射された部位から発せられた蛍光
像を撮像する撮像光学系を有する内視鏡で、前記信号処
理手段は前記撮像光学系からの撮像信号を処理する信号
処理手段であり、前記撮像光学系は、蛍光波長帯に対し
て瞳の面積が大きくなるように、前記撮像光学系瞳近傍
に分光透過率分布を備えることを特徴とする。
源と内視鏡と信号処理手段から成り、前記光源は、光感
受性物質または体腔組織の自家蛍光の励起波長領域にあ
る励起光を生体内部に照射する励起光光源で、前記内視
鏡は、前記励起光が照射された部位から発せられた蛍光
像を撮像する撮像光学系を有する内視鏡で、前記信号処
理手段は前記撮像光学系からの撮像信号を処理する信号
処理手段であり、前記撮像光学系は、蛍光波長帯に対し
て瞳の面積が大きくなるように、前記撮像光学系瞳近傍
に分光透過率分布を備えることを特徴とする。
【００２５】また、各物体距離における撮像光学系の光
伝達関数を光学的に変更して被写界深度を増大させる光
位相マスクを備えていて、前記光位相マスクは、前記瞳
面積を大きくした蛍光波長帯に対して蛍光内視鏡実用被
写界深度の範囲で物体距離によらず上記光伝達関数がほ
ぼ一定となるように構成および配置され、さらに、前記
信号処理手段に接続され、前記信号処理手段は、前記光
位相マスクによって行われた前記光伝達関数の変更を反
転することによって前記記録された光イメージの電気的
表示を復元するための被写界深度ポスト処理手段になっ
ていることを特徴とする。
伝達関数を光学的に変更して被写界深度を増大させる光
位相マスクを備えていて、前記光位相マスクは、前記瞳
面積を大きくした蛍光波長帯に対して蛍光内視鏡実用被
写界深度の範囲で物体距離によらず上記光伝達関数がほ
ぼ一定となるように構成および配置され、さらに、前記
信号処理手段に接続され、前記信号処理手段は、前記光
位相マスクによって行われた前記光伝達関数の変更を反
転することによって前記記録された光イメージの電気的
表示を復元するための被写界深度ポスト処理手段になっ
ていることを特徴とする。
【００２６】また、前記撮像光学系の瞳の面積を大きく
する波長帯は 550nm≦λ≦600nm を含んでいることを特徴とする。
する波長帯は 550nm≦λ≦600nm を含んでいることを特徴とする。
【００２７】また、本発明は、内視鏡装置において、光
源と内視鏡と信号処理手段から成り、前記光源は可視光
領域を含む光源で、前記内視鏡は前記光源による戻り光
を撮像する撮像光学系を有し、さらに、各物体距離にお
ける撮像光学系の光伝達関数を光学的に変更して被写界
深度を増大させる光位相マスクを備えていて、前記光位
相マスクは、前記瞳面積を大きくした波長帯に対して内
視鏡実用被写界深度の範囲で物体距離によらず上記光伝
達関数がほぼ一定となるように構成および配置され、さ
らに、前記信号処理手段に接続され、前記信号処理手段
は、前記光位相マスクによって行われた前記光伝達関数
の変更を反転することによって前記記録された光イメー
ジの電気的表示を復元するための被写界深度ポスト処理
手段を含む信号処理手段であり、前記撮像光学系は、被
写体からの戻り光のうち強調したい波長帯に対して、瞳
の面積が大きくなるように前記撮像光学系瞳近傍に分光
透過率分布を備えることを特徴とする。
源と内視鏡と信号処理手段から成り、前記光源は可視光
領域を含む光源で、前記内視鏡は前記光源による戻り光
を撮像する撮像光学系を有し、さらに、各物体距離にお
ける撮像光学系の光伝達関数を光学的に変更して被写界
深度を増大させる光位相マスクを備えていて、前記光位
相マスクは、前記瞳面積を大きくした波長帯に対して内
視鏡実用被写界深度の範囲で物体距離によらず上記光伝
達関数がほぼ一定となるように構成および配置され、さ
らに、前記信号処理手段に接続され、前記信号処理手段
は、前記光位相マスクによって行われた前記光伝達関数
の変更を反転することによって前記記録された光イメー
ジの電気的表示を復元するための被写界深度ポスト処理
手段を含む信号処理手段であり、前記撮像光学系は、被
写体からの戻り光のうち強調したい波長帯に対して、瞳
の面積が大きくなるように前記撮像光学系瞳近傍に分光
透過率分布を備えることを特徴とする。
【００２８】また、撮像光学系の瞳の面積は、赤色以外
の可視光の波長帯が大きくなるように前記撮像光学系瞳
近傍に分光透過率分布を備えていることを特徴とする。
また、前記光源からの照明光は、少なくとも一つの離散
的な分光分布を持つ赤色、緑色、青色の回転フィルタを
介した狭帯域な面順次光であることを特徴とする。
の可視光の波長帯が大きくなるように前記撮像光学系瞳
近傍に分光透過率分布を備えていることを特徴とする。
また、前記光源からの照明光は、少なくとも一つの離散
的な分光分布を持つ赤色、緑色、青色の回転フィルタを
介した狭帯域な面順次光であることを特徴とする。
【００２９】また、撮像光学系の瞳の面積は、青色の可
視光の波長帯が大きくなるように前記撮像光学系瞳近傍
に分光透過率分布を備えていることを特徴とする。ま
た、前記光源からの照明光は、少なくとも一つの離散的
な分光分布を持つ赤色、緑色、青色の回転フィルタを介
した狭帯域な面順次光であることを特徴とする。
視光の波長帯が大きくなるように前記撮像光学系瞳近傍
に分光透過率分布を備えていることを特徴とする。ま
た、前記光源からの照明光は、少なくとも一つの離散的
な分光分布を持つ赤色、緑色、青色の回転フィルタを介
した狭帯域な面順次光であることを特徴とする。
【００３０】（作用）撮像光学系内の瞳近傍に、コント
ラストを高くしたい波長帯をより多く光を通す、つまり
瞳の面積が大きくなるような分光透過率分布を持つ光学
素子を配置すると、特定の波長帯の情報（光量）が他の
波長帯に比べ多くなる事、Ｆナンバーが小さくなり光伝
達関数が高くなる事によって、瞳の面積を大きくした波
長帯のコントラストが高くなる。これで、光源の分光透
過率分布を選ばずに、内視鏡観察として必要な波長帯の
情報を強調させる、つまりコントラストの高い画像とし
て観察する事が可能となる。
ラストを高くしたい波長帯をより多く光を通す、つまり
瞳の面積が大きくなるような分光透過率分布を持つ光学
素子を配置すると、特定の波長帯の情報（光量）が他の
波長帯に比べ多くなる事、Ｆナンバーが小さくなり光伝
達関数が高くなる事によって、瞳の面積を大きくした波
長帯のコントラストが高くなる。これで、光源の分光透
過率分布を選ばずに、内視鏡観察として必要な波長帯の
情報を強調させる、つまりコントラストの高い画像とし
て観察する事が可能となる。
【００３１】前記撮像光学系の明るくした波長帯は、F
ナンバーが小さいので、その結果被写界深度が狭くな
る。そこで、開口を大きくした波長域に対して、撮像光
学系内に光位相マスクを配置して空間周波数特性変換を
行ない、物体が合焦位置からずれても、ボケ程度をほぼ
一定にする。そのボケ程度がほぼ一定となった波長帯の
画像に対して、空間周波数を復元するような信号処理を
行なう事により、選択的にコントラストを高くした組織
深部情報の被写界深度拡大が行える。
ナンバーが小さいので、その結果被写界深度が狭くな
る。そこで、開口を大きくした波長域に対して、撮像光
学系内に光位相マスクを配置して空間周波数特性変換を
行ない、物体が合焦位置からずれても、ボケ程度をほぼ
一定にする。そのボケ程度がほぼ一定となった波長帯の
画像に対して、空間周波数を復元するような信号処理を
行なう事により、選択的にコントラストを高くした組織
深部情報の被写界深度拡大が行える。
【００３２】内視鏡の実用被写界深度は、観察物体に対
して大体２ｍｍから１００ｍｍの範囲で設定される。例
えば医療用の内視鏡において、体腔内をスクリーニング
して病変部を確認し、その病変部に対して組織の一部を
採取するなどの処置を行う用途では１０ｍｍから１００
ｍｍの範囲に設定される。また上記病変部を近接拡大し
て、より詳細な病変部の組織情報を得る用途では２ｍｍ
から３０ｍｍの範囲に設定される。また上記の２つの用
途を兼ね備える内視鏡では、３ｍｍから８０ｍｍ程度の
範囲に設定される。また蛍光観察など特定の波長の光を
使用して観察を行う内視鏡では、生体の正常部位と病変
部位の境界を特定するために、病変部の全体像を映し出
せる程度の被写界深度を確保する一方で、上記病変部が
生体組織に対してどの程度浸潤しているかを特定するた
めに、上記病変部を近接拡大して観察する必要があり、
実用被写界深度は２ｍｍから５０ｍｍに設定される。こ
のように内視鏡の実用被写界深度は、観察物体に対して
大体２ｍｍから１００ｍｍの範囲で内視鏡の用途に応じ
て適宜設定されるが、いずれの場合でも本発明を適用す
ることができる。
して大体２ｍｍから１００ｍｍの範囲で設定される。例
えば医療用の内視鏡において、体腔内をスクリーニング
して病変部を確認し、その病変部に対して組織の一部を
採取するなどの処置を行う用途では１０ｍｍから１００
ｍｍの範囲に設定される。また上記病変部を近接拡大し
て、より詳細な病変部の組織情報を得る用途では２ｍｍ
から３０ｍｍの範囲に設定される。また上記の２つの用
途を兼ね備える内視鏡では、３ｍｍから８０ｍｍ程度の
範囲に設定される。また蛍光観察など特定の波長の光を
使用して観察を行う内視鏡では、生体の正常部位と病変
部位の境界を特定するために、病変部の全体像を映し出
せる程度の被写界深度を確保する一方で、上記病変部が
生体組織に対してどの程度浸潤しているかを特定するた
めに、上記病変部を近接拡大して観察する必要があり、
実用被写界深度は２ｍｍから５０ｍｍに設定される。こ
のように内視鏡の実用被写界深度は、観察物体に対して
大体２ｍｍから１００ｍｍの範囲で内視鏡の用途に応じ
て適宜設定されるが、いずれの場合でも本発明を適用す
ることができる。
【００３３】ここで、被写界深度について図３４を用い
て説明する。撮像光学系６０によって物体Ｏの像Ｉが形
成されるとき、この像Ｉの位置にCCDを配置することで
ピントが合った像を得ることができる。物体Ｏを近接し
撮像光学系６０からＸnの距離のO'の位置とすると、像
位置はＩの位置からずれてＩ'の位置に形成される。逆
に物体Ｏを遠方にし撮像光学系６０からＸfの距離のO"
の位置とすると、像位置はＩ"の位置に形成される。CCD
の位置が固定されているとすると、CCD位置における像
Ｉ'およびＩ"は錯乱円径δとなりピントボケした画像に
なる。しかしながら、CCDの分解能が錯乱円径δより大
きい場合、画像はCCDの分解能で決定し、物体がＯ'から
Ｏ"の距離の範囲Ｄ（＝Ｘf−Ｘn）にあるときはピント
が合っているように感じられる。この範囲Ｄを被写界深
度と呼ぶ。光学系の実効ＦナンバーをＦnoEFF、焦点距
離をｆLとすると ｜１／Ｘn−１／Ｘf｜＝２δＦnoEFF／ｆL 2 が成り立つ。
て説明する。撮像光学系６０によって物体Ｏの像Ｉが形
成されるとき、この像Ｉの位置にCCDを配置することで
ピントが合った像を得ることができる。物体Ｏを近接し
撮像光学系６０からＸnの距離のO'の位置とすると、像
位置はＩの位置からずれてＩ'の位置に形成される。逆
に物体Ｏを遠方にし撮像光学系６０からＸfの距離のO"
の位置とすると、像位置はＩ"の位置に形成される。CCD
の位置が固定されているとすると、CCD位置における像
Ｉ'およびＩ"は錯乱円径δとなりピントボケした画像に
なる。しかしながら、CCDの分解能が錯乱円径δより大
きい場合、画像はCCDの分解能で決定し、物体がＯ'から
Ｏ"の距離の範囲Ｄ（＝Ｘf−Ｘn）にあるときはピント
が合っているように感じられる。この範囲Ｄを被写界深
度と呼ぶ。光学系の実効ＦナンバーをＦnoEFF、焦点距
離をｆLとすると ｜１／Ｘn−１／Ｘf｜＝２δＦnoEFF／ｆL 2 が成り立つ。
【００３４】生体組織上で、腫瘍がどこまで広がってい
るか（病変の範囲）を正確に診断する場合、青色から緑
色光を用いて生体組織の表層付近から深さ方向に走行し
ている血管構造を詳細に調べることは非常に有効な診断
方法である。
るか（病変の範囲）を正確に診断する場合、青色から緑
色光を用いて生体組織の表層付近から深さ方向に走行し
ている血管構造を詳細に調べることは非常に有効な診断
方法である。
【００３５】内視鏡観察において、赤色以外の体腔組織
深部情報を高コントラストにし、かつ広い被写界深度を
実現する為に、赤色以外の波長帯域に対して撮像光学系
の瞳を大きくすると上記観察が可能になる。また、瞳を
大きくした赤色光以外の波長域に対して、撮像光学系内
に光位相マスクを配置して空間周波数特性変換を行な
い、物体が合焦位置からずれても、ボケ程度をほぼ一定
にする。そのボケ程度がほぼ一定となった波長帯の画像
に対して、空間周波数を復元するような信号処理を行な
い、コントラストを高くした組織深部情報の被写界深度
を拡大すると更に効果的な観察になる。
深部情報を高コントラストにし、かつ広い被写界深度を
実現する為に、赤色以外の波長帯域に対して撮像光学系
の瞳を大きくすると上記観察が可能になる。また、瞳を
大きくした赤色光以外の波長域に対して、撮像光学系内
に光位相マスクを配置して空間周波数特性変換を行な
い、物体が合焦位置からずれても、ボケ程度をほぼ一定
にする。そのボケ程度がほぼ一定となった波長帯の画像
に対して、空間周波数を復元するような信号処理を行な
い、コントラストを高くした組織深部情報の被写界深度
を拡大すると更に効果的な観察になる。
【００３６】生体組織において、特に早期癌病変部では
生体粘膜表層に分布する毛細血管の構造に癌特有の変化
が現れる。そこで拡大倍率の高い対物光学系を用いて粘
膜表層を拡大し、さらに青色光を用いて粘膜表層に分布
する毛細血管を観察する。
生体粘膜表層に分布する毛細血管の構造に癌特有の変化
が現れる。そこで拡大倍率の高い対物光学系を用いて粘
膜表層を拡大し、さらに青色光を用いて粘膜表層に分布
する毛細血管を観察する。
【００３７】青色の波長帯に対して撮像光学系の瞳を大
きくすると上記生体粘膜表層の観察が可能になる。さら
に、瞳を大きくした青色の波長域に対して、撮像光学系
内に光位相マスクを配置して空間周波数特性変換を行な
い、物体が合焦位置からずれても、ボケ程度をほぼ一定
にする。そのボケ程度がほぼ一定となった波長帯の画像
に対して、空間周波数を復元するような信号処理を行な
い、コントラストを高くした組織深部情報の被写界深度
を拡大すると、粘膜表層部分に多くある毛細血管は空間
周波数が高い為に、瞳を大きくして被写界深度が狭くな
った光学系を内視鏡観察により適した形で提供できる。
きくすると上記生体粘膜表層の観察が可能になる。さら
に、瞳を大きくした青色の波長域に対して、撮像光学系
内に光位相マスクを配置して空間周波数特性変換を行な
い、物体が合焦位置からずれても、ボケ程度をほぼ一定
にする。そのボケ程度がほぼ一定となった波長帯の画像
に対して、空間周波数を復元するような信号処理を行な
い、コントラストを高くした組織深部情報の被写界深度
を拡大すると、粘膜表層部分に多くある毛細血管は空間
周波数が高い為に、瞳を大きくして被写界深度が狭くな
った光学系を内視鏡観察により適した形で提供できる。
【００３８】また、RGBの回転フィルタの分光特性を離
散的かつ狭帯域な面順次光とする事で照明光からの戻り
光の情報が限定されて、より所望の深部の組織情報を視
認する事が可能となり、瞳を大きくした波長帯に対し
て、深度拡大を行ない、観察深度を深くするとより良
い。
散的かつ狭帯域な面順次光とする事で照明光からの戻り
光の情報が限定されて、より所望の深部の組織情報を視
認する事が可能となり、瞳を大きくした波長帯に対し
て、深度拡大を行ない、観察深度を深くするとより良
い。
【００３９】励起光により、生体からの、または生体へ
の薬物注入した結果の薬物の蛍光は、励起波長帯により
得られる蛍光波長帯域が特定される。内視鏡による蛍光
観察を行なう場合、通常の反射、散乱光による戻り光を
背景として部位等の確認をする。その蛍光信号をよりコ
ントラスト良く観察する為に、蛍光波長帯域のみ瞳を大
きくするように瞳近傍に分光透過率分布を備え、実現す
る。さらに、蛍光観察は信号が微弱光である為に、撮像
光学系に対して被写体が近接するケースが多い。そこで
被写界深度を拡大するとさらに効果的となる。
の薬物注入した結果の薬物の蛍光は、励起波長帯により
得られる蛍光波長帯域が特定される。内視鏡による蛍光
観察を行なう場合、通常の反射、散乱光による戻り光を
背景として部位等の確認をする。その蛍光信号をよりコ
ントラスト良く観察する為に、蛍光波長帯域のみ瞳を大
きくするように瞳近傍に分光透過率分布を備え、実現す
る。さらに、蛍光観察は信号が微弱光である為に、撮像
光学系に対して被写体が近接するケースが多い。そこで
被写界深度を拡大するとさらに効果的となる。
【００４０】
【発明の実施例】以下、図面を参照して本発明の内視鏡
装置の実施例を説明する。 （実施例１）図１に示すように、本実施例の内視鏡装置
１は、体腔内に挿入し体腔内組織を撮像する撮像手段と
して撮像素子２及び撮像光学系21を有する電子内視鏡3
と、電子内視鏡3に照明光を供給する光源装置4と、電子
内視鏡3のCCD２からの撮像信号を信号処理して内視鏡画
像を観察モニター5に表示したり内視鏡画像を符号化し
て圧縮画像としてデジタルファイリング装置6に出力す
るビデオプロセッサ7とから構成される。
装置の実施例を説明する。 （実施例１）図１に示すように、本実施例の内視鏡装置
１は、体腔内に挿入し体腔内組織を撮像する撮像手段と
して撮像素子２及び撮像光学系21を有する電子内視鏡3
と、電子内視鏡3に照明光を供給する光源装置4と、電子
内視鏡3のCCD２からの撮像信号を信号処理して内視鏡画
像を観察モニター5に表示したり内視鏡画像を符号化し
て圧縮画像としてデジタルファイリング装置6に出力す
るビデオプロセッサ7とから構成される。
【００４１】光源装置4は、照明光を発光するキセノン
ランプ11と、白色光の熱線を遮断する熱線カットフィル
タ12と、熱線カットフィルタ12を介した白色光の光量を
制限する絞り装置13'と、照明光を面順次光にする回転
フィルタ14と、回転フィルタ14の回転を制御する制御回
路17とを備えて構成される。
ランプ11と、白色光の熱線を遮断する熱線カットフィル
タ12と、熱線カットフィルタ12を介した白色光の光量を
制限する絞り装置13'と、照明光を面順次光にする回転
フィルタ14と、回転フィルタ14の回転を制御する制御回
路17とを備えて構成される。
【００４２】回転フィルタ14は、図2に示すように、円
盤状に構成され中心を回転軸とした2重構造となってお
り、外側の径部分には図3に示すような色再現に適した
オーバーラップした分光特性の面順次光を出力するため
の第１のフィルタ組を構成するＲ1フィルタ14ｒ1、G１
フィルタ14g１、B1フィルタ14ｂ1が配置され、内側の径
部分には図４に示すような所望の深層組織情報が抽出可
能な離散的な分光特性の狭帯域な面順次光を出力するた
めの第2のフィルタ組を構成するR2フィルタ14ｒ2、G2フ
ィルタ14g２、B2フィルタ14b2が配置されている。そし
て、回転フィルタ14は、図１に示すように、制御回路17
により回転フィルタモータ18の駆動制御がなされ回転さ
れ、また径方向の移動（光源内光学系の光軸に対し垂直
な移動であって、回転フィルタ１４の第１のフィルタ組
あるいは第２のフィルタ組を選択的に光軸上に移動）が
後述するビデオプロセッサ7内のモード切替回路42から
の制御信号によりモード切替モータ19によって行われ
る。
盤状に構成され中心を回転軸とした2重構造となってお
り、外側の径部分には図3に示すような色再現に適した
オーバーラップした分光特性の面順次光を出力するため
の第１のフィルタ組を構成するＲ1フィルタ14ｒ1、G１
フィルタ14g１、B1フィルタ14ｂ1が配置され、内側の径
部分には図４に示すような所望の深層組織情報が抽出可
能な離散的な分光特性の狭帯域な面順次光を出力するた
めの第2のフィルタ組を構成するR2フィルタ14ｒ2、G2フ
ィルタ14g２、B2フィルタ14b2が配置されている。そし
て、回転フィルタ14は、図１に示すように、制御回路17
により回転フィルタモータ18の駆動制御がなされ回転さ
れ、また径方向の移動（光源内光学系の光軸に対し垂直
な移動であって、回転フィルタ１４の第１のフィルタ組
あるいは第２のフィルタ組を選択的に光軸上に移動）が
後述するビデオプロセッサ7内のモード切替回路42から
の制御信号によりモード切替モータ19によって行われ
る。
【００４３】なお、キセノンランプ11、絞り装置13'、
回転フィルタモータ18及びモード切替モータ19には電源
部10より電力が供給される。ビデオプロセッサ7は、CCD
2を駆動するCCDドライバ20と、撮像光学系21を介してCC
D2により体腔内組織を撮像した撮像信号を増幅するアン
プ22と、アンプ22を介した撮像信号に対して相関2重サ
ンプリング及びノイズ除去等を行うプロセス回路23と、
プロセス回路23を経た撮像信号をデジタル信号の画像デ
ータに変換するA/D変換器24と、面順次光の各画像デー
タを読み出しガンマ補正処理、輪郭強調処理、色処理等
を行なう画像処理回路30と、画像処理回路30からの画像
データをアナログ信号に変換するD/A回路31,32,33と、D
/A回路31,32,33の出力を符号化する符号化回路34と、光
源装置4の制御回路17からの回転フィルタ14の回転に同
期した同期信号を入力し各種タイミング信号を上記各回
路に出力するタイミングジェネレータ35とを備えて構成
される。
回転フィルタモータ18及びモード切替モータ19には電源
部10より電力が供給される。ビデオプロセッサ7は、CCD
2を駆動するCCDドライバ20と、撮像光学系21を介してCC
D2により体腔内組織を撮像した撮像信号を増幅するアン
プ22と、アンプ22を介した撮像信号に対して相関2重サ
ンプリング及びノイズ除去等を行うプロセス回路23と、
プロセス回路23を経た撮像信号をデジタル信号の画像デ
ータに変換するA/D変換器24と、面順次光の各画像デー
タを読み出しガンマ補正処理、輪郭強調処理、色処理等
を行なう画像処理回路30と、画像処理回路30からの画像
データをアナログ信号に変換するD/A回路31,32,33と、D
/A回路31,32,33の出力を符号化する符号化回路34と、光
源装置4の制御回路17からの回転フィルタ14の回転に同
期した同期信号を入力し各種タイミング信号を上記各回
路に出力するタイミングジェネレータ35とを備えて構成
される。
【００４４】また、本発明の内視鏡装置は、複数の種類
の電子内視鏡を接続することができるようになってお
り、複数の種類の電子内視鏡の中、少なくとも１つの電
子内視鏡３は、その撮像光学系21内に光位相マスクであ
る瞳変調素子のような空間周波数特性変換手段13及び撮
像光学系の瞳43には光の波長によって有効Fナンバーが
異なる分光透過率分布が設けられている。そして、ビデ
オプロセッサ7には接続された電子内視鏡2の空間周波数
特性に対応した空間周波数復元手段が画像処理装置30に
よって、RGB各波長帯域の空間周波数特性に対応した逆
周波数特性フィルタ、又はそれに相当するデジタルフィ
ルタのプログラムデータ（式や数値）が保存されている
メモリ44から転送されて、電子内視鏡３で得られた画像
に対して空間周波数特性の復元処理が行なわれる。ま
た、接続された電子内視鏡３の種類を判別する為に、電
子内視鏡３内に判別回路41及びビデオプロセッサ7に制
御装置45がある。
の電子内視鏡を接続することができるようになってお
り、複数の種類の電子内視鏡の中、少なくとも１つの電
子内視鏡３は、その撮像光学系21内に光位相マスクであ
る瞳変調素子のような空間周波数特性変換手段13及び撮
像光学系の瞳43には光の波長によって有効Fナンバーが
異なる分光透過率分布が設けられている。そして、ビデ
オプロセッサ7には接続された電子内視鏡2の空間周波数
特性に対応した空間周波数復元手段が画像処理装置30に
よって、RGB各波長帯域の空間周波数特性に対応した逆
周波数特性フィルタ、又はそれに相当するデジタルフィ
ルタのプログラムデータ（式や数値）が保存されている
メモリ44から転送されて、電子内視鏡３で得られた画像
に対して空間周波数特性の復元処理が行なわれる。ま
た、接続された電子内視鏡３の種類を判別する為に、電
子内視鏡３内に判別回路41及びビデオプロセッサ7に制
御装置45がある。
【００４５】次に、このように構成された本実施例の内
視鏡装置の作用について説明する。図5において、体腔
内組織51は、例えば深さ方向に異なった血管等の吸収体
部分布構造を持つ場合が多い。粘膜表層付近には主に毛
細血管52が多く分布し、またこの層より深い中層には毛
細血管の他に毛細血管よりも太い血管53が分布し、さら
に深層にはさらに太い血管54が分布するようになる。
視鏡装置の作用について説明する。図5において、体腔
内組織51は、例えば深さ方向に異なった血管等の吸収体
部分布構造を持つ場合が多い。粘膜表層付近には主に毛
細血管52が多く分布し、またこの層より深い中層には毛
細血管の他に毛細血管よりも太い血管53が分布し、さら
に深層にはさらに太い血管54が分布するようになる。
【００４６】一方、光は体腔内組織51に対する光の深さ
方向の深達度は、光の波長に依存しており、可視域を含
む照明光は、図6に示すように、青（B）色光のような波
長が短い光の場合、生体組織での吸収特性及び散乱特性
により表層付近までしか光は深達せず、そこまでの深さ
の範囲で吸収、散乱を受け、表面から出た光が観測され
る。また、青（B）色光より波長が長い、緑（G）色光の
場合、青（B）色光が深達する範囲よりさらに深い所ま
で深達し、その範囲で吸収、散乱を受け、表面から出た
光が観測される。さらにまた、緑（G）色光より波長が
長い、赤（R）色光は、さらに深い範囲まで光が到達す
る。
方向の深達度は、光の波長に依存しており、可視域を含
む照明光は、図6に示すように、青（B）色光のような波
長が短い光の場合、生体組織での吸収特性及び散乱特性
により表層付近までしか光は深達せず、そこまでの深さ
の範囲で吸収、散乱を受け、表面から出た光が観測され
る。また、青（B）色光より波長が長い、緑（G）色光の
場合、青（B）色光が深達する範囲よりさらに深い所ま
で深達し、その範囲で吸収、散乱を受け、表面から出た
光が観測される。さらにまた、緑（G）色光より波長が
長い、赤（R）色光は、さらに深い範囲まで光が到達す
る。
【００４７】通常観察時には、照明光の光路上に図２の
回転フィルタ14の第1のフィルタ組であるR1フィルタ14r
1、G1フィルタ14g1、B1フィルタ14b1に位置するように
ビデオプロセッサの7内のモード切替回路４２が制御信
号によりモード切替モータ19を制御する。
回転フィルタ14の第1のフィルタ組であるR1フィルタ14r
1、G1フィルタ14g1、B1フィルタ14b1に位置するように
ビデオプロセッサの7内のモード切替回路４２が制御信
号によりモード切替モータ19を制御する。
【００４８】体腔内組織51の通常観察時におけるR1フィ
ルタ14r1、G1フィルタ14g1、B1フィルタ14b1は、図3に
示したように各波長域がオーバーラップしているため
に、B1フィルタ14b1によるCCD２で撮像される撮像信号
には図7（a）に示すような浅層での組織情報を多く含む
浅層及び中層組織情報を有するバンド画像が撮像され、
またG1フィルタ14g1によるCCD２で撮像される撮像信号
には図7（ｂ）に示すような中層での組織情報を多く含
む浅層及び中層組織情報を有するバンド画像が撮像さ
れ、さらにR1フィルタ14r1によるCCD２で撮像される撮
像信号には図7（ｃ）に示すような深層での組織情報を
多く含む中層及び深層組織情報を有するバンド画像が撮
像される。
ルタ14r1、G1フィルタ14g1、B1フィルタ14b1は、図3に
示したように各波長域がオーバーラップしているため
に、B1フィルタ14b1によるCCD２で撮像される撮像信号
には図7（a）に示すような浅層での組織情報を多く含む
浅層及び中層組織情報を有するバンド画像が撮像され、
またG1フィルタ14g1によるCCD２で撮像される撮像信号
には図7（ｂ）に示すような中層での組織情報を多く含
む浅層及び中層組織情報を有するバンド画像が撮像さ
れ、さらにR1フィルタ14r1によるCCD２で撮像される撮
像信号には図7（ｃ）に示すような深層での組織情報を
多く含む中層及び深層組織情報を有するバンド画像が撮
像される。
【００４９】ここで、接続した電子内視鏡2の撮像光学
系21の明るさ絞り直後の平面部（瞳43）には、図9に示
す、分光透過率分布の範囲を有する。すなわち半径の小
さいaの部分は図10（a）に示す分光透過率特性を持ち、
半径の大きいbの部分は図10（b）に示す分光透過率特性
を持つ。したがって、赤（R）色光以外の波長帯域の有
効Fナンバーが小さくなり、開口の大きくなった青（B）
色光及び緑（G）色光は情報量が多くなり、赤（R）色光
に対して青（B）色光及び緑（G）色光はコントラストの
高い画像が撮像光学系のみで実現されている。
系21の明るさ絞り直後の平面部（瞳43）には、図9に示
す、分光透過率分布の範囲を有する。すなわち半径の小
さいaの部分は図10（a）に示す分光透過率特性を持ち、
半径の大きいbの部分は図10（b）に示す分光透過率特性
を持つ。したがって、赤（R）色光以外の波長帯域の有
効Fナンバーが小さくなり、開口の大きくなった青（B）
色光及び緑（G）色光は情報量が多くなり、赤（R）色光
に対して青（B）色光及び緑（G）色光はコントラストの
高い画像が撮像光学系のみで実現されている。
【００５０】この分光透過率分布の範囲は円形である必
要はなく、コントラストを上げたい波長帯域に対して光
の透過量を多く設定すればよい。図23に撮像光学系の断
面図を示す。ここで、撮像光学系の明るさ絞り57のすぐ
後ろには、平面部を設けた光学素子58が配置してあり、
光学素子58の平面部表面に上記図10に示す分光透過率分
布を持たせるような薄膜が備わっている。この光学素子
58は、明るさ絞りの前に合っても良く、さらに光学素子
に対して径方向に透過率分布を持つ吸収型のフィルタで
も良い。
要はなく、コントラストを上げたい波長帯域に対して光
の透過量を多く設定すればよい。図23に撮像光学系の断
面図を示す。ここで、撮像光学系の明るさ絞り57のすぐ
後ろには、平面部を設けた光学素子58が配置してあり、
光学素子58の平面部表面に上記図10に示す分光透過率分
布を持たせるような薄膜が備わっている。この光学素子
58は、明るさ絞りの前に合っても良く、さらに光学素子
に対して径方向に透過率分布を持つ吸収型のフィルタで
も良い。
【００５１】そしてさらにビデオプロセッサ7により、
これらRGB撮像信号を同時化して信号処理することで、
内視鏡画像としては所望の、あるいは自然な色再現の内
視鏡画像を得ることが可能となる。
これらRGB撮像信号を同時化して信号処理することで、
内視鏡画像としては所望の、あるいは自然な色再現の内
視鏡画像を得ることが可能となる。
【００５２】一方、光源装置4の回転フィルタ14のモー
ド切替は、通常観察時に光路上にあった回転フィルタ14
の第1のフィルタ組を移動させ第2のフィルタ組を光路上
に配置するように回転フィルタ14を光路に対して駆動す
る。
ド切替は、通常観察時に光路上にあった回転フィルタ14
の第1のフィルタ組を移動させ第2のフィルタ組を光路上
に配置するように回転フィルタ14を光路に対して駆動す
る。
【００５３】第2のフィルタ組による体腔内組織51の狭
帯域光観察時におけるR2フィルタ14r2、G2フィルタ14g
2、B2フィルタ14b2は、照明光を図4に示したように離散
的な分光特性の狭帯域な面順次光とするために、B2フィ
ルタ14b2によるCCD２で撮像される撮像信号には、図8
（a）に示すような浅層での組織情報を有するバンド画
像が撮像され、またG2フィルタ14g2によるCCD２で撮像
される撮像信号には図8（b）に示すような中層での組織
情報を有するバンド画像が撮像され、さらにR2フィルタ
14r2によるCCD２で撮像される撮像信号には図8（c）に
示すような深層での組織情報を有するバンド画像が撮像
される。
帯域光観察時におけるR2フィルタ14r2、G2フィルタ14g
2、B2フィルタ14b2は、照明光を図4に示したように離散
的な分光特性の狭帯域な面順次光とするために、B2フィ
ルタ14b2によるCCD２で撮像される撮像信号には、図8
（a）に示すような浅層での組織情報を有するバンド画
像が撮像され、またG2フィルタ14g2によるCCD２で撮像
される撮像信号には図8（b）に示すような中層での組織
情報を有するバンド画像が撮像され、さらにR2フィルタ
14r2によるCCD２で撮像される撮像信号には図8（c）に
示すような深層での組織情報を有するバンド画像が撮像
される。
【００５４】このように本実施例では、体腔内組織51の
通常観察時に、必要に応じて回転フィルタ14の第1のフ
ィルタ組から第2のフィルタ組に切り替えて狭帯域光観
察に移行でき、この狭帯域光観察においては回転フィル
タ14の第2のフィルタ組により、体腔内組織51のそれぞ
れの層の組織情報を分離した状態で撮像信号として得る
ことができる。これにより、第1のフィルタ組による観
察で多くの場合必要であろう深部情報を、高いコントラ
ストで観察しやすい画像で確認し、さらに第2のフィル
タ組に切り替えて、ある特定の深部情報のみをターゲッ
トとして観察する事が可能になる。 （実施例２）実施例2は、実施例１とは異なる点のみ説
明し、同一の構成には同じ符号を付け説明は省略する。
通常観察時に、必要に応じて回転フィルタ14の第1のフ
ィルタ組から第2のフィルタ組に切り替えて狭帯域光観
察に移行でき、この狭帯域光観察においては回転フィル
タ14の第2のフィルタ組により、体腔内組織51のそれぞ
れの層の組織情報を分離した状態で撮像信号として得る
ことができる。これにより、第1のフィルタ組による観
察で多くの場合必要であろう深部情報を、高いコントラ
ストで観察しやすい画像で確認し、さらに第2のフィル
タ組に切り替えて、ある特定の深部情報のみをターゲッ
トとして観察する事が可能になる。 （実施例２）実施例2は、実施例１とは異なる点のみ説
明し、同一の構成には同じ符号を付け説明は省略する。
【００５５】本実施例の撮像光学系21を、図24に示す。
本実施例の撮像光学系は、図10(b)に示す赤色以外の波
長帯域の有効Fナンバーが小さくなるような分光透過率
分布を光学素子58は備え、光学素子58の後ろには、光位
相マスクである瞳変調素子のような空間周波数特性変換
手段13が備わっている。これは、開口を大きくした図10
（b）の波長帯域において、空間周波数特性を変換する
前に比べて或るレンジの物体距離にわたって光伝達関数
が不感になる。
本実施例の撮像光学系は、図10(b)に示す赤色以外の波
長帯域の有効Fナンバーが小さくなるような分光透過率
分布を光学素子58は備え、光学素子58の後ろには、光位
相マスクである瞳変調素子のような空間周波数特性変換
手段13が備わっている。これは、開口を大きくした図10
（b）の波長帯域において、空間周波数特性を変換する
前に比べて或るレンジの物体距離にわたって光伝達関数
が不感になる。
【００５６】この変換された空間周波数特性に対して、
ビデオプロセッサ7内の画像処理回路によって青（B）色
光と緑（G）色光に対する信号のみ空間周波数復元処理
を行なうことにより、コントラストの高くなった波長帯
域のみの被写界深度が増大する。これにより、比較的高
周波数成分の多い青（B）色光帯域と緑（G）色光帯域に
おいて広い被写界深度範囲で高コントラストを実現で
き、より内視鏡観察に有効な画像を提供できる。 （実施例３）実施例３は、実施例１とは異なる点のみ説
明し、同一の構成には同じ符号を付け説明は省略する。
ビデオプロセッサ7内の画像処理回路によって青（B）色
光と緑（G）色光に対する信号のみ空間周波数復元処理
を行なうことにより、コントラストの高くなった波長帯
域のみの被写界深度が増大する。これにより、比較的高
周波数成分の多い青（B）色光帯域と緑（G）色光帯域に
おいて広い被写界深度範囲で高コントラストを実現で
き、より内視鏡観察に有効な画像を提供できる。 （実施例３）実施例３は、実施例１とは異なる点のみ説
明し、同一の構成には同じ符号を付け説明は省略する。
【００５７】本実施例の撮像光学系21は、図９におい
て、瞳を大きくする領域56の分光透過率特性が図25に示
すようなものを持つ。これは、青色と緑色の波長帯を含
む帯域の瞳の面積が大きくなる。よって内視鏡照明によ
って青色の光が散乱、吸収される生体組織の表層付近及
び緑色の光が散乱、吸収される生体組織の表層よりやや
深い部分の、癌の病変を診断する際に見たい組織深部部
位に対し、コントラストが高く、明るい観察が可能にな
る。 （実施例４）実施例４は、実施例１は異なる点のみ説明
し、同一の構成には同じ符号を付け説明は省略する。
て、瞳を大きくする領域56の分光透過率特性が図25に示
すようなものを持つ。これは、青色と緑色の波長帯を含
む帯域の瞳の面積が大きくなる。よって内視鏡照明によ
って青色の光が散乱、吸収される生体組織の表層付近及
び緑色の光が散乱、吸収される生体組織の表層よりやや
深い部分の、癌の病変を診断する際に見たい組織深部部
位に対し、コントラストが高く、明るい観察が可能にな
る。 （実施例４）実施例４は、実施例１は異なる点のみ説明
し、同一の構成には同じ符号を付け説明は省略する。
【００５８】本実施例の撮像光学系21は、図９におい
て、瞳を大きくする領域56の分光透過率特性を図26に示
すような青色帯域のみを透過させ、青色帯域のみのコン
トラストを高くする。
て、瞳を大きくする領域56の分光透過率特性を図26に示
すような青色帯域のみを透過させ、青色帯域のみのコン
トラストを高くする。
【００５９】また、光学素子58の後ろには、光位相マス
クである瞳変調素子のような空間周波数特性変換手段13
が備わっている。これは、開口を大きくした図26の波長
帯域において、空間周波数特性を変換する前に比べて或
るレンジの物体距離にわたって光伝達関数が不感にな
る。
クである瞳変調素子のような空間周波数特性変換手段13
が備わっている。これは、開口を大きくした図26の波長
帯域において、空間周波数特性を変換する前に比べて或
るレンジの物体距離にわたって光伝達関数が不感にな
る。
【００６０】この変換された空間周波数特性に対して、
ビデオプロセッサ7内の画像処理回路によって青（B）色
光に対する信号のみ空間周波数復元処理を行なうことに
より、コントラストの高くなった波長帯域のみの被写界
深度が増大する。これにより、比較的高周波数成分の多
い青（B）色光帯域において広い被写界深度範囲で高コ
ントラストを実現でき、より内視鏡観察に有効な画像を
提供できる。 （実施例５）実施例５は、実施例１とは異なる点のみ説
明し、同一の構成には同じ符号を付け説明は省略する。
ビデオプロセッサ7内の画像処理回路によって青（B）色
光に対する信号のみ空間周波数復元処理を行なうことに
より、コントラストの高くなった波長帯域のみの被写界
深度が増大する。これにより、比較的高周波数成分の多
い青（B）色光帯域において広い被写界深度範囲で高コ
ントラストを実現でき、より内視鏡観察に有効な画像を
提供できる。 （実施例５）実施例５は、実施例１とは異なる点のみ説
明し、同一の構成には同じ符号を付け説明は省略する。
【００６１】本実施例の撮像光学系21は、瞳を大きくす
る領域56の分光透過率特性が図31に示すようなものを持
つ。これは、 400nm≦λ≦430nm かつ 550nm≦λ≦580nm の波長帯の瞳が大きくなる。これにより生体粘膜表層に
分布する毛細血管の構造とこの層より深い中層の毛細血
管と毛細血管よりも太い血管の構造を効率よく抽出する
ことができる。 （実施例６）実施例６は、実施例１とは異なる点のみ説
明し、同一の構成には同じ符号を付け説明は省略する。
る領域56の分光透過率特性が図31に示すようなものを持
つ。これは、 400nm≦λ≦430nm かつ 550nm≦λ≦580nm の波長帯の瞳が大きくなる。これにより生体粘膜表層に
分布する毛細血管の構造とこの層より深い中層の毛細血
管と毛細血管よりも太い血管の構造を効率よく抽出する
ことができる。 （実施例６）実施例６は、実施例１とは異なる点のみ説
明し、同一の構成には同じ符号を付け説明は省略する。
【００６２】本実施例の撮像光学系21は、瞳を大きくす
る領域56の分光透過率特性が図32に示すようなものを持
つ。これは、 400nm≦λ≦430nm の波長帯の瞳が大きくなる。これにより生体粘膜表層に
分布する毛細血管の構造を効率よく抽出することができ
る。 （実施例７）実施例７は、実施例１とは異なる点のみ説
明し、同一の構成には同じ符号を付け説明は省略する。
る領域56の分光透過率特性が図32に示すようなものを持
つ。これは、 400nm≦λ≦430nm の波長帯の瞳が大きくなる。これにより生体粘膜表層に
分布する毛細血管の構造を効率よく抽出することができ
る。 （実施例７）実施例７は、実施例１とは異なる点のみ説
明し、同一の構成には同じ符号を付け説明は省略する。
【００６３】本実施例の光源4は、B2フィルタB2、G2、R
2の替わりに、図27に分光特性を示すような、励起光用
のFフィルタ14ｆ、G3、R3にして、第2のフィルタ組を構
成する。上記第2のフィルタ組を用いて照明したときの
被写体からの反射光と蛍光を図28に示した。
2の替わりに、図27に分光特性を示すような、励起光用
のFフィルタ14ｆ、G3、R3にして、第2のフィルタ組を構
成する。上記第2のフィルタ組を用いて照明したときの
被写体からの反射光と蛍光を図28に示した。
【００６４】Fフィルタ14fによる狭帯域の励起光を生体
組織に照射すると、図27に示すような波長の蛍光が生体
組織より発光される。但し、上記蛍光の光量はFフィル
タ14ｆ、G３、R3の反射光に比べ１／１０〜１／１００
と非常に微弱であるため、図28では例えば１００倍して
表記している。蛍光観察は、腫瘍部位と正常部位を明暗
を用いて区別するので、腫瘍部位の範囲を正確に観察を
行なえるようにする為に、図27に示す蛍光を発する波長
帯域の有効Fナンバーが小さくなるような分光透過率分
布を光学素子58は備え、光学素子58の後ろには、光位相
マスクである瞳変調素子のような空間周波数特性変換手
段13が備わっている。これは、開口を大きくした図10
（b）の波長帯域において、空間周波数特性を変換する
前に比べて或るレンジの物体距離にわたって光伝達関数
が不感になる。
組織に照射すると、図27に示すような波長の蛍光が生体
組織より発光される。但し、上記蛍光の光量はFフィル
タ14ｆ、G３、R3の反射光に比べ１／１０〜１／１００
と非常に微弱であるため、図28では例えば１００倍して
表記している。蛍光観察は、腫瘍部位と正常部位を明暗
を用いて区別するので、腫瘍部位の範囲を正確に観察を
行なえるようにする為に、図27に示す蛍光を発する波長
帯域の有効Fナンバーが小さくなるような分光透過率分
布を光学素子58は備え、光学素子58の後ろには、光位相
マスクである瞳変調素子のような空間周波数特性変換手
段13が備わっている。これは、開口を大きくした図10
（b）の波長帯域において、空間周波数特性を変換する
前に比べて或るレンジの物体距離にわたって光伝達関数
が不感になる。
【００６５】この変換された空間周波数特性に対して、
ビデオプロセッサ7内の画像処理回路によって瞳を大き
くした波長帯域に対する信号に対して空間周波数復元処
理を行なうことにより、被写界深度が増大する。これに
よりスコープの位置を生体に対して固定しなくてもピン
トずれがないので、観察がし易くなり、腫瘍部位と正常
部位の境界を特定する場合などには大変有効である。
ビデオプロセッサ7内の画像処理回路によって瞳を大き
くした波長帯域に対する信号に対して空間周波数復元処
理を行なうことにより、被写界深度が増大する。これに
よりスコープの位置を生体に対して固定しなくてもピン
トずれがないので、観察がし易くなり、腫瘍部位と正常
部位の境界を特定する場合などには大変有効である。
【００６６】また、上記光学素子は、蛍光を受光する期
間、G３の反射光を受光する期間、R３の反射光を受光す
る期間の３つの期間毎に分光透過率分布が変化する特性
をもっているものでも良い。蛍光を受光する期間では図
２８におけるFフィルタ14fの反射光をカットし、蛍光波
長域の有効Fナンバーが小さくなるような分光透過率分
布を備える。G３、R３の反射光を受光する期間では、図
２８におけるG３、R３の反射光の波長域の総光量が１／
１０〜１／１００程度になるような分光透過率分布を備
える。このようにする事によって、腫瘍部位の蛍光画像
とG３、R３の反射光から作った背景画像と合成して腫瘍
の範囲が明るく明瞭に表示され、しかも背景とのコント
ラストのよいカラー画像を得ることができる。 （実施例８）実施例８では、実施例７とは異なる点のみ
説明し、同一の構成には同じ符号を付け説明は省略す
る。
間、G３の反射光を受光する期間、R３の反射光を受光す
る期間の３つの期間毎に分光透過率分布が変化する特性
をもっているものでも良い。蛍光を受光する期間では図
２８におけるFフィルタ14fの反射光をカットし、蛍光波
長域の有効Fナンバーが小さくなるような分光透過率分
布を備える。G３、R３の反射光を受光する期間では、図
２８におけるG３、R３の反射光の波長域の総光量が１／
１０〜１／１００程度になるような分光透過率分布を備
える。このようにする事によって、腫瘍部位の蛍光画像
とG３、R３の反射光から作った背景画像と合成して腫瘍
の範囲が明るく明瞭に表示され、しかも背景とのコント
ラストのよいカラー画像を得ることができる。 （実施例８）実施例８では、実施例７とは異なる点のみ
説明し、同一の構成には同じ符号を付け説明は省略す
る。
【００６７】本実施例の撮像光学系21は、瞳を大きくす
る領域56の分光透過率特性が図33に示すようなものを持
つ。これは、 550nm≦λ≦600nm の波長帯の瞳が大きくなる。これにより蛍光像を効率よ
く抽出することができる。 （実施例９）実施例９では、通常観察時には、回転フィ
ルタ86は光路上より抜去され、白色光が生体組織に照射
される。そして、この白色光による生体組織像がカラー
CCD2aにより撮像される。このときCCD2aの前面のカラー
チップ101の分光特性を図２９に示す。
る領域56の分光透過率特性が図33に示すようなものを持
つ。これは、 550nm≦λ≦600nm の波長帯の瞳が大きくなる。これにより蛍光像を効率よ
く抽出することができる。 （実施例９）実施例９では、通常観察時には、回転フィ
ルタ86は光路上より抜去され、白色光が生体組織に照射
される。そして、この白色光による生体組織像がカラー
CCD2aにより撮像される。このときCCD2aの前面のカラー
チップ101の分光特性を図２９に示す。
【００６８】図３０に示すように、本実施例の電子内視
鏡3ではCCD2の前面にカラーチップ101を配置し、カラー
CCD2aを構成して、同時式の内視鏡装置1を構成してい
る。カラーCCD2aからのカラー撮像信号は、A/D変換器24
でカラー画像データに変換された後、色分離回路102で
色分解され、ホワイトバランス回路25に入力され、メモ
リ103に格納された後、画像処理回路30で補間処理等な
された後所望の画像処理がなされるようになっている。
鏡3ではCCD2の前面にカラーチップ101を配置し、カラー
CCD2aを構成して、同時式の内視鏡装置1を構成してい
る。カラーCCD2aからのカラー撮像信号は、A/D変換器24
でカラー画像データに変換された後、色分離回路102で
色分解され、ホワイトバランス回路25に入力され、メモ
リ103に格納された後、画像処理回路30で補間処理等な
された後所望の画像処理がなされるようになっている。
【００６９】撮像光学系21は、図10(b)の赤色以外の波
長帯域の有効Fナンバーが小さくなるような分光透過率
分布を光学素子58は備え、光学素子58の後ろには、光位
相マスクである瞳変調素子のような空間周波数特性変換
手段13が備わっている。これは、開口を大きくした図10
（b）の波長帯域において、空間周波数特性を変換する
前に比べて或るレンジの物体距離にわたって光伝達関数
が不感になる。
長帯域の有効Fナンバーが小さくなるような分光透過率
分布を光学素子58は備え、光学素子58の後ろには、光位
相マスクである瞳変調素子のような空間周波数特性変換
手段13が備わっている。これは、開口を大きくした図10
（b）の波長帯域において、空間周波数特性を変換する
前に比べて或るレンジの物体距離にわたって光伝達関数
が不感になる。
【００７０】この変換された空間周波数特性に対して、
ビデオプロセッサ7内の画像処理回路によって青（B）色
光と緑（G）色光に対する信号のみ空間周波数復元処理
を行なうことにより、コントラストの高くなった波長帯
域のみの被写界深度が増大する。これにより、比較的高
周波数成分の多い青（B）色光帯域と緑（G）色光帯域に
おいて広い被写界深度範囲で高コントラストを実現で
き、より内視鏡観察に有効な画像を提供できる。
ビデオプロセッサ7内の画像処理回路によって青（B）色
光と緑（G）色光に対する信号のみ空間周波数復元処理
を行なうことにより、コントラストの高くなった波長帯
域のみの被写界深度が増大する。これにより、比較的高
周波数成分の多い青（B）色光帯域と緑（G）色光帯域に
おいて広い被写界深度範囲で高コントラストを実現で
き、より内視鏡観察に有効な画像を提供できる。
【００７１】このように、白色光を直接被写体に照明す
る同時式の内視鏡装置においても、撮像光学系の瞳の近
傍に上記のような透過率分布を与える事で、同様の効果
が得られる。
る同時式の内視鏡装置においても、撮像光学系の瞳の近
傍に上記のような透過率分布を与える事で、同様の効果
が得られる。
【００７２】以上説明したように、本発明による内視鏡
装置は、下記に示す特徴を備える。 （１） 内視鏡装置において、光源と内視鏡と信号処理
手段から成り、前記光源は可視光領域を含む光源で、前
記内視鏡は前記光源による戻り光を撮像する撮像光学系
を有する内視鏡で、前記信号処理手段は前記撮像光学系
からの撮像信号を処理する信号処理手段であり、被写体
からの戻り光のうち強調したい波長帯に対して、瞳の面
積が大きくなるように前記撮像光学系瞳近傍に分光透過
率分布を備えることを特徴とする内視鏡装置。 （２） 各物体距離における撮像光学系の光伝達関数を
光学的に変更して被写界深度を増大させる光位相マスク
を備えていて、前記光位相マスクは、前記瞳面積を大き
くした波長帯に対して内視鏡実用被写界深度の範囲で物
体距離によらず上記光伝達関数がほぼ一定となるように
構成および配置され、さらに、前記信号処理手段に接続
され、前記信号処理手段は、前記光位相マスクによって
行われた前記光伝達関数の変更を反転することによって
前記記録された光イメージの電気的表示を復元するため
の被写界深度ポスト処理手段になっていることを特徴と
する（１）項に記載の内視鏡装置。 （３） 撮像光学系の瞳の面積は、赤色以外の可視光の
波長帯が大きくなるように前記撮像光学系瞳近傍に分光
透過率分布を備えることを特徴とする（１）項に記載の
内視鏡装置。 （４） 各物体距離における撮像光学系の光伝達関数を
光学的に変更して被写界深度を増大させる光位相マスク
を備えていて、前記光位相マスクは、前記瞳面積を大き
くした赤色以外の可視光の波長帯に対して内視鏡実用被
写界深度の範囲で物体距離によらず上記光伝達関数がほ
ぼ一定となるように構成および配置され、さらに、前記
信号処理手段に接続され、前記信号処理手段は、前記光
位相マスクによって行われた前記光伝達関数の変更を反
転することによって前記記録された光イメージの電気的
表示を復元するための被写界深度ポスト処理手段になっ
ていることを特徴とする（３）項に記載の内視鏡装置。 （５） 前記光源から照明光は、少なくとも一つの離散
的な分光分布を持つ赤色、緑色、青色の回転フィルタを
介した狭帯域な面順次光であることを特徴とする（１）
項に記載の内視鏡装置。 （６） 各物体距離における撮像光学系の光伝達関数を
光学的に変更して被写界深度を増大させる光位相マスク
を備えていて、前記光位相マスクは、前記瞳面積を大き
くした赤色以外の可視光の波長帯に対して内視鏡実用被
写界深度の範囲で物体距離によらず上記光伝達関数がほ
ぼ一定となるように構成および配置され、さらに、前記
信号処理手段に接続され、前記信号処理手段は、前記光
位相マスクによって行われた前記光伝達関数の変更を反
転することによって前記記録された光イメージの電気的
表示を復元するための被写界深度ポスト処理手段になっ
ていることを特徴とする（５）項に記載の内視鏡装置。 （７） 前記撮像光学系の瞳の面積を大きくする赤色以
外の波長帯は 400nm≦λ≦430nm 及び 550nm≦λ≦580nm の波長帯を含んでいることを特徴とする（６）項に記載
の内視鏡装置。 （８） 撮像光学系の瞳の面積は、青色の可視光の波長
帯が大きくなるように前記撮像光学系瞳近傍に分光透過
率分布を備えることを特徴とする（１）項に記載の内視
鏡装置。 （９） 各物体距離における撮像光学系の光伝達関数を
光学的に変更して被写界深度を増大させる光位相マスク
を備えていて、前記光位相マスクは、前記瞳面積を大き
くした青色の可視光の波長帯に対して内視鏡実用被写界
深度の範囲で物体距離によらず上記光伝達関数がほぼ一
定となるように構成および配置され、さらに、前記信号
処理手段に接続され、前記信号処理手段は、前記光位相
マスクによって行われた前記光伝達関数の変更を反転す
ることによって前記記録された光イメージの電気的表示
を復元するための被写界深度ポスト処理手段になってい
ることを特徴とする（８）項に記載の内視鏡装置。 （１０） 前記光源からの照明光は、少なくとも一つの
離散的な分光分布を持つ赤色、緑色、青色の回転フィル
タを介した狭帯域な面順次光であることを特徴とする
（８）項に記載の内視鏡装置。 （１１） 撮像光学系内に被写界深度を増大させる光位
相マスクを備え、瞳の面積を大きくした青色の可視域の
波長帯に対して前記光位相マスクは、前記光位相マスク
によって変更されていない光伝達関数に比べて、被写体
の距離に対して光伝達関数がほとんど変化しないように
構成及び配置され、さらに、前記信号処理手段に接続さ
れ、前記信号処理手段は、前記光位相マスクによって行
われた前記光伝達関数の変更を反転することによって前
記記録された光イメージの電気的表示を復元するための
被写界深度ポスト処理手段になっていることを特徴とす
る（１０）項に記載の内視鏡装置。 （１２） 前記撮像光学系の瞳の面積を大きくする青色
の可視域の波長帯は 400nm≦λ≦430nm の波長帯を含んでいることを特徴とする（１１）項に記
載の内視鏡装置。 （１３） 内視鏡装置において、光源と内視鏡と信号処
理手段から成り、前記光源は、光感受性物質または体腔
組織の自家蛍光の励起波長領域にある励起光を生体内部
に照射する励起光光源で、前記内視鏡は、前記励起光が
照射された部位から発せられた蛍光像を撮像する撮像光
学系を有する内視鏡で、前記信号処理手段は前記撮像光
学系からの撮像信号を処理する信号処理手段であり、前
記撮像光学系は、蛍光波長帯に対して瞳の面積が大きく
なるように、前記撮像光学系瞳近傍に分光透過率分布を
備えることを特徴とする内視鏡装置。 （１４） 各物体距離における撮像光学系の光伝達関数
を光学的に変更して被写界深度を増大させる光位相マス
クを備えていて、前記光位相マスクは、前記瞳面積を大
きくした蛍光波長帯に対して蛍光内視鏡実用被写界深度
の範囲で物体距離によらず上記光伝達関数がほぼ一定と
なるように構成および配置され、さらに、前記信号処理
手段に接続され、前記信号処理手段は、前記光位相マス
クによって行われた前記光伝達関数の変更を反転するこ
とによって前記記録された光イメージの電気的表示を復
元するための被写界深度ポスト処理手段になっているこ
とを特徴とする（１３）項に記載の内視鏡装置。 （１５） 前記撮像光学系の瞳の面積を大きくする波長
帯は 550nm≦λ≦600nm を含んでいることを特徴とする（１４）項に記載の内視
鏡装置。 （１６） 内視鏡装置において、光源と内視鏡と信号処
理手段から成り、前記光源は可視光領域を含む光源で、
前記内視鏡は前記光源による戻り光を撮像する撮像光学
系を有し、さらに、各物体距離における撮像光学系の光
伝達関数を光学的に変更して被写界深度を増大させる光
位相マスクを備えていて、前記光位相マスクは、前記瞳
面積を大きくした波長帯に対して内視鏡実用被写界深度
の範囲で物体距離によらず上記光伝達関数がほぼ一定と
なるように構成および配置され、さらに、前記信号処理
手段に接続され、前記信号処理手段は、前記光位相マス
クによって行われた前記光伝達関数の変更を反転するこ
とによって前記記録された光イメージの電気的表示を復
元するための被写界深度ポスト処理手段を含む信号処理
手段であり、前記撮像光学系は、被写体からの戻り光の
うち強調したい波長帯に対して、瞳の面積が大きくなる
ように前記撮像光学系瞳近傍に分光透過率分布を備える
ことを特徴とする内視鏡装置。 （１７） 撮像光学系の瞳の面積は、赤色以外の可視光
の波長帯が大きくなるように前記撮像光学系瞳近傍に分
光透過率分布を備えていることを特徴とする（１６）項
に記載の内視鏡装置。 （１８） 前記光源からの照明光は、少なくとも一つの
離散的な分光分布を持つ赤色、緑色、青色の回転フィル
タを介した狭帯域な面順次光であることを特徴とする
（１６）項に記載の内視鏡装置。 （１９） 撮像光学系の瞳の面積は、青色の可視光の波
長帯が大きくなるように前記撮像光学系瞳近傍に分光透
過率分布を備えていることを特徴とする（１６）項に記
載の内視鏡装置。 （２０） 前記光源からの照明光は、少なくとも一つの
離散的な分光分布を持つ赤色、緑色、青色の回転フィル
タを介した狭帯域な面順次光であることを特徴とする
（１６）項に記載の内視鏡装置。
装置は、下記に示す特徴を備える。 （１） 内視鏡装置において、光源と内視鏡と信号処理
手段から成り、前記光源は可視光領域を含む光源で、前
記内視鏡は前記光源による戻り光を撮像する撮像光学系
を有する内視鏡で、前記信号処理手段は前記撮像光学系
からの撮像信号を処理する信号処理手段であり、被写体
からの戻り光のうち強調したい波長帯に対して、瞳の面
積が大きくなるように前記撮像光学系瞳近傍に分光透過
率分布を備えることを特徴とする内視鏡装置。 （２） 各物体距離における撮像光学系の光伝達関数を
光学的に変更して被写界深度を増大させる光位相マスク
を備えていて、前記光位相マスクは、前記瞳面積を大き
くした波長帯に対して内視鏡実用被写界深度の範囲で物
体距離によらず上記光伝達関数がほぼ一定となるように
構成および配置され、さらに、前記信号処理手段に接続
され、前記信号処理手段は、前記光位相マスクによって
行われた前記光伝達関数の変更を反転することによって
前記記録された光イメージの電気的表示を復元するため
の被写界深度ポスト処理手段になっていることを特徴と
する（１）項に記載の内視鏡装置。 （３） 撮像光学系の瞳の面積は、赤色以外の可視光の
波長帯が大きくなるように前記撮像光学系瞳近傍に分光
透過率分布を備えることを特徴とする（１）項に記載の
内視鏡装置。 （４） 各物体距離における撮像光学系の光伝達関数を
光学的に変更して被写界深度を増大させる光位相マスク
を備えていて、前記光位相マスクは、前記瞳面積を大き
くした赤色以外の可視光の波長帯に対して内視鏡実用被
写界深度の範囲で物体距離によらず上記光伝達関数がほ
ぼ一定となるように構成および配置され、さらに、前記
信号処理手段に接続され、前記信号処理手段は、前記光
位相マスクによって行われた前記光伝達関数の変更を反
転することによって前記記録された光イメージの電気的
表示を復元するための被写界深度ポスト処理手段になっ
ていることを特徴とする（３）項に記載の内視鏡装置。 （５） 前記光源から照明光は、少なくとも一つの離散
的な分光分布を持つ赤色、緑色、青色の回転フィルタを
介した狭帯域な面順次光であることを特徴とする（１）
項に記載の内視鏡装置。 （６） 各物体距離における撮像光学系の光伝達関数を
光学的に変更して被写界深度を増大させる光位相マスク
を備えていて、前記光位相マスクは、前記瞳面積を大き
くした赤色以外の可視光の波長帯に対して内視鏡実用被
写界深度の範囲で物体距離によらず上記光伝達関数がほ
ぼ一定となるように構成および配置され、さらに、前記
信号処理手段に接続され、前記信号処理手段は、前記光
位相マスクによって行われた前記光伝達関数の変更を反
転することによって前記記録された光イメージの電気的
表示を復元するための被写界深度ポスト処理手段になっ
ていることを特徴とする（５）項に記載の内視鏡装置。 （７） 前記撮像光学系の瞳の面積を大きくする赤色以
外の波長帯は 400nm≦λ≦430nm 及び 550nm≦λ≦580nm の波長帯を含んでいることを特徴とする（６）項に記載
の内視鏡装置。 （８） 撮像光学系の瞳の面積は、青色の可視光の波長
帯が大きくなるように前記撮像光学系瞳近傍に分光透過
率分布を備えることを特徴とする（１）項に記載の内視
鏡装置。 （９） 各物体距離における撮像光学系の光伝達関数を
光学的に変更して被写界深度を増大させる光位相マスク
を備えていて、前記光位相マスクは、前記瞳面積を大き
くした青色の可視光の波長帯に対して内視鏡実用被写界
深度の範囲で物体距離によらず上記光伝達関数がほぼ一
定となるように構成および配置され、さらに、前記信号
処理手段に接続され、前記信号処理手段は、前記光位相
マスクによって行われた前記光伝達関数の変更を反転す
ることによって前記記録された光イメージの電気的表示
を復元するための被写界深度ポスト処理手段になってい
ることを特徴とする（８）項に記載の内視鏡装置。 （１０） 前記光源からの照明光は、少なくとも一つの
離散的な分光分布を持つ赤色、緑色、青色の回転フィル
タを介した狭帯域な面順次光であることを特徴とする
（８）項に記載の内視鏡装置。 （１１） 撮像光学系内に被写界深度を増大させる光位
相マスクを備え、瞳の面積を大きくした青色の可視域の
波長帯に対して前記光位相マスクは、前記光位相マスク
によって変更されていない光伝達関数に比べて、被写体
の距離に対して光伝達関数がほとんど変化しないように
構成及び配置され、さらに、前記信号処理手段に接続さ
れ、前記信号処理手段は、前記光位相マスクによって行
われた前記光伝達関数の変更を反転することによって前
記記録された光イメージの電気的表示を復元するための
被写界深度ポスト処理手段になっていることを特徴とす
る（１０）項に記載の内視鏡装置。 （１２） 前記撮像光学系の瞳の面積を大きくする青色
の可視域の波長帯は 400nm≦λ≦430nm の波長帯を含んでいることを特徴とする（１１）項に記
載の内視鏡装置。 （１３） 内視鏡装置において、光源と内視鏡と信号処
理手段から成り、前記光源は、光感受性物質または体腔
組織の自家蛍光の励起波長領域にある励起光を生体内部
に照射する励起光光源で、前記内視鏡は、前記励起光が
照射された部位から発せられた蛍光像を撮像する撮像光
学系を有する内視鏡で、前記信号処理手段は前記撮像光
学系からの撮像信号を処理する信号処理手段であり、前
記撮像光学系は、蛍光波長帯に対して瞳の面積が大きく
なるように、前記撮像光学系瞳近傍に分光透過率分布を
備えることを特徴とする内視鏡装置。 （１４） 各物体距離における撮像光学系の光伝達関数
を光学的に変更して被写界深度を増大させる光位相マス
クを備えていて、前記光位相マスクは、前記瞳面積を大
きくした蛍光波長帯に対して蛍光内視鏡実用被写界深度
の範囲で物体距離によらず上記光伝達関数がほぼ一定と
なるように構成および配置され、さらに、前記信号処理
手段に接続され、前記信号処理手段は、前記光位相マス
クによって行われた前記光伝達関数の変更を反転するこ
とによって前記記録された光イメージの電気的表示を復
元するための被写界深度ポスト処理手段になっているこ
とを特徴とする（１３）項に記載の内視鏡装置。 （１５） 前記撮像光学系の瞳の面積を大きくする波長
帯は 550nm≦λ≦600nm を含んでいることを特徴とする（１４）項に記載の内視
鏡装置。 （１６） 内視鏡装置において、光源と内視鏡と信号処
理手段から成り、前記光源は可視光領域を含む光源で、
前記内視鏡は前記光源による戻り光を撮像する撮像光学
系を有し、さらに、各物体距離における撮像光学系の光
伝達関数を光学的に変更して被写界深度を増大させる光
位相マスクを備えていて、前記光位相マスクは、前記瞳
面積を大きくした波長帯に対して内視鏡実用被写界深度
の範囲で物体距離によらず上記光伝達関数がほぼ一定と
なるように構成および配置され、さらに、前記信号処理
手段に接続され、前記信号処理手段は、前記光位相マス
クによって行われた前記光伝達関数の変更を反転するこ
とによって前記記録された光イメージの電気的表示を復
元するための被写界深度ポスト処理手段を含む信号処理
手段であり、前記撮像光学系は、被写体からの戻り光の
うち強調したい波長帯に対して、瞳の面積が大きくなる
ように前記撮像光学系瞳近傍に分光透過率分布を備える
ことを特徴とする内視鏡装置。 （１７） 撮像光学系の瞳の面積は、赤色以外の可視光
の波長帯が大きくなるように前記撮像光学系瞳近傍に分
光透過率分布を備えていることを特徴とする（１６）項
に記載の内視鏡装置。 （１８） 前記光源からの照明光は、少なくとも一つの
離散的な分光分布を持つ赤色、緑色、青色の回転フィル
タを介した狭帯域な面順次光であることを特徴とする
（１６）項に記載の内視鏡装置。 （１９） 撮像光学系の瞳の面積は、青色の可視光の波
長帯が大きくなるように前記撮像光学系瞳近傍に分光透
過率分布を備えていることを特徴とする（１６）項に記
載の内視鏡装置。 （２０） 前記光源からの照明光は、少なくとも一つの
離散的な分光分布を持つ赤色、緑色、青色の回転フィル
タを介した狭帯域な面順次光であることを特徴とする
（１６）項に記載の内視鏡装置。
【００７３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、撮像光学系内の瞳近傍に分光透過率分布を与
え、所望の体腔組織深部情報の波長域に対して明るい光
学系が得られ、その結果所望の組織深部情報をコントラ
ストの高い、内視鏡観察として最適化された画像が実現
できる。さらに本発明によると、被写界深度を増大する
光位相マスクと画像処理を用いれば、明るく、被写界深
度の深い内視鏡画像が実現できる。
によると、撮像光学系内の瞳近傍に分光透過率分布を与
え、所望の体腔組織深部情報の波長域に対して明るい光
学系が得られ、その結果所望の組織深部情報をコントラ
ストの高い、内視鏡観察として最適化された画像が実現
できる。さらに本発明によると、被写界深度を増大する
光位相マスクと画像処理を用いれば、明るく、被写界深
度の深い内視鏡画像が実現できる。
【図1】 本発明の実施例１の内視鏡装置の構成を示す
概略図である。
概略図である。
【図2】 本発明の回転フィルタの構成を示す図であ
る。
る。
【図3】 本発明の回転フィルタの第1のフィルタ組の分
光特性を示す図である。
光特性を示す図である。
【図４】 本発明の回転フィルタの第２のフィルタ組の
分光特性を示す図である。
分光特性を示す図である。
【図5】 生体組織の層方向構造を示す図である。
【図6】 生体組織の層方向への照明光の到達状態を説
明する図である。
明する図である。
【図７】 第１フィルタ組を透過した面順次光による各
バンド画像を示す図である。
バンド画像を示す図である。
【図８】 第２のフィルタ組を透過した面順次光による
各バンド画像を示す図である。
各バンド画像を示す図である。
【図９】 本発明の撮像光学系の明るさ絞り直後の平面
部の構成を示す図である。
部の構成を示す図である。
【図１０】 本発明の撮像光学系の明るさ絞り直後の平
面部の分光特性を示す図である。
面部の分光特性を示す図である。
【図１１】 本発明の被写界深度拡大光学系の構成を概
略的に示す図である。
略的に示す図である。
【図１２】 本発明の光位相マスクの外観形状を示す斜
視図である。
視図である。
【図１３】 通常の光学系において物体が焦点位置にあ
るときの光学的伝達関数の強度分布を示すグラフであ
る。
るときの光学的伝達関数の強度分布を示すグラフであ
る。
【図１４】 通常の光学系において物体が焦点位置から
外れたときの光学的伝達関数の強度分布を示すグラフで
ある。
外れたときの光学的伝達関数の強度分布を示すグラフで
ある。
【図１５】 通常の光学系において物体が焦点位置から
図１４のときよりも更に外れたときの光学的伝達関数の
強度分布を示すグラフである。
図１４のときよりも更に外れたときの光学的伝達関数の
強度分布を示すグラフである。
【図１６】 被写界深度拡大光学系において物体が焦点
位置にあるときの光学的伝達関数の強度分布を示すグラ
フである。
位置にあるときの光学的伝達関数の強度分布を示すグラ
フである。
【図１７】 被写界深度拡大光学系において物体が焦点
位置から外れたときの光学的伝達関数の強度分布を示す
グラフである。
位置から外れたときの光学的伝達関数の強度分布を示す
グラフである。
【図１８】 被写界深度拡大光学系において物体が焦点
位置から図１７のときよりも更に外れたときの光学的伝
達関数の強度分布を示すグラフである。
位置から図１７のときよりも更に外れたときの光学的伝
達関数の強度分布を示すグラフである。
【図１９】 被写界深度拡大光学系において光学的伝達
関数の強度分布に対して行われる処理の逆フィルタの特
性を示すグラフである。
関数の強度分布に対して行われる処理の逆フィルタの特
性を示すグラフである。
【図２０】 図１６の光学的伝達関数の強度分布に対し
て図１９の特性を持つ逆フィルタによる処理を行なって
得られる光学的伝達関数の強度分布を示すグラフであ
る。
て図１９の特性を持つ逆フィルタによる処理を行なって
得られる光学的伝達関数の強度分布を示すグラフであ
る。
【図２１】 図１７の光学的伝達関数の強度分布に対し
て図１９の特性を持つ逆フィルタによる処理を行なって
得られる光学的伝達関数の強度分布を示すグラフであ
る。
て図１９の特性を持つ逆フィルタによる処理を行なって
得られる光学的伝達関数の強度分布を示すグラフであ
る。
【図２２】 図１８の光学的伝達関数の強度分布に対し
て図１９の特性を持つ逆フィルタによる処理を行なって
得られる光学的伝達関数の強度分布を示すグラフであ
る。
て図１９の特性を持つ逆フィルタによる処理を行なって
得られる光学的伝達関数の強度分布を示すグラフであ
る。
【図２３】 本発明の実施例１の撮像光学系の断面図で
ある。
ある。
【図２４】 本発明の実施例２の撮像光学系の断面図で
ある。
ある。
【図２５】 本発明の実施例３の撮像光学系において、
瞳を大きくする領域の分光透過率特性を示すグラフであ
る。
瞳を大きくする領域の分光透過率特性を示すグラフであ
る。
【図２６】 本発明の実施例４の撮像光学系において、
瞳を大きくする領域の分光透過率特性を示すグラフであ
る。
瞳を大きくする領域の分光透過率特性を示すグラフであ
る。
【図２７】 本発明の実施例７の回転フィルタの第２の
フィルタ組の分光特性を示す図である。
フィルタ組の分光特性を示す図である。
【図２８】 図２７の特性を持つフィルタ組により照明
した時の被写体からの反射光と蛍光の強度を示すグラフ
である。
した時の被写体からの反射光と蛍光の強度を示すグラフ
である。
【図２９】 本発明の実施例９のカラーチップの分光特
性を示す図である。
性を示す図である。
【図３０】 本発明の実施例９の内視鏡装置の構成を示
す構成図である。
す構成図である。
【図３１】 本発明の実施例５の撮像光学系において、
瞳を大きくする領域の分光透過率特性を示すグラフであ
る。
瞳を大きくする領域の分光透過率特性を示すグラフであ
る。
【図３２】 本発明の実施例６の撮像光学系において、
瞳を大きくする領域の分光透過率特性を示すグラフであ
る。
瞳を大きくする領域の分光透過率特性を示すグラフであ
る。
【図３３】 本発明の実施例８の撮像光学系において、
瞳を大きくする領域の分光透過率特性を示すグラフであ
る。
瞳を大きくする領域の分光透過率特性を示すグラフであ
る。
【図３４】 被写界深度を説明するための図である。
１ 内視鏡装置
２ 撮像素子
３ 電子内視鏡
４ 光源装置
５ 観察モニター
６ デジタルファイリング装置
７ ビデオプロセッサ
１０ 電源
１１ キセノンランプ
１２ 熱線カットフィルタ
１３ 空間周波数特性変換手段
１３' 絞り装置
１４ 回転フィルタ
１７、４５ 制御回路
１８ 回転フィルタモータ
１９ モード切替モータ
２０ ＣＣＤドライバ
２１ 撮像光学系
２２ アンプ
２３ プロセス回路
２４ Ａ／Ｄ変換器
２５ ホワイトバランス回路
２６ セレクタ
３０ 画像処理回路
３１、３２、３３ Ｄ／Ａ回路
３４ 符号化回路
３５ タイミングジェネレータ
４１ 判別回路
４２ モード切替回路
４３ 瞳
４４ メモリ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０４Ｎ 9/04 Ｈ０４Ｎ 9/04 Ｚ
9/07 9/07 Ｄ
Claims (3)
- 【請求項１】 内視鏡装置において、光源と内視鏡と信
号処理手段から成り、前記光源は可視光領域を含む光源
で、前記内視鏡は前記光源による戻り光を撮像する撮像
光学系を有する内視鏡で、前記信号処理手段は前記撮像
光学系からの撮像信号を処理する信号処理手段であり、
被写体からの戻り光のうち強調したい波長帯に対して、
瞳の面積が大きくなるように前記撮像光学系瞳近傍に分
光透過率分布を備えることを特徴とする内視鏡装置。 - 【請求項２】 内視鏡装置において、光源と内視鏡と信
号処理手段から成り、前記光源は、光感受性物質または
体腔組織の自家蛍光の励起波長領域にある励起光を生体
内部に照射する励起光光源で、前記内視鏡は、前記励起
光が照射された部位から発せられた蛍光像を撮像する撮
像光学系を有する内視鏡で、前記信号処理手段は前記撮
像光学系からの撮像信号を処理する信号処理手段であ
り、前記撮像光学系は、蛍光波長帯に対して瞳の面積が
大きくなるように、前記撮像光学系瞳近傍に分光透過率
分布を備えることを特徴とする内視鏡装置。 - 【請求項３】 内視鏡装置において、光源と内視鏡と信
号処理手段から成り、前記光源は可視光領域を含む光源
で、前記内視鏡は前記光源による戻り光を撮像する撮像
光学系を有し、さらに、各物体距離における撮像光学系
の光伝達関数を光学的に変更して被写界深度を増大させ
る光位相マスクを備えていて、前記光位相マスクは、前
記瞳面積を大きくした波長帯に対して内視鏡実用被写界
深度の範囲で物体距離によらず上記光伝達関数がほぼ一
定となるように構成および配置され、さらに、前記信号
処理手段に接続され、前記信号処理手段は、前記光位相
マスクによって行われた前記光伝達関数の変更を反転す
ることによって前記記録された光イメージの電気的表示
を復元するための被写界深度ポスト処理手段を含む信号
処理手段であり、前記撮像光学系は、被写体からの戻り
光のうち強調したい波長帯に対して、瞳の面積が大きく
なるように前記撮像光学系瞳近傍に分光透過率分布を備
えることを特徴とする内視鏡装置。
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| JP2002010007A JP4147033B2 (ja) | 2002-01-18 | 2002-01-18 | 内視鏡装置 |
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