JP2008212317A

JP2008212317A - 光学装置及びモニタ装置

Info

Publication number: JP2008212317A
Application number: JP2007052350A
Authority: JP
Inventors: Shunji Uejima; 俊司上島
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2007-03-02
Filing date: 2007-03-02
Publication date: 2008-09-18

Abstract

【課題】時間的に分解能の高い滑らかな画像であり、患部の発見を容易にする画像を得ることが可能となる光学装置及びモニタ装置を提供する。
【解決手段】光学装置２は、第１レーザ光を射出する第１光源と第１レーザ光とは異なる波長を有する第２レーザ光を射出する第２光源とを含む光源部１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃと、第１レーザ光の少なくとも一部を第１照明光として対象物へ照射し、第２レーザ光の少なくとも一部を第２照明光として対象物へ照射する光学素子２４と、照明光路部２２と、第１照明光の少なくとも一部を受けて第１画像を撮像し、対象物が反射した第２照明光の少なくとも一部を受けて第２画像を撮像する撮像部３６と、反射光路部３０と、第１及び第２照明光の切り替えと切り替えに同期した第１及び第２画像の撮像の切り替えとを制御する制御部４４と、撮像部３６により撮像された第１及び第２画像を保存する画像記憶部３８と、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、光学装置及びモニタ装置に関するものである。

近年、内視鏡は、医療用分野等において広く採用されるようになった。又、内視鏡より得られた内視鏡画像に対して関心領域を設定して画像処理を行うことにより、被検体内の正常部位と病変部などとの識別を容易に行えるようにする内視鏡用画像処理装置が用いられるようになった。更に、記録機器の発展と共に、内視鏡画像を動画で記録するニーズも増えてきた。例えば、所望とする画像処理時に回転フィルタを用いて動画記録が行える内視鏡用画像処理装置が開示されている。（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−２７１８７１号公報

しかし、内視鏡画像の生成において、照明光の光路上に回転フィルタを挿入して、回転フィルタによるフィルタリングを経て、撮像をしているため、患部を強調するような波長域の光を利用しようとしても、画像が暗くなり患部を発見できる良好な画像を得ることが困難であった。又、回転フィルタの回転数に依存しているため、時間的に分解能が高い滑らかな画像を得ることが困難であった。

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、その目的は、時間的に分解能の高い滑らかな画像であり、患部の発見を容易にする画像を得ることが可能となる光学装置及びモニタ装置を提供することにある。

（１）本発明に係る光学装置は、第１レーザ光を射出する第１光源と前記第１レーザ光とは異なる波長を有する第２レーザ光を射出する第２光源とを含む光源部と、前記第１レーザ光の少なくとも一部を第１照明光として対象物へ照射し、前記第２レーザ光の少なくとも一部を第２照明光として前記対象物へ照射する光学素子と、前記光源部が射出した各前記レーザ光を前記光学素子に伝送する照明光路部と、前記対象物が反射した前記第１照明光の少なくとも一部を受けて第１画像を撮像し、前記対象物が反射した前記第２照明光の少なくとも一部を受けて第２画像を撮像する撮像部と、前記対象物が反射した各前記照明光の少なくとも一部を前記撮像部に伝送する反射光路部と、前記対象物へ照射する前記第１及び第２照明光の切り替えと前記切り替えに同期した前記第１及び第２画像の撮像の切り替えとを制御する制御部と、前記撮像部により撮像された前記第１及び第２画像を保存する画像記憶部と、を含む。

本発明によれば、レーザ光を使っているため、従来の回転カラーフィルタより速い色切り替えができる（回転カラーフィルタだと、どんなに回転を速くしても、フィルタの切り替え位置で色が混ざる。特開２００６−１９８１０６号公報の図２の記載のようにフィルタの間に遮光部を設けることもできるが、遮光部の間は光が照射されず画像が撮像できないため、滑らかな画像を実現できない）。又、レーザ光であることから、所望の波長を所望の強度で照射でき、色バランス、患部の発見を容易にできる光量調整が容易であり、その映像を合成することで容易に幹部を発見、確認できる。更に、レーザ光を用いるのでこのようなことが可能になる。これにより、時間的に分解能の高い滑らかな画像を得ることが可能となる光学装置を提供する。

又、第１照明光として可視光を、第２照明光として患部が発見できるような波長を用いれば、患部の発見を容易にすることができる光学装置を実現できる。

（２）この光学装置において、前記第１照明光は、赤色光、緑色光、及び青色光のうち少なくとも一つの色光を有し、前記第２照明光は、紫外光又は赤外光の少なくとも一方を有していてもよい。これによれば、異常部の特定が容易になる。

（３）この光学装置において、前記第２照明光は、紫外光であってもよい。これによれば、異常部の特定が容易になる。

（４）この光学装置において、前記制御部は、前記第１及び第２画像を示す各画像信号を時系列的に連続する連続画像信号となるように補正してもよい。これによれば、途切れのない画像表示の実現が容易になる。

（５）本発明に係るモニタ装置は、上記（１）〜上記（４）のいずれか一項に記載の光学装置と、前記光学装置の前記画像記憶部に保存される前記第１及び第２画像を表示する表示部と、を含む。

本発明によれば、レーザ光を使っているため、従来の回転カラーフィルタより速い色切り替えができる（回転カラーフィルタだと、どんなに回転を速くしても、フィルタの切り替え位置で色が混ざる。特開２００６−１９８１０６号公報の図２の記載のようにフィルタの間に遮光部を設けることもできるが、遮光部の間は光が照射されず画像が撮像できないため、滑らかな画像を実現できない）。又、レーザ光であることから、所望の波長を所望の強度で照射でき、色バランス、患部の発見を容易にできる光量調整が容易であり、その映像を合成することで容易に幹部を発見、確認できる。更に、レーザ光を用いるのでこのようなことが可能になる。これにより、時間的に分解能の高い滑らかな画像を得ることが可能となるモニタ装置を提供する。

又、第１照明光として可視光を、第２照明光として患部が発見できるような波長を用いれば、患部の発見を容易にすることができるモニタ装置を実現できる。

（６）このモニタ装置において、前記表示部は、可視光表示部と可視外光表示部とを含み、前記可視光表示部は、前記第１画像を表示し、前記可視外光表示部は、前記第２画像を表示してもよい。これによれば、視覚的に確認しながら、異常部の特定が容易になる。

（７）このモニタ装置において、前記表示部は、前記第１画像に前記第２画像の一部を合成して表示してもよい。これによれば、同時画像で異常部の特定が容易になる。

（８）このモニタ装置において、前記制御部は、前記第２画像の表示を前記第１画像の表示と識別可能に前記表示部に表示してもよい。これによれば、異常部の特定が容易になる。

（９）このモニタ装置において、前記第２画像の一部は、第１線枠と前記第１線枠の内側に設けられた第２線枠とを含み、前記第１線枠と前記第２線枠との間の領域は白色画像であってもよい。これによれば、より異常部の特定が容易になる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

（第１の実施の形態）
（光学装置）
本実施の形態は、本発明に係る光学装置を内視鏡に適用した例である。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡の構成を示す図である。本実施の形態に係る内視鏡２は、装置本体４と、光伝送部６と、を備える。装置本体４は、紫外レーザ光を射出する紫外光源ユニット１０Ａと、赤外レーザ光を射出する赤外光源ユニット１０Ｂと、可視レーザ光を射出する可視光源ユニット１０Ｃと、ミラー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃと、レンズ１４と、を備える。ここで可視光ユニットは例えば、可視光である赤色、緑色、青色の３色を備えた光線からなる白色光線を発する構成からなるが、構成を簡略する目的で、単一の可視光光源として以下説明する。

紫外光源ユニット１０Ａと赤外光源ユニット１０Ｂと可視光源ユニット１０Ｃとは、それぞれ同一の構成である、光源部としてのレーザダイオード１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃと、波長変換器１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃと、外部共振器２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃと、を備える。レーザダイオード１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃは、それぞれ異なる波長のレーザ光を射出する。

波長変換器１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃは、レーザダイオード１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃから各レーザ光を受け取ってその波長の１／２倍の波長を有するレーザ光を発生させる。紫外光源ユニット１０Ａが備える波長変換器１８Ａでは、レーザ光から第２照明光としての紫外レーザ光（紫外光）への波長変換が行われ、赤外光源ユニット１０Ｂが備える波長変換器１８Ｂでは、レーザ光から第２照明光としての赤外レーザ光（赤外光）への波長変換が行われる。これにより、例えば、赤外光により、患部の深い位置の情報が読み取れる。又、紫外光では患部の表面層の情報が高感度に読み取れる。

又、可視光源ユニット１０Ｃが備える波長変換器１８Ｃでは、レーザ光から第１照明光としての可視レーザ光（赤色光、緑色光、及び青色光のうち少なくとも一つの色光を有する）への波長変換が行われる。

尚、ここでは一例として、赤外光は６４０−１１５０ｎｍの波長域の光、赤色光は５８５−６７０ｎｍの波長域の光、緑色光は４９５−５８５ｎｍの波長域の光、青色光は４２０−４９５ｎｍの波長域の光、及び紫外光は３５０−４５０ｎｍの波長域の光を想定している。尚、赤外光と赤色光の波長域が重なっている領域の光は、赤外光としても赤色光としても利用できる。同様に、青色光と紫外光の波長域が重なっている領域の光は、青色光としても紫外光としても利用できる。

外部共振器２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、波長変換器１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃから受け取った各レーザ光を共振させる。

尚、波長変換器及び外部共振器は、レーザ光を射出できる構成であれば設けなくてもよい。

ミラー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、各光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃから射出された各レーザ光をレンズ１４へ各々反射させる。

光伝送部６は、照明光路部としての光ファイバ２２と、光学素子としてのコンピュータ計算ホログラム２４（以下、「ＣＧＨ２４」と表記する。ＣＧＨは、Computer Generated Hologramの略字である）と、ホルダ２６と、を備えている。又、光伝送部６は、撮像レンズ２８と、反射光路部としての光ファイバ３０と、を備えている。光伝送部６において、光ファイバ２２，３０は、屈曲可能なカバー３２に覆われている。

光ファイバ２２は、各光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃから射出された紫外レーザ光、赤外レーザ光、及び可視レーザ光をＣＧＨ２４に伝送する。光ファイバ２２は、屈曲可能に構成されている。

ＣＧＨ２４は、紫外レーザ光の少なくとも一部を紫外照明光、赤外レーザ光の少なくとも一部を赤外照明光、及び可視レーザ光の少なくとも一部を可視照明光として患部ＡＰへ照射する。ＣＧＨ２４から射出された紫外照明光、赤外照明光、及び可視照明光の各照明光の一部は、患部ＡＰの照射部分ＲＩを照射する。紫外照明光、赤外照明光、及び可視照明光は、ＣＧＨ２４から所定の距離にある患部ＡＰにおいて、重複する照射部分ＲＩを照射する。

撮像レンズ２８は、患部ＡＰの照射部分ＲＩ内に含まれる撮像部分ＲＣから反射された反射光の少なくとも一部ＲＬを受け取る。撮像レンズ２８は、偏心レンズ３４を有している。撮像レンズ２８は、偏心レンズ３４によって、撮像レンズ２８の正面からずれた位置にある撮像部分ＲＣからの反射光の少なくとも一部ＲＬを受光する。そして、その反射光の少なくとも一部ＲＬは、偏心レンズ３４によって、平行光とされ、光ファイバ３０に伝えられる。

光ファイバ３０は、患部ＡＰが反射した紫外照明光、赤外照明光、及び可視照明光の各照明光の少なくとも一部を撮像ユニット３６に伝送する。光ファイバ３０は、屈曲可能に構成されている。光ファイバ３０は、撮像レンズ２８の偏心レンズ３４から伝えられた平行光を撮像ユニット３６に伝送する。

尚、ホルダ２６は、光ファイバ２２，３０の患部ＡＰ側の端部近傍において、光ファイバ２２，３０を保持する。

装置本体４は、撮像部としての撮像ユニット３６と、画像記憶部としての画像記憶ユニット３８と、モード設定４０を含む設定部４２と、制御部としての制御ユニット４４と、を更に備える。

撮像ユニット３６は、対象物としての患部ＡＰが反射した紫外照明光の少なくとも一部を受けて第２画像としての紫外光画像を撮像する。撮像ユニット３６は、患部ＡＰが反射した赤外照明光の少なくとも一部を受けて第２画像としての赤外光画像を撮像する。撮像ユニット３６は、患部ＡＰが反射した可視照明光の少なくとも一部を受けて第１画像の可視光画像を撮像する。

撮像ユニット３６は、制御ユニット４４に接続されている。撮像ユニット３６は、制御ユニット４４によりその動作が制御される。撮像ユニット３６の撮像切り替えは、各光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの切り替えに同期して制御ユニット４４により制御される。撮像ユニット３６は、紫外照明光、赤外照明光、及び可視照明光に対応する画像を示す紫外光画像信号、赤外光画像信号、及び可視光画像信号を制御ユニット４４へ出力する。

撮像ユニット３６は、ＣＣＤ（Charge Coupled Diode）等の撮像素子を備え、レンズを通して受光した患部ＡＰの像を電気信号に変換し、所定の画像を示す画像信号を生成する。撮像ユニット３６は、可視光及び非可視光の照明光による反射光を受けて患部ＡＰの可視光画像及び非可視光画像を示す各画像信号を生成する。そして、撮像ユニット３６は、生成した各画像信号を制御ユニット４４に出力する。

画像記憶ユニット３８は、撮像ユニット３６により撮像された紫外照明光、赤外照明光、及び可視照明光に対応する画像を示す赤外光画像信号、紫外光画像信号、及び可視光画像信号を保存する。画像記憶ユニット３８は、制御ユニット４４に接続されている。画像記憶ユニット３８は、制御ユニット４４によりその動作が制御されている。

画像記憶ユニット３８は、ハードディスク或いはハードディスクよりも高速の記録及び読み出しやランダムアクセスが可能な半導体メモリ等により構成され、モニタ等に転送されるまでの間の一時的な画像の記録などに使用される。

設定部４２は、内視鏡２の初期動作の内容を設定する。設定部４２は、患部ＡＰへ照射する紫外照明光、赤外照明光、及び可視照明光の切り替えと、紫外照明光、赤外照明光、及び可視照明光の切り替えと同期した紫外照明光、赤外照明光、及び可視照明光に対応する患部ＡＰの紫外光画像、赤外光画像、及び可視光画像の撮像の切り替えとが設定されたモード設定４０を含んでいる。

制御ユニット４４は、設定部４２のモード設定４０の設定内容により、各光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃと撮像ユニット３６との動作を制御している。制御ユニット４４には、各光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃと撮像ユニット３６と画像記憶ユニット３８とが接続されている。制御ユニット４４は、設定部４２のモード設定４０の設定内容により、患部ＡＰへ照射する紫外照明光、赤外照明光、及び可視照明光の切り替えと、紫外照明光、赤外照明光、及び可視照明光の切り替えと同期した紫外照明光、赤外照明光、及び可視照明光に対応する患部ＡＰの紫外光画像、赤外光画像、及び可視光画像の撮像の切り替えとを制御する。

制御ユニット４４は、内部にＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭを内蔵したマイクロコンピュータとして構成されている。制御ユニット４４は、撮像ユニット３６から入力された画像信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、及びカラーバランスの補正処理等を行い、更に、撮像された各画像信号を紫外照明光、赤外照明光、及び可視照明光に対応する紫外光画像、赤外光画像、及び可視光画像を示す各連続画像信号に補正し画像記憶ユニット３８に出力する。

次に、モード設定４０について説明する。

図２は、本発明の第１の実施の形態に係る患部に対する各照明光の照射と撮像とのタイミングを示す図である。図２に示すように、モード設定４０は、例えば、ＣＧＨ２４から患部ＡＰへ可視照明光を照射する可視Ａ１モード、ＣＧＨ２４から患部ＡＰへ赤外照明光を照射する赤外Ｂモード、ＣＧＨ２４から患部ＡＰへ可視照明光を照射する可視Ａ２モード、ＣＧＨ２４から患部ＡＰへ紫外照明光を照射する紫外Ｃモード、及びＣＧＨ２４から患部ＡＰへ可視照明光を照射する可視Ａ３モードが設定されている。

可視Ａ１モードでは、制御ユニット４４からの射出信号により、可視光源ユニット１０Ｃが可視レーザ光を射出し、ＣＧＨ２４から患部ＡＰの照射部分ＲＩへ可視照明光が照射される（射出Ａ１）。その反射光である患部ＡＰの照射部分ＲＩ内に含まれる撮像部分ＲＣが反射した反射光の少なくとも一部ＲＬを受け、制御ユニット４４からの撮像信号により、撮像ユニット３６で患部ＡＰの可視光画像が撮像される（撮像Ａ１）。

赤外Ｂモードでは、制御ユニット４４からの射出信号により、赤外光源ユニット１０Ｂが赤外レーザ光を射出し、ＣＧＨ２４から患部ＡＰの照射部分ＲＩへ赤外照明光が照射される（射出Ｂ）。その反射光である患部ＡＰの照射部分ＲＩ内に含まれる撮像部分ＲＣが反射した反射光の少なくとも一部ＲＬを受け、制御ユニット４４からの撮像信号により、撮像ユニット３６で患部ＡＰの赤外光画像が撮像される（撮像Ｂ）。

可視Ａ２モードでは、制御ユニット４４からの射出信号により、可視光源ユニット１０Ｃが可視レーザ光を射出し、ＣＧＨ２４から患部ＡＰの照射部分ＲＩへ可視照明光が照射される（射出Ａ２）。その反射光である患部ＡＰの照射部分ＲＩ内に含まれる撮像部分ＲＣが反射した反射光の少なくとも一部ＲＬを受け、制御ユニット４４からの撮像信号により、撮像ユニット３６で患部ＡＰの可視光画像が撮像される（撮像Ａ２）。

紫外Ｃモードでは、制御ユニット４４からの射出信号により、紫外光源ユニット１０Ａが紫外レーザ光を射出し、ＣＧＨ２４から患部ＡＰの照射部分ＲＩへ紫外照明光が照射される（射出Ｃ）。その反射光である患部ＡＰの照射部分ＲＩ内に含まれる撮像部分ＲＣが反射した反射光の少なくとも一部ＲＬを受け、制御ユニット４４からの撮像信号により、撮像ユニット３６で患部ＡＰの紫外光画像が撮像される（撮像Ｃ）。

可視Ａ３モードでは、制御ユニット４４からの射出信号により、可視光源ユニット１０Ｃが可視レーザ光を射出し、ＣＧＨ２４から患部ＡＰの照射部分ＲＩへ可視照明光が照射される（射出Ａ３）。その反射光である患部ＡＰの照射部分ＲＩ内に含まれる撮像部分ＲＣが反射した反射光の少なくとも一部ＲＬを受け、制御ユニット４４からの撮像信号により、撮像ユニット３６で患部ＡＰの可視光画像が撮像される（撮像Ａ３）。

尚、本実施の形態では、モード設定４０をＲＯＭ等の媒体に予め記憶されている内容で記述したが、キーボード等の外部入力装置によりその都度入力してもよい。又、各光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの切り替え及び撮像ユニット３６の撮像の切り替えは、任意に設定可能であるが、切り替え時間を１／６０秒以内にしてもよい。これにより、切り替え変化を観察者にほとんど気づかれないようにすることができる。

尚、本実施の形態では、モード設定４０を可視Ａ１モード、赤外Ｂモード、可視Ａ２モード、紫外Ｃモード、及び可視Ａ３モードの順に設定したが、モード設定順は、これに限定されるものではない。

本実施の形態によれば、得られる画像を連続的に構成することで映像が滑らかになり患部ＡＰのモニタリング箇所を視覚的に確認しながら、連続画像で異常部を容易に特定できる。

又、患部ＡＰへ単一波長でその強調できる波長のみを照射でき、照射する照明光の波長を随時変更できるため、より迅速、簡便な検査を実現し、医師や患者の負担も軽減できる。

（第２の実施の形態）
（モニタ装置）
図３は、本発明の第２の実施の形態に係るモニタ装置の構成を示す図である。本実施の形態に係るモニタ装置８は、前述した第１の実施の形態の内視鏡２と、内視鏡２の画像記憶ユニット３８に保存される第１画像としての可視光画像を示す連続画像信号及び／或いは第２画像としての可視光で表現される紫外光画像を示す連続画像信号を表示する表示部としてのモニタ５０と、を含んでいる。内視鏡２は、第１の実施の形態で説明したように、装置本体４と、光伝送部６と、を備える。

装置本体４は、紫外レーザ光を射出する紫外光源ユニット１０Ａと、可視レーザ光を射出する可視光源ユニット１０Ｃと、レンズ１４と、撮像ユニット３６と、画像記憶ユニット３８と、制御ユニット４４と、設定部４２と、を備える。設定部４２は、モード設定５２を備える。

光伝送部６は、光ファイバ２２と、ＣＧＨ２４と、ホルダ２６と、光伝送部６は、撮像レンズ２８と、光ファイバ３０と、を備えている。

モニタ５０は、可視外光表示部としての紫外光表示モニタ５０Ａと、可視光表示部としての可視光表示モニタ５０Ｃと、可視光及び紫外光表示モニタ５０Ｗと、を備えている。紫外光表示モニタ５０Ａは、可視光で表現される紫外光画像を示す連続画像信号を表示する。可視光表示モニタ５０Ｃは、可視光画像を示す連続画像信号を表示する。可視光及び紫外光表示モニタ５０Ｗは、可視光画像を示す連続画像信号に可視光で表現される紫外光画像を示す連続画像信号の一部（例えば、異常部）を合成して表示する。

次に、モード設定５２について説明する。

図４は、本発明の第２の実施の形態に係るモニタの連続映像を更新するタイミングを示す図である。図４に示すように、モード設定５２は、例えば、ＣＧＨ２４から患部ＡＰへ可視照明光を照射する可視Ａ１、可視Ａ２、及び可視Ａ３モードと、ＣＧＨ２４から患部ＡＰへ紫外照明光を照射する紫外Ｂ１、紫外Ｂ２、及び紫外Ｂ３モードと、が可視Ａ１、紫外Ｂ１、可視Ａ２、紫外Ｂ２、可視Ａ３、及び紫外Ｂ３の順に設定されている。

可視Ａ１モードでは、制御ユニット４４からの射出信号により、可視光源ユニット１０Ｃが可視レーザ光を射出し、ＣＧＨ２４から患部ＡＰの照射部分ＲＩへ可視照明光が照射される。その反射光である患部ＡＰの照射部分ＲＩ内に含まれる撮像部分ＲＣが反射した反射光の少なくとも一部ＲＬを受け、制御ユニット４４からの撮像信号により、撮像ユニット３６で患部ＡＰの可視光画像が撮像される（撮像Ａ１）。

撮像された可視光画像を示す画像信号は、撮像ユニット３６から制御ユニット４４へ出力される。制御ユニット４４は、撮像ユニット３６から入力された画像信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、及びカラーバランスの補正処理等を行い、更に、撮像された可視光画像を示す画像信号を画像記憶ユニット３８に出力する。例えば、図４に示すように、撮像Ａ１により撮像された可視光画像を示す画像信号を、次の可視Ａ２モードが実行されるまで、画像信号が途切れないように画像信号の最終フレームを継続表示する連続画像信号に補正し、可視Ａ１モードの撮像Ａ１により撮像された可視光画像が、可視Ａ２モードを実行するまでの可視光画像を示す連続画像信号として画像記憶ユニット３８に出力される。

制御ユニット４４は、画像記憶ユニット３８の可視光画像を示す連続画像信号を読み出し、可視光表示モニタ５０Ｃへ可視光画像を表示する（可視モニタＡ１）。

紫外Ｂ１モードでは、制御ユニット４４からの射出信号により、紫外光源ユニット１０Ａが紫外レーザ光を射出し、ＣＧＨ２４から患部ＡＰの照射部分ＲＩへ紫外照明光が照射される。その反射光である患部ＡＰの照射部分ＲＩ内に含まれる撮像部分ＲＣが反射した反射光の少なくとも一部ＲＬを受け、制御ユニット４４からの撮像信号により、撮像ユニット３６で患部ＡＰの紫外光画像が撮像される（撮像Ｂ１）。

撮像された紫外光画像を示す画像信号は、撮像ユニット３６から制御ユニット４４へ出力される。制御ユニット４４は、撮像ユニット３６から入力された画像信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、及びカラーバランスの補正処理等を行い、更に、撮像された紫外光画像を示す画像信号を画像記憶ユニット３８に出力する。例えば、図４に示すように、撮像Ｂ１により撮像された紫外光画像を示す画像信号を、次の紫外Ｂ２モードが実行されるまで、画像信号が途切れないように画像信号の最終フレームを継続表示する連続画像信号に補正し、紫外Ｂ１モードの撮像Ｂ１により撮像された紫外光画像が、紫外Ｂ２モードを実行するまでの紫外光画像を示す連続画像信号として画像記憶ユニット３８に出力される。

制御ユニット４４は、画像記憶ユニット３８の紫外光画像を示す連続画像信号を読み出し、紫外光表示モニタ５０Ａへ可視光で表現される紫外光画像を表示する（紫外モニタＢ１）。

可視Ａ２モードでは、制御ユニット４４からの射出信号により、可視光源ユニット１０Ｃが可視レーザ光を射出し、ＣＧＨ２４から患部ＡＰの照射部分ＲＩへ可視照明光が照射される。その反射光である患部ＡＰの照射部分ＲＩ内に含まれる撮像部分ＲＣが反射した反射光の少なくとも一部ＲＬを受け、制御ユニット４４からの撮像信号により、撮像ユニット３６で患部ＡＰの可視光画像が撮像される（撮像Ａ２）。

撮像された可視光画像を示す画像信号は、撮像ユニット３６から制御ユニット４４へ出力される。制御ユニット４４は、撮像ユニット３６から入力された画像信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、及びカラーバランスの補正処理等を行い、更に、撮像された可視光画像を示す画像信号を画像記憶ユニット３８に出力する。例えば、図４に示すように、撮像Ａ２により撮像された可視光画像を示す画像信号を、次の可視Ａ３モードが実行されるまで、画像信号が途切れないように画像信号の最終フレームを継続表示する連続画像信号に補正し、可視Ａ２モードの撮像Ａ２により撮像された可視光画像が、可視Ａ３モードを実行するまでの可視光画像を示す連続画像信号として画像記憶ユニット３８に出力される。

制御ユニット４４は、画像記憶ユニット３８の可視光画像を示す連続画像信号を読み出し、可視光表示モニタ５０Ｃへ可視光画像を表示する（可視モニタＡ２）。

紫外Ｂ２モードでは、制御ユニット４４からの射出信号により、紫外光源ユニット１０Ａが紫外レーザ光を射出し、ＣＧＨ２４から患部ＡＰの照射部分ＲＩへ紫外照明光が照射される。その反射光である患部ＡＰの照射部分ＲＩ内に含まれる撮像部分ＲＣが反射した反射光の少なくとも一部ＲＬを受け、制御ユニット４４からの撮像信号により、撮像ユニット３６で患部ＡＰの紫外光画像が撮像される（撮像Ｂ２）。

撮像された紫外光画像を示す画像信号は、撮像ユニット３６から制御ユニット４４へ出力される。制御ユニット４４は、撮像ユニット３６から入力された画像信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、及びカラーバランスの補正処理等を行い、更に、撮像された紫外光画像を示す画像信号を画像記憶ユニット３８に出力する。例えば、図４に示すように、撮像Ｂ２により撮像された紫外光画像を示す画像信号を、次の紫外Ｂ３モードが実行されるまで、画像信号が途切れないように画像信号の最終フレームを継続表示する連続画像信号に補正し、紫外Ｂ２モードの撮像Ｂ２により撮像された紫外光画像が、紫外Ｂ３モードを実行するまでの紫外光画像を示す連続画像信号として画像記憶ユニット３８に出力される。

制御ユニット４４は、画像記憶ユニット３８の紫外光画像を示す連続画像信号を読み出し、紫外光表示モニタ５０Ａへ可視光で表現される紫外光画像を表示する（紫外モニタＢ２）。

以降、可視Ａ３モードでは、撮像Ａ３が実行され、可視光表示モニタ５０Ｃへ可視モニタＡ３が表示され、可視光表示モニタ５０Ｃには、連続した可視光画像が表示される。紫外Ｂ３モードでは、撮像Ｂ３が実行され、紫外光表示モニタ５０Ａへ紫外モニタＢ３が表示され、紫外光表示モニタ５０Ａには、連続した可視光で表現される紫外光画像が表示される。

次に、以上の構成を備えたモニタ装置８の機能について説明する。

図５は、本発明の第２の実施の形態に係るモニタ装置の機能を示すフロー図である。まず、内視鏡検査を行うためにモニタ装置８の電源スイッチが投入され、初期設定が行われる（ステップＳ１０）。具体的には、設定部４２の設定内容により、例えば患者ＩＤの入力及びホワイトバランス調整作業等が行われる。

次に、制御ユニット４４は、設定部４２のモード設定５２を読み込み、制御手順を設定する（ステップＳ２０）。具体的には、図４に示すような、モード設定５２（可視Ａ１、紫外Ｂ１、可視Ａ２、紫外Ｂ２、可視Ａ３、紫外Ｂ３、…）を読み込み、制御手順を設定する。

次に、制御ユニット４４は、各光源ユニット１０Ａ，１０Ｃ及び撮像ユニット３６を駆動する（ステップＳ３０）。具体的には、モード設定５２の内容により、可視Ａ１モードでは、制御ユニット４４からの射出信号により、可視光源ユニット１０Ｃが可視レーザ光を射出し、ＣＧＨ２４から患部ＡＰの照射部分ＲＩへ可視照明光が照射される。その反射光である患部ＡＰの照射部分ＲＩ内に含まれる撮像部分ＲＣが反射した反射光の少なくとも一部ＲＬを受け、制御ユニット４４からの撮像信号により、撮像ユニット３６で患部ＡＰの可視光画像が撮像される。又、紫外Ｂ１モードでは、制御ユニット４４からの射出信号により、紫外光源ユニット１０Ａが紫外レーザ光を射出し、ＣＧＨ２４から患部ＡＰの照射部分ＲＩへ紫外照明光が照射される。その反射光である患部ＡＰの照射部分ＲＩ内に含まれる撮像部分ＲＣが反射した反射光の少なくとも一部ＲＬを受け、制御ユニット４４からの撮像信号により、撮像ユニット３６で患部ＡＰの紫外光画像が撮像される。

次に、制御ユニット４４は、画像記憶ユニット３８へ画像を保存する（ステップＳ４０）。具体的には、撮像された可視光画像を示す画像信号は、撮像ユニット３６から制御ユニット４４へ出力される。制御ユニット４４は、撮像ユニット３６から入力された画像信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、及びカラーバランスの補正処理等を行い、更に、撮像された可視光画像を示す画像信号を画像記憶ユニット３８に出力され保存される。

次に、制御ユニット４４は、モニタ５０へ画像を表示する（ステップＳ５０）。具体的には、制御ユニット４４は、画像記憶ユニット３８の可視光画像を示す連続画像信号を読み出し、可視光表示モニタ５０Ｃへ可視光画像を表示する。又は／或いは、制御ユニット４４は、画像記憶ユニット３８の紫外光画像を示す連続画像信号を読み出し、紫外光表示モニタ５０Ａへ可視光で表現される紫外光画像を表示する。又は／或いは、制御ユニット４４は、画像記憶ユニット３８の可視光画像及び紫外光画像を示す各連続画像信号を読み出し、可視光及び紫外光表示モニタ５０Ｗへ可視光画像を示す連続画像信号に可視光で表現される紫外光画像を示す連続画像信号の一部（例えば、異常部）を合成して表示する。

次に、制御ユニット４４は、モード設定５２のモード情報が終了したか判断する（ステップＳ６０）。モード設定５２のモード情報が終了したと判断した場合（ステップＳ６０：Ｙｅｓ）、処理を終了する。モード設定５２のモード情報が終了していないと判断した場合（ステップＳ６０：Ｎｏ）、ステップＳ３０へ戻り処理を繰り返す。

図６は、本発明の第２の実施の形態に係る異常信号を抽出する際の紫外光受像信号強度と可視光受像信号強度とを示す図である。図６に示すように、患部ＡＰの受像信号強度は、紫外照明光の方が可視照明光より信号強度が大きい。更に、紫外光による受像信号強度は、患部ＡＰの異常エリアの信号強度が他のエリアの信号強度に比べ優位性がある。これは、所定の閾値を設定することにより異常エリアを特定できる。

つまり、光の波長を制御することによって、病変の特徴である粘膜表層の毛細血管やわずかな粘膜の肥厚、深部血管などを、画像強調表示することができる。

図７は、本発明の第２の実施の形態に係る可視光画像に異常エリアの可視光で表現される紫外光画像を重ね合わせた図である。図７に示すように、可視光及び紫外光表示モニタ５０Ｗは、可視光画像５４を示す連続画像信号に可視光で表現される紫外光画像を示す連続画像信号の一部５６（例えば、異常部）を合成して表示する。合成方法は、可視光画像と紫外光画像を重ねた場合、可視光で表現された紫外光画像が可視光画像と重なることになり、異常部の視認が困難になるので、制御ユニット４４で演算し、可視光で表現される紫外光画像の異常部５６を切り取って可視光画像にはめ込み表示してもよい。

可視光で表現される紫外光画像の一部５６は、第１線枠５８と第１線枠５８の内側に設けられた第２線枠６０とを含み、第１線枠５８と第２線枠６０との間の領域６２は白色（視認可能な明るさを有する無彩色のことをいう）画像である。

尚、第１線枠５８と第２線枠６０との間の領域６２の色は、白色画像以外の任意の色に設定してもよい。又、第１線枠５８と第２線枠６０との間の領域６２は、パターン、模様、或いは網掛け等を用いて、人体内の画像（可視光画像５４）と区別できるようにしてもよい。又は、異常部５６をパターン、模様、或いは網掛け等の画像としてもよい。又は、矢印等のシンボルマークにより異常部５６を指し示してもよい。又は、上記内容の領域６２、異常部５６、及び矢印等を適宜組み合わせて使用してもよい。

本実施の形態によれば、可視光映像と第２波長を合成し同時に表示することにより、モニタリング箇所を視覚的に確認しながら、連続映像で異常部を容易に特定でき、更に正常箇所と、異常個所の合成映像とすることで、異常個所を容易に特定できる。

又、病変の特徴である粘膜表層の毛細血管やわずかな粘膜の肥厚、深部血管などを、光の波長を制御することによって画像強調表示することで、異常個所を容易に特定できる。

尚、この第２の実施の形態の変形例として、紫外光表示モニタと可視光表示モニタとの２台のモニタで観察してもよい。又、可視光及び紫外光表示モニタの１台のモニタで観察してもよい。

又は、１台のモニタを可視光観察と紫外光観察とで切り替え可能にして観察してもよい。又、可視光観察と可視光＋紫外光観察とを切り替え可能にして観察してもよい。

これにより、より迅速、簡便な検査を実現し、医師や患者の負担も軽減できる。

本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡の構成を示す図である。本発明の第１の実施の形態に係る患部に対する各照明光の照射と撮像とのタイミングを示す図である。本発明の第２の実施の形態に係るモニタ装置の構成を示す図である。本発明の第２の実施の形態に係るモニタの連続映像を更新するタイミングを示す図である。本発明の第２の実施の形態に係るモニタ装置の機能を示すフロー図である。本発明の第２の実施の形態に係る異常信号を抽出する際の紫外光受像光信号強度と可視光受像光信号強度とを示す図である。本発明の第２の実施の形態に係る可視光画像に異常エリアの可視光で表現される紫外光画像を重ね合わせた図である。

符号の説明

２…内視鏡（光学装置）４…装置本体６…光伝送部８…モニタ装置１０Ａ…紫外光源ユニット１０Ｂ…赤外光源ユニット１０Ｃ…可視光源ユニット１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ…ミラー１４…レンズ１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ…レーザダイオード（光源部）１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ…波長変換器２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ…外部共振器２２…光ファイバ（照明光路部）２４…コンピュータ計算ホログラム（ＣＧＨ）（光学素子）２６…ホルダ２８…撮像レンズ３０…光ファイバ（反射光路部）３２…カバー３４…偏心レンズ３６…撮像ユニット（撮像部）３８…画像記憶ユニット（画像記憶部）４０…モード設定４２…設定部４４…制御ユニット（制御部）５０…モニタ５０Ａ…紫外光表示モニタ５０Ｃ…可視光表示モニタ５０Ｗ…可視光及び紫外光表示モニタ５２…モード設定５４…可視光画像５６…一部（異常部）５８…第１線枠６０…第２線枠６２…領域。

Claims

第１レーザ光を射出する第１光源と前記第１レーザ光とは異なる波長を有する第２レーザ光を射出する第２光源とを含む光源部と、
前記第１レーザ光の少なくとも一部を第１照明光として対象物へ照射し、前記第２レーザ光の少なくとも一部を第２照明光として前記対象物へ照射する光学素子と、
前記光源部が射出した各前記レーザ光を前記光学素子に伝送する照明光路部と、
前記対象物が反射した前記第１照明光の少なくとも一部を受けて第１画像を撮像し、前記対象物が反射した前記第２照明光の少なくとも一部を受けて第２画像を撮像する撮像部と、
前記対象物が反射した各前記照明光の少なくとも一部を前記撮像部に伝送する反射光路部と、
前記対象物へ照射する前記第１及び第２照明光の切り替えと前記切り替えに同期した前記第１及び第２画像の撮像の切り替えとを制御する制御部と、
前記撮像部により撮像された前記第１及び第２画像を保存する画像記憶部と、
を含むことを特徴とする光学装置。
請求項１に記載の光学装置において、
前記第１照明光は、赤色光、緑色光、及び青色光のうち少なくとも一つの色光を有し、
前記第２照明光は、紫外光又は赤外光の少なくとも一方を有することを特徴とする光学装置。
請求項２に記載の光学装置において、
前記第２照明光は、紫外光であることを特徴とする光学装置。
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の光学装置において、
前記制御部は、前記第１及び第２画像を示す各画像信号を時系列的に連続する連続画像信号となるように補正することを特徴とする光学装置。
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の光学装置と、
前記光学装置の前記画像記憶部に保存される前記第１及び第２画像を表示する表示部と、
を含むことを特徴とするモニタ装置。
請求項５に記載のモニタ装置において、
前記表示部は、可視光表示部と可視外光表示部とを含み、
前記可視光表示部は、前記第１画像を表示し、
前記可視外光表示部は、前記第２画像を表示することを特徴とするモニタ装置。
請求項５に記載のモニタ装置において、
前記表示部は、前記第１画像に前記第２画像の一部を合成して表示することを特徴とするモニタ装置。
請求項５〜請求項７のいずれか一項に記載のモニタ装置において、
前記制御部は、前記第２画像の表示を前記第１画像の表示と識別可能に前記表示部に表示させることを特徴とするモニタ装置。
請求項８に記載のモニタ装置において、
前記第２画像の一部は、第１線枠と前記第１線枠の内側に設けられた第２線枠とを含み、前記第１線枠と前記第２線枠との間の領域は白色画像であることを特徴とするモニタ装置。