JP2015066062A - 内視鏡システム及びその作動方法並びに内視鏡用光源装置 - Google Patents

内視鏡システム及びその作動方法並びに内視鏡用光源装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2015066062A
JP2015066062A JP2013201500A JP2013201500A JP2015066062A JP 2015066062 A JP2015066062 A JP 2015066062A JP 2013201500 A JP2013201500 A JP 2013201500A JP 2013201500 A JP2013201500 A JP 2013201500A JP 2015066062 A JP2015066062 A JP 2015066062A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
endoscope
light source
narrowband
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013201500A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5925169B2 (ja
Inventor
禎之 守屋
Sadayuki Moriya
禎之 守屋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Priority to JP2013201500A priority Critical patent/JP5925169B2/ja
Priority to US14/497,673 priority patent/US10448816B2/en
Publication of JP2015066062A publication Critical patent/JP2015066062A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5925169B2 publication Critical patent/JP5925169B2/ja
Priority to US16/515,774 priority patent/US11103123B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/06Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
    • A61B1/0638Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements providing two or more wavelengths
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00002Operational features of endoscopes
    • A61B1/00004Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing
    • A61B1/00006Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing of control signals
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/06Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
    • A61B1/0655Control therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00Refractors for light sources
    • F21V5/04Refractors for light sources of lens shape
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00002Operational features of endoscopes
    • A61B1/00004Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing
    • A61B1/00009Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing of image signals during a use of endoscope
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00002Operational features of endoscopes
    • A61B1/00043Operational features of endoscopes provided with output arrangements
    • A61B1/00045Display arrangement
    • A61B1/0005Display arrangement combining images e.g. side-by-side, superimposed or tiled
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/06Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
    • A61B1/0661Endoscope light sources
    • A61B1/0684Endoscope light sources using light emitting diodes [LED]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21KNON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F21K9/61Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction using light guides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Endoscopes (AREA)
  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)

Abstract

【課題】補色系撮像素子を有する内視鏡で狭帯域光観察を行う場合に、色分離性を向上させることを可能とする内視鏡システム及びその作動方法並びに内視鏡用光源装置を提供する。【解決手段】光源装置は、狭帯域光観察モードにおける照明方式として、面順次方式と同時方式とを有する。面順次方式では、青色狭帯域光Bnと緑色狭帯域光Gnとが個別に発生される。同時方式では、青色狭帯域光Bnと緑色狭帯域光Gnとが同時に発生される。制御部は、光源装置に補色系撮像素子を有する第1内視鏡が接続され、かつ観察モードが狭帯域光観察モードである場合に、照明方式を面順次方式とする。画像信号処理部は、第1及び第2狭帯域光の発生に応じて補色系撮像素子から出力される出力信号に基づいて第1及び第2画像データを生成し、第1及び第2画像データを合成して特殊画像を生成する。【選択図】図7

Description

本発明は、照明方式として同時方式と面順次方式とを有する内視鏡システム及びその作動方法並びに内視鏡用光源装置に関する。
近年の医療においては、光源装置、電子内視鏡、プロセッサ装置を備える内視鏡システムを用いた診断等が広く行われている。光源装置は、照明光を発生して検体内に照射する。電子内視鏡は、照明光が照射されて検体内を撮像素子により撮像して画像信号を生成する。プロセッサ装置は、電子内視鏡により生成された撮像信号を画像処理してモニタに表示するための観察画像を生成する。
この内視鏡システムの照明方式には、面順次(時分割)方式と同時方式とがある。面順次方式は、例えば、赤(R)、緑(G)、青(B)の色の照明光を順番に検体に照射する方式であり、各照明光で照明された検体像は、モノクロ撮像素子により個別に撮像される。同時方式は、R,G,Bの照明光を検体に同時に照射(すなわち、白色光を照射)する方式であり、白色光が照射された検体像は、カラーフィルタを有する同時式撮像素子により撮像される。
面順次方式では、モノクロ撮像素子で3フレーム分の撮像を行うことにより1枚の画像を生成するため、空間分解能が高いが、時間分解能が低い。これに対して、同時方式では、同時式撮像素子により1フレーム分の撮像を行うことにより1枚の画像を生成するため、時間分解能が高いが、空間分解能が低い。
このように、面順次方式と同時方式とは一長一短の関係であることから、モノクロ撮像素子を備えた面順次式内視鏡と、同時式撮像素子を備えた同時方式内視鏡とを光源装置及びプロセッサ装置に着脱可能とし、面順次式内視鏡が接続された場合には照明方式を面順次方式とし、同時方式内視鏡が接続された場合には照明方式を同時方式とするように構成された内視鏡システムが知られている(特許文献1参照)。
同時式撮像素子には、原色系フィルタを有する原色系撮像素子と、補色系フィルタを有する補色系撮像素子とがある。原色系撮像素子は、補色系撮像素子と比べて感度は劣るものの色再現性に優れているため、色を重視する内視鏡システムで用いられる。一方、補色系撮像素子は、原色系撮像素子に比べて色再現性は劣るものの高感度であるため、感度を重視する内視鏡システムで用いられる。
また、内視鏡システムで使用される観察方法としては、白色光を照明光とする通常光観察の他に、波長域の狭い狭帯域光を照明光とする狭帯域光観察がある。狭帯域光観察は、例えば、白色光の場合に得られる光学情報では埋もれてしまい易い粘膜表層の血管走行の状態の視認性を向上させて表示することができる。このため、狭帯域光観察では、血管走行の中でも表層血管に着目し、その表層血管の形態によって、病変部の進行度や、深さ方向の深達度などを判断することができる。
この狭帯域光観察では、血液中のヘモグロビンに吸収されやすい2つの狭帯域光(415nm付近に中心波長を有する青色狭帯域光と、540nm付近に中心波長を有する緑色狭帯域光)が用いられている。狭帯域光観察での照明方式にも、モノクロ撮像素子に用いる面順次方式と、同時式撮像素子に用いる同時方式とがある(特許文献2参照)。
特開2002−209839号公報 特許第4009626号公報
上記の内視鏡システムで狭帯域光観察を行う場合、原色系撮像素子では、青色狭帯域光と緑色狭帯域光とが、B画素及びG画素によりそれぞれ個別に検出されるため、色分離性がよく、表層血管の視認性(表層血管と粘膜とのコントラスト)に優れる画像が得られる。これに対して、補色系撮像素子では、青色狭帯域光と緑色狭帯域光とが1つの画素により同時に検出される(すなわち、混色する)ため、色分離性が悪く、表層血管の視認性が低下するという問題がある。
本発明は、補色系撮像素子を有する内視鏡で狭帯域光観察を行う場合に、色分離性を向上させることを可能とする内視鏡システム及びその作動方法並びに内視鏡用光源装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の内視鏡用光源装置は、第1狭帯域光と、これより長波長の第2狭帯域光とを含む複数の光を発生することが可能であり、複数の光のうち少なくとも2つの光を個別に発生する面順次方式と、少なくとも2つの光を同時に発生する同時方式との2つの照明方式を有する光源部と、補色系撮像素子を有する第1内視鏡が接続可能な接続部と、第1内視鏡が接続部に接続され、かつ光源部が第1及び第2狭帯域光を発生する場合に、照明方式を面順次方式に設定する制御部とを備える。
制御部は、面順次方式として、第1狭帯域光と第2狭帯域光とを交互に発生する第1発光シーケンスと、2回の第1狭帯域光の発光と、1回の第2狭帯域光とを繰り返す第2発光シーケンスとを設定可能である。
制御部は、検体の明るさを表す明るさ信号に基づき、検体の明るさが基準値より大きい場合に、面順次方式を第1発光シーケンスとし、検体の明るさが基準値以下の場合に面順次方式を第2発光シーケンスとすることが好ましい。
制御部は、検体の明るさと基準の明るさとの差分を表す調光信号に基づいて光源部の発光強度を制御し、発光強度が最大値に達した場合に、面順次方式を第1発光シーケンスから第2発光シーケンスに切り替えても良い。
本発明の内視鏡システムは、狭帯域光観察モードにおける照明方式として、第1狭帯域光と、これより長波長の第2狭帯域光とを個別に発生する面順次方式と、第1及び第2狭帯域光を同時に発生する同時方式とを有し、補色系撮像素子を有する第1内視鏡が接続可能である光源装置と、光源装置に第1内視鏡が接続され、かつ観察モードが狭帯域光観察モードである場合に、照明方式を面順次方式とする制御部と、第1及び第2狭帯域光の発生に応じて補色系撮像素子から出力される出力信号に基づいて第1及び第2画像データを生成し、第1及び第2画像データを合成して特殊画像を生成する画像信号処理部とを備える。
面順次方式は、第1狭帯域光と第2狭帯域光とを交互に発生する第1発光シーケンスを有し、画像信号処理部は、第1発光シーケンスにおいて、第1画像データまたは第2画像データを生成するたびに、第1及び第2画像データを合成する。
面順次方式は、2回の第1狭帯域光の発光と、1回の第2狭帯域光とを繰り返す第2発光シーケンスを有し、画像信号処理部は、第2発光シーケンスにおいて、第1画像データまたは第2画像データを生成するたびに、2つの第1画像データと、1つの第1画像データとを合成する。
補色系撮像素子からの出力信号に基づいて検体の明るさを検出する明るさ検出部を有し、制御部は、明るさ検出部により検出された明るさが基準値より大きい場合に、面順次方式を第1発光シーケンスとし、明るさが基準値以下の場合に面順次方式を第2発光シーケンスとすることが好ましい。
補色系撮像素子からの出力信号に基づいて検体の明るさを検出する明るさ検出部と、明るさ検出部により検出された明るさに基づいて、光源装置の発光強度を制御し、検体の明るさを目標値に近づける光源制御部とを備え、制御部は、発光強度が最大値に達した場合に、面順次方式を第1発光シーケンスから第2発光シーケンスに切り替えてもよい。
制御部は、第1発光シーケンスの場合に、光源装置を制御して、第1狭帯域光の光量を第2狭帯域光の光量より大きくすることが好ましい。
光源装置は、第1狭帯域光を生成するための第1及び第2光源を有し、第1発光シーケンスでは、第1及び第2光源からの射出光を合波して第1狭帯域光とすることにより、第1狭帯域光の光量を第2狭帯域光の光量より大きくしてもよい。
光源装置は、通常光観察モードにおける照明方式として、赤色光、緑色光、青色光を個別に発光させる面順次方式と、赤色光、緑色光、青色光とを同時に発光させる同時方式とを有し、光源装置に第1内視鏡が接続され、かつ観察モードが通常光観察モードである場合に、制御部は、照明方式を同時方式とし、画像信号処理部は、補色系撮像素子からの出力信号に基づいて通常画像を生成する。
光源装置は、原色系撮像素子を有する第2内視鏡が接続可能であり、光源装置に第2内視鏡が接続され、かつ観察モードが通常光観察モードまたは狭帯域光観察モードである場合に、制御部は、照明方式を同時方式とし、画像信号処理部は、原色系撮像素子からの出力信号に基づいて通常画像または特殊画像を生成する。
光源装置は、モノクロ撮像素子を有する第3内視鏡が接続可能であり、光源装置に第3内視鏡が接続され、かつ観察モードが通常光観察モードまたは狭帯域光観察モードである場合に、制御部は、照明方式を面順次方式とし、画像信号処理部は、モノクロ撮像素子からの出力信号に基づいて通常画像または特殊画像を生成する。
本発明の内視鏡システムの作動方法は、照明方式として、波長域が異なる第1及び第2狭帯域光を個別に発生する面順次方式と、第1及び第2狭帯域光を同時に発生する同時方式とを有する光源装置に、補色系撮像素子を有する内視鏡が接続された場合に、制御部が、照明方式を面順次方式とするステップと、画像信号処理部が、第1及び第2狭帯域光の発生に応じて補色系撮像素子から出力される出力信号に基づいて第1及び第2画像データを生成し、第1及び第2画像データを合成して特殊画像を生成するステップとを備える。
本発明によれば、光源装置に補色系撮像素子を有する第1内視鏡が接続され、かつ観察モードが狭帯域光観察モードである場合に、照明方式を面順次方式とするので、色分離性が向上する。
内視鏡システムの外観図である。 内視鏡システムの内部構成を示すブロック図である。 合波部の構成を説明する図である。 補色系色分離フィルタを示す模式図である。 原色系色分離フィルタを示す模式図である。 補色系撮像素子からの出力信号を示す図である。 内視鏡の種類及び観察モードと照明方式との対応テーブルを示す図である。 第1内視鏡を用いて通常光観察を行う場合の光源及び撮像素子の駆動タイミングを示す図である。 第1内視鏡を用いて狭帯域光観察を行う場合の光源及び撮像素子の駆動タイミングを示す図である。 第1内視鏡用処理部の構成を示すブロック図である。 信号振り分け部の動作説明図である。 同時化処理部の動作説明図である。 内視鏡システムの作用を示すフローチャートである。 光源装置に第2のB−LEDを追加した例を示す図である。 第2実施形態の内視鏡システムの内部構成を示すブロック図である。 第2実施形態の第1内視鏡用処理部の構成を示すブロック図である。 第2実施形態の信号振り分け部の動作説明図である。 第2実施形態の同時化処理部の動作説明図である。 第3実施形態の内視鏡システムの内部構成を示すブロック図である。 光源装置内に青色狭帯域フィルタを設けた例を示すブロック図である。
[第1実施形態]
図1において、内視鏡システム10は、光源装置11と、プロセッサ装置12と、光源装置11及びプロセッサ装置12に着脱自在に接続可能な電子内視鏡(以下、単に内視鏡という)13により構成されている。光源装置11は、照明光を発生して内視鏡13に供給する。内視鏡13は、先端側が検体の体腔内等に挿入されて、体腔内を撮像する。プロセッサ装置12は、内視鏡13の撮像制御を行うと共に、内視鏡13が取得した撮像信号に対して信号処理を施す。
プロセッサ装置12には、画像表示装置14及び入力装置15が接続されている。画像表示装置14は、液晶モニタ等であり、プロセッサ装置12により生成された検体内の画像を表す検体画像を表示する。入力装置15は、キーボードやマウスにより構成され、プロセッサ装置12に対して各種情報を入力する。
内視鏡13には、補色系撮像素子28(図2参照)を備える第1内視鏡13aと、原色系撮像素子29(図2参照)を備える第2内視鏡13bと、モノクロ撮像素子30(図2参照)を備える第3内視鏡13cとがあり、いずれも光源装置11及びプロセッサ装置12に接続可能である。第1〜第3内視鏡13a〜13bは、撮像素子以外は同一の構成であって、挿入部16と、操作部17と、ユニバーサルケーブル18と、ライトガイドコネクタ19aと、信号コネクタ19bにより構成されている。
挿入部16は、細長く、検体の体腔内等に挿入される。操作部17は、挿入部16の後端に接続されており、スコープスイッチや湾曲操作ダイヤル等が設けられている。スコープスイッチには、観察モードを切り替えるためのモード切替スイッチ17aが含まれている。
ユニバーサルケーブル18は、操作部17から延出されている。ライトガイドコネクタ19a及び信号コネクタ19bは、ユニバーサルケーブル18の端部に設けられている。ライトガイドコネクタ19aは、光源装置11に着脱自在に接続される。信号コネクタ19bは、プロセッサ装置12に着脱自在に接続される。
内視鏡システム10は、観察モードとして、通常光観察モードと狭帯域光観察モードとを有する。通常光観察モードでは、白色光を構成する赤色光、緑色光、青色光を検体に同時または順次に照射して撮像が行われ、通常光画像が生成される。狭帯域光観察モードでは、波長域の狭い狭帯域光(後述する紫色狭帯域光Vnと緑色狭帯域光Gn)を検体に同時または順次に照射して撮像が行われ、狭帯域光画像が生成される。この通常光観察モード及び狭帯域光観察モードは、第1〜第3内視鏡13a〜13bのいずれを用いる場合にも可能である。
通常光観察モードと狭帯域光観察モードとは、前述のモード切替スイッチ17aにより切り替え可能であるが、プロセッサ装置12に接続可能なフットスイッチ(図示せず)や、プロセッサ装置12のフロントパネルに設けられたボタン、入力装置15等により切り替え可能としても良い。
図2において、光源装置11は、複数のLED(Light Emitting Diode)光源20と、光源制御部21と、緑色狭帯域フィルタ22と、フィルタ挿脱部23と、合波部24とを有している。LED光源20は、B(Blue)−LED20aと、G(Green)−LED20bと、R(Red)−LED20cとにより構成されている。
B−LED20aは、波長範囲420〜500nmの青色光BLを発生する。G−LED20bは、波長範囲500〜600nmの緑色光GLを発生する。R−LED20cは、波長範囲600〜650nmの赤色光RLを発生する。
光源制御部21は、各LED20a〜20cの点灯制御を行う。具体的には、光源制御部21は、通常光観察モード時には、全てのLED20a〜20cを同時または順次に駆動して照明光を発生させ、狭帯域光観察モード時には、B−LED20aとG−LED20bのみを同時または順次に駆動して照明光を発生させる。
光源制御部21は、LED光源20による照明方式として、通常光観察モードと狭帯域光観察モードとそれぞれの場合に、同時方式と面順次方式とを可能としている。通常光観察モードで同時方式の場合には、全てのLED20a〜20cを同時に点灯させる。通常光観察モードで面順次方式の場合には、LED20a〜20cをそれぞれ順次に点灯させる。狭帯域光観察モードで同時方式の場合には、B−LED20aとG−LED20bとを同時に点灯させる。狭帯域光観察モードで面順次方式の場合には、B−LED20aとG−LED20bとを順次に点灯させる。
緑色狭帯域フィルタ22は、フィルタ挿脱部23により、G−LED20bから射出される緑色光GLの光路上に挿脱される。具体的には、緑色狭帯域フィルタ22は、狭帯域光観察モード時には緑色光GLの光路上に挿入され、通常光観察モード時には緑色光GLの光路上から外される。緑色狭帯域フィルタ22は、530〜550nmの波長域の光を透過させる。
B−LED20aから射出される青色光BLは、半値幅が50nm程度と狭いので、狭帯域光観察モード時には、青色光BLがそのまま青色狭帯域光Bnとして用いられる。これに対して、G−LED20bから射出される緑色光GLは、波長域が広いため、緑色狭帯域フィルタ22を透過させることにより、波長域を20nm程度に波長制限する。狭帯域光観察モード時には、この波長制限された緑色光GLが緑色狭帯域光Gnとて用いられる。青色狭帯域光Bnは、445nm付近に中心波長を有する。緑色狭帯域光Gnは、540nm付近に中心波長を有する。これらの中心波長は、一般に狭帯域光観察で用いられる血液中のヘモグロビンに吸収されやすい波長域に含まれる。
合波部24は、図3に示すように、第1及び第2ダイクロイックミラー(DM)25a,25bと、第1〜第4レンズ26a〜26dとによって構成されている。第1〜第3レンズ26a〜26cは、それぞれLED20a〜20cに対応して配置されており、各LED20a〜20cから射出された光を集光して平行光とする。
G−LED20bとR−LED20cとは、第2及び第3レンズ26b,26cにより平行光とされた緑色光GLと赤色光RLとの光路が直交するように配置されており、この交点に第1DM25aが配置されている。第1DM25aの一方の面に緑色光GLが45°の角度で入射し、他方の面に赤色光RLが45°の角度で入射する。第1DM25aは、緑色光GLを透過させ、赤色光RLを反射させる光学特性を有する。これにより、G−LED20bとR−LED20cとの同時点灯時には、第1DM25aを透過した緑色光GLと、第1DM25aにより反射された赤色光RLとが合波される。
第1レンズ26aにより平行光とされた青色光BLと、緑色光GLと赤色光RLとの合波(以下、第1合波という)とは、光路が直交し、この交点に第2DM25bが配置されている。第2DM25bの一方の面に青色光BLが45°の角度で入射し、他方の面に第1合波が45°の角度で入射する。第2DM25bは、青色光BLを反射させ、第1合波を透過させる光学特性を有する。これにより、第2DM25bにより反射された青色光BLと、第2DM25bを透過した第1合波とが合波される。この合波された光は、第4レンズ26dにより集光されて、内視鏡13のライトガイド27に入射する。
通常光観察モードで同時方式の場合には、合波部24により、青色光BL、緑色光GL、赤色光RLが、合波されて通常光(白色光)となり、ライトガイド27に入射する。一方、通常光観察モードで面順次方式の場合には、青色光BL、緑色光GL、赤色光RLがそれぞれ個別に生成されてライトガイド27に入射する。
また、狭帯域光観察モードで同時方式の場合には、前述の緑色狭帯域フィルタ22が第2レンズ26bと第1DM25aとの間に挿入され、B−LED20aから射出された青色狭帯域光Bnと、緑色狭帯域フィルタ22により生成された緑色狭帯域光Gnとが、合波されて、ライトガイド27に入射する。狭帯域光観察モードで面順次方式の場合には、青色狭帯域光Bnと緑色狭帯域光Gnとがそれぞれ個別に生成されてライトガイド27に入射する。
内視鏡13の挿入部16の先端には、照明窓と観察窓とが隣接して設けられており、照明窓に照明レンズ25が取り付けられており、観察窓に対物レンズ26が取り付けられている。内視鏡13内には、ライトガイド27が挿通されており、ライトガイド27の一端が照明レンズ25に対向している。ライトガイド27の他端は、ライトガイドコネクタ19aに配置され、光源装置11内に挿入される。
照明レンズ25は、光源装置11からライトガイド27に入射され、ライトガイド27から射出された光を集光して検体内に照射する。対物レンズ26は、検体の生体組織等からの反射光を集光して光学像を結像する。対物レンズ26の結像位置には、光学像を撮像して撮像信号を生成する撮像素子(第1内視鏡13aの場合には補色系撮像素子28、第2内視鏡13bの場合には原色系撮像素子29、第3内視鏡13cの場合にはモノクロ撮像素子30)が配置されている。各撮像素子は、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサである。
補色系撮像素子28の撮像面には、光学像を光学的に画素毎に色分離する補色系色分離フィルタ28aが設けられている。この補色系色分離フィルタ28aは、図4に示すように、マゼンタ(Mg)、グリーン(G)、シアン(Cy)、イエロー(Ye)の4種のカラーフィルタセグメントを有し、各カラーフィルタセグメントは画素単位で取り付けられている。したがって、補色系撮像素子28は、Mg、G、Cy、Yeの4種の画素を有し、奇数列を、Mg画素、Cy画素、Mg画素、Ye画素、・・・の順番、偶数列を、G画素、Ye画素、G画素、Cy画素、・・・の順番とするように、奇数行にMg画素とG画素とが交互に配置され、偶数行にCy画素とYe画素とが交互に配置されている。このカラーフィルタ配列は、補色市松色差線順次方式と呼ばれている。
原色系撮像素子29の撮像面には、原色系色分離フィルタ29aが設けられている。この原色系色分離フィルタ29aは、図5に示すように、レッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)の3種のカラーフィルタセグメントを有し、各カラーフィルタセグメントは画素単位で取り付けられている。したがって、原色系撮像素子2は、R、G、Bの3種の画素を有し、奇数列にG画素とB画素とが交互に配置され、偶数列にR画素とG画素が交互に配置され、奇数行にG画素とR画素とが交互に配置され、偶数行にB画素とG画素とが交互に配置されている。このカラーフィルタ配列は、原色ベイヤー方式と呼ばれている。
モノクロ撮像素子30には、色分離フィルタは設けられておらず、画素間の分光感度差はない。
内視鏡13には、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリで構成された情報記憶部31が設けられている。情報記憶部31は、内視鏡13の固有情報(撮像素子のカラーフィルタ配列や画素数)等を記憶している。
プロセッサ装置12は、制御部32と、撮像制御部33と、相関二重サンプリング(CDS)回路34と、A/D変換部35と、明るさ検出部36と、調光部37と、画像信号処理部38と、チャネル割当部39とを有する。
制御部32は、プロセッサ装置12内の各部と、光源装置11との制御を行う。制御部32は、光源装置11及びプロセッサ装置12に内視鏡13が接続された際に、情報記憶部31から固有情報を読み取り、接続された内視鏡13の種類を判定する。制御部32は、判定した内視鏡13の種類に応じて、撮像制御部33を制御し、撮像素子を駆動する。
撮像制御部33は、内視鏡13の種類が第1内視鏡13aである場合には、光源装置11の発光タイミングに合わせて、第1内視鏡13a内の補色系撮像素子28をフィールド読み出し方式で駆動する。具体的には、フィールド読み出し方式では、奇数フィールドと偶数フィールドとの各読み出し時において、列方向に隣接する2画素を2行の各画素信号が混合(加算)して読み出される(図4参照)。この画素信号の混合は、CCDイメージセンサの水平転送路(図示せず)内で行われる。
このフィールド読み出し方式より、補色系撮像素子28からは、奇数フィールドと偶数フィールドとのそれぞれにおいて、図6に示すように、Mg画素とCy画素との混合画素信号(以下、第1混合画素信号という)M1と、G画素とYe画素との混合画素信号(以下、第2混合画素信号という)M2と、Mg画素とYe画素との混合画素信号(以下、第3混合画素信号という)M3と、G画素とCy画素との混合画素信号(以下、第4混合画素信号という)M4が出力される。
撮像制御部33は、内視鏡13の種類が第2内視鏡13bである場合には、光源装置11の発光タイミングに合わせて、第2内視鏡13b内の原色系撮像素子29を周知のプログレッシブ読み出し方式で駆動する。このプログレッシブ読み出し方式では、画素信号の混合は行われずに、1行ずつ順に1フレーム分の画素信号が個別に読み出される。
撮像制御部33は、内視鏡13の種類が第3内視鏡13cである場合には、光源装置11の発光タイミングに合わせて、第3内視鏡13c内のモノクロ撮像素子30を、原色系撮像素子29の場合と同様に、プログレッシブ読み出し方式で駆動する。
また、制御部32は、内視鏡13のモード切替スイッチ17aが操作された際に発せられるモード切替信号を受信し、受信したモード切替信号が示す観察モードと、内視鏡13の種類とに基づいて光源制御部21を制御し、図7に示す対応テーブルに従って、光源装置11の照明方式を設定する。
例えば、内視鏡13の種類が第1内視鏡13aで、観察モードが通常光観察モードの場合には、図8に示すように、青色光BL、緑色光GL、赤色光RLが同時に照射され、この照射期間中に奇数フィールド及び偶数フィールドの読み出しが行われる。読み出された奇数フィールド及び偶数フィールドにより1フレーム分の画像が生成される。
内視鏡13の種類が第1内視鏡13aで、観察モードが狭帯域光観察モードの場合には、図9に示すように、青色狭帯域光Bn、緑色狭帯域光Gnがそれぞれ順番に照射され、各照射期間中に奇数フィールド及び偶数フィールドの読み出しが行われる。読み出された奇数フィールド及び偶数フィールドにより各照射期間につき1フレーム分の画像が生成される。
内視鏡13の種類が第2内視鏡13bの場合には、観察モードに依らず、照明方式は同時方式とされる。また、内視鏡13の種類が第3内視鏡13cの場合には、観察モードに依らず、照明方式は面順次方式とされる。発光タイミングは、照明光の数が異なること以外は、図8、図9に示す例と同様である。
補色系撮像素子28、原色系撮像素子29、モノクロ撮像素子30の各撮像素子から出力された信号は、CDS回路34に入力される。CDS回路34は、入力された信号に対して相関二重サンプリングを行って、CCDイメージセンサで生じるノイズ成分を除去する。CDS回路34によりノイズ成分が除去された信号は、A/D変換部35に入力されると共に、明るさ検出部36に入力される。A/D変換部35は、CDS回路34から入力された信号をデジタル信号に変換して、画像信号処理部38に入力する。
明るさ検出部36は、CDS回路34から入力された信号に基づいて、検体の明るさ(信号の平均輝度)を検出する。調光部37は、明るさ検出部36により検出された明るさ信号と、基準の明るさ(調光の目標値)との差分である調光信号を生成する。この調光信号は、光源制御部21に入力される。光源制御部21は、基準の明るさが得られるように、複数のLED光源20の発光強度を制御して発光量を調整する。
画像信号処理部38は、セレクタ40と、第1内視鏡用処理部41と、第2内視鏡用処理部42と、第3内視鏡用処理部43と、画像メモリ44とを有している。セレクタ40は、制御部32により判定された内視鏡13の種類に対応した処理部を選択する。
第1内視鏡用処理部41は、図10に示すように、Y/C変換部50と、マトリクス演算部51と、フレーム生成部52と、スイッチ53と、信号振り分け部54と、同時化処理部55とを有している。Y/C変換部50には、第1内視鏡13a内の補色系撮像素子28からCDS回路34及びA/D変換部35を介して、第1〜第4混合画素信号M1〜M4が順に入力される。
Y/C変換部50は、補色市松色差線順次方式に用いられる周知の演算によりY/C変換を行って輝度信号Y及び色差信号Cr,Cbを生成する。具体的には、輝度信号Y及び色差信号Cr,Cbは、行方向に隣接する第1画素信号M1と第2画素信号M2との加減算と、行方向に隣接する第3画素信号M3と第4画素信号M4との加減算とにより算出される。
マトリクス演算部51は、Y/C変換部50により生成された輝度信号Y及び色差信号Cr,Cbに対して所定のマトリクス演算を行うことにより、RGB信号を生成する。Y/C変換部50及びマトリクス演算部51は、Y/C変換及びマトリクス演算を、奇数フィールド及び偶数フィールドについてそれぞれ行う。
フレーム生成部52は、奇数フィールド及び偶数フィールドのそれぞれに対して得られたRGB信号に基づき、1フレームの画像データを生成する。このとき、1フレームの画像データの各画素についてRGB信号を生成するように、複数の周辺画素(例えば、対象画素に隣接する8画素)を用いて補間処理が行われる。
スイッチ53は、制御部32からの制御に基づき、フレーム生成部52により生成された画像データの出力先を切り替える。具体的には、照明方式が同時方式の場合には、スイッチ53は、出力先を画像メモリ44とし、フレーム生成部52により生成された画像データを画像メモリ44に入力する。この同時方式では、図8に示すように、1フレーム期間に赤色光RL、緑色光GL、青色光BLが同時照射されるため、画像メモリ44に記憶される画像データのRGB信号には、各色成分が全て含まれている。
一方、照明方式が面順次方式の場合には、スイッチ53は、出力先を信号振り分け部54とし、フレーム生成部52により生成された画像データを信号振り分け部54に入力する。信号振り分け部54は、図11に示すように、第1及び第2フレームメモリ54a,54bを有しており、フレーム生成部52から入力される連続した2フレーム期間分の画像データ中の信号成分を、サイクリックに第1及び第2フレームメモリ54aに振り分けて記憶させる。
具体的には、面順次方式では、図9に示すように、青色狭帯域光Bnと緑色狭帯域光Gnとが1フレーム期間毎に交互に照射されるので、信号振り分け部54は、青色狭帯域光Bn時の画像データ中のB信号成分(以下、B画像データという)を第1フレームメモリ54aに振り分けて記憶させ、続く緑色狭帯域光Gn時の画像データ中のG信号成分(以下、G画像データという)が第2フレームメモリ54bに振り分けて記憶させる。
同時化処理部55は、第1及び第2フレームメモリ54a,54bのいずれかに1フレーム分の画像データが記憶される(画像データが更新される)たびに、B画像データ及びG画像データを合成して1フレーム分の特殊画像を表す画像データを生成し、画像メモリ44に記憶させる。これにより、図12に示すように、フレーム生成部52によりB画像データまたはG画像データが生成されるたびに、B画像データ及びG画像データが同時化処理部55により同時化されて、画像データがF1,F2,F3,・・・と順に生成される。したがって、画像データがF1,F2,F3,・・・は、同時方式の場合と同一のフレームレートで生成される。
第2内視鏡用処理部42には、第2内視鏡13b内の原色系撮像素子29からCDS回路34及びA/D変換部35を介して、R,G,Bの各画素に対応した画素信号が順に入力される。第2内視鏡用処理部42は、各画素についてRGB信号を生成するように、複数の周辺画素(例えば、対象画素に隣接する8画素)を用いて補間処理を行うことにより、1フレーム分の通常画像を表す画像データを生成する。なお、狭帯域光観察モードの場合には、B信号及びG信号のみを用いて特殊画像を表す画像データが生成される。第2内視鏡用処理部42により生成された画像データは、画像メモリ44に入力される。
第3内視鏡用処理部43には、第3内視鏡13c内のモノクロ撮像素子30からCDS回路34及びA/D変換部35を介して、画素信号が順に入力される。第3内視鏡用処理部43は、第1内視鏡用処理部41の信号振り分け部54及び同時化処理部55と同様の信号振り分け部及び同時化処理部(いずれも図示せず)を有している。
この信号振り分け部は、通常光観察モードの場合には、青色光BL、緑色光GL、赤色光RLの各照明光で取得された3つの画像データ(B画像データ、G画像データ、R画像データ)をそれぞれフレームメモリに振り分けて同時化処理部に同時に入力する。狭帯域光観察モードの場合には、青色狭帯域光Bnと緑色狭帯域光Gnとの各照明光で取得された2つの画像データ(B画像データ、G画像データ)をそれぞれフレームメモリに振り分けて同時化処理部に同時に入力する。同時化処理部は、入力された複数の画像データを同時化して1フレーム分の画像データとし、画像メモリ44に記憶させる。
チャネル割当部39は、画像メモリ44に記憶された画像データを、画像表示装置14の各チャネルに割り当てて表示させる。具体的には、通常光観察モード時には、画像データの各画素のRGB信号を、画像表示装置14のRch、Gch、Bchにそれぞれ割り当て、通常画像として画像表示させる。一方、狭帯域光観察モード時には、例えば、画像データのB信号をBch及びGchに割り当て、G信号をGchに割り当てて、特殊画像として画像表示させる。
次に、内視鏡システム10の作用を、図13に示すフローチャートに沿って説明する。術者により、内視鏡13が光源装置11及びプロセッサ装置12に接続されると、プロセッサ装置12の制御部32は、内視鏡13内の情報記憶部31から固有情報を読み取る。制御部32は、読み取った固有情報に基づいて接続された内視鏡13の種類を判定し、撮像素子の駆動方式を決定するとともに、画像信号処理部38内のセレクタ40に、第1〜第3内視鏡用処理部41〜43のうちから、内視鏡13の種類に対応した処理部を選択させる。
そして、制御部32は、光源装置11及びプロセッサ装置12を通常光観察モードに設定するとともに、図7に示す対応テーブルに従って、内視鏡13の種類及び観察モードに対応した照明方式を決定する。具体的には、第1及び第2内視鏡13a,13bの場合には同時方式とされ、第3内視鏡13cの場合には面順次方式とされる。決定された照明方式で光源装置11により照明光の生成が行われ、内視鏡13の先端部から検体への照明光の照射が行われるとともに、撮像素子により検体像の撮像が行われる。撮像素子から出力された信号は、セレクタ40により選択された処理部により、前述の信号処理が行われて通常画像を表す画像データが生成され、チャネル割当部39を介して画像表示装置14に表示される。これにより、画像表示装置14には、通常光のもとで撮像された通常画像が表示される。
術者は、内視鏡13の挿入部16を患者の体腔内に挿入することにより、内視鏡検査を行う。体腔内における患部等の検査対象組織の表層血管の走行状態等をより詳しく観察しようと思う場合には、術者によりモード切替スイッチ17aが操作される。モード切替スイッチ17aが操作された場合には、この操作信号が制御部32により検出されて、光源装置11及びプロセッサ装置12が狭帯域光観察モードに切り替えられる。
狭帯域光観察モードに切り替えられると、再び図7に示す対応テーブルに従って、内視鏡13の種類及び観察モードに対応した照明方式が決定される。具体的には、第1及び第3内視鏡13a,13cの場合に面順次方式とされ、第2内視鏡13bの場合には同時方式とされる。通常光観察モードの場合と同様に、内視鏡13の先端部から検体への照明光の照射及び撮像が行われ、撮像素子から出力された信号がセレクタ40により選択された処理部により信号処理されて特殊画像を表す画像データとなり、チャネル割当部39を介して画像表示装置14に表示される。これにより、画像表示装置14には、狭帯域光のもとで撮像が行われた特殊画像が表示される。
特殊画像の表示は、モード切替スイッチ17aが操作されるか、入力装置15により診断を終了するための終了操作が行われるまでの間繰り返し行われる。モード切替スイッチ17aが操作されると、通常光観察モードに戻り、終了操作が行われると、動作を終了する。
以上のように、本発明の内視鏡システム10では、光源装置11及びプロセッサ装置12に、補色系撮像素子28を有する第1内視鏡13aが接続された場合には、狭帯域光観察モードの場合に照明方式が面順次方式とされる。この面順次方式では、青色狭帯域光Bn時と緑色狭帯域光Gn時とで、補色系撮像素子28によりそれぞれ個別に撮像が行われるので、第1内視鏡用処理部41により生成される画像データは、青色成分と緑色成分との色分離性が向上(混色が低減)する。
なお、上記実施形態では、第1内視鏡13a内の補色系撮像素子28は、緑色狭帯域光Gnに比べて、青色狭帯域光Bnに対する感度が低いため、検体の明るさが少ない場合には、特殊画像のB信号成分が低く、視認性が低下することが考えられるので、制御部32は、第1内視鏡13aが光源装置11及びプロセッサ装置12に接続され、狭帯域光観察モードに切り替えられた場合に、光源制御部21を制御し、青色狭帯域光Bnの光量を緑色狭帯域光Gnの光量より高めても良い。青色狭帯域光Bn及び緑色狭帯域光Gnの光量の制御は、B−LED20a及びG−LED20bの発光強度及び/又は発光時間を変更することにより行う。
また、青色狭帯域光Bnの光量を高めるために、図14に示すように、光源装置11内に、第2のB−LED20cと、第3DM25cと、第5レンズ26eとを追加し、第1のB−LED20aから射出される第1青色光BLと、第2のB−LED20cから射出される第2青色光BL’とを合波することにより、高光量の青色狭帯域光Bnを生成しても良い。第2のB−LED20cは、第1内視鏡13aが光源装置11及びプロセッサ装置12に接続され、狭帯域光観察モードに切り替えられた場合に点灯させる。この場合、例えば、第1青色光BLの波長域を450〜490nmとし、第2青色光BL’の波長域を380〜440nmとする。
[第2実施形態]
次に、第2実施形態の内視鏡システムについて説明する。図15に示すように、本実施形態の内視鏡システム60は、制御部32に、明るさ検出部36から、検体の明るさ情報(平均輝度)S1が入力される。制御部32は、第1内視鏡13aを狭帯域光観察モードで使用する際に、明るさ情報S1に応じてLED光源20の発光シーケンスを変更する。
また、本実施形態では、図16に示すように、B信号加算部63を有する同時化処理部62を備えた第1内視鏡用処理部61が画像信号処理部38内に設けられている。本実施形態の内視鏡システム60のその他の構成は、第1実施形態の内視鏡システム10と同一である。
本実施形態では、制御部32は、明るさ検出部36から入力される検体の明るさ情報S1に基づいて、光源制御部21を制御し、検体の明るさが基準値より大きいの場合には、第1実施形態と同様に、青色狭帯域光Bnと緑色狭帯域光Gnとを交互に発光させる第1発光シーケンス(図11参照)とし、検体の明るさが基準値以下の場合には、2回の青色狭帯域光Bnの発光と、1回の緑色狭帯域光Gnの発光とを繰り返す第2発光シーケンス(図18参照)とする。
この第2発光シーケンスでは、第1内視鏡用処理部61内の信号振り分け部54は、図17に示すように、連続する2回の青色狭帯域光Bnの発光により生成される2つのB画像データを、第1及び第2フレームメモリ54bにそれぞれ振り分けて記憶させ、緑色狭帯域光Gnの発光により生成されるG画像データを第3フレームメモリ54cに振り分けて記憶させる。
B信号加算部63は、第1〜第3フレームメモリ54a〜54cのいずれかに1フレーム分の画像データが記憶される(画像データが更新される)たびに、第1及び第2フレームメモリ54a,54bに記憶された2フレーム分のB画像データのB信号を画素毎に加算する。同時化処理部62は、B信号加算部63により加算されたB信号に基づくB画像データと、第3フレームメモリ54cに記憶されたG画像データとを合成して1フレーム分の特殊画像を表す画像データを生成し、画像メモリ44に記憶させる。これにより、図18に示すように、フレーム生成部52によりB画像データまたはG画像データが生成されるたびに、2つのB画像データと1つのG画像データとが同時化されて、画像データがF1,F2,F3,・・・と順に生成される。したがって、画像データがF1,F2,F3,・・・は、同時方式の場合と同一のフレームレートで生成される。
第1発光シーケンスの場合の信号振り分け及び同時化処理は、第1実施形態と同一である。また、この第1発光シーケンスの場合に、前述のように青色狭帯域光Bnの光量を緑色狭帯域光Gnの光量より高めても良い。
このように、本実施形態では、検体の明るさが基準値以下の場合に、発光シーケンスを変更し、2フレーム分のB信号を加算しているので、特殊画像のB信号成分が増加し、視認性が向上する。
[第3実施形態]
次に、第2実施形態の内視鏡システムについて説明する。図19に示すように、本実施形態の内視鏡システム70は、制御部32に、光源制御部21によるLED光源20の制御信号がフィードバックされる。光源制御部21は、調光部37から入力される調光信号に基づいてLED光源20の発光強度を制御するが、第1内視鏡13aを狭帯域光観察モードで使用している際に、LED光源20の発光強度が最大値に達した場合に、このことを示す最大値到達信号S2を制御部32に入力する
LED光源20の発光強度が最大値に達すると、検体の明るさが不足していてもそれ以上照明光の光量を上げることができず、特殊画像の視認性(特に、B信号成分の視認性)が低下する。このため、制御部32は、光源制御部21から最大値到達信号S2が入力されたことに応じて、第2実施形態と同様に、発光シーケンスを第1発光シーケンスから第2発光シーケンスに切り替える。第1及び第2発光シーケンスは、第2実施形態と同一である。特に、LED光源20のうち、B−LED20aの発光強度が最大値に達した場合に、最大値到達信号S2を制御部32に入力することが好ましい。
なお、上記各実施形態では、狭帯域光観察モード時に、B−LED20aから射出される青色光BLをそのまま青色狭帯域光Bnとして用いているが、青色光BLの波長域が比較的広い場合には、図20に示すように、光源装置11内に、青色狭帯域フィルタ80とフィルタ挿脱部81とを設けても良い。
フィルタ挿脱部81は、青色狭帯域フィルタ80を、B−LED20aから射出される青色光BLの光路上に挿脱させる。青色狭帯域フィルタ80は、狭帯域光観察モード時には青色光BLの光路上に挿入され、通常光観察モード時には青色光BLの光路上から外される。狭帯域光観察モード時には、青色狭帯域フィルタ80は、B−LED20aから射出される青色光BLを波長制限して青色狭帯域光Bnを生成する。なお、フィルタ挿脱部81を省略し、前述の緑色狭帯域フィルタ22用のフィルタ挿脱部23によって、青色狭帯域フィルタ80を緑色狭帯域フィルタ22と連動して挿脱させても良い。
また、上記各実施形態では、撮像制御部33、CDS回路34、A/D変換部35等をプロセッサ装置12内に設けているが、これらを内視鏡13内に設けても良い。
また、上記各実施形態では、撮像素子をCCDイメージセンサとしているが、CMOSイメージセンサとしても良い。CMOSイメージセンサの場合には、イメージセンサが形成されたCMOS半導体基板内に、撮像制御部33、CDS回路34、A/D変換部35等を形成することが可能である。
また、上記実施形態では、光源装置11にLED光源20を用いているが、LEDに代えてLD(Laser Diode)等のその他の半導体光源を用いても良い。
また、上記実施形態では、光源装置11とプロセッサ装置12とを別体の装置として構成しているが、これらを単一の装置としても良い。さらに、光源装置11を、内視鏡13内に組み込んでも良い。
10 内視鏡システム
11 光源装置
12 プロセッサ装置
13 内視鏡
13a 第1内視鏡
13b 第2内視鏡
13c 第3内視鏡
14 画像表示装置
17a モード切替スイッチ
20 LED光源
21 光源制御部
22 緑色狭帯域フィルタ
27 ライトガイド
28 補色系撮像素子
29 原色系撮像素子
30 モノクロ撮像素子

Claims (15)

  1. 第1狭帯域光と、これより長波長の第2狭帯域光とを含む複数の光を発生することが可能であり、前記複数の光のうち少なくとも2つの光を個別に発生する面順次方式と、前記少なくとも2つの光を同時に発生する同時方式との2つの照明方式を有する光源部と、
    補色系撮像素子を有する第1内視鏡が接続可能な接続部と、
    前記第1内視鏡が前記接続部に接続され、かつ前記光源部が前記第1及び第2狭帯域光を発生する場合に、前記照明方式を前記面順次方式に設定する制御部と、
    を備えることを特徴とする内視鏡用光源装置。
  2. 前記制御部は、前記面順次方式として、前記第1狭帯域光と前記第2狭帯域光とを交互に発生する第1発光シーケンスと、2回の前記第1狭帯域光の発光と、1回の前記第2狭帯域光とを繰り返す第2発光シーケンスとを設定可能であることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡用光源装置。
  3. 前記制御部は、前記検体の明るさを表す明るさ信号に基づき、前記検体の明るさが基準値より大きい場合に、前記面順次方式を前記第1発光シーケンスとし、前記検体の明るさが基準値以下の場合に前記面順次方式を前記第2発光シーケンスとすることを特徴とする請求項2に記載の内視鏡用光源装置。
  4. 前記制御部は、前記検体の明るさと基準の明るさとの差分を表す調光信号に基づいて前記光源部の発光強度を制御し、前記発光強度が最大値に達した場合に、前記面順次方式を前記第1発光シーケンスから前記第2発光シーケンスに切り替えることを特徴とする請求項3に記載の内視鏡用光源装置。
  5. 狭帯域光観察モードにおける照明方式として、第1狭帯域光と、これより長波長の第2狭帯域光とを個別に発生する面順次方式と、前記第1及び第2狭帯域光を同時に発生する同時方式とを有し、補色系撮像素子を有する第1内視鏡が接続可能である光源装置と、
    前記光源装置に前記第1内視鏡が接続され、かつ観察モードが前記狭帯域光観察モードである場合に、前記照明方式を前記面順次方式とする制御部と、
    前記第1及び第2狭帯域光の発生に応じて前記補色系撮像素子から出力される出力信号に基づいて第1及び第2画像データを生成し、前記第1及び第2画像データを合成して特殊画像を生成する画像信号処理部と、
    を備えることを特徴とする内視鏡システム。
  6. 前記面順次方式は、前記第1狭帯域光と前記第2狭帯域光とを交互に発生する第1発光シーケンスを有し、
    前記画像信号処理部は、前記第1発光シーケンスにおいて、前記第1画像データまたは前記第2画像データを生成するたびに、前記第1及び第2画像データを合成することを特徴とする請求項5に記載の内視鏡システム。
  7. 前記面順次方式は、2回の前記第1狭帯域光の発光と、1回の前記第2狭帯域光とを繰り返す第2発光シーケンスを有し、
    前記画像信号処理部は、前記第2発光シーケンスにおいて、前記第1画像データまたは前記第2画像データを生成するたびに、2つの前記第1画像データと、1つの前記第1画像データとを合成することを特徴とする請求項6に記載の内視鏡システム。
  8. 前記出力信号に基づいて検体の明るさを検出する明るさ検出部を有し、
    前記制御部は、前記明るさ検出部により検出された前記明るさが基準値より大きい場合に、前記面順次方式を前記第1発光シーケンスとし、前記明るさが基準値以下の場合に前記面順次方式を前記第2発光シーケンスとすることを特徴とする請求項7に記載の内視鏡システム。
  9. 前記出力信号に基づいて検体の明るさを検出する明るさ検出部と、
    前記明るさ検出部により検出された前記明るさに基づいて、前記光源装置の発光強度を制御し、検体の明るさを目標値に近づける光源制御部とを備え、
    前記制御部は、前記発光強度が最大値に達した場合に、前記面順次方式を前記第1発光シーケンスから前記第2発光シーケンスに切り替えることを特徴とする請求項7に記載の内視鏡システム。
  10. 前記制御部は、前記第1発光シーケンスの場合に、光源装置を制御して、前記第1狭帯域光の光量を前記第2狭帯域光の光量より大きくすることを特徴とする請求項6から9いずれか1項に記載の内視鏡システム。
  11. 前記光源装置は、前記第1狭帯域光を生成するための第1及び第2光源を有し、前記第1発光シーケンスでは、前記第1及び第2光源からの射出光を合波して前記第1狭帯域光とすることにより、前記第1狭帯域光の光量を前記第2狭帯域光の光量より大きくすることを特徴とする請求項10に記載の内視鏡システム。
  12. 前記光源装置は、通常光観察モードにおける照明方式として、赤色光、緑色光、青色光を個別に発光させる面順次方式と、前記赤色光、前記緑色光、前記青色光とを同時に発光させる同時方式とを有し、
    前記光源装置に前記第1内視鏡が接続され、かつ観察モードが前記通常光観察モードである場合に、前記制御部は、前記照明方式を前記同時方式とし、前記画像信号処理部は、前記補色系撮像素子からの出力信号に基づいて通常画像を生成することを特徴とする請求項5から11いずれか1項に記載の内視鏡システム。
  13. 前記光源装置は、原色系撮像素子を有する第2内視鏡が接続可能であり、
    前記光源装置に前記第2内視鏡が接続され、かつ観察モードが前記通常光観察モードまたは前記狭帯域光観察モードである場合に、前記制御部は、前記照明方式を前記同時方式とし、
    前記画像信号処理部は、前記原色系撮像素子からの出力信号に基づいて通常画像または特殊画像を生成することを特徴とする請求項12に記載の内視鏡システム。
  14. 前記光源装置は、モノクロ撮像素子を有する第3内視鏡が接続可能であり、
    前記光源装置に前記第3内視鏡が接続され、かつ観察モードが前記通常光観察モードまたは前記狭帯域光観察モードである場合に、前記制御部は、前記照明方式を前記面順次方式とし、
    前記画像信号処理部は、前記モノクロ撮像素子からの出力信号に基づいて通常画像または特殊画像を生成することを特徴とする請求項13に記載の内視鏡システム。
  15. 照明方式として、波長域が異なる第1及び第2狭帯域光を個別に発生する面順次方式と、前記第1及び第2狭帯域光を同時に発生する同時方式とを有する光源装置に、補色系撮像素子を有する内視鏡が接続された場合に、制御部が、前記照明方式を前記面順次方式とするステップと、
    画像信号処理部が、前記第1及び第2狭帯域光の発生に応じて前記補色系撮像素子から出力される出力信号に基づいて第1及び第2画像データを生成し、前記第1及び第2画像データを合成して特殊画像を生成するステップと、
    を備えることを特徴とする内視鏡システムの作動方法。
JP2013201500A 2013-09-27 2013-09-27 内視鏡システム及びその作動方法並びに内視鏡用光源装置 Active JP5925169B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013201500A JP5925169B2 (ja) 2013-09-27 2013-09-27 内視鏡システム及びその作動方法並びに内視鏡用光源装置
US14/497,673 US10448816B2 (en) 2013-09-27 2014-09-26 Light source apparatus, endoscope system and operating method
US16/515,774 US11103123B2 (en) 2013-09-27 2019-07-18 Light source apparatus, endoscope system and operating method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013201500A JP5925169B2 (ja) 2013-09-27 2013-09-27 内視鏡システム及びその作動方法並びに内視鏡用光源装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015066062A true JP2015066062A (ja) 2015-04-13
JP5925169B2 JP5925169B2 (ja) 2016-05-25

Family

ID=52740790

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013201500A Active JP5925169B2 (ja) 2013-09-27 2013-09-27 内視鏡システム及びその作動方法並びに内視鏡用光源装置

Country Status (2)

Country Link
US (2) US10448816B2 (ja)
JP (1) JP5925169B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017046743A (ja) * 2015-08-31 2017-03-09 富士フイルム株式会社 内視鏡用光源装置
WO2019180983A1 (ja) * 2018-03-23 2019-09-26 オリンパス株式会社 内視鏡システム、画像処理方法およびプログラム
WO2020039469A1 (ja) * 2018-08-20 2020-02-27 オリンパス株式会社 観察システム

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015156153A1 (ja) * 2014-04-08 2015-10-15 オリンパス株式会社 蛍光観察内視鏡システム
JP6355531B2 (ja) * 2014-11-06 2018-07-11 富士フイルム株式会社 内視鏡用光源装置、内視鏡システム及びその作動方法
JPWO2016098139A1 (ja) * 2014-12-16 2017-11-02 オリンパス株式会社 レーザ走査型観察装置
JP6561571B2 (ja) * 2015-05-12 2019-08-21 ソニー株式会社 医療用撮像装置、撮像方法及び撮像装置
EP3216385A4 (en) * 2015-05-28 2018-08-22 Olympus Corporation Light source device
JPWO2017168477A1 (ja) * 2016-03-28 2019-02-07 パナソニックIpマネジメント株式会社 撮像装置および画像処理方法
JPWO2017216883A1 (ja) * 2016-06-14 2019-04-04 オリンパス株式会社 内視鏡装置
WO2018098465A1 (en) 2016-11-28 2018-05-31 Inventio, Inc. Endoscope with separable, disposable shaft
EP3599983B1 (en) * 2017-03-24 2023-11-15 Covidien LP Endoscopes
JP7140113B2 (ja) * 2017-05-15 2022-09-21 ソニーグループ株式会社 内視鏡
WO2019069414A1 (ja) * 2017-10-04 2019-04-11 オリンパス株式会社 内視鏡装置、画像処理方法およびプログラム
US10638921B2 (en) 2018-07-20 2020-05-05 Arthrex, Inc. Medical imaging system
WO2020035929A1 (ja) * 2018-08-16 2020-02-20 オリンパス株式会社 内視鏡装置、内視鏡装置の作動方法及び画像処理プログラム
USD1018844S1 (en) 2020-01-09 2024-03-19 Adaptivendo Llc Endoscope handle
USD1031035S1 (en) 2021-04-29 2024-06-11 Adaptivendo Llc Endoscope handle

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002209839A (ja) * 2001-01-16 2002-07-30 Asahi Optical Co Ltd 発光ダイオードを光源として用いた電子内視鏡装置のプロセッサおよび内視鏡用光源デバイス
JP2011200572A (ja) * 2010-03-26 2011-10-13 Fujifilm Corp 電子内視鏡システム
JP2012071007A (ja) * 2010-09-29 2012-04-12 Fujifilm Corp 内視鏡装置

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4855819A (en) * 1987-01-31 1989-08-08 Olympus Optical Co., Ltd. Endoscope imaging system for use with multiple color imaging systems
JPH0220816A (ja) * 1988-04-08 1990-01-24 Olympus Optical Co Ltd 内視鏡用光源装置
JP3041099B2 (ja) * 1991-02-01 2000-05-15 オリンパス光学工業株式会社 電子内視鏡装置
WO2002007588A1 (fr) * 2000-07-21 2002-01-31 Olympus Optical Co., Ltd. Endoscope
CN101822525B (zh) * 2004-08-30 2012-02-22 奥林巴斯株式会社 内窥镜装置
US8498695B2 (en) * 2006-12-22 2013-07-30 Novadaq Technologies Inc. Imaging system with a single color image sensor for simultaneous fluorescence and color video endoscopy
US7929151B2 (en) * 2008-01-11 2011-04-19 Carestream Health, Inc. Intra-oral camera for diagnostic and cosmetic imaging
JP2009165553A (ja) * 2008-01-11 2009-07-30 Olympus Medical Systems Corp 医療用画像処理装置及び医療用撮像システム
US8734333B2 (en) * 2009-03-18 2014-05-27 Fujifilm Corporation Endoscope system, endoscope video processor and method of driving endoscope system
JP5389612B2 (ja) * 2009-11-06 2014-01-15 富士フイルム株式会社 電子内視鏡システム、電子内視鏡用のプロセッサ装置、及び電子内視鏡システムの作動方法
JP5802364B2 (ja) * 2009-11-13 2015-10-28 オリンパス株式会社 画像処理装置、電子機器、内視鏡システム及びプログラム
JP5658873B2 (ja) * 2009-11-13 2015-01-28 オリンパス株式会社 画像処理装置、電子機器、内視鏡システム及びプログラム
JP5570798B2 (ja) * 2009-12-15 2014-08-13 オリンパス株式会社 光走査型内視鏡装置
JP2011125404A (ja) * 2009-12-15 2011-06-30 Olympus Corp 光制御装置、制御装置、光学スコープ及び光走査型光学装置
JP5452300B2 (ja) * 2010-03-19 2014-03-26 富士フイルム株式会社 電子内視鏡システム、電子内視鏡用のプロセッサ装置、電子内視鏡システムの作動方法、病理観察装置および病理顕微鏡装置
JP5405373B2 (ja) * 2010-03-26 2014-02-05 富士フイルム株式会社 電子内視鏡システム
JP5395725B2 (ja) * 2010-04-05 2014-01-22 富士フイルム株式会社 電子内視鏡システム
EP2586359B1 (en) * 2010-06-28 2018-12-05 Olympus Corporation Endoscope apparatus
JP5637834B2 (ja) * 2010-12-15 2014-12-10 富士フイルム株式会社 内視鏡装置
JP5309120B2 (ja) * 2010-12-20 2013-10-09 富士フイルム株式会社 内視鏡装置
JP5371946B2 (ja) * 2010-12-24 2013-12-18 富士フイルム株式会社 内視鏡診断装置
JP5159904B2 (ja) * 2011-01-11 2013-03-13 富士フイルム株式会社 内視鏡診断装置
JP5435746B2 (ja) * 2011-01-24 2014-03-05 富士フイルム株式会社 内視鏡装置
JP5554253B2 (ja) * 2011-01-27 2014-07-23 富士フイルム株式会社 電子内視鏡システム
JP5274591B2 (ja) * 2011-01-27 2013-08-28 富士フイルム株式会社 内視鏡システム、内視鏡システムのプロセッサ装置、及び内視鏡システムの作動方法
FR2972815B1 (fr) * 2011-03-15 2013-03-22 Commissariat Energie Atomique Tete optique bispectrale a usage unique pour videoendoscope et videoendoscope associe
JP5451802B2 (ja) * 2011-04-01 2014-03-26 富士フイルム株式会社 電子内視鏡システム及び電子内視鏡システムの校正方法
JP5485215B2 (ja) * 2011-04-01 2014-05-07 富士フイルム株式会社 内視鏡装置
JP5167440B2 (ja) * 2011-04-11 2013-03-21 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 内視鏡装置
JP2012245285A (ja) * 2011-05-31 2012-12-13 Fujifilm Corp 光源装置
JP5450527B2 (ja) * 2011-08-10 2014-03-26 富士フイルム株式会社 内視鏡装置
JP5303015B2 (ja) * 2011-08-29 2013-10-02 富士フイルム株式会社 内視鏡診断装置
EP2564760A1 (en) * 2011-08-29 2013-03-06 Fujifilm Corporation Endoscopic diagnosis system
CN103501681B (zh) * 2011-09-20 2015-11-25 奥林巴斯医疗株式会社 图像处理装置以及内窥镜系统
CN103619233B (zh) * 2012-03-30 2016-08-17 奥林巴斯株式会社 内窥镜装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002209839A (ja) * 2001-01-16 2002-07-30 Asahi Optical Co Ltd 発光ダイオードを光源として用いた電子内視鏡装置のプロセッサおよび内視鏡用光源デバイス
JP2011200572A (ja) * 2010-03-26 2011-10-13 Fujifilm Corp 電子内視鏡システム
JP2012071007A (ja) * 2010-09-29 2012-04-12 Fujifilm Corp 内視鏡装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017046743A (ja) * 2015-08-31 2017-03-09 富士フイルム株式会社 内視鏡用光源装置
WO2019180983A1 (ja) * 2018-03-23 2019-09-26 オリンパス株式会社 内視鏡システム、画像処理方法およびプログラム
WO2020039469A1 (ja) * 2018-08-20 2020-02-27 オリンパス株式会社 観察システム

Also Published As

Publication number Publication date
US20150094530A1 (en) 2015-04-02
US11103123B2 (en) 2021-08-31
JP5925169B2 (ja) 2016-05-25
US20190335979A1 (en) 2019-11-07
US10448816B2 (en) 2019-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5925169B2 (ja) 内視鏡システム及びその作動方法並びに内視鏡用光源装置
JP5997817B2 (ja) 内視鏡システム
JP5259882B2 (ja) 撮像装置
EP2468186B1 (en) Endoscopic diagnosis system
JP5670264B2 (ja) 内視鏡システム、及び内視鏡システムの作動方法
JP5932748B2 (ja) 内視鏡システム
JP6047467B2 (ja) 内視鏡システム及びその作動方法
JP6471173B2 (ja) 画像処理装置、内視鏡装置の作動方法、画像処理プログラムおよび内視鏡装置
JP6008812B2 (ja) 内視鏡システム及びその作動方法
JP2012139482A (ja) 内視鏡システム、内視鏡システムのプロセッサ装置及び画像生成方法
JP2012135431A (ja) 内視鏡診断装置
WO2016084257A1 (ja) 内視鏡装置
JP5930474B2 (ja) 内視鏡システム及びその作動方法
JP5881658B2 (ja) 内視鏡システム及び光源装置
JPWO2019069414A1 (ja) 内視鏡装置、画像処理方法およびプログラム
JP6245710B2 (ja) 内視鏡システム及びその作動方法
JP6346501B2 (ja) 内視鏡装置
JP6285373B2 (ja) 内視鏡システム、プロセッサ装置、及び内視鏡システムの作動方法
JP6175538B2 (ja) 内視鏡システム
JP2023018543A (ja) 内視鏡システム及びその作動方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150123

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20151127

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160106

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160128

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160406

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160419

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5925169

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250