JP2528144B2

JP2528144B2 - 経内視鏡分光診断装置

Info

Publication number: JP2528144B2
Application number: JP62260015A
Authority: JP
Inventors: 忠義原; 走一久保; 洋一三宅
Original assignee: Olympus Optic Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1987-05-12
Filing date: 1987-10-15
Publication date: 1996-08-28
Anticipated expiration: 2011-08-28
Also published as: JPS6446431A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、内視鏡を利用して分光診断する経内視鏡分
光診断装置に関する。

［従来の技術］内視鏡を使用して計測したデータを診断の補助手段に
利用する試みには多くの提案があり、分光データの利用
もその１つである。例えば特開昭61−107482号公報にお
いては白色光を所定位置へ導き、照明した被検体からの
反射光を通過させる半透明鏡と前記反射光のうち所望の
波長帯域のみを通過させるユニバーサルフィルタと前記
ユニバーサルフィルタから出力された複数種類の波長光
による複数種類の画像の各部の強度をそれぞれ画像とし
て測定する手段と、前記複数種類の画像の各対応部分の
強度差を得る手段により構成された光学的撮影装置が提
案されている。そこではユニバーサルフィルタから得ら
れる複数の画像を重ね合せることにより正常部と異常部
の強度差を拡大して識別し易くしようとするものであ
る。一方、特開昭60−79251号公報では内視鏡先端に光
分岐ミラーを付け、直視できない部分の分光測定を行
い、そのスペクトルを演算処理し、物体の分光分析を行
う画像観察診断装置を提案している。

［発明が解決しようとする問題点］上記特開昭61−170482号公報のものでは正常部と異常
部の分光的違いをユニバーサルフィルタで選択的に取出
し、その複数画像を重ね合せて強度差を拡大するとして
いるが、ユニバーサルフィルタの具体的波長特性の提示
もなく、選択的波長画像をコンピュータ処理により重ね
合せて表示するとしているが、この内容を具体的に述べ
られたものではない。また、この公報のものでは選択的
波長による画像をフィルムに撮影する例が開示されてい
るが、医療診断の現場において、強度差拡大画像を得る
には使用するユニバーサルフィルタに対し、所望の異常
部であったらその画像を記録するのに際しフィルムとし
てポジ−ポジの組合わせがよいのか、ネガ−ポジの組合
わせがよいのかを決めることは、診断を第１の目的とす
る医師にとって非常に煩わしいことである。さらに、通
常の内視鏡検査においてさえ充分とは言えない光量の下
で、所望の波長域しか通過させないユニバーサルフィル
タを用い、あまつさえ、偏光フィルタも使うということ
になればその光量は極度に少なく、患者の負担を出来る
だけ少なくするために、短い臨床時間で行う内視鏡検査
において写真撮影の機会は極端に少い。また、特開昭60
−79251号公報のものではスペクトルを演算処理して被
検体の分光分析を行うとしているが精度の高いデータを
リアルタイムで提供する具体的開示がない。

本発明はかかる状況に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、臨床現場において患者、医師双方に
特別の負担を強いることなく、病変部診断の有力な補助
手段になるような精度の高いデータを実質上リアルタイ
ムで提供する経内視鏡分光診断装置を提供することにあ
る。

［問題点を解決するための手段および作用］本発明は、予め求めた光源を含む内視鏡の分光エネル
ギーと被検体の反射特性で決まる色度点（Ｃ）及び分光
測定手段により得られる被検体の正常部の分光特性より
算出された色度点（Ｎ）と前記分光測定手段により得ら
れる被検体の診断部位の分光特性より算出された色度点
（Ａ）により∠ACNを求め、これを予め記憶させておい
た病変別角度データと比較し、その比較結果から診断部
位が正常であるかあるいは病変部であるかの診断を行う
ものである。

［実施例］本発明の第１の実施例を第１図ないし第11図にもとづ
いて説明する。

第１図中１は内視鏡であり、これは細長で可撓性の挿
入部２、湾曲用ノブ等が設けられた操作部３及びライト
ガイドケーブル４とからなる。挿入部２の先端部５には
結像光学系としての対物レンズ６が設けられており、ま
た、操作部３の後端に形成した説眼部７には説眼レンズ
８が設けられている。挿入部２及び操作部３の内部には
上記対物レンズ６と説眼レンズ８とを連結し、光学像を
伝送するイメージガイド９が内挿されている。そして、
これらにより観察視野像を伝送する送像用手段を構成し
ている。また、この内視鏡１内には上記挿入部２、操作
部３及びライトガイドケーブル４にわたって第１のライ
トガイド11からなる送光用手段が内挿されている。ライ
トガイドケーブル４の延出先端は光源12に対し着脱自在
で連結できるようにしている。しかして光源12からの照
明光を伝送し、ライトガイド11の先端面から照明光を出
射し、被検体36を照明する。被検体での反射光は対物レ
ンズ６でイメージガイド８の先端面に光像を結ぶ。

一方、上記内視鏡１の接眼部７には導光手段としての
導光スコープ13の観察アダプタ14が着実自在に装着され
る。この観察アダプタ14には接眼部７を通して得られる
光像を観察するための観察用レンズ15が設けられてい
て、これにより観察手段を構成している。さらに、観察
用レンズ15の手前の光路上には分割プリズム16により光
を分割する導光手段が設けられている。つまり、この分
割プリズム16は内視鏡１側からの光像の光量を分割し、
その一部を観察用レンズ15に、残りを上記導光スコープ
13に送るようになっている。

上記導光スコープ13は第１図で示すように可撓性のケ
ーブル17内に第２のライトガイド18を挿通してなり、こ
の第２のライトガイド18の一端は結像レンズ19を介して
上記分割プリズム16に対し光学的に連結されている。ま
た、ケーブル17の延出先端には測定用アダプタ33が設け
られている。そして、この測定用アダプタ33を分光測定
器22に接続することにより上記第２のライトガイド18の
他端をその分光測定器22の分光手段に接続するようにな
っている。この分光測定器22は複数の反射ミラー23,23
と分光用回折格子24とからなる分光手段を設け、さら
に、この分光された光はマルチチャンネルフォトセンサ
からなるディテクタ25により検出される。

一方、上記接眼部７において上記イメージガイド９の
出射端面に対向する部位には第２図で示すようにマスク
28が設けられている。また、このマスク28にはその観察
視野内に表示される円形のレチクル30が付設されてい
る。尚、第２のライトガイド18の光軸は、上記レチクル
30の光軸に一致し、大きさは上記レチクル30の像と同じ
にし、上記レチクル30の外側の光を遮断している。

上記第２のライトガイド18の出射端部31は第２図で示
すようにその各光学繊維32…を偏平状に例えば１列に並
べてなり、平板状に形成されている。この出射端部31は
測定用アダプタ33に組み込まれている。そして、この測
定用アダプタ33を用いて分光測定器22に連結されるよう
になっている。

また、この平板状の出射端部31に対向する上記分光測
定器22の本体部分にはそのライン状に配列した各光学繊
維32…から出射する光を通すスリット部材34が設置され
ている。ここで出射端部31からの出射光のNAをスリット
部材34のNAと略同じにしておけば、スリット部材34を省
き、この位置に出射端部31を置いても良い。

一方、上記マルチチャンネルフォトセンサからなるデ
ィテクタ25は第３図で示すように各検出用画素35…が縦
に長く形成されている。そして、前述した出射端部31に
おける各光学繊維32…は分光測定器22に装着されたとき
上記ディテクタ25の受光面に対して第３図で示す位置に
光学的に共役な位置にある。すなわち、ディテクタ25の
中央における１つの細長い画素35の上に並ぶ位置に対応
位置するようになっている。

このディテクタ25で検出された信号は信号処理部26に
送られ、ここでA/D変換、波長校正、ノイズ除去等の処
理が行われ、その出力は分光特性表示器27に送られ、被
検体36の分光特性が表示される。

一方、前記信号処理部26の出力はいわゆるGP−IBのラ
イン39を経由して、演算比較手段を構成する演算比較器
40に入力し、その結果を画像表示装置41に表示する。演
算比較手段は第４図で示すようにライン39を介して送ら
れた分光データの読取り手段42、前記読取り手段42から
色度を算出する色度算出手段43、集束白色点の色度デー
タを呼出すデータ呼出し手段44、得られた色度点から各
色度点間の角度を算出する角度算出手段45、その角度が
前記データ呼出し手段44より得られた病変別角度と比較
する角度比較手段46、その結果を画像表示用データとし
て出力する出力手段47とから構成されている。この演算
比較手段で得たそのデータは画像表示装置41により表示
される。なお、データ呼出し手段44は前記角度算出手段
の前であれば、いずれに設置してもよい。

また、上記観察アダプタ14にはアダプタ49を介してカ
メラ50が装着でき、被検部36の画像を記録できるように
なっている。

次に、上記分光診断装置の作用について説明する。

まず、内視鏡１の挿入部２を体腔内に導入し、導光ス
コープ13の観察アダプタ14を通じて被検部36を観察す
る。そして、挿入部２の先端部５の位置を変えて観察視
野内に表示されるレチクル30に計測したい被検部36の像
を内接させるようにする。

一方、このとき、被検部36の像は観察アダプタ14を通
じて全体的に観察されるとともに、その一部の光は分割
プリズム16により分解され、導光スコープ13の第２のラ
イトガイド18を通じて伝送される。そして、この第２の
ライトガイド18の入射端面は上記レチクル30に共役な位
置にあり、かつ上記レチクル30の第２のライトガイド18
上の像と大きさが等しいので、この第２のライトガイド
18に入射する光は被検部36から発する光のみとなる。

この光は分光測定器22において必要な波長範囲に分光
されてディテクタ25の受光面に入射する。このとき分光
された波長範囲は第３図で示すように各画素35…の配列
方向へ拡がるようになる。そして、この各画素35…にお
いて各波長成分が計測される。この計測されたデータは
信号処理部26により処理され、表示器27に表示される。
また、信号処理部26において正常部位のデータと病変部
位のデータがあらかじめ記憶してある場合にはその被検
部36の診断をその比較により行うことができる。

一方、この被検部36の測定に先立ち行われる正常部の
測定データは、信号処理部26より演算比較器40の分光デ
ータ読取り手段42で読取られ、色度算出手段43により正
常部の色度点（Ｎ）が算出される。次に、被検部36の測
定データも信号処理部26より分光データ読取り手段42で
読取られ、色度算出手段43によりその色度点（Ａ）が算
出される。一方、予め記録されている集束白色点（Ｃ）
の色度点データがデータ呼出し手段44により呼出され
る。次に、角度算出手段45により∠ACNが算出され（第
６図）、これは先にデータ呼出し手段44により呼出した
所定角度データと比較され、その結果が出力手段47によ
り出力され、そして、画像表示装置41により表示され
る。例えば、α＝５゜であれば、正常、異常の判別がで
きる。これにより医師はその部分をさらに詳細に見るよ
うに注意が喚起される。

なお、前記所定の角度データは癌、潰瘍及びびらん等
に固有のデータを入力しておけば、これらと被検部の角
度データを比較することにより診断することもできる。
第７図は内視鏡を含む本装置によって測定された２人の
患者の胃の具体的分光データを示す。また、第８図は同
じく測定された複数の患者についての分布状況を合せて
示すものである。それぞれ一定の特別な傾向を示してい
ることが分かる。

なお、カメラ50のリリーズボタンと信号処理部26への
測定用トリガーを公知の方法で同期させれば被検部の位
置を記録できるが、カメラ51をTVカメラ51に替えれば、
その画像と位置をCRT上で確認できる（第12図）。

ところで、上記角度算出手段45によって、∠ACNを算
出し、この角度∠ACNの大きさで被検部が正常あるいは
異常であるかの判別を行うが、この判別法が有効である
ことについて以下に詳述する。

一般的に被検体迄の距離とか照明する角度等によっ
て、分光精度は変化すると考えられる。

すなわち、或る色票例えばR1色票までの距離及び角度
を変えたときの分光反射特性を第９図（ａ），（ｂ）に
示す。この図から、測定条件を変えると、スペクトルの
形は変化しないが、反射率の絶対値は大きく変化するこ
とが判る。

そこでCIE−1960uv色度値（観察光源D65）をR1,R2色
票について計算した結果を第10図に示す。この図から明
らかなように距離、角度を変えて測定した色度値はR1に
ついては、ｖ＝0.421u＋0.202、R2色票では、ｖ＝1.527
u−0.0133の直線上にある。また、第11図で示されるよ
うに他の16個の色票についても35個の組合せで測定した
色度値はすべて（0.188,0.276）を交点とした直線上に
あるというきわめて興味深い実験結果が得られた。なお
18種の色票のこの座標での標準偏差はｕ＝0.0077,v＝0.
0120であった。

D65の色度値は（0.198,0.312）、内視鏡照明の色度値
（分光放射計による測定値）は（0.286,0.331）であり
交点の色度値とは一致しない。すなわち、交点の座標は
本内視鏡分光器の光学系、照明系などを含めた基礎刺激
と考えることができる。従って、この基礎刺激に基づい
た主波長を用いることにより距離、照明角度の影響を除
去することができる。

つまり、測定距離及び角度の如何にかかわらず、その
主波長は変わらず、且つ各色度点の色度図の中心方向へ
の延長は一点で交わる事を示している。

また、各色度点の色度図中心方向への延長は、内視鏡
系及び測定系の光学的特性に依存する点、すなわち基礎
刺激と考えられる点（つまり集束白色点Ｃ）に集束す
る。逆方向へ延長してスペクトル軌跡と交わる点は、先
の基礎刺激に対する主波長と考えられる。

上記測定結果から次のようなことが予測される。つま
り正常部と異常部とに何らかの色相あるいは色彩上の差
異があるとすると、色度図上において、正常部と主波長
からずれたものになることが予測され、正常部の主波長
を基準にしてそのずれ量から正常部位か否かを判断する
診断法が考えられる。この場合、正常部の主波長は、測
定に用いる内視鏡等の分光特性にある程度左右されるこ
とになるであろうが、その場合でも正常部は色度図上で
主波長線上を移動するのみであるので、基準となる正常
部の主波長に対して異常部を判定する診断法は異る測定
系でも客観性を有するといえよう。この考えに基づい
て、正常部と各種異常部を色度図上で表示して分類した
ものが第７図及び第８図に示してあり、これらの図か
ら、この方法が有力な診断法の一つであることの裏づけ
になることが分る。

この第１実施例によれば、正常部と被検部の色度点を
算出することによりそれ等の色度点N,Aと、集束白色点
Ｃとのなす角度を所定の角度データと比較することによ
り病変診断の有力な補助情報を実質上リアルタイムで提
供できる。

第12図は本発明の第２実施例の概略の構成を示す。

この第２実施例では、上記第１実施例における内視鏡
１の接眼部７にTVカメラ51が装着され、このTVカメラ51
の撮像手段の出力信号により被検部を表示すると共に、
分光診断を行えるようにしている。

すなわち、TVカメラ51内には接眼レンズ８に対向して
結像レンズ52が配設され、この結像レンズ52の結像位置
に、固体撮像素子としての電荷結合素子（CCDと略記す
る。）53が配設してある。尚、このCCD53の撮像面に
は、モザイク状フィルタアレイ54が配設され、各画素単
位で色分離する。

上記CCD53は、TVカメラコントロール55から、信号ケ
ーブル（群）56を介して、CCDドライブ信号が印加さ
れ、このドライブ信号の印加により、蓄積された信号電
荷はCCD53から読出され、カメラコントローラ55に入力
される。しかして、このカメラコントローラ55内の信号
処理回路にて映像信号に変換され、この映像信号は信号
ケーブル57を介してカラーモニタ58に入力され、イメー
ジガイド９で伝送された光学像をモニタ画面上にカラー
表示する。

ところで、上記イメージガイド９の出射端面には、第
13図に示すように円形視野部分を透明板にしたマスク2
8′が取付けてあり、このマスク28′により円形状視野
が形成され、このマスク28′の中央には、小円形のレチ
クル30が設けてある。従って、結像レンズ52を介してCC
D53に結像した光学像をカラーモニタ58に表示すると、
第14図に示すように、円形状観察視野内に内視鏡像59が
表示されると共に、その中心部に小円形のレチクル像30
Aが表示される。

ところで、上記TVカメラコントローラ55には、上記小
円形のレチクル像30A部分の信号をサンプルホールドし
て出力する（例えばこの小円形部分の信号をR,G,B信号
ごとにそれぞれ積分した信号を出力する。）出力端子55
Tが設けてあり、この出力端から出力される信号は、信
号処理部26′に入力され、A/D変換、CCD53及びモザイク
状カラーフィルタアレイの分光特性の補正、ノイズ除去
等が行われる。その後、例えばGP−IBのライン39を介し
て演算比較器40に入力され、第１実施例と同様のデータ
処理が行われて、画像表示装置41にて被検部36に対し、
∠ACNを算出して正常か否かの分光診断結果を表示す
る。

ところで、例えば上記TVカメラ51には、フリーズ用の
操作スイッチ（図示略）が設けてあり、このスイッチを
オンすると、ケーブル56を介してTVカメラコントローラ
55に入力される。しかして、ここから光源12のストロボ
ランプ60をこのスイッチに同期してフラッシュ発光さ
せ、その際の照明光のもとで撮像した信号がTVカメラコ
ントローラ55に入力されると、このコントローラ55内の
メモリに対し、書込みを１フレーム分又は１フィールド
分行うと、その後は書込みの更新を停止して、このメモ
リから読出される画像データを静止画（又はフリーズ映
像信号）にする。

この場合、信号処理部26′等は、静止画におけるレチ
クル内部分に対する信号処理を行い、画像表示装置41に
てそのレチクル像に対する分光的判断を表示する。

尚、上記TVカメラ41内に分光手段を設け、その分光手
段の光を受光素子で電気信号に変換し、その信号を信号
処理部26′に入力し、信号処理して分光的診断を行うよ
うにしても良い。

この第２実施例は第１実施例におけるスチルカメラ50
の代りにTVカメラ51を取付け、このTVカメラ51で撮像し
た信号で観察部をカラー表示すると共に、レチクル30内
の被検部に対し、この部分の信号を信号処理部26′に伝
送し、第１実施例のように処理して画像表示装置41にて
被検部の色度点Ａをノーマルな部位の色度点Ｎと集束白
色点の色度点Ｃと共に表示等する。

尚、第12図において、レンズ52とCCD53との間にビー
ムスプリッタを配置し、分岐した光を受光手段等で測光
用（測色用）の電気信号に変換し、同様の色度算出等を
行うようにしても良い。又、CCD53にモザイク状フィル
タアレイ54を取付けた単板色のカラー撮像手段を用いて
いるが、３管色とか３板色のカラー撮像手段を内蔵した
TVカメラを用いても良い。

第15図は本発明の第３実施例の診断装置61を示す。

この第３実施例は、面順次式電子スコープ62と、この
面順次式電子スコープ62に照明光を供給する面順次式光
源部63及び信号処理部64を内蔵したビデオプロセッサ65
と、このビデオプロセッサ65から出力される映像信号を
表示すると共に、分光的診断結果を表示するモニタ装置
66とから構成される。

上記面順次式電子スコープ62は、細長で可撓性の挿入
部67を有し、この挿入部67の先端部68には対物レンズ69
と、この対物レンズ69の焦点面に配設したCCD71とが収
納されている。又、挿入部67にはCCD71と接続された信
号ケーブル72と、照明光を伝送する可撓性のライトガイ
ド73とが挿通され、これらは操作部74から延出されたユ
ニバーサルコード75内を挿通して、このユニバーサルコ
ード75の端部に取付けたコネクタをビデオプロセッサ65
のコネクタ受けに接続できるようにしてある。この接続
により上記ライトガイド73の入射端面には光源部63から
赤，緑，青の面順次光が時系列的に供給されるようにし
てある。

つまりランプ用電源75から点灯回路76を介して電力が
供給されると、キノセンランプ77は発光し、このランプ
77の白色光はその照明光路中に介装された絞り78を経て
通過光量が調節された後、レンズ79により集光され、モ
ータ81により回転駆動される回転フィルタ82を経てライ
トガイド73の入射端面に照明光が供給される。

上記回転フィルタ82には、円周方向に扇状の赤，緑，
青の各波の光を通す色透過フィルタが取付けてあり、回
転フィルタ82が回転されることによってこれら色透過フ
ィルタが光路中に順次介装され、この回転フィルタ82を
通した照明光は、赤，緑，青の面順次照明光となる。

尚、上記絞り78は、絞り制御回路83によって、その絞
り量を制御できるようにしてある。又、モータ81は、回
転フィルタコントローラ84によって、その回転速度が一
定となるように制御される。

上記面順次照明のもとで照明された被検部等の被写体
像は、対物レンズ69でCCD71に結像され信号電荷として
蓄積される。しかして、信号ケーブル72を介してビデオ
プロセッサ65内の（CCD）ドライバ85からのドライブ信
号の印加により読出され、面順次式のビデオプロセス回
路86に入力され、映像信号処理されてNTSC出力端87から
NTSC複合映像信号が出力されると共に、PGB出力端88か
らRGB信号が出力される。しかして、これら出力端87,88
の一方に接続されるカラーモニタ66によって、スコープ
画像が表示されると共に例えば測色用出力端89に色度表
示用モニタを接続することにより、被検部に対しての分
光的診断も表示できるようにしてある。

尚、モニタ66には絶縁トランス90を介して電源電力が
供給される。

ところで、上記ビデオプロセッサ65の前面には操作パ
ネル91が設けてあり、この操作パネル91は、パネルコン
トローラ92を介してシステムコントローラ93と接続され
ており、各種の操作を行えるようにしてある。

又、この操作パネル91にはキーボード95を接続できる
ようにしてあり、このキーボード95はキーボードコント
ローラ96と接続され、このキーボード95の操作によって
モニタ66に表示データを入力したり、測定域を指定する
コマンドを入力して所望とする測定域での色度計算を行
わせる制御ができるようにしてある。

尚、このビデオプロセッサ65内には、システムコント
ローラ93と接続された通信回路97を介して内視鏡ファイ
リングシステムと接続できるようにしてあり、撮像した
画像データを送出したり、ファイリングシステムから画
像データ等を検索して取込み、モニタ66で表示したり、
その画像に対して被検部の色度算出等もできるようにし
てある。尚、ビデオプロセッサ65内には送気ポンプ98が
設けてあり、電子スコープ62を接続して、送気等を行う
ことができる。

ところで、上記ビデオプロセス回路86は、例えば第16
図に示すような構成である。

CCD71の出力信号は、プリプロセス回路101に入力さ
れ、リセットノイズ除去、帯域制限とか分光特性補正、
ホワイトバランス補正等の前処理が行われた後、A/Dコ
ンバータ102でディジタルデータに変換された後メモリ
部103に入力される。このメモリ部103は、Ｒ用,G用,B用
フレームメモリ103R,103G,103Bからなり、例えば赤の照
明光のもとで撮像した１フレーム分の画像データはＲ用
フレームメモリ103Rに書き込まれる。しかして、３フレ
ーム分が書き込まれると、これらは同時に読出され、D/
Aコンバータ104でアナログ信号に変換された後、ポスト
プロセス回路105に入力され、輪郭強調等の信号処理さ
れた後、スーパーインポーズ回路106に入力される。

このスーパーインポーズ回路106により、キーボード9
7からキーボードコントローラ96、システムコントロー
ラ93を介して入力される測定範囲指定域（例えば小円）
を映像信号に重畳してRGB出力端88から出力すると共
に、TNSC変換回路107によりNTSC信号に変換してNTSC出
力端87から出力する。

上記スーパーインポーズ回路106及びNTSC変換回路107
を含む信号変換出力回路108は、第17図に示す構成であ
る。

スーパーインポーズ回路106の出力はRGB出力端88から
出力されると共に、NTSC変換回路107に入力され、NTSC
出力端87からNTSC映像信号が出力される。

ところで、上記スーパーインポーズ回路106には、キ
ーボード95により測定範囲を指定する信号に対応して、
ゲートが開くタイミング及びゲートが閉じるタイミング
を指定するタイミング信号がゲート回路109を介して入
力され（第18図（ａ）に示す）、このタイミング信号に
よりスーパーインポーズ回路106には第18図（ｂ）に示
す測定範囲となる小円が撮像した映像信号に重畳して出
力される。この小円が重畳された映像信号はRGB出力端8
8から出力されると共に、NTSC変換回路107を形成するマ
トリクス回路111に入力され、マトリクス変換された色
差信号は直交変調回路112で直交変調されてクロマ信号
が生成されると共に、タイミングコントローラ113から
の同期信号が重畳されてNTSC映像信号としても出力され
る。

さらに、上記スーパーインポーズ回路106の出力は、
ゲート回路109を介して第19図（ａ）に示すようにこの
ゲートが開いている測定範囲期間内つまり同図（ｂ）に
示す小円内の映像信号が測色用信号処理回路114に入力
される。しかして、この測色用信号処理回路114によっ
て、第20図に示すように（測色用出力端89に接続され
る）モニタ66′でuv色度図を表示し、小円内の色度点Ａ
が集束白色点Ｃ及びノーマルな色度点Ｎと共に表示さ
れ、且つ∠ACNの角度θも表示する。

ところで、測色用信号処理回路114は第21図に示す構
成である。

R,G,B信号はゲート回路109を構成するＲゲート109R,G
ゲート109G,Bゲート109Bを経て積分回路115を形成する
R,G,B用積分回路115R,115G,115Bに入力され、それぞれ
小円内のR,G,B信号成分が積分される。その後、CIE系
Ｒ′,G′,B′算出用マトリクス回路116に入力されCIE系
のＲ′,G′,B′信号に変換された後CIE系X,Y,Z算出用マ
トリクス回路117に入力される。このマトリクス回路117
でX,Y,Z信号に変換された後、x,y算出回路118に入力さ
れx,y信号に変換された後、uv算出回路119に入力され、
uv色度上の信号に変換され、モニタにて小円部分内の色
度点Ａが白色集束点Ｃ及びノーマルな色度点Ｎと共に表
示され、且つ∠ACNの角度θも表示される。また、この
角度θによりその小円内の部位がノーマルか否かの判断
が判別用データの読出しに基づいて第22図のようにして
行われる。

つまりuv算出回路119により色度点Ａの色度算出が行
われ、その後基準点Ｃとノーマルな色度点Ｎとのデータ
読出しが行われ、∠ACNの角度が算出される。この角度
がノーマルの場合の角度及びアブノーマルの角度と比較
され、その比較結果により対応する判断結果が出力手段
を介してモニタ66′に表示される。尚、測色用信号をRG
B信号で出力するようにしても良い。又、通常のカラー
表示用モニタに、測色した信号をスーパーインポーズし
て表示しても良い。又、これらを切換えて表示するよう
にしても良い。

第23図は本発明の第４実施例を示す。

この実施例では、電子スコープ131はカラーフィルタ
アレイ132を有するCCD133が用いたカラーフィルタ内蔵
式のものである。又、光源部134はランプ135で発生した
白色光をレンズ136で集光してライトガイド137の入射端
面に照射している。

白色光で照明された被写体は、対物レンズ138によりC
CD133の撮像面に結ばれる。その際例えば第24図に示す
G,Cy,Yeの３色カラーフィルタアレイ132によって色分離
される。

上記CCD133は、ドライバ139のドライブ信号の印加に
より読出され、ビデオプロセッサ141内のアンプ142で増
幅された後、LPF143,144及びBPF145を通される。上記LP
F143,144は、例えば3MHz,0.8MHzのカットオフ特性を示
すもので、これらをそれぞれ通した信号は高域の輝度信
号Y_Hと低域の輝度信号Y_Lに分けられてそれぞれプロセス
回路146,147にそれぞれ入力され、γ補正等が行われ
る。上記プロセス回路146を通した高域側の輝度信号Y_H
は、水平補正回路148で水平輪郭補正、水平アパーチャ
補正等が行われた後、カラーエンコーダ149に入力され
る。また、プロセス回路147を通した低域側の輝度信号Y
_Lは、撮像表示用のマトリクス回路151及びuv色度生成用
のマトリクス回路152に入力されると共に補正回路153に
入力され、トラッキング補正が行われる。

一方3.58±0.5MHzの通過帯域のBPF145を通して色信号
成分が抽出され、この色信号成分は1HDL（1Hディレイラ
イン）154、加算器155及び減算器156に入力され、色信
号成分ＢとＲとが分離抽出される。尚、この場合1HDL15
4の出力は、プロセス回路147で処理し、さらに垂直補正
回路157で垂直アパーチャ補正した低域側の輝度信号Y_L
と混合器158で混合され、この混合出力が上記加算器155
及び減算器156に入力される。しかして、加算器155の色
信号Ｂと減算器156の色信号Ｒは、それぞれγ補正回路1
61,162に入力され、補正回路153を通した低域側の輝度
信号Y_Lを用いてγ補正され、それぞれ復調器163,164に
入力され、復調された色信号ＢとＲにされた後、マトリ
クス回路151及び152に入力される。マトリクス回路151
によって、色差信号Ｒ−Y,B−Ｙが生成され、その後カ
ラーエンコーダ149に入力され、輝度信号Y_LとY_Hとを混
合した輝度信号と、色差信号Ｒ−Y,B−Ｙをサブキャリ
アで直交変調したクロマ信号とが混合され（さらに図示
しない同期信号が重畳され）て、NTSC出力端165から複
合映像信号が出力される。この出力端165から出力され
る映像信号により観察部位がカラーで映像表示される。

ところで、色度表示用のマトリクス回路152の出力信
号は、図示しないゲート回路により、このゲートが開く
範囲内の信号が出力され、角度算出回路166に入力さ
れ、この範囲内の測定部（被検部）に対し、上述した角
度∠ACNが算出され、モニタにてその角度が表示され
る。又、色度表示手段に入力され、色度座標で∠ACNと
か被検部の色度点Ａを表示することもできるようにして
ある。

尚、ドライバ139には、同期信号発生回路167により同
期信号が入力され、この同期信号に同期したドライブ信
号を出力する。又、この同期信号発生回路167はパルス
発生器168に入力され、各種のタイミングパルスを出力
する。

この第４実施例では通常の映像表示用のマトリクス回
路151の他に、uv色度変換用のマトリクス回路152を設け
てあるので、被検部に対し、その色度点を表示させるこ
とができ、且つ∠ACNを表示させることもできる。尚、
第23図に示すように、マトリクス回路152の出力から観
察部全域に対する色度点の集合（範囲）を表示して、異
常部が存在するかどうか調べるようにしても良い。尚、
カラーフィルタとしては第24図に示すものに限定される
ものでなく、用いるカラーフィルタアレイの配列によっ
て、信号処理を変更すれば良い。

尚、第23図においてマトリクス回路152の入力側に、
ゲート回路を設け、このゲート回路のゲートのタイミン
グをライトペンその他の手段にて通常の映像表示画面に
て指定できるようにしたり、その指定位置を中心にして
小円状に指定できる手段を付加しても良い。しかして、
その指定された点又は範囲に対し、マトリクス回路152
の出力側に設けた色度座標表示手段にてその点又は範囲
を色度座標上で表示するようにしても良い。

尚、この実施例はカラーフィルタ内蔵タイプの電子ス
コープを用いているが、面順次の場合にも同様に適用で
きる。

尚、第25図に示すように、マトリクス回路152の入力
側に積分回路171を介装し、且つこの積分回路171による
積分範囲をエリア指定回路172で指定しても良い。この
場合、エリア指定回路172は同期信号を取込み、この同
期信号に同期してゲートを開く制御を行うようにすれ
ば、第26図のように第１エリア，第２エリア，…と異る
指定範囲に対するR,G,B積分信号（又は積分信号の平均
値）を出力できる。しかしてこの積分出力をマトリクス
回路152でマトリクス変換し、色度計算手段、分光測定
手段等に出力し、色度座標上の色度点として表示するこ
とができる。

尚、上記輝度信号Ｙ、色信号R,Bについて行っている
がR,G,B信号に対して行うようにしても良い。

［発明の効果］以上述べたように本発明によれば、被検部の色度点を
算出する手段を設け、この色度点が色度座標上における
正常部と基準白色点とを結ぶ線分とのなす角度の値によ
り正常か異常であるかを判断するようにしているので病
変診断の有力な補助情報を実情上リアルタイムで提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第11図は本発明の第１実施例に係り、第１
図はその全体の概略的な構成説明図、第２図はその要部
の概略的な構成説明図、第３図はディテクタの正面図、
第４図は演算比較手段の構成図、第５図は測定動作のタ
イムチャート図、第６図は色度点による診断の説明図、
第７図及び第８図は具体的な測定データより算出した色
度点による診断の説明図、第９図は同一色票を条件を変
えて測定した分光測定結果を示す図、第10図は異る色票
に対して測定条件を変えて得られた測定値を色度座標で
表わした測定結果を示す図、第11図は多数の測定結果が
基準点に集束することを示す図、第12図は本発明の第２
実施例の構成図、第13図は接眼部周辺の概略拡大図、第
14図はカラーモニタ上に表示されるレチクルを示す説明
図、第15図は本発明の第３実施例の構成図、第16図は第
３実施例におけるビデオプロセス回路の構成図、第17図
は信号変換出力回路部分の構成図、第18図はスーパイン
ポーズ回路に測定範囲を示すタイミング信号が入力され
る様子を示す説明図、第19図はゲート回路を用いて測定
範囲部分がサンプリングされる様子を示す説明図、第20
図は色度座標上で∠ACNが表示されることを示す説明
図、第21図は測色用信号処理回路の構成図、第22図は色
度算出等を行って被検部が正常であるか否かの判断を行
うプロセスを示す説明図、第23図は本発明の第４実施例
の構成図、第24図はカラーフィルタアレイの配列の様子
を示す説明図、第25図は本発明の第５実施例の主要部を
示す構成図、第26図はエリア指定回路によって選択され
るエリアを示す説明図である。１……内視鏡、９……イメージガイド 13……導光スコープ、18……ライトガイド 22……分光測定器、40……演算比較器 42……読取り手段 43……色度算出手段 44……データ呼出し手段 46……角度比較手段

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】光源の光の伝達手段と、前記伝達手段によ
り照明された被検体の反射光の結像光学系と、前記結像
光学系で結像される前記被検体の光学像を光学的に伝送
する送像手段を備えた光学式内視鏡、又は前記結像光学
系で結像される前記被検体の光学像を光電変換する撮像
手段を備えた電子式内視鏡、又は前記光学式内視鏡の接
眼部に光電変換する撮像手段を内蔵したTVカメラを装着
したTVカメラ外付け方式の光学式内視鏡と、前記送像手
段で伝送された光学像、又は前記撮像手段による光電変
換した信号に対し、分光測定データを生成する分光測定
データ生成手段と、前記分光測定データを比較する演算
比較手段とを具備し、前記演算比較手段は光源を含む前
記内視鏡の分光エネルギーと被検体の分光反射特性で決
まる色度点（Ｃ）と、被検体の正常部の色度点（Ｎ）
と、被検体中の目的とする部分の色度点（Ａ）とから∠
ACNを算出することを特徴とする経内視鏡分光診断装
置。