JP5371366B2 - 内視鏡装置および内視鏡装置の作動方法 - Google Patents

Description

本発明は、撮像素子から順次出力された観察対象の像を表す画像信号に基づいて観察対象の動画を表示する画像表示方法および内視鏡装置に関するものである。

従来、体腔内の組織を観察する内視鏡装置が広く知られており、白色光によって照明された体腔内の観察対象を撮像して通常画像を得、この通常画像をモニタ画面上に表示する電子内視鏡装置が広く実用化されている。

そして、たとえば、特許文献１には、狭帯域フィルタを用いて生体組織に狭帯域光を照射することにより、粘膜表層の血管などがコントラストよく観察可能な狭帯域画像を取得し、その狭帯域画像を表示するものが提案されている。

一方、特許文献２には、光学的に狭帯域バンドパスフィルタを用いることなく、広帯域の波長帯域で撮像されたカラー画像信号に対しマトリックス演算処理を施すことにより、狭帯域フィルタを用いた場合に得られるような分光推定画像を取得し、その分光推定画像を表示するものが提案されている。
特開２００２−９５６３５号公報 特開２００３−９３３３６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の装置により取得される狭帯域画像は、狭帯域フィルタを透過した光の照射によって取得されたものであるため、生体組織に照射される狭帯域光の光量が十分でなく暗い画像になってしまうという欠点がある。この欠点は特に遠景の画像を取得したときに顕著である。一方、特許文献２に記載の装置により取得される分光推定画像は、明るさは十分であるが、マトリクス演算処理による波長推定演算を行うためその推定精度には限界があり、狭帯域画像よりは画質が低下する場合がある。この欠点は特に近接拡大の画像を取得したときに顕著である。

本発明は、上記の事情に鑑み、遠景撮影および近接拡大に両方の場合において適切な画像を取得することができる画像取得方法および内視鏡装置を提供することを目的とする。

本発明の画像取得方法は、観察対象の像を撮像する撮像素子が設けられたスコープ部を備えた内視鏡装置における画像取得方法において、観察対象へ照明光と狭帯域光とを切り替えて照射可能とし、観察対象へ照明光を照射し、その照明光の照射により撮像素子から出力された画像信号に対し、所定の信号処理パラメータを用いて分光画像処理を施して分光推定画像信号を取得する分光推定画像信号取得モードと、観察対象へ狭帯域光を照射し、その狭帯域光の照射により撮像素子から出力された狭帯域画像信号を取得する狭帯域画像信号取得モードとを切り替え可能とし、スコープ部の先端と観察対象との距離に応じたパラメータを取得し、その取得したパラメータの閾値判定を行うとともに、分光推定画像信号取得モードと狭帯域画像信号取得モードとを切り替える切替信号を受け付け、閾値判定部の判定結果と切替信号とに基づいて、分光推定画像信号取得モードと狭帯域画像信号取得モードとの切替えを行って分光推定画像信号または狭帯域画像信号を取得することを特徴とする。

本発明の内視鏡装置は、観察対象へ照射される照明光と狭帯域光とを切り替えて射出可能な光源部と、観察対象への照明光または狭帯域光の照射により観察対象から反射された反射光を受光して観察対象の像を撮像する撮像素子を備えたスコープ部と、スコープ部の先端と観察対象との距離に応じたパラメータを取得する距離パラメータ取得部と、距離パラメータ取得により取得されたパラメータの閾値判定を行う閾値判定部と、照明光の観察対象への照射により撮像素子から出力された画像信号に対し、所定の信号処理パラメータを用いて分光画像処理を施して分光推定画像信号を取得する分光画像取得部と、狭帯域光の観察対象への照射により撮像素子から出力された狭帯域画像信号を取得する狭帯域画像取得部と、分光推定画像信号の取得と狭帯域画像信号の取得とを切り替える切替信号を受け付ける切替信号受付部と、閾値判定部の判定結果と上記切替信号とに基づいて、光源部における照明光の射出と狭帯域光の射出とを切り替えるとともに、分光推定画像信号の取得と狭帯域画像信号の取得とを切り替えるよう光源部、分光画像取得部および狭帯域画像取得部を制御する制御部とを備えたことを特徴とする。

また、上記本発明の内視鏡装置においては、制御部を、閾値判定部における判定結果が変わったときに切替可能状態に設定し、切替可能状態に設定した後、切替信号受付部により切替信号が受け付けられた場合に、照明光の射出と狭帯域光の射出とを切り替えるとともに、分光推定画像信号の取得と狭帯域画像信号の取得とを切り替えるものとすることができる。

また、制御部を、切替可能状態に設定した後、切替信号受付部により切替信号が所定時間受け付けられない場合には、切替可能状態を解除するものとすることができる。

また、制御部を、切替可能状態に設定した後、切替信号受付部により切替信号が所定時間受け付けられない場合には、上記切替信号の受付けの有無に関わらず、照明光の射出と狭帯域光の射出とを切り替えるとともに、分光推定画像信号の取得と狭帯域画像信号の取得とを切り替えるものとすることができる。

また、切替可能状態になったことを報知する報知部をさらに設けるようにすることができる。

また、スコープ部に、観察対象の像を光学的に変倍して撮像素子に結像する変倍光学系を設け、上記パラメータを変倍光学系の倍率を示す値とすることができる。

また、撮像素子から出力された画像信号にデジタルズーム処理を施すデジタルズーム処理部を設け、パラメータをデジタルズーム処理の倍率を示す値とすることができる。

また、上記パラメータを、撮像素子から出力される画像信号の輝度情報とすることができる。

本発明の画像取得方法および内視鏡装置によれば、スコープ部の先端と観察対象との距離に応じたパラメータを取得し、その取得したパラメータの閾値判定を行うとともに、分光推定画像信号取得モードと狭帯域画像信号取得モードとを切り替える切替信号を受け付け、閾値判定部の判定結果と切替信号とに基づいて、分光推定画像信号取得モードと狭帯域画像信号取得モードとの切替えを行って分光推定画像信号または狭帯域画像信号を取得するようにしたので、スコープ部の先端と観察対象との距離が遠い遠景撮影の場合には、分光推定画像信号を取得することができ、スコープ部の先端と観察対象との距離が近い近接拡大撮影の場合には、狭帯域画像信号を取得することができるので、スコープ部の先端と観察対象との距離に応じて適切な画像を表示することができる。

また、上記本発明の内視鏡装置によれば、スコープ部の先端と観察対象との距離に応じたパラメータの閾値判定結果だけでなく、分光推定画像信号取得モードと狭帯域画像信号取得モードとを切り替える切替信号も考慮してモードを切り替えるようにしたので、スコープ部の先端の動きに応じて頻繁にモードが切り替わって返って見づらい画像になってしまうのを防止することができる。

また、上記本発明の内視鏡装置において、閾値判定部における判定結果が変わったときに切替可能状態に設定し、切替可能状態に設定した後、切替信号受付部により切替信号が所定時間受け付けられない場合には、切替可能状態を解除するようにした場合には、操作者の意思をより尊重した制御を行うことができる。

また、切替可能状態に設定した後、切替信号受付部により切替信号が所定時間受け付けられない場合には、上記切替信号の受付けの有無に関わらず、照明光の射出と狭帯域光の射出とを切り替えるとともに、分光推定画像信号の取得と狭帯域画像信号の取得とを切り替えるようにした場合には、操作者による切替指示を省くことができる。

また、切替可能状態になったことを報知するようにした場合には、操作者が切替可能状態になったことを知ることができるので、より良いタイミングで分光推定画像信号の取得と狭帯域画像信号の取得とを切り替えることができる。

以下、図面を参照して本発明の内視鏡装置の一実施形態を用いた内視鏡システムについて詳細に説明する。図１は、本発明の内視鏡装置の一実施形態を用いた内視鏡システム１の概略構成を示すものである。

内視鏡システム１は、図１に示すように、被験者の体腔内に挿入され、観察対象を観察するためのスコープユニット２０と、このスコープユニット２０が着脱自在に接続されるプロセッサユニット３０と、スコープユニット２０が光学的に着脱自在に接続され、照明光Ｌ０を射出する照明光ユニット１０と、プロセッサユニット３０から出力された信号に基づいて観察対象の画像を表示する表示装置２と、操作者による所定の情報入力を受け付ける入力部４０とを備えている。

照明光ユニット１０は、図１に示すように、白色光を射出するキセノンランプ１２と、キセノンランプ１２から射出された白色光の光量を制御する絞り装置１３と、白色光を面順次光にする回転フィルタ１４と、スコープユニット２０に接続されるライトガイド１１の入射面に回転フィルタを介した面順次光を集光させる集光レンズ１５と、回転フィルタ１４を回転させる回転フィルタモータ１６と、回転フィルタ１４を径方向（図２に示す矢印方向、回転フィルタ１４の光路に垂直方向）に移動させるフィルタ移動モータ１７とを備えている。

回転フィルタ１４の構成を図２に示す。回転フィルタ１４は、図２に示すように、緑色の狭帯域波長成分（以下、Ｇｎ成分という）の光を透過するＧｎフィルタ１４ａと、青色の狭帯域波長成分（以下、Ｂｎ成分という）の光を透過するＢｎフィルタ１４ｂと、光を遮光する遮光部１４ｃとを備えている。

図３に、回転フィルタ１４の各フィルタから射出される狭帯域光の分光特性を示す。図３におけるＧｎがＧｎフィルタ１４ａを透過した光、ＢｎがＢｎフィルタ１４ｂを透過した光を表わしている。

また、回転フィルタ１４の各フィルタは、狭帯域画像を撮像するために設けられたものであり、その具体的な分光特性の一例としては、たとえば、Ｇｎフィルタ１４ａとしては、中心波長５４０ｎｍを含み半値幅２０〜４０ｎｍのバンドパス特性を有するものを使用することができ、Ｂｎフィルタ１４ｂとしては、中心波長４１５ｎｍを含み半値幅２０〜４０ｎｍのバンドパス特性を有するものを使用することができる。

なお、本実施形態においては、毛細血管やピットパターンなどの細かい構造を表すことができる狭帯域画像を撮像するために上記のような光学特性を有するフィルタの構成としたが、狭帯域画像の種類はこれに限らず、用途に応じてその他の色成分や波長成分の狭帯域フィルタを使用するようにしてもよい。

スコープユニット２０は、結像光学系２１、ズームレンズ２２、撮像素子２３、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路２４、Ａ／Ｄ変換部２５、および撮像素子駆動部２６を備えており、各構成要素はスコープコントローラ２７により制御される。

撮像素子２３はたとえばＣＣＤやＣＭＯＳ等からなり、結像光学系２１およびズームレンズ２２により結像された観察対象の像を光電変換し、観察対象の像を表す画像信号を出力するものである。この撮像素子２３としては、たとえば、ＲＧＢの色フィルタを有する原色型撮像素子を用いることができるが、補色型撮像素子を用いるようにしてもよい。

そして、撮像素子２３の動作は撮像素子駆動部２６により制御されるが、撮像素子駆動部２６は、所定の周期のクロック信号を撮像素子２３に出力し、撮像素子２３はそのクロック信号に応じて画像信号を順次出力するものである。クロック信号の周期としては、たとえば、動画表示のフレームレート６０ｆｐｓに基づいて１/６０ｓに設定される。また、撮像素子２３が画像信号を出力したとき、ＣＤＳ／ＡＧＣ（相関二重サンプリング／自動利得制御）回路２４がサンプリングして増幅し、Ａ／Ｄ変換部２５がＣＤＳ／ＡＧＣ回路２４から出力された画像信号をＡ／Ｄ変換し、その画像信号がプロセッサユニット３０に出力される。

また、スコープユニット２０におけるズームレンズ２２は、スコープコントローラ２７からの制御信号に基づいて倍率を変更するものである。具体的には、ズームレンズ２２は、凹レンズ２２ａと凸レンズ２２ｂとから構成され、凹レンズ２２ａを図１に示す矢印方向に移動させることによって倍率を変更するものである。また、本実施形態においては、ズームレンズ２２の倍率は、入力部４０からの操作者の入力により変更される。

また、スコープユニット２０の先端には照明窓２８が設けられ、この照明窓２８には、一端が照明光ユニット１０に接続されたライトガイド１１の他端が対面している。

プロセッサユニット３０は、照明光Ｌ０の観察対象への照射によってスコープユニット２０の撮像素子２３から出力された画像信号を取得する画像信号取得部３１と、画像信号取得部３１により取得された画像信号に対し、推定マトリクスデータを用いて分光画像処理を施して所定波長成分の分光推定画像信号を生成する分光画像生成部３２と、分光画像生成部３２において分光画像処理を行うために用いられる推定マトリクスデータが記憶されている記憶部３３と、画像信号取得部３１から出力された画像信号または分光画像生成部３２から出力された分光推定画像信号に対し、種々の処理を施して表示用画像信号を生成する表示信号生成部３４と、入力部４０から入力されたズームレンズ２２の倍率が所定の閾値以上であるか否かを判定する閾値判定部３５と、プロセッサユニット３０、スコープユニット２０、照明光ユニット１０および表示装置２を制御する制御部３６とを備えている。各部の動作については、後で詳述する。

表示装置２は、液晶表示装置やＣＲＴ等から構成され、プロセッサユニット３０から出力された表示用画像信号に基づいて、通常画像、分光推定画像および狭帯域画像を表示可能なものである。

次に、本実施形態の内視鏡システムの動作について説明する。

本実施形態の内視鏡システム１は、観察対象の通常画像を表示する通常画像表示モードと観察対象の所定の周波数成分を抽出した特定波長画像を表示する特定波長画像表示モードとを切り替え可能に構成されている。そして、特定波長画像表示モードにおいては、さらに狭帯域画像撮影モードと分光推定画像撮影モードとを切り替え可能に構成されている。

最初に、通常画像表示モードの作用について説明する。

まず、操作者により入力部４０において通常画像表示モードが選択される。そして、スコープユニット２０の挿入部分が体腔内に挿入された後、プロセッサユニット３０の制御部３６からの制御信号に基づいて、照明光ユニット１０のキセノンランプ１２が駆動され、キセノンランプ１２から白色光が射出される。

なお、このとき回転フィルタ１４は、キセノンランプ１２から射出される白色光の光路上からは外れた位置に移動させられており、キセノンランプ１２から射出された白色光は回転フィルタ１４を透過しない。

そして、キセノンランプ１２から射出された白色光はライトガイド１１の一端に入射され、ライトガイド１１により導光された白色光は、ライトガイド１１の他端から射出され、照明窓２８を介して観察対象に照射される。そして、白色光の照射によって観察対象を反射した反射光Ｌ_Ｒがスコープユニット２０の結像光学系２１およびズームレンズ２２に入射され、結像光学系２１およびズームレンズ２２によって撮像素子２３の撮像面に観察対象の像が結像される。なお、ズームレンズ２２の倍率については、初期設定では１倍に設定されているが、通常画像が表示された後、操作者が入力部４０において所望の倍率を入力することにより変更可能である。

そして、撮像素子駆動部２６によって駆動された撮像素子２３が観察対象の像を撮像し、撮像素子駆動部２６からのクロック信号に応じてＲ成分、Ｇ成分およびＢ成分からなる画像信号を順次出力する。

そして、この画像信号はＣＤＳ／ＡＧＣ回路２４で相関二重サンプリングと自動利得制御による増幅を受けた後、Ａ／Ｄ変換部２５でＡ／Ｄ変換されて、デジタル信号としてプロセッサユニット３０に入力される。

そして、スコープユニット２０から出力されたＲ成分、Ｇ成分およびＢ成分の画像信号が、プロセッサユニット３０の画像信号取得部３１により取得される。そして、画像信号取得部３１は取得した画像信号を表示信号生成部３４に順次出力する。

そして、表示信号生成部３４は、入力された画像信号に各種の信号処理を施した上、輝度信号Ｙと色差信号Ｃで構成されるＹ／Ｃ信号を生成し、さらに、このＹ／Ｃ信号へ対し、Ｉ／Ｐ変換およびノイズ除去などの各種信号処理を施して表示用画像信号を生成し、表示装置２へ出力する。

そして、表示装置２は、入力された表示用画像信号に基づいて、観察対象の通常画像を表示する。

そして、次に、上記のような通常画像表示モードで通常画像の動画を表示している状態において、操作者により特定波長画像表示モードに切り替えられた場合の作用について、図４に示すフローチャートを参照しながら説明する。

まず、操作者により入力部４０において特定波長画像表示モードが選択される。

そして、特定波長画像表示モードの初期設定は分光推定画像撮影モードに設定されており、制御部３６は、まず、分光推定画像を撮影するよう本システムを制御する。

具体的には、制御部３６は、入力部４０から出力された特定波長画像表示モードへの切替信号に応じて、画像信号取得部３１に制御信号を出力し、画像信号取得部３１はその制御信号に応じて画像信号を分光画像生成部３２に出力する。

そして、分光画像生成部３２は、Ｒ成分、Ｇ成分およびＢ成分の画像信号に対して、記憶部３３に記憶されている推定マトリクスデータを用いて分光画像処理を施す。

具体的には、次式（１）で示すマトリクス演算を行って、分光推定データ（ｑ１〜ｑ５９）を作成する。

なお、推定マトリクスデータは、例えば４１０ｎｍから７００ｎｍの波長域を５ｎｍ間隔で分けた５９の波長域パラメータからなり、各波長域パラメータは、それぞれ係数ｋ_ｐｒ，ｋ_ｐｇ，ｋ_ｐｂ（ｐ＝１〜５９）から構成されている。

そして、たとえば、入力部４０の操作によってλ１，λ２，λ３の３つの波長域が選択され、その３つの選択波長域に対応する分光推定データを取得する。例えば、３つの波長域λ１，λ２，λ３として、波長５５０ｎｍ，５００ｎｍ，４７０ｎｍが選択された場合は、それぞれの波長域に対応する分光推定データｑ２９，ｑ１９，ｑ１３が取得される。

そして、この算出された分光推定データｑ２９，ｑ１９，ｑ１３にそれぞれ適切なゲイン、オフセットを加味され、それぞれ疑似３色画像信号Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’（分光推定画像信号）とされる。なお、本実施形態においては、観察対象の色調変化をより観察し易くするために上記のような波長λ１，λ２，λ３を選択するようにしたがこれに限らず、その他の波長を選択するようにしてもよい。

そして、この擬似３色画像信号Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’が表示信号生成部３４に順次出力され、表示信号生成部３４は、入力された疑似３色画像信号に各種の信号処理を施した上、輝度信号Ｙと色差信号Ｃで構成されるＹ／Ｃ信号を生成し、さらに、このＹ／Ｃ信号へ対し、Ｉ／Ｐ変換およびノイズ除去などの各種信号処理を施して表示用画像信号を生成し、表示装置２へ出力する。

そして、表示装置２は、入力された表示用画像信号に基づいて、観察対象の所定波長成分の分光推定画像を表示する（ＳＴ１）。

上記のようにして特定波長画像表示モードに切り替えられた際にはまず分光推定画像が表示される。そして、分光推定画像が表示されている状態において、操作者が近接拡大画像を見たいと思ったときには、スコープユニット２０の先端が観察対象に近づけられるとともに、入力部４０においてズームレンズ２２の倍率が上がるように変更される。

そして、入力部４０において操作者により入力されたズームレンズ２２の倍率はプロセッサユニット３０の制御部に入力され、その倍率は制御部３６から閾値判定部３５に出力されるとともに、その入力された倍率に応じた制御信号が制御部３６からスコープユニット２０に出力される。

そして、ズームレンズ２２の倍率に応じた制御信号は、スコープユニット２０のスコープコントローラ２７に入力され、スコープコントローラ２７は、操作者により入力された倍率となるようにズームレンズ２２の凹レンズ２２ａを移動させる。

一方、閾値判定部３５は、入力された倍率が予め設定された所定の閾値以上であるか否かを判定する（ＳＴ２）。なお、上記閾値としては、たとえば、２０倍〜６０倍までの範囲のうちのいずれかの倍率に設定するようにすればよい。

そして、閾値判定部３５において、入力されたズームレンズ２２の倍率が所定の閾値以上であると判定された場合には、その判定結果が制御部３６に出力され、制御部３６は撮影モード切替可能状態に設定される（ＳＴ３）。そして、制御部３６は、撮影モード切替可能状態に設定されると、撮影モード切替可能状態になったことを操作者に知らせるため、表示装置２に制御信号を出力し、撮影モード切替可能状態になったことを知らせるメッセージやマークなどを表示装置に表示させる。

次に、撮影モード切替可能状態になった後、操作者による分光推定画像撮影モードから狭帯域画像撮影モードへの切替指示信号の入力の待ち状態となり（ＳＴ４）、操作者により入力部４０において切替指示信号が入力された場合には、その指示信号は制御部３６に出力され、制御部３６は、狭帯域画像撮影モードとなるように本システムを制御する（ＳＴ５）。

具体的には、まず、制御部３６は照明光ユニット１０に制御信号を出力し、照明光ユニット１０は、入力された制御信号に応じて回転フィルタ１４を白色光の光路上に移動させるとともに、回転フィルタ１４の回転を開始する。

そして、回転フィルタ１４の動作によって、回転フィルタ１４のＧｎフィルタ１４ａおよびＢｎフィルタ１４ｂからＧｎ成分の光およびＢｎ成分の光が順次射出され、集光レンズ１５を介してライトガイド１１の一端に入射される。

そして、ライトガイド１１により導光されたＧｎ成分の光とＢｎ成分の光は、ライトガイド１１の他端から射出され、照明窓２８を介して観察対象に照射される。そして、これらの光の照射によって観察対象を反射した反射光Ｌ_Ｇ,Ｌ_Ｂがスコープユニット２０の結像光学系２１に順次入射され、結像光学系２１およびズームレンズ２２によって撮像素子２３の撮像面に観察対象の像が結像される。そして、撮像素子駆動部２６によって駆動された撮像素子２３が観察対象の像を撮像し、Ｇｎ成分およびＢｎ成分の画像信号を順次出力する。そして、この画像信号はＣＤＳ／ＡＧＣ回路２４で相関二重サンプリングと自動利得制御による増幅を受けた後、Ａ／Ｄ変換部２５でＡ／Ｄ変換されて、デジタル信号としてプロセッサユニット３０に入力される。

そして、スコープユニット２０から出力されたＧｎ成分およびＢｎ成分の画像信号は、プロセッサユニット３０の画像信号取得部３１により取得され、画像信号取得部３１は、Ｇｎ成分およびＢｎ成分の画像信号を表示信号生成部３４に出力する。

そして、表示信号生成部３４は、入力されたＧｎ成分およびＢｎ成分の画像信号にそれぞれ各種の信号処理を施した上、輝度信号Ｙと色差信号Ｃで構成されるＹ／Ｃ信号を生成し、さらに、このＹ／Ｃ信号へ対し、Ｉ／Ｐ変換およびノイズ除去などの各種信号処理を施して表示用画像信号を生成し、これらを表示装置２へ出力する。そして、表示装置２は、入力された表示用画像信号に基づいて、観察対象の狭帯域画像を表示する。

なお、本実施形態においては、狭帯域画像信号として、Ｇｎ成分の画像信号とＢｎ成分の画像信号とを取得し、これらに基づいて狭帯域画像を表す表示用画像信号を生成するようにしたが、これに限らず、たとえば、Ｇｎ成分の画像信号のみを取得し、Ｇｎ成分の画像信号のみ基づいて狭帯域画像を表す表示用画像信号を生成するようにしてもよいし、Ｂｎ成分の画像信号のみを取得し、Ｂｎ成分の画像信号のみ基づいて狭帯域画像を表す表示用画像信号を生成するようにしてもよい。

そして、上記のようにして狭帯域画像撮影モードに切り替えられた後、観察対象の狭帯域画像が表示されている状態において、操作者が観察対象の遠景画像が見たいと思ったときには、スコープユニット２０の先端が観察対象から離されるとともに、入力部４０においてズームレンズ２２の倍率が下がるように変更される。

そして、入力部４０において操作者により入力されたズームレンズ２２の倍率はプロセッサユニット３０の制御部に入力され、その倍率は制御部３６から閾値判定部３５に出力されるとともに、その入力された倍率に応じた制御信号が制御部３６からスコープユニット２０に出力される。

そして、ズームレンズ２２の倍率に応じた制御信号は、スコープユニット２０のスコープコントローラ２７に入力され、スコープコントローラ２７は、操作者により入力された倍率となるようにズームレンズ２２の凹レンズ２２ａを移動させる。

一方、閾値判定部３５は、入力された倍率が予め設定された所定の閾値未満であるか否かを判定する（ＳＴ６）。

そして、閾値判定部３５において、入力されたズームレンズ２２の倍率が所定の閾値未満であると判定された場合には、その判定結果が制御部３６に出力され、制御部３６は撮影モード切替可能状態に設定される（ＳＴ７）。そして、制御部３６は、撮影モード切替可能状態に設定されると、撮影モード切替可能状態になったことを操作者に知らせるため、表示装置２に制御信号を出力し、撮影モード切替可能状態になったことを知らせるメッセージやマークを表示装置に表示させる。

次に、撮影モード切替可能状態になった後、操作者による狭帯域画像撮影モードから分光推定画像撮影モードへの切替指示信号の入力の待ち状態となり（ＳＴ８）、操作者により入力部４０において切替指示信号が入力された場合には、その指示信号は制御部３６に出力され、制御部３６は、再び、分光推定画像撮影モードとなるように本システムを制御する（ＳＴ１）。

上記のように本システムの特定波長画像表示モードにおいては、ズームレンズ２２の倍率に応じて撮影モード切替可能状態となり、その後、操作者による撮影モード切替指示を受け付けたときに撮影モードが切り替わる。

以上が本システムにおける特定波長画像表示モードの作用である。

また、上記実施形態の特定波長画像表示モードにおいては、撮影モード切替可能状態に設定（ＳＴ３,ＳＴ７）された後、操作者によってモード切替指示があった場合に（ＳＴ４,ＳＴ８）、撮影モードの切替えを行うようにしたが、たとえば、図５に示すフローチャートのように、撮影モード切替状態に設定（ＳＴ１３）された後、操作者によるモード切替指示が一定時間行われなかった場合には（ＳＴ１６）、制御部３６における撮影モード切替可能状態を解除（ＳＴ１７）するようにしてもよい。なお、図５に示すフローチャートのうちのＳＴ１１〜ＳＴ１３の作用については、図４に示すＳＴ１〜ＳＴ３の作用と同様である。また、図５に示すフローチャートにおいては、分光推定画像撮影モードから狭帯域画像撮影モードへのモード切替の場合を説明しているが、狭帯域画像撮影モードから分光推定画像撮影モードへのモード切替の場合も同様である。

また、たとえば、図６に示すフローチャートのように、撮影モード切替状態に設定（ＳＴ２３）された後、操作者によるモード切替指示が一定時間行われなかった場合には（ＳＴ２６）、操作者によるモード切替指示の有無に関わらず、制御部３６が強制的に撮影モードの切替えを行うようにしてもよい。なお、図６に示すフローチャートのうちのＳＴ２１〜ＳＴ２３の作用については、図４に示すＳＴ１〜ＳＴ３の作用と同様である。また、図６に示すフローチャートにおいては、分光推定画像撮影モードから狭帯域画像撮影モードへのモード切替の場合を説明しているが、狭帯域画像撮影モードから分光推定画像撮影モードへのモード切替の場合も同様である。

また、上記実施形態の内視鏡システムにおいては、操作者により入力されたズームレンズの倍率の大きさを閾値判定部３５で閾値判定することによって撮影モード切替可能状態に設定するか否かを決定したが、たとえば、ズームレンズではなくデジタルズームによって観察対象の像を変倍する場合には、そのデジタルズームの倍率の大きさを閾値判定部３５で閾値判定するようにしてもよい。

また、閾値判定部３５において閾値判定する対象は倍率に限らず、たとえば、表示信号生成部３４において生成される輝度信号Ｙを閾値判定の対象としてもよい。具体的には、表示信号生成部３４において生成された輝度信号Ｙを閾値判定部３５に入力し、たとえば、分光推定画像撮影モードにおいて、入力された輝度信号Ｙが所定の閾値以上であると判定された場合に制御部３６を撮影モード切替可能状態に設定し、また、狭帯域画像撮影モードにおいて、入力された輝度信号Ｙが所定の閾値未満であると判定された場合に制御部３６を撮影モード切替可能状態に設定するようにしてもよい。なお、上記閾値としては、たとえば、輝度信号Ｙの最大値の２０％〜４０％の範囲のうちのいずれかの値を設定するようにすればよい。

また、閾値判定部３５における閾値判定する対象は、上述した倍率や輝度信号に限らず、スコープユニット２０の先端部と観察対象との間の距離に応じて変化するパラメータであれば如何なるパラメータを使用するようにしてもよい。

また、上記実施形態の内視鏡システムにおいては、ズームレンズ２２の倍率は操作者により変更されるようにしたが、たとえば、表示信号生成部３４において生成された輝度信号Ｙの大きさに基づいてズームレンズ２２の倍率を自動的に変更するようにしてもよい。具体的には、輝度信号Ｙが大きいほどズームレンズ２２の倍率を大きくする。そして、その自動的に変更される倍率を閾値判定部３５において閾値判定するようにしてもよい。

また、上記実施形態の内視鏡システムにおいては、撮影モード切替可能状態となった後、操作者による撮影モード切替指示を受け付けたときに撮影モードを切り替えるようにしたが、撮影モード切替可能状態となる前に操作者による撮影モード切替指示があった場合には撮影モードを切り替えるようにしてもよいし、撮影モード切替可能状態となる前に操作者による撮影モード切替指示があった場合には撮影モードを切り替えることができないようにしてもよい。

本発明の内視鏡装置の一実施形態を用いた内視鏡システムの概略構成を示すブロック図 図１に示す内視鏡システムにおける回転フィルタの構成を示す図 図２に示す回転フィルタの光学特性を示す図 本発明の内視鏡装置の一実施形態を用いた内視鏡システムの作用を説明するためのフローチャート 本発明の内視鏡装置の一実施形態を用いた内視鏡システムの第１の変形例の作用を説明するためのフローチャート 本発明の内視鏡装置の一実施形態を用いた内視鏡システムの第２の変形例の作用を説明するためのフローチャート

符号の説明

１ 内視鏡システム
２ 表示装置
１０ 照明光ユニット
１１ ライトガイド
１２ キセノンランプ
１４ 回転フィルタ
１４ａ フィルタ
１４ｂ フィルタ
１４ｃ 遮光部
１５ 集光レンズ
１６ 回転フィルタモータ
１７ フィルタ移動モータ
２０ スコープユニット
２１ 結像光学系
２２ ズームレンズ
２２ａ 凹レンズ
２２ｂ 凸レンズ
２３ 撮像素子
２４ ＣＤＳ/ＡＧＣ回路
２５ Ａ/Ｄ変換部
２６ 撮像素子駆動部
２７ スコープコントローラ
３０ プロセッサユニット
３１ 画像信号取得部
３２ 分光画像生成部
３３ 記憶部
３４ 表示信号生成部
３５ 閾値判定部
３６ 制御部

Claims (9)

1. 光源部と、スコープ部と、距離パラメータ取得部と、閾値判定部と、分光画像取得部と、狭帯域画像取得部と、切替信号受付部と、制御部とを備えた内視鏡装置の作動方法であって、
   前記距離パラメータ取得部が、前記スコープ部の先端と前記観察対象との距離に応じて値の大きさが変化するパラメータを取得し、
   前記閾値判定部が、前記パラメータが閾値以上であるか否かを判定することによって、前記スコープ部の先端と前記観察対象とが相対的に近距離であるか遠距離であるかを判定し、
   前記切替信号受付部が、分光推定画像信号の取得と狭帯域画像信号の取得とを切り替える切替信号を受け付け、
   前記制御部が、前記閾値判定部おいて前記スコープ部の先端と前記観察対象とが相対的に近距離であると判定された後、前記狭帯域画像信号の取得への切替信号を受け付けた場合には、前記光源部が前記狭帯域光を出射し、かつ前記狭帯域画像取得部が前記狭帯域画像信号を取得するよう制御信号を出力し、前記閾値判定部おいて前記スコープ部の先端と前記観察対象とが相対的に遠距離であると判定された後、前記分光推定画像信号の取得への切替信号を受け付けた場合には、前記光源部が前記照明光を出射し、かつ前記分光画像取得部が前記分光画像信号を取得するよう制御信号を出力し、
   前記光源部が、前記制御信号に応じて、前記照明光の射出と前記狭帯域光の射出とを切り替え、
   前記分光画像取得部が、前記制御信号に応じて、前記照明光の前記観察対象への照射により前記撮像素子から出力された画像信号に対し、所定の信号処理パラメータを用いて分光画像処理を施して分光推定画像信号を取得し、
   前記狭帯域画像取得部が、前記制御信号に応じて、前記狭帯域光の前記観察対象への照射により前記撮像素子から出力された狭帯域画像信号を取得することを特徴とする内視鏡装置の作動方法。
2. 観察対象へ照射される照明光と狭帯域光とを切り替えて射出可能な光源部と、
   前記観察対象への前記照明光または狭帯域光の照射により前記観察対象から反射された反射光を受光して前記観察対象の像を撮像する撮像素子を備えたスコープ部と、
   前記スコープ部の先端と前記観察対象との距離に応じて値の大きさが変化するパラメータを取得する距離パラメータ取得部と、
   該距離パラメータ取得部により取得されたパラメータが閾値以上であるか否かを判定することによって、前記スコープ部の先端と前記観察対象とが相対的に近距離であるか遠距離であるかを判定する閾値判定部と、
   前記照明光の前記観察対象への照射により前記撮像素子から出力された画像信号に対し、所定の信号処理パラメータを用いて分光画像処理を施して分光推定画像信号を取得する分光画像取得部と、
   前記狭帯域光の前記観察対象への照射により前記撮像素子から出力された狭帯域画像信号を取得する狭帯域画像取得部と、
   前記分光推定画像信号の取得と前記狭帯域画像信号の取得とを切り替える切替信号を受け付ける切替信号受付部と、
   前記閾値判定部おいて前記スコープ部の先端と前記観察対象とが相対的に近距離であると判定された後、前記狭帯域画像信号の取得への切替信号を受け付けた場合には、前記光源部が前記狭帯域光を出射し、かつ前記狭帯域画像取得部が前記狭帯域画像信号を取得するよう制御し、前記閾値判定部おいて前記スコープ部の先端と前記観察対象とが相対的に遠距離であると判定された後、前記分光推定画像信号の取得への切替信号を受け付けた場合には、前記光源部が前記照明光を出射し、かつ前記分光画像取得部が前記分光画像信号を取得するよう制御する制御部とを備えたことを特徴とする内視鏡装置。
3. 前記制御部が、前記閾値判定部における判定結果が変わった際、前記分光推定画像信号の取得と前記狭帯域画像信号の取得とを切替可能状態に設定し、前記切替可能状態に設定した後、前記切替信号受付部により切替信号が受け付けられた場合に、前記照明光の射出と前記狭帯域光の射出とを切り替え、かつ前記分光推定画像信号の取得と前記狭帯域画像信号の取得とを切り替えるものであることを特徴とする請求項２記載の内視鏡装置。
4. 前記制御部が、前記切替可能状態に設定した後、前記切替信号受付部により切替信号が所定時間受け付けられない場合には、前記切替可能状態を解除するものであることを特徴とする請求項３記載の内視鏡装置。
5. 前記制御部が、前記切替可能状態に設定した後、前記切替信号受付部により切替信号が所定時間受け付けられない場合には、前記切替信号の受付けの有無に関わらず、前記照明光の射出と前記狭帯域光の射出とを切り替え、かつ前記分光推定画像信号の取得と前記狭帯域画像信号の取得とを切り替えるものであることを特徴とする請求項３記載の内視鏡装置。
6. 前記切替可能状態になったことを報知する報知部をさらに備えたことを特徴とする請求項２から５いずれか１項記載の内視鏡装置。
7. 前記スコープ部が、前記観察対象の像を光学的に変倍して前記撮像素子に結像する変倍光学系を備えたものであり、
   前記パラメータが、前記変倍光学系の倍率を示す値であることを特徴とする請求項２から６いずれか１項記載の内視鏡装置。
8. 前記撮像素子から出力された画像信号にデジタルズーム処理を施すデジタルズーム処理部を備え、
   前記パラメータが、前記デジタルズーム処理の倍率を示す値であることを特徴とする請求項２から６いずれか１項記載の内視鏡装置。
9. 前記パラメータが、前記撮像素子から出力される画像信号の輝度情報であることを特徴とする請求項２から６いずれか１項記載の内視鏡装置。

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