JP6122981B2 - Endoscope system and driving method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、白色照明光等の広帯域光と特定の狭帯域光とを用いて特殊光観察を行うことができる内視鏡システム及びその駆動方法に係り、特に、複数灯用意された複数光源のうちのいずれかの光源が消灯した場合に対処する内視鏡システム及びその駆動方法に関する。   The present invention relates to an endoscope system capable of performing special light observation using broadband light such as white illumination light and specific narrow-band light, and a driving method thereof, and more particularly, a plurality of light sources prepared for a plurality of lamps. The present invention relates to an endoscope system that copes with a case where any one of the light sources is turned off, and a driving method thereof.

内視鏡システムは、体腔内に挿入される挿入部を備えた電子内視鏡(スコープ)と、この電子内視鏡が着脱自在に接続される本体装置とで構成される。   The endoscope system includes an electronic endoscope (scope) having an insertion portion that is inserted into a body cavity, and a main body device to which the electronic endoscope is detachably connected.

本体装置は、プロセッサ装置と光源装置とを備える。プロセッサ装置は、電子内視鏡の挿入部先端に内蔵された撮像センサ(固体撮像素子)から出力される撮像信号を受信して画像処理を行い、得られた観察画像をモニタに表示する。光源装置は、電子内視鏡内に挿通されたライトガイドを通して体腔内を照明する光を発生する。   The main device includes a processor device and a light source device. The processor device receives an imaging signal output from an imaging sensor (solid-state imaging device) built in the distal end of the insertion portion of the electronic endoscope, performs image processing, and displays the obtained observation image on a monitor. The light source device generates light that illuminates the inside of the body cavity through a light guide inserted into the electronic endoscope.

近年、特定の狭い波長帯域光(狭帯域光)を生体の粘膜組織に照射し、生体組織の所望の深さの組織情報を得る、いわゆる特殊光観察を行うことができる内視鏡システムが活用されている。この種の内視鏡システムは、例えば、粘膜層或いは粘膜下層に発生する新生血管の表層微細構造、病変部の強調等、通常の観察像では得られない生体情報を簡単に可視化できる。   In recent years, an endoscopic system that can perform so-called special light observation that irradiates a specific mucosal tissue of a living body with specific narrow wavelength band light (narrowband light) and obtains tissue information at a desired depth of the living tissue has been utilized. Has been. This type of endoscope system can easily visualize biological information that cannot be obtained by a normal observation image, such as a superficial fine structure of a new blood vessel generated in a mucosa layer or a submucosa layer, and emphasis on a lesioned part.

例えば、観察対象が癌病変部である場合、青色(B)の狭帯域光を粘膜組織に照射すると組織表層の微細血管や微細構造の状態がより詳細に観察できるため、病変部をより正確に診断することができる。   For example, when the object to be observed is a cancerous lesion, if the mucosal tissue is irradiated with blue (B) narrow-band light, the state of the fine blood vessels and microstructures on the tissue surface layer can be observed in more detail, so that the lesion can be identified more accurately. Can be diagnosed.

生体組織に対する光の深さ方向の深達度は、光の波長に依存する。波長の短い青色(B)光は、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が深達せず、そこまでの深さの範囲で吸収,散乱を受けるため、主として表層組織の情報を観測することができる。   The depth of light in the depth direction with respect to a living tissue depends on the wavelength of light. Blue (B) light with a short wavelength mainly reaches the surface layer due to absorption and scattering characteristics in living tissue, and is absorbed and scattered in the depth range up to that point. Can be observed.

B光より波長が長い緑色(G)光の場合、B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,散乱を受けるため、主として中層組織及び表層組織の情報を観測することができる。   In the case of green (G) light, which has a longer wavelength than B light, it reaches deeper than the range where B light deepens and absorbs and scatters within that range, so information on the middle layer structure and surface layer structure is mainly observed. Can do.

G光より波長が長い赤色(R)光は、さらに深い組織まで光が到達し、その範囲で吸収,散乱を受けるため、主として深層組織及び中層組織の情報を観測することができる。   Red (R) light having a wavelength longer than that of G light reaches a deeper tissue and is absorbed and scattered in that range, so that information on the deep tissue and intermediate tissue can be mainly observed.

すなわち、B光、G光、及びR光を照射して得られる各戻り光をCCD型,CMOS型等の撮像センサによって受光して得られる画像信号は、それぞれ、主として表層組織の情報、主として中層組織及び表層組織の情報、及び主として深層組織及び中層組織の情報を含むことが知られている。   That is, image signals obtained by receiving each return light obtained by irradiating B light, G light, and R light by an image sensor such as a CCD type or a CMOS type are mainly information on the surface layer structure, mainly the middle layer. It is known to include information on tissues and superficial tissues, and mainly information on deep tissues and intermediate tissues.

このため、特殊光観察では、生体組織の内の組織表層の微細血管や微細構造を観察しやすくするために、表層組織の観察に適した青色(B)の狭帯域光、および、中層組織及び表層組織の観察に適した緑色(G)の狭帯域光の2種類の狭帯域光のみを用い、主として生体組織の中層及び深層組織の観察に適した赤色(R)の狭帯域光はあまり用いられない。   For this reason, in special light observation, in order to make it easy to observe the fine blood vessels and fine structures on the tissue surface layer in the living tissue, the narrow band light of blue (B) suitable for observation of the surface layer tissue, and the middle layer tissue and Only two types of narrow band light of green (G) suitable for observation of the surface layer tissue are used, and red (R) narrow band light mainly suitable for observation of the middle layer and deep layer tissue of the living tissue is rarely used. I can't.

そして、撮像センサで得られる主として表層組織の情報を含むB画像信号(B狭帯域データ)と、撮像センサで得られる主として中層組織及び表層組織の情報を含むG画像信号(G狭帯域データ)とを用いて画像処理を行い、モニタに疑似カラー画像を表示して被写体を観察することが行われる。   A B image signal (B narrowband data) mainly including information on the surface layer tissue obtained by the imaging sensor, and a G image signal (G narrowband data) mainly including information on the middle layer tissue and the surface layer tissue obtained by the imaging sensor. Is used to perform image processing, display a pseudo color image on a monitor, and observe a subject.

赤色(R)光を照明光として用いない場合の特殊光観察では、撮像画像信号の画像処理において、撮像センサで得られたG画像信号(G狭帯域データ)に所定の係数をかけてカラー画像のR画像データとして割り付け、B画像信号(B狭帯域データ)に異なる所定係数をかけてカラー画像のG画像データ及びB画像データにそれぞれ割り付け、RGB3ch(チャンネル)のカラー画像データからなる疑似カラー画像を生成し、モニタに表示する。   In special light observation when red (R) light is not used as illumination light, a color image is obtained by multiplying a G image signal (G narrowband data) obtained by an image sensor by a predetermined coefficient in image processing of the captured image signal. Are assigned as R image data, B image signals (B narrowband data) are multiplied by different predetermined coefficients and assigned to G image data and B image data of a color image, respectively, and pseudo color images made up of RGB 3ch (channel) color image data Is generated and displayed on the monitor.

即ち、狭帯域光モードにおける画像処理では、狭帯域光によるG画像信号とB画像信号の2色の画像信号を、RGBの3色カラー画像データに変換しモニタに疑似カラー画像として表示するため、白色光(通常光)モードにおける画像処理(撮像センサで受光して得られた3色のR画像信号,G画像信号,B画像信号をカラー表示するためのRGBカラー画像データに変換する画像処理)とは異なるものとなっている。   That is, in the image processing in the narrow band light mode, the two color image signals of the G image signal and the B image signal by the narrow band light are converted into RGB three color image data and displayed on the monitor as a pseudo color image. Image processing in white light (normal light) mode (image processing for converting three color R image signals, G image signals, and B image signals obtained by receiving light with an image sensor into RGB color image data for color display) Is different.

G狭帯域光及びB狭帯域光だけでなく、R狭帯域光も用いる特殊光観察においても、表層組織の微細血管や微細構造の観察を目的とする場合には、R画像信号(R狭帯域データ)を用いずに、上述のように、G画像信号及びB画像信号のみを用いて画像処理を行い、モニタに疑似カラー画像表示して観察することが行われる。   In special light observation using not only G narrowband light and B narrowband light but also R narrowband light, when the purpose is to observe microvessels and microstructures in the surface tissue, an R image signal (R narrowband light) As described above, the image processing is performed using only the G image signal and the B image signal, and the pseudo color image is displayed on the monitor for observation.

この場合にも、画像処理において、上記と同様にG画像信号をR画像データに割り付け、B画像信号をG画像データ及びB画像データに割り付け、3chカラー画像データからなる疑似カラー画像を生成し、モニタに表示することが行われる。   Also in this case, in the image processing, the G image signal is allocated to the R image data, the B image signal is allocated to the G image data and the B image data, and a pseudo color image including 3ch color image data is generated in the same manner as described above. It is displayed on the monitor.

その結果、モニタに表示された疑似カラー画像は、主として表層組織の情報を含むB画像信号(B狭帯域データ)を多く含んでいるため、表層組織の微細血管や微細構造の状態がより詳細に表現されたものとなり、表層組織の微細血管や微細構造が観察しやすくなる(特許文献1及び特許文献2参照)。   As a result, the pseudo-color image displayed on the monitor mainly includes a large amount of B image signals (B narrowband data) including information on the surface layer tissue, so that the state of the microvessels and microstructures of the surface layer tissue is more detailed. It becomes expressed and it becomes easy to observe the fine blood vessel and the fine structure of the surface layer tissue (see Patent Document 1 and Patent Document 2).

上述した様な内視鏡システムでは、特殊光を光源装置内で発光させ、これをライトガイドを通して電子内視鏡の先端部から観察対象に照射するのであるが、電子内視鏡を患者の体腔内に挿入している最中に光源が故障等によって消灯してしまう虞がある。この非常事態に対処するために、従来は、例えば下記の特許文献3に記載されている様に、特殊光観察中に特殊光の発光光源に異常が生じたとき、自動的に通常光(擬似白色光)による観察に切り替わるようにしている。   In the endoscope system as described above, special light is emitted in the light source device, and this is irradiated to the observation object from the tip of the electronic endoscope through the light guide. There is a possibility that the light source is turned off due to a failure or the like while being inserted into the inside. In order to cope with this emergency situation, conventionally, as described in Patent Document 3 below, for example, when an abnormality occurs in the special light emission light source during special light observation, the normal light (pseudo-light) is automatically generated. Switching to observation with white light).

特許第3559755号公報Japanese Patent No. 3559755 特許第3607857号公報Japanese Patent No. 3607857 特開2005―204910号公報JP 2005-204910 A

特殊光観察を行う内視鏡システムでは、発光波長の異なる複数の光源を用いるほか、同一波長の照明光を発光する光源も、故障に備えて主灯と予備灯を設けるのが普通である。   In an endoscope system that performs special light observation, in addition to using a plurality of light sources having different emission wavelengths, a light source that emits illumination light having the same wavelength is usually provided with a main light and a spare light in preparation for failure.

内視鏡システムの使用中にいずれかの光源が故障によって消灯した場合、観察を中断して電子内視鏡を患者の体腔内から抜去して、故障光源を正常品に交換した後に再び内視鏡による検査を行うのでは、患者の負担が増してしまう。   If any light source goes out due to a failure while using the endoscope system, the observation is interrupted, the electronic endoscope is removed from the patient's body cavity, and the failed light source is replaced with a normal product, and then the Performing a mirror examination increases the burden on the patient.

特に、レーザ光源を用いる場合、レーザ機器の取り扱い資格を持った者が専用施設内に光源装置を持ち込んで故障光源を交換しなければならないため、内視鏡システムを設置した病院内で医者や職員などが勝手にレーザ光源を交換することができないという制約がある。   In particular, when a laser light source is used, a person who has qualifications for handling laser equipment must bring the light source device into a dedicated facility and replace the failed light source. Therefore, doctors and staff in the hospital where the endoscope system is installed. There is a restriction that the laser light source cannot be replaced without permission.

このため、内視鏡による検査中にいずれかの光源が故障によって消灯しても、なるべく他灯を用いて観察を継続し、患者への負担を軽減するのが好ましい。   For this reason, even if one of the light sources is extinguished due to a failure during the examination by the endoscope, it is preferable to continue observation using another lamp as much as possible to reduce the burden on the patient.

しかし、故障した光源の数や種別によっては観察を継続できない場合もあり、また、故障した光源に代替させる光源の発光波長や光量が故障前に比べて変動すると、観察画像の色味が変化してしまうという問題もある。   However, observation may not be continued depending on the number and type of failed light sources, and the color of the observation image changes if the emission wavelength or light quantity of the light source to be substituted for the failed light source varies compared to before the failure. There is also a problem that it ends up.

本発明の目的は、光源のいずれかが故障等で消灯しても、観察を継続して患者への負担軽減を図ることが可能な内視鏡システム及びその駆動方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an endoscope system and a driving method thereof that can reduce the burden on the patient by continuing observation even if any of the light sources is turned off due to a failure or the like.

本発明の内視鏡システムは、先端部被写体に対して照明光を照射する照明窓が設けられ、該被写体からの光を受光する固体撮像素子を前記先端部に搭載した電子内視鏡と、前記照明光としての白色光と狭帯域光を生成するための複数の半導体発光素子を有する光源装置と、前記固体撮像素子からの撮像画像信号に基づいて、表示画像信号を生成する画像処理部と、前記表示画像信号に基づく画像を表示するモニタと、を備えた内視鏡システムであって、前記光源装置の半導体発光素子のいずれもが故障していない場合、前記光源装置は、通常観察モード時に白色光を生成するための半導体発光素子を発光させ、特殊光観察モード時に狭帯域光を生成するための半導体発光素子と白色光を生成するための半導体発光素子とを発光させ、特殊光観察モード時に前記複数の半導体発光素子のうちの前記狭帯域光を生成するための半導体発光素子の少なくとも一つが故障した場合、前記画像処理部は、前記狭帯域光を生成するための半導体発光素子の故障の前後における画像処理を切り替えて前記表示画像信号の色味変化を抑制する内視鏡システムである。
また、本発明の内視鏡システムの駆動方法は、先端部に被写体に対して照明光を照射する照明窓が設けられ、該被写体からの光を受光する固体撮像素子を前記先端部に搭載した電子内視鏡と、前記照明光としての白色光と狭帯域光を生成するための複数の半導体発光素子を有する光源装置と前記固体撮像素子からの撮像画像信号に基づいて、表示画像信号を生成する画像処理部と、前記表示画像信号に基づく画像を表示するモニタと、制御手段と、を備える内視鏡システムの駆動方法であって、前記制御手段が、前記光源装置の半導体発光素子のいずれもが故障していない場合、前記光源装置を制御して、通常観察モード時に白色光を生成するための半導体発光素子を発光させ、特殊光観察モード時に狭帯域光を生成するための半導体発光素子と白色光を生成するための半導体発光素子とを発光させ、特殊光観察モード時に前記複数の半導体発光素子のうちの前記狭帯域光を生成するための半導体発光素子の少なくとも一つが故障した場合、前記画像処理部を制御して、前記狭帯域光を生成するための半導体発光素子の故障の前後における画像処理を切り替えて前記表示画像信号の色味変化を抑制する内視鏡システムの駆動方法である。
The endoscope system of the present invention, the illumination window is provided for irradiating illumination light to an object at the tip, and equipped with an electronic endoscope state imaging device that receives light from said object to said distal end A light source device having a plurality of semiconductor light emitting elements for generating white light and narrowband light as the illumination light, and an image processing unit for generating a display image signal based on a captured image signal from the solid-state image sensor And a monitor that displays an image based on the display image signal, and when none of the semiconductor light emitting elements of the light source device is out of order, the light source device performs normal observation. The semiconductor light emitting element for generating white light in the mode emits light, and the semiconductor light emitting element for generating narrow band light and the semiconductor light emitting element for generating white light in the special light observation mode emit light. When at least one of the semiconductor light emitting elements for generating the narrow band light among the plurality of semiconductor light emitting elements fails in the observation mode, the image processing unit generates the semiconductor light emitting element for generating the narrow band light. This is an endoscope system that switches the image processing before and after the failure to suppress the color change of the display image signal.
Further, in the driving method of the endoscope system of the present invention, an illumination window for irradiating the subject with illumination light is provided at the distal end portion, and a solid-state imaging device that receives light from the subject is mounted on the distal end portion. A display image signal is generated based on an electronic endoscope, a light source device having a plurality of semiconductor light emitting elements for generating white light and narrow band light as the illumination light, and a captured image signal from the solid-state image sensor An endoscope system driving method comprising: an image processing unit that performs monitoring; a monitor that displays an image based on the display image signal; and a control unit, wherein the control unit includes any one of the semiconductor light emitting elements of the light source device. If the device is not broken, the light source device is controlled to emit a semiconductor light emitting element for generating white light in the normal observation mode and to generate narrow band light in the special light observation mode. And at least one of the semiconductor light emitting elements for generating the narrow-band light among the plurality of semiconductor light emitting elements in the special light observation mode fails. A method for driving an endoscope system that controls the image processing unit to switch image processing before and after a failure of a semiconductor light emitting element for generating the narrowband light to suppress a color change of the display image signal. is there.

本発明によれば、複数の光源のうちいずれかが故障又は劣化によって消灯しても、他の光源によって代替させて観察を継続でき、患者への負担を軽減することが可能となる。   According to the present invention, even if any one of a plurality of light sources is turned off due to failure or deterioration, observation can be continued by substituting with other light sources, and the burden on the patient can be reduced.

本発明の一実施形態に係る内視鏡システムの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of an endoscope system according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る内視鏡システムの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the endoscope system concerning one embodiment of the present invention. 図2に示す内視鏡システムの光源に用いられる狭帯域レーザ光源から出射される狭帯域光、及び青色レーザ光源と蛍光体とからなる白色光源から出射される疑似白色光の発光スペクトルを示すグラフである。2 is a graph showing emission spectra of narrow-band light emitted from a narrow-band laser light source used as a light source of the endoscope system shown in FIG. 2 and pseudo-white light emitted from a white light source composed of a blue laser light source and a phosphor. It is. 図1に示す内視鏡システムの画像処理の各信号処理系を示すブロック図である。It is a block diagram which shows each signal processing system of the image processing of the endoscope system shown in FIG. (a)及び(b)は、それぞれ図4に示す青紫色レーザ光源(405LD)及び青色レーザ光源(445LD)からの出射光量と経過時間との関係の一実施例を示すグラフである。(A) And (b) is a graph which shows one Example of the relationship between the emitted light amount from blue-violet laser light source (405LD) and blue laser light source (445LD) shown in FIG. 4, respectively, and elapsed time, respectively. 図4に示す特殊光画像処理部の特殊光色変換部が備える色変換テーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the color conversion table with which the special light color conversion part of the special light image process part shown in FIG. 4 is provided. 図2に示す内視鏡システムで実施される特殊光観察の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the special light observation implemented with the endoscope system shown in FIG. 図2に示す内視鏡システムで実施される光量調整の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the light quantity adjustment implemented with the endoscope system shown in FIG. レーザ光源の故障検出回路の説明図である。It is explanatory drawing of the failure detection circuit of a laser light source. 本発明の実施形態に係る光源の故障パターンに対する観察モード制限を例示する図である。It is a figure which illustrates the observation mode restriction | limiting with respect to the failure pattern of the light source which concerns on embodiment of this invention. 光源に故障が発生したときモニタに表示する警告表示の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the warning display displayed on a monitor when a failure generate | occur | produces in a light source. 光源に故障が発生したときモニタに表示する警告表示の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the warning display displayed on a monitor when a failure generate | occur | produces in a light source.

以下、本発明の一実施形態に係る内視鏡システムを、図面を参照して説明する。   Hereinafter, an endoscope system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明の一実施形態に係る内視鏡システムの全体構成を示す外観図であり、図2は、その概略機能を示すブロック図である。本実施形態の内視鏡システム10は、電子内視鏡12と、本体装置を構成するプロセッサ装置14及び光源装置16とを備える。電子内視鏡12は、患者(被検体)の体腔内に挿入される可撓性の挿入部20と、挿入部20の基端部分に連設された操作部22と、プロセッサ装置14及び光源装置16に接続されるユニバーサルコード24とを備えている。   FIG. 1 is an external view showing the overall configuration of an endoscope system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing its schematic function. The endoscope system 10 of the present embodiment includes an electronic endoscope 12, a processor device 14 and a light source device 16 that constitute a main body device. The electronic endoscope 12 includes a flexible insertion portion 20 that is inserted into a body cavity of a patient (subject), an operation portion 22 that is connected to a proximal end portion of the insertion portion 20, a processor device 14, and a light source. And a universal cord 24 connected to the device 16.

挿入部20の先端には先端部26が連設され、先端部26内に、体腔内撮影用の撮像素子(CCD型やCMOS型等の固体撮像素子:図2参照)21及び詳細は後述する蛍光体23が内蔵される。先端部26の後方には、複数の湾曲駒を連結した湾曲部28が設けられている。湾曲部28は、操作部22に設けられたアングルノブ30が操作されたとき、挿入部20内に挿設されたワイヤが押し/引きされ、上下左右方向に湾曲動作する。これにより、先端部26が体腔内で所望の方向に向けられる。   A distal end portion 26 is continuously provided at the distal end of the insertion portion 20, and an imaging element (CCD type or CMOS type solid-state imaging element: see FIG. 2) 21 for imaging in a body cavity and details will be described later. A phosphor 23 is incorporated. Behind the distal end portion 26 is provided a bending portion 28 in which a plurality of bending pieces are connected. When the angle knob 30 provided in the operation section 22 is operated, the bending section 28 is bent / moved in the vertical and horizontal directions by pushing / pulling the wire inserted in the insertion section 20. Thereby, the front-end | tip part 26 is orientated in the desired direction within a body cavity.

ユニバーサルコード24の基端にはコネクタ36が設けられている。コネクタ36は、複合タイプのものであり、プロセッサ装置14に接続される他、光源装置16にも接続される。   A connector 36 is provided at the base end of the universal cord 24. The connector 36 is of a composite type and is connected to the light source device 16 in addition to being connected to the processor device 14.

プロセッサ装置14は、ユニバーサルコード24内に挿通されたケーブルを介して電子内視鏡12に給電を行い、撮像素子21の駆動を制御すると共に、撮像素子21からケーブル29を介して伝送された撮像信号を受信し、受信した撮像信号に各種信号処理を施して画像データに変換する。   The processor device 14 supplies power to the electronic endoscope 12 through a cable inserted into the universal cord 24, controls the driving of the image pickup device 21, and picks up an image transmitted from the image pickup device 21 through the cable 29. A signal is received, and various received signal processing is performed on the received imaging signal to convert it into image data.

プロセッサ装置14で変換された画像データは、プロセッサ装置14にケーブル接続されたモニタ38に内視鏡撮影画像(観察画像)として表示される。また、プロセッサ装置14は、コネクタ36を介して光源装置16とも電気的に接続される。   The image data converted by the processor device 14 is displayed as an endoscopic image (observation image) on a monitor 38 connected to the processor device 14 by a cable. The processor device 14 is also electrically connected to the light source device 16 via the connector 36.

プロセッサ装置14内には、内視鏡システム10の全体を統括的に制御するCPU(中央演算処理装置)31が設けられており、CPU31が、プロセッサ装置14内の各構成部を制御するほか、光源装置16内の各光源制御部や、電子内視鏡12内の撮像素子21等の駆動制御を行う。   In the processor device 14, a CPU (central processing unit) 31 that controls the entire endoscope system 10 is provided. The CPU 31 controls each component in the processor device 14. Drive control of each light source control part in the light source device 16 and the image sensor 21 in the electronic endoscope 12 is performed.

プロセッサ装置14には、操作部22等に設けられた入出力部が接続される他、観察画像データ等を記録するハードディスク42(図4参照)が接続される。入出力部は、通常観察モード(通常光モードともいう)や特殊光観察モード(特殊光モードともいう)などのモード切替を行うモード切替部40を含む。   In addition to an input / output unit provided in the operation unit 22 and the like, the processor device 14 is connected to a hard disk 42 (see FIG. 4) that records observation image data and the like. The input / output unit includes a mode switching unit 40 that performs mode switching such as a normal observation mode (also referred to as a normal light mode) and a special light observation mode (also referred to as a special light mode).

電子内視鏡12の先端部分には、被観察領域へ白色照明光や特殊光を照射する照明窓25と、受光窓27とが設けられており、照明窓25の内側に蛍光体23が内蔵されると共に、受光窓27の内側に撮像素子21が設けられる。撮像素子21の受光面には複数の図示省略の受光素子(フォトダイオード:画素)が二次元アレイ状に配列形成されており、各受光素子に、RGBのカラーフィルタが例えばベイヤ配列で積層されている。なお、カラーフィルタは補色系でも良い。   At the distal end portion of the electronic endoscope 12, an illumination window 25 for irradiating the observation region with white illumination light or special light and a light receiving window 27 are provided, and the phosphor 23 is built inside the illumination window 25. In addition, the image sensor 21 is provided inside the light receiving window 27. A plurality of light receiving elements (photodiodes: pixels) (not shown) are arranged in a two-dimensional array on the light receiving surface of the image pickup element 21, and RGB color filters are stacked in a Bayer array, for example, on each light receiving element. Yes. The color filter may be a complementary color system.

照明窓25の内側には照明光学系を構成するカバーガラスやレンズ等が配置され、受光窓27の内側には撮像光学系を構成する対物レンズユニット等が配置されるが、これらの図示は省略する。   A cover glass and a lens constituting the illumination optical system are arranged inside the illumination window 25, and an objective lens unit constituting the imaging optical system is arranged inside the light receiving window 27, but these are not shown. To do.

光源装置16には、特殊光モードにおいて、特殊光光源として用いられる中心波長405nmの青紫色レーザ光源(405LD)33a,33bと、通常光モード及び特殊光モードの両方に用いられる白色照明光用光源として用いられる中心波長445nmの青色レーザ光源(445LD)35a,35bとを発光源として備えている。   The light source device 16 includes a blue-violet laser light source (405LD) 33a and 33b having a center wavelength of 405 nm used as a special light source in the special light mode, and a white illumination light source used in both the normal light mode and the special light mode. And blue laser light sources (445LD) 35a and 35b having a central wavelength of 445 nm used as the light source.

青紫色レーザ光源33a,青色レーザ光源35aが夫々の波長の主灯として用いられ、青紫色レーザ光源33b,青色レーザ光源35bが予備灯として用いられる。主灯を主に用いて予備灯を主灯故障時のバックアップ用として用いても良いが、本実施形態では、主灯と予備灯とを同時並列で用いる。同時並列で使用すると、照明光量を確保するために夫々に流す通電量を減らすことができ、光源の長寿命化を図ることができ、同時並列使用のため、明るい光源となる。なお、青紫レーザ光源については、予備灯33bを設けない場合もあるが、本実施形態では、予備灯33bを備える例で説明する。   The blue-violet laser light source 33a and the blue laser light source 35a are used as main lights of the respective wavelengths, and the blue-violet laser light source 33b and the blue laser light source 35b are used as spare lights. Although the main lamp may be mainly used and the spare lamp may be used as a backup for the failure of the main lamp, in the present embodiment, the main lamp and the spare lamp are used simultaneously in parallel. When used in parallel, it is possible to reduce the amount of energization that flows in order to secure the amount of illumination light, to prolong the life of the light source, and to provide a bright light source because of simultaneous parallel use. The blue-violet laser light source may not be provided with the spare lamp 33b, but in the present embodiment, an example in which the spare lamp 33b is provided will be described.

青紫色レーザ光源33a,33bからの中心波長405nmの青紫色レーザ光は、生体の構造・成分の分光スペクトル特性に応じて、好ましくは合致して狭帯域化された波長帯域幅を持つ狭帯域光であるので、生体の構造・成分の検出能が優れている。   The blue-violet laser light having a center wavelength of 405 nm from the blue-violet laser light sources 33a and 33b is preferably a narrow-band light having a narrowed wavelength bandwidth that is preferably matched and narrowed according to the spectral characteristics of the structure and components of the living body. Therefore, the ability to detect the structure and components of the living body is excellent.

これら各光源33a,33b,35a,35bの半導体発光素子からの発光は、光源制御部48(図4参照)により個別に制御されており、各光源33a,33b,35a,35bの発光条件、すなわち青紫色レーザ光源33a,33bの出射光と、青色レーザ光源35a,35bの出射光の光量割合は、変更自在になっている。   Light emission from the semiconductor light emitting elements of the light sources 33a, 33b, 35a, and 35b is individually controlled by the light source control unit 48 (see FIG. 4), and the light emission conditions of the light sources 33a, 33b, 35a, and 35b, that is, The light quantity ratio between the emitted light from the blue-violet laser light sources 33a and 33b and the emitted light from the blue laser light sources 35a and 35b is freely changeable.

青紫色レーザ光源33a,33b及び青色レーザ光源35a,35bは、ブロードエリア型のInGaN系レーザダイオードが利用でき、また、InGaNAs系レーザダイオードやGaNAs系レーザダイオードを用いることもできる。また、上記光源として、発光ダイオード等の発光体を用いた構成としてもよい。   As the blue-violet laser light sources 33a and 33b and the blue laser light sources 35a and 35b, a broad area type InGaN laser diode can be used, and an InGaNAs laser diode or a GaNAs laser diode can also be used. In addition, a light-emitting body such as a light-emitting diode may be used as the light source.

これら各光源33a,33b,35a,35bから出射されるレーザ光は、集光レンズ(図示せず)により、それぞれライトガイド39に入力され、合波器(図示せず)を介してコネクタ36に伝送される。合波器を用いずに各光源33a,33b,35a,35bからの各レーザ光を直接コネクタ36に送出する構成とすることも可能である。   Laser light emitted from each of the light sources 33a, 33b, 35a, and 35b is input to the light guide 39 by a condenser lens (not shown), and is input to the connector 36 via a multiplexer (not shown). Is transmitted. A configuration in which each laser beam from each light source 33 a, 33 b, 35 a, 35 b is directly sent to the connector 36 without using a multiplexer is also possible.

中心波長405nmの青紫色レーザ光及び中心波長445nmの青色レーザ光が合波され、コネクタ36まで伝送されたレーザ光は、照明光学系を構成するライトガイド39によって、それぞれ電子内視鏡12の先端部まで伝播される。そして、青色レーザ光は、電子内視鏡12の先端の、ライトガイド39の光出射端と照明窓25との間に配置された波長変換部材である蛍光体23を励起して蛍光を発光させる。また、一部の青色レーザ光は、そのまま蛍光体23を透過する。   The laser beam transmitted to the connector 36 by combining the blue-violet laser beam having the center wavelength of 405 nm and the blue laser beam having the center wavelength of 445 nm is transmitted to the tip of the electronic endoscope 12 by the light guide 39 constituting the illumination optical system. It is propagated to the part. Then, the blue laser light excites the phosphor 23 which is a wavelength conversion member disposed between the light emitting end of the light guide 39 and the illumination window 25 at the tip of the electronic endoscope 12 to emit fluorescence. . Some of the blue laser light passes through the phosphor 23 as it is.

一方、青紫色レーザ光は、その一部は蛍光体23を励起させるが、大部分は蛍光体23を励起させることなく透過して、狭帯域波長の照明光(いわゆる狭帯域光)となる。   On the other hand, some of the blue-violet laser light excites the phosphor 23, but most of the blue-violet laser light is transmitted without exciting the phosphor 23 to become illumination light with a narrow band wavelength (so-called narrow band light).

なお、合波したレーザ光を分波器で複数系統例えば2系統に分波し、夫々の系統のレーザ光を別々のライトガイドを通して電子内視鏡12の先端部に伝播し、受光窓27の左右2箇所に設けた照明窓から夫々の蛍光体を介して被写体に対し照射する構成とすることもできる。   The combined laser light is demultiplexed into a plurality of systems, for example, two systems by a demultiplexer, and the laser light of each system is propagated to the distal end portion of the electronic endoscope 12 through separate light guides. It can also be set as the structure irradiated to a to-be-photographed object via each fluorescent substance from the illumination window provided in two places on either side.

ライトガイド39は、マルチモードファイバであり、一例として、コア径105μm、クラッド径125μm、外皮となる保護層を含めた径がφ0.3〜0.5mmの細径なファイバケーブルを使用できる。   The light guide 39 is a multimode fiber. For example, a thin fiber cable having a core diameter of 105 μm, a cladding diameter of 125 μm, and a diameter of φ0.3 to 0.5 mm including a protective layer serving as an outer skin can be used.

蛍光体23は、青色レーザ光及び青紫色レーザ光の一部を吸収して、緑色〜黄色に励起発光する複数種の蛍光体(例えばYAG系蛍光体、或いはBAM(BaMgAl1017)等の蛍光体)を含んで構成される。これにより、青色レーザ光及び青紫色レーザ光を励起光とする緑色〜黄色の励起光と、蛍光体23により吸収されずに透過した青色レーザ光及び青紫色レーザ光とが合わされて、白色(疑似白色)の照明光となる。 The phosphor 23 absorbs a part of the blue laser light and the blue-violet laser light and emits green to yellow excitation light (for example, YAG phosphor or BAM (BaMgAl 10 O 17 )). Phosphor). As a result, green to yellow excitation light using blue laser light and blue-violet laser light as excitation light and blue laser light and blue-violet laser light transmitted without being absorbed by the phosphor 23 are combined to produce white (pseudo). White) illumination light.

本実施形態のように、中心波長445nmの青色レーザ光を発光する半導体発光素子を励起光源として用いることにより、高い発光効率で高強度の白色光が得られ、白色光の強度を容易に調整できる上に、白色光の色温度,色度の変化を小さく抑えることができる。   By using a semiconductor light emitting element that emits blue laser light with a central wavelength of 445 nm as an excitation light source as in this embodiment, high intensity white light can be obtained with high luminous efficiency, and the intensity of white light can be easily adjusted. In addition, changes in the color temperature and chromaticity of white light can be kept small.

上記の蛍光体23は、レーザ光の可干渉性により生じるスペックルに起因して、撮像の障害となるノイズの重畳や、動画像表示を行う際のちらつきの発生を防止できる。また、蛍光体23は、蛍光体を構成する蛍光物質と、充填材となる固定・固化用樹脂との屈折率差を考慮して、蛍光物質そのものと充填剤に対する粒径を、赤外域の光に対して吸収が小さく、かつ散乱が大きい材料で構成することが好ましい。これにより、赤色や赤外域の光に対して光強度を落とすことなく散乱効果が高められ、光学的損失が小さくなる。   The phosphor 23 described above can prevent the occurrence of flickering when performing moving image display due to speckles caused by the coherence of the laser light, which may cause noise superimposition. In addition, the phosphor 23 takes into consideration the refractive index difference between the phosphor constituting the phosphor and the fixing / solidifying resin serving as the filler, and the particle size relative to the phosphor itself and the filler is changed to light in the infrared region. In contrast, it is preferable to use a material that has low absorption and high scattering. This enhances the scattering effect without reducing the light intensity for red or infrared light, and reduces the optical loss.

図3は、青紫色レーザ光源33a,33bからの青紫色レーザ光と、青色レーザ光源35a,35bからの青色レーザ光及び青色レーザ光が蛍光体23により波長変換された発光スペクトルとを示すグラフである。   FIG. 3 is a graph showing the blue-violet laser light from the blue-violet laser light sources 33a and 33b and the emission spectrum obtained by converting the wavelength of the blue laser light and the blue laser light from the blue laser light sources 35a and 35b by the phosphor 23. is there.

青紫色レーザ光は、中心波長405nmの輝線(プロファイルA)で表される狭帯域光であり、主に特殊光観察で使用される。また、青色レーザ光は、中心波長445nmの輝線で表され、青色レーザ光による蛍光体23からの励起発光光は、概ね450nm〜700nmの波長帯域で発光強度が増大する分光強度分布となる。   Blue-violet laser light is narrow-band light represented by an emission line (profile A) having a center wavelength of 405 nm, and is mainly used for special light observation. The blue laser light is represented by a bright line having a center wavelength of 445 nm, and the excitation light emitted from the phosphor 23 by the blue laser light has a spectral intensity distribution in which the emission intensity increases in a wavelength band of approximately 450 nm to 700 nm.

この励起発光光と青色レーザ光によるプロファイルBによって、上述した疑似白色光が形成され、主に通常光とされる。なお、図示はしていないが、蛍光体23は、青紫色レーザ光によっても励起され、青色レーザ光による場合の1/8程度の光量の励起発光光を出射し、疑似白色光を形成する。   The above-described pseudo white light is formed by the profile B of the excitation light and the blue laser light, and is mainly the normal light. Although not shown, the phosphor 23 is also excited by blue-violet laser light and emits excitation light of about 1/8 the amount of light emitted by blue laser light to form pseudo white light.

ここで、青紫色レーザ光源33a,33bから照射される中心波長405nmの青紫色レーザ光及びそれに伴う蛍光体23からの励起発光光は、405nmの狭帯域光の成分が多く、表層組織の観察(表層組織の情報の取得)に優れる一方、蛍光体23からの励起発光光の成分が少ないため、背景の撮像に用いられる白色光の出射光量を多くできない。   Here, the blue-violet laser light having a central wavelength of 405 nm and the accompanying excitation light emitted from the phosphor 23 emitted from the blue-violet laser light sources 33a and 33b have many components of narrow band light of 405 nm, and observation of the surface layer structure ( While it is excellent in (acquisition of surface layer information), the amount of the emitted white light used for background imaging cannot be increased because the component of the excitation light emitted from the phosphor 23 is small.

このため、被写体までの距離が近い場合には、背景としての白色光の出射光量が足りるが、被写体までの距離が離れた場合には、青紫色レーザ光による励起発光光では、白色光の出射光量が不足する。   For this reason, when the distance to the subject is short, the amount of emitted white light as a background is sufficient, but when the distance to the subject is long, the excitation light emitted by the blue-violet laser light emits white light. Insufficient light.

また、青色レーザ光源35a,35bから照射される中心波長445nmの青色レーザ光及びそれに伴う蛍光体23からの励起発光光は、青紫色レーザ光に比べて表層組織の観察には劣るが、蛍光体23を強く励起し、背景としての白色光の出射光量を多くできる。   In addition, the blue laser light having a central wavelength of 445 nm and the excitation light emitted from the phosphor 23 accompanying the blue laser light emitted from the blue laser light sources 35a and 35b are inferior to the observation of the surface layer structure as compared with the blue-violet laser light. 23 is strongly excited, and the amount of emitted white light as a background can be increased.

このため、青色レーザ光源35a,35bは、被写体までの距離が離れた場合にも白色光の光量を十分確保でき、青紫色レーザ光源33a,33bからの青紫色レーザ光による白色光の光量不足を補うことができる。   For this reason, the blue laser light sources 35a and 35b can secure a sufficient amount of white light even when the distance to the subject is large, and the blue light from the blue-violet laser light sources 33a and 33b can cause a shortage of white light. Can be supplemented.

ここで、本実施形態でいう白色光とは、厳密に可視光の全ての波長成分を含むものに限定されず、例えば、上述した疑似白色光を始めとして、R,G,B等、特定の波長帯の光を含むものであればよく、例えば、緑色から赤色にかけての波長成分を含む光や、青色から緑色にかけての波長成分を含む光等も広義に含むものとする。   Here, the white light referred to in the present embodiment is not limited to one that strictly includes all wavelength components of visible light. For example, the above-described pseudo white light, R, G, B, and the like can be specified. Any light may be used as long as it includes light in the wavelength band. For example, light including a wavelength component from green to red, light including a wavelength component from blue to green, and the like are included in a broad sense.

この内視鏡システム10では、プロファイルAとプロファイルBとの発光強度を光源制御部48により相対的に増減制御して、任意の輝度バランスの照明光を生成することができる。なお、本実施形態の内視鏡システム10において、通常光モードでは、プロファイルBの光のみが用いられ、特殊光モードでは、原則としてプロファイルAの光及びプロファイルAの光に基づく図示しない励起発光光が用いられ、図示しない励起発光光の光量不足を補うために、プロファイルBの光が重畳される。   In the endoscope system 10, the light intensity of the profile A and the profile B can be relatively increased and decreased by the light source control unit 48 to generate illumination light having an arbitrary luminance balance. In the endoscope system 10 of the present embodiment, only the light of profile B is used in the normal light mode, and in the special light mode, in principle, excitation light emission (not shown) based on the light of profile A and the light of profile A is used. Is used, and the light of the profile B is superimposed in order to compensate for the insufficient light amount of the excitation light emission (not shown).

上述したように、青紫色レーザ光源(以下、405LDという)33a,33bからの青紫色レーザ光による狭帯域光(プロファイルA)と、蛍光体23からの図示しない励起発光光による白色光からなる照明光、及び青色レーザ光源(以下、445LDという)35a,35bからの青色レーザ光と蛍光体23からの励起発光光による白色光からなる照明光(プロファイルB)は、電子内視鏡12の先端部の照明窓25から被写体の被観察領域に向けて照射される。   As described above, illumination composed of narrow-band light (profile A) by blue-violet laser light from blue-violet laser light sources (hereinafter referred to as 405LD) 33a and 33b and white light by excitation light emitted from the phosphor 23 (not shown). The illumination light (profile B) consisting of the light and the blue laser light from the blue laser light source (hereinafter referred to as 445LD) 35 a and 35 b and the white light by the excitation light emitted from the phosphor 23 is the tip of the electronic endoscope 12. The illumination window 25 irradiates the area to be observed of the subject.

そして、照明光が照射された被観察領域からの戻り光が、受光窓27を介して撮像素子21の受光面上に結像され、撮像素子21によって被観察領域が撮像される。撮像後に撮像素子21から出力される撮像画像の画像信号が、スコープケーブル29を通じてプロセッサ装置14の画像処理システム37(図2)に入力される。   Then, the return light from the observation region irradiated with the illumination light is imaged on the light receiving surface of the imaging device 21 through the light receiving window 27, and the observation region is imaged by the imaging device 21. An image signal of a captured image output from the image sensor 21 after imaging is input to the image processing system 37 (FIG. 2) of the processor device 14 through the scope cable 29.

撮像素子21によって撮像された撮像画像信号は、プロセッサ装置14の画像処理システム37を含む信号処理系によって画像処理され、モニタ38や記録装置42に出力され、ユーザの観察に供される。   The picked-up image signal picked up by the image pickup device 21 is subjected to image processing by a signal processing system including the image processing system 37 of the processor device 14, and is output to the monitor 38 and the recording device 42 for observation by the user.

図4は、本実施形態に係る内視鏡システム10の画像処理を行う信号処理系の構成図である。同図に示すように、内視鏡システム10の信号処理系は、電子内視鏡12の信号処理系と、光源装置16の信号処理系と、プロセッサ装置14の信号処理系(図2の画像処理システム37)とを備え、プロセッサ装置14にモニタ38と記録装置42とが接続され、モード切替部40がプロセッサ装置14と光源装置16とに接続される。   FIG. 4 is a configuration diagram of a signal processing system that performs image processing of the endoscope system 10 according to the present embodiment. As shown in the figure, the signal processing system of the endoscope system 10 includes a signal processing system of the electronic endoscope 12, a signal processing system of the light source device 16, and a signal processing system of the processor device 14 (the image in FIG. 2). A processing system 37), a monitor 38 and a recording device 42 are connected to the processor device 14, and a mode switching unit 40 is connected to the processor device 14 and the light source device 16.

電子内視鏡12の信号処理系は、撮像素子21から出力されるアナログの撮像画像信号に対し相関二重サンプリング(CDS)処理や自動利得制御(AGC)処理を行うためのCDS・AGC回路44と、CDS・AGC回路44でサンプリングと利得制御が行われたアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換するA/D変換器46とを有する。デジタル信号に変換された撮像画像信号は、コネクタ36を介してプロセッサ装置14の画像処理システム37に入力される。   The signal processing system of the electronic endoscope 12 is a CDS / AGC circuit 44 for performing correlated double sampling (CDS) processing and automatic gain control (AGC) processing on an analog captured image signal output from the image sensor 21. And an A / D converter 46 for converting the analog image signal subjected to sampling and gain control by the CDS / AGC circuit 44 into a digital image signal. The captured image signal converted into the digital signal is input to the image processing system 37 of the processor device 14 via the connector 36.

また、光源装置16の信号処理系は、青紫色レーザ光源(405LD)33a,33b及び青色レーザ光源(445LD)35a,35bのオンオフ制御及び光量制御を行う光源制御部48を有する。   The signal processing system of the light source device 16 includes a light source controller 48 that performs on / off control and light amount control of the blue-violet laser light sources (405LD) 33a and 33b and the blue laser light sources (445LD) 35a and 35b.

ここで、光源制御部48は、内視鏡システム10の稼働開始に伴う光源オン信号に応じて青紫色レーザ光源33a,33bを点灯したり、モード切替部40からの特殊光モードと通常光モードとの切替信号に応じて青紫色レーザ光源33a,33bのオンオフ制御を行ったり、後述する光量算出部50から算出された画像の輝度値に応じて、青紫色レーザ光源33a,33b及び青色レーザ光源35a,35bの発光強度、すなわち光源33a,33b及び光源35a,35bに流す電流値を制御する。   Here, the light source control unit 48 turns on the blue-violet laser light sources 33a and 33b in response to the light source ON signal accompanying the start of operation of the endoscope system 10, and the special light mode and the normal light mode from the mode switching unit 40. On / off control of the blue-violet laser light sources 33a, 33b is performed according to the switching signal, and the blue-violet laser light sources 33a, 33b and the blue laser light source are controlled according to the luminance value of the image calculated from the light amount calculation unit 50 described later. The light emission intensities of 35a and 35b, that is, the current values flowing through the light sources 33a and 33b and the light sources 35a and 35b are controlled.

すなわち、光源制御部48は、後述する光量算出部50及び光量割合算出部56と共に、算出される出射光量及び出射光量の割合に基づいて、光源33a,33b及び光源35a,35bの発光条件、すなわち光量割合を変更する光量割合変更手段として機能する。   That is, the light source control unit 48, together with a light amount calculation unit 50 and a light amount ratio calculation unit 56, which will be described later, based on the calculated emission light amount and the ratio of the emitted light amount, the light emission conditions of the light sources 33a and 33b and the light sources 35a and 35b, It functions as a light quantity ratio changing means for changing the light quantity ratio.

プロセッサ装置14の信号処理系は画像処理システム37(図2参照)で構成される。この画像処理システム37は、光量算出部50と、DSP(デジタルシグナルプロセッサ)52と、ノイズ除去回路54と、光量割合算出部56と、画像処理切替部(スイッチ)60と、通常光画像処理部62と、特殊光画像処理部64と、画像表示信号生成部66とを有する。   The signal processing system of the processor device 14 is constituted by an image processing system 37 (see FIG. 2). The image processing system 37 includes a light amount calculation unit 50, a DSP (digital signal processor) 52, a noise removal circuit 54, a light amount ratio calculation unit 56, an image processing switching unit (switch) 60, and a normal light image processing unit. 62, a special light image processing unit 64, and an image display signal generation unit 66.

光量算出部50は、内視鏡12のA/D変換器46からコネクタを介して入力されたデジタル画像信号を用いて、撮像素子21で受光した戻り光の光量、つまり、撮像画像の輝度値を算出する。そして、これら算出された光量は光源制御部48及び光量割合算出部56へ出力される。   The light amount calculation unit 50 uses the digital image signal input from the A / D converter 46 of the endoscope 12 via the connector, and the light amount of the return light received by the image sensor 21, that is, the luminance value of the captured image. Is calculated. These calculated light quantities are output to the light source controller 48 and the light quantity ratio calculator 56.

光源制御部48では、これら算出された光量が、所定値に満たない場合、戻り光の光量が所定値以上となるように、青紫色レーザ光源(405LD)33a,33b及び青色レーザ光源(445LD)35a,35bの出射光量を制御する。以下、主灯,予備灯の光源33a,33bを纏めて光源33とし、主灯,予備灯の光源35a,35bを纏めて光源35とする。   In the light source control unit 48, when the calculated light amount is less than a predetermined value, the blue-violet laser light sources (405LD) 33a and 33b and the blue laser light source (445LD) are set so that the light amount of the return light is not less than the predetermined value. The amount of light emitted from 35a and 35b is controlled. Hereinafter, the light sources 33a and 33b for the main light and the spare light are collectively referred to as the light source 33, and the light sources 35a and 35b for the main light and the spare light are collectively referred to as the light source 35.

出射光量の制御では、まず、内視鏡先端と被写体との位置を固定し、青色レーザ光源(445LD)35を停止し、青紫色レーザ光源(405LD)33の出射光量を増加させる(図5(a)参照)。算出される戻り光の光量が所定値以上となれば、その出射光量で被写体の撮像を行う。また、青紫色レーザ光源(405LD)33の出射光量が最大となり、それでも戻り光の光量が足りない場合には、図5(b)に示すように、青色レーザ光源(445LD)35を点灯し、全体での出射光量を増加させ、算出される戻り光の光量が所定値以上となれば、その出射光量で被写体の撮像を行う。   In the control of the emitted light quantity, first, the position of the endoscope tip and the subject is fixed, the blue laser light source (445LD) 35 is stopped, and the emitted light quantity of the blue-violet laser light source (405LD) 33 is increased (FIG. 5 ( a)). If the calculated return light quantity is equal to or greater than a predetermined value, the subject is imaged with the emitted light quantity. If the amount of light emitted from the blue-violet laser light source (405LD) 33 is maximum and the amount of return light is still insufficient, the blue laser light source (445LD) 35 is turned on as shown in FIG. When the total amount of emitted light is increased and the calculated amount of return light exceeds a predetermined value, the subject is imaged with the amount of emitted light.

一般的に、狭帯域光光源である青紫色レーザ光源(405LD)33の出射光量は、それほど多くなく、青紫色レーザ光源(405LD)33の出射光量を最大としても、その出射光量は限られるため、内視鏡が被写体から離れると撮像素子側で検出される戻り光の光量は足りなくなる。   Generally, the amount of light emitted from the blue-violet laser light source (405LD) 33, which is a narrow-band light source, is not so large, and even when the amount of light emitted from the blue-violet laser light source (405LD) 33 is maximized, the amount of emitted light is limited. When the endoscope moves away from the subject, the amount of return light detected on the image sensor side becomes insufficient.

この光量不足を補うために青色レーザ光源(445LD)35の照射光量を増加させると、光量は足りるが、撮像画像の色調が変わるのはもちろん、特殊光観察される表層血管の微細構造に関する撮像画像の情報も目立たなくなる。このため、画像処理システム37において適宜必要な画像処理を行う必要がある。   Increasing the amount of light emitted by the blue laser light source (445LD) 35 to compensate for this shortage of light quantity will suffice, but the color tone of the picked-up image will change, and of course, the picked-up image related to the fine structure of the superficial blood vessels observed with special light The information will not stand out. For this reason, it is necessary to appropriately perform necessary image processing in the image processing system 37.

また、撮像に必要な戻り光の光量を得るために、前述のとおり内視鏡先端と被写体との位置を固定して出射光量の制御を行ったが、出射光量を固定して、内視鏡先端の位置を移動させてもよい。例えば、青紫色レーザ光源(405LD)33の出射光量を所定値で固定しておき、内視鏡を動かして、戻り光の光量が所定値以上となるように内視鏡先端と被写体との位置を調整してもよい。   In addition, in order to obtain the amount of return light necessary for imaging, the position of the endoscope tip and the subject are fixed and the amount of emitted light is controlled as described above. The position of the tip may be moved. For example, the emission light amount of the blue-violet laser light source (405LD) 33 is fixed at a predetermined value, the endoscope is moved, and the position of the endoscope tip and the subject so that the light amount of the return light becomes equal to or greater than the predetermined value. May be adjusted.

もちろん、青紫色レーザ光源(405LD)33のみでは光量が足りないと予め分かるような位置で撮像を行う場合は、予め青紫色レーザ光源(405LD)33の出射光量を最大とし、青色レーザ光源(445LD)35の出射光量を所定値で固定して、前述と同様に、内視鏡を動かして戻り光の光量が所定値以上となるように内視鏡先端と被写体との位置を調整してもよい。   Of course, when imaging is performed at a position where it is known in advance that the amount of light is insufficient with only the blue-violet laser light source (405LD) 33, the amount of light emitted from the blue-violet laser light source (405LD) 33 is maximized in advance, and the blue laser light source (445LD) ) Even if the output light quantity of 35 is fixed at a predetermined value and the endoscope is moved and the position of the endoscope tip and the subject is adjusted so that the light quantity of the return light is equal to or greater than the predetermined value, as described above. Good.

光量割合算出部56は、光源制御部48による青紫色レーザ光源(405LD)33及び青色レーザ光源(445LD)35を駆動する電流の電流値の情報を受け、405LD33及び445LD35の出射光量の光量割合を算出する。算出された光量割合は、特殊光画像処理部64の後述する特殊光色変換部74へ出力される。   The light amount ratio calculation unit 56 receives information on the current values of the currents that drive the blue-violet laser light source (405LD) 33 and the blue laser light source (445LD) 35 by the light source control unit 48, and calculates the light amount ratio of the emitted light amounts of the 405LD33 and 445LD35. calculate. The calculated light quantity ratio is output to a special light color conversion unit 74 described later of the special light image processing unit 64.

なお、レーザの光量割合が変わると、撮像画像のホワイトバランスが変化する。そのため、図示はされていないが、405LD33及び445LD35の光量並びに光量割合がCDS・AGC回路44へ出力され、この光量及び光量割合の情報に基づいてホワイトバランスを取るためのCDS・AGC回路44のゲインが変更されて、撮像素子21の電気的なゲインが変更されるように信号処理系を構成してもよい。また、図示はされていないが、ホワイトバランスを決定する前述のゲインの情報は、画像処理部62及び特殊光画像処理部64へ出力され、色変換及び特殊光色変換に用いられる。   Note that when the light quantity ratio of the laser changes, the white balance of the captured image changes. Therefore, although not shown, the light amounts and the light amount ratios of 405LD33 and 445LD35 are output to the CDS / AGC circuit 44, and the gain of the CDS / AGC circuit 44 for white balance based on the information on the light amount and the light amount ratio is provided. The signal processing system may be configured so that the electrical gain of the image sensor 21 is changed. Although not shown, the gain information for determining the white balance is output to the image processing unit 62 and the special light image processing unit 64 and used for color conversion and special light color conversion.

DSP52(デジタルシグナルプロセッサ)は、光量算出部50で光源光量が検出された後、A/D変換器46から出力されたデジタル画像信号にガンマ補正、色補正処理を行う。ノイズ除去回路54は、DSP52でガンマ補正,色補正処理が施されたデジタル画像信号から、例えば、移動平均法やメディアンフィルタ法等の画像処理におけるノイズ除去方法を行ってノイズを除去する。こうして、電子内視鏡12からプロセッサ装置14に入力されたデジタル画像信号は、DSP52及びノイズ除去回路54でガンマ補正,色補正処理及びノイズ除去等の前処理がなされる。   The DSP 52 (digital signal processor) performs gamma correction and color correction processing on the digital image signal output from the A / D converter 46 after the light source light amount is detected by the light amount calculation unit 50. The noise removal circuit 54 removes noise from a digital image signal that has been subjected to gamma correction and color correction processing by the DSP 52 by performing a noise removal method in image processing such as a moving average method and a median filter method. Thus, the digital image signal input from the electronic endoscope 12 to the processor device 14 is subjected to preprocessing such as gamma correction, color correction processing, and noise removal by the DSP 52 and the noise removal circuit 54.

画像処理切替部60はスイッチで構成され、モード切替部(入力部)40の指示(切替信号)に基づいて、前処理されたデジタル画像信号を後段の通常光画像処理部62に送るか、又は、特殊光画像処理部64に送るかを切り替える。本実施形態では、通常光画像処理部62及び特殊光画像処理部64による画像処理前のデジタル画像信号を画像信号といい、画像処理前後のデジタル画像信号を画像データと呼ぶことにする。   The image processing switching unit 60 is configured by a switch, and sends the preprocessed digital image signal to the subsequent normal light image processing unit 62 based on an instruction (switching signal) from the mode switching unit (input unit) 40, or To switch to the special light image processing unit 64. In the present embodiment, the digital image signal before image processing by the normal light image processing unit 62 and the special light image processing unit 64 is referred to as an image signal, and the digital image signal before and after the image processing is referred to as image data.

通常光画像処理部62は、通常光モードにおいて、445LD及び蛍光体23による白色光(プロファイルB)による前処理済デジタル画像信号に適した通常光用画像処理を施す部分であって、色変換部68と、色彩強調部70と構造強調部72とを有する。   The normal light image processing unit 62 performs image processing for normal light suitable for the preprocessed digital image signal by the white light (profile B) by the 445LD and the phosphor 23 in the normal light mode. 68, a color enhancement unit 70, and a structure enhancement unit 72.

色変換部68は、前処理済のRGB3チャンネルのデジタル画像信号に、3×3のマトリックス処理、階調変換処理、3次元LUT処理などの色変換処理を行い、色変換処理済RGB画像データに変換する。   The color conversion unit 68 performs color conversion processing such as 3 × 3 matrix processing, gradation conversion processing, and three-dimensional LUT processing on the preprocessed RGB 3 channel digital image signal, and converts the color converted RGB image data into Convert.

色彩強調部70は、画面内の血管と粘膜との色味の差をつけて、血管が見易くなるように強調するためのものであって、色変換処理済RGB画像データに対して、画面を見ながらする処理、例えば、画面全体の平均の色味を見て、その色味を平均値より血管と粘膜との色味の差をつける方向に強調する処理を行う。   The color emphasizing unit 70 is for emphasizing the blood vessels so that the blood vessels are easy to see by adding a color difference between the blood vessels and the mucous membranes in the screen. For example, a process of looking at an average color tone of the entire screen and emphasizing the color tone in a direction of adding a color difference between the blood vessel and the mucous membrane from the average value is performed.

構造強調部72は、色彩強調処理済RGB画像データに対して、シャープネスや輪郭強調等の構造強調処理を行う。   The structure enhancement unit 72 performs structure enhancement processing such as sharpness and contour enhancement on the color enhancement processed RGB image data.

構造強調部72で構造強調処理が施されたRGB画像データは、通常光用画像処理済RGB画像データとして通常光画像処理部62から画像表示信号生成部66に入力される。   The RGB image data subjected to the structure enhancement processing by the structure enhancement unit 72 is input from the normal light image processing unit 62 to the image display signal generation unit 66 as normal light image processed RGB image data.

特殊光画像処理部64は、特殊光モードにおいて、405LD33からの青紫色レーザ光(プロファイルA)、並びに445LD35及び蛍光体23からの白色光(プロファイルB)による前処理済デジタル画像信号に適した特殊光用画像処理を施す部分であって、特殊光色変換部74と色彩強調部76と、構造強調部78とを有する。   The special light image processing unit 64 is a special light mode suitable for pre-processed digital image signals by blue-violet laser light (profile A) from 405LD33 and white light (profile B) from 445LD35 and phosphor 23 in the special light mode. This is a portion that performs image processing for light, and includes a special light color conversion unit 74, a color enhancement unit 76, and a structure enhancement unit 78.

特殊光色変換部74は、入力された前処理済のRGB3チャンネルのデジタル画像信号のG画像信号に所定係数をかけてR画像データに割り付け、B画像信号に異なる所定係数をかけて夫々をG画像データ及びB画像データに割り付け、RGB画像データを生成した後、生成されたRGB画像データに、色変換部68と同様に3×3マトリックス処理、階調変換処理、3次元LUT処理などの色変換処理を行う。   The special light color conversion unit 74 assigns the G image signal of the input preprocessed RGB 3-channel digital image signal to the R image data by applying a predetermined coefficient, and applies a different predetermined coefficient to the B image signal to give each of the G image signals to G. After assigning to the image data and B image data and generating the RGB image data, the color of the generated RGB image data, such as 3 × 3 matrix processing, gradation conversion processing, three-dimensional LUT processing, etc., as with the color conversion unit 68 Perform the conversion process.

具体的には、特殊光色変換部74は、割り付け後のR,G,Bの画像データに対して、輝度の正規化を行い、Rnorm,Gnorm,Bnormの画像データを生成する。次に、これら正規化したRnorm,Gnorm,Bnorm画像データに対して、光量割合に応じた色調への補正を行う。色調補正後の画像データを、Radj,Gadj,Badj画像データとすると、色調補正後のRadj,Gadj,Badj画像データは、次の数1で示すような演算により求められる。   Specifically, the special light color conversion unit 74 normalizes the luminance of the assigned R, G, and B image data, and generates Rnorm, Gnorm, and Bnorm image data. Next, the normalized Rnorm, Gnorm, Bnorm image data is corrected to a color tone according to the light amount ratio. If the image data after color correction is Radj, Gadj, Badj image data, the Radj, Gadj, Badj image data after color correction is obtained by the calculation shown in the following equation (1).

Figure 0006122981
Figure 0006122981

ここで、KR,KG,KBは、それぞれ各色の色変換係数であり、光量割合算出部56で算出された光量割合に応じて求められる。特殊光色変換部74は、図6に示すように、光量割合(光量比率)に対応する各色の色変換係数を定めた色変換係数テーブル80を備え、算出された光量割合に基づいて、色変換係数テーブル80より、色変換係数KR,KG,KBを決定する。   Here, KR, KG, and KB are color conversion coefficients for the respective colors, and are obtained according to the light amount ratio calculated by the light amount ratio calculation unit 56. As illustrated in FIG. 6, the special light color conversion unit 74 includes a color conversion coefficient table 80 in which color conversion coefficients for each color corresponding to the light amount ratio (light amount ratio) are determined. Based on the calculated light amount ratio, From the conversion coefficient table 80, color conversion coefficients KR, KG, and KB are determined.

色変換係数テーブル80の色変換係数KR,KG,KBは、図6に示すように、それぞれ各光量割合に対応してR00,R01,R02,…、G00,G01,G02,…、B00,B01,B02,…として設定されている。光量割合算出部56で算出された光量割合に対応する色変換係数を数1に代入することで、色調補正された画像データRadj,Gadj,Badjが得られる。   As shown in FIG. 6, the color conversion coefficients KR, KG, KB in the color conversion coefficient table 80 correspond to the respective light quantity ratios R00, R01, R02,..., G00, G01, G02,. , B02,... By substituting the color conversion coefficient corresponding to the light amount ratio calculated by the light amount ratio calculation unit 56 into Equation 1, image data Radj, Gadj, and Badj whose colors have been corrected are obtained.

例えば、光源制御部48において制御される405LD33の光量と445LD35の光量との比が、100:10、つまり、光量割合が405LD:445LD≒90.9:9.1であるとき、色変換係数は、図6に示す色変換係数テーブルにより、(KR,KG,KB)=(R10,G10,B10)と求まる。この色変換係数は、図6に示すテーブルとして表すことに限らず、数式化して表してもよく、また、代表点のみ数値化して他の点を補間演算により求めてもよい。   For example, when the ratio of the light amount of 405LD33 and the light amount of 445LD35 controlled by the light source control unit 48 is 100: 10, that is, the light amount ratio is 405LD: 445LD≈90.9: 9.1, the color conversion coefficient is From the color conversion coefficient table shown in FIG. 6, (KR, KG, KB) = (R10, G10, B10) is obtained. This color conversion coefficient is not limited to the table shown in FIG. 6, but may be expressed as a mathematical expression. Alternatively, only representative points may be converted into numerical values and other points may be obtained by interpolation.

色彩強調部76は、色彩強調部70と同様に、画面内の血管と粘膜との色味の差を付けて、血管が見易くなるように強調するためのものであって、色変換処理済RGB画像データに対して、画面を見ながらする処理、例えば、画面全体の平均の色味を見て、その色味を平均値より血管と粘膜との色味の差をつける方向に強調する処理を行う。   Similar to the color enhancement unit 70, the color enhancement unit 76 adds a color difference between the blood vessels and the mucous membrane in the screen to enhance the blood vessels so that they can be easily seen. A process of looking at the image data while looking at the screen, for example, a process of looking at the average color tone of the entire screen and emphasizing the color tone in the direction of adding a color difference between the blood vessel and the mucous membrane from the average value. Do.

構造強調部78は、構造強調部72と同様に、色彩強調処理済RGB画像データに対して、シャープネスや輪郭強調等の構造処理を行う。構造強調部78で最適な周波数強調処理が施されたRGB画像データは、特殊光用画像処理済RGB画像データとして特殊光画像処理部64から画像表示信号生成部66へ出力される。   Similar to the structure emphasizing unit 72, the structure emphasizing unit 78 performs structural processing such as sharpness and edge emphasis on the color-enhanced RGB image data. The RGB image data that has been subjected to the optimum frequency enhancement processing by the structure enhancement unit 78 is output from the special light image processing unit 64 to the image display signal generation unit 66 as special light image processed RGB image data.

また、前述のとおり、光量が足りず青色レーザ光源(445LD)35の出射光量を増加させた場合、撮像のための光量は足りるが、撮像画像の色調が変わるのはもちろん、特殊光観察される表層血管の微細構造に関する撮像画像の情報も目立たなくなる。そこで、特殊光画像処理部64は、色変換部68の前段階において、撮像画像上の表層血管を強調するためにも、フレーム加算処理、または、ビニング処理を行ってもよい。   Further, as described above, when the amount of light emitted from the blue laser light source (445LD) 35 is increased due to insufficient light amount, the amount of light for imaging is sufficient, but the color tone of the captured image is changed, and special light is observed. Information on the captured image regarding the fine structure of the superficial blood vessel also becomes inconspicuous. Therefore, the special light image processing unit 64 may perform frame addition processing or binning processing in order to emphasize the surface blood vessels on the captured image before the color conversion unit 68.

ここでフレーム加算処理とは、通常、1フレームで1画像を生成するフレームを複数枚加算する処理であり、また、ビニング処理とは、画像を構成する画素を複数画素ずつ統合する処理である。なお、フレーム加算処理及びビニング処理ではなく、予め撮像素子21の電荷蓄積時間を長めにとってもよい。フレーム加算処理と略同様の効果が得られる。   Here, the frame addition process is usually a process of adding a plurality of frames for generating one image in one frame, and the binning process is a process of integrating a plurality of pixels constituting the image. Note that the charge accumulation time of the image sensor 21 may be lengthened in advance instead of the frame addition process and the binning process. The same effect as the frame addition process can be obtained.

画像表示信号生成部66は、通常光モードでは通常光画像処理部62から入力された画像処理済RGB画像データを、特殊光モードでは特殊光画像処理部64から入力された画像処理済RGB画像データを、夫々、表示画像信号に変換する。この表示画像信号は、ソフトコピー画像としてモニタ38に表示され、また、記録装置42に対して出力される。記録装置42に記録された表示画像信号は、ハードコピー画像として記録装置42から出力される。   The image display signal generation unit 66 receives the image processed RGB image data input from the normal light image processing unit 62 in the normal light mode, and the image processed RGB image data input from the special light image processing unit 64 in the special light mode. Are converted into display image signals. The display image signal is displayed on the monitor 38 as a soft copy image and is output to the recording device 42. The display image signal recorded in the recording device 42 is output from the recording device 42 as a hard copy image.

通常光モードでは、白色光を照射して撮像素子21で撮像され、プロセッサ装置14で前処理及び通常光画像処理がなされた表示画像信号に基づく通常観察用画像が、モニタ38に、ソフトコピー画像として表示される。特殊光モードでは、白色光に加え、特殊光を照射して撮像素子21で撮像され、プロセッサ装置14で前処理及び特殊光画像処理がなされた表示画像信号に基づく特殊光観察画像が、モニタ38にソフトコピー画像として表示される。   In the normal light mode, a normal observation image based on a display image signal that is imaged by the imaging device 21 by irradiating white light and subjected to preprocessing and normal light image processing by the processor device 14 is displayed on the monitor 38 as a soft copy image. Is displayed. In the special light mode, a special light observation image based on a display image signal that is imaged by the imaging device 21 by irradiating special light in addition to white light and pre-processed and special light image processing by the processor device 14 is displayed on the monitor 38. Displayed as a soft copy image.

記録装置42も、通常光モードでは、白色光を照射して得られた通常観察画像をハードコピー画像として出力し、特殊光モードでは、白色光及び特殊光を照射して得られた特殊光観察画像をハードコピー画像として出力する。なお、必要に応じて、画像表示信号生成部66で生成された表示画像信号は、画像情報として、図示しないが、メモリやストレージ装置からなる記憶部に記憶されても良い。   The recording device 42 also outputs a normal observation image obtained by irradiating white light in the normal light mode as a hard copy image, and special light observation obtained by irradiating white light and special light in the special light mode. Output the image as a hard copy image. If necessary, the display image signal generated by the image display signal generation unit 66 may be stored as image information in a storage unit including a memory or a storage device (not shown).

一方、モード切替部(入力部)40は、通常光モードと特殊光モードとを切り替えるためのモード切替ボタンを有し、モード切替部40からのモード切替信号は、光源装置16の光源制御部48に入力される。ここで、モード切替部40は、入出力部(図4ではモニタ38,記録装置42,モード切替部40)の入力部40として配置されているが、プロセッサ装置14、電子内視鏡12の操作部、または光源装置16に配置されてもよい。なお、モード切替部40からの切替信号は、光源制御部48及び画像処理切替部60へ出力される。   On the other hand, the mode switching unit (input unit) 40 has a mode switching button for switching between the normal light mode and the special light mode, and the mode switching signal from the mode switching unit 40 is a light source control unit 48 of the light source device 16. Is input. Here, the mode switching unit 40 is disposed as the input unit 40 of the input / output unit (the monitor 38, the recording device 42, and the mode switching unit 40 in FIG. 4), but the operation of the processor device 14 and the electronic endoscope 12 is performed. Or the light source device 16. Note that the switching signal from the mode switching unit 40 is output to the light source control unit 48 and the image processing switching unit 60.

次に、上述した構成の実施形態における内視鏡システムの動作を、図7及び図8を用いて説明する。本実施形態においては、まず、通常光モードで通常光観察が行われているものとする。つまり、445LD35が点灯され、白色光による撮像画像データについて、通常光画像処理部62で通常光画像処理が行われている。   Next, the operation of the endoscope system in the embodiment having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, first, it is assumed that normal light observation is performed in the normal light mode. That is, the 445LD 35 is turned on, and the normal light image processing unit 62 performs normal light image processing on the captured image data using white light.

ここで、図7に示す処理手順の通り、ユーザによって特殊光モードへの切替が行われる。ユーザがモード切替部40を操作することでモード切替信号(特殊光ON)が出力され、画像処理切替部60における画像処理が特殊光モードに切り替えられる(ステップS10)。   Here, switching to the special light mode is performed by the user according to the processing procedure shown in FIG. When the user operates the mode switching unit 40, a mode switching signal (special light ON) is output, and the image processing in the image processing switching unit 60 is switched to the special light mode (step S10).

特殊光モードに切り替えられると、次のステップS20で、光源の光量調整が行われる。この光源からの出射光量の調整は、内視鏡先端と被写体との位置関係の変化に応じて常に行われる必要がある。図8は、内視鏡先端と被写体との位置を固定した際における光量調整の詳細処理手順を示すフローチャートである。   When switched to the special light mode, the light amount of the light source is adjusted in the next step S20. The adjustment of the amount of light emitted from the light source must always be performed according to the change in the positional relationship between the endoscope tip and the subject. FIG. 8 is a flowchart showing a detailed processing procedure of light amount adjustment when the position of the endoscope tip and the subject is fixed.

まず最初に、図8のステップS120で、青紫色レーザ光(405LD)33から所定量の狭帯域光(405nm)が出射され、内視鏡先端より被写体に向けて、照明光として狭帯域光(405nm)およびその励起発光光(蛍光体23の蛍光)が照射される。照射された照明光は、被写体で反射され、撮像素子21によりその戻り光が撮像画像情報として取得される(ステップS122)。   First, in step S120 of FIG. 8, a predetermined amount of narrowband light (405 nm) is emitted from the blue-violet laser beam (405LD) 33, and narrowband light (illumination light) is directed toward the subject from the distal end of the endoscope. 405 nm) and its excitation emission light (fluorescence of the phosphor 23). The irradiated illumination light is reflected by the subject, and the return light is acquired as captured image information by the image sensor 21 (step S122).

撮像時画像情報が取得されると、撮像画像情報は、CDS・AGC44、A/D変換部46を経て、光量算出部50へ出力され、撮像素子21における戻り光の光量(該撮像画像の輝度値)が算出される(ステップS124)。算出された戻り光の光量は、光源制御部48へ出力される。   When the image information at the time of imaging is acquired, the captured image information is output to the light amount calculation unit 50 via the CDS / AGC 44 and the A / D conversion unit 46, and the light amount of the return light (the luminance of the captured image) in the image sensor 21. Value) is calculated (step S124). The calculated amount of return light is output to the light source controller 48.

光源制御部48は、光量割合算出部56で算出された光量に基づいて、光量が足りているか否か、つまり戻り光の光量が所定値以上か否かの判定を行う(ステップS126)。光量が足りている場合、その位置での照射光量は変更する必要がなく、光源の光量調整は行われず、図7の被写体撮像処理(ステップS30)に進む。もちろん、光量が多すぎて撮像素子21がオーバーフローを起こすような場合には、405LD33に流れる駆動電流の電流値を減少させる制御を行う。   Based on the light amount calculated by the light amount ratio calculation unit 56, the light source control unit 48 determines whether the light amount is sufficient, that is, whether the amount of return light is greater than or equal to a predetermined value (step S126). If the amount of light is sufficient, it is not necessary to change the amount of light emitted at that position, the light amount of the light source is not adjusted, and the process proceeds to the subject imaging process (step S30) in FIG. Of course, when there is too much light and the image sensor 21 overflows, control is performed to reduce the current value of the drive current flowing through the 405LD 33.

また、光量が足りない場合、光源制御部48は、405LD33に流れる駆動電流の電流値から、405LD33の出力が最大か否かを判定する(ステップS128)。   If the amount of light is insufficient, the light source control unit 48 determines whether the output of the 405LD33 is maximum from the current value of the drive current flowing through the 405LD33 (step S128).

405LDの出力が最大でない場合、光源制御部48は405LD33の出力(駆動電流の電流値)を所定量上げ(ステップS130)、再度、光量の算出(ステップS124)を行う。   When the output of 405LD is not the maximum, the light source control unit 48 increases the output (current value of the drive current) of 405LD33 by a predetermined amount (step S130), and calculates the light amount again (step S124).

また、405LD33の出力が最大の場合、光源制御部48は、青色レーザ光源(445LD)35が点灯しているか否かを判定する(ステップS132)。445LD35が点灯していない場合、445LD35を点灯して(ステップS134)、再度、光量の算出(ステップS124)を行う。445LD35が点灯すると、照明光として狭帯域光(405nm)及びその励起発光光に重畳して、狭帯域光(445nm)及びその励起発光光が内視鏡先端より被写体に照射される。   When the output of 405LD33 is maximum, the light source control unit 48 determines whether or not the blue laser light source (445LD) 35 is lit (step S132). If the 445LD 35 is not lit, the 445LD 35 is lit (step S134), and the light amount is calculated again (step S124). When the 445LD 35 is turned on, the narrow band light (405 nm) and the excitation emission light are superimposed on the narrow band light (405 nm) and the excitation emission light as illumination light, and the subject is irradiated from the distal end of the endoscope.

また、445LD35が既に点灯している場合には、445LD35の出力を上げ(ステップS136)、再度、光量の算出(ステップS124)を行う。こうして撮像素子21における戻り光の光量が所定値以上になるまで、図8のステップに基づいて、出射光量の調整を行う。   If the 445LD 35 is already lit, the output of the 445LD 35 is increased (step S136), and the light amount is calculated again (step S124). In this way, the amount of emitted light is adjusted based on the steps in FIG. 8 until the amount of return light in the image sensor 21 becomes equal to or greater than a predetermined value.

なお、図8の処理手順には記載していないが、445LD35の出力を最大としても光量が足りない場合には、そのまま、図7に示す被写体の撮像処理(ステップS30)を行うか、内視鏡先端と被写体との位置を再度調整し、内視鏡先端を被写体に近づける。   Although not described in the processing procedure of FIG. 8, if the amount of light is insufficient even when the output of 445LD35 is maximized, the subject imaging process (step S30) shown in FIG. Adjust the position of the mirror tip and the subject again, and bring the endoscope tip closer to the subject.

ここでは、内視鏡先端と被写体との位置を固定した場合の光量調整の動作について説明したが、前述のとおり、光源からの出射光量を固定し、内視鏡先端と被写体との位置を変更してもよい。その場合、前述のとおり、405LD33の出射光量を所定値とし、445LD35を停止して、内視鏡先端と被写体との位置関係を変更する場合と、405LD33の出射光量を最大とし、445LD35の出射光量を所定値として、内視鏡先端と被写体との位置関係を変更する場合との2つの動作が考えられる。   Here, the operation of adjusting the amount of light when the position of the endoscope tip and the subject is fixed has been described, but as described above, the amount of light emitted from the light source is fixed and the position of the endoscope tip and the subject is changed. May be. In this case, as described above, the amount of light emitted from the 405LD33 is set to a predetermined value, the 445LD35 is stopped and the positional relationship between the distal end of the endoscope and the subject is changed, and the amount of light emitted from the 405LD33 is maximized. As a predetermined value, two operations may be considered: changing the positional relationship between the endoscope tip and the subject.

405LD33のみを用いる場合は、主に内視鏡先端と被写体との位置を近くして撮像を行う場合に用いられ、405LD33の出射光量を最大とし、445LD35の出射光量を所定値とする場合は、主に、内視鏡先端と被写体との位置を遠くして撮像を行う場合に用いられる。   When only 405LD33 is used, it is mainly used when imaging is performed by bringing the tip of the endoscope close to the subject, and when the amount of emitted light of 405LD33 is maximized and the amount of emitted light of 445LD35 is set to a predetermined value, This is mainly used when imaging is performed with the distal end of the endoscope far away from the subject.

光量の調整(図7のステップS20)が行われると、次に、ステップS30で、被写体の撮像が行われ、撮像素子21により、撮像画像情報が取得される。撮像画像情報は、前述のとおり、CDS・AGC44,A/D変換器36により適宜処理され、光量割合算出部56へ出力される。   When the light amount is adjusted (step S20 in FIG. 7), the subject is imaged in step S30, and captured image information is acquired by the image sensor 21. The captured image information is appropriately processed by the CDS / AGC 44 and the A / D converter 36 as described above, and is output to the light amount ratio calculation unit 56.

光量割合算出部56では、撮像画像情報から、B光の光量及びG光の光量のそれぞれが算出され、光量割合算出部56へ出力される(ステップS32)。また、撮像画像情報は、撮像画像信号として、DSP52,ノイズ除去回路54を通って特殊光画像処理部64へ出力される。   The light quantity ratio calculation unit 56 calculates the light quantity of B light and the light quantity of G light from the captured image information, and outputs them to the light quantity ratio calculation unit 56 (step S32). The captured image information is output as a captured image signal to the special light image processing unit 64 through the DSP 52 and the noise removal circuit 54.

光量割合算出部56では、光源制御部48から405LD33の出射光量及び445LD35の出射光量の情報を取得し、405LD33と445LD35との光量割合を算出する(ステップS34)。算出された光量割合は、特殊光画像処理部64の特殊光色変換部74へ出力される。   The light quantity ratio calculation unit 56 acquires information on the emitted light quantity of the 405LD33 and the emitted light quantity of the 445LD35 from the light source control unit 48, and calculates the light quantity ratio between the 405LD33 and the 445LD35 (step S34). The calculated light amount ratio is output to the special light color conversion unit 74 of the special light image processing unit 64.

特殊光画像処理部64の特殊光色変換部74は、算出された光量割合の情報と、色変換係数テーブル80とから、特殊光色変換に用いる色変換係数KR,KG,KBを決定する(ステップS36)と共に、特殊光画像処理部64へ入力された撮像画像信号は特殊光画像データに変換される(ステップS38)。なお、特殊光色変換前に、フレーム加算処理等の画像強調処理が行われてもよい。   The special light color conversion unit 74 of the special light image processing unit 64 determines the color conversion coefficients KR, KG, KB used for the special light color conversion from the calculated light quantity ratio information and the color conversion coefficient table 80 ( Along with step S36), the captured image signal input to the special light image processing unit 64 is converted into special light image data (step S38). Note that image enhancement processing such as frame addition processing may be performed before special light color conversion.

次のステップS40では、ステップS38の特殊光画像データにステップS36の色変換係数を適用して擬似カラー画像(RGB画像データ)に変換する。そして、このRGB画像データに対して、色彩強調部76及び構造強調部78が各種画像処理を施し(ステップS42)た後、画像表示信号生成部66へ出力されて画像表示信号が生成される(ステップS44)。最後のステップ46で、この画像表示信号は、特殊光画像としてモニタ38で表示され、記録装置42に記録され、この処理手順を終了する。   In the next step S40, the special light image data in step S38 is converted to a pseudo color image (RGB image data) by applying the color conversion coefficient in step S36. Then, the color enhancement unit 76 and the structure enhancement unit 78 perform various kinds of image processing on the RGB image data (step S42), and then output to the image display signal generation unit 66 to generate an image display signal ( Step S44). In the final step 46, this image display signal is displayed on the monitor 38 as a special light image, recorded in the recording device 42, and this processing procedure is completed.

なお、上述した実施形態では、図4の画像処理切替部(スイッチ)60で、通常光画像処理部62と特殊光画像処理部64のいずれか一方を選択しているが、スイッチ60を高速にスイッチングさせることで、通常光の観察画像に特殊光の観察画像を重ねた観察画像をモニタ38に表示させることが可能となる。   In the above-described embodiment, either the normal light image processing unit 62 or the special light image processing unit 64 is selected by the image processing switching unit (switch) 60 in FIG. By switching, an observation image obtained by superimposing an observation image of special light on an observation image of normal light can be displayed on the monitor 38.

以上述べた内視鏡システムでは、光源として、発光波長405nmの青紫色レーザ光源33a,33bの2灯と、発光波長445nmの青色レーザ光源35a,35bの2灯の、計4灯の光源が光源装置16内に設けられている。電子内視鏡12を患者の体腔内に挿入している最中に、いずれかの光源が故障により消灯してしまう虞がある。   In the endoscope system described above, a total of four light sources are used as the light sources, two of the blue-violet laser light sources 33a and 33b having an emission wavelength of 405 nm and two of the blue laser light sources 35a and 35b having an emission wavelength of 445 nm. It is provided in the device 16. While the electronic endoscope 12 is being inserted into the body cavity of the patient, any one of the light sources may turn off due to a failure.

光源に故障が発生した場合、電子内視鏡12を患者の体腔内から抜去してしまうことも可能であり、故障光源を他の正常光源で代替し、内視鏡による患者の検査を継続することも可能である。この判断は医者が行うことになるが、本実施形態の内視鏡システムでは、医者の判断を支援するために、いずれかの光源に異常が発生したとき、次の様な駆動制御を行う。   When a failure occurs in the light source, it is possible to remove the electronic endoscope 12 from the patient's body cavity, and replace the failed light source with another normal light source and continue examination of the patient with the endoscope. It is also possible. This determination is performed by a doctor. In the endoscope system of the present embodiment, the following drive control is performed when an abnormality occurs in any one of the light sources in order to support the doctor's determination.

図9は、レーザ光源の故障検出回路の説明図である。各々のレーザ光源LDは、例えば定電流ドライバによって駆動される。そこで、故障検出回路91は、レーザ光源LDのアノード電位VAとカソード電位Vkとを検出し、両者間の差から順方向降下電圧Vf(=VA−Vk)を求め、電圧Vk,VA,Vfにより、故障発生を検知する。例えば、VA≒Vkの場合は「ショート発生」、Vk≒0Vで且つVA≫Vfの場合は「断線発生」と検知できる。   FIG. 9 is an explanatory diagram of a failure detection circuit for a laser light source. Each laser light source LD is driven by a constant current driver, for example. Therefore, the failure detection circuit 91 detects the anode potential VA and the cathode potential Vk of the laser light source LD, obtains the forward drop voltage Vf (= VA−Vk) from the difference therebetween, and uses the voltages Vk, VA, and Vf. Detect failure. For example, when VA≈Vk, it can be detected as “short circuit occurrence”, and when Vk≈0 V and VA >> Vf, it can be detected as “disconnection occurrence”.

図10は、4つの光源の故障パターン(正常(○),異常(×))と観察モードの制限事項を示した図である。ここで、各発光波長の光源のうち主灯33a,35aを「LD1」と標記し、予備灯33b,35bを「LD2」と標記している。   FIG. 10 is a diagram showing failure patterns (normal (◯), abnormality (×)) of four light sources and restrictions on observation modes. Here, among the light sources of the respective emission wavelengths, the main lamps 33a and 35a are labeled “LD1”, and the spare lamps 33b and 35b are labeled “LD2”.

故障パターン1は、波長445nmの2灯のうちいずれか1灯が故障し、波長405nmの2灯の両方が正常の場合であり、この場合には観察モード制限Aの駆動制御を実施する。   The failure pattern 1 is a case in which one of the two lamps having a wavelength of 445 nm fails and both of the two lamps having a wavelength of 405 nm are normal. In this case, the driving control of the observation mode restriction A is performed.

故障パターン2は、波長445nmの2灯が両方とも正常であり、波長405nmの2灯のうちいずれか1灯が故障した場合であり、この場合には観察モード制限Bの駆動制御を実施する。   Failure pattern 2 is a case where both of the two lights having a wavelength of 445 nm are normal and one of the two lights having a wavelength of 405 nm has failed. In this case, the driving control of the observation mode restriction B is performed.

故障パターン3は、波長445nmの2灯が両方とも故障した場合であり、この場合には観察モード制限Cの駆動制御を実施する。   The failure pattern 3 is a case where both of the two lamps having a wavelength of 445 nm have failed. In this case, the driving control of the observation mode restriction C is performed.

故障パターン4は、波長445nmの2灯が共に正常であるが、波長405nmの2灯が共に故障した場合であり、この場合には観察モード制限Dの駆動制御を実施する。   The failure pattern 4 is a case where both of the two lights having a wavelength of 445 nm are normal, but both of the two lights having a wavelength of 405 nm have failed. In this case, the driving control of the observation mode restriction D is performed.

故障パターン5は、波長445nmの2灯のうちの1灯が故障し、波長405nmの2灯のうちの1灯が故障した場合であり、この場合には観察モード制限Eの駆動制御を実施する。   The failure pattern 5 is a case where one of the two lights having a wavelength of 445 nm fails and one of the two lights having a wavelength of 405 nm has failed. In this case, drive control of the observation mode restriction E is performed. .

観察モード制限Aの駆動制御は、次の様に行う。故障パターン1では、明るい光源である445nmのうちの1灯が故障したため、445nmの光源は1灯しか使用できない。   The drive control of the observation mode restriction A is performed as follows. In failure pattern 1, since one of the 445 nm light sources, which is a bright light source, has failed, only one 445 nm light source can be used.

図11は、故障パターン1の場合にモニタ38の観察画像92に重ねて表示する警告表示の一例を示す図である。故障パターン1の場合には、「故障発生:スコープを抜いて下さい。短時間であれば観察を継続できます。」の警告表示が行われる。   FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a warning display that is superimposed on the observation image 92 of the monitor 38 in the case of the failure pattern 1. In the case of failure pattern 1, a warning message “Failure occurrence: pull out the scope. Observation can be continued for a short time” is displayed.

この故障パターン1の場合、445nm2灯の同時並列使用時に比べて照明光が暗くなるため、医者が観察継続を選択したとき、光量不足を405nmの光源で補う駆動制御を行うことになる。この場合、故障発生前に比べて、照明光のうちのB光の割合が増えるため、撮像画像を画像処理するとき、B光割合が増えたことを勘案して画像処理を行い、故障発生前後で観察画像に色味の変化が起きないようにする。   In the case of this failure pattern 1, since the illumination light becomes darker than when 445 nm two lights are used simultaneously in parallel, when the doctor chooses to continue observation, drive control is performed to compensate for the insufficient light quantity with a 405 nm light source. In this case, since the proportion of B light in the illumination light increases compared to before the failure occurs, when image processing is performed on the captured image, image processing is performed in consideration of the increase in the B light proportion. In order to prevent a change in color in the observed image.

観察モード制限Bの駆動制御は、次の様に行う。故障パターン2では、445nmの2灯の光源は正常のため、通常光を用いた観察は全く問題がない。このため、特殊光観察モードで支障が生じる旨の警告表示で済む。   The driving control of the observation mode restriction B is performed as follows. In failure pattern 2, since the two 445 nm light sources are normal, there is no problem with observation using normal light. For this reason, it is sufficient to display a warning indicating that a trouble occurs in the special light observation mode.

特殊光観察を継続する場合には、405nmの2灯のうちの1灯が故障しているため、405nm2灯の同時並列使用時に比べて特殊光の照明光が暗くなる。そこで、観察モード制限Bでは、405nmの照明光で得られる画像信号の不足分を、445nmの照明光で得られる画像信号で補うことになる。   When the special light observation is continued, one of the two lights of 405 nm is out of order, so that the illumination light of the special light becomes darker than when using two lights of 405 nm simultaneously in parallel. Therefore, in the observation mode restriction B, the shortage of the image signal obtained with the 405 nm illumination light is supplemented with the image signal obtained with the 445 nm illumination light.

即ち、B光とG光で得られる表層血管のB画像信号とG画像信号から生成する擬似カラー画像の画像処理で用いる前述した所定係数の値を、故障発生前後で異なる値として、故障発生前後で観察画像に色味の変化が生じないようにする。   That is, the value of the predetermined coefficient used in the image processing of the pseudo color image generated from the B image signal and the G image signal of the superficial blood vessel obtained by the B light and the G light is set to a different value before and after the failure occurrence. In order to prevent a change in color in the observed image.

観察モード制限Cの駆動制御は、次の様に行う。故障パターン3では、445nmの2灯が共に故障しており、明るい照明光は得られない。このため、この観察モード制限Cでは、図12に示す様に、「直ぐにスコープを抜いて下さい」という警告表示を点滅表示するなどして、他に選択枝がないことを報知する。そして、405nmの照明光は暗いため固体撮像素子の出力信号に対するゲインを上げて観察画像を少しでも明るくし、迅速に電子内視鏡12が抜去できる様にする。   The driving control of the observation mode restriction C is performed as follows. In failure pattern 3, two 445 nm lamps have failed, and bright illumination light cannot be obtained. For this reason, in this observation mode restriction C, as shown in FIG. 12, a warning display “Please pull out the scope immediately” blinks to notify that there is no other option. Since the illumination light of 405 nm is dark, the gain for the output signal of the solid-state image sensor is increased to brighten the observation image as much as possible so that the electronic endoscope 12 can be quickly removed.

観察モード制限Dの駆動制御は、次の様に行う。故障パターン4では、445nmの2灯の光源は正常のため、通常光を用いた観察は全く問題がない。このため、特殊光観察モードで支障が生じる旨の警告表示で済む。故障パターン4では、405nmの2灯が共に故障しているため、405nmの照明光は使用できない。このため、表層血管の画像を観察する場合、445nmの照明光を使って行うことになる。即ち、観察モード制限Bと同様の画像処理を行うことになるが、故障パターン4では405nmの照明光が全くないため、観察モード制限Bとは上記の所定係数の値が異なる画像処理を行うことになる。   The drive control of the observation mode restriction D is performed as follows. In failure pattern 4, since two 445 nm light sources are normal, there is no problem in observation using normal light. For this reason, it is sufficient to display a warning indicating that a trouble occurs in the special light observation mode. In failure pattern 4, since both 405 nm lamps are in failure, 405 nm illumination light cannot be used. For this reason, when observing an image of a superficial blood vessel, the illumination light of 445 nm is used. That is, the same image processing as in the observation mode restriction B is performed, but the failure pattern 4 does not include any 405 nm illumination light. become.

観察モード制限Eの駆動制御は、次の様に行う。故障パターン5は故障パターン1に比べて、405nmの光源が1灯少ない。このため、観察モード制限Eでは、445nmの照明光不足を1灯の405nmの光源で補うことになる。即ち、この観察モード制限EではB光の割合が観察モード制限Aと異なるため、故障前後で観察画像の色味が変化しないようにするために画像処理で用いる係数が観察モード制限Aとは異なる。   The drive control of the observation mode restriction E is performed as follows. The failure pattern 5 has one light source of 405 nm less than the failure pattern 1. For this reason, in the observation mode restriction E, the shortage of illumination light of 445 nm is compensated by one light source of 405 nm. That is, in this observation mode restriction E, the ratio of the B light is different from the observation mode restriction A. Therefore, the coefficients used in the image processing to prevent the color of the observation image from changing before and after the failure are different from the observation mode restriction A. .

以上述べた様に、実施形態の内視鏡システム及びその駆動方法は、先端部から被写体に対して照明光を照射し、該被写体からの光を受光する固体撮像素子を前記先端部に搭載した電子内視鏡と、複数個の光源を搭載し、該光源の発光光を前記電子内視鏡に導入し、該発光光を前記照明光として前記被写体に対して照射する光源装置とを備える内視鏡システム及びその駆動方法であって、
前記複数個の光源の内いずれかの光源が故障により消灯した場合、該故障にかかる光源の代わりに前記光源のうち正常な光源の照明光で代替させると共に、前記故障にかかる光源の正常時における照明光と前記代替させた光源の照明光とが異なるときには前記固体撮像素子から出力される撮像画像信号の画像処理を切り替えて前記代替前後での前記画像処理の後の撮像画像の色味変化を抑制することを特徴とする。
As described above, in the endoscope system and the driving method thereof according to the embodiment, a solid-state imaging device that irradiates the subject with illumination light from the tip and receives light from the subject is mounted on the tip. An electronic endoscope; and a light source device that includes a plurality of light sources, introduces light emitted from the light sources into the electronic endoscope, and irradiates the subject with the emitted light as the illumination light. Endoscopy system and driving method thereof
When any one of the plurality of light sources is extinguished due to a failure, the illumination light of a normal light source is replaced with the illumination light of the normal light source instead of the light source related to the failure, and the light source related to the failure is in a normal state. When the illumination light and the illumination light of the substituted light source are different, the image processing of the captured image signal output from the solid-state imaging device is switched to change the color change of the captured image after the image processing before and after the substitution. It is characterized by suppressing.

また、実施形態の内視鏡システム及びその駆動方法は、前記故障にかかる光源の正常時における照明光と前記代替させた光源の照明光との光量,発光波長の少なくともいずれか1方が異なるとき、前記画像処理を切り替えることを特徴とする。   In the endoscope system and the driving method thereof according to the embodiment, when at least one of the amount of light and the emission wavelength of the illumination light of the substitute light source when it is normal and the illumination light of the alternative light source are different The image processing is switched.

また、実施形態の内視鏡システム及びその駆動方法は、前記故障が発生したとき前記固体撮像素子の撮像画像を表示するモニタ画面に警告表示を行うことを特徴とする。   In addition, the endoscope system and the driving method thereof according to the embodiment are characterized in that a warning is displayed on a monitor screen that displays a captured image of the solid-state imaging device when the failure occurs.

また、実施形態の内視鏡システム及びその駆動方法は、前記光源として、第1波長域の光を発光する少なくとも2つの半導体発光素子と第2波長域の光を発光する少なくとも1つの半導体発光素子とを備え、前記電子内視鏡の前記先端部には前記半導体発光素子の発光光を受光して黄色光の蛍光を発光する蛍光体が内蔵されることを特徴とする。   In addition, in the endoscope system and the driving method thereof according to the embodiment, as the light source, at least two semiconductor light emitting elements that emit light in the first wavelength range and at least one semiconductor light emitting element that emits light in the second wavelength range are used. And a phosphor that receives light emitted from the semiconductor light emitting element and emits yellow fluorescent light is incorporated in the distal end portion of the electronic endoscope.

また、実施形態の内視鏡システム及びその駆動方法は、前記第1波長域の光を発光する複数の光源のいずれかが故障し且つ該複数の光源のうち少なくとも1つが正常の場合には前記故障後でも継続して前記固体撮像素子から前記撮像画像を取得し、前記第1波長域の光を発光する複数の光源の全てが故障したときは前記第2波長域の光を発光する光源の発光光を照明光として前記電子内視鏡の体腔内からの抜去を指示する警告表示を前記モニタ画面に表示することを特徴とする。   In addition, in the endoscope system and the driving method thereof according to the embodiment, when any one of the plurality of light sources that emit light in the first wavelength band fails and at least one of the plurality of light sources is normal, The acquired image is continuously acquired from the solid-state image sensor even after the failure, and when all of the plurality of light sources emitting light in the first wavelength range fail, the light source emitting light in the second wavelength range A warning display for instructing removal of the electronic endoscope from the body cavity is displayed on the monitor screen using emitted light as illumination light.

以上述べた実施形態によれば、複数灯の光源を搭載した内視鏡システムでいずれかの光源が故障した場合でも、正常光源で故障光源を代替して内視鏡による観察を継続でき、また、光源を代替したとき代替前後で観察画像の色味変化を抑制でき、精度の高い観察を継続可能となり、患者への負担を軽減することが可能となる。   According to the embodiment described above, even when one of the light sources fails in an endoscope system equipped with a plurality of light sources, the normal light source can be substituted for the failed light source and observation with the endoscope can be continued. When the light source is replaced, the color change of the observation image can be suppressed before and after the replacement, and high-precision observation can be continued, and the burden on the patient can be reduced.

本発明に係る内視鏡システムは、複数の光源のうちいずれかが故障した場合でも継続して内視鏡による患者の検査が可能なため、患者の負担を軽減することができ、複数光源を搭載する内視鏡システムに適用すると有用である。   The endoscope system according to the present invention can continuously examine a patient with an endoscope even when one of a plurality of light sources fails, so that the burden on the patient can be reduced. It is useful when applied to an on-board endoscope system.

10 内視鏡システム
12 電子内視鏡(スコープ)
14 プロセッサ装置
16 光源装置
21 撮像素子
23 蛍光体
25 照明窓
26 先端部
27 照明窓
31 CPU
33a,33b 波長405nmのレーザ光発光光源
35a,35b 波長445nmのレーザ光発光光源
37 画像処理システム
38 モニタ
10 Endoscope system 12 Electronic endoscope (scope)
14 processor device 16 light source device 21 imaging device 23 phosphor 25 illumination window 26 tip 27 illumination window 31 CPU
33a, 33b Laser light emitting light sources 35a, 35b having a wavelength of 405 nm Laser light emitting light sources 37 having a wavelength of 445 nm Image processing system 38 Monitor

Claims (10)

先端部被写体に対して照明光を照射する照明窓が設けられ、該被写体からの光を受光する固体撮像素子を前記先端部に搭載した電子内視鏡と、
前記照明光としての白色光と狭帯域光を生成するための複数の半導体発光素子を有する光源装置と、
前記固体撮像素子からの撮像画像信号に基づいて、表示画像信号を生成する画像処理部と、
前記表示画像信号に基づく画像を表示するモニタと、を備えた内視鏡システムであって、
前記光源装置の半導体発光素子のいずれもが故障していない場合、
前記光源装置は、通常観察モード時に白色光を生成するための半導体発光素子を発光させ、特殊光観察モード時に狭帯域光を生成するための半導体発光素子と白色光を生成するための半導体発光素子とを発光させ、
特殊光観察モード時に前記複数の半導体発光素子のうちの前記狭帯域光を生成するための半導体発光素子の少なくとも一つが故障した場合、
前記画像処理部は、前記狭帯域光を生成するための半導体発光素子の故障の前後における画像処理を切り替えて前記表示画像信号の色味変化を抑制する内視鏡システム。
Illumination window is provided for irradiating illumination light to an object at the tip, an electronic endoscope which the solid-state imaging device that receives light from the subject is mounted on the distal end portion,
A light source device having a plurality of semiconductor light emitting elements for generating white light and narrowband light as the illumination light ;
An image processing unit that generates a display image signal based on a captured image signal from the solid-state image sensor;
An endoscope system comprising: a monitor that displays an image based on the display image signal;
When none of the semiconductor light emitting elements of the light source device has failed,
The light source device emits a semiconductor light emitting element for generating white light in a normal observation mode, and generates a narrow band light in a special light observation mode and a semiconductor light emitting element for generating white light And flash
When at least one of the semiconductor light emitting elements for generating the narrow band light among the plurality of semiconductor light emitting elements at the time of special light observation mode fails,
The endoscope system is an endoscope system in which the image processing unit switches image processing before and after a failure of a semiconductor light emitting element for generating the narrowband light to suppress a color change of the display image signal .
請求項1に記載の内視鏡システムであって、
前記複数の半導体発光素子のうちの前記狭帯域光を生成するための半導体発光素子の少なくとも一つが故障した場合、前記モニタに、前記特殊光観察モード時に支障が生じる旨の警告表示を行う内視鏡システム。
The endoscope system according to claim 1,
An internal view that displays a warning on the monitor that a trouble occurs in the special light observation mode when at least one of the semiconductor light emitting elements for generating the narrow-band light out of the plurality of semiconductor light emitting elements fails. Mirror system.
請求項1又は請求項2に記載の内視鏡システムであって、
前記複数の半導体発光素子のうちの前記通常観察モード時に発光させる半導体発光素子の少なくとも一つが故障した場合、
前記光源装置は、前記特殊光観察モード時に発光させる狭帯域光を生成するための半導体発光素子によって代替させ、
前記画像処理部は、前記代替前後における画像処理を切り替えて前記表示画像信号の色味変化を抑制する内視鏡システム。
The endoscope system according to claim 1 or 2,
When at least one of the semiconductor light emitting elements that emit light during the normal observation mode among the plurality of semiconductor light emitting elements fails,
The light source device is replaced by a semiconductor light emitting element for generating narrow band light to be emitted in the special light observation mode,
The image processing unit is an endoscope system that suppresses a change in color of the display image signal by switching image processing before and after the substitution .
請求項3に記載の内視鏡システムであって、
前記複数の半導体発光素子のうちの前記通常観察モード時に発光させる半導体発光素子の全てが故障した場合、前記モニタに、前記電子内視鏡の体腔内からの抜去を指示する警告表示を行う内視鏡システム。
The endoscope system according to claim 3 ,
An endoscope that displays a warning on the monitor instructing the removal of the electronic endoscope from the body cavity when all of the semiconductor light emitting elements that emit light in the normal observation mode out of the plurality of semiconductor light emitting elements have failed. Mirror system.
請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の内視鏡システムであって、
前記複数の半導体発光素子は、前記通常観察モード時に白色光を生成するための、第1波長域の光を発光する半導体発光素子と、前記特殊光観察モード時に狭帯域光を生成するための、前記第1波長域と異なる第2波長域の光を発光する半導体発光素子とを含む内視鏡システム。
The endoscope system according to any one of claims 1 to 4 , wherein
The plurality of semiconductor light emitting elements are for generating white light in the normal observation mode, for generating light in the first wavelength range, and for generating narrow band light in the special light observation mode. An endoscope system including a semiconductor light emitting element that emits light in a second wavelength range different from the first wavelength range .
先端部被写体に対して照明光を照射する照明窓が設けられ、該被写体からの光を受光する固体撮像素子を前記先端部に搭載した電子内視鏡と、
前記照明光としての白色光と狭帯域光を生成するための複数の半導体発光素子を有する光源装置と
前記固体撮像素子からの撮像画像信号に基づいて、表示画像信号を生成する画像処理部と、
前記表示画像信号に基づく画像を表示するモニタと、
制御手段と、を備える内視鏡システムの駆動方法であって、
前記制御手段が、
前記光源装置の半導体発光素子のいずれもが故障していない場合、
前記光源装置を制御して、通常観察モード時に白色光を生成するための半導体発光素子を発光させ、特殊光観察モード時に狭帯域光を生成するための半導体発光素子と白色光を生成するための半導体発光素子とを発光させ、
特殊光観察モード時に前記複数の半導体発光素子のうちの前記狭帯域光を生成するための半導体発光素子の少なくとも一つが故障した場合、
前記画像処理部を制御して、前記狭帯域光を生成するための半導体発光素子の故障の前後における画像処理を切り替えて前記表示画像信号の色味変化を抑制する内視鏡システムの駆動方法。
Illumination window is provided for irradiating illumination light to an object at the tip, an electronic endoscope which the solid-state imaging device that receives light from the subject is mounted on the distal end portion,
A light source device having a plurality of semiconductor light emitting elements for generating white light and narrowband light as the illumination light ;
An image processing unit that generates a display image signal based on a captured image signal from the solid-state image sensor;
A monitor for displaying an image based on the display image signal;
An endoscope system driving method comprising: a control means ;
The control means is
When none of the semiconductor light emitting elements of the light source device has failed,
Controlling the light source device to emit a semiconductor light emitting element for generating white light in a normal observation mode, and generating a semiconductor light emitting element and white light for generating narrow band light in a special light observation mode Emitting a semiconductor light emitting element,
When at least one of the semiconductor light emitting elements for generating the narrow band light among the plurality of semiconductor light emitting elements at the time of special light observation mode fails,
A driving method of an endoscope system that controls the image processing unit to switch image processing before and after a failure of a semiconductor light emitting element for generating the narrow band light to suppress a color change of the display image signal .
請求項6に記載の内視鏡システムの駆動方法であって、
前記制御手段は、
前記複数の半導体発光素子のうちの前記狭帯域光を生成するための半導体発光素子の少なくとも一つが故障した場合、前記モニタに、前記特殊光観察モード時に支障が生じる旨の警告表示を行わせる内視鏡システムの駆動方法。
A driving method of an endoscope system according to claim 6,
The control means includes
When at least one of the semiconductor light emitting elements for generating the narrow-band light among the plurality of semiconductor light emitting elements fails, the monitor displays a warning message indicating that trouble occurs in the special light observation mode . Driving method of endoscope system.
請求項6又は請求項7に記載の内視鏡システムの駆動方法であって、
前記制御手段は、
前記複数の半導体発光素子のうちの前記通常観察モード時に発光させる半導体発光素子の少なくとも一つが故障した場合、
前記光源装置を制御して、前記特殊光観察モード時に発光させる狭帯域光を生成するための半導体発光素子によって代替させ、
前記画像処理部を制御して、前記代替前後における画像処理を切り替えて前記表示画像信号の色味変化を抑制させる内視鏡システムの駆動方法。
A driving method of an endoscope system according to claim 6 or 7,
The control means includes
When at least one of the semiconductor light emitting elements that emit light during the normal observation mode among the plurality of semiconductor light emitting elements fails,
The light source device is controlled to be replaced by a semiconductor light emitting element for generating narrow band light to be emitted in the special light observation mode,
A driving method of an endoscope system, wherein the image processing unit is controlled to switch image processing before and after the substitution to suppress a change in color of the display image signal .
請求項8に記載の内視鏡システムの駆動方法であって、
前記制御手段は、
前記複数の半導体発光素子のうちの前記通常観察モード時に発光させる半導体発光素子の全てが故障した場合、前記モニタに、前記電子内視鏡の体腔内からの抜去を指示する警告表示を行わせる内視鏡システムの駆動方法。
A driving method of an endoscope system according to claim 8,
The control means includes
When all of the semiconductor light emitting elements that emit light in the normal observation mode out of the plurality of semiconductor light emitting elements are out of order, the monitor displays a warning indication that instructs the removal of the electronic endoscope from the body cavity . Driving method of endoscope system.
請求項6乃至請求項9のいずれか1項に記載の内視鏡システムの駆動方法であって、
前記複数の半導体発光素子は、前記通常観察モード時に白色光を生成するための、第1波長域の光を発光する半導体発光素子と、前記特殊光観察モード時に狭帯域光を生成するための、前記第1波長域と異なる第2波長域の光を発光する半導体発光素子とを含む内視鏡システムの駆動方法。
A driving method of an endoscope system according to any one of claims 6 to 9 ,
The plurality of semiconductor light emitting elements are for generating white light in the normal observation mode, for generating light in the first wavelength range, and for generating narrow band light in the special light observation mode. A driving method of an endoscope system, comprising: a semiconductor light emitting element that emits light in a second wavelength range different from the first wavelength range .
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