JP6254502B2 - Endoscope light source device and endoscope system - Google Patents

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Description

本発明は、内視鏡用光源装置及び内視鏡システムに関する。   The present invention relates to an endoscope light source device and an endoscope system.

医療分野においては、内視鏡用光源装置(以下、光源装置という)、内視鏡、及びプロセッサ装置を備える内視鏡システムを用いた診断が広く行われている。光源装置は、体腔の粘膜等の観察対象に照射する照明光を生成する装置である。この内視鏡システムの観察モードには、照明光として通常光(白色光)を用いた通常観察の他に、照明光として特殊光を用いた種々の特殊観察が知られている。この特殊観察として、酸素飽和度観察がある。   In the medical field, diagnosis using an endoscope system including an endoscope light source device (hereinafter referred to as a light source device), an endoscope, and a processor device is widely performed. The light source device is a device that generates illumination light that irradiates an observation target such as a mucous membrane of a body cavity. As an observation mode of this endoscope system, various special observations using special light as illumination light are known in addition to normal observation using normal light (white light) as illumination light. As this special observation, there is an oxygen saturation observation.

酸素飽和度観察は、血管中にどの程度の酸素が含まれているかを示す酸素飽和度の算出及び画像表示を行う観察方式である。この酸素飽和度観察は、血管中の酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンとの吸光係数の差が、450〜500nmの波長帯域で大きいという性質に基づき、この波長帯域に帯域制限された光を照明光(測定光)として用いることにより行われる(特許文献1参照)。   Oxygen saturation observation is an observation method that calculates oxygen saturation and displays an image indicating how much oxygen is contained in a blood vessel. This oxygen saturation observation is based on the property that the difference in the extinction coefficient between oxygenated hemoglobin and reduced hemoglobin in the blood vessel is large in the wavelength band of 450 to 500 nm, and the light limited to this wavelength band is used as illumination light (measurement). (Light)) (see Patent Document 1).

一方、通常観察では、表層の粘膜と血管とのコントラスト(以下、血管コントラストと言う)の低下を抑える方法として、血管とその周囲の粘膜とは460nm以上の波長帯域で光反射率差が小さくなるという性質に基づき、白色の通常光から460〜500nmの波長帯域の強度を低下させることが提案されている(特許文献2参照)。これにより、観察画像の血管コントラストが高くなる。   On the other hand, in normal observation, as a method for suppressing a decrease in contrast between the surface mucosa and the blood vessel (hereinafter referred to as blood vessel contrast), the light reflectance difference between the blood vessel and the surrounding mucosa is reduced in a wavelength band of 460 nm or more. Based on this property, it has been proposed to reduce the intensity of the wavelength band of 460 to 500 nm from white normal light (see Patent Document 2). Thereby, the blood vessel contrast of an observation image becomes high.

また、光源装置では、キセノンランプや白色LED(Light Emitting Diode)等の広帯域光源が用いられる他、近年では、青色LED、緑色LED、及び赤色LEDなどの複数色の半導体光源が組み合わせて用いられつつある。特に、青色光源としては、ピーク波長が450〜460nm付近の青色LEDが用いられている。   In addition, in the light source device, a broadband light source such as a xenon lamp or a white LED (Light Emitting Diode) is used, and in recent years, a plurality of color semiconductor light sources such as a blue LED, a green LED, and a red LED are being used in combination. is there. In particular, as a blue light source, a blue LED having a peak wavelength in the vicinity of 450 to 460 nm is used.

特許第5303012号Japanese Patent No. 5303012 特許第5306447号Japanese Patent No. 5306447

特許文献1,2に記載のように、酸素飽和度観察では、450〜500nmの波長帯域の光が照明光として用いられるのに対して、血管コントラストを高めた通常観察では、照明光から460〜500nmの波長帯域の強度を低減させており、青色光について照明光として用いる波長帯域が異なる。このため、通常観察と酸素飽和度観察とは、それぞれ異なる光源装置を用いることが必要であり、1つの内視鏡システムで実行することができないという問題がある。   As described in Patent Documents 1 and 2, in the oxygen saturation observation, light having a wavelength band of 450 to 500 nm is used as illumination light, whereas in normal observation with increased blood vessel contrast, 460 to 500 nm from the illumination light. The intensity of the wavelength band of 500 nm is reduced, and the wavelength band used as illumination light for blue light is different. For this reason, it is necessary to use different light source devices for normal observation and oxygen saturation observation, and there is a problem that it cannot be executed by one endoscope system.

本発明は、血管コントラストを高めた通常観察と酸素飽和度観察との両方を可能とする内視鏡用光源装置及び内視鏡システムを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an endoscope light source device and an endoscope system that enable both normal observation with increased blood vessel contrast and oxygen saturation observation.

上記目的を達成するために、本発明の内視鏡用光源装置は、青色光を発する青色光源を有する光源部と、青色光を、第1青色光と、第1青色光よりも長波長帯域の第2青色光とに分離するダイクロイックミラーと、第1青色光の強度と第2青色光の強度とを選択的に低減する強度低減部とを備える。   In order to achieve the above object, an endoscope light source device of the present invention includes a light source unit having a blue light source that emits blue light, blue light, first blue light, and a longer wavelength band than the first blue light. A dichroic mirror that separates the second blue light, and an intensity reduction unit that selectively reduces the intensity of the first blue light and the intensity of the second blue light.

青色光は、ピーク波長が450〜460nmの間に存在することが好ましい。   Blue light is preferably present with a peak wavelength between 450 and 460 nm.

第1青色光の波長帯域は、第2青色光の波長帯域よりもヘモグロビンによる吸光度が大きく、第2青色光の波長帯域は、酸化ヘモグロビンによる吸光度が還元ヘモグロビンによる吸光度よりも大きいことが好ましい。   In the wavelength band of the first blue light, the absorbance due to hemoglobin is larger than that in the second blue light, and in the wavelength band of the second blue light, the absorbance due to oxyhemoglobin is preferably larger than the absorbance due to reduced hemoglobin.

ダイクロイックミラーの光透過率と光反射率とが一致する波長が、450〜460nmの間に存在することが好ましい。   It is preferable that the wavelength at which the light transmittance and the light reflectance of the dichroic mirror match is present between 450 and 460 nm.

強度低減部は、第1青色光と第2青色光とのいずれか一方の光路上に配置される光遮蔽板と、光遮蔽板を移動させる光遮蔽板移動機構と、を有することが好ましい。   The intensity reducing unit preferably includes a light shielding plate arranged on one of the first blue light and the second blue light and a light shielding plate moving mechanism for moving the light shielding plate.

強度低減部は、光透過率が可変であって第1青色光の強度を低減させる第1透過率可変部と、光透過率が可変であって第2青色光の強度を低減させる第2透過率可変部と、第1及び第2透過率可変部の光透過率を制御する透過率制御部と、を有するものであっても良い。透過率制御部は、光透過率を0〜100%の間の値に設定しても良い。   The intensity reduction unit includes a first transmittance variable unit that has variable light transmittance and reduces the intensity of the first blue light, and a second transmission that has variable light transmittance and reduces the intensity of the second blue light. You may have a rate variable part and the transmittance | permeability control part which controls the light transmittance of the 1st and 2nd transmittance variable part. The transmittance control unit may set the light transmittance to a value between 0 and 100%.

緑色光を発する緑色光源と、赤色光を発する赤色光源と、第1照明光として第1青色光、緑色光、赤色光を含む光を生成させ、第2照明光として第2青色光を含む光を生成させる光源制御部と、を備えることが好ましい。   Green light source that emits green light, red light source that emits red light, light that includes first blue light, green light, and red light as first illumination light, and light that includes second blue light as second illumination light It is preferable to provide a light source control unit that generates

本発明の内視鏡システムは、上記内視鏡用光源装置と、第1照明光または第2照明光が照射された観察対象を撮像して画像信号を出力する撮像部と、第1照明光が照射された観察対象を撮像して得られた画像信号に基づいて第1画像を生成し、第2照明光が照射された観察対象を撮像して得られた画像信号に基づいて第2画像を生成する画像処理部と、を備えることが好ましい。   The endoscope system according to the present invention includes the endoscope light source device, an imaging unit that images an observation target irradiated with the first illumination light or the second illumination light, and outputs an image signal, and the first illumination light. A first image is generated based on an image signal obtained by imaging an observation target irradiated with light, and a second image is obtained based on an image signal obtained by imaging the observation target irradiated with second illumination light. It is preferable to include an image processing unit that generates

第1画像及び第2画像を表示する表示部を備え、表示部は、第1画像及び第2画像を同時に表示することが好ましい。   It is preferable to include a display unit that displays the first image and the second image, and the display unit displays the first image and the second image simultaneously.

撮像部は、青色光を受光する青色画素と、緑色光を受光する緑色画素と、赤色光を受光する赤色画素とを有することが好ましい。   The imaging unit preferably includes a blue pixel that receives blue light, a green pixel that receives green light, and a red pixel that receives red light.

画像処理部は、第1照明光が照射された観察対象を撮像し、青色画素、緑色画素、赤色画素からそれぞれ出力される青色画像信号、緑色画像信号、赤色画像信号に基づいて第1画像を生成し、第2照明光が照射された観察対象を撮像し、青色画素から出力される青色画像信号に基づいて酸素飽和度を算出して前記第2画像を生成することが好ましい。   The image processing unit images the observation target irradiated with the first illumination light, and captures the first image based on the blue image signal, the green image signal, and the red image signal output from the blue pixel, the green pixel, and the red pixel, respectively. Preferably, the second image is generated by imaging an observation target that has been generated and irradiated with the second illumination light and calculating an oxygen saturation based on a blue image signal output from the blue pixel.

第2照明光には、通常光と測定光とがあり、通常光は、第2青色光、緑色光、赤色光を含み、測定光は、第2青色光のみからなり、画像処理部は、通常光が照射された観察対象を撮像し、青色画素、緑色画素、赤色画素からそれぞれ出力される青色画像信号、緑色画像信号、赤色画像信号に基づいてベース画像を生成し、測定光が照射された観察対象を撮像し、青色画素から出力される青色画像信号に基づいて酸素飽和度を算出し、酸素飽和度に基づいてベース画像を画像処理することにより第2画像を生成することが好ましい。   The second illumination light includes normal light and measurement light. The normal light includes second blue light, green light, and red light. The measurement light includes only the second blue light. The observation object irradiated with normal light is imaged, a base image is generated based on the blue image signal, green image signal, and red image signal output from the blue pixel, green pixel, and red pixel, respectively, and the measurement light is irradiated It is preferable to capture the observed object, calculate the oxygen saturation based on the blue image signal output from the blue pixel, and generate the second image by performing image processing on the base image based on the oxygen saturation.

青色画素に感応する紫色光を発する紫色光源を備え、光源制御部は、第1照明光として、紫色光、第1青色光、緑色光、赤色光を含む光を生成させることが好ましい。   A violet light source that emits violet light sensitive to blue pixels is provided, and the light source control unit preferably generates light including violet light, first blue light, green light, and red light as the first illumination light.

第1照明光のみを観察対象に照射して、第1画像のみを生成する通常観察モードが実行可能であることが好ましい。   It is preferable that the normal observation mode in which only the first illumination light is irradiated onto the observation target and only the first image is generated can be executed.

本発明によれば、青色光を、第1青色光と、第1青色光より長波長帯域の第2青色光とに分離するダイクロイックミラーと、第1青色光の強度と第2青色光の強度とを選択的に低減する強度低減部とを備えるので、血管コントラストを高めた通常観察と酸素飽和度観察との両方を可能とする。   According to the present invention, the dichroic mirror that separates the blue light into the first blue light and the second blue light having a longer wavelength band than the first blue light, the intensity of the first blue light, and the intensity of the second blue light. And an intensity reduction unit that selectively reduces the contrast, it is possible to perform both normal observation with increased blood vessel contrast and oxygen saturation observation.

内視鏡システムの外観図である。It is an external view of an endoscope system. 内視鏡システムの機能を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function of an endoscope system. カラーフィルタの分光特性を示す図である。It is a figure which shows the spectral characteristic of a color filter. 光源部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a light source part. 紫色光、青色光、緑色光、赤色光の分光スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the spectrum of purple light, blue light, green light, and red light. 第1フィルタ部の光学特性を示す図である。It is a figure which shows the optical characteristic of a 1st filter part. 第2フィルタ部の光学特性を示す図である。It is a figure which shows the optical characteristic of a 2nd filter part. 第1ダイクロイックミラーの光学特性を示す図である。It is a figure which shows the optical characteristic of a 1st dichroic mirror. 第2ダイクロイックミラーの光学特性を示す図である。It is a figure which shows the optical characteristic of a 2nd dichroic mirror. 第3ダイクロイックミラーの光学特性を示す図である。It is a figure which shows the optical characteristic of a 3rd dichroic mirror. 第1照明光の分光スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the spectral spectrum of 1st illumination light. ヘモグロビンの吸光係数の波長依存性を示す図である。It is a figure which shows the wavelength dependence of the extinction coefficient of hemoglobin. 第2照明光のうちの通常光の分光スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the spectral spectrum of the normal light of 2nd illumination light. 第2照明光のうちの測定光の分光スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the spectrum of the measurement light of 2nd illumination light. 酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの吸光係数の波長依存性を示す図である。It is a figure which shows the wavelength dependence of the extinction coefficient of oxyhemoglobin and reduced hemoglobin. 酸素飽和度画像生成部の機能を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function of an oxygen saturation image generation part. 信号比と酸素飽和度の相関関係を示すグラフである。It is a graph which shows the correlation of a signal ratio and oxygen saturation. 内視鏡システムの作用を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the effect | action of an endoscope system. 第2実施形態の光源部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the light source part of 2nd Embodiment. モニタの画像表示例を示す図である。It is a figure which shows the image display example of a monitor. カプセル内視鏡の概略図である。It is the schematic of a capsule endoscope.

[第1実施形態]
図1において、内視鏡システム10は、内視鏡12と、内視鏡用光源装置(以下、光源装置という)14と、プロセッサ装置16と、モニタ18と、コンソール19とを備えている。内視鏡12は、光源装置14と光学的に接続されるとともに、プロセッサ装置16と電気的に接続される。内視鏡12は、被検体内に挿入される挿入部12aと、挿入部12aの基端部分に設けられた操作部12bと、挿入部12aの先端側に設けられた湾曲部12c及び先端部12dを有している。操作部12bのアングルノブ12eを操作することにより、湾曲部12cは湾曲動作する。この湾曲動作によって、先端部12dが所望の方向に向けられる。
[First Embodiment]
In FIG. 1, an endoscope system 10 includes an endoscope 12, an endoscope light source device (hereinafter referred to as a light source device) 14, a processor device 16, a monitor 18, and a console 19. The endoscope 12 is optically connected to the light source device 14 and electrically connected to the processor device 16. The endoscope 12 includes an insertion portion 12a to be inserted into a subject, an operation portion 12b provided at a proximal end portion of the insertion portion 12a, a bending portion 12c and a distal end portion provided at the distal end side of the insertion portion 12a. 12d. By operating the angle knob 12e of the operation unit 12b, the bending unit 12c performs a bending operation. By this bending operation, the distal end portion 12d is directed in a desired direction.

操作部12bには、アングルノブ12eの他、モード切り替えスイッチ(以下、モード切替SWという)13a、ズーム操作部13bが設けられている。モード切替SW13aは、観察モードの切り替え操作に用いられる。内視鏡システム10は、観察モードとして通常観察モードと酸素飽和度観察モードとが実行可能である。   In addition to the angle knob 12e, the operation unit 12b is provided with a mode change switch (hereinafter referred to as mode change SW) 13a and a zoom operation unit 13b. The mode switching SW 13a is used for an observation mode switching operation. The endoscope system 10 can execute a normal observation mode and an oxygen saturation observation mode as observation modes.

通常観察モードでは、生体組織の粘膜表面の血管コントラストを高めた白色光画像(以下、通常画像という)が表示部としてのモニタ18に表示される。酸素飽和度観察モードでは、酸素飽和度画像がモニタ18に表示される。酸素飽和度画像とは、酸素飽和度を測定するための特定波長帯域を有する測定光を観察対象に照射して観察対象の酸素飽和度を測定し、酸素飽和度の値を用いて色付けを行った画像である。   In the normal observation mode, a white light image (hereinafter referred to as a normal image) in which the blood vessel contrast on the mucous membrane surface of the living tissue is increased is displayed on the monitor 18 as a display unit. In the oxygen saturation observation mode, an oxygen saturation image is displayed on the monitor 18. An oxygen saturation image is a measurement light with a specific wavelength band for measuring oxygen saturation. The oxygen saturation of the observation target is measured by irradiating the observation target, and coloring is performed using the value of the oxygen saturation. It is an image.

プロセッサ装置16は、モニタ18及びコンソール19と電気的に接続される。モニタ18は、各観察モードの画像や画像に付帯する画像情報等を出力表示する。コンソール19は、機能設定等の入力操作を受け付けるユーザインタフェースとして機能する。なお、プロセッサ装置16には、画像や画像情報等を記録する外付けの記録部(図示せず)を接続してもよい。   The processor device 16 is electrically connected to the monitor 18 and the console 19. The monitor 18 outputs and displays images in each observation mode and image information attached to the images. The console 19 functions as a user interface that receives input operations such as function settings. The processor device 16 may be connected to an external recording unit (not shown) for recording images and image information.

図2に示すように、光源装置14は、観察対象を照明するための照明光を発生する光源部20と、光源部20の動作を制御する光源制御部21とを備えている。光源部20は、通常観察モード時には第1照明光を生成し、酸素飽和度観察モード時には第2照明光を生成する。   As illustrated in FIG. 2, the light source device 14 includes a light source unit 20 that generates illumination light for illuminating an observation target, and a light source control unit 21 that controls the operation of the light source unit 20. The light source unit 20 generates first illumination light in the normal observation mode, and generates second illumination light in the oxygen saturation observation mode.

第1及び第2照明光は、集光レンズ22を介して挿入部12a内に挿通されたライトガイド23に入射する。ライトガイド23は、内視鏡12内に内蔵されており、第1及び第2照明光を内視鏡12の先端部12dまで伝搬させる。なお、ライトガイド23としては、マルチモードファイバを使用することができる。例えば、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ライトガイド23として使用可能である。   The first and second illumination lights are incident on the light guide 23 inserted into the insertion portion 12 a via the condenser lens 22. The light guide 23 is built in the endoscope 12 and propagates the first and second illumination light to the distal end portion 12 d of the endoscope 12. A multimode fiber can be used as the light guide 23. For example, a thin fiber cable having a core diameter of 105 μm, a clad diameter of 125 μm, and a diameter of φ0.3 to 0.5 mm including a protective layer serving as an outer cover can be used as the light guide 23.

内視鏡12の先端部12dには、照明光学系30aと撮像光学系30bが設けられている。照明光学系30aは、照明レンズ31を有している。ライトガイド23内を伝搬した第1及び第2照明光は、照明レンズ31を介して観察対象に照射される。撮像光学系30bは、対物レンズ32、ズームレンズ33、撮像センサ(撮像部)34を有している。観察対象からの戻り光は、対物レンズ32及びズームレンズ33を介して撮像センサ34に入射する。これにより、撮像センサ34に観察対象の光像が結像される。なお、ズームレンズ33は、ズーム操作部13bを操作することで、テレ端とワイド端の間で自在に移動され、撮像センサ34に結像する観察対象の光像を拡大または縮小する。   The distal end portion 12d of the endoscope 12 is provided with an illumination optical system 30a and an imaging optical system 30b. The illumination optical system 30 a has an illumination lens 31. The first and second illumination lights propagated through the light guide 23 are irradiated to the observation target through the illumination lens 31. The imaging optical system 30 b includes an objective lens 32, a zoom lens 33, and an imaging sensor (imaging unit) 34. Return light from the observation target enters the image sensor 34 via the objective lens 32 and the zoom lens 33. As a result, an optical image to be observed is formed on the image sensor 34. The zoom lens 33 is freely moved between the tele end and the wide end by operating the zoom operation unit 13b, and enlarges or reduces the light image of the observation target formed on the image sensor 34.

撮像センサ34は、カラー撮像センサであり、観察対象の光像を撮像して画像信号を出力する。撮像センサ34としては、CCD(Charge Coupled Device)型撮像センサやCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)型撮像センサを用いることができる。   The imaging sensor 34 is a color imaging sensor, captures an optical image to be observed, and outputs an image signal. As the imaging sensor 34, a CCD (Charge Coupled Device) type imaging sensor or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) type imaging sensor can be used.

撮像センサ34は、図3に示す第1分光透過特性34aを有する赤色(R)カラーフィルタと、第2分光透過特性34bを有する緑色(G)カラーフィルタと、第3分光透過特性34cを有する青色(B)カラーフィルタとを有する。各画素には、いずれか1つのカラーフィルタが設けられている。すなわち、撮像センサ34は、Rカラーフィルタが設けられたR画素(赤色画素)と、Gカラーフィルタが設けられたG画素(緑色画素)と、Bカラーフィルタが設けられたB画素(青色画素)とを有し、RGB形式の画像信号を出力する。この画像信号は、1画素毎にRGBのいずれかの色信号が割り当てられたものであり、赤色画像信号、緑色画像信号、青色画像信号からなる。なお、B画素は、青色光に加えて、紫色光にも感応する。   The imaging sensor 34 has a red (R) color filter having a first spectral transmission characteristic 34a, a green (G) color filter having a second spectral transmission characteristic 34b, and a blue having a third spectral transmission characteristic 34c shown in FIG. (B) a color filter. Each pixel is provided with any one color filter. That is, the imaging sensor 34 includes an R pixel (red pixel) provided with an R color filter, a G pixel (green pixel) provided with a G color filter, and a B pixel (blue pixel) provided with a B color filter. And output an RGB format image signal. This image signal is one in which any one of RGB color signals is assigned to each pixel, and includes a red image signal, a green image signal, and a blue image signal. The B pixel is sensitive to violet light in addition to blue light.

撮像センサ34から出力される画像信号は、CDS/AGC回路35に送信される。CDS/AGC回路35は、アナログ信号である画像信号に相関二重サンプリング(CDS;Correlated Double Sampling)や自動利得制御(AGC;Automatic Gain Control)を行う。CDS/AGC回路35から出力された画像信号は、A/Dコンバータ36により、デジタル画像信号に変換される。このデジタル画像信号は、プロセッサ装置16に入力される。   The image signal output from the image sensor 34 is transmitted to the CDS / AGC circuit 35. The CDS / AGC circuit 35 performs correlated double sampling (CDS) and automatic gain control (AGC) on an image signal that is an analog signal. The image signal output from the CDS / AGC circuit 35 is converted into a digital image signal by the A / D converter 36. This digital image signal is input to the processor device 16.

プロセッサ装置16は、撮像制御部40と、受信部41と、DSP(Digital Signal Processor)42と、ノイズ除去部43と、画像処理切替部44と、通常画像生成部45と、酸素飽和度画像生成部46と、映像信号生成部47とを備えている。通常画像生成部45及び酸素飽和度画像生成部46が特許請求の範囲に記載の画像処理部に対応している。   The processor device 16 includes an imaging control unit 40, a reception unit 41, a DSP (Digital Signal Processor) 42, a noise removal unit 43, an image processing switching unit 44, a normal image generation unit 45, and an oxygen saturation image generation. Unit 46 and video signal generation unit 47. The normal image generation unit 45 and the oxygen saturation image generation unit 46 correspond to the image processing unit described in the claims.

撮像制御部40は、撮像センサ34による観察対象の撮像タイミングや、撮像センサ34からの画像信号の出力タイミングを制御する。受信部41は、内視鏡12からのデジタルのRGB画像信号を受信する。DSP42は、受信した画像信号に対して、欠陥補正処理、オフセット処理、ゲイン補正処理、リニアマトリクス処理、ガンマ変換処理、及びデモザイク処理等の各種信号処理を施す。   The imaging control unit 40 controls the imaging timing of the observation target by the imaging sensor 34 and the output timing of the image signal from the imaging sensor 34. The receiving unit 41 receives digital RGB image signals from the endoscope 12. The DSP 42 performs various signal processing such as defect correction processing, offset processing, gain correction processing, linear matrix processing, gamma conversion processing, and demosaicing processing on the received image signal.

欠陥補正処理では、撮像センサ34の欠陥画素の信号が補正される。オフセット処理では、欠陥補正処理が施されたRGB画像信号から暗電流成分が除かれ、正確なゼロレベルが設定される。ゲイン補正処理では、オフセット処理後のRGB画像信号に特定のゲイン値を乗じることにより信号レベルが整えられる。ゲイン補正処理後のRGB画像信号には、色再現性を高めるためのリニアマトリクス処理が施される。その後、ガンマ変換処理によって明るさや彩度が整えられる。リニアマトリクス処理後のRGB画像信号には、デモザイク処理(等方化処理、同時化処理とも称される)が施され、各画素についてRGB各色の信号が生成される。   In the defect correction process, the signal of the defective pixel of the image sensor 34 is corrected. In the offset process, the dark current component is removed from the RGB image signal subjected to the defect correction process, and an accurate zero level is set. In the gain correction process, the signal level is adjusted by multiplying the RGB image signal after the offset process by a specific gain value. The RGB image signal after the gain correction process is subjected to a linear matrix process for improving color reproducibility. After that, brightness and saturation are adjusted by gamma conversion processing. The RGB image signal after the linear matrix processing is subjected to demosaic processing (also referred to as isotropic processing or synchronization processing), and signals of RGB colors are generated for each pixel.

ノイズ除去部43は、DSP42でデモザイク処理等が施されたRGB画像信号に対してノイズ除去処理(移動平均法やメディアンフィルタ法等による処理)を施すことによってノイズを除去する。ノイズが除去されたRGB画像信号は、画像処理切替部44に入力される。画像処理切替部44は、モード切替SW13aによって制御される。画像処理切替部44は、観察モードが通常観察モードにセットされている場合には、RGB画像信号を通常画像生成部45に出力し、観察モードが酸素飽和度観察モードにセットされている場合には、RGB画像信号を酸素飽和度画像生成部46に出力する。   The noise removal unit 43 removes noise by performing noise removal processing (processing by a moving average method, a median filter method, or the like) on the RGB image signal subjected to demosaic processing or the like by the DSP 42. The RGB image signal from which noise has been removed is input to the image processing switching unit 44. The image processing switching unit 44 is controlled by the mode switching SW 13a. When the observation mode is set to the normal observation mode, the image processing switching unit 44 outputs the RGB image signal to the normal image generation unit 45, and when the observation mode is set to the oxygen saturation observation mode. Outputs the RGB image signal to the oxygen saturation image generation unit 46.

通常画像生成部45は、観察モードが通常観察モードにセットされている場合に作動し、RGB画像信号に対して、色変換処理、色彩強調処理、及び構造強調処理を行うことにより、通常画像(第1画像)を生成する。色変換処理では、RGB画像信号に対して3×3のマトリックス処理、階調変換処理、及び3次元LUT(ルックアップテーブル)処理などにより色変換処理を行う。色彩強調処理は、色変換処理済みのRGB画像信号に対して行われる。構造強調処理は、表層血管やピットパターン等の観察対象の構造を強調する処理であり、色彩強調処理後のRGB画像信号に対して行われる。   The normal image generation unit 45 operates when the observation mode is set to the normal observation mode, and performs a color conversion process, a color enhancement process, and a structure enhancement process on the RGB image signal, thereby obtaining a normal image ( First image) is generated. In color conversion processing, color conversion processing is performed on RGB image signals by 3 × 3 matrix processing, gradation conversion processing, three-dimensional LUT (look-up table) processing, and the like. The color enhancement process is performed on the RGB image signal that has been subjected to the color conversion process. The structure enhancement process is a process for enhancing the structure of the observation target such as a surface blood vessel or a pit pattern, and is performed on the RGB image signal after the color enhancement process.

酸素飽和度画像生成部46は、観察モードが酸素飽和度観察モードにセットされている場合に作動し、RGB画像信号に基づいて酸素飽和度を算出及び酸素飽和度画像(第2画像)の生成を行う。   The oxygen saturation image generation unit 46 operates when the observation mode is set to the oxygen saturation observation mode, calculates the oxygen saturation based on the RGB image signal, and generates the oxygen saturation image (second image). I do.

通常画像生成部45が生成する通常画像、及び酸素飽和度画像生成部46が生成する酸素飽和度画像は、映像信号生成部47に入力される。映像信号生成部47は、各画像をモニタ18に表示するための映像信号に変換する。この映像信号を用いて、モニタ18は、映像信号生成部47から入力される映像信号に基づいて、通常画像及び酸素飽和度画像を表示する。   The normal image generated by the normal image generation unit 45 and the oxygen saturation image generated by the oxygen saturation image generation unit 46 are input to the video signal generation unit 47. The video signal generator 47 converts each image into a video signal for display on the monitor 18. Using this video signal, the monitor 18 displays a normal image and an oxygen saturation image based on the video signal input from the video signal generation unit 47.

図4において、光源部20は、V−LED(Violet Light Emitting Diode)50aと、B−LED(Blue Light Emitting Diode)50bと、G−LED(Green Light Emitting Diode)50cと、R−LED(Red Light Emitting Diode)50dと、LED駆動部51と、第1〜第4コリメータレンズ52a〜52dと、第1〜第5ダイクロイックミラー(DM)53a〜53eと、ミラー54と、光遮蔽板55と、光遮蔽板移動機構56と、集光レンズ57とを有する。   In FIG. 4, the light source unit 20 includes a V-LED (Violet Light Emitting Diode) 50a, a B-LED (Blue Light Emitting Diode) 50b, a G-LED (Green Light Emitting Diode) 50c, and an R-LED (Red). Light Emitting Diode) 50d, LED driver 51, first to fourth collimator lenses 52a to 52d, first to fifth dichroic mirrors (DM) 53a to 53e, mirror 54, and light shielding plate 55, A light shielding plate moving mechanism 56 and a condenser lens 57 are provided.

V−LED50aは、ピーク波長405nm、波長帯域380〜420nmの紫色光LVを発光する紫色光源である。B−LED50bは、ピーク波長460nm、波長帯域420〜500nmの青色光LBを発する青色光源である。G−LED50cは、波長帯域が480〜600nmの緑色光LGを発する緑色光源である。R−LED50dは、中心波長620〜630nmで、波長帯域が600〜650nmの赤色光LRを発光する赤色光源である。   The V-LED 50a is a violet light source that emits violet light LV having a peak wavelength of 405 nm and a wavelength band of 380 to 420 nm. The B-LED 50b is a blue light source that emits blue light LB having a peak wavelength of 460 nm and a wavelength band of 420 to 500 nm. The G-LED 50c is a green light source that emits green light LG having a wavelength band of 480 to 600 nm. The R-LED 50d is a red light source that emits red light LR having a center wavelength of 620 to 630 nm and a wavelength band of 600 to 650 nm.

LED駆動部51は、V−LED50a、B−LED50b、G−LED50c、R−LED50dをそれぞれ駆動する。紫色光LV、青色光LB、緑色光LG、赤色光LRの各発光強度スペクトルは、図5に示すように分布する。なお、紫色光LVのピーク波長と青色光LBのピーク波長は、それぞれ±5nmから±10nm程度の波長幅を有する。   The LED drive unit 51 drives the V-LED 50a, the B-LED 50b, the G-LED 50c, and the R-LED 50d, respectively. Each emission intensity spectrum of the purple light LV, the blue light LB, the green light LG, and the red light LR is distributed as shown in FIG. The peak wavelength of the violet light LV and the peak wavelength of the blue light LB each have a wavelength width of about ± 5 nm to ± 10 nm.

第1〜第4コリメータレンズ52a〜52dは、それぞれV−LED50a、B−LED50b、G−LED50c、R−LED50dに対応するように配置されており、紫色光LV、青色光LB、緑色光LG、赤色光LRをそれぞれ平行化する。   The first to fourth collimator lenses 52a to 52d are disposed so as to correspond to the V-LED 50a, the B-LED 50b, the G-LED 50c, and the R-LED 50d, respectively, and the purple light LV, the blue light LB, the green light LG, Each of the red lights LR is collimated.

第1DM53aは、B−LED50bから射出された青色光LBの光路上に、青色光LBが45°の角度で入射するように配置されている。第1DM53aは、図6に示すように、約460nmに閾値λ1を有し、閾値λ1より長い波長の光を透過させ、閾値λ1より短い波長の光を反射させる。厳密には、第1DM53aの光透過率及び光反射率は、閾値λ1で0%から100%に変化する訳ではなく、0%から100%への変化には、例えば50nm程度を要する。このため、ここでは、第1DM53aの光透過率と光反射率とが一致する波長、すなわち光透過率及び光反射率がほぼ50%となる波長を閾値λ1と定義している。   The first DM 53a is arranged so that the blue light LB is incident at an angle of 45 ° on the optical path of the blue light LB emitted from the B-LED 50b. As shown in FIG. 6, the first DM 53a has a threshold λ1 at about 460 nm, transmits light having a wavelength longer than the threshold λ1, and reflects light having a wavelength shorter than the threshold λ1. Strictly speaking, the light transmittance and the light reflectance of the first DM 53a do not change from 0% to 100% at the threshold λ1, and a change from 0% to 100% requires, for example, about 50 nm. For this reason, here, the wavelength at which the light transmittance and the light reflectance of the first DM 53a match, that is, the wavelength at which the light transmittance and the light reflectance are approximately 50% is defined as the threshold value λ1.

また、第1DM53aの閾値λ1は、青色光LBのピーク波長460nmとほぼ一致している。このため、第1DM53aは、図7に示すように、青色光LBを、第1青色光LB1と、第1青色光LB1よりも長波長帯域の第2青色光LB2とに分離する。第1青色光LB1は、青色光LBのうち、第1DM53aにより反射される成分であり、波長帯域は約460nm以下である。第2青色光LB2は、青色光LBのうち、第1DM53aを透過する成分であり、波長帯域は約460nm以上である。   Further, the threshold value λ1 of the first DM 53a substantially coincides with the peak wavelength 460 nm of the blue light LB. Therefore, as shown in FIG. 7, the first DM 53a separates the blue light LB into the first blue light LB1 and the second blue light LB2 having a longer wavelength band than the first blue light LB1. The first blue light LB1 is a component reflected by the first DM 53a in the blue light LB and has a wavelength band of about 460 nm or less. The second blue light LB2 is a component that transmits the first DM 53a in the blue light LB and has a wavelength band of about 460 nm or more.

第1青色光LB1と第2青色光LB2とは、第1DM53aの光透過率及び光反射率の0%から100%に変化に波長幅を有することにより、波長帯域が一部重なる。また、第1青色光LB1と第2青色光LB2との各ピーク強度は、青色光LBのピーク強度Iよりも低下する。 The first blue light LB1 and the second blue light LB2 have a wavelength width that varies from 0% to 100% of the light transmittance and light reflectance of the first DM 53a, so that the wavelength bands partially overlap. Further, the first blue light LB1 each peak intensity of the second blue light LB2 is lower than the peak intensity I P of the blue light LB.

第1青色光LB1は、第1DM53aから青色光LBの光路と直交する方向に射出される。ミラー54は、第1青色光LB1が45°の角度で入射するように配置されており、第1青色光LB1を反射させて光路を90°変更する。この結果、第1青色光LB1の光路は、第2青色光LB2の光路とほぼ平行となる。   The first blue light LB1 is emitted from the first DM 53a in a direction orthogonal to the optical path of the blue light LB. The mirror 54 is arranged so that the first blue light LB1 is incident at an angle of 45 °, and reflects the first blue light LB1 to change the optical path by 90 °. As a result, the optical path of the first blue light LB1 is substantially parallel to the optical path of the second blue light LB2.

光遮蔽板55は、光遮蔽板移動機構56により、第1青色光LB1の光路を遮蔽する第1の位置と、第2青色光LB2の光路を遮蔽する第2の位置との間で、直線移動(スライド移動)され、第1青色光LB1と第2青色光LB2のうちいずれかを遮蔽する。このように、本実施形態では、光遮蔽板55と光遮蔽板移動機構56とが、特許請求の範囲に記載の第1青色光LB1の強度と第2青色光LB2の強度とを選択的に低減する強度低減部を構成している。   The light shielding plate 55 is a straight line between the first position where the light path of the first blue light LB1 is shielded by the light shielding plate moving mechanism 56 and the second position where the light path of the second blue light LB2 is shielded. It is moved (sliding) and shields either the first blue light LB1 or the second blue light LB2. Thus, in this embodiment, the light shielding plate 55 and the light shielding plate moving mechanism 56 selectively select the intensity of the first blue light LB1 and the intensity of the second blue light LB2 described in the claims. The strength reduction part to reduce is comprised.

第2DM53bは、一方の面に第1青色光LB1が45°の角度で入射し、他方の面にV−LED50aから射出された紫色光LVが45°の角度で入射するように配置されている。第2DM53bは、図8に示すように、約425nmに閾値λ2を有し、閾値λ2より短い波長の光を透過させ、閾値λ2より長い波長の光を反射させる。この構成により、第2DM53bは、第1青色光LB1の光路と紫色光LVの光路とを統合する。   The second DM 53b is arranged so that the first blue light LB1 is incident on one surface at an angle of 45 °, and the violet light LV emitted from the V-LED 50a is incident on the other surface at an angle of 45 °. . As shown in FIG. 8, the second DM 53b has a threshold λ2 at about 425 nm, transmits light having a wavelength shorter than the threshold λ2, and reflects light having a wavelength longer than the threshold λ2. With this configuration, the second DM 53b integrates the optical path of the first blue light LB1 and the optical path of the purple light LV.

第3DM53cは、一方の面に第2青色光LB2が45°の角度で入射し、他方の面に第2DM53bから射出された第1青色光LB1及び紫色光LVが45°の角度で入射するように配置されている。第3DM53cは、第1DM53aと同一の光学特性(図6参照)を有するものである。したがって、第3DM53cは、第2青色光LB2を透過させ、第1青色光LB1及び紫色光LVを反射させる特性を有し、これらの光路を統合する。   In the third DM 53c, the second blue light LB2 is incident on one surface at an angle of 45 °, and the first blue light LB1 and the violet light LV emitted from the second DM 53b are incident on the other surface at an angle of 45 °. Is arranged. The third DM 53c has the same optical characteristics (see FIG. 6) as the first DM 53a. Accordingly, the third DM 53c has a characteristic of transmitting the second blue light LB2 and reflecting the first blue light LB1 and the violet light LV, and integrates these optical paths.

第4DM53dは、図9に示すように、約600nmに閾値λ3を有し、閾値λ3より短い波長の光を透過させ、閾値λ3より長い波長の光を反射させる。この構成によりG−LED50cから射出された緑色光LGの光路と、R−LED50dから射出された赤色光LRとの光路とを統合する。   As shown in FIG. 9, the fourth DM 53d has a threshold λ3 at about 600 nm, transmits light having a wavelength shorter than the threshold λ3, and reflects light having a wavelength longer than the threshold λ3. With this configuration, the optical path of the green light LG emitted from the G-LED 50c and the optical path of the red light LR emitted from the R-LED 50d are integrated.

第5DM53eは、図10に示すように、約490nmに閾値λ4を有し、閾値λ4より長い波長の光を透過させ、閾値λ4より短い波長の光を反射させる。この構成により、第5DM53eは、第3DM53cにより統合された光路と、第4DM53dにより統合された光路とを統合する。   As shown in FIG. 10, the fifth DM 53e has a threshold λ4 at about 490 nm, transmits light having a wavelength longer than the threshold λ4, and reflects light having a wavelength shorter than the threshold λ4. With this configuration, the fifth DM 53e integrates the optical path integrated by the third DM 53c and the optical path integrated by the fourth DM 53d.

集光レンズ57は、ライトガイド23の入射端の近傍に配置されており、第5DM53eから射出された光を集光して、ライトガイド23の入射端に入射させる。   The condenser lens 57 is disposed in the vicinity of the incident end of the light guide 23, condenses the light emitted from the fifth DM 53 e, and makes it incident on the incident end of the light guide 23.

LED駆動部51及び光遮蔽板移動機構56は、光源制御部21によって制御される。光源制御部21は、観察モードに応じてLED駆動部51及び光遮蔽板移動機構56を制御する。具体的には、通常観察モード時には、光源制御部21は、光遮蔽板移動機構56を制御することにより、光遮蔽板55を、第2青色光LB2の光路を遮蔽する第2の位置に配置させるとともに、LED駆動部51を制御することにより、V−LED50a、B−LED50b、G−LED50c、R−LED50dの全ての光源を点灯させる。   The LED driving unit 51 and the light shielding plate moving mechanism 56 are controlled by the light source control unit 21. The light source control unit 21 controls the LED driving unit 51 and the light shielding plate moving mechanism 56 according to the observation mode. Specifically, in the normal observation mode, the light source control unit 21 controls the light shielding plate moving mechanism 56 to arrange the light shielding plate 55 at the second position that shields the optical path of the second blue light LB2. In addition, by controlling the LED driving unit 51, all the light sources of the V-LED 50a, the B-LED 50b, the G-LED 50c, and the R-LED 50d are turned on.

この結果、通常観察モード時には、図11に示す光強度スペクトルを有する第1照明光が光源部20から射出され、集光レンズ57を介してライトガイド23に供給される。第1照明光は、ほぼ白色光である。このように、通常観察モード時に青色光LBを帯域制限して第1青色光LB1とするのは、460〜500nmの波長帯域の光が表層血管やピットパターン等の構造と粘膜とのコントラストを低下させてしまうからである。図12に示すように、第1青色光LB1の波長帯域は、第2青色光LB2の波長帯域よりもヘモグロビン(酸化ヘモグロビンまたは還元ヘモグロビン)による吸光度が大きい。ここで、吸光度とは、光がヘモグロビンにより吸収される割合を意味しており、吸光係数と同義である。   As a result, in the normal observation mode, the first illumination light having the light intensity spectrum shown in FIG. 11 is emitted from the light source unit 20 and supplied to the light guide 23 via the condenser lens 57. The first illumination light is substantially white light. In this way, the blue light LB is band-limited to the first blue light LB1 in the normal observation mode because the light in the wavelength band of 460 to 500 nm reduces the contrast between the structure of the surface blood vessels and pit patterns and the mucous membrane. Because it will let you. As shown in FIG. 12, the wavelength band of the first blue light LB1 has higher absorbance due to hemoglobin (oxygenated hemoglobin or reduced hemoglobin) than the wavelength band of the second blue light LB2. Here, the absorbance means the ratio of light absorbed by hemoglobin and is synonymous with the extinction coefficient.

第1DM53aは、青色光LBを第1青色光LB1と第2青色光LB2とに分離するものであるが、実際は、第1青色光LB1と第2青色光LB2とには完全には分離されず、第1青色光LB1の光路には第2青色光LB2が僅かに存在し、第2青色光LB2の光路には第1青色光LB1が僅かに存在する。このため、第1照明光には、図11に示すように、離散的な波長帯域は存在しない。観察対象に照射する照明光の分光スペクトルに離散的な波長帯域が存在しないことは、キセノン光源との演色性を維持する観点からも好ましい。   The first DM 53a separates the blue light LB into the first blue light LB1 and the second blue light LB2, but actually, it is not completely separated into the first blue light LB1 and the second blue light LB2. The second blue light LB2 is slightly present in the optical path of the first blue light LB1, and the first blue light LB1 is slightly present in the optical path of the second blue light LB2. For this reason, the first illumination light does not have a discrete wavelength band as shown in FIG. The absence of discrete wavelength bands in the spectral spectrum of the illumination light applied to the observation target is also preferable from the viewpoint of maintaining color rendering properties with a xenon light source.

一方、酸素飽和度観察モード時には、光源制御部21は、光源部20に第2照明光を発光させる。この第2照明光には、通常光と測定光とがある。酸素飽和度観察モード時には、光源制御部21は、光遮蔽板移動機構56を制御することにより、光遮蔽板55を、第1青色光LB1の光路を遮蔽する第1の位置に配置させるとともに、通常光を発光させる第1発光モードと、測定光を発光させる第2発光モードとを交互に実行させる。   On the other hand, in the oxygen saturation observation mode, the light source control unit 21 causes the light source unit 20 to emit the second illumination light. The second illumination light includes normal light and measurement light. In the oxygen saturation observation mode, the light source control unit 21 controls the light shielding plate moving mechanism 56 to place the light shielding plate 55 at the first position where the optical path of the first blue light LB1 is shielded. The first light emission mode for emitting normal light and the second light emission mode for emitting measurement light are alternately executed.

第1発光モードでは、光遮蔽板55を、第1青色光LB1の光路を遮蔽する第1の位置に配置させるとともに、V−LED50a、B−LED50b、G−LED50c、R−LED50dの全ての光源を点灯させる。この結果、通常観察モード時には、図13に示す光強度スペクトルを有する通常光が光源部20から射出され、集光レンズ57を介してライトガイド23に供給される。   In the first light emission mode, the light shielding plate 55 is disposed at the first position that shields the optical path of the first blue light LB1, and all the light sources of the V-LED 50a, the B-LED 50b, the G-LED 50c, and the R-LED 50d. Lights up. As a result, in the normal observation mode, normal light having the light intensity spectrum shown in FIG. 13 is emitted from the light source unit 20 and supplied to the light guide 23 via the condenser lens 57.

第2発光モードは、酸素飽和度を測定するための発光モードである。第2発光モードでは、光源制御部21は、光遮蔽板55を、第1青色光LB1の光路を遮蔽する第1の位置に配置させたまま、LED駆動部51を制御することにより、B−LED50bを点灯させ、V−LED50a、G−LED50c、及びR−LED50dを消灯させる。この結果、第2発光モードでは、図14に示す光強度スペクトルを有する測定光が光源部20から射出され、集光レンズ57を介してライトガイド23に供給される。   The second light emission mode is a light emission mode for measuring oxygen saturation. In the second light emission mode, the light source control unit 21 controls the LED drive unit 51 while keeping the light shielding plate 55 in the first position where the light path of the first blue light LB1 is shielded. The LED 50b is turned on, and the V-LED 50a, the G-LED 50c, and the R-LED 50d are turned off. As a result, in the second light emission mode, the measurement light having the light intensity spectrum shown in FIG. 14 is emitted from the light source unit 20 and supplied to the light guide 23 via the condenser lens 57.

このように、通常観察モードでは、観察対象には第1照明光が照射される。このとき、撮像センサ34は、観察対象からの紫色光LV及び第1青色光LB1の戻り光をB画素で受光してB画像信号を出力し、観察対象からの緑色光LGの戻り光をG画素で受光してG画像信号を出力し、観察対象からの赤色光LRの戻り光をR画素で受光してR画像信号を出力する。   Thus, in the normal observation mode, the first illumination light is irradiated on the observation target. At this time, the imaging sensor 34 receives the return light of the purple light LV and the first blue light LB1 from the observation target by the B pixel, outputs a B image signal, and outputs the return light of the green light LG from the observation target G. The pixel receives light and outputs a G image signal, and the R pixel receives the return light of the red light LR from the observation target and outputs an R image signal.

一方、酸素飽和度観察モードでは、観察対象には第2照明光が照射される。具体的には、酸素飽和度観察モード時の第1発光モードには、観察対象には通常光が照射される。このとき、撮像センサ34は、観察対象からの紫色光LV及び第2青色光LB2の戻り光をB画素で受光してB画像信号を出力し、観察対象からの緑色光LGの戻り光をG画素で受光してG画像信号を出力し、観察対象からの赤色光LRの戻り光をR画素で受光してR画像信号を出力する。以下、第1発光モード時のB画像信号、G画像信号、R画像信号を、それぞれ第1青色画像信号(B1画像信号)、第1緑色画像信号(G1画像信号)、第1赤色画像信号(R1画像信号)という。   On the other hand, in the oxygen saturation observation mode, the observation object is irradiated with the second illumination light. Specifically, in the first light emission mode in the oxygen saturation observation mode, the observation target is irradiated with normal light. At this time, the imaging sensor 34 receives the return light of the purple light LV and the second blue light LB2 from the observation target by the B pixel, outputs a B image signal, and outputs the return light of the green light LG from the observation target G. The pixel receives light and outputs a G image signal, and the R pixel receives the return light of the red light LR from the observation target and outputs an R image signal. Hereinafter, the B image signal, the G image signal, and the R image signal in the first light emission mode are respectively referred to as a first blue image signal (B1 image signal), a first green image signal (G1 image signal), and a first red image signal ( R1 image signal).

酸素飽和度観察モード時の第2発光モードには、観察対象には測定光が照射される。測定光は、第2青色光LB2からなるので、撮像センサ34は、観察対象からの第2青色光LB2の戻り光をB画素で受光してB画像信号を出力する。以下、第2発光モード時のB画像信号を、第2青色画像信号(B2画像信号)という。なお、撮像センサ34は、第2発光モード時にもG画像信号及びR画像信号の出力が可能であるが、これらは酸素飽和度の算出や酸素飽和度画像の生成には用いられないので、本実施形態では、第2発光モード時には、撮像センサ34は、B2画像信号だけを出力する。   In the second light emission mode in the oxygen saturation observation mode, the observation target is irradiated with measurement light. Since the measurement light is composed of the second blue light LB2, the imaging sensor 34 receives the return light of the second blue light LB2 from the observation target by the B pixel and outputs a B image signal. Hereinafter, the B image signal in the second light emission mode is referred to as a second blue image signal (B2 image signal). The imaging sensor 34 can output a G image signal and an R image signal even in the second light emission mode, but these are not used for calculation of oxygen saturation or generation of an oxygen saturation image. In the embodiment, in the second light emission mode, the imaging sensor 34 outputs only the B2 image signal.

第2青色光LB2は、酸素飽和度を測定するための特定波長帯域を有する。この特定波長帯域とは、酸素飽和度によって吸光量に違いが生じる程度に酸化ヘモグロビンの吸光係数と還元ヘモグロビンの吸光係数とに差がある波長帯域である。   The second blue light LB2 has a specific wavelength band for measuring oxygen saturation. This specific wavelength band is a wavelength band in which there is a difference between the extinction coefficient of oxyhemoglobin and the extinction coefficient of reduced hemoglobin to such an extent that the amount of absorption varies depending on the oxygen saturation.

図15に示すように、酸化ヘモグロビンの吸光係数A1と還元ヘモグロビンの吸光係数A2の大小関係は、波長帯域によって異なり、かつ複数の波長で一致する。酸化ヘモグロビンの吸光係数A1と還元ヘモグロビンの吸光係数A2とが一致する波長を等吸収波長と称する。例えば、紫色から青色の波長帯域では、第1〜第3等吸収波長λE1〜λE3が存在する。第1〜第3等吸収波長λE1〜λE3は、それぞれ約420nm、約450nm、約500nmである。第1等吸収波長λE1と第2等吸収波長λE2との間の波長帯域(420〜450nm)では、A2>A1の関係である。第2等吸収波長λE2と第3等吸収波長λE3との間の波長帯域(450〜500nm)では、A1>A2の関係である。 As shown in FIG. 15, the magnitude relationship between the extinction coefficient A1 of oxyhemoglobin and the extinction coefficient A2 of reduced hemoglobin varies depending on the wavelength band, and matches at a plurality of wavelengths. The wavelength at which the extinction coefficient A1 of oxyhemoglobin matches the extinction coefficient A2 of reduced hemoglobin is referred to as an isosbestic wavelength. For example, in the wavelength band from purple to blue, there are first to third equivalent absorption wavelengths λ E1 to λ E3 . The first to third isosbestic wavelengths λ E1 to λ E3 are about 420 nm, about 450 nm, and about 500 nm, respectively. In the wavelength band (420 to 450 nm) between the first isosbestic wavelength λ E1 and the second isosceles wavelength λ E2 , the relationship is A2> A1. In the wavelength band (450 to 500 nm) between the second equal absorption wavelength λ E2 and the third equal absorption wavelength λ E3 , the relationship is A1> A2.

第2青色光LB2は、波長帯域が460〜500nmであって、第2等吸収波長λE2と第3等吸収波長λE3との間に存在し、いずれの等吸収波長も含んでいないので、酸化ヘモグロビンによる吸光度が還元ヘモグロビンによる吸光度よりも大きい(A1>A2)。第2青色光LB2は、酸化ヘモグロビンの吸光係数A1と還元ヘモグロビンの吸光係数A2との差が大きく、酸素飽和度を測定するための測定光として好適である。 Since the second blue light LB2 has a wavelength band of 460 to 500 nm and is present between the second equal absorption wavelength λ E2 and the third equal absorption wavelength λ E3 , it does not include any equal absorption wavelength. The absorbance due to oxyhemoglobin is larger than the absorbance due to reduced hemoglobin (A1> A2). The second blue light LB2 has a large difference between the extinction coefficient A1 of oxyhemoglobin and the extinction coefficient A2 of reduced hemoglobin, and is suitable as measurement light for measuring oxygen saturation.

これに対して、第1青色光LB1は、少なくとも還元ヘモグロビンの吸光係数A2のピーク波長λP2を含む波長帯域(420〜460nm)を有し、第2青色光LB2よりも、還元ヘモグロビンによる吸光度が大きい光である。これと同時に、第1青色光LB1は、第2青色光LB2よりも、ヘモグロビン(酸化ヘモグロビンまたは還元ヘモグロビン)による吸光度が大きい光である。このように、第1青色光LB1は、ヘモグロビンによる吸光度が大きく、ヘモグロビンに吸収されやすい光である一方、血管周辺の粘膜ではあまり吸収されずに反射されるので、血管コントラストの向上に寄与する。 On the other hand, the first blue light LB1 has a wavelength band (420 to 460 nm) including at least the peak wavelength λ P2 of the absorption coefficient A2 of reduced hemoglobin, and the absorbance by reduced hemoglobin is higher than that of the second blue light LB2. Big light. At the same time, the first blue light LB1 is light having higher absorbance due to hemoglobin (oxygenated hemoglobin or reduced hemoglobin) than the second blue light LB2. As described above, the first blue light LB1 is light that has a large absorbance due to hemoglobin and is easily absorbed by hemoglobin. On the other hand, the first blue light LB1 is reflected without being absorbed so much by the mucosa around the blood vessel, thereby contributing to an improvement in blood vessel contrast.

なお、第1青色光LB1の波長帯域は、酸化ヘモグロビンによる吸光度が還元ヘモグロビンによる吸光度よりも小さい(A1<A2)。このように、第1青色光LB1は、酸化ヘモグロビンの吸光係数A1と還元ヘモグロビンの吸光係数A2との差が大きい光であるが、ヘモグロビンに吸収されやすく、観察対象からの戻り光が少ないので、酸素飽和度を測定するための測定光としては好ましくない。   In the wavelength band of the first blue light LB1, the absorbance due to oxidized hemoglobin is smaller than the absorbance due to reduced hemoglobin (A1 <A2). Thus, the first blue light LB1 is a light having a large difference between the absorption coefficient A1 of oxidized hemoglobin and the absorption coefficient A2 of reduced hemoglobin, but is easily absorbed by hemoglobin, and the return light from the observation target is small. It is not preferable as measurement light for measuring oxygen saturation.

酸素飽和度観察モード時には、撮像制御部40は、光源制御部21から同期信号を受け(あるいは光源制御部21に同期信号を入力することにより)、撮像センサ34の撮像動作を、光源部20からの通常光と測定光との発光期間に同期させる。具体的には、撮像制御部40は、光源部20から通常光が発せられる第1発光期間には、撮像センサ34に、通常光が照射された観察対象を撮像させ、B1画像信号、G1画像信号、及びR1画像信号を出力させる。また、撮像制御部40は、光源部20から測定光が発せられる第2発光期間には、撮像センサ34に、測定光が照射された観察対象を撮像させ、B2画像信号を出力させる。   In the oxygen saturation observation mode, the imaging control unit 40 receives the synchronization signal from the light source control unit 21 (or by inputting the synchronization signal to the light source control unit 21), and performs the imaging operation of the imaging sensor 34 from the light source unit 20. Are synchronized with the light emission period of the normal light and the measurement light. Specifically, the imaging control unit 40 causes the imaging sensor 34 to image the observation target irradiated with the normal light during the first light emission period in which the normal light is emitted from the light source unit 20, and the B1 image signal and the G1 image The signal and the R1 image signal are output. Further, the imaging control unit 40 causes the imaging sensor 34 to image the observation target irradiated with the measurement light and output a B2 image signal during the second light emission period in which the measurement light is emitted from the light source unit 20.

図16において、酸素飽和度画像生成部46は、信号比算出部60と、相関関係記憶部61と、酸素飽和度算出部62と、色変換処理部63と、色彩強調処理部64と、構造強調処理部65と、画像生成部66とを備える。   In FIG. 16, the oxygen saturation image generation unit 46 includes a signal ratio calculation unit 60, a correlation storage unit 61, an oxygen saturation calculation unit 62, a color conversion processing unit 63, a color enhancement processing unit 64, and a structure. An enhancement processing unit 65 and an image generation unit 66 are provided.

信号比算出部60は、酸素飽和度算出部62で酸素飽和度の算出のために用いる信号比を算出する。具体的には、信号比算出部60は、第2発光モード時に観察対象を撮像して得られるB2画像信号と、第1発光モード時に観察対象を撮像して得られるG1画像信号の比(以下、第1信号比B2/G1という)をそれぞれ画素毎に算出する。また、第1発光モード時に観察対象を撮像して得られるR1画像信号とG1画像信号の比(以下、第2信号比R1/G1という)をそれぞれ画素毎に算出する。   The signal ratio calculation unit 60 calculates a signal ratio used by the oxygen saturation calculation unit 62 to calculate the oxygen saturation. Specifically, the signal ratio calculation unit 60 compares the ratio of the B2 image signal obtained by imaging the observation target in the second light emission mode and the G1 image signal obtained by imaging the observation target in the first light emission mode (hereinafter referred to as “the second light emission mode”). , First signal ratio B2 / G1) for each pixel. Further, the ratio of the R1 image signal and the G1 image signal obtained by imaging the observation target in the first light emission mode (hereinafter referred to as the second signal ratio R1 / G1) is calculated for each pixel.

相関関係記憶部61は、信号比算出部60が算出する各信号比と、酸素飽和度との相関関係を記憶している。この相関関係は、図17に示すように、二次元空間上に酸素飽和度の等値線を定義した二次元テーブルで記憶されている。信号比に対する等値線の位置及び形状は、光散乱の物理的なシミュレーションによって予め得られる。各等値線の間隔は血液量を表す第2信号比R1/G1に応じて変化する。なお、信号比と酸素飽和度との相関関係はlogスケールで記憶されている。   The correlation storage unit 61 stores a correlation between each signal ratio calculated by the signal ratio calculation unit 60 and the oxygen saturation. As shown in FIG. 17, this correlation is stored in a two-dimensional table in which isolines of oxygen saturation are defined in a two-dimensional space. The positions and shapes of the isolines with respect to the signal ratio are obtained in advance by a physical simulation of light scattering. The interval between the isolines changes according to the second signal ratio R1 / G1 representing the blood volume. Note that the correlation between the signal ratio and the oxygen saturation is stored on a log scale.

この相関関係は、酸化ヘモグロビン及び還元ヘモグロビンの吸光特性(図15参照)や光散乱特性と密接に関連している。酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの吸光係数の差が大きい第2青色光LB2の波長帯域では、酸素飽和度の情報が得られやすいが、第2青色光LB2により得られるB2画像信号は、酸素飽和度だけでなく、血液量にも依存度が高い。このため、B2画像信号に加えて、主として血液量に依存して変化するG1画像信号と、酸素飽和度及び血液量に対する依存度が低いR1画像信号とから求められる第2信号比R1/G1とを用いることで、酸素飽和度を正確に求めている。   This correlation is closely related to the light absorption characteristics (see FIG. 15) and light scattering characteristics of oxyhemoglobin and reduced hemoglobin. In the wavelength band of the second blue light LB2 where the difference in extinction coefficient between oxyhemoglobin and reduced hemoglobin is large, it is easy to obtain oxygen saturation information. However, the B2 image signal obtained from the second blue light LB2 is only oxygen saturation. It is also highly dependent on blood volume. For this reason, in addition to the B2 image signal, the second signal ratio R1 / G1 obtained from the G1 image signal that changes mainly depending on the blood volume and the R1 image signal that has a low dependence on oxygen saturation and blood volume. Is used to accurately determine the oxygen saturation.

酸素飽和度算出部62は、相関関係記憶部61に記憶された相関関係を参照して、信号比算出部60で算出される第1信号比B2/G1と第2信号比R1/G1に対応する酸素飽和度を算出する。例えば、図17に示す第1信号比B2/G1及び第2信号比R1/G1の場合には、酸素飽和度は「60%」と算出される。 The oxygen saturation calculation unit 62 refers to the correlation stored in the correlation storage unit 61 and corresponds to the first signal ratio B2 / G1 and the second signal ratio R1 / G1 calculated by the signal ratio calculation unit 60. Calculate the oxygen saturation. For example, in the case of the first signal ratio B2 * / G1 * and the second signal ratio R1 * / G1 * shown in FIG. 17, the oxygen saturation is calculated as “60%”.

なお、第1信号比B2/G1または第2信号比R1/G1が、極端に大きく算出されることや極端に小さく算出されることは殆どない。具体的には、図17において、第1信号比B2/G1と第2信号比R1/G1とで表される座標が、0%の酸素飽和度を表す下限等値線を上回ったり、100%の酸素飽和度を表す上限等値線を下回ったりすることは稀である。しかし、念のため、酸素飽和度算出部62は、算出される酸素飽和度が0%を下回る場合には酸素飽和度を0%として出力し、算出される酸素飽和度が100%を上回る場合には酸素飽和度を100%として出力するように構成されている。   Note that the first signal ratio B2 / G1 or the second signal ratio R1 / G1 is hardly calculated to be extremely large or extremely small. Specifically, in FIG. 17, the coordinates represented by the first signal ratio B2 / G1 and the second signal ratio R1 / G1 exceed the lower limit isoline representing 0% oxygen saturation, or 100% It is rare that it falls below the upper isoline representing the oxygen saturation. However, as a precaution, the oxygen saturation calculation unit 62 outputs the oxygen saturation as 0% when the calculated oxygen saturation is less than 0%, and the calculated oxygen saturation exceeds 100%. Is configured to output with an oxygen saturation of 100%.

酸素飽和度画像生成部46は、上記のように信号比算出部60、相関関係記憶部61、酸素飽和度算出部62により酸素飽和度を算出する一方で、色変換処理部63、色彩強調処理部64、構造強調処理部65によって酸素飽和度画像のベースとしての画像(以下、ベース画像という)を生成する。   As described above, the oxygen saturation image generation unit 46 calculates the oxygen saturation by the signal ratio calculation unit 60, the correlation storage unit 61, and the oxygen saturation calculation unit 62, while the color conversion processing unit 63 and the color enhancement processing. The unit 64 and the structure enhancement processing unit 65 generate an image (hereinafter referred to as a base image) as a base of the oxygen saturation image.

色変換処理部63は、第1発光モード時に観察対象を撮像して得られるB1画像信号、G1画像信号、R1画像信号に対して、3×3のマトリックス処理、階調変換処理、3次元LUT処理などにより色変換処理を行う。色彩強調処理部64は、色変換処理が行われたB1画像信号、G1画像信号、及びR1画像信号に対して色彩強調処理を施す。構造強調処理部65は、色彩強調処理が行われたB1画像信号、G1画像信号、及びR1画像信号に対して、表層血管やピットパターン等の観察対象の構造を強調する構造強調処理を施す。すなわち、ベース画像は、通常画像生成部45と同様の各種画像処理を施したB1画像信号、G1画像信号、及びR1画像信号によって生成されるものである。   The color conversion processing unit 63 performs 3 × 3 matrix processing, gradation conversion processing, and three-dimensional LUT on the B1 image signal, G1 image signal, and R1 image signal obtained by imaging the observation target in the first light emission mode. Color conversion processing is performed by processing. The color enhancement processing unit 64 performs color enhancement processing on the B1 image signal, G1 image signal, and R1 image signal that have undergone color conversion processing. The structure enhancement processing unit 65 performs structure enhancement processing for enhancing the structure of an observation target such as a surface blood vessel or a pit pattern on the B1 image signal, the G1 image signal, and the R1 image signal that have been subjected to the color enhancement processing. That is, the base image is generated by a B1 image signal, a G1 image signal, and an R1 image signal that have been subjected to various image processes similar to those of the normal image generation unit 45.

画像生成部66は、酸素飽和度算出部62が算出する酸素飽和度と、上記各種画像処理が施されたB1画像信号、G1画像信号、及びR1画像信号とを用いて、観察対象の酸素飽和度を表す酸素飽和度画像を生成する。具体的には、画像生成部66は、B1画像信号、G1画像信号、及びR1画像信号に対して酸素飽和度に応じたゲインを画素毎に施す。   The image generation unit 66 uses the oxygen saturation calculated by the oxygen saturation calculation unit 62 and the B1 image signal, the G1 image signal, and the R1 image signal that have been subjected to the above-described various image processing, to observe the oxygen saturation of the observation target. An oxygen saturation image representing degrees is generated. Specifically, the image generation unit 66 applies a gain corresponding to the oxygen saturation to the B1 image signal, the G1 image signal, and the R1 image signal for each pixel.

例えば、画像生成部66は、酸素飽和度が60%以上の画素については、B1画像信号、G1画像信号、及びR1画像信号に対するゲインを「1」とし、実質的にゲイン処理は行わない。これに対して、酸素飽和度が60%未満の画素については、酸素飽和度の値を用いて、B1画像信号に対するゲインを「1」未満とし、G1画像信号及びR1画像信号に対するゲインを「1」以上とする。このゲイン処理後のB1画像信号、G1画像信号、及びR1画像信号を用いて表した画像が酸素飽和度画像である。したがって、酸素飽和度画像では、高酸素の画素(酸素飽和度が60〜100%の画素)は通常画像と同様の色で表され、低酸素の画素(酸素飽和度が60%未満の画素)は通常画像とは異なる色(疑似カラー)で表される。   For example, the image generation unit 66 sets the gain for the B1 image signal, the G1 image signal, and the R1 image signal to “1” for a pixel having an oxygen saturation of 60% or more, and does not substantially perform gain processing. On the other hand, for pixels with oxygen saturation less than 60%, using the value of oxygen saturation, the gain for the B1 image signal is less than “1”, and the gain for the G1 image signal and the R1 image signal is “1”. Or more. An image represented by using the B1 image signal, the G1 image signal, and the R1 image signal after the gain processing is an oxygen saturation image. Therefore, in the oxygen saturation image, pixels with high oxygen (pixels with an oxygen saturation of 60 to 100%) are represented in the same color as the normal image, and pixels with low oxygen (pixels with an oxygen saturation of less than 60%) are displayed. Is represented by a color (pseudo color) different from that of a normal image.

なお、本実施形態では、画像生成部66は、低酸素の画素のみ酸素飽和度に応じたゲイン処理を行っているが、高酸素の画素についても酸素飽和度に応じたゲインを施し、酸素飽和度画像の全体を疑似カラー化しても良い。また、低酸素と高酸素とを分ける酸素飽和度の基準値を60%としているが、この基準値は適宜変更して良い。   In the present embodiment, the image generation unit 66 performs gain processing according to the oxygen saturation level only for the low oxygen pixels. However, the image generation unit 66 also performs gain processing according to the oxygen saturation level for the high oxygen pixels, and oxygen saturation is performed. The entire image may be pseudo-colored. In addition, the reference value of oxygen saturation for separating low oxygen and high oxygen is 60%, but this reference value may be changed as appropriate.

次に、本実施形態における一連の流れを、図18に示すフローチャートに沿って説明する。まず、通常観察モードにおいて、遠景状態からスクリーニングを行う(S10)。この通常観察モードでは、光遮蔽板55は、第2青色光LB2の光路を遮蔽する第2の位置に配置されている。スクリーニング時に、ブラウニッシュエリアや発赤など、病変の可能性がある部位(以下、病変可能性部位という)を検出したときには(S11)、ズーム操作部13bを操作して、病変可能性部位を含む観察対象を拡大表示する拡大観察を行う。これに合わせて、モード切替SW13aを操作して、観察モードを酸素飽和度観察モードに切り替える(S12)。   Next, a series of flows in the present embodiment will be described along the flowchart shown in FIG. First, screening is performed from a distant view state in the normal observation mode (S10). In the normal observation mode, the light shielding plate 55 is disposed at a second position that shields the optical path of the second blue light LB2. At the time of screening, when a possible lesion site (hereinafter referred to as a possible lesion site) such as a brownish area or redness is detected (S11), the zoom operation unit 13b is operated to perform observation including a possible lesion site. Perform magnified observation to zoom in on the subject. In accordance with this, the mode switching SW 13a is operated to switch the observation mode to the oxygen saturation observation mode (S12).

観察モードが酸素飽和度観察モードに切り替えられると、光源制御部21は、光遮蔽板55を、第1青色光LB1の光路を遮蔽する第1の位置に配置させる(S13)。そして、光源制御部21は、V−LED50a、B−LED50b、G−LED50c、R−LED50dの全ての光源を点灯させることにより、紫色光LVと第2青色光LB2と緑色光LGと赤色光LRとからなる通常光を観察対象に照射させる(S14)。撮像センサ34は、通常光で照明された観察対象を撮像して、B1画像信号、G1画像信号、及びR1画像信号を出力する(S15)。   When the observation mode is switched to the oxygen saturation observation mode, the light source control unit 21 arranges the light shielding plate 55 at the first position where the light path of the first blue light LB1 is shielded (S13). Then, the light source control unit 21 turns on all the light sources of the V-LED 50a, the B-LED 50b, the G-LED 50c, and the R-LED 50d, thereby causing the purple light LV, the second blue light LB2, the green light LG, and the red light LR. The observation object is irradiated with normal light consisting of (S14). The imaging sensor 34 images an observation target illuminated with normal light and outputs a B1 image signal, a G1 image signal, and an R1 image signal (S15).

その後、光源制御部21は、発光モードを自動的に切り替え、B−LED50bのみを点灯させることにより、第2青色光LB2からなる測定光を観察対象に照射させる(S16)。撮像センサ34は、測定光で照明された観察対象を撮像して、B2画像信号を出力する(S17)。   Thereafter, the light source control unit 21 automatically switches the light emission mode and turns on only the B-LED 50b, thereby irradiating the observation target with the measurement light composed of the second blue light LB2 (S16). The imaging sensor 34 images the observation target illuminated with the measurement light and outputs a B2 image signal (S17).

こうして、第1発光モードでB1画像信号、G1画像信号、及びR1画像信号が得られ、第2発光モードでB2画像信号が得られると、酸素飽和度画像生成部46は、信号比算出部60によって第1信号比B2/G1と第2信号比R1/G1とを算出し(S18)、酸素飽和度算出部62によって酸素飽和度を算出する(S19)。一方で、酸素飽和度画像生成部46は、色変換処理部63、色彩強調処理部64、構造強調処理部65によって、B1画像信号、G1画像信号、及びR1画像信号に基づき、酸素飽和度画像のベースとなるベース画像を生成する。   Thus, when the B1 image signal, the G1 image signal, and the R1 image signal are obtained in the first emission mode, and the B2 image signal is obtained in the second emission mode, the oxygen saturation image generation unit 46 performs the signal ratio calculation unit 60. To calculate the first signal ratio B2 / G1 and the second signal ratio R1 / G1 (S18), and the oxygen saturation calculation unit 62 calculates the oxygen saturation (S19). On the other hand, the oxygen saturation image generation unit 46 uses the color conversion processing unit 63, the color enhancement processing unit 64, and the structure enhancement processing unit 65 based on the B1 image signal, the G1 image signal, and the R1 image signal. A base image that is the base of the is generated.

そして、画像生成部66によって、各種画像処理が施されたB1画像信号、G1画像信号、及びR1画像信号に酸素飽和度に応じたゲインを施し、酸素飽和度画像を生成する(S20)。酸素飽和度画像は、映像信号生成部47により映像信号に変換され、モニタ18に表示される(S21)。   Then, the image generation unit 66 applies a gain corresponding to the oxygen saturation to the B1 image signal, the G1 image signal, and the R1 image signal that have been subjected to various types of image processing to generate an oxygen saturation image (S20). The oxygen saturation image is converted into a video signal by the video signal generation unit 47 and displayed on the monitor 18 (S21).

酸素飽和度観察モードのステップS14〜S21は、観察モードが通常観察モードに切り替えられるか(S22でYES判定)、診断が終了される(S23でYES判定)まで繰り返し行われる。なお、上記観察フローは一例であり、これ以外のフローで酸素飽和度観察モードを用いた観察及び診断を行って良い。例えば、上記観察フローでは、近景観察時に酸素飽和度観察モードによって観察をしているが、スクリーニング等のために遠景観察をする場合にも酸素飽和度観察モードを使用して観察してよい。また、上記実施形態では、第1発光モードで観察対象を撮像した後に第2発光モードで観察対象を撮像しているが、第2発光モードで観察対象を撮像した後に第1発光モードで観察対象を撮像してもよい。   Steps S14 to S21 in the oxygen saturation observation mode are repeated until the observation mode is switched to the normal observation mode (YES determination in S22) or the diagnosis is ended (YES determination in S23). Note that the above observation flow is an example, and observation and diagnosis using the oxygen saturation observation mode may be performed in other flows. For example, in the above-described observation flow, observation is performed in the oxygen saturation observation mode at the time of foreground observation, but observation may be performed using the oxygen saturation observation mode also when performing distant view observation for screening or the like. In the above embodiment, the observation target is imaged in the second light emission mode after the observation target is imaged in the first light emission mode. However, the observation target in the first light emission mode is captured after the observation target is imaged in the second light emission mode. May be imaged.

以上のように、B−LED50bから射出された青色光LBに基づき選択的に第1青色光LB1及び第2青色光LB2を生成することで、異なる診断観察が可能となる。通常観察では、青色光LBから460nm以上の波長成分の強度が低減された第1青色光LB1を用いている。第1青色光LB1は、第2青色光LB2よりも、酸化ヘモグロビンによる吸光度が大きい光であって、血管中のヘモグロビン(酸化ヘモグロビンまたは還元ヘモグロビン)に吸収されやすいが、血管周辺の粘膜にはあまり吸収されないので、血管コントラストが向上した高画質な青色画像成分が得られる。   As described above, different diagnostic observations are possible by selectively generating the first blue light LB1 and the second blue light LB2 based on the blue light LB emitted from the B-LED 50b. In normal observation, the first blue light LB1 in which the intensity of the wavelength component of 460 nm or more is reduced from the blue light LB is used. The first blue light LB1 is light having a higher absorbance by oxyhemoglobin than the second blue light LB2, and is easily absorbed by hemoglobin in the blood vessel (oxygenated hemoglobin or reduced hemoglobin), but is not so much in the mucosa around the blood vessel. Since it is not absorbed, a high-quality blue image component with improved blood vessel contrast can be obtained.

一方、酸素飽和度観察モードでは、青色光LBから460nm以下の成分が低減された第2青色光LB2を測定光として用いている。第2青色光LB2は、酸化ヘモグロビンの吸光係数A1と還元ヘモグロビンの吸光係数A2との差が大きく、かつ酸化ヘモグロビンや還元ヘモグロビンではあまり吸収されず、戻り光としての成分が大きい光であるので、酸素飽和度を高精度に算出することができる。   On the other hand, in the oxygen saturation observation mode, the second blue light LB2 in which a component of 460 nm or less is reduced from the blue light LB is used as measurement light. The second blue light LB2 is a light that has a large difference between the extinction coefficient A1 of oxyhemoglobin and the extinction coefficient A2 of deoxyhemoglobin, is not so much absorbed by oxyhemoglobin or deoxyhemoglobin, and has a large component as return light. The oxygen saturation can be calculated with high accuracy.

なお、上記第1実施形態では、青色光LBのピーク波長を460nmとしているが、このピーク波長は460nmに限られない。しかし、青色光LBのピーク波長は450nm以上であることが好ましく、450〜460nmの範囲内であることがより好ましい。   In the first embodiment, the peak wavelength of the blue light LB is 460 nm, but the peak wavelength is not limited to 460 nm. However, the peak wavelength of the blue light LB is preferably 450 nm or more, and more preferably in the range of 450 to 460 nm.

また、上記第1実施形態では、第1DM53aの閾値λ1を460nmとしているが、この閾値λ1も450〜460nmの範囲内であることが好ましく、青色光LBのピーク波長と一致していることがより好ましい。   In the first embodiment, the threshold λ1 of the first DM 53a is set to 460 nm. However, the threshold λ1 is also preferably in the range of 450 to 460 nm, and more preferably matches the peak wavelength of the blue light LB. preferable.

また、上記第1実施形態では、第1〜第5DM53a〜53eの光学特性として、図6、図8〜図10に示すものを用いているが、これに限られず、第1〜第5DM53a〜53eの光学特性をそれぞれ、透過と反射の関係を逆とすることも可能である。   In the first embodiment, the optical characteristics shown in FIGS. 6 and 8 to 10 are used as the optical characteristics of the first to fifth DMs 53a to 53e. However, the present invention is not limited to this, and the first to fifth DMs 53a to 53e are used. It is also possible to reverse the relationship between transmission and reflection for the respective optical characteristics.

また、第1実施形態では、スライド方式の光遮蔽板55を用いているが、これに代えて、回転式の光遮蔽板を用いることも可能である。例えば、回転板の半円部分を光遮蔽部、残りの半円部分を開口部とし、回転板の回転に伴って光遮蔽部と開口部とが第1青色光LB1及び第2青色光LB2の各光路を通過するように配置すれば良い。   In the first embodiment, the slide-type light shielding plate 55 is used. However, instead of this, it is also possible to use a rotary light shielding plate. For example, the semicircular portion of the rotating plate is a light shielding portion, and the remaining semicircular portion is an opening portion, and the light shielding portion and the opening portion of the rotating plate rotate with respect to the first blue light LB1 and the second blue light LB2. What is necessary is just to arrange | position so that each optical path may be passed.

[第2実施形態]
上記第1実施形態では、光遮蔽板55と光遮蔽板移動機構56とで強度低減部を構成しているが、電気的に光透過率が可変である液晶シャッタ等の透過率可変部により強度低減部を構成しても良い。図19において、第2実施形態の光源部70は、第1実施形態の光源部20の光遮蔽板55及び光遮蔽板移動機構56に代えて、第1透過率可変部71、第2透過率可変部72、及び透過率制御部73を設けたものである。第2実施形態では、第1透過率可変部71、第2透過率可変部72、及び透過率制御部73が強度低減部を構成している。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, the light shielding plate 55 and the light shielding plate moving mechanism 56 constitute an intensity reducing unit. However, the intensity is varied by a transmittance variable unit such as a liquid crystal shutter whose light transmittance is electrically variable. A reduction unit may be configured. In FIG. 19, the light source unit 70 of the second embodiment replaces the light shielding plate 55 and the light shielding plate moving mechanism 56 of the light source unit 20 of the first embodiment with a first transmittance variable unit 71 and a second transmittance. A variable unit 72 and a transmittance control unit 73 are provided. In the second embodiment, the first transmittance variable unit 71, the second transmittance variable unit 72, and the transmittance control unit 73 constitute an intensity reducing unit.

第1透過率可変部71は、第1青色光LB1の光路上に配置されている。第2透過率可変部72は、第2青色光LB2の光路上に配置されている。透過率制御部73は、第1透過率可変部71の光透過率と第2透過率可変部72の光透過率とをそれぞれ制御する。   The first transmittance variable unit 71 is disposed on the optical path of the first blue light LB1. The second transmittance variable unit 72 is disposed on the optical path of the second blue light LB2. The transmittance control unit 73 controls the light transmittance of the first transmittance variable unit 71 and the light transmittance of the second transmittance variable unit 72, respectively.

通常観察モード時には、光源制御部21は、透過率制御部73を制御することにより、第1透過率可変部71の光透過率をほぼ100%とし、第2透過率可変部72の光透過率をほぼ0%とするとともに、LED駆動部51を制御することにより、V−LED50a、B−LED50b、G−LED50c、R−LED50dの全ての光源を点灯させる。この結果、第2透過率可変部72により第2青色光LB2の強度が低減されるので、図11に示す光強度スペクトルを有する第1照明光が光源部70から射出される。   In the normal observation mode, the light source control unit 21 controls the transmittance control unit 73 to set the light transmittance of the first transmittance variable unit 71 to approximately 100% and the light transmittance of the second transmittance variable unit 72. Is set to approximately 0%, and by controlling the LED driving unit 51, all the light sources of the V-LED 50a, the B-LED 50b, the G-LED 50c, and the R-LED 50d are turned on. As a result, since the intensity of the second blue light LB2 is reduced by the second transmittance variable unit 72, the first illumination light having the light intensity spectrum shown in FIG.

酸素飽和度観察モードの第1発光モード時には、光源制御部21は、透過率制御部73を制御することにより、第1透過率可変部71の光透過率をほぼ0%とし、第2透過率可変部72の光透過率をほぼ100%とするとともに、LED駆動部51を制御することにより、V−LED50a、B−LED50b、G−LED50c、R−LED50dの全ての光源を点灯させる。この結果、第1透過率可変部71により第1青色光LB1の強度が低減されるので、図13に示す光強度スペクトルを有する通常光が光源部70から射出される。   In the first light emission mode of the oxygen saturation observation mode, the light source control unit 21 controls the transmittance control unit 73 so that the light transmittance of the first transmittance variable unit 71 is approximately 0%, and the second transmittance. All the light sources of the V-LED 50a, the B-LED 50b, the G-LED 50c, and the R-LED 50d are turned on by setting the light transmittance of the variable unit 72 to approximately 100% and controlling the LED driving unit 51. As a result, since the intensity of the first blue light LB1 is reduced by the first transmittance variable unit 71, normal light having a light intensity spectrum shown in FIG.

酸素飽和度観察モードの第2発光モード時には、光源制御部21は、第1透過率可変部71の光透過率をほぼ0%とし、第2透過率可変部72の光透過率をほぼ100%としたまま、LED駆動部51を制御することにより、B−LED50bのみを点灯させる。この結果、第1透過率可変部71により第1青色光LB1の強度が低減されるので、図14に示す光強度スペクトルを有する測定光が光源部70から射出される。   In the second light emission mode of the oxygen saturation observation mode, the light source control unit 21 sets the light transmittance of the first transmittance variable unit 71 to approximately 0% and the light transmittance of the second transmittance variable unit 72 to approximately 100%. By controlling the LED driving unit 51, only the B-LED 50b is turned on. As a result, since the intensity of the first blue light LB1 is reduced by the first transmittance variable unit 71, the measurement light having the light intensity spectrum shown in FIG.

なお、本第2実施形態では、第1透過率可変部71と第2透過率可変部72とのうちの一方をほぼ100%とし、他方をほぼ0%としているが、第1透過率可変部71と第2透過率可変部72との一方または両方を、0%から100%の間の値としても良い。例えば、通常観察モード時に、第1透過率可変部71の光透過率をほぼ100%とし、第2透過率可変部72の光透過率を20〜70%の間に設定する。これにより、第1照明光中の460〜500nmの波長帯域の強度を、青色光LBのピーク強度のおよそ20〜70%とすることができ、血管をより強調表示することができる。 In the second embodiment, one of the first transmittance variable unit 71 and the second transmittance variable unit 72 is approximately 100% and the other is approximately 0%. However, the first transmittance variable unit One or both of 71 and the second transmittance variable unit 72 may be a value between 0% and 100%. For example, in the normal observation mode, the light transmittance of the first transmittance variable unit 71 is set to approximately 100%, and the light transmittance of the second transmittance variable unit 72 is set to 20 to 70%. Thereby, the intensity | strength of the 460-500 nm wavelength band in 1st illumination light can be made into about 20 to 70% of the peak intensity of blue light LB, and a blood vessel can be displayed more emphasized.

上記第1及び第2実施形態では、原色のカラー撮像センサである撮像センサ34を用いているが、これに代えて、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)及びG(緑)の補色フィルタを備えた補色撮像センサを用いても良い。補色撮像センサからは、CMYG形式の画像信号が出力されるが、色変換処理によって、RGB形式に変換することができる。さらに、モノクロセンサを用いることも可能である。この場合には、V−LED50a、B−LED50b、G−LED50c、R−LED50dを時分割点灯させれば良い。なお、この場合、V−LED50aとB−LED50bについては同時点灯させてもよい。   In the first and second embodiments, the imaging sensor 34 which is a primary color imaging sensor is used. Instead, C (cyan), M (magenta), Y (yellow), and G (green) are used. Alternatively, a complementary color image sensor having a complementary color filter may be used. The complementary color imaging sensor outputs an image signal in CMYG format, which can be converted into RGB format by color conversion processing. Furthermore, it is possible to use a monochrome sensor. In this case, the V-LED 50a, the B-LED 50b, the G-LED 50c, and the R-LED 50d may be lit in a time division manner. In this case, the V-LED 50a and the B-LED 50b may be turned on simultaneously.

また、上記第1及び第2実施形態では、通常観察モード時にはモニタ18に通常画像を表示させ、酸素飽和度観察モード時にはモニタ18に酸素飽和度画像を表示させているが、酸素飽和度観察モード時に、図20に示すように、モニタ18に酸素飽和度画像(第2画像)に加えて、通常画像(第1画像)を表示させても良い。通常画像と酸素飽和度画像とは、モニタ18に同時に表示されるので、通常画像を参照することにより、低酸素飽和度画像において、酸素飽和度の値に応じて色付けが行われた部分の元の画像を確認することができる。   In the first and second embodiments, the normal image is displayed on the monitor 18 in the normal observation mode, and the oxygen saturation image is displayed on the monitor 18 in the oxygen saturation observation mode. Sometimes, as shown in FIG. 20, a normal image (first image) may be displayed on the monitor 18 in addition to the oxygen saturation image (second image). Since the normal image and the oxygen saturation image are displayed on the monitor 18 at the same time, by referring to the normal image, in the low oxygen saturation image, the source of the portion colored according to the value of the oxygen saturation is obtained. Can be confirmed.

また、上記第1及び第2実施形態では、第2発光モード時には、B−LED50bを点灯させ、V−LED50a、G−LED50c、及びR−LED50dを消灯しているが、これらを消灯する代わりに、これらの各発光量を極小さい値にすることにより実質的に青色光LBだけを発するようにしても良い。このように、V−LED50a、G−LED50c、及びR−LED50dを完全に消灯させないことにより、LEDのスイッチングノイズの発生を防止することができる。   In the first and second embodiments, in the second light emission mode, the B-LED 50b is turned on and the V-LED 50a, the G-LED 50c, and the R-LED 50d are turned off. The blue light LB may be substantially emitted by setting these light emission amounts to extremely small values. In this way, by not turning off the V-LED 50a, the G-LED 50c, and the R-LED 50d completely, it is possible to prevent the occurrence of LED switching noise.

また、上記第1及び第2実施形態では、酸素飽和度観察モードの第1発光モード時に、図13に示す光強度スペクトルを有する通常光を照明光としているが、これに代えて、図11に示す光強度スペクトルを有する通常光を照明光としても良い。この場合には、第1発光モード時には第1青色光LB1を生成させ、第2発光モード時には第2青色光LB2を生成させる。   In the first and second embodiments, the normal light having the light intensity spectrum shown in FIG. 13 is used as the illumination light in the first light emission mode of the oxygen saturation observation mode. Ordinary light having the light intensity spectrum shown may be used as illumination light. In this case, the first blue light LB1 is generated in the first light emission mode, and the second blue light LB2 is generated in the second light emission mode.

図4に示す第2実施形態の光源部20場合には、発光モードの切り替えに合わせて、光遮蔽板55を移動させれば良い。具体的には、第1発光モード時には、光遮蔽板55を第2青色光LB2の光路上に配置することにより第1青色光LB1を生成させ、光遮蔽板55を第1青色光LB1の光路上に配置することにより第2青色光LB2を生成させれば良い。   In the case of the light source unit 20 of the second embodiment shown in FIG. 4, the light shielding plate 55 may be moved in accordance with the switching of the light emission mode. Specifically, in the first light emission mode, the first light blue LB1 is generated by arranging the light shielding plate 55 on the optical path of the second blue light LB2, and the light shielding plate 55 is light of the first blue light LB1. What is necessary is just to produce | generate 2nd blue light LB2 by arrange | positioning on a road.

また、図19に示す光源部70の場合には、発光モードの切り替えに合わせて、第1透過率可変部71と第2透過率可変部72との光透過率を変更すれば良い。具体的には、第1発光モード時には、第1透過率可変部71の光透過率をほぼ100%、第2透過率可変部72の光透過率をほぼ0%として第1青色光LB1を生成させ、第2発光モード時には、第1透過率可変部71の光透過率をほぼ0%、第2透過率可変部72の光透過率をほぼ100%として第2青色光LB2を生成させれば良い。第1透過率可変部71と第2透過率可変部72との光透過率の制御は、電気的制御により行うものであり、光透過率の切り替えを瞬時に行うことが可能であるので、発光モードの切り替え速度の高速化(高フレームレート化)が可能となる。   In the case of the light source unit 70 shown in FIG. 19, the light transmittance of the first transmittance variable unit 71 and the second transmittance variable unit 72 may be changed in accordance with the switching of the light emission mode. Specifically, in the first light emission mode, the first blue light LB1 is generated by setting the light transmittance of the first transmittance variable unit 71 to approximately 100% and the light transmittance of the second transmittance variable unit 72 to approximately 0%. In the second light emission mode, the second blue light LB2 is generated by setting the light transmittance of the first transmittance variable unit 71 to approximately 0% and the light transmittance of the second transmittance variable unit 72 to approximately 100%. good. The light transmittance of the first transmittance variable portion 71 and the second transmittance variable portion 72 is controlled by electrical control, and the light transmittance can be switched instantaneously. It is possible to increase the mode switching speed (high frame rate).

なお、第1発光モードにおいて、第1透過率可変部71の光透過率をほぼ100%とし、第2透過率可変部72の光透過率を20〜70%の間に設定することも好ましい。

In the first light emission mode, it is also preferable that the light transmittance of the first transmittance variable unit 71 is set to approximately 100% and the light transmittance of the second transmittance variable unit 72 is set between 20 % and 70%. .

このように、第1発光モード時には第1青色光LB1を生成させることにより、酸素飽和度画像のベース画像の生成は、460〜500nmの波長帯域の強度が低減された通常光が用いられるので、表層血管やピットパターン等の微細構造のコントラストが向上した画像となる。このように、血管コントラストが向上した高画質なベース画像に基づいて酸素飽和度画像が生成される。   As described above, since the first blue light LB1 is generated in the first emission mode, the base image of the oxygen saturation image is generated using normal light with reduced intensity in the wavelength range of 460 to 500 nm. The image has an improved contrast of fine structures such as surface blood vessels and pit patterns. In this way, an oxygen saturation image is generated based on a high-quality base image with improved blood vessel contrast.

また、上記第1及び第2実施形態では、内視鏡システムは、通常観察モードと酸素飽和度観察モードとを有しているが、さらに、第1照明光の短波長成分の強度を高めた青色光観察モードを設けることも好ましい。この青色光観察モードは、V−LED50a及びB−LED50bの発光強度を、通常観察モード時よりも高めることにより、短波長成分の強度が高められた第1照明光を生成するものである。これ以外の構成は上記第1及び第2実施形態と同一である。この第1照明光に含まれる紫色光LVや第1青色光LB1は、粘膜表層の血管中のヘモグロビンに吸収されやすい光であるので、表層血管やピットパターン等をより強調することができる。また照明光の波長が短いほど生体への深達度は浅いことが知られている。紫色光は青色光よりも浅いところの血管情報を抽出することができる。従って、青色光よりも紫色光の比率を高めることで、極表層血管観察に適した照明光を生成することができる。   In the first and second embodiments, the endoscope system has the normal observation mode and the oxygen saturation observation mode, and further increases the intensity of the short wavelength component of the first illumination light. It is also preferable to provide a blue light observation mode. This blue light observation mode generates the first illumination light in which the intensity of the short wavelength component is increased by increasing the emission intensity of the V-LED 50a and the B-LED 50b as compared with the normal observation mode. Other configurations are the same as those in the first and second embodiments. Since the purple light LV and the first blue light LB1 included in the first illumination light are light that is easily absorbed by hemoglobin in the blood vessel of the mucosal surface layer, the surface blood vessel, the pit pattern, and the like can be further emphasized. Further, it is known that the shorter the wavelength of illumination light, the shallower the depth of penetration into the living body. Violet light can extract blood vessel information shallower than blue light. Therefore, it is possible to generate illumination light suitable for polar surface blood vessel observation by increasing the ratio of violet light to blue light.

上記第1及び第2実施形態では、光源装置14とプロセッサ装置16とを別体構成としているが、光源装置とプロセッサ装置と1つの装置で構成しても良い。   In the first and second embodiments, the light source device 14 and the processor device 16 are configured separately, but may be configured by a single device including the light source device and the processor device.

また、上記第1及び第2実施形態では、撮像センサ34が設けられた内視鏡12を被検体内に挿入して観察を行う内視鏡システム10によって本発明を実施しているが、カプセル内視鏡システムでも本発明は好適である。例えば、図24に示すように、カプセル内視鏡システムは、少なくともカプセル内視鏡100と、プロセッサ装置(図示せず)とを有する。   In the first and second embodiments, the present invention is implemented by the endoscope system 10 that performs observation by inserting the endoscope 12 provided with the imaging sensor 34 into the subject. The present invention is also suitable for an endoscope system. For example, as shown in FIG. 24, the capsule endoscope system includes at least a capsule endoscope 100 and a processor device (not shown).

カプセル内視鏡100は、光源102と光源制御部103と、撮像センサ104と、酸素飽和度画像生成部106と、送受信アンテナ108とを備えている。光源102は、紫色光LVを発するV−LEDと、青色光LBを発するB−LEDと、緑色光LGを発するG−LEDと、赤色光LRを発するR−LEDと、青色光LBから第1青色光LB1及び第2青色光LB2を選択的に生成する帯域制限部とを有しており、上記第1及び第2実施形態の光源部20,70に対応する。   The capsule endoscope 100 includes a light source 102, a light source control unit 103, an image sensor 104, an oxygen saturation image generation unit 106, and a transmission / reception antenna 108. The light source 102 includes a V-LED that emits purple light LV, a B-LED that emits blue light LB, a G-LED that emits green light LG, an R-LED that emits red light LR, and a blue light LB. A band limiting unit that selectively generates the blue light LB1 and the second blue light LB2, and corresponds to the light source units 20 and 70 of the first and second embodiments.

光源制御部103は、上記第1及び第2実施形態の光源制御部21と同様にして光源102の駆動を制御する。また、光源制御部103は、送受信アンテナ108によって、カプセル内視鏡システムのプロセッサ装置と無線で通信可能である。カプセル内視鏡システムのプロセッサ装置は、上記第1及び第2実施形態のプロセッサ装置16とほぼ同様であるが、酸素飽和度画像生成部46に対応する酸素飽和度画像生成部106は、カプセル内視鏡100内に設けられている。酸素飽和度画像生成部106が生成した酸素飽和度画像は、送受信アンテナ108を介してプロセッサ装置に送信される。撮像センサ104は、上記第1及び第2実施形態の撮像センサ34と同様の構成である。   The light source control unit 103 controls driving of the light source 102 in the same manner as the light source control unit 21 of the first and second embodiments. The light source control unit 103 can communicate wirelessly with the processor device of the capsule endoscope system by the transmission / reception antenna 108. The processor device of the capsule endoscope system is substantially the same as the processor device 16 of the first and second embodiments described above, but the oxygen saturation image generation unit 106 corresponding to the oxygen saturation image generation unit 46 is provided in the capsule. It is provided in the endoscope 100. The oxygen saturation image generated by the oxygen saturation image generation unit 106 is transmitted to the processor device via the transmission / reception antenna 108. The image sensor 104 has the same configuration as the image sensor 34 of the first and second embodiments.

10 内視鏡システム
20 光源部
21 光源制御部
34 撮像センサ
44 画像処理切替部
45 通常画像生成部
46 酸素飽和度画像生成部
55 光遮蔽板
56 光遮蔽板移動機構
70 光源部
71 第1透過率可変部
72 第2透過率可変部
73 透過率制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Endoscope system 20 Light source part 21 Light source control part 34 Image sensor 44 Image processing switching part 45 Normal image generation part 46 Oxygen saturation image generation part 55 Light shielding board 56 Light shielding board moving mechanism 70 Light source part 71 1st transmittance | permeability Variable part 72 Second transmittance variable part 73 Transmittance control part

Claims (15)

青色光を発する青色光源を有する光源部と、
前記青色光を、第1青色光と、前記第1青色光よりも長波長帯域の第2青色光とに分離するダイクロイックミラーと、
前記第1青色光の強度と前記第2青色光の強度とを選択的に低減する強度低減部と、
を備えることを特徴とする内視鏡用光源装置。
A light source unit having a blue light source that emits blue light;
A dichroic mirror that separates the blue light into first blue light and second blue light having a longer wavelength band than the first blue light;
An intensity reducing unit that selectively reduces the intensity of the first blue light and the intensity of the second blue light;
An endoscope light source device comprising:
前記青色光は、ピーク波長が450〜460nmの間に存在することを特徴とする請求項1に記載の内視鏡用光源装置。   The endoscope light source device according to claim 1, wherein the blue light has a peak wavelength of 450 to 460 nm. 前記第1青色光の波長帯域は、前記第2青色光の波長帯域よりもヘモグロビンによる吸光度が大きく、前記第2青色光の波長帯域は、酸化ヘモグロビンによる吸光度が還元ヘモグロビンによる吸光度よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡用光源装置。   The wavelength band of the first blue light has a greater absorbance by hemoglobin than the wavelength band of the second blue light, and the wavelength band of the second blue light has a greater absorbance by oxyhemoglobin than that by reduced hemoglobin. The light source device for an endoscope according to claim 1, wherein the light source device is an endoscope. 前記ダイクロイックミラーの光透過率と光反射率とが一致する波長が、450〜460nmの間に存在することを特徴とする請求項1から3いずれか1項に記載の内視鏡用光源装置。   4. The endoscope light source device according to claim 1, wherein the wavelength at which the light transmittance and the light reflectance of the dichroic mirror coincide with each other is between 450 to 460 nm. 前記強度低減部は、
前記第1青色光と前記第2青色光とのいずれか一方の光路上に配置される光遮蔽板と、
前記光遮蔽板を移動させる光遮蔽板移動機構と、
を有することを特徴とする請求項1から4いずれか1項に記載の内視鏡用光源装置。
The strength reducing unit is
A light shielding plate disposed on an optical path of either the first blue light or the second blue light;
A light shielding plate moving mechanism for moving the light shielding plate;
The endoscope light source device according to claim 1, wherein the endoscope light source device is provided.
前記強度低減部は、
光透過率が可変であって前記第1青色光の強度を低減させる第1透過率可変部と、
光透過率が可変であって前記第2青色光の強度を低減させる第2透過率可変部と、
前記第1及び第2透過率可変部の光透過率を制御する透過率制御部と、
を有することを特徴とする請求項1から4いずれか1項に記載の内視鏡用光源装置。
The strength reducing unit is
A first transmittance variable unit that has variable light transmittance and reduces the intensity of the first blue light;
A second transmittance variable portion that has a variable light transmittance and reduces the intensity of the second blue light;
A transmittance control unit for controlling the light transmittance of the first and second transmittance variable units;
The endoscope light source device according to claim 1, wherein the endoscope light source device is provided.
前記透過率制御部は、前記光透過率を0〜100%の間の値に設定することを特徴とすることを特徴とする請求項6に記載の内視鏡用光源装置。   The endoscope light source device according to claim 6, wherein the transmittance control unit sets the light transmittance to a value between 0% and 100%. 緑色光を発する緑色光源と、
赤色光を発する赤色光源と、
第1照明光として前記第1青色光、前記緑色光、前記赤色光を含む光を生成させ、第2照明光として前記第2青色光を含む光を生成させる光源制御部と、
を備えることを特徴とする請求項1から7いずれか1項に記載の内視鏡用光源装置。
A green light source that emits green light;
A red light source that emits red light;
A light source control unit that generates light including the first blue light, the green light, and the red light as the first illumination light, and generates light including the second blue light as the second illumination light;
The endoscope light source device according to any one of claims 1 to 7, further comprising:
請求項8に記載の内視鏡用光源装置と、
前記第1照明光または前記第2照明光が照射された観察対象を撮像して画像信号を出力する撮像部と、
前記第1照明光が照射された観察対象を撮像して得られた前記画像信号に基づいて第1画像を生成し、前記第2照明光が照射された観察対象を撮像して得られた前記画像信号に基づいて第2画像を生成する画像処理部と、
を備えることを特徴とする内視鏡システム。
An endoscope light source device according to claim 8,
An imaging unit that images an observation target irradiated with the first illumination light or the second illumination light and outputs an image signal;
The first image is generated based on the image signal obtained by imaging the observation object irradiated with the first illumination light, and the observation object irradiated with the second illumination light is imaged. An image processing unit for generating a second image based on the image signal;
An endoscope system comprising:
前記第1画像及び前記第2画像を表示する表示部を備え、
前記表示部は、前記第1画像及び前記第2画像を同時に表示することを特徴とする請求項9に記載の内視鏡システム。
A display unit for displaying the first image and the second image;
The endoscope system according to claim 9, wherein the display unit simultaneously displays the first image and the second image.
前記撮像部は、前記青色光を受光する青色画素と、前記緑色光を受光する緑色画素と、前記赤色光を受光する赤色画素とを有することを特徴とする請求項9または10に記載の内視鏡システム。   The said imaging part has a blue pixel which receives the said blue light, a green pixel which receives the said green light, and a red pixel which receives the said red light, The inside of Claim 9 or 10 characterized by the above-mentioned. Endoscopic system. 前記画像処理部は、
前記第1照明光が照射された観察対象を撮像し、前記青色画素、前記緑色画素、前記赤色画素からそれぞれ出力される青色画像信号、緑色画像信号、赤色画像信号に基づいて前記第1画像を生成し、
前記第2照明光が照射された観察対象を撮像し、前記青色画素から出力される青色画像信号に基づいて酸素飽和度を算出して前記第2画像を生成することを特徴とする請求項11に記載の内視鏡システム。
The image processing unit
The observation object irradiated with the first illumination light is imaged, and the first image is obtained based on the blue image signal, the green image signal, and the red image signal respectively output from the blue pixel, the green pixel, and the red pixel. Generate
12. The observation object irradiated with the second illumination light is imaged, oxygen saturation is calculated based on a blue image signal output from the blue pixel, and the second image is generated. The endoscope system described in 1.
前記第2照明光には、通常光と測定光とがあり、前記通常光は、前記第2青色光、前記緑色光、前記赤色光を含み、前記測定光は、前記第2青色光のみからなり、
前記画像処理部は、
前記通常光が照射された観察対象を撮像し、前記青色画素、前記緑色画素、前記赤色画素からそれぞれ出力される青色画像信号、緑色画像信号、赤色画像信号に基づいてベース画像を生成し、
前記測定光が照射された観察対象を撮像し、前記青色画素から出力される青色画像信号に基づいて前記酸素飽和度を算出し、
前記酸素飽和度に基づいて前記ベース画像を画像処理することにより前記第2画像を生成することを特徴とする請求項12に記載の内視鏡システム。
The second illumination light includes normal light and measurement light, and the normal light includes the second blue light, the green light, and the red light, and the measurement light includes only the second blue light. Become
The image processing unit
Imaging the observation object irradiated with the normal light, generating a base image based on the blue image signal, the green image signal, and the red image signal output from the blue pixel, the green pixel, and the red pixel,
Imaging the observation object irradiated with the measurement light, calculating the oxygen saturation based on a blue image signal output from the blue pixel,
The endoscope system according to claim 12, wherein the second image is generated by performing image processing on the base image based on the oxygen saturation.
前記青色画素に感応する紫色光を発する紫色光源を備え、
前記光源制御部は、前記第1照明光として、前記紫色光、前記第1青色光、前記緑色光、前記赤色光を含む光を生成させることを特徴とする請求項11から13いずれか1項に記載の内視鏡システム。
A purple light source that emits purple light sensitive to the blue pixels,
The light source control unit generates light including the violet light, the first blue light, the green light, and the red light as the first illumination light. The endoscope system described in 1.
前記第1照明光のみを観察対象に照射して、前記第1画像のみを生成する通常観察モードが実行可能である請求項9から14いずれか1項に記載の内視鏡システム。   The endoscope system according to any one of claims 9 to 14, wherein a normal observation mode in which only the first illumination light is irradiated onto an observation target and only the first image is generated can be executed.
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