JPH01315715A

JPH01315715A - 内視鏡装置

Info

Publication number: JPH01315715A
Application number: JP63146846A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Sekiguchi; 正関口
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-06-16
Filing date: 1988-06-16
Publication date: 1989-12-20
Anticipated expiration: 2010-11-13
Also published as: JPH07104495B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は粘膜等被写体の通常白色光画像と、複数の単色
光照射にもとずくＲ能情報画像の撮影可能な内視鏡装置
に関し、特にハレーション等の不具合のない白色光画像
を機能情報画像と同時に躍影可能な内？ＪＡ鏡装置に関
ザる。

（従来の技術）異った波長の複数の単色光の照射で、例えば粘膜等被写
体の複数の単色光画像を撮影し、得られたψ色光画像情
報から被写体の異った波長に対する吸光度の差を求め画
像化することにより、被写体の機能情報、例えばヘモグ
ロビン聞、ヘモグロビンの酸素飽和度等に関する情報を
表示することが行われている。

例えば粘膜下のヘモグロビン値は２つの波長、５６９　
ｎＩｉと６５Ｏｎ１１での吸光度の差に比例するから両
波長での吸光度の差を画像化することにより、機能情報
として粘膜下のヘモグロビン１を視覚化することができ
る。同様に５６９ｎｍ、　５７７ｎｍおよび５８６ｎｎ
＋の波長で躍彰を行い、各波長での吸光度間の演算によ
りヘモグロビン酸素飽和度を求めることができる。

このように粘膜等の被写体の機能情報を得るには、それ
ぞれ異なった波長の単色光で照明された画像間で画像解
析を行い、吸光度の差の画像を求める必要がある。従来
、単色光で照明を行うため一般に、光源からライトガイ
ドまでの光路上に狭帯域のバンドパスフィルタを挿入し
、白色光から単色光を得ることが行われている。

一方、機能情報画像は被写体同一部位、同一時刻の白色
光画像と比較されることが病変部の診断ないし観察を行
ううえで重要である。このため白色光画像と単色光画像
は時系列的に連続して交互に撮影される。

（発明が解決しようとする課題）しかしながらこれを行う従来技術には次のような問題が
ある。

すなわち、狭帯域バンドパスフィルタは透過売場が少な
いためそれを補償するため光源での発光強度を高めると
、同時に搬彰される白色光画像と単色光画像のＣＯＤ等
撮像素子出力信号に著しい差が生じ、あるいは白色光画
像においてハレーションが生じる。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもの
であり、機能情報画像躍影時単色光画像ＶＡ影のための
照射光Ｅと、白色元画＠撮影のための照射元請との差を
小さくし、両画像に対するＣＣＤ等撮像索子出力信丹０
レベルを同等にし、機能情報画像と同時に撮影される白
色光画像を鮮明なものとし、機能情報画像と白色光画像
の比較の容易な内視ｖＬ装置を提供することを目的とす
るものである。

［発明の構成Ｊ（課題を解決するための手段）本発明の内？Ｊ２鏡装貿は上記目的を達成するために、 ■　入射光に対する透過領域と入射白色光からそれぞれ
異なった波長の単色光を選択して透過する複数のフィル
タ領域とを有する第１のフィルタ手段と、入射白色光を
減衰して出力する白色光減衰領域と入射光に対する透過
領域とを有する第２のフィルタ手段と、通常白色元画＠
撮影時には第１のフィルタ手段の透過領域を透過した白
色光が第２のフィルタ手段の透過領域を透過し、機能情
報画像搬影時には第１のフィルタ手段の複数のフィルタ
領域のいずれかを透過した単色光が第２のフィルタ手段
の透過ｆｎＭＡを透過し、第１のフィルタ手段の透過領
域を透過した白色光が第２のフィルタ手段の白色光減衰
領域を通るように上記第１および第２のフィルタ手段を
回転駆動させるための回転駆動手段と、機能情報画＠Ｉ
撮影時、前記第１のフィルタ手段への白色光入射強度を
通常白色光画像躍彰時に比べて強めるように光強度の変
調を行う光強度変調手段等を有することを特徴とする。

あるいは、 ■　入射光に対する透過領域と、入射白色光からそれぞ
れ異なった波長の単色光を選択して透過する複数のフィ
ルタ領域とを有するフィルタ手段と、通常白色光画像撮
影時光源からの白色光が前記フィルタ手段の透過領域に
入射し、透過し、機能情報画像撮影時前記フィルタ手段
が複数の単色光と白色光を交互に透過するようにフィル
タ手段を回転させる回転駆動手段と、機能情報画像撮影
時前記フィルタ手段フィルタ領域入射光強度を透過領域
入射光強度に比べ強めるように光強度の変調を行う光強
度変調手段等を有することを特徴とする。

（作用）上記■のように構成した内視鏡装置における機能情報側
！＆踊影時、光強度変調手段により通常白色光画像撮影
時に比べ第１のフィルタ手段への入射光強度が高められ
、回転駆動手段により第１のフィルタ手段と第２のフィ
ルタ手段とが互いに同期をとって回転させられる。被写
体の照明に用いられる第２のフィルタ手段の出力光にお
いて単色光強度と白色光強度の間には大きな差はない。

また、上記■のように構成した内視鏡装置における機能
情報画ａ撮影時、光強度変調手段により単色光照射時フ
ィルタ手段への入射光強度が高められ、白色光照射時フ
ィルタ手段への入射光強度がそれに比べて低められるよ
うに交互に光強度の変調がなされる。被写体の照明に用
いられるフィルタ手段の出力光において単色光強度と白
色光強度の間には大きな差はない。

（実施例）以下、図面を参照しながら本発明の実施例の内視鏡装置
について説明を行う。

第１図に第１の実施例の機能情報画像としてヘモグロビ
ンをおよびヘモグロビン酸素飽和度画像を表示可能な内
？Ｊ２１１１装置の光源部のブロック構成を示ず。

第２図（ａ　）および（ｂ　）に本実施例で用いる第１
のフィルタ円板１と第２のフィルタ円板２の構成を示す
。

第３図に本実施例における発光強度制御、フィルタ円板
１およびフィルタ円板２の回転駆動、フィルタ円板２の
出力光である被写体照明光の強度変化等のタイミングチ
ャートを示す。

本実施例の内視鏡装置は従来公知のように先端にＣＯＤ
の設置されたカメラ、カメラからの映像信号を入力し、
ＮＴＳＣ信号への変換、Ｒ，Ｇ。

８力ラー画像信号への変換、Ａ／Ｄ変換、画像メモリへ
の格納、読み出し、Ｄ／Ａ変換等の信号処理を行う信号
処理回路、装置全体の制御を行うＣＰＵ１１およびモニ
タＴＶ等を有する池水発明の趣旨に沿い第１図に示され
るようにフィルタ円板１および２、ステップモータ３お
よび４、フィルタコントローラ５、光源コントローラ６
、Ｘｅランプ等を含んで構成される光源部を有する。

フィルタ円板１および２がそれぞれ特許請求の範囲で述
べた第１のフィルタ手段および第２のフィルタ手段に相
当し、ステップモータ３および４とフィルタコントロー
ラ５等が回転駆動手段の主要部を構成し、光源コントロ
ーラ６が光強度変調手段の主要素に相当する。

第１図に示されるように、＞（ｅ　ランプで発光した光
は反射ミラーと集光レンズで集光され、光束が絞られた
後にライトガイドに入射する。本実施例では集光され絞
られた光束がライトガイドに入射する直前にフィルタ円
板１とフィルタ円板２が挿入設置される。

フィルタ円板１とフィルタ円板２はそれぞれステップモ
ータ３およびステップモータ４によって位置制御される
。フィルタコントローラ５はＣＩ）Ｕｌｌにより動作を
制御され、機能情報画像撮影時、後に説明される所定の
モードでステップモータ３および４をパルス駆動する。

光源コントローラ６はＣＰＵ１１に制御され、Ｘ８ラン
プ駆動電流を制御することにより発光強度を制御する。

第２図に示すように、フィルタ円板１には特許請求の範
囲で述べた透過領域に相当する素通し部分１ａと、複数
のフィルタ領域に相当する複数の狭帯域バンドパスフィ
ルタ部分１ｂ、１ｃ、１ｄおよび１ｅを有している。上
記部分１ａないし１ｅは互いに等間隔にて設けられてお
り、部分１ｂないし１ｅはそれぞれ異なった波長λ＋：
５６９ｎｌ、λｚ：５７７ｒｖ、λ：ｘ：５８６ｎｍお
よびλ４　：６５０ｒｖを有する単色光を選択透過させ
るものである。

フィルタ円板２は入射白色光を減衰させて出力するＮＤ
にュートラル・デンシティ−）フィルタ部分２ｂと素通
しの部分２ａを有する。可視光領域において平坦な分光
透過率曲線を有するＮＤフィルタ部分２、特許請求の範
囲で述べた白色光減衰領域に相当する。

部分２ｂの大きさは前記諸部分１ａないし１ｅの大きさ
に等しく、部分２ａの大きさおよび形状はフィルタ円板
１と２とを重ねたとき部分１ｂおよび１ｅが素通し部分
２ａの境界に半円をなして接するように構成されている
。

このような構成を有するフィルタ円板１および２はそれ
ぞれ第３図に示される態様にてステップモータ３および
４により駆動される。

すなわち、通常白色光画像撮影時フィルタ円板ｌｌ１ｔ
５よび２は、その索通し部分１ａおよび２ａを光束が通
る位置にあるようにフィルタコントローラ５を介しステ
ップモータ３および４により位置制御される。

一方、操作者の要求により第１図に示される機能情報画
像ボタンスイッチ８が押されると、信号がｃｐｕｉｉに
入力され、ｃｐｕｉｉから発せられた信号によりフィル
タコントローラ５が機能情報画像撮影に対応したモード
で駆動パルスを発生しこれによりステップモータ３およ
び４を駆動する。

すなわち、ｃｐｕｉｉから前記信号を受けるとまずステ
ップモータ４が駆動されフィルタ円板２が回転を開始す
る。フィルタ円板２のＮＤフィルタ部分２ｂが開口し、
光束がＮＤフィルタ部分２ｂに入射し始めると同時に、
光源コントローラ６によりＸＯランプ駆動電流は増大し
、Ｘｅランプの発光強度が増大せしめられる。

本実施例にあっては１つの画面走査を２つのフィールド
すなわち偶数フィールドと奇数フィールドとで構成する
が、ＮＯフィルタ部分２ａの開口時間は１フイールドの
走査時間１６．５１１１３に等しく設定される。

ＮＤフィルタ部分２ｂが前記開口により全開した後、フ
ィルタ円板１がフィルタ円板２とともに同期して回転を
始め以後、第３図に示されるように互いにｉ５，５ｍｓ
の間隔をおいてフィルタ部分１ｂおよび素通し部分２ａ
１フィルタ部分１Ｃおよび索通し部分２ａ１フィルタ部
分１ｄおよび索通し部分２ａ、フィルタ部分１ｅおよび
素通し部分２ａ、素通し部分１ａおよびＮＤフィルタ部
分２ｂが順次反復して開口し、波長λ１ないしλ４の単
色光および白色光の出力が行われる。各開口時間は１６
．５１１１３である。萌記開日時間および遮断時間の設
定はフィルタコントローラ５での駆動パルスの単位時間
当りの発生個数の設定を通じて行われる。

第３図に示す変化態様を有する照明光にて照明された被
写体からの反射光はＣＯＤに入射し、画像信号へと変換
される。そしてＣＯＤに蓄積された電荷は１フイ一ルド
分毎に読み出され、ＮＴＳＣ信号への変換、ＲＧＢ分離
、Ａ／Ｄ変換等の所定の信号処理を受けた侵、１フイ一
ルド分の画１象信号が白色光あるいは４つの単色光の照
明のいずれにちとすくものであるかに応じて、対応する
画像メモリに格納される。

４つの単色光画像メモリから読み出された単色光画像情
報は演算回路に入力されそこで単色光画像間の従来公知
の演算が施され、機能情報画像が構成される。

前記演算回路出力および白色光画像メモリから読み出さ
れた画像情報はデイスプレーメモリに格納され、読み出
された後Ｄ／Δ変換を受けてＣＲＴモニタ上に表示され
る。

このときＣＲＴモニタＴＶ上には機能情報画像とともに
同一時刻の同一被写体部位に関する白色光画像が表示さ
れる。

機能情報画像ボタンスイッチ８が解除されると、フィル
タ円板１およびフィルタ円板２がいずれもその素通し部
分１ａおよび２ａが開口する状態にて停止するようにフ
ィルタコントローラ５はステップモータ３および４の回
転を制御し、また光源コントローラ６はｘｅクランプ光
強度を弱め通常白色光画像撮影時の発光強度となるよう
に制御を行い、被写体には時間的に−様な強度の白色光
の照射が行われ、通常白色光画像の撮影が行われる。

以後のＣＯＤからの電荷取出しないしＣＲＴモニタＴＶ
上への表示までの信号処理の態様は、通常白色光画像表
示に対する従来公知の技術の場合と同様である。

本実施例の内ｍｓ装置は、機能情報画像撮影時同時に撮
影、表示される白色光画像においてハレーション等の不
具合の生じることはなく、鮮明な白色光画像を対比、参
照することができるから正確な＃断に寄与するものであ
る。

なお、光進行方向に対するフィルタ円板１と２の位置の
順序関係は、本実施例で述べたものとは逆に、すなわち
フィルタ円板２に光源からの光が入射し、フィルタ円板
２の出力光がフィルタ円板１に入射するように設定して
もよい。

次に本発明の第２の実施例の内視鏡装置について述べる
。

本実施例の内視鏡装置は、基本的には前記第１の実施例
の内視鏡装置からフィルタ円板２およびステップモータ
４を除いた構成を有するものである。

以下の本実施例の説明において前記実施例の内視鏡装置
と同一の構成要素は同じ符号を用いて参照される。

本実施例における）＜ｅランプの発光強度およびフィル
タ円板１の回転のタイミングチャートの態様を第４図に
示す。すなわち、通常白色光画像撮影時にはＸｅランプ
の発光強度は相対的に低い状態にあり、フィルタ円板１
は光束に対し素通し部分１ａを開口している。操作者が
機能情報画像の撮影を要求し、機能情報画像ボタンスイ
ッチ８を押づと、フィルタコントローラ５がステップモ
ータ３を駆動し、フィルタ円板１は回転を開始する。

フィルタコントローラ５によるフィルタ円板１０回転の
ｔｉ制御は、索通し部分１ａ、各フィルタ部分１ｂない
し１０開口時間および遮断時間の長さが、１フイ一ルド
期間長、ずなわち１６．５１１Ｓであるように行われる
。

第４図に示されるようにフィルタ円板１の回転に同期し
て、１ｂないし１ｅのフィルタ部分が開口しているとき
は相対的に高い強度で、また素通し部分１ａが開口する
ときには通常白色光画像撮映時発光強度に等しい相対的
に低い強度にて発光が行われるように、光量コントロー
ラ６はＸｅランプの発光強度を制御する。

この発光強度制御により、照明光の強度は各単色光と白
色光とでほぼ同一なものとされる。

機能情報画像ボタンスイッチ８が解除されると、フィル
タ円板１の素通し部分１ａが開口した状態で停止するよ
うにフィルタコントローラ５はステップモータ３の回転
を制御する。同時に、Ｘｅランプの発光強度は相対的に
低い通常白色光画像撮影時のレベルとなるように光量コ
ントローラ６により制御される。以後、通常白色光画像
の撮影が行われる。

ＣＯＤからの電ｎ読み出し以後機能情報画像表示および
通常白色光画像表示のための信号処理方法は前記第１の
実施例の場合と同様である。

本実施例によっても前記第１の実施例の場合と同様な効
果が得られる。

［発明の効果］上述してきたところから明らかなように本発明により次
のような効果が得られる。

すなわち、機能情報画像とともに、同一時刻、同一被写
体部位の白色光画像の撮影および表示を行い、しかも表
示される白色光画像はハレーション等を生ぜず、鮮明で
あり、これと機能情報画像との対比を正しく行うことが
できるようになり、正確な診断に寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の内視鏡装置の光源部に
対する構成図、第２図（ａ）は第１の実施例および第２
の実施例の内視鏡装置において用いられるフィルタ円板
１の構成図、第２図（ｂ）は第１の実施例の内視鏡装置
で用いられるフィルタ円板２の構成図、第３図は第１の
実施例の内視鏡装置における発光強度制御およびフィル
タ円板１．２に対する回転制御およびフィルタ円板２出
力光強度変化等を示すタイミングチャート、第４図は第
２の実施例の内視鏡装置における発光強度制御、フィル
タ円板１に対する回転制御およびフィルタ円板１出力光
強度変化等を示すタイミノグチ１／−トである。１ａ、２ａ・・・素通しａＩデンｌｂ　、ｌｃ　、ｌｄ　、　１ｅ・・・狭帯域バンドパ
スフィルタ部分２ｂ・・・ＮＯフィルタ部分３．４・・・ステップモータ５・・・フィルタコントローラ６・・・光源コントローラ８・・・Ｒ能情報画像ボタンスイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被写体の通常白色光画像と、機能情報画像が撮影
可能であり、機能情報画像と同時に白色光画像の撮影可
能な内視鏡装置であって、入射光に対する透過領域と入
射白色光からそれぞれ異なつた波長の単色光を選択して
透過する複数のフィルタ領域とを有する第１のフィルタ
手段と、入射白色光を減衰して出力する白色光減衰領域
と入射光に対する透過領域とを有する第２のフィルタ手
段と、通常白色光画像撮影時には第１のフィルタ手段の
透過領域を透過した白色光が第２のフィルタ手段の透過
領域を透過し、機能情報画像撮影時には第１のフィルタ
手段の複数のフィルタ領域のいずれかを透過した単色光
が第２のフィルタ手段の透過領域を透過し、第１のフィ
ルタ手段の透過領域を透過した白色光が第２のフィルタ
手段の白色光減衰領域を通るように上記第１および第２
のフィルタ手段を回転駆動させるための回転駆動手段と
、機能情報画像撮影時、前記第１のフィルタ手段への白
色光入射強度を通常白色光画像撮影時に比べて強めるよ
うに光強度の変調を行う光強度変調手段等を有すること
を特徴とする内視鏡装置。
（２）被写体の通常白色光画像と、機能情報画像が撮影
可能であり、機能情報画像と同時に白色光画像の撮影可
能な内視鏡装置であつて、入射光に対する透過領域と入
射白色光からそれぞれ異なつた波長の単色光を選択して
透過する複数のフィルタ領域とを有するフィルタ手段と
、通常白色光画像撮影時光源からの白色光が前記フィル
タ手段の透過領域に入射し、透過し、機能情報画像撮影
時前記フィルタ手段が複数の単色光と白色光を交互に透
過するようにフィルタ手段を回転させる回転駆動手段と
、機能情報画像撮影時前記フィルタ手段フィルタ領域入
射光強度を透過領域入射光強度に比べ強めるように光強
度の変調を行う光強度変調手段等を有することを特徴と
する内視鏡装置。