JPH03242133A - Endoscope device - Google Patents

Endoscope device

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JPH03242133A
JPH03242133A JP2298450A JP29845090A JPH03242133A JP H03242133 A JPH03242133 A JP H03242133A JP 2298450 A JP2298450 A JP 2298450A JP 29845090 A JP29845090 A JP 29845090A JP H03242133 A JPH03242133 A JP H03242133A
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light
filter
image
color
infrared
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Kazunari Nakamura
一成 中村
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Olympus Optical Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To obtain the image of a wavelength area required for an invisible optical image or a living body function image without scarcely lowering the number of picture elements for video by providing a light quantity adjusting means for executing the modulation of the incident light quantity of a white light on a filter means compared with the time of photographing a regular white light image, at the time of photographing the function information image. CONSTITUTION:This device is provided with a filter means 34 having a transmission area to an incident light and plural filter areas for selecting a monochromatic light of each different wavelength from an incident white light and allowing it to be transmitted. Subsequently, at the time of photographing a function information image, the incident light quantity of the white light to a filter means 23 is modulated with a light quantity adjusting means compared with the time of photographing a regular white light image. In such a manner, living body function information, for instance, under-mucous membrane information, etc., which are difficult to obtain by a usual color image can be obtained easily, and also, the illumination light quantity of the usual image and a living body function information image can be controlled and both of them can be exposed correctly.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は、通常の白色光画像と、単色光照明にもとすく
機能情報画像との撮影が可能な内視鏡装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to an endoscope device capable of capturing normal white light images and functional information images easily under monochromatic light illumination.

[従来の技術] 近年、生体体腔内や機械的構成部品等の空洞内等に細長
の挿入部を挿入することにより、体腔内臓器等を観察し
たり、必要に応じて処置具チャンネル内に挿通した処置
具を用いて各種治療処置のできる内視鏡が広く利用され
ている。
[Prior art] In recent years, by inserting an elongated insertion section into a living body cavity or a cavity of a mechanical component, etc., it is possible to observe internal organs, etc., and to insert it into a treatment instrument channel as necessary. Endoscopes that can perform various therapeutic procedures using treatment instruments are widely used.

また、電荷結合素子(CCD)等の固体撮像素子を撮像
手段に用いた電子内視鏡も種々提案されている。
Furthermore, various electronic endoscopes using solid-state imaging devices such as charge-coupled devices (CCDs) as imaging means have been proposed.

ところで、前記電子内視鏡を用いて、被観察体をlIt
察する場合、特に生体内では患部と正常部とを見分ける
場合、微妙な色調の差を検知(認識)する必要がある。
By the way, using the electronic endoscope, the object to be observed is
When distinguishing between affected areas and normal areas in vivo, it is necessary to detect (recognize) subtle differences in color tone.

ところが、観察部位の色調の変化が微妙である場合、こ
の微妙な差を検知するには高度な知識と経験が必要とさ
れ、その上検知するまでに長時間を必要とし、また、検
知の面性意力を集中しても常に適正な判断をするのは困
難であった。
However, when the change in color tone of the observed area is subtle, detecting this subtle difference requires advanced knowledge and experience, requires a long time to detect, and is difficult to detect. It was difficult for him to always make the right decisions even when he concentrated his will power.

これに対処するに、従来は、例えば特開昭56−303
3号公報に示されるように、赤外域における生体の特異
性、例えば赤外域では色調の変化が大きくなるものもあ
ることを利用し、固体撮像素子前面に、可視光域から赤
外光域における色分離フィルタを設け、可視光域のみで
は検知が困難であった病変部位の検出を可能としていた
To deal with this, conventionally, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-303
As shown in Publication No. 3, by taking advantage of the specificity of living organisms in the infrared region, for example, the change in color tone is large in the infrared region, the front surface of the solid-state image sensor is A color separation filter was installed, making it possible to detect lesions that were difficult to detect using only visible light.

[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、前記従来例では、生体の赤外域光域にお
ける変化に注目しているので、肉眼との対応のつく可視
光域の画像の観察が困難である。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional example, since the focus is on changes in the infrared light region of the living body, it is difficult to observe images in the visible light region that correspond to the naked eye.

また、可視光域における色分離フィルタに赤外光域にお
けるフィルタを組合せると、可視光域画像と赤外光域画
像の各々の画素の低下、すなわち解像度の低下を招くと
いう問題点があり、また、時系列的に異なる波長領域の
光を入射させてカラ画像を得る面順次方式において、可
視光域から赤外光域にかけて多数のフィルタを設けると
、各々の開口率が低下するため、光量が低下し感度が低
下するという問題点がある。
Furthermore, when a color separation filter in the visible light region is combined with a filter in the infrared light region, there is a problem that the number of pixels in each of the visible light region image and the infrared light region image decreases, that is, the resolution decreases. In addition, in the field sequential method in which color images are obtained by injecting light in different wavelength ranges over time, if a large number of filters are provided from the visible light range to the infrared light range, the aperture ratio of each will decrease, resulting in a decrease in the amount of light. There is a problem that the sensitivity decreases as a result.

前記光量の低下を補信するべく光量を増大させると、同
時に撮影される白色光画像と単色光画像の撮像素子から
の出力信号に著しい差が生じ、不適切な露出となるとい
う問題点がある。
If the amount of light is increased to compensate for the decrease in the amount of light, there will be a significant difference in the output signals from the image sensor for the white light image and the monochromatic light image that are taken at the same time, resulting in inappropriate exposure. .

[発明の目的] 本発明は、これらの事情に鑑みてなされたもので、通常
の観察を同時方式の電子内視鏡で映像化可能にすると共
に、映像用の画素数をほとんど低下させることなく非可
視光像又は生体機能画像に必要とされる波長領域の画像
を得ることを特殊な4、TI入部を用いることなく実現
でき、その結果通常カラー画像では得ることが困難な例
えば粘膜上情報等生体機能情報を容易に得ることができ
、また通常画像と生体機能情報画像との照明光量を調光
できて双方の露出を適正にできるようにした内視鏡装置
を提供することを目的としている。
[Purpose of the Invention] The present invention has been made in view of these circumstances, and allows normal observation to be visualized using a simultaneous electronic endoscope, while also making it possible to visualize the image with almost no reduction in the number of pixels for imaging. It is possible to obtain images in the wavelength range required for non-visible light images or biological function images without using special 4, TI inputs, and as a result, it is possible to obtain information on the mucous membrane, etc. that is difficult to obtain with normal color images. The purpose of the present invention is to provide an endoscope device that can easily obtain biological function information and that can adjust the amount of illumination light for a normal image and a biological function information image to properly expose both images. .

[問題点を解決するための手段] 本発明は被写体の通常白色光画像と機能情報画像とが撮
影可能であり、機能情報画像と同時に白色光画像の撮影
が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、機能情報画像撮影時、前記フィルタ手段への白色
光入射光量を通常白色光画像撮影時に比べて変調を行う
光!i調整手段とを有している。
[Means for Solving the Problems] The present invention is an endoscope device capable of photographing a normal white light image and a functional information image of a subject, and capable of photographing a white light image simultaneously with the functional information image. , a filter means having a transmission region for incident light and a plurality of filter regions for transmitting monochromatic light of different wavelengths selected from the incident white light, and an amount of white light incident on the filter means when capturing a functional information image; Light modulation compared to normal white light when taking images! i adjustment means.

[作用] この構成で、白色光画像撮影時と機能情報撮影時に、フ
ィルタ手段への入射光量が各々の露出に適正な光量に調
光される。
[Function] With this configuration, the amount of light incident on the filter means is adjusted to the amount of light appropriate for each exposure when photographing a white light image and when photographing functional information.

[実施例] 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。[Example] Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図ないし第7図は本発明の第1実施例に係り、第1
図は電子内視鏡装置の構成を示すブロック図、第2図は
電子内視鏡装置の全体を示す側面図、第3図は色分離フ
ィルタのレイアラI・の−例を示す説明図、第4図は色
分離フィルタの分光透過特性の一例を示す説明図、第5
図は色分離フィルタの分光透過特性の他の例を示す説明
図、第6図は回転フィルタを示す説明図、第7図は回転
フィルタの分光透過特性を示す説明図である。
FIGS. 1 to 7 relate to the first embodiment of the present invention.
The figure is a block diagram showing the configuration of the electronic endoscope device, FIG. 2 is a side view showing the entire electronic endoscope device, FIG. Figure 4 is an explanatory diagram showing an example of the spectral transmission characteristics of a color separation filter.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing another example of spectral transmission characteristics of a color separation filter, FIG. 6 is an explanatory diagram showing a rotating filter, and FIG. 7 is an explanatory diagram showing spectral transmission characteristics of a rotating filter.

第2図に示すように、電子内視鏡1は、細長で例えば可
撓性の挿入部2を備え、この挿入部2の後端に大径の操
作部3が連設されている。前記操作部3の後端部からは
、側方に可撓性のユニバサルコード4が延設され、この
ユニバーサルコド4の先端にコネクタ5が設けられてい
る。このコネクタ5は、光源装置及び信号処理回路が内
蔵されたビデオプロセッサ6のコネクタ受け8に接続さ
れるようになっている。また、前記ビデオプロセッサ6
には、表示手段としてのカラーモニタ7が接続されるよ
うになっている。
As shown in FIG. 2, the electronic endoscope 1 includes an elongated, for example, flexible insertion section 2, and a large-diameter operation section 3 is connected to the rear end of the insertion section 2. A flexible universal cord 4 extends laterally from the rear end of the operating section 3, and a connector 5 is provided at the tip of the universal cord 4. This connector 5 is connected to a connector receiver 8 of a video processor 6 in which a light source device and a signal processing circuit are built-in. Further, the video processor 6
A color monitor 7 as a display means is connected to the .

前記挿入部2の先端側には、硬性の先端部9及びこの先
端部9に隣接する後方側に湾曲可能な湾曲部10が順次
設けられている。また、前記操作部3には、湾曲操作ノ
ブ11が設けられ、この湾曲操作ノブ11を回動操作す
ることによって、前記湾曲部10を上下/左右方向に湾
曲できるようになっている。また、前記操作部3には、
挿入部2内に設けられた処置具チャンネルに連通する挿
入口12が設けられている。
On the distal end side of the insertion section 2, a rigid distal end section 9 and a bendable section 10 adjacent to the distal end section 9 and capable of bending toward the rear side are sequentially provided. Further, the operating section 3 is provided with a bending operation knob 11, and by rotating the bending operation knob 11, the bending section 10 can be bent in the vertical/horizontal direction. Further, the operation section 3 includes:
An insertion port 12 is provided that communicates with a treatment instrument channel provided within the insertion portion 2 .

前記先端部9には、対物レンズ等からなる結像光学系2
1が設けられ、この結像光学系21の結像位置に、九−
撮像手段としての固体撮像素子22が配設されている。
The tip portion 9 is provided with an imaging optical system 2 consisting of an objective lens, etc.
1 is provided at the imaging position of this imaging optical system 21.
A solid-state image sensor 22 is provided as an imaging means.

この固体撮像素子22の前面には、第1の波長領域分離
手段としての色分離フィルタ23が設けられている。こ
の色分離フィルタ23は、例えば、第3図に示すように
、シアン(Cy)、緑(G)、黄(Ye)の各色光を透
過する色フィルタをモザイク状に配列したものである0
本実施例では、前記色分離フィルタ23の各色フィルタ
は、第4図に示すように、それぞれ、シアン(Cy)、
緑(G)2黄(Ye)の各色光を透過すると共に、赤外
波長領域の光も透過するような分光透過特性を有してい
る。尚、前記色分離フィルタ23は、第3図及び第4図
に示すものに限らず、例えば、第5図に示すように、赤
(R)、緑(G)、ず?(B)の各色光を透過すると共
に、赤外波長領域の光も透過する色フィルタをモザイク
状等に配列したものでも良い。
A color separation filter 23 as a first wavelength region separation means is provided on the front surface of the solid-state image sensor 22. The color separation filter 23 is, for example, a mosaic arrangement of color filters that transmit cyan (Cy), green (G), and yellow (Ye) color light, as shown in FIG.
In this embodiment, each of the color filters of the color separation filter 23 is cyan (Cy), cyan (Cy),
It has a spectral transmission characteristic that transmits green (G), yellow (Ye) color light, and also transmits light in the infrared wavelength region. Note that the color separation filter 23 is not limited to the one shown in FIGS. 3 and 4; for example, as shown in FIG. It is also possible to arrange color filters in a mosaic shape or the like, which transmit each color light (B) and also transmit light in the infrared wavelength region.

また、固体撮像素子22は、可視光域から赤外光域に至
る波長領域で感度を有している。前記固体撮像素子22
は、前記挿入部2及びユニバーサルコード4内に挿通さ
れコネクタ5に接続された信号線を介して、前記ビデオ
プロセッサ6内の映像信号処理回路に接続されるように
なっている。
Furthermore, the solid-state image sensor 22 has sensitivity in a wavelength range from the visible light region to the infrared light region. The solid-state image sensor 22
is connected to the video signal processing circuit in the video processor 6 via a signal line inserted into the insertion portion 2 and the universal cord 4 and connected to the connector 5.

また、前記挿入部2及びユニバーサルコード4内には、
ライトガイド24が挿通されている。このライトガイド
24の先端面は、先端部9の先端に配置され、基端部は
、コネクタ8に接続されている。そして、前記ビデオプ
ロセッサ6内の光源装置からの照明光が、前記ライトガ
イド24の基端部の入射端面に入射し、このライトガイ
ド24によって先端部9に導かれて、先端面から出射さ
れ、被観察体25に照射されるようになっている。
Furthermore, inside the insertion section 2 and the universal cord 4,
A light guide 24 is inserted. The distal end surface of the light guide 24 is disposed at the distal end of the distal end portion 9, and the proximal end portion is connected to the connector 8. Illumination light from the light source device in the video processor 6 enters the incident end surface of the proximal end of the light guide 24, is guided by the light guide 24 to the distal end 9, and is emitted from the distal end surface, The object to be observed 25 is irradiated with the light.

前記ビデオプロセッサ6内の光源装置は、電源回路30
によって電力が供給され、観察用の可視光域から赤外光
域までの波長領域の光を発光するランプ31を備えてい
る。このランプ31と前記ライトガイド24の入射端面
の間には、ランプ31の発光波長のうち可視光域の波長
のみを透過し、赤外光域の波長を吸収または反射する赤
外カットフィルタ32と、モータ33によって回転駆動
される第2の波長領域分離手段としての回転フィルタ3
4と、光路内の光束の量を調整する絞り35と、光束を
集光して前記ライI・ガイド24の入射端面に入射させ
るレンズ36とが、順次配設されている。
The light source device in the video processor 6 is connected to a power supply circuit 30.
The lamp 31 is supplied with electric power by a lamp 31 and emits light in a wavelength range from the visible light range to the infrared light range for observation. An infrared cut filter 32 is provided between the lamp 31 and the incident end face of the light guide 24, which transmits only wavelengths in the visible light range among the emission wavelengths of the lamp 31 and absorbs or reflects wavelengths in the infrared light range. , a rotary filter 3 as a second wavelength region separation means rotationally driven by a motor 33.
4, an aperture 35 for adjusting the amount of light in the optical path, and a lens 36 for condensing the light and making it enter the incident end surface of the light I guide 24 are arranged in this order.

前記回転フィルタ34は、第7図に示すように、赤外光
域を3分割した波長領域IR1、IR2。
As shown in FIG. 7, the rotating filter 34 has wavelength regions IR1 and IR2 which are divided into three infrared light regions.

IR3の光を透過するフィルタ34a、34b。Filters 34a and 34b that transmit IR3 light.

34cを、第6図に示すように、回転方向に配列して構
成されている。
34c are arranged in the rotational direction as shown in FIG.

また、前記赤外カットフィルタ32は、赤外カットフィ
ルタ駆動装置38によって、照明光路から挿脱されるよ
うになっており、回転フィルタ34は、回転フィルタ移
動装置39によって、照明光路から挿脱されるようにな
っている。また、前記モータ33は、モータドライバ4
0によって駆動及び制御されるようになっている。また
、前記絞り35は、露出制御回路41によって、制御さ
れるようになっている。
Further, the infrared cut filter 32 is inserted into and removed from the illumination optical path by an infrared cut filter driving device 38, and the rotating filter 34 is inserted into and removed from the illumination optical path by a rotary filter moving device 39. It has become so. Further, the motor 33 has a motor driver 4
0. Further, the aperture 35 is controlled by an exposure control circuit 41.

一方、前記固体撮像素子22は、ビデオプロセッサ6内
に設けられたドライバ回路42によって駆動され、被観
察体像を光電変換するようになっている。この固体撮像
素子22の出力信号は、プリアンプ43で増幅された後
、前記ビデオプロセッサ6内に設けられたプロセス回路
44に入力されるようになっている。このプロセス回路
44は、前記固体撮像素子22の出力信号に、例えば、
ホワイトバランス補正、γ補正及びマトリックス補正等
の信号処理を施し、一般のビデオ信号に変換して出力す
るようになっている。また、本実施例では、前記プロセ
ス回路44は、前記色分離フィルタ23によって被観察
体を色分離する同時方式と、前記回転フィルタ34によ
って被観察体を色分離する面順次方式の二つの方式に対
応した信号処理を行うことができるようになっている。
On the other hand, the solid-state image sensor 22 is driven by a driver circuit 42 provided in the video processor 6 to photoelectrically convert the image of the object to be observed. The output signal of the solid-state image sensor 22 is amplified by a preamplifier 43 and then input to a process circuit 44 provided within the video processor 6. This process circuit 44 applies, for example, the output signal of the solid-state image sensor 22 to
Signal processing such as white balance correction, γ correction, and matrix correction is performed, and the signal is converted into a general video signal and output. Further, in this embodiment, the process circuit 44 has two methods: a simultaneous method in which the color separation filter 23 separates the object to be observed, and a frame sequential method in which the rotary filter 34 separates the object in color. It is now possible to perform corresponding signal processing.

そして、このプロセ“ス回1144からのビデオ信号が
、カラーモニタフに入力され、このカラーモニタフによ
って被観察体像がカラー表示されるようになっている。
The video signal from this process circuit 1144 is input to a color monitor, and the image of the object to be observed is displayed in color by this color monitor.

また、ドライバ回路42による固体撮像素子22の読出
し、転送のタイミング及びシステム全体の同期信号を発
生する同期回路46が設けられ、この同期回路46によ
って、前記ドライバ回路42、モータドライバ40等の
タイミングが制御されている。
Further, a synchronization circuit 46 is provided which generates a synchronization signal for the readout and transfer timing of the solid-state image sensor 22 by the driver circuit 42 and for the entire system. controlled.

また、前記二つの方式の切換は、切り換え回路45によ
って行なわれるようになっている。この切り換え回路4
5は、前記赤外カットフィルタ駆動装置381回転フィ
ルタ移動装置3つ、露出制御回路41.プロセス回路4
4及び同期回路46を制御するようになっている。そし
て、同時方式を用いる場合には、赤外カットフィルタ3
2を照明光路に介装すると共に、回転フィルタ34を照
明光路から退避させ、適正露出となるように絞り35を
制御し、ドライバ回路42及びプロセス回路44を同時
方式に対応させる。一方、面順次方式を用いる場合には
、赤外カッI・フィルタ32を照明光路から退避させる
と共に、回転フィルタ34を照明光路に介装し、適正露
出となるように絞り35を制御し、ドライバ回FI@4
2及びプロセス回路44を面順次方式に対応させる。尚
、この場合、前記回転フィルタ34によって3分割され
た波長領域TRI 、IT’(2、TR3に、例えば、
B。
Further, switching between the two methods is performed by a switching circuit 45. This switching circuit 4
5 includes the infrared cut filter driving device 381, three rotary filter moving devices, and an exposure control circuit 41. Process circuit 4
4 and a synchronization circuit 46. When using the simultaneous method, the infrared cut filter 3
2 is interposed in the illumination optical path, the rotary filter 34 is retracted from the illumination optical path, the diaphragm 35 is controlled to achieve proper exposure, and the driver circuit 42 and process circuit 44 are made compatible with the simultaneous system. On the other hand, when using the field sequential method, the infrared filter 32 is retracted from the illumination optical path, a rotating filter 34 is inserted in the illumination optical path, the aperture 35 is controlled to achieve proper exposure, and the driver times FI@4
2 and the process circuit 44 are made compatible with the field sequential method. In this case, the wavelength range TRI, IT'(2, TR3, which is divided into three by the rotating filter 34, for example,
B.

GRの各色が割当てられ、赤外光域の被観察体像が疑似
カラー表示されることになる。
Each color of GR is assigned, and the image of the object to be observed in the infrared light region is displayed in pseudo color.

次に、以上の構成による本実施例の作用について説明す
る。
Next, the operation of this embodiment with the above configuration will be explained.

まず、可視光域の被観察体像を観察する場合には、切り
換え回路45によって同時方式が選択され、赤外カット
フィルタ32が照明光路に介装されると共に、回転フィ
ルタ34が照明光路から退避される。電源回路30から
供給された電力にて、可視光域から赤外光域に至る波長
領域の光が、ランプ31から発光され、この光は、赤外
カットフィルタ32によって赤外光域の波長がカットさ
れ、可視光域の光のみが赤外カットフィルタ32を透過
する。この赤外カットフィルタ32を透過した光は、光
路外に退避された回転フィルタ34を透過せずに、絞り
35に入射し、この絞り35によって適正露出になるよ
うに光量講整された後、レンズ36によって集光されて
、ライトガイド24に入射する。この照明光は、体腔内
に挿入された電子内視鏡1の先端部9のライトガイド3
4先端面から出射され、被観察体25に照射される。
First, when observing an object image in the visible light range, the simultaneous method is selected by the switching circuit 45, the infrared cut filter 32 is inserted in the illumination optical path, and the rotating filter 34 is retracted from the illumination optical path. be done. With the power supplied from the power supply circuit 30, light in a wavelength range from the visible light range to the infrared light range is emitted from the lamp 31, and this light is cut into wavelengths in the infrared light range by the infrared cut filter 32. The infrared cut filter 32 transmits only the light in the visible light range. The light that has passed through the infrared cut filter 32 enters the diaphragm 35 without passing through the rotating filter 34 that is retracted out of the optical path. The light is focused by the lens 36 and enters the light guide 24 . This illumination light is transmitted to the light guide 3 of the distal end 9 of the electronic endoscope 1 inserted into the body cavity.
4 is emitted from the tip surface and irradiated onto the object 25 to be observed.

前記照明光による被観察体25、例えば粘膜面からの反
射光は、結像光学系21.によって、色分離フィルタ2
3を透過した後、固体撮像素子22上に結像される。尚
、前記色分離フィルタ23は、−殻的な、Cy、G、Y
e等に色分離すると共に、赤外光域においては十分な透
過特性を有しており、また、固体撮像素子22は可視光
のみならず赤外光域にも感度を有するため、正確な色再
現を行うために、光源側に赤外カットフィルタ32を設
けている。また、図示はしないが、固体撮像素子前面に
挿脱自在に赤外カットフィルタを設けても良い、 前記色分離フィルタ23を透過し、固体撮像素子22上
に結像された被観察体像は、その色調及び明るさに応じ
た電気信号に光電変換される4、すなわち、切り換え回
路45の切換信号によって、同期回路46が同時方式に
対応した同期信号を発生し、この同期回路46のタイミ
ングでドライバ回路42によって同時方式に対応した読
み出し転送の各動作が繰返される。前記固体撮像素子2
2によって光電変換された映像信号は、プリアンプ43
で増幅され、プロセス回路44に入力される。そして、
このプロセス回路44で、色分離フィルタ23の構成と
読出しモードに合せた同時方式の信号処理が行なわれ、
−iのカラーモニタ7で観察可能なビデオ信号に変換さ
れて出力される。
The light reflected by the illumination light from the object to be observed 25, for example, the surface of the mucous membrane, is transmitted to the imaging optical system 21. By color separation filter 2
After passing through 3, an image is formed on the solid-state image sensor 22. Note that the color separation filter 23 has -shell-like Cy, G, Y
In addition to separating colors into e.g., it has sufficient transmission characteristics in the infrared light region, and since the solid-state image sensor 22 is sensitive not only to visible light but also to the infrared light region, accurate color separation is possible. In order to perform reproduction, an infrared cut filter 32 is provided on the light source side. Further, although not shown, an infrared cut filter may be provided in front of the solid-state image sensor in a removable manner. , which is photoelectrically converted into an electric signal according to its color tone and brightness. In other words, the synchronous circuit 46 generates a synchronous signal corresponding to the simultaneous method according to the switching signal of the switching circuit 45. The driver circuit 42 repeats each read and transfer operation corresponding to the simultaneous method. The solid-state image sensor 2
The video signal photoelectrically converted by 2 is sent to a preamplifier 43.
The signal is amplified and input to the process circuit 44. and,
This process circuit 44 performs simultaneous signal processing in accordance with the configuration of the color separation filter 23 and the readout mode.
-i is converted into a video signal that can be viewed on the color monitor 7 and output.

そして、カラーモニタフに、可視光域における被観察体
像が表示される。
Then, the image of the object to be observed in the visible light range is displayed on the color monitor.

一方、赤外光域の被観察体像を観察する場合には、切り
換え回B45によって面順次方式が選択され、赤外カッ
トフィルタ32が照明光路から退避されると共に、回転
フィルタ34が照明光路に介装される。ランプ31かち
可視光域から赤外光域に至る波長領域の光が発光され、
この光は、赤外カットフィルタ32を透過せずに、回転
フィルタ34に入射する。そして、この回転フィルタ3
4によって、順次IRI 、In2 、In2の波長領
域の光にされる。そして、絞り35に入射し、この絞り
35によって適正露出になるように光量調整された後、
レンズ36によって集光されて、ライトガイド24に入
射する。尚、露出制御回路41は、光路中に回転フィル
タ34が挿脱される際に絞り35が不要な動きを行なわ
ないように、予め切り換え回路45からの切換信号が入
力された時点で絞り35を制御する。
On the other hand, when observing an object image in the infrared light region, the frame sequential method is selected by the switching circuit B45, the infrared cut filter 32 is retracted from the illumination optical path, and the rotating filter 34 is moved into the illumination optical path. Intervened. The lamp 31 emits light in a wavelength range from the visible light range to the infrared light range,
This light enters the rotating filter 34 without passing through the infrared cut filter 32. And this rotating filter 3
4, the light is sequentially converted into light in the IRI, In2, and In2 wavelength ranges. Then, the light enters the aperture 35, and after the amount of light is adjusted by the aperture 35 to obtain proper exposure,
The light is focused by the lens 36 and enters the light guide 24 . Note that the exposure control circuit 41 switches the diaphragm 35 in advance when a switching signal from the switching circuit 45 is input to prevent the diaphragm 35 from making unnecessary movements when the rotary filter 34 is inserted or removed from the optical path. Control.

前記IRI 、In2 、In2の波長領域の照明光は
、ライトガイド34先端面から出射され、被観察体25
に時系列的に照射される。この照明光による被観察体2
5からの反射光は、結像光学系21によって、色分離フ
ィルタ23を透過した後、固体撮像素子22上に結像さ
れる。ここで、色分離フィルタ23の各色フィルタは、
それぞれ赤外光域において十分な透過特性を有し、また
、回転フィルタ34は赤外光域において、時系列的に色
分離しているので、前記色分離フィルタ23は、色分離
フィルタとしては機能しない、従って、固体撮像素子2
2には、回転フィルタ34によって時系列的に色分離さ
れた光により照明した光学画像が順次結像される。
The illumination light in the wavelength range of IRI, In2, and In2 is emitted from the tip surface of the light guide 34 and is directed toward the object to be observed 25.
are irradiated in chronological order. Object 2 to be observed by this illumination light
The reflected light from 5 is imaged by an imaging optical system 21 on a solid-state image sensor 22 after passing through a color separation filter 23 . Here, each color filter of the color separation filter 23 is
Each has sufficient transmission characteristics in the infrared light region, and the rotating filter 34 separates colors in time series in the infrared light region, so the color separation filter 23 does not function as a color separation filter. No, therefore, solid-state image sensor 2
2, optical images illuminated with time-series color-separated light by a rotating filter 34 are sequentially formed.

切り換え回路45の切換信号によって、同期回路46が
面順次方式に対応した同期信号を発生し、この同期回路
46のタイミングでドライバ回路42によって、面順次
方式に対応した固体撮像素子22の読み出し、転送が行
なわれ、この固体撮像素子22の映像信号は、プリアン
プ43で増幅され、プロセス回路44に入力される。こ
のプロセス回路44では、時系列的に読出されるIRl
In response to the switching signal from the switching circuit 45, the synchronization circuit 46 generates a synchronization signal compatible with the frame sequential method, and at the timing of the synchronization circuit 46, the driver circuit 42 reads out and transfers the solid-state image sensor 22 compatible with the field sequential method. The video signal from the solid-state image sensor 22 is amplified by a preamplifier 43 and input to a process circuit 44 . In this process circuit 44, IRl is read out in time series.
.

TR2,In2に対応した各信号のレベル調整を行った
後、IRl 、In2 、In2に例えばB。
After adjusting the level of each signal corresponding to TR2 and In2, for example, B is applied to IRl, In2, and In2.

G、Rの各色を割当てて合成し、一般のカラーモニタ7
で観察可能なビデオ信号に変換して出力する。そして、
カラーモニタ7に、赤外光域における被観察体像が疑似
カラー表示される。
Assign G and R colors, combine them, and use a general color monitor 7.
convert it into an observable video signal and output it. and,
On the color monitor 7, an image of the object to be observed in the infrared light region is displayed in pseudo color.

このように、本実施例によれば、可視光域と赤外光域に
おける被観察体を観察できるので、生体の体腔内観察を
行った場合、可視光域による生体粘膜表面の凹凸の変化
及び色調の違いによる一般的な内視鏡観察に加え、赤外
光域により、可視光域では検出することが不可能であっ
た粘膜下の血管走行の状態及び病変の浸潤範囲の観察が
可能になる。
As described above, according to this embodiment, the object to be observed can be observed in the visible light region and the infrared light region, so when observing the inside of a living body's body cavity, changes in the unevenness of the biological mucous membrane surface due to the visible light region and In addition to general endoscopic observation using different color tones, the infrared light range makes it possible to observe the state of submucosal blood vessels and the extent of invasion of lesions, which was impossible to detect in the visible light range. Become.

また、本実施例によれば、観察波長領域の異なる2種類
の11察が可能であると共に、固体撮像素子前面に設け
た色分離フィルタに可視カラー用。
Furthermore, according to this embodiment, it is possible to perform two types of 11 observations with different observation wavelength regions, and a color separation filter provided in front of the solid-state image sensor is used for visible colors.

赤外カラー用の専用のフィルタを設けた場合に比較して
、解像度が低下しない。
Compared to the case where a dedicated filter for infrared colors is provided, the resolution does not deteriorate.

また、回転フィルタに、同様に可視カラー用。Also for rotating filters, as well as for visible colors.

赤外カラー用のフィルタを設けた場合に比較して、開口
率が変化しないため、感度の低下がない。
Compared to the case where an infrared color filter is provided, the aperture ratio does not change, so there is no decrease in sensitivity.

また、可視カラー観察用の電子内視鏡の固体撮像素子前
面に設けられる色分離フィルタを、本実施例で用いた色
分離フィルタ23のように赤外光域も透過する透過特性
とすることにより、赤外カットフィルタが使用されてい
る一般的な光源により使用可能な電子内視鏡を、本実施
例のシステムと組合せる、すなわち、本実施例のビデオ
プロセッサ6に接続することにより、一般的な可視カラ
画像と、赤外光域におけるカラー画像の観察が可能にな
る。
Furthermore, by making the color separation filter provided in front of the solid-state image sensor of the electronic endoscope for visible color observation have a transmission characteristic that also transmits infrared light, like the color separation filter 23 used in this example. By combining an electronic endoscope that can be used with a general light source that uses an infrared cut filter with the system of this embodiment, that is, by connecting it to the video processor 6 of this embodiment, a general It becomes possible to observe visible color images and color images in the infrared light region.

尚、色分離フィルタ23を、それぞれ、IRI。Note that the color separation filters 23 are each IRI.

In2.In2の各赤外波長領域を透過すると共に、可
視光域も透過する色フィルタをモザイク状等に配列して
構成し、一方、回転フィルタ34を、R,G、B等の可
視光域を色分離するフィルタとすることにより、同時方
式にて赤外光域のカラー画像を、面順次方式にて可視光
域のカラー画像を得るようにしても良い。尚、同時方式
にて赤外光域のカラー画像を得る場合には、可視カット
フィルタにて照明光の可視光域をカットする。
In2. Color filters that transmit each infrared wavelength region of In2 and also transmit visible light are arranged in a mosaic shape, etc., and the rotating filter 34 transmits visible light such as R, G, and B. By using separate filters, a color image in the infrared light region may be obtained in a simultaneous method, and a color image in the visible light region may be obtained in a frame sequential method. Note that when obtaining a color image in the infrared light region using the simultaneous method, the visible light region of the illumination light is cut off using a visible cut filter.

また、赤外光による照明は、体腔内に挿入されるライト
ガイド24によるものに限らず、体外から生体を透過照
明するようにしても良い、この透過照明によれば、体腔
内からの落射照明に比較して、粘膜表面の反射が抑えら
れるため、より明確に、粘膜下の血管走行及び病変の浸
潤範囲の観察を行うことができる。
In addition, the illumination by infrared light is not limited to the light guide 24 inserted into the body cavity, and the living body may be illuminated from outside the body. According to this transmitted illumination, epi-illumination from inside the body cavity Since the reflection on the mucosal surface is suppressed compared to the conventional method, it is possible to more clearly observe the course of submucosal blood vessels and the infiltration range of lesions.

第8図ないし第11図は本発明の第2実施例に係り、第
8図は電子内視鏡装置の構成を示すブロック図、第9図
は色分離フィルタの分光透過特性を示す説明図、第10
図は回転フィルタを示す説明図、第11図は回転フィル
タの分光透過特性を示す謀明図である。
8 to 11 relate to a second embodiment of the present invention, FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of an electronic endoscope device, FIG. 9 is an explanatory diagram showing spectral transmission characteristics of a color separation filter, 10th
The figure is an explanatory diagram showing a rotating filter, and FIG. 11 is a schematic diagram showing the spectral transmission characteristics of the rotating filter.

本実施例では、第1実施例におけるランプ31の代わり
に、紫外光域から可視光域に至る波長領域の光を発光す
るランプ51が設けられ、赤外カットフィルタ32の代
わりに、紫外光域の波長をカットする紫外カットフィル
タ52が設けられている。また、色分離フィルタ23の
代わりに、第9図に示すように、Cy、G、Yeに色分
離すると共に紫外光域において充分な透過特性を有する
フィルタ53が設けられている。また、回転フィルタ3
4の代わりに、第11図に示すように、紫外光域を3分
割した波長領域UV1 、UV2 、UV3の光を透過
するフィルタ54a、54b、54Cを、第10図に示
すように、回転方向に配列して構成された回転フィルタ
54を設けている。
In this embodiment, instead of the lamp 31 in the first embodiment, a lamp 51 that emits light in a wavelength range from the ultraviolet light range to the visible light range is provided, and instead of the infrared cut filter 32, An ultraviolet cut filter 52 is provided to cut out wavelengths of . Moreover, instead of the color separation filter 23, as shown in FIG. 9, a filter 53 is provided which separates the colors into Cy, G, and Ye and has sufficient transmission characteristics in the ultraviolet light region. Also, rotating filter 3
4, as shown in FIG. 11, filters 54a, 54b, and 54C that transmit light in wavelength ranges UV1, UV2, and UV3, which are obtained by dividing the ultraviolet light region into three, are used, as shown in FIG. Rotary filters 54 arranged in a row are provided.

また、本実施例の固体撮像素子22は、可視光域から紫
外光域に至る波長領域で感度を有している。
Further, the solid-state image sensor 22 of this embodiment has sensitivity in a wavelength range from the visible light region to the ultraviolet light region.

その他の構成は第1実施例と同様である。The other configurations are the same as in the first embodiment.

本実施例において、可視光域の被観察体像を観察する場
合には、切り換え回i45によって同時方式が選択され
、紫外カットフィルタ52が照明光路に介装されると共
に、回転フィルタ54がIK(明光路から退避される。
In this embodiment, when observing an object image in the visible light range, the simultaneous method is selected by the switching circuit i45, the ultraviolet cut filter 52 is inserted in the illumination optical path, and the rotating filter 54 is Meikoji was evacuated.

電源回路30から供給された電力にて、可視光域から紫
外光域に至る波長領域の光が、ランプ51から発光され
、この光は、紫外カットフィルタ52によって紫外光域
の波長がカットされ、光路外に退避された回転フィルタ
54を透過せずに、絞り35に入射し、この絞り35に
よって適正露出になるように光量調整された後、レンズ
36によって集光されて、ライトガイド24に入射する
。この照明光は、体腔内に挿入された電子内視鏡1の先
端部9のライトガイド34先端面から出射され、被観察
体25に照射される。
With the power supplied from the power supply circuit 30, light in a wavelength range from the visible light range to the ultraviolet light range is emitted from the lamp 51, and the wavelength of this light in the ultraviolet light range is cut by the ultraviolet cut filter 52. The light does not pass through the rotating filter 54 which is retracted out of the optical path, and enters the diaphragm 35. After adjusting the amount of light to obtain proper exposure by the diaphragm 35, the light is condensed by the lens 36 and enters the light guide 24. do. This illumination light is emitted from the distal end surface of the light guide 34 of the distal end portion 9 of the electronic endoscope 1 inserted into the body cavity, and is irradiated onto the object 25 to be observed.

前記照明光による被観察体25、例えば粘膜面からの反
射光は、結像光学系21によって、色分離フィルタ53
を透過した後、固体撮像素7−22上に結像される。照
明光が可視光であるため、前記色分離フィルタ53は、
Cy、G、Yeに色分離する色分離フィルタとして機能
する。色分離された光学像は、固体撮像素子22で光電
変喚され、同期回路46に同期したタイミングでドライ
バ回路42により画像信号として読出される。読出され
た信号は、プリアンプ43にて増幅された後、プロセス
回路44により、同時方式の信号処理が行なわれ、一般
のビデオ信号に変換されて出力される。そして、第1実
施例と同様に、カラーモニタ7に、可視光域における被
観察体像がカラー表示される。
The light reflected by the illumination light from the object to be observed 25, for example, the mucous membrane surface, is passed through the color separation filter 53 by the imaging optical system 21.
After passing through, an image is formed on the solid-state image sensor 7-22. Since the illumination light is visible light, the color separation filter 53
It functions as a color separation filter that separates colors into Cy, G, and Ye. The color-separated optical image is photoelectrically converted by the solid-state image sensor 22 and read out as an image signal by the driver circuit 42 at a timing synchronized with the synchronization circuit 46. The read signal is amplified by a preamplifier 43, then subjected to simultaneous signal processing by a process circuit 44, converted into a general video signal, and output. Then, as in the first embodiment, the image of the object to be observed in the visible light range is displayed in color on the color monitor 7.

一方、紫外光域の被観察体像を観察する場合には、切り
換え回路45によって面順次方式が選択され、紫外カッ
トフィルタ52が照明光路から退避されると共に、回転
フィルタ54が照明光路に介装される。ランプ51から
可視光域から紫外光域に至る波長領域の光が発光され、
この光は、紫外カットフィルタ52を透過せずに、回転
フィルタ54に入射する。そして、この回転フィルタ5
4によって、順次UV1 、UV2 、UV3の波長領
域の光にされる。そして、絞り35に入射し、この絞り
35によって適正露出−になるように光量調整された後
、レンズ36によって集光されて、ライトガイド24に
入射する。尚、露出制御回路41は、光路中に回転フィ
ルタ54が挿脱される際に絞り35が不要な動きを行な
わないように、予め切り換え回路45からの切換信号が
入力された時点で絞り35を制御する。
On the other hand, when observing an object image in the ultraviolet light range, the switching circuit 45 selects the frame sequential method, the ultraviolet cut filter 52 is retracted from the illumination optical path, and the rotating filter 54 is inserted in the illumination optical path. be done. The lamp 51 emits light in a wavelength range from the visible light range to the ultraviolet light range,
This light enters the rotating filter 54 without passing through the ultraviolet cut filter 52. And this rotating filter 5
4, the light is sequentially converted into light in the UV1, UV2, and UV3 wavelength ranges. The light then enters the diaphragm 35 and is adjusted in quantity by the diaphragm 35 to achieve proper exposure.Then, the light is focused by the lens 36 and enters the light guide 24. The exposure control circuit 41 switches the diaphragm 35 in advance when a switching signal from the switching circuit 45 is input to prevent the diaphragm 35 from making unnecessary movements when the rotary filter 54 is inserted or removed from the optical path. Control.

前記UV1□UV2 、IJV3の波長領域の照明光は
、ライトガイド34先端面から出射され、被観察体25
に時系列的に照射される。この照明光による被観察体2
5からの反射光は、結像光学系21によって、色分離フ
ィルタ53を透過した後、固体撮像素子22上に結像さ
れる。ここで、色分離フィルタ53の各色フィルタは、
それぞれ紫外光域において十分な透過特性を有し、また
、回転フィルタ54は紫外光域において、時系列的に色
分離しているので、前記色分離フィルタ53は、色分離
フィルタとしては機能しない、従って、固体撮像素子2
2には、回転フィルタ54によって時系列的に色分離さ
れた光により照明した光学画像が順次結像される。
The illumination light in the UV1□UV2, IJV3 wavelength range is emitted from the tip surface of the light guide 34 and is directed toward the object to be observed 25.
are irradiated in chronological order. Object 2 to be observed by this illumination light
The reflected light from 5 is imaged by the imaging optical system 21 on the solid-state image sensor 22 after passing through the color separation filter 53 . Here, each color filter of the color separation filter 53 is
Each has sufficient transmission characteristics in the ultraviolet light range, and since the rotating filter 54 separates colors in time series in the ultraviolet light range, the color separation filter 53 does not function as a color separation filter. Therefore, the solid-state image sensor 2
2, optical images illuminated with time-series color-separated light by a rotating filter 54 are sequentially formed.

切り換え回路45の切換信号によって、同期回路46が
面順次方式に対応した同期信号を発生し、この同期回路
46に同期したタイミングでドライバ回路42により、
面順次方式に対応した固体撮像素子22の読み出しが行
なわれ、この固体撮像素子22の映像信号は、プリアン
プ43で増幅され、プロセス回路44に入力される。こ
のプロセス回路44では、時系列的に読出されるtJV
l 。
In response to the switching signal from the switching circuit 45, the synchronization circuit 46 generates a synchronization signal compatible with the field sequential system, and at the timing synchronized with this synchronization circuit 46, the driver circuit 42
The solid-state image sensor 22 compatible with the frame-sequential method is read out, and the video signal of the solid-state image sensor 22 is amplified by a preamplifier 43 and input to a process circuit 44 . In this process circuit 44, tJV is read out in time series.
l.

UV2 、UV3に対応した各信号に例えばB、GRの
各色を割当てて合成し、一般のカラーモニタ7で観察可
能なビデオ信号に変換して出力する。
For example, B and GR colors are assigned to each signal corresponding to UV2 and UV3, and the signals are combined and converted into a video signal that can be viewed on a general color monitor 7 and output.

そして、カラーモニタ7に、紫外光域における被観察体
像が疑似カラー表示される。
Then, the image of the object to be observed in the ultraviolet light range is displayed in pseudo color on the color monitor 7.

このように、本実施例によれば、可視光域と紫外光域に
おける被観察体を観察できるので、可視光域による一般
的なカラー画像と、粘膜表面の微細な凹凸が観察可能な
紫外光域のカラー画像を、第1実施例と同様に解像度及
び感度を低下させずに切換えて観察可能になる。
As described above, according to this embodiment, the object to be observed can be observed in the visible light region and the ultraviolet light region, so general color images in the visible light region and ultraviolet light that can observe minute irregularities on the surface of the mucous membrane can be obtained. As in the first embodiment, it becomes possible to switch and observe the color images of the area without reducing the resolution and sensitivity.

その他の作用及び効果は、第1実施例と同様である。Other functions and effects are similar to those of the first embodiment.

第12図ないし第17図は本発明の第3実施例に係り、
第12図は電子内視鏡装置の構成を示すブロック図、第
13図は色分離フィルタの分光透過特性を示す説明図、
第14図は回転フィルタを示す説明図、第15図はヘモ
グロビンの酸素飽和度の違いによる血液の散乱反射スペ
クトルを示ず説明図、第16図は回転フィルタの分光透
過特性を示す説明図、第17図は回転フィルタの分光透
過特性の他の例を示す説明図である。
12 to 17 relate to the third embodiment of the present invention,
FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of the electronic endoscope device, FIG. 13 is an explanatory diagram showing the spectral transmission characteristics of the color separation filter,
Fig. 14 is an explanatory diagram showing a rotating filter, Fig. 15 is an explanatory diagram showing the scattered reflection spectra of blood due to differences in oxygen saturation of hemoglobin, and Fig. 16 is an explanatory diagram showing the spectral transmission characteristics of the rotating filter. FIG. 17 is an explanatory diagram showing another example of the spectral transmission characteristics of the rotating filter.

本実施例では、色分離フィルタ23の代わりに、第13
図に示すように、Cy、G、Yeに色分離するフィルタ
63が設けられている。また、回転フィルタ34の代わ
りに、第16図に示すように、緑色光域を3分割した波
長領域G1 、 G2 、 G3の光を透過するフィル
タ64a、64b、64cを、第14図に示すように、
回転方向に配列して構成された回転フィルタ64を設け
ている。また、フィルタ駆動装置38は設けられず、本
実施例の赤外カットフィルタ32は、常に、照明光路中
に介装されている。
In this embodiment, instead of the color separation filter 23, the 13th
As shown in the figure, a filter 63 for color separation into Cy, G, and Ye is provided. Moreover, instead of the rotating filter 34, as shown in FIG. 16, filters 64a, 64b, and 64c that transmit light in wavelength regions G1, G2, and G3, which are obtained by dividing the green light region into three, are used as shown in FIG. To,
Rotary filters 64 arranged in the rotational direction are provided. Further, the filter drive device 38 is not provided, and the infrared cut filter 32 of this embodiment is always interposed in the illumination optical path.

ところで、第15図に示すように、例えば、0゜0.5
0.0,98.5 (%)のヘモグロビン酸素飽和度(
ヘモグロビン全量に対する酸化ヘモグロビンの割合: 
so2 )を持った血液の散乱反射(吸収)スペクトル
は、S02の変化に伴って、第15図に示すように変化
する。すなわち、S02の減少に伴って、2峰性の酸化
型ヘモグロビンから、569nm、586nm等を等吸
収点として、1峰性の還元型ヘモグロビンのパターンへ
変化する。前記回転フィルタ64の各フィルタ64a、
64b、64cは、それぞれ、第16図に示すように、
血液の吸光度の変化の大きい波長領域において、短波長
領域側から01 、G2 、G3の光を透過するように
なっている。
By the way, as shown in FIG. 15, for example, 0°0.5
Hemoglobin oxygen saturation of 0.0,98.5 (%) (
Ratio of oxygenated hemoglobin to total hemoglobin:
The scattered reflection (absorption) spectrum of blood with so2) changes as shown in FIG. 15 as S02 changes. That is, as S02 decreases, the pattern changes from bimodal oxidized hemoglobin to monomodal deoxyhemoglobin with isosbestic points at 569 nm, 586 nm, etc. Each filter 64a of the rotary filter 64,
64b and 64c are respectively as shown in FIG.
In the wavelength region where the absorbance of blood changes significantly, light of 01, G2, and G3 is transmitted from the short wavelength region side.

その他の構成は第1実施例と同様である。The other configurations are the same as in the first embodiment.

本実施例において、可視光域の被観察体像を観察する場
合には、切り換え回路45によって同時方式が選択され
、回転フィルタ64が照明光路がら退避される。ランプ
31から発光された光は、赤外カットフィルタ32によ
って赤外光域の波長がカットされ、光路外に退避された
回転フィルタ64を透過せずに、絞り35に入射し、こ
の絞り35によって適正露出になるように光量調整され
た後、レンズ36によって集光されて、ライトガイド2
4に入射する。この照明光は、体腔内に挿入された電子
内視鏡1の先端部9のライトガイド34先端面から出射
され、被観察体25に照射される。
In this embodiment, when observing an object image in the visible light range, the switching circuit 45 selects the simultaneous method, and the rotating filter 64 is retracted from the illumination optical path. The light emitted from the lamp 31 has wavelengths in the infrared region cut by the infrared cut filter 32, and enters the aperture 35 without passing through the rotating filter 64, which is retracted out of the optical path. After adjusting the amount of light to obtain proper exposure, the light is focused by the lens 36 and sent to the light guide 2.
4. This illumination light is emitted from the distal end surface of the light guide 34 of the distal end portion 9 of the electronic endoscope 1 inserted into the body cavity, and is irradiated onto the object 25 to be observed.

前記照明光による被観察体25、例えば粘膜面からの反
射光は、結像光学系21によって、色分離フィルタ63
を透過した後、固体撮像素子22上に結像される。この
色分離フィルタ63によって、Cy、G、Yeに色分離
された光学像は、固体撮像素子22で光電変換され、同
期回路46に同mしたタイミングでドライバ回路42に
より画像信号として読出される。読出された信号は、プ
リアンプ43にて増幅された後、プロセス回路44によ
り、同時方式の信号処理が行なわれ、一般のビデオ信号
に変換されて出力される。そして、第1実施例と同様に
、カラーモニタ7に、可視光域における被観察体像がカ
ラー表示される。
The light reflected by the illumination light from the object to be observed 25, for example, the mucous membrane surface, is passed through the color separation filter 63 by the imaging optical system 21.
After passing through, an image is formed on the solid-state image sensor 22. The optical image color-separated into Cy, G, and Ye by the color separation filter 63 is photoelectrically converted by the solid-state image sensor 22, and read out as an image signal by the driver circuit 42 at the same timing as the synchronization circuit 46. The read signal is amplified by a preamplifier 43, then subjected to simultaneous signal processing by a process circuit 44, converted into a general video signal, and output. Then, as in the first embodiment, the image of the object to be observed in the visible light range is displayed in color on the color monitor 7.

一方、切り換え回路45によって面順次方式を選択する
と、回転フィルタ64が照明光路に介装される。ランプ
3]からの光は、赤外カットフィルタ32を透過し、回
転フィルタ64に入射する。
On the other hand, when the switching circuit 45 selects the frame sequential method, a rotating filter 64 is interposed in the illumination optical path. The light from the lamp 3 passes through the infrared cut filter 32 and enters the rotating filter 64.

そして、この回転フィルタ64によって、順次G1 、
G2 、G3の波長領域の光にされる。そして、絞り3
5に入射し、この絞り35によって適正露出になるよう
に光驕調悠された後、レンズ36によって集光されて、
ライトガイド24に入射する。
Then, by this rotating filter 64, G1,
The light is converted into light in the G2 and G3 wavelength ranges. And aperture 3
5, the light is adjusted by this diaphragm 35 to achieve proper exposure, and then condensed by a lens 36.
The light enters the light guide 24.

尚、露出制御回路41は、光路中に回転フィルタ64が
挿脱される際に絞り35が不要な動きを行なわないよう
に、予め切り換え回i?845からの切換信号が人力さ
れた時点で絞り35を制御する。
It should be noted that the exposure control circuit 41 controls the switching times i? to prevent the diaphragm 35 from making unnecessary movements when the rotary filter 64 is inserted into and removed from the optical path. The aperture 35 is controlled when the switching signal from 845 is input manually.

前記G1 、G2 、G3の波長領域の照明光は、ライ
トガイド34先端而から出射され、被観察体25に時系
列的に照射される。そして、この照明光によって、SO
2の変化により、その反射特性の変化した画像が、結像
光字系21によって、色分離フィルタ63を透過した後
、固体撮像素子22」二に結像される。ここで、色分離
フィルタ63の各色フィルタは、第13図に示すような
補色型の場合、全画素にGの成分が含まれるため、全画
素からGi 、G2 、G3の各々の波長領域の映像信
号が時系列的に読出される。
The illumination light in the wavelength ranges G1, G2, and G3 is emitted from the tip of the light guide 34 and is irradiated onto the object to be observed 25 in time series. By this illumination light, SO
2, the image whose reflection characteristics have changed is transmitted through the color separation filter 63 by the imaging optical system 21, and then imaged onto the solid-state image sensor 22'. Here, when each color filter of the color separation filter 63 is a complementary color type as shown in FIG. The signals are read out in chronological order.

切り換え回路45の切換信号によって、同期回路46が
面順次方式に対応した同期信号を発生し、この同期回路
46に同期したタイミングでドライバ回路42により、
面順次方式に対応した固体撮像素子22の読み出しが行
なわれ、この固体撮像素子22の映像信号は、プリアン
プ43で増幅され、プロセス回路44に入力される。こ
のプロセス回路44では、時系列的に読出されるG1.
G2、G3に対応した各信号に例えばB、G、Rの各色
を割当てて合成し、一般のカラーモニタ7で観察可能な
ビデオ信号に変換して出力する。そして、カラーモニタ
7に、血液の吸光度の変化の大きい波長領域における被
観察体像が疑似カラー表示される。すなわち、血液の酸
素飽和度の変化が色調の変化として観察される。
In response to the switching signal from the switching circuit 45, the synchronization circuit 46 generates a synchronization signal compatible with the field sequential system, and at the timing synchronized with this synchronization circuit 46, the driver circuit 42
The solid-state image sensor 22 compatible with the frame-sequential method is read out, and the video signal of the solid-state image sensor 22 is amplified by a preamplifier 43 and input to a process circuit 44 . In this process circuit 44, G1.
For example, each color of B, G, and R is assigned to each signal corresponding to G2 and G3 and combined, converted into a video signal that can be viewed on a general color monitor 7, and output. Then, on the color monitor 7, an image of the object to be observed in a wavelength region where the change in absorbance of blood is large is displayed in pseudo color. That is, changes in blood oxygen saturation are observed as changes in color tone.

このように、本実施例によれば、可視光域による一般的
なカラー画像によって、粘膜における形態変化及び色調
の変化を観察できると共に、その粘膜上の血液の酸素飽
和度が高解像度で映像として観察可能となる。
As described above, according to this embodiment, it is possible to observe morphological changes and color tone changes in the mucous membrane using general color images in the visible light range, and the oxygen saturation of the blood on the mucous membrane can be visualized with high resolution. Observable.

尚、回転フィルタの各色フィルタとして、第17図に示
すように、血液の酸素飽和度の変化に伴い吸光度の分光
特性の変化の無いまたは少ない波長領域Go 、ROを
透過するフィルタを設け、このような分光特性の変化の
無いまたは少ない波長領域Go 、R0間の差を映像化
することにより、粘膜面の血液量を映像化することが可
能になり、潰瘍患者における潰瘍活動期、治癒期、廠痕
期の診断が可能になる。尚、前記波長領域Go 、 R
Oの被観察体像は、例えば第13図に示すような特性の
色分離フィルタ63を用いた場合、Yeに対応する画素
から得ることができる。
In addition, as shown in FIG. 17, each color filter of the rotating filter is provided with a filter that transmits wavelength ranges Go and RO in which the spectral characteristics of absorbance do not change or have little change with changes in blood oxygen saturation. By visualizing the difference between the wavelength ranges Go and R0 where there is no or little change in spectral characteristics, it is possible to visualize the blood volume on the mucosal surface, and it is possible to visualize the amount of blood on the mucosal surface, and to determine the active stage, healing stage, and It becomes possible to diagnose the scar stage. In addition, the wavelength range Go, R
The image of the object to be observed O can be obtained from the pixel corresponding to Ye when a color separation filter 63 having characteristics as shown in FIG. 13 is used, for example.

第18図ないし第20図は本発明の第4実施例に係り、
第18図はヘモグロビンの酸素飽和度の違いによる血液
の散乱反射スペクトルを示す説明図、第19図は回転フ
ィルタの分光透過特性を示す説明図、第20図は回転フ
ィルタの分光透過特性の他の例を示す説明図である。
18 to 20 relate to the fourth embodiment of the present invention,
Fig. 18 is an explanatory diagram showing the scattered reflection spectra of blood due to differences in oxygen saturation of hemoglobin, Fig. 19 is an explanatory diagram showing the spectral transmission characteristics of a rotating filter, and Fig. 20 is an explanatory diagram showing other spectral transmission characteristics of the rotating filter. It is an explanatory diagram showing an example.

本実施例は、第3実施例の回転フィルタ64の各色フィ
ルタを、第18図に示すように、可視の長波長側から近
赤外領域におけるS02変化に伴う分光特性の変化に応
じて、この変化の大きい波長領域において、短波長領域
側からR1、R2。
In this embodiment, as shown in FIG. 18, each color filter of the rotating filter 64 of the third embodiment is adjusted according to the change in spectral characteristics accompanying the change in S02 from the visible long wavelength side to the near-infrared region. In the wavelength region with large changes, R1 and R2 from the short wavelength region side.

R3の光を透過するフィルタとしたものである。This is a filter that transmits the light of R3.

尚、色分離フィルタとしては、例えば、第4図に示すよ
うな赤外光域も透過する色分離フィルタ23を用いる。
As the color separation filter, for example, a color separation filter 23 as shown in FIG. 4 which also transmits infrared light is used.

すると、前記R1、R2、R3の被観察体像は、Yeに
対応する画素から得ることができる。
Then, the images of the objects to be observed R1, R2, and R3 can be obtained from the pixels corresponding to Ye.

その他の構成2作用及び効果は、第3実施例と同様であ
る。
Other functions and effects of Structure 2 are similar to those of the third embodiment.

尚、回転フィルタの各フィルタとして、第20図に示す
ように、血液の酸素飽和度の変化に伴い吸光度の分光特
性の変化の無いまたは少ない波長領域R1、R3を透過
するフィルタを設け、このような分光特性の変化の無い
または少ない波長領域R1、R3間の差を映像1ヒする
ことにより、粘膜面の血液量を映像化することが可能に
なり、潰瘍患者における潰瘍活動期、治癒期、癲痕期の
診断が可能になる。
In addition, as shown in FIG. 20, each filter of the rotating filter is provided with a filter that transmits wavelength ranges R1 and R3 in which the spectral characteristics of absorbance do not change or change little with changes in blood oxygen saturation. By imaging the difference between the wavelength ranges R1 and R3 where there is no or little change in spectral characteristics, it is possible to visualize the blood volume on the mucosal surface, and it is possible to visualize the amount of blood on the mucosal surface, and it is possible to visualize the ulcer active phase, healing phase, and Diagnosis of the epithelial stage becomes possible.

尚、本発明は、上記各実施例に限定されず、例えば、同
時方式にて赤外光域や紫外光域等のカラー画像を、面順
次方式にて可視光域のカラー画像を得るようにしても良
く、この場合には、回転フィルタの各色フィルタは、原
色系でも良いし、補色系でも良い。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments. For example, a color image in the infrared light region, an ultraviolet light region, etc. can be obtained in a simultaneous method, and a color image in the visible light region can be obtained in a frame sequential method. In this case, each color filter of the rotating filter may be a primary color system or a complementary color system.

また、色分離フィルタの各色フィルタとして、可視光域
におけるCy、G、Ye等を透過すると共に、赤外光域
及び紫外光域にも透過特性を有するものを用い、照明光
路に挿脱自在に、赤外光域を色分離する回転フィルタと
紫外光域を色分離する回転フィルタとを設け、可視光域
、赤外光域紫外光域を選択的に観察できるようにしても
良い。
In addition, as each color filter of the color separation filter, we use filters that transmit Cy, G, Ye, etc. in the visible light range, and also have transmission characteristics in the infrared light range and ultraviolet light range, so that they can be inserted and removed from the illumination optical path. Alternatively, a rotary filter that color-separates the infrared light region and a rotary filter that color-separates the ultraviolet light region may be provided so that the visible light region, infrared light region, and ultraviolet light region can be selectively observed.

尚、撮像手段としては、内視鏡先端部に設けられた固体
撮像素子に限らず、繰作部内に設けられた固体撮像素子
や、ファイバスコープ等の接眼部に、あるいは接眼部と
交換して取付けられたテレビカメラ等であっても良い。
Note that the imaging means is not limited to the solid-state imaging device installed at the tip of the endoscope, but can also be used in the solid-state imaging device installed in the operating section, in the eyepiece of a fiberscope, or replaceable with the eyepiece. It may also be a television camera or the like installed as a camera.

[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、通常の観察を同時
方式の電子内視鏡で映像化可能にすると共に、映像用の
画素数をほとんど低下させることなく非可視光像又は生
体機能画像に必要とされる波長領域の画像を得ることを
特殊な挿入部を用いることなく実現でき、その結果通常
カラー画像では得ることが困難な例えば粘膜上情報等生
体機能情報を容易に得ることができ、また通常画像と生
体機能情報画像との照明光量を調光できて双方の露出を
適正にできるという効果がある。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, ordinary observation can be visualized using a simultaneous electronic endoscope, and non-visible light images can be created without substantially reducing the number of pixels for imaging. Alternatively, it is possible to obtain images in the wavelength range required for biological function images without using a special insertion part, and as a result, it is possible to easily obtain biological function information such as information on mucous membranes that is difficult to obtain with normal color images. Furthermore, the amount of illumination light for the normal image and the biological function information image can be adjusted, and the exposure of both images can be made appropriate.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図ないし第7図は本発明の第1実施例に係り、第1
図は電子内視鏡装置の構成を示すブロック図、第2図は
電子内視鏡装置の全体を示す側面図、第3図は色分離フ
ィルタのレイアラ)・の−例を示す説明図、第4図は色
分離フィルタの分光透過特性の一例を示す表明図、第5
図は色分離フィルタの分光透過特性の他の例を示す説明
図、第6図は回転フィルタを示す説明図、第7図は回転
フィルタの分光透過特性を示す説明図、第8図ないし第
11図は本発明の第2実施例に係り、第8図は電子内視
鏡装置の構成を示すブロック図、第9図は色分離フィル
タの分光透過特性を示す表明図、第10図は回転フィル
タを示す説明図、第11図は回転フィルタの分光透過特
性を示ず左明図、第12図ないし第17図は本発明の第
3実施例に係り、第12図は電子内視鏡装置の構成を示
すブロック図、第13図は色分離フィルタの分光透過特
性を示す説明図、第14図は回転フィルタを示す表明図
、第15図はヘモグロビンの酸素飽和度の違いによる血
液の散乱反射スペクトルを示す説明図、第16図は回転
フィルタの分光透過特性を示す説明図、第17図は回転
フィルタの分光透過特性の他の例を示ず表明図、第18
図ないし第20図は本発明の第4実施例に係り、第18
図はヘモグロビンの酸素飽和度の違いによる血液の散乱
反射スペクトルを示す説明図、第19図は回転フィルタ
の分光透過特性を示す説明図、第20図は回転フィルタ
の分光透過特性の他の例を示す説明図である。 1・・・電子内視鏡    22・・・固体撮像素子2
3・・・色分離フィルタ 31・・・ランプ32・・・
赤外カットフィルタ 34・・・回転フィルタ  42・・・ドライバ回路4
4・・・プロセス回路  45・・・切り換え回路箱3
0 23 り層畏(nm) タ皮)〒配 (nm  ) 第9 図 Σに2デ( 111+1す 640 第15図 夕層畏(nm) 第16図 汝畏(nm) ポ名殊(nm) VギW 慣@蕾2 りり瞼2
FIGS. 1 to 7 relate to the first embodiment of the present invention.
The figure is a block diagram showing the configuration of the electronic endoscope device, FIG. 2 is a side view showing the entire electronic endoscope device, FIG. Figure 4 is a representation diagram showing an example of the spectral transmission characteristics of a color separation filter.
The figures are explanatory diagrams showing other examples of spectral transmission characteristics of color separation filters, FIG. 6 is an explanatory diagram showing a rotating filter, FIG. 7 is an explanatory diagram showing spectral transmission characteristics of a rotating filter, and FIGS. 8 to 11 The figures relate to a second embodiment of the present invention; FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of an electronic endoscope device; FIG. 9 is a diagram showing the spectral transmission characteristics of a color separation filter; and FIG. 10 is a rotating filter. FIG. 11 is an explanatory diagram showing the spectral transmission characteristics of the rotating filter, and FIGS. 12 to 17 relate to the third embodiment of the present invention, and FIG. A block diagram showing the configuration, Figure 13 is an explanatory diagram showing the spectral transmission characteristics of the color separation filter, Figure 14 is a representation diagram showing the rotating filter, and Figure 15 is the scattered reflection spectrum of blood due to differences in oxygen saturation of hemoglobin. FIG. 16 is an explanatory diagram showing the spectral transmission characteristics of the rotating filter, FIG. 17 is an explanatory diagram showing other examples of the spectral transmission characteristics of the rotating filter, and FIG.
Figures 20 to 20 relate to the fourth embodiment of the present invention, and the 18th embodiment
The figure is an explanatory diagram showing the scattered reflection spectra of blood due to differences in oxygen saturation of hemoglobin, Figure 19 is an explanatory diagram showing the spectral transmission characteristics of a rotating filter, and Figure 20 is an explanatory diagram showing another example of the spectral transmission characteristics of a rotating filter. FIG. 1... Electronic endoscope 22... Solid-state image sensor 2
3... Color separation filter 31... Lamp 32...
Infrared cut filter 34... Rotating filter 42... Driver circuit 4
4... Process circuit 45... Switching circuit box 3
0 23 Ri layer fear (nm) Ta skin) distribution (nm) Fig. 9 Σ 2 de ( 111 + 1 640 Fig. 15 Evening layer fear (nm) Fig. 16 Thy fear (nm) Ponashi (nm) Vgi W custom @bud 2 ririlids 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】 被写体の通常白色光画像と機能情報画像とが撮影可能で
あり、機能情報画像と同時に白色光画像の撮影が可能な
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
域とを有するフィルタ手段と、機能情報画像撮影時、前
記フィルタ手段への白色光入射光量を通常白色光画像撮
影時に比べて変調を行う光量調整手段と を有することを特徴とする内視鏡装置。
[Scope of Claims] An endoscope device capable of photographing a normal white light image and a functional information image of a subject, and capable of photographing a white light image at the same time as the functional information image, comprising: a transmission area for incident light; a filter means having a plurality of filter regions that select and transmit monochromatic light of different wavelengths from incident white light; and a function information image capturing method; 1. An endoscope apparatus comprising a light amount adjusting means for performing comparison and modulation.
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