JPH059008B2 - - Google Patents
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- JPH059008B2 JPH059008B2 JP62013312A JP1331287A JPH059008B2 JP H059008 B2 JPH059008 B2 JP H059008B2 JP 62013312 A JP62013312 A JP 62013312A JP 1331287 A JP1331287 A JP 1331287A JP H059008 B2 JPH059008 B2 JP H059008B2
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Landscapes
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
- Endoscopes (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
Description
本発明は生体体腔内または機械的構成部品等の
空洞内を観察するために使用する内視鏡装置に関
するものである。 従来このような内視鏡においては、光学式フア
イバ束により被観察体の像を生体体腔外或いは空
洞外に導き出し、光学式フアイバの出射端面に結
像された光学像を、接眼レンズ系を介して観察し
ている。また他の方法として、上記光学式フアイ
バの代わりに内視鏡の鞘の先端位置に固体撮像装
置を設置し、この固体撮像装置の受光面に結像さ
れた光学像を電気信号に変換しリード線により生
体体腔外或いは空洞外に導き出し、必要な信号処
理を行つた後TVモニター上に表出しようとする
試みも提案されている。 上述された内視鏡においては、被観察体から得
られる情報は可視光波長領域に限定されている。
すなわち、前者は光学的に直接肉眼で像を見るの
で当然可視光波長領域外のものは観察できない
し、後者の場合固体撮像装置は赤外波長領域にも
感度を有するので赤外波長領域の像情報は検出可
能であるが、像をカラー化する場合赤外波長領域
の像情報は色バランスをとる上で邪魔になる。そ
こで、色の忠実性を上げる目的で、普通は赤外線
カツトフイルタ等で赤外波長領域の照明光は被観
察体に照射しないようにするか、あるいは、照射
しても固体撮像装置受光面には達しないようなフ
イルタを設ける必要がある。 このような内視鏡で被観察体の像を観察する場
合、特に生体内では患部と正常部とを見わけるの
に微妙な色調の差を検知しなければならない。一
般にその差を検知（認知）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
を要し、また検知の間中注意力も集中していなけ
ればならなかつた。 本発明は、上述のような欠点をなくし、患部と
正常部の識別を迅速かつ容易に行うことができる
内視鏡装置を提供することを目的とするものであ
る。 本発明の内視鏡装置は、赤外波長領域の光と可
視波長領域の光とを含む照明光で被観察体を証明
する手段と、 被観察体の内部に挿入される部分の先端に配置
され、被観察体から反射された光を受けて結像面
に被観察体像を形成する光学系と、 この光学系の結像面位置に配置され、被観察体
像を電気信号に変換する固体撮像装置と、 上記光学系と固体撮像装置との間に配置され、
被観察体から反射された光を少なくとも１つの赤
外波長領域の光と、少なくとも１つの可視波長領
域の光とに分離するフイルタと、 上記固体撮像装置から出力される上記各波長領
域の光による被観察体像を表す電気信号をそれぞ
れ記憶する複数のフレームメモリと、 これら複数のフレームメモリから順次切換えて
読み出された電気信号を受けてカラー画像の表示
を行う手段とを具えることを特徴とするものであ
る。 このように本発明においては、少なくとも１つ
の赤外波長領域の光による被観察体像を表す電気
信号と、少なくとも１つの可視波長領域の光によ
る被観察体像を表す電気信号とを合成してカラー
画像を表示するようにしたため、可視波長領域の
光による被観察体像のみを表示する場合や赤外波
長領域の光による被観察体像のみを表示する場合
に比べて正常部と患部とを色分けして表示するこ
とができ、これらを正確かつ容易に識別すること
ができる。また、赤外波長領域の光は生体粘膜を
透過して皮下組織に達し、血液に似たような組織
または血液を多量に含む組織である患部はこの赤
外波長領域の光を吸収するので生体粘膜深部の情
報をも得ることができる。すなわち、本発明にお
いては、生体粘膜表面の微細構造を観察可能な可
視波長領域の光による像と、生体粘膜の情報を得
ることが可能な赤外波長領域の光による像とを合
成して同時に観察できるので、患部と正常部とを
明確に識別することができる。 一般に知られているように、固体撮像装置は近
赤外領域に対して高感度を有している。また、照
明用光源も一般には可視波長領域よりも赤外波長
領域で多くのエネルギーを放射することが知られ
ている。したがつて、本発明による内視鏡装置を
実施する上での技術的困難はない。 さらに、本発明による内視鏡装置においては、
少なくとも１つの赤外波長領域の光によつて得ら
れた被観察体像を表す電気信号と、少なくとも１
つの可視波長領域の光による被観察体像を表す電
気信号とフレームメモリに記憶し、これらのフレ
ームメモリから順次切換えて読み出した電気信号
でカラー画像を表示するようにしたので、生体粘
膜表面の画像と粘膜深部の画像と異なる色調で表
示することができ、したがつて正常部と患部とを
明瞭に識別することができ、従来の内視鏡装置で
は検出困難な病変部の発見、観察、診断を行うこ
とができる。 次に図面にしたがつて本発明を詳細に説明す
る。 第１図ＡおよびＢは人体臓器の反射スペクトル
を示す。第１図Ａは胃のスペクトルで、ほとんど
400nｍ〜1200nｍの波長まで平らであり、その反
射率は数10％である。一方第１図Ｂは血液のスペ
クトルで、400nｍ〜1200nｍまで数％から100％
近くまで変化している。両者を比較すると、特に
赤外波長領域（800nｍ〜1200nｍ）でその差が大
きいことがわかる。例えば、胃の中に血液に似た
ような組織あるいは血液を多量に含んだようなも
のが存在し、その存在を認知しようとした場合、
近赤外波長領域で比較した方がその差がはつきり
し、その効果が著しいことは明らかである。 現状の光学的内視鏡では、人間の比視感度
（400nｍ〜700nｍ）の波長領域でのみしか観察し
て判断することができない。一方CCDの感度領
域は400nｍから1200nｍに及んでおり、近赤外波
長領域の情報を得るのに充分である。また、一般
の光源に用いられる光源ランプは、可視光よりむ
しろ近赤外波長領域の波長のエネルギーを多量に
放射している。近赤外波長領域の波長で被観察体
を照射することは、一般に用いられる赤外光カツ
トフイルタの分光特性をより長波長側に移すだけ
でよく、その技術的困難性はない。 第２図は本発明者等が開発した内視鏡装置の一
例の体腔内に挿入される部分の先端を示す。本例
は直視型であり、光源（第３図参照）からの光を
光導体１で内部に導き、照明用ガラス窓２を通し
て被観察物体を照明する。被観察物体からの反射
光を撮像用ガラス窓３を経て取り入れ、結像レン
ズ４によりCCD、BBD等の自己走査型２次元固
体撮像装置５の受光面に結像させる。この固体撮
像装置５は多数の感光素子を平面的に配列したも
のである。その出力信号をリード線束６を経て外
部へ導出する。このリード線束６には外部の発振
器（第３図参照）から固体撮像装置５を動作させ
るためのクロツク信号を供給するリード線をも含
むものである。固体撮像装置５の前方には後述す
るフイルタ４５を配置する。 光導体１およびリード線束６を鞘７内に挿入す
る。またレンズ４および固体撮像装置５は外匣８
内に配置し、これを鞘７の先端に配置する。 第３図は外部に配置される部分の一実施例の構
成を示す。鞘７の端部から突出する光導体１の入
射端面１ａと対向して光源２１を配置する。光源
２１は赤外線および可視光線を放射するもので、
ここから出た光線は光導体１の入射端面１ａに入
射し、被観察体への照明光とされる。なお光導体
１のコアは、一般に多成分のガラスでは近赤外波
長領域で減衰するので、近赤外波長領域でも減衰
しない石英等を心材に用いたフアイバを束ねたバ
ンドルを使用するのが望ましい。電流増幅器およ
びレベル検出回路を以て構成した色切換信号回路
２５を設け、フイルタ４５の青、緑および赤外の
それぞれのタイミング信号を作る。更にこのよう
な色切換信号回路の電流増幅器の出力を微分し、
レベルを揃えて発振回路２７のトリガ信号とす
る。信号切換回路２８は、撮像装置５からリード
線束６を経て外部に導出される画像信号を増幅器
２６を経て受信し、光導体１に入射する光の色の
種類に同期して各別の出力端子２８Ｂ，２８Ｇお
よび２８Ｒに供給する動作を行うものである。こ
の信号切換回路２８には半導体アナログスイツチ
等の高速動作のスイツチを用いる。発振回路２７
では色切換回路２５からのトリガ信号を受け、撮
像装置５の走査信号およびモニター用ブラウン管
３４の水平偏向回路３２および垂直偏向回路３３
への同期信号を供給する。水平偏向回路３２はモ
ニター用ブラウン管３４の青、緑および赤の各ビ
ームを水平方向に振らせるための出力増幅器で構
成し、垂直偏向回路３３はこれらのビームを垂直
方向に振らせる出力増幅器で構成する。 信号切換回路２８の出力端子２８Ｇ，２８Ｒお
よび２８Ｂからの各出力をそれぞれフレームメモ
リ３８ａ，３８ｂ，３８ｃに記憶し、これらフレ
ームメモリから順次切換えて読出した信号をモニ
ター用ブラウン管３４の緑格子、赤格子および青
格子を動作させるのに充分な電圧となるように、
緑色増幅器２９、赤色増幅器３０および青色増幅
器３１にそれぞれ供給する。 第４図は本発明のフイルタ４５の実施例を示す
図である。本例では、固体撮像装置の受光面上に
各波長選択性のあるフイルタ４５ａ，４５ｂおよ
び４５ｃを市松模様に配置し、フイルタ部分４５
ａ，４５ｂおよび４５ｃのうち少なくとも１つを
赤外波長領域にのみ透過性のあるものとする。例
えば、フイルタ部分４５ａをＲ（赤色）、４５ｂを
Ｇ（緑色）および４５ｃをIR（赤外波長領域の１
つ）と決めることもできる。固体撮像装置から得
られた信号は、既知の単板式カラーTVカメラの
信号処理と同様な処理をすることによつて、各波
長領域に応じた像信号を分離し、TV画面上に色
像を表示できる信号処理を行う。 フイルタ４５の３つの部分４５ａ，４５ｂ，４
５ｃの透過波長は上述した例以外に例えば、部分
４５ａは700nｍ〜800nｍ（赤色）、部分４１は
800nｍ〜900nｍ（赤外領域）、部分４５は600nｍ
〜700nｍ（榿色）のそれぞれの波長の光を透過
するものとすることもできる。このようなフイル
タ４５の部分の走査と同期して信号切換回路２８
を駆動し、例えば赤色部分４５ａを透過した光に
より得られる像信号を緑色出力端子２８Ｇを介し
て緑色チヤンネルに供給し、モニタ用ブラウン管
３４上で緑色像として映出させ、赤外領域部分４
５ｂを透過した光により得られる像信号を赤色出
力端子２８Ｒを経て赤色像として表示し、橙色部
分４５ｃを透過した光で得られる像信号を青色出
力端子２８Ｂを経て青色像として表示することが
できる。この場合各証照光波長領域から得られた
像信号は、必ずしもモニター用ブラウン管３４上
で同じか似たような色で表示させる必要はなく、
例えば部分４５ａに対応する出力を赤色に、部分
４５ｂのそれは青色に、部分４５ｃのそれは緑色
にそれぞれ表示することは当然考えられる。また
その組合せは多数あるが、患部と正常部との識別
が最もし易いように、これらの組合せを行えば良
い。 本発明に用いる回転フイルタの各部分は、表１
の如く種々の波長領域を設定し得る。しかしなが
ら、波長領域の組合せはこれに限られるものでは
ない。
空洞内を観察するために使用する内視鏡装置に関
するものである。 従来このような内視鏡においては、光学式フア
イバ束により被観察体の像を生体体腔外或いは空
洞外に導き出し、光学式フアイバの出射端面に結
像された光学像を、接眼レンズ系を介して観察し
ている。また他の方法として、上記光学式フアイ
バの代わりに内視鏡の鞘の先端位置に固体撮像装
置を設置し、この固体撮像装置の受光面に結像さ
れた光学像を電気信号に変換しリード線により生
体体腔外或いは空洞外に導き出し、必要な信号処
理を行つた後TVモニター上に表出しようとする
試みも提案されている。 上述された内視鏡においては、被観察体から得
られる情報は可視光波長領域に限定されている。
すなわち、前者は光学的に直接肉眼で像を見るの
で当然可視光波長領域外のものは観察できない
し、後者の場合固体撮像装置は赤外波長領域にも
感度を有するので赤外波長領域の像情報は検出可
能であるが、像をカラー化する場合赤外波長領域
の像情報は色バランスをとる上で邪魔になる。そ
こで、色の忠実性を上げる目的で、普通は赤外線
カツトフイルタ等で赤外波長領域の照明光は被観
察体に照射しないようにするか、あるいは、照射
しても固体撮像装置受光面には達しないようなフ
イルタを設ける必要がある。 このような内視鏡で被観察体の像を観察する場
合、特に生体内では患部と正常部とを見わけるの
に微妙な色調の差を検知しなければならない。一
般にその差を検知（認知）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
を要し、また検知の間中注意力も集中していなけ
ればならなかつた。 本発明は、上述のような欠点をなくし、患部と
正常部の識別を迅速かつ容易に行うことができる
内視鏡装置を提供することを目的とするものであ
る。 本発明の内視鏡装置は、赤外波長領域の光と可
視波長領域の光とを含む照明光で被観察体を証明
する手段と、 被観察体の内部に挿入される部分の先端に配置
され、被観察体から反射された光を受けて結像面
に被観察体像を形成する光学系と、 この光学系の結像面位置に配置され、被観察体
像を電気信号に変換する固体撮像装置と、 上記光学系と固体撮像装置との間に配置され、
被観察体から反射された光を少なくとも１つの赤
外波長領域の光と、少なくとも１つの可視波長領
域の光とに分離するフイルタと、 上記固体撮像装置から出力される上記各波長領
域の光による被観察体像を表す電気信号をそれぞ
れ記憶する複数のフレームメモリと、 これら複数のフレームメモリから順次切換えて
読み出された電気信号を受けてカラー画像の表示
を行う手段とを具えることを特徴とするものであ
る。 このように本発明においては、少なくとも１つ
の赤外波長領域の光による被観察体像を表す電気
信号と、少なくとも１つの可視波長領域の光によ
る被観察体像を表す電気信号とを合成してカラー
画像を表示するようにしたため、可視波長領域の
光による被観察体像のみを表示する場合や赤外波
長領域の光による被観察体像のみを表示する場合
に比べて正常部と患部とを色分けして表示するこ
とができ、これらを正確かつ容易に識別すること
ができる。また、赤外波長領域の光は生体粘膜を
透過して皮下組織に達し、血液に似たような組織
または血液を多量に含む組織である患部はこの赤
外波長領域の光を吸収するので生体粘膜深部の情
報をも得ることができる。すなわち、本発明にお
いては、生体粘膜表面の微細構造を観察可能な可
視波長領域の光による像と、生体粘膜の情報を得
ることが可能な赤外波長領域の光による像とを合
成して同時に観察できるので、患部と正常部とを
明確に識別することができる。 一般に知られているように、固体撮像装置は近
赤外領域に対して高感度を有している。また、照
明用光源も一般には可視波長領域よりも赤外波長
領域で多くのエネルギーを放射することが知られ
ている。したがつて、本発明による内視鏡装置を
実施する上での技術的困難はない。 さらに、本発明による内視鏡装置においては、
少なくとも１つの赤外波長領域の光によつて得ら
れた被観察体像を表す電気信号と、少なくとも１
つの可視波長領域の光による被観察体像を表す電
気信号とフレームメモリに記憶し、これらのフレ
ームメモリから順次切換えて読み出した電気信号
でカラー画像を表示するようにしたので、生体粘
膜表面の画像と粘膜深部の画像と異なる色調で表
示することができ、したがつて正常部と患部とを
明瞭に識別することができ、従来の内視鏡装置で
は検出困難な病変部の発見、観察、診断を行うこ
とができる。 次に図面にしたがつて本発明を詳細に説明す
る。 第１図ＡおよびＢは人体臓器の反射スペクトル
を示す。第１図Ａは胃のスペクトルで、ほとんど
400nｍ〜1200nｍの波長まで平らであり、その反
射率は数10％である。一方第１図Ｂは血液のスペ
クトルで、400nｍ〜1200nｍまで数％から100％
近くまで変化している。両者を比較すると、特に
赤外波長領域（800nｍ〜1200nｍ）でその差が大
きいことがわかる。例えば、胃の中に血液に似た
ような組織あるいは血液を多量に含んだようなも
のが存在し、その存在を認知しようとした場合、
近赤外波長領域で比較した方がその差がはつきり
し、その効果が著しいことは明らかである。 現状の光学的内視鏡では、人間の比視感度
（400nｍ〜700nｍ）の波長領域でのみしか観察し
て判断することができない。一方CCDの感度領
域は400nｍから1200nｍに及んでおり、近赤外波
長領域の情報を得るのに充分である。また、一般
の光源に用いられる光源ランプは、可視光よりむ
しろ近赤外波長領域の波長のエネルギーを多量に
放射している。近赤外波長領域の波長で被観察体
を照射することは、一般に用いられる赤外光カツ
トフイルタの分光特性をより長波長側に移すだけ
でよく、その技術的困難性はない。 第２図は本発明者等が開発した内視鏡装置の一
例の体腔内に挿入される部分の先端を示す。本例
は直視型であり、光源（第３図参照）からの光を
光導体１で内部に導き、照明用ガラス窓２を通し
て被観察物体を照明する。被観察物体からの反射
光を撮像用ガラス窓３を経て取り入れ、結像レン
ズ４によりCCD、BBD等の自己走査型２次元固
体撮像装置５の受光面に結像させる。この固体撮
像装置５は多数の感光素子を平面的に配列したも
のである。その出力信号をリード線束６を経て外
部へ導出する。このリード線束６には外部の発振
器（第３図参照）から固体撮像装置５を動作させ
るためのクロツク信号を供給するリード線をも含
むものである。固体撮像装置５の前方には後述す
るフイルタ４５を配置する。 光導体１およびリード線束６を鞘７内に挿入す
る。またレンズ４および固体撮像装置５は外匣８
内に配置し、これを鞘７の先端に配置する。 第３図は外部に配置される部分の一実施例の構
成を示す。鞘７の端部から突出する光導体１の入
射端面１ａと対向して光源２１を配置する。光源
２１は赤外線および可視光線を放射するもので、
ここから出た光線は光導体１の入射端面１ａに入
射し、被観察体への照明光とされる。なお光導体
１のコアは、一般に多成分のガラスでは近赤外波
長領域で減衰するので、近赤外波長領域でも減衰
しない石英等を心材に用いたフアイバを束ねたバ
ンドルを使用するのが望ましい。電流増幅器およ
びレベル検出回路を以て構成した色切換信号回路
２５を設け、フイルタ４５の青、緑および赤外の
それぞれのタイミング信号を作る。更にこのよう
な色切換信号回路の電流増幅器の出力を微分し、
レベルを揃えて発振回路２７のトリガ信号とす
る。信号切換回路２８は、撮像装置５からリード
線束６を経て外部に導出される画像信号を増幅器
２６を経て受信し、光導体１に入射する光の色の
種類に同期して各別の出力端子２８Ｂ，２８Ｇお
よび２８Ｒに供給する動作を行うものである。こ
の信号切換回路２８には半導体アナログスイツチ
等の高速動作のスイツチを用いる。発振回路２７
では色切換回路２５からのトリガ信号を受け、撮
像装置５の走査信号およびモニター用ブラウン管
３４の水平偏向回路３２および垂直偏向回路３３
への同期信号を供給する。水平偏向回路３２はモ
ニター用ブラウン管３４の青、緑および赤の各ビ
ームを水平方向に振らせるための出力増幅器で構
成し、垂直偏向回路３３はこれらのビームを垂直
方向に振らせる出力増幅器で構成する。 信号切換回路２８の出力端子２８Ｇ，２８Ｒお
よび２８Ｂからの各出力をそれぞれフレームメモ
リ３８ａ，３８ｂ，３８ｃに記憶し、これらフレ
ームメモリから順次切換えて読出した信号をモニ
ター用ブラウン管３４の緑格子、赤格子および青
格子を動作させるのに充分な電圧となるように、
緑色増幅器２９、赤色増幅器３０および青色増幅
器３１にそれぞれ供給する。 第４図は本発明のフイルタ４５の実施例を示す
図である。本例では、固体撮像装置の受光面上に
各波長選択性のあるフイルタ４５ａ，４５ｂおよ
び４５ｃを市松模様に配置し、フイルタ部分４５
ａ，４５ｂおよび４５ｃのうち少なくとも１つを
赤外波長領域にのみ透過性のあるものとする。例
えば、フイルタ部分４５ａをＲ（赤色）、４５ｂを
Ｇ（緑色）および４５ｃをIR（赤外波長領域の１
つ）と決めることもできる。固体撮像装置から得
られた信号は、既知の単板式カラーTVカメラの
信号処理と同様な処理をすることによつて、各波
長領域に応じた像信号を分離し、TV画面上に色
像を表示できる信号処理を行う。 フイルタ４５の３つの部分４５ａ，４５ｂ，４
５ｃの透過波長は上述した例以外に例えば、部分
４５ａは700nｍ〜800nｍ（赤色）、部分４１は
800nｍ〜900nｍ（赤外領域）、部分４５は600nｍ
〜700nｍ（榿色）のそれぞれの波長の光を透過
するものとすることもできる。このようなフイル
タ４５の部分の走査と同期して信号切換回路２８
を駆動し、例えば赤色部分４５ａを透過した光に
より得られる像信号を緑色出力端子２８Ｇを介し
て緑色チヤンネルに供給し、モニタ用ブラウン管
３４上で緑色像として映出させ、赤外領域部分４
５ｂを透過した光により得られる像信号を赤色出
力端子２８Ｒを経て赤色像として表示し、橙色部
分４５ｃを透過した光で得られる像信号を青色出
力端子２８Ｂを経て青色像として表示することが
できる。この場合各証照光波長領域から得られた
像信号は、必ずしもモニター用ブラウン管３４上
で同じか似たような色で表示させる必要はなく、
例えば部分４５ａに対応する出力を赤色に、部分
４５ｂのそれは青色に、部分４５ｃのそれは緑色
にそれぞれ表示することは当然考えられる。また
その組合せは多数あるが、患部と正常部との識別
が最もし易いように、これらの組合せを行えば良
い。 本発明に用いる回転フイルタの各部分は、表１
の如く種々の波長領域を設定し得る。しかしなが
ら、波長領域の組合せはこれに限られるものでは
ない。
【表】
第５図は第４図のフイルタ４５を組込んだ本発
明の内視鏡装置を示す図で、内視鏡鞘先端に配置
して結像レンズ４により、被観察体の像を上述し
た光学フイルタ４５を経て固体撮像装置５に入射
させる。固体撮像装置５からの信号を像幅器およ
びクランプ回路５１を経てスイツチング回路５２
に供給する。このスイツチング回路５２を固体撮
像装置駆動回路５３により同期駆動し、フイルタ
４５の各波長領域から得られた信号を順次に緑、
青および赤色チヤンネルの増幅器およびフイルタ
５４ａ，５４ｂおよび５４ｃに供給する。これら
の出力信号をそれぞれフレームメモリ５６ａ，５
６ｂ，５６ｃに記憶する。これらフレームメモリ
から順次に切換えて読出した信号をさらに信号処
理回路５５に供給し、TVモニターに適合した所
定の色信号を得ることができる。 第６図は本発明内視鏡装置に用いるフイルタの
さらに他の実施例を示す。本例のフイルタ４６の
フイルタ部分４６ａおよび４６ｂは、それぞれ赤
色像信号および緑色像信号を透過するいわゆるス
トライプフイルタ４６を構成するものとする。 第７図は第６図に示すフイルタを使用する場合
の本発明内視鏡装置に用いる光分解系の一例を示
す側面図である。この場合には、２個の固体撮像
装置５ａ，５ｂを用いる。すなわち、１つの固体
撮像装置はある特定の波長領域の像信号を、他の
固体撮像装置は他の特定のあるいは複数の波長領
域の像を得るためのもので、上記波長領域のうち
の少なくつも１つが赤外波長領域の像を得るため
のものであることを特徴とする。例えば、被観察
物体から反射しレンズを通過した光９がペンタプ
リズム１０に入射し、ダイクロイツク面１１で赤
外波長領域光が反射され、赤色光と緑色光が透過
し直進する。ダイクロイツク面１１で反射された
赤外波長領域１２はミラー面１３でふたたび反射
され、赤外線透過フイルタ４７を介して第１の固
体撮像装置５ａに入射する。ダイクロイツク面１
１を透過した光は、光透過性ブロツク１４中を通
過し、ストライプフイルタ４６のフイルタ部分４
６ａおよび４６ｂのフイルタ作用により、赤色光
および緑色光が透過し、第２の固体撮像装置５ｂ
に入射する。 第８図は第７図の光分解系を本発明内視鏡装置
の体腔内に挿入される部分に組込んだ一構成例を
示す図である。この例では被観察物体からの反射
光を撮像用ガラス窓３を経て取り入れ、結像レン
ズ４とペンタプリズム１０と、光透過性ブロツク
１４と、固体撮像装置５ａおよび５ｂによつて結
像し、光分解し、電気信号に変える。リード線束
６には、撮像装置５ａおよび５ｂからの映像信号
をとり出すためのリード線が収容されており、他
は第２図の説明に示した通りの構成をとる。 第９図は生体体腔内の正常部と患部についての
反射曲線図で、正常部の反射曲線をＡ、患部の反
射曲線をＢで示す。いまl1、l2およびl3の各赤外
波長領域を通す分光フイルタを用いて分光し、こ
れら各赤外波長領域の光によつて固体撮像装置か
ら得られる電気信号を、例えばそれぞれＲ（赤
色）、Ｇ（緑色）およびＢ（青色）の電気信号に同
期させて画像表示すると、正常部については反射
曲線Ａがほぼ平坦な軌道を描くためＲ、Ｇおよび
Ｂの反射率が一定となり、その結果混色されて白
色となる。しかし患部についてみると、反射曲線
Ｂの如き軌跡を描き波長領域l1、l2及l3における
各反射率をα、βおよびγとするとαR＋βG＋
γBの割合で混色されるため、正常な白色の表示
装置に色のついた患部の部分が明瞭に色が出て表
示される。可視域ではたとえば従来のような可視
域のＲ、ＧおよびＢのフイルタを通したとしても
反射曲線Ａと反射曲線Ｂはほとんど同じなため、
正常部と異常部の差を表示装置で識別することは
困難である。 本発明は上述した例にのみ限定されるものでは
なく、幾多の変更、変形が可能である。上述した
例では３個の波長領域の像を得る例について説明
したが、これに限定されるものではない。波長領
域を数多くとることによつてさらに多くの情報を
得ることもできる。この場合、現在普及している
TVモニターではＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）
の３原色を発光し、この混合によつて種々の色調
の像を表示しているので、これらの混合によつて
３色以上の色像を表示しても良い。以上詳述した
ように、本発明の内視鏡装置によれば、赤外波長
領域の光による被観察体の像と、可視波長領域の
光による被観察体の像とを分離して固体撮像装置
で撮像し、得られる電気信号を複数のフレームメ
モリに記憶し、これらのフレームメモリから順次
切換えて読み出した電気信号をカラー画像として
表示するようにしたので、生体粘膜表面の状態と
粘膜深部の状態とを色分けして表示することがで
き、したがつて正常部と患部とを正確、迅速かつ
容易に識別することができ、診断に対してきわめ
て有用な情報を提供することができる。
明の内視鏡装置を示す図で、内視鏡鞘先端に配置
して結像レンズ４により、被観察体の像を上述し
た光学フイルタ４５を経て固体撮像装置５に入射
させる。固体撮像装置５からの信号を像幅器およ
びクランプ回路５１を経てスイツチング回路５２
に供給する。このスイツチング回路５２を固体撮
像装置駆動回路５３により同期駆動し、フイルタ
４５の各波長領域から得られた信号を順次に緑、
青および赤色チヤンネルの増幅器およびフイルタ
５４ａ，５４ｂおよび５４ｃに供給する。これら
の出力信号をそれぞれフレームメモリ５６ａ，５
６ｂ，５６ｃに記憶する。これらフレームメモリ
から順次に切換えて読出した信号をさらに信号処
理回路５５に供給し、TVモニターに適合した所
定の色信号を得ることができる。 第６図は本発明内視鏡装置に用いるフイルタの
さらに他の実施例を示す。本例のフイルタ４６の
フイルタ部分４６ａおよび４６ｂは、それぞれ赤
色像信号および緑色像信号を透過するいわゆるス
トライプフイルタ４６を構成するものとする。 第７図は第６図に示すフイルタを使用する場合
の本発明内視鏡装置に用いる光分解系の一例を示
す側面図である。この場合には、２個の固体撮像
装置５ａ，５ｂを用いる。すなわち、１つの固体
撮像装置はある特定の波長領域の像信号を、他の
固体撮像装置は他の特定のあるいは複数の波長領
域の像を得るためのもので、上記波長領域のうち
の少なくつも１つが赤外波長領域の像を得るため
のものであることを特徴とする。例えば、被観察
物体から反射しレンズを通過した光９がペンタプ
リズム１０に入射し、ダイクロイツク面１１で赤
外波長領域光が反射され、赤色光と緑色光が透過
し直進する。ダイクロイツク面１１で反射された
赤外波長領域１２はミラー面１３でふたたび反射
され、赤外線透過フイルタ４７を介して第１の固
体撮像装置５ａに入射する。ダイクロイツク面１
１を透過した光は、光透過性ブロツク１４中を通
過し、ストライプフイルタ４６のフイルタ部分４
６ａおよび４６ｂのフイルタ作用により、赤色光
および緑色光が透過し、第２の固体撮像装置５ｂ
に入射する。 第８図は第７図の光分解系を本発明内視鏡装置
の体腔内に挿入される部分に組込んだ一構成例を
示す図である。この例では被観察物体からの反射
光を撮像用ガラス窓３を経て取り入れ、結像レン
ズ４とペンタプリズム１０と、光透過性ブロツク
１４と、固体撮像装置５ａおよび５ｂによつて結
像し、光分解し、電気信号に変える。リード線束
６には、撮像装置５ａおよび５ｂからの映像信号
をとり出すためのリード線が収容されており、他
は第２図の説明に示した通りの構成をとる。 第９図は生体体腔内の正常部と患部についての
反射曲線図で、正常部の反射曲線をＡ、患部の反
射曲線をＢで示す。いまl1、l2およびl3の各赤外
波長領域を通す分光フイルタを用いて分光し、こ
れら各赤外波長領域の光によつて固体撮像装置か
ら得られる電気信号を、例えばそれぞれＲ（赤
色）、Ｇ（緑色）およびＢ（青色）の電気信号に同
期させて画像表示すると、正常部については反射
曲線Ａがほぼ平坦な軌道を描くためＲ、Ｇおよび
Ｂの反射率が一定となり、その結果混色されて白
色となる。しかし患部についてみると、反射曲線
Ｂの如き軌跡を描き波長領域l1、l2及l3における
各反射率をα、βおよびγとするとαR＋βG＋
γBの割合で混色されるため、正常な白色の表示
装置に色のついた患部の部分が明瞭に色が出て表
示される。可視域ではたとえば従来のような可視
域のＲ、ＧおよびＢのフイルタを通したとしても
反射曲線Ａと反射曲線Ｂはほとんど同じなため、
正常部と異常部の差を表示装置で識別することは
困難である。 本発明は上述した例にのみ限定されるものでは
なく、幾多の変更、変形が可能である。上述した
例では３個の波長領域の像を得る例について説明
したが、これに限定されるものではない。波長領
域を数多くとることによつてさらに多くの情報を
得ることもできる。この場合、現在普及している
TVモニターではＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）
の３原色を発光し、この混合によつて種々の色調
の像を表示しているので、これらの混合によつて
３色以上の色像を表示しても良い。以上詳述した
ように、本発明の内視鏡装置によれば、赤外波長
領域の光による被観察体の像と、可視波長領域の
光による被観察体の像とを分離して固体撮像装置
で撮像し、得られる電気信号を複数のフレームメ
モリに記憶し、これらのフレームメモリから順次
切換えて読み出した電気信号をカラー画像として
表示するようにしたので、生体粘膜表面の状態と
粘膜深部の状態とを色分けして表示することがで
き、したがつて正常部と患部とを正確、迅速かつ
容易に識別することができ、診断に対してきわめ
て有用な情報を提供することができる。
第１図ＡおよびＢは人体臓器の反射スペクトル
の状態を示す図、第２図は本発明装置による内視
鏡装置の一例の体腔内に挿入される部分の先端を
示す断面図、第３図はそれぞれ本発明の内視鏡装
置の外部に配置される部分の構成を示す図、第４
図は本発明の内視鏡装置に使用する回転フイルタ
を示す図、第５図は第４図のフイルタを利用した
本発明の内視鏡装置の一例を示した構成図、第６
図はフイルタのさらに他の例を示した図、第７図
は第６図のフイルタを使用する場合の本発明装置
に用いる光分解系の一例を示す側面図、第８図は
第７図の光分解系を本発明装置の体腔内に挿入さ
れる部分に組込んだ一構成例を示す図、第９図は
生体体腔内の正常部と患部についての反射曲線を
示す図である。 １……光導体、２……照明用ガラス窓、３……
撮像用ガラス窓、４……結像レンズ、５，５ａ，
５ｂ……固体撮像装置、６……リード線束、６′
……固体撮像装置からの信号線、７……鞘、８…
…外匣、９……レンズを通過した光、１０……ペ
ンタプリズム、１１……ダイクロイツク面、１２
……赤外波長領域光、１３……ミラー面、１４…
…光透過性ブロツク、２１……光源、２５……色
切換信号回路、２６……増幅器、２７……発振回
路、２８……信号切換回路、２８Ｒ……赤色出力
端子、２８Ｇ……緑色出力端子、２８Ｂ……青色
出力端子、２９……緑色増幅器、３０……赤色増
幅器、３１……青色増幅器、３２……水平偏向回
路、３３……垂直偏向回路、３４……モニター用
ブラウン管、３８ａ，３８ｂ，３８ｃ……情報収
納メモリ、４０，４１，４２，４５ａ，４５ｂ，
４５ｃ，４６ａ，４６ｂ……フイルタ部分、４
５，４６，４７……フイルタ、５１……増幅器・
クランプ回路、５２……スイツチング回路、５３
……固体撮像装置駆動回路、５４ａ，５４ｂ，５
４ｃ……信号増幅器・フイルタ、５５……信号処
理回路、５６ａ，５６ｂ，５６ｃ……フレームメ
モリ。
の状態を示す図、第２図は本発明装置による内視
鏡装置の一例の体腔内に挿入される部分の先端を
示す断面図、第３図はそれぞれ本発明の内視鏡装
置の外部に配置される部分の構成を示す図、第４
図は本発明の内視鏡装置に使用する回転フイルタ
を示す図、第５図は第４図のフイルタを利用した
本発明の内視鏡装置の一例を示した構成図、第６
図はフイルタのさらに他の例を示した図、第７図
は第６図のフイルタを使用する場合の本発明装置
に用いる光分解系の一例を示す側面図、第８図は
第７図の光分解系を本発明装置の体腔内に挿入さ
れる部分に組込んだ一構成例を示す図、第９図は
生体体腔内の正常部と患部についての反射曲線を
示す図である。 １……光導体、２……照明用ガラス窓、３……
撮像用ガラス窓、４……結像レンズ、５，５ａ，
５ｂ……固体撮像装置、６……リード線束、６′
……固体撮像装置からの信号線、７……鞘、８…
…外匣、９……レンズを通過した光、１０……ペ
ンタプリズム、１１……ダイクロイツク面、１２
……赤外波長領域光、１３……ミラー面、１４…
…光透過性ブロツク、２１……光源、２５……色
切換信号回路、２６……増幅器、２７……発振回
路、２８……信号切換回路、２８Ｒ……赤色出力
端子、２８Ｇ……緑色出力端子、２８Ｂ……青色
出力端子、２９……緑色増幅器、３０……赤色増
幅器、３１……青色増幅器、３２……水平偏向回
路、３３……垂直偏向回路、３４……モニター用
ブラウン管、３８ａ，３８ｂ，３８ｃ……情報収
納メモリ、４０，４１，４２，４５ａ，４５ｂ，
４５ｃ，４６ａ，４６ｂ……フイルタ部分、４
５，４６，４７……フイルタ、５１……増幅器・
クランプ回路、５２……スイツチング回路、５３
……固体撮像装置駆動回路、５４ａ，５４ｂ，５
４ｃ……信号増幅器・フイルタ、５５……信号処
理回路、５６ａ，５６ｂ，５６ｃ……フレームメ
モリ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 赤外波長領域の光と可視波長領域の光とを含
む照明光で被観察体を照明する手段と、 被観察体の内部に挿入される部分の先端に配置
され、被観察体から反射された光を受けて結像面
に被観察体像を形成する光学系と、 この光学系の結像面位置に配置され、被観察体
像を電気信号に変換する固体撮像装置と、 上記光学系と固体撮像装置との間に配置され、
被観察体から反射された光を少なくとも１つの赤
外波長領域の光と、少なくとも１つの可視波長領
域の光とに分離するフイルタと、 上記固体撮像装置から出力される上記各波長領
域の光による被観察体像を表す電気信号をそれぞ
れ記憶する複数のフレームメモリと、 これら複数のフレームメモリから順次切換えて
読み出された電気信号を受けてカラー画像の表示
を行う手段とを具えることを特徴とする内視鏡装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62013312A JPS62174716A (ja) | 1987-01-24 | 1987-01-24 | 内視鏡装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62013312A JPS62174716A (ja) | 1987-01-24 | 1987-01-24 | 内視鏡装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7850779A Division JPS563033A (en) | 1979-06-21 | 1979-06-21 | Endoscope device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62174716A JPS62174716A (ja) | 1987-07-31 |
| JPH059008B2 true JPH059008B2 (ja) | 1993-02-03 |
Family
ID=11829653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62013312A Granted JPS62174716A (ja) | 1987-01-24 | 1987-01-24 | 内視鏡装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62174716A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2954596B2 (ja) * | 1988-02-08 | 1999-09-27 | オリンパス光学工業株式会社 | 内視鏡装置 |
| US5724152A (en) * | 1993-01-01 | 1998-03-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Image reading apparatus and image processing apparatus for reading optical information of visible and non-visible light |
| US5453611A (en) * | 1993-01-01 | 1995-09-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state image pickup device with a plurality of photoelectric conversion elements on a common semiconductor chip |
| US5648653A (en) * | 1993-10-22 | 1997-07-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical filter having alternately laminated thin layers provided on a light receiving surface of an image sensor |
| IL115291A0 (en) * | 1994-09-15 | 1995-12-31 | Gabriel Med Inc | Method and apparatus for transillumination of body members |
| US5833596A (en) * | 1995-04-14 | 1998-11-10 | Vipera Systems, Inc. | Endoscope for imaging infrared emissions within the range of 2 to 14 microns |
| US5711755A (en) * | 1995-04-14 | 1998-01-27 | Vipera Systems, Inc. | Endoscopic diagnostic systems and associated methods employing infrared radiation |
| JP6660824B2 (ja) * | 2016-06-24 | 2020-03-11 | 富士フイルム株式会社 | 内視鏡装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4965686A (ja) * | 1972-10-31 | 1974-06-25 | ||
| JPS5215189A (en) * | 1975-07-28 | 1977-02-04 | Olympus Optical Co | Endscope device for indicating color picture |
| JPS52129233A (en) * | 1976-04-22 | 1977-10-29 | Sony Corp | Image pickup equipment |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5714466Y2 (ja) * | 1975-11-18 | 1982-03-25 |
-
1987
- 1987-01-24 JP JP62013312A patent/JPS62174716A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4965686A (ja) * | 1972-10-31 | 1974-06-25 | ||
| JPS5215189A (en) * | 1975-07-28 | 1977-02-04 | Olympus Optical Co | Endscope device for indicating color picture |
| JPS52129233A (en) * | 1976-04-22 | 1977-10-29 | Sony Corp | Image pickup equipment |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62174716A (ja) | 1987-07-31 |
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