JPS63309237A

JPS63309237A - 内視鏡用画像処理装置

Info

Publication number: JPS63309237A
Application number: JP62145532A
Authority: JP
Inventors: Kazunari Nakamura; 一成中村
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1987-06-11
Filing date: 1987-06-11
Publication date: 1988-12-16
Anticipated expiration: 2012-08-25
Also published as: JP2643941B2; US4945409A

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】［産業上の利用分野］本発明は、体腔内等の粘膜下における血管像などが観察
できるようにした内視鏡用撮像装置に関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする問題点］近年、
電荷結像素子（ＣＯＤ）度の固体撮像索子を撮像手段に
用いた電子内視鏡（電子スコープともいう。）が種々提
案されている。

この電子内視鏡は、ファイバスコープに比べて解像度が
高く、画像の記録及び再生等が容易であり、また拡大や
２画像の比較等の画像処理が容易である等の利点を有す
る。

ところで、上記電子内視鏡により観察部位を観察して患
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。

ところが、観察部位の色調の変化が微妙であるとき、こ
の微妙な差を検出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
知の間柱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。

これに対処するに、例えば特開昭５６−３０３３号公報
には、可視領域以外の領域、例えば赤外波長領域では色
調の変化が大きくなるものもあることに着目して、少な
くとも一つの赤外波長領域を持つ分光を時系列的に導光
して被観察体を照明し、被観察体からの反射光を固体ａ
像装置に結像させた電気信号に変換し、波長領域に応じ
て電気信号を処理し、特定の色信号により波長領域の画
像を表示するようにした技術が開示されている。

この従来例によれば、可視光領域よりも赤外領域におけ
る光のほうが、生体等への浸透度が大きいという特撮を
使用して、観察部位の可視光領域による観察では困難で
あった赤外光領域などによる観察部位等の粘膜正像の観
察並びに記録を可能にしている。これは、例えば臓器粘
膜下の血管の走行状況等がより正確に観察でき、患部部
位等の決定の一助となっている。

しかしながら、上記従来例では、Ｉ！察部位において例
えば粘膜表面に近くしかも太い血管像等は検知すること
ができるが、この観察部位における粘膜表面で照明光の
反射があるため、粘膜正像の解像度が上らず、粘膜下の
細部にわたる情報を検知することが難かしかった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、観察
部位における粘膜表面での反射光を取り除き、粘膜下の
微細な血管の走行状況および病変部位を解像度良く観察
できる内視鏡用撮像装置を提供することを目的としてい
る。

［問題点を解決するための手段および作用］本発明は、
観察部位を照明する照明光を出射する光源部と、１１察
像光を光電変換して電気信号にする撮像部との少なくと
も一方に、体腔内等の粘膜下への浸透度の大きい例えば
赤外波長領域の光と、これに比べて浸達度度の小さい例
えば可視波長領域の光とに変換する光学フィルタよりな
る変換手段を設け、上記光源部、撮像部および変換手段
とによって得られるそれぞれの浸透度に応じた映像信号
を、粘膜表面における反射光を除去するために、信号差
を検出し順次映像信号処理してからＴＶモニタより映像
出力することにより、粘膜下の微細な血管の走行状況お
よび病変部を解像度良く観察できるようにしたものであ
る。

［実施例１以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は内視鏡用撮像装置の全体の構成を示す説明図、第２
図は５つの波長領域透過フィルタを備えた回転フィルタ
の正面図、第３図は回転フィルタにおける５つの波長領
域透過フィルタの透過特性を示す説明図、第４図は血液
中にあるヘモグロビンの各波長における照明光の吸収特
性を示す説明図である。

本実施例は、本発明において面順次方式を採用した電子
内視鏡用撮像装置に適用したものである。

第１図に示すように内視鏡用ＩＩ像装四１に装着される
内視！Ｊ１２は、細長で可撓性の挿入部３と、該挿入部
３の後方に設けられた図示しない操作部とからなってい
る。

前記内視鏡２の挿入部３と図示しない操作部には、照明
光を導光するライトガイド４が挿通されている。そして
、該挿入部３の先端部には、観察部位に照明光が照射さ
れて得られる観察像光を受光する対物レンズ等からなる
観察光学系５が配設され、この観察光学系５によってＷ
４察像光が結像される位置に、電荷結合素子（ＣＯＤ）
等よりなる固体１ｆｆｌ素子６が配設されるようになっ
ている。

この固体撮像素子は、信号線７ａ、７ｂを介して、後述
する内視鏡用撮像装置１の内部に接続されている。

更に、内視鏡用撮像装置１は、テレビモニタ８に接続さ
れて、観察部位が映像として出力されるようになってい
る。

次に、内視鏡用撮像装置１の構成を、内視鏡２を装着し
、かつテレビモニタ８に接続されて、観察部位が映像と
して出力されるようになっている。

次に、内視鏡用撮像装置１の構成を、内視鏡２を装着し
、かつテレビモニタ８を接続したときについて記述する
。

内視鏡用撮像装置１は、面順次方式に適合する照明光が
得られる光源部９と、映像信号処理および信号差を検出
したりするなどの制御部１０と、後述するその他とから
構成されている。

前記光源部９は、紫外光領域から可視光領域さらに赤外
光領域にかけての波長を有する照明光を発光するランプ
１１と、このランプ１１に電力を供給し、後述するレベ
ルセンス回路２０によって露出調整を受けるランプ電源
回路１２とを備えている。

このとき、ランプ１１は、例えばキセノンランプ、ハロ
ゲンランプ、ストロボランプ等が用いられるようになっ
ている。

また、前記光源部９は、同期信号発生回路２５によって
制御されるモータ駆動回路１３と、このモータ駆動回路
１３に接続されたモータ１４と、このモータ１４の回転
軸に軸着されて、前記ランプ１１と前記ライトガイド４
の内視鏡用撮像装置１の装着部側における端とを結ぶ光
軸１５に介装される回転フィルタ１６とを有している。

前記回転フィルタ１６は、第２図に示すように赤（Ｒ）
の波長領域を透過する波長領域透過フィルタ１７ｂ、青
（Ｂ）の波長領域を透過する波長領域透過フィルタ１７
Ｃ１赤外（ＩＲ）の波長領域を透過する波長領域透過フ
ィルタ１７ｄ、紫外（ＵＶ）の波長領域を透過する波長
領域透過フィルタ１７ｅを周方向に配設されるようにな
っている。

次に、前記同期信号発生回路２５によって制御されるＣ
ＯＤ駆動回路１８は、前記挿入部３の先端側に配設され
た固体撮像素子６と信号線７ａを介して接続されている
。そして、前記固体撮像素子６は、この固体撮像素子６
によって観察像光から光電変換された電気信号を増幅す
るプリアンプ回路１９に、信号１７ｂを介して接続され
ている。

前記プリアンプ回路１９は、該プリアンプ回路１９によ
って増幅された画像情報を含む電気信号の強弱を判断す
るレベルセンス回路２０に接続されている。このレベル
センス回路２０は、前記ランプ電源回路１２を制御する
ためにランプ電源回路１２に接続されている。

更に、前記レベルセンス回路２０は、映像信号処理およ
び信号差の検知等を行う制御部１０に接続されるように
なっている。

前記制御部１０は、同期信号発生回路２５によって制御
され、前記レベルセンス回路２０に接続されて映像信号
処理を行う映像信号処理回路２１と、この映像信号処理
回路２１に接続されて、同じく同期信号発生回路２５に
よって制御され、アナログ信号をディジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換回路２２とを備えている。このＡ／Ｄ変
換回路２２に後続して、前記回転フィルタ１６における
赤（Ｒ）の波長領域を透過する波長領域透過フィルタ１
７ａを介して赤（Ｒ）の波長領域における照明光を照射
して得られる観察部位の映像信号を記憶するフレームメ
モリ２３ａと、同様に緑（Ｇ）の波長領域透過フィルタ
１７ｂを介して得られる映像信号を記憶するフレームメ
モリ２３ｂと、青（Ｂ）の波長領域透過フィルタ１７ｃ
を介して得られる映像信号を記憶するフレームメモリ２
３ｃと、赤外（ＩＲ）の波長領域透過フィルタ１７ｄを
介して得られる映像信号を記憶するフレームメモリ２３
ｄと、紫外（ＬＪＶ）の波長領域透過フィルタ１７ｅを
介して得られる映像信号を記憶するフレームメモリ２３
ｅとが設けている。

前記フレームメモリ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ。

２３ｄ、２４ｅは、同期信号発生回路２５によって制御
されていて、このフレームメモリ２３ａ。

２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２４ｅのうちの任意の複数の
映像信号を指定する切換回路２６によって制御され、こ
の任意の複数の映像信号における信号差を検出するサブ
トラクション回路２４に接続されている。

更に、前記サブトラクション回路２４は、このサブトラ
クション回路２４によって信号処理された映像信号を、
ディジタル信号からアナログ信号に変換して、テレビモ
ニタ８に映像信号を出力するＤ／Ａ変換回路２７に接続
されるようになっている。

ところで、同期信号発生回路２５は、各能動回路のタイ
ミングを同期させる基準信号を発生して、内視鏡装＠１
の全体にわたって制御を行うようになっている。

このように構成された第１実施例における動作を以下に
説明する。

ランプ電源回路１２より電力を供給されて、点灯するラ
ンプ１１より出射する照明光は、光軸１５に沿って、回
転フィルタ１６に入射する。この回転フィルタ１６は、
同期信号発生回路２５から出力される基準信号が入力さ
れてモータ駆動回路１３により回転制御されるモータ１
４によって回転されて、該回転フィルタ１６の周方向に
設けられた波長領域透過フィルタ１７ａ、１７ｂ、１７
ｃ、１７ｄ、１７ｅが順次、光軸１５上に介装するよう
になる。この波長領域透過フィルタ１７ａ。

１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｅの各透過特性によって
照明光は、第３図に示すように、赤（Ｒ）。

緑（Ｇ）、青（Ｂ）、赤外（ＩＲ）、紫外（ＵＶ）のそ
れぞれの波長領域に分離される。このとき、これらの照
明光は、モータ１４によって回転される回転フィルタ１
６の回転速度に応じて、時系列的に各波長領域に分離さ
れて、光軸１５に沿ってライトガイド４の入射端面に入
射する。この時系列的に各波長領域に分離されて入射さ
れた照明光は、ライトガイド４によって導光され、この
ライトガイド４の出射端面より出射されて、図示しない
生体の体腔内等の観察部位を照明する。

このとき、各波長領域すなわち赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）、赤外（ＩＲ）、紫外（ＵＶ）に分離された各照
明光は、観察部位の表層部において反射に相違があられ
れ、殊に波長が長くなるほど観察部位の内部まで照明光
が浸達するようになる。（この度合いを以下、浸達度と
いう。）したがって、時系列的に各波長領域すなわち赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、赤外（ｒＲ）、紫外（Ｕ
Ｖ）に分離された照明光が、観察部位に照明されること
によって、それぞれの浸達度に応じた観察像光が得られ
る。

これらの時系列的に各浸達度に応じた？Ａ察像祖狩は、
観察光学系５によって、固体搬像素子６に順次、結像さ
れる。そして、この固体搬像素子６は、同期信号発生回
路２５の基準信号によって制御されるＣＯＤ駆動回路１
８により駆動制御され順次、各浸達度に応じた観察像光
を光電変換して、各浸達度に応じた画像情報を有する電
気信号として出力する。

前述した電気信号は、プリアンプ回路１９によって増幅
される。

このプリアンプ１９を介した各浸達度に応じた電気信号
は、レベルセンス回路２０によって露出が検知され、前
記ランプ電源回路１２の供給電力の調整が行なわれる。

次に、波長領域広（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）。

赤外（ＩＲ）、紫外（ＵＶ）の照明光による浸達度に応
じた画像情報を含む電気信号は、同期信号発生回路２５
の基準信号によって制御される映像信号処理回路２１に
よってγ補正、色調補正および各波長領域のゲイン補正
等の映像信号処理され、更に同期信号発生回路２５によ
って制御されるＡ／Ｄ変換回路２２により、ディジタル
信号に変換されて、順次フレームメモリ２３ａ、２３ｂ
、２３ｃ、２３ｄ、２３ｃに出力する。これは、波長領
域広（Ｒ）の照明光による浸達度に応じた画像情報を含
むディジタル信号がフレームメモリ２３ａに、同様に緑
（Ｇ）の画像情報を含むディジタル信号がフレームメモ
リ２３ｂに、青（Ｂ）の画像情報を含むディジタル信号
がフレームメモリ２３Ｃに、赤外（ＩＲ）の画像情報を
含むディジタル信号がフレームメモリ２３ｄに、紫外（
ＵＶ）の画像情報を含むディジタル信号がフレームメモ
リ２３ｅに、順次記憶される。

ところで、生体内の臓器等の内壁における観察部位の色
調で、例えば胃粘膜等を観察部位としたときの色調は、
血液中に存在するヘモグロビンによるところが大きい。

そして、このヘモグロビンの各波長における照明光の吸
収特性は、第４図に示すように波長領域によって大きく
異なっている。

第４図において、紫外（ＵＶ）から青（Ｂ）の波長領域
は、この波長領域を照明光とした場合、ヘモグロビンが
この照明光を吸収するωすなわち照明光の減衰量が大き
く、よって粘膜の表面状態の情報しか得られない。また
、赤（Ｒ）から赤外（ＩＲ）の波長領域は、ヘモグロビ
ンにおける照明光の減衰量が小さいため、粘膜表面の情
報とともに粘膜下の病変の浸潤範囲または面管像の走行
状態等の情報とが得られる。

したがって、各波長領域の照明光による浸達痕に応じた
画像情報を含むディジタル信号が、順次フレームメモリ
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ。

２３ｅに記憶されている状態で、同期信号発生回路２５
の基準信号により制御される切換回路２６の設定により
、粘膜表面の情報を含む紫外（ＵＶ）から青（Ｂ）の波
長領域の画像信号を記憶しているフレームメモリ２３ｃ
、２３ｅと、粘膜表面の情報と粘膜下の情報とを含む赤
（Ｒ）から赤外（ＩＲ）の波長領域の画像信号を記憶し
ているフレームメモリ２３ａ、２３ｄとの信号差を検知
すなわちサブトラクションを、サブトラクション回路２
４によって行うようにする。

よって、粘膜下の病変の浸潤範囲または血管像の走行状
態等の画像情報を有するディジタル信号が得られ、この
ディジタル信号をＤ／Ａ変換器２７によりアナログ信号
に変換して、テレビモニタ８に映像として出力する。

ここで、各波長領酸鼻（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、赤
外（ＩＲ）、紫外（ＬＪＶ）の映像信号の情報がそれぞ
れフレームメモリ２３ａ、２３ｂ。

２３ｃ、２３ｄ、２３ｅに記憶されているならば、前記
切換回路２６の設定により、任意の複数の波長領域にお
ける画像情報をサブトラクションすることも行なえる。

このように、本実施例によれば、各波長領域における照
明光の浸達度の違いにより、例えば生体内における臓器
等の内壁の粘膜下の病変の浸潤範囲および血管像の走行
状態等が、粘膜表面における照明光の反射の影響を受け
ることなく、解像度良く、観察部位を観察できる。

尚、波長領域が、紫外（ＵＶ）の照明光をナブトラクシ
ョンによりセリ出すことにより、ＨＭ部位における表面
の微細な情報が得られる画像を得ることができる。

また、波長領域赤外（ＩＲ）および紫外（ＬＪＶ）での
画像は、モノクロだけでなく、疑似カラーの表示も行な
える。

第５図ないし第７図は本発明における第２実施例に係り
、第５図は内視鏡用撮像装置の全体の構成を示す説明図
、第６図は３つの波長領域透過フィルタを備えた回転フ
ィルタの正面図、第７図は回転フィルタにおける３つの
波長領域透過フィルタの透過特性を示す説明図である。

本実施例は、第１実施例と同様に本発明において面順次
方式を採用した電子内視鏡用撮像装置に適用したもので
ある。

したがって、内視鏡用Ｉｌ会装置３０の第１実施例と異
なる構成を記述する。

内視鏡用撮像装置３０の内部に設けられた光源部３１は
、紫外光領域から可視光領域さらに赤外光領域にかけて
の照明光を発光するランプ１１と、このランプ１１に電
力を供給し、レベルセンス回路２０によって露出調整を
受は為ランプ電源回路１２とを備えている。

また、前記光源部３１は、同期信号発生回路２５によっ
て制御されるモータ駆動回路１３と、このモータ駆動回
路１３に接続されたモータ１４と、このモータ１４の回
転軸に軸固着されて、ランプ１１とライトガイド４の内
視鏡用撮像装置１の装着部側における端とを結ぶ光軸１
５に介装される回転フィルタ３２と、同期信号発生回路
２５によってｔａｍされ、切換回路３３の設定によるフ
ィルタ介装手段３４と、このフィルタ介装手段３４によ
り光軸１５に介装され、赤外波長領域の照明光をカット
する赤外カットフィルタ３５とを有するようになってい
る。

前記回転フィルタ３２は、第６図に示すように緑（Ｇ）
の波長領域に透過特性を有する波長領域透過フィルタ３
６ａ１青（Ｂ）の波長領域に透過特性を有する波長領域
透過フィルタ３６ｂ、赤および赤外（Ｒ＋ＩＲ）の波長
領域に透過特性を有づる波長領域透過フィルタ３６Ｇが
、周方向に配設されている。

また、映像信号処理および信号差の検知等を行う制御部
３７は、前記回転フィルタ３２における緑（Ｇ）の波長
領域に透過特性を有する波長領域透過フィルタ３６ａを
介して、緑（Ｇ）の波長領域における照明光を照射して
得られる観察部位の映像信号を記憶するフレームメモリ
３８ａと、同様に青（Ｂ）の波長領域透過フィルタ３６
ｂを介して得られる映像信号を記憶するフレームメモリ
３８ｂと、赤および赤外（Ｒ＋ＩＲ）の波長領域透過フ
ィルタ３６ｃを介して得られる映像信号を記１ｉｊるフ
レームメモリ３８ｃとをそれぞれ備えている。

その他の第２実施例における構成は、第１実施例と同様
である。

このように構成された第２実施例の動作を以下に説明す
る。

まず、切換回路３３によりフィルタ弁袋手段３４Ｉｆ−
動作し、赤外カットフィルタ３５が光軸１５から逸脱し
た場合について説明する。

ランプ１１より出射する照明光は、光軸１５に沿って回
転フィルタ３２に入射する。この回転フィルタ３２は、
モータ１４により回転駆動されて、該回転フィルタ３２
の周方向に設けられた波長領域透過フィルタ３６ａ、３
６ｂ、３６ｃが順次、光軸１５上に介装するようになる
。この波長領域透過フィルタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃの
各透過特性によって、前記照明光は、第７図に示すよう
に、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、赤および赤外（Ｒ＋ＩＲ）の
それぞれの波長領域の照明光に分離される。このとき、
これらの照明光は、回転フィルタ３２の回転速度に応じ
て、時系列的に各波長領域に分離されて、光軸１５に沿
って、ライトガイド４の入射端面に入射し、ライトガイ
ド４により導光され、このライトガイド４の出射端面よ
り出射し、図示しない生体の体腔内等の観察部位を照明
する。

このとき、各波長領域すなわち緑（Ｇ）、青（Ｂ）、赤
および赤外（Ｒ＋ＩＲ）のそれぞれの照明光に応じて、
観察部位における粘膜表面層への浸達度に相違がおこる
。ずなわら、波長が長い赤外（ＩＲ）波長領域の照明光
が青（Ｂ）波長領域の照明光に比べて浸達度が大きくな
る。

したがって、時系列的に緑（Ｇ）、青（Ｂ）。

赤および赤外（Ｒ＋［Ｒ）に応じた、浸達度の異なる観
察像光が得られる。

これらの観察像光は、観察光学系５によって固体撮像素
子６に結像され、この固体撮像素子６より、各浸達度に
応じた観察像光の画像情報を有する電気信号として出力
される。

前記各電気信号は、プリアンプ回路１９により増幅され
、ランプ電源回路１２に信号を送って露出調整を行うレ
ベルセンス回路２０を介して、映像信号処理回路２１に
よりγ補正、色調補正および各波長領域のゲイン補正等
の映像信号処理され、更にＡ／Ｄ変換回路２２によって
、ディジタル信号に変換される。

そして、波長領域縁（Ｇ）の照明光による浸達度に応じ
た画像情報を含むディジタル信号がフレームメモリ３８
ａに、同様に青（Ｂ）の画像情報を含むディジタル信号
がフレームメ毛り３８ｂに、赤および赤外（Ｒ＋ＩＲ）
の画像情報を含むディジタル信号がフレームメモリ３８
ｃに、順次記憶される。

ところで、第１実施例同様に、例えば胃粘膜等を観察部
位としたときの色調は、第４図に示すような各波長にお
ける照明光の吸収特性が異なる血液中のヘモグロビンに
よるところが大きい。

したがって、各波長領域の照明光による浸達度に応じた
画像情報を含むディジタル信号が、順次フレームメモリ
３８ａ、３８ｂ、３８ｃに記憶されている状態で、同期
信号発生回路２５の基準信号により制御される切換回路
３３の設定により、粘膜表面の情報を主に含む青（Ｂ）
の波長領域の画像信号を記憶しているフレームメモリ３
８ｂと、粘膜表面と粘膜下との情報を共に含む赤および
赤外（Ｒ＋ＩＲ）の波長領域の画像信号を記憶している
フレームメモリ３８ｃとのサブトラクションを、サブト
ラクション回路２４によって回路２４によって行うよう
にする。

よって、粘膜下の情報づなわち病変の浸潤範囲または血
管像の走行状態等の画像情報を有するディジタル信号が
得られる。

更に、上記ディジタル信号をＤ／Ａ変換器２７によりア
ナログ信号に変換して、テレビモニタ８に映像として出
力する。

次に、切換回路３３によりフィルタ介装手段３４が動作
し、赤外カットフィルタ３５が光軸１５に介装した場合
について説明する。

ランプ１１より出射する照明光は、回転フィルタ３２に
設けられた波長領域透過フィルタ３６ａ。

３６ｂ、３６ｃの各透過特性により、それぞれ緑（Ｇ）
、青（Ｂ）、赤および赤外（Ｒ＋ＩＲ）の波長領域の照
明光に分離される。

更に、前記回転フィルタ３２の前方にあって、光軸１５
に介装されている赤外カットフィルタ３５によって、前
記各波長領域に分離された照明光は、緑（Ｇ）、青（Ｂ
）、赤（Ｒ）の波長領域の照明光になる。

そして、これらの照明光を観察部位に照明することによ
って得られる観察像光は、可視光領域における各波長領
域縁（Ｇ）、青（Ｂ）、赤（Ｒ）になる。

よって、これらの観察像光は、映像信号処理等を施して
、可視光領域における観察部位の映像が、テレビモニタ
８より映像として出力されるようになる。

したがって、本実施例とは、第１実施例における作用効
果に加え、波長領域透過フィルタ３８ａ。

３８ｂ、３８ｃが第１実施例における波長領域透過フィ
ルタ１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｅより数が
減るため、相対的な開口率が上がるため、高照度で観察
部位を照明可能となり、より粘膜層の深部における情報
が得られるようになる。

第８図ないし第１０図は本発明における第３実施例に係
り、第８図は内視鏡用撮像装置の全体の構成を示す説明
図、第９図は固体撮像装置に前置づる色フィルタの配列
を示す説明図、第１０図は固体撮像素子の分光出力特性
を示す説明図である。

本実施例は、本発明において同時方式を採用した電子内
視鏡用撮像装置に適用したものである。

′ＫＸ８図において、電子内視鏡用撮像装置４０は、光
源部４１および制御部４２等を備えている。

光源部４０は、紫外光領域から可視光領域さらに赤外光
領域にかけての波長を有する照明光を発光するランプ１
１と、このランプ１１に電力を供給するランプ電源回路
１２と、前記ランプ１１の出射する照明光の紫外（ｔＪ
Ｖ）波長領域および赤外（ＩＲ）波長領域をカットする
色調補正フィルタ４３と、前記ランプ１１とライトガイ
ド４を結ぶ光軸１５に前記色調補正フィルタ４３を介層
させるフィルタ弁袋手段３４とから構成されている。

また、内視鏡２の挿入部３の先端側には、観察光学系５
並びに観察像光を光電変換する固体撮像素子６が配設さ
れている。この固体撮像素子６の光電変換域の前面には
、観察像光を、第９図に示すような波長領域の色配列に
分離するような色分離フィルタ４４が固着されている。

更に、前記内視鏡用搬像装置４０には、前記固体撮像素
子６を駆動するＣＯＤ駆動回路１８と、前記固体撮像素
子６から出力される画像情報を含んだ電気信号を増幅す
るプリアンプ回路１９と、内視鏡用撮像装置４０の全体
の基準信号を発生する同期信号発生回路２５と、映像信
号処理およびサブトラクション等を行う制御部４２とか
ら構成される。

前記ｔ、ＩＩ　１１１部４２は、プリアンプ回路１９に
接続されて、このプリアンプ回路１９から出力される画
像情報を含んだ電気信号を、映像信号成分のうちの暉度
信号を分離するＬＰＦ（４５と、このＬＰＦＩ４５に接
続されてγ補正を行うγ補正回路４６と、色の信号成分
の周波数を分離するＢＰＦ４７と、このＢＰＦ４７に接
続されて１ト１デイレイライン４８と加算回路４９８減
算回路４９ｂとで構成した色分離回路５０と、この色分
離回路５０に接続されて赤（Ｒ）成分の色γ補正を行な
うγ補正回路５１と、青（Ｂ）成分の色γ補正を行なう
γ補正回路５２と、これらに接続されて赤（Ｒ）成分を
復調する復調回路５３と、青（Ｂ）成分を復調する復調
回路５４と、前記プリアンプ回路１９の映像信号中の緑
（Ｇ）の成分を分離するＬＰＦ５５と、このＬＰＦ５５
に接続されて緑（Ｇ）のγ補正を行なうγ補正回路５６
と、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の波長領域に色分離
したそれぞれの画像情報を含む電気信号をサブトラクシ
ョンするサブトラクション回路２４と、赤（Ｒ）、緑（
Ｇ）、青（Ｂ）の各色成分から色差信号に変換するマト
リクス回路５７と、前記サブトラクシ」ン回路２４から
の映像信号、または前記マトリクス回路からの一般的な
可視光領域におけるカラー映像信号のうちどちらかを選
択する切換回路５８と、γ補正回路４６からの出力を検
出して露出調整するレベルセンス回路４１とから構成さ
れている。

そして、サブトラクション回路２４からの映像信号また
はマトリクス回路５７からのカラー映像信号を映像出力
するテレビモニタ８が、内視鏡用撮像装置４０に接続さ
れでいる。

このように構成された第３実施例における動作を以下に
説明する。

ランプ１１から出射された照明光は、光軸１５に沿って
ライトガイド４の端面に入射し、このライトガイド４を
導光して出ＩＨａ面より出射し、図示しない観察部位を
照明づ゛る。観察部位からの観察像光は、観察光学系５
によって、色分離フィルタ４４に結像され、（Ｃｙ）、
（Ｇ）、（Ｙｅ）に色分離され、固体撮像素子６により
光電変換され、同期信号発生回路２５の基準信号に同１
１ＪするＣＣＤ駆動回路１８にて、（Ｃｙ）、（Ｇ）、
（Ｙｅ）による画像情報を含んだ電気信号として読出さ
れ、プリアンプ回路１９にて増幅される。

この増幅された各画像情報を含んだ電気信号は、輝度成
分と色成分を分離するために、ＢＰＦ４７により赤（Ｒ
）の波長領域の成分と青（Ｂ）の波長領域の成分の画像
情報が含まれている周波数帯の電気信号をとりだし、色
分離回路５０にて赤（Ｒ）の波長領域の成分と青（Ｂ）
の波長領域の成分とを分離し、それぞれγ補正回路５１
．５２によってγ補正を行ない、それぞれ復調回路５３
゜５４にて復調したのち、マトリクス回路５７に入力す
る。

一方、緑（Ｇ）の波長領域の成分は、プリアンプ回路１
９の出力を、ＬＰＦ５５でとりだし、γ補正回路５６に
よりγ補正することにより、色分離が可能となる。

ここで、第１実施例および第２実施例に示すのと同様に
、生体の粘膜表層における浸透度の異なる赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青＜８）の波長領域の画像情報を含んだそれぞ
れの電気信号のうち、浸透度が大きく粘膜表面と粘膜下
との画像情報を含む赤（Ｒ）の成分と浸透度が小さく粘
膜表面の画像情報を主に含む青（Ｂ）の成分とのサブト
ラクションを行い、粘膜下の画像情報を検知した映像信
号が得られる。

また、切換回路５８には、マトリクス回路５７から出力
される色差信号と、γ補正回路５６から出力される輝度
信号とにより、ＮＴＳＧ信号を発生し、サブトラクショ
ン回路２４から出力される映像信号との切換えを行ない
観察部位に最適なサブトラクションの組合せと、通常の
カラー画像との比較を行う。

このとき、通常のカラー画像を得る場合、色調を整える
ため、フィルタ弁袋手段３４にて、光軸１５に赤外波長
領域および紫外波長領域の照明光をカットづる色調補正
フィルタ４３を介装する。

ところで、第１０図は、色分離フィルタの配列に用いた
（Ｃｙ）、（Ｇ）、（Ｙｅ）の、固体搬像素子６におけ
る分光出力特性を示している。

このように本実施例によれば、同時方式を用いて、第１
実施例と同様に、生体の観察部位における各波長領域に
よる浸透度の相違により、粘膜表面の画像情報はもとよ
り、粘膜下の病変の浸潤範囲および血管像が粘膜表面に
おける反射の影響を受けることなく、解像度が良く観察
できる。

尚、回転フィルタ１６に配設する特定波長領域に透過特
性を有する光学フィルタには、補色系を使用しても良い
。

サブトラクションは、ディジタル信号による処理以外に
アナログ信号による処理を行っても良い。

また、ヘモグロビン以外の色素により各波長領域の照明
光の浸透度が影１ｇを受ける観察部位に関しては、波長
が６００　ｎｌ＠境にして、その長短の波長領域とのサ
ブトラクションを行うに限らず、他の組合せを用いても
良い。

更に、各実施例とも浸透度の大きい波長領域から小さい
波長領域へとサブトラクションの組合せを変えることに
より、それぞれの浸透度に応じた画像情報を得ることが
可能となり、例えば病変の各深さにおける浸潤範囲の変
化を観察することが可能となる。

また、各波長領域における画像信号同の信号差を検知す
る処理として、各実施例共に、サブトラクションによる
ことなく、割算機によるデバイドを行っても良い。

尚、本発明における内視鏡用撮像装置は、電子内視鏡に
限るものではなく、ファイバスコープ等に使用される外
付はカメラや生体観察用のＴＶカメラにも使用可能であ
る。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、浸透度の異なる波
長による照明光を用いて得た少なくとも２種類の画像信
号の信号差を検知することにより、従来、生体の体腔内
等における例えば粘膜下を観察する際に最も問題であっ
た、粘膜表面における反射光による解像度の低下を防止
することができるため、観察部位における粘膜下の血管
走行状態および病変部の浸ｒＡ範凹等について、解像度
が良く観察することが可能となるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明における第１実施例に係り
、第１図は内視鏡用撮像装置の全体の構成を示す説明図
、第２図は５つの波長領域透過フィルタを備えた回転フ
ィルタの正面図、第３図は回転フィルタにおける５つの
波長領ｔａ透過フィルタの透過特性を示す説明図、第４
図は血液中にあるヘモグロビンの各波長における照明光
の吸収特性を示す説明図、第５図ないし第７図は本発明
における第２実施例に係り、第５図は内視鏡用撮像装置
の全体の構成を示す説明図、第６図は３つの波長領域透
過フィルタを備えた回転フィルタの正面図、第７図は回
転フィルタにおける３つの波長領域透過フィルタの透過
特性を示す説明図、第８図は内視鏡用Ｒ＠装置の全体の
構成を示す説明図、第９図は固体撮像装置に前ｌする色
フィルタの配列を示す説明図、第１０図は固体撮像素子
の分光出力特性を示す説明図である。１．３０・・・内視鏡用撮像装は６・・・固体撮像素子　　　１１・・・ランプ１６．３
２・・・回転フィルタ１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、３６ａ、３
６ｂ、３６Ｇ・・・波長領域透過フィルタ２３ａ、２３
ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２３ｅ、３８ａ、３８ｂ、３８ｃ
・・・フレームメモリ２４・・・サブトラクション回路２５・・・同期信号発生回路２６．３３．５８・・・切換回路３４・・・フィルタ弁膜手段３５・・・赤外カットフィルタ４３・・・色調補正フィルタ４４・・・色分離フィルタ第４図着長　ｎｍ第６図第７図濠長ｎｙ’ｎ第９図＝１０図５°０６００　　　　倍長。。手続ネ甫正書（自発）昭和６２年１０月５日１、事件の表示　　　昭和６２年特許願第１４５５３２
号２、発明の名称　　　内視鏡用撮像装置３、補正をす
る者事件との関係　　特許出願人代表者　　下　　山　　敏　　部４、代理人５、補正命令の日付　　　（自　発）６、補正の対象　　　明細書の「発明の詳細な説明」の
欄図面（第１図、第８図）１、明ｍ店第８ページ第７行に「回路１９に、信号線７
ｂを介して接続されている。」とあるのを「回路１９に
接続されている。」と補正します。２、明細書第１２ページ第１１行〜同第１２行に「・・
・に応じた観察像相打は、」とあるのを「・・・に応じ
た観察像光は、」と補正します。３、明細書第２５ページ第１９行〜第２６ページ第１行
に「・・・ＬＰＦ　１４５と、このＬＰＦＩ４５・・・
」とあるのを「・・・ＬＰＦ４５と、このＬＰＦ４５・
・・」と補正します。

Claims

【特許請求の範囲】

　観察部位を照明する照明光を発する光源部と、観察像
光を光電変換して電気信号にする撮像部と、該光源部あ
るいは該撮像部の少なくとも一方に、少なくとも２つの
異なる波長の光に変換する変換手段と、該光源部、該撮
像部および該変換手段によつて得られる少なくとも２つ
の映像信号の信号差を検出して映像信号処理を行う処理
手段とを備えたことを特徴とする内視鏡用撮像装置。