JPWO2007077915A1 - Imaging device, display device, and imaging / display device - Google Patents

Imaging device, display device, and imaging / display device Download PDF

Info

Publication number
JPWO2007077915A1
JPWO2007077915A1 JP2007552979A JP2007552979A JPWO2007077915A1 JP WO2007077915 A1 JPWO2007077915 A1 JP WO2007077915A1 JP 2007552979 A JP2007552979 A JP 2007552979A JP 2007552979 A JP2007552979 A JP 2007552979A JP WO2007077915 A1 JPWO2007077915 A1 JP WO2007077915A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
imaging
display
image
light
color
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007552979A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
内田 龍男
龍男 内田
鈴木 芳人
芳人 鈴木
剛 杉浦
剛 杉浦
幸雄 谷口
幸雄 谷口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tohoku University NUC
Hoya Corp
Original Assignee
Tohoku University NUC
Hoya Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tohoku University NUC, Hoya Corp filed Critical Tohoku University NUC
Publication of JPWO2007077915A1 publication Critical patent/JPWO2007077915A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00002Operational features of endoscopes
    • A61B1/00043Operational features of endoscopes provided with output arrangements
    • A61B1/00045Display arrangement
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/06Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
    • A61B1/0638Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements providing two or more wavelengths
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/06Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
    • A61B1/0661Endoscope light sources
    • A61B1/0684Endoscope light sources using light emitting diodes [LED]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/10Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths
    • H04N23/12Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths with one sensor only
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • H04N23/555Constructional details for picking-up images in sites, inaccessible due to their dimensions or hazardous conditions, e.g. endoscopes or borescopes
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/56Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof provided with illuminating means
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2209/00Details of colour television systems
    • H04N2209/04Picture signal generators
    • H04N2209/041Picture signal generators using solid-state devices
    • H04N2209/042Picture signal generators using solid-state devices having a single pick-up sensor
    • H04N2209/044Picture signal generators using solid-state devices having a single pick-up sensor using sequential colour illumination

Abstract

【課題】その被撮像体の異なる撮像条件、種類の像、形状を、複数像間の位置関係を正確に再現して一つの表示画面に表示できる撮像・表示装置を提供する。【解決手段】撮像用照明手段として互いに波長の異なる光(可視光のみならず非可視光も含む)一定の順序で切り換えて投射する照明用光源12を用い、撮像手段として、白黒用の固体撮像素子2を用い、表示装置20のディスプレイとして、バックライト24の光の色を、光源の光の色の切り換えに同期して切り換えることのできるバックライト型白黒液晶表示素子24を用いる。そして、照明用光源12がある波長の光を発したとき、その光による観察像(被撮像体像)の固体撮像素子2による映像信号が液晶表示素子22によって表示されるときのバックライト24の色を、上記光源12の発した色と対応するものと予め設定された色になるようにしてなる。【選択図】図1An imaging / display apparatus capable of accurately reproducing the positional relationship between a plurality of images and displaying them on a single display screen with different imaging conditions, types of images, and shapes of the imaging target. Solid-state imaging for black and white is used as an imaging unit, using an illumination light source that projects light with different wavelengths (including not only visible light but also invisible light) in a predetermined order as imaging illumination unit. The element 2 is used, and a backlight type monochrome liquid crystal display element 24 capable of switching the light color of the backlight 24 in synchronization with switching of the light color of the light source is used as a display of the display device 20. Then, when the illumination light source 12 emits light of a certain wavelength, the backlight 24 when the liquid crystal display element 22 displays the video signal of the observation image (imaged object image) by the light by the solid-state image sensor 2. The color is set in advance to a color corresponding to the color emitted by the light source 12. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、撮像装置と、表示装置と、撮像装置及び表示装置を備えた撮像・表示装置に関する。   The present invention relates to an imaging device, a display device, and an imaging / display device including the imaging device and the display device.

撮像・表示装置として、照明光の被写体からの反射光を撮像し、その撮像画像をリアルタイムで表示装置のディスプレイにカラー表示するカラー撮像・カラー表示装置として特願2005−323987により本願出願人が提案したものがある。このカラー撮像・カラー表示装置の典型例は、照明手段として例えば原色の光を一定の順序で切り換えて投射する照明用光源を用い、撮像手段として白黒用の固体撮像素子を用い、表示装置のディスプレイとしてバックライトの光の色を上記光源の光の色の切り換えに同期して同じ例えば原色に切り換えることができるバックライト型白黒液晶表示装置を用いることとし、照明用光源が或る例えば原色の光を発した時、その光による被写体像の固体撮像素子による映像信号が液晶表示素子によって表示されるときのバックライトの色がその光源の発した原色になるようにしたものである。   As the imaging / display device, the applicant of the present invention proposes as a color imaging / color display device that captures reflected light from a subject of illumination light and displays the captured image in color on the display device in real time according to Japanese Patent Application No. 2005-323987. There is what I did. A typical example of this color imaging / color display device uses, for example, an illumination light source that switches and projects primary color light in a predetermined order as illumination means, and uses a monochrome solid-state imaging device as imaging means, and displays the display device. As a backlight type monochrome liquid crystal display device capable of switching the light color of the backlight to the same primary color, for example, in synchronism with the switching of the light color of the light source, the illumination light source is a certain primary color light, for example. The color of the backlight when the image signal from the solid-state image sensor of the subject image by the light is displayed by the liquid crystal display element becomes the primary color emitted by the light source.

上記特許出願に係る発明は、種々の技術分野で利用できるが、その利用分野の一つである内視鏡等は、例えば食道等、消化器系に口から挿入して、或いは大腸等排出系に肛門から挿入して内部の状況を視覚的に把握して診断をしようとするものであり、病状の早期発見に大きく寄与している。
その内視鏡における技術の動向を述べると、最近の内視鏡は、撮像手段として固体撮像素子を用いており、従前は、白黒画像で撮像し、その白黒画像をディスプレイにて再生してモニターするという場合が多かったが、カラーで撮像し、カラー画像をディスプレイにて再生しモニターする場合が増えつつある。その例が、特開平09−037236号公報、特開平06−331906号公報等により紹介されている。
The invention according to the above-mentioned patent application can be used in various technical fields. An endoscope or the like, which is one of the fields of application, is inserted into the digestive system, such as the esophagus, through the mouth or the colonic discharge system. It is inserted through the anus to visually grasp the internal situation and make a diagnosis, which greatly contributes to the early detection of disease states.
The trend of technology in the endoscope is described below. The latest endoscopes use a solid-state image sensor as an imaging means. Previously, a monochrome image was captured, and the monochrome image was reproduced on a display and monitored. In many cases, however, there is an increasing number of cases where a color image is taken and a color image is reproduced and monitored on a display. Examples thereof are introduced in JP 09-037236 A, JP 06-331906 A, and the like.

特開平09−037236号公報により紹介された技術においては、固体撮像素子としてカラー用の固体撮像素子を用い、その固体撮像素子から出力されたカラーの撮像信号をカラー用のビデオプロセッサーにより処理し、そのビデオプロセッサーから出力されたカラー映像信号をカラー用のモニターで再生し、その再生画像を観察するようになっている。   In the technique introduced in Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-037236, a color solid-state image sensor is used as a solid-state image sensor, and a color image signal output from the solid-state image sensor is processed by a color video processor. The color video signal output from the video processor is reproduced on a color monitor, and the reproduced image is observed.

一方、特開平06−331906号公報により紹介された技術においては、固体撮像素子として白黒用の固体撮像素子を用い、赤(R)、緑(G)、青(B)の三原色の照明光を、各色別に時間をずらして順次照射し、被撮像体像をその固体撮像素子で各原色別に順次撮像し、その固体撮像素子から出力された撮像信号を面順次カラー表示処理装置により処理してカラー映像信号をつくり、それをカラー用のモニターで再生するようにしている。ちなみに、この技術においては、白黒の被撮像体像をも再生表示できるようになっている。   On the other hand, in the technology introduced by Japanese Patent Laid-Open No. 06-331906, a solid-state image sensor for black and white is used as a solid-state image sensor, and illumination light of the three primary colors red (R), green (G), and blue (B) is used. Irradiating sequentially for each color, shifting the time sequentially, picking up the image of the object to be picked up in sequence for each primary color with the solid-state image sensor, and processing the image signal output from the solid-state image sensor with a surface sequential color display processing device A video signal is created and played back on a color monitor. Incidentally, in this technique, it is possible to reproduce and display a black and white image to be captured.

上記特開平09−037236号公報等に記載された技術によれば、固体撮像素子としてカラー固体撮像素子を用いる必要があり、同じチップサイズの白黒固体撮像素子とカラー固体撮像素子とを比較すると、白黒固体撮像素子の方が解像度が優れているので、小型で解像度を良くすることが難しい等の問題があった。
それに対して、特願2005−323987の発明の一つの実施例によれば、撮像手段による撮像に際し、照明光の色を、例えば、赤(R)、緑(G)、青(B)、赤(R)、緑(G)、青(B)、…と変えるも、その撮像手段の出力信号に対して、通常のカラー映像信号を得る処理を施すことなく表示装置に送り、その表示装置においてもディスプレイのバックライトの色をR、G、B、R、G、B、…と、撮像用の照明光の色の変化に対応して変えるので、被撮像体が変化しても動画像の撮像と、表示再生との間に色再生のずれが生じ得ず、色割れが生じる余地がなくなる。
According to the technique described in the above Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-037236 and the like, it is necessary to use a color solid-state image sensor as a solid-state image sensor, and when comparing a monochrome solid-state image sensor and a color solid-state image sensor of the same chip size, Since the monochrome solid-state imaging device has a higher resolution, there is a problem that it is difficult to improve the resolution with a small size.
On the other hand, according to one embodiment of the invention of Japanese Patent Application No. 2005-323987, the color of the illumination light can be set to, for example, red (R), green (G), blue (B), red when imaged by the imaging means. (R), green (G), blue (B),... Are sent to the display device without subjecting the output signal of the imaging means to processing for obtaining a normal color video signal. Since the display backlight color is changed according to the change in the color of the illumination light for imaging, such as R, G, B, R, G, B,... A shift in color reproduction cannot occur between imaging and display reproduction, and there is no room for color breakup.

従って、動画像の色割れをなくすために特殊な複雑な回路を設ける必要がなくなり、そのような複雑な回路を設けなくても動画像の色割れがなくなる。
以上のことを要約すれば、固体撮像素子の頭著な小型化を図ることができ、また、ディスプレイにおける光の減衰がなく感度の良い再生画像が得られ、しかも、色割れを補償する特殊な複雑な回路を設けなくても、色割れのない動画像が得られる。従って、被撮像体像が速く変化しても正常な色再生のされたきれいな画像が得られ、且つ低価格でその実現が可能になる。また、電子回路の簡単化、低価格化を図ることができる。
その特願2005−323987の発明には、それ以外にも種々の態様があり、種々の効果を享受することができる。
特願2005−323987 特開平09−037236号公報 特開平06−331906号公報 特開2002−17862号公報
Therefore, it is not necessary to provide a special complicated circuit to eliminate the color breakup of the moving image, and the color breakup of the moving image is eliminated without providing such a complicated circuit.
To summarize the above, the solid-state imaging device can be drastically reduced in size, and there is no attenuation of light in the display, and a highly sensitive reproduced image can be obtained. A moving image without color breakup can be obtained without providing a complicated circuit. Therefore, even if the image of the imaged object changes rapidly, a clean image with normal color reproduction can be obtained and can be realized at a low price. In addition, simplification and cost reduction of the electronic circuit can be achieved.
The invention of the Japanese Patent Application No. 2005-323987 has various other aspects and can enjoy various effects.
Japanese Patent Application No. 2005-323987 JP 09-037236 A Japanese Patent Laid-Open No. 06-331906 JP 2002-17862 A

ところで、上記背景技術のうちでは、種々の面で特許文献1の特願2005−323987の技術が優れていると言える。しかしながら、この技術は飽くまで一つの被撮像体の目視で認識できるに像をできるだけ忠実に、或いは許容限度で忠実に表示しようとするものであり、飽くまで被撮像体をカラーで再生した1種類の表示を得ようとするものである。
従って、同時に複数種の表示を得ることはできなかった。
By the way, it can be said that the technique of Japanese Patent Application No. 2005-323987 of patent document 1 is excellent in various aspects among the said background art. However, this technique is intended to display an image as faithfully as possible or within an allowable limit so that it can be recognized visually by one object until it gets tired. Is going to get.
Therefore, it was not possible to obtain a plurality of types of display at the same time.

しかし、本願発明者によれば、一つの被撮像体の目視で認識できる像を表示できるのみならず、その像と関連する別の種類の像ないし形状を一つの表示画面上に表現できるようにすると、例えば医療、構造物内部状況確認等に極めて有益であるという認識に達したが、それにはその特許文献1の技術は寄与できないのである。
と言うのは、例えば、人体等の血流を診察する場合、皮膚或いは臓器表面の状況とその内部の血流とをその両者の位置関係を忠実に再現しながら同一表示画面に表示すると、極めて診察がし易い、更には表示画面を見ながらの手術等の治療がし易いといえる。
However, according to the inventor of the present application, not only can an image that can be visually recognized of one object to be imaged be displayed, but also another type of image or shape related to the image can be expressed on one display screen. Then, for example, it has been recognized that it is extremely useful for medical care, confirmation of the internal state of a structure, etc., but the technology of Patent Document 1 cannot contribute to this.
For example, when examining the blood flow of a human body or the like, if the situation on the surface of the skin or organ and the blood flow inside it are displayed on the same display screen while faithfully reproducing the positional relationship between the two, It can be said that it is easy to diagnose and easy to treat such as surgery while viewing the display screen.

また、癌腫瘍を蛍光で光らせて肉眼ではわからない癌腫瘍のみを他を傷つけることなく摘出する技術が開発されているが、これにも特願2005−323987の技術は利用が難しい。
というのは、がん組織のみに集まる特殊な薬剤を患者が呑むと、その薬剤ががん組織に集中し、そのがん組織の存在する部分及びその近傍に特定帯域の波長の光(例えば青紫色の光)を照射すると、そのがん組織のみが特定の帯域の波長の光(例えば赤色の光)を発生するという現象が生じ、そこで、そのがん組織を正常な組織と区別することができるが、そのがん組織とそれの存在する背景である皮膚や臓器との両方を一つの画面に表示させることができないので、そのがん組織の皮膚や臓器に対する位置関係を認識することが難しいからである。
Further, a technique has been developed in which only cancer tumors that are not visible to the naked eye by illuminating the cancer tumor with fluorescence without damaging the others, but the technique of Japanese Patent Application No. 2005-323987 is also difficult to use.
This is because when a patient holds a special drug that collects only in the cancer tissue, the drug concentrates in the cancer tissue, and light of a specific band wavelength (for example, blue) is present in the vicinity of the cancer tissue. (Purple light) causes a phenomenon in which only the cancer tissue emits light of a specific band of wavelengths (for example, red light), where the cancer tissue can be distinguished from normal tissue. Although it is not possible to display both the cancer tissue and the background skin and organ in which it exists on one screen, it is difficult to recognize the positional relationship of the cancer tissue to the skin and organ. Because.

本発明は、このような問題を解決すべく為されたものであり、被撮影体を撮像し、その被撮像体の異なる条件、種類の像、形状を一つの表示画面に表示できる新規な撮像・表示装置及びそれに用いることのできる撮像装置及び表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve such a problem, and is a novel imaging capable of capturing an image of a subject and displaying different conditions, types of images, and shapes of the subject on a single display screen. An object is to provide a display device and an imaging device and a display device that can be used therefor.

請求項1の撮像装置は、被撮像体に複数種の撮像用照明光(の色)を切り換えて照射することが可能な照明用光源と、上記被撮像体からのその光源からの光による観察像を結像する結像手段と、上記結像手段により結像された観察像を撮像する白黒撮像手段を少なくとも有することを特徴とする。
請求項2の撮像装置は、請求項1記載の撮像装置において、前記照明用光源を切り換えて照射する複数種の撮像用照射光は、原色或いは補色及び/又はこれ等の内の複数の色を混合した白色その他の混合色と、赤外光及び/又は紫外光であることを特徴とする。
請求項3の撮像装置は、被撮像体の観察像を結像する一又は複数の結像手段と、この結像手段により結像された被撮像体からの観察像を撮像する白黒撮像手段と、上記結像手段により結像された被撮像体からの観察像を撮像するカラー撮像手段を少なくとも有することを特徴とする。
The imaging apparatus according to claim 1 is an illumination light source capable of switching and irradiating a plurality of types of imaging illumination light (colors) to the imaging target, and observation by light from the light source from the imaging target. It has at least image forming means for forming an image and black and white image pickup means for picking up an observation image formed by the image forming means.
The imaging apparatus according to claim 2 is the imaging apparatus according to claim 1, wherein the plurality of types of imaging irradiation light to be irradiated by switching the illumination light source is a primary color or a complementary color and / or a plurality of colors among these. It is characterized by being mixed white and other mixed colors, infrared light and / or ultraviolet light.
The imaging apparatus according to claim 3 includes one or a plurality of imaging means for forming an observation image of the imaging target, and a black and white imaging means for imaging an observation image from the imaging target formed by the imaging means. The image pickup device has at least color image pickup means for picking up an observation image from the image pickup body formed by the image forming means.

請求項4の表示装置は、映像信号を受けて画像再生をするバックライトタイプの表示手段と、該表示手段に複数種の表示用照明光を切り換えて照射することが可能なバックライトを少なくとも備え、異なる被撮像体の又は同じ被撮像体の異なる条件下での異なる画像を所定の順序で再生する複数のフィールドからなる一つのフレーム画像を再生する動作を繰り返すようにしてなることを特徴とする。
請求項5の表示装置は、請求項4記載の表示装置において、前記表示手段が液晶表示素子からなることを特徴とする。
The display device according to claim 4 includes at least a backlight type display unit that receives a video signal and reproduces an image, and a backlight capable of switching and irradiating the display unit with a plurality of types of display illumination light. The operation of reproducing one frame image composed of a plurality of fields for reproducing different images of different image pickup objects or different images of the same image pickup object under different conditions is repeated. .
According to a fifth aspect of the present invention, in the display device according to the fourth aspect, the display means comprises a liquid crystal display element.

請求項6の撮像・表示装置は、被撮像体に複数種の撮像用照明光を切り換えて照射することが可能な照明用光源、該被撮像体からのその光源からの光による観察像を結像する結像手段及び該結像手段により結像された観察像を撮像する白黒撮像手段を少なくとも有する撮像装置と、映像信号を受けて画像再生をするバックライトタイプの表示手段及び該表示手段に複数種の表示用照明光を切り換えて照射することが可能なバックライトを少なくとも備え、異なる被撮像体の又は同じ被撮像体の異なる条件下での異なる画像を所定の順序で再生する複数のフィールドからなる一つのフレーム画像を再生する動作を繰り返すようにしてなる表示装置と、を少なくとも備え、上記撮像用照明光の切り換えと、表示用照明光との切り換えとを上記フィールドの切り換えと略同期して行うようにしてなることを特徴とする。   An imaging / display apparatus according to a sixth aspect of the present invention combines an illumination light source capable of switching and irradiating a plurality of types of imaging illumination light to the object to be imaged, and an observation image by light from the light source from the imaged object. An imaging device having at least a monochrome imaging means for imaging an imaging image formed by the imaging means and an observation image formed by the imaging means; a backlight type display means for receiving an image signal and reproducing an image; and the display means A plurality of fields having at least a backlight capable of switching and illuminating a plurality of types of display illumination light, and reproducing different images of different imaging targets or the same imaging target under different conditions in a predetermined order A display device configured to repeat the operation of reproducing one frame image consisting of the above, and switching the imaging illumination light and switching the display illumination light. Characterized by comprising as performed by field switching and substantially synchronized.

請求項7の撮像・表示装置は、被撮像体の観察像を結像する一又は複数の結像手段、該結像手段により結像された被撮像体からの観察像を撮像する白黒撮像手段及び上記結像手段により結像された被撮像体からの観察像を撮像するカラー撮像手段を少なくとも有する撮像装置と、映像信号を受けて画像再生をするバックライトタイプの表示手段及び該表示手段に複数種の表示用照明光を切り換えて照射することが可能なバックライトを少なくとも備え、異なる被撮像体の又は同じ被撮像体の異なる条件下での異なる画像を所定の順序で再生する複数のフィールドからなる一つのフレーム画像を再生する動作を繰り返すようにしてなる表示装置を少なくとも備え、上記表示装置は、上記白黒撮像手段により撮像された観察像を再生するフィールドと、上記カラー撮像手段により撮像された観察像を再生するフィールドとを所定の順序で表示するフレーム動作を所定周期で繰り返すようにしてなることを特徴とする。   The imaging / display apparatus according to claim 7 is one or a plurality of imaging means for forming an observation image of the imaging target, and a monochrome imaging means for imaging an observation image from the imaging target formed by the imaging means. And an imaging device having at least color imaging means for imaging an observation image from the imaging target imaged by the imaging means, a backlight type display means for receiving an image signal and reproducing the image, and the display means A plurality of fields having at least a backlight capable of switching and illuminating a plurality of types of display illumination light, and reproducing different images of different imaging targets or the same imaging target under different conditions in a predetermined order At least a display device configured to repeat the operation of reproducing one frame image consisting of: a display device for reproducing an observation image captured by the black and white imaging means; When, characterized by comprising as repeating frame operation for displaying a field for reproducing an observation image captured by the color image pickup means in a predetermined order at a predetermined period.

請求項8の撮像・表示装置は、請求項6又は7記載の撮像・表示装置において、上記照明用光源を切り換えて照射する複数種の撮像用照射光は、原色或いは補色又はこれ等の内の複数の色を混合した白色その他の混合色と、赤外光及び/又は紫外光であることを特徴とする。
請求項9の撮像・表示装置は、請求項6,7又は8記載の撮像・表示装置において、前記表示手段が液晶表示素子からなることを特徴とする。
請求項10の撮像・表示装置は、請求項6,7,8又は9記載の撮像・表示装置において、前記撮像手段と、前記表示装置とは、縦方向の画素数同士及び横方向の画素数同士が同一にされていることを特徴とする。
The imaging / display apparatus according to claim 8 is the imaging / display apparatus according to claim 6 or 7, wherein the plurality of types of imaging irradiation light to be irradiated by switching the illumination light source are primary colors, complementary colors, or the like. It is characterized by white light or other mixed colors obtained by mixing a plurality of colors, and infrared light and / or ultraviolet light.
The imaging / display apparatus according to a ninth aspect is the imaging / display apparatus according to the sixth, seventh, or eighth aspect, wherein the display means includes a liquid crystal display element.
The imaging / display device according to claim 10 is the imaging / display device according to claim 6, 7, 8 or 9, wherein the imaging means and the display device include the number of pixels in the vertical direction and the number of pixels in the horizontal direction. It is characterized by the fact that they are the same.

請求項1の撮像装置によれば、複数種の撮像用照明光を切り換えて照射することが可能な照明用光源と被撮像体からのその光源から光による像を結像する結像手段とその結像された像を撮像する白黒撮像手段を有するので、後述する請求項4、5に記載する表示装置、即ち、表示手段のバックライトの表示用照明光を切り換えることができるようにした表示装置と組み合わせることにより、後述する請求項6〜9に記載する撮像・表示装置を構成することができる。   According to the imaging apparatus of claim 1, an illumination light source capable of switching and irradiating a plurality of types of imaging illumination light, an imaging means for forming an image by light from the light source from the imaging object, and 6. A display device according to claim 4 or 5, which has a black and white image pickup means for picking up the formed image, that is, a display device capable of switching the display illumination light of the backlight of the display means. In combination, the imaging / display device described in claims 6 to 9 to be described later can be configured.

請求項2の撮像装置によれば、上記照明用光源を切り換えて照射する撮像用照明光が、原色あるいは補色及び/又はこれ等の内の白色その他の混合色、即ち可視光と、赤外光及び/又は紫外光、即ち非可視光なので、被撮像体の可視光による像と、非可視光による像との両方を撮像することができる。
従って、後述する請求項4、5に記載する表示装置とを組み合わせることにより、後述する請求項6〜9に記載する撮像・表示装置を構成することができるのみならず、例えば、人体等の表面或いは内部の可視光による像と、例えば温度分布、血流或いは血流中の特殊な蛍光物質等による像とを、同一表示画面にその両方の像の位置関係を正確に再現する形で表示させることができる。これは、医療に大きく寄与する。
また、建造物、各種部材の内部構造等の分析等にも大きく寄与する。
請求項3の撮像装置によれば、撮像手段として白黒撮像手段と、カラー撮像手段とを有するので、白黒撮像手段によって、例えば赤外光或いは紫外光の如き非可視光を撮像用照明光とする像を撮像し、それを任意の色で表示し、カラー撮影手段によって背景のカラー画像を撮像し、表示することが可能となる。
According to the imaging apparatus of claim 2, the imaging illumination light to be irradiated by switching the illumination light source is a primary color or a complementary color and / or a white or other mixed color thereof, that is, visible light and infrared light. And since it is ultraviolet light, that is, invisible light, it is possible to capture both an image of the object to be imaged by visible light and an image of invisible light.
Therefore, by combining with the display device described in claims 4 and 5 to be described later, not only the imaging / display device described in claims 6 to 9 described later can be configured, but also, for example, the surface of a human body or the like Alternatively, an internal visible light image and, for example, a temperature distribution, blood flow, or an image of a special fluorescent substance in the blood flow are displayed on the same display screen in a form that accurately reproduces the positional relationship between both images. be able to. This greatly contributes to medical care.
In addition, it greatly contributes to the analysis of the internal structure of buildings and various members.
According to the imaging apparatus of the third aspect, since the monochrome imaging means and the color imaging means are provided as the imaging means, invisible light such as infrared light or ultraviolet light is used as imaging illumination light by the monochrome imaging means. An image can be picked up and displayed in an arbitrary color, and a color image of the background can be picked up and displayed by the color photographing means.

請求項4の表示装置によれば、バックライトの表示用照明光の色を切り換えて照射することができ、異なる被撮像体の又は同じ被撮像体の異なる条件下での異なる画像を所定の順序で再生する複数のフィールドからなる一つのフレーム画像を再生する動作を繰り返すようにしてなるので、請求項1〜3の撮像装置を組み合わせることにより、撮像手段により撮影したときの撮像用照明光と、当該表示装置により表示用照明光とを同期して切換えることとし、その撮像用照明光と表示用照明光との関係を予め設定して置くことにより、同一画面上に異なる条件による複数種の像をその両方の像の位置関係を正確に再現する形で表示させることのできる撮像・表示装置を構成することができる。
請求項5の表示装置によれば、表示手段が液晶表示素子からなるので、装置を小型にでき、価格を安価にすることができる。
According to the display device of claim 4, it is possible to switch and irradiate the color of the display illumination light of the backlight, and different images of different imaging objects or the same imaging object under different conditions in a predetermined order. Since the operation of reproducing one frame image composed of a plurality of fields to be reproduced at is repeated, by combining the imaging device according to claims 1 to 3, imaging illumination light when imaged by the imaging means, By switching the display illumination light in synchronization with the display device and setting the relationship between the imaging illumination light and the display illumination light in advance, a plurality of types of images under different conditions on the same screen. Can be displayed in a form that accurately reproduces the positional relationship between the two images.
According to the display device of the fifth aspect, since the display means is composed of a liquid crystal display element, the device can be reduced in size and the price can be reduced.

請求項6の撮像・表示装置によれば、請求項1の撮像装置と請求項4の表示装置とを有し、撮像用照明光の切り換えと、表示用照明光との切り換えとを上記フィールドの切り換えと略同期して行うようにしてなるので、撮像用照明光と表示用照明光との関係(組み合わせ)を予め設定して置くことにより、同一画面上に異なる条件による複数種の像をその両方の像の位置関係を正確に再現する形で表示させることができる。
請求項7の撮像・表示装置によれば、請求項3の撮像装置と請求項4の表示装置とを有し、撮像用照明光の切り換えと、表示用照明光との切り換えとを上記フィールドの切り換えと略同期して行うようにしてなるので、例えば、白黒撮像手段によって被撮像体の輪郭を明確にして撮像し、カラー撮像手段によって被撮像体のカラー画像を撮像することが可能となる。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the imaging device of the first aspect and the display device of the fourth aspect, wherein the switching of the imaging illumination light and the switching of the display illumination light is performed in the field. Since it is performed almost in synchronization with the switching, by setting the relationship (combination) between the illumination light for imaging and the illumination light for display in advance, a plurality of types of images under different conditions can be displayed on the same screen. The positional relationship between both images can be displayed in a form that accurately reproduces.
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the imaging device of the third aspect and the display device of the fourth aspect, wherein the switching of the imaging illumination light and the switching of the display illumination light is performed in the field. Since the switching is performed substantially in synchronization with the switching, for example, it is possible to capture the image of the object to be imaged with the black and white imaging unit and to capture the color image of the object to be captured with the color imaging unit.

請求項8の撮像・表示装置によれば、照明用光源を切り換えて照射する撮像用照明光が、原色あるいは補色及び/又はこれ等の内の白色その他の混合色、即ち可視光と、赤外光及び/又は紫外光、即ち非可視光なので、被撮像体の可視光による像と、非可視光による像との両方を撮像することができる。従って、非可視光を患部の検出に用いることにより医療上の診察を正確且つ明確に為すことが可能になり、更には、表示画面を見ながらの手術等の治療を正確且つ明確に為すことが可能になる。
請求項9の表示装置によれば、表示手段が液晶表示素子からなるので、装置を小型にでき、価格を安価にすることができる。
請求項10の撮像・表示装置によれば、撮像手段と、前記表示装置とは、縦方向の画素数同士及び横方向の画素数同士が同一にされているので、撮像手段の縦方向の画素数及び横方向の画素数と、表示手段の縦方向の画素数及び横方向の画素数とが不一致の場合において必要となる、一致させるための画像信号の間引き乃至補間等の信号処理は必要でなくなる。
従って、信号処理回路、信号処理プログラム等が簡単で済む。
According to the imaging / display apparatus of claim 8, the imaging illumination light to be irradiated by switching the illumination light source is a primary color or a complementary color and / or a white or other mixed color thereof, that is, visible light and infrared. Since it is light and / or ultraviolet light, that is, invisible light, it is possible to capture both an image of the object to be imaged by visible light and an image of invisible light. Therefore, it is possible to make medical examinations accurately and clearly by using non-visible light for the detection of the affected area. Furthermore, it is possible to make treatments such as surgery while looking at the display screen accurately and clearly. It becomes possible.
According to the display device of the ninth aspect, since the display means is composed of a liquid crystal display element, the device can be reduced in size and the price can be reduced.
According to the imaging / display device of claim 10, since the imaging means and the display device have the same number of pixels in the vertical direction and the number of pixels in the horizontal direction, the pixels in the vertical direction of the imaging means. Signal processing such as thinning out or interpolation of image signals for matching is required when the number and the number of pixels in the horizontal direction do not match the number of pixels in the vertical direction and the number of pixels in the horizontal direction of the display means. Disappear.
Therefore, the signal processing circuit, the signal processing program, etc. can be simplified.

本発明撮像装置の実施の形態は、基本的には撮像用照明光の色(波長)を切り換えることができるようにし、撮像手段として一つの白黒撮像手段を設け、更に、結像手段を設けたものであるが、撮像手段として白黒撮像手段とカラー撮像手段の両方を設けるようにしても良い。
撮像用照明光は、赤、青、緑という原色であっても良いし、マゼンタ、シアン、イエローの如き補色であってもよいし、これ等の混合色(白を含む)であっても良い。
また、可視光に限らず、赤外光(遠赤外光も近赤外光も含む)或いは紫外光(遠紫外光も近紫外光も含む)であってもよい。更には、外光を撮像用照明光の代わりに使用するフィールドを設けるようにすることもあり得る。
The embodiment of the imaging apparatus of the present invention basically enables switching of the color (wavelength) of the illumination light for imaging, provided one monochrome imaging means as imaging means, and further provided imaging means. However, both black and white imaging means and color imaging means may be provided as imaging means.
The illumination light for imaging may be primary colors such as red, blue, and green, may be complementary colors such as magenta, cyan, and yellow, or may be a mixed color (including white) of these. .
Moreover, not only visible light but infrared light (including far infrared light and near infrared light) or ultraviolet light (including far ultraviolet light and near ultraviolet light) may be used. Furthermore, it is possible to provide a field that uses external light instead of imaging illumination light.

そして、赤外光を使って撮像すれば、近赤外分光法により、脳や筋肉における時間的変化を日常的な活動中において測定できる。従って、例えば、赤、青、緑等の光により被撮像体のカラーの可視光による画像を、或いは外光を光源として利用しての白黒画像を得ると共に、その赤外光による脳や筋肉等の動きを示す画像を、各画像間の位置関係を正確に保ちつつ撮像することができる。
また、紫外光を使って撮像すれば、蛍光物質を指標とした癌検出ができる。これについて詳しく説明すると、被験者に、がん組織だけに集まる特殊な薬剤(例えば、5アミノレプリン酸)を服用してもらい、癌のある部分に紫外光を当てるとがん組織のみ赤色に発光するという現象が生じるので、これを診察や手術等による治療に生かすものである。
Then, if imaging is performed using infrared light, temporal changes in the brain and muscles can be measured during daily activities by near infrared spectroscopy. Therefore, for example, an image obtained by using visible light of the color of the object to be picked up by using light such as red, blue, and green, or a black and white image using external light as a light source, and the brain and muscles by using the infrared light. It is possible to capture an image showing the movement of the image while accurately maintaining the positional relationship between the images.
Moreover, if imaging is performed using ultraviolet light, cancer detection using a fluorescent substance as an index can be performed. To explain this in detail, if a subject takes a special drug (for example, 5-aminorepric acid) that collects only in the cancer tissue, and the ultraviolet light is applied to the part with cancer, only the cancer tissue emits red light This phenomenon is used for medical treatment such as examination and surgery.

具体的には、一つのフレームを構成する複数のフィールドのうちの一つのフィールドにおいて紫外光を照射し、その時撮像したフィールド画像を以てガン組織を示す画像とし、他のフィールドの画像を以て背景の画像とすることとすれば、背景とガン組織とをその位置関係を正確に保ちながら撮像することができるわけである。
本発明表示装置の実施の形態は、基本的に表示素子がバックライト型であって、そのバックライトの光の色を切り換えることができるというものである。表示素子は液晶表示素子が最適である。
Specifically, ultraviolet light is irradiated in one of a plurality of fields constituting one frame, and the field image captured at that time is used as an image showing cancer tissue, and the image of the other field is used as the background image. If this is done, the background and the cancer tissue can be imaged while maintaining their positional relationship accurately.
In the embodiment of the display device of the present invention, the display element is basically a backlight type, and the color of light of the backlight can be switched. As the display element, a liquid crystal display element is optimal.

本発明撮像・表示装置は、基本的に、上記本発明撮像装置と、上記本発明表示装置とを組み合わせたものである。そして、1フレーム中の撮像装置におけるフィールドと、表示装置におけるフィールドとで、撮像用照明光と表示用照明光との色が合致してることは必ずしも必要ではない。例えば、1フレーム中の第1のフィールドにおける撮像用照明光が紫外光で、表示用照明光が赤であるということが充分にあり得る。こうすることによりがん組織を表示し、そして、その1フレーム中の第2のフィールド以降のフィールドにおいては撮像用照明光と表示用照明光とが合致してがん組織の背景を表示するということが可能になるのである。   The imaging / display device of the present invention is basically a combination of the imaging device of the present invention and the display device of the present invention. It is not always necessary that the colors of the imaging illumination light and the display illumination light match between the field in the imaging device and the field in the display device in one frame. For example, it is possible that the imaging illumination light in the first field in one frame is ultraviolet light and the display illumination light is red. By doing so, the cancer tissue is displayed, and in the fields after the second field in one frame, the imaging illumination light and the display illumination light match to display the background of the cancer tissue. It becomes possible.

本発明撮像・表示装置は、撮像手段と前記表示装置とを、縦方向の画素数同士及び横方向の画素数同士が同一になるようにした方が良い。なぜならば、撮像手段と前記表示装置とを、縦方向の画素数同士及び横方向の画素数同士が異なると、撮像した画像の信号をそのまま表示画面にして再生することができず、間引き、補問の如き特殊な信号処理を施すことが必要となるが、撮像手段と前記表示装置との縦方向の画素数同士及び横方向の画素数同士を同一にすると、画像信号の間引き乃至補間等の信号処理は必要でなくなり、信号処理回路、信号処理プログラム等が簡単で済むからである。
また、光源は、撮像・表示装置を有する例えば内視鏡、気道確保器具等の先端部に設けても良いし、基部(元)側に設け、それが発する光を例えばグラスファイバー等の導光手段を用いて内視鏡、気道確保器具等の先端へ導光し、先側に出射するようにしてもよい。
本発明撮像・表示装置は、内視鏡や気道確保器具に止まらず、照明光を照射し、その反射光を撮像し、その撮像画像をリアルタイムで表示装置のディスプレイにカラーで表示させる撮像・表示装置に広く適用することができる。例えば、建造物、自然物の小さな空洞に挿入管を入れて内部を視覚的に把握するもの等が内視鏡、気道確保器具以外の適用例である。
In the imaging / display apparatus of the present invention, it is preferable that the imaging means and the display apparatus have the same number of pixels in the vertical direction and the same number of pixels in the horizontal direction. This is because if the number of pixels in the vertical direction and the number of pixels in the horizontal direction are different between the imaging means and the display device, the captured image signal cannot be reproduced as it is on the display screen, and thinning and compensation are performed. However, if the number of pixels in the vertical direction and the number of pixels in the horizontal direction of the image pickup means and the display device are the same, the image signal is thinned out or interpolated. This is because signal processing is not necessary, and a signal processing circuit, a signal processing program, and the like can be simplified.
The light source may be provided at the distal end of an endoscope or an airway securing device having an imaging / display device, or provided at the base (original) side, and the light emitted from it may be guided by, for example, glass fiber. Means may be used to guide light to the distal end of an endoscope, an airway securing device, etc., and exit to the front side.
The imaging / display device of the present invention is not limited to an endoscope or an airway securing device, but irradiates illumination light, images the reflected light, and displays the captured image in color on the display device in real time. Can be widely applied to the device. For example, an insertion tube inserted in a small cavity of a building or a natural object to visually grasp the inside is an application example other than an endoscope and an airway securing device.

以下、本発明の詳細を図示実施例に基いて説明する。
図1は一つの実施例の撮像・表示装置1aを示す基本構成図である。本実施例は、ガン組織を撮像・表示するのに用いるものであり、背景は普通のカラー映像で、ガン組織を特定の色、例えばイエローで表示するようにしたものである。
2は固体撮像素子であり、白黒固体撮像素子である。即ち、色分解用カラーフィルタの無い固体撮像素子であり、電荷転送型(所謂CCD型)固体撮像素子であっても、それ以外の増幅型固体撮像素子、MOS型固体撮像素子、或いはCMOS型固体撮像素子であっても良い。
この固体撮像素子は、白黒固体撮像素子であり、色分解用カラーフィルタが無いので分光の減衰は少ない。
Hereinafter, the details of the present invention will be described based on illustrated embodiments.
FIG. 1 is a basic configuration diagram showing an imaging / display apparatus 1a according to one embodiment. In this embodiment, the cancer tissue is used for imaging and display. The background is a normal color image, and the cancer tissue is displayed in a specific color, for example, yellow.
Reference numeral 2 denotes a solid-state image sensor, which is a monochrome solid-state image sensor. That is, it is a solid-state imaging device without a color separation color filter, and even if it is a charge transfer type (so-called CCD type) solid-state imaging device, other amplification type solid-state imaging device, MOS type solid-state imaging device, or CMOS type solid-state imaging device It may be an image sensor.
This solid-state image sensor is a black-and-white solid-state image sensor, and since there is no color separation color filter, spectral attenuation is small.

4は結像レンズで、上記固体撮像素子2の先側に設けられ、被撮像体像、例えばガン組織が存在する部分(図示しない)の像、を該固体撮像素子2の撮像面に結像する役割を果たす。
6は内視鏡等の挿入管(気道確保器具の場合は挿入本体がそれに相当)で、6aが先端、6bが基部(元側部分)であり、上記固体撮像素子2は該挿入管6の先端側に配置されている。
8、8、…は上記挿入管6に沿ってその外側に配置された照明用の光ファイバであり、後述する被撮像体照射用光源(12)からの光を該挿入管6に沿って基部6b側から先端6a側に導光し、挿入管6の先端側に照明光を照射する。
An imaging lens 4 is provided on the front side of the solid-state imaging device 2 and forms an image of an object to be imaged, for example, an image of a portion (not shown) where a cancer tissue exists on the imaging surface of the solid-state imaging device 2. To play a role.
Reference numeral 6 denotes an insertion tube such as an endoscope (in the case of an airway securing device, the insertion body is equivalent to this), 6a is a distal end, 6b is a base portion (original side portion), and the solid-state imaging device 2 is connected to the insertion tube 6 It is arranged on the tip side.
Reference numerals 8, 8,... Are illumination optical fibers disposed along the insertion tube 6 on the outside thereof, and light from an imaging object irradiation light source (12) to be described later is transmitted along the insertion tube 6 to the base portion. The light is guided from the 6b side to the distal end 6a side, and the illumination light is irradiated to the distal end side of the insertion tube 6.

10は固体撮像用素子2と、内部回路14との間を接続する配線群で、固体撮像素子2を駆動する配線10aと、固体撮像素子2から出力された映像信号を後述する内部回路(14)へ送信する配線10aからなる。
12は被撮像体照射用光源で、撮像用照明光を発生する。具体的には、赤の発光ダイオードLEDr、緑の発光ダイオードLEDg、青の発光ダイオードLEDbと、紫外光の発光ダイオードLEDuの4つの発光ダイオードを備え、後述するタイミングコントローラ(18)からの撮像用照明光切換信号(:色切換信号)に応じて、その切換信号に対応する色(紫外光は非可視光であるが、便宜上それにも色があるかのように表現する)の発光ダイオードLEDを点灯させる。
該光源12は、上記光ファイバ群8、8、…の基部側端面に対して発光ダイオードLEDr、LEDg、LEDb、LEDuからの光を出射するようにされている。
Reference numeral 10 denotes a wiring group that connects the solid-state imaging device 2 and the internal circuit 14. The wiring 10 a that drives the solid-state imaging device 2 and an internal circuit (14) that describes a video signal output from the solid-state imaging device 2. ) To the transmission line 10a.
Reference numeral 12 denotes a light source for irradiating the imaging target, which generates imaging illumination light. Specifically, it includes four light emitting diodes, a red light emitting diode LEDr, a green light emitting diode LEDg, a blue light emitting diode LEDb, and an ultraviolet light emitting diode LEDu, and illumination for imaging from a timing controller (18) described later. In response to the light switching signal (: color switching signal), the light-emitting diode LED of the color corresponding to the switching signal (ultraviolet light is invisible light but is expressed as if there is color for convenience) is lit Let
The light source 12 emits light from the light emitting diodes LEDr, LEDg, LEDb, LEDu to the base side end faces of the optical fiber groups 8, 8,.

14は内部回路で、固体撮像素子2へそれを駆動する各種信号を送出すると共に、該固体撮像素子2から出力された映像信号を受け、それを増幅等の処理をした上で後述する表示装置(20)の液晶表示素子駆動回路(26)ヘ送出する素子駆動及び信号処理回路16と、タイミングコントローラ18からなる。
素子駆動及び信号処理回路16は、固体撮像素子2からの信号を増幅、整形、遅延等によるタイミング調整等の簡単な処理を行う必要があるかもしれないが、特にカラーテレビジョン映像信号(例えばNTSC、PAL或いはSECAM等の類の方式の映像信号)をつくる必要はなく、回路構成は簡単なものでよい。従って、素子駆動及び信号処理回路16は低価格で済む。
An internal circuit 14 sends various signals for driving it to the solid-state image pickup device 2 and receives a video signal output from the solid-state image pickup device 2. The liquid crystal display element driving circuit (20) (20) includes an element driving and signal processing circuit 16 and a timing controller 18.
The element driving and signal processing circuit 16 may need to perform simple processing such as timing adjustment by amplifying, shaping, delaying, etc. the signal from the solid-state imaging device 2, but in particular a color television video signal (for example, NTSC). , PAL or SECAM-type video signal) is not necessary, and the circuit configuration may be simple. Therefore, the element driving and signal processing circuit 16 can be inexpensive.

タイミングコントローラ18は、上記光源12、上記素子駆動及び信号処理回路16及び後述するバックライト用光源(28)へその駆動タイミングをコントロールする信号を送出する。尚、このタイミングコントローラ18の動作の具体的な説明は後で行う。
20は表示装置で、22はその主部を成すバックライト型の液晶表示素子である。この液晶表示素子は白黒タイプで、色分解用カラーフィルタを備えていない。従って、カラーフィルタによって表示に寄与する光が減衰するおそれはない。
24はその液晶表示素子22のバックライトで、バックライト用光源(28)からの光を受けて液晶表示素子22をその背後から照射する。26は液晶表示素子駆動回路であり、上記素子駆動及び信号処理回路16からの映像信号を処理して液晶表示素子22に送ると共に、タイミングコントローラ18により映像信号の処理に関してタイミングのコントロールを受ける。
上記液晶表示素子22は、その縦方向の画素数が上記白黒固体撮像素子2の縦方向の画素数と等しく、その横方向の画素数が上記白黒固体撮像素子2の横方向の画素数と等しいものが好ましいと言える。画素数の不一致を調整するための画像信号の間引き乃至補間等の信号処理は必要でなくなるからである。
従って、信号処理回路、信号処理プログラム等が簡単で済む。
The timing controller 18 sends a signal for controlling the driving timing to the light source 12, the element driving and signal processing circuit 16, and a backlight light source (28) to be described later. The specific operation of the timing controller 18 will be described later.
Reference numeral 20 denotes a display device, and reference numeral 22 denotes a backlight type liquid crystal display element constituting the main part thereof. This liquid crystal display element is a monochrome type and does not include a color separation color filter. Therefore, there is no possibility that light contributing to display is attenuated by the color filter.
A backlight 24 of the liquid crystal display element 22 receives light from the backlight light source (28) and irradiates the liquid crystal display element 22 from behind. A liquid crystal display element driving circuit 26 processes the video signal from the element driving and signal processing circuit 16 and sends the processed video signal to the liquid crystal display element 22, and receives timing control with respect to the processing of the video signal by the timing controller 18.
The number of pixels in the vertical direction of the liquid crystal display element 22 is equal to the number of pixels in the vertical direction of the black and white solid-state image sensor 2, and the number of pixels in the horizontal direction is equal to the number of pixels in the horizontal direction of the black and white solid-state image sensor 2. Can be said to be preferable. This is because signal processing such as thinning out or interpolation of the image signal for adjusting the mismatch of the number of pixels is not necessary.
Therefore, the signal processing circuit, the signal processing program, etc. can be simplified.

28はバックライト用光源であり、赤、緑、青、及びそれ等と異なる第四の色(例えばイエロー)色の異なる光を発光する四個の発光手段(例えば発光ダイオード)28r、28g、28b、28yからなり、タイミングコントローラ18からの光源色切換信号に応じて、その切換信号に対応する原色の発光手段(例えばダイオード)28r、28g、28b、28yが点灯するようになっている。
次に、上記タイミングコントローラ18の動作を具体的に説明すると、例えば、或るタイミングで赤の発光ダイオードLEDrの点灯を開始させると共に、それと同期して固体撮像素子2へ1フィールドの撮像を開始させるべく、上記素子駆動及び信号処理回路16へその動作を開始させる開始信号を送る。
その素子駆動及び信号処理回路16はその開始信号を受けると、固体撮像素子2に240分の1秒の1フィールドの撮像動作を開始させる働きをするようになっている。
Reference numeral 28 denotes a light source for backlight, and four light emitting means (for example, light emitting diodes) 28r, 28g, and 28b for emitting light of red, green, blue, and different fourth colors (for example, yellow). 28y, and in accordance with the light source color switching signal from the timing controller 18, the primary color light emitting means (for example, diodes) 28r, 28g, 28b, 28y corresponding to the switching signal are turned on.
Next, the operation of the timing controller 18 will be specifically described. For example, the red light emitting diode LEDr is turned on at a certain timing, and the solid-state imaging device 2 is started to image one field in synchronization therewith. Therefore, a start signal for starting the operation is sent to the element driving and signal processing circuit 16.
When the element driving and signal processing circuit 16 receives the start signal, the element driving and signal processing circuit 16 functions to start the imaging operation of one field for 1/240 second in the solid-state imaging device 2.

その一方で、タイミングコントローラ18は、固体撮像素子2からの上記1フィールドの映像信号が来始めるタイミングを見計らって、上記バックライト光源28へ赤の発光手段28rを点灯させる信号を送り、バックライト24から赤のバックライト光を照射させると共に、上記液晶表示素子22にも1フィールドの表示をさせる信号を送る。
従って、液晶表示素子22は被撮像体の赤信号を表示する状態になる。
赤の光による被撮像体像の撮像及び表示は240分の1秒継続する。これが赤のフィールドの動作である。
On the other hand, the timing controller 18 sends a signal for turning on the red light emitting means 28r to the backlight source 28 in response to the timing when the video signal of the one field from the solid-state imaging device 2 starts to come. Irradiates red backlight light and sends a signal for displaying one field to the liquid crystal display element 22.
Therefore, the liquid crystal display element 22 is in a state of displaying a red signal of the imaging target.
The imaging and display of the imaging target image with red light continues for 1/240 second. This is the behavior of the red field.

この赤のフィールドの撮像及び表示を終えると、次に、全く同様に、緑のフィールドの撮像及び表示の動作を行う。簡単に言えば、被撮像体照射用光源12の点灯ダイオードLEDを緑の発光ダイオードLEDgに切換え、また、バックライト光源28の発光手段28gに切り換えることによって、撮像及び表示を行う。この緑のフィールドも240分の1秒で行われる。
次に、この緑のフィールドの撮像及び表示を終えると、次に、全く同様に、青のフィールドの撮像及び表示の動作を行う。つまり、被撮像体照射用光源12の点灯ダイオードLEDを青の発光ダイオードLEDbに切換え、また、バックライト光源28の青の発光手段28bに切り換えることによって、撮像及び表示を行う。この青のフィールドも240分の1秒で行われる。
When the red field is imaged and displayed, the green field is imaged and displayed in exactly the same manner. Briefly speaking, imaging and display are performed by switching the light-emitting diode LED of the light source 12 for irradiating the imaging object to the green light-emitting diode LEDg and switching to the light-emitting means 28g of the backlight light source 28. This green field also takes place in 1/240 seconds.
Next, when this green field is imaged and displayed, the blue field is imaged and displayed in exactly the same manner. That is, imaging and display are performed by switching the light-emitting diode LED of the light source for illuminating the imaging subject 12 to the blue light-emitting diode LEDb and switching to the blue light-emitting means 28b of the backlight light source 28. This blue field is also done in 1 / 240th of a second.

次に、紫外光による撮像と、例えばイエローによる表示を行う。紫外光による撮像は、人体のガン組織のみを発光させるためである。即ち、被験者に予めがん組織だけに集まる特殊な薬剤(例えば、5アミノレプリン酸)を服用してもらっておき、癌のある部分に紫外光を当てるとがん組織のみ赤色に発光するという現象が生じるので、これを診察や治療に生かすべく、第4のフィールドで紫外光による撮像を行うのである。すると、がん組織のみが赤い光を発生するので、それをがん組織を示す像として撮像素子により撮像するのである。
一方、表示装置側においては、このがん組織を示す像を可視光、例えばイエローにより表示する。この色はがん組織の背景の色である赤ないしそれに近い色と比較的強いコントラストを有するため選んだのであり、必ずしもイエローであることは必要ではない。がん組織とその背景とを区別しやすい色であれば良い。
従って、がん組織がある人体の部位の色によって、そのがん組織を示す表示光の最適な色は異なるので、切り換えることができるようにしてもよい。
Next, imaging with ultraviolet light and display with, for example, yellow are performed. The imaging with ultraviolet light is for emitting only the cancer tissue of the human body. That is, a phenomenon in which a test subject has previously taken a special drug (for example, 5-aminorepric acid) that collects only in the cancer tissue, and when the cancerous part is irradiated with ultraviolet light, only the cancer tissue emits red light. Therefore, in order to make use of this for diagnosis and treatment, imaging with ultraviolet light is performed in the fourth field. Then, since only the cancer tissue generates red light, it is imaged by the imaging device as an image showing the cancer tissue.
On the other hand, on the display device side, an image showing this cancer tissue is displayed with visible light, for example, yellow. This color is selected because it has a relatively strong contrast with red or close to the background color of the cancer tissue, and is not necessarily yellow. Any color that can easily distinguish the cancer tissue from its background is acceptable.
Accordingly, since the optimum color of the display light indicating the cancer tissue differs depending on the color of the part of the human body where the cancer tissue exists, the color may be switched.

これ等の4フィールドの動作、つまり、60分の1秒の動作を一つの周期として、各画素毎に被撮像体の各部分をその色及びガン組織を表示する動作が撮像・表示装置1aの動作中繰り返される。
従って、撮像・表示装置1aに依れば、白黒の固体撮像素子2の各画素が60分の1の周期で被撮像体の該画素に相当する部分の色とガン組織を撮像し、それ等を白黒液晶表示素子22によって表示することができる。
These four-field operations, that is, the operation of 1/60 second as one cycle, display the color and cancer tissue of each part of the imaging target for each pixel. Repeated during operation.
Therefore, according to the imaging / display device 1a, each pixel of the monochrome solid-state imaging device 2 captures the color and cancer tissue of the portion corresponding to the pixel of the imaging target in a period of 1/60, etc. Can be displayed by the monochrome liquid crystal display element 22.

従って、同じ解像度だと、従来の固体撮像素子よりも小さな固体撮像素子2でカラー撮像ができ、また、白黒の液晶表示素子22によってカラー映像を表示できる。これは、固体撮像素子2及び液晶表示素子22に色分解用カラーフィルタを要しないので、撮像及び表示の段階、つまり二段階において光の減衰を避けることができることを意味し、また、素子2及び22の価格は低くて済むことをも意味する。
これはまた、同じチップサイズの固体撮像素子2を用いた場合、解像度を3倍乃至4倍にできることに他ならない。
そして、がん組織をも、その背景と共にその間の位置関係を正確に再現する形で表示することができる。
依って、医療における診断及び治療の両面において大きく寄与する。
Therefore, at the same resolution, color imaging can be performed with the solid-state imaging device 2 smaller than the conventional solid-state imaging device, and color images can be displayed with the monochrome liquid crystal display element 22. This means that since no color separation color filter is required for the solid-state imaging device 2 and the liquid crystal display device 22, attenuation of light can be avoided in the imaging and display stages, that is, in two stages. It also means that the price of 22 can be low.
In addition, when the solid-state imaging device 2 having the same chip size is used, the resolution can be increased to 3 to 4 times.
And cancer tissue can also be displayed in the form which reproduces the positional relationship between it with the background accurately.
Therefore, it greatly contributes to both diagnosis and treatment in medicine.

図2(A)〜(D)、図3(E)〜(H)は本発明の別の各実施例(実施例2〜9)の概略構成を示すものである。図2、図3において、aは被撮像体である診察対象部位、bは撮像用光源、cは結像手段である結像レンズ、dは撮像手段である白黒液晶表示素子、eは内部回路、fは表示手段を成す液晶表示素子、gはバックライト用光源である。
(A)図2(A)は、赤外分光法による診察をする実施例(第2の実施例)を示す。
本実施例では、240分の1秒で1フィールドの動作をし、4つのフィールドで1フレームの画像を構成する動作を繰り返す。
2 (A) to 2 (D) and FIGS. 3 (E) to (H) show schematic configurations of other examples (Examples 2 to 9) of the present invention. 2 and 3, a is a diagnosis target part that is an object to be imaged, b is a light source for imaging, c is an imaging lens that is imaging means, d is a monochrome liquid crystal display element that is imaging means, and e is an internal circuit , F are liquid crystal display elements constituting display means, and g is a light source for backlight.
(A) FIG. 2 (A) shows an example (second example) in which diagnosis is performed by infrared spectroscopy.
In the present embodiment, the operation of one field is repeated in 1/240 second, and the operation of forming an image of one frame with four fields is repeated.

そして、撮像用光源bは、第1フィールドでは赤、第2フィールドでは緑、第3フィールドでは青、第4フィールドでは赤外光(例えば波長760nm或いは840nmの近赤外光)を発生する。
また、バックライトを成す表示用光源gは、第1フィールドでは赤、第2フィールドでは緑、第3フィールドでは青、第4フィールドでは例えばイエローを発生する動作をする。
本実施例によれば、診察対象部位の背景をカラー撮像及びカラー表示し、診察対象そのものを赤外光で撮像し、例えばイエローで表示する。
The imaging light source b generates red in the first field, green in the second field, blue in the third field, and infrared light (for example, near-infrared light having a wavelength of 760 nm or 840 nm) in the fourth field.
Further, the display light source g constituting the backlight operates to generate red in the first field, green in the second field, blue in the third field, and yellow in the fourth field, for example.
According to the present embodiment, color imaging and color display are performed on the background of the site to be examined, and the diagnostic object itself is imaged with infrared light, for example, displayed in yellow.

(B)図2(B)は、赤外分光法による診察をする別の実施例(第3の実施例)を示す。
本実施例では、120分の1秒で1フィールドの動作をし、二つのフィールドで1フレームの画像を構成する動作を繰り返す。
そして、撮像用光源bは、第1フィールドでは白色光(白色光は赤、青、緑の発光ダイオードを同時に点灯することにより得ることができる。)を、第2フィールドでは赤外光(例えば波長760nm或いは840nmの近赤外光)を発生する。
また、バックライトを成す表示用光源gは、第1フィールドでは白、第2フィールドでは例えばイエローを発生する動作をする。
本実施例によれば、診察対象部位の背景を白黒撮像及び白黒表示し、診察対象そのものを赤外光で撮像し、例えばイエローで表示する。
(B) FIG. 2 (B) shows another example (third example) in which diagnosis is performed by infrared spectroscopy.
In the present embodiment, the operation of one field is repeated in 1/120 second, and the operation of constructing an image of one frame with two fields is repeated.
The imaging light source b emits white light (white light can be obtained by simultaneously lighting red, blue, and green light emitting diodes) in the first field, and infrared light (for example, wavelength) in the second field. 760 nm or 840 nm near infrared light).
In addition, the display light source g that forms a backlight operates to generate white in the first field and yellow, for example, in the second field.
According to the present embodiment, the background of the examination target part is captured in black and white and displayed in black and white, and the diagnosis target itself is captured with infrared light, for example, displayed in yellow.

(C)図2(C)は、紫外光によるがん組織を検出する一つの実施例(第4の実施例)を示す。
本実施例では、240分の1秒で1フィールドの動作をし、4つのフィールドで1フレームの画像を構成する動作を繰り返す。
本実施例による検出をする場合には、被験者に予めがん組織だけに集まる特殊な薬剤(例えば、5アミノレプリン酸)を服用して貰っておくことが必要である。
(C) FIG. 2C shows one embodiment (fourth embodiment) for detecting cancer tissue by ultraviolet light.
In the present embodiment, the operation of one field is repeated in 1/240 second, and the operation of forming an image of one frame with four fields is repeated.
When performing detection according to this example, it is necessary to take a special drug (for example, 5-aminorepric acid) that is collected only in cancer tissues in advance by the subject.

そして、撮像用光源bは、第1フィールドでは赤、第2フィールドでは緑、第3フィールドでは青、第4フィールドでは紫外光を発生する。
また、バックライトを成す表示用光源gは、第1フィールドでは赤、第2フィールドでは緑、第3フィールドでは青、第4フィールドでは例えばイエローを発生する動作をする。
本実施例によれば、特殊な薬剤(診察対象部位の背景をカラー撮像及びカラー表示し、診察対象そのもの、本例ではがん組織を紫外光で照射したとき発生する赤色光を撮像し、そして、その像を例えばイエローで表示する。
The imaging light source b generates red in the first field, green in the second field, blue in the third field, and ultraviolet light in the fourth field.
Further, the display light source g constituting the backlight operates to generate red in the first field, green in the second field, blue in the third field, and yellow in the fourth field, for example.
According to this example, a special drug (color imaging and color display of the background of the site to be examined, color imaging of the diagnostic object itself, in this example the red light generated when the cancer tissue is irradiated with ultraviolet light, and The image is displayed in yellow, for example.

(D)図2(D)は、紫外光によるがん組織を検出する別の実施例(第5の実施例)を示す。
本実施例では、図2(B)に示す方法と同様の原理で、背景を白黒で撮像し、表示し、がん組織については、紫外光を撮像用表示光として用いてその反射光である赤色光を撮像し、がん組織を示す画像を例えばイエローで表示する。
(D) FIG.2 (D) shows another Example (5th Example) which detects the cancer tissue by ultraviolet light.
In this embodiment, the background is imaged and displayed in black and white on the same principle as the method shown in FIG. 2B, and the cancer tissue is reflected light using ultraviolet light as imaging display light. Red light is imaged, and an image showing cancer tissue is displayed in, for example, yellow.

(E)図3(E)は、白黒画像と不完全カラー画像を撮像、表示する実施例(第6の実施例)を示すものである。具体的には、1フィールドでは白黒撮像・表示し、別の1フィールドでは一つの色、例えば赤で撮像し、同じく赤で表示し、更に別の1フィールドでは別の一つの色、例えば緑で撮像し、同じく緑で表示するものである。
本例では、カラー再生という点では、青の成分の表示が為されないという面で不完全であるが、被撮像体の特質から一つのカラー成分がなくても充分に観察目的が達成できる場合があり、そのような場合には完全なカラー再生をしなくても診察などを正確に行うことができる。しかし、患部などの正確な形状、位置、大きさ等を把握するには、輪郭をはっきり認識できることが好ましい場合があり、それには、白黒画像の表示が適切である。
そこで、1フレームを3フィールドで構成することとし、その一つのフィールドを白黒撮像、表示に、他の二つのフィールドを赤、緑による不完全カラー撮像、表示に使用することとしたのである。
(E) FIG. 3E shows an embodiment (sixth embodiment) in which a black and white image and an incomplete color image are captured and displayed. Specifically, in one field, black-and-white imaging / display is performed, in another field, the image is captured in one color, for example, red, and also displayed in red, and in another field, another color, for example, green is displayed. An image is taken and displayed in green as well.
In this example, in terms of color reproduction, it is incomplete in that the display of the blue component is not performed, but due to the nature of the imaged object, the observation purpose may be sufficiently achieved without one color component. In such a case, it is possible to accurately perform a diagnosis without performing complete color reproduction. However, in order to grasp the exact shape, position, size, etc. of the affected part, it may be preferable that the contour can be clearly recognized, and for this purpose, display of a monochrome image is appropriate.
Therefore, one frame is composed of three fields, and one field is used for monochrome imaging and display, and the other two fields are used for incomplete color imaging and display using red and green.

(F)図3(F)は、図2(B)に示す近赤外分光法に適用した実施例をより発展させた実施例(第7の実施例)を示すものである。本実施例では、分光に用いる赤外光として波長の異なる二種の赤外光を用いるものであり、本例では一つの赤外光の波長が760nm、もう一つの赤外光の波長が840nmである。
そして、第1のフィールドは撮像用照明光も表示用照明光も白色であり、第2のフィールドは撮像用照明光が波長760nmの赤外光、表示用照明光が例えば赤、第3のフィールドは撮像用照明光が波長840nmの赤外光、表示用照明光が例えば青である。
(F) FIG. 3F shows an example (seventh example) in which the example applied to the near infrared spectroscopy shown in FIG. 2B is further developed. In this embodiment, two types of infrared light having different wavelengths are used as the infrared light used for spectroscopy. In this example, the wavelength of one infrared light is 760 nm and the wavelength of the other infrared light is 840 nm. It is.
In the first field, both the imaging illumination light and the display illumination light are white. In the second field, the imaging illumination light is infrared light having a wavelength of 760 nm, the display illumination light is red, for example, the third field. The imaging illumination light is infrared light having a wavelength of 840 nm, and the display illumination light is blue, for example.

本実施例によれば、背景を白黒に撮像及び表示し、波長760nmの赤外光による近赤外分光の画像と波長840nmの赤外光による近赤外分光の画像を撮像し、波長760nmの赤外光による画像を赤で、波長840nmの赤外光による画像を青で表示することができる。
尚、波長760nmの赤外光による画像と、波長840nmの赤外光による画像の表示色を、赤、青にすることは必ずしも不可欠ではなく、別の例えばシアン、イエロー等にしてもよいことは言うまでもない。
そして、波長の異なる二つの赤外光による分光をするので、より詳しい診察、観察、分析ができる。
尚、本実施例においても、背景を白黒画像で撮像、表示するのではなく、カラー画像で撮像、表示するようにしても良いことは言うまでもない。
According to this embodiment, the background is captured and displayed in black and white, an image of near-infrared spectroscopy using infrared light with a wavelength of 760 nm and an image of near-infrared spectroscopy using infrared light with a wavelength of 840 nm are captured, and a wavelength of 760 nm is captured. An image based on infrared light can be displayed in red, and an image based on infrared light having a wavelength of 840 nm can be displayed in blue.
It should be noted that it is not always necessary to change the display colors of an image using infrared light having a wavelength of 760 nm and an image using infrared light having a wavelength of 840 nm to be red or blue, and other colors such as cyan and yellow may be used. Needless to say.
Since the spectrum is analyzed by two infrared lights having different wavelengths, more detailed diagnosis, observation and analysis can be performed.
In this embodiment as well, it goes without saying that the background may be captured and displayed as a color image instead of being captured and displayed as a monochrome image.

(G)図3(G)は、赤外光による診察と、紫外光による診察を同時に行うことができるようにした実施例(第8の実施例)を示すものである。
本実施例では、第1のフィールドは撮像用照明光も表示用照明光も赤、第2のフィールドは撮像用照明光も表示用照明光も緑、第3のフィールドは撮像用照明光も表示用照明光も青、第4のフィールドは撮像用照明光が赤外光、表示用照明光が例えば赤、第5のフィールドは撮像用照明光が紫外光、表示用照明光が例えば青であり、この五つのフィールドによって1フレームが構成される。
本実施例によれば、背景をカラー画像で撮像及び表示をし、赤外光による画像と紫外光による画像を撮像し、赤外光による画像については赤で、紫外光による画像については青で表示ができ、背景と赤外光及び紫外光による画像との位置関係はそのまま正確に再現される。
(G) FIG. 3G shows an example (eighth example) in which a diagnosis with infrared light and a diagnosis with ultraviolet light can be performed simultaneously.
In this embodiment, the first field displays both the imaging illumination light and the display illumination light in red, the second field displays both the imaging illumination light and the display illumination light in green, and the third field displays the imaging illumination light. The illumination light for imaging is also blue, the illumination light for imaging in the fourth field is infrared light, the illumination light for display is red, for example, the illumination light for imaging is ultraviolet light in the fifth field, and the illumination light for display is blue, for example One frame is constituted by these five fields.
According to the present embodiment, the background is imaged and displayed as a color image, the image by infrared light and the image by ultraviolet light are captured, the image by infrared light is red, and the image by ultraviolet light is blue. Display is possible, and the positional relationship between the background and the image by infrared light and ultraviolet light is accurately reproduced as it is.

(H)図3(H)は、図3(G)に示す実施例を変形させた実施例(第9の実施例)であり、先ず、撮像用照明光を、赤、青、緑と切り換えて照射してカラー撮像し、そのカラーの撮像画像を内部回路eの持つメモリーに記憶する。これは、3フィールドからなる1フレーム動作によりなし得る。
次に、第1フィールドで撮像用表示光として赤外光を照射し、第2フィールドでその光を紫外光にし、この二つのフィールドからなる1フレームの画像を取り込み、内部回路eの持つメモリーに記憶する。
(H) FIG. 3 (H) is an embodiment (a ninth embodiment) obtained by modifying the embodiment shown in FIG. 3 (G). First, the imaging illumination light is switched between red, blue, and green. The color image is emitted by irradiation, and the captured image of the color is stored in the memory of the internal circuit e. This can be done by a one-frame operation consisting of three fields.
Next, infrared light is irradiated as imaging display light in the first field, the light is converted into ultraviolet light in the second field, an image of one frame consisting of these two fields is captured, and stored in the memory of the internal circuit e. Remember.

そして、そのメモリーに取り込んだ画像を読み出して、液晶表示素子fに送出して再生させると共に、バックライトgの発生する表示用照明光の色を切り換える。この表示動作においては、五つのフィールドにより一つのフレームが構成されており、第1〜3のフィールドにより、背景を表示し、第4のフィールドにより赤外光を表示用照明光とする撮像画像を例えば赤で表示し、第5のフィールドにより紫外光を表示用照明光とする撮像画像を例えば青で表示する。
この表示は、内部回路eのメモリーに上述したようにして記憶された背景を示すカラー画像と、赤外光を表示用照明光とする撮像画像及び紫外光を表示用照明光とする撮像画像をそのメモリーから上記フィールドの順序で読み出すことにより行う。
Then, the image taken in the memory is read out, sent to the liquid crystal display element f for reproduction, and the color of the display illumination light generated by the backlight g is switched. In this display operation, one frame is constituted by five fields, a background is displayed by the first to third fields, and a captured image with infrared light as display illumination light is displayed by the fourth field. For example, the image is displayed in red, and the captured image using the ultraviolet light as display illumination light is displayed in blue, for example, in the fifth field.
This display includes a color image indicating the background stored in the memory of the internal circuit e as described above, a captured image using infrared light as display illumination light, and a captured image using ultraviolet light as display illumination light. This is done by reading from the memory in the order of the above fields.

この実施例における撮像及び記憶動作は、予め設定した所定時間(例えば略1秒間)毎に1回行われるようになっており、液晶表示素子fに表示される画像はその所定時間(例えば、1秒)毎に更新される。
このように、本発明は内部回路eに設けたメモリーを駆使して撮像画像を一旦記憶し、そのメモリーから読み出した画像を液晶表示素子fに表示させるという態様でも実施することができる。
The imaging and storing operation in this embodiment is performed once every predetermined time (for example, approximately 1 second) set in advance, and the image displayed on the liquid crystal display element f is displayed for the predetermined time (for example, 1). Updated every second).
As described above, the present invention can also be implemented in such a manner that the captured image is temporarily stored by using the memory provided in the internal circuit e and the image read from the memory is displayed on the liquid crystal display element f.

図4は撮像手段としてカラー撮像素子と白黒撮像素子を用いた実施例(第10の実施例)を示すものである。
図面において、c1は第1のレンズで、被撮像体aをカラー撮像素子d1の撮像面に結像する。このカラー撮像素子d1は当然のことながら表面に色分解用カラーフィルタhを有している。c2は第2のレンズで、被撮像体aを白黒撮像素子d2の撮像面に結像する。この撮像素子d2は当然のことながら表面に色分解用カラーフィルタhを有していない。
FIG. 4 shows an embodiment (tenth embodiment) using a color image pickup device and a monochrome image pickup device as the image pickup means.
In the drawing, reference numeral c1 denotes a first lens, which forms an image of the imaging subject a on the imaging surface of the color imaging element d1. The color image sensor d1 has a color separation color filter h on the surface as a matter of course. c2 is a second lens that forms an image of the imaging target a on the imaging surface of the monochrome imaging element d2. As a matter of course, the image pickup element d2 does not have the color separation color filter h on the surface.

この実施例においては、二つのフィールドにより一つのフレームが構成されており、例えば、1フィールドではカラー撮像・カラー表示し、別の1フィールドでは、例えば紫外光(或いは赤外光)を撮像用照明光として撮像し、表示用照明光として例えば赤(別の色でも良いことは言うまでもない。)の光を用いて表示する。つまり、カラー撮像素子d1から内部回路eを介して液晶表示素子fに撮像データを送り、引き続き、白黒撮像素子d2から内部回路eを介して液晶表示素子fに撮像データを送る。この周期が繰り返される。表示用光源gは、液晶表示素子fに送られてくる画像データに応じて表示用照明光の色を変えるように制御される。
このような態様でも本発明を実施することができる。
In this embodiment, one frame is composed of two fields. For example, color imaging / color display is performed in one field, and, for example, ultraviolet light (or infrared light) is used for imaging illumination in another field. Imaging is performed as light, and display is performed using, for example, red light (which may be another color) as illumination light for display. That is, imaging data is sent from the color imaging element d1 to the liquid crystal display element f via the internal circuit e, and then imaging data is sent from the monochrome imaging element d2 to the liquid crystal display element f via the internal circuit e. This cycle is repeated. The display light source g is controlled so as to change the color of the display illumination light in accordance with the image data sent to the liquid crystal display element f.
The present invention can also be implemented in such an embodiment.

本発明は、被撮像体を撮像し、その被撮像体の異なる種類の像、形状を一つの表示画面にリアルタイムで表示できる撮像・表示装置及びそれに用いることのできる撮像装置及び表示装置に広く産業上の利用可能性を有し、内視鏡や気道確保器具に適合性を有するに止まらず、照明光を照射し、その反射光を撮像し、その撮像画像をリアルタイムで表示装置のディスプレイにカラー或いは白黒で表示させる撮像・表示装置に広く適合性があり、例えば、建造物、自然物の小さな空洞に挿入管を入れて内部を視覚的に把握するもの等が、内視鏡、気道確保器具以外への適合性の好例である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is widely applied to an imaging / display apparatus that can capture an image of an object to be captured and display different types of images and shapes of the object to be captured on a single display screen in real time, and an imaging apparatus and a display apparatus that can be used therefor. In addition to being compatible with endoscopes and airway securing devices, it irradiates illumination light, captures the reflected light, and colors the captured image on the display device display in real time. Or it is widely compatible with imaging / display devices that display in black and white. For example, an object that visually grasps the inside by placing an insertion tube in a small cavity of a building or natural object, etc., other than an endoscope or an airway securing device A good example of suitability for

本発明の第1の実施例の撮像・表示装置を示す構成図である。1 is a configuration diagram illustrating an imaging / display apparatus according to a first embodiment of the present invention. (A)〜(D)は本発明の第2〜5の実施例の撮像・表示装置を示す概略構成図である。(A)-(D) is a schematic block diagram which shows the imaging and display apparatus of the 2nd-5th Example of this invention. (G)〜(J)は本発明の第6〜9の実施例の撮像・表示装置を示す概略構成図である。(G)-(J) is a schematic block diagram which shows the imaging and the display apparatus of the 6th-9th Example of this invention. 本発明の第10の実施例の撮像・表示装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the imaging and display apparatus of the 10th Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1a,1b,1c 撮像・表示装置
2 固体撮像素子
4 結像レンズ
6 挿入管
8 挿入管(或いは挿入本体)、
12 照明用光源
14 内部電子回路
16 素子駆動及び信号処理回路
18 タイミングコントローラ
20 表示装置
22 液晶表示素子
24 バックライト
28 バックライト光源
30 光ファイバ群
a 被撮像体
b 光源(撮像用照明光を発生する光源)
c 結像レンズ(結像手段)
d,d2 白黒撮像素子
d1 カラー撮像素子
h 色分解用カラーフィルタ
e 内部回路
f 表示素子
g バックライト用光源(表示用照明光を発生する光源)
1a, 1b, 1c Imaging / display device 2 Solid-state imaging device 4 Imaging lens 6 Insertion tube 8 Insertion tube (or insertion body)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Light source for illumination 14 Internal electronic circuit 16 Element drive and signal processing circuit 18 Timing controller 20 Display apparatus 22 Liquid crystal display element 24 Backlight 28 Backlight light source 30 Optical fiber group a Image pick-up object b Light source (Generates illumination light for imaging) light source)
c Imaging lens (imaging means)
d, d2 monochrome image sensor d1 color image sensor h color separation color filter e internal circuit f display element g backlight light source (light source for generating display illumination light)

Claims (10)

被撮像体に複数種の撮像用照明光を切り換えて照射することが可能な照明用光源と、
上記被撮像体からのその光源からの光による観察像を結像する結像手段と、
上記結像手段により結像された観察像を撮像する白黒撮像手段と、
を少なくとも有することを特徴とする撮像装置。
An illumination light source capable of switching and irradiating a plurality of types of illumination light for imaging on the imaging object;
Imaging means for forming an observation image by light from the light source from the imaging target,
Monochrome imaging means for capturing an observation image formed by the imaging means;
An image pickup apparatus comprising:
上記照明用光源を切り換えて照射する複数種の撮像用照射光は、原色或いは補色及び/又はこれ等の内の複数の色を混合した白色その他の混合色と、赤外光及び/又は紫外光である
ことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
The plurality of types of imaging irradiation light to be irradiated by switching the illumination light source is primary color or complementary color and / or white or other mixed colors obtained by mixing a plurality of these colors, infrared light and / or ultraviolet light. The imaging apparatus according to claim 1, wherein:
被撮像体の観察像を結像する一又は複数の結像手段と、
上記結像手段により結像された被撮像体からの観察像を撮像する白黒撮像手段と、
上記結像手段により結像された被撮像体からの観察像を撮像するカラー撮像手段と、
を少なくとも有することを特徴とする撮像装置。
One or a plurality of imaging means for forming an observation image of the imaging target;
Monochrome imaging means for capturing an observation image from the imaged object imaged by the imaging means;
Color image pickup means for picking up an observation image from the image pickup body formed by the image forming means;
An image pickup apparatus comprising:
映像信号を受けて画像再生をするバックライトタイプの表示手段と、
上記表示手段に複数種の表示用照明光を切り換えて照射することが可能なバックライトと、
を少なくとも備え、
異なる被撮像体の又は同じ被撮像体の異なる条件下での異なる画像を所定の順序で再生する複数のフィールドからなる一つのフレーム画像を再生する動作を繰り返すようにしてなる
ことを特徴とする表示装置。
A backlight type display means for receiving an image signal and reproducing an image;
A backlight capable of switching and irradiating a plurality of types of display illumination light to the display means;
Comprising at least
A display characterized by repeating the operation of reproducing one frame image composed of a plurality of fields for reproducing different images of different image pickup objects or different images of the same image pickup object under different conditions in a predetermined order. apparatus.
前記表示手段が液晶表示素子からなる
ことを特徴とする請求項4記載の表示装置。
The display device according to claim 4, wherein the display unit includes a liquid crystal display element.
被撮像体に複数種の撮像用照明光を切り換えて照射することが可能な照明用光源、該被撮像体からのその光源からの光による観察像を結像する結像手段及び該結像手段により結像された観察像を撮像する白黒撮像手段を少なくとも有する撮像装置と、
映像信号を受けて画像再生をするバックライトタイプの表示手段及び該表示手段に複数種の表示用照明光を切り換えて照射することが可能なバックライトを少なくとも備え、異なる被撮像体の又は同じ被撮像体の異なる条件下での異なる画像を所定の順序で再生する複数のフィールドからなる一つのフレーム画像を再生する動作を繰り返すようにしてなる表示装置と、
を少なくとも備え、
上記撮影用照明光の切り換えと、表示用照明光との切り換えとを上記フィールドの切り換えと略同期して行うようにしてなる
ことを特徴とする撮像・表示装置。
Illumination light source capable of switching and irradiating a plurality of types of imaging illumination light onto the imaging target, imaging means for imaging an observation image by the light from the light source from the imaging target, and the imaging means An imaging device having at least black and white imaging means for imaging an observation image formed by
At least a backlight type display means for receiving an image signal and reproducing an image, and a backlight capable of switching and irradiating a plurality of types of display illumination light to the display means, and having different imaging objects or the same object. A display device configured to repeat an operation of reproducing one frame image composed of a plurality of fields for reproducing different images under different conditions of the imaging body in a predetermined order;
Comprising at least
The imaging / display apparatus characterized in that the switching of the illumination light for photographing and the switching of the illumination light for display are performed substantially in synchronization with the switching of the field.
被撮像体の観察像を結像する一又は複数の結像手段、該結像手段により結像された被撮像体からの観察像を撮像する白黒撮像手段及び上記結像手段により結像された被撮像体からの観察像を撮像するカラー撮像手段を少なくとも有する撮像装置と、
映像信号を受けて画像再生をするバックライトタイプの表示手段及び該表示手段に複数種の表示用照明光を切り換えて照射することが可能なバックライトを少なくとも備え、異なる被撮像体の又は同じ被撮像体の異なる条件下での異なる画像を所定の順序で再生する複数のフィールドからなる一つのフレーム画像を再生する動作を繰り返すようにしてなる表示装置と、
を少なくとも備えた撮像・表示装置であって、
上記表示装置は、上記白黒撮像手段により撮像された観察像を再生するフィールドと、上記カラー撮像手段により撮像された観察像を再生するフィールドとを所定の順序で表示するフレーム動作を所定周期で繰り返すようにしてなる
ことを特徴とする撮像・表示装置。
One or a plurality of imaging means for forming an observation image of the imaging target, a black and white imaging means for imaging an observation image from the imaging target formed by the imaging means, and the imaging means An imaging apparatus having at least color imaging means for imaging an observation image from the imaging target;
At least a backlight type display means for receiving an image signal and reproducing an image, and a backlight capable of switching and irradiating a plurality of types of display illumination light to the display means, and having different imaging objects or the same object. A display device configured to repeat an operation of reproducing one frame image composed of a plurality of fields for reproducing different images under different conditions of the imaging body in a predetermined order;
An imaging / display device comprising at least
The display device repeats a frame operation in which a field for reproducing an observation image captured by the black and white imaging unit and a field for reproducing an observation image captured by the color imaging unit are displayed in a predetermined order at a predetermined cycle. An imaging / display device characterized by being configured as described above.
上記照明用光源を切り換えて照射する複数種の撮像用照射光は、原色或いは補色又はこれ等の内の複数の色を混合した白色その他の混合色と、赤外光及び/又は紫外光である
ことを特徴とする請求項6又は7記載の撮像・表示装置。
The plurality of types of imaging irradiation light to be irradiated by switching the illumination light source are primary color, complementary color, or a mixed color of white or other mixed colors, infrared light and / or ultraviolet light. The imaging / display apparatus according to claim 6 or 7,
前記表示手段が液晶表示素子からなる
ことを特徴とする請求項6,7又は8記載の撮像・表示装置。
The imaging / display apparatus according to claim 6, 7 or 8, wherein the display means comprises a liquid crystal display element.
前記撮像手段と、前記表示装置とは、縦方向の画素数同士及び横方向の画素数同士が同一にされている
ことを特徴とする請求項6,7,8又は9記載の撮像・表示装置。
The imaging / display device according to claim 6, 7, 8, or 9, wherein the imaging means and the display device have the same number of vertical pixels and the same number of horizontal pixels. .
JP2007552979A 2006-01-06 2006-12-28 Imaging device, display device, and imaging / display device Pending JPWO2007077915A1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006001044 2006-01-06
JP2006001044 2006-01-06
PCT/JP2006/326202 WO2007077915A1 (en) 2006-01-06 2006-12-28 Imaging device, displaying device, and imaging/displaying device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPWO2007077915A1 true JPWO2007077915A1 (en) 2009-06-11

Family

ID=38228264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007552979A Pending JPWO2007077915A1 (en) 2006-01-06 2006-12-28 Imaging device, display device, and imaging / display device

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPWO2007077915A1 (en)
WO (1) WO2007077915A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5697546B2 (en) * 2011-05-31 2015-04-08 Hoya株式会社 Electronic endoscope system
CN104253392B (en) * 2013-06-28 2018-08-03 北京南瑞电研华源电力技术有限公司 Disconnecting switch disconnecting link visual device and method in a kind of solid insulation ring main unit

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63234941A (en) * 1986-11-29 1988-09-30 オリンパス光学工業株式会社 Image pickup apparatus
JPS63309237A (en) * 1987-06-11 1988-12-16 Olympus Optical Co Ltd Image pickup apparatus for endoscope
JPH1114988A (en) * 1997-04-30 1999-01-22 Tatsuo Uchida Liquid crystal display
JP2002112950A (en) * 2000-10-11 2002-04-16 Asahi Optical Co Ltd Electronic endoscope system
JP2002315722A (en) * 2001-04-20 2002-10-29 Olympus Optical Co Ltd Electronic endoscope
JP2002336196A (en) * 2001-05-16 2002-11-26 Olympus Optical Co Ltd Endoscopic equipment

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06331906A (en) * 1993-05-26 1994-12-02 Asahi Optical Co Ltd Electronic endoscope device
JPH07155291A (en) * 1993-12-03 1995-06-20 Olympus Optical Co Ltd Fluorescence observation apparatus
KR20070083398A (en) * 2004-11-11 2007-08-24 펜탁스 가부시키가이샤 Color image pickup and display device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63234941A (en) * 1986-11-29 1988-09-30 オリンパス光学工業株式会社 Image pickup apparatus
JPS63309237A (en) * 1987-06-11 1988-12-16 Olympus Optical Co Ltd Image pickup apparatus for endoscope
JPH1114988A (en) * 1997-04-30 1999-01-22 Tatsuo Uchida Liquid crystal display
JP2002112950A (en) * 2000-10-11 2002-04-16 Asahi Optical Co Ltd Electronic endoscope system
JP2002315722A (en) * 2001-04-20 2002-10-29 Olympus Optical Co Ltd Electronic endoscope
JP2002336196A (en) * 2001-05-16 2002-11-26 Olympus Optical Co Ltd Endoscopic equipment

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CSNC200800734013; 竹端 栄: '自家蛍光観察 開発部門から' 消化器内視鏡 第17巻、第6号, 20050625, pp.747-749, 株式会社東京医学社 *
JPN6011053310; 竹端 栄: '自家蛍光観察 開発部門から' 消化器内視鏡 第17巻、第6号, 20050625, pp.747-749, 株式会社東京医学社 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007077915A1 (en) 2007-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5259882B2 (en) Imaging device
KR100972248B1 (en) Endoscope and endoscope device
JP5997817B2 (en) Endoscope system
JP5925169B2 (en) Endoscope system, operating method thereof, and light source device for endoscope
JP2010068992A (en) Electronic endoscope system
CN107105987B (en) Image processing apparatus and its working method, recording medium and endoscope apparatus
KR20040069332A (en) Endoscope image processing apparatus
JPH0966023A (en) Video processor system for electronic endoscope for fluorescent diagnosis
EP1743568B1 (en) Image processing device
JPH08140929A (en) Electronic endoscope apparatus for fluorescence diagnosis
JP2655571B2 (en) Imaging device
JP5371702B2 (en) Electronic endoscope system, processor device for electronic endoscope, and method for operating electronic endoscope system
JP5264382B2 (en) Image acquisition device
JP2004305382A (en) Special light observation system
JP2002345734A (en) Endoscope
JPWO2007077915A1 (en) Imaging device, display device, and imaging / display device
JP4097959B2 (en) Endoscopic imaging system
JP5483522B2 (en) Image acquisition device
JP7224963B2 (en) Medical controller and medical observation system
US20080064922A1 (en) Color Image Pickup And Display Device
WO2021039870A1 (en) Medical image processing apparatus and medical observation system
US11582427B2 (en) Medical image processing apparatus and medical observation system
KR102168274B1 (en) Image picup module for endoscope and medical endoscope acquiring multiple image based on plurality of light source combinations
JP3892699B2 (en) Electronic endoscope system
JP2006000484A (en) Endoscopic imaging system

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111011

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111207

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120723

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20121119