JPWO2016072172A1 - Endoscope system - Google Patents
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Abstract
内視鏡システムは、蛍光を発生させるための励起波長を含む第1の波長帯域の透過率が所定の透過率でありかつ第2の波長帯域の透過率が第1の透過率である第1のフィルタと、第1の波長帯域の透過率が所定の透過率でありかつ第2の波長帯域の透過率が第2の透過率である第2のフィルタと、光源から発せられる光の光路上に第1または第2のフィルタを介挿させることにより、第1及び第2の波長帯域の光を出射する光源装置と、カメラユニットと、反射光画像の明るさを基準値に維持するための制御を行った後で、反射光画像の明るさが基準値未満になった際に、光路上に介挿されるフィルタを第1のフィルタから第2のフィルタへ切り替えるための制御を行う制御部と、を有する。The endoscope system has a first transmittance in which a transmittance in a first wavelength band including an excitation wavelength for generating fluorescence is a predetermined transmittance and a transmittance in a second wavelength band is a first transmittance. An optical path of light emitted from the light source, a second filter in which the transmittance in the first wavelength band is a predetermined transmittance and the transmittance in the second wavelength band is the second transmittance By interposing the first or second filter, the light source device that emits light in the first and second wavelength bands, the camera unit, and the brightness of the reflected light image are maintained at the reference value. A control unit that performs control for switching the filter inserted on the optical path from the first filter to the second filter when the brightness of the reflected light image becomes less than the reference value after the control is performed; Have.
Description
本発明は、内視鏡システムに関し、特に、蛍光観察に用いられる内視鏡システムに関するものである。 The present invention relates to an endoscope system, and more particularly to an endoscope system used for fluorescence observation.
医療分野の内視鏡観察においては、例えば、生体内に存在する蛍光物質、または、生体内に投与された蛍光薬剤を励起するための励起光を所望の被写体に照射した際の蛍光の発生状態に基づき、当該所望の被写体に病変部位が含まれているか否か等を診断するような観察手法である、蛍光観察が従来行われている。そして、例えば、日本国特開2006−288760号公報には、蛍光観察に利用可能な内視鏡システムが開示されている。 In endoscopic observation in the medical field, for example, the generation state of fluorescence when a desired subject is irradiated with excitation light for exciting a fluorescent substance present in the living body or a fluorescent agent administered into the living body. Based on the above, fluorescence observation, which is an observation method for diagnosing whether or not a lesion site is included in the desired subject, has been conventionally performed. For example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2006-288760 discloses an endoscope system that can be used for fluorescence observation.
また、蛍光観察においては、生体内の所望の被写体に対する励起光の照射に応じて発生した蛍光の発生部位を同定するために、例えば、当該蛍光の波長帯域とは異なる波長帯域の参照光を当該所望の被写体に照射するような手法が従来用いられている。 Further, in fluorescence observation, in order to identify the fluorescence generation site generated in response to irradiation of excitation light on a desired subject in a living body, for example, reference light having a wavelength band different from the wavelength band of the fluorescence is used. Conventionally, a method of irradiating a desired subject is used.
ところで、参照光を用いた蛍光観察においては、例えば、参照光の反射光を撮像して得られる画像の明るさが観察距離の増加に伴って減少することに起因し、当該画像に基づく蛍光の発生部位の背景の視認が困難な状態になってしまう場合が生じやすい、という問題点がある。 By the way, in the fluorescence observation using the reference light, for example, the brightness of the image obtained by imaging the reflected light of the reference light decreases as the observation distance increases, and the fluorescence based on the image is reduced. There is a problem that it may be difficult to visually recognize the background of the generation site.
しかし、日本国特開2006−288760号公報には、前述の問題点を解消可能な手法等について特に言及されておらず、すなわち、前述の問題点に応じた課題が依然として存在している。 However, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-288760 does not particularly mention a method or the like that can solve the above-described problems, that is, there are still problems corresponding to the above-described problems.
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、蛍光観察において、蛍光の発生部位を同定可能な状態を極力維持しつつ観察を行うことが可能な内視鏡システムを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides an endoscope system capable of performing observation while maintaining as much as possible a state in which fluorescence generation sites can be identified in fluorescence observation. It is aimed.
本発明の一態様の内視鏡システムは、被検体内に投与された蛍光薬剤を励起して蛍光を発生させるための励起波長を含む第1の波長帯域の透過率が所定の透過率であるとともに、前記第1の波長帯域とは異なる波長帯域である第2の波長帯域の透過率が前記所定の透過率よりも低い第1の透過率であるような透過特性を具備して形成された第1の光学フィルタと、前記第1の波長帯域の透過率が前記所定の透過率であるとともに、前記第2の波長帯域の透過率が前記第1の透過率よりも高くかつ前記所定の透過率よりも低い第2の透過率であるような透過特性を具備して形成された第2の光学フィルタと、前記第1の光学フィルタ及び前記第2の光学フィルタを具備し、単一の光源から発せられる光の光路上に前記第1の光学フィルタまたは前記第2の光学フィルタのいずれかを介挿させることにより、前記第1の波長帯域の光と、前記第2の波長帯域の光と、を出射するように構成された光源装置と、前記被検体内の被写体に前記第1の波長帯域の光を照射した際に発生する前記蛍光と、前記被写体に前記第2の波長帯域の光を照射した際に発生する反射光と、を撮像するように構成されたカメラユニットと、前記反射光を撮像して得られる反射光画像の明るさを、前記光路上に前記第1の光学フィルタが介挿された直後の明るさに相当する明るさ基準値に維持するための所定の制御を行った後で、前記反射光画像の明るさが前記明るさ基準値未満になったことを検出した際に、前記光路上に介挿される光学フィルタを前記第1の光学フィルタから前記第2の光学フィルタへ切り替えるための制御を前記光源装置に対して行うように構成された制御部と、を有する。 In the endoscope system of one embodiment of the present invention, the transmittance in the first wavelength band including the excitation wavelength for exciting the fluorescent agent administered into the subject to generate fluorescence is a predetermined transmittance. And a transmission characteristic such that the transmittance of the second wavelength band, which is a wavelength band different from the first wavelength band, is a first transmittance lower than the predetermined transmittance. The transmittance of the first optical filter and the first wavelength band is the predetermined transmittance, the transmittance of the second wavelength band is higher than the first transmittance, and the predetermined transmittance. A second optical filter formed with a transmission characteristic such that the second transmittance is lower than the first transmittance, the first optical filter and the second optical filter, and a single light source On the optical path of the light emitted from the first optical filter or A light source device configured to emit the light of the first wavelength band and the light of the second wavelength band by interposing any one of the second optical filters; Imaging the fluorescence generated when the subject in the specimen is irradiated with the light of the first wavelength band and the reflected light generated when the subject is irradiated with the light of the second wavelength band And a brightness reference corresponding to the brightness immediately after the first optical filter is inserted on the optical path, and the brightness of the reflected light image obtained by imaging the reflected light. An optical filter inserted on the optical path when the brightness of the reflected light image is detected to be less than the brightness reference value after performing a predetermined control for maintaining the value; Cut from the first optical filter to the second optical filter A control for obtaining and a control unit configured to perform relative to the light source device.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明を行う。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1から図11は、本発明の実施例に係るものである。 1 to 11 relate to an embodiment of the present invention.
内視鏡システム1は、図1に示すように、被検体内に挿入されるとともに、当該被検体内における生体組織等の被写体を撮像して撮像信号として出力するように構成された内視鏡2と、当該被写体を照明するための照明光を内視鏡2に供給するように構成された光源装置3と、内視鏡2から出力される撮像信号に対して信号処理を施すことにより映像信号を生成して出力するように構成されたビデオプロセッサ4と、ビデオプロセッサ4から出力される映像信号に応じた画像等を画面上に表示するように構成されたモニタ5と、を有している。図1は、実施例に係る内視鏡システムの要部の構成を示す図である。
As shown in FIG. 1, an endoscope system 1 is configured to be inserted into a subject and to image a subject such as a living tissue in the subject and output it as an imaging signal. 2, a
内視鏡2は、細長の挿入部6を備えた光学視管2Aと、光学視管2Aの接眼部7に対して着脱可能なカメラユニット2Bと、を有して構成されている。
The
光学視管2Aは、被検体内に挿入される細長の挿入部6と、挿入部6の基端部に設けられた把持部8と、把持部8の基端部に設けられた接眼部7と、を有して構成されている。
The
挿入部6の内部には、図2に示すように、ケーブル13aを介して供給される照明光を伝送するためのライトガイド11が挿通されている。図2は、実施例に係る内視鏡システムの内部構成の一例を説明するための図である。
As shown in FIG. 2, a
ライトガイド11の出射端部は、図2に示すように、挿入部6の先端部における照明レンズ15の近傍に配置されている。また、ライトガイド11の入射端部は、把持部8に設けられたライトガイド口金12に配置されている。
As shown in FIG. 2, the emission end of the
ケーブル13aの内部には、図2に示すように、光源装置3から供給される照明光を伝送するためのライトガイド13が挿通されている。また、ケーブル13aの一方の端部には、ライトガイド口金12に対して着脱可能な接続部材(不図示)が設けられている。また、ケーブル13aの他方の端部には、光源装置3に対して着脱可能なライトガイドコネクタ14が設けられている。
As shown in FIG. 2, a
挿入部6の先端面には、ライトガイド11により伝送された照明光を外部へ出射するための照明レンズ15が配置された照明窓(不図示)と、外部から入射される光に応じた光学像を得るための対物レンズ17が配置された対物窓(不図示)と、が相互に隣接して設けられている。
An illumination window (not shown) in which an
挿入部6の内部には、図2に示すように、対物レンズ17により得られた光学像を接眼部7へ伝送するためのリレーレンズ18が設けられている。
As shown in FIG. 2, a
接眼部7の内部には、図2に示すように、リレーレンズ18により伝送された光学像を肉眼で観察可能とするための接眼レンズ19が設けられている。
As shown in FIG. 2, an
カメラユニット2Bは、図2に示すように、励起光カットフィルタ21と、結像レンズ22と、レンズ駆動機構23と、CCD24と、を有して構成されている。また、カメラユニット2Bは、ビデオプロセッサ4に対して着脱可能な信号コネクタ28を端部に設けた信号ケーブル27を有して構成されている。
As shown in FIG. 2, the
励起光カットフィルタ21は、光源装置3から出射される励起光の波長帯域を遮断するとともに、当該励起光の波長帯域以外の波長帯域を透過させるような透過特性を具備して形成されている。具体的には、励起光カットフィルタ21は、例えば、図3に示すように、光源装置3から出射される励起光(後述)の波長帯域に相当する710nm〜790nmの波長帯域を遮断するとともに、当該励起光の波長帯域以外の波長帯域を透過させるような透過特性を具備して形成されている。図3は、実施例に係る内視鏡システムにおいて用いられる励起光カットフィルタ及び原色カラーフィルタの透過特性の一例を示す図である。
The excitation
結像レンズ22は、接眼レンズ19及び励起光カットフィルタ21を経て形成された光学像を結像するように構成されている。また、結像レンズ22は、レンズ駆動機構23の動作に応じ、光軸方向に沿って移動することができるように構成されている。
The
レンズ駆動機構23は、ビデオプロセッサ4から出力されるレンズ駆動制御信号に基づき、結像レンズ22をテレ端とワイド端との間の可動範囲内で移動させることができるように構成されている。
The
すなわち、カメラユニット2Bの結像レンズ22及びレンズ駆動機構23は、光学ズーム機構としての機能を具備し、ビデオプロセッサ4の制御回路53(後述)の制御に応じて光学的な変倍動作を行うように構成されている。
That is, the
CCD24は、信号ケーブル27内の信号線を介してビデオプロセッサ4に接続されるように構成されている。また、CCD24は、結像レンズ22により結像された光学像を光電変換するための複数の画素(不図示)と、当該複数の画素を2次元状に配置した撮像面上に設けられた原色カラーフィルタ25と、を具備して構成されている。また、CCD24は、ビデオプロセッサ4から出力されるCCD駆動信号に応じ、結像レンズ22により結像された光学像を撮像する際の露光期間及び読出期間を設定するように構成されている。また、CCD24は、結像レンズ22により結像された(撮像面において受光された)光学像を撮像することにより撮像信号を生成し、当該生成した撮像信号を信号ケーブル27が接続されたビデオプロセッサ4へ出力するように構成されている。
The
原色カラーフィルタ25は、赤色域及び近赤外域の一部を透過するRフィルタと、緑色域を透過するGフィルタと、青色域を透過するBフィルタと、をCCD24の各画素に対応する位置にベイヤ配列で(市松状に)配置することにより形成されている。具体的には、原色カラーフィルタ25のRフィルタ、Gフィルタ及びBフィルタは、例えば、図3に示すような透過特性をそれぞれ具備して形成されている。
The
光源装置3は、キセノンランプ31と、フィルタ切替装置32と、集光レンズ33と、光源制御回路34と、を有して構成されている。
The
キセノンランプ31は、光源制御回路34の制御に応じて発光または消光するように構成されている。また、キセノンランプ31は、光源制御回路34の制御に応じた光量を具備する光を発生するように構成されている。
The
フィルタ切替装置32は、キセノンランプ31から発せられる光の光路を垂直に横切るように設けられた回転フィルタ32Aと、光源制御回路34の制御に応じて回転駆動することにより、キセノンランプ31から発せられる光の光路上に介挿するフィルタを回転フィルタ32Aの各フィルタのうちの1つに切り替えるモータ32Bと、を有して構成されている。
The
回転フィルタ32Aは、例えば、円板形状を具備して形成されている。また、回転フィルタ32Aには、例えば、図4に示すように、白色光観察用フィルタ321と、第1の蛍光観察用フィルタ322と、第2の蛍光観察用フィルタ323と、が設けられている。図4は、実施例に係る内視鏡システムにおいて用いられる回転フィルタの構成の一例を示す図である。
For example, the
白色光観察用フィルタ321は、例えば、図5に示すように、400nm〜700nmの波長帯域を透過させるような透過特性を具備する光学フィルタとして形成されている。図5は、図4の回転フィルタに設けられた白色光観察用フィルタの透過特性の一例を示す図である。
For example, as shown in FIG. 5, the white
第1の蛍光観察用フィルタ322は、例えば、図6に示すように、400nm〜570nmの波長帯域の透過率がTA%であるとともに、710nm〜790nmの波長帯域の透過率がTB%(但し、TB>TAであるとする)であるような透過特性を具備する光学フィルタとして形成されている。すなわち、第1の蛍光観察用フィルタ322は、ICG(インドシアニングリーン)の励起波長(774nm)を含む710nm〜790nmの第1の波長帯域の透過率がTB%であるとともに、当該第1の波長帯域とは異なる400nm〜570nmの第2の波長帯域の透過率がTB%よりも低いTA%であるような透過特性を具備して形成されている。図6は、図4の回転フィルタに設けられた第1の蛍光観察用フィルタの透過特性の一例を示す図である。
For example, as shown in FIG. 6, the first
第2の蛍光観察用フィルタ323は、例えば、図7に示すように、400nm〜570nmの波長帯域の透過率がk×TA%(但し、k>1であるとする)であるとともに、710nm〜790nmの透過率がTB%(但し、TB>k×TAであるとする)であるような透過特性を具備する光学フィルタとして形成されている。すなわち、第2の蛍光観察用フィルタ323は、ICG(インドシアニングリーン)の励起波長(774nm)を含む710nm〜790nmの第1の波長帯域の透過率がTB%であるとともに、当該第1の波長帯域とは異なる400nm〜570nmの第2の波長帯域の透過率がTA%よりも高くかつTB%よりも低いk×TA%であるような透過特性を具備して形成されている。図7は、図4の回転フィルタに設けられた第2の蛍光観察用フィルタの透過特性の一例を示す図である。
For example, as shown in FIG. 7, the second
以上に述べたようなフィルタ切替装置32の構成によれば、光源制御回路34の制御に応じてモータ32Bを回転駆動させることにより、白色光観察用フィルタ321、第1の蛍光観察用フィルタ322及び第2の蛍光観察用フィルタ323のうちの1つのフィルタをキセノンランプ31から発せられる光の光路上に介挿させるとともに、当該1つのフィルタ以外の他の2つのフィルタを当該光路上から退避させることができる。
According to the configuration of the
ここで、例えば、挿入部6の先端面と被写体の表面との間の距離を観察距離として規定するとともに、第1の蛍光観察用フィルタ322を透過した400nm〜570nmの波長帯域の光を所定の基準被写体に照射した際に発生する反射光を撮像して得られる画像が、観察距離DLから観察距離DHまで(但し、DL<DHであるとする)の範囲内で観察に適した明るさを具備することを既知の情報として得ているものと仮定すると、下記数式(1)によりkの値を設定することができる。
Here, for example, the distance between the distal end surface of the
k=(DH/DL)2 ・・・(1)
または、例えば、結像レンズ22の移動に応じた光学的な変倍動作(以降、光学ズームとも称する)における光学倍率を最小光学倍率MLから最大光学倍率MHまでの範囲内で変化させることができることを既知の情報として得ているものと仮定すると、下記数式(2)によりkの値を設定することができる。
k = (DH / DL) 2 (1)
Alternatively, for example, the optical magnification in the optical scaling operation (hereinafter also referred to as optical zoom) according to the movement of the
k=(MH/ML)2 ・・・(2)
集光レンズ33は、フィルタ切替装置32を通過した光を集光してライトガイド13へ出射するように構成されている。
k = (MH / ML) 2 (2)
The condensing
光源制御回路34は、ビデオプロセッサ4から出力される照明制御信号に応じてキセノンランプ31及びフィルタ切替装置32に対する制御を行うように構成されている。
The light
以上に述べたような光源装置3の構成によれば、単一の光源であるキセノンランプ31から発せられる光の光路上に第1の蛍光観察用フィルタ322または第2の蛍光観察用フィルタ322のいずれかを介挿させることにより、ICGの励起波長を含む710nm〜790nmの波長帯域の励起光と、400nm〜570nmの波長帯域の参照光と、を同時に出射することができる。
According to the configuration of the
ビデオプロセッサ4は、CCDドライバ41と、アンプ42と、プリプロセス回路43と、A/D変換回路44と、色分離回路45と、カラーバランス調整回路46と、階調変換回路47と、画像処理回路48と、映像信号生成回路49と、操作パネル52と、制御回路53と、を有して構成されている。
The
CCDドライバ41は、CCD24における露光期間及び読出期間を設定するためのCCD駆動信号を生成して出力するように構成されている。
The
アンプ42は、信号ケーブル27を介して出力される撮像信号を増幅してプリプロセス回路43へ出力するように構成されている。
The
プリプロセス回路43は、アンプ42から出力される撮像信号に対して相関二重サンプリング処理等の信号処理を施すことにより当該撮像信号に含まれる信号成分を抽出し、さらに、当該抽出した信号成分に応じた画像信号を生成してA/D変換回路44へ出力するように構成されている。
The
A/D変換回路44は、プリプロセス回路43から出力されるアナログの画像信号に対してA/D変換処理を施すことによりデジタルの画像信号を生成し、当該生成したデジタルの画像信号を色分離回路45へ出力するように構成されている。
The A /
色分離回路45は、A/D変換回路44から出力される画像信号を、原色カラーフィルタ25のRフィルタを透過した光を撮像して得られる赤色の色成分の輝度値Rs、原色カラーフィルタ25のGフィルタを透過した光を撮像して得られる緑色の色成分の輝度値Gs、及び、原色カラーフィルタ25のBフィルタを透過した光を撮像して得られる青色の色成分の輝度値Bsに分離するための色分離処理を行うように構成されている。また、色分離回路45は、前述の色分離処理より得られた各色成分の輝度値に対応する画像信号を生成し、当該生成した画像信号をカラーバランス調整回路46へ出力するように構成されている。
The
カラーバランス調整回路46は、制御回路53の制御に応じ、色分離回路45から出力される画像信号のカラーバランス調整を行うように構成されている。
The color
階調変換回路47は、制御回路53の制御に応じ、カラーバランス調整回路46から出力される画像信号に対して階調変換処理を施して画像処理回路48及び制御回路53へ出力するように構成されている。
The
画像処理回路48は、電子ズーム処理部としての機能を具備し、制御回路53の制御に応じ、階調変換回路47から出力される各色成分の画像信号に対して電子的な変倍処理(以降、電子ズーム処理とも称する)等の画像処理を施して映像信号生成回路49へ出力するように構成されている。
The
映像信号生成回路49は、制御回路53の制御に応じ、画像処理回路48から出力される画像信号に含まれる各色成分の輝度値をモニタ5のR(赤色)チャンネル、G(緑色)チャンネル及びB(青色)チャンネルに選択的に割り当てることにより映像信号を生成し、当該生成した映像信号をモニタ5へ出力するように構成されている。
Under the control of the
操作パネル52は、ユーザの操作に応じた指示を行うことが可能な1以上の入力装置を具備して構成されている。具体的には、操作パネル52は、例えば、ユーザの操作に応じ、内視鏡システム1の観察モードを白色光観察モードまたは蛍光観察モードのいずれかに設定する(切り替える)ための指示を行うことが可能な観察モード切替スイッチ(不図示)を具備して構成されている。また、操作パネル52は、例えば、ユーザの操作に応じ、白色光観察モードにおける光学ズームの光学倍率を設定するための指示を行うことが可能な光学ズームスイッチ(不図示)を具備して構成されている。
The
制御回路53は、操作パネル52の観察モード切替スイッチにおいてなされた指示に基づき、内視鏡システム1の観察モードに応じた照明光を出射させるための照明制御信号を生成して光源制御回路34へ出力するように構成されている。また、制御回路53は、操作パネル52の観察モード切替スイッチにおいてなされた指示に基づき、内視鏡システム1の観察モードに応じた動作を行わせるための制御をカラーバランス調整回路46、階調変換回路47、画像処理回路48及び映像信号生成回路49の各部に対して行うように構成されている。
The
制御回路53は、内視鏡システム1の観察モードが白色光観察モードに設定されていることを検出した際に、操作パネル52の光学ズームスイッチにおいてなされた指示に基づき、当該指示に応じた光学倍率で光学ズームが行われるような位置に結像レンズ22を移動させるためのレンズ駆動制御信号を生成し、当該生成したレンズ駆動機構23へ出力するように構成されている。また、制御回路53は、内視鏡システム1の観察モードが蛍光観察モードに設定されていることを検出した際に、操作パネル52の光学ズームスイッチにおいてなされた指示を無効化する一方で、階調変換回路47から出力される画像信号の明るさに応じた光学倍率で光学ズームが行われるような位置に結像レンズ22を移動させるためのレンズ駆動制御信号を生成し、当該生成したレンズ駆動機構23へ出力するように構成されている。また、制御回路53は、内視鏡システム1の観察モードが蛍光観察モードに設定されていることを検出した際に、現在の光学倍率の逆数に相当する倍率で電子ズーム処理を行わせるための制御を画像処理回路48に対して行うように構成されている。
When the
続いて、本実施例に係る内視鏡システム1の作用について説明する。 Subsequently, the operation of the endoscope system 1 according to the present embodiment will be described.
ユーザは、内視鏡システム1の各部を接続して電源を投入した後、内視鏡システム1の観察モードを白色光観察モードに設定するための操作を操作パネル52において行う。
After connecting each part of the endoscope system 1 and turning on the power, the user performs an operation on the
制御回路53は、白色光観察モードに設定されたことを検出すると、光源装置3から白色光を出射させるための照明制御信号を生成して光源制御回路34へ出力する。
When detecting that the white light observation mode is set, the
光源制御回路34は、制御回路53から出力される照明制御信号に応じ、キセノンランプ31を所定の光量ALで点灯させるための制御を行うとともに、キセノンランプ31から発せられる光の光路上に白色光観察用フィルタ321を介挿させるための制御をフィルタ切替装置32に対して行う。
The light
そして、前述のような制御が光源制御回路34において行われることにより、400nm〜700nmの波長帯域の白色光が照明光として照明レンズ15を経て出射されるとともに、当該白色光の反射光に応じて形成された光学像がカメラユニット2BのCCD24により撮像される。
Then, by performing the control as described above in the light
一方、制御回路53は、白色光観察モードに設定されたことを検出すると、色分離回路45から出力される画像信号に含まれる各色成分のホワイトバランスを調整するために予め算出されたゲイン値でカラーバランス調整を行わせるための制御をカラーバランス調整回路46に対して行う。
On the other hand, when the
制御回路53は、白色光観察モードに設定されたことを検出すると、カラーバランス調整回路46から出力される画像信号に含まれる各色成分の輝度値に対して所定の階調変換関数(例えば所定のガンマカーブ)を用いた階調変換処理を行わせるための制御を階調変換回路47に対して行う。
When the
制御回路53は、白色光観察モードに設定されたことを検出すると、階調変換回路47から出力される各色成分の画像信号に対する電子ズーム処理を行わせないようにするための制御を画像処理回路48に対して行う。
When the
制御回路53は、白色光観察モードに設定されたことを検出すると、画像処理回路48から出力される画像信号に含まれる各色成分のうち、赤色の色成分の輝度値をRチャンネルに割り当てさせ、緑色の色成分の輝度値をGチャンネルに割り当てさせ、かつ、青色の色成分の輝度値をBチャンネルに割り当てさせるための制御を映像信号生成回路49に対して行う。
When the
そして、以上に述べたような制御が制御回路53等において行われることにより、白色光観察モードの観察画像として、RGBカラー画像がモニタ5に表示される。
Then, the control as described above is performed in the
一方、ユーザは、モニタ5に表示されるRGBカラー画像を確認しながら、挿入部6を被検体の内部に挿入してゆくことにより、挿入部6の先端部を所望の被写体の近傍に配置する。そして、ユーザは、挿入部6の先端部を所望の被写体の近傍に配置した状態において、当該所望の被写体に蛍光薬剤を投与した後、内視鏡システム1の観察モードを蛍光観察モードに設定するための操作を操作パネル52において行う。
On the other hand, the user places the distal end portion of the
ここで、内視鏡システム1の観察モードが蛍光観察モードに設定された際に行われる具体的な動作等について説明する。なお、以降においては、774nmの励起波長(吸収ピーク波長)及び805nmの蛍光波長(蛍光ピーク波長)を具備するICGが蛍光薬剤として所望の被写体に投与された場合を例に挙げて説明する。また、以降においては、簡単のため、挿入部6の先端面を所望の被写体から徐々に遠ざけてゆく場合、すなわち、観察距離が漸次増加する場合を例に挙げて説明する。
Here, specific operations performed when the observation mode of the endoscope system 1 is set to the fluorescence observation mode will be described. In the following description, an example in which ICG having an excitation wavelength (absorption peak wavelength) of 774 nm and a fluorescence wavelength (fluorescence peak wavelength) of 805 nm is administered as a fluorescent agent to a desired subject will be described as an example. In the following, for the sake of simplicity, the case where the distal end surface of the
制御回路53は、蛍光観察モードに設定されたことを検出すると、最大光学倍率MHで光学ズームを行わせるためのレンズ駆動制御信号を生成してレンズ駆動機構23へ出力する。
When detecting that the fluorescence observation mode is set, the
レンズ駆動機構23は、制御回路53から出力されるレンズ駆動制御信号に応じ、結像レンズ22をテレ端に配置させるための動作を行う。
The
制御回路53は、蛍光観察モードに設定されたことを検出すると、光源装置3から第1の蛍光観察用の照明光を出射させるための照明制御信号を生成して光源制御回路34へ出力する。
When detecting that the fluorescence observation mode is set, the
光源制御回路34は、制御回路53から出力される照明制御信号に応じ、キセノンランプ31を所定の光量ALで点灯させるための制御を行うとともに、キセノンランプ31から発せられる光の光路上に第1の蛍光観察用フィルタ322を介挿させるための制御をフィルタ切替装置32に対して行う。
The light
そして、前述のような制御が光源制御回路34において行われることにより、710nm〜790nmの波長帯域であるとともにAL×TBの光量を具備する励起光と、400nm〜570nmの波長帯域であるとともにAL×TAの光量を具備する第1の参照光と、が照明レンズ15を経て所望の被写体へ同時に出射され、805nmのピーク波長を具備する蛍光が当該所望の被写体に投与された蛍光薬剤から発せられ、当該蛍光に応じて形成された光学像と、当該第1の参照光の反射光に応じて形成された光学像と、がカメラユニット2BのCCD24によりそれぞれ撮像される。また、前述のような制御が光源制御回路34において行われることにより、原色カラーフィルタ25のRフィルタを透過した蛍光を撮像して得られる赤色の色成分と、原色カラーフィルタ25のGフィルタを透過した第1の参照光の反射光を撮像して得られる緑色の色成分と、原色カラーフィルタ25のBフィルタを透過した第1の参照光の反射光を撮像して得られる青色の色成分と、を含む撮像信号がCCD24から出力される。
Then, when the light
制御回路53は、蛍光観察モードに設定されたことを検出すると、色分離回路45から出力される画像信号のカラーバランス調整を行わせるための制御をカラーバランス調整回路46に対して行う。
When the
具体的には、制御回路53は、例えば、色分離回路45から出力される画像信号に含まれる蛍光の色成分(蛍光画像)に相当する赤色の色成分の輝度値Rsに対してゲイン値Rgを乗じて得られる輝度値Rs×Rgと、当該画像信号に含まれる参照光の反射光の色成分(反射光画像)に相当する緑色の色成分の輝度値Gsと青色の色成分の輝度値Bsとを加算して得られる輝度値Gs+Bsと、を同一の輝度値にするようなカラーバランス調整を行わせるための制御をカラーバランス調整回路46に対して行う。
Specifically, the
制御回路53は、蛍光観察モードに設定されたことを検出すると、カラーバランス調整回路46から出力される画像信号に含まれる各色成分の輝度値に対して階調変換関数TF1(後述)を用いた階調変換処理を施させるための制御を階調変換回路47に対して行う。
When detecting that the fluorescence observation mode is set, the
階調変換回路47は、制御回路53の制御に応じ、カラーバランス調整回路46から出力される画像信号に含まれる赤色、緑色及び青色の色成分の輝度値に対し、例えば、図8に示すような非線形の関数である階調変換関数TF1を用いた階調変換処理をそれぞれ施して画像処理回路48及び制御回路53へ出力する。図8は、実施例に係る内視鏡システムの階調変換処理において用いられる階調変換関数TF1の一例を示す図である。
As shown in FIG. 8, for example, the
なお、図8の階調変換関数TF1における入力輝度値及び出力輝度値は、A/D変換回路44のA/D変換処理により表される階調数に応じた最大輝度値を100%とした場合の輝度値の割合をそれぞれ示しているものとする。具体的には、例えば、A/D変換回路44のA/D変換処理により表される階調数が0〜255の256階調である場合には、図8の50%が輝度値127に相当し、かつ、図8の100%が輝度値255に相当する。
Note that the input luminance value and the output luminance value in the gradation conversion function TF1 in FIG. 8 have a maximum luminance value corresponding to the number of gradations expressed by the A / D conversion processing of the A /
制御回路53は、蛍光観察モードに設定されたことを検出すると、階調変換回路47から出力される各色成分の画像信号に対し、最大光学倍率MHの逆数に相当する1/MH倍で電子ズーム処理を行わせるための制御を画像処理回路48に対して行う。
When the
制御回路53は、蛍光観察モードに設定されたことを検出すると、画像処理回路48から出力される画像信号に含まれる各色成分のうち、赤色の色成分の輝度値を蛍光画像の輝度値としてRチャンネルに割り当てさせ、緑色の色成分の輝度値と青色の色成分の輝度値とを加算して得られる輝度値を反射光画像の輝度値としてGチャンネル及びBチャンネルにそれぞれ割り当てさせるための制御を映像信号生成回路49に対して行う。
When detecting that the fluorescence observation mode is set, the
そして、以上に述べたような制御が制御回路53等において行われることにより、蛍光観察モードの観察画像として、擬似カラー画像がモニタ5に表示される。
Then, the control as described above is performed in the
一方、ユーザは、モニタ5に表示される擬似カラー画像を確認しながら、挿入部6の先端面を所望の被写体から徐々に遠ざけてゆくような操作を行う。
On the other hand, the user performs an operation of gradually moving the distal end surface of the
制御回路53は、階調変換回路47から出力される画像信号に含まれる緑色の色成分の輝度値と青色の色成分の輝度値とを加算して得られる輝度値BLSを、蛍光観察モードに設定された直後の輝度値BLFに維持するための制御として、光学ズームの現在の光学倍率Maを最大光学倍率MHから最小光学倍率MLへ徐々に変化させる制御を行うためのレンズ駆動制御信号を生成してレンズ駆動機構23へ出力する。なお、輝度値BLFは、例えば、キセノンランプ31から発せられる光の光路上に第1の蛍光観察用フィルタ322が介挿され、かつ、結像レンズ22がテレ端に配置された直後に、階調変換回路47から出力される画像信号に含まれる緑色の色成分の輝度値と青色の色成分の輝度値とを加算することにより算出することができる。
The
レンズ駆動機構23は、制御回路53から出力されるレンズ駆動制御信号に応じ、結像レンズ22をテレ端側からワイド端側へ徐々に移動させるための動作を行う。
The
制御回路53は、光学ズームの現在の光学倍率Maの逆数に相当する1/Ma倍で電子ズーム処理を行わせるための制御を画像処理回路48に対して行う。
The
一方、制御回路53は、光源装置3から第1の蛍光観察用の照明光を出射させ、かつ、光学ズームの現在の光学倍率Maを最小光学倍率MLまで変化させた後で、階調変換回路47から出力される画像信号に基づいて得られる輝度値BLSが輝度値BLF未満になったことを検出した際に、光学ズームの現在の光学倍率Maを最小光学倍率MLから最大光学倍率MHへ瞬時に変化させる制御を行うためのレンズ駆動制御信号の出力と、光源装置3から出射される照明光を第1の蛍光観察用の照明光から第2の蛍光観察用の照明光へ切り替える制御(キセノンランプ31から発せられる光の光路上に介挿される光学フィルタを第1の蛍光観察用フィルタ322から第2の蛍光観察用フィルタ323へ切り替えるための制御に相当)を行うための照明制御信号の出力と、赤色の色成分の輝度値に対する階調変換処理において用いられる階調変換関数をTF1からTF2(後述)に変更させるための制御と、電子ズーム処理の倍率を1/MLから1/MHに変更させるための制御と、を同時に行う。
On the other hand, the
レンズ駆動機構23は、制御回路53から出力されるレンズ駆動制御信号に応じ、ワイド端に配置された結像レンズ22をテレ端へ瞬時に移動させるための動作を行う。
The
光源制御回路34は、制御回路53から出力される照明制御信号に応じ、キセノンランプ31を所定の光量ALで点灯させるための制御を行うとともに、キセノンランプ31から発せられる光の光路上に第2の蛍光観察用フィルタ323を介挿させるための制御をフィルタ切替装置32に対して行う。
The light
そして、前述のような制御が光源制御回路34において行われることにより、710nm〜790nmの波長帯域であるとともにAL×TBの光量を具備する励起光と、400nm〜570nmの波長帯域であるとともにAL×k×TAの光量を具備する第2の参照光と、が照明レンズ15を経て所望の被写体へ同時に出射され、805nmのピーク波長を具備する蛍光が当該所望の被写体に投与された蛍光薬剤から発せられ、当該蛍光に応じて形成された光学像と、当該第2の参照光の反射光に応じて形成された光学像と、がカメラユニット2BのCCD24によりそれぞれ撮像される。また、前述のような制御が光源制御回路34において行われることにより、原色カラーフィルタ25のRフィルタを透過した蛍光を撮像して得られる赤色の色成分と、原色カラーフィルタ25のGフィルタを透過した第2の参照光の反射光を撮像して得られる緑色の色成分と、原色カラーフィルタ25のBフィルタを透過した第2の参照光の反射光を撮像して得られる青色の色成分と、を含む撮像信号がCCD24から出力される。
Then, when the light
階調変換回路47は、制御回路53の制御に応じ、カラーバランス調整回路46から出力される画像信号に含まれる赤色の色成分の輝度値に対し、例えば、図9に示すような非線形の関数である階調変換関数TF2を用いた階調変換処理を施すとともに、当該画像信号に含まれる緑色及び青色の色成分の輝度値に対し、階調変換関数TF1を用いた階調変換処理を施して画像処理回路48及び制御回路53へ出力する。図9は、実施例に係る内視鏡システムの階調変換処理において用いられる階調変換関数TF2の一例を示す図である。
The
なお、図9の階調変換関数TF2における入力輝度値及び出力輝度値は、A/D変換回路44のA/D変換処理により表される階調数に応じた最大輝度値を100%とした場合の輝度値の割合をそれぞれ示しているものとする。また、図9の階調変換関数TF2は、入力輝度値に対する出力輝度値が階調変換関数TF1のk倍になるとともに、出力輝度値の上限値が階調変換関数TF1と同一の値(100%)になるような非線形の関数として示される。
Note that the input luminance value and the output luminance value in the gradation conversion function TF2 in FIG. 9 have the maximum luminance value corresponding to the number of gradations expressed by the A / D conversion processing of the A /
すなわち、階調変換回路47がカラーバランス調整回路46から出力される画像信号に含まれる蛍光の色成分(蛍光画像)の輝度値に対して階調変換関数TF2を用いた階調変換処理を施すことにより、第1の蛍光観察用フィルタ322から第2の蛍光観察用フィルタ323への切り替え時における当該輝度値の変動を抑制することができる。
That is, the
一方、本実施例の階調変換回路47は、カラーバランス調整回路46から出力される画像信号に含まれる赤色の色成分の輝度値に対して階調変換関数TF2を用いた階調変換処理を施すものに限らず、例えば、階調変換関数TF1とkの値とに基づいて算出されるゲイン値を当該赤色の色成分の輝度値に乗じるような処理を行うものであってもよい。
On the other hand, the
制御回路53は、光学ズームの現在の光学倍率Maを最小光学倍率MLから最大光学倍率MHへ瞬時に変化させる制御と、光源装置3から出射される照明光を第1の蛍光観察用の照明光から第2の蛍光観察用の照明光へ切り替える制御と、を行った後で、階調変換回路47から出力される画像信号に基づいて得られる輝度値BLSを、蛍光観察モードに設定された直後の輝度値BLFに維持するための制御として、光学ズームの現在の光学倍率Maを最大光学倍率MHから最小光学倍率MLへ徐々に変化させる制御を再度行うためのレンズ駆動制御信号を生成してレンズ駆動機構23へ出力する。
The
レンズ駆動機構23は、制御回路53から出力されるレンズ駆動制御信号に応じ、結像レンズ22をテレ端側からワイド端側へ徐々に移動させるための動作を行う。
The
制御回路53は、光学ズームの現在の光学倍率Maの逆数に相当する1/Ma倍で電子ズーム処理を行わせるための制御を画像処理回路48に対して行う。
The
すなわち、以上に述べたような各部の動作によれば、内視鏡システム1の観察モードが蛍光観察モードに設定された際に、少なくとも、第1の蛍光観察用の照明光が光源装置3から出射されるとともに最大光学倍率MHで光学ズームが行われる観察距離D1から、第2の蛍光観察用の照明光が光源装置3から出射されるとともに最小光学倍率MLで光学ズームが行われる観察距離D2(但し、D1<D2であるとする)までの区間において、所望の被写体に投与された蛍光薬剤から発せられる蛍光の発生部位を同定可能な擬似カラー画像をモニタ5に表示させることができる。その結果、本実施例によれば、蛍光観察において、蛍光の発生部位を同定可能な状態を極力維持しつつ観察を行うことができる。
That is, according to the operation of each unit as described above, when the observation mode of the endoscope system 1 is set to the fluorescence observation mode, at least the first illumination light for fluorescence observation is emitted from the
また、本実施例によれば、例えば、蛍光観察モードで用いられる照明光を第1の蛍光観察用の照明光から第2の蛍光観察用の照明光に切り替える際に発生し得る、モニタ5に表示される擬似カラー画像の明るさの変化を最小限に抑制することができる。
Further, according to the present embodiment, for example, the
また、本実施例によれば、例えば、蛍光観察モードにおいて、原色カラーフィルタ25に設けられたGフィルタの感度がBフィルタの感度よりも大きくなる波長帯域である520nm〜540nmの波長帯域の参照光を被写体に出射させるための制御、及び、階調変換回路47から出力される画像信号に含まれる緑色の色成分の輝度値に基づいて映像信号生成回路49における輝度値の割り当てを変更するための制御が制御回路53により行われるようにしてもよい。具体的には、例えば、階調変換回路47から出力される1フレーム分の画像信号に含まれる各画素において、緑色の色成分の輝度値が前述の上限値に達している画素数が所定数PT未満である場合には、画像処理回路48から出力される画像信号に含まれる緑色の色成分の輝度値を反射光画像の輝度値としてGチャンネル及びBチャンネルにそれぞれ割り当てさせるための制御が行われる一方で、緑色の色成分の輝度値が前述の上限値に達している画素数が所定数PT以上である場合には、画像処理回路48から出力される画像信号に含まれる青色の色成分の輝度値を反射光画像の輝度値としてGチャンネル及びBチャンネルにそれぞれ割り当てさせるための制御が行われるようにしてもよい。
Further, according to this embodiment, for example, in the fluorescence observation mode, the reference light in the wavelength band of 520 nm to 540 nm, which is the wavelength band in which the sensitivity of the G filter provided in the
また、本実施例によれば、ICG以外の他の蛍光薬剤に対応した構成を具備するように内視鏡システム1の各部を適宜変形してもよい。 Moreover, according to the present Example, each part of the endoscope system 1 may be appropriately modified so as to have a configuration corresponding to other fluorescent agents other than ICG.
具体的には、例えば、405nmの励起波長(吸収ピーク波長)及び635nmの蛍光波長(蛍光ピーク波長)を具備する5−アミノレブリン酸に対応するように内視鏡システム1の構成を変形する場合においては、励起光カットフィルタ21を除いてカメラユニット2Bを構成すればよい。また、例えば、5−アミノレブリン酸に対応するように内視鏡システム1の構成を変形する場合においては、380nm〜440nmの波長帯域の励起光と、400nm〜550nmの波長帯域の参照光と、が蛍光観察用の照明光として出射されるように光源装置3の各部を適宜変形すればよい。
Specifically, for example, when the configuration of the endoscope system 1 is modified to correspond to 5-aminolevulinic acid having an excitation wavelength (absorption peak wavelength) of 405 nm and a fluorescence wavelength (fluorescence peak wavelength) of 635 nm. The
一方、本実施例によれば、蛍光観察モードにおいて、以上に述べたような動作を行うものに限らず、例えば、以降に述べるような動作を行うようにしてもよい。 On the other hand, according to the present embodiment, in the fluorescence observation mode, not only the operation described above but also the operation described below may be performed.
ここで、内視鏡システム1の観察モードが蛍光観察モードに設定された際に行われる具体的な動作等の変形例について説明する。なお、以降においては、簡単のため、既述の動作等を適用可能な部分に関する具体的な説明を適宜省略するものとする。 Here, a modified example of specific operations performed when the observation mode of the endoscope system 1 is set to the fluorescence observation mode will be described. In the following, for the sake of simplicity, a specific description regarding the portion to which the above-described operation or the like can be applied will be omitted as appropriate.
制御回路53は、蛍光観察モードに設定されたことを検出すると、最大光学倍率MHで光学ズームを行わせるためのレンズ駆動制御信号を生成してレンズ駆動機構23へ出力する。
When detecting that the fluorescence observation mode is set, the
レンズ駆動機構23は、制御回路53から出力されるレンズ駆動制御信号に応じ、結像レンズ22をテレ端に配置させるための動作を行う。
The
制御回路53は、蛍光観察モードに設定されたことを検出すると、光源装置3から第1の蛍光観察用の照明光を出射させるための照明制御信号を生成して光源制御回路34へ出力する。
When detecting that the fluorescence observation mode is set, the
光源制御回路34は、制御回路53から出力される照明制御信号に応じ、キセノンランプ31を所定の光量ALで点灯させるための制御を行うとともに、キセノンランプ31から発せられる光の光路上に第1の蛍光観察用フィルタ322を介挿させるための制御をフィルタ切替装置32に対して行う。
The light
制御回路53は、蛍光観察モードに設定されたことを検出すると、色分離回路45から出力される画像信号のカラーバランス調整を行わせるための制御をカラーバランス調整回路46に対して行う。
When the
制御回路53は、蛍光観察モードに設定されたことを検出すると、例えば、カラーバランス調整回路46から出力される画像信号に含まれる赤色の色成分の輝度値に対して階調変換関数TF3(後述)を用いた階調変換処理を施させるとともに、当該画像信号に含まれる緑色及び青色の色成分の輝度値に対して階調変換関数TF1を用いた階調変換処理を施させるための制御を階調変換回路47に対して行う。
When the
階調変換回路47は、制御回路53の制御に応じ、カラーバランス調整回路46から出力される画像信号に含まれる赤色の色成分の輝度値に対し、例えば、図10に示すような非線形の関数である階調変換関数TF3を用いた階調変換処理を施すとともに、当該画像信号に含まれる緑色及び青色の色成分の輝度値に対し、階調変換関数TF1を用いた階調変換処理を施して画像処理回路48及び制御回路53へ出力する。図10は、実施例に係る内視鏡システムの階調変換処理において用いられる階調変換関数TF3の一例を示す図である。
The
なお、図10の階調変換関数TF3における入力輝度値及び出力輝度値は、A/D変換回路44のA/D変換処理により表される階調数に応じた最大輝度値を100%とした場合の輝度値の割合をそれぞれ示しているものとする。また、図10の階調変換関数TF3は、第1の蛍光観察用の照明光が光源装置3から出射されるとともに最小光学倍率MLで光学ズームが行われた場合の入力輝度値BL1に対する出力輝度値が上限値(100%)になり、かつ、入力輝度値BL1の1/k倍に相当する入力輝度値BL2に対する出力輝度値が上限値(100%)になるような非線形の関数として示される。
Note that the input luminance value and the output luminance value in the gradation conversion function TF3 in FIG. 10 have a maximum luminance value corresponding to the number of gradations expressed by the A / D conversion processing of the A /
すなわち、階調変換回路47がカラーバランス調整回路46から出力される画像信号に含まれる蛍光の色成分(蛍光画像)の輝度値に対して階調変換関数TF3を用いた階調変換処理を施すことにより、第1の蛍光観察用フィルタ322から第2の蛍光観察用フィルタ323への切り替え時における当該輝度値の変動を抑制することができる。
That is, the
一方、本変形例によれば、カラーバランス調整回路46から出力される画像信号に含まれる赤色の色成分の輝度値に対する階調変換処理において、階調変換関数TF3の代わりに、例えば、図11に示すような階調変換関数TF4が用いられるようにしてもよい。図11は、実施例に係る内視鏡システムの階調変換処理において用いられる階調変換関数TF4の一例を示す図である。
On the other hand, according to the present modification, in the gradation conversion process for the luminance value of the red color component included in the image signal output from the color
なお、図11の階調変換関数TF4における入力輝度値及び出力輝度値は、A/D変換回路44のA/D変換処理により表される階調数に応じた最大輝度値を100%とした場合の輝度値の割合をそれぞれ示しているものとする。また、図11の階調変換関数TF4は、第1の蛍光観察用の照明光が光源装置3から出射されるとともに最小光学倍率MLで光学ズームが行われた場合の入力輝度値BL3に対する出力輝度値が上限値(100%)になり、かつ、入力輝度値BL3の1/k倍に相当する入力輝度値BL4に対する出力輝度値が上限値(100%)になるような非線形の関数として示される。また、図11の階調変換関数TF4によれば、ノイズ成分に相当する輝度値または肉眼での視認が略不可能な輝度値に相当する10%以下の入力輝度値に対する出力輝度値を一律に0にするとともに、10%より大きな入力輝度値に対する出力輝度値を一律に上限値(100%)にするような階調変換処理(閾値処理)が行われる。
Note that the input luminance value and the output luminance value in the gradation conversion function TF4 in FIG. 11 have a maximum luminance value corresponding to the number of gradations expressed by the A / D conversion processing of the A /
すなわち、階調変換回路47がカラーバランス調整回路46から出力される画像信号に含まれる蛍光の色成分(蛍光画像)の輝度値に対して階調変換関数TF4を用いた階調変換処理を施すことにより、第1の蛍光観察用フィルタ322から第2の蛍光観察用フィルタ323への切り替え時における当該輝度値の変動を抑制することができる。
That is, the
制御回路53は、蛍光観察モードに設定されたことを検出すると、階調変換回路47から出力される各色成分の画像信号に対し、最大光学倍率MHの逆数に相当する1/MH倍で電子ズーム処理を行わせるための制御を画像処理回路48に対して行う。
When the
制御回路53は、蛍光観察モードに設定されたことを検出すると、画像処理回路48から出力される画像信号に含まれる各色成分のうち、赤色の色成分の輝度値をRチャンネルに割り当てさせ、緑色の色成分の輝度値と青色の色成分の輝度値とを加算して得られる輝度値をGチャンネル及びBチャンネルにそれぞれ割り当てさせるための制御を映像信号生成回路49に対して行う。
When the
そして、以上に述べたような制御が制御回路53等において行われることにより、蛍光観察モードの観察画像として、擬似カラー画像がモニタ5に表示される。
Then, the control as described above is performed in the
一方、ユーザは、モニタ5に表示される擬似カラー画像を確認しながら、挿入部6の先端面を所望の被写体から徐々に遠ざけてゆくような操作を行う。
On the other hand, the user performs an operation of gradually moving the distal end surface of the
制御回路53は、階調変換回路47から出力される画像信号に基づいて得られる輝度値BLSを、蛍光観察モードに設定された直後の輝度値BLFに維持するための制御として、光学ズームの現在の光学倍率Maを最大光学倍率MHから最小光学倍率MLへ徐々に変化させる制御を行うためのレンズ駆動制御信号を生成してレンズ駆動機構23へ出力する。
The
レンズ駆動機構23は、制御回路53から出力されるレンズ駆動制御信号に応じ、結像レンズ22をテレ端側からワイド端側へ徐々に移動させるための動作を行う。
The
制御回路53は、光学ズームの現在の光学倍率Maの逆数に相当する1/Ma倍で電子ズーム処理を行わせるための制御を画像処理回路48に対して行う。
The
一方、制御回路53は、光源装置3から第1の蛍光観察用の照明光を出射させ、かつ、光学ズームの現在の光学倍率Maを最小光学倍率MLまで変化させた後で、階調変換回路47から出力される画像信号に基づいて得られる輝度値BLSが輝度値BLF未満になったことを検出した際に、光学ズームの現在の光学倍率Maを最小光学倍率MLから最大光学倍率MHへ瞬時に変化させる制御を行うためのレンズ駆動制御信号の出力と、光源装置3から出射される照明光を第1の蛍光観察用の照明光から第2の蛍光観察用の照明光へ切り替える制御(キセノンランプ31から発せられる光の光路上に介挿される光学フィルタを第1の蛍光観察用フィルタ322から第2の蛍光観察用フィルタ323へ切り替えるための制御に相当)を行うための照明制御信号の出力と、電子ズーム処理の倍率を1/MLから1/MHに変更させるための制御と、を同時に行う。
On the other hand, the
レンズ駆動機構23は、制御回路53から出力されるレンズ駆動制御信号に応じ、ワイド端に配置された結像レンズ22をテレ端へ瞬時に移動させるための動作を行う。
The
光源制御回路34は、制御回路53から出力される照明制御信号に応じ、キセノンランプ31を所定の光量ALで点灯させるための制御を行うとともに、キセノンランプ31から発せられる光の光路上に第2の蛍光観察用フィルタ323を介挿させるための制御をフィルタ切替装置32に対して行う。
The light
制御回路53は、光学ズームの現在の光学倍率Maを最小光学倍率MLから最大光学倍率MHへ瞬時に変化させる制御と、光源装置3から出射される照明光を第1の蛍光観察用の照明光から第2の蛍光観察用の照明光へ切り替える制御と、を行った後で、階調変換回路47から出力される画像信号に基づいて得られる輝度値BLSを、蛍光観察モードに設定された直後の輝度値BLFに維持するための制御として、光学ズームの現在の光学倍率Maを最大光学倍率MHから最小光学倍率MLへ徐々に変化させる制御を再度行うためのレンズ駆動制御信号を生成してレンズ駆動機構23へ出力する。
The
レンズ駆動機構23は、制御回路53から出力されるレンズ駆動制御信号に応じ、結像レンズ22をテレ端側からワイド端側へ徐々に移動させるための動作を行う。
The
制御回路53は、光学ズームの現在の光学倍率Maの逆数に相当する1/Ma倍で電子ズーム処理を行わせるための制御を画像処理回路48に対して行う。
The
すなわち、以上に述べたような各部の動作によれば、内視鏡システム1の観察モードが蛍光観察モードに設定された際に、少なくとも前述の観察距離D1からD2までの区間において、所望の被写体に投与された蛍光薬剤から発せられる蛍光の発生部位を同定可能な擬似カラー画像をモニタ5に表示させることができる。その結果、本変形例によれば、蛍光観察において、蛍光の発生部位を同定可能な状態を極力維持しつつ観察を行うことができる。
That is, according to the operation of each part as described above, when the observation mode of the endoscope system 1 is set to the fluorescence observation mode, at least in the section from the observation distance D1 to D2, the desired subject It is possible to display a pseudo color image capable of identifying the site of occurrence of fluorescence emitted from the fluorescent drug administered to the
なお、以上に述べた実施例及び変形例は、光学視管2A及びカメラユニット2Bを具備して構成された内視鏡2に対して適用されるものに限らず、例えば、被検体内に挿入可能な細長の挿入部を有するとともに、当該被検体内の被写体を撮像するための撮像素子(カラーCCD)等を具備する撮像部を当該挿入部の先端部に設けて構成された電子内視鏡に対しても略同様に適用可能である。
The embodiment and the modification described above are not limited to those applied to the
なお、本発明は、上述した実施例及び変形例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更や応用が可能であることは勿論である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and it is needless to say that various changes and applications can be made without departing from the spirit of the invention.
本出願は、2014年11月5日に日本国に出願された特願2014−225370号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものとする。 This application is filed on the basis of the priority claim of Japanese Patent Application No. 2014-225370 filed in Japan on November 5, 2014, and the above-mentioned disclosed contents include the present specification, claims, It shall be cited in the drawing.
本発明の一態様の内視鏡システムは、蛍光物質を励起して蛍光を発生させるための励起波長を含む第1の波長帯域の透過率が所定の透過率であるとともに、前記第1の波長帯域とは異なる波長帯域である第2の波長帯域の透過率が前記所定の透過率よりも低い第1の透過率であるような透過特性を具備して形成された第1の光学フィルタと、前記第1の波長帯域の透過率が前記所定の透過率であるとともに、前記第2の波長帯域の透過率が前記第1の透過率よりも高くかつ前記所定の透過率よりも低い第2の透過率であるような透過特性を具備して形成された第2の光学フィルタと、前記第1の光学フィルタ及び前記第2の光学フィルタを具備し、光源から発せられる光の光路上に前記第1の光学フィルタまたは前記第2の光学フィルタのいずれかを介挿させることにより、前記第1の波長帯域の光と、前記第2の波長帯域の光と、を出射するように構成された光源部と、前記蛍光物質を有する被検体内の被写体に前記第1の波長帯域の光を照射した際に発生する前記蛍光と、前記被写体に前記第2の波長帯域の光を照射した際に発生する反射光と、を撮像するように構成されたカメラユニットと、前記反射光を撮像して得られる反射光画像の明るさを、前記光路上に前記第1の光学フィルタが介挿された後の明るさに相当する明るさ基準値に維持するための所定の制御を行った後で、前記反射光画像の明るさが前記明るさ基準値未満になったことを検出した際に、前記光路上に介挿される光学フィルタを前記第1の光学フィルタから前記第2の光学フィルタへ切り替えるための制御を前記光源装置に対して行うように構成された制御部と、を有する。 In the endoscope system according to one aspect of the present invention, the transmittance in the first wavelength band including the excitation wavelength for exciting the fluorescent material to generate fluorescence is a predetermined transmittance, and the first wavelength A first optical filter formed with a transmission characteristic such that the transmittance of the second wavelength band, which is a wavelength band different from the band, is a first transmittance lower than the predetermined transmittance; The second wavelength band transmittance is the predetermined transmittance, and the second wavelength band transmittance is higher than the first transmittance and lower than the predetermined transmittance. wherein the second optical filter formed comprises a transmission characteristic such as the transmittance, comprising a first optical filter and the second optical filter on the optical path of light emitted from the light source The first optical filter or the second optical filter Or by causing interposed the Re, the a light of a first wavelength band, and light in the second wavelength band, a light source unit configured to emit, in the subject having the fluorescent substance The fluorescent light generated when the subject is irradiated with the light of the first wavelength band and the reflected light generated when the subject is irradiated with the light of the second wavelength band are imaged. The brightness of the reflected light image obtained by imaging the reflected light and the camera unit is maintained at a brightness reference value corresponding to the brightness after the first optical filter is inserted on the optical path. An optical filter inserted on the optical path when the brightness of the reflected light image is detected to be less than the brightness reference value after performing a predetermined control to perform the first control. Control for switching from the optical filter to the second optical filter. The and a control unit configured to perform relative to the light source device.
本発明の一態様の内視鏡システムは、蛍光物質を励起して蛍光を発生させるための励起波長を含む第1の波長帯域の透過率が所定の透過率であるとともに、前記第1の波長帯域とは異なる波長帯域である第2の波長帯域の透過率が前記所定の透過率よりも低い第1の透過率であるような透過特性を具備して形成された第1の光学フィルタと、前記第1の波長帯域の透過率が前記所定の透過率であるとともに、前記第2の波長帯域の透過率が前記第1の透過率よりも高くかつ前記所定の透過率よりも低い第2の透過率であるような透過特性を具備して形成された第2の光学フィルタと、前記第1の光学フィルタ及び前記第2の光学フィルタを具備し、光源から発せられる光の光路上に前記第1の光学フィルタまたは前記第2の光学フィルタのいずれかを介挿させることにより、前記第1の波長帯域の光と、前記第2の波長帯域の光と、を出射するように構成された光源部と、前記蛍光物質を有する被検体内の被写体に前記第1の波長帯域の光を照射した際に発生する前記蛍光と、前記被写体に前記第2の波長帯域の光を照射した際に発生する反射光と、を撮像するように構成されたカメラユニットと、前記カメラユニットに設けられ、光学的な変倍動作を行うように制御される光学ズーム機構と、前記反射光を撮像して得られる反射光画像の明るさを、前記光路上に前記第1の光学フィルタが介挿された後の明るさに相当する明るさ基準値に維持するために、所定の制御として、前記光学的な変倍動作における現在の光学倍率を最大光学倍率と最小光学倍率との間で徐々に変化させるための制御を前記光学ズーム機構に対して行った後で、前記反射光画像の明るさが前記明るさ基準値未満になったことを検出した際に、前記光路上に介挿される光学フィルタを前記第1の光学フィルタから前記第2の光学フィルタへ切り替えるための制御を前記光源部に対して行うように構成された制御部と、を有する。 In the endoscope system according to one aspect of the present invention, the transmittance in the first wavelength band including the excitation wavelength for exciting the fluorescent material to generate fluorescence is a predetermined transmittance, and the first wavelength A first optical filter formed with a transmission characteristic such that the transmittance of the second wavelength band, which is a wavelength band different from the band, is a first transmittance lower than the predetermined transmittance; The second wavelength band transmittance is the predetermined transmittance, and the second wavelength band transmittance is higher than the first transmittance and lower than the predetermined transmittance. A second optical filter formed with transmission characteristics such as transmittance, the first optical filter, and the second optical filter, and the first optical filter and the second optical filter are provided on an optical path of light emitted from a light source 1 optical filter or the second optical filter By interposing them, a light source unit configured to emit the light in the first wavelength band and the light in the second wavelength band, and the inside of the subject having the fluorescent material The fluorescent light generated when the subject is irradiated with the light of the first wavelength band and the reflected light generated when the subject is irradiated with the light of the second wavelength band are imaged. A camera unit, an optical zoom mechanism provided in the camera unit and controlled to perform an optical scaling operation, and brightness of a reflected light image obtained by imaging the reflected light on the optical path. In order to maintain the brightness reference value corresponding to the brightness after the first optical filter is inserted in the current optical magnification in the optical scaling operation as a predetermined control, the maximum optical magnification And gradually change between the minimum optical magnification Later were control of fit with respect to the optical zoom mechanism, when the brightness of the reflected light image is detected that is less than the brightness reference value, the optical filter interposed in the optical path A control unit configured to perform control for switching from the first optical filter to the second optical filter with respect to the light source unit .
Claims (6)
前記第1の波長帯域の透過率が前記所定の透過率であるとともに、前記第2の波長帯域の透過率が前記第1の透過率よりも高くかつ前記所定の透過率よりも低い第2の透過率であるような透過特性を具備して形成された第2の光学フィルタと、
前記第1の光学フィルタ及び前記第2の光学フィルタを具備し、単一の光源から発せられる光の光路上に前記第1の光学フィルタまたは前記第2の光学フィルタのいずれかを介挿させることにより、前記第1の波長帯域の光と、前記第2の波長帯域の光と、を出射するように構成された光源装置と、
前記被検体内の被写体に前記第1の波長帯域の光を照射した際に発生する前記蛍光と、前記被写体に前記第2の波長帯域の光を照射した際に発生する反射光と、を撮像するように構成されたカメラユニットと、
前記反射光を撮像して得られる反射光画像の明るさを、前記光路上に前記第1の光学フィルタが介挿された直後の明るさに相当する明るさ基準値に維持するための所定の制御を行った後で、前記反射光画像の明るさが前記明るさ基準値未満になったことを検出した際に、前記光路上に介挿される光学フィルタを前記第1の光学フィルタから前記第2の光学フィルタへ切り替えるための制御を前記光源装置に対して行うように構成された制御部と、
を有することを特徴とする内視鏡システム。The transmittance in the first wavelength band including the excitation wavelength for exciting the fluorescent agent administered into the subject to generate fluorescence is a predetermined transmittance and a wavelength different from the first wavelength band. A first optical filter formed with a transmission characteristic such that the transmittance of the second wavelength band, which is a band, is a first transmittance lower than the predetermined transmittance;
The second wavelength band transmittance is the predetermined transmittance, and the second wavelength band transmittance is higher than the first transmittance and lower than the predetermined transmittance. A second optical filter formed with transmission characteristics such as transmittance,
The first optical filter and the second optical filter are provided, and either the first optical filter or the second optical filter is inserted on an optical path of light emitted from a single light source. A light source device configured to emit light in the first wavelength band and light in the second wavelength band;
Imaging the fluorescence generated when the subject in the subject is irradiated with light in the first wavelength band and the reflected light generated when the subject is irradiated with light in the second wavelength band A camera unit configured to:
The brightness of the reflected light image obtained by imaging the reflected light is a predetermined value for maintaining a brightness reference value corresponding to the brightness immediately after the first optical filter is inserted on the optical path. After performing the control, when it is detected that the brightness of the reflected light image is less than the brightness reference value, an optical filter inserted on the optical path is moved from the first optical filter to the first optical filter. A control unit configured to perform control for switching to the two optical filters on the light source device;
An endoscope system comprising:
前記制御部は、前記所定の制御として、前記光学的な変倍動作における現在の光学倍率を最大光学倍率と最小光学倍率との間で徐々に変化させるための制御を前記光学ズーム機構に対して行う
ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡システム。An optical zoom mechanism provided in the camera unit and configured to perform an optical scaling operation in accordance with control of the control unit;
The control unit controls the optical zoom mechanism to gradually change the current optical magnification in the optical scaling operation between the maximum optical magnification and the minimum optical magnification as the predetermined control. The endoscope system according to claim 1, wherein the endoscope system is performed.
ことを特徴とする請求項2に記載の内視鏡システム。The control unit detects that the brightness of the reflected light image is less than the brightness reference value after changing the current optical magnification in the optical scaling operation to the minimum optical magnification. At the same time, the light source device is controlled to switch the optical filter inserted on the optical path from the first optical filter to the second optical filter, and at the present time in the optical scaling operation. The endoscope system according to claim 2, wherein control for instantaneously changing the optical magnification of the optical zoom mechanism from the minimum optical magnification to the maximum optical magnification is performed on the optical zoom mechanism.
前記制御部は、前記光学的な変倍動作における現在の光学倍率の逆数に相当する倍率で前記電子的な変倍処理を行わせるための制御を前記電子ズーム処理部に対して行う
ことを特徴とする請求項2に記載の内視鏡システム。An electronic zoom processing unit configured to electronically scale the reflected light image;
The control unit performs control for causing the electronic zoom processing unit to perform the electronic scaling process at a magnification corresponding to a reciprocal of a current optical magnification in the optical scaling operation. The endoscope system according to claim 2.
ことを特徴とする請求項3に記載の内視鏡システム。The control unit controls the switching of the optical filter inserted on the optical path from the first optical filter to the second optical filter, and sets the current optical magnification in the optical scaling operation to the minimum. The endoscope system according to claim 3, wherein the predetermined control is performed again after performing the control for instantaneously changing the optical magnification from the optical magnification to the maximum optical magnification.
ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡システム。The fluorescent image obtained by imaging the fluorescence is configured to perform a gradation conversion process for suppressing a variation in brightness when switching from the first optical filter to the second optical filter. The endoscope system according to claim 1, further comprising a gradation conversion processing unit.
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