JPWO2016098171A1 - 撮像装置およびカプセル型内視鏡 - Google Patents
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Abstract
通常画像と特殊画像とを同時に撮影する場合であっても、高画質な通常画像を得ることができる撮像装置およびカプセル型内視鏡を提供する。撮像装置は、複数の第1帯域フィルタと、第2帯域フィルタと、を含むフィルタユニットを、複数の画素に対応させて配置したカラーフィルタ231と、複数の第1帯域フィルタそれぞれの透過スペクトルの範囲を照射する第1光源部241と、強度の波長スペクトルが上に凸状の分布をなし、広帯域より狭い狭帯域の光スペクトルの光であって、光スペクトルにおける最大値の半分の値をとる波長の上限値と下限値とが、第2帯域フィルタの透過スペクトルにおける最大値の半分の値をとる波長の上限値と下限値との間である光を照射する第2光源部242と、第1光源部241と第2光源部242とを同時に照射させる制御部30と、を備える。
Description
本発明は、被検体に導入され、被検体の体腔内を撮像する撮像装置およびカプセル型内視鏡に関する。
近年、内視鏡において、白色の波長帯域より狭く、青色と緑色の波長帯域にそれぞれ含まれる狭帯域の光(以下、「狭帯域光」という)を被検体の観察部位に照射し、この観察部位で反射した反射光を画像化して粘膜表層の毛細血管および粘膜微細模様を表示する技術が知られている(特許文献1参照)。この技術では、青色の狭帯域光と、緑色の波長帯域の光と、赤色の波長帯域の光とを順次照射することによって、カラーの通常画像と、粘膜表層の毛細血管および粘膜微細模様を観察可能な特殊画像とを同時に取得する。
しかしながら、上述した特許文献1では、狭帯域光の青色の成分を用いてカラーの通常画像を取得しているため、通常画像を生成する際に青色の成分の光量が足らず、通常画像の画質が劣化するという問題点があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、通常画像と特殊画像とを同時に撮影する場合であっても、高画質な通常画像を得ることができる撮像装置およびカプセル型内視鏡を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、二次元状に配置された複数の画素がそれぞれ受光した光を光電変換して電気信号を生成する撮像素子と、原色または補色の波長帯域の光を透過する複数の第1帯域フィルタと、前記複数の第1帯域フィルタそれぞれを透過する光の波長帯域の範囲外に透過スペクトルの最大値を有する狭帯域の光を透過させる第2帯域フィルタと、を含むフィルタユニットを、前記複数の画素に対応させて配置したカラーフィルタと、前記複数の第1帯域フィルタそれぞれの透過スペクトルの範囲を含む広帯域の光を照射する第1光源部と、強度の波長スペクトルが上に凸上の分布をなし、前記広帯域より狭い狭帯域の光スペクトルの光であって、光スペクトルにおける最大値の半分の値をとる波長の上限値と下限値とが、前記第2帯域フィルタの透過スペクトルにおける最大値の半分の値をとる波長の上限値と下限値との間である光を照射する第2光源部と、前記第1光源部と前記第2光源部とを同時に照射させる制御部と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明に係る撮像装置は、上記発明において、前記カラーフィルタは、前記複数の第1帯域フィルタおよび前記第2帯域フィルタの透過スペクトルそれぞれと異なる波長帯域の範囲外に透過スペクトルの最大値を有する狭帯域の光を透過させる第3帯域フィルタをさらに有し、強度の波長スペクトルが上に凸状の分布をなし、前記広帯域より狭い狭帯域の光スペクトルの光であって、光スペクトルにおける最大値の半分の値をとる波長の上限値と下限値とが、前記第3帯域フィルタの透過スペクトルにおける最大値の半分の値をとる波長の上限値と下限値との間である光を照射する第3光源部と、をさらに備え、前記制御部は、前記第1光源部、前記第2光源部および前記第3光源部を同時に照射させることを特徴とする。
また、本発明に係る撮像装置は、上記発明において、前記第1光源部、前記第2光源部および前記第3光源部は、1つの光源モジュールによって構成されていることを特徴とする。
また、本発明に係る撮像装置は、上記発明において、前記第2光源部が照射する光のピーク波長は、415nm±30nmであり、前記第3光源部が照射する光のピーク波長は、赤外領域であることを特徴とする。
また、本発明に係る撮像装置は、上記発明において、前記第2光源部が照射する光のピーク波長は、赤外領域であり、前記第3光源部が照射する光のピーク波長は、前記赤外領域と異なる近赤外領域であることを特徴とする。
また、本発明に係るカプセル型内視鏡は、被検体内に導入可能なカプセル型の筐体と、前記筐体の内部に設けられる上記発明の撮像装置と、備えたことを特徴とする。
本発明によれば、通常画像と特殊画像とを同時に撮影する場合であっても、高画質な通常画像を得ることができるという効果を奏する。
以下、本発明を実施するための形態を図面とともに詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。即ち、本発明は、各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。また、以下の説明において、被検体の体内に導入されて被検体の体内画像を撮像するカプセル型内視鏡から無線信号を受信して被検体の体内画像を表示する処理装置を含むカプセル型内視鏡システムを例示するが、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、同一の構成には同一の符号を付して説明する。
(実施の形態1)
〔カプセル型内視鏡システムの概略構成〕
図1は、本発明の実施の形態1に係るカプセル型内視鏡システムの概略構成を示す模式図である。
〔カプセル型内視鏡システムの概略構成〕
図1は、本発明の実施の形態1に係るカプセル型内視鏡システムの概略構成を示す模式図である。
図1に示すカプセル型内視鏡システム1は、被検体100内の体内画像を撮像するカプセル型内視鏡2と、被検体100内に導入されるカプセル型内視鏡2から送信される無線信号を受信する受信アンテナユニット3と、受信アンテナユニット3が着脱自在に接続され、受信アンテナユニット3が受信した無線信号に所定の処理を行って記録または表示する受信装置4と、カプセル型内視鏡2によって撮像された被検体100内の画像データに対応する画像の処理および/または表示する画像処理装置5と、を備える。
カプセル型内視鏡2は、被検体100内を撮像する撮像機能と、被検体100内を撮像して得られた画像データを含む体内情報を受信アンテナユニット3へ送信する無線通信機能と、を有する。カプセル型内視鏡2は、被検体100内に飲み込まれることによって被検体100内の食道を通過し、消化管腔の蠕動運動によって被検体100の体腔内を移動する。カプセル型内視鏡2は、被検体100の体腔内を移動しながら微小な時間間隔、例えば0.5秒間隔(2fps)で被検体100の体腔内を逐次撮像し、撮像した被検体100内の画像データを生成して受信アンテナユニット3へ順次送信する。なお、カプセル型内視鏡2の詳細な構成は後述する。
受信アンテナユニット3は、受信アンテナ3a〜3hを備える。受信アンテナ3a〜3hは、カプセル型内視鏡2から無線信号を受信して受信装置4へ送信する。受信アンテナ3a〜3hは、ループアンテナを用いて構成され、被検体100の体外表面上の所定位置、例えばカプセル型内視鏡2の通過径路である被検体100内の各臓器に対応した位置に配置される。
受信装置4は、受信アンテナ3a〜3hを介してカプセル型内視鏡2から送信された無線信号に含まれる被検体100内の画像データを記録または被検体100内の画像データに対応する画像を表示する。受信装置4は、カプセル型内視鏡2の位置情報および時間を示す時間情報等を、受信アンテナ3a〜3hを介して受信した画像データに対応付けて記録する。受信装置4は、カプセル型内視鏡2による検査が行われている間、例えば被検体100の口から導入され、消化菅内を通過して被検体100内から排出されるまでの間、受信装置ホルダ(図示せず)に収納されて被検体100に携帯される。受信装置4は、カプセル型内視鏡2による検査の終了後、被検体100から取り外され、カプセル型内視鏡2から受信した画像データ等の転送のため、画像処理装置5と接続される。
画像処理装置5は、受信装置4を介して取得した被検体100内の画像データに対応する画像を表示する。画像処理装置5は、受信装置4から画像データ等を読み取るクレードル51と、キーボードやマウス等の操作入力デバイス52と、を備える。クレードル51は、受信装置4が装着される際に、受信装置4から画像データや、この画像データに関連付けられた位置情報、時間情報およびカプセル型内視鏡2の識別情報等の関連情報を取得し、取得した各種情報を画像処理装置5へ転送する。操作入力デバイス52は、ユーザによる入力を受け付ける。ユーザは、操作入力デバイス52を操作しつつ、画像処理装置5が順次表示する被検体100内の画像を見ながら、被検体100内部の生体部位、例えば食道、胃、小腸および大腸等を観察し、被検体100を診断する。
〔カプセル型内視鏡の構成〕
次に、図1で説明したカプセル型内視鏡2の詳細な構成について説明する。図2は、カプセル型内視鏡2の機能構成を示すブロック図である。図2に示すカプセル型内視鏡2は、筐体20と、電源部21と、光学系22と、撮像部23と、照明部24と、信号処理部25と、送信部26と、記録部27と、タイマ28と、受信部29と、制御部30と、を有する。
次に、図1で説明したカプセル型内視鏡2の詳細な構成について説明する。図2は、カプセル型内視鏡2の機能構成を示すブロック図である。図2に示すカプセル型内視鏡2は、筐体20と、電源部21と、光学系22と、撮像部23と、照明部24と、信号処理部25と、送信部26と、記録部27と、タイマ28と、受信部29と、制御部30と、を有する。
筐体20は、被検体100に挿入し易い大きさに形成されたカプセル型の形状をなす。筐体20は、筒状の筒部201、筒部201の両側開口端をそれぞれ塞ぐドーム形状のドーム部202およびドーム部203を有する。筒部201およびドーム部202は、可視光を遮光する不透明な有色の部材を用いて形成される。ドーム部203は、可視光等の所定の波長帯域の光を透過可能な光学部材を用いて構成される。これらの筒部201、ドーム部202およびドーム部203によって形成される筐体20は、図2に示すように、電源部21と、光学系22と、撮像部23と、照明部24と、信号処理部25と、送信部26と、記録部27と、タイマ28と、受信部29と、制御部30と、を収容する。
電源部21は、カプセル型内視鏡2内の各部に電源を供給する。電源部21は、ボタン電池等の一次電池または二次電池と、ボタン電池から供給された電力の昇圧等を行う電源回と、を用いて構成される。また、電源部21は、磁気スイッチを有し、外部から印加された磁界によって電源のオンオフ状態を切り替える。
光学系22は、複数のレンズを用いて構成され、照明部24が照射した照明光の反射光を撮像部23の撮像面に集光して被写体像を結像する。光学系22は、光軸が筐体20の長手方向の中心軸Oと一致するように筐体20内に配置される。
撮像部23は、制御部30の制御のもと、光学系22が受光面に結像した被写体像を受光して光電変換を行うことによって、被検体100の画像データを生成する。具体的には、撮像部23は、制御部30の制御のもと、基準のフレームレート、例えば4fpsのフレームレートによって被検体100を撮像して被検体100の画像データを生成する。撮像部23は、二次元状に配置された複数の画素がそれぞれ受光した光を光電変換し、電気信号を生成するCCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の撮像素子230と、原色または補色の波長帯域の光を透過する複数の第1帯域フィルタ(以下、「広帯域フィルタ」という)と、この第1帯域フィルタを透過する光の波長帯域の範囲外に最大値を有する狭帯域の光を透過させる第2帯域フィルタ(以下、「狭帯域フィルタ」という)と、を含むフィルタユニットを複数の画素に対応させて配置したカラーフィルタ231と、を用いて構成される。
図3は、カラーフィルタ231の構成を模式的に示す図である。図3に示すように、カラーフィルタ231は、赤色の成分を透過する広帯域フィルタR、緑色の成分を透過する広帯域フィルタG、青色の成分を透過する広帯域フィルタBおよび各広帯域フィルタを透過する光の波長帯域の範囲外に透過スペクトルの最大値を有する狭帯域の光を透過させる狭帯域フィルタλ1を一組T1とする配列のフィルタユニットを用いて構成される。ここで、本実施の形態1における狭帯域の光の波長帯域とは、415nm±30nmである。このように構成されたカラーフィルタ231を用いて撮像部23で生成された画像データは、受信装置4または画像処理装置5によって、所定の画像処理(例えばデモザイキング処理等の補間)が行われることによって、カラーの通常画像F1および狭帯域の特殊画像F2に変換される。ここで、透過スペクトルとは、各フィルタの透過率の波長スペクトルである。なお、カラーフィルタ231の各フィルタの透過率の詳細は後述する。
照明部24は、制御部30の制御のもと、撮像部23のフレームレートに同期して、撮像部23の撮像視野内の被写体に向けて光を照射する。照明部24は、第1光源部241と、第2光源部242と、を有する。
第1光源部241は、広帯域フィルタR、広帯域フィルタGおよび広帯域フィルタBそれぞれの透過スペクトルの範囲の光を照射する。具体的には、第1光源部241は、白色の光を照射する。第1光源部241は、白色LED(Light Emitting Diode)光源を用いて構成される。
第2光源部242は、強度の波長スペクトルが上に凸状の分布をなし、広帯域より狭い狭帯域の光スペクトル(以下、「狭線スペクトル」という)の光であって、光スペクトルにおける最大値の半分の値をとる波長の上限値と下限値とが、狭帯域フィルタλ1の透過スペクトルにおける最大値の半分の値をとる波長の上限値と下限値との間である光を照射する。具体的には、第2光源部242は、狭線スペクトルにおける最大値の半分の値をとる波長の上限値と下限値が狭帯域フィルタλ1の透過スペクトルにおける最大値の半分の値をとる上限値と下限値との間である光を照射する。より具体的には、第2光源部242は、狭線スペクトルの最大値が415nm±30nmの光を照射する。第2光源部242は、LED光源を用いて構成される。また、第1光源部241および第2光源部242は、1つの光源モジュールによって構成される。
信号処理部25は、撮像部23から入力された画像データに対して所定の画像処理を行って送信部26へ出力する。ここで、所定の画像処理とは、ノイズ低減処理やゲインアップ処理等である。
送信部26は、信号処理部25から順次入力された画像データを外部に無線送信する。送信部26は、送信アンテナと、画像データを変調等の信号処理を施して無線信号に変調する変調回路と、を用いて構成される。
記録部27は、カプセル型内視鏡2が実行する各種動作を示すプログラムおよびカプセル型内視鏡2を識別する識別情報等を記録する。
タイマ28は、計時機能を有する。タイマ28は、計時データを制御部30へ出力する。
受信部29は、外部から送信された無線信号を受信して制御部30へ出力する。受信部29は、受信アンテナと、無線信号を復調等の信号処理を行って制御部30へ出力する復調回路と、を用いて構成される。
制御部30は、カプセル型内視鏡2の各部の動作を制御する。制御部30は、第1光源部241および第2光源部242を同時に照射させる。また、制御部30は、第1光源部241および第2光源部242の照射タイミングに同期させて、撮像素子230に撮像させて画像データを生成させる。制御部30は、CPU(Central Processing Unit)を用いて構成される。
このように構成されたカプセル型内視鏡2は、被検体100の体腔内を移動しながら微小な時間間隔で被検体100の体腔内を逐次撮像し、撮像した被検体100内の画像データを生成して受信アンテナユニット3へ順次送信する。
次に、上述したカラーフィルタ231を構成する各フィルタの透過率と、第1光源部241が照射する光の強度と、第2光源部242が照射する光の強度との関係について説明する。
図4は、カラーフィルタ231を構成する各フィルタの透過率と、第1光源部241が照射する光の強度と、第2光源部242が照射する光の強度との関係を示す図である。図4において、図4(a)がカラーフィルタ231を構成する各フィルタの透過率と波長との関係を示し、図4(b)が照明部24によって照射される光スペクトルの波長と強度との関係を示す。また、図4(a)において、曲線LBが広帯域フィルタBの透過率と波長との関係を示し、曲線LGが広帯域フィルタGの透過率と波長との関係を示し、曲線LRが広帯域フィルタRの透過率と波長との関係を示し、曲線Lλ1が狭帯域フィルタλ1の透過率と波長との関係を示す。さらに、図4(b)において、曲線L1が第1光源部241によって照射された光の強度と波長との関係を示し、曲線L2が第2光源部242によって照射された光の強度と波長との関係を示す。さらにまた、図4においては、狭帯域フィルタλ1のピーク波長を415nm±30nmとして説明する。
図4の曲線L1に示すように、第1光源部241は、広帯域フィルタB、広帯域フィルタGおよび広帯域フィルタRそれぞれの透過スペクトルの範囲の光を照射する。また、図4の曲線L2に示すように、第2光源部242は、狭線スペクトルにおける最大値Pmax2の半分の値をとる波長の上限値P12と下限値P11とが、狭帯域フィルタλ1の透過スペクトルにおける最大値Pmax1の半分の値をとる波長の下限値P1と上限値P2との間である光を照射する。さらに、曲線L2に示すように、第2光源部242は、狭線スペクトルの最大値Pmax2が狭帯域フィルタλ1の透過スペクトルの最大値Pmax1にほぼ一致する光を照射する。
このように、第1光源部241および第2光源部242によって照射された光は、対象物で反射され、光学系22およびカラーフィルタ231を介して撮像素子230に受光される。撮像素子230で光電変換された電気信号(画像情報)は、受信装置4または画像処理装置5によって所定の画像処理が行われることによって、通常画像F1(図3を参照)と、狭帯域の特殊画像F2(図3を参照)とを得ることができる。
以上説明した本実施の形態1によれば、第2光源部242が強度の波長スペクトルが上に凸状の分布をなし、狭線スペクトルの光であって、狭線スペクトルにおける最大値Pmax2の半分の値をとる波長の上限値P12と下限値P11とが、狭帯域フィルタλ1の透過スペクトルにおける最大値Pmax1の半分の値をとる波長の下限値P1と上限値P2との間である光を照射するので、通常画像と特殊画像とを同時に撮影する場合であっても、高画質な通常画像を得ることができる。
また、本実施の形態1によれば、通常画像と狭帯域の特殊画像とを同時に取得することができるため、位置ずれのない画像を得ることができる。
さらに、本実施の形態1によれば、通常画像と狭帯域の特殊画像とを同時に取得することができるため、通常画像と狭帯域の特殊画像とを重畳する際に画像の位置合わせのための画像処理を省略することができる。
さらにまた、本実施の形態1によれば、第2光源部242が照射する狭線スペクトルの最大値Pmax2と狭帯域フィルタλ1の透過スペクトルの最大値Pmax1とがほぼ一致するので、より高画質な狭帯域画像を取得することができる。
また、本実施の形態1によれば、第1光源部241と第2光源部242を1つの光源モジュールとして構成しているので、照明部24を小型化することができる。
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2について説明する。本実施の形態2は、上述した実施の形態1に係る狭帯域フィルタが透過する透過スペクトルと、第2光源部が照射する光の波長帯域が異なる。このため、以下においては、本実施の形態2に係るカプセル型内視鏡の構成を説明後、本実施の形態2に係るカラーフィルタを構成する各フィルタの透過率と、第1光源部が照射する光の強度と、第2光源部が照射する光の強度との関係について説明する。なお、上述した実施の形態1に係るカプセル型内視鏡2と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
次に、本発明の実施の形態2について説明する。本実施の形態2は、上述した実施の形態1に係る狭帯域フィルタが透過する透過スペクトルと、第2光源部が照射する光の波長帯域が異なる。このため、以下においては、本実施の形態2に係るカプセル型内視鏡の構成を説明後、本実施の形態2に係るカラーフィルタを構成する各フィルタの透過率と、第1光源部が照射する光の強度と、第2光源部が照射する光の強度との関係について説明する。なお、上述した実施の形態1に係るカプセル型内視鏡2と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
〔カプセル型内視鏡の構成〕
図5は、本実施の形態2に係るカプセル型内視鏡の機能構成を示すブロック図である。図5に示すカプセル型内視鏡2aは、上述した実施の形態1に係るカプセル型内視鏡2の撮像部23および照明部24に換えて、撮像部23aおよび照明部24aを備える。
図5は、本実施の形態2に係るカプセル型内視鏡の機能構成を示すブロック図である。図5に示すカプセル型内視鏡2aは、上述した実施の形態1に係るカプセル型内視鏡2の撮像部23および照明部24に換えて、撮像部23aおよび照明部24aを備える。
撮像部23aは、制御部30の制御のもと、光学系22が受光面に結像した被写体像を受光して光電変換を行うことによって、被検体100の画像データを生成する。撮像素子230と、カラーフィルタ231aを有する。
図6は、カラーフィルタ231aの構成を模式的に示す図である。図6に示すように、カラーフィルタ231aは、赤色の成分を透過する広帯域フィルタR、緑色の成分を透過する広帯域フィルタG、青色の成分を透過する広帯域フィルタBおよび各広帯域フィルタを透過する光の波長帯域の範囲外に透過スペクトルの最大値を有する狭帯域の光を透過させる狭帯域フィルタλ2を一組T2とする配列のフィルタユニットを用いて構成される。ここで、本実施の形態2における狭帯域の光の波長帯域とは、赤外領域であり、より好ましくは近赤外領域である。このように構成されたカラーフィルタ231aを用いて撮像部23aで生成された画像データは、受信装置4または画像処理装置5によって、所定の画像処理が行われることによって、カラーの通常画像F1および赤外の特殊画像F3に変換される。なお、カラーフィルタ231aの各フィルタの透過率の詳細は後述する。
照明部24aは、制御部30の制御のもと、撮像部23aのフレームレートに同期して、撮像部23aの撮像視野内の被写体に向けて光を照射する。第1光源部241と、第2光源部242aと、を有する。
第2光源部242aは、強度の波長スペクトルが上に凸状の分布をなし、狭線スペクトルの光であって、狭線スペクトルにおける最大値の半分の値をとる波長の上限値と下限値とが、狭帯域フィルタλ2の透過スペクトルにおける最大値の半分の値をとる波長の上限値と下限値との間である光を照射する。具体的には、第2光源部242aは、狭線スペクトルの最大値が赤外領域の光を照射する。第2光源部242aは、LED光源を用いて構成される。また、第1光源部241および第2光源部242aは、1つの光源モジュールによって構成される。
次に、上述したカラーフィルタ231aを構成する各フィルタの透過率と、第1光源部241が照射する光の強度と、第2光源部242aが照射する光の強度との関係について説明する。
図7は、カラーフィルタ231aを構成する各フィルタの透過率と、第1光源部241が照射する光の強度と、第2光源部242aが照射する光の強度との関係を示す図である。図7において、図7(a)がカラーフィルタ231aを構成する各フィルタの透過率と波長との関係を示し、図7(b)が照明部24aによって照射される光スペクトルの波長と強度との関係を示す。また、図7(a)において、曲線LBが広帯域フィルタBの透過率と波長との関係を示し、曲線LGが広帯域フィルタGの透過率と波長との関係を示し、曲線LRが広帯域フィルタRの透過率と波長との関係を示し、曲線Lλ2が狭帯域フィルタλ2の透過率と波長との関係を示す。さらに、図7(b)において、曲線L1が第1光源部241によって照射された光の強度と波長との関係を示し、曲線L3が第2光源部242aによって照射された光の強度と波長との関係を示す。さらにまた、図7においては、狭帯域フィルタλ2のピーク波長を赤外領域として説明する。
図7の曲線L1に示すように、第1光源部241は、広帯域フィルタB、広帯域フィルタGおよび広帯域フィルタRそれぞれの透過スペクトルの範囲の光を照射する。また、図7の曲線L3に示すように、第2光源部242aは、強度の波長スペクトルが上に凸状の分布をなし、狭線スペクトルにおける最大値Pmax4の半分の値をとる波長の上限値P22と下限値P21とが、狭帯域フィルタλ2の透過スペクトルにおける最大値Pmax3の半分の値をとる波長の下限値P3と上限値P4との間である光を照射する。さらに、図7の曲線L3に示すように、第2光源部242aは、光の狭線スペクトルの最大値Pmax4が狭帯域フィルタλ2の透過スペクトルの最大値Pmax3付近の光を照射する。
以上説明した本実施の形態2によれば、通常画像と赤外の特殊画像とを同時に撮影する場合であっても、高画質な通常画像を得ることができるとともに、上述した実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
(実施の形態3)
次に、本発明の実施の形態3について説明する。本実施の形態3は、上述した実施の形態1に係るカラーフィルタに透過スペクトルが互いに異なる2種類の狭帯域フィルタが複数設けられるとともに、照明部が第2光源部によって照射される光の波長帯域と異なる狭線スペクトルの光を照射する第2光源部をさらに有する。このため、以下においては、本実施の形態3に係るカプセル型内視鏡の構成を説明後、本実施の形態3に係るカラーフィルタを構成する各フィルタの透過率と、第1光源部が照射する光の強度と、第2光源部が照射する光の強度と、第3光源部が照射する光の強度との関係について説明する。なお、上述した実施の形態1に係るカプセル型内視鏡2と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
次に、本発明の実施の形態3について説明する。本実施の形態3は、上述した実施の形態1に係るカラーフィルタに透過スペクトルが互いに異なる2種類の狭帯域フィルタが複数設けられるとともに、照明部が第2光源部によって照射される光の波長帯域と異なる狭線スペクトルの光を照射する第2光源部をさらに有する。このため、以下においては、本実施の形態3に係るカプセル型内視鏡の構成を説明後、本実施の形態3に係るカラーフィルタを構成する各フィルタの透過率と、第1光源部が照射する光の強度と、第2光源部が照射する光の強度と、第3光源部が照射する光の強度との関係について説明する。なお、上述した実施の形態1に係るカプセル型内視鏡2と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
〔カプセル型内視鏡の構成〕
図8は、本実施の形態3に係るカプセル型内視鏡の機能構成を示すブロック図である。図8に示すカプセル型内視鏡2bは、上述した実施の形態1に係るカプセル型内視鏡2の撮像部23および照明部24に換えて、撮像部23bおよび照明部24bを備える。
図8は、本実施の形態3に係るカプセル型内視鏡の機能構成を示すブロック図である。図8に示すカプセル型内視鏡2bは、上述した実施の形態1に係るカプセル型内視鏡2の撮像部23および照明部24に換えて、撮像部23bおよび照明部24bを備える。
撮像部23bは、制御部30の制御のもと、光学系22が受光面に結像した被写体像を受光して光電変換を行うことによって、被検体100の画像データを生成する。撮像部23bは、撮像素子230と、カラーフィルタ231bと、を有する。
図9は、カラーフィルタ231bの構成を模式的に示す図である。図9に示すように、カラーフィルタ231bは、赤色の成分を透過する2つの広帯域フィルタRと、緑色の成分を透過する2つの広帯域フィルタGと、青色の成分を透過する2つの広帯域フィルタBと、各広帯域フィルタを透過する光の波長帯域の範囲外に透過スペクトルの最大値を有する狭帯域の光を透過させる1つの狭帯域フィルタλ1と、広帯域フィルタR,G,Bおよび狭帯域フィルタλ1それぞれと異なる波長帯域の範囲外に透過スペクトルの最大値を有する狭帯域の光を透過させる2つの狭帯域フィルタλ2(第3帯域フィルタ)と、を一組T3とするフィルタユニットと、1つの広帯域フィルタRと、4つの広帯域フィルタGと、1つの広帯域フィルタBと、2つの狭帯域フィルタλ1と、1つの狭帯域フィルタλ2と、を一組T4とするフィルタユニットを用いて構成される。このように構成されたカラーフィルタ231bを用いて撮像部23bで生成された画像データは、受信装置4または画像処理装置5によって、所定の画像処理が行われることによって、カラーの通常画像F1、特殊画像F2(λ1)および赤外の特殊画像F3(λ2)に変換される。なお、カラーフィルタ231bの各フィルタの透過率の詳細は後述する。
照明部24bは、制御部30の制御のもと、撮像部23bのフレームレートに同期して、撮像部23bの撮像視野内の被写体に向けて光を照射する。第1光源部241と、第2光源部242と、第3光源部243と、を有する。
第3光源部243は、強度の波長スペクトルが上に凸状の分布をなし、狭線スペクトルの光であって、狭線スペクトルにおける最大値の半分の値をとる波長の上限値と下限値とが、狭帯域フィルタλ2の透過スペクトルにおける最大値の半分の値をとる波長の上限値と下限値との間である光を照射する。具体的には、第3光源部243は、狭線スペクトルの最大値が赤外領域の光を照射する。第3光源部243は、LED光源を用いて構成される。また、第1光源部241、第2光源部242および第3光源部243は、1つの光源モジュールによって構成される。
次に、カラーフィルタ231bを構成する各フィルタの透過率と、第1光源部241が照射する光の強度と、第2光源部242が照射する光の強度と、第3光源部243が照射する光の強度との関係について説明する。
図10は、カラーフィルタ231bを構成する各フィルタの透過率と、第1光源部241が照射する光の強度と、第2光源部242が照射する光の強度と、第3光源部243が照射する光の強度との関係を示す図である。図10において、図10(a)がカラーフィルタ231bを構成する各フィルタの透過率と波長との関係を示し、図10(b)が照明部24bによって照射される光スペクトルの波長と強度との関係を示す。また、図10(a)において、曲線LBが広帯域フィルタBの透過率と波長との関係を示し、曲線LGが広帯域フィルタGの透過率と波長との関係を示し、曲線LRが広帯域フィルタRの透過率と波長との関係を示し、曲線Lλ1が狭帯域フィルタλ1の透過率と波長との関係を示し、曲線Lλ2が狭帯域フィルタλ2の透過率と波長との関係を示す。さらに、図10(b)において、曲線L1が第1光源部241によって照射された光の強度と波長との関係を示し、曲線L2が第2光源部242によって照射された光の強度と波長との関係を示し、曲線L3が第3光源部243によって照射された光の強度と波長との関係を示す。さらにまた、図10においては、狭帯域フィルタλ1のピーク波長を415nm±30nmとし、狭帯域フィルタλ2のピーク波長を赤外領域として説明する。
図10の曲線L1に示すように、第1光源部241は、広帯域フィルタB、広帯域フィルタGおよび広帯域フィルタRそれぞれの透過スペクトルの範囲の光を照射する。また、図10の曲線L2に示すように、第2光源部242は、強度の波長スペクトルが上に凸状の分布をなし、狭線スペクトルにおける最大値Pmax2の半分の値をとる波長の上限値P12と下限値P11とが、狭帯域フィルタλ1の透過スペクトルにおける最大値Pmax1の半分の値をとる波長の下限値P1と上限値P2との間である光を照射する。さらに、図10の曲線L3に示すように、第3光源部243は、強度の波長スペクトルが上に凸状の分布をなし、狭線スペクトルにおける最大値Pmax4の半分の値をとる波長の上限値P22と下限値P21とが、狭帯域フィルタλ2の透過スペクトルにおける最大値Pmax3の半分の値をとる波長の下限値P3と上限値P4との間である光を照射する。さらにまた、図10の曲線L3に示すように、第3光源部243は、照射する光の狭線スペクトルの最大値Pmax4が狭帯域フィルタλ2の透過スペクトルの最大値Pmax3付近の光を照射する。
以上説明した本実施の形態3によれば、通常画像、狭帯域の特殊画像および赤外の特殊画像を同時に撮影する場合であっても、高画質な通常画像を取得することができるとともに、上述した実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
(実施の形態4)
次に、本発明の実施の形態4について説明する。本実施の形態4は、上述した実施の形態3に係る狭帯域フィルタが透過する透過スペクトルと、第2光源部および第3光源部それぞれが照射する光の波長帯域が異なる。このため、以下においては、本実施の形態4に係るカプセル型内視鏡の構成を説明後、本実施の形態4に係るカラーフィルタを構成する各フィルタの透過率と、第1光源部が照射する光の強度と、第2光源部が照射する光の強度と、第3光源部が照射する光の強度との関係について説明する。なお、上述した実施の形態1に係るカプセル型内視鏡2と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
次に、本発明の実施の形態4について説明する。本実施の形態4は、上述した実施の形態3に係る狭帯域フィルタが透過する透過スペクトルと、第2光源部および第3光源部それぞれが照射する光の波長帯域が異なる。このため、以下においては、本実施の形態4に係るカプセル型内視鏡の構成を説明後、本実施の形態4に係るカラーフィルタを構成する各フィルタの透過率と、第1光源部が照射する光の強度と、第2光源部が照射する光の強度と、第3光源部が照射する光の強度との関係について説明する。なお、上述した実施の形態1に係るカプセル型内視鏡2と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
〔カプセル型内視鏡の構成〕
図11は、本実施の形態4に係るカプセル型内視鏡の機能構成を示すブロック図である。図11に示すカプセル型内視鏡2cは、上述した実施の形態3に係るカプセル型内視鏡2bの撮像部23bおよび照明部24bに換えて、撮像部23cおよび照明部24cを備える。
図11は、本実施の形態4に係るカプセル型内視鏡の機能構成を示すブロック図である。図11に示すカプセル型内視鏡2cは、上述した実施の形態3に係るカプセル型内視鏡2bの撮像部23bおよび照明部24bに換えて、撮像部23cおよび照明部24cを備える。
撮像部23cは、制御部30の制御のもと、光学系22が受光面に結像した被写体像を受光して光電変換を行うことによって、被検体100の画像データを生成する。撮像部23cは、撮像素子230と、カラーフィルタ231cと、を有する。
図12は、カラーフィルタ231cの構成を模式的に示す図である。図12に示すように、カラーフィルタ231cは、赤色の成分を透過する2つの広帯域フィルタRと、緑色の成分を透過する2つの広帯域フィルタGと、青色の成分を透過する2つの広帯域フィルタBと、各広帯域フィルタを透過する光の波長帯域の範囲外に透過スペクトルの最大値を有する狭帯域の光を透過させる1つの狭帯域フィルタλ2と、広帯域フィルタR,G,Bおよび狭帯域フィルタλ2それぞれと異なる波長帯域の範囲外に透過スペクトルの最大値を有する狭帯域の光を透過させる2つの狭帯域フィルタλ3(第3帯域フィルタ)と、を一組T4とするフィルタユニットと、1つの広帯域フィルタRと、4つの広帯域フィルタGと、1つの広帯域フィルタBと、2つの狭帯域フィルタλ2と、1つの狭帯域フィルタλ3と、を一組T5とするフィルタユニットを用いて構成される。このように構成されたカラーフィルタ231cを用いて撮像部23cで生成された画像データは、受信装置4または画像処理装置5によって、所定の画像処理が行われることによって、カラーの通常画像F1、赤外の特殊画像F3(λ2)および近赤外の特殊画像F4(λ3)に変換される。なお、カラーフィルタ231cの各フィルタの透過率の詳細は後述する。
照明部24cは、制御部30の制御のもと、撮像部23cのフレームレートに同期して、撮像部23cの撮像視野内の被写体に向けて光を照射する。第1光源部241と、第2光源部242aと、第3光源部243と、を有する。
第3光源部243は、強度の波長スペクトルが上に凸状の分布をなし、狭線スペクトルの光であって、狭線スペクトルにおける最大値の半分の値をとる波長の上限値と下限値とが、狭帯域フィルタλ3の透過スペクトルにおける最大値の半分の値をとる波長の上限値と下限値との間である光を照射する。具体的には、第3光源部243は、狭線スペクトルの最大値が近赤外領域の光を照射する。第3光源部243は、LED光源を用いて構成される。また、第1光源部241、第2光源部242aおよび第3光源部243は、1つの光源モジュールによって構成される。
次に、カラーフィルタ231cを構成する各フィルタの透過率と、第1光源部241が照射する光の強度と、第2光源部242aが照射する光の強度と、第3光源部243が照射する光の強度との関係について説明する。
図13は、カラーフィルタ231cを構成する各フィルタの透過率と、第1光源部241が照射する光の強度と、第2光源部242aが照射する光の強度と、第3光源部243が照射する光の強度との関係を示す図である。図13において、図13(a)がカラーフィルタ231cを構成する各フィルタの透過率と波長との関係を示し、図13(b)が照明部24cによって照射される光スペクトルの波長と強度との関係を示す。また、図13(a)において、曲線LBが広帯域フィルタBの透過率と波長との関係を示し、曲線LGが広帯域フィルタGの透過率と波長との関係を示し、曲線LRが広帯域フィルタRの透過率と波長との関係を示し、曲線Lλ2が狭帯域フィルタλ2の透過率と波長との関係を示し、曲線Lλ3が狭帯域フィルタλ3の透過率と波長との関係を示す。さらに、図13(b)において、曲線L1が第1光源部241によって照射された光の強度と波長との関係を示し、曲線L3が第2光源部242aによって照射された光の強度と波長との関係を示し、曲線L4が第3光源部243によって照射された光の強度と波長との関係を示す。さらにまた、図13においては、狭帯域フィルタλ2のピーク波長を赤外領域として説明し、狭帯域フィルタλ3のピーク波長を近赤外領域として説明する。
図13の曲線L1に示すように、第1光源部241は、広帯域フィルタB、広帯域フィルタGおよび広帯域フィルタRそれぞれの透過スペクトルの範囲の光を照射する。また、図13の曲線L3に示すように、第2光源部242aは、狭線スペクトルにおける最大値Pmax4の半分の値をとる波長の上限値P22と下限値P21とが、狭帯域フィルタλ2の透過スペクトルにおける最大値Pmax3の半分の値をとる波長の下限値P3と上限値P4との間である光を照射する。さらに、図13の曲線L4に示すように、第3光源部243は、狭線スペクトルにおける最大値Pmax6の半分の値をとる波長の上限値P24と下限値P23とが、狭帯域フィルタλ3の透過スペクトルにおける最大値Pmax5の半分の値をとる波長の下限値P5と上限値P6との間である光を照射する。さらにまた、図13の曲線L4に示すように、第3光源部243は、照射する光の狭線スペクトルの最大値Pmax6が狭帯域フィルタλ3の透過スペクトルの最大値Pmax5付近の光を照射する。
以上説明した本実施の形態4によれば、通常画像、赤外の特殊画像および近赤外の特殊画像を同時に撮影する場合であっても、高画質な通常画像を得ることができるとともに、上述した実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
(その他の実施の形態)
また、上述した実施の形態では、カラーフィルタが原色フィルタで構成されていたが、例えば補色の波長成分を有する光を透過する補色フィルタ(Cy,Mg,Ye)を用いてもよい。さらに、カラーフィルタを、原色フィルタと、オレンジおよびシアンの波長成分を有する光を透過するフィルタ(Or,Cy)とによって構成されたカラーフィルタ(R,G,B,Or,Cy)を用いてもよい。さらにまた、原色フィルタと、白色の波長成分を有する光を透過させるフィルタ(W)とによって構成されたカラーフィルタ(R,G,B,W)を用いてもよい。
また、上述した実施の形態では、カラーフィルタが原色フィルタで構成されていたが、例えば補色の波長成分を有する光を透過する補色フィルタ(Cy,Mg,Ye)を用いてもよい。さらに、カラーフィルタを、原色フィルタと、オレンジおよびシアンの波長成分を有する光を透過するフィルタ(Or,Cy)とによって構成されたカラーフィルタ(R,G,B,Or,Cy)を用いてもよい。さらにまた、原色フィルタと、白色の波長成分を有する光を透過させるフィルタ(W)とによって構成されたカラーフィルタ(R,G,B,W)を用いてもよい。
また、上述した実施の形態では、カラーフィルタに、1つの種類の波長帯域を透過させる狭帯域フィルタが設けられていたが、カラーフィルタ内に、複数の狭帯域フィルタを設けてもよい。例えば、上述した実施の形態1の狭帯域フィルタλ1と、上述した実施の形態3の狭帯域フィルタλ2とを設けてもよい。
また、上述した実施の形態では、撮像装置をカプセル型内視鏡として説明していたが、被検体に挿入される挿入部を有する内視鏡であっても適用することができる。
1 カプセル型内視鏡システム
2,2a,2b,2c カプセル型内視鏡
3 受信アンテナユニット
3a〜3h 受信アンテナ
4 受信装置
5 画像処理装置
20 筐体
21 電源部
22 光学系
23,23a,23b,23c 撮像部
24,24a,24b,24c 照明部
241 第1光源部
242,242a 第2光源部
243 第3光源部
25 信号処理部
26 送信部
27 記録部
28 タイマ
29 受信部
30 制御部
51 クレードル
52 操作入力デバイス
100 被検体
230 撮像素子
231,231a,231b,231c カラーフィルタ
B,G,R 広帯域フィルタ
λ1,λ2,λ3 狭帯域フィルタ
2,2a,2b,2c カプセル型内視鏡
3 受信アンテナユニット
3a〜3h 受信アンテナ
4 受信装置
5 画像処理装置
20 筐体
21 電源部
22 光学系
23,23a,23b,23c 撮像部
24,24a,24b,24c 照明部
241 第1光源部
242,242a 第2光源部
243 第3光源部
25 信号処理部
26 送信部
27 記録部
28 タイマ
29 受信部
30 制御部
51 クレードル
52 操作入力デバイス
100 被検体
230 撮像素子
231,231a,231b,231c カラーフィルタ
B,G,R 広帯域フィルタ
λ1,λ2,λ3 狭帯域フィルタ
Claims (6)
- 二次元状に配置された複数の画素がそれぞれ受光した光を光電変換して電気信号を生成する撮像素子と、
原色または補色の波長帯域の光を透過する複数の第1帯域フィルタと、前記複数の第1帯域フィルタそれぞれを透過する光の波長帯域の範囲外に透過スペクトルの最大値を有する狭帯域の光を透過させる第2帯域フィルタと、を含むフィルタユニットを、前記複数の画素に対応させて配置したカラーフィルタと、
前記複数の第1帯域フィルタそれぞれの透過スペクトルの範囲を含む広帯域の光を照射する第1光源部と、
強度の波長スペクトルが上に凸上の分布をなし、前記広帯域より狭い狭帯域の光スペクトルの光であって、光スペクトルにおける最大値の半分の値をとる波長の上限値と下限値とが、前記第2帯域フィルタの透過スペクトルにおける最大値の半分の値をとる波長の上限値と下限値との間である光を照射する第2光源部と、
前記第1光源部と前記第2光源部とを同時に照射させる制御部と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。 - 前記カラーフィルタは、
前記複数の第1帯域フィルタおよび前記第2帯域フィルタの透過スペクトルそれぞれと異なる波長帯域の範囲外に透過スペクトルの最大値を有する狭帯域の光を透過させる第3帯域フィルタをさらに有し、
強度の波長スペクトルが上に凸状の分布をなし、前記広帯域より狭い狭帯域の光スペクトルの光であって、光スペクトルにおける最大値の半分の値をとる波長の上限値と下限値とが、前記第3帯域フィルタの透過スペクトルにおける最大値の半分の値をとる波長の上限値と下限値との間である光を照射する第3光源部と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記第1光源部、前記第2光源部および前記第3光源部を同時に照射させることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記第1光源部、前記第2光源部および前記第3光源部は、1つの光源モジュールによって構成されていることを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
- 前記第2光源部が照射する光のピーク波長は、415nm±30nmであり、
前記第3光源部が照射する光のピーク波長は、赤外領域であることを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。 - 前記第2光源部が照射する光のピーク波長は、赤外領域であり、
前記第3光源部が照射する光のピーク波長は、前記赤外領域と異なる近赤外領域であることを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。 - 被検体内に導入可能なカプセル型の筐体と、
前記筐体の内部に設けられる請求項1〜5のいずれかに記載の撮像装置と、
を備えたことを特徴とするカプセル型内視鏡。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010143692A1 (ja) * | 2009-06-10 | 2010-12-16 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | カプセル型内視鏡装置 |
JP2013150712A (ja) * | 2012-01-25 | 2013-08-08 | Fujifilm Corp | 内視鏡システム、内視鏡システムのプロセッサ装置、及び画像処理方法 |
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Patent Citations (3)
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