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。
特開２０１２−１２５３９５号公報
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。
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２は、本発明の実施の形態１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３は、本発明の実施の形態１に係るカラーフィルタの構成を模式的に示す図である。 図４は、本発明の実施の形態１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照明部が照射する光の強度との関係を示す図である。 図５は、本発明の実施の形態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６は、本発明の実施の形態２に係るカラーフィルタの構成を模式的に示す図である。 図７は、本発明の実施の形態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照明部が照射する光の強度との関係を示す図である。 図８は、本発明の実施の形態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９は、本発明の実施の形態３に係るカラーフィルタの構成を模式的に示す図である。 図１０は、本発明の実施の形態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照明部が照射する光の強度との関係を示す図である。 図１１は、本発明の実施の形態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１２は、本発明の実施の形態４に係るカラーフィルタの構成を模式的に示す図である。 図１３は、本発明の実施の形態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照明部が照射する光の強度との関係を示す図である。
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。
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。
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。
〔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。
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。
〔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。
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。
〔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。
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

Claims (6)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3257432B1 (en) * 2016-06-17 2023-05-10 FUJIFILM Corporation Light source device and endoscope system
JPWO2019069414A1 (ja) * 2017-10-04 2020-11-05 オリンパス株式会社 内視鏡装置、画像処理方法およびプログラム
US11457799B2 (en) * 2017-12-22 2022-10-04 Syddansk Universitet Dual-mode endoscopic capsule with image processing capabilities
WO2020075247A1 (ja) * 2018-10-10 2020-04-16 オリンパス株式会社 画像処理装置、観察システムおよび観察方法
CN114431815A (zh) * 2021-12-20 2022-05-06 上海安翰医疗技术有限公司 胶囊内窥镜成像装置、方法及胶囊内窥镜

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
JP2014212801A (ja) * 2013-04-22 2014-11-17 ローム株式会社 癌診断装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5468845B2 (ja) * 2009-08-24 2014-04-09 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 医療機器
JP5637834B2 (ja) 2010-12-15 2014-12-10 富士フイルム株式会社 内視鏡装置
JP2013039224A (ja) * 2011-08-16 2013-02-28 Fujifilm Corp 煙検出方法および装置並びに画像撮像装置
JP5848116B2 (ja) * 2011-12-22 2016-01-27 富士フイルム株式会社 光源装置
JP5404968B1 (ja) * 2012-03-30 2014-02-05 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 内視鏡装置
JP5702755B2 (ja) 2012-07-24 2015-04-15 富士フイルム株式会社 内視鏡システム、内視鏡システムのプロセッサ装置、及び内視鏡システムの作動方法
JP5921984B2 (ja) * 2012-08-08 2016-05-24 富士フイルム株式会社 電子内視鏡装置及び照明装置
WO2014175223A1 (ja) 2013-04-22 2014-10-30 ローム株式会社 癌診断装置、診断システム、診断装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
JP2014212801A (ja) * 2013-04-22 2014-11-17 ローム株式会社 癌診断装置

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