KR20080104191A - 내시경 장치 - Google Patents

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KR20080104191A
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올림푸스 메디칼 시스템즈 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 내시경 장치는, 청색 영역의 파장 대역을 갖는 제1 협대역 광 및 녹색 영역의 파장 대역을 갖는 제2 협대역 광을 생체 내의 피사체에 대해 출사 가능한 조명 수단과, 상기 피사체가 상기 제1 협대역 광에 의해 조명된 경우에 제1 피사체상을 촬상하고, 상기 피사체가 상기 제2 협대역 광에 의해 조명된 경우에 제2 피사체상을 촬상하는 촬상 수단과, 상기 제1 피사체상을 녹색 성분 및 청색 성분으로서 축적됨과 함께, 상기 제2 피사체상을 적색 성분 및 청색 성분으로서 축적하는 기억 수단과, 상기 적색 성분, 상기 녹색 성분 및 상기 청색 성분에 대해 소정의 색 변환 처리를 행함으로써, 소정의 대상물의 상을 적색 이외의 소정의 제1 색을 갖는 상으로 하는 색조 변환 수단을 갖는다.
Figure P1020087024904
프로세스 회로, 메모리, 조광 회로, 회전 필터 제어 회로, CCD 드라이버

Description

내시경 장치{ENDOSCOPE DEVICE}
본 발명은, 내시경 장치에 관한 것으로, 특히 협대역 광에 의한 생체 내의 관찰이 가능한 내시경 장치에 관한 것이다.
내시경 및 광원 장치 등을 갖는 내시경 장치는, 종래부터 의료 분야 등에서 널리 이용되고 있다. 특히, 의료 분야에서의 내시경 장치는 시술자 등이 생체 내의 관찰 등을 행한다고 하는 용도에서 주로 이용되고 있다.
또한, 의료 분야에서의 내시경 장치를 이용한 관찰로서 일반적으로 알려져 있는 것으로서는, 예를 들면 백색광을 생체 내의 피사체에 조사하고, 육안에 의한 관찰과 대략 마찬가지의 그 피사체의 상의 화상을 얻는 것이 가능한 통상 관찰 외에, 통상 관찰에서의 조명광보다도 좁은 대역을 갖는 광인 협대역 광을 그 피사체에 조사하여 관찰을 행함으로써, 통상 관찰에 비해, 생체에서의 점막 표층의 혈관 등이 강조된 상의 화상을 얻는 것이 가능한 협대역 광 관찰(NBI:Narrow Band Imaging)이 있다.
일본 특허 공개 제2002-095635호 공보에 제안되어 있는 내시경 장치는, 협대역의 조명광을 출력하기 위한, 이산적인 분광 특성을 갖는 필터가 설치된 광원 장치와, 그 조명광에 의해 조명된 피사체의 상을 촬상하기 위한 내시경을 갖고 구성 되어 있다. 그리고, 일본 특허 공개 제2002-095635호 공보에 제안되어 있는 내시경 시스템은, 전술한 구성을 가짐으로써, 상기 피사체에 대한 협대역 광 관찰을 행할 수 있다.
일본 특허 공개 제2002-095635호 공보에 제안되어 있는 내시경 장치는, 생체에서의 점막 표층의 혈관 등이 강조된 상의 화상을 얻기 위해, 협대역 광 관찰에 따른 소정의 화상 처리를 행하고 있다. 그 때문에, 일본 특허 공개 제2002-095635호 공보에 제안되어 있는 내시경 장치에서는, 상기 소정의 화상 처리가 행해짐으로써, 생체에서의 점막 표층의 혈관 등이 강조된 상 외에, 예를 들면 잔사, 담즙 또는 장액의 상이 혈액의 색과 대략 마찬가지인 적색을 갖는 상으로서 모니터 등의 표시 수단에 화상 표시되게 된다. 그 결과, 일본 특허 공개 제2002-095635호 공보에 제안되어 있는 내시경 장치는, 협대역 광 관찰이 행해지는 경우에, 예를 들면 잔사, 담즙 또는 장액의 상에 대해, 병변이 의심되는 출혈 부위의 상과 대략 마찬가지의 주의를 기울이면서 관찰을 진행시켜 갈 필요를 발생시킨다고 하는 바와 같은, 무용한 부담을 시술자에게 발생시키게 된다고 하는 과제를 갖고 있다. 또한, 일본 특허 공개 제2002-095635호 공보에 제안되어 있는 내시경 장치는, 협대역 광 관찰이 행해지는 경우에, 잔사, 담즙 또는 장액의 상이 혈액의 색과 대략 마찬가지인 적색을 갖는 상으로서 모니터 등의 표시 수단에 화상 표시되게 됨으로써, 피험자에게 대해 정신적 스트레스를 주게 된다고 하는 과제도 더 갖고 있다.
본 발명은, 전술한 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 생체에 대한 협대역 광 관찰이 행해지는 경우에, 시술자의 부담 및 피험자의 정신적 스트레스를 경감 가능한 내시경 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
<발명의 개시>
<과제를 해결하기 위한 수단>
본 발명에서의 제1 양태의 내시경 장치는, 청색 영역의 파장 대역을 갖는 제1 협대역 광과, 녹색 영역의 파장 대역을 갖는 제2 협대역 광을 생체 내의 피사체에 대해 출사 가능한 조명 수단과, 상기 생체 내의 피사체가 상기 제1 협대역 광에 의해 조명된 경우에 제1 피사체상을 촬상하고, 상기 생체 내의 피사체가 상기 제2 협대역 광에 의해 조명된 경우에 제2 피사체상을 촬상하는 촬상 수단과, 상기 제1 피사체상을 녹색 성분 및 청색 성분으로서 축적함과 함께, 상기 제2 피사체상을 적색 성분 및 청색 성분으로서 축적하는 기억 수단과, 상기 적색 성분, 상기 녹색 성분 및 상기 청색 성분에 대해 소정의 색 변환 처리를 행함으로써, 상기 제1 피사체상 및 상기 제2 피사체상으로서 촬상된, 생체 조직과는 상이한 소정의 대상물의 상을, 적색 이외의 색인, 소정의 제1 색을 갖는 상으로 하는 색조 변환 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 제2 양태의 내시경 장치는, 상기 제1 양태의 내시경 장치에서, 상기 소정의 대상물은, 상기 생체 내에 존재하는 잔사, 담즙 또는 장액 중, 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 제3 양태의 내시경 장치는, 상기 제1 양태의 내시경 장치에서, 상기 색조 변환 수단은, 상기 소정의 색 변환 처리로서, 상기 적색 성분으로서 축적된 상기 제2 피사체상과, 상기 녹색 성분으로서 축적된 상기 제1 피사체상과, 상기 청색 성분으로서 축적된 상기 제2 피사체상에 기초하여, 상기 소정의 대상물의 상에서의 적색 성분의 휘도값 및 청색 성분의 휘도값을 대략 동일하게 하는 처리를 행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 제4 양태의 내시경 장치는, 상기 제2 양태의 내시경 장치에서, 상기 색조 변환 수단은, 상기 소정의 색 변환 처리로서, 상기 적색 성분으로서 축적된 상기 제2 피사체상과, 상기 녹색 성분으로서 축적된 상기 제1 피사체상과, 상기 청색 성분으로서 축적된 상기 제2 피사체상에 기초하여, 상기 소정의 대상물의 상에서의 적색 성분의 휘도값 및 청색 성분의 휘도값을 대략 동일하게 하는 처리를 행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 제5 양태의 내시경 장치는, 상기 제1 양태의 내시경 장치에서, 상기 소정의 제1 색은 마젠타색인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 제6 양태의 내시경 장치는, 상기 제2 양태의 내시경 장치에서, 상기 소정의 제1 색은 마젠타색인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 제7 양태의 내시경 장치는, 상기 제3 양태의 내시경 장치에서, 상기 소정의 제1 색은 마젠타색인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 제8 양태의 내시경 장치는, 상기 제4 양태의 내시경 장치에서, 상기 소정의 제1 색은 마젠타색인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 제9 양태의 내시경 장치는, 상기 제1 양태의 내시경 장치에서, 상기 색조 변환 수단은, 상기 소정의 색 변환 처리로서, 상기 적색 성분으로서 축적된 상기 제2 피사체상과, 상기 녹색 성분으로서 축적된 상기 제1 피사체상과, 상기 청색 성분으로서 축적된 상기 제1 피사체상 및 상기 제2 피사체상에 기초하여, 상기 제1 피사체상 및 상기 제2 피사체상으로서 촬상된, 할레이션이 발생한 국소 부위의 상을, 소정의 제2 색을 갖는 상으로 하는 처리를 더 행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 제10 양태의 내시경 장치는, 상기 제2 양태의 내시경 장치에서, 상기 색조 변환 수단은, 상기 소정의 색 변환 처리로서, 상기 적색 성분으로서 축적된 상기 제2 피사체상과, 상기 녹색 성분으로서 축적된 상기 제1 피사체상과, 상기 청색 성분으로서 축적된 상기 제1 피사체상 및 상기 제2 피사체상에 기초하여, 상기 제1 피사체상 및 상기 제2 피사체상으로서 촬상된, 할레이션이 발생한 국소 부위의 상을, 소정의 제2 색을 갖는 상으로 하는 처리를 더 행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 제11 양태의 내시경 장치는, 상기 제9 양태의 내시경 장치에서, 상기 소정의 제2 색은 백색인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 제12 양태의 내시경 장치는, 상기 제10 양태의 내시경 장치에서, 상기 소정의 제2 색은 백색인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 제13 양태의 내시경 장치는, 상기 제1 양태의 내시경 장치에서, 상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 순차적으로 출사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 제14 양태의 내시경 장치는, 상기 제2 양태의 내시경 장치에서, 상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체 에 대해 순차적으로 출사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 제15 양태의 내시경 장치는, 상기 제3 양태의 내시경 장치에서, 상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 순차적으로 출사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 제16 양태의 내시경 장치는, 상기 제4 양태의 내시경 장치에서, 상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 순차적으로 출사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 제17 양태의 내시경 장치는, 상기 제5 양태의 내시경 장치에서, 상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 순차적으로 출사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 제18 양태의 내시경 장치는, 상기 제6 양태의 내시경 장치에서, 상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 순차적으로 출사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 제19 양태의 내시경 장치는, 상기 제7 양태의 내시경 장치에서, 상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 순차적으로 출사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 제20 양태의 내시경 장치는, 상기 제8 양태의 내시경 장치에서, 상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 순차적으로 출사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 제21 양태의 내시경 장치는, 상기 제9 양태의 내시경 장치에 서, 상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 순차적으로 출사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 제22 양태의 내시경 장치는, 상기 제10 양태의 내시경 장치에서, 상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 순차적으로 출사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 제23 양태의 내시경 장치는, 상기 제11 양태의 내시경 장치에서, 상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 순차적으로 출사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 제24 양태의 내시경 장치는, 상기 제12 양태의 내시경 장치에서, 상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 순차적으로 출사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 제25 양태의 내시경 장치는, 상기 제1 양태의 내시경 장치에서, 상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 동시에 출사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 제26 양태의 내시경 장치는, 상기 제2 양태의 내시경 장치에서, 상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 동시에 출사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 제27 양태의 내시경 장치는, 상기 제3 양태의 내시경 장치에서, 상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 동시에 출사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 제28 양태의 내시경 장치는, 상기 제4 양태의 내시경 장치에서, 상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 동시에 출사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 제29 양태의 내시경 장치는, 상기 제5 양태의 내시경 장치에서, 상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 동시에 출사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 제30 양태의 내시경 장치는, 상기 제6 양태의 내시경 장치에서, 상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 동시에 출사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 제31 양태의 내시경 장치는, 상기 제7 양태의 내시경 장치에서, 상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 동시에 출사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 제32 양태의 내시경 장치는, 상기 제8 양태의 내시경 장치에서, 상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 동시에 출사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 제33 양태의 내시경 장치는, 상기 제9 양태의 내시경 장치에서, 상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 동시에 출사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 제34 양태의 내시경 장치는, 상기 제10 양태의 내시경 장치에서, 상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체 에 대해 동시에 출사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 제35 양태의 내시경 장치는, 상기 제11 양태의 내시경 장치에서, 상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 동시에 출사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 제36 양태의 내시경 장치는, 상기 제12 양태의 내시경 장치에서, 상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 동시에 출사하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 제1 실시 형태에 따른 내시경 장치의 주요부의 구성의 일례를 도시하는 도면.
도 2는 도 1의 내시경 장치에서의, 회전 필터의 구성의 일례를 도시하는 도면.
도 3은 도 2의 회전 필터에서의, 제1 필터군이 갖는 각 필터의 투과 특성의 일례를 도시하는 도면.
도 4는 도 2의 회전 필터에서의, 제2 필터군이 갖는 각 필터의 투과 특성의 일례를 도시하는 도면.
도 5는 도 1의 내시경 장치에서의, 화상 처리 회로의 구성의 일례를 도시하는 도면.
도 6은 도 1에 내시경 장치를 이용한 관찰에 의해 얻어지는, 협대역 광 관찰 모드에서의 피사체의 상의 일례를 도시하는 도면.
도 7은 제2 실시 형태에 따른 내시경 장치의 주요부의 구성의 일례를 도시하는 도면.
도 8은 제2 실시 형태의 내시경 장치가 갖는 협대역용 필터의 분광 특성의 일례를 도시하는 도면.
도 9는 제2 실시 형태의 내시경 장치가 갖는 색 분리 필터에 이용되는 각 필터의 배치예를 도시하는 도면.
<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>
(제1 실시 형태)
도 1 내지 도 6은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 것이다. 도 1은, 제1 실시 형태에 따른 내시경 장치의 주요부의 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 도 2는, 도 1의 내시경 장치에서의, 회전 필터의 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 도 3은, 도 2의 회전 필터에서의, 제1 필터군이 갖는 각 필터의 투과 특성의 일례를 도시하는 도면이다. 도 4는, 도 2의 회전 필터에서의, 제2 필터군이 갖는 각 필터의 투과 특성의 일례를 도시하는 도면이다. 도 5는, 도 1의 내시경 장치에서의, 화상 처리 회로의 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 도 6은, 도 1에 내시경 장치를 이용한 관찰에 의해 얻어지는, 협대역 광 관찰 모드에서의 피사체의 상의 일례를 도시하는 도면이다.
제1 실시 형태의 내시경 장치(1)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 생체 내에 삽입 가능하며, 그 생체 내에 존재하는 생체 조직 등의 피사체의 상을 촬상함과 함께, 그 생체 조직의 상을 촬상 신호로서 출력하는 내시경(2)과, 라이트 가이드(6) 를 통하여, 피사체를 조명하기 위한 조명광을 내시경(2)에 공급하는 광원 장치(3)와, 내시경(2)으로부터 출력되는 촬상 신호에 따른 신호 처리를 행하고, 그 신호 처리를 행한 후의 촬상 신호를 영상 신호로서 출력하는 비디오 프로세서(4)와, 비디오 프로세서(4)로부터 출력되는 영상 신호에 기초하여, 내시경(2)이 촬상한 피사체의 상을 화상 표시하는 모니터(5)를 주요부로서 갖고 구성되어 있다.
내시경(2)은 광원 장치(3)로부터 공급되고, 라이트 가이드(6)에 의해 전송된 조명광을 출사하는 조명 광학계(21)와, 조명 광학계(21)로부터 출사되는 조명광에 의해 조명된 피사체의 상을 결상하는 대물 광학계(22)와, 대물 광학계(22)의 결상 위치에 배치되는 CCD(전하 결합 소자)(23)와, 내시경 장치(1)의 관찰 모드를 절환하기 위한, 관찰 모드 절환 지시 신호를 비디오 프로세서(4)에 대해 출력하는 관찰 모드 절환 스위치(24)를 갖고 구성되어 있다.
촬상 수단으로서의 CCD(23)는 조명 광학계(21)로부터 순차적으로 출사되는 조명광에 의해 조명된 피사체의 상을 각각 촬상하고, 그 피사체의 상을 촬상 신호로서 출력한다.
관찰 모드 절환 스위치(24)는 시술자 등에 의해 조작됨으로써, 내시경 장치(1)의 관찰 모드를, 육안에 의한 관찰과 대략 마찬가지의 피사체의 상의 화상을 얻는 것이 가능한 통상 관찰 모드와, 생체에서의 점막 표층의 혈관 등이 강조된 상의 화상을 얻는 것이 가능한 협대역 광 관찰 모드 중 어느 하나의 관찰 모드로 절환할 수 있다.
조명 수단으로서의 광원 장치(3)는 크세논 램프 등에 의해 구성된 백색광을 발하는 램프(31)와, 램프(31)가 발한 백색광의 열선을 차단하는 열선 컷트 필터(32)와, 비디오 프로세서(4)로부터 출력되는 조리개 제어 신호에 기초하여, 열선 컷트 필터를 통과한 백색광의 광량을 조정하는 조리개 장치(33)와, 조리개 장치(33)를 통과한 백색광을 면순차의 조명광으로 하는 회전 필터(34)와, 회전 필터(34)를 투과한 면순차의 조명광을 집광하여 라이트 가이드(6)에 공급하는 집광 광학계(35)를 갖고 있다.
회전 필터(34)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 중심을 회전축으로 한 원반 형상으로 구성되어 있고, 내주측의 둘레 방향을 따라서 설치된 복수의 필터를 구비하는 제1 필터군(34A)과, 외주측의 둘레 방향을 따라서 설치된 복수의 필터를 구비하는 제2 필터군(34B)을 갖고 있다.
제1 필터군(34A)은, 각각이 회전 필터(34)의 내주측의 둘레 방향을 따라서 설치된 적색 영역의 파장 대역의 광을 투과시키는 R 필터(34r)와, 녹색 영역의 파장 대역의 광을 투과시키는 G 필터(34g)와, 청색 영역의 광을 투과시키는 B 필터(34b)를 갖고 구성되어 있다.
R 필터(34r)는 적색 영역의 파장 대역의 광으로서, 예를 들면 도 3에 도시한 바와 같이, 600㎚부터 700㎚까지의 광을 투과시키는 구성을 갖고 있다. 또한, G 필터(34g)는 녹색 영역의 파장 대역의 광으로서, 예를 들면 도 3에 도시한 바와 같이, 500㎚부터 600㎚까지의 광을 투과시키는 구성을 갖고 있다. 또한, B 필터(34b)는 청색 영역의 파장 대역의 광으로서, 예를 들면 도 3에 도시한 바와 같이, 400㎚부터 500㎚까지의 광을 투과시키는 구성을 갖고 있다.
제2 필터군(34B)은, 각각이 회전 필터(34)의 외주측의 둘레 방향을 따라서 설치된 청색 영역의 협대역의 광을 투과시키는 Bn 필터(34b1)와, 녹색 영역의 협대역의 광을 투과시키는 Gn 필터(34g1)를 갖고 구성되어 있다.
Bn 필터(34b1)는 청색 영역의 협대역의 광으로서, 예를 들면 도 4에 도시한 바와 같이, 415㎚±15㎚의 광을 투과시키는 구성을 갖고 있다. Gn 필터(34g1)는 녹색 영역의 협대역의 광으로서, 예를 들면 도 4에 도시한 바와 같이, 540㎚±15㎚의 광을 투과시키는 구성을 갖고 있다.
또한, 제1 실시 형태에서, 제2 필터군(34B)은 Bn 필터(34b1) 및 Gn 필터(34g1)만을 갖고 구성되는 것에 한하지 않고, 예를 들면 전술한 2매의 필터 외에, 적색 영역의 협대역의 광을 투과시키는 필터를 더 갖고 구성되는 것이어도 된다.
또한, 광원 장치(3)는 회전 필터(34)를 회전 구동시키는 회전 필터 모터(36)와, 비디오 프로세서(4)로부터 출력되는 관찰 모드 절환 신호에 기초하여 회전 필터 모터(36)의 회전 구동을 제어함과 함께, 회전 필터(34)의 회전에 동기한 동기 신호를 비디오 프로세서(4)에 대해 출력하는 회전 필터 제어 회로(37)와, 비디오 프로세서(4)로부터 출력되는 관찰 모드 절환 신호에 기초하여 구동하는 필터 절환 모터(38)를 갖고 있다.
필터 절환 모터(38)는 비디오 프로세서(4)로부터 출력되는 관찰 모드 절환 신호에 기초하여, 회전 필터(34)가 갖는 제1 필터군(34A) 또는 제2 필터군(34B) 중 어느 하나의 필터를 램프(31)의 광로 상에 배치한다.
광원 장치(3)의 각 부가 갖는 전술한 바와 같은 구성에 의해, 예를 들면 제1 필터군(34A)이 램프(31)의 광로 상에 배치된 경우, R 필터(34r), G 필터(34g) 및 B 필터(34b)를 투과한 백색광은, R(적)광, G(녹)광 및 B(청)광으로 이루어지는 면순차의 조명광으로서, 집광 광학계(35)에 의해 각각 집광된 후, 라이트 가이드(6)에 대해 공급된다. 또한, 예를 들면 제2 필터군(34B)이 램프(31)의 광로 상에 배치된 경우, Bn 필터(34b1) 및 Gn 필터(34g1)를 투과한 백색광은, 청색 영역의 협대역의 광(이후, Bn광이라고 기재함) 및 녹색 영역의 협대역의 광(이후, Gn광이라고 기재함)으로 이루어지는 면순차의 조명광으로서, 집광 광학계(35)에 의해 각각 집광된 후, 라이트 가이드(6)에 대해 공급된다.
비디오 프로세서(4)는, 내시경(2)이 갖는 CCD(23)를 구동하는 CCD 드라이버(41)와, CCD(23)로부터 출력되는 촬상 신호를 증폭하는 앰프(42)와, 앰프(42)로부터 출력되는 촬상 신호에 대해 상관 이중 샘플링 및 노이즈 제거 등의 처리를 실시하는 프로세스 회로(43)와, 프로세스 회로(43)로부터 출력되는 촬상 신호를 디지털의 화상 신호로 변환하는 A/D 컨버터(44)와, A/D 컨버터(44)로부터 출력되는 화상 신호에 대해 화이트 밸런스 처리를 실시하는 화이트 밸런스 회로(45)를 갖고 있다.
또한, 비디오 프로세서(4)는 화이트 밸런스 회로(45)로부터 순차적으로 출력되는 화상 신호를 일시적으로 축적하여 동시화하는 동시화 회로(46)와, 동시화 회로(46)에 축적된 화상 신호에 기초하여, 1프레임분의 화상 신호를 읽어내고, 그 1프레임분의 화상 신호에 대해 매트릭스 변환 처리 및 감마 보정 처리를 행하는 화 상 처리 회로(47)와, 화상 처리 회로(47)로부터 출력되는 화상 신호를 아날로그의 영상 신호로 변환하여 출력하는 D/A 컨버터(48)와, 광원 장치(3)의 회전 필터 제어 회로(37)로부터 출력되는 동기 신호에 따른 타이밍 신호를, 전술한 비디오 프로세서(4)의 각 부에 대해 출력하는 타이밍 제너레이터(49)를 갖고 있다.
동시화 회로(46)는 셀렉터(46a), 메모리(46b, 46c 및 46d)를 갖고 구성되어 있다.
셀렉터(46a)는 타이밍 제너레이터(49)로부터 출력되는 타이밍 신호에 기초하여, 화이트 밸런스 회로(45)로부터 출력되는 화상 신호를, 메모리(46b, 46c 및 46d)에 대해 순차적으로 출력한다.
기억 수단으로서의 메모리(46b, 46c 및 46d)는 메모리(46b)가 R 채널용의 메모리로서, 메모리(46c)가 G 채널용의 메모리로서, 메모리(46d)가 B 채널용의 메모리로 각각 구성되어 있다. 즉, 메모리(46b)에 입력된 화상 신호는 적색 성분으로서 축적되고, 메모리(46c)에 입력된 화상 신호는 녹색 성분으로서 축적되고, 메모리(46d)에 입력된 화상 신호는 청색 성분으로서 축적된다.
그리고, 메모리(46b, 46c 및 46d)는 타이밍 제너레이터(49)로부터 출력되는 타이밍 신호에 기초하여, 셀렉터(46a)로부터 출력되는 화상 신호를 축적하여 동시화한다.
화상 처리 회로(47)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 매트릭스 회로(47A)와, γ 보정 회로(47B)를 갖고 구성되어 있다. 또한, 화상 처리 회로(47)는, 후술하는 관찰 모드 절환 회로(50)로부터 출력되는 관찰 모드 절환 신호에 기초하여, 통상 관 찰 모드 및 협대역 광 관찰 모드 각각에 따른 화상 처리를 행한다.
색조 변환 수단으로서의 매트릭스 회로(47A)는 동시화 회로(46)로부터 읽어낸, 적색 성분, 녹색 성분 및 청색 성분으로 이루어지는 1프레임분의 화상 신호에 대해, 후술하는 매트릭스 변환 처리를 행함으로써, 그 화상 신호에서의 피사체의 상을 관찰 모드에 따른 색으로 변환하여 출력한다.
γ 보정 회로(47B)는 매트릭스 회로(47A)에 의해 매트릭스 변환 처리가 행해진 후의 화상 신호에 대해, γ 보정 처리를 행하여 출력한다.
또한, 비디오 프로세서(4)는 관찰 모드 절환 회로(50)와, 조광 제어 파라미터 회로(51)와, 조광 회로(52)를 갖고 있다.
관찰 모드 절환 회로(50)는 내시경(2)으로부터 출력되는 관찰 모드 절환 지시 신호에 기초하여, 관찰 모드에 따른 동작을 광원 장치(3) 및 비디오 프로세서(4)가 갖는 각 부에 행하게 하기 위한 관찰 모드 절환 신호를 출력한다.
조광 제어 파라미터 회로(51)는 관찰 모드 절환 회로(50)로부터 출력되는 관찰 모드 절환 신호에 기초하여, 관찰 모드에 따른 조광 제어 파라미터를 출력한다.
조광 회로(52)는 조광 제어 파라미터 회로(51)로부터 출력되는 조광 제어 파라미터와, 프로세스 회로(43)로부터 출력되는 촬상 신호에 기초하여, 관찰 모드에 따른 밝기 제어를 행하기 위한 조리개 제어 신호를 조리개 장치(33)에 대해 출력한다.
다음으로, 내시경 장치(1)의 작용에 대해서 설명을 행한다.
우선, 시술자 등은, 내시경 장치(1)의 각 부, 즉 내시경(2), 광원 장치(3), 비디오 프로세서(4) 및 모니터(5)의 전원을 투입하고, 그 각 부를 기동 상태로 한다. 또한, 상기 기동 상태에서, 내시경(2), 광원 장치(3) 및 비디오 프로세서(4)는 통상 관찰 모드로서 설정되어 있는 것으로 한다.
비디오 프로세서(4)가 통상 관찰 모드로서 설정된 경우, 관찰 모드 절환 회로(50)는 관찰 모드 절환 스위치(24)로부터 출력되는 관찰 모드 절환 지시 신호에 기초하여, 회전 필터(34)의 제1 필터군(34A)이 램프(31)의 광로 상에 배치되도록, 필터 절환 모터(38)에 대해 관찰 모드 절환 신호를 출력한다. 또한, 관찰 모드 절환 회로(50)는 관찰 모드 절환 스위치(24)로부터 출력되는 관찰 모드 절환 지시 신호에 기초하여, 통상 관찰 모드에 적합한 조광 제어 파라미터가 출력되도록, 조광 제어 파라미터 회로(51)에 대해 관찰 모드 절환 신호를 출력한다. 또한, 관찰 모드 절환 회로(50)는 관찰 모드 절환 스위치(24)로부터 출력되는 관찰 모드 절환 지시 신호에 기초하여, 회전 필터(34)가 통상 관찰 모드에 적합한 회전 속도에 의해 회전 구동하도록, 회전 필터 제어 회로(37)에 대해 관찰 모드 절환 신호를 출력한다.
그리고, 조광 제어 파라미터 회로(51)는 관찰 모드 절환 신호에 기초하여, 통상 관찰 모드에 적합한 조광 제어 파라미터를 조광 회로(52)에 대해 출력한다.
조광 회로(52)는 조광 제어 파라미터 회로(51)로부터 출력되는 조광 제어 파라미터에 기초하여, 통상 관찰 모드에 적합한 광량의 조명광이 광원 장치(3)로부터 공급되도록, 조리개 장치(33)에 대해 조리개 제어 신호를 출력한다.
광원 장치(3)는 조리개 장치(33), 회전 필터 제어 회로(37) 및 필터 절환 모 터(38)에 각각 입력된 관찰 모드 절환 신호에 의해, R광, G광 및 B광으로 이루어지는 면순차의 조명광을 라이트 가이드(6)에 대해 공급한다. 또한, 광원 장치(3)의 회전 필터 제어 회로(37)는 회전 필터(34)의 회전에 동기한 동기 신호를 비디오 프로세서(4)에 대해 출력한다.
그리고, R광, G광 및 B광으로 이루어지는 면순차의 조명광은 라이트 가이드(6) 및 조명 광학계(21)를 통하여, 피사체에 대해 출사된다.
R광, G광 및 B광으로 이루어지는 면순차의 조명광에 의해 조명된 피사체의 상은, 대물 광학계(22)에 의해 결상되고, CCD(23)에 의해 촬상된 후, 촬상 신호로서 비디오 프로세서(4)에 대해 출력된다.
비디오 프로세서(4)에 대해 출력된 촬상 신호는 앰프(42)에 의해 증폭되고, 프로세스 회로(43)에 의해 상관 이중 샘플링 및 노이즈 제거 등의 처리가 실시되고, A/D 컨버터(44)에 의해 디지털의 화상 신호로 변환되고, 화이트 밸런스 회로(45)에 의해 화이트 밸런스 처리가 실시된 후, 동시화 회로(46)에서 동시화된 1프레임분의 화상 신호로서, 화상 처리 회로(47)에 의해 읽어들여진다. 또한, 통상 관찰 모드에서는 R광의 피사체의 상의 화상 신호가 적색 성분으로서 메모리(46b)에 축적되고, G광의 피사체의 상의 화상 신호가 녹색 성분으로서 메모리(46c)에 축적되고, B광의 피사체의 상의 화상 신호가 청색 성분으로서 메모리(46d)에 축적되는 것이라고 한다.
화상 처리 회로(47)는 관찰 모드 절환 회로(50)로부터 출력되는 관찰 모드 절환 신호에 기초하여, 비디오 프로세서(4)가 통상 관찰 모드로서 설정된 것을 검 출하면, 동시화 회로(46)로부터 읽어들인 화상 신호에 대해, 매트릭스 회로(47A)에서의, 후술하는 매트릭스 변환 처리를 행하지 않고, γ 보정 회로(47B)에서의 γ 보정 처리만을 행하여 출력한다.
화상 처리 회로(47)로부터 출력된 화상 신호는 D/A 컨버터(48)에 의해 아날로그의 영상 신호로 변환된 후, 모니터(5)에 대해 출력된다.
이상에 설명한 처리가 비디오 프로세서(4)에서 행해짐으로써, 모니터(5)에는 통상 관찰 모드의 피사체의 상으로서의, 육안에 의한 관찰과 대략 마찬가지의 피사체의 상이 화상 표시된다.
그 후, 시술자 등은 생체 내에서의 원하는 피사체가, 대물 광학계(22)의 시야 내이며, 또한 조명 광학계(21)로부터 출사되는 조명광에 의해 조명되는 위치로 되도록 내시경(2)을 조작하여 이동시킨다. 그리고, 이 상태에서, 시술자 등은 관찰 모드 절환 스위치(24)를 조작함으로써, 내시경 장치(1)의 관찰 모드를, 통상 관찰 모드로부터 협대역 광 관찰 모드로 절환한다.
비디오 프로세서(4)가 협대역 광 관찰 모드로서 설정된 경우, 관찰 모드 절환 회로(50)는 관찰 모드 절환 스위치(24)로부터 출력되는 관찰 모드 절환 지시 신호에 기초하여, 회전 필터(34)의 제1 필터군(34B)이 램프(31)의 광로 상에 배치되도록, 필터 절환 모터(38)에 대해 관찰 모드 절환 신호를 출력한다. 또한, 관찰 모드 절환 회로(50)는 관찰 모드 절환 스위치(24)로부터 출력되는 관찰 모드 절환 지시 신호에 기초하여, 협대역 광 관찰 모드에 적합한 조광 제어 파라미터가 출력되도록, 조광 제어 파라미터 회로(51)에 대해 관찰 모드 절환 신호를 출력한다. 또한, 관찰 모드 절환 회로(50)는 관찰 모드 절환 스위치(24)로부터 출력되는 관찰 모드 절환 지시 신호에 기초하여, 회전 필터(34)가 협대역 광 관찰 모드에 적합한 회전 속도에 의해 회전 구동하도록, 회전 필터 제어 회로(37)에 대해 관찰 모드 절환 신호를 출력한다.
그리고, 조광 제어 파라미터 회로(51)는 관찰 모드 절환 신호에 기초하여, 협대역 광 관찰 모드에 적합한 조광 제어 파라미터를 조광 회로(52)에 대해 출력한다.
조광 회로(52)는 조광 제어 파라미터 회로(51)로부터 출력되는 조광 제어 파라미터에 기초하여, 협대역 광 관찰 모드에 적합한 광량의 조명광이 광원 장치(3)로부터 공급되도록, 조리개 장치(33)에 대해 조리개 제어 신호를 출력한다.
광원 장치(3)는 조리개 장치(33), 회전 필터 제어 회로(37) 및 필터 절환 모터(38)에 각각 입력된 관찰 모드 절환 신호에 의해, Gn광 및 Bn광으로 이루어지는 면순차의 조명광을 라이트 가이드(6)에 대해 공급한다. 또한, 광원 장치(3)의 회전 필터 제어 회로(37)는 회전 필터(34)의 회전에 동기한 동기 신호를 비디오 프로세서(4)에 대해 출력한다.
그리고, Gn광 및 Bn광으로 이루어지는 면순차의 조명광은 라이트 가이드(6) 및 조명 광학계(21)를 통하여, 피사체에 대해 출사된다.
Gn광 및 Bn광으로 이루어지는 면순차의 조명광에 의해 조명된 피사체의 상은 대물 광학계(22)에 의해 결상되고, CCD(23)에 의해 각각 촬상된 후, 촬상 신호로서 비디오 프로세서(4)에 대해 출력된다. 즉, CCD(23)는 피사체가 Bn광에 의해 조명 된 경우에 제1 피사체상을 촬상함과 함께, 그 피사체가 Gn광에 의해 조명된 경우에 제2 피사체상을 촬상하고, 각각의 피사체상을 촬상 신호로서 출력한다.
비디오 프로세서(4)에 대해 출력된 촬상 신호는 앰프(42)에 의해 증폭되고, 프로세스 회로(43)에 의해 상관 이중 샘플링 및 노이즈 제거 등의 처리가 실시되고, A/D 컨버터(44)에 의해 디지털의 화상 신호로 변환되고, 화이트 밸런스 회로(45)에 의해 화이트 밸런스 처리가 실시된 후, 동시화 회로(46)에서 동시화된 1프레임분의 화상 신호로서, 화상 처리 회로(47)에 의해 읽어들여진다. 또한, 협대역 광 관찰 모드에서는 셀렉터(46a)에 의해, Gn광에 의해 조명된 피사체의 상의 화상 신호인 Gi 신호가 메모리(46b) 및 메모리(46d)에 대해 출력되고, Bn광에 의해 조명된 피사체의 상의 화상 신호인 Bi 신호가 메모리(46c) 및 메모리(46d)에 대해 출력되는 것인 것으로 한다.
화상 처리 회로(47)는 관찰 모드 절환 회로(50)로부터 출력되는 관찰 모드 절환 신호에 기초하여, 비디오 프로세서(4)가 협대역 광 관찰 모드로서 설정된 것을 검출하면, 동시화 회로(46)로부터 읽어들인 각 화상 신호에 대해, 매트릭스 회로(47A)에서, 소정의 색 변환 처리로서의 매트릭스 변환 처리를 행한다.
매트릭스 회로(47A)는 동시화 회로(46)가 갖는 각 메모리로부터 읽어들인 Gi 신호 및 Bi 신호 각각에 대해 하기 수학식 1에 기초하는 매트릭스 변환을 실시한 신호를, 매트릭스 회로(47A)로부터 출력되는 적색 성분, 녹색 성분 및 청색 성분으로 서의 , Ro 신호, Go 신호 및 Bo 신호로서 각각 출력한다.
Figure 112008070873670-PCT00001
구체적으로는, 매트릭스 회로(47A)는, 상기 수학식 1에 기초하는 매트릭스 변환 처리를 행함으로써, 메모리(46b)로부터 읽어들인 Gi 신호의 휘도값을 k1배로 한 신호를, 그 매트릭스 변환 처리 후의 적색 성분인 Ro 신호로서 출력한다.
또한, 매트릭스 회로(47A)는, 상기 수학식 1에 기초하는 매트릭스 변환 처리를 행함으로써, 메모리(46c)로부터 읽어들인 Bi 신호의 휘도값을 k2배로 한 신호를, 그 매트릭스 변환 처리 후의 녹색 성분인 Go 신호로서 출력한다.
또한, 매트릭스 회로(47A)는, 상기 수학식 1에 기초하는 매트릭스 변환 처리를 행함으로써, 메모리(46d)로부터 읽어들인 Gi 신호의 휘도값을 k3배로 한 신호를, 그 매트릭스 변환 처리 후의 청색 성분인 Bo 신호로서 출력한다.
또한, 수학식 1에서, 상수 k3은, 상수 k1 및 상수 k2 중 어느 것의 값보다도 작은 값인 것으로 한다. 보다 구체적으로는, 상수 k1, 상수 k2 및 상수 k3의 값은, 예를 들면 k3<k1<k2라고 하는 대소 관계가 각각 성립하는 값인 것으로 한다.
그 후, γ 보정 회로(47B)는 매트릭스 회로(47A)로부터 출력되는, 상기 수학식 1에 기초하는 매트릭스 변환 처리가 실시된, Ro 신호, Go 신호 및 Bo 신호를 갖는 화상 신호에 대해, γ 보정 처리를 행하여 출력한다.
화상 처리 회로(47)로부터 출력된 화상 신호는 D/A 컨버터(48)에 의해 아날로그의 영상 신호로 변환된 후, 모니터(5)에 대해 출력된다.
이상에 설명한 일련의 처리가 비디오 프로세서(4)에서 행해짐으로써, 모니터(5)에는 협대역 광 관찰 모드에서의 피사체의 상이 화상 표시된다. 그리고, 협대역 광 관찰 모드의 피사체의 상으로서, 예를 들면 도 6에 도시한 바와 같은, 생체 내의 점막 표층 부근의 모세혈관(101)의 상이 강조된 상과, 생체 조직과는 상이한 소정의 대상물의 상으로서의, 잔사(102)의 상이 모니터(5)에 화상 표시된다. 또한, 잔사(102)는 생체 조직과는 상이한 소정의 대상물로서, 예를 들면 담즙 또는 장액 등이어도 된다.
모세혈관(101)의 상은, 전술한 매트릭스 변환 처리가 비디오 프로세서(4)에서 행해짐으로써, 예를 들면 브라운색 또는 브라운색에 가까운 색의 상으로서 화상 표시된다. 또한, 잔사(102)의 상은, 전술한 매트릭스 변환 처리가 비디오 프로세서(4)에서 행해짐으로써, 예를 들면 마젠타색 또는 마젠타색에 가까운 색의 상으로서 화상 표시된다. 즉, 매트릭스 회로(47A)는, 전술한 매트릭스 변환 처리에서, 잔사(102)의 상에서의, 적색 성분의 휘도값 및 청색 성분의 휘도값이 대략 동일해지도록 처리를 행한다.
이상에 설명한 작용에 의해, 제1 실시 형태의 내시경 장치(1)는 협대역 광 관찰에서, 생체 내의 점막 표층 부근의 모세혈관이 강조된 상의 화상을 얻을 수 있음과 함께, 잔사의 상이, 혈액의 색과 대략 마찬가지인 적색과는 상이한 색의 상으로 된 화상을 얻을 수 있다. 그 결과, 제1 실시 형태의 내시경 장치(1)는 생체에 대한 협대역 광 관찰이 행해지는 경우에, 시술자 등의 부담을 경감할 수 있다.
또한, 전술한 효과와 대략 마찬가지의 효과를 얻기 위한 구성으로서, 매트릭스 회로(47A)는, 수학식 1에 기초하는 매트릭스 변환 처리를 행하는 것에 한하는 것이 아니라, 예를 들면 하기 수학식 2에 기초하는 매트릭스 변환 처리를 행하는 것으로서 구성되어 있어도 된다.
Figure 112008070873670-PCT00002
매트릭스 회로(47A)는, 상기 수학식 2에 기초하는 매트릭스 변환 처리를 행함으로써, 메모리(46b)로부터 읽어들인 Gi 신호의 휘도값을 k1배로 한 신호를, 그 매트릭스 변환 처리 후의 적색 성분인 Ro 신호로서 출력한다.
또한, 매트릭스 회로(47A)는, 상기 수학식 2에 기초하는 매트릭스 변환 처리를 행함으로써, 메모리(46c)로부터 읽어들인 Bi 신호의 휘도값을 k2배로 한 신호를, 그 매트릭스 변환 처리 후의 녹색 성분인 Go 신호로서 출력한다.
또한, 매트릭스 회로(47A)는, 상기 수학식 2에 기초하는 매트릭스 변환 처리를 행함으로써, 메모리(46d)로부터 읽어들인 Gi 신호의 휘도값을 k3배로 한 신호와, 메모리(46d)로부터 읽어들인 Bi 신호의 휘도값을 k4배로 한 신호를 서로 더한 신호를, 그 매트릭스 변환 처리 후의 청색 성분인 Go 신호로서 출력한다.
또한, 수학식 2에서, 상수 k4는, 전술한 상수 k3보다도 크고, 또한 전술한 상수 k1 및 k2 중 어느 것의 값보다도 작은 값인 것으로 한다. 보다 구체적으로는, 상수 k1, 상수 k2, 상수 k3 및 상수 k4의 값은, 예를 들면 k3<k4<k1<k2라고 하는 대소 관계가 각각 성립하는 값인 것으로 한다.
이후, 전술한 일련의 처리와 마찬가지의 처리가 비디오 프로세서(4)에서 행해짐으로써, 모니터(5)에는 협대역 광 관찰 모드에서의 피사체의 상이 화상 표시된다.
상기 수학식 2에 기초하는 매트릭스 변환 처리가 행해진 경우, 상기 수학식 1에 기초하는 매트릭스 변환 처리가 행해진 경우에 얻어지는 상과 대략 마찬가지의 색을 갖는 잔사(102)의 상이 모니터(5)에 화상 표시된다. 또한, 상기 수학식 2에 기초하는 매트릭스 변환 처리가 행해진 경우, 상기 수학식 1에 기초하는 매트릭스 변환 처리가 행해진 경우에 얻어지는 상에 비해 콘트라스트가 더욱 양호한 모세혈관(101)의 상이 모니터(5)에 화상 표시된다.
그리고, 상기 수학식 1에 기초하는 매트릭스 변환 처리가 행해진 경우, 예를 들면 도 6에 도시한 바와 같은 국소 부위(103)의 상이, 할레이션을 일으킴으로써, 황색에 매우 가까운 색의 상으로서 모니터(5)에 화상 표시되는 경우가 있다. 그러나, 상기 수학식 2에 기초하는 매트릭스 변환 처리가 행해진 경우, 도 6에 도시한 바와 같은 국소 부위(103)의 상은, 백색 또는 백색에 가까운 색의 상으로서 모니터(5)에 화상 표시된다.
이상에 설명한, 상기 수학식 2에 기초하는 매트릭스 변환 처리가 매트릭스 회로(47A)에서 행해짐으로써, 모니터(5)에는 협대역 광 관찰 모드의 피사체의 상으로서, 상기 수학식 1에 기초하는 매트릭스 변환 처리가 행해진 경우에 비해 콘트라스트가 양호한 모세혈관(101)의 상과, 혈액의 색과 대략 마찬가지인 적색과는 상이한 색의 상인 잔사(102)의 상과, 백색 또는 백색에 가까운 색의 상인 국소 부위(103)의 상이 화상 표시된다.
(제2 실시 형태)
도 7 내지 도 9는, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 것이다. 도 7은, 제2 실시 형태에 따른 내시경 장치의 주요부의 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 도 8은, 제2 실시 형태의 내시경 장치가 갖는 협대역용 필터의 분광 특성의 일례를 도시하는 도면이다. 도 9는, 제2 실시 형태의 내시경 장치가 갖는 색 분리 필터에 이용되는 각 필터의 배치예를 도시하는 도면이다.
또한, 이후의 설명에서, 제1 실시 형태와 마찬가지의 구성을 갖는 부분에 대해서는, 상세한 설명을 생략한다.
제2 실시 형태의 내시경 장치(201)는, 도 7에 도시한 바와 같이 체강 내 등 에 삽입되어, 내시경 검사를 행하는 전자 내시경(이하, 간단히 내시경이라고 약칭함)(202)과, 내시경(202)에 조명광을 공급하는 광원 장치(203)와, 내시경(202)에 내장된 촬상 수단을 구동함과 함께, 그 촬상 수단의 출력 신호에 대한 신호 처리를 행하는 비디오 프로세서(204)와, 비디오 프로세서(204)로부터 출력되는 영상 신호에 기초하여, 그 촬상 수단에 의해 촬상된 피사체의 상을 내시경 화상으로서 표시하는 모니터(205)를 주요부로서 갖고 있다.
내시경(202)은 가늘고 긴 삽입부(207)와, 이 삽입부(207)의 후단에 설치된 조작부(208)와, 이 조작부(208)로부터 연장된 유니버셜 케이블(209)을 갖고 있다. 또한, 유니버셜 케이블(209)의 단부에 설치된 라이트 가이드 커넥터(211)는 광원 장치(203)에 착탈 가능하게 접속된다. 또한, 유니버셜 케이블(209)은 단부에 설치된 신호 커넥터에 의해, 비디오 프로세서(204)에 착탈 가능하게 접속된다.
삽입부(207)의 내부에는 조명광을 전송하기 위한 라이트 가이드(213)가 삽통되어 있다. 그리고, 이 라이트 가이드(213)에서의 바로 앞측의 단부에 설치된 라이트 가이드 커넥터(211)가 광원 장치(203)에 접속되면, 광원 장치(203)의 조명광이 라이트 가이드(213)에 공급된다.
광원 장치(203)는, 통상 광 관찰 모드 시에는, 통상 조명광으로서의 백색(가시 영역)의 조명광을 발함과 함께, 그 백색의 조명광을 라이트 가이드(213)에 공급한다. 또한, 광원 장치(203)는 특수 광 관찰 모드로서의 예를 들면 협대역 광 관찰 모드 시에는 협대역의 조명광을 발함과 함께, 그 협대역의 조명광을 라이트 가이드(213)에 공급한다.
통상 광 관찰 모드와 협대역 광 관찰 모드의 절환 지시는 내시경(202)의 조작부(208)에 설치된 모드 절환 스위치(214a)의 조작에 의해 행할 수 있다. 또한, 제2 실시 형태의 내시경 장치(201)에서, 통상 광 관찰 모드와 협대역 광 관찰 모드의 절환 지시는 내시경(202)에 설치된 모드 절환 스위치(214a)의 조작에 의해 행해지는 것에 한하지 않고, 예를 들면 비디오 프로세서(204)의 조작 패널(217)에 설치된 모드 절환 스위치(214b)의 조작에 의해 행해지는 것이어도 되고, 도시하지 않은 풋 스위치 또는 키보드의 조작에 의해 행해지는 것이어도 된다.
모드 절환 스위치(214a) 등의 조작에 의한 절환 신호는 비디오 프로세서(204) 내의 제어 회로(215)에 입력된다. 그리고, 이 제어 회로(215)는, 상기 절환 신호에 따라서 필터 삽탈 장치(216)를 제어함으로써, 광원 장치(203)로부터 라이트 가이드(213)에 공급되는 조명광을, 통상 조명광 또는 협대역 조명광 중 어느 하나로 선택적으로 절환한다.
또한, 제어 회로(215)는 광원 장치(203)로부터 라이트 가이드(213)에 공급되는 조명광의 절환 제어에 연동하여, 비디오 프로세서(204) 내의 영상 신호 처리계의 특성을 절환하는 제어를 더불어 행한다. 즉, 비디오 프로세서(204)는 모드 절환 스위치(214a)에 의한 절환 지시에 따라서 영상 신호 처리계의 특성을 절환함으로써, 통상 광 관찰 모드 및 협대역 광 관찰 모드의 각각에 적합한 신호 처리를 행할 수 있다.
또한, 비디오 프로세서(204)의 조작 패널(217)에는 모드 절환 스위치(214b)와, 화상의 선예도를 강조하는 강조 레벨 절환 스위치(219)가 설치되어 있다. 그 리고, 스위치(214b 및 219)로부터 출력된 각 신호는, 제어 회로(215)에 입력된다. 모드 절환 스위치(214b)는 모드 절환 스위치(214a)와 동일한 기능을 갖고 있다.
광원 장치(203)는 가시 영역을 포함하는 조명광을 발하는 램프(220)를 내장하고 있다. 램프(220)에서 발하여진 조명광은 적외 컷트 필터(221)에 의해 적외광이 컷트되어 대략 백색광의 파장 대역에 가까운 조명광으로 된 후, 조리개(222)에 입사된다. 조리개(222)는 조리개 구동 회로(223)의 제어에 의해 개구량이 조정됨과 함께, 그 개구량에 따른 조명광을 통과시킨다.
플런저 등을 구비하여 구성되는 필터 삽탈 장치(216)는 제어 회로(215)의 제어에 따라, 램프(220)로부터 발하여지는 조명광의 광로 상(예를 들면 조리개(222)와 집광 렌즈(225) 사이)에서 협대역용 필터(224)를 삽탈시킨다.
한편, 조리개(222)를 통과한 조명광은 협대역용 필터(224)를 통하여(협대역 광 관찰 모드 시), 또는 협대역용 필터(224)를 통하지 않고(통상 광 관찰 모드 시) 집광 렌즈(225)에 입사되어, 집광 렌즈(225)에 의해 집광된 후, 라이트 가이드(213)의 바로 앞측의 입사 끝면에 입사된다.
도 2는, 협대역용 필터(224)의 투과율 특성의 일례를 도시하는 도면이다. 협대역용 필터(224)는 3봉성 필터 특성을 나타내고, 예를 들면 적, 녹, 청의 각 파장 영역에서, 각각 협대역에 투과하는 협대역 투과 필터 특성부 Ra, Ga, Ba를 갖고 있다.
보다 구체적으로는, 협대역 투과 필터 특성부 Ra, Ga, Ba는, 각각 중심 파장이 600㎚, 540㎚, 420㎚이며, 그 반값 폭이 20∼40㎚의 밴드 패스 특성을 갖고 있 다.
따라서, 협대역용 필터(224)가 램프(220)로부터 발하여지는 조명광의 광로 상에 배치된 경우에는, 상기 협대역 투과 필터 특성부 Ra, Ga, Ba를 투과한 3밴드의 협대역의 조명광이 동시에 라이트 가이드(213)에 공급된다. 또한, 이에 대해 협대역용 필터(224)가 램프(220)로부터 발하여지는 조명광의 광로 상에 배치되지 않는 경우에는, (가시의 파장 영역의) 백색광이 라이트 가이드(213)에 공급된다.
광원 장치(203)측으로부터 라이트 가이드(213)에 입사된 조명광은 라이트 가이드(213)에 의해 전송된 후, 삽입부(207)의 선단부(226)에 설치한 조명창에 부착한 조명 렌즈(227)를 거쳐서 외부에 출사되어, 체강 내의 환부 등의 생체 조직의 표면을 조명한다.
선단부(226)에는 조명창에 인접하는 위치에 관찰창이 설치되어 있다. 그리고, 상기 관찰창에는 생체 조직으로부터의 복귀광에 의한 광학상을 결상하는 대물 렌즈(228)가 부착되어 있다. 또한, 대물 렌즈(228)의 결상 위치에는 고체 촬상 소자로서 전하 결합 소자(CCD라고 약칭함)(229)가 배치되어 있다. 그리고, 대물 렌즈(228)에 의해 결상된 광학상은 CCD(229)에 의해 광전 변환된 후, 촬상 신호로서 출력된다.
CCD(229)의 촬상면에는, 광학적으로 색 분리하는 색 분리 필터(230)로서, 예를 들면 도 3에 도시한 보색계 필터가 각 화소 단위로 부착되어 있다.
상기 보색계 필터는, 각 화소 앞에, 마젠타(Mg), 그린(G), 시안(Cy), 옐로우(Ye)의 4색의 컬러 칩이 배치된 구성을 갖고 있다. 구체적으로는, 상기 보색계 필터는 수평 방향에서, Mg 및 G의 컬러칩이 교대로 배치된 구성을 갖고 있다. 또한, 상기 보색계 필터는 세로 방향에서, Mg, Cy, Mg, Ye, …의 순으로 반복하여 배치된 컬러칩군과, G, Ye, G, Cy, …의 순으로 반복하여 배치된 컬러칩 군이 교대로 배치된 구성을 갖고 있다.
그리고, 색 분리 필터(230)로서 상기 보색계 필터를 이용한 CCD(229)의 경우, 세로 방향으로 인접하는 2열의 화소를 가산하여 순차적으로 읽어내지만, 이 때 홀수 필드와 짝수 필드에서 화소의 열을 어긋나게 하여 읽어내도록 한다. 그리고, 후단측에서 Y/C 분리 회로(237)가 행하는 처리에 의해, 공지와 같이 휘도 신호와 색 신호가 생성된다.
CCD(229)는 내시경(202) 내부의 신호선의 일단과 접속되어 있다. 그리고, 상기 신호선의 타단을 내장하는 신호 커넥터가 비디오 프로세서(204)에 물리적으로 접속됨으로써, 비디오 프로세서(204) 내의 CCD 구동 회로(231) 및 상관 이중 샘플링 회로(CDS 회로)(232)와, CCD(229)가 전기적으로 접속된다.
또한, 각 내시경(202)은, 그 내시경(202)에 고유의 식별 정보(ID)를 발생하는 ID 발생부(233)를 구비하고 있다. 그리고, ID 발생부(233)에서 발하여진 ID는, 유니버셜 케이블(209)을 통하여 제어 회로(215)에 입력된다.
제어 회로(215)는, 입력되는 ID에 기초하여, 비디오 프로세서(204)에 접속된 내시경(202)의 종류, 내시경(202)에 탑재된 CCD(229)의 종류 및 CCD(229)의 화소수 등을 식별한다. 그리고, 제어 회로(215)는 식별한 내시경(202)의 CCD(229)가 적절한 구동 상태로 되도록, CCD 구동 회로(231)에 대한 제어를 행한다.
CCD(229)는 CCD 구동 회로(231)로부터의 CCD 구동 신호에 따라, 대물 렌즈(228)에 의해 결상된 광학상의 광전 변환을 행한다. 그리고, CCD(229)에 의해 광전 변환된 광학상의 촬상 신호는 CDS 회로(232)에 입력된다.
CDS 회로(232)에 입력된 촬상 신호는 신호 성분이 추출된 베이스 밴드의 신호로서 A/D 변환 회로(234)에 출력된 후, A/D 변환 회로(234)에 의해 디지털 신호로 변환됨과 함께, 밝기 검파 회로(235)에 의해 밝기(신호의 평균 휘도)가 검출된다.
밝기 검파 회로(235)에 의해 검출된 밝기를 정보로서 갖는 밝기 신호는 조광 회로(236)에 입력된 후, 기준의 밝기(조광의 목표값)와의 차분을 정보로서 갖는 조광 신호로서 변환된다. 그리고, 상기 조광 신호는 광원 장치(203)로부터 라이트 가이드(213)에 공급되는 조명광의 광량이 상기 기준의 밝기에 따른 광량으로 되도록, 조리개 구동 회로(223)가 조리개(222)의 개구량의 제어를 행할 때에 이용된다.
A/D 변환 회로(234)로부터 출력된 디지털 신호는 오토 게인 컨트롤 회로(ACC 회로라고 약칭함)(238)에 의해 신호 레벨이 소정의 레벨로 되도록 게인 제어된 후, Y/C 분리 회로(237)에 입력된다. 또한, Y/C 분리 회로(237)는, 입력되는 디지털 신호에 기초하여, 휘도 신호 Yh와 (광의의 색 신호 C로서의) 선순차의 색차 신호 Cr(=2R-G) 및 Cb(=2B-G)를 생성한다.
Y/C 분리 회로(237)로부터 출력된 휘도 신호 Yh는 셀렉터(239)에 입력됨과 함께, 입력 신호의 통과 대역을 제한하는 제1 로우 패스 필터(LPF라고 약칭함)(241)에 입력된다.
LPF(241)는 휘도 신호 Yh에 대응하여 넓은 통과 대역 특성을 갖고 있다. 그리고, 휘도 신호 Yh는, 상기 통과 대역 특성에 따라서 필터링됨으로써, 휘도 신호 Yl로서 제1 매트릭스 회로(242)에 입력된다.
한편, 색차 신호 Cr 및 Cb는 입력 신호의 통과 대역을 제한하는 제2 LPF(243)를 통하여 (선순차적으로) 동시화 회로(244)에 입력된다.
이 때, 제2 LPF(243)는 제어 회로(215)의 제어에 의해, 관찰 모드에 따라서 그 통과 대역 특성이 변경된다. 구체적으로는, 제2 LPF(243)는 제어 회로(215)의 제어에 의해, 통상 광 관찰 모드 시에는 제1 LPF(241)에 비해 저대역인, 제1 통과 대역 특성을 갖도록 설정된다. 또한, 제2 LPF(243)는 제어 회로(215)의 제어에 의해, 협대역 광 관찰 모드 시에는, 상기 제1 통과 대역 특성에 비해 넓은 대역임과 함께, 제1 LPF(241)와 대략 마찬가지의 대역인, 제2 통과 대역 특성을 갖도록 설정된다. 이와 같이, 제2 LPF(243)는 관찰 모드의 절환에 연동하여, 색차 신호 Cr 및 Cb에 대한 통과 대역을 제한함으로써, 처리 특성을 변경 가능한 처리 특성 변경 수단을 형성하고 있다.
동시화 회로(244)는, 입력되는 색차 신호 Cr 및 Cb를 동시화하고, 제1 매트릭스 회로(242)에 대해 출력한다.
제1 매트릭스 회로(242)는 휘도 신호 Yl과, 색차 신호 Cr 및 Cb에 따라서 3원색 신호 R1, G1 및 B1을 생성함과 함께, 생성한 그 3원색 신호 R1, G1 및 B1을 화이트 밸런스 회로(245)에 대해 출력한다.
또한, 제1 매트릭스 회로(242)는 제어 회로(215)에 의해 제어됨으로써, CCD(229)의 색 분리 필터(230)의 특성 및 협대역용 필터(224)의 특성에 따라서 (변환 특성을 결정하는) 매트릭스 계수의 값을 변경한다. 이에 의해, 제1 매트릭스 회로(242)는 혼색이 없는 혹은 혼색을 거의 해소한 3원색 신호 R1, G1 및 B1을 생성할 수 있다.
예를 들면, 비디오 프로세서(204)에 실제로 접속되는 내시경(202)에 의해, 그 내시경(202)에 탑재되어 있는 CCD(229)의 색 분리 필터(230)의 특성이 상이한 경우가 있다. 제어 회로(215)는 ID의 정보에 의해 실제로 사용되고 있는 CCD(229)의 색 분리 필터(230)의 특성에 따라서 제1 매트릭스 회로(242)의 계수를 변경한다. 이에 의해, 비디오 프로세서(204)는, 실제로 사용되는 촬상 소자의 종류가 상이한 경우에도 적절하게 대응할 수 있고, 그 결과 위색의 발생이 방지되고, 또한 혼색이 (거의) 없는 3원색 신호 R1, G1 및 B1을 생성할 수 있다.
또한, 비디오 프로세서(204)는 혼색이 없는 3원색 신호 R1, G1 및 B1을 생성 가능함으로써, 특히 협대역 광 관찰 모드 시에, 특정한 색의 협대역 광 하에서 촬상된 광학상에 기초하는 색 신호가, 다른 색의 협대역 광 하에서 촬상된 광학상에 기초하는 색 신호 때문에 식별하기 어렵게 된다고 하는 것을 유효하게 방지할 수 있는 작용 효과를 갖는다.
화이트 밸런스 회로(245)는 입력된 3원색 신호 R1, G1 및 B1에 대해 화이트 밸런스 처리를 실시함으로써, 3원색 신호 R2, G2 및 B2를 생성하여 출력한다.
제2 매트릭스 회로(246)는 화이트 밸런스 회로(245)로부터 출력되는 3원색 신호 R2, G2 및 B2에 기초하여, 휘도 신호 Y와, 색차 신호 R-Y 및 B-Y를 생성하여 출력한다.
이 경우, 제어 회로(215)는 통상 광 관찰 모드 시에는, 입력되는 3원색 신호 R2, G2 및 B2로부터, 휘도 신호 Y와, 색차 신호 R-Y 및 B-Y를 간단히 생성 가능한 계수로 하여, 제2 매트릭스 회로(246)의 매트릭스 계수를 설정한다.
또한, 제어 회로(215)는 협대역 광 관찰 모드 시에는, 입력되는 3원색 신호 R2, G2 및 B2로부터, 특히 B 신호에 대한 비율(가중치 부여)을 크게 한 휘도 신호Ynbi와, 색차 신호 R-Y 및 B-Y를 생성 가능한 계수로 하여, 제2 매트릭스 회로(246)의 매트릭스 계수를, 통상 광 관찰 모드 시의 값과 상이한 값으로서 설정한다.
그리고, 전술한 경우에서의 변환식은, 3행 3열의 매트릭스 A 및 K를 이용한 경우, 하기 수학식 3과 같이 표현된다.
Figure 112008070873670-PCT00003
여기서, 매트릭스 K는, 예를 들면 전술한 수학식 1에서의 상수 k1, 상수 k2 및 상수 k3의 각 값을 요소로서 갖는,
Figure 112008070873670-PCT00004
상기 수학식 4로 표현한 바와 같은 것이어도 되고, 또한 전술한 수학식 2에서의 상수 k1, 상수 k2, 상수 k3 및 상수 k4의 각 값을 요소로서 갖는,
Figure 112008070873670-PCT00005
상기 수학식 5로 표현한 바와 같은 것이어도 된다.
또한, 매트릭스 A는, RGB 신호로부터 Y색차 신호를 생성하기 위한 매트릭스이며, 예를 들면 하기 수학식 6으로 표현한 바와 같은 공지의 연산 계수가 이용된다.
Figure 112008070873670-PCT00006
제2 매트릭스 회로(246)로부터 출력된 휘도 신호 Ynbi는, 셀렉터(239)에 입력된다. 그리고, 셀렉터(239)는 제어 회로(215)의 제어에 기초하여, 통상 광 관찰 모드 시에는 휘도 신호 Yh를 선택하여 출력함과 함께, 협대역 광 관찰 모드 시에는 휘도 신호 Ynbi를 선택하여 출력한다. 또한, 도 7에서는 셀렉터(239)로부터 선택하여 출력되는 휘도 신호 Yh 또는 Ynbi를 휘도 신호 Ysel로서 나타내고 있다.
제2 매트릭스 회로(246)로부터 출력되는 색차 신호 R-Y 및 B-Y는, 셀렉터(239)를 통하여 출력되는 휘도 신호 Ysel(휘도 신호 Yh 또는 Ynbi)과 더불어 확대 보간 회로(247)에 입력된다.
그리고, 휘도 신호 Ysel은, 확대 보간 회로(247)에 의해 확대 처리가 실시되고, 강조 회로(248)에 의해 선예도 강조의 처리가 실시된 후, 제3 매트릭스 회로(249)에 입력된다. 또한, 확대 보간 회로(247)에 의해 확대 처리가 실시된 색차 신호 R-Y 및 B-Y는, 제3 매트릭스 회로(249)에 입력된다.
그리고, 휘도 신호 Ysel과, 색차 신호 R-Y 및 B-Y는, 제3 매트릭스 회로(249)에 의한 3원색 신호 R, G 및 B로의 변환 처리가 실시되고, D/A 변환 회로(251)에 의한 D/A 변환 처리가 실시된 후, 비디오 프로세서(204)의 영상 신호 출력단으로부터 모니터(205)에 출력된다.
제어 회로(215)는 모드 절환 스위치(214a 혹은 214b)의 조작에 의한 관찰 모드의 절환 혹은 선택에 따라서, LPF(243)의 특성의 변경 설정, 제1 매트릭스 회로(242)의 매트릭스 계수의 변경 설정, 제2 매트릭스 회로(246)의 매트릭스 계수의 변경 설정 및 셀렉터(239)의 휘도 신호 Yh/Ynbi의 선택을 행한다.
또한, 제어 회로(215)는 관찰 모드의 절환에 따라서, 광원 장치(203)의 필터 삽탈 장치(216)의 동작을 제어한다. 또한, 이 제어 회로(215)는 화이트 밸런스 조 정 시에는, 화이트 밸런스 회로(245)의 게인 설정을 행한다.
다음으로, 본 실시 형태의 내시경 장치(201)의 작용에 대한 설명을 행한다.
우선, 시술자 등은 내시경 장치(201)의 각 부, 즉 내시경(202), 광원 장치(203), 비디오 프로세서(204) 및 모니터(205)의 전원을 투입하고, 그 각 부를 기동 상태로 한다. 또한, 상기 기동 상태에서, 내시경(202), 광원 장치(203) 및 비디오 프로세서(204)는 통상 관찰 모드로서 설정되어 있는 것으로 한다.
제어 회로(215)는 모드 절환 스위치(214a 또는 214b)로부터 출력되는 관찰 모드 절환 신호에 기초하여, 비디오 프로세서(204)가 통상 관찰 모드로부터 협대역 관찰 모드로 절환된 것을 검출하면, 협대역용 필터(224)를 램프(220)의 광로 상에 개삽시키기 위한 제어를 필터 삽탈 장치(216)에 대해 행한다. 또한, 제어 회로(215)는 모드 절환 스위치(214a 또는 214b)로부터 출력되는 관찰 모드 절환 신호에 기초하여, 셀렉터(239), 제1 매트릭스 회로(242), 제2 LPF(243), 화이트 밸런스 회로(245) 및 제2 매트릭스 회로(246)의 각 부에 대해, 협대역 관찰 모드에 따른 제어를 행한다.
한편, 광원 장치(203)는 제어 회로(215)의 제어에 기초하여, 협대역용 필터(224)의 투과율 특성에 따른 협대역 조명광을 라이트 가이드(213)에 공급한다.
그리고, 광원 장치(203)에 의해 공급된 협대역 조명광은 라이트 가이드(213) 및 조명 렌즈(227)를 통하여 외부에 출사되어, 체강 내의 환부 등의 생체 조직의 표면을 조명한다.
협대역 조명광에 의해 조명된 피사체의 상은 대물 렌즈(228)에 의해 결상되 고, 색 분리 필터(230)에 의해 광학적으로 색 분리되고, CCD(229)에 의해 촬상된 후, 촬상 신호로서 비디오 프로세서(204)에 대해 출력된다.
비디오 프로세서(204)에 대해 출력된 촬상 신호는 CDS 회로(232)에 의해 신호 성분이 추출되고, A/D 변환 회로(234)에 의해 디지털 신호로 변환되고, AGC 회로(238)에 의해 게인 제어가 실시된 후, Y/C 분리 회로(237)에 입력된다.
Y/C 분리 회로(237)는, 입력되는 디지털 신호에 기초하여, 휘도 신호 Yh와, 색차 신호 Cr 및 Cb를 생성한다. 그리고, Y/C 분리 회로(237)는 휘도 신호 Yh를 셀렉터(239) 및 제1 LPF(241)에 출력함과 함께, 색차 신호 Cr 및 Cb를 제2 LPF(243)에 출력한다.
휘도 신호 Yh는, 제1 LPF(241)에 의한 필터링 처리가 실시된 후, 휘도 신호 Yl로서 제1 매트릭스 회로(242)에 출력된다. 또한, 색차 신호 Cr 및 Cb는, 제2 LPF(243)에 의한 (전술한) 제2 통과 대역 특성에 기초하는 필터링 처리가 실시되고, 동시화 회로(244)에 의해 동시화된 후, 제1 매트릭스 회로(242)에 출력된다.
제1 매트릭스 회로(242)는, 입력되는 휘도 신호 Yl과, 색차 신호 Cr 및 Cb에 따라서 3원색 신호 R1, G1 및 B1을 생성함과 함께, 생성한 그 3원색 신호 R1, G1 및 B1을 화이트 밸런스 회로(245)에 대해 출력한다.
화이트 밸런스 회로(245)는, 입력된 3원색 신호 R1, G1 및 B1에 대해 화이트 밸런스 처리를 실시함으로써, 3원색 신호 R2, G2 및 B2를 생성하여 제2 매트릭스 회로(246)에 출력한다.
제2 매트릭스 회로(246)는, 입력된 3원색 신호 R2, G2 및 B2에 대해, 예를 들면 상기 수학식 3, 수학식 4 및 수학식 6에 기초하는 변환 처리를 실시함으로써 휘도 신호 Ynbi와, 색차 신호 R-Y 및 B-Y를 생성한다. 그리고, 제2 매트릭스 회로(246)는 휘도 신호 Ynbi를 셀렉터(239)에 출력함과 함께, 색차 신호 R-Y 및 B-Y를 확대 보간 회로(247)에 출력한다.
셀렉터(239)는 제어 회로(215)의 제어에 기초하여 휘도 신호 Ynbi를 선택하고, 그 휘도 신호 Ynbi를 휘도 신호 Ysel로서 확대 보간 회로(247)에 출력한다.
그리고, 휘도 신호 Ysel은 확대 보간 회로(247)에 의해 확대 처리가 실시되고, 강조 회로(248)에 의해 선예도 강조의 처리가 실시된 후, 제3 매트릭스 회로(249)에 입력된다. 또한, 확대 보간 회로(247)에 의해 확대 처리가 실시된 색차 신호 R-Y 및 B-Y는, 제3 매트릭스 회로(249)에 입력된다.
그리고, 휘도 신호 Ysel과, 색차 신호 R-Y 및 B-Y는, 제3 매트릭스 회로(249)에 의한 3원색 신호 R, G 및 B로의 변환 처리가 실시되고, D/A 변환 회로(251)에 의한 D/A 변환 처리가 실시된 후, 비디오 프로세서(204)의 영상 신호 출력단으로부터 모니터(205)에 출력된다.
이상에 설명한 일련의 처리가 비디오 프로세서(204)에서 행해짐으로써, 모니터(205)에는 협대역 관찰 모드에서의 피사체의 상이 화상 표시된다. 그리고, 협대역 관찰 모드의 피사체의 상으로서, 예를 들면 도 6에 도시한 바와 같은, 생체 내의 점막 표층 부근의 모세혈관(101)의 상이 강조된 상과, 생체 조직과는 상이한 소정의 대상물의 상으로서의, 잔사(102)의 상이 모니터(5)에 화상 표시된다. 또한, 잔사(102)는 생체 조직과는 상이한 소정의 대상물로서, 예를 들면 담즙 또는 장액 등이어도 된다.
모세혈관(101)의 상은, 전술한 매트릭스 변환 처리가 비디오 프로세서(204)에서 행해짐으로써, 예를 들면 브라운색 또는 브라운색에 가까운 색의 상으로서 화상 표시된다. 또한, 잔사(102)의 상은, 전술한 매트릭스 변환 처리가 비디오 프로세서(204)에서 행해짐으로써, 예를 들면 마젠타색 또는 마젠타색에 가까운 색의 상으로서 화상 표시된다. 즉, 제2 매트릭스 회로(246)는, 전술한 변환 처리에서, 잔사(102)의 상에서의, 적색 성분의 휘도값 및 청색 성분의 휘도값이 대략 동일해지도록 처리를 행한다.
이상에 설명한 작용에 의해, 제2 실시 형태의 내시경 장치(201)는 협대역 광 관찰에서, 생체 내의 점막 표층 부근의 모세혈관이 강조된 상의 화상을 얻을 수 있음과 함께, 잔사의 상이, 혈액의 색과 대략 마찬가지인 적색과는 상이한 색의 상으로 된 화상을 얻을 수 있다. 그 결과, 제2 실시 형태의 내시경 장치(201)는 생체에 대한 협대역 광 관찰이 행해지는 경우에, 시술자 등의 부담을 경감할 수 있다.
또한, 전술한 효과와 대략 마찬가지의 효과를 얻기 위해, 제2 매트릭스 회로(246)는, 예를 들면 상기 수학식 3, 수학식 5 및 수학식 6에 기초하는 변환 처리를 행하는 것이어도 된다.
상기 수학식 3, 수학식 5 및 수학식 6에 기초하는 변환 처리가 행해진 경우, 상기 수학식 3, 수학식 4 및 수학식 6에 기초하는 변환 처리가 행해진 경우에 얻어지는 상과 대략 마찬가지의 색을 갖는 잔사(102)의 상이 모니터(205)에 화상 표시된다. 또한, 상기 수학식 3, 수학식 5 및 수학식 6에 기초하는 매트릭스 변환 처 리가 행해진 경우, 상기 수학식 3, 수학식 4 및 수학식 6에 기초하는 매트릭스 변환 처리가 행해진 경우에 얻어지는 상에 비해 콘트라스트가 더욱 양호한 모세혈관(101)의 상이 모니터(205)에 화상 표시된다.
그리고, 상기 수학식 3, 수학식 4 및 수학식 6에 기초하는 매트릭스 변환 처리가 행해진 경우, 예를 들면 도 6에 도시한 바와 같은 국소 부위(103)의 상이, 할레이션을 일으킴으로써, 황색에 매우 가까운 색의 상으로서 모니터(205)에 화상 표시되는 경우가 있다. 그러나, 상기 수학식 3, 수학식 5 및 수학식 6에 기초하는 매트릭스 변환 처리가 행해진 경우, 도 6에 도시한 바와 같은 국소 부위(103)의 상은, 백색 또는 백색에 가까운 색의 상으로서 모니터(205)에 화상 표시된다.
상기 수학식 3, 수학식 5 및 수학식 6에 기초하는 매트릭스 변환 처리가 제2 매트릭스 회로(246)에서 행해짐으로써, 모니터(205)에는 협대역 관찰 모드의 피사체의 상으로서, 상기 수학식 3, 수학식 4 및 수학식 6에 기초하는 매트릭스 변환 처리가 행해진 경우에 비해 콘트라스트가 양호한 모세혈관(101)의 상과, 혈액의 색과 대략 마찬가지인 적색과는 상이한 색의 상인 잔사(102)의 상과, 백색 또는 백색에 가까운 색의 상인 국소 부위(103)의 상이 화상 표시된다.
또한, 본 발명은, 전술한 각 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이나 응용이 가능한 것은 물론이다.
본 출원은, 2006년 4월 12일에 일본에 출원된 특원 2006-110187호를 우선권 주장의 기초로서 출원하는 것이며, 상기의 개시 내용은, 본원 명세서, 청구의 범위, 도면에 인용된 것으로 한다.

Claims (36)

  1. 청색 영역의 파장 대역을 갖는 제1 협대역 광과, 녹색 영역의 파장 대역을 갖는 제2 협대역 광을 생체 내의 피사체에 대해 출사 가능한 조명 수단과,
    상기 생체 내의 피사체가 상기 제1 협대역 광에 의해 조명된 경우에 제1 피사체상을 촬상하고, 상기 생체 내의 피사체가 상기 제2 협대역 광에 의해 조명된 경우에 제2 피사체상을 촬상하는 촬상 수단과,
    상기 제1 피사체상을 녹색 성분 및 청색 성분으로서 축적함과 함께, 상기 제2 피사체상을 적색 성분 및 청색 성분으로서 축적하는 기억 수단과,
    상기 적색 성분, 상기 녹색 성분 및 상기 청색 성분에 대해 소정의 색 변환 처리를 행함으로써, 상기 제1 피사체상 및 상기 제2 피사체상으로서 촬상된, 생체 조직과는 상이한 소정의 대상물의 상을, 적색 이외의 색인 소정의 제1 색을 갖는 상으로 하는 색조 변환 수단
    을 갖는 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 소정의 대상물은, 상기 생체 내에 존재하는 잔사, 담즙 또는 장액 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 색조 변환 수단은, 상기 소정의 색 변환 처리로서, 상기 적색 성분으로서 축적된 상기 제2 피사체상과, 상기 녹색 성분으로서 축적된 상기 제1 피사체상과, 상기 청색 성분으로서 축적된 상기 제2 피사체상에 기초하여, 상기 소정의 대상물의 상에서의 적색 성분의 휘도값 및 청색 성분의 휘도값을 대략 동일하게 하는 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 색조 변환 수단은, 상기 소정의 색 변환 처리로서, 상기 적색 성분으로서 축적된 상기 제2 피사체상과, 상기 녹색 성분으로서 축적된 상기 제1 피사체상과, 상기 청색 성분으로서 축적된 상기 제2 피사체상에 기초하여, 상기 소정의 대상물의 상에서의 적색 성분의 휘도값 및 청색 성분의 휘도값을 대략 동일하게 하는 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 소정의 제1 색은, 마젠타색인 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 소정의 제1 색은, 마젠타색인 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 소정의 제1 색은, 마젠타색인 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 소정의 제1 색은, 마젠타색인 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 색조 변환 수단은, 상기 소정의 색 변환 처리로서, 상기 적색 성분으로서 축적된 상기 제2 피사체상과, 상기 녹색 성분으로서 축적된 상기 제1 피사체상과, 상기 청색 성분으로서 축적된 상기 제1 피사체상 및 상기 제2 피사체상에 기초하여, 상기 제1 피사체상 및 상기 제2 피사체상으로서 촬상된, 할레이션이 발생한 국소 부위의 상을, 소정의 제2 색을 갖는 상으로 하는 처리를 더 행하는 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 색조 변환 수단은, 상기 소정의 색 변환 처리로서, 상기 적색 성분으로서 축적된 상기 제2 피사체상과, 상기 녹색 성분으로서 축적된 상기 제1 피사체상과, 상기 청색 성분으로서 축적된 상기 제1 피사체상 및 상기 제2 피사체상에 기초하여, 상기 제1 피사체상 및 상기 제2 피사체상으로서 촬상된, 할레이션이 발생한 국소 부위의 상을, 소정의 제2 색을 갖는 상으로 하는 처리를 더 행하는 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 소정의 제2 색은, 백색인 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 소정의 제2 색은, 백색인 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 순차적으로 출사하는 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  14. 제2항에 있어서,
    상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 순차적으로 출사하는 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  15. 제3항에 있어서,
    상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 순차적으로 출사하는 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  16. 제4항에 있어서,
    상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 순차적으로 출사하는 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  17. 제5항에 있어서,
    상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 순차적으로 출사하는 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  18. 제6항에 있어서,
    상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 순차적으로 출사하는 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  19. 제7항에 있어서,
    상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 순차적으로 출사하는 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  20. 제8항에 있어서,
    상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 순차적으로 출사하는 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  21. 제9항에 있어서,
    상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 순차적으로 출사하는 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  22. 제10항에 있어서,
    상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 순차적으로 출사하는 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  23. 제11항에 있어서,
    상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 순차적으로 출사하는 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  24. 제12항에 있어서,
    상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 순차적으로 출사하는 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  25. 제1항에 있어서,
    상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 동시에 출사하는 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  26. 제2항에 있어서,
    상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 동시에 출사하는 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  27. 제3항에 있어서,
    상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 동시에 출사하는 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  28. 제4항에 있어서,
    상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 동시에 출사하는 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  29. 제5항에 있어서,
    상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 동시에 출사하는 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  30. 제6항에 있어서,
    상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 동시에 출사하는 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  31. 제7항에 있어서,
    상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 동시에 출사하는 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  32. 제8항에 있어서,
    상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 동시에 출사하는 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  33. 제9항에 있어서,
    상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 동시에 출사하는 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  34. 제10항에 있어서,
    상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 동시에 출사하는 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  35. 제11항에 있어서,
    상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 동시에 출사하는 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  36. 제12항에 있어서,
    상기 조명 수단은, 상기 제1 협대역 광 및 상기 제2 협대역 광을 상기 피사체에 대해 동시에 출사하는 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
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