WO2006103846A1

WO2006103846A1 - 電子内視鏡用信号処理装置及び電子内視鏡装置

Info

Publication number: WO2006103846A1
Application number: PCT/JP2006/303074
Authority: WO
Inventors: Takashi Takemura
Original assignee: Olympus Medical Systems Corp.
Priority date: 2005-03-29
Filing date: 2006-02-21
Publication date: 2006-10-05
Also published as: CN101141913A; JP4989036B2; KR20070110893A; JP2006271709A; EP1864605A1; CA2602242A1; AU2006229031A1; US20090027489A1

Abstract

　複数の固体撮像素子が設けられた電子内視鏡は、電子内視鏡用信号処理装置の内視鏡接続部に接続される。電子内視鏡用信号処理装置は、内視鏡接続部に接続された電子内視鏡に設けられた複数の固体撮像素子の少なくとも１つの出力信号の選択を行わせる選択信号を発生する操作を行うための選択操作部と、選択信号に基づき、選択された１つの固体撮像素子の出力信号に対する信号処理を行い、映像信号を生成する信号処理回路と、出力信号が選択された１つの固体撮像素子に対応して、表示装置に表示される電子内視鏡に関する情報の切替を行う情報切替制御部とを具備する。

Description

明細書

電子内視鏡用信号処理装置及び電子内視鏡装置

技術分野

[0001] 本発明は、複数の固体撮像素子を備えた電子内視鏡に対して信号処理を行う電子内視鏡用信号処理装置及び電子内視鏡装置に関する。

背景技術

[0002] 挿入部の先端部に固体撮像素子を設けた電子内視鏡は、医療用分野における内視鏡検査、処置具による処置等に広く採用されるようになっている。

例えば先行例としての日本国特開 2003— 26410号公報には、モニタの画面上に電子内視鏡の処置具チャンネルの情報を表示する。この表示により先行例は、ユーザに対して、使用できる鉗子等の処置具の外径や、内視鏡画面上においてどの方向力処置具が出てくるか等を分力るようにして、る。

[0003] しかし、上記先行例は、挿入部の先端部に 2つの固体撮像素子を搭載した電子内視鏡に対しては適切に対応できない。

上記先行例を 2つの固体撮像素子を搭載した電子内視鏡の場合に対して適用すると、観察に使用している固体撮像素子力他方の固体撮像素子へと使用を切り替えた場合或いは選択した場合、切り替えられた固体撮像素子に対して処置具チャンネルの先端開口の位置が変化する。このため、先行例においては、同じ鉗子を用いていた場合においても鉗子が観察視野に現れる方向が異なり、表示している処置具チャンネルの情報と異なってしまう。

また、上記先行例では、内視鏡画面にズームスケールを表示した場合、異なる固体撮像素子間での使用を切り替えた場合には、その大きさがずれた値になってしまう。

[0004] 本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、複数の固体撮像素子を搭載した電子内視鏡における実際に使用する 1つの固体撮像素子の選択を行った場合、その選択に適切に対応した情報の表示を可能にする電子内視鏡用信号処理装置及び電子内視鏡装置を提供することを目的とする。

発明の開示課題を解決するための手段

[0005] 本発明の電子内視鏡用信号処理装置は、少なくとも複数の固体撮像素子が設けられた電子内視鏡が接続される内視鏡接続部と、

前記内視鏡接続部に接続された前記電子内視鏡に設けられた前記複数の固体撮像素子の少なくとも 1つの出力信号の選択を行わせる選択信号を発生する操作を行うための選択操作部と、

前記選択信号に基づき、選択された 1つの固体撮像素子の出力信号に対する信号処理を行い、映像信号を生成する信号処理回路と、

前記出力信号が選択された 1つの固体撮像素子に対応して、表示装置に表示される前記電子内視鏡に関する情報の切替を行う情報切替制御部と、

を具備したことを特徴とする。

[0006] 上記構成により、情報切替制御部により、実際に選択された固体撮像素子の場合に対応して表示装置に表示される電子内視鏡に関する情報を適切なものにできるようにしている。

[0007] 本発明の電子内視鏡装置は、複数の固体撮像素子が設けられた電子内視鏡と、前記電子内視鏡に設けられた前記複数の固体撮像素子の少なくとも 1つの出力信号の選択を行わせる選択信号を発生する操作を行うための選択操作部と、

を具備したことを特徴とする。

上記構成により、情報切替制御部により、実際に選択された固体撮像素子の場合に対応して表示装置に表示される電子内視鏡に関する情報を適切なものにできるようにしている。

図面の簡単な説明

[0008] [図 1]図 1は本発明の実施例 1を備えた電子内視鏡装置の全体構成を示すブロック図。 [図 2]図 2は先端部の正面図。

[図 3]図 3は回転フィルタの構成やフィルタ特性等を示す図。

[図 4]図 4は本実施例における動作内容を示すフローチャート図。

[図 5A]図 5Aは通常観察モード時におけるモニタの表示画面を示す図。

[図 5B]図 5Bは蛍光観察モード時におけるモニタの表示画面を示す図。

発明を実施するための最良の形態

[0009] 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

(実施例 1)

図 1から図 5を参照して本発明の実施例 1を説明する。

本実施例は、種類が異なる 2つの固体撮像素子を搭載した電子内視鏡において、駆動する固体撮像素子を切り替えた場合にも、切替前後で実際に駆動される固体撮像素子に対応して電子内視鏡に関する情報を適切に表示することができる電子内視鏡用信号処理装置及び電子内視鏡装置を提供することを目的とする。

図 1に示すように、本発明の実施例 1を備えた電子内視鏡装置 1は、体腔内に挿入され、患部等の被写体を観察及び処置する電子内視鏡 2と、この電子内視鏡 2に通常観察用の RGB光及び特殊観察用の特殊光を供給する光源装置 3と、電子内視鏡 2により撮像された内視鏡映像信号を信号処理して映像信号を生成する電子内視鏡用信号処理装置としてのプロセッサ 4と、このプロセッサ 4から出力される映像信号が入力されることにより、この映像信号に対応する内視鏡画像を表示するモニタ 5と、映像信号を動画で記録する映像信号記録装置としての例えば VTR40とを備えている

[0010] なお、表示手段を構成するモニタ 5には、観察モードの選択 (若しくは切替)操作が行われた場合には、実際に選択使用された固体撮像素子で撮像された内視鏡画像と共に、実際に切り替えられた固体撮像素子に関連する情報が表示される。

[0011] 電子内視鏡 2は、患者の体腔内に挿入される挿入部 6と、この挿入部 6の後端に設けられた操作部 7とを有し、この操作部 7からユニバーサルケーブル 8が延出されている。この挿入部 6内には照明光を伝送するライトガイド 9が挿通されており、この後端のライトガイドコネクタ 10aは、光源装置 3に着脱自在に接続される。 [0012] このライトガイド 9は、光源装置 3からの照明光 (特殊光観察モードにおける蛍光観察時には励起光)を伝送し、挿入部 6の先端部 11の照明窓に取り付けられたライトガイド先端面 9a, 9b (図 2参照)から外部に照明光を出射し、患部等の被写体を照明（蛍光観察時には励起光を照射)する。

図 2に示すように照明窓に隣接して 2つの観察窓 (撮像窓）が設けられ、これら 2つの観察窓にはそれぞれ対物レンズ系 12A、 12Bが取り付けられている。そして、図 1 に示すように対物レンズ系 12A、 12Bの各結像位置にはそれぞれ固体撮像素子として第 1及び第 2の電荷結合素子 (CCDと略記） 13A、 13Bが配置されている。

[0013] なお、第 2の CCD13Bは、 CCD素子内部に増幅機能を備えた高感度 CCDであり、特殊光観察モードにおける蛍光観察モード時にのみ用いられる。これに対して第 1 の CCD13Aは、可視領域で観察する通常観察モード（可視観察モード）時及び特殊光観察モードにおける (蛍光観察モードを除く)赤外光観察モード及び狭帯域光観察モード時に使用される。

なお、対物レンズ系 12A、 12Bとしては、図示しない駆動手段により対物レンズ系 1 2A、 12Bの一部のレンズを光軸方向に移動し、ズーム倍率を変更できるようにしたズーム光学系が形成されている。電子内視鏡 2は、その種類により、対物レンズ系 12A 、 12Bがズーム光学系のものと、ズーム光学系でないものとがある。

上記のように第 2の CCD13Bは、蛍光観察モード時において、励起光をカットして蛍光観察するために、 CCD13Bの前に励起光カットフィルタ 14が設けてある。

これら両 CCD13A、 13Bに一端が接続された信号線 15a、 15bは、挿入部 6、操作部 7及びユニバーサルケーブル 8内を揷通され、その他端がユニバーサルケーブル 8の端部の信号コネクタ 10bに至る。そして、この信号コネクタ 10bは、プロセッサ 4の信号コネクタ受け 4aに着脱自在に接続される。この信号コネクタ受け 4aは、電子内視鏡 2が着脱自在に接続される内視鏡接続部を構成する。

[0014] また、信号コネクタ 10b内には連動して切り替えられ得る切替スィッチ 16a, 16bが設けてある。そして、両 CCD13A、 13Bに接続された信号線 15a、 15bを切替スイツチ 16a、 16bを介して切り替えることにより観察モードに応じて実際に撮像に使用する一方の CCDを選択できるようにして、る。なお、本実施例においては、両 CCD13A, 13Bを切り替える切替手段を電子内視鏡 2内に設けているが、切替手段を設けないで、プロセッサ 4側において駆動する C CDを切り替えるようにしても良、。

[0015] また、挿入部 6内には、チャンネル 17が設けてあり、このチャンネル 17は、操作部 7 の前端付近の処置具揷通口 18で開口しており、術者は、この処置具揷通口 18から処置具 19を挿入することができる。このチャンネル 17は、先端部 11の先端面において先端開口 17aとして開口している。そして、術者は、チャンネル 17に挿通された処置具 19の先端側を先端開口 17aから突出させて、患部組織を採取したり、処置具で病変部を切除する等の処置を行うことができる。

また、挿入部 6内には、図示しない送気送水管路が設けてあり、この送気送水管路の先端のノズル 20は、例えば図 2に示すように対物レンズ系 12B及びその延長先の対物レンズ系 12Aに対向している。そして、術者は、送気或いは送水の操作をすることにより、対物レンズ系 12B及び対物レンズ系 12Aの外表面に付着した観察視野の邪魔になる付着物の除去等を行うことができる。

また、この電子内視鏡 2の例えば操作部 7には、複数の操作スィッチ力もなるスコープスィッチ部 21が設けてあり、このスコープスィッチ部 21には観察モードを切り替える若しくは選択する観察モード選択スィッチ 21a等が設けてある。

[0016] また、後述するように観察モード選択スィッチ 21a等の観察モード選択操作手段は、観察モードを選択する観察モード選択信号の機能を有すると共に、観察モードに対応して実際に使用される CCDを選択 (切替)する CCD選択信号としても機能する

[0017] また、この電子内視鏡 2の例えば信号コネクタ 10b内には、この電子内視鏡 2の固有の情報を格納したスコープ情報格納部 22が設けてある。

このスコープ情報格納部 22は、スコープ情報を格納した格納手段 (記憶手段）としてのメモリ 22aと、このメモリ 22aに情報を格納したり、格納された情報を読み出す等の処理を行う CPU22bとからなる。

なお、このメモリ 22aには、ホワイトバランス設定値のデータが複数 (例えば 38個）格納されており、データの具体的なデータ構成は例えば、「光源装置シリアルナンバー」 +「色フィルタ種別データ」 +「ホワイトバランス設定値

J

という形式であって、このような構成のデータカモリ 22aに格納されている。

また、メモリ 22aには上記ホワイトバランス設定値のデータ以外に下記のように、固体撮像素子に関連するデータ等が格納されている。

[0018] 1)内視鏡機種名

2)内視鏡シリアルナンバー

3)内視鏡が対応する観察光の種類データ

4)内視鏡に設けられた固体撮像素子の数及び種類のデータ

5)内視鏡に設けられた各固体撮像素子の画素数のデータ

6)内視鏡の光学拡大観察への対応有無を示すデータ

7)内視鏡の処置具チャンネルの情報 (チャンネルの内径、固体撮像素子の撮像視野範囲に対する方向位置、適用できる処置具の識別色情報）

8)内視鏡の先端部外径データ

9)内視鏡の挿入部外径データ

10)内視鏡が光学拡大観察に対応している場合、最大拡大時に lmmの大きさの物体を観察した時、画面上何 mmで見えるかを示すスケールデータ（固体撮像素子毎）一方、光源装置 3は、可視光を含む照明光を発生するランプ 23を有する。

[0019] このランプ 23から射出された照明光は、その光路中に配置された絞り 24を経て、帯域切替フィルタ 25に入射される。帯域切替フィルタ 25を透過した光は、回転フィルタ 27に入射される。回転フィルタ 27を透過した光は、集光レンズによって集光され、ライトガイド 9の入射端に入射される。

回転フィルタ 27は、この回転フィルタ 27を照明光の光軸周りに回転させるモータ 26 と共に、例えばプランジャ 31によって照明光の光路と直交する方向（図 1の符号 Aで示す矢印の方向）に移動される。例えば、モータ 26は、プランジャ 31のアームの端部に取り付けられ、アームの突出量を可変にすることにより、回転フィルタ 27とモータ 26 とが照明光の光路と直交する方向（図 1の符号 Aの矢印の方向）に移動される。 [0020] なお、帯域切替フィルタ 25は、モータ 32の回転軸に回動自在に取り付けられており、このモータ 32は、フィルタ &絞り駆動回路 33により駆動される。また、このフィルタ &絞り駆動回路 33は、絞り 24を駆動すると共に、プランジャ 31の駆動も行う。このフィルタ&絞り駆動回路 33は、光源装置 3に設けられた光源制御回路 34により制御される。

この光源制御回路 34は、制御手段としての CPU35と、光源装置 3の固有の情報等を格納したメモリ 36とを有する。

このメモリ 36には下記データが格納されている。

[0021] 1)光源装置のシリアルナンバー

2)光源装置に搭載されて、る特殊光フィルタの識別情報

3)光源装置の使用状況データ (光源装置の使用回数、使用時間、ランプの総点灯時間、 RGBフィルタ Z各特殊光フィルタの総使用回数 Z時間） .

上記 CPU35は、光源装置 3に設けられたコネクタ 37を介してプロセッサ 4に設けられたコネクタ 38と通信用の信号線で接続される。そして、 CPU35は、プロセッサ 4の内部に設けられた制御手段としての CPU41と双方向の通信を行うことができるようになっている。

後述するように、 CPU41は、ユーザによる観察モード選択スィッチ 21a等の操作により、観察モードの切替 (或いは選択)等の操作が行われると、光源装置 3内の照明光出射制御手段の機能を持つ CPU35と通信する。そして、 CPU41は、 CPU35を介して観察モードに対応した照明光を電子内視鏡 2のライトガイド 9に供給（出射)するように制御する。

[0022] また光源装置 3には、フロントパネル 42が設けてある。このフロントパネル 42には観察に用いられる照明光 (観察光ともいう）の切替或いは選択操作などを行う複数の操作スィッチ 43と共に、この光源装置 3の場合に選択できる観察光である力否力をユーザに点灯 Z消灯でユーザに告知する LED (図 1では Lで略記) 44が設けてある。

[0023] 操作スィッチ 43及び LED44は、信号線を介して CPU35と接続されている。なお、光源装置 3のフロントパネル 42に設けられた複数の操作スィッチ 43にも、観察モードを切り替えるモード切替スィッチが設けてあり、そのモード切替スィッチを操作した場合にも観察モードの切替が行われる。

次に図 3を参照して、光源装置 3に設けられた回転フィルタ 27及び帯域切替フィルタ 25の構造と特性について説明する。図 3は、電子内視鏡 2で使用されるフィルタの構造と、各フィルタの特性についての説明図である。

図 3 (A)に示すように、回転フィルタ 27は、同心円状の内周側に通常観察用の RG Bフィルタ 28が配置され、同心円状の外周側に蛍光観察用フィルタ 29が配置されている。そして、観察モードに応じていずれかのフィルタが選択され、照明光の光路上に挿入される。

[0024] 内周側に配置された、通常観察用の RGBフィルタ 28は、 Rフィルタ 28aと、 Gフィルタ 28bと、 Bフィルタ 28cとから構成され、これらのフィルタは図 3 (B)に示すように可視の波長領域をカバーする透過特性を有してヽる。

すなわち、 Rフィルタ 28aは、 600nm— 700nmの赤の波長帯域、 Gフィルタ 28bは 500nm—600nmの緑の波長帯域、 Bフィルタ 28cは 400nm—500nmの青の波長帯域を透過するように、それぞれ設定されている。

また、 RGBフィルタ 28は、赤外光観察用にも使用されるため、 Rフィルタ 28aと Gフィルタ 28bとは 790nm— 820nmの波長帯域、 Bフィルタ 28cは 900nm—980nmの波長帯域も透過するように、それぞれ設定されている。

外周側に配置された、蛍光観察用の蛍光観察用フィルタ 29は、 G2フィルタ 29aと、 Eフィルタ 29bと、 R2フィルタ 29cとから構成され、各フィルタは、図 3 (C)に示すような透過特性を有している。

[0025] すなわち、 G2フィルタ 29aは、 540nm— 560nmの波長帯域、 Eフィルタ 29bは 40 0nm—470nmの波長帯域、 R2フィルタ 29cは 600nm—660nmの波長帯域を透過するように、それぞれ設定されている。尚、 G2フィルタ 29aと R2フィルタ 29cとの透過特性は低いレベルに設定されており、これらの狭帯域の照明光のもとで撮像された緑及び赤の色信号 (以下、それぞれ G2信号、 R2信号と示す)と蛍光信号とを合成することで、蛍光観察用にカラー表示できるようにして、る。

また、図 3 (E)に示すように、帯域切替フィルタ 25は、同心円上に通常 ·蛍光観察用フィルタ 25a、狭帯域光観察用フィルタ 25b、赤外光観察用フィルタ 25cが配置されており、観察モードに応じていずれかのフィルタが選択され、照明光の光路上に挿入される。

[0026] 図 3 (F)に示すように、通常.蛍光観察用フィルタ 25aは、 400nm— 660nm付近の波長帯域を透過するように設定されており、赤外光観察用フィルタ 25cは、 780nm — 950nm付近の波長帯域を透過するように設定されている。また、狭帯域光観察用フィルタ 25bは 3峰性のフィルタで構成されており、図 3 (G)〖こ示すように、 400nm— 430nm付近、 530nm— 550nm付近、 600nm— 630nm付近の、 3つの離散的な波長帯域を透過するように設定されて、る。

本実施例を備えた電子内視鏡装置 1では、照射光の波長帯域を制限することで、通常観察と特殊光観察に対応する狭帯域光観察、赤外光観察、及び蛍光観察の 3 種類の計 4種類の観察モードで被写体を観察することが可能である。より具体的には、通常観察の場合には、 R, G, Bによる可視光領域の面順次光のもとで撮像を行い、撮像された信号に対して通常の内視鏡画像を生成する。

[0027] これに対して、狭帯域光観察、赤外光観察、及び蛍光観察の場合には、照明或いは撮像に使用される波長の帯域制限等をしてそれぞれに対応する画像を生成する。また、本実施例においては、特に蛍光観察の場合における蛍光強度が他の観察時に比べて非常に弱いため、上述した CCD素子内部に信号増幅 (信号増倍)機能を備えた高感度の CCD13Bに切り替えて使用するようにして、る。

[0028] これらの観察モードは、ユーザが観察モード選択スィッチ 21a等の選択操作手段を操作することで設定される。観察モード選択スィッチ 21aが操作されると、プロセッサ 4 内の制御手段を構成する CPU41に指示信号が出力される。

CPU41は、観察モード選択スィッチ 21aの指示信号 (より具体的にはモード選択信号）を光源装置 3の CPU35に送る。そして、 CPU35はフィルタ &絞り駆動回路 33 を介してプランジャ 31やモータ 32の回転量（回転角）を制御して、指示された観察モードに応じて、ランプ 23の照明光路中に配置されるフィルタを RGBフィルタ 28もしくは蛍光観察用フィルタ 29等へ切り替えたり、帯域切替フィルタ 25を選択制御する。具体的には、通常観察モード、狭帯域光観察モード、及び赤外光観察モードに設定された場合には、回転フィルタ 27の内周側に配置された RGBフィルタ 28が照明光の光路上に挿入される。蛍光観察モードが設定された場合には、回転フィルタ 27 の外周側に配置された蛍光観察用フィルタ 29が照明光の光路上に挿入される。

[0029] また、通常観察モード及び蛍光観察モードに設定された場合には、通常'蛍光観察用フィルタ 25aが照明光の光路上に挿入される。狭帯域光観察モードに設定された場合には、狭帯域光観察用フィルタ 25bが照明光の光路上に挿入される。赤外光観察モードに設定された場合には、赤外光観察用フィルタ 25cが照明光の光路上に挿入される。

すなわち、通常観察モードにおいては、ランプ 23から射出された照明光が、図 3 (F )に示す特性を有する通常'蛍光観察用フィルタ 25aと、図 3 (B)に示す特性を有する RGBフィルタ 28とを透過することで、赤、緑、青の波長帯域の光のみがフィルタリングされて、光源装置 3からライトガイド 9へ順次射出される。

また、狭帯域光観察モードにおいては、ランプ 23から射出された照明光が、図 3 (G )に示す特性を有する狭帯域光観察用フィルタ 25bと、図 3 (B)に示す特性を有する RGBフィノレタ 28とを透過することで、 600nm— 630nm、 530nm— 560nm、 400η m— 430nmの波長帯域の光のみがフィルタリングされて、光源装置 3からライトガイド 9へ順次射出される。

また、赤外光観察モードにおいては、ランプ 23から射出された照明光が、図 3 (F) に示す特性を有する赤外光観察用フィルタ 25cと、図 3 (B)に示す特性を有する RG Bフィルタ 28とを透過することで、 790nm— 820nm、 790nm— 820nm、 900nm— 980nmの波長帯域の光のみがフィルタリングされて、光源装置 3からライトガイド 9へ順次射出される。

[0030] また、蛍光観察モードにおいては、ランプ 23から射出された照明光力図 3 (F)に示す特性を有する通常'蛍光観察用フィルタ 25aと、図 3 (C)に示す特性を有する蛍光観察用フイノレタ 29とを透過することで、 540nm— 560nm、 390nm— 450nm、 60 0nm—620nmの波長帯域の光のみがフィルタリングされて、光源装置 3からライトガイド 9へ順次射出される。ここで、 390nm— 450nmの波長帯域の光は、生体組織から自家蛍光を励起するための励起光として使用される。

ライトガイド 9に入射された照明光は、図 3に示すようにライトガイド 9の先端面 9a、 9 bから出射され、被検査対象部位等の被写体に照射される。通常観察モードにおいては、 R、 G、 Bの面順次の照明光が被写体に照射され、蛍光観察モードにおいては、 G2、 E、 R2の面順次の照明光が被写体に照射される (Eの照明光は、励起光として使用される)。

蛍光観察モードにおいては、 CCD13Bが使用され、この CCD13Bと、対物レンズ系 12Bの間の光路上には励起光カットフィルタ 14が配置されており、被写体からの反射光のうち 390nm— 450nmの励起光を遮断して蛍光を抽出する。

[0031] 励起光カットフィルタ 14は、図 3 (D)に示すように、 470nm以上の波長帯域を透過するように設定されており、 Eフィルタ 29bの透過特性と重ならないように設定されている。

面順次の照明光が照射されて、被写体から散乱光、反射光、或いは蛍光が発生する。これらの光は、励起光カットフィルタ 14を透過し、対物レンズ系 12Bによって CCD 13Bの光電変換面に結像され、 CCD13Bにおいて光電変換される。

本実施例にぉ、ては、回転フィルタ 27のそれぞれのフィルタを通過した照射光に対応する画像信号が、 CCD13A、或いは 13B力もプロセッサ 4へ時系列で順次出力される。

[0032] 尚、時系列で出力される画像信号 (撮像信号）は、通常観察モードにぉヽては R、 B 、 Gの色信号となり、蛍光観察モードにおいては G2の照明光の下で撮像された G2 信号、 Eの励起光の下で撮像された蛍光信号、 R2信号の照明光の下で撮像された信号となる。また、狭帯域光観察モードと赤外光観察モードとにおいては、それぞれの照明光の順番に応じた信号となる。

次に図 1を参照してプロセッサ 4の内部構成を説明する。プロセッサ 4内には、 CCD 13A及び 13Bを駆動する CCD駆動回路 45が設けてある。 CPU41は、観察モードの選択 (切替）に応じた CCDが駆動されるように、 CCD駆動回路 45を制御する。つまり、 CPU41は、駆動する CCDを選択制御する CCD駆動制御機能 41aを持つ。より具体的には、 CCD13Aと 13Bとは、種類が異なる CCDであると共に、画素数が異なるため、ユーザにより観察モードが選択されると、 CPU41はその観察に対応した CCDを駆動する CCD駆動信号を出力するように CCD駆動回路 45を制御する。また、 CPU41は、観察モードの選択に対応して切替スィッチ 16a、 16bの切替も制御する。

[0033] また、プロセッサ 4内には増幅率制御回路 46が設けてあり、蛍光観察時が選択されて実際に蛍光撮像を行う期間においては、 CCD駆動回路 45からの CCD13Bへの CCD駆動信号と共に、増幅率制御回路 46は増幅率制御信号を出力する。

CPU41は、実際に蛍光撮像を行う期間（上記 Eフィルタ 29bで励起光を照射して蛍光撮像を行う期間）においては、この増幅率制御回路 46に対して制御信号を送り、例えば、予め設定された蛍光観察に対応した標準の増幅率に設定する増幅率制御信号を出力させる。

この増幅率制御信号は、 CCD駆動信号に重畳されて CCD13Bに印加され、 CCD 13Bの素子内部において光電変換された信号は、増幅率制御信号により増倍され、 CCD13Bから増幅された信号が出力される。

なお、ユーザは、例えばキーボード 47から任意の増幅率に設定する指示信号を C PU41に送信することにより、増幅率を変更することができる。また、スコープスィッチ部 21の複数の操作スィッチに割り当てた増幅率をアップ或、はダウンする操作スイツチによる指示信号を CPU41に送信することにより増幅率を変更することもできる。この場合にも、 CPU41は、これらの指示信号により、対応する制御信号を増幅率制御回路 46に送り、指示された増幅率に設定する。

[0034] 上記 CCD13A或いは CCD13Bは、 CCD駆動信号が印加されることにより、光電変換した撮像信号を出力する。この撮像信号は、プロセッサ 4内の映像信号前処理回路 51に入力され、この映像信号前処理回路 51により CDS処理などが行われる。

[0035] この映像信号前処理回路 51の出力信号は、アナログ信号をデジタル信号に変換する AZD変換回路 52に入力される。デジタル信号に変換された映像信号は、ホヮイトバランス処理を施すホワイトバランス回路（図 1では WZBバランスと略記） 53に入力される。このホワイトバランス回路 53の出力信号は、例えば構造強調及び色彩強調等の画像処理を行う画像処理回路 54に入力される。

この画像処理回路 54の出力信号は、この出力信号と表示コントローラ 56により生成される各種の画像に対応する映像信号とを合成して出力する映像信号出力回路 5 5に入力される。この映像信号出力回路 55の出力信号は、 DZA変換回路 57に入力され、アナログの映像信号に変換されてモニタ 5に出力される。

[0036] また、 AZD変換回路 52の出力信号は、照明光量の自動制御を行うために、画像上での明るさを測定する測光回路 58に入力され、この測光回路 58により測光される。測光するモードとしては、画像の明るさのピークを検出するピーク測光と、平均の明るさを検出する平均測光と、中央付近の明るさを検出するオート測光とがある。

この測光回路 58或いはこの測光された信号が入力される CPU41は、測光された信号を設定しょうとする（明るさの)基準値と比較し、その差を小さくするように調光信号を生成する。そして、この調光信号は、コネクタ 38、 37を経て光源装置 3内の CPU 35に送られ、この CPU35はフィルタ &絞り駆動回路 33を介して絞り 24の開口量を調整し、基準値に相当する適切な明るさとなるように自動調光する。

[0037] また、プロセッサ 4内には、各種の情報を格納するメモリ 61が設けてあり、 CPU41 は、このメモリ 61に格納された表示情報 61a等を参照して、モニタ 5に表示する表示情報の切替制御を行う。つまり、 CPU41は、表示情報切替制御 4 lbの機能を持つ。なお、モニタ 5に表示する表示情報の切替については後述する。

また、プロセッサ 4内には、各種の情報を格納するメモリ 61が設けてあり、 CPU41 は、このメモリ 61に格納された情報を参照して、プロセッサ 4の前面に設けられたフロントパネル (操作パネル) 62の複数の操作スィッチ 63に割り付けられた機能を実行させることが可能な状態力否かを LED64の点灯 Z消灯の表示で告知させるように、制御する。

操作スィッチ 63及び LED64は、信号線を介して CPU41と接続されている。 CPU 41は、操作スィッチ 63の操作に対応して画像処理回路 54の動作制御を行う。

[0038] この CPU41は、画像処理回路 54の他に、ホワイトバランス回路 53及び表示コントローラ 56等を制御する。

このような構成の本実施例におけるプロセッサ 4には、このプロセッサ 4に着脱自在で接続される電子内視鏡 2の種類等に関する情報を、その電子内視鏡 2内に設けられたメモリ 22aから読み出す CPU41を有し、この CPU41は、読み出した情報をメモリ 61に一時格納する。また、電子内視鏡 2が複数の CCDを内蔵した場合には、 CPU 41は、ユーザによる観察モードの選択に応じて、駆動する CCDを切り替えるか否かの判定を行う切替判定部の機能を持つ。

[0039] そして、駆動する CCDを切り替える場合には、 CPU41はその切替に応じてモニタ 5に表示する表示情報を CCDに対応したものとなるように表示情報の切替制御を行うことが特徴となっている。なお、電源投入による初期状態では、 CPU41或いは CP U35は、通常観察モードの照明光を内視鏡 (電子内視鏡或いはファイバスコープ）に供給する状態に設定すると共に、プロセッサ 4の信号処理系も通常観察モードに対応した状態にする。

次に、このように構成された本実施例の電子内視鏡装置 1における接続された電子内視鏡 2に関連する情報を表示する作用について図 4を参照して説明する。

図 1に示すように電子内視鏡が光源装置 3とプロセッサ 4に接続された状態で、光源装置 3及びプロセッサ 4の電源が投入されると、光源装置 3及びプロセッサ 4は動作状態になる。

[0040] すると、光源装置 3の CPU35とプロセッサ 4の CPU41は、例えば内部の ROM等に格納されたプログラムを読み込み、ステップ S 1に示すように初期設定の処理を行うこの初期設定の処理において、例えば CPU41は、プロセッサ 4に接続された電子内視鏡 2の種別などを判定するために、プロセッサ 4に接続された電子内視鏡 2の内部に設けられたメモリ 22aに格納された情報を読み出すことにより、内視鏡情報の読み出し処理を行う。

そして、ステップ S2に示すように CPU41は、メモリ 22aから読み出した情報から、この電子内視鏡 2が 2つの CCD13A、 13Bを備えた電子内視鏡であることを判定し、通常観察モードの状態に設定する制御を行う。

[0041] このため、 CPU41は、 CCD13Aを駆動する状態に切替スィッチ 16a、 16bを制御すると共に、光源装置 3の CPU35と通信を行い、 CPU35の制御下で、光源装置 3 の照明光が通常観察モードの照明光を電子内視鏡 2に供給する状態にする。

また、次のステップ S3において CPU41は、電子内視鏡 2に関連する情報、より具体的には、その電子内視鏡 2で実際に駆動される CCD 13Aに対応した状態での電子内視鏡 2に関連する情報をモニタ 5に表示する表示情報の制御ないしは表示情報の切替制御を行う。

この場合、プロセッサ 4に接続されたこの電子内視鏡 2の処置具チャンネル 17の内径の情報、及びその動作状態における CCD13A (具体的には通常観察モード時での CCD13A)の場合における処置具が撮像範囲 (視野範囲）に現れる処置具方向情報等の処置具情報と、 CCD 13Aに結像する対物レンズ系 12Aによる現在のズームスケール等をモニタ 5に表示する表示情報の制御処理を行う。

[0042] この場合のモニタ 5での表示例を図 5Aに示す。図 5Aに示すように、モニタ 5の表示面における略中央付近 (若干右寄り上部側）に CCD13Aで撮像された内視鏡画像を表示する内視鏡画像表示エリア 5aがあり、その左横には、患者情報等が表示される患者情報等表示エリア 5bがある。

この患者情報等表示エリア 5bの一部のエリア中に、内視鏡画像表示エリア 5aのサィズを小さくした処置具情報表示エリア 5cが設けられている。そして、この処置具情報表示エリア 5cにおいてこの電子内視鏡 2の処置具チャンネル 17の内径（図 5A中の 3. 7mmであることを示す 3. 7)の情報 A及び処置具が撮像範囲に現れる処置具方向情報 B力なる処置具情報が CPU41の制御下で表示される。

[0043] また、この内視鏡画像表示エリア 5aの下側には、現在駆動されている CCD13Aにより対物レンズ系 12Aを用いて撮像され、内視鏡画像表示エリア 5aで表示されてヽる内視鏡画像における概略のスケールを表すズームスケール 71が CPU41の制御下で表示される。

このズームスケール 71は、最大拡大時に例えば lmmの大きさの物体を観察した時、画面上何 mmで見えるかを示す遠点側スケール 71aと、近点側スケール 71bとからなり、両スケール 71a、 71bはメモリ 22aに格納された光学拡大観察の情報に基づいて CPU41の制御下で表示する。

[0044] さらに説明すると、ズームスケール 71は、最大拡大時における所定の長さが画面上で実際に表示される際、どの程度の長さになるかを表すものであり、本実施例では最大拡大時における深度 (ピントの合う範囲）の近点側スケール 71a (範囲も最前側）、遠点側スケール 71b (最後側）との 2つ力成る。このように内視鏡画像表示エリア 5a の下側に画像中における長さを評価 (測定)できるスケールが表示されるので、ユーザはそのスケールを参照することにより、患部等の画像部分のサイズを把握でき、診断を行い易くなる。

[0045] 上記処置具情報表示エリア 5cの画像及びズームスケール 71の表示用の画像は、 CPU41の制御下で、表示コントローラ 56により生成される。生成された表示用の画像の映像信号は、映像信号出力回路 55において CCD13Aにより撮像された内視鏡画像の映像信号と混合 (合成）され、合成された画像がモニタ 5に図 5Aのように表示される。このようにモニタ 5の表示面には、プロセッサ 4に実際に接続されている電子内視鏡 2に関連する情報、より具体的には実際に使用されている CCD13Aに対応した (電子内視鏡 2に関連する)情報が表示される。

その後、次のステップ S4において CPU41は、特殊光観察モードにおける蛍光観察モードへの切替指示、換言すると第 2の CCD13Bへの切替指示がある力否かの判定を行う。そして、 CPU41は、この切替指示があるまでその表示状態を持続する。但し、ズーム変更の指示操作が行われると、そのズーム変更に対応したズームスケール 71の表示を行う。

術者は、通常観察モードにおいて、患部等を観察し、さらに病変部分を蛍光観察モードで観察したいような場合には、例えば観察モード選択スィッチ 21aにより蛍光観察モードを選択する操作を行う。

[0046] 蛍光観察モードへの切替指示の操作が行われると、ステップ S5に示すように CPU 41等は、蛍光観察モードに対応した照明等を行うように切替処理を行う。具体的には、 CPU41は、光源装置 3の CPU35に蛍光観察モードへの切替を行わせる指示 ¾号达る。

そして、光源装置 3は、蛍光観察モードに対応した照明光を電子内視鏡 2に供給する状態になる。また、 CPU41は、切替スィッチ 16a、 16bを切り替え、かつ CCD駆動回路 45から出力される CCD駆動信号を CCD13Bを駆動するものとなるように制御すると共に、増幅率制御回路 46を制御する。

そして、蛍光撮像を行う期間（つまり、図 3 (A)の Eフィルタ 29bを通した励起光を照射して蛍光撮像を行う期間）においては、 CCD駆動信号に増幅率制御回路 46からの増幅率制御信号が重畳されて CCD13Bに印加される。これにより、蛍光撮像した蛍光撮像信号の信号レベルは他の反射光で撮像した信号レベルに近ヽものにする

[0047] また、 CPU41は、 CCD13Aから CCD13Bへと駆動する CCDの切替に連動して、切り替えられて実際に駆動されている CCD13Bに対応する電子内視鏡 2に関する情報をモニタ 5に表示する表示制御処理を行う（切替の前と後との関係で言うと、表示される情報の切替制御を行う)。

具体的には、 CPU41は、この CCD13Bの場合における処置具が撮像範囲に現れる処置具方向情報等の処置具情報と、この CCD13Bを用いた場合における現在のズームスケール等をモニタ 5に表示する表示処理を行う。

図 5Bに示すようにこの蛍光観察モード時には、実際に撮像に使用されている CCD 13Bの場合に対応した電子内視鏡 2に関連する情報の表示内容に変更される。つまり、図 5Aの場合における CCD13Aから CCD13Bへの切替に対応して、表示内容が切り替えられる。具体的には、処置具情報及び対物レンズ系 12B及び CCD 1 3Bによる現在のズームスケール 71等がモニタ 5に表示される。

[0048] この場合、電子内視鏡 2の処置具チャンネル 17の内径の情報 Aは、図 5Aと同じであるが、処置具が撮像範囲に現れる処置具方向情報 Bは、図 5Aとは異なる状態で、 CCD13Bに対応した表示となる。つまり、図 5Aでは、処置具方向情報 Bは、処置具が右側の上側から中央に向いた方向となっている力図 5Bでは、処置具方向情報 B は、処置具が右側の下側から中央に向いた方向となっている。

また、内視鏡画像の直下に表示されるズームスケール 71は、現在撮像に使用されている CCD13Bに像を結ぶ対物レンズ系 12Bによる値に変更される。図 5Bの例では、対物レンズ系 12Aの場合よりも小さ!/、ズームスケール 71として表示されて!、る。

[0049] ステップ S5の後のステップ S6において CPU41は、通常観察モード（CCD13A) への切替を待つ状態となる。そして、通常観察モードへの切替操作が行われると、ステツプ S2に戻ることになる。

[0050] 本実施例によれば、 2つの CCD13A、 13Bを搭載した電子内視鏡 2の場合において、一方力他方に CCDを切り替えて使用した場合においても、その切替に応じて切り替えられた CCDに対応した電子内視鏡 2に関連する情報が適切に表示されるようになる。

従って、処置具による処置が行い易くなると共に、患部等を拡大観察等する場合にも、その大きさの把握がし易くなり、診断が行い易くなる。つまり、術者が内視鏡検査や処置具による処置などを行う場合、使い勝手の良い状態で行うことができる。つまり、良好な操作性を確保できる。

[0051] なお、上述の説明においては、プロセッサ 4に電子内視鏡 2が接続された場合、プ口セッサ 4は、電子内視鏡 2に内蔵されたメモリ 22aに格納されたその電子内視鏡 2に関する情報を読み出し、その情報を利用してモニタ 5で表示するようにしている。この場合、メモリ 22aには、電子内視鏡 2の固有の識別情報を格納しておき、その識別情報に対応したその電子内視鏡 2に関する情報をプロセッサ 4側に格納しても良い。

[0052] なお、上述の説明では、例えば CCD13Bは、 CCD素子内部に信号増幅機能を備えた CCDの場合で説明した力 CCD13Aと画素数等が異なる CCDの場合にも適用できる。また、 CCD13Aとして、 CCD13Bのような CCD素子内部に信号増幅機能を備えたものとしても良い。

[0053] なお、上述の説明においては、観察モードの選択に応じて駆動する 1つの CCDを選択 (切替)する場合で説明したが、共通の駆動信号で複数の CCDを駆動できる場合を考慮すると、共通の駆動信号で複数の CCDを常時駆動するようにしても良い。そして、観察モードの選択に応じて、複数の CCDの出力信号における 1つを選択する構成にしても良い。

[0054] 共通の駆動信号で複数の CCDを駆動する場合には、画素数の大きい方の CCDを駆動する駆動信号を発生する CCD駆動回路を採用すれば良い。

[0055] 本発明によれば、固体撮像素子を切り替える前と後で、表示手段に出力される前記電子内視鏡に関する情報を、切り替える固体撮像素子に対応させることができ、操作性が向上する。

産業上の利用可能性

[0056] 観察モードの選択操作等に応じて 2つの CCD力対応する CCDを選択して使用すると共に、使用される CCDに対応した電子内視鏡に関連する情報を表示することにより、より使い勝手の良い状態で内視鏡検査及び処置具を用いた処置等を行うことができる。

Claims

請求の範囲

[1] 少なくとも複数の固体撮像素子が設けられた電子内視鏡が接続される内視鏡接続部と、

を具備したことを特徴とする電子内視鏡用信号処理装置。

[2] 前記選択信号に基づき、選択された 1つの固体撮像素子に対して駆動信号を印加する駆動信号発生回路を有することを特徴とする請求項 1記載の電子内視鏡用信号処理装置。

[3] 前記電子内視鏡に関する情報は、前記複数の固体撮像素子それぞれに関連する固体撮像素子関連情報であることを特徴とする請求項 1記載の電子内視鏡用信号処理装置。

[4] 前記電子内視鏡に関する情報は、前記複数の固体撮像素子それぞれで撮像された各画像が前記表示装置に表示される際の長さを評価するためのスケールの情報であることを特徴とする請求項 1記載の電子内視鏡用信号処理装置。

[5] 前記電子内視鏡に関する情報は、前記電子内視鏡の先端部に配置される前記複数の固体撮像素子の周辺部に配置された処置具チャンネルの先端開口力突出される処置具が、前記複数の固体撮像素子の撮像範囲にそれぞれ現れる方向に関する処置具関連情報であることを特徴とする請求項 3記載の電子内視鏡用信号処理装置。

[6] 前記処置具関連情報は、前記処置具チャンネルの内径の情報を含むことを特徴とする請求項 5記載の電子内視鏡用信号処理装置。

[7] 前記内視鏡接続部に接続された前記電子内視鏡から前記電子内視鏡内の情報格納部に格納された格納情報を読み出す読み出し部を有することを特徴とする請求項

1記載の電子内視鏡用信号処理装置。

[8] 前記電子内視鏡用信号処理装置は、さらに、可視領域で観察する第 1の観察モードに対応した可視領域の第 1の照明光と、前記第 1の照明光とは少なくとも波長が異なる第 2の観察モードに対応した第 2の照明光とを含む複数種類の照明光を選択的に出射する光源装置と電気的に接続されることを特徴とする請求項 1記載の電子内視鏡用信号処理装置。

[9] 前記選択操作部は、前記選択信号として、前記第 1若しくは第 2の観察モードを選択するモード選択信号を発生する観察モード選択部であることを特徴とする請求項 8 記載の電子内視鏡装置。

[10] 前記光源装置は、前記モード選択信号により前記第 1若しくは第 2の観察モードに対応する第 1若しくは第 2の照明光を選択的に出射することを特徴とする請求項 9記載の電子内視鏡装置。

[11] 前記モード選択信号の発生により、前記モード選択信号の発生前に選択された 1 つの固体撮像素子から他の固体撮像素子の出力信号を選択するための切替を行うか否かの切替判定を行うことを特徴とする請求項 9記載の電子内視鏡装置。

[12] 複数の固体撮像素子が設けられた電子内視鏡と、

前記電子内視鏡に設けられた前記複数の固体撮像素子の少なくとも 1つの出力信号の選択を行う選択信号を発生する操作を行うための選択操作部と、

を具備したことを特徴とする電子内視鏡装置。

[13] 前記選択信号に基づき、選択された 1つの固体撮像素子に対して駆動信号を印加する駆動信号発生回路を有することを特徴とする請求項 12記載の電子内視鏡装置

[14] 前記電子内視鏡に関する情報は、前記複数の固体撮像素子それぞれに関連する固体撮像素子関連情報であることを特徴とする請求項 12記載の電子内視鏡装置。

[15] 前記電子内視鏡に関する情報は、前記複数の固体撮像素子それぞれで撮像された各画像が前記表示装置に表示される際の長さを評価するためのスケールの情報であることを特

徴とする請求項 12記載の電子内視鏡装置。

[16] 前記複数の固体撮像素子における少なくとも 1つは、信号増幅機能を内蔵した固体撮像素子であることを特徴とする請求項 12記載の電子内視鏡装置。

[17] 前記電子内視鏡は、前記電子内視鏡に関する内視鏡情報を格納する情報格納部を有することを特徴とする請求項 12記載の電子内視鏡装置。

[18] 前記情報切替制御部は、前記情報格納部から読み出した内視鏡情報を用いて前記電子内視鏡に関する情報を生成することを特徴とする請求項 17記載の電子内視鏡装置。

[19] さらに前記電子内視鏡装置は、可視領域で観察する第 1の観察モードに対応した可視領域の第 1の照明光と、前記第 1の照明光とは少なくとも波長が異なる第 2の観察モードに対応した第 2の照明光とを含む複数種類の照明光を選択的に出射する光源装置を含むことを特徴とする請求項 12記載の電子内視鏡装置。

[20] 前記選択操作部は、前記選択信号として、前記第 1若しくは第 2の観察モードを選択するモード選択信号を発生する観察モード選択部であり、前記光源装置は、前記モード選択信号により前記第 1若しくは第 2の観察モードに対応する第 1若しくは第 2 の照明光を選択的に出射することを特徴とする請求項 19記載の電子内視鏡装置。

[21] 前記モード選択信号の発生により、前記モード選択信号の発生前に選択された 1 つの固体撮像素子から他の固体撮像素子の出力信号を選択するための切替を行うか否かの切替判定を行うことを特徴とする請求項 19記載の電子内視鏡装置。