WO2007010709A1

WO2007010709A1 - 内視鏡及び内視鏡装置

Info

Publication number: WO2007010709A1
Application number: PCT/JP2006/312528
Authority: WO
Inventors: Kazuhiro Gono
Original assignee: Olympus Medical Systems Corp.
Priority date: 2005-07-15
Filing date: 2006-06-22
Publication date: 2007-01-25
Also published as: EP1905344A4; CN101184427B; TWI302096B; US8500632B2; JP5191090B2; US20090082625A1; CN101184427A; KR100972248B1; TW200706150A; JP2007020880A; KR20080020689A; EP1905344A1

Abstract

　内視鏡は、照明窓及び観察窓が設けられた先端部を備えた細長の挿入部を有する。観察窓に取り付けられた対物光学系の結像位置に、その撮像面が配置された単一の固体撮像素子が設けられる。固体撮像素子の撮像面付近に、可視領域内において広帯域の波長透過特性を有する第１のフィルタ及び前記可視領域内において狭帯域の波長透過特性を有する第２のフィルタとが２次元的に配列されたフィルタ部が配置される。

Description

明細書

内視鏡及び内視鏡装置

技術分野

[0001] 本発明は、体腔内等に可視領域の照明光を照射して内視鏡検査するための内視鏡及び内視鏡装置に関する。

背景技術

[0002] 従来の内視鏡装置としては、通常画像を生成するために、白色光を照射して、広帯域の色透過特性を有する複数の色フィルタを設けた固体撮像素子により撮像を行う力面順次で広帯域の R, G, B等の照明光を照射することによりモノクロの固体撮像素子により撮像を行うかしていた。

一方、生体組織では、照射される光の波長により光の吸収特性及び散乱特性が異なるため、例えば第 1の先行例としての日本国特開 2002— 95635号公報には、可視領域における狭帯域の RGB面順次光を生体組織に照射し、生体組織の所望の深部の組織情報を得る狭帯域観察用の内視鏡装置が開示されている。

また、第 2の先行例としての日本国特開 2003— 93336号公報には、可視領域の照明光により得られる通常画像を生成する画像信号に対して信号処理をすること〖こより、離散的な分光画像 (或いは狭帯域画像)を生成し、生体組織に対する狭帯域な画像情報を得る電子内視鏡装置が開示されている。

[0003] この第 2の先行例には、通常画像を生成できるように可視領域において広帯域に色分離する R、 G、 Bフィルタを設けた電子内視鏡が開示されている。

第 1の先行例においては、光学的に狭帯域なバンドパスフィルタを用 V、る構成であつたが、第 2の先行例の装置は、光学的に狭帯域なフィルタを用いることなぐ信号処理により狭帯域画像信号を生成する。

また、第 3の先行例として日本国特開平 4— 357926号公報の内視鏡装置には、可視領域の通常画像と、この可視領域以外の赤外、紫外の画像を得られるようにしたものが開示されている。

この第 3の先行例にぉ、ては、可視領域にお!、て広帯域に色分離するシアン (Cy) 、 G、黄 (Ye)の色フィルタを有し、かつこれらの色フィルタがさらに赤外光を透過する特性に設定された電子内視鏡が開示されている。

また、第 4の先行例として日本国特開平 6— 315477号公報の内視鏡装置における図 14には、入射光をビームスプリッタにより分割して通常画像用のカラーフィルタを設けた CCDと、特殊光用（より具体的には血液情報の取得用）に複数の狭帯域フィルタを設けた CCDとに結像する電子内視鏡が開示されている。

[0004] 第 1の先行例においては、通常画像を得る場合と狭帯域画像を得る場合とで、照明光を変更する必要がある。

これに対して、第 2の先行例は、照明光を変更する必要がなぐ常時、可視領域の照明光を照射する。

[0005] そして、その照明光のもとで撮像された信号力も狭帯域画像信号を電気的に推定処理を行うため、観察対象物の反射特性などの影響を受け易ぐ第 1の先行例に比較すると精度の良い狭帯域画像信号を生成することが困難になる。

[0006] つまり、第 2の先行例は、信頼性のある狭帯域画像を生成することが困難になる。

なお、第 3の先行例は、赤外や、紫外の画像を得られるようにするものであり、通常画像を得る照明状態で狭帯域画像信号を生成することができない。

第 4の先行例では、白色光の照明のもとで、通常画像と狭帯域画像とを得ることができるが、電子内視鏡の挿入部先端部に通常画像用と狭帯域画像用とで 2つの CC Dを配置する構成になっているので、挿入部が太くなつてしまう欠点がある。

[0007] 本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、挿入部を細径化でき、可視領域の照明光の照明により、通常画像と狭帯域画像の生成を可能とする内視鏡及び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

[0008] 本発明の内視鏡は、照明窓及び観察窓が設けられた先端部を備えた細長の挿入部と、

前記観察窓に取り付けられた対物光学系と、

前記対物光学系の結像位置にその撮像面が配置される単一の固体撮像素子と、前記固体撮像素子の撮像面付近に配置され、可視領域内において広帯域の波長透過特性を有する第 1のフィルタ及び前記可視領域内において狭帯域の波長透過特性を有する第 2のフィルタとが 2次元的に配列されたフィルタ部と、

を具備することを特徴とする。

[0009] 上記構成により、可視領域の照明光の照明により、広帯域の第 1のフィルタによる通常画像と、狭帯域の第 2のフィルタによる狭帯域画像とを生成を可能にすると共に、単一の固体撮像素子を用いることにより挿入部の細径ィ匕を可能にしている。

図面の簡単な説明

[0010] [図 1]図 1は、本発明の実施例 1に係る電子内視鏡装置の外観を示す外観図。

[図 2]図 2は、本発明の実施例 1に係る電子内視鏡装置の構成を示すブロック図。

[図 3A]図 3Aは、一方のスコープにおける色フィルタ部のフィルタ配列構成を示す図

[図 3B]図 3Bは、他方のスコープにおける色フィルタ部のフィルタ配列構成を示す図。

[図 4]図 4は、広帯域の RGBフィルタの分光特性を示す図。

[図 5]図 5は、狭帯域の λ 1フィルタ等の分光特性を示す図。

[図 6Α]図 6Αは、第 1変形例における色フィルタ部のフィルタ配列構成を示す図。

[図 6Β]図 6Βは、第 2変形例における色フィルタ部のフィルタ配列構成を示す図。

[図 7]図 7は、本発明の実施例 2に係る電子内視鏡装置の構成を示すブロック図。発明を実施するための最良の形態

[0011] 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 6Βを参照して本発明の実施例 1を説明する。

本実施例は、可視領域にお!、て広帯域の波長透過特性を有する通常画像生成用の複数のフィルタと、狭帯域の波長透過特性を有し、狭帯域画像生成用の狭帯域フィルタを、両画像生成の単位画素となるフィルタ配列で、単一の固体撮像素子に設ける構成にしている。この構成により、内視鏡の挿入部の細径化を実現する。

また、構成により、通常画像用の白色光或いはこの白色光に近い分光特性を有する照明光のもとで撮像した場合においても、通常画像はもとより、精度の高い狭帯域画像をリアルタイムで得ることができるようにしてヽる。

また、本実施例は、照明光の切替を必要としないで、通常画像と狭帯域画像とを同時に表示できる構成にして、体腔内の生体粘膜の表層の血管網の観察、診断に適した内視鏡装置を提供する。

[0012] 図 1に示す本発明の実施例 1に係る電子内視鏡装置 200は、照明窓と観察窓 (撮像窓）とを備えた電子内視鏡 (スコープと略記） 101と、スコープ 101が着脱自在に接続され、撮像手段に対する信号処理を行う内視鏡装置本体 105と、この内視鏡装置本体 105から出力される生体信号を表示出力する表示モニタ 106を有している。なお、内視鏡装置本体 105には、図 1に示すスコープ 101と図 2に示すスコープ 10 1Bとの一方が選択的に接続される。

スコープ 101は、患者等の体腔内に挿入される細長の揷入部 102、この挿入部 10 2の先端に設けられた先端部 103と、この挿入部 102の先端側とは反対側の基端側に設けられ、先端部 103側の湾曲動作等を指示するための図示しないアングル操作部を有する操作部 104とから主として構成されている。

[0013] なお、本実施例に係る電子内視鏡装置 200は、スコープ 101とは色フィルタ部の構成が異なる固体撮像素子を搭載したスコープ 101Bにも対応した内視鏡装置本体 10 5が採用されている。

スコープ 101で取得された被検体内の画像は、内視鏡装置本体 105にて所定の信号処理がなされ、表示モニタ 106において、処理された画像が表示される。

図 2に示すように内視鏡装置本体 105は、可視領域の照明光を発生する光源部 41 と、制御を行う制御部 42を内蔵した内視鏡信号処理装置としての本体処理装置 43とから構成されている。

なお、本実施例では、 1つのユニットである内視鏡装置本体 105内に光源部 41と画像処理等を行う本体処理装置 43を有するものとして説明を行うが、これらは、別のュニットとした構成にしても良い。

[0014] 光源部 41は、スコープ 101或いは 101Bがコネクタ 11を介して着脱自在に接続されると共に、本体処理装置 43の制御部 42と接続され、制御部 42からの信号に基づいて、適正な光量の照明光をスコープ 101或いは 101Bに供給する。この光源部 41は、可視領域の照明光 (具体的には白色光)を発生する光源として例えばキセノンランプ等のランプ 15と、光量を調整するための絞り 26及びこの絞り 26 を駆動し、その開口量を可変する絞り駆動部 27を有している。

そして、このランプ 15からの光は、絞り 26を通り、その光路上に配置された集光レンズ 30で集光される。集光された光は、この光源部 41にコネクタ 11を介して着脱自在に接続されるスコープ 101, 101Bに設けられた照明光伝送手段としてのライトガイド 14の入射端に照明光として入射される。

[0015] このライトガイド 14の入射端に入射された照明光は、挿入部 102内を揷通されたライトガイド 14の先端面に伝送される。ライトガイド 14の先端面は、挿入部 102の先端部 103に設けられた照明窓に取り付けられており、この照明窓力も出射される照明光は、体腔内の生体組織表面等を照明する。

また、先端部 103における照明窓に隣接して観察光が入射される観察窓が設けてあり、この観察窓に対物光学系 19が取り付けられている。この対物光学系 19の結像位置に、固体撮像素子としての電荷結合素子（以下、単に CCDと記載する） 21の撮像面が配置されており、結像された光学像を光電変換する。

上記絞り駆動部 27には、 CCD21により撮像された信号に基づき、調光回路 31により生成された調光信号が制御部 42を経由して供給され、この絞り駆動部 27は目標とする光量に近づくように絞り 26の開口量を制御する。

[0016] そして、この開口量の制御により、ライトガイド 14に供給される照明光の光量が適正な明るさに対応する目標の光量となるように自動調光される。

本実施例にもち、られて、る CCD21は、単板式（同時式電子内視鏡用に用いられる CCD)である。

そして、 CCD21の撮像面には、光学的に色分解する色フィルタ部 22或いは 22B が設けてある。色フィルタ部 22或いは 22Bは、広帯域の透過特性を有する複数の色フィルタと共に、狭帯域の透過特性を有する狭帯域フィルタとが 2次元的に配列されたものとなっていることが特徴の 1つとなる。

つまり、本実施例では単一の CCD21に広帯域の複数の色フィルタ (より具体的には、通常のカラー撮像を行う 3つの色フィルタ）と狭帯域フィルタとからなる色フィルタ部 22或、は 22Bを設ける構成にして、る。

[0017] この構成により、スコープ 101或いは 101Bは、細径の揷入部 102の先端部 103を実現でき、かつ同時に通常画像と狭帯域画像の生成を可能にする。また、単一の C CD21を設けたスコープ 101或いは 101Bとすることにより、信号処理を行う本体処理装置 43の CCDドライブ回路の数を 1つで済むようにして!/、る。

スコープ 101においては、 CCD21の撮像面に、図 3Aに示すように広帯域で色分解する複数の色フィルタとしての R、 G、 Bフィルタと、 λ 1の狭帯域フィルタを備えている。

そして、 R、 G、 Bフィルタと λ 1フィルタとの計 4個で通常画像 (可視領域画像）と、狭帯域画像を生成する単位画素に対応する単位フィルタ配列 Uが形成され、この単位フィルタ配列 Uを周期として 2次元的に配列して色フィルタ部 22が形成されている。

R、 G、 Bフィルタの透過特性は、図 4に示すように可視領域をカバーするようにそれぞれ R, B, Bの波長帯域を広帯域で透過する特性を示す。

[0018] 一方、狭帯域フィルタとしての λ 1フィルタの分光特性、つまり波長に対する透過率特性は、例えば図 5に示すように青の短波長側、より具体的には中心波長 420nm、半値幅 30nm程度の狭帯域特性に設定されて、る。

このような色フィルタ部 22を構成とした場合、 R、 G、 Bフィルタで通常観察像、 Gフィルタと λ 1フィルタとで、後述する色調整を行うことで狭帯域画像を同時に構築することが可能となる。

一方、スコープ 101Bでは、図 3Βに示す色フィルタ部 22Βを備えた CCD21を内蔵している。この色フィルタ部 22Βは、 R、 G、 Bフィルタと λ 1フィルタの他に、さらに 2つの狭帯域フィルタとしてえ 2フィルタ及びえ 3フィルタを備えた構成である。この場合には 6個のフィルタで単位フィルタ配列 Uが形成されており、この単位フィルタ配列 U を周期として縦横に 2次元的に配列されて色フィルタ部 22Βが形成されている。この場合における λ 2, λ 3フィルタの透過率特性は、 λ 1フィルタの透過率特性を示す図 5中に示してある。 λ 2、 λ 3フィルタは、例えば図 5に示すように中心波長 445η m、 500nm、半値幅はそれぞれ 30nm程度の狭帯域特性に設定されている。

[0019] 本実施例における内視鏡装置本体 105は、図 3Aの色フィルタ部 22を備えた図 1に示すスコープ 101にも、図 3Bに示す色フィルタ部 22Bを備えたスコープ 101Bにも対応できる構成にしている。なお、スコープ 101と 101Bとは、例えば色フィルタ部 22、 2 2Bの構成のみが異なる。

そして、各スコープ 101, 101Bは、例えばコネクタ 11内に識別情報 (ID)を発生する ID部 44を有し、内視鏡装置本体 105内の制御部 42は、内視鏡装置本体 105に接続されたスコープ力もこの IDを読み出すことにより、その種類を判別して、対応する信号処理の制御を行う。

図 2に示すように、挿入部 102には、光源部 41から照射された光を先端部 103に導くライトガイド 14、 CCD21で得られた被検体の画像を本体処理装置 43に伝送するための信号線、また、処置を行う処置具を揷通可能とするチャンネル 28等が備えられている。なお、チャンネル 28に処置具を挿入するための処置具揷入口 29は、操作部 104近傍に設けられている。

[0020] また、本体処理装置 43は、光源部 41と同様、コネクタ 11を介してスコープ 101に接続される。本体処理装置 43には、 CCD21を駆動するための CCDドライブ回路 45が設けられている。

この CCDドライブ回路 45の CCD駆動信号が印加されることにより、 CCD21で光電変換された信号は、本体処理装置 43内の信号処理系を構成するサンプル Zホールド部 46に入力される。

このサンプル Zホールド部（以下 SZH部） 46は、 RGB信号をサンプル Zホールドして出力する SZH回路 46a〜46cと、 λ 1〜え 3信号をサンプル Ζホールドして出力する SZH回路 46d〜46fとを有する。

本明細書では、簡単ィ匕のため RGBフィルタが設けられた画素で撮像された信号を RGB信号と呼び、同様に λ 1〜え 3フィルタが設けられた画素で撮像された信号を λ ΐ〜え 3信号と呼ぶ。

[0021] 図 2では例えばスコープ 101 Βが内視鏡装置本体 105に接続された例を示しており、この場合には図 2に示すように SZH回路 46d〜46fは、サンプル Zホールドした λ 1〜え 3信号を出力する。

これに対して、スコープ 101が内視鏡装置本体 105に接続された場合には、 SZH 回路 46d〜46fは、 1つの SZH回路 46dのみが λ 1信号を出力する。

この SZH部 46は、制御部 42によりサンプル Ζホールドする動作が制御される。 SZH部 46の出力信号は、色信号処理部 47に入力され、広帯域の RGB信号と、狭帯域の λ 1〜え 3信号 (或いは λ 1信号）に分離される。

スコープ 101Bが内視鏡装置本体 105に接続された場合には、色信号処理部 47 は、広帯域の RGB信号を通常画像生成部 48に出力し、かつ狭帯域の λ 1〜え 3信号を狭帯域画像生成部 49に出力する。

[0022] 通常画像生成部 48は、 RGB信号に対して γ補正等、通常画像を生成する処理を行った後、通常画像に相当する RGB信号を合成 Ζ選択部 50を経て表示モニタ 106 の R, G, Bチャンネル Rch, Gch, Bchに出力する。

また、狭帯域画像生成部 49は、狭帯域の λ 1〜え 3信号に対して γ補正、色変換等の処理を行い、狭帯域画像に相当する狭帯域画像信号 Fl, F2, F3を生成し、合成 Ζ選択部 50を経て表示モニタ 106の R, G, Βチャンネル Rch, Gch, Bchに出力する。

合成 Z選択部 50は、通常画像生成部 48から出力される RGB信号と、狭帯域画像生成部 49から出力される λ 1〜え 3信号とを合成或いは混合 (スーパインポーズ)する機能と、両信号の一方のみを選択して出力する機能とを有する。

この合成 Ζ選択部 50による合成 Ζ選択の機能は、ユーザ (操作者)が選択することができる。例えばスコープ 101, 101Bに設けられたスコープスィッチ 51から合成或いは選択の指示操作をすることにより、その指示信号が制御部 42に送られる。そして、制御部 42は、その指示信号に沿って、合成 Ζ選択部 50による合成 Ζ選択の機能を制御する。

[0023] そして、図 2に示すように例えば通常画像 laに併置する形で狭帯域画像 lbを表示したり、操作者が切り替えて (選択された画像を)表示することもできる。

特に、通常画像と狭帯域画像を同時に表示可能とした場合には、一般的に観察を行って、る通常画像と狭帯域画像を簡単に対比することができ、それぞれの特徴を加味した上で、観察することができ、診断上非常に有用である。

具体的には、通常画像の特徴は、その色調が通常の肉眼の観察に近く観察しやすい。狭帯域画像の特徴は、通常画像では観察できない所定の血管等の観察を可能とする。

また、制御部 42は、狭帯域画像生成部 49に設けられた色調整部 49aを制御する。この色調整部 49aは、表示モニタ 106で狭帯域画像 lbをカラー表示する場合の色調を調整 (決定)する。

[0024] ユーザは、スコープスィッチ 51或いは本体処理装置 43に設けられた図示しない操作パネルにおける色調整操作部力指示操作することにより、制御部 42を経て色調整部 49aによる色調整の動作を制御することができる。そして、視認し易い表示色調で狭帯域画像 lbを表示モニタ 106に表示させることができる。

なお、図 2において、スコープ 101が内視鏡装置本体 105に接続された場合には、色信号処理部 47は、狭帯域画像生成部 49に、 G信号と λ 1信号を出力する。

そして、狭帯域画像生成部 49は、この 2つの信号力も表示モニタ 106の R, G, Βチヤンネル Rch, Gch, Bchに出力する狭帯域画像信号 Fl, F2, F3を生成する。狭帯域画像生成部 49は、入力信号が λ 1〜え 3信号の場合には、色調整を行わないで、例えば λ l→Bch, λ 2→Gch, λ 3→Rchに割り当てる（出力する）狭帯域画像信号 Fl, F2, F3を生成することができる。

[0025] また、狭帯域画像生成部 49は、入力信号が G, λ 1信号の場合には、例えば G→ Gch, λ l→Bchに割り当てた狭帯域画像信号 F2, F3を出力する。この場合、 F1は出力されない。或いは狭帯域画像生成部 49は、 λ l→Gch, l→Bchに割り当てた狭帯域画像信号 F2, F3を出力するようにしても良い。

また、スコープスィッチ 51等力も制御部 42を経て狭帯域画像生成部 49の色調整部 49aに指示信号を送り、ユーザの好み等に応じた色調整を行うようにすることもできる。

この場合には、色調整部 49aは、入力信号が λ 1〜え 3信号の場合には、例えば係数 kl, k2として λ l→Bch, kl X λ l +k2 X λ 2→Gch, λ 3→Rchに割り当てた狭帯域画像信号 Fl, F2, F3を生成することができる。

[0026] そして、係数 kl, k2の大きさの変更により、表示される場合の色調を変更することができる。これ以外の色調整を行うようにしても良い。また、入力信号が G, λ 1信号の場合にも、例えば kl X G+k2 X λ l→Gch, λ l→Bchのように色調整しても良いこのような構成による本実施例による動作を説明する。

術者等のユーザは、内視鏡検査に使用するスコープを内視鏡装置本体 105に接続する。例えば、粘膜表面の状態を詳しく観察することを望む場合には、図 3Bに示すように色フィルタ部 22Bを備えた CCD21を搭載したスコープ 101Bを用いる。スコープ 101Bを内視鏡装置本体 105に接続すると、 ID部 44の IDが制御部 42に読み込まれ、制御部 42は内視鏡装置本体 105に接続されたスコープが色フィルタ部 22Bを備えた CCD21を搭載したものであることを識別する。

[0027] そして、制御部 42は、 SZH部 46を制御し、色信号処理部 47には SZH部 46から RGB信号と狭帯域の λ 1〜え 3信号とが入力される。

この色信号処理部 47は、入力される RGB信号と狭帯域の λ 1〜え 3信号とを例えば内部で増幅等して広帯域の RGB信号を通常画像生成部 48に、狭帯域の λ 1〜 λ 3信号を狭帯域画像生成部 49に、それぞれ出力する。

通常画像生成部 48は、例えば入力信号を AZD変換してメモリに一時格納する。そして、 RGB信号を同時に読み出し、 γ補正等を行った後、 DZA変換して通常画像表示用の RGB信号として、合成 Z選択部 50を経て表示モニタ 106に出力する。そして、表示モニタ 106には、通常画像 laが表示される。

[0028] 一方、狭帯域画像生成部 49は、入力される狭帯域の λ 1〜え 3信号を AZD変換してメモリに一時格納する。そして、格納された λ 1〜え 3信号を同時に読み出し、 γ 補正等を行った後、 DZA変換して狭帯域画像表示用の F1〜F3信号として、合成 Z選択部 50を経て表示モニタ 106に出力する。そして、ユーザが狭帯域画像の表示を選択する指示を行った場合には、表示モニタ 106には、狭帯域画像 lbも表示される。

この場合、色調整部 49aによる色調整を行うことにより、視認し易い色調で狭帯域画像が表示されるようになる。

ユーザは、図 2に示すように表示モニタ 106に通常画像 laと狭帯域画像 lbとを同時に表示させることもできる。また、この場合には、狭帯域画像 lbは、リアルタイムに表示される動画とすることができると共に、体腔内の粘膜組織等の観察対象物力もの反射光を狭帯域の λ 1〜え 3フィルタを経て撮像した信号に基づいて生成されたものとなる。このため、第 2の先行例のように広帯域の信号力信号処理 (画像処理）により間接的に生成する方法ではなぐ狭帯域で撮像した信号力直接的に狭帯域画像を生成するため、信頼性の高い狭帯域画像を生成することができる。

[0029] また、単一の CCD21に RGBフィルタと λ 1〜え 3フィルタとを 2次元的に配列したものを用いているので、第 4の先行例に比較して細径な揷入部 102を確保でき、挿入使用、つまり内視鏡検査ができる部位を広げることができる。また、第 4の先行例に比較して挿入作業がより容易になる。

また、本実施例によれば、観察対象物の反射特性が変化するような場合においても、通常画像 laと狭帯域画像 lbとを同時に得ることができ、体腔内の表層における血管網の観察、診断に有効となる。

なお、図 3 Aに示す色フィルタ部 22を用 V、たスコープ 101を用いて内視鏡検査を行うようにしても良い。

この場合には、色フィルタ部 22Bの場合よりも異なる波長領域の狭帯域フィルタ数が少ないため、得られる狭帯域画像情報は少なくなるが、可視領域の最も短波長に近い λ 1フィルタを有するため、このスコープ 101の場合においても早期癌等のスクリ一二ングに有効な生体粘膜の表層部分の血管走行状態を鮮明に示すような狭帯域画像を得ることができる。

[0030] また、このスコープ 101の場合においては、狭帯域の λ 1フィルタは、 1種類で済むため、単位画素サイズが既存の通常画像用フィルタ（つまり R、 G、 Bフィルタを配列したもの）サイズと同じ程度となり、スコープ 101Bの場合よりも細径ィ匕することも可能となる。

なお、第 4の先行例では、ヘモグロビンの酸素飽和度の変化により、血液の吸光度の変化する波長と変化の少ない波長との複数の狭帯域波長でそれぞれ撮像した情報を前提として血液情報を算出することを開示している。これに対して、本実施例ではこのように 1つの狭帯域波長のもので所望とする画像情報を得ることができるメリットがある。このように本実施例によれば、細径な揷入部を確保して、通常画像と狭帯域画像を得るのに適した電子内視鏡を提供できる。

[0031] なお、図 3Aに示した色フィルタ部 22の代わりに、図 6Aに示す色フィルタ部 22Cを用いても良い。この色フィルタ部 22Cは、図 3Aの色フィルタ部 22において、 λ 1フィルタの代わりに、例えば Gフィルタと λ 1フィルタの透過特性を持った（G+ λ 1)フィルタ（図 6Αでは G+ λ 1と表記）を採用している。

この色フィルタ部 22Cを採用した場合には、（G+ λ 1)フィルタを用いて撮像した信号力 G信号と λ 1信号を得る場合には、図 2の本体処理装置 43における SZH部 4 6と色信号処理部 47との間に例えば 1H遅延線を設けて、以下のように処理する。

(G+ λ 1)フィルタを用いて撮像した信号力本体処理装置 43の SZH部 46に入力されるタイミングにお、て、 SZH回路 46bと SZH回路 46dをサンプル Ζホールドさせる。 SZH回路 46bにより、サンプル Zホールドされた（G+ λ 1)信号は、 G信号と見なして色信号処理部 47に入力させる。

[0032] 一方、 SZH回路 46dでサンプル Ζホールドされた（G+ λ 1)信号から 1H遅延線で 1H遅延されてサンプル Ζホールドされた G信号を減算して λ 1信号を生成して、色信号処理部 47に入力させる。

また、以上は広帯域フィルタとして、原色系の RGBフィルタを用いた場合で説明したが、補色系の色フィルタを用いた場合に適用しても良い。

例えば図 6Bは補色系の Mg、 G、 Cy、 Yeフィルタと共に、 λ 1フィルタを用いて 2次元的に配列させた色フィルタ部 22Dを示す。 λ 1フィルタを設けないと通常の補色系のフィルタとなる。この例では、図 6Βに示すように奇数フィールドと偶数フィールドとで上下方向に隣り合う画素を加算して読み出す。

[0033] 図 6Βの場合では、 λ 1フィルタを設けることにより、 λ ΐによる狭帯域画像信号を得ることがでさるよう〖こして!/、る。

また、図 6Βでは補色系の Mg、 G、 Cy、 Yeフィルタに、 λ 1フィルタを設けた例を示しているが、さらにえ 2フィルタ、 λ 3フィルタ等を設けるようにしても良い。例えばえ 2 フィルタを設ける場合には λ ΐフィルタの縦列と Mg, Cv、…のフィルタ列との間にえ 2 フィルタ列を配置すれば良、。なお本実施例におけるえ 2フィルタ、 λ 3フィルタの波長は、図 5に示した波長に限定されるものでない。例えば、緑の波長帯域の中央付近や、より長波長側を透過帯域に設定したものでも良い。

なお、図 2に示す本体処理装置 43は、狭帯域の λ 1フィルタを有しないで、広帯域の RGBフィルタを設けた CCD21を搭載した既存のスコープの場合にも使用することができる。この場合には狭帯域画像の生成は行わな、。

本実施例における（内視鏡用信号処理装置としての)本体処理装置 43によれば、白色光 (可視領域の光)の照明のもとで通常のカラー画像を生成する既存のスコープの場合に対応できるとともに、さらに狭帯域フィルタを設けた固体撮像素子を搭載したスコープ 101, 101Bの場合に対応できる。この場合には上述したように通常画像 (カラーの通常画像)と狭帯域画像とを簡単な構成で生成することができる。

[0034] (実施例 2)

図 7は、本発明の実施例 2に係る電子内視鏡装置 200Cを示す。この電子内視鏡装置 200Bは、図 2の電子内視鏡装置 200において、スコープ 101Bの代わりに発光素子を内蔵したスコープ 101Cを採用し、かつ図 2における光源部 41の代わりに発光素子を駆動する電源部 41 Cを採用した構成にして!/、る。

スコープ 101Cは、図 2のスコープ 101Bにおいて、ライトガイド 14を有しないで、先端部 103内に白色光で発光する白色発光ダイオード (LEDと略記） 61が設けてあるこの白色 LED61は、揷入部 102内等を揷通された電源線 62を介して電源部 41C 内の LED電源回路 63と接続され、 LED電源回路 63から LED駆動電力が供給されることにより、白色で発光する。そして、この白色の照明光は、照明窓から出射され、被検体内の生体組織表面等の検査対象部位を照明する。

[0035] この照明窓に隣接する観察窓には、図 2の場合と同様に対物光学系 19が取り付けれており、その結像位置には色フィルタ部 22Bを設けた CCD21が配置されている。なお、 LED電源回路 63は、制御部 42を介して調光回路 31と接続され、調光回路 31からの調光信号により例えば LED駆動電力を制御して照明光となる発光量が適正な値に調整される。その他の構成は図 2と同様である。本実施例は、挿入部 102内にライトガイド 14を揷通する代わりに電源線 62を揷通する構成にしているので、スコープ 101Bよりも揷入部 102を細径ィ匕することがより容易となる。

その他の作用及び効果は実施例 1の場合と同様である。

なお、上記白色 LED61の代わりに R, G, Bの広帯域の 3原色で発光する 3つの LE Dとしても良!、ことは明らかである。

なお、上述した各実施例を部分的に組み合わせる等して構成される実施例等も本発明に属する。

産業上の利用可能性

[0036] 可視領域内にぉ、て、広帯域な透過特性を持つ複数の色フィルタと狭帯域な透過特性を持つ狭帯域フィルタとを 2次元的に配列した単一の固体撮像素子を挿入部の先端部に設けることにより、細径な揷入部を実現する。また、通常の可視領域の照明光のもとで広帯域の通常画像と、信頼性の高い狭帯域画像とが得られるようになり、生体粘膜の表層の血管網等の観察、診断を行い易くなる。

[0037] 本出願は、 2005年 7月 15日に日本国に出願された特願 2005— 207509号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されるものとする。

Claims

請求の範囲

[1] 照明窓及び観察窓が設けられた先端部を備えた細長の挿入部と、

前記観察窓に取り付けられた対物光学系と、

を具備することを特徴とする内視鏡。

[2] 前記複第 1のフィルタ及び前記第 2のフィルタは、可視領域における通常画像及び狭帯域画像とを生成する単位のフィルタ配列を周期として 2次元的に配列されて前記フィルタ部が形成されてヽることを特徴とする請求項 1に記載の内視鏡。

[3] 前記第 2のフィルタは、少なくとも青の波長領域内に透過波長が設定されることを特徴とする請求項 1に記載の内視鏡。

[4] 前記第 2のフィルタは、少なくとも青の波長領域内に設定された第 1の透過波長と、前記第 1の透過波長とは異なる第 2の透過波長に設定された複数力なることを特徴とする請求項 1に記載の内視鏡。

[5] 前記第 2のフィルタは、青の波長領域内における短波長側に少なくとも 1つの透過波長が設定されることを特徴とする請求項 1に記載の内視鏡。

[6] 前記第 1のフィルタは、可視領域を透過波長帯域が夫々異なる 3つでカバーする広帯域の 3原色系フィルタであることを特徴とする請求項 1に記載の内視鏡。

[7] 前記第 1のフィルタは、可視領域を透過波長帯域が夫々異なる 4つでカバーする広帯域の補色系フィルタであることを特徴とする請求項 1に記載の内視鏡。

[8] 前記挿入部内に照明光を伝送するライトガイドが挿通されることを特徴とする請求項 1に記載の内視鏡。

[9] 前記先端部には、前記照明窓力照明光を出射する発光素子が配置されることを特徴とする請求項 1に記載の内視鏡。

[10] 前記発光素子は、白色光若しくは 3原色光を発生することを特徴とする請求項 9に記載の内視鏡。

[11] 照明窓及び観察窓が設けられた先端部を備えた細長の挿入部、前記観察窓に取り付けられた対物光学系、前記対物光学系の結像位置にその撮像面が配置される単一の固体撮像素子、前記固体撮像素子の撮像面付近に配置され、可視領域において広帯域の波長透過特性を有する第 1のフィルタ及び狭帯域の波長透過特性を有する第 2のフィルタとが 2次元的に配列されたフィルタ部、

を具備する内視鏡と、

前記固体撮像素子に対する信号処理を行ヽ、画像を表示するための画像信号を生成する信号処理を行う信号処理手段と、

を具備することを特徴とする内視鏡装置。

[12] 前記信号処理手段は、前記固体撮像素子から出力される信号に対して、前記第 1 のフィルタを通して撮像された信号部分力前記可視領域におけるカラーの通常画像信号を生成する通常画像生成部と、前記固体撮像素子力出力される信号に対して、前記第 2のフィルタを通して撮像された信号部分力可視領域内における狭帯域の画像信号を生成する狭帯域画像生成部とを有することを特徴とする請求項 11に記載の内視鏡装置。

[13] 前記狭帯域画像生成部は、前記狭帯域の画像信号を表示手段でカラー表示する場合の色調調整手段を有することを特徴とする請求項 12に記載の内視鏡装置。

[14] さらに前記画像を表示する表示手段を有することを特徴とする請求項 11に記載の内視鏡装置。

[15] 前記狭帯域画像生成部は、前記狭帯域の画像信号を動画状態で生成することを特徴とする請求項 12に記載の内視鏡装置。

[16] 前記信号処理手段は、前記カラーの通常画像信号と前記狭帯域の画像信号との同時出力を含む選択を行う出力選択手段を有することを特徴とする請求項 12に記載の内視鏡装置。

[17] 前記複第 1のフィルタ及び前記第 2のフィルタは、可視領域における通常画像及び狭帯域画像とを生成する単位のフィルタ配列を周期として 2次元的に配列されて前記フィルタ部が形成されて、ることを特徴とする請求項 11に記載の内視鏡装置。

[18] 前記第 2のフィルタは、少なくとも青の波長領域内に透過波長が設定されることを特徴とする請求項 11に記載の内視鏡装置。

[19] 前記第 2のフィルタは、少なくとも青の波長領域内に設定された第 1の透過波長と、前記第 1の透過波長とは異なる第 2の透過波長に設定された複数力なることを特徴とする請求項 11に記載の内視鏡装置。

[20] 前記第 1のフィルタは、可視領域を透過波長帯域が夫々異なる複数個でカバーする複数の広帯域フィルタであることを特徴とする請求項 11に記載の内視鏡装置。