WO2007116663A1

WO2007116663A1 - 内視鏡装置

Info

Publication number: WO2007116663A1
Application number: PCT/JP2007/056088
Authority: WO
Inventors: Makoto Igarashi; Kenji Yamazaki
Original assignee: Olympus Medical Systems Corp.
Priority date: 2006-04-12
Filing date: 2007-03-23
Publication date: 2007-10-18
Also published as: EP2005877B1; EP2005877A4; US8979741B2; JPWO2007116663A1; CN101420899B; KR20080104191A; EP2005877A2; BRPI0710154A2; KR101050874B1; JP4891990B2; CN101420899A; EP2005877A9; US20090036741A1

Abstract

　本発明の内視鏡装置は、青色領域の波長帯域を有する第１の狭帯域光及び緑色領域の波長帯域を有する第２の狭帯域光を生体内の被写体に対して出射可能な照明手段と、前記被写体が前記第１の狭帯域光により照明された場合に第１の被写体像を撮像し、前記被写体が前記第２の狭帯域光により照明された場合に第２の被写体像を撮像する撮像手段と、前記第１の被写体像を緑成分及び青成分として蓄積するとともに、前記第２の被写体像を赤成分及び青成分として蓄積する記憶手段と、前記赤成分、前記緑成分及び前記青成分に対して所定の色変換処理を行うことにより、所定の対象物の像を赤色以外の所定の第１の色を有する像とする色調変換手段とを有する。

Description

明細書

内視鏡装置

技術分野

[0001] 本発明は、内視鏡装置に関し、特に、狭帯域光による生体内の観察が可能な内視鏡装置に関するものである。

背景技術

[0002] 内視鏡及び光源装置等を有する内視鏡装置は、従来より、医療分野等において広く用いられている。特に、医療分野における内視鏡装置は、術者等が生体内の観察等を行うと、う用途にぉ、て主に用いられて、る。

[0003] また、医療分野における内視鏡装置を用いた観察として一般的に知られているものとしては、例えば、白色光を生体内の被写体に照射し、肉眼による観察と略同様の該被写体の像の画像を得ることが可能な通常観察の他に、通常観察における照明光よりも狭い帯域を有する光である狭帯域光を該被写体に照射して観察を行うことにより、通常観察に比べ、生体における粘膜表層の血管等が強調された像の画像を得ることが可能な狭帯域光観察（NBI : Narrow Band Imaging)がある。

[0004] 日本国特開 2002— 095635号公報に提案されている内視鏡装置は、狭帯域な照明光を出力するための、離散的な分光特性を有するフィルタが設けられた光源装置と、該照明光により照明された被写体の像を撮像するための内視鏡とを有して構成されている。そして、日本国特開 2002— 095635号公報に提案されている内視鏡システムは、前述した構成を有することにより、前記被写体に対する狭帯域光観察を行うことができる。

[0005] 日本国特開 2002— 095635号公報に提案されている内視鏡装置は、生体における粘膜表層の血管等が強調された像の画像を得るために、狭帯域光観察に応じた所定の画像処理を行っている。そのため、日本国特開 2002— 095635号公報に提案されている内視鏡装置においては、前記所定の画像処理が行われることにより、生体における粘膜表層の血管等が強調された像に加え、例えば、残渣、胆汁または腸液の像が血液の色と略同様の赤色を有する像としてモニタ等の表示手段に画像表示されてしまう。その結果、日本国特開 2002— 095635号公報に提案されている内視鏡装置は、狭帯域光観察が行われる場合に、例えば、残渣、胆汁または腸液の像に対し、病変が疑われる出血部位の像と略同様の注意を払いながら観察を進めてゆく必要を生じさせるといったような、無用な負担を術者に生じさせてしまうという課題を有している。また、日本国特開 2002— 095635号公報に提案されている内視鏡装置は、狭帯域光観察が行われる場合に、残渣、胆汁または腸液の像が血液の色と略同様の赤色を有する像としてモニタ等の表示手段に画像表示されてしまうことにより、被験者に対して精神的ストレスを与えてしまうという課題もまた有している。

[0006] 本発明は、前述した点に鑑みてなされたものであり、生体に対する狭帯域光観察が行われる場合に、術者の負担及び被験者の精神的ストレスを軽減可能な内視鏡装置を提供することを目的として!、る。

発明の開示

課題を解決するための手段

[0007] 本発明における第 1の態様の内視鏡装置は、青色領域の波長帯域を有する第 1の狭帯域光と、緑色領域の波長帯域を有する第 2の狭帯域光とを生体内の被写体に対して出射可能な照明手段と、前記生体内の被写体が前記第 1の狭帯域光により照明された場合に第 1の被写体像を撮像し、前記生体内の被写体が前記第 2の狭帯域光により照明された場合に第 2の被写体像を撮像する撮像手段と、前記第 1の被写体像を緑成分及び青成分として蓄積するとともに、前記第 2の被写体像を赤成分及び青成分として蓄積する記憶手段と、前記赤成分、前記緑成分及び前記青成分に対して所定の色変換処理を行うことにより、前記第 1の被写体像及び前記第 2の被写体像として撮像された、生体組織とは異なる所定の対象物の像を、赤色以外の色である、所定の第 1の色を有する像とする色調変換手段と、を有することを特徴とする。

[0008] 本発明における第 2の態様の内視鏡装置は、前記第 1の態様の内視鏡装置において、前記所定の対象物は、前記生体内に存在する残渣、胆汁または腸液のうち、少なくともいずれか一を含むことを特徴とする。

[0009] 本発明における第 3の態様の内視鏡装置は、前記第 1の態様の内視鏡装置において、前記色調変換手段は、前記所定の色変換処理として、前記赤成分として蓄積された前記第 2の被写体像と、前記緑成分として蓄積された前記第 1の被写体像と、前記青成分として蓄積された前記第 2の被写体像とに基づき、前記所定の対象物の像における赤成分の輝度値及び青成分の輝度値を略同じにする処理を行うことを特徴とする。

[0010] 本発明における第 4の態様の内視鏡装置は、前記第 2の態様の内視鏡装置において、前記色調変換手段は、前記所定の色変換処理として、前記赤成分として蓄積された前記第 2の被写体像と、前記緑成分として蓄積された前記第 1の被写体像と、前記青成分として蓄積された前記第 2の被写体像とに基づき、前記所定の対象物の像における赤成分の輝度値及び青成分の輝度値を略同じにする処理を行うことを特徴とする。

[0011] 本発明における第 5の態様の内視鏡装置は、前記第 1の態様の内視鏡装置において、前記所定の第 1の色は、マゼンタ色であることを特徴とする。

[0012] 本発明における第 6の態様の内視鏡装置は、前記第 2の態様の内視鏡装置において、前記所定の第 1の色は、マゼンタ色であることを特徴とする。

[0013] 本発明における第 7の態様の内視鏡装置は、前記第 3の態様の内視鏡装置において、前記所定の第 1の色は、マゼンタ色であることを特徴とする。

[0014] 本発明における第 8の態様の内視鏡装置は、前記第 4の態様の内視鏡装置において、前記所定の第 1の色は、マゼンタ色であることを特徴とする。

[0015] 本発明における第 9の態様の内視鏡装置は、前記第 1の態様の内視鏡装置において、前記色調変換手段は、前記所定の色変換処理として、前記赤成分として蓄積された前記第 2の被写体像と、前記緑成分として蓄積された前記第 1の被写体像と、前記青成分として蓄積された前記第 1の被写体像及び前記第 2の被写体像とに基づき、前記第 1の被写体像及び前記第 2の被写体像として撮像された、ハレーションが発生した局所部位の像を、所定の第 2の色を有する像とする処理をさらに行うことを特徴とする。

[0016] 本発明における第 10の態様の内視鏡装置は、前記第 2の態様の内視鏡装置において、前記色調変換手段は、前記所定の色変換処理として、前記赤成分として蓄積された前記第 2の被写体像と、前記緑成分として蓄積された前記第 1の被写体像と、前記青成分として蓄積された前記第 1の被写体像及び前記第 2の被写体像とに基づき、前記第 1の被写体像及び前記第 2の被写体像として撮像された、ハレーションが発生した局所部位の像を、所定の第 2の色を有する像とする処理をさらに行うことを特徴とする。

[0017] 本発明における第 11の態様の内視鏡装置は、前記第 9の態様の内視鏡装置において、前記所定の第 2の色は、白色であることを特徴とする。

[0018] 本発明における第 12の態様の内視鏡装置は、前記第 10の態様の内視鏡装置において、前記所定の第 2の色は、白色であることを特徴とする。

[0019] 本発明における第 13の態様の内視鏡装置は、前記第 1の態様の内視鏡装置において、前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して順次出射することを特徴とする。

[0020] 本発明における第 14の態様の内視鏡装置は、前記第 2の態様の内視鏡装置において、前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して順次出射することを特徴とする。

[0021] 本発明における第 15の態様の内視鏡装置は、前記第 3の態様の内視鏡装置において、前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して順次出射することを特徴とする。

[0022] 本発明における第 16の態様の内視鏡装置は、前記第 4の態様の内視鏡装置において、前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して順次出射することを特徴とする。

[0023] 本発明における第 17の態様の内視鏡装置は、前記第 5の態様の内視鏡装置において、前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して順次出射することを特徴とする。

[0024] 本発明における第 18の態様の内視鏡装置は、前記第 6の態様の内視鏡装置において、前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して順次出射することを特徴とする。

[0025] 本発明における第 19の態様の内視鏡装置は、前記第 7の態様の内視鏡装置において、前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して順次出射することを特徴とする。

[0026] 本発明における第 20の態様の内視鏡装置は、前記第 8の態様の内視鏡装置において、前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して順次出射することを特徴とする。

[0027] 本発明における第 21の態様の内視鏡装置は、前記第 9の態様の内視鏡装置において、前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して順次出射することを特徴とする。

[0028] 本発明における第 22の態様の内視鏡装置は、前記第 10の態様の内視鏡装置において、前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して順次出射することを特徴とする。

[0029] 本発明における第 23の態様の内視鏡装置は、前記第 11の態様の内視鏡装置において、前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して順次出射することを特徴とする。

[0030] 本発明における第 24の態様の内視鏡装置は、前記第 12の態様の内視鏡装置において、前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して順次出射することを特徴とする。

[0031] 本発明における第 25の態様の内視鏡装置は、前記第 1の態様の内視鏡装置において、前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して同時に出射することを特徴とする。

[0032] 本発明における第 26の態様の内視鏡装置は、前記第 2の態様の内視鏡装置において、前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して同時に出射することを特徴とする。

[0033] 本発明における第 27の態様の内視鏡装置は、前記第 3の態様の内視鏡装置において、前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して同時に出射することを特徴とする。

[0034] 本発明における第 28の態様の内視鏡装置は、前記第 4の態様の内視鏡装置において、前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して同時に出射することを特徴とする。 [0035] 本発明における第 29の態様の内視鏡装置は、前記第 5の態様の内視鏡装置において、前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して同時に出射することを特徴とする。

[0036] 本発明における第 30の態様の内視鏡装置は、前記第 6の態様の内視鏡装置において、前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して同時に出射することを特徴とする。

[0037] 本発明における第 31の態様の内視鏡装置は、前記第 7の態様の内視鏡装置において、前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して同時に出射することを特徴とする。

[0038] 本発明における第 32の態様の内視鏡装置は、前記第 8の態様の内視鏡装置において、前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して同時に出射することを特徴とする。

[0039] 本発明における第 33の態様の内視鏡装置は、前記第 9の態様の内視鏡装置において、前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して同時に出射することを特徴とする。

[0040] 本発明における第 34の態様の内視鏡装置は、前記第 10の態様の内視鏡装置において、前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して同時に出射することを特徴とする。

[0041] 本発明における第 35の態様の内視鏡装置は、前記第 11の態様の内視鏡装置において、前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して同時に出射することを特徴とする。

[0042] 本発明における第 36の態様の内視鏡装置は、前記第 12の態様の内視鏡装置において、前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して同時に出射することを特徴とする。

図面の簡単な説明

[0043] [図 1]第 1の実施形態に係る内視鏡装置の要部の構成の一例を示す図。

[図 2]図 1の内視鏡装置における、回転フィルタの構成の一例を示す図。

[図 3]図 2の回転フィルタにおける、第 1のフィルタ群が有する各フィルタの透過特性の一例を示す図。

[図 4]図 2の回転フィルタにおける、第 2のフィルタ群が有する各フィルタの透過特性の一例を示す図。

[図 5]図 1の内視鏡装置における、画像処理回路の構成の一例を示す図。

[図 6]図 1に内視鏡装置を用いた観察により得られる、狭帯域光観察モードにおける被写体の像の一例を示す図。

[図 7]第 2の実施形態に係る内視鏡装置の要部の構成の一例を示す図。

[図 8]第 2の実施形態の内視鏡装置が有する狭帯域用フィルタの分光特性の一例を示す図。

[図 9]第 2の実施形態の内視鏡装置が有する色分離フィルタに用いられる各フィルタの配置例を示す図。

発明を実施するための最良の形態

[0044] (第 1の実施形態）

図 1から図 6は、本発明の第 1の実施形態に係るものである。図 1は、第 1の実施形態に係る内視鏡装置の要部の構成の一例を示す図である。図 2は、図 1の内視鏡装置における、回転フィルタの構成の一例を示す図である。図 3は、図 2の回転フィルタにおける、第 1のフィルタ群が有する各フィルタの透過特性の一例を示す図である。図 4は、図 2の回転フィルタにおける、第 2のフィルタ群が有する各フィルタの透過特性の一例を示す図である。図 5は、図 1の内視鏡装置における、画像処理回路の構成の一例を示す図である。図 6は、図 1に内視鏡装置を用いた観察により得られる、狭帯域光観察モードにおける被写体の像の一例を示す図である。

[0045] 第 1の実施形態の内視鏡装置 1は、図 1に示すように、生体内に挿入可能であり、該生体内に存在する生体組織等の被写体の像を撮像するとともに、該生体組織の像を撮像信号として出力する内視鏡 2と、ライトガイド 6を介し、被写体を照明するための照明光を内視鏡 2に供給する光源装置 3と、内視鏡 2から出力される撮像信号に応じた信号処理を行!ヽ、該信号処理を行った後の撮像信号を映像信号として出力するビデオプロセッサ 4と、ビデオプロセッサ 4から出力される映像信号に基づき、内視鏡 2が撮像した被写体の像を画像表示するモニタ 5とを要部として有して構成されている。

[0046] 内視鏡 2は、光源装置 3から供給され、ライトガイド 6により伝送された照明光を出射する照明光学系 21と、照明光学系 21から出射される照明光により照明された被写体の像を結像する対物光学系 22と、対物光学系 22の結像位置に配置される CCD (電荷結合素子） 23と、内視鏡装置 1の観察モードを切り替えるための、観察モード切替指示信号をビデオプロセッサ 4に対して出力する観察モード切替スィッチ 24とを有して構成されている。

[0047] 撮像手段としての CCD23は、照明光学系 21から順次出射される照明光により照明された被写体の像を各々撮像し、該被写体の像を撮像信号として出力する。

[0048] 観察モード切替スィッチ 24は、術者等に操作されることより、内視鏡装置 1の観察モードを、肉眼による観察と略同様の被写体の像の画像を得ることが可能である通常観察モードと、生体における粘膜表層の血管等が強調された像の画像を得ることが可能である狭帯域光観察モードとのうち、 V、ずれか一の観察モードに切り替えることができる。

[0049] 照明手段としての光源装置 3は、キセノンランプ等により構成された、白色光を発するランプ 31と、ランプ 31が発した白色光の熱線を遮断する熱線カットフィルタ 32と、ビデォプロセッサ 4から出力される絞り制御信号に基づき、熱線カットフィルタを通過した白色光の光量を調整する絞り装置 33と、絞り装置 33を通過した白色光を面順次の照明光にする回転フィルタ 34と、回転フィルタ 34を透過した面順次の照明光を集光してライトガイド 6に供給する集光光学系 35とを有している。

[0050] 回転フィルタ 34は、図 2に示すように、中心を回転軸とした円盤状に構成されており、内周側の周方向に沿って設けられた複数のフィルタを具備する第 1のフィルタ群 34 Aと、外周側の周方向に沿って設けられた複数のフィルタを具備する第 2のフィルタ群 34Bとを有している。

[0051] 第 1のフィルタ群 34Aは、各々が回転フィルタ 34の内周側の周方向に沿って設けられた、赤色領域の波長帯域の光を透過させる Rフィルタ 34rと、緑色領域の波長帯域の光を透過させる Gフィルタ 34gと、青色領域の光を透過させる Bフィルタ 34bとを有して構成されている。 [0052] Rフィルタ 34rは、赤色領域の波長帯域の光として、例えば、図 3に示すように、 600 nmから 700nmまでの光を透過させるような構成を有している。また、 Gフィルタ 34g は、緑色領域の波長帯域の光として、例えば、図 3に示すように、 500nmから 600η mまでの光を透過させるような構成を有している。さらに、 Bフィルタ 34bは、青色領域の波長帯域の光として、例えば、図 3に示すように、 400nm力ら 500nmまでの光を透過させるような構成を有してヽる。

[0053] 第 2のフィルタ群 34Bは、各々が回転フィルタ 34の外周側の周方向に沿って設けられた、青色領域の狭帯域の光を透過させる Bnフィルタ 34blと、緑色領域の狭帯域の光を透過させる Gnフィルタ 34glとを有して構成されている。

[0054] Bnフィルタ 34blは、青色領域の狭帯域の光として、例えば、図 4に示すように、 41 5nm± 15nmの光を透過させるような構成を有している。 Gnフィルタ 34glは、緑色領域の狭帯域の光として、例えば、図 4に示すように、 540nm± 15nmの光を透過させるような構成を有して、る。

[0055] なお、第 1の実施形態において、第 2のフィルタ群 34Bは、 Bnフィルタ 34bl及び G nフィルタ 34glのみを有して構成されるものに限らず、例えば、前述した 2枚のフィルタに加え、赤色領域の狭帯域の光を透過させるフィルタをさらに有して構成されるものであっても良い。

[0056] さらに、光源装置 3は、回転フィルタ 34を回転駆動させる回転フィルタモータ 36と、ビデオプロセッサ 4から出力される観察モード切替信号に基づいて回転フィルタモータ 36の回転駆動を制御するとともに、回転フィルタ 34の回転に同期した同期信号をビデオプロセッサ 4に対して出力する回転フィルタ制御回路 37と、ビデオプロセッサ 4 力も出力される観察モード切替信号に基づいて駆動するフィルタ切替モータ 38とを有している。

[0057] フィルタ切替モータ 38は、ビデオプロセッサ 4から出力される観察モード切替信号に基づき、回転フィルタ 34が有する第 1のフィルタ群 34Aまたは第 2のフィルタ群 34 Bのうち、いずれか一のフィルタをランプ 31の光路上に配置する。

[0058] 光源装置 3の各部が有する前述したような構成により、例えば、第 1のフィルタ群 34 Aがランプ 31の光路上に配置された場合、 Rフィルタ 34r、 Gフィルタ 34g及び Bフィルタ 34bを透過した白色光は、 R (赤)光、 G (緑)光及び B (青)光からなる面順次な照明光として、集光光学系 35により各々集光された後、ライトガイド 6に対して供給される。また、例えば、第 2のフィルタ群 34Bがランプ 31の光路上に配置された場合、 B nフィルタ 34bl及び Gnフィルタ 34glを透過した白色光は、青色領域の狭帯域の光 (以降、 Bn光と記す)及び緑色領域の狭帯域の光 (以降、 Gn光と記す)からなる面順次な照明光として、集光光学系 35により各々集光された後、ライトガイド 6に対して供給される。

[0059] ビデオプロセッサ 4は、内視鏡 2が有する CCD23を駆動する CCDドライバ 41と、 C CD23から出力される撮像信号を増幅するアンプ 42と、アンプ 42から出力される撮像信号に対して相関 2重サンプリング及びノイズ除去等の処理を施すプロセス回路 4 3と、プロセス回路 43から出力される撮像信号をデジタルの画像信号に変換する A ZDコンバータ 44と、 AZDコンバータ 44から出力される画像信号に対してホワイトバランス処理を施すホワイトバランス回路 45とを有している。

[0060] また、ビデオプロセッサ 4は、ホワイトバランス回路 45から順次出力される画像信号を一時的に蓄積して同時ィ匕する同時ィ匕回路 46と、同時ィ匕回路 46に蓄積された画像信号に基づき、 1フレーム分の画像信号を読み出し、該 1フレーム分の画像信号に対してマトリックス変換処理及びガンマ補正処理を行う画像処理回路 47と、画像処理回路 47から出力される画像信号をアナログの映像信号に変換して出力する DZAコンバータ 48と、光源装置 3の回転フィルタ制御回路 37から出力される同期信号に応じたタイミング信号を、前述したビデオプロセッサ 4の各部に対して出力するタイミングジェネレータ 49とを有して!/、る。

[0061] 同時化回路 46は、セレクタ 46a、メモリ 46b、 46c及び 46dを有して構成されて!、る

[0062] セレクタ 46aは、タイミングジェネレータ 49から出力されるタイミング信号に基づき、ホワイトバランス回路 45から出力される画像信号を、メモリ 46b、 46c及び 46dに対して順次出力する。

[0063] 記憶手段としてのメモリ 46b、 46c及び 46dは、メモリ 46bが Rチャンネル用のメモリとして、メモリ 46cが Gチャンネル用のメモリとして、メモリ 46dが Bチャンネル用のメモリとして夫々構成されている。すなわち、メモリ 46bに入力された画像信号は赤成分として蓄積され、メモリ 46cに入力された画像信号は緑成分として蓄積され、メモリ 46dに入力された画像信号は青成分として蓄積される。

[0064] そして、メモリ 46b、 46c及び 46dは、タイミングジェネレータ 49から出力されるタイミング信号に基づき、セレクタ 46aから出力される画像信号を蓄積して同時ィ匕する。

[0065] 画像処理回路 47は、図 5に示すように、マトリックス回路 47Aと、 γ補正回路 47Bとを有して構成されている。また、画像処理回路 47は、後述する観察モード切替回路 5

0から出力される観察モード切替信号に基づき、通常観察モード及び狭帯域光観察モード各々に応じた画像処理を行う。

[0066] 色調変換手段としてのマトリックス回路 47Αは、同時ィ匕回路 46から読み出した、赤成分、緑成分及び青成分からなる 1フレーム分の画像信号に対し、後述するマトリツタス変換処理を行うことにより、該画像信号における被写体の像を観察モードに応じた色に変換して出力する。

[0067] γ補正回路 47Βは、マトリックス回路 47Αによりマトリックス変換処理が行われた後の画像信号に対し、 γ補正処理を行って出力する。

[0068] さらに、ビデオプロセッサ 4は、観察モード切替回路 50と、調光制御パラメータ回路

51と、調光回路 52とを有している。

[0069] 観察モード切替回路 50は、内視鏡 2から出力される観察モード切替指示信号に基づき、観察モードに応じた動作を光源装置 3及びビデオプロセッサ 4が有する各部に行わせるための観察モード切替信号を出力する。

[0070] 調光制御パラメータ回路 51は、観察モード切替回路 50から出力される観察モード切替信号に基づき、観察モードに応じた調光制御パラメータを出力する。

[0071] 調光回路 52は、調光制御パラメータ回路 51から出力される調光制御パラメータと、プロセス回路 43から出力される撮像信号とに基づき、観察モードに応じた明るさ制御を行うための絞り制御信号を絞り装置 33に対して出力する。

[0072] 次に、内視鏡装置 1の作用について説明を行う。

[0073] まず、術者等は、内視鏡装置 1の各部、すなわち、内視鏡 2、光源装置 3、ビデオプ口セッサ 4及びモニタ 5の電源を投入し、該各部を起動状態とする。なお、前記起動状態において、内視鏡 2、光源装置 3及びビデオプロセッサ 4は、通常観察モードとして設定されてヽるものとする。

[0074] ビデオプロセッサ 4が通常観察モードとして設定された場合、観察モード切替回路 50は、観察モード切替スィッチ 24から出力される観察モード切替指示信号に基づき、回転フィルタ 34の第 1のフィルタ群 34Aがランプ 31の光路上に配置されるように、フィルタ切替モータ 38に対して観察モード切替信号を出力する。また、観察モード切替回路 50は、観察モード切替スィッチ 24から出力される観察モード切替指示信号に基づき、通常観察モードに適した調光制御パラメータが出力されるように、調光制御ノラメータ回路 51に対して観察モード切替信号を出力する。さらに、観察モード切替回路 50は、観察モード切替スィッチ 24から出力される観察モード切替指示信号に基づき、回転フィルタ 34が通常観察モードに適した回転速度により回転駆動するように、回転フィルタ制御回路 37に対して観察モード切替信号を出力する。

[0075] そして、調光制御パラメータ回路 51は、観察モード切替信号に基づき、通常観察モードに適した調光制御パラメータを調光回路 52に対して出力する。

[0076] 調光回路 52は、調光制御パラメータ回路 51から出力される調光制御パラメータに基づき、通常観察モードに適した光量の照明光が光源装置 3から供給されるように、絞り装置 33に対して絞り制御信号を出力する。

[0077] 光源装置 3は、絞り装置 33、回転フィルタ制御回路 37及びフィルタ切替モータ 38 に各々入力された観察モード切替信号により、 R光、 G光及び B光からなる面順次な照明光をライトガイド 6に対して供給する。また、光源装置 3の回転フィルタ制御回路 3 7は、回転フィルタ 34の回転に同期した同期信号をビデオプロセッサ 4に対して出力する。

[0078] そして、 R光、 G光及び B光力もなる面順次な照明光は、ライトガイド 6及び照明光学系 21を介し、被写体に対して出射される。

[0079] R光、 G光及び B光力なる面順次な照明光により照明された被写体の像は、対物光学系 22により結像され、 CCD23により撮像された後、撮像信号としてビデオプロセッサ 4に対して出力される。

[0080] ビデオプロセッサ 4に対して出力された撮像信号は、アンプ 42により増幅され、プロセス回路 43により相関 2重サンプリング及びノイズ除去等の処理が施され、 AZDコンバータ 44によりデジタルの画像信号に変換され、ホワイトバランス回路 45によりホワイトバランス処理が施された後、同時ィ匕回路 46において同時ィ匕された 1フレーム分の画像信号として、画像処理回路 47により読み込まれる。なお、通常観察モード〖こおいては、 R光の被写体の像の画像信号が赤成分としてメモリ 46bに蓄積され、 G光の被写体の像の画像信号が緑成分としてメモリ 46cに蓄積され、 B光の被写体の像の画像信号が青成分としてメモリ 46dに蓄積されるものであるとする。

[0081] 画像処理回路 47は、観察モード切替回路 50から出力される観察モード切替信号に基づき、ビデオプロセッサ 4が通常観察モードとして設定されたことを検出すると、同時ィ匕回路 46から読み込んだ画像信号に対し、マトリックス回路 47Aにおける、後述するマトリックス変換処理を行わず、 γ補正回路 47Βにおける γ補正処理のみを行って出力する。

[0082] 画像処理回路 47から出力された画像信号は、 DZAコンバータ 48によりアナログの映像信号に変換された後、モニタ 5に対して出力される。

[0083] 以上に述べた処理がビデオプロセッサ 4において行われることにより、モニタ 5には

、通常観察モードの被写体の像としての、肉眼による観察と略同様の被写体の像が画像表示される。

[0084] その後、術者等は、生体内における所望の被写体が、対物光学系 22の視野内であり、かつ、照明光学系 21から出射される照明光により照明される位置となるように内視鏡 2を操作して移動させる。そして、この状態において、術者等は、観察モード切替スィッチ 24を操作することにより、内視鏡装置 1の観察モードを、通常観察モードから狭帯域光観察モードへと切り替える。

[0085] ビデオプロセッサ 4が狭帯域光観察モードとして設定された場合、観察モード切替回路 50は、観察モード切替スィッチ 24から出力される観察モード切替指示信号に基づき、回転フィルタ 34の第 1のフィルタ群 34Βがランプ 31の光路上に配置されるように、フィルタ切替モータ 38に対して観察モード切替信号を出力する。また、観察モード切替回路 50は、観察モード切替スィッチ 24から出力される観察モード切替指示信号に基づき、狭帯域光観察モードに適した調光制御パラメータが出力されるように、調光制御パラメータ回路 51に対して観察モード切替信号を出力する。さらに、観察モード切替回路 50は、観察モード切替スィッチ 24から出力される観察モード切替指示信号に基づき、回転フィルタ 34が狭帯域光観察モードに適した回転速度により回転駆動するように、回転フィルタ制御回路 37に対して観察モード切替信号を出力する。

[0086] そして、調光制御パラメータ回路 51は、観察モード切替信号に基づき、狭帯域光観察モードに適した調光制御パラメータを調光回路 52に対して出力する。

[0087] 調光回路 52は、調光制御パラメータ回路 51から出力される調光制御パラメータに基づき、狭帯域光観察モードに適した光量の照明光が光源装置 3から供給されるように、絞り装置 33に対して絞り制御信号を出力する。

[0088] 光源装置 3は、絞り装置 33、回転フィルタ制御回路 37及びフィルタ切替モータ 38 に各々入力された観察モード切替信号により、 Gn光及び Bn光力なる面順次な照明光をライトガイド 6に対して供給する。また、光源装置 3の回転フィルタ制御回路 37 は、回転フィルタ 34の回転に同期した同期信号をビデオプロセッサ 4に対して出力する。

[0089] そして、 Gn光及び Bn光力もなる面順次な照明光は、ライトガイド 6及び照明光学系 21を介し、被写体に対して出射される。

[0090] Gn光及び Bn光力なる面順次な照明光により照明された被写体の像は、対物光学系 22により結像され、 CCD23により各々撮像された後、撮像信号としてビデオプ口セッサ 4に対して出力される。すなわち、 CCD23は、被写体が Bn光により照明された場合に第 1の被写体像を撮像するとともに、該被写体が Gn光により照明された場合に第 2の被写体像を撮像し、各々の被写体像を撮像信号として出力する。

[0091] ビデオプロセッサ 4に対して出力された撮像信号は、アンプ 42により増幅され、プロセス回路 43により相関 2重サンプリング及びノイズ除去等の処理が施され、 AZDコンバータ 44によりデジタルの画像信号に変換され、ホワイトバランス回路 45によりホワイトバランス処理が施された後、同時ィ匕回路 46において同時ィ匕された 1フレーム分の画像信号として、画像処理回路 47により読み込まれる。なお、狭帯域光観察モードにおいては、セレクタ 46aにより、 Gn光により照明された被写体の像の画像信号である Gi信号力メモリ 46b及びメモリ 46dに対して出力され、 Bn光により照明された被写体の像の画像信号である B信号カモリ 46c及びメモリ 46dに対して出力されるものであるとする。

[0092] 画像処理回路 47は、観察モード切替回路 50から出力される観察モード切替信号に基づき、ビデオプロセッサ 4が狭帯域光観察モードとして設定されたことを検出すると、同時ィ匕回路 46から読み込んだ各画像信号に対し、マトリックス回路 47Aにおいて、所定の色変換処理としてのマトリックス変換処理を行う。

[0093] マトリックス回路 47Aは、同時ィ匕回路 46が有する各メモリから読み込んだ G信号及び B信号各々に対して下記数式（1)に基づくマトリックス変換を施した信号を、マトリックス回路 47Aから出力される赤成分、緑成分及び青成分としての、 R信号、 G信号及び B信号として各々出力する。

具体的には、マトリックス回路 47Aは、上記数式（1)に基づくマトリックス変換処理を行うことにより、メモリ 46bから読み込んだ G信号の輝度値を k倍した信号を、該マトリックス変換処理後の赤成分である R信号として出力する。

[0095] また、マトリックス回路 47Aは、上記数式（1)に基づくマトリックス変換処理を行うことにより、メモリ 46cから読み込んだ B信号の輝度値を k倍した信号を、該マトリックス変 i 2

換処理後の緑成分である G信号として出力する。

[0096] さらに、マトリックス回路 47Aは、上記数式（1)に基づくマトリックス変換処理を行うことにより、メモリ 46dから読み込んだ G信号の輝度値を k倍した信号を、該マトリックス i 3

変換処理後の青成分である B信号として出力する。

[0097] なお、数式（1)において、定数 kは、定数 k及び定数 kのいずれの値よりも小さい

3 1 2

値であるとする。より具体的には、定数 k、定数 k及び定数 kの値は、例えば、 k < k

1 2 3 3

< kという大小関係が各々成立する値であるとする。

1 2

[0098] その後、 γ補正回路 47Bは、マトリックス回路 47Αから出力される、上記数式（1)に基づくマトリックス変換処理が施された、 R信号、 G信号及び Β信号を有する画像信号に対し、 γ補正処理を行って出力する。

[0099] 画像処理回路 47から出力された画像信号は、 DZAコンバータ 48によりアナログの映像信号に変換された後、モニタ 5に対して出力される。

[0100] 以上に述べた一連の処理がビデオプロセッサ 4において行われることにより、モニタ 5には、狭帯域光観察モードにおける被写体の像が画像表示される。そして、狭帯域光観察モードの被写体の像として、例えば、図 6に示すような、生体内の粘膜表層付近の毛細血管 101の像が強調された像と、生体組織とは異なる所定の対象物の像としての、残渣 102の像とがモニタ 5に画像表示される。なお、残渣 102は、生体組織とは異なる所定の対象物として、例えば、胆汁または腸液等であっても良い。

[0101] 毛細血管 101の像は、前述したマトリックス変換処理がビデオプロセッサ 4において行われることにより、例えば、ブラウン色またはブラウン色に近い色の像として画像表示される。また、残渣 102の像は、前述したマトリックス変換処理がビデオプロセッサ 4 において行われることにより、例えば、マゼンタ色またはマゼンタ色に近い色の像として画像表示される。すなわち、マトリックス回路 47Αは、前述したマトリックス変換処理において、残渣 102の像における、赤成分の輝度値及び青成分の輝度値が略同じになるように処理を行う。

[0102] 以上に述べた作用により、第 1の実施形態の内視鏡装置 1は、狭帯域光観察において、生体内の粘膜表層付近の毛細血管が強調された像の画像を得ることができるとともに、残渣の像が、血液の色と略同様の赤色とは異なる色の像となった画像を得ることができる。その結果、第 1の実施形態の内視鏡装置 1は、生体に対する狭帯域光観察が行われる場合に、術者等の負担を軽減することができる。

[0103] なお、前述した効果と略同様の効果を得るための構成として、マトリックス回路 47Α は、数式（1)に基づくマトリックス変換処理を行うものに限るものではなぐ例えば、下記数式（2)に基づくマトリックス変換処理を行うものとして構成されて、ても良!、。

マトリックス回路 47Aは、上記数式（2)に基づくマトリックス変換処理を行うことにより、メモリ 46bから読み込んだ Gi信号の輝度値を倍した信号を、該マトリックス変換処理後の赤成分である R信号として出力する。

[0105] また、マトリックス回路 47Aは、上記数式（2)に基づくマトリックス変換処理を行うことにより、メモリ 46cから読み込んだ B信号の輝度値を k倍した信号を、該マトリックス変

i 2

換処理後の緑成分である G信号として出力する。

[0106] さらに、また、マトリックス回路 47Aは、上記数式（2)に基づくマトリックス変換処理を行うことにより、メモリ 46dから読み込んだ G信号の輝度値を k倍した信号と、メモリ 4 i 3

6dから読み込んだ B信号の輝度値を k倍した信号とを足し合わせた信号を、該マトリ

i 4

ックス変換処理後の青成分である G信号として出力する。

[0107] なお、数式（2)において、定数 kは、前述した定数 kよりも大きぐかつ、前述した

4 3

定数 k及び kのいずれの値よりも小さい値であるとする。より具体的には、定数 k、

1 2 1 定数 k、定数 k及び定数 kの値は、例えば、 k < k < k < kという大小関係が各々

2 3 4 3 4 1 2

成立する値であるとする。

[0108] 以降、前述した一連の処理と同様の処理がビデオプロセッサ 4において行われることにより、モニタ 5には、狭帯域光観察モードにおける被写体の像が画像表示される

[0109] 上記数式 (2)に基づくマトリックス変換処理が行われた場合、上記数式（1)に基づくマトリックス変換処理が行われた場合に得られる像と略同様の色を有する残渣 102 の像がモニタ 5に画像表示される。また、上記数式（2)に基づくマトリックス変換処理が行われた場合、上記数式（1)に基づくマトリックス変換処理が行われた場合に得られる像に比べてさらにコントラストの良い毛細血管 101の像がモニタ 5に画像表示される。

[0110] そして、上記数式（1)に基づくマトリックス変換処理が行われた場合、例えば、図 6 に示すような局所部位 103の像力ハレーションを起こすことにより、黄色にごく近い色の像としてモニタ 5に画像表示されることがある。しかし、上記数式（2)に基づくマトリックス変換処理が行われた場合、図 6に示すような局所部位 103の像は、白色または白色に近、色の像としてモニタ 5に画像表示される。

[0111] 以上に述べた、上記数式（2)に基づくマトリックス変換処理がマトリックス回路 47A において行われることにより、モニタ 5には、狭帯域光観察モードの被写体の像として、上記数式（1)に基づくマトリックス変換処理が行われた場合に比べてコントラストの良い毛細血管 101の像と、血液の色と略同様の赤色とは異なる色の像である残渣 10 2の像と、白色または白色に近い色の像である局所部位 103の像とが画像表示される。

[0112] (第 2の実施形態）

図 7から図 9は、本発明の第 2の実施形態に係るものである。図 7は、第 2の実施形態に係る内視鏡装置の要部の構成の一例を示す図である。図 8は、第 2の実施形態の内視鏡装置が有する狭帯域用フィルタの分光特性の一例を示す図である。図 9は、第 2の実施形態の内視鏡装置が有する色分離フィルタに用いられる各フィルタの配置例を示す図である。

[0113] なお、以降の説明において、第 1の実施形態と同様の構成を持つ部分については、詳細な説明を省略する。

[0114] 第 2の実施形態の内視鏡装置 201は、図 7に示すように、体腔内等に挿入され、内視鏡検査を行う電子内視鏡 (以下、単に内視鏡と略記） 202と、内視鏡 202に照明光を供給する光源装置 203と、内視鏡 202に内蔵された撮像手段を駆動すると共に、該撮像手段の出力信号に対する信号処理を行うビデオプロセッサ 204と、ビデオプ口セッサ 204から出力される映像信号に基づき、該撮像手段により撮像された被写体の像を内視鏡画像として表示するモニタ 205と、を要部として有して、る。

内視鏡 202は、細長の挿入部 207と、この挿入部 207の後端に設けられた操作部 208と、この操作部 208から延出されたユニバーサルケーブル 209とを有して!/、る。また、ユニバーサルケーブル 209の端部に設けられたライトガイドコネクタ 211は、光源装置 203に着脱自在に接続される。さらに、ユニバーサルケーブル 209は、端部に設けられた信号コネクタにより、ビデオプロセッサ 204に着脱自在に接続される。

[0115] 挿入部 207の内部には、照明光を伝送するためのライトガイド 213が挿通されている。そして、このライトガイド 213における手元側の端部に設けられたライトガイドコネクタ 211が光源装置 203に接続されると、光源装置 203の照明光がライトガイド 213に供給される。 [0116] 光源装置 203は、通常光観察モード時には、通常照明光としての白色 (可視領域）の照明光を発するとともに、該白色の照明光をライトガイド 213に供給する。また、光源装置 203は、特殊光観察モードとしての例えば狭帯域光観察モード時には、狭帯域の照明光を発するとともに、該狭帯域の照明光をライトガイド 213に供給する。

[0117] 通常光観察モードと狭帯域光観察モードの切替指示は、内視鏡 202の操作部 208 に設けられたモード切替スィッチ 214aの操作により行うことができる。なお、第 2の実施形態の内視鏡装置 201にお、て、通常光観察モードと狭帯域光観察モードの切替指示は、内視鏡 202に設けられたモード切替スィッチ 214aの操作により行われるものに限らず、例えば、ビデオプロセッサ 204の操作パネル 217に設けられたモード切替スィッチ 214bの操作により行われるものであっても良いし、図示しないフットスィツチまたはキーボードの操作により行われるものであっても良い。

[0118] モード切替スィッチ 214a等の操作による切替信号は、ビデオプロセッサ 204内の制御回路 215に入力される。そして、この制御回路 215は、前記切替信号に応じてフィルタ揷脱装置 216を制御することにより、光源装置 203からライトガイド 213に供給される照明光を、通常照明光または狭帯域照明光のいずれかに選択的に切り替える

[0119] また、制御回路 215は、光源装置 203からライトガイド 213に供給される照明光の切替制御に連動して、ビデオプロセッサ 204内の映像信号処理系の特性を切り替える制御を併せて行う。すなわち、ビデオプロセッサ 204は、モード切替スィッチ 214aによる切替指示に応じて映像信号処理系の特性を切り替えることにより、通常光観察モード及び狭帯域光観察モードの各々に適した信号処理を行うことができる。

[0120] また、ビデオプロセッサ 204の操作パネル 217には、モード切替スィッチ 214bと、画像の鮮鋭度を強調する強調レベル切替スィッチ 219とが設けられて、る。そして、スィッチ 214b及び 219から出力された各信号は、制御回路 215に入力される。モード切替スィッチ 214bは、モード切替スィッチ 214aと同じ機能を有している。

[0121] 光源装置 203は、可視領域を含む照明光を発するランプ 220を内蔵している。ランプ 220において発せられた照明光は、赤外カットフィルタ 221により赤外光がカットされて略白色光の波長帯域に近い照明光にされた後、絞り 222に入射される。絞り 22 2は、絞り駆動回路 223の制御により開口量が調整されるとともに、該開口量に応じた照明光を通過させる。

[0122] プランジャ等を具備して構成されるフィルタ挿脱装置 216は、制御回路 215の制御に応じ、ランプ 220から発せられる照明光の光路上 (例えば絞り 222と集光レンズ 22

5との間）において狭帯域用フィルタ 224を挿脱させる。

[0123] 一方、絞り 222を通過した照明光は、狭帯域用フィルタ 224を介して (狭帯域光観察モード時)、または、狭帯域用フィルタ 224を介さずに (通常光観察モード時)集光レンズ 225に入射され、集光レンズ 225により集光された後、ライトガイド 213の手元側の入射端面に入射される。

[0124] 図 2は、狭帯域用フィルタ 224の透過率特性の一例を示す図である。狭帯域用フィルタ 224は、 3峰性フィルタ特性を示し、例えば、赤、緑、青の各波長域において、それぞれ狭帯域に透過する狭帯域透過フィルタ特性部 Ra, Ga, Baを有している。

[0125] より具体的には、狭帯域透過フィルタ特性部 Ra, Ga, Baは、それぞれ中心波長が

600nm、 540nm、 420nmであり、その半値幅が 20〜40nmのバンドパス特性を有している。

[0126] 従って、狭帯域用フィルタ 224がランプ 220から発せられる照明光の光路上に配置された場合には、前記狭帯域透過フィルタ特性部 Ra, Ga, Baを透過した 3バンドの狭帯域の照明光が同時にライトガイド 213に供給される。また、これに対し、狭帯域用フィルタ 224がランプ 220から発せられる照明光の光路上に配置されない場合には、 (可視の波長領域の）白色光がライトガイド 213に供給される。

[0127] 光源装置 203側力もライトガイド 213へ入射された照明光は、ライトガイド 213により伝送された後、挿入部 207の先端部 226に設けた照明窓に取り付けた照明レンズ 2 27を経て外部に出射され、体腔内の患部等の生体組織の表面を照明する。

[0128] 先端部 226には、照明窓に隣接する位置に観察窓が設けられている。そして、前記観察窓には、生体組織力もの戻り光による光学像を結像する対物レンズ 228が取り付けられている。また、対物レンズ 228の結像位置には、固体撮像素子として電荷結合素子（CCDと略記） 229が配置されている。そして、対物レンズ 228により結像された光学像は、 CCD229により光電変換された後、撮像信号として出力される。 [0129] CCD229の撮像面には、光学的に色分離する色分離フィルタ 230として、例えば図 3に示す補色系フィルタが各画素単位で取り付けられている。

[0130] 前記補色系フィルタは、各画素の前に、マゼンタ（Mg)、グリーン (G)、シアン (Cy) 、イエロ (Ye)の 4色のカラーチップが配置された構成を有している。具体的には、前記補色系フィルタは、水平方向において、 Mg及び Gのカラーチップが交互に配置された構成を有している。また、前記補色系フィルタは、縦方向において、 Mg、 Cy、 M g、 Ye、…の順に繰り返し配置されたカラーチップ群と、と G、 Ye、 G、 Cy、…の順に繰り返し配置されたカラーチップ群と、が交互に配置された構成を有している。

[0131] そして、色分離フィルタ 230として前記補色系フィルタを用いた CCD229の場合、縦方向に隣接する 2列の画素を加算して順次読み出すが、このとき奇数フィールドと偶数フィールドで画素の列をずらして読み出すようにする。そして、後段側において YZC分離回路 237が行う処理により、公知のように輝度信号と色信号とが生成される。

[0132] CCD229は、内視鏡 202内部の信号線の一端と接続されている。そして、前記信号線の他端を内蔵する信号コネクタがビデオプロセッサ 204に物理的に接続されることにより、ビデオプロセッサ 204内の CCD駆動回路 231及び相関二重サンプリング回路 (CDS回路） 232と、 CCD229とが電気的に接続される。

[0133] なお、各内視鏡 202は、その内視鏡 202に固有の識別情報 (ID)を発生する ID発生部 233を備えている。そして、 ID発生部 233において発せされた IDは、ュ-バーサルケーブル 209を介して制御回路 215へ入力される。

[0134] 制御回路 215は、入力される IDに基づき、ビデオプロセッサ 204に接続された内視鏡 202の種類、内視鏡 202に搭載された CCD229の種類、及び、 CCD229の画素数等を識別する。そして、制御回路 215は、識別した内視鏡 202の CCD229が適切な駆動状態となるように、 CCD駆動回路 231に対する制御を行う。

[0135] CCD229は、 CCD駆動回路 231からの CCD駆動信号に応じ、対物レンズ 228により結像された光学像の光電変換を行う。そして、 CCD229により光電変換された光学像の撮像信号は、 CDS回路 232に入力される。

[0136] CDS回路 232に入力された撮像信号は、信号成分が抽出されたベースバンドの信号として AZD変換回路 234へ出力された後、 AZD変換回路 234によりデジタル信号に変換されるとともに、明るさ検波回路 235により明るさ (信号の平均輝度）が検出される。

[0137] 明るさ検波回路 235により検出された明るさを情報として有する明るさ信号は、調光回路 236に入力された後、基準の明るさ (調光の目標値)との差分を情報として有する調光信号として変換される。そして、前記調光信号は、光源装置 203からライトガイド 213に供給される照明光の光量が前記基準の明るさに応じた光量となるように、絞り駆動回路 223が絞り 222の開口量の制御を行う際に用いられる。

[0138] AZD変換回路 234から出力されたデジタル信号は、オートゲインコントール回路（ AGC回路と略記） 238により信号レベルが所定のレベルとなるようにゲイン制御された後、 YZC分離回路 237に入力される。また、 YZC分離回路 237は、入力されるデジタル信号に基づき、輝度信号 Yhと (広義の色信号 Cとしての)線順次の色差信号 Cr ( = 2R-G)及び Cb ( = 2B-G)とを生成する。

[0139] YZC分離回路 237から出力された輝度信号 Yhは、セレクタ 239に入力されるとともに、入力信号の通過帯域を制限する第 1のローノスフィルタ (LPFと略記） 241に入力される。

[0140] LPF241は、輝度信号 Yhに対応して広い通過帯域特性を有している。そして、輝度信号 Yhは、前記通過帯域特性に応じてフィルタリングされることにより、輝度信号 Y1として第 1マトリクス回路 242に入力される。

[0141] 一方、色差信号 Cr及び Cbは、入力信号の通過帯域を制限する第 2の LPF243を介して (線順次）同時ィ匕回路 244に入力される。

このとき、第 2の LPF243は、制御回路 215の制御により、観察モードに応じてその通過帯域特性が変更される。具体的には、第 2の LPF243は、制御回路 215の制御により、通常光観察モード時には、第 1の LPF241に比べて低帯域である、第 1の通過帯域特性を有するように設定される。また、第 2の LPF243は、制御回路 215の制御により、狭帯域光観察モード時には、前記第 1の通過帯域特性に比べて広い帯域であるとともに、第 1の LPF241と略同様の帯域である、第 2の通過帯域特性を有するように設定される。このように、第 2の LPF243は、観察モードの切替に連動して、色差信号 Cr及び Cbに対する通過帯域を制限することにより、処理特性を変更可能な処理特性変更手段を形成して!/ヽる。

[0142] 同時ィ匕回路 244は、入力される色差信号 Cr及び Cbを同時ィ匕し、第 1マトリクス回路

242に対して出力する。

第 1マトリクス回路 242は、輝度信号 Y1と、色差信号 Cr及び Cbとに応じて 3原色信号 Rl、 G1及び B1を生成するとともに、生成した該 3原色信号 Rl、 G1及び B1をホヮイトバランス回路 245に対して出力する。

[0143] また、第 1マトリクス回路 242は、制御回路 215によって制御されることにより、 CCD

229の色分離フィルタ 230の特性、及び、狭帯域用フィルタ 224の特性に応じて (変換特性を決定する）マトリクス係数の値を変更する。これにより、第 1マトリクス回路 24

2は、混色の無い或いは混色を殆ど解消した 3原色信号 Rl、 G1及び B1を生成することができる。

[0144] 例えば、ビデオプロセッサ 204に実際に接続される内視鏡 202により、該内視鏡 20 2に搭載されて、る CCD229の色分離フィルタ 230の特性が異なる場合がある。制御回路 215は、 IDの情報により実際に使用されている CCD229の色分離フィルタ 2 30の特性に応じて第 1マトリクス回路 242の係数を変更する。これにより、ビデオプロセッサ 204は、実際に使用される撮像素子の種類が異なる場合にも適切に対応でき、その結果、偽色の発生が防止され、かつ、混色の (殆ど)無い 3原色信号 Rl、 G1及び B 1を生成することができる。

[0145] なお、ビデオプロセッサ 204は、混色の無い 3原色信号 Rl、 G1及び B1を生成可能であることにより、特に狭帯域光観察モード時に、特定の色の狭帯域光の下において撮像された光学像に基づく色信号が、他の色の狭帯域光の下において撮像された光学像に基づく色信号のために識別がしに《なってしまうことを有効に防止できる作用効果を持つ。

[0146] ホワイトバランス回路 245は、入力された 3原色信号 Rl、 G1及び B1に対してホワイトバランス処理を施すことにより、 3原色信号 R2、 G2及び B2を生成して出力する。

[0147] 第 2マトリクス回路 246は、ホワイトバランス回路 245から出力される 3原色信号 R2、 G2及び B2に基づき、輝度信号 Yと、色差信号 R—Y及び B—Yとを生成して出力す 5 c

[0148] この場合、制御回路 215は、通常光観察モード時には、入力される 3原色信号 R2、 G2及び B2から、輝度信号 Yと、色差信号 R— Y及び B— Yとを単に生成可能な係数として、第 2マトリクス回路 246のマトリクス係数を設定する。

[0149] また、制御回路 215は、狭帯域光観察モード時には、入力される 3原色信号 R2、 G 2及び B2から、特に B信号に対する比率 (重み付け）を大きくした輝度信号 Ynbiと、色差信号 R—Y及び B—Yとを生成可能な係数として、第 2マトリクス回路 246のマトリタス係数を、通常光観察モード時の値と異なる値として設定する。

[0150] そして、前述した場合における変換式は、 3行 3列のマトリクス A及び Kを用いた場合、下記数式（3)のように示される。

[0151]

ここで、マトリクス Kは、例えば、前述した数式（1)における定数 k、定数 k及び定数

1 2 kの各値を要素として有する、

(0 k, 0ヽ

0 0 ( 4 )

0 0 上記数式 (4)に示すようなものであっても良いし、また、前述した数式（2)における定数 k、定数 k、定数 k及び定数 kの各値を要素として有する、 f0 k, 0、

K = 0 0 r₂ ( 5 )

0 3 k ) 上記数式（5)に示すようなものであっても良い。

[0152] また、マトリクス Aは、 RGB信号力 Y色差信号を生成するためのマトリクスであり、例えば下記数式 (6)に示すような公知の演算係数が用いられる。 [0153]

第 2マトリクス回路 246から出力された輝度信号 Ynbiは、セレクタ 239に入力される。そして、セレクタ 239は、制御回路 215の制御に基づき、通常光観察モード時には輝度信号 Yhを選択して出力するとともに、狭帯域光観察モード時には輝度信号 Yn biを選択して出力する。なお、図 7においては、セレクタ 239から選択して出力される輝度信号 Yhまたは Ynbiを輝度信号 Yselとして示している。

第 2マトリクス回路 246から出力される色差信号 R—Y及び B—Yは、セレクタ 239を介して出力される輝度信号 Ysel (輝度信号 Yhまたは Ynbi)と併せて拡大補間回路 2 47に入力される。

[0154] そして、輝度信号 Yselは、拡大補間回路 247により拡大処理が施され、強調回路 2 48により鮮鋭度強調の処理が施された後、第 3マトリクス回路 249に入力される。また、拡大補間回路 247により拡大処理が施された色差信号 R—Y及び B—Yは、第 3マトリタス回路 249に入力される。

[0155] そして、輝度信号 Yselと、色差信号 R— Y及び B— Yとは、第 3マトリクス回路 249による 3原色信号 R、 G及び Bへの変換処理が施され、 DZA変換回路 251による DZ A変換処理が施された後、ビデオプロセッサ 204の映像信号出力端カゝらモニタ 205 に出力される。

[0156] 制御回路 215は、モード切替スィッチ 214a或いは 214bの操作による観察モードの切替或いは選択に応じて、 LPF243の特性の変更設定、第 1マトリクス回路 242のマトリタス係数の変更設定、第 2マトリクス回路 246のマトリクス係数の変更設定、及び、セレクタ 239の輝度信号 YhZYnbiの選択を行う。

[0157] また、制御回路 215は、観察モードの切替に応じて、光源装置 203のフィルタ挿脱装置 216の動作を制御する。また、この制御回路 215は、ホワイトバランス調整時には、ホワイトバランス回路 245のゲイン設定を行う。

[0158] 次に、本実施形態の内視鏡装置 201の作用についての説明を行う。 [0159] まず、術者等は、内視鏡装置 201の各部、すなわち、内視鏡 202、光源装置 203、ビデオプロセッサ 204及びモニタ 205の電源を投入し、該各部を起動状態とする。なお、前記起動状態において、内視鏡 202、光源装置 203及びビデオプロセッサ 204 は、通常観察モードとして設定されているものとする。

[0160] 制御回路 215は、モード切替スィッチ 214aまたは 214bから出力される観察モード切替信号に基づき、ビデオプロセッサ 204が通常観察モードから狭帯域観察モードに切り替えられたことを検出すると、狭帯域用フィルタ 224をランプ 220の光路上に介挿させるための制御をフィルタ挿脱装置 216に対して行う。また、制御回路 215は、モード切替スィッチ 214aまたは 214bから出力される観察モード切替信号に基づき、セレクタ 239、第 1マトリクス回路 242、第 2の LPF243、ホワイトバランス回路 245及び第 2マトリクス回路 246の各部に対し、狭帯域観察モードに応じた制御を行う。

[0161] 一方、光源装置 203は、制御回路 215の制御に基づき、狭帯域用フィルタ 224の透過率特性に応じた狭帯域照明光をライトガイド 213に供給する。

[0162] そして、光源装置 203により供給された狭帯域照明光は、ライトガイド 213及び照明レンズ 227を介して外部に出射され、体腔内の患部等の生体組織の表面を照明する

[0163] 狭帯域照明光により照明された被写体の像は、対物レンズ 228により結像され、色分離フィルタ 230により光学的に色分離され、 CCD229により撮像された後、撮像信号としてビデオプロセッサ 204に対して出力される。

[0164] ビデオプロセッサ 204に対して出力された撮像信号は、 CDS回路 232により信号成分が抽出され、 AZD変換回路 234によりデジタル信号に変換され、 AGC回路 23 8によりゲイン制御が施された後、 YZC分離回路 237に入力される。

[0165] YZC分離回路 237は、入力されるデジタル信号に基づき、輝度信号 Yhと、色差信号 Cr及び Cbとを生成する。そして、 YZC分離回路 237は、輝度信号 Yhをセレクタ 239及び第 1の LPF241へ出力するとともに、色差信号 Cr及び Cbを第 2の LPF24 3へ出力する。

[0166] 輝度信号 Yhは、第 1の LPF241によるフィルタリング処理が施された後、輝度信号 Y1として第 1マトリクス回路 242へ出力される。また、色差信号 Cr及び Cbは、第 2の L PF243による（前述した)第 2の通過帯域特性に基づくフィルタリング処理が施され、同時ィ匕回路 244により同時化された後、第 1マトリクス回路 242へ出力される。

[0167] 第 1マトリクス回路 242は、入力される輝度信号 Y1と、色差信号 Cr及び Cbとに応じて 3原色信号 Rl、 G1及び B1を生成するとともに、生成した該 3原色信号 Rl、 G1及び B1をホワイトバランス回路 245に対して出力する。

[0168] ホワイトバランス回路 245は、入力された 3原色信号 Rl、 G1及び B1に対してホワイトバランス処理を施すことにより、 3原色信号 R2、 G2及び B2を生成して第 2マトリクス回路 246へ出力する。

[0169] 第 2マトリクス回路 246は、入力された 3原色信号 R2、 G2及び B2に対し、例えば、上記数式 (3)、数式 (4)及び数式 (6)に基づく変換処理を施すことにより輝度信号 Y nbiと、色差信号 R— Y及び B— Yとを生成する。そして、第 2マトリクス回路 246は、輝度信号 Ynbiをセレクタ 239へ出力するとともに、色差信号 R— Y及び B— Yを拡大補間回路 247へ出力する。

[0170] セレクタ 239は、制御回路 215の制御に基づいて輝度信号 Ynbiを選択し、該輝度信号 Ynbiを輝度信号 Yselとして拡大補間回路 247へ出力する。

[0171] そして、輝度信号 Yselは、拡大補間回路 247により拡大処理が施され、強調回路 2 48により鮮鋭度強調の処理が施された後、第 3マトリクス回路 249に入力される。また、拡大補間回路 247により拡大処理が施された色差信号 R—Y及び B—Yは、第 3マトリタス回路 249に入力される。

[0172] そして、輝度信号 Yselと、色差信号 R— Y及び B— Yとは、第 3マトリクス回路 249による 3原色信号 R、 G及び Bへの変換処理が施され、 DZA変換回路 251による DZ A変換処理が施された後、ビデオプロセッサ 204の映像信号出力端カゝらモニタ 205 に出力される。

[0173] 以上に述べた一連の処理がビデオプロセッサ 204において行われることにより、モユタ 205には、狭帯域観察モードにおける被写体の像が画像表示される。そして、狭帯域観察モードの被写体の像として、例えば、図 6に示すような、生体内の粘膜表層付近の毛細血管 101の像が強調された像と、生体組織とは異なる所定の対象物の像としての、残渣 102の像とがモニタ 5に画像表示される。なお、残渣 102は、生体組織とは異なる所定の対象物として、例えば、胆汁または腸液等であっても良い。

[0174] 毛細血管 101の像は、前述したマトリックス変換処理がビデオプロセッサ 204において行われることにより、例えば、ブラウン色またはブラウン色に近い色の像として画像表示される。また、残渣 102の像は、前述したマトリックス変換処理がビデオプロセッサ 204において行われることにより、例えば、マゼンタ色またはマゼンタ色に近い色の像として画像表示される。すなわち、第 2マトリクス回路 246は、前述した変換処理において、残渣 102の像における、赤成分の輝度値及び青成分の輝度値が略同じになるように処理を行う。

[0175] 以上に述べた作用により、第 2の実施形態の内視鏡装置 201は、狭帯域光観察にぉ、て、生体内の粘膜表層付近の毛細血管が強調された像の画像を得ることができるとともに、残渣の像が、血液の色と略同様の赤色とは異なる色の像となった画像を得ることができる。その結果、第 2の実施形態の内視鏡装置 201は、生体に対する狭帯域光観察が行われる場合に、術者等の負担を軽減することができる。

[0176] なお、前述した効果と略同様の効果を得るために、第 2マトリクス回路 246は、例えば、上記数式（3)、数式（5)及び数式 (6)に基づく変換処理を行うものであっても良い。

[0177] 上記数式 (3)、数式 (5)及び数式 (6)に基づく変換処理が行われた場合、上記数式 (3)、数式 (4)及び数式 (6)に基づく変換処理が行われた場合に得られる像と略同様の色を有する残渣 102の像がモニタ 205に画像表示される。また、上記数式（3 )、数式 (5)及び数式 (6)に基づくマトリックス変換処理が行われた場合、上記数式（ 3)、数式 (4)及び数式 (6)に基づくマトリックス変換処理が行われた場合に得られる像に比べてさらにコントラストの良い毛細血管 101の像がモニタ 205に画像表示される。

[0178] そして、上記数式 (3)、数式 (4)及び数式 (6)に基づくマトリックス変換処理が行われた場合、例えば、図 6に示すような局所部位 103の像力ハレーションを起こすことにより、黄色にごく近い色の像としてモニタ 205に画像表示されることがある。しかし、上記数式 (3)、数式 (5)及び数式 (6)に基づくマトリックス変換処理が行われた場合、図 6に示すような局所部位 103の像は、白色または白色に近い色の像としてモニタ 205に画像表示される。

[0179] 上記数式 (3)、数式 (5)及び数式 (6)に基づくマトリックス変換処理が第 2マトリクス回路 246において行われることにより、モニタ 205には、狭帯域観察モードの被写体の像として、上記数式（3)、数式 (4)及び数式 (6)に基づくマトリックス変換処理が行われた場合に比べてコントラストの良い毛細血管 101の像と、血液の色と略同様の赤色とは異なる色の像である残渣 102の像と、白色または白色に近い色の像である局所部位 103の像とが画像表示される。

[0180] なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなぐ発明の趣旨を逸脱しな、範囲内にお、て種々の変更や応用が可能であることは勿論である。

[0181] 本出願は、 2006年 4月 12日に日本国に出願された特願 2006— 110187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、図面に引用されたものとする。

Claims

請求の範囲

[1] 青色領域の波長帯域を有する第 1の狭帯域光と、緑色領域の波長帯域を有する第 2の狭帯域光とを生体内の被写体に対して出射可能な照明手段と、

前記生体内の被写体が前記第 1の狭帯域光により照明された場合に第 1の被写体像を撮像し、前記生体内の被写体が前記第 2の狭帯域光により照明された場合に第 2の被写体像を撮像する撮像手段と、

前記第 1の被写体像を緑成分及び青成分として蓄積するとともに、前記第 2の被写体像を赤成分及び青成分として蓄積する記憶手段と、

前記赤成分、前記緑成分及び前記青成分に対して所定の色変換処理を行うことにより、前記第 1の被写体像及び前記第 2の被写体像として撮像された、生体組織とは異なる所定の対象物の像を、赤色以外の色である、所定の第 1の色を有する像とする色調変換手段と、

を有することを特徴とする内視鏡装置。

[2] 前記所定の対象物は、前記生体内に存在する残渣、胆汁または腸液のうち、少なくとも!ヽずれか一を含むことを特徴とする請求項 1に記載の内視鏡装置。

[3] 前記色調変換手段は、前記所定の色変換処理として、前記赤成分として蓄積された前記第 2の被写体像と、前記緑成分として蓄積された前記第 1の被写体像と、前記青成分として蓄積された前記第 2の被写体像とに基づき、前記所定の対象物の像における赤成分の輝度値及び青成分の輝度値を略同じにする処理を行うことを特徴とする請求項 1に記載の内視鏡装置。

[4] 前記色調変換手段は、前記所定の色変換処理として、前記赤成分として蓄積された前記第 2の被写体像と、前記緑成分として蓄積された前記第 1の被写体像と、前記青成分として蓄積された前記第 2の被写体像とに基づき、前記所定の対象物の像における赤成分の輝度値及び青成分の輝度値を略同じにする処理を行うことを特徴とする請求項 2に記載の内視鏡装置。

[5] 前記所定の第 1の色は、マゼンタ色であることを特徴とする請求項 1に記載の内視鏡装置。

[6] 前記所定の第 1の色は、マゼンタ色であることを特徴とする請求項 2に記載の内視鏡装置。

[7] 前記所定の第 1の色は、マゼンタ色であることを特徴とする請求項 3に記載の内視鏡装置。

[8] 前記所定の第 1の色は、マゼンタ色であることを特徴とする請求項 4に記載の内視鏡装置。

[9] 前記色調変換手段は、前記所定の色変換処理として、前記赤成分として蓄積された前記第 2の被写体像と、前記緑成分として蓄積された前記第 1の被写体像と、前記青成分として蓄積された前記第 1の被写体像及び前記第 2の被写体像とに基づき、前記第 1の被写体像及び前記第 2の被写体像として撮像された、ハレーションが発生した局所部位の像を、所定の第 2の色を有する像とする処理をさらに行うことを特徴とする請求項 1に記載の内視鏡装置。

[10] 前記色調変換手段は、前記所定の色変換処理として、前記赤成分として蓄積された前記第 2の被写体像と、前記緑成分として蓄積された前記第 1の被写体像と、前記青成分として蓄積された前記第 1の被写体像及び前記第 2の被写体像とに基づき、前記第 1の被写体像及び前記第 2の被写体像として撮像された、ハレーションが発生した局所部位の像を、所定の第 2の色を有する像とする処理をさらに行うことを特徴とする請求項 2に記載の内視鏡装置。

[11] 前記所定の第 2の色は、白色であることを特徴とする請求項 9に記載の内視鏡装置

[12] 前記所定の第 2の色は、白色であることを特徴とする請求項 10に記載の内視鏡装置。

[13] 前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して順次出射することを特徴とする請求項 1に記載の内視鏡装置。

[14] 前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して順次出射することを特徴とする請求項 2に記載の内視鏡装置。

[15] 前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して順次出射することを特徴とする請求項 3に記載の内視鏡装置。

[16] 前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して順次出射することを特徴とする請求項 4に記載の内視鏡装置。

[17] 前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して順次出射することを特徴とする請求項 5に記載の内視鏡装置。

[18] 前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して順次出射することを特徴とする請求項 6に記載の内視鏡装置。

[19] 前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して順次出射することを特徴とする請求項 7に記載の内視鏡装置。

[20] 前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して順次出射することを特徴とする請求項 8に記載の内視鏡装置。

[21] 前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して順次出射することを特徴とする請求項 9に記載の内視鏡装置。

[22] 前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して順次出射することを特徴とする請求項 10に記載の内視鏡装置。

[23] 前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して順次出射することを特徴とする請求項 11に記載の内視鏡装置。

[24] 前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して順次出射することを特徴とする請求項 12に記載の内視鏡装置。

[25] 前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して同時に出射することを特徴とする請求項 1に記載の内視鏡装置。

[26] 前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して同時に出射することを特徴とする請求項 2に記載の内視鏡装置。

[27] 前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して同時に出射することを特徴とする請求項 3に記載の内視鏡装置。

[28] 前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して同時に出射することを特徴とする請求項 4に記載の内視鏡装置。

[29] 前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して同時に出射することを特徴とする請求項 5に記載の内視鏡装置。

[30] 前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体に対して同時に出射することを特徴とする請求項 6に記載の内視鏡装置。

[31] 前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体対して同時に出射することを特徴とする請求項 7に記載の内視鏡装置。

[32] 前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体対して同時に出射することを特徴とする請求項 8に記載の内視鏡装置。

[33] 前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体対して同時に出射することを特徴とする請求項 9に記載の内視鏡装置。

[34] 前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体対して同時に出射することを特徴とする請求項 10に記載の内視鏡装置。

[35] 前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体対して同時に出射することを特徴とする請求項 11に記載の内視鏡装置。

[36] 前記照明手段は、前記第 1の狭帯域光及び前記第 2の狭帯域光を前記被写体対して同時に出射することを特徴とする請求項 12に記載の内視鏡装置。