JP3586157B2 - Subject observation device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体組織の血管構造等の被検体の観察に適した内視鏡装置等の被検体観察装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より管腔内に挿入する細長な挿入部を備え、この挿入部の先端の被写体を撮像し、被写体をモニタに表示し、観察、治療する電子内視鏡装置が広く用いられている。
そして、従来例にあっては、予め電子内視鏡装置の分光感度特性は色再現を重視して設定されていた。
【0003】
また、特開平1−217415公報(第2686089特許公報)には、複数波長の画像得るために面順次電子内視鏡において回転フィルタを交換する技術が示されている。
この従来例では、主に近赤外画像の観察や、ヘモグロビンなど血流状態の観察に主眼が置かれていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の内視鏡装置等では、体腔内の生体組織の表面付近でその深さ方向に走行している血管構造等を明瞭に観察出来なかった。
【0005】
(発明の目的)
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、生体などの被検体の表面付近でその深さ方向に走行している血管構造等を明瞭に観察できる被検体観察装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
可視光波長帯域の内、被検体表層部から第1の透過距離だけ透過可能な半値幅の狭い第1の波長帯域の照明光を発生する第1の照明光発生手段と、
前記第1の波長帯域と重なることなく、前記可視光波長帯域の内、前記被検体表層部から第2の透過距離だけ透過可能な半値幅の狭い第2の照明光を発生する第2の照明光発生手段と、
前記第1の照明光と前記第2の照明光で照明された被写体像を撮像可能な撮像手段と、
前記撮像手段の出力信号に基づき、前記被検体像の前記第1の透過距離および第2の透過距離における被検体情報を表す被検体情報画像を表示する表示手段と、
を具備したことにより、半値幅が狭い第1及び第2の波長帯域の照明光でそれぞれ照明した被検体を撮像手段で撮像することにより、透過距離が異なる部分の血管走行の様子等に対する被検体像を得ることができ、それらを異なる色信号等で合成する等して被検体情報画像として表示手段に表示して、透過距離が異なる部分を明瞭に観察できるようにしている。
【0007】
また、可視光波長帯域の内、Rの波長帯域の照明光を発生するR照明光発生手段と、
前記可視光波長帯域の内、Gの波長帯域の照明光を発生するG照明光発生手段と、
前記可視光波長帯域の内、Bの波長帯域の照明光を発生するB照明光発生手段と、
前記可視光波長帯域の内、前記R,G,B,のそれぞれの波長帯域の半値幅より狭い半値幅を有し、被検体表面部から第1の透過距離だけ透過可能な第1の波長帯域の照明光を発生する第1の照明光発生手段と、
前記可視光波長帯域の内、前記R,G,Bのそれぞれの波長帯域の半値幅より狭い半値幅を有し、前記第1の波長帯域と重なることなく、前記被検体表層部から第2の透過距離だけ透過可能な第2の波長帯域の照明光を発生する第2の照明光発生手段と、
前記可視光波長帯域の内、前記R,G,Bのそれぞれの波長帯域の半値幅より狭い半値幅を有し、前記第1および第2の波長帯域と重なることなく、前記被検体表層部から第3の透過距離だけ透過可能な第3の波長帯域の照明光を発生する第3の照明光発生手段と、
前記R,G,Bの波長帯域の照明光で照明された第1の可視被検体画像および前記第1,第2,第3の波長帯域の照明光で照明された第2の可視被検体画像を撮像可能な撮像手段と、
前記撮像手段の出力信号に基づき、前記第1の可視被検体画像および前記第2の可視被検体画像を生成する映像信号処理手段と、
前記映像信号処理手段の出力信号に基づき前記第1の可視被検体画像および前記第2の可視被検体画像を表示する表示手段と、
を具備したことにより、R,G,Bの波長帯域の照明光で照明された場合の第1の可視被検体画像を得ることができるようにすると共に、半値幅が狭い第1、第2及び第3の波長帯域の照明光でそれぞれ照明した第2の被検体画像を得ることができ、この被検体画像はそれぞれ透過距離が異なる部分の血管走行の様子等に対する被検体像であるので、それらを異なる色信号等で合成する等して表示手段に表示することにより、透過距離が異なる部分を明瞭に観察できるようにしている。
【0008】
また、可視光波長帯域の内、Rの波長帯域の照明光を発生するR照明光発生手段と、
前記可視光波長帯域の内、Gの波長帯域の照明光を発生するG照明光発生手段と、
前記可視光波長帯域の内、Bの波長帯域の照明光を発生するB照明光発生手段と、
前記可視光波長帯域の内、前記R,G,Bのそれぞれの波長帯域の半値幅より狭い半値幅を有し、被検体表層部から第1の透過距離だけ透過可能な第1の波長帯域の照明光を発生する第1の照明光発生手段と、
前記可視光波長帯域の内、前記R,G,Bのそれぞれの波長帯域の半値幅より狭い半値幅を有し、前記第1の波長帯域と重なることなく、前記被検体表層部から第2の透過距離だけ透過可能な第2の波長帯域の照明光を発生する第2の照明光発生手段と、
前記可視光波長帯域の内、前記R,G,Bのそれぞれの波長帯域の半値幅より狭い半値幅を有し、前記第1および第2の波長帯域と重なることなく、前記被検体表層部から第3の透過距離だけ透過可能な第3の波長帯域の照明光を発生する第3の照明光発生手段と、
前記R,G,Bの波長帯域の照明光で照明された第1の可視被検体画像および前記第1,第2,第3の波長帯域の照明光で照明された第2の可視被検体画像を撮像可能な撮像手段と、
前記撮像手段の出力信号に基づき、前記第1の可視被検体画像および前記第2の可視被検体画像を生成する映像信号処理手段と、
前記撮像手段の出力信号レベルに基づき、前記映像信号処理手段で生成される前記第1の可視被検体画像および前記第2の可視被検体画像を切り換えて表示する表示手段と、
を具備したことにより、R,G,Bの波長帯域の照明光で照明された場合の第1の可視被検体画像を表示したり、半値幅が狭い第1、第2及び第3の波長帯域の照明光でそれぞれ照明して透過距離が異なる部分の血管走行の様子等に対する第2の被検体画像を切り換えて表示したりができるようにしている。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
(第1の実施の形態)
図1ないし図7は本発明の第1の実施の形態に係り、図1は本発明の被検体観察装置の第1の実施の形態の電子内視鏡装置の全体構成を示し、図2は図1の詳細な構成を示し、図3は回転フィルタに設けた2つのフィルタセットの構成を示し、図4は図3の2つのフィルタセットを構成する各フィルタの分光特性を示し、図5は画像処理部の構成を示し、図6は本実施の形態の作用の模式的な説明図を示し、図7は生体を観察した場合のモニタ画面の模式的な表示例を示す。
【0010】
本実施の形態に於ける第1の目的は生体の表面付近からその内部の深さ方向に走行している血管構造を明瞭に観察できる電子内視鏡装置を提供することを目的とするが、さらに他の目的は、面順次方式の電子内視鏡装置に於いて、回転フィルタの分光透過率特性を切替えた場合、その切替に応じて画像処理内容の変更を変更して回転フィルタの切替に応じてそれぞれの観察モードで観察し易い内視鏡画像が得られるような電子内視鏡装置を提供することにある。
【0011】
図1に示すように本発明の被検体観察装置を形成する第1の実施の形態の電子内視鏡装置1Aは撮像手段を備えた電子内視鏡2と、この電子内視鏡2の照明光伝送手段に照明光を供給する観察用照明光供給手段としての光源部3及び撮像手段に対する信号処理を行う信号処理部4Aを内蔵した観察装置5と、この観察装置5から出力される画像信号を表示する観察用モニタ6とから構成される。
【0012】
上記電子内視鏡2は生体(被写体)7内に挿入される細長の挿入部8と、この挿入部8の後端に形成された操作部9と、この操作部9から延出されたユニバーサルケーブル10とから構成され、このユニバーサルケーブル10の端部に設けたコネクタ11を観察装置5に着脱自在で接続することができる。
【0013】
挿入部8は先端部12と、この先端部12の後端に設けた湾曲自在の湾曲部13と、この湾曲部13の後端から操作部9の前端まで延びる軟性部(可撓部)14とから構成され、操作部9に設けた湾曲ノブ15を操作することにより湾曲部13を湾曲することができる。
【0014】
上記挿入部8内には(拡大図に示すように)ライトガイド16が挿通され、コネクタ11を観察装置5に接続することにより、図2に示すように光源部3からの照明光が入射端面に供給される。
【0015】
このライトガイド16によって伝送され、先端部12の照明窓に固定された先端面から前方に出射され、生体7内の対象部位を照明する。この照明された対象部位は先端部12における照明窓に隣接した設けた観察窓に取り付けた対物レンズ17によってその結像位置に配置された固体撮像素子としての例えば電荷結合素子(CCDと略記)18に結像され、光電変換される。この対物レンズ17とCCD18とで撮像手段としての撮像部19を形成する。
【0016】
上記CCD18で光電変換された画像信号は観察装置5内の信号処理部4Aにより、信号処理されて標準的な映像信号(画像信号)が生成され、この映像信号は観察用モニタ6に出力される。
【0017】
また、操作部9の前端付近には、処置具挿入口20が設けてあり、この処置具挿入口20は内部のチャンネル21と連通し、処置具挿入口20から生検鉗子等の処置具を挿入し、チャンネル21を経てその先端から突出することにより生検処置等を行うことができる。
【0018】
観察装置5における観察用照明光供給手段としての光源部3と信号処理部4Aの構成を図2に示す。
光源部3は、紫外光から赤外光に至る広帯域の光を発光する観察用照明光を発生する観察用照明光源24を備えている。この光源24としては、一般的なキセノンランプやストロボランプ等を用いることができる。上記キセノンランプやストロボランプは、可視光のみならず紫外光及び赤外光を大量に発光する。
【0019】
この観察用照明光源24は、電源25によって点灯する電力が供給されるようになっている。上記光源24の前方には、モータ26によって回転駆動される図3に示されているような回転フィルタ27が配設されている。
図3に示すように、回転フィルタ27は、2重構造になっており、内周部分と外周部分とに2組のフィルタセット28、29が設けてある。
【0020】
内周側の第1フィルタセット28は通常観察用のためのR1、G1、B1の3枚のフィルタで構成され、外周部分の第2フィルタセット29は特殊観察用或いは近接観察用のためのR2、G2、B2の3枚のフィルタで構成され、第1フィルタセット28、第2フィルタセット29は、各々観察目的に応じた分光透過率特性で製作されている。
【0021】
つまり、第1フィルタセット28は通常観察用の赤(R1)、緑(G1)、青(B1)の各波長領域の光を透過するフィルタ28a,28b,28cが周方向に沿って配列され、その外周側にはR2、G2、B2の各波長領域の光を透過するフィルタ29a,29b,29cが配列されている。
【0022】
図4は図3に示す第1フィルタセット28と第2フィルタセット29の各フィルタの波長に対する分光透過特性を示す。図4に示すように第1フィルタセット28を構成するR1、G1、B1のフィルタは通常の面順次方式の照明光源に広く採用されているR,G,Bフィルタと同様の特性である。
【0023】
これに対し、第2フィルタセット29を構成するR2、G2、B2のフィルタは通常の面順次方式の照明光源に広く採用されているR,G,Bフィルタの特性と異なり、特に狭い半値幅Whr,Whg,Whbになっていることと、例えばR2、G2、B2はそれぞれR,G,Bの波長域に属するが、その中心波長がR1、G1、B1からずれて後述するように胃粘膜の表層付近からその内部の血管構造を観察するのに適した波長に設定していることが特徴となっている。
【0024】
つまり、R2、G2、B2のフィルタは各フィルタを通した光で生体7を照明した場合、生体7に対し、その深さ方向に透過する透過距離(深達距離或いは深達度)がそれぞれ異なるように設定している。
【0025】
このため、各フィルタを通した光で生体7を照明した状態で撮像した画像はその波長の光の透過距離に対応したものとなり、それらを異なる色で表示することにより、透過距離が異なる部分を色分けして表示したような画像が得られるようにしている。
【0026】
また、図1の光源24による照明光路上に配置されるフィルタセットが内周側のものであるか、外周側のものであるかを識別して観察部位を照明している光を識別するフィルタ識別回路31が設けてある。
また、光源24とライトガイド16の入射端とを結ぶ照明光軸上に内周側のフィルタセット28と外周側のフィルタセット29とを選択的に設定できるように回転フィルタ切替機構32が設けてある。
【0027】
そして、通常観察の場合には、光源24からの光ビームP1(図3で実線で示す)は内周側のフィルタセット28に対向し、特殊観察(或いは近接観察)の場合には、光源24からの光ビームP2(図3で2点鎖線で示す)は外周側のフィルタセット29に対向するように(図1に示す)回転フィルタ切替機構32で回転フィルタ27全体を移動して照明光路上に配置されるフィルタセットを切替できるようにしている。
【0028】
この回転フィルタ切替機構32はモータ26及び識別回路31とを、光源24に対して相対的に移動するようにしているが、光源24側を反対方向に移動しても良い。
又、モータ26は制御回路33によって回転が制御されて駆動されるようになっている。
【0029】
上記回転フィルタ27を透過したRi、Gi、Bi(i=1又は2)の各波長領域の光に時系列的に分離された光は、ライトガイド16の入射端に入射され、このライトガイド16を介して先端部側の出射端面に導かれ、この出射端面から前方に出射されて、観察部位等を照明するようになっている。
【0030】
観察部位を照明している光を識別するため、前記光源部3内に設けたフィルタ識別回路31から出力されるフィルタ識別信号F1は、モータ26を制御している制御回路33を経てタイミングジェネレータ34に送られ、タイミングジェネレータ34はフィルタ識別信号F1に同期したタイミング信号をCCDドライバ35等に出力する。
【0031】
上記照明光による観察部位等の被検体(被写体)から反射された戻り光は、対物レンズ17によって、CCD18上に結像され、CCD18で光電変換されるようになっている。このCCD18には、信号線を介して、信号処理部4内のCCDドライバ35からの駆動パルスが印加され、この駆動パルスによって光電変換された被検体の画像に対応した電気信号(画像信号)が読出されるようになっている。
【0032】
従って、この駆動パルスは、回転フィルタ27の開口期間中(観察光が被写体に照射されている期間)にCCD18に電荷を蓄積し、遮光期間中(観察光が被写体に照射されていない期間)にCCD18に蓄積された電荷を読み出す。なお、図3では簡単化のため、遮光部が設けてない状態で示しており、実際にはR1フィルタとB1フィルタ等の隣接する部分に遮光部が設けてあり、遮光部に光ビームが当たった場合には遮光期間となる。
【0033】
このCCD18から読み出された電荷は電気信号として、信号線を介して電子内視鏡2内又は観察装置5内に設けられたプリアンプ36に入力されるようになっている。このプリアンプ36で増幅された画像信号は、プロセス回路37に入力され、γ補正及びホワイトバランス等の信号処理を施され、A/Dコンバータ38によって、ディジタル信号に変換されるようになっている。
【0034】
このディジタルの画像信号は、セレクト回路39によって、例えば赤(R)、緑(G)、青(B)の各色に対応して設けた3つの第1メモリ41a、第2メモリ41b、第3メモリ41cに選択的に記憶されるようになっている。
【0035】
上記第1メモリ41a、第2メモリ41b、第3メモリ41cに記憶されたRi、Gi、Biの色信号(図5ではSR,SG,SBで示す)は、同時に読み出され、画像処理部42に入力され、この画像処理部42によって画像処理が施される。
【0036】
この画像処理部42からの出力信号は、D/Aコンバータ43によって、アナログの色信号(図2では簡単化のため、R,G,Bで示す)に変換され、入出力インターフェース(I/O)44を介してR、G、Bの色信号として観察用モニタ6に出力され、この観察用モニタ6によって、観察部位がカラー表示されるようになっている。
【0037】
また、電子内視鏡装置1Aには回転フィルタ切替指示装置45が接続され、回転フィルタ27の切替指示を行うことにより、回転フィルタ切替指示信号C1が回転フィルタ切替機構32に出力されて、回転フィルタ27の切替が行われると同時に、画像処理部42に対して、画像処理変更指示信号C2が出力されて処理内容の変更を指示する。
【0038】
また、観察装置5の信号処理部4A内には、システム全体のタイミングを作るタイミングジェネレータ34が設けられ、このタイミングジェネレータ34によって、制御回路33、CCDドライバ35、セレクト回路39等の各回路間の同期が取られている。
【0039】
図5は上記画像処理部42の具体的な構成例を示す。
メモリ41a,41b,41cからのRi,Gi,Biの照明光のもとで撮像されて生成された色信号SR,SG,SB(より具体的にはR1、G1、B1の照明光のもとで得られる色信号R,G,Bと、R2、G2、B2の照明光のもとで得られる色信号R,G,B)はそれぞれR,G,Bゲイン調整部51a,51b,51cに入力され、ゲインパラメータ変更回路52からのゲインパラメータPa,Pb,Pcにより設定されるゲインでゲイン調整されてD/Aコンバータ43側に出力される。
【0040】
このゲインパラメータ変更回路52は回転フィルタ切替指示装置45による画像処理変更指示信号C2に対応したゲインパラメータPa,Pb,PcをR,G,Bゲイン調整部51a,51b,51cに印加する。
この場合、画像処理部42内にゲインパラメータ記憶部53を設け、ゲインパラメータ変更回路52は画像処理変更指示信号C2が入力されると、ゲインパラメータ記憶部53に予め記憶させておいたゲインパラメータを読み出させるゲインパラメータ読み出し要求信号C3をゲインパラメータ記憶部53に印加して、対応するゲインパラメータセットC4を出力させ、このゲインパラメータセットを構成するゲインパラメータPa,Pb,PcをR,G,Bゲイン調整部51a,51b,51cに印加するようにしても良い。
【0041】
次に本実施の形態の作用を説明する。
通常観察を行う場合には第1フィルタセット28を照明光路上に配置して観察を行う。この場合には、光源24からの白色光は図4にその特性が示されている通常のR,G,Bフィルタと同じ特性を持つ第1フィルタセット28を通すことにより、R,G,Bの面順次照明光となり、生体7をR,G,Bの面順次照明光で照明する。
【0042】
そして、R,G,Bの面順次照明光で照明された生体7をCCD18で撮像したR,G,Bの画像信号(色信号)がディジタル信号に変換されて第1メモリ41a、第2メモリ41b、第3メモリ41cに順次記憶される。
【0043】
これら第1メモリ41a、第2メモリ41b、第3メモリ41cに一時記憶されたR、G、Bの色信号は、同時に読み出され、画像処理部42に入力され、この画像処理部42によって画像処理が施される。
そして、D/Aコンバータ43でアナログの色信号に変換され、観察用モニタ6にカラーで生体7の画像が表示される。
このように通常観察の場合には、自然な色再現が得られるように、可視域全体をカバーするように第1フィルタセット28が使用される。
【0044】
一方、生体7に近接させて、生体粘膜の表面凹凸構造や血管構築像を得ることが最優先となる(近接観察モードの)場合には第2のフィルタセット29を使用して、観察を行うことができるようにしている。
【0045】
この場合には、使用者は回転フィルタ切替指示装置45を構成する例えば近接観察モードスイッチを操作することにより、このスイッチのONにより回転フィルタ切替機構32には回転フィルタ切替指示信号C1が出力されて、回転フィルタ27の切替が行われると同時に、画像処理部42に対して、画像処理変更指示信号C2が出力されて処理内容の変更を指示する。
【0046】
つまり、回転フィルタ切替指示信号C1が入力されると、回転フィルタ切替機構32は回転フィルタ27等を図1で上方向(図3では左方向)に移動して、光源24の光ビームP2が第2のフィルタセット29側に当たるように移動設定し、この状態に設定されると、フィルタ識別回路31により検出されて回転フィルタ切替動作が終了する。
【0047】
また、この近接観察モードでは、図4に示すように各フィルタR2,G2,B2の光透過特性はR1,G1,B1の場合に比べて狭い半値幅Whr,Whg,Whbであり、得られる信号の輝度レベルも低下等するので、上記第2のフィルタセット29への切替に連動して、画像処理部42に対して、画像処理変更指示信号C2を出力して、R,G,Bゲイン調整部51a,51b,51cによるゲインを通常観察モードの場合よりも大きくする等して観察に適した画像が得られるようにする。
【0048】
本実施の形態における近接観察モードの場合には、ホワイトバランスさせた状態での画像を得ることよりも、各フィルタR2,G2,B2による照明のもとでそれぞれ得られる画像(成分画像)をそれぞれ認識し易いように表示することを主目的としているので、例えばそれぞれ得られる成分画像の輝度レベルがほぼ同じ程度となるようにゲイン値の設定を行ったり、異なる色で表示されるので、異なる色で表示した場合に識別し易い(色に対する人間の認識機能を考慮して識別し易い)輝度レベルとなるようにゲイン値の設定を行う。
【0049】
このようにして近接観察モードで観察すると、図6(A)に示すように生体粘膜の断面構造を観察するのに適したものとなる。
胃粘膜など深さ方向に血管が豊富に構築された生体粘膜の断面は一般的に図6(A)のようになっている。表面上の凹凸構造から、表層付近の毛細血管、それより少し深いところにあり毛細血管より太めの血管、そしてより深層にある太い血管網となっている。
この生体粘膜を観察するポイントとして、このような血管構築の様子が分かるような観察像が得られるものが望ましい。そして、血管構築の様子を観察することで癌などの病変の早期発見が容易となる。
【0050】
このように深さ方向に血管が走行している生体7を観察する光によるその生体7内への深達の様子について述べる。図6(B)に示すように、例えば可視光における波長の短い光(青色光)ほど、生体への深達度は浅くなる。そして波長が長くなるほど(緑から赤にかけて)生体7への深達度は深くなる。つまり、短波長光で観察した場合には、比較的粘膜の浅い部分までの情報が(撮像した)画像に反映され、逆に短波長光では太い血管が多く存在する深層までは、短波長光が深達しないので画像にはこの太い血管が反映されない。したがって、深部側を観察するにはより深達度の深い長い波長の光で観察する必要がある。
【0051】
通常観察用に第1のフィルタセット28のR1,G1,B1の各フィルタは、自然な色再現を実現するため、図4に示すように可視域をカバーするように各バンドがブロードで半値幅も広い特性になっている。この特性の場合、短波長光であるB1による光には、広い波長範囲の光が混在しており、図6(B)の深達度の浅い光から中程度の深達度の光まで、同時に観察することになる。その結果、B画像には、表層付近の毛細血管から中送付近の血管まで混在したものを反映し、それらが同じ信号として混じったものとなる。
【0052】
それに対して、狭い半値幅Whbの第2フィルタセット29のB2の光では、このB2の光に含まれる波長の幅が狭く限定され、その結果、ブロード特性のB1の光に比較して生体7への深達度が浅い光の比率が多くなるので、B2の光で観察した画像は、表面上の構造、毛細血管網のコントラストが向上し、表面付近の構造に対しては、より観察しやすくなる。
【0053】
図4の第1フィルタセット28のR1、G1、B1フィルタ及び第2フィルタセット29のR2、G2、B2フィルタの分光特性のグラフの比較から明らかなのは、近接観察モードでの各フィルタの狭い半値幅Whr,Whg,Whbでその中心波長を調整し、かつバンド間が互いに重ならないで離間して設定していることである。
【0054】
また、G2のバンド幅或いは半値幅WhgがG1より狭められ、B2のバンドと波長軸上で離すことで、上述したB2の場合と同じく、G2に含まれる波長の半値幅Whgが狭く限定され、B2による画像との差がより明確になり、G2による画像には表面構造、毛細血管は反映されなくなるが、その代わりに中層付近の血管構築像がより顕著に反映されることになる。
【0055】
また、R2のバンド幅或いは半値幅WhrがR1より狭められ、G2と波長軸上で離すことも同じ作用で、R2による画像には深層の太い血管のみが反映されることになる。
上記のようにしてR2,G2,B2の各々のバンドにより、撮像して得られる画像は、通常観察モードの場合と画像処理部42でのゲイン調整が異なることを除いてほぼ同様に信号処理され、RGBの色信号として観察用モニタ6にカラー表示される。
【0056】
この場合、血管構築の深さ方向の情報が色の差となって、これらが合成されてカラー表示され、通常観察モードとは異なり、より顕著に再現されることになる。
つまり、表層付近の毛細血管網は黄色(Bのみ吸収を受け、G,Rが発色するため)、中層付近の血管網は(マゼンタから赤色)、深層付近の太い血管はより青っぽく再現される。
【0057】
従って、観察用モニタ6のモニタ画面には図7に模式的に示すように深さが異なる位置で走行する血管構造が異なる色で表示され、この画像から深さが異なる位置での血管の走行状態を明瞭に把握できる。
【0058】
以上のように、近接観察モードでは、ブロードなRGB特性のものと異なり、より狭い半値幅で、波長軸上で各バンド間を離間させることで、血管の深さ方向での走行状態をより顕著に反映させた画像を得ることができる。
【0059】
このように本実施の形態によれば、通常観察に適した内視鏡画像が得られると共に、フィルタセットの切替により深さ方向の血管構築の様子を知ることができる内視鏡画像も得ることができる。
【0060】
上記第2フィルタセット29の第1変形例として、例えば図8に示すような特性にしたフィルタセットにしても良い。この第1変形例では、例えば図4の第2フィルタセット29におけるフィルタG2をフィルタR2とし、さらにこのフィルタR2より短波長側に半値幅の狭いフィルタG2及びB2を設けるようにしている。
【0061】
フィルタG2は図4のフィルタG2より少し長波長側であり、フィルタB2は図4のフィルタB2より少し短波長側に設定している。
この第1変形例の第2フィルタセット29を採用した場合には、深層付近の太い血管構造は観察できないが、表面凹凸構造から中層付近の血管構造までを互いに異なる色でより詳細に観察する場合に適する。
【0062】
また、第2フィルタセット29の第2変形例として、例えば図9に示すような特性にしたフィルタセットにしても良い。この第2変形例では、R2,G2,B2の全てのフィルタを短波長域に設定することで、生体粘膜表層付近の散乱、吸収変化を高感度で検出できるようにしたものである。これは、早期癌など粘膜表面付近で発生する病態を観察するのに好適である。
【0063】
さらに第3変形例として第2フィルタセット29を図10に示すようなフィルタセットをにしても良い。図10に示すように、生体組織の吸収特性で同じ吸収を示し、散乱特性が異なる2つの波長を中心にしたフィルタB2、G2を設定することで、吸収の影響より散乱の影響に主眼を置いた画像再現を得ることができる。これは、例えば、正常な生体粘膜が癌化するに伴い、組織構造の乱れ、光の散乱度合いが変化することを画像化する場合に好適である。
【0064】
(第2の実施の形態)
次に本発明の第2の実施の形態を説明する。
第1の実施の形態では第1、第2フィルタセット28、29の構成は、図3のように2重構造としたが、図11に示すように、複数の回転フィルタ27a,27bにしても良い。また、図3ではフィルタセット28、29はそれぞれ3枚のフィルタで構成したが、図11に示すように3枚に限定されるものではなく、所望する画像効果に応じてフィルタ枚数は決められる。
【0065】
そして、図11に示すように複数の回転フィルタ27a,27bにした場合には、図12に示すように照明光軸に沿って複数個の回転フィルタ27a,27bを駆動する駆動装置55a,55bを設け、それら駆動装置55a,55bは回転フィルタ切替機構32に接続され、回転フィルタ27a,27bの照明光軸への挿脱(挿入、退避)移動を行う。
【0066】
図12では駆動装置55a(及び55b)は、ガイドレール54j(j=a又はb)と、これに沿って回転フィルタ27jと、その回転フィルタ27jを回転駆動するモータ26jと、フィルタ識別回路31jとを共に移動することにより、回転フィルタ27jの照明光軸への挿脱移動を行う(図12では回転フィルタ27aを退避位置に設定され、回転フィルタ27bを挿入位置に設定させた状態を示す)。
【0067】
図12の場合には2つの回転フィルタ27a,27bの一方を光軸上に設置した場合には他方の回転フィルタを光軸から退避させるようにしているが、複数の回転フィルタを同時に光軸上に設置するようにしても良い。
【0068】
また、図13に示す変形例のように3峰性の分光透過率特性を示すフィルタRGB2を用意することにより、このフィルタを回転させず、回転フィルタ切替機構32により光軸上への挿入、退避のみを制御することで、図3で示した第1、第2フィルタセット28、29を用いる場合と同様の作用効果を得ることもできる。
【0069】
(第3の実施の形態)
次に本発明の第3の実施の形態について説明する。第1の実施の形態との主たる相違は、回転フィルタの変更を回転フィルタ切替指示装置45ではなく、回転フィルタ切替判定手段により状況に応じて回転フィルタの切替、それに伴う画像処理内容の変更を自動化することであり、回転フィルタ切替の自動化を目的とする。
【0070】
図14に示す本発明の第3の実施の形態の電子内視鏡装置1Bは信号処理部4B内に回転フィルタ切替判定装置58を設けている。
回転フィルタ切替判定装置58には、CCD出力信号に基づいて画像処理部42′から被写体の観察状態を判定した被写体判定信号H1が入力されることにより、回転フィルタ切替を判定し、回転フィルタ切替機構32に回転フィルタ切替指示信号C1を送出し、さらに画像処理部42′に画像処理変更指示信号C2を送出する。
【0071】
図15は本実施の形態における画像処理部42′の構成を示す。この画像処理部42′は図5の画像処理部42において、被写体判定回路59を設けた構成となっている。
図15に示すように画像処理部42′には、被写体の観察状態を判定する被写体判定回路59が設けられ、この被写体判定回路59にはメモリ41a〜41cからR,G,Bの色信号(ここでは図5の場合と同様にSR,SG,SB)が入力される。
【0072】
そして、色信号SR,SG,SBの輝度レベルの平均値を判別するための基準レベルと比較して判定することにより、生体を適宜の距離で観察する通常観察状態か生体に近接して観察する近接観察状態かを判定して被写体判定信号H1を回転フィルタ切替判定装置58に出力する。そして輝度レベルの平均値が基準レベル未満の場合には通常観察状態であるとの被写体判定信号H1を、基準レベル以上の場合には近接観察状態であるとの被写体判定信号H1を回転フィルタ切替判定装置58出力する。その他は図5と同様の構成である。
【0073】
回転フィルタ切替判定装置58は被写体の判定結果に基づいて、回転フィルタ切替機構32に回転フィルタ切替指示信号C1を送出し、画像処理部42′に画像処理変更指示信号C2を送出する。
その他は図2と同様の構成である。
【0074】
次に本実施の形態の作用を説明する。
生体7の内部を電子内視鏡2の挿入部を挿入して内視鏡検査を行う場合、生体7から適宜の距離、離して観察すると、その場合の色信号の平均値は基準レベル未満となり、画像処理部42′は通常観察モードと判断し、第1のフィルタセット28を照明光路上に配置した状態での観察を行うことができる。
【0075】
そして、患部等をより詳しく観察するために患部に先端部を近接させて観察するように先端部を移動すると、色信号の平均値は基準レベル以上となり、画像処理部42′は近接観察モードに設定されたと判断し、近接観察状態であるとの被写体判定信号H1を回転フィルタ切替判定装置58に出力し、回転フィルタ切替判定装置58は回転フィルタ切替機構32に回転フィルタ切替指示信号C1を送出し、照明光路上に第2のフィルタセット29が配置されるように切替させると共に、画像処理変更指示信号C2を画像処理部42′に送出し、観察に適したゲインに調整する。
なお、自動調光が働くような場合には、自動調光の応答よりも速く移動することにより、自動的に切替を行うことができる。
【0076】
上述の説明では、CCD18で撮像した信号の明るさからフィルタセットの切替等を行うようにしたが、CCD18で撮像した信号の色調でフィルタセットを切り替えるようにしても良い。
【0077】
例えば染色剤が散布された部分を観察していることを色信号の輝度分布から判断して、その染色画像を観察する場合に適したフィルタセットに変更したり、ゲイン調整等をしても良い。
【0078】
図16は変形例の電子内視鏡装置1Cの構成を示す。図14では回転フィルタ切替判定装置58には画像処理部42′からの被写体判定信号H1が入力されることにより、その信号H1に基づいて、回転フィルタ切替指示信号C1等を出力するようにしているが、図16に示す変形例では例えば電子内視鏡2には対物レンズ17を構成する変倍レンズを拡大側(望遠側)に移動して通常観察状態よりも拡大して結像する拡大観察機構が設けてある。
【0079】
そして、電子内視鏡2の操作部9その他に設けた拡大移動レバーあるいは電気的に駆動する場合には拡大スイッチ等の拡大観察率変更指示手段60を操作することにより、拡大観察機構にその拡大率変更の指示信号等を出力して変倍レンズを移動して拡大率を(通常観察から)変更すると共に、拡大観察率変更指示手段60から回転フィルタ切替判定装置58に拡大率指示信号E1を出力することにより、回転フィルタ切替判定装置58は回転フィルタ切替指示信号C1を回転フィルタ切替機構32に出力し、通常観察のフィルタセットから近接観察用のフィルタセットに変更させると共に、画像処理変更指示信号C2を画像処理部42に送出してそのゲインを変更したフィルタセットの場合に適したものにするようにしている。
【0080】
このため、図16では信号処理部4Cは図14の場合と同様に回転フィルタ切替判定装置58を内部に設けているが、図2の場合と同じ画像処理部42を採用した構成となっている。その他は上述した実施の形態と同様の構成である。
【0081】
本変形例の場合にも、観察する状態に応じてその観察状態に適したフィルタセットを選択設定して、かつその場合の画像観察に適したゲイン設定等で観察しうることができる。
【0082】
また、他の変形例として、半自動制御にしても良い。例えば、図2の場合のように回転フィルタ切替指示装置45によって、通常観察用の第1フィルタセット28から第2フィルタセット29への変更は手動で行なうが、第2フィルタセット29から第1フィルタセット28への変更は、図14の場合のように(画像処理部42′による判定により)回転フィルタ切替判定装置58により自動的に行なうようにしても良い。
【0083】
また、回転フィルタ切替判定装置58と回転フィルタ切替指示装置45によって自動と手動とを選択設定して行なうようにしても良い。
本実施の形態によれば特性変更の動作を自動化できることで、ユーザの手間を簡略化できる。
【0084】
(第4の実施の形態)
次に本発明の第4の実施の形態を図17を参照して説明する。本実施の形態はフィルタセット毎にホワイトバランス設定値を予め準備するための作業を一回の動作で実現することによりホワイトバランス設定作業を簡略化する目的を達成するものである。
【0085】
図17に示す第4の実施の形態の電子内視鏡装置1Dは図2において、信号処理部4A内に回転フィルタ切替装置63を設けた信号処理部4Dを有し、この信号処理部4Dにはゲイン設定指示装置64からゲイン設定指示信号Ge1が入力されることにより画像処理部42に対し、第1フィルタセット28の各フィルタ毎にゲイン値の算出とその算出した値を記憶させる指示を行えるようにしている。
【0086】
なお、本実施の形態では画像処理部42はゲイン算出手段を有する。この画像処理部42では例えば図5に示すR,G,Bゲイン調整部51a〜51cが入力される各信号のレベルを算出して、ゲインパラメータ変更回路52に送り、ゲインパラメータ変更回路52は送られた3つの信号のレベルが一致するようなゲインパラメータPa,Pb,Pcの値を算出し、ゲインパラメータ記憶部53に記憶する機能を有する。
また、この回転フィルタ切替装置63は回転フィルタ切替機構32にフィルタ切替指示信号C1を出力する。
【0087】
次に本実施の形態の作用を説明する。
電子内視鏡2の先端を標準白色板などの基準被写体65に近接させ、ゲイン設定指示装置64を操作してゲイン設定指示信号Ge1を回転フィルタ切替装置63に出力しゲイン設定開始を指示する。
【0088】
ゲイン設定指示装置64は、電子内視鏡装置1Dに設けられたスイッチ等により実現される。ゲイン設定指示装置64からのゲイン設定開始の指示により、回転フィルタ切替装置63は、回転フィルタ27を第1フィルタセット28の照明光路上への設定の切替を行うと、同時に画像処理部42には第1フィルタセット28のR1,G1,B1フィルタで順次照明した場合にそれぞれ得られた各信号に対応したゲイン値を画像処理部42に設けられたゲイン算出手段により適切なゲイン値が算出され、第1フィルタセット28に対応した形でゲインパラメータ記憶部53に記憶される。
【0089】
そして、このように設定及び記憶がされると、以降はゲインパラメータ記憶部53に記憶されたゲインパラメータが呼び出されて使用されるので、ホワイトバランスした状態での観察画像を得ることができる。
【0090】
本実施の形態によれば、単一の指示動作で、回転フィルタ27の通常観察用のフィルタセット28の場合に対し、その場合のゲイン値をホワイトバランスするように設定して、記憶できる。
【0091】
なお、以上では第1フィルタセット28の場合にホワイトバランスした状態でのゲイン設定及び記憶されることを説明したが、第2フィルタセット29の場合でも同様にホワイトバランスした状態でのゲイン設定及び記憶されるようにしても良い。
【0092】
この場合には、例えば第1フィルタセット28の場合でのホワイトバランスした状態でのゲイン設定及び記憶動作が終了すると、回転フィルタ切替装置63は光路上に第2フィルタセット29を設定するように切替させて、第1フィルタセット28の場合と同様にホワイトバランスするようにゲイン値の設定と記憶を行う。
【0093】
(第5の実施の形態)
次に本発明の第5の実施の形態を図18を参照して説明する。本実施の形態は分光特性と画像処理内容が変更になったことをユーザに通知する手段を設けたものであり、分光感度特性や画像処理手段が変更になったことをユーザは認知することができるようにしたものである。
【0094】
図18に示す第5の実施の形態の電子内視鏡装置1Eは図2の電子内視鏡装置1Aにおいて、信号処理部4A内に変更内容通知回路72を設けた信号処理部4Eを有する。
【0095】
この変更内容通知回路72には回転フィルタ切替指示装置45から回転フィルタ切替指示信号C2が入力されると共に、画像処理部42から切り替えらて設定されたフィルタセットの場合での画像処理内容の変更情報とが入力され、これらが変更された変更情報を例えば入出力インタフェース44に出力して映像信号に変更情報を重畳して出力し、観察用モニタ6に変更情報を表示して、ユーザは変更情報からこの装置1Eの設定状態及び観察状態等を認識できるようにしている。
【0096】
また、内視鏡画像を記録するファイリング装置71が接続さた場合にも、映像信号に変更情報が重畳されていることから装置1Eにより記録された内視鏡画像の設定状態等を知ることができるようにしている。
また、変更内容通知回路72から変更情報をファイリング装置71に内視鏡画像のヘッダ部分に付帯情報として記録できるようにもしている。
【0097】
次に本実施の形態の作用を説明する。
回転フィルタ切替指示装置45からの出力を受けた変更通知回路72は、観察モニタ6上に現在の回転フィルタセットの名称を表示させるようにする。あるいは、回転フィルタセットの分光透過率特性を表示させるようにしても良い。
【0098】
画像処理部42から現在のパラメータ設定内容を受け取った変更通知回路72は、観察モニタ6上にその内容、あるいはインディケータなどパラメータ内容を表す記号を観察モニタ6上に表示する。
【0099】
なお、ファイリング装置71などを電子内視鏡装置1Eに接続して使用した場合には、変更通知結果は、観察モニタ6上だけでなく、画像ファイルのヘッダ部分など記憶される。
【0100】
本実施の形態によれば、ユーザは、現在如何なるシステム特性かをモニタ6上においても、また画像ファイルデータとしても確認でき、特に特性変更が画像上微妙な場合には、現在のシステム状態を確認できることで、画像上の表示機能を経験上で予測しながら検査を行なうことができる。
【0101】
また、観察目的によっては、分光特性の変更と共に画像処理の内容を適切に切り替えることが考えられ、そのような場合にもその変更を認識でき、画像処理の変更等にも対応できる。
【0102】
なお、上述の説明において、例えば第2のフィルタセットを図11に示すように4つのR2、G2、B2、B3フィルタで構成した場合には4つもメモリを用意して、それぞれを異なる色で表示手段で表示するようにしても良い。
【0103】
つまり、透過距離がそれぞれ異なり、半値幅が狭い複数のフィルタを用意した場合には各フィルタを通した光で照明した場合の画像をそれぞれ異なるメモリ等に記憶し、それぞれ異なる色信号等として合成して表示手段に表示するようにしても良い。
【0104】
また、上述では、例えば第1の実施の形態において近接観察モードでの画像を得る手段として、面順次照明及び面順次撮像の場合で説明したが同時式の照明及び同時式の撮像で構成することもできる。
【0105】
例えば、R2、G2、B2の各フィルタを通した光で同時に生体7を照明し、CCD18の撮像面には例えばR1,G1,B1のフィルタ(或いはR2、G2、B2のフィルタより広帯域のフィルタ特性のR,G,Bフィルタ)を各画素毎に設けたモザイク状フィルタを備えた同時式の撮像手段の電子内視鏡で撮像し、色分離した信号を図2の第1〜第3メモリ41a〜41cに格納するようにしたものでも第1の実施の形態の場合と同様な画像を得ることができる。
なお、上述した実施の形態等を部分的等で組み合わせて構成される実施の形態等も本発明に属する。
【0106】
[付記]
1.可視光波長帯域の内、被検体表層部から第1の透過距離だけ透過可能な半値幅の狭い第1の波長帯域の照明光を発生する第1の照明光発生手段と、
前記第1の波長帯域と重なることなく、前記可視光波長帯域の内、前記被検体表層部から第2の透過距離だけ透過可能な半値幅の狭い第2の照明光を発生する第2の照明光発生手段と、
前記第1の照明光と前記第2の照明光で照明された被写体像を撮像可能な撮像手段と、
前記撮像手段の出力信号に基づき、前記被検体像の前記第1の透過距離および第2の透過距離における被検体情報を表す被検体情報画像を表示する表示手段と、
を具備したことを特徴とする被検体観察装置。
【0107】
2.可視光波長帯域の内、R(赤)の波長帯域の照明光を発生するR照明光発生手段と、
前記可視光波長帯域の内、G(緑)の波長帯域の照明光を発生するG照明光発生手段と、
前記可視光波長帯域の内、B(青)の波長帯域の照明光を発生するB照明光発生手段と、
前記可視光波長帯域の内、前記R,G,B,のそれぞれの波長帯域の半値幅より狭い半値幅を有し、被検体表面部から第1の透過距離だけ透過可能な第1の波長帯域の照明光を発生する第1の照明光発生手段と、
前記可視光波長帯域の内、前記R,G,Bのそれぞれの波長帯域の半値幅より狭い半値幅を有し、前記第1の波長帯域と重なることなく、前記被検体表層部から第2の透過距離だけ透過可能な第2の波長帯域の照明光を発生する第2の照明光発生手段と、
前記可視光波長帯域の内、前記R,G,Bのそれぞれの波長帯域の半値幅より狭い半値幅を有し、前記第1および第2の波長帯域と重なることなく、前記被検体表層部から第3の透過距離だけ透過可能な第3の波長帯域の照明光を発生する第3の照明光発生手段と、
前記R,G,Bの波長帯域の照明光で照明された第1の可視被検体画像および前記第1,第2,第3の波長帯域の照明光で照明された第2の可視被検体画像を撮像可能な撮像手段と、
前記撮像手段の出力信号に基づき、前記第1の可視被検体画像および前記第2の可視被検体画像を生成する映像信号処理手段と、
前記映像信号処理手段の出力信号に基づき前記第1の可視被検体画像および前記第2の可視被検体画像を表示する表示手段と、
を具備したことを特徴とする被検体観察装置。
【0108】
3.可視光波長帯域の内、Rの波長帯域の照明光を発生するR照明光発生手段と、
前記可視光波長帯域の内、Gの波長帯域の照明光を発生するG照明光発生手段と、
前記可視光波長帯域の内、Bの波長帯域の照明光を発生するB照明光発生手段と、
前記可視光波長帯域の内、前記R,G,Bのそれぞれの波長帯域の半値幅より狭い半値幅を有し、被検体表層部から第1の透過距離だけ透過可能な第1の波長帯域の照明光を発生する第1の照明光発生手段と、
前記可視光波長帯域の内、前記R,G,Bのそれぞれの波長帯域の半値幅より狭い半値幅を有し、前記第1の波長帯域と重なることなく、前記被検体表層部から第2の透過距離だけ透過可能な第2の波長帯域の照明光を発生する第2の照明光発生手段と、
前記可視光波長帯域の内、前記R,G,Bのそれぞれの波長帯域の半値幅より狭い半値幅を有し、前記第1および第2の波長帯域と重なることなく、前記被検体表層部から第3の透過距離だけ透過可能な第3の波長帯域の照明光を発生する第3の照明光発生手段と、
前記R,G,Bの波長帯域の照明光で照明された第1の可視被検体画像および前記第1,第2,第3の波長帯域の照明光で照明された第2の可視被検体画像を撮像可能な撮像手段と、
前記撮像手段の出力信号に基づき、前記第1の可視被検体画像および前記第2の可視被検体画像を生成する映像信号処理手段と、
前記撮像手段の出力信号レベルに基づき、前記映像信号処理手段で生成される前記第1の可視被検体画像および前記第2の可視被検体画像を切り換えて表示する表示手段と、
を具備したことを特徴とする被検体観察装置。
【0109】
4.可視光波長帯域の内、Rの波長帯域の照明光を発生するR照明光発生手段と、
前記可視光波長帯域の内、Gの波長帯域の照明光を発生するG照明光発生手段と、
前記可視光波長帯域の内、Bの波長帯域の照明光を発生するBの照明光発生手段と、
前記可視光波長帯域の内、前記R,G,Bのそれぞれの波長帯域の半値幅より狭い半値幅を有し、被検体表層部から第1の透過距離だけ透過可能な第1の波長帯域の照明光を発生する第1の照明光発生手段と、
前記可視光波長帯域の内、前記R,G,Bのそれぞれの波長帯域の半値幅より狭い半値幅を有し、前記第1の波長帯域と重なることなく、前記被検体表層部から第2の透過距離だけ透過可能な第2の波長帯域の照明光を発生する第2の照明光発生手段と、
前記可視光波長帯域の内、前記R,G,Bのそれぞれの波長帯域の半値幅より狭い半値幅を有し、前記第1および第2の波長帯域と重なることなく、前記被検体表層部から第3の透過距離だけ透過可能な第3の波長帯域の照明光を発生する第3の照明光発生手段と、
前記R,G,Bの波長帯域の照明光で照明された第1の可視被検体画像および前記第1,第2,第3の波長帯域の照明光で照明された第2の可視被検体画像を撮像可能な撮像手段と、
前記撮像手段の出力信号に基づき、前記第1の可視被検体画像および前記第2の可視被検体画像を生成する映像信号処理手段と、
前記撮像手段による撮像倍率を変更可能な撮像倍率変更手段と、
前記撮像倍率変更手段の出力に基づき、前記映像信号処理手段で生成される前記第1の可視被検体画像および前記第2の可視被検体画像を切り換えて表示する表示手段と、
を具備したことを特徴とする被検体観察装置。
【0110】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、可視光波長帯域の内、被検体表層部から第1の透過距離だけ透過可能な半値幅の狭い第1の波長帯域の照明光を発生する第1の照明光発生手段と、
前記第1の波長帯域と重なることなく、前記可視光波長帯域の内、前記被検体表層部から第2の透過距離だけ透過可能な半値幅の狭い第2の照明光を発生する第2の照明光発生手段と、
前記第1の照明光と前記第2の照明光で照明された被写体像を撮像可能な撮像手段と、
前記撮像手段の出力信号に基づき、前記被検体像の前記第1の透過距離および第2の透過距離における被検体情報を表す被検体情報画像を表示する表示手段と、
を具備しているので、半値幅が狭い第1及び第2の波長帯域の照明光でそれぞれ照明した被検体を撮像手段で撮像することにより、透過距離が異なる部分の血管走行の様子等に対する被検体像を得ることができ、それらを異なる色信号等で合成する等して被検体情報画像として表示手段に表示して、透過距離が異なる部分を明瞭に観察できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の被検体観察装置の第1の実施の形態の電子内視鏡装置の全体構成図。
【図2】図1の詳細な構成を示すブロック図。
【図3】回転フィルタに設けた2つのフィルタセットの構成を示す図。
【図4】図3の2つのフィルタセットを構成する各フィルタの分光特性を示す図。
【図5】画像処理部の構成を示すブロック図。
【図6】本実施の形態の作用の模式的な説明図。
【図7】生体を観察した場合のモニタ画面の模式的な表示例を示す図。
【図8】第1変形例における第2フィルタセットのフィルタの分光特性等を示す図。
【図9】第2変形例における第2フィルタセットのフィルタの分光特性等を示す図。
【図10】第3変形例における第2フィルタセットのフィルタの分光特性等を示す図。
【図11】本発明の第2の実施の形態における回転フィルタの構成を示す図。
【図12】光源部における回転フィルタ切替機構付近の構成を示す図。
【図13】変形例における3峰性フィルタの分光特性等を示す図。
【図14】本発明の第3の実施の形態の電子内視鏡装置の構成を示すブロック図。
【図15】画像処理部の構成を示すブロック図。
【図16】変形例の電子内視鏡装置の構成を示すブロック図。
【図17】本発明の第4の実施の形態の電子内視鏡装置の構成を示すブロック図。
【図18】本発明の第5の実施の形態の電子内視鏡装置の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
1A…電子内視鏡装置
2…電子内視鏡
3…光源部
4A…信号処理部
5…観察装置
6…観察用モニタ
7…生体
8…挿入部
17…対物レンズ
18…CCD
19…撮像部
24…照明光源
26…モータ
27…回転フィルタ
28、29…フィルタセット
31…フィルタ識別回路
32…回転フィルタ切替機構
33…制御回路
35…CCDドライバ
41a,41b,41c…メモリ
42…画像処理部
45…回転フィルタ切替指示装置
代理人 弁理士 伊藤 進[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a subject observation device such as an endoscope device suitable for observation of a subject such as a blood vessel structure of a living tissue.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an electronic endoscope apparatus which includes a slender insertion portion to be inserted into a lumen, images a subject at the distal end of the insertion portion, displays the subject on a monitor, and observes and treats the electronic endoscope device has been widely used.
In the conventional example, the spectral sensitivity characteristics of the electronic endoscope apparatus are set in advance with emphasis on color reproduction.
[0003]
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-217415 (Japanese Patent No. 2686089) discloses a technique in which a rotary filter is replaced in a field sequential electronic endoscope in order to obtain images of a plurality of wavelengths.
In this conventional example, the main focus has been on observation of a near-infrared image and observation of a blood flow state such as hemoglobin.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional endoscope apparatus or the like, a blood vessel structure or the like running in the depth direction near the surface of a living tissue in a body cavity cannot be clearly observed.
[0005]
(Object of invention)
The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide a subject observation apparatus capable of clearly observing a blood vessel structure or the like running in the depth direction near the surface of a subject such as a living body. And
[0006]
[Means for Solving the Problems]
First illumination light generating means for generating illumination light of a first wavelength band having a narrow half-value width capable of transmitting by a first transmission distance from the subject surface layer portion in the visible light wavelength band,
A second illumination for generating second illumination light having a narrow half-value width that can be transmitted by a second transmission distance from the surface layer of the subject within the visible light wavelength band without overlapping with the first wavelength band. Light generation means;
Imaging means capable of imaging a subject image illuminated with the first illumination light and the second illumination light;
Display means for displaying an object information image representing object information at the first transmission distance and the second transmission distance of the object image based on an output signal of the imaging means;
By imaging the subject illuminated with the illumination light of the first and second wavelength bands each having a narrow half-value width by the imaging unit, the subject can be used for vascular running in a portion having a different transmission distance. Images can be obtained, and these are combined with different color signals or the like and displayed on the display means as an object information image so that portions having different transmission distances can be clearly observed.
[0007]
R illumination light generating means for generating illumination light in the R wavelength band of the visible light wavelength band;
G illumination light generating means for generating illumination light of a G wavelength band among the visible light wavelength bands,
B illumination light generating means for generating illumination light in the B wavelength band among the visible light wavelength bands,
A first wavelength band having a half width smaller than the half width of each of the R, G, and B wavelength bands of the visible light wavelength band and capable of transmitting a first transmission distance from the surface of the subject. First illumination light generating means for generating illumination light of
The visible light wavelength band has a half-width narrower than the half-width of each of the R, G, and B wavelength bands, and does not overlap with the first wavelength band. Second illumination light generating means for generating illumination light of a second wavelength band that can be transmitted by a transmission distance,
The visible light wavelength band has a half width smaller than the half width of each of the R, G, and B wavelength bands, and does not overlap with the first and second wavelength bands. Third illumination light generating means for generating illumination light of a third wavelength band that can be transmitted by a third transmission distance,
A first visible subject image illuminated with the illumination light in the R, G, B wavelength bands and a second visible subject image illuminated with the illumination light in the first, second, and third wavelength bands Imaging means capable of imaging
Video signal processing means for generating the first visible subject image and the second visible subject image based on an output signal of the imaging means;
Display means for displaying the first visible subject image and the second visible subject image based on an output signal of the video signal processing means;
Is provided, the first visible object image when illuminated with the illumination light in the R, G, and B wavelength bands can be obtained, and the first, second, and half widths at the half width are narrow. A second subject image illuminated with the illumination light of the third wavelength band can be obtained. Since this subject image is a subject image of a blood vessel running state of a portion having a different transmission distance, the Are displayed on the display means by combining them with different color signals or the like, so that portions having different transmission distances can be clearly observed.
[0008]
R illumination light generating means for generating illumination light in the R wavelength band of the visible light wavelength band;
G illumination light generating means for generating illumination light of a G wavelength band among the visible light wavelength bands,
B illumination light generating means for generating illumination light in the B wavelength band among the visible light wavelength bands,
Among the visible light wavelength bands, a first wavelength band having a half width smaller than the half width of each of the R, G, and B wavelength bands and capable of transmitting a first transmission distance from the surface layer of the subject. First illumination light generating means for generating illumination light;
The visible light wavelength band has a half-width narrower than the half-width of each of the R, G, and B wavelength bands, and does not overlap with the first wavelength band. Second illumination light generating means for generating illumination light of a second wavelength band that can be transmitted by a transmission distance,
The visible light wavelength band has a half width smaller than the half width of each of the R, G, and B wavelength bands, and does not overlap with the first and second wavelength bands. Third illumination light generating means for generating illumination light of a third wavelength band that can be transmitted by a third transmission distance,
A first visible subject image illuminated with the illumination light in the R, G, B wavelength bands and a second visible subject image illuminated with the illumination light in the first, second, and third wavelength bands Imaging means capable of imaging
Video signal processing means for generating the first visible subject image and the second visible subject image based on an output signal of the imaging means;
Display means for switching and displaying the first visible subject image and the second visible subject image generated by the video signal processing means based on an output signal level of the imaging means;
To display the first visible subject image when illuminated with the illumination light in the R, G, and B wavelength bands, and the first, second, and third wavelength bands having a narrow half-value width. The second subject image can be switched and displayed with respect to the state of blood vessel running in a portion having a different transmission distance by being illuminated with the illumination light.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
1 to 7 relate to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows the entire configuration of an electronic endoscope apparatus according to a first embodiment of the subject observation apparatus of the present invention, and FIG. 1 shows the detailed configuration of FIG. 1, FIG. 3 shows the configuration of two filter sets provided in the rotary filter, FIG. 4 shows the spectral characteristics of each filter constituting the two filter sets of FIG. 3, and FIG. 6 shows a schematic explanatory view of the operation of the present embodiment, and FIG. 7 shows a schematic display example of a monitor screen when a living body is observed.
[0010]
A first object of the present embodiment is to provide an electronic endoscope apparatus capable of clearly observing a blood vessel structure running in the depth direction from the vicinity of the surface of a living body, Still another object is that, in the field sequential type electronic endoscope apparatus, when the spectral transmittance characteristic of the rotating filter is switched, the change of the image processing content is changed according to the switching to switch the rotating filter. It is an object of the present invention to provide an electronic endoscope apparatus which can obtain an endoscope image which can be easily observed in each observation mode.
[0011]
As shown in FIG. 1, an
[0012]
The
[0013]
The
[0014]
A
[0015]
The light is transmitted by the
[0016]
The image signal photoelectrically converted by the
[0017]
A treatment
[0018]
FIG. 2 shows the configuration of the
The
[0019]
The observation
As shown in FIG. 3, the
[0020]
The first filter set 28 on the inner peripheral side is composed of three filters R1, G1, and B1 for normal observation, and the second filter set 29 on the outer peripheral part is R2 for special observation or close observation. , G2, and B2, and the first filter set 28 and the second filter set 29 are manufactured with spectral transmittance characteristics according to the observation purpose.
[0021]
That is, in the first filter set 28, filters 28a, 28b, and 28c that transmit light of each wavelength region of red (R1), green (G1), and blue (B1) for normal observation are arranged along the circumferential direction. Filters 29a, 29b, and 29c that transmit light in the respective wavelength ranges of R2, G2, and B2 are arranged on the outer peripheral side.
[0022]
FIG. 4 shows the spectral transmission characteristics with respect to the wavelength of each filter of the first filter set 28 and the second filter set 29 shown in FIG. As shown in FIG. 4, the R1, G1, and B1 filters that constitute the first filter set 28 have the same characteristics as the R, G, and B filters widely used in a normal field sequential illumination light source.
[0023]
On the other hand, the R2, G2, and B2 filters constituting the second filter set 29 are different from the characteristics of the R, G, and B filters that are widely used in an ordinary plane-sequential illumination light source, and particularly have a narrow half-width Whr. , Whg, and Whb, and for example, R2, G2, and B2 belong to the wavelength ranges of R, G, and B, respectively. It is characterized in that the wavelength is set so as to be suitable for observing the blood vessel structure in the vicinity of the surface layer.
[0024]
That is, when the living
[0025]
For this reason, an image captured in a state where the living
[0026]
Also, a filter for identifying the light illuminating the observation site by identifying whether the filter set arranged on the illumination optical path by the
In addition, a rotary
[0027]
In the case of normal observation, the light beam P1 (indicated by a solid line in FIG. 3) from the
[0028]
The rotation
Further, the rotation of the
[0029]
The light that has passed through the
[0030]
In order to identify the light illuminating the observation site, a filter identification signal F1 output from a
[0031]
The return light reflected from the subject (subject) such as an observation site by the illumination light is imaged on the
[0032]
Therefore, this drive pulse accumulates electric charges in the
[0033]
The electric charge read from the
[0034]
The digital image signal is supplied by the
[0035]
The color signals of Ri, Gi, and Bi (indicated by SR, SG, and SB in FIG. 5) stored in the
[0036]
The output signal from the
[0037]
Further, a rotation filter switching
[0038]
In the
[0039]
FIG. 5 shows a specific configuration example of the
Color signals SR, SG, and SB generated by being imaged under illumination light of Ri, Gi, and Bi from the
[0040]
The gain
In this case, a gain
[0041]
Next, the operation of the present embodiment will be described.
When performing normal observation, observation is performed by disposing the first filter set 28 on the illumination optical path. In this case, the white light from the
[0042]
Then, image signals (color signals) of R, G, and B obtained by imaging the living
[0043]
The R, G, and B color signals temporarily stored in the
Then, the image is converted into an analog color signal by the D /
As described above, in the case of normal observation, the first filter set 28 is used so as to cover the entire visible range so as to obtain natural color reproduction.
[0044]
On the other hand, in a case where the top priority is to obtain the surface unevenness structure and the blood vessel construction image of the living mucous membrane in the proximity of the living body 7 (in the close observation mode), observation is performed using the second filter set 29. Have to be able to.
[0045]
In this case, the user operates, for example, a proximity observation mode switch that constitutes the rotary filter switching
[0046]
That is, when the rotation filter switching instruction signal C1 is input, the rotation
[0047]
In this close-up observation mode, as shown in FIG. 4, the light transmission characteristics of the filters R2, G2 and B2 are half widths Whr, Whg and Whb narrower than those of the filters R1, G1 and B1. , The image processing change instruction signal C2 is output to the
[0048]
In the case of the close-up observation mode in the present embodiment, an image (component image) obtained under illumination by each of the filters R2, G2, and B2 is used instead of obtaining an image in a state of white balance. Since the main purpose is to display the image so that it can be easily recognized, for example, the gain value is set so that the luminance levels of the obtained component images are almost the same, or the images are displayed in different colors. The gain value is set so as to have a luminance level that is easy to identify (in consideration of the human recognition function for colors) when displayed with.
[0049]
When the observation is performed in the close-up observation mode in this manner, the observation is suitable for observing the cross-sectional structure of the living mucous membrane as shown in FIG.
A cross section of a living mucosa, such as a gastric mucosa, in which blood vessels are abundantly formed in the depth direction is generally as shown in FIG. Due to the uneven structure on the surface, there are capillaries near the surface layer, blood vessels that are slightly deeper than the capillaries, and a deeper deep blood vessel network.
As a point for observing the living mucous membrane, it is desirable to obtain an observation image that can show such a state of the blood vessel construction. Then, by observing the state of vascular construction, early detection of a lesion such as cancer becomes easy.
[0050]
The manner in which the light observing the living
[0051]
Each filter of R1, G1, and B1 of the first filter set 28 for normal observation realizes a natural color reproduction. Therefore, as shown in FIG. Also has wide characteristics. In the case of this characteristic, light of a wide wavelength range is mixed with light of B1 which is short-wavelength light, and from light with a small depth to light with a medium depth in FIG. Observe at the same time. As a result, the B image reflects the mixture of the capillaries near the surface layer and the blood vessels near the midway, and these are mixed as the same signal.
[0052]
On the other hand, in the light of B2 of the second filter set 29 having the narrow half-value width Whb, the width of the wavelength included in the light of B2 is limited to be narrow. Since the ratio of light with a small depth of penetration to the light increases, the image observed with the light of B2 improves the structure on the surface and the contrast of the capillary network. It will be easier.
[0053]
It is clear from the comparison of the graphs of the spectral characteristics of the R1, G1, and B1 filters of the first filter set 28 and the R2, G2, and B2 filters of the second filter set 29 in FIG. 4 that the narrow half-width of each filter in the close observation mode is obtained. The center wavelength is adjusted by Whr, Whg, and Whb, and the bands are set so as to be separated from each other without overlapping.
[0054]
Further, the bandwidth or half-value width Whg of G2 is narrower than G1 and is separated from the band of B2 on the wavelength axis, so that the half-value width Whg of the wavelength included in G2 is limited to be narrow, as in the case of B2 described above. The difference from the image based on B2 becomes clearer, and the image based on G2 does not reflect the surface structure and the capillaries, but instead reflects the blood vessel construction image near the middle layer more prominently.
[0055]
Also, the bandwidth or half-width Whr of R2 is made narrower than R1 and separated from G2 on the wavelength axis in the same manner, and only the deep thick blood vessels are reflected in the image by R2.
As described above, the image obtained by imaging using each band of R2, G2, and B2 is subjected to signal processing in substantially the same manner as in the normal observation mode except that the gain adjustment in the
[0056]
In this case, the information in the depth direction of the blood vessel construction becomes a color difference, and these are combined and displayed in color. Unlike the normal observation mode, the information is reproduced more remarkably.
That is, the capillary network near the surface layer is reproduced yellow (because only B is absorbed and G and R are colored), the blood vessel network near the middle layer (magenta to red), and the thick blood vessels near the deep layer are reproduced more bluish.
[0057]
Therefore, on the monitor screen of the
[0058]
As described above, in the close observation mode, unlike in the case of the broad RGB characteristics, by separating each band on the wavelength axis with a narrower half width, the running state in the depth direction of the blood vessel is more remarkable. Image can be obtained.
[0059]
As described above, according to the present embodiment, it is possible to obtain an endoscope image suitable for normal observation, and also obtain an endoscope image in which the state of the blood vessel construction in the depth direction can be known by switching the filter set. Can be.
[0060]
As a first modification of the second filter set 29, for example, a filter set having characteristics as shown in FIG. 8 may be used. In the first modified example, for example, the filter G2 in the second filter set 29 in FIG. 4 is used as a filter R2, and further, filters G2 and B2 having narrow half-value widths on the shorter wavelength side than the filter R2 are provided.
[0061]
The filter G2 is slightly longer than the filter G2 in FIG. 4, and the filter B2 is set slightly shorter than the filter B2 in FIG.
When the second filter set 29 of the first modified example is employed, a thick blood vessel structure near the deep layer cannot be observed, but a more detailed observation of the blood vessel structure from the surface unevenness structure to the blood vessel structure near the middle layer with different colors is performed. Suitable for.
[0062]
As a second modification of the second filter set 29, for example, a filter set having characteristics as shown in FIG. 9 may be used. In the second modification, by setting all the filters of R2, G2, and B2 in a short wavelength range, it is possible to detect scattering and absorption changes near the surface layer of the living mucous membrane with high sensitivity. This is suitable for observing a disease state occurring near the mucosal surface such as early cancer.
[0063]
Further, as a third modification, the second filter set 29 may be a filter set as shown in FIG. As shown in FIG. 10, by setting filters B2 and G2 centering on two wavelengths that exhibit the same absorption in the absorption characteristics of the living tissue and have different scattering characteristics, the emphasis is on the effect of scattering rather than the effect of absorption. Image reproduction can be obtained. This is suitable, for example, when imaging that the tissue structure is disordered and the degree of light scattering changes as the normal living mucosa becomes cancerous.
[0064]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
In the first embodiment, the first and second filter sets 28 and 29 have a double structure as shown in FIG. 3. However, as shown in FIG. 11, a plurality of
[0065]
When a plurality of
[0066]
In FIG. 12, the driving device 55a (and 55b) includes a guide rail 54j (j = a or b), a rotary filter 27j along the guide rail 54j, a motor 26j for driving the rotary filter 27j to rotate, and a filter identification circuit 31j. Are moved together to move the rotary filter 27j into and out of the illumination optical axis (FIG. 12 shows a state in which the
[0067]
In the case of FIG. 12, when one of the two
[0068]
Also, by preparing a filter RGB2 having a three-peak spectral transmittance characteristic as in the modification shown in FIG. 13, the filter is not rotated, and the rotary
[0069]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The main difference from the first embodiment is that the change of the rotation filter is performed not by the rotation filter switching
[0070]
An
The rotation filter switching determining
[0071]
FIG. 15 shows the configuration of the image processing unit 42 'in the present embodiment. This image processing unit 42 'has a configuration in which a subject determination circuit 59 is provided in the
As shown in FIG. 15, the image processing unit 42 'is provided with a subject determination circuit 59 for determining the observation state of the subject, and the subject determination circuit 59 receives the R, G, and B color signals (from the
[0072]
Then, by comparing the average value of the luminance levels of the color signals SR, SG, and SB with a reference level for determination, the living body is observed at an appropriate distance or in a normal observation state or close to the living body. It determines whether the subject is in the close observation state and outputs a subject determination signal H1 to the rotation filter switching
[0073]
The rotation filter switching
Other configurations are the same as those in FIG.
[0074]
Next, the operation of the present embodiment will be described.
When performing an endoscope inspection by inserting the insertion portion of the
[0075]
Then, when the distal end is moved so that the distal end is brought close to the affected part in order to observe the affected part in more detail, the average value of the color signal becomes equal to or higher than the reference level, and the
When the automatic light control works, the switching can be automatically performed by moving faster than the response of the automatic light control.
[0076]
In the above description, the filter set is switched based on the brightness of the signal captured by the
[0077]
For example, it may be determined from the luminance distribution of the color signal that the observer is observing the portion where the stain is sprayed, and the filter set may be changed to a filter set suitable for observing the stained image, or the gain may be adjusted. .
[0078]
FIG. 16 shows a configuration of an
[0079]
Then, by operating a magnifying movement lever provided on the
[0080]
For this reason, in FIG. 16, the signal processing unit 4 </ b> C has the rotation filter switching
[0081]
Also in the case of the present modification, it is possible to select and set a filter set suitable for the observation state according to the observation state, and to perform observation with a gain setting or the like suitable for image observation in that case.
[0082]
As another modified example, semi-automatic control may be performed. For example, as in the case of FIG. 2, the change from the first filter set 28 for normal observation to the second filter set 29 is manually performed by the rotary filter switching
[0083]
Alternatively, the rotation filter switching
According to the present embodiment, since the operation of changing the characteristics can be automated, the trouble of the user can be simplified.
[0084]
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment achieves the purpose of simplifying the white balance setting operation by realizing the operation for preparing the white balance setting value for each filter set in advance by one operation.
[0085]
The electronic endoscope apparatus 1D according to the fourth embodiment shown in FIG. 17 includes a
[0086]
Note that, in the present embodiment, the
The rotary
[0087]
Next, the operation of the present embodiment will be described.
The tip of the
[0088]
The gain setting instruction device 64 is realized by a switch or the like provided in the electronic endoscope device 1D. In response to an instruction to start gain setting from the gain setting instruction device 64, the rotation
[0089]
When the setting and storage are performed in this manner, the gain parameters stored in the gain
[0090]
According to the present embodiment, the gain value in the case of the filter set 28 for normal observation of the
[0091]
In the above description, the gain setting and storage in the white filter state are described in the case of the first filter set 28, but the gain setting and storage in the white balance state are similarly performed in the case of the second filter set 29. It may be done.
[0092]
In this case, for example, when the gain setting and the storage operation in the white balance state in the case of the first filter set 28 are completed, the rotation
[0093]
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment is provided with a means for notifying the user that the spectral characteristics and the image processing content have changed, and the user can recognize that the spectral sensitivity characteristics and the image processing means have changed. It was made possible.
[0094]
An electronic endoscope apparatus 1E according to the fifth embodiment shown in FIG. 18 has a
[0095]
The
[0096]
Further, even when the
Further, the change information from the change
[0097]
Next, the operation of the present embodiment will be described.
The
[0098]
The
[0099]
When the
[0100]
According to the present embodiment, the user can check what system characteristics are currently on the
[0101]
Further, depending on the observation purpose, it is conceivable to appropriately switch the content of the image processing together with the change in the spectral characteristics. In such a case, the change can be recognized and the change in the image processing can be dealt with.
[0102]
In the above description, for example, when the second filter set is composed of four R2, G2, B2, and B3 filters as shown in FIG. 11, four memories are prepared and each is displayed in a different color. It may be displayed by means.
[0103]
In other words, when a plurality of filters having different transmission distances and narrow half-value widths are prepared, images illuminated with light passing through the filters are stored in different memories and the like, and synthesized as different color signals and the like. May be displayed on the display means.
[0104]
In the above description, for example, in the first embodiment, the means for obtaining an image in the close-up observation mode has been described in the case of plane sequential illumination and plane sequential imaging, but it is configured with simultaneous illumination and simultaneous imaging. You can also.
[0105]
For example, the living
Note that embodiments and the like configured by partially combining the above-described embodiments and the like also belong to the present invention.
[0106]
[Appendix]
1. First illumination light generating means for generating illumination light of a first wavelength band having a narrow half-value width capable of transmitting by a first transmission distance from the subject surface layer portion in the visible light wavelength band,
A second illumination for generating second illumination light having a narrow half-value width that can be transmitted by a second transmission distance from the surface layer of the subject within the visible light wavelength band without overlapping with the first wavelength band. Light generation means;
Imaging means capable of imaging a subject image illuminated with the first illumination light and the second illumination light;
Display means for displaying an object information image representing object information at the first transmission distance and the second transmission distance of the object image based on an output signal of the imaging means;
An object observation device, comprising:
[0107]
2. R illumination light generating means for generating illumination light in the R (red) wavelength band of the visible light wavelength band;
G illumination light generating means for generating illumination light in a G (green) wavelength band among the visible light wavelength bands;
B illumination light generating means for generating illumination light in the B (blue) wavelength band of the visible light wavelength band;
A first wavelength band having a half width smaller than the half width of each of the R, G, and B wavelength bands of the visible light wavelength band and capable of transmitting a first transmission distance from the surface of the subject. First illumination light generating means for generating illumination light of
The visible light wavelength band has a half-width narrower than the half-width of each of the R, G, and B wavelength bands, and does not overlap with the first wavelength band. Second illumination light generating means for generating illumination light of a second wavelength band that can be transmitted by a transmission distance,
The visible light wavelength band has a half width smaller than the half width of each of the R, G, and B wavelength bands, and does not overlap with the first and second wavelength bands. Third illumination light generating means for generating illumination light of a third wavelength band that can be transmitted by a third transmission distance,
A first visible subject image illuminated with the illumination light in the R, G, B wavelength bands and a second visible subject image illuminated with the illumination light in the first, second, and third wavelength bands Imaging means capable of imaging
Video signal processing means for generating the first visible subject image and the second visible subject image based on an output signal of the imaging means;
Display means for displaying the first visible subject image and the second visible subject image based on an output signal of the video signal processing means;
An object observation device, comprising:
[0108]
3. R illumination light generating means for generating illumination light in the R wavelength band out of the visible light wavelength band,
G illumination light generating means for generating illumination light of a G wavelength band among the visible light wavelength bands,
B illumination light generating means for generating illumination light in the B wavelength band among the visible light wavelength bands,
Among the visible light wavelength bands, a first wavelength band having a half width smaller than the half width of each of the R, G, and B wavelength bands and capable of transmitting a first transmission distance from the surface layer of the subject. First illumination light generating means for generating illumination light;
The visible light wavelength band has a half-width narrower than the half-width of each of the R, G, and B wavelength bands, and does not overlap with the first wavelength band. Second illumination light generating means for generating illumination light of a second wavelength band that can be transmitted by a transmission distance,
The visible light wavelength band has a half width smaller than the half width of each of the R, G, and B wavelength bands, and does not overlap with the first and second wavelength bands. Third illumination light generating means for generating illumination light of a third wavelength band that can be transmitted by a third transmission distance,
A first visible subject image illuminated with the illumination light in the R, G, B wavelength bands and a second visible subject image illuminated with the illumination light in the first, second, and third wavelength bands Imaging means capable of imaging
Video signal processing means for generating the first visible subject image and the second visible subject image based on an output signal of the imaging means;
Display means for switching and displaying the first visible subject image and the second visible subject image generated by the video signal processing means based on an output signal level of the imaging means;
An object observation device, comprising:
[0109]
4. R illumination light generating means for generating illumination light in the R wavelength band out of the visible light wavelength band,
G illumination light generating means for generating illumination light of a G wavelength band among the visible light wavelength bands,
B illumination light generating means for generating illumination light in the B wavelength band among the visible light wavelength bands;
Among the visible light wavelength bands, a first wavelength band having a half width smaller than the half width of each of the R, G, and B wavelength bands and capable of transmitting a first transmission distance from the surface layer of the subject. First illumination light generating means for generating illumination light;
The visible light wavelength band has a half-width narrower than the half-width of each of the R, G, and B wavelength bands, and does not overlap with the first wavelength band. Second illumination light generating means for generating illumination light of a second wavelength band that can be transmitted by a transmission distance,
The visible light wavelength band has a half width smaller than the half width of each of the R, G, and B wavelength bands, and does not overlap with the first and second wavelength bands. Third illumination light generating means for generating illumination light of a third wavelength band that can be transmitted by a third transmission distance,
A first visible subject image illuminated with the illumination light in the R, G, B wavelength bands and a second visible subject image illuminated with the illumination light in the first, second, and third wavelength bands Imaging means capable of imaging
Video signal processing means for generating the first visible subject image and the second visible subject image based on an output signal of the imaging means;
Imaging magnification changing means capable of changing the imaging magnification by the imaging means;
A display unit that switches and displays the first visible subject image and the second visible subject image generated by the video signal processing unit based on an output of the imaging magnification changing unit;
An object observation device, comprising:
[0110]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, out of the visible light wavelength band, the first light that generates the first wavelength band having a narrow half-width that can be transmitted by the first transmission distance from the surface layer of the subject is generated. Illumination light generating means;
A second illumination for generating second illumination light having a narrow half-value width that can be transmitted by a second transmission distance from the surface layer of the subject within the visible light wavelength band without overlapping with the first wavelength band. Light generation means;
Imaging means capable of imaging a subject image illuminated with the first illumination light and the second illumination light;
Display means for displaying an object information image representing object information at the first transmission distance and the second transmission distance of the object image based on an output signal of the imaging means;
Therefore, by imaging the subject illuminated with the illumination light of the first and second wavelength bands having a narrow half-value width by the imaging means, the subject with respect to the state of the blood vessel running and the like in the portions having different transmission distances is provided. A specimen image can be obtained, and these are combined with different color signals or the like and displayed on the display means as a subject information image, so that portions having different transmission distances can be clearly observed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an electronic endoscope apparatus according to a first embodiment of a subject observation device of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of two filter sets provided in a rotary filter.
FIG. 4 is a diagram illustrating spectral characteristics of respective filters included in the two filter sets of FIG. 3;
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of an image processing unit.
FIG. 6 is a schematic explanatory view of the operation of the present embodiment.
FIG. 7 is a diagram showing a schematic display example of a monitor screen when a living body is observed.
FIG. 8 is a diagram showing spectral characteristics and the like of filters of a second filter set in a first modified example.
FIG. 9 is a diagram showing spectral characteristics and the like of filters of a second filter set in a second modification.
FIG. 10 is a diagram showing spectral characteristics and the like of filters of a second filter set in a third modification.
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a rotary filter according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing a configuration near a rotary filter switching mechanism in a light source unit.
FIG. 13 is a diagram illustrating spectral characteristics and the like of a three-peak filter according to a modification.
FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration of an electronic endoscope apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a block diagram illustrating a configuration of an image processing unit.
FIG. 16 is a block diagram illustrating a configuration of an electronic endoscope device according to a modification.
FIG. 17 is a block diagram illustrating a configuration of an electronic endoscope apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a block diagram illustrating a configuration of an electronic endoscope apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1A: Electronic endoscope device
2. Electronic endoscope
3. Light source
4A: Signal processing unit
5 Observation device
6 ... Monitor for observation
7 ... living body
8 ... Insertion part
17 Objective lens
18 ... CCD
19 ... Imaging unit
24 ... Illumination light source
26 ... motor
27 ... Rotary filter
28, 29 ... Filter set
31 ... Filter identification circuit
32 ... Rotary filter switching mechanism
33 ... Control circuit
35 ... CCD driver
41a, 41b, 41c ... memory
42 ... Image processing unit
45 ... Rotary filter switching instruction device
Attorney Susumu Ito
Claims (3)
前記第1の波長帯域と重なることなく、前記可視光波長帯域の内、前記被検体表層部から第2の透過距離だけ透過可能な半値幅の狭い第2の照明光を発生する第2の照明光発生手段と、
前記第1の照明光と前記第2の照明光で照明された被写体像を撮像可能な撮像手段と、
前記撮像手段の出力信号に基づき、前記被検体像の前記第1の透過距離および第2の透過距離における被検体情報を表す被検体情報画像を表示する表示手段と、
を具備したことを特徴とする被検体観察装置。First illumination light generating means for generating illumination light of a first wavelength band having a narrow half-value width capable of transmitting by a first transmission distance from the subject surface layer portion in the visible light wavelength band,
A second illumination for generating second illumination light having a narrow half-value width that can be transmitted by a second transmission distance from the surface layer of the subject within the visible light wavelength band without overlapping with the first wavelength band. Light generation means;
Imaging means capable of imaging a subject image illuminated with the first illumination light and the second illumination light;
Display means for displaying an object information image representing object information at the first transmission distance and the second transmission distance of the object image based on an output signal of the imaging means;
An object observation device, comprising:
前記可視光波長帯域の内、Gの波長帯域の照明光を発生するG照明光発生手段と、
前記可視光波長帯域の内、Bの波長帯域の照明光を発生するB照明光発生手段と、
前記可視光波長帯域の内、前記R,G,B,のそれぞれの波長帯域の半値幅より狭い半値幅を有し、被検体表面部から第1の透過距離だけ透過可能な第1の波長帯域の照明光を発生する第1の照明光発生手段と、
前記可視光波長帯域の内、前記R,G,Bのそれぞれの波長帯域の半値幅より狭い半値幅を有し、前記第1の波長帯域と重なることなく、前記被検体表層部から第2の透過距離だけ透過可能な第2の波長帯域の照明光を発生する第2の照明光発生手段と、
前記可視光波長帯域の内、前記R,G,Bのそれぞれの波長帯域の半値幅より狭い半値幅を有し、前記第1および第2の波長帯域と重なることなく、前記被検体表層部から第3の透過距離だけ透過可能な第3の波長帯域の照明光を発生する第3の照明光発生手段と、
前記R,G,Bの波長帯域の照明光で照明された第1の可視被検体画像および前記第1,第2,第3の波長帯域の照明光で照明された第2の可視被検体画像を撮像可能な撮像手段と、
前記撮像手段の出力信号に基づき、前記第1の可視被検体画像および前記第2の可視被検体画像を生成する映像信号処理手段と、
前記映像信号処理手段の出力信号に基づき前記第1の可視被検体画像および前記第2の可視被検体画像を表示する表示手段と、
を具備したことを特徴とする被検体観察装置。R illumination light generating means for generating illumination light in the R wavelength band out of the visible light wavelength band,
G illumination light generating means for generating illumination light of a G wavelength band among the visible light wavelength bands,
B illumination light generating means for generating illumination light in the B wavelength band among the visible light wavelength bands,
A first wavelength band having a half width smaller than the half width of each of the R, G, and B wavelength bands of the visible light wavelength band and capable of transmitting a first transmission distance from the surface of the subject. First illumination light generating means for generating illumination light of
The visible light wavelength band has a half-width narrower than the half-width of each of the R, G, and B wavelength bands, and does not overlap with the first wavelength band. Second illumination light generating means for generating illumination light of a second wavelength band that can be transmitted by a transmission distance,
The visible light wavelength band has a half width smaller than the half width of each of the R, G, and B wavelength bands, and does not overlap with the first and second wavelength bands. Third illumination light generating means for generating illumination light of a third wavelength band that can be transmitted by a third transmission distance,
A first visible subject image illuminated with the illumination light in the R, G, B wavelength bands and a second visible subject image illuminated with the illumination light in the first, second, and third wavelength bands Imaging means capable of imaging
Video signal processing means for generating the first visible subject image and the second visible subject image based on an output signal of the imaging means;
Display means for displaying the first visible subject image and the second visible subject image based on an output signal of the video signal processing means;
An object observation device, comprising:
前記可視光波長帯域の内、Gの波長帯域の照明光を発生するG照明光発生手段と、
前記可視光波長帯域の内、Bの波長帯域の照明光を発生するB照明光発生手段と、
前記可視光波長帯域の内、前記R,G,Bのそれぞれの波長帯域の半値幅より狭い半値幅を有し、被検体表層部から第1の透過距離だけ透過可能な第1の波長帯域の照明光を発生する第1の照明光発生手段と、
前記可視光波長帯域の内、前記R,G,Bのそれぞれの波長帯域の半値幅より狭い半値幅を有し、前記第1の波長帯域と重なることなく、前記被検体表層部から第2の透過距離だけ透過可能な第2の波長帯域の照明光を発生する第2の照明光発生手段と、
前記可視光波長帯域の内、前記R,G,Bのそれぞれの波長帯域の半値幅より狭い半値幅を有し、前記第1および第2の波長帯域と重なることなく、前記被検体表層部から第3の透過距離だけ透過可能な第3の波長帯域の照明光を発生する第3の照明光発生手段と、
前記R,G,Bの波長帯域の照明光で照明された第1の可視被検体画像および前記第1,第2,第3の波長帯域の照明光で照明された第2の可視被検体画像を撮像可能な撮像手段と、
前記撮像手段の出力信号に基づき、前記第1の可視被検体画像および前記第2の可視被検体画像を生成する映像信号処理手段と、
前記撮像手段の出力信号レベルに基づき、前記映像信号処理手段で生成される前記第1の可視被検体画像および前記第2の可視被検体画像を切り換えて表示する表示手段と、
を具備したことを特徴とする被検体観察装置。R illumination light generating means for generating illumination light in the R wavelength band out of the visible light wavelength band,
G illumination light generating means for generating illumination light of a G wavelength band among the visible light wavelength bands,
B illumination light generating means for generating illumination light in the B wavelength band among the visible light wavelength bands,
Among the visible light wavelength bands, a first wavelength band having a half width smaller than the half width of each of the R, G, and B wavelength bands and capable of transmitting a first transmission distance from the surface layer of the subject. First illumination light generating means for generating illumination light;
The visible light wavelength band has a half-width narrower than the half-width of each of the R, G, and B wavelength bands, and does not overlap with the first wavelength band. Second illumination light generating means for generating illumination light of a second wavelength band that can be transmitted by a transmission distance,
The visible light wavelength band has a half width smaller than the half width of each of the R, G, and B wavelength bands, and does not overlap with the first and second wavelength bands. Third illumination light generating means for generating illumination light of a third wavelength band that can be transmitted by a third transmission distance,
A first visible subject image illuminated with the illumination light in the R, G, B wavelength bands and a second visible subject image illuminated with the illumination light in the first, second, and third wavelength bands Imaging means capable of imaging
Video signal processing means for generating the first visible subject image and the second visible subject image based on an output signal of the imaging means;
Display means for switching and displaying the first visible subject image and the second visible subject image generated by the video signal processing means based on an output signal level of the imaging means;
An object observation device, comprising:
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