JP2000262459A - 内視鏡装置 - Google Patents
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Abstract
く酸素飽和度等の生体機能情報が得られるとともに、被
写体の距離が遠いときに十分に明るくノイズが少ない観
察画像を得ることができる内視鏡装置を提供する。 【解決手段】 回転フィルタ板14は、透過帯域幅の異
なるフィルタを有しており、フィルタ位置制御回路40
がモータ16を駆動して回転フィルタ板14の位置が移
動すると、ランプ11からの照明光路上に挿入されるフ
ィルタの透過帯域幅が切り替えられる。調光回路39
は、フィルタ位置制御回路40を制御して、画像が明る
いときには、照明光の透過帯域幅を狭くすることで、画
像間演算回路36による生体機能情報の演算精度を高
め、被写体が遠く画像が暗いときには、照明光の透過帯
域幅を広げて照明光量を大きくする。
Description
し、特に生体内物質の可視光及び赤外光に対する吸光特
性を利用して生体機能の状態を計測するのに適した内視
鏡装置に関する。
て、食道、胃、小腸、大腸等の消化管や肺等の気管を観
察したり、必要に応じて処置具チャンネル内に挿通した
処置具を用いて各種治療処置を行うことができる医療用
の内視鏡装置が一般的に利用されている。特に、電荷結
合素子(CCD)等の電子撮像デバイスを用いた内視鏡
装置は、カラーモニタ上にリアルタイムで動画像を表示
でき、内視鏡を操作する術者の疲労が少ないので広く利
用されている。
像(以下、通常画像と呼ぶ)を観察するばかりでなく、
例えば酸素飽和度に応じて吸光スペクトルが変化するヘ
モグロビンの特性を利用し、被写体からの反射光を撮像
して、被写体に含まれるヘモグロビンの量や酸素飽和度
等の生体機能に関する情報を得て画像化する内視鏡装置
が提案されている。このような内視鏡装置では、被写体
に光を照射してその反射光を撮像することで、非侵襲的
に生体機能の状態を調べることができるので、病変部の
効率的な診断への応用が期待されている。ここで、ヘモ
グロビンの量や酸素飽和度等の生体機能情報は、複数の
異なる波長の狭帯域光により被写体を撮像し、異なる波
長で得られた複数の画像の間で画素毎の信号レベル値を
用いた演算(以下、画像間演算と呼ぶ)を行うことによ
り算出することが可能である。この画像間演算を行うに
は、例えば、文献「近赤外分光法−人体内部を探る」
(田村守著、「計測と制御」、平成9年5月号、第36
巻、第5号、344〜348頁)に記述されているよう
に、Beer−Lambert則を応用した式を用いる
ことができる。
鏡装置として、例えば、特許第2648494号では、
通常画像とヘモグロビンの酸素飽和度を示す画像とを観
察できる内視鏡装置が示されている。
ら使用されている内視鏡装置を用いて酸素飽和度等の生
体機能情報を得ようとすると、微妙な酸素飽和度の変化
を観察したいときや、酸素飽和度の絶対値を得たいとき
のような厳密な検査を行うときに、次に挙げる幾つかの
問題点が生じていた。まず、感度良く酸素飽和度等を得
るためには、照明光或いは反射光の透過波長帯域を制限
するフィルタの透過帯域幅を狭くして、被写体の吸光ス
ペクトルの変化を鋭敏に捉えられるようにすると有利で
ある。しかし、フィルタの透過帯域幅を狭くすると、遠
い距離から観察した時に十分な光量が得られず信号対ノ
イズ比が悪くなり、画像のノイズが目立ってしまうとい
う問題があった。また、従来の内視鏡装置では、被写体
までの距離や被写体の形状によって、図14に示すよう
な照明光が生体の粘膜に何度か反射する多重反射が生
じ、この影響により、内視鏡挿入部先端から出射される
照明光のスペクトルと被写体の見たい部位即ち関心領域
に実際に照射される照明光のスペクトルとが異なるもの
になってしまい、観察される画像の色の再現性が悪化す
ることがあった。特に臓器の奥の方に位置する関心領域
を遠くから観察するときには多重反射の影響を受け易
く、この関心領域の通常画像を観察すると、例えば赤み
が強い観察画像が得られることがあった。更に、この多
重反射の影響により、得られる画像が関心領域の生体粘
膜そのものが持つ吸光特性や散乱特性を正確に反映しな
いことがあり、酸素飽和度やヘモグロビン量等を得る際
の大きな誤差要因となっていた。また、ヘモグロビンの
酸素飽和度等の情報を得る際には、多くの波長により被
写体を撮像した画像を用いるので、照明光或いは反射光
の透過波長帯域を制限するフィルタを内視鏡装置に多数
設ける構成にすると、内視鏡装置が大型化するととも
に、新たに別の波長の光により被写体を観察しようとす
る際の拡張性が悪いという問題があった。
であり、その目的は、狭い帯域幅の光による観察画像を
得て精度良く酸素飽和度等の生体機能情報が得られると
ともに、被写体の距離が遠いときに十分に明るくノイズ
が少ない観察画像を得ることができる内視鏡装置を提供
することにある。また、本発明の他の目的は、照明光が
被写体に照射される際の多重反射を減少することで、酸
素飽和度等の生体機能情報を得る際の誤差を減少できる
内視鏡装置を提供することにある。また、本発明の他の
目的は、小型化し、且つ光の透過波長帯域の追加変更を
行う際の拡張性を向上できる内視鏡装置を提供すること
にある。
め、本発明の請求項1は、被写体を照明するための光源
から発せられる照明光の光路上に設けられ第1の波長帯
域の光を通過させる第1の波長制限手段と、前記照明光
の光路上に設けられ前記第1の波長帯域と中心波長が略
同じで帯域幅が異なる第2の波長帯域の光を通過させる
第2の波長制限手段と、前記第1の波長制限手段を通過
して前記被写体に照射される光の量と前記第2の波長制
限手段を通過して前記被写体に照射される光の量との割
合を変化させる手段とを備えたことを特徴としている。
請求項1では、狭い帯域幅の光による観察画像を得て精
度良く酸素飽和度等の生体機能情報が得られるととも
に、被写体の距離が遠いときに十分に明るくノイズが少
ない観察画像を得ることを可能とする。また、本発明の
請求項2は、被写体に照射する照明光の反射光を撮像
し、前記被写体に含まれる含有物質の前記照明光の波長
に対する吸光特性を利用して前記被写体に含まれる前記
含有物質の状態を計測することが可能な内視鏡装置にお
いて、前記照明光の光路上に設けられ前記照明光の配光
角を調節するための配光角調節手段を備えたことを特徴
としている。請求項2では、照明光が被写体に照射され
る際の多重反射を減少することで、酸素飽和度等の生体
機能情報を得る際の誤差を減少することを可能とする。
また、本発明の請求項3は、被写体を照明する照明光の
光路上或いは前記照明光の照射される前記被写体からの
反射光による光学像の光路上の少なくともいずれかの光
路上に設けられ透過波長帯域が可変の波長制限手段と、
前記波長制限手段による透過波長帯域を制御する波長制
御手段とを備えたことを特徴としている。請求項3で
は、小型化し、且つ光の透過波長帯域の追加変更を行う
際の拡張性を向上することを可能とする。
施の形態を説明する。
発明の第1の実施の形態に係り、図1は内視鏡装置の全
体構成を示す説明図、図2は回転フィルタ板の構成を示
す説明図、図3は半値全幅10nmのフィルタの分光透
過特性を示す説明図、図4は半値全幅30nmのフィル
タの分光透過特性を示す説明図、図5は脱酸素化ヘモグ
ロビン及び酸素化ヘモグロビンの吸光特性を示す説明
図、図6は被写体が近くに位置するときの光束に対する
フィルタの位置を示す説明図、図7は被写体が遠くに位
置するときの光束に対するフィルタの位置を示す説明
図、図8は被写体が中間的な距離に位置するときの光束
に対するフィルタの位置を示す説明図である。
装置は、被写体を照明する照明光を発する光源装置1
と、体腔内等に挿入して被写体像を撮像して撮像信号を
得る内視鏡2と、前記内視鏡2で得られた撮像信号から
モニタ表示可能な映像信号や画像記録装置へ出力可能な
デジタル映像信号等を得るための信号処理等を行うビデ
オプロセッサ3と、前記ビデオプロセッサ3で得られた
映像信号を映し出すモニタ4と、前記ビデオプロセッサ
3で得られたデジタル映像信号を記録する画像記録装置
としてのデジタルファイリング装置5と、前記ビデオプ
ロセッサ3で得られたデジタル映像信号から再生される
画像を写真フィルム上に記録する画像記録装置としての
写真撮影装置6を備えて構成されている。
ランプ等のランプ11と、このランプ11の照明光路上
に設けられ不必要な光や熱の放射を遮るべく透過波長を
制限する赤外カットフィルタ12と、照明光路上に設け
られ照射光量を制限する照明光絞り13と、回転するこ
とで透過波長の異なるフィルタが順次照明光上に挿入さ
れる回転フィルタ板14と、回転フィルタ板14を回転
駆動するためのモータ15と、回転フィルタ板14を光
軸に対して垂直方向に移動させることで、照明光上に挿
入されるフィルタの組み合わせの切り替え等を行うため
のモータ16と、前記ランプ11から前記赤外カットフ
ィルタ12と照明光絞り13と回転フィルタ板14のフ
ィルタを通過した照明光を後述するライトガイド23の
光入射端へ集光する集光光学系17を備えて構成されて
いる。前記回転フィルタ板14は、回転することで、例
えば3種類の異なる波長帯域の光、例えば赤、緑、青の
3種類の光を時分割で順次透過させるようになってい
る。
の挿入部21と、この挿入部21の基端側に連設され内
視鏡2を把持し操作するための操作部22と、一端が前
記光源装置1に接続され、操作部22及び挿入部21を
挿通して、前記光源装置1からの照明光を挿入部21先
端へ導光するライトガイド23と、挿入部21先端に設
けられ前記ライトガイド23から出射される照明光を被
写体へ向けて配光する配光光学系24と、挿入部21先
端に設けられ照明光を照射された被写体からの反射光に
よる被写体像を結像するための対物光学系25と、この
対物光学系25の結像位置に受光面が位置し被写体像を
撮像して撮像信号を得る撮像手段としてのCCD26
と、操作部22の操作者が容易に操作できる位置に設け
られ、前記画像記録装置への画像記録を指示するレリー
ズスイッチ27と、操作部22の操作者が容易に操作で
きる位置に設けられ、照明光上に挿入される前記回転フ
ィルタ板14のフィルタの組み合わせの切り替え等を指
示するフィルタ切替スイッチ28と、操作部22の操作
者が容易に操作できる位置に設けられ、観察画像の種類
を切り替えるための観察モード切替スイッチ29を備え
て構成されている。前記CCD26は、例えば3種類の
異なる波長帯域の光による被写体像を時分割で順次撮像
し、これら異なる波長帯域の光による被写体像に対応し
た撮像信号を時分割で順次出力する。
6で得られた撮像信号から映像信号成分を抽出するプリ
プロセス回路31と、このプリプロセス回路31で得ら
れた映像信号をアナログ信号からデジタル信号へ変換す
るA/D変換回路32と、このA/D変換回路32から
出力される映像信号に対してカラーバランス補正処理等
を施すカラーバランス補正回路33と、このカラーバラ
ンス補正回路33から波長帯域別に時分割で順次出力さ
れる映像信号を入力し、各波長帯域毎の映像信号に空間
分割して出力するセレクタ34と、前記セレクタ34で
例えば3つの波長帯域別に空間分割されて出力された映
像信号を各波長帯域別に一時記憶する例えば3つの同時
化メモリ35a、35b、35cと、これら同時化メモ
リ35a、35b、35cにそれぞれ一時記憶された波
長帯域の異なる映像信号の間で演算処理を行うことで、
ヘモグロビンの量や酸素飽和度等の生体機能情報を得て
画像化する画像間演算回路36と、この画像間演算回路
36から出力される例えばRGB式の映像信号をデジタ
ル信号からアナログ信号へ変換するD/A変換回路37
a、37b、37cと、前記画像間演算回路36から出
力される映像信号を符号化して画像記録装置へ出力する
符号化回路38と、前記カラーバランス補正回路33で
得られる映像信号の明るさを所定のレベルに維持すべく
前記照明光絞り13に絞り制御信号を与える調光回路3
9と、前記フィルタ切替スイッチ28からの指示に応じ
て、前記モータ16を制御して、前記回転フィルタ板1
4の光軸に垂直な方向の位置を移動させるフィルタ位置
制御回路40を備えて構成されている。
は、回転軸を中心とした最外周に配置された複数のフィ
ルタで構成されるフィルタ群41と、中間周に配置され
た複数のフィルタで構成されるフィルタ群42と、最内
周に配置された複数のフィルタで構成されるフィルタ群
43を備えている。
は、赤、緑、青の波長帯域の光をそれぞれ透過するフィ
ルタ41a、41b、41cで構成されている。
は、外周寄りに配置された透過帯域幅が狭い複数のフィ
ルタ42aa、42ab、42acで構成されるフィル
タ群42aと、内周寄りに配置された透過帯域幅が広い
複数のフィルタ42ba、42bb、42bcで構成さ
れるフィルタ群42bで構成されており、これらフィル
タ群42aの内周とフィルタ群42bの外周とは、接し
て配置されている。また、フィルタ42aaとフィルタ
42ba、フィルタ42abとフィルタ42bb、フィ
ルタ42acとフィルタ42bcは、回転軸からみてそ
れぞれ同一方向に配置されている。
は、透過波長帯域の中心波長が430nmのフィルタ4
3aと、透過波長帯域の中心波長が450nmのフィル
タ43bと、透過波長帯域の中心波長が470nmのフ
ィルタ43cで構成されており、各フィルタ43a、4
3b、43cの半値全幅はいずれも10nmである。
配置されている以外の部分は、光を遮光する部材で形成
されている。
aaとフィルタ42baとは、いずれも透過波長帯域の
中心波長が760nmで、フィルタ42abとフィルタ
42bbとは、いずれも透過波長帯域の中心波長が80
5nmで、フィルタ42acとフィルタ42bcとは、
いずれも透過波長帯域の中心波長が840nmである。
また、フィルタ42aa、42ab、42acの半値全
幅はいずれも10nmであり、フィルタ42ba、42
bb、42bcの半値全幅はいずれも30nmである。
なお、図3及び図4に示される各フィルタの特性曲線に
は、これらの特性曲線に対応する各フィルタに対して図
2で付された符号と同一の符号が付されている。
源装置1のランプ11からは、可視領域及び近赤外領域
を含む波長領域の光が放射され、この光は、赤外カット
フィルタ12と、照明光絞り13と、回転フィルタ板1
4を通過して、内視鏡2のライトガイド23に入射され
る。
80nm以下と900nm以上の波長の光を減衰させ、
回転フィルタ板14上の各フィルタに照射される不要な
熱や光を遮断する。
サ3の調光回路39から与えられる絞り制御信号に応じ
て、光源装置1から出射される光の光量を制限し、CC
D26で撮像される画像に飽和が生じないようにする。
には最外周のフィルタ群41が光軸上に挿入され、モー
タ15により所定の速度で回転駆動されることによりフ
ィルタ41a、41b、41cが光路上に時分割で順次
挿入され、赤、緑、青の光が時分割で順次透過される。
また、酸素飽和度やヘモグロビン量を観察するヘモグロ
ビン観察時には、フィルタ位置制御回路40からのフィ
ルタ位置制御信号に応じて、モータ16が回転フィルタ
板14を光軸と垂直方向に移動することにより、最外周
のフィルタ群41に代わって、中間周のフィルタ群42
や最内周のフィルタ群43が光軸上に挿入される。中間
周のフィルタ群42が光路上に挿入されているときに
は、赤、緑、青に代わって、760nm、805nm、
840nmを中心波長とする光が時分割で順次透過さ
れ、最内周のフィルタ群43が光路上に挿入されている
ときには、430nm、450nm、470nmを中心
波長とする光が時分割で順次透過され、光源装置1から
出射される。
る色素である酸素化ヘモグロビン(オキシヘモグロビン
とも呼ぶ)及び脱酸素化ヘモグロビン(デオキシヘモグ
ロビンとも呼ぶ)のそれぞれの波長に対する分子吸光係
数つまり吸光度を対比的に示す。なお、酸素化ヘモグロ
ビンは、酸素と結合したヘモグロビンであり、脱酸素化
ヘモグロビンは、酸素と結合していないヘモグロビンで
あり、また、本願では、酸素化ヘモグロビンと脱酸素化
ヘモグロビンを総称してヘモグロビンと呼ぶ。ヘモグロ
ビンの酸素飽和度は、全ヘモグロビンの量に対する酸素
化ヘモグロビンの量を得ることにより算出される。図5
から分かるように、805nmと450nmの波長は、
酸素化ヘモグロビンと脱酸素化ヘモグロビンとの吸光度
の差がほとんどない波長であり、また、760nmと4
30nmは脱酸素化ヘモグロビンの方が吸光度が大きい
波長であり、840nmと470nmは酸素化ヘモグロ
ビンの方が吸光度が大きい波長となっている。このよう
に、酸素化ヘモグロビンと脱酸素化ヘモグロビンで吸光
度が逆転する液長を選ぶことにより、得られた各波長帯
域の映像信号をモニタ4の例えば赤、緑、青の各色に割
り当てて画像を観察するときに、酸素飽和度の変化を画
像の色の変化として捉えやすくなる。また、ヘモグロビ
ンの吸収は波長が短い方が大きいので、生体への光の透
過性は波長が長いほど良い。そのため、760nm、8
05nm、840nmといった長波長の光を用いた場合
には、比較的粘膜深層の酸素飽和度やヘモグロビン量の
情報を得ることができ、430nm、450nm、47
0nmといった短波長の光を用いた場合には、比較的粘
膜表層の酸素飽和度やヘモグロビン量の情報を得ること
ができる。
1、42、43の選択は、フィルタ切替スイッチ28か
らの指示に応じて、フィルタ位置制御回路40が、モー
タ16へフィルタ位置制御信号を与えることで行われ
る。このとき、最外周のフィルタ群41或いは最内周の
フィルタ群43が光路上に挿入されているときには、回
転フィルタ板14の光軸に対する位置は一定に維持され
るが、中間周のフィルタ群42が光路上に挿入されてい
るときには、フィルタ位置制御回路40からのフィルタ
位置制御信号によりモータ16が制御されて、回転フィ
ルタ板14の光軸に対する位置が移動し、後述するよう
に透過される光の実質的な波長帯域幅が変化する。
照明光は、内視鏡2の挿入部21の先端部まで導光さ
れ、配光光学系から消化管等の被写体へ向けて照射され
る。そして、被写体で散乱、反射された反射光による被
写体像は、対物光学系25により、CCD26の受光面
に結像する。このCCD26は、回転フィルタ板14の
回転に同期して駆動されており、回転フィルタ板14が
時分割で順次透過する各波長帯域の照明光に対応して、
各波長帯域の反射光による被写体像を時分割で順次撮像
し、各波長帯域に対応した撮像信号を時分割で順次ビデ
オプロセッサ3へ与える。
は、先ずプリプロセス回路31に入力され、このプリプ
ロセス回路31は、撮像信号にCDS(相関2重サンプ
リング)処理等を施して、映像信号成分を抽出する。こ
のプリプロセス回路31で得られた映像信号は、A/D
変換回路32により、アナログ信号からデジタル信号に
変換され、カラーバランス補正回路33により、カラー
バランス補正処理が施される。このとき、カラーバラン
ス補正回路33は、回転フィルタ板14の位置に応じて
カラーバランス補正係数を切り替え、回転フィルタ板1
4のフィルタ群41、42、43が切り替えられても、
常に適切なカラーバランスを保つように処理を行う。
る映像信号は、セレクタ34により、波長帯域別に空間
分割され、波長帯域別に同時化メモリ35a、35b、
35cに振り分けられて一時記憶される。このとき、フ
ィルタ群41が照明光路に挿入されている通常観察時に
は、フィルタ41a、41b、41cが照明光路に順次
挿入されることで得られる赤、緑、青の波長帯域に対応
した映像信号が同時化メモリ35a、35b、35cに
それぞれ一時記憶される。また、フィルタ群42が照明
光路に挿入されている際のヘモグロビン観察時には、中
心波長が760nm、805nm、840nmの波長帯
域に対応した映像信号が同時化メモリ35a、35b、
35cにそれぞれ一時記憶される。また、フィルタ群4
3が照明光路に挿入されている際のヘモグロビン観察時
には、中心波長が430nm、450nm、470nm
の波長帯域に対応した映像信号が同時化メモリ35a、
35b、35cにそれぞれ一時記憶される。そして、同
時化メモリ35a、35b、35cにそれぞれ記憶され
た波長帯域別の画像の映像信号は、同時に読み出される
ことで同時化される。
時化された画像は、画像間演算回路36へ与えられる。
この画像間演算回路36は、フィルタ切替スイッチ28
及び観察モード切替スイッチ29からの指示に応じた処
理を行い、例えばRGB式の映像信号を出力する。そし
て、このRGB式の映像信号は、D/A変換回路37
a、37b、37cにより、R(赤)、G(緑)、B
(青)の色成分毎に、デジタル信号からアナログ信号に
変換されて、モニタ4へ与えられる。つまり、画像間演
算回路36から出力される映像信号のうち、R信号はモ
ニタ4の赤色に対応し、G信号はモニタ4の緑色に対応
し、B信号はモニタ4の青色に対応している。通常観察
時、つまりフィルタ切替スイッチ28によりフィルタ群
41が選択されているときには、画像間演算回路36
は、同時化メモリ35a、35b、35cから読み出し
た映像信号をそのままR信号、G信号、B信号として出
力する。従って、赤、緑、青の各色の照明光に対応して
得られた映像信号は、そのままモニタ4の赤、緑、青に
対応して描出される。
スイッチ28によりフィルタ群42或いはフィルタ群4
3が選択されているときには、画像間演算回路36は、
観察モード切替スイッチ29からの指示に応じて、入力
された映像信号をそのまま出力する第1の動作モード
と、酸素飽和度分布を示す酸素飽和度画像を得る第2の
動作モードと、ヘモグロビン量分布を示すヘモグロビン
量画像を得る第3の動作モードのうちいずれかの動作モ
ードの処理を行う。
6は、同時化メモリ35a、35b、35cから読み出
した映像信号をそのままR信号、G信号、B信号として
出力することで、各波長帯域の照明光に対応した画像成
分が、モニタ4の赤、緑、青の各色成分に割り当てられ
て描出される。例えば、フィルタ群42が選択されてい
るときには、中心波長が760nm、805nm、84
0nmの各波長帯域の照明光に対応した画像成分が、モ
ニタ4の赤、緑、青の各色成分に割り当てられて描出さ
れ、また、フィルタ群43が選択されているときには、
中心波長が430nm、450nm、470nmの各波
長帯域の照明光に対応した画像成分が、モニタ4の赤、
緑、青の各色成分に割り当てられて描出される。従っ
て、第1の動作モードでは、酸素飽和度が高い部分は青
色より赤色が強く、酸素飽和度が低い部分は赤色より青
色が強い画像が、モニタ4に表示され、直観的に酸素飽
和度の分布を知ることができるようになっている。
6は、各画素の位置におけるヘモグロビン量を算出し、
ヘモグロビン量を表すべく各画素の色や輝度を編集した
映像信号を出力する。これにより、モニタ4では、各画
素の位置のヘモグロビン量を観察することができる。
6は、各画素の位置における酸素飽和度を算出し、酸素
飽和度を表すべく各画素の色や輝度を編集した映像信号
を出力する。これにより、モニタ4では、各画素の位置
の酸素飽和度を観察することができる。
映像信号は、必要に応じて、図示しないガンマ補正回路
によってモニタ4のガンマ特性を補正する変換が施され
てから、D/A変換回路37a、37b、37cへ与え
られる。
映像信号は、D/A変換回路37a、37b、37cを
介してモニタ4へあたえられるばかりでなく、符号化回
路38で符号化され、画像記録装置であるデジタルファ
イリング装置5及び写真撮影装置6へ与えられる。画像
記録装置への映像信号の記録は、レリーズスイッチ27
が操作されたときに、このレリーズスイッチ27から与
えられる画像記録指示信号に応じて行われる。
33で得られる映像信号の信号レベルから画像の明るさ
を検出し、得られる画像の明るさを概ね一定に保つべく
絞り制御信号を照明光絞り13へ与えて、光源装置1か
ら出射される光量を制御するとともに、回転フィルタ板
14の中間周のフィルタ群42が照明光路上に挿入され
ているときには、画像の明るさに応じて、フィルタ位置
制御回路40を介してフィルタ位置制御信号をモータ1
6へ与え、以下のように、中間周のフィルタ群42と照
明光の光束との位置関係を調節すべく、回転フィルタ板
14の光軸に垂直な方向の位置を制御する。先ず、被写
体の距離が近くて画像が十分に明るいときには、図6に
示すように、照明光の光束が半値全幅10nmのフィル
タ群42aを通過するように、モータ16が駆動制御さ
れて回転フィルタ板14の位置が調節される。このよう
に照明光の波長帯域幅を狭く絞ることにより、酸素化ヘ
モグロビンと脱酸素化ヘモグロビンとの吸光度の差が大
きくなる波長の照明光に対応して得られる映像信号に含
まれる各画素の信号レベルの精度が高くなり、精度良く
酸素飽和度やヘモグロビン量を求めることができる。
照明光が必要なときには、図7に示すように、照明光の
光束が半値全幅30nmのフィルタ群42bを通過する
ように、回転フィルタ板14の位置が調節され、被写体
に照射される光量が大きくなる。このように照明光の波
長帯域幅を広くして照明光量を大きくすることにより、
遠くの被写体でも十分な明るさでノイズの少ない観察画
像を得ることができる。また、被写体の距離が中間的な
距離の場合には、図8に示すように、照明光の光束の一
部が半値全幅10nmのフィルタ群42aを通り、一部
が半値全幅30nmのフィルタ群42bを通るようにす
る。このように、照明光の光束が、フィルタ群42a及
びフィルタ群42bに跨るような位置に、回転フィルタ
板14が移動することにより、半値全幅10nmのフィ
ルタ群42aを通過する光の量と半値全幅30nmのフ
ィルタ群42bを通過する光の量の割合が調節され、被
写体に照射される照明光の実質的な波長帯域幅が調節さ
れる。なお、中間周のフィルタ群42が照明光路に挿入
されている際に、照明光絞り13は、回転フィルタ板1
4の移動では対応できないような素早い調光変化が必要
なときや、明るさ過度の画像の明るさを調整するときに
補助的に利用されるように調光回路39で制御してもよ
い。
ば、狭い帯域幅の光による観察画像を得て精度良く酸素
飽和度等の生体機能情報が得られるとともに、被写体の
距離が遠いときに十分に明るくノイズが少ない観察画像
を得ることができるという効果が得られる。
観察時及び酸素飽和度やヘモグロビン量等の生体機能情
報の観察時において、各波長帯域の照明光を時分割で被
写体に順次照射する面順次式の照明を行っているが、こ
れに限らず、例えば、通常観察時において、各波長帯域
の照明光を同時に被写体に照射する同時式の照明を行う
ようにしてもよい。この場合、通常観察時には、回転フ
ィルタ板14を照明光路上から外して、例えば色分離の
ための図示しないモザイクフィルタを反射光路上に挿入
した状態で観察し、生体機能情報の観察時には、回転フ
ィルタ板14を照明光路上に挿入して面順次式で観察す
るようにしてもよい。また、例えば半値全幅が10nm
の狭波長帯域のフィルタを透過した照明光と例えば半値
全幅が30nmの広波長帯域のフィルタを透過した照明
光との量の割合を調節する手段は、本実施の形態のよう
に空間的にそれぞれのフィルタを照明光が透過する面積
を変化させる構成のものに限らず、例えばそれぞれのフ
ィルタを透過する時間を変化させるように構成されたも
のでもよい。また、照明光の波長帯域は、例えば550
〜600nm付近の3つの波長帯域を用いてもよいし、
3つの波長帯域だけではなく4つ以上の波長帯域を用い
て連立方程式を解くことにより酸素飽和度やヘモグロビ
ン量等の生体機能情報を演算するようにしてもよい。ま
た、酸素飽和度画像やヘモグロビン量画像がモニタ4に
表示されているときにレリーズスイッチ27が操作され
た場合には、自動的に回転フィルタ板14の位置を移動
して、通常画像も併せて画像記録装置に記録されるよう
にしてもよい。また、照明光絞り13で照明光量を制御
する代わりに、CCDの電子シャッタ機能を利用するこ
とで露光量を制御してもよい。また、酸素飽和度やヘモ
グロビン量等の生体機能情報の演算を行う際に、画像を
フリーズしてこのフリーズされた静止画像に対してマイ
クロコンピューターを用いて演算を行うように構成する
ことで、画像間演算回路を小規模化してもよい。また、
所定の波長波長の光を透過するフィルタの代わりに、所
定の波長帯域の光を反射するミラーを用いて構成しても
よい。また、撮像手段は、内視鏡挿入部に配置された構
成に限らず、図示しない光学内視鏡の接眼部に着脱自在
に取り付けられる構成であってもよい。
本発明の第2の実施の形態に係り、図9は内視鏡装置の
全体構成を示す説明図、図10は赤外・可視切替フィル
タの構成を示す説明図、図11は可視光透過フィルタ及
び赤外光透過フィルタの分光透過特性を示す説明図、図
12は回転フィルタ板の構成を示す説明図、図13はR
フィルタとGフィルタとBフィルタの分光透過特性を示
す説明図、図14は多重反射光が関心領域へ照射される
様子を示す説明図、図15は配光角が調節された照明光
を示す説明図である。なお、本実施の形態では、前記第
1の実施の形態と同様に構成されている部位には同じ符
号を付してその説明を省略する。
装置では、前記第1の実施の形態の光源装置1(図1参
照)と、内視鏡2(図1参照)と、ビデオプロセッサ3
(図1参照)に代わって、光源装置51と、内視鏡52
と、ビデオプロセッサ53がそれぞれ設けられている。
態の光源装置1(図1参照)と比して、赤外カットフィ
ルタ12(図1参照)に代わって、回動位置によってラ
ンプ11から出射された照明光の可視光成分と赤外光成
分とを選択的に透過させる赤外・可視切替フィルタ61
と、この赤外・可視切替フィルタ61を回動させるモー
タ62が設けられ、回転フィルタ板14(図1参照)に
代わって、回転フィルタ板63が設けられ、モータ16
(図1参照)が取り除かれて構成されている。
フィルタ61は、可視光を透過する可視光透過フィルタ
61aと、赤外光を透過する赤外光透過フィルタ61b
を有して構成されており、これら可視光透過フィルタ6
1a及び赤外光透過フィルタ61bのそれぞれの分光透
過特性は、図11に示す特性になっている。この赤外・
可視切替フィルタ61が回転軸の周りに回動することに
よって、可視光透過フィルタ61aと赤外光透過フィル
タ61bとが、選択的に照明光上に挿入されるようにな
っている。
フィルタ板63は、可視光領域では赤、緑、青の光をそ
れぞれ透過するRフィルタ63a、Gフィルタ63b、
Bフィルタ63cを有して構成されており、回転フィル
タ板63が回転軸の周りに回転することにより、Rフィ
ルタ63aとGフィルタ63bとBフィルタ63cとが
照明光路上に順次挿入されるようになっている。なお、
本実施の形態の回転フィルタ板63は、前記第1の実施
の形態の回転フィルタ板14(図1参照)と異なり、光
軸と垂直な方向には位置固定されている。図13に示す
ように、Rフィルタ63a、Gフィルタ63b、Bフィ
ルタ63cは、それぞれ可視光の赤、緑、青の波長帯域
だけでなく、それぞれ赤外光の660nm±15nm、
805nm±15nm、915nm±15nmの波長帯
域も透過するようになっている。
52は、前記第1の実施の形態の内視鏡2(図1参照)
の配光光学系24(図1参照)に代わって、焦点距離を
電気的に制御できる液晶レンズ71を有する配光光学系
が設けられている。
前記第1の実施の形態のビデオプロセッサ3(図1参
照)のフィルタ位置制御回路40(図1参照)に代わっ
て、前記モータ62を駆動することで前記赤外・可視切
替フィルタ61の透過波長帯域を切り替えるフィルタ切
替信号を出力するフィルタ切替回路82が設けられてい
る。
源装置51のランプ11からは、可視光領域及び近赤外
領域を含む波長領域の照明光が放射され、この照明光
は、赤外・可視切替フィルタ61と、照明光絞り13
と、回転フィルタ板63と、集光光学系17を通過し
て、内視鏡52のライトガイド23の光入射端に入射さ
れる。このとき、赤外・可視切替フィルタ61は、フィ
ルタ切替回路82により制御されるモータ62により回
動駆動されてから回動位置が保持され、これにより、可
視光透過フィルタ61aと赤外光透過フィルタ61bの
いずれかが光路上に挿入される。このとき、フィルタ切
替回路82は、フィルタ切替スイッチ28からの指示に
応じて動作する。
の形態と同様にして、光源装置1から出射される光の光
量を制限し、CCD26で撮像される画像に飽和が生じ
ないようにする。また、回転フィルタ板63は、モータ
15により回転駆動されることにより、可視光透過フィ
ルタ61aが照明光路に挿入されているときには、赤、
緑、青の光を順次透過させ、また、赤外光透過フィルタ
61bが照明光路に挿入されているときには、赤、緑、
青の代わりに、660nm±15nm、805nm±1
5nm、915nm±15nmの波長帯域の光を順次透
過させる。図5を参照して前記第1の実施の形態で述べ
たように、805nmは、酸素化ヘモグロビンと脱酸素
化ヘモグロビンとの吸光度の差が少ない波長であり、ま
た、660nmは脱酸素化ヘモグロビンの方が吸光度が
大きい波長であり、915nmは酸素化ヘモグロビンの
方が吸光度が大きい波長となっており、これらの波長を
用いることにより酸素飽和度やヘモグロビン量を算出す
ることができる。
1aが照明光路に挿入されているときには、通常観察が
行われ、赤外光透過フィルタ61bが照明光に挿入され
ているときにはヘモグロビン観察が行われる。このと
き、画像間演算回路36は、第1の実施の形態と同様に
して、ヘモグロビン観察時には、観察モード切替スイッ
チ29からの指示に応じて、第1の動作モードと、第2
の動作モードと、第3の動作モードのうちいずれかの動
作モードの処理を行う。
ド23により導光され、液晶レンズ71を有する配光光
学系から被写体へ向けて照射される。このとき、液晶レ
ンズ71は、液晶レンズ駆動回路81により制御される
駆動電圧の変化に応じて焦点距離が変化するようになっ
ており、これにより、被写体へ向けて照射される照明光
は、液晶レンズ71によりその配光角が変化し、被写体
への照射範囲が調整される。
節されないと、図14に示すように、被写体の関心領域
に対して照明光の配光角の広がりが過度であるときに、
照明光が生体粘膜に反射して生じる多重反射光が関心領
域に照射され、これにより、本来関心領域に照射される
べきスペクトルと異なるスペクトルの光が関心領域に照
射されてしまい、例えばヘモグロビン観察時の第2の動
作モード及び第3のモードにおける測定精度が悪化して
しまう。
動回路81は、フィルタ切替スイッチ28及び観察モー
ド切替スイッチ29の状態に応じて液晶レンズ71を次
に述べるように制御する。例えば、通常観察時及びヘモ
グロビン観察時の第1の動作モードでは、図15内の実
線矢印で示すように、照明光の配光角が広げられ、照明
光は、CCD26で撮像できる全視野に照射される。ま
た、第2の動作モード及び第3の動作モードでは、図1
5内の破線矢印で示すように、照明光の配光角が狭くな
り、関心領域に対して照明光の広がりが過度になること
が抑えられる。このように照明光の配光角が調整され
て、照明範囲が狭く絞られることにより、関心領域へ照
射される照射光の大部分が内視鏡からの直接光となり、
関心領域への多重反射光が減少し、酸素飽和度やヘモグ
ロビン量を求める際に問題となる多重反射による誤差要
因が防止され、正確な酸素飽和度やヘモグロビン量が得
られる。
ば、照明光が被写体に照射される際の多重反射を減少す
ることで、酸素飽和度等の生体機能情報を得る際の誤差
を減少できるという効果が得られる。
を変化させるために、液晶レンズ71を設けているが、
このような構成に限らず、照明範囲を制限する絞りを例
えば配光光学系に設けてもよいし、また、例えば配光光
学系を構成するレンズを機構的に移動させることで配光
角を調節する手段を設けて構成してもよい。また、照明
範囲を狭くする際に、これに連動して光学的或いは電子
的に画像を拡大し、照明光が照射されていない部位や配
光が暗い部位はモニタ等に表示しないように制御しても
よい。また、多重反射光の影響を受け易い遠景の場合に
は照射光が狭く絞られ、多重反射光の影響を受け難い近
接の場合には照射光が広めに照射されるように、被写体
と内視鏡先端部の距離に応じて液晶レンズ71を制御し
てもよい。また、本実施の形態では、照明範囲の変更
は、赤外・可視切替フィルタ61の切替や観察モードつ
まり画像間演算回路36の動作モードの切替に応じて自
動的に行われているが、使用者が必要な時にスイッチを
押すことにより行われるようにしてもよい。また、赤外
光透過フィルタ61bを用いて観察するときには、回転
フィルタ板63の回転速度を遅くしてCCD26の露光
時間を長くすることで、露光量を増やして明るい画像を
得るようにしてもよい。また、本実施の形態の内視鏡
は、撮像した画像から生体機能情報として酸素飽和度や
ヘモグロビン量を得るものであるが、これに限らず、例
えば生体粘膜に含まれるヘモグロビン量の指標値である
ヘモグロビンインデックス(IHb)等を得るものであ
ってもよい。
本発明の第3の実施の形態に係り、図16は内視鏡装置
の全体構成を示す説明図、図17は波長可変フィルタ及
びCCDの動作を示すタイミングチャートである。な
お、本実施の形態では、前記第1の実施の形態と同様に
構成されている部位には同じ符号を付してその説明を省
略する。
鏡装置は、前記第1の実施の形態の内視鏡装置(図1参
照)と比して、光源装置1(図1参照)に代わって、光
源装置101が設けられ、ビデオプロセッサ3(図1参
照)に代わって、ビデオプロセッサ103(図1参照)
が設けられている。
実施の形態の光源装置1(図1参照)と比して、回転フ
ィルタ板14(図1参照)とモータ15(図1参照)と
モータ16(図1参照)に代わって、照明光の透過波長
帯域が可変の波長可変フィルタ111が照明光路上に設
けられている。この波長可変フィルタ111は、液晶セ
ルを積層することにより構成されており、液晶への印加
電圧を変化させることによりこの波長可変フィルタ11
1を透過する光の波長を瞬時に変化させることができる
ようになっている。この波長可変フィルタ111は、透
過波長として任意の波長を選ぶことができるので、液晶
チューナブルフィルタと呼ばれることもある。なお、こ
の波長可変フィルタに関する詳細については、例えば、
文献「液晶を用いた波長可変フィルター」(内田龍男
著、「応用物理」、平成7年、第64巻、第5号、45
1〜455頁)に記述されている。
は、前記第1の実施の形態(図1参照)と比して、フィ
ルタ位置制御回路40(図1参照)に代わって、波長可
変フィルタ111を制御するための波長制御回路112
が設けられている。
長制御回路55は、フィルタ切替スイッチ28の切替に
応じて、通常観察用のフィルタ制御動作と、深層ヘモグ
ロビン観察用のフィルタ制御動作、表層ヘモグロビン観
察用のフィルタ制御動作の3つフィルタ制御動作のいず
れかの制御動作を行う。
察用のフィルタ制御動作が選択されたときには、波長制
御回路112により制御される波長可変フィルタ111
は、620nmと、540nmと、450nmをそれぞ
れ中心波長とする波長帯域の光、つまり、赤と、緑と、
青の波長帯域の光を順次透過させる。波長可変フィルタ
111を順次透過した各波長帯域の照明光は被写体に照
射され、その反射光による被写体像は順次CCD26で
撮像され、前記第1の実施の形態で述べたように、赤、
緑、青の各色に対応した画像を含む映像信号は、それぞ
れ同時化メモリ35a、35b、35cに一時記憶され
て同時化される等して、通常画像としてモニタ4に表示
される。なお、このとき、CCD26からの画素データ
信号の読み出しは、図17に示すように、波長可変フィ
ルタ111が透過波長を切り替える合間の移行期間に行
われる。
制御動作が選択されたときには、波長可変フィルタ11
1は、760nmと、805nmと、840nmをそれ
ぞれ中心波長とする波長帯域の光を順次を透過させる。
この各波長帯域の照明光に対応した映像信号は、それぞ
れ同時化メモリ35a、35b、35cに一時記憶され
て同時化され、観察モード切替スイッチ29で指定され
る動作モードで動作する画像間演算回路36により生成
された画像がモニタ4に表示される。
制御動作が選択されたときには、波長可変フィルタ11
1は、430nmと、450nmと、470nmをそれ
ぞれ中心波長とする波長帯域の光を順次透過させる。そ
して、この各波長帯域の照明光に対応した映像信号は、
深層ヘモグロビン観察用のフィルタ制御動作の場合と同
様に処理され、モニタ4に表示される。
ば、第1の実施の形態のような多くのフィルタを備えた
回転フィルタ板14(図1参照)と、この回転フィルタ
板14を回転するモータ15(図1参照)と、前記回転
フィルタ板14の位置を移動させるモータ16(図1参
照)という多数の大型の部材で一般的に構成されるフィ
ルタが、波長可変フィルタ111に組み替えられるの
で、部品点数が減少し、内視鏡装置を構成する光源装置
が小型化する。また、波長可変フィルタ111が透過す
る波長帯域は、波長制御回路112からの信号により制
御されるので、例えば透過波長帯域の追加変更を行う際
に、機構的な変更作業が削減され、この透過波長帯域の
追加変更を行う際の拡張性が向上する。従って、本実施
の形態によれば、内視鏡装置を小型化し、且つ光の透過
波長帯域の追加変更を行う際の拡張性を向上できるとい
う効果が得られる。
タ111を光源装置101内に組み込んで構成している
が、このような構成に限らず、内視鏡2の挿入部21先
端部の照明光路上や、CCD26前面等の位置に波長可
変フィルタを組み込んで構成してもよい。CCD26前
面に波長可変フィルタを組み込むと、波長可変フィルタ
が受ける光による熱の影響を小さくすることができる。
また、深層ヘモグロビン観察用の波長帯域と表層ヘモグ
ロビン観察用の波長帯域の光を交互に被写体に照射する
ことにより、粘膜表層と深層のヘモグロビン情報をモニ
タ上に同時に表示したり、通常観察用の波長帯域とヘモ
グロビン観察用の波長帯域の光をを交互に被写体に照射
することにより、通常画像と酸素飽和度分布画像やヘモ
グロビン分布から得られる血流量分布画像をモニタ上に
同時に表示する等してもよい。また、モニタ上に、現在
選択されているフィルタの波長を表示するようにしても
よい。また、波長制御回路112を例えばマイクロプロ
セッサを用いて構成し、任意の波長を使用者が設定して
観察できる構成としてもよい。また、波長可変フィルタ
111と第1の実施の形態で述べたような回転フィルタ
板とを照明光路上に選択的に挿入する構成とし、通常観
察時には回転フィルタ板を用いて観察し、ヘモグロビン
観察時には波長可変フィルタ111を用いるようにして
もよい。また、ヘモグロビンの酸素飽和度やヘモグロビ
ン量は、3つの波長帯域の光を順次被写体に照射して得
た映像信号から算出を行っているが、これに限らず、4
つ以上の波長帯域の光を用いてもよい。また、照明光と
してヘモグロビンの酸素飽和度やヘモグロビン量を得る
ための波長帯域の光が用いられているが、これに限ら
ず、適切な波長帯域を選ぶことにより、チトクロームや
ミオグロビンの酸素代謝を得るために内視鏡装置を応用
してもよい。また、CCD26の前面に色分離のための
モザイクフィルタを設けることで、通常観察時には、各
波長帯域を同時に撮像する同時式の撮像を行い、ヘモグ
ロビン観察等の生体機能情報計測時には、波長可変フィ
ルタ111を用いて、面順次式の撮像を行って観察する
ようにしてもよい。
限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々変形実施可能である。
られる照明光の光路上に設けられ第1の波長帯域の光を
通過させる第1の波長制限手段と、前記照明光の光路上
に設けられ前記第1の波長帯域と中心波長が略同じで帯
域幅が異なる第2の波長帯域の光を通過させる第2の波
長制限手段と、前記第1の波長制限手段を通過して前記
被写体に照射される光の量と前記第2の波長制限手段を
通過して前記被写体に照射される光の量との割合を変化
させる手段とを備えたことを特徴とする内視鏡装置。
視鏡装置であって、前記第1の波長制限手段及び前記第
2の波長制限手段は、光学的なフィルタで構成した。
及び前記第2の波長制限手段は、お互いに接するように
配置した。
視鏡装置であって、前記第1の波長制限手段及び前記第
2の波長制限手段と前記照明光の光軸との前記光軸に垂
直な方向の位置を調節することで前記割合を変化させ
る。
視鏡装置であって、前記第1の波長制限手段及び前記第
2の波長制限手段が取り付け固定された固定手段を備
え、前記固定手段と前記照明光の光軸との前記光軸に垂
直な方向の位置を調節することで前記割合を変化させ
る。
視鏡装置であって、前記固定手段の前記光軸に垂直な方
向の位置を移動させる移動手段を備えた。 (付記項1−7)付記項1−6に記載の内視鏡装置であ
って、前記移動手段は、モータで構成した。
視鏡装置であって、前記固定手段は回転可能に構成した
回転体であり、前記回転体を回転駆動するモータを設け
た。
視鏡装置であって、前記第1の波長制限手段及び前記第
2の波長制限手段は、お互いに同心円状に配置した。
内視鏡装置であって、前記回転体が回転することで前記
第1の波長制限手段及び前記第2の波長制限手段はそれ
ぞれ複数の波長帯域の光を選択的に順次透過する。
内視鏡装置であって、前記移動手段を駆動制御する制御
手段を設けた。
の内視鏡装置であって、前記固定手段の位置を前記制御
手段へ指示する入力手段を設けた。
の内視鏡装置であって、前記制御手段は、前記被写体の
像を撮像して得られる映像信号に含まれる画像の明るさ
に応じて前記移動手段を駆動制御する。
の内視鏡装置であって、前記被写体の像を撮像する撮像
手段と、前記撮像手段で得られる撮像信号から映像信号
を得るべく映像信号処理を行う映像信号処理手段とを備
えた。
の内視鏡装置であって、前記制御手段は、前記映像信号
処理手段と同一筐体内に設けた。
の内視鏡装置であって、前記被写体の像を撮像する撮像
手段と、前記撮像手段で得られる撮像信号から映像信号
を得るべく映像信号処理を行う映像信号処理手段と、前
記映像信号に含まれる画像の色分布から前記被写体に含
まれる含有物質の分布情報を得るべく演算を行う演算手
段とを備えた。
の内視鏡装置であって、前記含有物質は、生体である被
写体に含まれる色素を含む。
の内視鏡装置であって、前記色素は、ヘモグロビンを含
む。
の内視鏡装置であって、前記ヘモグロビンは酸素化ヘモ
グロビン及び脱酸素化ヘモグロビンを含み、前記酸素化
ヘモグロビン及び脱酸素化ヘモグロビンの分布情報から
酸素飽和度を得る。
の内視鏡装置であって、前記制御手段は、前記演算手段
による前記演算が行われるときに、前記照明光の透過波
長帯域幅を狭くすべく前記移動手段を駆動制御する。
内視鏡装置であって、前記第1の波長制限手段及び前記
第2の波長制限手段は、前記光源と同一筐体内に設け
た。
の反射光を撮像し、前記被写体に含まれる含有物質の前
記照明光の波長に対する吸光特性を利用して前記被写体
に含まれる前記含有物質の状態を計測することが可能な
内視鏡装置において、前記照明光の光路上に設けられ前
記照明光の配光角を調節するための配光角調節手段を備
えたことを特徴とする内視鏡装置。
視鏡装置であって、前記含有物質は、生体である被写体
に含まれる色素を含む。
視鏡装置であって、前記色素は、ヘモグロビンを含む。
視鏡装置であって、前記ヘモグロビンは酸素化ヘモグロ
ビン及び脱酸素化ヘモグロビンを含み、前記酸素化ヘモ
グロビン及び脱酸素化ヘモグロビンの分布情報から酸素
飽和度を得る。
視鏡装置であって、前記配光角調節手段は、電気的に制
御されることで焦点距離が変化する液晶レンズを備えて
構成した。
視鏡装置であって、前記被写体の像を撮像する撮像手段
と、前記撮像手段で得られる撮像信号から映像信号を得
るべく映像信号処理を行う映像信号処理手段と、前記映
像信号に含まれる画像の色分布から前記被写体に含まれ
る前記含有物質の状態を計測すべく演算を行う演算手段
とを備えた。
の光路上或いは前記照明光の照射される前記被写体から
の反射光による光学像の光路上の少なくともいずれかの
光路上に設けられ透過波長帯域が可変の波長制限手段
と、前記波長制限手段による透過波長帯域を制御する波
長制御手段とを備えたことを特徴とする内視鏡装置。
視鏡装置であって、前記波長制限手段は、波長可変フィ
ルタを備えて構成した。
視鏡装置であって、前記波長制御手段は、複数の波長帯
域の光を選択的に順次透過させるべく前記波長可変フィ
ルタを制御する。
視鏡装置であって、前記波長制御手段は、複数の波長帯
域を1組の波長帯域群とする複数の波長帯域群のうちか
ら選択された1組の波長帯域群に含まれる複数の波長帯
域の光を選択的に順次透過させるべく前記波長可変フィ
ルタを制御する。
によれば、狭い帯域幅の光による観察画像を得て精度良
く酸素飽和度等の生体機能情報が得られるとともに、被
写体の距離が遠いときに十分に明るくノイズが少ない観
察画像を得ることができるという効果が得られる。ま
た、請求項2によれば、照明光が被写体に照射される際
の多重反射を減少することで、酸素飽和度等の生体機能
情報を得る際の誤差を減少できるという効果が得られ
る。また、請求項3によれば、小型化し、且つ光の透過
波長帯域の追加変更を行う際の拡張性を向上できるとい
う効果が得られる。
係り、図1は内視鏡装置の全体構成を示す説明図
示す説明図
示す説明図
の吸光特性を示す説明図
ィルタの位置を示す説明図
ィルタの位置を示す説明図
対するフィルタの位置を示す説明図
に係り、図9は内視鏡装置の全体構成を示す説明図
の分光透過特性を示す説明図
透過特性を示す説明図
す説明図
態に係り、図16は内視鏡装置の全体構成を示す説明図
イミングチャート
Claims (3)
- 【請求項1】被写体を照明するための光源から発せられ
る照明光の光路上に設けられ第1の波長帯域の光を通過
させる第1の波長制限手段と、 前記照明光の光路上に設けられ前記第1の波長帯域と中
心波長が略同じで帯域幅が異なる第2の波長帯域の光を
通過させる第2の波長制限手段と、 前記第1の波長制限手段を通過して前記被写体に照射さ
れる光の量と前記第2の波長制限手段を通過して前記被
写体に照射される光の量との割合を変化させる手段とを
備えたことを特徴とする内視鏡装置。 - 【請求項2】被写体に照射する照明光の反射光を撮像
し、前記被写体に含まれる含有物質の前記照明光の波長
に対する吸光特性を利用して前記被写体に含まれる前記
含有物質の状態を計測することが可能な内視鏡装置にお
いて、 前記照明光の光路上に設けられ前記照明光の配光角を調
節するための配光角調節手段を備えたことを特徴とする
内視鏡装置。 - 【請求項3】被写体を照明する照明光の光路上或いは前
記照明光の照射される前記被写体からの反射光による光
学像の光路上の少なくともいずれかの光路上に設けられ
透過波長帯域が可変の波長制限手段と、 前記波長制限手段による透過波長帯域を制御する波長制
御手段とを備えたことを特徴とする内視鏡装置。
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