JP2008036035A - 内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カラー撮像を行う同時式の内視鏡に用いて通常照明光による観察を行う際に、撮像素子の分光感度特性による影響を抑えて、所定の色調の画像を得る。
【解決手段】帯域制限用フィルタ２４ｂは、３峰性フィルタ特性を示し、例えば、赤、緑、青の各波長域において、それぞれ帯域制限透過フィルタ特性部Ｒｂ，Ｇｂ，Ｂｂを有する。より具体的には、例えば帯域制限透過フィルタ特性部Ｒｂ，Ｇｂ，Ｂｂは、それぞれ中心波長が６３０ｎｍ（半値幅λ1＝３０〜９０ｎｍ）、５４０ｎｍ（半値幅λ2＝２０〜６０ｎｍ）、４４０ｎｍ（半値幅λ3＝５０〜８０ｎｍ）のバンドパス特性を有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、カラー撮像を行う同時式の内視鏡装置に関する。

近年においては、撮像手段を備えた電子内視鏡は、各種の内視鏡検査等において広く採用されるようになった。

電子内視鏡を採用して内視鏡検査を行う場合には、照明光としての白色光の下で、カラーの光学フィルタを備えた撮像素子を用いて、カラー撮像を行う同時式の内視鏡装置と、モノクロの撮像素子を用いてＲ，Ｇ，Ｂの面順次の照明光の下でそれぞれ撮像を行うことにより、カラー画像を生成する面順次方式の内視鏡装置があり、信号処理系は両者において異なる。

また、例えば特開２００２−９５６３５号公報には、狭帯域の照明光を利用して、通常の可視光の場合に得られる光学情報では埋もれてしまい易い粘膜表層付近における深さ方向に対する血管走行の状態等をより識別し易い画像情報として表示することができる内視鏡装置が開示されている。

カラー撮像を行う同時式の内視鏡装置では、撮像素子であるＣＣＤの撮像面には、光学的に色分離する色分離フィルタ３０として例えば図１８に示す補色系フィルタが各画素単位で取り付けてある。

この補色系フィルタは、各画素の前に、マゼンタ（Ｍｇ）、グリーン（Ｇ）、シアン（Ｃｙ）、イエロ（Ｙｅ）の４色のカラーチップが、水平方向には、ＭｇとＧとが交互に配置され、縦方向には、Ｍｇ、Ｃｙ、Ｍｇ、ＹｅとＧ、Ｙｅ、Ｇ、Ｃｙとの配列順で、それぞれ配置されている。

そして、この補色系フィルタを用いたＣＣＤの場合、縦方向に隣接する２列の画素を加算して順次読み出すが、このとき奇数フィールドと偶数フィールドで画素の列をずらして読み出すようにする。そして、後段側での色分離回路により、公知のように輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ，Ｃｂとが生成されることになる。

具体的には、ｎラインの読み出し時には「Ｍｇ＋Ｃｙ」、「Ｇ＋Ｙｅ」、…となり、ｎ＋１ラインの読み出し時には「Ｍｇ＋Ｙｅ」、「Ｇ＋Ｃｙ」、…となる。図１９にこれらの読み出し信号「Ｍｇ＋Ｃｙ」、「Ｇ＋Ｙｅ」及び「Ｍｇ＋Ｙｅ」、「Ｇ＋Ｃｙ」の分光感度特性の例を示す。

そして、後段側での色分離回路により、図２０に示すような分光特性の輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ，Ｃｂとが生成され、さらに公知のマトリックス回路を経ることで、ＲＧＢ信号に変換される。
特開２００２−９５６３５号公報

しかしながら、補色系フィルタを有するＣＣＤは、個体毎に分光感度特性が異なることがある。図２１は図１９とは異なるＣＣＤ（例えば第２のＣＣＤ）の読み出し信号の分光感度特性を示す。

このように読み出し信号の分光感度特性が異なると、図２３及び図２４に示すように、例えば第１のＣＣＤと第２のＣＣＤでは、マトリックス回路を経ることで得られるＲＧＢ信号の分光感度特性も異なることとなる。

画像に反映される実際の画像信号強度は、各ＲＧＢ信号の分光感度特性に基づいて得られる。すなわち、画素（ｉ，ｊ）における信号Ｘ（ＸはＲＧＢのいずれか）の強度をＸ（ｉ，ｊ）とすると、

で得られる。ここでＥ（λ）は、光源の分光放射輝度、赤外カットフィルタ及び集光レンズの分光透過率、内視鏡のライトガイドの分光透過率、照明レンズ及びＣＣＤ前面に設けられた対物レンズの分光透過率などを合わせた総合的な分光積を表し、Ｓｘ（λ）はＣＣＤの分光感度に基づきマトリックス回路を経ることで算出される信号Ｘ（ＸはＲＧＢのいずれか）の分光感度、Ｏ（ｉ，ｊ，λ）は被写体の分光反射率を示す。

このため、上記分光積Ｅ（λ）及び被写体の分光反射率Ｏ（ｉ，ｊ，λ）が同一であっても、内視鏡に搭載したＣＣＤの分光感度が異なってＲＧＢ信号の分光感度Ｓｘ（λ）が変わると、ホワイトバランス回路によってホワイトバランス処理しても、分光反射率が積分波長域で複雑に変化する生体粘膜を観察したときには、ＲＧＢ信号の強度バランスが変わり、内視鏡毎に再現色調が異なる画質となるといった問題がある。

本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、カラー撮像を行う同時式の内視鏡に用いて通常照明光による観察を行う際に、撮像素子の分光感度特性による影響を抑えて、所定の色調の画像を得ることのできる内視鏡装置を提供することを目的としている。

本発明の内視鏡装置は、
内視鏡に搭載されたカラー撮像を行うための色分離用光学フィルタを設けた撮像手段からの出力信号に基づき映像信号を生成する信号処理を行う内視鏡装置において、
通常観察モードにおいて、ＲＧＢの可視光域の光を所定の光量を有する帯域幅に制限した離散的な帯域制限通常照明光を生成する帯域制限通常照明光生成手段
を備えて構成される。

本発明によれば、カラー撮像を行う同時式の内視鏡に用いて通常照明光による観察を行う際に、撮像素子の分光感度特性による影響を抑えて、所定の色調の画像を得ることができるという効果がある。

以下、図面を参照しながら本発明の実施例について述べる。

図１ないし図１７は本発明の実施例１に係わり、図１は内視鏡装置の構成を示す構成図、図２は図１のフィルタの構成を示す図、図３は図２の狭帯域用フィルタによるＲＧＢ光の分光特性の１例を示す図、図４は図２の帯域制限用フィルタによるＲＧＢ光の分光特性の１例を示す図、図５は第１のＣＣＤに基づくＲＧＢ信号の分光感度（Ｒ1（λ）、Ｇ1（λ）、Ｂ1（λ））と、従来同時式内視鏡システムの光源から内視鏡の対物光学系までの系における総合的な分光積Ｅc（λ）との分光積を示す図、図６は第２のＣＣＤに基づくＲＧＢ信号の分光感度（Ｒ2（λ）、Ｇ2（λ）、Ｂ2（λ））と、従来同時式内視鏡システムの光源から内視鏡の対物光学系までの系における総合的な分光積Ｅc（λ）との分光積を示す図、図７は図５のＢ信号における分光積を示す図、図８は図６のＢ信号における分光積を示す図、図９は第１のＣＣＤに基づくＲＧＢ信号の分光感度（Ｒ1（λ）、Ｇ1（λ）、Ｂ1（λ））と、図２の帯域制限用フィルタによる帯域制限通常照明光の分光強度特性の関係を示す図、図１０は第２のＣＣＤに基づくＲＧＢ信号の分光感度（Ｒ2（λ）、Ｇ2（λ）、Ｂ2（λ））と、図２の帯域制限用フィルタによる帯域制限通常照明光の分光強度特性の関係を示す図、図１１は第１のＣＣＤに基づくＢ信号の分光感度（Ｂ1（λ））と、帯域制限用フィルタの分光感度特性を含む、光源から内視鏡の対物光学系までの系における総合的な分光積Ｅw（λ）との分光積を示す図、図１２は第２のＣＣＤに基づくＢ信号の分光感度（Ｂ2（λ））と、帯域制限用フィルタの分光透過特性を含む、光源から内視鏡の対物光学系までの系における総合的な分光積Ｅw（λ）との分光積を示す図、図１３は第１のＣＣＤに基づくＧ信号の分光感度（Ｇ1（λ））と、帯域制限用フィルタの分光透過特性を含む、光源から内視鏡の対物光学系までの系における総合的な分光積Ｅw（λ）との分光積を示す図、図１４は第２のＣＣＤに基づくＧ信号の分光感度（Ｇ2（λ））と、帯域制限用フィルタの分光透過特性を含む、光源から内視鏡の対物光学系までの系における総合的な分光積Ｅw（λ）との分光積を示す図、図１５は第１のＣＣＤに基づくＲ信号の分光感度（Ｒ1（λ））と、帯域制限用フィルタの分光透過特性を含む、光源から内視鏡の対物光学系までの系における総合的な分光積Ｅw（λ）との分光積を示す図、図１６は第２のＣＣＤに基づくＲ信号の分光感度（Ｒ2（λ））と、帯域制限用フィルタの分光透過特性を含む、光源から内視鏡の対物光学系までの系における総合的な分光積Ｅw（λ）との分光積を示す図、図１７は図１の内視鏡装置の変形例の構成を示す図である。

図１に示すように実施例１の内視鏡装置１は、体腔内等に挿入され、内視鏡検査を行う電子内視鏡（以下、単に内視鏡と略記）２と、この内視鏡２に照明光を供給する光源装置３と、内視鏡２に内蔵された撮像手段を駆動すると共に、撮像手段の出力信号に対する信号処理を行う内視鏡用映像信号処理装置としてのビデオプロセッサ４と、このビデオプロセッサ４から出力される映像信号が入力されることにより、撮像手段により撮像した内視鏡画像を表示するモニタ５とを備えている。

内視鏡２は、細長の挿入部７と、この挿入部７の後端に設けられた操作部８と、この操作部８から延出されたユニバーサルケーブル９とを有し、このユニバーサルケーブル９の端部のライトガイドコネクタ１１は、光源装置３に着脱自在に接続され、信号コネクタは、ビデオプロセッサ４に着脱自在に接続される。

上記挿入部７内には、照明光を伝送するライトガイド１３が挿通され、このライトガイド１３における手元側の端部のライトガイドコネクタ１１を光源装置３に接続することにより、光源装置３からの照明光がライトガイド１３に供給される。

光源装置３は、通常光観察モード時には、通常照明光としてのＲＧＢの可視領域の照明光を通常観察に適した所定の帯域幅に制限したＲＧＢ光の帯域制限通常照明光（ＷＬＩ）を発生して、ライトガイド１３に供給し、狭帯域光観察モード時には、狭帯観察に適した狭帯域の照明光である狭帯域照明光（ＮＢＩ）を発生して、ライトガイド１３に供給する。

通常光観察モードと狭帯域光観察モードの切替指示は、例えば内視鏡２の操作部８に設けたスコープスイッチ等によるモード切替スイッチ１４により行うことができる。なお、モード切替スイッチ１４は、内視鏡２に設けたスコープスイッチで構成する他に、フットスイッチにより構成しても良いし、ビデオプロセッサ４のフロントパネルに設けても良いし、図示しないキーボードにより構成する等しても良い。

このモード切替スイッチ１４による切替信号は、ビデオプロセッサ４内の制御回路１５に入力され、切替信号が入力されると、この制御回路１５は、光源装置３のフィルタ切替機構１６を制御して、帯域制限通常照明光と、狭帯域照明光とを選択的に切り替える。

また、この制御回路１５は、光源装置３からライトガイド１３に供給する照明光の切替制御に連動して、ビデオプロセッサ４内の映像信号処理系の特性を切り替える制御も行う。そして、モード切替スイッチ１４による切替操作により、映像信号処理系の特性を切り替えることにより、通常光観察モードと狭帯域光観察モードとにそれぞれ適した信号処理を行えるようにしている。

光源装置３は、照明光を発生するランプ２０を内蔵し、このランプ２０は、可視光領域を含む照明光を発生する。この照明光は、赤外カットフィルタ２１により赤外光がカットされた後、絞り２２に入射される。この絞り２２は、絞り駆動回路２３により、開口量が調整されてその通過光量が制御される。

この絞り２２を通過した照明光は、フィルタ切替機構１６により照明光路中のフィルタ２４を介し、図２に示すように、該フィルタ２４の狭帯域用フィルタ２４ａを通して（狭帯域光観察モード時）、或いは該フィルタ２４の帯域制限通常照明光生成手段としての帯域制限用フィルタ２４ｂを通して（通常光観察モード時）、集光レンズ２５に入射され、この集光レンズ２５により集光されてライトガイド１３の手元側の端面、つまり入射端面に入射される。

図３は、狭帯域用フィルタ２４ａによるＲＧＢ光の分光特性の１例を示す。この狭帯域用フィルタ２４ａは、３峰性フィルタ特性を示し、例えば、赤、緑、青の各波長域において、それぞれ狭帯域透過フィルタ特性部Ｒａ，Ｇａ，Ｂａを有する。

より具体的には、例えば狭帯域透過フィルタ特性部Ｒａ，Ｇａ，Ｂａは、それぞれ中心波長が６３０ｎｍ、５４０ｎｍ、４２０ｎｍであり、その半値幅λ0が２０〜４０ｎｍのバンドパス特性を有する。

従って、狭帯域用フィルタ２４ａが照明光路中に配置された場合には、この狭帯域透過フィルタ特性部Ｒａ，Ｇａ，Ｂａを透過した３バンドの狭帯域照明光がライトガイド１３に入射される。

図４は、帯域制限用フィルタ２４ｂによるＲＧＢ光の分光特性の１例を示す。この帯域制限用フィルタ２４ｂは、３峰性フィルタ特性を示し、例えば、赤、緑、青の各波長域において、それぞれ帯域制限透過フィルタ特性部Ｒｂ，Ｇｂ，Ｂｂを有する。

より具体的には、例えば帯域制限透過フィルタ特性部Ｒｂ，Ｇｂ，Ｂｂは、それぞれ中心波長が６３０ｎｍ（半値幅λ1＝３０〜９０ｎｍ）、５４０ｎｍ（半値幅λ2＝２０〜６０ｎｍ）、４４０ｎｍ（半値幅λ3＝５０〜８０ｎｍ）のバンドパス特性を有する。

従って、帯域制限用フィルタ２４ｂが照明光路中に配置された場合には、この帯域制限透過フィルタ特性部Ｒｂ，Ｇｂ，Ｂｂを透過した３バンドの帯域制限通常照明光がライトガイド１３に入射される。

ライトガイド１３からの照明光は、ライトガイド１３によりその先端面に伝送され、挿入部７の先端部２６に設けた照明窓に取り付けた照明レンズ２７を経て外部に出射され、体腔内の患部等の生体組織の表面を照明する。

先端部２６には、照明窓に隣接して観察窓が設けてあり、この観察窓には対物レンズ２８が取り付けられている。この対物レンズ２８は、生体組織からの反射光による光学像を結像する。この対物レンズ２８の結像位置には、固体撮像素子として電荷結合素子（ＣＣＤと略記）２９が配置されており、このＣＣＤ２９により光電変換される。

このＣＣＤ２９の撮像面には、光学的に色分離する色分離フィルタ３０として例えば補色系フィルタ（図１８参照）が各画素単位で取り付けてある。

この補色系フィルタは、各画素の前に、マゼンタ（Ｍｇ）、グリーン（Ｇ）、シアン（Ｃｙ）、イエロ（Ｙｅ）の４色のカラーチップが、水平方向には、ＭｇとＧとが交互に配置され、縦方向には、Ｍｇ、Ｃｙ、Ｍｇ、ＹｅとＧ、Ｙｅ、Ｇ、Ｃｙとの配列順で、それぞれ配置されている。

そして、この補色系フィルタを用いたＣＣＤ２９の場合、縦方向に隣接する２列の画素を加算して順次読み出すが、このとき奇数フィールドと偶数フィールドで画素の列をずらして読み出すようにする。そして、後段側での色分離回路により、公知のように輝度信号と色差信号とが生成されることになる。

上記ＣＣＤ２９は、信号線の一端と接続されており、この信号線の他端が接続された信号コネクタをビデオプロセッサ４に接続することにより、ビデオプロセッサ４内のＣＣＤ駆動回路３１とＣＤＳ回路３２とに接続される。

なお、各内視鏡２は、その内視鏡２に固有の識別情報（ＩＤ）を発生するＩＤ発生部３３を備え、ＩＤ発生部３３によるＩＤは、制御回路１５に入力され、制御回路１５は、ＩＤによりビデオプロセッサ４に接続された内視鏡２の種類やその内視鏡２の内蔵されたＣＣＤ２９の画素数種類等を識別する。

そして、識別した内視鏡２のＣＣＤ２９を適切に駆動するように制御回路１５は、ＣＣＤ駆動回路３１を制御する。

ＣＣＤ２９は、ＣＣＤ駆動回路３１からのＣＣＤ駆動信号の印加により、光電変換された撮像信号は、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ回路と略記）３２に入力される。ＣＤＳ回路３２により、撮像信号から信号成分が抽出されてベースバンドの信号に変換された後、Ａ／Ｄ変換回路３４に入力され、デジタル信号に変換されると共に、明るさ検波回路３５に入力され、明るさ（信号の平均輝度）が検出される。
明るさ検波回路３５により検出された明るさ信号は、調光回路３６に入力され、基準の明るさ（調光の目標値）との差分により調光するための調光信号が生成される。この調光回路３６からの調光信号は、絞り駆動回路２３に入力され、基準となる明るさとなるように絞り２２の開口量が調整される。

Ａ／Ｄ変換回路３４から出力されるデジタル信号は、オートゲインコントローラ（ＡＧＣと略記）５０にてゲイン調整がなされた後、Ｙ／Ｃ分離回路３７に入力され、輝度信号Ｙと（広義の色信号Ｃとしての）線順次の色差信号Ｃｒ（＝２Ｒ−Ｇ），Ｃｂ（＝２Ｂ−Ｇ）が生成される。なお、ＡＧＣ５０では、帯域制限用フィルタ２４ｂによる帯域制限のために通常観察時の光量が不足した場合に生じる信号レベルの低下を補って信号レベルが所定レベルとなるようにゲイン調整をする。

輝度信号Ｙは、セレクタ３９に入力される（この輝度信号をＹｈと記す）と共に、信号の通過帯域を制限する第１のローパスフィルタ（ＬＰＦと略記）４１に入力される。

このＬＰＦ４１は、輝度信号Ｙに対応して広い通過帯域に設定されており、このＬＰＦ４１の通過帯域特性により設定された帯域の輝度信号Ｙｌが、第１マトリクス回路４２に入力される。

また、色差信号Ｃｒ，Ｃｂは、信号の通過帯域を制限する第２のＬＰＦ４３を介して同時化回路４４に入力される。

この場合、第２のＬＰＦ４３は、制御回路１５により、観察モードに応じてその通過帯域特性が変更される。具体的には、通常光観察モード時には、第２のＬＰＦ４３は、第１のＬＰＦ４９より低帯域に設定される。

一方、狭帯域光観察モード時には、第２のＬＰＦ４３は、通常光観察モード時における低帯域よりも広い帯域に変更される。例えば第２のＬＰＦ４３は、第１のＬＰＦ４１とほぼ同様に広帯域に設定（変更）される。このように第２のＬＰＦ４３は、観察モードの切替に連動して、色差信号Ｃｒ，Ｃｂに対する通過帯域制限する処理特性を変更する処理特性変更手段を形成している。

同時化回路４４は、ライン毎に交互に得られる色差信号Ｃｒ，Ｃｂを同時化し、同時化された色差信号Ｃｒ，Ｃｂは第１マトリクス回路４２に入力される。

第１マトリクス回路４２は、輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｒ，Ｃｂから３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂに変換して、ホワイトバランス＆γ補正回路（ＷＢ＆γと略記）４５に出力する。

また、この第１マトリクス回路４２は、制御回路１５によって制御され、狭帯域用フィルタ２４ａの特性や帯域制限用フィルタ２４ｂの特性に応じて（変換特性を決定する）マトリクス係数の値を変更して、混色の無い或いは混色を殆ど解消した信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１に変換する。

ＷＢ＆γ４５によりホワイトバランス処理及びγ補正処理が施された信号Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２は、第２マトリクス回路４６に入力され、この第２マトリクス回路４６により、輝度信号Ｙと、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙに変換される。

この場合、制御回路１５は、通常光観察モード時には、信号Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２から輝度信号Ｙと、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙに単に変換するように第２マトリクス回路４６のマトリクス係数を設定する。
制御回路１５は、狭帯域光観察モード時には、第２マトリクス回路４６のマトリクス係数を通常光観察モード時の値から変更して、信号Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２から特にＢ信号に対する比率（重み付け）を大きくした輝度信号Ｙに基づく色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙが生成されるようにする。すなわち、下式で得られる色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙが生成される。

ここで、Ｍ２は第２マトリクス回路４６の行列（３行３列）、Ｍ３^-1は第３マトリクス回路４９で適用する行列Ｍ３の逆行列（３行３列）、行列Ｍ２’は通常観察モードの場合は行列Ｉを、狭帯域観察の場合は行列Ｋをとり、Ｉは単位行列（３行３列）を表し、ｍ12、ｍ23、ｍ33は実数である。

第２マトリクス回路４６から出力される色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙは、Ｙ／Ｃ分離回路３７から出力されγ補正回路５１を介した輝度信号Ｙｈと共に、拡大回路４７に入力される。

この拡大回路４７により拡大処理された輝度信号Ｙｈは、強調回路４８により輪郭強調された後、第３マトリクス回路４９に入力され、拡大回路４７により拡大処理された色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙは、第３マトリクス回路４９に入力される。

γ補正回路５１は、制御回路１５により制御され、ＷＢ＆γ４５と連動しγ補正している。具体的には、狭帯域光観察モード時には、通常光観察モード時よりも低輝度に対する補正値を小さく、かつ高輝度に対する補正値を大きくしたγ補正特性に変更される。これにより、コントラストが強調され、より識別し易い表示特性となる。

拡大回路４７を介した色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙは、強調回路４８を通さないで第３マトリクス回路４９に入力される。

そして、第３マトリクス回路４９により信号Ｒ，Ｇ，Ｂに変換された後、図示しないＤ／Ａ変換回路によりアナログの映像信号に変換されて映像信号出力端からモニタ５に出力される。

異なるＣＣＤでは、図１９及び図２１に示したように補色系フィルタの分光特性が異なるため、ＲＧＢ信号は図２３及び図２４に示したように分光特性が異なる。

従来の同時式内視鏡システムでは、図２２に示したような分光強度特性を有する通常照明光が照射されるため、ＣＣＤの分光感度特性と通常照明光の分光感度特性の関係（図２３及び図２４参照）から分かるように、ＣＣＤの分光感度特性と、光源から内視鏡の対物光学系までの系における総合的な分光積Ｅc（λ）との分光積（式（１）におけるＥ（λ）・Ｓx（λ））の分光分布は、図５及び図６に示すように、ＣＣＤの分光感度の分布とほとんど変わらない。なお、図５等の縦軸は任意単位（a.u.=arbitrary unit）で示している。

したがって、第１のＣＣＤと第２のＣＣＤとでは、前述の分光積の分光分布が大きく異なったままで、被写体の分光反射率との分光積を積分することで得られるＲＧＢ信号の強度は、ＣＣＤによって異なる。

例えばＢ信号を一例に説明すると、ＣＣＤに基づくＢ信号の分光感度の分光積の特性は、図７及び図８に示すように、同じ生体粘膜を被写体としても、第１のＣＣＤと第２のＣＣＤで異なり、Ｂ信号の強度がＣＣＤによって異なることとなる。

これに対して本実施例では、図９及び図１０に示すように、ＣＣＤの分光感度特性と帯域制限通常照明光の分光強度特性の関係からわかるように、ＣＣＤに基づくＲＧＢ信号の分光感度特性と、帯域制限用フィルタ２４ｂの分光透過率特性を含む、光源から内視鏡の対物光学系までの系における総合的な分光積Ｅw（λ）との分光積の分光分布は、Ｂ信号を一例に説明すると、図１１及び図１２に示すように、帯域制限用フィルタ２４ｂによって制限された帯域内での変化に留まるため、ＣＣＤの分光感度の違いを抑制することができる。このため、分光積Ｅw（λ）との分光積の積分値が、第１のＣＣＤと第２のＣＣＤで略同一となり、Ｂ信号の強度はＣＣＤ間で略同等とすることができる。

なお、Ｇ信号及びＲ信号についても、図１３ないし図１６に示すように、帯域制限用フィルタ２４ｂによって制限された帯域内での変化に留まるため、同様にＣＣＤの分光感度の違いを抑制することができる。

このように本実施例では、照射する照明光を補色系フィルタの分光特性の共通分光成分の帯域に制限しているので、分光積の積分値は略同一となり、得られる通常画像の色調等の画質をＣＣＤの分光特性に左右することなく、安定した画質に保つことが可能となる。なお原色フィルタのＣＣＤにも適用可能である。

なお、本実施例では、光源装置を備え、光源装置においてフィルタ２４を切り替えることで帯域制限通常照明光及び狭帯域照明光をライトガイド１３を介して被写体に照射するとしたが、これに限らず、例えば図１７に示すように、操作部８にＬＥＤユニット１００を設け、このＬＥＤユニット１００に搭載された帯域制限通常照明光を発光する帯域制限通常照明光生成手段としてのＬＥＤ（Ｒwli−ＬＥＤ１００ｒ，Ｇwli−ＬＥＤ１００ｇ，Ｂwli−ＬＥＤ１００ｂ）と、狭帯域照明光を発光するＬＥＤ（Ｒnbi−ＬＥＤ１０１ｒ，Ｇnbi−ＬＥＤ１０１ｇ，Ｂnbi−ＬＥＤ１０１ｂ）との出射光を共通のライトガイド１３により照明レンズ２７に導光することにより被写体を照射し、ＣＣＤ２９にて撮像するようにしても本実施例と同様な作用及び効果を得ることができる。

本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。

本発明の実施例１に係る内視鏡装置の構成を示す構成図 図１のフィルタの構成を示す図 図２の狭帯域用フィルタによるＲＧＢ光の分光特性の１例を示す図 図２の帯域制限用フィルタによるＲＧＢ光の分光特性の１例を示す図 第１のＣＣＤに基づくＲＧＢ信号の分光感度（Ｒ1（λ）、Ｇ1（λ）、Ｂ1（λ））と、従来同時式内視鏡システムの光源から内視鏡の対物光学系までの系における総合的な分光積Ｅc（λ）との分光積を示す図 第２のＣＣＤに基づくＲＧＢ信号の分光感度（Ｒ2（λ）、Ｇ2（λ）、Ｂ2（λ））と、従来同時式内視鏡システムの光源から内視鏡の対物光学系までの系における総合的な分光積Ｅc（λ）との分光積を示す図 図５のＢ信号における分光積を示す図 図６のＢ信号における分光積を示す図 第１のＣＣＤに基づくＲＧＢ信号の分光感度（Ｒ1（λ）、Ｇ1（λ）、Ｂ1（λ））と、図２の帯域制限用フィルタによる帯域制限通常照明光の分光強度特性の関係を示す図 第２のＣＣＤに基づくＲＧＢ信号の分光感度（Ｒ2（λ）、Ｇ2（λ）、Ｂ2（λ））と、図２の帯域制限用フィルタによる帯域制限通常照明光の分光強度特性の関係を示す図 第１のＣＣＤに基づくＢ信号の分光感度（Ｂ1（λ））と、帯域制限用フィルタの分光透過特性を含む、光源から内視鏡の対物光学系までの系における総合的な分光積Ｅw（λ）との分光積を示す図 第２のＣＣＤに基づくＢ信号の分光感度（Ｂ2（λ））と、帯域制限用フィルタの分光透過特性を含む、光源から内視鏡の対物光学系までの系における総合的な分光積Ｅw（λ）との分光積を示す図 第１のＣＣＤに基づくＧ信号の分光感度（Ｇ1（λ））と、帯域制限用フィルタの分光透過特性を含む、光源から内視鏡の対物光学系までの系における総合的な分光積Ｅw（λ）との分光積を示す図 第２のＣＣＤに基づくＧ信号の分光感度（Ｇ2（λ））と、帯域制限用フィルタの分光透過特性を含む、光源から内視鏡の対物光学系までの系における総合的な分光積Ｅw（λ）との分光積を示す図、図１５は、図１６は、図１７は 第１のＣＣＤに基づくＲ信号の分光感度（Ｒ1（λ））と、帯域制限用フィルタの分光透過特性を含む、光源から内視鏡の対物光学系までの系における総合的な分光積Ｅw（λ）との分光積を示す図 第２のＣＣＤに基づくＲ信号の分光感度（Ｒ2（λ））と、帯域制限用フィルタの分光透過特性を含む、光源から内視鏡の対物光学系までの系における総合的な分光積Ｅw（λ）との分光積を示す図 図１の内視鏡装置の変形例の構成を示す図 従来の補色系フィルタの構成を示す図 図１８の補色系フィルタの読み出し信号の分光特性を示す第１の図 図１９の読み出し信号基づく輝度信号及び色差信号分光特性を示す図 図１８の補色系フィルタの読み出し信号の分光特性を示す第２の図 従来同時式内視鏡システムにおける、内視鏡先端からの通常照明光の分光特性を示す図 第１のＣＣＤに基づくＲＧＢ信号の分光感度（Ｒ1（λ）、Ｇ1（λ）、Ｂ1（λ））と、従来同時式内視鏡システムにおける、内視鏡先端からの通常照明光の分光強度特性の関係を示す図 第２のＣＣＤに基づくＲＧＢ信号の分光感度（Ｒ2（λ）、Ｇ2（λ）、Ｂ2（λ））と、従来同時式内視鏡システムにおける、内視鏡先端からの通常照明光の分光強度特性の関係を示す図

符号の説明

１…内視鏡装置
２…（電子）内視鏡
３…光源装置
４…ビデオプロセッサ
５…モニタ
７…挿入部
８…操作部
１１…ライトガイドコネクタ
１３…ライトガイド
１４…モード切替スイッチ
１５…制御回路
１６…フィルタ切替機構
２０…ランプ
２２…絞り
２３…絞り駆動回路
２４…フィルタ
２４ａ…狭帯域用フィルタ
２４ｂ…帯域制限用フィルタ
２８…対物レンズ
２９…ＣＣＤ
３０…色分離フィルタ
３１…ＣＣＤ駆動回路
３２…ＣＤＳ回路
３３…ＩＤ発生回路
３４…Ａ／Ｄ変換回路
３５…明るさ検波回路
３６…調光回路
３７…Ｙ／Ｃ分離回路
４１、４３…ＬＰＦ
４２、４６…マトリクス回路
４４…同時化回路
４５…ＷＢ＆γ
４７…拡大回路
５０…ＡＧＣ
５１…γ補正回路

Claims (8)

1. 内視鏡に搭載されたカラー撮像を行うための色分離用光学フィルタを設けた撮像手段からの出力信号に基づき映像信号を生成する信号処理を行う内視鏡装置において、
   通常観察モードにおいて、ＲＧＢの可視光域の光を所定の光量を有する帯域幅に制限した離散的な帯域制限通常照明光を生成する帯域制限通常照明光生成手段
   を有することを特徴とする内視鏡装置。
2. 前記撮像手段における前記色分離用光学フィルタは、補色フィルタである
   ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
3. 前記帯域制限通常照明光生成手段は、可視光域の光を帯域制限するフィルタより構成される
   ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
4. 前記帯域制限通常照明光生成手段は、前記帯域制限通常照明光を発光するＬＥＤより構成される
   ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
5. 前記離散的な帯域制限通常照明光による前記撮像手段からの出力信号を所定のゲインに調整するゲイン調整手段を有する
   ことを特徴とする請求項１ないし４に記載の内視鏡装置。
6. 前記帯域制限通常照明光生成手段が制限する帯域幅より狭い帯域幅の離散的な狭帯域光を少なくとも１つ生成する狭帯域光生成手段を有する
   ことを特徴とする請求項１ないし５に記載の内視鏡装置。
7. 前記狭帯域光生成手段は、前記狭帯域光を発光するＬＥＤより構成される
   ことを特徴とする請求項６に記載の内視鏡装置。
8. 前記帯域制限通常照明光生成手段が制限する帯域幅は、前記色分離用光学フィルタの分光特性により規定される
   ことを特徴とする請求項１ないし７に記載の内視鏡装置。

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