JP2011036361A - 内視鏡装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】照明光を内視鏡先端部35から出射する照明手段と、照明光の照射された被検体の被観察領域を撮像する撮像素子21を有する撮像手段と、を備えた内視鏡装置100であって、照明手段が発光波長の異なる複数種の光源45,47を有し、複数種の光源45,47の各出射光量の比率を変更して照明光の色調を変更する色調制御手段49を備えた。
【選択図】図1
Description
照明光を内視鏡先端部から出射する照明手段と、前記照明光の照射された被検体の被観察領域を撮像する撮像素子を有する撮像手段と、を備えた内視鏡装置であって、
前記照明手段が発光波長の異なる複数種の光源を有し、
前記複数種の光源の各出射光量の比率を変更して前記照明光の色調を変更する色調制御手段を備えた内視鏡装置。
図1は本発明の実施形態を説明するための図で、内視鏡装置の概念的なブロック構成図、図2は図1に示す内視鏡装置の一例としての外観図である。
内視鏡装置100は、内視鏡11と、この内視鏡11が接続される制御装置13とを有する。制御装置13には、画像情報等を表示する表示部15と、入力操作を受け付ける入力部17が接続されている。内視鏡11は、内視鏡挿入部19の先端から照明光を出射する照明光学系と、被観察領域を撮像する撮像素子21を含む撮像光学系とを有する、電子内視鏡である。
まず、被観察領域と内視鏡先端部との距離に応じて色調を変更する構成例を説明する。被観察領域と内視鏡先端部35(図1参照)との距離である観察距離は、拡大観察する場合には短く、広い視野で観察する場合は長くされ、従って、観察倍率が高いほど観察距離が短くなる。この観察倍率は、対物レンズユニット39のズーム機構により内視鏡の術者が任意に設定する。ここで、対物レンズユニット39の一構成例を図4に示した。
図1に示す光源制御部49は、制御部67からの指示に基づいて各光源45,47の出射光量を制御する。各光源45,47は、図9に示すような印加電流と発光量との関係R1を有しており、各光源45,47への印加電流を制御することで所望の発光量が得られる。例えば、発光量Laを得るためには、印加電流をIbとして関係R1に基づく発光量Lbを確保し、更に、微調整代としての発光量LbとLaとの差ΔLを、印加電流に、パルス変調されたパルス電流を重畳することで得る。
次に、被観察領域と内視鏡先端部35との接近度情報に応じて照明光の色調を変更する他の例であって、撮像素子21から出力される撮像信号に対する被観察領域からの光量に応じて色調を変更する構成例を説明する。図13に示すように、被観察領域と内視鏡先端部との距離が離れる場合は、撮像素子21の受光量が減少し、距離が短い場合は受光量が増加する傾向がある。つまり、被観察領域と内視鏡先端部35との距離は、撮像素子21の受光量から推定できる。そこで、撮像素子21からの出力信号から、反射光の光量を示す信号(以下、A/E信号と称する)を生成して、このA/E信号に基づいて光源45,47の出射光量比を変更する。
次に、被観察領域の部位に応じて照明光の色調を変更する構成例を説明する。図14に本構成例による内視鏡装置の概略的なブロック構成図を示した。図14に示すように、内視鏡装置200は基本的に図1に示す構成と同様であり、制御装置13を病院内のネットワーク121に接続している。また、このネットワーク121には、受付端末123、サーバ125、診療科端末127等が接続され、内視鏡装置200との間で各種情報が共有されるようになっている。
次に、内視鏡の機種に応じて照明光の色調を変更する構成例を説明する。図16に本構成例による内視鏡装置の概略的なブロック構成図を示した。図16に示すように、内視鏡装置300は基本的に図1に示す構成と同様であり、内視鏡11には、内視鏡11の個体識別情報を記憶した本体側記憶部131が内蔵されている。また、制御装置13は、サーバ125や記憶装置133の接続されたネットワーク121に接続されている。
(1) 照明光を内視鏡先端部から出射する照明手段と、前記照明光の照射された被検体の被観察領域を撮像する撮像素子を有する撮像手段と、を備えた内視鏡装置であって、
前記照明手段が発光波長の異なる複数種の光源を有し、
前記複数種の光源の各出射光量の比率を変更して前記照明光の色調を変更する色調制御手段を備えた内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、観察対象に応じて、又は拡大観察等の種々の診断場面に応じて、照明光の色調を任意に変更することができ、最適な色調の照明光で観察することができる。
前記色調制御手段が、前記照明光の色調を連続変化可能に構成された内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、微妙な色調の調整が可能となり、目的とする照明光の色調が正確に得られる。
前記複数の光源の少なくともいずれかが半導体発光素子を発光源とする光源である内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、高い分解能で色調が制御でき、色調の経時変化が少なく、しかも高い応答性で光量制御できる。また、発光効率が高いために省電力化が図られる。
前記複数の光源の少なくともいずれかが白色光源である内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、白色光源からの白色照明光に他の特定色の光源光が配分されることで、十分な光量を確保した上で色調の変更を容易に行うことができる。
前記白色光源が、半導体発光素子を発光源とする励起光源と、該励起光源からの出射光により励起発光する蛍光体とを含む内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、特定の狭い波長帯の励起光源からの出射光と、この出射光により蛍光体を励起発光させた励起発光光とによって、広い波長帯の照明光が得られる。
前記色調制御手段が、前記被検体の被観察領域と前記内視鏡先端部との接近度情報に基づいて前記色調を制御する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、被観察領域と内視鏡先端部との距離を表す接近度情報に応じて色調を制御することで、観察対象や診断場面毎に照明光を実質的に最適にできる。
前記色調制御手段が、前記接近度情報の接近度が高いほど、前記撮像画像に含まれる可視短波長成分の割合を増加させる内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、接近度が高いほど、つまり、被観察領域と内視鏡先端部との距離が短いほど、可視短波長成分の割合を増加させることで、例えば、表層血管を観察したい場合に血管情報を画像強調することができる。
前記接近度情報が、前記被観察領域に対する観察倍率を表す倍率情報である内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、被観察領域と内視鏡先端部との接近度の高低に連動する観察倍率の情報を用いることで、接近度に応じた色調に変更でき、実質的に観察対象や診断場面毎に最適な観察が行える。
前記倍率情報が、前記撮像手段により得られる観察画像に対し、光学的に前記観察画像の画角を変化させる撮像光学系の光学倍率の情報である内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、内視鏡の術者等による光学倍率の変更操作に同期して色調を変更するため、色調変更をリアルタイムで迅速に行うことができる。
前記倍率情報が、前記撮像手段により得られる観察画像に対し、電気的に画角を変化させるデジタルズーム倍率の情報である内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、内視鏡の術者等によるデジタルズーム倍率の変更操作に同期して色調を変更するため、色調変更をリアルタイムで迅速に行うことができる。
前記接近度情報が、前記撮像手段により得られる撮像画像の光量情報である内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、内視鏡観察時に常時連続的に得られる撮像素子から出力される光量情報を利用して色調を変更するので、高い応答性で常に最適な色調に合わせることができる。
前記色調制御手段が、前記光量情報の光量値が低いほど前記接近度が高いと判断する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、被観察領域と内視鏡先端部との距離が離れるほど、撮像素子の受光量が減少することを利用して、接近度を推定することができる。
前記色調制御手段が、前記被検体の観察部位の情報に基づいて前記色調を制御する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、観察部位の診断に適した色調に合わせることで、病変部の発見や診断が容易となる。
前記観察部位の情報が、前記被検体の生体臓器毎に規定された情報である内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、生体臓器毎に診断に最適な色調に合わせることができる。
前記内視鏡先端部を含む内視鏡本体と、該内視鏡本体が接続される内視鏡制御部と、を備え、
前記内視鏡本体に該内視鏡本体の個体識別情報を記憶する本体側記憶部を有し、
前記色調制御手段が、前記本体記憶部に記憶された個体識別情報に基づいて、前記色調を制御する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、内視鏡本体の個体識別情報に応じて最適な色調にできる。
前記内視鏡本体が対応可能な被検体の適用部位の情報を有する機種情報が前記個体識別情報に含まれ、
前記色調制御手段が前記機種情報に応じて前記色調を制御する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、適用部位に応じた色調で観察が行える。
少なくともいずれかの前記光源からの光を励起光として励起発光する蛍光体が前記内視鏡本体に配置され、
前記蛍光体の組成を表す個体情報が前記個体識別情報に含まれ、
前記色調制御手段が前記蛍光体の個体情報に応じて前記色調を制御する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、蛍光体の組成によって変化する色調を、所望の色調に正確に補正することができる。
13 制御装置
15 表示部
21 撮像素子
23 操作部
35 先端部
37A,37B 照射口
39 対物レンズユニット
41 光源装置
43 プロセッサ
45 青色レーザ光源
47 紫色レーザ光源
49 光源制御部(色調制御手段)
55A,55B 光ファイバ
57 蛍光体
61 ズーム制御部
67 制御部
69 記憶部
100,200,300 内視鏡装置
111 変倍駆動機構
113 フォーカス駆動機構
115 ズーム操作部
117 操作スイッチ
121 ネットワーク
131 本体側記憶部
133 記憶装置
141 青緑色レーザ光源
143 赤色レーザ光源
145,147,149 光偏向・拡散部材
151 白色光源
155 レーザ光源
159 光偏向・拡散部材
161 青色発光ダイオード
163 緑色発光ダイオード
165 赤色発光ダイオード
Claims (17)
- 照明光を内視鏡先端部から出射する照明手段と、前記照明光の照射された被検体の被観察領域を撮像する撮像素子を有する撮像手段と、を備えた内視鏡装置であって、
前記照明手段が発光波長の異なる複数種の光源を有し、
前記複数種の光源の各出射光量の比率を変更して前記照明光の色調を変更する色調制御手段を備えた内視鏡装置。 - 請求項1記載の内視鏡装置であって、
前記色調制御手段が、前記照明光の色調を連続変化可能に構成された内視鏡装置。 - 請求項1又は請求項2記載の内視鏡装置であって、
前記複数の光源の少なくともいずれかが半導体発光素子を発光源とする光源である内視鏡装置。 - 請求項1〜請求項3のいずれか1項記載の内視鏡装置であって、
前記複数の光源の少なくともいずれかが白色光源である内視鏡装置。 - 請求項4記載の内視鏡装置であって、
前記白色光源が、半導体発光素子を発光源とする励起光源と、該励起光源からの出射光により励起発光する蛍光体とを含む内視鏡装置。 - 請求項1〜請求項5のいずれか1項記載の内視鏡装置であって、
前記色調制御手段が、前記被検体の被観察領域と前記内視鏡先端部との接近度情報に基づいて前記色調を制御する内視鏡装置。 - 請求項6記載の内視鏡装置であって、
前記色調制御手段が、前記接近度情報の接近度が高いほど、前記撮像画像に含まれる可視短波長成分の割合を増加させる内視鏡装置。 - 請求項6又は請求項7記載の内視鏡装置であって、
前記接近度情報が、前記被観察領域に対する観察倍率を表す倍率情報である内視鏡装置。 - 請求項8記載の内視鏡装置であって、
前記倍率情報が、前記撮像手段により得られる観察画像に対し、光学的に前記観察画像の画角を変化させる撮像光学系の光学倍率の情報である内視鏡装置。 - 請求項8記載の内視鏡装置であって、
前記倍率情報が、前記撮像手段により得られる観察画像に対し、電気的に画角を変化させるデジタルズーム倍率の情報である内視鏡装置。 - 請求項6又は請求項7記載の内視鏡装置であって、
前記接近度情報が、前記撮像手段により得られる撮像画像の光量情報である内視鏡装置。 - 請求項11記載の内視鏡装置であって、
前記色調制御手段が、前記光量情報の光量値が低いほど前記接近度が高いと判断する内視鏡装置。 - 請求項1〜請求項5のいずれか1項記載の内視鏡装置であって、
前記色調制御手段が、前記被検体の観察部位の情報に基づいて前記色調を制御する内視鏡装置。 - 請求項13記載の内視鏡装置であって、
前記観察部位の情報が、前記被検体の生体臓器毎に規定された情報である内視鏡装置。 - 請求項1〜請求項5のいずれか1項記載の内視鏡装置であって、
前記内視鏡先端部を含む内視鏡本体と、該内視鏡本体が接続される内視鏡制御部と、を備え、
前記内視鏡本体に該内視鏡本体の個体識別情報を記憶する本体側記憶部を有し、
前記色調制御手段が、前記本体記憶部に記憶された個体識別情報に基づいて、前記色調を制御する内視鏡装置。 - 請求項15記載の内視鏡装置であって、
前記内視鏡本体が対応可能な被検体の適用部位の情報を有する機種情報が前記個体識別情報に含まれ、
前記色調制御手段が前記機種情報に応じて前記色調を制御する内視鏡装置。 - 請求項16記載の内視鏡装置であって、
少なくともいずれかの前記光源からの光を励起光として励起発光する蛍光体が前記内視鏡本体に配置され、
前記蛍光体の組成を表す個体情報が前記個体識別情報に含まれ、
前記色調制御手段が前記蛍光体の個体情報に応じて前記色調を制御する内視鏡装置。
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