JP2015027470A - 内視鏡装置 - Google Patents
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Description
互いに異なるスペクトルの光を発生する複数の光源を有して被検体を照明する照明手段と、前記被検体を撮像する撮像手段と、該撮像手段により撮像される前記被検体の観察倍率を変更する観察倍率変更手段と、を具備する内視鏡装置であって、
前記撮像手段は、CMYGを検出するものであり、
前記照明手段は、半導体発光素子を有する白色照明用光源と、被検体となる生体組織表層の微細血管構造を強調する特殊光波長の光を出射する半導体発光素子を有する特殊光光源と、を備え、前記観察倍率が高いほど前記白色照明用光源の出射光量に対する前記特殊光光源の出射光量を増加させ、近景観察のとき程前記微細血管構造が強調されるようにした照明光を出射する内視鏡装置。
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。
図1、図2に示すように、内視鏡装置100は、内視鏡本体11と、この内視鏡本体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。内視鏡本体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手段である撮像素子21(図1参照)、変倍光学系である対物レンズユニット39(図1参照)を含む撮像光学系とを有する、電子内視鏡である。
蛍光体59は、青色レーザ光の一部を吸収して緑色〜黄色に励起発光する複数種の蛍光体(例えばYAG系蛍光体、或いはBAM(BaMgAl10O17)等の蛍光体)を含んで構成される。これにより、青色レーザ光を励起光とする緑色〜黄色の励起光と、蛍光体59により吸収されず透過した青色レーザ光とが合わされて、白色(疑似白色)の照明光となる。本構成例のように、半導体発光素子を励起光源として用いれば、高い発光効率で高強度の白色光が得られ、白色光の強度を容易に調整できる上に、白色光の色温度、色度の変化を小さく抑えることができる。
生体組織に照明光が入射されると、入射光は生体組織内を拡散的に伝播するが、生体組織の吸収・散乱特性は波長依存性を有しており、短波長ほど散乱特性が強くなる傾向がある。つまり、照明光の波長によって光の深達度が変化する。一方、血管中を流れる血液は400〜420nm付近の波長に吸収の極大を持ち、大きなコントラストが得られる。例えば、照明光が波長400nm付近の波長域では粘膜表層の毛細血管からの血管情報が得られ、波長500nm付近の波長域では、さらに深層の血管を含む血管情報が得られる。そのため、生体組織表層の血管観察には、中心波長360〜800nm、好ましくは365〜515nm、さらに好ましくは中心波長400nm〜470nmの光源が用いられる。
術者が遠景から近景、或いはその逆の近景から遠景へズーム変倍操作によって観察倍率を変更すると(st1)、その倍率検出信号がズーム制御部81にて逐一検出され、検出された倍率検出信号が光量比変更手段に入力される。光量比変更手段は、入力された倍率検出信号毎に、青色レーザ光源47と紫色レーザ光源49の出射光光量比を、記憶部65に格納される光量比・観察倍率変換情報から読み出し更新する(st2)。
観察倍率は、遠景になる程、青色レーザ光源47の比率が大きくなり、近景になるほど紫色レーザ光源49の比率が大きくなる。上記の光量比・観察倍率変換情報は、例えば予め設定した関数式として格納することができる。すなわち、図6の曲線を描く関数を求めておく。これにより、任意の観察倍率毎の出射光光量比を連続的に特定することが可能となる。
制御部63は、観察倍率の増減に伴ってシャッター速度、絞り値等を自動設定し、拡大観察時における手ぶれ撮影を抑制する。この設定はAEプログラム線図に基づいて行われる。図7中、露出値(EV値)は右上がりの等価ラインで表示される。下側にはシャッタースピードを、縦軸には絞り値を表示している。図7中、破線は遠景観察時のプログラム線図、図7中、実線は近景(拡大)観察時のプログラム線図を示す。被写体が明るい場合には、絞りとシャッター速度の両方を均等に調整して適正露出とする。被写体が十分に明るい場合には、レンズを固有の最小絞りまで絞り込み、それ以上はシャッター速度で調整する。拡大観察ではズーム制御部81(図1参照)からの変倍用可動レンズの位置が制御部63に入力され、制御部63はその際の観察倍率に応じたプログラム線図に基づいてシャッター速度を調節する。ここで、拡大観察時のプログラム線図は、遠景観察時のプログラム線図よりも右にずれて(右にシフトして)いる。これにより、撮影倍率が大きくなる拡大観察時では、速いシャッター速度のプログラム線図が適用され、手ぶれがより目立ち難くなるように制御される。
撮像素子21から出力される内視鏡観察画像の信号は、A/D変換器77に伝送されてデジタル信号に変換されて取り込まれる。デジタル信号に変換された画像信号は、制御部63に入力される。
ここで、図8に示すように、パラメータデータベース73には例えば400nmから700nmの波長域を5nm間隔で分けた波長域毎にマトリクスパラメータPi=(Mj0,Mj1 ,Mj2)(i=1〜61、jはマトリクスパラメータMの行であってj=0〜2)が記憶されている。例えば、分光推定画像SPを構成する波長域λ1,λ2,λ3としてそれぞれ例えば500nm,620nm,650nmが選択される場合は、係数(Mj0,Mj1,Mj2)として、図8の61個のパラメータのうち、中心波長500nmに対応するパラメータp21の係数、中心波長620nmに対応するパラメータp45の係数、および中心波長650nmに対応するパラメータp51の係数を用いた下記(2)式のマトリクスパラメータMとなり、このマトリクスパラメータで上記マトリクス演算がなされる。
内視鏡装置100は、上記波長セット設定手段と、分光推定画像生成部69と、を備えることで、所望の波長セットに対応する分光推定画像を生成してこれを観察画像とすることができる。ここで、内視鏡装置100における分光推定画像の生成時の手順を説明する。
図10は白色光源とレーザ光源とを備えた変形例に係る光源の構成図である。
照明手段は、上記以外に、例えば以下の構成であってもよい。すなわち、白色光源91からの光を、多数本の光ファイバからなるファイババンドル93から出射する照明系と、レーザ光源95からの光を一本の光ファイバ97にて導光して拡散板99を透過させて出射する照明系と、を備える構成であってもよい。
また、内視鏡挿入部19の先端部35に設けたRGB色の各発光ダイオード(LED)101を信号線103にて接続した光学系と、レーザ光源95からの光を一本の光ファイバ97にて導光して拡散板99を透過させて出射する照明系と、を備える構成であってもよい。狭帯域波長の照明光は、レーザ光源95からの光を一本の光ファイバ97にて導光して得る構成とすることができる。これにより、白色照明および狭帯域光のそれぞれにおいて、所望の波長、所望の光強度が得やすくなる。
さらに、白色光源91からの光を、回転フィルタ105を用いることでR,G,B光や狭帯域光、或いはC,M,Y光、またはC,M,Y,G光を取り出す構成であってもよい。
撮像素子21は、RGBを検出する以外に、CMYや、CMYGを検出するものであってもよい。
(1) 互いに異なるスペクトルの光を発生する複数の光源を有して被検体を照明する照明手段と、前記被検体を撮像する撮像手段と、該撮像手段により撮像される前記被検体の観察倍率を変更する観察倍率変更手段と、を備えた内視鏡装置であって、
前記観察倍率変更手段により設定される観察倍率に応じて前記複数の光源の出射光光量比を変更する光量比変更手段を有し、
該光量比変更手段により変更される前記観察倍率と前記複数の光源の出射光量比との関係が、前記観察倍率の変化に伴って連続的に変化するものである内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、術者が遠景から近景、或いはその逆の近景から遠景へズーム変倍操作によって観察倍率を変更すると、その変更倍率値が観察倍率変更手段によって逐一検出され、検出された変更倍率値が光量比変更手段に入力される。光量比変更手段は、入力された変更倍率値毎に、複数の光源の出射光量比を更新する。つまり、複数の光源の出射光量比が、変更倍率値に連動して連続的に調整され、観察画像の内容に急な変化が生じない。
前記照明手段が、白色照明用光源と、該白色照明用光源とは異なる照明光をもとに生成される特殊光光源とを有し、
前記制御手段が、前記観察倍率が高い程、前記白色照明用光源の出射光量に対する前記特殊光光源の出射光光量比を増加させる内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、観察倍率が高い程、すなわち、近景の観察のとき程、特殊光光源からの出射光量が増加され、特定波長の狭帯域光を照射して得られる狭帯域光観察画像が強調される。
前記特殊光光源の中心発光波長が、被検体となる生体組織表層の微細血管構造を強調する波長である内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、近景の観察にて微細血管観察を所望する時、生体組織表層の微細血管構造を強調する特殊光波長が設定され、操作倍率に適した照明光波長が自動設定される。
前記特殊光光源の中心発光波長が、370nm乃至470nmの範囲に含まれる内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、中心発光波長の下限値が370nmであることにより、半導体発光素子の市販品による入手が容易となる。中心発光波長の上限値が470nm以下となることにより、照明光が粘膜組織表層の微細構造を強調する狭帯域光観察に適した波長範囲となる。
前記白色照明用光源が、半導体発光素子と、該半導体発光素子の発光波長で励起する蛍光体を含んだ波長変換部材と、を有して構成される内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、半導体発光素子からの光が、波長変換部材の蛍光体を励起して蛍光を発光させ、白色光が得られる。また、半導体発光素子からの一部の光は、そのまま波長変換部材を透過し、狭帯域波長の照明光となる。
前記白色照明用光源が、赤色光、緑色光、青色光に発光する半導体発光素子を有して構成される内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、内視鏡挿入部の先端部に設けた赤色、緑色、青色の各発光ダイオード(LED)を駆動して白色照明が得られる。狭帯域波長の照明光は、レーザ光源からの光を一本の光ファイバにて導光して得る構成とすることができる。これにより、白色照明および狭帯域光のそれぞれにおいて、所望の波長、所望の光強度が得やすくなる。
前記観察倍率が、変倍光学系の倍率を示す値である内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、変倍用可動レンズの移動焦点距離位置がセンサにより検出され、その検出信号が観察倍率値として用いられる。
前記観察倍率が、デジタルズーム処理の倍率を示す値である内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、撮像画像情報を拡大画像処理する際の拡大値が観察倍率値として用いられる。
複数の波長域の組合せを波長セットとして設定する波長セット設定手段と、
前記被検体に白色照明光を照射して撮像して得た撮像画像に対してマトリクス演算を施すことで、前記波長セット設定手段に設定された波長セットによるスペクトル光を照射したときに得られる観察画像を推定した分光推定画像を生成する分光画像生成手段と、を備え、
前記波長セット設定手段に設定される波長セットを所望の波長セットにして観察画像を得る場合に、前記複数の光源の出射光量比により規定されるスペクトル光が、前記波長セットに含まれる波長域に重複しているときは、前記出射光量比の照明光下で撮像して観察画像とし、重複していない波長域が存在するときは、前記制御手段が前記白色照明用光源から白色光を出射させ、前記分光画像生成手段により前記所望の波長セットに対応する分光推定画像を生成してこれを観察画像とする内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、特殊光光源(405nm)と白色照明用光源(445nm)の光量比が、100:0のときであっても、白色光成分を分光推定により含ませた観察画像を生成することができる。
前記分光画像生成手段が、前記白色照明用光源と前記特殊光光源を共に点灯させて撮像した撮像画像により分光推定画像を生成する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、特殊光光源(405nm)の波長成分を必ず残して分光推定画像の情報量を増やすことができる。
39 対物レンズユニット(変倍光学系)
43 光源装置(照明手段)
47 青色レーザ光源(特殊光光源)
49 紫色レーザ光源(白色照明用光源)
59 蛍光体(波長変換部材)
63 制御部(制御手段)
69 分光画像生成手段
81 ズーム制御部(観察倍率変更手段)
100 内視鏡装置
Claims (8)
- 互いに異なるスペクトルの光を発生する複数の光源を有して被検体を照明する照明手段と、前記被検体を撮像する撮像手段と、該撮像手段により撮像される前記被検体の観察倍率を変更する観察倍率変更手段と、を具備する内視鏡装置であって、
前記撮像手段は、CMYGを検出するものであり、
前記照明手段は、半導体発光素子を有する白色照明用光源と、被検体となる生体組織表層の微細血管構造を強調する特殊光波長の光を出射する半導体発光素子を有する特殊光光源と、を備え、前記観察倍率が高いほど前記白色照明用光源の出射光量に対する前記特殊光光源の出射光量を増加させ、近景観察のとき程前記微細血管構造が強調されるようにした照明光を出射する内視鏡装置。 - 請求項1記載の内視鏡装置であって、
前記白色照明用光源が、赤色光、緑色光、青色光に発光する半導体発光素子を有して構成される内視鏡装置。 - 請求項1記載の内視鏡装置であって、
前記白色照明用光源が、半導体発光素子と、該半導体発光素子の発光波長で励起する蛍光体を含んだ波長変換部材と、を有して構成される内視鏡装置。 - 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、
前記特殊光波長の光の中心波長が、400nm乃至470nmの範囲に含まれる内視鏡装置。 - 請求項1〜請求項4のいずれか1項記載の内視鏡装置であって、
前記観察倍率が、変倍光学系の倍率を示す値である内視鏡装置。 - 請求項1〜請求項4のいずれか1項記載の内視鏡装置であって、
前記観察倍率が、デジタルズーム処理の倍率を示す値である内視鏡装置。 - 請求項1〜請求項6のいずれか1項記載の内視鏡装置であって、
複数の波長域の組合せを波長セットとして設定する波長セット設定手段と、
前記被検体に白色照明光を照射して撮像して得た撮像画像に対してマトリクス演算を施すことで、前記波長セット設定手段に設定された波長セットによるスペクトル光を照射したときに得られる観察画像を推定した分光推定画像を生成する分光画像生成手段と、を備え、
前記波長セット設定手段に設定される波長セットを所望の波長セットにして観察画像を得る場合に、前記複数の光源の出射光量比により規定されるスペクトル光が、前記波長セットに含まれる波長域に重複しているときは、前記出射光量比の照明光下で撮像して観察画像とし、重複していない波長域が存在するときは、前記光量比変更手段が前記白色照明用光源から白色光を出射させ、前記分光画像生成手段により前記所望の波長セットに対応する分光推定画像を生成してこれを観察画像とする内視鏡装置。 - 請求項7記載の内視鏡装置であって、
前記分光画像生成手段が、前記白色照明用光源と前記特殊光光源を共に点灯させて撮像した撮像画像により分光推定画像を生成する内視鏡装置。
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Cited By (1)
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WO2017141417A1 (ja) * | 2016-02-19 | 2017-08-24 | Hoya株式会社 | 内視鏡用光源装置 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005034491A (ja) * | 2003-07-17 | 2005-02-10 | Olympus Corp | プローブ型観察装置及び内視鏡装置 |
JP2006341077A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-12-21 | Olympus Medical Systems Corp | 生体観測装置 |
JP2007020728A (ja) * | 2005-07-13 | 2007-02-01 | Olympus Medical Systems Corp | 画像処理装置 |
JP2008539827A (ja) * | 2005-05-04 | 2008-11-20 | ノバダック テクノロジーズ インコーポレイテッド | 画像化内視鏡と共に使用するフィルター |
JP2009022375A (ja) * | 2007-07-17 | 2009-02-05 | Hoya Corp | 電子内視鏡システム |
JP2009254464A (ja) * | 2008-04-14 | 2009-11-05 | Hoya Corp | 光走査型内視鏡、光走査型内視鏡プロセッサ、および光走査型内視鏡装置 |
JP2009259703A (ja) * | 2008-04-18 | 2009-11-05 | Olympus Corp | 照明装置、画像取得装置 |
JP2009297311A (ja) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Fujifilm Corp | 光源装置および撮像装置ならびに内視鏡装置 |
-
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005034491A (ja) * | 2003-07-17 | 2005-02-10 | Olympus Corp | プローブ型観察装置及び内視鏡装置 |
JP2008539827A (ja) * | 2005-05-04 | 2008-11-20 | ノバダック テクノロジーズ インコーポレイテッド | 画像化内視鏡と共に使用するフィルター |
JP2006341077A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-12-21 | Olympus Medical Systems Corp | 生体観測装置 |
JP2007020728A (ja) * | 2005-07-13 | 2007-02-01 | Olympus Medical Systems Corp | 画像処理装置 |
JP2009022375A (ja) * | 2007-07-17 | 2009-02-05 | Hoya Corp | 電子内視鏡システム |
JP2009254464A (ja) * | 2008-04-14 | 2009-11-05 | Hoya Corp | 光走査型内視鏡、光走査型内視鏡プロセッサ、および光走査型内視鏡装置 |
JP2009259703A (ja) * | 2008-04-18 | 2009-11-05 | Olympus Corp | 照明装置、画像取得装置 |
JP2009297311A (ja) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Fujifilm Corp | 光源装置および撮像装置ならびに内視鏡装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017141417A1 (ja) * | 2016-02-19 | 2017-08-24 | Hoya株式会社 | 内視鏡用光源装置 |
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