JP2641654B2

JP2641654B2 - 内視鏡装置

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Publication number: JP2641654B2
Application number: JP3187726A
Authority: JP
Inventors: 一成中村; 明高野
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1991-07-26
Filing date: 1991-07-26
Publication date: 1997-08-20
Anticipated expiration: 2012-08-20
Also published as: JPH04357926A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被観察体に応じて観
察波長領域を選択することのできるようにした内視鏡装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電荷結合素子（ＣＣＤ）等の固体
撮像素子を撮像手段に用いた電子内視鏡が種々提案され
ている。

【０００３】この電子内視鏡は、ファイバスコ―プに比
べて解像度が高く、画像の記録及び再生等が容易であ
り、また、拡大や２画像の比較等の画像処理が容易であ
る等の利点を有する。

【０００４】ところで、前記電子内視鏡のような撮像装
置を用いて、被観察体を観察する場合、特に生体内では
患部と正常部とを見分ける場合、微妙な色調の差を検知
（認識）する必要がある。ところが、観察部位の色調の
変化が微妙である場合、この微妙な差を検知するには高
度な知識と経験が必要とされ、その上検知するまでに長
時間を必要とし、また、検知の間注意力を集中しても常
に適正な判断をするのは困難であった。

【０００５】これに対処するに、例えば特開昭５６−３
０３３号公報には、可視領域以外の領域、例えば赤外波
長領域では色調の変化が大きくなるものもあることに着
目して、少なくとも一つの赤外波長領域を持つ分光光を
時系列的に導光して被観察体を照明し、被観察体からの
反射光を固体撮像装置に結像させ電気信号に変換し、波
長領域に応じて電気信号を処理し、特定の色信号により
波長領域の画像を表示するようにした技術が開示されて
いる。この従来例によれば、赤外波長領域で得られる不
可視情報を可視情報に変換することができ、例えば患部
と正常部の識別を迅速、容易に行なうことが可能にな
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、観察波長領域が固定されているため、例え
ば、赤外光を利用した場合には一般的な可視領域の画像
が得られず、両画像の比較が困難であり、また、他の波
長領域に特徴のある被観察体については効果がない等の
不具合がある。

【０００７】また、例えば特開昭５９−１３９２３７号
公報には、励起光照射に応答して生体から発生される蛍
光を複数種の帯域通過フィルタに通して、複数の画像を
撮影し、各画像の濃度階差ごとにそれぞれ相異なる色調
を割当てて、それぞれを一枚の疑似カラ―画像に構成す
る技術が開示されている。

【０００８】しかしながら、この関連技術例では、濃度
差を識別することはできるが、色調の差を識別すること
はできない。

【０００９】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、被観察体に応じて最適な波長領域を選択して、
可視情報を得ることができ、一般的な可視領域の画像で
は識別が困難な被観察体の各部位の色調差の検出を容易
にす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。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明による内視鏡装置
は、可視光領域の白色の照明光と可視光領域以外の波長
領域の光を含む照明光とを選択的に被写体に照明可能な
照明手段と、可視光領域内の異なる波長領域の光を透過
する複数種類のフィルタから成ると共に、当該フィルタ
が可視光領域以外の波長領域の光も透過する複透過特性
を有するモザイクフィルタであって、当該モザイクフィ
ルタが受光面に装着され、前記照明手段によって照明さ
れた被写体像を撮像する固体撮像素子が設けられた内視
鏡と、前記被写体像を撮像することによって前記固体撮
像素子から読み出された出力信号に対応する画像の各画
素に、前記モザイクフィルタの各種フィルタに対応した
所望の色を割り当てることによってカラー画像を得る手
段と、を具備したことを特徴とする。

【００１１】

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００１３】図１ないし図５は本発明の第１実施例に係
り、図１は内視鏡装置を示すブロック図、図２は電子内
視鏡装置の全体を示す側面図、図３は回転フィルタを示
す説明図、図４は回転フィルタの各フィルタの透過特性
を示す説明図、図５は本実施例の動作を説明するための
タイミングチャートである。

【００１４】本実施例の内視鏡装置は、例えば図２に示
すような電子内視鏡１に適用される。この電子内視鏡１
は、細長で例えば可撓性の挿入部２の後端に太径の操作
部３が連設されている。前記操作部３の後端部からは側
方に可撓性のケ―ブル４が延設され、このケ―ブル４の
先端部にコネクタ５が設けられている。前記電子内視鏡
１は、前記コネクタ５を介して、光源部及び映像信号処
理部が内蔵された制御装置６に接続されるようになって
いる。さらに、前記制御装置６には、表示手段としての
カラ―ＣＲＴモニタ７が接続されるようになっている。

【００１５】前記挿入部２の先端側には、硬性の先端部
９及びこの先端部９に隣接する後方側に湾曲可能な湾曲
部１０が順次設けられている。また、前記操作部３に設
けられた湾曲操作ノブ１１を回動操作することによっ
て、前記湾曲部１０を左右方向あるいは上下方向に湾曲
できるようになっている。また、前記操作部３には、前
記挿入部２内に設けられた鉗子チャンネルに連通する挿
入口１２が設けられている。

【００１６】本実施例の内視鏡装置は、図１に示すよう
に構成されている。

【００１７】前記制御装置６内には光源２４が設けられ
ている。前記光源２４は、可視領域を含め紫外領域から
赤外領域に至る広帯域の波長を発光する光源であり、一
般的なハロゲンランプやキセノンランプ、ストロボラン
プ等を用いることができる。この光源２４は、コントロ
―ル部２５によって制御される光源点灯装置２６によっ
て点灯が制御されるようになっている。前記光源２４の
前方に図３に示すようなカラ―フィルタ５０が配設され
ている。このカラ―フィルタ５０は、円周方向に９分割
されており、分割された各部には、それぞれ図４に示す
ような透過特性を有する赤（Ｒ）、第一の紫外光（ＵＶ
１）、第一の赤外光（ＩＲ１）、緑（Ｇ）、第二の紫外
光（ＵＶ２）、第二の赤外光（ＩＲ２）、青（Ｂ）、第
三の紫外光（ＵＶ３）、第三の赤外光（ＩＲ３）を透過
するフィルタ５０ａ〜５０ｉがこの順に配列されてい
る。また、前記各フィルタ５０ａ〜５０ｉの間には、遮
光部分５１が設けられている。

【００１８】尚、前記第一ないし第三の赤外光は、互い
に波長領域が異なり、ＩＲ１、ＩＲ２、ＩＲ３の順に中
心波長が長くなっている。同様に、前記第一ないし第三
の紫外光は、互いに波長領域が異なり、ＵＶ１、ＵＶ
２、ＵＶ３の順に中心波長が長くなっている。

【００１９】そして、前記各フィルタ５０ａ〜５０ｉを
透過した各波長領域の光が時系列的に被観察体に照射さ
れる。この照明光の波長領域が切換わる際には、前記遮
光部分５１に対応する遮光期間が設けられる。本実施例
では、この遮光期間に、固体撮像素子３６の信号の読み
出しを行なうようになっている。

【００２０】また、本実施例では、前記固体撮像素子３
６と映像信号処理部４１との間に選択回路５２が設けら
れている。この選択回路５２は、コントロ―ル部２５に
よって制御され、所定のタイミングで前記固体撮像素子
３６の出力信号を選択して映像信号処理部４１に送出す
るようになっている。

【００２１】この選択回路５２の選択のタイミングを図
５（ａ）〜図５（ｅ）に示す。すなわち、可視帯域での
観察を行なう場合には、図５（ａ）に示す照明光のタイ
ミングに対して、図５（ｂ）に示すように、Ｒ、Ｇ、Ｂ
の照明光に対応する読み出し時に信号を選択し、紫外帯
域での観察を行なう場合には、図５（ｃ）に示すよう
に、ＵＶ１、ＵＶ２、ＵＶ３の照明光に対応する読み出
し時に信号を選択し、赤外帯域での観察を行なう場合に
は、図５（ｄ）に示すように、ＩＲ１、ＩＲ２、ＩＲ３
の照明光に対応する読み出し時に信号を選択する。ま
た、可視領域の長波長側と赤外領域の短波長側の一部の
帯域で観察を行なう場合には、図５（ｅ）に示すよう
に、Ｒ、ＩＲ１、Ｇの照明光に対応する読み出し時に信
号を選択する。

【００２２】前記カラーフィルタ５０を透過して出射さ
れた光は、前記ケ―ブル４及び挿入部２内に挿通された
ライトガイド３３に入射され、このライトガイド３３を
介して先端部９に導かれ、この先端部９に設けられた配
光レンズ系３４から出射されて、被観察体を照明するよ
うになっている。

【００２３】一方、前記先端部９に設けられた対物レン
ズ系３５の結像位置には、撮像手段としての固体撮像素
子３６が配設されている。この固体撮像素子３６は、可
視領域を含め紫外領域から赤外領域に至る広い波長域で
感度を有している。また、前記カラーフィルタ５０の各
フィルタ５０ａ〜５０ｉは、前記固体撮像素子３６が感
度を有する範囲内で透過特性を有するものである。

【００２４】前記固体撮像素子３６に結像された被観察
体の像は、光電変換され、この固体撮像素子３６の各画
素に対応した信号は、コントロ―ル部２５によって制御
されるドライバ３７によって、照明光の切換に同期して
時系列的に読み出される。この固体撮像素子３６の出力
信号は、それぞれコントロ―ル部２５によって制御され
るプロセス回路３８、マトリクス回路３９、エンコ―ダ
４０からなる映像信号処理部４１に入力される。前記固
体撮像素子３６の出力信号は、まずプロセス回路３８に
入力される。このプロセス回路３８では、各波長領域の
照明光に対応した出力信号に、それぞれ任意に赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色が割当てられて、
Ｒ、Ｇ、Ｂ色信号が生成される。

【００２５】前記プロセス回路３８のからのＲ、Ｇ、Ｂ
色信号は、マトリクス回路３９に入力され、このマトリ
クス回路３９で前記Ｒ、Ｇ、Ｂ色信号から例えばＮＴＳ
Ｃ方式の輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙが生成さ
れる。さらに、このマトリクス回路３９の出力は、エン
コ―ダ４０に入力され、このエンコ―ダ４０によってＮ
ＴＳＣ方式の映像信号が生成される。そして、この映像
信号が、前記カラ―ＣＲＴモニタ７に入力され、被観察
体がカラ―表示されるようになっている。

【００２６】以上のように構成された本実施例では、固
体撮像素子３６が感度を有する波長域がカラーフィルタ
５０によって９つの波長領域ＵＶ１〜ＩＲ３に分割され
る。そして、選択回路５２で、例えば、紫外、可視、赤
外のいずれかの帯域を選択することによって、前記９つ
の波長領域ＵＶ１〜ＩＲ３の内から３波長領域が選択さ
れる。この３波長領域の組合せは、第一ないし第三の紫
外光ＵＶ１〜ＵＶ３、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の
各色光、または、第一ないし第三の赤外光ＩＲ１〜ＩＲ
３である。そして、この選択された３波長領域の光が時
系列的に被観察体に照射される。

【００２７】選択された３波長領域の各照明光に対応し
た被観察体の反射光は、固体撮像素子３６で光電変換さ
れ、照明光の切換に同期して時系列的に読み出される。

【００２８】そして、前記固体撮像素子３６の各照明光
に対応した出力信号は、映像信号処理部４１で、それぞ
れ任意に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色が割当て
られて映像信号処理される。

【００２９】そして、割当てられた各色によって、被観
察体がカラ―表示される。すなわち、選択回路５２によ
って紫外帯域または赤外帯域が選択された場合には、被
観察体が疑似カラ―表示されることになる。

【００３０】このように、本実施例によれば、紫外、可
視、赤外の任意の帯域を選択して、任意の色の割当て
で、被観察体をカラ―表示することができ、被観察体に
応じて最適な観察波長帯域を選択することかできる。従
って、一般的な可視領域の画像では識別が困難な被観察
体の各部位の色調差の検出が容易になる。

【００３１】図６ないし図１８は本発明の第２実施例に
係り、図６は内視鏡装置を示す説明図、図７は色フィル
タを示す説明図、図８は色フィルタの各フィルタの透過
特性を示す説明図、図９は光源の発光特性を示す説明
図、図１０は帯域制限フィルタを示す説明図、図１１は
帯域制限フィルタの各フィルタの透過特性を示す説明
図、図１２は第１の変形例の色フィルタの各フィルタの
透過特性を示す説明図、図１３は第２の変形例の色フィ
ルタの各フィルタの透過特性を示す説明図、図１４は第
３の変形例の色フィルタの透過特性を示す説明図、図１
５は第４の変形例の色フィルタの各フィルタの透過特性
を示す説明図、図１６は第１の変形例の狭帯域の帯域制
限フィルタの透過特性を示す説明図、図１７は第２の変
形例の帯域制限フィルタを示す説明図、図１８は帯域制
限フィルタの各フィルタの透過特性を示す説明図であ
る。

【００３２】本実施例は、ファイバスコープの接眼部
に、外付けテレビカメラを取付けて使用する内視鏡装置
の例である。

【００３３】図６に示すように、ファイバスコープ６０
は、細長で例えば可撓性の挿入部６２を備え、この挿入
部６２の後端に太径の操作部６３が連設されている。前
記操作部６３の後端部からは側方に可撓性のライトガイ
ドケーブル６４が延設されている。また、前記操作部６
３の後端には、接眼部６５が設けられている。

【００３４】前記挿入部６２内には、ライトガイド６９
が挿通され、このライトガイド６９の先端面は、挿入部
６２の先端部６６に配置され、この先端部６６から照明
光を出射できるようになっている。また、前記ライトガ
イド６９の入射端側は、前記ライトガイドケーブル６４
内に挿通され、このライトガイドケーブル６４の先端部
に設けられた図示しないコネクタに接続され、このコネ
クタを介して、制御装置６（図２参照）に接続され、こ
の制御装置６内の光源２４から出射された光が入射され
るようになっている。

【００３５】また、前記先端部６６には、対物レンズ系
６７が設けられ、この対物レンズ系６７の結像位置に、
イメージガイド６８の先端面が配置されている。このイ
メージガイド６８は、前記挿入部６２内に挿通され、前
記接眼部６５まで延設されている。そして、前記対物レ
ンズ系６７で結像された被写体像は、前記イメージガイ
ド６８によって接眼部６５に導かれ、この接眼部６５か
ら観察されるようになっている。

【００３６】前記ファイバスコープ６０の接眼部６５に
は、外付けテレビカメラ３７０が着脱自在に取付られる
ようになっている。この外付けテレビカメラ３７０は、
前記接眼部６５からの光を結像する結像レンズ３７１
と、この結像レンズ３７１の結像位置に配置された固体
撮像素子３３６とを備えている。この固体撮像素子３３
６の前面には、可視帯域と赤外帯域とに透過特性を有す
る色フィルタ３３７が設けられている。また、光源２４
から出射された光は、可視帯域と赤外帯域とを選択的に
透過する帯域制限フィルタ３２８を通して、ファイバス
コープ６０のライトガイド６９の入射端に入射されるよ
うになっている。

【００３７】前記固体撮像素子３３６の撮像面の前面に
配設されている波長領域分割手段としての前記色フィル
タ３３７は、図７に示すように、それぞれ異なる波長領
域Ｒ０、Ｇ０、Ｂ０を透過するフィルタ３３７ａ、３３
７ｂ、３３７ｃを例えばモザイク状に配列したものであ
る。

【００３８】本実施例では、前記各フィルタ３３７ａ、
３３７ｂ、３３７ｃが複透過特性を有し、可視帯域と赤
外帯域とに透過波長領域を持っている。すなわち、図８
に示すように、フィルタ３３７ａは、可視帯域における
赤色光Ｒと赤外帯域における赤外光ＩＲ３を透過し、フ
ィルタ３３７ｂは、可視帯域における緑色光Ｇと赤外帯
域における赤外光ＩＲ２を透過し、フィルタ３３７ｃ
は、可視帯域における青色光Ｂと赤外帯域における赤外
光ＩＲ１を透過するようになっている。なお、前記赤外
光ＩＲ１、ＩＲ２、ＩＲ３の赤外光は、互いに波長領域
が異なり、ＩＲ１、ＩＲ２、ＩＲ３の順に中心波長が長
くなっている。

【００３９】本実施例では、前記色フィルタ３３７の各
フィルタ３３７ａ、３３７ｂ、３３７ｃの透過波長領域
は、前記帯域制限フィルタ３２８によって、可視帯域と
赤外帯域のいずれかに属する波長領域に制限される。す
なわち、前記帯域制限フィルタ３２８によって可視帯域
が選択された場合には、赤外帯域は照明されないので、
前記色フィルタ３３７の各フィルタ３３７ａ、３３７
ｂ、３３７ｃは、それぞれ可視帯域のＢ、Ｇ、Ｒを透過
し、一方、前記帯域制限フィルタ３２８によって赤外帯
域が選択された場合には、可視帯域は照明されないの
で、前記色フィルタ３３７の各フィルタ３３７ａ、３７
ｂ、３７ｃは、それぞれ赤外帯域のＩＲ１、ＩＲ２、Ｉ
Ｒ３を透過することになる。前記各フィルタ３３７ａ、
３３７ｂ、３３７ｃを透過した光は、前記固体撮像素子
３３６で受光され、光電変換される。この固体撮像素子
３３６の各画素に対応した信号は、映像信号処理部３３
８に入力され、同時方式に対応した信号処理が施され
る。この映像信号処理部３３８では、前記固体撮像素子
３３６の各画素に対応した信号が、各画素の前面のフィ
ルタ３３７ａ、３３７ｂ、３３７ｃの種別に映像信号処
理される。例えば、フィルタ３３７ａに対応する画素信
号には赤（Ｒ）、フィルタ３３７ｂに対応する画素信号
には緑（Ｇ）、フィルタ３３７ｃに対応する画素信号に
は青（Ｂ）の各色が割当てられて、映像信号処理され
る。そして、この映像信号処理部３３８から出力される
映像信号が前記カラ―ＣＲＴモニタ７（図２参照）に入
力され、被観察体がカラ―表示されるようになってい
る。

【００４０】ところで、制御装置６内に設けられた前記
光源２４は、図９に示すように、少なくとも可視領域か
ら赤外領域に至る広帯域の波長を発光する光源であり、
一般的なハロゲンランプやキセノンランプ等を用いるこ
とができる。この光源２４は、コントロ―ル部２５によ
って制御される光源点灯装置２６によって点灯が制御さ
れるようになっている。前記光源２４の前方には、駆動
モ―タ３２７によって回転駆動される帯域制限手段とし
ての帯域制限フィルタ３２８が配設されている。この帯
域制限フィルタ３２８は、図１０に示すように、円周方
向に２分割されており、分割された各部には、それぞ
れ、図１１に示すように可視帯域を透過するフィルタ３
２８ａと赤外帯域を透過するフィルタ３２８ｂが配置さ
れている。従って、この帯域制限フィルタ３２８によっ
て、前記光源２４から発せられた光は、可視帯域、赤外
帯域のいずれかが選択的に透過される。なお、前記駆動
モ―タ３２７は、コントロ―ル部２５によって制御され
るモ―タドライバ２９によって回転が制御されるように
なっている。

【００４１】前記帯域制限フィルタ３２８を透過した光
は、前記ケ―ブル４及び挿入部２内に挿通されたライト
ガイド３３に入射され、このライトガイド３３を介して
先端部９に導かれ、この先端部９に設けられた配光レン
ズ系３４から出射されて、被観察体を照明するようにな
っている。

【００４２】一方、前記先端部９に設けられた対物レン
ズ系３５の結像位置には、撮像手段としての固体撮像素
子３３６が配設されている。この固体撮像素子３３６
は、少なくとも可視帯域と赤外帯域で感度を有してい
る。

【００４３】その他の構成は、第１実施例と同じであ
る。

【００４４】以上のように構成された本実施例では、コ
ントロ―ル部２５によって光源点灯装置２６を点灯作動
させると、光源２４から可視光及び赤外光を含む光が発
光される。この光源２４から発せられた光は、帯域制限
フィルタ３２８によって、可視帯域または赤外帯域のみ
が選択的に透過される。そして、この帯域制限フィルタ
３２８を透過した光が被観察体に照射される。

【００４５】この照明光に対応した被観察体の反射光
は、固体撮像素子３３６の前面に配置された色フィルタ
３３７を通って、固体撮像素子３３６で受光される前記
色フィルタ３３７の各フィルタ３３７ａ、３３７ｂ、３
３７ｃは、可視帯域と赤外帯域とに透過波長領域を有し
ており、前記帯域制限フィルタ３２８によって可視帯域
が選択された場合には、前記色フィルタ３３７の各フィ
ルタ３３７ａ、３３７ｂ、３３７ｃは、それぞれ可視帯
域のＢ、Ｇ、Ｒを透過し、一方、前記帯域制限フィルタ
３２８によって赤外帯域が選択された場合には、前記色
フィルタ３３７の各フィルタ３３７ａ、３３７ｂ、３３
７ｃは、それぞれ赤外帯域のＩＲ１、ＩＲ２、ＩＲ３を
透過する。

【００４６】前記固体撮像素子３３６に入射された光
は、光電変換され、映像信号処理部３３８にて映像信号
が生成され、カラ―ＣＲＴモニタ７によって、被観察体
がカラー表示される。すなわち、帯域制限フィルタ３２
８によって可視帯域が選択された場合には、被観察体の
一般的な可視領域の像が表示され、一方、帯域制限フィ
ルタ３２８によって赤外帯域が選択された場合には、被
観察体の赤外領域の像が疑似カラ―表示されることにな
る。

【００４７】このように本実施例によれば、帯域制限フ
ィルタ３２８を切換えることによって、被観察体に応じ
て可視帯域と赤外帯域のいずれかの観察帯域を選択し
て、被観察体をカラ―表示することができる。従って、
被観察体に応じて最適な観察波長帯域を選択することが
でき、一般的な可視領域の画像では識別が困難な被観察
体の各部位の色調差の検出が容易になる。

【００４８】尚、本実施例において、色フィルタと帯域
制限フィルタの組み合わせは、本第２実施例に示すもの
に限らず、例えば、以下に説明する色フィルタと帯域制
限フィルタの組み合わせでもよい。

【００４９】（１）図１２に示すような色フィルタでも
よい。色フイルタ３３７の各フィルタ３３７ａ、３３７
ｂ、３３７ｃは、赤色光Ｒと赤外帯域ＩＲ、緑色光Ｇと
赤外帯域ＩＲ、青色光Ｒと赤外帯域ＩＲを透過するよう
になっている。

【００５０】（２）図１３に示すような色フィルタでも
よい。色フィルタ３３７の各フィルタ３３７ａ、３３７
ｂ、３３７ｃは、図１２に示すように、可視帯域におい
て、それぞれＲ、Ｇ、Ｂを透過するものに限らず、例え
ば図１４に示すように、可視帯域において、それぞれ黄
（Ｙｅ）、緑（Ｇ）、シアン（Ｃｙ）を透過するもので
あっても良い。

【００５１】（３）図１４に示すような色フィルタでも
よい。フィルタ３３７ａは、可視帯域におけるＲと８０
５ｎｍを中心とする狭帯域とを透過し、フィルタ３３７
ｂは、可視帯域におけるＧと８０５ｎｍを中心とする狭
帯域とを透過し、フィルタ３３７ｃは、可視帯域におけ
るＢと８０５ｎｍを中心とする狭帯域とを透過するよう
にしたものである。

【００５２】（４）図１５に示すような色フィルタでも
よい。色フィルタ３３７の各フィルタ３３７ａ、３３７
ｂ、３３７ｃは、可視帯域と紫外帯域とに透過波長領域
を有している。すなわち、フィルタ３３７ａは、赤色光
Ｒと紫外帯域における紫外光ＵＶ３を透過し、フィルタ
３３７ｂは、緑色光Ｇと紫外帯域における紫外光ＵＶ２
を透過し、フィルタ３３７ｃは、青色光Ｒと紫外帯域に
おける紫外光ＵＶ３を透過するようになっている。な
お、前記紫外光ＵＶ１、ＵＶ２、ＵＶ３は、互いに波長
領域が異なり、ＵＶ１、ＵＶ２、ＵＶ３の順に中心波長
が長くなっている。

【００５３】（５）図１６に示すような帯域の帯域制限
フィルタでもよい。帯域制限フィルタは、８０５ｎｍを
中心とする狭帯域のバンドパス特性を有するものであ
る。尚、この帯域制限フィルタの透過波長帯域Ｗ０は、
なるべく狭く、約４０ｎｍ以下が望ましい。

【００５４】（６）図１７に示すような帯域制限フィル
タ３５１でもよい。この帯域制限フィルタ３５１の各フ
ィルタ３５１ａ、３５１ｂは、図１８に示すように、そ
れぞれ可視帯域、紫外帯域を透過するフィルタになって
いる。

【００５５】また、帯域制限フィルタとして紫外帯域、
可視帯域、赤外帯域等の三つ以上の帯域を選択的に透過
できるものを用い、色フィルタ３３７の各フィルタ３３
７ａ、３３７ｂ、３３７ｃとして前記帯域制限フィルタ
の選択可能な三つ以上の帯域に透過波長領域を持つもの
を用いることによって、３つ以上の観察波長帯域の内か
ら任意の観察波長帯域を選択できるようにしても良い。

【００５６】さらに、選択可能な観察波長帯域は、紫
外、可視、赤外で分割されているものに限らず、例え
ば、可視領域の長波長側と赤外領域の短波長側の一部を
観察波長帯域とする等、任意に設定することができる。

【００５７】さらにまた、帯域制限フィルタ、色フィル
タは、光源２４と固体撮像素子３３６等の撮像手段との
間に配置されれば良く、また、配置の順番は任意に決め
ることができる。

【００５８】また、被観察体の反射光を受光するものに
限らず、被観察体を透過した光を受光するものであって
も良い。

【００５９】このように、本実施例によれば、第１実施
例に示すような電子内視鏡１のみならず、一般的に使用
されているファイバスコープ６０を用いても、可視光域
以外を含む波長領域において任意の波長領域を選択して
観察可能となる。

【００６０】その他の作用及び効果は、第１実施例と同
様である。

【００６１】図１９ないし図２５は、本発明の第３実施
例に係り、図１９は内視鏡装置の構成を示すブロック
図、図２０は色分離フィルタを示す説明図、図２１は色
分離フィルタの各フィルタの透過特性を示す説明図、図
２２は観察光路に介装されたフィルタの透過特性を示す
説明図、図２３は可視透過フィルタの透過特性を示す説
明図、図２４は近赤外バンドパスフィルタの透過特性を
示す説明図、図２５はＩＣＧを混入した血液とＩＣＧを
混入しない血液の分光特性の差を示す説明図である。

【００６２】本実施例では、制御装置６内に、電源４０
６によって電力が供給されるランプ４０７が設けられて
いる。このランプ４０７は、可視から赤外光領域に至る
広帯域の波長を発光するようになっている。前記ランプ
４０７と電子内視鏡１のライトガイド３３の入射端との
間には、フィルタチェンジャー４２３によって、それぞ
れ個別に照明光路に挿脱される可視透過フィルタ４２１
と近赤外バンドパスフィルタ４２２とが設けられてい
る。前記可視透過フィルタ４２１は、図２３に示すよう
に、可視光域を透過し、前記近赤外バンドパスフィルタ
４２２は、図２４に示すように、近赤外光のみを透過す
る透過特性を有している。また、前記フィルタチェンジ
ャー４２３は、コントロール回路４２０によって制御さ
れるようになっている。

【００６３】一方、電子内視鏡１の先端部９には、対物
レンズ系４０１が設けられ、この対物レンズ系４０１の
結像位置には、固体撮像素子４０４が配設されている。
この固体撮像素子４０４は、少なくとも可視から近赤外
光域で感度を有している。前記固体撮像素子４０４の前
面には、色分離フィルタ４０３が設けられている。この
色分離フィルタ４０３は、図２０に示すように、それぞ
れ可視帯域においてシアン（Ｃｙ）、緑（Ｇ）、黄（Ｙ
ｅ）を透過する各色フィルタ４０３ａ、４０３ｂ、４０
３ｃをモザイク状に配列して構成されている。また、前
記色分離フィルタ４０３の各色フィルタ４０３ａ、４０
３ｂ、４０３ｃは、図２１に示すように、可視帯域にお
けるＣｙ、Ｇ、Ｙｅの他に、赤外光も透過する複透過特
性を有している。

【００６４】また、前記対物レンズ系４０１と固体撮像
素子４０４との間には、図２２に示すように、可視帯域
及び８０５ｎｍを中心とする狭帯域を透過する特性を有
するフィルタ４０２が設けられている。

【００６５】前記固体撮像素子４０４は、制御装置６内
のドライバ４１０によって駆動され、読出された信号
は、プリアンプ４１１で増幅された後、プロセス回路４
１２に入力され、γ補正、ホワイトバランス、マトリク
ス処理等の信号処理が行われるようになっている。この
プロセス回路４１２からの映像信号は、ＮＴＳＣエンコ
ーダ４１３に入力され、ＮＴＳＣ方式の映像信号に変換
され、モニタ７に入力されるようになっている。

【００６６】尚、前記コントロール回路４２０、ドライ
バ４１０、プロセス回路４１２、ＮＴＳＣエンコーダ４
１３は、システム全体の同期信号を発生するタイミング
ジェネレータ４１５によって同期がとられている。

【００６７】本実施例では、電源４０６からの電力に
て、ランプ４０７から可視から赤外光域までの光が発光
され、この光が、ライトガイド３３を介して電子内視鏡
１の先端部９まで伝達され、被写体に照射される。そし
て、この照明光による被写体からの戻り光が、対物レン
ズ系４０１によって固体撮像素子４０４上に結像され、
この固体撮像素子４０４によって被写体像が撮像され
る。

【００６８】ここで、コントロール回路４２０の制御に
よって、フィルタチェンジャー４２３を駆動して、可視
透過フィルタ４２１のみを照明光路に介装すると、前記
ランプ４０７から出射された光は、この可視透過フィル
タ４２１を通り、可視光にされ、この可視光が被写体に
照射される。この照明光による被写体からの戻り光は、
フィルタ４０２を通り、色分離フィルタ４０３で色分離
された後、固体撮像素子４０４にて、映像信号として読
出される。この固体撮像素子４０４の出力信号は、プリ
アンプ４１１、プロセス回路４１２、ＮＴＳＣエンコー
ダ４１３にて信号処理され、モニタ７には、可視画像が
カラー表示される。

【００６９】一方、前記コントロール回路４２０の制御
によって、フィルタチェンジャー４２３を駆動して、近
赤外バンドパスフィルタ４２２のみを照射光路に介装す
ると、前記ランプ４０７から出射された光は、この近赤
外バンドパスフィルタ４２２を通り、近赤外光にされ、
この近赤外光が被写体に照射される。この照明光による
被写体からの戻り光は、フィルタ４０２に入射して、８
０５ｎｍを中心とする狭帯域の光のみが、このフィルタ
４０２を透過する。この狭帯域の光は、色分離フィルタ
４０３で色分離されることなくこの色分離フィルタ４０
３を透過し、固体撮像素子４０４にて、映像信号として
読出される。この固体撮像素子４０４の出力信号は、プ
リアンプ４１１、プロセス回路４１２、ＮＴＳＣエンコ
ーダ４１３にて信号処理される。そして、モニタ７に
は、８０５ｎｍを中心とする狭帯域における被写体像が
モノカラー像として表示される。

【００７０】図２６は、赤外線吸収色素であるＩｎｄｏ
ｃｙａｎｉｎｅｇｒｅｅｎ（ＩＣＧ）を混入した血液
とＩＣＧを混入しない血液との分光特性の差（ＬＣＧ混
入による減衰率）を示す。この図に示されるように、Ｉ
ＣＧを混入した血液は、８０５ｎｍに最大吸収を有す
る。そこで、例えば静脈注射により血液中にＩＣＧを混
入し、吸収率が最大の８０５ｎｍを中心としたバンドパ
ス特性を有するフィルタ４０２を、ランプ４０７の照明
光路中に介装すると、被観察体には、８０５ｎｍを中心
とする狭帯域の光が照射され、この狭帯域における被観
察体像が観察される。８０５ｎｍを中心とする光は、粘
膜の深部まで到達すると共に、血管部においては吸収が
行われるため、血管部は陰影として観察される。従っ
て、他の波長領域で観察する場合に比べ、非常にコント
ラスト良く血管の走行状態を観察することができる。

【００７１】このように、本実施例によれば、他の実施
例と同様に、通常の可視カラー画像が得られると共に、
８０５ｎｍを中心とする狭帯域の赤外画像を得ることが
できる。

【００７２】従って、血液中にＩＣＧを混入し、８０５
ｎｍを中心とする狭帯域の赤外画像を観察することによ
り、可視光では観察が困難または不可能であった粘膜下
の血管走行や粘膜深部おける病変の範囲等が観察可能と
なる。また、更に、ＹＡＧレーザによる処置を行う場
合、赤外光領域では８０５ｎｍを中心とした近赤外光の
みを透過する透過特性を有するフィルタ４０２を、固体
撮像素子４０４の前面に設けることにより、ＹＡＧレー
ザの１０６０ｎｍの光によって観察画面が乱されるとが
ないという効果もある。

【００７３】本発明は被観察体の反射光を受光するも
のに限らず、被観察体を透過した光を受光するものであ
っても良い。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、本
発明の内視鏡装置は、撮像光学系によって得られた画像
からの、可視カラー画像と、該可視カラー画像と異なる
組み合わせの波長領域の画像の少なくとも一方の画像を
選択的に表示することができるので、被観察体に応じて
最適な波長領域を選択して、可視情報を得ることがで
き、一般的な可視領域の画像では識別が困難な被観察体
の各部位の色調差の検出を容易にすることができるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係る撮像装置を示すブロック図
である。

【図２】第１実施例に係る電子内視鏡装置の全体を示
す側面図である。

【図３】第１実施例に係る回転フィルタを示す説明図
である。

【図４】第１実施例に係る回転フィルタの各フィルタ
の透過特性を示す説明図である。

【図５】第１実施例に係る本実施例の動作を説明する
ためのタイミングチャートである。

【図６】第２実施例に係る内視鏡装置を示す説明図で
ある。

【図７】第２実施例に係る色フィルタを示す説明図で
ある。

【図８】第２実施例に係る色フィルタの各フィルタの
透過特性を示す説明図である。

【図９】第２実施例に係る光源の発光特性を示す説明
図である。

【図１０】第２実施例に係る帯域制限フィルタを示す説
明図である。

【図１１】第２実施例に係る帯域制限フィルタの各フィ
ルタの透過特性を示す説明図である。

【図１２】第２実施例に係る第１の変形例の色フィルタ
の各フィルタの透過特性を示す説明図である。

【図１３】第２実施例に係る第２の変形例の色フィルタ
の各フィルタの透過特性を示す説明図である。

【図１４】第２実施例に係る第３の変形例の色フィルタ
の透過特性を示す説明図である。

【図１５】第２実施例に係る第４の変形例の色フィルタ
の各フィルタの透過特性を示す説明図である。

【図１６】第２実施例に係る第１の変形例の狭帯域の帯
域制限フィルタの透過特性を示す説明図である。

【図１７】第２実施例に係る第２の変形例の帯域制限フ
ィルタを示す説明図である。

【図１８】第２実施例に係る帯域制限フィルタの各フィ
ルタの透過特性を示す説明図である。

【図１９】第３実施例に係る撮像装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図２０】第３実施例に係る色分離フィルタを示す説明
図である。

【図２１】第３実施例に係る色分離フィルタの各フィル
タの透過特性を示す説明図である。

【図２２】第３実施例に係る観察光路に介装されたフィ
ルタの透過特性を示す説明図である。

【図２３】第３実施例に係る可視透過フィルタの透過特
性を示す説明図である。

【図２４】第３実施例に係る近赤外バンドパスフィルタ
の透過特性を示す説明図である。

【図２５】第３実施例に係るＩＣＧを混入した血液とＩ
ＣＧを混入しない血液の分光特性の差を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１…電子内視鏡２４…光源２５…コントローラ３６…固体撮像素子５０…カラーフィルタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 9/07 Ｈ０４Ｎ 9/07 Ｄ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】可視光領域の白色の照明光と可視光領域
以外の波長領域の光を含む照明光とを選択的に被写体に
照明可能な照明手段と、可視光領域内の異なる波長領域の光を透過する複数種類
のフィルタから成ると共に、当該フィルタが可視光領域
以外の波長領域の光も透過する複透過特性を有するモザ
イクフィルタであって、当該モザイクフィルタが受光面
に装着され、前記照明手段によって照明された被写体像
を撮像する固体撮像素子が設けられた内視鏡と、前記被写体像を撮像することによって前記固体撮像素子
から読み出された出力信号に対応する画像の各画素に、
前記モザイクフィルタの各種フィルタに対応した所望の
色を割り当てることによってカラー画像を得る手段と、を具備したことを特徴とする内視鏡装置。