JP4716801B2

JP4716801B2 - 内視鏡撮像システム

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Publication number: JP4716801B2
Application number: JP2005176666A
Authority: JP
Inventors: 健二原野; 啓二半田
Original assignee: Olympus Medical Systems Corp
Current assignee: Olympus Medical Systems Corp
Priority date: 2005-06-16
Filing date: 2005-06-16
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2025-06-16
Also published as: JP2006346196A

Description

本発明は、撮像素子を用いて蛍光撮像を行う内視鏡撮像システムに関する。

従来、内視鏡システムでは、可視光を用いた通常の内視鏡観察に加え、励起光を照射して蛍光観察を行うものがある。そして蛍光観察の中には、ＰＤＤ（ＰｈｏｔｏｄｙｎａｍｉｃＤｉａｇｎｏｓｉｓ）と呼ばれ、薬剤投与により腫瘍部分のみに蛍光物質を蓄積させておき、励起光を照射して腫瘍を蛍光させて診断する方法がある。
ＰＤＤは青色の励起光を照射すると赤く蛍光する。このため、光源装置側で青色の励起光を出射するように青色を透過する励起光透過フィルタとしてのバンドパルフィルタを配置して、このバンドパスフィルタを透過した光を内視鏡のライトガイドに入射させるようにする。
この場合、蛍光は励起光に比べて微弱のため、蛍光画像を得るためには、受光側で励起光をカットし、蛍光を透過する必要があり、カットフィルタが用いられる。

但し、カットフィルタにより励起光を完全にカットすると、蛍光部以外の生体状態が見えなくなる。
そのため受光側では、蛍光とのバランスをとりながら一定レベルの励起光を透過させるように青色の背景用の照明光を作る必要がある。このため、カットフィルタにより励起光としての青色の照明光の一部を透過させるようにしている。
この青色の照明光に対する透過光量が一定でないと、蛍光部との色相のコントラストが悪くなり、腫瘍判別に影響がでる。しかし、フィルタの波長はバラツキが多く、２つのフィルタの組合せによる光透過の重なり部で作る背景用の照明光を一定するのが難しいという問題があった。
そこで独国特許ＤＥ１９９０２１８４号に開示されているように、光源装置側のバンドパスフィルタ（励起光透過フィルタ）の角度を調整することにより、出射光の波長を一定にするということが行われていた。
独国特許ＤＥ１９９０２１８４号

しかし独国特許ＤＥ１９９０２１８４号では、光源装置に対して複数の内視鏡を使用するような場合、各内視鏡毎にカットフィルタに特性上のバラツキがあるため、内視鏡と組み合わせて使用する場合、各内視鏡毎に光源装置側の励起光透過フィルタの角度調節が必要になる。
特に、内視鏡にテレビカメラ等の撮像装置を装着して内視鏡撮像システムを構成した場合にも、各内視鏡毎に光源装置側の励起光透過フィルタの角度調節が必要になり、より改善する余地がある。

（発明の目的）
本発明は上記のような問題に対して、光源装置側での励起光透過フィルタの角度調整を必要としないで、フィルタ特性にバラツキがあっても、適切な色相コントラストで蛍光観察ができる内視鏡撮像システムを提供することを目的とする。

本発明は、励起光を含む可視光波長領域の光を発生する光源手段と、
前記光源手段に設けられ、前記励起光を透過する励起光透過フィルタと、
前記光源手段からの光を照射し、被写体からの反射光により光学的な被写体像を得る内視鏡と、
前記内視鏡に設けられ、前記励起光の一部のみを透過すると共に、蛍光を透過する内視鏡フィルタと、
前記内視鏡の接眼部に装着され、被写体像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段からの撮像信号を処理し、映像化する画像処理手段と、
を備えた内視鏡撮像システムにおいて、
前記画像処理手段に設けられ、前記蛍光による蛍光画像と、前記内視鏡フィルタを透過した励起光による励起光画像とにより合成画像を生成する合成画像生成手段と、
前記合成画像における前記蛍光画像と前記励起光画像とによる前記合成画像の生成の際の色調を補正する色調補正手段と、
を具備したことを特徴とする。
上記構成により、光源装置側での励起光透過フィルタの調整を必要としないで、色調補正手段により、蛍光撮像画像と励起光撮像画像との表示用に合成する際の色調を補正し、適切な色相コントラストで蛍光観察ができるようにしている。

本発明によれば、蛍光撮像画像と励起光撮像画像とから適切な色相コントラストで観察できる合成画像を生成できる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

図１から図４は本発明の実施例１に係り、図１は内視鏡撮像システムの全体構成の概略ブロック図、図２はカメラコントロールユニットの内部構成を示すブロック図、図３は光源装置に設けたフィルタ及び内視鏡に設けたフィルタの分光透過特性図、図４はＢバランスキャップ内に内視鏡の先端側を挿入した状態を示す。
まず、本実施例の構成を説明する。図１に示すように本発明の実施例１の内視鏡撮像システム１は、照明光を発生する光源装置２と、被写体像を観察するために体腔内に挿入される光学式の内視鏡３と、この内視鏡３の接眼部２０に着脱自在に接続されるカメラヘッド４と、このカメラヘッド４内の撮像素子による撮像信号に対して映像化する画像処理を行い、標準的な映像信号を出力するカメラコントロールユニット（以下、ＣＣＵ）５と、このＣＣＵ５から出力された映像信号を表示するモニタ６とからなる。

光源装置２は、光を放射するキセノンランプ等のランプ１０と、このランプ１０の照明光路上に設けられ、励起光を透過する励起光透過フィルタとして青色の励起光を透過する青色光フィルタ１１ａ及び通常の可視領域の光を透過する通常光フィルタ１１ｂを備えたターレット１２と、フィルタ１１ａ、或いは１１ｂを透過した光を集光する集光レンズ１３と、前記ターレット１２を回転させるモータ１４と、モータ１４の回転を制御するモータ制御回路１５等を備えている。
このモータ制御回路１５は、外部のフットスイッチ１６等に接続されており、ユーザはこのフットスイッチ１６を操作して観察モードの切替指示を行うことにより、その切替指示の信号がモータ制御回路１５に入力される。この信号を受けてモータ制御回路１５は、モータ１４を回転させて光路上に配置されるフィルタの切替を行う。

通常観察への切替指示を行った場合には、光路上には通常光フィルタ１１ｂが配置されて通常観察モードの照明状態に設定され、蛍光観察への切替指示を行った場合には、光路上には青色光フィルタ１１ａが配置されて蛍光観察モードの照明状態に設定される。そして、光路上に配置されたフィルタを通した光が集光されて内視鏡３のライトガイドに入射されることになる。
内視鏡３は、体腔内に挿入される細長の挿入部１８と、その後端に設けられた操作部１９と、この操作部１９の後端に設けられた接眼部２０とを有する。
また、挿入部１８内には照明光を伝送するライトガイド２１が挿通されており、このライトガイド２１は操作部１９から延出されたライトガイドケーブル２２内を挿通され、その後端のライトガイドコネクタ２３は、光源装置２に着脱自在に接続される。そして、このライトガイドコネクタ２３の入射端面には、光源装置２からの照明光が入射される。

この入射された照明光は、ライトガイド２１の先端面まで伝送される。このライトガイド２１の先端面は、挿入部１８の先端部２４に設けた照明窓の内側に固定されており、先端面から出射された照明光は、この照明窓に取り付けられた照明レンズ２５を経て体腔内の患部等の被写体側に照射される。
照明窓に隣接して設けられた観察窓には対物レンズ２６が取り付けてあり、この対物レンズ２６によりその結像位置に配置されたイメージガイド２７の先端面に、被写体からの戻り光（通常観察の場合には反射光、蛍光観察の場合には反射光と蛍光）による被写体像を結像する。
先端面の光学像は、このイメージガイド２７によりその後端面に伝送される。この後端面は接眼部２０付近に配置されており、その後端面に対向して、励起光となる青色光の長波長側の一部をカットするカットフィルタ２８と接眼レンズ２９とが配置されている。このカットフィルタ２８と光源装置２内の青色の励起光を透過する青色光フィルタ１１ａの透過波長特性を、図３に示す。

この接眼部２０に着脱自在で装着されるカメラヘッド４内には、内視鏡３の接眼部２０に伝送された被写体像を撮像素子に結像するための結像レンズ３１が接眼レンズ２９の光軸上に対向して配置されている。
この結像レンズ３１の結像位置に至る光軸上の途中位置には、特定の波長領域の光を選択的に反射或いは透過するダイクロイックミラー３２Ａ及びダイクロイックミラー３２Ｂとが順次配置されている。
ダイクロイックミラー３２Ａは、波長が青色の光を反射し、他の可視光成分を透過する特性を備えている。また、ダイクロイックミラー３２Ｂは、可視光における緑色光成分を反射し、残りの可視光成分、この場合には赤色光を透過する特性を有している。

従って、ダイクロイックミラー３２Ａで反射された側の結像位置には青色光成分の光学像が結ばれ、このダイクロイックミラー３２Ａを透過し、ダイクロイックミラー３２Ｂで反射された側の結像位置には緑色の光学像が結ばれ、２つのダイクロイックミラー３２Ａ及びダイクロイックミラー３２Ｂを透過した側の結像位置には赤色光の光学像が結ばれることになる。
そして、ダイクロイックミラー３２Ａで反射された側の結像位置には、青色光成分を撮像する為のＢ＿ＣＣＤ３３が配置されている。
なお、ダイクロイックミラー３２ＡとＢ＿ＣＣＤ３３との間の光軸上には、青色光成分を透過し、この青色光成分以外の光の透過を制限するＢバンドパスフィルタ３６Ｂが配置されている。

また、ダイクロイックミラー３２Ａを透過し、ダイクロイックミラー３２Ｂで反射された側の結像位置には緑光成分を撮像する為のＧ＿ＣＣＤ３Ｂが配置されている。また、ダイクロイックミラー３２ＢとＧ＿ＣＣＤ３３Ｇとの間の光軸上には、緑色光成分を透過し、この緑色光成分以外の光の透過を制限するＧバンドパスフィルタ３６Ｇが配置されている。
また、ダイクロイックミラー３２Ａ及び３２Ｂも透過した側の結像位置には赤色光成分を撮像する為のＲ＿ＣＣＤ３３Ｒが配置されており、ダイクロイックミラー３２ＢとＲ＿ＣＣＤ３３Ｒとの間の光軸上には、赤色光以外を制限するためのＲバンドパスフィルタ３６Ｒが配置されている。

Ｂ＿ＣＣＤ３３Ｂ、Ｇ＿ＣＣＤ３３Ｇ、Ｒ＿ＣＣＤ３３Ｒによりそれぞれで受光された光学像は、それぞれ電気信号に変換されて撮像信号となる。これらＢ＿ＣＣＤ３３Ｂ、Ｇ＿ＣＣＤ３３Ｇ、Ｒ＿ＣＣＤ３３Ｒにそれぞれ一端が接続された信号線は、カメラヘッド４から延出されたカメラケーブル３７内を挿通されて信号コネクタ３８の接点に接続されている。そして、この信号コネクタ３８は、ＣＣＵ５に着脱自在に接続される。
ＣＣＵ５は、画像処理部４１及びＢバランススイッチ４２が設けてあり、カメラヘッド４から伝送される撮像信号は、画像処理部４１で画像処理されて映像信号が生成され、モニタ６に出力され、通常画像及び蛍光画像が表示される。
図２は本実施例における撮像信号に対する画像処理を行うＣＣＵ５の内部構成を示している。

図２に示すようにＣＣＵ５内部の画像処理部４１は、Ｒ、Ｇ、Ｂの其々のＣＣＤ３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂに接続されたＲ、Ｇ、Ｂ信号処理回路５１ａ〜５１ｃと、Ｂ信号処理回路５１ｃに接続された色補正回路（或いは輝度補正回路）５２と、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号を合成する映像信号合成回路（画像信号合成回路）５３と、色補正回路５２及び映像信号合成回路５３とを制御するＣＰＵ５４とからなる。
Ｒ、Ｇ、Ｂ信号処理回路５１ａ〜５１ｃには、Ｇ、Ｒ、Ｂの其々のＣＣＤ３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂにより撮像された撮像信号が入力されるようになっており、相関二重サンプリング処理（ＣＤＳ処理）等により各画素の信号成分のみが抽出されて、色信号Ｒ，Ｇ，Ｂが生成される。つまり、内視鏡３の接眼部２０に伝送された光学像を波長領域に分離して撮像するＣＣＤ３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂにより撮像された撮像信号に対する信号処理を行い、各波長領域の成分画像に対応した色信号Ｒ，Ｇ，Ｂを生成する。

この場合、通常観察モードでは、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号処理回路５１ａ〜５１ｃは、このように色信号Ｒ，Ｇ，Ｂを生成するが、蛍光観察モード時には、Ｒ、Ｂ信号処理回路５１ａ、５１ｃは、蛍光画像と、青色の励起光による図３の背景用の照明光５８として説明した励起光画像（青色画像）とを生成することになる。

そして、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号処理回路５１ａ〜５１ｃの出力信号は、カラー表示するためのカラーの画像合成を行う映像信号合成回路５３により合成されて合成画像に対応する輝度信号Ｙと色信号Ｃが生成され、モニタ６に出力される。

ここでＢ信号処理回路５１ｃのみは、Ｂ信号処理回路５１ｃと映像信号合成回路５３との間に設けた色補正回路５２において、蛍光観察モードの場合にはＣＰＵ５４からの制御に応じて色信号Ｂの輝度レベルが補正される。そして、映像信号合成回路５３により蛍光による蛍光画像と励起光による励起光画像とを、カラー表示するためのカラー合成をする場合のコントラストの補正が行われ、適切な色相コントラストのカラー画像合成が行われるようにする。
なお、上記のように通常観察モードの場合には、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号処理回路５１ａ〜５１ｃは、Ｇ、Ｒ、Ｂの色成分を撮像するＣＣＤ３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂの出力信号に対する信号処理を行い、それぞれＲ，Ｇ，Ｂの色信号を出力する。

また、蛍光観察モードの場合にはＲ信号処理回路５１ａは、蛍光画像の映像信号を、Ｂ信号処理回路５１ｃは青色の励起光の長波長側の背景用の照明光５８で撮像した励起光画像に相当する映像信号（図２ではＢＧと略記）を出力する。なお、赤色の波長以外にも緑色の波長領域で蛍光を発生する場合には、Ｇ信号処理回路５１ｂも蛍光画像の映像信号を出力することになる。

色補正回路５２には、励起光としての青色光を照射して蛍光観察する場合に、赤色の波長領域での蛍光による蛍光画像と、青色の励起光画像との色相コントラストを適正となるように設定する設定情報としての青色設定値が、予め入力されるように設定される（後述）。
またＣＰＵ５４は、光源装置２のモータ制御回路１５と接続されており、現在の照明光が青色光フィルタ１１ａか通常光フィルタ１１ｂかの検知信号がＣＰＵ５４に入力され、ＣＰＵ５４は、現在の照明光の状態が通常光観察状態（通常観察モード）か蛍光観察状態（蛍光観察モード）かの判定に応じて色補正回路５２を制御する構成になっている。
図３は、光源装置２の青色光フィルタ１１ａ及び内視鏡３の接眼部２０内に設けたカットフィルタ２８の透過波長特性を示す。内視鏡３の先端から青色光フィルタ１１ａを通した青色の励起光を照射すると、光感受性物質としての蛍光薬剤を含んだ腫瘍部のみが図３に示すように赤色の波長域、具体的には例えば６３０ｎｍ付近でその強度がピークとなる蛍光５６となり、Ｒ＿ＣＣＤ３３Ｒにより撮像される。

但し、赤色の蛍光は、青色光に比べて小さいので、カットフィルタ２８にて青色光の一部をカットする。但し、青色光を全てカットすると蛍光を発生する蛍光部以外が見えない蛍光画像となるため、両方のフィルタによる透過特性部が多少重なる重なり部５７を設けるようにして青色の背景用の照明光５８を作り、この照明光５８で青色の励起光画像を生成するようにしている。
この青色の励起光画像を生成する照明光５８は、その透過部の割合が大きいと赤い蛍光が弱まり、色相コントラストが悪くなるが、小さいと今度は励起光による生体組織の蛍光（緑〜赤色光）側が勝ってしまうため、組織が白っぽくなり、また色相コントラストが悪くなる。
よって青色の背景用の照明光５８は、適正な一定量が望ましいが、青色光フィルタ１１ａ及びカットフィルタ２８ともに波長公差内でばらつくために、２つのフィルタの組合せにより背景用の照明光５８の光量が変動してしまうが、本実施例ではその変動を画像処理手段としてのＣＣＵ５内での画像処理で以下のように抑制する。

図４は、ＣＣＵ５のＢバランススイッチ４２を使用する場合に用いる、Ｂバランスキャップ６１を示す。このＢバランスキャップ６１は、例えば有底の円筒形状であり、その内側には、予め青色光を生体組織に照射した場合に、蛍光観察する場合に適した反射光強度となるような反射波長特性に近似するような塗料が塗られている。

そして、この場合に撮像したＢ信号処理回路５１ｃの出力信号が一定値となるように色補正回路５２により色補正する。このことにより、フィルタの組み合わせで照明光５８の光量が変動するような場合においても、光源装置２側での青色光フィルタ１１ａに対する角度調整による透過特性の調整作業を必要としないで、適切な色相コントラストで蛍光観察ができるカラー合成画像を生成できるようにしている。
次に本実施例の作用を説明する。

図１に示すような状態に設定して電源を投入すると、光源装置２のモータ制御回路１５は例えば初期状態として照明光路上に通常光フィルタ１１ｂが配置されるように設定する。
そして、図示しないホワイトバランス用キャップを用いる等して、白い被写体を用意し、ホワイトバランススイッチをＯＮする。すると、ＣＰＵ５４は、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号処理回路５１ａ〜５１ｃにおける２つの信号処理回路（ここではＧ，Ｂ信号処理回路５１ｂ、５１ｃとする）の出力信号が残りのＲ信号処理回路５１ａの出力信号の輝度レベルとが一致するように内部のアンプのゲインを設定する。
つまり、白い被写体が白く表示されるようにホワイトバランス状態に設定する。なお、この場合、色補正回路５２は、その入力信号を例えばスルーして出力（或いは色補正回路５２の内部のアンプのゲインを１に）する。

本実施例においては、内視鏡３の接眼部２０にカットフィルタ２８を配置しているので、青色の短波長側がカットされる状態になっており、撮像する場合には緑色及び赤色の入射光に比較して青色の成分が小さくなっているが、このホワイトバランス処理により、Ｂ信号処理回路５１ｃでのアンプのゲインが他の回路のものよりも大きく設定することでホワイトバランス状態を確保して通常観察が行える。
このホワイトバランス調整が終了後、フットスイッチ１６を操作して、青色光フィルタ１１ａが照明光路上に配置されるように切り替える。この場合には、内視鏡３の先端から青色光が照射される。
ここで図４に示すように、内視鏡３の先端をＢバランスキャップ６１内に入れて、ＣＣＵ５のＢバランススイッチ４２を押して、蛍光観察モードにおける観察状態が適切な色相コントランストで観察（表示）できるように調整処理を行う。

上記のように内視鏡３の先端をＢバランスキャップ６１内に入れて、Ｂバランススイッチ４２を押すと、Ｂバランスキャップ６１の内面で反射された青色の反射光がＢ＿ＣＣＤ３３Ｂで受光され、Ｂ信号処理回路５１ｃにてその色信号Ｂが作られる。
この時、ＣＰＵ５４の制御により、色補正回路５２では測定した青色の色信号Ｂが適正な青色設定値になるように、青色ペイントの濃淡或いはその色補正回路５２内のアンプのゲインを調整し、これを補正値（ゲイン値）として色補正回路５２内のメモリ等の記憶手段に記憶・保存する。
この後、蛍光観察をする場合には、色補正回路５２でこの青色の補正値が反映される（上記アンプのゲイン値を保持する）ので、フィルタ組合せにより（励起光画像を生成する）照明光５８の光量の違いで発生する色調のバラツキを抑えることができる。

実際に生体組織で蛍光観察する場合には、Ｒ信号処理回路５１ａからの蛍光画像に相当する色信号と、色補正回路５２からの励起光画像に相当する信号とが、映像信号合成回路５３によりカラー合成され、ＣＰＵ５４からの制御でそのカラー合成された蛍光画像の識別表示（例：スーパーインポーズなど）がカラーの蛍光画像に重ねられてモニタ６に出力され、術者は適切な色相コントラストでそのカラーの蛍光画像を観察できる。
従って本実施例は以下の効果を有する。
以上説明した本実施例の構成によれば、フィルタ組合せによるバラツキを画像処理で抑えることが可能なので、常に適切な色相コントラストの蛍光画像が得られる。これにより微小な腫瘍でも判別しやすくなるため、効率良く検査や腫瘍切除の処置を行うことができる。

また、通常病院などでは、１台の光源装置２に対して複数の内視鏡３やカメラヘッド４を用いて内視鏡検査を行うため、このような場合に適切に対応できる。つまり、光源装置２側での励起光透過フィルタとしての青色光フィルタ１１ａの透過特性の調整を必要としないで、画像処理装置としてのＣＣＵ５側で内視鏡３のカットフィルタ２８との組み合わせに対応した色補正を簡単に行うことができる。
さらに青色ペイントの調整量を変更可能にすれば、術者の好みの色合いに設定することもできる。
なお、本実施例においては光学式の内視鏡３の接眼部２０に装着したカメラヘッド４として、３つの色成分に分離して各成分の光学像をそれぞれ撮像する３板式の撮像素子を採用したカメラヘッドを採用しているが、モザイクフィルタ等のカラーフィルタを撮像面に取り付けた単板式の撮像素子を用いたカメラヘッドの場合に対してもほぼ同様に適用できる。

単板式の撮像素子を用いた場合には、ＣＣＵ５側に色分離回路を設け、色信号に分離した後の信号に対して図２に示したように励起光画像に対応する信号に対して色補正或いは輝度補正を行い、蛍光画像の信号と合成するようにすれば良い。
また、本実施例の変形例として、光学式の内視鏡３とカメラヘッド４等の撮像素子とを備えた電子内視鏡にしても良い。この場合には、カットフィルタ２８が撮像素子の撮像面の前に配置されておれば良く、撮像素子はイメージガイド２７で伝送された光学像を撮像するタイプでも良いし、対物レンズ２６の結像位置に撮像素子を配置した構成のものでも良い。

次に図５を参照して本発明の実施例２を説明する。本実施例の構成は、実施例１とほぼ同じであるが、光源装置２と内視鏡３のフィルタの透過特性が異なるものを採用している。
本実施例においては、図５に示すように、光源装置２の励起光透過フィルタ１１ａ′を、青色の励起光とする青色光フィルタ１１ａの透過範囲と、この青色の励起光の透過範囲と重ならないより長波長側に設定した背景用の照明光５８とする透過範囲との２つにしたダブルバンドパスフィルタを採用している。
また、この背景用の照明光５８は、内視鏡３のカットフィルタ２８′の透過波長内に設定している。

ここで励起光透過フィルタ１１ａ′における照明光５８を生成する透過範囲は、このフィルタ１１ａ′によるバラツキがあっても、カットフィルタ２８′の透過波長内に入るように、波長公差が設定されている。
その他の構成は実施例１と同様の構成である。次に本実施例の作用を説明する。
基本的な作用は実施例１と同じであるが、図５に示したフィルタ構成にすることで、照明光５８のバラツキが光源装置２の励起光透過フィルタ１１ａ′のみに依存することになるので、バラツキが抑えられる。
また照明光５８のバラツキが光源装置２側の励起光透過フィルタ１１ａ′のみなとなるので、一度Ｂバランススイッチ４２を操作して青色補正を行えば、内視鏡３を変更しても補正を行う必要がないというメリットがある。

従って、本実施例は以下の効果を有する。
以上の構成であれば、一度、光源装置２の励起光透過フィルタ１１ａ′のフィルタ特性に対して、Ｂバランススイッチ４２を操作して青色補正で行えば、内視鏡３の変更毎の補正が不要になる。
よって光源装置２の出荷検査で青色補正を行えば、ユーザは、青色補正を行う必要がなくなり、内視鏡３を用いた内視鏡検査、手術等の時間も短縮できる。
また、各システム１にＢバランスキャップ６１を付帯させなくてもよくなる。
なお、上記説明では励起光として青色の波長領域の光を用い、赤色の波長領域の蛍光で撮像し、背景用の照明光として青色としていたが、この背景用の照明光が例えば緑色から青色のいずれの波長領域にも対応できるようにしても良い。

図６は、このような場合に対応した変形例におけるＣＣＵ５Ｂの画像処理部４１Ｂの構成を示す。本変形例では、実施例１で説明した画像処理部４１を図６に示すようにＧ信号処理回路５１ｂとＢ信号処理回路５１ｃとの出力信号に対して、これらの両信号の輝度レベルを調整する輝度調整回路７１と、両信号から色相或いは色調を変更する色調調整回路７２とを通して映像信号合成回路５３に入力する構成にしている。
また、Ｂバランススイッチ４２の代わりにバランススイッチ４２′を採用している。また、この場合にはＢバランスキャップ６１の代わりにバランスキャップを用い、このバランスキャップを用いることにより輝度調整回路７１には、蛍光画像と励起光画像とをカラー合成する場合の励起光画像側の信号強度を適正な値に設定することができる。

また、ＣＰＵ５４は、色調調整操作部７３と接続され、例えば色調調整操作部７３を構成する可変抵抗をユーザが操作することにより、ＣＰＵ５４は色調調整回路７２によるＧとＢとを合成する際の色相或いは色調を変化する。その他の構成は実施例２と同様である。
本変形例では蛍光観察モードでは、Ｒ信号処理回路５１ａから蛍光画像の信号が映像信号合成回路５３に入力され、この場合、励起光で撮像した励起光画像に対応する信号が、Ｇ信号処理回路５１ｂ或いはＢ信号処理回路５１ｃのいずれか或いは両方から映像信号合成回路５３に入力される。
そして、この映像信号合成回路５３により、蛍光画像の信号と励起光画像による信号とがカラー合成される。術者は、色調調整操作部７３を操作することにより、術者が好む色相或いは色調に設定して蛍光観察することができる。
なお、映像信号合成回路５３は、色信号から輝度信号と色差信号とに変換した映像信号を出力するものに限定されるものでなく、色信号のまま、或いはマトリックス変換などしてモニタ６のＲ，Ｇ，Ｂのチャンネルに印加する構成にしても良い。

［付記］
１．励起光を含む可視光波長領域の光を発生する光源手段と、
前記光源手段に設けられ、前記励起光を透過する励起光透過フィルタと、
前記光源手段からの光を照射し、被写体からの反射光における前記励起光の一部のみを透過すると共に、蛍光を透過するフィルタ及び該フィルタを介して被写体像を撮像する撮像手段を備えた内視鏡と、
前記撮像手段からの撮像信号を処理し、映像化する画像処理手段と、
を備えた内視鏡撮像システムにおいて、
前記画像処理手段に設けられ、前記蛍光による蛍光画像と前記励起光による励起光画像とにより合成画像を生成する合成画像生成手段と、
前記合成画像における前記蛍光画像と前記励起光画像とによる前記合成画像の生成の際の色調を補正する色調補正手段と、
を具備したことを特徴とする内視鏡撮像システム。

２．付記１において、前記内視鏡は、光学像を観察可能とする光学式内視鏡と、前記光学式内視鏡の接眼部に装着され、前記撮像素子を備えたカメラヘッドとからなる。
３．付記１において、前記色調補正手段は、前記蛍光画像に対応して予め設定された条件で撮像された励起光画像におけるその輝度レベル或いはアンプのゲインを一定値に設定する。

光源装置の光路上に励起光透過フィルタを配置し、励起光透過フィルタを被写体側に照射し、撮像素子を用いて蛍光撮像を行い、生成した蛍光画像を、励起光の一部を利用して生成した励起光画像とを合成してモニタに表示する場合、励起光透過フィルタによるフィルタ特性にバラツキがあるような場合にも、画像処理によりそのバラツキが補正され適切な色調で蛍光観察できるようになる。

観察を行う場合、

本発明の実施例１の内視鏡撮像システムの全体構成の概略ブロック図。ＣＣＵの内部構成を示すブロック図。光源装置に設けたフィルタ及び内視鏡に設けたフィルタの分光透過特性図。Ｂバランスキャップ内に内視鏡の先端側を挿入した状態を示す図。本発明の実施例２における光源装置に設けたフィルタ及び内視鏡に設けたフィルタの分光透過特性図。変形例におけるＣＣＵの内部構成を示すブロック図。

符号の説明

１…内視鏡撮像システム
２…光源装置
３…内視鏡
４…カメラヘッド
５…ＣＣＵ
６…モニタ
１０…ランプ
１１ａ…青色光フィルタ
１１ｂ…通常光フィルタ
２０…接眼部
２６…対物レンズ
２８…カットフィルタ
３２Ａ、３２Ｂ…ダイクロイックミラー
３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂ…ＣＣＤ
４１…画像処理部
４２…Ｂバランススイッチ
５１ａ〜５１ｃ…信号処理回路
５２…色補正回路
５３…映像信号合成回路
６１…Ｂバランスキャップ

Claims

励起光を含む可視光波長領域の光を発生する光源手段と、
前記光源手段に設けられ、前記励起光を透過する励起光透過フィルタと、
前記光源手段からの光を照射し、被写体からの反射光により光学的な被写体像を得る内視鏡と、
前記内視鏡に設けられ、前記励起光の一部のみを透過すると共に、蛍光を透過する内視鏡フィルタと、
前記内視鏡の接眼部に装着され、被写体像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段からの撮像信号を処理し、映像化する画像処理手段と、
を備えた内視鏡撮像システムにおいて、
前記画像処理手段に設けられ、前記蛍光による蛍光画像と、前記内視鏡フィルタを透過した励起光による励起光画像とにより合成画像を生成する合成画像生成手段と、
前記合成画像における前記蛍光画像と前記励起光画像とによる前記合成画像の生成の際の色調を補正する色調補正手段と、
を具備したことを特徴とする内視鏡撮像システム。
前記励起光透過フィルタは、青色の励起光を透過する青色フィルタであり、前記内視鏡フィルタは、前記青色の励起光で光感受性物質が発生する赤色の波長領域での蛍光を透過するフィルタ特性を有することを特徴とする請求項１の内視鏡撮像システム。
前記色調補正手段は、前記青色の励起光のもとで撮像して得た前記励起光画像としての青色画像の輝度レベルを補正して前記合成画像生成手段により生成される合成画像の色調を補正することを特徴とする請求項１の内視鏡撮像システム。
前記励起光透過フィルタは、青色の励起光と、該青色の励起光と重ならないで、前記内視鏡フィルタが透過する透過波長領域内に設定した背景用照明光とを透過波長とするダブルバンドパスフィルタであることを特徴とする請求項１の内視鏡撮像システム。