KR101050882B1

KR101050882B1 - 생체 관측 시스템

Info

Publication number: KR101050882B1
Application number: KR1020087025450A
Authority: KR
Inventors: 겐지 야마자끼; 가즈히로 고노
Original assignee: 올림푸스 메디칼 시스템즈 가부시키가이샤
Priority date: 2006-04-20
Filing date: 2007-04-10
Publication date: 2011-07-20
Also published as: JPWO2007123028A1; EP2008573B1; BRPI0710519A2; CN101420901B; CN101420901A; US20090041319A1; WO2007123028A1; JP5308815B2; EP2008573A4; EP2008573A1; KR20080102317A

Abstract

본 발명의 생체 관측 시스템은 복수의 광대역광과, 적어도 하나의 협대역광을, 생체에서의 피사체에 대해, 조명광으로서 순차적으로 출사함으로써, 그 피사체를 조명하는 조명 수단과, 상기 조명 수단에 의해 조명된 상기 피사체의 상을 각각 촬상하고, 촬상 신호로서 출력하는 촬상 수단과, 상기 촬상 신호에 기초하여, 상기 복수의 광대역광에 따른 제1 관찰 화상을 생성함과 함께, 상기 복수의 광대역광 중 적어도 하나의 광대역광 및 상기 적어도 하나의 협대역광에 따른 제2 관찰 화상을 소정의 신호 처리를 이용하여 생성하는 제1 화상 생성 수단과, 상기 제1 관찰 화상 및 상기 제2 관찰 화상을 합하여 하나의 화상을 생성하는 제2 화상 생성 수단을 갖는다.

생체 관측 시스템, 생체 촬상 신호, 광원 장치, 비디오 프로세서, 모니터, 삽입부

Description

생체 관측 시스템{BIOLOGICAL OBSERVATION SYSTEM}

본 발명은, 생체 관측 시스템에 관한 것으로, 특히 2개의 관찰 화상을 동일한 표시 수단에 아울러 표시 가능한 생체 관측 시스템에 관한 것이다.

내시경 및 광원 장치 등을 갖는 내시경 시스템은, 종래부터 의료 분야 등에서 널리 이용되고 있다. 특히, 의료 분야에서의 내시경 시스템은, 시술자 등이 피검체로서의 생체 내의 관찰 등을 행한다고 하는 용도에서 주로 이용되고 있다.

또한, 의료 분야에서의 내시경 시스템을 이용한 관찰로서 일반적으로 알려져 있는 것으로서는, 예를 들면 백색광을 생체 내의 피사체에 조사하여, 육안에 의한 관찰과 대략 마찬가지의 그 피사체의 상을 촬상하는 통상 관찰 외에, 통상 관찰에서의 조명광보다도 좁은 대역을 갖는 광인 협대역광을 그 피사체에 조사하여 관찰을 행함으로써, 통상 관찰에 비해, 생체에서의 점막 표층의 혈관 등이 강조된 상을 촬상하는 협대역광 관찰(NBI:Narrow Band Imaging)이 있다.

일본 특허 공개 제2002-095635호 공보에 제안되어 있는 내시경 시스템은, 협대역의 조명광을 출력하기 위한, 이산적인 분광 특성을 갖는 필터가 설치된 광원 장치와, 그 조명광에 의해 조명된 피사체의 상을 촬상하기 위한 내시경을 갖고 구성되어 있다. 그리고, 일본 특허 공개 제2002-095635호 공보에 제안되어 있는 내 시경 시스템은, 전술한 구성을 가짐으로써, 상기 피사체에 대한 협대역광 관찰을 행할 수 있다.

그러나, 일본 특허 공개 제2002-095635호 공보에 제안되어 있는 내시경 시스템은, 통상 관찰에서 촬상된 피사체의 상과, 협대역광 관찰에서 촬상된 피사체의 상 중 한쪽의 피사체의 상만이 모니터에 표시되는 구성이다. 그 때문에, 일본 특허 공개 제2002-095635호 공보에 제안되어 있는 내시경 시스템을 이용한 경우, 시술자는, 예를 들면 병변을 골라내기 위한 스크리닝을 행할 때, 내시경을 삽입 또는 발거하기 위한 조작 등을 행하면서, 그 내시경 시스템의 관찰 내용을 통상 관찰 또는 협대역광 관찰 중 어느 하나로 절환하기 위한 조작을 빈번하게 행해야만 하는 상황이 생길 수 있다.

또한, 일본 특허 공개 제2002-095635호 공보에 제안되어 있는 내시경 시스템은, 통상 관찰 및 협대역광 관찰을 가능하게 하기 위해, 광원 장치에 설치된 대역 제한 수단을 관찰 내용의 변경에 수반하여 절환하기 위한 기구 등을 갖고 구성되어 있다. 그 때문에, 일본 특허 공개 제2002-095635호 공보에 제안되어 있는 내시경 시스템에서는, 통상 관찰 및 협대역광 관찰을 행하기 위한 구성이 복잡화되게 된다고 하는 과제가 생기고 있다.

본 발명은, 전술한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 번잡한 조작을 행하지 않고, 또한 간이한 구성에 의해, 통상 관찰 및 협대역광 관찰을 아울러 행할 수 있는 생체 관측 시스템을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

<발명의 개시>

<과제를 해결하기 위한 수단>

본 발명에서의 제1 양태의 생체 관측 시스템은, 복수의 광대역광과, 상기 복수의 광대역광에 비해 좁은 파장 대역을 갖는 적어도 하나의 협대역광을, 생체에서의 피사체에 대해, 조명광으로서 순차적으로 출사함으로써, 그 피사체를 조명하는 조명 수단과, 상기 조명 수단에 의해 조명된 상기 피사체의 상을 각각 촬상하고, 그 피사체의 상을 촬상 신호로서 출력하는 촬상 수단과, 상기 촬상 신호에 기초하여, 상기 복수의 광대역광이 상기 피사체에 출사되었을 때에 촬상된 복수의 상기 피사체의 상에 따른 제1 관찰 화상을 생성함과 함께, 상기 복수의 광대역광 중 적어도 하나의 광대역광이 상기 피사체에 출사되었을 때에 촬상된 상기 피사체의 상 및 상기 적어도 하나의 협대역광이 상기 피사체에 출사되었을 때에 촬상된 상기 피사체의 상에 따른 제2 관찰 화상을 소정의 신호 처리를 이용하여 생성하는 제1 화상 생성 수단과, 상기 제1 관찰 화상 및 상기 제2 관찰 화상을 합하여 하나의 화상을 생성하는 제2 화상 생성 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 제2 양태의 생체 관측 시스템은, 상기 제1 양태의 생체 관측 시스템에서, 상기 조명 수단은 백색광을 발하는 광원 수단과, 상기 광원 수단으로부터 상기 촬상 수단에 이르기까지의 광로 상에 배치되고, 상기 백색광이 갖는 파장 대역을 제한함으로써, 상기 백색광을, 상기 복수의 광대역광 및 상기 적어도 하나의 협대역광으로 순차적으로 분광하는 대역 제한 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 제3 양태의 생체 관측 시스템은, 상기 제2 양태의 생체 관측 시스템에서, 상기 대역 제한 수단은, 상기 광원 수단에서 발하여지는 상기 백색광 을 분광함으로써, 상기 복수의 광대역광 및 상기 적어도 하나의 협대역광을 생성하는 분광 수단을 가짐과 함께, 구동 수단에 의한 회전 구동에 수반하여 회전함으로써, 상기 분광 수단이 상기 광원 수단의 상기 광로 상에 순차적으로 개삽되는 회전 필터로서 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 제4 양태의 생체 관측 시스템은, 상기 제1 양태의 생체 관측 시스템에서, 상기 복수의 광대역광은 적색 영역의 광, 녹색 영역의 광 및 제1 청색 영역의 광을 갖고, 상기 적어도 하나의 협대역광은, 상기 제1 청색 영역의 광에 비해 좁은 파장 대역인, 제2 청색 영역의 광을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 제5 양태의 생체 관측 시스템은, 상기 제2 양태의 생체 관측 시스템에서, 상기 복수의 광대역광은 적색 영역의 광, 녹색 영역의 광 및 제1 청색 영역의 광을 갖고, 상기 적어도 하나의 협대역광은, 상기 제1 청색 영역의 광에 비해 좁은 파장 대역인, 제2 청색 영역의 광을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 제6 양태의 생체 관측 시스템은, 상기 제3 양태의 생체 관측 시스템에서, 상기 복수의 광대역광은 적색 영역의 광, 녹색 영역의 광 및 제1 청색 영역의 광을 갖고, 상기 적어도 하나의 협대역광은, 상기 제1 청색 영역의 광에 비해 좁은 파장 대역인, 제2 청색 영역의 광을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 제7 양태의 생체 관측 시스템은, 상기 제1 양태의 생체 관측 시스템에서, 상기 적어도 하나의 광대역광은 녹색 영역의 광을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 제8 양태의 생체 관측 시스템은, 상기 제2 양태의 생체 관측 시스템에서, 상기 적어도 하나의 광대역광은 녹색 영역의 광을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 제9 양태의 생체 관측 시스템은, 상기 제3 양태의 생체 관측 시스템에서, 상기 적어도 하나의 광대역광은 녹색 영역의 광을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 제10 양태의 생체 관측 시스템은, 상기 제4 양태의 생체 관측 시스템에서, 상기 적어도 하나의 광대역광은 녹색 영역의 광을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 제11 양태의 생체 관측 시스템은, 상기 제5 양태의 생체 관측 시스템에서, 상기 적어도 하나의 광대역광은 녹색 영역의 광을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 제12 양태의 생체 관측 시스템은, 상기 제6 양태의 생체 관측 시스템에서, 상기 적어도 하나의 광대역광은 녹색 영역의 광을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 제13 양태의 생체 관측 시스템은, 상기 제7 양태의 생체 관측 시스템에서, 상기 소정의 신호 처리는, 상기 제2 관찰 화상에서의 소정의 피사체의 상의 콘트라스트를 강조하기 위한 화상 강조 처리인 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 제14 양태의 생체 관측 시스템은, 상기 제8 양태의 생체 관측 시스템에서, 상기 소정의 신호 처리는, 상기 제2 관찰 화상에서의 소정의 피사체의 상의 콘트라스트를 강조하기 위한 화상 강조 처리인 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 제15 양태의 생체 관측 시스템은, 상기 제9 양태의 생체 관측 시스템에서, 상기 소정의 신호 처리는, 상기 제2 관찰 화상에서의 소정의 피사체의 상의 콘트라스트를 강조하기 위한 화상 강조 처리인 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 제16 양태의 생체 관측 시스템은, 상기 제10 양태의 생체 관측 시스템에서, 상기 소정의 신호 처리는, 상기 제2 관찰 화상에서의 소정의 피사체의 상의 콘트라스트를 강조하기 위한 화상 강조 처리인 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 제17 양태의 생체 관측 시스템은, 상기 제11 양태의 생체 관측 시스템에서, 상기 소정의 신호 처리는, 상기 제2 관찰 화상에서의 소정의 피사체의 상의 콘트라스트를 강조하기 위한 화상 강조 처리인 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 제18 양태의 생체 관측 시스템은, 상기 제12 양태의 생체 관측 시스템에서, 상기 소정의 신호 처리는, 상기 제2 관찰 화상에서의 소정의 피사체의 상의 콘트라스트를 강조하기 위한 화상 강조 처리인 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 제19 양태의 생체 관측 시스템은, 상기 제13 양태의 생체 관측 시스템에서, 상기 소정의 피사체는 혈관인 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 제20 양태의 생체 관측 시스템은, 상기 제14 양태의 생체 관측 시스템에서, 상기 소정의 피사체는 혈관인 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 제21 양태의 생체 관측 시스템은, 상기 제15 양태의 생체 관측 시스템에서, 상기 소정의 피사체는 혈관인 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 제22 양태의 생체 관측 시스템은, 상기 제16 양태의 생체 관측 시스템에서, 상기 소정의 피사체는 혈관인 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 제23 양태의 생체 관측 시스템은, 상기 제17 양태의 생체 관측 시스템에서, 상기 소정의 피사체는 혈관인 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 제24 양태의 생체 관측 시스템은, 상기 제18 양태의 생체 관측 시스템에서, 상기 소정의 피사체는 혈관인 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 제25 양태의 생체 관측 시스템은, 상기 제13 양태의 생체 관측 시스템에서, 상기 화상 강조 처리는 공간 필터를 이용한 필터링 처리인 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 제26 양태의 생체 관측 시스템은, 상기 제14 양태의 생체 관측 시스템에서, 상기 화상 강조 처리는 공간 필터를 이용한 필터링 처리인 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 제27 양태의 생체 관측 시스템은, 상기 제15 양태의 생체 관측 시스템에서, 상기 화상 강조 처리는 공간 필터를 이용한 필터링 처리인 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 제28 양태의 생체 관측 시스템은, 상기 제16 양태의 생체 관측 시스템에서, 상기 화상 강조 처리는 공간 필터를 이용한 필터링 처리인 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 제29 양태의 생체 관측 시스템은, 상기 제17 양태의 생체 관측 시스템에서, 상기 화상 강조 처리는 공간 필터를 이용한 필터링 처리인 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 제30 양태의 생체 관측 시스템은, 상기 제18 양태의 생체 관 측 시스템에서, 상기 화상 강조 처리는 공간 필터를 이용한 필터링 처리인 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 제31 양태의 생체 관측 시스템은, 상기 제7 양태의 생체 관측 시스템에서, 상기 조명 수단은 조명광으로서 순차적으로 출사되는 각 광의 광량을 제어하는 광량 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 제32 양태의 생체 관측 시스템은, 상기 제8 양태의 생체 관측 시스템에서, 상기 조명 수단은 조명광으로서 순차적으로 출사되는 각 광의 광량을 제어하는 광량 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 제33 양태의 생체 관측 시스템은, 상기 제9 양태의 생체 관측 시스템에서, 상기 조명 수단은 조명광으로서 순차적으로 출사되는 각 광의 광량을 제어하는 광량 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 제34 양태의 생체 관측 시스템은, 상기 제10 양태의 생체 관측 시스템에서, 상기 조명 수단은 조명광으로서 순차적으로 출사되는 각 광의 광량을 제어하는 광량 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 제35 양태의 생체 관측 시스템은, 상기 제11 양태의 생체 관측 시스템에서, 상기 조명 수단은 조명광으로서 순차적으로 출사되는 각 광의 광량을 제어하는 광량 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 제36 양태의 생체 관측 시스템은, 상기 제12 양태의 생체 관측 시스템에서, 상기 조명 수단은 조명광으로서 순차적으로 출사되는 각 광의 광량을 제어하는 광량 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 실시 형태에 따른 생체 관측 시스템의 주요부의 구성의 일례를 도시하는 도면.

도 2는 도 1의 생체 관측 시스템의 광원 장치에 설치된 회전 필터의 구성을 도시하는 도면.

도 3은 도 2의 회전 필터가 갖는 R 필터, G 필터 및 B 필터의 분광 특성을 도시하는 도면.

도 4는 도 2의 회전 필터가 갖는 B1 필터의 분광 특성을 도시하는 도면.

도 5는 도 1에 도시한 생체 관측 시스템의 모니터에서 표시되는 통상 관찰 화상 및 협대역광 관찰 화상의 일례를 도시하는 도면.

도 6은 도 1의 필터링 회로가 갖는 공간 필터의 진폭 특성의 일례를 도시하는 도면.

도 7은 본 실시 형태에 따른 생체 관측 시스템의 주요부의 구성의, 도 1과는 상이한 예를 도시하는 도면.

도 8은 도 1의 생체 관측 시스템의 광원 장치에 설치된 회전 필터의 구성의, 도 2와는 상이한 예를 도시하는 도면.

도 9는 도 8의 회전 필터가 갖는 B1 필터 및 Gn 필터의 분광 특성을 도시하는 도면.

<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>

도 1 내지 도 9는, 본 발명의 실시 형태에 따른 것이다. 도 1은, 본 실시 형태에 따른 생체 관측 시스템의 주요부의 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 도 2는, 도 1의 생체 관측 시스템의 광원 장치에 설치된 회전 필터의 구성을 도시하는 도면이다. 도 3은, 도 2의 회전 필터가 갖는 R 필터, G 필터 및 B 필터의 분광 특성을 도시하는 도면이다. 도 4는, 도 2의 회전 필터가 갖는 B1 필터의 분광 특성을 도시하는 도면이다. 도 5는, 도 1에 도시한 생체 관측 시스템의 모니터에서 표시되는 통상 관찰 화상 및 협대역광 관찰 화상의 일례를 도시하는 도면이다. 도 6은, 도 1의 필터링 회로가 갖는 공간 필터의 진폭 특성의 일례를 도시하는 도면이다. 도 7은, 본 실시 형태에 따른 생체 관측 시스템의 주요부의 구성의, 도 1과는 상이한 예를 도시하는 도면이다. 도 8은, 도 1의 생체 관측 시스템의 광원 장치에 설치된 회전 필터의 구성의, 도 2와는 상이한 예를 도시하는 도면이다. 도 9는, 도 8의 회전 필터가 갖는 B1 필터 및 Gn 필터의 분광 특성을 도시하는 도면이다.

생체 관측 시스템(1)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 체강 내에 삽입되고, 그 체강 내에서, 생체 조직 등의 피사체의 상을 촬상하여 촬상 신호로서 출력하는 내시경 등인 생체 촬상 장치(2)와, 생체 촬상 장치(2)에 대해, 그 피사체를 조명하기 위한 광을 출사하는 광원 장치(3)와, 생체 촬상 장치(2)에 내장된 촬상 수단을 구동함과 함께, 생체 촬상 장치(2)로부터 출력된 촬상 신호에 대해 신호 처리를 행하여 영상 신호로서 출력하는 비디오 프로세서(4)와, 비디오 프로세서(4)로부터 출력되는 영상 신호에 기초하여, 그 피사체의 상을 화상 표시하는 표시 수단으로서의 모니터(5)를 갖고 주요부가 구성되어 있다.

생체 촬상 장치(2)는 체강 내에 삽입되는 가늘고 긴 삽입부(7)와, 삽입부(7) 의 후단에 설치된 조작부(8)를 갖고 구성되어 있다. 그리고, 삽입부(7)는 선단측에 선단부(22)를 갖고 구성되어 있다.

또한, 생체 촬상 장치(2)는 시술자 등의 조작에 의해 비디오 프로세서(4)에 대해, 예를 들면 모니터(5)에 표시되는 화상의 표시 모드를 설정하는 지시 등의 각종 지시를 행하기 위한, 1 또는 복수의 스위치로 이루어지는 스코프 스위치(20)를 갖고 있다. 그리고, 스코프 스위치(20)에서 이루어진 각종 지시는, 지시 신호로서 비디오 프로세서(4)에 대해 출력된다.

또한, 본 실시 형태의 생체 관측 시스템(1)은 스코프 스위치(20)에서 설정 가능한 상기 표시 모드로서, 예를 들면 생체에서의 원하는 피사체를 육안에 의해 관찰한 경우의 상과 대략 마찬가지의 상으로 이루어지는 통상 관찰 화상과, 그 원하는 피사체의 점막 표층 및 점막 표층보다 약간 깊은 층에 존재하는 혈관의 상의 콘트라스트가 강조된 상으로 이루어지는 협대역광 관찰 화상 중, 그 통상 관찰 화상 및 그 협대역광 관찰 화상을 하나의 화상 내에 아울러 표시시키는 병용 관찰 모드, 그 통상 관찰 화상만을 표시시키는 통상 관찰 모드 및 그 협대역광 관찰 화상만을 표시시키는 협대역광 관찰 모드의 적어도 3개의 표시 모드를 갖는 것인 것으로 한다.

생체 촬상 장치(2)의 선단부(22)는, 도시하지 않은 조명창에 부착된 조명 렌즈(23)와, 그 조명창에 인접하여 설치된 도시하지 않은 관찰창에 부착된 대물 렌즈(24)와, 대물 렌즈(24)의 결상 위치에 배치된 촬상 소자인, CCD(전하 결합 소자)(25)를 갖고 구성된다. 또한, 촬상 수단으로서의 CCD(25)는 대물 렌즈(24)에 의해 결상된 피사체의 상을 촬상하고, 촬상한 그 피사체의 상을 촬상 신호로서 출력한다. 그리고, CCD(25)로부터 출력된 촬상 신호는 신호선(26)을 통하여, 비디오 프로세서(4)에 대해 출력된다. 또한, 신호선(26)은, 도시하지 않은 커넥터를 통하여, 비디오 프로세서(4)에 대해 착탈 가능하게 접속 가능한 구성을 갖고 있다.

또한, 삽입부(7)의 내부에는 광원 장치(3)로부터 출사된 광을 전송하기 위한 라이트 가이드(9)가 삽통되어 있다. 라이트 가이드(9)는 조명 렌즈(23)의 광 입사측에 광 출사면을 갖는 일단이 배치됨과 함께, 광 입사면을 갖는 타단이 광원 장치(3)에 대해 착탈 가능하게 접속 가능한 구성을 갖고 있다.

광원 장치(3)는 비디오 프로세서(4)에 설치된 조광 회로(33)의 제어에 기초하여 구동하는 램프 구동 회로(10)와, 램프 구동 회로(10)에 의해 인가되는 구동 전류에 기초하여 구동하는 램프(11)와, 램프(11)가 출사하는 광의 열선을 차단하는 열선 컷트 필터(12)와, 열선 컷트 필터(12)를 통하여 출사된 광의 광량을 제어하는 조리개 장치(13)를 갖고 있다.

또한, 광원 장치(3)는 램프(11)의 광로 상에 배치되고, 조리개 수단으로서의 조리개 장치(13)로부터 출사된 광을 면순차 광으로 변환하여 출사 가능하게 하는 회전 필터(14)와, 회전 필터(14)로부터 출사되는 광을 집광하고, 라이트 가이드(9)의 광 입사면에 대해 출사하는 집광 렌즈(15)와, 모터 제어 회로(16)와, 모터 제어 회로(16)의 제어에 기초하여 회전 필터(14)를 회전 구동시키는 모터(17)를 갖고 있다.

광원 수단으로서의 램프(11)는, 예를 들면 크세논 램프 등에 의해 구성되고, 적어도 가시 영역의 대역을 포함하는 백색광을 출사한다. 또한, 조명 수단의 일부로서 구성되는 램프(11)는 램프 구동 회로(10)에 의해 인가되는 구동 전류에 기초하여, 그 전류에 따른 광량의 상기 백색광을 출사한다.

조명 수단의 일부로서 구성되는 대역 제한 수단으로서의 회전 필터(14)는, 도 2에 도시한 바와 같이 중심을 회전축으로 한 원판 형상의 필터이며, 둘레 방향 부분에 필터군(14A)을 갖고 구성되어 있다.

분광 수단으로서의 필터군(14A)은, 각각이 도 3에 도시한 분광 특성으로 되도록 설정된, 주로 적색의 대역의 광을 투과하는 R 필터(14r), 주로 녹색의 대역의 광을 투과하는 G 필터(14g) 및 주로 청색의 대역의 광을 투과하는 B 필터(14b)를 분광 수단으로서 가짐과 함께, 또한 도 4에 도시한 B 필터(14b)에 비해 협대역의 광을 투과하는 분광 특성으로 되도록 설정된 B1 필터(14b1)를 분광 수단으로서 갖고 구성되어 있다.

또한, 모터 제어 회로(16)는 모터(17)의 회전 구동을 제어함과 함께, 그 회전 구동에 따른 타이밍에서, 비디오 프로세서(4)에 설치된 타이밍 제너레이터(49)에서의 타이밍 신호의 생성 시에 이용되는 신호인 모터 구동 신호를 출력한다.

모터(17)는 모터 제어 회로(16)의 제어에 기초하여 회전 구동함으로써, 회전 필터(14)를, 예를 들면 1초간에 15회전이라고 하는 소정의 회전 속도로서 회전시킨다. 그리고, 모터 제어 회로(16) 및 모터(17)가 전술한 구성을 가짐으로써, 필터군(14A)이 갖는 각 필터가 램프(11)의 광로 상에 순차적으로 개삽된다.

또한, 조명 수단의 일부로서 구성되는 광량 제어 수단으로서의 램프 구동 회 로(10)는, 비디오 프로세서(4)에 설치된 조광 회로(33)의 제어에 기초하여, 필터군(14A)이 갖는 B1 필터(14b1)가 램프(11)의 광로 상에 개삽되어 있는 타이밍에서, 제1 전류값을 갖는 구동 전류를 램프(11)에 인가한다. 또한, 램프 구동 회로(10)는 비디오 프로세서(4)에 설치된 조광 회로(33)의 제어에 기초하여, 필터군(14A)이 갖는 B1 필터(14b1) 이외의 각 필터가 램프(11)의 광로 상에 개삽되어 있는 타이밍에서, 상기 제1 전류값에 비해 작은 전류값인, 제2 전류값을 갖는 구동 전류를 램프(11)에 인가한다.

비디오 프로세서(4)에 설치된 지시 신호 검지 회로(21)는 스코프 스위치(20)로부터 출력되는 지시 신호에 기초하여, 전술한 병용 관찰 모드, 통상 관찰 모드 및 협대역 관찰 모드의 각 표시 모드에 따른 화상을 표시시키기 위한 제어 신호를, 신호 합성 회로(36b)에 대해 출력한다.

구동 수단으로서의 모터(17)의 회전 구동에 의해 회전 필터(14)가 회전하면, 램프(11)로부터 출사된 백색광은 필터군(14A)이 갖는 각 필터인, R 필터(14r), G 필터(14g), B 필터(14b) 및 B1 필터(14b1)를 투과함으로써 순차적으로 분광되고, 집광 렌즈(15)에 의해 집광된 후, 라이트 가이드(9)의 광 입사면에 순차적으로 입사된다.

광원 장치(3)로부터 출사된 광은 라이트 가이드(9)의 광 입사면에 입사된 후, 광 출사면측에 설치된 조명 렌즈(23)를 통하여, 생체 조직 등의 피사체에 대해 출사된다.

조명 렌즈(23)로부터 순차적으로 출사되는 R 필터(14r)를 투과한 광, G 필 터(14g)를 투과한 광, B 필터(14b)를 투과한 광 및 B1 필터(14b1)를 투과한 광에 의해 조명된 피사체는 대물 렌즈(24)에 의해 결상된 후, CCD(25)에 의해 각각 촬상된다. 그리고, CCD(25)에 의해 촬상된 피사체의 상은 촬상 신호로서, 신호선(26)을 통하여, 비디오 프로세서(4)에 대해 출력된다.

또한, CCD(25)는 타이밍 제너레이터(49)로부터 출력되는 타이밍 신호에 기초하여 결정되는 타이밍에서, CCD(25)에 대해 CCD 구동 신호를 출력하는 CCD 드라이버(29)와, 프리앰프(30)에 접속되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, CCD(25)는 CCD 드라이버(29)로부터 출력되는 CCD 구동 신호에 기초하여 구동하고, 구동 상태에서 촬상 신호를 생성함과 함께, 생성한 촬상 신호를 프리앰프(30)에 대해 출력한다.

촬상 수단으로서의 CCD(25)로부터 비디오 프로세서(4)에 대해 출력된 촬상 신호는, 타이밍 제너레이터(49)로부터 출력되는 타이밍 신호에 기초하여 결정되는 타이밍에서, 프리앰프(30)에 의해 증폭되고, 프로세스 회로(31)에 의해 상관 2중 샘플링 및 노이즈 제거 등이 행해지고, A/D 변환 회로(32)에 의해 디지털 신호로 변환된 후, 화이트 밸런스 회로(34)에 입력된다.

화이트 밸런스 회로(34)는, 입력되는 촬상 신호에 대해 화이트 밸런스 처리를 행한 후, 그 화이트 밸런스 처리를 행한 후의 촬상 신호를 조광 회로(33) 및 오토 게인 컨트롤 회로(이후, AGC 회로라고 약기함)(35)에 대해 출력한다. 구체적으로는, 화이트 밸런스 회로(34)는, 상기 화이트 밸런스 처리로서, 예를 들면 백색면을 피사체로 한 경우에, G 필터(14g)를 투과한 광 하에서 CCD(25)에 의해 촬상된 피사체의 상의 촬상 신호(이후, G 신호라고 기재함)를 기준으로 하여, R 필터(14r)를 투과한 광 하에서 CCD(25)에 의해 촬상된 피사체의 상의 촬상 신호(이후, R 신호라고 기재함), B 필터(14b)를 투과한 광 하에서 CCD(25)에 의해 촬상된 피사체의 상의 촬상 신호(이후, B 신호라고 기재함) 및 B1 필터(14b1)를 투과한 광 하에서 CCD(25)에 의해 촬상된 피사체의 상의 촬상 신호(이후, B1 신호라고 기재함)의 각 신호에 대한 화이트 밸런스 보정 계수를 산출하고, 그 화이트 밸런스 보정 계수를 그 각 신호에 승산함으로써, 그 각 신호간에서의 촬상 신호의 강도를 동등하게 하는 처리를 행한다.

AGC 회로(35)는 조광 회로(33)로부터 출력되는 밝기 제어 신호와, 타이밍 제너레이터(49)로부터 출력되는 타이밍 신호에 기초하여, 화이트 밸런스 회로(34)로부터 출력되는 촬상 신호에 대한 게인 조정을 행하고, 그 게인 조정 후의 촬상 신호를 메모리(36a)에 대해 출력한다. 구체적으로는, AGC 회로(35)는, 상기 게인 조정으로서, 예를 들면 화이트 밸런스 회로(34)로부터 출력되는 B1 신호가 1의 강도를 갖도록, 그 B1 신호에 대한 게인 업을 행한다.

또한, 타이밍 제너레이터(49)는 모터 제어 회로(16)로부터 출력되는 모터 구동 신호에 기초하여, 광원 장치(3) 및 비디오 프로세서(4)의 각 부가 처리 및 동작 등을 행할 때의 타이밍을 결정하기 위한 타이밍 신호를 생성함과 함께, 그 타이밍 신호를 소정의 타이밍에서 그 각 부에 출력한다.

메모리 제어 회로(48)는 타이밍 제너레이터(49)로부터 출력되는 타이밍 신호에 기초하여 결정되는 타이밍에서, 메모리(36a) 및 신호 합성 회로(36b)가 갖는 도시하지 않은 메모리에 축적된 촬상 신호를 각 부에 출력시키기 위한 제어를 행한 다.

메모리(36a)는 AGC 회로(35)로부터 출력되는 촬상 신호를 순차적으로 축적함과 함께, 메모리 제어 회로(48)의 제어에 기초하여, 회전 필터(14)가 1회전하는 동안에 입력되는 촬상 신호를 각각 각 부에 출력한다. 구체적으로는, 메모리(36a)는 메모리 제어 회로(48)의 제어에 기초하여, R 신호를 신호 합성 회로(36b) 및 동시화 회로(38)에 대해 출력하고, G 신호를 신호 합성 회로(36b) 및 필터링 회로(37)에 대해 출력한다. 또한, 메모리(36a)는 메모리 제어 회로(48)의 제어에 기초하여, B 신호를 신호 합성 회로(36b)에 대해 출력하고, B1 신호를 동시화 회로(38)에 대해 출력한다.

필터링 회로(37)는 생체에서의, 점막 표층보다 약간 깊은 층에 존재하는 혈관의 상의 콘트라스트가 강조된 상태로서, 그 혈관의 상을 포함하는 피사체의 상이 모니터(5)에 화상 표시되도록, 메모리(36a)로부터 출력되는 G 신호가 갖는, 저역부터 중역까지의 주파수 성분을 강조하기 위한 화상 강조 처리를 행함과 함께, 그 처리를 행한 후의 G 신호를 G1 신호로서 동시화 회로(38)에 대해 출력한다. 구체적으로는, 필터링 회로(37)는, 상기 화상 강조 처리로서, 메모리(36a)로부터 출력되는 G 신호에 기초하는 피사체의 상 중, 저역부터 중역까지의 주파수 성분을 투과시키는 특성을 갖는 공간 필터를 이용한 필터링 처리를 행한다. 그리고, 필터링 회로(37)가 상기 필터 처리를 행함으로써, 점막 표층보다 약간 깊은 층에 존재하는 혈관의 상의 콘트라스트가 강조된다. 또한, 본 실시 형태의 필터링 회로(37)는, 예를 들면, 도 6에 도시한 바와 같은 진폭 특성을 갖는 공간 필터를 이용하여 상기 필터링 처리를 행하는 것으로서 구성되어 있다.

동시화 회로(38)는 메모리(36a)로부터 출력되는 R 신호 및 B1 신호와, 필터링 회로(37)로부터 출력되는 G1 신호를 동시화함과 함께, 동시화한 R 신호, G1 신호 및 B1 신호를 색 변환 회로(39)에 대해 출력한다.

색 변환 회로(39)는, 동시화 회로(38)에 의해 동시화되어 출력된 촬상 신호인, R 신호, G1 신호 및 B1 신호에 대해, 예를 들면, 3×3의 매트릭스를 이용함으로써 색 변환의 처리를 행하고, 그 색 변환의 처리를 행한 후의 R 신호, G1 신호 및 B1 신호를 신호 합성 회로(36b)에 대해 출력한다.

신호 합성 회로(36b)는, 도시하지 않은 메모리를 갖고 구성되고, 메모리(36a)로부터 출력되는 R 신호, G 신호 및 B 신호로 이루어지는 제1 촬상 신호와, 색 변환 회로(39)로부터 출력되는 R 신호, G1 신호 및 B1 신호로 이루어지는 제2 촬상 신호를 그 메모리에 축적한다. 그리고, 제1 및 제2 화상 생성 수단으로서의 신호 합성 회로(36b)는, 지시 신호 검지 회로(21)로부터 출력되는 제어 신호와, 메모리 제어 회로(48)에 의해 행해지는 제어에 기초하여, 스코프 스위치(20)에서 설정된 표시 모드에 따른 RGB 신호를, 상기 제1 촬상 신호 및 상기 제2 촬상 신호로부터 생성한 후, 그 RGB 신호가 갖는 R 성분, G 성분 및 B 성분을 γ 보정 회로(41)에 대해 순차적으로 출력한다.

구체적으로는, 신호 합성 회로(36b)는, 예를 들면 스코프 스위치(20)에서, 화상의 표시 모드가 병용 관찰 모드로서 설정된 경우, 상기 제1 촬상 신호가 갖는 R 신호에 따른 피사체의 상인 제1 R상과, 상기 제2 촬상 신호가 갖는 R 신호에 따른 피사체의 상인 제2 R상의 각각에 대해, 예를 들면 축소 처리 등의 처리를 실시함으로써, 그 제1 R상을 1 프레임분의 화상 내의 좌측에 배치하고, 그 제2 R상을 1 프레임분의 화상 내의 우측에 배치한 것을, 상기 RGB 신호에서의 R 성분으로서 출력한다. 또한, 신호 합성 회로(36b)는, 예를 들면 스코프 스위치(20)에서, 화상의 표시 모드가 병용 관찰 모드로서 설정된 경우, 상기 제1 촬상 신호가 갖는 G 신호에 따른 피사체의 상인 G상과, 상기 제2 촬상 신호가 갖는 G1 신호에 따른 피사체의 상인 G1상의 각각에 대해, 예를 들면 축소 처리 등의 처리를 실시함으로써, 그 G상을 1 프레임분의 화상 내의 좌측에 배치하고, 그 G1상을 1 프레임분의 화상 내의 우측에 배치한 것을, 상기 RGB 신호에서의 G 성분으로서 출력한다. 또한, 신호 합성 회로(36b)는, 예를 들면 스코프 스위치(20)에서, 화상의 표시 모드가 병용 관찰 모드로서 설정된 경우, 상기 제1 촬상 신호가 갖는 B 신호에 따른 피사체의 상인 B상과, 상기 제2 촬상 신호가 갖는 B1 신호에 따른 피사체의 상인 B1상의 각각에 대해, 예를 들면 축소 처리 등의 처리를 실시함으로써, 그 B상을 1 프레임분의 화상 내의 좌측에 배치하고, 그 B1상을 1 프레임분의 화상 내의 우측에 배치한 것을, 상기 RGB 신호에서의 B 성분으로서 출력한다.

즉, 신호 합성 회로(36b)는, 이상에 설명한 각 처리를 행함으로써, 병용 관찰 모드에 따른 화상으로서, 각각 축소된 통상 관찰 화상 및 협대역광 관찰 화상을 좌우에 배치한 화상을 생성한다.

또한, 신호 합성 회로(36b)는, 예를 들면 스코프 스위치(20)에서, 화상의 표시 모드가 통상 관찰 모드로서 설정된 경우, 상기 제1 R상을 상기 RGB 신호에서의 R 성분으로서 출력하고, 상기 G상을 상기 RGB 신호에서의 G 성분으로서 출력하고, 상기 B상을 상기 RGB 신호에서의 B 성분으로서 출력한다.

또한, 신호 합성 회로(36b)는, 예를 들면 스코프 스위치(20)에서, 화상의 표시 모드가 협대역광 관찰 모드로서 설정된 경우, 상기 제2 R상을 상기 RGB 신호에서의 R 성분으로서 출력하고, 상기 G1상을 상기 RGB 신호에서의 G 성분으로서 출력하고, 상기 B1상을 상기 RGB 신호에서의 B 성분으로서 출력한다.

그리고, 신호 합성 회로(36b)로부터 출력된 RGB 신호가 갖는 각 성분은, γ 보정 회로(41)에 의해 γ 보정되고, 확대 회로(42)에 의해 확대 보간 처리된 후, 강조 회로(43)에 입력된다.

강조 회로(43)는 확대 회로(42)로부터 출력되는 RGB 신호가 갖는 각 성분에 대해 구조 강조 또는 윤곽 강조의 처리를 행한 후, 그 처리를 행한 후의 RGB 신호를 셀렉터(44)에 대해 출력한다.

그리고, 강조 회로(43)로부터 출력된 RGB 신호는 셀렉터(44)를 통하여, 동시화 회로(45)에 입력된다.

동시화 회로(45)는 셀렉터(44)로부터 출력되는 RGB 신호가 갖는 각 성분을 축적하기 위한, 3개의 메모리(45a, 45b 및 45c)를 갖고 구성되어 있다. 그리고, 동시화 회로(45)는 메모리(45a, 45b 및 45c)에 축적된 RGB 신호의 각 성분을 동시화하여 출력한다.

동시화 회로(45)에서 동시화되어 출력된 RGB 신호는 화상 처리 회로(46)에 의해 동화상의 색 어긋남 보정 등의 화상 처리가 실시된 후, D/A 변환 회로(47a, 47b 및 47c)에 입력된다.

D/A 변환 회로(47a, 47b 및 47c)는 화상 처리 회로(46)로부터 출력되는 RGB 신호가 갖는 각 성분을 저장하고, 저장된 그 각 성분을 아날로그의 영상 신호로 변환한 후, 그 영상 신호를 모니터(5)에 대해 출력한다.

조광 회로(33)는 화이트 밸런스 회로(34)로부터 출력되는 B1 신호의 강도에 기초하여, 그 B1 신호의 강도를 1의 강도까지 증가시키기 위한 밝기 제어 신호를 AGC 회로(35)에 대해 출력한다. 또한, 조광 회로(33)는 화이트 밸런스 회로(34)로부터 출력되는 R 신호, G 신호 및 B 신호의 각 신호의 강도에 기초하여, 그 각 신호의 강도가 소정의 강도로 되도록, 조리개 장치(13)에 대한 제어를 행한다. 또한, 조광 회로(33)는 타이밍 제너레이터(49)로부터 출력되는 타이밍 신호에 기초하여, 필터군(14A)이 갖는 각 필터가 램프(11)의 광로 상에 개삽되는 타이밍에 따라서, 구동 전류의 전류값을 절환하면서 출력시키는 제어를 램프 구동 회로(10)에 대해 행한다. 그리고, 조광 회로(33)는, 전술한 바와 같은 각 제어를 램프 구동 회로(10), 조리개 장치(13) 및 AGC 회로(35)에 대해 행함으로써, 생체 촬상 장치(2)에 의해 촬상되는 피사체의 상이 모니터(5)에 화상으로서 표시될 때의, 그 화상의 밝기를 조정한다.

다음으로, 본 실시 형태의 생체 관측 시스템(1)의 작용에 대해서 설명을 행한다.

우선, 시술자 등은, 도 1에 도시한 바와 같은 상태로서, 생체 촬상 장치(2)를 광원 장치(3) 및 비디오 프로세서(4)에 접속함과 함께, 상기 각 부 및 모니 터(5)의 전원을 투입함으로써, 생체 관측 시스템(1)을 기동 상태로 한다. 또한, 상기 기동 상태 직후에서, 스코프 스위치(20)는 병용 관찰 모드로서 설정되어 있는 것인 것으로 한다.

생체 관측 시스템(1)이 기동 상태로 되면, 모터 제어 회로(16)는 램프(11)의 광로 상에 배치된 회전 필터(14)가 1초간에 15회전이라고 하는 소정의 회전 속도에 의해 회전하도록, 모터(17)의 회전 구동을 제어한다. 또한, 모터 제어 회로(16)는, 상기 소정의 회전 속도에 따른 타이밍에서, 타이밍 제너레이터(49)에 대해 모터 구동 신호를 출력한다. 타이밍 제너레이터(49)는 모터 제어 회로(16)로부터 출력되는 모터 구동 신호에 기초하여, 광원 장치(3) 및 비디오 프로세서(4)의 각 부가 처리 및 동작 등을 행할 때의 타이밍을 결정하기 위한 타이밍 신호를 생성함과 함께, 그 타이밍 신호를 소정의 타이밍에서 그 각 부에 출력한다. 그리고, 비디오 프로세서(4)의 CCD 드라이버(29)는 타이밍 제너레이터(49)로부터 출력되는 타이밍 신호에 기초하여, CCD(25)에 대해 CCD 구동 신호를 출력한다.

또한, 비디오 프로세서(4)의 조광 회로(33)는 생체 관측 시스템(1)이 기동 상태로 되면, 타이밍 제너레이터(49)로부터 출력되는 타이밍 신호에 기초하여, 필터군(14A)이 갖는 각 필터가 램프(11)의 광로 상에 개삽되는 타이밍에 따라서, 구동 전류의 전류값을 절환하면서 출력시키는 제어를 램프 구동 회로(10)에 대해 행한다. 또한, 램프 구동 회로(10)는 조광 회로(33)의 제어에 기초하여, 램프(11)에 대해, 제1 전류값을 갖는 구동 전류 및 제2 전류값을 갖는 구동 전류를 교대로 절환하면서 인가한다.

이에 의해, 램프(11)는 필터군(14A)이 갖는 B1 필터(14b1)가 램프(11)의 광로 상에 개삽되어 있는 타이밍에서, 제1 전류값을 갖는 구동 전류에 따른, 상대적으로 큰 광량의 백색광을 발한다. 또한, 램프(11)는 필터군(14A)이 갖는 B1 필터(14b1) 이외의 각 필터가 램프(11)의 광로 상에 개삽되어 있는 타이밍에서, 제2 전류값을 갖는 구동 전류에 따른, 상대적으로 작은 광량의 백색광을 발한다. 그 결과, B1 신호의 S/N이 향상됨과 함께, 모니터(5)에 표시되는 협대역광 관찰 화상에서의 콘트라스트가 강조된다.

모터(17)의 회전 구동에 수반하여 회전 필터(14)가 회전함으로써, 램프(11)에서 발하여진 백색광은 필터군(14A)이 갖는 각 필터인, R 필터(14r), G 필터(14g), B 필터(14b) 및 B1 필터(14b1)를 투과함으로써 순차적으로 분광된다. 그리고, 필터군(14A)이 갖는 각 필터를 투과한 광은 집광 렌즈(15)에 의해 집광된 후, 조명광으로서 라이트 가이드(9)의 광 입사면에 순차적으로 입사된다.

라이트 가이드(9)에 입사된 후, 전송된 각 조명광은 조명 렌즈(23)를 거쳐서 피사체에 대해 순차적으로 출사된다.

CCD(25)는 CCD 드라이버(29)로부터 출력되는 CCD 구동 신호에 기초하여 구동함과 함께, 조명 렌즈(23)로부터 순차적으로 출사되는 각 조명광에 의해 조명되고, 또한 대물 렌즈(24)에 의해 결상된 피사체의 상을 촬상하고, 촬상한 피사체의 상을 촬상 신호로서 비디오 프로세서(4)에 대해 출력한다.

CCD(25)로부터 비디오 프로세서(4)에 대해 출력된 촬상 신호는 타이밍 제너레이터(49)로부터 출력되는 타이밍 신호에 기초하여 결정되는 타이밍에서, 프리앰 프(30)에 의해 증폭되고, 프로세스 회로(31)에 의해 상관 2중 샘플링 및 노이즈 제거 등이 행해지고, A/D 변환 회로(32)에 의해 디지털 신호로 변환되고, 화이트 밸런스 회로(34)에 의해 화이트 밸런스 처리가 행해지고, AGC 회로(35)에 의해 게인 조정이 행해진 후, 메모리(36a)에 대해 출력된다.

AGC 회로(35)는 조광 회로(33)로부터 출력되는 밝기 제어 신호와, 타이밍 제너레이터(49)로부터 출력되는 타이밍 신호에 기초하여, 상기 게인 조정으로서, 화이트 밸런스 회로(34)로부터 출력되는 B1 신호가 1의 강도를 갖도록, 그 B1 신호에 대한 게인 업을 행한다. 즉, 화이트 밸런스 회로(34)로부터 출력되는 B1 신호는 AGC 회로(35)를 통함으로써, 항상 상기 1의 강도를 가진 상태로서 메모리(36a)에 대해 출력된다.

또한, 메모리 제어 회로(48)는 타이밍 제너레이터(49)로부터 출력되는 타이밍 신호에 기초하여 결정되는 타이밍에서, 메모리(36a) 및 신호 합성 회로(36b)가 갖는 도시하지 않은 메모리에 축적된 촬상 신호를 각 부에 출력시키기 위한 제어를 행한다.

메모리(36a)는 AGC 회로(35)로부터 출력되는 촬상 신호를 순차적으로 축적함과 함께, 메모리 제어 회로(48)의 제어에 기초하여, 회전 필터(14)가 1회전하는 동안에 입력되는 촬상 신호를, 신호 합성 회로(36b)와, 필터링 회로(37)와, 동시화 회로(38)에 대해 각각 출력한다.

메모리(36a)로부터 신호 합성 회로(36b)에 대해 직접 출력되는 R 신호, G 신호 및 B 신호는 제1 촬상 신호를 구성하는 각 신호로서, 제2 촬상 신호가 신호 합 성 회로(36b)에 입력될 때까지의 동안, 신호 합성 회로(36b)가 갖는 도시하지 않은 메모리에서 축적된다.

메모리(36a)로부터 동시화 회로(38)에 대해 직접 출력되는 R 신호 및 B1 신호와, 메모리(36a)로부터 출력된 후, 전술한 화상 강조 처리가 필터링 회로(37)에 의해 실시된 G 신호인 G1 신호는 동시화 회로(38)에 의해 동시화되고, 색 변환 회로(39)에 의해 색 변환의 처리가 행해진 후, 제2 촬상 신호로서 출력되어, 신호 합성 회로(36b)에서 축적된다. 또한, 상기 제2 촬상 신호는 R 신호, G1 신호 및 B1 신호로 이루어지는 것에 한하지 않고, 예를 들면 G1 신호 및 B1 신호만으로 이루어지는 것이어도 된다.

신호 합성 회로(36b)는 지시 신호 검지 회로(21)로부터 출력되는 제어 신호와, 메모리 제어 회로(48)의 제어에 기초하여, 도시하지 않은 메모리에 축적된 제1 촬상 신호 및 제2 촬상 신호로부터, 병용 관찰 모드에 따른 RGB 신호를 생성하고, 그 RGB 신호가 갖는 R 성분, G 성분 및 B 성분을 γ 보정 회로(41)에 대해 순차적으로 출력한다.

신호 합성 회로(36b)로부터 출력된 RGB 신호가 갖는 각 성분은, γ 보정 회로(41)에 의해 γ 보정되고, 확대 회로(42)에 의해 확대 보간 처리되고, 강조 회로(43)에 의해 구조 강조 또는 윤곽 강조의 처리가 행해진 후, 셀렉터(44)를 통하여 동시화 회로(45)에 입력된다.

그리고, 동시화 회로(45)는 셀렉터(44)로부터 출력되는 RGB 신호가 갖는 각 성분을 축적함과 함께, 그 각 성분을 동시화하여 출력한다.

이상에 설명한 바와 같은 처리 등이 비디오 프로세서(4)에서 행해짐으로써, 예를 들면 도 5에 도시한 바와 같이, 생체에서의 원하는 피사체를 육안에 의해 관찰한 경우의 상과 대략 마찬가지의 상이 통상 관찰 화상(51A)으로서, 또한 그 원하는 피사체의 점막 표층 및 점막 표층보다 약간 깊은 층에 존재하는 혈관(101)의 상의 콘트라스트가 강조된 상이 협대역광 관찰 화상(51B)으로서, 모니터(5)의 동일 화면 상에 아울러 표시된다.

이상에 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 생체 관측 시스템(1)은, 통상 관찰 화상(51A) 및 협대역광 관찰 화상(51B)을 모니터(5)의 동일 화면 상에 아울러 표시하는 것을 가능하게 하는 구성을 갖고 있다.

그 때문에, 시술자 등은 생체 관측 시스템(1)을 이용함으로써, 동일한 모니터의 동일 화면 상에서 표시되는 통상 관찰 화상 및 협대역광 관찰 화상을 보면서, 번잡한 조작을 행하지 않고 이 통상 관찰 및 협대역광 관찰을 아울러 행할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 생체 관측 시스템(1)에서는 광원 장치에 2 이상의 대 역 제한 수단이 설치되어 있지 않다. 그 때문에, 본 실시 형태의 생체 관측 시스템(1)은 광원 장치에 설치된 대역 제한 수단을 관찰 내용의 변경에 수반하여 절환하기 위한 기구 등을 요하지 않고, 그 결과 종래에 비해 간이한 구성에 의해 통상 관찰 및 협대역광 관찰을 행하는 것을 가능하게 한다.

또한, 본 실시 형태의 생체 관측 시스템(1)의 통상 관찰 모드에서는 내시경 장치 등의 종래의 생체 관측 시스템과 대략 동일한 분광 특성을 갖는 조명광이 피사체에 대해 출사됨과 함께, 그 조명광에 따른 피사체의 상을 갖는 영상 신호가 생성된다. 그 때문에, 본 실시 형태의 생체 관측 시스템(1)에서는, 통상 관찰 화상으로서, 내시경 장치 등의 종래의 생체 관측 시스템과 대략 동일한 색조를 갖는 화상, 또는 내시경 장치 등의 종래의 생체 관측 시스템과 대략 동일한 색 재현이 실현된 상태의 화상이 생성된다. 이에 의해, 시술자는 내시경 장치 등의 종래의 생체 관측 시스템 대신에, 본 실시 형태의 생체 관측 시스템(1)을 이용하여 통상 관찰을 행하는 경우에서도, 위화감을 느끼지 않고 관찰을 행할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서의 대역 제한 수단으로서의 회전 필터(14)는 R 필터(14r)를 투과한 광, G 필터(14g)를 투과한 광, B 필터(14b)를 투과한 광 및 B1 필터(14b1)를 투과한 광의 각 광을 순차적으로 생성 가능한 구성인 것에 한에서는, 회전 필터 이외의 구성을 갖는 것이어도 되고, 또한 램프(11)의 광 출사측으로부터 CCD(25)의 촬상면에 이르기까지의 광로 상의 어느 곳에 배치되는 것이어도 된다.

또한, 본 실시 형태의 생체 관측 시스템(1)은, 전술한 구성을 갖는 것에 한하지 않고, 예를 들면 도 7에 도시한 바와 같은 생체 관측 시스템(1A)으로서 구성 되는 것이어도 된다.

생체 관측 시스템(1A)은 내시경(2)과, 광원 장치(3)에서의 회전 필터(14) 대신에 회전 필터(141)가 설치된 광원 장치(3A)와, 비디오 프로세서(4)로부터 필터링 회로(37)를 제거한 구성과 마찬가지의 구성인 비디오 프로세서(4A)와, 모니터(5)를 갖고 주요부가 구성되어 있다.

광원 장치(3A)의 회전 필터(141)는, 도 8에 도시한 바와 같이, 둘레 방향 부분에 필터군(14B)을 갖고 있다.

필터군(14B)은 필터군(14A)이 갖는 각 필터로서의 R 필터(14r), G 필터(14g), B 필터(14b) 및 B1 필터(14b1) 외에, Gn 필터(14g1)를 둘레 방향 부분에 더 갖고 구성되어 있다. 또한, Gn 필터(14g1)는, 도 9에 도시한 바와 같이, G 필터(14g)에 비해 협대역의 광을 투과하는 분광 특성으로서 설정되어 있다.

여기서, 생체 관측 시스템(1A)의 작용에 대해서 설명을 행한다.

Gn 필터(14g1)를 투과한 광 하에서 CCD(25)에 의해 촬상된 피사체의 상의 촬상 신호(이후, Gn 신호라고 기재함)는 프리앰프(30)에 의해 증폭되고, 프로세스 회로(31)에 의해 상관 2중 샘플링 및 노이즈 제거 등이 행해지고, A/D 변환 회로(32)에 의해 디지털 신호로 변환되고, 화이트 밸런스 회로(34)로부터 화이트 밸런스 처리가 실시되고, AGC 회로(35)에 의해 게인 조정이 실시된 후, 메모리(36a)에 입력된다.

메모리(36a)는 AGC 회로(35)로부터 출력되는 촬상 신호를 순차적으로 축적함과 함께, 메모리 제어 회로(48)의 제어에 기초하여, 회전 필터(141)가 1회전하는 동안에 입력되는 촬상 신호를 각각 각 부에 출력한다. 구체적으로는, 메모리(36a)는 메모리 제어 회로(48)의 제어에 기초하여, R 신호를 신호 합성 회로(36b) 및 동시화 회로(38)에 대해 출력함과 함께, G 신호를 신호 합성 회로(36b)에 대해 출력한다. 또한, 메모리(36a)는 메모리 제어 회로(48)의 제어에 기초하여, B 신호를 신호 합성 회로(36b)에 대해 출력하고, B1 신호 및 Gn 신호를 동시화 회로(38)에 대해 출력한다.

메모리(36a)로부터 출력된 R 신호, B1 신호 및 Gn 신호는 동시화 회로(38)에 의해 동시화되고, 색 변환 회로(39)에 의해 색 변환의 처리가 행해진 후, 제3 촬상 신호로서 출력되어, 신호 합성 회로(36b)에서 축적된다.

그리고, 상기 제3 촬상 신호는 비디오 프로세서(4A)가 갖는 신호 합성 회로(36b) 이후의 각 부에서, 전술한 제2 촬상 신호에 대한 처리와 마찬가지의 처리가 실시된다. 이에 의해, 생체 관측 시스템(1A)의 모니터(5)에는, 원하는 피사체의 점막 표층 및 점막 표층보다 약간 깊은 층에 존재하는 혈관(101)의 상이, 생체 관측 시스템(1)을 이용한 경우에 비해 보다 고콘트라스트로 화상 표시된다.

또한, 본 발명은, 전술한 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이나 응용이 가능한 것은 물론이다.

본 출원은, 2006년 4월 20일에 일본에 출원된 특원 제2006-117052호를 우선권 주장의 기초로서 출원하는 것으로서, 상기의 개시 내용은, 본원 명세서, 청구의 범위, 도면에 인용된 것으로 한다.

Claims

적색 영역의 광, 녹색 영역의 광, 및 청색 영역의 광으로 이루어지는 광대역광과, 상기 광대역광에 비해 좁은 파장 대역을 갖는 협대역광을, 생체에서의 피사체에 대해 조명광으로서 순차적으로 출사함으로써, 상기 피사체를 조명하는 조명 수단과,

상기 조명 수단으로부터 상기 광대역광 및 상기 협대역광이 순차적으로 출사된 때의, 상기 피사체로부터의 복귀광을 각각 촬상하는 촬상 수단과,

상기 광대역광의 복귀광을 촬상하여 얻어진 각 색성분에 기초하여 제1 관찰 화상을 생성하고, 상기 녹색 영역의 광의 복귀광을 촬상하여 얻어진 녹색 성분 신호의 저역부터 중역까지의 주파수 성분을 강조시킨 신호와, 상기 협대역광의 복귀광을 촬상하여 얻어진 협대역 성분의 신호에 기초하여 제2 관찰 화상을 생성하고, 상기 제1 관찰 화상 및 상기 제2 관찰 화상을 합하여 합성 화상을 생성하여 그 합성 화상에 대하여 콘트라스트를 강조하는 강조 처리를 행하는 신호 처리 수단

을 갖는 것을 특징으로 하는 생체 관측 시스템.
제1항에 있어서,

상기 조명 수단은, 백색광을 발하는 광원 수단과, 상기 광원 수단으로부터 상기 촬상 수단에 이르기까지의 광로 상에 배치되고, 상기 백색광이 갖는 파장 대역을 제한함으로써, 상기 백색광을, 상기 적색 영역의 광과, 상기 녹색 영역의 광과, 상기 청색 영역의 광과, 상기 협대역광으로 순차적으로 분광하는 대역 제한 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 생체 관측 시스템.
제2항에 있어서,

상기 대역 제한 수단은, 상기 광원 수단에서 발하여지는 상기 백색광을 분광함으로써, 상기 적색 영역의 광과, 상기 녹색 영역의 광과, 상기 청색 영역의 광과, 상기 협대역광을 생성하는 분광 수단을 가짐과 함께, 구동 수단에 의한 회전 구동에 수반하여 회전함으로써, 상기 분광 수단이 상기 광원 수단의 상기 광로 상에 순차적으로 개삽(介揷)되는 회전 필터로서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 생체 관측 시스템.
제1항에 있어서,

상기 피사체에는, 혈관이 포함되는 것을 특징으로 하는 생체 관측 시스템.
제2항에 있어서,

상기 피사체에는, 혈관이 포함되는 것을 특징으로 하는 생체 관측 시스템.
제3항에 있어서,

상기 피사체에는, 혈관이 포함되는 것을 특징으로 하는 생체 관측 시스템.
제1항에 있어서,

상기 녹색 성분 신호의 저역부터 중역까지의 주파수 성분을 강조하는 처리는, 공간 필터를 이용한 필터링 처리인 것을 특징으로 하는 생체 관측 시스템.
제2항에 있어서,

상기 녹색 성분 신호의 저역부터 중역까지의 주파수 성분을 강조하는 처리는, 공간 필터를 이용한 필터링 처리인 것을 특징으로 하는 생체 관측 시스템.
제3항에 있어서,

상기 녹색 성분 신호의 저역부터 중역까지의 주파수 성분을 강조하는 처리는, 공간 필터를 이용한 필터링 처리인 것을 특징으로 하는 생체 관측 시스템.
제4항에 있어서,

상기 녹색 성분 신호의 저역부터 중역까지의 주파수 성분을 강조하는 처리는, 공간 필터를 이용한 필터링 처리인 것을 특징으로 하는 생체 관측 시스템.
제5항에 있어서,

상기 녹색 성분 신호의 저역부터 중역까지의 주파수 성분을 강조하는 처리는, 공간 필터를 이용한 필터링 처리인 것을 특징으로 하는 생체 관측 시스템.
제6항에 있어서,

상기 녹색 성분 신호의 저역부터 중역까지의 주파수 성분을 강조하는 처리는, 공간 필터를 이용한 필터링 처리인 것을 특징으로 하는 생체 관측 시스템.
제1항에 있어서,

상기 조명 수단은, 조명광으로서 순차적으로 출사되는 각 광의 광량을 제어하는 광량 제어 수단을 더 갖는 것을 특징으로 하는 생체 관측 시스템.
제2항에 있어서,

상기 조명 수단은, 조명광으로서 순차적으로 출사되는 각 광의 광량을 제어하는 광량 제어 수단을 더 갖는 것을 특징으로 하는 생체 관측 시스템.
제3항에 있어서,

상기 조명 수단은, 조명광으로서 순차적으로 출사되는 각 광의 광량을 제어하는 광량 제어 수단을 더 갖는 것을 특징으로 하는 생체 관측 시스템.
제4항에 있어서,

상기 조명 수단은, 조명광으로서 순차적으로 출사되는 각 광의 광량을 제어하는 광량 제어 수단을 더 갖는 것을 특징으로 하는 생체 관측 시스템.
제5항에 있어서,

상기 조명 수단은, 조명광으로서 순차적으로 출사되는 각 광의 광량을 제어하는 광량 제어 수단을 더 갖는 것을 특징으로 하는 생체 관측 시스템.
제6항에 있어서,

상기 조명 수단은, 조명광으로서 순차적으로 출사되는 각 광의 광량을 제어하는 광량 제어 수단을 더 갖는 것을 특징으로 하는 생체 관측 시스템.
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