JP4989036B2 - 電子内視鏡用信号処理装置及び電子内視鏡装置 - Google Patents
電子内視鏡用信号処理装置及び電子内視鏡装置 Download PDFInfo
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Description
本発明は、複数の固体撮像素子を備えた電子内視鏡から読み出した信号に対して信号処理を行う電子内視鏡用信号処理装置及び電子内視鏡装置に関する。
挿入部の先端部に固体撮像素子を設けた電子内視鏡は、医療用分野における内視鏡検査、処置具による処置等に広く採用されるようになっている。
例えば従来例としての特開２００３−２６４１０号公報には、モニタの画面上に電子内視鏡の処置具チャンネルの情報を表示することにより、ユーザに対して、使用できる鉗子等の処置具の外径や、内視鏡画面上どの方向から処置具が出てくるか等を分かるようにしたものがある。
特開２００３−２６５４１０号公報
例えば従来例としての特開２００３−２６４１０号公報には、モニタの画面上に電子内視鏡の処置具チャンネルの情報を表示することにより、ユーザに対して、使用できる鉗子等の処置具の外径や、内視鏡画面上どの方向から処置具が出てくるか等を分かるようにしたものがある。
しかし、上記従来例は挿入部の先端部に２つの固体撮像素子を搭載した電子内視鏡に対してはそのまま適用することが困難である。
上記従来例を２つの固体撮像素子を搭載した電子内視鏡に対して適用すると、観察に使用している固体撮像素子から他方の固体撮像素子の駆動へと駆動を切り替えた場合、切り替えられた固体撮像素子に対して処置具チャンネルの先端開口の位置が変化するため、同じ鉗子を用いていた場合においても鉗子が観察視野に現れる方向が異なり、表示している処置具チャンネルの情報と異なってしまう。
同様に内視鏡画面にズームスケールを表示した場合、異なる固体撮像素子間での駆動を切り替えた場合には、その大きさがずれた値になってしまう。
上記従来例を２つの固体撮像素子を搭載した電子内視鏡に対して適用すると、観察に使用している固体撮像素子から他方の固体撮像素子の駆動へと駆動を切り替えた場合、切り替えられた固体撮像素子に対して処置具チャンネルの先端開口の位置が変化するため、同じ鉗子を用いていた場合においても鉗子が観察視野に現れる方向が異なり、表示している処置具チャンネルの情報と異なってしまう。
同様に内視鏡画面にズームスケールを表示した場合、異なる固体撮像素子間での駆動を切り替えた場合には、その大きさがずれた値になってしまう。
（発明の目的）
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、実際に駆動する固体撮像素子を切り替えた場合に対し、それに対応した処置具方向情報を表示させることができる電子内視鏡用信号処理装置及び電子内視鏡装置を提供することを目的とする。
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、実際に駆動する固体撮像素子を切り替えた場合に対し、それに対応した処置具方向情報を表示させることができる電子内視鏡用信号処理装置及び電子内視鏡装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様による電子内視鏡用信号処理装置は、固体撮像素子を複数備えた電子内視鏡が着脱自在に接続され、複数の前記固体撮像素子を選択的に駆動し、読み出した信号を所定の映像信号に変換して表示手段に出力する電子内視鏡用信号処理装置において、
駆動する前記固体撮像素子を切り替えて選択することにより、駆動する前記固体撮像素子が切り替えられた際、選択された前記固体撮像素子に対応した前記電子内視鏡の先端部開口から突出する処置具の方向を示す処置具方向情報を、前記固体撮像素子において読み出した映像信号に係る内視鏡画像を表示する前記表示手段における第１の表示領域とは異なる当該表示手段における第２の表示領域に、前記内視鏡画像と共に表示させる手段を備えている。
また、本発明の一態様による電子内視鏡装置は、固体撮像素子を複数備えた電子内視鏡と、複数の前記固体撮像素子をそれぞれ駆動し、読み出した信号を所定の映像信号に変換する信号処理装置とを有する電子内視鏡装置において、
前記信号処理装置は、駆動する前記固体撮像素子を切り替えて選択することにより、駆動する前記固体撮像素子が切り替えられた際、選択された前記固体撮像素子に対応した前記電子内視鏡の先端部開口から突出する処置具の方向を示す処置具方向情報を、前記固体撮像素子において読み出した映像信号に係る内視鏡画像を表示する前記表示手段における第１の表示領域とは異なる当該表示手段における第２の表示領域に、前記内視鏡画像と共に表示させる制御手段を備えている。
駆動する前記固体撮像素子を切り替えて選択することにより、駆動する前記固体撮像素子が切り替えられた際、選択された前記固体撮像素子に対応した前記電子内視鏡の先端部開口から突出する処置具の方向を示す処置具方向情報を、前記固体撮像素子において読み出した映像信号に係る内視鏡画像を表示する前記表示手段における第１の表示領域とは異なる当該表示手段における第２の表示領域に、前記内視鏡画像と共に表示させる手段を備えている。
また、本発明の一態様による電子内視鏡装置は、固体撮像素子を複数備えた電子内視鏡と、複数の前記固体撮像素子をそれぞれ駆動し、読み出した信号を所定の映像信号に変換する信号処理装置とを有する電子内視鏡装置において、
前記信号処理装置は、駆動する前記固体撮像素子を切り替えて選択することにより、駆動する前記固体撮像素子が切り替えられた際、選択された前記固体撮像素子に対応した前記電子内視鏡の先端部開口から突出する処置具の方向を示す処置具方向情報を、前記固体撮像素子において読み出した映像信号に係る内視鏡画像を表示する前記表示手段における第１の表示領域とは異なる当該表示手段における第２の表示領域に、前記内視鏡画像と共に表示させる制御手段を備えている。
本発明によれば、固体撮像素子を切り替える前と後で、表示手段に出力される前記処置具方向情報を、切り替える固体撮像素子に対応させることができ、操作性が向上する。
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１ないし図５は本発明の実施例１に係り、図１は本発明の実施例１を備えた電子内視鏡装置の全体構成を示し、図２は先端部の正面図を示し、図３は回転フィルタの構成やフィルタ特性等を示し、図４は本実施例における動作内容をフローチャートで示し、図５はモニタの表示画面を示す。
本実施例は、種類が異なる２つの固体撮像素子を搭載した電子内視鏡において、駆動する固体撮像素子を切り替えた場合にも、切替前後で実際に駆動される固体撮像素子に対応して電子内視鏡に関する情報を適切に表示することができる電子内視鏡用信号処理装置及び電子内視鏡装置を提供することを目的とする。
図１に示すように、本発明の実施例１を備えた電子内視鏡装置１は、体腔内に挿入され、患部等の被写体を観察及び処置する電子内視鏡２と、この電子内視鏡２に通常観察用のＲＧＢ光及び特殊観察用の特殊光を供給する光源装置３と、電子内視鏡２により撮像された内視鏡映像信号を信号処理して映像信号を生成する電子内視鏡用信号処理装置としてのプロセッサ４と、このプロセッサ４から出力される映像信号が入力されることにより、この映像信号に対応する内視鏡画像を表示するモニタ５と、映像信号を動画で記録する映像信号記録装置としての例えばＶＴＲ４０とを備えて構成される。
本実施例は、種類が異なる２つの固体撮像素子を搭載した電子内視鏡において、駆動する固体撮像素子を切り替えた場合にも、切替前後で実際に駆動される固体撮像素子に対応して電子内視鏡に関する情報を適切に表示することができる電子内視鏡用信号処理装置及び電子内視鏡装置を提供することを目的とする。
図１に示すように、本発明の実施例１を備えた電子内視鏡装置１は、体腔内に挿入され、患部等の被写体を観察及び処置する電子内視鏡２と、この電子内視鏡２に通常観察用のＲＧＢ光及び特殊観察用の特殊光を供給する光源装置３と、電子内視鏡２により撮像された内視鏡映像信号を信号処理して映像信号を生成する電子内視鏡用信号処理装置としてのプロセッサ４と、このプロセッサ４から出力される映像信号が入力されることにより、この映像信号に対応する内視鏡画像を表示するモニタ５と、映像信号を動画で記録する映像信号記録装置としての例えばＶＴＲ４０とを備えて構成される。
電子内視鏡２は、患者の体腔内に挿入される挿入部６と、この挿入部６の後端に設けられた操作部７とを有し、この操作部７からユニバーサルケーブル８が延出されている。 この挿入部６内には照明光を伝送するライトガイド９が挿通されており、この後端のライトガイドコネクタ１０ａは、光源装置３に着脱自在に接続される。そしてこの光源装置３からの照明光（特殊光モードにおける蛍光観察時には励起光）を伝送し、挿入部６の先端部１１の照明窓に取り付けられたライトガイド先端面９ａ，９ｂ（図２参照）から外部に出射し、患部等の被写体を照明（蛍光観察時には励起光を照射）する。
図２に示すように照明窓に隣接して２つの観察窓（撮像窓）が設けられ、これら２つの観察窓にはそれぞれ対物レンズ系１２Ａ、１２Ｂが取り付けられており、図１に示すように対物レンズ系１２Ａ、１２Ｂの各結像位置にはそれぞれ固体撮像素子として第１及び第２の電荷結合素子（ＣＣＤと略記）１３Ａ、１３Ｂが配置されている。
図２に示すように照明窓に隣接して２つの観察窓（撮像窓）が設けられ、これら２つの観察窓にはそれぞれ対物レンズ系１２Ａ、１２Ｂが取り付けられており、図１に示すように対物レンズ系１２Ａ、１２Ｂの各結像位置にはそれぞれ固体撮像素子として第１及び第２の電荷結合素子（ＣＣＤと略記）１３Ａ、１３Ｂが配置されている。
なお、第２のＣＣＤ１３Ｂは、ＣＣＤ素子内部に増幅機能を備えた高感度ＣＣＤであり、特殊光観察モードにおける蛍光観察モード時にのみ用いられる。これに対して第１のＣＣＤ１３Ａは、通常観察モード時及び特殊光観察モードにおける（蛍光観察モードを除く）赤外光観察モード及び狭帯域光観察モード時に使用される。
なお、対物レンズ系１２Ａ、１２Ｂとしては、図示しない駆動手段により対物レンズ系１２Ａ、１２Ｂの一部のレンズを光軸方向に移動し、ズーム倍率を変更できるようにしたズーム光学系が形成されている。電子内視鏡２は、その種類により、対物レンズ系１２Ａ、１２Ｂがズーム光学系のものと、ズーム光学系でないものとがある。
上記のように第２のＣＣＤ１３Ｂは、蛍光観察モード時において、励起光をカットして蛍光観察するために、ＣＣＤ１３Ｂの前に励起光カットフィルタ１４が設けてある。
これら両ＣＣＤ１３Ａ、１３Ｂに接続された信号線１５ａ、１５ｂは、挿入部６、操作部７及びユニバーサルケーブル８内を挿通され、その端部は信号コネクタ１０ｂに至る。そして、この信号コネクタ１０ｂは、プロセッサ４に着脱自在に接続される。
なお、対物レンズ系１２Ａ、１２Ｂとしては、図示しない駆動手段により対物レンズ系１２Ａ、１２Ｂの一部のレンズを光軸方向に移動し、ズーム倍率を変更できるようにしたズーム光学系が形成されている。電子内視鏡２は、その種類により、対物レンズ系１２Ａ、１２Ｂがズーム光学系のものと、ズーム光学系でないものとがある。
上記のように第２のＣＣＤ１３Ｂは、蛍光観察モード時において、励起光をカットして蛍光観察するために、ＣＣＤ１３Ｂの前に励起光カットフィルタ１４が設けてある。
これら両ＣＣＤ１３Ａ、１３Ｂに接続された信号線１５ａ、１５ｂは、挿入部６、操作部７及びユニバーサルケーブル８内を挿通され、その端部は信号コネクタ１０ｂに至る。そして、この信号コネクタ１０ｂは、プロセッサ４に着脱自在に接続される。
また、信号コネクタ１０ｂ内には連動して切り替えられ得る切替スイッチ１６ａ，１６ｂが設けてあり、両ＣＣＤ１３Ａ、１３Ｂに接続された信号線１５ａ、１５ｂを切替スイッチ１６ａ、１６ｂにより切り替えることにより観察モードに応じて実際に撮像に使用する一方のＣＣＤを選択できるようにしている。
なお、本実施例においては、両ＣＣＤ１３Ａ，１３Ｂを切り替える切替手段を電子内視鏡２内に設けているが、切替手段を設けないで、プロセッサ４側において駆動するＣＣＤを切り替えるようにしても良い。
なお、本実施例においては、両ＣＣＤ１３Ａ，１３Ｂを切り替える切替手段を電子内視鏡２内に設けているが、切替手段を設けないで、プロセッサ４側において駆動するＣＣＤを切り替えるようにしても良い。
また、挿入部６内には、チャンネル１７が設けてあり、このチャンネル１７は、操作部７の前端付近の処置具挿通口１８で開口しており、この処置具挿通口１８から処置具１９を挿入することができる。このチャンネル１７は、先端部１１の先端面において先端開口１７ａとして開口しており、チャンネル１７に挿通された処置具１９の先端側を先端開口１７ａから突出させて、患部組織を採取したり、処置具で病変部を切除する等の処置を行うことができる。
また、挿入部６内には、図示しない送気送水管路が設けてあり、この送気送水管路の先端のノズル２０は、例えば図２に示すように対物レンズ系１２Ｂ及びその延長先の対物レンズ系１２Ａに対向している。そして、送気或いは送水することにより、対物レンズ系１２Ｂ及び対物レンズ系１２Ａの外表面に付着した観察視野の邪魔になる付着物等を除去し易くしている。
また、この電子内視鏡２の例えば操作部７には、複数の操作スイッチからなるスコープスイッチ部２１が設けてあり、このスコープスイッチ部２１には観察モードを切り替える観察モード選択スイッチ２１ａが設けてある。
また、挿入部６内には、図示しない送気送水管路が設けてあり、この送気送水管路の先端のノズル２０は、例えば図２に示すように対物レンズ系１２Ｂ及びその延長先の対物レンズ系１２Ａに対向している。そして、送気或いは送水することにより、対物レンズ系１２Ｂ及び対物レンズ系１２Ａの外表面に付着した観察視野の邪魔になる付着物等を除去し易くしている。
また、この電子内視鏡２の例えば操作部７には、複数の操作スイッチからなるスコープスイッチ部２１が設けてあり、このスコープスイッチ部２１には観察モードを切り替える観察モード選択スイッチ２１ａが設けてある。
また、この電子内視鏡２の例えば信号コネクタ１０ｂ内には、この電子内視鏡２の固有の情報を格納したスコープ情報格納部２２が設けてある。
このスコープ情報格納部２２は、スコープ情報を格納した格納手段（記憶手段）としてのメモリ２２ａと、このメモリ２２ａに情報を格納したり、格納された情報を読み出す等の処理を行うＣＰＵ２２ｂとからなる。
なお、このメモリ２２ａには、ホワイトバランス設定値が複数（例えば３８個）格納されており、データの具体的なデータ構成は例えば、
「光源装置シリアルナンバー」＋「色フィルタ種別データ」＋「ホワイトバランス設定値」
という形式であって、このような構成のデータがメモリ２２ａに格納されている。
また、メモリ２２ａには上記ホワイトバランス設定値のデータ以外に下記データが格納されている。
このスコープ情報格納部２２は、スコープ情報を格納した格納手段（記憶手段）としてのメモリ２２ａと、このメモリ２２ａに情報を格納したり、格納された情報を読み出す等の処理を行うＣＰＵ２２ｂとからなる。
なお、このメモリ２２ａには、ホワイトバランス設定値が複数（例えば３８個）格納されており、データの具体的なデータ構成は例えば、
「光源装置シリアルナンバー」＋「色フィルタ種別データ」＋「ホワイトバランス設定値」
という形式であって、このような構成のデータがメモリ２２ａに格納されている。
また、メモリ２２ａには上記ホワイトバランス設定値のデータ以外に下記データが格納されている。
１）内視鏡機種名
２）内視鏡シリアルナンバー
３）内視鏡が対応する観察光の種類データ
４）内視鏡に設けられた固体撮像素子の数及び種類のデータ
５）内視鏡に設けられた各固体撮像素子の画素数のデータ
６）内視鏡の光学拡大観察への対応有無を示すデータ
７）内視鏡の処置具チヤンネルの情報（チヤンネルの内径、固体撮像素子の撮像視野範囲に対する方向位置、適用できる処置具の識別色情報）
８）内視鏡の先端部外径データ
９）内視鏡の挿入部外径データ
１０）内視鏡が光学拡大観察に対応している場合、最大拡大時に１ｍｍの大きさの物体を観察した時、画面上何ｍｍで見えるかを示すスケールデータ（固体撮像素子毎）
一方、光源装置３は、可視光を含む照明光を発生するランプ２３を有する。
２）内視鏡シリアルナンバー
３）内視鏡が対応する観察光の種類データ
４）内視鏡に設けられた固体撮像素子の数及び種類のデータ
５）内視鏡に設けられた各固体撮像素子の画素数のデータ
６）内視鏡の光学拡大観察への対応有無を示すデータ
７）内視鏡の処置具チヤンネルの情報（チヤンネルの内径、固体撮像素子の撮像視野範囲に対する方向位置、適用できる処置具の識別色情報）
８）内視鏡の先端部外径データ
９）内視鏡の挿入部外径データ
１０）内視鏡が光学拡大観察に対応している場合、最大拡大時に１ｍｍの大きさの物体を観察した時、画面上何ｍｍで見えるかを示すスケールデータ（固体撮像素子毎）
一方、光源装置３は、可視光を含む照明光を発生するランプ２３を有する。
このランプ２３から射出された照明光は、その光路中に配置された絞り２４を経て、帯域切替フィルタ２５に入射される。帯域切替フィルタ２５を透過した光は、回転フィルタ２７に入射される。回転フィルタ２７を透過した光は、集光レンズによって集光され、ライトガイド９の入射端に入射される。
回転フィルタ２７は、この回転フィルタ２７を照明光の光軸周りに回転させるモータ２６と共に、例えばプランジャ３１によって照明光の光路と直交する方向（図１の符号Ａで示す矢印の方向）に移動される。例えば、モータ２６は、プランジャ３１のアームに取り付けられ、アームの突出量を可変にすることにより、回転フィルタ２７とモータ２６とが照明光の光路と直交する方向（図１の符号Ａの矢印の方向）に移動される。
回転フィルタ２７は、この回転フィルタ２７を照明光の光軸周りに回転させるモータ２６と共に、例えばプランジャ３１によって照明光の光路と直交する方向（図１の符号Ａで示す矢印の方向）に移動される。例えば、モータ２６は、プランジャ３１のアームに取り付けられ、アームの突出量を可変にすることにより、回転フィルタ２７とモータ２６とが照明光の光路と直交する方向（図１の符号Ａの矢印の方向）に移動される。
なお、帯域切替フィルタ２５は、モータ３２の回転軸に回動自在に取り付けられており、このモータ３２は、フィルタ＆絞り駆動回路３３により駆動される。また、このフィルタ＆絞り駆動回路３３は、プランジャ３１の駆動も行う。このフィルタ＆絞り駆動回路３３は、光源装置３に設けられた光源制御回路３４により制御される。
この光源制御回路３４は、制御手段としてのＣＰＵ３５と、光源装置３の固有の情報等を格納したメモリ３６とを有する。
このメモリ３６には下記データが格納されている。
この光源制御回路３４は、制御手段としてのＣＰＵ３５と、光源装置３の固有の情報等を格納したメモリ３６とを有する。
このメモリ３６には下記データが格納されている。
１）光源装置のシリアルナンバー
２）光源装置に搭載されている特殊光フィルタの識別情報
３）光源装置の使用状況データ（光源装置の使用回数、使用時間、ランプの総点灯時間、ＲＧＢフィルタ／各特殊光フィルタの総使用回数／時間）
上記ＣＰＵ３５は、光源装置３に設けられたコネクタ３７を介してプロセッサ４に設けられたコネクタ３８と通信用の信号線で接続され、このＣＰＵ３５は、プロセッサ４の内部に設けられた制御手段としてのＣＰＵ４１と双方向の通信を行うことができるようにしている。
後述するように、ＣＰＵ４１は、観察モード選択スイッチ２１ａ等の操作により、観察モードの切替等の操作が行われると、光源装置３のＣＰＵ３５と通信して、観察モードに対応した照明光を電子内視鏡２のライトガイド９に供給するように制御する。
２）光源装置に搭載されている特殊光フィルタの識別情報
３）光源装置の使用状況データ（光源装置の使用回数、使用時間、ランプの総点灯時間、ＲＧＢフィルタ／各特殊光フィルタの総使用回数／時間）
上記ＣＰＵ３５は、光源装置３に設けられたコネクタ３７を介してプロセッサ４に設けられたコネクタ３８と通信用の信号線で接続され、このＣＰＵ３５は、プロセッサ４の内部に設けられた制御手段としてのＣＰＵ４１と双方向の通信を行うことができるようにしている。
後述するように、ＣＰＵ４１は、観察モード選択スイッチ２１ａ等の操作により、観察モードの切替等の操作が行われると、光源装置３のＣＰＵ３５と通信して、観察モードに対応した照明光を電子内視鏡２のライトガイド９に供給するように制御する。
また光源装置３には、フロントパネル４２が設けてあり、このフロントパネル４２には観察に用いられる照明光（観察光ともいう）の切替等を行う複数の操作スイッチ４３と共に、選択できる観察光であるか否かを点灯／消灯状態でユーザに告知するＬＥＤ（図１ではＬで略記）４４が設けてある。操作スイッチ４３及びＬＥＤ４４は、信号線を介してＣＰＵ３５と接続されている。なお、光源装置３のフロントパネル４２設けた複数の操作スイッチ４３にも、観察モードを切り替えるモード切替スイッチが設けてあり、そのモード切替スイッチを操作した場合にも観察モードの切替が行われる。
次に図３を参照して、光源装置３に設けられた回転フィルタ２７及び帯域切替フィルタ２５の構造と特性について説明する。図３は、電子内視鏡２で使用されるフィルタの構造と、各フィルタの特性についての説明図である。
図３（Ａ）に示すように、回転フィルタ２７は、同心円状の内周側に通常観察用のＲＧＢフィルタ２８が配置され、同心円状の外周側に蛍光観察用フィルタ２９が配置されており、観察モードに応じていずれかのフィルタが選択されて、照明光の光路上に挿入される。
次に図３を参照して、光源装置３に設けられた回転フィルタ２７及び帯域切替フィルタ２５の構造と特性について説明する。図３は、電子内視鏡２で使用されるフィルタの構造と、各フィルタの特性についての説明図である。
図３（Ａ）に示すように、回転フィルタ２７は、同心円状の内周側に通常観察用のＲＧＢフィルタ２８が配置され、同心円状の外周側に蛍光観察用フィルタ２９が配置されており、観察モードに応じていずれかのフィルタが選択されて、照明光の光路上に挿入される。
内周側に配置された、通常観察用のＲＧＢフィルタ２８は、Ｒフィルタ２８ａと、Ｇフィルタ２８ｂと、Ｂフィルタ２８ｃとから構成され、各フィルタは図３（Ｂ）に示すような透過特性を有している。
すなわち、Ｒフィルタ２８ａは、６００ｎｍ−７００ｎｍの赤の波長帯域、Ｇフィルタ２８ｂは５００ｎｍ−６００ｎｍの緑の波長帯域、Ｂフィルタ２８ｃは４００ｎｍ−５００ｎｍの青の波長帯域を透過するように、それぞれ設定されている。
また、ＲＧＢフィルタ２８は、赤外光観察用にも使用されるため、Ｒフィルタ２８ａとＧフィルタ２８ｂとは７９０ｎｍ−８２０ｎｍの波長帯域、Ｂフィルタ２８ｃは９００ｎｍ−９８０ｎｍの波長帯域も透過するように、それぞれ設定されている。
外周側に配置された、蛍光観察用の蛍光観察用フィルタ２９は、Ｇ２フィルタ２９ａと、Ｅフィルタ２９ｂと、Ｒ２フィルタ２９ｃとから構成され、各フィルタは、図３（Ｃ）に示すような透過特性を有している。
すなわち、Ｒフィルタ２８ａは、６００ｎｍ−７００ｎｍの赤の波長帯域、Ｇフィルタ２８ｂは５００ｎｍ−６００ｎｍの緑の波長帯域、Ｂフィルタ２８ｃは４００ｎｍ−５００ｎｍの青の波長帯域を透過するように、それぞれ設定されている。
また、ＲＧＢフィルタ２８は、赤外光観察用にも使用されるため、Ｒフィルタ２８ａとＧフィルタ２８ｂとは７９０ｎｍ−８２０ｎｍの波長帯域、Ｂフィルタ２８ｃは９００ｎｍ−９８０ｎｍの波長帯域も透過するように、それぞれ設定されている。
外周側に配置された、蛍光観察用の蛍光観察用フィルタ２９は、Ｇ２フィルタ２９ａと、Ｅフィルタ２９ｂと、Ｒ２フィルタ２９ｃとから構成され、各フィルタは、図３（Ｃ）に示すような透過特性を有している。
すなわち、Ｇ２フィルタ２９ａは、５４０ｎｍ−５６０ｎｍの波長帯域、Ｅフィルタ２９ｂは４００ｎｍ−４７０ｎｍの波長帯域、Ｒ２フィルタ２９ｃは６００ｎｍ−６６０ｎｍの波長帯域を透過するように、それぞれ設定されている。尚、Ｇ２フィルタ２９ａとＲ２フィルタ２９ｃとの透過特性は低いレベルに設定されており、これらの狭帯域の照明光のもとで撮像された緑及び赤の色信号（以下、それぞれＧ２信号、Ｒ２信号と示す）と蛍光信号とを合成することで、蛍光観察用にカラー表示できるようにしている。
また、図３（Ｅ）に示すように、帯域切替フィルタ２５は、同心円上に通常・蛍光観察用フィルタ２５ａ、狭帯域光観察用フィルタ２５ｂ、赤外光観察用フィルタ２５ｃが配置されており、観察モードに応じていずれかのフィルタが選択され、照明光の光路上に挿入される。
また、図３（Ｅ）に示すように、帯域切替フィルタ２５は、同心円上に通常・蛍光観察用フィルタ２５ａ、狭帯域光観察用フィルタ２５ｂ、赤外光観察用フィルタ２５ｃが配置されており、観察モードに応じていずれかのフィルタが選択され、照明光の光路上に挿入される。
図３（Ｆ）に示すように、通常・蛍光観察用フィルタ２５ａは、４００ｎｍ−６６０ｎｍ付近の波長帯域を透過するように設定されており、赤外光観察用フィルタ２５ｃは、７８０ｎｍ−９５０ｎｍ付近の波長帯域を透過するように設定されている。また、狭帯域光観察用フィルタ２５ｂは３峰性のフィルタで構成されており、図３（Ｇ）に示すように、４００ｎｍ−４３０ｎｍ付近、５３０ｎｍ−５５０ｎｍ付近、６００ｎｍ−６３０ｎｍ付近の、３つの離散的な波長帯域を透過するように設定されている。
本実施例を備えた電子内視鏡装置１では、照射光の波長帯域を制限することで、通常観察と特殊光観察に対応する狭帯域光観察、赤外光観察、及び蛍光観察の３種類の計４種類の観察モードで被写体を観察することが可能である。より具体的には、通常観察の場合には、Ｒ，Ｇ，Ｂによる可視光領域の面順次光のもとで撮像を行い、撮像された信号に対して通常の内視鏡画像を生成する。
本実施例を備えた電子内視鏡装置１では、照射光の波長帯域を制限することで、通常観察と特殊光観察に対応する狭帯域光観察、赤外光観察、及び蛍光観察の３種類の計４種類の観察モードで被写体を観察することが可能である。より具体的には、通常観察の場合には、Ｒ，Ｇ，Ｂによる可視光領域の面順次光のもとで撮像を行い、撮像された信号に対して通常の内視鏡画像を生成する。
これに対して、狭帯域光観察、赤外光観察、及び蛍光観察の場合には、帯域制限してそれぞれに対応する画像を生成する。また、本実施例においては、特に蛍光観察の場合における蛍光強度が他の観察時に比べて非常に弱いため、上述したＣＣＤ素子内部に信号増幅（信号増倍）機能を備えた高感度のＣＣＤ１３Ｂに切り替えて使用するようにしている。 これらの観察モードは、ユーザが観察モード選択スイッチ２１ａ等を操作することで設定される。観察モード選択スイッチ２１ａが操作されると、プロセッサ４内の制御手段を構成するＣＰＵ４１に指示信号が出力される。
ＣＰＵ４１は、観察モード選択スイッチ２１ａの指示信号を光源装置３のＣＰＵ３５に送り、ＣＰＵ３５はフィルタ＆絞り駆動回路３３を介してプランジャ３１やモータ３２の回転量（回転角）を制御して、指示された観察モードに応じて、ランプ２３の照明光路中に配置されるフィルタをＲＧＢフィルタ２８もしくは蛍光観察用フィルタ２９等へ切り替えたり、帯域切替フィルタ２５を選択制御する。
具体的には、通常観察モード、狭帯域光観察モード、及び赤外光観察モードに設定された場合、回転フィルタ２７の内周側に配置されたＲＧＢフィルタ２８が照明光の光路上に挿入され、蛍光観察モードが設定された場合、回転フィルタ２７の外周側に配置された蛍光観察用フィルタ２９が照明光の光路上に挿入される。
ＣＰＵ４１は、観察モード選択スイッチ２１ａの指示信号を光源装置３のＣＰＵ３５に送り、ＣＰＵ３５はフィルタ＆絞り駆動回路３３を介してプランジャ３１やモータ３２の回転量（回転角）を制御して、指示された観察モードに応じて、ランプ２３の照明光路中に配置されるフィルタをＲＧＢフィルタ２８もしくは蛍光観察用フィルタ２９等へ切り替えたり、帯域切替フィルタ２５を選択制御する。
具体的には、通常観察モード、狭帯域光観察モード、及び赤外光観察モードに設定された場合、回転フィルタ２７の内周側に配置されたＲＧＢフィルタ２８が照明光の光路上に挿入され、蛍光観察モードが設定された場合、回転フィルタ２７の外周側に配置された蛍光観察用フィルタ２９が照明光の光路上に挿入される。
また、通常観察モード及び蛍光観察モードに設定された場合、通常・蛍光観察用フィルタ２５ａが照明光の光路上に挿入され、狭帯域光観察モードに設定された場合、狭帯域光観察用フィルタ２５ｂが照明光の光路上に挿入され、赤外光観察モードに設定された場合、赤外光観察用フィルタ２５ｃが照明光の光路上に挿入される。
すなわち、通常観察モードにおいては、ランプ２３から射出された照明光が、図３（Ｆ）に示す特性を有する通常・蛍光観察用フィルタ２５ａと、図３（Ｂ）に示す特性を有するＲＧＢフィルタ２８とを透過することで、赤、緑、青の波長帯域の光のみがフィルタリングされて、光源装置３からライトガイド９へ順次射出される。
また、狭帯域光観察モードにおいては、ランプ２３から射出された照明光が、図３（Ｇ）に示す特性を有する狭帯域光観察用フィルタ２５ｂと、図３（Ｂ）に示す特性を有するＲＧＢフィルタ２８とを透過することで、６００ｎｍ−６３０ｎｍ、５３０ｎｍ−５６０ｎｍ、４００ｎｍ−４３０ｎｍの波長帯域の光のみがフィルタリングされて、光源装置３からライトガイド９へ順次射出される。
また、赤外光観察モードにおいては、ランプ２３から射出された照明光が、図３（Ｆ）に示す特性を有する赤外光観察用フィルタ２５ｃと、図３（Ｂ）に示す特性を有するＲＧＢフィルタ２８とを透過することで、７９０ｎｍ−８２０ｎｍ、７９０ｎｍ−８２０ｎｍ、９００ｎｍ−９８０ｎｍの波長帯域の光のみがフィルタリングされて、光源装置３からライトガイド９へ順次射出される。
すなわち、通常観察モードにおいては、ランプ２３から射出された照明光が、図３（Ｆ）に示す特性を有する通常・蛍光観察用フィルタ２５ａと、図３（Ｂ）に示す特性を有するＲＧＢフィルタ２８とを透過することで、赤、緑、青の波長帯域の光のみがフィルタリングされて、光源装置３からライトガイド９へ順次射出される。
また、狭帯域光観察モードにおいては、ランプ２３から射出された照明光が、図３（Ｇ）に示す特性を有する狭帯域光観察用フィルタ２５ｂと、図３（Ｂ）に示す特性を有するＲＧＢフィルタ２８とを透過することで、６００ｎｍ−６３０ｎｍ、５３０ｎｍ−５６０ｎｍ、４００ｎｍ−４３０ｎｍの波長帯域の光のみがフィルタリングされて、光源装置３からライトガイド９へ順次射出される。
また、赤外光観察モードにおいては、ランプ２３から射出された照明光が、図３（Ｆ）に示す特性を有する赤外光観察用フィルタ２５ｃと、図３（Ｂ）に示す特性を有するＲＧＢフィルタ２８とを透過することで、７９０ｎｍ−８２０ｎｍ、７９０ｎｍ−８２０ｎｍ、９００ｎｍ−９８０ｎｍの波長帯域の光のみがフィルタリングされて、光源装置３からライトガイド９へ順次射出される。
また、蛍光観察モードにおいては、ランプ２３から射出された照明光が、図３（Ｆ）に示す特性を有する通常・蛍光観察用フィルタ２５ａと、図３（Ｃ）に示す特性を有する蛍光観察用フィルタ２９とを透過することで、５４０ｎｍ−５６０ｎｍ、３９０ｎｍ−４５０ｎｍ、６００ｎｍ−６２０ｎｍの波長帯域の光のみがフィルタリングされて、光源装置３からライトガイド９へ順次射出される。ここで、３９０ｎｍ−４５０ｎｍの波長帯域の光は、生体組織から自家蛍光を励起するための励起光として使用される。
ライトガイド９に入射された照明光は、図３に示すようにライトガイド９の先端面９ａ、９ｂから出射され、被検査対象部位等の被写体に照射される。通常観察モードにおいては、Ｒ、Ｇ、Ｂの面順次の照明光が被写体に照射され、蛍光観察モードにおいては、Ｇ２、Ｅ、Ｒ２の面順次の照明光が被写体に照射される（Ｅの照明光は、励起光として使用される）。
蛍光観察モードにおいては、ＣＣＤ１３Ｂが使用され、このＣＣＤ１３Ｂと、対物レンズ系１２Ｂの間の光路上には励起光カットフィルタ１４が配置されており、被写体からの反射光のうち３９０ｎｍ−４５０ｎｍの励起光を遮断して蛍光を抽出する。
ライトガイド９に入射された照明光は、図３に示すようにライトガイド９の先端面９ａ、９ｂから出射され、被検査対象部位等の被写体に照射される。通常観察モードにおいては、Ｒ、Ｇ、Ｂの面順次の照明光が被写体に照射され、蛍光観察モードにおいては、Ｇ２、Ｅ、Ｒ２の面順次の照明光が被写体に照射される（Ｅの照明光は、励起光として使用される）。
蛍光観察モードにおいては、ＣＣＤ１３Ｂが使用され、このＣＣＤ１３Ｂと、対物レンズ系１２Ｂの間の光路上には励起光カットフィルタ１４が配置されており、被写体からの反射光のうち３９０ｎｍ−４５０ｎｍの励起光を遮断して蛍光を抽出する。
励起光カットフィルタ１４は、図３（Ｄ）に示すように、４７０ｎｍ以上の波長帯域を透過するように設定されており、Ｅフィルタ２９ｂの透過特性と重ならないように設定されている。
面順次の照明光が照射されて、被写体から散乱光、反射光、或いは蛍光が発生する。これらの光は、励起光カットフィルタ１４を透過し、対物レンズ系１２ＢによってＣＣＤ１３Ｂの光電変換面に結像され、ＣＣＤ１３Ｂにおいて光電変換される。
本実施例においては、回転フィルタ２７のそれぞれのフィルタを通過した照射光に対応する画像信号が、ＣＣＤ１３Ａ、或いは１３Ｂからプロセッサ４へ時系列で順次出力される。
面順次の照明光が照射されて、被写体から散乱光、反射光、或いは蛍光が発生する。これらの光は、励起光カットフィルタ１４を透過し、対物レンズ系１２ＢによってＣＣＤ１３Ｂの光電変換面に結像され、ＣＣＤ１３Ｂにおいて光電変換される。
本実施例においては、回転フィルタ２７のそれぞれのフィルタを通過した照射光に対応する画像信号が、ＣＣＤ１３Ａ、或いは１３Ｂからプロセッサ４へ時系列で順次出力される。
尚、時系列で出力される画像信号（撮像信号）は、通常観察モードにおいてはＲ、Ｂ、Ｇの色信号となり、蛍光観察モードにおいてはＧ２の照明光の下で撮像されたＧ２信号、Ｅの励起光の下で撮像された蛍光信号、Ｒ２信号の照明光の下で撮像された信号となる。また、狭帯域光観察モードと赤外光観察モードとにおいては、それぞれの照明光の順番に応じた信号となる。
次に図１を参照してプロセッサ４の内部構成を説明する。プロセッサ４内には、ＣＣＤ１３Ａ及び１３Ｂを駆動するＣＣＤ駆動回路４５が設けてある。ＣＰＵ４１は、観察モードの選択（切替）に応じて、ＣＣＤ駆動回路４５を制御し、駆動するＣＣＤを制御する。つまり、ＣＰＵ４１は、ＣＣＤ駆動制御機能４１ａを持つ。
より具体的には、ＣＣＤ１３Ａと１３Ｂとは、種類が異なるＣＣＤであると共に、画素数が異なるため、ユーザにより観察モードが選択されると、その観察に対応したＣＣＤを駆動するＣＣＤ駆動信号を出力するようにＣＣＤ駆動回路４５を制御する。また、ＣＰＵ４１は、観察モードの選択に対応して切替スイッチ１６ａ、１６ｂの切替も制御する。
次に図１を参照してプロセッサ４の内部構成を説明する。プロセッサ４内には、ＣＣＤ１３Ａ及び１３Ｂを駆動するＣＣＤ駆動回路４５が設けてある。ＣＰＵ４１は、観察モードの選択（切替）に応じて、ＣＣＤ駆動回路４５を制御し、駆動するＣＣＤを制御する。つまり、ＣＰＵ４１は、ＣＣＤ駆動制御機能４１ａを持つ。
より具体的には、ＣＣＤ１３Ａと１３Ｂとは、種類が異なるＣＣＤであると共に、画素数が異なるため、ユーザにより観察モードが選択されると、その観察に対応したＣＣＤを駆動するＣＣＤ駆動信号を出力するようにＣＣＤ駆動回路４５を制御する。また、ＣＰＵ４１は、観察モードの選択に対応して切替スイッチ１６ａ、１６ｂの切替も制御する。
また、プロセッサ４内には増幅率制御回路４６が設けてあり、蛍光観察時が選択されて実際に蛍光撮像を行う期間においては、ＣＣＤ１３ＢへのＣＣＤ駆動信号と共に、増幅率制御信号を出力する。
ＣＰＵ４１は、実際に蛍光撮像を行う期間（上記Ｅフィルタ２９ｂで励起光を照射して蛍光撮像を行う期間）においては、この増幅率制御回路４６に対して制御信号を送り、例えば、予め設定された蛍光観察に対応した標準の増幅率に設定する増幅率制御信号を出力させる。
この増幅率制御信号は、ＣＣＤ駆動信号に重畳されてＣＣＤ１３Ｂに印加され、ＣＣＤ１３Ｂの素子内部において光電変換された信号は、増幅率制御信号により増倍され、ＣＣＤ１３Ｂから増幅された信号が出力される。
なお、ユーザは、例えばキーボード４７から任意の増幅率に設定する指示信号をＣＰＵ４１に送信することにより、増幅率を変更することができる。また、スコープスイッチ部２１の複数の操作スイッチに割り当てた増幅率をアップ或いはダウンする操作スイッチによる指示信号をＣＰＵ４１に送信することにより増幅率を変更することもできる。この場合にも、ＣＰＵ４１は、これらの指示信号により、対応する制御信号を増幅率制御回路４６に送り、指示された増幅率に設定する。
ＣＰＵ４１は、実際に蛍光撮像を行う期間（上記Ｅフィルタ２９ｂで励起光を照射して蛍光撮像を行う期間）においては、この増幅率制御回路４６に対して制御信号を送り、例えば、予め設定された蛍光観察に対応した標準の増幅率に設定する増幅率制御信号を出力させる。
この増幅率制御信号は、ＣＣＤ駆動信号に重畳されてＣＣＤ１３Ｂに印加され、ＣＣＤ１３Ｂの素子内部において光電変換された信号は、増幅率制御信号により増倍され、ＣＣＤ１３Ｂから増幅された信号が出力される。
なお、ユーザは、例えばキーボード４７から任意の増幅率に設定する指示信号をＣＰＵ４１に送信することにより、増幅率を変更することができる。また、スコープスイッチ部２１の複数の操作スイッチに割り当てた増幅率をアップ或いはダウンする操作スイッチによる指示信号をＣＰＵ４１に送信することにより増幅率を変更することもできる。この場合にも、ＣＰＵ４１は、これらの指示信号により、対応する制御信号を増幅率制御回路４６に送り、指示された増幅率に設定する。
上記ＣＣＤ１３Ａ或いはＣＣＤ１３Ｂは、ＣＣＤ駆動信号の印加により、光電変換された撮像信号を出力する。この撮像信号は、プロセッサ４内の映像信号前処理回路５１に入力され、この映像信号前処理回路５１によりＣＤＳ処理などが行われる。
この映像信号前処理回路５１の出力信号は、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路５２に入力され、このデジタル信号に変換された映像信号は、ホワイトバランス処理を施すホワイトバランス回路（図１ではＷ／Ｂバランスと略記）５３に入力される。このホワイトバランス回路５３の出力信号は、入力される映像信号に対して、例えば構造強調及び色彩強調等の画像処理を行うる画像処理回路５４に入力される。
この画像処理回路５４の出力信号は、この出力信号と表示コントローラ５６により生成される各種の画像に対応する映像信号とを合成して出力する映像信号出力回路５５に入力される。この映像信号出力回路５５の出力信号は、Ｄ／Ａ変換回路５７に入力され、アナログの映像信号に変換されてモニタ５に出力される。
この映像信号前処理回路５１の出力信号は、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路５２に入力され、このデジタル信号に変換された映像信号は、ホワイトバランス処理を施すホワイトバランス回路（図１ではＷ／Ｂバランスと略記）５３に入力される。このホワイトバランス回路５３の出力信号は、入力される映像信号に対して、例えば構造強調及び色彩強調等の画像処理を行うる画像処理回路５４に入力される。
この画像処理回路５４の出力信号は、この出力信号と表示コントローラ５６により生成される各種の画像に対応する映像信号とを合成して出力する映像信号出力回路５５に入力される。この映像信号出力回路５５の出力信号は、Ｄ／Ａ変換回路５７に入力され、アナログの映像信号に変換されてモニタ５に出力される。
また、Ａ／Ｄ変換回路５２の出力信号は、照明光量の自動制御を行うために、画像上での明るさを測定する測光回路５８に入力され、この測光回路５８により測光される。測光するモードとしては、画像の明るさのピークを検出するピーク測光と、平均の明るさを検出する平均測光と、中央付近の明るさを検出するオート測光とがある。
この測光回路５８或いはこの測光された信号が入力されるＣＰＵ４１は、測光された信号を設定しようとする（明るさの）基準値と比較し、その差を小さくするように調光信号を生成する。そして、この調光信号は、コネクタ３８、３７を経て光源装置３内のＣＰＵ３５に送られ、このＣＰＵ３５はフィルタ＆絞り駆動回路３３を介して絞り２４の開口量を調整し、基準値に相当する適切な明るさとなるように自動調光する。
また、プロセッサ４内には、各種の情報を格納するメモリ６１が設けてあり、ＣＰＵ４１は、このメモリ６１に格納された表示情報６１ａ等を参照して、モニタ５に表示する表示情報の切替制御を行う。つまり、ＣＰＵ４１は、表示情報切替制御４１ｂの機能を持つ。なお、モニタ５に表示する表示情報の切替については後述する。
この測光回路５８或いはこの測光された信号が入力されるＣＰＵ４１は、測光された信号を設定しようとする（明るさの）基準値と比較し、その差を小さくするように調光信号を生成する。そして、この調光信号は、コネクタ３８、３７を経て光源装置３内のＣＰＵ３５に送られ、このＣＰＵ３５はフィルタ＆絞り駆動回路３３を介して絞り２４の開口量を調整し、基準値に相当する適切な明るさとなるように自動調光する。
また、プロセッサ４内には、各種の情報を格納するメモリ６１が設けてあり、ＣＰＵ４１は、このメモリ６１に格納された表示情報６１ａ等を参照して、モニタ５に表示する表示情報の切替制御を行う。つまり、ＣＰＵ４１は、表示情報切替制御４１ｂの機能を持つ。なお、モニタ５に表示する表示情報の切替については後述する。
また、プロセッサ４内には、各種の情報を格納するメモリ６１が設けてあり、ＣＰＵ４１は、このメモリ６１に格納された情報を参照して、プロセッサ４の前面に設けられたフロントパネル（操作パネル）６２の複数の操作スイッチ６３に割り付けられた機能を実行させることが可能な状態か否かをＬＥＤ６４の点灯／消灯により表示させるように、制御する。
操作スイッチ６３及びＬＥＤ６４は、信号線を介してＣＰＵ４１と接続されている。ＣＰＵ４１は、操作スイッチ６３の操作に対応して画像処理回路５４の動作制御を行う。
操作スイッチ６３及びＬＥＤ６４は、信号線を介してＣＰＵ４１と接続されている。ＣＰＵ４１は、操作スイッチ６３の操作に対応して画像処理回路５４の動作制御を行う。
このＣＰＵ４１は、画像処理回路５４の他に、ホワイトバランス回路５３及び表示コントローラ５６等を制御する。
このような構成の本実施例におけるプロセッサ４には、このプロセッサ４に接続される電子内視鏡２の種類等に関する情報を、その電子内視鏡２内に設けられたメモリ２２ａから読み出すＣＰＵ４１を有し、このＣＰＵ４１は、読み出した情報をメモリ６１に一時格納する。また、電子内視鏡２が複数のＣＣＤを内蔵した場合には、ＣＰＵ４１は、ユーザによる観察モードの選択に応じて、駆動するＣＣＤを切り替えるか否かの判定を行う。
このような構成の本実施例におけるプロセッサ４には、このプロセッサ４に接続される電子内視鏡２の種類等に関する情報を、その電子内視鏡２内に設けられたメモリ２２ａから読み出すＣＰＵ４１を有し、このＣＰＵ４１は、読み出した情報をメモリ６１に一時格納する。また、電子内視鏡２が複数のＣＣＤを内蔵した場合には、ＣＰＵ４１は、ユーザによる観察モードの選択に応じて、駆動するＣＣＤを切り替えるか否かの判定を行う。
そして、駆動するＣＣＤを切り替える場合には、その切替に応じてモニタ５に表示する表示情報をＣＣＤに対応したものとなるように表示情報の切替制御を行うことが特徴となっている。なお、電源投入による初期状態では、ＣＰＵ４１或いはＣＰＵ３５は、通常観察モードの照明光を内視鏡（電子内視鏡及びファイバスコープ）に供給する状態に設定すると共に、プロセッサ４の信号処理系も通常観察モードに対応した状態にする。
次に、このように構成された本実施例の電子内視鏡装置１における接続された電子内視鏡２に関連する情報を表示する作用について図４を参照して説明する。
図１に示すように電子内視鏡が光源装置３とプロセッサ４に接続された状態で、光源装置３及びプロセッサ４の電源が投入されると、光源装置３及びプロセッサ４は動作状態になる。
次に、このように構成された本実施例の電子内視鏡装置１における接続された電子内視鏡２に関連する情報を表示する作用について図４を参照して説明する。
図１に示すように電子内視鏡が光源装置３とプロセッサ４に接続された状態で、光源装置３及びプロセッサ４の電源が投入されると、光源装置３及びプロセッサ４は動作状態になる。
すると、光源装置３のＣＰＵ３５とプロセッサ４のＣＰＵ４１は、例えば内部のＲＯＭ等に格納されたプログラムを読み込み、ステップＳ１に示すように初期設定の処理を行う。
この初期設定の処理において、例えばＣＰＵ４１は、プロセッサ４に接続された内視鏡の種別などを判定するために、プロセッサ４に接続された内視鏡の内部に設けられたメモリ２２ａに格納された情報を読み出すことにより、内視鏡情報の読み出し処理を行う。 そして、ステップＳ２に示すようにＣＰＵ４１は、メモリ２２ａから読み出した情報から、この電子内視鏡２が２つのＣＣＤ１３Ａ、１３Ｂを備えた電子内視鏡であることを判定し、通常観察モードの状態に設定する制御を行う。
このため、ＣＰＵ４１は、ＣＣＤ１３Ａを駆動する状態に切替スイッチ１６ａ、１６ｂを制御すると共に、光源装置３のＣＰＵ３５と通信を行い、ＣＰＵ３５の制御下で、光源装置３の照明光が通常観察モードの照明光を電子内視鏡２に供給する状態にする。
この初期設定の処理において、例えばＣＰＵ４１は、プロセッサ４に接続された内視鏡の種別などを判定するために、プロセッサ４に接続された内視鏡の内部に設けられたメモリ２２ａに格納された情報を読み出すことにより、内視鏡情報の読み出し処理を行う。 そして、ステップＳ２に示すようにＣＰＵ４１は、メモリ２２ａから読み出した情報から、この電子内視鏡２が２つのＣＣＤ１３Ａ、１３Ｂを備えた電子内視鏡であることを判定し、通常観察モードの状態に設定する制御を行う。
このため、ＣＰＵ４１は、ＣＣＤ１３Ａを駆動する状態に切替スイッチ１６ａ、１６ｂを制御すると共に、光源装置３のＣＰＵ３５と通信を行い、ＣＰＵ３５の制御下で、光源装置３の照明光が通常観察モードの照明光を電子内視鏡２に供給する状態にする。
また、次のステップＳ３においてＣＰＵ４１は、電子内視鏡２に関連する情報、より具体的には、その電子内視鏡２で実際に駆動されるＣＣＤ１３Ａに対応した状態での電子内視鏡に関連する情報をモニタ５に表示する表示情報の制御ないしは表示情報の切替制御を行う。
この場合、プロセッサ４に接続されたこの電子内視鏡２の処置具チャンネル１７の内径の情報、及びその動作状態におけるＣＣＤ１３Ａ（具体的には通常観察モード時でのＣＣＤ１３Ａ）の場合における処置具が撮像範囲（視野範囲）に現れる処置具方向情報等の処置具情報と、ＣＣＤ１３Ａに結像する対物レンズ系１２Ａによる現在のズームスケール等をモニタ５に表示する表示情報の制御処理を行う。
この場合のモニタ５での表示例を図５（Ａ）に示す。図５（Ａ）に示すように、モニタ５の表示面における略中央付近（若干右寄り上部側）にＣＣＤ１３Ａで撮像された内視鏡画像を表示する内視鏡画像表示エリア５ａがあり、その左横には、患者情報等が表示される患者情報等表示エリア５ｂがある。
この場合、プロセッサ４に接続されたこの電子内視鏡２の処置具チャンネル１７の内径の情報、及びその動作状態におけるＣＣＤ１３Ａ（具体的には通常観察モード時でのＣＣＤ１３Ａ）の場合における処置具が撮像範囲（視野範囲）に現れる処置具方向情報等の処置具情報と、ＣＣＤ１３Ａに結像する対物レンズ系１２Ａによる現在のズームスケール等をモニタ５に表示する表示情報の制御処理を行う。
この場合のモニタ５での表示例を図５（Ａ）に示す。図５（Ａ）に示すように、モニタ５の表示面における略中央付近（若干右寄り上部側）にＣＣＤ１３Ａで撮像された内視鏡画像を表示する内視鏡画像表示エリア５ａがあり、その左横には、患者情報等が表示される患者情報等表示エリア５ｂがある。
この患者情報等表示エリア５ｂの一部のエリア中に、内視鏡画像表示エリア５ａのサイズを小さくした処置具情報表示エリア５ｃが設けられ、この処置具情報表示エリア５ｃにおいてこの電子内視鏡２の処置具チャンネル１７の内径（図５（Ａ）中の３．７ｍｍであることを示す３．７）の情報Ａ及び処置具が撮像範囲に現れる処置具方向情報Ｂからなる処置具情報を表示する。
また、この内視鏡画像表示エリア５ａの下側には、現在駆動されているＣＣＤ１３Ａにより対物レンズ系１２Ａを用いて撮像され、内視鏡画像表示エリア５ａで表示されている内視鏡画像における概略のスケールを表すズームスケール７１を表示する。
このズームスケール７１は、最大拡大時に例えば１ｍｍの大きさの物体を観察した時、画面上何ｍｍで見えるかを示す遠点側スケール７１ａと、近点側スケール７１ｂとをメモリ２２ａに格納された光学拡大観察の情報に基づいて表示する。
また、この内視鏡画像表示エリア５ａの下側には、現在駆動されているＣＣＤ１３Ａにより対物レンズ系１２Ａを用いて撮像され、内視鏡画像表示エリア５ａで表示されている内視鏡画像における概略のスケールを表すズームスケール７１を表示する。
このズームスケール７１は、最大拡大時に例えば１ｍｍの大きさの物体を観察した時、画面上何ｍｍで見えるかを示す遠点側スケール７１ａと、近点側スケール７１ｂとをメモリ２２ａに格納された光学拡大観察の情報に基づいて表示する。
ズームスケール７１としては、最大光学拡大時における所定の長さが画面上で実際に表示される際、どの程度の長さになるかを表すものであり、本実施例では最大拡大時における深度（ピントの合う範囲）の近点側スケール７１ａ（範囲も最前側）、遠点側スケール７１ｂ（最後側）との２つから成る。このように内視鏡画像表示エリア５ａの下側に画像中における長さを評価（測定）できるスケールが表示されるので、ユーザはそのスケールを参照することにより、患部等の画像部分のサイズを把握でき、診断を行い易くなる。 上記処置具情報表示エリア５ｃの画像及びズームスケール７１の表示用の画像は、ＣＰＵ４１の制御下で、表示コントローラ５６により生成され、生成された表示用の画像の映像信号は、映像信号出力回路５５においてＣＣＤ１３Ａにより撮像された内視鏡画像の映像信号と混合（合成）され、合成された画像がモニタ５に図５（Ａ）のように表示される。
このようにモニタ５の表示面には、プロセッサ４に実際に接続されている電子内視鏡２に関連する情報、より具体的には実際に使用されているＣＣＤに対応した電子内視鏡に関連する情報が表示される。
その後、次のステップＳ４においてＣＰＵ４１は、特殊光観察モードにおける蛍光観察モードへの切替指示、換言すると第２のＣＣＤ１３Ｂへの切替指示があるか否かの判定を行う。そして、ＣＰＵ４１は、この切替指示があるまでその表示状態を持続する。但し、ズーム変更の指示操作が行われると、そのズーム変更に対応したズームスケール７１の表示を行う。
術者は、通常観察モードにおいて、患部等を観察し、さらに病変部分を蛍光観察モードで観察したいような場合には、例えば観察モード選択スイッチ２１ａにより蛍光観察モードを選択する操作を行う。
その後、次のステップＳ４においてＣＰＵ４１は、特殊光観察モードにおける蛍光観察モードへの切替指示、換言すると第２のＣＣＤ１３Ｂへの切替指示があるか否かの判定を行う。そして、ＣＰＵ４１は、この切替指示があるまでその表示状態を持続する。但し、ズーム変更の指示操作が行われると、そのズーム変更に対応したズームスケール７１の表示を行う。
術者は、通常観察モードにおいて、患部等を観察し、さらに病変部分を蛍光観察モードで観察したいような場合には、例えば観察モード選択スイッチ２１ａにより蛍光観察モードを選択する操作を行う。
蛍光観察モードへの切替指示の操作が行われると、ステップＳ５に示すようにＣＰＵ４１等は、蛍光観察モードに対応した照明等を行うように切替処理を行う。具体的には、ＣＰＵ４１は、光源装置３のＣＰＵ３５に蛍光観察モードへの切替指示信号を送る。
そして、光源装置３は、蛍光観察モードに対応した照明光を電子内視鏡２に供給する状態になる。また、ＣＰＵ４１は、切替スイッチ１６ａ、１６ｂを切り替え、かつＣＣＤ駆動回路４５から出力されるＣＣＤ駆動信号をＣＣＤ１３Ｂを駆動するものとなるように制御すると共に、増幅率制御回路４６を制御する。
そして、蛍光撮像を行う期間（つまり、図３（Ａ）のＥフィルタ２９ｂを通した励起光を照射して蛍光撮像を行う期間）においては、ＣＣＤ駆動信号に増幅率制御回路４６から増幅率制御信号を重畳してＣＣＤ１３Ｂに印加し、蛍光撮像した蛍光撮像信号の信号レベルを他の反射光で撮像した信号レベルに近いものにする。
そして、光源装置３は、蛍光観察モードに対応した照明光を電子内視鏡２に供給する状態になる。また、ＣＰＵ４１は、切替スイッチ１６ａ、１６ｂを切り替え、かつＣＣＤ駆動回路４５から出力されるＣＣＤ駆動信号をＣＣＤ１３Ｂを駆動するものとなるように制御すると共に、増幅率制御回路４６を制御する。
そして、蛍光撮像を行う期間（つまり、図３（Ａ）のＥフィルタ２９ｂを通した励起光を照射して蛍光撮像を行う期間）においては、ＣＣＤ駆動信号に増幅率制御回路４６から増幅率制御信号を重畳してＣＣＤ１３Ｂに印加し、蛍光撮像した蛍光撮像信号の信号レベルを他の反射光で撮像した信号レベルに近いものにする。
また、ＣＰＵ４１は、ＣＣＤ１３ＡからＣＣＤ１３Ｂへと駆動するＣＣＤの切替に連動して、切り替えられて実際に駆動されているＣＣＤ１３Ｂに対応する電子内視鏡２に関する情報をモニタ５に表示する表示制御処理を行う（切替の前と後との関係で言うと、表示される情報の切替制御を行う）。
具体的には、このＣＣＤ１３Ｂの場合における処置具が撮像範囲に現れる処置具方向情報等の処置具情報と、このＣＣＤ１３Ｂを用いた場合における現在のズームスケール等をモニタ５に表示する表示処理を行う。
図５（Ｂ）はこの蛍光観察モード時、つまり駆動されているＣＣＤ１３Ｂの場合に対応した電子内視鏡２に関連する情報の表示内容に変更される。
つまり、図５（Ａ）の場合におけるＣＣＤ１３ＡからＣＣＤ１３Ｂへの切替に対応して、表示内容が切り替えられる。具体的には、処置具情報及び対物レンズ系１２Ｂ及びＣＣＤ１３Ｂによる現在のズームスケール７１等がモニタ５に表示される。
具体的には、このＣＣＤ１３Ｂの場合における処置具が撮像範囲に現れる処置具方向情報等の処置具情報と、このＣＣＤ１３Ｂを用いた場合における現在のズームスケール等をモニタ５に表示する表示処理を行う。
図５（Ｂ）はこの蛍光観察モード時、つまり駆動されているＣＣＤ１３Ｂの場合に対応した電子内視鏡２に関連する情報の表示内容に変更される。
つまり、図５（Ａ）の場合におけるＣＣＤ１３ＡからＣＣＤ１３Ｂへの切替に対応して、表示内容が切り替えられる。具体的には、処置具情報及び対物レンズ系１２Ｂ及びＣＣＤ１３Ｂによる現在のズームスケール７１等がモニタ５に表示される。
この場合、電子内視鏡２の処置具チャンネル１７の内径の情報Ａは図５（Ａ）と同じであるが、処置具が撮像範囲に現れる処置具方向情報Ｂは、図５（Ａ）とは異なる状態で、ＣＣＤ１３Ｂに対応した表示となる。つまり、図５（Ａ）では、処置具方向情報Ｂは、処置具が右側の上側から中央に向いた方向となっているが、図５（Ｂ）では、処置具方向情報Ｂは、処置具が右側の下側から中央に向いた方向となっている。
また、内視鏡画像の直下に表示されるズームスケール７１は、現在撮像に使用されているＣＣＤ１３Ｂに像を結ぶ対物レンズ系１２Ｂによる値に変更される。図５（Ｂ）の例では、対物レンズ系１２Ａの場合よりも小さいズームスケール７１として表示されている。 ステップＳ５の後のステップＳ６においてＣＰＵ４１は、通常観察モード（ＣＣＤ１３Ａ）への切替を待つ状態となる。そして、通常観察モードへの切替操作が行われると、ステップＳ２に戻ることになる。
また、内視鏡画像の直下に表示されるズームスケール７１は、現在撮像に使用されているＣＣＤ１３Ｂに像を結ぶ対物レンズ系１２Ｂによる値に変更される。図５（Ｂ）の例では、対物レンズ系１２Ａの場合よりも小さいズームスケール７１として表示されている。 ステップＳ５の後のステップＳ６においてＣＰＵ４１は、通常観察モード（ＣＣＤ１３Ａ）への切替を待つ状態となる。そして、通常観察モードへの切替操作が行われると、ステップＳ２に戻ることになる。
本実施例によれば、２つのＣＣＤ１３Ａ、１３Ｂを搭載した電子内視鏡２の場合において、一方から他方にＣＣＤを切り替えて使用した場合においても、その切替に応じて切り替えられたＣＣＤに対応した電子内視鏡２に関連する情報が適切に表示されるようになる。
従って、処置具による処置が行い易くなると共に、患部等を拡大観察等する場合にも、その大きさの把握がし易くなり、診断が行い易くなる。つまり、術者が内視鏡検査や処置具による処置などを行う場合、使い勝手の良い状態で行うことができる。つまり、良好な操作性を確保できる。
従って、処置具による処置が行い易くなると共に、患部等を拡大観察等する場合にも、その大きさの把握がし易くなり、診断が行い易くなる。つまり、術者が内視鏡検査や処置具による処置などを行う場合、使い勝手の良い状態で行うことができる。つまり、良好な操作性を確保できる。
なお、上述の説明においては、プロセッサ４に電子内視鏡２が接続された場合、プロセッサ４は、電子内視鏡２に内蔵されたメモリ２２ａに格納されたその電子内視鏡２に関する情報を読み出し、その情報を利用してモニタ５で表示するようにしている。
この場合、メモリ２２ａには、電子内視鏡２の固有の識別情報を格納しておき、その識別情報に対応したその電子内視鏡２に関する情報をプロセッサ４側に格納しても良い。
この場合、メモリ２２ａには、電子内視鏡２の固有の識別情報を格納しておき、その識別情報に対応したその電子内視鏡２に関する情報をプロセッサ４側に格納しても良い。
なお、上述の説明では、例えばＣＣＤ１３Ｂは、ＣＣＤ素子内部に信号増幅機能を備えたＣＣＤの場合で説明したが、ＣＣＤ１３Ａと画素数等が異なるＣＣＤの場合にも適用できる。また、ＣＣＤ１３Ａとして、ＣＣＤ１３ＢのようなＣＣＤ素子内部に信号増幅機能を備えたものとしても良い。
［付記］
１．請求項３において、前記電子内視鏡に関する情報は、複数の前記固体撮像素子の前記電子内視鏡の先端部に配置された位置に対応し、該位置の周辺部に配置された処置具チャンネルの先端開口から突出される処置具が前記固体撮像素子の撮像範囲に現れる方向を表示する情報である。
２．請求項２において、前記電子内視鏡に関する情報は、複数の前記固体撮像素子により撮像された画像が前記表示手段に表示される際の長さを評価するためのスケールの情報である。
３．請求項１において、観察モードの切替指示に応じて、前記固体撮像素子を切り替えるか否かの切替判定を行う切替判定手段を有し、該切替判定手段による切替判定結果に応じて駆動する前記固体撮像素子の切替を行う。
１．請求項３において、前記電子内視鏡に関する情報は、複数の前記固体撮像素子の前記電子内視鏡の先端部に配置された位置に対応し、該位置の周辺部に配置された処置具チャンネルの先端開口から突出される処置具が前記固体撮像素子の撮像範囲に現れる方向を表示する情報である。
２．請求項２において、前記電子内視鏡に関する情報は、複数の前記固体撮像素子により撮像された画像が前記表示手段に表示される際の長さを評価するためのスケールの情報である。
３．請求項１において、観察モードの切替指示に応じて、前記固体撮像素子を切り替えるか否かの切替判定を行う切替判定手段を有し、該切替判定手段による切替判定結果に応じて駆動する前記固体撮像素子の切替を行う。
４．請求項４において、観察モードの切替指示に応じて、前記固体撮像素子を切り替えるか否かの切替判定を行う切替判定手段を有し、該切替判定手段による切替判定結果に応じて駆動する前記固体撮像素子の切替を行う。
５．付記４において、前記切替判定手段による切替判定結果に応じて光源装置から前記電子内視鏡に供給する照明光を切り替える。
５．付記４において、前記切替判定手段による切替判定結果に応じて光源装置から前記電子内視鏡に供給する照明光を切り替える。
観察モードに応じて２つのＣＣＤを切り替えて使用すると共に、駆動されるＣＣＤに対応した電子内視鏡に関連する情報を表示することにより、より使い勝手の良い状態で内視鏡検査及び処置具を用いた処置を行うことができる。
１…電子内視鏡装置
２…電子内視鏡
３…光源装置
４…プロセッサ
５…モニタ
５ｃ…処置具情報表示エリア
６…挿入部
７…操作部
１３Ａ、１３Ｂ…ＣＣＤ
１６ａ、１６ｂ…切替スイッチ
１７…チャンネル
１９…処置具
２１ａ…観察モード選択スイッチ
２２…スコープ情報格納部
２２ａ、３６、６１…メモリ
２３…ランプ
２５…帯域切替フィルタ
２７…回転フィルタ
３３…フィルタ＆絞り駆動回路
３５、４１…ＣＰＵ
３９、６２…フロントパネル
４１ｂ…表示情報切替制御
４５…ＣＣＤ駆動回路
５３…ホワイトバランス回路
５４…画像処理回路
７１…ズームスケール
代理人 弁理士 伊藤 進
２…電子内視鏡
３…光源装置
４…プロセッサ
５…モニタ
５ｃ…処置具情報表示エリア
６…挿入部
７…操作部
１３Ａ、１３Ｂ…ＣＣＤ
１６ａ、１６ｂ…切替スイッチ
１７…チャンネル
１９…処置具
２１ａ…観察モード選択スイッチ
２２…スコープ情報格納部
２２ａ、３６、６１…メモリ
２３…ランプ
２５…帯域切替フィルタ
２７…回転フィルタ
３３…フィルタ＆絞り駆動回路
３５、４１…ＣＰＵ
３９、６２…フロントパネル
４１ｂ…表示情報切替制御
４５…ＣＣＤ駆動回路
５３…ホワイトバランス回路
５４…画像処理回路
７１…ズームスケール
代理人 弁理士 伊藤 進
Claims (5)
- 固体撮像素子を複数備えた電子内視鏡が着脱自在に接続され、複数の前記固体撮像素子を選択的に駆動し、読み出した信号を所定の映像信号に変換して表示手段に出力する電子内視鏡用信号処理装置において、
駆動する前記固体撮像素子を切り替えて選択することにより、駆動する前記固体撮像素子が切り替えられた際、選択された前記固体撮像素子に対応した前記電子内視鏡の先端部開口から突出する処置具の方向を示す処置具方向情報を、前記固体撮像素子において読み出した映像信号に係る内視鏡画像を表示する前記表示手段における第１の表示領域とは異なる当該表示手段における第２の表示領域に、前記内視鏡画像と共に表示させる手段を備えたことを特徴とする電子内視鏡用信号処理装置。 - 前記処置具方向情報は、複数の前記固体撮像素子の前記電子内視鏡の先端部に配置された位置に対応し、該位置の周辺部に配置された処置具チャンネルの先端開口から突出される処置具が前記固体撮像素子の撮像範囲に現れる方向を表示するための情報であることを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡用信号処理装置。
- 前記電子内視鏡の先端部には第１及び第２の固体撮像素子が配置され、１つの処置具が前記開口から突出する構成において、前記処置具方向情報は前記第１及び第２の固体撮像素子の撮像範囲それぞれに現れる処置具の方向を示す処置具方向情報であることを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡用信号処理装置。
- 観察モードの切替指示に応じて、前記固体撮像素子を切り替えるか否かの切替判定を行う切替判定手段を有し、該切替判定手段による切替判定結果に応じて駆動する前記固体撮像素子の切替を行うことを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡用信号処理装置。
- 固体撮像素子を複数備えた電子内視鏡と、複数の前記固体撮像素子をそれぞれ駆動し、読み出した信号を所定の映像信号に変換する信号処理装置とを有する電子内視鏡装置において、
前記信号処理装置は、駆動する前記固体撮像素子を切り替えて選択することにより、駆動する前記固体撮像素子が切り替えられた際、選択された前記固体撮像素子に対応した前記電子内視鏡の先端部開口から突出する処置具の方向を示す処置具方向情報を、前記固体撮像素子において読み出した映像信号に係る内視鏡画像を表示する前記表示手段における第１の表示領域とは異なる当該表示手段における第２の表示領域に、前記内視鏡画像と共に表示させる制御手段を備えたことを特徴とする電子内視鏡装置。
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