JPH03242133A

JPH03242133A - 内視鏡装置

Info

Publication number: JPH03242133A
Application number: JP2298450A
Authority: JP
Inventors: Kazunari Nakamura; 一成中村
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1990-11-02
Filing date: 1990-11-02
Publication date: 1991-10-29
Anticipated expiration: 2012-07-30
Also published as: JP2634944B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コ本発明は、通常の白色光画像と、単色光照明にもとすく
機能情報画像との撮影が可能な内視鏡装置に関する。

［従来の技術］近年、生体体腔内や機械的構成部品等の空洞内等に細長
の挿入部を挿入することにより、体腔内臓器等を観察し
たり、必要に応じて処置具チャンネル内に挿通した処置
具を用いて各種治療処置のできる内視鏡が広く利用され
ている。

また、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も種々提案されている。

ところで、前記電子内視鏡を用いて、被観察体をｌＩｔ
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
知の面性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。

これに対処するに、従来は、例えば特開昭５６−３０３
３号公報に示されるように、赤外域における生体の特異
性、例えば赤外域では色調の変化が大きくなるものもあ
ることを利用し、固体撮像素子前面に、可視光域から赤
外光域における色分離フィルタを設け、可視光域のみで
は検知が困難であった病変部位の検出を可能としていた
。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、前記従来例では、生体の赤外域光域にお
ける変化に注目しているので、肉眼との対応のつく可視
光域の画像の観察が困難である。

また、可視光域における色分離フィルタに赤外光域にお
けるフィルタを組合せると、可視光域画像と赤外光域画
像の各々の画素の低下、すなわち解像度の低下を招くと
いう問題点があり、また、時系列的に異なる波長領域の
光を入射させてカラ画像を得る面順次方式において、可
視光域から赤外光域にかけて多数のフィルタを設けると
、各々の開口率が低下するため、光量が低下し感度が低
下するという問題点がある。

前記光量の低下を補信するべく光量を増大させると、同
時に撮影される白色光画像と単色光画像の撮像素子から
の出力信号に著しい差が生じ、不適切な露出となるとい
う問題点がある。

［発明の目的］本発明は、これらの事情に鑑みてなされたもので、通常
の観察を同時方式の電子内視鏡で映像化可能にすると共
に、映像用の画素数をほとんど低下させることなく非可
視光像又は生体機能画像に必要とされる波長領域の画像
を得ることを特殊な４、ＴＩ入部を用いることなく実現
でき、その結果通常カラー画像では得ることが困難な例
えば粘膜上情報等生体機能情報を容易に得ることができ
、また通常画像と生体機能情報画像との照明光量を調光
できて双方の露出を適正にできるようにした内視鏡装置
を提供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］本発明は被写体の通常白色光画像と機能情報画像とが撮
影可能であり、機能情報画像と同時に白色光画像の撮影
が可能な内視鏡装置であって、入射光に対する透過領域
と入射白色光からそれぞれ異なった波長の単色光を選択
して透過する複数のフィルタ領域とを有するフィルタ手
段と、機能情報画像撮影時、前記フィルタ手段への白色
光入射光量を通常白色光画像撮影時に比べて変調を行う
光！ｉ調整手段とを有している。

［作用］この構成で、白色光画像撮影時と機能情報撮影時に、フ
ィルタ手段への入射光量が各々の露出に適正な光量に調
光される。

［実施例］以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図ないし第７図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は電子内視鏡装置の構成を示すブロック図、第２図は
電子内視鏡装置の全体を示す側面図、第３図は色分離フ
ィルタのレイアラＩ・の−例を示す説明図、第４図は色
分離フィルタの分光透過特性の一例を示す説明図、第５
図は色分離フィルタの分光透過特性の他の例を示す説明
図、第６図は回転フィルタを示す説明図、第７図は回転
フィルタの分光透過特性を示す説明図である。

第２図に示すように、電子内視鏡１は、細長で例えば可
撓性の挿入部２を備え、この挿入部２の後端に大径の操
作部３が連設されている。前記操作部３の後端部からは
、側方に可撓性のユニバサルコード４が延設され、この
ユニバーサルコド４の先端にコネクタ５が設けられてい
る。このコネクタ５は、光源装置及び信号処理回路が内
蔵されたビデオプロセッサ６のコネクタ受け８に接続さ
れるようになっている。また、前記ビデオプロセッサ６
には、表示手段としてのカラーモニタ７が接続されるよ
うになっている。

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には、湾曲操作ノ
ブ１１が設けられ、この湾曲操作ノブ１１を回動操作す
ることによって、前記湾曲部１０を上下／左右方向に湾
曲できるようになっている。また、前記操作部３には、
挿入部２内に設けられた処置具チャンネルに連通する挿
入口１２が設けられている。

前記先端部９には、対物レンズ等からなる結像光学系２
１が設けられ、この結像光学系２１の結像位置に、九−
撮像手段としての固体撮像素子２２が配設されている。

この固体撮像素子２２の前面には、第１の波長領域分離
手段としての色分離フィルタ２３が設けられている。こ
の色分離フィルタ２３は、例えば、第３図に示すように
、シアン（Ｃｙ）、緑（Ｇ）、黄（Ｙｅ）の各色光を透
過する色フィルタをモザイク状に配列したものである０
本実施例では、前記色分離フィルタ２３の各色フィルタ
は、第４図に示すように、それぞれ、シアン（Ｃｙ）、
緑（Ｇ）２黄（Ｙｅ）の各色光を透過すると共に、赤外
波長領域の光も透過するような分光透過特性を有してい
る。尚、前記色分離フィルタ２３は、第３図及び第４図
に示すものに限らず、例えば、第５図に示すように、赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、ず？（Ｂ）の各色光を透過すると共
に、赤外波長領域の光も透過する色フィルタをモザイク
状等に配列したものでも良い。

また、固体撮像素子２２は、可視光域から赤外光域に至
る波長領域で感度を有している。前記固体撮像素子２２
は、前記挿入部２及びユニバーサルコード４内に挿通さ
れコネクタ５に接続された信号線を介して、前記ビデオ
プロセッサ６内の映像信号処理回路に接続されるように
なっている。

また、前記挿入部２及びユニバーサルコード４内には、
ライトガイド２４が挿通されている。このライトガイド
２４の先端面は、先端部９の先端に配置され、基端部は
、コネクタ８に接続されている。そして、前記ビデオプ
ロセッサ６内の光源装置からの照明光が、前記ライトガ
イド２４の基端部の入射端面に入射し、このライトガイ
ド２４によって先端部９に導かれて、先端面から出射さ
れ、被観察体２５に照射されるようになっている。

前記ビデオプロセッサ６内の光源装置は、電源回路３０
によって電力が供給され、観察用の可視光域から赤外光
域までの波長領域の光を発光するランプ３１を備えてい
る。このランプ３１と前記ライトガイド２４の入射端面
の間には、ランプ３１の発光波長のうち可視光域の波長
のみを透過し、赤外光域の波長を吸収または反射する赤
外カットフィルタ３２と、モータ３３によって回転駆動
される第２の波長領域分離手段としての回転フィルタ３
４と、光路内の光束の量を調整する絞り３５と、光束を
集光して前記ライＩ・ガイド２４の入射端面に入射させ
るレンズ３６とが、順次配設されている。

前記回転フィルタ３４は、第７図に示すように、赤外光
域を３分割した波長領域ＩＲ１、ＩＲ２。

ＩＲ３の光を透過するフィルタ３４ａ、３４ｂ。

３４ｃを、第６図に示すように、回転方向に配列して構
成されている。

また、前記赤外カットフィルタ３２は、赤外カットフィ
ルタ駆動装置３８によって、照明光路から挿脱されるよ
うになっており、回転フィルタ３４は、回転フィルタ移
動装置３９によって、照明光路から挿脱されるようにな
っている。また、前記モータ３３は、モータドライバ４
０によって駆動及び制御されるようになっている。また
、前記絞り３５は、露出制御回路４１によって、制御さ
れるようになっている。

一方、前記固体撮像素子２２は、ビデオプロセッサ６内
に設けられたドライバ回路４２によって駆動され、被観
察体像を光電変換するようになっている。この固体撮像
素子２２の出力信号は、プリアンプ４３で増幅された後
、前記ビデオプロセッサ６内に設けられたプロセス回路
４４に入力されるようになっている。このプロセス回路
４４は、前記固体撮像素子２２の出力信号に、例えば、
ホワイトバランス補正、γ補正及びマトリックス補正等
の信号処理を施し、一般のビデオ信号に変換して出力す
るようになっている。また、本実施例では、前記プロセ
ス回路４４は、前記色分離フィルタ２３によって被観察
体を色分離する同時方式と、前記回転フィルタ３４によ
って被観察体を色分離する面順次方式の二つの方式に対
応した信号処理を行うことができるようになっている。

そして、このプロセ“ス回１１４４からのビデオ信号が
、カラーモニタフに入力され、このカラーモニタフによ
って被観察体像がカラー表示されるようになっている。

また、ドライバ回路４２による固体撮像素子２２の読出
し、転送のタイミング及びシステム全体の同期信号を発
生する同期回路４６が設けられ、この同期回路４６によ
って、前記ドライバ回路４２、モータドライバ４０等の
タイミングが制御されている。

また、前記二つの方式の切換は、切り換え回路４５によ
って行なわれるようになっている。この切り換え回路４
５は、前記赤外カットフィルタ駆動装置３８１回転フィ
ルタ移動装置３つ、露出制御回路４１．プロセス回路４
４及び同期回路４６を制御するようになっている。そし
て、同時方式を用いる場合には、赤外カットフィルタ３
２を照明光路に介装すると共に、回転フィルタ３４を照
明光路から退避させ、適正露出となるように絞り３５を
制御し、ドライバ回路４２及びプロセス回路４４を同時
方式に対応させる。一方、面順次方式を用いる場合には
、赤外カッＩ・フィルタ３２を照明光路から退避させる
と共に、回転フィルタ３４を照明光路に介装し、適正露
出となるように絞り３５を制御し、ドライバ回ＦＩ＠４
２及びプロセス回路４４を面順次方式に対応させる。尚
、この場合、前記回転フィルタ３４によって３分割され
た波長領域ＴＲＩ　、ＩＴ’（２、ＴＲ３に、例えば、
Ｂ。

ＧＲの各色が割当てられ、赤外光域の被観察体像が疑似
カラー表示されることになる。

次に、以上の構成による本実施例の作用について説明す
る。

まず、可視光域の被観察体像を観察する場合には、切り
換え回路４５によって同時方式が選択され、赤外カット
フィルタ３２が照明光路に介装されると共に、回転フィ
ルタ３４が照明光路から退避される。電源回路３０から
供給された電力にて、可視光域から赤外光域に至る波長
領域の光が、ランプ３１から発光され、この光は、赤外
カットフィルタ３２によって赤外光域の波長がカットさ
れ、可視光域の光のみが赤外カットフィルタ３２を透過
する。この赤外カットフィルタ３２を透過した光は、光
路外に退避された回転フィルタ３４を透過せずに、絞り
３５に入射し、この絞り３５によって適正露出になるよ
うに光量講整された後、レンズ３６によって集光されて
、ライトガイド２４に入射する。この照明光は、体腔内
に挿入された電子内視鏡１の先端部９のライトガイド３
４先端面から出射され、被観察体２５に照射される。

前記照明光による被観察体２５、例えば粘膜面からの反
射光は、結像光学系２１．によって、色分離フィルタ２
３を透過した後、固体撮像素子２２上に結像される。尚
、前記色分離フィルタ２３は、−殻的な、Ｃｙ、Ｇ、Ｙ
ｅ等に色分離すると共に、赤外光域においては十分な透
過特性を有しており、また、固体撮像素子２２は可視光
のみならず赤外光域にも感度を有するため、正確な色再
現を行うために、光源側に赤外カットフィルタ３２を設
けている。また、図示はしないが、固体撮像素子前面に
挿脱自在に赤外カットフィルタを設けても良い、前記色分離フィルタ２３を透過し、固体撮像素子２２上
に結像された被観察体像は、その色調及び明るさに応じ
た電気信号に光電変換される４、すなわち、切り換え回
路４５の切換信号によって、同期回路４６が同時方式に
対応した同期信号を発生し、この同期回路４６のタイミ
ングでドライバ回路４２によって同時方式に対応した読
み出し転送の各動作が繰返される。前記固体撮像素子２
２によって光電変換された映像信号は、プリアンプ４３
で増幅され、プロセス回路４４に入力される。そして、
このプロセス回路４４で、色分離フィルタ２３の構成と
読出しモードに合せた同時方式の信号処理が行なわれ、
−ｉのカラーモニタ７で観察可能なビデオ信号に変換さ
れて出力される。

そして、カラーモニタフに、可視光域における被観察体
像が表示される。

一方、赤外光域の被観察体像を観察する場合には、切り
換え回Ｂ４５によって面順次方式が選択され、赤外カッ
トフィルタ３２が照明光路から退避されると共に、回転
フィルタ３４が照明光路に介装される。ランプ３１かち
可視光域から赤外光域に至る波長領域の光が発光され、
この光は、赤外カットフィルタ３２を透過せずに、回転
フィルタ３４に入射する。そして、この回転フィルタ３
４によって、順次ＩＲＩ　、Ｉｎ２　、Ｉｎ２の波長領
域の光にされる。そして、絞り３５に入射し、この絞り
３５によって適正露出になるように光量調整された後、
レンズ３６によって集光されて、ライトガイド２４に入
射する。尚、露出制御回路４１は、光路中に回転フィル
タ３４が挿脱される際に絞り３５が不要な動きを行なわ
ないように、予め切り換え回路４５からの切換信号が入
力された時点で絞り３５を制御する。

前記ＩＲＩ　、Ｉｎ２　、Ｉｎ２の波長領域の照明光は
、ライトガイド３４先端面から出射され、被観察体２５
に時系列的に照射される。この照明光による被観察体２
５からの反射光は、結像光学系２１によって、色分離フ
ィルタ２３を透過した後、固体撮像素子２２上に結像さ
れる。ここで、色分離フィルタ２３の各色フィルタは、
それぞれ赤外光域において十分な透過特性を有し、また
、回転フィルタ３４は赤外光域において、時系列的に色
分離しているので、前記色分離フィルタ２３は、色分離
フィルタとしては機能しない、従って、固体撮像素子２
２には、回転フィルタ３４によって時系列的に色分離さ
れた光により照明した光学画像が順次結像される。

切り換え回路４５の切換信号によって、同期回路４６が
面順次方式に対応した同期信号を発生し、この同期回路
４６のタイミングでドライバ回路４２によって、面順次
方式に対応した固体撮像素子２２の読み出し、転送が行
なわれ、この固体撮像素子２２の映像信号は、プリアン
プ４３で増幅され、プロセス回路４４に入力される。こ
のプロセス回路４４では、時系列的に読出されるＩＲｌ
。

ＴＲ２，Ｉｎ２に対応した各信号のレベル調整を行った
後、ＩＲｌ　、Ｉｎ２　、Ｉｎ２に例えばＢ。

Ｇ、Ｒの各色を割当てて合成し、一般のカラーモニタ７
で観察可能なビデオ信号に変換して出力する。そして、
カラーモニタ７に、赤外光域における被観察体像が疑似
カラー表示される。

このように、本実施例によれば、可視光域と赤外光域に
おける被観察体を観察できるので、生体の体腔内観察を
行った場合、可視光域による生体粘膜表面の凹凸の変化
及び色調の違いによる一般的な内視鏡観察に加え、赤外
光域により、可視光域では検出することが不可能であっ
た粘膜下の血管走行の状態及び病変の浸潤範囲の観察が
可能になる。

また、本実施例によれば、観察波長領域の異なる２種類
の１１察が可能であると共に、固体撮像素子前面に設け
た色分離フィルタに可視カラー用。

赤外カラー用の専用のフィルタを設けた場合に比較して
、解像度が低下しない。

また、回転フィルタに、同様に可視カラー用。

赤外カラー用のフィルタを設けた場合に比較して、開口
率が変化しないため、感度の低下がない。

また、可視カラー観察用の電子内視鏡の固体撮像素子前
面に設けられる色分離フィルタを、本実施例で用いた色
分離フィルタ２３のように赤外光域も透過する透過特性
とすることにより、赤外カットフィルタが使用されてい
る一般的な光源により使用可能な電子内視鏡を、本実施
例のシステムと組合せる、すなわち、本実施例のビデオ
プロセッサ６に接続することにより、一般的な可視カラ
画像と、赤外光域におけるカラー画像の観察が可能にな
る。

尚、色分離フィルタ２３を、それぞれ、ＩＲＩ。

Ｉｎ２．Ｉｎ２の各赤外波長領域を透過すると共に、可
視光域も透過する色フィルタをモザイク状等に配列して
構成し、一方、回転フィルタ３４を、Ｒ，Ｇ、Ｂ等の可
視光域を色分離するフィルタとすることにより、同時方
式にて赤外光域のカラー画像を、面順次方式にて可視光
域のカラー画像を得るようにしても良い。尚、同時方式
にて赤外光域のカラー画像を得る場合には、可視カット
フィルタにて照明光の可視光域をカットする。

また、赤外光による照明は、体腔内に挿入されるライト
ガイド２４によるものに限らず、体外から生体を透過照
明するようにしても良い、この透過照明によれば、体腔
内からの落射照明に比較して、粘膜表面の反射が抑えら
れるため、より明確に、粘膜下の血管走行及び病変の浸
潤範囲の観察を行うことができる。

第８図ないし第１１図は本発明の第２実施例に係り、第
８図は電子内視鏡装置の構成を示すブロック図、第９図
は色分離フィルタの分光透過特性を示す説明図、第１０
図は回転フィルタを示す説明図、第１１図は回転フィル
タの分光透過特性を示す謀明図である。

本実施例では、第１実施例におけるランプ３１の代わり
に、紫外光域から可視光域に至る波長領域の光を発光す
るランプ５１が設けられ、赤外カットフィルタ３２の代
わりに、紫外光域の波長をカットする紫外カットフィル
タ５２が設けられている。また、色分離フィルタ２３の
代わりに、第９図に示すように、Ｃｙ、Ｇ、Ｙｅに色分
離すると共に紫外光域において充分な透過特性を有する
フィルタ５３が設けられている。また、回転フィルタ３
４の代わりに、第１１図に示すように、紫外光域を３分
割した波長領域ＵＶ１　、ＵＶ２　、ＵＶ３の光を透過
するフィルタ５４ａ、５４ｂ、５４Ｃを、第１０図に示
すように、回転方向に配列して構成された回転フィルタ
５４を設けている。

また、本実施例の固体撮像素子２２は、可視光域から紫
外光域に至る波長領域で感度を有している。

その他の構成は第１実施例と同様である。

本実施例において、可視光域の被観察体像を観察する場
合には、切り換え回ｉ４５によって同時方式が選択され
、紫外カットフィルタ５２が照明光路に介装されると共
に、回転フィルタ５４がＩＫ（明光路から退避される。

電源回路３０から供給された電力にて、可視光域から紫
外光域に至る波長領域の光が、ランプ５１から発光され
、この光は、紫外カットフィルタ５２によって紫外光域
の波長がカットされ、光路外に退避された回転フィルタ
５４を透過せずに、絞り３５に入射し、この絞り３５に
よって適正露出になるように光量調整された後、レンズ
３６によって集光されて、ライトガイド２４に入射する
。この照明光は、体腔内に挿入された電子内視鏡１の先
端部９のライトガイド３４先端面から出射され、被観察
体２５に照射される。

前記照明光による被観察体２５、例えば粘膜面からの反
射光は、結像光学系２１によって、色分離フィルタ５３
を透過した後、固体撮像素７−２２上に結像される。照
明光が可視光であるため、前記色分離フィルタ５３は、
Ｃｙ、Ｇ、Ｙｅに色分離する色分離フィルタとして機能
する。色分離された光学像は、固体撮像素子２２で光電
変喚され、同期回路４６に同期したタイミングでドライ
バ回路４２により画像信号として読出される。読出され
た信号は、プリアンプ４３にて増幅された後、プロセス
回路４４により、同時方式の信号処理が行なわれ、一般
のビデオ信号に変換されて出力される。そして、第１実
施例と同様に、カラーモニタ７に、可視光域における被
観察体像がカラー表示される。

一方、紫外光域の被観察体像を観察する場合には、切り
換え回路４５によって面順次方式が選択され、紫外カッ
トフィルタ５２が照明光路から退避されると共に、回転
フィルタ５４が照明光路に介装される。ランプ５１から
可視光域から紫外光域に至る波長領域の光が発光され、
この光は、紫外カットフィルタ５２を透過せずに、回転
フィルタ５４に入射する。そして、この回転フィルタ５
４によって、順次ＵＶ１　、ＵＶ２　、ＵＶ３の波長領
域の光にされる。そして、絞り３５に入射し、この絞り
３５によって適正露出−になるように光量調整された後
、レンズ３６によって集光されて、ライトガイド２４に
入射する。尚、露出制御回路４１は、光路中に回転フィ
ルタ５４が挿脱される際に絞り３５が不要な動きを行な
わないように、予め切り換え回路４５からの切換信号が
入力された時点で絞り３５を制御する。

前記ＵＶ１□ＵＶ２　、ＩＪＶ３の波長領域の照明光は
、ライトガイド３４先端面から出射され、被観察体２５
に時系列的に照射される。この照明光による被観察体２
５からの反射光は、結像光学系２１によって、色分離フ
ィルタ５３を透過した後、固体撮像素子２２上に結像さ
れる。ここで、色分離フィルタ５３の各色フィルタは、
それぞれ紫外光域において十分な透過特性を有し、また
、回転フィルタ５４は紫外光域において、時系列的に色
分離しているので、前記色分離フィルタ５３は、色分離
フィルタとしては機能しない、従って、固体撮像素子２
２には、回転フィルタ５４によって時系列的に色分離さ
れた光により照明した光学画像が順次結像される。

切り換え回路４５の切換信号によって、同期回路４６が
面順次方式に対応した同期信号を発生し、この同期回路
４６に同期したタイミングでドライバ回路４２により、
面順次方式に対応した固体撮像素子２２の読み出しが行
なわれ、この固体撮像素子２２の映像信号は、プリアン
プ４３で増幅され、プロセス回路４４に入力される。こ
のプロセス回路４４では、時系列的に読出されるｔＪＶ
ｌ　。

ＵＶ２　、ＵＶ３に対応した各信号に例えばＢ、ＧＲの
各色を割当てて合成し、一般のカラーモニタ７で観察可
能なビデオ信号に変換して出力する。

そして、カラーモニタ７に、紫外光域における被観察体
像が疑似カラー表示される。

このように、本実施例によれば、可視光域と紫外光域に
おける被観察体を観察できるので、可視光域による一般
的なカラー画像と、粘膜表面の微細な凹凸が観察可能な
紫外光域のカラー画像を、第１実施例と同様に解像度及
び感度を低下させずに切換えて観察可能になる。

その他の作用及び効果は、第１実施例と同様である。

第１２図ないし第１７図は本発明の第３実施例に係り、
第１２図は電子内視鏡装置の構成を示すブロック図、第
１３図は色分離フィルタの分光透過特性を示す説明図、
第１４図は回転フィルタを示す説明図、第１５図はヘモ
グロビンの酸素飽和度の違いによる血液の散乱反射スペ
クトルを示ず説明図、第１６図は回転フィルタの分光透
過特性を示す説明図、第１７図は回転フィルタの分光透
過特性の他の例を示す説明図である。

本実施例では、色分離フィルタ２３の代わりに、第１３
図に示すように、Ｃｙ、Ｇ、Ｙｅに色分離するフィルタ
６３が設けられている。また、回転フィルタ３４の代わ
りに、第１６図に示すように、緑色光域を３分割した波
長領域Ｇ１　、　Ｇ２　、　Ｇ３の光を透過するフィル
タ６４ａ、６４ｂ、６４ｃを、第１４図に示すように、
回転方向に配列して構成された回転フィルタ６４を設け
ている。また、フィルタ駆動装置３８は設けられず、本
実施例の赤外カットフィルタ３２は、常に、照明光路中
に介装されている。

ところで、第１５図に示すように、例えば、０゜０．５
０．０，９８．５　（％）のヘモグロビン酸素飽和度（
ヘモグロビン全量に対する酸化ヘモグロビンの割合：　
ｓｏ２　）を持った血液の散乱反射（吸収）スペクトル
は、Ｓ０２の変化に伴って、第１５図に示すように変化
する。すなわち、Ｓ０２の減少に伴って、２峰性の酸化
型ヘモグロビンから、５６９ｎｍ、５８６ｎｍ等を等吸
収点として、１峰性の還元型ヘモグロビンのパターンへ
変化する。前記回転フィルタ６４の各フィルタ６４ａ、
６４ｂ、６４ｃは、それぞれ、第１６図に示すように、
血液の吸光度の変化の大きい波長領域において、短波長
領域側から０１　、Ｇ２　、Ｇ３の光を透過するように
なっている。

その他の構成は第１実施例と同様である。

本実施例において、可視光域の被観察体像を観察する場
合には、切り換え回路４５によって同時方式が選択され
、回転フィルタ６４が照明光路がら退避される。ランプ
３１から発光された光は、赤外カットフィルタ３２によ
って赤外光域の波長がカットされ、光路外に退避された
回転フィルタ６４を透過せずに、絞り３５に入射し、こ
の絞り３５によって適正露出になるように光量調整され
た後、レンズ３６によって集光されて、ライトガイド２
４に入射する。この照明光は、体腔内に挿入された電子
内視鏡１の先端部９のライトガイド３４先端面から出射
され、被観察体２５に照射される。

前記照明光による被観察体２５、例えば粘膜面からの反
射光は、結像光学系２１によって、色分離フィルタ６３
を透過した後、固体撮像素子２２上に結像される。この
色分離フィルタ６３によって、Ｃｙ、Ｇ、Ｙｅに色分離
された光学像は、固体撮像素子２２で光電変換され、同
期回路４６に同ｍしたタイミングでドライバ回路４２に
より画像信号として読出される。読出された信号は、プ
リアンプ４３にて増幅された後、プロセス回路４４によ
り、同時方式の信号処理が行なわれ、一般のビデオ信号
に変換されて出力される。そして、第１実施例と同様に
、カラーモニタ７に、可視光域における被観察体像がカ
ラー表示される。

一方、切り換え回路４５によって面順次方式を選択する
と、回転フィルタ６４が照明光路に介装される。ランプ
３］からの光は、赤外カットフィルタ３２を透過し、回
転フィルタ６４に入射する。

そして、この回転フィルタ６４によって、順次Ｇ１　、
Ｇ２　、Ｇ３の波長領域の光にされる。そして、絞り３
５に入射し、この絞り３５によって適正露出になるよう
に光驕調悠された後、レンズ３６によって集光されて、
ライトガイド２４に入射する。

尚、露出制御回路４１は、光路中に回転フィルタ６４が
挿脱される際に絞り３５が不要な動きを行なわないよう
に、予め切り換え回ｉ？８４５からの切換信号が人力さ
れた時点で絞り３５を制御する。

前記Ｇ１　、Ｇ２　、Ｇ３の波長領域の照明光は、ライ
トガイド３４先端而から出射され、被観察体２５に時系
列的に照射される。そして、この照明光によって、ＳＯ
２の変化により、その反射特性の変化した画像が、結像
光字系２１によって、色分離フィルタ６３を透過した後
、固体撮像素子２２」二に結像される。ここで、色分離
フィルタ６３の各色フィルタは、第１３図に示すような
補色型の場合、全画素にＧの成分が含まれるため、全画
素からＧｉ　、Ｇ２　、Ｇ３の各々の波長領域の映像信
号が時系列的に読出される。

切り換え回路４５の切換信号によって、同期回路４６が
面順次方式に対応した同期信号を発生し、この同期回路
４６に同期したタイミングでドライバ回路４２により、
面順次方式に対応した固体撮像素子２２の読み出しが行
なわれ、この固体撮像素子２２の映像信号は、プリアン
プ４３で増幅され、プロセス回路４４に入力される。こ
のプロセス回路４４では、時系列的に読出されるＧ１．
Ｇ２、Ｇ３に対応した各信号に例えばＢ、Ｇ、Ｒの各色
を割当てて合成し、一般のカラーモニタ７で観察可能な
ビデオ信号に変換して出力する。そして、カラーモニタ
７に、血液の吸光度の変化の大きい波長領域における被
観察体像が疑似カラー表示される。すなわち、血液の酸
素飽和度の変化が色調の変化として観察される。

このように、本実施例によれば、可視光域による一般的
なカラー画像によって、粘膜における形態変化及び色調
の変化を観察できると共に、その粘膜上の血液の酸素飽
和度が高解像度で映像として観察可能となる。

尚、回転フィルタの各色フィルタとして、第１７図に示
すように、血液の酸素飽和度の変化に伴い吸光度の分光
特性の変化の無いまたは少ない波長領域Ｇｏ　、ＲＯを
透過するフィルタを設け、このような分光特性の変化の
無いまたは少ない波長領域Ｇｏ　、Ｒ０間の差を映像化
することにより、粘膜面の血液量を映像化することが可
能になり、潰瘍患者における潰瘍活動期、治癒期、廠痕
期の診断が可能になる。尚、前記波長領域Ｇｏ　、　Ｒ
Ｏの被観察体像は、例えば第１３図に示すような特性の
色分離フィルタ６３を用いた場合、Ｙｅに対応する画素
から得ることができる。

第１８図ないし第２０図は本発明の第４実施例に係り、
第１８図はヘモグロビンの酸素飽和度の違いによる血液
の散乱反射スペクトルを示す説明図、第１９図は回転フ
ィルタの分光透過特性を示す説明図、第２０図は回転フ
ィルタの分光透過特性の他の例を示す説明図である。

本実施例は、第３実施例の回転フィルタ６４の各色フィ
ルタを、第１８図に示すように、可視の長波長側から近
赤外領域におけるＳ０２変化に伴う分光特性の変化に応
じて、この変化の大きい波長領域において、短波長領域
側からＲ１、Ｒ２。

Ｒ３の光を透過するフィルタとしたものである。

尚、色分離フィルタとしては、例えば、第４図に示すよ
うな赤外光域も透過する色分離フィルタ２３を用いる。

すると、前記Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の被観察体像は、Ｙｅに
対応する画素から得ることができる。

その他の構成２作用及び効果は、第３実施例と同様であ
る。

尚、回転フィルタの各フィルタとして、第２０図に示す
ように、血液の酸素飽和度の変化に伴い吸光度の分光特
性の変化の無いまたは少ない波長領域Ｒ１、Ｒ３を透過
するフィルタを設け、このような分光特性の変化の無い
または少ない波長領域Ｒ１、Ｒ３間の差を映像１ヒする
ことにより、粘膜面の血液量を映像化することが可能に
なり、潰瘍患者における潰瘍活動期、治癒期、癲痕期の
診断が可能になる。

尚、本発明は、上記各実施例に限定されず、例えば、同
時方式にて赤外光域や紫外光域等のカラー画像を、面順
次方式にて可視光域のカラー画像を得るようにしても良
く、この場合には、回転フィルタの各色フィルタは、原
色系でも良いし、補色系でも良い。

また、色分離フィルタの各色フィルタとして、可視光域
におけるＣｙ、Ｇ、Ｙｅ等を透過すると共に、赤外光域
及び紫外光域にも透過特性を有するものを用い、照明光
路に挿脱自在に、赤外光域を色分離する回転フィルタと
紫外光域を色分離する回転フィルタとを設け、可視光域
、赤外光域紫外光域を選択的に観察できるようにしても
良い。

尚、撮像手段としては、内視鏡先端部に設けられた固体
撮像素子に限らず、繰作部内に設けられた固体撮像素子
や、ファイバスコープ等の接眼部に、あるいは接眼部と
交換して取付けられたテレビカメラ等であっても良い。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、通常の観察を同時
方式の電子内視鏡で映像化可能にすると共に、映像用の
画素数をほとんど低下させることなく非可視光像又は生
体機能画像に必要とされる波長領域の画像を得ることを
特殊な挿入部を用いることなく実現でき、その結果通常
カラー画像では得ることが困難な例えば粘膜上情報等生
体機能情報を容易に得ることができ、また通常画像と生
体機能情報画像との照明光量を調光できて双方の露出を
適正にできるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は電子内視鏡装置の構成を示すブロック図、第２図は
電子内視鏡装置の全体を示す側面図、第３図は色分離フ
ィルタのレイアラ）・の−例を示す説明図、第４図は色
分離フィルタの分光透過特性の一例を示す表明図、第５
図は色分離フィルタの分光透過特性の他の例を示す説明
図、第６図は回転フィルタを示す説明図、第７図は回転
フィルタの分光透過特性を示す説明図、第８図ないし第
１１図は本発明の第２実施例に係り、第８図は電子内視
鏡装置の構成を示すブロック図、第９図は色分離フィル
タの分光透過特性を示す表明図、第１０図は回転フィル
タを示す説明図、第１１図は回転フィルタの分光透過特
性を示ず左明図、第１２図ないし第１７図は本発明の第
３実施例に係り、第１２図は電子内視鏡装置の構成を示
すブロック図、第１３図は色分離フィルタの分光透過特
性を示す説明図、第１４図は回転フィルタを示す表明図
、第１５図はヘモグロビンの酸素飽和度の違いによる血
液の散乱反射スペクトルを示す説明図、第１６図は回転
フィルタの分光透過特性を示す説明図、第１７図は回転
フィルタの分光透過特性の他の例を示ず表明図、第１８
図ないし第２０図は本発明の第４実施例に係り、第１８
図はヘモグロビンの酸素飽和度の違いによる血液の散乱
反射スペクトルを示す説明図、第１９図は回転フィルタ
の分光透過特性を示す説明図、第２０図は回転フィルタ
の分光透過特性の他の例を示す説明図である。１・・・電子内視鏡　　　　２２・・・固体撮像素子２
３・・・色分離フィルタ　３１・・・ランプ３２・・・
赤外カットフィルタ３４・・・回転フィルタ　　４２・・・ドライバ回路４
４・・・プロセス回路　　４５・・・切り換え回路箱３
０２３り層畏（ｎｍ）タ皮）〒配　（ｎｍ　　）第９図 Σに２デ（１１１＋１す６４０第１５図夕層畏（ｎｍ）第１６図汝畏（ｎｍ）ポ名殊（ｎｍ）ＶギＷ慣＠蕾２りり瞼２

Claims

【特許請求の範囲】被写体の通常白色光画像と機能情報画像とが撮影可能で
あり、機能情報画像と同時に白色光画像の撮影が可能な
内視鏡装置であって、入射光に対する透過領域と入射白色光からそれぞれ異な
つた波長の単色光を選択して透過する複数のフィルタ領
域とを有するフィルタ手段と、機能情報画像撮影時、前
記フィルタ手段への白色光入射光量を通常白色光画像撮
影時に比べて変調を行う光量調整手段とを有することを特徴とする内視鏡装置。