JPH0528129B2 - - Google Patents

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JPH0528129B2
JPH0528129B2 JP62290302A JP29030287A JPH0528129B2 JP H0528129 B2 JPH0528129 B2 JP H0528129B2 JP 62290302 A JP62290302 A JP 62290302A JP 29030287 A JP29030287 A JP 29030287A JP H0528129 B2 JPH0528129 B2 JP H0528129B2
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JP62290302A
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JPS63234941A (ja
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Kazunari Nakamura
Akira Takano
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
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Publication of JPS63234941A publication Critical patent/JPS63234941A/ja
Priority to US07/449,436 priority patent/US4974076A/en
Priority to US07/583,277 priority patent/US5105269A/en
Priority to US07/814,742 priority patent/US5255087A/en
Publication of JPH0528129B2 publication Critical patent/JPH0528129B2/ja
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  • Color Television Image Signal Generators (AREA)
  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
  • Endoscopes (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [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用撮像装置
に関する。
[従来の技術と発明が解決しようとする問題点] 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。
この電子内視鏡は、フアイバスコープに比べて
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。
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つた。
これに対処するに、例えば特開昭56−3033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。
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。
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
数種の帯域通過フイルタに通して、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ー
画像に構成する技術が開示されている。
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。
さらに、特開昭60−181720号公報には、可視
光、赤外光、紫外光等で各々撮像し観察可能とす
るべく、内視鏡挿入部先端部内の固体撮像装置と
対物レンズとの間に撮像側フイルタを設ける一
方、光源装置の白色ランプ前方に光源側フイルタ
を設けた内視鏡装置が示されている。上記撮像側
フイルタは赤外光透過フイルタ、可視光透過フイ
ルタ、紫外光透過フイルタからなり、いずれかが
選択されるようになつている。また、上記光源側
フイルタは、赤、緑、青の各色光を透過する赤フ
イルタ、緑フイルタ、青フイルタからなり、いず
れかが選択されると共に、赤フイルタは通常の赤
の波長域のみならず、それより長波長側の赤外光
をも透過する特性を有している。
しかしながら、上記従来例では、フイルタ装置
を光源装置側のみならず、細径化が要請されてい
る内視鏡挿入部の先端部内にも配置する必要があ
り、先端部の構成が複雑となつて太径化するとい
つた不都合がある。また、前記光源側フイルタ、
例えば赤フイルタは通常の可視光観察と赤外光観
察とを兼用しているため、赤外光観察時には赤外
光以外に通常の赤色光をも透過し、被写体に照射
されてしまう。そのため、固体撮像装置を内蔵し
た内視鏡先端部および被写体である生体の温度が
その分余分に上昇することとなる。
[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、可視光領域或は可視光以外の波長領域の光を
得るためのフイルタ装置を、細径化が要請されて
いる内視鏡挿入部の先端部内に配置する必要がな
く、そのため内視鏡挿入部先端部内の構成を複雑
にすることなく、また太径化することなく被観察
体に応じた最適な波長領域の照明光を選択して可
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を
容易に検出でき、また被観察体には必要な波長領
域の照明光のみが選択されて照射されることによ
り、余分な波長領域の照明光による内視鏡挿入部
先端部或は被観察体の温度上昇を防止することが
できるようにした内視鏡用撮像装置を提供するこ
とを目的としている。
[問題点を解決するための手段] 前記目的を達成するため本発明による内視鏡用
撮像装置は、可視光領域の照明光もしくは、少な
くとも可視光領域以外の波長領域の照明光を切り
替える照明手段と、この照明手段により照明され
た波長領域の被写体像を撮像する、少なくとも可
視光領域以外の波長領域にも感度を有する撮像手
段と、この撮像手段によつて得られた画像より可
視カラー画像を得る手段と、少なくとも可視光領
域以外の波長領域の情報を含む画像を得る手段
と、少なくとも一方の上記画像を選択的に表示す
る手段とを備え、可視カラー画像、及び可視光領
域以外の波長領域の情報を含む画像のうち、被観
察体に応じた最適な波長領域を選択し表示する。
[実施例] 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。
第1図ないし第6図は本発明の第1実施例に係
り、第1図は撮像装置の構成を示すブロツク図、
第2図は電子内視鏡装置の全体を示す側面図、第
3図は帯域切換フイルタを示す説明図、第4図は
回転フイルタを示す説明図、第5図は帯域切換フ
イルタの各フイルタの透過波長帯域を示す説明
図、第6図は回転フイルタの各フイルタの透過特
性を示す説明図である。
本実施例の内視鏡用撮像装置は、例えば第2図
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ーブル4
が延設され、このケーブル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つ
ている。さらに、前記制御装置6には、表示手段
としてのカラーCRTモニタ7が接続されるよう
になつている。
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に設けられた湾曲操作ノブ11を回動操作す
ることによつて、前記湾曲部10を左右方向にあ
るいは上下方向に湾曲できるようになつている。
また、前記操作部3には、前記挿入部2内に設け
られた鉗子チヤンネルに連通する挿入口12が設
けられている。
本実施例の撮像装置21は、第1図に示すよう
に構成されている。
前記制御装置6内には光源24を有する光源部
22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、コントロール部
25によつて制御される光源点灯装置26によつ
て点灯が制御されるようになつている。前記光源
24の前方には、駆動モータ28によつて回転駆
動される選択手段としての帯域切換フイルタ27
が配設されている。この帯域切換フイルタ27
は、第3図に示すように、円周方向に3分割され
ており、分割された各部には、それぞれ第5図に
示すような紫外帯域、可視帯域、赤外帯域を透過
するフイルタ27a,27b,27cが配置され
ている。従つて、この帯域切換フイルタ27によ
つて、紫外帯域、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、前記駆動モータ2
8は、コントロール部25によつて制御されるモ
ータドライバ29によつて回転が制御されるよう
になつている。
また、前記帯域切換フイルタ27を透過した光
の進行方向前方には、駆動モータ30によつて回
転駆動される分割手段としての回転フイルタ31
が配設されている。この回転フイルタ31は、第
4図に示すように、円周方向に9分割されてお
り、分割された各部には、それぞれ第6図に示す
ような透過特性を有する赤(R)、第一の紫外光
(UV1)、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
するフイルタ31a〜31iがこの順に配列され
ている。なお、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
中心波長が長くなつている。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、UV2、UV3の順に中心波長が長くなつて
いる。また、前記駆動モータ30は、コントロー
ル部25によつて制御されるモータドライバ32
によつて回転が制御されるようになつている。
前記回転フイルタ31を透過して光源部22か
ら出射された光は、前記ケーブル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つてい
る。
本実施例では、前記回転フイルタ31から出射
される光の波長領域の組合せは、前記帯域切換フ
イルタ27によつて選択された帯域によつて切換
えられる。すなわち、前記帯域切換フイルタ27
によつて赤外帯域が選択された場合には、第一な
いし第三の赤外光IR1、IR2、IR3が時系列的に出
射され、可視帯域が選択された場合には、赤(R)、
緑(G)、青(B)の各色光が時系列的に出射され、ま
た、紫外帯域が選択された場合には、第一ないし
第三の紫外光UV1、UV2、UV3が時系列的に出
射される。
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3
6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、前記回
転フイルタ31の各フイルタ31a〜31i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。
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、コントロール部25によ
つて制御されるドライバ37によつて、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
ール部25によつて制御されるプロセス回路3
8、マトリクス回路39、エンコーダ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。
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NTSC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、エンコーダ40に入力され、この
エンコーダ40によつてNTSC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
ーCRTモニタ7に入力され、被観察体がカラー
表示されるようになつている。
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回転フイルタ
31によつて9つの波長領域UV1〜IR3に分割さ
れる。そして、帯域切換フイルタ27で、紫外、
可視、赤外のいずれかの帯域を選択することによ
つて、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〜IR3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。
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。
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。
そして、割当てられた各色によつて被観察体が
カラー表示される。すなわち、帯域切換フイルタ
27によつ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ー表示されるこ
とになる。
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、被観察体をカラー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
ができる。従つて、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。
なお、帯域切換フイルタ27は、紫外領域、可
視領域、赤外領域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
波長側の一部とを透過帯域とするフイルタを設
け、このフイルタを透過した光を回転フイルタ3
1に透過させて、緑(G)、赤(R)の各色光、及び第一
の赤外光(IR1)を時系列的に被観察体に照射す
ると共に、前記緑(G)、赤(R)の各色光、及び第一の
赤外光(IR1)に、青(B)、緑(G)、赤(R)の各色を割
当ててカラー表示するようにしても良い。そし
て、このようなカラー画像と、一般的な可視領域
でのカラー画像とを比較するようしても良い。こ
のように、帯域切換フイルタ27と回転フイルタ
31の組合せにより、種々のカラー画像を得るこ
とができる。
また、前記帯域切換フイルタ27及び回転フイ
ルタ31は、光源24と固体撮像素子36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。
また、回転フイルタ31の各フイルタ31a〜
31iの時系列的な配置は、固体撮像素子36の
読み出しのタイミングとの関係で適宜に設定する
ことができる。
また、光源24は、紫外、可視、赤外の全領域
の光を発光するものに限らず、例えば、その内の
少なくとも一つの帯域の光を発光する光源を複数
設けて、切換えて使用するようにしても良い。
また、例えば、固体撮像素子36としてライン
トランスフアー型のCCDを用いた場合には、例
えば、照明光として赤(R)、緑(G)、青(B)の各色光を
用いる際には、UV1+IR1、UV2+IR2、UV3+
IR3を遮光部として用い、照明光としてIR1〜IR3
を用いる際には、G+UV2、B+UV3、R+
UV1を遮光部として用いるようにしても良い。
また、帯域切換フイルタ27のような波長帯域
制限用のフイルタを使用せず、光源24として高
速にオン、オフ可能なストロボランプを使用し、
回転フイルタ31の各フイルタ31a〜31iの
内の必要とする波長帯UV1〜UV3、B、G、R、
IR1〜IR3のフイルタが光路上にあるときに発光
させることで、他のフイルタ部を読み出し期間と
して使用しても良い。
第7図及び第8図は本発明の第2実施例に係る
撮像装置を示すブロツク図である。
本実施例では、それぞれ異なる特定の波長領域
の光を発光する光源を複数設けている。この複数
の光源45a〜45dには、レーザ等の狭帯域の
光源が用いられる。コントロール部25は、前記
複数の光源45a〜45dの中から、1ないし3
個の光源を選択し、この選択した光源を固体撮像
素子36の読み出しのタイミングと同期して時系
列的に発光させる。そして、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。その
他の構成は、第1実施例と同様である。
前記複数の光源45a〜45dから選択的に出
射される光を一つのライトガイド33に入射させ
る手段としては、例えば、第7図に示すようなも
のがある。すなわち、一つの光源45aを、この
光源45aから出射された光が直接ライトガイド
33に入射する位置に配置すると共に、他の光源
45b〜45dから出射された光は、それぞれ、
ミラー46b〜46dと、前記光源45aとライ
トガイド33との間に配設された回動可能なミラ
ー47b〜47dとを介して、前記ライトガイド
33に入射させるようにする。そして、光源45
aから出射された光をライトガイド33に入射さ
せる場合には、前記ミラー47b〜47dを全て
光源45aの照明光路から退避させる。また、他
の光源45b〜45dから出射された光をライト
ガイド33に入射させる場合には、前記ミラー4
7b〜47dのうち、発光される光源に対応する
ミラーのみを光源45aの照明光路に介装する。
また、前記複数の光源45a〜45dから選択
的に出射される光を一つのライトガイド33に入
射させる他の手段としては、例えば、第8図に示
すように、複数の光源45a〜45dを一体的に
移動可能とし、発光される光源を選択的にライト
ガイド33の入射端に対向させるようにしても良
い。
尚、第7図または第8図に示す光源45a〜4
5dに使用するランプとしては、波長を限定し発
光するものとして、レーザやLED等が上げられ、
また、キセノンランプ、ハロゲンランプ、ストロ
ボランプ等の広帯域な光を発光するランプの出射
口に、色素を混入した吸収型のフイルタまたは蒸
着型のフイルタを設けて出力波長を限定しても良
い。
本実施例によれば、より自由に波長領域を選択
することができる。
第9図ないし第11図は本発明の第3実施例に
係り、第9図は撮像装置を示すブロツク図、第1
0図は回転フイルタを示す説明図、第11図は本
実施例の動作を説明するためのタイミングチヤー
トである。
本実施例では、光源24の前方に第10図に示
すようなカラーフイルタ50が配設されている。
このカラーフイルタ50は、第1実施例における
回転フイルタ31と同様に、円周方向に9分割さ
れており、分割された各部には、それぞれ第6図
に示すような透過特性を有する赤(R)、第一の紫外
光(UV1)、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
過するフイルタ50a〜50iがこの順に配列さ
れている。また、前記各フイルタ50a〜50i
の間には、遮光部分51が設けられている。
そして、前記各フイルタ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つ
ている。
また、本実施例では、前記固体撮像素子36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、コントロール
部25によつて制御され、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つている。
この選択回路52の選択のタイミングを第11
図a〜第11図eに示す。すなわち、可視帯域で
の観察を行なう場合には、第11図aに示す照明
光のタイミングに対して、第11図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、第11図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、第1
1図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、第11図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。
本実施例によれば、第2実施例と同様に、より
自由に波長領域を選択することができる。
なお、上記第1ないし第3実施例において、被
観察体に照明光を照射し、この被観察体を透過し
た光を受光するようにしても良い。また、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、イメージガイドによつて観察像を
伝達する内視鏡の接眼部に取付けられた外付けテ
レビカメラであつても良い。
第12図ないし第15図は本発明の第4実施例
に係り、第12図は撮像装置を示すブロツク図、
第13図は回転フイルタを示す説明図、第14図
は本実施例の動作を説明するためのタイミングチ
ヤート、第15図はICG混入による血液の分光特
性変化を示す説明図である。
本実施例は、第1実施例における帯域切換フイ
ルタ27、モータ28、モータドライバ29に代
わり、光源24をストロボランプ24Sとするこ
とによつて、観察波長帯域を切換えることができ
るようにしたものである。また、本実施例では、
第1実施例における回転フイルタ31の代わり
に、この回転フイルタ31とフイルタの配列が異
なる回転フイルタ55を設けている。この回転フ
イルタ55は、第13図に示すように、円周方向
に9分割されており、分割された各部には、R、
G、B、IR1、IR2、IR3、UV1、UV2、UV3を
透過するフイルタ55a〜55iがこの順に配列
されている。また、各フイルタ55a〜55iの
間には、遮光部分56が設けられている。
前記回転フイルタ55を回転させると、第14
図aに示すように、前記回転フイルタ55の各フ
イルタ55a〜55iが、時系列的に前記ストロ
ボランプ24Sの照明光路上に介装される。前記
ストロボランプ24Sは、短時間で発光可能であ
り、コントロール部25によつて選択された波長
領域に対応するフイルタが光路上に来たときに発
光される。そして、このストロボランプ24Sか
ら出射され、選択されたフイルタを透過した光に
対応する被写体像が、固体撮像素子36によつて
撮像される。
その他の構成は、第1実施例と同様である。
本実施例では、例えば、第14図bに示すよう
に、R、G、Bの波長領域に対応するフイルタ5
5a,55b,55cが光路上に来たときに、ス
トロボランプ24Sを発光させ、前記R、G、B
の波長領域に、それぞれR,G,Bの各色を当て
ることにより、通常の可視領域のカラー画像が得
られる。
また、第14図cに示すように、IR1、IR2、
IR3の波長領域に対応するフイルタ55d,55
e,55fが光路上に来たときにストロボランプ
24Sを発光させることにより、赤外領域におけ
る被写体像が疑似カラー表示される。同様に、第
14図dに示すように、UV1、UV2、UV3の波
長領域に対応するフイルタ55g,55h,55
iが光路上に来たときにストロボランプ24Sを
発光させることにより、紫外領域における被写体
像が疑似カラー表示される。
ところで、第15図には、赤外線吸収色素であ
るIndocyanine green(ICG)を混入したときの血
液の分光特性変化を示す。この図に示されるよう
に、ICGを混入した血液は、805nmに最大吸収を
有する。そこで、IR2に対応するフイルタ55e
を、吸収率が最大の805nmを中心としたバンド
パス特性とし、IR3に対応するフイルタ55f
を、吸収率の変化がほとんど認められない850n
m以上の波長領域を透過させる特性とする。そし
て、例えば静脈注射により、血液中に前記ICGを
混入し、第14図eに示すように、IR2、IR3及
びGの波長領域に対応するフイルタ55e,55
f及び55bが光路上に来たときにストロボラン
プ24Sを発光させ、前記IR2、IR3及びGの波
長領域の組み合わせで、被写体を疑似カラー表示
すると、IR2、IR3の出力の差より、粘膜下血管
の走行状態を確認することができる。すなわち、
組織の透過度の良い赤外光を使用することによ
り、光が組織の深部まで到達することが可能とな
る一方、血液が前記ICGの作用により805nmに最
大吸収を持つため、組織への到達度は同様である
IR2、IR3のうちIR2は、より吸収され、IR2によ
る画像では、血管部において陰影となる。従つ
て、IR3による画像との差をとることにより、コ
ントラスト良く、血管の走行状態を映像化するこ
とができる。また、Gによる画像により、粘膜表
面の凹凸や充血状態の確認が明確となり、診断能
を向上できる。
また、第14図fに示すように、特定の単波長
領域に対応するフイルタ光路上に来たときにスト
ロボランプ24Sを発光させ、この波長領域の被
写体像をモノカラー表示するようにしても良い。
第14図fでは、Bによる画像のみを得ているわ
けであるが、長波長側のR、IR1、IR2、IR3によ
るヘモグロビンの吸収特性に対し、短波長のBの
波長領域は吸収が大きいため、粘膜表面のヘモグ
ロビンの分布を明確に観察することが可能とな
る。また、他の単波長領域を使用し、波長領域間
の描写の違いから、病変等を診断することも可能
である。
また、回転フイルタ55を、第13図に示すよ
うなフイルタ配列で構成することにより、R、
G、Bにより通常のカラー表示を行う場合、R、
G、Bの波長領域に対応するフイルタ55a,5
5b,55cが近接しているため、色ずれを低減
できるという効果がある。
第16図ないし第18図は本発明の第5実施例
に係り、第16図は内視鏡装置の構成を示す説明
図、第17図は回転フイルタを示す説明図、第1
8図は本実施例の動作を説明するためのタイミン
グチヤートである。
本実施例は、フア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。
第16図に示すように、フアイバスコープ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63の後端には、接眼部
65が設けられている。
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つている。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に接続され、この制御装置6内の
ストロボランプ24Sから出射された光が入射さ
れるようになつている。
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によつて接
眼部65に導かれ、この接眼部65から観察され
るようになつている。
また、前記接眼部65には、外付けテレビカメ
ラ70が着脱自在に取付られるようになつてい
る。この外付けテレビカメラ70は、前記接眼部
65からの光を結像する結像レンズ71と、この
結像レンズ71の結像位置に配置された固体撮像
素子72とを備えている。この固体撮像素子72
は、第4実施例と同様に、制御装置6内のドライ
バ37によつて駆動され、読み出された信号は、
映像信号処理部41によつて信号処理が行われ
る。
その他の構成は、第4実施例と略同様である
が、第4実施例における回転フイルタ55の代わ
りに、回転フイルタ58が設けられている。この
回転フイルタ58は、第17図に示すように、円
周方向に10分割されており、分割された各部に
は、R、G、B、IR1、IR2、IR3、UV1、UV2、
UV3、W(白色光)を透過するフイルタ58a〜
58jがこの順に配列されている。尚、Wを透過
するフイルタ58jは、フアイバスコープ60の
接眼部65から一般の可視光による観察を可能に
するために設けられているものであり、前記スト
ロボランプ24Sの発する光をほとんど全て透過
するものであつても良いし、可視光域のみを透過
するフイルタであつても良い。また、各フイルタ
58a〜58jの間には、遮光部分59が設けら
れている。
前記回転フイルタ58を回転させると、第18
図aに示すように、前記回転フイルタ55の各フ
イルタ58a〜58jが、時系列的に前記ストロ
ボランプ24Sの照明光路上に介装される。前記
ストロボランプ24Sは、コントロール部25に
よつて選択された波長領域に対応するフイルタが
光路上に来たときに発光される。そして、このス
トロボランプ24Sから出射され、選択されたフ
イルタを透過した光は、フアイバスコープ60の
ライトガイド69の入射端に入射され、先端部6
6から出射される。この照明光による被写体から
の戻り光は、対物レンズ系67によつてイメージ
ガイド68の先端面に結像され、この被写体像
は、イメージガイド68によつて接眼部65に導
かれ、更に、この接眼部65に接続された外付け
テレビカメラ70内の固体撮像素子72によつて
撮像される。
本実施例では、第4実施例と同様に、第18図
bに示すように、R、G、Bの波長領域に対応す
るフイルタ58a,58b,58cが光路上に来
たときに、ストロボランプ24Sを発光させ、前
記R、G、Bの波長領域に、それぞれR、G、B
の各色を割り当てることにより、通常の可視領域
のカラー画像が得られる。
また、第18図cに示すように、IR1、IR2、
IR3の波長領域に対応するフイルタ58d,58
e,58fが光路上に来たときストロボランプ2
4Sを発光させることにより、赤外領域における
被写体像が疑似カラー表示される。同様に、第1
8図dに示すように、UV1、UV2、UV3の波長
領域に対応するフイルタ58g,58h,58i
が光路上に来たときにストロボランプ24Sを発
光させることにより、紫外領域における被写体像
が疑似カラー表示される。
また、第4実施例と同様に、IR2に対応するフ
イルタ58eを、805nmを中心としたバンドパ
ス特性とし、IR3に対応するフイルタ58fを、
850nm以上の波長領域を透過させる特性とし、
血液中に前記ICGを混入し、第18図eに示すよ
うに、IR2、IR3及びGの波長領域に対応するフ
イルタ58e,58f及び58bが光路上に来た
ときにストロボランプ24Sを発光させ、前記
IR2、IR3及びGの波長領域の組み合わせで、被
写体を疑似カラー表示すると、IR2、IR3の出力
の差より、粘膜下血管の走行状態を確認すること
ができる。また、Gによる画像により、粘膜表面
の凹凸や充血状態の確認が明確となり、診断能を
向上できる。
また、第18図fに示すように、特定の単波長
領域に対応するフイルタ光路上に来たときにスト
ロボランプ24Sを発光させ、この波長領域の被
写体像をモノカラー表示するようにしても良い。
また、前記回転フイルタ58を、Wを透過する
フイルタ58jが光路上に介装される位置で停止
させることにより、可視光域の光が定常的に出射
されるので、この可視光域の照明光によつて、フ
アイバスコープ60の接眼部65から肉眼観察を
行うことができる。
このように、本実施例によれば、第1ないし第
4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アイバスコープ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。
その他の作用及び効果は、第4実施例と同様で
ある。
第19図ないし第21図は本発明の第6実施例
に係り、第19図は撮像装置の構成を示す説明
図、第20図は帯域切換ミラーの正面図、第21
図は帯域切換ミラーの各ミラーの反射特性を示す
説明図である。
本実施例は、選択手段として、第1実施例にお
ける帯域切換フイルタ27の代わりに、反射ミラ
ーを用いたものである。
第19図に示すように、光源部22内には、帯
域切換装置30が設けられている。この帯域切換
装置80は、第20図に示すように、枠体81d
に、1列に配列され、各々反射特性の異なる3つ
のミラー81a,81b,81cを有する帯域切
換ミラー81を備えている。この帯域切換ミラー
81は、前記光源24ら出射された光を所定の角
度で反射するように配設されていると共に、図示
しないレールに沿つて、ミラー81a,81b,
81cの配列方向(図において矢印で示す方向)
に移動可能であり、前記光源24から出射された
光は、ミラー81a,81b,81cのいずれか
によつて選択的に反射されるようになつている。
前記ミラー81a,81b,81cの反射特性
は、例えば、第21図に示すようになつている。
すなわち、ミラー81aは略紫外光域のみを反射
し、ミラー81bは略可視光域のみを反射し、ミ
ラー81cは略赤外光域のみを反射するようにな
つている。
また、第20図に示すように、前記帯域切換ミ
ラー81の枠体81dには、移動方向に沿つてラ
ツク82が設けられている。このラツク82に
は、モータ83によつて回転されるピニオンギア
84が噛合している。前記モータ83は、帯域切
換コントロール部85によつて制御されるモータ
ドライバ86によつて回転されるようになつてい
る。そして、前記ピニオンギア84を回転させる
ことにより、前記帯域切換ミラー81が移動され
るようになつている。
また、前記帯域切換ミラー81には、移動方向
に沿つて、開口部の面積がそれぞれ異なる3種の
開口窓87a,87b,87cが、前記ミラー8
1a,81b,81cの間隔と等しい間隔を開け
て設けられている。また、前記帯域切換ミラー8
1を挟み、且つ前記開口窓87a,87b,87
cに選択的に対向する位置には、発光素子88
と、受光センサ89が設けられ、この受光センサ
89の出力は、前記帯域切換コントロール部85
に入力されるようになつている。尚、前記開口窓
87aは、ミラー81aが照明光路上に介装され
る状態で、発光素子88及び受光センサ89に対
向する位置に設けられ、開口窓87bは、ミラー
81bが照明光路上に介装される状態で、発光素
子88及び受光センサ89に対向する位置に設け
られ、開口窓87cは、ミラー81cが照明光路
上に介装される状態で、発光素子88及び受光セ
ンサ89に対向する位置に設けられている。ま
た、前記帯域コントロール部85は、前記受光セ
ンサ89が受光した光量の違いによつて、ミラー
81a,81b,81cのいずれが照明光路上に
介装されているかを識別できるようになつてい
る。
また、前記ミラー81a,81b,81cいず
れかによつて反射された光は、紫外から赤外に渡
る全ての帯域の光を反射するミラー90で反射さ
れ、このミラー90で反射された光が、回転フイ
ルタ31に入射するようになつている。
その他の構成は、第1実施例と同様である。
本実施例では、帯域切換コントロール部85
で、紫外、可視、赤外のいずれかの観察帯域を選
択すると、モータドライバ86を介してモータ8
3が回転され、ラツク82及びピニオンギア84
によつて、帯域切換ミラー81が図の矢印方向に
移動する。そして、選択された帯域に対応するミ
ラー81a,81b,81cのいずれかが照明光
路上に介装されると、このミラーに対応した開口
窓87a,87b,87cのいずれかが、発光素
子88及び受光センサ89の間に位置し、発光素
子88から出射された光が、前記開口窓を通つ
て、受光センサ89によつて受光される。この受
光センサ89が受光した光量が、選択された帯域
に対応する開口窓の面積によつて予め設定された
光量と一致した場合、帯域コントロール部85に
よつて、前記モータ83の回転が停止され、帯域
切換ミラー81が停止される。このようにして、
選択された帯域の光のみを反射するミラーが照明
光路上に介装される。このミラー81a,81
b,81cによつて反射された光は、ミラー90
で反射され、回転フイルタ31を透過した後、ラ
イトガイド33の入射端に入射する。
例えば、可視帯域を選択した場合には、第19
図に示すように、可視光のみを反射するミラー8
1bが照明光路上に介装され、光源24から出射
された光は、ミラー81bで反射されて可視光に
され、更に、回転フイルタ31を透過することに
よつて、R、G、Bの各波長帯域の光に時系列的
に分割される。また、紫外帯域を選択した場合に
は、紫外光のみを反射するミラー81aが照明光
路上に介装され、光源24から出射された光は、
ミラー81aで反射されて紫外光にされ、更に、
回転フイルタ31を透過することによつて、
UV1、UV2、UV3の各波長帯域の光に時系列的
に分割される。また、赤外帯域を選択した場合に
は、赤外光のみを反射するミラー81cが照明光
路上に介装され、光源24から出射された光は、
ミラー81cで反射されて赤外光にされ、更に、
回転フイルタ31を透過することによつて、
IR1、IR2、IR3の各波長帯域の光に時系列的に分
割される。
その他の作用及び効果は、第1実施例と同様で
ある。
尚、前記ミラー81a,81b,81cは、紫
外域、可視域、赤外域で分割するものに限らず、
任意の分光特性を有するものを用いても良い。
第22図及び第23図は第6実施例の変形例に
係り、第22図は光源部の変形例を示す説明図、
第23図は帯域切換ミラーの正面図である。
この変形例は、第6実施例における帯域切換ミ
ラー81の代わりに、回転することによつて観察
帯域を切換可能な回転ミラー91を設けものであ
る。
前記回転ミラー91は、第23図に示すよう
に、円板状の枠体91dは、円周方向に3分割さ
れており、分割された各部には、紫外光のみを反
射するミラー91a、可視光のみを反射するミラ
ー91b、赤外光のみを反射するミラー91cが
設けらけれている。この回転ミラー91は、モー
タ92によつて回転駆動され、このモータ92
は、帯域切換コントロール部85によつて制御さ
れるモータドライバ93によつて回転されるよう
になつている。また、第23図に示すように、前
記回転ミラー91には、前記ミラー91a,91
b,91cに対応して、開口部の面積がそれぞれ
異なる3種の開口窓94a,94b,94cが、
回転方向に沿つて設けられている。そして、第6
実施例と同様に、前記回転ミラー91を挟んで配
光配置された発光素子88及び受光センサ89間
に、前記開口窓94a,94b,94cが選択的
に位置するようになつており、前記受光センサ8
9が受光する光量によつて、ミラー91a,91
b,91cのいずれが照明光路上に介装されてい
るかを識別できるようになつている。
その他の構成、作用及び効果は、第6実施例と
同様である。
第24図及び第25図は本発明の第7実施例に
係り、第24図は光源部を示す説明図、第25図
は回転フイルタを示す説明図である。
本実施例は、第6実施例における回転フイルタ
31の代わりに、回転ミラー95を設けものであ
る。
前記回転ミラー95は、第25図に示すよう
に、円板状の枠体は、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R、G、B、
IR1、IR2、IR3、UV1、UV2、UV3のみを反射
するミラー95a〜95iがこの順に配列されて
いる。また、各ミラー95a〜95iの間には、
いずれの帯域の光も反射しない遮光部分96が設
けられている。前記回転ミラー95は、モータ9
7によつて回転駆動され、このモータ97は、コ
ントロール部25によつて制御されるモータドラ
イバ98によつて回転されるようになつている。
前記回転ミラー95は、帯域切換ミラー81に
よつて反射された光を、ミラー95a〜95iの
いずれかによつて反射し、この反射された光がラ
イトガイド33の入射端に入射するように配置さ
れている。
その他の構成は、第6実施例と同様である。
本実施例では、帯域切換ミラー81によつて、
紫外、可視、紫外のいずれかの観察帯域が選択さ
れ、前記回転ミラー95によつて、R、G、B等
の各波長帯域の光に時系列的に分割される。
その他の作用及び効果は、第6実施例と同様で
ある。
尚、本実施例において、帯域切換ミラー81の
代わりに、第6実施例の変形例における回転ミラ
ー91を用いても良いし、あるいは、第1実施例
における帯域切換フイルタ27を用いても良い。
第26図ないし第30図は本発明の第8実施例
に係り、第26図は撮像装置を示すブロツク図、
第27図は帯域制限フイルタを示す説明図、第2
8図は帯域制限フイルタの各フイルタの透過特性
を示す説明図、第29図は回転フイルタを示す説
明図、第30図は回転フイルタの各フイルタの透
過特性を示す説明図である。
本実施例では、光源24は、可視光域から赤外
光域に渡る光を発光するようになつている。ま
た、第1実施例における帯域切換フイルタ27の
代わりに、帯域制限手段としての帯域制限フイル
タ227が設けられ、回転フイルタ31の代わり
に、回転フイルタ231が設けられている。
前記帯域制限フイルタ227は、第27図に示
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、第28図に示すように
可視帯域を透過するフイルタ227aと赤外帯域
を透過するフイルタ227bが配置されている。
従つて、この帯域制限フイルタ227の位置によ
つて、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。
一方、前記回転フイルタ231は、第29図に
示すように、円周方向に3分割されており、分割
された各部には、それぞれ、フイルタ231a,
231b,231cが配置されている。本実施例
では、前記各フイルタ231a,231b,23
1cが複透過特性を有し、第30図に示すよう
に、フイルタ231aは、可視帯域におけるRと
赤外帯域IRとを透過し、フイルタ231bは、
可視帯域におけるGと赤外帯域IRとを透過し、
フイルタ231cは、可視帯域におけるBと赤外
帯域IRとを透過するようになつている。
その他の構成は、第1実施例と同様である。
本実施例では、前記回転フイルタ231の各フ
イルタ231a,231b,231cの透過波長
領域は、前記帯域制限フイルタ227によつて、
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、前記帯域制限フイルタ
227によつて可視帯域を選択した場合には、回
転フイルタ231には、可視光のみが入射するの
で、前記回転フイルタ231によつてR、G、B
の光が時系列的に色分離されて、ライトガイド3
3の入射端に入射する。一方、前記帯域制限フイ
ルタ227によつて赤外帯域を選択した場合に
は、回転フイルタ231には、赤外光のみが入射
するので、前記回転フイルタ231は、R、G、
Bの色分離を行わず、この回転フイルタ231か
らは、赤外帯域IRの光が出射され、ライトガイ
ド33の入射端に入射する。
前記帯域制限フイルタ227によつて可視帯域
を選択した場合には、被観察体にR、G、Bの各
波長領域の光が時系列的に照射され、この被観察
体からの戻り光は、対物レンズ系35によつて、
固体撮像素子36上に結像される。この固体撮像
素子36は、ドライバ37によつて駆動され、固
体撮像素子36から各波長領域に対応して読出さ
れた信号は、映像信号処理部41で、それぞれ任
意に赤、緑、青の各色が割当てられて映像信号処
理される。例えば、前記固体撮像素子36の出力
信号は、プロセス回路38で、増幅、γ補正等の
信号処理が施され、マトリクス回路39で、測色
的に正確な色再現となるようにカラー信号が補正
され、更に、エンコーダ40で、各波長領域に色
分離された3種の画像が一時記憶され、一般のテ
レビモニタにて観察可能な映像信号に変換され、
モニタ7に出力される。従つて、R、G、Bの各
波長領域に赤、緑、青の各色を割当てた場合に
は、通常のカラー画像が得られる。
一方、前記帯域制限フイルタ227によつて赤
外帯域を選択した場合には、被観察体には、回転
フイルタ231の位置にかかわらず、赤外帯域
IRの光が照射され、赤外帯域における被観察体
像が、モノカラー表示される。
このように、本実施例によれば、可視領域のカ
ラー画像と、赤外領域の画像とを切換えることが
可能であり、可視光のみでは検出が困難であつた
粘膜下の病変や血管走行の状態確認が可能とな
り、診断能を向上できる。
尚、前記回転フイルタ231の各フイルタ23
1a,231b,231cは、第30図に示すよ
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、第31図に示す
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つても
良い。
また、前記帯域制限フイルタ227は、第27
図に示すように、円板状のものに限らず、例え
ば、第32図に示すように、略扇状の枠体228
に可視帯域を透過するフイルタ228aと赤外帯
域を透過するフイルタ228bとを、周方向に沿
つて配列し、枠体228を回転軸229を中心に
所定角度だけ回転させることにより、フイルタ2
28a,228bの一方を、光源24の照明光路
上に選択的に介装するようにしたものであつても
良い。また、第33図に示すように、枠体231
の左右に、可視帯域を透過するフイルタ231a
と赤外帯域を透過するフイルタ231bとを配列
し、例えば、前記枠体231に左右方向に沿つて
設けられたラツク232及びこのラツク232に
噛合するピニオン233とによつて、前記枠体2
31を左右方向に移動させることにより、フイル
タ231a,231bの一方を、光源24の照明
光路上に選択的に介装するようにしたものであつ
ても良い。
第34図ないし第36図は本発明の第9実施例
に係り、第34図は光源部を示す説明図、第35
図は狭帯域の帯域制限フイルタの透過特性を示す
説明図、第36図は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。
本実施例は、第8実施例における光源部22に
おいて、帯域制限フイルタ240を、光源24の
照明光路に挿脱自在に設けたものである。前記帯
域制限フイルタ240は、第35図に示すよう
に、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、この帯域制限フイル
タ240の透過波長帯域W0は、なるべく狭く、
約40nm以下が望ましい。
その他の構成は、第8実施例と同様である。
第36図は、紫外線吸収色素である
Indocyanine green(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(ICG混入に
よる減衰率)を示す。この図に示されるように、
ICGを混入した血液を、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、帯域制限フイルタ227で赤外帯域を
選択すると共に、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前記帯域制限フイ
ルタ240を、光源24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。従つて、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。
尚、前記帯域制限フイルタ240を、光源24
の照明光路から退避させた場合の作用は、第8実
施例と同様である。また、回転フイルタ231と
しては、第31図に示す透過特性を有するもので
も良いことは言うまでもない。
尚、前記帯域制限フイルタ240を照明光路に
挿入する代わりに、第37図に示すように、
805nmを中心とする狭帯域の光を出射するレー
ザ、LED等の光源241を用意し、805nmを中
心とする狭帯域における被観察体像を観察する場
合に、広帯域の光を出射する光源24の代わり
に、前記光源241を使用するようにしても良
い。
第38図は本発明の第10実施例における回転フ
イルタの各フイルタの透過特性を示す説明図であ
る。
本実施例は、第8実施例における回転フイルタ
231の各フイルタ231a,231b,231
c透過特性を、第38図に示すように、フイルタ
231aは、可視帯域におけるRと805nmを中
心とする狭帯域とを透過し、フイルタ231b
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、フイルタ231c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。
その他の構成は、第8実施例と同様である。
本実施例では、帯域制限フイルタ227で可視
帯域を選択した場合には、通常の可視帯域による
カラー画像が得られ、一方、前記帯域制限フイル
タ227で赤外帯域を選択した場合には、805n
mを中心とする狭帯域の光のみが、前記回転フイ
ルタ231を透過し、この光が被観察体に照射さ
れ、この狭帯域における被観察体像が観察され
る。
尚、805nmを中心とする狭帯域を透過するフ
イルタは、フイルタ231a,231b,231
cの全てではなくても良く、例えば、一つのフイ
ルタに前記狭帯域の透過特性を持たせても良い。
この場合は、この狭帯域も透過するフイルタが照
明光路に介装される位置で、回転フイルタ231
を停止し、帯域制限フイルタ227で可視帯域を
選択することにより、805nmを中心とする狭帯
域における被観察体像を観察できる。このよう
に、一つのフイルタだけに前記狭帯域の透過特性
を持たせても、面順次方式で撮像する場合には、
解像度の低下はない。
第39図及び第40図は本発明の第11実施例に
係り、第39図は回転フイルタを示す説明図、第
40図は回転フイルタの各フイルタの透過特性を
示す説明図である。
本実施例では、第8実施例における回転フイル
タ231の代わりに、回転フイルタ251が設け
られている。
前記回転フイルタ251は、第39図に示すよ
うに、円周方向に3分割されており、分割された
各部には、それぞれ、フイルタ251a,251
b,251cが配置されている。各フイルタ25
1a,251b,251cは、複透過特性を有
し、第54図に示すように、フイルタ251a
は、可視帯域におけるRと赤外帯域におけるIR3
とを透過し、フイルタ231bは、可視帯域にお
けるGと赤外帯域におけるIR2とを透過し、フイ
ルタ231cは、可視帯域におけるBと紫外帯域
におけるIR1とを透過するようになつている。
その他の構成は、第8実施例と同様である。
本実施例では、帯域制限フイルタ227によつ
て可視帯域を選択した場合には、第8実施例と同
様に、回転フイルタ251によつてR、G、Bの
光が時系列的に色分離され、通常の可視領域のカ
ラー画像が得られる。一方、前記帯域制限フイル
タ227によつて紫外帯域を選択した場合には、
前記回転フイルタ251によつてIR1、IR2、IR3
の光が時系列的に色分離され、この光が被観察体
に照射される。そして、映像信号処理部41で、
前記IR1、IR2、IR3の波長領域にそれぞれ任意に
赤、緑、青の各色が割当てられて映像信号処理さ
れる。従つて、紫外帯域の被観察体像が疑似カラ
ー表示される。
本実施例によれば、可視帯域のみならず、赤外
帯域における被観察体像をカラー表示できるの
で、赤外帯域における被観察体の各部位の色調差
の検出が容易になる。
第41図ないし第44図は本発明の第12実施例
に係り、第41図は帯域制限フイルタを示す説明
図、第42図は帯域制限フイルタの各フイルタの
透過特性を示す説明図、第43図は回転フイルタ
を示す説明図、第44図は回転フイルタの各フイ
ルタの透過特性を示す説明図である。
本実施例では、光源24は、可視光域から紫外
光域に渡る光を発光するようになつている。ま
た、第8実施例における帯域制限フイルタ227
の代わりに、帯域制限フイルタ261が設けら
れ、回転フイルタ231の代わりに、回転フイル
タ262が設けられている。
前記帯域制限フイルタ261は、第41図に示
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、第42図に示すように
可視帯域を透過するフイルタ261aと紫外帯域
を透過するフイルタ261bが配置されている。
従つて、この帯域制限フイルタ261の位置によ
つて、前記光源24から発せられた光は、可視帯
域、紫外帯域のいずれかが選択的に透過される。
一方、前記回転フイルタ262は、第43図に
示すように、円周方向に3分割されており、分割
された各部には、それぞれ、フイルタ262a,
262b,262cが配置されている。本実施例
では、前記各フイルタ262a,262b,26
2cが複透過特性を有し、第44図に示すよう
に、フイルタ262aは、可視帯域におけるRと
紫外帯域におけるUV3とを透過し、フイルタ2
62bは、可視帯域におけるGと紫外帯域におけ
るUV2とを透過し、フイルタ262cは、可視
帯域におけるBと赤外帯域におけるUV1とを透
過するようになつている。
その他の構成では、第8実施例と同様である。
本実施例では、帯域制限フイルタ261によつ
て可視帯域を選択した場合には、第8実施例と同
様に、回転フイルタ262によつて、R、G、B
の光が時系列的に色分離され、通常の可視領域の
カラー画像が得られる。一方、前記帯域制限フイ
ルタ261によつて紫外帯域を選択した場合に
は、前記回転フイルタ262によつてUV1、
UV2、UV3の光が時系列的に色分離され、この
光が被観察体に照射される。そして映像信号処理
部41で、前記UV1、UV2、UV3の波長領域に
それぞれ任意に赤、緑、青の各色が割当てられて
映像信号処理される。従つて、紫外帯域の被観察
体像が疑似カラー表示される。
本実施例によれば、可視帯域のみならず、紫外
帯域における被観察体像をカラー表示できるの
で、紫外帯域における被観察体の各部位の色調差
の検出が容易になる。
第45図は本発明の第17実施例に係る内視鏡装
置の構成を示す説明図である。
本実施例は、第8実施例の撮像装置を、フアイ
バスコープの接眼部に取付けた外付けテレビカメ
ラに適用したものである。
フアイバスコープ60は、第5実施例に示すも
のと同様の構成であるので、説明を省略する。
前記フアイバスコープ60の接眼部65には、
外付けテレブカメラ270が着脱自在に取付られ
るようになつている。この外付けテレビカメラ2
70は、前記接眼部65からの光が結像する結像
レンズ271と、この結像レンズ271の結像位
置に配置された固体撮像素子272とを備えてい
る。また、光源24から出納された光は、帯域制
限フイルタ227及び回転フイルタ231を通し
て、フアイバスコープ60のライトガイド69の
入射端に入射されるようになつている。
その他の構成、作用及び効果は、第8実施例と
同様である。
尚、本実施例において、回転フイルタと帯域制
限フイルタの組み合わせは、第8実施例に示すも
のに限らず、第9ないし第12実施例に示すもので
あつても良い。
尚、上記第8実施例ないし第13実施例におい
て、帯域制限フイ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、色フイルタ各フイルタとし
て、前記帯域制限フイルタによつて選択可能な三
つ以上の領域に透過特性を有するものを用いるこ
とによつて、三つ以上の観察波長帯域のうちから
任意の観察波長帯域を選択できるようにしても良
い。
また、選択可能な観察波長帯域は、紫外、可
視、赤外で分解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。
また、帯域制限フイルタ、回転フイルタ37
は、光源24と固体撮像素子36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
意に決まることができる。
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つ
ても良い。
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つ
ても良い。
第46図ないし第51図は本発明の第14実施例
に係り、第46図は撮像装置の構成を示すブロツ
ク図、第47図は光源の発光特性を示す説明図、
第48図は帯域制限フイルタを示す説明図、第4
9図は帯域制限フイルタの各フイルタの透過特性
を示す説明図、第50図は色フイルタを示す説明
図、第51図は色フイルタの各フイルタの透過特
性を示す説明図である。
本実施例の撮像装置は、第46図に示すように
構成されている。
制御装置6内には光源24が設けられている。
この光源24は、第47図に示すように、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、コントロール部25によつて制御され
る光源点灯装置26によつて点灯が制御されるよ
うになつている。前記光源24の前方には、駆動
モータ327によつて回転駆動される帯域制限手
段としての帯域制限フイルタ328が配設されて
いる。この帯域制限フイルタ328は、第48図
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、第49図に示すよ
うに可視帯域を透過するフイルタ328aと赤外
帯域を透過するフイルタ328bが配置されてい
る。従つて、この帯域制限フイルタ328によつ
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、前記駆動モータ327は、コントロール部
25によつて制御されるモータドライバ29によ
つて回転が制御されるようになつている。
前記帯域制限フイルタ328を透過した光は、
前記ケーブル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
体を照射するようになつている。
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が配置されている。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。
また、前記固体撮像素子336の撮像面の前面
には、波長領域分割手段としての色フイルタ33
7が配設されている。この色フイルタ337は、
第50図に示すように、それぞれ異なる波長領域
R0、G0、B0を透過するフイルタ337a,33
7b,337cを例えばモザイク状に配列したも
のである。
本実施例では、前記各フイルタ337a,33
7b,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つている。すなわ
ち、第51図に示すように、フイルタ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、フイルタ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、フイルタ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つている。なお、前記赤
外線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
なつている。
本実施例では、前記色フイルタ337の各フイ
ルタ337a,337b,337cの透過波長領
域は、前記帯域制限フイルタ328によつて、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、前記帯域制限フイルタ3
28によつ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、前記色フイルタ33
7の名フイルタ337a,337b,337c
は、それぞれ可視帯域のB、G、Rを透過し、一
方、前記帯域制限フイルタ328によつて赤外帯
域が選択された場合には、可視帯域は照明されな
いので、前記色フイルタ337の各フイルタ33
7a,37b,37cは、それぞれ赤外帯域の
IR1、IR2、IR3を透過することになる。前記各フ
イルタ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338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
とフイルタ337a,337b,337cの種別
に映像信号処理される。例えば、フイルタ337
aに対応する画素信号には赤(R)、フイルタ337
bに対応する画素信号には緑(G)、フイルタ337
cに対応する画像信号には青(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
ラーCRTモニタ7に入力され、被観察体がカラ
ー表示されるようになつている。
以上のように構成された本実施例では、コント
ロール部25によつて光源点灯装置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、帯域制限フイルタ228によつて、可変帯
域または赤外帯域のみが選択的に透過される。そ
して、この帯域制限フイルタ228を透過した光
が被観察体に照射される。
この照射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イルタ
337を通つて、固体撮像素子336で受光され
る前記色フイルタ337の各フイルタ337a,
337b,337cは、可視帯域と赤外帯域とに
透過波長領域を有しており、前記帯域制限フイル
タ328によつて可視帯域が選択された場合に
は、前記色フイルタ337の各フイルタ337
a,337b,337cは、それぞれ可視帯域の
B、G、Rを透過し、一方、前記帯域制限フイル
タ328によつて赤外帯域が選択された場合に
は、、前記色フイルタ337の各フイルタ337
a,337b,337cは、それぞれ赤外帯域の
IR、IR2、IR3を透過する。
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、カラーCRTモニタ7によつて、被
観察体がカラー表示される。すなわち、帯域制限
フイルタ328によつ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、帯域制限フイルタ328によつて赤
外帯域が選択された場合には、被観察体の赤外帯
領域の像が疑似カラー表示されることになる。
このように本実施例によれば、帯域制限フイル
タ328を切換えることによつて、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、被観察体をカラー表示することができ
る。従つて、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。
尚、前記色フイルタ337の各フイルタ337
a,337b,337cは、第50図に示すよう
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、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
のであつても良い。
第52図は本発明の第15実施例に係る色フイル
タの各フイルタの透過特性を示す説明図である。
本実施例における色フイルタ337の各フイル
タ337a,337b,337cは、それぞれ第
65図に示すように、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つている。
また、映像信号処理部338は、帯域制限フイ
ルタ328によつて可視帯域が選択された場合に
は、固体撮像素子336の出力信号をカラー画像
として映像信号処理し、一方、前記帯域制限フイ
ルタ328によつて赤外領域が選択された場合に
は、前記固体撮像素子336の出力信号をモノカ
ラー画像として映像信号処理するようになつてい
る。その他の構成は、第18実施例と同様である。
本実施例では、帯域制限フイルタ328を切換
えることによつて、被観察体に応じて可視帯域に
おけるカラー画像と、赤外帯域におけるモノカラ
ー画像とを選択的に表示させることができる。
本実施例では、第51図に示す透過特性の色フ
イルタに比へて、色フイルタ337の名フイルタ
337a,337b,337bの形成が容易であ
る、低コストで実現することができる。
尚、前記色フイルタ337の各フイルタ337
a,337b,337cは、第52図に示すよう
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、例えば第31図に示すよう
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つても良
い。
第53図は本発明の第16実施例における光源部
を示す説明図である。
本実施例は、帯域制限フイルタ340を、第15
実施例における光源24と証明光路に挿脱自在し
設けたものである。前記帯域制限フイルタ340
は、第35図に示すように、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、この帯域制限フイルタ240の透過波長帯域
W0は、なるべく狭く、約40nm以下が望ましい。
その他の構成は、第15実施例と同様である。
第36図に示すように、ICG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、帯域制
限フイルタ328で赤外帯域を選択すると共に、
吸収率が最大の805nmを中心としたバンドパス
特性を有する前記帯域制限フイルタ340を、光
源24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怒われるた
め、血管部を陰影として観察される。従つて、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。
尚、前記帯域制限フイルタ340を、光源24
の照明光路から退避させた場合の作用は、第14実
施例と同様である。また、色フイルタ337とし
ては、第52図に示すものに限らず、例えば、第
34図に示す透過特性を有するものでも良い。
尚、前記帯域制限フイルタ340を照明光路に
挿入する代わりに、第54図に示すように、
805nmを中心とする狭帯域の光を出射するレー
ザ、LED等の光源341を用意し、805nmを中
心とする狭帯域における被観察体像を観察する場
合に、広帯域の光を出射する光源24の代わり
に、前記光源341を使用するようにしても良
い。
第55図は本発明の第17実施例における狭帯域
の帯域制限フイルタの透過特性を示す説明図であ
る。
本実施例は、第15実施例における色フイルタ3
37の各フイルタ337a,337b,337c
透過特性を、第55図に示すように、フイルタ3
37aは、可視帯域におけるRと805nmを中心
とする狭帯域とを透過し、フイルタ337b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、フイルタ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。
その他の構成は、第15実施例と同様である。
本実施例では、帯域制限フイルタ328で可視
帯域を選択した場合には、通常の可視帯域による
カラー画像が得られ、一方、前記帯域制限フイル
タ328で赤外帯域を選択した場合には、赤外光
が被観察体に照射され、805nmを中心とする狭
帯域の光のみが前記色フイルタ337を透過し、
この狭帯域における被観察体像が観察される。
尚、805nmを中心とする狭帯域を透過するフ
イルタは、フイルタ337a,337b,337
cの全てではなくても良く、例えば、一つのフイ
ルタに前記狭帯域の透過特性を持たせても良い。
第56図ないし第58図は本発明の第18実施例
に係り、第56図は帯域制限フイルタを示す説明
図、第57図は帯域制限フイルタの各フイルタの
透過特性を示す説明図、第58図は回転フイルタ
の各フイルタの透過特性を示す説明図である。
本実施例では、第14実施例における帯域制限フ
イルタ328の代わりに、第56図に示すような
帯域制限フイルタ351が設けられている。この
帯域制限フイルタ351の各フイルタ351a,
351bは、第57図に示すように、それぞれ可
視帯域、紫外帯域を透過するフイルタになつてい
る。また、色フイルタ337の各フイルタ337
a,337b,337cは、第58図に示すよう
に、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、フイルタ337aは、赤色光
Rと紫外帯域における紫外UV3を透過し、フイ
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、フイルタ337cは、青色
光Rと紫外帯域における紫外光UV3を透過する
ようになつている。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つている。
本実施例では、帯域制限フイルタ351を切換
えることによつて、被観察体に応じて可視帯域と
紫外帯域のいずれかの帯域を選択して、被観察体
をカラー表示することができる。従つて、一般的
な可視領域の画像では観察できなかつた紫外帯域
における被観察体の各部位の色調差を観察するこ
とができる。
第59図は本発明と第19実施例に係る内視鏡装
置を示す説明図である。
本実施例は、第14実施例の撮像装置を、フアイ
バスコープの接眼部に取付けた外付けテレビカメ
ラに適用したものである。
フアイバスコープ60は、第5実施例及び第13
実施例に示すものと同様の構成であるので、説明
を省略する。
前記フアイバスコープ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
るようになつている。この外付けテレビカメラ3
70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336の前面には、第14実
施例と同様に、可視帯域と赤外帯域とに透過特性
を有する色フイルタ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イルタ3
28を通して、フアイバスコープ60のライトガ
イド69の入射端に入射されるようになつてい
る。
その他の構成・作用及び効果は、第14実施例と
同様である。
尚、本実施例において、色フイルタと帯域制限
フイルタの組み合わせは、第14実施例に示すもの
に限らず、第15ないし第18実施例に示すものであ
つても良い。
なお、上記第14ないし第19実施例において、帯
域制限フイ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、色フイルタ337の各フイルタ337
a,337b,333cとして前記帯域制限フイ
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つて、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。
また、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。
更にまた、帯域制限フイルタ、色フイルタは、
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。
第60図ないし第65図は、本発明の第20実施
例に係り、第60図は撮像装置の構成を示すブロ
ツク図、第61図は色分離フイルタを示す説明
図、第62図は色分離フイルタの各フイルタの透
過特性を示す説明図、第63図は観察光路に介装
されたフイルタの透過特性を示す説明図、第64
図は可視透過フイルタの透過特性を示す説明図、
第65図は近赤外バンドパスフイルタの透過特性
を示す説明図である。
本実施例では、制御装置6内に、電源406に
よつ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つてい
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、フイルタチエンジ
ヤー423によつて、それぞれ個別に照明光路に
挿脱される可視透過フイルタ421と近赤外バン
ドパスフイルタ422とが設けられている。前記
可視透過フイルタ421は、第64図に示すよう
に、可視光域を透過し、前記近赤外バンドパスフ
イルタ422は、第65図に示すように、近赤外
光のみを透過する透過特性を有している。また、
前記フイルタチエンジヤー423は、コントロー
ル回路420によつて制御されるようになつてい
る。
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、色分離フイルタ4
03が設けられている。この色分離フイルタ40
3は、第61図に示すように、それぞれ可視帯域
においてシアン(Cy)、緑(G)、黄(Ye)を透過
する各色フイルタ403a,403b,403c
をモザイク状に配列して構成されている。また、
前記色分離フイルタ403の各色フイルタ403
a,403b,403cは、第62図に示すよう
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。
また、前記対物レンズ系401と固体撮像素子
404との間には、第63図に示すように、可視
帯域及び805nmを中心とする狭帯域を透過する
特性を有するフイルタ402が設けられている。
前記固体撮像素子404は、制御装置6内のド
ライバ410によつて駆動され、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412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
になつている。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
力されるようになつている。
尚、前記コントロール回路420、ドライバ4
10、プロセス回路412、NTSCエンコーダ4
13は、システム全体の周期信号を発生するタイ
ミングジエネレータ415によつて周期が取られ
ている。
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によつて固体撮像
素子404上に結像され、この固体撮像素子40
4によつて被写体像が撮像される。
ここで、コントロール回路420の制御によつ
て、フイルタチエンジヤー423を駆動して、可
視透過フイルタ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
可視透過フイルタ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、フイルタ402を通
り、色分離フイルタ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。
一方、前記コントロール回路420の制御によ
つて、フイルタチエンジヤー423を駆動して、
近赤外バンドパスフイルタ422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、この近赤外バンドパスフイルタ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、フイルタ402に入射して、805nmを中心
とする狭帯域の光のみが、このフイルタ402を
透過する。この狭帯域の光は、色分離フイルタ4
03で色分離されることなくこの色分離フイルタ
403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。
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。従つて、第9実施例や第16実施
例と同様に、血液中にICGを混入し、805nm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つた
粘膜下の血管走行や粘膜深部における病変の範囲
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
有するフイルタ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
の光によつて観察画面が乱されるとがないという
効果もある。
第66図ないし第68図は本発明の第21実施例
に係り、第66は撮像素子の構成を示すブロツク
図、第67図は回転フイルタを示す説明図、第6
8図は回転フイルタの各フイルタの透過特性を示
す説明図である。
第66図に示すように、電子内視鏡1の挿入部
2内には、照明光を伝達するライトガイド114
が挿通されている。このライトガイド114の先
端面は、挿入部2の先端部9に配置され、この先
端部9から照明光を出射できるようになつてい
る。また、前記ライトガイド114の入射端側
は、ユニバーサルコード4内に挿通されてコネク
タ5に接続されている。また、前記先端部9に
は、対物レンズ系115が設けられ、この対物レ
ンズ系115の結像位置に、固体撮像素子116
が配設されている。この固体撮像素子116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。前記固体撮像素子1
16には、信号線126,127が接続され、こ
れら信号線126,127は、前記挿入部2及び
ユニバーサルコード4内に挿通されて前記コネク
タ5に接続されている。
一方、制御装置6内には、紫外光から赤外光に
至る広帯域の光を発光するランプ121が設けら
れている。このランプ121としては、一般的な
キセノンランプやストロボランプ等を用いること
ができる。前記キセノンランプやストロボランプ
は、可視光のみならず紫外光及び赤外光を大量に
発光する。このランプ121は、電源部122に
よつて電力が供給されるようになつている。前記
ランプ121の前方には、モータ123によつて
回転駆動される回転フイルタ450が配設されて
いる。この回転フイルタ450は、第67図に示
すように、外周側には、それぞれR、G、Bを透
過するフイルタ450a,450b,450c
が、周方向に沿つて配列され、内周側には、それ
ぞれ紫外光域UV1を透過するフイルタ450d、
805nmを中心とする狭帯域IR1のバンドパス特性
を有するフイルタ450e、及び900nm以上の
赤外光IR2を透過させるフイルタ450fが、周
方向に沿つて配列されている。尚、前記各フイル
タ450a〜450fの透過特性は、第68図に
示す。
また、前記モータ123は、モータドライバ1
25によつて回転が制御されて駆動されるように
なつている。
本実施例では、切換え回路143によつて制御
されるフイルタ切換装置451が設けられてい
る。このフイルタ切換装置451は、前記回転フ
イルタ450の外周側と内周側のどちらか一方
が、ランプ121とライトガイド114入射端と
の間の照明光路に介装されるように、前記回転フ
イルタ450及びモータ123を移動するように
なつている。
前記回転フイルタ450を透過した光は、前記
ライトガイド114の入射端に入射され、このラ
イトガイド114を介して先端部9に導かれ、こ
の先端部9から出射されて、観察部位を照明する
ようになつている。
この照明光による観察部位からの戻り光は、対
物レンズ系115によつて、固体撮像素子116
上に結像され、光電変換されるようになつてい
る。この固体撮像素子116には、前記信号線1
26を介して、前記制御装置6内のドライバ回路
178からの駆動パルスが印加され、この駆動パ
ルスによつて読み出し、転送が行われるようにな
つている。この固体撮像素子116から読み出さ
れた映像信号は、前記信号線127を介して、前
記制御装置6内または電子内視鏡1内に設けられ
たプリアンプ132に入力されるようになつてい
る。このプリアンプ132で増幅された映像信号
は、プロセス回路133に入力され、γ補正及び
ホワイトバランス等の信号処理を施され、A/D
コンバータ134によつて、デジタル信号に変換
されるようになつている。このデジタルの映像信
号は、前記切換回路143によつて制御されるセ
レクト回路135によつて、例えば赤(R)、緑(G)、
青(B)の各色に対応する3つのメモリ(1)136a、
メモリ(2)136b、メモリ(3)136cに選択的に
記憶されるようになつている。前記メモリ(1)13
6a、メモリ(2)136b、メモリ(3)136cは、
同時に読み出され、D/Aコンバータ137によ
つて、アナログ信号に変換され、R、G、B色信
号として出力されると共に、エンコーダ138に
入力され、このエンコーダ138からNTSCコン
ポジツト信号として出力されるようになつてい
る。
そして、前記R、G、B色信号または、NTSC
コンポジツト信号が、カラーモニタ7に入力さ
れ、このカラーモニタ7によつて、観察部位がカ
ラー表示されるようになつている。
また、前記制御装置6内には、システム全体の
タイミングを作るタイミングジエネレータ142
が設けられ、このタイミングジエネレータ142
によつて、モータドライバ125、ドライバ回路
178等の各回路間の同期が取られている。
本実施例では、切換え回路143にて、フイル
タ切換装置451を制御し、回転フイルタ450
の外周側を、ランプ121とライトガイド114
入射端との間の照明光路中に介装すると、前記ラ
ンプ121から出射された光は、前記回転フイル
タ450のR、G、Bを透過するフイルタ450
a,450b,450cを順次透過して、R、
G、Bの各波長領域の光に時系列的に分割され
る。そして、このR、G、Bの光が、ライトガイ
ド114を介して、先端部9に伝達され、被写体
に照射される。この可視帯域におけるR、G、B
の面順次照明光による被写体からの戻り光は、対
物レンズ系115によつて固体撮像素子452上
に結像され、この固体撮像素子452によつて被
写体像が撮像される。従つて、モニタ7には、通
常の可視画像がカラー表示される。
一方、前記切換え回路143にて、フイルタ切
換装置451を制御し、回転フイルタ450の内
の周側を、ランプ121とライトガイド114入
射端との間の照明光路中に介装すると、前記ラン
プ121から出射された光は、前記回転フイルタ
450のUV1、IR1、IR2を透過するフイルタ4
50d,450e,450fを順次透過して、
UV1、IR1、IR2の各波長領域の光に時系列的に
分割される。そして、この光が、ライドガイド1
14を介して、先端部9に伝達され、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、対物レンズ系115によつて固体撮像素子4
52上に結像され、この固体撮像素子452によ
つて被写体像が撮像される。従つて、モニタ7に
は、UV1、IR1、IR2の各波長領域による紫外及
び赤外光領域の不可視領域の画像が疑似カラー表
示される。尚、メモリ136a,136b,13
6cのうちの一つまたは二つを選択的に読出すこ
とにより、UV1、IR1、IR2のうちの一つまたは
二つの波長領域による画像を得ることもできる。
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、紫外及び赤外光領域の不可視領域の画像を得
ることができる。
尚、前記回転フイルタ450の外周側及び内周
側に設けられる各フイルタの透過波長領域は、本
実施例に限定されず、任意に設定することができ
る。
尚、本発明は、上記各実施例に限定されず、例
えば、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つ
ても良い。
また、本発明は、内視鏡以外にも適用できる [発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、可視光領
域域は可視光以外の波長領域の光を得るためのフ
イルタ装置を、細径化が要請されている内視鏡挿
入部の先端部内に配置する必要がなく、そのため
内視鏡挿入部先端部内の構成を複雑にすることな
く、また太径化することなく被観察体に応じた最
適な波長領域の照明光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を容易に検出で
き、また被観察体には必要な波長領域の照明光の
みが選択されて照射されることにより、余分な波
長領域の照明光による内視鏡挿入部先端部域は被
観察体の温度上昇を防止することができる効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第6図は本発明の第1実施例に係
り、第1図は撮像装置の構成を示すブロツク図、
第2図は電子内視鏡装置の全体を示す側面図、第
3図は帯域切換フイルタを示す説明図、第4図は
回転フイルタを示す説明図、第5図は帯域切換フ
イルタの各フイルタの透過波長帯域を示す説明
図、第6図は回転フイルタの各フイルタの透過特
性を示す説明図、第7図及び第8図は本発明の第
2実施例に係る撮像装置を示すブロツク図、第9
図ないし第11図は本発明の第3実施例に係り、
第9図は撮像装置を示すブロツク図、第10図は
回転フイルタを示す説明図、第11図は本実施例
の動作を説明するためのタイミングチヤート、第
12図ないし第15図は本発明の第4実施例に係
り、第12図は撮像装置を示すブロツク図、第1
3図は回転フイルタを示す説明図、第14図は本
実施例の動作を説明するためのタイミングチヤー
ト、第15図はICG混入による血液の分光特性変
化を示す説明図、第16図ないし第18図は本発
明の第5実施例に係り、第16図は内視鏡装置の
構成を示す説明図、第17図は回転フイルタを示
す説明図、第18図は本実施例の動作を説明する
ためのタイミングチヤート、第19図ないし第2
1図は本発明の第6実施例に係り、第19図は撮
像装置の構成を示す説明図、第20図は帯域切換
ミラーの正面図、第21図は帯域切換ミラーの各
ミラーの反射特性を示す説明図、第22図は第6
実施例における光源部の変形例を示す説明図、第
23図は第6実施例の変形例における帯域切換ミ
ラーの正面図、第24図及び第25図は本発明の
第7実施例に係り、第24図は光源部を示す説明
図り、第25図は回転フイルタを示す説明図、第
26図ないし第30図は本発明の第8実施例に係
り、第26図は撮像装置を示すブロツク図、第2
7図は帯域制限フイルタを示す説明図、第28図
は帯域制限フイルタの各フイルタの透過特性を示
す説明図、第29図は回転フイルタを示す説明
図、第30図は回転フイルタの各フイルタの透過
特性を示す説明図、第31図は第8実施例におけ
る回転フイルタの変形例の各フイルタの透過特性
を示す説明図、第32図及び第33図は第8実施
例における帯域制限フイルタの変形例を示す説明
図、第34図ないし第36図は本発明の第9実施
例に係り、第34図は光源部を示す説明図、第3
5図は狭帯域の帯域制限フイルタの透過特性を示
す説明図、第36図は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、
第37図は第9実施例の変形例における光源部を
示す説明図、第38図は本発明の第10実施例にお
ける回転フイルタの各フイルタの透過特性を示す
説明図、第39図及び第40図は本発明の第11実
施例に係り、第39図は回転フイルタを示す説明
図、第40図は回転フイルタの各フイルタの透過
特性を示す説明図、第41図ないし第44図は本
発明の第12実施例に係り、第41図は帯域制限フ
イルタを示す説明図、第42図は帯域制限フイル
タの各フイルタの透過特性を示す説明図、第43
図は回転フイルタを示す説明図、第44図は回転
フイルタの各フイルタの透過特性を示す説明図、
第45図は本発明の第13実施例に係る内視鏡装置
の構成を示す説明図、第46図ないし第51図
は、本発明の第14実施例に係り、第46図は撮像
装置の構成を示すブロツク図、第47図は光源の
発光特性を示す説明図、第48図は帯域制限フイ
ルタを示す説明図、第49図は帯域制限フイルタ
の各フイルタの透過特性を示す説明図、第50図
は色フイルタを示す説明図、第51図は色フイル
タの各フイルタの透過特性を示す説明図、第52
図は本発明の第15実施例に係る色フイルタの各フ
イルタの透過特性を示す説明図、第53図は本発
明の第16実施例における光源部を示す説明図、第
54図は第16実施例の変形例における光源部を示
す説明図、第55図は本発明の第17実施例におけ
る狭帯域の帯域制限フイルタの透過特性を示す説
明図、第56図ないし第58図は本発明の第18実
施例に係り、第56図は帯域制限フイルタを示す
説明図、第57図は帯域制限フイルタの各フイル
タの透過特性を示す説明図、第58図は回転フイ
ルタの各フイルタの透過特性を示す説明図、第5
9図は本発明の第19実施例に係る内視鏡装置を示
す説明図、第60図ないし第65図は、本発明の
第20実施例に係り、第60図は撮像装置の構成を
示すブロツク図、第61図は色分離フイルタを示
す説明図、第62図は色分離フイルタの各フイル
タの透過特性を示す説明図、第63図は観察光路
に介装されたフイルタの透過特性を示す説明図、
第64図は可視透過フイルタの透過特性を示す説
明図、第65図は近赤外バンドパスフイルタの透
過特性を示す説明図、第66図ないし第68図は
本発明の第21実施例に係り、第66図は撮像装置
の構成を示すブロツク図、第67図は回転フイル
タを示す説明図、第68図は回転フイルタの各フ
イルタの透過特性を示す説明図である。 1……電子内視鏡、21……撮像装置、22…
…光源部、24……光源、27……帯域切換フイ
ルタ、31……回転フイルタ、36……固体撮像
素子、37……映像信号処理部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 可視光領域の照明光もしくは、少なくとも可
    視光領域以外の波長領域の照明光を切り替える照
    明手段と、 この照明手段により照明された波長領域の被写
    体像を撮像する、少なくとも可視光領域以外の波
    長領域にも感度を有する撮像手段と、 この撮像手段によつて得られた画像より可視カ
    ラー画像を得る手段と、 少なくとも可視光領域以外の波長領域の情報を
    含む画像を得る手段と、 少なくとも一方の上記画像を選択的に表示する
    手段と、 を具備することを特徴とする内視鏡用撮像装置。
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