JP2641654B2 - Endoscope device - Google Patents
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- Endoscopes (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【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装
置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an endoscope apparatus capable of selecting an observation wavelength range according to an object to be observed.
【０００２】[0002]
【従来の技術】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。2. Description of the Related Art In recent years, various electronic endoscopes using a solid-state imaging device such as a charge-coupled device (CCD) as imaging means have been proposed.
【０００３】この電子内視鏡は、ファイバスコ―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。[0003] This electronic endoscope has a higher resolution than a fiber scope, is easy to record and reproduce images, and is easy to perform image processing such as enlargement and comparison of two images. Has advantages.
【０００４】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った。By the way, when observing an object to be observed using an imaging device such as the above-mentioned electronic endoscope, particularly when distinguishing an affected part from a normal part in a living body, a subtle difference in color tone is detected (recognized). There is a need to. However, if the change in the color tone of the observation site is subtle, detecting this subtle difference requires advanced knowledge and experience, and furthermore, it takes a long time to detect it, It has been difficult to always make the right decision, even if you concentrate your attention.
【０００５】これに対処するに、例えば特開昭５６−３
０３３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。To cope with this, for example, Japanese Patent Laid-Open Publication No. Sho 56-3
In Japanese Patent No. 033, focusing on the fact that color tone changes greatly in a region other than the visible region, for example, in the infrared wavelength region, spectral light having at least one infrared wavelength region is chronologically guided. The object to be observed is illuminated with light, the reflected light from the object to be observed is focused on a solid-state imaging device, converted into an electric signal, the electric signal is processed according to a wavelength region, and a specific color signal is used for the wavelength region. A technology for displaying an image is disclosed. According to this conventional example, invisible information obtained in the infrared wavelength region can be converted into visible information, and, for example, it is possible to quickly and easily identify an affected part and a normal part.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】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。However, in the above conventional example, since the observation wavelength region is fixed, for example, when infrared light is used, an image in a general visible region cannot be obtained. It is difficult to compare images, and there are disadvantages such as no effect on an object to be observed having characteristics in other wavelength regions.
【０００７】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ィルタに通して、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―画像に構成す
る技術が開示されている。[0007] For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 59-139237 discloses that a plurality of images are photographed by passing fluorescence generated from a living body in response to excitation light irradiation through a plurality of types of band-pass filters. A technique has been disclosed in which different color tones are assigned to the respective density differences, and each of them is formed into one pseudo color image.
【０００８】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。However, in this related art example, a density difference can be identified, but a color tone difference cannot be identified.
【０００９】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、被観察体に応じて最適な波長領域を選択して、
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の検出を容易
にすることのできる内視鏡装置を提供することを目的と
している。The present invention has been made in view of the above circumstances, and selects an optimal wavelength region according to an object to be observed.
It is an object of the present invention to provide an endoscope apparatus which can obtain visible information and can easily detect a color tone difference of each part of an object to be observed, which is difficult to identify with an image in a general visible region. .
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明による内視鏡装置
は、可視光領域の白色の照明光と可視光領域以外の波長
領域の光を含む照明光とを選択的に被写体に照明可能な
照明手段と、可視光領域内の異なる波長領域の光を透過
する複数種類のフィルタから成ると共に、当該フィルタ
が可視光領域以外の波長領域の光も透過する複透過特性
を有するモザイクフィルタであって、当該モザイクフィ
ルタが受光面に装着され、前記照明手段によって照明さ
れた被写体像を撮像する固体撮像素子が設けられた内視
鏡と、前記被写体像を撮像することによって前記固体撮
像素子から読み出された出力信号に対応する画像の各画
素に、前記モザイクフィルタの各種フィルタに対応した
所望の色を割り当てることによってカラー画像を得る手
段と、を具備したことを特徴とする。An endoscope apparatus according to the present invention comprises a white illumination light in a visible light region and a wavelength other than a visible light region.
Illuminating means that can selectively illuminate the subject with illumination light including the light in the region <br/> and transmitting light in different wavelength regions within the visible light region
Of different types of filters
Is a double-transmission characteristic that transmits light in wavelength regions other than the visible light region.
Mosaic filter having
Filter is mounted on the light receiving surface and is illuminated by the illumination means.
Endoscope equipped with a solid-state image sensor that captures a subject image
A mirror, and the solid-state imaging by imaging the subject image.
Each image of the image corresponding to the output signal read from the image element
Basically, it corresponds to various filters of the mosaic filter
Means for obtaining a color image by allocating a desired color .
【００１１】[0011]
【００１２】[0012]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１３】図１ないし図５は本発明の第１実施例に係
り、図１は内視鏡装置を示すブロック図、図２は電子内
視鏡装置の全体を示す側面図、図３は回転フィルタを示
す説明図、図４は回転フィルタの各フィルタの透過特性
を示す説明図、図５は本実施例の動作を説明するための
タイミングチャートである。FIGS. 1 to 5 relate to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a block diagram showing an endoscope apparatus, FIG. 2 is a side view showing the entire electronic endoscope apparatus, and FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing filters, FIG. 4 is an explanatory diagram showing transmission characteristics of each filter of the rotary filter, and FIG. 5 is a timing chart for explaining the operation of this embodiment.
【００１４】本実施例の内視鏡装置は、例えば図２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―ブル４が延設され、このケ―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って
いる。さらに、前記制御装置６には、表示手段としての
カラ―ＣＲＴモニタ７が接続されるようになっている。The endoscope apparatus of the present embodiment is applied to, for example, an electronic endoscope 1 as shown in FIG. This electronic endoscope 1
The slender, for example, a large-diameter operation unit 3 is connected to the rear end of the flexible insertion unit 2. A flexible cable 4 extends laterally from a rear end of the operation unit 3, and a connector 5 is provided at a distal end of the cable 4. The electronic endoscope 1 is connected via the connector 5 to a control device 6 in which a light source unit and a video signal processing unit are built. Further, a color CRT monitor 7 as a display means is connected to the control device 6.
【００１５】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っ
て、前記湾曲部１０を左右方向あるいは上下方向に湾曲
できるようになっている。また、前記操作部３には、前
記挿入部２内に設けられた鉗子チャンネルに連通する挿
入口１２が設けられている。On the distal end side of the insertion portion 2, a rigid distal end portion 9 and a bending portion 10 which can be bent rearward adjacent to the distal end portion 9 are sequentially provided. By rotating a bending operation knob 11 provided on the operation section 3, the bending section 10 can be bent in the left-right direction or the up-down direction. The operation section 3 is provided with an insertion port 12 communicating with a forceps channel provided in the insertion section 2.
【００１６】本実施例の内視鏡装置は、図１に示すよう
に構成されている。The endoscope apparatus of this embodiment is configured as shown in FIG.
【００１７】前記制御装置６内には光源２４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
―ル部２５によって制御される光源点灯装置２６によっ
て点灯が制御されるようになっている。前記光源２４の
前方に図３に示すようなカラ―フィルタ５０が配設され
ている。このカラ―フィルタ５０は、円周方向に９分割
されており、分割された各部には、それぞれ図４に示す
ような透過特性を有する赤（Ｒ）、第一の紫外光（ＵＶ
１）、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
するフィルタ５０ａ〜５０ｉがこの順に配列されてい
る。また、前記各フィルタ５０ａ〜５０ｉの間には、遮
光部分５１が設けられている。A light source 24 is provided in the control device 6. The light source 24 is a light source that emits light in a wide wavelength range from the ultraviolet region to the infrared region including the visible region, and a general halogen lamp, a xenon lamp, a strobe lamp, or the like can be used. Lighting of the light source 24 is controlled by a light source lighting device 26 controlled by a control unit 25. In front of the light source 24, a color filter 50 as shown in FIG. The color filter 50 is divided into nine parts in the circumferential direction, and the divided parts have red (R) and first ultraviolet (UV) light having transmission characteristics as shown in FIG.
1), first infrared light (IR1), green (G), second ultraviolet light (UV2), second infrared light (IR2), blue (B), third ultraviolet light (UV3) , Filters 50a to 50i that transmit the third infrared light (IR3) are arranged in this order. A light-shielding portion 51 is provided between the filters 50a to 50i.
【００１８】尚、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
心波長が長くなっている。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、ＵＶ
２、ＵＶ３の順に中心波長が長くなっている。The first to third infrared lights have different wavelength ranges from each other, and the center wavelength is longer in the order of IR1, IR2 and IR3. Similarly, the first to third ultraviolet lights have different wavelength ranges from each other, and
The center wavelength becomes longer in the order of 2, UV3.
【００１９】そして、前記各フィルタ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っている。Then, light of each wavelength region transmitted through each of the filters 50a to 50i is radiated on the object to be observed in a time-series manner. When the wavelength region of the illumination light is switched, a light shielding period corresponding to the light shielding portion 51 is provided. In the present embodiment, reading of signals from the solid-state imaging device 36 is performed during this light-shielding period.
【００２０】また、本実施例では、前記固体撮像素子３
６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―ル部２５に
よって制御され、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
るようになっている。In this embodiment, the solid-state image sensor 3
6 and a video signal processing unit 41, a selection circuit 52 is provided. The selection circuit 52 is controlled by the control section 25, and selects an output signal of the solid-state imaging device 36 at a predetermined timing and sends it to the video signal processing section 41.
【００２１】この選択回路５２の選択のタイミングを図
５（ａ）〜図５（ｅ）に示す。すなわち、可視帯域での
観察を行なう場合には、図５（ａ）に示す照明光のタイ
ミングに対して、図５（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、図５（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、図５（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、図５（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。The selection timing of the selection circuit 52 is shown in FIGS. That is, when performing observation in the visible band, as shown in FIG. 5B, R, G, and B with respect to the timing of the illumination light shown in FIG.
In the case where a signal is selected at the time of reading corresponding to the illumination light and the observation in the ultraviolet band is performed, the signal is selected at the time of reading corresponding to the illumination light of UV1, UV2 and UV3 as shown in FIG. However, when observation in the infrared band is performed, as shown in FIG.
Signal is selected at the time of reading corresponding to the illumination light. When observation is performed in a part of the band on the long wavelength side in the visible region and a part on the short wavelength side in the infrared region, as shown in FIG. 5 (e), it corresponds to the illumination light of R, IR1, and G. Select a signal when reading.
【００２２】前記カラーフィルタ５０を透過して出射さ
れた光は、前記ケ―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
うになっている。The light emitted through the color filter 50 is incident on the light guide 33 inserted into the cable 4 and the insertion section 2, and is guided to the distal end 9 through the light guide 33. The light is emitted from the light distribution lens system 34 provided at the distal end portion 9 to illuminate the object to be observed.
【００２３】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３６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、前記カラーフィルタ５０の各
フィルタ５０ａ〜５０ｉ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。On the other hand, a solid-state image pickup device 36 as an image pickup means is disposed at an image forming position of the objective lens system 35 provided at the distal end portion 9. The solid-state imaging device 36 has sensitivity in a wide wavelength range from the ultraviolet region to the infrared region including the visible region. Each of the filters 50a to 50i of the color filter 50 has a transmission characteristic within a range where the solid-state imaging device 36 has sensitivity.
【００２４】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―ル部２５によって制御
されるドライバ３７によって、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―ル部２５によって制御され
るプロセス回路３８、マトリクス回路３９、エンコ―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。The image of the object to be observed formed on the solid-state image sensor 36 is photoelectrically converted, and a signal corresponding to each pixel of the solid-state image sensor 36 is supplied to a driver 37 controlled by the control unit 25. Are read out in time series in synchronization with the switching of the illumination light. The output signal of the solid-state imaging device 36 is input to a video signal processing unit 41 including a process circuit 38, a matrix circuit 39, and an encoder 40 which are controlled by the control unit 25. The output signal of the solid-state imaging device 36 is first input to a process circuit 38. In the process circuit 38, red (R), green (G), and blue (B) colors are arbitrarily assigned to output signals corresponding to the illumination light in each wavelength region, respectively.
R, G, B color signals are generated.
【００２５】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ＮＴＳ
Ｃ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―ダ４０に入力され、このエンコ―ダ４０によってＮ
ＴＳＣ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―ＣＲＴモニタ７に入力され、被観察
体がカラ―表示されるようになっている。R, G, B from the process circuit 38
The color signal is input to a matrix circuit 39, which converts the R, G, and B color signals into, for example, NTS signals.
A luminance signal Y and color difference signals RY and BY of the C system are generated. Further, the output of the matrix circuit 39 is input to an encoder 40, which outputs N
A TSC video signal is generated. Then, this video signal is input to the color CRT monitor 7, and the object to be observed is displayed in color.
【００２６】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カラーフィルタ
５０によって９つの波長領域ＵＶ１〜ＩＲ３に分割され
る。そして、選択回路５２で、例えば、紫外、可視、赤
外のいずれかの帯域を選択することによって、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〜ＩＲ
３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。In the present embodiment configured as described above, the wavelength range in which the solid-state imaging device 36 has sensitivity is divided into nine wavelength ranges UV1 to IR3 by the color filter 50. Then, the selection circuit 52 selects, for example, one of the bands of ultraviolet, visible, and infrared to select three wavelength regions from the nine wavelength regions UV1 to IR3. The combination of the three wavelength regions includes first to third ultraviolet light UV1 to UV3, red (R), green (G), and blue (B) color light, or first to third infrared light IR1. ~ IR
3. Then, the object to be observed is irradiated with the light in the selected three wavelength regions in time series.
【００２７】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。The reflected light of the object to be observed corresponding to each of the selected three wavelengths of illumination light is photoelectrically converted by the solid-state image sensor 36 and read out in time series in synchronization with the switching of the illumination light.
【００２８】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。An output signal corresponding to each illumination light of the solid-state image sensor 36 is arbitrarily assigned to each color of red (R), green (G), and blue (B) by a video signal processing unit 41. Video signal processing.
【００２９】そして、割当てられた各色によって、被観
察体がカラ―表示される。すなわち、選択回路５２によ
っ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―表示されることになる。The object to be observed is displayed in color according to the assigned colors. That is, when the selection circuit 52 selects the ultraviolet band or the infrared band, the object to be observed is displayed in a pseudo color.
【００３０】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―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かできる。従
って、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。As described above, according to the present embodiment, an object to be observed can be displayed in color by selecting an arbitrary band of ultraviolet, visible, and infrared and allocating an arbitrary color. An optimal observation wavelength band can be selected according to the body. Therefore, it is easy to detect a color tone difference of each part of the observation target, which is difficult to identify in a general visible region image.
【００３１】図６ないし図１８は本発明の第２実施例に
係り、図６は内視鏡装置を示す説明図、図７は色フィル
タを示す説明図、図８は色フィルタの各フィルタの透過
特性を示す説明図、図９は光源の発光特性を示す説明
図、図１０は帯域制限フィルタを示す説明図、図１１は
帯域制限フィルタの各フィルタの透過特性を示す説明
図、図１２は第１の変形例の色フィルタの各フィルタの
透過特性を示す説明図、図１３は第２の変形例の色フィ
ルタの各フィルタの透過特性を示す説明図、図１４は第
３の変形例の色フィルタの透過特性を示す説明図、図１
５は第４の変形例の色フィルタの各フィルタの透過特性
を示す説明図、図１６は第１の変形例の狭帯域の帯域制
限フィルタの透過特性を示す説明図、図１７は第２の変
形例の帯域制限フィルタを示す説明図、図１８は帯域制
限フィルタの各フィルタの透過特性を示す説明図であ
る。FIGS. 6 to 18 relate to a second embodiment of the present invention. FIG. 6 is an explanatory view showing an endoscope apparatus, FIG. 7 is an explanatory view showing a color filter, and FIG. FIG. 9 is an explanatory diagram showing transmission characteristics, FIG. 9 is an explanatory diagram showing light emission characteristics of a light source, FIG. 10 is an explanatory diagram showing a band-limiting filter, FIG. 11 is an explanatory diagram showing transmission characteristics of each band-limiting filter, and FIG. FIG. 13 is an explanatory diagram showing transmission characteristics of each filter of the color filter of the first modification, FIG. 13 is an explanatory diagram showing transmission characteristics of each filter of the color filter of the second modification, and FIG. 14 is a diagram of a third modification. Explanatory diagram showing transmission characteristics of color filters, FIG.
5 is an explanatory diagram showing transmission characteristics of the respective filters of the color filter of the fourth modification, FIG. 16 is an explanatory diagram showing transmission characteristics of a narrow-band band-limiting filter of the first modification, and FIG. 17 is a second diagram. FIG. 18 is an explanatory diagram illustrating a band-limiting filter according to a modification, and FIG. 18 is an explanatory diagram illustrating transmission characteristics of each filter of the band-limiting filter.
【００３２】本実施例は、ファ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。This embodiment is an example of an endoscope apparatus in which an external television camera is attached to an eyepiece of a fiberscope.
【００３３】図６に示すように、ファイバスコープ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６
３の後端には、接眼部６５が設けられている。As shown in FIG.
Is provided with a slender, for example, flexible insertion portion 62, and a large-diameter operation portion 63 is continuously provided at the rear end of the insertion portion 62. A flexible light guide cable 64 extends laterally from the rear end of the operation section 63. The operation unit 6
An eyepiece 65 is provided at the rear end of 3.
【００３４】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っている。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（図２参照）に接続され、こ
の制御装置６内の光源２４から出射された光が入射され
るようになっている。A light guide 69 is provided in the insertion portion 62.
Is inserted, and the distal end surface of the light guide 69 is disposed at the distal end portion 66 of the insertion portion 62 so that illumination light can be emitted from the distal end portion 66. The light guide cable 64 is connected to the light guide cable 64 at the incident end side of the light guide 69.
The light guide cable 64 is connected to a connector (not shown) provided at the distal end of the light guide cable 64, and is connected to the control device 6 (see FIG. 2) via the connector. The light emitted from the light source is incident.
【００３５】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によって接眼部６５に導かれ、この接眼部６５か
ら観察されるようになっている。Further, an objective lens system 67 is provided at the distal end portion 66, and the image forming position of the objective lens system 67 is
The tip surface of the image guide 68 is arranged. The image guide 68 is inserted into the insertion section 62 and extends to the eyepiece section 65. The subject image formed by the objective lens system 67 is guided to the eyepiece 65 by the image guide 68, and is observed from the eyepiece 65.
【００３６】前記ファイバスコープ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
ようになっている。この外付けテレビカメラ３７０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３３
６の前面には、可視帯域と赤外帯域とに透過特性を有す
る色フィルタ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ィルタ３２８を通して、ファイバス
コープ６０のライトガイド６９の入射端に入射されるよ
うになっている。An external television camera 370 is detachably attached to the eyepiece 65 of the fiber scope 60. This external TV camera 370
An imaging lens 371 for imaging light from the eyepiece 65
And a solid-state image sensor 336 arranged at an image forming position of the image forming lens 371. This solid-state imaging device 33
6, a color filter 337 having transmission characteristics in the visible band and the infrared band is provided. Also, the light source 24
Of the light guide 69 of the fiberscope 60 passes through a band-limiting filter 328 that selectively transmits the visible band and the infrared band.
【００３７】前記固体撮像素子３３６の撮像面の前面に
配設されている波長領域分割手段としての前記色フィル
タ３３７は、図７に示すように、それぞれ異なる波長領
域Ｒ０、Ｇ０、Ｂ０を透過するフィルタ３３７ａ、３３
７ｂ、３３７ｃを例えばモザイク状に配列したものであ
る。As shown in FIG. 7, the color filters 337 as wavelength division means disposed in front of the imaging surface of the solid-state imaging device 336 transmit different wavelength regions R0, G0, and B0, respectively. Filters 337a, 33
7b and 337c are arranged, for example, in a mosaic shape.
【００３８】本実施例では、前記各フィルタ３３７ａ、
３３７ｂ、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っている。すなわち、図８
に示すように、フィルタ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
ィルタ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、フィルタ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っている。なお、前記赤外
光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
くなっている。In this embodiment, each of the filters 337a,
337b and 337c have double transmission characteristics, and have transmission wavelength regions in the visible band and the infrared band. That is, FIG.
The filter 337a transmits the red light R in the visible band and the infrared light IR3 in the infrared band, and the filter 337b transmits the green light G in the visible band and the infrared light IR2 in the infrared band. , Filter 337c
Are designed to transmit blue light B in the visible band and infrared light IR1 in the infrared band. The infrared lights IR1, IR2, and IR3 have different wavelength ranges from each other, and have a longer central wavelength in the order of IR1, IR2, and IR3.
【００３９】本実施例では、前記色フィルタ３３７の各
フィルタ３３７ａ、３３７ｂ、３３７ｃの透過波長領域
は、前記帯域制限フィルタ３２８によって、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、前記帯域制限フィルタ３２８によって可視帯域
が選択された場合には、赤外帯域は照明されないので、
前記色フィルタ３３７の各フィルタ３３７ａ、３３７
ｂ、３３７ｃは、それぞれ可視帯域のＢ、Ｇ、Ｒを透過
し、一方、前記帯域制限フィルタ３２８によって赤外帯
域が選択された場合には、可視帯域は照明されないの
で、前記色フィルタ３３７の各フィルタ３３７ａ、３７
ｂ、３７ｃは、それぞれ赤外帯域のＩＲ１、ＩＲ２、Ｉ
Ｒ３を透過することになる。前記各フィルタ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３３
８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、各画素の前面のフィ
ルタ３３７ａ、３３７ｂ、３３７ｃの種別に映像信号処
理される。例えば、フィルタ３３７ａに対応する画素信
号には赤（Ｒ）、フィルタ３３７ｂに対応する画素信号
には緑（Ｇ）、フィルタ３３７ｃに対応する画素信号に
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―ＣＲＴモニタ７（図２参照）に入
力され、被観察体がカラ―表示されるようになってい
る。In this embodiment, the transmission wavelength region of each of the filters 337a, 337b and 337c of the color filter 337 is limited by the band limiting filter 328 to a wavelength region belonging to either the visible band or the infrared band. . That is, when the visible band is selected by the band limiting filter 328, the infrared band is not illuminated.
Each of the filters 337a and 337 of the color filter 337
b and 337c respectively transmit B, G, and R in the visible band. On the other hand, when the infrared band is selected by the band limiting filter 328, the visible band is not illuminated. Filter 337a, 37
b, 37c are IR1, IR2, I of the infrared band, respectively.
R3 will be transmitted. Each of the filters 337a,
The light transmitted through 337b and 337c is received by the solid-state imaging device 336 and is subjected to photoelectric conversion. A signal corresponding to each pixel of the solid-state imaging device 336 is output to the video signal processing unit 33.
8 and subjected to signal processing corresponding to the simultaneous method. In the video signal processing unit 338, a signal corresponding to each pixel of the solid-state imaging device 336 is subjected to video signal processing according to the type of filters 337a, 337b, and 337c on the front surface of each pixel. For example, red (R) is assigned to a pixel signal corresponding to the filter 337a, green (G) is assigned to a pixel signal corresponding to the filter 337b, and blue (B) is assigned to a pixel signal corresponding to the filter 337c. Video signal processing is performed. Then, the video signal output from the video signal processing section 338 is input to the color CRT monitor 7 (see FIG. 2), and the object to be observed is displayed in color.
【００４０】ところで、制御装置６内に設けられた前記
光源２４は、図９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―ル部２５によ
って制御される光源点灯装置２６によって点灯が制御さ
れるようになっている。前記光源２４の前方には、駆動
モ―タ３２７によって回転駆動される帯域制限手段とし
ての帯域制限フィルタ３２８が配設されている。この帯
域制限フィルタ３２８は、図１０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、図１１に示すように可視帯域を透過するフィルタ３
２８ａと赤外帯域を透過するフィルタ３２８ｂが配置さ
れている。従って、この帯域制限フィルタ３２８によっ
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―タ３２７は、コントロ―ル部２５によって制御され
るモ―タドライバ２９によって回転が制御されるように
なっている。As shown in FIG. 9, the light source 24 provided in the control device 6 is a light source that emits at least a wide wavelength range from the visible region to the infrared region.
A general halogen lamp, a xenon lamp, or the like can be used. Lighting of the light source 24 is controlled by a light source lighting device 26 controlled by a control unit 25. A band limiting filter 328 is disposed in front of the light source 24 as band limiting means that is rotationally driven by a driving motor 327. This band limiting filter 328 is divided into two parts in the circumferential direction as shown in FIG. 10, and each of the divided parts has a filter 3 which transmits a visible band as shown in FIG.
28a and a filter 328b that transmits the infrared band. Therefore, the light emitted from the light source 24 is selectively transmitted by the band limiting filter 328 in either the visible band or the infrared band. The rotation of the driving motor 327 is controlled by a motor driver 29 controlled by the control unit 25.
【００４１】前記帯域制限フィルタ３２８を透過した光
は、前記ケ―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
っている。The light transmitted through the band limiting filter 328 is incident on the light guide 33 inserted into the cable 4 and the insertion section 2, and is guided to the tip 9 via the light guide 33, The light is emitted from the light distribution lens system 34 provided at the distal end portion 9 to illuminate the observation target.
【００４２】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が配設されている。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。On the other hand, a solid-state image pickup device 336 as image pickup means is disposed at an image forming position of the objective lens system 35 provided at the distal end portion 9. This solid-state imaging device 336
Has sensitivity in at least the visible band and the infrared band.
【００４３】その他の構成は、第１実施例と同じであ
る。The other structure is the same as that of the first embodiment.
【００４４】以上のように構成された本実施例では、コ
ントロ―ル部２５によって光源点灯装置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
フィルタ３２８によって、可視帯域または赤外帯域のみ
が選択的に透過される。そして、この帯域制限フィルタ
３２８を透過した光が被観察体に照射される。In this embodiment constructed as described above, when the light source lighting device 26 is turned on by the control unit 25, light including visible light and infrared light is emitted from the light source 24. The light emitted from the light source 24 is selectively transmitted by the band limiting filter 328 only in the visible band or the infrared band. Then, the light transmitted through the band-limiting filter 328 is irradiated on the object to be observed.
【００４５】この照明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ィルタ
３３７を通って、固体撮像素子３３６で受光される前記
色フィルタ３３７の各フィルタ３３７ａ、３３７ｂ、３
３７ｃは、可視帯域と赤外帯域とに透過波長領域を有し
ており、前記帯域制限フィルタ３２８によって可視帯域
が選択された場合には、前記色フィルタ３３７の各フィ
ルタ３３７ａ、３３７ｂ、３３７ｃは、それぞれ可視帯
域のＢ、Ｇ、Ｒを透過し、一方、前記帯域制限フィルタ
３２８によって赤外帯域が選択された場合には、前記色
フィルタ３３７の各フィルタ３３７ａ、３３７ｂ、３３
７ｃは、それぞれ赤外帯域のＩＲ１、ＩＲ２、ＩＲ３を
透過する。The reflected light of the object to be observed corresponding to the illumination light passes through a color filter 337 disposed on the front surface of the solid-state imaging device 336, and is received by the solid-state imaging device 336. , 337b, 3
37c has transmission wavelength regions in the visible band and the infrared band, and when the visible band is selected by the band limiting filter 328, the filters 337a, 337b, 337c of the color filter 337 When the infrared band is selected by the band-limiting filter 328, the filters 337a, 337b, and 33 of the color filter 337 are transmitted through the visible bands B, G, and R, respectively.
7c transmits IR1, IR2, and IR3 in the infrared band, respectively.
【００４６】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―ＣＲＴモニタ７によって、被観察体
がカラー表示される。すなわち、帯域制限フィルタ３２
８によっ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、帯域制限フィ
ルタ３２８によって赤外帯域が選択された場合には、被
観察体の赤外領域の像が疑似カラ―表示されることにな
る。The light incident on the solid-state imaging device 336 is photoelectrically converted, a video signal is generated by a video signal processing section 338, and the color CRT monitor 7 displays the object to be observed in color. That is, the band limiting filter 32
8 selects the visible band, the image of the general visible region of the observed object is displayed, while the infrared band is selected by the band limiting filter 328, the red of the observed object is displayed. The image of the outer area is displayed in a pseudo color.
【００４７】このように本実施例によれば、帯域制限フ
ィルタ３２８を切換えることによって、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―表示することができる。従って、
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。As described above, according to the present embodiment, by switching the band limiting filter 328, either the visible band or the infrared band is selected according to the object to be observed, and the object to be observed is colored. -Can be displayed. Therefore,
An optimal observation wavelength band can be selected according to the object to be observed, and it is easy to detect a color tone difference of each part of the object to be observed, which is difficult to identify in an image in a general visible region.
【００４８】尚、本実施例において、色フィルタと帯域
制限フィルタの組み合わせは、本第２実施例に示すもの
に限らず、例えば、以下に説明する色フィルタと帯域制
限フィルタの組み合わせでもよい。In this embodiment, the combination of the color filter and the band limiting filter is not limited to the one shown in the second embodiment, but may be, for example, a combination of a color filter and a band limiting filter described below.
【００４９】（１）図１２に示すような色フィルタでも
よい。色フイルタ３３７の各フィルタ３３７ａ、３３７
ｂ、３３７ｃは、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
になっている。(1) A color filter as shown in FIG. 12 may be used. Each filter 337a, 337 of the color filter 337
b and 337c transmit the red light R and the infrared band IR, the green light G and the infrared band IR, and the blue light R and the infrared band IR.
【００５０】（２）図１３に示すような色フィルタでも
よい。色フィルタ３３７の各フィルタ３３７ａ、３３７
ｂ、３３７ｃは、図１２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
ば図１４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
あっても良い。(2) A color filter as shown in FIG. 13 may be used. Each filter 337a, 337 of the color filter 337
b and 337c are not limited to those transmitting R, G, and B in the visible band, respectively, as shown in FIG. 12. For example, as shown in FIG. 14, yellow (Ye) and green ( G) and cyan (Cy).
【００５１】（３）図１４に示すような色フィルタでも
よい。フィルタ３３７ａは、可視帯域におけるＲと８０
５ｎｍを中心とする狭帯域とを透過し、フィルタ３３７
ｂ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、フィルタ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。(3) A color filter as shown in FIG. 14 may be used. The filter 337a has R and 80 in the visible band.
Filter 337 transmits a narrow band centered at 5 nm.
b transmits G in the visible band and a narrow band centered at 805 nm, and the filter 337c transmits B in the visible band and a narrow band centered at 805 nm.
【００５２】（４）図１５に示すような色フィルタでも
よい。色フィルタ３３７の各フィルタ３３７ａ、３３７
ｂ、３３７ｃは、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、フィルタ３３７ａは、赤色光
Ｒと紫外帯域における紫外光ＵＶ３を透過し、フィルタ
３３７ｂは、緑色光Ｇと紫外帯域における紫外光ＵＶ２
を透過し、フィルタ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っている。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
が長くなっている。(4) A color filter as shown in FIG. 15 may be used. Each filter 337a, 337 of the color filter 337
b and 337c have transmission wavelength regions in the visible band and the ultraviolet band. That is, the filter 337a transmits the red light R and the ultraviolet light UV3 in the ultraviolet band, and the filter 337b transmits the green light G and the ultraviolet light UV2 in the ultraviolet band.
, And the filter 337c transmits the blue light R and the ultraviolet light UV3 in the ultraviolet band. Note that the ultraviolet light UV1, UV2, and UV3 have different wavelength ranges from each other, and the center wavelength is longer in the order of UV1, UV2, and UV3.
【００５３】（５）図１６に示すような帯域の帯域制限
フィルタでもよい。帯域制限フィルタは、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、この帯域制限フィルタの透過波長帯域Ｗ０は、
なるべく狭く、約４０ｎｍ以下が望ましい。(5) A band limiting filter having a band as shown in FIG. 16 may be used. The band limiting filter has a band pass characteristic of a narrow band around 805 nm. Note that the transmission wavelength band W0 of this band limiting filter is
It is desirable to be as narrow as possible and about 40 nm or less.
【００５４】（６）図１７に示すような帯域制限フィル
タ３５１でもよい。この帯域制限フィルタ３５１の各フ
ィルタ３５１ａ、３５１ｂは、図１８に示すように、そ
れぞれ可視帯域、紫外帯域を透過するフィルタになって
いる。(6) A band limiting filter 351 as shown in FIG. 17 may be used. As shown in FIG. 18, each of the filters 351a and 351b of the band limiting filter 351 is a filter that transmits a visible band and an ultraviolet band, respectively.
【００５５】また、帯域制限フィ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、色フィルタ３３７の各フィルタ３３
７ａ、３３７ｂ、３３７ｃとして前記帯域制限フィルタ
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
を用いることによって、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。Further, an ultraviolet band as a band limiting filter,
A filter that can selectively transmit three or more bands, such as a visible band and an infrared band, is used.
By using, as the reference numerals 7a, 337b, and 337c, those having transmission wavelength regions in three or more selectable bands of the band limiting filter, an arbitrary observation wavelength band can be selected from the three or more observation wavelength bands. You may do it.
【００５６】さらに、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。Further, the observation wavelength band that can be selected is not limited to the one divided into ultraviolet, visible, and infrared regions. For example, a part of the long wavelength side of the visible region and a part of the short wavelength side of the infrared region are observed. It can be arbitrarily set, such as a wavelength band.
【００５７】さらにまた、帯域制限フィルタ、色フィル
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。Further, the band limiting filter and the color filter may be disposed between the light source 24 and the image pickup means such as the solid-state image pickup device 336, and the arrangement order can be determined arbitrarily.
【００５８】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って
も良い。The present invention is not limited to the one that receives the reflected light of the object to be observed, but may be the one that receives the light transmitted through the object to be observed.
【００５９】このように、本実施例によれば、第１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
されているファイバスコープ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。As described above, according to the present embodiment, not only the electronic endoscope 1 as shown in the first embodiment but also the commonly used fiberscope 60 can be used in a region other than the visible light region. It is possible to select and observe an arbitrary wavelength region in the wavelength region including.
【００６０】その他の作用及び効果は、第１実施例と同
様である。Other functions and effects are the same as those of the first embodiment.
【００６１】図１９ないし図２５は、本発明の第３実施
例に係り、図１９は内視鏡装置の構成を示すブロック
図、図２０は色分離フィルタを示す説明図、図２１は色
分離フィルタの各フィルタの透過特性を示す説明図、図
２２は観察光路に介装されたフィルタの透過特性を示す
説明図、図２３は可視透過フィルタの透過特性を示す説
明図、図２４は近赤外バンドパスフィルタの透過特性を
示す説明図、図２５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。19 to 25 relate to a third embodiment of the present invention. FIG. 19 is a block diagram showing a configuration of an endoscope apparatus, FIG. 20 is an explanatory view showing a color separation filter, and FIG. 21 is a color separation filter. FIG. 22 is an explanatory diagram showing the transmission characteristics of each filter of the filter, FIG. 22 is an explanatory diagram showing the transmission characteristics of the filter interposed in the observation optical path, FIG. 23 is an explanatory diagram showing the transmission characteristics of the visible transmission filter, and FIG. FIG. 25 is an explanatory diagram showing transmission characteristics of the outer bandpass filter, and FIG. 25 is an explanatory diagram showing a difference in spectral characteristics between blood mixed with ICG and blood not mixed with ICG.
【００６２】本実施例では、制御装置６内に、電源４０
６によっ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っている。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、フィルタチェンジャー４２３によって、それぞ
れ個別に照明光路に挿脱される可視透過フィルタ４２１
と近赤外バンドパスフィルタ４２２とが設けられてい
る。前記可視透過フィルタ４２１は、図２３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ィルタ
４２２は、図２４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、前記フィルタチェンジ
ャー４２３は、コントロール回路４２０によって制御さ
れるようになっている。In the present embodiment, the power supply 40
A lamp 407 is provided, which is powered by 6. The lamp 407 emits light in a wide wavelength range from visible light to infrared light. Between the lamp 407 and the entrance end of the light guide 33 of the electronic endoscope 1, the visible light transmitting filters 421 individually inserted into and removed from the illumination optical path by the filter changer 423.
And a near-infrared bandpass filter 422. As shown in FIG. 23, the visible transmission filter 421 transmits a visible light region, and the near infrared bandpass filter 422 has a transmission characteristic of transmitting only near infrared light, as shown in FIG. doing. Further, the filter changer 423 is controlled by a control circuit 420.
【００６３】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、色分離フィルタ４０３が設けられている。この
色分離フィルタ４０３は、図２０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（Ｙ
ｅ）を透過する各色フィルタ４０３ａ、４０３ｂ、４０
３ｃをモザイク状に配列して構成されている。また、前
記色分離フィルタ４０３の各色フィルタ４０３ａ、４０
３ｂ、４０３ｃは、図２１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。On the other hand, an objective lens system 401 is provided at the distal end portion 9 of the electronic endoscope 1, and a solid-state image sensor 404 is provided at an image forming position of the objective lens system 401.
The solid-state imaging device 404 has sensitivity at least in a visible to near-infrared light region. A color separation filter 403 is provided on the front surface of the solid-state imaging device 404. As shown in FIG. 20, the color separation filter 403 includes cyan (Cy), green (G), and yellow (Y
e) each color filter 403a, 403b, 40 transmitting
3c are arranged in a mosaic pattern. Further, each color filter 403a, 40
As shown in FIG. 21, 3b and 403c have a double transmission characteristic of transmitting infrared light in addition to Cy, G, and Ye in the visible band.
【００６４】また、前記対物レンズ系４０１と固体撮像
素子４０４との間には、図２２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
するフィルタ４０２が設けられている。As shown in FIG. 22, a filter 402 having a characteristic of transmitting a visible band and a narrow band centered at 805 nm is provided between the objective lens system 401 and the solid-state image pickup device 404. I have.
【００６５】前記固体撮像素子４０４は、制御装置６内
のドライバ４１０によって駆動され、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４
１２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っている。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っている。The solid-state image pickup device 404 is driven by a driver 410 in the control device 6, and a read signal is amplified by a preamplifier 411,
The signal is input to the signal processing unit 12, and signal processing such as gamma correction, white balance, and matrix processing is performed. The video signal from the process circuit 412 is input to an NTSC encoder 413, converted into an NTSC video signal, and input to the monitor 7.
【００６６】尚、前記コントロール回路４２０、ドライ
バ４１０、プロセス回路４１２、ＮＴＳＣエンコーダ４
１３は、システム全体の同期信号を発生するタイミング
ジェネレータ４１５によって同期がとられている。The control circuit 420, driver 410, process circuit 412, NTSC encoder 4
13 is synchronized by a timing generator 415 that generates a synchronization signal for the entire system.
【００６７】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によって固体撮像素子４０４上に結像され、
この固体撮像素子４０４によって被写体像が撮像され
る。In this embodiment, light from the visible to infrared light range is emitted from the lamp 407 by the power from the power supply 406, and this light is transmitted through the light guide 33 to the distal end of the electronic endoscope 1. 9 and irradiate the subject. Then, the return light from the subject due to the illumination light is imaged on the solid-state imaging device 404 by the objective lens system 401,
A subject image is captured by the solid-state imaging device 404.
【００６８】ここで、コントロール回路４２０の制御に
よって、フィルタチェンジャー４２３を駆動して、可視
透過フィルタ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、この可視透過フィル
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、
フィルタ４０２を通り、色分離フィルタ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。Here, when the filter changer 423 is driven by the control of the control circuit 420 and only the visible transmission filter 421 is interposed in the illumination optical path, the light emitted from the lamp 407 passes through the visible transmission filter 421. As a result, the light is converted into visible light, and the visible light is applied to the subject. The return light from the subject due to this illumination light is
After passing through the filter 402 and being color-separated by the color separation filter 403, the solid-state image sensor 404 reads out the image as a video signal. The output signal of the solid-state imaging device 404 is subjected to signal processing by the preamplifier 411, the process circuit 412, and the NTSC encoder 413, and the monitor 7 displays a visible image in color.
【００６９】一方、前記コントロール回路４２０の制御
によって、フィルタチェンジャー４２３を駆動して、近
赤外バンドパスフィルタ４２２のみを照射光路に介装す
ると、前記ランプ４０７から出射された光は、この近赤
外バンドパスフィルタ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、フィルタ４０２に入射して、８
０５ｎｍを中心とする狭帯域の光のみが、このフィルタ
４０２を透過する。この狭帯域の光は、色分離フィルタ
４０３で色分離されることなくこの色分離フィルタ４０
３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。On the other hand, when the filter changer 423 is driven under the control of the control circuit 420 and only the near-infrared bandpass filter 422 is interposed in the irradiation optical path, the light emitted from the lamp 407 is The light passes through the outer bandpass filter 422 and is converted into near-infrared light,
This near-infrared light is emitted to the subject. The return light from the subject due to this illumination light enters the filter 402 and
Only light in a narrow band centered on 05 nm is transmitted through this filter 402. This narrow band light is not separated by the color separation filter
3 and is read out by the solid-state imaging device 404 as a video signal. The output signal of the solid-state imaging device 404 is subjected to signal processing by a preamplifier 411, a process circuit 412, and an NTSC encoder 413. The monitor 7 displays a subject image in a narrow band around 805 nm as a monocolor image.
【００７０】図２６は、赤外線吸収色素であるＩｎｄｏ
ｃｙａｎｉｎｅ 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（ＬＣＧ混
入による減衰率）を示す。この図に示されるように、Ｉ
ＣＧ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、吸収率が最大の８０５ｎｍを中心としたバンドパ
ス特性を有するフィルタ４０２を、ランプ４０７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。従っ
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。FIG. 26 shows Indo which is an infrared absorbing dye.
5 shows a difference in spectral characteristics (attenuation rate due to LCG mixing) between blood mixed with cyanine green (ICG) and blood not mixed with ICG. As shown in this figure, I
Blood spiked with CG has a maximum absorption at 805 nm. Therefore, for example, when ICG is mixed into blood by intravenous injection, and a filter 402 having a bandpass characteristic centered on 805 nm having the maximum absorption rate is interposed in the illumination optical path of the lamp 407, the object to be observed becomes Light in a narrow band centered at 805 nm is irradiated, and an image of the object to be observed in this narrow band is observed. Light centered at 805 nm reaches the deep part of the mucous membrane and is absorbed in the blood vessel, so that the blood vessel is observed as a shadow. Therefore, it is possible to observe the running state of the blood vessel with very high contrast as compared with the case of observing in other wavelength regions.
【００７１】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。As described above, according to this embodiment, as in the other embodiments, a normal visible color image can be obtained.
A narrow band infrared image centered at 805 nm can be obtained.
【００７２】従って、血液中にＩＣＧを混入し、８０５
ｎｍ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った粘膜下
の血管走行や粘膜深部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ィルタ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の光によって観察画面が乱されるとが
ないという効果もある。Therefore, ICG was mixed into the blood,
By observing a narrow band infrared image centered at nm, it becomes possible to observe blood vessel running under the mucous membrane or a range of lesion in the deep mucosa, which was difficult or impossible with visible light. Further, when performing a treatment using a YAG laser, a filter 402 having a transmission characteristic of transmitting only near-infrared light centered at 805 nm in the infrared light region is provided on the front surface of the solid-state imaging device 404, so that the YAG laser is provided. There is also an effect that the observation screen is not disturbed by the laser light of 1060 nm.
【００７３】本発明は 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
っても良い。The present invention is not limited to one that receives the reflected light of the object to be observed, but may be one that receives light transmitted through the object to be observed.
【００７４】[0074]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、本
発明の内視鏡装置は、撮像光学系によって得られた画像
からの、可視カラー画像と、該可視カラー画像と異なる
組み合わせの波長領域の画像の少なくとも一方の画像を
選択的に表示することができるので、被観察体に応じて
最適な波長領域を選択して、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
の各部位の色調差の検出を容易にすることができるとい
う効果がある。As described above, according to the present invention, the endoscope apparatus of the present invention provides a visible color image from an image obtained by the imaging optical system and a wavelength of a combination different from the visible color image. Since at least one of the images of the region can be selectively displayed, the optimal wavelength region can be selected according to the observation target, and visible information can be obtained. There is an effect that it is possible to easily detect a color tone difference of each part of the object to be observed that is difficult to identify.
【図１】 第１実施例に係る撮像装置を示すブロック図
である。FIG. 1 is a block diagram illustrating an imaging apparatus according to a first embodiment.
【図２】 第１実施例に係る電子内視鏡装置の全体を示
す側面図である。FIG. 2 is a side view showing the entire electronic endoscope apparatus according to the first embodiment.
【図３】 第１実施例に係る回転フィルタを示す説明図
である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a rotary filter according to the first embodiment.
【図４】 第１実施例に係る回転フィルタの各フィルタ
の透過特性を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing transmission characteristics of each filter of the rotary filter according to the first embodiment.
【図５】 第１実施例に係る本実施例の動作を説明する
ためのタイミングチャートである。FIG. 5 is a timing chart for explaining the operation of the present example according to the first example.
【図６】 第２実施例に係る内視鏡装置を示す説明図で
ある。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an endoscope apparatus according to a second embodiment.
【図７】 第２実施例に係る色フィルタを示す説明図で
ある。FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a color filter according to a second embodiment.
【図８】 第２実施例に係る色フィルタの各フィルタの
透過特性を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing transmission characteristics of each filter of the color filter according to the second embodiment.
【図９】 第２実施例に係る光源の発光特性を示す説明
図である。FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating light emission characteristics of a light source according to a second example.
【図１０】第２実施例に係る帯域制限フィルタを示す説
明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a band limiting filter according to a second embodiment.
【図１１】第２実施例に係る帯域制限フィルタの各フィ
ルタの透過特性を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing transmission characteristics of each filter of the band limiting filter according to the second embodiment.
【図１２】第２実施例に係る第１の変形例の色フィルタ
の各フィルタの透過特性を示す説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram showing transmission characteristics of each filter of a color filter of a first modification example according to the second embodiment.
【図１３】第２実施例に係る第２の変形例の色フィルタ
の各フィルタの透過特性を示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing transmission characteristics of each filter of a color filter according to a second modification of the second embodiment.
【図１４】第２実施例に係る第３の変形例の色フィルタ
の透過特性を示す説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram illustrating transmission characteristics of a color filter according to a third modification of the second embodiment.
【図１５】第２実施例に係る第４の変形例の色フィルタ
の各フィルタの透過特性を示す説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram showing transmission characteristics of respective filters of a color filter of a fourth modification example according to the second embodiment.
【図１６】第２実施例に係る第１の変形例の狭帯域の帯
域制限フィルタの透過特性を示す説明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram showing transmission characteristics of a narrow-band band limiting filter of a first modified example according to the second embodiment.
【図１７】第２実施例に係る第２の変形例の帯域制限フ
ィルタを示す説明図である。FIG. 17 is an explanatory diagram illustrating a band-limiting filter according to a second modification of the second embodiment.
【図１８】第２実施例に係る帯域制限フィルタの各フィ
ルタの透過特性を示す説明図である。FIG. 18 is an explanatory diagram showing transmission characteristics of each filter of the band limiting filter according to the second embodiment.
【図１９】第３実施例に係る撮像装置の構成を示すブロ
ック図である。FIG. 19 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging device according to a third embodiment.
【図２０】第３実施例に係る色分離フィルタを示す説明
図である。FIG. 20 is an explanatory diagram illustrating a color separation filter according to a third embodiment.
【図２１】第３実施例に係る色分離フィルタの各フィル
タの透過特性を示す説明図である。FIG. 21 is an explanatory diagram showing transmission characteristics of each filter of the color separation filter according to the third embodiment.
【図２２】第３実施例に係る観察光路に介装されたフィ
ルタの透過特性を示す説明図である。FIG. 22 is an explanatory diagram showing transmission characteristics of a filter interposed in an observation optical path according to the third example.
【図２３】第３実施例に係る可視透過フィルタの透過特
性を示す説明図である。FIG. 23 is an explanatory diagram illustrating transmission characteristics of a visible transmission filter according to a third example.
【図２４】第３実施例に係る近赤外バンドパスフィルタ
の透過特性を示す説明図である。FIG. 24 is an explanatory diagram illustrating transmission characteristics of the near-infrared bandpass filter according to the third example.
【図２５】第３実施例に係るＩＣＧを混入した血液とＩ
ＣＧを混入しない血液の分光特性の差を示す説明図であ
る。FIG. 25 shows blood and I mixed with ICG according to the third embodiment.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a difference in spectral characteristics of blood in which CG is not mixed.
１…電子内視鏡 ２４…光源 ２５…コントローラ ３６…固体撮像素子 ５０…カラーフィルタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electronic endoscope 24 ... Light source 25 ... Controller 36 ... Solid-state image sensor 50 ... Color filter
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 9/07 Ｈ０４Ｎ 9/07 Ｄ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI Technical display location H04N 9/07 H04N 9/07 D
Claims (1)
以外の波長領域の光を含む照明光とを選択的に被写体に
照明可能な照明手段と、可視光領域内の異なる波長領域の光を透過する複数種類
のフィルタから成ると共に、当該フィルタが可視光領域
以外の波長領域の光も透過する複透過特性を有するモザ
イクフィルタであって、当該モザイクフィルタが受光面
に装着され、前記照明手段によって照明された被写体像
を撮像する固体撮像素子が設けられた内視鏡と 、前記被写体像を撮像することによって前記固体撮像素子
から読み出された出力信号に対応する画像の各画素に、
前記モザイクフィルタの各種フィルタに対応した所望の
色を割り当てることによって カラー画像を得る手段と、 を具備したことを特徴とする内視鏡装置。1. A white illumination light and a visible light region in a visible light region.
Illumination light including light in other wavelength ranges
Illuminating means that can be illuminated and multiple types that transmit light in different wavelength ranges within the visible light range
And the filter is in the visible light region.
Mosaic with double transmission characteristics that transmits light in other wavelength ranges
The mosaic filter is a light receiving surface.
Object image attached to the object and illuminated by the illumination means
An endoscope provided with a solid-state imaging device for imaging the object , and the solid-state imaging device by imaging the subject image
For each pixel of the image corresponding to the output signal read from
The desired mosaic filter corresponding to various filters
Means for obtaining a color image by assigning colors, and an endoscope apparatus comprising:
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970311 |
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