專利名稱：內(nèi)窺鏡及內(nèi)窺鏡裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于向體腔內(nèi)照射可見區(qū)域的照明光來 進(jìn)行內(nèi)窺鏡檢查的內(nèi)窺鏡及內(nèi)窺鏡裝置。
背景技術(shù)：
作為以往的內(nèi)窺鏡裝置，為了生成普通圖像，照射白色光 并通過設(shè)置有多個(gè)具有寬頻帶的色彩透過特性的濾色器的固體
攝像元件來進(jìn)行攝像，或者通過按面順序照射寬頻帶的R、 G、 B等照明光而利用單色的固體攝像元件來進(jìn)行攝像。
另一方面，在生物體組織中，光的吸收特性及散射特性根 據(jù)所照射的光的波長不同而不同，因此例如在作為第l現(xiàn)有技術(shù) 的例子的日本國特開2002-95635號(hào)公報(bào)中公開了一種窄頻帶觀 察用的內(nèi)窺鏡裝置，其向生物體組織照射可見區(qū)域中的窄頻帶 的R G B面順序光，得到生物體組織的期望深度的組織信息。
另夕卜，在作為第2現(xiàn)有技術(shù)的例子的日本國特開2003-93336 號(hào)公報(bào)中公開了 一種電子內(nèi)窺鏡裝置，其通過對生成利用可見 區(qū)域的照明光而得到的普通圖像的圖像信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，生 成離散的分光圖像(或窄頻帶圖像)，得到相對生物體組織的窄 頻帶的圖像信息。
在該第2現(xiàn)有技術(shù)的例子中公開了 一種電子內(nèi)窺鏡，其設(shè) 置有為了能夠生成普通圖像而在可見區(qū)域中以寬頻帶進(jìn)行色彩 分離的R、 G、 B濾波器。
在第l現(xiàn)有技術(shù)的例子中是使用光學(xué)上窄頻帶的帶通濾波 器的結(jié)構(gòu)，但第2現(xiàn)有技術(shù)的例子的裝置不使用光學(xué)上窄頻帶濾 波器而通過信號(hào)處理來生成窄頻帶圖像信號(hào)。
另外，作為第3現(xiàn)有技術(shù)的例子，在日本國特開平4-357926 號(hào)公報(bào)的內(nèi)蔬鏡裝置中公開了可以得到可見區(qū)域的普通圖像和 該可見區(qū)域以外的紅外、紫外圖像的裝置。
在該第3現(xiàn)有技術(shù)的例子中公開了 一種電子內(nèi)窺鏡，其具有 在可見區(qū)域內(nèi)以寬頻帶進(jìn)行色彩分離的青(Cy)、 G、黃(Ye)的濾 色器，并且將這些濾色器設(shè)定為還透過紅外光的特性。
另外，作為第4現(xiàn)有技術(shù)的例子，在日本國特開平6-315477 號(hào)公報(bào)的內(nèi)窺鏡裝置的圖14中公開了一種電子內(nèi)窺鏡，其通過 分束器分割入射光，在設(shè)置有普通圖像用的濾色器的CCD和用 于特殊光(更具體地說是用于獲取血液信息)而設(shè)置多個(gè)窄頻帶 濾波器的CCD中成像。
在第l現(xiàn)有技術(shù)的例子中，在得到普通圖像的情況下和得 到窄頻帶圖像的情況下需要改變照明光。
與此相對，第2現(xiàn)有技術(shù)的例子不需要改變照明光而始終照 射可見區(qū)域的照明光。
然后根據(jù)在該照明光下拍攝的信號(hào)對窄頻帶圖像信號(hào)電 氣性地進(jìn)行估計(jì)處理，因此容易受到觀察對象物體的反射特性 等的影響，與第l現(xiàn)有技術(shù)的例子相比難以生成高精度的窄頻帶 圖像信號(hào)。
也就是說，第2現(xiàn)有技術(shù)的例子難以生成可靠的窄頻帶圖
此外，第3現(xiàn)有技術(shù)的例子是可以得到紅外、紫外圖像的裝 置，在得到普通圖像的照明狀態(tài)下無法生成窄頻帶圖像信號(hào)。
在第4現(xiàn)有技術(shù)的例子中，可以根據(jù)白色光的照明得到普通 圖像和窄頻帶圖像，但是存在以下的缺點(diǎn)由于在電子內(nèi)窺鏡 的插入部頂端部配置普通圖像用和窄頻帶圖像用的2個(gè)CCD,因 此導(dǎo)致插入部變4且。
本發(fā)明是鑒于上述點(diǎn)而提出的，其目的在于提供一種能夠 使插入部小孔徑化、并可通過可見區(qū)域的照明光的照明來生成 普通圖像和窄頻帶圖像的內(nèi)窺鏡及內(nèi)窺鏡裝置。

發(fā)明內(nèi)容
用于解決問題的方案
本發(fā)明的內(nèi)窺鏡的特征在于，具備
細(xì)長的插入部，其具備設(shè)置有照明窗和觀察窗的頂端部；
對物光學(xué)系統(tǒng)，其被安裝在所述觀察窗上；
單 一 的固體才聶像元件，將其攝像面配置在所述對物光學(xué)系
統(tǒng)的成像位置上；以及
濾波器部，其被配置在所述固體攝像元件的攝像面附近，
二維排列有第l濾波器及第2濾波器，其中所述第l濾波器在可見
區(qū)域內(nèi)具有寬頻帶的波長透過特性，所述第2濾波器在所述可見
區(qū)域內(nèi)具有窄頻帶的波長透過特性。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過可見區(qū)域的照明光的照明，可以生成
利用寬頻帶的第l濾波器得到的普通圖像和利用窄頻帶的第2濾
波器得到的窄頻帶圖像，并且可通過使用單一的固體攝像元件
來實(shí)現(xiàn)插入部的小孑L徑化。


圖l是表示本發(fā)明的實(shí)施例l所涉及的電子內(nèi)窺鏡裝置的 外觀的外觀圖。
圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施例l所涉及的電子內(nèi)窺鏡裝置的結(jié) 構(gòu)的框圖。
圖3A是表示 一 方的鏡體中的濾色器部的濾波器排列結(jié)構(gòu)的圖。
圖3B是表示另 一 方的鏡體中的濾色器部的濾波器排列結(jié) 構(gòu)的圖。
圖4是表示寬頻帶的RGB濾波器的分光特性的圖。 圖5是表示窄頻帶的X1濾波器等的分光特性的圖。 圖6A是表示第1變形例中的濾色器部的濾波器排列結(jié)構(gòu)的圖。
圖6B是表示第2變形例中的濾色器部的濾波器排列結(jié)構(gòu)的圖。
圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施例2所涉及的電子內(nèi)窺鏡裝置的結(jié) 構(gòu)的框圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施例。 (實(shí)施例1)
參照圖l到圖6B來說明本發(fā)明的實(shí)施例1。
在本實(shí)施例中，將在可見區(qū)域中具有寬頻帶的波長透過特 性的普通圖像生成用的多個(gè)濾波器和具有窄頻帶的波長透過特 性的窄頻帶圖像生成用的窄頻帶濾波器，以成為兩種圖像生成 的單位像素的濾波器排列而設(shè)置到單一的固體攝像元件中。通 過該結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)窺鏡的插入部的小孔徑化。
另外，根據(jù)結(jié)構(gòu)，即使在普通圖像用的白色光或具有與該 白色光接近的分光特性的照明光下進(jìn)行攝像的情況下，當(dāng)然可 以得到普通圖像，還可以實(shí)時(shí)地得到高精度的窄頻帶圖像。
另外，本實(shí)施例提供一種內(nèi)窺鏡裝置，其構(gòu)成為不需要切 換照明光而可以同時(shí)顯示普通圖像和窄頻帶圖像，適合于體腔 內(nèi)的生物體粘膜的表層的血管網(wǎng)的觀察、診斷。
圖l所示的本發(fā)明的實(shí)施例l所涉及的電子內(nèi)窺鏡裝置200
具有具備照明窗和觀察窗(攝像窗)的電子內(nèi)窺鏡(簡稱為鏡
體)101;可自由安裝和拆卸地連接到鏡體101并進(jìn)4亍對攝像單元 的信號(hào)處理的內(nèi)窺鏡裝置主體105;以及對從該內(nèi)窺鏡裝置主體 105輸出的生物體信號(hào)進(jìn)行顯示輸出的顯示監(jiān)視器106。
此外，在內(nèi)窺鏡裝置主體105中選擇性地連接有圖l所示的 #;體101和圖2所示的4竟體101B中的一個(gè)。
4竟體101主要由以下部分構(gòu)成細(xì)長的插入部102，其插入 患者等的體腔內(nèi)；頂端部103,其設(shè)置在該插入部102的頂端； 以及才喿作部104,其設(shè)置在與該插入部102的頂端側(cè)相反側(cè)的基 端側(cè)上，具有用于指示頂端部103側(cè)的彎曲動(dòng)作等的未圖示的角 度操作部。
此外，本實(shí)施例所涉及的電子內(nèi)窺鏡裝置200釆用了還對 應(yīng)于鏡體101B的內(nèi)窺鏡裝置主體105，該鏡體101B裝載了與鏡 體101的濾色器部結(jié)構(gòu)不同的固體攝像元件。
由鏡體101獲取的被檢體內(nèi)的圖像由內(nèi)窺鏡裝置主體105進(jìn) 行規(guī)定的信號(hào)處理，在顯示監(jiān)視器10 6中顯示處理后的圖像。
如圖2所示，內(nèi)窺4竟主體105由以下部分構(gòu)成光源部41, 其產(chǎn)生可見區(qū)域的照明光；以及內(nèi)置有進(jìn)行控制的控制部42的 作為內(nèi)窺鏡信號(hào)處理裝置的主體處理裝置43。
此外，在本實(shí)施例中，說明了在作為l個(gè)單元的內(nèi)窺鏡裝置 主體105內(nèi)具有光源部41和進(jìn)行圖像處理等的主體處理裝置43,
光源部41通過連接器11安裝和拆卸自如地連接到鏡體101 或101B,并且與主體處理裝置43的控制部42連接，根據(jù)來自控 制部4 2的信號(hào)將光量適當(dāng)?shù)恼彰鞴馓峁┙o鏡體101或101B 。
該光源部41作為產(chǎn)生可見區(qū)域的照明光(具體地說是白色 光)的光源，具有例如氙氣燈等的燈15;用于調(diào)整光量的光圏
26;以及驅(qū)動(dòng)該光圏26并改變其開口量的光圏驅(qū)動(dòng)部27。
并且，來自該燈15的光通過光圏26,由配置在其光路上的 聚光透鏡30進(jìn)行聚光。聚光后的光作為照明光入射到作為照明 光傳輸單元的光導(dǎo)件14的入射端，該光導(dǎo)件14設(shè)置在通過連接 器ll安裝和拆卸自如地連4姿到該光源部41上的4竟體101、 101B 中。
入射到該光導(dǎo)件14的入射端的照明光被傳輸?shù)截灤┎迦?部102內(nèi)的光導(dǎo)件14的頂端面。光導(dǎo)件14的頂端面安裝在設(shè)置于 插入部102的頂端部103的照明窗中，從該照明窗射出的照明光 對體腔內(nèi)的生物體組織表面等進(jìn)行照明。
另夕卜，與頂端部103中的照明窗相鄰地i殳置有使觀察光入射 的觀察窗，在該，見察窗中安裝有對物光學(xué)系統(tǒng)19。在該對物光 學(xué)系統(tǒng)19的成像位置上配置有作為固體攝像元件的電荷耦合元 件(以下簡單記為CCD)21的攝像面，對成像的光學(xué)像進(jìn)行光電 轉(zhuǎn)換。
根據(jù)由CCD21拍攝的信號(hào)，由調(diào)光電路31生成的調(diào)光信號(hào) 通過控制部42^皮才是供給上述光圈驅(qū)動(dòng)部27,該光圈驅(qū)動(dòng)部27控 制光圈26的開口量使得接近設(shè)為目標(biāo)的光量。
然后，通過該開口量的控制進(jìn)行自動(dòng)調(diào)光，使得提供給光 導(dǎo)件14的照明光的光量成為與合適的亮度對應(yīng)的目標(biāo)光量。
在本實(shí)施例中所使用的CCD21是單^反式(在同時(shí)式電子內(nèi) 窺鏡中使用的CCD)。
并且，在C C D 21的攝像面設(shè)置有光學(xué)上進(jìn)行色彩分解的濾 色器部22或22B。濾色器部22或22B的一個(gè)特征在于，將具有窄 頻帶的透過特性的窄頻帶濾波器與具有寬頻帶的透過特性的多 個(gè)濾色器 一起進(jìn)行了 二維排列。
也就是說，在本實(shí)施例中構(gòu)成為在單 一 的CCD21中設(shè)置由
寬頻帶的多個(gè)濾色器(更具體地說是進(jìn)行普通的彩色攝影的3個(gè)
濾色器)和窄頻帶濾波器構(gòu)成的濾色器部22或22B。
^f艮據(jù)該結(jié)構(gòu)，鏡體101或101B可以實(shí)現(xiàn)小孔徑的插入部102 的頂端部103 ,并且可以同時(shí)生成普通圖像和窄頻帶圖像。另夕卜， 通過設(shè)為設(shè)置有單一的CCD21的鏡體101或101B,使得進(jìn)行信 號(hào)處理的主體處理裝置43的CCD驅(qū)動(dòng)電路的數(shù)量為l個(gè)就可以 了 。
如圖3A所示，在鏡體101中，在CCD21的攝像面上具備作 為以寬頻帶進(jìn)行色彩分解的多個(gè)濾色器的R、 G、 B濾波器和X1 的窄頻帶濾波器。
并且，用R、 G、 B濾波器和X1濾波器共4個(gè)濾波器形成與生 成普通圖像(可見區(qū)域圖像)和窄頻帶圖像的單位像素對應(yīng)的單 位濾波器排列U,將該單位濾波器排列U作為周期而被二維排列 來形成濾色器部22。
如圖4所示，R、 G、 B濾波器的透過特性表現(xiàn)出分別使R、 G、 B的波長頻帶在寬頻帶中透過的特性以覆蓋可見區(qū)域。
另一方面，如圖5所示，將作為窄頻帶濾波器的人l濾波器 的分光特性、也就是針對波長的透過率特性設(shè)定為例如藍(lán)色的 短波長側(cè)，更具體地說設(shè)定為中心波長為420nm、半光譜幅值 為30nm左右的窄頻帶特性。
在構(gòu)成這種濾色器部22的情況下，可以在用R、 G、 B濾波 器來構(gòu)筑通常觀察像的同時(shí)，用G濾波器和M濾波器通過進(jìn)行 后面說明的色彩調(diào)整來構(gòu)筑窄頻帶圖像。
另 一方面，在鏡體101B中內(nèi)置有具備圖3B所示的濾色器部 22B的CCD21。該濾色器部22B除了R、 G、 B濾波器和iU濾波器 之外，還具備X2濾波器及X3濾波器作為2個(gè)窄頻帶濾波器。在這 種情況下，以6個(gè)濾波器形成了單位濾波器排列U，將該單位濾
波器排列U作為周期而縱橫地排列為二維來形成濾色器部2 2 B 。 在這種情況下的X2、 X3濾波器的透過率特性示出在表示X1濾波 器的透過率特性的圖5中。如圖5所示，將人2、 X3濾波器設(shè)定為 例如中心波長為445nm、 500nm、半光i普幅值分別為30nm左右
的窄頻帶特性。
本實(shí)施例中的內(nèi)窺鏡裝置主體105的結(jié)構(gòu)既可以對應(yīng)于具 備圖3A的濾色器部22的圖l所示的鏡體101,也可以對應(yīng)于具備 圖3B所示的濾色器部22B的鏡體101B。此夕卜，鏡體101和101B 例如僅是濾色器部22、 22B的結(jié)構(gòu)不同。
并且，各鏡體IOI、 101B例如在連接器ll內(nèi)具備產(chǎn)生識(shí)別 信息(ID)的ID部44,內(nèi)窺《竟裝置主體105內(nèi)的^空制部42通過/人連 接到內(nèi)窺鏡裝置主體105的鏡體讀出該ID，從而識(shí)別其種類進(jìn) 行相對應(yīng)的信號(hào)處理的控制。
如圖2所示，在插入部10 2中具備將從光源部41照射的光引 導(dǎo)到頂端部103的光導(dǎo)件14、可以貫穿用于將由CCD21得到的被 檢體的圖像傳輸?shù)街黧w處理裝置43的信號(hào)線以及進(jìn)行處理的處 理器具的通道28等。此外，用于將處理器具插入通道28的處理 器具插入口 29設(shè)置在操作部104附近。
另外，與光源部41同樣，主體處理裝置43通過連接器11連 接到鏡體101上。在主體處理裝置43中設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)CCD21 的CCD-弓區(qū)動(dòng)電i 各45。
通過施加該CCD驅(qū)動(dòng)電路45的CCD驅(qū)動(dòng)信號(hào)，將由CCD21 進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換得到的信號(hào)輸入到構(gòu)成主體處理裝置43內(nèi)的信號(hào) 處理系統(tǒng)的取樣/保持(sample/hold)部46。
該取樣/保持部(以下稱為S/H部)46具備對RGB信號(hào)進(jìn)行 取樣/保持并輸出的S/H電路46a 46c、以及對X1 人3信號(hào)進(jìn)行取 樣/保持并輸出的S/H電^各46d 46f。
在本說明書中，為了簡化而將用設(shè)有RGB濾波器的像素拍
攝的信號(hào)稱為RGB信號(hào)，同樣地，將用設(shè)有X1 X3濾波器的像素 拍攝的信號(hào)稱為X1 X3信號(hào)。
在圖2中示出了例如鏡體101B連接到內(nèi)窺鏡裝置主體105 的示例，在這種情況下如圖2所示，S/H電路46d 46f輸出進(jìn)行了 取樣/保持的M X3信號(hào)。
與此相對，在4竟體101連接到內(nèi)窺鏡裝置主體105的情況下， S/H電路46d 46f僅有1個(gè)S/H電路46d輸出入1信號(hào)。
該S/H部46通過控制部42控制取樣/保持的動(dòng)作。
S/H部46的輸出信號(hào)被輸入到色彩信號(hào)處理部47,并分離 為寬頻帶的RGB信號(hào)和窄頻帶的Xl 入3信號(hào)(或Xl信號(hào))。
在鏡體101B連接到內(nèi)窺鏡裝置主體105的情況下，色彩信 號(hào)處理部47將寬頻帶的RGB信號(hào)輸出到普通圖像生成部48,并 且將窄頻帶的X1 X3信號(hào)輸出到窄頻帶圖像生成部49。
普通圖像生成部48對RGB信號(hào)進(jìn)行y校正等生成普通圖像 的處理后，將與普通圖像相當(dāng)?shù)腞GB信號(hào)經(jīng)過合成/選擇部50 輸出到顯示監(jiān)視器106的R、 G、 B通道Rch、 Gch、 Bch。
另外，窄頻帶圖像生成部49對窄頻帶的x1 x3信號(hào)進(jìn)行y校 正、色彩轉(zhuǎn)換等處理，生成與窄頻帶圖像相當(dāng)?shù)恼l帶圖像信 號(hào)F1、 F2、 F3，并經(jīng)過合成/選擇部50輸出到顯示監(jiān)視器106的 R、 G、 B通道Rch、 Gch、 Bch。
合成/選擇部50具有將從普通圖像生成部48輸出的RGB信 號(hào)和從窄頻帶圖像生成部49輸出的X1 X3信號(hào)進(jìn)行合成或混合 (疊加)的功能、以及僅選擇兩信號(hào)之一并輸出的功能。
由該合成/選擇部50進(jìn)行的合成/選擇的功能可以由用戶(操 作者)選擇。例如，通過從設(shè)置在鏡體IOI、 IOIB上的鏡體開關(guān) 51進(jìn)行合成或選擇的指示操作，該指示信號(hào)被發(fā)送到控制部42。
然后，控制部4 2 4安照該指示信號(hào)來控制合成/選擇部5 0的合成/ 選擇的功能。
然后，如圖2所示，例如也能夠以附設(shè)到普通圖像Ia上的形 式顯示窄頻帶圖像Ib，或者由操作者切換(所選擇的圖像)并顯示。
特別是在可以同時(shí)顯示普通圖像和窄頻帶圖像的情況下， 一般可以簡單地對比進(jìn)行觀察的普通圖像和窄頻帶圖像，可以 在附加了各自的特征后進(jìn)行觀察，在診斷上非常有用。
具體地說，關(guān)于普通圖像的特征，其色調(diào)接近普通肉眼的 觀察而容易觀察。關(guān)于窄頻帶圖像的特征，可以觀察在普通圖 像中無法觀察的身見定的血管等。
另外，控制部42控制設(shè)置在窄頻帶圖像生成部49中的色彩 調(diào)整部49a。該色彩調(diào)整部49a對在顯示監(jiān)視器106中彩色顯示窄 頻帶圖像Ib的情況下的色調(diào)進(jìn)行調(diào)整(決定)。
用戶通過從4竟體開關(guān)51或者設(shè)置在主體處理裝置43中的 未圖示的操作面才反中的色彩調(diào)整操作部進(jìn)行指示操作，可以經(jīng) 過控制部42控制色彩調(diào)整部49a的色彩調(diào)整的動(dòng)作。然后，可以 用容易識(shí)別的顯示色調(diào)將窄頻帶圖像Ib顯示到顯示監(jiān)視器106。
此外，在圖2中，在鏡體101連接到內(nèi)窺鏡裝置主體105的情 況下，色彩信號(hào)處理部47將G信號(hào)和M信號(hào)輸出到窄頻帶圖像 生成部49。
然后，窄頻帶圖像生成部49根據(jù)這2個(gè)信號(hào)生成輸出到顯示 監(jiān)視器106的R、 G、 B通道Rch、 Gch、 Bch的窄頻帶圖像信號(hào)F1 、 F2、 F3。
在輸入信號(hào)為M X3信號(hào)的情況下，窄頻帶圖像生成部49 可以不進(jìn)行色彩調(diào)整，而生成例如分配(輸出)為人l —Bch 、 —Gch、人3—Rch的窄頻帶圖像信號(hào)Fl、 F2、 F3。
另外，窄頻帶圖像生成部49在輸入信號(hào)為G、 Xl信號(hào)的情 況下，輸出例如分配為G—Gch、 XI—Bch的窄頻帶圖^象信號(hào)F2、 F3。在這種情況下，不輸出F1?；蛘?，窄頻帶圖像生成部49也 可以輸出分配為X1—Gch、人l—Bch的窄頻帶圖像信號(hào)F2、 F3。
另外，也可以從鏡體開關(guān)51等經(jīng)過控制部42向窄頻帶圖像 生成部49的色彩調(diào)整部49a發(fā)送指示信號(hào)，進(jìn)行與用戶的愛好等 相應(yīng)的色彩調(diào)整。
在這種情況下，色彩調(diào)整部49a在輸入信號(hào)為人l X3信號(hào)的 情況下，例如i殳系數(shù)為kl 、 k2而可生成分配為；U —Bch 、 klxXl+k2xX2 —Gch、 X3—Rch的窄頻帶圖像信號(hào)Fl、 F2、 F3。
然后，可通過改變系數(shù)kl、 k2的大小來改變顯示時(shí)的色調(diào)。 也可以進(jìn)行除此之外的色彩調(diào)整。另外，在輸入信號(hào)為G、 XI 的情況下，例如也可以色彩調(diào)整為kl xG+k2xM —Gch、 XI —Bch。
說明利用這種結(jié)構(gòu)的本實(shí)施例的動(dòng)作。
手術(shù)操作者等用戶將在內(nèi)窺鏡檢查中使用的鏡體連接到內(nèi) 窺鏡裝置主體105。例如，在希望詳細(xì)觀察粘膜表面的狀態(tài)的情 況下，如圖3B所示使用裝載了具備濾色器部22B的CCD21的鏡 體101B。
將鏡體101B連接到內(nèi)窺鏡裝置主體105時(shí)，控制部42讀入 ID部44的ID,控制部42識(shí)別連接到內(nèi)窺鏡裝置主體105的鏡體 是裝載了具備濾色器部22B的CCD21的設(shè)備。
然后，控制部42控制S/H部46，從S/H部46將RGB信號(hào)和窄 頻帶的X1 X3信號(hào)輸入到色彩信號(hào)處理部47。
該色彩信號(hào)處理部4 7例如在內(nèi)部將輸入的R G B信號(hào)和窄頻 帶的X1 X3信號(hào)進(jìn)行放大等，將寬頻帶的RGB信號(hào)輸出到普通圖 像生成部48 ，將窄頻帶的XI X3信號(hào)輸出到窄頻帶圖像生成部 49。
普通圖像生成部4 8例如對輸入信號(hào)進(jìn)4亍A / D轉(zhuǎn)換，臨時(shí)保 存到存儲(chǔ)器。然后，同時(shí)讀出RGB信號(hào)，進(jìn)行y校正等之后進(jìn)行 D/A轉(zhuǎn)換，作為普通圖像顯示用的RGB信號(hào)而經(jīng)過合成/選擇部 50輸出到顯示監(jiān)視器106。然后，在顯示監(jiān)視器106中顯示普通 圖像Ia。
另 一方面，窄頻帶圖像生成部49對輸入的窄頻帶的X1 人3 信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并臨時(shí)保存到存儲(chǔ)器。然后，同時(shí)讀出被保
圖像顯示用的Fl F3信號(hào)而經(jīng)過合成/選擇部50輸出到顯示監(jiān)視 器106。然后，在用戶進(jìn)行了選擇窄頻帶圖像的顯示的指示的情 況下，在顯示監(jiān)視器106中還顯示窄頻帶圖像Ib。
在這種情況下，通過進(jìn)行色彩調(diào)整部49a的色彩調(diào)整，用容 易識(shí)別的色調(diào)來顯示窄頻帶圖像。
如圖2所示，用戶可以在顯示監(jiān)視器106中同時(shí)顯示普通圖 像Ia和窄頻帶圖像Ib。另外，在這種情況下，窄頻帶圖像Ib可以 成為實(shí)時(shí)顯示的運(yùn)動(dòng)圖像，并且成為根據(jù)通過窄頻帶的M 人3 濾波器對來自體腔內(nèi)的粘膜組織等觀察對象物的反射光進(jìn)行拍 攝得到的信號(hào)而生成的圖像。因此，不是如第2現(xiàn)有技術(shù)的例子 那樣從寬頻帶的信號(hào)通過信號(hào)處理(圖像處理)而間接生成的方 法，而是從在窄頻帶中拍攝的信號(hào)直接生成窄頻帶圖像，因此 可以生成可靠性高的窄頻帶圖像。
另外，使用了在單一的CCD21中二維排列了 RGB濾波器和 X1 X3濾波器的設(shè)備，因此與第4現(xiàn)有技術(shù)的例子相比，可以確 保小孔徑的插入部10 2,可進(jìn)行插入使用即擴(kuò)大能夠進(jìn)行內(nèi)窺鏡
檢查的部位。另外，與第4現(xiàn)有技術(shù)的例子相比插入操作變得更
々曰 合匆。
另外，依據(jù)本實(shí)施例，即使在觀察對象物的反射特性發(fā)生 變化的情況下，也可以同時(shí)得到普通圖像Ia和窄頻帶圖像Ib,
在體腔內(nèi)的表層中的血管網(wǎng)的觀察、診斷中有效。
此外，也可以4吏用利用了圖3A所示的濾色器部22的鏡體 i01來進(jìn)行內(nèi)窺鏡一全查。
在這種情況下，與濾色器部22B的情況相比，波長區(qū)域不 同的窄頻帶濾波器數(shù)量較少，因此能夠得到的窄頻帶圖像信息 變少，但是由于具有與可見區(qū)域的最短波長接近的XI濾波器， 因此在該鏡體101的情況下也能夠得到鮮明地表示對早期癌等 的篩查(screening)有效的生物體粘膜的表層部分的血管分布狀 態(tài)的窄頻帶圖像。
另外，在該鏡體101的情況下，窄頻帶的入l濾波器只要l種 即可，因此單位像素尺寸成為與現(xiàn)有的普通圖像用濾波器(也就 是排列了 R、G、B濾波器的濾波器)尺寸相同的程度，與鏡體101B 的情況相比還可以進(jìn)行小孔徑化。
另外，在第4現(xiàn)有技術(shù)的例子中公開了如下內(nèi)容根據(jù)血紅 蛋白的氧飽和度的變化，將以血液的吸光度發(fā)生變化的波長和 變化小的波長的多個(gè)窄頻帶波長分別拍攝得到的信息作為前 提，來算出血液信息。與此相對，在本實(shí)施例中具有這樣能夠 以1個(gè)窄頻帶波長得至'j期望的圖像信,g的優(yōu)點(diǎn)。
這樣根據(jù)本實(shí)施例，可以確保小孔徑的插入部而提供適合 于得到普通圖像和窄頻帶圖像的電子內(nèi)窺鏡。
此外，也可以^吏用圖6A所示的濾色器部22C來代替圖3A所 示的濾色器部22。該濾色器部22C在圖3A的濾色器部22中，例 如采用具有G濾波器和X1濾波器的透過特性的(G+U)濾波器(在 圖6A中表示為G+X1)來代替;U濾波器。
在采用了該濾色器部22C的情況下，在根據(jù)使用(G+X1)濾
波器拍攝的信號(hào)得到G信號(hào)和;u信號(hào)的情況下，在圖2的主體處 理裝置43中的S/H部46與色彩信號(hào)處理部47之間例如設(shè)置1H延 遲線，如下進(jìn)行處理。
在使用(G+X1)濾波器拍攝的信號(hào)被輸入到主體處理裝置4 3 的S/H部46中的定時(shí)，使S/H電路46b和S/H電路46d進(jìn)行取樣/保
號(hào)而輸入到色彩信號(hào)處理部47。
另 一方面，從由S/H電路46d取樣/保持得到的(G+:U)信號(hào)減
信號(hào)，并輸入到色彩信號(hào)處理部47。
另外，以上說明了作為寬頻帶濾波器而使用基色系的RGB 濾波器的情況，但是也適用于使用了補(bǔ)色系的濾色器的情況。
例如，圖6B表示使用Xl濾波器與補(bǔ)色系的Mg、 G、 Cy、 Ye 濾波器 一起進(jìn)行二維排列形成的濾色器部22D。如果不設(shè)置入l 濾波器，則成為普通的補(bǔ)色系的濾波器。在該例中，如圖6B所 示，利用奇數(shù)場和偶數(shù)場對在上下方向上相鄰的^象素進(jìn)行加法 運(yùn)算并讀出。
在圖6B的情況下，通過設(shè)置M濾波器，能夠得到X1的窄頻 帶圖像信號(hào)。
另外，圖6B示出了在補(bǔ)色系的Mg、 G、 Cy、 Ye濾波器中設(shè) 置了X1濾波器的示例，但是也可以進(jìn)一步設(shè)置X2濾波器、X3濾 波器等。例如，在設(shè)置X2濾波器的情況下，只要在X1濾波器的 縱列和Mg、 Cv、...的濾波器列之間配置X2濾波器列即可。
此外，本實(shí)施例中的X2濾波器、X3濾波器的波長不限于圖5 所示的波長。例如，也可以將綠色的波長頻帶的中央附近、波 長更長一側(cè)設(shè)定為透過頻帶。
此外，圖2所示的主體處理裝置43也可以在不具有窄頻帶的 XI濾波器而搭載了設(shè)置有寬頻帶的RGB濾波器的CCD21的現(xiàn)有
的鏡體的情況下使用。在這種情況下不進(jìn)行窄頻帶圖像的生成。 根據(jù)本實(shí)施例中的(作為內(nèi)窺鏡用信號(hào)處理裝置的)主體處 理裝置43,可以〗寸應(yīng)于在白色光(可見區(qū)域的光)的照明下生成 普通的彩色圖像的現(xiàn)有的鏡體的情況，并且還可以對應(yīng)于裝載
了設(shè)置有窄頻帶濾波器的固體攝像元件的鏡體101、 101B的情
況。在這種情況下，如上所述可以用簡單的結(jié)構(gòu)生成普通圖像 (彩色的普通圖像)和窄頻帶圖像。
(實(shí)施例2)
圖7表示本發(fā)明的實(shí)施例2所涉及的電子內(nèi)窺鏡裝置200C。 該電子內(nèi)窺鏡裝置200B在圖2的電子內(nèi)窺鏡裝置200中采用內(nèi) 置了發(fā)光元件的鏡體101C來代替鏡體101B,并且采用驅(qū)動(dòng)發(fā)光 元件的電源部41C來代替圖2中的光源部41。
鏡體101C在圖2的鏡體101B中不具備光導(dǎo)件14，而在頂端 部103內(nèi)設(shè)置有以白色光進(jìn)行發(fā)光的白色發(fā)光二極管(簡記為 LED)61。
該白色LED61通過貫穿插入部102內(nèi)等的電源線62而與電 源部41C內(nèi)的LED電源電路63連接，從LED電源電路63提供LED 驅(qū)動(dòng)電力，,人而以白色進(jìn)行發(fā)光。然后，該白色的照明光從照 明窗射出，照明^皮檢體內(nèi)的生物體組織表面等檢查對象部位。
在與該照明窗相鄰的觀察窗中與圖2的情況同樣地安裝有 對物光學(xué)系統(tǒng)19,在其成像位置上配置有設(shè)置了濾色器部22B 的CCD21。
此夕卜，LED電源電路63通過控制部42而與調(diào)光電路31連接， 通過來自調(diào)光電^各31的調(diào)光信號(hào)，例如控制LED驅(qū)動(dòng)電力，將 成為照明光的發(fā)光量調(diào)整為合適的值。
其它的結(jié)構(gòu)與圖2相同。本實(shí)施例在4翁入部102內(nèi)貫穿電源 線62來代替貫穿光導(dǎo)件14,因此與鏡體101B相比更容易將插入
部102小孔徑化。
其它作用及效果與實(shí)施例l的情況相同。
此外，也可以代替上述白色LED61而設(shè)為以R、 G、 B的寬 頻帶的3基色發(fā)光的3個(gè)LED。
此外，將上述各實(shí)施例進(jìn)行部分組合等而構(gòu)成的實(shí)施例等
也屬于本發(fā)明。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
通過將單 一 的固體攝像元件設(shè)置在插入部的頂端部來實(shí) 現(xiàn)小孔徑的插入部，該單 一 的固體攝像元件將在可見區(qū)域內(nèi)具 有寬頻帶的透過特性的多個(gè)濾色器和具有窄頻帶的透過特性的 窄頻帶濾波器進(jìn)行二維排列而成。另外，在普通的可見區(qū)域的 照明光下可以得到寬頻帶的普通圖像和可靠性高的窄頻帶圖 像，容易進(jìn)行生物體粘膜的表層的血管網(wǎng)等的觀察、診斷。
本申請是以2005年7月15日向日本國申請的特愿 2005-207509號(hào)作為優(yōu)先權(quán)主張的基礎(chǔ)而進(jìn)行申請的，上述公開 內(nèi)容引用本申請說明書、權(quán)利要求書、說明書附圖。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)窺鏡，其特征在于，具備細(xì)長的插入部，其具備設(shè)置有照明窗和觀察窗的頂端部；對物光學(xué)系統(tǒng)，其被安裝在所述觀察窗上；單一的固體攝像元件，將其攝像面配置在所述對物光學(xué)系統(tǒng)的成像位置上；以及濾波器部，其被配置在所述固體攝像元件的攝像面附近，二維排列有第1濾波器及第2濾波器，其中所述第1濾波器在可見區(qū)域內(nèi)具有寬頻帶的波長透過特性，所述第2濾波器在所述可見區(qū)域內(nèi)具有窄頻帶的波長透過特性。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于，所述第l濾波器及所述第2濾波器將生成可見區(qū)域中的普通 圖像及窄頻帶圖像的單位的濾波器排列作為周期而被二維排 列，形成所述濾波器部。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于， 所述第2濾波器至少將透過波長設(shè)定在藍(lán)色波長區(qū)域內(nèi)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于， 所述第2濾波器至少包括設(shè)定在藍(lán)色波長區(qū)域內(nèi)的第l透過波長和設(shè)定為與所述第l透過波長不同的第2透過波長的多個(gè)透 過波長。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于， 所述第2濾波器至少將1個(gè)透過波長設(shè)定在藍(lán)色波長區(qū)域內(nèi)的短波長一側(cè)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于，所述第l濾波器是用透過波長頻帶各不相同的3個(gè)濾波器來 覆蓋可見區(qū)域的寬頻帶的3基色系濾波器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于，所述第l濾波器是用透過波長頻帶各不相同的4個(gè)濾波器來覆蓋可見區(qū)域的寬頻帶的補(bǔ)色系濾波器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于， 向所述插入部內(nèi)貫穿傳輸照明光的光導(dǎo)件。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于，在所述頂端部配置從所述照明窗射出照明光的發(fā)光元件。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于， 所述發(fā)光元件產(chǎn)生白色光或3基色光。
11. 一種內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于，具備內(nèi)窺鏡，該內(nèi)窺鏡具備細(xì)長的插入部，其具備設(shè)置有照 明窗和觀察窗的頂端部；對物光學(xué)系統(tǒng)，其,皮安裝在所述觀察 窗上；單一的固體攝像元件，將其攝像面配置在所述對物光學(xué) 系統(tǒng)的成像位置上；濾波器部，其被配置在所述固體攝像元件 的攝像面附近，二維排列有在可見區(qū)域內(nèi)具有寬頻帶的波長透 過特性的第1濾波器和具有窄頻帶的波長透過特性的第2濾波 器；以及信號(hào)處理單元，其進(jìn)行對所述固體攝像元件的信號(hào)處理， 進(jìn)行生成用于顯示圖像的圖像信號(hào)的信號(hào)處理。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 所述信號(hào)處理單元具備普通圖像生成部，其對從所述固體攝像元件輸出的信號(hào)，根據(jù)通過所述第l濾波器拍攝的信號(hào)部 分生成所述可見區(qū)域中的彩色的普通圖像信號(hào)；以及窄頻帶圖 像生成部，其對從所述固體攝像元件輸出的信號(hào)，根據(jù)通過所 述第2濾波器拍攝的信號(hào)部分生成可見區(qū)域內(nèi)的窄頻帶的圖像 信號(hào)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于，所述窄頻帶圖像生成部具有在顯示單元中對所述窄頻帶的 圖像信號(hào)進(jìn)行彩色顯示的情況下的色調(diào)調(diào)整單元。
14. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 還具備顯示所述圖像的顯示單元。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于，所述窄頻帶圖像生成部以運(yùn)動(dòng)圖像狀態(tài)生成所述窄頻帶的 圖像信號(hào)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 所述信號(hào)處理單元具備輸出選擇單元，該輸出選擇單元進(jìn)行包括所述彩色的普通圖像信號(hào)和所述窄頻帶的圖像信號(hào)的同 時(shí)輸出的選擇。
17. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 所述第l濾波器及所述第2濾波器將生成可見區(qū)域中的普通圖像及窄頻帶圖像的單位濾波器排列作為周期而被二維排列， 形成所述濾波器部。
18. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 所述第2濾波器至少將透過波長設(shè)定在藍(lán)色波長區(qū)域內(nèi)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 所述第2濾波器至少包括設(shè)定在藍(lán)色波長區(qū)域內(nèi)的第l透過波長和設(shè)定為與所述第l透過波長不同的第2透過波長的多個(gè)透 過波長。
20. 根據(jù)權(quán)利要求ll所迷的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 所述第l濾波器是用透過波長頻帶各不相同的多個(gè)濾波器覆蓋可見區(qū)域的多個(gè)寬頻帶濾波器。
全文摘要
內(nèi)窺鏡具有細(xì)長的插入部，該插入部具有設(shè)置有照明窗和觀察窗的頂端部。設(shè)置有單一的固體攝像元件，將其攝像面配置在安裝在觀察窗上的對物光學(xué)系統(tǒng)的成像位置上。在固體攝像元件的攝像面附近配置將第1濾波器及第2濾波器進(jìn)行二維排列的濾波器部，其中所述第1濾波器在可見區(qū)域內(nèi)具有寬頻帶的波長透過特性，所述第2濾波器在所述可見區(qū)域內(nèi)具有窄頻帶的波長透過特性。
文檔編號(hào)A61B1/00GK101184427SQ200680018039
公開日2008年5月21日 申請日期2006年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月15日
發(fā)明者后野和弘 申請人:奧林巴斯醫(yī)療株式會(huì)社