專利名稱：電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)及其攝像控制方法、以及處理器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有強調(diào)顯示表層血管的特殊光觀察功能的電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)及其攝像控制方法、以及處理器裝置。背景技術(shù)在近年來的醫(yī)療領(lǐng)域，使用電子內(nèi)窺鏡的診斷及治療正在普及。電子內(nèi)窺鏡具備插入被檢者的體腔內(nèi)的細(xì)長的插入部，且在該插入部的前端部內(nèi)置有CCD等攝像元件。另外，在電子內(nèi)窺鏡上連接有光源裝置及處理器裝置。來自光源裝置的照明光從設(shè)于電子內(nèi)窺鏡的前端部的照明窗向體腔內(nèi)的觀察部位進行照射。來自觀察部位的反射光通過設(shè)于電子內(nèi)窺鏡的前端部的攝像窗向CXD入射。由該CXD拍攝的圖像被送入處理器裝置，被處理電路實施了各種圖像處理后，在監(jiān)視器進行顯示。因此，通過使用電子內(nèi)窺鏡，能夠?qū)崟r確認(rèn)被檢者的體腔內(nèi)的圖像，因此，可以適宜地進行診斷及治療。光源裝置使用可發(fā)出從藍(lán)色帶域(藍(lán)色波長域)到紅色帶域(紅色波長域)的白色的寬帶域光的白色光源、例如氙氣燈。通過使用白色的寬帶域光作為照明光，可以綜合觀察被照體組織(objective tissue)。可從照射寬帶域光時得到的攝像圖像大致觀察被照體組織，但微細(xì)血管、麻點圖像(腺口構(gòu)造)、凹陷或隆起之類的凹凸構(gòu)造等被照體組織難以明確地觀察到。作為公知，通過對于這種被照體組織照射將波長限制在特定帶域的窄帶域光，可以將微細(xì)血管等強調(diào)地明確地加以觀察。另一方面，由于向被照體組織照射的光的半值寬度縮窄，所以照明光的光量降低。其結(jié)果是，體腔內(nèi)的照明不充分，不能進行良好的拍攝。在日本特許第40096 號公報中，對于照射窄帶域光時所得到的攝像信號實施用于光量不足補償?shù)膱D像處理。由此，即使在窄帶域光的照射而使體腔內(nèi)暗的情況下，由監(jiān)視器顯示的映像的畫質(zhì)也不會降低。但是，作為公知，即使在照射窄帶域光的情況下，在使內(nèi)窺鏡的前端部接近被照體組織進行觀察時、即所謂的近景觀察時，窄帶域光的光量也不會不足，能夠充分強調(diào)表層血管等。與之相對，在使內(nèi)窺鏡前端部遠(yuǎn)離被照體組織而進行遠(yuǎn)景觀察時、即所謂的遠(yuǎn)景觀察時，由于窄帶域光的光量不足，所以有時不能充分強調(diào)表層血管等。對于該見解，日本特許第40096 號公報中沒有記載或暗示，因此，無論遠(yuǎn)景觀察還是近景觀察的任一情況，均對攝像信號進行用于光量不足補償?shù)膱D像處理。因此，在成為光量不足的遠(yuǎn)景觀察時，日本特許第40096 號公報中記載的用于光量不足補償?shù)膱D像處理是有益的。但是，在近景觀察時，越充分強調(diào)顯示表層血管等，其越明亮，因此，當(dāng)進行用于光量不足補償?shù)膱D像處理時，監(jiān)視器上的映像過于明亮，反而難以進行觀察之虞存在。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，即使在邊照射特殊光邊進行遠(yuǎn)景觀察的情況下，也能夠取得足夠明亮的映像。為實現(xiàn)上述目的、其它目的，本發(fā)明具備光照射裝置、攝像元件、觀察狀態(tài)判定裝置、攝像控制裝置。所述光照射裝置將多個窄帶域光選擇性地照射到體腔內(nèi)，且所述多個窄帶域光中包含在藍(lán)色帶域內(nèi)被限制為特定的帶域的第一藍(lán)色窄帶域光、在綠色帶域內(nèi)被限制為特定的帶域的第一綠色窄帶域光、將所述第一藍(lán)色窄帶域光的半值寬度以一定范圍擴大的第二藍(lán)色窄帶域光和將所述第一綠色窄帶域光的半值寬度以一定范圍擴大的第二綠色窄帶域光的至少一方。所述攝像元件被配置于向體腔內(nèi)插入的內(nèi)窺鏡前端部，且對所述體腔內(nèi)的被照體組織進行拍攝并產(chǎn)生攝像信號。所述觀察狀態(tài)判定裝置基于所述攝像信號判定是否在所述內(nèi)窺鏡前端部和所述被照體組織的距離為近的狀態(tài)即近景觀察狀態(tài)下進行了拍攝、或者是否在所述內(nèi)窺鏡前端部和所述被照體組織的距離為遠(yuǎn)的狀態(tài)即遠(yuǎn)景觀察狀態(tài)下進行了拍攝。所述攝像控制裝置控制所述攝像元件，由此，在判定為所述近景觀察狀態(tài)時，對由所述第一藍(lán)色窄帶域光及所述第一綠色窄帶域光所照明的所述被照體組織進行拍攝；所述攝像控制裝置控制所述攝像元件，由此，在判定為所述遠(yuǎn)景觀察狀態(tài)時，對由所述第一藍(lán)色窄帶域光和所述第二綠色窄帶域光、所述第二藍(lán)色窄帶域光和所述第一綠色窄帶域光、或所述第二藍(lán)色窄帶域光和所述第二綠色窄帶域光所照明的所述被照體組織進行拍攝。 優(yōu)選的是，所述光照射裝置具備藍(lán)色光源，其選擇性地產(chǎn)生所述第一藍(lán)色窄帶域光及所述第二藍(lán)色窄帶域光；及綠色光源，其選擇性地產(chǎn)生所述第一綠色窄帶域光及所述第二綠色窄帶域光。這些藍(lán)色光源或所述綠色光源中，所述半值寬度可調(diào)節(jié)。優(yōu)選的是，根據(jù)所述半值寬度的調(diào)節(jié)量，對從所述拍攝信號生成監(jiān)視器顯示用的圖像數(shù)據(jù)的信號處理進行變更。優(yōu)選的是，所述藍(lán)色光源或所述綠色光源按照在所述近景觀察狀態(tài)下的亮度比 Lb/Lg、和在所述遠(yuǎn)景觀察時的亮度比Lbr/Lgt之比為一定的方式，調(diào)節(jié)所述第二藍(lán)色窄帶域光或所述第二綠色窄帶域光的半值寬度。在此各符號如下，Lb:在所述近景觀察狀態(tài)下在所述第一藍(lán)色窄帶域光的照射中由所述攝像元件拍攝所述被照體組織所得到的第一藍(lán)色攝像信號。Lg 在所述近景觀察狀態(tài)下在所述第一綠色窄帶域光的照射中由所述攝像元件拍攝所述被照體組織所得到的第一綠色攝像信號。Lb’ 在所述遠(yuǎn)景觀察狀態(tài)下在所述第二藍(lán)色窄帶域光的照射中由所述攝像元件拍攝所述被照體組織所得到的第二藍(lán)色攝像信號。 Lg’ 在所述遠(yuǎn)景觀察狀態(tài)下在所述第二綠色窄帶域光的照射中由所述攝像元件拍攝所述被照體組織所得到的第二綠色攝像信號。所述光照射裝置包含發(fā)出從藍(lán)色帶域至紅色帶域的寬帶域光的寬帶域光源、和用于從所述寬帶域光取出特定的窄帶域光的旋轉(zhuǎn)濾光器。該旋轉(zhuǎn)濾光器具有使所述第一藍(lán)色窄帶域光透過的第一藍(lán)色窄帶域光透過濾光器、使所述第二藍(lán)色窄帶域光透過的第二藍(lán)色窄帶域光透過濾光器、使所述第一綠色窄帶域光透過的第一綠色窄帶域光透過濾光器、 及所述第二綠色窄帶域光。優(yōu)選的是，所述觀察狀態(tài)判定裝置根據(jù)所述攝像信號檢測曝光量，在檢測到的曝光量為一定值以上的情況下，判定為所述近景觀察狀態(tài)；在不足一定值的情況下，判定為所述遠(yuǎn)景觀察狀態(tài)。電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的其它實施方式中，具備攝像元件、觀察狀態(tài)判定裝置、光照射裝置。所述攝像元件被配置于向所述體腔內(nèi)插入的內(nèi)窺鏡前端部，且對體腔內(nèi)的被照體組織進行拍攝并產(chǎn)生攝像信號。觀察狀態(tài)判定裝置基于所述攝像信號，判定是否在所述內(nèi)窺鏡前端部和所述被照體組織的距離為近的狀態(tài)即近景觀察狀態(tài)下進行了拍攝、或者是否在所述內(nèi)窺鏡前端部和所述被照體組織的距離為遠(yuǎn)的狀態(tài)即遠(yuǎn)景觀察狀態(tài)下進行了拍攝。所述光照射裝置將多個窄帶域光選擇性地照射到體腔內(nèi)。所述光照射裝置中，在判定為所述近景觀察狀態(tài)時，將在藍(lán)色帶域內(nèi)被限制為特定的帶域的第一藍(lán)色窄帶域光及在綠色帶域內(nèi)被限制為特定的帶域的第一綠色窄帶域光進行照射；在判定為所述遠(yuǎn)景觀察狀態(tài)時，將所述第一藍(lán)色窄帶域光的半值寬度以一定范圍擴大的第二藍(lán)色窄帶域光及將所述第一綠色窄帶域光的半值寬度以一定范圍擴大的第二綠色窄帶域光、所述第一藍(lán)色窄帶域光和所述第二綠色窄帶域光、或所述第二藍(lán)色窄帶域光和所述第一綠色窄帶域光進行照射。電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的再其它實施方式中，具備光照射裝置、觀察狀態(tài)判定裝置、攝像元件。所述光照射裝置將多個窄帶域光選擇性地照射到體腔內(nèi)。所述多個窄帶域光中包含在藍(lán)色帶域內(nèi)被限制為特定的帶域的第一藍(lán)色窄帶域光、在綠色帶域內(nèi)被限制為特定的帶域的第一綠色窄帶域光、將所述第一藍(lán)色窄帶域光的半值寬度以一定范圍擴大的第二藍(lán)色窄帶域光和將所述第一綠色窄帶域光的半值寬度以一定范圍擴大的第二綠色窄帶域光的至少一方。所述觀察狀態(tài)判定裝置判定是否為插入所述體腔內(nèi)的內(nèi)窺鏡前端部和所述體腔內(nèi)的被照體組織的距離為近的狀態(tài)即近景觀察狀態(tài)、或者是否為所述內(nèi)窺鏡前端部和所述被照體組織的距離為遠(yuǎn)的狀態(tài)即遠(yuǎn)景觀察狀態(tài)。所述攝像元件被配置于所述內(nèi)窺鏡前端部。在判定為所述近景觀察狀態(tài)時，通過該攝像元件對由所述第一藍(lán)色窄帶域光及所述第一綠色窄帶域光所照明的所述被照體組織進行拍攝；在判定為所述遠(yuǎn)景觀察狀態(tài)時，通過該攝像元件對由所述第一藍(lán)色窄帶域光和所述第二綠色窄帶域光、所述第二藍(lán)色窄帶域光和所述第一綠色窄帶域光、或所述第二藍(lán)色窄帶域光和所述第二綠色窄帶域光所照明的所述被照體組織進行拍攝。本發(fā)明的處理器裝置對來自內(nèi)窺鏡的攝像信號進行圖像處理。該內(nèi)窺鏡具有以下功能，即，將在藍(lán)色帶域內(nèi)被限制為特定的帶域的第一藍(lán)色窄帶域光、在綠色帶域內(nèi)被限制為特定的帶域的第一綠色窄帶域光、將所述第一藍(lán)色窄帶域光的半值寬度以一定范圍擴大的第二藍(lán)色窄帶域光和將所述第一綠色窄帶域光的半值寬度以一定范圍擴大的第二綠色窄帶域光的至少一方選擇性地照射到體腔內(nèi)的功能；和由在向所述體腔內(nèi)插入的內(nèi)窺鏡前端部所配置的攝像元件拍攝被照體組織而產(chǎn)生所述攝像信號的功能。所述處理機裝置具備觀察狀態(tài)判定裝置和攝像控制裝置。所述觀察狀態(tài)判定裝置基于所述攝像信號判定是否在所述內(nèi)窺鏡前端部和所述被照體組織的距離為近的狀態(tài)即近景觀察狀態(tài)下進行了拍攝、或者是否在所述內(nèi)窺鏡前端部和所述被照體組織的距離為遠(yuǎn)的狀態(tài)即遠(yuǎn)景觀察狀態(tài)下進行了拍攝。所述攝像控制裝置控制所述攝像元件，由此，在判定為所述近景觀察狀態(tài)時，對由所述第一藍(lán)色窄帶域光及所述第一綠色窄帶域光所照明的所述被照體組織進行拍攝；所述攝像控制裝置控制所述攝像元件，由此，在判定為所述遠(yuǎn)景觀察狀態(tài)時，對由所述第一藍(lán)色窄帶域光和所述第二綠色窄帶域光、所述第二藍(lán)色窄帶域光和所述第一綠色窄帶域光、或所述第二藍(lán)色窄帶域光和所述第二綠色窄帶域光所照明的所述被照體組織進行拍攝。本發(fā)明的攝像控制方法適用于具備內(nèi)窺鏡和處理器裝置的電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。所述內(nèi)窺鏡具有在向體腔內(nèi)插入的內(nèi)窺鏡前端部所配置的攝像元件，且由該攝像元件拍攝被照體組織并產(chǎn)生攝像信號。所述處理器裝置對來自所述內(nèi)窺鏡的攝像信號進行圖像處理。所述攝像控制方法包含判定步驟、近景觀察狀態(tài)下的光照射步驟或遠(yuǎn)景觀察狀態(tài)下的光照射步驟、拍攝步驟。所述判定步驟中，基于所述攝像信號，判定是否在內(nèi)窺鏡前端部和所述被照體組織的距離為近的狀態(tài)即近景觀察狀態(tài)下進行了拍攝、或者是否在所述內(nèi)窺鏡前端部和所述被照體組織的距離為遠(yuǎn)的狀態(tài)即遠(yuǎn)景觀察狀態(tài)下進行了拍攝。所述近景觀察狀態(tài)下的光照射步驟中，通過在藍(lán)色帶域內(nèi)被限制為特定的帶域的第一藍(lán)色窄帶域光、在綠色帶域內(nèi)被限制為特定的帶域的第一綠色窄帶域光對所述體腔內(nèi)進行選擇性的照射；在遠(yuǎn)景觀察狀態(tài)下的光照射步驟中，使用將所述第一藍(lán)色窄帶域光的半值寬度以一定范圍擴大的第二藍(lán)色窄帶域光和將所述第一綠色窄帶域光的半值寬度以一定范圍擴大的第二綠色窄帶域光、所述第一藍(lán)色窄帶域光和所述第二綠色窄帶域光、或所述第二藍(lán)色窄帶域光和所述第一綠色窄帶域光中的任一組，按2種類的窄帶域光對所述體腔內(nèi)選擇性地進行照射。所述拍攝步驟中，在所述體腔內(nèi)的照明中，由所述拍攝元件拍攝所述被照體組織。根據(jù)本發(fā)明，在近景觀察狀態(tài)下，使用第一藍(lán)色窄帶域光及第一綠色窄帶域光；在遠(yuǎn)景觀察狀態(tài)下，代替第一藍(lán)色窄帶域光使用將半值寬度以一定范圍擴大的第二藍(lán)色窄帶域、或代替第一綠色窄帶域光使用將半值寬度以一定范圍擴大的第二綠色窄帶域光，因此， 即使為遠(yuǎn)景觀察狀態(tài)，也能夠取得足夠明亮的映像。


圖1是本發(fā)明第一實施方式的電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的概略圖；圖2是電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的框圖；圖3是旋轉(zhuǎn)濾光器的概略圖；圖4是表示圖3的旋轉(zhuǎn)濾光器所使用的藍(lán)色光透過濾光器、綠色透過濾光器、紅色透過濾光器的分光透射率的圖表；圖5A是表示圖3的旋轉(zhuǎn)濾光器所使用的第一藍(lán)色窄帶域光透過濾光器及第一綠色窄帶域光透過濾光器的分光透射率的圖表；圖5B是表示圖3的旋轉(zhuǎn)濾光器所使用的第二藍(lán)色窄帶域光透過濾光器及第二綠色窄帶域光透過濾光器的分光透射率的圖表；圖6A是表示血管中的光的吸收系數(shù)的圖表；圖6B是表示生體組織中的光的散射系數(shù)的圖表；圖7A是表示在通常光觀察時的CXD的攝像控制的說明圖；圖7B是表示在特殊光觀察時(近景)的CCD的攝像控制的說明圖；圖7C是表示在特殊光觀察時(遠(yuǎn)景)的CCD的攝像控制的說明圖；圖8是在特殊光觀察時(近景)在監(jiān)視器所顯示的特殊光圖像的圖像圖；圖9是在特殊光觀察時(遠(yuǎn)景)在監(jiān)視器所顯示的特殊光圖像的圖像圖；圖10是表示第一實施方式的作用的流程圖；圖11是本發(fā)明第二實施方式的電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的框圖；圖12是通常光用旋轉(zhuǎn)濾光器的概略圖；圖13是特殊光用旋轉(zhuǎn)濾光器的概略圖；圖14A是表示在通常光觀察時的CXD的攝像控制的說明圖；圖14B是表示在特殊光觀察時(近景)的CXD的攝像控制的說明圖；圖14C是表示在特殊光觀察時(遠(yuǎn)景)的CXD的攝像控制的說明8
圖15是本發(fā)明第三實施方式的電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的框圖；圖16是表示第二藍(lán)色窄帶域光Bn2、和第二綠色窄帶域光Gn2的半值寬度在一定范圍可進行調(diào)節(jié)的說明圖；圖17A是表示在通常光觀察時的CXD的攝像控制的說明圖；圖17B是表示在特殊光觀察時(近景)的CXD的攝像控制的說明圖；圖17C是表示在特殊光觀察時(遠(yuǎn)景)的CXD的攝像控制的說明圖；圖18是表示由僅加寬了綠色窄帶域光的半值寬度的照明光進行遠(yuǎn)景觀察的情況下的攝像控制的說明圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明第一實施方式的電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)10具備拍攝被檢者的體腔內(nèi)的電子內(nèi)窺鏡11 ；基于由拍攝得到的信號生成體腔內(nèi)的圖像的處理器裝置12 ；供給對體腔內(nèi)進行照射的照明光的光源裝置13 ；顯示體腔內(nèi)的圖像的監(jiān)視器14。上述電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)10具有通常光圖像模式和特殊光圖像模式這兩個觀察模式。通常光圖像模式中，通過由白色光等寬帶域光對體腔內(nèi)進行照明，取得被照體組織的自然的圖像，可對被照體組織進行綜合的觀察。特殊光圖像模式中，通過由窄帶域光對體腔內(nèi)進行照明，取得強調(diào)顯示表層血管等的圖像。該特殊光圖像模式中，存在著在電子內(nèi)窺鏡11 的前端部16a和被照體組織的距離接近的近景狀態(tài)下進行觀察的近景觀察模式、和在與被照體組織的距離遠(yuǎn)的遠(yuǎn)景狀態(tài)下進行觀察的遠(yuǎn)景觀察模式。電子內(nèi)窺鏡11具備插入體腔內(nèi)的可撓性的插入部16、設(shè)于插入部16的基端部分的操作部17、用于將操作部17與處理器裝置12及光源裝置13連接的通用軟線18。在插入部16的前端側(cè)形成有將多個彎曲擋塊(駒)連結(jié)的彎曲部19。彎曲部19通過操作操作部的角形旋鈕21而在上下左右方向進行彎曲動作。在彎曲部19的前端連接有前端部 16a，通過彎曲部19的彎曲動作，而使前端部16a朝向所希望的方向。在該前端部16a收納有眾所周知的攝像系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等。在通用軟線18上，在處理器裝置12及光源裝置13側(cè)安裝有連接器24。連接器 24為具有通信用連接器和光源用連接器的復(fù)合型的連接器。經(jīng)由該連接器24，電子內(nèi)窺鏡 11與處理器裝置12及光源裝置13拆裝自如地連接。如圖2所示，光源裝置13具備寬帶域光源30、旋轉(zhuǎn)濾光器31、濾光器切換部32。 作為寬帶域光源30，使用氙氣燈、白色LED、微白色光源等，產(chǎn)生從藍(lán)色帶域到紅色帶域(約 470 700nm)的寬帶域光BB。寬帶域光源30在電子內(nèi)窺鏡11的使用中持續(xù)點亮。從寬帶域光源30發(fā)出的寬帶域光BB透過旋轉(zhuǎn)濾光器31入射到聚光透鏡34。由聚光透鏡34聚光的寬帶域光BB向光導(dǎo)35入射。旋轉(zhuǎn)濾光器31通過電動機36以旋轉(zhuǎn)軸31a為中心按一定速度旋轉(zhuǎn)。該旋轉(zhuǎn)濾光器31具備第一濾光器區(qū)域38和第二濾光器區(qū)域39。該例中，將第一濾光器區(qū)域38比第二濾光器區(qū)域39更靠內(nèi)側(cè)設(shè)置。第一濾光器區(qū)域38使來自寬帶域光源30的寬帶域光BB中用于通常光圖像模式時的照明光透過。第二濾光器區(qū)域39使寬帶域光BB中用于特殊光圖像模式時的照明光透過。濾光器切換部32安裝于旋轉(zhuǎn)濾光器31的旋轉(zhuǎn)軸31a上，按照在通常光圖像模式時使第一濾光器區(qū)域38位于寬帶域光源30的光路上、在特殊光圖像模式時使第二濾光器區(qū)域39位于寬帶域光源30的光路上的方式，使旋轉(zhuǎn)濾光器31在徑方向移動。電子內(nèi)窺鏡11具備光導(dǎo)35、CCD44、模擬處理電路(AFE =Analog Front End) 45、攝像控制部46。光導(dǎo)35為大口徑光纖、光纖束等，將入射端插入光源裝置13，將射出端與設(shè)于前端部16a的照射透鏡48對面。來自光源裝置13的照明光由光導(dǎo)43導(dǎo)光后，向照射透鏡48射出。入射到照射透鏡48的照明光，通過安裝于前端部16a的端面的照明窗49向體腔內(nèi)照射。在體腔內(nèi)反射的反射光通過安裝于前端部16a的端面的觀察窗50，入射到聚光透鏡51。該實施方式中，作為攝像元件使用CCD44。該CCD為具有規(guī)定的分光靈敏度的黑白 (XD，通過了聚光透鏡51的反射光由攝像面44a接收。在攝像面44a 二維配置有多個眾所周知的像素，各像素將接收的反射光進行光電轉(zhuǎn)換，且蓄積所產(chǎn)生的信號電荷。攝像控制部46與處理器裝置12內(nèi)的控制器59連接，在控制器59的控制下向 (XD44發(fā)送驅(qū)動信號。(XD44基于驅(qū)動信號被驅(qū)動，將各像素所蓄積的信號電荷按時系列地讀出，將其作為規(guī)定的幀頻率的攝像信號送向AFE45。眾所周知，上述AFE45由相關(guān)二重采樣電路(⑶S)、自動增益控制電路(AGC)、及模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(A/D)(均未圖示)構(gòu)成。CDS對來自CCD44的攝像信號實施相關(guān)二重采樣處理，除去攝像信號中的噪聲成分。AGC以使攝像信號收斂于所希望的動態(tài)范圍內(nèi)的方式將來自CDS的攝像信號放大。A/D將來自AGC的攝像信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式，并作為規(guī)定比特數(shù)的攝像信號送至處理器裝置12。處理器裝置12具備數(shù)字信號處理部(DSP digital Signal Processor) 55、幀存儲器56、觀察狀態(tài)判定部57、顯示控制電路58、控制器59。控制器59對各部分進行控制。 DSP55對來自電子內(nèi)窺鏡的AFE45的攝像信號進行白平衡調(diào)整、色調(diào)處理、灰度處理、清晰度處理等信號處理。另外，幀存儲器56、觀察狀態(tài)判定部57、顯示控制電路58由于與照明光的種類相關(guān)，因此在旋轉(zhuǎn)濾光器31之后進行詳細(xì)說明。如圖3所示，在第一濾光器區(qū)域38，按順序沿周方向設(shè)置有使寬帶域光BB中藍(lán)色帶域的照明光(B光)透過的藍(lán)色光透過濾光器40、使寬帶域光BB中綠色帶域的照明光 (G光)透過的綠色光透過濾光器41、使寬帶域光BB中紅色帶域的照明光(R光)透過的紅色光透過濾光器42。因此，通過旋轉(zhuǎn)濾光器31的旋轉(zhuǎn)，從旋轉(zhuǎn)濾光器31依次射出B光、G 光、R光。從旋轉(zhuǎn)濾光器31依次射出的B光、G光、R光被稱作面順序光。在此，如圖4所示，藍(lán)色光透過濾光器40具有曲線B所示的分光透射率，綠色光透過濾光器41具有曲線G所示的分光透射率，紅色光透過濾光器42具有曲線R所示的分光透射率。另外，曲線B的長波長側(cè)和曲線G的短波長側(cè)重合一部分，另外，曲線G的長波長側(cè)和曲線R的短波長側(cè)重合一部分，因此，在選擇的色光中稍微混雜相鄰的色光。在第二濾光器區(qū)域39上，按順序沿周方向設(shè)置有使寬帶域光BB中用于近景觀察模式時的第一藍(lán)色窄帶域光Bnl透過的第一藍(lán)色窄帶域光透過濾光器65、使寬帶域光BB中用于遠(yuǎn)景觀察模式時的第二藍(lán)色窄帶域光Bn2透過的第二藍(lán)色窄帶域光透過濾光器66、使寬帶域光BB中用于近景觀察模式時的第一綠色窄帶域光Gnl透過的第一綠色窄帶域光透過濾光器67、使寬帶域光BB中用于遠(yuǎn)景觀察模式時的第二綠色窄帶域光Gn2透過的第二綠色窄帶域光透過濾光器68。
10
第一藍(lán)色窄帶域光透過濾光器65的分光透射率具有如圖5A的曲線Bnl所示的分布，因此，向體腔內(nèi)照射的第一藍(lán)色窄帶域光Bnl在中心波長的大致450nm附近，光量達(dá)到峰值，在比450nm更靠長波長側(cè)，光量急劇下降，在450nm和500nm之間，光量大致為“0”。 另一方面，在比450nm更短波長側(cè)，雖然沒有在長波長側(cè)的光量降低那么急劇，但光量從 450nm向400nm下降，在比400nm低的部位，光量為“0”。與之相對，第二藍(lán)色窄帶域光透過濾光器66的分光透射率具有圖5B的曲線Bn2 所示的分布，因此，向體腔內(nèi)照射的第二藍(lán)色窄帶域光Bn2，與第一藍(lán)色窄帶域光Bnl同樣地，在比光量達(dá)到峰值的中心波長的大致450nm更靠長波長側(cè)，光量急劇降低。另一方面， 在比大致450nm更靠短波長側(cè)，與第一藍(lán)色窄帶域光Bnl不同，在450nm 400nm之間保持較高的光量的狀態(tài)下，光量徐徐逐漸地降低。而且，在400nm附近，光量開始急劇降低，在比 400nm更低的部位，光量為“0”。因此，第二藍(lán)色窄帶域光Bn2中，雖然第一藍(lán)色窄帶域光 Bnl中的中心波長即大致450nm的長波長側(cè)的光量沒有改變，但短波長側(cè)的光量增加。將第一藍(lán)色窄帶域光Bnl和第二藍(lán)色窄帶域光Bn2采用如上的光量分布是基于如下理由。如圖6A的吸光系數(shù)的分布所示，低于450nm附近的波長的光在生體組織內(nèi)的表層血管受到極強的吸收，但超過450nm附近的光在表層血管幾乎不被吸收而直接透過。另外， 如圖6B的散射系數(shù)的分布可知，越是波長短的光，在生體組織內(nèi)的散射越強。根據(jù)與這些血管的光吸收特性和生體組織的光散射特性相關(guān)的見解及其它見解，如果照明光的波長超過470nm附近，則在表層血管中因強的光的吸收特性而使所照射的照明光幾乎不會返回到電子內(nèi)窺鏡的前端部16a。但是，在包圍表層血管的生體組織中，通過較強的散射特性而使所照射的大量照明光反射，由此返回到電子內(nèi)窺鏡的前端部16a。因此，表層血管和其周圍的生體組織的對比度(contrast)極高，可以充分強調(diào)表示表層血管等。為充分強調(diào)顯示表層血管等，在近景觀察時和遠(yuǎn)景觀察時任一觀察時，關(guān)于第一藍(lán)色窄帶域光Bnl及第二藍(lán)色窄帶域光Bn2，需要照射不含超過470nm附近的波長域的光的照明光。在此，在光量不足的遠(yuǎn)景觀察時，使用相對于第一藍(lán)色窄帶域光Bnl而在比470nm 附近更短波長側(cè)使光量增加了的第二藍(lán)色窄帶域光Bn2。另一方面，第一綠色窄帶域光透過濾光器67的分光透射率具有圖5A的曲線Gnl 所示的分布，因此，向體腔內(nèi)照射的第一綠色窄帶域光Gnl在中心波長為550nm附近，半值寬度為IOnm 20nm。與之相對，第二綠色窄帶域光透過濾光器68的分光透射率具有圖5B 的曲線Gn2所示的分布，因此，向體腔內(nèi)照射的第二綠色窄帶域光Gn2，與第一綠色窄帶域光Gnl同樣地，中心波長為550nm，但其半值寬度卻與第一綠色窄帶域光Gnl不同，為20 40nm。即，第二綠色窄帶域光Gn2的半值寬度比第一綠色窄帶域光Gnl的寬。因此，第二綠色窄帶域光Gn2中，與第一綠色窄帶域光Gnl相比較，光量多出半值寬度加寬的量。將第一綠色窄帶域光Gnl和第二綠色窄帶域光Gn2設(shè)為上述的光量分布的理由如下。如圖6A的吸光系數(shù)的分布所示，關(guān)于超過450nm附近的光，血管所對應(yīng)的光吸收特性降低，但在500nm 600nm之間、特別是530nm 570nm附近，中層血管所對應(yīng)的光吸收特性提高。而且，關(guān)于超過600nm的光，吸收特性再次降低。另外，如圖6B的散射系數(shù)的分布所示，波長越長，散射系數(shù)越逐漸降低，但在500nm 600nm之間，生體組織內(nèi)的散射特性幾乎沒有變化。因此，根據(jù)有關(guān)這些血管的光吸收特性和生體組織的光散射特性的見解及其它見解，在光的波長為500nm 600nm之間、特別是530nm 570nm附近，包含中層血管的生體組織的散射特性的變化小，因此，由生體組織反射并返回電子內(nèi)窺鏡的前端部16a的光的光量大致一定。與之相對，該生體組織中包含的中層血管相對于500nm 600nm之間、特別是530nm 570nm附近的光顯示較高的光吸收特性，因此，向中層血管照射的光中返回到電子內(nèi)窺鏡的前端部16a的光的比例降低。因此，光的波長在500um 600nm之間、特別是 530nm 570nm附近之下，中層血管和其周圍的生體組織的對比度提高，因此，能夠充分強調(diào)顯示中層血管等。為充分強調(diào)顯示中層血管等，在近景觀察時和遠(yuǎn)景觀察時任一觀察時，均需要光的波長帶域在500nm 600nm之間、優(yōu)選530nm 570nm。如果在500nm 600nm之間、優(yōu)選為530nm 570nm的范圍內(nèi)，則能夠充分強調(diào)顯示中層血管等，因此，在光量不足的遠(yuǎn)景觀察時，使用第二綠色窄帶域光Gn2，其通過將中心波長為大致550nm的第一綠色窄帶域光 Gnl的半值寬度進一步加寬而使光量增加。在通常光圖像模式的情況下，在利用旋轉(zhuǎn)濾光器31將B光向觀察部位照射之間 (旋轉(zhuǎn)濾光器31的1/3旋轉(zhuǎn)之間)，如圖7A所示，將B光進行光電轉(zhuǎn)換并蓄積信號電荷的步驟、和將蓄積的信號電荷作為藍(lán)色攝像信號讀出的步驟，以規(guī)定的周期被交替地重復(fù)。其次，在通過旋轉(zhuǎn)濾光器31的旋轉(zhuǎn)而將照明光從B光切換為G光的情況下，在旋轉(zhuǎn)濾光器31的1/3旋轉(zhuǎn)之間，將G光進行光電轉(zhuǎn)換并蓄積信號電荷的步驟和將蓄積的信號電荷作為綠色攝像信號讀出的步驟被交替重復(fù)。同樣，在利用旋轉(zhuǎn)濾光器31將照明光從G光切換為R光的情況下，在旋轉(zhuǎn)濾光器 31的1/3旋轉(zhuǎn)之間，將R光進行光電轉(zhuǎn)換的步驟、和作為紅色攝像信號讀出的步驟被交替重
Μ. ο與之相對，在特殊光圖像模式時，在處于近景觀察的狀態(tài)的情況下，如圖7B所示， 在由旋轉(zhuǎn)濾光器31選擇第一藍(lán)色窄帶域光Bnl之間、即旋轉(zhuǎn)濾光器31的1/4旋轉(zhuǎn)之間，將第一藍(lán)色窄帶域光Bnl進行光電轉(zhuǎn)換并蓄積信號電荷的步驟、和將該信號電荷作為第一藍(lán)色窄帶域攝像信號讀出的步驟被以規(guī)定的周期交替地重復(fù)。在通過旋轉(zhuǎn)濾光器31的旋轉(zhuǎn)而從第一藍(lán)色窄帶域光Bnl切換為第二藍(lán)色窄帶域光Bn2時，在照射該第二藍(lán)色窄帶域光 Bn2之間、即旋轉(zhuǎn)濾光器31的1/4旋轉(zhuǎn)之間，不進行信號電荷的蓄積和攝像信號的讀出。若旋轉(zhuǎn)濾光器31進一步旋轉(zhuǎn)，則從第二藍(lán)色窄帶域光Bn2切換為第一綠色窄帶域光Gnl。在照射該第一綠色窄帶域光Gnl之間、即旋轉(zhuǎn)濾光器31的1/4旋轉(zhuǎn)之間，將第一綠色窄帶域光Gnl進行光電轉(zhuǎn)換并蓄積信號電荷的步驟、和將該信號電荷作為第一綠色窄帶域攝像信號讀出的步驟被交替地重復(fù)。其次，通過旋轉(zhuǎn)濾光器31的旋轉(zhuǎn)，從第一綠色窄帶域光Gnl切換為第二綠色窄帶域光Gn2。在照射該第二綠色窄帶域光Gn2之間、即旋轉(zhuǎn)濾光器31的1/4旋轉(zhuǎn)之間，不進行信號電荷的蓄積和攝像信號的讀出。另外，在特殊光圖像模式時，在處于遠(yuǎn)景觀察的狀態(tài)的情況下，如圖7C所示，在從旋轉(zhuǎn)濾光器31取出第一藍(lán)色窄帶域光Bnl之間、即旋轉(zhuǎn)濾光器31的1/4旋轉(zhuǎn)之間，不進行信號電荷的蓄積和攝像信號的讀出。當(dāng)旋轉(zhuǎn)濾光器31進一步旋轉(zhuǎn)時，從第一藍(lán)色窄帶域光 Bnl切換為第二藍(lán)色窄帶域光Bn2。在照射該第二藍(lán)色窄帶域光Bn2之間、即旋轉(zhuǎn)濾光器31 的1/4旋轉(zhuǎn)之間，將第二藍(lán)色窄帶域光Bn2進行光電轉(zhuǎn)換并蓄積信號電荷的步驟、和將該信號電荷作為第二藍(lán)色窄帶域攝像信號讀出的步驟被以規(guī)定的周期重復(fù)進行。
其次，從第一藍(lán)色窄帶域光Bnl切換為第一綠色窄帶域光Gnl。在照射該第一綠色窄帶域光Gnl之間、即旋轉(zhuǎn)濾光器31的1/4旋轉(zhuǎn)之間，不進行信號電荷的蓄積和攝像信號的讀出。通過旋轉(zhuǎn)濾光器31的旋轉(zhuǎn)，從第一綠色窄帶域光Gnl切換為第二綠色窄帶域光 Gn2。在照射第二綠色窄帶域光Gn2之間、即旋轉(zhuǎn)濾光器31的1/4旋轉(zhuǎn)之間，將第二綠色窄帶域光Gn2進行光電轉(zhuǎn)換并蓄積信號電荷的步驟、和將該信號電荷作為第二綠色窄帶域攝像信號讀出的步驟被重復(fù)。在設(shè)定為通常光圖像模式的情況下，DSP55對從AFE45輸出的藍(lán)色攝像信號、綠色攝像信號、紅色攝像信號進行白平衡調(diào)整、色調(diào)處理、灰度處理、清晰度處理等信號處理，生成通常光圖像數(shù)據(jù)。所得到的通常光圖像數(shù)據(jù)被存儲于幀存儲器56。另一方面，在特殊光圖像模式下設(shè)定為近景觀察模式的情況下，對從AFE45輸出的第一藍(lán)色窄帶域攝像信號和第一綠色窄帶域攝像信號分別實施上述信號處理。實施了信號處理的各攝像信號被作為近景用特殊光圖像數(shù)據(jù)而被存儲于幀存儲器56。另外，在特殊光圖像模式下設(shè)定為遠(yuǎn)景觀察模式的情況下，與近景觀察模式同樣地，第二藍(lán)色窄帶域攝像信號和第二綠色窄帶域攝像信號分別在被實施上述信號處理后，作為遠(yuǎn)景用特殊光圖像數(shù)據(jù)被存儲于幀存儲器56。觀察狀態(tài)判定部57從存儲于幀存儲器56的近景用特殊光圖像數(shù)據(jù)及遠(yuǎn)景用特殊光圖像數(shù)據(jù)中任一圖像數(shù)據(jù)檢測曝光量。在檢測出的曝光量為一定值以上的情況下，判定為現(xiàn)時點處于近景觀察狀態(tài)。在判定為近景觀察狀態(tài)的情況下，自動設(shè)定為近景觀察模式。 如果設(shè)定為近景觀察模式，則對于攝像控制部46以下次進行拍攝時取得第一藍(lán)色窄帶域攝像信號及第一綠色窄帶域攝像信號的方式發(fā)出指示(參照圖7B)。另一方面，在檢測出曝光量不足一定值的情況下，判定為現(xiàn)時點處于遠(yuǎn)景觀察狀態(tài)。在判定為處于遠(yuǎn)景觀察狀態(tài)的情況下，自動設(shè)定為遠(yuǎn)景觀察模式。在設(shè)定為遠(yuǎn)景觀察模式后，對于攝像控制部46以在下次進行拍攝時取得第二藍(lán)色窄帶域攝像信號及第二綠色窄帶域攝像信號的方式發(fā)出指示(參照圖7C)。顯示控制電路58在處于通常光圖像模式的情況下，從幀存儲器56讀出通常光圖像數(shù)據(jù)，且基于讀出的通常光圖像數(shù)據(jù)在監(jiān)視器14上顯示通常光圖像。另外，在特殊光圖像模式中置于近景觀察模式的情況下，從幀存儲器56讀出近景用特殊光圖像數(shù)據(jù)。而且， 基于讀出的近景用特殊光圖像數(shù)據(jù)，在監(jiān)視器14上顯示圖8所示的近景觀察時的特殊光圖像。另外，在特殊光圖像模式中置于遠(yuǎn)景觀察模式的情況下，從幀存儲器56讀出遠(yuǎn)景用特殊光圖像數(shù)據(jù)。而且，基于讀出的遠(yuǎn)景用特殊光圖像數(shù)據(jù)在監(jiān)視器14上顯示圖9所示的遠(yuǎn)景觀察時的特殊光圖像。本發(fā)明中，通過使向體腔內(nèi)照射的照明光的半值寬度增寬來補償遠(yuǎn)景觀察時的光量不足。此時，由于鑒于血管的光吸收特性和其血管周圍的生體組織的散射特性來使半值寬度增寬，所以不會對表層血管等強調(diào)顯示的特殊光觀察帶來影響。其次，參照圖10的流程圖對第一實施方式的作用進行說明。首先，通過操作圖像模式切換SW50，從通常光圖像模式切換為特殊光圖像模式。在特殊光圖像模式中，在初期設(shè)定中設(shè)定為近景觀察模式。濾光器切換部131根據(jù)向特殊光圖像模式的切換，將旋轉(zhuǎn)濾光器31的第二濾光器區(qū)域39置于寬帶域光源30的光路上。通過在該狀態(tài)下使旋轉(zhuǎn)濾光器 31旋轉(zhuǎn)，將第一藍(lán)色窄帶域光Bnl、第二藍(lán)色窄帶域光Bn2、第一綠色窄帶域光Gnl、及第二綠色窄帶域光Gn2(均為特殊光)依次向體腔內(nèi)的觀察部位照射。另外，在特殊光圖像模式中，也可以將初期設(shè)定不設(shè)為近景觀察模式而設(shè)為遠(yuǎn)景觀察模式。而且，攝像控制部46按照僅在第一藍(lán)色窄帶域光Bnl和第一綠色窄帶域光Gnl向觀察部位照射時從CCD44讀出攝像信號的方式進行指示。由此，得到第一藍(lán)色窄帶域攝像信號和第一綠色窄帶域攝像信號。所得到的第一藍(lán)色窄帶域攝像信號和第一綠色窄帶域攝像信號通過DSP55被實施白平衡調(diào)整、色調(diào)處理、灰度處理、清晰度處理等信號處理后，作為近景用特殊光圖像數(shù)據(jù)被存儲于幀存儲器56。而且，基于從幀存儲器56讀出的近景用特殊光圖像數(shù)據(jù)，在監(jiān)視器14上顯示圖8所示的近景觀察時的特殊光圖像。另外，觀察狀態(tài)判定部57根據(jù)存儲于幀存儲器56的近景用特殊光圖像數(shù)據(jù)檢測曝光量。而且，在曝光量為一定值以上的情況下，判定為現(xiàn)時點的觀察狀態(tài)為近景觀察狀態(tài)，原樣保持近景觀察模式。另一方面，在曝光量不足一定值的情況下，判定現(xiàn)時點的觀察狀態(tài)為遠(yuǎn)景觀察狀態(tài)。如果判定為遠(yuǎn)景觀察狀態(tài)，則從近景觀察模式切換為遠(yuǎn)景觀察模式。根據(jù)向遠(yuǎn)景觀察模式的切換，攝像控制部46以僅在使第二藍(lán)色窄帶域光Bn2和第二綠色窄帶域光GI12向觀察部位照射時從CCD44讀出攝像信號的方式進行指示。由此，得到第二藍(lán)色窄帶域攝像信號和第二綠色窄帶域攝像信號。所得到的第二藍(lán)色窄帶域攝像信號和第二綠色窄帶域攝像信號通過DSP55被實施了與近景觀察模式時相同的信號處理后， 作為遠(yuǎn)景用特殊光圖像數(shù)據(jù)被存儲于幀存儲器56。而且，基于從幀存儲器56讀出的遠(yuǎn)景用特殊光圖像數(shù)據(jù)，在監(jiān)視器14上顯示圖9所示的遠(yuǎn)景觀察時的特殊光圖像。在遠(yuǎn)景觀察模式時，也與近景觀察模式時同樣地，利用觀察狀態(tài)判定部進行觀察狀態(tài)的判定。因此，在曝光量為一定值以上時，從遠(yuǎn)景觀察模式切換為近景觀察模式。另一方面，在曝光量不足一定值時(曝光量不足一定值但能夠充分強調(diào)顯示表層血管等時)，只要設(shè)定特殊光圖像模式，就可以原樣繼續(xù)遠(yuǎn)景觀察模式。其次，參照圖11對本發(fā)明的第二實施方式進行說明。該第二實施方式中，電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)100使用兩片旋轉(zhuǎn)濾光器而發(fā)出RGB的面順序光或特殊光。另外，僅對第一實施方式和第二實施方式中不同的部材進行說明，而對于共通的部件省略說明。在光源裝置13內(nèi)設(shè)有通常光用旋轉(zhuǎn)濾光器101、和特殊光用旋轉(zhuǎn)濾光器102。通常光用旋轉(zhuǎn)濾光器101及特殊光用旋轉(zhuǎn)濾光器102通過電動機103、104以旋轉(zhuǎn)軸101a，102a 為中心按一定速度旋轉(zhuǎn)。如圖12所示，在通常光用旋轉(zhuǎn)濾光器101上，按順序沿周方向設(shè)有使寬帶域光 BB中藍(lán)色帶域的光(B光)透過的藍(lán)色光透過濾光器110、使寬帶域光BB中綠色帶域的光 (G光)透過的綠色光透過濾光器111、使寬帶域光BB中紅色帶域的光(R光)透過的紅色光透過濾光器112、使寬帶域光BB直接透過的開口部113。通常光用旋轉(zhuǎn)濾光器101中，藍(lán)色光透過濾光器110、綠色光透過濾光器111、紅色光透過濾光器112、及開口部113中任一個進入寬帶域光源30的光路上。另一方面，如圖13所示，在特殊光用旋轉(zhuǎn)濾光器102上按順序沿周方向設(shè)有使寬帶域光BB中用于近景觀察時的第一藍(lán)色窄帶域光Bnl透過的第一藍(lán)色窄帶域光透過濾光器115、使寬帶域光BB中用于遠(yuǎn)景觀察時的第二藍(lán)色窄帶域光Bn2透過的第二藍(lán)色窄帶域光透過濾光器116、使寬帶域光BB中用于近景觀察時的第一綠色窄帶域光Gnl透過的第一綠色窄帶域光透過濾光器117、使寬帶域光BB中用于遠(yuǎn)景觀察時的第二綠色窄帶域光Gn2透過的第二綠色窄帶域光透過濾光器118。在特殊光用旋轉(zhuǎn)濾光器102上設(shè)有使旋轉(zhuǎn)軸102a在與寬帶域光BB的光路正交的方向移動的濾光器切換部120。通過該濾光器切換部120，特殊光用旋轉(zhuǎn)濾光器102在使第一藍(lán)色窄帶域光透過濾光器115、第二藍(lán)色窄帶域光透過濾光器116、第一綠色窄帶域光透過濾光器117、及第二綠色窄帶域光透過濾光器118中任一個濾光器位于寬帶域光源30的光路上的插入位置、和使旋轉(zhuǎn)濾光器整體從寬帶域光BB的光路上退避的退避位置之間移動自如。在第二實施方式中，在設(shè)定為通常光圖像模式的情況下，特殊光用旋轉(zhuǎn)濾光器102 置于退避位置。因此，來自寬帶域光源30的寬帶域光BB直接向通常光用旋轉(zhuǎn)濾光器101 進行照射。在該狀態(tài)下，通過使通常光用旋轉(zhuǎn)濾光器101旋轉(zhuǎn)，將B光、G光、R光、寬帶域光 BB按順序照射體腔內(nèi)。在第二實施方式中，由于在通常光用旋轉(zhuǎn)濾光器101上設(shè)有特殊光透過用的開口部113，所以不僅將B光、G光、R光而且還可以將寬帶域光BB向體腔內(nèi)照射。因此，在由攝像控制部46控制接收體腔內(nèi)的反射光的CCD44時，如圖14所示，在照射B光、G光、R光時，與第一實施方式相同，進行信號的蓄積和讀出；但在照射寬帶域光BB時，不進行信號的蓄積和讀出。另一方面，在設(shè)定為特殊光圖像模式的情況下，特殊光用旋轉(zhuǎn)濾光器102置于插入位置。而且，在通常光用旋轉(zhuǎn)濾光器101的開口部113位于寬帶域光BB的光路上時，使通常光用旋轉(zhuǎn)濾光器101的旋轉(zhuǎn)停止。在該狀態(tài)下，通過使特殊光用旋轉(zhuǎn)濾光器102旋轉(zhuǎn)， 將第一藍(lán)色窄帶域光Bnl、第二藍(lán)色窄帶域光Bn2、第一綠色窄帶域光Gnl、第二綠色窄帶域光Gn2按順序?qū)w腔內(nèi)進行照射。在特殊光圖像模式下，向體腔內(nèi)照射的照明光的種類和順序完全相同(參照圖7B、圖7C)，因此，省略有關(guān)攝像控制部46進行的(XD44的控制。圖15表示本發(fā)明第三實施方式的電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)200。在該第三實施方式中，作為攝像元件使用彩色CCD，因此，可以將寬帶域光BB直接向體腔內(nèi)照射，進行1次的拍攝就可同時取得藍(lán)色攝像信號、綠色攝像信號、紅色攝像信號。另外，代替利用旋轉(zhuǎn)濾光器從寬帶域光BB提取特殊光，而利用LED等光源直接產(chǎn)生特殊光。另外，與上述的各實施方式共通的部分標(biāo)注共通的符號，省略其說明。在光源裝置13內(nèi)設(shè)有寬帶域光源30、快門201、藍(lán)色光源202、綠色光源203、耦合器204、光源控制部205?？扉T201被設(shè)置在寬帶域光源30和聚光透鏡37之間，且在插入寬帶域光BB的光路而將寬帶域光BB遮光的插入位置、和從插入位置退避并允許寬帶域光 BB朝向聚光透鏡37的退避位置之間移動自如。在設(shè)定為通常光圖像模式時，快門201置于退避位置。另一方面，在設(shè)定為特殊光圖像模式時，快門201置于插入位置。從聚光透鏡 37射出的寬帶域光BB向?qū)拵в蚬庥霉饫w210入射。作為藍(lán)色光源202，例如使用LED (Light Emitting Diode)，選擇性地產(chǎn)生第一藍(lán)色窄帶域光Bnl、和第二藍(lán)色窄帶域光Bn2這兩種藍(lán)色光。這些第一藍(lán)色窄帶域光Bnl、和第二藍(lán)色窄帶域光Bn2為與上述實施方式相同的波長域。另外，藍(lán)色光源202可以使第二藍(lán)色窄帶域光Bn2的半值寬度在圖16所示的范圍Ra擴大或縮小。由該藍(lán)色光源202發(fā)出的照明光向藍(lán)色光用光纖211入射。綠色光源203也為LED，選擇性地產(chǎn)生第一綠色窄帶域光Gnl、和第二綠色窄帶域光Gn2這兩種綠色光。該綠色光源203也與藍(lán)色光光源202相同，可以使第二綠色窄帶域光Gn2的半值寬度在圖16所示的范圍Rb擴大或縮小。由綠色光源203產(chǎn)生的照明光向綠色光用光纖212入射。該第三實施方式中，由于調(diào)節(jié)了第二藍(lán)色窄帶域光Bn2及第二綠色窄帶域光Gn2 的半值寬度，所以在取得攝像信號后的在DSP下的信號處理(色調(diào)處理等)中，需要在近景觀察時和遠(yuǎn)景觀察時進行不同的處理。但是，如果按照近景觀察時的藍(lán)色攝像信號及綠色攝像信號間的亮度比Lb/Lg、和遠(yuǎn)景觀察時的藍(lán)色攝像信號及綠色攝像信號間的亮度比 Lb’ /Lg'之比為一定的方式調(diào)節(jié)第二藍(lán)色窄帶域光Bn2及第二綠色窄帶域光Gn2的半值寬度，則可以在近景觀察時和遠(yuǎn)景觀察時進行相同的信號處理(色調(diào)處理等)。在此，Lb表示第一藍(lán)色窄帶域攝像信號的亮度值，Lg表示第一綠色窄帶域攝像信號的亮度值，Lb’表示第二藍(lán)色窄帶域攝像信號的亮度值，Lg'表示第二綠色窄帶域攝像信號的亮度值。關(guān)于亮度比Lb/Lg、Lb’/Lg’，在與光源控制部205連接的處理器裝置12內(nèi)的亮度比計算部215進行計算。耦合器204將電子內(nèi)窺鏡內(nèi)的光導(dǎo)35、寬帶域光用光纖210、藍(lán)色光用光纖211、及綠色光用光纖212連結(jié)。由此，寬帶域光BB經(jīng)由寬帶域光用光纖210向光導(dǎo)35入射。另外，第一藍(lán)色窄帶域光Bnl及第二藍(lán)色窄帶域光Bn2經(jīng)由藍(lán)色光用光纖211向光導(dǎo)43入射。 第一綠色窄帶域光Gnl及第二綠色窄帶域光Gn2經(jīng)由綠色光用光纖212向光導(dǎo)35入射。光源控制部205與處理器裝置12內(nèi)的控制器59連接，且基于來自控制器59的指示控制藍(lán)色光源202及綠色光源203。在設(shè)定為通常光圖像模式的情況下，藍(lán)色光源202及綠色光光源203為OFF(熄滅)。與之相對，在特殊光圖像模式下設(shè)定為近景觀察模式的情況下，在通過快門201向插入位置的放置而使寬帶域光BB向體腔內(nèi)的照射停止的狀態(tài)下， 在取得1幀量的攝像信號的期間內(nèi)，從藍(lán)色光源202發(fā)生第一藍(lán)色窄帶域光Bnl。之后，同樣在1幀的取得期間內(nèi)從綠色光源203發(fā)生第一綠色窄帶域光Gnl。另外，在特殊光圖像模式下設(shè)定為遠(yuǎn)景觀察模式的情況下，在與近景觀察模式相同地停止寬帶域光BB向體腔內(nèi)的照射的狀態(tài)下，在1幀的取得期間內(nèi)從藍(lán)色光源202發(fā)生第二藍(lán)色窄帶域光Bn2。之后， 在1幀的取得期間內(nèi)從綠色光源203發(fā)生第二綠色窄帶域光Gn2。彩色(XD220由攝像面220a接收來自聚光透鏡51的光，對接收的光進行光電轉(zhuǎn)換并蓄積信號電荷，且將該信號電荷作為攝像信號讀出。在該攝像面220a排列有設(shè)有R色、G 色、B色中任一色的濾色器的R像素、G像素、B像素這三種彩色像素。因此，在由彩色(XD220 接收了寬帶域光BB的情況下，從R像素得到紅色攝像信號，從G像素得到綠色攝像信號，從 B像素得到藍(lán)色攝像信號。另外，在由彩色(XD220接收了第一藍(lán)色窄帶域光Bnl或第二藍(lán)色窄帶域光Bn2的情況下，從B像素輸出第一藍(lán)色窄帶域攝像信號或第二藍(lán)色窄帶域攝像信號。另外，在由彩色CCD220接收了第一綠色窄帶域光Gnl或第二綠色窄帶域光Gn2的情況下，從G像素輸出第一綠色窄帶域攝像信號或第二綠色窄帶域攝像信號。攝像控制部46通過控制彩色(XD220的拍攝，以規(guī)定的幀頻率讀出攝像信號，將其送至AFE45。在設(shè)定為通常光圖像模式的情況下，如圖17A所示，在1幀的取得期間內(nèi)，進行對寬帶域光BB進行光電轉(zhuǎn)換并蓄積信號電荷的步驟、和將這些信號電荷作為藍(lán)色攝像信號、綠色攝像信號、紅色攝像信號讀出的步驟。該動作在設(shè)定為通常光圖像模式時以規(guī)定的循環(huán)周期被重復(fù)進行。與之相對，在特殊光圖像模式內(nèi)設(shè)定為近景觀察模式的情況下，如圖17B所示，在 1幀的取得期間內(nèi)，進行將第一藍(lán)色窄帶域光Bnl進行光電轉(zhuǎn)換并蓄積信號電荷的步驟、和將該信號電荷作為第一藍(lán)色窄帶域攝像信號讀出的步驟。第一藍(lán)色窄帶域攝像信號的讀出結(jié)束后，在下一幀的取得期間內(nèi)，進行將第一綠色窄帶域光Gnl進行光電轉(zhuǎn)換并蓄積信號電荷的步驟、和將該信號電荷作為第一綠色窄帶域攝像信號讀出的步驟。這些動作在設(shè)定為近景觀察模式時以規(guī)定的循環(huán)周期被重復(fù)進行。另外，同樣，在特殊光圖像模式內(nèi)設(shè)定為遠(yuǎn)景觀察模式的情況下，如圖17C所示， 在1幀的取得期間內(nèi)，進行將第二藍(lán)色窄帶域光Bn2進行光電轉(zhuǎn)換并蓄積信號電荷的步驟、 和將該信號電荷作為第二藍(lán)色窄帶域攝像信號讀出的步驟。第二藍(lán)色窄帶域攝像信號的讀出結(jié)束后，在下一幀的取得期間內(nèi)，進行將第二綠色窄帶域光Gn2進行光電轉(zhuǎn)換并蓄積信號電荷的步驟、和將該信號電荷作為第二綠色窄帶域攝像信號讀出的步驟。這些動作在設(shè)定為遠(yuǎn)景觀察模式時以規(guī)定的循環(huán)周期被重復(fù)進行。上述第一 第三實施方式中，在遠(yuǎn)景觀察模式下，通過使用使半值寬度比第一藍(lán)色窄帶域光Bnl大的第二藍(lán)色窄帶域光Bn2，并且使用使半值寬度比第一綠色窄帶域光Gnl 大的第二綠色窄帶域光Gn2，消除光量不足。但是，在光量不足幾乎不出現(xiàn)的情況下，也可以僅增大第一藍(lán)色窄帶域光Bnl和第一綠色窄帶域光Gnl中任一個的半值寬度。例如，第一實施方式中，也可以在遠(yuǎn)景觀察模式時，對于藍(lán)色光不增大半值寬度，而直接繼續(xù)使用第一藍(lán)色窄帶域光Bnl，對于綠色光使用加寬了半值寬度的第二綠色窄帶域光Gn2。該情況下， 如圖18所示，在攝像控制部進行的CCD的控制中，僅在照射了第一藍(lán)色窄帶域光Bnl和第二綠色窄帶域光Gn2時進行信號的蓄積和讀出，在照射第二藍(lán)色窄帶域光Bn2和第一綠色窄帶域光Gnl時不進行信號的蓄積和讀出。另外，在上述第一 第三實施方式中，使用照射藍(lán)色帶域的光(第一或第二藍(lán)色窄帶域光Bnl、Bn2)時的攝像信號、和照射綠色帶域的光(第一或第二綠色窄帶域光Gnl、 Gn2)時的攝像信號兩方生成特殊光圖像，但也可以僅使用藍(lán)色帶域的光或綠色帶域的光的任一方生成特殊光圖像。另外，在上述第三實施方式中，對藍(lán)色光源設(shè)置微調(diào)節(jié)光的半值寬度的功能，并且對綠色光源也設(shè)置微調(diào)節(jié)光的半值寬度的功能，但例如在由處理器裝置的DSP進行的白平衡調(diào)整、色調(diào)處理、灰度處理、清晰度處理等信號處理中，在近景觀察時和遠(yuǎn)景觀察時分別實施信號處理的情況下，也可以不對藍(lán)色光源及綠色光源設(shè)置微調(diào)節(jié)半值寬度的功能。在上述實施方式中，通過加寬藍(lán)色的窄帶域光或綠色的窄帶域光的半值寬度，補償遠(yuǎn)景觀察時的光量不足，但在此基礎(chǔ)上在使用紅色窄帶域光進行遠(yuǎn)景觀察的情況下，還可以加寬紅色窄帶域光的半值寬度。在上述實施方式中，在近景觀察時和遠(yuǎn)景觀察時使半值寬度發(fā)生變化，但優(yōu)選將其進一步一般化，根據(jù)內(nèi)窺鏡前端部和被照體組織的距離使窄帶域光的半值寬度變化(與被照體距離的距離越遠(yuǎn)，越增大半值寬度)，其距離越近，越減小半值寬度。
權(quán)利要求
1.一種電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其包含光照射裝置，其將多個窄帶域光選擇性地照射到體腔內(nèi)，且所述多個窄帶域光中包含 在藍(lán)色帶域內(nèi)被限制為特定的帶域的第一藍(lán)色窄帶域光、在綠色帶域內(nèi)被限制為特定的帶域的第一綠色窄帶域光、將所述第一藍(lán)色窄帶域光的半值寬度以一定范圍擴大的第二藍(lán)色窄帶域光和將所述第一綠色窄帶域光的半值寬度以一定范圍擴大的第二綠色窄帶域光的至少一方；攝像元件，其對所述體腔內(nèi)的被照體組織進行拍攝并產(chǎn)生攝像信號，且該攝像元件被配置于向所述體腔內(nèi)插入的內(nèi)窺鏡前端部；觀察狀態(tài)判定裝置，其基于所述攝像信號判定是否在所述內(nèi)窺鏡前端部和所述被照體組織的距離為近的狀態(tài)即近景觀察狀態(tài)下進行了拍攝、或者是否在所述內(nèi)窺鏡前端部和所述被照體組織的距離為遠(yuǎn)的狀態(tài)即遠(yuǎn)景觀察狀態(tài)下進行了拍攝；以及攝像控制裝置，其控制所述攝像元件，由此，在判定為所述近景觀察狀態(tài)時，對由所述第一藍(lán)色窄帶域光及所述第一綠色窄帶域光所照明的所述被照體組織進行拍攝；在判定為所述遠(yuǎn)景觀察狀態(tài)時，對由所述第一藍(lán)色窄帶域光和所述第二綠色窄帶域光、所述第二藍(lán)色窄帶域光和所述第一綠色窄帶域光、或所述第二藍(lán)色窄帶域光和所述第二綠色窄帶域光所照明的所述被照體組織進行拍攝。
2.如權(quán)利要求1所述的電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中， 所述光照射裝置具備藍(lán)色光源，其選擇性地產(chǎn)生所述第一藍(lán)色窄帶域光及所述第二藍(lán)色窄帶域光；以及綠色光源，其選擇性地產(chǎn)生所述第一綠色窄帶域光及所述第二綠色窄帶域光。
3.如權(quán)利要求2所述的電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中，所述藍(lán)色光源或所述綠色光源中，所述半值寬度可調(diào)節(jié)。
4.如權(quán)利要求3所述的電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中，所述藍(lán)色光源或所述綠色光源按照在所述近景觀察狀態(tài)下的亮度比Lb/Lg、和在所述遠(yuǎn)景觀察時的亮度比Lb’ /Lg'之比為一定的方式，對所述第二藍(lán)色窄帶域光或所述第二綠色窄帶域光的半值寬度進行調(diào)節(jié)，并且，Lb 在所述近景觀察狀態(tài)下在所述第一藍(lán)色窄帶域光的照射中由所述攝像元件拍攝所述被照體組織所得到的第一藍(lán)色攝像信號，Lg 在所述近景觀察狀態(tài)下在所述第一綠色窄帶域光的照射中由所述攝像元件拍攝所述被照體組織所得到的第一綠色攝像信號，Lb’ 在所述遠(yuǎn)景觀察狀態(tài)下在所述第二藍(lán)色窄帶域光的照射中由所述攝像元件拍攝所述被照體組織所得到的第二藍(lán)色攝像信號，Lg’ 在所述遠(yuǎn)景觀察狀態(tài)下在所述第二綠色窄帶域光的照射中由所述攝像元件拍攝所述被照體組織所得到的第二綠色攝像信號。
5.如權(quán)利要求3所述的電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中，根據(jù)所述第二藍(lán)色窄帶域光或所述第二綠色窄帶域光的半值寬度的調(diào)節(jié)量，對從所述攝像信號生成監(jiān)視器顯示用的圖像數(shù)據(jù)的信號處理進行變更。
6.如權(quán)利要求1所述的電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中， 所述光照射裝置包含寬帶域光源，其發(fā)出從藍(lán)色帶域至紅色帶域的寬帶域光；旋轉(zhuǎn)濾光器，其用于從所述寬帶域光取出所述窄帶域光，且該旋轉(zhuǎn)濾光器具有使所述第一藍(lán)色窄帶域光透過的第一藍(lán)色窄帶域光透過濾光器、使所述第二藍(lán)色窄帶域光透過的第二藍(lán)色窄帶域光透過濾光器、使所述第一綠色窄帶域光透過的第一綠色窄帶域光透過濾光器、及使所述第二綠色窄帶域光透過的第二綠色窄帶域光透過濾光器。
7.如權(quán)利要求1所述的電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中，所述觀察狀態(tài)判定裝置根據(jù)所述攝像信號檢測曝光量，并且，在所檢測的曝光量為一定值以上的情況下，判定為所述近景觀察狀態(tài)；在不足一定值的情況下，判定為所述遠(yuǎn)景觀察狀態(tài)。
8.一種電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其包含攝像元件，其對體腔內(nèi)的被照體組織進行拍攝并產(chǎn)生攝像信號，且該攝像元件被配置于向所述體腔內(nèi)插入的內(nèi)窺鏡前端部；觀察狀態(tài)判定裝置，其基于所述攝像信號判定是否在所述內(nèi)窺鏡前端部和所述被照體組織的距離為近的狀態(tài)即近景觀察狀態(tài)下進行了拍攝、或者是否在所述內(nèi)窺鏡前端部和所述被照體組織的距離為遠(yuǎn)的狀態(tài)即遠(yuǎn)景觀察狀態(tài)下進行了拍攝；以及光照射裝置，其將多個窄帶域光選擇性地照射到所述體腔內(nèi)，該光照射裝置在判定為所述近景觀察狀態(tài)時，將在藍(lán)色帶域內(nèi)被限制為特定的帶域的第一藍(lán)色窄帶域光及在綠色帶域內(nèi)被限制為特定的帶域的第一綠色窄帶域光進行照射；并且，在判定為所述遠(yuǎn)景觀察狀態(tài)時，將所述第一藍(lán)色窄帶域光的半值寬度以一定范圍擴大的第二藍(lán)色窄帶域光及將所述第一綠色窄帶域光的半值寬度以一定范圍擴大的第二綠色窄帶域光、所述第一藍(lán)色窄帶域光和所述第二綠色窄帶域光、或所述第二藍(lán)色窄帶域光和所述第一綠色窄帶域光進行照射。
9.一種電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其包含光照射裝置，其將多個窄帶域光選擇性地照射到體腔內(nèi)，且所述多個窄帶域光中包含 在藍(lán)色帶域內(nèi)被限制為特定的帶域的第一藍(lán)色窄帶域光、在綠色帶域內(nèi)被限制為特定的帶域的第一綠色窄帶域光、將所述第一藍(lán)色窄帶域光的半值寬度以一定范圍擴大的第二藍(lán)色窄帶域光和將所述第一綠色窄帶域光的半值寬度以一定范圍擴大的第二綠色窄帶域光的至少一方；觀察狀態(tài)判定裝置，其判定是否是插入所述體腔內(nèi)的內(nèi)窺鏡前端部和所述體腔內(nèi)的被照體組織的距離為近的狀態(tài)即近景觀察狀態(tài)、或者是否是所述內(nèi)窺鏡前端部和所述被照體組織的距離為遠(yuǎn)的狀態(tài)即遠(yuǎn)景觀察狀態(tài)；以及攝像元件，其被配置于所述內(nèi)窺鏡前端部，在判定為所述近景觀察狀態(tài)下時，該攝像元件對由所述第一藍(lán)色窄帶域光及所述第一綠色窄帶域光所照明的所述被照體組織進行拍攝；在判定為所述遠(yuǎn)景觀察狀態(tài)時，該攝像元件對由所述第一藍(lán)色窄帶域光和所述第二綠色窄帶域光、所述第二藍(lán)色窄帶域光和所述第一綠色窄帶域光、或所述第二藍(lán)色窄帶域光和所述第二綠色窄帶域光所照明的所述被照體組織進行拍攝。
10.一種處理器裝置，其用于對來自內(nèi)窺鏡的攝像信號進行圖像處理，所述內(nèi)窺鏡具有以下功能，即，將在藍(lán)色帶域內(nèi)被限制為特定的帶域的第一藍(lán)色窄帶域光、在綠色帶域內(nèi)被限制為特定的帶域的第一綠色窄帶域光、將所述第一藍(lán)色窄帶域光的半值寬度以一定范圍擴大的第二藍(lán)色窄帶域光和將所述第一綠色窄帶域光的半值寬度以一定范圍擴大的第二綠色窄帶域光的至少一方選擇性地在體腔內(nèi)進行照射的功能；和由在向所述體腔內(nèi)插入的內(nèi)窺鏡前端部所配置的攝像元件拍攝被照體組織而產(chǎn)生所述攝像信號的功能，所述處理器裝置包括觀察狀態(tài)判定裝置，其基于所述攝像信號判定是否在所述內(nèi)窺鏡前端部和所述被照體組織的距離為近的狀態(tài)即近景觀察狀態(tài)下進行了拍攝、或者是否在所述內(nèi)窺鏡前端部和所述被照體組織的距離為遠(yuǎn)的狀態(tài)即遠(yuǎn)景觀察狀態(tài)下進行了拍攝；以及攝像控制裝置，其控制所述攝像元件，由此，在判定為所述近景觀察狀態(tài)時，對由所述第一藍(lán)色窄帶域光及所述第一綠色窄帶域光所照明的所述被照體組織進行拍攝；在判定為所述遠(yuǎn)景觀察狀態(tài)時，對由所述第一藍(lán)色窄帶域光和所述第二綠色窄帶域光、所述第二藍(lán)色窄帶域光和所述第一綠色窄帶域光、或所述第二藍(lán)色窄帶域光和所述第二綠色窄帶域光所照明的所述被照體組織進行拍攝。
11. 一種電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的攝像控制方法，該電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)具備內(nèi)窺鏡和處理器裝置，所述內(nèi)窺鏡具有在向體腔內(nèi)插入的內(nèi)窺鏡前端部所配置的攝像元件，且通過該攝像元件拍攝被照體組織并產(chǎn)生攝像信號；所述處理器裝置對來自所述內(nèi)窺鏡的攝像信號進行圖像處理，所述攝像控制方法包含以下步驟基于所述攝像信號判定是否在內(nèi)窺鏡前端部和所述被照體組織的距離為近的狀態(tài)即近景觀察狀態(tài)下進行了拍攝、或者是否在所述內(nèi)窺鏡前端部和所述被照體組織的距離為遠(yuǎn)的狀態(tài)即遠(yuǎn)景觀察狀態(tài)下進行了拍攝；在判定為近景觀察狀態(tài)時，通過在藍(lán)色帶域內(nèi)被限制為特定的帶域的第一藍(lán)色窄帶域光、在綠色帶域內(nèi)被限制為特定的帶域的第一綠色窄帶域光對所述體腔內(nèi)進行選擇性的照射；在判定為所述遠(yuǎn)景觀察狀態(tài)時，使用將所述第一藍(lán)色窄帶域光的半值寬度以一定范圍擴大的第二藍(lán)色窄帶域光和將所述第一綠色窄帶域光的半值寬度以一定范圍擴大的第二綠色窄帶域光、所述第一藍(lán)色窄帶域光和所述第二綠色窄帶域光、或所述第二藍(lán)色窄帶域光和所述第一綠色窄帶域光中的任一組，按2種類的窄帶域光對所述體腔內(nèi)選擇性地進行照射；以及在所述體腔內(nèi)的照明中，由所述攝像元件拍攝所述被照體組織。
全文摘要
本發(fā)明提供電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)及其攝像控制方法、以及處理器裝置，在近景觀察模式中，邊向體腔內(nèi)照射第一藍(lán)色窄帶域光(Bn1)及第一綠色窄帶域光(Gn1)，邊由攝像元件進行拍攝?；趶脑摂z像元件讀出的攝像信號檢測曝光量。在曝光量不足一定值時，從近景觀察模式切換為遠(yuǎn)景觀察模式。在遠(yuǎn)景觀察模式中，邊將第一藍(lán)色窄帶域光(Bn1)的半值寬度擴大的第二藍(lán)色窄帶域光(Bn2)及將第一綠色窄帶域光(Gn1)的半值寬度擴大的第二綠色窄帶域光(Gn2)向體腔內(nèi)照射，邊由攝像元件進行拍攝。第二藍(lán)色窄帶域光(Bn2)及第二綠色窄帶域光(Gn2)由于半值寬度擴大，因此消除了遠(yuǎn)景觀察時的光量不足。
文檔編號A61B1/04GK102379675SQ20111024832
公開日2012年3月21日 申請日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月30日
發(fā)明者山口博司 申請人:富士膠片株式會社