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內(nèi)窺鏡裝置的制作方法

文檔序號:1181846閱讀:293來源:國知局
專利名稱:內(nèi)窺鏡裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種拍攝生物體組織的像并進(jìn)行信號處理的內(nèi)窺鏡裝置。
背景技術(shù)
以往,廣泛應(yīng)用了照射照明光并得到體腔內(nèi)的內(nèi)窺鏡圖像的內(nèi)窺鏡裝置。在這種 內(nèi)窺鏡裝置中,使用具有如下攝像單元的電子內(nèi)窺鏡,通過利用視頻處理器對來自攝像單 元的攝像信號進(jìn)行信號處理,在觀察監(jiān)視器上顯示內(nèi)窺鏡圖像并觀察患部等觀察部位,其 中,上述攝像單元使用光導(dǎo)部件(light guide)等將來自光源裝置的照明光導(dǎo)入體腔內(nèi),根 據(jù)該返回光來拍攝被攝體。在內(nèi)窺鏡裝置中進(jìn)行普通的生物體組織觀察的情況下,由光源裝置發(fā)出可見光區(qū) 域的白色光,通過例如經(jīng)過RGB等的旋轉(zhuǎn)濾波器將按面順序的光照射到被攝體,利用視頻 處理器同時化該按面順序的光的返回光并進(jìn)行圖像處理從而得到彩色圖像,或者通過在內(nèi) 窺鏡攝像單元的攝像面的前面配置色卡(color chip)、利用色卡按各色成分來分離白色光 的返回光從而進(jìn)行拍攝,利用視頻處理器進(jìn)行圖像處理,由此得到彩色圖像。另一方面,在生物體組織中,根據(jù)照射的光的波長不同,光的吸收特性以及散射特 性不同,因此例如在日本特開2002-95635號公報中,提出了一種窄帶域光內(nèi)窺鏡裝置,該 窄帶域光內(nèi)窺鏡裝置將可見光區(qū)域的照明光作為離散的分光特性的、窄帶域的、RGB的按面 順序的光而照射到生物體組織上,得到生物體組織的所希望的深部的組織信息。在色卡的(XD、特別是在補(bǔ)色濾波器的C⑶中,R窄帶域成分的光透過多個濾色器 并作為圖像信息被抽出,因此為了從G窄帶域成分以及B窄帶域成分的圖像信息中分離R 窄帶域成分的光的圖像信息,存在圖像信息處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜的問題。另外,也會使生成R窄帶域、G窄帶域、B窄帶域這3個頻帶(band)的窄帶域按面 順序的光的光學(xué)濾波器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的,其目的在于提供一種可以利用便宜且簡單的結(jié) 構(gòu)得到粘膜表層附近的所希望的深部的組織信息的內(nèi)窺鏡裝置。

發(fā)明內(nèi)容
用于解決問題的手段本發(fā)明的內(nèi)窺鏡裝置具備信號處理裝置,其對于來自安裝在內(nèi)窺鏡上的設(shè)置了 用于進(jìn)行彩色攝像的色彩分離用光學(xué)濾波器的攝像單元的輸出信號,進(jìn)行利用色彩分離單 元分離為亮度信號和色差信號而生成彩色的影像信號的信號處理;以及光源裝置,切換地 產(chǎn)生可見光區(qū)域的照明光和窄帶域的照明光,該內(nèi)窺鏡裝置的特征在于,具備處理特性變 更單元,與上述可見光區(qū)域的照明光和窄帶域的照明光之間的切換聯(lián)動,變更對于利用上述色彩分離單元進(jìn)行了色彩分離的信號的處理特性。根據(jù)本發(fā)明,具有如下的效果,即,可以通過便宜且簡單的結(jié)構(gòu)得到粘膜表層附近 的所希望的深部的組織信息。


圖1是表示與本發(fā)明的實(shí)施例1相關(guān)的內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖 。圖2是表示圖1的旋轉(zhuǎn)濾波器的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。圖3是表示圖2的旋轉(zhuǎn)濾波器的第一濾波器組的分光特性的圖。圖4是表示圖2的旋轉(zhuǎn)濾波器的第二濾波器組的分光特性的圖。圖5是表示利用圖1的內(nèi)窺鏡裝置觀察的生物體組織的層方向結(jié)構(gòu)的圖。圖6是說明來自圖1的內(nèi)窺鏡裝置的照明光的在生物體組織的層方向上的到達(dá)狀 態(tài)的圖。圖7是表示根據(jù)透過圖3的第一濾波器組的按面順序的光的各頻帶圖像的第一 圖。圖8是表示根據(jù)透過圖3的第一濾波器組的按面順序的光的各頻帶圖像的第二 圖。圖9是表示根據(jù)透過圖3的第一濾波器組的按面順序的光的各頻帶圖像的第三 圖。圖10是表示根據(jù)透過圖4的第二濾波器組的按面順序的光的各頻帶圖像的第一 圖。圖11是表示根據(jù)透過圖4的第二濾波器組的按面順序的光的各頻帶圖像的第二 圖。圖12是說明圖4的第二濾波器組的制作方法的第一圖。圖13是說明圖4的第二濾波器組的制作方法的第二圖。圖14是說明圖4的第二濾波器組的制作方法的第三圖。圖15是說明圖4的第二濾波器組的制作方法的第四圖。圖16是說明圖4的第二濾波器組的制作方法的第五圖。圖17是說明圖4的第二濾波器組的制作方法的第六圖。圖18是說明圖4的第二濾波器組的制作方法的第七圖。圖19是表示圖1的內(nèi)窺鏡裝置的變形例的結(jié)構(gòu)的圖。圖20是表示圖19的窄帶域限制濾波器的分光透過特性的圖。圖21是表示實(shí)現(xiàn)圖19的窄帶域限制濾波器的第一干涉膜濾波器的分光透過特性 的圖。圖22是表示實(shí)現(xiàn)圖19的窄帶域限制濾波器的第二干涉膜濾波器的分光透過特性 的圖。圖23是表示實(shí)現(xiàn)圖19的窄帶域限制濾波器的第三干涉膜濾波器的分光透過特性 的圖。圖24是表示圖20的窄帶域限制濾波器的變形例的分光透過特性的圖。圖25是表示圖1的旋轉(zhuǎn)濾波器的第一變形例的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
圖26是表示圖1的旋轉(zhuǎn)濾波器的第二變形例的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。圖27是表示使用圖26的旋轉(zhuǎn)濾波器時的內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖28是表示具備本發(fā)明的實(shí)施例2的內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖29是表示設(shè)置在固體攝像元件的色彩分離濾波器濾波器排列的結(jié)構(gòu)的圖。圖30是表示窄帶域用濾波器的分光特性的特性圖。圖31是表示調(diào)光信號生成電路的結(jié)構(gòu)例的圖。圖32是用于說明本實(shí)施例2的動作的流程圖。圖33是表示變形例中的調(diào)光信號生成電路外圍部的結(jié)構(gòu)的圖。圖34是以往的按面順序方式的內(nèi)窺鏡裝置的示意結(jié)構(gòu)圖。圖35是以往的同時式的內(nèi)窺鏡裝置的示意結(jié)構(gòu)圖。圖36是表示具備本發(fā)明的實(shí)施例3的內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖37是表示旋轉(zhuǎn)濾波器的結(jié)構(gòu)以及透過特性的圖。圖38是表示調(diào)光信號生成電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖39是表示變形例的視頻處理器的結(jié)構(gòu)的框圖。圖40是表示具備本發(fā)明的實(shí)施例4的內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖41是表示窄帶域用濾波器的分光特性例的特性圖。圖42是表示設(shè)置在固體攝像元件上的色彩分離濾波器的濾波器排列的結(jié)構(gòu)的 圖。圖43是用于說明本實(shí)施例4的動作的流程圖。圖44是表示亮度信號和色差信號中的信號帶域的圖。圖45是表示考慮圖44的特性而在第一變形例中設(shè)定的第二矩陣電路的系數(shù)的 圖。圖46是表示第二變形例中的窄帶域用濾波器的分光特性的特性圖。圖47是表示在圖46的情況下設(shè)定的第二矩陣電路的系數(shù)的圖。圖48是表示現(xiàn)有例的影像信號處理裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖49是表示具備本發(fā)明的實(shí)施例5的內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)的框50是表示與本發(fā)明的實(shí)施例1相關(guān)的內(nèi)窺鏡裝置的外觀結(jié)構(gòu)的外觀圖。圖51是表示圖50的光源裝置的前面板的圖。圖52是表示圖50的視頻處理器的前面板的圖。圖53是表示圖50的內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖54是表示圖53的旋轉(zhuǎn)濾波器的結(jié)構(gòu)的圖。圖55是表示圖54的旋轉(zhuǎn)濾波器的第一濾波器組的分光特性的圖。圖56是表示圖54的旋轉(zhuǎn)濾波器的第二濾波器組的分光特性的圖。圖57是表示利用圖53的內(nèi)窺鏡裝置觀察的生物體組織的層方向結(jié)構(gòu)的圖。圖58是說明來自圖53的內(nèi)窺鏡裝置的照明光在生物體組織的層方向上的到達(dá)狀 態(tài)的圖。圖59是表示根據(jù)透過圖55的第一濾波器組的按面順序的光的各頻帶圖像的第一 圖。圖60是表示根據(jù)透過圖55的第一濾波器組的按面順序的光的各頻帶圖像的第二圖。圖61是表示根據(jù)透過圖55的第一濾波器組的按面順序的光的各頻帶圖像的第三圖。圖62是表示根據(jù)透過圖56的第二濾波器組的按面順序的光的各頻帶圖像的第一 圖。圖63是表示根據(jù)透過圖56的第二濾波器組的按面順序的光的各頻帶圖像的第二 圖。圖64是表示圖53的白平衡電路的結(jié)構(gòu)的框圖。圖65是表示圖50的內(nèi)窺鏡裝置的第一變形例的外觀結(jié)構(gòu)的外觀圖。圖66是表示圖50的內(nèi)窺鏡裝置的第二變形例的外觀結(jié)構(gòu)的外觀圖。圖67是表示作為圖53的內(nèi)窺鏡裝置的變形例的同時式的內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)的結(jié) 構(gòu)圖。圖68是表示圖67的白平衡電路的結(jié)構(gòu)的框圖。圖69是表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例7的白平衡電路的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。圖70是表示與本發(fā)明的實(shí)施例8相關(guān)的內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。圖71是表示圖70的旋轉(zhuǎn)濾波器的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。圖72是表示圖71的旋轉(zhuǎn)濾波器的第一濾波器組的分光特性的圖。圖73是表示圖71的旋轉(zhuǎn)濾波器的第二濾波器組的分光特性的圖。圖74是表示利用圖70的內(nèi)窺鏡裝置觀察的生物體組織的層方向結(jié)構(gòu)的圖。圖75是說明來自圖70內(nèi)窺鏡裝置的照明光的在生物體組織的層方向上的到達(dá)狀 態(tài)的圖。圖76是表示根據(jù)透過圖72的第一濾波器組的按面順序的光的各頻帶圖像的第一 圖。圖77是表示根據(jù)透過圖72的第一濾波器組的按面順序的光的各頻帶圖像的第二 圖。圖78是表示根據(jù)透過圖72的第一濾波器組的按面順序的光的各頻帶圖像的第三 圖。圖79是表示根據(jù)透過圖73的第二濾波器組的按面順序的光的各頻帶圖像的第一 圖。圖80是表示根據(jù)透過圖73的第二濾波器組的按面順序的光的各頻帶圖像的第二 圖。圖81是表示根據(jù)透過圖73的第二濾波器組的按面順序的光的各頻帶圖像的第三 圖。圖82是表示圖70的白平衡電路的結(jié)構(gòu)的框圖。圖83是表示圖82的白平衡電路的變形例的結(jié)構(gòu)的框圖。圖84是表示圖70的內(nèi)窺鏡裝置的第一變形例的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。圖85是表示圖84的白平衡電路的結(jié)構(gòu)的框圖。圖86是表示圖70的內(nèi)窺鏡裝置的第二變形例的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。圖87是表示圖86的白平衡電路的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖88是表示圖86的白平衡電路的變形例的結(jié)構(gòu)的框圖。
具體實(shí)施例方式下面參照

本發(fā)明的實(shí)施例。(實(shí)施例1)圖1至圖27涉及本發(fā)明的實(shí)施例1,圖1是表示內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖;圖2是表示圖1的旋轉(zhuǎn)濾波器的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖;圖3是表示圖2的旋轉(zhuǎn)濾波器的第一濾波器組 的分光特性的圖;圖4是表示圖2的旋轉(zhuǎn)濾波器的第二濾波器組的分光特性的圖;圖5是 表示利用圖1的內(nèi)窺鏡裝置觀察的生物體組織的層方向結(jié)構(gòu)的圖;圖6是說明來自圖1的 內(nèi)窺鏡裝置的照明光的在生物體組織的層方向上的到達(dá)狀態(tài)的圖;圖7是表示根據(jù)透過圖 3的第一濾波器組的按面順序的光的各頻帶圖像的第一圖;圖8是表示根據(jù)透過圖3的第 一濾波器組的按面順序的光的各頻帶圖像的第二圖;圖9是表示根據(jù)透過圖3的第一濾波 器組的按面順序的光的各頻帶圖像的第三圖;圖10是表示根據(jù)透過圖4的第二濾波器組的 按面順序的光的各頻帶圖像的第一圖;圖11是表示根據(jù)透過圖4的第二濾波器組的按面順 序的光的各頻帶圖像的第二圖;圖12是說明圖4的第二濾波器組的制作方法的第一圖;圖 13是說明圖4的第二濾波器組的制作方法的第二圖;圖14是說明圖4的第二濾波器組的制 作方法的第三圖;圖15是說明圖4的第二濾波器組的制作方法的第四圖;圖16是說明圖4 的第二濾波器組的制作方法的第五圖;圖17是說明圖4的第二濾波器組的制作方法的第六 圖;圖18是說明圖4的第二濾波器組的制作方法的第七圖;圖19是表示圖1的內(nèi)窺鏡裝置 的變形例的結(jié)構(gòu)的圖;圖20是表示圖19的窄帶域限制濾波器的分光透過特性的圖;圖21 是表示實(shí)現(xiàn)圖19的窄帶域限制濾波器的第一干涉膜濾波器的分光透過特性的圖;圖22是 表示實(shí)現(xiàn)圖19的窄帶域限制濾波器的第二干涉膜濾波器的分光透過特性的圖;圖23是表 示實(shí)現(xiàn)圖19的窄帶域限制濾波器的第三干涉膜濾波器的分光透過特性的圖;圖24是表示 圖20的窄帶域限制濾波器的變形例的分光透過特性的圖;圖25是表示圖1的旋轉(zhuǎn)濾波器 的第一變形例的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖;圖26是表示圖1的旋轉(zhuǎn)濾波器的第二變形例的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) 圖;圖27是表示使用圖26的旋轉(zhuǎn)濾波器時的內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)的圖。如圖1所示,本實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡裝置1由以下部分構(gòu)成作為插入到體腔內(nèi)而對 體腔內(nèi)組織進(jìn)行拍攝的攝像單元具有CCD2的電子內(nèi)窺鏡3、對電子內(nèi)窺鏡3提供照明光的 光源裝置4、對來自電子內(nèi)窺鏡3的CCD2的攝像信號進(jìn)行信號處理而將內(nèi)窺鏡圖像顯示在 觀察監(jiān)視器5或者對內(nèi)窺鏡圖像進(jìn)行編碼而作為壓縮圖像輸出到歸檔(7 7 4 U > ^ )裝 置6的視頻處理器7。光源裝置4具備氙燈11,發(fā)出照明光;熱線切斷濾波器12,遮擋(遮斷)白色光 的熱線;光圈(絞D )裝置13,控制經(jīng)過了熱線切斷濾波器12的白色光的光量;旋轉(zhuǎn)濾波 器14,使照明光成為按面順序的光;聚光透鏡16,使經(jīng)過了旋轉(zhuǎn)濾波器14的按面順序的光 在配置于電子內(nèi)窺鏡3內(nèi)的光導(dǎo)部件15的入射面上聚光;以及控制電路17,控制旋轉(zhuǎn)濾波 器14的旋轉(zhuǎn)。如圖2所示,旋轉(zhuǎn)濾波器14具有構(gòu)成為圓盤狀并且以中心為旋轉(zhuǎn)軸的2重結(jié)構(gòu), 在外側(cè)直徑部分配置了構(gòu)成第一濾波器組的Rl濾波器部14rl、Gl濾波器部14gl、Bl濾波 器部14bl,該第一濾波器組用來輸出適合如圖3所示的色彩再現(xiàn)的重疊的分光特性的按面順序的光,在內(nèi)側(cè)直徑部分配置了構(gòu)成第二濾波器組的G2濾波器部14g2、B2濾波器部14b2、遮光濾波器部14Cut,該第二濾波器組用來輸出具有如圖4所示的可抽出所希望的層 組織信息的離散的分光特性的、二頻帶的窄帶域的按面順序的光。此外,例如將B2濾波器部14b2的波長域λ 11 λ 12設(shè)為405 425nm,將G2濾 波器部14g2的波長域λ 21 λ 22設(shè)為530 550nm。此外,也可以將波長域λ 11 λ 12設(shè)為400 440nm,將波長域λ 21 λ 22設(shè) 為 530 550nm。然后,如圖1所示,旋轉(zhuǎn)濾波器14根據(jù)控制電路17進(jìn)行旋轉(zhuǎn)濾波器電動機(jī)18的 驅(qū)動控制而進(jìn)行旋轉(zhuǎn),另外,根據(jù)來自后述的視頻處理器7內(nèi)的模式切換電路42的控制信 號,利用模式切換電動機(jī)19進(jìn)行徑向的移動(作為與旋轉(zhuǎn)濾波器14的光路垂直的移動,選 擇性地使旋轉(zhuǎn)濾波器14的第一濾波器組或者第二濾波器組在光路上移動)。此外,由電源部10對氙燈11、光圈裝置13、旋轉(zhuǎn)濾波器電動機(jī)18以及模式切換電 動機(jī)19提供電力。視頻處理器7具備驅(qū)動(XD2的CXD驅(qū)動電路20、將利用(XD2經(jīng)過對物光學(xué)系 統(tǒng)21對體腔內(nèi)組織進(jìn)行拍攝的攝像信號放大的放大器22、對經(jīng)過了放大器22的攝像信號 進(jìn)行相關(guān)雙采樣以及噪聲的除去等的處理電路23、將經(jīng)過了處理電路23的攝像信號變換 為數(shù)字信號的圖像數(shù)據(jù)的A/D變換器24、對來自A/D變換器24的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行白平衡處理 的白平衡電路(W. B.) 25、用來使根據(jù)旋轉(zhuǎn)濾波器14的按面順序的光同時化的選擇器26以 及同時化存儲器27、28、29、讀出保存在同時化存儲器27、28、29中的按面順序的光的各圖 像數(shù)據(jù)并進(jìn)行伽馬校正處理、輪廓強(qiáng)調(diào)處理、色彩處理等的圖像處理電路30、將來自圖像處 理電路30的圖像數(shù)據(jù)變換為模擬信號的D/A電路31、32、33、對來自圖像處理電路30的圖 像數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的編碼電路34、輸入來自光源裝置4的控制電路17的與旋轉(zhuǎn)濾波器14的 旋轉(zhuǎn)同步的同步信號并將各種定時信號輸出到上述各電路的定時生成器(T.G.)35。此外,在電子內(nèi)窺鏡2中設(shè)置有模式切換指示開關(guān)41,將該模式切換指示開關(guān)41 的輸出輸出到視頻處理器7內(nèi)的模式切換電路42。視頻處理器7的模式切換電路42將控 制信號輸出到調(diào)光電路43、調(diào)光控制參數(shù)切換電路44以及光源裝置4的模式切換電動機(jī) 19。調(diào)光控制參數(shù)切換電路44將與旋轉(zhuǎn)濾波器14的第一濾波器組或者第二濾波器組相應(yīng) 的調(diào)光控制參數(shù)輸出到調(diào)光電路43中,調(diào)光電路43根據(jù)來自模式切換電路42的控制信號 以及來自調(diào)光控制參數(shù)切換電路44的調(diào)光控制參數(shù),控制光源裝置4的光圈裝置13并且 進(jìn)行適當(dāng)?shù)牧炼瓤刂?。下面說明這樣構(gòu)成的本實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡裝置的作用。如圖5所示,體腔內(nèi)組織51在很多情況下具有例如在深度方向上不同的血管等吸 收體分布結(jié)構(gòu)。在粘膜表層附近,主要分布較多的毛細(xì)血管52,另外在比該層深的中層中, 除了毛細(xì)血管以外還分布比毛細(xì)血管粗的血管53,并且在深層中分布更粗的血管54。另一方面,光對體腔內(nèi)組織51的光的深度方向的深度到達(dá)度依靠光的波長,如圖 6所示,包含可見光區(qū)域的照明光在如藍(lán)(B)色那樣波長短的光的情況下,由于生物體組織 中的吸收特性以及散射特性,光只能到達(dá)表層附近,觀察到在到那里為止的深度的范圍中 被吸收、散射并從表面出來的光。此外,波長比藍(lán)(B)色光長的綠(G)色光的情況下,深達(dá) 到比藍(lán)(B)色光所深達(dá)到的范圍更深的位置,觀察到在該范圍中被吸收、散射并從表面出來的光。此外,波長比綠(G)色光長的紅(R)色光的情況下,光到達(dá)更深范圍。在普通觀察時,根據(jù)控制信號,視頻處理器7內(nèi)的模式切換電路42控制模式切換 電動機(jī)19,使得作為旋轉(zhuǎn)濾波器14的第一濾波器組的Rl濾波器14rl、Gl濾波器14gl、Bl 濾波器14bl位于照明光的光路上。對體腔內(nèi)組織51進(jìn)行普通觀察時,Rl濾波器部14rl、Gl濾波器部14gl、Bl濾波 器部14bl為了使各波長域如圖3所示那樣地重疊,(1)在根據(jù)Bl濾波器部14bl的利用(XD2進(jìn)行拍攝的攝像信號中,對具有包含較 多如圖7所示的淺層中的組織信息的淺層以及中層組織信息的頻帶圖像進(jìn)行拍攝,(2)此外,在根據(jù)Gl濾波器14gl的利用(XD2進(jìn)行拍攝的攝像信號中,對具有包含 較多如圖8所示的中層中的組織信息的淺層以及中層組織信息的頻帶圖像進(jìn)行拍攝,(3)此外,在根據(jù)Rl濾波器14rl的利用(XD2進(jìn)行拍攝的攝像信號中,對具有包含 較多如圖9所示的深層中的組織信息的中層以及深層組織信息的頻帶圖像進(jìn)行拍攝。
而且,根據(jù)視頻處理器7,將這些RGB攝像信號同時化而進(jìn)行信號處理,由此,作為 內(nèi)窺鏡圖像,可以得到所希望的或者再現(xiàn)了自然的色彩的內(nèi)窺鏡圖像。另一方面,按下電子內(nèi)窺鏡3的模式切換指示開關(guān)41時,將該信號輸入到視頻處 理器7的模式切換電路42。模式切換電路42通過將控制信號輸出到光源裝置4的模式切 換電動機(jī)19,對光路驅(qū)動旋轉(zhuǎn)濾波器14,以移動在普通觀察時位于光路上的旋轉(zhuǎn)濾波器14 的第一濾波器組,并且將第二濾波器組配置在光路上。根據(jù)第二濾波器組對體腔內(nèi)組織51進(jìn)行窄帶域光觀察時,G2濾波器部14g2、B2 濾波器部14b2、遮光濾波器部14Cut為了使照明光如圖4所示那樣成為具有離散的分光特 性的二頻帶窄帶域的按面順序的光、并不使各波長域重疊,(4)在根據(jù)B2濾波器部14b2的利用(XD2進(jìn)行拍攝的攝像信號中,拍攝具有如圖 10所示的淺層中的組織信息的頻帶圖像,(5)另外,在根據(jù)G2濾波器部14g2的利用CCD2進(jìn)行拍攝的攝像信號中,拍攝具有 如圖11所示的中層中的組織信息的頻帶圖像。此時,如圖3以及圖4可知,相對于根據(jù)第一濾波器組的透過光量,根據(jù)第二濾波 器組的透過光量的帶域變窄、減少,因此調(diào)光控制參數(shù)切換電路44將與旋轉(zhuǎn)濾波器14的第 一濾波器組或者第二濾波器組相應(yīng)的調(diào)光控制參數(shù)輸出到調(diào)光電路43,由此,調(diào)光電路43 控制光圈裝置13,因此即使是在觀察窄帶域光時也可以得到亮度充足的圖像數(shù)據(jù)。另外,圖像處理電路30在觀察窄帶域光時的圖像的彩色化中,作為R頻道一G窄 帶域圖像數(shù)據(jù)、G頻道一B窄帶域圖像數(shù)據(jù)、B頻道一B窄帶域圖像數(shù)據(jù),生成RGB3頻道的 彩色圖像。S卩,對于G窄帶域圖像數(shù)據(jù)(G)以及B窄帶域圖像數(shù)據(jù)(B),圖像處理電路30根據(jù) 以下的式⑴生成RGB3頻道的彩色圖像(R’、G’、B’)。[式1]
(R'^ fhll M2V 、
G' = h21 h22... (l) V5'J [h3l h32J^ 」例如,設(shè)hll = l、hl2 = 0、h21 = 0、h22 = 1. 2、h31 = 0、h32 = 0. 8。
為了得到圖12所示的以往的三頻帶的窄帶域的按面順序的光,需要用于B窄帶域 光的具有如圖13以及圖14所示的分光透過率特性的干涉膜濾波器的蒸鍍、用于G窄帶域 光的具有如圖15以及圖16所示的分光透過率特性的干涉膜濾波器的蒸鍍、用于R窄帶域 光的具有如圖17以及圖18所示的分光透過率特性的干涉膜濾波器的蒸鍍,但是在本實(shí)施 例中,根據(jù)具有如圖13以及圖14所示的分光透過率特性的干涉膜濾波器的蒸鍍來制作B2 濾波器部14b2,根據(jù)具有如圖15以及圖16所示的分光透過率特性的干涉膜濾波器的蒸鍍 來制作G2濾波器部14g2。
在這樣制作光學(xué)濾波器的情況下,普通利用多層干涉膜濾波器的蒸鍍的情況較 多,在該制造方法中,為了使其分光透過率特性窄帶域化,必須蒸鍍很多層的膜,因此存在 成本增加和濾波器厚度增加的問題,但是在本實(shí)施例中,通過進(jìn)行必要的最小限度的多層 干涉膜濾波器的蒸鍍,可以得到粘膜表層附近的所希望的深部的組織信息,例如可以在早 期癌癥等伴隨粘膜表層附近的細(xì)胞排列的混亂的疾病的識別診斷中利用。此外,在上述實(shí)施例的內(nèi)窺鏡裝置1中,以由光源裝置4提供按面順序的光、由視 頻處理器7將按面順序的圖像信息同時化而進(jìn)行圖像化的面順序式內(nèi)窺鏡裝置為例進(jìn)行 了說明,但是不限于此,也可以應(yīng)用于同時式內(nèi)窺鏡裝置中。S卩,如圖19所示,由提供白色光的光源裝置4a、在(XD2的攝像面的前面具備色卡 100的電子內(nèi)窺鏡3a、對來自電子內(nèi)窺鏡3a的攝像信號進(jìn)行信號處理的視頻處理器7a構(gòu) 成的同時式內(nèi)窺鏡裝置Ia中也可以應(yīng)用本實(shí)施例。在光源裝置4a中,經(jīng)過熱線切斷濾波器12的來自氙燈11的白色光,利用光圈裝 置13控制光量,射出到配置在電子內(nèi)窺鏡3a內(nèi)的光導(dǎo)部件15的入射面。在該白色光的光 路上可插拔(插脫)地設(shè)置變換為具有如圖20所示的離散的分光特性的二頻帶窄帶域光 A1、A2的窄帶域限制濾波器14a。此外,窄帶域限制濾波器14a的窄帶域光Al、A2可以通過具有如圖21至圖23所 示的分光透過率特性的多個干涉膜濾波器的蒸鍍而實(shí)現(xiàn)。在此,作為窄帶域光Al的波長域 以及窄帶域光A2的波長域,假定為窄帶域光Al = 405 425nm,窄帶域光A2 = 530 550nm窄帶域光Al = 405 425nm,窄帶域光A2 = 490 510nm窄帶域光Al = 405 425nm,窄帶域光A2 = 440 460nm窄帶域光Al = 440 460nm,窄帶域光A2 = 530 550nm的各組合,但是也可以包含近紫外域或者近紅外域。在電子內(nèi)窺鏡3a中,經(jīng)過色卡100,利用(XD2拍攝體腔內(nèi)組織51的像。在視頻處理器7a中,來自A/D變換器24的圖像數(shù)據(jù)通過Y/C分離電路101分離 為亮度信號Y和色差信號Cr、Cb,通過RGB矩陣電路102變換為RGB信號,輸出到白平衡電 路25。其他結(jié)構(gòu)以及作用與圖1的內(nèi)窺鏡裝置相同。另外,由于R窄帶域成分的光不照射到體腔內(nèi)組織51,因此在觀察窄帶域光時所 得到的信息中,不包含根據(jù)R窄帶域光的組織信息,不分離根據(jù)R窄帶域成分的光的圖像信 息就可以得到粘膜表層附近的所希望的深部的組織信息,具有信息處理變得容易的效果。此外,也可以將旋轉(zhuǎn)濾波器14的第二濾波器組中的B2濾波器部14b2以及G2濾 波器部14g2的分光透過特性設(shè)為如圖24所示那樣,使G窄帶域中的分光積比B窄帶域光中的分光積小。這對于窄帶域限制濾波器14a的窄帶域光Al (相當(dāng)于B窄帶域光)以及窄 帶域光A2(相當(dāng)于G窄帶域光)也是同樣的。或者在(XD2的入射光中,使G帶域光的分光積SG比B帶域光中的分光積SB小。 例如,設(shè)為0. 10彡SG/SB彡0. 35。SG = / gS ( λ ) d λSB = / bS ( λ ) d λS(A) =Lamp(X)XLIRCut(X)XNBIFilter(X)XLG(A ) XIRCut(A) XYagCut(A)LampU )燈的分光特性LIRCut(A)光源裝置內(nèi)的熱線切斷濾波器的分光特性NBIFilter(A)窄帶域限制濾波器(NBI濾波器)的分光特性LG(A)光導(dǎo)部件的分光特性IRCut(A)內(nèi)窺鏡內(nèi)紅外光切斷濾波器的分光特性YagCut ( λ )內(nèi)窺鏡內(nèi)激光切斷濾波器的分光特性在此,/ \ / β分別表示G窄帶域光、B窄帶域光中的波長域中的積分運(yùn)算。以往,窄帶域限制濾波器(NBI濾波器)的透過率的設(shè)計(jì)中,由于抑制白帽(標(biāo)準(zhǔn) 白色板)攝影時的R、B信號中的噪聲,白平衡的校正值設(shè)為在RGB中大致相等。然而,在觀察生物體粘膜時,由于根據(jù)Hb (血紅蛋白)的吸光度在B帶域光中比G 帶域光高,因此B信號相對變暗。為了根據(jù)色彩變換處理來提高NBI的粘膜信息的識別性, 有必要使G、B信號的亮度大致相等,但是由于需要使B信號提高增益,因此存在B信號的噪 聲變得顯著的問題。進(jìn)而,在補(bǔ)色濾波器的CXD中,如果透過率的調(diào)整不合適,則Y/Cr/Cb 的飽和點(diǎn)對每個信號分別不同,在通過線性運(yùn)算從YCrCb信號變換成的RGB信號中,色彩再 現(xiàn)性會惡化。因此,通過使G窄帶域中的分光積比B窄帶域光中的分光積小,可以得到根據(jù)NBI 的良好的畫質(zhì)。S卩,通過使G帶域的透過率比B帶域低,可以使觀察生物體粘膜時的G、B信號輸出 的差變少,結(jié)果,可以減小B信號的增益,因此可以抑制噪聲。另外,在觀察生物體粘膜時,可以縮小Y/Cr/Cb的飽和點(diǎn)的差,因此在變換后的 RGB信號中,可以相對于亮度加寬信號輸出的線性變化的范圍(range),結(jié)果,色彩再現(xiàn)性 的范圍也變寬。此外,在圖1中,旋轉(zhuǎn)濾波器14的第二濾波器組由G2濾波器部14g2、B2濾波器 部14b2、遮光濾波器部14Cut構(gòu)成(參照圖2),但是如圖25所示,也可以在遮光濾波器部 14Cut部分中還配置B2濾波器部14b2,使第二濾波器組由B2濾波器部14b2、G2濾波器部 14g2、B2濾波器部14b2構(gòu)成,通過這樣構(gòu)成,在一個場期間執(zhí)行2次根據(jù)B2濾波器部14b2 的在(XD2中的攝像,對該攝像信號進(jìn)行運(yùn)算處理,例如可以通過進(jìn)行B加法處理而改善窄 帶域B圖像的亮度、通過進(jìn)行平均處理提高SN。另外,也可以是,將圖1中的2重結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)濾波器14,僅利用由圖26所示的1重 結(jié)構(gòu)的Rl濾波器部14rl、Gl濾波器部14gl、Bl濾波器部14bl構(gòu)成的第一濾波器組來構(gòu)成 旋轉(zhuǎn)濾波器140,并且,如圖27所示,在該旋轉(zhuǎn)濾波器140的入射光軸前段,在光軸上可插拔地配置圖19所示的窄帶域限制濾波器14a而構(gòu)成光源裝置4,在該情況下,在(XD2的前面 不需要設(shè)置色卡100,利用圖1中示出的結(jié)構(gòu)的視頻處理器7,可以進(jìn)行根據(jù)普通的按面順 序的光的觀察和根據(jù)窄帶域的按面順序的光的觀察。(實(shí)施例2)圖28至圖35與本發(fā)明的實(shí)施例2有關(guān),圖28表示具備本發(fā)明的實(shí)施例1的內(nèi)窺 鏡裝置的結(jié)構(gòu);圖29表示設(shè)置在固體攝像元件中的色彩分離濾波器的濾波器排列的結(jié)構(gòu); 圖30表示窄帶域用濾波器的分光特性;圖31表示調(diào)光信 號生成電路的結(jié)構(gòu);圖32表示用 于說明本實(shí)施例的動作的流程圖;圖33表示變形例中的調(diào)光信號生成電路外圍部的結(jié)構(gòu); 圖34表示以往的按面順序方式的內(nèi)窺鏡裝置的示意結(jié)構(gòu)圖的結(jié)構(gòu);圖35表示以往的同時 式的內(nèi)窺鏡裝置的示意結(jié)構(gòu)圖。近年來,在各種內(nèi)窺鏡檢查等中廣泛采用具備攝像單元的電子內(nèi)窺鏡。另外,最近,利用窄帶域的照明光得到窄帶域光觀察圖像的內(nèi)窺鏡裝置正在實(shí)用 化。圖34表示采用按面順序方式、可以得到普通光觀察像和窄帶域光觀察像的以往 例的內(nèi)窺鏡裝置1070的示意結(jié)構(gòu)。光源裝置1071在普通光觀察時產(chǎn)生寬帶域的R、G、B的按面順序的照明光,在窄帶 域光觀察時產(chǎn)生窄帶域的R、G、B的按面順序的照明光,對被攝體進(jìn)行照明。對于被照明的被攝體,利用(XD1072按面順序進(jìn)行拍攝。該(XD1072是攝像面上 沒有設(shè)置色彩分離用的濾色器的(XD,即單色( 7々口)(XD。利用該(XD1072,將進(jìn)行了 光電變換的按面順序的攝像信號輸入到影像處理電路1073的⑶S電路1074中,在抽出信 號成分之后,輸入到A/D變換電路1075,并且輸入到亮度檢波電路1076中。輸入到A/D變換電路1075的按面順序的模擬信號,在變換為數(shù)字信號之后,輸入 到同時化電路1077中,變換為被同時化了的RGB信號。從該同時化電路1077輸出的RGB 信號,由放大電路1078進(jìn)行放大處理之后,輸入到強(qiáng)調(diào)電路1079中,進(jìn)行了輪廓強(qiáng)調(diào)之后, 從輸出端輸出到未圖示的監(jiān)視器,對普通光觀察模式或者窄帶域光觀察模式的內(nèi)窺鏡圖像 進(jìn)行彩色顯示。另外,亮度檢波電路1076對輸入的按面順序的R、G、B信號進(jìn)行積分等而生成調(diào)光 基準(zhǔn)信號,將與基準(zhǔn)亮度值的差分信號作為調(diào)光信號而輸出到光源裝置1071。而且,利用該 調(diào)光信號,調(diào)整根據(jù)光源裝置1071的照明光量。在以往例中在普通光觀察時可以利用生成的調(diào)光基準(zhǔn)信號適當(dāng)進(jìn)行調(diào)光,但是在 窄帶域光觀察時,由于成為窄帶域的照明光,因此照明光量降低,利用與普通光觀察時相同 的調(diào)光基準(zhǔn)信號的生成單元不能進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)光。此外,在普通光觀察時,可以用由各色彩成分信號整體構(gòu)成的亮度級別來規(guī)定該 圖像的亮度,但是在窄帶域光觀察時,有時候特定的色彩信號成為重要的圖像信息,因此與 普通光觀察時同樣地生成調(diào)光基準(zhǔn)信號時,存在在寬光量范圍中不能適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行調(diào)光的缺
點(diǎn)ο也就是說,在普通光觀察時,可以利用各信號的平均值進(jìn)行調(diào)光,但是在窄帶域光 觀察時由于特定的色彩成分的圖像信息變得重要,因此存在僅利用各信號的平均值不能進(jìn) 行適當(dāng)?shù)恼{(diào)光的缺點(diǎn)。
此外,作為采用按面順序的方式、可以得到普通光觀察像和窄帶域光觀察像的以往例的內(nèi)窺鏡裝置,例如有日本特開2002-95635號公報,在該公報中,在普通光觀察時和 窄帶域光觀察時,變更共用的調(diào)光電路中的調(diào)光控制參數(shù)。根據(jù)該公報的現(xiàn)有例,根據(jù)圖34的電路結(jié)構(gòu)的情況,雖然可以改善,但是由于還 是采用共用的調(diào)光電路,因此存在即使變更調(diào)光控制參數(shù)也難以在窄帶域光觀察時適當(dāng)?shù)?進(jìn)行調(diào)光的缺點(diǎn)。另一方面,圖35表示利用安裝了具備光學(xué)濾波器的攝像單元的內(nèi)窺鏡,進(jìn)行普通 光觀察和窄帶域光觀察的同時式的現(xiàn)有例的內(nèi)窺鏡裝置1080的示意結(jié)構(gòu)。光源裝置1081在普通光觀察時產(chǎn)生白色光的照明光,在窄帶域光觀察時產(chǎn)生R、G、B的窄帶域的照明光,對被攝體進(jìn)行照明。對于被照明的被攝體,利用在攝像面上設(shè)置了濾色器1082的(XD1083進(jìn)行拍攝。 利用該(XD1083進(jìn)行光電變換的攝像信號輸入到影像處理電路1084的⑶S電路1085中, 抽出信號成分之后,輸入到Y(jié)/C分離電路1086中,并且輸入到亮度檢波電路1087中。輸入到Y(jié)/C分離電路1086的攝像信號,在分離為亮度信號Y和色差信號Cr、Cb 之后,輸入到第一矩陣電路1088中,變換為RGB信號。將該RGB信號輸入到第二矩陣電路 1089中,變換為亮度信號Y和色差信號R-Y、B-Y。該亮度信號Y和色差信號R-Y、B_Y,利用放大電路1090進(jìn)行放大處理之后,輸入到 強(qiáng)調(diào)電路1091中,進(jìn)行輪廓強(qiáng)調(diào)之后,輸入到第三矩陣電路1092中,變換為RGB信號(三 基色信號)之后,從輸出端輸出到未圖示的監(jiān)視器,對普通光觀察模式或者窄帶域光觀察 模式的內(nèi)窺鏡圖像進(jìn)行彩色顯示。另外,亮度檢波電路1087對輸入的CDS輸出信號進(jìn)行積分等,算出CDS輸出信號 中的平均值生成調(diào)光基準(zhǔn)信號,將與基準(zhǔn)亮度值的差分信號作為調(diào)光信號輸出到光源裝置 1081中。然后,利用該調(diào)光信號,調(diào)整根據(jù)光源裝置1081的照明光量。在圖35中示出的同時方式的情況下也與按面順序的方式中所做的說明相同,由 于在普通光觀察時和窄帶域光觀察時利用共用的電路結(jié)構(gòu)生成調(diào)光基準(zhǔn)信號,因此存在難 以在窄帶域光觀察時適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行調(diào)光的缺點(diǎn)。本實(shí)施例2以及后述的實(shí)施例3的目的在于,提供在普通光觀察時和窄帶域光觀 察時的任一個中都可以適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行調(diào)光的內(nèi)窺鏡裝置。如圖28所示,具備實(shí)施例2的內(nèi)窺鏡裝置1001具備電子內(nèi)窺鏡(以下簡稱為內(nèi) 窺鏡)1002,插入到體腔內(nèi)等進(jìn)行內(nèi)窺鏡檢查;光源裝置1003,對該內(nèi)窺鏡1002提供照明 光;視頻處理器1004,驅(qū)動內(nèi)置于內(nèi)窺鏡1002中的攝像單元,并且進(jìn)行對于攝像單元的輸 出信號的信號處理;以及監(jiān)視器1005,通過輸入從該視頻處理器1004輸出的影像信號,顯 示由攝像單元拍攝的內(nèi)窺鏡圖像。內(nèi)窺鏡1002具有細(xì)長的插入部1007、設(shè)置在該插入部1007的后端的操作部 1008、從該操作部1008延伸出來的通用電纜1009,該通用電纜1009的端部的光導(dǎo)部件連接 器1011與光源裝置1003可裝卸地連接,信號連接器與視頻處理器1004可裝卸地連接。在上述插入部1007內(nèi),插通傳送照明光的光導(dǎo)部件1013,將該光導(dǎo)部件1013中的 身邊一側(cè)端部的光導(dǎo)部件連接器1011連接到光源裝置1003,由此將來自光源裝置1003的 照明光提供到光導(dǎo)部件1013中。
光源裝置1003在普通光觀察模式時,產(chǎn)生作為普通照明光的白色光(可見光區(qū) 域)的照明光,提供到光導(dǎo)部件1013,在窄帶域光觀察模式時,產(chǎn)生窄帶域的照明光,提供 到光導(dǎo)部件1013。普通光觀察模式和窄帶域光觀察模式的切換指示,例如可以利用設(shè)置在內(nèi)窺鏡 1002的操作部1008中的內(nèi)窺鏡開關(guān)等的模式切換開關(guān)1014進(jìn)行。此外,模式切換開關(guān) 1014除了由設(shè)置在內(nèi)窺鏡1002中的內(nèi)窺鏡開關(guān)構(gòu)成之外,還可以由腳踏開關(guān)構(gòu)成,也可以 設(shè)置在視頻處理器1004的前面板,也可以是由未圖示的鍵盤構(gòu)成等。該模式切換開關(guān)1014的模式切換信號,輸入到視頻處理器1004內(nèi)的控制電路 1015中,模式切換信號輸入時,該控制電路1015控制光源裝置1003的濾波器插拔機(jī)構(gòu) 1016,選擇性地切換普通照明光和窄帶域照明光。另外,如后所述,該控制電路1015與從光源裝置3提供到光導(dǎo)部件1013的照明光 的切換控制聯(lián)動,也進(jìn)行切換視頻處理器1004內(nèi)的影像信號處理系統(tǒng)的特性的控制。光源裝置1003,內(nèi)置產(chǎn)生照明光的燈1020,該燈1020產(chǎn)生覆蓋(紅、綠、藍(lán)等的) 可見光的波長區(qū)域的照明光。在由紅外切斷濾波器1021切斷紅外光而成為略白色照明光 之后,該照明光入射到光圈1022。該光圈1022利用光圈驅(qū)動電路23,控制其開口量。而且 控制通過該光圈1022的照明光量。通過了該光圈1022的照明光,通過利用由柱塞等構(gòu)成的濾波器插拔機(jī)構(gòu)1016在 照明光路中插拔的窄帶域用濾波器1024,或者不通過窄帶域用濾波器1024而入射到聚光 透鏡1025中,由該聚光透鏡1025進(jìn)行聚光而入射到光導(dǎo)部件1013的身邊一側(cè)的端面,也 就是入射端面。圖30表示窄帶域用濾波器1024的分光特性的一例。該窄帶域用濾波器1024表 示3峰性濾波器特性,例如,具有紅、綠、藍(lán)各波長域中的各個窄帶域透過濾波器特性部Ra、 Gaλ Ba0更具體地說,窄帶域透過濾波器特性部Ra、Ga、Ba具有中心波長分別為600nm、 540nm、420nm,其半幅值為20 40nm的帶通特性。因此,將窄帶域用濾波器1024配置在照明光路中的情況下,透過了該窄帶域透過 濾波器特性部Ra、Ga、Ba的3頻帶的窄帶域照明光入射到光導(dǎo)部件1013中。與此相對,在沒有將窄帶域用濾波器1024配置在照明光路中的情況下,將白色光 提供到光導(dǎo)部件1013中。來自光導(dǎo)部件1013的照明光通過光導(dǎo)部件1013傳送到其前端面,經(jīng)過安裝在設(shè) 置于插入部1007的前端部1026的照明窗的照明透鏡1027,射出到外部,對體腔內(nèi)的患部等 生物體組織的表面進(jìn)行照明。在前端部1026中,與照明窗相鄰設(shè)置有觀察窗,在該觀察窗上安裝有物鏡1028。 該物鏡1028對根據(jù)來自生物體組織的反射光的光學(xué)像成像。在該物鏡1028的成像位置中, 作為固體攝像元件配置有電荷耦合元件(略稱為CCD) 1029,利用該CCD1029進(jìn)行光電變換。在該(XD1029的攝像面上,作為進(jìn)行光學(xué)上色彩分離的色彩分離濾波器1030,以 各像素單位安裝例如圖29所示的補(bǔ)色系濾波器。該補(bǔ)色系濾波器在各像素前分別配置品紅(Mg)、綠(G)、藍(lán)綠(Cy)、黃(Ye)四種色 彩的色卡,在水平方向上使Mg和G交叉配置,在縱向以Mg、Cy、Mg、Ye和G、Ye、G、Cy的排列順序分別配置。而且,在使用了該補(bǔ)色系濾波器的CCD1029的情況下,將在縱向相鄰的兩列像素 相加而順序讀出,但是此時在奇數(shù)場和偶數(shù)場中使像素列錯開讀出。而且,利用后段側(cè)中的 色彩分離電路,如公知技術(shù)那樣生成亮度信號和色差信號。上述(XD1029與信號線的一端連接,將與該信號線的另一端連接的信號連接器連 接到視頻處理器1004,由此視頻處理器1004內(nèi)的CXD驅(qū)動電路1031和⑶S電路1032連
接。(XD1029根據(jù)來自CXD驅(qū)動電路1031的CXD驅(qū)動信號的施加,將進(jìn)行了光電變換 的攝像信號輸入到⑶S電路1032中。信號成分通過⑶S電路1032從攝像信號抽出變換為 基帶信號之后,輸入到進(jìn)行Y/C分離和同時化的Y/C分離/同時化電路1033中,并且,經(jīng)過 構(gòu)成生成調(diào)光信號的調(diào)光信號生成電路1034的選擇器1035、積分電路1036,輸入到調(diào)光電 路1037中。Y/C分離/同時化電路1033在生成亮度信號Y和按照線順序的色差信號之后,分 別通過未圖示的低通濾波器作為規(guī)定帶域的亮度信號Y和按照線順序的色差信號。此外, 對于按照線順序的色差信號,利用未圖示的遲延線等作為同時化的色差信號CH = 2R-G)、 Cb ( = 2B-G),與亮度信號Y—起輸出到第一矩陣電路1038中。此外,根據(jù)模式切換開關(guān)1014的操作,從普通光觀察模式切換到窄帶域光觀察模 式的情況下,控制電路1015將Y/C分離/同時化電路1033中的色差信號Cr、Cb通過的低 通濾波器的通過帶域變更為寬帶域,提高其分解能力(分辨率)。該第一矩陣電路1038使輸入的亮度信號Y、色差信號Cr、Cb變換為色彩信號R、G、 B,將變換后的色彩信號R、G、B輸出到第二矩陣電路1039中。該第一矩陣電路1038使輸入的亮度信號Y、色差信號Cr、Cb變換為沒有混色的色 彩信號R、G、B。另外,第二矩陣電路1039使色彩信號R、G、B變換為亮度信號Y、色差信號R_Y、 B-Y。在這一情況下,第二矩陣電路1039在普通光觀察模式時,以公知的方法從色彩信 號R、G、B變換為亮度信號Y、色差信號R-Y、B-Y,但是在窄帶域光觀察模式時,利用控制電 路1015變更矩陣系數(shù),進(jìn)行使波長短的G、B的色彩信號對波長長的R的色彩信號的比率, 特別是波長最短的B的色彩信號對波長長的R的色彩信號的比率變大的變換。也就是說,在窄帶域光觀察模式時,控制電路1015使得從色彩信號R、G、B生成特 別是對于B信號的權(quán)重加大的亮度信號Ynbi以及色差信號R-Y、B-Y。如果使用3行3列的矩陣A、K,則在這種情況下的變換式如下。[式2]
rYnbi (0 M 0 Vi "R-Y =AO 0 k2 G... (2)
,B-YJ U 0 ^JU,在此,矩陣K由例如3個實(shí)數(shù)系數(shù)kl k3 (其他系數(shù)成分是0)構(gòu)成,根據(jù)該式 (2)這樣的變換式,如上所述壓制波長長的R的色彩信號,與此相反加大短波長側(cè)的G、B的 色彩信號的權(quán)重。此外,在普通光觀察模式時,進(jìn)行省略了式(2)中的矩陣K的變換。
另外,A是用來從RGB信號變換為Y色差信號的矩陣(矩陣),使用以下的公知的 運(yùn)算系數(shù)⑶等。[式3]<formula>formula see original document page 16</formula>從第二矩陣電路1039輸出的亮度信號Y、色差信號R-Y、B-Y輸入到放大電路 1040,進(jìn)行放大處理。此外,亮度信號Y輸入到選擇器1035中。放大電路1040的輸出信號輸入到強(qiáng)調(diào)電路41中,進(jìn)行構(gòu)造強(qiáng)調(diào)處理。該強(qiáng)調(diào)電 路1041的輸出信號輸入到第三矩陣電路1042中。此外,也可以利用強(qiáng)調(diào)電路1041僅對亮 度信號Y成分進(jìn)行強(qiáng)調(diào)處理。輸入到第三矩陣電路1042中的亮度信號Y、色差信號R-Y、B_Y利用第三矩陣電路 1042變換為色彩信號R、G、B,從輸出端輸出到監(jiān)視器1005。而且,在監(jiān)視器1005的顯示面 上,顯示由(XD1029進(jìn)行拍攝的內(nèi)窺鏡圖像。上述控制電路1015根據(jù)模式切換信號控制根據(jù)選擇器1035的信號選擇。具體來說,在切換到窄帶域光觀察模式的情況下,控制電路1015切換為使從第二 矩陣電路1039輸出的亮度信號Y經(jīng)過選擇器1035輸入到積分電路1036以及調(diào)光電路1037 中。此外,對輸入信號進(jìn)行積分輸出平均值的積分電路1036也可以是生成平均值的平均化 電路。另一方面,在普通光觀察模式時,控制電路1015切換為使⑶S電路1032的輸出信 號經(jīng)過選擇器1035輸入到積分電路1036以及調(diào)光電路1037中。利用以下的圖31說明調(diào)光信號生成電路1034的結(jié)構(gòu),本實(shí)施例中的調(diào)光信號生 成電路1034在普通光觀察模式時對CDS電路1032的輸出信號進(jìn)行平均化生成調(diào)光基準(zhǔn)信 號<Yn>,在窄帶域光觀察模式時對經(jīng)過第二矩陣電路1039輸出的亮度信號進(jìn)行平均化生 成調(diào)光基準(zhǔn)信號<Ynbi>。在窄帶域光觀察模式時,通過利用第二矩陣電路1039進(jìn)行使短波長側(cè)的色彩信 號的比率加大的變換等,使調(diào)光基準(zhǔn)信號<Ynbi>中的各色彩信號的比率與調(diào)光基準(zhǔn)信號 <Yn>的情況不同。圖31表示該調(diào)光信號生成電路1034的結(jié)構(gòu)例。將如上所述利用選擇器1035選擇的信號輸入到積分電路1036,成為以規(guī)定周 期進(jìn)行積分并平均化的調(diào)光基準(zhǔn)信號<Υη>或者<Ynbi>(在本說明書以及附圖中記為 <Yn>/<Ynbi>),輸入到構(gòu)成調(diào)光電路1037的減法電路1045中。此外,積分電路1036內(nèi)置 進(jìn)行抽樣/保持(S/H)的S/H電路,將根據(jù)來自控制電路1015的S/H控制信號Ssh以規(guī)定 周期進(jìn)行了積分的積分值輸出到減法電路1045中。該減法電路1045將從調(diào)光基準(zhǔn)信號<Yn>/<Ynbi>減去利用基準(zhǔn)值發(fā)生電路(目 標(biāo)值發(fā)生電路)1046產(chǎn)生的與適當(dāng)?shù)牧炼葘?yīng)的基準(zhǔn)值(調(diào)光的目標(biāo)值)En/Enbi的值作 為調(diào)光信號,輸出到光源裝置1003的光圈驅(qū)動電路1023中。此外,En是普通光觀察模式時的基準(zhǔn)值,Enbi是窄帶域光觀察模式時的基準(zhǔn)值。 通過這樣在普通光觀察模式時以及窄帶域光觀察模式時分別設(shè)定成為調(diào)光基準(zhǔn)的目標(biāo)值,可以在各自的模式中調(diào)光到適當(dāng)?shù)哪繕?biāo)值。此時,控制電路1015與模式切換信號聯(lián)動,利用切換控制信號Sc切換選擇器1035和基準(zhǔn)值En/Enbi。另外,對積分電路1036施加將以規(guī)定周期積分了的調(diào)光基準(zhǔn)信號 <Yn>/<Ynbi>進(jìn)行抽樣/保持輸出到減法電路1045的控制信號Ssh。從調(diào)光電路1037輸出的調(diào)光信號輸出到光圈驅(qū)動電路1023中。光圈驅(qū)動電路1023在調(diào)光信號例如為正值時減小光圈1022的開口量,反之在負(fù) 值的情況下加大光圈1022的開口量,由此調(diào)整照明光量,進(jìn)行自動調(diào)光使得調(diào)光基準(zhǔn)信號 <Yn>/<Ynbi>成為適當(dāng)?shù)牧炼鹊幕鶞?zhǔn)值En/Enbi。根據(jù)該自動調(diào)光,由CXD的1029拍攝、顯示在監(jiān)視器1005上的內(nèi)窺鏡圖像總是保
持適當(dāng)?shù)牧炼?。此外,?shí)際上從影像信號輸出端輸入到監(jiān)視器1005的R、G、B各頻道的三基色信號 R、G、B,在窄帶域光觀察模式時,采用了式⑴的情況下,成為G、B、B的信號(雖然權(quán)重根 據(jù)系數(shù)而不同),特別是B信號的比率變得最大,可以以容易識別的狀態(tài)顯示B信號的與生 物體表層附近的毛細(xì)血管等的結(jié)構(gòu)對應(yīng)的內(nèi)窺鏡圖像。也就是說,在窄帶域光觀察模式時分別輸入到監(jiān)視器1005中的R、G、B頻道的信號 實(shí)際上成為G、B、B信號,提高識別性。以下參照圖32說明根據(jù)本實(shí)施例的作用。手術(shù)者如圖28所示將內(nèi)窺鏡2連接到光源裝置1003以及視頻處理器1004,并投 入電源,由此,視頻處理器1004的控制電路1015開始初始設(shè)定的處理,如步驟Sl所示,作 為光源裝置3以及視頻處理器1004的動作模式,設(shè)為例如為普通光觀察模式的設(shè)定狀態(tài)。在該狀態(tài)中,如圖28所示,光源裝置1003設(shè)定為窄帶域用濾波器1024脫離了照 明光路的狀態(tài),以白色照明光為基礎(chǔ),成為利用內(nèi)窺鏡1002進(jìn)行拍攝的狀態(tài)。另外,視頻處 理器1004側(cè)的各部分也成為以普通光觀察模式的狀態(tài)進(jìn)行信號處理的設(shè)定狀態(tài)。在這種情況下,控制電路1015控制選擇器1035的信號切換,使得來自⑶S電路 1032的輸出信號輸入到積分電路1036側(cè)。并且,根據(jù)⑶S電路1032的輸出信號,生成調(diào)光 基準(zhǔn)信號<Yn>,進(jìn)而將由調(diào)光電路1037減去了亮度的基準(zhǔn)值En的調(diào)光信號發(fā)送到光源裝 置1003的光圈驅(qū)動電路1023,控制光圈1022成為適當(dāng)?shù)恼彰鞴饬?。手術(shù)者通過將內(nèi)窺鏡1002的插入部1007插入到患者的體腔內(nèi),可以以能夠得到 適當(dāng)亮度的圖像的照明狀態(tài)進(jìn)行內(nèi)窺鏡檢查。想要更詳細(xì)地觀察體腔內(nèi)的患部等檢查對象 組織的表面血管走向狀態(tài)等的情況下,手術(shù)者操作模式切換開關(guān)1014。如步驟S2所示,控制電路1015監(jiān)視模式切換開關(guān)1014是否被操作,在模式切換 開關(guān)1014沒有被操作的情況下,維持其狀態(tài),在模式切換開關(guān)1014被操作了的情況下,進(jìn) 入下一個步驟S3。在步驟S3中,控制電路1015將光源裝置1003以及視頻處理器1004的動作模式 變更為窄帶域光觀察模式的設(shè)定狀態(tài)。具體來說,控制電路1015對光源裝置1003進(jìn)行控制使得窄帶域用濾波器1024如 圖28中的兩點(diǎn)劃線所示那樣配置在照明光路中。如圖30中示出的其透過特性,通過將窄 帶域用濾波器1024配置在照明光路中,利用窄帶域透過濾波器特性部Ra、Ga、Ba的窄帶域 照明光進(jìn)行照明。
另外,控制電路1015變更視頻處理器4中的各部分的設(shè)定,具體來說,控制電路 1015變更為,使得第二矩陣電路1039的矩陣系數(shù)特別是根據(jù)亮度信號Ynbi中的(根據(jù)窄 帶域透過濾波器特性部Ba的)色彩信號B的信號成分的比率變大。另外,切換選擇器1035,來自第二矩陣電路1039的亮度信號Ynbi經(jīng)過選擇器1035輸入到積分電路1036,成為調(diào)光基準(zhǔn)信號<Ynbi>,此外由調(diào)光電路1037減去亮度的基 準(zhǔn)值Enbi生成調(diào)光信號。根據(jù)該調(diào)光信號調(diào)整照明光量。而且在該窄帶域光觀察模式中 設(shè)定為容易進(jìn)行診斷的適當(dāng)?shù)恼彰鞴饬?。另外,通過進(jìn)行上述信號處理系統(tǒng)的變更設(shè)定,在窄帶域光觀察模式中,例如變更 第二矩陣電路1039的矩陣系數(shù),使得特別是根據(jù)色彩信號B的信號成分的比率變大,因此 可以在容易識別的狀態(tài)下觀察以根據(jù)窄帶域透過濾波器特性部Ba的B的照明光為基礎(chǔ)拍 攝的生物體組織的表層附近的毛細(xì)血管的走向狀態(tài)。另外,使生成Y/C分離/同時化電路1033中的色差信號Cr、Cb時的帶域特性寬帶 域化,因此可以提高以毛細(xì)血管的走向狀態(tài)、或根據(jù)窄帶域透過濾波器特性部Ga的G的照 明光為基礎(chǔ)拍攝的比表層深的部分側(cè)的血管走向狀態(tài)等的分辨率。在下一個步驟S4中,控制電路1015監(jiān)視模式切換開關(guān)1014是否被操作,在模式 切換開關(guān)1014沒有被操作的情況下,維持其狀態(tài),在模式切換開關(guān)1014被操作了的情況 下,回到下一個步驟Si。這樣根據(jù)本實(shí)施例,無論在普通光觀察模式中還是在窄帶域光觀察模式中,都從 各自的亮度信號生成與調(diào)光適合的調(diào)光信號,因此得到適合各自的觀察的亮度的內(nèi)窺鏡圖像。另外,通過保持普通的同時式的彩色攝像功能,并且即使在窄帶域光觀察模式中 也變更視頻處理器1004內(nèi)的各部分的系數(shù)等設(shè)定,可以充分確保根據(jù)窄帶域光觀察模式 的觀察功能。下面說明在普通光觀察模式以及窄帶域光觀察模式中,分別適當(dāng)設(shè)定了生成調(diào)光 基準(zhǔn)信號的各色彩信號的貢獻(xiàn)的比率的具體例。圖33表示變形例中的調(diào)光信號生成電路1034B的外圍部的結(jié)構(gòu)。在該調(diào)光信號生 成電路1034B中,第一矩陣電路1038的色彩信號R、G、B分別輸入到乘法器1047a、1047b、 1047c中,與從保存了乘法系數(shù)的R0M1048輸出的系數(shù)分別相乘之后,在加法電路1049中相 加。在R0M1048中,保存有普通光觀察模式時的系數(shù)和窄帶域光觀察模式時的系數(shù), 控制電路1015與模式切換信號聯(lián)動,讀出對應(yīng)的系數(shù)輸出到乘法器1047a、1047b、1047c中。具體來說,在普通光觀察模式時,從R0M1048輸入5 9 3比率的系數(shù)(在平均 化的情況下是5/17 9/17 3/17)到乘法器1047a、1047b、1047c,與R、G、B的色彩信號 分別相乘之后,利用加法電路1049將它們相加。因此,在普通光觀察模式時從加法電路1049輸出的被平均化之前的調(diào)光基準(zhǔn)信 號 Yn 成為 Yn = 5R/17+9G/17+3B/17。另外,在窄帶域光觀察模式時,從R0M1048輸入0 5 12比率的系數(shù)(在平均 化的情況下是0/17 5/17 12/17)到乘法器1047a、1047b、1047c,與R、G、B的色彩信號分別相乘之后,利用加法電路1049將它們相加。因此,在窄帶域光觀察模式時從加法電路1049輸出的被平均化之前的調(diào)光基準(zhǔn) 信號Ynbi成為Ynbi = 0XR/17+5G/17+12B/17。這樣,加法電路1049的輸出信號Yn或 者Ynbi (也就是Yn/Ynbi)被輸入到積分電路1036中,被積分而分別成為調(diào)光基準(zhǔn)信號 <Yn>/<Ynbi>,輸入到調(diào)光電路1037中。其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例2相同。根據(jù)本變形例,與實(shí)施例2的情況同樣地,分別在普通光觀察模式和窄帶域光觀 察模式中,適當(dāng)?shù)卦O(shè)定色彩信號的比率生成調(diào)光基準(zhǔn)信號,因此在各模式中可以得到容易 診斷的亮度的圖像。此外,如上所述在窄帶域光觀察模式時,進(jìn)行壓制了根據(jù)窄帶域透過濾波器部Ra 的R的色彩信號的信號處理,因此作為圖30中示出的窄帶域用濾波器1024,也可以采用不 具有該窄帶域透過濾波器部Ra的透過特性的窄帶域用濾波器。在這種情況下,窄帶域用濾 波器成為具有窄帶域透過濾波器部Ga、Ba的2峰性濾波器,可以進(jìn)一步降低成本。(實(shí)施例3)下面參照圖36至圖39,說明本發(fā)明的實(shí)數(shù)例3。實(shí)施例3與實(shí)施例2大致相同, 因此僅說明不同點(diǎn),對相同結(jié)構(gòu)賦予相同附圖標(biāo)記,省略其說明。圖36表示具備本發(fā)明的實(shí)施例3的內(nèi)窺鏡裝置1001B的結(jié)構(gòu)。在實(shí)施例2中,使 用具備濾色器(色彩分離用光學(xué)濾波器)的同時式的內(nèi)窺鏡1002進(jìn)行彩色攝像的同時式 的內(nèi)窺鏡裝置1001,但本實(shí)施例是使用不具有濾色器的面順序式的內(nèi)窺鏡1002B、按面順 序進(jìn)行彩色攝像的面順序式的內(nèi)窺鏡裝置1001B。如圖36所示,該內(nèi)窺鏡裝置1001B具備內(nèi)窺鏡1002B ;光源裝置1003B,對該內(nèi)窺 鏡1002B提供照明光;視頻處理器1004B,驅(qū)動內(nèi)置于內(nèi)窺鏡1002B中的攝像單元,并且對 攝像單元的輸出信號進(jìn)行信號處理;以及監(jiān)視器1005,通過輸入從該視頻處理器1004B輸 出的影像信號而顯示由攝像單元拍攝的內(nèi)窺鏡圖像的。內(nèi)窺鏡1002B不采用在圖28的內(nèi)窺鏡1002中設(shè)置了色彩分離濾波器1030的 (XD1029,而采用不具有色彩分離濾波器1030的(XD1029,即單色(XD。另外,光源裝置1003B在圖28的光源裝置1003中,例如在光圈1022和濾波器1024 之間的光路中配置旋轉(zhuǎn)濾波器1051,該旋轉(zhuǎn)濾波器1051利用電動機(jī)1052以固定速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在該旋轉(zhuǎn)濾波器1051中,如圖37(A)所示,在圓周方向上安裝了分別透過R、G、 B的各帶域的光的R、G、B濾波器1053R、1053B、1053B。這些R、G、B濾波器1053R、1053B、 1053B的透過特性如圖37(B)所示,分別具備在寬帶域中透過R、G、B的波長域的透過部Rb、 Gb,Bb0而且,在普通光觀察模式時,透過了旋轉(zhuǎn)濾波器1051的R、G、B濾波器1053R、 1053BU053B的寬帶域的R、G、B照明光按面順序提供到光導(dǎo)部件1013中。另一方面,在窄帶域光觀察模式時,在光路中還配置窄帶域用濾波器1024,透過了旋轉(zhuǎn)濾波器1051的R、G、B濾波器1053R、1053B、1053B的寬帶域的R、G、B照明光還根據(jù)窄 帶域用濾波器1024成為窄帶域的R、G、B照明光,按面順序提供到光導(dǎo)部件1013中。另外,在本實(shí)施例的視頻處理器1004B中,利用CXD驅(qū)動電路1031驅(qū)動(XD1029,由(XD1029拍攝的攝像信號輸入到⑶S電路1032中,進(jìn)行⑶S處理。該⑶S電路1032的輸出信號輸入到A/D變換電路1054中,變換為數(shù)字信號,并且,經(jīng)過構(gòu)成調(diào)光信號生成電路1055的檢波電路1056,輸入到調(diào)光電路1057中。根據(jù)A/D變換電路1054生成的數(shù)字信號輸入到同時化電路1058,將在構(gòu)成同時化 電路1058的存儲器中暫時保存了按面順序拍攝的R、G、B的色彩成分圖像后,將被同時讀出 并被同時化的R、G、B信號輸出到矩陣電路1059中。該矩陣電路1059的矩陣系數(shù)根據(jù)控制電路1015在普通光觀察模式時和窄帶域光 觀察模式時間變更。具體來說,在普通光觀察模式時是單位矩陣,但是在窄帶域光觀察模式 時變更矩陣系數(shù)而具有與實(shí)施例2的第二矩陣電路1039類似的功能。該矩陣電路1059的輸出信號,與實(shí)施例2同樣地利用放大電路1040、強(qiáng)調(diào)電路 1041分別進(jìn)行放大處理和強(qiáng)調(diào)處理之后,從輸出端輸出到監(jiān)視器1005。圖38表示調(diào)光信號生成電路1055的電路例。按面順序的R、G、B信號輸入到構(gòu)成 檢波電路1056的例如增益控制放大器(簡稱為GCA) 1061中,在該GCA1061的增益控制端 子上施加來自控制電路1015的增益控制信號Sgc。GCA1061根據(jù)增益控制信號Sgc的信號 水平,對輸入信號進(jìn)行放大,可變地控制輸出時的增益(放大率)進(jìn)行。增益控制信號Sgc在每個按面順序的輸入信號的信號期間發(fā)生變化,在普通光觀 察模式時,例如GCA1061的增益相對于R、G、B的輸入信號,例如設(shè)定為5 9 3的比率。 平均化(標(biāo)準(zhǔn)化)的情況下的比率設(shè)定中,成為5/17 9/17 3/17。另一方面,在窄帶域光觀察模式時,例如G CA1061的增益相對于R、G、B的 輸入信號,例如設(shè)定為0 5 12的比率。平均化的情況下的比率設(shè)定中,成為 0/17 5/17 12/17。另外,將上述GCA1061的輸出信號輸入到積分電路1036,進(jìn)行積分生成調(diào)光基準(zhǔn) 信號 <Yn>/<Ynbi>。在普通光觀察模式時的調(diào)光基準(zhǔn)信號<Yn>成為<Υη> = 5<R>/17+9<G>/17+3<B>/17。此外,在窄帶域光觀察模式時的調(diào)光基準(zhǔn)信號<Ynbi>成為<Ynbi> = 0X<R>/17+5<G>/17+12<B>/17。從該積分電路1036輸出的調(diào)光基準(zhǔn)信號<Yn>/<Ynbi>輸入到構(gòu)成調(diào)光電路1057 的減法電路1045中,將減去了基準(zhǔn)值發(fā)生電路1046的基準(zhǔn)值En/Enbi的信號作為調(diào)光信 號輸出到光圈驅(qū)動電路1023中。另外,基準(zhǔn)值E也根據(jù)來自控制電路1015的切換控制信號Sc,與普通光觀察模式 時以及窄帶域光觀察模式時相應(yīng)地對其值進(jìn)行可變設(shè)定。此外,檢波電路1056也可以由乘法器以及系數(shù)器構(gòu)成。根據(jù)具有這樣的結(jié)構(gòu)以及作用的本實(shí)施例,與實(shí)施例2的變形例的情況同樣地, 可以分別在普通光觀察模式以及窄帶域光觀察模式時,適當(dāng)?shù)貙φ彰鞴饬窟M(jìn)行自動調(diào)整。圖39表示變形例的視頻處理器1004C的結(jié)構(gòu)。該視頻處理器1004C應(yīng)用了作為 同時式的實(shí)施例2中的調(diào)光信號生成電路1034,具有與該調(diào)光信號生成電路1034類似的面 順序式的調(diào)光信號生成電路1034C。因此,該視頻處理器1004C在圖36的視頻處理器1004B中采用實(shí)施例2的第二矩陣電路1039代替矩陣電路1059。該第二矩陣電路1039將從同時化電路1058輸出的R、G、 B信號變換為亮度信號Y和色差信號R-Y、B-Y。在該情況下,該第二矩陣電路1039的矩陣系數(shù)如實(shí)施例2那樣與模式切換聯(lián)動地 由控制電路1015切換。也就是說,在普通光觀察模式時,第二矩陣電路1039從RGB信號變換為亮度信號 Y和色差信號R-Y、B-Y,但是在窄帶域光觀察模式時,如實(shí)施例2中說明的式(2)那樣進(jìn)行
變換。而且,在窄帶域光觀察模式時的亮度信號Ynbi,經(jīng)過構(gòu)成調(diào)光信號生成電路 1034C的選擇器1035,由積分電路1036積分成為調(diào)光基準(zhǔn)信號<Ynbi>,輸入到調(diào)光電路 1037而成為調(diào)光信號。另外,在普通光觀察模式時,CDS電路1032的輸出信號,經(jīng)過構(gòu)成調(diào)光信號生成電 路1034C的選擇器1035,由積分電路1036積分而成為調(diào)光基準(zhǔn)信號<Yn>,輸入到調(diào)光電路 1037中成為調(diào)光信號。此外,強(qiáng)調(diào)電路1041的輸出信號輸入到第三矩陣電路1042,變換為色彩信號RGB 之后,從輸出端輸出到監(jiān)視器1005。根據(jù)利用這種結(jié)構(gòu)的變形例,在面順序式的情況下也可以得到與實(shí)施例2相同的 作用效果。此外,例如,即使在實(shí)施例3中,作為窄帶域用濾波器1024,也可以使用如實(shí)施例2 說明了的不具有窄帶域透過濾波器部Ra的透過特性而具有窄帶域透過濾波器部Ga、Ba的 2峰性濾波器。(實(shí)施例4)圖40至圖48與本發(fā)明的實(shí)施例4有關(guān),圖40表示具備本發(fā)明的實(shí)施例4的內(nèi)窺 鏡裝置的結(jié)構(gòu);圖41表示窄帶域用濾波器的分光特性例;圖42表示設(shè)置在固體攝像元件 上的色彩分離濾波器的濾波器排列的結(jié)構(gòu);圖43表示用于說明本實(shí)施例的動作的流程圖; 圖44表示亮度信號和色差信號中的信號帶域;圖45表示考慮圖44的特性在第一變形例中 設(shè)定的第二矩陣電路的系數(shù);圖46表示第二變形例中的窄帶域用濾波器的分光特性;圖47 表示在圖46的情況下設(shè)定的第二矩陣電路的系數(shù);圖48是表示現(xiàn)有例的影像信號處理裝 置的結(jié)構(gòu)的框圖。近年來,具備攝像單元的電子內(nèi)窺鏡在各種內(nèi)窺鏡檢查等中得到廣泛采用。在采用電子內(nèi)窺鏡進(jìn)行內(nèi)窺鏡檢查的情況下,有在白色光下使用具備彩色的光 學(xué)濾波器的攝像元件進(jìn)行彩色攝像的同時式內(nèi)窺鏡裝置,和使用單色攝像元件通過在R、G、 B的按面順序的照明光下分別進(jìn)行拍攝、生成彩色圖像的面順序方式的內(nèi)窺鏡裝置,在兩者 中的信號處理系統(tǒng)不同。另外,例如在日本特開2002-95635號公報中,公開了如下內(nèi)窺鏡裝置,S卩,可以利 用窄帶域的照明光,將在普通的可見光的情況下所得到的光學(xué)信息中容易被埋沒掉的粘膜 表層附近的對深度方向上的血管走向狀態(tài)等作為更容易識別的圖像信息顯示。在上述公報的現(xiàn)有例中,由于是按面順序使用窄帶域的照明光生成窄帶域圖像, 因此如果變更為窄帶域的照明光代替R、G、B的按面順序的照明光,則不需要信號處理系統(tǒng) 中的大的變更,可以比較簡單地得到窄帶域圖像。
另一方面,圖48表示現(xiàn)有例的同時式電子內(nèi)窺鏡用的影像信號處理裝置2081的 結(jié)構(gòu)。由具備了色彩分離濾波器2082的電荷耦合元件(簡稱為CCD) 2083拍攝的彩色攝 像信號被輸入到影像信號處理裝置2081內(nèi)的⑶S電路2084中,進(jìn)行⑶S處理抽出基帶信 號成分。該⑶S電路2084的輸出信號輸入到A/D變換電路2085中,從模擬信號變換為數(shù) 字信號。該數(shù)字信號輸入到γ/c分離電路2086中,在該Y/C分離電路2086中,分離為亮度 信號Y和按照線順序的色彩信號(色差信號)C。該亮度信號Y經(jīng)過γ電路2087,輸入到選擇器2088中(該亮度信號設(shè)為Yh), 并且輸入到第一低通濾波器(簡稱為LPF) 2089中。該LP F2089設(shè)定為寬的帶域,由該 LPF2089設(shè)定的帶域的亮度信號Yl輸入到第一矩陣電路2090。另外,色彩信號C經(jīng)過第二 LPF2091輸入到(按照線順序的)同時化電路2092中。 此時,第二濾波器2091的帶域比第一 LPF2089低。同時化電路2092生成被同時化后的色差信號Cr ( = 2R-G)、Cb ( = 2B-G),該色差 信號Cr、Cb被輸入到第一矩陣電路2090中。第一矩陣電路2090從亮度信號Yl以及色差信號Cr、Cb變換為三基色信號R1、 G1、B1,輸出到γ電路2093中。利用γ電路2093進(jìn)行了 γ校正的三基色信號R2、G2、B2 輸入到第二矩陣電路2094中,利用該第二矩陣電路2094變換為亮度信號Ynbi、色彩信號 R-Y、B-Y0在該情況下,利用第二矩陣電路2094將三基色信號R2、G2、B2變換為亮度信號 Ynbi以及色差信號R-Y、B-Y,使得成為自然的色調(diào)。利用第二矩陣電路2094輸出的亮度信號Ynbi,經(jīng)過選擇器2088輸入到放大電路 2095中,色差信號R-Y、B-Y輸入到放大電路2095中。選擇器2088選擇由Y/C分離電路 2086進(jìn)行了 γ校正的亮度信號Yh和經(jīng)過第二矩陣電路2094輸入的亮度信號Ynbi,并輸 出到放大電路2095中。利用該放大電路2095進(jìn)行了放大處理的亮度信號Yh/Ynbi經(jīng)過強(qiáng)調(diào)電路2096輸 入到第三矩陣電路2097中,利用放大電路2095進(jìn)行了放大處理的色差信號R_Y、B-Y不通 過強(qiáng)調(diào)電路2096而輸入到第三矩陣電路2097中。然后,利用該第三矩陣電路2097變換為三基色信號R、G、B輸出到未圖示的彩色監(jiān) 視器。此外,選擇器2088在根據(jù)普通光的普通光觀察的情況下選擇亮度信號Yh側(cè),在根 據(jù)窄帶域光的照明的窄帶域光觀察的情況下選擇通過了第二矩陣電路2094的亮度信號, 也就是Ynbi。在該現(xiàn)有的影像信號處理裝置2081中,為了進(jìn)行依照標(biāo)準(zhǔn)的影像信號標(biāo)準(zhǔn)的信 號處理,對于亮度信號Y實(shí)施根據(jù)寬帶域的信號處理,對于色彩信號C實(shí)施低帶域的信號處理。在圖48所示的現(xiàn)有例中,存在如下缺點(diǎn)雖然確保了普通光觀察中的畫質(zhì),但是 在窄帶域光觀察中作為低帶域的色彩信號進(jìn)行處理,會成為分辨率低的圖像。進(jìn)而,在窄帶域光觀察(NBI觀察)時,由于將照明光窄帶域化,因此存在觀察圖像變暗的問題。本實(shí)施例以及后述的實(shí)施例5是鑒于上述的問題而完成的,其目的在于,提供一 種內(nèi)窺鏡裝置,不僅可以對應(yīng)普通光觀察,而且即使在窄帶域光觀察時也可以得到畫質(zhì)良 好的內(nèi)窺鏡圖像。如圖40所示,具備實(shí)施例4的內(nèi)窺鏡裝置2001具備電子內(nèi)窺鏡(以下簡稱為內(nèi) 窺鏡)2002,插入到體腔內(nèi)等,進(jìn)行內(nèi)窺鏡檢查;光源裝置2003對該內(nèi)窺鏡2002提供照明 光;視頻處理器2004,作為內(nèi)窺鏡用影像信號處理裝置,驅(qū)動內(nèi)置于內(nèi)窺鏡2002中的攝像 單元,并且對攝像單元的輸出信號進(jìn)行信號處理;以及監(jiān)視器2005,通過輸入從該視頻處 理器2004輸出的影像信號,顯示由攝像單元拍攝的內(nèi)窺鏡圖像。
內(nèi)窺鏡2002具有細(xì)長的插入部2007、設(shè)置在該插入部2007的后端的操作部 2008、從該操作部2008延伸出來的通用電纜2009,該通用電纜2009的端部的光導(dǎo)部件連接 器2011與光源裝置2003可自由裝卸地連接,信號連接器與視頻處理器2004可自由裝卸地 連接。在上述插入部2007內(nèi),插通傳送照明光的光導(dǎo)部件2013,將該光導(dǎo)部件2013中的 身邊一側(cè)端部的光導(dǎo)部件連接器2011連接到光源裝置2003,由此將來自光源裝置2003的 照明光提供到光導(dǎo)部件2013中。光源裝置2003在普通光觀察模式時,產(chǎn)生作為普通照明光的白色光(可見光區(qū) 域)的照明光,提供到光導(dǎo)部件2013中,在窄帶域光觀察模式時,產(chǎn)生窄帶域的照明光,提 供到光導(dǎo)部件2013中。普通光觀察模式和窄帶域光觀察模式的切換指示,例如可以利用設(shè)置在內(nèi)窺鏡 2002的操作部2008中的內(nèi)窺鏡開關(guān)等的模式切換開關(guān)2014進(jìn)行。此外,模式切換開關(guān) 2014除了由設(shè)置于內(nèi)窺鏡2002的內(nèi)窺鏡開關(guān)構(gòu)成之外,也可以由腳踏開關(guān)構(gòu)成,也可以設(shè) 置在視頻處理器2004的前面板,也可以是由未圖示的鍵盤構(gòu)成等。根據(jù)該模式切換開關(guān)2014的模式切換信號,輸入到視頻處理器2004內(nèi)的控制電 路2015中,輸入切換信號時,該控制電路2015控制光源裝置2003的濾波器插拔機(jī)構(gòu)2016, 選擇性地切換普通照明光和窄帶域照明光。另外,如后所述,該控制電路2015與從光源裝置3提供到光導(dǎo)部件2013的照明光 的切換控制聯(lián)動,也進(jìn)行切換視頻處理器2004內(nèi)的影像信號處理系統(tǒng)的特性的控制。并 且,通過根據(jù)模式切換開關(guān)2014的切換操作切換影像信號處理系統(tǒng)的特性,由此可以分別 進(jìn)行適合普通光觀察模式和窄帶域光觀察模式的信號處理。光源裝置2003,內(nèi)置產(chǎn)生照明光的燈2020,該燈2020產(chǎn)生包含可見光區(qū)域的照明 光。在由紅外切斷濾波器2021切斷紅外光而成為接近略白色光的波長帶域的照明光之后, 該照明光入射到光圈2022。該光圈2022利用光圈驅(qū)動電路2023,調(diào)整開口量而控制其通 過光量。通過了該光圈2022的照明光,通過利用由柱塞等構(gòu)成的濾波器插拔機(jī)構(gòu)2016在 照明光路中插拔的窄帶域用濾波器2024 (窄帶域光觀察模式時),或者不通過窄帶域用濾 波器2024 (普通光觀察模式時),入射到聚光透鏡2025中,由該聚光透鏡2025聚光并入射 到光導(dǎo)部件2013的身邊一側(cè)的端面,也就是入射端面中。圖41表示窄帶域用濾波器2024的分光特性的一例。該窄帶域用濾波器2024表示3峰性濾波器特性,例如,在紅、綠、藍(lán)各波長域中分別具有各個窄帶域透過濾波器特性 Ra λ Ga λ Bb0更具體地說,窄帶域透過濾波器特性部Ra、Ga、Ba具有中心波長分別為600nm、 540nm、420nm,其半幅值為20 40nm的通帶特性。因此,將窄帶域用濾波器2024配置在照明光路中的情況下,透過了該窄帶域透過 濾波器特性部Ra、Ga、Ba的3頻帶的窄帶域照明光入射到光導(dǎo)部件2013中。與此相對,在沒有將窄帶域用濾波器24配置在照明光路中的情況下,將白色光提 供到光導(dǎo)部件2013。通過光導(dǎo)部件2013將來自光導(dǎo)部件2013的照明光傳送到其前端面,經(jīng)過安裝在 設(shè)置于插入部2007的前端部2026上的照明窗中的照明透鏡2027射出到外部,對體腔內(nèi)的 患部等生物體組織的表面進(jìn)行照明。在前端部2026中,鄰接照明窗設(shè)置有觀察窗,在該觀察窗上安裝有物鏡2028。該 物鏡2028將來自生物體組織的反射光而成的光學(xué)像成像。在該物鏡2028的成像位置中, 作為固體攝像元件配置有電荷耦合元件(略稱為CCD) 2029,利用該CCD2029進(jìn)行光電變換。在該(XD2029的攝像面上,作為光學(xué)上進(jìn)行色彩分離的色彩分離濾波器2030,以 各像素單位安裝例如圖42所示的補(bǔ)色系濾波器。該補(bǔ)色系濾波器在各像素前分別配置品紅(Mg)、綠(G)、藍(lán)綠(Cy)、黃(Ye)四種色 彩的色卡,在水平方向上使Mg和G交叉配置,在縱向以Mg、Cy、Mg、Ye和G、Ye、G、Cy的排列 順序配置。然后,在使用了該補(bǔ)色系濾波器的CCD2029的情況下,將在縱方向上相鄰的兩列 像素相加并順序讀出,但是此時將奇數(shù)場和偶數(shù)場中的像素列錯開讀出。然后,利用后段側(cè) 中的色彩分離電路,如公知技術(shù)那樣生成亮度信號和色差信號。上述(XD2029與信號線的一端連接,將與該信號線的另一端連接的信號連接器連 接到視頻處理器2004上,由此視頻處理器2004內(nèi)的CXD驅(qū)動電路2031與⑶S電路2032連接。此外,各內(nèi)窺鏡2002具備產(chǎn)生該內(nèi)窺鏡2002所特有的識別信息(ID)的ID發(fā)生 部2033,將根據(jù)ID發(fā)生部2033的ID輸入到控制電路2015中,控制電路2015根據(jù)ID來識 別連接在視頻處理器2004上的內(nèi)窺鏡2002的種類、內(nèi)置于該內(nèi)窺鏡2的(XD2029的像素
數(shù)種類等。然后,控制電路2015控制C⑶驅(qū)動電路2031,以適當(dāng)驅(qū)動識別出的內(nèi)窺鏡2002的 CCD2029。(XD2029根據(jù)來自CXD驅(qū)動電路2031的CXD驅(qū)動信號的施加,將進(jìn)行了光電變換 的攝像信號輸入到相關(guān)雙采樣電路(簡稱為CDS電路)2032中。根據(jù)CDS電路2032,從攝 像信號抽出信號成分變換為基帶信號之后,輸入到A/D變換電路2034中,變換為數(shù)字信號 并且輸入到亮度檢波電路2035中,檢測亮度(信號的平均亮度)。由亮度檢波電路2035檢測出的亮度信號輸入到調(diào)光電路2036中,生成用于利用 與基準(zhǔn)亮度(調(diào)光的目標(biāo)值)之間的差分進(jìn)行調(diào)光的調(diào)光信號。來自該調(diào)光電路2036的 調(diào)光信號輸入到光圈驅(qū)動電路1023中,調(diào)整光圈2022的開口量,以使亮度成為基準(zhǔn)亮度。從A/D變換電路2034輸出的數(shù)字信號輸入到Y(jié)/C分離電路2037中,生成亮度信號Y和(作為廣義的色彩信號C的)按照線順序的色差信號Cr ( = 2R-G)、Cb ( = 2B-G)。亮度信號Y經(jīng)過Y電路2038輸入到選擇器39中(將該亮度信號記為Yh),并且輸入到限 制信號的通過帶域的第一低通濾波器(簡稱為LPF) 2041中。該LPF2041與亮度信號Y對應(yīng)設(shè)定為寬的通過帶域,根據(jù)該LPF2041的通過帶域 特性設(shè)定的帶域的亮度信號Yl輸入到第一矩陣電路2042中。另外,色差信號Cr、Cb經(jīng)過限制信號的通過帶域的第二 LPF2043輸入到(按照線 順序的)同時化電路2044中。此時,第二 LPF2043根據(jù)控制電路2015,與觀察模式對應(yīng)變更其通過帶域特性。具 體來說,在普通光觀察模式時,將第二 LPF2043設(shè)定為比第一 LPF2041更低帶域。另一方面,在窄帶域光觀察模式時,將第二 LPF2043變更為比普通光觀察模式時 的低帶域更寬的帶域。例如,與第一 LPF2041大致同樣地設(shè)定(變更)第二 LPF2043為寬 帶域。這樣,第二 LPF2043與觀察模式的切換聯(lián)動,形成變更對色差信號Cr、Cb的通過帶域 限制的處理特性的。同時化電路2044生成同時化后的色差信號Cr、Cb,該色差信號Cr、Cb被輸入到第 一矩陣電路2042中。第一矩陣電路2042將亮度信號Y以及色差信號Cr、Cb變換為三基色信號R、G、B, 輸出到Y(jié)電路2045。另外,該第一矩陣電路2042由控制電路2015控制,根據(jù)CCD2029的色彩分離濾波 器2030的特性、窄帶域用濾波器2024的特性變更(決定變換特性的)矩陣系數(shù)的值,變換 為沒有混色或者幾乎消除了混色的三基色信號Rl、Gl、Bl。例如,存在這樣的情況,即,隨著實(shí)際上與視頻處理器2004連接的內(nèi)窺鏡2002不 同,安裝在該內(nèi)窺鏡2002上的CCD2029的色彩分離濾波器2030的特性也不同的情況,控制 電路2015根據(jù)ID的信息、與實(shí)際上使用的(XD2029的色彩分離濾波器2030的特性相應(yīng)地 變更第一矩陣電路2042的系數(shù)。通過這樣的處理,在實(shí)際上使用的攝像單元的種類不同的 情況下也能夠適當(dāng)對應(yīng),可以防止偽色的發(fā)生、或者可以變換為沒有混色的三基色信號R1、 GUBl0此外,通過生成沒有混色的三基色信號R1、G1、B1,特別是在窄帶域光觀察模式時, 具有這樣的作用效果,即,可以有效防止在特定色彩的窄帶域光下拍攝的色彩信號由于在 其他色彩的窄帶域光下拍攝的色彩信號而難以識別的情況。也就是說,在圖48所示的現(xiàn)有例中,存在如下缺點(diǎn)以在R、G、B各波長帶域中分 別設(shè)定的各窄帶域光為基礎(chǔ)拍攝的多個圖像成分產(chǎn)生混色,與著眼觀察(注目)的特定的 窄帶域光對應(yīng)的圖像成分的特征不明確,但是在本實(shí)施例中可以防止成為這樣不明確的原 因的混色。另外,通過防止該混色,可以在其后段側(cè)中加大與著眼觀察的特定的窄帶域光對 應(yīng)的圖像成分的比率進(jìn)行顯示,或者也可以僅使用與著眼觀察的特定的窄帶域光對應(yīng)的圖 像成分進(jìn)行顯示,也可以進(jìn)行明確反映與著眼觀察的特定的窄帶域光對應(yīng)的圖像成分的特 征的圖像顯示。γ電路2045也由控制電路2015控制。具體來說,在窄帶域光觀察模式時,變更 為比普通光觀察模式時更強(qiáng)調(diào)了 Y校正的特性的Y特性。由此,強(qiáng)調(diào)低信號水平側(cè)的對比度,成為更容易識別的顯示特性。通過該Y電路2045進(jìn)行了 γ校正的三基色信號R2、G2、B2輸入到第二矩陣電路2046中,根據(jù)該第二矩陣電路2046,變換為亮度信號Y、色差信 號 R-Y、B-Y。在這一情況下,控制電路2015在普通光觀察模式時設(shè)定第二矩陣電路2046的矩 陣系數(shù),以從三基色信號R2、G2、B2僅變換為亮度信號Y、色差信號R-Y、B-Y。在窄帶域光觀察模式時,控制電路2015將第二矩陣電路2046的矩陣系數(shù)從普通 光觀察模式時的值變更,使得從三基色信號R2、G2、B2生成特別是對于B信號的比率(權(quán) 重)加大的亮度信號Ynbi以及色差信號R-Y、B-Y。在該情況下的變換式在使用3行3列的矩陣A、K時如下所示。[式4]<formula>formula see original document page 26</formula>... (4)在此,K由例如3個實(shí)數(shù)成分kl k3(其他成分是0)構(gòu)成,根據(jù)該式(4)這樣的 變換式,相對于R的色彩信號,G、B的色彩信號的權(quán)重大,特別是B的色彩信號的權(quán)重(比 率)成為最大。換句話說,壓制成為長波長的R的色彩信號,強(qiáng)調(diào)短波長側(cè)的B的色彩信號。另外,A是用來從RGB信號變換為Y色差信號的矩陣(矩陣),可以使用如下公知 的運(yùn)算系數(shù)(5)等。[式δ]<formula>formula see original document page 26</formula>... (5)由第二矩陣電路2046輸出的亮度信號Ynbi輸入到選擇器2039中。該選擇器2039 由控制電路2015控制其切換。也就是說,在普通光觀察模式時選擇亮度信號Yh,在窄帶域 光觀察模式時選擇亮度信號Ynbi。從第二矩陣電路2046輸出的色差信號R_Y、B_Y與通過了選擇器2039的亮度信號 Yh或者Ynbi (記為Yn/Ynbi) —起,輸入到放大電路2047中。由該放大電路2047進(jìn)行了放大處理的亮度信號Yn/Ynbi在利用強(qiáng)調(diào)電路2048進(jìn) 行了輪廓強(qiáng)調(diào)之后,輸入到第三矩陣電路2049中,由放大電路2047進(jìn)行了放大處理的色差 信號R-Y、B-Y不通過強(qiáng)調(diào)電路48而輸入到第三矩陣電路2049中。而且,利用第三矩陣電路2049變換為三基色信號R、G、B后,利用未圖示的D/A變 換電路變換為模擬影像信號而從影像信號輸出端輸出到監(jiān)視器2005。此外,也可以根據(jù)(XD2029以及色彩分離濾波器2030等的種類根據(jù)強(qiáng)調(diào)電路2048 變更輪廓強(qiáng)調(diào)的強(qiáng)調(diào)特性(將強(qiáng)調(diào)帶域設(shè)為中低帶域還是中高帶域)等。特別是在窄帶域光觀察模式時,對亮度信號Ynbi進(jìn)行強(qiáng)調(diào)處理。此時,采用式(5) 的情況下,進(jìn)行如后述那樣根據(jù)B信號的強(qiáng)調(diào)了生物體表層附近的毛細(xì)血管等的結(jié)構(gòu)的處 理,可以明確顯示著眼觀察的圖像成分。此外,從影像信號輸出端實(shí)際輸入到監(jiān)視器1005的R、G、B的各頻道的三基色信號 R、G、B,在窄帶域光觀察模式時采用了式(5)的情況下,成為G、B、B的信號(雖然權(quán)重根據(jù)系數(shù)不同),特別是根據(jù)B信號的比率成為最大,可以以容易識別根據(jù)B信號的與生物體表 層附近的毛細(xì)血管等結(jié)構(gòu)對應(yīng)的內(nèi)窺鏡圖像的狀態(tài)進(jìn)行顯示。也就是說,窄帶域光觀察模式時的分別輸入到監(jiān)視器5的RGB頻道的信號實(shí)際上 成為G、B、B信號(系數(shù)的值除外)。這樣,在本實(shí)施例中,其特征在于,形成有處理特性變更單元,該處理特性變更單 元與觀察模式的切換聯(lián)動,變更視頻處理器2004的信號處理系統(tǒng)(更具體來說Y/C分離電 路2037以后的信號處理系統(tǒng))中的處理特性,使其能夠進(jìn)行適合各觀察模式的信號處理。此時的特征在于,不設(shè)置在各觀察模式中專用的處理電路,變更幾乎共用的處理 電路中的處理特性,由此,可以進(jìn)行適合兩個觀察模式的處理,可以根據(jù)簡單的結(jié)構(gòu),與兩 個觀察模式適當(dāng)?shù)貙?yīng)。
以下參照圖43說明根據(jù)本實(shí)施例的作用。如圖40所示,手術(shù)者將內(nèi)窺鏡2002與光源裝置2003以及視頻處理器2004相連 接,并投入電源,由此視頻處理器2004的控制電路1205開始初始設(shè)定的處理,如步驟S21 所示,作為光源裝置2003以及視頻處理器2004的動作模式,例如,設(shè)為普通光觀察模式的 設(shè)定狀態(tài)。在該狀態(tài)中,如圖40的實(shí)線所示,光源裝置2003設(shè)定為窄帶域用濾波器2024脫 離了照明光路的狀態(tài),成為以白色照明光為基礎(chǔ),利用內(nèi)窺鏡2002進(jìn)行拍攝的狀態(tài)。另外, 視頻處理器2004側(cè)的各部分也成為在普通光觀察模式的狀態(tài)下進(jìn)行信號處理的設(shè)定狀 態(tài)。手術(shù)者可以通過將內(nèi)窺鏡2002的插入部2007插入患者的體腔內(nèi),進(jìn)行內(nèi)窺鏡檢 查。在想要更詳細(xì)觀察體腔內(nèi)的患部等檢查對象組織表面的血管的走向狀態(tài)等情況下,手 術(shù)者操作模式切換開關(guān)2014。如步驟S22所示,控制電路2015,監(jiān)視是否對模式切換開關(guān)2014進(jìn)行了操作,在沒 有對模式切換開關(guān)2014進(jìn)行操作時,維持其狀態(tài),在對模式切換開關(guān)2014進(jìn)行了操作時, 進(jìn)入下一個步驟S23。在步驟S23中,控制電路2015將光源裝置2003以及視頻處理器2004的動作模式 變更為窄帶域光觀察模式的設(shè)定狀態(tài)。具體來說,控制電路2015對光源裝置3進(jìn)行控制,使得將窄帶域用濾波器2024如 圖40中的雙點(diǎn)劃線所示那樣配置在照明光路中。如圖41所示的其透過特性,通過將窄帶 域用濾波器2024配置在照明光路中,利用根據(jù)窄帶域透過濾波器特性部Ra、Ga、Ba的窄帶 域照明光進(jìn)行照明。另外,控制電路2015變更視頻處理器2004中的各部分的設(shè)定,具體來說,控制電 路2015進(jìn)行以下的變更設(shè)定將LPF2043的帶域特性寬帶域化;變更第一矩陣電路2042的 矩陣系數(shù)以不產(chǎn)生混色;變更Y電路2045的γ特性;變更第二矩陣電路2046的矩陣系數(shù) 以使特別是根據(jù)(根據(jù)窄帶域透過濾波器特性部B a的)色彩信號B的信號成分的比率變 大;以及切換選擇器2039以選擇亮度信號Ynbi等。通過進(jìn)行這樣的變更設(shè)定,在窄帶域光觀察模式中,例如,將第二矩陣電路2046 的矩陣系數(shù)變更為,使特別是根據(jù)B的色彩信號的信號成分的比率變大的處理特性,因此, 可以以容易識別的狀態(tài)顯示以根據(jù)窄帶域透過濾波器特性部Ba的B的照明光為基礎(chǔ)拍攝的、由B的色彩信號得到的生物體組織的表層附近的毛細(xì)血管的走向狀態(tài)。另外,因?yàn)閷PF2043的信號通過的帶域特性寬帶域化,因此能夠提高毛細(xì)血管的走向狀態(tài)、接近表層附近的血管走向狀態(tài)等的分解能力(分辨率),得到容易進(jìn)行診斷的 畫質(zhì)良好的圖像,其中接近表層附近的血管走向狀態(tài)以與根據(jù)窄帶域透過濾波器特性部Ga 的亮度信號接近的G的照明光為基礎(chǔ)拍攝的根據(jù)G的色彩信號得到。在下一個步驟S24中,控制電路2015監(jiān)視是否對模式切換開關(guān)2014進(jìn)行了操作, 在沒有對模式切換開關(guān)2014進(jìn)行操作時,維持其狀態(tài),在對模式切換開關(guān)2014進(jìn)行了操作 時,返回到下一個步驟S21。根據(jù)這樣動作的本實(shí)施例,在普通光觀察模式中,保持根據(jù)現(xiàn)有的同時式的彩色 攝像功能,且在窄帶域光觀察模式中也變更處理特性如變更視頻處理器2004內(nèi)的各部分 的系數(shù)等的設(shè)定等,由此,可以充分確保根據(jù)窄帶域光觀察模式的觀察功能。也就是說,可以防止現(xiàn)有例中的分辨率的降低,得到分辨率良好的內(nèi)窺鏡圖像,并 且可以以更容易識別的狀態(tài)顯示以(在現(xiàn)有例中例如由于以R的窄帶域照明光為基礎(chǔ)進(jìn)行 拍攝的信號而容易埋沒掉的)B的窄帶域照明光為基礎(chǔ)拍攝的毛細(xì)血管的走向狀態(tài)。另外,根據(jù)本實(shí)施例,通過切換信號處理系統(tǒng)中的一部分處理特性,能夠與普通光 觀察模式和窄帶域光觀察模式的兩者簡單地對應(yīng),因此成為在內(nèi)窺鏡檢查時非常方便且有 用的裝置。另外,在光源裝置2003中,除了普通光的照明單元之外還設(shè)置將窄帶域用濾波器 2024在光路中插拔的單元,由此可以簡單地形成窄帶域光的光源裝置。下面說明第一變形例。通過在實(shí)施例4中如下進(jìn)行根據(jù)第一矩陣電路2042的運(yùn) 算,可以減少乘法處理。上述的第一矩陣電路2042從輸入的亮度信號Y以及色差信號Cr、Cb生成三基色 信號 RUGUBl0此時,根據(jù)第一矩陣電路2042的矩陣運(yùn)算式,利用3行3列的矩陣M(矩陣系數(shù) mil m33),一般如下所示。[式6]<formula>formula see original document page 28</formula>另一方面,輸入到第一矩陣電路2042中的亮度信號Y以及色差信號Cr、Cb的特性 如圖44示出的示意圖。在進(jìn)行上述式(6)的運(yùn)算的情況下,考慮亮度信號Y、色差信號Cr、Cb對圖44中 的R、G、B的各帶域的的貢獻(xiàn)的比率(比例)時,可以近似為如下那樣。圖44中的R的帶域 中的色差信號Cb的貢獻(xiàn)比率與其他信號相比足夠小,可以近似為0。也就是說,可以將上述系數(shù)ml3近似為0。另外,G的帶域中的色差信號Cr的貢獻(xiàn) 比率足夠小,可近似為0。也就是說,可以將上述系數(shù)m22近似為0。另外,B的帶域中的色差信號Cr的貢獻(xiàn)的比率與其他信號相比足夠小,可近似為 0。也就是說,可以將上述系數(shù)m32近似為0。因而,作為上述矩陣M,可以采用如下形式。
[式7]<formula>formula see original document page 29</formula>在圖45㈧中示出該矩陣M的系數(shù)。另外,也可以根據(jù)圖44的特性將該矩陣M的 系數(shù)近似為如圖45 (B)、圖45 (C)、圖45 (D)那樣。通過這樣近似,可以消除或簡化(單純 化)根據(jù)第一矩陣電路2042的乘法器的結(jié)構(gòu),可以進(jìn)行高速處理、降低成本。下面說明第二變形例。在上述的說明中,窄帶域用濾波器2024采用了 3峰性的濾 波器,但也可以如下所述采用2峰性的濾波器。作為第二變形例中的窄帶域用濾波器2024B,也可以采用如圖46所示的透過特性 的濾波器。該窄帶域用濾波器2024B是2峰性濾波器,在G和B的波長域中分別具有窄帶 域透過濾波器特性部Ga、Ba。也就是說,具有實(shí)施例4中的3峰性的窄帶域用濾波器2024 中沒有設(shè)置窄帶域透過濾波器特性部Ra的特性。更具體來說,窄帶域透過濾波器特性部Ga、Ba具有中心波長分別為420nm、540nm, 其半幅值為20 40nm的通帶特性。因而,將窄帶域用濾波器2024B配置在照明光路中的情況下,透過了該窄帶域透 過濾波器特性部Ga、Ba的2頻帶的窄帶域照明光入射到光導(dǎo)部件2013中。此時根據(jù)第一矩陣電路2042的矩陣運(yùn)算式使用2行3列的矩陣M,一般如下所示。[式8]<formula>formula see original document page 29</formula>另一方面,輸入到第一矩陣電路2042的亮度信號Y以及色差信號Cr、Cb具有如圖 44所示的特性。而且通過進(jìn)行與導(dǎo)出式(7)時一樣的近似,可以將系數(shù)m22和m32近似為 O0也就是說,在該情況下,成為[式9]<formula>formula see original document page 29</formula>將此在圖47㈧中表示。另外,通過進(jìn)行其他近似方法,也可以采用如圖47(B)、圖 47(C)那樣的系數(shù)的矩陣M。通過這樣將矩陣M的系數(shù)的一部分近似為0,可以削減乘法器的數(shù)量。另外,具有 可以更高速地進(jìn)行矩陣運(yùn)算處理的效果。此外,通過采用2峰性的濾波器,也可以降低昂貴 的窄帶域用濾波器的成本。(實(shí)施例5)下面參照圖49說明本發(fā)明的實(shí)施例5。圖49表示具備本發(fā)明的實(shí)施例5的內(nèi)窺 鏡裝置2001B。實(shí)施例5與實(shí)施例4大致相同,因此僅說明不同點(diǎn),對相同結(jié)構(gòu)賦予相同的 附圖標(biāo)記,省略其說明。該內(nèi)窺鏡裝置2001B是采用了變更圖40的視頻處理器4的一部分的視頻處理器2004B的結(jié)構(gòu)。該視頻處理器2004B,是在圖40的視頻處理器2004中由一個矩陣電路2051 構(gòu)成第一矩陣電路2042、γ電路2045、第二矩陣電路2046。而且,控制電路2015,與實(shí)施例4中所說明的那樣利用根據(jù)模式切換開關(guān)2014的 切換信號進(jìn)行Y電路2045的γ特性以及第二矩陣電路2046的矩陣系數(shù)的變更同樣地進(jìn) 行矩陣電路2051的矩陣系數(shù)的變更等。該矩陣電路2051在從普通光觀察模式切換到窄帶域光觀察模式時,根據(jù)其系數(shù) 的變更歸納進(jìn)行如下處理,即進(jìn)行沒有混色的變換、Y特性的變更、以及壓制長波長側(cè)的色 彩信號(強(qiáng)調(diào)短波長側(cè)的色彩信號)的變換的處理。
另外,在A/D變換電路2034和Y/C分離電路2037之間設(shè)置有對于輸入信號的信 號水平進(jìn)行自動增益控制的AGC電路2052。另外,⑶S電路2032的輸出信號和來自矩陣電路2051的亮度信號Ynbi輸入到亮 度檢波電路2035中。另外,控制電路2015與根據(jù)模式切換開關(guān)2014的切換的觀察模式對 應(yīng),變更AGC電路2052的AGC增益以及追蹤速度。具體來說,在窄帶域光觀察模式時,控制電路2015將AGC電路2051的AGC增益設(shè) 定為比普通光觀察模式時更大,并且,例如將AGC增益控制的追蹤速度設(shè)定為比光源裝置 2003的光圈2022的光圈控制速度更慢。由此,與根據(jù)AGC電路2052的信號的增益控制動 作相比優(yōu)先進(jìn)行根據(jù)光圈2022的調(diào)光動作。另外,在調(diào)光電路2036中,基準(zhǔn)亮度(調(diào)光的目標(biāo)值)也在普通光觀察模式時和 特殊光觀察模式時中進(jìn)行切換。由此,優(yōu)先進(jìn)行根據(jù)光源裝置2003的光圈2022的調(diào)光動作進(jìn)行調(diào)光。根據(jù)該調(diào) 光動作,在不能充分進(jìn)行根據(jù)光圈2022的調(diào)光的情況下,輔助地進(jìn)行根據(jù)AGC電路2052的 自動增益控制動作。具體來說,在即使光圈2022成為開放使照明光量為最大,亮度也不充分的情況 下,使AGC電路2052發(fā)揮功能,因此,可以防止(在開放光圈2022之前)使AGC電路2052 動作而使S/N劣化的情況,可以得到適當(dāng)亮度的內(nèi)窺鏡圖像。根據(jù)本實(shí)施例,除了得到實(shí)施例4的作用效果之外,特別是防止在窄帶域光觀察 模式時的S/N劣化,可以得到適當(dāng)亮度的內(nèi)窺鏡圖像。(實(shí)施例6)圖50至圖68與本發(fā)明的實(shí)施例6有關(guān),圖50是表示內(nèi)窺鏡裝置的外觀結(jié)構(gòu)的外 觀圖;圖51是表示圖50的光源裝置的前面板的圖;圖52是表示圖50的視頻處理器的前面 板的圖;圖53是表示圖50的內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖;圖54是表示圖53的旋轉(zhuǎn)濾波器 的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖;圖55是表示圖54的旋轉(zhuǎn)濾波器的第一濾波器組的分光特性的圖;圖56 是表示圖54的旋轉(zhuǎn)濾波器的第二濾波器組的分光特性的圖;圖57是表示利用圖53的內(nèi)窺 鏡裝置觀察的生物體組織的層方向結(jié)構(gòu)的圖;圖58是說明來自圖53的內(nèi)窺鏡裝置的照明 光在生物體組織的層方向上的到達(dá)狀態(tài)的圖;圖59是表示根據(jù)透過了圖55的第一濾波器 組的按面順序的光的各頻帶圖像的第一圖;圖60是表示根據(jù)透過了圖55的第一濾波器組 的按面順序的光的各頻帶圖像的第二圖;圖61是表示根據(jù)透過了圖55的第一濾波器組的 按面順序的光的各頻帶圖像的第三圖;圖62是表示根據(jù)透過了圖56的第二濾波器組的按 面順序的光的各頻帶圖像的第一圖;圖63是表示根據(jù)透過了圖56的第二濾波器組的按面順序的光的各頻帶圖像的第二圖;圖64是表示圖53的白平衡電路的結(jié)構(gòu)的框圖;圖65是 表示圖50的內(nèi)窺鏡裝置的第一變形例的外觀結(jié)構(gòu)的外觀圖;圖66是表示圖50的內(nèi)窺鏡裝 置的第二變形例的外觀結(jié)構(gòu)的外觀圖;圖67是表示作為圖53的內(nèi)窺鏡裝置的變形例的同 時式的內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖;圖68是表示圖67的白平衡電路的結(jié)構(gòu)的框圖。在普通光觀察時,為了校正各種光學(xué)特性的偏差而取得白平衡。在白平衡中,得到 與R信號以及B信號相乘的校正值,備齊白色光觀察時的RGB信號輸出。由此,可以抑制上 述偏差引起的對色彩再現(xiàn)性的影響。
在窄帶域光觀察(NBI觀察)中也與普通光觀察一樣地,有必要在檢查開始前取得 白平衡。由此可以校正窄帶域光用光學(xué)濾波器的偏差,使色調(diào)再現(xiàn)性穩(wěn)定。在窄帶域光觀察(NBI觀察)中的照射光以往是3頻帶的R、G、B窄帶域光,但是在 為了穩(wěn)定根據(jù)窄帶域光的粘膜信息的再現(xiàn)性而變更為G、B窄帶域光的2頻帶的情況下,在 按面順序的窄帶域光中,不能得到根據(jù)R光的影像信號,由于在與普通光相同的白平衡校 正值中是將G信號輸出除以(割算)R信號輸出,因此存在不能計(jì)算對R信號的校正值這樣 的問題。另外,在同時式的窄帶域光中也由于從YCrCb變換得到的信號變成2個,不包含R 信號,因此不能采用與普通光相同的校正值計(jì)算方法。本實(shí)施例以及后述的實(shí)施例7是鑒于上述問題而完成的,其目的在于提供可以切 換為與普通光觀察以及窄帶域光觀察相應(yīng)的白平衡的內(nèi)窺鏡裝置。如圖50所示,本實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡裝置3001由以下部分構(gòu)成電子內(nèi)窺鏡3003, 具有作為插入體腔內(nèi)且對體腔內(nèi)組織進(jìn)行拍攝的攝像單元的后述的C⑶3002 ;光源裝置 3004,對電子內(nèi)窺鏡3003提供照明光;以及視頻處理器3007,對來自電子內(nèi)窺鏡3003的 (XD3002的攝像信號進(jìn)行信號處理,將內(nèi)窺鏡圖像顯示在觀察監(jiān)視器3005上。光源裝置3004以及視頻處理器3007的前面設(shè)置有前面板3004a、3007a,如圖51 所示,在光源裝置3004的前面板3004a上設(shè)置有告知內(nèi)窺鏡裝置3001中的窄帶域光觀察 模式的窄帶域光觀察模式顯示部3004b,另外,如圖52所示,在視頻處理器3007的前面板 3007a上設(shè)置有對來自(XD3002的攝像信號的白平衡的取得進(jìn)行指示的白平衡開關(guān)3007c, 以及告知內(nèi)窺鏡裝置1中的窄帶域光觀察模式的窄帶域光觀察模式顯示部3007b。在使用了光源裝置3004和視頻處理器3007的電子內(nèi)窺鏡3進(jìn)行的內(nèi)窺鏡檢查 中,有必要在檢查前取得白平衡,(但是)此時,通過在電子內(nèi)窺鏡3003的插入部3003a的 前端安裝其內(nèi)側(cè)為白色的筒狀的白帽3045來進(jìn)行白平衡處理。另一方面,在進(jìn)行使用了窄帶域光這樣的特殊的觀察光的檢查時,有必要在普通 光和特殊光中分別采用總計(jì)兩次的白平衡處理。然而,在根據(jù)普通光的普通內(nèi)窺鏡檢查時,白平衡處理是一次,因此在第二次白平 衡處理結(jié)束之前將白帽3045從電子內(nèi)窺鏡3003的插入部3003a的前端拔掉,有可能不能 正常進(jìn)行第二次白平衡處理。所以,在本實(shí)施例中通過利用設(shè)置在前面板3004a、3007a上的窄帶域光觀察模式 顯示部3004b、3007b告知窄帶域光觀察模式,可以利用窄帶域光觀察模式顯示部3004b、 3007b識別(視認(rèn))正在執(zhí)行根據(jù)窄帶域光的白平衡處理。如圖53所示,視頻處理器3007構(gòu)成為可以編碼內(nèi)窺鏡圖像作為壓縮圖像輸出到 圖像歸檔裝置3006。
光源裝置3004的構(gòu)成具備氙燈3011發(fā)出照明光;熱線切斷濾波器3012,遮擋白 色光的熱線;光圈裝置3013,控制經(jīng)過熱線切斷濾波器3012的白色光的光量;旋轉(zhuǎn)濾波器 3014,使照明光成為按面順序的光;聚光透鏡3016,將經(jīng)過了旋轉(zhuǎn)濾波器3014的按面順序 的光在配置于電子內(nèi)窺鏡3003內(nèi)的光導(dǎo)部件3015的入射面上聚光;以及控制電路3017, 控制旋轉(zhuǎn)濾波器3014的旋轉(zhuǎn)。如圖54所示,旋轉(zhuǎn)濾波器3014具有構(gòu)成為圓盤狀并且以中心為旋轉(zhuǎn)軸的2重結(jié) 構(gòu),在外側(cè)直徑部分配置了構(gòu)成第一濾波器組的Rl濾波器部3014rl、Gl濾波器部3014gl、 Bl濾波器部3014bl,該第一濾波器組用來輸出適合如圖55所示的色彩再現(xiàn)的重疊的分光 特性的按面順序的光,在內(nèi)側(cè)直徑部分配置了構(gòu)成第二濾波器組的G2濾波器部3014g2、B2 濾波器部3014b2、遮光濾波器部3014Cut,該第二濾波器組用來輸出具有如圖56所示的可 抽出所希望的層組織信息的離散的分光特性的、窄帶域的按面順序的光。然后,如圖53所示,旋轉(zhuǎn)濾波器3014,根據(jù)控制電路3017進(jìn)行旋轉(zhuǎn)濾波器電動機(jī) 3018的驅(qū)動控制而進(jìn)行旋轉(zhuǎn),另外,根據(jù)來自后述的視頻處理器3007內(nèi)的模式切換電路 3042的控制信號,通過模式切換電動機(jī)3019進(jìn)行徑向的移動(作為與旋轉(zhuǎn)濾波器3014的 光路垂直的移動,選擇性地使旋轉(zhuǎn)濾波器3014的第一濾波器組或者第二濾波器組在光路 上移動)。此外,由電源部3010對氙燈3011、光圈裝置3013、旋轉(zhuǎn)濾波器電動機(jī)3018以及模 式切換電動機(jī)3019提供電力。
視頻處理器3007具備驅(qū)動CCD3002的CCD驅(qū)動電路3020、將利用CCD3002經(jīng)過 對物光學(xué)系統(tǒng)3021拍攝體腔內(nèi)組織的攝像信號放大的放大器3022、對經(jīng)過了放大器3022 的攝像信號進(jìn)行相關(guān)雙采樣以及噪聲的除去等的處理電路3023、將經(jīng)過了處理電路3023 的攝像信號變換為數(shù)字信號的圖像數(shù)據(jù)的A/D變換器3024、對來自A/D變換器3024的圖 像數(shù)據(jù)進(jìn)行白平衡處理的白平衡電路(W. B.) 3025、用來使根據(jù)旋轉(zhuǎn)濾波器3014的按面順 序的光同時化的選擇器3026以及同時化存儲器3027、3028、3029、讀出保存在同時化存儲 器3027、3028、3029中的按面順序的光的各圖像數(shù)據(jù)并進(jìn)行伽馬校正處理、輪廓強(qiáng)調(diào)處理、 色彩處理等的圖像處理電路3030、將來自圖像處理電路3030的圖像數(shù)據(jù)變換為模擬信號 的D/A電路3031、3032、3033、對來自圖像處理電路3030的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的編碼電路 3034、輸入來自光源裝置3004的控制電路3017的與旋轉(zhuǎn)濾波器3014的旋轉(zhuǎn)同步的同步信 號并將各種定時信號輸出到上述各電路的定時生成器(T.G.)3035。此外,在電子內(nèi)窺鏡3002中設(shè)置有模式切換指示開關(guān)3041,該模式切換指示開關(guān) 3041的輸出被輸出到視頻處理器3007內(nèi)的模式切換電路3042中。視頻處理器3007的模 式切換電路3042將控制信號輸出到白平衡電路(W. B.) 3025、調(diào)光電路3043、調(diào)光控制參 數(shù)切換電路3044以及光源裝置3004的模式切換電動機(jī)3019中。調(diào)光控制參數(shù)切換電路 3044將與旋轉(zhuǎn)濾波器3014的第一濾波器組或者第二濾波器組相應(yīng)的調(diào)光控制參數(shù)輸出到 調(diào)光電路3043中,調(diào)光電路3043根據(jù)來自模式切換電路3042的控制信號以及來自調(diào)光控 制參數(shù)切換電路3044的調(diào)光控制參數(shù),控制光源裝置3004的光圈裝置3013并且進(jìn)行適當(dāng) 的亮度控制。如圖57所示,體腔內(nèi)組織3051在很多情況下具有例如在深度方向上不同的血管 等吸收體分布結(jié)構(gòu)。在粘膜表層附近,主要分布較多的毛細(xì)血管3052,另外在比該層深的中層中,除了毛細(xì)血管以外還分布比毛細(xì)血管粗的血管3053,并且在深層中分布更粗的血管 3054。另一方面,光對體腔內(nèi)組織3051的光的深度方向的深度 到達(dá)度依賴于光的波長, 如圖58所示,包含可見光區(qū)域的照明光在如藍(lán)(B)色那樣波長短的光的情況下,由于生物 體組織中的吸收特性以及散射特性,光只能到達(dá)表層附近,觀察到在到那里為止的深度的 范圍中被吸收、散射并從表面出來的光。另外,在波長比藍(lán)⑶色光長的綠(G)色光的情況 下,深達(dá)到比藍(lán)(B)色光所深達(dá)到的范圍更深的位置,觀察到在該范圍中被吸收、散射并從 表面出來的光。此外,在波長比綠(G)色光長的紅(R)色光的情況下,光到達(dá)更深范圍。在普通觀察時,根據(jù)控制信號,視頻處理器3007內(nèi)的模式切換電路3042控制模式 切換電動機(jī)3019,使得作為旋轉(zhuǎn)濾波器3014的第一濾波器組的Rl濾波器3014rl、Gl濾波 器3014gl、Bl濾波器3014bl位于照明光的光路上。對體腔內(nèi)組織3051進(jìn)行普通觀察時,Rl濾波器部3014rl、Gl濾波器部3014gl、 Bl濾波器部3014bl為了使各波長域如圖55所示那樣地重疊,(1)在根據(jù)Bl濾波器部3014bl的利用(XD3004進(jìn)行拍攝的攝像信號中,對具有包 含較多如圖59所示的淺層中的組織信息的淺層以及中層組織信息的頻帶圖像進(jìn)行拍攝,(2)另外,在根據(jù)G 1濾波器3014gl的利用(XD3004拍攝的攝像信號中,對具有包 含較多如圖60所示的中層中的組織信息的淺層以及中層組織信息的頻帶圖像進(jìn)行拍攝,(3)此外,在根據(jù)Rl濾波器3014rl的利用(XD3004拍攝的攝像信號中,對具有包 含較多如圖61所示的深層中的組織信息的中層以及深層組織信息的頻帶圖像進(jìn)行拍攝。而且,根據(jù)視頻處理器7,將這些RGB攝像信號同時化而進(jìn)行信號處理,由此,作為 內(nèi)窺鏡圖像,可以得到所希望的或者再現(xiàn)了自然的色彩的內(nèi)窺鏡圖像。另一方面,按壓電子內(nèi)窺鏡3003的模式切換指示開關(guān)3041時,將該信號輸入到視 頻處理器3007的模式切換電路3042中。模式切換電路3042通過對光源裝置3004的模式 切換電動機(jī)3019輸出控制信號,對光路驅(qū)動旋轉(zhuǎn)濾波器3014,以使在普通觀察時位于光路 上的旋轉(zhuǎn)濾波器3014的第一濾波器組移動,并且將第二濾波器組配置在光路上。根據(jù)第二濾波器組對體腔內(nèi)組織3051進(jìn)行窄帶域光觀察時,G2濾波器部3014g2、 B2濾波器部3014b2、遮光濾波器部3014Cut為了使照明光成為如圖56所示的具有離散的 分光特性的窄帶域的按面順序的光,并不使各波長域重疊,(4)在根據(jù)B2濾波器部3014b2的利用(XD3004拍攝的攝像信號中,對具有如圖 62所示的淺層中的組織信息的頻帶圖像進(jìn)行拍攝,(5)另外,在根據(jù)G2濾波器部3014g2的利用(XD3004拍攝的攝像信號中,對如圖 63所示的具有如圖63所示的中層中的組織信息的頻帶圖像進(jìn)行拍攝。另一方面,如圖64所示,白平衡電路3025由白平衡校正部3080、白平衡校正值算 出部3081構(gòu)成。在本實(shí)施例的內(nèi)窺鏡裝置3001中,通過檢查前在電子內(nèi)窺鏡3003的插入部3003a 的前端安裝其內(nèi)側(cè)為白色的筒狀的白帽3045來取得白平衡。具體來說,在將白帽3045安裝在電子內(nèi)窺鏡3003的插入部3003a的前端的狀態(tài) 下,按下設(shè)置在視頻處理器3007的前面板3007a的白平衡開關(guān)3007C時,在光源裝置3003 中將旋轉(zhuǎn)濾波器3014的第一濾波器組配置在光路上,利用視頻處理器3007的白平衡電路3025取得根據(jù)普通光的第一次白平衡。而且,當(dāng)取得普通光下的白平衡時,在光源裝置3003中將旋轉(zhuǎn)濾波器3014的第二濾波器組配置在光路上,利用視頻處理器3007的白平衡 電路3025取得根據(jù)窄帶域光的第二次白平衡。在第一次以及第二次白平衡的取得期間,設(shè) 置在光源裝置3003的前面板3004a上的窄帶域光觀察模式顯示部3004b以及設(shè)置在視頻 處理器3007的前面板3007a上的窄帶域光觀察模式顯示部3007b以規(guī)定的色彩點(diǎn)亮(點(diǎn) 燈)。此外,在第一次的白平衡的取得期間點(diǎn)亮的色彩和第二次的白平衡的取得期間點(diǎn) 亮的色彩可以是不同的色彩,例如在第一次的白平衡的取得期間點(diǎn)亮的色彩為綠色,在第 二次的白平衡的取得期間點(diǎn)亮的色彩為白色。在白平衡電路3025中,白平衡校正值算出部3081根據(jù)作為來自模式切換電路 3042的控制信號的模式檢測信號,切換白平衡校正值的計(jì)算方法。具體來說,根據(jù)普通光的第一次的白平衡(R校正值)=(G平均值)/ (R平均值),(B校正值)=(G平均值)/ (B平均值)根據(jù)窄帶域光的第二次的白平衡(R校正值)=(規(guī)定的固定值),(B校正值)=(G平均值)/(B平均值)而且,在白平衡校正部3080中,對各信號的校正值乘以相應(yīng)的輸入信號并輸出。這樣,在本實(shí)施例中,在普通光和窄帶域光之間切換白平衡的方法,因此即使是在 根據(jù)窄帶域光的照射光的帶域數(shù)為兩個頻帶的情況下,也可以避免不能計(jì)算R信號的校正 值的狀態(tài),可以取得白平衡。另外,在視覺上明確地知道白平衡的動作,而且,通過進(jìn)行色彩 分離可以在視覺上掌握正在進(jìn)行怎樣的動作。此外,在本實(shí)施例中,設(shè)為通過在窄帶域光觀察模式顯示部3004b、3007b的點(diǎn)亮 來進(jìn)行白平衡的取得處理,但是不限于此,也可以如圖65所示,在光源裝置3004以及視頻 處理器3007內(nèi)設(shè)置揚(yáng)聲器3061、3062,利用聲音告知。此時,第一次以及第二次白平衡的取 得期間,既可以用同一聲音告知,或者也可以使第一次白平衡的取得期間產(chǎn)生的聲音和第 二次白平衡的取得期間產(chǎn)生的聲音不同??梢詫灼胶鈩幼鞯那闆r作為聲音識別,不看裝 置也可以掌握正在進(jìn)行怎樣的動作。另外,也可以如圖66所示,在觀察監(jiān)視器3005中顯示訊息窗3063,在該訊息窗 3063中顯示例如“白平衡動作中”等的文字。在第一次以及第二次白平衡的取得期間,既可 以利用同一文字例如利用“白平衡動作中”告知,或者也可以使第一次白平衡的取得期間顯 示的文字例如“白平衡1動作中”和第二次白平衡的取得期間顯示的文字例如“白平衡2動 作中”這樣改變文字。此外,也可以在白平衡的取得中,顯示“白平衡動作中”等的文字,在 白平衡的未取得中,顯示“白平衡未動作中”等的文字。通過將白平衡動作的情況作為文字 信息顯示在觀察監(jiān)視器1005中,更容易從視覺上進(jìn)行識別。此外,在上述實(shí)施例的內(nèi)窺鏡裝置3001中,舉例說明了光源裝置3004提供按面順 序的光、利用視頻處理器3007使按面順序的圖像信息同時化而圖像化的面順序式內(nèi)窺鏡 裝置,但并不限于此,也可以應(yīng)用于同時式內(nèi)窺鏡裝置中。S卩,如圖67所示,也可以在同時式內(nèi)窺鏡裝置3001中應(yīng)用本實(shí)施例,上述同時式 內(nèi)窺鏡裝置3001a由以下部分構(gòu)成提供白色光的光源裝置3004a ;在(XD3002的攝像面的前面具備色卡3100的電子內(nèi)窺鏡3003a ;對來自電子內(nèi)窺鏡3003a的攝像信號進(jìn)行信號處 理的視頻處理器3007a。在光源裝置3004a中,對于經(jīng)過了熱線切斷濾波器3012的來自氙燈3011的白色 光,利用光圈裝置3013控制光量,射出到配置在電子內(nèi)窺鏡3003a內(nèi)的光導(dǎo)部件3015的入 射面上。在該白色光的光路上可插拔地設(shè)置變換為具有如圖56所示的離散的分光特性的 窄帶域光的窄帶域限制濾波器3014a。在電子內(nèi)窺鏡3003a中,經(jīng)過色卡3100利用(XD3002拍攝體腔內(nèi)組織3051的像。在視頻處理器3007a中,利用Y/C分離電路3101將來自A/D變換器3024的圖像 數(shù)據(jù)分離為亮度信號Y和色差信號Cr、Cb,利用RGB矩陣電路3102變換為RGB信號,輸出 到白平衡電路3025中。其他結(jié)構(gòu)以及作用與圖53的內(nèi)窺鏡裝置相同。而且在白平衡電路3025中,如圖68所示,對于來自RGB矩陣電路3102的RGB信 號的各信號取得白平衡。此時的白平衡取得方法與本實(shí)施例相同。(實(shí)施例7)圖69是表示與本發(fā)明的實(shí)施例7相關(guān)的白平衡電路的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。實(shí)施例7與實(shí)施例6大致相同,因此僅說明不同點(diǎn),對同一結(jié)構(gòu)賦予相同附圖標(biāo) 記,省略其說明。如圖69所示,本實(shí)施例的白平衡電路在圖53所示的面順序式的內(nèi)窺鏡裝置3001 中具備R/G/B信號生成部3082,R/G/B信號生成部3082根據(jù)面順序式的R/G/B信號的輸 入,根據(jù)觀察模式置換R信號之后,與實(shí)施例6同樣地取得白平衡。即,在R/G/B信號生成部3082中,進(jìn)行普通光R信號一R信號窄帶域R信號一G信號這樣的置換,輸出到白平衡校正部3080,在白平衡校正部3080中取得白平衡。此外,也可以將B信號除以R信號,另外也可以是與(XD3002的輸出不同的另外預(yù) 先準(zhǔn)備的信號數(shù)據(jù)。(實(shí)施例8)圖70至圖88與本發(fā)明的實(shí)施例8有關(guān),圖70是表示內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖; 圖71是表示圖70的旋轉(zhuǎn)濾波器的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖;圖72是表示圖71的旋轉(zhuǎn)濾波器的第一 濾波器組的分光特性的圖;圖73是表示圖71的旋轉(zhuǎn)濾波器的第二濾波器組的分光特性的 圖;圖74是表示利用圖70的內(nèi)窺鏡裝置觀察的生物體組織的層方向結(jié)構(gòu)的圖;圖75是說 明來自圖70內(nèi)窺鏡裝置的照明光的在生物體組織的層方向上的到達(dá)狀態(tài)的圖;圖76是表 示根據(jù)透過了圖72的第一濾波器組的按面順序的光的各頻帶圖像的第一圖;圖77是表示 根據(jù)透過了圖72的第一濾波器組的按面順序的光的各頻帶圖像的第二圖;圖78是表示根 據(jù)透過了圖72的第一濾波器組的按面順序的光的各頻帶圖像的第三圖;圖79是表示根據(jù) 透過了圖73的第二濾波器組的按面順序的光的各頻帶圖像的第一圖;圖80是表示根據(jù)透 過了圖73的第二濾波器組的按面順序的光的各頻帶圖像的第二圖;圖81是表示根據(jù)透過 了圖73的第二濾波器組的按面順序的光的各頻帶圖像的第三圖;圖82是表示圖70的白平 衡電路的結(jié)構(gòu)的框圖;圖83是表示圖82的白平衡電路的變形例的結(jié)構(gòu)的框圖;圖84是表 示圖70的內(nèi)窺鏡裝置的第一變形例的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖;圖85是表示圖84的白平衡電路的結(jié)構(gòu)的框圖;圖86是表示圖70的內(nèi)窺鏡裝置的第二變形例的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖;圖87是表示圖 86的白平衡電路的結(jié)構(gòu)的框圖;圖88是表示圖86的白平衡電路的變形例的結(jié)構(gòu)的框圖。如圖70所示,本實(shí)施例的內(nèi)窺鏡裝置4001由以下部分構(gòu)成電子內(nèi)窺鏡4003,其 具有(XD4002作為插入體腔內(nèi)且對體腔內(nèi)組織拍攝的攝像單元;光源裝置4004,對電子內(nèi) 窺鏡4003提供照明光;以及視頻處理器4007,對來自電子內(nèi)窺鏡4003的(XD4002的攝像 信號進(jìn)行信號處理,將內(nèi)窺鏡圖像顯示在觀察監(jiān)視器4005上,或者將內(nèi)窺鏡圖像編碼作為 壓縮圖像輸出到圖像歸檔裝置4006中。光源裝置4004構(gòu)成為具備發(fā)出照明光的氙燈4011、遮擋白色光的熱線 的熱線切 斷濾波器4012、控制經(jīng)過了熱線切斷濾波器4012的白色光的光量的光圈裝置4013、使照明 光成為按面順序的光的旋轉(zhuǎn)濾波器4014、將經(jīng)過了旋轉(zhuǎn)濾波器4014的按面順序的光在配 置于電子內(nèi)窺鏡4003內(nèi)的光導(dǎo)部件4015的入射面上聚光的聚光透鏡4016、控制旋轉(zhuǎn)濾波 器4014的旋轉(zhuǎn)的控制電路4017。如圖71所示,旋轉(zhuǎn)濾波器4014具有構(gòu)成為圓盤狀并且以中心為旋轉(zhuǎn)軸的2重結(jié) 構(gòu),在外側(cè)直徑部分配置了構(gòu)成第一濾波器組的Rl濾波器部4014rl、Gl濾波器部4014gl、 Bl濾波器部4014bl,該第一濾波器組用來輸出適合如圖72所示的色彩再現(xiàn)的重疊的分光 特性的按面順序的光,在內(nèi)側(cè)直徑部分配置了構(gòu)成第二濾波器組的G2濾波器部4014g2、B2 濾波器部4014b2、R2濾波器4014r2,該第二濾波器組用來輸出具有如圖73所示的可抽出 所希望的深層組織信息的離散的分光特性的、窄帶域的按面順序的光。然后,如圖70所示,旋轉(zhuǎn)濾波器4014根據(jù)控制電路4017進(jìn)行旋轉(zhuǎn)濾波器電動機(jī) 4018的驅(qū)動控制而進(jìn)行旋轉(zhuǎn),另外,根據(jù)來自后述的視頻處理器4007內(nèi)的模式切換電路 4042的控制信號,通過模式切換電動機(jī)4019進(jìn)行徑向的移動(作為與旋轉(zhuǎn)濾波器4014的 光路垂直的移動,選擇性地使旋轉(zhuǎn)濾波器4014的第一濾波器組或者第二濾波器組在光路 上移動)。此外,由電源部4010對氙燈4011、光圈裝置4013、旋轉(zhuǎn)濾波器電動機(jī)4018以及模 式切換電動機(jī)4019提供電力。視頻處理器4007構(gòu)成為具備驅(qū)動CCD4002的CCD驅(qū)動電路4020、將利用CCD4002 經(jīng)過對物光學(xué)系統(tǒng)4021拍攝體腔內(nèi)組織的攝像信號放大的放大器4022、對經(jīng)過了放大器 4022的攝像信號進(jìn)行相關(guān)雙采樣以及噪聲的除去等的處理電路4023、將經(jīng)過了處理電路 4023的攝像信號變換為數(shù)字信號的圖像數(shù)據(jù)的A/D變換器4024、對來自A/D變換器4024 的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行白平衡處理的白平衡電路(W. B.)4025、用來使根據(jù)旋轉(zhuǎn)濾波器4014的按 面順序的光同時化的選擇器4026以及同時化存儲器4027、4028、4029、讀出保存在同時化 存儲器4027、4028、4029中的按面順序的光的各圖像數(shù)據(jù)并進(jìn)行伽馬校正處理、輪廓強(qiáng)調(diào) 處理、色彩處理等的圖像處理電路4030、將來自圖像處理電路4030的圖像數(shù)據(jù)變換為模擬 信號的D/A電路4031、4032、4033、對來自圖像處理電路4030的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的編碼電 路4034、輸入來自光源裝置4004的控制電路4017的與旋轉(zhuǎn)濾波器4014的旋轉(zhuǎn)同步的同步 信號并將各種定時信號輸出到上述各電路的定時生成器(T. G.)4035。此外,在電子內(nèi)窺鏡4002中設(shè)置有模式切換指示開關(guān)4041,該模式切換開關(guān)4041 的輸出被輸出到視頻處理器4007內(nèi)的模式切換電路4042中。視頻處理器4007的模式切 換電路4042將控制信號輸出到白平衡電路(W. B. )4025、調(diào)光電路4043、調(diào)光控制參數(shù)切換電路4044以及光源裝置4004的模式切換電動機(jī)4019中。調(diào)光控制參數(shù)切換電路4044將 與旋轉(zhuǎn)濾波器4014的第一濾波器組或者第二濾波器組相應(yīng)的調(diào)光控制參數(shù)輸出到調(diào)光電 路4043中,調(diào)光電路4043根據(jù)來自模式切換電路4042的控制信號以及來自調(diào)光控制參數(shù) 切換電路4044的調(diào)光控制參數(shù),控制光源裝置4004的光圈裝置4013并且進(jìn)行適當(dāng)?shù)牧炼?控制。如圖74所示,體腔內(nèi)組織4051在很多情況下具有例如在深度方向上不同的血管 等吸收體分布結(jié)構(gòu)。在粘膜表層附近,主要分布較多的毛細(xì)血管4052,另外在比該層深的中 層中,除了毛細(xì)血管以外還分布比毛細(xì)血管粗的血管4053,并且在深層中分布更粗的血管 4054。另一方面,光對體腔內(nèi)組織4051的光的深度方向的深度到達(dá)度依賴于光的波長, 如圖75所示,包含可見光區(qū)域的照明光在如藍(lán)(B)色那樣的波長短的光的情況下,由于生 物體組織中的吸收特性以及散射特性,光只能到達(dá)表層附近,觀察到在到那里為止的深度 的范圍中被吸收、散射并從表面出來的光。另外,在波長比藍(lán)⑶色光長的綠(G)色光的情 況下,深達(dá)到比藍(lán)(B)色光所深達(dá)到的范圍更深的位置,觀察到在該范圍中被吸收、散射并 從表面出來的光。此外,在波長比綠(G)色光長的紅(R)色光的情況下,光到達(dá)更深范圍。在普通觀察時,視頻處理器4007內(nèi)的模式切換電路4042根據(jù)控制信號控制模式 切換電動機(jī)4019,使得作為旋轉(zhuǎn)濾波器4014的第一濾波器組的Rl濾波器4014rl、Gl濾波 器4014gl、Bl濾波器4014bl位于照明光的光路上。對體腔內(nèi)組織4051進(jìn)行普通觀察時,Rl濾波器部4014rl、Gl濾波器部4014gl、 Bl濾波器部4014bl為了使各波長域如圖72所示那樣地重疊,(1)在根據(jù)Bl濾波器部4014bl的利用(XD4002拍攝的攝像信號中,對具有包含較 多如圖76所示的淺層中的組織信息的淺層以及中層組織信息的頻帶圖像進(jìn)行拍攝,(2)另外,在根據(jù)Gl濾波器4014gl的利用(XD4002拍攝的攝像信號中,對具有包 含較多如圖77所示的中層中的組織信息的淺層以及中層組織信息的頻帶圖像進(jìn)行拍攝,(3)此外,在根據(jù)Rl濾波器4014rl的利用(XD4002拍攝的攝像信號中,對具有包 含較多如圖78所示的深層中的組織信息的中層以及深層組織信息的頻帶圖像進(jìn)行拍攝。而且,根據(jù)視頻處理器4007,將這些RGB攝像信號同時化而進(jìn)行信號處理,由此, 作為內(nèi)窺鏡圖像,可以得到所希望的或者再現(xiàn)了自然的色彩的內(nèi)窺鏡圖像。另一方面,按下電子內(nèi)窺鏡4003的模式切換指示開關(guān)4041時,該信號被輸入到視 頻處理器4007的模式切換電路4042中。模式切換電路4042通過對光源裝置4004的模式 切換電動機(jī)4019輸出控制信號,對于光路驅(qū)動旋轉(zhuǎn)濾波器4014,以使在普通觀察時處于光 路上的旋轉(zhuǎn)濾波器4014的第一濾波器組移動,并且將第二濾波器組配置在光路上。根據(jù)第二濾波器組對體腔內(nèi)組織4051進(jìn)行窄帶域光觀察時,G2濾波器部4014g2、 B2濾波器部4014b2、R2濾波器4014r2為了使照明光成為如圖73所示的具有離散的分光 特性的窄帶域的按面順序的光,并不使各波長域重疊,(4)在根據(jù)B 2濾波器部4014b2的利用(XD4002拍攝的攝像信號中,對具有如圖 79所示的淺層中的組織信息的頻帶圖像進(jìn)行拍攝,
(5)另外,在根據(jù)G2濾波器部4014g2的利用(XD4002拍攝的攝像信號中,對具有 如圖80所示的中層中的組織信息的頻帶圖像進(jìn)行拍攝,
(6)此外,在根據(jù)R2濾波器部4014r2的利用(XD4002拍攝的攝像信號中,對具有如圖81所示的深層中的組織信息的頻帶圖像進(jìn)行拍攝。如圖82所示,白平衡電路4025由白平衡校正部4080、選擇器4081、普通光用校正 值存儲部4082、查找表(LUT)4083、窄帶域光用校正值存儲部4084構(gòu)成。在根據(jù)內(nèi)窺鏡裝置4001的檢查前,在電子內(nèi)窺鏡4003的前端安裝白帽(未圖示) 進(jìn)行普通光下的白平衡的取得。在白平衡電路4025中,將作為來自安裝白帽時的A/D變換器4024的圖像數(shù)據(jù)的 普通面順序R/G/B信號輸入到白平衡校正部4080中,對普通面順序R/G/B信號進(jìn)行白平 衡,將白平衡中的普通光用校正值經(jīng)過選擇器4081存儲在普通光用校正值存儲部4082中, 并且將白平衡后的R’ /G’ /B’信號輸出到選擇器4026中。此時,在白平衡電路4025中,利用LUT4083讀出基于普通光用校正值的窄帶域光 用校正值,保存在窄帶域光用校正值存儲部4084中。詳細(xì)來說,在白平衡校正部4080中,從普通面順序R/G/B信號的平均值的比G/R、 G/B計(jì)算R以及B的校正值,如果利用模式切換電路4042檢測出的觀察模式為普通光模式, 將普通光用校正值存儲在普通光用校正值存儲部4082中,如果是窄帶域光模式,從普通光 校正值和LUT3083求出窄帶域光用校正值,記錄到窄帶域光用校正值存儲部4084中。根據(jù) 選擇器4081檢測出的觀察模式,將來自普通光用校正值存儲部4082或者窄帶域光用校正 值存儲部4084的校正值發(fā)送到白平衡校正部4080中,在白平衡校正部4080中乘以校正 值,輸出R’、B”信號。此時直接輸出原來的G信號。此外,構(gòu)成為在LUT4083中保存基于普通光用校正值的窄帶域光用校正值,但不 限于此,也可以如圖83所示,將基于普通光用校正值的校正值系數(shù)k保存在LUT4083中,在 窄帶域光用校正值運(yùn)算部4085中,根據(jù)窄帶域光用校正值=kX普通光用校正值運(yùn)算窄帶域光用校正值,保存在窄帶域光用校正值存儲部4084中。此外,k是常 數(shù)。這樣,在本實(shí)施例中,從普通光用的校正值算出窄帶域光用校正值進(jìn)行校正,因此 不需要窄帶域光中的白平衡的取得,可以簡化操作,可以確實(shí)地避免操作失誤引起的色彩 再現(xiàn)性的不良。此外,在上述實(shí)施例的內(nèi)窺鏡裝置4001中,舉例說明了光源裝置4004提供按面順 序的光、由視頻處理器4007將按面順序的圖像信息同時化而進(jìn)行圖像化的面順序式內(nèi)窺 鏡裝置,但是不限于此,也可以應(yīng)用于同時式內(nèi)窺鏡裝置中。SP,如圖84所示,由提供白色光的光源裝置4004a、在(XD4002的攝像面的前面具 備色卡4100的電子內(nèi)窺鏡4003a、對來自電子內(nèi)窺鏡4003a的攝像信號進(jìn)行信號處理的視 頻處理器4007a構(gòu)成的同時式內(nèi)窺鏡裝置4001a中也可以應(yīng)用本實(shí)施例。在光源裝置4004a中,對于經(jīng)過了熱線切斷濾波器4012的來自氙燈4011的白色 光,利用光圈裝置4013控制光量,射出到配置在電子內(nèi)窺鏡4003a內(nèi)的光導(dǎo)部件4015的入 射面中。在該白色光的光路上可插拔地設(shè)置窄帶域限制濾波器4014a,該窄帶域限制濾波器 4014a變換為具有如圖73所示的離散的分光特性的窄帶域光。在電子內(nèi)窺鏡4003a中,利用CCD4002經(jīng)過色卡4100拍攝體腔內(nèi)組織4051的像。
在視頻處理器4007a中,利用Y/C分離電路4101將來自A/D變換器4024的圖像 數(shù)據(jù)分離為亮度信號Y和色差信號Cr、Cb,利用RGB矩陣電路4102變換為RGB信號,輸出 到白平衡電路4025。其他結(jié)構(gòu)以及作用與圖70的內(nèi)窺鏡裝置相同。而且在白平衡電路4025中,如圖85所示,對于來自RGB矩陣電路4102的RGB信 號的各信號取得白平衡。此時的白平衡取得方法與本實(shí)施例相同。另外,也可以構(gòu)成為,如圖86所示,在電子內(nèi)窺鏡4003內(nèi)設(shè)置內(nèi)窺鏡ID存儲部 4110,該內(nèi)窺鏡ID存儲部4110存儲了由包含普通光用校正值的內(nèi)窺鏡的各種信息構(gòu)成的 內(nèi)窺鏡ID,將內(nèi)窺鏡ID中的普通光用校正值輸出到白平衡電路4025中,由此,如圖87所 示,在白平衡電路4025中,普通光用校正值存儲部4082利用普通光用校正值從LUT4083讀 出窄帶域光用校正值,保存到窄帶域光用校正值存儲部4084中。進(jìn)而,也可以如圖88所示,將基于輸出到白平衡電路4025的內(nèi)窺鏡ID中的普通 光用校正值的校正系數(shù)k保存在LUT4083中,在窄帶域光用校正值運(yùn)算部4085中,根據(jù)上 述的窄帶域光用校正值=kX普通光用校正值運(yùn)算窄帶域光用校正值,保存在窄帶域光用校正值存儲部4084中。此外,k是常 數(shù)。此外,在圖86的內(nèi)窺鏡中以面順序式內(nèi)窺鏡為例進(jìn)行了說明,但不限于此,也可以應(yīng)用于同時式內(nèi)窺鏡。本發(fā)明不限于上述的實(shí)施例,在不改變本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種變
更、改變等。
權(quán)利要求
一種內(nèi)窺鏡裝置,具備信號處理裝置,其對于來自安裝在內(nèi)窺鏡上的設(shè)置了用于進(jìn)行彩色攝像的色彩分離用光學(xué)濾波器的攝像單元的輸出信號,進(jìn)行利用色彩分離單元分離為亮度信號和色差信號而生成彩色的影像信號的信號處理;以及光源裝置,切換地產(chǎn)生可見光區(qū)域的照明光和窄帶域的照明光,該內(nèi)窺鏡裝置的特征在于,具備處理特性變更單元,與上述可見光區(qū)域的照明光和窄帶域的照明光之間的切換聯(lián)動,變更對于利用上述色彩分離單元進(jìn)行了色彩分離的信號的處理特性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡裝置,其特征在于,具有對于利用上述色彩分離單元進(jìn)行了分離的上述色差信號進(jìn)行帶域限制的帶域限 制單元,在從上述可見光區(qū)域的照明光切換到窄帶域的照明光的情況下,上述處理特性變 更單元將上述帶域限制單元的通過帶域的特性變更為寬帶域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡裝置,其特征在于,具有變換單元,該變換單元從由上述色彩分離單元分離出的上述亮度信號以及色差信 號變換為三基色信號,在從上述可見光區(qū)域的照明光切換到窄帶域的照明光的情況下,上 述處理特性變更單元變更決定上述變換單元的變換特性的變換系數(shù)。
全文摘要
在本發(fā)明的內(nèi)窺鏡裝置中,在根據(jù)旋轉(zhuǎn)濾波器的第二濾波器組進(jìn)行體腔內(nèi)組織的窄帶域光觀察時,G2濾波器部、B2濾波器部、遮光濾波器部使照明光為具有離散的分光特性的2頻帶的窄帶域的按面順序的光,根據(jù)B2濾波器部的利用CCD拍攝的攝像信號成為具有淺層中的組織信息的頻帶圖像,根據(jù)G2濾波器部的利用CCD拍攝的攝像信號成為具有中層中的組織信息的頻帶圖像。由此根據(jù)便宜且簡單的結(jié)構(gòu)得到粘膜表層附近的所希望的深部的組織信息。
文檔編號A61B1/04GK101822525SQ201010117088
公開日2010年9月8日 申請日期2005年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月30日
發(fā)明者后野和弘, 大島睦巳, 天野正一, 山崎健二 申請人:奧林巴斯株式會社
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