专利名称：电子内窥镜系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及具备强调显示表层血管的特殊光观察功能的电子内窥镜系统。
背景技术：
在近年来的医疗领域，使用电子内窥镜的诊断及治疗正在普及。电子内窥镜具备插入被检者的体腔内的细长的插入部，且在该插入部的前端部内置有CCD等摄像元件。另外，在电子内窥镜上连接有光源装置及处理器装置。来自光源装置的照明光从设于电子内窥镜的前端部的照明窗向体腔内的观察部位进行照射。来自观察部位的反射光通过设于电子内窥镜的前端部的拍摄窗向CXD入射。由该CXD拍摄的图像被送入处理器装置，在处理电路实施了各种图像处理后，在监视器进行显示。因此，通过使用电子内窥镜，能够实时确认被检者的体腔内的图像，因此，可以适宜地进行诊断及治疗。光源装置使用可发出从蓝色带域(蓝色波长域)到红色带域(红色波长域)的白色的宽带域光的白色光源、例如氙气灯。通过使用白色的宽带域光作为照明光，可以综合观察被照体组织(objective tissue)。从照射宽带域光时所得到的摄像图像能够大致观察被照体组织，但微细血管、麻点图像(腺口构造)、凹陷或隆起之类的凹凸构造等被照体组织难以明确地观察到。作为公知，通过对于这种被照体组织照射将波长限制在特定带域的窄带域光，可以将微细血管等强调地明确地加以观察。另一方面，由于向被照体组织照射的光的半值宽度缩窄，所以照明光的光量降低。其结果是，体腔内的照明不充分，不能进行良好的拍摄。在日本特许第40096 号公报中，对于照射窄带域光时所得到的摄像信号实施用于光量不足补偿的图像处理。由此，即使在窄带域光的照射而使体腔内暗的情况下，由监视器显示的映像的画质也不会降低。但是，作为公知，即使在照射窄带域光的情况下，在使内窥镜的前端部接近被照体组织进行观察时、即所谓的近景观察时，窄带域光的光量也不会不足，能够充分强调表层血管等。与之相对，在使内窥镜前端部远离被照体组织而进行远景观察时、即所谓的远景观察时，由于窄带域光的光量不足，所以有时不能充分强调表层血管等。对于该见解，日本特许第40096 号公报中没有记载或暗示，因此，无论远景观察还是近景观察的任一情况，均对摄像信号进行用于光量不足补偿的图像处理。因此，在成为光量不足的远景观察时，日本特许第40096 号公报中记载的用于光量不足补偿的图像处理是有益的。但是，在近景观察时，越充分强调显示表层血管等，其越明亮，因此，当进行用于补充光量不足的图像处理时，监视器上的映像过于明亮，反而难以进行观察之虞存在。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种即使在边照射特殊光边进行远景观察的情况下也能够取得足够明亮的映像的电子内窥镜系统。为实现上述目的、其它目的，本发明的电子内窥镜系统具备宽带域光源、第一旋转滤光器、摄像元件、观察状态判定装置、摄像控制装置。所述宽带域光源产生包含从蓝色带域到红色带域的宽带域光。所述第一旋转滤光器以将第一窄带域光和第二窄带域光交替向体腔内进行照射的方式沿周方向交替配置多个第一窄带域光透过滤光器和多个第二窄带域光透过滤光器。所述各第一窄带域光透过滤光器使所述宽带域光内的第一窄带域光透过。所述各第二窄带域光透过滤光器使将所述第一窄带域光的半值宽度以一定范围扩大的第二窄带域光透过。所述摄像元件配置于向所述体腔内插入的内窥镜前端部，对所述体腔内的被照体组织进行拍摄，产生摄像信号。所述观察状态判定装置基于所述摄像信号判定是在所述内窥镜前端部和所述被照体组织的距离为近的状态的近景观察状态拍摄、或是在所述内窥镜前端部和所述被照体组织的距离为远的状态的远景观察状态下拍摄。所述摄像控制装置以如下方式控制所述摄像元件，即，在判定为所述近景观察状态时，在照射所述第一窄带域光时进行拍摄，在判定为所述远景观察状态时，在照射所述第二窄带域光时进行拍摄。优选的是，所述第一窄带域光包含限制为所述蓝色带域内的特定的带域的第一蓝色窄带域光、和限制为绿色带域内的特定的带域的第一绿色窄带域光。优选的是，所述第二窄带域光包含将所述第一蓝色窄带域光的半值宽度以一定的范围扩大的第二蓝色窄带域光、和将所述第一绿色窄带域光的半值宽度以一定的范围扩大的第二绿色窄带域光。所述多个第一窄带域光透过滤光器为使所述第一蓝色窄带域光透过的第一蓝色窄带域光透过滤光器、和使所述第一绿色窄带域光透过的第一绿色窄带域光透过滤光器。 另外，所述多个第二窄带域光透过滤光器为使所述第二蓝色窄带域光透过的第二蓝色窄带域光透过滤光器、和使所述第二绿色窄带域光透过的第二绿色窄带域光透过滤光器。所述第一旋转滤光器具有第一滤光器区域、和配置于其内侧或外侧的第二滤光器区域。所述第一滤光器区域按顺序设有使所述蓝色带域的B光透过的蓝色光透过滤光器、 使所述绿色带域的G光透过的绿色光透过滤光器、及使所述红色带域的R光透过的红色光透过滤光器。所述第二滤光器区域按顺序沿周方向设有所述第一蓝色窄带域光透过滤光器、所述第二蓝色窄带域光透过滤光器、所述第一绿色窄带域光透过滤光器、及所述第二绿色窄带域光透过滤光器。在进行通常光观察的情况下，在所述宽带域的光路上安置所述第一滤光器区域， 通过使所述第一旋转滤光器旋转，将所述B光、所述G光、所述R光按顺序向所述体腔内进行照射。在进行特殊光观察的情况下，在所述宽带域光的光路上安置所述第二滤光器区域， 通过使所述第一旋转滤光器旋转，将所述第一蓝色窄带域光、所述第二蓝色窄带域光、所述第一绿色窄带域光、所述第二绿色窄带域光按顺序向所述体腔内进行照射。也可以使用第一旋转滤光器和第二旋转滤光器。在所述第一旋转滤光器上设有所述第一蓝色窄带域光透过滤光器、所述第二蓝色窄带域光透过滤光器、所述第一绿色窄带域光透过滤光器、所述第二绿色窄带域透过滤光器。在所述第二旋转滤光器上设有使所述蓝色带域的B光透过的蓝色光透过滤光器、使所述绿色带域的G光透过的绿色光透过滤光器、使所述红色带域的R光透过的红色光透过滤光器、使所述宽带域光直接透过的开口部。在进行通常光观察的情况下，在使所述第一旋转滤光器从所述宽带域光的光路上退避的状态下，使所述第二旋转滤光器旋转，由此，将所述B光、所述G光、所述R光按顺序向所述体腔内进行照射。在进行特殊光观察的情况下，在所述宽带域光的光路上安置所述第二旋转滤光器的开口部的状态下，使所述第一旋转滤光器旋转，由此，将所述第一蓝色窄带域光、所述第二蓝色狭带城光、所述第一绿色窄带域光、所述第二绿色窄带域光按顺序向所述体腔内进行照射。优选的是，所述观察状态判定部根据所述摄像信号检测曝光量，在该曝光量为一定值以上的情况下判定为近景观察状态，在不足一定值的情况下判定为远景观察状态。根据本发明，在近景观察状态下，使用第一蓝色窄带域光，在远景观察状态下，使用将第一窄带域光的半值宽度以一定范围扩大的第二蓝色窄带域光，因此，即使为远景观察状态也能够取得足够明亮的映像。另外，用于第一窄带域光等特殊光的生成的旋转滤光器，无论近景观察状态和远景观察状态的任一种，均能够以不能对体腔内进行拍摄的空白期间缩短的方式配置多个第一窄带域光透过滤光器，因此，能够可靠地进行图像诊断等。
图1是本发明第一实施方式的电子内窥镜系统的概略图；图2是电子内窥镜系统的框图；图3是旋转滤光器的概略图；图4是表示图3的旋转滤光器所使用的蓝色光透过滤光器、绿色透过滤光器、红色透过滤光器的分光透射率的图表；图5A是表示图3的旋转滤光器所使用的第一蓝色窄带域光透过滤光器及第一绿色窄带域光透过滤光器的分光透射率的图表；图5B是表示图3的旋转滤光器所使用的第二蓝色窄带域光透过滤光器及第二绿色窄带域光透过滤光器的分光透射率的图表；图6A是表示血管中的光的吸收系数的图表；图6B是表示生体组织中的光的散射系数的图表；图7A是表示在通常光观察时的CXD的摄像控制的说明图；图7B是表示在特殊光观察时(近景)的CCD的摄像控制的说明图；图7C是说明在特殊光观察时(远景)的CCD的摄像控制的说明图；图8是在特殊光观察时(近景)显示于监视器的特殊光图像的图像图；图9是在特殊光观察时(远景)显示于监视器的的特殊光图像的图像图；图10是表示第一实施方式的作用的流程图；图11是本发明第二实施方式的电子内窥镜系统的框图；图12是通常光用旋转滤光器的概略图；图13是特殊光用旋转滤光器的概略图；图14A是表示在通常光观察时的CXD的摄像控制的说明图；图14B是表示在特殊光观察时(近景)的CXD的摄像控制的说明图；图14C是表示在特殊光观察时(远景)的CXD的摄像控制的说明图；图15A是旋转滤光器的说明图；图15B是说明通过使用图15A的旋转滤光器由CXD对体腔内进行拍摄的摄像期间、和不能拍摄的空白期间的时序图16A是比较例的旋转滤光器的说明图；图16B是说明通过使用图16A的旋转滤光器由CXD对体腔内进行拍摄的摄像期间、和不能拍摄的空白期间的时序图。
具体实施例方式如图1所示，本发明第一实施方式的电子内窥镜系统10具备拍摄被检者的体腔内的电子内窥镜11 ；基于由拍摄得到的信号生成体腔内的图像的处理器装置12 ；供给对体腔内进行照射的照明光的光源装置13 ；显示体腔内的图像的监视器14。上述电子内窥镜系统10具有通常光图像模式和特殊光图像模式这两个观察模式。通常光图像模式中，通过由白色光等宽带域光对体腔内进行照明，取得被照体组织的自然的图像，可对被照体组织进行综合的观察。特殊光图像模式中，通过由窄带域光对体腔内进行照明，取得强调显示表层血管等的图像。该特殊光图像模式中，存在着在电子内窥镜11 的前端部16a和被照体组织的距离接近的近景状态下进行观察的近景观察模式、和在与被照体组织的距离远的远景状态下进行观察的远景观察模式。电子内窥镜11具备插入体腔内的可挠性的插入部16、设于插入部16的基端部分的操作部17、用于将操作部17与处理器装置12及光源装置13连接的通用软线18。在插入部16的前端侧形成有将多个弯曲挡块(駒)连结的弯曲部19。弯曲部19通过操作操作部的角形旋钮21而在上下左右方向进行弯曲动作。在弯曲部19的前端连接有前端部 16a，通过弯曲部19的弯曲动作，而使前端部16a朝向所希望的方向。在该前端部16a收纳有众所周知的摄像系统、照明系统等。在通用软线18上，在处理器装置12及光源装置13侧安装有连接器对。连接器 M为具有通信用连接器和光源用连接器的复合型的连接器。经由该连接器对，电子内窥镜 11与处理器装置12及光源装置13拆装自如地连接。如图2所示，光源装置13具备宽带域光源30、旋转滤光器31、滤光器切换部32。 作为宽带域光源30，使用氙气灯、白色LED、微白色光源等，产生从蓝色带域到红色带域(约 470 700nm)的宽带域光BB。宽带域光源30在电子内窥镜11的使用中持续点亮。从宽带域光源30发出的宽带域光BB透过旋转滤光器31入射到聚光透镜34。由聚光透镜34聚光的宽带域光BB向光导35入射。旋转滤光器31通过电动机36以旋转轴31a为中心按一定速度旋转。该旋转滤光器31具备第一滤光器区域38和第二滤光器区域39。该例中，将第一滤光器区域38比第二滤光器区域39更靠内侧设置。第一滤光器区域38使来自宽带域光源30的宽带域光BB中用于通常光图像模式时的照明光透过。第二滤光器区域39使宽带域光BB中用于特殊光图像模式时的照明光透过。滤光器切换部32安装于旋转滤光器31的旋转轴31a上，按照在通常光图像模式时使第一滤光器区域38位于宽带域光源30的光路上、在特殊光图像模式时使第二滤光器区域39位于宽带域光源30的光路上的方式，使旋转滤光器31在径方向移动。电子内窥镜11具备光导:35、CCD44、模拟处理电路(AFE =Analog Front End) 45、摄像控制部46。光导35为大口径光纤、光纤束等，将入射端插入光源装置13，将射出端与设于前端部16a的照射透镜48对面。来自光源装置13的照明光由光导43导光后，向照射透镜48射出。入射到照射透镜48的照明光，通过安装于前端部16a的端面的照明窗49向体腔内照射。在体腔内反射的反射光通过安装于前端部16a的端面的观察窗50，入射到聚光透镜51。该实施方式中，作为摄像元件使用CCD44。该CCD为具有规定的分光灵敏度的黑白 (XD，通过了聚光透镜51的反射光由摄像面4 接收。在摄像面4 二维配置有多个众所周知的像素，各像素将接收的反射光进行光电转换，且蓄积所产生的信号电荷。摄像控制部46与处理器装置12内的控制器59连接，在控制器59的控制下向 (XD44发送驱动信号。(XD44基于驱动信号被驱动，将各像素所蓄积的信号电荷按时系列地读出，将其作为规定的帧频率的摄像信号送向AFE45。众所周知，上述AFE45由相关二重采样电路(⑶幻、自动增益控制电路(AGC)、及模拟/数字转换器(A/D)(均未图示)构成。CDS对来自CCD44的摄像信号实施相关二重采样处理，除去摄像信号中的噪声成分。AGC以使摄像信号收敛于所希望的动态范围内的方式将来自CDS的摄像信号放大。A/D将来自AGC的摄像信号转换为数字形式，并作为规定比特数的摄像信号送至处理器装置12。处理器装置12具备数字信号处理部(DSP digital Signal Processor) 55、帧存储器56、观察状态判定部57、显示控制电路58、控制器59。控制器59对各部分进行控制。 DSP55对来自电子内窥镜的AFE45的摄像信号进行白平衡调整、色调处理、灰度处理、清晰度处理等信号处理。另外，帧存储器56、观察状态判定部57、显示控制电路58由于与照明光的种类相关，因此在旋转滤光器31之后进行详细说明。如图3所示，在第一滤光器区域38，按顺序沿周方向设置有使宽带域光BB中蓝色带域的照明光(B光)透过的蓝色光透过滤光器40、使宽带域光BB中绿色带域的照明光 (G光)透过的绿色光透过滤光器41、使宽带域光BB中红色带域的照明光(R光)透过的红色光透过滤光器42。因此，通过旋转滤光器31的旋转，从旋转滤光器31依次射出B光、G 光、R光。从旋转滤光器31依次射出的B光、G光、R光被称作面顺序光。在此，如图4所示，蓝色光透过滤光器40具有曲线B所示的分光透射率，绿色光透过滤光器41具有曲线G所示的分光透射率，红色光透过滤光器42具有曲线R所示的分光透射率。另外，曲线B的长波长侧和曲线G的短波长侧重合一部分，另外，曲线G的长波长侧和曲线R的短波长侧重合一部分，因此，在选择的色光中稍微混杂相邻的色光。在第二滤光器区域39上，按顺序沿周方向设置有使宽带域光BB中用于近景观察模式时的第一蓝色窄带域光透过的第一蓝色窄带域光透过滤光器65、使宽带域光BB中用于远景观察模式时的第二蓝色窄带域光Bn2透过的第二蓝色窄带域光透过滤光器66、使宽带域光BB中用于近景观察模式时的第一绿色窄带域光&il透过的第一绿色窄带域光透过滤光器67、使宽带域光BB中用于远景观察模式时的第二绿色窄带域光&ι2透过的第二绿色窄带域光透过滤光器68。第一蓝色窄带域光透过滤光器65的分光透射率具有如图5A的曲线Bnl所示的分布，因此，向体腔内照射的第一蓝色窄带域光Bnl在中心波长的大致450nm附近，光量达到峰值，在比450nm更长波长侧，光量急剧下降，在450nm和500nm之间，光量大致为“0”。另一方面，在比450nm更短波长侧，虽然没有在长波长侧的光量降低那么急剧，但光量从450nm 向400nm下降，在比400nm低的部位，光量为“ 0 ”。
与之相对，第二蓝色窄带域光透过滤光器66的分光透射率具有图5B的曲线Bn2 所示的分布，因此，向体腔内照射的第二蓝色窄带域光&ι2，与第一蓝色窄带域光foil同样地，在比光量达到峰值的中心波长的大致450nm更长波长侧，光量急剧降低。另一方面，在比大致450nm更短波长侧，与第一蓝色窄带域光Bnl不同，在450nm 400nm之间保持较高的光量的状态下，光量徐徐逐渐地降低。而且，在400nm附近，光量开始急剧降低，在比 400nm更低的部位，光量为“0”。因此，第二蓝色窄带域光&ι2中，虽然第一蓝色窄带域光 Bnl中的中心波长即大致450nm的长波长侧的光量没有改变，但短波长侧的光量增加。将第一蓝色窄带域光Bnl和第二蓝色窄带域光Bn2采用如上的光量分布是基于如下理由。如图6A的吸光系数的分布所示，低于450nm附近的波长的光在生体组织内的表层血管受到极强的吸收，但超过450nm附近的光在表层血管几乎不被吸收而直接透过。另外， 如图6B的散射系数的分布可知，越是波长短的光，在体组织内的散射越强。根据与这些血管的光吸收特性和生体组织的光散射特性相关的见解及其它见解，如果照明光的波长超过 470nm附近，则在表层血管中因强的光的吸收特性而使所照射的照明光几乎不会返回到电子内窥镜的前端部16a。但是，在包围表层血管的生体组织中，通过较强的散射特性而使所照射的大量照明光反射，由此返回到电子内窥镜的前端部16a。因此，表层血管和其周围的生体组织的对比度(contrast)极高，可以充分强调表示表层血管等。为充分强调表层血管等，在近景观察时和远景观察时任一观察时，关于第一蓝色窄带域光foil及第二蓝色窄带域光&ι2，需要照射不含超过470nm附近的波长域的光的照明光。在此，在光量不足的远景观察时，使用相对于第一蓝色窄带域光Bnl而在比470nm附近更短波长侧使光量增加了的第二蓝色窄带域光&ι2。另一方面，第一绿色窄带域光透过滤光器67的分光透射率具有图5A的曲线&il 所示的分布，因此，向体腔内照射的第一绿色窄带域光在中心波长为550nm附近，半值宽度为IOnm 20nm。与之相对，第二绿色窄带域光透过滤光器68的分光透射率具有图5B 的曲线&ι2所示的分布，因此，向体腔内照射的第二绿色窄带域光&ι2，与第一绿色窄带域光&il同样地，中心波长为550nm，但其半值宽度却与第一绿色窄带域光&il不同，为20 40nm。即，第二绿色窄带域光&ι2的半值宽度比第一绿色窄带域光&il的宽。因此，第二绿色窄带域光&ι2中，与第一绿色窄带域光&il相比较，光量多出半值宽度加宽的量。将第一绿色窄带域光&il和第二绿色窄带域光&ι2设为上述的光量分布的理由如下。如图6A的吸光系数的分布所示，关于超过450nm附近的光，血管所对应的光吸收特性降低，但在500nm 600nm之间、特别是530nm 570nm附近，中层血管所对应的光吸收特性提高。而且，关于超过600nm的光，吸收特性再次降低。另外，如图6B的散射系数的分布所示，波长越长，散射系数越逐渐降低，但在500nm 600nm之间，生体组织内的散射特性几乎没有变化。因此，根据有关这些血管的光吸收特性和生体组织的光散射特性的见解及其它见解，在光的波长为500nm 600nm之间、特别是530nm 570nm附近，包含中层血管的生体组织的散射特性的变化小，因此，由生体组织反射并返回电子内窥镜的前端部16a的光的光量大致一定。与之相对，该生体组织中包含的中层血管相对于500nm 600nm之间、特别是530nm 570nm附近的光显示较高的光吸收特性，因此，向中层血管照射的光中返回到电子内窥镜的前端部16a的光的比例降低。因此，光的波长在500um 600nm之间、特别是530nm 570nm附近之下，中层血管和其周围的生体组织的对比度提高，因此，能够充分强
调显示中层血管等。为充分强调显示中层血管等，在近景观察时和远景观察时任一观察时，均需要光的波长带域在500nm 600nm之间、优选530nm 570nm。如果在500nm 600nm之间、优选为530nm 570nm的范围内，则能够充分强调显示中层血管等，因此，在光量不足的远景观察时，使用第二绿色窄带域光&ι2，其通过将中心波长为大致550nm的第一绿色窄带域光 Gnl的半值宽度进一步加宽而使光量增加。在通常光图像模式的情况下，在利用旋转滤光器31将B光向观察部位照射之间 (旋转滤光器31的1/3旋转之间)，如图7A所示，将B光进行光电转换并蓄积信号电荷的步骤、和将蓄积的信号电荷作为蓝色摄像信号读出的步骤，以规定的周期被交替地重复。其次，在通过旋转滤光器31的旋转而将照明光从B光切换为G光的情况下，同样， 在旋转滤光器31的1/3旋转之间，将G光进行光电转换并蓄积信号电荷的步骤和将蓄积的信号电荷作为绿色摄像信号读出的步骤被交替重复。同样，在利用旋转滤光器31将照明光从G光切换为R光的情况下，在旋转滤光器 31的1/3旋转之间，将R光进行光电转换的步骤、和作为红色摄像信号读出的步骤被交替重
Μ. ο与之相对，在特殊光图像模式时，在处于近景观察的状态的情况下，如图7B所示， 在由旋转滤光器31选择第一蓝色窄带域光Bnl之间、即旋转滤光器31的1/4旋转之间，将第一蓝色窄带域光Bnl进行光电转换并蓄积信号电荷的步骤、和将该信号电荷作为第一蓝色窄带域摄像信号读出的步骤被以规定的周期交替地重复。在通过旋转滤光器31的旋转而从第一蓝色窄带域光Bnl切换为第二蓝色窄带域光Bn2时，在照射该第二蓝色窄带域光 Bn2之间、即旋转滤光器31的1/4旋转之间，不进行信号电荷的蓄积和摄像信号的读出。若旋转滤光器31进一步旋转，则从第二蓝色窄带域光Bn2切换为第一绿色窄带域光&il。在照射该第一绿色窄带域光&il之间、即旋转滤光器31的1/4旋转之间，将第一绿色窄带域光进行光电转换并蓄积信号电荷的步骤、和将该信号电荷作为第一绿色窄带域摄像信号读出的步骤被交替地重复。其次，通过旋转滤光器31的旋转，从第一绿色窄带域光切换为第二绿色窄带域光&ι2。在照射该第二绿色窄带域光&ι2之间、即旋转滤光器31的1/4旋转之间，不进行信号电荷的蓄积和摄像信号的读出。另外，在特殊光图像模式时，在处于远景观察的状态的情况下，如图7C所示，在从旋转滤光器31取出第一蓝色窄带域光Bnl之间、即旋转滤光器31的1/4旋转之间，不进行信号电荷的蓄积和摄像信号的读出。当旋转滤光器31进一步旋转时，从第一蓝色窄带域光 Bnl切换为第二蓝色窄带域光&ι2。在照射该第二蓝色窄带域光Bn2之间、即旋转滤光器31 的1/4旋转之间，将第二蓝色窄带域光Bn2进行光电转换并蓄积信号电荷的步骤、和将该信号电荷作为第二蓝色窄带域摄像信号读出的步骤被以规定的周期重复进行。其次，从第一蓝色窄带域光Bnl切换为第一绿色窄带域光&il。在照射该第一绿色窄带域光tol之间、即旋转滤光器31的1/4旋转之间，不进行信号电荷的蓄积和摄像信号的读出。通过旋转滤光器31的旋转，从第一绿色窄带域光&il切换为第二绿色窄带域光 Gn20在照射第二绿色窄带域光&ι2之间、即旋转滤光器31的1/4旋转之间，将第二绿色窄带域光进行光电转换并蓄积信号电荷的步骤、和将该信号电荷作为第二绿色窄带域摄像信号读出的步骤被重复。在设定为通常光图像模式的情况下，DSP55对从AFE45输出的蓝色摄像信号、绿色摄像信号、红色摄像信号进行白平衡调整、色调处理、灰度处理、清晰度处理等信号处理，生成通常光图像数据。所得到的通常光图像数据被存储于帧存储器56。另一方面，在特殊光图像模式下设定为近景观察模式的情况下，对从AFE45输出的第一蓝色窄带域摄像信号和第一绿色窄带域摄像信号分别实施上述信号处理。实施了信号处理的各摄像信号被作为近景用特殊光图像数据而被存储于帧存储器56。另外，在特殊光图像模式下设定为远景观察模式的情况下，与近景观察模式同样地，第二蓝色窄带域摄像信号和第二绿色窄带域摄像信号分别在被实施上述信号处理后，作为远景用特殊光图像数据被存储于帧存储器56。观察状态判定部57从存储于帧存储器56的近景用特殊光图像数据及远景用特殊光图像数据中任一图像数据检测曝光量。在检测出的曝光量为一定值以上的情况下，判定为现时点处于近景观察状态。在判定为近景观察状态的情况下，自动设定为近景观察模式。 如果设定为近景观察模式，则对于摄像控制部46以下次进行拍摄时取得第一蓝色窄带域摄像信号及第一绿色窄带域摄像信号的方式发出指示(参照图7B)。另一方面，在检测出曝光量不足一定值的情况下，判定为现时点处于远景观察状态。在判定为处于远景观察状态的情况下，自动设定为远景观察模式。在设定为远景观察模式后，对于摄像控制部46以在下次进行拍摄时取得第二蓝色窄带域摄像信号及第二绿色窄带域摄像信号的方式发出指示(参照图7C)。显示控制电路58在处于通常光图像模式的情况下，从帧存储器56读出通常光图像数据，且基于读出的通常光图像数据在监视器14上显示通常光图像。另外，在特殊光图像模式中置于近景观察模式的情况下，从帧存储器56读出近景用特殊光图像数据。而且， 基于读出的近景用特殊光图像数据，在监视器14上显示图8所示的近景观察时的特殊光图像。另外，在特殊光图像模式中置于远景观察模式的情况下，从帧存储器56读出远景用特殊光图像数据。而且，基于读出的远景用特殊光图像数据在监视器14上显示图9所示的远景观察时的特殊光图像。本发明中，通过使向体腔内照射的照明光的半值宽度增宽来补偿远景观察时的光量不足。此时，由于鉴于血管的光吸收特性和其血管周围的生体组织的散射特性来使半值宽度增宽，所以不会对表层血管等强调显示的特殊光观察带来影响。其次，参照图10的流程图对第一实施方式的作用进行说明。首先，通过操作图像模式切换SW50，从通常光图像模式切换为特殊光图像模式。在特殊光图像模式中，在初期设定中设定为近景观察模式。滤光器切换部131根据向特殊光图像模式的切换，将旋转滤光器31的第二滤光器区域39置于宽带域光源30的光路上。通过在该状态下使旋转滤光器 31旋转，将第一蓝色窄带域光foil、第二蓝色窄带域光&ι2、第一绿色窄带域光&il、及第二绿色窄带域光&ι2(均为特殊光)依次向体腔内的观察部位照射。另外，在特殊光图像模式中，也可以将初期设定不设为近景观察模式而设为远景观察模式。而且，摄像控制部46按照仅在第一蓝色窄带域光Bnl和第一绿色窄带域光&il向观察部位照射时从CCD44读出摄像信号的方式进行指示。由此，得到第一蓝色窄带域摄像信号和第一绿色窄带域摄像信号。所得到的第一蓝色窄带域摄像信号和第一绿色窄带域摄
11像信号通过DSP55被实施白平衡调整、色调处理、灰度处理、清晰度处理等信号处理后，作为近景用特殊光图像数据被存储于帧存储器56。而且，基于从帧存储器56读出的近景用特殊光图像数据，在监视器14上显示图8所示的近景观察时的特殊光图像。
另外，观察状态判定部57根据存储于帧存储器56的近景用特殊光图像数据检测曝光量。而且，在曝光量为一定值以上的情况下，判定为现时点的观察状态为近景观察状态，原样保持近景观察模式。另一方面，在曝光量不足一定值的情况下，判定现时点的观察状态为远景观察状态。如果判定为远景观察状态，则从近景观察模式切换为远景观察模式。
根据向远景观察模式的切换，摄像控制部46以仅在使第二蓝色窄带域光Bn2和第二绿色窄带域光GI12向观察部位照射时从CCD44读出摄像信号的方式进行指示。由此，得到第二蓝色窄带域摄像信号和第二绿色窄带域摄像信号。所得到的第二蓝色窄带域摄像信号和第二绿色窄带域摄像信号通过DSP55被实施了与近景观察模式时相同的信号处理后， 作为远景用特殊光图像数据被存储于帧存储器56。而且，基于从帧存储器56读出的远景用特殊光图像数据，在监视器14上显示图9所示的远景观察时的特殊光图像。在远景观察模式时，也与近景观察模式时同样地，利用观察状态判定部进行观察状态的判定。因此，在曝光量为一定值以上时，从远景观察模式切换为近景观察模式。另一方面，在曝光量不足一定值时(曝光量不足一定值但能够充分强调显示表层血管等时)，只要设定特殊光图像模式，就可以原样继续远景观察模式。其次，参照图11对本发明的第二实施方式进行说明。该第二实施方式中，电子内窥镜系统100使用两片旋转滤光器而发出RGB的面顺序光或特殊光。另外，仅对第一实施方式和第二实施方式中不同的部材进行说明，而对于公共的部件省略说明。在光源装置13内设有通常光用旋转滤光器101、和特殊光用旋转滤光器102。通常光用旋转滤光器101及特殊光用旋转滤光器102通过电动机103、104以旋转轴101a，102a 为中心按一定速度旋转。如图12所示，在通常光用旋转滤光器101上，按顺序沿周方向设有使宽带域光 BB中蓝色带域的光(B光)透过的蓝色光透过滤光器110、使宽带域光BB中绿色带域的光 (G光)透过的绿色光透过滤光器111、使宽带域光BB中红色带域的光(R光)透过的红色光透过滤光器112、使宽带域光BB直接透过的开口部113。通常光用旋转滤光器101中，蓝色光透过滤光器110、绿色光透过滤光器111、红色光透过滤光器112、及开口部113中任一个进入宽带域光源30的光路上。另一方面，如图13所示，在特殊光用旋转滤光器102上按顺序沿周方向设有使宽带域光BB中用于近景观察时的第一蓝色窄带域光Bnl透过的第一蓝色窄带域光透过滤光器115、使宽带域光BB中用于远景观察时的第二蓝色窄带域光Bn2透过的第二蓝色窄带域光透过滤光器116、使宽带域光BB中用于近景观察时的第一绿色窄带域光&il透过的第一绿色窄带域光透过滤光器117、使宽带域光BB中用于远景观察时的第二绿色窄带域光&ι2 透过的第二绿色窄带域光透过滤光器118。在特殊光用旋转滤光器102上设有使旋转轴10 在与宽带域光BB的光路正交的方向移动的滤光器切换部120。通过该滤光器切换部120，特殊光用旋转滤光器102在使第一蓝色窄带域光透过滤光器115、第二蓝色窄带域光透过滤光器116、第一绿色窄带域光透过滤光器117、及第二绿色窄带域光透过滤光器118中任一个滤光器位于宽带域光源30的光路上的插入位置、和使旋转滤光器整体从宽带域光BB的光路上退避的退避位置之间移动自如。在第二实施方式中，在设定为通常光图像模式的情况下，特殊光用旋转滤光器102 置于退避位置。因此，来自宽带域光源30的宽带域光BB直接向通常光用旋转滤光器101 进行照射。在该状态下，通过使通常光用旋转滤光器101旋转，将B光、G光、R光、宽带域光 BB按顺序照射体腔内。在第二实施方式中，由于在通常光用旋转滤光器101上设有特殊光透过用的开口部113，所以不仅将B光、G光、R光而且还可以将宽带域光BB向体腔内照射。因此，在由摄像控制部46控制接收体腔内的反射光的CCD44时，如图14所示，在照射B光、G光、R光时，与第一实施方式相同，进行信号的蓄积和读出；但在照射宽带域光BB时，不进行信号的蓄积和读出。另一方面，在设定为特殊光图像模式的情况下，特殊光用旋转滤光器102置于插入位置。而且，在通常光用旋转滤光器101的开口部113位于宽带域光BB的光路上时，使通常光用旋转滤光器101的旋转停止。在该状态下，通过使特殊光用旋转滤光器102旋转， 将第一蓝色窄带域光foil、第二蓝色窄带域光&ι2、第一绿色窄带域光&il、第二绿色窄带域光&ι2按顺序对体腔内进行照射。在特殊光图像模式下，向体腔内照射的照明光的种类和顺序完全相同(参照图7B、图7C)，因此，省略有关摄像控制部46进行的(XD44的控制。在上述实施方式中，通过将蓝色的窄带域光或绿色的窄带域光的半值宽度扩大， 对远景观察时的光量不足进行补偿，但在此基础上使用红色窄带域光进行远景观察的情况下，也可以扩大红色窄带域光的半值宽度。在上述实施方式中，在近景观察时和远景观察时使半值宽度变化，但优选将其进一步一般化，根据内窥镜前端部和被照体组织的距离使窄带域光的半值宽度变化，即与被照体距离的距离越远，半值宽度越增大；其距离越近，半值宽度越减小。[实施例]下面，基于实施例及比较例对本发明做更具体说明。该实施例中，在特殊光画像模式中的近景观察模式中，使用图15所示的旋转滤光器31，进行体腔内的拍摄。该旋转滤光器31与上述第一实施方式所示的相同。在旋转滤光器31上设有用于通常光画像模式时的第一滤光器区域38、和用于特殊光画像模式时的第二滤光器区域39。其中，在第二滤光器区域39上，按顺序沿周方向设置有第一蓝色窄带域光透过滤光器65、第二蓝色窄带域光透过滤光器66、第一绿色窄带域光透过滤光器67、第二绿色窄带域光透过滤光器68。因此，通过在宽带域光BB的光路上放置第二滤光器区域39的状态下使旋转滤光器31旋转，将第一蓝色窄带域光&il、第二蓝色窄带域光&ι2、第一绿色窄带域光&il、第二绿色窄带域光&ι2 按顺序对体腔内进行照射。在内窥镜前端部内的C⑶上，首先，在入射第一蓝色窄带域光foil时，在摄像期间内(旋转滤光器31的1/4旋转的期间)进行信号的蓄积和读出。接着第一蓝色窄带域光 Bnl将第二蓝色窄带域光&ι2向C⑶入射时，不进行信号的蓄积和读出。因此，照射第一蓝色窄带域光Bn2时(旋转滤光器31的1/4旋转的期间)是不能对体腔内进行拍摄的空白期间。其次，在接着第二蓝色窄带域光Bn2将第一绿色窄带域光&il向CXD入射时，在摄像期间内(旋转滤光器31的1/4旋转的期间)再次进行信号的蓄积和读出。另外，在接着第一绿色窄带域光Bn2将第二绿色窄带域光&ι2向CCD入射时，不进行信号的蓄积和读出。 因此，照射第二蓝色窄带域光&ι2时(旋转滤光器31旋转1/4的期间)是不能对体腔内进行拍摄的空白期间。[比较例]比较例中，在特殊光画像模式的近景观察模式时，使用图16所示的旋转滤光器 200进行体腔内的拍摄。在旋转滤光器200上，也与旋转滤光器31同样地，设有用于通常光画像模式时的第一滤光器区域201、和用于特殊光画像模式时的第二滤光器区域202。其中，在第二滤光器区域202，与旋转滤光器31不同，按顺序沿周方向设置有第一蓝色窄带域光透过滤光器65、第一绿色窄带域光透过滤光器67、第二蓝色窄带域光透过滤光器66、第二绿色窄带域光透过滤光器68。因此，通过在宽带域光BB的光路上放置第二滤光器区域 202的状态下使旋转滤光器200旋转，将第一蓝色窄带域光foil、第一绿色窄带域光&il、第二蓝色窄带域光&ι2、第二绿色窄带域光&ι2按顺序向体腔内照射。在内窥镜前端部内的CCD中，首先，在入射第一蓝色窄带域光Bnl的期间(旋转滤光器200的1/4旋转的期间)进行信号的蓄积和读出。在接着第一蓝色窄带域光Bnl将第一绿色窄带域光向CXD入射的期间(旋转滤光器200旋转1/4的期间)，进行CXD的信号的蓄积和读出。而且，在第二蓝色窄带域光&ι2、第二绿色窄带域光&ι2向C⑶入射的期间不进行信号的蓄积和读出。因此，进行第一蓝色窄带域光foil的拍摄的期间和进行第一绿色窄带域光&il的拍摄的期间、即旋转滤光器200旋转1/2之间是不能对体腔内进行拍摄的空白期间。[实施例和比较例的比较]如上，在实施例中，在近景观察模式中，空白期间仅为旋转滤光器的1/4旋转之间，与之相对，在比较例中，空白期间为旋转滤光器的1/2旋转之间，因此，比较例的空白期间比实施例时长。因此，在实施例中，相对于比较例，不能拍摄体腔内的期间短，因此，能够可靠地进行内窥镜使用时的图像诊断等。另外，关于该实施例和比较例的空白期间的差异， 可以说远景观察模式下也相同。
权利要求
1.一种电子内窥镜系统，其具备宽带域光源，其产生包含从蓝色带域到红色带域的宽带域光； 第一旋转滤光器，其按照将第一窄带域光和第二窄带域光交替地向体腔内进行照射的方式沿周方向交替地配置多个第一窄带域光透过滤光器和多个第二窄带域光透过滤光器， 所述各第一窄带域光透过滤光器使所述宽带域光内的第一窄带域光透过，所述各第二窄带域光透过滤光器使所述第一窄带域光的半值宽度以一定范围扩大的第二窄带域光透过；摄像元件，其对所述体腔内的被照体组织进行拍摄，且产生摄像信号，该拍摄素子被配置在插入所述体腔内的内窥镜前端部；观察状态判定装置，其基于所述摄像信号，判定是在所述内窥镜前端部和所述被照体组织的距离为近的状态即近景观察状态下被拍摄的、或是在所述内窥镜前端部和所述被照体组织的距离为远的状态即远景观察状态下被拍摄的；及摄像控制装置，其控制所述摄像元件，由此，在判定为所述近景观察状态之际，在照射所述第一窄带域光时进行拍摄；在判定为所述远景观察状态之际，在照射所述第二窄带域光时进行拍摄。
2.如权利要求1所述的电子内窥镜系统，其中，所述第一窄带域光包含被限制为所述蓝色带域内的特定的带域的第一蓝色窄带域光、和被限制为绿色带域内的特定的带域的第一绿色窄带域光，所述第二窄带域光包含将所述第一蓝色窄带域光的半值宽度以一定的范围扩大的第二蓝色窄带域光、和将所述第一绿色窄带域光的半值宽度以一定的范围扩大的第二绿色窄带域光。
3.如权利要求2所述的电子内窥镜系统，其中，所述多个第一窄带域光透过滤光器是使所述宽带域光中所述第一蓝色窄带域光透过的第一蓝色窄带域光透过滤光器、和使所述宽带域光中所述第一绿色窄带域光透过的第一绿色窄带域光透过滤光器，所述多个第二窄带域光透过滤光器是使所述宽带域光中所述第二蓝色窄带域光透过的第二蓝色窄带域光透过滤光器、和使所述宽带域光中所述第二绿色窄带域光透过的第二绿色窄带域光透过滤光器。
4.如权利要求3所述的电子内窥镜系统，其中， 所述第一旋转滤光器具备第一滤光器区域，其按顺序设置有使所述蓝色带域的B光透过的蓝色光透过滤光器、 使所述绿色带域的G光透过的绿色光透过滤光器、及使所述红色带域的R光透过的红色光透过滤光器；以及第二滤光器区域，其相对于所述第一滤光器区域被设置在内侧或外侧，在该第二滤光器区域按顺序沿周方向设置有所述第一蓝色窄带域光透过滤光器、所述第二蓝色窄带域光透过滤光器、所述第一绿色窄带域光透过滤光器、及所述第二绿色窄带域光透过滤光器。
5.如权利要求4所述的电子内窥镜系统，其中，在使用所述B光、所述G光、所述R光进行通常光观察的情况下，在所述宽带域光的光路上放置所述第一滤光器区域，通过使所述第一旋转滤光器旋转，将所述B光、所述G光、所述R光按顺序照射到所述体腔内，以及在使用所述第一蓝色窄带域光、所述第二蓝色窄带域光、所述第一绿色窄带域光、及所述第二绿色窄带域光进行特殊光观察的情况下，在所述宽带域光的光路上放置所述第二滤光器区域，通过使所述第一旋转滤光器旋转，将所述第一蓝色窄带域光、所述第二蓝色窄带域光、所述第一绿色窄带域光、所述第二绿色窄带域光按顺序照射到所述体腔内。
6.如权利要求3所述的电子内窥镜系统，其中，还具备第二旋转滤光器，该第二旋转滤光器具有按顺序配置的以下部件使所述宽带域光中所述蓝色带域的B光透过的蓝色光透过滤光器；使所述宽带域光中所述绿色带域的G光透过的绿色光透过滤光器；使所述宽带域光中所述红色带域的R光透过的红色光透过滤光器；以及使所述宽带域光直接透过的开口部。
7.如权利要求6所述的电子内窥镜系统，其中，在使用所述B光、所述G光、所述R光进行通常光观察的情况下，在从所述宽带域光的光路上使所述第一旋转滤光器退避的状态下，使所述第二旋转滤光器旋转，而使所述B光、 所述G光、所述R光按顺序照射到所述体腔内；在使用所述第一蓝色窄带域光、所述第二蓝色窄带域光、所述第一绿色窄带域光、及第二绿色窄带域光进行特殊光观察的情况下，在所述宽带域光的光路上放置所述第二旋转滤光器的开口部的状态下，使所述第一旋转滤光器旋转，而使所述第一蓝色窄带域光、所述第二蓝色狭带城光、所述第一绿色窄带域光、所述第二绿色窄带域光按顺序照射到所述体腔内。
8.如权利要求1所述的电子内窥镜系统，其中，所述观察状态判定部根据所述摄像信号检测曝光量，在该曝光量为一定值以上的情况下判定为近景观察状态，在不足一定值的情况下判定为远景观察状态。
全文摘要
本发明涉及一种电子内窥镜系统，即使在光量不足的远景观察状态的情况下，也不会对特殊光观察带来影响，而取得足够明亮的映像。在远景观察模式中，将第二蓝色窄带域光(Bn2)和第二绿色窄带域光(Gn2)向体腔内照射进行拍摄，该第二蓝色窄带域光(Bn2)将用于近景观察模式时的第一蓝色窄带域光(Bn1)的半值宽度扩大；该第二绿色窄带域光(Gn2)将同样用于近景观察模式时的第一绿色窄带域光(Gn1)的半值宽度扩大。这些第一蓝色窄带域光(Bn1)等的窄带域光通过使宽带域光透过旋转滤光器所设置的多个特定波長透过滤光器中任一个而被取出。在旋转滤光器中，按照使在近景观察状态和远景观察状态中任一观察状态不能取得体腔内的图像的空白期间缩短的方式，配置特定波长透过滤光器。
文档编号A61B1/00GK102429622SQ20111024936
公开日2012年5月2日 申请日期2011年8月26日 优先权日2010年8月30日
发明者山口博司, 饭田孝之 申请人:富士胶片株式会社