(57)【要約】【課題】通常、特殊照明光による通常、特殊画像の取得間隔をできるだけ短くすることで、より精確な内視鏡検査を実現する。【解決手段】同時撮影モードが選択された場合、通常照明光用光源５０、特殊照明光用光源５１は、ＣＣＤ２３の蓄積期間単位で、通常照明光と特殊照明光とを交互に、または同時に照射する。インターライントランスファ型のＣＣＤ２３は、第２ｎ回目の撮像動作では、第２ｎ−１回目の撮像動作で、受光素子６５から垂直ＣＣＤ６６に信号電荷を読み出し転送した後から、直ちに受光素子６５への電荷蓄積を開始する。電荷蓄積後、ＣＣＤ２３は、読み出しパルスに応じて読み出し転送を行う。読み出し転送後、ＣＣＤ２３は、第２ｎ−１回目の撮像動作による信号電荷の水平転送が終了するまで、信号電荷を垂直ＣＣＤ６６に保持する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通常照明光、および通常照明光とは分光特性が異なる特殊照明光を、照明光発生手段で照射する照明光発生ステップと、
各照明光の像光を撮像して信号電荷を蓄積する受光素子、および連続する二回の撮像動作で得られた信号電荷を保持するとともに、信号電荷を水平ＣＣＤに向けて垂直転送する垂直ＣＣＤを有するインターライントランスファ型のＣＣＤを用いて、各照明光による撮影を、連続する二回の撮像動作に振り分けて行う撮影ステップと、
連続する二回の撮像動作で得られた画像信号を画像処理することで得られる、通常画像、および特殊画像をモニタ画面に同時に表示する表示ステップとを備え、
前記撮影ステップでは、連続する二回の撮像動作のうち、一回目の撮像動作で受光素子に蓄積された信号電荷を受光素子から垂直ＣＣＤに読み出した後、その信号電荷の垂直ＣＣＤから水平ＣＣＤへの垂直転送が完了する前に、二回目の撮像動作の受光素子への信号電荷の蓄積、および垂直ＣＣＤへの読み出しを行うことを特徴とする内視鏡駆動方法。
【請求項２】
前記照明光発生ステップでは、通常照明光と特殊照明光を交互に照射することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡駆動方法。
【請求項３】
前記照明光発生ステップでは、通常照明光と特殊照明光を同時に照射することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡駆動方法。
【請求項４】
前記照明光発生ステップは、互いに波長が異なる第一、第二の特殊照明光を照射する第一、第二照明光発生ステップを有し、
前記第一、第二照明光発生ステップでは、第一、第二の特殊照明光と同時に通常照明光を照射し、
前記第一、第二照明光発生ステップは、受光素子の蓄積期間に同期して交互に切り替わることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡駆動方法。
【請求項５】
通常照明光、および通常照明光とは分光特性が異なる特殊照明光を照射する照明光発生手段と、
各照明光の像光を撮像して信号電荷を蓄積する受光素子、および連続する二回の撮像動作で得られた信号電荷を保持するとともに、信号電荷を水平ＣＣＤに向けて垂直転送する垂直ＣＣＤを有し、各照明光による撮影を、連続する二回の撮像動作に振り分けて行うインターライントランスファ型のＣＣＤと、
連続する二回の撮像動作で得られた画像信号を画像処理することで得られる、通常画像、および特殊画像をモニタ画面に同時に表示させる表示制御手段と、
連続する二回の撮像動作のうち、一回目の撮像動作で受光素子に蓄積された信号電荷を受光素子から垂直ＣＣＤに読み出した後、その信号電荷の垂直ＣＣＤから水平ＣＣＤへの垂直転送が完了する前に、二回目の撮像動作の受光素子への信号電荷の蓄積、および垂直ＣＣＤへの読み出しを行わせる駆動制御手段とを備えることを特徴とする内視鏡システム。
【請求項６】
前記照明光発生手段は、通常照明光と特殊照明光を交互に照射することを特徴とする請求項５に記載の内視鏡システム。
【請求項７】
前記照明光発生手段は、通常照明光と特殊照明光を同時に照射することを特徴とする請求項５に記載の内視鏡システム。
【請求項８】
前記照明光発生手段は、互いに波長が異なる第一、第二の特殊照明光を照射する第一、第二照明光発生手段を有し、
前記第一、第二照明光発生手段は、第一、第二の特殊照明光と同時に通常照明光を照射し、受光素子の蓄積期間に同期して交互に切り替わることを特徴とする請求項７に記載の内視鏡システム。
【請求項９】
前記駆動制御手段は、一回目の撮像動作による信号電荷の水平転送が終了するまで、二回目の撮像動作による信号電荷を垂直ＣＣＤに保持させるか、または二回目の撮像動作の受光素子から垂直ＣＣＤへの信号電荷の読み出しが終了するまで、一回目の撮像動作による信号電荷を垂直ＣＣＤに保持させることを特徴とする請求項５ないし８のいずれかに記載の内視鏡システム。
【請求項１０】
前記駆動制御手段は、連続する二回の撮像動作を二フレームまたは二フィールドに振り分けて行わせることを特徴とする請求項５ないし９のいずれかに記載の内視鏡システム。
【請求項１１】
前記ＣＣＤは、受光素子を構成する画素の列毎に一つの垂直ＣＣＤを有し、
前記駆動制御手段は、受光素子を構成する画素の列単位で、各フレームまたは各フィールドで交互に信号電荷を読み出させ、前半のフレームまたはフィールドの、一方の列の垂直ＣＣＤからの信号電荷が水平ＣＣＤからなくなるまで、後半のフレームまたはフィールドの信号電荷を他方の列の垂直ＣＣＤに保持させ、各フレームまたは各フィールドの垂直転送、水平転送、電荷検出を個別に行わせることを特徴とする請求項１０に記載の内視鏡システム。
【請求項１２】
前記ＣＣＤは、受光素子を構成する画素の列毎に二つの垂直ＣＣＤを有し、
前記駆動制御手段は、各フレームまたは各フィールドで全画素を対象として信号電荷を読み出させ、前半のフレームまたはフィールドの、一方の垂直ＣＣＤからの信号電荷が水平ＣＣＤからなくなるまで、後半のフレームまたはフィールドの信号電荷を他方の垂直ＣＣＤに保持させ、各フレームまたは各フィールドの垂直転送、水平転送、電荷検出を個別に行わせることを特徴とする請求項１０に記載の内視鏡システム。
【請求項１３】
前記駆動制御手段は、連続する二回の撮像動作を二フィールドに振り分けて行う場合、受光素子を構成する画素の行、または列単位で、各フィールドで交互に信号電荷を読み出させ、後半のフィールドの読み出しが終了するまで、前半のフィールドの信号電荷を垂直ＣＣＤに保持させ、各フィールドの垂直転送、水平転送、電荷検出を一括して行わせることを特徴とする請求項１０に記載の内視鏡システム。
【請求項１４】
前記駆動制御手段は、一回の撮像動作で得られた信号電荷を垂直ＣＣＤで加算するビニング読み出しを行わせることを特徴とする請求項５ないし１０のいずれかに記載の内視鏡システム。
【請求項１５】
前記照明光発生手段は、通常照明光を発する通常照明光用光源と、特殊照明光を発する特殊照明光用光源を有することを特徴とする請求項５ないし１４のいずれかに記載の内視鏡システム。
【請求項１６】
前記照明光発生手段は、通常照明光、特殊照明光の波長帯成分を含む照明光を発する光源と、
通常照明光を透過する領域、および特殊照明光を透過する領域より構成され、前記光源からの照明光の光路上に回転可能に配置されたフィルタと、
前記フィルタを前記受光素子の蓄積期間に同期させて回転させる回転駆動手段とを有することを特徴とする請求項５ないし１４のいずれかに記載の内視鏡システム。
【請求項１７】
前記照明光発生手段は、第一の波長を中心波長とする第一のレーザ光を出射する第一レーザ光源と、
第一のレーザ光を光入射側に入射して伝送する光ファイバと、
前記光ファイバの光出射側に配置され、第一のレーザ光により励起発光する第一波長変換材と、
第一の波長よりも短波長の第二の波長を中心波長とする第二のレーザ光を出射する第二のレーザ光源と、
第二のレーザ光を前記光ファイバの光入射側の光路に導入する光カップリング手段と、
前記光ファイバの光出射側より光路前方に設けられ、第二のレーザ光により第二の波長より長波長の特定の可視波長帯域の光を励起発光する第二波長変換材とを有し、
第一のレーザ光と前記第一波長変換材からの励起発光光とを混合して白色光を得、前記第二波長変換材からの励起発光光より特殊照明光を得ることを特徴とする請求項５ないし１４のいずれかに記載の内視鏡システム。
【請求項１８】
通常照明光、および通常照明光とは分光特性が異なる特殊照明光の像光を撮像して信号電荷を蓄積する受光素子、および連続する二回の撮像動作で得られた信号電荷を保持するとともに、信号電荷を水平ＣＣＤに向けて垂直転送する垂直ＣＣＤを有し、各照明光による撮影を、連続する二回の撮像動作に振り分けて行うインターライントランスファ型のＣＣＤと、
連続する二回の撮像動作のうち、一回目の撮像動作で受光素子に蓄積された信号電荷を受光素子から垂直ＣＣＤに読み出させた後、その信号電荷の垂直ＣＣＤから水平ＣＣＤへの垂直転送が完了する前に、二回目の撮像動作の受光素子への信号電荷の蓄積、および垂直ＣＣＤへの読み出しを行わせる駆動制御手段とを備え、
連続する二回の撮像動作で得られた画像信号を画像処理することで得られる、通常画像、および特殊画像がモニタ画面に同時に表示されることを特徴とする内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、白色光等の通常照明光、および赤外光等の特殊照明光にて、被検体内の被観察部位を観察することが可能な内視鏡、内視鏡駆動方法、並びに内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療分野において、電子内視鏡を利用した検査が広く普及している。電子内視鏡は、患者の体腔（被検体）内に挿入される挿入部の先端に、ＣＣＤイメージセンサ等の固体撮像素子を有する。電子内視鏡は、コードやコネクタを介してプロセッサ装置、および光源装置に接続される。
【０００３】
プロセッサ装置は、固体撮像素子から出力された撮像信号に対して各種処理を施し、診断に供する内視鏡画像を生成する。内視鏡画像は、プロセッサ装置に接続されたモニタに表示される。光源装置は、キセノンランプ等の白色光源を有し、電子内視鏡に被検体内照明用の照明光を供給する。
【０００４】
電子内視鏡を用いた医療診断の分野では、病変の発見を容易にするために、可視光域にブロードな分光特性を有する白色光（以下、通常照明光という）ではなく、狭い波長帯域の光（以下、特殊照明光という）を被観察部位に照射し、これによる反射光を画像化（以下、このようにして得られた画像を、通常照明光による通常画像と区別して特殊画像と呼ぶ）して観察するNarrow Band Imaging（以下、ＮＢＩと略す）と呼ばれる手法が脚光を浴びている。ＮＢＩによれば、粘膜下層部の血管を強調した画像や、胃壁、腸の表層組織等の臓器の構造物を強調した画像を容易に得ることができる。
【０００５】
ＮＢＩを実現する方法としては、通常照明光用のフィルタ部と特殊照明光用のフィルタ部が一体化されたフィルタを、光源からの照明光の光路上に配置し、医師（術者）の切り替え操作に応じてモータ等でフィルタを機械的に移動させ、通常画像と特殊画像を得るものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
特許文献１では、特殊照明光による撮影時は、生体から蛍光（自家蛍光）を励起するための励起光（３９５〜４７５ｎｍの波長帯の光）と、照明光（５５０ｎｍの波長帯の光）を一定周期で交互に連続的に照射している。そして、励起光、照明光で得られたそれぞれの信号を三つのフレームメモリに振り分けて一時記録し、励起光と照明光の照射周期で同期させて各信号を画像処理回路に出力している。画像の出力は、病変部位はマゼンタ、正常部位は緑、血管は黒というように、擬似的なカラー表示を行う。
【０００７】
従来は、通常照明光による撮影（以下、通常撮影という）から特殊照明光による撮影に切り替えたときに、表示が通常撮影の画像から特殊照明光による撮影の画像に切り替わる間隔が空いてしまい、医師に視覚的違和感を与えていたが、特許文献１に記載の発明によれば、通常撮影の画像から特殊照明光による撮影の画像に切り替わる間隔が狭められ、医師に視覚的違和感を与えることは少ない。
【０００８】
ＮＢＩにおいては、通常撮影の画像と特殊照明光による撮影の画像とを一つの画面に同時に表示して、相互の画像を比較しながら診断を行いたいという要望がある。
【０００９】
特許文献２では、インターレーススキャンに対応した読み出し方式のＣＣＤを用い、通常撮影と特殊照明光による撮影を第一、第二フィールドに振り分けて実施している。具体的には、奇数番フレームの第一フィールド、偶数番フレームの第二フィールドは通常撮影、奇数番フレームの第二フィールド、偶数番フレームの第一フィールドは特殊照明光による撮影を実行する。奇数番フレームの第一フィールドと偶数番フレームの第一フィールド、および奇数番フレームの第二フィールドと偶数番フレームの第二フィールドでそれぞれ得られた通常撮影の画像、特殊照明光による画像を同時に表示している。奇数番フレームの第一、第二フィールドの画像は、次の偶数番フレームの第一、第二フィールドにも使われて一フレーム分の画像を構成する。偶数番フレームの場合も同じである。
【特許文献１】特開２００６−０４３２８９号公報
【特許文献２】特開２００５−３１９２１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
通常撮影の画像と特殊照明光による画像とを一つの画面に同時に表示する場合、二つの画像の撮影タイミングに比較的大きな開きがあり、両画像の撮影の合間に被観察部位が相対的に動いてしまうと、二つの画像の同時性（同一性）が保たれないため、診断に供する厳密な比較をすることができない。
【００１１】
特許文献１、２の方法では、モニタ画面への画像の走査方式を工夫する等しているが、通常撮影の画像、特殊照明光による画像の撮影タイミングは一定の間隔で開いており、両画像の同時性が保たれるとは言い難い。
【００１２】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、通常撮影の画像と特殊照明光による画像の取得間隔をできるだけ短くすることで、より精確な内視鏡検査を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の内視鏡駆動方法は、照明光発生ステップと撮影ステップと表示ステップとを備えることを特徴とする。
【００１４】
前記照明光発生ステップでは、通常照明光、および通常照明光とは分光特性が異なる特殊照明光を、照明光発生手段で照射する。
【００１５】
前記撮影ステップでは、各照明光の像光を撮像して信号電荷を蓄積する受光素子、および連続する二回の撮像動作で得られた信号電荷を保持するとともに、信号電荷を水平ＣＣＤに向けて垂直転送する垂直ＣＣＤを有するインターライントランスファ型のＣＣＤを用いて、各照明光による撮影を、連続する二回の撮像動作に振り分けて行う。
【００１６】
前記表示ステップでは、連続する二回の撮像動作で得られた画像信号を画像処理することで得られる、通常画像、および特殊画像をモニタ画面に同時に表示する。
【００１７】
前記撮影ステップでは、連続する二回の撮像動作のうち、一回目の撮像動作で受光素子に蓄積された信号電荷を受光素子から垂直ＣＣＤに読み出した後、その信号電荷の垂直ＣＣＤから水平ＣＣＤへの垂直転送が完了する前に、二回目の撮像動作の受光素子への信号電荷の蓄積、および垂直ＣＣＤへの読み出しを行う。
【００１８】
前記照明光発生ステップでは、通常照明光と特殊照明光を交互に照射する。もしくは、通常照明光と特殊照明光を同時に照射する。あるいは、前記照明光発生ステップは、互いに波長が異なる第一、第二の特殊照明光を照射する第一、第二照明光発生ステップを有し、前記第一、第二照明光発生ステップでは、第一、第二の特殊照明光と同時に通常照明光を照射し、第一、第二照明光発生ステップは、受光素子の蓄積期間に同期して交互に切り替わる。
【００１９】
本発明の内視鏡システムは、照明光発生手段とインターライントランスファ型のＣＣＤと表示制御手段と駆動制御手段とを備えることを特徴とする。
【００２０】
前記照明光発生手段は、通常照明光、および通常照明光とは分光特性が異なる特殊照明光を照射する。
【００２１】
前記ＣＣＤは、各照明光の像光を撮像して信号電荷を蓄積する受光素子、および連続する二回の撮像動作で得られた信号電荷を保持するとともに、信号電荷を水平ＣＣＤに向けて垂直転送する垂直ＣＣＤを有し、各照明光による撮影を、連続する二回の撮像動作に振り分けて行う。
【００２２】
前記表示制御手段は、連続する二回の撮像動作で得られた画像信号を画像処理することで得られる、通常画像、および特殊画像をモニタ画面に同時に表示させる。
【００２３】
前記駆動制御手段は、連続する二回の撮像動作のうち、一回目の撮像動作で受光素子に蓄積された信号電荷を受光素子から垂直ＣＣＤに読み出した後、その信号電荷の垂直ＣＣＤから水平ＣＣＤへの垂直転送が完了する前に、二回目の撮像動作の受光素子への信号電荷の蓄積、および垂直ＣＣＤへの読み出しを行わせる。
【００２４】
前記照明光発生手段は、通常照明光と特殊照明光を交互に照射する。もしくは、通常照明光と特殊照明光を同時に照射する。あるいは、前記照明光発生手段は、互いに波長が異なる第一、第二の特殊照明光を照射する第一、第二照明光発生手段を有し、前記第一、第二照明光発生手段は、第一、第二の特殊照明光と同時に通常照明光を照射し、受光素子の蓄積期間に同期して交互に切り替わる。
【００２５】
前記駆動制御手段は、一回目の撮像動作による信号電荷の水平転送が終了するまで、二回目の撮像動作による信号電荷を垂直ＣＣＤに保持させるか、または二回目の撮像動作の受光素子から垂直ＣＣＤへの信号電荷の読み出しが終了するまで、一回目の撮像動作による信号電荷を垂直ＣＣＤに保持させる。
【００２６】
前記駆動制御手段は、連続する二回の撮像動作を二フレームまたは二フィールドに振り分けて行わせる。
【００２７】
前記ＣＣＤが受光素子を構成する画素の列毎に一つの垂直ＣＣＤを有する構成である場合、前記駆動制御手段は、受光素子を構成する画素の列単位で、各フレームまたは各フィールドで交互に信号電荷を読み出させ、前半のフレームまたはフィールドの、一方の列の垂直ＣＣＤからの信号電荷が水平ＣＣＤからなくなるまで、後半のフレームまたはフィールドの信号電荷を他方の列の垂直ＣＣＤに保持させ、各フレームまたは各フィールドの垂直転送、水平転送、電荷検出を個別に行わせる。
【００２８】
前記ＣＣＤが受光素子を構成する画素の列毎に二つの垂直ＣＣＤを有する構成である場合、前記駆動制御手段は、各フレームまたは各フィールドで全画素を対象として信号電荷を読み出させ、前半のフレームまたはフィールドの、一方の垂直ＣＣＤからの信号電荷が水平ＣＣＤからなくなるまで、後半のフレームまたはフィールドの信号電荷を他方の垂直ＣＣＤに保持させ、各フレームまたは各フィールドの垂直転送、水平転送、電荷検出を個別に行わせる。
【００２９】
連続する二回の撮像動作を二フィールドに振り分けて行う場合、受光素子を構成する画素の行、または列単位で、各フィールドで交互に信号電荷を読み出させ、後半のフィールドの読み出しが終了するまで、前半のフィールドの信号電荷を垂直ＣＣＤに保持させ、各フィールドの垂直転送、水平転送、電荷検出を一括して行わせる。
【００３０】
前記駆動制御手段は、一回の撮像動作で得られた信号電荷を垂直ＣＣＤで加算するビニング読み出しを行わせてもよい。
【００３１】
前記照明光発生手段は、通常照明光を発する通常照明光用光源と、特殊照明光を発する特殊照明光用光源を有することが好ましい。
【００３２】
あるいは、前記照明光発生手段は、通常照明光、特殊照明光の波長帯成分を含む照明光を発する光源と、通常照明光を透過する領域、および特殊照明光を透過する領域より構成され、前記光源からの照明光の光路上に回転可能に配置されたフィルタと、前記フィルタを前記固体撮像素子の蓄積期間に同期させて回転させる回転駆動手段とを有することが好ましい。
【００３３】
もしくは、前記照明光発生手段は、第一の波長を中心波長とする第一のレーザ光を出射する第一レーザ光源と、第一のレーザ光を光入射側に入射して伝送する光ファイバと、前記光ファイバの光出射側に配置され、第一のレーザ光により励起発光する第一波長変換材と、第一の波長よりも短波長の第二の波長を中心波長とする第二のレーザ光を出射する第二のレーザ光源と、第二のレーザ光を前記光ファイバの光入射側の光路に導入する光カップリング手段と、前記光ファイバの光出射側より光路前方に設けられ、第二のレーザ光により第二の波長より長波長の特定の可視波長帯域の光を励起発光する第二波長変換材とを有し、第一のレーザ光と前記第一波長変換材からの励起発光光とを混合して白色光を得、前記第二波長変換材からの励起発光光より特殊照明光を得ることが好ましい。
【００３４】
本発明の内視鏡は、インターライントランスファ型のＣＣＤと駆動制御手段とを備えることを特徴とする。
【００３５】
前記ＣＣＤは、通常照明光、および通常照明光とは分光特性が異なる特殊照明光の像光を撮像して信号電荷を蓄積する受光素子、および連続する二回の撮像動作で得られた信号電荷を保持するとともに、信号電荷を水平ＣＣＤに向けて垂直転送する垂直ＣＣＤを有し、各照明光による撮影を、連続する二回の撮像動作に振り分けて行う。
【００３６】
前記駆動制御手段は、連続する二回の撮像動作のうち、一回目の撮像動作で受光素子に蓄積された信号電荷を受光素子から垂直ＣＣＤに読み出させた後、その信号電荷の垂直ＣＣＤから水平ＣＣＤへの垂直転送が完了する前に、二回目の撮像動作の受光素子への信号電荷の蓄積、および垂直ＣＣＤへの読み出しを行わせる。連続する二回の撮像動作で得られた画像信号を画像処理することで得られる、通常画像、および特殊画像がモニタ画面に同時に表示される。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、通常、特殊照明光による撮影をインターライントランスファ型のＣＣＤの連続する二回の撮像動作に振り分け、二回の撮像動作のうち、一回目の撮像動作でＣＣＤの受光素子に蓄積された信号電荷を受光素子から読み出した後、その信号電荷の垂直ＣＣＤから水平ＣＣＤへの垂直転送が完了する前に、二回目の撮像動作の受光素子への信号電荷の蓄積、および垂直ＣＣＤへの読み出しを行い、信号電荷の水平転送が終了するまで、または受光素子からの信号電荷の読み出しが終了するまで、信号電荷を垂直ＣＣＤに保持するので、一回目の撮像動作の画像と二回目の撮像動作の画像を略同時に得ることができる。各回の撮像動作時に通常照明光と特殊照明光、または特殊照明光同士を組み合わせて照射し、得られた画像信号を画像処理することで、通常画像と特殊画像を略同時に得ることができ、各画像の同時性が保たれていることで検査の精確さが増す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
［第一実施形態］
図１において、内視鏡システム２は、電子内視鏡１０、プロセッサ装置１１、および光源装置１２からなる。電子内視鏡１０は、周知の如く、患者の体腔内に挿入される可撓性の挿入部１３と、挿入部１３の基端部分に連設された操作部１４と、プロセッサ装置１１および光源装置１２に接続されるコネクタ１５と、操作部１４、コネクタ１５間を繋ぐユニバーサルコード１６とを有する。
【００３９】
挿入部１３の先端には、観察窓２０、照明窓２１（ともに図２参照）等が設けられている。観察窓２０の奥には、対物光学系２２を介して、体腔内撮影用のＣＣＤ２３が配されている（いずれも図２参照）。照明窓２１は、ユニバーサルコード１６や挿入部１３に配設されたライトガイド２４、および照明レンズ２５（ともに図２参照）で導光される光源装置１２からの照明光を、被観察部位に照射する。
【００４０】
操作部１４には、挿入部１３の先端を上下左右方向に湾曲させるためのアングルノブや、挿入部１３の先端からエアー、水を噴出させるための送気・送水ボタンの他、内視鏡画像を静止画記録するためのレリーズボタン、モニタ１７に表示された内視鏡画像の拡大・縮小を指示するズームボタンといった操作部材が設けられている。
【００４１】
また、操作部１４の先端側には、電気メス等の処置具が挿通される鉗子口が設けられている。鉗子口は、挿入部１３内の鉗子チャンネルを通して、挿入部１３の先端に設けられた鉗子出口に連通している。
【００４２】
プロセッサ装置１１は、光源装置１２と電気的に接続され、内視鏡システム２の動作を統括的に制御する。プロセッサ装置１１は、ユニバーサルコード１６や挿入部１３内に挿通された伝送ケーブルを介して、電子内視鏡１０に給電を行い、ＣＣＤ２３の駆動を制御する。また、プロセッサ装置１１は、伝送ケーブルを介して、ＣＣＤ２３から出力された撮像信号を受信し、受信した撮像信号に各種処理を施して画像データを生成する。プロセッサ装置１１で生成された画像データは、プロセッサ装置１１にケーブル接続されたモニタ１７に内視鏡画像として表示される。
【００４３】
図２において、電子内視鏡１０は、前述の観察窓２０、照明窓２１、対物光学系２２、ＣＣＤ２３、および照明レンズ２５が挿入部１３の先端に設けられている。さらに、アナログ信号処理回路（以下、ＡＦＥと略す）２６、ＣＣＤ駆動回路２７、およびＣＰＵ２８が操作部１４に設けられている。
【００４４】
ＣＣＤ２３は、インターライントランスファ型で、プログレッシブスキャンに対応した読み出し方式のＣＣＤイメージセンサからなる。ＣＣＤ２３は、観察窓２０、対物光学系２２（レンズ群およびプリズムからなる）を経由した体腔内の被観察部位の像光が、撮像面に入射するように配置されている。ＣＣＤ２３の撮像面には、複数の色セグメントからなるカラーフィルタ、例えば、図３に示すベイヤー配列（Ｒ−赤、Ｇｒ−緑、Ｂｒ−青）の原色カラーフィルタが形成されている。ＣＣＤ２３の構成については、後に詳述する。
【００４５】
ＡＦＥ２６は、相関二重サンプリング回路（以下、ＣＤＳと略す）２９、自動ゲイン制御回路（以下、ＡＧＣと略す）３０、およびアナログ／デジタル変換器（以下、Ａ／Ｄと略す）３１から構成されている。ＣＤＳ２９は、ＣＣＤ２３から出力される撮像信号に対して相関二重サンプリング処理を施し、ＣＣＤ２３で生じるリセット雑音およびアンプ雑音の除去を行う。ＡＧＣ３０は、ＣＤＳ２９によりノイズ除去が行われた撮像信号を、プロセッサ装置１１から指定されるゲイン（増幅率）で増幅する。Ａ／Ｄ３１は、ＡＧＣ３０により増幅された撮像信号を、所定のビット数のデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ３１でデジタル化された撮像信号は、ユニバーサルコード１６、コネクタ１５を介してプロセッサ装置１１に入力され、デジタル信号処理回路（以下、ＤＳＰと略す）４０の作業用メモリ（図示せず）に一旦格納される。
【００４６】
ＣＣＤ駆動回路２７は、ＣＣＤ２３の駆動パルス（垂直／水平走査パルス、電子シャッタパルス、読み出しパルス、リセットパルス等）とＡＦＥ２６用の同期パルスとを発生する。ＣＣＤ２３は、ＣＣＤ駆動回路２７からの駆動パルスに応じて撮像動作を行い、撮像信号を出力する。ＡＦＥ２６の各部２９〜３１は、ＣＣＤ駆動回路２７からの同期パルスに基づいて動作する。
【００４７】
ＣＰＵ２８は、電子内視鏡１０とプロセッサ装置１１とが接続された後、プロセッサ装置１１のＣＰＵ４１からの動作開始指示に基づいて、ＣＣＤ駆動回路２７を駆動させるとともに、ＡＧＣ３０のゲインを調整する。
【００４８】
ＣＰＵ４１は、プロセッサ装置１１全体の動作を統括的に制御する。ＣＰＵ４１は、図示しないデータバスやアドレスバス、制御線を介して各部と接続している。ＲＯＭ４２には、プロセッサ装置１１の動作を制御するための各種プログラム（ＯＳ、アプリケーションプログラム等）やデータ（グラフィックデータ等）が記憶されている。ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４２から必要なプログラムやデータを読み出して、作業用メモリであるＲＡＭ４３に展開し、読み出したプログラムを逐次処理する。また、ＣＰＵ４１は、検査日時、患者や術者の情報等の文字情報といった検査毎に変わる情報を、後述する操作部４６やＬＡＮ(Local Area Network)等のネットワークより得て、ＲＡＭ４３に記憶する。
【００４９】
ＤＳＰ４０は、ＡＦＥ２６からの撮像信号を作業用メモリから読み出す。ＤＳＰ４０は、読み出した撮像信号に対して、色分離、色補間、ゲイン補正、ホワイトバランス調整、ガンマ補正等の各種信号処理を施し、画像データを生成する。ＤＳＰ４０で生成された画像データは、デジタル画像処理回路（以下、ＤＩＰと略す）４４の作業用メモリ（図示せず）に入力される。
【００５０】
ＤＩＰ４４は、ＣＰＵ４１の制御に従って各種画像処理を実行する。ＤＩＰ４４は、ＤＳＰ４０で処理された画像データを作業用メモリから読み出す。ＤＩＰ４４は、読み出した画像データに対して、電子変倍、あるいは色強調、エッジ強調等の各種画像処理を施す。ＤＩＰ４４で各種画像処理を施された画像データは、表示制御回路４５に入力される。
【００５１】
表示制御回路４５は、ＤＩＰ４４からの処理済みの画像データを格納するＶＲＡＭを有する。表示制御回路４５は、ＣＰＵ４１からＲＯＭ４２およびＲＡＭ４３のグラフィックデータを受け取る。グラフィックデータには、内視鏡画像の無効画素領域を隠して有効画素領域のみを表示させる表示用マスク、検査日時、あるいは患者や術者の情報等の文字情報、グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ；Graphical User Interface）といったものがある。表示制御回路４５は、ＤＩＰ４４からの画像データに対して、表示用マスク、文字情報、ＧＵＩの重畳処理、モニタ１７の表示画面への描画処理といった各種表示制御処理を施す。
【００５２】
表示制御回路４５は、ＶＲＡＭから画像データを読み出し、読み出した画像データをモニタ１７の表示形式に応じたビデオ信号（コンポーネント信号、コンポジット信号等）に変換する。これにより、モニタ１７に内視鏡画像が表示される。
【００５３】
操作部４６は、プロセッサ装置１１の筐体に設けられる操作パネル、電子内視鏡１０の操作部１４にあるボタン、あるいは、マウスやキーボード等の周知の入力デバイスである。ＣＰＵ４１は、操作部４６からの操作信号に応じて、各部を動作させる。
【００５４】
プロセッサ装置１１には、上記の他にも、画像データに所定の圧縮形式（例えばＪＰＥＧ形式）で画像圧縮を施す圧縮処理回路や、レリーズボタンの操作に連動して、圧縮された画像データをＣＦカード、光磁気ディスク（ＭＯ）、ＣＤ−Ｒ等のリムーバブルメディアに記録するメディアＩ／Ｆ、ＬＡＮ等のネットワークとの間で各種データの伝送制御を行うネットワークＩ／Ｆ等が設けられている。これらはデータバス等を介してＣＰＵ４１と接続されている。
【００５５】
光源装置１２は、通常照明光用光源（以下、通常光源と略す）５０と、特殊照明光用光源（以下、特殊光源と略す）５１の二つの光源を有する。通常光源５０は、赤から青までのブロードな波長の光（例えば、４８０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の波長帯の光、以下、通常照明光という）を発生するキセノンランプや白色ＬＥＤ（発光ダイオード）等である。一方、特殊光源５１は、通常光源５０とは逆に特定の狭い波長帯域の光（以下、特殊照明光という）を発生させるものであり、例えば、青色ＬＥＤ、またはＬＤ（レーザーダイオード）である。特殊光源５１は、４５０、５００、５５０、６００、７８０ｎｍ近傍の特殊照明光を、単独または複数組み合わせて発するものである。
【００５６】
４５０ｎｍ近傍の特殊照明光による撮影は、表層の血管やピットパターン等の被観察部位表面の微細構造の観察に適している。５００ｎｍ近傍の照明光では、被観察部位の陥凹や隆起等のマクロな凹凸構造を観察することができる。５５０ｎｍ近傍の照明光は、ヘモグロビンによる吸収率が高く、微細血管や発赤の観察に適し、６００ｎｍ近傍の照明光は、肥厚の観察に適している。深層血管の観察には、インドシアニングリーン（ＩＣＧ；Indocyanine green）等の蛍光物質を静脈注射し、７８０ｎｍ近傍の照明光を用いることで明瞭に観察することができる。
【００５７】
各光源５０、５１は、光源ドライバ５２、５３によって駆動される。絞り機構５４、５５は、各光源５０、５１の光射出側に配置され、集光レンズ５６、５７に入射される光量を増減させる。集光レンズ５６、５７は、絞り機構５４、５５を通過した光を集光して、ライトガイド２４の入射端に導光する。
【００５８】
ＣＰＵ５８は、プロセッサ装置１１のＣＰＵ４１と通信し、光源ドライバ５２、５３および絞り機構５４、５５の動作制御を行う。ライトガイド２４の出射端に導かれた照明光は、照明レンズ２５で拡散され、照明窓２１を介して体腔内の被観察部位に照射される。
【００５９】
ライトガイド２４は、例えば、複数の石英製光ファイバを巻回テープ等で集束してバンドル化したものである。各光源５０、５１の光射出側に配された二本のライトガイド２４ａ、２４ｂは、周知の光ファイバの合波技術を用いて、光源装置１２内で合流して一本のライトガイド２４となる。なお、ライトガイド２４を２４ａ、２４ｂの二股に分けるのではなく、各光源５０、５１用に二本のライトガイドを設けてもよい。
【００６０】
内視鏡システム２には、通常照明光を使用した通常撮影モードと、特殊照明光を使用した特殊撮影モードと、通常照明光と特殊照明光、または特殊照明光同士を組み合わせて照射する同時撮影モードとが用意されている。各モードの切り替えは、操作部４６を操作することにより行われる。
【００６１】
通常撮影モードが選択された場合、ＣＰＵ４１は、ＣＰＵ５８を介して光源ドライバ５２、５３の駆動を制御して、通常光源５０を点灯、特殊光源５１を消灯させる。被観察部位に照射される照明光は通常照明光のみとなる。一方、特殊撮影モードが選択された場合は、通常光源５０を消灯、特殊光源５１を点灯させる。被観察部位に照射される照明光は特殊照明光のみとなる。
【００６２】
同時撮影モードが選択された場合、通常光源５０と特殊光源５１を、ＣＣＤ２３の蓄積期間単位で交互に点消灯させる。被観察部位に照射される照明光は、ＣＣＤ２３の蓄積期間単位で通常照明光と特殊照明光とに順次切り替わる。または、通常光源５０と特殊光源５１を同時に点灯させる。ＣＣＤ２３の蓄積期間単位で特殊光源５１を制御し、特殊光源５１が発する特殊照明光の波長を切り替える。このとき、ＣＣＤ２３の蓄積期間単位で通常光源５０が発する通常照明光の光量を変化させてもよい。ＣＣＤ２３の蓄積期間は、各照明光に応じて予め定められている。
【００６３】
ＣＣＤ２３の構成を示す図４において、ＣＣＤ２３は、受光素子（フォトダイオード）６５、垂直ＣＣＤ６６、水平ＣＣＤ６７、出力部６８等の周知の構成を有する。
【００６４】
受光素子６５は、二次元マトリクス状にＣＣＤ２３の撮像面に配置され、光電変換により入射光に応じた信号電荷を生成して蓄積する（図中Ａ：電荷蓄積に相当）。垂直ＣＣＤ６６は、受光素子６５の垂直列毎に設けられている。垂直ＣＣＤ６６は、受光素子６５から信号電荷を読み出し（Ｂ：読み出し転送）、水平ＣＣＤ６７に向けて一行ずつ垂直転送する（Ｃ：垂直転送）。また、垂直ＣＣＤ６６は、受光素子６５からの信号電荷を一時的に保持する（Ｆ：電荷保持）。
【００６５】
垂直ＣＣＤ６６は四相ＣＣＤであり、位相が異なる四種の垂直走査パルスφＶ１、φＶ２、φＶ３、φＶ４により駆動される。垂直走査パルスには、受光素子６５の信号電荷を垂直ＣＣＤ６６に読み出し転送するための読み出しパルスが重畳される。垂直走査パルスは、垂直転送方向に並んだ二列分の画素（点線で囲う部分）７４からなる列ＬＶ（図３参照）の奇数列と偶数列とで読み出し転送および垂直転送の個別制御を可能とするため、列ＬＶの奇数列と偶数列で個別に印加される。
【００６６】
水平ＣＣＤ６７は、垂直ＣＣＤ６６の各出力端に共通に接続され、垂直ＣＣＤ６６から出力された信号電荷を水平転送する（Ｄ：水平転送）。水平ＣＣＤ６７は二相ＣＣＤであり、位相が異なる二種の水平走査パルスφＨ１、φＨ２により駆動される。
【００６７】
出力部６８は、水平ＣＣＤ６７の出力端から順に配された出力ゲート６９、フローティングディフュージョン（以下、ＦＤと略す）部７０、リセットゲート７１、およびリセットドレイン７２と、ＦＤ部７０に入力端子が接続されたソースフォロア回路７３とからなる。
【００６８】
出力ゲート６９には、所定のゲート電圧ＶＯＧが印加されている。出力ゲート６９は、水平ＣＣＤ６７の出力端から出力される信号電荷をＦＤ部７０へ通過させる。ＦＤ部７０は、出力ゲート６９を介して水平ＣＣＤ６７から転送された信号電荷を蓄積し、信号電荷の蓄積電荷量に応じた電圧を生成する。ソースフォロア回路７３は、ＦＤ部７０での電荷電圧変換により生じた電圧を検出し、検出した電圧を緩衝増幅（インピーダンス変換）してＶｏｕｔとして出力する（Ｅ：電荷検出）。
【００６９】
リセットゲート７１には、外部からリセットパルスφＲＧが印加されている。リセットゲート７１は、水平ＣＣＤ６７からＦＤ部７０に次の画素の信号電荷が転送される前に、ＦＤ部７０内に蓄積された電荷電圧変換後の信号電荷を、所定のリセットドレイン電圧ＶＲＤが印加されたリセットドレイン７２へ破棄する。
【００７０】
図５において、ＣＣＤ２３は、通常撮影モードおよび特殊撮影モードでは従来通りの方式で動作する。すなわち、第２ｎ−１（ｎは１以上の自然数）回目（奇数回目）、第２ｎ回目（偶数回目）の撮像動作に関わらず、電子シャッタパルスの入力が途絶えたことに応じて、Ａの電荷蓄積を開始する。そして、読み出しパルスに応じて、垂直ブランキング期間の終了前までに、全画素７４に対してＢの読み出し転送を行う。続けて、垂直映像期間でＣの垂直転送、Ｄの水平転送、Ｅの電荷検出を行う。
【００７１】
一方、同時撮影モードでは、ＣＣＤ２３は図６に示す動作をする。第２ｎ−１回目の撮像動作では、基本的な動作は通常撮影モード時と同じであるが、画素７４のうちの列ＬＶの奇数列に対してのみＢの読み出し転送、Ｃの垂直転送を行う点が異なる。この動作を実現するため、読み出しパルスはおよび垂直走査パルスは、列ＬＶの奇数列にのみ印加される。列ＬＶの偶数列の信号電荷は、受光素子６５に留まる。この受光素子６５に留まった信号電荷は、Ｂの読み出し転送後に入力される電子シャッタパルスによって破棄される。
【００７２】
続く第２ｎ回目の撮像動作では、第２ｎ−１回目の撮像動作の、Ｂの読み出し転送を行った後から、直ちにＡの電荷蓄積を開始する。この際、第２ｎ−１回目の撮像動作で受光素子６５に留まった信号電荷が電子シャッタパルスによって破棄されているため、各回の撮像動作の信号電荷が受光素子６５で混合することはない。
【００７３】
第２ｎ回目の撮像動作においては、Ａの電荷蓄積後、読み出しパルスに応じてＢの読み出し転送を行う。このときの読み出しパルスおよび垂直走査パルスは、列ＬＶの偶数列のみに印加される。従って、第２ｎ−１回目の撮像動作とは逆に、画素７４のうちの列ＬＶの偶数列に対してのみＢの読み出し転送、Ｃの垂直転送が行われる。このときの各回の撮像動作のＡの電荷蓄積の間隔は、第２ｎ−１回目の撮像動作のＣ、Ｄ、Ｅの処理が完了する前にＡの電荷蓄積とＢの読み出し転送を行う分、通常撮影モードのときよりも狭く（略ゼロに）なる。後述するように、各回の撮像動作で得られる二つの画像は、モニタ１７に同時に表示される。従って、各回の撮像動作のＡの電荷蓄積の間隔が狭まれば、同時に表示される二つの画像の同時性も保たれる。
【００７４】
Ｂの読み出し転送が終わった時点では、第２ｎ−１回目の撮像動作のＣ、Ｄ、Ｅの動作は終了していない。このため、第２ｎ回目の撮像動作でＢの読み出し転送に続けてＣ、Ｄ、Ｅの動作を行うと、各回の撮像動作で得られた信号電荷が水平ＣＣＤ６７で混合されてしまう。そこで、ＣＣＤ２３は、第２ｎ回目の撮像動作のＢの読み出し転送後、信号電荷を垂直ＣＣＤ６６に保持するＦの電荷保持を行う。
【００７５】
そして、通常撮影モードのときと同様のタイミングで、垂直映像期間にＣの垂直転送、Ｄの水平転送、Ｅの電荷検出を行う。通常撮影モードのときと同様のタイミングでＣ〜Ｅの動作を行うので、各撮影モードでフレームレートは変わらず一定である。このため、ＡＦＥ２６、ＤＳＰ４０、ＤＩＰ４４等の後段の各種処理回路は、撮像信号や画像データを各回の撮像動作で特に区別せずに取り扱う。
【００７６】
第２ｎ−１回目の撮像動作のＢの読み出し転送を終えて、電子シャッタパルスで信号電荷を破棄した後に第２ｎ回目の撮像動作のＡの電荷蓄積を開始し、第２ｎ−１回目の撮像動作のＥの電荷検出を終えた後に第２ｎ回目の撮像動作のＣの垂直転送をするので、各回の撮像動作で得られた信号電荷が受光素子６５や水平ＣＣＤ６７で混合することはない。
【００７７】
同時撮影モードで、通常光源５０と特殊光源５１をＣＣＤ２３の蓄積期間単位で交互に点消灯させる場合では、例えば、第２ｎ−１回目の撮像動作を通常照明光による撮影、第２ｎ回目の撮像動作を特殊照明光による撮影にそれぞれ振り分ける。また、同時撮影モードで通常光源５０と特殊光源５１を同時に点灯させ、ＣＣＤ２３の蓄積期間単位で特殊光源５１を制御し、特殊光源５１が発する特殊照明光の波長を切り替える場合では、第２ｎ−１回目も第２ｎ回目の撮像動作もともに特殊照明光による撮影にする。
【００７８】
ＤＩＰ４４は、各回の撮像動作で得られた撮像信号に対して、画素間の差分算出等の画像処理を施して、通常照明光による撮影で得られた画像と同等の画像、特殊照明光による撮影で得られた画像と同等の画像をそれぞれ生成する。以下、通常照明光による撮影で得られた画像、または差分算出等の画像処理により得られた同等の画像を通常画像、特殊照明光による撮影で得られた画像、または差分算出等の画像処理により得られた同等の画像を特殊画像と呼ぶ。
【００７９】
通常撮影モードでは通常光源５０のみを点灯させるので、ＤＩＰ４４は差分算出等の画像処理を行わずとも通常画像を得ることができる。同様に特殊撮影モードでは特殊光源５１のみを点灯させるので、ＤＩＰ４４は差分算出等の画像処理を行わずとも特殊画像を得ることができる。
【００８０】
同時撮影モードで、通常光源５０と特殊光源５１をＣＣＤ２３の蓄積期間単位で交互に点消灯させる場合では、通常照明光による撮影と特殊照明光による撮影の撮像信号自体が通常画像と特殊画像を表すため、ＤＩＰ４４での差分算出等の画像処理は不要である。
【００８１】
同時撮影モードで通常光源５０と特殊光源５１を同時に点灯させ、ＣＣＤ２３の蓄積期間単位で特殊光源５１を制御し、特殊光源５１が発する特殊照明光の波長を切り替える場合の照明光の波長分布の例を図７に示す。８０は白色光成分、８１は第一の特殊照明光成分、８２は第二の特殊照明光成分をそれぞれ示す。また、８３、８４、８５は、順にＣＣＤ２３の青色、緑色、赤色画素の波長領域を示す。第一の特殊照明光成分８１は、波長４５０ｎｍ近傍にピークをもち、第二の特殊照明光成分８２は、波長５５０ｎｍ近傍にピークをもつ。
【００８２】
図８は、図７の波長分布からＣＣＤ２３の青色画素の波長領域８３付近を抜き出したものである。（Ａ）と（Ｂ）の差分をとることで白色光成分８０が除かれ、第一の特殊照明光成分８１を得ることができる。ＤＩＰ４４は、このようにしてＣＣＤ２３の各色画素の波長領域８３〜８５の成分の差分をとる（差分算出処理）ことによって通常画像と特殊画像の分離処理を行う。
【００８３】
表示制御回路４５は、通常撮影モードまたは特殊撮影モードでは、通常画像または特殊画像の動画のみをモニタ１７に表示させる。同時撮影モードでは、操作部４６への操作入力に応じて、通常画像、特殊画像の一方の動画を表示、または各画像の動画を同時にモニタ１７に表示（例えば、通常、特殊画像の並列表示、重畳表示、入れ子表示（ピクチャーインピクチャー、ＰｉｎＰ））させる。
【００８４】
なお、ここで例示した各画像の表示形態は一例であり、種々の変形が可能である。例えば、モニタを複数台用意して、一台目は通常画像の表示用、二台目は特殊画像の表示用というように、マルチモニタ形式を採用してもよい。
【００８５】
次に、上記のように構成された内視鏡システム２の作用について説明する。電子内視鏡１０で患者の体腔内を観察する際、術者は、電子内視鏡１０と各装置１１、１２とを繋げ、各装置１１、１２の電源をオンする。そして、操作部４６を操作して、患者に関する情報等を入力し、検査開始を指示する。
【００８６】
検査開始を指示した後、術者は、挿入部１３を体腔内に挿入し、光源装置１２からの照明光で体腔内を照明しながら、ＣＣＤ２３による体腔内の内視鏡画像をモニタ１７で観察する。
【００８７】
ＣＣＤ２３から出力された撮像信号は、ＡＦＥ２６の各部２９〜３１で各種処理を施された後、プロセッサ装置１１のＤＳＰ４０に入力される。ＤＳＰ４０では、入力された撮像信号に対して各種信号処理が施され、画像データが生成される。ＤＳＰ４０で生成された画像データは、ＤＩＰ４４に出力される。
【００８８】
ＤＩＰ４４では、ＣＰＵ４１の制御の下、ＤＳＰ４０からの画像データに各種画像処理が施される。ＤＩＰ４４で処理された画像データは、表示制御回路４５のＶＲＡＭに入力される。表示制御回路４５では、ＣＰＵ４１からのグラフィックデータに応じて、各種表示制御処理が実行される。これにより、画像データがモニタ１７に内視鏡画像として表示される。
【００８９】
操作部４６で通常撮影モードが選択された場合は、ＣＰＵ４１の指令の下に、通常光源５０が点灯、特殊光源５１が消灯され、被観察部位には通常照明光のみが照射される。当然ながら、モニタ１７には、通常画像の動画のみが表示される。
【００９０】
通常撮影モードでは、撮像動作の回数に関わらず、電子シャッタパルスの入力が途絶えたことに応じて、ＣＣＤ２３の受光素子６５によるＡの電荷蓄積が開始される。そして、読み出しパルスに応じて、垂直ブランキング期間の終了前までに、全画素７４に対してＢの読み出し転送が行われる。さらに、垂直映像期間で垂直ＣＣＤ６６、水平ＣＣＤ６７、出力部６８によるＣの垂直転送、Ｄの水平転送、Ｅの電荷検出が行われる。
【００９１】
特殊撮影モードが選択された場合は、ＣＰＵ４１の指令の下に、通常光源５０が消灯、特殊光源５１が点灯され、被観察部位には特殊照明光のみが照射される。当然ながら、モニタ１７には、特殊画像の動画のみが表示される。
【００９２】
特殊撮影モードも通常撮影モードと同じく、撮像動作の回数に関わらず、電子シャッタパルスの入力が途絶えたことに応じて、ＣＣＤ２３の受光素子６５によるＡの電荷蓄積が開始される。そして、読み出しパルスに応じて、垂直ブランキング期間の終了前までに、全画素７４に対してＢの読み出し転送が行われる。さらに、垂直映像期間で垂直ＣＣＤ６６、水平ＣＣＤ６７、出力部６８によるＣの垂直転送、Ｄの水平転送、Ｅの電荷検出が行われる。
【００９３】
一方、同時撮影モードが選択された場合は、通常光源５０、特殊光源５１がＣＣＤ２３の蓄積期間単位で交互に点消灯される。または、通常光源５０と特殊光源５１が同時に点灯され、ＣＣＤ２３の蓄積期間単位で特殊光源５１の発する特殊照明光の波長が切り替えられる。モニタ１７には、通常画像、特殊画像の一方の動画、または各画像の動画が同時に表示される。
【００９４】
同時撮影モードの第２ｎ−１回目の撮像動作では、画素７４のうちの列ＬＶの奇数列に対してのみＢの読み出し転送、Ｃの垂直転送が行われる。列ＬＶの偶数列に留まった信号電荷は、Ｂの読み出し転送後に入力される電子シャッタパルスによって破棄される。
【００９５】
同時撮影モードの第２ｎ回目の撮像動作では、第２ｎ−１回目の撮像動作の、Ｂの読み出し転送がされた後から、直ちにＡの電荷蓄積が開始される。そして、読み出しパルスに応じて、列ＬＶの偶数列の画素７４に対してのみＢの読み出し転送が行われる。こうして垂直ＣＣＤ６６に読み出された信号電荷は、第２ｎ−１回目の撮像動作のＥの電荷検出が終了するまで（第２ｎ−１回目の撮像動作による信号電荷の垂直転送が終了するまで）、垂直ＣＣＤ６６に保持される。垂直ＣＣＤ６６に保持された信号電荷は、通常撮影モードのときと同様のタイミングで、垂直映像期間にＣの垂直転送（列ＬＶの偶数列のみ）、Ｄの水平転送、Ｅの電荷検出の各動作によって撮像信号として出力される。
【００９６】
以上説明したように、第２ｎ−１回目の撮像動作のＢの読み出し転送を終えた後、直ちに第２ｎ回目の撮像動作のＡの電荷蓄積を行い、第２ｎ−１回目の撮像動作のＥの電荷検出が終了するまで、第２ｎ回目の撮像動作による信号電荷を垂直ＣＣＤ６６に保持するので、第２ｎ−１回目と第２ｎ回目の撮像動作の電荷蓄積が略同時になり、これらの信号電荷を処理することで得られる通常画像と特殊画像の同時性が保たれている。従って、診断に供する厳密な比較をすることができる。
【００９７】
フレームレートを上げることなく、モニタ１７に同時に表示する通常画像と特殊画像の取得間隔を短くすることができる。フレームレートが一定であるため、後段の画像処理のタイミングを各回の撮像動作でずらしたりする必要がない。
【００９８】
列ＬＶ単位で各回の撮像動作を実行すれば、ベイヤー配列の場合は色の配分が偏らないため好適である。色の配分の偏りを後の画像処理で補正するのであれば、列ＬＶ単位でなく、一列単位で上記動作を実行してもよい。
【００９９】
なお、垂直ＣＣＤ６６に信号電荷を保持するので、スミア軽減のために垂直ＣＣＤ６６の遮光対策を十分にすることが好ましい。
【０１００】
［第二実施形態］
第一実施形態では、受光素子６５の列毎に垂直ＣＣＤ６６が一つしか設けられていないため、各回の撮像動作で列ＬＶの奇数列、または偶数列の画素７４の一方からしか信号電荷を得られない。つまり、解像度が半減してしまう。このため、ＤＩＰ４４で画素補間を施す等の対処が必要である。
【０１０１】
そこで、受光素子６５の列毎に垂直ＣＣＤ６６を二つ設け、第２ｎ−１回目の撮像動作では、二つの垂直ＣＣＤ６６のうちの一方、第２ｎ回目の撮像動作では他方で読み出し転送および垂直転送を行わせる。こうすることで、列ＬＶの奇数列、偶数列の区別なく、全画素７４に対して読み出し転送および垂直転送を行うことができ、解像度が落ちることはない。なお、各回の撮像動作は第一実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【０１０２】
［第三実施形態］
上記各実施形態では、プログレッシブスキャンに対応した読み出し方式のＣＣＤ２３を例示して説明したが、インターレーススキャンに対応した読み出し方式のＣＣＤについても、本発明を適用可能である。後者の読み出し方式のＣＣＤの場合は、奇数フィールドと偶数フィールドを、それぞれ第２ｎ−１回目と第２ｎ回目の撮像動作（通常照明光による撮影と特殊照明光による撮影、または通常照明光と特殊照明光が混合された撮影）に振り分ける。ＤＩＰ４４は、各フィールドで得られた撮像信号間の差分算出処理を施して、通常画像、特殊画像の一フレーム分のデータをそれぞれ生成する。この場合、一回の撮像動作が一フレーム分ではなく一フィールド分に対応する以外は、上記各実施形態と撮像動作の内容は同じなので、図示および説明を省略する。
【０１０３】
［第四実施形態］
インターレーススキャンに対応した読み出し方式のＣＣＤを用いる場合は、図９に示す手順で撮像動作を行ってもよい。水平転送方向に並んだ二行分の画素を一セットの行ＬＨ（図３参照）として以下の説明を行う。
【０１０４】
図９において、まず、奇数フィールドに対応する第２ｎ−１回目の撮像動作で、電子シャッタパルスの入力に応じてＡの電荷蓄積を開始する。そして、読み出しパルスに応じて、行ＬＨのうちの奇数行の画素７４に対してのみ、Ｂの読み出し転送を行う。読み出し転送をした直後に、電子シャッタパルスを入力して受光素子６５の信号電荷をリセットする。このとき垂直ＣＣＤ６６には、図１０の（１）（Ｒ、Ｇｒの繰り返しの列のみ図示）に示すように、行ＬＨの奇数行の画素７４の信号電荷（ｅＲ１、ｅＧｒ１、第２ｎ−１回目の撮像動作で得られた信号電荷）が二行飛びで収まっている。
【０１０５】
図９に戻って、信号電荷のリセット後、偶数フィールドに対応する第２ｎ回目の撮像動作のＡの電荷蓄積を直ちに開始する。そして、読み出しパルスに応じて、今度は行ＬＨのうちの偶数行の画素７４に対してのみ、Ｂの読み出し転送を行う。第２ｎ回目の撮像動作のＡの電荷蓄積開始からＢの読み出し転送終了までの間は、第２ｎ−１回目の撮像動作で垂直ＣＣＤ６６に読み出し転送された信号電荷は、垂直転送されずに垂直ＣＣＤ６６に保持される。従って、第２ｎ回目の撮像動作の読み出し転送が終了した時点では、垂直ＣＣＤ６６には、図１０の（２）に示す通り、行ＬＨの奇数行の画素７４の信号電荷と偶数行の画素７４の信号電荷（ｅＲ２、ｅＧｒ２）がそれぞれ二行飛びで収まっている。
【０１０６】
第２ｎ回目の撮像動作の読み出し転送終了後、ＣＣＤ２３は、Ｃの垂直転送から以下のＤ、Ｅの各処理を実行する。出力部６８からは、第２ｎ−１回目、第２ｎ回目の撮像動作で得られた撮像信号が行ＬＨ単位で交互に出力される。図では第２ｎ回目の撮像動作にＣ、Ｄ、Ｅの各処理を描いているが、これらの処理は第２ｎ−１回目、第２ｎ回目の撮像動作で共通しており、一フレーム毎に一回行われる。
【０１０７】
通常、特殊、同時の各撮影モードで、通常光源５０と特殊光源５１がＣＣＤ２３の蓄積期間単位で交互に点消灯される場合は、通常画像と特殊画像が撮像信号として分離しているため差分算出処理は不要である。一方、同時撮影モードで、通常光源５０と特殊光源５１が同時に点灯され、ＣＣＤ２３の蓄積期間単位で特殊光源５１の発する特殊照明光の波長を切り替えた場合は、差分算出処理による通常画像と特殊画像の分離処理が必要である。
【０１０８】
出力部６８から出力された撮像信号は、メモリ（図示せず）に一時記録され、後段の処理に供される。このため、一フィールド毎に一回（一フレーム毎に二回）撮像信号を出力する第三実施形態で差分算出処理を行うには、最初に出力される画像信号の一フィールド分を一時記録用メモリに記憶し、次に出力される画像信号と一時記録用メモリに記憶した最初の画像信号との差分をとる必要がある。対して本実施形態では、一ライン毎に異なった照明光による画像信号を出力するので、差分算出処理を行う際に使用するメモリ量は最初に出力される画像信号の一ライン分とすればよく、より少ない容量の一時記録用メモリで差分算出処理を行うことが可能である。
【０１０９】
［第五実施形態］
本実施形態では、ビニング読み出し処理を行う。ＣＣＤの読み出し方式やカラーフィルタの配列等は第四実施形態と同様とする。
【０１１０】
ビニング読み出し処理は、垂直ＣＣＤ６６で信号電荷を転送するときに、複数の画素７４の信号電荷を垂直ＣＣＤ６６上で加算するものである。複数の画素７４の信号電荷を加算して一つの画素を表す信号とするので、その後の処理で取り扱う画像データのデータ容量を大幅に削減することができ、また、見かけ上のＣＣＤ２３の感度も向上する。ＡＧＣ３０による増幅の増幅率を上げれば、同様にＣＣＤ２３の感度を上げることはできるが、ノイズが乗って画質が著しく劣化してしまい、診断に耐え得る画像とならない。対して、ビニング読み出し処理によれば、画質を維持しつつ、ＣＣＤ２３の感度を向上させることができる。
【０１１１】
図１１、図１２（Ｒ、Ｇｒの繰り返しの列のみ図示）を用いて、ビニング読み出し処理を概念的に説明する。まず、図１１の（１）において、奇数フィールドに対応する第２ｎ−１回目の撮像動作で、行ＬＨのうちの奇数行の画素７４に対してのみ、Ｂの読み出し転送を行う。次に、（２）に示すように、垂直ＣＣＤ６６を駆動して、行ＬＨ単位で垂直転送する。続いて、（３）に示すように、今度は行ＬＨのうちの偶数行の画素７４に対してのみ、Ｂの読み出し転送を行う。こうして、行ＬＨの奇数行と偶数行の画素７４の信号電荷が垂直ＣＣＤ６６で加算される（ｅＲ１＋、ｅＧｒ１＋）。なお、垂直ＣＣＤ６６は、二画素分の信号電荷を蓄積することが可能な構成を有する。
【０１１２】
偶数フィールドに対応する第２ｎ回目の撮像動作では、第四実施形態と同様、第２ｎ−１回目の撮像動作の図１１の（３）の読み出し転送終了後、直ちに電荷蓄積を開始する。その後の処理は第２ｎ−１回目の場合と同様に、図１２の（４）に示すように、まず行ＬＨのうちの奇数行の画素７４に対してのみＢの読み出し転送を行った後、（５）に示すように、行ＬＨ単位で垂直転送し、（６）に示すように、行ＬＨの偶数行の画素７４に対してのみＢの読み出し転送を行う。こうすることで、行ＬＨの奇数行と偶数行の画素７４の信号電荷が垂直ＣＣＤ６６で加算される（ｅＲ２＋、ｅＧｒ２＋）。
【０１１３】
（６）の処理が終了した時点では、垂直ＣＣＤ６６には、行ＬＨの奇数行の画素の信号電荷と偶数行の画素の信号電荷を、各回の撮像動作で加算した信号電荷（ｅＲ１＋、ｅＧｒ１＋、ｅＲ２＋、ｅＧｒ２＋）がそれぞれ二行飛びで収まっている。その後のＣ、Ｄ、Ｅの処理は、第四実施形態と同様である。また、出力部６８から出力される撮像信号は、中身が加算した信号電荷である以外は、第四実施形態と同様である。
【０１１４】
第四実施形態と同様、差分算出処理を行う際に使用する一時記録用メモリのメモリ量を最初に出力される画像信号の一ライン分とすればよいうえ、ＣＣＤ２３の感度が向上する。ＣＣＤ２３の感度が向上すれば、各照明光の光量を従前と比して減らすことができ、照明に掛かる電力消費を抑えることができる。
【０１１５】
なお、図１１の（１）と（３）、図１０の（４）と（６）の処理、つまり各回の撮像動作の二回の読み出し転送の間が空いているため、（１）と（３）、（４）と（６）でそれぞれ読み出された信号電荷の蓄積時間に差が生まれてしまう。このため、（１）または（４）の処理を行った後、（２）または（５）の処理を経て（３）または（６）の処理が終了するまでの間、各光源５０、５１を消灯させて各照明光を照射させないといった対策を講じることが好ましい。
【０１１６】
また、第三〜第五実施形態では、インターレーススキャンに対応した読み出し方式のＣＣＤを例示しているが、二回の撮像動作で二フレーム分の各画像が生成されるため、二フィールド分で一フレーム分の画像を表示する一般的なインターレーススキャンの走査方式とは異なり、モニタ１７の走査方式は、第一、第二実施形態と同様にプログレッシブスキャンである。
【０１１７】
上記各実施形態では、ＣＣＤの動作方式を、通常撮影モード、特殊撮影モード、同時撮影モード（通常照明光と特殊照明光を交互、または同時に照射）で例えば図５と図６のように変更しているが、通常照明光と特殊照明光を同時に照射する同時撮影モードの動作方式に統一してもよい。
【０１１８】
上記各実施形態では、二つの光源５０、５１を用いて通常照明光と特殊照明光を発生させているが、本発明はこれに限定されない。例えば、駆動電流に応じて照明光の発振波長を変更可能なＬＥＤやＬＤを用いても可である。光源が一つで済むので、部品コスト、設置スペースの削減に寄与することができる。
【０１１９】
［第六実施形態］
また、図１３に示す光源装置９５を用いてもよい。光源装置９５は、基本的な構成は光源装置１２と同様であるが、通常照明光用フィルタ部と特殊照明光用フィルタ部が一体化した円盤状のフィルタ９６と、フィルタ９６の回転軸９６ａに接続されたモータ９７と、モータ９７の駆動を制御するモータドライバ９８と、フィルタ９６の回転位置を検出する位置センサ９９とを有している。また、光源１００として白色光を発するハロゲンランプを用い、ライトガイド２４を一本としている。ＣＣＤは第一実施形態のＩＴ型のＣＣＤ２３として、以下の説明を行う。
【０１２０】
図１４において、フィルタ９６は、例えば、第一通常照明光透過領域１０５、第二通常照明光透過領域１０６、青色光透過領域１０７、緑色光透過領域１０８、赤外光透過領域１０９、第一遮光領域１１０、第二遮光領域１１１を有する。これら各領域１０５〜１１１は、各々が所定の中心角を有する扇形であり、第一、第二通常照明光透過領域１０５、１０６の中心角はそれぞれθ１、θ２（θ１＞θ２）、青色光透過領域１０７、緑色光透過領域１０８、赤外光透過領域１０９はそれぞれα、β、γ、第一、第二遮光領域１１０、１１１はそれぞれω１、ω２（ω１＜ω２）である。
【０１２１】
第一、第二通常照明光透過領域１０５、１０６は、光源１００からの白色光の波長帯成分、つまり通常照明光を透過する。青色光透過領域１０７、緑色光透過領域１０８、赤外光透過領域１０９は、光源１００からの白色光のうち、４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、７８０ｎｍ近傍の狭い波長帯成分の光、つまり特殊照明光をそれぞれ選択的に透過する。各領域１０７〜１０９を透過する特殊照明光は、ＣＣＤ２３のＲＧＢの各画素が感応する波長帯よりも狭い半値幅である。第一遮光領域１１０はＣＣＤ２３の読み出し転送に要する期間、第二遮光領域１１１は第２ｎ回目の撮像動作の電荷蓄積終了から第２ｎ−１回目の撮像動作の電荷蓄積開始までの期間にそれぞれ対応して照明光を遮光する。
【０１２２】
フィルタ９６は、第一区画１１２、第二区画１１３に二分される。第一区画１１２には、フィルタ９６の回転方向１１４に沿って、第一遮光領域１１０、青色光透過領域１０７、第一通常照明光透過領域１０５が順に配されている。第二区画１１３には、回転方向１１４に沿って、第二遮光領域１１１、赤外光透過領域１０９、緑色光透過領域１０８、第二通常照明光透過領域１０６が順に配されている。
【０１２３】
フィルタ９６は、位置センサ９９の検出結果に基づいたモータドライバ９８の制御の下、モータ９７によってＣＣＤ２３の二回の撮像動作に対して一回転される（ＣＣＤ２３の一回の撮像動作に対して１８０度回転される）。このため、一回の撮像動作の間に、第一区画１１２または第二区画１１３に設けられた各領域が光源１００の前面を順に横切り、波長や透過光量等が変調された照明光が被観察部位に照射される。
【０１２４】
より詳しくは図１５に示すように、第２ｎ−１回目の撮像動作のＡの電荷蓄積の期間Ｔ１では、第一区画１１２の第一通常照明光透過領域１０５、青色光透過領域１０７が、それに続くＢの読み出し転送の期間ｔ１では第一遮光領域１１０が、また、第２ｎ回目の撮像動作のＡの電荷蓄積の期間Ｔ２では、第二通常照明光透過領域１０６、緑色光透過領域１０８、赤外光透過領域１０９が、それに続くＢの読み出し転送、Ｆの電荷保持、Ｃ、Ｄ、Ｅの垂直転送、水平転送、電荷検出の途中（第２ｎ−１回目の撮像動作のＡの電荷蓄積が開始されるまで）の期間ｔ２では第二遮光領域１１１がそれぞれ光源１００の前方を横切るようにフィルタ９６が回転される。
【０１２５】
従って、第２ｎ−１回目の撮像動作では、通常照明光と青色光による信号電荷がＣＣＤ２３の各画素に蓄積される。第２ｎ回目の撮像動作では、通常照明光、緑色光、赤外光によって生じた蛍光による信号電荷が蓄積される。以下、第２ｎ−１回目の撮像動作で得られた画像データを前半画像データ、第２ｎ回目の撮像動作で得られた画像データを後半画像データと称す。
【０１２６】
前半画像データには、通常照明光および青色光による被観察部位の像光が重畳されており、後半画像データには、通常照明光、緑色光、および赤外光によって生じた蛍光による被観察部位の像光が重畳されている。ＤＩＰ４４は、二つの画像データからＲＧＢの各色成分を抜き出して、これらを比較、演算することにより、各色の通常照明光による画素値と、特殊照明光による画素値とをそれぞれ算出し、通常画像と特殊画像とを生成する。
【０１２７】
上記の比較、演算に際しては、第一、第二通常照明光透過領域１０５、１０６による通常照明光の照明光量の比を利用する。例えば、前半画像データのＢの画素値は、第一通常照明光透過領域１０５による通常照明光（の青色成分）と青色光透過領域１０７による青色光との被観察部位の像光からなる。一方、後半画像データのＢの画素値は、第二通常照明光透過領域１０６による通常照明光（の青色成分）だけである。このため、第一通常照明光透過領域１０５による通常照明光の照明光量が、第二通常照明光透過領域１０６のｘ倍であった場合、後半画像データのＢの画素値をｘ倍して、前半画像データのＢの画素値から差し引けば、青色光によるＢの画素値を算出することができる。
【０１２８】
緑色光、赤外光の場合は、青色光とは逆に前半画像データの画素値が第一通常照明光透過領域１０５による通常照明光だけからなるため、前半画像データの画素値を１／ｘ倍して、後半画像データの画素値から差し引く。通常照明光による画素値は、Ｂの画素値は前半画像データ、Ｇ、Ｒの画素値は後半画像データといった具合に、前半、後半画像データの各色画素値のうちの適当なものを用いればよい。
【０１２９】
前半画像データと後半画像データの比較、演算を行うため、少なくとも前半画像データを一時記録するメモリが必要となる。第二実施形態の場合は、プログレッシブスキャンに対応した読み出し方式のＣＣＤで、且つ全画素７４が読み出しの対象となるため、前半画像データを一フレーム分記録するメモリが必要であり、第一、第三実施形態では半分の画素７４が読み出しの対象であるため、フレームメモリの半分の容量のメモリが必要である。
【０１３０】
対して、第四、第五実施形態では、第２ｎ−１回目と第２ｎ回目の撮像動作に対応する撮像信号が、行ＬＨ単位で交互に出力されるため、行ＬＨ分のメモリ（画素二行分のラインメモリ）さえあれば足りる。第四実施形態を列ＬＶ単位で行った場合は、第２ｎ−１回目と第２ｎ回目の撮像動作に対応する撮像信号が、二画素単位で交互に出力されるため、高々二画素分のメモリのみで済む。本実施形態と第四、第五実施形態を併せて採用すれば、第一〜第三実施形態を採用した場合と比べて、メモリ容量を少なくすることができる。
【０１３１】
第一、第二通常照明光透過領域１０５、１０６による通常照明光の照明光量を異ならせる方法としては、その中心角すなわち面積、さらに言い換えれば光源１００の前面を横切る時間の長さ、または透過率のうちの少なくとも一つを調節する。
【０１３２】
フィルタの構成は上記例に限らない。例えば、第一区画１１２を第一通常照明光透過領域１０５のみとし、第二区画１１３に青色光透過領域１０７を配してもよい。
【０１３３】
なお、フィルタを電子内視鏡１０の挿入部１３の先端に着脱可能なアダプタで構成すれば、キセノンランプ等の白色光源を有する従来の内視鏡システムに対しても、ソフトウェアの変更のみで適用することができる。
【０１３４】
また、図１６に示す内視鏡システム１２０の光源装置１２１を用いてもよい。光源装置１２１は、中心波長４４５ｎｍの青色レーザ光源（第一レーザ光源）１３１と、中心波長３７５ｎｍの近紫外レーザ光源（第二レーザ光源）１３２と、青色レーザ光源１３１および近紫外レーザ光源１３２からのレーザ光をそれぞれ平行光化するコリメータレンズ１３３、１３３と、二本のレーザ光を偏光合波する光カップリング手段である偏光ビームスプリッタ１３４と、偏光ビームスプリッタ１３４で同一光軸上に合波されたレーザ光を集光する集光レンズ１３５と、ライトガイド２４とを有する。ＣＰＵ５８は、青色レーザ光源１３１と近紫外レーザ光源１３２を、光源ドライバ５２、５３を経由して各レーザ光の点灯消灯制御を行う制御手段として機能する。
【０１３５】
青色レーザ光源１３１からのレーザ光と近紫外レーザ光源１３２からのレーザ光は、偏光ビームスプリッタ１３４で合波され、集光レンズ１３５によりライトガイド２４の入射端に入射される。ライトガイド２４は、入射されたレーザ光を、電子内視鏡１０の挿入部１３の先端側まで伝搬する。
【０１３６】
一方、ライトガイド２４の光出射側には、集光レンズ１４１が配置されるとともに、第一波長変換材と第二波長変換材とが一体にされた波長変換部材１４５が配置されている。波長変換部材１４５は、複数種の蛍光物質を分散配置して一体に形成された一塊のブロックである。波長変換部材１４５を構成する第一波長変換材は、青色レーザ光源１３１からのレーザ光の一部を吸収して、緑色〜黄色に励起発光する複数種の蛍光体を有する。これにより、青色レーザ光源１３１からのレーザ光と、このレーザ光から変換された緑色〜黄色の励起光とが合波されて、白色光つまり通常照明光が生成される。
【０１３７】
波長変換部材１４５を構成する第二波長変換材は、近紫外レーザ光源１３２からのレーザ光を吸収して、緑色に励起発光する。この緑色に励起発光する材料としては、例えば、緑色蛍光体であるLiTbW2O8（小田喜  勉、"白色ＬＥＤ用蛍光体について"、電子情報通信学会技術研究報告ED2005-28, CFM2005-20,SDM2005-28, pp.69-74(2005-05))や、ベータサイアロン（β−sialon:Eu)青色蛍光体（広崎  尚登、"白色発光ダイオード用酸窒化物・窒化物蛍光体の温度依存性"、第５３回応用物理学関係連合講演会予稿集）等を用いることができる。波長変換部材１４５は、第一波長変換材と第二波長変換材が有する各蛍光体をランダムに分散配置して一体に形成したものである。なお、各蛍光体をランダムに分散させる以外にも、例えば、第一波長変換材と第二波長変換材とをそれぞれ微小ブロック化し、これら微少ブロック同士を接合した構成にする等、蛍光体材料に応じて適宜な変更が可能である。
【０１３８】
上記構成により、ライトガイド２４から出射される各レーザ光は、波長変換部材１４５に照射される。波長変換部材１４５は、第二波長変換材によって、青色レーザ光源１３１からの青色レーザ光の一部を吸収して、この青色レーザ光よりも長波長の光（緑色〜黄色の光）を励起発光し、青色レーザ光源１３１からのレーザ光と合波されて、白色光つまり通常照明光が生成される。そして、波長変換部材１４５は、第二波長変換材によって、近紫外レーザ光源１３２からの近紫外レーザ光の一部ないしは全てを吸収して、狭帯域の緑色光、青色光に励起発光し、特殊照明光が生成される。これにより、第一波長変換材が励起発光した緑色〜黄色光と青色レーザ光との合波による白色光による通常照明光、および第二波長変換材が励起発光した狭帯域の緑色光、青色光による特殊照明光とが光路前方に出射される。
【０１３９】
通常撮影モードが選択された場合、ＣＰＵ４１は、ＣＰＵ５８を介して光源ドライバ５２、５３を制御して、青色レーザ光源１３１を点灯、近紫外レーザ光源１３２を消灯させる。ライトガイド２４から出射される青色レーザ光は、波長変換部材１４５に照射され、波長変換部材１４５の第一波長変換材によって、緑色〜黄色の励起発光と青色レーザ光が合波されて、白色光（通常照明光）が生成される。この白色光が被観察部位に照射されるため照明光は通常照明光のみとなる。
【０１４０】
一方、特殊撮影モードが選択された場合は、ＣＰＵ４１は、ＣＰＵ５８を介して光源ドライバ５２、５３の駆動を制御して、青色レーザ光源１３１を消灯、近紫外レーザ光源１３２を点灯させる。ライトガイド２４から出射される近紫外レーザ光は、波長変換部材１４５に照射され、波長変換部材１４５の第二波長変換材が近紫外レーザ光の一部ないしは全てを吸収して、狭帯域の緑色光、青色光に励起発光（特殊照明光）する。この狭帯域の緑色光、青色光が被観察部位に照射されるため照明光は特殊照明光のみとなる。
【０１４１】
同時撮影モードが選択された場合は、青色レーザ光源１３１と、近紫外レーザ光源１３２を、ＣＣＤ２３の蓄積期間単位で交互に点消灯させる。被観察部位に照射される照明光は、ＣＣＤ２３の蓄積期間単位で通常照明光と特殊照明光とに順次切り替わる。もしくは、青色レーザ光源１３１を点灯、近紫外レーザ光源１３２をＣＣＤ２３の蓄積期間単位で点灯と消灯を交互に繰り返す。このような構成においても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１４２】
上記各実施形態では、第２ｎ−１回目の撮像動作のＢの読み出し転送を終えた後、直ちに第２ｎ回目の撮像動作のＡの電荷蓄積を行っているが、第２ｎ−１回目の撮像動作の水平ＣＣＤへの垂直転送が完了する前に、第２ｎ回目の撮像動作のＡの電荷蓄積およびＢの読み出し転送を行えばよく、第２ｎ−１回目の撮像動作のＢの読み出し転送と第２ｎ回目の撮像動作のＡの電荷蓄積の間に若干の間隔があってもよい。
【０１４３】
上記各実施形態では、内視鏡として電子内視鏡１０を例示したが、先端に超音波トランスデューサを配した超音波内視鏡であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１４４】
【図１】内視鏡システムの構成を示す外観図である。
【図２】内視鏡システムの構成を示すブロック図である。
【図３】ＣＣＤのカラーフィルタの配列を示す説明図である。
【図４】第一実施形態のＣＣＤの詳細な構成を示す図である。
【図５】第一実施形態の通常撮影モードにおけるＣＣＤの撮像動作を示すタイミングチャートである。
【図６】第一実施形態の特殊撮影モードにおけるＣＣＤの撮像動作を示すタイミングチャートである。
【図７】照明光の波長分布とＣＣＤの各色画素の波長領域の関係を示す図である。
【図８】ＣＣＤの青色画素の波長領域付近の照明光の波長分布を示す図である。
【図９】第四実施形態の特殊撮影モードにおけるＣＣＤの撮像動作を示すタイミングチャートである。
【図１０】第四実施形態の特殊撮影モードにおけるＣＣＤの撮像動作を示す状態図である。
【図１１】第五実施形態の特殊撮影モードにおけるＣＣＤの撮像動作を示す状態図である。
【図１２】第五実施形態の特殊撮影モードにおけるＣＣＤの撮像動作を示す状態図である。
【図１３】第六実施形態の光源装置を示すブロック図である。
【図１４】フィルタの構成を示す図である。
【図１５】第六実施形態におけるＣＣＤの撮像動作とフィルタの動作を示すタイミングチャートである。
【図１６】レーザ光源を用いたさらに別の光源装置の形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１４５】
２、１２０  内視鏡システム
１０  電子内視鏡
１１  プロセッサ装置
１２、９５、１２１  光源装置
２３  ＣＣＤ
４０  デジタル信号処理回路（ＤＳＰ）
４１  ＣＰＵ
４４  デジタル画像処理回路（ＤＩＰ）
５０、５１  通常、特殊照明光用光源（通常、特殊光源）
６５  受光素子
６６  垂直ＣＣＤ
８１、８２  第一、第二の特殊照明光成分
９６  フィルタ
９７  モータ
１００  光源
１０５、１０６  第一、第二通常照明光透過領域
１０７、１０８、１０９  青色光、緑色光、赤外光透過領域
１３１  青色レーザ光源
１３２  近紫外レーザ光源
１３４  偏光ビームスプリッタ
１４５  波長変換部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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