(57)【要約】【課題】通常画像と特殊画像の同時観察を実現しつつ、内視鏡システムの回路規模の縮小化及び低コスト化を実現する。【解決手段】光源装置１２は、通常照明光用と特殊照明光を、固体撮像素子２３の蓄積期間単位で交互に照射する。ＤＲＰ４０の再構成領域８０では、通常照明光による通常画像は通常画像生成部８１で、特殊照明光による特殊画像は特殊画像生成部８２で、それぞれ生成する。ＣＰＵ４１は、駆動回路２８からの垂直同期信号が０レベルになったことを検知すると、ＤＲＰ４０に再構成を指示する。ＤＲＰ４０は、回路情報用メモリ７２から、通常画像生成部８１または特殊画像生成部８２を構成する回路情報をロードし、ロードした回路情報に従って、各ＰＥ７０の機能部７０ａの機能と各ＰＥ７０間の接続を再構成する。【選択図】図５
2010213993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分光特性の異なる複数の照明光の像光を撮像して撮像信号を出力する固体撮像素子と、
前記複数の照明光を前記固体撮像素子の蓄積期間単位で交互に切り替えて照射する照明光発生手段と、
前記複数の照明光毎の撮像信号を処理して画像を生成する各画像生成部を再構成する再構成領域を有する動的再構成可能プロセッサとを備えることを特徴とする内視鏡システム。
【請求項２】
前記動的再構成可能プロセッサは、照明光に関わらず共通の処理を実行する共通領域をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項３】
前記共通領域は、各画像の表示を制御する表示制御部、
各画像間の比較演算処理を行う処理部、
及び前記処理部で算出された、各画像間で前記各画像生成部に引き渡すデータを記憶するメモリ部を有することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡システム。
【請求項４】
前記動的再構成可能プロセッサは、動的に機能及び相互接続が可変な多数のプロセッサエレメントと、
各プロセッサエレメントの機能及び相互接続を定義する回路情報が収められた回路情報用メモリとを有しており、
前記再構成領域及び前記共通領域を共に、前記回路情報に従った前記プロセッサエレメントの機能及び相互接続により実現することを特徴とする請求項２または３に記載の内視鏡システム。
【請求項５】
前記動的再構成可能プロセッサは、前記再構成領域を構成している各プロセッサエレメント内部に保持された内部データを、前記再構成後にリセットすることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の内視鏡システム。
【請求項６】
前記再構成のタイミングを指示する再構成制御手段をさらに備え、
前記再構成制御手段は、前記固体撮像素子に与えられる垂直同期信号の垂直ブランキング期間中に、前記再構成及び前記内部データのリセットを指示することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の内視鏡システム。
【請求項７】
前記再構成制御手段は、前記固体撮像素子に与えられる駆動信号、前記照明光発生手段への照明光の切り替え信号、照明光の波長のうち、いずれかに応じて前記再構成及び前記内部データのリセットを指示することを特徴とする請求項６に記載の内視鏡システム。
【請求項８】
前記照明光発生手段から発せられた照明光を分波する分波器と、
分波された前記照明光の波長を検出する波長検出器とをさらに備え、
前記再構成制御手段は、前記波長検出器で検出された波長の変化に応じて前記再構成及び前記内部データのリセットを指示す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】
前記動的再構成可能プロセッサは、前記各画像生成部の再構成の間に、前記再構成領域に別処理用の回路を構成して該処理を行うことを特徴とする請求項１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１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１ないし９のいずれかに記載の内視鏡システム。
【請求項１２】
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、及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を特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の内視鏡システム。
【請求項１３】
電子内視鏡の固体撮像素子の蓄積期間単位で交互に切り替えて照明光発生手段で照射される、分光特性の異なる複数の照明光毎の撮像信号を処理して画像を生成する各画像生成部を再構成する再構成領域を有する動的再構成可能プロセッサと、
前記再構成のタイミングを指示する再構成制御手段とを備えることを特徴とする内視鏡用プロセッサ装置。
【請求項１４】
分光特性の異なる複数の照明光を、電子内視鏡の固体撮像素子の蓄積期間単位で交互に切り替えて照明光発生手段で照射するステップと、
前記複数の照明光の像光を固体撮像素子で撮像するステップと、
前記複数の照明光毎の撮像信号を処理して画像を生成する各画像生成部を、動的再構成可能プロセッサの再構成領域に再構成するステップとを備えることを特徴とする内視鏡駆動方法。
【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、及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を可能とする内視鏡システム、内視鏡用プロセッサ装置、並びに内視鏡駆動方法に関する。
【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（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、及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、診断に供する体内画像を生成する。体内画像は、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。
【０００６】
さらに、ＮＢＩにおいては、通常画像と特殊画像の同時性（同一性）を確保し、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。そこで、特許文献１では、術者が予め設定した所定時間（例えば一フィールド）毎に広帯域（通常光用）フィルタ部と狭帯域（特殊光用）フィルタ部が交互に照明光の光路上に位置するようフィルタを回転させ、得られた広帯域（通常）画像と狭帯域（特殊）画像をそれぞれ広帯域画像処理回路と狭帯域画像処理回路で画像処理している。これにより、通常画像と特殊画像をほぼ同時に（一フィールドの差で）観察することを可能としている。
【０００７】
通常画像と特殊画像では要求される画像処理内容が異なるため、特許文献１のようにそれぞれ個別の画像処理回路を要する。しかしながら、プロセッサ装置に二つの画像処理回路を備えると、部品コスト及び電力消費コストが嵩むという問題がある。そのうえ、装置の大型化を招くという問題もある。
【０００８】
そこで、特許文献２では、回路データに基づいてプログラマブルに回路を構成するＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）を画像処理回路に用いている。通常画像を得る際には通常光観察用の回路データをＦＰＧＡにロードし、特殊画像を得る際には特殊光観察用の回路データをＦＰＧＡにロードする。これにより、それぞれに適した画像処理を共通のＦＰＧＡで実行することが可能となる。この構成によれば、通常画像と特殊画像を画像処理するためにプロセッサ装置には一つの画像処理回路（ＦＰＧＡ）を備えるだけでよく、プロセッサ装置の小型化及び低コスト化に寄与することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−２０２５８９号公報
【特許文献２】特開２００５−０１３６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１における広帯域画像処理回路及び狭帯域画像処理回路に、特許文献２のＦＰＧＡを適用すれば、回路規模を小さくすることができるうえ、通常画像と特殊画像の同時観察を実現可能に思える。しかしながら、ＦＰＧＡは回路の再構成に時間が掛かるため、一フィールドや一フレーム単位で通常画像の処理と特殊画像の処理を切り替えることはできない。
【００１１】
さらに、ＦＰＧＡでは回路データのロード中には画像処理ができないという問題もある。このため、特許文献２ではＦＰＧＡに回路データをロードしている最中には観察像をＦＰＧＡではなくバイパス回路に通して、モノクロ画像をモニタに表示している。このように、ＦＰＧＡを適用することによっては、厳密な意味での通常画像と特殊画像の同時観察を実現することは到底不可能である。
【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、通常画像と特殊画像の同時観察を実現しつつ、内視鏡システムの回路規模の縮小化及び低コスト化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、本発明の内視鏡システムは、分光特性の異なる複数の照明光の像光を撮像して撮像信号を出力する固体撮像素子と、前記複数の照明光を前記固体撮像素子の蓄積期間単位で交互に切り替えて照射する照明光発生手段と、前記複数の照明光毎の撮像信号を処理して画像を生成する各画像生成部を再構成する再構成領域を有する動的再構成可能プロセッサとを備えることを特徴とする。
【００１４】
前記動的再構成可能プロセッサは、照明光に関わらず共通の処理を実行する共通領域をさらに有する。前記共通領域は、各画像の表示を制御する表示制御部、各画像間の比較演算処理を行う処理部、及び前記処理部で算出された、各画像間で前記各画像生成部に引き渡すデータを記憶するメモリ部を有することが好ましい。
【００１５】
前記動的再構成可能プロセッサは、動的に機能及び相互接続が可変な多数のプロセッサエレメントと、各プロセッサエレメントの機能及び相互接続を定義する回路情報が収められた回路情報用メモリとを有する。前記動的再構成可能プロセッサは、前記再構成領域及び前記共通領域を共に、前記回路情報に従った前記プロセッサエレメントの機能及び相互接続により実現する。
【００１６】
前記動的再構成可能プロセッサは、前記再構成領域を構成している各プロセッサエレメント内部に保持された内部データを、前記再構成後にリセットすることが好ましい。
【００１７】
前記再構成のタイミングを指示する再構成制御手段をさらに備えることが好ましい。前記再構成制御手段は、前記固体撮像素子に与えられる垂直同期信号の垂直ブランキング期間中に、前記再構成及び前記内部データのリセットを指示する。
【００１８】
前記再構成制御手段は、前記固体撮像素子に与えられる駆動信号、前記照明光発生手段への照明光の切り替え信号、照明光の波長のうち、いずれかに応じて前記再構成及び前記内部データのリセットを指示する。
【００１９】
前記照明光発生手段から発せられた照明光を分波する分波器と、分波された前記照明光の波長を検出する波長検出器とをさらに備えることが好ましい。この場合、前記再構成制御手段は、前記波長検出器で検出された波長の変化に応じて前記再構成及び前記内部データのリセットを指示する。
【００２０】
前記動的再構成可能プロセッサは、前記各画像生成部の再構成の間に、前記再構成領域に別処理用の回路を構成して該処理を行うことも可能である。
【００２１】
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することが好ましい。この場合、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。
【００２２】
あるいは、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。
【００２３】
もしくは、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、及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。
【００２４】
本発明の内視鏡用プロセッサ装置は、電子内視鏡の固体撮像素子の蓄積期間単位で交互に切り替えて照明光発生手段で照射される、分光特性の異なる複数の照明光毎の撮像信号を処理して画像を生成する各画像生成部を再構成する再構成領域を有する動的再構成可能プロセッサと、前記再構成のタイミングを指示する再構成制御手段とを備えることを特徴とする。
【００２５】
本発明の内視鏡駆動方法は、分光特性の異なる複数の照明光を、電子内視鏡の固体撮像素子の蓄積期間単位で交互に切り替えて照明光発生手段で照射するステップと、前記複数の照明光の像光を固体撮像素子で撮像するステップと、前記複数の照明光毎の撮像信号を処理して画像を生成する各画像生成部を、動的再構成可能プロセッサの再構成領域に再構成するステップとを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、照明光発生手段により、分光特性の異なる複数の照明光を固体撮像素子の蓄積期間単位で交互に切り替えて照射し、複数の照明光による撮像信号を処理して画像を生成する各画像生成部を動的再構成可能プロセッサの再構成領域に再構成するので、各照明光に適した画像処理を一つのプロセッサで行い、且つ異なる照明光による画像を略同時に得ることが可能になる。従って、異なる照明光による画像の同時観察を実現しつつ、内視鏡システムの回路規模の縮小化及び低コスト化を達成することができる。
【００２７】
さらに、動的再構成可能プロセッサは、照明光に関わらず共通の処理を実行する共通領域をさらに有し、再構成領域及び共通領域を共に、多数のプロセッサエレメントの機能及び相互接続の定義により実現しているため、一つのプロセッサで画像処理から表示制御まで一括して行うことができ、且つ画像を処理中にプロセッサ外部とデータをやり取りすることがないため、回路規模の縮小化に加えて処理の高速化も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【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】ＤＲＰの構造を示す模式図である。
【図４】ＤＲＰ内の各処理部を示す概念図である。
【図５】同時観察モードにおける撮像から画像処理までのシーケンスを示すタイミングチャートである。
【図６】ＤＲＰにおける画像処理の流れを示す図である。
【図７】再構成領域を再構成する手順の別の例を示す説明図である。
【図８】再構成タイミングを照明光の波長の変化に同期させる構成を示すブロック図である。
【図９】光源装置の別の形態を示すブロック図である。
【図１０】光源装置のさらに別の形態を示すブロック図である。
【図１１】フィルタの構成を示す図である。
【図１２】固体撮像素子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。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
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、及び光源装置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及び光源装置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。
【００３０】
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、体内撮影用の固体撮像素子２３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、集光レンズ２５及び波長変換部材２６（いずれも図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。
【００３１】
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、体内画像を静止画記録するためのレリーズボタン１７、モニタ１８に表示された体内画像の拡大・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。
【００３２】
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。
【００３３】
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、固体撮像素子２３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、固体撮像素子２３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を生成する。プロセッサ装置１１で生成された画像は、プロセッサ装置１１にケーブル接続されたモニタ１８に体内画像として表示される。
【００３４】
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、固体撮像素子２３、集光レンズ２５及び波長変換部材２６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）２７、駆動回路２８、及びＣＰＵ２９が操作部１４に設けられている。
【００３５】
固体撮像素子２３は、インターライントランスファ型のＣＣＤイメージセンサや、ＣＭＯＳイメージセンサ等からなる。固体撮像素子２３は、観察窓２０、対物光学系２２（レンズ群及びプリズムからなる）を経由した体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。固体撮像素子２３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、ベイヤー配列の原色カラーフィルタ）が形成されている。
【００３６】
ＡＦＥ２７は、相関二重サンプリング回路（以下、ＣＤＳと略す）３０、自動ゲイン制御回路（以下、ＡＧＣと略す）３１、及びアナログ／デジタル変換器（以下、Ａ／Ｄと略す）３２から構成されている。ＣＤＳ３０は、固体撮像素子２３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、固体撮像素子２３で生じるリセット雑音及びアンプ雑音の除去を行う。ＡＧＣ３１は、ＣＤＳ３０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／Ｄ３２は、ＡＧＣ３１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／Ｄ３２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、動的再構成可能プロセッサ（ＤＲＰ；Dynamically Reconfigurable Processor）４０に送られる。ＤＲＰ４０については後で詳述する。
【００３７】
駆動回路２８は、固体撮像素子２３の駆動パルス（垂直／水平走査パルス、リセットパルス等）とＡＦＥ２７用の同期パルスとを発生する。固体撮像素子２３は、駆動回路２８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。ＡＦＥ２７の各部３０〜３２は、駆動回路２８からの同期パルスに基づいて動作する。
【００３８】
ＣＰＵ２９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、駆動回路２８を駆動させるとともに、ＡＧＣ３１のゲインを調整する。
【００３９】
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。
【００４０】
ＤＲＰ４０は、ＣＰＵ４１（再構成制御手段に相当）の制御に従って、入力された撮像信号に対して、照明光の種類に応じた処理を行う。ＤＲＰ４０は、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、及び電子変倍、色強調、エッジ強調等の各種画像処理を撮像信号に施し、画像を生成する。これらの処理を施された画像は、ＤＲＰ４０内に構成された表示制御部９３（図４参照）に入力される。
【００４１】
表示制御部９３は、ＣＰＵ４１からＲＯＭ４２及び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、体内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。表示制御部９３は、画像処理後の画像に対して、表示用マスク、文字情報、ＧＵＩの重畳処理、モニタ１８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。これにより、モニタ１８に体内画像が表示される。
【００４２】
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。
【００４３】
プロセッサ装置１１には、上記の他にも、画像に所定の圧縮形式（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１７の操作に連動して、圧縮された画像を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(Local Area Network)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。
【００４４】
光源装置１２は、中心波長４４５ｎｍの青色レーザ光源（第一レーザ光源）５０と、中心波長３７５ｎｍの近紫外レーザ光源（第二レーザ光源）５１と、青色レーザ光源５０及び近紫外レーザ光源５１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５４、５５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５６と、偏光ビームスプリッタ５６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５７とを有する。ＣＰＵ５９は、光源ドライバ５２、５３を経由して青色レーザ光源５０と近紫外レーザ光源５１の点灯消灯制御を行う制御手段として機能する。
【００４５】
青色レーザ光源５０からのレーザ光と近紫外レーザ光源５１からのレーザ光は、偏光ビームスプリッタ５６で合波され、集光レンズ５７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。なお、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。
【００４６】
一方、ライトガイド２４の光出射側には、集光レンズ２５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２６が配置されている。波長変換部材２６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２６を構成する第一波長変換材は、青色レーザ光源５０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５０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。
【００４７】
波長変換部材２６を構成する第二波長変換材は、近紫外レーザ光源５１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２６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。
【００４８】
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２６に照射される。波長変換部材２６は、第二波長変換材によって、青色レーザ光源５０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５０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２６は、第二波長変換材によって、近紫外レーザ光源５１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通常照明光と、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。
【００４９】
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、同時観察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。
【００５０】
通常撮影モードが選択された場合、ＣＰＵ４１は、ＣＰＵ５９を介して光源ドライバ５２、５３を制御して、青色レーザ光源５０を点灯、近紫外レーザ光源５１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２６に照射され、波長変換部材２６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。
【００５１】
一方、特殊撮影モードが選択された場合は、ＣＰＵ４１は、ＣＰＵ５９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５０を消灯、近紫外レーザ光源５１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２６に照射され、波長変換部材２６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。
【００５２】
同時観察モードが選択された場合は、青色レーザ光源５０と、近紫外レーザ光源５１を、固体撮像素子２３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、固体撮像素子２３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５０を点灯、近紫外レーザ光源５１を固体撮像素子２３の蓄積期間単位で点灯と消灯を交互に繰り返す。
【００５３】
ＤＲＰ４０は、１クロックで回路の再構成が可能で、処理を実行中でも動的に回路を再構成、つまり全く別の回路になれるという特徴をもつ。ＤＲＰ４０としては、例えばＤＡＰＤＮＡ（アイピーフレックス株式会社）等が製品化されている。
【００５４】
図３において、ＤＲＰ４０は、多数のプロセッサエレメント（以下、ＰＥと略す）７０をマトリクス状に配列したＰＥマトリクス７１を備えている。各ＰＥ７０は、演算機能を担う機能部７０ａと、機能部７０ａの演算結果等を保持するＰＥメモリ７０ｂとを有する。機能部７０ａの演算内容（加算、減算、あるいは論理演算等）は動的に可変である。ＰＥマトリクス７１内における各ＰＥ７０間の接続（Ｉｎ／Ｏｕｔ）も動的に可変である。
【００５５】
ＤＲＰ４０は、回路情報用メモリ７２を備える。回路情報用メモリ７２には、複数の回路情報が収められている。各ＰＥ７０間の相互接続及び各ＰＥ７０内の機能部７０ａの演算内容は、回路情報に従って決定（定義）される。必要に応じてこの回路情報を切り替えることで、ＤＲＰ４０の処理内容を変更することができる。
【００５６】
図４の概念図に示す通り、本実施形態では、ＤＲＰ４０に再構成領域８０と共通領域９０とをもたせる。再構成領域８０は、固体撮像素子２３の蓄積期間単位（一フィールド毎）で異なる回路に再構成され、異なる処理を実行する。共通領域９０は、画像に関わらず不変で、共通の処理を実行する。再構成領域８０と共通領域９０は共に、回路情報用メモリ７２内に収められた回路情報に基づいて、各ＰＥ７０の機能と相互接続を定義することにより、ＰＥマトリクス７１内に構成される。
【００５７】
再構成領域８０には、通常画像生成部８１または特殊画像生成部８２が構成される。通常画像生成部８１、特殊画像生成部８２にはそれぞれ、通常照明光、特殊照明光を照射して得られた撮像信号が入力される。各画像生成部８１、８２は、各照明光に応じた画像処理をそれぞれ行い、入力された撮像信号から体内画像を生成する。以下、通常照明光による撮影で得られた画像を通常画像、特殊照明光による撮影で得られた画像を特殊画像と呼ぶ。
【００５８】
共通領域９０には、処理部９１、メモリ９２、及び前述した表示制御部９３が構成される。処理部９１は、各画像（フィールド）間の連携をとるための処理を行う部分であり、ブレ補正のために各フィールド間の差分を演算するといった処理を行う。メモリ９２は各画像間で引き渡すデータを記憶するためのものであり、ＰＥ７０内のＰＥメモリ７０ｂが使用される。
【００５９】
表示制御部９３は、通常撮影モードでは通常画像のみを、特殊撮影モードでは特殊画像のみを、それぞれモニタ１８に表示させる。同時観察モードでは、表示制御部９３は、通常画像と特殊画像をモニタ１８に並列表示させる（図６参照）。
【００６０】
この構成によれば、再構成領域８０及び共通領域９０を共にＰＥマトリクス７１内に構成しているため、一つのプロセッサ（ＤＲＰ４０）で画像処理から表示制御までを一括して行うことができ、画像処理のための回路規模を縮小化することができる。また、画像を処理中にＤＲＰ４０の外部にアクセスする必要がないため、処理の高速化も実現可能である。
【００６１】
次に、図５のタイミングチャートを参照して、同時観察モードにおける撮像から画像処理までのシーケンスを説明する。まず、通常照明光が照射されると、固体撮像素子２３の画素に被観察部位の像に応じた電荷が蓄積されていく。蓄積期間が終わると、固体撮像素子２３の画素からの電荷の読み出しが始まる。これと同時に、照明光は通常照明光から特殊照明光に切り替わる。
【００６２】
固体撮像素子２３から出力された撮像信号は、ＡＦＥ２７を経由してＤＲＰ４０に送られる。このとき、ＤＲＰ４０の再構成領域８０では通常画像生成部８１が構成されており、通常光に適した画像処理が行われて通常画像が生成される。
【００６３】
一方、特殊照明光が照射されると、固体撮像素子２３内には、特殊照明光による被観察部位の像に応じた電荷が蓄積されていく。蓄積期間が終わると、固体撮像素子２３の画素からの電荷の読み出しが始まると同時に、照明光は特殊照明光から通常照明光に切り替わる。
【００６４】
固体撮像素子２３からの電荷の読み出しは、駆動回路２８から供給される垂直／水平同期信号によって制御されている。このうち、垂直同期信号（ＶＤ）の０レベル期間（垂直ブランキング期間Ｂｒ）には、固体撮像素子２３から撮像信号が出力されない。このため、垂直ブランキング期間Ｂｒでは画像処理の機能は不要である。本実施形態では、この垂直ブランキング期間Ｂｒのタイミングで、ＤＲＰ４０の再構成を行う。
【００６５】
駆動回路２８の垂直同期信号は、電子内視鏡１０のＣＰＵ２９を介してプロセッサ装置１１のＣＰＵ４１に入力されている。ＣＰＵ４１は、垂直同期信号が０レベルになったことを検知すると、ＤＲＰ４０にアクセスする。ＤＲＰ４０は、ＣＰＵ４１からの指令を受けて、回路情報用メモリ７２から通常画像生成部８１または特殊画像生成部８２を構成する回路情報をロードする。ＤＲＰ４０は、ロードした回路情報に基づいて、各ＰＥ７０の機能部７０ａの機能と各ＰＥ７０間の接続を再構成（図中Ｒｃで示す）することにより、通常画像生成部８１から特殊画像生成部８２、またはその逆に再構成領域８０を切り替える。
【００６６】
ＤＲＰ４０は、再構成後、ＣＰＵ４１からの指令に基づいて、各ＰＥ７０内のＰＥメモリ７０ｂに保持された内部データをリセットする。このリセットにより、内部データの持ち越しに起因する各ＰＥ７０の誤動作を防止することができる。
【００６７】
このとき、ＤＲＰ４０の共通領域９０に属する処理部９１、表示制御部９３については再構成を行わない。また、メモリ９２については必要であればリセットを行う。つまり、ＤＲＰ４０の機能のうち一部（再構成領域８０）を変更し、その他の部分（共通領域９０）を変更せずに引き継ぐことになる。
【００６８】
これを実現する手法としては、再構成領域８０を受け持つＰＥ７０のみを対象にした回路情報を回路情報用メモリ７２からロードして、当該ＰＥ７０のみを再構成し、共通領域９０は一度回路情報をロードしたら以降はロードしないようにしてもよいし、再構成領域８０を受け持つＰＥ７０には各生成部８１、８２に見合った回路情報を、共通領域９０を受け持つＰＥ７０には同一の回路情報を、その都度回路情報用メモリ７２からロードしてもよい。再構成領域８０及び共通領域９０にその都度回路情報をロードする後者のほうが、制御を単純化することができるので好ましい。
【００６９】
特殊画像生成部８２は、処理部９１を経てメモリ９２に収められた情報（通常画像処理時に出力された情報）を参照しつつ、特殊光に適した各種処理を施して特殊画像を生成する。
【００７０】
以上説明したシーケンスの繰り返しにより、同時観察モードにおいて、固体撮像素子の蓄積期間単位で通常照明光と特殊照明光を切り替え、同じく固体撮像素子の蓄積期間単位で通常画像生成部８１と特殊画像生成部８２とを切り替えることができる。これにより、通常光と特殊光の同時観察を可能としている。なお、本例では、共通領域９０をＤＲＰ４０の内部に構成しているが、これに限らず、ＤＲＰ４０の外部に共通領域９０に相当する機能を別途設置しても何ら問題はない。
【００７１】
次に、図６を参照しつつ、同時観察モードにおけるＤＲＰ４０内での画像処理の流れについて説明する。まず、通常画像を生成する場合は、通常画像生成部８１にて画像処理が行われるとともに、処理部９１にて特殊画像との連携をとるための処理が行われる。処理部９１で出力されたデータは、メモリ９２に記憶される。生成された通常画像は、表示制御部９３に送られる。
【００７２】
次いで、特殊画像を生成する場合は、メモリ９２に収められたデータを参照しつつ、特殊画像生成部８２にて画像処理が行われる。生成された特殊画像は、表示制御部９３に送られる。
【００７３】
表示制御部９３は、通常画像と特殊画像それぞれをモニタ１８の形式に対応したビデオ信号（コンポーネント信号、コンポジット信号等）に変換し、そのビデオ信号をモニタ１８に出力することにより、通常画像と特殊画像をモニタ１８に並列表示させる。通常画像と特殊画像とは１フィールド分の差しかないため、実質的に同時に取得した画像として観察することができる。
【００７４】
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。
【００７５】
検査開始を指示した後、術者は、挿入部１３を体内に挿入し、光源装置１２からの照明光で体内を照明しながら、固体撮像素子２３による体内の体内画像をモニタ１８で観察する。
【００７６】
固体撮像素子２３から出力された撮像信号は、ＡＦＥ２７の各部３０〜３２で各種処理を施された後、プロセッサ装置１１のＤＲＰ４０に入力される。ＤＲＰ４０の再構成領域８０では、入力された撮像信号に対して照明光に適した各種画像処理が施され、画像が生成される。この画像は、表示制御部９３に送られて各種表示制御処理が実行される。これにより、体内画像がモニタ１８に表示される。
【００７７】
操作部４６で通常撮影モードが選択された場合は、プロセッサ装置１１のＣＰＵ４１の指令の下に、光源装置１２のＣＰＵ５９を介して光源ドライバ５２、５３が制御され、被観察部位には通常照明光のみが照射される。また、ＤＲＰ４０の再構成領域８０には通常画像生成部８１が構成され、特殊画像生成部８２への再構成は行われない。これにより、すべてのフィールドは通常画像生成部８１により画像処理され、モニタ１８には、通常画像のみが表示される。
【００７８】
一方、特殊撮影モードが選択された場合は、プロセッサ装置１１のＣＰＵ４１の指令の下に、光源装置１２のＣＰＵ５９を介して光源ドライバ５２、５３が制御され、被観察部位には特殊照明光のみが照射される。また、ＤＲＰ４０の再構成領域８０には特殊画像生成部８２が構成され、通常画像生成部８１への再構成は行われない。これにより、すべてのフィールドは特殊画像生成部８２により画像処理され、モニタ１８には、特殊画像のみが表示される。
【００７９】
操作部４６で同時観察モードが選択された場合は、プロセッサ装置１１のＣＰＵ４１の指令の下に、光源装置１２のＣＰＵ５９を介して光源ドライバ５２、５３を制御され、被観察部位に照射される照明光が、固体撮像素子２３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えられる。
【００８０】
また、同じく固体撮像素子２３の蓄積期間単位で、ＤＲＰ４０の再構成領域８０に通常画像生成部８１と特殊画像生成部８２とが交互に構成される。再構成後には、ＰＥマトリクス７１の各ＰＥ７０内のＰＥメモリ７０ｂに保持されたデータがリセットされる。このとき、ＤＲＰ４０の共通領域９０に属する処理部９１、表示制御部９３については再構成されない。また、メモリ９２については次画像の処理に使用するデータを保持したままとする。このようにして、各生成部８１により通常、特殊の各画像が生成され、モニタ１８には、通常画像と特殊画像とが並列表示される。
【００８１】
以上説明したように、ＤＲＰ４０を固体撮像素子２３の蓄積期間単位で再構成することにより、小さい回路規模で通常画像と特殊画像とを略同時に取得することができる。通常画像と特殊画像とをモニタ１８に並列表示することにより、通常画像と特殊画像との比較が容易になり、診断に供する厳密な比較をすることができる。
【００８２】
上記実施形態では、垂直ブランキング期間ＢｒにＤＲＰ４０の再構成領域８０の再構成及びＰＥメモリ７０ｂに保持されたデータのリセットを行っているが、図７に示すように、この垂直ブランキング期間中にさらに別の処理（図中＋αで示す）をＤＲＰ４０に行わせることもできる。別の処理としては、例えばルックアップテーブル（ＬＵＴ）からパラメータを呼び出してのテーブル計算等をさせることができる。ルックアップテーブルを使用する計算としては、例えば、画像の輝度レベルに対応して、光源装置１２から発せられる通常照明光及び特殊照明光の光量を調整するための計算等がある。
【００８３】
垂直ブランキング期間中にＤＲＰ４０の再構成領域８０を切り替える間に、別の処理を行う場合、まず再構成領域８０を再構成し、ＰＥマトリクス７１内に別の処理用の処理部を構成する。そしてＰＥメモリ７０ｂに保持されたデータのリセットを行う。その後別の処理を行い、これが終了したらもう一度再構成領域８０の再構成、リセットを行い、ＰＥマトリクス７１内に次の生成部（図では通常画像生成部８１）を構成する。こうすれば、さらなる回路規模の縮小化を実現することができる。
【００８４】
上記実施形態では、垂直同期信号を受けたＣＰＵ４１からの指令の下、垂直ブランキング期間にＰＥマトリクス７１の再構成及び各ＰＥメモリ７０ｂのリセットを行っているが、他のタイミングを利用してもよい。例えば、光源装置１２による通常照明光と特殊照明光の切り替え信号を監視して、この切り替え信号に同期して再構成、リセットを行ってもよい。この場合、プロセッサ装置１１のＣＰＵ４１と光源装置１２のＣＰＵ５９が照明光の切り替え信号を通信することにより、照明光の切り替え信号とＤＲＰ４０の再構成、リセットのタイミングを同期させる。
【００８５】
あるいは、光源装置１２が通常照明光と特殊照明光の切り替えを行ったことを、照明光の波長を検出することによって確認し、このタイミングに従って再構成、リセットを行ってもよい。この場合、図８に示す光源装置９９のように、分波器１００及び波長検出器１０２を設ける。ライトガイド２４に入射する照明光を分波器１００により分波して、その一部を、ライトガイド１０１を介して波長検出器１０２に送る。波長検出器１０２は、照明光の波長を検出し、この検出結果がＣＰＵ５９を介してプロセッサ装置１１のＣＰＵ４１に送信される。照明光の切り替えタイミングとＤＲＰ４０の再構成、リセットのタイミングを同期させることができる。
【００８６】
なお、モニタ１８における通常画像及び特殊画像の表示形態は、通常画像と特殊画像との並列表示に限定されない。例えば、通常画像内に特殊画像の縮小画像を重畳して、いわゆる入れ子画像（ピクチャーインピクチャー、ＰｉｎＰ）としてもよい。さらには、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。
【００８７】
また、通常照明光と特殊照明光とを発生する光源装置についても、上記実施形態に限定されない。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。
【００８８】
また、図９に示す光源装置１１１を用いてもよい。光源装置１１１は、通常照明光用光源（以下、通常光源と略す）１２０と、特殊照明光用光源（以下、特殊光源と略す）１２１の二つの光源を有する。通常光源１２０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、つまり通常照明光）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１２１は、通常光源１２０とは逆に特定の狭い波長帯域の光、つまり特殊照明光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１２１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。
【００８９】
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。
【００９０】
各光源１２０、１２１は、光源ドライバ５２、５３によって駆動される。絞り機構１２４、１２５は、各光源１２０、１２１の光射出側に配置され、集光レンズ１２６、１２７に入射される光量を増減させる。集光レンズ１２６、１２７は、絞り機構１２４、１２５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。
【００９１】
ＣＰＵ５９は、プロセッサ装置１１のＣＰＵ４１と通信し、光源ドライバ５２、５３及び絞り機構１２４、１２５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、電子内視鏡１０の挿入部１３の先端に配された照明レンズ（図示せず）で拡散され、照明窓２１を介して体内の被観察部位に照射される。なお、この場合、挿入部１３の先端に波長変換部材２６は配されていない。
【００９２】
各光源１２０、１２１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１２０、１２１用に二本のライトガイドを設けてもよい。この構成によっても、上記実施形態と同様に、通常光源１２０のみを点灯させる通常撮影モード、特殊光源１２１のみを点灯させる特殊撮影モード、各光源１２０、１２１を固体撮像素子２３の蓄積期間単位で交互に点灯させる同時観察モードを実行することが可能である。
【００９３】
また、図１０に示す光源装置１３５を用いてもよい。光源装置１３５は、基本的な構成は上記した各光源装置と同様であるが、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１３６と、フィルタ１３６の回転軸１３６ａに接続されたモータ１３７と、モータ１３７の駆動を制御するモータドライバ１３８と、フィルタ１３６の回転位置を検出する位置センサ１３９とを有している。また、光源１４０として白色光を発するハロゲンランプを用いている。
【００９４】
図１１において、フィルタ１３６は、例えば、第一通常照明光透過領域１４５、第二通常照明光透過領域１４６、青色光透過領域１４７、緑色光透過領域１４８、赤外光透過領域１４９、第一遮光領域１５０、第二遮光領域１５１を有する。これら各領域１４５〜１５１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１４５、１４６の中心角はそれぞれθ１、θ２（θ１＞θ２）、青色光透過領域１４７、緑色光透過領域１４８、赤外光透過領域１４９はそれぞれα、β、γ、第一、第二遮光領域１５０、１５１はωである。
【００９５】
第一、第二通常照明光透過領域１４５、１４６は、光源１４０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１４７、緑色光透過領域１４８、赤外光透過領域１４９は、光源１４０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１４７〜１４９を透過する特殊照明光は、固体撮像素子２３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、第二遮光領域１５０、１５１は、固体撮像素子２３の読出期間に対応して照明光を遮光する。
【００９６】
フィルタ１３６は、第一区画１５２、第二区画１５３に二分される。第一区画１５２には、フィルタ１３６の回転方向１５４に沿って、第一遮光領域１５０、第一通常照明光透過領域１４５が順に配されている。第二区画１５３には、回転方向１５４に沿って、第二遮光領域１５１、赤外光透過領域１４９、緑色光透過領域１４８、青色光透過領域１４７、第二通常照明光透過領域１４６が順に配されている。
【００９７】
フィルタ１３６は、位置センサ１３９の検出結果に基づいたモータドライバ１３８の制御の下、モータ１３７によって固体撮像素子２３の二回の撮像に対して一回転される（固体撮像素子２３の一回の撮像に対して１８０度回転される）。このため、一回の撮像の間に、第一区画１５２または第二区画１５３に設けられた各領域が光源１４０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。
【００９８】
より詳しくは図１２に示すように、固体撮像素子２３の前半の撮像の蓄積期間Ｔ１では、第一区画１５２の第一通常照明光透過領域１４５が、それに続く読出期間ｔ１では第一遮光領域１５０が、また、後半の撮像の蓄積期間Ｔ２では、第二通常照明光透過領域１４６、青色光透過領域１４７、緑色光透過領域１４８、赤外光透過領域１４９が、それに続く読出期間ｔ２では第二遮光領域１５１がそれぞれ光源１４０の前方を横切るようにフィルタ１３６が回転される。
【００９９】
従って、前半の撮像では、通常照明光による信号電荷が固体撮像素子２３の各画素に蓄積される。後半の撮像では、通常照明光、青色光、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、前半の撮像で得られた画像を前半画像、後半の撮像で得られた画像を後半画像と称す。
【０１００】
前半画像には、通常照明光による被観察部位の像光が重畳されており、後半画像には、通常照明光、青色光、緑色光、及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。ＤＲＰ４０の処理部９１は、二つの画像から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。
【０１０１】
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１４５、１４６による通常照明光の照明光量の比を利用する。例えば、前半画像のＢの画素値は、第一通常照明光透過領域１４５による通常照明光（の青色成分）の被観察部位の像光だけである。一方、後半画像のＢの画素値は、第二通常照明光透過領域１４６による通常照明光（の青色成分）と青色光透過領域１４７による青色光とからなる。このため、第一通常照明光透過領域１４５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１４６のｘ倍であった場合、前半画像のＢの画素値を１／ｘ倍して、後半画像の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。
【０１０２】
緑色光、赤外光の場合は、青色光と同様に前半画像の画素値が第一通常照明光透過領域１４５による通常照明光だけからなるため、前半画像の画素値を１／ｘ倍して、後半画像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、Ｇ、Ｒの画素値は後半画像といった具合に、前半、後半画像の各色画素値のうちの適当なものを用いればよい。
【０１０３】
ＤＲＰ４０の再構成領域８０は、第一区画１５２を通して得た撮像信号を処理する場合は通常画像生成部８１、第二区画１５３を通して得た撮像信号を処理する場合は特殊画像生成部８２に構成される。
【０１０４】
第一、第二通常照明光透過領域１４５、１４６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１４０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。
【０１０５】
フィルタの構成は上記例に限らない。例えば、第一区画１５２に青色光透過領域１４７を配してもよい。あるいは、区画を二以上とし、二以上のフィールド分の画像から通常、特殊の両撮影画像を生成してもよい。
【０１０６】
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。
【０１０７】
上記実施形態では、固体撮像素子から連続して出力される少なくとも二フィールド分の撮像信号を元に、通常、特殊画像を生成しているが、本発明はこれに限定されない。通常、特殊画像の同時性を保つことができ、視認によって違和感を生じさせない程度の間隔であれば、例えば数〜数十フィールド分の間隔があいた撮像信号から通常、特殊画像を生成してもよい。
【０１０８】
また、上記実施形態では、通常照明光と特殊照明光とを交互に被検体に照射して得られる画像を処理するためにＤＲＰの構成を切り替えているが、互いに異なる二つ以上の特殊照明光を交互に被検体に照射して得られる画像を処理するためにＤＲＰの構成を切り替えてもよい。さらに、通常照明光と互いに異なる二つ以上の特殊照明光を順に被検体に照射して得られる画像を処理するためにＤＲＰの構成を切り替えてもよい。前者の場合、再構成領域８０は、例えば第一の特殊照明光用の生成部と第二の特殊照明光用の生成部に再構成される。後者の場合は、例えば通常画像生成部８１と第一、第二の特殊照明光用の生成部に再構成される。
【０１０９】
また、上記実施形態では、二つ以上の照明光を被検体に交互に照射して得られる画像を処理するためのＤＲＰの構成を、垂直ブランキング期間に同期して切り替えているが、ＤＲＰの処理速度が撮像信号の出力よりも速い場合、ＡＦＥとＤＲＰの間に画像メモリを配設し、ＡＦＥからの画像を画像メモリが一旦保持することで、垂直ブランキング期間以外にもＤＲＰの構成を切り替えることが可能となる。
【０１１０】
上記実施形態では、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。
【符号の説明】
【０１１１】
２  内視鏡システム
１０  電子内視鏡
１１  プロセッサ装置
１２、９９、１１１、１３５  光源装置
１８  モニタ
２３  固体撮像素子
２６  波長変換部材
２７  駆動回路
２８  ＣＰＵ
４０  動的再構成可能プロセッサ（ＤＲＰ）
４１  ＣＰＵ
４６  操作部
５０  青色レーザ光源
５１  近紫外レーザ光源
５６  偏光ビームスプリッタ
５９  ＣＰＵ
７０  プロセッサエレメント（ＰＥ）
７０ａ  機能部
７０ｂ  ＰＥメモリ
７１  ＰＥマトリクス
７２  回路情報用メモリ
８０  再構成領域
８１  通常画像生成部
８２  特殊画像生成部
９０  共通領域
９１  処理部
９２  メモリ
９３  表示制御部
１００  分波器
１０２  波長検出器
１２０  通常照明光用光源
１２１  特殊照明光用光源
１３６  フィルタ
１３７  モータ
１４０  光源
１４５、１４６  第一、第二通常照明光透過領域
１４７、１４８、１４９  青色光、緑色光、赤外光透過領域
【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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