(57)【要約】【課題】血管走行パターンが強調表示された画像を表示するとともに、その血管走行パターンを有する部位が病変部であるか否かが直感的に分かる情報を表示する。【解決手段】酸素飽和度測定光と血管強調用照明光を、交互に検体に照射する。この検体をカラーの撮像素子で撮像することにより、２フレーム分の画像データを得る。この２フレーム分の画像データのうち、酸素飽和度測定光の発光時に得られる青色画像データＢｓを表示装置１４のＢチャンネルに割り当て、血管強調用照明光の発光時に得られる青色画像データＢｎと緑色画像データＧｎを、それぞれ表示装置１４のＧチャンネルとＲチャンネルに割り当てる。これにより、表層血管及び中深層血管を強調表示しつつ、酸素飽和度が低いときのみ表層血管の色を変化させた第２狭帯域画像が、表示装置１４に表示される。【選択図】図９
2014050595.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検体に照明光を照射する照明手段と、
前記照明光のうち、酸化ヘモグロビンの吸光係数と還元ヘモグロビンの吸光係数が異なる第１波長域を含む第１照明光で照明された検体を撮像して得られる第１画像情報を取得し、青色帯域でヘモグロビンの吸光係数が高い第２波長域を含む第２照明光で照明された検体を撮像して得られる第２画像情報を取得し、緑色帯域でヘモグロビンの吸光係数が高い第３波長域を含む第３照明光で照明された検体を撮像して得られる第３画像情報を取得する画像情報取得手段と、
前記第１画像情報を表示手段の第１色チャンネルに割り当て、前記第２画像情報を表示手段の第２色チャンネルに割り当て、前記第３画像情報を表示手段の第３色チャンネルに割り当てる第１表示制御処理を行う表示制御手段と、
を備えることを特徴とする内視鏡システム。
【請求項２】
前記表示制御手段は、前記第１表示制御処理と、前記第２画像情報を表示手段の前記第１色チャンネル及び第２色チャンネルに割り当て、前記第３画像情報を表示手段の第３色チャンネルに割り当てる第２表示制御処理とを切り替える処理切替部を有することを特徴とする請求項１記載の内視鏡システム。
【請求項３】
前記第１色チャンネルは青色チャンネルであり、前記第２色チャンネルは緑色チャンネルであり、前記第３色チャンネルは赤色チャンネルであることを特徴とする請求項１または２記載の内視鏡システム。
【請求項４】
前記照明手段は、前記照明光として、前記第１波長域を含む第１広帯域光と、前記第２及び第３波長域を含む第２広帯域光を順次照射し、
前記第１照明光は前記第１広帯域光の青色成分であり、前記第２照明光は前記第２広帯域光の青色成分であり、前記第３照明光は前記第２広帯域光の緑色成分であることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載の内視鏡システム。
【請求項５】
前記第１広帯域光は、中心波長４７３nmの第１レーザ光とこの第１レーザ光を波長変換部材で波長変換して得られる蛍光を含んでおり、前記第２広帯域光は、中心波長４４５nmの第２レーザ光と、この第２レーザ光を波長変換部材で波長変換して得られる蛍光と、中心波長４０５nmの第３レーザ光とを含んでいることを特徴とする請求項４記載の内視鏡システム。
【請求項６】
前記照明手段は、前記第１ないし第３照明光を順次照射することを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載の内視鏡システム。
【請求項７】
前記第１照明光の前記第１波長域は４５０〜５００nmであり、前記第２照明光の前記第２波長域は４００〜４２０nmであり、前記第３照明光の前記第３波長域は５３０〜５５０nmであることを特徴とする請求項６記載の内視鏡システム。
【請求項８】
検体に照明光を照射するとともに、前記照明光のうち、酸化ヘモグロビンの吸光係数と還元ヘモグロビンの吸光係数が異なる第１波長域を含む第１照明光で照明された検体を撮像して得られる第１画像情報を取得し、青色帯域でヘモグロビンの吸光係数が高い第２波長域を含む第２照明光で照明された検体を撮像して得られる第２画像情報を取得し、緑色帯域でヘモグロビンの吸光係数が高い第３波長域を含む第３照明光で照明された検体を撮像して得られる第３画像情報を取得する内視鏡に接続された内視鏡システムのプロセッサ装置において、
前記内視鏡から前記第１ないし第３画像情報を受信する受信手段と、
前記第１画像情報を表示手段の第１色チャンネルに割り当て、前記第２画像情報を表示手段の第２色チャンネルに割り当て、前記第３画像情報を表示手段の第３色チャンネルに割り当てる第１表示制御処理を行う表示制御手段と、
を備えることを特徴とする内視鏡システムのプロセッサ装置。
【請求項９】
検体に照明光を照射する照明ステップと、
前記照明光のうち、酸化ヘモグロビンの吸光係数と還元ヘモグロビンの吸光係数が異なる第１波長域を含む第１照明光で照明された検体を撮像して得られる第１画像情報を取得し、青色帯域でヘモグロビンの吸光係数が高い第２波長域を含む第２照明光で照明された検体を撮像して得られる第２画像情報を取得し、緑色帯域でヘモグロビンの吸光係数が高い第３波長域を含む第３照明光で照明された検体を撮像して得られる第３画像情報を取得する画像情報取得ステップと、
前記第１画像情報を表示手段の第１色チャンネルに割り当て、前記第２画像情報を表示手段の第２色チャンネルに割り当て、前記第３画像情報を表示手段の第３色チャンネルに割り当てる第１表示制御処理を行う表示制御ステップと、
を有することを特徴とする内視鏡画像の表示制御方法。
【請求項１０】
検体に照明光を照射する照明手段、及び前記照明光のうち、酸化ヘモグロビンの吸光係数と還元ヘモグロビンの吸光係数が異なる第１波長域を含む第１照明光で照明された検体を撮像して得られる第１画像情報を取得し、青色帯域でヘモグロビンの吸光係数が高い第２波長域を含む第２照明光で照明された検体を撮像して得られる第２画像情報を取得し、緑色帯域でヘモグロビンの吸光係数が高い第３波長域を含む第３照明光で照明された検体を撮像して得られる第３画像情報を取得する画像情報取得手段を有するカプセル内視鏡と、
前記カプセル内視鏡から送信される第１ないし第３画像情報を受信する受信手段と、
前記第１画像情報を表示手段の第１色チャンネルに割り当て、前記第２画像情報を表示手段の第２色チャンネルに割り当て、前記第３画像情報を表示手段の第３色チャンネルに割り当てる表示制御手段と、
を備えることを特徴とするカプセル内視鏡システム。
【請求項１１】
前記表示制御手段は、前記第１表示制御処理と、前記第２画像情報を表示手段の前記第１色チャンネル及び第２色チャンネルに割り当て、前記第３画像情報を表示手段の第３色チャンネルに割り当てる第２表示制御処理とを切り替える処理切替部を有することを特徴とする請求項１０記載のカプセル内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表層微細血管などの血管パターンを強調表示するとともに、血中ヘモグロビンの酸素飽和度を表示する内視鏡システム、内視鏡システムのプロセッサ装置、内視鏡画像の表示制御方法、及びカプセル内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の医療分野においては、内視鏡を使った診断が広く行われている。この内視鏡の診断においては、内視鏡の挿入部を検体内に挿入し、その先端部から検体に所定波長の照明光で照明してから、先端部の撮像素子で検体を撮像することにより、検体上に表れる様々な生体情報が反映された画像を取得している。
【０００３】
例えば、特許文献１のような、特定波長の狭帯域光を照明光として用いることで、白色光などの広帯域の照明光では観察が難しかった表層血管や表層微細構造を強調表示することができる。このように表層血管などが明瞭化された血管パターンに基づいて診断を行うことで、病変部か否かの識別だけでなく、病変部の深達度の推定を行うことができる。
【０００４】
また、特許文献２では、表層血管及び中深層血管を色の違いで強調するために、中心波長４１５nmの青色狭帯域光を検体に照射したときに得られる青色狭帯域画像をモニタのＢ，Ｇチャンネルに割り当て、中心波長５４０nmの緑色狭帯域光を検体に照射したときに得られる緑色狭帯域画像をモニタのＲチャンネルに割り当てている。このような色を割り当てることで、表層血管は「茶色」調の色で表示され、中深層血管は「シアン」調の色で表示される。これにより、表層血管及び中深層血管と粘膜との色の違いがはっきりするため、表層血管及び中深層血管の視認性が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許３５５９７５５号公報
【特許文献２】特許４７０９６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１及び２に示すように、表層微細血管などの血管走行パターンからは、病変部に関する様々な情報を得ることができる。しかしながら、このような表層血管の走行パターンに基づいて病変部を鑑別するためには、病変部に典型的な血管走行パターンを予め学習しておく必要があるため、ドクターにとって負担が大きい。したがって、血管走行パターンが強調表示された画像を表示しつつも、血管走行パターンのみでは病変部か否かの判断が難しいに備えて、その血管走行パターンを有する部位が病変部であるか否かが直感的に分かる情報を表示することによって、ドクターの負担を軽減することが求められている。
【０００７】
本発明は、血管走行パターンが強調表示された画像を表示するとともに、その血管走行パターンを有する部位が病変部であるか否かが直感的に分かる情報を表示することができる内視鏡システム、内視鏡システムのプロセッサ装置、内視鏡画像の表示制御方法、及びカプセル内視鏡システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の内視鏡システムは、検体に照明光を照射する照明手段と、照明光のうち、酸化ヘモグロビンの吸光係数と還元ヘモグロビンの吸光係数が異なる第１波長域を含む第１照明光で照明された検体を撮像して得られる第１画像情報を取得し、青色帯域でヘモグロビンの吸光係数が高い第２波長域を含む第２照明光で照明された検体を撮像して得られる第２画像情報を取得し、緑色帯域でヘモグロビンの吸光係数が高い第３波長域を含む第３照明光で照明された検体を撮像して得られる第３画像情報を取得する画像情報取得手段と、第１画像情報を表示手段の第１色チャンネルに割り当て、第２画像情報を表示手段の第２色チャンネルに割り当て、第３画像情報を表示手段の第３色チャンネルに割り当てる第１表示制御処理を行う表示制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
表示制御手段は、第１表示制御処理と、第２画像情報を表示手段の第１色チャンネル及び第２色チャンネルに割り当て、第３画像情報を表示手段の第３色チャンネルに割り当てる第２表示制御処理とを切り替える処理切替部を有することが好ましい。第１色チャンネルは青色チャンネルであり、第２色チャンネルは緑色チャンネルであり、第３色チャンネルは赤色チャンネルであることが好ましい。
【００１０】
照明手段は、照明光として、第１波長域を含む第１広帯域光と、第２及び第３波長域を含む第２広帯域光を順次照射し、第１照明光は第１広帯域光の青色成分であり、第２照明光は第２広帯域光の青色成分であり、第３照明光は第２広帯域光の緑色成分であることが好ましい。第１広帯域光は、中心波長４７３nmの第１レーザ光とこの第１レーザ光を波長変換部材で波長変換して得られる蛍光を含んでおり、第２広帯域光は、中心波長４４５nmの第２レーザ光と、この第２レーザ光を波長変換部材で波長変換して得られる蛍光と、中心波長４０５nmの第３レーザ光とを含んでいることが好ましい。
【００１１】
照明手段は、第１ないし第３照明光を順次照射することが好ましい。第１照明光の第１波長域は４５０〜５００nmであり、第２照明光の第２波長域は４００〜４２０nmであり、第３照明光の第３波長域は５３０〜５５０nm、または５３０〜５７０nmであることが好ましい。
【００１２】
本発明は、検体に照明光を照射するとともに、照明光のうち、酸化ヘモグロビンの吸光係数と還元ヘモグロビンの吸光係数が異なる第１波長域を含む第１照明光で照明された検体を撮像して得られる第１画像情報を取得し、青色帯域でヘモグロビンの吸光係数が高い第２波長域を含む第２照明光で照明された検体を撮像して得られる第２画像情報を取得し、緑色帯域でヘモグロビンの吸光係数が高い第３波長域を含む第３照明光で照明された検体を撮像して得られる第３画像情報を取得する内視鏡に接続された内視鏡システムのプロセッサ装置において、内視鏡から第１ないし第３画像情報を受信する受信手段と、第１画像情報を表示手段の第１色チャンネルに割り当て、第２画像情報を表示手段の第２色チャンネルに割り当て、第３画像情報を表示手段の第３色チャンネルに割り当てる第１表示制御処理を行う表示制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明の内視鏡画像の表示制御方法は、検体に照明光を照射する照明ステップと、照明光のうち、酸化ヘモグロビンの吸光係数と還元ヘモグロビンの吸光係数が異なる第１波長域を含む第１照明光で照明された検体を撮像して得られる第１画像情報を取得し、青色帯域でヘモグロビンの吸光係数が高い第２波長域を含む第２照明光で照明された検体を撮像して得られる第２画像情報を取得し、緑色帯域でヘモグロビンの吸光係数が高い第３波長域を含む第３照明光で照明された検体を撮像して得られる第３画像情報を取得する画像情報取得ステップと、第１画像情報を表示手段の第１色チャンネルに割り当て、第２画像情報を表示手段の第２色チャンネルに割り当て、第３画像情報を表示手段の第３色チャンネルに割り当てる第１表示制御処理を行う表示制御ステップと、を有することを特徴とする内視鏡画像の表示制御方法。
【００１４】
本発明のカプセル内視鏡システムは、検体に照明光を照射する照明手段、及び照明光のうち、酸化ヘモグロビンの吸光係数と還元ヘモグロビンの吸光係数が異なる第１波長域を含む第１照明光で照明された検体を撮像して得られる第１画像情報を取得し、青色帯域でヘモグロビンの吸光係数が高い第２波長域を含む第２照明光で照明された検体を撮像して得られる第２画像情報を取得し、緑色帯域でヘモグロビンの吸光係数が高い第３波長域を含む第３照明光で照明された検体を撮像して得られる第３画像情報を取得する画像情報取得手段を有するカプセル内視鏡と、カプセル内視鏡から送信される第１ないし第３画像情報を受信する受信手段と、第１画像情報を表示手段の第１色チャンネルに割り当て、第２画像情報を表示手段の第２色チャンネルに割り当て、第３画像情報を表示手段の第３色チャンネルに割り当てる表示制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
表示制御手段は、第１表示制御処理と、第２画像情報を表示手段の第１色チャンネル及び第２色チャンネルに割り当て、第３画像情報を表示手段の第３色チャンネルに割り当てる第２表示制御処理とを切り替える処理切替部を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、酸化ヘモグロビンの吸光係数と還元ヘモグロビンの吸光係数が異なる第１波長域を含む第１照明光で照明された検体を撮像して得られる第１画像情報を表示手段の第１色チャンネルに割り当て、青色帯域でヘモグロビンの吸光係数が高い第２波長域を含む第２照明光で照明された検体を撮像して得られる第２画像情報を表示手段の第２色チャンネルに割り当て、緑色帯域でヘモグロビンの吸光係数が高い第３波長域を含む第３照明光で照明された検体を撮像して得られる第３画像情報を表示手段の第３色チャンネルに割り当てることにより、表層血管及び中深層血管を強調表示しつつ、酸素飽和度が低いときのみ表層血管の色を変化させた画像を、表示手段に表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】内視鏡システムの外観を示す概略図である。
【図２】第１実施形態の内視鏡システムの内部構成を示すブロック図である。
【図３Ａ】通常光の発光スペクトルを示すグラフである。
【図３Ｂ】血管強調用照明光の発光スペクトルを示すグラフである。
【図３Ｃ】酸素飽和度測定光及び血管強調用照明光の発光スペクトルを示すグラフである。
【図４Ａ】Ｂ画素、Ｇ画素、Ｒ画素が配列されたカラーの撮像素子を示す平面図である。
【図４Ｂ】Ｂ画素のＢ色のカラーフィルタ、Ｇ画素のＧ色のカラーフィルタ、Ｒ画素のＲ色のカラーフィルタの分光透過率を示すグラフである。
【図５Ａ】第１実施形態の通常モード時における撮像素子の動作を説明するための説明図である。
【図５Ｂ】第１実施形態の第１特殊モード時における撮像素子の動作を説明するための説明図である。
【図５Ｃ】第１実施形態の第２特殊モード時における撮像素子の動作を説明するための説明図である。
【図６】画像処理部の内部構成を示すブロック図である。
【図７】第１狭帯域画像処理部による色の割り当て処理を説明するための説明図である。
【図８】第１狭帯域画像における表層血管及び中深層血管の色を説明するための説明図である。
【図９】第２狭帯域画像処理部による色の割り当て処理を説明するための説明図である。
【図１０】酸化ヘモグロビンの吸光係数と還元ヘモグロビンの吸光係数を示すグラフである。
【図１１】第２狭帯域画像における高酸素状態の表層血管及び中深層血管の色を説明するための説明図である。
【図１２】第２狭帯域画像における低酸素状態の表層血管及び中深層血管の色を説明するための説明図である。
【図１３】第１特殊モード及び第２特殊モードの一連の流れを示すフローチャートである。
【図１４Ａ】高酸素状態では、第２狭帯域画像の表層血管の色は第１狭帯域画像の表層血管の色とほぼ同じであることを説明するための図である。
【図１４Ｂ】低酸素状態では、第２狭帯域画像の表層血管の色が第１狭帯域画像の表層血管の色と異なることを説明するための説明図である。
【図１５】第２実施形態の内視鏡システムの内部構成を示すブロック図である。
【図１６】回転フィルタを示す平面図である。
【図１７】広帯域光ＢＢの発光スペクトルと各フィルタ部の分光透過率を示すグラフである。
【図１８Ａ】第２実施形態の通常モード時における撮像素子の動作を説明するための説明図である。
【図１８Ｂ】第２実施形態の第１特殊モード時における撮像素子の動作を説明するための説明図である。
【図１８Ｃ】第２実施形態の第２特殊モード時における撮像素子の動作を説明するための説明図である。
【図１９】第３実施形態のカプセル内視鏡システムの外観を示す概略図である。
【図２０】カプセル内視鏡を示す断面図である。
【図２１】カプセル内視鏡による発光及び撮像を説明するための説明図である。
【図２２】プロセッサの内部構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１に示すように、第１実施形態の内視鏡システム１０は、被検体内を照明する光を発生する光源装置１１と、光源装置１１からの光を被検体の被観察領域に照射し、その反射像を撮像する内視鏡装置１２と、内視鏡装置１２での撮像により得られた画像信号を画像処理するプロセッサ装置１３と、画像処理によって得られた内視鏡画像等を表示する表示装置１４と、キーボード等で構成される入力装置１５とを備えている。
【００１９】
内視鏡装置１２には、操作部１６側から順に、軟性部１７、湾曲部１８、スコープ先端部１９が設けられている。軟性部１７は可撓性を有しているため、屈曲自在にすることができる。湾曲部１８は、操作部１６に配置されたアングルノブ１６ａの回動操作により湾曲自在に構成されている。この湾曲部１８は、被検体の部位等に応じて、任意の方向、任意の角度に湾曲させることができるため、スコープ先端部１９を所望の観察部位に向けることができる。
【００２０】
内視鏡システム１０は、波長範囲が青色から赤色に及ぶ可視光の被検体像からなる通常画像を表示装置１４に表示する通常モードと、検体における表層血管及び中深層血管を強調した第１狭帯域画像を表示装置１４に表示する第１特殊モードと、血中ヘモグロビンの酸素飽和度に応じて、第１狭帯域画像上の表層血管の色を変化させた第２狭帯域画像を表示装置１４に表示する第２特殊モードを備えている。これら３つのモードは、内視鏡装置に設けられた切り替えスイッチ２１や入力装置１５によって、切り替え可能である。
【００２１】
図２に示すように、光源装置１１は、３種のレーザ光源ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３と、これらレーザ光源ＬＤ１〜ＬＤ３の駆動を制御する光源制御部２０とを備えている。レーザ光源ＬＤ１は、中心波長が４７３ｎｍの第１レーザ光を発する。この第１レーザ光は、内視鏡装置１２のスコープ先端部１９に配置された蛍光体５０（波長変換部材）で、緑色から赤色に波長範囲を有する蛍光に波長変換される。レーザ光源ＬＤ２は、中心波長が４４５ｎｍの第２レーザ光を発する。この第２レーザ光も、蛍光体５０によって、蛍光に波長変換される。レーザ光源ＬＤ３は、中心波長４０５nmの第３レーザ光を発する。この第３レーザ光は、その一部がスコープ先端部１９の蛍光体５０に吸収されて蛍光に波長変換されるが、その大部分は蛍光体５０をそのまま透過する。各レーザ光源ＬＤ１〜ＬＤ３から発せられる第１〜第３レーザ光は、集光レンズ（図示省略）を介してそれぞれ光ファイバ２４〜２６に入射する。
【００２２】
なお、第１レーザ光の波長範囲は４６０〜４８０ｎｍにすることが好ましく、第２レーザ光の波長範囲は４４０〜４６０ｎｍにすることが好ましく、第３レーザ光の波長範囲は４００〜４２０nmにすることが好ましい。また、レーザ光源ＬＤ１〜ＬＤ３は、ブロードエリア型のＩｎＧａＮ系レーザダイオードが使用でき、また、ＩｎＧａＮＡｓ系レーザダイオードやＧａＮＡｓ系レーザダイオード等を用いることもできる。
【００２３】
カプラ２２は、光ファイバ２４〜２６からの第１〜第３レーザ光を２系統の光に分波し、その２系統の光をライトガイド２８，２９に入射させる。ライトガイド２８，２９は多数の光ファイバを束ねたバンドルファイバなどから構成される。
【００２４】
内視鏡装置１２は電子内視鏡から構成され、ライトガイド２８，２９で導光された２系統（２灯）の光を被観察領域に向けて照射する照明部３３と、被観察領域を撮像する１系統の撮像部３４と、内視鏡装置１２と光源装置１１及びプロセッサ装置１３とを着脱自在に接続するコネクタ部３６を備えている。
【００２５】
照明部３３は、撮像部３４の両脇に設けられた２つの照明窓４３，４４を備えており、各照明窓４３，４４は、蛍光体５０を透過した光を被観察領域に向けて照射する。撮像部３４は、スコープ先端部１９の略中心位置に、被観察領域からの反射光を受光する１つの観察窓４２を備えている。
【００２６】
照明窓４３，４４の奥には、それぞれ投光ユニット４７，５４が収納されている。各投光ユニット４７，５４は、ライトガイド２８，２９からの第１〜第３レーザ光を蛍光体５０に当てて、蛍光を励起発光させる。第１〜第３レーザ光と蛍光は、照明レンズ５１を介して被観察領域に向けて照射される。
【００２７】
蛍光体５０は、第１〜第３レーザ光の一部を吸収して緑色〜赤色に励起発光する複数種の蛍光物質（例えばＹＡＧ系蛍光物質、或いはＢＡＭ（ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７）等の蛍光物質）を含んで構成される。第１又は第２レーザ光が蛍光体５０に照射されると、蛍光体５０から発せられる緑色〜赤色の励起発光光（蛍光）と、蛍光体５０により吸収されず透過した第１又は第２レーザ光の励起光とが合波されて、疑似白色光が生成される。
【００２８】
なお、蛍光体５０は略直方体形状を有していることが好ましい。この場合、蛍光体５０は、蛍光体物質をバインダで略直方体状に固めて形成してもよく、また、無機ガラスなどの樹脂に蛍光体物質を混合したものを略直方体状に形成してもよい。この蛍光体５０は、商品名としてマイクロホワイト（登録商標）（Micro White（ＭＷ））とも呼ばれている。
【００２９】
観察窓４２の奥には、被検体の被観察領域の像光を取り込むための対物レンズユニット（図示省略）等の光学系が設けられており、さらにその対物レンズユニットの奥には、被観察領域の像光を受光して被観察領域を撮像するＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子６０が設けられている。この撮像素子６０は、撮像制御部７０によって撮像制御される。なお、撮像素子６０として、ＩＴ（インターライントランスファー）型のＣＣＤを使用するが、そのほか、グローバルシャッターを有するＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）を使用してもよい。
【００３０】
撮像素子６０は、対物レンズユニットからの光を受光面（撮像面）で受光し、受光した光を光電変換して撮像信号（アナログ信号）を出力する。撮像素子６０から出力される撮像信号（アナログ信号）は、スコープケーブル６７を通じてＡ／Ｄ変換器６８に入力される。Ａ／Ｄ変換器６８は、撮像信号（アナログ信号）をその電圧レベルに対応する画像データ（デジタル信号）に変換する。変換後の画像データは、コネクタ部３６を介して、プロセッサ装置１３に入力される。
【００３１】
プロセッサ装置１３は、制御部７１と、画像処理部７２と、記憶部７４とを備えており、制御部７２には表示装置１４及び入力装置１５が接続されている。制御部７２はプロセッサ装置１３内の各部を制御するとともに、内視鏡装置１２の切り替えスイッチ２１や入力装置１５から入力される入力情報に基づいて、光源装置１１の光源制御部２０、内視鏡装置１２の撮像制御部７０、及び表示装置１４の動作を制御する。
【００３２】
光源装置１１内のレーザ光源ＬＤ１〜ＬＤ３は、各モード毎に異なる制御がされる。通常モードのときには、図３Ａに示すように、レーザ光源ＬＤ２をオンにし、それ以外のレーザ光源ＬＤ１，ＬＤ３をオフにする。したがって、レーザ光源ＬＤ２の第２レーザ光とこの第２レーザ光により蛍光体５０で励起発光する蛍光とを含む通常光が、検体に照射される。また、第１特殊モードのときには、図３Bに示すように、レーザ光源ＬＤ２、LD３をオンにし、レーザ光源ＬＤ１をオフにする。したがって、レーザ光源ＬＤ２の第２レーザ光及び蛍光に加えて、レーザ光源LD３の第３レーザ光を含む血管強調用照明光が、検体に照射される。
【００３３】
なお、図３Bにおいては、血管強調用照明光は、青色領域において吸光特性が高い表層血管を強調表示するために、第３レーザ光（４０５nm）の光量を第２レーザ光（４４５nm）の光量よりも大きくしている。反対に、中深層血管（緑色領域において吸光特性が高い）を強調表示する場合には、第２レーザ光の光量を第３レーザ光の光量よりも大きくすることによって、蛍光の光量を大きくすることが好ましい。なお、第２レーザ光と第３レーザ光の光量比は、光源制御部２０で調整可能である。
【００３４】
第２特殊モードのときには、図３Cに示すように、レーザ光源ＬＤ１をオンにし、それ以外のレーザ光源ＬＤ２，３をオフにする第１発光パターンと、レーザ光源ＬＤ２、３をオンにし、レーザ光源ＬＤ１をオフにする第２発光パターンとを、交互に繰り返す発光制御が行われる。これにより、レーザ光源LD１の第１レーザ光とこの第１レーザ光により蛍光体５０で励起発光する蛍光とを含む酸素飽和度測定光と、血管強調用照明光とが、交互に検体上に照射される。
【００３５】
各モード毎に異なる照明光で照射される検体は、撮像素子６０によって撮像される。撮像素子６０はカラーＣＣＤであり、図４Ａに示すように、その受光面には、Ｂ色のカラーフィルタが設けられたＢ画素６０ｂ、Ｇ色のカラーフィルタが設けられたＧ画素６０ｇ、Ｒ色のカラーフィルタが設けられたＲ画素６０ｒを１組とする画素群が、マトリックス状に配列されている。Ｂ色、Ｇ色、Ｒ色のカラーフィルタは、図４Ｂの曲線６３，６４，６５に示すように、それぞれ青色帯域、緑色帯域、赤色帯域に分光透過率を有している。
【００３６】
撮像素子６０の撮像制御は、各モード毎に異なっている。通常モード時には、図５Aに示すように、１フレーム期間内で、通常光を撮像素子６０で光電変換して電荷を蓄積するステップと、撮像素子６０のB画素、G画素、R画素から青色信号Ｂｃ、緑色信号Ｇｃ、赤色信号Ｒｃを読み出すステップが行われる。これは通常モードに設定されている間、繰り返し行われる。青色信号Ｂｃ、緑色信号Ｇｃ、赤色信号Ｒｃは、Ａ／Ｄ変換器６８によって、青色画像データＢｃ、緑色画像データＧｃ、赤色画像データＲｃに変換される。
【００３７】
第１特殊モード時には、図５Bに示すように、１フレーム期間内で、血管強調用照明光を撮像素子６０で光電変換して電荷を蓄積するステップと、撮像素子６０のB画素、G画素、R画素から青色信号Ｂｎ、緑色信号Ｇｎ、赤色信号Ｒｎを読み出すステップが行われる。これは血管強調モードに設定されている間、繰り返し行われる。青色信号Ｂｎ、緑色信号Ｇｎ、赤色信号Ｒｎは、Ａ／Ｄ変換器６８によって、青色画像データＢｎ、緑色画像データＧｎ、赤色画像データＲｎに変換される。
【００３８】
第２特殊モード時には、図５Cに示すように、まず、最初の１フレーム目において、酸素飽和度測定光を撮像素子６０で光電変換して電荷を蓄積するステップと、撮像素子６０のB画素、G画素、R画素から青色信号Ｂｓ、緑色信号Ｇｓ、赤色信号Ｒｓを読み出すステップが行われる。そして、次の２フレーム目において、血管強調用照明光を撮像素子６０で光電変換して電荷を蓄積するステップと、撮像素子６０のB画素、G画素、R画素から青色信号Ｂｎ、緑色信号Ｇｎ、赤色信号Ｒｎを読み出すステップが行われる。この合計２フレームの撮像制御は、酸素飽和度モードに設定されている間、繰り返し行われる。
【００３９】
なお、青色信号Ｂｓ、緑色信号Ｇｓ、赤色信号ＲｓはＡ／Ｄ変換器６８によって青色画像データＢｓ、緑色画像データＧｓ、赤色画像データＲｓに変換され、青色信号Ｂｎ、緑色信号Ｇｎ、赤色信号ＲｎはＡ／Ｄ変換器６８によって青色画像データＢｎ、緑色画像データＧｎ、赤色画像データＲｎに変換される。
【００４０】
図６に示すように、画像処理部７２は、通常画像処理部８０、第１狭帯域画像処理部８１、第２狭帯域画像処理部８２を備えている。通常画像生成部８０は、通常モード時に得られる青色画像データBｃ、緑色画像データGｃ、赤色画像データRｃを、それぞれ表示装置１４のBチャンネル、Gチャンネル、Rチャンネルに割り当てる処理を行う。これにより、表示装置１４上に、通常画像が表示される。
【００４１】
第１狭帯域画像処理部８１は、図７に示すように、第１特殊モード時に得られる画像データのうち、青色画像データBｎを表示装置１４のB,Gチャンネルに、緑色画像データGｎを表示装置１４のRチャンネルに割り当てる処理を行う。これにより、表示装置１４には、表層血管及び中深層血管が強調表示された第１狭帯域画像が表示される。
【００４２】
第１狭帯域画像では、上記のような色の割り当て処理を行うことで、表層血管と中深層血管とで色の違いが生じる。表層血管は、血管強調用照明光の青色成分を吸収する一方、血管強調用照明光の緑色成分は吸収しない。これに伴って、図８に示すように、青色画像データＢｎの画素値は血管の吸収で低くなる一方、緑色画像データＧｎの画素値は血管の影響では低下しない。したがって、表層血管による光吸収で画素値が低下した青色画像データＢｎをＢチャンネル及びＧチャンネルに割り当て、画素値が青色画像データＢｎよりも大きくなっている緑色画像データＧｎをＲチャンネルの色に割り当てることよって、表層血管は「茶色」調で表示される。
【００４３】
一方、中深層血管は、血管強調用照明光の緑色成分を吸収する一方、血管強調用照明光の青色成分は吸収しない。これに伴って、緑色画像データＧｎの画素値は血管の吸収で低くなる一方、青色画像データＢｎの画素値は血管によって低下しない。したがって、画素値が緑色画像データＧｎよりも大きくなっている青色画像データＢｎをＢチャンネル及びＧチャンネルに割り当て、中深層血管による光吸収で画素値が低下している緑色画像データＧｎをＲチャンネルの色に割り当てることよって、中深層血管は「シアン」調で表示される。
【００４４】
第２狭帯域画像処理部８２は、図９に示すように、第２特殊モード時に得られる画像データのうち、青色画像データBｓを表示装置１４のBチャンネルに、青色画像データＢｎを表示装置１４のＧチャンネルに、緑色画像データGｎを表示装置１４のRチャンネルに割り当てる処理を行う。これにより、表示装置１４には第２狭帯域画像が表示される。この第２狭帯域画像は、酸素飽和度が一定値（例えば６０％）を上回る高酸素状態のときには第１狭帯域画像の表層血管の色（茶色）及び中深層血管の色（シアン）を維持し、前記一定値を下回る低酸素状態のときにのみ、表層血管の色が変化する。
【００４５】
この酸素状態の違いによる表層血管及び中深層血管の色の違いを説明するために、以下、高酸素状態の表層血管及び中深層血管に酸素飽和度測定光及び血管強調用照明光を照射したときの表示装置１４のＢ、Ｇ、Ｒチャンネルの信号値の変化と、低酸素状態の表層血管及び中深層血管に酸素飽和度測定光及び血管強調用照明光を照射したときのＢ、Ｇ、Ｒチャンネルの信号値の変化について示す。
【００４６】
高酸素状態の表層血管に対して酸素飽和度測定光を照射したときには、酸素飽和度測定光の青色成分が、低酸素状態の場合よりも多く吸収される。これは、酸素飽和度測定光の青色成分には、図１０に示すように、酸化ヘモグロビン（ＨｂＯ２）の吸光係数が還元ヘモグロビン（Ｈｂ）の吸光係数よりも高い波長域の第１レーザ光（中心波長４７３nm）を多く含まれるため、高酸素状態での吸光特性が大きいからである。したがって、図１１に示すように、高酸素状態では、酸素飽和度測定光の青色成分の反射光から得られる青色画像データＢｓの画素値は、低くなっている。
【００４７】
一方、高酸素状態の表層血管に対して血管強調用照明光を照射したときには、血管強調用照明光のうち青色成分は表層血管で吸収されるものの、緑色成分は表層血管で吸収されない。したがって、血管強調用照明光の青色成分の反射光から得られる青色画像データＢｎの画素値は低くくなる一方で、血管強調用照明光の緑色成分の反射光から得られる緑色画像データＧｎの画素値は、血管の影響では低下しない。
【００４８】
以上から、青色画像データＢｓを割り当てたＢチャンネル及び青色画像データＢｎを割り当てたＧチャンネルの信号値は血管による吸収のため低くなる一方で、緑色画像データＧｎを割り当てたＲチャンネルの信号値は、Ｂ，Ｇチャンネルの信号値よりも高くなっている。これにより、表層血管は「茶色」調で表示される。これは、第１狭帯域画像の表層血管の色と同じである。
【００４９】
なお、血管強調用照明光の青色成分には、中心波長４０５nmの第３レーザ光と、中心波長４４５nmの第２レーザ光とが多く含まれている（図３Ｃ参照）。図１０に示すように、第３レーザ光の波長域では酸化ヘモグロビン（Ｈｂ０２）の吸光係数が還元ヘモグロビン（Ｈｂ）よりも大きいのに対して、第２レーザ光の波長域では還元ヘモグロビン（Ｈｂ）の吸光係数が酸化ヘモグロビン（ＨｂＯ２）よりも大きい。したがって、血管強調用照明光の青色成分は、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの吸光係数の大小関係が異なる２つの波長域を有しているため、酸素飽和度の変化によっては、青色画像データＢｎの画素値は、ほとんど変化しない（即ち、酸素飽和度に対してロバストである）。
【００５０】
また、血管強調用照明光の緑色成分（例えば５００〜６００nm）は、図１０に示すように、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの吸光係数の大小関係が頻繁に入れ替わる波長域を有しているため、酸素飽和度の影響を受けにくい。したがって、緑色画像データＧｎの画素値も、酸素飽和度の大小によっては、ほとんど変化しない（即ち、酸素飽和度に対してロバストである）。
【００５１】
一方、高酸素状態の中深層血管は、血管強調用照明光の緑色成分を吸収する一方、酸素飽和度測定光及び血管強調用照明光の青色成分は吸収しない。そのため、緑色画像データＧｎの画素値は、中深層血管の影響で低くなる一方、青色画像データＢｓ及び青色画像データＢｎの画素値は、中深層血管の影響ではほとんど変化しない。したがって、画素値が緑色画像データＧｎよりも大きくなっている青色画像データＢｓをＢチャンネルに割り当て、同じく画素値が緑色画像データＧｎよりも大きくなっている青色画像データＢｎをＧチャンネルに割り当て、中深層血管による光吸収で画素値が低下している緑色画像データＧｎをＲチャンネルの色に割り当てることよって、中深層血管は「シアン」調で表示される。これは、第１狭帯域画像の中深層血管の色と同じである。
【００５２】
これに対して、低酸素状態の表層血管に酸素飽和度測定光を照射したときには、酸素飽和度測定光の青色成分は、高酸素状態の場合と比べて、酸素飽和度測定光の青色成分をあまり吸収しない。また、酸素飽和度が低くなるほど、表層血管による光吸収特性は低くなっていく。したがって、低酸素状態の表層血管では、図１２に示すように、青色画像データＢｓの画素値は、酸素飽和度が低下するほど、高くなっていく。
【００５３】
これに対して、血管強調用照明光の青色成分及び緑色成分は、上記したように、酸素飽和度に対してロバストであるため、酸素飽和度が低下しても、青色画像データＢｎの画素値は変化せず低い状態を維持しており、また、緑色画像データＧｎの画素値も変化せず高い状態を維持している。以上から、低酸素状態においては、青色画像データＢｓを割り当てたＢチャンネルの信号値は、高酸素状態のときよりも大きくなる一方で、青色画像データＢｎを割り当てたＧチャンネル及び緑色画像データＧｎを割り当てたＲチャンネルの信号値は高酸素状態のときとほぼ同じである。したがって、表層血管は、酸素飽和度の低下に合わせて、「茶色」調の色から「シアン」調の色へと変化する。
【００５４】
一方、低酸素状態の中深層血管は、高酸素状態の場合と同様に、血管強調用照明光の緑色成分を吸収する一方、酸素飽和度測定光及び血管強調用照明光の青色成分はほとんど吸収しない。したがって、酸素飽和度の低下によって青色画像データＢｓ、青色画像データＢｎ、緑色画像データＧｎの画素値の変化はほとんどないため、それら３つの画像データを割り当てたＢ、Ｇ、Ｒチャンネルの信号値は、高酸素状態の場合と同様である。したがって、低酸素状態の中深層血管は「シアン」調で表示される。
【００５５】
次に、第１特殊モード及び第２特殊モードにおける一連の流れを、図１３のフローチャートに沿って説明する。内視鏡装置の切り替えスイッチ２１によって第１特殊モードに切り替えると、血管強調用照明光が検体に照射される。その検体の反射像をカラーの撮像素子６０で撮像する。この撮像で得られた画像データのうち、青色画像データBｎを表示装置１４のB,Gチャンネルに、緑色画像データＧｎを表示装置のRチャンネルに割り当てる。これにより、表層血管が「茶色」で、中深層血管が「シアン」で強調表示された疑似カラーの第１狭帯域画像が表示される。
【００５６】
この血管強調画像上に病変部の兆候を示す血管パターンが現れた場合などに、第１特殊モードから第２特殊モードに切り替える。この切り替えにより、酸素飽和度測定光と血管強調用照明光が交互に検体に照射され、各照射毎に検体がカラーの撮像素子６０で撮像される。この撮像で得られた画像データのうち、青色画像データBｓを表示装置１４のBチャンネルに、青色画像データＢｎを表示装置１４のＧチャンネルに、緑色画像データＧｎを表示装置のRチャンネルに割り当てる。これにより、第２狭帯域画像が表示装置１４に表示される。この第２狭帯域画像は、第１狭帯域画像と同じ青色画像データＢｎ及び緑色画像データＧｎを用いているため、表層血管及び中深層血管が強調表示されている。
【００５７】
また、第２狭帯域画像は、酸素飽和度が高い場合（例えば、酸素飽和度が６０％を上回っている場合）には、図１４Aに示すように、第１狭帯域画像と同様に、表層血管を「茶色」、中深層血管を「シアン」で表示する。これに対して、酸素飽和度が低い場合（例えば、酸素飽和度が６０％を下回っている場合）には、図１４Bに示すように、第２狭帯域画像は、表層血管を「マゼンタ」調で表示する一方、中深層血管については「シアン」調を維持する。したがって、低酸素状態の場合には、第１特殊モードから第２特殊モードに切り替えることによって、表層血管の色が「茶色」から「シアン」に変化する。
【００５８】
以上のように、表層血管や中深層血管の血管パターンだけでは、病変部か否かを判断するのに不十分な場合に、表層血管及び中深層血管を強調表示しつつ、且つ低酸素状態のときのみに表層血管の色を変化させた第２狭帯域画像を用いることで、病変部か否かの判断を確実に行うことができる（低酸素状態の血管パターンは病変部である可能性が高い。）。これにより、病変部に典型的な血管パターンを予め熟知せずに診断を行うことができるため、ドクターの負担を軽減することができる。
【００５９】
以上の第２特殊モードは、切り替えスイッチ２１で切り替え操作がなされない限り、継続して行われる。そして、切り替えスイッチ２１で切り替え操作が行われると、第１特殊モードに復帰する（通常モードに切り替えてもよい）。
【００６０】
上記第１実施形態では、半導体光源の照明光を用いて被検体内の照明を行ったが、これに代えて、第２実施形態では、キセノンランプなどの白色光源の広帯域光から回転フィルタで波長分離した光を用いて、照明を行う（回転フィルタ方式）。この第２実施形態では、図１５に示す内視鏡システム１００を使用する。内視鏡システム１００は、内視鏡装置１０１、光源装置１０２が異なっている以外は、内視鏡システム１０と同様の構成を備えている。したがって、以下においては、内視鏡装置１０１及び光源装置１０２の構成とそれに関連する部分を説明し、その他については説明を省略する。
【００６１】
内視鏡装置１０１は、スコープ先端部の照明部３３に蛍光体５０が設けられていない点が内視鏡装置１２と異なる。そのため、光源装置１０２からの光は、ライトガイド２８，２９を介して、そのまま被検体内に照射される。また、撮像素子１０３は、撮像素子６０と異なり、撮像面にカラーフィルタが設けられていないモノクロＣＣＤで構成される。それ以外については、内視鏡装置１０１は、内視鏡装置１２と同様の構成を備えている。
【００６２】
光源装置１０２は、広帯域光ＢＢ（４００〜７００ｎｍ）を発する白色光源１１０と、この白色光源１１０からの広帯域光ＢＢを所定波長の光に波長分離する回転フィルタ１１２と、回転フィルタ１１２の回転軸に接続され、一定の回転速度で回転フィルタ１１２を回転させるモータ１１３と、回転フィルタ１１２をその半径方向にシフトさせるシフト部１１４を備えている。
【００６３】
白色光源１１０は、広帯域光ＢＢを放射する光源本体１１０ａと、広帯域光ＢＢの光量を調整する絞り１１０ｂとを備えている。光源本体１１０ａはキセノンランプ、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、白色ＬＥＤなどから構成される。絞り１１０ｂの開度は、光量制御部（図示省略）によって調節される。
【００６４】
図１６に示すように、回転フィルタ１１２は、モータ１１３に接続された回転軸１１２ａを回転中心として回転する。この回転フィルタ１１２には、回転軸１１２がある回転中心から順に、半径方向に沿って、第１〜第３フィルタ領域１２０，１２１，１２２が設けられている。第１フィルタ領域１２０は通常モード時に広帯域光ＢＢの光路上にセットされ、第２フィルタ領域１２１は第１特殊モード時に広帯域光ＢＢの光路上にセットされ、第３フィルタ領域１２２は第２特殊モード時に広帯域光BBの光路上にセットされる。各フィルタ領域１２０〜１２２の切替は、シフト部１１４により回転フィルタ１１２を半径方向にシフトさせることによって、行われる。
【００６５】
第１フィルタ領域１２０は、中心角が１２０°の扇型の領域に、それぞれＢフィルタ部１２０ａ、Ｇフィルタ部１２０ｂ、Ｒフィルタ部１２０ｃがそれぞれ設けられている。図１７に示すように、Ｂフィルタ部１２０ａは広帯域光ＢＢから青色帯域（３８０〜５００nm）のＢ光を透過させ、Ｇフィルタ部１２０ｂは広帯域光ＢＢから緑色帯域（４５０〜６３０nm）のＧ光を透過させ、Ｒフィルタ部１２０ｃは広帯域光ＢＢから赤色帯域（５８０〜７６０nm）のＲ光を透過させる。したがって、回転フィルタ１１２の回転によって、Ｂ光、Ｇ光、Ｒ光が順次出射する。これらＢ光、Ｇ光、Ｒ光は、集光レンズ１１６及び光ファイバ１１７を通して、ライドガイド２８，２９に入射する。
【００６６】
第２フィルタ領域１２１は、中心角が１８０°の領域に、BNフィルタ部１２１a及びGNフィルタ部１２１ｂがそれぞれ設けられている。ＢＮフィルタ部１２１ｅは、中心波長が４１５nm、波長範囲が４００〜４２０nmの青色狭帯域光（Ｂｎ光）を透過させ、ＧＮフィルタ部１２１ｆは、中心波長が５４０nm、波長範囲が５３０〜５５０nmの緑色狭帯域光（Ｇｎ光）を透過させる。したがって、回転フィルタ１１２の回転によって、Ｂｎ光、Ｇｎ光が順次出射する。これら２種類の光は、集光レンズ１１６及び光ファイバ１１７を通して、ライドガイド２８，２９に順次入射する。
【００６７】
第３フィルタ領域１２２は、中心角が１２０°の領域に、測定用フィルタ部１２２ａ（図１６では「測定用」と記載）、BNフィルタ部１２２ｂ、ＧＮフィルタ部１２２ｃが設けられている。測定用フィルタ部１２２ａは広帯域光ＢＢのうち、波長範囲４５０〜５００nmの酸素飽和度測定光を透過させる。また、BNフィルタ部１２２ｂ、ＧＮフィルタ部１２２ｃは、上記BNフィルタ部１２１ａ、ＧＮフィルタ部１２１ｂと同様、中心波長４１５nmのＢｎ光、中心波長５４０nmのＧｎ光を透過させる。したがって、回転フィルタ１１２の回転によって、酸素飽和度測定光、Bn光、Ｇｎ光が順次出射する。これら３種類の光は、集光レンズ１１６及び光ファイバ１１７を通して、ライドガイド２８，２９に順次入射する。
【００６８】
第２実施形態の内視鏡システム１００では、回転フィルタ方式を採用しているため、撮像制御が内視鏡システム１０と異なる。通常モードにおいては、図１８Ａに示すように、Ｂ、Ｇ、Ｒの三色の像光を撮像素子１０３で順次撮像して電荷を蓄積し、この蓄積した電荷に基づいて青色信号Bｃ、緑色信号Gｃ、赤色信号Rｃを順次出力する。この一連の動作は、通常モードに設定されている間、繰り返される。これら青色信号Ｂｃ、緑色信号Ｇｃ、赤色信号ＲｃがＡ／Ｄ変換された青色画像データＢｃ、緑色画像データＧｃ、赤色画像データＲｃを、表示装置１４のB、G、Rチャンネルに割り当てることで、通常画像が表示装置１４に表示される。
【００６９】
第１特殊モードにおいては、図１８Bに示すように、Ｂｎ光、Ｇｎ光の２色の像光を撮像素子１０３で順次撮像して電荷を蓄積し、この蓄積した電荷に基づいて青色信号Bｎ、緑色信号Gｎを順次出力する。この一連の動作は、第１特殊モードに設定されている間、繰り返される。青色信号ＢｎがＡ／Ｄ変換された青色画像データＢｎを表示装置１４のB,Gチャンネルに、緑色信号ＧｎがＡ／Ｄ変換された緑色画像データＧｎを表示装置のRチャンネルに割り当てることで、第１狭帯域画像が表示装置１４に表示される。この第１狭帯域画像は、第１実施形態の第１狭帯域画像と同様の色で表示される。即ち、表層血管は「茶色」で表示され、中深層血管は「シアン」で表示される。
【００７０】
第２特殊モードにおいては、図１８Cに示すように、酸素飽和度測定光、Ｂｎ光、Ｇｎ光を撮像素子１０３で順次撮像して電荷を蓄積し、この蓄積した電荷に基づいて青色信号Bｓ、青色信号Bｎ、緑色信号Gｎを順次出力する。こうした動作は酸素飽和度モードに設定されている間、繰り返される。これら青色信号Ｂｓ、青色信号Ｂｎ、緑色信号ＧｎがＡ／Ｄ変換された青色画像データＢｓ、青色画像データＢｎ、緑色画像データＧｎを、表示装置１４のB、G、Rチャンネルに割り当てることで、第２狭帯域画像が表示装置１４に表示される。
【００７１】
なお、第２実施形態の各画像データＢｓ，Ｂｎ、Ｇｎに含まれる波長成分は第１実施形態と異なるが、以下の理由から、第２実施形態の第２狭帯域画像は、第１実施形態の第２狭帯域画像と同様の色で、表示される。青色画像データＢｓは、酸素飽和度測定光の反射光に基づいて作成されるため、４５０〜５００nmの波長成分を有している。この４５０〜５００nmは、酸化ヘモグロビンの吸光係数が還元ヘモグロビンの吸光係数よりも高い波長域であるため（図１０参照）、酸素飽和度の変化によって、青色画像データＢｓの画素値も変化する。
【００７２】
一方、青色画像データＢｎは、Ｂｎ光の反射光に基づいて作成されるため、４００〜４２０nmの波長成分を有しており、また、緑色画像データＧｎは、Ｇｎ光の反射光に基づいて作成されるため、５３０〜５５０nmの波長成分を有している。これら４００〜４２０nm、５３０〜５５０nmは、酸化ヘモグロビンの吸光係数が還元ヘモグロビンの吸光係数よりも高い波長域と酸化ヘモグロビンの吸光係数が還元ヘモグロビンの吸光係数よりも高い波長域の両方を含んでいるため（図１０参照）、酸素飽和度が変化しても、青色画像データＢｎ及び緑色画像データＧｎの画素値は変化しない。以上から、第２実施形態においても、各画像データＢｓ、Ｂｎ、Ｇｎの画素値の変化は、第１実施形態と同様である。したがって、第２実施形態の第２狭帯域画像は、第１実施形態の第２狭帯域画像と同様の色で、表示される。なお、５３０〜５７０nmのＧｎ光の反射光に基づいて緑色画像データＧｎを作成した場合、この緑色画像データＧｎは、５３０〜５５０nmと同様の吸光特性を有する５３０〜５７０nmの波長成分を含んでいるため、酸素飽和度が変化したとしても画素値は変化しない
【００７３】
第１及び第２実施形態では、挿入部を有する電子内視鏡１１を用いた内視鏡システムで本発明の実施を行ったが、図１９に示すように、第３実施形態では、カプセル内視鏡システム１４１を用いて本発明を実施する。図１９において、カプセル内視鏡システム１４１は、患者１４２の口部から体内に嚥下されるカプセル内視鏡（Capsule Endoscope、以下、ＣＥと略す）１４３と、患者１４２がベルトなどに取り付けて携帯する受信装置１４４と、ＣＥ１４３で得られた画像を読影して、医師が診断を行うためのワークステーション（以下、ＷＳと略記する）１４６とから構成される。
【００７４】
ＣＥ１４３は、体内管路を通過する際に管路の内壁面を撮像し、これにより得られた画像（撮像信号）のデータを電波にて受信装置１４４に無線送信する。受信装置１４４は、各種設定画面を表示する液晶表示器１４８、および各種設定を行うための操作部１４９を備えている。受信装置１４４は、ＣＥ１４３から電波で無線送信された画像を無線受信し、これを記憶する。
【００７５】
ＷＳ１４６は、プロセッサ１５１と、キーボードやマウスからなるコンソール１５２と、モニタ１５３とを備えている。プロセッサ１５１は、例えば、ＵＳＢケーブル１５４（赤外線通信などの無線通信を用いても可）で受信装置１４４と接続され、受信装置１４４とデータを遣り取りする。プロセッサ１５１は、ＣＥ１４３による検査中、または検査終了後に、受信装置１４４から画像を取り込み、患者毎に画像を蓄積・管理する。また、画像データから表示画像を生成し、これをモニタ１５３に表示させる。
【００７６】
ＣＥ１４３と受信装置１４４間の電波の送受信は、ＣＥ１４３内に設けられた送信アンテナ１６５（図２０参照）と、患者１４２が身に付けたシールドシャツ１５６内に装着された複数の受信アンテナ１５７とを介して行われる。
【００７７】
図２０に示すように、ＣＥ１４３は、第１半導体光源１６０と、第２半導体光源１６１と、カラーの撮像素子１６２と、第１及び第２半導体光源１６０，１６１の発光と撮像素子１６２の撮像を制御する制御部１６４と、送信アンテナ１６５とを備えている。
【００７８】
第１及び第２半導体光源１６０，１６１は、ＬＥＤ光源などの半導体光源である。第１半導体光源１６０は中心波長４７３nmの酸素飽和度測定光を発する。この酸素飽和度測定光には中心波長４７３nmの第１励起光と、この第１励起光を蛍光体で波長変換することで得られる緑色から赤色の蛍光が含まれている。したがって、図３Ｃに示す酸素飽和度測定光と同様の波長範囲となっている。
【００７９】
第２半導体光源１６１は、中心波長が４００〜４５０nmの範囲内にある血管強調用照明光を発する。この血管強調用照明光には、中心波長が４００〜４５０nmの範囲内にある第２励起光と、この第２励起光を蛍光体で波長変換することで得られる緑色から赤色の蛍光が含まれている。
【００８０】
撮像素子１６２は、撮像素子６０と同様のＢ画素６０ｂ、Ｇ画素６０ｇ、Ｒ画像６０ｒが設けられた撮像面１６２ａを有しており、この撮像面１６２ａは、検体からの光を、結像レンズ１６７を通して受光する。制御部１４６は第１及び第２半導体光源１６０，１６１と撮像素子１６２を制御することによって、酸素飽和度測定光の発光及び撮像と、血管強調用照明光の発光及び撮像を交互に繰り返す。
【００８１】
図２１に示すように、酸素飽和度測定光の発光時には、酸素飽和度測定光を撮像素子１６２で光電変換して電荷を蓄積するステップと、撮像素子１６２のB画素、G画素、R画素から青色信号Ｂｓ、緑色信号Ｇｓ、赤色信号Ｒｓを読み出すステップが行われる。そして、血管強調用照明光の発光時には、血管強調用照明光を撮像素子６０で光電変換して電荷を蓄積するステップと、撮像素子６０のB画素、G画素、R画素から青色信号Ｂｎ、緑色信号Ｇｎ、赤色信号Ｒｎを読み出すステップが行われる。これら２フレーム分の画像信号は、送信アンテナ１６５を介して、受信装置１４４に出力する。受信装置１４４は受信した画像をＷＳ１４６に送信する。ＷＳ１４６は、取得した画像に対してプロセッサ１５１が画像処理を施す。
【００８２】
図２２に示すように、プロセッサ１５１は、Ａ／Ｄ変換部１６１と、ストレージデバイス１６２と、画像処理部１６３とを備えている。Ａ／Ｄ変換部１６１は、ＣＥ１４３から順次送信される画像信号をＡ／Ｄ変換する。これにより、青色信号Ｂｓ、緑色信号Ｇｓ、赤色信号Ｒｓは青色画像データＢｓ、緑色画像データＧｓ、赤色画像データＲｓに変換され、青色信号Ｂｎ、緑色信号Ｇｎ、赤色信号Ｒｎは青色画像データＢｎ、緑色画像データＧｎ、赤色画像データＲｎに変換される。ストレージデバイス１６２は、Ａ／Ｄ変換後の青色画像データＢｓ、緑色画像データＧｓ、赤色画像データＲｓ及び青色画像データＢｎ、緑色画像データＧｎ、赤色画像データＲｎを１セット分の画像データとして、時系列順に格納する。
【００８３】
画像処理部１６３は、ストレージデバイス１６２に記憶した１セット分の画像データを、時系列に沿って順次読出すとともに、この読み出した１セット分の画像データに基づいて、各種画像を作成する。生成された画像はモニタ１５３に表示される。ここで、通常モードに選択されているときには通常画像を作成及び表示し、第１特殊モードに設定されているときには第１狭帯域画像を作成及び表示し、第２特殊モードに設定されているときには第２狭帯域画像を作成及び表示する。これら３つのモードの切り替えは、コンソール１５２の入力操作によって行われる。
【００８４】
第３実施形態の通常モードでは、ストレージデバイス１６２から読み出した１セット分の画像データのうち、青色画像データＢｎ、緑色画像データＧｎ、赤色画像データＲｎの画素値が、略同じになるようにゲイン調整を行う。このゲイン調整後の画像データＢｎ、Ｇｎ、Ｒｎをモニタ１５３のＢ，Ｇ、Ｒチャンネルに割り当てることによって、通常画像が表示される。
【００８５】
また、第３実施形態の第１特殊モードでは、ストレージデバイス１６２から読み出した１セット分の画像データのうち、青色画像データＢｎをモニタ１５３のＢ，Ｇチャンネルに割り当て、緑色画像データＧｎをモニタ１５３のＲチャンネルに割り当てる。これにより、モニタ１５３には第１狭帯域画像が表示される。なお、第３実施形態の青色画像データＢｎ，緑色画像データＧｎに含まれる波長成分は第１実施形態とほぼ同じであるため、第３実施形態の第１狭帯域画像は、第１実施形態の第１狭帯域画像と同様の色で、表示される。
【００８６】
また、第３実施形態の第２特殊モードでは、ストレージデバイス１６２から読み出した１セット分の画像データのうち、青色画像データＢｓをモニタ１５３のＢチャンネルに割り当て，青色画像データＢｎをモニタ１５３のＧチャンネルに割り当て、緑色画像データＧｎをモニタ１５３のＲチャンネルに割り当てる。これにより、モニタ１５３には第２狭帯域画像が表示される。なお、第３実施形態の各画像データＢｓ、Ｂｎ，Ｇｎに含まれる波長成分は第１実施形態とほぼ同じであるため、第３実施形態の第２狭帯域画像は、第１実施形態の第２狭帯域画像と同様の色で、表示される。
【００８７】
なお、上記第１実施形態では、スコープ先端部１９に蛍光体５０を設けたが、これに代えて、光源装置１１内に蛍光体５０を設けてもよい。この場合、ＬＤ２（445nm）と光ファイバ２５の間には蛍光体５０を設け、それ以外のＬＤ１（473nm）と光ファイバ２４の間とＬＤ３（405nm）と光ファイバ２６の間については、蛍光体５０を設けなくてもよい。
【００８８】
なお、上記第１〜第３実施形態では、血液量（酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの和）のうち酸化ヘモグロビンの占める割合である酸素飽和度を用いて酸素飽和度画像を生成したが、これに代えて又は加えて、「血液量×酸素飽和度（％）」から求まる酸化ヘモグロビンインデックスや、「血液量×（１００−酸素飽和度）（％）」から求まる還元ヘモグロビンインデックスを用いてもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１０，１００  内視鏡システム
１４  表示装置
２１  切り替えスイッチ
７２，１６３  画像処理部
８１  第１狭帯域画像処理部
８２  第２狭帯域画像処理部
１４１  カプセル内視鏡システム
１４３  ＣＥ（カプセル内視鏡）
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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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１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１８Ｃ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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