(57)【要約】【課題】通常画像、血管強調画像、酸素飽和度画像の３つの画像を同時方式で取得する場合であっても、フレームレート（時間分解能）を維持しつつ、それぞれの画像を高画質で取得する。【解決手段】回転フィルタ３１は、広帯域光ＢＢをそのまま透過させる開口部３１ａと、前記広帯域光ＢＢのうち４５０〜５００nmの酸素飽和度測定光を透過させる測定用フィルタ部３１ｂと、前記広帯域光ＢＢのうち４０５〜４２５nm、５３０〜５５０nmの血管強調用照明光を透過させる血管強調用フィルタ部３１ｃとを備えている。測定用フィルタ部３１ｂの面積Ｓ２及び血管強調用フィルタ部３１ｃの面積Ｓ３は、開口部３１ａの面積Ｓ１よりも大きい。これにより、酸素飽和度測定光の照射時間Ｔ２及び血管強調用照明光の照射時間Ｔ３は、広帯域光ＢＢの照射時間Ｔ１よりも長くなっている。【選択図】図３
2014061152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
広帯域光を発する広帯域光源と、
前記広帯域光のうち第１波長帯域の光を透過させる第１透過領域、前記広帯域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２波長帯域の光を透過させる第２透過領域、及び前記広帯域光のうちヘモグロビンの吸光係数が高い第３波長帯域の光を透過させる第３透過領域を有し、前記第１ないし第３透過領域の面積は、前記第１ないし第３波長帯域の帯域幅に応じて決められている回転フィルタと、
前記回転フィルタを透過した第１ないし第３波長帯域の光を検体に順次照射するとともに、各波長帯域の光で照明された前記検体をカラーの撮像素子で順次撮像して第１ないし第３画像情報を取得する内視鏡装置と、
前記第１画像情報に基づいて、可視光の波長成分を有する通常画像を作成する通常画像作成手段と、
前記第２画像情報に基づいて、血中ヘモグロビンの酸素飽和度を画像化した酸素飽和度画像を作成する酸素飽和度画像作成手段と、
前記第３画像情報に基づいて、前記第３波長帯域の波長成分を有する狭帯域画像を作成する狭帯域画像作成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】
前記第１波長帯域は広帯域の帯域幅を有し、前記第２及び第３波長帯域は狭帯域の帯域幅を有し、
前記第２及び第３透過領域の面積は、前記第１透過領域の面積よりも大きい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透過領域は前記広帯域光をそのまま透過させる開口領域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】
前記酸素飽和度画像作成手段は、前記第２画像情報のうち前記酸素飽和度の情報を有する特定画像情報を、前記第１ないし第３画像情報のうち前記特定画像情報以外の画像情報で規格化した規格化画像情報に基づいて、前記酸素飽和度画像を作成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５】
前記広帯域光源の光量は、第１光量値と、この第１光量値よりも大きい第２光量値の設定が可能であり、
前記回転フィルタは、前記第１ないし第３透過領域に加えて、前記広帯域光のうち帯域幅は変えずに光量のみを低下させた光量低下光を透過させる第４透過領域を有し、
前記内視鏡装置は、前記広帯域光の光量を前記第２光量値に設定したときには、前記第１画像情報に代えて、前記光量低下光で照明された前記検体を撮像して得られる第４画像情報を取得し、
前記通常画像作成手段は、前記広帯域光の光量を前記第２光量値に設定したときには、前記第１画像情報に代えて、前記第４画像情報に基づいて、前記通常画像を作成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６】
前記第４波長帯域は広帯域の帯域幅を有し、前記第２及び第３波長帯域は狭帯域の帯域幅を有し、
前記第２及び第３透過領域の面積は、前記第４透過領域の面積よりも大きいことを特徴とする請求項５記載の内視鏡システム。
【請求項７】
前記酸素飽和度画像作成手段は、前記第２画像情報のうち前記酸素飽和度の情報を有する特定画像情報を、前記第２ないし第４画像情報のうち前記特定画像情報以外の画像情報で規格化した規格化画像情報に基づいて、前記酸素飽和度画像を作成することを特徴とする請求項５または６記載の内視鏡システム。
【請求項８】
前記第２波長帯域は４５０〜５００nmであり、前記第３波長帯域は４０５〜４２５nm、５３０〜５５０nmであることを特徴とする請求項１ないし７いずれか１項記載の内視鏡システム。
【請求項９】
広帯域光を発する広帯域光源と、
前記広帯域光のうち第１波長帯域の光を透過させる第１透過領域、前記広帯域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２波長帯域の光を透過させる第２透過領域、及び前記広帯域光のうちヘモグロビンの吸光係数が高い第３波長帯域の光を透過させる第３透過領域を有し、前記第１ないし第３透過領域の面積は、前記第１ないし第３波長帯域の帯域幅に応じて決められている回転フィルタとを備え、
前記回転フィルタを透過した第１ないし第３波長帯域の光を、内視鏡装置に供給することを特徴とする内視鏡用光源装置。
【請求項１０】
前記第１波長帯域は広帯域の帯域幅を有し、前記第２及び第３波長帯域は狭帯域の帯域幅を有し、
前記第２及び第３透過領域の面積は、前記第１透過領域の面積よりも大きいことを特徴とする請求項９記載の内視鏡用光源装置。
【請求項１１】
前記回転フィルタは、前記第１ないし第３透過領域に加えて、前記広帯域光のうち帯域幅は変えずに光量のみを低下させた光量低下光を透過させる第４透過領域を有することを特徴とする請求項９記載の内視鏡用光源装置。
【請求項１２】
広帯域光を広帯域光源から発し、
前記広帯域光のうち第１波長帯域の光を透過させる第１透過領域、前記広帯域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２波長帯域の光を透過させる第２透過領域、及び前記広帯域光のうちヘモグロビンの吸光係数が高い第３波長帯域の光を透過させる第３透過領域を有し、前記第１ないし第３透過領域の面積は、前記第１ないし第３波長帯域の帯域幅に応じて決められている回転フィルタに対して、前記広帯域光を入射させ、
前記回転フィルタを透過した第１ないし第３波長帯域の光を検体に順次照射するとともに、各波長帯域の光で照明された前記検体をカラーの撮像素子で順次撮像して第１ないし第３画像情報を取得し、
前記第１画像情報に基づいて、可視光の波長成分を有する通常画像を作成し、
前記第２画像情報に基づいて、血中ヘモグロビンの酸素飽和度を画像化した酸素飽和度画像を作成し、
前記第３画像情報に基づいて、前記第３波長帯域の波長成分を有する狭帯域画像を作成することを特徴とする内視鏡画像の作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通常画像、酸素飽和度画像、血管強調画像など複数の観察モードの画像を同時に取得する内視鏡システム及び内視鏡用光源装置並びに内視鏡画像の作成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の医療分野においては、光源装置と、内視鏡装置と、プロセッサ装置とを備える内視鏡システムが広く用いられている。この内視鏡システムを用いた診断においては、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内視鏡画像を取得している。
【０００３】
内視鏡画像としては、白色光で照明された検体の可視光像を撮像して得られる通常画像の他、ヘモグロビンの吸光係数が高い波長域の狭帯域光を検体に照明することによって、表層血管や中深層血管のコントラストを向上させた血管強調画像や、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異吸収波長域の狭帯域光で検体を照明することによって、血管の酸素状態を可視化した酸素飽和度画像が用いられつつある。これら３つの内視鏡画像はそれぞれ一長一短あるため、１つの画像だけではなく３つの画像を同時にモニタに表示することで、様々な観点からの診断が可能となる。
【０００４】
これら通常画像、血管強調画像、酸素飽和度画像の３つの内視鏡画像を、モノクロの撮像素子を用いた面順次方式で取得する場合、通常画像についてはRGB光の３フレーム分の照明光が必要となり、血管強調画像については中心波長415nmの青色狭帯域光と中心波長540nmの緑色狭帯域光の２フレーム分の照明光が必要となり、酸素飽和度画像については異吸収波長域の照明光を少なくとも含む１〜３フレーム分の照明光が必要となる。即ち、１フレームの通常画像、血管強調画像、酸素飽和度画像を同時に得るためには、合計で、６〜８フレーム分の照明光が必要となる。したがって、これら３つの画像を同時に得ようとすると、フレームレート（時間分解能）が低くなってしまう。
【０００５】
これに対して、特許文献１では、カラーの撮像素子を用いた同時方式で検体内の照明及び撮像を行うことにより、通常画像と酸素飽和度画像の２つの画像を、フレームレートを低下させることなく、同時に取得する方法が記載されている。この特許文献１のように、カラーの撮像素子を用いた同時方式で、通常画像、血管強調画像、酸素飽和度画像の３つの画像を取得する場合、通常画像については１フレーム分の白色光だけで取得することができ、血管強調画像については、415nm、540nmの光を混色した１フレーム分の狭帯域光を照射するだけで取得することができる。したがって、面順次方式の場合と比較して、少なくとも３フレーム分の照明及び撮像を減らすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平６−６１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように、カラーの撮像素子を用いた同時方式では、フレームレートを維持するために、照明光のフレーム数を減らしていることから、画像全体の明るさなどの画質は、面順次方式の場合と比較して低下するおそれがある。したがって、通常画像、血管強調画像、酸素飽和度画像の３つの画像を同時方式で取得する場合であっても、フレームレートを維持しつつ、且つ、それぞれの画像を高画質で取得することが求められている。
【０００８】
本発明は、通常画像、血管強調画像、酸素飽和度画像の３つの画像を同時方式で取得する場合であっても、フレームレート（時間分解能）を維持しつつ、それぞれの画像を高画質で取得することができる内視鏡システム及び内視鏡用光源装置並びに内視鏡画像の作成方法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】
【０００９】
本発明の内視鏡システムは、広帯域光を発する広帯域光源と、広帯域光のうち第１波長帯域の光を透過させる第１透過領域、広帯域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２波長帯域の光を透過させる第２透過領域、及び広帯域光のうちヘモグロビンの吸光係数が高い第３波長帯域の光を透過させる第３透過領域を有し、第１ないし第３透過領域の面積は、第１ないし第３波長帯域の帯域幅に応じて決められている回転フィルタと、回転フィルタを透過した第１ないし第３波長帯域の光を検体に順次照射するとともに、各波長帯域の光で照明された検体をカラーの撮像素子で順次撮像して第１ないし第３画像情報を取得する内視鏡装置と、第１画像情報に基づいて、可視光の波長成分を有する通常画像を作成する通常画像作成手段と、第２画像情報に基づいて、血中ヘモグロビンの酸素飽和度を画像化した酸素飽和度画像を作成する酸素飽和度画像作成手段と、第３画像情報に基づいて、第３波長帯域の波長成分を有する狭帯域画像を作成する狭帯域画像作成手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
第１波長帯域は広帯域の帯域幅を有し、第２及び第３波長帯域は狭帯域の帯域幅を有し、第２及び第３透過領域の面積は、第１透過領域の面積よりも大きいことが好ましい。第１透過領域は広帯域光をそのまま透過させる開口領域であることが好ましい。酸素飽和度画像作成手段は、第２画像情報のうち酸素飽和度の情報を有する特定画像情報を、第１ないし第３画像情報のうち特定画像情報以外の画像情報で規格化した規格化画像情報に基づいて、酸素飽和度画像を作成することが好ましい。
【００１１】
広帯域光源の光量は、第１光量値と、この第１光量値よりも大きい第２光量値の設定が可能であり、回転フィルタは、第１ないし第３透過領域に加えて、広帯域光のうち帯域幅は変えずに光量のみを低下させた光量低下光を透過させる第４透過領域を有し、内視鏡装置は、広帯域光の光量を第２光量値に設定したときには、第１画像情報に代えて、光量低下光で照明された前記検体を撮像して得られる第４画像情報を取得し、通常画像作成手段は、広帯域光の光量を前記第２光量値に設定したときには、第１画像情報に代えて、第４画像情報に基づいて、通常画像を作成することが好ましい。第４波長帯域は広帯域の帯域幅を有し、第２及び第３波長帯域は狭帯域の帯域幅を有し、第２及び第３透過領域の面積は、第４透過領域の面積よりも大きいことが好ましい。酸素飽和度画像作成手段は、第２画像情報のうち酸素飽和度の情報を有する特定画像情報を、第２ないし第４画像情報のうち特定画像情報以外の画像情報で規格化した規格化画像情報に基づいて、酸素飽和度画像を作成することが好ましい。
【００１２】
第２波長帯域は４５０〜５００nmであり、第３波長帯域は４０５〜４２５nm、５３０〜５５０nmであることが好ましい。
【００１３】
本発明の内視鏡用光源装置は、広帯域光を発する広帯域光源と、広帯域光のうち第１波長帯域の光を透過させる第１透過領域、広帯域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２波長帯域の光を透過させる第２透過領域、及び広帯域光のうちヘモグロビンの吸光係数が高い第３波長帯域の光を透過させる第３透過領域を有し、第１ないし第３透過領域の面積は、第１ないし第３波長帯域の帯域幅に応じて決められている回転フィルタとを備え、回転フィルタを透過した第１ないし第３波長帯域の光を、内視鏡装置に供給することを特徴とする。
【００１４】
第１波長帯域は広帯域の帯域幅を有し、第２及び第３波長帯域は狭帯域の帯域幅を有し、第２及び第３透過領域の面積は、第１透過領域の面積よりも大きいことが好ましい。回転フィルタは、第１ないし第３透過領域に加えて、広帯域光のうち帯域幅は変えずに光量のみを低下させた光量低下光を透過させる第４透過領域を有することが好ましい。
【００１５】
本発明の内視鏡画像の作成方法は、広帯域光を広帯域光源から発し、広帯域光のうち第１波長帯域の光を透過させる第１透過領域、広帯域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２波長帯域の光を透過させる第２透過領域、及び広帯域光のうちヘモグロビンの吸光係数が高い第３波長帯域の光を透過させる第３透過領域を有し、第１ないし第３透過領域の面積は、第１ないし第３波長帯域の帯域幅に応じて決められている回転フィルタに対して、広帯域光を入射させ、回転フィルタを透過した第１ないし第３波長帯域の光を検体に順次照射するとともに、各波長帯域の光で照明された検体をカラーの撮像素子で順次撮像して第１ないし第３画像情報を取得し、第１画像情報に基づいて、可視光の波長成分を有する通常画像を作成し、第２画像情報に基づいて、血中ヘモグロビンの酸素飽和度を画像化した酸素飽和度画像を作成し、第３画像情報に基づいて、第３波長帯域の波長成分を有する狭帯域画像を作成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、回転フィルタの第１ないし第３透過領域の面積は、第１ないし第３波長帯域の帯域幅に応じて決められている。したがって、狭帯域光を透過させる狭帯域の透過領域については、他の広帯域の透過領域よりも面積を大きくすることで、その狭帯域光の照射時間を長くすることができる。これにより、狭帯域光を検体内に照射する場合であっても光量不足になることがないため、狭帯域光に基づいて作成される酸素飽和度画像や狭帯域画像の明るさは十分維持することができる。よって、通常画像、狭帯域画像、酸素飽和度画像の３つの画像を、カラーの撮像素子を用いて取得する場合であっても、フレームレート（時間分解能）を維持しつつ、それぞれの画像を高画質で取得することができる。
【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】内視鏡システムの内部構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態の回転フィルタを示す平面図である。
【図４Ａ】測定用フィルタ部の分光透過率を示すグラフである。
【図４Ｂ】血管強調用フィルタ部の分光透過率を示すグラフである。
【図５】酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの吸光係数を示すグラフである。
【図６】ヘモグロビンの吸光係数を示すグラフである。
【図７Ａ】原色系のカラー撮像素子に配列されたＢ画素、Ｇ画素、Ｒ画素を示す説明図である。
【図７Ｂ】Ｂ色、Ｇ色、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８Ａ】通常モードにおける撮像素子の動作を表す説明図である。
【図８Ｂ】第１実施形態の特殊モードにおける撮像素子の動作を表す説明図である。
【図９】画像処理部の内部構成を示すブロック図である。
【図１０】強度比Ｂ／Ｇ、Ｒ／Ｇと酸素飽和度の相関関係を示すグラフである。
【図１１】図１０の相関関係を用いる酸素飽和度の算出方法を説明するための説明図である。
【図１２】酸素飽和度とゲインとの関係を示すグラフである。
【図１３】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１４】表示装置に同時表示された通常画像、狭帯域画像、酸素飽和度画像を示す画像図である。
【図１５】第２実施形態の回転フィルタを示す平面図である。
【図１６】第２実施形態の特殊モードにおける撮像素子の動作を示す説明図である。
【図１７】Ｃ色、Ｍ色、Ｙ色、Ｇ色のカラーフィルタの分光透過率を示すグラフである。
【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、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からの光を検体の観察領域に照射し、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データ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、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、通常画像、血中ヘモグロビンの酸素飽和度を画像化した酸素飽和度画像、表層血管及び中深層血管を強調表示した狭帯域画像の３つの画像を同時に表示装置１４に表示する特殊モードとを備えている。これら２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、白色光源３０と、この白色光源３０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３１と、回転フィルタ３１の回転軸２７に接続され、一定の回転速度で回転フィルタ３１を回転させるモータ３２と、回転フィルタ３１の動作を制御する回転制御部３４と、回転フィルタ３１を透過した光を集光する集光レンズ３５と、集光レンズ３５からの光が入射する光ファイバ３６と、光ファイバ３６に入射した光を２系統の光に分岐させる分岐部３７を備えている。
【００２２】
白色光源３０は、光源本体３０ａと、絞り３０ｂとを備えている。光源本体３０ａ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などの広帯域用の光源で構成され、広帯域光ＢＢを発光する。広帯域光BBは、青色帯域から赤色帯域までの可視光の波長範囲、例えば４００nm〜７００nmの波長範囲を有している。絞り３０ｂは、その開度を調整することによって、白色光源３０から出射して回転フィルタ３１に入射する広帯域光ＢＢの光量を調整する。
【００２３】
内視鏡装置１２は電子内視鏡であり、光源装置１１の分岐部３７により分岐された２系統の光を導光するライトガイド２８，２９と、ライトガイド２８，２９で導光された２系統（２灯）の光を観察領域に向けて照射する照明部４０と、被観察領域を撮像する撮像部４１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４２を備えている。
【００２４】
照明部４０は、撮像部４１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からの光を、照明レンズ５１を通して観察領域に照射する。撮像部４１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。
【００２５】
観察窓４２の奥には、検体の観察領域の像光を取り込むための対物レンズユニット４５が設けられており、さらにその対物レンズユニット４５の奥には、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はカラーの撮像素子であり、対物レンズユニット４５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。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。
【００２６】
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４２を介して、プロセッサ装置１３に入力される。撮像制御部７０は撮像素子６０の撮像制御を行う。この撮像制御は、モード毎に異なっている。
【００２７】
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７１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７１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、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。
【００２８】
図３に示すように、光源装置１１に設けられた回転フィルタ３１には、周方向に沿って、白色光源３０からの広帯域光ＢＢをそのまま透過させる開口部３１ａと、広帯域光ＢＢのうち、酸素飽和度を測定するための酸素飽和度測定光を透過させる測定用フィルタ部３１ｂ（図３では「測定用」と表記）と、広帯域光ＢＢのうち、検体の表層血管及び中深層血管を強調させるための血管強調用照明光を透過させる血管強調用フィルタ部３１ｃ（図３では「血管強調用」と表記）とが設けられている。この回転フィルタ３１において、開口部３１ａの面積Ｓ１が一番小さく、測定用フィルタ部３１ｂの面積Ｓ２は、開口部３１ａの面積Ｓ１よりも大きく且つ血管強調用フィルタ部３１ｃの面積Ｓ３よりも小さく、血管強調用フィルタ部３１ｃの面積Ｓ３は一番大きくなっている（Ｓ１＜Ｓ３＜Ｓ３）。
【００２９】
測定用フィルタ部３１ｂは、図４Ａに示すように、広帯域光ＢＢのうち、酸化ヘモグロビンＨｂＯ２の吸光係数と還元ヘモグロビンＨｂの吸光係数（図５参照）が異なっている波長範囲４５０〜５００nmの酸素飽和度測定光を透過させる。この酸素飽和度測定光を低酸素状態の血管に照射したときの吸光特性は、高酸素状態の血管に照射したときの吸光特性と異なっている。この血管の酸素状態の違いによる吸光特性の差を利用することで、血中ヘモグロビンの酸素飽和度を測定することができる。なお、酸素飽和度測定光は、中心波長を４７３nmにすることが好ましい。
【００３０】
血管強調用フィルタ部３１ｃは、図４Ｂに示すように、広帯域光ＢＢのうち、中心波長４１５nm、波長範囲４０５〜４２５nmを有する青色狭帯域光と、中心波長５４０nm、波長範囲５３０〜５５０nmを有する緑色狭帯域光とを混色した血管強調用照明光を透過させる。この血管強調用照明光の青色狭帯域光及び緑色狭帯域光の波長範囲は、図６に示すように、青色帯域及び緑色帯域で血中ヘモグロビンの吸光係数が高い波長域である。したがって、この血管強調用照明光を検体に照射することで、青色狭帯域光を吸収する表層血管と吸収しない粘膜とのコントラストが高くなるため、表層血管を強調表示することができる。また、緑色狭帯域光を吸収する中深層血管と吸収しない粘膜とのコントラストが高くなるため、中深層血管を強調表示することができる。
【００３１】
回転フィルタ３１の動作は、モード毎に異なっている。通常モードに設定されているときには、回転フィルタ３１の開口部３１ａを広帯域光ＢＢの光路上に位置にセットする。この状態で回転フィルタ３１は停止する。したがって、通常モードのときには、広帯域光ＢＢがそのまま検体内に照射される。
【００３２】
一方、特殊モードに設定されているときには、回転フィルタ３１は一定の回転速度で回転する。これにより、回転フィルタ３１の開口部３１ａ、測定用フィルタ部３１ｂ、血管強調用フィルタ部３１ｃに対して、異なるタイミングで広帯域光ＢＢが入射する。したがって、特殊モードのときには、広帯域光、酸素飽和度測定光、血管強調用照明光が、順次検体内に照射される。ここで、回転フィルタ３１の開口部３１ａ、測定用フィルタ部３１ｂ、血管強調用フィルタ部３１ｃの面積Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３はＳ１＜Ｓ２＜Ｓ３の関係があることから、広帯域光ＢＢの照射時間Ｔ１が一番短く、その次に長いのが酸素飽和度測定光の照射時間Ｔ２で、血管強調用照明光の照射時間Ｔ３が一番長くなっている（Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３）。
【００３３】
以上のように、血管強調用照明光の照射時間Ｔ３を広帯域光ＢＢの照射時間Ｔ１よりも長くするのは、以下の理由からである。血管強調用照明光は、広帯域光ＢＢの波長を狭帯域化して得られた光であるため、広帯域光ＢＢと比較して光量が低下してしまう。そのため、仮に、広帯域光ＢＢの照射時間Ｔ１と血管強調用照明光の照射時間Ｔ３を略同じにした場合には、血管強調用照明光に基づいて作成される狭帯域画像は、広帯域光ＢＢに基づいて作成される通常画像よりも、暗くなってしまう。そこで、照射時間Ｔ３を照射時間Ｔ１よりも長くすることで、通常画像と狭帯域画像の明るさをほぼ均一化することができる。
【００３４】
また、酸素飽和度測定光の照射時間Ｔ２を広帯域光ＢＢの照射時間Ｔ１よりも長くするのは、以下の理由からである。酸素飽和度測定光は、血管強調用照明光と同様、広帯域光ＢＢの波長を狭帯域化して得られる光であるため、広帯域光ＢＢと比較して光量が低下してしまう。このように酸素飽和度測定光の光量が低下する状況下においては、十分なＳ／Ｎを得ることができないため、酸素飽和度を正確に算出することができない場合がある。そこで、酸素飽和度測定光の照射時間Ｔ２を広帯域光ＢＢの照射時間Ｔ１よりも長くすることで、十分なＳ／Ｎを得ることができる。
【００３５】
検体からの広帯域光、酸素飽和度測定光、血管強調用照明光の反射光を受光する撮像素子６０は、図７Ａに示すように、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組とする画素群を多数備えている。Ｂ色、Ｇ色、Ｒ色のカラーフィルタは、それぞれ図７Ｂの曲線６３，６４，６５に示す透過率を有していることから、Ｂ色のカラーフィルタは青色帯域の光を透過させ、Ｇ色のカラーフィルタは緑色帯域の光を透過させ、Ｒ色のカラーフィルタは赤色帯域の光を透過させる。
【００３６】
撮像素子６０による検体内の撮像は、モード毎に異なっている。通常モードにおいては、図８Ａに示すように、広帯域光ＢＢの像光を撮像素子６０で撮像して電荷を蓄積し、この蓄積した電荷に基づいて、Ｂ画素６０ｂ、Ｇ画素６０ｇ、Ｒ画像６０ｒから青色信号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。そして、これら青色信号Bｃ、緑色信号Gｃ、赤色信号RｃをA／D変換することによって、青色画像データBｃ、緑色画像データGｃ、赤色画像データRｃが得られる。
【００３７】
特殊モードにおいては、図８Ｂに示すように、広帯域光ＢＢが照射時間Ｔ１で照射されている期間内、撮像素子６０で、広帯域光ＢＢを光電変換して電荷を蓄積し、その蓄積した電荷に基づいて、Ｂ画素６０ｂ、Ｇ画素６０ｇ、Ｒ画像６０ｒから青色信号Bｃ、緑色信号Gｃ、赤色信号Rｃを順次出力する。広帯域光ＢＢの照射が終わり、酸素飽和度測定光の照射が開始されると、酸素飽和度測定光が照射時間Ｔ２で照射されている期間内、撮像素子６０で、酸素飽和度測定光を光電変換して電荷を蓄積し、その蓄積した電荷に基づいて、Ｂ画素６０ｂ、Ｇ画素６０ｇ、Ｒ画像６０ｒから青色信号Bｍ、緑色信号Gｍ、赤色信号Rｍを順次出力する。酸素飽和度測定光の照射が終わり、血管強調用照明光の照射が開始されると、血管強調用照明光が照射時間Ｔ３で照射されている期間内、撮像素子６０で、血管強調用照明光を光電変換して電荷を蓄積し、その蓄積した電荷に基づいて、Ｂ画素６０ｂ、Ｇ画素６０ｇ、Ｒ画像６０ｒから青色信号Bｖ、緑色信号Gｖ、赤色信号Rｖを順次出力する。
【００３８】
以上の一連の動作は特殊モードに設定されている間、繰り返し行われる。なお、広帯域光ＢＢの照射時に得られた青色信号Bｃ、緑色信号Gｃ、赤色信号Rｃは、A／D変換によって、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。また、酸素飽和度測定光の照射時に得られた青色信号Bｍ、緑色信号Gｍ、赤色信号Rｍは、A／D変換によって、青色画像データBｍ、緑色画像データGｍ、赤色画像データRｍに変換される。また、血管強調用照明光の照射時に得られた青色信号Bｖ、緑色信号Gｖ、赤色信号Rｖは、A／D変換によって、青色画像データBｖ、緑色画像データGｖ、赤色画像データRｖに変換される。
【００３９】
上記のように、モード毎に異なる画像データが得られるため、モード毎に行われる画像処理もそれぞれ異なる。図９に示すように、画像処理部７２は、通常モード時に取得した画像データに基づいて画像処理する通常モード用画像処理部８０と、特殊モード時に取得した画像データに基づいて画像処理する特殊モード用画像処理部８１とを備えている。
【００４０】
通常モード用画像処理部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に基づいて、青色画像、緑色画像、赤色画像からなるフルカラーの通常画像を作成する。この作成された通常画像のうち、青色画像は表示装置１４のＢチャンネルに、緑色画像は表示装置１４のＧチャンネルに、赤色画像は表示装置１４のＲチャンネルに割り当てられる。
【００４１】
特殊モード用画像処理部８１は、通常画像作成部８４と、酸素飽和度画像作成部８６と、狭帯域画像作成部８７とを備えている。通常画像作成部８４は、特殊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に基づいて、青色画像、緑色画像、赤色画像からなるフルカラーの通常画像を作成する。この作成された通常画像の青色画像、緑色画像、赤色画像は、それぞれ、表示装置のＢ、Ｇ、Ｒチャンネルに割り当てられる。
【００４２】
酸素飽和度画像処理部８６は強度比算出部８６ａと、相関関係記憶部８６ｂと、酸素飽和度算出部８６ｃと、画像作成部８６ｄとを備えており、特殊モード時に得られた画像データのうち、広帯域光ＢＢの照射時に得ら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と、酸素飽和度測定光の照射時に得られた青色画像データＢｍとに基づいて酸素飽和度画像を作成する。
【００４３】
強度比算出部８６ａは、青色画像データＢｍと緑色画像データＧｃの強度比Ｂ／Ｇと、赤色画像データＲｃと緑色画像データＧｃの強度比Ｒ／Ｇとを求める。強度比算出部８６ａでは、画像データ間で同じ位置にある画素間の強度比を算出し、また、強度比は画像データの全ての画素に対して算出される。これら強度比Ｂ／Ｇ、Ｒ／Ｇが、血液量に依存しない酸素飽和度の算出に用いられる。なお、強度比は画像データのうち血管部分の画素のみ求めてもよい。この場合、血管部分は、血管部分の画像データとそれ以外の部分の画像データとの差に基づいて特定される。
【００４４】
以上のように、緑色画像データＧｃを用いて、青色画像データＢｍ及び赤色画像データＲｃを規格化するのは以下の理由からである。青色画像データＢｍの画素値は酸素飽和度測定光の反射光の光量によって変化するが、この酸素飽和度測定光の反射光の光量は、血管の酸素状態の違いだけでなく、スコープ先端部１９と被写体組織の間の距離を示す観察距離の変化などによっても影響を受ける。したがって、青色画像データＢｍ単独では、酸素飽和度を正確に算出することが難しい。
【００４５】
そこで、酸素飽和度の算出に際して、青色画像データＢｍの他に、観察距離の変化などによる体腔内の明るさの変化を参照するための画像データとして、緑色画像データＧｃを用いる。これら２つの青色画像データＢｍ及び緑色画像データＧｃは、体腔内が暗くなったときには、いずれの画素値も低下し、反対に体腔内が明るくなったときには、いずれの画素値も増加する。したがって、青色画像データＢｍを緑色画像データＧｃで除して規格化した強度比Ｂ／Ｇは、体腔内の明るさが変化したとしても、その比率は変化しない。即ち、強度比Ｂ／Ｇから酸素飽和度を正確に算出することができる。
【００４６】
また、強度比Ｂ／Ｇは、体腔内の明るさの影響を受けないため、遠景観察時など、酸素法飽和度測定光の光量が多少不足しても、正確に酸素飽和度を算出することが可能である。したがって、上記したように、酸素飽和度測定光の照射時間Ｔ２は、血管強調用照明光の照射時間Ｔ３よりも短くなっているため（図３、図８Ｂ参照）、酸素飽和度測定光の光量は不足しがちであるが、強度比Ｂ／Ｇに基づいて酸素飽和度を算出することで、算出精度を一定に保つことができる。
【００４７】
なお、赤色画像データＲｃは血液量の情報を有しており、青色画像データＢｍと組み合わせることで、血液量に依存しない酸素飽和度を算出する。この赤色画像データＲｃも血液量だけでなく、観察距離の変化などによる体腔内の明るさの変化の影響を受けるため、青色画像データＢｍと同様に、体腔内の明るさの影響を除去するために、緑色画像データＧｃで規格化している。
【００４８】
相関関係記憶部８６ｂは、強度比Ｂ／Ｇ及びＲ／Ｇと酸素飽和度との相関関係を記憶している。この相関関係は、図１０に示すように、二次元空間上に酸素飽和度の等高線を定義した２次元テーブルで記憶されている。この等高線の位置、形は光散乱の物理的なシミュレーションで得られ、血液量に応じて変わるように定義されている。なお、強度比Ｂ／Ｇ，Ｒ／Ｇはlogスケールで表わされている。
【００４９】
上記相関関係は、図５に示すような酸化ヘモグロビンＨｂＯ２や還元ヘモグロビンＨｂの吸光特性や光散乱特性と密接に関連性し合っている。例えば、４７３ｎｍのように吸光係数の差が大きい波長では、酸素飽和度の情報を取り易い。しかしながら、４７３ｎｍの光に対応する信号を含む青色画像データＢｍは、酸素飽和度だけでなく血液量にも依存度が高い。そこで、青色画像データＢｍに加え、主として血液量に依存して変化する赤色画像データＲｃと、青色画像データＢｍと赤色画像データＲｃのリファレンス画像（規格化用画像データ）となる緑色画像データＧｃから得られる強度比Ｂ／Ｇ及びＲ／Ｇを用いることで、血液量に依存することなく、酸素飽和度を正確に求めることができる。
【００５０】
また、４７０〜７００ｎｍの波長範囲の光は、粘膜組織内での散乱係数が小さく、かつ波長依存性が小さいという性質がある。このため、この波長範囲の光を照明光として用いることによって、血管の深さの影響を低減しつつ、血液量および酸素飽和度の情報を含む血液情報を得ることができる。
【００５１】
なお、相関関係記憶部８６ｂには、強度比Ｒ／Ｇと血液量との相関関係についても記憶させてもよい。この相関関係は、強度比Ｒ／Ｇが大きくなればなるほど血液量も大きくなるように定義される１次元テーブルとして記憶されている。この強度比Ｒ／Ｇと血液量の相関関係は血液量の算出時に用いられる。
【００５２】
酸素飽和度算出部８６ｃは、相関関係記憶部８６ｂに記憶した相関関係と強度比算出部８６ａで求めた強度比Ｂ／Ｇ、Ｒ／Ｇとを用いて、各画素における酸素飽和度を求める。なお、以下の説明においては、酸素飽和度の算出に使用する青色画像データBｍ、緑色画像データGｃ、赤色画像データRｃの所定画素の輝度値を、それぞれＢ＊、Ｇ＊、Ｒ＊する。これに伴い、各画素における強度比は、Ｂ＊／Ｇ＊、Ｒ＊／Ｇ＊となる。
【００５３】
酸素飽和度算出部８６ｃは、図１１に示すように、相関関係記憶部８６ｂに記憶した相関関係から、強度比Ｂ＊／Ｇ＊、Ｒ＊／Ｇ＊に対応する対応点Ｐを特定する。そして、対応点Ｐが酸素飽和度＝０％限界の等高線８８と酸素飽和度＝１００％限界の等高線８９との間にある場合に、その対応点Ｐが示すパーセント値を酸素飽和度とする。例えば、図１１の場合であれば、対応点Ｐは６０％の等高線上に位置するため、酸素飽和度は６０％となる。
【００５４】
一方、対応点が等高線８８と等高線８９との間から外れている場合、対応点が等高線８８よりも上方に位置するときには酸素飽和度を０％とし、対応点が等高線８９よりも下方に位置するときには酸素飽和度を１００％とする。なお、対応点が等高線８８と等高線８９との間から外れている場合には、その画素における酸素飽和度の信頼度を下げて表示装置１４上に表示しないようにしてもよい。
【００５５】
画像作成部８６ｄは、酸素飽和度算出部８６ｃで算出した酸素飽和度と、通常画像作成部８４で作成した通常画像とを用いて、酸素飽和度を画像化した酸素飽和度画像を生成する。この画像作成部８６ｄでは、通常画像における青色画像の画素値ｂ、緑色画像の画素値ｇ、赤色画像の画素値ｒに対して、酸素飽和度に応じたゲインが施される。
【００５６】
図１２に示すように、酸素飽和度が６０％以上の高酸素状態の場合には、画素値ｂ、ｇ、ｒのいずれに対しても、同じゲイン「１」が施される。これに対して、酸素飽和度が６０％未満の低酸素状態の場合は、画素値ｒに対して「１」未満のゲインが施される一方で、画素値ｂ、ｇに対しては「１」を超えるゲインが施される。この通常画像に酸素飽和度に応じたゲインが施された画像が、酸素飽和度画像となる。この酸素飽和度画像のうち、画素値ｂを表示装置１４のＢチャンネルに、画素値ｇを表示装置１４のＧチャンネルに、画素値ｒを表示装置１４のＲチャンネルに割り当てる。これにより、酸素飽和度画像は、高酸素状態のときには、血管を含む検体全体を通常画像と同じ色味で表示する一方、低酸素状態のときには、血管部分をシアン調の擬似カラーで表示する。
【００５７】
狭帯域画像作成部８７は、血管強調用照明光の照射時に得られた青色画像データＢｖと緑色画像データＧｖとを合成処理することによって、表層血管及び中深層血管が強調表示された狭帯域画像を作成する。この狭帯域画像のうち、青色画像データＢｖを表示装置１４のＢ、Ｇチャンネルに割り当て、緑色画像データＧｖを表示装置１４のＲチャンネルに割り当てられる。これにより、狭帯域画像では、表層血管は「茶色」調で表示され、中深層血管が「シアン」調で表示される。
【００５８】
次に、本実施形態における一連の流れ、特に、特殊モードについての一連の流れを、図１３のフローチャートに沿って説明する。通常モードの元では、内視鏡装置１２を体内、例えば消化管内に挿入する。アングルノブ１６ａの操作によって、所望の観察部位にスコープ先端部１９をセットして体内の観察を行う。この通常モード時の観察では、回転フィルタ３１は、開口部３１ａが広帯域光ＢＢの光路上にセットされた状態で、停止している。そのため、広帯域光ＢＢがそのまま検体内に照射される。そして、検体内の反射像をカラーの撮像素子６０で撮像し、その撮像により得られたフルカラーの通常画像を表示装置１４に表示する。
【００５９】
そして、観察部位が病変部と推測される場合は、内視鏡装置の切り替えスイッチ２１によって、特殊モードに切り替える。このモード切り替えにより、回転フィルタ３１の回転が開始する。この回転フィルタ３１の回転により、広帯域光ＢＢが回転フィルタ３１の開口部３１ａ、測定用フィルタ部３１ｂ、血管強調用フィルタ部３１ｃの順に透過する。これにより、広帯域光ＢＢ、酸素飽和度測定光、血管強調用照明光が、異なるタイミングで出射する。広帯域光ＢＢの照射時間Ｔ１が一番短く、その次の長いのが酸素飽和度測定光の照射時間Ｔ２であり、一番長いのが血管強調用照明光の照射時間Ｔ３となっている（Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３）。出射した光は検体に順次照射され、その反射像がカラーの撮像素子６０によって順次撮像される。
【００６０】
そして、撮像により得られた画像データのうち、青色画像データＢｃ、緑色画像データＧｃ、赤色画像データＲｃに基づいて、通常画像を作成する。また、青色画像データＢｍを緑色画像データＧｃで規格化した強度比Ｂ／Ｇを算出するとともに、赤色画像データＲｃを緑色画像データＧｃで規格化した強度比Ｒ／Ｇを算出する。これら強度比Ｂ／Ｇ、Ｒ／Ｇは、緑色画像データＧｃで規格化されているため、観察距離の変化などによる体腔内の明るさの変化を受けなくなる。そして、強度比Ｂ／Ｇ、Ｒ／Ｇと図１０の相関関係に基づいて、血管の酸素状態を画像化した酸素飽和度画像を作成する。また、青色画像データＢｖと緑色画像データＧｖに基づいて、表層血管及び中深層血管を強調した狭帯域画像を作成する。これら通常画像、酸素飽和度画像、狭帯域画像の３つの画像は、図１４に示すように、同時表示される。以上の一連の動作は、第１特殊モードが継続している限り、繰り返し行われる。なお、通常画像、第１狭帯域画像、酸素飽和度画像は図１４のように同時表示するほか、一定時間ごとに１画像ずつ表示してもよい。
【００６１】
上記第１実施形態では、測定用フィルタ部３１ｂ及び血管強調用フィルタ部３１ｃの面積Ｓ２、Ｓ３を開口部３１ａの面積Ｓ１よりも大きくするとともに、酸素飽和度の情報を含む青色画像データＢｍを緑色画像データＧｃで規格化することによって、通常画像、酸素飽和度画像、狭帯域画像を高画質で取得したが、第２実施形態では、これらに加えて、特殊モード時には、絞り３０ｂの開口度を通常モード時よりも大きくして、体腔内に照射する光の光量を増加させることによって、更に明るく高画質な画像を取得する。
【００６２】
第２実施形態では、回転フィルタ３１に代えて、図１５に示す回転フィルタ１００を用いる。回転フィルタ１００には、回転フィルタ３１と同様の測定用フィルタ部３１ｂ及び血管強調用フィルタ部３１ｃが周方向に沿って設けられており、それら以外の部分に、開口部１００ａとＮＤフィルタ部１００ｂ（図１５では「ＮＤ」と表記）が設けられている。開口部１００ａは、広帯域光ＢＢをそのまま透過させ、ＮＤフィルタ部１００ｂは、広帯域光ＢＢの光量を低下させる。なお、それ以外については第１実施形態と同様であるので、第１実施形態と異なる部分について以下説明する。
【００６３】
通常モード時には、広帯域光ＢＢの光路上に開口部１００ａをセットした状態で、回転フィルタ１００を停止させる。この通常モード時における体腔内の撮像は、第１実施形態と同様である（図８Ａ参照）。一方、特殊モード時には、絞り３０ｂの開口度を通常モード時大きくする。これにより、光量が増加した高光量の広帯域光ＢＢが回転フィルタ１００に入射する。そして、回転フィルタ１００を回転させることによって、開口部１００ａから高光量の広帯域光ＢＢが出射し、ＮＤフィルタ部１００ｂから高光量の広帯域光ＢＢの光量が低減した通常光量の広帯域光ＢＢ（通常モード時と同じ光量の広帯域光ＢＢ）が出射し、測定用フィルタ部３１ｂから酸素飽和度測定光が出射し、血管強調用フィルタ部３１ｃから血管強調用照明光が出射する。これら４種類の光は順次検体内に照射される。
【００６４】
ここで、開口部１００ａの面積Ｓ１及びＮＤフィルタ部１００ｂの面積Ｓｎは一番小さく（Ｓ１とＳｎは略同じ）、その次に大きいのが測定用フィルタ部３１ｂの面積Ｓ２であり、一番大きいのが血管強調用フィルタ部３１ｃの面積Ｓ３である（Ｓ１，Ｓｎ＜Ｓ２＜Ｓ３）ため、高光量の広帯域光の照射時間Ｔ１及び通常光量の広帯域光ＢＢの照射時間Ｔｎが一番短く、その次に長いのが酸素飽和度測定光の照射時間Ｔ２であり、一番長いのが血管強調用照明光の照射時間Ｔ３である（Ｔ１，Ｔｎ＜Ｔ２＜Ｔ３）。
【００６５】
そして、図１６に示す手順で、体腔内の撮像が行われる。高光量の広帯域光ＢＢの照射中には、高光量の広帯域光ＢＢの光電変換は行われない。そして、高光量の広帯域光ＢＢの照射が終わって、通常光量の広帯域光ＢＢの照射が開始されると、通常光量の広帯域光ＢＢの照射時間Ｔｎ内に、通常光量の広帯域光ＢＢを光電変換して電荷を蓄積し、その蓄積した電荷に基づいて、Ｂ画素６０ｂ、Ｇ画素６０ｇ、Ｒ画素６０ｒから青色信号Ｂｃ、緑色信号Ｇｃ、赤色信号Ｒｃを出力する。これら青色信号Ｂｃ、緑色信号Ｇｃ、赤色信号Ｒｃに基づいて通常画像が作成される。そして、通常光量の広帯域光ＢＢの照射が終わると、酸素飽和度測定光の照射が開始する。酸素飽和度測定光の照射時間Ｔ２及びその後の血管強調用照明光の照射時間Ｔ３における検体の撮像は第１実施形態と同様（図８Ｂ参照）であり、また、酸素飽和度画像及び狭帯域画像の作成も第１実施形態と同様である。
【００６６】
以上のように、高光量の広帯域光ＢＢに基づいて通常画像を作成するのではなく、ＮＤフィルタ１００ｂで減光した通常光量の広帯域光ＢＢに基づいて通常画像を作成しているため、高光量の反射光を受光した時に生じるハレーション（画素値が極めて高くなる現象）の発生を抑えることができる。一方、測定用フィルタ部３１ｂには高光量の広帯域光ＢＢが入射するため、酸素飽和度測定光の光量は大きくなる。このように光量が大きくなった酸素飽和度測定光を用いることで、Ｓ／Ｎが更に向上するため、酸素飽和度の算出精度がアップする。また、血管強調用フィルタ部３１ｃにも高光量の広帯域光ＢＢが入射するため、血管強調用照明光の光量も大きくなる。このように光量が大きくなった血管強調用照明光に基づいて作成された狭帯域画像は、全体的に明るくなっている。
【００６７】
なお、上記実施形態では、カラー撮像素子のカラーフィルタを、Ｂ、Ｇ、Ｒの原色系のフイルタを使用する例で説明したが、図１７に示す分光透過率を有する、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の補色系のカラーフィルタに加えて、Ｇ（グリーン）のカラーフィルタが設けられたカラーの撮像素子（ＣＭＹＧのカラー撮像素子）を使用してもよい。このＣＭＹＧのカラー撮像素子で撮像する場合、Ｙ色のカラーフィルタが設けられたＹ画素から出力されるＹ信号、Ｍ色のカラーフィルタが設けられたＭ画素から出力されるＭ信号、Ｃ色のカラーフィルタが設けられたＣ画素から出力されるＣ信号は、ＲＧＢ変換によって、原色のＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号に変換される。そして、ＲＧＢ変換された信号のうちＲ信号とＢ信号と、Ｇ色のカラーフィルタが設けられたＧ画素から出力されるＧ信号に基づいて、通常画像、酸素飽和度画像、狭帯域画像の作成が行われる。
【００６８】
なお、上記実施形態では、青色画像データＢｍを緑色画像データＧｃで除して規格化（又は赤色画像データＲｃを緑色画像データＧｃで除して規格化）を行ったが、規格化に用いる画像データは緑色画像データＧｃ以外であってもよい。例えば、広帯域光ＢＢを検体内の照射したときに得られる青色画像データＢｃや赤色画像データＲｃの他、血管強調用照明光を照射したときに得られる青色画像データＢｖ、緑色画像データＧｖ、赤色画像データＲｖを規格化に用いてもよい。
【００６９】
なお、上記実施形態では、血管強調用フィルタ部３１ｃの面積Ｓ３を測定用フィルタ部３１ｂの面積Ｓ２よりも大きくしたが、それら面積Ｓ３、Ｓ２は略同じであってもよい。また、測定用フィルタ部３１ｂの面積Ｓ２を開口部の面積Ｓ１（又はＮＤフィルタ１００ｂの面積Ｓｎ）よりも大きくすることで、酸素飽和度測定光の光量が、血管の酸素状態を測定するために十分な光量に達している場合には、緑色画像データＧｃで規格化を行うことなく酸素飽和度画像の作成を行ってもよい。この場合には、酸素飽和度の算出を行うことなく、画像作成を行う。例えば、青色画像データＢｍを表示装置１４のＢ、Ｇチャンネルに割り当て、緑色画像データＧｃを表示装置１４のＲチャンネルに割り当てることで、酸素飽和度の低下とともに、表層血管の色が「茶色」調から徐々に変化する酸素飽和度画像が表示装置１４に表示される。
【００７０】
なお、上記実施形態では、酸素飽和度画像において、低酸素状態の血管のみを擬似カラー表示したが、低酸素状態の血管を含む検体全体を擬似カラー表示してもよい。この場合、血管の酸素状態に応じて擬似カラーの色を予め定めておくことが好ましい（例えば、高酸素の血管を「赤」で表示し、酸素飽和度の低下に合わせて血管の色を徐々に「青味」がからせ、酸素飽和度が６０％を下回るような低酸素の血管を「青」で表示する）
【００７１】
なお、上記実施形態では、３波長分の画像データ（青色画像データBｍ、緑色画像データGｃ、赤色画像データRｃ）から得られる強度比B／G、R／Gに基づいて酸素飽和度の算出を行ったが、これに代えて、２波長分の画像データ（青色画像データBｍ、緑色画像データGｃ）から得られる強度比B／Gのみで酸素飽和度の算出を行ってもよい。
【００７２】
なお、上記実施形態では、回転フィルタの各透過領域における透過帯域の帯域幅に応じて、フィルタの面積を決めたが（帯域幅が一番広い開口部やＮＤフィルタ部の面積を、それよりも帯域幅が狭い測定用フィルタ部及び血管強調用フィルタ部の面積よりも小さくする）、これに代えて、各透過領域における透過帯域の帯域幅に応じたＡＥ（自動露光制御）を行ってもよい。
【００７３】
例えば、透過帯域の帯域幅が広い開口部やＮＤフィルタ上に広帯域光ＢＢが入射するときには、絞りの開口度を小さくし、また、撮像素子の電荷蓄積時間を短くする。一方、透過帯域の帯域幅が狭い測定用フィルタ部及び血管強調用フィルタ部上に広帯域光ＢＢが入射するときには、絞りの開口度を大きくし、また、撮像素子の電荷蓄積時間を長くする。以上のように、透過帯域の帯域幅に応じたＡＥを行うことによって、撮像素子で受光する広帯域光、酸素飽和度測定光、血管強調用照明光の受光量を、ほぼ均一に調整することができる。これにより、通常画像、酸素飽和度画像、狭帯域画像の明るさがほぼ同じとなる。
【００７４】
なお、上記実施形態では、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】
【００７５】
１０  内視鏡システム
１１  光源装置
１２  内視鏡装置
１３  プロセッサ装置
３１，１００  回転フィルタ
３１ａ，１００ａ  開口部
３１ｂ  測定用フィルタ部
３１ｃ  血管強調用フィルタ部
６０  撮像素子
７２  画像処理部
１００ｂ  ＮＤフィルタ部
【図１】
2014061152.tif 000003
【図２】
2014061152.tif 000004
【図３】
2014061152.tif 000005
【図４Ａ】
2014061152.tif 000006
【図４Ｂ】
2014061152.tif 000007
【図５】
2014061152.tif 000008
【図６】
2014061152.tif 000009
【図７Ａ】
2014061152.tif 000010
【図７Ｂ】
2014061152.tif 000011
【図８Ａ】
2014061152.tif 000012
【図８Ｂ】
2014061152.tif 000013
【図９】
2014061152.tif 000014
【図１０】
2014061152.tif 000015
【図１１】
2014061152.tif 000016
【図１２】
2014061152.tif 000017
【図１３】
2014061152.tif 000018
【図１４】
2014061152.tif 000019
【図１５】
2014061152.tif 000020
【図１６】
2014061152.tif 000021
【図１７】
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