(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を照明するための照明光を出射する一または複数の半導体発光素子を有する照明手段と、
前記照明手段から出射される前記照明光により照明された前記被写体の像を撮像し、撮像信号として出力する撮像手段と、
前記被写体の像を、赤成分、緑成分及び青成分に分解する色分解手段と、
前記撮像手段から出力された撮像信号に対して所定の処理を行い、前記被写体の像を表示手段に画像表示するための映像信号として出力する画像処理手段とを有し、
前記画像処理手段は、前記所定の処理として、前記撮像信号が有する青成分を前記映像信号における緑成分とし、かつ、前記撮像信号が有する緑成分を前記映像信号における赤成分とする色変換処理を行うことを特徴とする生体観測装置。
【請求項２】
被写体を照明するための照明光を出射する一または複数の半導体発光素子を有する照明手段と、
前記照明手段から出射される前記照明光により照明された前記被写体の像を撮像し、撮像信号として出力する撮像手段と、
前記被写体の像を、赤成分、緑成分及び青成分に分解する色分解手段と、
前記撮像手段から出力された撮像信号に対して所定の処理を行い、前記被写体の像を表示手段に画像表示するための映像信号として出力する画像処理手段とを有し、
前記画像処理手段は、前記所定の処理として、前記撮像信号が有する青成分を前記映像信号における緑成分及び青成分とし、かつ、前記撮像信号が有する緑成分を前記映像信号における赤成分とする色変換処理を行うことを特徴とする生体観測装置。
【請求項３】
前記照明手段は、所定の帯域を有する励起光により、前記照明光としての蛍光を発する蛍光部材を有し、前記半導体発光素子は、前記励起光を前記蛍光部材に対して出射することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の生体観測装置。
【請求項４】
前記色分解手段は、前記被写体から前記撮像手段に至る経路上に設けられたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の生体観測装置。
【請求項５】
前記照明手段、前記撮像手段及び前記色分解手段は、内視鏡の内部に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の生体観測装置。
【請求項６】
前記照明手段、前記撮像手段及び前記色分解手段は、口腔カメラの内部に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の生体観測装置。
【請求項７】
被写体を照明するための照明光として、相互に異なる色帯域を有する光を各々出射する複数の半導体発光素子を有する照明手段と、
前記照明手段から出射される前記照明光により照明された前記被写体の像を撮像し、撮像信号として出力する撮像手段と、
前記被写体の像を、赤成分、緑成分及び青成分に分解する色分解手段と、
前記撮像手段から出力された撮像信号に対して所定の処理を行い、前記被写体の像を表示手段に画像表示するための映像信号として出力する画像処理手段とを有し、
前記画像処理手段は、前記所定の処理として、前記撮像信号が有する青成分を前記映像信号における緑成分とし、かつ、前記撮像信号が有する緑成分を前記映像信号における赤成分とする色変換処理を行うことを特徴とする生体観測装置。
【請求項８】
前記色分解手段は、前記照明手段に設けられたことを特徴とする請求項７に記載の生体観測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体観測装置に関し、特に、生体における粘膜表層の血管等をコントラスト良く撮像することを可能とする生体観測装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡及び光源装置等を有する内視鏡装置は、従来より、医療分野等において広く用いられている。特に、医療分野における内視鏡装置は、術者等が被検体としての生体内の観察等を行うという用途において主に用いられている。そして、前述した内視鏡装置において用いられる光源装置としては、例えば、特許文献１に提案されている内視鏡用光源装置がある。
【０００３】
また、医療分野における内視鏡装置を用いた観察として一般的に知られているものとしては、例えば、白色光を生体内の被写体に照射し、肉眼による観察と略同様の該被写体の像を撮像する通常観察の他に、通常観察における照明光よりも狭い帯域を有する光である狭帯域光を該被写体に照射して観察を行うことにより、通常観察に比べ、生体における粘膜表層の血管等をコントラスト良く撮像することが可能である、狭帯域光観察（ＮＢＩ： Ｎａｒｒｏｗ  Ｂａｎｄ  Ｉｍａｇｉｎｇ）がある。
【０００４】
特許文献１に提案されている内視鏡用光源装置は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の３個のＬＥＤと、前記３個のＬＥＤ各々の発光強度を制御するためのＬＥＤ制御回路と、術者等に操作されることにより、前記ＬＥＤ制御回路を介し、前記３個のＬＥＤ各々の発光強度を調整可能な色調整スイッチとを有して構成されている。そして、特許文献１に提案されている内視鏡用光源装置は、前述した構成を有することにより、内視鏡により撮像された生体内の被写体の像の色を必要に応じて自由に調整可能としている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２３８８４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に提案されている内視鏡用光源装置は、前述した、狭帯域光観察に対応した被写体の像の色の調整手段を有していない。そのため、術者等は、特許文献１に提案されている内視鏡用光源装置による観察においては、例えば、他の光源装置等の、専用の装置を用いて狭帯域光観察を行わなければならない。その結果、生体内の被写体の観察に費やされる時間が長くなってしまうという課題が生じている。
【０００７】
本発明は、前述した点に鑑みてなされたものであり、生体内の被写体の観察に費やされる時間を短縮可能とする生体観測装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明における第１の生体観測装置は、被写体を照明するための照明光を出射する一または複数の半導体発光素子を有する照明手段と、前記照明手段から出射される前記照明光により照明された前記被写体の像を撮像し、撮像信号として出力する撮像手段と、前記被写体の像を、赤成分、緑成分及び青成分に分解する色分解手段と、前記撮像手段から出力された撮像信号に対して所定の処理を行い、前記被写体の像を表示手段に画像表示するための映像信号として出力する画像処理手段とを有し、前記画像処理手段は、前記所定の処理として、前記撮像信号が有する青成分を前記映像信号における緑成分とし、かつ、前記撮像信号が有する緑成分を前記映像信号における赤成分とする色変換処理を行うことを特徴とする。
【０００９】
本発明における第２の生体観測装置は、被写体を照明するための照明光を出射する一または複数の半導体発光素子を有する照明手段と、前記照明手段から出射される前記照明光により照明された前記被写体の像を撮像し、撮像信号として出力する撮像手段と、前記被写体の像を、赤成分、緑成分及び青成分に分解する色分解手段と、前記撮像手段から出力された撮像信号に対して所定の処理を行い、前記被写体の像を表示手段に画像表示するための映像信号として出力する画像処理手段とを有し、前記画像処理手段は、前記所定の処理として、前記撮像信号が有する青成分を前記映像信号における緑成分及び青成分とし、かつ、前記撮像信号が有する緑成分を前記映像信号における赤成分とする色変換処理を行うことを特徴とする。
【００１０】
本発明における第３の生体観測装置は、前記第１または第２の生体観測装置において、前記照明手段は、所定の帯域を有する励起光により、前記照明光としての蛍光を発する蛍光部材を有し、前記半導体発光素子は、前記励起光を前記蛍光部材に対して出射することを特徴とする。
【００１１】
本発明における第４の生体観測装置は、前記第１または第２の生体観測装置において、前記色分解手段は、前記被写体から前記撮像手段に至る経路上に設けられたことを特徴とする。
【００１２】
本発明における第５の生体観測装置は、前記第１または第２の生体観測装置において、前記照明手段、前記撮像手段及び前記色分解手段は、内視鏡の内部に設けられていることを特徴とする。
【００１３】
本発明における第６の生体観測装置は、前記第１または第２の生体観測装置において、前記照明手段、前記撮像手段及び前記色分解手段は、口腔カメラの内部に設けられていることを特徴とする。
【００１４】
本発明における第７の生体観測装置は、被写体を照明するための照明光として、相互に異なる色帯域を有する光を各々出射する複数の半導体発光素子を有する照明手段と、前記照明手段から出射される前記照明光により照明された前記被写体の像を撮像し、撮像信号として出力する撮像手段と、前記被写体の像を、赤成分、緑成分及び青成分に分解する色分解手段と、前記撮像手段から出力された撮像信号に対して所定の処理を行い、前記被写体の像を表示手段に画像表示するための映像信号として出力する画像処理手段とを有し、前記画像処理手段は、前記所定の処理として、前記撮像信号が有する青成分を前記映像信号における緑成分とし、かつ、前記撮像信号が有する緑成分を前記映像信号における赤成分とする色変換処理を行うことを特徴とする。
【００１５】
本発明における第８の生体観測装置は、前記第７の生体観測装置において、前記色分解手段は、前記照明手段に設けられたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明における生体観測装置によると、生体内の被写体の観察に費やされる時間が短縮可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１８】
（第１の実施形態）
図１から図５は、本発明の第１の実施形態に係るものである。図１は、本実施形態に係る生体観測装置の、要部の構成の一例を示す図である。図２は、本実施形態に係る生体撮像装置から被写体に対して出射される、狭帯域の光が有する波長帯域と出射光量との相関関係の一例を示す図である。図３は、本実施形態に係る生体撮像装置が有する、カラーフィルタの構成の一例を示す図である。図４は、本実施形態に係る画像処理装置が有する、画像処理回路の構成の一例を示す図である。図５は、本実施形態に係る生体観測装置を構成する生体撮像装置として用いられる、口腔カメラの外観の一例を示す図である。
【００１９】
生体観測装置１は、図１に示すように、被検体としての生体内における、生体組織等の被写体５０１の像を撮像し、撮像信号として出力する、例えば、内視鏡である生体撮像装置２と、生体撮像装置２から出力される撮像信号に基づき、映像信号を生成して出力する画像処理装置３と、画像処理装置３から出力される映像信号に基づき、生体撮像装置２が撮像した被写体５０１の像を画像表示する、表示手段としてのモニタ４とを要部として有している。
【００２０】
生体撮像装置２は、ＬＥＤ２１と、ＬＥＤ２１から出射された励起光により蛍光を発する、例えば、白色塗料等からなる蛍光部材２２と、照明光学系２３と、対物光学系２４と、カラーフィルタ２５と、ＣＣＤ（電荷結合素子）２６とを有して構成されている。
【００２１】
生体観測装置１における照明手段の一部を構成するＬＥＤ２１は、画像処理装置３から供給される駆動電圧に基づいて発光することにより、生体観測装置１における照明手段の一部を構成する蛍光部材２２を励起させる励起光として、青色の帯域を有する光を出射する。
【００２２】
ＬＥＤ２１から出射された励起光により蛍光部材２２が発した蛍光は、照明光学系２３を介し、例えば、図２に示すような、青色の帯域と緑色の帯域にピークを有する狭帯域の光として、被写体５０１に対して出射される。
【００２３】
対物光学系２４は、照明光学系２３から出射された狭帯域の光により照明された被写体５０１の像を結像する。
【００２４】
生体観測装置１における色分解手段としてのカラーフィルタ２５は、ＣＣＤ２６の撮像面に設けられたフィルタであり、例えば、各画素に対応して設けられた、Ｒ、Ｇ及びＢの各色のフィルタが、図３に示すようなマトリクス状に配置されたような構成を有している。そして、カラーフィルタ２５は、前述した構成を有することにより、対物光学系２４により結像された被写体５０１の像に対する色分解を行う。
【００２５】
撮像手段としてのＣＣＤ２６は、カラーフィルタ２５により色分解された被写体５０１の像を撮像し、撮像した該被写体５０１の像を、撮像信号として画像処理装置３に対して出力する。
【００２６】
生体観測装置１における画像処理手段としての画像処理装置３は、画像処理回路３１と、ＬＥＤ駆動回路３２と、制御回路３３と、操作パネル３４とを有して構成されている。
【００２７】
画像処理回路３１は、図４に示すように、プリプロセス回路３１１と、セレクタ３１２と、同時化回路３１３と、ポストプロセス回路３１４とを有して構成されている。
【００２８】
プリプロセス回路３１１は、ＣＣＤ２６から出力される撮像信号に対し、増幅、Ａ／Ｄ変換及び相関二重サンプリング等の処理を行った後、該処理を行った後の撮像信号をセレクタ３１２に対して出力する。
【００２９】
セレクタ３１２は、制御回路３３から出力される制御信号に基づき、プリプロセス回路３１１から出力される撮像信号が有する各色成分としての、Ｒ成分、Ｇ成分及びＢ成分を、各々同時化回路３１３に対して出力する。
【００３０】
同時化回路３１３は、メモリ３１３ａ、３１３ｂ及び３１３ｃを有して構成されている。そして、同時化回路３１３は、セレクタ３１２から出力される撮像信号の各色成分を、各々メモリ３１３ａ、３１３ｂ及び３１３ｃに格納した後、同時化してポストプロセス回路３１４に対して出力する。
【００３１】
ポストプロセス回路３１４は、制御回路３３から出力される制御信号に基づき、同時化回路３１３から出力される撮像信号に対し、色変換、γ補正及びＤ／Ａ変換等の処理を行う。そして、ポストプロセス回路３１４は、前記処理を行うことにより、前記撮像信号を映像信号に変換し、該映像信号をモニタ４に対して出力する。
【００３２】
ＬＥＤ駆動回路３２は、制御回路３３から出力される制御信号に基づき、ＬＥＤ２１を発光させるための駆動電圧を供給する。
【００３３】
ＣＰＵ（中央処理装置）等である制御回路３３は、操作パネル３４から出力される観察モード切替信号に基づき、観察モードに応じた処理等を行わせるための制御信号を、画像処理回路３１のセレクタ３１２及びポストプロセス回路３１４と、ＬＥＤ駆動回路３２とに対して出力する。
【００３４】
操作パネル３４は、例えば、術者等に操作されることにより、生体撮像装置２及び画像処理装置３における観察モードを切り替える指示を行うための、観察モード切替信号を出力する、観察モード切り替えスイッチ等を有して構成されている。
【００３５】
次に、本実施形態の生体観測装置１の作用について説明を行う。
【００３６】
術者等は、生体観測装置１の各部、すなわち、生体撮像装置２、画像処理装置３及びモニタ４の電源を投入し、該各部を起動状態とする。なお、前記起動状態において、生体撮像装置２及び画像処理装置３は、通常観察モードとして設定されているものであるとする。
【００３７】
その後、術者等は、生体内における所望の被写体が、対物光学系２４の視野に入る位置であり、かつ、照明光学系２３から出射される狭帯域の光により照明される位置となるように生体撮像装置２を操作して移動させる。
【００３８】
前述したような状態において、照明光学系２３から出射される狭帯域の光により照明された被写体５０１の像は、対物光学系２４により結像され、カラーフィルタ２５により色分解され、ＣＣＤ２６において撮像された後、撮像信号として画像処理装置３の画像処理回路３１に対して出力される。
【００３９】
ＣＣＤ２６から画像処理回路３１に対して出力された撮像信号は、プリプロセス回路３１１により増幅、Ａ／Ｄ変換及び相関二重サンプリング等の処理が行われ、セレクタ３１２を経由し、同時化回路３１３により同時化された後、ポストプロセス回路３１４に入力される。
【００４０】
ポストプロセス回路３１４は、制御回路３３から出力される制御信号に基づき、同時化回路３１３から出力される撮像信号に対し、例えば、被写体を肉眼により観察した状態と略同様の自然な色再現となるような、通常観察モードにおける色変換処理、γ補正及びＤ／Ａ変換等の処理を行った後、該処理を行った後の撮像信号を、映像信号としてモニタ４に対して出力する。
【００４１】
以上述べたような制御及び処理等が生体撮像装置２及び画像処理装置３において行われることにより、モニタ４には、画像処理装置３から出力される映像信号に基づく、通常観察モードにおける被写体の像として、生体内における所望の被写体を肉眼により観察した場合の像と略同様の像が画像表示される。
【００４２】
また、操作パネル３４に設けられた観察モード切り替えスイッチが術者等に操作されることにより、例えば、通常観察モードから狭帯域光観察モードへと、生体撮像装置２及び画像処理装置３における観察モードを切り替えるための指示が行われた場合、操作パネル３４は、該指示に基づく観察モード切替信号を制御回路３３に対して出力する。
【００４３】
制御回路３３は、操作パネル３４から出力される観察モード切替信号に基づき、観察モードに応じた処理等を行わせるための制御信号を、画像処理回路３１のセレクタ３１２及びポストプロセス回路３１４と、ＬＥＤ駆動回路３２とに対して出力する。
【００４４】
画像処理回路３１のセレクタ３１２は、制御回路３３から出力される制御信号に基づき、同時化回路３１３が有するメモリ３１３ａ、３１３ｂ及び３１３ｃのうち、いずれか一のメモリに対し、プリプロセス回路３１１から出力される撮像信号が有するＧ成分を出力すると共に、同時化回路３１３が有するメモリ３１３ａ、３１３ｂ及び３１３ｃのうち、該一のメモリ以外のメモリである、二のメモリに対し、プリプロセス回路３１１から出力される撮像信号が有するＢ成分を出力する。なお、本実施形態の狭帯域光観察モードにおいては、プリプロセス回路３１１から出力される撮像信号が有するＲ成分は、セレクタ３１２により遮断され、以降の処理には用いられないものであるとする。
【００４５】
そして、前述した処理によりセレクタ３１２から出力される、二のＢ成分及び一のＧ成分を有する撮像信号は、同時化回路３１３により同時化された後、ポストプロセス回路３１４に入力される。
【００４６】
ポストプロセス回路３１４は、制御回路３３から出力される制御信号に基づき、同時化回路３１３から出力される撮像信号に対し、例えば、生体における被写体の粘膜表層の血管及び微細構造等をコントラスト良く色再現するような、狭帯域光観察モードにおける色変換処理、γ補正及びＤ／Ａ変換等の処理を行った後、該処理を行った後の撮像信号を、映像信号としてモニタ４に対して出力する。
【００４７】
より具体的には、ポストプロセス回路３１４は、前述した狭帯域光観察モードにおける色変換処理として、例えば、同時化回路３１３から出力される撮像信号が有する、二のＢ成分のうち、一方に対して重み係数ｋ１を積算し、また、他方に対して重み係数ｋ２を積算すると共に、Ｇ成分に対して重み係数ｋ３を積算する処理を行う。ポストプロセス回路３１４は、前述した内容の色変換処理を行った後、重み係数ｋ１が積算されたＢ成分からなるＢチャンネル信号と、重み係数ｋ２が積算されたＢ成分からなるＧチャンネル信号と、重み係数ｋ３が積算されたＧ成分からなるＲチャンネル信号とに基づき、これら各チャンネル信号を合成した信号に対してさらにγ補正及びＤ／Ａ変換等の処理を行うことにより映像信号を生成し、生成した該映像信号をモニタ４に対して出力する。
【００４８】
なお、前述した内容の色変換処理において用いられる重み係数ｋ１、ｋ２及びｋ３は、いずれも実数の値を取るものであるとする。そして、重み係数ｋ１、ｋ２及びｋ３は、例えば、操作パネル３４が操作されることにより、術者等の所望の値に各々設定可能であっても良いし、また、ポストプロセス回路３１４が予め固定の値を有するものであっても良い。さらに、重み係数ｋ１、ｋ２及びｋ３は、相互に異なる値を取るものであっても良いし、また、いずれか二の値または全ての値が同一であっても良い。
【００４９】
以上に述べたような制御及び処理等が生体撮像装置２及び画像処理装置３において行われることにより、モニタ４には、画像処理装置３から出力される映像信号に基づく、狭帯域光観察モードにおける被写体の像として、生体における被写体の粘膜表層の血管及び微細構造等がコントラスト良く色再現された像が画像表示される。
【００５０】
なお、前述した作用を実現するための構成としての、内視鏡である生体撮像装置２は、前述した構成に加え、術者等による操作が行われた際に、操作パネル３４と略同様の観察モード切替信号を画像処理装置３の制御回路３３に対して出力する、観察モード切り替えスイッチ２７が外表面上に設けられた、例えば、図５に示すような口腔カメラ２Ａとして構成されていても良い。
【００５１】
そして、生体撮像装置２の代わりに口腔カメラ２Ａが用いられた状態において、前述した狭帯域光観察モードによる観察が行われた場合、モニタ４には、生体の口腔内における歯垢、虫歯及び歯肉の炎症が存在する箇所がコントラスト良く色再現された像が、狭帯域光観察モードにおける被写体の像として画像表示される。
【００５２】
なお、画像処理装置３から出力される映像信号に基づいてモニタ４に画像表示される、通常観察モードにおける被写体の像及び狭帯域光観察モードにおける被写体の像は、どちらか一方の像のみが観察モードの切替に応じて画像表示されるものであっても良いし、また、両方の像がモニタ４の画面上に別々に画像表示されるものであっても良い。
【００５３】
以上に述べたように、本実施形態の生体観測装置１は、通常観察モード及び狭帯域光観察モードの、２種類の観察モードにおいて、各々の観察モードに応じた被写体の像の色の調整を行うことが可能である。そのため、術者等は、生体観測装置１による観察において、例えば、他の光源装置等の、専用の装置を用いることなく狭帯域光観察を行うことができ、その結果、従来に比べ、生体内の被写体の観察に費やされる時間を短縮することができる。
【００５４】
（第２の実施形態）
図６から図８は、本発明の第２の実施形態に係るものである。図６は、本実施形態に係る生体観測装置の、要部の構成の一例を示す図である。図７は、本実施形態に係る画像処理装置が、光源装置に設けられたＬＥＤ群の各ＬＥＤに対して供給する駆動電圧の一例を示す図である。図８は、本実施形態に係る光源装置に設けられたＬＥＤ群の各ＬＥＤから被写体に対して出射される、各々の照明光が有する波長帯域と出射光量との相関関係の一例を示す図である。なお、第１の実施形態と同様の構成を持つ部分については、詳細説明は省略する。また、第１の実施形態と同様の構成要素については、同一の符号を用いて説明は省略する。
【００５５】
生体観測装置１０１は、図６に示すように、被検体としての生体内における、生体組織等の被写体５０１の像を撮像し、撮像信号として出力する、例えば、内視鏡である生体撮像装置１０２と、生体撮像装置２から出力される撮像信号に基づき、映像信号を生成して出力する画像処理装置１０３と、第１の実施形態と略同様の構成を有するモニタ４と、生体撮像装置１０２に対し、被写体５０１を照明するための照明光を供給する光源装置５とを要部として有している。
【００５６】
生体撮像装置１０２は、第１の実施形態と略同様の構成を有する照明光学系２３と、第１の実施形態と略同様の構成を有する対物光学系２４と、第１の実施形態と略同様の構成を有するＣＣＤ（電荷結合素子）２６と、生体撮像装置１０２の内部を挿通するように設けられたライトガイド２８とを有して構成されている。
【００５７】
光ファイバ等により構成されたライトガイド２８は、光入射面を有する一端が光源装置５側に配置されると共に、光出射面を有する他端が照明光学系２３の光入射側に配置されている。そして、ライトガイド２８が前述した構成を有することにより、光源装置５から供給された照明光は、ライトガイド２８により伝送された後、照明光学系２３を介し、被写体５０１に対して出射される。
【００５８】
生体観測装置１０１における画像処理手段としての画像処理装置１０３は、第１の実施形態と略同様の構成を有する画像処理回路３１と、ＬＥＤ駆動回路１３２と、第１の実施形態と略同様の構成を有する制御回路３３と、第１の実施形態と略同様の構成を有する操作パネル３４とを有して構成されている。
【００５９】
ＬＥＤ駆動回路１３２は、制御回路３３から出力される制御信号に基づき、光源装置５に設けられた、後述する赤色ＬＥＤ５１ａと、緑色ＬＥＤ５１ｂと、青色ＬＥＤ５１ｃとに対し、例えば、図７に示すように、各々のＬＥＤを発光させるための駆動電圧を、所定の時間分順次供給する。
【００６０】
光源装置５は、赤色ＬＥＤ５１ａ、緑色ＬＥＤ５１ｂ及び青色ＬＥＤ５１ｃを有して構成される、生体観測装置１０１における照明手段としてのＬＥＤ群５１と、ＬＥＤ群５１から出射された光を反射するミラー５２と、ミラー５２により反射された光を集光し、ライトガイド２８の光入射面に入射させる集光光学系５３とを有して構成されている。
【００６１】
ＬＥＤ群５１が有する、生体観測装置１０１における色分解手段としての赤色ＬＥＤ５１ａ、緑色ＬＥＤ５１ｂ及び青色ＬＥＤ５１ｃは、ＬＥＤ駆動回路１３２から供給される駆動電圧に基づき、例えば、図８に示す帯域を有する光を各々出射する。具体的には、赤色ＬＥＤ５１ａは、６００ｎｍから６３０ｎｍの帯域を有する光を出射し、緑色ＬＥＤ５１ｂは、５３０ｎｍから５６０ｎｍの帯域を有する光を出射し、青色ＬＥＤ５１ｃは、４００ｎｍから４３０ｎｍの帯域を有する光を出射する。そして、ＬＥＤ群５１は、ＬＥＤ群５１自身が有する各ＬＥＤに対し、例えば、図７に示すような、所定の時間分順次供給されるような駆動電圧が供給された場合、被写体５０１を照明するための照明光として、面順次かつ狭帯域な光を出射する。
【００６２】
次に、本実施形態の生体観測装置１０１の作用について説明を行う。
【００６３】
術者等は、生体観測装置１０１の各部、すなわち、生体撮像装置１０２、画像処理装置１０３、モニタ４及び光源装置５の電源を投入し、該各部を起動状態とする。なお、前記起動状態において、生体撮像装置１０２及び画像処理装置１０３は、通常観察モードとして設定されているものであるとする。
【００６４】
その後、術者等は、生体内における所望の被写体が、対物光学系２４の視野に入る位置であり、かつ、光源装置５から、ライトガイド２８及び照明光学系２３を介して出射される面順次かつ狭帯域な光により照明される位置となるように生体撮像装置１０２を操作して移動させる。
【００６５】
前述したような状態において、光源装置５から、ライトガイド２８及び照明光学系２３を介して出射される面順次かつ狭帯域な光により照明された被写体５０１の像は、対物光学系２４により結像され、ＣＣＤ２６において撮像された後、撮像信号として画像処理装置３の画像処理回路３１に対して出力される。
【００６６】
ＣＣＤ２６から画像処理回路３１に対して出力された撮像信号は、第１の実施形態の説明において述べた処理と略同様の処理として、プリプロセス回路３１１により増幅、Ａ／Ｄ変換及び相関二重サンプリング等の処理が行われ、セレクタ３１２を経由し、同時化回路３１３により同時化された後、ポストプロセス回路３１４に入力される。
【００６７】
ポストプロセス回路３１４は、制御回路３３から出力される制御信号に基づき、第１の実施形態の説明において述べた処理と略同様の処理として、同時化回路３１３から出力される撮像信号に対し、通常観察モードにおける色変換処理、γ補正及びＤ／Ａ変換等の処理を行った後、該処理を行った後の撮像信号を、映像信号としてモニタ４に対して出力する。
【００６８】
以上述べたような制御及び処理等が生体撮像装置１０２及び画像処理装置１０３において行われることにより、モニタ４には、画像処理装置１０３から出力される映像信号に基づく、通常観察モードにおける被写体の像として、生体内における所望の被写体を肉眼により観察した場合の像と略同様の像が画像表示される。
【００６９】
また、操作パネル３４に設けられた観察モード切り替えスイッチが術者等に操作されることにより、例えば、通常観察モードから狭帯域光観察モードへと、生体撮像装置１０２及び画像処理装置１０３における観察モードを切り替えるための指示が行われた場合、操作パネル３４は、該指示に基づく観察モード切替信号を制御回路３３に対して出力する。
【００７０】
制御回路３３は、操作パネル３４から出力される観察モード切替信号に基づき、観察モードに応じた処理等を行わせるための制御信号を、画像処理回路３１のセレクタ３１２及びポストプロセス回路３１４と、ＬＥＤ駆動回路１３２とに対して出力する。
【００７１】
画像処理回路３１のセレクタ３１２は、制御回路３３から出力される制御信号に基づき、同時化回路３１３が有するメモリ３１３ａ、３１３ｂ及び３１３ｃのうち、いずれか一のメモリに対し、プリプロセス回路３１１から出力される、緑色ＬＥＤ５１ｂから出射された光により被写体５０１が照明された際にＣＣＤ２６が撮像した該被写体５０１の像に基づく撮像信号（以降、Ｇ信号と略記する）を出力する。また、画像処理回路３１のセレクタ３１２は、制御回路３３から出力される制御信号に基づき、同時化回路３１３が有するメモリ３１３ａ、３１３ｂ及び３１３ｃのうち、前記一のメモリ以外のメモリである、二のメモリに対し、プリプロセス回路３１１から出力される、青色ＬＥＤ５１ｃから出射された光により被写体５０１が照明された際にＣＣＤ２６が撮像した該被写体５０１の像に基づく撮像信号（以降、Ｂ信号と略記する）を出力する。なお、本実施形態の狭帯域光観察モードにおいては、プリプロセス回路３１１から出力される、赤色ＬＥＤ５１ａから出射された光により被写体５０１が照明された際にＣＣＤ２６が撮像した該被写体５０１の像に基づく撮像信号は、セレクタ３１２により遮断され、以降の処理には用いられないものであるとする。
【００７２】
そして、前述した処理によりセレクタ３１２から出力される、二のＢ信号及び一のＧ信号を有する撮像信号は、同時化回路３１３により同時化された後、ポストプロセス回路３１４に入力される。
【００７３】
ポストプロセス回路３１４は、制御回路３３から出力される制御信号に基づき、同時化回路３１３から出力される撮像信号に対し、例えば、生体における被写体の粘膜表層の血管及び微細構造等をコントラスト良く色再現するような、狭帯域光観察モードにおける色変換処理、γ補正及びＤ／Ａ変換等の処理を行った後、該処理を行った後の撮像信号を、映像信号としてモニタ４に対して出力する。
【００７４】
より具体的には、ポストプロセス回路３１４は、前述した狭帯域光観察モードにおける色変換処理として、例えば、同時化回路３１３から出力される撮像信号が有する、二のＢ信号のうち、一方に対して重み係数ｋ１を積算し、また、他方に対して重み係数ｋ２を積算すると共に、Ｇ信号に対して重み係数ｋ３を積算する処理を行う。ポストプロセス回路３１４は、前述した内容の色変換処理を行った後、重み係数ｋ１が積算されたＢ信号からなるＢチャンネル信号と、重み係数ｋ２が積算されたＢ信号からなるＧチャンネル信号と、重み係数ｋ３が積算されたＧ信号からなるＲチャンネル信号とに基づき、これら各チャンネル信号を合成した信号に対してさらにγ補正及びＤ／Ａ変換等の処理を行うことにより映像信号を生成し、生成した該映像信号をモニタ４に対して出力する。
【００７５】
なお、前述した内容の色変換処理において用いられる重み係数ｋ１、ｋ２及びｋ３は、いずれも実数の値を取るものであるとする。そして、重み係数ｋ１、ｋ２及びｋ３は、例えば、操作パネル３４が操作されることにより、術者等の所望の値に各々設定可能であっても良いし、また、ポストプロセス回路３１４が予め固定の値を有するものであっても良い。さらに、重み係数ｋ１、ｋ２及びｋ３は、相互に異なる値を取るものであっても良いし、また、いずれか二の値または全ての値が同一であっても良い。
【００７６】
以上に述べたような制御及び処理等が生体撮像装置１０２及び画像処理装置１０３において行われることにより、モニタ４には、画像処理装置１０３から出力される映像信号に基づく、狭帯域光観察モードにおける被写体の像として、生体における被写体の粘膜表層の血管及び微細構造等がコントラスト良く色再現された像が画像表示される。
【００７７】
以上に述べたように、本実施形態の生体観測装置１０１は、第１の実施形態の生体観測装置１と同様に、通常観察モード及び狭帯域光観察モードの、２種類の観察モードにおいて、各々の観察モードに応じた被写体の像の色の調整を行うことが可能である。そのため、術者等は、生体観測装置１０１による観察において、例えば、他の光源装置等の、専用の装置を用いることなく狭帯域光観察を行うことができ、その結果、従来に比べ、生体内の被写体の観察に費やされる時間を短縮することができる。
【００７８】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更や応用が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】第１の実施形態に係る生体観測装置の、要部の構成の一例を示す図。
【図２】第１の実施形態に係る生体撮像装置から被写体に対して出射される、狭帯域の光が有する波長帯域と出射光量との相関関係の一例を示す図。
【図３】第１の実施形態に係る生体撮像装置が有する、カラーフィルタの構成の一例を示す図。
【図４】第１の実施形態に係る画像処理装置が有する、画像処理回路の構成の一例を示す図。
【図５】第１の実施形態に係る生体観測装置を構成する生体撮像装置として用いられる、口腔カメラの外観の一例を示す図。
【図６】第２の実施形態に係る生体観測装置の、要部の構成の一例を示す図。
【図７】第２の実施形態に係る画像処理装置が、光源装置に設けられたＬＥＤ群の各ＬＥＤに対して供給する駆動電圧の一例を示す図。
【図８】第２の実施形態に係る光源装置に設けられたＬＥＤ群の各ＬＥＤから被写体に対して出射される、各々の照明光が有する波長帯域と出射光量との相関関係の一例を示す図。
【符号の説明】
【００８０】
１，１０１・・・生体観測装置、２，１０２・・・生体撮像装置、２Ａ・・・口腔カメラ、３，１０３・・・画像処理装置、４・・・モニタ、５・・・光源装置、２１・・・ＬＥＤ、２２・・・蛍光部材、２３・・・照明光学系、２４・・・対物光学系、２５・・・カラーフィルタ、２６・・・ＣＣＤ、２７・・・観察モード切り替えスイッチ、２８・・・ライトガイド、３１・・・画像処理回路、３２，１３２・・・ＬＥＤ駆動回路、３３・・・制御回路、３４・・・操作パネル、５１・・・ＬＥＤ群、５１ａ・・・赤色ＬＥＤ、５１ｂ・・・緑色ＬＥＤ、５１ｃ・・・青色ＬＥＤ、５２・・・ミラー、５３・・・集光光学系、３１１・・・プリプロセス回路、３１２・・・セレクタ、３１３・・・同時化回路、３１３ａ，３１３ｂ，３１３ｃ・・・メモリ、３１４・・・ポストプロセス回路、５０１・・・被写体
【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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