(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも可視光から近赤外光までの波長の光を照射可能な照明手段と、
１つのカラー固体撮像素子と、第１のモノクロ固体撮像素子と第２のモノクロ固体撮像素子とを少なくとも具備した第１の撮像手段と、
１つのカラー固体撮像素子または３つのモノクロ固体撮像素子のいずれかからなる第２の撮像手段と、
前記第１の撮像手段から送信される撮像信号の処理を行う第１の画像処理または前記第２の撮像手段から送信される撮像信号により可視光画像の処理を行う第２の画像処理を行う画像処理手段と、
前記第１の撮像手段と前記第２の撮像手段とに設けられ、当該第１の撮像手段または当該第２の撮像手段の種類を識別するための識別データを出力する識別手段と、
前記識別手段から出力される前記識別データに応じ、前記画像処理手段において行われる前記第１の画像処理または第２の画像処理の切り替えを行う制御手段と、
を備え、
前記第１の撮像手段は、前記照明手段からの照射光により照明された被写体からの反射光を可視光と近赤外光とに分光する第１の分光手段と、該近赤外光を互いに異なる波長である第１の近赤外光と第２の近赤外光とに分光する第２の分光手段と、をさらに有し、
前記画像処理手段は、前記第１の画像処理として、前記第１のモノクロ固体撮像素子において受光される前記第１の近赤外光と、前記第２のモノクロ固体撮像素子において受光される前記第２の近赤外光とに応じた赤外光画像を生成するとともに、前記１つのカラー固体撮像素子において受光される前記可視光に応じた可視光画像を生成するための処理を行う
ことを特徴とする内視鏡撮像システム。
【請求項２】
前記画像処理手段は、前記制御手段による制御に基づき、前記第２の撮像手段が１つのカラー固体撮像素子を具備したものである場合、前記第２の画像処理として、該第２の撮像手段が有する該１つのカラー固体撮像素子において受光される可視光に応じた前記可視光画像を生成することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡撮像システム。
【請求項３】
前記画像処理手段は、前記制御手段による制御に基づき、前記第２の撮像手段が３つのモノクロ固体撮像素子を具備したものである場合、前記第２の画像処理として、該第２の撮像手段が有する該３つのモノクロ固体撮像素子において各々受光される可視光に応じた前記可視光画像を生成することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡撮像システム。
【請求項４】
前記制御手段は、前記画像処理手段において前記第１の画像処理が行われることにより生成された前記赤外光画像及び前記可視光画像を、一の表示手段へ同時に出力させるための制御をさらに行うことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡撮像システム。
【請求項５】
前記第１の近赤外光の波長は造影剤の吸収波長であり、前記第２の近赤外光の波長は造影剤の非吸収波長であることを特徴とする請求項１−４のいずれか一項に記載の内視鏡撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可視光を用いた通常の内視鏡観察に加えて赤外光を用いた特殊光観察を行う内視鏡撮像システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内視鏡撮像システムでは、可視光を用いた通常の内視鏡観察に加えて紫外光や赤外光などを用いた特殊光観察が行うものがある。そして、赤外光観察においては、生体内で波長８０５ｎｍ付近の近赤外光に吸収ピークを持つインドシアニングリーン（ＩＣＧ）という薬剤を造影剤として使用し、血管の走行や、リンパ節・リンパ管の検出精度を高めるということが行われている。しかし、８０５ｎｍ付近の単一波長で観察を行った場合には、モノクロつまり単一色調の赤外光画像となってしまう。
【０００３】
そこで、特開２０００−４１９４２号公報に開示されている内視鏡装置のように、ＩＣＧの吸収波長である８０５ｎｍ付近の赤外光の他に、ＩＣＧにほとんど吸収されない９３０ｎｍ付近の赤外光を面順次で照射し、各々の照射光による像をモニタの異なる色成分に割り当てることで、ＩＣＧに擬似的に色を付けて表示をするということが行われていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開２０００−４１９４２号公報に開示されている内視鏡装置では、カラー表示を行う為に、赤外光を面順次で照射する必要があったため、被写体の動きによる色ずれの問題があった。また、可視光と赤外光とを切替えて照射する必要があるため、可視光画像と赤外光画像を同時に観察することができなかった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、造影剤であるＩＣＧを投与した時の生体内の赤外光観察を行う内視鏡撮像システムにおいて、色ずれのないカラー表示の赤外光画像と、可視光画像とを同時に表示可能にした内視鏡撮像システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る第１の態様の内視鏡撮像システムは、少なくとも可視光から近赤外光までの波長の光を照射可能な照明手段と、１つのカラー固体撮像素子と、第１のモノクロ固体撮像素子と第２のモノクロ固体撮像素子とを少なくとも具備した第１の撮像手段と、１つのカラー固体撮像素子または３つのモノクロ固体撮像素子のいずれかからなる第２の撮像手段と、前記第１の撮像手段から送信される撮像信号の処理を行う第１の画像処理または前記第２の撮像手段から送信される撮像信号により可視光画像の処理を行う第２の画像処理を行う画像処理手段と、前記第１の撮像手段と前記第２の撮像手段とに設けられ、当該第１の撮像手段または当該第２の撮像手段の種類を識別するための識別データを出力する識別手段と、前記識別手段から出力される前記識別データに応じ、前記画像処理手段において行われる前記第１の画像処理または第２の画像処理の切り替えを行う制御手段と、を備え、前記第１の撮像手段は、前記照明手段からの照射光により照明された被写体からの反射光を可視光と近赤外光とに分光する第１の分光手段と、該近赤外光を互いに異なる波長である第１の近赤外光と第２の近赤外光とに分光する第２の分光手段と、をさらに有し、前記画像処理手段は、前記第１の画像処理として、前記第１のモノクロ固体撮像素子において受光される前記第１の近赤外光と、前記第２のモノクロ固体撮像素子において受光される前記第２の近赤外光とに応じた赤外光画像を生成するとともに、前記１つのカラー固体撮像素子において受光される前記可視光に応じた可視光画像を生成するための処理を行うことを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る第２の態様の内視鏡撮像システムは、前記第１の態様の内視鏡撮像システムにおいて、前記画像処理手段は、前記制御手段による制御に基づき、前記第２の撮像手段が１つのカラー固体撮像素子を具備したものである場合、前記第２の画像処理として、該第２の撮像手段が有する該１つのカラー固体撮像素子において受光される可視光に応じた前記可視光画像を生成することを特徴とする。
本発明に係る第３の態様の内視鏡撮像システムは、前記第１の態様の内視鏡撮像システムにおいて、前記画像処理手段は、前記制御手段による制御に基づき、前記第２の撮像手段が３つのモノクロ固体撮像素子を具備したものである場合、前記第２の画像処理として、該第２の撮像手段が有する該３つのモノクロ固体撮像素子において各々受光される可視光に応じた前記可視光画像を生成することを特徴とする。
本発明に係る第４の態様の内視鏡撮像システムは、前記第１の態様の内視鏡撮像システムにおいて、前記制御手段は、前記画像処理手段において前記第１の画像処理が行われることにより生成された前記赤外光画像及び前記可視光画像を、一の表示手段へ同時に出力させるための制御をさらに行うことを特徴とする。
本発明に係る第５の態様の内視鏡撮像システムは、前記第１−４の態様の内視鏡撮像システムにおいて、前記第１の近赤外光の波長は造影剤の吸収波長であり、前記第２の近赤外光の波長は造影剤の非吸収波長であることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１ないし図８は本発明の第１の実施の形態に係り、図１は内視鏡撮像システムの概略の構成を示すブロック図、図２は光源装置に用いたバンドパスフィルタの分光透過特性を示すグラフ、図３は第１のダイクロイックミラー分光透過特性を示すグラフ、図４は第２のダイクロイックミラー分光透過特性を示すグラフ、図５は８０５ｎｍバンドパスフィルタと９３０ｎｍバンドパスフィルタの分光透過特性を示すグラフ、図６はカメラヘッド４及びＣＣＵ５の内部構成を示すブロック図、図７はモニタの画面上に表示される可視光画像と赤外光画像との２画面画像を示す説明図、図８はＩＣＧの吸光特性を示すグラフである。
【００１０】
（構成）
図１において、内視鏡撮像システム１は、光源装置２と、内視鏡３と、カメラヘッド４と、カメラコントロールユニット（以下、ＣＣＵと呼ぶ）５と、モニタ６とを有して構成されている。
【００１１】
光源装置２は、可視光領域から近赤外光領域までの波長を含んだ照明光を照射可能な照明手段になっている。
【００１２】
内視鏡３は、その挿入部が被写体像を観察するために体腔内に挿入される。そして、内視鏡３は、光源装置２からの照明光を挿入部の先端部１９に導いて被写体に照射し、この照射光により照明された被写体からの反射光を接眼部２０に導く。
【００１３】
カメラヘッド４は、内視鏡３の接眼部２０に着脱自在に接続されている。このカメラヘッド４は、前記照明手段からの照射光により照明された被写体からの反射光を受光して撮像する撮像手段となっている。
【００１４】
ＣＣＵ５は、カメラヘッド４内にある後述のＣＣＤ型の固体撮像素子（以下ＣＣＤと呼ぶ）からの撮像信号を処理して標準的な映像信号に変換する。これにより、ＣＣＵ５は、前記撮像手段から送信される撮像信号を処理し、映像信号を生成する画像処理手段となっている。
【００１５】
モニタ６は、ＣＣＵ５から出力された映像信号を表示する。これにより、モニタ６は、前記画像処理手段から出力される映像信号を表示する表示手段になっている。
【００１６】
前記撮像手段のカメラヘッド４は、１つのカラーＣＣＤ３０と、第１及び第２のモノクロＣＣＤ３１Ａ，３１Ｂと、前記照明手段（光源装置２）からの照射光により照明された被写体からの反射光を可視光と近赤外光に分光する第１の分光手段（ダイクロイックミラー２５Ａ及び赤外カットフィルター２７）と、更に前記近赤外光を２つの異なる波長の第１及び第２の近赤外光に分光する第２の分光手段（ダイクロイックミラー２５Ｂ、８０５ｎｍバンドパスフィルタ２８及び９３０ｎｍバンドパスフィルタ２９）とを有している。
【００１７】
さらに、前記撮像手段のカメラヘッド４は、前記第１の分光手段で分光された可視光をカラーＣＣＤ３０で受光し、前記第２の分光手段で分光された第１の近赤外光を第１のモノクロＣＣＤ３１Ａで受光し、第２の近赤外光を第２のモノクロＣＣＤ３１Ｂで受光している。
【００１８】
以下、内視鏡撮像システム１についてさらに詳細に説明する。
光源装置２は、ランプ１０、バンドパスフィルタ１１、集光レンズ１２等を備えている。
【００１９】
ランプ１０は、光を放射するものであり、キセノンランプ等を用いている。
【００２０】
バンドパスフィルタ１１は、ランプ１０の照明光路上に設けられ、透過波長を制限する。
【００２１】
集光レンズ１２は、バンドパスフィルタ１１からの照明光を集光し、後述のライトガイドファイバー１４に入射させる。
【００２２】
バンドパスフィルタ１１の分光透過特性は、図２の通りで、波長３８０ｎｍ〜１０００ｎｍ（可視光領域〜近赤外光領域）までにランプ１０からの光に対して波長を制限して透過させている。
【００２３】
内視鏡３は、ライトガイドファイバー１４、照明レンズ１５、対物レンズ１６、イメージガイド１７、接眼レンズ１８等を備えている。
【００２４】
ライトガイドファイバー１４は、光源装置２の集光レンズ１２から入射した照明光を内視鏡先端部１９まで伝送する。照明レンズ１５は、内視鏡先端部１９に設けられ、ライトガイドファイバー１４からの照明光を被写体に照射する。対物レンズ１６は、内視鏡先端部１９に設けられ、照明用レンズ１５により照明光が照射された生体組織等の被写体の像を結像する。対物レンズ１６の結像位置には、イメージガイド１７の一端側の端面が配置されている。イメージガイド１７は光ファイバケーブルの束からなる。内視鏡３は、この結像した内視鏡観察像を内部に配設したイメージガイド１７を介して内視鏡接眼部２０側に導く。内視鏡接眼部２０には接眼レンズ１８が配置されている。
【００２５】
イメージガイド１７により内視鏡接眼部２０側に導かれた内視鏡観察像は、接眼レンズ１８を介してカメラヘッド４に伝達される。
【００２６】
カメラヘッド４は、カメラヘッド本体部２１と、カメラケーブル２２と、コネクタ部２３とから構成されている。
【００２７】
カメラヘッド本体部２１は、結像レンズ２４、ダイクロイックミラー２５Ａ、ダイクロイックミラー２５Ｂ、赤外カットフィルタ２７、８０５ｎｍバンドパスフィルタ２８、９３０ｎｍバンドパスフィルタ２９、カラーＣＣＤ３０及びモノクロＣＣＤ３１Ａ、３１Ｂを内部に有して構成されている。
【００２８】
カメラヘッド４のカメラヘッド本体部２１には、内視鏡３から伝達された被写体像をＣＣＤに結像するための結像レンズ２４があり、この結像レンズ２４の結像位置に至る光軸上の途中位置には、ダイクロイックミラー２５Ａ、ダイクロイックミラー２５Ｂが配置されている。
【００２９】
ダイクロイックミラー２５Ａ、ダイクロイックミラー２５Ｂの分光透過特性はそれぞれ図３、図４の通りである。
【００３０】
ダイクロイックミラー２５Ａは、赤外光成分を透過し、可視光成分を反射する特性を有している。ダイクロイックミラー２５Ｂは、ダイクロイックミラー２５Ａを透過した赤外光成分を、さらに長波長成分と短波長成分とに分光し、長波長成分（波長８５０ｎｍ以上）を透過し、短波長成分（波長８５０ｎｍ以下）を反射する特性を有する。
【００３１】
従って、ダイクロイックミラー２５Ａで反射された側の結像位置には可視光成分の光学像が結ばれる。ダイクロイックミラー２５Ａを透過し、ダイクロイックミラー２５Ｂで反射された側の結像位置には赤外光の短波長成分の光学像が結ばれる。ダイクロイックミラー２５Ａを透過し、ダイクロイックミラー２５Ｂも透過した側の結像位置には赤外光の長波長成分光学像が結ばれる。
【００３２】
ダイクロイックミラー２５Ａで反射された側の結像位置には可視光成分を撮像する為のカラーＣＣＤ３０がある。ダイクロイックミラー２５ＡとカラーＣＣＤ３０との間の光軸上には、可視光観察に必要な波長成分だけに制限する為の赤外カットフィルタ２７が配置されている。
【００３３】
また、ダイクロイックミラー２５Ａを透過し、ダイクロイックミラー２５Ｂで反射された側の結像位置には赤外光の短波長成分を撮像する為の第１のモノクロＣＣＤ３１Ａがある。ダイクロイックミラー２５ＢとモノクロＣＣＤ３１Ａとの間の光軸上には、ＩＣＧの吸収波長に制限する為の８０５ｎｍバンドパスフィルタ２８が配置されている。
【００３４】
また、ダイクロイックミラー２５Ａを透過し、ダイクロイックミラー２５Ｂも透過した側の結像位置には赤外光の長波長成分を撮像する為の第２のモノクロＣＣＤ３１Ｂがある。ダイクロイックミラー２５ＢとモノクロＣＣＤ３１Ｂとの間の光軸上には、ＩＣＧの非吸収波長に制限する為の９３０ｎｍバンドパスフィルタ２９が配置されている。
【００３５】
８０５ｎｍバンドパスフィルタ２８と９３０ｎｍバンドパスフィルタ２９の分光透過特性は図５に示した通りである。
【００３６】
即ち、前記第１の近赤外光の波長８０５ｎｍは造影剤の吸収波長であり、第２の近赤外光の波長９３０ｎｍは造影剤の非吸収波長である。
【００３７】
そしてカラーＣＣＤ３０とモノクロＣＣＤ３１Ａ，３１Ｂとで受光された像は、それぞれ電気信号に変換され、撮像信号としてカメラケーブル２２及びコネクタ部２３を介してＣＣＵ５に送られる。ＣＣＵ５において、カラーＣＣＤ３０からの撮像信号は可視光画像として、モノクロＣＣＤ３１Ａ，３１Ｂからの撮像信号は赤外光画像として処理される。
【００３８】
ＣＣＵ５は、画像処理部４０、モード設定スイッチ４１等を有しており、カメラヘッド４から伝送される撮像信号は画像処理部４０で処理されて、モニタ６に出力される。
【００３９】
次に、図６を用いて撮像信号の処理を説明する為のカメラヘッド４及びＣＣＵ５の内部構成を説明する。
【００４０】
図６に示すように、ＣＣＵ５内部の画像処理部４０は、可視光処理回路５０、赤外光処理回路５１、セレクタ５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂ、ＣＰＵ５３、Ｄ／Ａ変換回路５４等からなる。
【００４１】
可視光処理回路５０にはカラーＣＣＤ３０から伝送された撮像信号が入力されるようになっている。可視光処理回路５０は、プリプロセス回路５５、Ａ／Ｄ変換回路５６、デジタル映像処理回路５７を備えている。カラーＣＣＤ３０から伝送された撮像信号は、プリプロセス回路５５、Ａ／Ｄ変換回路５６によりデジタル信号に変換され、デジタル映像処理回路５７によりデジタル映像処理されて出力される。そして、可視光処理回路５０で処理された映像出力信号は、可視光画像としてのデジタルＲＧＢ信号としてセレクタ５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂに伝送される。
【００４２】
赤外光処理回路５１にはモノクロＣＣＤ３１Ａ，３１Ｂから伝送された撮像信号が入力されるようになっている。赤外光処理回路５１は、プリプロセス回路５８Ａ、５８Ｂ、Ａ／Ｄ変換回路５９Ａ、５９Ｂ、デジタル映像処理回路６０を備えている。
【００４３】
モノクロＣＣＤ３１Ａから伝送された８０５ｎｍの赤外光画像の撮像信号は、プリプロセス回路５８Ａ、Ａ／Ｄ変換回路５９Ａによりデジタル信号に変換され、デジタル映像処理回路６０に供給される。モノクロＣＣＤ３Ｂから伝送された９３０ｎｍの赤外光画像の撮像信号は、プリプロセス回路５８Ｂ、Ａ／Ｄ変換回路５９Ｂによりデジタル信号に変換され、デジタル映像処理回路６０に供給される。８０５ｎｍと９３０ｎｍとの赤外光画像のデジタル信号はデジタル映像処理回路６０によりデジタル映像処理されて出力される。
【００４４】
この場合、赤外光処理回路５１で処理された映像出力信号は、モノクロＣＣＤ３１Ａで撮像された信号（つまり波長８０５ｎｍの近赤外光による撮像信号）が、Ｒ成分とＧ成分として割り当てられ、モノクロＣＣＤ３１Ｂで撮像された信号（つまり波長９３０ｎｍの近赤外光による撮像信号）が、Ｂ成分として割り当てられて、赤外光画像としてのデジタルＲＧＢ信号としてセレクタ５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂに伝送される。
【００４５】
セレクタ５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂには、可視光処理回路５０及び赤外光処理回路５１からの映像出力信号（デジタルＲＧＢ信号）がそれぞれ入力されるようになっており、ＣＰＵ５３からのタイミング信号に応じて、可視光処理回路５０または赤外光処理回路５１からの映像入力信号（デジタルＲＧＢ信号）を選択的にＤ／Ａ変換回路５４に出力する。Ｄ／Ａ変換回路５４ではセレクタ５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂからの出力信号をＤ／Ａ変換し、アナログＲＧＢ信号としてモニタ６に出力する。
【００４６】
また、モード設定スイッチ４１は使用者がモニタ６の画面表示状態を設定する為のスイッチであり、可視光画像のみを表示するか、赤外光画像のみを表示するか、可視光画像と赤外光画像とを同時に表示するかの設定を入力する。モード設定スイッチ４１からの入力信号はＣＰＵ５３に伝送され、ＣＰＵ５３では設定された画面表示状態に応じたタイミング信号をセレクタ５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂに出力する。
【００４７】
なお、本実施の形態ではモード設定スイッチ４１をＣＣＵ５に設けたが、カメラヘッド４に設けてもよい。
【００４８】
（作用）
第１の実施の形態では、光源装置２から照射される可視光領域から近赤外領域までの波長を含んだ照明光により照明された被写体からの反射光を、ダイクロイツクミラー２５Ａ、２５Ｂ、さらには赤外カットフィルタ２７、８０５ｎｍバンドパスフィルタ２８、９３０ｎｍバンドパスフィルタ２９を用いて、可視光と、波長８０５ｎｍの赤外光と、波長９３０ｎｍの赤外光とに分光し、それぞれカラーＣＣＤ３０と、モノクロＣＣＤ３１Ａ，３１Ｂとで受光することにより、可視光成分、波長８０５ｎｍの赤外光成分、波長９３０ｍの赤外光成分とを同時に撮像する。
【００４９】
そしてこれら可視光成分、波長８０５ｎｍの赤外光成分、波長９３０ｍの赤外光成分の撮像信号は、それぞれ画像処理部４０の可視光処理回路５０、赤外光処理回路５１にて同時に処理され、セレクタ５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂに伝送される。セレクタ５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂでは、ＣＰＵ５３からのタイミング信号に応じて、可視光処理回路５０または赤外光処理回路５１からの映像入力信号（デジタルＲＧＢ信号）を選択的にＤ／Ａ変換回路５４に出力する。
【００５０】
ここで、モニタ６の画面表示状態を決定するモード設定スイッチ４１からの入力信号は、ＣＰＵ５３に伝送され、ＣＰＵ５３では設定された画面表示状態に応じたタイミング信号をセレクタ５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂに出力する。
【００５１】
すなわち、ＣＰＵ５３は、可視光画像のみを表示するモードが設定された場合には、可視光処理回路５０からの映像出力信号のみを選択するようなタイミング信号をセレクタ５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂに出力し、赤外光画像のみを表示モードが設定された場合には、赤外光処理回路５１からの映像出力信号のみを選択するようなタイミング信号をセレクタ５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂに出力し、可視光画像と赤外光画像とを同時に表示するモードが設定された場合には、モニタ６の画面６１上の表示位置に合うような所定のタイミングで可視光処理回路５０と赤外光処理回路５１との映像出力信号を切り替えて選択するようなタイミング信号をセレクタ５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂに出力する。
【００５２】
そして、Ｄ／Ａ変換回路５４では、セレクタ５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂからの出力信号をＤ／Ａ変換し、アナログＲＧＢ信号としてモニタ６に出力する。
【００５３】
これにより最終的にモニタ６の画面６１上には可視光画像、または赤外光画像、または図７に示したような可視光画像と赤外光画像との２画面画像が表示されることになる。
【００５４】
ここで赤外光画像について、もう少し詳細な説明をする。
図８を用いてＩＣＧの吸光特性について説明する。なお、ＩＣＧの特性の詳細は特開２０００−４１９４２号公報にも示されている。
【００５５】
図８に示すように、ＩＣＧは可視光領域では青緑色をしており、近赤外光領域の波長８０５ｎｍに吸収のピークを有する。また。生体内には近赤外光領域の光を強く吸収する物質はない。よって被写体にＩＣＧが静脈注射してある場合、波長８０５ｎｍの赤外光による画像は、光がＩＣＧにのみ吸収され、血管部が暗くなり、コントラストの高い画像になる。
【００５６】
一方、波長９３０ｎｍの赤外光による画像は、光がＩＣＧにあまり吸収されず、血管部があまり暗くならずに、コントラストの低い画像となる。ここで、波長８０５ｎｍの赤外光による画像（つまりモノクロＣＣＤ３１Ａで撮像された画像）は、Ｒ成分、Ｇ成分として、波長９３０ｎｍの赤外光による画像（つまりモノクロＣＣＤ３１Ｂで撮像された画像）は、Ｂ成分として同時に処理され、モニタ６に出力されるので、図７に示すモニタ６の画面６１上に表示される赤外光画像は、色ずれのない血管部が青く染まった画像となる。
【００５７】
これにより、ＣＣＵ５は、前記カラーＣＣＤ３０で撮像された信号を処理して可視光画像として前記表示手段のモニタ６に出力し、前記第１及び第２のモノクロＣＣＤ３１Ａ，３１Ｂで撮像された信号を処理して赤外光画像として前記表示手段に出力し、前記可視光画像と赤外光画像とを同時に表示可能である。
【００５８】
（効果）
従来は、赤外光画像のカラー表示を行うには異なる波長の赤外光を面順次で照射する必要があるため、被写体の動きによる色ずれの問題があった。また、可視光と赤外光とを切替えて照射する必要があるため、可視光画像と赤外光画像とを同時に観察することはできなかった。
【００５９】
これに対して、本発明の第１の実施の形態では、１つのカラーＣＣＤ３０と２つのモノクロＣＣＤ３１Ａ，３１Ｂとを用いて、可視光と２つの異なる波長の赤外光とを同時に照射して同時に信号処理を行うことができるので、色ずれのないカラー表示の赤外光画像と、可視光画像とを同時に表示可能となる。これにより診断のしやすさ、診断の正確さが向上する。
【００６０】
（第２の実施の形態）
図９及び図１０は本発明の第２の実施の形態に係り、図９はＣＣＵに赤外観察用カメラヘッドを接続した場合の要部の内部構成を示すブロック図、図１０はＣＣＵに通常の単板方式のカメラヘッドを接続した場合の要部の内部構成を示すブロック図である。
【００６１】
（構成）
図９及び図１０において、第２の実施の形態では、通常の単板方式カラー内視鏡撮像システムにおいて、ＣＣＵに簡単な付加回路を追加することで、赤外光観察用のカメラヘッドと通常の単板方式のカメラヘッドとを共用できる赤外光観察可能な内視鏡撮像システムを提供することを特徴としている。
【００６２】
図９に示すように、第２の実施の形態の第１の実施の形態からの変更点は、カメラヘッド１０４のコネクタ部１２３にカメラヘッドの種類を識別する為の識別番号部（以下、ＩＤ部と呼ぶ）１６２を設けた点と、ＩＤ部１６２からのＩＤデータに応じて、ＣＣＵ１０５のＣＰＵ１５３が赤外光処理回路５１の動作を行わないように指示する制御信号を出力するように構成した点である。
【００６３】
また、モード設定スイッチ１４１はカメラヘッド４のカメラヘッド本体部１２１に設けてある。モード設定スイッチ１４１による入力はカメラケーブル１２２とコネクタ部１２３を介してＣＣＵ１０５のＣＰＵ１５３に導かれるようになっている。
【００６４】
図１０に示すように、単板式カメラヘッド２０４は、カメラヘッド本体部２２１と、カメラケーブル２２２と、コネクタ部２２３とから構成されている。
【００６５】
カメラヘッド本体部２２１には撮像素子としてカラーＣＣＤ２３０のみ搭載している。カラーＣＣＤ２３０からの撮像信号はカメラケーブル２２２とコネクタ部２２３を介してＣＣＵ１０５の可視光処理回路５０に導かれるようになっている。コネクタ部２２３には、ＩＤ部２６２が設けられている。
【００６６】
（作用）
図９に示すように、赤外光観察用のカメラヘッド１０４がＣＣＵ１０５に接続された場合には、ＣＰＵ１５３は、ＩＤ部１６２からのＩＤデータにより、赤外光観察用のカメラヘッド１０４が接続されたことを検知する。この場合は、第１の実施の形態と同様な動作により、赤外光観察と可視光画像とを表示可能となる。
【００６７】
また、図１０に示すように、単板式カメラヘッド２０４がＣＣＵ１０５に接続された場合には、ＩＤ部２６２からのＩＤデータがＣＰＵ１５３に供給され、ＣＰＵ１５３は単板式カメラヘッド２０４が接続されたことを検知する。この場合、赤外光処理回路５１への入力はなく、ＣＰＵ１５３は赤外光処理回路５１の動作を停止するように制御信号を出力する。またＣＰＵ１５３は、セレクタ５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂに、常に可視光処理回路５０のみの映像入力信号を選択するようなタイミング信号を出力する。
【００６８】
ここで、可視光処理回路５０は、単板式カメラの処理回路そのものであるので、カラーＣＣＤ２３０からの撮像信号は可視光処理回路５０で所定の処理が行われて、最終的にアナログＲＧＢ信号としてＤ／Ａ変換回路５４より出力される。
【００６９】
（効果）
このような第２の実施の形態によれば、通常の単板方式カラー内視鏡撮像システムにおいて、ＣＣＵに簡単な付加回路を追加することで、赤外光観察用のカメラヘッドと通常の単板方式のカメラヘッドとを共用できるようにしている。これにより、第１の実施の形態の効果に加えて、コストをあまりかけずに、通常の単板方式カラー内視鏡撮像システムを赤外光観察が可能な内視鏡撮像システムに拡張できるという効果がある。
【００７０】
（第３の実施の形態）
図１１及び図１２は本発明の第３の実施の形態に係り、図１１はＣＣＵに赤外観察用カメラヘッドを接続した場合の要部の内部構成を示すブロック図、図１０はＣＣＵに通常の三板方式のカメラヘッドを接続した場合の要部の内部構成を示すブロック図である。
【００７１】
（構成）
図１１及び図１２において、第３の実施の形態では、通常の三板方式カラー内視鏡撮像システムにおいて、ＣＣＵに簡単な付加回路を追加することで、赤外光観察用のカメラヘッドと通常の三板方式のカメラヘッドとを共用できる赤外光観察可能な内視鏡撮像システムを提供することを特徴としている。
【００７２】
図１１及び図１２に示すように、ＣＣＵ３０５には、通常の三板方式の信号処理を行う為にＲ、Ｇ、Ｂ各成分毎にＲ信号処理回路３６３Ｒ、Ｇ信号処理回路３６３Ｇ、Ｂ信号処理回路３６３Ｂが備えられている。また、ＣＣＵ３０５には、赤外光観察用のカメラヘッド３０４が接続された場合のカラーＣＣＤ３０から出力された可視光画像を処理する為の単板カメラ処理回路３６４が設けられている。また、その後段には、第１の実施の形態と同様に、セレクタ５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂ、Ｄ／Ａ変換回路５４が設けられており、ＣＰＵ３５３からのタイミング信号により、Ｄ／Ａ変換回路５４に出力する信号を切り替えている。
【００７３】
図１１に示すように、赤外光観察用のカメラヘッド３０４はカメラヘッド本体部３２１と、カメラケーブル３２２と、コネクタ部３２３とから構成されている。
【００７４】
カメラヘッド本体部３２１には、カラーＣＣＤ３０とモノクロＣＣＤ３１Ａ，３１Ｂとモード設定スイッチ１４１が設けられている。コネクタ部３２３にはカメラヘッドの種類を識別する為のＩＤ部３６２を設けてある。
【００７５】
赤外光観察用のカメラヘッド３０４は、モノクロＣＣＤ３１Ａからの撮像信号を出力する信号線をカメラケーブル３２２を介してコネクタ部３２３で分岐し、コネクタ部３２３において、２つの端子から同じモノクロＣＣＤ３１Ａからの撮像信号を出力するようになっている。この２つの端子はＲ信号処理回路３６３Ｒ及びＧ信号処理回路３６３Ｇに接続される。
【００７６】
さらに、コネクタ部３２３にはカメラヘッドの種類を識別する為のＩＤ部３６２が設けられている。
【００７７】
図１２に示しすように、三板式カメラヘッド４０４は、カメラヘッド本体部４２１と、カメラケーブル４２２と、コネクタ部４２３とから構成されている。
【００７８】
カメラヘッド本体部４２１には、図示しないダイクロイックプリズムによってＲ、Ｇ、Ｂ成分に分光された光を受光し撮像する為の、モノクロＣＣＤ４３１Ｒ、４３１Ｇ、４３１Ｂが設けられている。コネクタ部４２３には、ＩＤ部４６２が設けられている。
【００７９】
モノクロＣＣＤ４３１Ｒ、４３１Ｇ、４３１ＢのアナログのＲＧＢの撮像信号信号出力は、カメラケーブル４２２と、コネクタ部４２３Ｒを介してＣＣＵ３０５Ｒの信号処理回路３６３Ｒ、Ｇ信号処理回路３６３Ｇ、Ｂ信号処理回路３６３Ｂに供給される。
【００８０】
（作用）
このような第３の実施の形態において、図１１に示すように、赤外光観察用のカメラヘッド３０４がＣＣＵ３０５に接続された場合には、ＩＤ部３６２からのＩＤデータにより、ＣＰＵ３５３は赤外光観察用のカメラヘッド３０４が接続されたことを検知する。この場合には、第１のモノクロＣＣＤ３１Ａからの撮像信号（つまり波長８０５ｎｍの近赤外光による撮像信号）はＲ信号処理回路３６３Ｒ、Ｇ信号処理回路３６３Ｇに入力され、第２のモノクロＣＣＤ３１Ｂからの撮像信号（つまり波長９３０ｎｍの近赤外光による撮像信号）はＢ信号処理回路３６３Ｂに入力される。また、カラーＣＣＤ３０からの撮像信号（可視光画像による撮像信号）は単板カメラ処理回路３６４に入力される。
【００８１】
Ｒ信号処理回路３６３Ｒ及びＧ信号処理回路３６３Ｇは、モノクロＣＣＤ３１Ａで撮像された波長８０５ｎｍの近赤外光による撮像信号を処理しセレクタ５２Ｒ，５２Ｇに供給し、Ｂ信号処理回路３６３Ｂは、モノクロＣＣＤ３１Ｂで撮像された波長９３０ｎｍの近赤外光による撮像信号を処理しセレクタ５２Ｂに供給し、単板カメラ処理回路３６４はカラーＣＣＤ３０で撮像された可視光画像による撮像信号を処理しデジタルＲＧＢ信号としてセレクタ５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂに供給する。
【００８２】
以下、後段の回路においては、そして第１の実施の形態と同様な動作により、赤外光観察と可視光画像とを表示可能となる。
【００８３】
また、図１２に示すように、三板式カメラヘッド４０４がＣＣＵ３０５に接続された場合には、ＩＤ部４６２からのＩＤデータにより、ＣＣＵ３０５のＣＰＵ３５３は三板式カメラヘッド４０４が接続されたことを検知する。Ｒ信号処理回路３６３Ｒ、Ｇ信号処理回路３６３Ｇ、Ｂ信号処理回路３６３Ｂには、モノクロＣＣＤ４３１Ｒ、４３１Ｇ、４３１ＢのアナログのＲＧＢの撮像信号信号が入力される。
【００８４】
この場合、単板カメラ処理回路３６４への入力はなく、ＣＰＵ３５３は単板カメラ処理回路３６４の動作を停止するように制御信号を出力する。また、ＣＰＵ３５３は、セレクタ５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂに、常にＲ信号処理回路３６３Ｒ、Ｇ信号処理回路３６３Ｇ、Ｂ信号処理回路３６３Ｂのみの映像入力信号を選択するようなタイミング信号を出力する。これにより、通常の三板式カメラヘッドによる観察が可能となる。
【００８５】
（効果）
このような第３の実施の形態によれば、通常の三板方式カラー内視鏡撮像システムにおいて、ＣＣＵに簡単な付加回路を追加することで、赤外光観察用のカメラヘッドと通常の三板方式のカメラヘッドとを共用できるようにしている。これにより、第１の実施の形態の効果に加えて、コストをあまりかけずに、通常の三板方式カラー内視鏡撮像システムを赤外光観察が可能な内視鏡撮像システムに拡張出来るというメリットがある。
【００８６】
尚、図１乃至図１２に示した第１乃至第３の実施の形態では、カラー固体撮像素子、第１及び第２のモノクロ固体撮像素子として、一般的なＣＣＤ型の固体撮像素子を用いたが、ＣＭＯＳ型の固体撮像素子等、他の型の固体撮像素子を用いてもよい。
【００８７】
［付記］
以上詳述したような本発明の上記実施の形態によれば、以下の如き構成を得ることができる。
【００８８】
（付記項１）  少なくとも可視光から近赤外光までの波長の光を照射可能な照明手段と、
前記照明手段からの照射光により照明された被写体からの反射光を受光して撮像する撮像手段と、
前記撮像手段から送信される撮像信号を処理し、映像信号を生成する画像処理手段と、
前記画像処理手段から出力される映像信号を表示する表示手段とからなる内視鏡撮像システムにおいて、
前記撮像手段は、１つのカラー固体撮像素子と、第１及び第２のモノクロ固体撮像素子と、前記照明手段からの照射光により照明された被写体からの反射光を可視光と近赤外光に分光する第１の分光手段と、更に前記近赤外光を２つの異なる波長の第１及び第２の近赤外光に分光する第２の分光手段とを有し、
前記第１の分光手段で分光された可視光を前記カラー固体撮像素子で受光し、前記第２の分光手段で分光された前記第１の近赤外光を前記第１のモノクロ固体撮像素子で受光し、前記第２の近赤外光を前記第２のモノクロ固体撮像素子で受光することを特徴とする内視鏡撮像システム。
【００８９】
（付記項２）  前記第１の近赤外光の波長は造影剤の吸収波長であり、第２の近赤外光の波長は造影剤の非吸収波長であることを特徴とする付記項１に記載の内視鏡撮像システム。
【００９０】
（付記項３）  前記画像処理手段は、前記カラー固体撮像素子で撮像された信号を処理して可視光画像として前記表示手段に出力し、前記第１及び第２のモノクロ固体撮像素子で撮像された信号を処理して赤外光画像として前記表示手段に出力し、前記可視光画像と赤外光画像とを同時に表示可能であることを特徴とする付記項１または２に記載の内視鏡撮像システム。
【００９１】
（付記項４）  カラー固体撮像素子と、第１及び第２のモノクロ固体撮像素子として、ＣＣＤ型の固体撮像素子を用いたことを特徴とする付記項１乃至３のいずれか一に記載の内視鏡撮像システム。
【００９２】
（付記項５）  前記撮像手段に、カメラヘッドの種類を識別する為の識別番号データを出力する識別番号部を設け、前記画像処理手段は識別番号部からの識別番号データに基づいて、前記カラー固体撮像素子で撮像された信号と、前記第１及び第２のモノクロ固体撮像素子で撮像された信号を選択して処理して前記表示手段に出力することを特徴とする付記項３または４に記載の内視鏡撮像システム。
【００９３】
【発明の効果】
以上述べた様に本発明によれば、造影剤であるＩＣＧを投与した時の生体内の赤外光観察を行う内視鏡撮像システムにおいて、色ずれのないカラー表示の赤外光画像と、可視光画像とを同時に表示することができ、診断のしやすさ、診断の正確さが向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡撮像システムの概略の構成を示すブロック図。
【図２】図１の第１の実施の形態の光源装置に用いたバンドパスフィルタの分光透過特性を示すグラフ。
【図３】図１の第１の実施の形態の第１のダイクロイックミラーの分光透過特性を示すグラフ。
【図４】図１の第１の実施の形態の第２のダイクロイックミラーの分光透過特性を示すグラフ。
【図５】図１の第１の実施の形態の８０５ｎｍバンドパスフィルタと９３０ｎｍバンドパスフィルタの分光透過特性を示すグラフ。
【図６】図１の第１の実施の形態のカメラヘッド及びＣＣＵの内部構成を示すブロック図。
【図７】図１の第１の実施の形態のモニタの画面上に表示される可視光画像と赤外光画像との２画面画像を示す説明図。
【図８】図１の第１の実施の形態の内視鏡撮像システムによる撮像に使用されるＩＣＧの吸光特性を示すグラフ。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る内視鏡撮像システムのＣＣＵに赤外観察用カメラヘッドを接続した場合の要部の内部構成を示すブロック図。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る内視鏡撮像システムのＣＣＵに通常の単板方式のカメラヘッドを接続した場合の要部の内部構成を示すブロック図。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る内視鏡撮像システムのＣＣＵに赤外観察用カメラヘッドを接続した場合の要部の内部構成を示すブロック図。
【図１２】本発明の第３の実施の形態に係る内視鏡撮像システムのＣＣＵに通常の三板方式のカメラヘッドを接続した場合の要部の内部構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１          …内視鏡撮像システム
２          …光源装置
３          …内視鏡
４          …カメラヘッド
５          …ＣＣＵ
６          …モニタ
２５Ａ，２５Ｂ  …ダイクロイックミラー
２７        …赤外カットフィルター
２８        …８０５ｎｍバンドパスフィルタ
２９        …９３０ｎｍバンドパスフィルタ
３０        …カラーＣＣＤ
３１Ａ，３１Ｂ  …モノクロＣＣＤ
４０        …画像処理部
４１        …モード設定スイッチ
【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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