内視鏡システム及びその光源制御方法
【課題】特殊光観察時における術者の手間を減らす。
【解決手段】光源装置１３の広帯域光源３０から出射される広帯域光ＢＢの光路に、Ｄミラー３２及び集光レンズ３５を順番に配置する。Ｄミラー３２に向けて青色（Ｂ）狭帯域光Ｂｎを出射する青色ＬＤ３１を設ける。プロセッサ装置１２に、電子内視鏡１１による撮影で得られた特殊光画像データに基づき、被観察部位の種類を判別する部位判別部５７を設ける。プロセッサ装置１２のＣＰＵ５４は、部位判別部５７の判別結果に基づき、広帯域光ＢＢ及びＢ狭帯域光Ｂｎが被観察部位の種類毎に予め定められた光量比で出射されるように、広帯域光源３０及び青色ＬＤ３１を制御する。これにより、照明光の切り替えを自動的に行うことができるので、術者の手間を減らすことができる。
【解決手段】光源装置１３の広帯域光源３０から出射される広帯域光ＢＢの光路に、Ｄミラー３２及び集光レンズ３５を順番に配置する。Ｄミラー３２に向けて青色（Ｂ）狭帯域光Ｂｎを出射する青色ＬＤ３１を設ける。プロセッサ装置１２に、電子内視鏡１１による撮影で得られた特殊光画像データに基づき、被観察部位の種類を判別する部位判別部５７を設ける。プロセッサ装置１２のＣＰＵ５４は、部位判別部５７の判別結果に基づき、広帯域光ＢＢ及びＢ狭帯域光Ｂｎが被観察部位の種類毎に予め定められた光量比で出射されるように、広帯域光源３０及び青色ＬＤ３１を制御する。これにより、照明光の切り替えを自動的に行うことができるので、術者の手間を減らすことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食道や胃などの複数の被観察部位の特殊光観察を行う内視鏡システム及びその光源制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、特定の狭い波長帯域の光（狭帯域光）を生体組織に照射して、生体組織内の血管などを強調した観察像を得る、いわゆる特殊光観察を行う内視鏡システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。血管（へモグロビン）の光吸収スペクトルは、４１５ｎｍ付近や５４０ｎｍ付近の帯域に吸収ピークを持つため、これらの内視鏡システムでは、狭帯域光として、４１５ｎｍ付近の光吸収率が高い帯域の波長を持つ青色（Ｂ）狭帯域光と、５４０ｎｍ付近の光吸収率が高い帯域の波長を持つ緑色（Ｇ）狭帯域光を照明光として使用している。
【０００３】
血管の光吸収率が高い帯域に対応する狭帯域光を使用すると、観察像においては、血管部分は光が吸収されるため暗く、血管の周辺組織では吸収されずに、散乱、反射するため明るく写る。そして、照明光を狭帯域化することにより、光吸収率が高い帯域から外れる波長が照明光から取り除かれるため、血管部分において散乱、反射する成分が減り、血管とその周辺組織のコントラストが強調された観察像が得られる。
【０００４】
また、生体組織内における光の散乱特性は、波長が長いほど低くなるため、波長が長い光ほど生体組織の深層まで到達する（深達度が高い）。そのため、Ｂ狭帯域光とより波長が長いＧ狭帯域光の２種類の狭帯域光を利用することにより、Ｂ狭帯域光により、生体組織表面近くの表層にある表層血管を強調した像を得て、Ｇ狭帯域光により、より深い中深層の血管を強調した像を得ることができる。
【０００５】
特許文献１の内視鏡システムは、白色光源と、青色狭帯域光及び緑色狭帯域光をそれぞれ透過する２種類のバンドパスフィルタが設けられた回転フィルタとを有し、回転フィルタを回転させることにより２種類のバンドパスフィルタが交互に白色光源の光路に挿入されるタイミングに合わせて、イメージセンサにより２種類の狭帯域光による観察像を時分割で撮像する面順次方式の撮像方式が採用されている。面順次方式では、撮像した２枚の観察像を合成することにより、表層及び中深層の血管の両方が強調された観察像がモニタに表示される。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の面順次方式は、２種類の狭帯域光による観察像を順次撮像するため、フレームレートを上げにくいという問題がある。この問題の解決策として、例えば２種類の狭帯域光を同時に照射して、各狭帯域光による観察像を同時に取得する混合同時照射方式が検討されている（特許文献２参照）。混合同時照射方式によれば面順次方式に比べてフレームレートを上げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１７０００９号公報
【特許文献２】特開２００９−２０７５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特殊光観察では、被観察部位の種類によって観察対象が異なるので、観察対象をより見易くするために照明光の切り替えを行うのが通常である。例えば、食道には表層血管が集まっており、この表層血管を観察し易くするため、食道の特殊光観察では、Ｂ狭帯域光の光量をＧ狭帯域光の光量よりも増加させた照明光が用いられる。また、食道と胃との接合部にある噴門には中深層血管が集まっているので、噴門の特殊光観察ではＧ狭帯域光の光量をＢ狭帯域光の光量よりも増加させた照明光が用いられる。さらに、胃の特殊光観察では、暗部が奥まで広がっている胃の観察像を明るくするために、両狭帯域光に白色光を加えた照明光が用いられる。
【０００９】
このような照明光の切り替えは手動で行う必要があるので、特に食道から胃までの特殊光観察を連続して行う場合には術者の手間が増えるという問題が発生する。
【００１０】
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、照明光の切替操作を行うことなく、被観察部位の種類に応じた最適な照明光で特殊光観察を行うことができる内視鏡システム及びその光源制御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】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の内視鏡システムは、特殊光観察に用いる複数種類の照明光のいずれかを選択的に出射する光源と、被検体内に挿入される挿入部を有し、前記光源から出射された前記照明光を挿入部先端部から前記被検体内の被観察部位へ照射する内視鏡と、前記被観察部位の種類を判別する部位判別手段と、前記部位判別手段が判別した前記被観察部位の種類に応じて、前記種類毎に予め定められた前記照明光を出射するように前記光源を制御する光源制御手段と、前記照明光が照射された前記被観察部位を撮像して観察像を得る撮像手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
前記複数種類の照明光は、少なくとも第１光と第２光とを光量比を変えて混合してなる複数種類の混合光であり、前記光源制御手段は、前記部位判別手段が判別した前記被観察部位の種類に応じて、予め定められた光量比の前記混合光を出射するように前記光源を制御することが好ましい。
【００１３】
前記第１光は特定の波長帯域に制限された狭帯域光であるとともに、前記第２光は白色の広帯域光であり、前記光源制御手段は、前記部位判別手段の判別結果に応じて、前記狭帯域光の光量を前記広帯域光の光量よりも増加させた第１照明モードと、前記狭帯域光の光量と前記広帯域光の光量とがほぼ等しくなる第２照明モードと、前記狭帯域光の光量を前記広帯域光の光量よりも減少させた第３照明モードとのいずれかの照明モードで前記光源を制御することが好ましい。
【００１４】
前記狭帯域光は、ヘモグロビンの光の吸収スペクトルの吸収ピークに対応する波長を有する青色狭帯域光であり、前記光源制御手段は、前記部位判別手段が判別した前記被観察部位が食道である場合には前記第１照明モードを選択し、前記被観察部位が噴門である場合には前記第２照明モードを選択し、前記被観察部位が胃である場合には前記第３照明モードを選択することが好ましい。
【００１５】
前記観察像を表示するモニタと、前記観察像のＲ，Ｇ，Ｂ画素値を、前記モニタのＲ，Ｇ，Ｂチャンネルの中で前記照明モードの種類に応じて予め定められたチャンネルに出力する表示制御手段と、を備えることが好ましい。
【００１６】
前記表示制御手段は、前記第１〜第２照明モード時には前記Ｂ画素値を前記Ｂ，Ｇチャンネルに出力するとともに、前記Ｇ画素値を前記Ｒチャンネルに出力することが好ましい。また、前記表示制御手段は、前記第３照明モード時には前記Ｒ，Ｇ，Ｂ画素値をそれぞれ前記Ｒ，Ｇ，Ｂチャンネルに出力することが好ましい。
【００１７】
前記第１照明モード時に、前記観察像の画像データに対して、高周波数成分を強調する高域通過フィルタ処理を施す高域通過フィルタ処理手段を備えることが好ましい。また、前記第２照明モード時に、前記観察像の画像データに対して、予め指定された範囲内の中周波数成分を強調する帯域通過フィルタ処理を施す帯域通過フィルタ処理手段を備えることが好ましい。
【００１８】
前記部位判別手段は、前記観察像の画像データを解析することにより、前記被観察部位の種類を判別することが好ましい。また、前記部位判別手段は、前記観察像に表層血管が多く集まっている場合には前記被観察部位が食道であると判別するとともに、前記観察像に中深層血管が多く集まっている場合には前記被観察部位が噴門であると判別することが好ましい。
【００１９】
また、本発明の内視鏡システムの光源制御方法は、特殊光観察に用いる複数種類の照明光のいずれかを選択的に出射する光源から出射された前記照明光を挿入部先端部から前記被検体内の被観察部位へ照射する第１ステップと、前記被観察部位の種類を判別する第２ステップと、前記第２ステップで判別した前記被観察部位の種類に応じて、前記種類毎に予め定められた前記照明光を出射するように前記光源を制御する第３ステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の内視鏡システム及びその光源制御方法は、被観察部位の種類を判別して、この種類毎に予め定められた照明光を被観察部位へ照射するので、照明光の切替操作を行うことなく、被観察部位の種類に応じた最適な照明光で特殊光観察を行うことができる。その結果、術者の手間を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】内視鏡システムの概略図である。
【図２】電子内視鏡の挿入経路を説明するための説明図である。
【図３】内視鏡システムの電気的構成を示すブロック図である。
【図４】マイクロフィルタの機能を説明するための説明図である。
【図５】データテーブルの説明図である。
【図６】特殊光観察処理の流れを示したフローチャートである。
【図７】特殊光観察モード時の光源装置を示すブロック図である。
【図８】カラーチャンネル割当が「特殊割当」に設定されたときのモニタの表示を説明するための説明図である。
【図９】食道の観察像の一例を示したものである。
【図１０】噴門の観察像の一例を示したものである。
【図１１】部位検出部が噴門を認識する処理の他実施形態を説明するための説明図である。
【図１２】カラーチャンネル割当が「通常割当」に設定されたときのモニタの表示を説明するための説明図である。
【図１３】胃の観察像の一例を示したものである。
【図１４】特殊光画像データに空間周波数処理を施す第２実施形態の内視鏡システムの電気的構成を示すブロック図である。
【図１５】Ｂ狭帯域光と広帯域光との光量比を調整可能にした他実施形態の内視鏡システムの電気的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】
【００２２】
［第１実施形態］
図１に示すように、内視鏡システム１０は、患者体内の被観察部位を撮像する電子内視鏡１１と、電子内視鏡１１により得られた撮像信号に基づいて被観察部位の観察像を生成するプロセッサ装置１２と、被観察部位を照明する照明光を電子内視鏡１１へ出射する光源装置１３と、観察像を表示するモニタ１４とを備えている。この内視鏡システムは、特に被観察部位として食道、噴門、胃の特殊光観察を行う際に用いられる。
【００２３】
内視鏡システム１０では、大別して、体内を白色光などの広帯域光で照明することで被観察部位を全体的に観察する通常観察モードと、被観察部位を波長帯域が制限された狭帯域光で照明して血管などを強調表示した状態で観察する特殊光観察モードとの２つの観察モードを有している。
【００２４】
また、特殊光観察モードでは、被観察部位の種類に応じて、食道の特殊光観察に適した照明光を用いる第１照明モードと、噴門の特殊光観察に適した照明光を用いる第２照明モードと、胃の特殊光観察に適した照明光を用いる第３照明モードとのいずれかが選択的に実行される。
【００２５】
電子内視鏡１１は、体内に挿入される可撓性の挿入部１６と、挿入部１６の基端部に連設され、電子内視鏡１１の把持及び挿入部１６の操作に用いられる操作部１７と、操作部１７をプロセッサ装置１２及び光源装置１３にそれぞれ接続するユニバーサルコード１８とを備えている。
【００２６】
挿入部１６の先端部位である挿入部先端部１６ａには、管内の照明や撮影に用いられる光学系、イメージセンサなどが内蔵されている。また、挿入部先端部１６ａの先端面には、観察窓１９（図３参照）、照明窓２０（図３参照）の他に、図示は省略するが送気送水ノズル、挿入部１６内に挿通された鉗子チャネルの出口となる鉗子出口等が設けられている。挿入部先端部１６ａの後端には、湾曲自在な湾曲部１６ｂが連設されている。
【００２７】
操作部１７には、アングルノブ２１、操作ボタン２２、鉗子入口２３などが設けられている。アングルノブ２１は、挿入部１６の湾曲方向及び湾曲量を調整する際に回転操作される。操作ボタン２２は、送気・送水や吸引等の各種の操作に用いられる。鉗子入口２３は鉗子チャネルに連通している。
【００２８】
ユニバーサルコード１８には、送気・送水チャンネル、信号ケーブル、及びライトガイドなどが組み込まれている。このユニバーサルコード１８の先端部にはコネクタ部２５ａが設けられている。このコネクタ部２５ａは光源装置１３に接続する。また、コネクタ部２５ａからはコネクタ部２５ｂが分岐している。このコネクタ部２５ｂはプロセッサ装置１２に接続する。
【００２９】
図２に示すように、電子内視鏡１１は、挿入部１６が患者Ｈの口から体内に挿入される、いわゆる上部消化管内視鏡であり、図中の矢印で示すように食道Ｅ、噴門Ｃ、胃Ｓなどの各上部消化管の内部を順番に撮影する。
【００３０】
図３に示すように、光源装置１３は、広帯域光源３０と、青色半導体レーザ装置（以下、単に青色ＬＤという）３１と、ダイクロイックミラー（以下、単にＤミラーという）３２と、可動絞り（以下、単に絞りという）３４ａ，３４ｂと、集光レンズ３５と、ミラーシフト機構３６と、光源駆動制御部３７とを備えている。
【００３１】
広帯域光源３０は、例えばキセノンランプ、白色ＬＥＤ、マイクロホワイト光源（中心波長４４５ｎｍの光を出射する光源と、この光の照射により励起発光する蛍光体とのセット）などが用いられ、波長が赤色領域から青色領域（約４７０〜７００ｎｍ）にわたる白色の広帯域光ＢＢを発生する。広帯域光源３０は、広帯域光ＢＢを常時出射する。そして、広帯域光源３０から出射される広帯域光ＢＢの光路の上流側から下流側に向かって、Ｄミラー３２及び集光レンズ３５が順に配置されている。
【００３２】
青色ＬＤ３１は、特殊光観察モード時に、青色の特定の波長帯域（例えば中心波長４０５ｎｍ）に制限された青色（Ｂ）狭帯域光ＢｎをＤミラー３２に向けて出射する。このＢ狭帯域光Ｂｎの光路は、広帯域光ＢＢの光路と略直交している。なお、Ｂ狭帯域光Ｂｎの光源として青色ＬＤの代わりに、青色ＬＥＤなどを用いてもよい。
【００３３】
Ｂ狭帯域光Ｂｎの波長帯域は、ヘモグロビンの光の吸収スペクトルの吸収ピーク（４１５ｎｍ付近）にあわせて調整されている。生体組織の光散乱特性に関する知見などから、照射された光の波長が４７０ｎｍ付近を超えなければ、表層血管では照射された光のほとんどが吸収されて挿入部先端部１６ａに返らない。逆に表層血管の周辺の生体組織では、比較的強い散乱特性によって照射された光の多くが反射して挿入部先端部１６ａにまで返る。これにより、表層血管とその周辺の生体組織とのコントラストが極めて高くなるため、表層血管を十分に強調表示することができる。
【００３４】
一方、中深層血管の強調表示は、上記特許文献１に記載のように緑色狭帯域光を用いることなく、広帯域光ＢＢに含まれる波長が約５００ｎｍ〜６００ｎｍ付近の緑色光を用いて行われる。生体組織の光散乱特性に関する知見などから、照射された光の波長が５００ｎｍ〜６００ｎｍ付近の間では、光が表層血管よりも深部にある中深層血管に到達する。この光は中深層血管では吸収される一方で、中深層血管の周辺の生体組織では反射及び散乱される。その結果、中深層血管とその周りの生体組織とのコントラストが高くなるため、中深層血管などを十分に強調表示することができる。
【００３５】
なお、広帯域光ＢＢには緑光以外の光も含まれているが、中深層血管を強調表示可能な波長帯域は、表層血管を強調表示可能な波長帯域よりも十分に広い。このため、緑光以外の光の影響による中深層血管のコントラスト低下は最小限に抑えられる。逆に本実施形態では、特許文献１のように緑色狭帯域光を出射する狭帯域光源を別途設ける必要が無くなるので、省スペース化ならびに低コスト化が図れる。
【００３６】
Ｄミラー３２は、広帯域光ＢＢの光路と、青色ＬＤ３１から出射されるＢ狭帯域光Ｂｎの光路とが交差する位置（以下、交差位置という）に進退自在に配置される。Ｄミラー３２は、Ｂ狭帯域光Ｂｎは反射するがこれ以外の波長の光は透過させる。これにより、広帯域光ＢＢの大部分はＤミラー３２を透過して集光レンズ３５に入射する。また、Ｂ狭帯域光ＢｎはＤミラー３２により反射されて集光レンズ３５に入射する。
【００３７】
絞り３４ａは、広帯域光源３０の前方に配置されており、広帯域光源３０から出射する広帯域光ＢＢの光量を調整する。絞り３４ｂは、青色ＬＤ３１の前方に配置されており、青色ＬＤ３１から出射するＢ狭帯域光Ｂｎの光量を調整する。
【００３８】
集光レンズ３５は、Ｄミラー３２から入射した広帯域光ＢＢ、Ｂ狭帯域光Ｂｎをライトガイド４１に入射させる。ミラーシフト機構３６は、Ｄミラー３２を、交差位置と、この交差位置から退避させた退避位置との間で移動自在に保持する。このミラーシフト機構３６は、プロセッサ装置１２の制御の下、通常観察モード時にはＤミラー３２を退避位置に移動させ、特殊光観察モード時にはＤミラー３２を交差位置に移動させる。
【００３９】
光源駆動制御部３７は、プロセッサ装置１２の制御の下、青色ＬＤ３１からのＢ狭帯域光Ｂｎの出射／出射停止を制御する。光源駆動制御部３７は、通常観察モード時には青色ＬＤ３１からのＢ狭帯域光Ｂｎの出射を停止させ、特殊光観察モード時には青色ＬＤ３１からＢ狭帯域光Ｂｎを出射させる。
【００４０】
また、光源駆動制御部３７は、プロセッサ装置１２の制御の下、絞り３４ａ，３４ｂを絞り込んだり、あるいは開いたりすることにより、絞り３４ａ，３４ｂの開口部の面積を変えることで、特殊光観察モードの各照明モード時に広帯域光源３０及び青色ＬＤ３１からそれぞれ出射される広帯域光ＢＢとＢ狭帯域光Ｂｎの光量比を制御する。光源駆動制御部３７は、第１照明モード時にはＢ狭帯域光Ｂｎの光量の方が大きくなり、第２照明モード時には広帯域光ＢＢとＢ狭帯域光Ｂｎの光量が等しくなり、さらに第３照明モード時には広帯域光ＢＢの光量が大きくなるように、絞り３４ａ，３４ｂの制御を行う。
【００４１】
上記各構成により、光源装置１３は、通常観察モード時には広帯域光ＢＢをライトガイド４１に入射させ、第１〜第３照明モード時にはそれぞれ光量比の異なる広帯域光ＢＢとＢ狭帯域光Ｂｎとの混合光をライトガイド４１に入射させる。
【００４２】
電子内視鏡１１は、ライトガイド４１、ＣＣＤ型イメージセンサ（以下、ＣＣＤという、撮像手段）４４、アナログ処理回路（ＡＦＥ：Analog Front End）４５、撮像制御部４６を備えている。ライトガイド４１は大口径光ファイバ、バンドルファイバなどである。ライトガイド４１は、その入射端が光源装置１３に挿入されており、その出射端が挿入部先端部１６ａ内に設けられた照射レンズ４８に対向している。ライトガイド４１から照射レンズ４８に入射した照明光は、照明窓２０を通して被観察部位に照射される。そして、被観察部位で反射／散乱した光は、観察窓１９を通して集光レンズ５１に入射する。
【００４３】
ＣＣＤ４４は、複数のフォトダイオード５２（以下、ＰＤ５２という、図４参照）が２次元配列された撮像面４４ａを有しており、集光レンズ５１から入射する被写体光を各ＰＤ５２で電気的な撮像信号に変換してＡＦＥ４５へ出力する。なお、ＣＣＤの代わりにＭＯＳ型のイメージセンサを用いてもよい。ＣＣＤ４４には、プロセッサ装置１２により制御される撮像制御部４６が接続している。ＣＣＤ４４は、撮像制御部４６からの駆動信号に基づいて、所定のフレームレートで撮像信号をＡＦＥ４５へ出力する。
【００４４】
図４に示すように、ＣＣＤ４４は、各ＰＤ５２上に２次元配列された赤色、緑色、青色のマイクロフィルタＦＲ，ＦＧ，ＦＢを備えるカラーＣＣＤである。ＣＣＤ４４は、マイクロフィルタＦＲとその下方（図中では側方、以下同じ）に配置されたＰＤ５２とからなるＲ画素、マイクロフィルタＦＧとその下方に配置されたＰＤ５２とからなるＧ画素、マイクロフィルタＦＢとその下方に配置されたＰＤ５２とからなるＢ画素を備える。
【００４５】
マイクロフィルタＦＲは、広帯域光ＢＢのうち、赤色帯域の赤色（Ｒ）光を透過させる。マイクロフィルタＦＧは、広帯域光ＢＢのうち、緑色帯域の緑色（Ｇ）光を透過させる。マイクロフィルタＦＢは、広帯域光ＢＢのうち、青色帯域の青色（Ｂ）光を透過させる。各マイクロフィルタＦＲ，ＦＧ，ＦＢにより、撮像面４４ａに入射する光をＲＧＢの３色に分離することができる。なお、Ｂ光にはＢ狭帯域光Ｂｎが含まれる。
【００４６】
図３に戻って、ＡＦＥ４５は、図示は省略するが、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）、自動ゲイン制御回路（ＡＧＣ）、及びアナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ）から構成されている。ＣＤＳは、ＣＣＤ４４からの撮像信号に対して相関二重サンプリング処理を施してノイズを除去する。ＡＧＣは、ＣＤＳによりノイズが除去された撮像信号を増幅する。Ａ／Ｄは、ＡＧＣで増幅された撮像信号を、所定のビット数のデジタルな撮像信号に変換してプロセッサ装置１２に送る。
【００４７】
プロセッサ装置１２は、メモリ５３と、ＣＰＵ５４と、デジタル信号処理部（Digital Signal Processor：ＤＳＰ）５５と、フレームメモリ５６と、部位判別部５７と、表示制御回路５８と、モード切替スイッチ５９とを備えている。メモリ５３には、内視鏡システム１０を制御するための各種のプログラムやデータの他に、データテーブル６１が格納されている。
【００４８】
ＣＰＵ５４は、プロセッサ装置１２の各部、並びに光源装置１３のミラーシフト機構３６や光源駆動制御部３７に信号線で接続されており、メモリ５３から読み出したプログラムやデータに基づき、これらを統括的に制御する。
【００４９】
ＤＳＰ５５は、ＡＦＥ４５から入力される撮像信号に対し、ホワイトバランス調整、色調処理、階調処理、シャープネス処理などの信号処理を行う。ＤＳＰ５５は、通常観察モード時には、ＡＦＥ４５から入力されるＢ撮像信号、Ｇ撮像信号、Ｒ撮像信号に上記信号処理を施すことによって、Ｂ，Ｇ，Ｒの３色の画素値を持つ通常画像データを生成する。この通常画像データはフレームメモリ５６に記憶される。
【００５０】
一方、ＤＳＰ５５は、観察モードが特殊光観察モードに設定されている場合に、ＡＦＥ４５から入力されるＢ撮像信号（Ｂ狭帯域撮像信号を含む）、Ｇ撮像信号、Ｒ撮像信号に適宜信号処理を施すことによって、Ｂ，Ｇ，Ｒの３色の画素値を持つ特殊光画像データを生成する。この特殊光画像データもフレームメモリ５６に記憶される。
【００５１】
部位判別部５７は特殊光観察モード時に作動する。この部位判別部５７は、フレームメモリ５６に新たに記憶された特殊光画像データを解析して、被観察部位が食道Ｅ、噴門Ｃ、及び胃Ｓのいずれであるかを判別する。例えば、食道Ｅから胃Ｓに至る上部消化管の径は、一定ではなく各部においてそれぞれ異なっている。具体的に、上部消化管の径は噴門Ｃが一番小さくなり、逆に胃Ｓが一番大きくなる。特殊光画像データにおいて、挿入部先端部１６ａの進行方向前方に位置する上部消化管の内部空間は暗部ＢＬ（図９参照）となる。このため、暗部ＢＬの面積を求めることで、被観察部位の種類を判別することができる。
【００５２】
また、食道Ｅには表層血管が集まるとともに、噴門Ｃには中深層血管が集まっている。このため、これら表層血管や中深層血管をランドマークとして、被観察部位の種類を判別することができる。
【００５３】
例えば部位判別部５７は、暗部ＢＬの面積が所定の面積下限値以上かつ面積上限値未満であり、さらに表層血管の密度が所定の密度上限値以上である場合には、被観察部位が食道Ｅであると判別する。また、部位判別部５７は、暗部ＢＬの面積が面積下限値未満でかつ中深層血管の密度が密度上限値以上である場合には、被観察部位が噴門Ｃであると判別する。そして、部位判別部５７は、暗部ＢＬの面積が面積上限値以上である場合には、被観察部位が胃Ｓであると判別する。この部位判別部５７の判別結果は、ＣＰＵ５４に逐次入力される。
【００５４】
表示制御回路５８は、観察モードが通常観察モードである場合には、フレームメモリ５６から通常画像データを読み出し、この通常画像データに基づいてモニタ１４に通常画像を表示させる。モニタ１４に通常画像を表示する際には、図４に示すように、通常画像データのＢ，Ｇ，Ｒの３色の画素値を、それぞれモニタ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て出力する。
【００５５】
一方、表示制御回路５８は、観察モードが第１〜第２照明モードである場合には、フレームメモリ５６から特殊光画像データを読み出し、この特殊光画像データに基づいてモニタ１４に特殊光画像を表示させる。この特殊光画像を表示する際には、ＣＣＤ４４のＢ画素で取得したＢ画素値をモニタ１４のＢ，Ｇチャネルに割り当て、Ｇ画素で取得したＧ画素値をモニタ１４のＲチャネルに割り当てる（図８参照）。モニタ１４に表示される特殊光画像の表層血管部分は、Ｂ狭帯域光Ｂｎの吸収により画素値が「０」に近くなることで、Ｂ，Ｇチャネルが暗くなり、Ｒチャネルのみが相対的に明るくなるので、茶色に表示される。また、中深層血管部分は、波長５００ｎｍ〜６００ｎｍ付近のＧ光の吸収によりＲチャネルが暗くなるので、Ｂ，Ｇチャネルを混合したシアン色や緑色などで表示される。
【００５６】
また、表示制御回路５８は、観察モードが第３照明モードである場合には、通常観察モード時と基本的に同様にして、特殊光画像データのＢ，Ｇ，Ｒの３色の画素値を、それぞれモニタ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て出力する。
【００５７】
モード切替スイッチ５９は、例えばプロセッサ装置１２のフロントパネルなどに設けられており、内視鏡システム１０の観察モードを通常観察モードまたは特殊光観察モードに切り替える際に操作される。ＣＰＵ５４は、モード切替スイッチ５９で設定された観察モードの種類に応じて、光源装置１３の各部を制御して、この光源装置１３から出射される照明光の種類を切り替える。なお、モード切替スイッチ５９は、電子内視鏡１１の操作部１７に設けてもよい。
【００５８】
図５に示すように、データテーブル６１には、第１〜第３照明モードと、各照明モードにそれぞれ対応した被観察部位（食道Ｅ、噴門Ｃ、胃Ｓ）と、Ｂ狭帯域光Ｂｎと広帯域光ＢＢとの光量比（以下、単に光量比という）と、モニタ１４の各カラーチャンネルへの各色画素値の割当を示すカラーチャンネル割当とが対応付けて格納されている。
【００５９】
カラーチャンネル割当は、通常割当と特殊割当との２種類からなる。通常割当では、画像データのＢ，Ｇ，Ｒの３色の画素値を、それぞれモニタ１４のＢチャンネル、Ｇチャンネル、Ｒチャンネルに出力する。また、特殊割当では、画像データのＢ画素値をＢ，Ｇチャネルに出力するとともに、Ｇ画素値をＲチャネルに出力する。これにより、ＣＰＵ５４は、データテーブル６１を参照することで、被観察部位の種類から、照明モードと、光量比と、カラーチャンネル割当とをそれぞれ決定することができる。
【００６０】
ＣＰＵ５４は、ＲＯＭから読み出した各種プログラムを逐次実行することで、出射制御部（光源制御手段）６３及び表示制御部６４として機能する。出射制御部６３は、特殊光観察モード時に作動する。この出射制御部６３は、部位判別部５７の判別結果に基づき、データテーブル６１を参照して、部位判別部５７が判別した被観察部位に対応する照明モードと、この照明モードに対応する光量比とを決定し、この決定結果に従って光源駆動制御部３７を制御する。これにより、部位判別部５７が判別した被観察部位の特殊光観察に適した照明光が光源装置１３から出射される。
【００６１】
表示制御部６４は、特殊光観察モード時に作動する。表示制御部６４は、データテーブル６１を参照して、出射制御部６３が決定した照明モードに対応するカラーチャンネル割当を決定し、この決定結果に従って表示制御回路５８を制御する。これにより、被観察部位の種類に応じて、モニタ１４に表示される観察像の色調が切り替わる。
【００６２】
次に、図６に示すフローチャートを用いて上記構成の内視鏡システム１０の作用、特に特殊光観察モード時における動作について詳しく説明する。プロセッサ装置１２や光源装置１３などの電源がＯＮされて内視鏡検査の準備処理（以下、検査準備処理という）が行われると、ＣＣＤ４４の駆動が開始されるとともに、広帯域光源３０から広帯域光ＢＢが出射される。なお、内視鏡システム１０は、電源ＯＮ時の初期状態では通常観察モードに設定されるが、広帯域光ＢＢを用いた通常観察は従来と基本的に同じであるため、通常観察モードでの検査については説明を省略する。
【００６３】
検査準備処理の完了後に、挿入部１６を患者Ｈの口から食道Ｅ内に挿入する。そして、食道Ｅから胃Ｓまでの特殊光観察を連続して行う場合には、モード切替スイッチ５９を特殊光観察モードに切り替える。なお、特殊光観察モードでは、初期状態で例えば第１照明モードが設定される。
【００６４】
ＣＰＵ５４は、モード切替スイッチ５９が特殊光観察モードに切り替えられたときに、光源装置１３のミラーシフト機構３６に対して挿入指令を発する。ミラーシフト機構３６は、ＣＰＵ５４からの挿入指令を受けて、Ｄミラー３２を交差位置に移動させる。
【００６５】
また、特殊光観察モードへの切替と同時に、ＣＰＵ５４の出射制御部６３及び表示制御部６４が作動する。出射制御部６３は、光源駆動制御部３７に対して、光量比（Ｂｎ：ＢＢ＝４：１）の情報を含む第１照明モード切替指令を発する。表示制御部６４は、新たな特殊光画像データがフレームメモリ５６に格納されるまで待機する。
【００６６】
図７に示すように、光源駆動制御部３７は、出射制御部６３からの第１照明モード切替指令を受けて絞り３４ａ，３４ｂを制御して、青色ＬＤ３１及び広帯域光源３０からそれぞれＢ狭帯域光Ｂｎ、広帯域光ＢＢを光量比４：１で出射させる。
【００６７】
広帯域光源３０から出射された広帯域光ＢＢは、Ｄミラー３２を透過して集光レンズ３５に入射する。また、青色ＬＤ３１から出射されたＢ狭帯域光Ｂｎは、Ｄミラー３２により集光レンズ３５に向けて反射される。これにより、集光レンズ３５には、光量比４：１のＢ狭帯域光Ｂｎと広帯域光ＢＢの混合光（以下、第１混合光という）Ｂｎ，ＢＢが入射する。この第１混合光Ｂｎ，ＢＢは集光レンズ３５を通してライトガイド４１に入射する。
【００６８】
ライトガイド４１に入射した第１混合光Ｂｎ，ＢＢは、照射レンズ４８を通って照明窓２０から食道Ｅ内に照射される。これにより、食道Ｅ内で反射／散乱した第１混合光Ｂｎ，ＢＢが、観察窓１９及び集光レンズ５１を通ってＣＣＤ４４に入射する。
【００６９】
図８に示すように、ＣＣＤ４４に入射した第１混合光Ｂｎ，ＢＢのうち、マイクロフィルタＦＢに入射したＢ光やＢ狭帯域光Ｂｎは、マイクロフィルタＦＢを透過してその下方に配置されたＰＤ５２で受光される。また、マイクロフィルタＦＧに入射したＧ光は、マイクロフィルタＦＧを透過してその下方に配置されたＰＤ５２で受光される。さらに、マイクロフィルタＦＲに入射したＲ光は、マイクロフィルタＦＲを透過してその下方に配置されたＰＤ５２で受光される。各ＰＤ５２は、受光した光を電気的な撮像信号に変換してＡＦＥ４５へ出力する。ＡＦＥ４５は、ＣＣＤ４４からの各色撮像信号に各種信号処理を施して、デジタルな各色撮像信号をプロセッサ装置１２のＤＳＰ５５へ出力する。
【００７０】
各色撮像信号は、ＤＳＰ５５により各種信号処理が施された後、特殊光画像データとしてフレームメモリ５６に記憶される。そして、表示制御部６４は、新たな特殊光画像データがフレームメモリ５６に格納されたときに、観察モードが第１照明モードである場合には、データテーブル６１を参照してカラーチャンネル割当を特殊割当に決定する。次いで、表示制御部６４は、表示制御回路５８に対して特殊割当表示指令を発する。
【００７１】
表示制御回路５８は、表示制御部６４からの特殊割当表示指令を受けて、新たにフレームメモリ５６に記憶された特殊光画像データを読み出し、特殊光画像データのＢ画素値をモニタ１４のＢ，Ｇチャネルに出力するとともに、Ｇ画素値をモニタ１４のＲチャネルへ出力する。これにより、モニタ１４に食道Ｅ内の観察像６６ａ（図９参照）が表示される。
【００７２】
図９に示すように、第１照明モード下ではＢ狭帯域光Ｂｎの光量を増加させているのでＢ狭帯域撮像信号が増幅される。その結果、観察像６６ａ中では、食道Ｅに集まっている表層血管が茶色でより強調表示される。これにより、表層血管を集中的に観察することができる。なお、図中の符号Ｖ１は表層血管である。
【００７３】
観察像６６ａの表示と並行して、部位判別部５７は、新たにフレームメモリ５６に記憶された特殊光画像データを解析して得た暗部ＢＬの面積、茶色で表示される表層血管の密度、及びシアン色や緑色等で表示される中深層血管の密度などに基づき被観察部位の種類を判別し、この判別結果をＣＰＵ５４へ送る。
【００７４】
部位判別部５７が被観察部位を食道Ｅと判別した場合には、上述の第１照明モード下での照明光の出射、特殊光画像データの取得、観察像６６ａの表示、被観察部位の判別が継続して実行される。
【００７５】
一方、挿入部１６が食道Ｅのさらに奥に押し込まれて、挿入部先端部１６ａが噴門Ｃの近傍に到達した場合には、観察像６６ａ中の暗部ＢＬの面積と、表層血管の密度とが減少するとともに、中層血管の密度が増加する。このため、部位判別部５７は、暗部ＢＬの面積が所定の面積下限値未満となり、かつ中深層血管の密度が所定の密度上限値以上になった場合には、被観察部位が噴門Ｃであると判別し、この判別結果をＣＰＵ５４へ送る。
【００７６】
出射制御部６３は、部位判別部５７の判別結果に基づき、データテーブル６１を参照して、観察モードを第２照明モードに決定するとともに、光源駆動制御部３７に対して、光量比（Ｂｎ：ＢＢ＝１：１）の情報を含む第２照明モード切替指令を発する。
【００７７】
光源駆動制御部３７は、出射制御部６３からの第２照明モード切替指令を受け絞り３４ａ，３４ｂを制御して、光量比Ｂｎ：ＢＢ＝１：１となるように青色ＬＤ３１及び広帯域光源３０からそれぞれ出射されるＢ狭帯域光Ｂｎ、広帯域光ＢＢの光量を調整する。これにより、光量比１：１のＢ狭帯域光Ｂｎと広帯域光ＢＢの混合光（以下、第２混合光という）Ｂｎ，ＢＢが噴門Ｃ及びその周辺に照射される。
【００７８】
噴門Ｃの周辺で反射／散乱した第２混合光Ｂｎ，ＢＢは、観察窓１９などを通してＣＣＤ４４に入射する。これにより、第１照明モード時と同様に特殊光画像データが生成されてフレームメモリ５６に記憶される。
【００７９】
表示制御部６４は、新たな特殊光画像データがフレームメモリ５６に格納されたときに、観察モードが第２照明モードである場合には、データテーブル６１の参照結果に基づき、表示制御回路５８に対して特殊割当表示指令を発する。これにより、図１０に示すように、モニタ１４に噴門Ｃの近傍の観察像６６ｂが表示される。なお、図中の符号Ｖ２は中深層血管である。
【００８０】
第２照明モードでは第１照明モードよりも広帯域光ＢＢの光量を増加させているので、この広帯域光ＢＢ中に含まれる波長５００ｎｍ〜６００ｎｍ付近のＧ光の光量も増加する。その結果、観察像６６ｂ中では噴門Ｃの周辺に集まっている中深層血管がシアン色や緑色等でより強調表示される。これにより、中深層血管を集中的に観察することができる。
【００８１】
なお、第１照明モード下では広帯域光ＢＢの光量が少ないため、特殊光画像データを解析しても中深層血管が検出し難い。このため、挿入部先端部１６ａが噴門Ｃの近傍に到達したときに、部位判別部５７による中深層血管の密度の判定結果が実際の密度よりも低くなった場合には、第２照明モードへの切り替えが遅れるおそれがある。この場合には、噴門Ｃの周辺の中深層血管が観察し難くなることがある。
【００８２】
そこで、図１１に示すように、部位判別部５７が噴門Ｃを認識する認識度が１００％（例えば、暗部ＢＬの面積が所定の面積下限値「Ｘ」未満、かつ中深層血管の密度が所定の密度上限値「Ｙ」以上）に達する前の段階、認識度が例えば２０％に達した時に第２照明モードへの切り替えを行ってもよい。なお、認識度２０％とは、例えば暗部ＢＬの面積が「２Ｘ」未満、かつ中深層血管の密度が「Ｙ／２」以上というような、噴門Ｃの存在をある程度は予測可能な値である。
【００８３】
このように、噴門Ｃの存在を予測して第２照明モードへの切り替えを早めることで、部位判別部５７による中深層血管の検出精度が上がるため、噴門Ｃを認識する確度が高くなる。その結果、挿入部先端部１６ａが噴門Ｃの近傍に到達したときに、迅速に第２照明モードに切り替えられる。なお、この切替時には、認識度に応じて広帯域光ＢＢの光量を徐々に増加させてもよい。
【００８４】
図６に戻って、観察像６６ｂの表示と並行して、部位判別部５７は、新たにフレームメモリ５６に記憶された特殊光画像データを解析して被観察部位の種類を判別し、この判別結果をＣＰＵ５４へ送る。そして、部位判別部５７が被観察部位を噴門Ｃと判定した場合には、上述の第２照明モード下での照明光の出射、特殊光画像データの取得、観察像６６ｂの表示、被観察部位の判別が継続して実行される。
【００８５】
一方、挿入部１６がさらに奥に押し込まれて、挿入部先端部１６ａが胃Ｓの内部に到達した場合には、胃Ｓの内部は暗いので観察像６６ｂ中の暗部ＢＬの面積が急激に増加する。このため、部位判別部５７は、暗部ＢＬの面積が所定の面積上限値以上になった場合には、被観察部位が胃Ｓであると判別し、この判別結果をＣＰＵ５４へ送る。
【００８６】
出射制御部６３は、部位判別部５７の判別結果に基づき、データテーブル６１を参照して、観察モードを第３照明モードに決定するとともに、光源駆動制御部３７に対して、光量比（Ｂｎ：ＢＢ＝１：２）の情報を含む第３照明モード切替指令を発する。
【００８７】
光源駆動制御部３７は、出射制御部６３からの第３照明モード切替指令を受け絞り３４ａ，３４ｂを制御して、光量比Ｂｎ：ＢＢ＝１：２となるように青色ＬＤ３１及び広帯域光源３０の出射光量をそれぞれ制御する。これにより、光量比１：２のＢ狭帯域光Ｂｎと広帯域光ＢＢの混合光（以下、第３混合光という）Ｂｎ，ＢＢが胃Ｓの内部に照射される。
【００８８】
胃Ｓの内部で反射／散乱した第３混合光Ｂｎ，ＢＢは、観察窓１９などを通してＣＣＤ４４に入射する。これにより、第１〜第２照明モード時と同様に特殊光画像データが生成されてフレームメモリ５６に記憶される。
【００８９】
表示制御部６４は、新たな特殊光画像データがフレームメモリ５６に格納されたときに、観察モードが第３照明モードである場合には、データテーブル６１の参照結果に基づき、表示制御回路５８に対して通常割当表示指令を発する。
【００９０】
図１２に示すように、表示制御回路５８は、表示制御部６４からの通常割当表示指令を受けて、新たにフレームメモリ５６に記憶された特殊光画像データを読み出し、特殊光画像データのＢ，Ｇ，Ｒの３色の画素値を、それぞれモニタ１４のＢチャンネル、Ｇチャンネル、Ｒチャンネルに出力する。これにより、図１３に示すように、モニタ１４に胃Ｓの観察像６６ｃが表示される。
【００９１】
第３照明モードでは、第１〜第２照明モードよりも広帯域光ＢＢの光量を増加させているので、暗い胃Ｓの内部の観察を行う際に、観察像６６ｃが暗くなって見づらくなることが防止される。また、カラーチャンネル割当を「通常割当」に切り替えることで、明るい通常観察像をベースとして表層血管を観察することができるので、暗い胃Ｓの内部でも表層血管が見づらくなることが防止される。
【００９２】
図６に戻って、観察像６６ｃの表示と並行して、部位判別部５７は、新たにフレームメモリ５６に記憶された特殊光画像データを解析して被観察部位の種類を判別し、この判別結果をＣＰＵ５４へ送る。そして、部位判別部５７が被観察部位を胃Ｓと判定した場合には、上述の第３照明モード下での照明光の出射、特殊光画像データの取得、観察像６６ｃの表示、被観察部位の判別が継続して実行される。
【００９３】
一方、部位判別部５７が被観察部位を噴門Ｃまたは食道Ｅと判定した場合には、上述の第２照明モード、第１照明モードでの照明光の出射、特殊光画像データの取得、観察像の表示、被観察部位の判別が実行される。これにより、胃Ｓの観察後に、患者Ｈの体内から挿入部１６を抜く場合には、特殊光観察モードが第３照明モード、第２照明モード、第１照明モードの順番で切り替わる。
【００９４】
特殊光観察時に、挿入部先端部１６ａから照明光が照射される被観察部位の種類に応じてＢ狭帯域光Ｂｎと広帯域光ＢＢの光量比を変えることにより、光源装置１３から出射される照明光の種類を切り替えているので、術者が照明光の切替操作を行うことなく、被観察部位の種類に応じた最適な照明光で特殊光観察を行うことができる。その結果、術者の手間を省くことができる。
【００９５】
［第２実施形態］
次に、図１４を用いて本発明の第２実施形態の内視鏡システム７０について説明を行う。上記第１実施形態の内視鏡システム１０では、被観察部位の種類に応じてＢ狭帯域光Ｂｎと広帯域光ＢＢの光量比を変えているが、内視鏡システム７０では、第１実施形態と同様に光量比を変えた上でさらに被観察部位の種類に応じて異なる空間周波数処理を特殊光画像データに施す。なお、内視鏡システム７０は、プロセッサ装置７１を除けば、第１実施形態の内視鏡システム１０と同じ構成であるので、上記第１実施形態と機能・構成上同一のものについては同一符号を付してその説明は省略する。
【００９６】
プロセッサ装置７１は、基本的には第１実施形態のプロセッサ装置１２と同じ構成である。ただし、プロセッサ装置７１では、特殊光観察モード時にＣＰＵ７２が空間周波数処理部（高域通過フィルタ処理手段、帯域通過フィルタ処理手段）７３として機能するとともに、メモリ５３にデータテーブル７４が格納されている。
【００９７】
空間周波数処理部７３は、部位判別部５７による被観察部位の判別結果に基づき、データテーブル７４を参照して、フレームメモリ５６に格納された特殊光画像データに対して予め定められた空間周波数処理のいずれかを施す。この空間周波数処理には、特殊光画像データの高周波数成分を強調する高域通過フィルタ（High-Pass Filter：ＨＰＦ）処理と、指定範囲内の中周波数成分を強調する帯域通過フィルタ（Bandwidth-Pass Filter：ＢＰＦ）処理とがある。なお、空間周波数処理は公知であるので、ここでは具体的な説明は省略する。
【００９８】
データテーブル７４は、基本的に第１実施形態のデータテーブル６１と同じであるが、さらに被観察部位（食道Ｅ、噴門Ｃ、胃Ｓ）の種類に、空間周波数処理の「実行の有無」及び「種類」が対応付けて格納されている。具体的に、食道Ｅの特殊光観察を行う第１照明モードでは「ＨＰＦ」が設定され、噴門Ｃの特殊光観察を行う第２照明モードでは「ＢＰＦ」が設定され、胃Ｓの特殊光観察を行う第３照明モードでは空間周波数処理を行わない「×」が設定されている。
【００９９】
空間周波数処理部７３は、食道Ｅ内の表層血管を集中的に観察する第１照明モード時には、フレームメモリ５６に格納された特殊光画像データに対してＨＰＦ処理を施す。ＨＰＦ処理により表層血管のエッジが強調されるので、第１実施形態よりも表層血管がより強調表示される。
【０１００】
また、空間周波数処理部７３は、噴門Ｃの周辺の中深層血管を集中的に観察する第２照明モード時には、フレームメモリ５６に格納された特殊光画像データに対してＢＰＦ処理を施す。ＢＰＦ処理により中深層血管が強調されるので、第１実施形態よりも中深層血管がより強調表示される。なお、中深層血管を強調表示可能なＢＰＦの指定周波数の範囲は実験やシミュレーション等で決定される。
【０１０１】
第１〜第２照明モード時に特殊光画像データに空間周波数処理を施す以外の処理については第１実施形態と同じであるため、ここでは説明を省略する。
【０１０２】
［第３実施形態］
上記第１実施形態では、第１〜第３照明モードでそれぞれＢ狭帯域光Ｂｎと広帯域光ＢＢとの光量比が固定されているが、例えば図１５に示すように、データテーブル６１の代わりにデータテーブル７５をメモリ５３に格納することによって、第１〜第３照明モードでそれぞれ光量比を調整可能になる。
【０１０３】
光量比の調整は、例えばフットスイッチ７６などを用いて術者が手動で段階的に行ってもよく、あるいは部位判別部５７が判別した暗部ＢＬの面積、表層血管や中深層血管の密度に応じてＣＰＵ５４が自動的に行ってもよい。各照明モード下における光量比の調整幅は、実験やシミュレーション等で適宜決定される。ここで、フットスイッチ７６を用いて光量比の調整を行う場合には、例えばスイッチ操作回数に応じて、光量比を調整可能範囲内で段階的（０．５、０．６、・・・１．５、０．５、・・・）に変化させてもよい。
【０１０４】
なお、データテーブル７５では、広帯域光ＢＢの光量を調整することで光量比の調整を行っているが、Ｂ狭帯域光Ｂｎの光量あるいは両光Ｂｎ，ＢＢの光量を調整することで光量比の調整を行ってもよい。また、第２実施形態も同様に、第１〜第３照明モードでそれぞれ光量比を調整可能にしてもよい。
【０１０５】
上記各実施形態では、部位判別部５７が判別した被観察部位の種類に応じて照明モードを自動的に切り替えているが、この切り替えを手動で行う手動切替モードを別途に設けてもよい。
【０１０６】
上記各実施形態では、カラーイメージセンサとして１ＣＣＤ方式のＣＣＤ４４を用いているが、この代わりに３個のＣＣＤとプリズムとからなる、いわゆる３ＣＣＤ方式を採用してもよい。また、上記各実施形態では、プロセッサ装置のＣＰＵにより光源装置の各部を制御しているが、これら各部を制御するＣＰＵ等の制御部を光源装置に設けてもよい。
【０１０７】
上記各実施形態では、特殊光観察モード時に、被観察部位に応じて光量比が異なるＢ狭帯域光Ｂｎと広帯域光ＢＢとの混合光を光源装置１３から出射しているが、例えば照明光として広帯域光ＢＢの代わりに緑色狭帯域光を用いてもよい。また、被観察部位に応じて、光量比が異なる３種類以上の各種照明光の混合光を出射する場合にも本発明を適用することができる。
【０１０８】
上記各実施形態では、被観察部位として食道Ｅから胃Ｓまでの上部消化管を例にあげて説明を行ったが、例えば体内の各種被観察部位を観察する内視鏡システムにも本発明を適用することができる。
【０１０９】
上記各実施形態の部位判別部５７は、特殊光画像データを解析することにより照明光が照射される被観察部位の種類を判別しているが、各種方法を用いて被観察部位の種類を判別してもよい。例えば、被観察部位のＰＨの検出結果に基づいて被観察部位の種類を判別することができる（特許３３２１２３５号参照）。また、例えばコンピュータ断層撮影（ＣＴ）装置を利用するなど、患者体内での挿入部先端部１６ａの位置を検出する各種位置検出方法を用いても、被観察部位の種類を判別することができる。また、食道Ｅ及び胃Ｓ内部の形状や、噴門Ｃの形状などの単純なパターン認識で被観察部位の種類を判別してもよい。
【０１１０】
上記各実施形態では、光源装置１３から電子内視鏡１１へ広帯域光ＢＢやＢ狭帯域光Ｂｎを出射しているが、これら両光の光源である広帯域光源３０及び青色ＬＤ３１を挿入部先端部１６ａ内に設けてもよい。
【０１１１】
上記各実施形態では、表層血管や中深層血管の特殊光観察を行う内視鏡システムについて例に挙げて説明を行ったが、特定の波長の光を利用して行う蛍光観察（Auto Fluorescence Imaging）、赤外光観察（Infra Red Imaging）、光線力学的診断（Photodynamic diagnosis）などの各種特殊光観察に用いられる内視鏡システムに本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【０１１２】
１０，７０ 内視鏡システム
１１ 電子内視鏡
１２，７１ プロセッサ装置
１３ 光源装置
１４ モニタ
３０ 広帯域光源
３１ 青色ＬＤ
３４ａ，３４ｂ 絞り
３７ 光源駆動制御部
５４，７２ ＣＰＵ
５７ 部位判別部
５８ 表示制御回路
６１，７４，７５ データテーブル
６３ 出射制御部
６４ 表示制御部
７３ 空間周波数処理部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食道や胃などの複数の被観察部位の特殊光観察を行う内視鏡システム及びその光源制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、特定の狭い波長帯域の光（狭帯域光）を生体組織に照射して、生体組織内の血管などを強調した観察像を得る、いわゆる特殊光観察を行う内視鏡システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。血管（へモグロビン）の光吸収スペクトルは、４１５ｎｍ付近や５４０ｎｍ付近の帯域に吸収ピークを持つため、これらの内視鏡システムでは、狭帯域光として、４１５ｎｍ付近の光吸収率が高い帯域の波長を持つ青色（Ｂ）狭帯域光と、５４０ｎｍ付近の光吸収率が高い帯域の波長を持つ緑色（Ｇ）狭帯域光を照明光として使用している。
【０００３】
血管の光吸収率が高い帯域に対応する狭帯域光を使用すると、観察像においては、血管部分は光が吸収されるため暗く、血管の周辺組織では吸収されずに、散乱、反射するため明るく写る。そして、照明光を狭帯域化することにより、光吸収率が高い帯域から外れる波長が照明光から取り除かれるため、血管部分において散乱、反射する成分が減り、血管とその周辺組織のコントラストが強調された観察像が得られる。
【０００４】
また、生体組織内における光の散乱特性は、波長が長いほど低くなるため、波長が長い光ほど生体組織の深層まで到達する（深達度が高い）。そのため、Ｂ狭帯域光とより波長が長いＧ狭帯域光の２種類の狭帯域光を利用することにより、Ｂ狭帯域光により、生体組織表面近くの表層にある表層血管を強調した像を得て、Ｇ狭帯域光により、より深い中深層の血管を強調した像を得ることができる。
【０００５】
特許文献１の内視鏡システムは、白色光源と、青色狭帯域光及び緑色狭帯域光をそれぞれ透過する２種類のバンドパスフィルタが設けられた回転フィルタとを有し、回転フィルタを回転させることにより２種類のバンドパスフィルタが交互に白色光源の光路に挿入されるタイミングに合わせて、イメージセンサにより２種類の狭帯域光による観察像を時分割で撮像する面順次方式の撮像方式が採用されている。面順次方式では、撮像した２枚の観察像を合成することにより、表層及び中深層の血管の両方が強調された観察像がモニタに表示される。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の面順次方式は、２種類の狭帯域光による観察像を順次撮像するため、フレームレートを上げにくいという問題がある。この問題の解決策として、例えば２種類の狭帯域光を同時に照射して、各狭帯域光による観察像を同時に取得する混合同時照射方式が検討されている（特許文献２参照）。混合同時照射方式によれば面順次方式に比べてフレームレートを上げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１７０００９号公報
【特許文献２】特開２００９−２０７５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特殊光観察では、被観察部位の種類によって観察対象が異なるので、観察対象をより見易くするために照明光の切り替えを行うのが通常である。例えば、食道には表層血管が集まっており、この表層血管を観察し易くするため、食道の特殊光観察では、Ｂ狭帯域光の光量をＧ狭帯域光の光量よりも増加させた照明光が用いられる。また、食道と胃との接合部にある噴門には中深層血管が集まっているので、噴門の特殊光観察ではＧ狭帯域光の光量をＢ狭帯域光の光量よりも増加させた照明光が用いられる。さらに、胃の特殊光観察では、暗部が奥まで広がっている胃の観察像を明るくするために、両狭帯域光に白色光を加えた照明光が用いられる。
【０００９】
このような照明光の切り替えは手動で行う必要があるので、特に食道から胃までの特殊光観察を連続して行う場合には術者の手間が増えるという問題が発生する。
【００１０】
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、照明光の切替操作を行うことなく、被観察部位の種類に応じた最適な照明光で特殊光観察を行うことができる内視鏡システム及びその光源制御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】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の内視鏡システムは、特殊光観察に用いる複数種類の照明光のいずれかを選択的に出射する光源と、被検体内に挿入される挿入部を有し、前記光源から出射された前記照明光を挿入部先端部から前記被検体内の被観察部位へ照射する内視鏡と、前記被観察部位の種類を判別する部位判別手段と、前記部位判別手段が判別した前記被観察部位の種類に応じて、前記種類毎に予め定められた前記照明光を出射するように前記光源を制御する光源制御手段と、前記照明光が照射された前記被観察部位を撮像して観察像を得る撮像手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
前記複数種類の照明光は、少なくとも第１光と第２光とを光量比を変えて混合してなる複数種類の混合光であり、前記光源制御手段は、前記部位判別手段が判別した前記被観察部位の種類に応じて、予め定められた光量比の前記混合光を出射するように前記光源を制御することが好ましい。
【００１３】
前記第１光は特定の波長帯域に制限された狭帯域光であるとともに、前記第２光は白色の広帯域光であり、前記光源制御手段は、前記部位判別手段の判別結果に応じて、前記狭帯域光の光量を前記広帯域光の光量よりも増加させた第１照明モードと、前記狭帯域光の光量と前記広帯域光の光量とがほぼ等しくなる第２照明モードと、前記狭帯域光の光量を前記広帯域光の光量よりも減少させた第３照明モードとのいずれかの照明モードで前記光源を制御することが好ましい。
【００１４】
前記狭帯域光は、ヘモグロビンの光の吸収スペクトルの吸収ピークに対応する波長を有する青色狭帯域光であり、前記光源制御手段は、前記部位判別手段が判別した前記被観察部位が食道である場合には前記第１照明モードを選択し、前記被観察部位が噴門である場合には前記第２照明モードを選択し、前記被観察部位が胃である場合には前記第３照明モードを選択することが好ましい。
【００１５】
前記観察像を表示するモニタと、前記観察像のＲ，Ｇ，Ｂ画素値を、前記モニタのＲ，Ｇ，Ｂチャンネルの中で前記照明モードの種類に応じて予め定められたチャンネルに出力する表示制御手段と、を備えることが好ましい。
【００１６】
前記表示制御手段は、前記第１〜第２照明モード時には前記Ｂ画素値を前記Ｂ，Ｇチャンネルに出力するとともに、前記Ｇ画素値を前記Ｒチャンネルに出力することが好ましい。また、前記表示制御手段は、前記第３照明モード時には前記Ｒ，Ｇ，Ｂ画素値をそれぞれ前記Ｒ，Ｇ，Ｂチャンネルに出力することが好ましい。
【００１７】
前記第１照明モード時に、前記観察像の画像データに対して、高周波数成分を強調する高域通過フィルタ処理を施す高域通過フィルタ処理手段を備えることが好ましい。また、前記第２照明モード時に、前記観察像の画像データに対して、予め指定された範囲内の中周波数成分を強調する帯域通過フィルタ処理を施す帯域通過フィルタ処理手段を備えることが好ましい。
【００１８】
前記部位判別手段は、前記観察像の画像データを解析することにより、前記被観察部位の種類を判別することが好ましい。また、前記部位判別手段は、前記観察像に表層血管が多く集まっている場合には前記被観察部位が食道であると判別するとともに、前記観察像に中深層血管が多く集まっている場合には前記被観察部位が噴門であると判別することが好ましい。
【００１９】
また、本発明の内視鏡システムの光源制御方法は、特殊光観察に用いる複数種類の照明光のいずれかを選択的に出射する光源から出射された前記照明光を挿入部先端部から前記被検体内の被観察部位へ照射する第１ステップと、前記被観察部位の種類を判別する第２ステップと、前記第２ステップで判別した前記被観察部位の種類に応じて、前記種類毎に予め定められた前記照明光を出射するように前記光源を制御する第３ステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の内視鏡システム及びその光源制御方法は、被観察部位の種類を判別して、この種類毎に予め定められた照明光を被観察部位へ照射するので、照明光の切替操作を行うことなく、被観察部位の種類に応じた最適な照明光で特殊光観察を行うことができる。その結果、術者の手間を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】内視鏡システムの概略図である。
【図２】電子内視鏡の挿入経路を説明するための説明図である。
【図３】内視鏡システムの電気的構成を示すブロック図である。
【図４】マイクロフィルタの機能を説明するための説明図である。
【図５】データテーブルの説明図である。
【図６】特殊光観察処理の流れを示したフローチャートである。
【図７】特殊光観察モード時の光源装置を示すブロック図である。
【図８】カラーチャンネル割当が「特殊割当」に設定されたときのモニタの表示を説明するための説明図である。
【図９】食道の観察像の一例を示したものである。
【図１０】噴門の観察像の一例を示したものである。
【図１１】部位検出部が噴門を認識する処理の他実施形態を説明するための説明図である。
【図１２】カラーチャンネル割当が「通常割当」に設定されたときのモニタの表示を説明するための説明図である。
【図１３】胃の観察像の一例を示したものである。
【図１４】特殊光画像データに空間周波数処理を施す第２実施形態の内視鏡システムの電気的構成を示すブロック図である。
【図１５】Ｂ狭帯域光と広帯域光との光量比を調整可能にした他実施形態の内視鏡システムの電気的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】
【００２２】
［第１実施形態］
図１に示すように、内視鏡システム１０は、患者体内の被観察部位を撮像する電子内視鏡１１と、電子内視鏡１１により得られた撮像信号に基づいて被観察部位の観察像を生成するプロセッサ装置１２と、被観察部位を照明する照明光を電子内視鏡１１へ出射する光源装置１３と、観察像を表示するモニタ１４とを備えている。この内視鏡システムは、特に被観察部位として食道、噴門、胃の特殊光観察を行う際に用いられる。
【００２３】
内視鏡システム１０では、大別して、体内を白色光などの広帯域光で照明することで被観察部位を全体的に観察する通常観察モードと、被観察部位を波長帯域が制限された狭帯域光で照明して血管などを強調表示した状態で観察する特殊光観察モードとの２つの観察モードを有している。
【００２４】
また、特殊光観察モードでは、被観察部位の種類に応じて、食道の特殊光観察に適した照明光を用いる第１照明モードと、噴門の特殊光観察に適した照明光を用いる第２照明モードと、胃の特殊光観察に適した照明光を用いる第３照明モードとのいずれかが選択的に実行される。
【００２５】
電子内視鏡１１は、体内に挿入される可撓性の挿入部１６と、挿入部１６の基端部に連設され、電子内視鏡１１の把持及び挿入部１６の操作に用いられる操作部１７と、操作部１７をプロセッサ装置１２及び光源装置１３にそれぞれ接続するユニバーサルコード１８とを備えている。
【００２６】
挿入部１６の先端部位である挿入部先端部１６ａには、管内の照明や撮影に用いられる光学系、イメージセンサなどが内蔵されている。また、挿入部先端部１６ａの先端面には、観察窓１９（図３参照）、照明窓２０（図３参照）の他に、図示は省略するが送気送水ノズル、挿入部１６内に挿通された鉗子チャネルの出口となる鉗子出口等が設けられている。挿入部先端部１６ａの後端には、湾曲自在な湾曲部１６ｂが連設されている。
【００２７】
操作部１７には、アングルノブ２１、操作ボタン２２、鉗子入口２３などが設けられている。アングルノブ２１は、挿入部１６の湾曲方向及び湾曲量を調整する際に回転操作される。操作ボタン２２は、送気・送水や吸引等の各種の操作に用いられる。鉗子入口２３は鉗子チャネルに連通している。
【００２８】
ユニバーサルコード１８には、送気・送水チャンネル、信号ケーブル、及びライトガイドなどが組み込まれている。このユニバーサルコード１８の先端部にはコネクタ部２５ａが設けられている。このコネクタ部２５ａは光源装置１３に接続する。また、コネクタ部２５ａからはコネクタ部２５ｂが分岐している。このコネクタ部２５ｂはプロセッサ装置１２に接続する。
【００２９】
図２に示すように、電子内視鏡１１は、挿入部１６が患者Ｈの口から体内に挿入される、いわゆる上部消化管内視鏡であり、図中の矢印で示すように食道Ｅ、噴門Ｃ、胃Ｓなどの各上部消化管の内部を順番に撮影する。
【００３０】
図３に示すように、光源装置１３は、広帯域光源３０と、青色半導体レーザ装置（以下、単に青色ＬＤという）３１と、ダイクロイックミラー（以下、単にＤミラーという）３２と、可動絞り（以下、単に絞りという）３４ａ，３４ｂと、集光レンズ３５と、ミラーシフト機構３６と、光源駆動制御部３７とを備えている。
【００３１】
広帯域光源３０は、例えばキセノンランプ、白色ＬＥＤ、マイクロホワイト光源（中心波長４４５ｎｍの光を出射する光源と、この光の照射により励起発光する蛍光体とのセット）などが用いられ、波長が赤色領域から青色領域（約４７０〜７００ｎｍ）にわたる白色の広帯域光ＢＢを発生する。広帯域光源３０は、広帯域光ＢＢを常時出射する。そして、広帯域光源３０から出射される広帯域光ＢＢの光路の上流側から下流側に向かって、Ｄミラー３２及び集光レンズ３５が順に配置されている。
【００３２】
青色ＬＤ３１は、特殊光観察モード時に、青色の特定の波長帯域（例えば中心波長４０５ｎｍ）に制限された青色（Ｂ）狭帯域光ＢｎをＤミラー３２に向けて出射する。このＢ狭帯域光Ｂｎの光路は、広帯域光ＢＢの光路と略直交している。なお、Ｂ狭帯域光Ｂｎの光源として青色ＬＤの代わりに、青色ＬＥＤなどを用いてもよい。
【００３３】
Ｂ狭帯域光Ｂｎの波長帯域は、ヘモグロビンの光の吸収スペクトルの吸収ピーク（４１５ｎｍ付近）にあわせて調整されている。生体組織の光散乱特性に関する知見などから、照射された光の波長が４７０ｎｍ付近を超えなければ、表層血管では照射された光のほとんどが吸収されて挿入部先端部１６ａに返らない。逆に表層血管の周辺の生体組織では、比較的強い散乱特性によって照射された光の多くが反射して挿入部先端部１６ａにまで返る。これにより、表層血管とその周辺の生体組織とのコントラストが極めて高くなるため、表層血管を十分に強調表示することができる。
【００３４】
一方、中深層血管の強調表示は、上記特許文献１に記載のように緑色狭帯域光を用いることなく、広帯域光ＢＢに含まれる波長が約５００ｎｍ〜６００ｎｍ付近の緑色光を用いて行われる。生体組織の光散乱特性に関する知見などから、照射された光の波長が５００ｎｍ〜６００ｎｍ付近の間では、光が表層血管よりも深部にある中深層血管に到達する。この光は中深層血管では吸収される一方で、中深層血管の周辺の生体組織では反射及び散乱される。その結果、中深層血管とその周りの生体組織とのコントラストが高くなるため、中深層血管などを十分に強調表示することができる。
【００３５】
なお、広帯域光ＢＢには緑光以外の光も含まれているが、中深層血管を強調表示可能な波長帯域は、表層血管を強調表示可能な波長帯域よりも十分に広い。このため、緑光以外の光の影響による中深層血管のコントラスト低下は最小限に抑えられる。逆に本実施形態では、特許文献１のように緑色狭帯域光を出射する狭帯域光源を別途設ける必要が無くなるので、省スペース化ならびに低コスト化が図れる。
【００３６】
Ｄミラー３２は、広帯域光ＢＢの光路と、青色ＬＤ３１から出射されるＢ狭帯域光Ｂｎの光路とが交差する位置（以下、交差位置という）に進退自在に配置される。Ｄミラー３２は、Ｂ狭帯域光Ｂｎは反射するがこれ以外の波長の光は透過させる。これにより、広帯域光ＢＢの大部分はＤミラー３２を透過して集光レンズ３５に入射する。また、Ｂ狭帯域光ＢｎはＤミラー３２により反射されて集光レンズ３５に入射する。
【００３７】
絞り３４ａは、広帯域光源３０の前方に配置されており、広帯域光源３０から出射する広帯域光ＢＢの光量を調整する。絞り３４ｂは、青色ＬＤ３１の前方に配置されており、青色ＬＤ３１から出射するＢ狭帯域光Ｂｎの光量を調整する。
【００３８】
集光レンズ３５は、Ｄミラー３２から入射した広帯域光ＢＢ、Ｂ狭帯域光Ｂｎをライトガイド４１に入射させる。ミラーシフト機構３６は、Ｄミラー３２を、交差位置と、この交差位置から退避させた退避位置との間で移動自在に保持する。このミラーシフト機構３６は、プロセッサ装置１２の制御の下、通常観察モード時にはＤミラー３２を退避位置に移動させ、特殊光観察モード時にはＤミラー３２を交差位置に移動させる。
【００３９】
光源駆動制御部３７は、プロセッサ装置１２の制御の下、青色ＬＤ３１からのＢ狭帯域光Ｂｎの出射／出射停止を制御する。光源駆動制御部３７は、通常観察モード時には青色ＬＤ３１からのＢ狭帯域光Ｂｎの出射を停止させ、特殊光観察モード時には青色ＬＤ３１からＢ狭帯域光Ｂｎを出射させる。
【００４０】
また、光源駆動制御部３７は、プロセッサ装置１２の制御の下、絞り３４ａ，３４ｂを絞り込んだり、あるいは開いたりすることにより、絞り３４ａ，３４ｂの開口部の面積を変えることで、特殊光観察モードの各照明モード時に広帯域光源３０及び青色ＬＤ３１からそれぞれ出射される広帯域光ＢＢとＢ狭帯域光Ｂｎの光量比を制御する。光源駆動制御部３７は、第１照明モード時にはＢ狭帯域光Ｂｎの光量の方が大きくなり、第２照明モード時には広帯域光ＢＢとＢ狭帯域光Ｂｎの光量が等しくなり、さらに第３照明モード時には広帯域光ＢＢの光量が大きくなるように、絞り３４ａ，３４ｂの制御を行う。
【００４１】
上記各構成により、光源装置１３は、通常観察モード時には広帯域光ＢＢをライトガイド４１に入射させ、第１〜第３照明モード時にはそれぞれ光量比の異なる広帯域光ＢＢとＢ狭帯域光Ｂｎとの混合光をライトガイド４１に入射させる。
【００４２】
電子内視鏡１１は、ライトガイド４１、ＣＣＤ型イメージセンサ（以下、ＣＣＤという、撮像手段）４４、アナログ処理回路（ＡＦＥ：Analog Front End）４５、撮像制御部４６を備えている。ライトガイド４１は大口径光ファイバ、バンドルファイバなどである。ライトガイド４１は、その入射端が光源装置１３に挿入されており、その出射端が挿入部先端部１６ａ内に設けられた照射レンズ４８に対向している。ライトガイド４１から照射レンズ４８に入射した照明光は、照明窓２０を通して被観察部位に照射される。そして、被観察部位で反射／散乱した光は、観察窓１９を通して集光レンズ５１に入射する。
【００４３】
ＣＣＤ４４は、複数のフォトダイオード５２（以下、ＰＤ５２という、図４参照）が２次元配列された撮像面４４ａを有しており、集光レンズ５１から入射する被写体光を各ＰＤ５２で電気的な撮像信号に変換してＡＦＥ４５へ出力する。なお、ＣＣＤの代わりにＭＯＳ型のイメージセンサを用いてもよい。ＣＣＤ４４には、プロセッサ装置１２により制御される撮像制御部４６が接続している。ＣＣＤ４４は、撮像制御部４６からの駆動信号に基づいて、所定のフレームレートで撮像信号をＡＦＥ４５へ出力する。
【００４４】
図４に示すように、ＣＣＤ４４は、各ＰＤ５２上に２次元配列された赤色、緑色、青色のマイクロフィルタＦＲ，ＦＧ，ＦＢを備えるカラーＣＣＤである。ＣＣＤ４４は、マイクロフィルタＦＲとその下方（図中では側方、以下同じ）に配置されたＰＤ５２とからなるＲ画素、マイクロフィルタＦＧとその下方に配置されたＰＤ５２とからなるＧ画素、マイクロフィルタＦＢとその下方に配置されたＰＤ５２とからなるＢ画素を備える。
【００４５】
マイクロフィルタＦＲは、広帯域光ＢＢのうち、赤色帯域の赤色（Ｒ）光を透過させる。マイクロフィルタＦＧは、広帯域光ＢＢのうち、緑色帯域の緑色（Ｇ）光を透過させる。マイクロフィルタＦＢは、広帯域光ＢＢのうち、青色帯域の青色（Ｂ）光を透過させる。各マイクロフィルタＦＲ，ＦＧ，ＦＢにより、撮像面４４ａに入射する光をＲＧＢの３色に分離することができる。なお、Ｂ光にはＢ狭帯域光Ｂｎが含まれる。
【００４６】
図３に戻って、ＡＦＥ４５は、図示は省略するが、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）、自動ゲイン制御回路（ＡＧＣ）、及びアナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ）から構成されている。ＣＤＳは、ＣＣＤ４４からの撮像信号に対して相関二重サンプリング処理を施してノイズを除去する。ＡＧＣは、ＣＤＳによりノイズが除去された撮像信号を増幅する。Ａ／Ｄは、ＡＧＣで増幅された撮像信号を、所定のビット数のデジタルな撮像信号に変換してプロセッサ装置１２に送る。
【００４７】
プロセッサ装置１２は、メモリ５３と、ＣＰＵ５４と、デジタル信号処理部（Digital Signal Processor：ＤＳＰ）５５と、フレームメモリ５６と、部位判別部５７と、表示制御回路５８と、モード切替スイッチ５９とを備えている。メモリ５３には、内視鏡システム１０を制御するための各種のプログラムやデータの他に、データテーブル６１が格納されている。
【００４８】
ＣＰＵ５４は、プロセッサ装置１２の各部、並びに光源装置１３のミラーシフト機構３６や光源駆動制御部３７に信号線で接続されており、メモリ５３から読み出したプログラムやデータに基づき、これらを統括的に制御する。
【００４９】
ＤＳＰ５５は、ＡＦＥ４５から入力される撮像信号に対し、ホワイトバランス調整、色調処理、階調処理、シャープネス処理などの信号処理を行う。ＤＳＰ５５は、通常観察モード時には、ＡＦＥ４５から入力されるＢ撮像信号、Ｇ撮像信号、Ｒ撮像信号に上記信号処理を施すことによって、Ｂ，Ｇ，Ｒの３色の画素値を持つ通常画像データを生成する。この通常画像データはフレームメモリ５６に記憶される。
【００５０】
一方、ＤＳＰ５５は、観察モードが特殊光観察モードに設定されている場合に、ＡＦＥ４５から入力されるＢ撮像信号（Ｂ狭帯域撮像信号を含む）、Ｇ撮像信号、Ｒ撮像信号に適宜信号処理を施すことによって、Ｂ，Ｇ，Ｒの３色の画素値を持つ特殊光画像データを生成する。この特殊光画像データもフレームメモリ５６に記憶される。
【００５１】
部位判別部５７は特殊光観察モード時に作動する。この部位判別部５７は、フレームメモリ５６に新たに記憶された特殊光画像データを解析して、被観察部位が食道Ｅ、噴門Ｃ、及び胃Ｓのいずれであるかを判別する。例えば、食道Ｅから胃Ｓに至る上部消化管の径は、一定ではなく各部においてそれぞれ異なっている。具体的に、上部消化管の径は噴門Ｃが一番小さくなり、逆に胃Ｓが一番大きくなる。特殊光画像データにおいて、挿入部先端部１６ａの進行方向前方に位置する上部消化管の内部空間は暗部ＢＬ（図９参照）となる。このため、暗部ＢＬの面積を求めることで、被観察部位の種類を判別することができる。
【００５２】
また、食道Ｅには表層血管が集まるとともに、噴門Ｃには中深層血管が集まっている。このため、これら表層血管や中深層血管をランドマークとして、被観察部位の種類を判別することができる。
【００５３】
例えば部位判別部５７は、暗部ＢＬの面積が所定の面積下限値以上かつ面積上限値未満であり、さらに表層血管の密度が所定の密度上限値以上である場合には、被観察部位が食道Ｅであると判別する。また、部位判別部５７は、暗部ＢＬの面積が面積下限値未満でかつ中深層血管の密度が密度上限値以上である場合には、被観察部位が噴門Ｃであると判別する。そして、部位判別部５７は、暗部ＢＬの面積が面積上限値以上である場合には、被観察部位が胃Ｓであると判別する。この部位判別部５７の判別結果は、ＣＰＵ５４に逐次入力される。
【００５４】
表示制御回路５８は、観察モードが通常観察モードである場合には、フレームメモリ５６から通常画像データを読み出し、この通常画像データに基づいてモニタ１４に通常画像を表示させる。モニタ１４に通常画像を表示する際には、図４に示すように、通常画像データのＢ，Ｇ，Ｒの３色の画素値を、それぞれモニタ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て出力する。
【００５５】
一方、表示制御回路５８は、観察モードが第１〜第２照明モードである場合には、フレームメモリ５６から特殊光画像データを読み出し、この特殊光画像データに基づいてモニタ１４に特殊光画像を表示させる。この特殊光画像を表示する際には、ＣＣＤ４４のＢ画素で取得したＢ画素値をモニタ１４のＢ，Ｇチャネルに割り当て、Ｇ画素で取得したＧ画素値をモニタ１４のＲチャネルに割り当てる（図８参照）。モニタ１４に表示される特殊光画像の表層血管部分は、Ｂ狭帯域光Ｂｎの吸収により画素値が「０」に近くなることで、Ｂ，Ｇチャネルが暗くなり、Ｒチャネルのみが相対的に明るくなるので、茶色に表示される。また、中深層血管部分は、波長５００ｎｍ〜６００ｎｍ付近のＧ光の吸収によりＲチャネルが暗くなるので、Ｂ，Ｇチャネルを混合したシアン色や緑色などで表示される。
【００５６】
また、表示制御回路５８は、観察モードが第３照明モードである場合には、通常観察モード時と基本的に同様にして、特殊光画像データのＢ，Ｇ，Ｒの３色の画素値を、それぞれモニタ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て出力する。
【００５７】
モード切替スイッチ５９は、例えばプロセッサ装置１２のフロントパネルなどに設けられており、内視鏡システム１０の観察モードを通常観察モードまたは特殊光観察モードに切り替える際に操作される。ＣＰＵ５４は、モード切替スイッチ５９で設定された観察モードの種類に応じて、光源装置１３の各部を制御して、この光源装置１３から出射される照明光の種類を切り替える。なお、モード切替スイッチ５９は、電子内視鏡１１の操作部１７に設けてもよい。
【００５８】
図５に示すように、データテーブル６１には、第１〜第３照明モードと、各照明モードにそれぞれ対応した被観察部位（食道Ｅ、噴門Ｃ、胃Ｓ）と、Ｂ狭帯域光Ｂｎと広帯域光ＢＢとの光量比（以下、単に光量比という）と、モニタ１４の各カラーチャンネルへの各色画素値の割当を示すカラーチャンネル割当とが対応付けて格納されている。
【００５９】
カラーチャンネル割当は、通常割当と特殊割当との２種類からなる。通常割当では、画像データのＢ，Ｇ，Ｒの３色の画素値を、それぞれモニタ１４のＢチャンネル、Ｇチャンネル、Ｒチャンネルに出力する。また、特殊割当では、画像データのＢ画素値をＢ，Ｇチャネルに出力するとともに、Ｇ画素値をＲチャネルに出力する。これにより、ＣＰＵ５４は、データテーブル６１を参照することで、被観察部位の種類から、照明モードと、光量比と、カラーチャンネル割当とをそれぞれ決定することができる。
【００６０】
ＣＰＵ５４は、ＲＯＭから読み出した各種プログラムを逐次実行することで、出射制御部（光源制御手段）６３及び表示制御部６４として機能する。出射制御部６３は、特殊光観察モード時に作動する。この出射制御部６３は、部位判別部５７の判別結果に基づき、データテーブル６１を参照して、部位判別部５７が判別した被観察部位に対応する照明モードと、この照明モードに対応する光量比とを決定し、この決定結果に従って光源駆動制御部３７を制御する。これにより、部位判別部５７が判別した被観察部位の特殊光観察に適した照明光が光源装置１３から出射される。
【００６１】
表示制御部６４は、特殊光観察モード時に作動する。表示制御部６４は、データテーブル６１を参照して、出射制御部６３が決定した照明モードに対応するカラーチャンネル割当を決定し、この決定結果に従って表示制御回路５８を制御する。これにより、被観察部位の種類に応じて、モニタ１４に表示される観察像の色調が切り替わる。
【００６２】
次に、図６に示すフローチャートを用いて上記構成の内視鏡システム１０の作用、特に特殊光観察モード時における動作について詳しく説明する。プロセッサ装置１２や光源装置１３などの電源がＯＮされて内視鏡検査の準備処理（以下、検査準備処理という）が行われると、ＣＣＤ４４の駆動が開始されるとともに、広帯域光源３０から広帯域光ＢＢが出射される。なお、内視鏡システム１０は、電源ＯＮ時の初期状態では通常観察モードに設定されるが、広帯域光ＢＢを用いた通常観察は従来と基本的に同じであるため、通常観察モードでの検査については説明を省略する。
【００６３】
検査準備処理の完了後に、挿入部１６を患者Ｈの口から食道Ｅ内に挿入する。そして、食道Ｅから胃Ｓまでの特殊光観察を連続して行う場合には、モード切替スイッチ５９を特殊光観察モードに切り替える。なお、特殊光観察モードでは、初期状態で例えば第１照明モードが設定される。
【００６４】
ＣＰＵ５４は、モード切替スイッチ５９が特殊光観察モードに切り替えられたときに、光源装置１３のミラーシフト機構３６に対して挿入指令を発する。ミラーシフト機構３６は、ＣＰＵ５４からの挿入指令を受けて、Ｄミラー３２を交差位置に移動させる。
【００６５】
また、特殊光観察モードへの切替と同時に、ＣＰＵ５４の出射制御部６３及び表示制御部６４が作動する。出射制御部６３は、光源駆動制御部３７に対して、光量比（Ｂｎ：ＢＢ＝４：１）の情報を含む第１照明モード切替指令を発する。表示制御部６４は、新たな特殊光画像データがフレームメモリ５６に格納されるまで待機する。
【００６６】
図７に示すように、光源駆動制御部３７は、出射制御部６３からの第１照明モード切替指令を受けて絞り３４ａ，３４ｂを制御して、青色ＬＤ３１及び広帯域光源３０からそれぞれＢ狭帯域光Ｂｎ、広帯域光ＢＢを光量比４：１で出射させる。
【００６７】
広帯域光源３０から出射された広帯域光ＢＢは、Ｄミラー３２を透過して集光レンズ３５に入射する。また、青色ＬＤ３１から出射されたＢ狭帯域光Ｂｎは、Ｄミラー３２により集光レンズ３５に向けて反射される。これにより、集光レンズ３５には、光量比４：１のＢ狭帯域光Ｂｎと広帯域光ＢＢの混合光（以下、第１混合光という）Ｂｎ，ＢＢが入射する。この第１混合光Ｂｎ，ＢＢは集光レンズ３５を通してライトガイド４１に入射する。
【００６８】
ライトガイド４１に入射した第１混合光Ｂｎ，ＢＢは、照射レンズ４８を通って照明窓２０から食道Ｅ内に照射される。これにより、食道Ｅ内で反射／散乱した第１混合光Ｂｎ，ＢＢが、観察窓１９及び集光レンズ５１を通ってＣＣＤ４４に入射する。
【００６９】
図８に示すように、ＣＣＤ４４に入射した第１混合光Ｂｎ，ＢＢのうち、マイクロフィルタＦＢに入射したＢ光やＢ狭帯域光Ｂｎは、マイクロフィルタＦＢを透過してその下方に配置されたＰＤ５２で受光される。また、マイクロフィルタＦＧに入射したＧ光は、マイクロフィルタＦＧを透過してその下方に配置されたＰＤ５２で受光される。さらに、マイクロフィルタＦＲに入射したＲ光は、マイクロフィルタＦＲを透過してその下方に配置されたＰＤ５２で受光される。各ＰＤ５２は、受光した光を電気的な撮像信号に変換してＡＦＥ４５へ出力する。ＡＦＥ４５は、ＣＣＤ４４からの各色撮像信号に各種信号処理を施して、デジタルな各色撮像信号をプロセッサ装置１２のＤＳＰ５５へ出力する。
【００７０】
各色撮像信号は、ＤＳＰ５５により各種信号処理が施された後、特殊光画像データとしてフレームメモリ５６に記憶される。そして、表示制御部６４は、新たな特殊光画像データがフレームメモリ５６に格納されたときに、観察モードが第１照明モードである場合には、データテーブル６１を参照してカラーチャンネル割当を特殊割当に決定する。次いで、表示制御部６４は、表示制御回路５８に対して特殊割当表示指令を発する。
【００７１】
表示制御回路５８は、表示制御部６４からの特殊割当表示指令を受けて、新たにフレームメモリ５６に記憶された特殊光画像データを読み出し、特殊光画像データのＢ画素値をモニタ１４のＢ，Ｇチャネルに出力するとともに、Ｇ画素値をモニタ１４のＲチャネルへ出力する。これにより、モニタ１４に食道Ｅ内の観察像６６ａ（図９参照）が表示される。
【００７２】
図９に示すように、第１照明モード下ではＢ狭帯域光Ｂｎの光量を増加させているのでＢ狭帯域撮像信号が増幅される。その結果、観察像６６ａ中では、食道Ｅに集まっている表層血管が茶色でより強調表示される。これにより、表層血管を集中的に観察することができる。なお、図中の符号Ｖ１は表層血管である。
【００７３】
観察像６６ａの表示と並行して、部位判別部５７は、新たにフレームメモリ５６に記憶された特殊光画像データを解析して得た暗部ＢＬの面積、茶色で表示される表層血管の密度、及びシアン色や緑色等で表示される中深層血管の密度などに基づき被観察部位の種類を判別し、この判別結果をＣＰＵ５４へ送る。
【００７４】
部位判別部５７が被観察部位を食道Ｅと判別した場合には、上述の第１照明モード下での照明光の出射、特殊光画像データの取得、観察像６６ａの表示、被観察部位の判別が継続して実行される。
【００７５】
一方、挿入部１６が食道Ｅのさらに奥に押し込まれて、挿入部先端部１６ａが噴門Ｃの近傍に到達した場合には、観察像６６ａ中の暗部ＢＬの面積と、表層血管の密度とが減少するとともに、中層血管の密度が増加する。このため、部位判別部５７は、暗部ＢＬの面積が所定の面積下限値未満となり、かつ中深層血管の密度が所定の密度上限値以上になった場合には、被観察部位が噴門Ｃであると判別し、この判別結果をＣＰＵ５４へ送る。
【００７６】
出射制御部６３は、部位判別部５７の判別結果に基づき、データテーブル６１を参照して、観察モードを第２照明モードに決定するとともに、光源駆動制御部３７に対して、光量比（Ｂｎ：ＢＢ＝１：１）の情報を含む第２照明モード切替指令を発する。
【００７７】
光源駆動制御部３７は、出射制御部６３からの第２照明モード切替指令を受け絞り３４ａ，３４ｂを制御して、光量比Ｂｎ：ＢＢ＝１：１となるように青色ＬＤ３１及び広帯域光源３０からそれぞれ出射されるＢ狭帯域光Ｂｎ、広帯域光ＢＢの光量を調整する。これにより、光量比１：１のＢ狭帯域光Ｂｎと広帯域光ＢＢの混合光（以下、第２混合光という）Ｂｎ，ＢＢが噴門Ｃ及びその周辺に照射される。
【００７８】
噴門Ｃの周辺で反射／散乱した第２混合光Ｂｎ，ＢＢは、観察窓１９などを通してＣＣＤ４４に入射する。これにより、第１照明モード時と同様に特殊光画像データが生成されてフレームメモリ５６に記憶される。
【００７９】
表示制御部６４は、新たな特殊光画像データがフレームメモリ５６に格納されたときに、観察モードが第２照明モードである場合には、データテーブル６１の参照結果に基づき、表示制御回路５８に対して特殊割当表示指令を発する。これにより、図１０に示すように、モニタ１４に噴門Ｃの近傍の観察像６６ｂが表示される。なお、図中の符号Ｖ２は中深層血管である。
【００８０】
第２照明モードでは第１照明モードよりも広帯域光ＢＢの光量を増加させているので、この広帯域光ＢＢ中に含まれる波長５００ｎｍ〜６００ｎｍ付近のＧ光の光量も増加する。その結果、観察像６６ｂ中では噴門Ｃの周辺に集まっている中深層血管がシアン色や緑色等でより強調表示される。これにより、中深層血管を集中的に観察することができる。
【００８１】
なお、第１照明モード下では広帯域光ＢＢの光量が少ないため、特殊光画像データを解析しても中深層血管が検出し難い。このため、挿入部先端部１６ａが噴門Ｃの近傍に到達したときに、部位判別部５７による中深層血管の密度の判定結果が実際の密度よりも低くなった場合には、第２照明モードへの切り替えが遅れるおそれがある。この場合には、噴門Ｃの周辺の中深層血管が観察し難くなることがある。
【００８２】
そこで、図１１に示すように、部位判別部５７が噴門Ｃを認識する認識度が１００％（例えば、暗部ＢＬの面積が所定の面積下限値「Ｘ」未満、かつ中深層血管の密度が所定の密度上限値「Ｙ」以上）に達する前の段階、認識度が例えば２０％に達した時に第２照明モードへの切り替えを行ってもよい。なお、認識度２０％とは、例えば暗部ＢＬの面積が「２Ｘ」未満、かつ中深層血管の密度が「Ｙ／２」以上というような、噴門Ｃの存在をある程度は予測可能な値である。
【００８３】
このように、噴門Ｃの存在を予測して第２照明モードへの切り替えを早めることで、部位判別部５７による中深層血管の検出精度が上がるため、噴門Ｃを認識する確度が高くなる。その結果、挿入部先端部１６ａが噴門Ｃの近傍に到達したときに、迅速に第２照明モードに切り替えられる。なお、この切替時には、認識度に応じて広帯域光ＢＢの光量を徐々に増加させてもよい。
【００８４】
図６に戻って、観察像６６ｂの表示と並行して、部位判別部５７は、新たにフレームメモリ５６に記憶された特殊光画像データを解析して被観察部位の種類を判別し、この判別結果をＣＰＵ５４へ送る。そして、部位判別部５７が被観察部位を噴門Ｃと判定した場合には、上述の第２照明モード下での照明光の出射、特殊光画像データの取得、観察像６６ｂの表示、被観察部位の判別が継続して実行される。
【００８５】
一方、挿入部１６がさらに奥に押し込まれて、挿入部先端部１６ａが胃Ｓの内部に到達した場合には、胃Ｓの内部は暗いので観察像６６ｂ中の暗部ＢＬの面積が急激に増加する。このため、部位判別部５７は、暗部ＢＬの面積が所定の面積上限値以上になった場合には、被観察部位が胃Ｓであると判別し、この判別結果をＣＰＵ５４へ送る。
【００８６】
出射制御部６３は、部位判別部５７の判別結果に基づき、データテーブル６１を参照して、観察モードを第３照明モードに決定するとともに、光源駆動制御部３７に対して、光量比（Ｂｎ：ＢＢ＝１：２）の情報を含む第３照明モード切替指令を発する。
【００８７】
光源駆動制御部３７は、出射制御部６３からの第３照明モード切替指令を受け絞り３４ａ，３４ｂを制御して、光量比Ｂｎ：ＢＢ＝１：２となるように青色ＬＤ３１及び広帯域光源３０の出射光量をそれぞれ制御する。これにより、光量比１：２のＢ狭帯域光Ｂｎと広帯域光ＢＢの混合光（以下、第３混合光という）Ｂｎ，ＢＢが胃Ｓの内部に照射される。
【００８８】
胃Ｓの内部で反射／散乱した第３混合光Ｂｎ，ＢＢは、観察窓１９などを通してＣＣＤ４４に入射する。これにより、第１〜第２照明モード時と同様に特殊光画像データが生成されてフレームメモリ５６に記憶される。
【００８９】
表示制御部６４は、新たな特殊光画像データがフレームメモリ５６に格納されたときに、観察モードが第３照明モードである場合には、データテーブル６１の参照結果に基づき、表示制御回路５８に対して通常割当表示指令を発する。
【００９０】
図１２に示すように、表示制御回路５８は、表示制御部６４からの通常割当表示指令を受けて、新たにフレームメモリ５６に記憶された特殊光画像データを読み出し、特殊光画像データのＢ，Ｇ，Ｒの３色の画素値を、それぞれモニタ１４のＢチャンネル、Ｇチャンネル、Ｒチャンネルに出力する。これにより、図１３に示すように、モニタ１４に胃Ｓの観察像６６ｃが表示される。
【００９１】
第３照明モードでは、第１〜第２照明モードよりも広帯域光ＢＢの光量を増加させているので、暗い胃Ｓの内部の観察を行う際に、観察像６６ｃが暗くなって見づらくなることが防止される。また、カラーチャンネル割当を「通常割当」に切り替えることで、明るい通常観察像をベースとして表層血管を観察することができるので、暗い胃Ｓの内部でも表層血管が見づらくなることが防止される。
【００９２】
図６に戻って、観察像６６ｃの表示と並行して、部位判別部５７は、新たにフレームメモリ５６に記憶された特殊光画像データを解析して被観察部位の種類を判別し、この判別結果をＣＰＵ５４へ送る。そして、部位判別部５７が被観察部位を胃Ｓと判定した場合には、上述の第３照明モード下での照明光の出射、特殊光画像データの取得、観察像６６ｃの表示、被観察部位の判別が継続して実行される。
【００９３】
一方、部位判別部５７が被観察部位を噴門Ｃまたは食道Ｅと判定した場合には、上述の第２照明モード、第１照明モードでの照明光の出射、特殊光画像データの取得、観察像の表示、被観察部位の判別が実行される。これにより、胃Ｓの観察後に、患者Ｈの体内から挿入部１６を抜く場合には、特殊光観察モードが第３照明モード、第２照明モード、第１照明モードの順番で切り替わる。
【００９４】
特殊光観察時に、挿入部先端部１６ａから照明光が照射される被観察部位の種類に応じてＢ狭帯域光Ｂｎと広帯域光ＢＢの光量比を変えることにより、光源装置１３から出射される照明光の種類を切り替えているので、術者が照明光の切替操作を行うことなく、被観察部位の種類に応じた最適な照明光で特殊光観察を行うことができる。その結果、術者の手間を省くことができる。
【００９５】
［第２実施形態］
次に、図１４を用いて本発明の第２実施形態の内視鏡システム７０について説明を行う。上記第１実施形態の内視鏡システム１０では、被観察部位の種類に応じてＢ狭帯域光Ｂｎと広帯域光ＢＢの光量比を変えているが、内視鏡システム７０では、第１実施形態と同様に光量比を変えた上でさらに被観察部位の種類に応じて異なる空間周波数処理を特殊光画像データに施す。なお、内視鏡システム７０は、プロセッサ装置７１を除けば、第１実施形態の内視鏡システム１０と同じ構成であるので、上記第１実施形態と機能・構成上同一のものについては同一符号を付してその説明は省略する。
【００９６】
プロセッサ装置７１は、基本的には第１実施形態のプロセッサ装置１２と同じ構成である。ただし、プロセッサ装置７１では、特殊光観察モード時にＣＰＵ７２が空間周波数処理部（高域通過フィルタ処理手段、帯域通過フィルタ処理手段）７３として機能するとともに、メモリ５３にデータテーブル７４が格納されている。
【００９７】
空間周波数処理部７３は、部位判別部５７による被観察部位の判別結果に基づき、データテーブル７４を参照して、フレームメモリ５６に格納された特殊光画像データに対して予め定められた空間周波数処理のいずれかを施す。この空間周波数処理には、特殊光画像データの高周波数成分を強調する高域通過フィルタ（High-Pass Filter：ＨＰＦ）処理と、指定範囲内の中周波数成分を強調する帯域通過フィルタ（Bandwidth-Pass Filter：ＢＰＦ）処理とがある。なお、空間周波数処理は公知であるので、ここでは具体的な説明は省略する。
【００９８】
データテーブル７４は、基本的に第１実施形態のデータテーブル６１と同じであるが、さらに被観察部位（食道Ｅ、噴門Ｃ、胃Ｓ）の種類に、空間周波数処理の「実行の有無」及び「種類」が対応付けて格納されている。具体的に、食道Ｅの特殊光観察を行う第１照明モードでは「ＨＰＦ」が設定され、噴門Ｃの特殊光観察を行う第２照明モードでは「ＢＰＦ」が設定され、胃Ｓの特殊光観察を行う第３照明モードでは空間周波数処理を行わない「×」が設定されている。
【００９９】
空間周波数処理部７３は、食道Ｅ内の表層血管を集中的に観察する第１照明モード時には、フレームメモリ５６に格納された特殊光画像データに対してＨＰＦ処理を施す。ＨＰＦ処理により表層血管のエッジが強調されるので、第１実施形態よりも表層血管がより強調表示される。
【０１００】
また、空間周波数処理部７３は、噴門Ｃの周辺の中深層血管を集中的に観察する第２照明モード時には、フレームメモリ５６に格納された特殊光画像データに対してＢＰＦ処理を施す。ＢＰＦ処理により中深層血管が強調されるので、第１実施形態よりも中深層血管がより強調表示される。なお、中深層血管を強調表示可能なＢＰＦの指定周波数の範囲は実験やシミュレーション等で決定される。
【０１０１】
第１〜第２照明モード時に特殊光画像データに空間周波数処理を施す以外の処理については第１実施形態と同じであるため、ここでは説明を省略する。
【０１０２】
［第３実施形態］
上記第１実施形態では、第１〜第３照明モードでそれぞれＢ狭帯域光Ｂｎと広帯域光ＢＢとの光量比が固定されているが、例えば図１５に示すように、データテーブル６１の代わりにデータテーブル７５をメモリ５３に格納することによって、第１〜第３照明モードでそれぞれ光量比を調整可能になる。
【０１０３】
光量比の調整は、例えばフットスイッチ７６などを用いて術者が手動で段階的に行ってもよく、あるいは部位判別部５７が判別した暗部ＢＬの面積、表層血管や中深層血管の密度に応じてＣＰＵ５４が自動的に行ってもよい。各照明モード下における光量比の調整幅は、実験やシミュレーション等で適宜決定される。ここで、フットスイッチ７６を用いて光量比の調整を行う場合には、例えばスイッチ操作回数に応じて、光量比を調整可能範囲内で段階的（０．５、０．６、・・・１．５、０．５、・・・）に変化させてもよい。
【０１０４】
なお、データテーブル７５では、広帯域光ＢＢの光量を調整することで光量比の調整を行っているが、Ｂ狭帯域光Ｂｎの光量あるいは両光Ｂｎ，ＢＢの光量を調整することで光量比の調整を行ってもよい。また、第２実施形態も同様に、第１〜第３照明モードでそれぞれ光量比を調整可能にしてもよい。
【０１０５】
上記各実施形態では、部位判別部５７が判別した被観察部位の種類に応じて照明モードを自動的に切り替えているが、この切り替えを手動で行う手動切替モードを別途に設けてもよい。
【０１０６】
上記各実施形態では、カラーイメージセンサとして１ＣＣＤ方式のＣＣＤ４４を用いているが、この代わりに３個のＣＣＤとプリズムとからなる、いわゆる３ＣＣＤ方式を採用してもよい。また、上記各実施形態では、プロセッサ装置のＣＰＵにより光源装置の各部を制御しているが、これら各部を制御するＣＰＵ等の制御部を光源装置に設けてもよい。
【０１０７】
上記各実施形態では、特殊光観察モード時に、被観察部位に応じて光量比が異なるＢ狭帯域光Ｂｎと広帯域光ＢＢとの混合光を光源装置１３から出射しているが、例えば照明光として広帯域光ＢＢの代わりに緑色狭帯域光を用いてもよい。また、被観察部位に応じて、光量比が異なる３種類以上の各種照明光の混合光を出射する場合にも本発明を適用することができる。
【０１０８】
上記各実施形態では、被観察部位として食道Ｅから胃Ｓまでの上部消化管を例にあげて説明を行ったが、例えば体内の各種被観察部位を観察する内視鏡システムにも本発明を適用することができる。
【０１０９】
上記各実施形態の部位判別部５７は、特殊光画像データを解析することにより照明光が照射される被観察部位の種類を判別しているが、各種方法を用いて被観察部位の種類を判別してもよい。例えば、被観察部位のＰＨの検出結果に基づいて被観察部位の種類を判別することができる（特許３３２１２３５号参照）。また、例えばコンピュータ断層撮影（ＣＴ）装置を利用するなど、患者体内での挿入部先端部１６ａの位置を検出する各種位置検出方法を用いても、被観察部位の種類を判別することができる。また、食道Ｅ及び胃Ｓ内部の形状や、噴門Ｃの形状などの単純なパターン認識で被観察部位の種類を判別してもよい。
【０１１０】
上記各実施形態では、光源装置１３から電子内視鏡１１へ広帯域光ＢＢやＢ狭帯域光Ｂｎを出射しているが、これら両光の光源である広帯域光源３０及び青色ＬＤ３１を挿入部先端部１６ａ内に設けてもよい。
【０１１１】
上記各実施形態では、表層血管や中深層血管の特殊光観察を行う内視鏡システムについて例に挙げて説明を行ったが、特定の波長の光を利用して行う蛍光観察（Auto Fluorescence Imaging）、赤外光観察（Infra Red Imaging）、光線力学的診断（Photodynamic diagnosis）などの各種特殊光観察に用いられる内視鏡システムに本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【０１１２】
１０，７０ 内視鏡システム
１１ 電子内視鏡
１２，７１ プロセッサ装置
１３ 光源装置
１４ モニタ
３０ 広帯域光源
３１ 青色ＬＤ
３４ａ，３４ｂ 絞り
３７ 光源駆動制御部
５４，７２ ＣＰＵ
５７ 部位判別部
５８ 表示制御回路
６１，７４，７５ データテーブル
６３ 出射制御部
６４ 表示制御部
７３ 空間周波数処理部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特殊光観察に用いる複数種類の照明光のいずれかを選択的に出射する光源と、
被検体内に挿入される挿入部を有し、前記光源から出射された前記照明光を挿入部先端部から前記被検体内の被観察部位へ照射する内視鏡と、
前記被観察部位の種類を判別する部位判別手段と、
前記部位判別手段が判別した前記被観察部位の種類に応じて、前記種類毎に予め定められた前記照明光を出射するように前記光源を制御する光源制御手段と、
前記照明光が照射された前記被観察部位を撮像して観察像を得る撮像手段と、
を備えることを特徴とする内視鏡システム。
【請求項２】
前記複数種類の照明光は、少なくとも第１光と第２光とを光量比を変えて混合してなる複数種類の混合光であり、
前記光源制御手段は、前記部位判別手段が判別した前記被観察部位の種類に応じて、予め定められた光量比の前記混合光を出射するように前記光源を制御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光は特定の波長帯域に制限された狭帯域光であるとともに、前記第２光は白色の広帯域光であり、
前記光源制御手段は、前記部位判別手段の判別結果に応じて、前記狭帯域光の光量を前記広帯域光の光量よりも増加させた第１照明モードと、前記狭帯域光の光量と前記広帯域光の光量とがほぼ等しくなる第２照明モードと、前記狭帯域光の光量を前記広帯域光の光量よりも減少させた第３照明モードとのいずれかの照明モードで前記光源を制御することを特徴とする請求項２記載の内視鏡システム。
【請求項４】
前記狭帯域光は、ヘモグロビンの光の吸収スペクトルの吸収ピークに対応する波長を有する青色狭帯域光であり、
前記光源制御手段は、前記部位判別手段が判別した前記被観察部位が食道である場合には前記第１照明モードを選択し、前記被観察部位が噴門である場合には前記第２照明モードを選択し、前記被観察部位が胃である場合には前記第３照明モードを選択することを特徴とする請求項３記載の内視鏡システム。
【請求項５】
前記観察像を表示するモニタと、
前記観察像のＲ，Ｇ，Ｂ画素値を、前記モニタのＲ，Ｇ，Ｂチャンネルの中で前記照明モードの種類に応じて予め定められたチャンネルに出力する表示制御手段と、を備えることを特徴とする請求項３または４記載の内視鏡システム。
【請求項６】
前記表示制御手段は、前記第１〜第２照明モード時には前記Ｂ画素値を前記Ｂ，Ｇチャンネルに出力するとともに、前記Ｇ画素値を前記Ｒチャンネルに出力する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】
前記表示制御手段は、前記第３照明モード時には前記Ｒ，Ｇ，Ｂ画素値をそれぞれ前記Ｒ，Ｇ，Ｂチャンネルに出力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１照明モード時に、前記観察像の画像データに対して、高周波数成分を強調する高域通過フィルタ処理を施す高域通過フィルタ処理手段を備えることを特徴とする請求項３ないし７いずれか１項記載の内視鏡システム。
【請求項９】
前記第２照明モード時に、前記観察像の画像データに対して、予め指定された範囲内の中周波数成分を強調する帯域通過フィルタ処理を施す帯域通過フィルタ処理手段を備えることを特徴とする請求項３ないし８いずれか１項記載の内視鏡システム。
【請求項１０】
前記部位判別手段は、前記観察像の画像データを解析することにより、前記被観察部位の種類を判別することを特徴とする請求項１ないし９いずれか１項記載の内視鏡システム。
【請求項１１】
前記部位判別手段は、前記観察像に表層血管が多く集まっている場合には前記被観察部位が食道であると判別するとともに、前記観察像に中深層血管が多く集まっている場合には前記被観察部位が噴門であると判別することを特徴とする請求項１０記載の内視鏡システム。
【請求項１２】
特殊光観察に用いる複数種類の照明光のいずれかを選択的に出射する光源から出射された前記照明光を挿入部先端部から前記被検体内の被観察部位へ照射する第１ステップと、
前記被観察部位の種類を判別する第２ステップと、
前記第２ステップで判別した前記被観察部位の種類に応じて、前記種類毎に予め定められた前記照明光を出射するように前記光源を制御する第３ステップと、
を有することを特徴とする内視鏡システムの光源制御方法。
【請求項１】
特殊光観察に用いる複数種類の照明光のいずれかを選択的に出射する光源と、
被検体内に挿入される挿入部を有し、前記光源から出射された前記照明光を挿入部先端部から前記被検体内の被観察部位へ照射する内視鏡と、
前記被観察部位の種類を判別する部位判別手段と、
前記部位判別手段が判別した前記被観察部位の種類に応じて、前記種類毎に予め定められた前記照明光を出射するように前記光源を制御する光源制御手段と、
前記照明光が照射された前記被観察部位を撮像して観察像を得る撮像手段と、
を備えることを特徴とする内視鏡システム。
【請求項２】
前記複数種類の照明光は、少なくとも第１光と第２光とを光量比を変えて混合してなる複数種類の混合光であり、
前記光源制御手段は、前記部位判別手段が判別した前記被観察部位の種類に応じて、予め定められた光量比の前記混合光を出射するように前記光源を制御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光は特定の波長帯域に制限された狭帯域光であるとともに、前記第２光は白色の広帯域光であり、
前記光源制御手段は、前記部位判別手段の判別結果に応じて、前記狭帯域光の光量を前記広帯域光の光量よりも増加させた第１照明モードと、前記狭帯域光の光量と前記広帯域光の光量とがほぼ等しくなる第２照明モードと、前記狭帯域光の光量を前記広帯域光の光量よりも減少させた第３照明モードとのいずれかの照明モードで前記光源を制御することを特徴とする請求項２記載の内視鏡システム。
【請求項４】
前記狭帯域光は、ヘモグロビンの光の吸収スペクトルの吸収ピークに対応する波長を有する青色狭帯域光であり、
前記光源制御手段は、前記部位判別手段が判別した前記被観察部位が食道である場合には前記第１照明モードを選択し、前記被観察部位が噴門である場合には前記第２照明モードを選択し、前記被観察部位が胃である場合には前記第３照明モードを選択することを特徴とする請求項３記載の内視鏡システム。
【請求項５】
前記観察像を表示するモニタと、
前記観察像のＲ，Ｇ，Ｂ画素値を、前記モニタのＲ，Ｇ，Ｂチャンネルの中で前記照明モードの種類に応じて予め定められたチャンネルに出力する表示制御手段と、を備えることを特徴とする請求項３または４記載の内視鏡システム。
【請求項６】
前記表示制御手段は、前記第１〜第２照明モード時には前記Ｂ画素値を前記Ｂ，Ｇチャンネルに出力するとともに、前記Ｇ画素値を前記Ｒチャンネルに出力する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】
前記表示制御手段は、前記第３照明モード時には前記Ｒ，Ｇ，Ｂ画素値をそれぞれ前記Ｒ，Ｇ，Ｂチャンネルに出力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１照明モード時に、前記観察像の画像データに対して、高周波数成分を強調する高域通過フィルタ処理を施す高域通過フィルタ処理手段を備えることを特徴とする請求項３ないし７いずれか１項記載の内視鏡システム。
【請求項９】
前記第２照明モード時に、前記観察像の画像データに対して、予め指定された範囲内の中周波数成分を強調する帯域通過フィルタ処理を施す帯域通過フィルタ処理手段を備えることを特徴とする請求項３ないし８いずれか１項記載の内視鏡システム。
【請求項１０】
前記部位判別手段は、前記観察像の画像データを解析することにより、前記被観察部位の種類を判別することを特徴とする請求項１ないし９いずれか１項記載の内視鏡システム。
【請求項１１】
前記部位判別手段は、前記観察像に表層血管が多く集まっている場合には前記被観察部位が食道であると判別するとともに、前記観察像に中深層血管が多く集まっている場合には前記被観察部位が噴門であると判別することを特徴とする請求項１０記載の内視鏡システム。
【請求項１２】
特殊光観察に用いる複数種類の照明光のいずれかを選択的に出射する光源から出射された前記照明光を挿入部先端部から前記被検体内の被観察部位へ照射する第１ステップと、
前記被観察部位の種類を判別する第２ステップと、
前記第２ステップで判別した前記被観察部位の種類に応じて、前記種類毎に予め定められた前記照明光を出射するように前記光源を制御する第３ステップと、
を有することを特徴とする内視鏡システムの光源制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−１５２３３３（Ｐ２０１２−１５２３３３Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３１４８（Ｐ２０１１−１３１４８）
【出願日】平成２３年１月２５日（２０１１．１．２５）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２５日（２０１１．１．２５）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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