JP5695684B2 - 電子内視鏡システム - Google Patents

Description

本発明は、電子内視鏡によって被検体内を撮影する電子内視鏡システムに関する。

医療分野では、電子内視鏡を用いた診断や治療が普及している。電子内視鏡によって被検体内を撮影する電子内視鏡システムでは、被検体内に白色光（以下、通常光という）を照射して撮影する態様が知られている。しかし、通常光を照射して撮影した画像では、組織性状等を把握し難い場合がある。このため、近年では、特定の狭い波長帯の光（以下、特殊光という）を照射しながら撮影することにより、特定の組織性状を把握し易くした画像を撮影する電子内視鏡が知られている。例えば、特殊光を照射して観察する特殊光観察では、特殊光を良く吸収する特定の組織とその他の組織とのコントラストが明瞭になるので、通常光を照射して観察する通常光観察よりも特殊光を良く吸収する特定の組織が強調して表示される。

また、撮影された画像に特定の組織のコントラストを向上させる画像処理を施すことにより、特定の組織を強調して表示する技術が知られている。例えば、撮影された画像に所定周波数の像を強調する画像処理（以下、周波数強調処理という）を施すことにより、粘膜表層の血管（以下、表層血管という）や中深層の血管（以下、中深層血管という）のコントラストを向上させることができることが知られている（特許文献１）。

特開２０００−１４８９８７号公報

特殊光観察は特殊光を良く吸収する特定の組織が強調されるが、その他の通常の組織は通常光観察時とほぼ同様に観察される。このため、特殊光を良く吸収する特定の組織は、通常光観察においても観察され得る組織に重畳された状態で表示される。

例えば、通常光観察においては、表層血管と中深層血管が両方観察されるので、表層血管を強調するために表層血管に良く吸収される特殊光を用いた特殊光観察を行うと、表層血管と中深層血管が重畳したままの状態で表層血管が強調される。したがって、表層血管を精細に観察したい場合であっても重畳された中深層血管が表層血管の観察の妨げになることがある。

また、中深層血管を強調するために、中深層血管に良く吸収される特殊光を用いた特殊光観察を行う場合も同様であり、表層血管と中深層血管が重畳したままの状態で中深層血管が強調表示される。したがって、中深層血管を精細に観察したい場合であっても重畳された表層血管が、中深層血管の観察の妨げになることがある。

一方、周波数強調処理は、特定周波数の像のコントラストを向上させる強調処理であり、特殊光観察時に撮影された画像に対して良く用いられるが、撮影距離によっては目的の組織が正しく強調されないことがある。

具体的には、撮影距離が遠い場合には中深層血管が細く写し出されることから、表層血管を強調する周波数強調処理を施したにもかかわらず、表層血管ではなく、中深層血管が強調されてしまうことがある。同様に、撮影距離が近い場合には表層血管が太く写し出されているために、中深層血管を強調する周波数強調処理を施したにもかかわらず、中深層血管ではなく、表層血管が強調されてしまったりすることがある。

前述のように特殊光観察時においても表層血管と中深層血管の双方が写し出されているので、周波数強調処理によって意図しない方の血管が強調されると、かえって観察対象の血管が観察し難くなってしまうことがある。

こうしたことから、近年では、他の血管に妨げられることなく、観察対象の血管の視認性をさらに向上させることが求められている。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、他の血管に妨げられることなく、観察対象の血管の視認性を適切に向上させることを目的とする。

本発明の電子内視鏡システムは、青色光を発生させる青色光源と、青紫色光を発生させる青紫色光源と、青緑色光を発生させる青緑色光源とを有し、少なくとも青色光及び青紫色光を含む照明光を発生させる照明光発生手段と、照明光発生手段が発生させる照明光のもとで生体組織を撮像する撮像手段と、撮像手段が出力する撮像信号に基づいて表示画像を生成する表示画像生成手段と、を備え、中深層血管が観察対象であり、表層血管が非観察対象の場合に、照明光発生手段は、前記中深層血管の反射率に対して前記表層血管の反射率が相対的に低い前記青色光を発生させる青色光源及び前記中深層血管の反射率に対して前記表層血管の反射率が相対的に低い青紫色光を発生させる青紫色光源を点灯させ、かつ、前記中深層血管の反射率に対して前記表層血管の反射率が相対的に高い青緑色光を発生させる青緑色光源を点灯させる。

また、本発明の別の内視鏡システムは、青色光を発生させる青色光源と、青紫色光を発生させる青紫色光源と、青緑色光を含む白色光を発生させる白色光源とを有し、少なくとも青色光及び青紫色光を含む照明光を発生させる照明光発生手段と、照明光発生手段が発生させる照明光のもとで生体組織を撮像する撮像手段と、撮像手段が出力する撮像信号に基づいて表示画像を生成する表示画像生成手段と、を備え、中深層血管が観察対象であり、表層血管が非観察対象の場合に、照明光発生手段は、前記中深層血管の反射率に対して前記表層血管の反射率が相対的に低い前記青色光を発生させる青色光源及び前記中深層血管の反射率に対して前記表層血管の反射率が相対的に低い前記青紫色光を発生させる青紫色光源を点灯させ、かつ、前記中深層血管の反射率に対して前記表層血管の反射率が相対的に高い青緑色光を含む白色光を発生させる白色光源を点灯させる。

照明光発生手段は、青色光源と青紫色光源の発光量比を調節する光量比調節手段を備えることが好ましい。表示画像に対して前記観察対象の血管を強調する強調処理を施す強調処理手段を備えていても良い。

表示画像生成手段は、青色の前記撮像信号を青色画素及び緑色画素に使用し、緑色の撮像信号を赤色画素に使用して、表示画像を生成することが好ましい。

表示画像の色調を補正する色調補正手段を備えていても良い。

本発明によれば、他の組織の像に妨げられることなく、観察対象の血管の視認性を適切に向上させることができる。

電子内視鏡システムの構成を示す外観図である。 電子内視鏡システムの電気的構成を示すブロック図である。 撮像信号から特殊光画像データを生成する態様を示す説明図である。 特殊光画像データに写し出された表層血管及び中深層血管の模式図である。 中深層血管の表示を抑制する態様を示す説明図である。 中深層血管の表示を抑制した特殊光画像データの模式図である。 中深層血管抑制画像データの色調を示す説明図である。 中深層血管抑制画像データの色調を補正する態様を示す説明図である。 中深層血管抑制画像データの色調を補正する態様を示す説明図である。 中深層血管抑制画像データの色調を補正する態様を示す説明図である。 第２実施形態の電子内視鏡システムの電気的構成を示すブロック図である。 蛍光体による励起発光の態様を示すグラフである。 表層血管の表示を抑制した例を示す説明図である。 表層血管抑制画像データの色調を示す説明図である。 表層血管抑制画像データの色調を補正する態様を示す説明図である。 表層血管抑制画像データの色調を補正する態様を示す説明図である。 表層血管抑制画像データの色調を補正する態様を示す説明図である。 他の態様の光源装置の構成を示すブロック図である。 粘膜、表層血管、中深層血管の反射率を示すグラフである。 他の態様の光源装置の構成を示すブロック図である。 第３実施形態の電子内視鏡システムの構成を示すブロック図である。 抑制表示の設定を行うＧＵＩの一例を示す説明図である。 強調表示の設定を行うＧＵＩの一例を示す説明図である。 第５実施形態の電子内視鏡システムの構成を示すブロック図である。 回転フィルタの構成を示す説明図である。 特殊光画像データを生成する態様を示す説明図である。 中深層血管抑制画像データを生成する態様を示す説明図である。 表層血管抑制画像データを生成する態様を示す説明図である。 回転フィルタを交換可能に設ける例を示す説明図である。 回転フィルタを交換可能に設ける例を示す説明図である。

［第１実施形態］
図１に示すように、電子内視鏡システム１１は、電子内視鏡１２、プロセッサ装置１３、及び光源装置１４を備える。電子内視鏡１２は、被検者の体内に挿入される可撓性の挿入部１６と、挿入部１６の基端部分に連接された操作部１７と、プロセッサ装置１３及び光源装置１４に接続されるコネクタ１８と、操作部１７‐コネクタ１８間を繋ぐユニバーサルコード１９とを有する。挿入部１６の先端（以下、先端部という）２０には、体腔内の生体組織（以下、被検体内という）を撮影するためのＣＣＤ型イメージセンサ（図２参照。以下、ＣＣＤという）２１が設けられている。

操作部１７には、先端部２０を上下左右に湾曲させるためのアングルノブや挿入部１６の先端からエアーや水を噴出させるための送気／送水ボタン、観察画像を静止画像記録するためのレリーズボタン、モニタ２２に表示された観察画像の拡大／縮小を指示するズームボタン、通常光観察と特殊光観察の切り替えを行う切り替えボタンといった操作部材が設けられている。

プロセッサ装置１３は、光源装置１４と電気的に接続され、電子内視鏡システム１１の動作を統括的に制御する。プロセッサ装置１３は、ユニバーサルコード１９や挿入部１６内に挿通された伝送ケーブルを介して電子内視鏡１２に給電を行い、ＣＣＤ２１の駆動を制御する。また、プロセッサ装置１３は、伝送ケーブルを介してＣＣＤ２１から出力された撮像信号を取得し、各種画像処理を施して画像データを生成する。プロセッサ装置１３で生成された画像データは、プロセッサ装置１３にケーブル接続されたモニタ２２に観察画像として表示される。

図２に示すように、先端部２０には、対物光学系３１、ＣＣＤ２１、投光ユニット４１等が設けられている。また、タイミングジェネレータ（以下、ＴＧという）３２、アナログ信号処理回路（以下、ＡＦＥという）３３、ＣＰＵ３４は、操作部１７やコネクタ１８等に設けられている。

対物光学系３１は、レンズやプリズム等からなり、観察窓３６を介して入射する被検体内からの光をＣＣＤ２１に結像させる。

ＣＣＤ２１は、対物光学系３１によって撮像面に結像された被検体内の像を画素毎に光電変換し、入射光量に応じた信号電荷を蓄積する。ＣＣＤ２１は、各画素で蓄積した信号電荷を撮像信号として出力する。また、ＣＣＤ２１は、各画素に複数の色セグメントからなるカラーフィルタが形成されている。ＣＣＤ２１のカラーフィルタは、例えばベイヤー配列の原色（ＲＧＢ）のカラーフィルタである。

ＴＧ３２は、ＣＣＤ２１にクロック信号を入力する。ＣＣＤ２１は、ＴＧ３２から入力されるクロック信号に基づいて、信号電荷を蓄積する蓄積動作や信号電荷の読み出しを行う読み出し動作を所定のタイミングで行う。ＴＧ３２から出力されるクロック信号はＣＰＵ３４によって制御される。

ＡＦＥ３３は、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）回路、自動ゲイン調節（ＡＧＣ）回路、Ａ／Ｄ変換回路からなり、ＣＣＤ２１からアナログの撮像信号をノイズを除去しながら取得し、ゲイン補正処理を施した後にデジタル信号に変換してＤＳＰ５２に入力する。ＣＤＳ回路は、相関二重サンプリング処理により、ＣＣＤ２１が駆動することによって生じるノイズを除去しながら撮像信号を取得する。ＡＧＣ回路は、ＣＤＳ回路から入力される撮像信号を増幅する。Ａ／Ｄ変換回路は、ＡＧＣ回路から入力される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、ＤＳＰ５２に入力する。ＡＦＥ３３の駆動は、ＣＰＵ３４によって制御される。例えば、ＣＰＵ３４は、プロセッサ装置１３のＣＰＵ５１から入力される信号に基づいてＡＧＣ回路による撮像信号の増幅率（ゲイン）を調節する。

投光ユニット４１は、被検体内に照明光を照射するユニットである。通常光及び特殊光は、照明光として、どちらも投光ユニット４１から照射される。なお、後述するように投光ユニット４１は、通常光と特殊光を同時に被検体内に照射する。

投光ユニット４１は蛍光体４３を備えるとともに、光ファイバからなるライトガイド４２によって光源装置１４から青色レーザー光や青紫色レーザー光が導光される。蛍光体４３は、青色レーザー光や青紫色レーザー光の一部を吸収して緑色〜黄色に励起発光する蛍光体であり、例えばＹＡＧ系蛍光体、ＢＡＭ（ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７）系蛍光体等からなる。投光ユニット４１に導光された青色レーザー光や青紫色レーザー光は、蛍光体４３に一部吸収されることにより、蛍光体４３から緑色〜黄色の蛍光を発光させるとともに、一部は蛍光体４３を透過する。したがって、投光ユニット４１は、蛍光体４３が発する緑色〜黄色の蛍光と、蛍光体４３を透過した青色光及び青紫色光とが合わさった擬似白色光（通常光）を照明光として被検体内に照射する。同時に、蛍光体４３を透過した青色光，青紫色光は、後述するように各々特殊光としても作用する。

なお、蛍光体４３が励起発光効率は、青色レーザー光と青紫色レーザー光で異なり、同じ入射光量であれば青色レーザー光は青紫色レーザー光よりも多くの蛍光を発生させる。また、蛍光体４３を透過する青色レーザー光は、蛍光体４３によって拡散されるため、投光ユニット４１から照射される通常光は電子内視鏡１２の視野内で均一である。

プロセッサ装置１３は、ＣＰＵ５１、デジタル信号処理回路（ＤＳＰ）５２、デジタル画像処理回路（ＤＩＰ）５３、表示制御回路５４、操作部５６等を有する。

ＣＰＵ５１は、図示しないデータバスやアドレスバス、制御線を介して各部と接続されており、プロセッサ装置１３の全体を統括的に制御する。ＲＯＭ５７にはプロセッサ装置１３の動作を制御するための各種プログラム（ＯＳ，アプリケーションプログラム等）やグラフィックデータ等の各種データが記憶されている。ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５７から必要なプログラムやデータを読み出して、作業メモリであるＲＡＭ５８に展開し、読み出したプログラムを逐次処理する。また、ＣＰＵ５１は、検査日時、被検体や術者の情報等の文字情報といった検査毎に変わる情報を、操作部５６やＬＡＮ等のネットワークより取得し、ＲＡＭ５８に記憶する。

ＤＳＰ５２は、ＡＦＥ３３を介してＣＣＤ２１から入力される撮像信号に対して色分離、色補間、ゲイン補正、ホワイトバランス調節、ガンマ補正等の各種信号処理を施して画像データを生成する。

通常光観察を行う場合、ＤＳＰ５２は、画像データとして、ＣＣＤ２１の青色画素から出力される青色撮像信号（以下、Ｂ信号という）が青色画素（以下、Ｂ画素という）に、緑色画素から出力される緑色撮像信号（以下、Ｇ信号という）が緑色画素（以下、Ｇ画素という）に、赤色画素から出力される赤色撮像信号（以下、Ｒ信号という）が赤色画素（以下、Ｒ画素という）に各々割り当てられた通常光画像データを生成する。一方、特殊光観察を行う場合、ＤＳＰ５２は、画像データとして、Ｂ信号をＢ画素及びＧ画素に、Ｇ信号をＲ画素に各々割り当てた特殊光画像データを生成する。この場合、後述する抑制表示処理部６０が機能している場合を除いて、Ｒ信号は破棄される。

さらに、ＤＳＰ５２は、中深層血管抑制画像データを生成する抑制表示処理部６０を備える。中深層血管抑制画像データは、特殊光観察時に生成され、Ｂ信号をＢ画素及びＧ画素に割り当て、Ｇ信号にＲ信号を加えた信号値をＲ画素に割り当てた画像データである。Ｒ画素の画素値としてＧ信号に加算されるＲ信号の加算率は、設定により定められる。具体的には、どの程度中深層血管の表示を抑制するかを示す抑制度が、画像処理用のパラメータとして予め設定され、設定された抑制度が大きいほど加算するＲ信号が多くなり、抑制度が小さいほど加算されるＲ信号が少なくなる。また、抑制表示処理部６０は、設定により、中深層血管の表示を抑制することが選択された場合に機能する。

ＤＳＰ５２で生成された画像データは、ＤＩＰ５３の作業メモリに入力される。また、ＤＳＰ５２は、例えば生成した画像データの各画素の輝度を平均した平均輝度値等、照明光量の自動制御（ＡＬＣ制御）に必要なＡＬＣ制御用データを生成し、ＣＰＵ５１に入力する。

ＤＩＰ５３は、ＤＳＰ５２で生成された画像データに対して、電子変倍や強調処理等の各種画像処理を施す回路である。ＤＩＰ５３で各種画像処理が施された画像データは、観察画像としてＶＲＡＭ５９に一時的に記憶された後、表示制御回路５４に入力される。

ＤＩＰ５３で施される各種画像処理のうち強調処理は、具体的には周波数強調処理であり、設定により必要に応じて施される。ＤＩＰ５３は、表層血管を強調する場合、中深層血管を強調する場合等、強調する対象の組織性状に応じて、予め定められた周波数帯の像の画素値を増大させることにより、強調対象の像のコントラストを向上させる。表層血管用に予め定められた周波数帯の像のコントラストを向上させることにより、表層血管が強調される。同様に、中有深層血管用に予め定められた周波数帯のコントラストを向上させることにより、中深層血管が強調される。但し、撮影距離（先端部２０から被検体内粘膜までの距離）が遠い場合には、中深層血管も細く写し出されるので表層血管強調用の周波数強調処理を施しても中深層血管が強調されることがあり、撮影距離が近い場合には、表層血管であっても太く写し出されるので中深層血管強調用の周波数強調処理を施しても表層血管が強調されることがある。

表示制御回路５４は、ＶＲＡＭ５９から観察画像を取得するとともに、ＣＰＵ５１からＲＯＭ５７及びＲＡＭ５８に記憶されたグラフィックデータ等を受け取る。グラフィックデータ等には、観察画像のうち被写体が写された有効画素領域のみを表示させる表示マスク、被検体及び術者の氏名等の情報や検査日時等の文字情報、ＧＵＩといったものがある。表示制御回路５４は、観察画像に対してグラフィックデータ等の重畳処理を行うとともに、モニタ２２の表示形式に応じたビデオ信号（コンポーネント信号、コンポジット信号等）に変換してモニタ２２に出力する。これにより、モニタ２２に観察画像が表示される。

操作部５６は、プロセッサ装置１３の筐体に設けられる操作パネル、マウスやキーボード等の周知の入力デバイスである。ＣＰＵ５１は、操作部５６や電子内視鏡１２の操作部１７から入力される操作信号に応じて電子内視鏡システム１１の各部を動作させる。

プロセッサ装置１３には、上記の他にも、画像データに所定の圧縮形式（例えばＪＰＥＧ形式）で画像圧縮処理を施す圧縮処理回路や、レリーズボタンの操作に連動して圧縮された画像をリムーバブルメディアに記録するメディアＩ／Ｆ、ＬＡＮ等のネットワークとの間で各種データの伝送を行うネットワークＩ／Ｆ等が設けられている。これらは、データバス等を介してＣＰＵ５１と接続されている。

光源装置１４は、光源として青色ＬＤ６６と青紫色ＬＤ６７の２つのレーザーダイオードを有する。

青色ＬＤ６６は、中心波長４４５ｎｍの青色レーザー光を発光する。青色ＬＤ６６が発する青色レーザー光は、コネクタ１８やライトガイド４２を介して投光ユニット４１に導光され、蛍光体４３に入射することによって擬似白色の通常光となって被検体内に照射される。また、青色レーザー光は、蛍光体４３を透過するときに拡散され、青色光となって被検体内に照射される。この青色光は、蛍光体４３が励起発光する蛍光よりも強く、表層血管に血液に良く吸収される特殊光としても作用する。

青紫色ＬＤ６７は、中心波長４０５ｎｍの青紫色レーザー光を発光する。青紫色ＬＤ６７が発する青紫レーザー光は、カプラ６９によって青色レーザー光と合波され、青色レーザー光と同様にコネクタ１８やライトガイド４２を通じて投光ユニット４１に導光される。青紫色レーザー光は、蛍光体４３に入射することによって擬似白色の通常光となって被検体内に照射されるが、その光量は青色レーザー光によるものよりも概ね小さい。また、青紫色レーザー光が蛍光体４３によって拡散して透過する青紫色光は、青色光と同様に、特殊光として作用する。

青色ＬＤ６６及び青紫色ＬＤ６７の発光タイミングや発光量は、ＣＰＵ６８によって制御される。例えば、ＣＰＵ６８は、通常光観察を行う場合には青色ＬＤ６６のみを点灯させ、特殊光観察を行う場合には青色ＬＤ６６及び青紫色ＬＤ６７をともに点灯させる。また、ＣＰＵ６８は、プロセッサ装置１３のＣＰＵ５１から入力されるＡＬＣ制御用データに基づいて、観察に適切な光量となるように、青色ＬＤ６６及び青紫色ＬＤ６７の発光量をリアルタイムに自動制御する。

上述のように構成される電子内視鏡システム１１は、観察の態様が通常光観察であるか、特殊光観察であるかに関わらず、青色ＬＤ６６及び青紫色ＬＤ６７をともに点灯させることにより、投光ユニット４１から白色光と特殊光（青色光及び青紫色光）とを同時に、照明光として被検体内に照射する。但し、青色ＬＤ６６及び青紫ＬＤ６７の発光量や、これらのＬＤ６６，６７の光量比は、通常光観察か特殊光観察か、あるいは、特殊光観察時に表層血管を強調するのか、中深層血管を強調するのか等によって調節される。

通常光観察時には、電子内視鏡システム１１は、ＣＣＤ２１が出力するＢ信号をＢ画素に、Ｇ信号をＧ画素に、Ｒ信号をＲ画素にそれぞれ使用して、通常光画像データを生成する。通常光画像データは、ＤＩＰ５３によって設定に応じた各種画像処理が施された後に、表示制御回路５４によってグラフィックデータ等が重畳され、モニタ２２に表示される。

一方、図３に示すように、電子内視鏡システム１１は、特殊光観察時には、ＣＣＤ２１が出力するＢ信号をＢ画素及びＧ画素に、Ｇ信号をＲ画素に使用して、特殊光画像データを生成する。このように、Ｂ信号をＢ画素及びＧ画素に使用し、Ｇ信号をＲ画素に使用して生成した特殊光画像データは、通常光画像データよりも血管が強調された画像データとなる。これは、血液に含まれるヘモグロビンは青色光や緑色光の波長帯に光吸収のピークがあるために、これに対応するＢ信号やＧ信号では血管のコントラストが向上するからである。特殊光画像データは、ＤＩＰ５３によって設定に応じた各種画像処理が施された後に、表示制御回路５４でグラフィックデータ等が重畳され、モニタ２２に表示される。

図４に示すように、特殊光画像データ７１は、例えば、表層血管７２が強調して写し出された画像データとなる。一方、特殊光画像データ７１には、中深層血管７３も写し出されている。このため、表層血管７２が強調されてはいるが、中深層血管７３の像が重畳して写し出されていることにより、表層血管７２の観察の妨げになることがある。また、特殊光画像データ７１に対して、ＤＩＰ５３で周波集強調処理を施すと、撮影距離によっては中深層血管７３が強調される結果となり、さらに表層血管７２の観察の妨げになってしまうことがある。

こうした場合に、電子内視鏡システム１１では、操作部５６等を操作して、中深層血管７３の表示を抑制する設定を行うことにより、中深層血管７３の像の表示を抑制することができる。具体的には、操作部５６等を操作して、中深層血管７３の抑制表示の設定をオンにする。同時に、中深層血管７３の表示をどの程度抑制するかを示す抑制度を画像処理のパラメータとして設定する。抑制度は、例えば１−１００等の数値で設定され、抑制度が大きいほど中深層血管７３の像の表示が抑制され、抑制度が小さいほど中深層血管７３が撮影された像に近い状態で残る。

中深層血管７３の抑制表示の設定をオンにすると、ＤＳＰ５２でＣＣＤ２１から入力された撮像信号からＤＳＰ５２で特殊光画像データ７１を生成するときに、抑制表示処理部６０が機能する。この場合、図５に示すように、ＤＳＰ５２は抑制表示処理部６０によって、ＣＣＤ２１が出力するＢ信号をＢ画素及びＧ画素に使用するとともに、Ｇ信号にＲ信号を加算した信号値をＲ画素の画素値に使用して、中深層血管抑制画像データを生成する。

中深層血管７３は、表層血管７２よりも粘膜下の深い位置にあるので、主として深達度が大きい緑色光を吸収する。このため、中深層血管７３は、Ｇ信号のコントラストとして写し出される。一方、表層血管７２は、中深層血管７３よりも浅い位置にあり、深達度が小さい青色光を吸収しやすいので、主としてＢ信号のコントラストとして写し出される。また、赤色の波長帯はヘモグロビンによる吸収が少ないので、Ｒ信号における表層血管７２及び中深層血管７３のコントラストはどちらも小さい。

したがって、中深層血管抑制画像データでは、中深層血管７３のコントラストが高いＧ信号に、中深層血管７３のコントラストが低いＲ信号が加算されることにより、相対的にＧ信号の成分が減少した信号値がＲ画素の画素値として利用されることになる。これにより、図６に示すように、中深層血管抑制画像データ７４は、中深層血管７３の像のコントラストは低下した画像データとなる。一方、表層血管７２は、主としてＢ信号に反映されるので、Ｂ画素及びＧ画素による像のコントラストとして現れるので、表層血管７２は中深層血管抑制画像データにおいても、特殊光画像データと同様に強調された像として表示される。こうしたことから、中深層血管抑制画像データ７４では、表層血管７２の視認性が向上する。

なお、抑制表示処理部６０は、設定された抑制度に応じて、Ｒ信号を加算率を調節する。例えば、抑制度が大きいほど、Ｇ信号にＲ信号を多く加算する。Ｇ信号に対してＲ信号を多く加算されるほど、Ｇ信号に現れる中深層血管７３の像のコントラストは低下する。これにより、設定された抑制度に応じた視認性で中深層血管７３が表示される。

また、中深層血管抑制画像データ７４は、特殊光画像データ７１と同様にＤＩＰ５３で各種画像処理が施された後に、表示制御回路５４でグラフィックデータ等が重畳され、モニタ２２に表示される。前述のように、ＤＳＰ５２で生成した画像データにＤＩＰ５３で周波数強調処理を施す場合、撮影距離によって観察対象外の組織（ここでは中深層血管７３）が強調されてしまうことがあるが、中深層血管抑制画像データ７４は、中深層血管７３のコントラストが抑制度に応じて低減されているので、周波数強調処理によって中深層血管７３が強調されてしまったとしても、その影響は特殊光画像データ７１の場合よりも少ない。

なお、上述の第１実施形態では、Ｇ信号にＲ信号を加算するので、中深層血管抑制画像データ７４の色調が特殊光画像データ７１に対して変化してしまう。

例えば、図７（Ａ）に示すように、所定条件の照明光のもとで撮影したときに、ＣＣＤ２１の各色の信号値が、Ｂ信号：Ｇ信号：Ｒ信号＝３００：３００：１５０であるとする。また、ＤＳＰ５２は、これらの各色の画像信号から観察に違和感のないように色調を調節して特殊光画像データ７１を生成するが、ここでは簡単のために、ＢＧ（Ｒ）各色の信号がそのままの割合で特殊光画像データ７１の各画素値に利用されるものとする。すると、特殊光画像データ７１は、Ｂ画素、Ｇ画素、Ｒ画素の画素値が３００で全て等しいグレーの画像データとなる。

一方、図７（Ｂ）に示すように、同条件の照明光のもとで撮影し、中深層血管抑制画像データ７４を生成すると、Ｂ画素及びＧ画素の画素値は３００で特殊光画像データ７１の場合と等しいが、Ｒ画素の画素値は、Ｇ信号にＲ信号が加算され４５０となる。このため、特殊光画像データ７１の生成時と同様にして特殊光画像データ７１を生成すると、全体として赤味がかった画像データとなってしまう。

こうしたことから、中深層血管抑制画像データ７４を生成するときには、特殊光画像データ７１と同様の色調になるように補正することが好ましい。こうした色調の補正は、例えば、以下に説明する３つの態様で行うことができる。

まず、図８に示すように、中深層血管抑制画像データ７４の生成前に、ＢＧＲ各色の撮像信号に対して、中深層血管抑制画像データ７４が所定の色調（グレー）になるように、抑制度を加味したゲイン補正を施すことによって、中深層血管抑制画像データ７４の色調を補正することができる。

中深層血管抑制画像データ７４の生成時に、Ｇ信号とＲ信号が１：１の割合で加算される抑制度が設定されている場合には、Ｂ信号の信号値を２００に、Ｒ信号の信号値を１００にするゲイン補正を施す。したがって、ゲイン補正後の信号値は、Ｂ信号：Ｇ信号：Ｒ信号＝３００：２００：１００となるので、これに基づいて中深層血管抑制画像データ７４を生成すると、中深層血管抑制画像データ７４の各画素の画素値は、Ｂ画素：Ｇ画素：Ｒ画素＝３００：３００：３００となる。これにより、中深層血管抑制画像データ７４を、特殊光画像データ７１と同様に、色調がグレーの画像データとすることができる。

なお、ここで行うゲイン補正は、ＣＣＤ２１から撮像信号が出力される段階のＡＦＥ３３で行っても良く、ＤＳＰ５２においてＣＣＤ２１から入力される撮像信号に対して行っても良い。

また、図９に示すように、中深層血管抑制画像データ７４の生成後に、特殊光画像データ７１と同様の色調に変換するための色調変換処理を施すことにより、中深層血管抑制画像データ７４の色調を補正しても良い。例えば、ＣＣＤ２１から入力される各色の撮像信号をそのまま利用し、設定された抑制度に応じた中深層血管抑制画像データ７４を生成する。ここで生成される中深層血管抑制画像データ７４は、前述のとおり赤味がかった画像データである。その後、赤味がかった中深層血管抑制画像データ７４に対して、Ｒ画素の画素値を３００に変換する色調変換処理を施すことにより、色調がグレーの中深層血管抑制画像データ７４が生成される。

さらに、図１０に示すように、Ｇ信号にＲ信号を加算するときに、Ｇ信号とＲ信号に、それぞれ係数α及び係数βを乗算してから足し合わせることによって、Ｒ画素の画素値が所定値（ここでは３００）になるようにして加算することにより、グレーの中深層血管抑制画像データ７４を生成しても良い。なお、係数α，βは、照明光量や抑制度等に応じて予め定められ、例えば、Ｇ信号とＲ信号の比率が２：１（＝３００：１５０）となる照明光であり、かつ、Ｇ信号とＲ信号がそのまま加算される抑制度の場合には、Ｒ画素の画素値を３００にしてグレーの中深層血管抑制画像データ７４を得るためには、係数α及びβはともに２／３に設定すれば良い。

上述のように行う色調の補正処理は、抑制度等に応じて、予め色調変換用のルックアップテーブル（ＬＵＴ）を複数用意しておき、これらを抑制度に応じて使い分けることで容易に実現することができる。また、演算によって色調補正処理を行うときには、演算に用いるマトリクス（ＭＴＸ）を複数用意しておけば良い。ゲイン補正によって中深層血管抑制画像データ７４の色調を補正する場合も同様であり、抑制度に応じてゲインを定めるＬＵＴや、規定のゲインから抑制度に応じたゲインを算出する場合に用いるＭＴＸを複数用意しておけば良い。また、係数α及びβを用いる場合も同様である。

なお、上述の第１実施形態では、抑制表示処理部６０を機能させることによって、中深層血管７３の表示を抑制する例を説明したが、同様に抑制表示処理部６０によって表層血管７２の表示を抑制することもできる。上述の第１実施形態では、中深層血管７３の表示を抑制するために、中深層血管７３のコントラストが高いＧ信号に、中深層血管７３のコントラストが低いＲ信号を加算することによって、生成される画像データにおける中深層血管７３のコントラストを低下させる。したがって、同様に抑制表示処理部６０を用いた信号処理によって表層血管７２を抑制表示する場合には、表層血管７２のコントラストが高いＢ信号に、表層血管７２のコントラストが低いＲ信号もしくはＧ信号を加算すれば良い。但し、抑制表示処理部６０を用いた信号処理による抑制表示は、中深層血管７３の抑制表示に適した態様であり、表層血管７２の抑制表示は後述する第２実施形態の態様で行うことがより好ましい。

なお、上述の第１実施形態では、中深層血管７３を抑制表示する例を説明したが、表示を抑制する対象は中深層血管７３に限らない。例えば、中深層血管７３を観察したい場合には、表層血管７２の表示を抑制することが好ましい。以下、第２実施形態として表層血管７２の表示を抑制する例を説明する。なお、上述の第１実施形態の電子内視鏡システム１１と同様の部材には同一の符号を付し、説明を省略する。

［第２実施形態］
図１１に示すように、電子内視鏡システム７６は、設定に応じて表層血管７２の表示を抑制するシステムであり、光源装置１４のＣＰＵ６８に光量比調節部７７を備える。

光量比調節部７７は、ＡＬＣ制御によって定められる照明光全体としての光量と、設定により定められる抑制度とに応じて、青色ＬＤ６６と青紫色ＬＤ６７の発光量の比を調節する。これにより、照明光のスペクトルが変化し、表層血管７２のコントラストが低減される。抑制度は、表層血管７２の表示をどの程度抑制表示するかを示すパラメータであり、例えば数値の入力によって予め設定される。また、光量比調節部７７は、表層血管７２のコントラストを低減し、表層血管７２の表示を抑制することが設定された場合に機能する。

具体的には、光量比調節部７７は、青紫色ＬＤ６７に対して、青色ＬＤ６６の発光量を相対的に増大させる。青色ＬＤ６６の発光量の相対的増加率は、設定された抑制度に応じて定められる。なお、光量比調節部７７による青色ＬＤ６６及び青紫色ＬＤ６７の光量比の調節は、投光ユニット４１から照射される通常光の光量が前述のＡＬＣ制御によって定められる光量となるように行われる。このため、光量比調節部７７による青色ＬＤ６６及び青紫色ＬＤ６７の光量比の調節は、ＡＬＣ制御の状況に応じて、青紫色ＬＤ６７の発光量の低下、青紫色ＬＤ６７の発光量の増大、またはこれらの組み合わせで行われる。

通常光観察時や、表層血管７２の表示を抑制しない特殊光観察時の電子内視鏡システム７６の動作は、前述の第１実施形態の電子内視鏡システム１１と同様である。一方、特殊光観察を行う場合に、表層血管７２の表示を抑制する場合には、電子内視鏡システム７６は、以下のように動作する。

表層血管７２の表示を抑制する場合には、まず、操作部５６等を操作して、表層血管７２の抑制表示の設定をオンにし、抑制度を設定する。抑制度は、例えば１−１００等の数値で設定され、抑制度が大きいほど表層血管７２の像の表示が抑制され、抑制度が小さいほど表層血管７２が撮影された像に近い状態で残る。

こうして、表層血管７２の抑制表示の設定をオンにして、抑制度が設定されると、光量比調節部７７が機能する。これにより、照明光に含まれる通常光の光量がＡＬＣ制御に基づいた所定光量に制御されつつ、青色ＬＤ６６の発光量が、青紫色ＬＤ６７の発光量に対して相対的に増大される。

図１２に実線及び破線で示すように、蛍光体４３は、青紫色ＬＤ６７から出射される青紫色レーザー光（４０５ｎｍ）と、青色ＬＤ６６から出射される青色レーザー光（４４５ｎｍ）とで励起発光する蛍光の光量が異なる。具体的には、青色ＬＤ６６から入射する青色レーザー光の方が励起発光効率が良い。

このため、図１２に二点鎖線で示すように、青色ＬＤ６６の発光量を増大させると、照明光量に含まれる通常光の成分が多くなる。これにより、特殊光として機能する青紫色光（４０５ｎｍ）及び青色光（４４５ｎｍ）の光量は、照明光量全体に占める割合は小さくなる。

表層血管７２は、特殊光を吸収することによってＢ信号のコントラストとして写し出されるので、上述のように特殊光の光量が占める割合が照明光量全体の中で小さくなると、これに応じて表層血管７２の像のコントラストは低下し、視認性が低下する。一方、中深層血管７３は、主としてＧ信号のコントラストとして写し出されるので、青色ＬＤ６６及び青紫色ＬＤ６７の光量比を変化させてもほぼ変化はない。このため、中深層血管７３は、光量比調節部７７が機能しているか否かによらず、ほぼ同様に観察することができる。

こうしたことから、図１３（Ａ）に示すように、表層血管７２の抑制表示の設定をオフにしている場合には、特殊光画像データ７１において中深層血管７３に表層血管７２が重畳し、表層血管７２が中深層血管７３の観察の妨げになることがあるが、図１３（Ｂ）に示すように、表層血管７２の抑制表示の設定をオンにすることにより生成される特殊光画像データ８７（以下、表層血管抑制画像データという）では、表層血管７２の表示が抑止され、中深層血管７３の視認性が相対的に向上する。

なお、画像処理の設定によっては表層血管抑制画像データ７８に対して、ＤＩＰ５３で周波数強調処理が施されることがある。この場合、表層血管７２の表示を抑制されていない特殊光画像データ７１では、中深層血管７３を観察したいにもかかわらず、撮影距離に応じて表層血管７２が強調され、中深層血管７３の観察をかえって妨げる結果になることがある。しかし、表層血管抑制画像データ７８では、抑制度に応じて表層血管７２のコントラストが低減されているので、周波数強調処理を施すことによって表層血管７２が強調されてしまったとしても、その影響は特殊光画像データ７１の場合よりも少ない。

なお、上述の第２実施形態では、青色ＬＤ６６や青紫色ＬＤ６７の光量を変化させるので、表層血管抑制画像データ７８の色調が特殊光画像データ７１に対して変化してしまう。

例えば、図１４（Ａ）に示すように、所定条件の照明光のもとで撮影したときに、ＣＣＤ２１の各色の信号値が、Ｂ信号：Ｇ信号：Ｒ信号＝５００：１５０：１００であるとする。また、ＤＳＰ５２は、これらの各色の画像信号から観察に違和感がないように色調を調節して特殊光画像データを生成するが、ここでは簡単のために、ＢＧ（Ｒ）各色の信号がそのままの割合で特殊光画像データ７１の各画素値に利用されるものとする。この場合、特殊光画像データ７１の各画素の画素値の比率は、Ｂ画素：Ｇ画素：Ｒ画素＝５００：５００：１５０となり、特殊光画像データ７１はシアン色になる。

一方、図１４（Ｂ）に示すように、照明光全体としての光量が一定のまま、青色ＬＤ６６と青紫色ＬＤ６７の発光量の比を変化させると、ＣＣＤ２１の各色の信号値が変化する。ここでは、光量比調節部７７が青色ＬＤ６６と青紫色ＬＤ６７の発光量の比を調節したことにより、Ｂ信号：Ｇ信号：Ｒ信号＝５００：２５０：１７０に変化したとする。この場合、表層血管抑制画像データ７８の各画素の画素値の比率は、Ｂ画素：Ｇ画素：Ｒ画素＝５００：５００：２５０となり、特殊光画像データ７１よりも薄いシアン色（より白色）になる。

こうしたことから、光量比調節部７７によって青色ＬＤ６６と青紫色ＬＤ６７の発光量の比を調節して、表層血管抑制画像データ７８を生成する場合には、特殊光画像データ７１と同様の色調となるように補正することが好ましい。越した色調の補正は、例えば、以下に説明する３つの態様で行うことができる。

まず、図１５に示すように、表層血管抑制画像データ７８の生成前に、ＢＧＲ各色の撮像信号に対して、表層血管抑制画像データ７８が所定の色調（特殊光画像データ７１と同様のシアン色）となるように、抑制度を加味したゲイン補正を施すことによって、表層血管抑制画像データ７８の色調を補正することができる。ここで行うゲイン補正は、ＣＣＤ２１から撮像信号が出力される段階のＡＦＥ３３で行っても良く、ＤＳＰ５２においてＣＣＤ２１から入力される撮像信号に対して行っても良い。

また、図１６に示すように、表層血管抑制画像データ７８の精製後に、特殊光画像データ７１と同様の色調に変換するための色調変換処理を施すことにより、表層血管抑制画像データ７８の色調を補正しても良い。

さらに、図１７に示すように、青色ＬＤ６６と青紫色ＬＤ６７の発光量の比に応じて所定係数ｐを予め定めておき、Ｇ信号に係数ｐを乗算した値をＲ画素の画素値とすることによっても、表層血管抑制画像データ７８の色調を補正することができる。

上述のように行う色調の補正処理は、抑制度等に応じて、予め色調変換用のルックアップテーブル（ＬＵＴ）を複数用意しておき、これらを抑制度に応じて使い分けることで容易に実現することができる。また、演算によって色調補正処理を行うときには、演算に用いるマトリクス（ＭＴＸ）を複数用意しておけば良い。ゲイン補正によって中深層血管抑制画像データ７４の色調を補正する場合も同様であり、抑制度に応じてゲインを定めるＬＵＴや、規定のゲインから抑制度に応じたゲインを算出する場合に用いるＭＴＸを複数用意しておけば良い。所定係数ｐを用いる場合も同様である。

なお、上述の第２実施形態では、蛍光体４３の特性を利用して、青紫色ＬＤ６７に対して青色ＬＤ６６の発光量を相対的に増大させることによって表層血管７２の表示を抑制するが、表層血管７２の表示を抑制する態様はこれに限らない。上述の第２実施形態と同様に、表層血管７２の表示抑制は照明光の成分を調節する他の態様によっても実現することができる。

例えば、図１８に示すように、光源装置１４に表層血管７２の表示抑制のために用いる第３のレーザーダイオードとして、青緑色ＬＤ８１を備えておく。青緑色ＬＤ８１は、波長４７３ｎｍの青緑色レーザー光を発する光源であり、青色ＬＤ６６や青紫色ＬＤ６７と同様にカプラ６９で合波され、投光ユニット４１から照明光として被検体内に照射される。青緑色レーザー光は、蛍光体４３によって拡散され、青緑色の照明光として視野内に均一に照射される。また、青緑色ＬＤ８１は、表層血管７２の表示を抑制する場合に点灯され、通常光観察時等では点灯されない。

図１９に示すように、青緑色光（４７３ｎｍ）は、表層血管７２と中深層血管７３の反射率を比較した場合に、表層血管７２の反射率が相対的に高く、他の波長帯の光と比較しても、表層血管７２と中深層血管７３の反射率の差が大きい波長の光である。このため、上述のように青緑色光を照明光に加えることによって、表層血管７２のコントラストは中深層血管７３に対して相対的に低下するので、表層血管７２の表示を抑制することができる。また、青緑色光を用いることによって中深層血管７３の像を、これを用いない場合と比較して、よりコントラスト良く撮影することができる。

ここでは、青緑色光を利用する例を説明したが、表層血管７２の表示を抑制する場合に、他の波長の光を照明光として追加し、Ｂ信号のコントラストを相対的に低減させることによって、表層血管７２の表示を抑制しても良い。例えば、図２０に示すように、白色光を発光するキセノンランプ８２を第３の光源として追加し、表層血管７２の表示を抑制するときに、キセノンランプ８２を点灯して照明光に含まれる通常光成分を増大させることにより、相対的にＢ信号のコントラストを低下させて表層血管７２の表示を抑制しても良い。

［第３実施形態］
なお、第１実施形態では中深層血管７３の表示を抑制する態様を説明し、第２実施形態では表層血管７２の表示を抑制する態様をそれぞれ説明したが、これらの２種類の表示抑制機能は同じ電子内視鏡システムに搭載されていることが好ましい。表層血管７２と中深層血管７３のどちらを観察対象とするかは、病状等に応じて異なるものであり、表層血管７２と中深層血管７３をどちらを観察対象とするかによって電子内視鏡システムを交換することは、煩雑であるとともに、被検者への負担も大きいからである。

中深層血管７３と表層血管７２の表示抑制機能を、一つの電子内視鏡に搭載する場合には、図２１に示す電子内視鏡システム８６のように、ＤＳＰ５２に抑制表示処理部６０を設け、かつ、光源装置１４のＣＰＵ６８に光量比調節部７７を設け、設定によりいずれかが機能するようにすれば良い。

こうして抑制表示処理部６０と光量比調節部７７とともに備える場合、図２２に示す設定ウィンドウ８７のように、中深層血管７３と表層血管７２のどちらを抑制表示するかを一度に設定可能な抑制表示設定用のＧＵＩを用いることが好ましい。設定ウィンドウ８７は、操作部５６を操作することによりモニタ２２に表示され、例えば、択一的なチェックボックス８８ａ〜８８ｃ、抑制度設定欄８９ａ，８９ｂを有する。

表層血管７２の表示を抑制する場合、設定ウィンドウ８７においてチェックボックス８８ａをチェックし、抑制度設定欄８９ａに抑制度を設定する。これにより、光量比調節部７７が作動し、抑制度設定欄８９ａに設定した抑制度に応じて表層血管７２の表示が抑制される。

中深層血管７３の表示を抑制する場合、設定ウィンドウ８７においてチェックボックス８８ｂをチェックし、抑制度設定欄８９ｂに抑制度を設定する。これにより、抑制表示処理部６０が作動し、抑制度設定欄８９ｂに設定した抑制度に応じて中深層血管７３の表示が抑制される。

表層血管７２も中深層血管７３も表示を抑制しない場合にはチェックボックス８８ｃにチェックする。これにより、電子内視鏡システム８６は、抑制表示処理部６０も、光量比調節部７７も動作させず、特殊光観察時には第１実施形態や第２実施形態で説明したとおり、特殊光画像データ７１を生成する。

なお、上述の設定ウィンドウ８７の態様は一例であり、他の態様の設定ウィンドウ８７を用いても良い。例えば、設定ウィンドウ８７では、抑制度設定欄８９ａ，８９ｂに数値を入力する例を説明したが、スライドバー等でより直感的に操作できるようにすることが好ましい。また、設定ウィンドウ８７で設定した設定内容は、医師毎に異なるので、電子内視鏡システムを使用する医師毎に個別に保存され、使用する医師のＩＤ等を入力することにより、前回の使用状態が復元されることが好ましい。

なお、ここでは、抑制表示処理部６０と光量比調節部７７のいずれか一方が機能させることにより、中深層血管７３と表層血管７２のいずれか一方の表示を抑制する例を説明するが、表層欠陥７２の表示を抑制する際には、抑制表示処理部６０と光量比調節部７７の両方を同時に用いても良い。前述のように抑制表示処理部６０は、中深層血管７３の表示を抑制することができるとともに、Ｂ信号に、Ｒ信号もしくはＧ信号を加算することによって表層血管７２の表示を抑制することができるからである。

［第４実施形態］
なお、上述の第１〜第３実施形態では、ＤＩＰ５３で周波数強調処理を行うか否かにかかわらず、表層血管７２と中深層血管７３のうち、観察対象でない血管の表示を抑制することにより、観察対象の血管の視認性を向上させる例を説明したが、ＤＩＰ５３で施す強調処理と第１〜第３実施形態で説明した血管の抑制表示処理が連動するようにしても良い。なお、以下では、第３実施形態で説明したように、１つの電子内視鏡システム８６に抑制表示処理部６０と光量比調節部７７がともに設けられているとする。

この場合、例えば図２３に示すように、強調処理を行うか否かを設定する設定ウィンドウ９１を用いて、表層血管７２に対して強調処理を施すか、中深層血管７３に対して強調処理を施すか、あるいは、どちらにも強調処理を施さないかを選択する。強調する血管を設定する、あるいは強調処理を行わない設定をするチェックボックス９２ａ〜９２ｃのチェックは択一的である。強調度設定欄９３ａ，９３ｂは、表層血管７２及び中深層血管７３をどの程度強調して表示するかを入力する欄であり、例えば１−１００の数値で設定される。

表層血管７２を強調するためにチェックボックス９２ａをチェックした場合、電子内視鏡システムは次のように動作する。チェックボックス９２ａは、表層血管７２を強調するという設定を行うものであり、中深層血管７３の抑制処理を行うか否かを選択するものではない。しかし、表層血管７２が観察対象である場合、表層血管７２に重畳する中深層血管７３は、表層血管７２の観察の妨げになることがあるので、プロセッサ装置１３のＣＰＵ５１は、チェックボックス９２ａがチェックされ、表層血管７２を強調する周波数強調処理を行うという設定がなされたことに連動してＤＳＰ５２の抑制表示処理部６０を作動させる。このため、ＤＳＰ５２は、ＣＣＤ２１から入力される各色の撮像信号に基づいて、抑制表示処理部６０によって中深層血管抑制画像データ７４を生成し、ＤＩＰ５３に入力する。

ＤＩＰ５３は、入力された中深層血管抑制画像データ７４に対して、表層血管７２を強調する所定周波数の周波数強調処理を施す。したがって、モニタ２２に表示される観察画像は、設定ウィンドウ９１で表層血管７２を強調する設定を行ったことにともなって、表層血管７２が周波数強調処理によって強調されると同時に、表層血管７２の観察の妨げになり得る中深層血管７３の表示が自動的に抑制される。

なお、ＤＩＰ５３は、周波数強調処理によって、強調度設定欄９３ａに入力された強調度に応じた程度に表層血管７２の像を強調する。一方、抑制表示処理部６０は、中深層血管抑制画像データ７４の生成時に、抑制度を、強調度設定欄９３ａに入力された強調度に対応する抑制度（例えば、強調度と同じ値）に自動設定し、これに基づいてＲ信号の加算率を決定する。

同様に、中深層血管７３を強調するためにチェックボックス９２ｂをチェックした場合、電子内視鏡システムは次のように動作する。チェックボックス９２ｂは、中深層血管７３を強調するという設定を行うものであり、表層血管７２の抑制処理を行うか否かを選択するものではない。しかし、中深層血管７３が観察対象である場合、中深層血管７３に重畳する表層血管７２は、中深層血管７３の観察の妨げになることがあるので、プロセッサ装置１３のＣＰＵ５１は、チェックボックス９２ｂがチェックされ、中深層血管７３を強調する周波数強調処理を行うという設定がなされたことに連動して、光量比調節部７７を作動させる。したがって、中深層血管７３を強調する場合、光量比調節部７７が青色ＬＤ６６や青紫色ＬＤ６７の発光量の比を調節することによって、照明光に含まれる成分が調節され、ＤＳＰ５２が生成する特殊光画像データ７１は、表層血管抑制画像データ７８となる。

ＤＩＰ５３は、ＤＳＰ５２から入力される表層血管抑制画像データ７８に対して、中深層血管７３を強調する所定周波数の周波数強調処理を施す。したがって、モニタ２２に表示される観察画像は、設定ウィンドウ９１で中深層血管７３を強調する設定を行ったことにともなって、中深層血管７３が周波数強調処理によって強調されると同時に、中深層血管７３の観察の妨げになり得る表層血管７２の表示が自動的に抑制される。

なお、ＤＩＰ５３は、周波数強調処理によって、強調度設定欄９３ｂに入力された強調度に応じた程度に中深層血管７３の像を強調する。一方、光量比調節部７７は、青色ＬＤ６６や青紫色ＬＤ６７の発光量の比を調節するときに、抑制度を、強調度設定欄９３ｂに入力された強調度に対応する抑制度（例えば、強調度と同じ値）に自動設定し、これに基づいて青色ＬＤ６６や青紫色ＬＤ６７の発光量の比を決定する。

こうしてＤＩＰ５３による強調処理と、抑制表示処理を連動して行うようにすると、観察したい対象を選択するだけで、観察の妨げになる微細組織の表示が自動的に抑止表示されるので、強調と抑制を個別に設定する必要がなく、ユーザビリティが向上する。

なお、上述の第４実施形態では、強調処理を行う設定に連動して観察対象でない血管の表示を抑制する例を説明したが、抑制表示の設定に連動して、抑制されない方の血管を観察対象とみなし、自動的に強調処理を行うようにしても良い。

なお、上述の第４実施形態では、抑制表示処理部６０と光量比調節部７７をともに備える電子内視鏡システムを例に説明したが、第１実施形態の電子内視鏡システム１１や第２実施形態の電子内視鏡システム７６の場合にも強調処理の設定と抑制表示の設定を連動させても良い。

［第５実施形態］
なお、上述の第１〜第４実施形態では、カラーの画像を撮影する、いわゆる同時式の電子内視鏡システムを例に説明したが、これに限らない。例えば、モノクロの撮像素子を用い、複数の色毎に順次撮像し、得られた色毎の画像を合成してカラーの撮影画像を得る、いわゆる面順次式の電子内視鏡システムも知られているが、面順次式の電子内視鏡システムにおいても表層血管７２や中深層血管７３の表示を抑制することができる。以下、面順次式の電子内視鏡の例を説明するが、第１〜第４実施形態と同様の部材については同一の符号を付し、説明を省略する。

図２４に示すように、電子内視鏡システム１０１は、電子内視鏡１２に撮像素子としてＣＣＤ１０２を備える。ＣＣＤ１０２は、カラーフィルタが設けられていないモノクロの撮像素子であり、被検体内に照射される照明光の色を切り替えることによって、色毎に順次撮影を行う。

ＤＳＰ５２は、ＣＣＤ１０２から複数枚分の撮像信号に基づいて、１枚の画像データを生成する。ＤＳＰ５２は、設定に応じて、ＲＧＢ各色を全て組み合わせることによって通常光画像データを生成したり、例えば、青色の照明光下で撮影された青色画像と緑色の照明光下で撮影した緑色画像を組み合わせて特殊光画像データ７１に対応する画像データ（後述）を生成する。

また、ＤＳＰ５２は、抑制表示処理部１０３を備える。抑制表示処理部１０３は、ＣＣＤ１０２から順次入力される複数色の撮像信号に基づいて、表層血管７２の表示を抑制した画像データや、中深層血管７３の表示を抑制した画像データを生成する。抑制表示処理部１０３は、表層血管７２または中深層血管７３の表示を抑制する場合に機能する。

光源装置１０４は、白色光源１０５と回転フィルタ１０６を備える。白色光源１０５は、白色ＬＤやＬＥＤ、キセノンランプ等、広帯域の白色光を出射する光源であり、ＣＰＵ６８によって発光のタイミングや発光量が調節される。

回転フィルタ１０６は、白色光源１０５の前面に配置され、白色光源１０５から出射される白色光を所定波長の狭帯域光に制限して電子内視鏡１２に入射させるフィルタである。回転フィルタ１０６は、後述するように複数に区画され、各区画毎に電子内視鏡１２に入射させる狭帯域光の波長が異なる。また、回転フィルタ１０６は、白色光源１０５の前面に回転自在に配置され、ＣＰＵ６８の制御によって所定のタイミングで回転される。これにより、被検体内に照明光として照射される狭帯域光の波長が順次切り替えられる。

回転フィルタ１０６を透過することによって狭帯域光となった照明光は、図示しないレンズ等を介してライトガイド４２に導光され、電子内視鏡１２の先端部２０に設けられたレンズや照明窓等を介して被検体内に照射される。

図２５に示すように、回転フィルタ１０６は、極狭い波長帯の光（以下、狭帯域光という）を透過する３種類のフィルタを備える。青色狭帯域フィルタ１１１は青色の狭帯域光を、緑色狭帯域フィルタ１１２は緑色の狭帯域光を、青緑色狭帯域フィルタ１１３は青緑色の狭帯域光をそれぞれ透過する。例えば、青色狭帯域光は波長４１５ｎｍ、緑色狭帯域光は波長５４０ｎｍ、青緑色狭帯域光は波長４４５ｎｍである。ここで簡単のために、青色狭帯域フィルタ１１１、緑色狭帯域フィルタ１１２、青緑色狭帯域フィルタ１１３で回転フィルタ１０６を３分割しているが、赤色等、他の色を透過するフィルタや所定範囲の波長帯の光を透過するフィルタ、全色の光を透過／遮蔽するフィルタ等を備えていても良い。また、各フィルタが占める角度は、各色に必要な照射時間を確保するために任意に定めて良い。

図２６に示すように、電子内視鏡システム１０１は、特殊光観察を行う場合、ＤＳＰ５２によって青色狭帯域フィルタ１１１を透過した青色狭帯域光の照明下で撮像された青色撮像信号に基づいて青色画像データ１１４を生成する。また、緑色狭帯域フィルタ１１２を透過した緑色狭帯域光の照明下で撮像された緑色撮像信号に基づいて、緑色画像データ１１５を生成する。そして、ＤＳＰ５２は、青色画像データ１１４をＢ画素及びＧ画素に、緑色画像データ１１５をＲ画素にそれぞれ割り当てた画像データを生成する。こうして生成された画像データは、前述の第１〜第４実施形態における特殊光画像データ７１に対応する。

中深層血管７３の表示を抑制する場合、ＤＳＰ５２は、青色画像データ１１４、緑色画像データ１１５とともに、青緑色狭帯域光の照明下で撮像された青緑色撮像信号に基づいて青緑色画像データ１１６を生成する。そして、ＤＳＰ５２は、抑制表示処理部１０３によって中深層血管抑制画像データ１１７を生成する。

このとき、抑制表示処理部１０３は、まず緑色画像データ１１５と青緑色画像データ１１６を画素毎に加算した第１中間画像データ１２１を生成する。中深層血管７３は、緑色画像データ１１５のコントラストとして写し出される。一方、青緑色狭帯域光（４４５ｎｍ）は他の波長に比べて表層血管７２と中深層血管７３、さらには粘膜との反射率の差が少ない波長の光である（図１９参照）。このため、青緑色画像データ１１６に写し出される中深層血管７３及び表層血管７２のコントラストは低い。したがって、緑色画像データ１１５と青緑色画像データ１１６を加算したことによって、第１中間画像データ１２１においては、緑色画像データ１１５に対して中深層血管７３のコントラストが低下する。

なお、第１中間画像データ１２１を生成するときに、緑色画像データ１１５と青緑色画像データ１１６の加算は、予め設定された抑制度に応じて重み付けして行われる。例えば、抑制度が大きいほど、緑色画像データ１１５に対して青緑色画像データ１１６の割合が多くなり、より中深層血管７３のコントラストが低下される。

抑制表示処理部１０３は、第１中間画像データ１２１をＲ画素に使用するとともに、青色画像データ１１４をＢ画素及びＧ画素に使用して第１中間画像データ１２１と青色画像データ１１４を合成し、中深層血管抑制画像データ１１７を生成する。表層血管７２は青色画像データ１１４のコントラストとして写し出されるので、抑制表示処理部１０３が生成した中深層血管抑制画像データ１１７においてもＢ画素及びＧ画素の像として、青色画像データ１１４と同等のコントラストで観察される。一方、中深層血管７３は、第１中間画像データ１２１が生成された段階でコントラストが低減されているので、中深層血管抑制画像データ１１７においてもコントラストは低く、表示が抑制される。

表層血管７２の表示を抑制する場合、ＤＳＰ５２は、青色画像データ１１４、緑色画像データ１１５、青緑色画像データ１１６を生成する。さらに、ＤＳＰ５２は、抑制表示処理部１０３によって表層血管抑制画像データ１１８を生成する。

抑制表示処理部１０３は、表層血管抑制画像データ１１８を生成する場合、まず、青色画像データ１１４と青緑色画像データ１１６を画素毎に加算した第２中間画像データ１２２を生成する。表層血管７２は、青色画像データ１１４のコントラストとして写し出される。一方、前述のとおり青緑色狭帯域光は表層血管７２と中深層血管７３と粘膜で反射率に差が少ない波長であるため、青緑色画像データ１１６に写し出される表層血管７２のコントラストが低い。したがって、青色画像データ１１４と青緑色画像データ１１６を加算したことによって、第２中間画像データ１２２においては、青色画像データ１１４に対して表層血管７２のコントラストが低下する。

なお、第２中間画像データ１２２を生成するときに、青色画像データ１１４と青緑色画像データ１１６の加算は、予め設定された抑制度に応じて重み付けして行われる。例えば、設定された抑制度が大きいほど、青色画像データ１１４に対して青緑色画像データ１１６の割合が多くなり、より表層血管７２のコントラストが低減される。

抑制表示処理部１０３は、第２中間画像データ１２２をＢ画素及びＧ画素に使用するとともに、緑色画像データ１１５をＲ画素に使用して、第２中間画像データ１２２と青色画像データ１１４を合成し、表層血管抑制画像データ１１８を生成する。中深層血管７３は緑色画像データ１１５のコントラストとして写し出されるので、表層血管抑制画像データ１１８においてもＲ画素の像として、緑色画像データ１１５と同等のコントラストで観察される。一方、表層血管７２は、第２中間画像データ１２２が生成された段階でコントラストが低減されているので、表層血管抑制画像データ１１８においてもコントラストは低く、表示が抑制される。

なお、上述の第５実施形態では、青色狭帯域フィルタ１１１、緑色狭帯域フィルタ１１２、青緑色狭帯域フィルタ１１３の３つのフィルタを備える回転フィルタ１０６を用いる例を説明したが、これに限らない。

例えば、図２９に示すように、上述の回転フィルタ１０６とともに、青色狭帯域フィルタ１１１と緑色狭帯域フィルタ１１２を有する回転フィルタ１２３を交換自在に設けておき、表層血管７２や中深層血管７３の表示を抑制する場合には回転フィルタ１０６を、表示を抑制しない場合には回転フィルタ１２３を用いるようにしても良い。

なお、上述の第５実施形態では、回転フィルタ１０６に青色狭帯域フィルタ１１１、緑色狭帯域フィルタ１１２、青緑色狭帯域フィルタ１１３の３種のフィルタを用いる例を説明したが、これに限らない。

例えば、図３０に示すように、青色狭帯域フィルタ及び緑色狭帯域フィルタの２種類のフィルタを有する回転フィルタ１２３ａ〜１２３ｃを交換可能に設けておく。これらの回転フィルタ１２３ａ〜１２３ｃの各青色狭帯域フィルタ（青１〜青３）は、青色の狭帯域光を透過する点は共通するが、各々に透過する波長が異なる。このため、青色画像データ１１４に写し出される表層血管７２のコントラストは、各回転フィルタ１２３ａ〜１２３ｃで異なる。

同様に、回転フィルタ１２３ａ〜１２３ｃの各緑色狭帯域フィルタ（緑１〜緑３）は、緑色の狭帯域光を透過する点は共通するが、各々の透過波長は異なる。このため、緑色画像データ１１５に写し出される中深層血管７３のコントラストは、各回転フィルタ１２３ａ〜１２３ｃで異なる。

したがって、表層血管７２と中深層血管７３のどちらの血管の表示を抑制するかの選択や、設定された抑制度に応じて、回転フィルタ１２３ａ〜１２３ｃから適切なものを選択することで、表層血管７２や中深層血管７３を抑制した画像データを得ることができる。この場合、各回転フィルタ１２３ａ〜１２３ｃを用いて撮影された青色画像データ１１４及び緑色画像データ１１５を図２６で説明したように合成すると、使用した回転フィルタ１２３ａ〜１２３ｃに応じて、表示抑制のない特殊光画像データ、中深層血管抑制画像データ１１７、表層血管抑制画像データ１１８を得ることができる。

なお、上述の第５実施形態で説明した電子内視鏡システム１０１では、前述の第１〜第４実施形態と同様に、青緑色画像データ１１６を緑色画像データ１１５（又は青色画像データ１１４）に加算したことによって、生成される中深層血管抑制画像データ１１７（又は表層血管抑制画像データ１１８）は、血管の抑制表示をしない場合と比べて、色調が変化する。このため、第１実施形態及び第２実施形態で説明したように、ゲイン補正や色調変換処理によって、生成される画像データ１１４，１１５の色調を補正することが好ましい。また、同様に第１実施形態及び第２実施形態で説明したように、青緑色画像データ１１６と緑色画像データ１１５（又は青色画像データ１１４）を加算するときに、最終的に得られる画素値が一定になるように、青緑色画像データ１１６と緑色画像データ１１５（又は青色画像データ１１４）に所定係数を乗じて加算することによって、色調を調節しても良い。

なお、上述の第５実施形態では、表層血管７２または中深層血管７３の表示を抑制する例を説明したが、第４実施形態で説明したように、強調表示と連動して抑制表示を行っても良い。

なお、上述の第５実施形態では、青緑色狭帯域フィルタ１１３を設け、青緑光を照明光として撮影したときに得られる青緑色画像データ１１６を、緑色画像データ１１５や青色画像データ１１４に加算することによって表層血管７２や中深層血管７３の表示を抑制する例を説明したが、これに限らない。例えば、表示抑制のために緑色画像データ１１５や青色画像データ１１４に加算する画像データは、表層血管７２や中深層血管７３のコントラストが低い画像であれば良い。このため、必ずしも青緑色画像データ１１６を加算する必要はなく、例えば、赤色狭帯域光の照明下で得られる赤色画像データや、白色光の照明下で得られる白色光画像データを加算しても良い。この場合、必要なフィルタや開口等は、回転フィルタ１０６に予め設けておけば良い。

なお、上述の第１〜第４実施形態ではＣＣＤ２１が出力するＢ信号をＢ信号及びＧ信号に割り当て、Ｇ信号をＲ画素に割り当てて画像データを生成する例を説明したが、ＣＣＤ２１が出力する撮像信号と生成する画像データの画素との対応関係はこの例に限らない。同様に、第５実施形態では、青色画像データ１１４をＢ画素及びＧ画素に、緑色画像データ１１５をＲ画素に使用して画像データを生成する例を説明したが、各色の画像データと生成する画像データの画素との対応関係はこの例に限らない。例えば、Ｂ信号をＢ画素に、Ｇ信号をＧ画素に、Ｒ信号をＲ画素に割り当てる場合にも、上述の第１〜第４実施形態と同様にして表層血管７２や中深層血管７３の表示を抑制することができる。また、第５実施形態のように、面順次式の電子内視鏡システム１０１においても同様である。

なお、上述の第１〜第５実施形態では、撮像素子としてＣＣＤを用いる例を説明したが、ＣＭＯＳ等、他の態様の撮像素子を用いても良い。また、使用する撮像素子の個数や配置等は任意である。

なお、上述の第１〜第５実施形態では、ＤＳＰ５２に抑制表示処理部を設け、信号処理によって観察対象外の血管の表示を抑制した画像データを生成する例を説明したが、これに限らない。例えば、ＤＳＰ５２では、ＣＣＤから入力される撮像信号に基づいて、色毎に画像データを生成し、ＤＩＰ５３において、これらの各色の画像データを合成する画像処理を施すことによって、上述の第１〜第５実施形態のように観察対象外の血管の表示を抑制した観察画像を生成しても良い。

１１，７６，８６，１０１ 電子内視鏡システム
１２ 電子内視鏡
１３ プロセッサ装置
１４，１０４ 光源装置
１６ 挿入部
１７ 操作部
１８ コネクタ
１９ ユニバーサルコード
２０ 先端部
２１，１０２ ＣＣＤ
２２ モニタ
３１ 対物光学系
３２ ＴＧ
３３ ＡＦＥ
３４，５１，６８ ＣＰＵ
３６ 観察窓
４１ 投光ユニット
４２ ライトガイド
４３ 蛍光体
５２ ＤＳＰ
５３ ＤＩＰ
５４ 表示制御回路
５６ 操作部
５７ ＲＯＭ
５８ ＲＡＭ
６０，１０３ 抑制表示処理部
５９ ＶＲＡＭ
６６ 青色ＬＤ
６７ 青紫色ＬＤ
６９ カプラ
７１ 特殊光画像データ
７２ 表層血管
７３ 中深層血管
７４ 中深層血管抑制画像データ
７７ 光量比調節部
７８ 表層血管抑制画像データ
８１ 青緑色ＬＤ
８２ キセノンランプ
８７，９１ 設定ウィンドウ
８８ａ〜８８ｃ，９２ａ〜９２ｃ チェックボックス
８９ａ，８９ｂ 抑制度設定欄
９３ａ，９３ｂ 強調度設定欄
１０５ 白色光源
１０６，１２３ 回転フィルタ
１１１ 青色狭帯域フィルタ
１１２ 緑色狭帯域フィルタ
１１３ 青緑色狭帯域フィルタ
１１４ 青色画像データ
１１５ 緑色画像データ
１１６ 青緑色画像データ
１１７ 中深層血管抑制画像データ
１１８ 表層血管抑制画像データ
１２１ 第１中間画像データ
１２２ 第２中間画像データ

Claims (6)

1. 青色光を発生させる青色光源と、青紫色光を発生させる青紫色光源と、青緑色光を発生させる青緑色光源とを有し、少なくとも前記青色光及び前記青紫色光を含む照明光を発生させる照明光発生手段と、
   前記照明光発生手段が発生させる前記照明光のもとで生体組織を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段が出力する撮像信号に基づいて表示画像を生成する表示画像生成手段と、を備え、
   中深層血管が観察対象であり、表層血管が非観察対象の場合に、前記照明光発生手段は、前記中深層血管の反射率に対して前記表層血管の反射率が相対的に低い前記青色光を発生させる前記青色光源及び前記中深層血管の反射率に対して前記表層血管の反射率が相対的に低い青紫色光を発生させる前記青紫色光源を点灯させ、かつ、前記中深層血管の反射率に対して前記表層血管の反射率が相対的に高い青緑色光を発生させる前記青緑色光源を点灯させることを特徴とする内視鏡システム。
2. 青色光を発生させる青色光源と、青紫色光を発生させる青紫色光源と、青緑色光を含む白色光を発生させる白色光源とを有し、少なくとも前記青色光及び前記青紫色光を含む照明光を発生させる照明光発生手段と、
   前記照明光発生手段が発生させる照明光のもとで生体組織を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段が出力する撮像信号に基づいて表示画像を生成する表示画像生成手段と、を備え、
   中深層血管が観察対象であり、表層血管が非観察対象の場合に、前記照明光発生手段は、前記中深層血管の反射率に対して前記表層血管の反射率が相対的に低い前記青色光を発生させる前記青色光源及び前記中深層血管の反射率に対して前記表層血管の反射率が相対的に低い前記青紫色光を発生させる前記青紫色光源を点灯させ、かつ、前記中深層血管の反射率に対して前記表層血管の反射率が相対的に高い青緑色光を含む白色光を発生させる前記白色光源を点灯させることを特徴とする内視鏡システム。
3. 前記照明光発生手段は、前記青色光源と前記青紫色光源の発光量比を調節する光量比調節手段を備える請求項１または２に記載の内視鏡システム。
4. 前記表示画像に対して前記観察対象の血管を強調する強調処理を施す強調処理手段を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子内視鏡システム。
5. 前記表示画像生成手段は、青色の前記撮像信号を青色画素及び緑色画素に使用し、緑色の前記撮像信号を赤色画素に使用して、前記表示画像を生成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子内視鏡システム。
6. 前記表示画像の色調を補正する色調補正手段を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子内視鏡システム。

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