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WO2017051455A1 - 内視鏡装置 - Google Patents

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WO2017051455A1
WO2017051455A1 PCT/JP2015/076930 JP2015076930W WO2017051455A1 WO 2017051455 A1 WO2017051455 A1 WO 2017051455A1 JP 2015076930 W JP2015076930 W JP 2015076930W WO 2017051455 A1 WO2017051455 A1 WO 2017051455A1
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WO
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region
light
wavelength
enhanced
color
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2015/076930
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
麦穂 大道寺
伊藤 毅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
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Priority to PCT/JP2015/076930 priority patent/WO2017051455A1/ja
Priority to CN201580083230.1A priority patent/CN108024689B/zh
Priority to JP2017541194A priority patent/JP6492187B2/ja
Publication of WO2017051455A1 publication Critical patent/WO2017051455A1/ja
Priority to US15/933,593 priority patent/US20180279853A1/en
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Ceased legal-status Critical Current

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    • G06T2207/30101Blood vessel; Artery; Vein; Vascular

Definitions

  • the present invention relates to an endoscope apparatus capable of highlighting a diagnosis target substance present in an observation body.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2014-61152 discloses an endoscope apparatus capable of highlighting blood vessels of an observation body.
  • This endoscope apparatus is a blood vessel that transmits light having a high extinction coefficient of hemoglobin, which is a diagnostic target substance present in an observation body, as a luminosity-enhancing illumination light with respect to broadband light, in a wavelength range of 405 to 425 nm and 530 to 550 nm. Emphasis filter is provided.
  • the contrast of the surface blood vessels is increased by the blue narrow-band light of 405 to 425 nm, and the mid-deep layer is obtained by the green narrow-band light of 530 to 550 nm. An image signal with high blood vessel contrast is obtained.
  • the superficial blood vessels and the middle-deep blood vessels can be highlighted with the blue narrow-band light of 405 to 425 nm and the green narrow-band light of 530 to 550 nm.
  • the present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide an endoscope apparatus capable of relatively highlighting a diagnosis target substance in a specific depth region.
  • An aspect of the endoscope apparatus of the present invention includes an imaging unit that detects reflected / scattered light of illumination light irradiated on an observation body and outputs an imaging signal, an image processing unit that generates an image signal from the imaging signal, Have The image processing unit includes at least one maximum wavelength having at least one maximum value with respect to the light absorption spectrum of the diagnosis target substance existing in the observation body, and the first color region, the second color region, and the third color region.
  • the narrow wavelength range included in the enhancement wavelength region including at least one of the maximum color region wavelength that takes the maximum value of the color region, which is the maximum value of the light absorption spectrum in any one of the three color regions.
  • An enhanced image signal corresponding to the band light and a non-emphasized image signal corresponding to the narrow band light included in the non-emphasized wavelength region that is a wavelength region not including the enhanced wavelength region are generated.
  • the present invention it is possible to generate an enhanced image signal and a non-enhanced image signal.
  • the enhanced image signal and the unenhanced image signal are displayed, a diagnosis target substance in a specific depth region can be obtained. , Relatively highlighting is possible.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an endoscope apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an external view showing a schematic configuration of the endoscope apparatus.
  • FIG. 3 is a diagram showing a light absorption spectrum of oxyhemoglobin.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of spectral characteristics of the color filter in the imaging unit.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the local maximum value and the color region maximum value in each color region.
  • FIG. 6A is a diagram schematically illustrating a laminated structure of blood vessels.
  • FIG. 6B is a diagram schematically illustrating the penetration depth of light in each color region.
  • FIG. 7 is a table showing combinations of laser light sources that are turned on in the observation mode.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an endoscope apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an external view showing a schematic configuration of the endoscope apparatus.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a table representing combinations of laser beams emitted in the observation mode.
  • FIG. 9 is a schematic diagram of the light conversion unit.
  • FIG. 10 is a diagram showing an illumination light spectrum in the superficial blood vessel enhancement mode.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of an observation body image displayed in the surface blood vessel enhancement mode.
  • FIG. 12 is a diagram showing an illumination light spectrum in the middle-layer blood vessel enhancement mode.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of an observation body image displayed in the middle-layer blood vessel enhancement mode.
  • FIG. 14 is a diagram showing an illumination light spectrum in the deep blood vessel enhancement mode.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an example of an observation body image displayed in the deep blood vessel enhancement mode.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an example of an observation body image displayed in the deep blood vessel enhancement mode.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an illumination light spectrum in the normal observation mode.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an example of the illumination light spectrum in the surface blood vessel enhancement mode in the first modification.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating another example of the illumination light spectrum in the surface blood vessel enhancement mode in the first modification.
  • FIG. 19 is a diagram showing still another example of the illumination light spectrum in the surface blood vessel enhancement mode in the first modification.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating another example of the illumination light spectrum in the surface blood vessel enhancement mode in the first modification.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating a table representing an example of the lighting timing of the laser light source / imaging signal acquisition in the second modification.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating a table representing another example of the lighting timing of the laser light source / imaging signal acquisition in the second modification.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating a configuration of an image processing unit in the endoscope apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 24A is a diagram illustrating an example of illumination light including broadband light.
  • FIG. 24B is a diagram illustrating another example of illumination light including broadband light.
  • FIG. 25 is a diagram illustrating spectral characteristics for estimating one enhanced image signal and two non-enhanced image signals from a broadband light image signal.
  • FIG. 26 is a diagram showing a light absorption spectrum of reduced hemoglobin in Modification 4.
  • FIGS. 1 and 2 are diagrams showing a schematic configuration of an endoscope apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention.
  • an endoscope means a medical endoscope (upper gastrointestinal endoscope, large intestine endoscope, ultrasonic endoscope, cystoscope, nephroscopy, bronchoscope, etc.) and industrial use.
  • the present invention is not limited to an endoscope, and generally refers to an apparatus including an insertion portion that is inserted into an observation body O.
  • the endoscope apparatus 10 includes an endoscope 12, a main body (video processor) 14, an image display unit (monitor) 16, and an input unit 18.
  • the endoscope 12 and the main body 14 are provided with an illumination unit 20 that irradiates the observation body O with illumination light IL.
  • the observation body O is an affected part, a lesioned part, or the like in a subject (for example, a body cavity (lumen)).
  • the endoscope 12 includes an imaging unit 22 that detects the reflected scattered light RL of the illumination light IL irradiated to the observation body O and outputs an imaging signal.
  • the main body unit 14 includes an image processing unit 24 that generates an image signal from the imaging signal of the imaging unit 22 of the endoscope 12.
  • the image display unit 16 is connected to the main body unit 14 and displays an observation body image composed of image signals generated by the image processing unit 24.
  • the input unit 18 is connected to the main unit 14 or disposed on the main unit 14, and inputs various user instructions such as designation of an observation mode as will be described in detail later to the main unit 14.
  • the endoscope 12 is provided with an elongated insertion portion 26 that is a bending member, and an operation portion 28 that is connected to a proximal end portion of the insertion portion 26.
  • the endoscope 12 is a tubular insertion device that inserts a tubular insertion portion 26 into a body cavity.
  • the insertion portion 26 includes a distal end hard portion 30, a bending portion 32 that bends, and a flexible tube portion 34 from the distal end side to the proximal end side of the insertion portion 26.
  • the proximal end portion of the distal end hard portion 30 is connected to the distal end portion of the bending portion 32
  • the proximal end portion of the bending portion 32 is connected to the distal end portion of the flexible tube portion 34.
  • the distal end hard portion 30 is the distal end portion of the insertion portion 26 and the distal end portion of the endoscope 12, and is a hard member.
  • the distal end hard part 30 is provided with an imaging part 22.
  • the bending portion 32 bends in a desired direction according to an operation by a user (doctor's worker) of the bending operation portion 36 provided in the operation portion 28.
  • the user bends the bending portion 32 by operating the bending operation portion 36. Due to the bending of the bending portion 32, the position and orientation of the distal end hard portion 30 are changed, and the observation body O is captured in the observation visual field.
  • the observation object O captured in this way is irradiated with illumination light IL from the illumination unit 20 to illuminate the observation object O.
  • the bending portion 32 is configured by connecting a plurality of node rings (not shown) along the longitudinal axis direction of the insertion portion 26.
  • the flexible tube portion 34 has a desired flexibility and is bent by an external force.
  • the flexible tube portion 34 is a tubular member that extends from a body portion 38 described later of the operation portion 28.
  • the operation unit 28 has a main body unit (scope) 38, a gripping unit 40, and a universal cord 42.
  • the main body portion 38 has a flexible tube portion 34 extending from the tip portion thereof.
  • the grip portion 40 is connected to the base end portion of the main body portion 38 and is gripped by a user who operates the endoscope 12.
  • the universal cord 42 connects between the grip 40 and the main body 14.
  • a bending operation part 36 for operating a plurality of operation wires (not shown) is provided in order to bend the bending part 32.
  • the bending operation unit 36 includes a left / right bending operation knob for bending the bending unit 32 to the left and right, an up / down bending operation knob for bending the bending unit 32 up and down, a fixed knob for fixing the position of the curved bending unit 32, have.
  • the left / right bending operation knob is connected to a left / right bending operation driving unit (not shown) driven by the left / right bending operation knob.
  • the vertical bending operation knob is connected to a vertical bending operation driving unit (not shown) that is driven by the vertical bending operation knob.
  • the up and down bending operation driving unit and the left and right bending operation driving unit are disposed, for example, in the grip 40.
  • the bending operation drive unit in the left and right direction is connected to one left and right operation wire (not shown) that passes through the operation unit 28, the flexible tube unit 34, and the bending unit 32. It connects with the front-end
  • the vertical bending operation drive unit is connected to one vertical operation wire (not shown) that passes through the operation unit 28, the flexible tube unit 34, and the bending unit 32.
  • the vertical operation wire is separate from the horizontal operation wire and can move independently of each other. Both ends of the vertical operation wire are connected to the tip of the bending portion 32.
  • the left / right bending operation knob bends the bending portion 32 in the left / right direction via the left / right bending operation driving portion and the left / right direction operation wire. Also, the up / down bending operation knob bends the bending portion 32 in the up / down direction via the up / down bending operation driving unit and the up / down operation wire.
  • Such a bending operation unit 36 (left / right bending operation knob and up / down bending operation knob), left / right bending operation driving unit, left / right direction operating wire, up / down direction bending operation driving unit, and up / down direction operating wire are:
  • the bending operation mechanism operates the bending portion 32 in order to bend the bending portion 32.
  • the endoscope apparatus 10 has the following four observation modes corresponding to the purpose of observation, and the user inputs in which observation mode the observation is performed by the input unit 18. Observation mode information input by the input unit 18 is output to the illumination unit 20 and the image processing unit 24.
  • the observation mode includes a surface blood vessel enhancement mode, a middle layer blood vessel enhancement mode, a deep blood vessel enhancement mode, and a normal observation mode.
  • the superficial blood vessel enhancement mode is an observation mode in which only the blood vessels in the superficial layer of the observation object O are highlighted.
  • the middle layer blood vessel enhancement mode is an observation mode in which only blood vessels in the deep layer of the observation object O are highlighted.
  • the deep blood vessel emphasis mode is an observation mode in which only blood vessels in the deep layer of the observation object O are highlighted.
  • the normal observation mode is an observation mode in which illumination light IL having high color rendering properties or color reproducibility is emitted. For example, it is an observation mode that reproduces the color of the broadband illumination light IL such as a xenon lamp or a halogen lamp. Or it is an observation mode which reproduces the color of the observation body O when irradiated with broadband illumination light IL like a xenon lamp or a halogen lamp.
  • the illuminating unit 20 includes a plurality of, in the present embodiment, six laser light sources 44-1 to 44-6, a light source driving unit 46, six optical fibers 48-1 to 48-6, and an optical multiplexing unit 50. And an optical fiber 52 and a light conversion unit 54.
  • the laser light sources 44-1 to 44-6, the light source driving unit 46, the optical fibers 48-1 to 48-6, the optical multiplexing unit 50, and a part of the optical fiber 52 are disposed in the main body 14, and the optical fiber The remaining part of 52 and the light conversion unit 54 are disposed in the endoscope 12.
  • the laser light source 44-1 (laser 1) is a laser light source having a peak wavelength of 415 nm and emits a first laser beam.
  • the laser light source 44-2 (laser 2) is a laser light source having a peak wavelength of 445 nm and emits a second laser beam.
  • the laser light source 44-3 (laser 3) is a laser light source having a peak wavelength of 540 nm and emits third laser light.
  • the laser light source 44-4 (laser 4) is a laser light source having a peak wavelength of 515 nm and emits a fourth laser beam.
  • the laser light source 44-5 (laser 5) is a laser light source having a peak wavelength of 595 nm, and emits a fifth laser beam.
  • the laser light source 44-6 (laser 6) is a laser light source having a peak wavelength of 635 nm and emits a sixth laser light.
  • the light source driving unit 46 controls driving of the plurality of laser light sources 44-1 to 44-6.
  • the optical fibers 48-1 to 48-6 guide the laser beams emitted from the laser light sources 44-1 to 44-6 to the optical multiplexing unit 50.
  • the optical multiplexer 50 is, for example, an optical fiber combiner that combines laser beams from the laser light sources 44-1 to 44-6 guided through the optical fibers 48-1 to 48-6.
  • the optical fiber 52 guides the laser beam combined by the optical combining unit 50 to the light converting unit 54.
  • the light conversion unit 54 is disposed at the distal end hard portion 30 of the insertion unit 26 where the imaging unit 22 is disposed.
  • the light conversion unit 54 shows optical characteristics of laser light guided from the main body unit 14 by the optical fiber 52 inserted through the universal cord 42 of the endoscope 12, the operation unit 28, and the insertion unit 26. It converts and irradiates the observation body O as illumination light IL.
  • each part in the illumination unit 20 is as follows.
  • oxyhemoglobin contained in blood in blood vessels is assumed as a diagnostic target substance present in the observation body O.
  • FIG. 3 shows a light absorption spectrum of this oxygenated hemoglobin (hereinafter simply referred to as hemoglobin).
  • the laser light source 44-1 (laser 1) is a laser light source having a peak wavelength of 415 nm.
  • the first laser beam having a peak wavelength of 415 nm has an penetration length (the definition of the penetration length will be described later) up to the surface layer region of the observation body O.
  • the peak wavelength 415 nm of the first laser beam is a maximum wavelength that takes a maximum value in the blue region (the definition of the color region will be described later) of the light absorption spectrum of hemoglobin, which is a diagnosis target substance.
  • Absorption in hemoglobin hereinafter simply referred to as “surface blood vessels”) contained in the blood of the blood is large.
  • the first laser beam is irradiated onto the observation body O
  • the light intensity difference between the light intensity with respect to the reflected scattered light RL in the surface blood vessel and the light intensity with respect to the reflected scattered light RL around the surface blood vessel is large.
  • the contrast with the superficial blood vessel is high. That is, the superficial blood vessels are emphasized.
  • the first laser light is referred to as an enhanced narrowband light for the surface blood vessel
  • the laser light source 44-1 (Laser 1) is referred to as an enhanced narrowband light source for the surface blood vessel.
  • the peak wavelength of the first laser beam is not limited to 415 nm.
  • the peak wavelength or the center wavelength may be included in the emphasized wavelength region for the surface blood vessel.
  • the emphasis wavelength region for the surface blood vessels is not the wavelength region including the maximum wavelength that takes the maximum value in the blue region of the light absorption spectrum of hemoglobin, but the maximum wavelength in the blue region that takes the maximum value in the blue region of the light absorption spectrum of hemoglobin. May be included.
  • the emphasized wavelength region for the surface blood vessel is within ⁇ 20 nm for at least one of the maximum wavelength that takes the maximum value in the blue region of the absorption spectrum of hemoglobin or the blue region maximum wavelength that takes the maximum value in the blue region.
  • the wavelength region it is preferable because light absorption is large and surface blood vessels are emphasized.
  • a wavelength region within ⁇ 10 nm is more preferable because it is a region where light absorption is larger and surface blood vessels are more emphasized.
  • the enhanced wavelength region for the superficial blood vessel has a large absorption when the wavelength region is a value that is 1 ⁇ 2 or more of the maximum value in the blue region of the absorption spectrum of hemoglobin or the maximum value in the blue region. Therefore, it is preferable.
  • the maximum wavelength and the blue region maximum wavelength are the same.
  • the laser light source 44-2 is a laser light source having a peak wavelength of 445 nm.
  • This second laser beam having a peak wavelength of 445 nm has a penetration length up to the surface layer region of the observation body O, like the first laser.
  • the peak wavelength 445 nm of the second laser light is included in the non-emphasized wavelength region for the superficial blood vessel, not including the above-described emphasized wavelength region for the superficial blood vessel.
  • the second laser light is referred to as non-enhanced narrowband light for the surface blood vessel
  • the laser light source 44-2 (Laser 2) is referred to as non-enhanced narrowband light source for the surface blood vessel.
  • the peak wavelength of the second laser light is not limited to 445 nm.
  • the peak wavelength of the second laser light may be included in the non-emphasized wavelength region that does not highlight the surface blood vessels.
  • the non-emphasized wavelength region for the superficial blood vessel is a region not including the emphasized wavelength region for the superficial blood vessel.
  • the non-emphasized wavelength region for the surface blood vessel is a minimum wavelength that takes a minimum value in the blue region of the light absorption spectrum of hemoglobin, or a blue region minimum wavelength that takes the minimum value in the blue region of the light absorption spectrum of hemoglobin, A region including at least one of them is preferable.
  • the non-emphasized wavelength region for the superficial blood vessel is a wavelength region within ⁇ 20 nm with respect to at least one of the minimum wavelength and the minimum wavelength, because light absorption is small and the superficial blood vessel is not emphasized. ,preferable. Furthermore, a wavelength region within ⁇ 10 nm is more preferable because it is a region where light absorption is smaller and surface blood vessels are further suppressed.
  • the non-emphasized wavelength region for the superficial blood vessel has a small absorption in the blue region when the wavelength region has a value of 1.5 times or less with respect to at least one of the minimum value or the minimum value of the blue region. Therefore, it is preferable.
  • the non-emphasized wavelength region for the superficial blood vessel has a small absorption in the blue region when the wavelength region takes a value of 1/2 or less with respect to at least one of the maximum value or the maximum value of the blue region. ,preferable.
  • the laser light source 44-3 is a laser light source having a peak wavelength of 540 nm.
  • the third laser light having a peak wavelength of 540 nm has a penetration length to an intermediate layer region deeper than the surface layer region of the observation object O.
  • the peak wavelength 540 nm of the third laser light is a maximum wavelength that takes a maximum value in the green region of the light absorption spectrum of hemoglobin, and the absorption in the middle blood vessel is large.
  • the observation body O when the observation body O is irradiated with the third laser light, the light intensity difference between the light intensity with respect to the reflected scattered light RL in the middle blood vessel and the light intensity with respect to the reflected scattered light RL around the middle blood vessel is large. In other words, the contrast with respect to the middle layer blood vessel is high. That is, the middle layer blood vessel is emphasized.
  • the third laser light is referred to as enhanced narrowband light for the middle blood vessel
  • the laser light source 44-3 (Laser 3) is referred to as enhanced narrowband light source for the middle blood vessel.
  • the peak wavelength of the third laser beam is not limited to 540 nm.
  • the peak wavelength or the center wavelength may be included in the emphasized wavelength region for the middle blood vessel.
  • the emphasized wavelength region for the middle blood vessel is not the wavelength region including the maximum wavelength that takes the maximum value in the green region of the light absorption spectrum of hemoglobin, but the maximum wavelength in the green region that takes the maximum value in the green region of the light absorption spectrum of hemoglobin. May be included.
  • the emphasized wavelength region for the middle blood vessel is within ⁇ 20 nm for at least one of the maximum wavelength that takes the maximum value in the green region of the absorption spectrum of hemoglobin or the maximum wavelength in the green region that takes the maximum value in the green region.
  • the wavelength region is preferable because light absorption is large and the middle layer blood vessel is emphasized.
  • the wavelength region within ⁇ 10 nm is more preferable because it is a region where light absorption is larger and the middle-layer blood vessel is more emphasized.
  • the enhanced wavelength region for the middle-layer blood vessel has a large absorption when the wavelength region is a value that is 1 ⁇ 2 or more of the maximum value in the green region of the absorption spectrum of hemoglobin or the maximum value in the green region. Therefore, it is preferable.
  • the laser light source 44-4 is a laser light source having a peak wavelength of 515 nm.
  • the fourth laser beam having the peak wavelength of 515 nm has a penetration length to the middle layer region of the observation object O, similarly to the third laser beam.
  • the peak wavelength 515 nm of the fourth laser beam is included in the non-enhanced wavelength region for the middle-layer blood vessel that does not include the above-described enhanced wavelength region for the middle-layer blood vessel.
  • the observation laser O When the observation laser O is irradiated with the fourth laser light, the light intensity difference between the light intensity with respect to the reflected scattered light RL in the middle layer blood vessel and the light intensity with respect to the reflected scattered light RL around the middle layer blood vessel is small. In other words, the contrast with respect to the middle-layer blood vessel is low. That is, the middle layer blood vessel is not emphasized.
  • the fourth laser light is referred to as non-enhanced narrowband light for the middle blood vessel
  • the laser light source 44-4 (laser 4) is referred to as non-enhanced narrowband light source for the middle blood vessel.
  • the peak wavelength of the fourth laser beam is not limited to 515 nm.
  • the peak wavelength of the fourth laser beam may be included in the non-emphasized wavelength region where the middle layer blood vessel is not highlighted.
  • the non-emphasized wavelength region for the middle layer blood vessel is a region that does not include the emphasized wavelength region for the middle layer blood vessel.
  • the non-emphasized wavelength region for the middle-layer blood vessel is a minimum wavelength that takes a minimum value in the green region of the light absorption spectrum of hemoglobin, or a green region minimum wavelength that takes the minimum value in the green region of the light absorption spectrum of hemoglobin, A region including at least one of them is preferable.
  • the non-emphasized wavelength region for the middle-layer blood vessel is a wavelength region within ⁇ 20 nm with respect to at least one of the above-described minimum wavelength or the minimum wavelength, because light absorption is small and the middle-layer blood vessel is not emphasized. preferable. Furthermore, a wavelength region within ⁇ 10 nm is more preferable because it is a region where light absorption is smaller and middle-layer blood vessels are further suppressed.
  • the non-enhanced wavelength region for the middle-layer blood vessel has a small absorption in the green region when the wavelength region has a value of 1.5 times or less with respect to at least one of the minimum value or the minimum value of the green region. Therefore, it is preferable.
  • the non-emphasized wavelength region for the middle-layer blood vessel has a small absorption in the green region when the wavelength region has a value that is 1 ⁇ 2 or less of at least one of the maximum value or the maximum value of the green region. ,preferable.
  • the laser light source 44-5 is a laser light source having a peak wavelength of 595 nm.
  • the fifth laser beam having the peak wavelength of 595 nm has a penetration length to a deep layer region deeper than the middle layer region of the observation object O.
  • the peak wavelength 595 nm of the fifth laser beam is an enhanced wavelength region for a deep blood vessel that is a wavelength region within ⁇ 20 nm with respect to a maximum red wavelength 590 nm in the red region of the light absorption spectrum of hemoglobin.
  • it is a wavelength region that is a value of 1/2 or more with respect to the maximum value of the red region, and absorption in deep blood vessels is large.
  • the observation body O when the observation body O is irradiated with the fifth laser light, the light intensity difference between the light intensity with respect to the reflected scattered light RL in the deep blood vessel and the light intensity with respect to the reflected scattered light RL around the deep blood vessel is large. In other words, the contrast to deep blood vessels is high. That is, the deep blood vessel is emphasized.
  • the fifth laser beam is referred to as an enhanced narrowband light source for the deep blood vessel
  • the laser light source 44-5 (laser 5) is referred to as an enhanced narrowband light source for the deep blood vessel.
  • the peak wavelength of the fifth laser beam is not limited to 595 nm.
  • the peak wavelength of the fifth laser beam only needs to be included in the emphasized wavelength region for the deep blood vessel.
  • the emphasized wavelength region for deep blood vessels is not the wavelength region including the maximum wavelength that takes the maximum value in the red region of the hemoglobin light absorption spectrum, but the maximum wavelength in the red region that takes the maximum value in the red region of the hemoglobin light absorption spectrum. May be included.
  • the emphasized wavelength region for the deep blood vessel is within ⁇ 20 nm with respect to at least one of the maximum wavelength that takes the maximum value in the red region of the absorption spectrum of hemoglobin or the maximum wavelength in the red region that takes the maximum value in the red region.
  • the wavelength region is preferable because light absorption is large and deep blood vessels are emphasized.
  • a wavelength region within ⁇ 10 nm is more preferable because it is a region where light absorption is larger and deeper blood vessels are emphasized.
  • the enhanced wavelength region for deep blood vessels has a large absorption when the wavelength region is a value that is 1 ⁇ 2 or more of the maximum value in the red region of the absorption spectrum of hemoglobin or the maximum value in the red region. Therefore, it is preferable.
  • the laser light source 44-6 (laser 6) is a laser light source having a peak wavelength of 635 nm.
  • the sixth laser beam having a peak wavelength of 635 nm has a penetration depth to the deep layer region of the observation body O, similarly to the fifth laser beam.
  • the peak wavelength 635 nm of the sixth laser beam is included in the non-enhanced wavelength region for the deep blood vessel and does not include the above-described enhanced wavelength region for the deep blood vessel.
  • the observation laser O When the observation laser O is irradiated with the sixth laser light, the light intensity difference between the light intensity with respect to the reflected scattered light RL in the deep blood vessel and the light intensity with respect to the reflected scattered light RL around the deep blood vessel is small. In other words, the contrast to deep blood vessels is low. That is, the deep blood vessels are not emphasized.
  • the sixth laser light is referred to as non-enhanced narrowband light for the deep blood vessel
  • the laser light source 44-6 (laser 6) is referred to as non-enhanced narrowband light source for the deep blood vessel.
  • the peak wavelength of the sixth laser beam is not limited to 635 nm.
  • the peak wavelength of the sixth laser beam may be included in the non-emphasized wavelength region that does not highlight the deep blood vessels.
  • the non-emphasized wavelength region for deep blood vessels is a region that does not include the enhanced wavelength region for deep blood vessels.
  • the non-emphasized wavelength region for deep blood vessels is a minimum wavelength that takes a minimum value in the red region of the light absorption spectrum of hemoglobin, or a red region minimum wavelength that takes a minimum value in the red region of the light absorption spectrum of hemoglobin, A region including at least one of them is preferable.
  • the non-emphasized wavelength region with respect to the deep blood vessel is a wavelength region within ⁇ 20 nm with respect to at least one of the above-described minimum wavelength or the minimum wavelength, because light absorption is small and the deep blood vessel is not emphasized. preferable. Furthermore, a wavelength region within ⁇ 10 nm is more preferable because it is a region where light absorption is smaller and deep blood vessels are further suppressed.
  • the non-emphasized wavelength region for the deep blood vessel has a small absorption in the red region when the wavelength region has a value of 1.5 times or less with respect to at least one of the minimum value or the minimum value of the red region. Therefore, it is preferable.
  • the non-enhanced wavelength region for deep blood vessels has a small absorption in the red region when the wavelength region takes a value that is 1 ⁇ 2 or less of at least one of the maximum value or the maximum value of the red region. ,preferable.
  • the plurality of narrowband lights may be light other than laser light.
  • narrowband light having a wavelength width of 50 nm or less is preferable, and narrowband light having a wavelength width of 5 nm or less is more preferable.
  • the wavelength width is, for example, a wavelength width by a full width at half maximum (FWHM) or an RMS (Root Mean Square) method.
  • the wavelength width of the half-width laser beam is, for example, 1 nm.
  • the light source for example, a light source using fluorescence excited by LED, LED light, or laser light, or a configuration in which narrowband light is generated using a spectral filter for a broadband light source may be used. In a configuration in which narrowband light is generated using a spectral filter, the wavelength of emitted narrowband light is switched by mechanically switching the spectral filter, for example.
  • Blue region 400-510 nm
  • Green region 490-610 nm
  • Red region 590 to 700 nm.
  • Each wavelength region is a wavelength region obtained by dividing the visible light region into three equal parts in a wavelength region of 400 to 700 nm and giving an overlapping region (overlap) of 20 nm. If the wavelength is set based on the well-balanced wavelength region in this way, it is possible to generate illumination light IL with good color reproducibility when each wavelength region has a blue region, a green region, and a red region. It becomes.
  • a wavelength region of less than 400 nm and a wavelength region of 700 nm or more may be assigned to the blue region and the red region, respectively.
  • the blue region, the green region, and the red region are defined by the following wavelength regions.
  • a blue region, a green region, and a red region may be defined using the spectral characteristics of the color filter.
  • FIG. 4 shows an example of the spectral characteristic 56B of the blue (B) color filter, the spectral characteristic 56G of the green (G) color filter, and the spectral characteristic 56R of the red (R) color filter.
  • a wavelength region having a transmittance of 20% or more in each color filter is defined as each color region. That is, as shown in FIG. 4, the blue region is 400 to 525 nm, the green region is 470 to 625 nm, and the red region is 570 to 700 nm.
  • the color filter has almost no wavelength region in which the transmittance is zero, and has a transmittance of several percent to about 10% in a wide region of visible light.
  • the transmittance of about several to 10% is considered to be a negligible level in color image shooting. Therefore, in the definition of the color region, it is desirable to define the transmittance within a range of 20% or more.
  • FIG. 5 shows the maximum value and the color region maximum value in each color region with respect to the absorption spectrum of oxyhemoglobin.
  • the maximum wavelength that takes the blue region maximum 60B and the color region maximum wavelength that takes the blue region maximum 62B are the same wavelength 415 nm, and the minimum wavelength and blue region that take the blue region minimum 64B.
  • the minimum wavelength in the color region having the minimum value 66B is the same wavelength of 500 nm.
  • the maximum wavelength that takes the green region maximum value 60G and the maximum color region wavelength that takes the green region maximum value 62G are the same, but there are two wavelengths of 540 nm and about 575 nm. There are also two minimum wavelengths having a green region minimum value 64G, one having a wavelength of 500 nm and one having a wavelength of 560 nm.
  • the color region minimum wavelength that takes the green region minimum value 66G is a wavelength of 610 nm.
  • the color region maximum wavelength that takes the red region maximum value 62R is the wavelength 590 nm
  • the color region minimum wavelength that takes the red region minimum value 66R is the wavelength 685 nm. is there.
  • a living body (observed body O) has a blood vessel (capillary blood vessel) 68s near the surface of the living body, and a middle layer blood vessel (thicker than a capillary blood vessel) deeper than that.
  • a deep blood vessel (a blood vessel that is thicker than the middle blood vessel) 68d.
  • a region where the surface blood vessel 68s exists is referred to as a surface layer region 70s of the living body
  • a region where the middle blood vessel 68m exists is referred to as a middle layer region 70m
  • a region where the deep blood vessel 68d exists is referred to as a deep layer region 70d.
  • the living body when the living body (observed object O) is irradiated with light of the blue region 58B on the short wavelength side, the light of the blue region 58B has an penetration length to the surface layer region 70s of the living body.
  • the superficial blood vessel 68s is greatly affected by absorption and reflected in the living body (observed object O) image.
  • the light of the green region 58G when the light of the green region 58G is irradiated, the light of the green region 58G has an invasion length up to the middle layer region 70m of the living body, and is greatly affected by absorption in the middle layer blood vessel 68m, and the living body (observer O) image It is reflected in.
  • the light of the red region 58R when the light of the red region 58R is irradiated, the light of the red region 58R has an invasion length to the deep layer region 70d of the living body and is greatly affected by absorption in the deep blood vessel 68d, and the living body (observation object O). Reflected in the image.
  • the penetration length is defined as follows.
  • the reciprocal of the attenuation coefficient ⁇ that is, the distance at which the light intensity becomes 1 / e is defined as the penetration length.
  • the attenuation coefficient ⁇ the absorption coefficient ⁇ a , the scattering coefficient ⁇ s , and the equivalent scattering coefficient ⁇ s ′ may be used.
  • the absorption coefficient ⁇ a , the scattering coefficient ⁇ s , and the anisotropy factor g vary depending on the living body (observed object O) and the wavelength.
  • optical fibers 48-1 to 48-6, 52 are single-wire fibers having a core diameter of several tens ⁇ m to several hundreds ⁇ m, for example.
  • a coupling lens (not shown) for converging the laser light emitted from the laser light source and coupling it to the optical fiber. Not have).
  • a bundle fiber configured by bundling a plurality of optical fibers may be used instead of the optical fiber 52.
  • the light source drive unit 46 can independently control the ON / OFF of the laser light sources 44-1 to 44-6, the drive current, and the drive system (continuous drive (CW), pulse drive, etc.) for each laser light source.
  • the light source driving unit 46 controls the combination of lasers to be turned on for the laser light sources 44-1 to 44-6 according to the observation mode information from the input unit 18.
  • the light source driving unit 46 includes a storage unit 72 that stores combinations of laser light sources that are turned on in each observation mode, and current values or voltage values to be applied to the laser light sources.
  • the storage unit 72 stores a combination of laser light sources that are turned on in each observation mode as shown in FIG. 7 and a combination of laser beams emitted in each observation mode as shown in FIG.
  • the light source driving unit 46 may be configured by a processor.
  • the storage unit 72 may be a memory built in the processor or an external memory accessible by the processor.
  • the external memory stores a program code for causing the processor to function as the light source driving unit 46 by being executed by the processor.
  • the light conversion unit 54 is formed by disposing a diffusion member 74 such as alumina particles at the tip of the optical fiber 52.
  • the tip of the optical fiber 52 and the diffusing member 74 are held by a holder 76 and the positional relationship is defined.
  • the diffusion member 74 has a function of diffusing a plurality of laser beams guided by the optical fiber 52 and converting them into a desired light distribution.
  • the diffusing member 74 does not convert the wavelength of light.
  • the light conversion unit 54 may use a lens instead of the diffusing member 74, or may use a combination of the lens and the diffusing member 74.
  • the light conversion unit 54 may use a lens instead of the diffusion member 74.
  • Imaging unit 22 detects the reflected scattered light RL from the observation body O, and generates an imaging signal.
  • the imaging signal is output to the image processing unit 24 of the main body unit 14.
  • the imaging unit 22 includes an R light detection element that detects the red region 58R, a G light detection element that detects the green region 58G, and a B light detection element that detects the blue region 58B.
  • R light detection element that detects the red region 58R
  • G light detection element that detects the green region 58G
  • B light detection element that detects the blue region 58B.
  • An example of the spectral characteristics of the color filters in the R light detection element, the G light detection element, and the B light detection element is as shown in FIG.
  • the imaging unit 22 separates each of the three wavelength regions of the red region 58R, the green region 58G, and the blue region 58B by the R light detection element, the G light detection element, and the B light detection element, and independently performs the R imaging signal. , G imaging signal and B imaging signal are generated.
  • the imaging unit 22 is a CCD imager or a CMOS imager.
  • the imaging unit 22 may be a monochrome imager that does not have a color filter. In that case, reflected and scattered light RL with respect to a plurality of laser beams sequentially emitted at different timings is sequentially received at different timings to generate imaging signals, and the image processing unit 24 performs allocation processing on RGB.
  • the image processing unit 24 performs image processing corresponding to the observation mode information on the B imaging signal, the G imaging signal, and the R imaging signal output from the imaging unit 22 to generate an image signal that constitutes the observation body image. .
  • the image processing unit 24 may be configured by a processor.
  • a program code for causing the processor to function as the image processing unit 24 when the processor executes is stored in an external memory accessible by the processor.
  • an image signal is generated after performing allocation processing to BGR on imaging signals that are sequentially generated at different timings.
  • the image display unit 16 displays the observation body image according to the image signal generated by the image processing unit 24.
  • the image display unit 16 is a monitor such as a liquid crystal display, for example.
  • the laser light source 44-1 (laser 1)
  • the laser light source 44-4 (laser 4)
  • the laser The light source 44-6 (laser 6) is turned on, and the first laser light, the fourth laser light, and the sixth laser light are emitted from the laser light sources 44-1, 44-4, and 44-6.
  • the laser light source 44-1 is an enhanced narrow band light source for the surface blood vessel 68s (surface layer region 70s), and the first laser light emitted from the laser light source 44-1 (laser 1) is: This is the enhanced narrowband light for the superficial blood vessel 68s (superficial region 70s).
  • the wavelength of the first laser beam that is the enhanced narrowband light for the superficial blood vessel 68s is 415 nm and is included in the blue region 58B.
  • the vertical axis of the laser light spectrum is an arbitrary scale.
  • the laser light source 44-4 (laser 4) is a non-emphasized narrow band light source in the middle blood vessel 68m (middle layer region 70m), and the fourth laser light emitted from the laser light source 44-4 (laser 4) is It is non-emphasized narrow band light in the middle layer blood vessel 68m (middle layer region 70m). As shown in FIG. 10, the wavelength of the fourth laser light that is non-emphasized narrowband light for the middle blood vessel 68m is 515 nm and is included in the green region 58G.
  • the laser light source 44-6 (laser 6) is a non-enhanced narrowband light source in the deep blood vessel 68d (deep layer region 70d), and the sixth laser light emitted from the laser light source 44-6 (laser 6) is This is non-emphasized narrow band light in the deep blood vessel 68d (deep layer region 70d).
  • the wavelength of the sixth laser light that is non-emphasized narrowband light for the deep blood vessel 68d is 635 nm, and is included in the red region 58R.
  • the first laser light, the fourth laser light, and the sixth laser light are guided in the optical fibers 48-1, 48-4, and 48-6, and then combined in the optical multiplexing unit 50. .
  • the combined first laser light, fourth laser light, and sixth laser light are subjected to desired light distribution conversion in the light conversion section 54 at the tip of the insertion section 26, and are then used as illumination light IL. It is emitted and irradiated on the observation body O.
  • the first laser light whose wavelength is included in the blue region 58B has a penetration length to the surface layer region 70s.
  • the light intensity difference between the light intensity with respect to the reflected scattered light RL in the surface blood vessel 68s and the light intensity with respect to the reflected scattered light RL around the surface blood vessel 68s is large. .
  • the contrast with respect to the superficial blood vessel 68s is high. That is, the superficial blood vessel 68s is emphasized.
  • the reflected and scattered light RL of the illumination light IL in the observation body O is detected by the imaging unit 22.
  • the imaging unit 22 detects the reflected and scattered light RL of the first laser light whose wavelength is included in the blue region 58B with the B light detection element, and generates a B imaging signal.
  • This B imaging signal is output to the image processing unit 24.
  • the image processing unit 24 performs image processing according to the observation mode information on the B imaging signal output from the imaging unit 22 to generate a B image signal.
  • an image signal generated from an imaging signal acquired with enhanced narrowband light is referred to as an enhanced image signal. Therefore, in the superficial blood vessel enhancement mode, this B image signal generated from the B imaging signal acquired by the first laser beam that is the enhanced narrowband light is the enhanced image signal.
  • the fourth laser light whose wavelength is included in the green region 58G has a penetration length to the middle layer region 70m.
  • the observation laser O is irradiated with the fourth laser light
  • the light intensity difference between the light intensity with respect to the reflected scattered light RL in the middle blood vessel 68m and the light intensity with respect to the reflected scattered light RL around the middle blood vessel 68m is small.
  • the contrast with respect to the middle-layer blood vessel 68m is low. That is, the middle layer blood vessel 68m is not emphasized.
  • the imaging unit 22 detects the reflected and scattered light RL of the fourth laser light whose wavelength is included in the green region 58G with the G light detection element, and generates a G imaging signal.
  • the G imaging signal is output to the image processing unit 24.
  • the image processing unit 24 performs image processing corresponding to the observation mode information on the G imaging signal output from the imaging unit 22 to generate a G image signal.
  • an image signal generated from an imaging signal acquired with non-enhanced narrowband light is referred to as a non-enhanced image signal. Therefore, in the superficial blood vessel enhancement mode, this G image signal generated from the G imaging signal acquired by the fourth laser light that is non-enhanced narrowband light is a non-enhanced image signal.
  • the sixth laser beam whose wavelength is included in the red region 58R has a penetration length to the deep layer region 70d.
  • the difference in light intensity between the light intensity with respect to the reflected scattered light RL in the deep blood vessel 68d and the light intensity with respect to the reflected scattered light RL around the deep blood vessel 68d is small. .
  • the contrast with respect to the deep blood vessel 68d is low. That is, the deep blood vessel 68d is not emphasized.
  • the imaging unit 22 detects the reflected and scattered light RL of the sixth laser light whose wavelength is included in the red region 58R by the R light detection element, and generates an R imaging signal.
  • the R imaging signal is output to the image processing unit 24.
  • the image processing unit 24 performs image processing according to the observation mode information on the R imaging signal output from the imaging unit 22 to generate an R image signal.
  • the R image signal generated from the R imaging signal acquired by the sixth laser beam that is non-enhanced narrowband light is a non-enhanced image signal.
  • the light intensity with respect to the reflected scattered light RL of the illumination light IL in the surface blood vessel 68s is higher in the peripheral part of the blood vessel (mucosal part or the like) than the light intensity with respect to the reflected scattered light RL of the illumination light IL in the middle blood vessel 68m and the deep blood vessel 68d.
  • the intensity difference with the light intensity with respect to the reflected scattered light RL is large.
  • the surface layer region 70s is the attention depth region
  • the middle layer region 70m and the deep layer region 70d are the non-attention depth regions.
  • This observation mode is effective when it is desired to observe the superficial blood vessel 68s in detail.
  • the emphasized narrowband light is included in only one of the three color regions. Thereby, it is possible to emphasize only the surface layer, or only the middle layer or only the deep layer as described later.
  • only one of the color regions does not exclude a color overlap region where the other color region overlaps the region. This one color area including this color overlap area is indicated.
  • the illumination light IL has only one enhanced narrowband light.
  • non-enhanced narrowband light is not included in the color region including the enhanced narrowband light.
  • the first laser beam (enhanced narrowband light), the fourth laser beam (non-enhanced narrowband light), and the sixth laser beam (non-enhanced narrowband light) are turned on at the same time, and the observation object O is illuminated. Irradiation may be performed, or each may be sequentially turned on at different timings, and irradiation may be performed sequentially. In particular, when the imaging unit 22 is a monochrome imager that does not have a color filter, it is necessary to sequentially illuminate each of them at different timings and sequentially irradiate them.
  • the enhanced narrowband light and the non-enhanced narrowband light included in the color region (in this case, the green region 58G) adjacent to the color region including the enhanced narrowband light.
  • the color region in this case, the green region 58G adjacent to the color region including the enhanced narrowband light.
  • the color filter of the imaging unit 22 often has sensitivity even in adjacent color regions.
  • non-enhanced narrowband light in this case, the fourth laser
  • the imaging signal containing the enhanced narrowband light in this case, the B imaging signal
  • the blood vessel contrast at the depth of interest is low. It is because it will fall.
  • the intensity ratio of the first laser beam, the fourth laser beam, and the sixth laser beam is set so that the mixed light of the first, fourth, and sixth laser beams becomes white light.
  • the white light is a color that reproduces the color of the broadband illumination light IL such as a xenon lamp or a halogen lamp.
  • white light is a color that reproduces the color of the observation object O when irradiated with broadband illumination light IL such as a xenon lamp or a halogen lamp. More specifically, white light is defined using, for example, chromaticity coordinates, correlated color temperature, and color difference from a black body locus.
  • the color difference (d uv ) from the black body locus is within ⁇ 0.1.
  • White light may be defined in consideration of the spectral sensitivity of the image sensor.
  • the chromaticity coordinates or the correlated color temperature calculated for the spectrum obtained by multiplying the spectrum of the illumination light IL by the spectral sensitivity of the image sensor may be defined as described above.
  • the color may be set to be a color other than white according to the application. Also in that case, the color is defined by the chromaticity coordinates as described above.
  • the two non-enhanced narrowband lights included in the illumination light IL are included in two color regions (in this case, the green region 58G and the red region 58R) that do not include the enhanced narrowband light.
  • the non-enhanced narrowband light is included in a plurality of narrowband lights constituting the illumination light IL so as to improve the color reproducibility of the illumination light IL. It is more desirable for the color reproducibility of the illumination light IL to improve the color reproducibility of the illumination light IL, but it is more desirable that all the color areas that do not include the emphasized narrowband light are included in the three color areas.
  • the enhanced narrowband light only needs to be included in a color region that does not include the enhanced narrowband light (for example, only the first laser beam and the fourth laser beam, or the first laser beam and the sixth laser beam). Only the laser beam of the above may be used). Thereby, the color reproducibility of the illumination light IL is improved. Furthermore, it is more preferable in terms of improving color reproducibility that either one of the enhanced narrowband light and the non-enhanced narrowband light is included in each of the three color regions.
  • the image processing unit 24 performs contrast-enhanced image processing and contour (edge) -enhanced image processing on an imaging signal corresponding to a color region including enhanced narrowband light among the B imaging signal, the G imaging signal, and the R imaging signal. At least one of the three types of image processing, that is, processing and blood vessel structure image processing is performed.
  • the contrast-enhanced image processing is image processing that widens the difference in contrast (contrast) between images.
  • the contour (edge) -enhanced image processing is image processing that widens the difference in brightness of the contour (edge) portion (brightness boundary) in the image.
  • the blood vessel structure image processing is image processing that emphasizes the frequency component corresponding to the blood vessel pattern.
  • the image processing unit 24 performs contrast-suppressed image processing and contour (edge) processing on an imaging signal corresponding to a color region that does not include enhanced narrowband light among the B imaging signal, the G imaging signal, and the R imaging signal. ) At least one of the three types of image processing, that is, suppression image processing and blood vessel structure suppression image processing is performed.
  • the contrast-enhanced image processing is image processing that narrows the difference in contrast (contrast) between images.
  • the contour (edge) -enhanced image processing is image processing that narrows the difference in brightness of the contour (edge) portion (brightness boundary) in the image.
  • the blood vessel structure image processing is image processing that suppresses frequency components corresponding to the blood vessel pattern.
  • an observation body image may be generated by assigning two imaging signals to three image signals (for example, an R image is generated from a G imaging signal and G and B images are generated from a B imaging signal).
  • the enhanced image signal and the non-enhanced image signal generated by the image processing unit 24 are transmitted to the image display unit 16 and displayed as an observation body image 78 as shown in FIG. That is, in this observation body image 78, the superficial blood vessel image 80s showing the superficial blood vessel 68s is highlighted, and the middle blood vessel image 80m and the deep blood vessel image 80d showing the middle blood vessel 68m and the deep blood vessel 68d are not highlighted.
  • ⁇ Mid-layer blood vessel enhancement mode> When the user inputs the middle layer blood vessel enhancement mode as the observation mode to the input unit 18, observation mode information of the middle layer blood vessel enhancement mode is output from the input unit 18 to the light source driving unit 46 and the image processing unit 24.
  • the laser light source 44-2 (laser 2)
  • the laser light source 44-3 (laser 3)
  • the laser The light source 44-6 (laser 6) is turned on, and the second laser light, the third laser light, and the sixth laser light are emitted from the laser light sources 44-2, 44-3, and 44-6.
  • the laser light source 44-2 (laser 2) is a non-enhanced narrowband light source for the surface blood vessel 68s (surface layer region 70s), and the second laser light emitted from the laser light source 44-2 (laser 2) is , Non-enhanced narrowband light for the superficial blood vessel 68s (superficial region 70s).
  • the wavelength of the second laser light that is non-emphasized narrowband light for the surface blood vessel 68s is 445 nm and is included in the blue region 58B.
  • the vertical axis of the laser light spectrum is an arbitrary scale.
  • the laser light source 44-3 (laser 3) is an enhanced narrow-band light source in the middle blood vessel 68m (middle layer region 70m), and the third laser light emitted from the laser light source 44-3 (laser 3) This is the enhanced narrowband light in the blood vessel 68m (middle layer region 70m).
  • the wavelength of the third laser beam which is the enhanced narrowband light for the middle layer blood vessel 68m, is 540 nm and is included in the green region 58G.
  • the laser light source 44-6 (laser 6) is a non-enhanced narrowband light source in the deep blood vessel 68d (deep layer region 70d), and the sixth laser light emitted from the laser light source 44-6 (laser 6) is This is non-emphasized narrow band light in the deep blood vessel 68d (deep layer region 70d).
  • the wavelength of the sixth laser beam that is non-emphasized narrowband light for the deep blood vessel 68d is 635 nm and is included in the red region 58R.
  • the second laser light, the third laser light, and the sixth laser light are guided by the optical fibers 48-2, 48-3, and 48-6, and then multiplexed by the optical multiplexing unit 50. .
  • the combined second laser light, third laser light, and sixth laser light are subjected to a desired light distribution conversion in the light conversion section 54 at the tip of the insertion section 26, and are then used as illumination light IL. It is emitted and irradiated on the observation body O.
  • the second laser light whose wavelength is included in the blue region 58B has a penetration length to the surface layer region 70s.
  • the light intensity difference between the light intensity with respect to the reflected scattered light RL in the surface blood vessel 68s and the light intensity with respect to the reflected scattered light RL around the surface blood vessel 68s is small. .
  • the contrast with respect to the superficial blood vessel 68s is low. That is, the superficial blood vessel 68s is not emphasized.
  • the reflected and scattered light RL of the illumination light IL in the observation body O is detected by the imaging unit 22.
  • the imaging unit 22 detects the reflected and scattered light RL of the second laser light whose wavelength is included in the blue region 58B by the B light detection element, and generates a B imaging signal.
  • This B imaging signal is output to the image processing unit 24.
  • the image processing unit 24 performs image processing according to the observation mode information on the B imaging signal output from the imaging unit 22 to generate a B image signal.
  • this B image signal generated from the B imaging signal acquired by the second laser light that is non-enhanced narrowband light is a non-enhanced image signal.
  • the third laser light whose wavelength is included in the green region 58G has a penetration length to the middle layer region 70m.
  • the third laser light is irradiated to the observation body O, the light intensity difference between the light intensity with respect to the reflected scattered light RL in the middle layer blood vessel 68m and the light intensity with respect to the reflected scattered light RL around the middle layer blood vessel 68m is large. .
  • the contrast with respect to the middle-layer blood vessel 68m is high. That is, the middle layer blood vessel 68m is emphasized.
  • the imaging unit 22 detects the reflected and scattered light RL of the third laser light whose wavelength is included in the green region 58G with the G light detection element, and generates a G imaging signal.
  • the G imaging signal is output to the image processing unit 24.
  • the image processing unit 24 performs image processing corresponding to the observation mode information on the G imaging signal output from the imaging unit 22 to generate a G image signal.
  • this G image signal generated from the G imaging signal acquired by the third laser light that is the enhanced narrowband light is an enhanced image signal.
  • the sixth laser beam whose wavelength is included in the red region 58R has a penetration length to the deep layer region 70d.
  • the difference in light intensity between the light intensity with respect to the reflected scattered light RL in the deep blood vessel 68d and the light intensity with respect to the reflected scattered light RL around the deep blood vessel 68d is small. .
  • the contrast with respect to the deep blood vessel 68d is low. That is, the deep blood vessel 68d is not emphasized.
  • the imaging unit 22 detects the reflected and scattered light RL of the sixth laser light whose wavelength is included in the red region 58R by the R light detection element, and generates an R imaging signal.
  • the R imaging signal is output to the image processing unit 24.
  • the image processing unit 24 performs image processing according to the observation mode information on the R imaging signal output from the imaging unit 22 to generate an R image signal.
  • this R image signal generated from the R imaging signal acquired by the sixth laser beam that is non-enhanced narrowband light is a non-enhanced image signal.
  • the light intensity with respect to the reflected scattered light RL of the illumination light IL in the middle blood vessel 68m is higher in the peripheral part of the blood vessel (mucosal part or the like) than the light intensity with respect to the reflected scattered light RL of the illumination light IL in the surface blood vessel 68s and the deep blood vessel 68d.
  • the intensity difference with the light intensity with respect to the reflected scattered light RL is large.
  • the middle layer region 70m is the attention depth region
  • the surface layer region 70s and the deep layer region 70d are the non- attention depth regions.
  • This observation mode is effective when you want to observe the middle-layer blood vessel 68m in detail.
  • the image processing unit 24 performs contrast-enhanced image processing on an imaging signal (in this case, a G imaging signal) corresponding to a color region including the enhanced narrowband light among the B imaging signal, the G imaging signal, and the R imaging signal. At least one of the three types of image processing, that is, contour (edge) enhancement image processing and blood vessel structure image processing is performed. In addition, the image processing unit 24 applies an imaging signal (in this case, the B imaging signal and the R imaging signal) corresponding to a color region that does not include the enhanced narrowband light among the B imaging signal, the G imaging signal, and the R imaging signal. On the other hand, at least one of three types of image processing, that is, contrast suppression image processing, contour (edge) suppression image processing, and blood vessel structure suppression image processing is performed.
  • the enhanced image signal and the non-enhanced image signal generated by the image processing unit 24 are transmitted to the image display unit 16 and displayed as an observation body image 78 as shown in FIG. That is, in this observation body image 78, the middle layer blood vessel image 80m showing the middle layer blood vessel 68m is highlighted and displayed, and the surface layer blood vessel image 80s and the deep layer blood vessel image 80d showing the surface layer blood vessel 68s and the deep layer blood vessel 68d are not highlighted.
  • observation mode information of the deep blood vessel enhancement mode is output from the input unit 18 to the light source driving unit 46 and the image processing unit 24.
  • the laser light source 44-2 (laser 2)
  • the laser light source 44-4 (laser 4)
  • the laser The light source 44-5 (laser 5) is turned on, and the second laser beam, the fourth laser beam, and the fifth laser beam are emitted from the laser light sources 44-2, 44-4, and 44-5.
  • the laser light source 44-2 (laser 2) is a non-enhanced narrowband light source for the surface blood vessel 68s (surface layer region 70s), and the second laser light emitted from the laser light source 44-2 (laser 2) is , Non-enhanced narrowband light for the superficial blood vessel 68s (superficial region 70s).
  • the wavelength of the second laser light that is non-emphasized narrow band light for the surface blood vessel 68s is 445 nm and is included in the blue region 58B.
  • the vertical axis of the laser light spectrum is an arbitrary scale.
  • the laser light source 44-4 (laser 4) is a non-emphasized narrow band light source in the middle blood vessel 68m (middle layer region 70m), and the fourth laser light emitted from the laser light source 44-4 (laser 4) is It is non-emphasized narrow band light in the middle layer blood vessel 68m (middle layer region 70m). As shown in FIG. 14, the wavelength of the fourth laser light that is non-emphasized narrow band light for the middle blood vessel 68m is 515 nm and is included in the green region 58G.
  • the laser light source 44-5 (laser 5) is an enhanced narrow band light source in the deep blood vessel 68d (deep layer region 70d), and the fifth laser light emitted from the laser light source 44-5 (laser 5) This is the enhanced narrowband light in the blood vessel 68d (deep region 70d).
  • the wavelength of the fifth laser beam which is the enhanced narrow band light for the deep blood vessel 68d, is 595 nm and is included in the red region 58R.
  • the second laser light, the fourth laser light, and the fifth laser light are guided in the optical fibers 48-2, 48-4, and 48-5, and then combined in the optical multiplexing unit 50. .
  • the combined second laser light, fourth laser light, and fifth laser light are subjected to a desired light distribution conversion in the light conversion section 54 at the tip of the insertion section 26, and are then used as illumination light IL. It is emitted and irradiated on the observation body O.
  • the second laser light whose wavelength is included in the blue region 58B has a penetration length to the surface layer region 70s.
  • the light intensity difference between the light intensity with respect to the reflected scattered light RL in the surface blood vessel 68s and the light intensity with respect to the reflected scattered light RL around the surface blood vessel 68s is small. .
  • the contrast with respect to the superficial blood vessel 68s is low. That is, the superficial blood vessel 68s is not emphasized.
  • the reflected and scattered light RL of the illumination light IL in the observation body O is detected by the imaging unit 22.
  • the imaging unit 22 detects the reflected and scattered light RL of the second laser light whose wavelength is included in the blue region 58B by the B light detection element, and generates a B imaging signal.
  • This B imaging signal is output to the image processing unit 24.
  • the image processing unit 24 performs image processing according to the observation mode information on the B imaging signal output from the imaging unit 22 to generate a B image signal.
  • the B image signal generated from the B imaging signal acquired by the second laser light that is non-enhanced narrowband light is a non-enhanced image signal.
  • the fourth laser light whose wavelength is included in the green region 58G has a penetration length to the middle layer region 70m.
  • the observation laser O is irradiated with the fourth laser light
  • the light intensity difference between the light intensity with respect to the reflected scattered light RL in the middle blood vessel 68m and the light intensity with respect to the reflected scattered light RL around the middle blood vessel 68m is small.
  • the contrast with respect to the middle-layer blood vessel 68m is low. That is, the middle layer blood vessel 68m is not emphasized.
  • the imaging unit 22 detects the reflected and scattered light RL of the fourth laser light whose wavelength is included in the green region 58G with the G light detection element, and generates a G imaging signal.
  • the G imaging signal is output to the image processing unit 24.
  • the image processing unit 24 performs image processing corresponding to the observation mode information on the G imaging signal output from the imaging unit 22 to generate a G image signal.
  • this G image signal generated from the G imaging signal acquired by the fourth laser light that is non-enhanced narrowband light is a non-enhanced image signal.
  • the fifth laser beam whose wavelength is included in the red region 58R has a penetration length to the deep layer region 70d.
  • the light intensity difference between the light intensity with respect to the reflected scattered light RL in the deep blood vessel 68d and the light intensity with respect to the reflected scattered light RL around the deep blood vessel 68d is large. .
  • the contrast for the deep blood vessel 68d is high. That is, the deep blood vessel 68d is emphasized.
  • the imaging unit 22 detects the reflected scattered light RL of the fifth laser light whose wavelength is included in the red region 58R by the R light detection element, and generates an R imaging signal.
  • the R imaging signal is output to the image processing unit 24.
  • the image processing unit 24 performs image processing according to the observation mode information on the R imaging signal output from the imaging unit 22 to generate an R image signal.
  • the R image signal generated from the R imaging signal acquired by the fifth laser beam that is the enhanced narrowband light is the enhanced image signal.
  • the light intensity with respect to the reflected scattered light RL of the illumination light IL in the deep blood vessel 68d is higher in the peripheral part of the blood vessel (mucosal part or the like) than the light intensity with respect to the reflected scattered light RL of the illumination light IL in the surface blood vessel 68s and the middle blood vessel 68m.
  • the intensity difference with the light intensity with respect to the reflected scattered light RL is large.
  • the deep layer region 70d is the attention depth region
  • the surface layer region 70s and the middle layer region 70m are the non-attention depth regions.
  • This observation mode is effective when it is desired to observe the deep blood vessel 68d in detail.
  • the image processing unit 24 performs contrast-enhanced image processing on an imaging signal (in this case, an R imaging signal) corresponding to a color region including the enhanced narrowband light among the B imaging signal, the G imaging signal, and the R imaging signal. At least one of the three types of image processing, that is, contour (edge) enhancement image processing and blood vessel structure image processing is performed. In addition, the image processing unit 24 converts the B imaging signal, the G imaging signal, and the R imaging signal into an imaging signal (in this case, the B imaging signal and the G imaging signal) corresponding to a color region that does not include the enhanced narrowband light. On the other hand, at least one of three types of image processing, that is, contrast suppression image processing, contour (edge) suppression image processing, and blood vessel structure suppression image processing is performed.
  • the emphasized image signal and the non-emphasized image signal generated by the image processing unit 24 are transmitted to the image display unit 16 and displayed as an observation body image 78 as shown in FIG. That is, in this observation body image 78, the deep blood vessel image 80d showing the deep blood vessel 68d is highlighted and displayed, and the surface blood vessel image 80s and the middle blood vessel image 80m showing the surface blood vessel 68s and the middle blood vessel 68m are not highlighted.
  • ⁇ Normal observation mode> When the user inputs the normal observation mode as the observation mode to the input unit 18, the observation mode information of the normal observation mode is output from the input unit 18 to the light source driving unit 46 and the image processing unit 24.
  • the light source driving unit 46 When receiving the observation mode information in the deep blood vessel emphasizing mode, the light source driving unit 46 turns on all of the laser light sources 44-1 to 44-6 as shown in FIG. 7 and FIG. The first to sixth laser beams are emitted from 44-6.
  • FIG. 16 shows the laser beam spectrum at this time (the vertical axis of the laser beam spectrum is an arbitrary scale).
  • the light quantity ratio of the laser light sources 44-1 to 44-6 is set so that the illumination light IL has high color rendering properties or color reproducibility.
  • the color of the broadband illumination light IL such as a xenon lamp or a halogen lamp is reproduced.
  • the number of laser light sources that are turned on is larger than that in the blood vessel enhancement mode.
  • the endoscope apparatus 10 detects the reflected scattered light RL of the illumination light IL irradiated on the observation body O and outputs an imaging signal
  • An image processing unit 24 that generates an image signal from the imaging signal, and the image processing unit 24 has at least one maximum value with respect to the light absorption spectrum of the diagnostic target substance present in the observation body O. Two maximum wavelengths and a color region maximum value that is the maximum value of the light absorption spectrum in any one of the three color regions of the first color region, the second color region, and the third color region.
  • the enhanced image signal corresponding to the enhanced wavelength region including the light absorption maximum wavelength or the color region maximum wavelength of the diagnosis target substance and the non-enhanced image signal corresponding to the non-enhanced wavelength region not including the enhanced wavelength region are generated. Therefore, if the enhanced image signal and the non-enhanced image signal are displayed, the diagnostic target substance in a specific depth region can be displayed in a relatively emphasized manner compared to other depth regions.
  • the endoscope apparatus 10 further includes an illumination unit 20 that emits illumination light IL including a plurality of narrowband lights having different peak wavelengths or center wavelengths, and the illumination light IL.
  • the plurality of narrow-band lights included in includes at least one emphasized narrow-band light whose peak wavelength or center wavelength is included in the emphasized wavelength region, and non-enhanced narrow light whose peak wavelength or center wavelength is included in the non-emphasized wavelength region.
  • the image processing unit 24 includes at least one band light, and generates an enhanced image signal from an imaging signal corresponding to the enhanced narrowband light and generates a non-enhanced image signal from the imaging signal corresponding to the unenhanced narrowband light. To do.
  • the image processing unit 24 At least one by one, the image processing unit 24 generates an enhanced image signal from the imaging signal corresponding to the enhanced narrowband light, and generates a non-enhanced image signal from the imaging signal corresponding to the unenhanced narrowband light. can do.
  • the emphasized narrowband light has a penetration length to the attention depth region with respect to the observation object O, and the non-emphasis narrowband light is different from the attention depth region with respect to the observation object O.
  • the reflected scattered light RL of the illumination light IL in the diagnostic target material existing in the attention depth region has a penetration depth to the depth region, and the reflected scattered light of the illumination light IL in the diagnostic target material existing in the non-target depth region
  • the light intensity difference with respect to the reflected scattered light RL in the peripheral portion of the diagnosis target substance is larger than that of RL. Therefore, the contrast with respect to the diagnostic target substance existing in the attention depth area is high, and the contrast is emphasized more than the diagnostic target substance existing in the non-target depth area.
  • the illumination unit 20 includes a plurality of laser light sources 44-1 to 44-6 that are a plurality of narrow-band light sources that respectively emit a plurality of narrow-band lights, and a light source driving unit 46 that controls each of the plurality of narrow-band light sources.
  • the plurality of narrow-band light sources includes a first depth region, a second depth region deeper than the first depth region, and the first and second depth regions. A deeper third depth region, and at least one of the depth regions as an attention depth region, an enhanced narrowband light source that emits enhanced narrowband light, and an unenhanced narrowband that emits unenhanced narrowband light And at least one band light source.
  • the light source driving unit 46 switches the emphasized narrowband light source and the non-enhanced narrowband light source corresponding to the attention depth region among the first, second, and third depth regions, thereby obtaining the attention depth.
  • the substance to be diagnosed existing in the area can be emphasized.
  • At least one non-enhanced narrowband light is included in a color region that does not include enhanced narrowband light with respect to the three color regions. Therefore, the color region can be complemented with non-emphasized narrow band light, and the color reproducibility can be improved.
  • the attention depth region is the first depth region
  • the non-attention depth region includes at least one of the second depth region and the third depth region, and at least one non-emphasized narrow region.
  • the band light has a longer wavelength than the enhanced narrow band light. Therefore, it is possible to emphasize the diagnosis target substance existing in the first depth region.
  • the first depth region is the surface layer region 70s in the observation body O
  • the first color region is the blue region 58B
  • the second color region is the green region 58G
  • the third color region Is the red region 58R
  • the enhanced narrowband light is at least included in the blue region 58B
  • the unenhanced narrowband light is at least included in either the green region 58G or the red region 58R. Therefore, it is possible to emphasize the diagnosis target substance existing in the surface layer region 70s of the observation body O.
  • the attention depth region is the second depth region
  • the non-attention depth region includes at least one of the first depth region and the third depth region, and at least one non-emphasized narrow band.
  • the light may have a shorter wavelength than the enhanced narrowband light or a longer wavelength than the enhanced narrowband light. Therefore, it is possible to emphasize the diagnosis target substance existing in the second depth region.
  • the second depth region is the middle layer region 70m that is deeper than the surface layer region 70s and shallower than the deep layer region 70d
  • the first color region is the blue region 58B.
  • the second color region is the green region 58G
  • the third color region is the red region 58R
  • the enhanced narrowband light is at least included in the green region 58G
  • the non-enhanced narrowband light is the blue region 58B or green. It is at least included in the region 58G. Therefore, it is possible to emphasize the diagnosis target substance existing in the middle layer region 70m in the observation body O.
  • the attention depth region is a third depth region
  • the non-interesting depth region includes at least one of the first depth region and the second depth region, and at least one non-emphasized narrow band.
  • the light may have a shorter wavelength than the enhanced narrowband light. Therefore, it is possible to emphasize the diagnosis target substance existing in the third depth region.
  • the third depth region is the deep layer region 70d in the observation body O
  • the first color region is the blue region 58B
  • the second color region is the green region 58G
  • the third color region Is the red region 58R
  • the enhanced narrowband light is at least included in the red region 58R
  • the non-enhanced narrowband light is at least included in either the blue region 58B or the green region 58G. Therefore, it is possible to emphasize the diagnosis target substance existing in the deep region 70d in the observation body O.
  • One of the enhanced narrowband light and the non-enhanced narrowband light is included in each of the three color regions. Thereby, illumination light IL composed of three narrow-band lights included in each of the three color regions is obtained, and observation with good color reproduction is possible.
  • the enhanced narrowband light and the non-enhanced narrowband light are set to an intensity ratio such that the illumination light IL is white light. Therefore, it is possible to observe with good color reproduction.
  • all of the enhanced narrowband light is included in any one of the three color regions. Thereby, it is possible to emphasize only the diagnosis target substance existing in the attention depth region.
  • the non-enhanced narrowband light is not included in the color region including the enhanced narrowband light. Therefore, it is possible to emphasize only the diagnosis target substance existing in the attention depth region.
  • the enhanced narrowband light and the non-enhanced narrowband light in the color region adjacent to the color region including the enhanced narrowband light are sequentially emitted at different emission timings and are output as different imaging signals in the imaging unit 22. . By doing so, it is possible to prevent a decrease in contrast due to the mixing of the non-narrow band light with the emphasized narrow band light, and more effectively emphasize the diagnosis target substance existing in the region of interest.
  • the imaging unit 22 receives the reflected scattered light RL included in each of the three color regions, outputs a first imaging signal, a second imaging signal, and a third imaging signal, and the image processing unit 24.
  • the imaging unit 22 receives the reflected scattered light RL included in each of the three color regions, and outputs the first imaging signal, the second imaging signal, and the third imaging signal, and the image processing unit 24. Performs at least one of contrast-suppressed image processing, edge-suppressed image processing, and vascular structure-suppressed image processing on an imaging signal corresponding to a color region that does not include enhanced narrowband light. Also good. By performing such image processing, it is possible to suppress the enhancement of the diagnosis target substance existing outside the attention depth area, and it is possible to more effectively emphasize the diagnosis target substance existing in the attention depth area. .
  • the emphasized wavelength region is a wavelength region within ⁇ 20 nm with respect to at least one of the maximum wavelength and the color region maximum wavelength. It is preferable that the emphasized wavelength region is such a wavelength region because light absorption is large.
  • the emphasized wavelength region may be a color region where a maximum value or a color region maximum value exists, and may be a wavelength region having a value of 1/2 or more with respect to the maximum value or the color region maximum value. It is preferable that the emphasized wavelength region is such a wavelength region because absorption is large.
  • the non-emphasized wavelength region is at least one minimum wavelength that takes at least one minimum value with respect to the light absorption spectrum of the diagnosis target substance, and the minimum value in any one of the three color regions. At least one of the minimum color region wavelengths having the minimum color region value is included. It is preferable that the non-enhanced wavelength region is such a wavelength region because the absorption is small.
  • the non-enhanced wavelength region is a wavelength region within ⁇ 20 nm with respect to at least one of the minimum wavelength and the minimum color region wavelength. It is preferable that the non-enhanced wavelength region is such a wavelength region because light absorption is small.
  • the non-enhanced wavelength region is a color region in which a minimum value or a color region minimum value exists and has a value that is 1.5 times or less of at least one of the minimum value and the color region minimum value. May be. It is preferable that the non-enhanced wavelength region is such a wavelength region because the absorption is small.
  • the non-emphasized wavelength region is a color region where a maximum value or a color region maximum value exists, and is a wavelength region having a value of 1/2 or less with respect to at least one of the maximum value and the color region maximum value. May be. It is preferable that the non-enhanced wavelength region is such a wavelength region because the absorption is small.
  • observation body O is a living tissue
  • diagnosis target substance is hemoglobin contained in the observation body O.
  • the peak wavelength of at least one emphasized narrowband light is included in the wavelength region of 395 to 435 nm.
  • the superficial blood vessel 68s can be emphasized.
  • the peak wavelength of at least one emphasized narrowband light may be included in one of the wavelength ranges of 520 to 560 nm or 560 to 595 nm.
  • the middle layer blood vessel 68m or the deep layer blood vessel 68d can be emphasized.
  • the plurality of narrowband lights are narrowband lights having a wavelength width of 50 nm or less. This makes it possible to use LEDs as a plurality of narrow-band light sources.
  • the plurality of narrow band lights may be ultra narrow band lights having a wavelength width of 5 nm or less. This makes it possible to use a laser light source as a plurality of narrow-band light sources.
  • the first color region is a blue wavelength region of 380 to 510 nm
  • the second color region is a green wavelength region of 490 to 610 nm
  • the third color region is a red wavelength region of 590 to 780 nm. It is. By setting the wavelength as described above, it is possible to generate illumination light IL with good color reproducibility.
  • the first color region is the blue region 58B
  • the second color region is the green region 58G
  • the third color region is the red region 58R
  • the endoscope apparatus 10 has the attention depth region.
  • the first depth region and the non-interesting depth region include at least either the second depth region or the third depth region
  • the enhanced narrowband light is at least included in the blue region 58B and is not enhanced
  • the attention depth region is the second depth region
  • the non-attention depth region is the first
  • a middle-layer diagnostic object including at least one of a depth region and a third depth region, wherein the emphasized narrowband light is at least included in the green region 58G and the non-enhanced narrowband light is at least included in the blue region 58B or the green region 58G
  • the focused depth region is the third depth region and the non-focused depth region includes at least one of the
  • the surface layer, middle layer, and deep layer diagnosis target substance enhancement modes it is possible to switch the observation of the diagnosis target substance existing on the surface layer, the middle layer, and the deep layer of the observation object O and observe.
  • the endoscope apparatus 10 further includes an input unit 18 for inputting an observation mode, and the light source driving unit 46 applies a plurality of narrow band light sources to the observation mode input to the input unit 18.
  • the combination of the narrow-band light sources to be emitted is controlled. Therefore, the combination of the narrow-band light sources to be emitted can be controlled according to the input observation mode.
  • the wavelength of the fourth laser light which is non-emphasized narrow band light for the middle layer blood vessel 68m, is not 515 nm but may be 560 nm (minimum value in the green region 58G) as shown in FIG.
  • the number of the enhanced narrowband light and the non-enhanced narrowband light included in the illumination light IL may be four or more in total.
  • the number of narrow-band lights is four or more, the color rendering properties and color reproducibility of the illumination light IL are improved.
  • two or more non-emphasized narrow band light may be included in the same color region.
  • two or more emphasized narrowband lights may be included in the same color region (blue region 58B in the surface blood vessel enhancement mode).
  • enhanced narrowband light and non-enhanced narrowband light may be included in the same color region.
  • the intensity of the enhanced narrowband light is higher than the intensity of the non-enhanced narrowband light because the blood vessels in the region of interest can be enhanced more.
  • a plurality of observation object images 78 for a plurality of observation modes may be displayed simultaneously on the image display unit 16 by sequentially switching combinations of laser light sources corresponding to the plurality of observation modes.
  • one frame period which is a general imaging signal acquisition period, is divided into four subframe periods as shown in FIG. 21, and each subframe is associated with one observation mode, and the plurality of observation modes are divided.
  • the combination of laser light sources corresponding to is sequentially switched. That is, the storage unit 72 of the light source driving unit 46 stores a table of laser light source lighting timing / imaging signal acquisition as shown in FIG. 21, and the light source driving unit 46 stores the storage unit for each subframe. Based on the table stored in 72, the laser light source combinations are sequentially switched.
  • one frame period may be divided into two subframe periods, and three laser light sources may be turned on in each subframe. That is, in the first subframe of the two subframes, the laser light source 44-1 (laser 1), the laser light source 44-3 (laser 3), and the laser light source 44-5 (laser 5) are turned on. In the second subframe, the laser light source 44-2 (laser 2), the laser light source 44-4 (laser 4), and the laser light source 44-6 (laser 6) are turned on. In this way, all the imaging signals of the laser light sources 44-1 to 44-6 are acquired in two subframes, and an image in each observation mode is generated using these imaging signals.
  • the storage unit 72 of the light source drive unit 46 stores the lighting timing / imaging signal acquisition table of the laser light source as shown in FIG. 22, and the light source drive unit 46 stores the storage unit 72 for each subframe.
  • the laser light source combinations are sequentially switched based on the table stored in the table.
  • FIGS. 21 and 22 are merely examples, and other blue, green, and red imaging signal acquisition methods necessary for image generation in a plurality of observation modes may be used.
  • observation mode for sequentially switching and simultaneously displaying is not limited to four, and can be implemented in any two or more observation modes.
  • the observation body image 78 is generated using the image signal acquired with the enhanced narrowband light as the enhanced image signal and the image signal acquired with the unenhanced narrowband light as the non-enhanced image signal.
  • the enhanced image and the non-enhanced image are generated using a known spectral estimation process.
  • the image processing unit 24 includes a spectral estimation processing unit 82 as shown in FIG.
  • the illumination unit 20 does not need to include a plurality of narrowband light sources as in the first embodiment.
  • the illumination unit 20 irradiates illumination light IL including broadband light as illustrated in FIG. 24A or FIG. 24B. good.
  • the illumination light IL may be light including almost the entire visible wavelength region as shown in FIG. 24A, or a combination of narrow-band light from a laser light source (or LED) and fluorescence as shown in FIG. 24B. It may be good.
  • the reflected and scattered light RL of the illumination light IL including broadband light is detected by the imaging unit 22 having a color filter, and blue, green, and red imaging signals are acquired.
  • the spectral estimation processing unit 82 performs a known spectral estimation process on the image signals of the three colors, and outputs an image signal when the enhanced narrowband light or non-enhanced narrowband light as in the first embodiment is irradiated. Estimate and generate. For example, when the superficial blood vessel enhancement mode is input from the input unit 18, the spectral estimation processing unit 82, as shown in FIG.
  • Each signal 86R is generated by spectral estimation processing.
  • the three imaging signals can be acquired using the monochrome imaging unit 22 instead of using the imaging unit 22 having a color filter.
  • the illumination unit 20 is provided with a rotary filter having three color filters having sensitivity characteristics that can obtain an imaging signal having a spectral characteristic as shown in FIG.
  • Three illumination lights can be generated by switching and arranging the color filters on the optical path, and these return lights can be applied to the monochrome imaging unit and acquired.
  • both the enhanced image signal and the unenhanced image signal can be generated by the spectral estimation process.
  • either the enhanced image signal or the non-enhanced image signal may be obtained by actually irradiating narrowband light, or either one may be generated by spectral estimation processing.
  • the endoscope apparatus 10 detects the reflected and scattered light RL of the illumination light IL irradiated to the observation body O, as in the first embodiment, and detects the imaging signal. And an image processing unit 24 that generates an image signal from the imaging signal.
  • the image processing unit 24 has a maximum with respect to the light absorption spectrum of the diagnosis target substance present in the observation body O.
  • a maximum wavelength that takes a value, or a color area that takes the maximum value in the color area that is the maximum value in any one of the three color areas of the first color area, the second color area, and the third color area Corresponding to the enhanced image signal corresponding to the narrowband light included in the enhanced wavelength region including at least one of the maximum wavelengths and the narrowband light included in the non-enhanced wavelength region that is a wavelength region not including the enhanced wavelength region A non-enhanced image signal.
  • the enhancement image signal corresponding to the enhancement wavelength region including the light absorption maximum wavelength or the color region maximum wavelength of the diagnosis target substance and the non-enhancement wavelength signal not including the enhancement wavelength region are generated, By displaying the enhanced image signal and the non-enhanced image signal, it is possible to highlight only the diagnosis target substance in a specific depth region.
  • the image processing unit 24 generates at least one of the enhanced image signal and the non-enhanced image signal by the spectral estimation process based on the imaging signal.
  • a spectral estimation processing unit 82 is provided. As described above, the spectral estimation processing unit 82 supports the enhanced narrowband light corresponding to the narrowband light included in the enhanced wavelength region or the narrowband light included in the non-enhanced wavelength region that does not include the enhanced wavelength region. The enhanced image signal or the unenhanced image signal can be generated without using the non-enhanced narrowband light.
  • the illumination light IL can include broadband light. Therefore, it is possible to generate an enhanced image signal or a non-enhanced image signal using broadband light.
  • the endoscope apparatus 10 has four observation modes: a superficial blood vessel enhancement mode, a middle blood vessel enhancement mode, a deep blood vessel enhancement mode, and a normal observation mode. However, it is not limited to that.
  • the endoscope apparatus 10 may include any one of the surface blood vessel enhancement mode, the middle blood vessel enhancement mode, and the deep blood vessel enhancement mode.
  • the endoscope apparatus 10 may have other observation modes.
  • the endoscope apparatus 10 is generated when a normal light having a different hue is irradiated, another special light observation mode for highlighting a specific target substance in the observation object O, or when the observation object O or the medicine is irradiated with excitation light.
  • a fluorescence observation mode for observing fluorescence.
  • the diagnosis target substance is oxyhemoglobin, but other substances may be used.
  • the diagnosis target substance may be reduced hemoglobin whose absorption spectrum is shown in FIG.
  • the diagnosis target substance may be blood in which oxyhemoglobin and deoxyhemoglobin are mixed.
  • an absorption spectrum is obtained by multiplying the absorption spectra of oxyhemoglobin and reduced hemoglobin by the mixing ratio.
  • the substance to be diagnosed may be, for example, a known autofluorescent substance or a fluorescent drug other than hemoglobin, or a substance contained in a living body such as fat, bilirubin, and sugar.
  • SYMBOLS 10 ... Endoscope apparatus, 12 ... Endoscope, 14 ... Main-body part (video processor), 16 ... Image display part (monitor), 18 ... Input part, 20 ... Illumination part, 22 ... Imaging part, 24 ... Image processing Part, 26 ... insertion part, 28 ... operation part, 30 ... hard tip part, 32 ... bending part, 34 ... flexible tube part, 36 ... bending operation part, 38 ... main body part (scope), 40 ... gripping part, 42 ... Universal code, 44-1 to 44-6 ... Laser light source, 46 ... Light source drive part, 48-1 to 48-6, 52 ... Optical fiber, 50 ... Optical multiplexing part, 54 ...

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Abstract

内視鏡装置(10)は、観察体(O)に照射された照明光の反射散乱光を検出して撮像信号を出力する撮像部(22)と、撮像信号から画像信号を生成する画像処理部(24)と、を有する。画像処理部(24)は、観察体(O)に存在する診断対象物質の光吸収スペクトルに対して、少なくとも1つの極大値をとる少なくとも1つの極大波長、および、第1の色領域、第2の色領域及び第3の色領域の3つの色領域のうち何れかの色領域における前記光吸収スペクトルの最大値である色領域最大値をとる色領域最大波長、の少なくとも一方を1つ含む強調波長領域に含まれる狭帯域光に対応した強調画像信号と、強調波長領域を含まない波長領域である非強調波長領域に含まれる狭帯域光に対応した非強調画像信号と、を生成する。

Description

内視鏡装置
 本発明は、観察体に存在する診断対象物質を強調表示可能な内視鏡装置に関する。
 例えば、特開2014-61152号公報(以下、特許文献1と記す)には、観察体の血管を強調表示可能な内視鏡装置が開示されている。この内視鏡装置は、広帯域光に対して、血管強調用の照明光として、観察体に存在する診断対象物質であるヘモグロビンの吸光係数が高い波長域405~425nm及び530~550nmを透過する血管強調用フィルタを備えている。このような血管強調用フィルタを透過した照明光である血管強調用照明光のうち、405~425nmの青色狭帯域光によって表層血管のコントラストが高くなり、530~550nmの緑色狭帯域光によって中深層血管のコントラストが高くなった画像信号が得られる。
 したがって、405~425nmの青色狭帯域光と530~550nmの緑色狭帯域光とによって、表層血管と中深層血管とを強調表示することができる。
特開2014-61152号公報
 しかしながら、上記特許文献1に開示された内視鏡装置において、例えば表層血管を詳細に観察したい場合には、共に強調されている中深層血管が表層血管の観察の妨げになる可能性が考えられる。逆に、深層血管を詳細に観察したい場合には、共に強調されている表層血管が中深層血管の観察の妨げになる可能性が考えられる。
 本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、特定の深さ領域における、診断対象物質を、相対的に強調表示可能な内視鏡装置を提供することを目的とする。
 本発明の内視鏡装置の一態様は、観察体に照射された照明光の反射散乱光を検出して撮像信号を出力する撮像部と、撮像信号から画像信号を生成する画像処理部と、を有する。画像処理部は、観察体に存在する診断対象物質の光吸収スペクトルに対して、少なくとも1つの極大値をとる少なくとも1つの極大波長、および、第1の色領域、第2の色領域及び第3の色領域の3つの色領域のうち何れかの色領域における前記光吸収スペクトルの最大値である色領域最大値をとる色領域最大波長、の少なくとも一方を1つ含む強調波長領域に含まれる狭帯域光に対応した強調画像信号と、強調波長領域を含まない波長領域である非強調波長領域に含まれる狭帯域光に対応した非強調画像信号と、を生成する。
 本発明によれば、強調画像信号と非強調画像信号とを生成することができ、これにより、それら強調画像信号及び非強調画像信号を表示すれば、特定の深さ領域における、診断対象物質を、相対的に強調表示可能となる。
図1は、本発明の第1実施形態に係る内視鏡装置の概略的な構成を示すブロック図である。 図2は、内視鏡装置の概略的な構成を示す外観図である。 図3は、酸化ヘモグロビンの光吸収スペクトルを示す図である。 図4は、撮像部におけるカラーフィルタの分光特性の一例を示す図である。 図5は、各色領域における極大値と色領域最大値とを説明するための図である。 図6Aは、血管の積層構成を模式的に示す図である。 図6Bは、各色領域の光の侵達長を模式的に示す図である。 図7は、観察モードにおいて点灯するレーザ光源の組み合わせを表すテーブルを示す図である。 図8は、観察モードにおいて出射されるレーザ光の組み合わせを表すテーブルを示す図である。 図9は、光変換部の模式図である。 図10は、表層血管強調モードの照明光スペクトルを示す図である。 図11は、表層血管強調モードにおいて表示される観察体画像の一例を示す図である。 図12は、中層血管強調モードの照明光スペクトルを示す図である。 図13は、中層血管強調モードにおいて表示される観察体画像の一例を示す図である。 図14は、深層血管強調モードの照明光スペクトルを示す図である。 図15は、深層血管強調モードにおいて表示される観察体画像の一例を示す図である。 図16は、通常観察モードの照明光スペクトルを示す図である。 図17は、変形例1における表層血管強調モードの照明光スペクトルの例を示す図である。 図18は、変形例1における表層血管強調モードの照明光スペクトルの別の例を示す図である。 図19は、変形例1における表層血管強調モードの照明光スペクトルの更に別の例を示す図である。 図20は、変形例1における表層血管強調モードの照明光スペクトルのその他の例を示す図である。 図21は、変形例2におけるレーザ光源の点灯タイミング/撮像信号取得の一例を表すテーブルを示す図である。 図22は、変形例2におけるレーザ光源の点灯タイミング/撮像信号取得の別の例を表すテーブルを示す図である。 図23は、本発明の第2実施形態に係る内視鏡装置における画像処理部の構成を示す図である。 図24Aは、広帯域光を含む照明光の一例を示す図である。 図24Bは、広帯域光を含む照明光の別の例を示す図である。 図25は、広帯域光の画像信号から1つの強調画像信号と2つの非強調画像信号を推定するための分光特性を示す図である。 図26は、変形例4における還元ヘモグロビンの光吸収スペクトルを示す図である。
 以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。
 [第1実施形態] 
 図1及び図2は、本発明の第1実施形態に係る内視鏡装置10の概略的な構成を示す図である。なお、本明細書において、内視鏡とは、医療用内視鏡(上部消化管内視鏡、大腸内視鏡、超音波内視鏡、膀胱鏡、腎盂鏡、気管支鏡、等)及び工業用内視鏡に限定するものではなく、観察体Oに挿入される挿入部を備える機器一般を指している。
 以下、内視鏡として医療用内視鏡を例に説明する。
 本実施形態に係る内視鏡装置10は、内視鏡12と、本体部(ビデオプロセッサ)14と、画像表示部(モニタ)16と、入力部18と、を有している。内視鏡12と本体部14には、観察体Oに照明光ILを照射する照明部20が設けられている。ここで、観察体Oとは、被検体(例えば体腔(管腔))内における患部や病変部等である。
 内視鏡12は、観察体Oに照射された照明光ILの反射散乱光RLを検出して撮像信号を出力する撮像部22を有する。本体部14は、内視鏡12の撮像部22の撮像信号から画像信号を生成する画像処理部24を有している。画像表示部16は、本体部14と接続され、画像処理部24によって生成された画像信号で構成される観察体画像を表示する。入力部18は、本体部14と接続され、あるいは、本体部14上に配置され、詳細は後述するような観察モードの指定など、各種のユーザ指示を本体部14に入力する。
 内視鏡12には、湾曲部材である細長い挿入部26と、該挿入部26の基端部と連結した操作部28と、が配設される。内視鏡12は、管状の挿入部26を体腔内に挿入する管状挿入装置である。
 挿入部26は、挿入部26の先端部側から基端部側に向かって、先端硬質部30と、湾曲する湾曲部32と、可撓管部34と、を有している。ここで、先端硬質部30の基端部は、湾曲部32の先端部と連結し、湾曲部32の基端部は、可撓管部34の先端部と連結している。
 先端硬質部30は、挿入部26の先端部及び内視鏡12の先端部であり、硬い部材となっている。この先端硬質部30には、撮像部22が設けられている。
 湾曲部32は、操作部28に設けられた湾曲操作部36のユーザ(医師らの作業者)による操作に応じて、所望の方向に湾曲する。ユーザは、この湾曲操作部36を操作することで、湾曲部32を湾曲させる。この湾曲部32の湾曲により、先端硬質部30の位置と向きが変えられ、観察体Oが観察視野内に捉えられる。こうして捉えられた観察体Oに対し、照明部20からの照明光ILが照射されて、観察体Oが照明される。湾曲部32は、図示しない複数個の節輪が挿入部26の長手軸方向に沿って連結されることにより、構成される。
 可撓管部34は、所望な可撓性を有しており、外力によって曲がる。可撓管部34は、操作部28の後述する本体部38から延出されている管状部材である。
 操作部28は、本体部(スコープ)38と、把持部40と、ユニバーサルコード42と、を有している。本体部38は、その先端部から可撓管部34が延出している。把持部40は、本体部38の基端部と連結しており、内視鏡12を操作するユーザによって把持される。ユニバーサルコード42は、把持部40と本体部14との間を接続している。
 把持部40には、湾曲部32を湾曲するために、図示しない複数の操作ワイヤを操作する湾曲操作部36が配設されている。湾曲操作部36は、湾曲部32を左右に湾曲操作させる左右湾曲操作ノブと、湾曲部32を上下に湾曲操作させる上下湾曲操作ノブと、湾曲した湾曲部32の位置を固定する固定ノブと、を有している。
 左右湾曲操作ノブには、この左右湾曲操作ノブによって駆動する図示しない左右方向の湾曲操作駆動部が接続している。また、上下湾曲操作ノブには、この上下湾曲操作ノブによって駆動する図示しない上下方向の湾曲操作駆動部が接続している。上下方向の湾曲操作駆動部と左右方向の湾曲操作駆動部とは、例えば把持部40内に配設されている。
 左右方向の湾曲操作駆動部は、操作部28と可撓管部34と湾曲部32とを挿通する図示しない1本の左右方向操作ワイヤと接続しており、この左右方向操作ワイヤの両端は、湾曲部32の先端部と接続している。
 また、上下方向の湾曲操作駆動部は、操作部28と可撓管部34と湾曲部32とを挿通する図示しない1本の上下方向操作ワイヤと接続している。上下方向操作ワイヤは、左右方向操作ワイヤとは別体であり、互いに独立な動きが可能である。上下方向操作ワイヤの両端は、湾曲部32の先端部と接続している。
 左右湾曲操作ノブは、左右方向の湾曲操作駆動部と左右方向操作ワイヤとを介して湾曲部32を左右方向に湾曲する。また、上下湾曲操作ノブは、上下方向の湾曲操作駆動部と上下方向操作ワイヤとを介して湾曲部32を上下方向に湾曲する。
 このような湾曲操作部36(左右湾曲操作ノブと上下湾曲操作ノブ)と、左右方向の湾曲操作駆動部と、左右方向操作ワイヤと、上下方向の湾曲操作駆動部と、上下方向操作ワイヤとは、湾曲部32を湾曲するために、湾曲部32を操作する湾曲操作機構である。
 以下、各部について、更に詳細に説明する。
 <入力部18> 
 本実施形態に係る内視鏡装置10は、観察の目的に応じた以下の4つの観察モードを有し、ユーザは入力部18によって、どの観察モードで観察を行うかを入力する。入力部18によって入力された観察モード情報は、照明部20と画像処理部24とへ出力される。
 ここで、観察モードは、表層血管強調モード、中層血管強調モード、深層血管強調モード、及び通常観察モードを含む。
 表層血管強調モードは、観察体Oの表層にある血管のみを強調表示する観察モードである。 
 中層血管強調モードは、観察体Oの深層にある血管のみを強調表示する観察モードである。 
 深層血管強調モードは、観察体Oの深層にある血管のみを強調表示する観察モードである。 
 そして、通常観察モードは、演色性または色再現性の高い照明光ILを出射する観察モードである。例えば、キセノンランプやハロゲンランプのような広帯域な照明光ILの色を再現する観察モードである。または、キセノンランプやハロゲンランプのような広帯域な照明光ILに照射されたときの観察体Oの色を再現する観察モードである。
 <照明部20> 
 照明部20は、複数、本実施形態では6個、のレーザ光源44-1~44-6と、光源駆動部46と、6本の光ファイバ48-1~48-6と、光合波部50と、光ファイバ52と、光変換部54と、を有する。レーザ光源44-1~44-6、光源駆動部46、光ファイバ48-1~48-6、光合波部50、及び光ファイバ52の一部は、本体部14内に配設され、光ファイバ52の残りの部分及び光変換部54は、内視鏡12内に配設される。
 ここで、レーザ光源44-1(レーザ1)は、ピーク波長415nmのレーザ光源であり、第1のレーザ光を出射する。 
 レーザ光源44-2(レーザ2)は、ピーク波長445nmのレーザ光源であり、第2のレーザ光を出射する。 
 レーザ光源44-3(レーザ3)は、ピーク波長540nmのレーザ光源であり、第3のレーザ光を出射する。 
 レーザ光源44-4(レーザ4)は、ピーク波長515nmのレーザ光源であり、第4のレーザ光を出射する。 
 レーザ光源44-5(レーザ5)は、ピーク波長595nmのレーザ光源であり、第5のレーザ光を出射する。 
 レーザ光源44-6(レーザ6)は、ピーク波長635nmのレーザ光源であり、第6のレーザ光を出射する。
 光源駆動部46は、これら複数のレーザ光源44-1~44-6の駆動を制御する。
 光ファイバ48-1~48-6は、これらレーザ光源44-1~44-6から出射されたレーザ光を光合波部50へ導光する。
 光合波部50は、光ファイバ48-1~48-6を導光されるレーザ光源44-1~44-6からのレーザ光を合波する、例えば光ファイバコンバイナである。
 光ファイバ52は、光合波部50で合波されたレーザ光を光変換部54へ導光する。
 光変換部54は、上記撮像部22が配置されている挿入部26の先端硬質部30に配置されている。光変換部54は、本体部14から、内視鏡12のユニバーサルコード42、操作部28、及び挿入部26内を挿通された光ファイバ52によって導光されてきたレーザ光の光学的な特性を変換して、照明光ILとして観察体Oに照射する。
 照明部20内の各部の構成は、より具体的には、以下の通りである。
 <レーザ光源44-1(レーザ1)> 
 本実施形態においては、観察体Oに存在する診断対象物質として、血管内の血液に含まれる酸化ヘモグロビンを想定している。図3は、この酸化ヘモグロビン(以下、単にヘモグロビンと記載する)の光吸収スペクトルを示している。
 レーザ光源44-1(レーザ1)は、ピーク波長415nmのレーザ光源である。このピーク波長415nmの第1のレーザ光は、観察体Oの表層領域まで侵達長(侵達長の定義については後述)を有する。また、この第1のレーザ光のピーク波長415nmは、診断対象物質であるヘモグロビンの光吸収スペクトルの青色領域(色領域の定義については後述)における極大値をとる極大波長であり、表層の血管内の血液に含まれるヘモグロビン(以下、簡易的に「表層血管」と記載する)における吸収が大きい。そのため、第1のレーザ光を観察体Oへ照射した場合、表層血管における反射散乱光RLに対する光強度と、表層血管周辺における反射散乱光RLに対する光強度と、の間の光強度差が大きい。言い換えると、表層血管に対するコントラストが高い。すなわち、表層血管が強調される。
 よって、第1のレーザ光を表層血管に対する強調狭帯域光と称し、また、レーザ光源44-1(レーザ1)を表層血管に対する強調狭帯域光源と称する。
 なお、第1のレーザ光のピーク波長は、415nmに限らない。第1のレーザ光のピーク波長は、表層血管に対する強調波長領域にピーク波長または中心波長が含まれれば良い。
 また、表層血管に対する強調波長領域は、ヘモグロビンの光吸収スペクトルの青色領域における極大値をとる極大波長を含む波長領域ではなくて、ヘモグロビンの光吸収スペクトルの青色領域における最大値をとる青色領域最大波長を含む波長領域であっても良い。
 ここで、表層血管に対する強調波長領域は、ヘモグロビンの吸収スペクトルの青色領域における極大値をとる極大波長、または、青色領域における最大値をとる青色領域最大波長、の少なくとも一方に対して、±20nm以内の波長領域であると、光吸収が大きく、表層血管が強調されるため、好ましい。さらに、±10nm以内の波長領域であると、より光吸収が大きい領域であり、より表層血管が強調されるため、より好ましい。
 また、表層血管に対する強調波長領域は、ヘモグロビンの吸収スペクトルの青色領域における極大値、または、青色領域における最大値、に対して、1/2以上の値となる波長領域であると、吸収が大きいため、好ましい。
 ヘモグロビンの光吸収スペクトルの青色領域においては、上記極大波長と青色領域最大波長は同じである。
 <レーザ光源44-2(レーザ2)> 
 レーザ光源44-2(レーザ2)は、ピーク波長445nmのレーザ光源である。このピーク波長445nmの第2のレーザ光は、第1のレーザと同様、観察体Oの表層領域まで侵達長を有する。しかしながら、この第2のレーザ光のピーク波長445nmは、上記した表層血管に対する強調波長領域を含まない、表層血管に対する非強調波長領域に含まれる。第2のレーザ光を観察体Oへ照射した場合、表層血管における反射散乱光RLに対する光強度と、表層血管周辺における反射散乱光RLに対する光強度と、の間の光強度差は小さい。言い換えると、表層血管に対するコントラストが低い。すなわち、表層血管は強調されない。
 よって、第2のレーザ光を表層血管に対する非強調狭帯域光と称し、また、レーザ光源44-2(レーザ2)を表層血管に対する非強調狭帯域光源と称する。
 なお、第2のレーザ光のピーク波長は、445nmに限らない。第2のレーザ光のピーク波長は、表層血管を強調表示しない非強調波長領域に含まれれば良い。
 表層血管に対する非強調波長領域は、表層血管に対する強調波長領域を含まない領域である。
 また、表層血管に対する非強調波長領域は、ヘモグロビンの光吸収スペクトルの青色領域における極小値をとる極小波長、または、ヘモグロビンの光吸収スペクトルの青色領域における最小値をとる青色領域最小波長、のうち、少なくとも一方を1つ含む領域であると、好ましい。
 ここで、表層血管に対する非強調波長領域は、上記極小波長、または、上記最小波長、の少なくとも一方に対して、±20nm以内の波長領域であると、光吸収が小さく、表層血管が強調されないため、好ましい。さらに、±10nm以内の波長領域であると、より光吸収が小さい領域であり、より表層血管が抑制されるため、より好ましい。
 また、表層血管に対する非強調波長領域は、青色領域において、上記極小値または上記青色領域の最小値の少なくとも一方に対して、1.5倍以下の値を有する波長領域であると、吸収が小さいため、好ましい。
 あるいは、表層血管に対する非強調波長領域は、青色領域において、上記極大値または上記青色領域の最大値の少なくとも一方に対して、1/2以下の値をとる波長領域であると、吸収が小さいため、好ましい。
 <レーザ光源44-3(レーザ3)> 
 レーザ光源44-3(レーザ3)は、ピーク波長540nmのレーザ光源である。このピーク波長540nmの第3のレーザ光は、観察体Oの表層領域よりも深い中層領域まで侵達長を有する。また、この第3のレーザ光のピーク波長540nmは、ヘモグロビンの光吸収スペクトルの緑色領域における極大値をとる極大波長であり、中層血管における吸収が大きい。そのため、第3のレーザ光を観察体Oへ照射した場合、中層血管における反射散乱光RLに対する光強度と、中層血管周辺における反射散乱光RLに対する光強度と、の間の光強度差が大きい。言い換えると、中層血管に対するコントラストが高い。すなわち、中層血管が強調される。
 よって、第3のレーザ光を中層血管に対する強調狭帯域光と称し、また、レーザ光源44-3(レーザ3)を中層血管に対する強調狭帯域光源と称する。
 なお、第3のレーザ光のピーク波長は、540nmに限らない。第3のレーザ光のピーク波長は、中層血管に対する強調波長領域にピーク波長または中心波長が含まれれば良い。
 また、中層血管に対する強調波長領域は、ヘモグロビンの光吸収スペクトルの緑色領域における極大値をとる極大波長を含む波長領域ではなくて、ヘモグロビンの光吸収スペクトルの緑色領域における最大値をとる緑色領域最大波長を含む波長領域であっても良い。
 ここで、中層血管に対する強調波長領域は、ヘモグロビンの吸収スペクトルの緑色領域における極大値をとる極大波長、または、緑色領域における最大値をとる緑色領域最大波長、の少なくとも一方に対して、±20nm以内の波長領域であると、光吸収が大きく、中層血管が強調されるため、好ましい。さらに、±10nm以内の波長領域であると、より光吸収が大きい領域であり、より中層血管が強調されるため、より好ましい。
 また、中層血管に対する強調波長領域は、ヘモグロビンの吸収スペクトルの緑色領域における極大値、または、緑色領域における最大値、に対して、1/2以上の値となる波長領域であると、吸収が大きいため、好ましい。
 <レーザ光源44-4(レーザ4)> 
 レーザ光源44-4(レーザ4)は、ピーク波長515nmのレーザ光源である。このピーク波長515nmの第4のレーザ光は、第3のレーザ光と同様、観察体Oの中層領域まで侵達長を有する。しかしながら、この第4のレーザ光のピーク波長515nmは、上記した中層血管に対する強調波長領域を含まない、中層血管に対する非強調波長領域に含まれる。第4のレーザ光を観察体Oへ照射した場合、中層血管における反射散乱光RLに対する光強度と、中層血管周辺における反射散乱光RLに対する光強度と、の間の光強度差は小さい。言い換えると、中層血管に対するコントラストが低い。すなわち、中層血管は強調されない。
 よって、第4のレーザ光を中層血管に対する非強調狭帯域光と称し、また、レーザ光源44-4(レーザ4)を中層血管に対する非強調狭帯域光源と称する。
 なお、第4のレーザ光のピーク波長は、515nmに限らない。第4のレーザ光のピーク波長は、中層血管を強調表示しない非強調波長領域に含まれれば良い。
 中層血管に対する非強調波長領域は、中層血管に対する強調波長領域を含まない領域である。
 また、中層血管に対する非強調波長領域は、ヘモグロビンの光吸収スペクトルの緑色領域における極小値をとる極小波長、または、ヘモグロビンの光吸収スペクトルの緑色領域における最小値をとる緑色領域最小波長、のうち、少なくとも一方を1つ含む領域であると好ましい。
 ここで、中層血管に対する非強調波長領域は、上記極小波長、または、上記最小波長の少なくとも一方に対して、±20nm以内の波長領域であると、光吸収が小さく、中層血管が強調されないため、好ましい。さらに、±10nm以内の波長領域であると、より光吸収が小さい領域であり、より中層血管が抑制されるため、より好ましい。
 また、中層血管に対する非強調波長領域は、緑色領域において、上記極小値または上記緑色領域の最小値の少なくとも一方に対して、1.5倍以下の値を有する波長領域であると、吸収が小さいため、好ましい。
 あるいは、中層血管に対する非強調波長領域は、緑色領域において、上記極大値または上記緑色領域の最大値の少なくとも一方に対して、1/2以下の値をとる波長領域であると、吸収が小さいため、好ましい。
 <レーザ光源44-5(レーザ5)> 
 レーザ光源44-5(レーザ5)は、ピーク波長595nmのレーザ光源である。このピーク波長595nmの第5のレーザ光は、観察体Oの中層領域よりも深い深層領域まで侵達長を有する。また、この第5のレーザ光のピーク波長595nmは、ヘモグロビンの光吸収スペクトルの赤色領域における最大値をとる赤色領域最大波長590nmに対して、±20nm以内の波長領域である深層血管に対する強調波長領域に含まれ、また、上記赤色領域最大値に対して1/2以上の値となる波長領域であり、深層血管における吸収が大きい。そのため、第5のレーザ光を観察体Oへ照射した場合、深層血管における反射散乱光RLに対する光強度と、深層血管周辺における反射散乱光RLに対する光強度と、の間の光強度差が大きい。言い換えると、深層血管に対するコントラストが高い。すなわち、深層血管が強調される。
 よって、第5のレーザ光を深層血管に対する強調狭帯域光と称し、また、レーザ光源44-5(レーザ5)を深層血管に対する強調狭帯域光源と称する。
 なお、第5のレーザ光のピーク波長は、595nmに限らない。第5のレーザ光のピーク波長は、深層血管に対する強調波長領域にピーク波長または中心波長が含まれれば良い。
 また、深層血管に対する強調波長領域は、ヘモグロビンの光吸収スペクトルの赤色領域における極大値をとる極大波長を含む波長領域ではなくて、ヘモグロビンの光吸収スペクトルの赤色領域における最大値をとる赤色領域最大波長を含む波長領域であっても良い。
 ここで、深層血管に対する強調波長領域は、ヘモグロビンの吸収スペクトルの赤色領域における極大値をとる極大波長、または、赤色領域における最大値をとる赤色領域最大波長、の少なくとも一方に対して、±20nm以内の波長領域であると、光吸収が大きく、深層血管が強調されるため、好ましい。さらに、±10nm以内の波長領域であると、より光吸収が大きい領域であり、より深層血管が強調されるため、より好ましい。
 また、深層血管に対する強調波長領域は、ヘモグロビンの吸収スペクトルの赤色領域における極大値、または、赤色領域における最大値、に対して、1/2以上の値となる波長領域であると、吸収が大きいため、好ましい。
 <レーザ光源44-6(レーザ6)> 
 レーザ光源44-6(レーザ6)は、ピーク波長635nmのレーザ光源である。このピーク波長635nmの第6のレーザ光は、第5のレーザ光と同様、観察体Oの深層領域まで侵達長を有する。しかしながら、この第6のレーザ光のピーク波長635nmは、上記した深層血管に対する強調波長領域を含まない、深層血管に対する非強調波長領域に含まれる。第6のレーザ光を観察体Oへ照射した場合、深層血管における反射散乱光RLに対する光強度と、深層血管周辺における反射散乱光RLに対する光強度と、の間の光強度差は小さい。言い換えると、深層血管に対するコントラストが低い。すなわち、深層血管は強調されない。
 よって、第6のレーザ光を深層血管に対する非強調狭帯域光と称し、また、レーザ光源44-6(レーザ6)を深層血管に対する非強調狭帯域光源と呼ぶ。
 なお、第6のレーザ光のピーク波長は、635nmに限らない。第6のレーザ光のピーク波長は、深層血管を強調表示しない非強調波長領域に含まれれば良い。
 深層血管に対する非強調波長領域は、深層血管に対する強調波長領域を含まない領域である。
 また、深層血管に対する非強調波長領域は、ヘモグロビンの光吸収スペクトルの赤色領域における極小値をとる極小波長、または、ヘモグロビンの光吸収スペクトルの赤色領域における最小値をとる赤色領域最小波長、のうち、少なくとも一方を1つ含む領域であると好ましい。
 ここで、深層血管に対する非強調波長領域は、上記極小波長、または、上記最小波長の少なくとも一方に対して、±20nm以内の波長領域であると、光吸収が小さく、深層血管が強調されないため、好ましい。さらに、±10nm以内の波長領域であると、より光吸収が小さい領域であり、より深層血管が抑制されるため、より好ましい。
 また、深層血管に対する非強調波長領域は、赤色領域において、上記極小値または上記赤色領域の最小値の少なくとも一方に対して、1.5倍以下の値を有する波長領域であると、吸収が小さいため、好ましい。
 あるいは、深層血管に対する非強調波長領域は、赤色領域において、上記極大値または上記赤色領域の最大値の少なくとも一方に対して、1/2以下の値をとる波長領域であると、吸収が小さいため、好ましい。
 なお、上記複数の狭帯域光、すなわち、強調狭帯域光及び非強調狭帯域光は、レーザ光以外の光でも良い。ただし、波長幅が50nm以下の狭帯域光が好ましく、波長幅が5nm以下の狭帯域光だとより好ましい。波長幅は、例えば半値全幅(FWHM)や、RMS(Root Mean Square)法による波長幅である。半値幅レーザ光の波長幅は、例えば1nmである。光源としては、例えば、LED、LED光やレーザ光によって励起した蛍光を用いた光源、あるいは広帯域な光源に対して分光フィルタを用いて狭帯域光を生成する構成、でも良い。分光フィルタを用いて狭帯域光を生成する構成においては、例えば分光フィルタを機械的に切り替えることで、出射する狭帯域光の波長を切り替える。
 <色領域>
 上記した青色領域、緑色領域、及び赤色領域は、以下の波長領域で定義する。
  青色領域:400~510nm、 
  緑色領域:490~610nm、 
  赤色領域:590~700nm。
 この各波長領域は、可視光領域のうち、400~700nmの波長領域において、3等分したうえで、20nmの重なり領域(オーバーラップ)をもたせた波長領域である。このようにバランスよく設定した波長領域を基に波長設定すると、青色領域、緑色領域、及び赤色領域の各色領域に波長を有した場合に、色再現性の良い照明光ILを生成することが可能となる。
 また、例えば400nm未満の波長領域と、700nm以上の波長領域について、それぞれ青色領域及び赤色領域に割り当てても良い。その場合、青色領域、緑色領域、及び赤色領域は、以下の波長領域で定義される。 
  青色領域:380~510nm、 
  緑色領域:490~610nm、 
  赤色領域:590~780nm。
 また、例えば、撮像部22においてカラーフィルタを用いて分光画像を取得する場合は、カラーフィルタの分光特性を用いて、青色領域、緑色領域、及び赤色領域を定義しても良い。図4は、青色(B)のカラーフィルタの分光特性56B、緑色(G)のカラーフィルタの分光特性56G、及び赤色(R)のカラーフィルタの分光特性56Rの一例を示している。ここで、例えば、各色のカラーフィルタにおいて20%以上の透過率を有する波長領域を、各色領域と定義する。すなわち、図4に示されるように、青色領域は、400~525nmであり、緑色領域は、470~625nmであり、赤色領域は、570~700nmである。
 図4に示されるように、カラーフィルタにおいて透過率がゼロになっている波長領域はほとんどなく、可視光の広い領域で数%から10%程度の透過率を有している。この数%から10%程度の透過率は、カラー画像の撮影において、無視できるレベルだと考えられるため、色領域の定義においては、透過率20%以上の範囲で定義することが望ましい。
 <各色領域における極大値と色領域最大値>
 酸化ヘモグロビンの吸収スペクトルに対する、各色領域における極大値と色領域最大値は、図5に示すようになる。
 すなわち、青色領域58Bにおいて、青色領域極大値60Bをとる極大波長と青色領域最大値62Bをとる色領域最大波長とは同じ波長415nmであり、また、青色領域極小値64Bをとる極小波長と青色領域最小値66Bをとる色領域最小波長とは同じ波長500nmである。
 これに対して、緑色領域58Gにおいては、緑色領域極大値60Gをとる極大波長と緑色領域最大値62Gをとる色領域最大波長とは同じであるが、波長540nmと約575nmの2つ存在する。緑色領域極小値64Gをとる極小波長も2つ存在し、1つは波長500nmであり、もつ1つは波長560nmである。緑色領域最小値66Gをとる色領域最小波長は波長610nmである。
 そして、赤色領域58Rにおいては、極大値及び極小値は存在せず、赤色領域最大値62Rをとる色領域最大波長は波長590nmであり、赤色領域最小値66Rをとる色領域最小波長は波長685nmである。
 <侵達長> 
 近紫外から近赤外の波長領域の光を生体(観察体O)へ照射した場合、生体組織(上皮や、粘膜や、水分など)における光散乱特性及び光吸収特性により、長波長の光ほど、生体への侵達長が深い。
 例えば、図6Aに示すように、生体(観察体O)が持つ血管としては、生体の表面近くに表層血管(毛細血管)68sが存在し、それより深い部分に中層血管(毛細血管よりも太い血管)68mが存在し、更に深部に深層血管(中層血管よりも太い血管)68dが存在する。ここで、表層血管68sが存在する領域を生体の表層領域70s、中層血管68mが存在する領域を中層領域70m、深層血管68dが存在する領域を深層領域70dと称するものとする。
 図6Bに示すように、生体(観察体O)に対して短波長側の青色領域58Bの光を照射した場合は、この青色領域58Bの光は、生体の表層領域70sまで侵達長を有し、表層血管68sにおいて吸収の影響を大きく受け、生体(観察体O)画像へ反映される。また、緑色領域58Gの光を照射した場合は、緑色領域58Gの光は生体の中層領域70mまで侵達長を有し、中層血管68mにおいて吸収の影響を大きく受け、生体(観察体O)画像へ反映される。また、赤色領域58Rの光を照射した場合は、赤色領域58Rの光は、生体の深層領域70dまで侵達長を有し、深層血管68dにおいて吸収の影響を大きく受け、生体(観察体O)画像へ反映される。
 また例えば、侵達長は、以下のように定義される。 
 生体(観察体O)内の距離xにおける光強度I(x)は、入射光強度をI、減衰係数をαとすると、I(x)=Iexp[-αx]として表される。
 ここで、減衰係数αの逆数、すなわち、光強度が1/eとなる距離が侵達長として定義される。なお、減衰係数αは、吸収係数をμ、散乱係数をμ、異方性因子g、等価散乱係数をμ’=(1-g)μとして、以下の(1)式で定義される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 また、例えば減衰係数αとして、単に吸収係数μ、散乱係数μ、等価散乱係数μ’を用いても良い。
 吸収係数μ、散乱係数μ、及び異方性因子gは、生体(観察体O)及び波長によって異なる。
 <光ファイバ48-1~48-6、52> 
 光ファイバ48-1~48-6、及び光ファイバ52は、例えばコア径数十μm~数百μmの単線ファイバである。各レーザ光源44-1~44-6と光ファイバ48-1~48-6との間には、レーザ光源から射出されたレーザ光を収束させて光ファイバに結合するための結合レンズ(図示していない)を有する。
 なお、光ファイバ52の代わりに、複数の光ファイバを束ねて構成されるバンドルファイバを用いても良い。
 <光源駆動部46> 
 光源駆動部46は、レーザ光源44-1~44-6のON/OFF、駆動電流、駆動方式(連続駆動(CW)、パルス駆動など)を各レーザ光源に対して独立に制御可能である。
 光源駆動部46は、入力部18からの観察モード情報に応じて、レーザ光源44-1~44-6に対して、点灯させるレーザの組み合わせを制御する。
 光源駆動部46は、各観察モードにおいて点灯するレーザ光源の組み合わせ、及び、各レーザ光源に印加する電流値または電圧値を記憶する記憶部72を有している。
 すなわち、記憶部72は、図7に示すような各観察モードにおいて点灯するレーザ光源の組み合わせと、図8に示すような各観察モードにおいて出射されるレーザ光の組み合わせと、を記憶している。
 なお、この光源駆動部46は、プロセッサにより構成しても良い。この場合、記憶部72は、プロセッサ内蔵のメモリであっても良いし、プロセッサがアクセス可能な外部メモリであっても構わない。また、外部メモリには、プロセッサが実行することで当該プロセッサをこの光源駆動部46として機能させるためのプログラムコードを記憶させておく。
 各観察モードにおいて点灯するレーザ光源の組み合わせ及び出射されるレーザ光の組み合わせの詳細については、後述する。
 <光変換部54> 
 光変換部54は、図9に示すように、光ファイバ52の先端にアルミナ粒子などの拡散部材74を配置してなる。これら光ファイバ52の先端と拡散部材74は、ホルダ76によって、保持されると共に、その位置関係が規定される。
 拡散部材74は、光ファイバ52によって導光された複数のレーザ光を拡散し、所望な配光に変換する機能を持つ。拡散部材74は、光の波長については変換しない。
 なお、光変換部54は、拡散部材74の代わりに、レンズを用いても良いし、レンズと拡散部材74とを組み合わせて用いても良い。
 また、光ファイバ52の代わりにバンドルファイバを用いる場合には、上記光変換部54は、拡散部材74の代わりにレンズを用いても良い。
 <撮像部22> 
 撮像部22は、観察体Oからの反射散乱光RLを検出し、撮像信号を生成する。撮像信号は、本体部14の画像処理部24に出力される。
 撮像部22は、特に図示はしていないが、赤色領域58Rを検出するR光検出要素と、緑色領域58Gを検出するG光検出要素と、青色領域58Bを検出するB光検出要素と、の3種類の光検出要素を有している。R光検出要素と、G光検出要素と、B光検出要素におけるカラーフィルタの分光特性の一例は図4に示してした通りである。
 撮像部22は、R光検出要素、G光検出要素、及びB光検出要素によって、赤色領域58R、緑色領域58G、及び青色領域58Bの3つの波長領域についてそれぞれ分離して独立に、R撮像信号、G撮像信号、及びB撮像信号を生成する。
 撮像部22は、具体的には、CCDイメージャやCMOSイメージャである。
 なお、撮像部22は、カラーフィルタを有さないモノクロイメージャでも良い。その場合は、異なるタイミングで順次出射された複数のレーザ光に対する反射散乱光RLを、異なるタイミングで順次受光して撮像信号を生成し、画像処理部24においてRGBに割当処理を行う。
 <画像処理部24、画像表示部16>
 画像処理部24は、撮像部22から出力されたB撮像信号、G撮像信号、R撮像信号に対して、観察モード情報に応じた画像処理を行い、観察体画像を構成する画像信号を生成する。
 なお、この画像処理部24は、プロセッサにより構成しても良い。この場合、プロセッサがアクセス可能な外部メモリに、プロセッサが実行することで当該プロセッサをこの画像処理部24として機能させるためのプログラムコードを記憶しておく。
 なお、撮像部22が、カラーフィルタを有さないモノクロイメージャの場合は、異なるタイミングで順次生成された撮像信号に対して、BGRへ割当処理を行ったうえで、画像信号を生成する。
 画像表示部16は、画像処理部24によって生成された画像信号に従って観察体画像を表示する。画像表示部16は、例えば液晶ディスプレイ等のモニタである。
 以下、以上説明したような構成の内視鏡装置10の動作を説明する。
 ユーザによって、入力部18に、表層血管強調モードが入力された場合、中層血管強調モードが入力された場合、及び深層血管強調モードが入力された場合、のそれぞれについて、詳細に説明する。
 <表層血管強調モード>
 ユーザによって、入力部18に観察モードとして、表層血管強調モードが入力されると、入力部18から光源駆動部46と画像処理部24へ表層血管強調モードの観察モード情報が出力される。
 光源駆動部46は、表層血管強調モードの観察モード情報を受け取ると、図7及び図8に示すように、レーザ光源44-1(レーザ1)、レーザ光源44-4(レーザ4)、及びレーザ光源44-6(レーザ6)を点灯し、それらレーザ光源44-1、44-4及び44-6から第1のレーザ光、第4のレーザ光、及び第6のレーザ光を出射させる。
 ここで、レーザ光源44-1(レーザ1)は、表層血管68s(表層領域70s)に対する強調狭帯域光源であり、レーザ光源44-1(レーザ1)から出射される第1のレーザ光は、表層血管68s(表層領域70s)に対する強調狭帯域光である。この表層血管68sに対する強調狭帯域光である第1のレーザ光の波長は、図10に示すように、415nmであり、青色領域58Bに含まれる。なお、図10において、レーザ光スペクトルの縦軸は任意スケールである。
 また、レーザ光源44-4(レーザ4)は、中層血管68m(中層領域70m)における非強調狭帯域光源であり、レーザ光源44-4(レーザ4)から出射される第4のレーザ光は、中層血管68m(中層領域70m)における非強調狭帯域光である。この中層血管68mに対する非強調狭帯域光である第4のレーザ光の波長は、図10に示すように、515nmであり、緑色領域58Gに含まる。
 そして、レーザ光源44-6(レーザ6)は、深層血管68d(深層領域70d)における非強調狭帯域光源であり、レーザ光源44-6(レーザ6)から出射される第6のレーザ光は、深層血管68d(深層領域70d)における非強調狭帯域光である。この深層血管68dに対する非強調狭帯域光である第6のレーザ光の波長は、図10に示すように、635nmであり、赤色領域58Rに含まれる。
 これら第1のレーザ光、第4のレーザ光、及び第6のレーザ光は、光ファイバ48-1、48-4、及び48-6を導光した後、光合波部50において合波される。
 合波された第1のレーザ光、第4のレーザ光、及び第6のレーザ光は、挿入部26の先端の光変換部54において、所望な配光変換がなされた後、照明光ILとして出射され、観察体Oに照射される。
 波長が青色領域58Bに含まれる第1のレーザ光は、表層領域70sまで侵達長を有する。第1のレーザ光が観察体Oへ照射された場合、表層血管68sにおける反射散乱光RLに対する光強度と、表層血管68s周辺における反射散乱光RLに対する光強度と、の間の光強度差が大きい。言い換えると、表層血管68sに対するコントラストが高い。すなわち、表層血管68sが強調される。
 観察体Oにおける照明光ILの反射散乱光RLは、撮像部22で検出される。ここで、撮像部22は、波長が青色領域58Bに含まれる第1のレーザ光の反射散乱光RLをB光検出要素で検出し、B撮像信号を生成する。このB撮像信号は、画像処理部24へ出力される。画像処理部24は、撮像部22から出力されたB撮像信号に対して、観察モード情報に応じた画像処理を行い、B画像信号を生成する。ここで、強調狭帯域光で取得した撮像信号から生成された画像信号を強調画像信号と称する。したがって、表層血管強調モードにおいては、強調狭帯域光である第1のレーザ光で取得したB撮像信号から生成された、このB画像信号が強調画像信号である。
 また、波長が緑色領域58Gに含まれる第4のレーザ光は、中層領域70mまで侵達長を有する。第4のレーザ光が観察体Oへ照射された場合、中層血管68mにおける反射散乱光RLに対する光強度と、中層血管68m周辺における反射散乱光RLに対する光強度と、の間の光強度差は小さい。言い換えると、中層血管68mに対するコントラストが低い。すなわち、中層血管68mを強調しない。
 撮像部22は、波長が緑色領域58Gに含まれる第4のレーザ光の反射散乱光RLをG光検出要素で検出し、G撮像信号を生成する。このG撮像信号は、画像処理部24へ出力される。画像処理部24は、撮像部22から出力されたG撮像信号に対して、観察モード情報に応じた画像処理を行い、G画像信号を生成する。ここで、非強調狭帯域光で取得した撮像信号から生成された画像信号を非強調画像信号と称する。したがって、表層血管強調モードにおいては、非強調狭帯域光である第4のレーザ光で取得したG撮像信号から生成された、このG画像信号は非強調画像信号である。
 また、波長が赤色領域58Rに含まれる第6のレーザ光は、深層領域70dまで侵達長を有する。第6のレーザ光が観察体Oへ照射された場合、深層血管68dにおける反射散乱光RLに対する光強度と、深層血管68d周辺における反射散乱光RLに対する光強度と、の間の光強度差は小さい。言い換えると、深層血管68dに対するコントラストが低い。すなわち、深層血管68dを強調しない。
 撮像部22は、波長が赤色領域58Rに含まれる第6のレーザ光の反射散乱光RLをR光検出要素で検出し、R撮像信号を生成する。このR撮像信号は、画像処理部24へ出力される。画像処理部24は、撮像部22から出力されたR撮像信号に対して、観察モード情報に応じた画像処理を行い、R画像信号を生成する。表層血管強調モードにおいては、非強調狭帯域光である第6のレーザ光で取得したR撮像信号から生成された、このR画像信号は非強調画像信号である。
 すなわち、表層血管68sにおける照明光ILの反射散乱光RLに対する光強度は、中層血管68m及び深層血管68dにおける照明光ILの反射散乱光RLに対する光強度よりも、血管周辺部(粘膜部など)における反射散乱光RLに対する光強度との強度差が大きい。
 表層血管強調モードにおける照明光ILにおいては、表層領域70sが注目深さ領域であり、中層領域70m及び深層領域70dが非注目深さ領域である。
 表層血管68sを詳細に観察したい場合に、この観察モードが有効である。
 また、照明光ILにおいて、強調狭帯域光が含まれるのは、3つの色領域のうち、何れか1つの色領域のみである。それにより、表層のみ、あるいは、後述するように中層のみまたは深層のみを強調できる。なおここで、何れか1つの色領域のみとは、他の色領域と領域が重なっている色重なり領域を除外するものではない。この色重なり領域を含めたその1つの色領域を指す。
 さらに、照明光ILにおいて、強調狭帯域光が1つのみである。また、照明光ILにおいて、非強調狭帯域光は、強調狭帯域光が含まれる色領域には含まれない。これにより、注目深さの血管を強調することができる。注目深さ領域に強調狭帯域光が複数ある、または強調狭帯域光と非強調狭帯域光が混合されると、注目深さの血管コントラストが低減するためである。
 また、第1のレーザ光(強調狭帯域光)と第4のレーザ光(非強調狭帯域光)と第6のレーザ光(非強調狭帯域光)は、同時に点灯して、観察体Oに照射しても良いし、それぞれを異なるタイミングで順次点灯して、順次照射しても良い。特に、撮像部22が、カラーフィルタを有さないモノクロイメージャである場合は、それぞれを異なるタイミングで順次点灯して、順次照射する必要がある。
 ただし、強調狭帯域光と、この強調狭帯域光が含まれる色領域と隣り合う色領域(この場合は、緑色領域58G)に含まれる非強調狭帯域光(この場合は、第4のレーザ光)については、それぞれ異なるタイミングで順次出射され、撮像部22において、それぞれB撮像信号とG撮像信号に完全に分離されることが望ましい。撮像部22のカラーフィルタにおいては、隣り合う色領域についても感度を有する場合が多い。その場合、強調狭帯域光が含まれる撮像信号(この場合、B撮像信号)に対して非強調狭帯域光(この場合、第4のレーザ)も含まれてしまい、注目深さの血管コントラストが低下してしまうためである。
 また、第1のレーザ光と第4のレーザ光と第6のレーザ光との強度比は、それら第1、第4及び第6のレーザ光の混合光が白色光となるように設定される。白色光とは、例えばキセノンランプやハロゲンランプのような広帯域な照明光ILの色を再現する色である。または、白色光とは、キセノンランプやハロゲンランプのような広帯域な照明光ILに照射されたときの観察体Oの色を再現する色である。より具体的には、白色光は、例えば、色度座標、相関色温度、黒体軌跡からの色差を用いて定義される。例えば、色度座標においては、(x=0.2~0.4、y=0.2~0.4)、(x=0.4~0.5、y=0.35~0.45)の範囲の色、また、相関色温度においては、相関色温度2000~100000Kの範囲の色、あるいは、黒体軌跡においては、黒体軌跡からの色差(duv)が±0.1以内の色、として定義される。また、白色光は、撮像素子の分光感度を考慮して定義しても良い。例えば、照明光ILのスペクトルに撮像素子の分光感度を掛け合わせたスペクトルに対して算出した色度座標または相関色温度に対して、上記のように規定しても良い。
 また、用途に応じて、白色以外の色となるように設定されても良い。その場合も、上記のように色度座標等で色を規定する。
 照明光ILに含まれる2つの非強調狭帯域光は、強調狭帯域光が含まれていない2つの色領域(この場合、緑色領域58G、赤色領域58R)にそれぞれ含まれる。非強調狭帯域光は、照明光ILの色再現性を高めるように照明光ILを構成する複数の狭帯域光に含まれる。なお、3つの色領域のうち、強調狭帯域光が含まれていないすべての色領域に非強調狭帯域光が含まれることが照明光ILの色再現性向上にとってより望ましいが、少なくとも1つの非強調狭帯域光が、強調狭帯域光が含まれていない色領域に含まれていれば良い(例えば、第1のレーザ光と第4のレーザ光のみ、または、第1のレーザ光と第6のレーザ光のみでも良い)。それにより、照明光ILの色再現性が向上する。さらに、強調狭帯域光と非強調狭帯域光のどちらか一方が3つの色領域の各々に含まれていることが、色再現性向上において、より好ましい。
 画像処理部24は、B撮像信号、G撮像信号、R撮像信号のうち、強調狭帯域光が含まれる色領域に対応する撮像信号に対して、コントラスト強調画像処理と、輪郭(エッジ)強調画像処理と、血管構造画像処理と、の3種の画像処理のうち、少なくとも1つを行う。
 この3つの画像処理自体は、公知の画像処理である。 
 すなわち、コントラスト強調画像処理は、画像の明暗の差(コントラスト)を広げる画像処理である。 
 また、輪郭(エッジ)強調画像処理は、画像内の輪郭(エッジ)部(明るさの境目)の明暗の差を広げる画像処理である。 
 そして、血管構造画像処理は、血管模様に対応した周波数成分を強調する画像処理である。
 また、画像処理部24は、B撮像信号、G撮像信号、R撮像信号のうち、強調狭帯域光が含まれない色領域に対応する撮像信号に対して、コントラスト抑制画像処理と、輪郭(エッジ)抑制画像処理と、血管構造抑制画像処理と、の3種の画像処理のうち、少なくとも1つを行う。
 この3つの画像処理自体は、公知の画像処理である。 
 すなわち、コントラスト強調画像処理は、画像の明暗の差(コントラスト)を狭める画像処理である。 
 また、輪郭(エッジ)強調画像処理は、画像内の輪郭(エッジ)部(明るさの境目)の明暗の差を狭める画像処理である。 
 そして、血管構造画像処理は、血管模様に対応した周波数成分を抑制する画像処理である。
 また、強調狭帯域光と非強調狭帯域光が2つの色領域のみにしか含まれていない場合(例えば、第1のレーザ光と第4のレーザ光のみの場合)は、公知の色変換処理として、2つの撮像信号を3つの画像信号に割り当てを行って観察体画像を生成しても良い(例えば、G撮像信号からR画像を生成し、B撮像信号からG及びB画像を生成する)。
 そして、画像処理部24で生成された強調画像信号と非強調画像信号とは、画像表示部16に送信され、図11に示すように、観察体画像78として表示される。すなわち、この観察体画像78では、表層血管68sを示す表層血管画像80sが強調して表示され、中層血管68m及び深層血管68dを示す中層血管画像80m及び深層血管画像80dについては強調表示されない。
 <中層血管強調モード>
 ユーザによって、入力部18に観察モードとして、中層血管強調モードが入力されると、入力部18から光源駆動部46と画像処理部24へ中層血管強調モードの観察モード情報が出力される。
 光源駆動部46は、中層血管強調モードの観察モード情報を受け取ると、図7及び図8に示すように、レーザ光源44-2(レーザ2)、レーザ光源44-3(レーザ3)、及びレーザ光源44-6(レーザ6)を点灯し、それらレーザ光源44-2、44-3及び44-6から第2のレーザ光、第3のレーザ光、及び第6のレーザ光を出射させる。
 ここで、レーザ光源44-2(レーザ2)は、表層血管68s(表層領域70s)に対する非強調狭帯域光源であり、レーザ光源44-2(レーザ2)から出射される第2のレーザ光は、表層血管68s(表層領域70s)に対する非強調狭帯域光である。この表層血管68sに対する非強調狭帯域光である第2のレーザ光の波長は、図12に示すように、445nmであり、青色領域58Bに含まれる。なお、図12において、レーザ光スペクトルの縦軸は任意スケールである。
 また、レーザ光源44-3(レーザ3)は、中層血管68m(中層領域70m)における強調狭帯域光源であり、レーザ光源44-3(レーザ3)から出射される第3のレーザ光は、中層血管68m(中層領域70m)における強調狭帯域光である。この中層血管68mに対する強調狭帯域光である第3のレーザ光の波長は、図12に示すように、540nmであり、緑色領域58Gに含まる。
 そして、レーザ光源44-6(レーザ6)は、深層血管68d(深層領域70d)における非強調狭帯域光源であり、レーザ光源44-6(レーザ6)から出射される第6のレーザ光は、深層血管68d(深層領域70d)における非強調狭帯域光である。この深層血管68dに対する非強調狭帯域光である第6のレーザ光の波長は、図12に示すように、635nmであり、赤色領域58Rに含まれる。
 これら第2のレーザ光、第3のレーザ光、及び第6のレーザ光は、光ファイバ48-2、48-3、及び48-6を導光した後、光合波部50において合波される。
 合波された第2のレーザ光、第3のレーザ光、及び第6のレーザ光は、挿入部26の先端の光変換部54において、所望な配光変換がなされた後、照明光ILとして出射され、観察体Oに照射される。
 波長が青色領域58Bに含まれる第2のレーザ光は、表層領域70sまで侵達長を有する。第2のレーザ光が観察体Oへ照射された場合、表層血管68sにおける反射散乱光RLに対する光強度と、表層血管68s周辺における反射散乱光RLに対する光強度と、の間の光強度差は小さい。言い換えると、表層血管68sに対するコントラストが低い。すなわち、表層血管68sを強調しない。
 観察体Oにおける照明光ILの反射散乱光RLは、撮像部22で検出される。ここで、撮像部22は、波長が青色領域58Bに含まれる第2のレーザ光の反射散乱光RLをB光検出要素で検出し、B撮像信号を生成する。このB撮像信号は、画像処理部24へ出力される。画像処理部24は、撮像部22から出力されたB撮像信号に対して、観察モード情報に応じた画像処理を行い、B画像信号を生成する。中層血管強調モードにおいては、非強調狭帯域光である第2のレーザ光で取得したB撮像信号から生成された、このB画像信号は非強調画像信号である。
 また、波長が緑色領域58Gに含まれる第3のレーザ光は、中層領域70mまで侵達長を有する。第3のレーザ光が観察体Oへ照射された場合、中層血管68mにおける反射散乱光RLに対する光強度と、中層血管68m周辺における反射散乱光RLに対する光強度と、の間の光強度差は大きい。言い換えると、中層血管68mに対するコントラストが高い。すなわち、中層血管68mが強調される。
 撮像部22は、波長が緑色領域58Gに含まれる第3のレーザ光の反射散乱光RLをG光検出要素で検出し、G撮像信号を生成する。このG撮像信号は、画像処理部24へ出力される。画像処理部24は、撮像部22から出力されたG撮像信号に対して、観察モード情報に応じた画像処理を行い、G画像信号を生成する。中層血管強調モードにおいては、強調狭帯域光である第3のレーザ光で取得したG撮像信号から生成された、このG画像信号は強調画像信号である。
 また、波長が赤色領域58Rに含まれる第6のレーザ光は、深層領域70dまで侵達長を有する。第6のレーザ光が観察体Oへ照射された場合、深層血管68dにおける反射散乱光RLに対する光強度と、深層血管68d周辺における反射散乱光RLに対する光強度と、の間の光強度差は小さい。言い換えると、深層血管68dに対するコントラストが低い。すなわち、深層血管68dを強調しない。
 撮像部22は、波長が赤色領域58Rに含まれる第6のレーザ光の反射散乱光RLをR光検出要素で検出し、R撮像信号を生成する。このR撮像信号は、画像処理部24へ出力される。画像処理部24は、撮像部22から出力されたR撮像信号に対して、観察モード情報に応じた画像処理を行い、R画像信号を生成する。中層血管強調モードにおいては、非強調狭帯域光である第6のレーザ光で取得したR撮像信号から生成された、このR画像信号は非強調画像信号である。
 すなわち、中層血管68mにおける照明光ILの反射散乱光RLに対する光強度は、表層血管68s及び深層血管68dにおける照明光ILの反射散乱光RLに対する光強度よりも、血管周辺部(粘膜部など)における反射散乱光RLに対する光強度との強度差が大きい。
 中層血管強調モードにおける照明光ILにおいては、中層領域70mが注目深さ領域であり、表層領域70s及び深層領域70dが非注目深さ領域である。
 中層血管68mを詳細に観察したい場合に、この観察モードが有効である。
 画像処理部24は、B撮像信号、G撮像信号、R撮像信号のうち、強調狭帯域光が含まれる色領域に対応する撮像信号(この場合、G撮像信号)に対して、コントラスト強調画像処理と、輪郭(エッジ)強調画像処理と、血管構造画像処理と、の3種の画像処理のうち、少なくとも1つを行う。また、画像処理部24は、B撮像信号、G撮像信号、R撮像信号のうち、強調狭帯域光が含まれない色領域に対応する撮像信号(この場合、B撮像信号及びR撮像信号)に対して、コントラスト抑制画像処理と、輪郭(エッジ)抑制画像処理と、血管構造抑制画像処理と、の3種の画像処理のうち、少なくとも1つを行う。
 そして、画像処理部24で生成された強調画像信号と非強調画像信号とは、画像表示部16に送信され、図13に示すように、観察体画像78として表示される。すなわち、この観察体画像78では、中層血管68mを示す中層血管画像80mが強調して表示され、表層血管68s及び深層血管68dを示す表層血管画像80s及び深層血管画像80dについては強調表示されない。
 <深層血管強調モード>
 ユーザによって、入力部18に観察モードとして、深層血管強調モードが入力されると、入力部18から光源駆動部46と画像処理部24へ深層血管強調モードの観察モード情報が出力される。
 光源駆動部46は、深層血管強調モードの観察モード情報を受け取ると、図7及び図8に示すように、レーザ光源44-2(レーザ2)、レーザ光源44-4(レーザ4)、及びレーザ光源44-5(レーザ5)を点灯し、それらレーザ光源44-2、44-4及び44-5から第2のレーザ光、第4のレーザ光、及び第5のレーザ光を出射させる。
 ここで、レーザ光源44-2(レーザ2)は、表層血管68s(表層領域70s)に対する非強調狭帯域光源であり、レーザ光源44-2(レーザ2)から出射される第2のレーザ光は、表層血管68s(表層領域70s)に対する非強調狭帯域光である。この表層血管68sに対する非強調狭帯域光である第2のレーザ光の波長は、図14に示すように、445nmであり、青色領域58Bに含まれる。なお、図14において、レーザ光スペクトルの縦軸は任意スケールである。
 また、レーザ光源44-4(レーザ4)は、中層血管68m(中層領域70m)における非強調狭帯域光源であり、レーザ光源44-4(レーザ4)から出射される第4のレーザ光は、中層血管68m(中層領域70m)における非強調狭帯域光である。この中層血管68mに対する非強調狭帯域光である第4のレーザ光の波長は、図14に示すように、515nmであり、緑色領域58Gに含まる。
 そして、レーザ光源44-5(レーザ5)は、深層血管68d(深層領域70d)における強調狭帯域光源であり、レーザ光源44-5(レーザ5)から出射される第5のレーザ光は、深層血管68d(深層領域70d)における強調狭帯域光である。この深層血管68dに対する強調狭帯域光である第5のレーザ光の波長は、図14に示すように、595nmであり、赤色領域58Rに含まれる。
 これら第2のレーザ光、第4のレーザ光、及び第5のレーザ光は、光ファイバ48-2、48-4、及び48-5を導光した後、光合波部50において合波される。
 合波された第2のレーザ光、第4のレーザ光、及び第5のレーザ光は、挿入部26の先端の光変換部54において、所望な配光変換がなされた後、照明光ILとして出射され、観察体Oに照射される。
 波長が青色領域58Bに含まれる第2のレーザ光は、表層領域70sまで侵達長を有する。第2のレーザ光が観察体Oへ照射された場合、表層血管68sにおける反射散乱光RLに対する光強度と、表層血管68s周辺における反射散乱光RLに対する光強度と、の間の光強度差は小さい。言い換えると、表層血管68sに対するコントラストが低い。すなわち、表層血管68sを強調しない。
 観察体Oにおける照明光ILの反射散乱光RLは、撮像部22で検出される。ここで、撮像部22は、波長が青色領域58Bに含まれる第2のレーザ光の反射散乱光RLをB光検出要素で検出し、B撮像信号を生成する。このB撮像信号は、画像処理部24へ出力される。画像処理部24は、撮像部22から出力されたB撮像信号に対して、観察モード情報に応じた画像処理を行い、B画像信号を生成する。深層血管強調モードにおいては、非強調狭帯域光である第2のレーザ光で取得したB撮像信号から生成された、このB画像信号は非強調画像信号である。
 また、波長が緑色領域58Gに含まれる第4のレーザ光は、中層領域70mまで侵達長を有する。第4のレーザ光が観察体Oへ照射された場合、中層血管68mにおける反射散乱光RLに対する光強度と、中層血管68m周辺における反射散乱光RLに対する光強度と、の間の光強度差は小さい。言い換えると、中層血管68mに対するコントラストが低い。すなわち、中層血管68mを強調しない。
 撮像部22は、波長が緑色領域58Gに含まれる第4のレーザ光の反射散乱光RLをG光検出要素で検出し、G撮像信号を生成する。このG撮像信号は、画像処理部24へ出力される。画像処理部24は、撮像部22から出力されたG撮像信号に対して、観察モード情報に応じた画像処理を行い、G画像信号を生成する。深層血管強調モードにおいては、非強調狭帯域光である第4のレーザ光で取得したG撮像信号から生成された、このG画像信号は非強調画像信号である。
 また、波長が赤色領域58Rに含まれる第5のレーザ光は、深層領域70dまで侵達長を有する。第5のレーザ光が観察体Oへ照射された場合、深層血管68dにおける反射散乱光RLに対する光強度と、深層血管68d周辺における反射散乱光RLに対する光強度と、の間の光強度差は大きい。言い換えると、深層血管68dに対するコントラストが高い。すなわち、深層血管68dが強調される。
 撮像部22は、波長が赤色領域58Rに含まれる第5のレーザ光の反射散乱光RLをR光検出要素で検出し、R撮像信号を生成する。このR撮像信号は、画像処理部24へ出力される。画像処理部24は、撮像部22から出力されたR撮像信号に対して、観察モード情報に応じた画像処理を行い、R画像信号を生成する。深層血管強調モードにおいては、強調狭帯域光である第5のレーザ光で取得したR撮像信号から生成された、このR画像信号は強調画像信号である。
 すなわち、深層血管68dにおける照明光ILの反射散乱光RLに対する光強度は、表層血管68s及び中層血管68mにおける照明光ILの反射散乱光RLに対する光強度よりも、血管周辺部(粘膜部など)における反射散乱光RLに対する光強度との強度差が大きい。
 深層血管強調モードにおける照明光ILにおいては、深層領域70dが注目深さ領域であり、表層領域70s及び中層領域70mが非注目深さ領域である。
 深層血管68dを詳細に観察したい場合に、この観察モードが有効である。
 画像処理部24は、B撮像信号、G撮像信号、R撮像信号のうち、強調狭帯域光が含まれる色領域に対応する撮像信号(この場合、R撮像信号)に対して、コントラスト強調画像処理と、輪郭(エッジ)強調画像処理と、血管構造画像処理と、の3種の画像処理のうち、少なくとも1つを行う。また、画像処理部24は、B撮像信号、G撮像信号、R撮像信号のうち、強調狭帯域光が含まれない色領域に対応する撮像信号(この場合、B撮像信号及びG撮像信号)に対して、コントラスト抑制画像処理と、輪郭(エッジ)抑制画像処理と、血管構造抑制画像処理と、の3種の画像処理のうち、少なくとも1つを行う。
 そして、画像処理部24で生成された強調画像信号と非強調画像信号とは、画像表示部16に送信され、図15に示すように、観察体画像78として表示される。すなわち、この観察体画像78では、深層血管68dを示す深層血管画像80dが強調して表示され、表層血管68s及び中層血管68mを示す表層血管画像80s及び中層血管画像80mについては強調表示されない。
 <通常観察モード>
 ユーザによって、入力部18に観察モードとして、通常観察モードが入力されると、入力部18から光源駆動部46と画像処理部24へ通常観察モードの観察モード情報が出力される。
 光源駆動部46は、深層血管強調モードの観察モード情報を受け取ると、図7及び図8に示すように、レーザ光源44-1~44-6のすべてを点灯し、それらレーザ光源44-1~44-6から第1乃至第6のレーザ光を出射させる。図16は、このときのレーザ光スペクトルを示している(レーザ光スペクトルの縦軸は任意スケール)。
 通常観察モードにおいては、演色性または色再現性の高い照明光ILとなるように、レーザ光源44-1~44-6の光量比が設定される。例えば、キセノンランプやハロゲンランプのような広帯域な照明光ILの色を再現する。または、キセノンランプやハロゲンランプのような広帯域な照明光ILに照射されたときの観察体Oの色を再現する。
 通常観察モードにおいては、演色性または色再現性を高めるために、血管強調モードに対して、点灯するレーザ光源の数が多い。
 以上のように、本発明の第1実施形態に係る内視鏡装置10は、観察体Oに照射された照明光ILの反射散乱光RLを検出して撮像信号を出力する撮像部22と、撮像信号から画像信号を生成する画像処理部24と、を有し、画像処理部24は、観察体Oに存在する診断対象物質の光吸収スペクトルに対して、少なくとも1つの極大値をとる少なくとも1つの極大波長、および、第1の色領域、第2の色領域及び第3の色領域の3つの色領域のうち何れかの色領域における前記光吸収スペクトルの最大値である色領域最大値をとる色領域最大波長、の少なくとも一方を1つ含む強調波長領域に含まれる狭帯域光に対応した強調画像信号と、強調波長領域を含まない波長領域である非強調波長領域に含まれる狭帯域光に対応した非強調画像信号と、を生成する。 
 このように、診断対象物質の光吸収極大波長または色領域最大波長を含む強調波長領域に対応する強調画像信号と、強調波長領域を含まない非強調波長領域に対応する非強調画像信号を生成するので、それら強調画像信号及び非強調画像信号を表示すれば、特定の深さ領域における、診断対象物質を、その他の深さ領域よりも相対的に強調表示可能となる。
 また、本発明の第1実施形態に係る内視鏡装置10は、互いにピーク波長または中心波長の異なる複数の狭帯域光を含む照明光ILを出射する照明部20を更に有し、照明光ILに含まれる複数の狭帯域光は、強調波長領域にピーク波長または中心波長が含まれる強調狭帯域光を少なくとも1つ含み、且つ、非強調波長領域にピーク波長または中心波長が含まれる非強調狭帯域光を少なくとも1つ含み、画像処理部24は、強調狭帯域光に対応する撮像信号から強調画像信号を生成し、且つ、非強調狭帯域光に対応する撮像信号から非強調画像信号を生成する。 
 このように、診断対象物質の光吸収極大波長または色領域最大波長を含む強調波長領域に含まれる強調狭帯域光と、強調波長領域を含まない非強調波長領域に含まれる非強調狭帯域光と、を少なくとも1つずつ用いることで、画像処理部24は、強調狭帯域光に対応する撮像信号から強調画像信号を生成し、非強調狭帯域光に対応する撮像信号から非強調画像信号を生成することができる。
 ここで、強調狭帯域光は、観察体Oに対する注目深さ領域まで侵達長を有し、また、非強調狭帯域光は、観察体Oに対して注目深さ領域とは異なる非注目深さ領域まで侵達長を有し、注目深さ領域に存在する診断対象物質における照明光ILの反射散乱光RLは、非注目深さ領域に存在する診断対象物質における照明光ILの反射散乱光RLよりも、診断対象物質の周辺部における反射散乱光RLに対する光強度差が大きい。 
 従って、注目深さ領域に存在する診断対象物質に対するコントラストが高く、非注目深さ領域に存在する診断対象物質よりも強調される。
 なお、照明部20は、複数の狭帯域光をそれぞれ出射する複数の狭帯域光源である複数のレーザ光源44-1~44-6と、それら複数の狭帯域光源をそれぞれ制御する光源駆動部46と、を有し、それら複数の狭帯域光源は、第1の深さ領域と、その第1の深さ領域よりも深い第2の深さ領域と、それら第1及び第2の深さ領域よりも深い第3の深さ領域と、のうち少なくとも1つの深さ領域を注目深さ領域として、強調狭帯域光を出射する強調狭帯域光源と、非強調狭帯域光を出射する非強調狭帯域光源と、を少なくとも1つずつ有する。 
 よって、光源駆動部46により、第1、第2、及び第3の深さ領域のうちの注目深さ領域に対応して、強調狭帯域光源と非強調狭帯域光源を切り替えることによって、注目深さ領域に存在する診断対象物質を強調することができる。
 ここで、少なくとも1つの非強調狭帯域光は、3つの色領域に対して、強調狭帯域光が含まれていない色領域に含まれる。 
 よって、非強調狭帯域光で色領域を補完し、色再現性を向上することができる。
 なお、注目深さ領域は、第1の深さ領域であり、非注目深さ領域は、第2の深さ領域または第3の深さ領域のどちらかを少なくとも含み、少なくとも1つの非強調狭帯域光は、強調狭帯域光よりも長波長である。 
 よって、第1の深さ領域に存在する診断対象物質を強調することができる。
 この場合、第1の深さ領域は、観察体Oにおける表層領域70sであり、第1の色領域は青色領域58Bであり、第2の色領域は緑色領域58Gであり、第3の色領域は赤色領域58Rであり、強調狭帯域光は、青色領域58Bに少なくとも含まれ、非強調狭帯域光は、緑色領域58Gまたは赤色領域58Rのどちらかに少なくとも含まれる。 
 よって、観察体Oにおける表層領域70sに存在する診断対象物質を強調することができる。
 あるいは、注目深さ領域は、第2の深さ領域であり、非注目深さ領域は、第1の深さ領域および第3の深さ領域の少なくとも一方を含み、少なくとも1つの非強調狭帯域光は、強調狭帯域光よりも短波長、または、強調狭帯域光よりも長波長であっても良い。 
 よって、第2の深さ領域に存在する診断対象物質を強調することができる。
 この場合、第2の深さ領域は、観察体Oにおいて、表層領域70sよりも深く、深層領域70dよりも浅い領域である中層領域70mであり、第1の色領域は青色領域58Bであり、第2の色領域は緑色領域58Gであり、第3の色領域は赤色領域58Rであり、強調狭帯域光は、緑色領域58Gに少なくとも含まれ、非強調狭帯域光は、青色領域58Bまたは緑色領域58Gに少なくとも含まれる。 
 よって、観察体Oにおける中層領域70mに存在する診断対象物質を強調することができる。
 あるいは、注目深さ領域は、第3の深さ領域であり、非注目深さ領域は、第1の深さ領域および第2の深さ領域の少なくとも一方を含み、少なくとも1つの非強調狭帯域光は、強調狭帯域光よりも短波長であっても良い。 
 よって、第3の深さ領域に存在する診断対象物質を強調することができる。
 この場合、第3の深さ領域は、観察体Oにおける深層領域70dであり、第1の色領域は青色領域58Bであり、第2の色領域は緑色領域58Gであり、第3の色領域は赤色領域58Rであり、強調狭帯域光は、赤色領域58Rに少なくとも含まれ、非強調狭帯域光は、青色領域58Bまたは緑色領域58Gのどちらかに少なくとも含まれる。 
 よって、観察体Oにおける深層領域70dに存在する診断対象物質を強調することができる。
 また、強調狭帯域光と非強調狭帯域光のどちらか一方は、3つの色領域の各々に含まれている。 
 これにより、3つの色領域の各々に含まれる3つの狭帯域光からなる照明光ILが得られ、色再現よく観察が可能となる。
 この場合、強調狭帯域光と非強調狭帯域光は、照明光ILが白色光となるような強度比に設定される。 
 従って、色再現よく観察が可能となる。
 また、3つ色領域のうち何れか1つに全ての前記強調狭帯域光が含まれる。 
 これにより、注目深さ領域に存在する診断対象物質のみを強調することができる。
 この場合、強調狭帯域光は1つのみである。 
 これにより、注目深さ領域に存在する診断対象物質のみを強調することができる。
 また、非強調狭帯域光は、強調狭帯域光が含まれる色領域には含まれない。 
 これにより、注目深さ領域に存在する診断対象物質のみを強調することができる。
 また、強調狭帯域光と、強調狭帯域光が含まれる色領域と隣り合う色領域における非強調狭帯域光は、異なる出射タイミングで順次出射され、撮像部22においてそれぞれ異なる撮像信号として出力される。 
 こうすることで、強調狭帯域光に非狭帯域光が混ざることによるコントラスト低下を防止し、注目深さ領域に存在する診断対象物質をより効果的に強調することができる。
 なお、撮像部22は、3つの色領域の各々に含まれる反射散乱光RLを受光して、第1の撮像信号、第2の撮像信号及び第3の撮像信号を出力し、画像処理部24は、それら第1乃至第3の撮像信号のうち、強調狭帯域光が含まれる色領域に対応する撮像信号に対して、コントラスト強調画像処理と、エッジ強調画像処理と、血管構造画像処理と、のうち少なくとも1つを行う。 
 このような画像処理を行うことにより、注目深さ領域に存在する診断対象物質をより効果的に強調することができる。
 あるいは、撮像部22は、3つの色領域の各々に含まれる反射散乱光RLを受光して、第1の撮像信号、第2の撮像信号及び第3の撮像信号を出力し、画像処理部24は、強調狭帯域光が含まれない色領域に対応する撮像信号に対して、コントラスト抑制画像処理と、エッジ抑制画像処理と、血管構造抑制画像処理と、のうち少なくとも1つを行うようにしても良い。 
 このような画像処理を行うことにより、注目深さ領域以外に存在する診断対象物質の強調を抑制することができ、注目深さ領域に存在する診断対象物質をより効果的に強調することができる。
 なお、強調波長領域は、極大波長または色領域最大波長の少なくとも一方に対して、±20nm以内の波長領域である。 
 強調波長領域がこのような波長領域であると、光吸収が大きいため、好ましい。
 あるいは、強調波長領域は、極大値または色領域最大値が存在する色領域であって、極大値または色領域最大値に対して1/2以上の値を有する波長領域であっても良い。 
 強調波長領域がこのような波長領域であると、吸収が大きいため、好ましい。
 また、非強調波長領域は、診断対象物質の光吸収スペクトルに対して、少なくとも1つの極小値をとる少なくとも1つの極小波長、および、3つの色領域のうち何れかの色領域における最小値である色領域最小値をとる色領域最小波長、の少なくとも一方を1つ含む。 
 非強調波長領域がこのような波長領域であると、吸収が小さいため、好ましい。
 この場合、非強調波長領域は、極小波長および色領域最小波長の少なくとも一方に対して、±20nm以内の波長領域である。 
 非強調波長領域がこのような波長領域であると、光吸収が小さいため、好ましい。
 あるいは、非強調波長領域は、極小値または色領域最小値が存在する色領域であって、極小値および色領域最小値の少なくとも一方に対して1.5倍以下の値を有する波長領域であっても良い。 
 非強調波長領域がこのような波長領域であると、吸収が小さいため、好ましい。
 また、非強調波長領域は、極大値または色領域最大値が存在する色領域であって、極大値および色領域最大値の少なくとも一方に対して、1/2以下の値をとる波長領域であっても良い。 
 非強調波長領域がこのような波長領域であると、吸収が小さいため、好ましい。
 なお、観察体Oは、生体組織であり、診断対象物質は、観察体Oに含まれるヘモグロビンである。 
 これにより、生体組織に存在する血管を強調することができる。
 この場合、少なくとも1つの強調狭帯域光のピーク波長は、395乃至435nmの波長領域に含まれる。 
 これにより、表層血管68sを強調することができる。
 あるいは、少なくとも1つの強調狭帯域光のピーク波長は、520乃至560nmまたは560乃至595nmの波長領域のどちらか一方に含まれていても良い。 
 これにより、中層血管68mまたは深層血管68dを強調することができる。
 また、複数の狭帯域光は、波長幅が50nm以下の狭帯域光である。 
 これにより、複数の狭帯域光源としてLEDを用いることが可能となる。
 あるいは、複数の狭帯域光は、波長幅が5nm以下の超狭帯域光であっても良い。 
 これにより、複数の狭帯域光源としてレーザ光源を用いることが可能となる。
 なお、第1の色領域は、380乃至510nmの青色波長領域であり、第2の色領域は、490乃至610nmの緑色波長領域であり、第3の色領域は、590乃至780nmの赤色波長領域である。 
 このような波長設定とすることで、色再現性の良い照明光ILを生成することが可能となる。
 また、第1の色領域は青色領域58Bであり、第2の色領域は緑色領域58Gであり、第3の色領域は赤色領域58Rであり、内視鏡装置10は、注目深さ領域が第1の深さ領域であり且つ非注目深さ領域が第2の深さ領域または第3の深さ領域のどちらかを少なくとも含み、強調狭帯域光が青色領域58Bに少なくとも含まれ且つ非強調狭帯域光が緑色領域58Gまたは赤色領域58Rのどちらかに少なくとも含まれる、表層診断対象物質強調モードと、注目深さ領域が第2の深さ領域であり且つ非注目深さ領域が第1の深さ領域および第3の深さ領域の少なくとも一方を含み、強調狭帯域光が緑色領域58Gに少なくとも含まれ且つ非強調狭帯域光が青色領域58Bまたは緑色領域58Gに少なくとも含まれる、中層診断対象物質強調モードと、注目深さ領域が第3の深さ領域であり且つ非注目深さ領域が第1の深さ領域および第2の深さ領域の少なくとも一方を含み、強調狭帯域光が赤色領域58Rに少なくとも含まれ且つ非強調狭帯域光が青色領域58Bまたは緑色領域58Gのどちらかに少なくとも含まれる、深層診断対象物質強調モードと、のうち少なくとも1つの観察モードを有する。 
 このように、表層、中層、及び深層診断対象物質強調モードの少なくとも1つを有することで、観察体Oの表層、中層、及び深層に存在する診断対象物質の強調を切り替えて観察できる。
 この場合、内視鏡装置10は、観察モードを入力する入力部18を更に有し、光源駆動部46は、入力部18に入力された観察モードに応じて、複数の狭帯域光源に対して、出射させる狭帯域光源の組み合わせを制御する。 
 したがって、入力された観察モードに応じて、出射させる狭帯域光源の組み合わせを制御することができる。
 [変形例1] 
 表層血管強調モードにおける照明光スペクトルの変形例を図17乃至図20に示す。
 中層血管68mに対する非強調狭帯域光である第4のレーザ光の波長は、515nmではなくて、図17に示すように、560nm(緑色領域58Gにおける極小値)でも良い。
 また、照明光ILに含まれる強調狭帯域光と非強調狭帯域光の数が、合わせて4つ以上でも良い。このように狭帯域光の数を4つ以上とした場合、照明光ILの演色性及び色再現性がより良くなる。
 この場合、図18に示すように、同じ色領域に2つ以上の非強調狭帯域光が含まれていて良い。
 また、図19に示すように、同じ色領域(表層血管強調モードにおいては青色領域58B)に2つ以上の強調狭帯域光が含まれていても良い。
 さらには、図20に示すように、同じ色領域に強調狭帯域光と非強調狭帯域光が含まれていても良い。ただし、この場合には、非強調狭帯域光の強度よりも、強調狭帯域光の強度が大きい方が、より注目深さ領域における血管を強調できるので、好ましい。
 [変形例2] 
 また、複数の観察モードに対応するレーザ光源の組み合わせを順次切り替えることで、画像表示部16に複数の観察モードに対する観察体画像78を複数同時に表示させても良い。
 例えば、一般的な撮像信号の取得期間である1フレーム期間を、図21に示すように4つのサブフレーム期間に分割し、各サブフレームを一つの観察モードに対応させて、それら複数の観察モードに対応するレーザ光源の組み合わせを順次切り替える。すなわち、光源駆動部46の記憶部72は、この図21に示すようなレーザ光源の点灯タイミング/撮像信号取得のテーブルを記憶しており、光源駆動部46は、サブフレーム毎に、この記憶部72に記憶されているテーブルに基づいて、レーザ光源の組み合わせを順次切り替える。
 あるいは、例えば、図22のように、1フレーム期間を2つのサブフレーム期間に分割し、各サブフレームにおいて3つずつレーザ光源を点灯させるようにしても良い。すなわち、2つサブフレームのうち、1つ目のサブフレームにおいて、レーザ光源44-1(レーザ1)とレーザ光源44-3(レーザ3)とレーザ光源44-5(レーザ5)とを点灯させ、2つ目のサブフレームにおいて、レーザ光源44-2(レーザ2)とレーザ光源44-4(レーザ4)とレーザ光源44-6(レーザ6)とを点灯させる。このようにして、2つのサブフレームでレーザ光源44-1~44-6の撮像信号をすべて取得し、それらの撮像信号を用いて各観察モードにおける画像を生成する。すなわち、光源駆動部46の記憶部72は、この図22に示すようなレーザ光源の点灯タイミング/撮像信号取得テーブルを記憶しており、光源駆動部46は、サブフレーム毎に、この記憶部72に記憶されているテーブルに基づいて、レーザ光源の組み合わせを順次切り替える。
 なお、図21及び図22の点灯タイミングは、あくまで一例であり、その他の、複数の観察モードの画像生成に必要な青色、緑色、及び赤色撮像信号の取得方法でも良い。
 また、順次切替及び同時表示する観察モードは4つに限らず、任意の2つ以上の観察モードで実施が可能である。
 [第2実施形態] 
 次に、本発明の第2実施形態を説明する。ここでは、前述の第1実施形態との相違点について説明し、同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。
 前述した第1実施形態においては、強調狭帯域光で取得した画像信号を強調画像信号とし、非強調狭帯域光で取得した画像信号を非強調画像信号として、観察体画像78を生成している。これに対して、本第2実施形態では、強調画像及び非強調画像は、公知の分光推定処理を用いて生成する。
 すなわち、本第2実施形態に係る内視鏡装置10においては、図23のように、画像処理部24が、分光推定処理部82を有する。また、照明部20は、第1実施形態のような複数の狭帯域光源を備える必要は無く、例えば、図24Aまたは図24Bに示すような広帯域光を含む照明光ILを照射するものであって良い。すなわち、照明光ILは、図24Aのように可視波長領域のほぼ全域を含む光であっても良いし、図24Bのように、レーザ光源(またはLED)からの狭帯域光と蛍光とを組み合わせたものでも良い。
 このような構成の内視鏡装置10では、例えば広帯域光を含む照明光ILの反射散乱光RLをカラーフィルタを有する撮像部22で検出して、青色、緑色、及び赤色撮像信号を取得する。分光推定処理部82は、その3色の撮像信号に対して公知の分光推定処理を行い、第1実施形態のような強調狭帯域光または非強調狭帯域光が照射されたときの画像信号を推定して生成する。例えば、分光推定処理部82は、入力部18により表層血管強調モードが入力されたときには、図25に示すように、青色撮像信号84Bから強調画像信号である波長415nm付近の狭帯域光の青色分光推定画像信号86Bを、緑色撮像信号84Gから非強調画像信号である波長515nm付近の緑色分光推定画像信号86Gを、そして、赤色撮像信号84Rから非強調画像信号である波長635nm付近の赤色分光推定画像信号86Rを、それぞれ分光推定処理により生成する。
 なお、3つの撮像信号は、カラーフィルタを有する撮像部22を用いる代わりに、モノクロの撮像部22を用いて取得することも可能である。この場合には、例えば、照明部20に、図25に示したような分光特性の撮像信号が得られる感度特性を有する3つのカラーフィルタを有する回転フィルタを設け、回転フィルタの回転によりそれら3つのカラーフィルタを光路上に切り替え配置することで3つの照明光を生成し、それらの戻り光をモノクロの撮像部に当てて、取得することができる。
 このようにして、強調画像信号と非強調画像信号の両方を分光推定処理で生成することができる。勿論、強調画像信号と非強調画像信号のどちらか一方は実際に狭帯域光を照射して取得しても良いし、どちらか一方を分光推定処理で生成しても良い。
 以上のように、本発明の第2実施形態に係る内視鏡装置10は、上記第1実施形態と同様、観察体Oに照射された照明光ILの反射散乱光RLを検出して撮像信号を出力する撮像部22と、撮像信号から画像信号を生成する画像処理部24と、を有し、画像処理部24は、観察体Oに存在する診断対象物質の光吸収スペクトルに対して、極大値をとる極大波長、または、第1の色領域、第2の色領域及び第3の色領域の3つの色領域のうち何れかの色領域における最大値である色領域最大値をとる色領域最大波長、の少なくとも一方を1つ含む強調波長領域に含まれる狭帯域光に対応した強調画像信号と、強調波長領域を含まない波長領域である非強調波長領域に含まれる狭帯域光に対応した非強調画像信号と、を生成する。 
 従って、診断対象物質の光吸収極大波長または色領域最大波長を含む強調波長領域に対応する強調画像信号と、強調波長領域を含まない非強調波長領域に対応する非強調画像信号を生成するので、それら強調画像信号及び非強調画像信号を表示すれば、特定の深さ領域における、診断対象物質のみを強調表示可能となる。
 そして、本発明の第2実施形態に係る内視鏡装置10においては、画像処理部24は、撮像信号に基づいた分光推定処理によって、強調画像信号と非強調画像信号のどちらか少なくとも一方を生成する分光推定処理部82を有する。 
 このように、分光推定処理部82により、強調波長領域に含まれる狭帯域光に対応した強調狭帯域光または強調波長領域を含まない波長領域である非強調波長領域に含まれる狭帯域光に対応した非強調狭帯域光を用いなくても、強調画像信号または非強調画像信号を生成することができる。
 なお、照明光ILは、広帯域光を含むことができる。 
 従って、広帯域光を用いて、強調画像信号または非強調画像信号を生成することができる。
 [変形例3] 
 上記第1及び第2実施形態においては、内視鏡装置10は、表層血管強調モードと、中層血管強調モードと、深層血管強調モードと、通常観察モードと、の4つの観察モードを有していたが、それに限らない。
 内視鏡装置10は、上記のうち、表層血管強調モード、中層血管強調モード、及び深層血管強調モードのうち、何れかを含んでいれば良い。
 また、内視鏡装置10は、その他の観察モードを有していても良い。内視鏡装置10は、色合いの異なる通常光を照射するモード、観察体Oにおける特定の対象物質を強調表示するその他の特殊光観察モード、観察体Oや薬剤に励起光を照射した際に発生する蛍光を観察する蛍光観察モード、などを有することができる。
 [変形例4] 
 第1及び第2実施形態においては、診断対象物質を酸化ヘモグロビンとしたが、その他の物質でも良い。
 例えば、診断対象物質は、図26にその吸収スペクトルを示すような、還元ヘモグロビンでも良い。
 また、診断対象物質は、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンが混合された血液でも良い。その場合は、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの吸収スペクトルを混合比を掛けた吸収スペクトルとなる。
 また、診断対象物質は、ヘモグロビン以外にも、例えば、公知の自家蛍光物質または蛍光薬剤でも良いし、脂肪、ビリルビン、糖、などの生体に含まれる物質でも良い。
 以上、実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。
  10…内視鏡装置、 12…内視鏡、 14…本体部(ビデオプロセッサ)、 16…画像表示部(モニタ)、 18…入力部、 20…照明部、 22…撮像部、 24…画像処理部、 26…挿入部、 28…操作部、 30…先端硬質部、 32…湾曲部、 34…可撓管部、 36…湾曲操作部、 38…本体部(スコープ)、 40…把持部、 42…ユニバーサルコード、 44-1~44-6…レーザ光源、 46…光源駆動部、 48-1~48-6,52…光ファイバ、 50…光合波部、 54…光変換部、 56B…青色(B)のカラーフィルタの分光特性、 56G…緑色(G)のカラーフィルタの分光特性、 56R…赤色(R)のカラーフィルタの分光特性、 58B…青色領域、 58G…緑色領域、 58R…赤色領域、 60B…青色領域極大値、 60G…緑色領域極大値、 62B…青色領域最大値、 62G…緑色領域最大値、 62R…赤色領域最大値、 64B…青色領域極小値、 64G…緑色領域極小値、 66B…青色領域最小値、 66G…緑色領域最小値、 66R…赤色領域最小値、 68d…深層血管、 68m…中層血管、 68s…表層血管、 70d…深層領域、 70m…中層領域、 70s…表層領域、 72…記憶部、 74…拡散部材、 76…ホルダ、 78…観察体画像、 80d…深層血管画像、 80m…中層血管画像、 80s…表層血管画像、 82…分光推定処理部、 84B…青色撮像信号、 84G…緑色撮像信号、 84R…赤色撮像信号、 86B…青色分光推定画像信号、 86G…緑色分光推定画像信号、 86R…赤色分光推定画像信号。

Claims (37)

  1.  観察体に照射された照明光の反射散乱光を検出して撮像信号を出力する撮像部と、
     前記撮像信号から画像信号を生成する画像処理部と、
     を有する内視鏡装置において、
     前記画像処理部は、
      前記観察体に存在する診断対象物質の光吸収スペクトルに対して、少なくとも1つの極大値をとる少なくとも1つの極大波長、および、第1の色領域、第2の色領域及び第3の色領域の3つの色領域のうち何れかの色領域における前記光吸収スペクトルの最大値である色領域最大値をとる色領域最大波長、の少なくとも一方を1つ含む強調波長領域に含まれる狭帯域光に対応した強調画像信号と、
      前記強調波長領域を含まない波長領域である非強調波長領域に含まれる狭帯域光に対応した非強調画像信号と、
    を生成する、ことを特徴とする内視鏡装置。
  2.  互いにピーク波長または中心波長の異なる複数の狭帯域光を含む照明光を出射する照明部を更に有し、
     前記照明光に含まれる前記複数の狭帯域光は、
      前記強調波長領域に前記ピーク波長または前記中心波長が含まれる強調狭帯域光を少なくとも1つ含み、且つ、
      前記非強調波長領域に前記ピーク波長または前記中心波長が含まれる非強調狭帯域光を少なくとも1つ含み、
     前記画像処理部は、
      前記強調狭帯域光に対応する前記撮像信号から前記強調画像信号を生成し、且つ、
      前記非強調狭帯域光に対応する前記撮像信号から前記非強調画像信号を生成する、ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
  3.  前記強調狭帯域光は、前記観察体に対する注目深さ領域まで侵達長を有し、
     前記非強調狭帯域光は、前記観察体に対して前記注目深さ領域とは異なる非注目深さ領域まで侵達長を有し、
     前記注目深さ領域に存在する前記診断対象物質における前記照明光の反射散乱光は、前記非注目深さ領域に存在する前記診断対象物質における前記照明光の反射散乱光よりも、前記診断対象物質の周辺部における反射散乱光に対する光強度差が大きい、ことを特徴とする請求項2に記載の内視鏡装置。
  4.  前記照明部は、
      前記複数の狭帯域光をそれぞれ出射する複数の狭帯域光源と、
      前記複数の狭帯域光源をそれぞれ制御する光源駆動部と、
    を有し、
     前記強調狭帯域光は、前記観察体に対する注目深さ領域まで侵達長を有し、
     前記非強調狭帯域光は、前記観察体に対して前記注目深さ領域とは異なる非注目深さ領域まで侵達長を有し、
     前記複数の狭帯域光源は、第1の深さ領域と、前記第1の深さ領域よりも深い第2の深さ領域と、前記第1の深さ領域及び前記第2の深さ領域よりも深い第3の深さ領域と、のうち少なくとも1つの深さ領域を前記注目深さ領域として、前記強調狭帯域光を出射する強調狭帯域光源と、前記非強調狭帯域光を出射する非強調狭帯域光源と、を少なくとも1つずつ有する、ことを特徴とする請求項2に記載の内視鏡装置。
  5.  少なくとも1つの前記非強調狭帯域光は、前記3つの色領域に対して、前記強調狭帯域光が含まれていない前記色領域に含まれる、ことを特徴とする請求項4に記載の内視鏡装置。
  6.  前記注目深さ領域は、前記第1の深さ領域であり、
     前記非注目深さ領域は、前記第2の深さ領域または前記第3の深さ領域のどちらかを少なくとも含み、
     少なくとも1つの前記非強調狭帯域光は、前記強調狭帯域光よりも長波長である、ことを特徴とする請求項5に記載の内視鏡装置。
  7.  前記第1の深さ領域は、前記観察体における表層領域であり、
     前記第1の色領域は青色領域であり、前記第2の色領域は緑色領域であり、前記第3の色領域は赤色領域であり、
     前記強調狭帯域光は、前記青色領域に少なくとも含まれ、
     前記非強調狭帯域光は、前記緑色領域または前記赤色領域のどちらかに少なくとも含まれる、ことを特徴とする請求項6に記載の内視鏡装置。
  8.  前記注目深さ領域は、前記第2の深さ領域であり、
     前記非注目深さ領域は、前記第1の深さ領域および前記第3の深さ領域の少なくとも一方を含み、
     少なくとも1つの前記非強調狭帯域光は、前記強調狭帯域光よりも短波長、または、前記強調狭帯域光よりも長波長である、ことを特徴とする請求項5に記載の内視鏡装置。
  9.  前記第2の深さ領域は、前記観察体において、表層領域よりも深く、深層領域よりも浅い領域である中層領域であり、
     前記第1の色領域は青色領域であり、前記第2の色領域は緑色領域であり、前記第3の色領域は赤色領域であり、
     前記強調狭帯域光は、前記緑色領域に少なくとも含まれ、
     前記非強調狭帯域光は、前記青色領域または前記緑色領域に少なくとも含まれる、ことを特徴とする請求項8に記載の内視鏡装置。
  10.  前記注目深さ領域は、前記第3の深さ領域であり、
     前記非注目深さ領域は、前記第1の深さ領域および前記第2の深さ領域の少なくとも一方を含み、
     少なくとも1つの前記非強調狭帯域光は、前記強調狭帯域光よりも短波長である、ことを特徴とする請求項5に記載の内視鏡装置。
  11.  前記第3の深さ領域は、前記観察体における深層領域であり、
     前記第1の色領域は青色領域であり、前記第2の色領域は緑色領域であり、前記第3の色領域は赤色領域であり、
     前記強調狭帯域光は、前記赤色領域に少なくとも含まれ、
     前記非強調狭帯域光は、前記青色領域または前記緑色領域のどちらかに少なくとも含まれる、ことを特徴とする請求項10に記載の内視鏡装置。
  12.  前記強調狭帯域光と前記非強調狭帯域光のどちらか一方は、前記3つの色領域の各々に含まれている、ことを特徴とする請求項5に記載の内視鏡装置。
  13.  前記強調狭帯域光と前記非強調狭帯域光は、前記照明光が白色光となるような強度比に設定される、ことを特徴とする請求項12に記載の内視鏡装置。
  14.  前記照明光に含まれる前記強調狭帯域光と前記非強調狭帯域光の数は合わせて4つ以上であり、
     前記複数の狭帯域光は、前記照明光の色再現性を向上させるように、前記照明光に含まれる3つの前記強調狭帯域光及び前記非強調狭帯域光のいずれとも異なるピーク波長または中心波長を有する前記非強調狭帯域光を更に備える、ことを特徴とする請求項13に記載の内視鏡装置。
  15.  前記3つ色領域のうち何れか1つに全ての前記強調狭帯域光が含まれる、ことを特徴とする請求項5に記載の内視鏡装置。
  16.  前記強調狭帯域光は1つのみである、ことを特徴とする請求項15に記載の内視鏡装置。
  17.  前記非強調狭帯域光は、前記強調狭帯域光が含まれる前記色領域には含まれない、ことを特徴とする請求項5に記載の内視鏡装置。
  18.  同じ前記色領域に前記強調狭帯域光と前記非強調狭帯域光が共に含まれる場合は、前記非強調狭帯域光の強度よりも、前記強調狭帯域光の強度の方が大きい、ことを特徴とする請求項5に記載の内視鏡装置。
  19.  前記強調狭帯域光と、前記強調狭帯域光が含まれる前記色領域と隣り合う前記色領域における前記非強調狭帯域光は、異なる出射タイミングで順次出射され、前記撮像部においてそれぞれ異なる撮像信号として出力される、ことを特徴とする請求項5に記載の内視鏡装置。
  20.  前記撮像部は、前記3つの色領域の各々に含まれる前記反射散乱光を受光して、第1の撮像信号、第2の撮像信号及び第3の撮像信号を出力し、
     前記画像処理部は、前記第1乃至第3の撮像信号のうち、前記強調狭帯域光が含まれる前記色領域に対応する撮像信号に対して、コントラスト強調画像処理と、エッジ強調画像処理と、血管構造画像処理と、のうち少なくとも1つを行う、ことを特徴とする請求項5に記載の内視鏡装置。
  21.  前記撮像部は、前記3つの色領域の各々に含まれる前記反射散乱光を受光して、第1の撮像信号、第2の撮像信号及び第3の撮像信号を出力し、
     前記画像処理部は、前記強調狭帯域光が含まれない前記色領域に対応する撮像信号に対して、コントラスト抑制画像処理と、エッジ抑制画像処理と、血管構造抑制画像処理と、のうち少なくとも1つを行う、ことを特徴とする請求項5に記載の内視鏡装置。
  22.  前記強調波長領域は、前記極大波長または前記色領域最大波長の少なくとも一方に対して、±20nm以内の波長領域である、ことを特徴とする請求項2に記載の内視鏡装置。
  23.  前記強調波長領域は、前記極大値または前記色領域最大値が存在する前記色領域であって、前記極大値または前記色領域最大値に対して1/2以上の値を有する波長領域である、ことを特徴とする請求項2に記載の内視鏡装置。
  24.  前記非強調波長領域は、
     前記診断対象物質の光吸収スペクトルに対して、少なくとも1つの極小値をとる少なくとも1つの極小波長、および、前記3つの色領域のうち何れかの色領域における最小値である色領域最小値をとる色領域最小波長、の少なくとも一方を1つ含む、ことを特徴とする請求項2に記載の内視鏡装置。
  25.  前記非強調波長領域は、前記極小波長および前記色領域最小波長の少なくとも一方に対して、±20nm以内の波長領域である、ことを特徴とする請求項24に記載の内視鏡装置。
  26.  前記非強調波長領域は、前記極小値または前記色領域最小値が存在する前記色領域であって、前記極小値および前記色領域最小値の少なくとも一方に対して1.5倍以下の値を有する波長領域である、ことを特徴とする請求項24に記載の内視鏡装置。
  27.  前記非強調波長領域は、前記極大値または前記色領域最大値が存在する前記色領域であって、前記極大値および色領域最大値の少なくとも一方に対して、1/2以下の値をとる波長領域である、ことを特徴とする請求項2に記載の内視鏡装置。
  28.  前記観察体は、生体組織であり、
     前記診断対象物質は、前記観察体に含まれるヘモグロビンである、ことを特徴とする請求項2に記載の内視鏡装置。
  29.  少なくとも1つの前記強調狭帯域光の前記ピーク波長は、395乃至435nmの波長領域に含まれる、ことを特徴とする請求項28に記載の内視鏡装置。
  30.  少なくとも1つの前記強調狭帯域光の前記ピーク波長は、520乃至560nmまたは560乃至595nmの波長領域のどちらか一方に含まれる、ことを特徴とする請求項28に記載の内視鏡装置。
  31.  前記複数の狭帯域光は、波長幅が50nm以下の狭帯域光である、ことを特徴とする請求項5に記載の内視鏡装置。
  32.  前記複数の狭帯域光は、波長幅が5nm以下の超狭帯域光である、ことを特徴とする請求項5に記載の内視鏡装置。
  33.  前記第1の色領域は、380乃至510nmの青色波長領域であり、
     前記第2の色領域は、490乃至610nmの緑色波長領域であり、
     前記第3の色領域は、590乃至780nmの赤色波長領域である、ことを特徴とする請求項2に記載の内視鏡装置。
  34.  前記第1の色領域は青色領域であり、前記第2の色領域は緑色領域であり、前記第3の色領域は赤色領域であり、
     前記内視鏡装置は、
      前記注目深さ領域が前記第1の深さ領域であり且つ前記非注目深さ領域が前記第2の深さ領域または前記第3の深さ領域のどちらかを少なくとも含み、前記強調狭帯域光が前記青色領域に少なくとも含まれ且つ前記非強調狭帯域光が前記緑色領域または前記赤色領域のどちらかに少なくとも含まれる、表層診断対象物質強調モードと、
      前記注目深さ領域が前記第2の深さ領域であり且つ前記非注目深さ領域が前記第1の深さ領域および前記第3の深さ領域の少なくとも一方を含み、前記強調狭帯域光が前記緑色領域に少なくとも含まれ且つ前記非強調狭帯域光が前記青色領域または前記緑色領域に少なくとも含まれる、中層診断対象物質強調モードと、
      前記注目深さ領域が前記第3の深さ領域であり且つ前記非注目深さ領域が前記第1の深さ領域および前記第2の深さ領域の少なくとも一方を含み、前記強調狭帯域光が前記赤色領域に少なくとも含まれ且つ前記非強調狭帯域光が前記青色領域または前記緑色領域のどちらかに少なくとも含まれる、深層診断対象物質強調モードと、
    のうち少なくとも1つの観察モードを有する、ことを特徴とする請求項5に記載の内視鏡装置。
  35.  前記観察モードを入力する入力部を更に有し、
     前記光源駆動部は、前記入力部に入力された前記観察モードに応じて、前記複数の狭帯域光源に対して、出射させる前記狭帯域光源の組み合わせを制御する、ことを特徴とする請求項34に記載の内視鏡装置。
  36.  前記画像処理部は、前記撮像信号に基づいた分光推定処理によって、前記強調画像信号と前記非強調画像信号のどちらか少なくとも一方を生成する分光推定処理部を有する、ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
  37.  前記照明光は、広帯域光を含む、ことを特徴とする請求項36に記載の内視鏡装置。
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