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特許7328432医療用制御装置、医療用観察システム、制御装置及び観察システム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-08-07
(45)【発行日】2023-08-16
(54)【発明の名称】医療用制御装置、医療用観察システム、制御装置及び観察システム
(51)【国際特許分類】
A61B 1/00 20060101AFI20230808BHJP
A61B 1/06 20060101ALI20230808BHJP
【ＦＩ】
A61B1/00 511
A61B1/06 610
【請求項の数】
19
(21)【出願番号】P 2022164960
(22)【出願日】2022-10-13
(62)【分割の表示】P 2020505614の分割
【原出願日】2019-01-10
(65)【公開番号】P2022179746
(43)【公開日】2022-12-02
【審査請求日】2022-10-31
(31)【優先権主張番号】P 2018047944
(32)【優先日】2018-03-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】313009556
【氏名又は名称】ソニー・オリンパスメディカルソリューションズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】小島 航史
【審査官】森口 正治
(56)【参考文献】
【文献】特開平６－３０４１３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－２３５７８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－１０４０７４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｂ １／００－１／３２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
被写体からの観察光に基づいて生成された画像信号における予め設定された波長帯域の特定光の波長帯域を含む色の信号値に基づいて、前記観察光の光路上に、前記特定光をカットする観察側フィルタが配置されているか否かを検知するフィルタ検知部、を備えることを特徴とする医療用制御装置。
【請求項2】
前記観察側フィルタは、前記観察光の光路に対して挿抜自在であることを特徴とする請求項１に記載の医療用制御装置。
【請求項3】
外部からの指示の入力を受け付ける入力部をさらに備え、前記フィルタ検知部は、前記入力部にホワイトバランス調整処理の指示が入力された場合に、前記観察側フィルタの検知処理を実行する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の医療用制御装置。
【請求項4】
前記フィルタ検知部の検知結果によって、前記観察光の光路上前記観察側フィルタが存在しないと判断した場合に、表示装置および／または出力部に、前記観察側フィルタが装着されていない旨の報知処理を実行させる制御部、をさらに備えることを特徴とする請求項１～３のいずれか一つに記載の医療用制御装置。
【請求項5】
前記フィルタ検知部の検知結果によって、前記観察光の光路上前記観察側フィルタが存在しないと判断された場合に、光源部による前記特定光を含む照明光の出射を制御する光源制御部、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の医療用制御装置。
【請求項6】
前記観察光を受光して画像信号を生成する撮像部が生成した前記画像信号に信号処理を施す画像処理部、
をさらに備え、
前記画像処理部は、前記フィルタ検知部が前記特定光をカットする観察側フィルタが配置されていることを検知した場合に、前記観察側フィルタにカットされた波長帯域を含む色を強める色補正を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の医療用制御装置。
【請求項7】
前記観察光を受光して画像信号を生成する撮像部が生成した前記画像信号に信号処理を施す画像処理部、
をさらに備え、
前記画像処理部は、前記フィルタ検知部が前記特定光をカットする観察側フィルタが配置されていることを検知した場合に、前記観察側フィルタにカットされた波長帯域を含む色を強める色補正を行う第１のカラーモードによる表示用の画像信号の生成を行い、前記フィルタ検知部が前記特定光をカットする観察側フィルタが配置されていないことを検知した場合に、前記第１のカラーモードと異なる第２のカラーモードによる白色光画像の表示用の画像信号の生成を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の医療用制御装置。
【請求項8】
前記フィルタ検知部が前記観察光の光路上に前記観察側フィルタが存在すると判断した場合に、蛍光観察時のモードへの設定を許可する制御部、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の医療用制御装置。
【請求項9】
被写体からの観察光を導光する観察光学系と、
前記観察光学系から観察光を受光して画像信号を生成する撮像部と、
前記画像信号における予め設定された波長帯域の特定光の波長帯域を含む色の信号値に基づいて、前記観察光の光路上に、前記特定光をカットする観察側フィルタが配置されているか否かを検知するフィルタ検知部と、
を備えることを特徴とする医療用観察システム。
【請求項10】
前記観察側フィルタは、前記観察光の光路に対して挿抜自在である
ことを特徴とする請求項９に記載の医療用観察システム。
【請求項11】
外部からの指示の入力を受け付ける入力部をさらに備え、
前記フィルタ検知部は、前記入力部にホワイトバランス調整処理の指示が入力された場合に、前記観察側フィルタの検知処理を実行する
ことを特徴とする請求項９または１０に記載の医療用観察システム。
【請求項12】
前記フィルタ検知部の検知結果によって、前記観察光の光路上に前記観察側フィルタが存在しないと判断した場合に、表示装置および／または出力部に、前記観察側フィルタが装着されていない旨の報知処理を実行させる制御部、
をさらに備えることを特徴とする請求項９～１１のいずれか一つに記載の医療用観察システム。
【請求項13】
少なくとも前記特定光を含む照明光を出射する光源部、
をさらに備えることを特徴とする請求項９～１２のいずれか一つに記載の医療用観察システム。
【請求項14】
前記フィルタ検知部の検知結果によって、前記観察光の光路上に前記観察側フィルタが存在しないと判断された場合に、前記光源部による前記照明光の出射を制御する光源制御部、
をさらに備えることを特徴とする請求項１３に記載の医療用観察システム。
【請求項15】
前記観察光を受光して画像信号を生成する撮像部が生成した前記画像信号に信号処理を施す画像処理部、
をさらに備え、
前記画像処理部は、前記フィルタ検知部が前記特定光をカットする観察側フィルタが配置されていることを検知した場合に、前記観察側フィルタにカットされた波長帯域を含む色を強める色補正を行う
ことを特徴とする請求項９に記載の医療用観察システム。
【請求項16】
前記観察光を受光して画像信号を生成する撮像部が生成した前記画像信号に信号処理を施す画像処理部、
をさらに備え、
前記画像処理部は、前記フィルタ検知部が前記特定光をカットする観察側フィルタが配置されていることを検知した場合に、前記観察側フィルタにカットされた波長帯域を含む色を強める色補正を行う第１のカラーモードによる表示用の画像信号の生成を行い、前記フィルタ検知部が前記特定光をカットする観察側フィルタが配置されていないことを検知した場合に、前記第１のカラーモードと異なる第２のカラーモードによる白色光画像の表示用の画像信号の生成を行う
ことを特徴とする請求項９に記載の医療用観察システム。
【請求項17】
前記フィルタ検知部が前記観察光の光路上に前記観察側フィルタが存在すると判断した場合に、蛍光観察時のモードへの設定を許可する制御部、
をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載の医療用観察システム。
【請求項18】
被写体からの観察光に基づいて生成された画像信号における予め設定された波長帯域の特定光の波長帯域を含む色の信号値に基づいて、前記観察光の光路上に、前記特定光をカットする観察側フィルタが配置されているか否かを検知するフィルタ検知部、
を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項19】
被写体からの観察光を導光する観察光学系と、
前記観察光学系から観察光を受光して画像信号を生成する撮像部と、
前記画像信号における予め設定された波長帯域の特定光の波長帯域を含む色の信号値に基づいて、前記観察光の光路上に、前記特定光をカットする観察側フィルタが配置されているか否かを検知するフィルタ検知部と、
を備えることを特徴とする観察システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、医療用観察システムに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、白色による通常観察とは別に、特殊光による特殊光観察を行なう観察方法が考案されている。具体的に、特殊光観察として、ＮＢＩ（Narrow Band Imaging）と呼ばれる技術、ＩＲＩ（Infra-Red Imaging）と呼ばれる技術、ＡＦＩ（Auto Fluorescence Imaging）と呼ばれる技術、ＰＤＤ（Photodynamic Diagnosis）と呼ばれる技術、などが挙げられる。
ＮＢＩでは、波長４１５ｎｍ及び５４０ｎｍを中心波長とする狭帯域の照明光を照射して、各波長の光のヘモグロビンに対する吸収の差を利用して粘膜表層とそれより深い層との血管の状態を観察する。ここで、４１５ｎｍの光は粘膜表層のヘモグロビンに吸収され、５４０ｎｍの光はそれよりやや深い層のヘモグロビンに吸収される。
ＩＲＩでは、血中内で波長８０５ｎｍ付近の近赤外光に吸収ピークを持つインドシアニングリーン（Indocyanine green：ＩＣＧ）という薬剤を造影剤として静脈注射し、中心波長８０５ｎｍ及び中心波長９４０ｎｍの近赤外光を照射して、ＩＣＧの吸収による粘膜下層の血管部分の陰影を観察し、血管、リンパ管の走行状態を診断する。ＩＲＩでは、腫瘍の有無により、中心波長８０５ｎｍの光の強度が変化する。
ＡＦＩでは、蛍光剤を被検体内に予め投与しておき、励起光を照射することによって、被検体から発せられる蛍光像を観察し、その蛍光像の有無や、形状を観察することにより腫瘍部分を診断する。正常な組織では粘膜表層において蛍光剤からの蛍光が発せられ、病変による粘膜表層において血管の集積や粘膜の肥厚が起こると蛍光体からの蛍光が著しく低下する。
ＰＤＤでは、アミノレブリン酸（５－ＡＬＡ）の溶解液を患者に服用させると体内の正常組織では、血液原料（ヘム）に代謝されるが、癌細胞では、代謝されずに、その中間産物のＰｐIXという物質として蓄積され、このＰｐIXに青色光（中心波長４１０ｎｍ)を照射すると赤色（ピーク波長６３０ｎｍ）に蛍光発光するという性質を利用して、癌細胞と正常細胞を区別しやすい画像を得る。なお、正常細胞は、照射された青色光の光、例えば照射された青色光の裾野の４６０ｎｍの光を受けて青色の光を発する。
ＮＢＩでは、波長４１５ｎｍ及び５４０ｎｍを中心波長とする狭帯域の照明光を照射して、各波長の光のヘモグロビンに対する吸収の差を利用して粘膜表層とそれより深い層との血管の状態を観察する。ここで、４１５ｎｍの光は粘膜表層のヘモグロビンに吸収され、５４０ｎｍの光はそれよりやや深い層のヘモグロビンに吸収される。
ＩＲＩでは、血中内で波長８０５ｎｍ付近の近赤外光に吸収ピークを持つインドシアニングリーン（Indocyanine green：ＩＣＧ）という薬剤を造影剤として静脈注射し、中心波長８０５ｎｍ及び中心波長９４０ｎｍの近赤外光を照射して、ＩＣＧの吸収による粘膜下層の血管部分の陰影を観察し、血管、リンパ管の走行状態を診断する。ＩＲＩでは、腫瘍の有無により、中心波長８０５ｎｍの光の強度が変化する。
ＡＦＩでは、蛍光剤を被検体内に予め投与しておき、励起光を照射することによって、被検体から発せられる蛍光像を観察し、その蛍光像の有無や、形状を観察することにより腫瘍部分を診断する。正常な組織では粘膜表層において蛍光剤からの蛍光が発せられ、病変による粘膜表層において血管の集積や粘膜の肥厚が起こると蛍光体からの蛍光が著しく低下する。
ＰＤＤでは、アミノレブリン酸（５－ＡＬＡ）の溶解液を患者に服用させると体内の正常組織では、血液原料（ヘム）に代謝されるが、癌細胞では、代謝されずに、その中間産物のＰｐIXという物質として蓄積され、このＰｐIXに青色光（中心波長４１０ｎｍ)を照射すると赤色（ピーク波長６３０ｎｍ）に蛍光発光するという性質を利用して、癌細胞と正常細胞を区別しやすい画像を得る。なお、正常細胞は、照射された青色光の光、例えば照射された青色光の裾野の４６０ｎｍの光を受けて青色の光を発する。
【0003】
特殊光観察を行う際、例えば、ＩＲＩや、ＡＦＩ、ＰＤＤは、蛍光色素や蛍光標識を励起するための励起光を照射する。この際、観察光学系には、被写体が励起光を反射し、この反射光が撮像素子に入射することを防ぐために、励起波長帯域の光をカットするフィルタが設けられる（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１６－１９８６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特殊光観察を行う際、上述したフィルタを観察光学系に配置する必要があるため、観察光学系におけるフィルタの有無を検知することが望まれる。従来では、硬性鏡のアイピースのマスク形状を検出することによって硬性鏡の種別を検知する検知ブロックを設ける技術が知られているが、検知ブロックを設けると、回路規模が増大してしまう。
【0006】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、回路規模の増大を抑制しつつ、観察光学系におけるフィルタの有無を検知することができる医療用観察システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる医療用観察システムは、被写体からの観察光を導光する観察光学系と、前記観察光学系から観察光を受光して画像信号を生成する撮像部と、前記撮像部が生成した前記画像信号に信号処理を施す画像処理部と、を備え、前記画像処理部は、前記画像信号における予め設定された波長帯域の特定光の波長帯域を含む色の信号値に基づいて、前記観察光の光路上に、前記特定光をカットする観察側フィルタが配置されているか否かを検知するフィルタ検知部、を有することを特徴とする。
【0008】
また、本発明にかかる医療用観察システムは、上記発明において、前記観察側フィルタは、前記観察光の光路に対して挿抜自在であることを特徴とする。
【0009】
また、本発明にかかる医療用観察システムは、上記発明において、外部からの指示の入力を受け付ける入力部をさらに備え、前記フィルタ検知部は、前記入力部にホワイトバランス調整処理の指示が入力された場合に、前記観察側フィルタの検知処理を実行することを特徴とする。
【0010】
また、本発明にかかる医療用観察システムは、上記発明において、前記フィルタ検知部の検知結果によって、前記観察光の光路上前記観察側フィルタが存在しないと判断した場合に、表示装置および／または出力部に、前記観察側フィルタが装着されていない旨の報知処理を実行させる制御部、をさらに備えることを特徴とする。
【0011】
また、本発明にかかる医療用観察システムは、上記発明において、少なくとも前記特定光を含む照明光を出射する光源部、をさらに備えることを特徴とする。
【0012】
また、本発明にかかる医療用観察システムは、上記発明において、前記フィルタ検知部の検知結果によって、前記観察光の光路上前記観察側フィルタが存在しないと判断された場合に、前記光源部による前記照明光の出射を制御する光源制御部、をさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、回路規模の増大を抑制しつつ、観察光学系におけるフィルタの有無を検知することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。実施の形態では、本発明にかかる医療用観察システムの一例として、患者等の被検体内の画像を撮像して表示する医療用の内視鏡装置について説明する。また、この実施の形態により、この発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して説明する。
【0016】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡装置１の概略構成を示す図である。内視鏡装置１は、医療分野において用いられ、人等の観察対象物の内部（生体内）の被写体を観察する装置である。この内視鏡装置１は、図１に示すように、内視鏡２と、撮像装置３と、表示装置４と、制御装置５（画像処理装置）と、光源装置６とを備え、撮像装置３と制御装置５とで、医療用観察システムを構成している。なお、本実施の形態１では、内視鏡２及び撮像装置３により、例えば硬性鏡等の内視鏡を用いた画像取得装置を構成している。
図１は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡装置１の概略構成を示す図である。内視鏡装置１は、医療分野において用いられ、人等の観察対象物の内部（生体内）の被写体を観察する装置である。この内視鏡装置１は、図１に示すように、内視鏡２と、撮像装置３と、表示装置４と、制御装置５（画像処理装置）と、光源装置６とを備え、撮像装置３と制御装置５とで、医療用観察システムを構成している。なお、本実施の形態１では、内視鏡２及び撮像装置３により、例えば硬性鏡等の内視鏡を用いた画像取得装置を構成している。
【0017】
光源装置６は、ライトガイド７の一端が接続され、当該ライトガイド７の一端に生体内を照明するための例えば白色光や、特殊観察用の近赤外光等の照明光を供給する光源部６１と、光源部６１による照明光の出射を制御する光源制御部６２と、を有する。光源部６１は、照明光を出射する照明光学系、照明光の光路に挿抜自在に設けられる照明側フィルタを含む。照明側フィルタは、光源制御部６２の制御のもとで動作する。なお、光源装置６と制御装置５とは、図１に示すように別体とし相互に通信する構成としてもよいし、一体化した構成であってもよい。
【0018】
ライトガイド７は、一端が光源装置６に着脱自在に接続されるとともに、他端が内視鏡２に着脱自在に接続される。そして、ライトガイド７は、光源装置６から供給された光を一端から他端に伝達し、内視鏡２に供給する。
【0019】
撮像装置３は、内視鏡２からの被写体像を撮像して当該撮像結果を出力する。この撮像装置３は、図１に示すように、信号伝送部である伝送ケーブル８と、カメラヘッド９とを備える。本実施の形態１では、伝送ケーブル８とカメラヘッド９とにより医療用撮像装置が構成される。
【0020】
内視鏡２は、硬質で細長形状を有し、生体内に挿入される。この内視鏡２の内部には、１または複数のレンズを用いて構成され、被写体像を集光する観察光学系が設けられている。内視鏡２は、ライトガイド７を介して供給された光を先端から出射し、生体内に照射する。そして、生体内に照射された光（被写体像）は、内視鏡２内の観察光学系（レンズユニット９１）により集光される。なお、本実施の形態１では、後述するように、内視鏡２には、所定の波長帯域の光をカットするフィルタ（以下、観察側フィルタという）を有する構成と、この観察側フィルタを有しない構成とが存在する。例えば、光源装置６が近赤外の波長帯域の光を出射する場合、観察側フィルタは、この近赤外の波長帯域の光をカットする。
【0021】
カメラヘッド９は、内視鏡２の基端に着脱自在に接続される。そして、カメラヘッド９は、制御装置５による制御の下、内視鏡２にて集光された被写体像を撮像し、当該撮像による撮像信号を出力する。なお、カメラヘッド９の詳細な構成については、後述する。内視鏡２とカメラヘッド９とは、図１に示すように着脱自在に構成してもよいし、一体化した構成であってもよい。
【0022】
伝送ケーブル８は、一端がコネクタを介して制御装置５に着脱自在に接続されるとともに、他端がコネクタを介してカメラヘッド９に着脱自在に接続される。具体的に、伝送ケーブル８は、最外層である外被の内側に複数の電気配線（図示略）が配設されたケーブルである。当該複数の電気配線は、カメラヘッド９から出力される撮像信号を制御装置５に、制御装置５から出力される制御信号、同期信号、クロック、及び電力をカメラヘッド９にそれぞれ伝送するための電気配線である。
【0023】
表示装置４は、制御装置５による制御のもと、制御装置５により生成された画像を表示する。表示装置４は、観察時の没入感を得やすくするために、表示部が５５インチ以上を有するものが好ましいが、これに限らない。
【0024】
制御装置５は、カメラヘッド９から伝送ケーブル８を経由して入力された撮像信号を処理し、表示装置４へ画像信号を出力するとともに、カメラヘッド９及び表示装置４の動作を統括的に制御する。なお、制御装置５の詳細な構成については、後述する。
【0025】
次に、撮像装置３及び制御装置５の構成について説明する。図２は、カメラヘッド９及び制御装置５の構成を示すブロック図である。なお、図２では、カメラヘッド９及び伝送ケーブル８同士を着脱可能とするコネクタの図示を省略している。
【0026】
以下、制御装置５の構成、及びカメラヘッド９の構成の順に説明する。なお、以下では、制御装置５の構成として、本発明の要部を主に説明する。制御装置５は、図２に示すように、信号処理部５１と、画像処理部５２と、通信モジュール５３と、入力部５４と、出力部５５と、制御部５６と、メモリ５７とを備える。なお、制御装置５には、制御装置５及びカメラヘッド９を駆動するための電源電圧を生成し、制御装置５の各部にそれぞれ供給するとともに、伝送ケーブル８を介してカメラヘッド９に供給する電源部（図示略）などが設けられていてもよい。
【0027】
信号処理部５１は、カメラヘッド９が出力した撮像信号に対してノイズ除去や、必要に応じてＡ／Ｄ変換等の信号処理を行うことによって、デジタル化された撮像信号（パルス信号）を画像処理部５２に出力する。
【0028】
また、信号処理部５１は、撮像装置３及び制御装置５の同期信号、及びクロックを生成する。撮像装置３への同期信号（例えば、カメラヘッド９の撮像タイミングを指示する同期信号等）やクロック（例えばシリアル通信用のクロック）は、図示しないラインで撮像装置３に送られ、この同期信号やクロックを基に、撮像装置３は駆動する。
【0029】
画像処理部５２は、信号処理部５１から入力される撮像信号をもとに、表示装置４が表示する表示用の画像信号を生成する。画像処理部５２は、撮像信号に対して、所定の信号処理を実行して被写体画像を含む表示用の画像信号を生成する。ここで、画像処理部５２は、検波処理や、補間処理、色補正処理、色強調処理、及び輪郭強調処理等の各種画像処理等の公知の画像処理を行う。画像処理部５２は、生成した画像信号を表示装置４に出力する。
【0030】
また、画像処理部５２は、撮像信号に基づいて、所定の波長帯域の光をカットするフィルタが光路中に挿入されているか否かを検知するフィルタ検知部５２ａを有する。フィルタ検知部５２ａによるフィルタ検知処理の詳細については後述する。
【0031】
通信モジュール５３は、制御部５６から送信された後述する制御信号を含む制御装置５からの信号を撮像装置３に出力する。また、撮像装置３からの信号を制御装置５内の各部に出力する。つまり通信モジュール５３は、撮像装置３へ出力する制御装置５の各部からの信号を、例えばパラレルシリアル変換等によりまとめて出力し、また撮像装置３から入力される信号を、例えばシリアルパラレル変換等により振り分け、制御装置５の各部に出力する、中継デバイスである。
【0032】
入力部５４は、キーボード、マウス、タッチパネル等のユーザインタフェースを用いて実現され、各種情報の入力を受け付ける。
【0033】
出力部５５は、スピーカーやプリンタ、ディスプレイ等を用いて実現され、各種情報を出力する。出力部５５は、制御部５６の制御のもと、アラーム音声、アラーム光の出力や、画像表示を行う。例えば、フィルタ検知部５２ａによる検知結果から、観察側フィルタが光路中に挿入されていないと判断される場合に、出力部５５は、制御部５６の制御のもと、アラーム音、アラーム光を出力する。
【0034】
制御部５６は、制御装置５及びカメラヘッド９を含む各構成部の駆動制御、及び各構成部に対する情報の入出力制御などを行う。制御部５６は、メモリ５７に記録されている通信情報データ（例えば、通信用フォーマット情報など）を参照して制御信号を生成し、該生成した制御信号を、通信モジュール５３を介して撮像装置３へ送信する。また、制御部５６は、伝送ケーブル８を介して、カメラヘッド９に対して制御信号を出力する。制御部５６は、例えば、入力部５４を介して入力される観察法の切替指示により、光源装置６が出射する照明光の波長帯域を切り替える。観察法としては、白色光を出射する通常観察と、白色の波長帯域と異なる波長帯域の光を出射する特殊光観察とがある。本実施の形態１では、近赤外の波長帯域の光を出射して、インドシアニングリーンの蛍光を観察するＩＲＩ観察を特殊光観察の例として説明する。
【0035】
メモリ５７は、フラッシュメモリやＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の半導体メモリを用いて実現され、通信情報データ（例えば、通信用フォーマット情報など）が記録されている。なお、メモリ５７は、制御部５６が実行する各種プログラム等が記録されていてもよい。
【0036】
なお、信号処理部５１が、入力されたフレームの撮像信号を基に、各フレームの所定のＡＦ用評価値を出力するＡＦ処理部、及び、ＡＦ処理部からの各フレームのＡＦ用評価値から、最も合焦位置として適したフレームまたはフォーカスレンズ位置等を選択するようなＡＦ演算処理を行うＡＦ演算部を有していてもよい。
【0037】
上述した信号処理部５１、画像処理部５２、通信モジュール５３及び制御部５６は、プログラムが記録された内部メモリ（図示略）を有するＣＰＵ（Central Processing Unit）等の汎用プロセッサやＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の機能を実行する各種演算回路等の専用プロセッサを用いて実現される。また、プログラマブル集積回路の一種であるＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array：図示略)を用いて構成するようにしてもよい。なお、ＦＰＧＡにより構成される場合は、コンフィグレーションデータを記憶するメモリを設け、メモリから読み出したコンフィグレーションデータにより、プログラマブル集積回路であるＦＰＧＡをコンフィグレーションしてもよい。
【0038】
次に、カメラヘッド９の構成として、本発明の要部を主に説明する。カメラヘッド９は、図２に示すように、レンズユニット９１と、撮像部９２と、通信モジュール９３と、カメラヘッド制御部９４とを備える。なお、本実施の形態１では、後述するように、カメラヘッド９には、所定の波長帯域の光をカットする観察側フィルタを有する構成と、このフィルタを有しない構成とが存在する。
【0039】
レンズユニット９１は、１または複数のレンズを用いて構成され、レンズユニット９１を通過した被写体像を、撮像部９２を構成する撮像素子の撮像面に結像する。当該１または複数のレンズは、光軸に沿って移動可能に構成されている。そして、レンズユニット９１には、当該１または複数のレンズを移動させて、画角を変化させる光学ズーム機構（図示略）や焦点位置を変化させるフォーカス機構が設けられている。なお、レンズユニット９１は、内視鏡２において設けられる光学系とともに、内視鏡２に入射した観察光を撮像部９２に導光する観察光学系を形成する。
【0040】
撮像部９２は、カメラヘッド制御部９４による制御の下、被写体を撮像する。この撮像部９２は、レンズユニット９１が結像した被写体像を受光して電気信号に変換する撮像素子を用いて構成されている。撮像素子は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサまたはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサにより構成される。撮像素子がＣＣＤの場合は、例えば、当該撮像素子からの電気信号（アナログ信号）に対して信号処理（Ａ／Ｄ変換等）を行って撮像信号を出力する信号処理部（図示略）がセンサチップなどに実装される。撮像素子がＣＭＯＳの場合は、例えば、光から電気信号に変換された電気信号（アナログ信号）に対して信号処理（Ａ／Ｄ変換等）を行って撮像信号を出力する信号処理部（図示略）が撮像素子に含まれる。撮像部９２は、生成した電気信号を通信モジュール９３に出力する。
【0041】
通信モジュール９３は、制御装置５から送信された信号をカメラヘッド制御部９４等のカメラヘッド９内の各部に出力する。また、通信モジュール９３は、カメラヘッド９の現在の状態に関する情報などを予め決められた伝送方式に応じた信号形式に変換し、伝送ケーブル８を介して当該変換した信号を制御装置５に出力する。つまり通信モジュール９３は、制御装置５や伝送ケーブル８から入力される信号を、例えばシリアルパラレル変換等により振り分け、カメラヘッド９の各部に出力し、また制御装置５や伝送ケーブル８へ出力するカメラヘッド９の各部からの信号を、例えばパラレルシリアル変換等によりまとめて出力する、中継デバイスである。
【0042】
カメラヘッド制御部９４は、伝送ケーブル８を介して入力した駆動信号や、カメラヘッド９の外面に露出して設けられたスイッチ等の操作部へのユーザ操作により操作部から出力される指示信号等に応じて、カメラヘッド９全体の動作を制御する。また、カメラヘッド制御部９４は、伝送ケーブル８を介して、カメラヘッド９の現在の状態に関する情報を制御装置５に出力する。
【0043】
なお、上述した通信モジュール９３及びカメラヘッド制御部９４は、プログラムが記録された内部メモリ（図示略）を有するＣＰＵ等の汎用プロセッサやＡＳＩＣ等の特定の機能を実行する各種演算回路等の専用プロセッサを用いて実現される。また、プログラマブル集積回路の一種であるＦＰＧＡを用いて構成するようにしてもよい。ここで、ＦＰＧＡにより構成される場合は、コンフィグレーションデータを記憶するメモリを設け、メモリから読み出したコンフィグレーションデータにより、プログラマブル集積回路であるＦＰＧＡをコンフィグレーションしてもよい。
【0044】
また、カメラヘッド９や伝送ケーブル８に、通信モジュール９３や撮像部９２により生成された撮像信号に対して信号処理を施す信号処理部を構成するようにしてもよい。さらに、カメラヘッド９内部に設けられた発振器（図示略）で生成された基準クロックに基づいて、撮像部９２を駆動するための撮像用クロック、及びカメラヘッド制御部９４のための制御用クロックを生成し、撮像部９２及びカメラヘッド制御部９４にそれぞれ出力するようにしてもよいし、伝送ケーブル８を介して制御装置５から入力した同期信号に基づいて、撮像部９２及びカメラヘッド制御部９４における各種処理のタイミング信号を生成し、撮像部９２及びカメラヘッド制御部９４にそれぞれ出力するようにしてもよい。また、カメラヘッド制御部９４をカメラヘッド９ではなく伝送ケーブル８や制御装置５に設けてもよい。
【0045】
制御装置５に取り付けられる内視鏡２及びカメラヘッド９の組み合わせを、図３Ａ～図３Ｄを参照して説明する。図３Ａ～図３Ｄは、本発明の実施の形態にかかる内視鏡２及びカメラヘッド９の構成を説明する模式図である。制御装置５に取り付けられる内視鏡２及びカメラヘッド９としては、図３Ａ～図３Ｄに示すような内視鏡２Ａ、２Ｂ、カメラヘッド９Ａ、９Ｂがある。内視鏡２Ａ、２Ｂは、先端側で外部の光を取り込んで、基端側でカメラヘッド９（９Ａ、９Ｂ）に接続する。
【0046】
内視鏡２Ａは、挿入部２１の内部に観察光学系２１Ａを備えている（例えば、図３Ａ参照）。観察光学系２１Ａは、当該観察光学系２１Ａの光軸ＮAに沿って、先端側から対物レンズ２１ａ、第１リレー光学系２１ｂ、第２リレー光学系２１ｃ、第３リレー光学系２１ｄ、接眼レンズ２１ｅの順で配置されてなる。
【0047】
内視鏡２Ｂは、挿入部２１の内部に観察光学系２１Ｂを備えている（例えば、図３Ｃ参照）。観察光学系２１Ｂは、当該観察光学系２１Ｂの光軸ＮBに沿って、先端側から観察側フィルタ２１ｆ、対物レンズ２１ａ、第１リレー光学系２１ｂ、第２リレー光学系２１ｃ、第３リレー光学系２１ｄ、接眼レンズ２１ｅの順で配置されてなる。内視鏡２Ｂは、内視鏡２Ａの構成に、所定の波長帯域の光をカットする観察側フィルタ２１ｆを加えたものである。ここで、観察側フィルタ２１ｆは、観察光学系２１Ｂを構成するいずれかの光学部材にコーティングを施すことにより、所定の波長帯域の光をカットするもので代用してもよい。
【0048】
カメラヘッド９Ａは、内視鏡２に接続する側から観察側フィルタ９５、レンズユニット９１、撮像部９２の順で配置されてなる（例えば、図３Ａ参照）。
【0049】
カメラヘッド９Ｂは、内視鏡２に接続する側からレンズユニット９１、撮像部９２の順で配置されてなる（例えば、図３Ｂ参照）。カメラヘッド９Ｂは、カメラヘッド９Ａの構成から、所定の波長帯域の光をカットする観察側フィルタ９５を除いたものである。
【0050】
本実施の形態１では、内視鏡２とカメラヘッド９との組み合わせにより、画像取得装置を構成する（図３Ａ～３Ｄにおいて伝送ケーブル８は不図示）。例えば、内視鏡２Ａおよびカメラヘッド９Ａにより画像取得装置１０１が構成され（図３Ａ参照）、内視鏡２Ａおよびカメラヘッド９Ｂにより画像取得装置１０２が構成され（図３Ｂ参照）、内視鏡２Ｂおよびカメラヘッド９Ｂにより画像取得装置１０３が構成される（図３Ｃ参照）。なお、図３Ａ～図３Ｃに示す構成は、内視鏡２とカメラヘッド９とが着脱自在な構成のほか、内視鏡２とカメラヘッド９とが固定（一体化）されている構成とを含む。図３Ａ～図３Ｃに示す構成のほか、内視鏡２Ａとカメラヘッド９Ｂとの間に、観察側フィルタ１０ａを有する中間部材１０を設けて構成される画像取得装置１０４を使用することもできる（図３Ｄ参照）。中間部材１０は、内視鏡２Ａおよびカメラヘッド９Ｂに対して着脱自在としてもよいし、観察側フィルタ１０ａを挿抜可能な構成としてもよい。本実施の形態１では、上述した画像取得装置１０１～１０４のいずれかが制御装置５に選択的に接続される。
【0051】
本実施の形態１では、内視鏡２とカメラヘッド９との組み合わせにより、観察側フィルタ（観察側フィルタ１０ａ、２１ｆ、９５）を一つ有する構成、または観察側フィルタ（観察側フィルタ１０ａ、２１ｆ、９５）を有しない構成となる。なお、内視鏡２Ｂとカメラヘッド９Ａとの組み合わせのように、二つの観察側フィルタ（観察側フィルタ２１ｆ、９５）を有する構成としてもよいが、観察側フィルタは一つあればよいので、ここでは観察側フィルタを一つ有する場合と有しない場合の二つのパターンを用いて説明する。
【0052】
図４は、本実施の形態１にかかる内視鏡装置において、特殊光観察時に設けられる観察側フィルタの感度について説明する図である。通常観察時、観察側フィルタが観察光路上に設けられていなければ、白色光を構成するすべての光が撮像部９２に入射する（図４の（ａ）参照）。すなわち、通常観察では、すべての光に対して感度を有する構成となる。本実施の形態１にかかる白色光は、青色の波長帯域の光（Ｂ光）、緑色の波長帯域の光（Ｇ光）、赤色の波長帯域の光（Ｒ光）、近赤外の波長帯域の光（以下、近赤外励起光ともいう）、および、光源の表面に塗布される蛍光（蛍光自発光）を含む。図４中、右側にいくにしたがって波長の大きな光となる。近赤外励起光として使用する光の波長帯域は、例えば７００ｎｍ～８００ｎｍである。蛍光の波長は、使用した近赤外光の波長より大きく、インドシアニングリーンによる蛍光や、光源由来の蛍光を含む。
【0053】
これに対し、特殊光観察時は、光源装置６から近赤外励起光を出射し、観察光路上に観察側フィルタ（観察側フィルタ１０ａ、２１ｆ、９５のいずれか）を配置する。観察側フィルタは、照明光として光源装置６から出射される近赤外の波長帯域の光に対する感度が低い（図４の（ｂ）参照）。このため、観察側フィルタが配置された場合、撮像部９２が受光する光は、近赤外の波長帯域を除いた波長帯域の光となる。
【0054】
続いて、光源装置６が出射する照明光について、図５～図７を参照して説明する。図５は、本実施の形態１にかかる内視鏡装置において、光源装置の光源が出射する光について説明する図である。図５は、光源装置６が備える光源がハロゲンランプである場合の光の強度を示している。ハロゲンランプが出射する照明光が含む蛍光自発光は、ハロゲンランプの表面に塗布される蛍光塗料由来の蛍光である。なお、以下に示すグラフの横軸は、右にいくほど波長が長くなるものとして説明する。
【0055】
図６は、本実施の形態１にかかる内視鏡装置において、特殊光観察時に設けられる光源側フィルタの光透過率について説明する図である。特殊光観察時には、制御部５６の制御により、光源装置６内の照明光路上に、照明側フィルタが配置される。照明側フィルタにおいて、Ｂ光、Ｇ光、Ｒ光および蛍光自発光のフィルタ透過率は、近赤外励起光のフィルタ透過率に対して小さい。また、Ｒ光および蛍光自発光のフィルタ透過率は、Ｂ光およびＧ光のフィルタ透過率よりも小さい。以下の説明では、照明側フィルタによって、Ｒ光と蛍光自発光がほぼカットされるものとして説明する。なお、光源装置６の外部、例えば、ライトガイドの端部や、内視鏡２内に照明側フィルタを配置するようにしてもよい。
【0056】
図７は、本実施の形態１にかかる内視鏡装置において、特殊光観察時に出射される光について説明する図である。光源から図５に示す光が出射され、図６に示す照明側フィルタを通過した光は、図７に示すように、Ｂ光、Ｇ光、近赤外励起光を含む。被写体には、このＢ光、Ｇ光、近赤外励起光を含む特殊光が照射される。被写体に特殊光（近赤外励起光）が照射されると、被写体のインドシアニングリーンが励起されて蛍光を発する。なおこの時、後述するように蛍光自発光は撮像素子の感度が小さいため、蛍光自発光を強く光らせるために、Ｂ光およびＧ光よりも近赤外励起光を強く発光することが好ましい。
【0057】
続いて、撮像部９２の感度について、図８を参照して説明する。図８は、本実施の形態１にかかる内視鏡装置が備える撮像素子の感度について説明する図である。撮像部９２が備える撮像素子は、Ｂ光、Ｇ光、Ｒ光、近赤外励起光、および蛍光自発光に対して感度を有する。なお、この撮像素子では、Ｒ光、近赤外励起光、および蛍光自発光については、波長が大きくなるほど、感度が小さくなる。また、撮像素子において、近赤外励起光および蛍光自発光は、Ｒ光を受光する画素によって受光される。
【0058】
図９および図１０は、本実施の形態１にかかる内視鏡装置において、特殊光観察時に内視鏡に入射する光について説明する図である。図９および図１０では、各光（Ｂ光、Ｇ光、Ｒ光、近赤外励起光、および蛍光自発光）の強度を示している。また、図９の破線は、観察側フィルタの透過率（図４の（ｂ）参照）を示している。図１０の破線は、撮像部９２の感度（図８参照）を示している。
【0059】
特殊光観察時、内視鏡２に入射する観察光は、光源装置６から出射され、被写体で反射したＢ光、Ｇ光および近赤外励起光と、インドシアニングリーンが発する蛍光自発光と、を含む。この観察光は、観察側フィルタにより、近赤外励起光がカットされる。すなわち、撮像部９２は、Ｂ光、Ｇ光、および蛍光自発光を受光する（図１０参照）。
【0060】
これに対し、通常観察時は、Ｂ光、Ｇ光、Ｒ光、近赤外励起光、および蛍光自発光を含む照明光が被写体に照射され、被写体で反射した光が撮像部９２に入射する。
【0061】
図１１は、本実施の形態１にかかる内視鏡装置において、観察側フィルタの有無による撮像素子への入射光の違いを説明する図である。上述したように、通常観察では、観察側フィルタが設けられないため、照明光の反射光を受光すると、その反射光は、Ｂ光、Ｇ光、Ｒ光、近赤外励起光、および蛍光自発光を含む（図１１の（ａ）参照）。これに対し、特殊光観察では、照明光フィルタおよび観察側フィルタが設けられているため、照明光の反射光を受光すると、その反射光は、Ｂ光、Ｇ光、Ｒ光、および蛍光自発光を含むものとなる（図１１の（ｂ）参照）。
【0062】
図１２は、図１１に示す入射光による検波値を説明する図である。検波処理では、近赤外励起光および蛍光自発光がＲ光として処理される。この際、観察側フィルタが光路上に挿入されている場合の検波値（図１２の（ｂ）参照）は、観察側フィルタが光路上に挿入されていない場合の検波値（図１２の（ａ）参照）と比して、Ｒ光の検波値（Ｒ値）が低下する。これは、観察側フィルタによる近赤外励起光がカットされるためである。なお、Ｂ光の検波値（Ｂ値）、およびＧ光の検波値（Ｇ値）は、通常観察と特殊光観察とで大きな差異はない。
【0063】
フィルタ検知部５２ａは、観察側フィルタの有無による検波値（Ｒ値）の差異を利用して、観察光路上に観察側フィルタが存在するか否かを判断する。具体的に、フィルタ検知部５２ａは、検波値（ここでは、Ｒ値）に対して閾値を設けて、得られた検波値が閾値ＴＨ以上であるか否かを判断する。この閾値ＴＨは、例えば、光源から出射される光の波長（波長帯域）、撮像素子の感度、レンズの分光特性（減衰率）および観察側フィルタの有無による検波値の変化率のうちの少なくとも一つに基づいて設定される。フィルタ検知部５２ａは、Ｒ値が閾値ＴＨ以上であれば、観察光路上には観察側フィルタが存在しないと判断する。これに対し、フィルタ検知部５２ａは、Ｒ値が閾値ＴＨ未満であると、観察光路上に観察側フィルタが存在すると判断する。
【0064】
上述したフィルタ検知処理は、例えば、ホワイトバランス調整処理を行うキャリブレーション時に実行される。具体的に、内視鏡２の使用開始前、入力部５４やカメラヘッド９に設けられたボタン等を介してユーザからキャリブレーション指示が入力されると、制御部５６は、キャリブレーション処理（例えばホワイトバランス調整処理）を実行するとともに、フィルタ検知処理を実行する。なお、フィルタ検知処理は、上述したホワイトバランス調整処理時のほか、入力部５４やカメラヘッド９に設けられたボタン等を介してユーザから指示があった際に実行される。
【0065】
制御部５６は、フィルタ検知部５２ａから検知結果を取得すると、カラーモードの設定や、報知処理、照明光の出射制御を行う。
カラーモードの設定処理では、観察光路上に観察側フィルタが存在しないと判断された場合、通常の白色光画像のカラーモードに設定する。通常の白色光画像のカラーモードでは、適切な白色を再現するための色補正が行われる。これに対し、観察光路上に観察側フィルタが存在すると判断された場合、近赤外励起光を含まない画像に応じたカラーモードに設定する。近赤外励起光を含まない画像のカラーモードでは、赤色（Ｒ）のゲイン値を高くした色補正が行われる。なお、制御部５６が、観察光路上に観察側フィルタが存在すると判断された場合、蛍光観察時のモードへの設定を許可する制御を行うようにしてもよい。
報知処理では、例えば、フィルタ検知部５２ａにより、観察光路上に観察側フィルタが存在しないと判断された場合、入力部５４を介して特殊光観察を行う指示が入力された際に、観察側フィルタが存在しない旨の報知を行う。例えば、図３Ｂのように、内視鏡２（２Ａ）およびカメラヘッド９（９Ｂ）の両方に観察側フィルタが設けられていない場合に、入力部５４を介して特殊光観察を行う指示が入力された際、観察側フィルタが存在しない旨の報知を行う。この際の報知処理は、表示装置４が表示する文字情報（画像）や、出力部５５が出力する音、光などにより実行される。
また、観察光路上に観察側フィルタが存在しないと判断された場合、入力部５４を介して特殊光観察を行う指示が入力された際に、光源装置６からの特殊光の出射を停止する。制御部５６は、観察光路上に観察側フィルタの存在が検知されると、特殊光の出射停止を解除する。光源制御部６２は、制御部５６の制御のもと、光源部６１による光の出射を制御する。
制御部５６は、フィルタ検知部５２ａの検知結果に応じて、上述した報知処理および照明光制御のうちの少なくとも一方を行う。
カラーモードの設定処理では、観察光路上に観察側フィルタが存在しないと判断された場合、通常の白色光画像のカラーモードに設定する。通常の白色光画像のカラーモードでは、適切な白色を再現するための色補正が行われる。これに対し、観察光路上に観察側フィルタが存在すると判断された場合、近赤外励起光を含まない画像に応じたカラーモードに設定する。近赤外励起光を含まない画像のカラーモードでは、赤色（Ｒ）のゲイン値を高くした色補正が行われる。なお、制御部５６が、観察光路上に観察側フィルタが存在すると判断された場合、蛍光観察時のモードへの設定を許可する制御を行うようにしてもよい。
報知処理では、例えば、フィルタ検知部５２ａにより、観察光路上に観察側フィルタが存在しないと判断された場合、入力部５４を介して特殊光観察を行う指示が入力された際に、観察側フィルタが存在しない旨の報知を行う。例えば、図３Ｂのように、内視鏡２（２Ａ）およびカメラヘッド９（９Ｂ）の両方に観察側フィルタが設けられていない場合に、入力部５４を介して特殊光観察を行う指示が入力された際、観察側フィルタが存在しない旨の報知を行う。この際の報知処理は、表示装置４が表示する文字情報（画像）や、出力部５５が出力する音、光などにより実行される。
また、観察光路上に観察側フィルタが存在しないと判断された場合、入力部５４を介して特殊光観察を行う指示が入力された際に、光源装置６からの特殊光の出射を停止する。制御部５６は、観察光路上に観察側フィルタの存在が検知されると、特殊光の出射停止を解除する。光源制御部６２は、制御部５６の制御のもと、光源部６１による光の出射を制御する。
制御部５６は、フィルタ検知部５２ａの検知結果に応じて、上述した報知処理および照明光制御のうちの少なくとも一方を行う。
【0066】
上述した実施の形態１は、検波ブロックを別途設けることなく、検波値を用いて観察側フィルタの有無を検知することが可能である。実施の形態１によれば、回路規模の増大を抑制しつつ、観察光学系におけるフィルタの有無を検知することができる。これにより、フィルタの有無による誤った観察、特に、観察側フィルタが観察光路上に無い状態での特殊光観察が行われることを防止できる。また、上述した実施の形態１によれば、内視鏡２の種別に応じた観察モード（カラーモード）による観察を行うことができる。
【0067】
（実施の形態１の変形例１）
続いて、本発明の実施の形態１の変形例１について説明する。本変形例１にかかる内視鏡装置は、光源装置６が備える光源のみが異なり、そのほかの構成は、上述した内視鏡装置１と同じである。以下、上述した実施の形態１とは異なる部分について説明する。本変形例１では、光源装置６が、白色光を発するＬＥＤ（Light Emitting Diode）、および近赤外の波長帯域の光を発する半導体レーザを光源として備える。制御部５６の制御のもと、ＬＥＤ光源は通常観察時に発光し、半導体レーザは特殊光観察時に発光する。
続いて、本発明の実施の形態１の変形例１について説明する。本変形例１にかかる内視鏡装置は、光源装置６が備える光源のみが異なり、そのほかの構成は、上述した内視鏡装置１と同じである。以下、上述した実施の形態１とは異なる部分について説明する。本変形例１では、光源装置６が、白色光を発するＬＥＤ（Light Emitting Diode）、および近赤外の波長帯域の光を発する半導体レーザを光源として備える。制御部５６の制御のもと、ＬＥＤ光源は通常観察時に発光し、半導体レーザは特殊光観察時に発光する。
【0068】
図１３は、本変形例１にかかる内視鏡装置において、通常観察時に光源装置の光源が出射する光について説明する図である。図１３は、ＬＥＤである場合の光の強度を示している。図１３中、右側にいくにしたがって波長の大きな光となる。図１３に示すように、ＬＥＤ光源から出射される光は、青色の波長帯域の光（Ｂ光）、緑色の波長帯域の光（Ｇ光）および赤色の波長帯域の光（Ｒ光）を含む。ＬＥＤの場合、近赤外励起光および蛍光自発光は発しないため、特殊光観察時には、半導体レーザの発光に切り替えられる。
【0069】
図１４は、本変形例１にかかる内視鏡装置において、特殊光観察時に光源装置の光源が出射する光について説明する図である。図１４は、近赤外の波長帯域の光を発する半導体レーザの光の強度を示している。図１４に示すように、半導体レーザから出射される光は、近赤外励起光からなる。なお、図１３および図１４に示す蛍光自発光は、インドシアニングリーンが発する蛍光を示す。
【0070】
図１５および図１６は、本実施の形態１の変形例１にかかる内視鏡装置において、特殊光観察時に内視鏡に入射する光について説明する図である。図１５および図１６では、各光（Ｂ光、Ｇ光、Ｒ光、近赤外励起光、および蛍光自発光）の強度を示している。また、図１５の破線は、観察側フィルタの透過率（図４の（ｂ）参照）を示している。図１６の破線は、撮像部９２の感度（図８参照）を示している。
【0071】
本変形例１において、特殊光観察時、内視鏡２に入射する観察光は、光源装置６から出射され、被写体で反射した近赤外励起光と、インドオシアニングリーンが発する蛍光自発光とからなる（図１５参照）。この観察光は、観察側フィルタにより、近赤外励起光がカットされる。すなわち、撮像部９２は、インドシアニングリーンが発した蛍光のみを受光する（図１６参照）。
【0072】
これに対し、通常観察時は、Ｂ光、Ｇ光およびＲ光を含む照明光が被写体に照射され、被写体で反射した光が撮像部９２に入射する。
【0073】
図１７は、本実施の形態１の変形例１にかかる内視鏡装置において、観察側フィルタの有無による撮像素子への入射光の違いを説明する図である。半導体レーザを光源とし、観察光路上に観察側フィルタが設けられない場合、撮像部９２が受光する光は、近赤外励起光のみからなる（図１７の（ａ）参照）。これに対し、観察光路上に観察側フィルタが設けられている場合、近赤外励起光を出射しても、その反射光はカットされるため、撮像部９２は反射光（近赤外励起光）を受光することはない（図１７の（ｂ）参照）。
【0074】
図１８は、図１７に示す入射光による検波値を説明する図である。検波処理では、近赤外励起光がＲ光として処理されるため、観察側フィルタが光路上に挿入されていない場合のＲ値は近赤外励起光の反射光に応じた値となる（図１８の（ａ）参照）。これに対し、観察側フィルタが光路上に挿入されている場合のＲ値はゼロとなる（図１８の（ｂ）参照）。フィルタ検知処理は、例えば、ホワイトバランス調整処理時、又はホワイトバランス調整処理後に実行される。
【0075】
フィルタ検知部５２ａは、実施の形態１と同様に、観察側フィルタの有無による検波値の差異を利用して、観察光路上に観察側フィルタが存在するか否かを判断する。具体的に、フィルタ検知部５２ａは、Ｒ値が得られたか否かを判断する。フィルタ検知部５２ａは、Ｒ値が得られていれば、観察光路上には観察側フィルタが存在しないと判断する。これに対し、フィルタ検知部５２ａは、検波値が得られていない場合、観察光路上に観察側フィルタが存在すると判断する。
【0076】
制御部５６は、フィルタ検知部５２ａから検知結果を取得すると、フィルタ検知部５２ａの検知結果に応じて、上述した報知処理、照明光制御およびカラーモードの設定制御のうちの少なくとも一つを行う。
【0077】
上述した変形例１は、検波ブロックを別途設けることなく、検波値を用いて、観察側フィルタの有無を検知することが可能である。変形例１によれば、回路規模の増大を抑制しつつ、観察光学系におけるフィルタの有無を検知することができる。
【0078】
（実施の形態１の変形例２）
続いて、本発明の実施の形態１の変形例２について説明する。本変形例２にかかる内視鏡装置は、上述した内視鏡装置１と同じである。以下、上述した実施の形態１とは異なる部分について説明する。図１９は、本発明の実施の形態１の変形例２にかかる内視鏡２及びカメラヘッド９の構成を説明する模式図である。本変形例２では、内視鏡２Ａ、カメラヘッド９Ｂ、中間部材１０Ａの組み合わせ（図３Ｄの画像取得装置１０４を参照）を例に説明する。本変形例２では、レーザ処置具１１を用いて、緑色の波長帯域に含まれる所定の波長（または波長帯域）のレーザ光ＬGを対象物Ｓに照射して処置を施す。この際、レーザ光ＬGの波長（または波長帯域）の光を、観察側フィルタでカットすることによって、レーザ光ＬGによる画像の明るさの変化を抑制する。
続いて、本発明の実施の形態１の変形例２について説明する。本変形例２にかかる内視鏡装置は、上述した内視鏡装置１と同じである。以下、上述した実施の形態１とは異なる部分について説明する。図１９は、本発明の実施の形態１の変形例２にかかる内視鏡２及びカメラヘッド９の構成を説明する模式図である。本変形例２では、内視鏡２Ａ、カメラヘッド９Ｂ、中間部材１０Ａの組み合わせ（図３Ｄの画像取得装置１０４を参照）を例に説明する。本変形例２では、レーザ処置具１１を用いて、緑色の波長帯域に含まれる所定の波長（または波長帯域）のレーザ光ＬGを対象物Ｓに照射して処置を施す。この際、レーザ光ＬGの波長（または波長帯域）の光を、観察側フィルタでカットすることによって、レーザ光ＬGによる画像の明るさの変化を抑制する。
【0079】
中間部材１０Ａは、レーザ光ＬGの波長帯域の光をカットする観察側フィルタ１０ｂを有する。
【0080】
制御装置５では、実施の形態１のＲ値と同様にして、フィルタ検知部５２ａが、観察光学系に観察側フィルタ（ここでは観察側フィルタ１０ｂ）が配置されているか否かを検知する。フィルタ検知部５２ａは、実施の形態１と同様にして、観察側フィルタ１０ｂの有無によるＧ光の検波値（Ｇ値）の差異を利用して、観察光学系における観察側フィルタ１０ｂの有無を検知する。
【0081】
制御部５６では、観察側フィルタの検知結果に基づいて、報知処理や照明光制御が行われる。変形例２では、観察側フィルタが配置されていないことが検知されると、レーザ処置具１１を使用する際には観察側フィルタを装着すべき旨のメッセージを表示したり、音および／または光を発して観察側フィルタを装着すべき旨を知らせたりする。また、制御部５６が、レーザ処置具１１の発光を制御できれば、観察側フィルタが配置されていないことが検知された場合に、レーザ処置具１１の発光を禁止するように制御してもよい。
【0082】
本変形例２では、観察側フィルタ１０ｂの有無を検知して、レーザ処置具を使用する際の観察側フィルタ１０ｂの装着を促すことによって、レーザ光ＬGによる表示画像の明るさの変化を抑制することができる。被検体の処置に用いるレーザ光の強度は、光源装置６が出射する照明光の強度よりも大きいため、撮像部９２がレーザ光を受光すると、観察像が適切に得られないおそれがある。観察側フィルタを設けることによって、観察に適した画像を生成することができる。
【0083】
（実施の形態２）
続いて、本発明の実施の形態２について説明する。図２０は、本発明の実施の形態２にかかる内視鏡装置２００の概略構成を示す図である。上述した実施の形態１では、内視鏡２として、硬性鏡を用いた内視鏡装置１を説明したが、これに限られず、軟性の内視鏡を用いた内視鏡装置としても構わない。本実施の形態２では、軟性の内視鏡の挿入部の先端に観察側フィルタおよび撮像部を設ける場合の例を説明する。
続いて、本発明の実施の形態２について説明する。図２０は、本発明の実施の形態２にかかる内視鏡装置２００の概略構成を示す図である。上述した実施の形態１では、内視鏡２として、硬性鏡を用いた内視鏡装置１を説明したが、これに限られず、軟性の内視鏡を用いた内視鏡装置としても構わない。本実施の形態２では、軟性の内視鏡の挿入部の先端に観察側フィルタおよび撮像部を設ける場合の例を説明する。
【0084】
内視鏡装置２００は、被検体内に挿入部２０２を挿入することによって観察部位の体内画像を撮像して撮像信号を生成する内視鏡２０１と、内視鏡２０の先端から出射する照明光を発生する光源装置２１０と、内視鏡２０１が取得した撮像信号に所定の画像処理を施すとともに、内視鏡装置２００全体の動作を統括的に制御する制御装置２２０と、制御装置２２が画像処理を施した体内画像を表示する表示装置２３０と、を備える。内視鏡装置２００は、患者等の被検体内に、挿入部２０２を挿入して被検体内の体内画像を取得する。なお、制御装置２２０は、上述した信号処理部５１、画像処理部５２（フィルタ検知部５２ａ含む）などの機能を有している。
【0085】
内視鏡２０１は、可撓性を有する細長形状をなす挿入部２０２と、挿入部２０２の基端側に接続され、各種の操作信号の入力を受け付ける操作部２０３と、操作部２０３から挿入部２０２が延びる方向と異なる方向に延び、光源装置２１０及び制御装置２２０に接続する各種ケーブルを内蔵するユニバーサルコード２０４と、を備える。
【0086】
挿入部２０２は、本実施の形態１にかかる撮像部を内蔵した先端部２０５と、複数の湾曲駒によって構成された湾曲自在な湾曲部２０６と、湾曲部２０６の基端側に接続され、可撓性を有する長尺状の可撓管部２０７と、を有する。
【0087】
内視鏡２０１は、上述した観察側フィルタを有する内視鏡、観察側フィルタを有しない内視鏡、及び観察側フィルタを着脱自在な内視鏡のいずれかが制御装置２２０に接続される。観察側フィルタは、例えば撮像部の前段に設けられる。
【0088】
光源装置２１０は、白色光と、近赤外励起光との出射を切り替え可能な構成を備える。具体的に、光源装置２１０は、ハロゲンランプと、照明側フィルタとの組み合わせにより白色光と特殊光とを出射可能な構成、または、白色光を出射するＬＥＤと、近赤外励起光を出射する半導体レーザとを有する構成のいずれかを備える。
【0089】
上述した内視鏡装置２００では、実施の形態１や変形例と同様にして、フィルタ検知部５２ａが、内視鏡２０１に観察側フィルタが配置されているか否かを検知する。制御装置２２０では、観察側フィルタの検知結果に基づいて、報知処理や照明光制御が行われる。
【0090】
以上説明したように、軟性の内視鏡２０１を備える内視鏡装置２００であっても、上述した実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【0091】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。図２１は、本実施の形態３にかかる医療用撮像装置を備えた医療用観察システムである手術用顕微鏡システムの全体構成を模式的に示す図である。上述した実施の形態１、２では、硬性または軟性の内視鏡を例に説明したが、本実施の形態３では、所定の視野領域を拡大して撮像し、撮像した画像を表示する機能を有する手術用顕微鏡システム（医療用画像取得システム）を例に説明する。
次に、本発明の実施の形態３について説明する。図２１は、本実施の形態３にかかる医療用撮像装置を備えた医療用観察システムである手術用顕微鏡システムの全体構成を模式的に示す図である。上述した実施の形態１、２では、硬性または軟性の内視鏡を例に説明したが、本実施の形態３では、所定の視野領域を拡大して撮像し、撮像した画像を表示する機能を有する手術用顕微鏡システム（医療用画像取得システム）を例に説明する。
【0092】
手術用顕微鏡システム３００は、被写体を観察するための画像を撮像することによって取得する医療用撮像装置である顕微鏡装置３１０と、顕微鏡装置３１０が撮像した画像を表示する表示装置３１１とを備える。なお、表示装置３１１を顕微鏡装置３１０と一体に構成することも可能である。
【0093】
顕微鏡装置３１０は、被写体の微小部位を拡大して撮像する顕微鏡部３１２と、顕微鏡部３１２の基端部に接続し、顕微鏡部３１２を回動可能に支持するアームを含む支持部３１３と、支持部３１３の基端部を回動可能に保持し、床面上を移動可能なベース部３１４と、を有する。ベース部３１４は、手術用顕微鏡システム３００の動作を制御する制御部３１４ａと、顕微鏡装置３１０から被写体に照射する照明光を生成する光源部３１５とを有する。なお、制御部３１４ａは、上述した信号処理部５１、画像処理部５２（フィルタ検知部５２ａ含む）などの機能を有している。また、ベース部３１４は、床面上に移動可能に設けるのではなく、天井や壁面等に固定して支持部３１３を支持する構成としてもよい。
【0094】
顕微鏡部３１２は、例えば、円柱状をなして、その内部に上述した撮像部９２を有する。顕微鏡部３１２の側面には、顕微鏡装置３１０の動作指示の入力を受け付けるスイッチが設けられている。顕微鏡部３１２の下端部の開口面には、内部を保護するカバーガラスが設けられている（図示せず）。
【0095】
顕微鏡装置３１０は、顕微鏡部３１２が、上述した観察側フィルタを有する構成、観察側フィルタを有しない構成、及び観察側フィルタを着脱自在な構成のいずれかの構成を適用可能である。観察側フィルタは、例えば顕微鏡部３１２における撮像部の前段に設けられる。
【0096】
光源部３１５は、白色光と、近赤外励起光との出射を切り替え可能な構成を備える。具体的に、光源部３１５は、ハロゲンランプと、照明側フィルタとの組み合わせにより白色光と特殊光とを出射可能な構成、または、白色光を出射するＬＥＤと、近赤外励起光を出射する半導体レーザとを有する構成のいずれかを備える。
【0097】
術者等のユーザは、顕微鏡部３１２を把持した状態で各種スイッチを操作しながら、顕微鏡部３１２を移動したり、ズーム操作を行ったり、照明光を切り替えたりする。なお、顕微鏡部３１２の形状はユーザが把持して視野方向を変更しやすいように、観察方向に細長く延びる形状であれば好ましい。このため、顕微鏡部３１２の形状は、円柱状以外の形状であってもよく、例えば多角柱状であってもよい。
【0098】
制御部３１４ａでは、実施の形態１や変形例と同様にして、フィルタ検知部５２ａが、顕微鏡部３１２に観察側フィルタが配置されているか否かを検知する。制御部３１４ａでは、観察側フィルタの検知結果に基づいて、報知処理や照明光制御が行われる。
【0099】
以上説明したように、手術用顕微鏡システム３００においても、上述した実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【0100】
ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。上述した実施の形態では、制御装置５が信号処理などを行うものとして説明したが、カメラヘッド９側で行うものであってもよい。
【0101】
以上のように、本発明にかかる医療用観察システムは、回路規模の増大を抑制しつつ、観察光学系におけるフィルタの有無を検知するのに有用である。
【符号の説明】
【0102】
１ 内視鏡装置
２、２Ａ、２Ｂ 内視鏡
３ 撮像装置
４ 表示装置
５ 制御装置
６ 光源装置
７ ライトガイド
８ 伝送ケーブル
９、９Ａ、９Ｂ カメラヘッド
１０、１０Ａ 中間部材
１０ａ、１０ｂ、２１ｆ、９５ 観察側フィルタ
５１ 信号処理部
５２ 画像処理部
５２ａ フィルタ検知部
５３ 通信モジュール
５４ 入力部
５５ 出力部
５６ 制御部
５７ メモリ
６１ 光源部
６２ 光源制御部
９１ レンズユニット
９２ 撮像部
９３ 通信モジュール
９４ カメラヘッド制御部
２、２Ａ、２Ｂ 内視鏡
３ 撮像装置
４ 表示装置
５ 制御装置
６ 光源装置
７ ライトガイド
８ 伝送ケーブル
９、９Ａ、９Ｂ カメラヘッド
１０、１０Ａ 中間部材
１０ａ、１０ｂ、２１ｆ、９５ 観察側フィルタ
５１ 信号処理部
５２ 画像処理部
５２ａ フィルタ検知部
５３ 通信モジュール
５４ 入力部
５５ 出力部
５６ 制御部
５７ メモリ
６１ 光源部
６２ 光源制御部
９１ レンズユニット
９２ 撮像部
９３ 通信モジュール
９４ カメラヘッド制御部
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】