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CN101291615A - 生物体摄像装置和生物体观测系统 - Google Patents

生物体摄像装置和生物体观测系统 Download PDF

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CN101291615A CNA2006800393004A CN200680039300A CN101291615A CN 101291615 A CN101291615 A CN 101291615A CN A2006800393004 A CNA2006800393004 A CN A2006800393004A CN 200680039300 A CN200680039300 A CN 200680039300A CN 101291615 A CN101291615 A CN 101291615A
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Abstract

本发明提供与以往相比能抑制进行窄带光观察时的成本的生物体观测系统。本发明的生物体摄像装置具有：多个摄像单元，其对由白色光所照明的生物体组织进行摄像，并将该生物体组织的像作为摄像信号来输出；第1分光单元，其使第1波长频带的光透射，并通过对由上述多个摄像单元中的第1摄像单元所摄像的上述生物体组织的像进行分光，能将上述生物体组织的像作为第1像，图像显示在显示单元上；以及第2分光单元，其使与上述第1波长频带不同的第2波长频带的光透射，并通过对由上述多个摄像单元中的第2摄像单元所摄像的上述生物体组织的像进行分光，能将上述生物体组织的像作为上述生物体组织中的规定部位与上述第1像相比被强调的第2像，图像显示在显示单元上。

Description

生物体摄像装置和生物体观测系统
技术领域
本发明涉及生物体摄像装置和生物体观测系统，特别是涉及能对生物体组织中的规定部位被强调的像进行摄像的生物体摄像装置和生物体观测系统。
背景技术
具有内窥镜和光源装置等的内窥镜装置以往广泛使用在医疗领域等中。特别是，医疗领域中的内窥镜装置主要使用在手术者等对作为被检体的生物体内进行观察等的用途中。
并且，作为使用了医疗领域中的内窥镜装置的观察，一般公知的是，例如，除了将白色光照射到生物体内的被摄体上、对与肉眼进行的观察大致相同的该被摄体的像进行摄像的通常观察以外，还有窄带光观察(NBI：Narrow Band Imaging：窄带光成像)，即：通过将具有比通常观察中的照明光窄的频带的光即窄带光照射到该被摄体上进行观察，来对与通常观察相比生物体中的粘膜表层的血管等被强调的像进行摄像。
日本特开2002-095635号公报所提出的内窥镜系统构成为具有：光源装置，其用于输出窄带的照明光，并设置有具有离散分光特性的滤镜；以及内窥镜，其用于对由该照明光所照明的被摄体的像进行摄像。而且，日本特开2002-095635号公报所提出的内窥镜系统由于具有上述的结构，因而可对上述被摄体进行窄带光观察。
然而，在使用日本特开2002-095635号公报所提出的内窥镜系统来进行窄带光观察的情况下，需要设置有具有离散分光特性的滤镜的能应对窄带光观察的光源装置。因此，产生以下课题，即：用于制造设置有上述滤镜的上述光源装置的成本增大，结果使得对被摄体进行窄带光观察时的成本增大。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而作成的，其目的是提供与以往相比能抑制进行窄带光观察时的成本的生物体摄像装置和生物体观测系统。
本发明中的第1生物体摄像装置的特征在于，该生物体摄像装置具有：多个摄像单元，其对由白色光所照明的生物体组织进行摄像，并将该生物体组织的像作为摄像信号来输出；第1分光单元，其具有使第1波长频带的光透射的透射特性，并通过对由上述多个摄像单元中的第1摄像单元所摄像的上述生物体组织的像进行分光，能将上述生物体组织的像作为第1像，图像显示在显示单元上；以及第2分光单元，其具有使与上述第1波长频带不同的第2波长频带的光透射的透射特性，并通过对由上述多个摄像单元中的第2摄像单元所摄像的上述生物体组织的像进行分光，能将上述生物体组织的像作为上述生物体组织中的规定部位与上述第1像相比被强调的第2像，图像显示在显示单元上。
本发明中的第2生物体摄像装置的特征在于，在上述第1生物体摄像装置中，还具有第3分光单元，该第3分光单元具有使与上述第1波长频带和上述第2波长频带不同的第3波长频带的光透射的透射特性，并通过对由上述多个摄像单元中的第3摄像单元所摄像的上述生物体组织的像进行分光，能将上述生物体组织的像作为上述生物体组织中的规定部位与上述第2像相比被强调的第3像，图像显示在显示单元上。
本发明中的第3生物体摄像装置的特征在于，在上述第1或第2生物体摄像装置中，上述规定部位是血管。
本发明中的第4生物体摄像装置的特征在于，在上述第1至第3生物体摄像装置中，上述第1波长频带的光是具有红色频带、第1绿色频带和第1蓝色频带的光。
本发明中的第5生物体摄像装置的特征在于，在上述第4生物体摄像装置中，上述第2波长频带的光是具有比上述第1绿色频带窄的第2绿色频带和比上述第1蓝色频带窄的第2蓝色频带的光。
本发明中的第6生物体摄像装置的特征在于，在上述第4或第5生物体摄像装置中，上述第3波长频带的光是在上述第1蓝色频带中具有多个峰值波长的光。
本发明中的第1生物体观测系统具有：光源装置，其发出白色光作为用于对生物体中的被摄体进行照明的照明光；生物体摄像装置，其对上述被摄体的像进行摄像，并将该被摄体的像作为摄像信号来输出；以及控制装置，其控制上述光源装置和上述生物体摄像装置，上述生物体观测系统的特征在于，上述生物体摄像装置具有：多个摄像单元，其对上述被摄体的像进行摄像，并将该被摄体的像作为摄像信号来输出；第1分光单元，其具有使第1波长频带的光透射的透射特性，并通过对由上述多个摄像单元中的第1摄像单元所摄像的上述被摄体的像进行分光，能将上述被摄体的像作为第1像，图像显示在显示单元上；以及第2分光单元，其具有使与上述第1波长频带不同的第2波长频带的光透射的透射特性，并通过对由上述多个摄像单元中的第2摄像单元所摄像的上述被摄体的像进行分光，能将上述被摄体的像作为上述被摄体中的规定的生物体组织与上述第1像相比被强调的第2像，图像显示在显示单元上；上述控制装置具有：操作指示单元，其输出用于切换观察上述第1像的第1观察模式和观察上述第2像的第2观察模式的观察模式切换信号；以及控制单元，其在根据上述观察模式切换信号检测出在上述操作指示单元中指示了使用一个观察模式进行观察的情况下，输出控制信号，该控制信号用于进行与该一个观察模式对应的上述多个摄像单元各方中的曝光时间的调整、在上述光源单元中发出的上述白色光的光量的控制、以及显示单元中的上述第1像和上述第2像的显示状态的切换。
本发明中的第2生物体观测系统的特征在于，在上述第1生物体观测系统中，上述规定的生物体组织是血管。
本发明中的第3生物体观测系统的特征在于，在上述第1或上述第2生物体观测系统中，上述第1波长频带的光是具有红色频带、第1绿色频带和第1蓝色频带的光。
本发明中的第4生物体观测系统的特征在于，在上述第3生物体观测系统中，上述第2波长频带的光是具有比上述第1绿色频带窄的第2绿色频带和比上述第1蓝色频带窄的第2蓝色频带的光。
附图说明
图1是示出使用本实施方式所涉及的生物体摄像装置的生物体观测系统的要部的结构一例的图。
图2是示出图1所示的生物体摄像装置具有的一个分光滤镜中的波长和透射率之间的关系的图。
图3是示出图1所示的生物体摄像装置具有的使与图2不同的波长频带的光透射的一个分光滤镜中的波长和透射率之间的关系的图。
图4是示出在图1所示的生物体观测系统中，在通常观察模式和窄带光观察模式时显示在监视器上的图像的一例的图。
图5是示出使用本实施方式所涉及的生物体摄像装置的生物体观测系统的要部的结构的与图1不同的例子的图。
图6是示出图5所示的生物体摄像装置具有的与图2和图3不同的一个分光滤镜中的波长和透射率之间的关系的图。
图7是示出在图5所示的生物体观测系统中，在通常观察模式、第1窄带光观察模式和第2窄带光观察模式时显示在监视器上的图像的一例的图。
具体实施方式
图1至图7涉及本发明的实施方式。图1是示出使用本实施方式所涉及的生物体摄像装置的生物体观测系统的要部的结构一例的图。图2是示出图1所示的生物体摄像装置具有的一个分光滤镜中的波长和透射率之间的关系的图。图3是示出图1所示的生物体摄像装置具有的使与图2不同的波长频带的光透射的一个分光滤镜中的波长和透射率之间的关系的图。图4是示出在图1所示的生物体观测系统中，在通常观察模式和窄带光观察模式时显示在监视器上的图像的一例的图。图5是示出使用本实施方式所涉及的生物体摄像装置的生物体观测系统的要部的结构的与图1不同的例子的图。图6是示出图5所示的生物体摄像装置具有的与图2和图3不同的一个分光滤镜中的波长和透射率之间的关系的图。图7是示出在图5所示的生物体观测系统中，在通常观察模式、第1窄带光观察模式和第2窄带光观察模式时显示在监视器上的图像的一例的图。
如图1所示，生物体观测系统1具有以下要部，即：生物体摄像装置2，其对作为被检体的生物体内的生物体组织等被摄体501的像进行摄像，并将其作为摄像信号来输出；光源装置3，其向由生物体摄像装置2摄像的被摄体501提供照明光；控制装置4，其根据从生物体摄像装置2所输出的摄像信号生成影像信号并将其输出，并且进行光源装置3的控制；以及作为显示单元的监视器5，其根据从控制装置4所输出的影像信号，图像显示由生物体摄像装置2所摄像的被摄体501的像。
构成为内窥镜等的生物体摄像装置2具有：物镜光学系统21A，其使被摄体501的像成像；分光滤镜22A，其用于使由物镜光学系统21A所成像的被摄体501的像分光，并使具有第1波长频带的光透射；以及作为摄像单元的摄像元件23A，其由CCD(电荷耦合元件)等构成，对由分光滤镜22A所分光的被摄体501的像进行摄像，并将所摄像的该被摄体501的像作为摄像信号来输出。然后，由上述的物镜光学系统21A、分光滤镜22A和摄像元件23A构成通常观察用摄像单元。
并且，生物体摄像装置2具有：物镜光学系统21B，其使被摄体501的像成像；分光滤镜22B，其用于使由物镜光学系统21B所成像的被摄体501的像分光，并使具有第2波长频带的光透射；以及作为摄像单元的摄像元件23B，其由CCD等构成，对由分光滤镜22B所分光的被摄体501的像进行摄像，将所摄像的该被摄体501的像作为摄像信号来输出。然后，由上述的物镜光学系统21B、分光滤镜22B和摄像元件23B构成第1窄带光观察用摄像单元。
而且，生物体摄像装置2具有：照明物镜系统21C，其用于出射照明光；以及光导24，其将从光源装置3所提供的照明光引导到照明物镜系统21C。
由马赛克滤镜或带宽限制滤镜等构成的作为分光单元的分光滤镜22A，构成为具有使具有作为第1波长频带的例如图2所示的R、G和B的波长频带的光透射的透射特性。具体地说，例如，R的波长频带是600nm～700nm，G的波长频带是500nm～600nm，并且，B的波长频带是400nm～500nm。另外，第1波长频带可以被设定为与原色滤镜大致对应的上述的波长频带，并且也可以被设定成与补色滤镜对应的波长频带。
由马赛克滤镜或带宽限制滤镜等构成的作为分光单元的分光滤镜22B，构成为具有使具有作为第2波长频带的例如图3所示的比上述的G的波长频带窄的波长频带即G1的波长频带和比上述的B的波长频带窄的波长频带即B1的波长频带的光透射的透射特性。具体地说，例如，G1的波长频带是530nm～560nm，B1的波长频带是400nm～430nm。
光源装置3构成为具有：作为光源单元的灯具31，其由发出作为照明光的白色光的氙灯等构成，可通过控制装置4的控制变更出射光量；以及聚光光学系统32，其通过对在灯具31中所发出的白色光进行汇聚，来把用于对被摄体501进行照明的照明光提供给光导24。
控制装置4构成为具有：操作面板41，其设置在控制装置4的外装表面上，并通过手术者等的操作输出指示信号；控制电路42，其基于从操作面板41所输出的指示信号进行各种控制；图像处理电路43，其根据控制电路42的控制，对从摄像元件23A和23B所输出的摄像信号进行处理；调光电路44，其根据控制电路42的控制来控制光源装置3的灯具31的出射光量；以及电子快门45，其用于调整摄像元件23A和23B的曝光时间。
操作面板41构成为具有输出用于切换通常观察模式和窄带光观察模式的观察模式切换指示信号的观察模式切换开关等操作指示单元，所述通常观察模式用于观察与通过肉眼观察生物体中的期望的被摄体的情况的像大致相同的像，所述窄带光观察模式用于观察生物体中的被摄体的粘膜表层的血管和细微结构等被强调的像。
作为控制单元的控制电路42在根据从操作面板41所输出的指示信号检测出例如指示了进行通常观察的情况下，将具有与通常观察模式对应的控制内容的第1控制信号输出到图像处理电路43、调光电路44以及电子快门45。
并且，控制电路42在根据从操作面板41所输出的指示信号检测出例如指示了进行窄带光观察的情况下，将具有与窄带光观察模式对应的控制内容的第2控制信号输出到图像处理电路43、调光电路44以及电子快门45。
作为图像处理单元的图像处理电路43根据从控制电路42所输出的第1控制信号，对从摄像元件23A和23B所输出的摄像信号进行处理，以便在监视器5中，将由摄像元件23A所摄像的被摄体501的像，图像显示得比由摄像元件23B所摄像的被摄体501的像大，并且将进行了该处理后的各摄像信号作为影像信号输出到监视器5。
并且，图像处理电路43根据从控制电路42所输出的第2控制信号，对从摄像元件23A和23B所输出的摄像信号进行处理，以便在监视器5中，将由摄像元件23B所摄像的被摄体501的像，图像显示得比由摄像元件23A所摄像的被摄体501的像大，并且将进行了该处理后的各摄像信号作为影像信号输出到监视器5。
作为调光单元的调光电路44根据从控制电路42所输出的第1控制信号，进行把灯具31的出射光量用作第1出射光量的控制，以便将由摄像元件23A所摄像的被摄体501的像以最适于通常观察的亮度图像显示在监视器5上。
并且，调光电路44根据从控制电路42所输出的第2控制信号，进行把灯具31的出射光量用作比上述第1出射光量高的光量即第2出射光量的控制，以便将由摄像元件23B所摄像的被摄体501的像以最适于窄带光观察的亮度图像显示在监视器5上。
作为曝光调整单元的电子快门45根据从控制电路42所输出的第1控制信号，把摄像元件23A的曝光时间调整为适于通常观察的第1曝光时间，并把摄像元件23B的曝光时间调整为比该第1曝光时间长的第2曝光时间。
并且，电子快门45根据从控制电路42所输出的第2控制信号，把摄像元件23B的曝光时间调整为适于窄带光观察的第3曝光时间，并把摄像元件23A的曝光时间调整为比该第3曝光时间短的第4曝光时间。
下面，对本实施方式的生物体观测系统1的作用进行说明。
手术者等接通生物体观测系统1的各部即生物体摄像装置2、光源装置3、控制装置4以及监视器5的电源，使该各部处于起动状态。另外，假定在上述起动状态中，生物体摄像装置2、光源装置3以及控制装置4被设定为通常观察模式。
在控制装置4被设定为通常观察模式的情况下，控制电路42根据从操作面板41所输出的观察模式切换指示信号检测出指示了进行通常观察，并把第1控制信号输出到图像处理电路43、调光电路44以及电子快门45。并且，在控制装置4被设定为通常观察模式的情况下，调光电路44根据从控制电路42所输出的第1控制信号，进行把灯具31的出射光量用作第1出射光量的控制，以便将由摄像元件23A所摄像的被摄体501的像以最适于通常观察的亮度图像显示在监视器5上。而且，在控制装置4被设定为通常观察模式的情况下，电子快门45根据从控制电路42所输出的第1控制信号，把摄像元件23A的曝光时间调整为适于通常观察的第1曝光时间，并把摄像元件23B的曝光时间调整为比该第1曝光时间长的第2曝光时间。
之后，手术者等操作并移动生物体摄像装置2，以使生物体内的期望的被摄体处于进入物镜光学系统21A和21B的视野的位置、而且处于由从照明光学系统21C出射的照明光照明的位置。
在上述那样的状态中，由从照明光学系统21C出射的宽带的光所照明的被摄体501的像由物镜光学系统21A和21B分别成像，由分光滤镜22A和22B分别分光，并在摄像元件23A和23B中分别被摄像，之后作为摄像信号分别被输出到控制装置4的图像处理电路43。
图像处理电路43根据从控制电路42所输出的第1控制信号、以及从摄像元件23A和23B分别输出的摄像信号，对从摄像元件23A和23B所输出的摄像信号进行处理，以便将由摄像元件23A所摄像的被摄体501的像，图像显示得比由摄像元件23B所摄像的被摄体501的像大，并且将进行了该处理后的各摄像信号作为影像信号输出到监视器5。
然后，监视器5根据从图像处理电路43所输出的影像信号，例如，如图4所示，把由摄像元件23A所摄像的被摄体501的像显示为通常观察图像51A，并把由摄像元件23B所摄像的被摄体501的像显示为窄带光观察图像51B。
以上所述的控制和处理等在生物体摄像装置2、光源装置3和控制装置4中进行，从而在监视器5上以最佳的亮度显示根据通常观察模式而放大的通常观察图像51A，并显示根据通常观察模式而缩小的窄带光观察图像51B。而且，以上所述的控制和处理等在生物体摄像装置2、光源装置3和控制装置4中进行，从而在监视器5上显示与通过肉眼观察生物体中的期望的被摄体的情况的像大致相同的像作为通常观察图像51A。
并且，设置在操作面板41内的观察模式切换开关由手术者等操作，从而例如在进行了用于将生物体摄像装置2、光源装置3和控制装置4中的观察模式从通常观察模式切换到窄带光观察模式的指示的情况下，操作面板41把基于该指示的观察模式切换指示信号输出到控制电路42。
控制电路42根据从操作面板41所输出的观察模式切换指示信号检测出指示了进行窄带光观察，并把第2控制信号输出到图像处理电路43、调光电路44以及电子快门45。并且，在控制装置4被设定为窄带光观察模式的情况下，调光电路44根据从控制电路42所输出的第2控制信号，进行把灯具31的出射光量用作第2出射光量的控制，以便将由摄像元件23A所摄像的被摄体501的像以最适于窄带光观察的亮度图像显示在监视器5上。而且，在控制装置4被设定为窄带光观察模式的情况下，电子快门45根据从控制电路42所输出的第2控制信号，把摄像元件23B的曝光时间调整为适于窄带光观察的第3曝光时间，并把摄像元件23A的曝光时间调整为比该第3曝光时间短的第4曝光时间。
由从照明光学系统21C出射的窄带的光所照明的被摄体501的像由物镜光学系统21A和21B分别成像，由分光滤镜22A和22B分别分光，并在摄像元件23A和23B中分别被摄像，之后作为摄像信号分别被输出到控制装置4的图像处理电路43。
图像处理电路43根据从控制电路42所输出的第2控制信号、以及从摄像元件23A和23B分别输出的摄像信号，对从摄像元件23A和23B所输出的摄像信号进行处理，以便将由摄像元件23B所摄像的被摄体501的像，图像显示得比由摄像元件23A所摄像的被摄体501的像大，并且将进行了该处理后的各摄像信号作为影像信号输出到监视器5。
然后，监视器5根据从图像处理电路43所输出的影像信号，例如，如图4所示，把由摄像元件23A所摄像的被摄体501的像显示为通常观察图像52A，并把由摄像元件23B所摄像的被摄体501的像显示为窄带光观察图像52B。
以上所述的控制和处理等在生物体摄像装置2、光源装置3和控制装置4中进行，从而在监视器5上显示根据窄带光观察模式而缩小的通常观察图像52A，并以最佳的亮度显示根据窄带光观察模式而放大的窄带光观察图像52B。而且，以上所述的控制和处理等在生物体摄像装置2、光源装置3和控制装置4中进行，从而在监视器5上显示生物体中的被摄体的粘膜表层的血管和细微结构等被强调的像作为窄带光观察图像52B。
另外，生物体观测系统1也可以构成为图5所示的生物体观测系统1A，该生物体观测系统1A具有：生物体摄像装置2A、与上述的结构大致相同的结构的光源装置3、控制装置4A以及与上述的结构大致相同的结构的监视器5。
如图5所示，生物体摄像装置2A除了生物体摄像装置2的结构以外，还具有第2窄带光观察用摄像单元，该第2窄带光观察用摄像单元由以下部分构成，即：物镜光学系统21D，其使被摄体501的像成像；分光滤镜22D，其用于使由物镜光学系统21D所成像的被摄体501的像分光，并使具有第3波长频带的光透射；以及作为摄像单元的摄像元件23D，其由CCD(电荷耦合元件)等构成，对由分光滤镜22D所分光的被摄体501的像进行摄像，将所摄像的该被摄体501的像作为摄像信号来输出。
作为分光单元的分光滤镜22D构成为具有使作为第3波长频带的例如在400nm～500nm中具有各种不同的峰值波长的图6所示的B2、B3和B4的波长频带的光透射的透射特性。
控制装置4A构成为具有：操作面板41A，其设置在控制装置4A的外装表面上，并通过手术者等的操作输出指示信号；控制电路42A，其基于从操作面板41A所输出的指示信号进行各种控制；图像处理电路43A，其根据控制电路42A的控制，对从摄像元件23A、23B和23D所输出的摄像信号进行处理；调光电路44A，其根据控制电路42A的控制来控制光源装置3的灯具31的出射光量；以及电子快门45A，其用于调整摄像元件23A、23B和23D的曝光时间。
操作面板41A构成为具有输出用于切换通常观察模式、第1窄带光观察模式以及第2窄带光观察模式的观察模式切换指示信号的观察模式切换开关等操作指示单元，所述通常观察模式用于观察与通过肉眼观察生物体中的期望的被摄体的情况的像大致相同的像，所述第1窄带光观察模式用于观察生物体中的被摄体的粘膜表层的血管和细微结构等被强调的像，所述第2窄带光观察模式用于观察生物体中的被摄体的粘膜表层的血管和细微结构等比该第1窄带光观察模式更被强调的像。
作为控制单元的控制电路42A在根据从操作面板41A所输出的指示信号检测出例如指示了进行通常观察情况下，将具有与通常观察模式对应的控制内容的第1控制信号输出到图像处理电路43A、调光电路44A以及电子快门45A。
并且，控制电路42A在根据从操作面板41A所输出的指示信号检测出例如指示了进行第1窄带光观察的情况下，将具有与第1窄带光观察模式对应的控制内容的第2控制信号输出到图像处理电路43A、调光电路44A以及电子快门45A。
而且，控制电路42A在根据从操作面板41A所输出的指示信号检测出例如指示了进行第2窄带光观察的情况下，将具有与第2窄带光观察模式对应的控制内容的第3控制信号输出到图像处理电路43A、调光电路44A以及电子快门45A。
作为图像处理单元的图像处理电路43A根据从控制电路42A所输出的第1控制信号，对从摄像元件23A、23B和摄像元件23D所输出的摄像信号进行处理，以便在监视器5中，将由摄像元件23A所摄像的被摄体501的像，图像显示得比由摄像元件23B所摄像的被摄体501的像和由摄像元件23D所摄像的被摄体501的像大，并且将进行了该处理后的各摄像信号作为影像信号输出到监视器5。
并且，图像处理电路43A根据从控制电路42A所输出的第2控制信号，对从摄像元件23A、23B和摄像元件23D所输出的摄像信号进行处理，以便在监视器5中，将由摄像元件23B所摄像的被摄体501的像，图像显示得比由摄像元件23A所摄像的被摄体501的像和由摄像元件23D所摄像的被摄体501的像大，并且将进行了该处理后的各摄像信号作为影像信号输出到监视器5。
并且，图像处理电路43A根据从控制电路42A所输出的第3控制信号，对从摄像元件23A、23B和摄像元件23D所输出的摄像信号进行处理，以便在监视器5中，将由摄像元件23D所摄像的被摄体501的像，图像显示得比由摄像元件23A所摄像的被摄体501的像和由摄像元件23B所摄像的被摄体501的像大，并且将进行了该处理后的各摄像信号作为影像信号输出到监视器5。
作为调光单元的调光电路44A根据从控制电路42A所输出的第1控制信号，进行把灯具31的出射光量用作第1出射光量的控制，以便将由摄像元件23A所摄像的被摄体501的像以最适于通常观察的亮度图像显示在监视器5上。
并且，调光电路44A根据从控制电路42A所输出的第2控制信号，进行把灯具31的出射光量用作比上述第1出射光量高的光量即第2出射光量的控制，以便将由摄像元件23B所摄像的被摄体501的像以最适于第1窄带光观察的亮度图像显示在监视器5上。
而且，调光电路44A根据从控制电路42A所输出的第3控制信号，进行把灯具31的出射光量用作比上述第1出射光量高且比上述第2出射光量低的光量即第3出射光量的控制，以便将由摄像元件23D所摄像的被摄体501的像以最适于第2窄带光观察的亮度图像显示在监视器5上。
作为曝光调整单元的电子快门45A根据从控制电路42A所输出的第1控制信号，把摄像元件23A的曝光时间调整为适于通常观察的第1曝光时间，并把摄像元件23B和摄像元件23D的曝光时间调整为比该第1曝光时间长的第2曝光时间。
并且，电子快门45A根据从控制电路42A所输出的第2控制信号，把摄像元件23B的曝光时间调整为适于第1窄带光观察的第3曝光时间，把摄像元件23A的曝光时间调整为比该第3曝光时间短的第4曝光时间，并把摄像元件23D的曝光时间调整为该第3曝光时间。
而且，电子快门45A根据从控制电路42A所输出的第3控制信号，把摄像元件23D的曝光时间调整为适于第2窄带光观察的比上述第4曝光时间长的第5曝光时间，把摄像元件23A的曝光时间调整为第4曝光时间，并把摄像元件23B的曝光时间调整为该第5曝光时间。
下面，对本实施方式的生物体观测系统1A的作用进行说明。
手术者等接通生物体观测系统1A的各部即生物体摄像装置2A、光源装置3、控制装置4A以及监视器5的电源，使该各部处于起动状态。另外，假定在上述起动状态中，生物体摄像装置2A、光源装置3以及控制装置4A被设定为通常观察模式。
在控制装置4A被设定为通常观察模式的情况下，控制电路42A根据从操作面板41A所输出的观察模式切换指示信号检测出指示了进行通常观察，并把第1控制信号输出到图像处理电路43A、调光电路44A以及电子快门45A。并且，在控制装置4A被设定为通常观察模式的情况下，调光电路44A根据从控制电路42A所输出的第1控制信号，进行把灯具31的出射光量用作第1出射光量的控制，以便将由摄像元件23A所摄像的被摄体501的像以最适于通常观察的亮度图像显示在监视器5上。而且，在控制装置4A被设定为通常观察模式的情况下，电子快门45A根据从控制电路42A所输出的第1控制信号，把摄像元件23A的曝光时间调整为适于通常观察的第1曝光时间，并把摄像元件23B和摄像元件23D的曝光时间调整为比该第1曝光时间长的第2曝光时间。
之后，手术者等操作并移动生物体摄像装置2A，以使生物体内的期望的被摄体处于进入物镜光学系统21A、21B和21D的视野的位置、而且处于由从照明光学系统21C出射的照明光照明的位置。
在上述那样的状态中，由从照明光学系统21C出射的宽带的光所照明的被摄体501的像由物镜光学系统21A、21B和21D分别成像，由分光滤镜22A、22B和22D分别分光，并在摄像元件23A、23B和23D中分别被摄像，之后作为摄像信号分别被输出到控制装置4A的图像处理电路43A。
图像处理电路43A根据从控制电路42A所输出的第1控制信号、以及从摄像元件23A、23B和23D分别输出的摄像信号，对从摄像元件23A、23B和23D所输出的摄像信号进行处理，以便将由摄像元件23A所摄像的被摄体501的像，图像显示得比由摄像元件23B和摄像元件23D所摄像的被摄体501的像大，并且将进行了该处理后的各摄像信号作为影像信号输出到监视器5。
然后，监视器5根据从图像处理电路43A所输出的影像信号，例如，如图7所示，把由摄像元件23A所摄像的被摄体501的像显示为通常观察图像51a，把由摄像元件23B所摄像的被摄体501的像显示为第1窄带光观察图像51b，并把由摄像元件23D所摄像的被摄体501的像显示为第2窄带光观察图像51d。
以上所述的控制和处理等在生物体摄像装置2A、光源装置3和控制装置4A中进行，从而在监视器5上以最佳的亮度显示根据通常观察模式而放大的通常观察图像51a，并显示根据通常观察模式而缩小的第1窄带光观察图像51b和第2窄带光观察图像51d。而且，以上所述的控制和处理等在生物体摄像装置2A、光源装置3和控制装置4A中进行，从而在监视器5上显示与通过肉眼观察生物体中的期望的被摄体的情况的像大致相同的像作为通常观察图像51a。
并且，设置在操作面板41A内的观察模式切换开关由手术者等操作，从而例如在进行了用于将生物体摄像装置2A、光源装置3和控制装置4A中的观察模式从通常观察模式切换到第1窄带光观察模式的指示的情况下，操作面板41A把基于该指示的观察模式切换指示信号输出到控制电路42A。
控制电路42A根据从操作面板41A所输出的观察模式切换指示信号检测出指示了进行第1窄带光观察，并把第2控制信号输出到图像处理电路43A、调光电路44A以及电子快门45A。并且，在控制装置4A被设定为第1窄带光观察模式的情况下，调光电路44A根据从控制电路42A所输出的第2控制信号，进行把灯具31的出射光量用作第2出射光量的控制，以便将由摄像元件23A所摄像的被摄体501的像以最适于第1窄带光观察的亮度图像显示在监视器5上。而且，在控制装置4A被设定为第1窄带光观察模式的情况下，电子快门45A根据从控制电路42A所输出的第2控制信号，把摄像元件23B和摄像元件23D的曝光时间调整为第3曝光时间，并把摄像元件23A的曝光时间调整为比该第3曝光时间短的第4曝光时间。
由从照明光学系统21C出射的窄带的光所照明的被摄体501的像由物镜光学系统21A、21B和21D分别成像，由分光滤镜22A、22B和22D分别分光，并在摄像元件23A、23B和23D中分别被摄像，之后作为摄像信号分别被输出到控制装置4A的图像处理电路43A。
图像处理电路43A根据从控制电路42A所输出的第2控制信号、以及从摄像元件23A、23B和23D分别输出的摄像信号，对从摄像元件23A、23B和23D所输出的摄像信号进行处理，以便将由摄像元件23B所摄像的被摄体501的像，图像显示得比由摄像元件23A和23D所摄像的被摄体501的像大，并且将进行了该处理后的各摄像信号作为影像信号输出到监视器5。
然后，监视器5根据从图像处理电路43A所输出的影像信号，例如，如图7所示，把由摄像元件23A所摄像的被摄体501的像显示为通常观察图像52a，把由摄像元件23B所摄像的被摄体501的像显示为第1窄带光观察图像52b，并把由摄像元件23D所摄像的被摄体501的像显示为第2窄带光观察图像52d。
以上所述的控制和处理等在生物体摄像装置2A、光源装置3和控制装置4A中进行，从而在监视器5上以最佳的亮度显示根据第1窄带光观察模式而放大的窄带光观察图像52b，并显示根据第1窄带光观察模式而缩小的通常观察图像52a和第2窄带光观察图像52d。而且，以上所述的控制和处理等在生物体摄像装置2A、光源装置3和控制装置4A中进行，从而在监视器5上显示生物体中的被摄体的粘膜表层的血管和细微结构等被强调的像作为窄带光观察图像52b。
并且，设置在操作面板41A内的观察模式切换开关由手术者等操作，从而例如在进行了用于将生物体摄像装置2A、光源装置3和控制装置4A中的观察模式从第1窄带光观察模式切换到第2窄带光观察模式的指示的情况下，操作面板41A把基于该指示的观察模式切换指示信号输出到控制电路42A。
控制电路42A根据从操作面板41A所输出的观察模式切换指示信号检测出指示了进行第2窄带光观察，并把第3控制信号输出到图像处理电路43A、调光电路44A以及电子快门45A。并且，在控制装置4A被设定为第2窄带光观察模式的情况下，调光电路44A根据从控制电路42A所输出的第3控制信号，进行把灯具31的出射光量用作第3出射光量的控制，以便将由摄像元件23A所摄像的被摄体501的像以最适于第2窄带光观察的亮度图像显示在监视器5上。而且，在控制装置4A被设定为第2窄带光观察模式的情况下，电子快门45A根据从控制电路42A所输出的第3控制信号，把摄像元件23B和摄像元件23D的曝光时间调整为第5曝光时间，并把摄像元件23A的曝光时间调整为比该第3曝光时间短的第4曝光时间。
由从照明光学系统21C出射的窄带的光所照明的被摄体501的像由物镜光学系统21A、21B和21D分别成像，由分光滤镜22A、22B和22D分别分光，并在摄像元件23A、23B和23D中分别被摄像，之后作为摄像信号分别被输出到控制装置4A的图像处理电路43A。
图像处理电路43A根据从控制电路42A所输出的第3控制信号、以及从摄像元件23A、23B和23D分别输出的摄像信号，对从摄像元件23A、23B和23D所输出的摄像信号进行处理，以便将由摄像元件23D所摄像的被摄体501的像，图像显示得比由摄像元件23A和23B所摄像的被摄体501的像大，并且将进行了该处理后的各摄像信号作为影像信号输出到监视器5。
然后，监视器5根据从图像处理电路43A所输出的影像信号，例如，如图7所示，把由摄像元件23A所摄像的被摄体501的像显示为通常观察图像53a，把由摄像元件23B所摄像的被摄体501的像显示为第1窄带光观察图像53b，并把由摄像元件23D所摄像的被摄体501的像显示为第2窄带光观察图像53d。
以上所述的控制和处理等在生物体摄像装置2A、光源装置3和控制装置4A中进行，从而在监视器5上以最佳的亮度显示根据第2窄带光观察模式而放大的窄带光观察图像53d，并显示根据第2窄带光观察模式而缩小的通常观察图像53a和第1窄带光观察图像53b。而且，以上所述的控制和处理等在生物体摄像装置2A、光源装置3和控制装置4A中进行，从而在监视器5上显示生物体中的被摄体的粘膜表层的血管和细微结构等比第1窄带光观察图像52b更被强调的像作为第2窄带光观察图像53d。
如以上所述，本实施方式的生物体观测系统1和生物体观测系统1A全都构成为具有内置有分光滤镜的生物体摄像装置。因此，手术者等在使用具有生物体摄像装置2的生物体观测系统1或者具有生物体摄像装置2A的生物体观测系统1A的观察中，不使用专用的光源装置而能进行窄带光观察，其结果，与以往相比能抑制进行窄带光观察时的成本。
另外，本发明不限于上述的实施方式，当然能在不背离发明主旨的范围内进行各种变更和应用。
本发明申请是将于2005年10月21日在日本申请的日本特願2005-307620号作为优先权主张的基础进行申请的，上述的公开内容被引用在本发明的说明书、权利要求书和附图中。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种生物体摄像装置，其特征在于，该生物体摄像装置具有：
多个摄像单元，其对由白色光所照明的生物体组织进行摄像，并将该生物体组织的像作为摄像信号来输出；
第1分光单元，其具有使第1波长频带的光透射的透射特性，并通过对由上述多个摄像单元中的第1摄像单元所摄像的上述生物体组织的像进行分光，能将上述生物体组织的像作为第1像，图像显示在显示单元上；以及
第2分光单元，其具有使与上述第1波长频带不同的第2波长频带的光透射的透射特性，并通过对由上述多个摄像单元中的第2摄像单元所摄像的上述生物体组织的像进行分光，能将上述生物体组织的像作为上述生物体组织中的规定部位与上述第1像相比被强调的第2像图像显示在显示单元上。
2.根据权利要求1所述的生物体摄像装置，其特征在于，上述生物体摄像装置还具有第3分光单元，该第3分光单元具有使与上述第1波长频带和上述第2波长频带不同的第3波长频带的光透射的透射特性，并通过对由上述多个摄像单元中的第3摄像单元所摄像的上述生物体组织的像进行分光，能将上述生物体组织的像作为上述生物体组织中的规定部位与上述第2像相比被强调的第3像，图像显示在显示单元上。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的生物体摄像装置，其特征在于，上述规定部位是血管。
4.根据权利要求1至权利要求3中的任一项所述的生物体摄像装置，其特征在于，上述第1波长频带的光是具有红色频带、第1绿色频带和第1蓝色频带的光。
5.根据权利要求4所述的生物体摄像装置，其特征在于，上述第2波长频带的光是具有比上述第1绿色频带窄的第2绿色频带和比上述第1蓝色频带窄的第2蓝色频带的光。
6.(修改后)根据权利要求2所述的生物体摄像装置，其特征在于，上述第3波长频带的光是在上述第1蓝色频带中具有多个峰值波长的光。
7.一种生物体观测系统，该生物体观测系统具有：光源装置，其发出白色光作为用于对生物体中的被摄体进行照明的照明光；生物体摄像装置，其对上述被摄体的像进行摄像，并将该被摄体的像作为摄像信号来输出；以及控制装置，其控制上述光源装置和上述生物体摄像装置，上述生物体观测系统的特征在于，
上述生物体摄像装置具有：多个摄像单元，其对上述被摄体的像进行摄像，并将该被摄体的像作为摄像信号来输出；第1分光单元，其具有使第1波长频带的光透射的透射特性，并通过对由上述多个摄像单元中的第1摄像单元所摄像的上述被摄体的像进行分光，能将上述被摄体的像作为第1像，图像显示在显示单元上；以及第2分光单元，其具有使与上述第1波长频带不同的第2波长频带的光透射的透射特性，并通过对由上述多个摄像单元中的第2摄像单元所摄像的上述被摄体的像进行分光，能将上述被摄体的像作为上述被摄体中的规定的生物体组织与上述第1像相比被强调的第2像，图像显示在显示单元上；
上述控制装置具有：操作指示单元，其输出用于切换观察上述第1像的第1观察模式和观察上述第2像的第2观察模式的观察模式切换信号；以及控制单元，其在根据上述观察模式切换信号检测出在上述操作指示单元中指示了使用一个观察模式进行观察的情况下，输出控制信号，该控制信号用于进行与该一个观察模式对应的上述多个摄像单元各方中的曝光时间的调整、在上述光源单元中发出的上述白色光的光量的控制、以及显示单元中的上述第1像和上述第2像的显示状态的切换。
8.根据权利要求7所述的生物体观测系统，其特征在于，上述规定的生物体组织是血管。
9.根据权利要求7或权利要求8所述的生物体观测系统，其特征在于，上述第1波长频带的光是具有红色频带、第1绿色频带和第1蓝色频带的光。
10.根据权利要求9所述的生物体观测系统，其特征在于，上述第2波长频带的光是具有比上述第1绿色频带窄的第2绿色频带和比上述第1蓝色频带窄的第2蓝色频带的光。

Claims (10)

1.一种生物体摄像装置，其特征在于，该生物体摄像装置具有：
多个摄像单元，其对由白色光所照明的生物体组织进行摄像，并将该生物体组织的像作为摄像信号来输出；
第1分光单元，其具有使第1波长频带的光透射的透射特性，并通过对由上述多个摄像单元中的第1摄像单元所摄像的上述生物体组织的像进行分光，能将上述生物体组织的像作为第1像，图像显示在显示单元上；以及
第2分光单元，其具有使与上述第1波长频带不同的第2波长频带的光透射的透射特性，并通过对由上述多个摄像单元中的第2摄像单元所摄像的上述生物体组织的像进行分光，能将上述生物体组织的像作为上述生物体组织中的规定部位与上述第1像相比被强调的第2像图像显示在显示单元上。
2.根据权利要求1所述的生物体摄像装置，其特征在于，上述生物体摄像装置还具有第3分光单元，该第3分光单元具有使与上述第1波长频带和上述第2波长频带不同的第3波长频带的光透射的透射特性，并通过对由上述多个摄像单元中的第3摄像单元所摄像的上述生物体组织的像进行分光，能将上述生物体组织的像作为上述生物体组织中的规定部位与上述第2像相比被强调的第3像，图像显示在显示单元上。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的生物体摄像装置，其特征在于，上述规定部位是血管。
4.根据权利要求1至权利要求3中的任一项所述的生物体摄像装置，其特征在于，上述第1波长频带的光是具有红色频带、第1绿色频带和第1蓝色频带的光。
5.根据权利要求4所述的生物体摄像装置，其特征在于，上述第2波长频带的光是具有比上述第1绿色频带窄的第2绿色频带和比上述第1蓝色频带窄的第2蓝色频带的光。
6.根据权利要求4或权利要求5所述的生物体摄像装置，其特征在于，上述第3波长频带的光是在上述第1蓝色频带中具有多个峰值波长的光。
7.一种生物体观测系统，该生物体观测系统具有：光源装置，其发出白色光作为用于对生物体中的被摄体进行照明的照明光；生物体摄像装置，其对上述被摄体的像进行摄像，并将该被摄体的像作为摄像信号来输出；以及控制装置，其控制上述光源装置和上述生物体摄像装置，上述生物体观测系统的特征在于，
上述生物体摄像装置具有：多个摄像单元，其对上述被摄体的像进行摄像，并将该被摄体的像作为摄像信号来输出；第1分光单元，其具有使第1波长频带的光透射的透射特性，并通过对由上述多个摄像单元中的第1摄像单元所摄像的上述被摄体的像进行分光，能将上述被摄体的像作为第1像，图像显示在显示单元上；以及第2分光单元，其具有使与上述第1波长频带不同的第2波长频带的光透射的透射特性，并通过对由上述多个摄像单元中的第2摄像单元所摄像的上述被摄体的像进行分光，能将上述被摄体的像作为上述被摄体中的规定的生物体组织与上述第1像相比被强调的第2像，图像显示在显示单元上；
上述控制装置具有：操作指示单元，其输出用于切换观察上述第1像的第1观察模式和观察上述第2像的第2观察模式的观察模式切换信号；以及控制单元，其在根据上述观察模式切换信号检测出在上述操作指示单元中指示了使用一个观察模式进行观察的情况下，输出控制信号，该控制信号用于进行与该一个观察模式对应的上述多个摄像单元各方中的曝光时间的调整、在上述光源单元中发出的上述白色光的光量的控制、以及显示单元中的上述第1像和上述第2像的显示状态的切换。
8.根据权利要求7所述的生物体观测系统，其特征在于，上述规定的生物体组织是血管。
9.根据权利要求7或权利要求8所述的生物体观测系统，其特征在于，上述第1波长频带的光是具有红色频带、第1绿色频带和第1蓝色频带的光。
10.根据权利要求9所述的生物体观测系统，其特征在于，上述第2波长频带的光是具有比上述第1绿色频带窄的第2绿色频带和比上述第1蓝色频带窄的第2蓝色频带的光。
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