内視鏡装置
【課題】主光源からの照明光に補助光源からの光を導入して照明光の光量を増加させた場合でも、観察画像の色味が変化することなく、常に明るい画像が得られる内視鏡装置を提供する。
【解決手段】内視鏡装置は、中心波長が互いに異なる第１、第２の照明光を生成する主光源３３と、第２の照明光と実質的に同一の中心波長を有する第３の照明光を生成する補助光源４５と、撮像手段と、光量制御手段と、第１の照明光の光量に対する第２、第３の照明光の合計光量の光量比に応じて観察画像を色味補正する色味補正手段とを備える。光量制御手段は、目標光量が主光源による最大出力光量となるまでは主光源により光量制御し、目標光量が主光源の最大出力光量を超える場合には、主光源を最大出力光量に維持したまま第３の照明光を導入して光量制御する。色味補正手段は、第３の照明光の導入によって光量比が変化する場合に観察画像の色味を補正する。
【解決手段】内視鏡装置は、中心波長が互いに異なる第１、第２の照明光を生成する主光源３３と、第２の照明光と実質的に同一の中心波長を有する第３の照明光を生成する補助光源４５と、撮像手段と、光量制御手段と、第１の照明光の光量に対する第２、第３の照明光の合計光量の光量比に応じて観察画像を色味補正する色味補正手段とを備える。光量制御手段は、目標光量が主光源による最大出力光量となるまでは主光源により光量制御し、目標光量が主光源の最大出力光量を超える場合には、主光源を最大出力光量に維持したまま第３の照明光を導入して光量制御する。色味補正手段は、第３の照明光の導入によって光量比が変化する場合に観察画像の色味を補正する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡装置は、生体内の観察等を行う医療分野で広く用いられている。内視鏡装置は、白色光を生体内の被写体に照射して観察する通常観察モードの他に、通常観察モードにおける照明光よりも狭い波長帯域（ピーク半値幅）の狭帯域光を被写体に照射して観察を行う狭帯域光観察モードを備えたものがある。狭帯域光観察モードは、生体の組織表層の微細血管に対する検出感度が高まり、微細血管が強調された画像が得られる（特許文献１参照）。
この狭帯域光観察モードでは、図７に示すように、血液の第一吸収ピーク（中心波長４１５ｎｍ）と第二吸収ピーク（中心波長５４５ｎｍ）の波長の光、即ち、Ｂ光とＧ光の狭帯域光を照明光として用いる。これらの照明光は、キセノンランプ等の白色光源と、上記特定の波長光を選択的に透過させる光学フィルタとを組み合わせることで、所望の中心波長とピーク半値幅を有する狭帯域光として抽出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２１８２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のキセノンランプから抽出されるＢ光及びＧ光の狭帯域光は、その最大光量がキセノンランプの分光放射強度で決定される。そして、血液の第一吸収ピークである波長４１５ｎｍ前後のＢ光の狭帯域光は、組織表層の微細血管を検出する際の重要な光となる。しかし、図８に示すように、波長４１５ｎｍ前後におけるキセノンランプの分光放射強度は、長波側の放射強度より相対的に低く、且つ血液による光吸収が強いため光の減衰が大きくなる。そのため、狭帯域光観察モードにおいては、システム全体としての観察画像の最大明るさは、Ｂ光の最大光量に依存して暗くなる傾向がある。そして、内視鏡観察時に照明光を出射する照明窓と観察対象との距離が離れるほど光量不足が顕著となり、内視鏡診断に適した観察画像の取得が困難となる。
【０００５】
上記Ｂ光の最大光量は、主光源であるキセノンランプとは別途に設けた補助光源からの光を追加導入することで改善できる。しかし、補助光源によりＢ光の光量のみ選択的に増加させて観察画像を明るくすると、Ｂ光とＧ光の光量比が変化するため、表示される観察画像の色味が変わってしまう。この観察画像の色味変化は、微妙な色合いの変化を観察する内視鏡診断においては無視できない場合がある。
そこで本発明は、主光源からの照明光に補助光源からの光を導入して照明光の光量を増加させた場合でも、観察画像の色味が変化することなく、常に明るい画像が得られる内視鏡装置を提供し、これにより内視鏡診断精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は下記構成からなる。
内視鏡挿入部の先端から照明光を照射して被検体を撮像し、前記被検体の観察画像を得る内視鏡装置であって、
中心波長が互いに異なる第１の照明光及び第２の照明光を生成する主光源と、
前記第２の照明光と実質的に同一の中心波長を有する第３の照明光を生成する補助光源と、
前記被検体を撮像して前記観察画像の画像信号を出力する撮像手段と、
前記第１、第２、第３の照明光の合計光量を目標光量に制御する光量制御手段と、
前記第１の照明光の光量に対する前記第２、第３の照明光の合計光量の光量比に応じて、前記観察画像の色味補正を行う色味補正手段と、
を備え、
前記光量制御手段が、前記目標光量が前記主光源による最大出力光量となるまでは、前記主光源により光量制御し、前記目標光量が前記主光源の最大出力光量を超える場合に、前記主光源を最大出力光量に維持したまま前記補助光源から前記第３の照明光を導入して光量制御し、
前記色味補正手段が、前記第３の照明光の導入によって前記光量比が変化する場合に、変化前の前記光量比の下で観察される観察画像と実質的に同じ色味の画像となるように、前記観察画像の色味を補正する色再現処理を前記画像信号に施す内視鏡装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、主光源からの照明光に補助光源からの光を導入して照明光の光量を増加させた場合でも、観察画像の色味が変化することなく、常に明るい画像を得ることができる。このため、観察画像の遠景部位に対しても明るい画像で観察でき、内視鏡診断精度を高められる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態を説明するための図で、内視鏡装置のブロック構成図である。
【図２】回転フィルタの平面図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ目標光量に応じた狭帯域Ｂ光、狭帯域Ｇ光の光量の状態を示す説明図である。
【図４】色味補正を施す色再現処理のフローチャートである。
【図５】後段信号処理部で行われる画像処理のフローチャートである。
【図６】明るい場所に順応したときの波長に対する人間の比視感度を示すグラフである。
【図７】従来の狭帯域光観察モードを説明する図で、血液の吸収ピークを示すグラフである。
【図８】一般的なキセノンランプの分光放射強度を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態を説明するための図で、内視鏡装置のブロック構成図である。内視鏡装置は、内視鏡挿入部の先端から被検体に照明光を照射し、被検体を撮像して観察画像を得て、モニタに表示する機能を有する。
図１に示すように、内視鏡装置１００は、体腔内に挿入される細長状の内視鏡挿入部１１を有する内視鏡１３と、内視鏡１３に供給する照明光を生成する光源装置１５と、内視鏡１３で撮像された画像信号に対する信号処理を行うプロセッサ１７と、撮像された観察画像を表示するモニタ１９とを有して構成される。
【００１０】
内視鏡１３は、上述の内視鏡挿入部１１と、この内視鏡挿入部１１の基端に設けられた操作部２１とを有する。内視鏡挿入部１１内には照明光を伝送するライトガイド２３が挿通されており、ライトガイド２３の後端はコネクタタ２５を介して光源装置１５に着脱自在に接続されている。このライトガイド２３は、光源装置１５から供給される照明光を伝送し、内視鏡挿入部１１の先端の照明窓２７から照明光を出射する。
【００１１】
内視鏡挿入部１１の先端には、照明窓２７に隣接して観察窓２９が設けてある。観察窓２９の内側にはＣＣＤ(Charge Coupled Device）型イメージセンサや、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型イメージセンサ等の撮像素子３１が配置されている。撮像素子３１は、プロセッサ１７から駆動信号が入力され、撮像した観察画像の撮像信号をプロセッサ１７に出力する。なお、照明窓２７、観察窓２９の内側には図示しないレンズ等の光学部材が配置されている。
【００１２】
光源装置１５は、白色光を生成するキセノンランプ（主光源）３３と、このキセノンランプ３３の光路Ｐ１上に配置され光量制限のための絞り機構３５と、集光レンズ３７と、照明光を面順次光にするための回転フィルタ３９と、この回転フィルタ３９を回転駆動するためのモータ４１と、回転フィルタ３９を内周側又は外周側に光路Ｐ１上に配置させるための移動用モータ４３を備える。また、光源装置１５は、中心波長が４１５ｎｍの狭帯域光を発生する半導体発光素子であるＬＥＤ（補助光源）４５と、このＬＥＤ４５の光路Ｐ２上に配置され光量制限のための絞り機構４７と、集光レンズ４９と、上記光路Ｐ１、Ｐ２を合わせてライトガイド２３の基端面５１に向けて照明光を出射させるダイクロイックフィルタ５３とを備える。
【００１３】
ＬＥＤ４５は、単一の発光素子に限らず、複数の発光素子の集合体であってもよい。また、補助光源としては、青色発光の半導体レーザで構成してもよい。
【００１４】
絞り機構３５は、主光源であるキセノンランプ３３の光量調節部として機能し、観察画像の明るさが一定になるように調光部７３によって制御されている。また、絞り機構４７も同様に、補助光源であるＬＥＤ４５の光量調節部として機能し、調光部７３によって制御される。また、ＬＥＤ４５は、システムコントローラ７７により、キセノンランプ３３からの面順次光の出射タイミングに同期して点灯制御される。なお、絞り機構４７の代わりに、ＬＥＤ４５をパルス変調駆動して光量制御を行うことも可能である。
【００１５】
回転フィルタ３９は、中心を回転軸とする円板状に構成されて、図２に示すように、赤、緑、青の波長の光を透過するＲフィルタ５５Ｒ、Ｇフィルタ５５Ｇ、Ｂフィルタ５５Ｂが、外周側で円周方向に等間隔で配置されている。また、内周側には、フィルタ５５Ｇ，５５Ｂよりも透過波長幅の狭い狭帯域光生成用の狭帯域Ｇフィルタ５７Ｇ、狭帯域Ｂフィルタが等間隔で配置されている。狭帯域Ｇフィルタ５７Ｇは中心波長５４０ｎｍの狭帯域光を選択的に透過する光学フィルタで、狭帯域Ｂフィルタ５７Ｂは、中心波長４１５ｎｍの狭帯域光を選択的に透過する光学フィルタである。
【００１６】
本構成の回転フィルタ３９は、通常観察用のフィルタと、狭帯域光観察用のフィルタとを共に備え、選択的にいずれかのフィルタを使用するものであるが、通常観察用の回転フィルタと、狭帯域光観察用の回転フィルタとを別々に用意して照明光の光軸上で組み合わせる構成としてもよい。
【００１７】
また、上記の狭帯域光は、波長ピークの半値幅が３０ｎｍであることが好ましく、更に好ましくは２０ｎｍである。
【００１８】
プロセッサ１７は、撮像素子３１を駆動する駆動信号を発生する撮像素子ドライバ６１と、撮像素子３１から出力された撮像信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部６３を有する。また、プロセッサ１７は、Ａ／Ｄ変換された撮像信号に対する前段処理を行う前段信号処理部６５と、同時化メモリ６７ａ，６７ｂ，６７ｃと、画像処理を行う後段信号処理部６９と、出力用信号を生成する映像信号処理部７１とを備え、この順に画像信号が流れるように構成されている。
【００１９】
そして、プロセッサ１７は、Ａ／Ｄ変換された撮像信号が入力され光源装置１５を調光制御するための調光信号を出力する調光部７３と、調光部７３及び記憶部７５に接続されて光源装置１５の光量制御を行うシステムコントローラ７７を備える。調光部７３は、入力された撮像信号に基づいて、キセノンランプ３３の絞り機構３５とＬＥＤ４５の絞り機構４７の開度を制御して、照明光の調光を行う。上記光源装置１５とプロセッサ１７は、光量制御手段としてのシステムコントローラ７７が統括制御する。
【００２０】
次に、上記構成の内視鏡装置１００の作用について説明する。
本構成の内視鏡装置１００は、基本的には、光源装置１５のキセノンランプ３３を発光させ、ＲＧＢの回転フィルタ３９を介することで面順次光を生成し、この面順次光を照明光として被検体に照射する。そして、照射した面順次光の戻り光を撮像してプロセッサ１７で同時化処理することでカラー画像を取得するようになっている。
【００２１】
内視鏡装置１００の観察モードとしては、上記のように白色光を照射して観察する通常観察モード、通常観察における照明光よりも狭い波長帯域の狭帯域光を被検体に照射することにより、通常観察に比べて生体組織表層の毛細血管や微細構造模様を強調した画像で観察する狭帯域光観察モードがある。これら観察モードは、内視鏡１３の操作部２１やプロセッサ１７に配置された図示しない操作ボタン等により、任意のタイミングで切り換え可能となっている。
【００２２】
上記内視鏡装置１００による被検体の撮像から内視鏡画像を表示するまでの制御内容は次の通りである。
システムコントローラ７７は、観察モードが通常観察モードに設定された場合、キセノンランプ３３を点灯させ、モータ４１を駆動して回転フィルタ３９を回転駆動する。これと共に、撮像素子ドライバ６１から撮像素子３１に駆動信号を出力させ、撮像素子３１からＲ，Ｇ，Ｂの面順光の照射により撮像したＲ画像信号、Ｇ画像信号、Ｂ画像信号をそれぞれ出力させる。このときの回転フィルタ３９は、外周側のＲフィルタ５５Ｒ、Ｇフィルタ５５Ｇ、Ｂフィルタ５５Ｂが光路Ｐ１上に順次配置されるようにする。
【００２３】
撮像素子３１から出力されたＲ，Ｇ，Ｂの画像信号は、Ａ／Ｄ変換部６３によりデジタルデータ化されて前段信号処理部６５に送られる。前段信号処理部６５は、入力された各画像信号を増幅やカラーバランスの調整を行い、調整後の画像信号を同時化メモリ６７ａ，６７ｂ，６７ｃにそれぞれ分配して一時記憶させる。つまり、調整後のＲ画像信号を同時化メモリ６７ａに記憶させ、同様にＧ画像信号を同時化メモリ６７ｂに記憶させ、Ｂ画像信号を同時化メモリ６７ｃに記憶させる。
【００２４】
後段信号処理部６９は、同時化メモリ６７ａ，６７ｂ，６７ｃに記憶された各画像信号を同時化処理すると共に、後述する所定の画像処理を施して観察画像の信号を生成するための色味補正手段として機能する。映像信号処理部７１は、生成された観察画像の信号を映像信号に変更してモニタ１９に出力する。
【００２５】
また、Ａ／Ｄ変換部６３によりデジタルデータ化された観察画像の信号は、調光部７３にも入力される。調光部７３は、システムコントローラ７７が制御する撮像素子３１のＡ／Ｅ信号と、入力された観察画像の信号とに基づいて、観察画像が所望の明るさの画像となるように絞り機構３５，４７を駆動することで、照明光を光量制御する。
【００２６】
一方、観察モードが狭帯域光観察モードに設定された場合、システムコントローラ７７は、光源装置１５の移動用モータ４３を駆動して、回転フィルタ３９の照明光の光路Ｐ１上に、内周側の狭帯域Ｇフィルタ５７Ｇ、狭帯域Ｂフィルタ５７Ｂが順次配置されるようにする。
【００２７】
この場合には、照明窓２７から出射される照明光は、狭帯域のＧ光と狭帯域のＢ光となり、撮像素子３１からは、狭帯域のＧ光照射時に撮像された狭帯域Ｇ画像信号と、狭帯域Ｂ光照射時に撮像された狭帯域Ｂ画像信号とがそれぞれ別フレームで出力される。
【００２８】
狭帯域Ｇ画像信号と、狭帯域Ｂ画像信号は、前段信号処理部６５により前述の前段処理が施され、同時化メモリ６７ｂ，６７ｃに一時記憶されて、後段信号処理部６９にて同時化処理と、画像処理が施される。これにより得られる観察画像は、生体組織表層の毛細血管や微細構造模様が強調された画像となる。
【００２９】
次に、上記の狭帯域光観察モードにおいて、システムコントローラ７７が、主光源であるキセノンランプ３３及び補助光源であるＬＥＤ４５と、それぞれの光量を変更する絞り機構３５，４７とを制御して、照明光量を目標光量に制御することについて詳細に説明する。
【００３０】
システムコントローラ７７は、被検体を撮像して得た画像信号の輝度情報と、その画像信号の撮像時におけるＡ／Ｅ信号に基づいて次フレームの目標光量を設定し、この設定された目標光量になるように照明光を調光する。その際、システムコントローラ７７は、Ｂ光とＧ光の光量比を一定に保持したままＢ光、Ｇ光の各光量を増減制御する制御パターンと、キセノンランプ３３を最大出力光量にすると共に、光量比を変化させながらＬＥＤ４５からのＢ光を導入して光量を増減制御する制御パターンとを、目標光量に応じて切り換える。
【００３１】
図３（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ目標光量に応じた狭帯域のＢ光（以下、Ｂ光と略記する）、狭帯域のＧ光（以下、Ｇ光と略記する）の光量の状態を示す説明図である。本構成の内視鏡装置１００においては、図３（Ａ）に示すように、主光源であるキセノンランプ３３によるＢ光の光量が最大となる目標光量までは、ＬＥＤ光源４５を点灯させず、キセノンランプ３３のみ点灯させて光量制御する。
【００３２】
この光量制御は、絞り機構３５の開口量を調節することで行われ、Ｂ光とＧ光の光量比は一定に維持される。なお、キセノンランプ３３は、図９に示す分光強度分布を有しており、可視短波長に対する分光強度が相対的に低い。つまり、キセノンランプ３３によるＢ光の最大出力光量は、Ｇ光の最大主力光量より低くなっている。
【００３３】
図３（Ｂ）に示すように、目標光量が増加して、Ｂ光の光量がキセノンランプ３３による最大出力光量に達すると、これ以上、Ｂ光の光量を増加させることはできない。そこで、Ｂ光の光量増加を更に必要とする場合は、図３（Ｃ）に示すように、システムコントローラ７７は、ＬＥＤ光源４５を点灯させて、不足するＢ光の光量を補填する。この光量制御は、絞り機構４７の開口量を調節することで行われる。このＢ光の光量補填により、光量比を一定に維持したままで照明光の光量を増加できる。
【００３４】
そして、目標光量が更に増加して、図３（Ｃ）に示すように、キセノンランプ３３によるＧ光の光量が最大出力光量に達すると、システムコントローラ７７は、図３（Ｄ）に示すように、キセノンランプ３３によるＧ光を最大出力光量に維持したまま、ＬＥＤ４５によるＢ光の光量を増加させる。このとき、Ｂ光とＧ光の光量比が変化するので、照明光の色調が変化する。この照明光の色調のずれを、映像信号処理部７１により撮像された観察画像で補正する。そのため、光量比が変化して色調のずれた照明光の下で被検体を撮像しても、変化前の光量比の下で撮像される観察画像と実質的に同じ色味の観察画像が得られる。
【００３５】
次に、上記の狭帯域光観察モードにおいて、観察画像の色味補正を施す色再現処理について、図４に示すフローチャートを用いて説明する。
まず、システムコントローラ７７は、主光源であるキセノンランプ３３を点灯して（Ｓ１１）、予め定めた基準光量の照明光を被検体に照射する。次に、システムコントローラ７７は、検体内に挿入された内視鏡挿入部１１の撮像素子３１から、狭帯域のＢ光及び狭帯域光のＧ光による照明光で面順次方式にて被検体を撮像し、狭帯域Ｂ画像信号（Ｂ光画像）と狭帯域Ｇ画像信号（Ｇ光画像）を取得する（Ｓ１２）。そして、Ａ／Ｅ信号が記憶された記憶部７５から、これらＢ光画像とＧ光画像の撮像時におけるＡ／Ｅ信号を読み込む（Ｓ１２）。
【００３６】
システムコントローラ７７は、取得したＢ光画像とＧ光画像の輝度情報から適正光量を求める（Ｓ１４）。適正光量は、例えば取得画像の平均輝度と照明光量との関係をテーブル化した光量テーブルを予め記憶部７５に記憶しておき、システムコントローラ７７が調光部７３を通じて得た取得画像の平均輝度に応じて、この光量テーブルを参照することで設定する。
【００３７】
システムコントローラ７７は、設定された適正光量に対応するＢ光、Ｇ光の目標光量を求め、絞り機構３５を制御するための絞り制御パラメータを算出する（Ｓ１５）。このとき、照明光を適正光量にするには、絞り制御パラメータが最大値（絞り開放状態）を超えたかを判定する（Ｓ１６）。絞り制御パラメータが最大値を超えない場合（図３（Ａ），（Ｂ）の状態）は、絞り機構３５を制御してキセノンランプ３３から抽出する光量を制御する（Ｓ１７）。
【００３８】
絞り制御パラメータが最大値を超える場合（図３（Ｃ），（Ｄ）の状態）は、絞り機構３５を解放状態に制御して、補助光源であるＬＥＤ４５からの出射光をキセノンランプ３３によるＢ光に導入する（Ｓ１８）。この絞り制御パラメータが最大値を超えるかの判定は、面順次光となるＢ光、Ｇ光それぞれに対して個別に行われる。
【００３９】
以上のように照明光を適正光量に設定して、被検体に向けて照射し、その反射光を撮像素子３１により撮像することで、狭帯域Ｂ光画像、狭帯域Ｇ光画像を得る（Ｓ１９）。こられ狭帯域Ｂ光画像、狭帯域Ｇ光画像は、プロセッサ１７の後段信号処理部６９で同時化処理が施され、観察画像の信号となる。
【００４０】
そして、後段信号処理部６９は、この同時化された観察画像の信号に対して、色再現処理のための画像処理を施す（Ｓ２１）。画像処理後の観察画像は、モニタ１９に表示される（Ｓ２２）。以上のＳ１３〜Ｓ２２の処理を内視鏡装置１００により撮像終了するまで繰り返す（Ｓ２３）。
【００４１】
ここで、後段信号処理部６９で行われる画像処理の内容について、図５に示すフローチャートに基づき説明する。
まず、システムコントローラ７７は、同時化された観察画像の撮像時に、照明光として補助光が導入され、しかも補助光の導入によりＢ光とＧ光の光量比が変化したか（図３（Ｄ）の状態）を判定する（Ｓ３１）。
【００４２】
光量比が変化した場合は、この観察画像が撮像されたときのＢ光とＧ光の光量比αを算出する（Ｓ３２）。光量比αは（１）式で表される。
α＝（Ｂ光の光量）／（Ｇ光の光量） ・・・（１）
ただし、α≧１である。
【００４３】
一方、光量比が変化しなかった場合は、光量比αを基準値（Ｂ光の最大出力光量／Ｇ光の最大出力光量）に設定する（Ｓ３３）。そして、この光量比αを用いて、色再現パラメータＭを（２）式から算出する（Ｓ３４）。
【００４４】
【数１】
【００４５】
係数Ａijは、例えばＡ１１＝１、Ａ１２＝０，Ａ２１＝０，Ａ２２＝１．２，Ａ３１＝０，Ａ３２＝０．８ とすることができる。
【００４６】
次に、算出された色再現パラメータＭを用いて、同時化された観察画像の信号（Ｇ，Ｂ）を、（３）式により、Ｒ，Ｇ，Ｂの３チャンネルの補正観察画像信号（Ｒｃｈ，Ｇｃｈ，Ｂｃｈ）に変換する（Ｓ３５）。
【００４７】
【数２】
【００４８】
そして、補正観察画像信号（Ｒｃｈ，Ｇｃｈ，Ｂｃｈ）を輪郭強調処理等の画質調整を行い（Ｓ３６）、得られた画像信号を表示用画像とする。
【００４９】
色再現パラメータＭによる補正観察画像信号への変換は、上記のようにマトリクス演算で求める他にも、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）による変換等、種々の形態で実現可能である。
【００５０】
また、上記の補正観察画像信号（Ｒｃｈ，Ｇｃｈ，Ｂｃｈ）に変換する処理は、表示画像のＲチャンネルの信号を増幅する効果がある。しかし、人間の視感度特性は赤色の明るさ変化には鈍感であるため、増幅によるノイズ成分の増大等の副作用は目立たず、表示画像の画質を損なうことがない。図６は、明るい場所に順応したときの波長に対する人間の比視感度（Luminosity function）を示すグラフである。比視感度とは、人間の目が最も強く感じる波長５５５ｎｍの光を“1”として、他の波長の明るさを感じる度合いを、比を用いて表現したものである。図６に示すように、赤色は緑色よりも相対的に比視感度が低くなっている。
【００５１】
また、上記の内視鏡装置１００においては、異なる照明光を面順次に照射して、得られた複数の撮像画像を合成することで、狭帯域光観察の観察画像を生成している。このような面順次式の構成以外にも、各画素にカラーフィルタを備えて構成されたカラー撮像素子を用いた同時式の撮像光学系で被検体を撮像して、観察画像を生成する構成にすることもできる。この場合、各チャンネルの撮像タイミングが同時であるため、動きの速い被検体を観察する場合でも良好な観察画像を得ることができる。
【００５２】
以上説明したように、本構成による内視鏡装置によれば、主光源からの照明光に補助光源からの光を導入して照明光の光量を増加させる際、光量比が変化しても、被検体の観察画像を色味変化させることなく内視鏡診断に適した状態に維持できる。また、観察画像が暗くなりやすい遠景の撮像場面等であっても、青色光が主光源に加えて補助光源からも追加照射されるので、常に明るい観察画像が得られる。これにより、内視鏡診断精度を向上できる。
【００５３】
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【００５４】
以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（１） 内視鏡挿入部の先端から照明光を照射して被検体を撮像し、前記被検体の観察画像を得る内視鏡装置であって、
中心波長が互いに異なる第１の照明光及び第２の照明光を生成する主光源と、
前記第２の照明光と実質的に同一の中心波長を有する第３の照明光を生成する補助光源と、
前記被検体を撮像して前記観察画像の画像信号を出力する撮像手段と、
前記第１、第２、第３の照明光の合計光量を目標光量に制御する光量制御手段と、
前記第１の照明光の光量に対する前記第２、第３の照明光の合計光量の光量比に応じて、前記観察画像の色味補正を行う色味補正手段と、
を備え、
前記光量制御手段が、前記目標光量が前記主光源による最大出力光量となるまでは、前記主光源により光量制御し、前記目標光量が前記主光源の最大出力光量を超える場合に、前記主光源を最大出力光量に維持したまま前記補助光源から前記第３の照明光を導入して光量制御し、
前記色味補正手段が、前記第３の照明光の導入によって前記光量比が変化する場合に、変化前の前記光量比の下で観察される観察画像と実質的に同じ色味の画像となるように、前記観察画像の色味を補正する色再現処理を前記画像信号に施す内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、主光源からの照明光に補助光源からの照明光を導入して光量を増加させた場合でも、観察画像の色味が変化することなく、常に明るい観察画像が得られる。このため、内視鏡装置により被検体の遠景部位を撮像する場合でも、色味変化のない明るい画像で観察が行え、内視鏡診断精度を高められる。
【００５５】
（２） （１）の内視鏡装置であって、
前記主光源が、白色光源と、該白色光源の光路上に配置され、前記第１の照明光を選択的に透過させる第１のフィルタ及び前記第２の照明光を選択的に透過させる第２のフィルタを有する回転フィルタと、を備える内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、白色光源と回転フィルタにより面順次光を生成できる。
【００５６】
（３） （２）の内視鏡装置であって、
前記主光源が、前記第２の照明光の最大出力光量が、前記第１の照明光の最大出力光量より小さく、
前記光量制御手段が、前記主光源による前記第２の照明光の光量が前記主光源による最大出力光量を超え、且つ、前記主光源による前記第１の照明光の光量が前記主光源による最大出力光量以下となる目標光量である場合は、前記補助光源による前記第３の照明光を導入して前記光量比を一定に維持し、
前記主光源による前記第１の照明光の光量が、前記主光源による最大出力光量を超える目標光量である場合は、前記光量比を変更して前記補助光源による前記第３の照明光を導入する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、第１の照明光より第２の照明光の最大光量が小さい場合でも、補助光源によって第３の照明光を導入することで目標光量への不足分が補え、光量比を一定に維持できる。また、第１の照明光が主光源による最大出力光量を超える場合は、光量比を変更して第３の照明光を導入すると共に、色味補正手段により観察画像の色味を補正する。これにより、照明光の色調変化によらずに観察画像の色味を一定にできる。
【００５７】
（４） (３）の内視鏡装置であって、
前記光量制御手段が、前記第３の照明光を前記第２の照明光の出力タイミングに同期して出力させ、
前記撮像手段が、前記第１の照明光の出力タイミングで撮像した第１の画像信号と、前記第２の照明光又は前記第２、第３の照明光の出力タイミングで撮像した第２の画像信号とを交互に出力し、
前記色味補正手段が、前記第１の画像信号と前記第２の画像信号とを同時化処理して、該同時化処理された画像信号に前記色再現処理を施す内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、面順次に取り込んだ画像信号を同時化処理し、複数チャンネルの画像信号を生成する。そして、この同時化処理後の画像信号に対して色再現処理を施すことで、撮像手段の解像度を最大限に活かして第１の画像信号と第２の画像信号を取り込むことができ、高品位な観察画像が得られる。
【００５８】
（５） （４）の内視鏡装置であって、
前記色味補正手段が、前記第１の画像信号と前記第２の画像信号との位置ずれ補正を行った後に両画像信号の合成を行う内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、異なるタイミングで取り込まれる画像信号の位置ずれが補正されることで、ブレのない高品位な観察画像が得られる。
【００５９】
（６） （３）の内視鏡装置であって、
前記撮像手段が、主に前記第１の照明光に感度を有する第１の受光部と、主に前記第２、第３の照明光に感度を有する第２の受光部を備えた撮像素子を有し、
前記色味補正手段が、前記出力された画像信号から前記第１の受光部及び前記第２の受光部からの両画像信号を抽出し、該両画像信号を合成した後、当該合成した画像信号に対して前記色再現処理を施す内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、第１、第２の受光部を有する同時式の撮像素子を用いることで、同じタイミングで撮像した画像が得られる。このため、動きのある被検体に対する追従性能が向上し、より高画質な観察画像が得られる。
【００６０】
（７） （１）〜（６）のいずれか一つの内視鏡装置であって、
前記光量制御手段が、開口量が調節可能な絞り機構により光量制御する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、絞り機構により連続的な光量制御が容易に行え、光量調整の階調幅をきめ細かに設定できる。
【００６１】
（８） （１）〜（７）のいずれか一つの内視鏡装置であって、
前記被検体が生体組織表層の微細血管を含み、
前記第１の照明光が、中心波長略５４０ｎｍの緑色光であり、
前記第２、第３の照明光が、中心波長略４１５ｎｍの青色光である内視鏡装置である。
この内視鏡装置によれば、例えば生体組織の粘膜層あるいは粘膜下層に発生する新生血管の微細構造、病変部の強調等、通常観察では得られない生体情報を簡単に可視化できる。例えば、観察対象が癌病変部である場合、青色光を粘膜組織に照射すると組織表層の微細血管や微細構造の状態がより詳細に観察できるため、病変部をより正確に診断できる。
【００６２】
（９） （８）の内視鏡装置であって、
前記第２、第３の照明光が、それぞれ中心波長のピーク半値幅が３０ｎｍ以下の狭帯域光である内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、青色光がピーク半値幅の狭い狭帯域光であることにより、組織表層の微細血管や微細構造の状態等の生体情報をより明瞭に観察できる。
【００６３】
（１０） （１）〜（９）のいずれか一つの内視鏡装置であって、
前記白色光源が、キセノンランプである内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、ブロードな分光特性を有する白色光が得られ、通常観察時における演色性が向上する。また、青色光や緑色光を効率良く抽出できる。
【００６４】
（１１） （１）〜（１０）のいずれか一つの内視鏡装置であって、
前記補助光源が、発光ダイオード又は半導体レーザ光源である内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、高い応答性のため高速制御が行え、高効率で高強度の光が得られる。
【００６５】
（１２） （１）〜（１１）のいずれか一つの内視鏡装置であって、
前記観察画像の画像信号が、Ｒ（赤色）信号，Ｇ（緑色）信号，Ｂ（青色）信号からなり、
前記色味補正手段が、前記Ｇ信号に対しては、前記光量比に基づいた係数を前記Ｇ信号に乗じてＲｃｈ（赤色）信号に設定し、前記Ｂ信号に対しては、当該Ｂ信号に所定の係数を乗じてＧｃｈ（緑）信号及びＢｃｈ（青）信号に設定し、前記Ｒｃｈ，Ｇｃｈ，Ｂｃｈの信号からなる補正観察画像信号を出力する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、観察画像のＧ信号とＢ信号を、光量に応じて生体組織の血管表示に適した視認性の高い補正観察画像（Ｒｃｈ，Ｇｃｈ，Ｂｃｈ）にできる。
【符号の説明】
【００６６】
１１ 内視鏡挿入部
１３ 内視鏡
１５ 光源装置
１７ プロセッサ
１９ モニタ
３１ 撮像素子
３３ キセノンランプ
３５ 絞り機構
３９ 回転フィルタ
４５ ＬＥＤ
４７ 絞り機構
５７Ｇ 狭帯域Ｇフィルタ
５７Ｂ 狭帯域Ｂフィルタ
６５ 前段信号処理部
６７ａ，６７ｂ，６７ｃ 同時化メモリ
６９ 後段信号処理部
７３ 調光部
７５ 記憶部
７７ システムコントローラ
１００ 内視鏡装置
α 光量比
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡装置は、生体内の観察等を行う医療分野で広く用いられている。内視鏡装置は、白色光を生体内の被写体に照射して観察する通常観察モードの他に、通常観察モードにおける照明光よりも狭い波長帯域（ピーク半値幅）の狭帯域光を被写体に照射して観察を行う狭帯域光観察モードを備えたものがある。狭帯域光観察モードは、生体の組織表層の微細血管に対する検出感度が高まり、微細血管が強調された画像が得られる（特許文献１参照）。
この狭帯域光観察モードでは、図７に示すように、血液の第一吸収ピーク（中心波長４１５ｎｍ）と第二吸収ピーク（中心波長５４５ｎｍ）の波長の光、即ち、Ｂ光とＧ光の狭帯域光を照明光として用いる。これらの照明光は、キセノンランプ等の白色光源と、上記特定の波長光を選択的に透過させる光学フィルタとを組み合わせることで、所望の中心波長とピーク半値幅を有する狭帯域光として抽出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２１８２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のキセノンランプから抽出されるＢ光及びＧ光の狭帯域光は、その最大光量がキセノンランプの分光放射強度で決定される。そして、血液の第一吸収ピークである波長４１５ｎｍ前後のＢ光の狭帯域光は、組織表層の微細血管を検出する際の重要な光となる。しかし、図８に示すように、波長４１５ｎｍ前後におけるキセノンランプの分光放射強度は、長波側の放射強度より相対的に低く、且つ血液による光吸収が強いため光の減衰が大きくなる。そのため、狭帯域光観察モードにおいては、システム全体としての観察画像の最大明るさは、Ｂ光の最大光量に依存して暗くなる傾向がある。そして、内視鏡観察時に照明光を出射する照明窓と観察対象との距離が離れるほど光量不足が顕著となり、内視鏡診断に適した観察画像の取得が困難となる。
【０００５】
上記Ｂ光の最大光量は、主光源であるキセノンランプとは別途に設けた補助光源からの光を追加導入することで改善できる。しかし、補助光源によりＢ光の光量のみ選択的に増加させて観察画像を明るくすると、Ｂ光とＧ光の光量比が変化するため、表示される観察画像の色味が変わってしまう。この観察画像の色味変化は、微妙な色合いの変化を観察する内視鏡診断においては無視できない場合がある。
そこで本発明は、主光源からの照明光に補助光源からの光を導入して照明光の光量を増加させた場合でも、観察画像の色味が変化することなく、常に明るい画像が得られる内視鏡装置を提供し、これにより内視鏡診断精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は下記構成からなる。
内視鏡挿入部の先端から照明光を照射して被検体を撮像し、前記被検体の観察画像を得る内視鏡装置であって、
中心波長が互いに異なる第１の照明光及び第２の照明光を生成する主光源と、
前記第２の照明光と実質的に同一の中心波長を有する第３の照明光を生成する補助光源と、
前記被検体を撮像して前記観察画像の画像信号を出力する撮像手段と、
前記第１、第２、第３の照明光の合計光量を目標光量に制御する光量制御手段と、
前記第１の照明光の光量に対する前記第２、第３の照明光の合計光量の光量比に応じて、前記観察画像の色味補正を行う色味補正手段と、
を備え、
前記光量制御手段が、前記目標光量が前記主光源による最大出力光量となるまでは、前記主光源により光量制御し、前記目標光量が前記主光源の最大出力光量を超える場合に、前記主光源を最大出力光量に維持したまま前記補助光源から前記第３の照明光を導入して光量制御し、
前記色味補正手段が、前記第３の照明光の導入によって前記光量比が変化する場合に、変化前の前記光量比の下で観察される観察画像と実質的に同じ色味の画像となるように、前記観察画像の色味を補正する色再現処理を前記画像信号に施す内視鏡装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、主光源からの照明光に補助光源からの光を導入して照明光の光量を増加させた場合でも、観察画像の色味が変化することなく、常に明るい画像を得ることができる。このため、観察画像の遠景部位に対しても明るい画像で観察でき、内視鏡診断精度を高められる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態を説明するための図で、内視鏡装置のブロック構成図である。
【図２】回転フィルタの平面図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ目標光量に応じた狭帯域Ｂ光、狭帯域Ｇ光の光量の状態を示す説明図である。
【図４】色味補正を施す色再現処理のフローチャートである。
【図５】後段信号処理部で行われる画像処理のフローチャートである。
【図６】明るい場所に順応したときの波長に対する人間の比視感度を示すグラフである。
【図７】従来の狭帯域光観察モードを説明する図で、血液の吸収ピークを示すグラフである。
【図８】一般的なキセノンランプの分光放射強度を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態を説明するための図で、内視鏡装置のブロック構成図である。内視鏡装置は、内視鏡挿入部の先端から被検体に照明光を照射し、被検体を撮像して観察画像を得て、モニタに表示する機能を有する。
図１に示すように、内視鏡装置１００は、体腔内に挿入される細長状の内視鏡挿入部１１を有する内視鏡１３と、内視鏡１３に供給する照明光を生成する光源装置１５と、内視鏡１３で撮像された画像信号に対する信号処理を行うプロセッサ１７と、撮像された観察画像を表示するモニタ１９とを有して構成される。
【００１０】
内視鏡１３は、上述の内視鏡挿入部１１と、この内視鏡挿入部１１の基端に設けられた操作部２１とを有する。内視鏡挿入部１１内には照明光を伝送するライトガイド２３が挿通されており、ライトガイド２３の後端はコネクタタ２５を介して光源装置１５に着脱自在に接続されている。このライトガイド２３は、光源装置１５から供給される照明光を伝送し、内視鏡挿入部１１の先端の照明窓２７から照明光を出射する。
【００１１】
内視鏡挿入部１１の先端には、照明窓２７に隣接して観察窓２９が設けてある。観察窓２９の内側にはＣＣＤ(Charge Coupled Device）型イメージセンサや、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型イメージセンサ等の撮像素子３１が配置されている。撮像素子３１は、プロセッサ１７から駆動信号が入力され、撮像した観察画像の撮像信号をプロセッサ１７に出力する。なお、照明窓２７、観察窓２９の内側には図示しないレンズ等の光学部材が配置されている。
【００１２】
光源装置１５は、白色光を生成するキセノンランプ（主光源）３３と、このキセノンランプ３３の光路Ｐ１上に配置され光量制限のための絞り機構３５と、集光レンズ３７と、照明光を面順次光にするための回転フィルタ３９と、この回転フィルタ３９を回転駆動するためのモータ４１と、回転フィルタ３９を内周側又は外周側に光路Ｐ１上に配置させるための移動用モータ４３を備える。また、光源装置１５は、中心波長が４１５ｎｍの狭帯域光を発生する半導体発光素子であるＬＥＤ（補助光源）４５と、このＬＥＤ４５の光路Ｐ２上に配置され光量制限のための絞り機構４７と、集光レンズ４９と、上記光路Ｐ１、Ｐ２を合わせてライトガイド２３の基端面５１に向けて照明光を出射させるダイクロイックフィルタ５３とを備える。
【００１３】
ＬＥＤ４５は、単一の発光素子に限らず、複数の発光素子の集合体であってもよい。また、補助光源としては、青色発光の半導体レーザで構成してもよい。
【００１４】
絞り機構３５は、主光源であるキセノンランプ３３の光量調節部として機能し、観察画像の明るさが一定になるように調光部７３によって制御されている。また、絞り機構４７も同様に、補助光源であるＬＥＤ４５の光量調節部として機能し、調光部７３によって制御される。また、ＬＥＤ４５は、システムコントローラ７７により、キセノンランプ３３からの面順次光の出射タイミングに同期して点灯制御される。なお、絞り機構４７の代わりに、ＬＥＤ４５をパルス変調駆動して光量制御を行うことも可能である。
【００１５】
回転フィルタ３９は、中心を回転軸とする円板状に構成されて、図２に示すように、赤、緑、青の波長の光を透過するＲフィルタ５５Ｒ、Ｇフィルタ５５Ｇ、Ｂフィルタ５５Ｂが、外周側で円周方向に等間隔で配置されている。また、内周側には、フィルタ５５Ｇ，５５Ｂよりも透過波長幅の狭い狭帯域光生成用の狭帯域Ｇフィルタ５７Ｇ、狭帯域Ｂフィルタが等間隔で配置されている。狭帯域Ｇフィルタ５７Ｇは中心波長５４０ｎｍの狭帯域光を選択的に透過する光学フィルタで、狭帯域Ｂフィルタ５７Ｂは、中心波長４１５ｎｍの狭帯域光を選択的に透過する光学フィルタである。
【００１６】
本構成の回転フィルタ３９は、通常観察用のフィルタと、狭帯域光観察用のフィルタとを共に備え、選択的にいずれかのフィルタを使用するものであるが、通常観察用の回転フィルタと、狭帯域光観察用の回転フィルタとを別々に用意して照明光の光軸上で組み合わせる構成としてもよい。
【００１７】
また、上記の狭帯域光は、波長ピークの半値幅が３０ｎｍであることが好ましく、更に好ましくは２０ｎｍである。
【００１８】
プロセッサ１７は、撮像素子３１を駆動する駆動信号を発生する撮像素子ドライバ６１と、撮像素子３１から出力された撮像信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部６３を有する。また、プロセッサ１７は、Ａ／Ｄ変換された撮像信号に対する前段処理を行う前段信号処理部６５と、同時化メモリ６７ａ，６７ｂ，６７ｃと、画像処理を行う後段信号処理部６９と、出力用信号を生成する映像信号処理部７１とを備え、この順に画像信号が流れるように構成されている。
【００１９】
そして、プロセッサ１７は、Ａ／Ｄ変換された撮像信号が入力され光源装置１５を調光制御するための調光信号を出力する調光部７３と、調光部７３及び記憶部７５に接続されて光源装置１５の光量制御を行うシステムコントローラ７７を備える。調光部７３は、入力された撮像信号に基づいて、キセノンランプ３３の絞り機構３５とＬＥＤ４５の絞り機構４７の開度を制御して、照明光の調光を行う。上記光源装置１５とプロセッサ１７は、光量制御手段としてのシステムコントローラ７７が統括制御する。
【００２０】
次に、上記構成の内視鏡装置１００の作用について説明する。
本構成の内視鏡装置１００は、基本的には、光源装置１５のキセノンランプ３３を発光させ、ＲＧＢの回転フィルタ３９を介することで面順次光を生成し、この面順次光を照明光として被検体に照射する。そして、照射した面順次光の戻り光を撮像してプロセッサ１７で同時化処理することでカラー画像を取得するようになっている。
【００２１】
内視鏡装置１００の観察モードとしては、上記のように白色光を照射して観察する通常観察モード、通常観察における照明光よりも狭い波長帯域の狭帯域光を被検体に照射することにより、通常観察に比べて生体組織表層の毛細血管や微細構造模様を強調した画像で観察する狭帯域光観察モードがある。これら観察モードは、内視鏡１３の操作部２１やプロセッサ１７に配置された図示しない操作ボタン等により、任意のタイミングで切り換え可能となっている。
【００２２】
上記内視鏡装置１００による被検体の撮像から内視鏡画像を表示するまでの制御内容は次の通りである。
システムコントローラ７７は、観察モードが通常観察モードに設定された場合、キセノンランプ３３を点灯させ、モータ４１を駆動して回転フィルタ３９を回転駆動する。これと共に、撮像素子ドライバ６１から撮像素子３１に駆動信号を出力させ、撮像素子３１からＲ，Ｇ，Ｂの面順光の照射により撮像したＲ画像信号、Ｇ画像信号、Ｂ画像信号をそれぞれ出力させる。このときの回転フィルタ３９は、外周側のＲフィルタ５５Ｒ、Ｇフィルタ５５Ｇ、Ｂフィルタ５５Ｂが光路Ｐ１上に順次配置されるようにする。
【００２３】
撮像素子３１から出力されたＲ，Ｇ，Ｂの画像信号は、Ａ／Ｄ変換部６３によりデジタルデータ化されて前段信号処理部６５に送られる。前段信号処理部６５は、入力された各画像信号を増幅やカラーバランスの調整を行い、調整後の画像信号を同時化メモリ６７ａ，６７ｂ，６７ｃにそれぞれ分配して一時記憶させる。つまり、調整後のＲ画像信号を同時化メモリ６７ａに記憶させ、同様にＧ画像信号を同時化メモリ６７ｂに記憶させ、Ｂ画像信号を同時化メモリ６７ｃに記憶させる。
【００２４】
後段信号処理部６９は、同時化メモリ６７ａ，６７ｂ，６７ｃに記憶された各画像信号を同時化処理すると共に、後述する所定の画像処理を施して観察画像の信号を生成するための色味補正手段として機能する。映像信号処理部７１は、生成された観察画像の信号を映像信号に変更してモニタ１９に出力する。
【００２５】
また、Ａ／Ｄ変換部６３によりデジタルデータ化された観察画像の信号は、調光部７３にも入力される。調光部７３は、システムコントローラ７７が制御する撮像素子３１のＡ／Ｅ信号と、入力された観察画像の信号とに基づいて、観察画像が所望の明るさの画像となるように絞り機構３５，４７を駆動することで、照明光を光量制御する。
【００２６】
一方、観察モードが狭帯域光観察モードに設定された場合、システムコントローラ７７は、光源装置１５の移動用モータ４３を駆動して、回転フィルタ３９の照明光の光路Ｐ１上に、内周側の狭帯域Ｇフィルタ５７Ｇ、狭帯域Ｂフィルタ５７Ｂが順次配置されるようにする。
【００２７】
この場合には、照明窓２７から出射される照明光は、狭帯域のＧ光と狭帯域のＢ光となり、撮像素子３１からは、狭帯域のＧ光照射時に撮像された狭帯域Ｇ画像信号と、狭帯域Ｂ光照射時に撮像された狭帯域Ｂ画像信号とがそれぞれ別フレームで出力される。
【００２８】
狭帯域Ｇ画像信号と、狭帯域Ｂ画像信号は、前段信号処理部６５により前述の前段処理が施され、同時化メモリ６７ｂ，６７ｃに一時記憶されて、後段信号処理部６９にて同時化処理と、画像処理が施される。これにより得られる観察画像は、生体組織表層の毛細血管や微細構造模様が強調された画像となる。
【００２９】
次に、上記の狭帯域光観察モードにおいて、システムコントローラ７７が、主光源であるキセノンランプ３３及び補助光源であるＬＥＤ４５と、それぞれの光量を変更する絞り機構３５，４７とを制御して、照明光量を目標光量に制御することについて詳細に説明する。
【００３０】
システムコントローラ７７は、被検体を撮像して得た画像信号の輝度情報と、その画像信号の撮像時におけるＡ／Ｅ信号に基づいて次フレームの目標光量を設定し、この設定された目標光量になるように照明光を調光する。その際、システムコントローラ７７は、Ｂ光とＧ光の光量比を一定に保持したままＢ光、Ｇ光の各光量を増減制御する制御パターンと、キセノンランプ３３を最大出力光量にすると共に、光量比を変化させながらＬＥＤ４５からのＢ光を導入して光量を増減制御する制御パターンとを、目標光量に応じて切り換える。
【００３１】
図３（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ目標光量に応じた狭帯域のＢ光（以下、Ｂ光と略記する）、狭帯域のＧ光（以下、Ｇ光と略記する）の光量の状態を示す説明図である。本構成の内視鏡装置１００においては、図３（Ａ）に示すように、主光源であるキセノンランプ３３によるＢ光の光量が最大となる目標光量までは、ＬＥＤ光源４５を点灯させず、キセノンランプ３３のみ点灯させて光量制御する。
【００３２】
この光量制御は、絞り機構３５の開口量を調節することで行われ、Ｂ光とＧ光の光量比は一定に維持される。なお、キセノンランプ３３は、図９に示す分光強度分布を有しており、可視短波長に対する分光強度が相対的に低い。つまり、キセノンランプ３３によるＢ光の最大出力光量は、Ｇ光の最大主力光量より低くなっている。
【００３３】
図３（Ｂ）に示すように、目標光量が増加して、Ｂ光の光量がキセノンランプ３３による最大出力光量に達すると、これ以上、Ｂ光の光量を増加させることはできない。そこで、Ｂ光の光量増加を更に必要とする場合は、図３（Ｃ）に示すように、システムコントローラ７７は、ＬＥＤ光源４５を点灯させて、不足するＢ光の光量を補填する。この光量制御は、絞り機構４７の開口量を調節することで行われる。このＢ光の光量補填により、光量比を一定に維持したままで照明光の光量を増加できる。
【００３４】
そして、目標光量が更に増加して、図３（Ｃ）に示すように、キセノンランプ３３によるＧ光の光量が最大出力光量に達すると、システムコントローラ７７は、図３（Ｄ）に示すように、キセノンランプ３３によるＧ光を最大出力光量に維持したまま、ＬＥＤ４５によるＢ光の光量を増加させる。このとき、Ｂ光とＧ光の光量比が変化するので、照明光の色調が変化する。この照明光の色調のずれを、映像信号処理部７１により撮像された観察画像で補正する。そのため、光量比が変化して色調のずれた照明光の下で被検体を撮像しても、変化前の光量比の下で撮像される観察画像と実質的に同じ色味の観察画像が得られる。
【００３５】
次に、上記の狭帯域光観察モードにおいて、観察画像の色味補正を施す色再現処理について、図４に示すフローチャートを用いて説明する。
まず、システムコントローラ７７は、主光源であるキセノンランプ３３を点灯して（Ｓ１１）、予め定めた基準光量の照明光を被検体に照射する。次に、システムコントローラ７７は、検体内に挿入された内視鏡挿入部１１の撮像素子３１から、狭帯域のＢ光及び狭帯域光のＧ光による照明光で面順次方式にて被検体を撮像し、狭帯域Ｂ画像信号（Ｂ光画像）と狭帯域Ｇ画像信号（Ｇ光画像）を取得する（Ｓ１２）。そして、Ａ／Ｅ信号が記憶された記憶部７５から、これらＢ光画像とＧ光画像の撮像時におけるＡ／Ｅ信号を読み込む（Ｓ１２）。
【００３６】
システムコントローラ７７は、取得したＢ光画像とＧ光画像の輝度情報から適正光量を求める（Ｓ１４）。適正光量は、例えば取得画像の平均輝度と照明光量との関係をテーブル化した光量テーブルを予め記憶部７５に記憶しておき、システムコントローラ７７が調光部７３を通じて得た取得画像の平均輝度に応じて、この光量テーブルを参照することで設定する。
【００３７】
システムコントローラ７７は、設定された適正光量に対応するＢ光、Ｇ光の目標光量を求め、絞り機構３５を制御するための絞り制御パラメータを算出する（Ｓ１５）。このとき、照明光を適正光量にするには、絞り制御パラメータが最大値（絞り開放状態）を超えたかを判定する（Ｓ１６）。絞り制御パラメータが最大値を超えない場合（図３（Ａ），（Ｂ）の状態）は、絞り機構３５を制御してキセノンランプ３３から抽出する光量を制御する（Ｓ１７）。
【００３８】
絞り制御パラメータが最大値を超える場合（図３（Ｃ），（Ｄ）の状態）は、絞り機構３５を解放状態に制御して、補助光源であるＬＥＤ４５からの出射光をキセノンランプ３３によるＢ光に導入する（Ｓ１８）。この絞り制御パラメータが最大値を超えるかの判定は、面順次光となるＢ光、Ｇ光それぞれに対して個別に行われる。
【００３９】
以上のように照明光を適正光量に設定して、被検体に向けて照射し、その反射光を撮像素子３１により撮像することで、狭帯域Ｂ光画像、狭帯域Ｇ光画像を得る（Ｓ１９）。こられ狭帯域Ｂ光画像、狭帯域Ｇ光画像は、プロセッサ１７の後段信号処理部６９で同時化処理が施され、観察画像の信号となる。
【００４０】
そして、後段信号処理部６９は、この同時化された観察画像の信号に対して、色再現処理のための画像処理を施す（Ｓ２１）。画像処理後の観察画像は、モニタ１９に表示される（Ｓ２２）。以上のＳ１３〜Ｓ２２の処理を内視鏡装置１００により撮像終了するまで繰り返す（Ｓ２３）。
【００４１】
ここで、後段信号処理部６９で行われる画像処理の内容について、図５に示すフローチャートに基づき説明する。
まず、システムコントローラ７７は、同時化された観察画像の撮像時に、照明光として補助光が導入され、しかも補助光の導入によりＢ光とＧ光の光量比が変化したか（図３（Ｄ）の状態）を判定する（Ｓ３１）。
【００４２】
光量比が変化した場合は、この観察画像が撮像されたときのＢ光とＧ光の光量比αを算出する（Ｓ３２）。光量比αは（１）式で表される。
α＝（Ｂ光の光量）／（Ｇ光の光量） ・・・（１）
ただし、α≧１である。
【００４３】
一方、光量比が変化しなかった場合は、光量比αを基準値（Ｂ光の最大出力光量／Ｇ光の最大出力光量）に設定する（Ｓ３３）。そして、この光量比αを用いて、色再現パラメータＭを（２）式から算出する（Ｓ３４）。
【００４４】
【数１】
【００４５】
係数Ａijは、例えばＡ１１＝１、Ａ１２＝０，Ａ２１＝０，Ａ２２＝１．２，Ａ３１＝０，Ａ３２＝０．８ とすることができる。
【００４６】
次に、算出された色再現パラメータＭを用いて、同時化された観察画像の信号（Ｇ，Ｂ）を、（３）式により、Ｒ，Ｇ，Ｂの３チャンネルの補正観察画像信号（Ｒｃｈ，Ｇｃｈ，Ｂｃｈ）に変換する（Ｓ３５）。
【００４７】
【数２】
【００４８】
そして、補正観察画像信号（Ｒｃｈ，Ｇｃｈ，Ｂｃｈ）を輪郭強調処理等の画質調整を行い（Ｓ３６）、得られた画像信号を表示用画像とする。
【００４９】
色再現パラメータＭによる補正観察画像信号への変換は、上記のようにマトリクス演算で求める他にも、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）による変換等、種々の形態で実現可能である。
【００５０】
また、上記の補正観察画像信号（Ｒｃｈ，Ｇｃｈ，Ｂｃｈ）に変換する処理は、表示画像のＲチャンネルの信号を増幅する効果がある。しかし、人間の視感度特性は赤色の明るさ変化には鈍感であるため、増幅によるノイズ成分の増大等の副作用は目立たず、表示画像の画質を損なうことがない。図６は、明るい場所に順応したときの波長に対する人間の比視感度（Luminosity function）を示すグラフである。比視感度とは、人間の目が最も強く感じる波長５５５ｎｍの光を“1”として、他の波長の明るさを感じる度合いを、比を用いて表現したものである。図６に示すように、赤色は緑色よりも相対的に比視感度が低くなっている。
【００５１】
また、上記の内視鏡装置１００においては、異なる照明光を面順次に照射して、得られた複数の撮像画像を合成することで、狭帯域光観察の観察画像を生成している。このような面順次式の構成以外にも、各画素にカラーフィルタを備えて構成されたカラー撮像素子を用いた同時式の撮像光学系で被検体を撮像して、観察画像を生成する構成にすることもできる。この場合、各チャンネルの撮像タイミングが同時であるため、動きの速い被検体を観察する場合でも良好な観察画像を得ることができる。
【００５２】
以上説明したように、本構成による内視鏡装置によれば、主光源からの照明光に補助光源からの光を導入して照明光の光量を増加させる際、光量比が変化しても、被検体の観察画像を色味変化させることなく内視鏡診断に適した状態に維持できる。また、観察画像が暗くなりやすい遠景の撮像場面等であっても、青色光が主光源に加えて補助光源からも追加照射されるので、常に明るい観察画像が得られる。これにより、内視鏡診断精度を向上できる。
【００５３】
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【００５４】
以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（１） 内視鏡挿入部の先端から照明光を照射して被検体を撮像し、前記被検体の観察画像を得る内視鏡装置であって、
中心波長が互いに異なる第１の照明光及び第２の照明光を生成する主光源と、
前記第２の照明光と実質的に同一の中心波長を有する第３の照明光を生成する補助光源と、
前記被検体を撮像して前記観察画像の画像信号を出力する撮像手段と、
前記第１、第２、第３の照明光の合計光量を目標光量に制御する光量制御手段と、
前記第１の照明光の光量に対する前記第２、第３の照明光の合計光量の光量比に応じて、前記観察画像の色味補正を行う色味補正手段と、
を備え、
前記光量制御手段が、前記目標光量が前記主光源による最大出力光量となるまでは、前記主光源により光量制御し、前記目標光量が前記主光源の最大出力光量を超える場合に、前記主光源を最大出力光量に維持したまま前記補助光源から前記第３の照明光を導入して光量制御し、
前記色味補正手段が、前記第３の照明光の導入によって前記光量比が変化する場合に、変化前の前記光量比の下で観察される観察画像と実質的に同じ色味の画像となるように、前記観察画像の色味を補正する色再現処理を前記画像信号に施す内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、主光源からの照明光に補助光源からの照明光を導入して光量を増加させた場合でも、観察画像の色味が変化することなく、常に明るい観察画像が得られる。このため、内視鏡装置により被検体の遠景部位を撮像する場合でも、色味変化のない明るい画像で観察が行え、内視鏡診断精度を高められる。
【００５５】
（２） （１）の内視鏡装置であって、
前記主光源が、白色光源と、該白色光源の光路上に配置され、前記第１の照明光を選択的に透過させる第１のフィルタ及び前記第２の照明光を選択的に透過させる第２のフィルタを有する回転フィルタと、を備える内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、白色光源と回転フィルタにより面順次光を生成できる。
【００５６】
（３） （２）の内視鏡装置であって、
前記主光源が、前記第２の照明光の最大出力光量が、前記第１の照明光の最大出力光量より小さく、
前記光量制御手段が、前記主光源による前記第２の照明光の光量が前記主光源による最大出力光量を超え、且つ、前記主光源による前記第１の照明光の光量が前記主光源による最大出力光量以下となる目標光量である場合は、前記補助光源による前記第３の照明光を導入して前記光量比を一定に維持し、
前記主光源による前記第１の照明光の光量が、前記主光源による最大出力光量を超える目標光量である場合は、前記光量比を変更して前記補助光源による前記第３の照明光を導入する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、第１の照明光より第２の照明光の最大光量が小さい場合でも、補助光源によって第３の照明光を導入することで目標光量への不足分が補え、光量比を一定に維持できる。また、第１の照明光が主光源による最大出力光量を超える場合は、光量比を変更して第３の照明光を導入すると共に、色味補正手段により観察画像の色味を補正する。これにより、照明光の色調変化によらずに観察画像の色味を一定にできる。
【００５７】
（４） (３）の内視鏡装置であって、
前記光量制御手段が、前記第３の照明光を前記第２の照明光の出力タイミングに同期して出力させ、
前記撮像手段が、前記第１の照明光の出力タイミングで撮像した第１の画像信号と、前記第２の照明光又は前記第２、第３の照明光の出力タイミングで撮像した第２の画像信号とを交互に出力し、
前記色味補正手段が、前記第１の画像信号と前記第２の画像信号とを同時化処理して、該同時化処理された画像信号に前記色再現処理を施す内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、面順次に取り込んだ画像信号を同時化処理し、複数チャンネルの画像信号を生成する。そして、この同時化処理後の画像信号に対して色再現処理を施すことで、撮像手段の解像度を最大限に活かして第１の画像信号と第２の画像信号を取り込むことができ、高品位な観察画像が得られる。
【００５８】
（５） （４）の内視鏡装置であって、
前記色味補正手段が、前記第１の画像信号と前記第２の画像信号との位置ずれ補正を行った後に両画像信号の合成を行う内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、異なるタイミングで取り込まれる画像信号の位置ずれが補正されることで、ブレのない高品位な観察画像が得られる。
【００５９】
（６） （３）の内視鏡装置であって、
前記撮像手段が、主に前記第１の照明光に感度を有する第１の受光部と、主に前記第２、第３の照明光に感度を有する第２の受光部を備えた撮像素子を有し、
前記色味補正手段が、前記出力された画像信号から前記第１の受光部及び前記第２の受光部からの両画像信号を抽出し、該両画像信号を合成した後、当該合成した画像信号に対して前記色再現処理を施す内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、第１、第２の受光部を有する同時式の撮像素子を用いることで、同じタイミングで撮像した画像が得られる。このため、動きのある被検体に対する追従性能が向上し、より高画質な観察画像が得られる。
【００６０】
（７） （１）〜（６）のいずれか一つの内視鏡装置であって、
前記光量制御手段が、開口量が調節可能な絞り機構により光量制御する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、絞り機構により連続的な光量制御が容易に行え、光量調整の階調幅をきめ細かに設定できる。
【００６１】
（８） （１）〜（７）のいずれか一つの内視鏡装置であって、
前記被検体が生体組織表層の微細血管を含み、
前記第１の照明光が、中心波長略５４０ｎｍの緑色光であり、
前記第２、第３の照明光が、中心波長略４１５ｎｍの青色光である内視鏡装置である。
この内視鏡装置によれば、例えば生体組織の粘膜層あるいは粘膜下層に発生する新生血管の微細構造、病変部の強調等、通常観察では得られない生体情報を簡単に可視化できる。例えば、観察対象が癌病変部である場合、青色光を粘膜組織に照射すると組織表層の微細血管や微細構造の状態がより詳細に観察できるため、病変部をより正確に診断できる。
【００６２】
（９） （８）の内視鏡装置であって、
前記第２、第３の照明光が、それぞれ中心波長のピーク半値幅が３０ｎｍ以下の狭帯域光である内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、青色光がピーク半値幅の狭い狭帯域光であることにより、組織表層の微細血管や微細構造の状態等の生体情報をより明瞭に観察できる。
【００６３】
（１０） （１）〜（９）のいずれか一つの内視鏡装置であって、
前記白色光源が、キセノンランプである内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、ブロードな分光特性を有する白色光が得られ、通常観察時における演色性が向上する。また、青色光や緑色光を効率良く抽出できる。
【００６４】
（１１） （１）〜（１０）のいずれか一つの内視鏡装置であって、
前記補助光源が、発光ダイオード又は半導体レーザ光源である内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、高い応答性のため高速制御が行え、高効率で高強度の光が得られる。
【００６５】
（１２） （１）〜（１１）のいずれか一つの内視鏡装置であって、
前記観察画像の画像信号が、Ｒ（赤色）信号，Ｇ（緑色）信号，Ｂ（青色）信号からなり、
前記色味補正手段が、前記Ｇ信号に対しては、前記光量比に基づいた係数を前記Ｇ信号に乗じてＲｃｈ（赤色）信号に設定し、前記Ｂ信号に対しては、当該Ｂ信号に所定の係数を乗じてＧｃｈ（緑）信号及びＢｃｈ（青）信号に設定し、前記Ｒｃｈ，Ｇｃｈ，Ｂｃｈの信号からなる補正観察画像信号を出力する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、観察画像のＧ信号とＢ信号を、光量に応じて生体組織の血管表示に適した視認性の高い補正観察画像（Ｒｃｈ，Ｇｃｈ，Ｂｃｈ）にできる。
【符号の説明】
【００６６】
１１ 内視鏡挿入部
１３ 内視鏡
１５ 光源装置
１７ プロセッサ
１９ モニタ
３１ 撮像素子
３３ キセノンランプ
３５ 絞り機構
３９ 回転フィルタ
４５ ＬＥＤ
４７ 絞り機構
５７Ｇ 狭帯域Ｇフィルタ
５７Ｂ 狭帯域Ｂフィルタ
６５ 前段信号処理部
６７ａ，６７ｂ，６７ｃ 同時化メモリ
６９ 後段信号処理部
７３ 調光部
７５ 記憶部
７７ システムコントローラ
１００ 内視鏡装置
α 光量比
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡挿入部の先端から照明光を照射して被検体を撮像し、前記被検体の観察画像を得る内視鏡装置であって、
中心波長が互いに異なる第１の照明光及び第２の照明光を生成する主光源と、
前記第２の照明光と実質的に同一の中心波長を有する第３の照明光を生成する補助光源と、
前記被検体を撮像して前記観察画像の画像信号を出力する撮像手段と、
前記第１、第２、第３の照明光の合計光量を目標光量に制御する光量制御手段と、
前記第１の照明光の光量に対する前記第２、第３の照明光の合計光量の光量比に応じて、前記観察画像の色味補正を行う色味補正手段と、
を備え、
前記光量制御手段が、前記目標光量が前記主光源による最大出力光量となるまでは、前記主光源により光量制御し、前記目標光量が前記主光源の最大出力光量を超える場合に、前記主光源を最大出力光量に維持したまま前記補助光源から前記第３の照明光を導入して光量制御し、
前記色味補正手段が、前記第３の照明光の導入によって前記光量比が変化する場合に、変化前の前記光量比の下で観察される観察画像と実質的に同じ色味の画像となるように、前記観察画像の色味を補正する色再現処理を前記画像信号に施す内視鏡装置。
【請求項２】
請求項１記載の内視鏡装置であって、
前記主光源が、白色光源と、該白色光源の光路上に配置され、前記第１の照明光を選択的に透過させる第１のフィルタ及び前記第２の照明光を選択的に透過させる第２のフィルタを有する回転フィルタと、を備える内視鏡装置。
【請求項３】
請求項２記載の内視鏡装置であって、
前記主光源が、前記第２の照明光の最大出力光量が、前記第１の照明光の最大出力光量より小さく、
前記光量制御手段が、前記主光源による前記第２の照明光の光量が前記主光源による最大出力光量を超え、且つ、前記主光源による前記第１の照明光の光量が前記主光源による最大出力光量以下となる目標光量である場合は、前記補助光源による前記第３の照明光を導入して前記光量比を一定に維持し、
前記主光源による前記第１の照明光の光量が、前記主光源による最大出力光量を超える目標光量である場合は、前記光量比を変更して前記補助光源による前記第３の照明光を導入する内視鏡装置。
【請求項４】
請求項３記載の内視鏡装置であって、
前記光量制御手段が、前記第３の照明光を前記第２の照明光の出力タイミングに同期して出力させ、
前記撮像手段が、前記第１の照明光の出力タイミングで撮像した第１の画像信号と、前記第２の照明光又は前記第２、第３の照明光の出力タイミングで撮像した第２の画像信号とを交互に出力し、
前記色味補正手段が、前記第１の画像信号と前記第２の画像信号とを同時化処理して、該同時化処理された画像信号に前記色再現処理を施す内視鏡装置。
【請求項５】
請求項４記載の内視鏡装置であって、
前記色味補正手段が、前記第１の画像信号と前記第２の画像信号との位置ずれ補正を行った後に両画像信号の合成を行う内視鏡装置。
【請求項６】
請求項３記載の内視鏡装置であって、
前記撮像手段が、主に前記第１の照明光に感度を有する第１の受光部と、主に前記第２、第３の照明光に感度を有する第２の受光部を備えた撮像素子を有し、
前記色味補正手段が、前記出力された画像信号から前記第１の受光部及び前記第２の受光部からの両画像信号を抽出し、該両画像信号を合成した後、当該合成した画像信号に対して前記色再現処理を施す内視鏡装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか一項記載の内視鏡装置であって、
前記光量制御手段が、開口量が調節可能な絞り機構により光量制御する内視鏡装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか一項記載の内視鏡装置であって、
前記被検体が生体組織表層の微細血管を含み、
前記第１の照明光が、中心波長略５４０ｎｍの緑色光であり、
前記第２、第３の照明光が、中心波長略４１５ｎｍの青色光である内視鏡装置である。
【請求項９】
請求項８記載の内視鏡装置であって、
前記第２、前記第３の照明光が、それぞれ中心波長のピーク半値幅が３０ｎｍ以下の狭帯域光である内視鏡装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のいずれか一項記載の内視鏡装置であって、
前記白色光源が、キセノンランプである内視鏡装置。
【請求項１１】
請求項１〜請求項１０のいずれか一項記載の内視鏡装置であって、
前記補助光源が、発光ダイオード又は半導体レーザ光源である内視鏡装置。
【請求項１２】
請求項１〜請求項１１のいずれか一項記載の内視鏡装置であって、
前記観察画像の画像信号が、Ｒ（赤色）信号，Ｇ（緑色）信号，Ｂ（青色）信号からなり、
前記色味補正手段が、前記Ｇ信号に対しては、前記光量比に基づいた係数を前記Ｇ信号に乗じてＲｃｈ（赤色）信号に設定し、前記Ｂ信号に対しては、当該Ｂ信号に所定の係数を乗じてＧｃｈ（緑）信号及びＢｃｈ（青）信号に設定し、前記Ｒｃｈ，Ｇｃｈ，Ｂｃｈの信号からなる補正観察画像信号を出力する内視鏡装置。
【請求項１】
内視鏡挿入部の先端から照明光を照射して被検体を撮像し、前記被検体の観察画像を得る内視鏡装置であって、
中心波長が互いに異なる第１の照明光及び第２の照明光を生成する主光源と、
前記第２の照明光と実質的に同一の中心波長を有する第３の照明光を生成する補助光源と、
前記被検体を撮像して前記観察画像の画像信号を出力する撮像手段と、
前記第１、第２、第３の照明光の合計光量を目標光量に制御する光量制御手段と、
前記第１の照明光の光量に対する前記第２、第３の照明光の合計光量の光量比に応じて、前記観察画像の色味補正を行う色味補正手段と、
を備え、
前記光量制御手段が、前記目標光量が前記主光源による最大出力光量となるまでは、前記主光源により光量制御し、前記目標光量が前記主光源の最大出力光量を超える場合に、前記主光源を最大出力光量に維持したまま前記補助光源から前記第３の照明光を導入して光量制御し、
前記色味補正手段が、前記第３の照明光の導入によって前記光量比が変化する場合に、変化前の前記光量比の下で観察される観察画像と実質的に同じ色味の画像となるように、前記観察画像の色味を補正する色再現処理を前記画像信号に施す内視鏡装置。
【請求項２】
請求項１記載の内視鏡装置であって、
前記主光源が、白色光源と、該白色光源の光路上に配置され、前記第１の照明光を選択的に透過させる第１のフィルタ及び前記第２の照明光を選択的に透過させる第２のフィルタを有する回転フィルタと、を備える内視鏡装置。
【請求項３】
請求項２記載の内視鏡装置であって、
前記主光源が、前記第２の照明光の最大出力光量が、前記第１の照明光の最大出力光量より小さく、
前記光量制御手段が、前記主光源による前記第２の照明光の光量が前記主光源による最大出力光量を超え、且つ、前記主光源による前記第１の照明光の光量が前記主光源による最大出力光量以下となる目標光量である場合は、前記補助光源による前記第３の照明光を導入して前記光量比を一定に維持し、
前記主光源による前記第１の照明光の光量が、前記主光源による最大出力光量を超える目標光量である場合は、前記光量比を変更して前記補助光源による前記第３の照明光を導入する内視鏡装置。
【請求項４】
請求項３記載の内視鏡装置であって、
前記光量制御手段が、前記第３の照明光を前記第２の照明光の出力タイミングに同期して出力させ、
前記撮像手段が、前記第１の照明光の出力タイミングで撮像した第１の画像信号と、前記第２の照明光又は前記第２、第３の照明光の出力タイミングで撮像した第２の画像信号とを交互に出力し、
前記色味補正手段が、前記第１の画像信号と前記第２の画像信号とを同時化処理して、該同時化処理された画像信号に前記色再現処理を施す内視鏡装置。
【請求項５】
請求項４記載の内視鏡装置であって、
前記色味補正手段が、前記第１の画像信号と前記第２の画像信号との位置ずれ補正を行った後に両画像信号の合成を行う内視鏡装置。
【請求項６】
請求項３記載の内視鏡装置であって、
前記撮像手段が、主に前記第１の照明光に感度を有する第１の受光部と、主に前記第２、第３の照明光に感度を有する第２の受光部を備えた撮像素子を有し、
前記色味補正手段が、前記出力された画像信号から前記第１の受光部及び前記第２の受光部からの両画像信号を抽出し、該両画像信号を合成した後、当該合成した画像信号に対して前記色再現処理を施す内視鏡装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか一項記載の内視鏡装置であって、
前記光量制御手段が、開口量が調節可能な絞り機構により光量制御する内視鏡装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか一項記載の内視鏡装置であって、
前記被検体が生体組織表層の微細血管を含み、
前記第１の照明光が、中心波長略５４０ｎｍの緑色光であり、
前記第２、第３の照明光が、中心波長略４１５ｎｍの青色光である内視鏡装置である。
【請求項９】
請求項８記載の内視鏡装置であって、
前記第２、前記第３の照明光が、それぞれ中心波長のピーク半値幅が３０ｎｍ以下の狭帯域光である内視鏡装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のいずれか一項記載の内視鏡装置であって、
前記白色光源が、キセノンランプである内視鏡装置。
【請求項１１】
請求項１〜請求項１０のいずれか一項記載の内視鏡装置であって、
前記補助光源が、発光ダイオード又は半導体レーザ光源である内視鏡装置。
【請求項１２】
請求項１〜請求項１１のいずれか一項記載の内視鏡装置であって、
前記観察画像の画像信号が、Ｒ（赤色）信号，Ｇ（緑色）信号，Ｂ（青色）信号からなり、
前記色味補正手段が、前記Ｇ信号に対しては、前記光量比に基づいた係数を前記Ｇ信号に乗じてＲｃｈ（赤色）信号に設定し、前記Ｂ信号に対しては、当該Ｂ信号に所定の係数を乗じてＧｃｈ（緑）信号及びＢｃｈ（青）信号に設定し、前記Ｒｃｈ，Ｇｃｈ，Ｂｃｈの信号からなる補正観察画像信号を出力する内視鏡装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−９４４８９（Ｐ２０１３−９４４８９Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４１３４０（Ｐ２０１１−２４１３４０）
【出願日】平成２３年１１月２日（２０１１．１１．２）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２日（２０１１．１１．２）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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