特許 5827720 内視鏡システム

(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】5827720

(24)【登録日】2015年10月23日

(45)【発行日】2015年12月2日

(54)【発明の名称】内視鏡システム

(51)【国際特許分類】

   A61B 1/00 20060101AFI20151112BHJP

   A61B 1/04 20060101ALI20151112BHJP

   A61B 1/06 20060101ALI20151112BHJP

【ＦＩ】

   A61B1/00 300D

   A61B1/04 370

   A61B1/06 A

【請求項の数】4

【全頁数】28

(21)【出願番号】特願2014-91365(P2014-91365)

(22)【出願日】2014年4月25日

(62)【分割の表示】特願2010-195212(P2010-195212)の分割

【原出願日】2010年8月31日

(65)【公開番号】特開2014-193371(P2014-193371A)

(43)【公開日】2014年10月9日

【審査請求日】2014年5月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】306037311

【氏名又は名称】富士フイルム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100080159

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 望稔

(74)【代理人】

【識別番号】100090217

【弁理士】

【氏名又は名称】三和 晴子

(74)【代理人】

【識別番号】100152984

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 秀明

(74)【代理人】

【識別番号】100148080

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 史生

(72)【発明者】

【氏名】蔵本 昌之

【審査官】 門田 宏

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−２７９２５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０６８３２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１３５３９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２９７３１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２２６０９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第５５３８１４３（ＪＰ，Ｂ２）

(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】

第１光源部および該第１光源部と異なる第２光源部を含む複数の光源部と、
該複数の光源部からの出射光に対応して撮像して撮像画像情報を出力する撮像部と、
前記撮像部から出力される撮像画像情報に所定の画像処理を施す画像処理部と、
前記第１光源部を用いて前記撮像部で撮像し、得られた第１撮影画像情報に第１画像処理を施す第１モードと、前記第１光源部および前記第２光源部を用いて前記撮像部で撮像し、得られた第２撮影画像情報に、前記第１画像処理と異なる第２画像処理を施す第２モードと、を切り替えるモード切替制御部と、
前記モード切替制御部によるモード切り替えにおいてキャリブレーションを行うキャリブレーション部と、
前記第１光源部および前記第２光源部の発光強度を制御する光源制御部と、を有し、
前記キャリブレーション部は、
前記第２モードに切り替えて、前記撮影対象を前記第１光源部からの第１出射光および前記第２光源部からの前記第２出射光を用いて前記撮像部で撮像して得られた前記第２撮影画像情報から撮影画像の青色（Ｂ）画像情報と緑色（Ｇ）画像情報との比であるＢ／Ｇ比を算出するＢ／Ｇ比測定部を備え、
前記第１モードから前記第２モードに切り替える際に、前記１モードにおいて、撮影対象を前記第１光源部からの第１出射光を用いて前記撮像部で撮像して得られた前記第１撮影画像情報を用いて算出された、撮影対象を撮影する際の目標となる青色（Ｂ）画像情報と緑色（Ｇ）画像情報との比である理想Ｂ／Ｇ比と、前記第２モードに切り替えて、前記Ｂ／Ｇ比測定部において算出される前記Ｂ／Ｇ比とに基づいて前記第２光源部の発光強度を補正することを特徴とする内視鏡システム。

【請求項2】

前記キャリブレーション部は、
前記理想Ｂ／Ｇ比を記憶するＢ／Ｇ比メモリと、
前記Ｂ／Ｇ比測定部において算出される前記Ｂ／Ｇ比と前記理想Ｂ／Ｇ比とから、前記Ｂ／Ｇ比測定部で算出される前記Ｂ／Ｇ比が前記理想Ｂ／Ｇ比となるように、前記第２光源部の発光強度を補正する補正量を算出する補正量算出回路と、を有し、
前記光源制御部は、前記補正量算出回路で算出された補正量に基づいて前記第２光源部の発光強度を補正する強度補正回路を備える請求項１に記載の内視鏡システム。

【請求項3】

さらに、前記第１モードと前記第２モードとの切替に応じて前記画像処理部における前記第１画像処理と前記第２画像処理とを切り替える画像処理切替部を備え、
また、前記モード切替制御部は、前記第２光源部の時間的応答特性を取得し、取得された前記第２光源部の前記時間的応答特性に応じて、前記画像処理切替部による前記第１画像処理から前記第２画像処理への画像処理の切替タイミングを制御する請求項１または２に記載の内視鏡システム。

【請求項4】

さらに、前記画像処理部で前記撮像画像情報に前記画像処理が施されて得られた観察用画像情報に基づいて観察用画像を表示する表示部を有する請求項１〜３のいずれかに記載の内視鏡システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、白色照明光等の広帯域光を用いた通常観察及び特定の狭帯域光を用いた特殊光観察を行うことができる内視鏡システム及びそのキャリブレーション方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、特定の狭い波長帯域光（狭帯域光）を生体の粘膜組織に照射し、生体組織の所望の深さの組織情報を得る、いわゆる特殊光観察を行うことができる内視鏡システムが活用されている。この種の内視鏡システムは、例えば粘膜層或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、通常の観察像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（Ｂ）の狭帯域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することができる。

【0003】

一方、生体組織に対する光の深さ方向の深達度は、光の波長に依存し、波長の短い青色（Ｂ）光は、生体組織での吸収特性及び散乱特性により表層付近までしか光は深達せず、そこまでの深さの範囲で吸収、散乱を受けるため、主として表層組織の情報を含む戻り光として観測することができ、Ｂ光より波長が長い緑色（Ｇ）光の場合、Ｂ光が深達する範囲よりさらに深い所まで深達し、その範囲で吸収、散乱を受けるため、主として中層組織及び表層組織の情報を含む戻り光として観測することができ、Ｇ光より波長が長い赤色（Ｒ）光は、さらに深い範囲まで光が到達し、その範囲で吸収、散乱を受けるため、主として深層組織及び中層組織の情報を含む戻り光として観測することができることが知られている。
すなわち、Ｂ光、Ｇ光、及びＲ光を照射して得られる各戻り光をＣＣＤ等の撮像センサによって受光して得られる画像信号は、それぞれ、主として表層組織の情報、主として中層組織及び表層組織の情報、及び主として深層組織及び中層組織の情報を含むことが知られている。

【0004】

このため、特殊光観察では、生体組織の内の組織表層の微細血管や微細構造を観察しやすくするために、生体組織に照射する狭帯域光として、主として生体組織の中層及び深層組織の観察に適した赤色（Ｒ）の狭帯域光を用いずに、表層組織の観察に適した青色（Ｂ）の狭帯域光と中層組織及び表層組織の観察に適した緑色（Ｇ）の狭帯域光と２種類の狭帯域光のみを用い、Ｂ狭帯域光の照射によって撮像センサで得られる、主として表層組織の情報を含むＢ画像信号（Ｂ狭帯域データ）とＧ狭帯域光の照射によって撮像センサで得られる、主として中層組織及び表層組織の情報を含むＧ画像信号（Ｇ狭帯域データ）のみを用いて画像処理を行い、モニタ等に疑似カラー画像表示して観察することが行われている。

【0005】

したがって、画像処理においては、撮像センサで得られたＧ画像信号（Ｇ狭帯域データ）を所定の係数をかけてカラー画像のＲ画像データに割り付け、Ｂ画像信号（Ｂ狭帯域データ）をそれぞれ所定の係数をかけてカラー画像のＧ画像データ及びＢ画像データに割り付け、３ｃｈ（チャンネル）のカラー画像データからなる疑似カラー画像を生成し、モニタ等に表示している（特許文献１参照）。
このため、狭帯域光による戻り光を撮像センサで受光して得られた２つのＧＢ画像信号を表示部に疑似カラー表示するためのＲＧＢカラー画像データに変換する狭帯域光モードにおける画像処理は、通常光による戻り光を撮像センサで受光して得られた３つのＲＧＢ画像信号を表示部にカラー表示するためのＲＧＢカラー画像データに変換する通常光モードにおける画像処理とは異なるものとなっている。

【0006】

また、Ｒ狭帯域光、Ｇ狭帯域光及びＢ狭帯域光を用いる特殊光観察においても、表層組織の微細血管や微細構造の観察を目的とする場合には、Ｒ画像信号（Ｒ狭帯域データ）を用いずに、上述のように、Ｇ画像信号及びＢ画像信号のみを用いて画像処理を行い、モニタ等に疑似カラー画像表示して観察することが行われている。
この場合にも、画像処理において、同様に、Ｇ画像信号をＲ画像データに割り付け、Ｂ画像信号をＧ画像データ及びＢ画像データに割り付け、３ｃｈカラー画像データからなる疑似カラー画像を生成し、モニタ等に表示している（特許文献２及び３参照）。
その結果、いずれの場合にも、モニタ等に表示された疑似カラー画像は、主として表層組織の情報を含むＢ画像信号（Ｂ狭帯域データ）を多く含んでいるため、表層組織の微細血管や微細構造の状態がより詳細に表現されたものとなり、表層組織の微細血管や微細構造が観察しやすくなることが知られている（特許文献１、２及び３参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特許第４３８４６２６号公報

【特許文献2】特許第４００９６２６号公報

【特許文献3】特開２００６−６１６２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

ところで、狭帯域光の光源として青色の狭帯域光を出射する青色レーザや青色ＬＥＤを用いて特殊光観察（特殊光モード、又は狭帯域光モード）を行う内視鏡システムにおいては、白色光(通常光)による通常観察（通常光モード）から狭帯域光モードに切り替える場合、通常観察に用いられている白色光源を消灯せずに点灯したまま、青色レーザや青色ＬＥＤを点灯することが行われている。このため、狭帯域光モードにおける画像処理では、白色光と狭帯域光とが合波され、狭帯域光を１つの主成分とする合波光の照射による戻り光のＢ波長領域の成分によるＢ画像信号と、主として白色光を主成分とする合波光の照射による戻り光のＧ波長領域の成分によるＧ画像信号とを用いている。
例えば、内視鏡システムにおいては、通常光モードの白色光として蛍光体に４４５ｎｍレーザ（４４５ＬＤ）から４４５ｎｍレーザ光（青色レーザ光）を照射して発生させた疑似白色光を用い、狭帯域光モードの狭帯域光として４０５ｎｍレーザ（４０５ＬＤ）から出射される４０５ｎｍレーザ光（青紫色レーザ光）を用い、カラーＣＣＤ等の同時式の撮像センサを用いている。このような内視鏡システムにおいて、通常光モードから狭帯域光モードに切り替える場合、４４５ｎｍレーザから４４５ｎｍレーザ光が安定した発光強度で照射されている時に、４０５ｎｍレーザが点灯されることになる。

【0009】

このように、通常光モード及び特殊光モードの両モードで常時点灯されている４４５ｎｍレーザと、特殊光モードのみで点灯される４０５ｎｍレーザとでは、その使用頻度が異なるため、経時劣化によって４４５ｎｍレーザと４０５ｎｍレーザとの発光強度の比率が変化し、撮像センサで撮像される画像のＢ画像信号とＧ画像信号との比（Ｂ／Ｇ比）が変ってくるという問題がある。また、疑似白色光を得るための蛍光体の温度によっても発光スペクトルが多少変化するため、Ｂ／Ｇ比にも多少のずれが生じるという問題がある。
また、所定の色味になるように、すなわち、Ｂ/Ｇ比を所定の値になるように、例えば４０５ｎｍレーザの発光強度を自動的に変更することも可能であるが、生体の分光反射率の違いにより、理想的なＢ/Ｇ比は、撮影対象により異なるという問題がある。さらに、生体の分光反射率は部位や個人差が大きいため、補正することはかえって問題がある。

【0010】

ところで、このような内視鏡システムにおいて、通常光モードから狭帯域光モードに切り替える場合、図１０に示すように、４４５ｎｍレーザ光が安定した発光強度で照射されている時に、４０５ｎｍレーザが点灯されて、４０５ｎｍレーザの発光強度が上昇して行くことになるが、発光強度が所定の発光強度、例えば、安定した場合の発光強度になるまでには、所定の時間がかるし、これが安定するまでには、さらに一定の時間がかる。
このため、図１０に示すように、狭帯域光モードに切り替えられて、４０５ｎｍレーザが点灯されて発光強度が所定の発光強度になるまでの所定の立ち上がり時間は、４０５ｎｍレーザの発光強度は不足することになる。すなわち、４０５ｎｍレーザ光と４４５ｎｍレーザ光とを主成分とするＢ光（合波光のＢ波長領域の成分）の比率は、狭帯域光モードに切り替えられてからこの立ち上がり時間の間、４０５ｎｍレーザが安定した発光強度を持つ４０５ｎｍレーザ光を射出している間よりも低くなる。

【0011】

したがって、狭帯域光モードに切り替えられてからこの立ち上がり時間の間に撮像センサによって得られるＢ画像信号は、安定した発光強度を持つ４０５ｎｍレーザ光が照射された時に得られるＢ画像信号より小さくなる。すなわち、狭帯域光モードに切り替えられてからこの立ち上がり時間の間に撮像センサによって得られるＢ画像信号は、安定した光強度を持つ４０５ｎｍレーザ光が照射された時に得られるＢ画像信号より小さくなる。
これに対し、安定している４４５ｎｍレーザ光によって蛍光体で励起された白色光中のＧ光（Ｇ波長領域の成分）は、変動しない。したがって、Ｇ画像信号は、主として白色光を主成分とする合波光の照射による戻り光のＧ波長領域の成分に依存しているので、狭帯域光の影響をあまり受けない、もしくは、狭帯域光の影響が少ない。このため、上述した立ち上がり時間の間は、Ｂ画像信号は、Ｇ信号に対して相対的に小さくなる。

【0012】

上述したように、この狭帯域光モードでは、特許文献１、２及び３に開示されているように、Ｇ画像信号が、疑似カラー画像のＲ画像データに割り付けられ、Ｂ画像信号が、疑似カラー画像のＧ画像データ及びＢ画像データに割り付けられるため、表示部に表示される疑似カラー画像は、赤の色味が強く、赤みがかったものとなる。
普通、通常光モードから狭帯域光モードへの切り替えは、ユーザ（術者）によって内視鏡を人間の体腔内に挿入して観察している際に行われるため、通常光モードから狭帯域光モードへの切り替えによって、表示への表示画像が、通常光モードの表示画像から、狭帯域光モードの表示画像に切り替わるため、赤みがかった画像は、ユーザに、出血を想起させ、誤った観察を招くことなどの不利益を被るという問題もある。
また、通常光モードから狭帯域光モードへの切り替えの際に、上述した立ち上がり時間の間のように、狭帯域光（４０５ｎｍ）レーザが所定の位置まで立ち上がっていない場合には、上述したように、Ｂ光の比率が低く、したがって、主として表層組織の情報を含むＢ画像信号の比率が低いため、表層血管が見えづらく、狭帯域光モードの性能が発揮できず、内視鏡システムとしての性能が保障できないという問題もある。

【0013】

本発明の目的は、通常観察をする通常光モードと、表層組織の微細血管や微細構造の観察をするための特殊光観察する特殊光モードとを切り替えて使用する際に、レーザの経時劣化及び時間変動による特殊光処理の際に生じる撮像画像のＢ画像信号とＧ画像信号との比（Ｂ／Ｇ比）のずれを補正し、撮像画像の色味変動を補正することができ、特に、撮影対象の分光反射率の違いを考慮して補正することができる内視鏡システムおよびそのキャリブレーション方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、通常光モードと特殊光モードとを切り替える際に、システムとしての性能が発揮できず、ユーザに不利益が生じる可能性を無くし、狭帯域光モードに切り替えた直後の狭帯域光が安定するまで立ち上がっていない間においても、ユーザにとって不利益を生じさせることない、適切な画像を表示し、ユーザに提供することができる内視鏡システムおよびそのキャリブレーション方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0014】

上記目的を達成するために、本発明の第１の態様の内視鏡システムは、第１光源部及び該第１光源部と異なる第２光源部を含む複数の光源部と、該複数の光源部からの出射光に対応して撮像して撮像画像情報を出力する撮像部と、前記撮像部から出力される撮像画像情報に所定の画像処理を施す画像処理部と、前記第１光源部を用いて前記撮像部で撮像し、得られた第１撮影画像情報に第１画像処理を施す第１モードと、少なくとも前記第２光源部を用いて前記撮像部で撮像し、得られた第２撮影画像情報に、前記第１画像処理と異なる第２画像処理を施す第２モードと、を切り替えるモード切替制御部と、前記モード切替制御部によるモード切り替えにおいてキャリブレーションを行うキャリブレーション部と、前記第１光源部及び前記第２光源部の発光強度を制御する光源制御部とを有し、前記キャリブレーション部は、前記第１モードから前記第２モードに切り替える際に、前記１モードにおいて、撮影対象を前記第１光源部からの第１出射光を用いて前記撮像部で撮像して得られた前記第１撮影画像情報を用いて分光推定を行う分光推定部と、前記分光推定に基づいて、前記撮影対象を撮影する際の、目標となるＢ画像情報とＧ画像情報との比である目標Ｂ／Ｇ比を算出する目標Ｂ／Ｇ比算出部と、前記第２モードに切り替えて、前記撮影対象を少なくとも前記第２光源部からの第２出射光を用いて前記撮像部で撮像して得られた前記第２撮影画像情報から撮影画像の前記Ｂ／Ｇ比を算出するＢ／Ｇ比測定部と、算出された前記Ｂ／Ｇ比と前記目標Ｂ／Ｇ比とから、前記Ｂ／Ｇ比測定部で算出される前記Ｂ／Ｇ比が前記目標Ｂ／Ｇ比となるように、前記第２光源部の発光強度を補正する補正量を算出する補正量算出部と、を有し、前記光源制御部は、前記補正量算出部で算出された補正量に基づいて前記第２光源部の発光強度を補正することを特徴とする。

【0015】

また、上記目的を達成するために、本発明の第２の態様の内視鏡システムのキャリブレーション方法は、第１光源部及び該第１光源部と異なる第２光源部を含む複数の光源部と、該複数の光源部からの出射光に対応して撮像して撮像画像情報を出力する撮像部と、前記撮像部から出力される撮像画像情報に所定の画像処理を施す画像処理部と、を有する内視鏡システムにおいて、前記第１光源部を用いて前記撮像部で撮像し、得られた第１撮影画像情報に第１画像処理を施す第１モードと、前記第２光源部を少なくとも用いて前記撮像部で撮像し、得られた第２撮影画像情報に、前記第１画像処理と異なる第２画像処理を施す第２モードと、を切り替えるに際し、前記第１モードから前記第２モードに切り替える際に、前記１モードにおいて、撮影対象を前記第１光源部からの第１出射光を用いて前記撮像部で撮像して得られた前記第１撮影画像情報を用いて分光推定を行い、この分光推定の結果に基づいて、前記撮影対象を撮影する際の、目標となるＢ画像情報とＧ画像情報との比である目標Ｂ／Ｇ比を算出し、前記第２モードに切り替えて、前記撮影対象を少なくとも前記第２光源部からの第２出射光を用いて前記撮像部で撮像して得られた前記第２撮影画像情報から撮影画像の前記Ｂ／Ｇ比を算出し、算出された前記Ｂ／Ｇ比と前記目標Ｂ／Ｇ比とから、前記Ｂ／Ｇ比測定部で算出される前記Ｂ／Ｇ比が前記目標Ｂ／Ｇ比となるように、前記第２光源部の発光強度を補正する補正量を算出し、算出された前記補正量に基づいて前記第２光源部の発光強度を補正することを特徴とする。

【発明の効果】

【0016】

本発明の内視鏡システム及びそのキャリブレーション方法によれば、通常観察をする通常光モードと、表層組織の微細血管や微細構造の観察をするための特殊光観察する特殊光モードとを切り替えて使用する際に、レーザの経時劣化及び時間変動による特殊光処理の際に生じる撮像画像のＢ画像信号とＧ画像信号との比（Ｂ／Ｇ比）のずれを補正し、撮像画像の色味変動を補正することができ、特に、撮影対象の分光反射率の違いを考慮して補正することができる。
また、本発明によれば、通常光モードと特殊光モードとを切り替える際に、システムとしての性能が発揮できず、ユーザに不利益が生じる可能性を無くし、狭帯域光モードに切り替えた直後の狭帯域光が安定するまで立ち上がっていない間においても、ユーザにとって不利益を生じさせることない、適切な画像を表示し、ユーザに提供することができ、特殊光観察する際に、狭帯域光により得られる生体情報を明瞭かつ適切に観察することができ、その結果、常に適正な画像を観察できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の一実施形態の内視鏡システムの全体構成の一実施例を模式的に示すブロック図である。

【図2】図１に示す内視鏡システムの光源部に用いられる狭帯域レーザ光源から出射される狭帯域光、及び青色レーザ光源と蛍光体とからなる白色光源から出射される疑似白色光の発光スペクトルを示すグラフである。

【図3】図１に示す内視鏡システムのプロセッサの一実施例の詳細構成を含む各部の信号処理系を示すブロック図である。

【図4】図３に示すプロセッサのモード切替制御部の一実施例の詳細構成を示すブロック図である。

【図5】図３に示すプロセッサのキャリブレーション部の一実施例の詳細構成を示すブロック図である。

【図6】（Ａ）は、図１に示す内視鏡システムで実施されるキャリブレーション方法のフローを示すフローチャートであり、（Ｂ）及び（Ｃ）は、それぞれ、この実施例のモード切替制御前後の表示例を示す説明図である。

【図7】図３に示すプロセッサのキャリブレーション部の他の実施例の詳細構成を示すブロック図である。

【図8】本発明の一実施形態の内視鏡システムの全体構成の他の実施例を模式的に示すブロック図である。

【図9】本発明の一実施形態の内視鏡システムの全体構成の他の実施例を模式的に示すブロック図である。

【図10】本発明の一実施形態の内視鏡システムの全体構成の他の実施例を模式的に示すブロック図である。

【図11】白色レーザ光源及び狭帯域レーザ光源の時間的応答特性（発光強度と時間との関係）の一例を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明に係る内視鏡システム及びそのキャリブレーション方法を、添付の図面に示す好適実施形態を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態の内視鏡システムの全体構成の一実施例を模式的に示すブロック図である。
同図に示すように、本発明の内視鏡システム１０は、本発明の内視鏡システムのキャリブレーション方法を実施するものであって、内視鏡１２と、光源部１４と、プロセッサ１６と、入出力部１８とを有する。ここで、光源部１４及びプロセッサ１６は、内視鏡１２の制御装置を構成し、内視鏡１２は、光源部１４と光学的に接続され、プロセッサ１６と電気的に接続される。また、プロセッサ１６は、入出力部１８と電気的に接続される。そして、入出力部１８は、画像情報等を出力表示する表示部（モニタ)２２、画像情報等を出力する記録部（記録装置)２４（図３参照）、及び通常観察モード（通常光モードともいう）や特殊光観察モード（特殊光モードともいう）などのモード設定や機能設定等の入力操作を受け付けるＵＩ（ユーザインタフェース）として機能する入力部２６を有する。

【0019】

内視鏡１２は、その先端から照明光を出射する照明光学系と、被観察領域を撮像する撮像光学系とを有する、電子内視鏡である。なお、図示しないが、内視鏡１２は、被検体内に挿入される内視鏡挿入部と、内視鏡挿入部の先端の湾曲操作や観察のための操作を行う操作部と、内視鏡１２を制御装置の光源部１４及びプロセッサ１６に着脱自在に接続するコネクタ部を備える。さらに、図示はしないが、操作部及び内視鏡挿入部の内部には、組織採取用処置具等を挿入する鉗子チャンネルや、送気・送水用のチャンネル等、各種のチャンネルが設けられる。

【0020】

内視鏡１２の先端部分には、図１に示すように、被観察領域へ光を照射する照射口２８Ａに、詳細は後述するが、照明光学系を構成し、白色光源を構成する蛍光体３０を有し、照射口２８Ａに隣接する受光部２８Ｂに被観察領域の画像情報を取得するＣＣＤ(Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサ等の撮像素子（センサ）３２が配置されている。なお、本発明で用いられるイメージセンサは、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青)の３色の画像信号を得るためのカラーイメージセンサ、撮像面にＲＧＢフィルタを備えた、いわゆるＲＧＢイメージセンサであっても良いし、撮像面にＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）及びＧ（緑）の補色フィルタを備えた、いわゆる補色イメージセンサであっても良い。補色イメージセンサの場合には、ＣＭＹＧの４色の画像信号から色変換によってＲＧＢの３色の画像信号を得ることができる。したがって、この場合には、ＣＭＹＧの４色の画像信号からＲＧＢの３色の画像信号に色変換する色変換手段を、内視鏡１２の撮像部分、光源部１４又はプロセッサ１６のいずれかに備えている必要がある。
内視鏡１２の照射口２８Ａには、照明光学系を構成するカバーガラスやレンズ（図示せず）が配置され、受光部２８Ｂの撮像素子３２の受光面には撮像光学系を構成する対物レンズユニット（図示せず）が配置される。
内視鏡挿入部は、操作部の操作により湾曲自在にされ、内視鏡１２が使用される被検体の部位等に応じて、任意の方向及び任意の角度に湾曲でき、照射口２８Ａ及び受光部２８Ｂを、すなわち撮像素子３２の観察方向を、所望の観察部位に向けることができる。

【0021】

光源部１４は、通常光モード及び特殊光モードの両方に用いられる白色照明光用光源として用いられる中心波長４４５ｎｍの青色レーザ光源（４４５ＬＤ）３４と、特殊光モードにおいて特殊光光源として用いられる中心波長４０５ｎｍの青紫色レーザ光源（４０５ＬＤ）３６とを発光源として備えている。これら各光源３４、３６の半導体発光素子からの発光は、光源制御部４０（図３参照）により個別に制御されており、青色レーザ光源３４の出射光と、青紫色レーザ光源３６の出射光の光量比は変更自在になっている。
青色レーザ光源３４及び青紫色レーザ光源３６は、ブロードエリア型のＩｎＧａＮ系レーザダイオードが利用でき、また、ＩｎＧａＮＡｓ系レーザダイオードやＧａＮＡｓ系レーザダイオードを用いることもできる。また、上記光源として、発光ダイオード等の発光体を用いた構成としてもよい。

【0022】

これら各光源３４、３６から出射されるレーザ光は、集光レンズ（図示せず）により、それぞれ光ファイバ３８に入力され、合波器（図示せず）を介してコネクタ部に伝送される。なお、本発明は、これに限定されず、合波器を用いずに各光源３４、３６からの各レーザ光を直接コネクタ部に送出する構成であってもよい。
中心波長４４５ｎｍの青色レーザ光及び中心波長４０５ｎｍの青紫色レーザ光が合波され、コネクタ部まで伝送されたレーザ光は、照明光学系を構成する光ファイバ３８によって、それぞれ内視鏡１２の先端部まで伝搬される。そして、青色レーザ光は、内視鏡１２の先端の、光ファイバ３８の光出射端に配置された波長変換部材である蛍光体３０を励起して蛍光を発光させる。また、一部の青色レーザ光は、そのまま蛍光体３０を透過する。青紫色レーザ光は、蛍光体３０を励起させることなく透過して、狭帯域波長の照明光（いわゆる狭帯域光）となる。
光ファイバ３８は、マルチモードファイバであり、一例として、コア径１０５μｍ、クラッド径１２５ μｍ、外皮となる保護層を含めた径が φ０．３〜０．５ｍｍの細径なファイバケーブルを使用できる。

【0023】

蛍光体３０は、青色レーザ光の一部を吸収して、緑色〜黄色に励起発光する複数種の蛍光体（例えばＹＡＧ系蛍光体、或いはＢＡＭ（ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７）等の蛍光体）を含んで構成される。これにより、青色レーザ光を励起光とする緑色〜黄色の励起光と、蛍光体３０により吸収されずに透過した青色レーザ光とが合わされて、白色（疑似白色）の照明光となる。本構成例のように、半導体発光素子を励起光源として用いれば、高い発光効率で高強度の白色光が得られ、白色光の強度を容易に調整できる上に、白色光の色温度、色度の変化を小さく抑えることができる。
上記の蛍光体３０は、レーザ光の可干渉性により生じるスペックルに起因して、撮像の障害となるノイズの重畳や、動画像表示を行う際のちらつきの発生を防止できる。また、蛍光体３０は、蛍光体を構成する蛍光物質と、充填剤となる固定・固化用樹脂との屈折率差を考慮して、蛍光物質そのものと充填剤に対する粒径を、赤外域の光に対して吸収が小さく、かつ散乱が大きい材料で構成することが好ましい。これにより、赤色や赤外域の光に対して光強度を落とすことなく散乱効果が高められ、光学的損失が小さくなる。

【0024】

図２は、青紫色レーザ光源３６からの青紫色レーザ光と、青色レーザ光源３４からの青色レーザ光及び青色レーザ光が蛍光体３０により波長変換された発光スペクトルとを示すグラフである。青紫色レーザ光は、中心波長４０５ｎｍの輝線（プロファイルＡ）で表され、本発明の狭帯域光であり、特殊光となる。また、青色レーザ光は、中心波長４４５ｎｍの輝線で表され、青色レーザ光による蛍光体３０からの励起発光光は、概ね４５０ｎｍ〜７００ｎｍの波長帯域で発光強度が増大する分光強度分布となる。この励起発光光と青色レーザ光によるプロファイルＢによって、上述した疑似白色光が形成され、通常光とされる。なお、図２には示されていないが、蛍光体３０は、青紫色レーザ光源３６からの４０５ｎｍの青紫色レーザ光によっても励起され、４４５ｎｍの青色レーザ光による蛍光体３０からの励起発光光より低い強度の励起発光光を発光する。また、本発明では、青紫色レーザ光源３６の発光強度は、青色レーザ光源３４の発光強度の数倍、例えば４〜７倍程度である。

【0025】

ここで、本発明でいう白色光とは、厳密に可視光の全ての波長成分を含むものに限定されず、例えば、上述した疑似白色光を始めとして、Ｒ、Ｇ、Ｂ等、特定の波長帯の光を含むものであればよく、例えば、緑色から赤色にかけての波長成分を含む光や、青色から緑色にかけての波長成分を含む光等も広義に含むものとする。
この内視鏡システム１０では、プロファイルＡとプロファイルＢとの発光強度を光源制御部４０により相対的に増減制御して、任意の輝度バランスの照明光を生成することができる。なお、本発明の内視鏡システム１０において、通常光モードでは、プロファイルＢの光のみが用いられ、特殊光モードでは、プロファイルＡ及びＢが重畳された光が用いられる。
なお、図示例においては、青色レーザ光源３４からの４４５ｎｍの青色レーザ光と青紫色レーザ光源３６からの４０５ｎｍの青紫色レーザ光とを合波した合波光を蛍光体３０に当てて励起させて励起発光光を発光させているが、本発明はこれに限定されず、青色レーザ光源３４からの４４５ｎｍの青色レーザ光のみを蛍光体３０に当てて励起させて励起発光光を発光させ、青紫色レーザ光源３６からの４０５ｎｍの青紫色レーザ光を直接内視鏡１２の先端部の照射口２８Ａから被検体の被観察領域に向けて照射しても良い。

【0026】

上述したように、青色レーザ光源（以下、４４５ＬＤという）３４からの青色レーザ光と蛍光体３０からの励起発光光による白色光（プロファイルＢ）、及び青紫色レーザ光源（以下、４０５ＬＤという）３６からの青紫色レーザ光による狭帯域光からなる照明光（プロファイルＡ）は、内視鏡１２の先端部の照射口２８Ａから被検体の被観察領域に向けて照射される。そして、照明光が照射された被観察領域からの戻り光が、受光部２８Ｂを介して撮像素子３０の受光面上に結像され、撮像素子３０によって被観察領域が撮像される。
撮像後に撮像素子３０から出力される撮像画像の画像信号は、スコープケーブル４２を通じてプロセッサ１６の画像処理システム４４に入力される。

【0027】

次に、こうして撮像素子３０によって撮像された撮像画像の画像信号は、プロセッサ１６の画像処理システム４４を含む信号処理系によって画像処理され、モニタ２２や記録装置２４に出力され、ユーザの観察に供される。
図３は、本発明の内視鏡システムのプロセッサの一実施例の詳細構成を含む各部の信号処理系を示すブロック図である。
同図に示すように、内視鏡システム１０の信号処理系は、内視鏡１２の信号処理系と、光源１４の信号処理系と、プロセッサ１６の信号処理系（画像処理システム４４）と、モード切替部（スイッチ）４６と、モード切替制御部４８と、キャリブレーション部２０とを有する。

【0028】

内視鏡１２の信号処理系は、撮像後に撮像素子３０からの撮像画像の画像信号の信号処理系として、アナログ信号である撮像画像信号に相関二重サンプリング（ＣＤＳ）や自動利得制御（ＡＧＣ）を行うためのＣＤＳ・ＡＧＣ回路５０と、ＣＤＳ・ＡＧＣ回路５０でサンプリングと利得制御が行われたアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換するＡ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄコンバータ）５２とを有する。Ａ／Ｄ変換器５２でＡ／Ｄ変換されたデジタル画像信号は、コネクタ部を介してプロセッサ１６の画像処理システム４４に入力される。
また、光源部１４の信号処理系は、青色レーザ光源（４４５ＬＤ）３４及び青紫色レーザ光源（４０５ＬＤ）３６のオンオフ制御及び光量制御を行う光量制御部４０を有する。
ここで、光量制御部４０は、内視鏡システム１０の稼働開始に伴う光源オン信号に応じて青色レーザ光源３４を点灯したり、モード切替部４６からの通常光モードと特殊光モードとの切替信号に応じて青紫色レーザ光源３６のオンオフ制御を行ったり、後述する光量制御部５４から算出された画像のＢ光及びＧ光の光量等やプロファイルＡ及びＢの発光強度等に応じて、青色レーザ光源３４及び青紫色レーザ光源３６の発光強度、すなわち光源３４及び３６に流す電流値を制御する。なお、光量制御部４０は、青紫色レーザ光源３６のオン（点灯）信号をモード切替制御部４８に入力する。

【0029】

さらに、プロセッサ１６の信号処理系は、画像処理システム４４（図１参照）であっ
て、光量算出部５４と、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセサ）５６と、ノイズ除去回路５８と、画像処理切替部（スイッチ）６０と、通常光画像処理部６２と、特殊光画像処理部６４と、画像表示信号生成部６６とを有する。
光量算出部５４は、内視鏡１２のＡ／Ｄ変換器５２からコネクタを介して入力されたデジタル画像信号を用いて、撮像素子３０で受光した戻り光の光量、例えば、Ｂ光の光量及びＧ光の光量、すなわち画像のＢ光及びＧ光の光量等を算出する。光量算出部５４は、さらに、光源光量、すなわち４４５ＬＤ３４からの青色レーザ光の光量（発光強度）や、この青色レーザ光による蛍光体３０からの疑似白色光の光量（図２に示すプロファイルＢの発光強度）や、４０５ＬＤ３６からの青紫色レーザ光の光量（図２に示すプロファイルＡの発光強度）等を算出しても良い。また、光量算出部５４は、さらに、画像のＢ光とＧ光との光量比（Ｂ／Ｇ比）を算出しても良い。

【0030】

なお、光量算出部５４は、通常光モードから特殊光モードへの切り替えの際に、特殊光である青紫色レーザ光が十分に発光していない、すなわち４０５ＬＤが安定していない立ち上がり時間の間は、算出した画像のＢ光及びＧ光の光量、又はＢ光とＧ光との光量比（Ｂ／Ｇ比）をキャリブレーション部２０及びモード切替制御部４８に伝送し、特殊光モードにおいて、４０５ＬＤ３６が安定し、青紫色レーザ光が安定した十分な光量で発光している間は、算出した画像のＢ光及びＧ光の光量又はＢ光とＧ光との光量比（Ｂ／Ｇ比）、もしくは４４５ＬＤ３４及び４０５ＬＤ３６の発光強度、又は図２に示す白色光（プロファイルＢ）及び青紫色レーザ光（プロファイルＡ）の発光強度、又はその比等をキャリブレーション部２０及び光源制御部４０に伝送する。
ＤＳＰ５６は、光量算出部５４で光源光量が検出された後、Ａ／Ｄ変換器５２から出力されたデジタル画像信号にガンマ補正、色補正処理を行う。
ノイズ除去回路５８は、ＤＳＰ５６でガンマ補正、色補正処理が施されたデジタル画像信号から、例えば、移動平均法やメディアンフィルタ法等の画像処理におけるノイズ除去方法を行ってノイズを除去する。
こうして、内視鏡１２からプロセッサ１６に入力されたデジタル画像信号は、ＤＳＰ５６及びノイズ除去回路５８でガンマ補正、色補正処理及びノイズ除去等の前処理がなされる。

【0031】

画像処理切替部６０は、詳細は後述するモード切替制御部４８からの切替タイミング信号に基づいて、前処理されたデジタル画像信号を後段の通常光画像処理部６２に送るか、特殊光画像処理部６４に送るかを切り替えるスイッチである。
なお、本発明においては、区別のため、通常光画像処理部６２及び特殊光画像処理部６４による画像処理前のデジタル画像信号を画像信号といい、画像処理前後のデジタル画像信号を画像データと呼ぶことにする。
通常光画像処理部６２は、通常光モードにおいて、４４５ＬＤ及び蛍光体３０による白色光（プロファイルＢ）による前処理済デジタル画像信号に適した通常光用画像処理を施す部分であって、色変換部６８と、色彩強調部７０と、構造強調部７２とを有する。

【0032】

色変換部６８は、前処理済のＲＧＢ３チャンネルのデジタル画像信号に、３×３のマトリックス処理、階調変換処理、３次元ＬＵＴ処理などの色変換処理を行い、色変換処理済ＲＧＢ画像データに変換する。
色彩強調部７０は、画面内の血管と粘膜との色味の差を付けて、血管を見易くなるように強調するためのものであって、色変換処理済ＲＧＢ画像データに対して、画面を見ながらする処理、例えば、画面全体の平均の色味を見て、その色味を平均値より血管と粘膜との色味の差をつける方向に強調する処理を行う。
構造強調部７２は、色彩強調処理済ＲＧＢ画像データに対して、シャープネスや輪郭強調等の構造強調処理を行う。
構造強調部７２で構造強調処理が施されたＲＧＢ画像データは、通常光用画像処理済ＲＧＢ画像データとして通常光画像処理部６２から画像表示信号生成部６６に入力される。

【0033】

特殊光画像処理部６４は、特殊光モードにおいて、４０５ＬＤ３６からの青紫色レーザ光（プロファイルＡ）及び４４５ＬＤ及び蛍光体３０からの白色光（プロファイルＢ）による前処理済デジタル画像信号に適した特殊光用画像処理を施す部分であって、色変換部７４と、色彩強調部７６と、構造強調部７８とを有する。
色変換部７４は、入力された前処理済のＲＧＢ３チャンネルのデジタル画像信号のＧ画像信号に所定係数をかけてＲ画像データに割り付け、同Ｂ画像信号にそれぞれ所定係数をかけてＧ画像データ及びＢ画像データに割り付け、ＲＧＢ画像データを生成した後、生成されたＲＧＢ画像データに、色変換部６８と同様に、３×３のマトリックス処理、階調変換処理、３次元ＬＵＴ処理などの色変換処理を行う。

【0034】

色彩強調部７６は、色彩強調部７０と同様に、画面内の血管と粘膜との色味の差を付けて、血管を見易くなるように強調するためのものであって、色変換処理済ＲＧＢ画像データに対して、画面を見ながらする処理、例えば、画面全体の平均の色味を見て、その色味を平均値より血管と粘膜との色味の差をつける方向に強調する処理を行う。
構造強調部７８は、構造強調部７２と同様に、色彩強調処理済ＲＧＢ画像データに対して、シャープネスや輪郭強調等の構造強調処理を行う。
構造強調部７２で構造強調処理が施されたＲＧＢ画像データは、特殊光用画像処理済ＲＧＢ画像データとして特殊光画像処理部６４から画像表示信号生成部６６に入力される。

【0035】

画像表示信号生成部６６は、通常光モードでは通常光画像処理部６２から入力された画像処理済ＲＧＢ画像データを、特殊光モードでは特殊光画像処理部６４から入力された画像処理済ＲＧＢ画像データを、モニタ２２でソフトコピー画像として表示するための、又は記録装置２４でハードコピー画像として出力するための表示画像信号に変換する。
モニタ２２は、通常光モードでは、白色光を照射して撮像素子３２で得られ、プロセッサ１６で前処理及び通常光画像処理がなされた表示画像信号に基づく通常観察用画像をソフトコピー画像として表示し、特殊光モードでは、白色光に加え、特殊光を照射して撮像素子３２で得られ、プロセッサ１６で前処理及び特殊光画像処理がなされた表示画像信号に基づく特殊光観察画像をソフトコピー画像として表示する。
記録装置２４も、通常光モードでは、白色光を照射して得られた通常観察画像をハードコピー画像として出力し、特殊光モードでは、白色光及び特殊光を照射して得られた特殊光観察画像をハードコピー画像として出力する。
なお、必要に応じて、画像表示信号生成部６６で生成された表示画像信号は、画像情報として、図示ないが、メモリやストレージ装置からなる記憶部に記憶されても良い。

【0036】

一方、モード切替部４６は、通常光モードと特殊光モードとを切り替えるためのモード切替スイッチやモード切替ボタンを有し、ユーザがこれらを押下することにより、モード切替指示がなされ、モード切替部４６からのモード切替信号が出され、そのモード切替信号は、光源部１４の光源制御部４０に入力されるが、その後、光源制御部４０によって、４０５ＬＤ３６が点灯される。ここで、モード切替部４６は、プロセッサ１６に配置されるのが良く、内視鏡１２に、特にその操作部に配置されるのも好ましいが、光源部１４や入出力部１８に配置されても良い。なお、モード切替部４６からのモード切替信号を直接モード切替制御部４８に入力するようにしても良い。
モード切替制御部４８は、モード切替部４６から入力される、通常光モードから特殊光モードに切り替えるためのモード切替信号に応じて光源部１４の光源制御部４０によって点灯された４０５ＬＤ３６の点灯信号を光源制御部４０から受けて、プロセッサ１６の画像処理システム４４における画像処理を、通常光用画像処理から特殊光用画像処理に切り替えるタイミング、すなわち、前処理済デジタル画像信号のパスを通常光画像処理部６２から特殊光画像処理部６４に切り替えるタイミングを制御するものである。
なお、モード切替制御部４８は、モード切替部４６から入力されるモード切替信号を直接受けて、プロセッサ１６の画像処理を通常光用画像処理から特殊光用画像処理に切り替えるタイミングを制御しても良い。

【0037】

図４（Ａ）に、モード切替制御部の第１実施例を示す。
同図に示すモード切替制御部４８Ａは、モード切替部４６のモード切替信号を受けて光源部１４の光源制御部４０によって点灯された青紫レーザ光源（４０５ＬＤ）３６の点灯信号を光源制御部４０から受けて起動され、時間計測を行うタイマ８０と、４０５ＬＤ３６が点灯されてから所定出力に達するまで、もしくは安定するまでの立ち上がり時間を設定時間（閾値）として記憶するメモリ８２と、タイマ８０から入力される計測時間と、メモリ８２から読み出された設定時間とを比較して、計測時間が設定時間を超えた時に、通常光用画像処理から特殊光用画像処理に切り替えるための切替タイミング信号を画像処理切替部６０に出力するタイミング信号出力部８４Ａと、を有する。
なお、タイマ８０に、モード切替部４６のモード切替信号を直接入力して起動しても良く、この場合には、メモリ８２への設定時間も、点灯時からではなく、モード切替信号を入力からの時間とすれば良い。
ここで、モード切替制御部４８Ａは、プロセッサ１６内に配置されていても良いが、本発明はこれに限定されず、光源部１４内に配置されていても良いし、独立して配置されていても良い。

【0038】

ここで、予め、図１０に示すレーザ光源の時間的応答特性、発光強度の時間的変化を計測しておき、例えば図１０に示すような４０５ＬＤ３６の発光強度が、初めて、所定発光強度、すなわち安定した発光強度となるまでの立ち上がり時間、すなわち性能が保証できない範囲を、閾値となる設定時間として設定しておけば良い。なお、通常光モードから特殊光モードへのモード切替に時間的な余裕があり、図１０に示すように、発光強度にオーバーシュートがある場合には、オーバーシュート後に安定な発光強度になるまでの時間を閾値となる設定時間として設定しても良い。
閾値となる設定時間のメモリ８２への書き込み（設定）は、入出力部１８の入力部２６からＵＩを介して行えば良い。
なお、入力部２６は、キーボード、マウス、タッチパネル等の公知の操作入力装置を用いることができる。

【0039】

図４（Ｂ）に、モード切替制御部の第２実施例を示す。
同図に示すモード切替制御部４８Ｂは、モード切替部４６から入力される通常光モードから特殊光モードへのモード切替信号を受けた光源部１４の光源制御部４０によって点灯された青紫レーザ光源（４０５ＬＤ）３６の点灯信号を光源制御部４０から受けた後に、光量算出部５４から入力される画像のＢ光及びＧ光の光量から、時々刻々と変化するＢ光とＧ光との光量比（Ｂ／Ｇ比）を測定するＢ／Ｇ比測定部８６と、４０５ＬＤ３６が点灯から所定出力に達した時のＢ／Ｇ比を設定Ｂ／Ｇ比（閾値Ｂ／Ｇ比）として記憶するメモリ８８と、Ｂ／Ｇ比測定部８６から入力される測定Ｂ／Ｇと、メモリ８８から読み出された閾値Ｂ／Ｇ比とを比較して、測定Ｂ／Ｇが閾値Ｂ／Ｇ比を超えた時に、通常光用画像処理から特殊光用画像処理に切り替えるための切替タイミング信号を画像処理切替部６０に出力するタイミング信号出力部８４Ｂと、を有する。
なお、Ｂ／Ｇ比測定部８６によるＢ／Ｇ比の測定開始を、モード切替部４６のモード切替信号を直接入力した時点としても良い。
ここで、モード切替制御部４８Ｂは、プロセッサ１６内に配置されているのが好ましいが、本発明はこれに限定されず、光源部１４内に配置されていても良いし、独立して配置されていても良い。

【0040】

なお、本実施例２においても、上記実施例１の場合と同様に、予め、レーザ光源が図１０に示す時間的応答特性、すなわち発光強度の時間的変化を示し、例えば図１０に示すような４０５ＬＤ３６の発光強度が、初めて、所定発光強度、すなわち安定した発光強度となるまでの性能が保証できない範囲の立ち上がり時間に達した時の画像のＢ光とＧ光との光量比であるＢ／Ｇ比を、閾値Ｂ／Ｇ比や設定Ｂ／Ｇ比として設定しておけば良い。なお、通常光モードから特殊光モードへのモード切替に時間的な余裕があり、図１０に示すように、発光強度にオーバーシュートがある場合には、閾値Ｂ／Ｇ比を所定の範囲に設定しておき、オーバーシュートによって測定閾値が所定の範囲を超える場合には、タイミング信号出力部８４Ｂは、切替タイミング信号の出力を停止するように構成しても良い。
閾値となる閾値Ｂ／Ｇ比や設定Ｂ／Ｇ比のメモリ８８への書き込み（設定）は、入出力部１８の入力部２６からＵＩを介して行えば良い。

【0041】

上記実施例１及び２において、画像処理切替部６０は、モード切替制御部４８Ａ及び４８Ｂからの切替タイミング信号を受けて、ノイズ除去部５８から入力される前処理済デジタル画像信号のパスを通常光画像処理部６２から特殊光画像処理部６４に切り替え、前処理済デジタル画像信号の画像処理を、通常光用画像処理から特殊光用画像処理に切り替える。

【0042】

さらに、キャリブレーション部２０は、本発明の最も特徴のある部分であって、通常光モードから特殊光モードに切り替える際に、通常光モードにおいて、撮影対象を４４５ＬＤ３４による白色光を用いて撮像部で撮像して得られた撮影画像情報を用いて推定された撮影対象の分光反射率データと、特殊光モードに切り替えて、撮影対象を白色光及び４０５ＬＤ３６からの青紫色レーザ光を用いて撮像部で撮像して得られた撮影画像情報から得られる青色（Ｂ）信号値及び緑色（Ｇ）信号値に基づいて４０５ＬＤ３６の発光強度を補正するものである。
すなわち、キャリブレーション部２０は、観察対象を通常観察をする通常光モードから特殊光観察する特殊光モードに切り替える際に、通常光モードにおいて、観察対象について分光推定を行い、その結果に基づいて理想的なＢ／Ｇ比を算出し、レーザ光源、例えば４０５ＬＤ３６が立ち上がって安定した十分な発光強度のレーザ光を出射している特殊光モードにおいて、Ｂ／Ｇ比を測定し、測定されたＢ／Ｇ比が、理想的なＢ／Ｇ比となるように４０５ＬＤ３６の発光強度を補正するための補正量を算出し、光源制御部４０に４０５ＬＤ３６の発光強度を補正させるためのものであり、このような補正により、レーザ光源、特に常時点灯されている４４５ＬＤ３４の経時劣化や、４４５ＬＤ３４や４０５ＬＤ３６の時間変動による特殊光処理の際に生じる撮像画像のＢ／Ｇ比のずれを補正して、撮像画像の色味変動を補正し、特に、撮影対象の分光反射率の違いを考慮して補正するものである。

【0043】

図５に、キャリブレーション部の一実施例の詳細構成及びそのフローの一例を示す。
図５に示すように、キャリブレーション部２０は、通常光モードから特殊光モードに切り替える際に、正確には、ユーザによってモード切替部４６でモード切替指示がなされても、４０５ＬＤ３６が点灯されるまでの間の、４４５ＬＤ３４だけが点灯している通常光モードにおいて、光量算出部５４から入力される画像のＲ光、Ｂ光及びＧ光の光量、すなわちＲ画像信号、Ｂ画像信号及びＧ画像信号の値に基づいて、分光推定を行い、被写体の分光反射率を推定する分光推定部１１０と、分光推定の結果として得られた被写体の分光反射率から、目標となる理想的なＢ画像信号とＧ画像信号との比（理想Ｂ／Ｇ比）を算出するＢ／Ｇ比算出回路１１２と、４０５ＬＤ３６の立ち上がり時間経過後の、４０５ＬＤ３６が立ち上がって安定した十分な発光強度の青紫色レーザ光を出射している特殊光モードにおいて、光量算出部５４から入力される画像のＢ光及びＧ光の光量、すなわちＢ画像信号及びＧ画像信号の値に基づいて、画像のＢ／Ｇ比を測定するＢ／Ｇ比測定回路１１４と、Ｂ／Ｇ比算出回路１１２で算出された目標となる理想的なＢ／Ｇ比と、Ｂ／Ｇ比測定部１１４で測定された測定Ｂ／Ｇ比に一致するように４０５ＬＤ３６の発光強度を補正するための補正量を算出する補正量算出回路１１６と、Ｂ／Ｇ比算出回路１１２で用いる内視鏡１２のスコープ出射端における４４５ＬＤ３４の分光放射率、内視鏡１２のスコープ出射端における４０５ＬＤ３６の分光放射率及び撮像センサ３２の分光感度を予め記憶しておくメモリ１１８と、を有する。

【0044】

キャリブレーション部２０は、補正量算出回路１１６で算出された補正量に基づいて、光源制御部４０内の４０５ＬＤ強度補正回路１２０に４０５ＬＤ３６の発光強度を補正させることにより、キャリブレーションを行うものである。このキャリブレーションは、設置時とか、長期間経過した時とかに、最初に１回行えば良く、内視鏡検査前に毎回に行う必要はない。
分光推定部１１０は、光量算出部５４を通して供給される、通常光を生体等の観察対象部位に照射して得られた戻り光の撮像信号（ＲＧＢ画像信号）から、撮像素子３２の分光感度やレーザ光源（４０５ＬＤ３６や４４５ＬＤ３４等）の分光放射率等を用いて分光スペクトル画像を生成し、生成された分光スペクトル画像から分光推定により、血管とか粘膜とかの生体の観察対象部位の分光反射率データを推定する。なお、分光推定部１１０で行う生体の観察対象部位の分光反射率データを推定するための分光推定方法は、特に制限的ではなく、従来公知の分光推定方法を用いることができる。例えば、特開２００３−９３３３６号公報に開示された方法、すなわち、照明用光源の分光特性および被検体内の反射特性に基づいて求められた所定の係数を用いてカラー画像信号から分光画像信号を生成する方法を用いることができる。
なお、分光推定部１１０は、生体の観察対象部位の分光反射率データを推定した後に、光源制御部４０に４０５ＬＤ３６を点灯させるように点灯信号を送る。

【0045】

次に、Ｂ／Ｇ比算出回路１１２は、分光推定部１１０で推定された生体の観察対象部位の分光反射率データから、好ましくは、メモリ１１８から読み出された内視鏡１２のスコープ出射端における４４５ＬＤ３４の分光放射率、内視鏡１２のスコープ出射端における４０５ＬＤ３６の分光放射率、及び撮像センサ３２の分光感度を用いて、観察対象部位の特殊光観察画像（狭帯域観察画像）を得る時に最も適した、すなわち理想的な４０５ＬＤ３６と４４５ＬＤ３４との発光強度の比率、したがって、撮像画像の理想的なＢ／Ｇ比を算出する部分である。
ここで、理想的なＢ／Ｇ比は、下記式に従って求めることができる。
Ｂ＝ΣＥ×Ｒ×ｂ
Ｇ＝ΣＥ×Ｒ×ｇ
ここで、Ｅは、内視狭１２のスコープ出射端の分光放射率であり、Ｒは、被写体の分光反射率であり、ｂは、Ｂｃｈの分光感度、ｇは、Ｇｃｈの分光感度である。

【0046】

次に、Ｂ／Ｇ比測定部１１４は、４０５ＬＤ３６の立ち上がり時間経過後の、４０５ＬＤ３６が立ち上がって安定した十分な発光強度の青紫色レーザ光を出射している特殊光モードにおいて、すなわち光量算出部５４を通して供給される、実際に特殊光観察を行う条件で特殊光を生体等の観察対象部位に照射して得られた戻り光の撮像信号（ＧＢ画像信号）から、Ｂ／Ｇ比を測定する部分である。
補正量算出回路１１６は、Ｂ／Ｇ比算出回路１１２で算出された目標となる理想的なＢ／Ｇ比と、Ｂ／Ｇ比測定部１１４で測定された測定Ｂ／Ｇ比に一致するように、４０５ＬＤ３６と４４５ＬＤ３４との発光比率（両発光強度の比率）を計算して、４０５ＬＤ３６の発光強度を補正するための補正量を算出するものである。
光源制御部４０内には、４０５ＬＤ強度補正回路１２０が設けられており、強度補正回路１２０は、補正量算出回路１１６で算出された４０５ＬＤ３６の発光強度の補正量に従って４０５ＬＤ３６の発光強度を補正する。
このようにして、４０５ＬＤ３６の発光強度を補正するための補正量を算出するので、観察部位や個人差が大きい生体の分光反射率に違いがあっても、分光推定によって、生体の分光反射率を推定しているので、観察対象となる生体の撮像画像の理想的なＢ/Ｇ比を得ることができるので、特殊光観察におけるＢ/Ｇ比を目標となる理想的なＢ/Ｇ比にすることができる。
本発明の内視鏡システムは、基本的に以上のように構成される。

【0047】

以下に、本発明の内視鏡システムの作用及び本発明の内視鏡システムのキャリブレーション方法を説明する。
図６（Ａ）〜（Ｃ）を用いて、図５に示すキャリブレーション部２０を用いた内視鏡システムの作用及び本発明の内視鏡システムのキャリブレーション方法について説明する。
この実施例においては、モード切替部４６、モード切替制御部４８Ａ及びキャリブレーション部２０は、プロセッサ１６内に配置されており、まず、図６（Ａ）に示すように、４４５ＬＤ３４が点灯され、白色光による通常光用画像処理Ａ１０が行われているものとする。
ここで、ユーザによって、特殊光切り替えＳ１０を指示するために、プロセッサ１６のモード切替部４６のスイッチ又はボタンが押されると、モード切替部４６からモード切替信号（特殊光ＯＮ）が出力される（ステップＳ１２）。

【0048】

次いで、モード切替部４６からのモード切替信号は、キャリブレーション部２０に入力され、キャリブレーション部２０の分光推定部１１０で、光量算出部５４を通して供給されるＲＧＢ画像信号から分光推定により生体の観察対象部位の分光反射率データが推定される（ステップＳ１４）。
次に、Ｂ／Ｇ比算出回路１１２で、分光推定部１１０で推定された生体の観察対象部位の分光反射率データから目標となる理想的なＢ／Ｇ比が算出される（ステップＳ１６）。
一方、分光反射率データの推定が終了した分光推定部１１０から、点灯信号が光源部１４の光源制御部４０に入力され、光源制御部４０によって４０５ＬＤ３６が点灯される（ステップＳ１８）。

【0049】

次に、光源制御部４０からプロセッサ１６のモード切替制御部４８Ａのタイマ８０に点灯信号が入力され、タイマ８０が点灯時間の測定を開始する（ステップＳ２０）。
この時、図６（Ｂ）に示すように、モニタ２２の表示画面１００の内視鏡画像表示領域１０２には白色光による通常観察画像がまだ表示されているが、内視鏡画像表示領域１０２外には特殊光モードであるが特殊光観察画像ではないことがユーザに分かるようなマーク１０４が表示される。なお、マーク１０４として、色を変えた文字、例えば、特殊光モードを示す特殊光の文字を赤くして表示しても良いし、表示しないようにしても良い。
あるいは、静止画を保存できないようにしても良い。

【0050】

そうして、モード切替制御部４８Ａにおいて、タイマ８０によって計測された点灯時間が、メモリ８２から読みだされた閾値となる設定時間を超えた時、すなわち、４０５ＬＤ３６が点灯から所定の立ち上がり時間を経て十分な大きさの、安定した発光強度を持つレーザ光となった時に、モード切替制御部４８Ａのタイミング信号出力部８４Ａが切替タイミング信号を画像処理切替部６０に出力し、画像処理切替部６０が、通常光用画像処理Ａ１０から特殊光用画像処理Ａ１２に切り替える（ステップＳ２２）。
その結果、図６（Ｃ）に示すように、モニタ２２の表示画面１００の内視鏡画像表示領域１０２には特殊光及び白色光による特殊光観察画像が表示され、内視鏡画像表示領域１０２外には特殊光モードであり、特殊光観察画像が表示されていることがユーザに分かるような、文字の色やマーク１０６が表示される。

【0051】

こうして、特殊光モードにおいて特殊光用画像処理Ａ１２に切り替えられた後、すなわち、４４５ＬＤ３４及び４０５ＬＤ３６が点灯されて共に安定した状態にある時、キャリブレーション部２０のＢ／Ｇ比測定部１１４で、光量算出部５４を通して供給されるＧＢ画像信号から、画像のＢ／Ｇ比を測定する（ステップＳ２４）。
次に、補正量算出回路１１６は、Ｂ／Ｇ比算出回路１１２で算出された目標となる理想的なＢ／Ｇ比と、Ｂ／Ｇ比測定部１１４で測定された測定Ｂ／Ｇ比に一致するように、４０５ＬＤ３６と４４５ＬＤ３４との発光比率（両発光強度の比率）を計算して、４０５ＬＤ３６の発光強度を補正するための補正量を算出する（ステップＳ２６）。
そして、補正量がキャリブレーション部２０から光源制御部４０へ送られ、光源制御部４０によって、４０５ＬＤ３６の発光強度が補正される（ステップＳ２８）。
こうして、特殊光観察におけるＢ/Ｇ比を目標となる理想的なＢ/Ｇ比にすることができる。

【0052】

上述した例では、キャリブレーション部２０は、通常光モードから特殊光モードに切り替える際に、通常光モードにおいて、分光推定を行い、理想Ｂ／Ｇ比を算出しておき、特殊光モードにおいて、画像のＢ／Ｇ比を測定し、画像のＢ／Ｇ比が、理想Ｂ／Ｇ比となるように４０５ＬＤ３６の発光強度を補正するための補正量を算出し、４０５ＬＤ３６の発光強度を補正するものであるが、本発明はこれに限定されず、予め、画像のＢ／Ｇ比に対する補正量の補正テーブルを作成しておき、補正テーブルを用いて、測定された画像のＢ／Ｇ比に対する補正量を得、４０５ＬＤ３６の発光強度を補正しても良い。
図７に、キャリブレーション部の別の実施例の詳細構成及びそのフローの一例を示す。
図７に示すキャリブレーション部２０ａは、図５に示すキャリブレーション部２０と、Ｂ／Ｇ比算出回路１１２及び補正量算出回路１１６の代わりに、補正テーブル生成回路１２２を有している点で異なる以外は、同様の構成を有するものであり、同一の構成要素には、同一の参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【0053】

図７に示すキャリブレーション部２０ａは、被写体の分光推定を行う分光推定部１１０と、分光推定部１１０の分光推定の結果として得られた被写体の分光反射率から、撮影対象の画像のＢ／Ｇ比に対する４０５ＬＤ３６の発光強度を補正する補正量の補正テーブルを生成する補正テーブル生成回路１２２と、画像のＢ／Ｇ比を測定するＢ／Ｇ比測定回路１１４と、内視鏡１２のスコープ出射端における４４５ＬＤ３４及び４０５ＬＤ３６の分光放射率並びに撮像センサ３２の分光感度を記憶するメモリ１１８と、を有する。
ここで、補正テーブル生成回路１２２は、メモリ１１８から読み出された内視鏡１２のスコープ出射端における４４５ＬＤ３４の分光放射率、内視鏡１２のスコープ出射端における４０５ＬＤ３６の分光放射率、及び撮像センサ３２の分光感度と、分光推定部１１０で推定された生体の観察対象部位の分光反射率データから、上記式を用いて、特殊光モードにおける画像のＢ／Ｇ比とこれに対する４０５ＬＤ３６の発光強度の補正量との補正テーブルを作成するものである。

【0054】

例えば、補正テーブルとしては、以下のような補正テーブルを例示することができる。

【表1】

【0055】

キャリブレーション部２０は、Ｂ／Ｇ比測定回路１１４で測定された画像のＢ／Ｇ比を用い、補正テーブル生成回路１２２で生成された補正テーブルを参照させて、光源制御部４０内の４０５ＬＤ強度補正回路１２０に４０５ＬＤ３６の発光強度を補正させることにより、キャリブレーションを行うものである。
すなわち、光源制御部４０内の４０５ＬＤ強度補正回路１２０は、Ｂ／Ｇ比測定回路１１４で測定された画像のＢ／Ｇ比から、補正テーブル生成回路１２２で生成された補正テーブルを参照して得られた４０５ＬＤ３６の発光強度の補正量に従って４０５ＬＤ３６の発光強度を補正する。
このようにして、４０５ＬＤ３６の発光強度を補正するための補正量が補正テーブルを参照するだけで得られるので、観察部位や個人差が大きい生体の分光反射率に違いがあっても、分光推定によって、生体の分光反射率を推定しているので、観察対象となる生体の撮像画像の理想的なＢ/Ｇ比を得ることができるので、特殊光観察におけるＢ/Ｇ比を目標となる理想的なＢ/Ｇ比にすることができる。

【0056】

なお、上述して例では、４０５ＬＤ３６の点灯からモード切替制御部４８Ａのタイマ８０による時間計測をスタートして計測時間が所定の閾値（設定立ち上がり時間）を超えた時に画像処理切替部６０によって通常光用画像処理Ａ１０から特殊光用画像処理Ａ１２に切り替えているが、本発明は、これに限定されず、図４（Ｂ）に示すモード切替制御部４８Ｂを用いて、Ｂ／Ｇ比測定部８６による画像のＢ／Ｇ比が、所定の閾値（設定立ち上がり時間）を超えた時に画像処理切替部６０によって通常光用画像処理Ａ１０から特殊光用画像処理Ａ１２に切り替えるようにしても良い。
その結果、例えば、４０５ＬＤ３６が点灯から立ち上がり時間迄の間は、モニタ２２の表示画面には、通常光用画像処理がなされた通常観察画像が複数コマ（フレーム）表示され、４０５ＬＤ３６が点灯から立ち上がり時間を経過した後の複数コマは、特殊光用画像処理がなされた特殊光観察画像が表示されることになる。
したがって、モニタ２２の表示画面に表示されるカラー画像が、赤の色味が強く、赤みがかったものとなることはなく、ユーザに、出血を想起させ、誤った観察を招くなどの不利益を生じさせることはないし、Ｂ光の比率が低く、表層血管が見えづらく、特殊光モードの性能が発揮できず、内視鏡システムとしての性能が保障できなくなることはない。
すなわち、本発明の内視鏡システムにおいては、通常観察をする通常光モードから、特殊光観察する特殊光モードに切り替える際に、表層組織の微細血管や微細構造の観察をするたに、適切な画像を表示し、ユーザに提供することができる。

【0057】

ところで、本発明の内視鏡システムにおいては、生体組織に照明光が入射されると、入射光は生体組織内を拡散的に伝播するが、生体組織の吸収・散乱特性は波長依存性を有しており、短波長ほど散乱特性が強くなる傾向がある。つまり、照明光の波長によって光の深達度が変化する。そのため、照明光が４００ｎｍ付近の波長域 λａでは粘膜表層の毛細血管からの血管情報が得られ、波長５００ｎｍ付近の波長域 λｂでは、更に深層の血管を含む血管情報が得られるようになる。そのため、生体組織の血管観察には、中心波長３６０〜８００ｎｍ、好ましくは３６５〜５１５ｎｍの光源が用いられ、特に表層血管の観察には、中心波長３６０〜４７０ｎｍ、好ましくは３６０〜４５０ｎｍの光源が用いられる。
本発明の内視鏡システムにおいては、照明光を白色光とした場合の観察画像では、比較的粘膜深層の血管像が得られるとともに画像全体の輝度を高めやすい。一方、可視短波長成分を多く含む狭帯域光を照明光とした場合の観察画像では、粘膜表層の微細な毛細血管が鮮明に見えるようになる。

【0058】

すなわち、白色光による観察画像と狭帯域光による観察画像とが合成された画像にすることにより、画像全体で十分な輝度を確保でき、しかも、生体組織の粘膜表層の微細血管が強調された患部の診断がしやすい観察画像となる。そこで、上記構成の内視鏡システム１０においては、内視鏡１２の先端部から出射する白色光及び狭帯域光の各出射光量を、それぞれ独立して連続変化可能とし、１フレームの撮像画像に双方の照明光による光成分が含まれるようにしている。すなわち、白色光による観察画像と狭帯域光による観察画像とが合成された画像を観察画像としている。
これにより、本発明の内視鏡システムにおいては、白色照明光で観察部位を明るくしつつ、狭帯域光により表層血管を強調して微細血管構造の観察を容易に行うことができる観察画像を取得することができる。

【0059】

このため、本発明の内視鏡システムにおいては、上記のように狭帯域光に白色光を加えて照明光とする場合に、撮像画像全体の平均輝度、及び狭帯域光と白色光との混合バランスを適正に保つため、白色照明用光源である青色レーザ光源３４と特殊光光源である青紫色レーザ光源３６の出射光の光量比を制御するのが好ましい。
なお、青色レーザ光源３４と青紫色レーザ光源３６は、それぞれ同時点灯させて撮像する以外にも、撮像素子の１フレーム内の受光期間内で交互に点灯させることであってもよい。その場合、省電力化や発熱の抑制に寄与できる。

【0060】

上述した例では、青色レーザ光源３４によって励起し、青紫色レーザ光源３６では励起しない蛍光体３０を用いたが、青紫色レーザ光源３６でも励起する異なる蛍光体を用いても良い。この場合、青紫色レーザ光３６の光量を増加させたとき、観察画像全体が青みがかることを、青紫色レーザ光３６による蛍光体の励起光によって緩和でき、白色照明の色バランスの変化を抑制することができる。なお、青紫色レーザ光３６による蛍光体の励起発光量は、青色レーザ光３４による励起発光量に比較して、数分の１（少なくとも、１／３、望ましくは１／５、更に望ましくは１／１０以下）に設定するのが良い。この程度に青紫色レーザ光３６による蛍光体の励起発光を抑えることで、白色照明の色温度を適正に維持しつつ、特殊光観察が行える。
上述した例では、特殊光観察として、狭帯域光観察を説明したが、本発明はこれに限定されず、狭帯域光を用いて発生させた自家蛍光を観察する場合にも適用可能なことはもちろんである。

【0061】

上述した例は、白色光源として４４５ｎｍの青色レーザ光源及び蛍光体を用い、特殊光源としても波長の異なる波長４０５ｎｍの青紫色レーザ光源を用いたが、白色光源としてハロゲンランプ、キセノンランプ、或いは白色ＬＥＤ（発光ダイオード）等のブロードな波長帯の広帯域光を出射する光源を用いてもよいし、特殊光源として、狭帯域光を出射する青色ＬＥＤを用いても良い。
図７は、白色光源として白色ＬＥＤを用い、特殊光源として青色ＬＥＤを用いた内視鏡システムの全体構成の一実施例を模式的に示すブロック図である。
図７に示す内視鏡システム９０Ａは、図１に示す内視鏡システム１０と、光源部の構成及び内視鏡先端部に蛍光体が配置されていない点が異なる以外は、同一の構成を有するものであるので、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【0062】

図７に示す内視鏡システム９０Ａは、内視鏡１２Ａと、光源部１４Ａと、プロセッサ１６と、入出力部１８とを有する。ここでも、光源部１４Ａ及びプロセッサ１６は、内視鏡１２Ａの制御装置を構成し、内視鏡１２Ａは、光源部１４Ａと光学的に接続され、プロセッサ１６と電気的に接続される。
内視鏡１２Ａは、図１に示す内視鏡１２と内視鏡先端部に蛍光体が配置されていない点で異なるが、内視鏡１２Ａの先端部分には、光ファイバ３８の先端に配置される被観察領域へ光を照射する照射口２８Ａと、照射口２８Ａに隣接して、被観察領域の画像情報を取得する撮像素子３２が配置された受光部２８Ｂが配置される。

【0063】

光源部１４Ａは、通常光モード及び特殊光モードの両方に用いられる白色照明光用光源として用いられる白色ＬＥＤ９２と、特殊光モードにおいて特殊光光源として用いられる青色ＬＥＤ９４とを発光源として備えている。これら各光源９２、９４からの発光は、光源制御部４０（図３参照）により個別に制御されており、白色ＬＥＤ９２の出射光と、青色ＬＥＤ９４の出射光の光量比は変更自在になっている。
これら各光源９２、９４から出射されるＬＥＤ光は、集光レンズ（図示せず）により、それぞれ光ファイバ３８に入力され、合波器（図示せず）を介してコネクタ部に伝送される。なお、本発明は、これに限定されず、合波器を用いずに各光源９２、９４からの各ＬＥＤ光を直接コネクタ部に送出する構成であってもよい。
白色ＬＥＤ９２の白色光及び青色ＬＥＤ９４の青色光が合波され、コネクタ部まで伝送された光は、照明光学系を構成する光ファイバ３８によって、それぞれ内視鏡１２Ａの先端部まで伝搬される。そして、青色光は、狭帯域波長の照明光（いわゆる狭帯域光）となる。

【0064】

図８は、白色光源としてキセノン（Ｘｅ）光源を用い、特殊光源として青紫色レーザ光源（４０５ＬＤ）又は青色ＬＥＤを用いた内視鏡システムの全体構成の一実施例を模式的に示すブロック図である。
図８に示す内視鏡システム９０Ａは、図７に示す内視鏡システム９０Ａと、光源部の構成が異なる以外は、同一の構成を有するものであるので、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図８に示す内視鏡システム９０Ｂは、内視鏡１２Ａと、光源部１４Ｂと、プロセッサ１６と、入出力部１８とを有する。ここでも、光源部１４Ｂ及びプロセッサ１６は、内視鏡１２Ａの制御装置を構成し、内視鏡１２Ａは、光源部１４Ｂと光学的に接続され、プロセッサ１６と電気的に接続される。

【0065】

光源部１４Ｂは、通常光モード及び特殊光モードの両方に用いられる白色照明光用光源として用いられるキセノン（Ｘｅ）光源９６と、特殊光モードにおいて特殊光光源として用いられる青紫色レーザ光源（４０５ＬＤ）３６又は青色ＬＥＤ９４とを発光源として備えている。これら各光源９６及び３６又は９４からの発光は、光源制御部４０（図３参照）により個別に制御されており、キセノン光源９６の出射光と、青紫色レーザ光源３６又は青色ＬＥＤ９４の出射光の光量比は変更自在になっている。
これら各光源９６及び３６又は９４から出射されるレーザ光は、集光レンズ（図示せず）により、それぞれ光ファイバ３８に入力され、合波器（図示せず）を介してコネクタ部に伝送される。なお、本発明は、これに限定されず、合波器を用いずに各光源９６及び３６又は９４からの各光を直接コネクタ部に送出する構成であってもよい。
キセノン光源９６の白色光及び青紫色レーザ光源３６の４０５ｎｍの青紫色光又は青色ＬＥＤ９４の青色光が合波され、コネクタ部まで伝送された光は、照明光学系を構成する光ファイバ３８によって、それぞれ内視鏡１２Ａの先端部まで伝搬される。そして、青紫色光又は青色光は、狭帯域波長の照明光（いわゆる狭帯域光）となる。

【0066】

図９は、内視鏡先端部において、白色光源として白色ＬＥＤを配置し、特殊光源として青色ＬＥＤを配置した内視鏡システムの全体構成の一実施例を模式的に示すブロック図である。
図９に示す内視鏡システム９０Ｃは、図７に示す内視鏡システム９０Ａと、内視鏡及び光源部の構成が異なる以外は、同一の構成を有するものであるので、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図９に示す内視鏡システム９０Ｃは、内視鏡１２Ｂと、ＬＥＤ駆動ユニット９８と、プロセッサ１６と、入出力部１８とを有する。ここでも、ＬＥＤ駆動ユニット９８及びプロセッサ１６は、内視鏡１２Ｂの制御装置を構成し、内視鏡１２Ｂは、ＬＥＤ駆動ユニット９８及びプロセッサ１６と電気的に接続される。

【0067】

内視鏡１２Ｂは、図７に示す内視鏡１２Ａと、内視鏡先端部に白色ＬＥＤ９２及び青色ＬＥＤ９４が直接配置され、ＬＥＤ駆動ユニット９８の制御部９９と白色ＬＥＤ９２及び青色ＬＥＤ９４との間にそれぞれケーブル４３が接続されている点で異なり、内視鏡１２Ｂの先端部分には、白色ＬＥＤ９２及び青色ＬＥＤ９４の先端にそれぞれ配置される、被観察領域へ光を照射する２つの照射口２８Ａと、その１つの照射口２８Ａに隣接して、被観察領域の画像情報を取得する撮像素子３２が配置された受光部２８Ｂが配置される。
内視鏡１２Ｂは、通常光モード及び特殊光モードの両方に用いられる白色照明光用光源として用いられる白色ＬＥＤ９２と、特殊光モードにおいて特殊光光源として用いられる青色ＬＥＤ９４とを発光源として備えている。これら各光源９２、９４からの発光は、ＬＥＤ駆動ユニット９８の制御部９９内の光源制御部４０（図３参照）により個別に制御されており、白色ＬＥＤ９２の出射光と、青色ＬＥＤ９４の出射光の光量比は変更自在になっている。
ＬＥＤ駆動ユニット９８は、内部に制御部９９のみを有し、制御部９９内には、光源制御部４０を有する。白色ＬＥＤ９２及び青色ＬＥＤ９４は、ＬＥＤ駆動ユニット９８の制御部９９内の光源制御部４０によってそれぞれ個別に制御される。

【0068】

図８〜１０に示す内視鏡システム９０Ａ〜９０Ｃによれば、分光特性でバランスのとれた高強度の白色光を簡単な構成で導入でき、内視鏡先端部の発熱を抑えた構成にできる。また、白色光と狭帯域光とを完全に切り分けて照射でき、光量制御を容易にできる。

【0069】

以上、本発明に係る内視鏡システムについて種々の実施形態及び実施例を挙げて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良又は変更をしてもよいのはもちろんである。

【0070】

以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（１）第１光源部及び該第１光源部と異なる第２光源部を含む複数の光源部と、
該複数の光源部からの出射光に対応して撮像して撮像画像情報を出力する撮像部と、
前記撮像部から出力される撮像画像情報に所定の画像処理を施す画像処理部と、
前記第１光源部を用いて前記撮像部で撮像し、得られた第１撮影画像情報に第１画像処理を施す第１モードと、少なくとも前記第２光源部を用いて前記撮像部で撮像し、得られた第２撮影画像情報に、前記第１画像処理と異なる第２画像処理を施す第２モードと、を切り替えるモード切替制御部と、
前記モード切替制御部によるモード切り替えにおいてキャリブレーションを行うキャリブレーション部と、
前記第１光源部及び前記第２光源部の発光強度を制御する光源制御部と、を有し、
前記キャリブレーション部は、
前記第１モードから前記第２モードに切り替える際に、前記１モードにおいて、撮影対象を前記第１光源部からの第１出射光を用いて前記撮像部で撮像して得られた前記第１撮影画像情報を用いて推定された前記撮影対象の分光反射率データと、前記第２モードに切り替えて、前記撮影対象を少なくとも前記第２光源部からの第２出射光を用いて前記撮像部で撮像して得られた前記第２撮影画像情報から得られる青色（Ｂ）信号値及び緑色（Ｇ）信号値に基づいて前記第２光源部の発光強度を補正することを特徴とする内視鏡システム。

【0071】

（２）（１）の内視鏡システムであって、
前記キャリブレーション部は、
前記第１モードから前記第２モードに切り替える際に、前記１モードにおいて、撮影対象を前記第１光源部からの第１出射光を用いて前記撮像部で撮像して得られた前記第１撮影画像情報を用いて分光推定を行い、前記第１光源部からの前記第１出射光を照射したときの前記撮影対象の前記分光反射率データを得る分光推定部と、
前記分光推定部で得られた前記分光反射率データから、前記撮影対象を撮影する際の、目標となるＢ画像情報とＧ画像情報との比である目標Ｂ／Ｇ比を算出する目標Ｂ／Ｇ比算出回路と、
前記第２モードに切り替えて、前記撮影対象を少なくとも前記第２光源部からの第２出射光を用いて前記撮像部で撮像して得られた前記第２撮影画像情報から撮影画像のＢ／Ｇ比を算出するＢ／Ｇ比測定部と、
算出された前記Ｂ／Ｇ比と前記目標Ｂ／Ｇ比とから、前記Ｂ／Ｇ比測定部で算出される前記Ｂ／Ｇ比が前記目標Ｂ／Ｇ比となるように、前記第２光源部の発光強度を補正する補正量を算出する補正量算出回路と、を有し、
前記光源制御部は、前記補正量算出部で算出された補正量に基づいて前記第２光源部の発光強度を補正する強度補正回路を備える内視鏡システム。
（３）（２）の内視鏡システムであって、
前記キャリブレーション部は、さらに、前記第１の光源部からの前記第１出射光の、内視鏡の出射端の分光放射率、前記第２の光源部からの前記第２出射光の、内視鏡の出射端の分光放射率、及び前記撮像部の撮像センサの分光感度を記憶するメモリを有し、
前記目標Ｂ／Ｇ比算出回路は、前記メモリから読み出された前記第１出射光及び第２出射光の、前記内視鏡の出射端の分光放射率、並びに撮像センサの分光感度と、前記分光推定部で得られた前記分光反射率データとから、前記目標Ｂ／Ｇ比を算出する請求項２に記載の内視鏡システム。

【0072】

（４）（１）の内視鏡システムであって、
前記キャリブレーション部は、
前記第１モードから前記第２モードに切り替える際に、前記１モードにおいて、撮影対象を前記第１光源部からの第１出射光を用いて前記撮像部で撮像して得られた前記第１撮影画像情報を用いて分光推定を行い、前記第１光源部からの前記第１出射光を照射したときの前記撮影対象の前記分光反射率データを得る分光推定部と、
前記分光推定部で得られた前記分光反射率データから、前記撮影対象の撮影画像のＢ画像情報とＧ画像情報との比であるＢ／Ｇ比と前記第２光源部の発光強度を補正する補正量の補正テーブルを生成する補正テーブル生成回路と、
前記第２モードに切り替えて、前記撮影対象を少なくとも前記第２光源部からの第２出射光を用いて前記撮像部で撮像して得られた前記第２撮影画像情報から前記撮影画像の前記Ｂ／Ｇ比を算出するＢ／Ｇ比測定部と、
前記光源制御部は、前記Ｂ／Ｇ比測定部で算出された前記撮影画像の前記Ｂ／Ｇ比と、前記補正テーブル生成回路で生成された前記補正テーブルとから定まる補正量に基づいて前記第２光源部の発光強度を補正する強度補正回路を備える請求項１に記載の内視鏡システム。
（５）（４）の内視鏡システムであって、
前記キャリブレーション部は、さらに、前記第１の光源部からの前記第１出射光の、内視鏡の出射端の分光放射率、前記第２の光源部からの前記第２出射光の、内視鏡の出射端の分光放射率、及び前記撮像部の撮像センサの分光感度を記憶するメモリを有し、
前記補正テーブル生成回路は、前記メモリから読み出された前記第１出射光及び第２出射光の、前記内視鏡の出射端の分光放射率、並びに撮像センサの分光感度と、前記分光推定部で得られた前記分光反射率データとから、前記撮影対象の撮影画像のＢ画像情報とＧ画像情報との比であるＢ／Ｇ比と前記第２光源部の発光強度を補正する補正量の補正テーブルを生成する内視鏡システム。

【0073】

（６）（１）〜（５）のいずれかの内視鏡システムであって、
さらに、前記第１モードと前記第２モードとを切り替え指示するモード切替部を有し、
前記分光推定部は、前記モード切替部によって切り替え指示された直後で、前記モード切替部によって前記第２モードに切り替えられて前記第２光源部が点灯される前の前記第１モードにおいて、前記撮影対象の分光反射率データを推定する請求項１又は２に記載の内視鏡システム。

【0074】

（７）（１）〜（６）のいずれかの内視鏡システムであって、
前記モード切替制御部は、前記第１モードから前記第２モードに切り替える際に、前記第２光源部の時間的応答特性に応じて、前記画像処理部における前記第１画像処理から前記第２画像処理への画像処理の切替タイミングを制御する内視鏡システム。
（８）（１）〜（７）のいずれかの内視鏡装置システムであって、
さらに、前記第１モードと前記第２モードとの切替に応じて前記画像処理部における前記第１画像処理と前記第２画像処理とを切り替える画像処理切替部を備え、
また、前記モード切替制御部は、前記第２光源部の時間的応答特性を取得し、取得された前記第２光源部の前記時間的応答特性に応じて、前記画像処理切替部による前記第１画像処理から前記第２画像処理への画像処理の切替タイミングを制御する内視鏡システム。
（９）（１）〜（８）のいずれかの内視鏡システムであって、
前記光源制御部は、さらに、前記モード切替部によって切り替えられた前記第１モード又は前記第２モードに応じて前記第１光源部及び前記第２光源部を制御するものであり、
前記第１モードから前記第２モードに切り替えられたとき、前記光源制御部は、前記第１光源部から出射光を出射している状態で、前記第２光源部の駆動を開始するように制御する請求項１〜５のいずれかに記載の内視鏡システム。

【0075】

（１０）（１）〜（９）のいずれかの内視鏡システムであって、
前記モード切替制御部は、
前記第１モードから前記第２モードに切り替えられ、前記第２光源部の駆動を開始してからの時間を計測するタイマと、
前記第２光源部の駆動を開始してから前記第２光源部から出射される出射光の光量が所定値に安定するまでの時間を、少なくとも、予め記憶しておくメモリと、
前記タイマによって計測された時間が、前記メモリに記憶された前記第２光源部が安定するまでの時間に達した時に、前記画像処理切替部に前記画像処理部における前記画像処理の切替タイミング信号を出力する信号出力部と、を備える内視鏡システム。

【0076】

（１１）（１）〜（９）のいずれかの内視鏡システムであって、
前記撮像部は、前記撮影画像情報として赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３原色の画像信号を取得するためのものであり、
前記モード切替制御部は、
前記第１モードから前記第２モードに切り替えられ、少なくとも前記第２の光源部の駆動を開始した後の、前記複数の光源部からの出射光に対応して前記撮像部から出力される前記撮影画像情報のＢ信号とＧ信号とのＢ／Ｇ比を測定するＢ／Ｇ比測定部と、
前記第２光源部の駆動を開始してから前記第２光源部が安定した時の前記撮影画像情報のＢ信号とＧ信号とのＢ／Ｇ比を閾値として記憶するメモリと、
前記Ｂ／Ｇ比測定部によって測定された前記Ｂ／Ｇ比が、前記メモリに記憶された前記閾値を超えた時に、前記画像処理切替部に前記画像処理部における前記画像処理の切替タイミング信号を出力する信号出力部と、を備える内視鏡システム。

【0077】

（１２）（１）〜（１１）のいずれかの内視鏡システムであって、
前記第２光源部の時間的応答特性は、前記第１モードから前記第２モードに切り替えられ、前記第２光源部の駆動を開始してから前記第２光源部が安定し、前記第２光源部から出射される出射光の光量が所定値に安定するまでの時間特性である内視鏡システム。
（１３）（１）〜（１２）のいずれかの内視鏡システムであって、
前記第１光源部は、可視領域を含む広い波長帯域を持つ広帯域光を出射する広帯域光源を含み、
前記第２光源部は、前記広帯域光より狭い波長帯域の狭帯域光を出射する狭帯域光源を含む内視鏡システム。
（１４）（１３）の内視鏡システムであって、
前記広帯域光源は、白色照明光を出射する白色光源を含む内視鏡システム。

【0078】

（１５）（１４）の内視鏡システムであって、
前記白色光源は、青色領域の波長の狭帯域光を出射する第１青色レーザと、該第１青色レーザの照射により広帯域の光を発する蛍光体と、を含み、
前記狭帯域光源は、前記第１青色レーザの波長域よりも短波長の青紫領域から青色領域の波長域にある前記狭帯域光を出射する第２青色レーザである内視鏡システム。
（１６）（１４）の内視鏡システムであって、
前記白色光源は、前記白色照明光を出射する白色発光ダイオード（ＬＥＤ）を含み、
前記狭帯域光源は、青紫領域から青色領域の波長域にある前記狭帯域光を出射する青色発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む内視鏡システム。
（１７）（１６）の内視鏡システムであって、
前記白色発光ダイオード（ＬＥＤ）及び前記青色発光ダイオード（ＬＥＤ）は、内視鏡の先端に配置される内視鏡システム。

【0079】

（１８）（１４）の内視鏡システムであって、
前記白色光源は、前記白色照明光を出射するキセノン光源を含み、
前記狭帯域光源は、青紫領域から青色領域の波長域にある前記狭帯域光を出射する青色レーザ又は青色発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む内視鏡システム。
（１１）〜（１８）のいずれかの内視鏡システムであって、
前記モード切替制御部によって前記第１モードから前記第２モードに切り替えられたとき、前記第２光源部の駆動の開始は、前記狭帯域光源の点灯開始である内視鏡システム。
（１）〜（１８）のいずれかの内視鏡システムであって、
前記モード切替制御部は、前記第２光源部が安定するまでの時間は、前記画像処理部における前記第１画像処理から前記第２画像処理への前記画像処理の切替を行わない内視鏡システム。

【0080】

（１９）（１）〜（１８）のいずれかの内視鏡システムであって、
前記撮像部は、該複数の光源部からの出射光に対応する撮像対象物からの反射光を受光し、前記撮影画像情報として、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３原色の画像信号を出力するカラー撮像センサ、又は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及び緑（Ｇ）の４色の画像信号を出力する補色撮像センサを含み、該補色撮像センサを含む場合には、さらに、これらの４色の画像信号を色変換して、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３原色の画像信号を出力する変換手段を含む内視鏡システム。
（２０）（１）〜（１９）のいずれかの内視鏡システムであって、
さらに、前記画像処理部で前記撮像画像情報に前記画像処理が施されて得られた観察用画像情報に基づいて観察用画像を表示する表示部を有する内視鏡システム。
前記モード切替制御部は、前記第１モードから前記第２モードに切り替えられても、前記第２光源部が安定するまでの時間は、前記表示部に前記第２モードであることを表示しない、又は前記表示部に前記第２モードが安定していないことを示す表示を行う、もしくは、静止画の保存を禁止する内視鏡システム。

【0081】

（２１）第１光源部及び該第１光源部と異なる第２光源部を含む複数の光源部と、
該複数の光源部からの出射光に対応して撮像して撮像画像情報を出力する撮像部と、
前記撮像部から出力される撮像画像情報に所定の画像処理を施す画像処理部と、を有する内視鏡システムにおいて、
前記第１光源部を用いて前記撮像部で撮像し、得られた第１撮影画像情報に第１画像処理を施す第１モードと、前記第２光源部を少なくとも用いて前記撮像部で撮像し、得られた第２撮影画像情報に、前記第１画像処理と異なる第２画像処理を施す第２モードと、を切り替えるに際し、
前記第１モードから前記第２モードに切り替える際に、前記１モードにおいて、撮影対象を前記第１光源部からの第１出射光を用いて前記撮像部で撮像して得られた前記第１撮影画像情報を用いて推定された前記撮影対象の分光反射率データと、前記第２モードに切り替えて、前記撮影対象を少なくとも前記第２光源部からの第２出射光を用いて前記撮像部で撮像して得られた前記第２撮影画像情報から得られる青色（Ｂ）信号値及び緑色（Ｇ）信号値に基づいて前記第２光源部の発光強度を補正することを特徴とする内視鏡システムのキャリブレーション方法。

【0082】

（２２）（２１）の内視鏡システムであって、
前記第１モードから前記第２モードに切り替える際に、前記１モードにおいて、撮影対象を前記第１光源部からの第１出射光を用いて前記撮像部で撮像して得られた前記第１撮影画像情報を用いて分光推定を行い、前記第１光源部からの前記第１出射光を照射したときの前記撮影対象の前記分光反射率データを得、
得られた前記分光反射率データから、前記撮影対象を撮影する際の、目標となるＢ画像情報とＧ画像情報との比である目標Ｂ／Ｇ比を算出し、
前記第２モードに切り替えて、前記撮影対象を少なくとも前記第２光源部からの第２出射光を用いて前記撮像部で撮像して得られた前記第２撮影画像情報から撮影画像の前記Ｂ／Ｇ比を算出し、
算出された前記Ｂ／Ｇ比と前記目標Ｂ／Ｇ比とから、前記Ｂ／Ｇ比測定部で算出される前記Ｂ／Ｇ比が前記目標Ｂ／Ｇ比となるように、前記第２光源部の発光強度を補正する補正量を算出し、
算出された前記補正量に基づいて前記第２光源部の発光強度を補正する内視鏡システムのキャリブレーション方法。

【0083】

（２３）（２１）の内視鏡システムであって、
前記第１モードから前記第２モードに切り替える際に、前記１モードにおいて、撮影対象を前記第１光源部からの第１出射光を用いて前記撮像部で撮像して得られた前記第１撮影画像情報を用いて分光推定を行い、前記第１光源部からの前記第１出射光を照射したときの前記撮影対象の前記分光反射率データを得、
前記分光推定部で得られた前記分光反射率データから、前記撮影対象の撮影画像のＢ画像情報とＧ画像情報との比であるＢ／Ｇ比と前記第２光源部の発光強度を補正する補正量の補正テーブルを生成し、
前記第２モードに切り替えて、前記撮影対象を少なくとも前記第２光源部からの第２出射光を用いて前記撮像部で撮像して得られた前記第２撮影画像情報から前記撮影画像の前記Ｂ／Ｇ比を算出し、
前記光源制御部は、前記Ｂ／Ｇ比測定部で算出された前記撮影画像の前記Ｂ／Ｇ比と、前記補正テーブル生成回路で生成された前記補正テーブルとから定まる補正量に基づいて前記第２光源部の発光強度を補正する内視鏡システムのキャリブレーション方法。

【符号の説明】

【0084】

１０ 内視鏡システム
１２、１２Ａ、１２Ｂ 内視鏡
１４、１４Ａ，１４Ｂ 光源部
１６ プロセッサ
１８ 入出力部
２０、２０ａ キャリブレーション部
２２ 表示部（モニタ)
２４ 記録部（記録装置)
２６ 入力部
３０ 蛍光体
３２ 撮像素子
３４ 青色レーザ光源（４４５ＬＤ）
３６ 青紫色レーザ光源（４０５ＬＤ）
４０ 光源制御部
４６ モード切替部（スイッチ）
４８，４８Ａ，４８Ｂ モード切替制御部
５４ 光量算出部
６０ 画像処理切替部
６２ 通常光画像処理部
６４ 特殊光画像処理部
６６ 画像表示信号生成部
１１０ 分光推定部
１１２ Ｂ／Ｇ算出回路
１１４ Ｂ／Ｇ測定部
１１６ 補正量算出回路
１１８ メモリ
１２０ 強度補正回路
１２２ 補正テーブル生成回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】