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(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】6396717
(24)【登録日】2018年9月7日
(45)【発行日】2018年9月26日
(54)【発明の名称】感度調整方法および撮像装置
(51)【国際特許分類】
A61B 1/00 20060101AFI20180913BHJP
A61B 1/04 20060101ALI20180913BHJP
A61B 1/045 20060101ALI20180913BHJP
A61B 1/06 20060101ALI20180913BHJP
G02B 5/20 20060101ALI20180913BHJP
H04N 7/18 20060101ALI20180913BHJP
H04N 5/225 20060101ALI20180913BHJP
【ＦＩ】
A61B1/00 513
A61B1/00 550
A61B1/04 531
A61B1/045 610
A61B1/06 610
G02B5/20 101
H04N7/18 M
H04N5/225 600
【請求項の数】13
【全頁数】21
(21)【出願番号】特願2014-167376(P2014-167376)
(22)【出願日】2014年8月20日
(65)【公開番号】特開2016-42913(P2016-42913A)
(43)【公開日】2016年4月4日
【審査請求日】2017年3月10日
(73)【特許権者】
【識別番号】000000376
【氏名又は名称】オリンパス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100089118
【弁理士】
【氏名又は名称】酒井 宏明
(72)【発明者】
【氏名】小笠原 弘太郎
【審査官】
佐藤 秀樹
(56)【参考文献】
【文献】
国際公開第２０１０／１４３６９２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
特開２００８−２３７６３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００６−２７０３５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１２−１７０６３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許出願公開第２００８／０２３４５４８（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ａ６１Ｂ １／００−１／３２
Ｇ０２Ｂ ２３／２４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
原色成分の光を透過する原色カラーフィルタが設けられた原色画素と、前記原色カラーフィルタが透過する前記原色成分と略等しい波長帯域の光に対して前記原色カラーフィルタの透過率と異なる透過率を有する補色カラーフィルタが設けられた補色画素と、を有し、照明光が照射された被写体からの光を撮像する撮像素子を備えた撮像装置が行う感度調整方法であって、
同じ原色成分の光に対する前記補色画素の受光感度と前記原色画素の受光感度とがほぼ同等となるように、前記同じ原色成分の光量の積算値と前記原色カラーフィルタの前記同じ原色成分の透過光の光量の積算値との乗算値である第１の乗算値、ならびに、前記同じ原色成分の光量の積算値と前記補色カラーフィルタの前記同じ原色成分の透過光の光量の積算値との乗算値である第２の乗算値が同等となるように、被写体に対する前記照明光の波長スペクトルのうちの前記同じ原色成分におけるピーク波長を設定することによって前記撮像素子が受光する光を調整する調整処理を含むことを特徴とする感度調整方法。
同じ原色成分の光に対する前記補色画素の受光感度と前記原色画素の受光感度とがほぼ同等となるように、前記同じ原色成分の光量の積算値と前記原色カラーフィルタの前記同じ原色成分の透過光の光量の積算値との乗算値である第１の乗算値、ならびに、前記同じ原色成分の光量の積算値と前記補色カラーフィルタの前記同じ原色成分の透過光の光量の積算値との乗算値である第２の乗算値が同等となるように、被写体に対する前記照明光の波長スペクトルのうちの前記同じ原色成分におけるピーク波長を設定することによって前記撮像素子が受光する光を調整する調整処理を含むことを特徴とする感度調整方法。
【請求項2】
前記調整処理は、前記照明光の波長スペクトルのうちの前記同じ原色成分における光量の変更を含むことを特徴とする請求項１に記載の感度調整方法。
【請求項3】
前記調整処理は、前記同じ原色成分の光が複数ある場合、複数の前記原色成分間でも各第１および第２の乗算値がほぼ同等となるように、求めた各原色成分における波長スペクトルを設定することを特徴とする請求項１または２に記載の感度調整方法。
【請求項4】
前記調整処理において設定された波長スペクトルを有する照明光を照射する照射処理をさらに含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の感度調整方法。
【請求項5】
前記同じ原色成分は、青色または緑色であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の感度調整方法。
【請求項6】
前記照明光は、青色の波長成分を有する青色光および緑色の波長成分を有する緑色光を含む狭帯域光であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の感度調整方法。
【請求項7】
被写体に対して照明光を照射する光源装置と、
原色成分の光を透過する原色カラーフィルタが設けられた原色画素と、前記原色カラーフィルタが透過する前記原色成分と略等しい波長帯域の光に対して前記原色カラーフィルタの透過率と異なる透過率を有する補色カラーフィルタが設けられた補色画素と、を有し、前記照明光が照射された前記被写体からの光を撮像する撮像素子と、
同じ原色成分の光に対する前記補色画素の受光感度と前記原色画素の受光感度とがほぼ同等となるように、前記同じ原色成分の光量の積算値と前記原色カラーフィルタの前記同じ原色成分の透過光の光量の積算値との乗算値である第１の乗算値、ならびに、前記同じ原色成分の光量の積算値と前記補色カラーフィルタの前記同じ原色成分の透過光の光量の積算値との乗算値である第２の乗算値が同等となるように、被写体に対する前記照明光の波長スペクトルのうちの前記同じ原色成分におけるピーク波長を設定することによって前記撮像素子が受光する光を調整する調整部と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
原色成分の光を透過する原色カラーフィルタが設けられた原色画素と、前記原色カラーフィルタが透過する前記原色成分と略等しい波長帯域の光に対して前記原色カラーフィルタの透過率と異なる透過率を有する補色カラーフィルタが設けられた補色画素と、を有し、前記照明光が照射された前記被写体からの光を撮像する撮像素子と、
同じ原色成分の光に対する前記補色画素の受光感度と前記原色画素の受光感度とがほぼ同等となるように、前記同じ原色成分の光量の積算値と前記原色カラーフィルタの前記同じ原色成分の透過光の光量の積算値との乗算値である第１の乗算値、ならびに、前記同じ原色成分の光量の積算値と前記補色カラーフィルタの前記同じ原色成分の透過光の光量の積算値との乗算値である第２の乗算値が同等となるように、被写体に対する前記照明光の波長スペクトルのうちの前記同じ原色成分におけるピーク波長を設定することによって前記撮像素子が受光する光を調整する調整部と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項8】
前記調整部は、前記照明光の波長スペクトルのうちの前記同じ原色成分における光量の変更を含んだ設定を行うことを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項9】
前記調整部は、前記同じ原色成分の光が複数ある場合、複数の前記原色成分間でも各第１および第２の乗算値が同等となるように、求めた各原色成分における波長スペクトルを設定することを特徴とする請求項７または８に記載の撮像装置。
【請求項10】
前記光源装置に対し、前記調整部が設定した波長スペクトルを有する照明光を照射させる光源制御部をさらに備えたことを特徴とする請求項７〜９のいずれか一つに記載の撮像装置。
【請求項11】
前記原色成分は、青色または緑色であることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか一つに記載の撮像装置。
【請求項12】
前記照明光は、青色の波長成分を有する青色光および緑色の波長成分を有する緑色光を含む狭帯域光であることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか一つに記載の撮像装置。
【請求項13】
前記調整部は、前記原色カラーフィルタと前記補色カラーフィルタのうちの原色成分の光の透過率が高い方のフィルタに設けられた減光フィルタであることを特徴とする請求項７〜１２のいずれか一つに記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、原色画素と補色画素とを有する撮像素子を備えた撮像装置が補色画素の受光感度と原色画素の受光感度とを調整する感度調整方法、および、原色画素と補色画素とを有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【0002】
被検体内を撮像する医療用の内視鏡の分野においては、白色の照明光（白色照明光）を用いた白色光観察と、青色および緑色の波長帯域にそれぞれ含まれる二つの狭帯域光からなる照明光（狭帯域照明光）を用いた狭帯域光観察（ＮＢＩ：Narrow Band Imaging）とが、広く知られている。このうち、ＮＢＩ観察では、血液中のヘモグロビンに吸収されやすい狭帯域化された青色光および緑色光を照射することによって、生体の粘膜表層に存在する毛細血管および粘膜微細模様等を強調表示する画像を得ることができ、生体の粘膜表層における病変部をより的確に発見することができる。
【0003】
内視鏡の撮像素子の受光面上には、一般的にベイヤ配列と呼ばれる配列で、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の波長帯域の光をそれぞれ透過するＲ，Ｇ，Ｂフィルタが、画素配列に合わせて、Ｒ／Ｇ／Ｇ／Ｂの２つのＧフィルタが対角となるユニットで配列されたカラーフィルタが設けられている。ここで、このＲＧＢベイヤ配列の撮像素子を用いてＮＢＩ観察を行う場合、青色の波長帯域の光による粘膜表層からの反射光は、１ユニットあたり１画素しか設けられていないＢ画素でしか受光することができないため、十分な解像度が得られなかった。そこで、撮像素子のカラーフィルタとして、Ｒ／Ｇ／Ｇ／Ｂの原色カラーフィルタのみのユニットではなく、Ｍｇ（マゼンタ）やＣｙ（シアン）のような補色カラーフィルタを原色カラーフィルタに混合したユニットを用いて、青色の波長帯域についての解像度を補う方法が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１２−１７０６３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、原色カラーフィルタと補色カラーフィルタとでは透過率が異なる上に、原色カラーフィルタが透過した光を受光する原色画素あるいは補色カラーフィルタが透過した光を受光する補色画素の間でダイナミックレンジが大きく異なり、同じ波長帯域の光が入射した場合であっても原色画素と補色画素との間で受光感度に差が生じるため、いわゆる飽和ザラや着色が出てしまい、良好な画質が得られない場合があった。
【0006】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、原色カラーフィルタと補色カラーフィルタとが混合されたカラーフィルタを用いた場合であっても、良好な画質による観察を可能にした感度調整方法および撮像装置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、本発明にかかる感度調整方法は、原色成分の光を透過する原色カラーフィルタが設けられた原色画素と、前記原色画素カラーフィルタが透過する前記原色成分と略等しい波長帯域の光に対して前記原色カラーフィルタの透過率と異なる透過率を有する補色カラーフィルタが設けられた補色画素と、を有する撮像素子に、撮像装置が行う感度調整方法であって、同じ原色成分の光に対する前記補色画素の受光感度と前記原色画素の受光感度とがほぼ同等となるように、前記撮像素子が受光する光を調整する調整処理を含むことを特徴とする。
【0008】
また、本発明にかかる感度調整方法は、前記調整処理は、前記同じ原色成分の光に対する、前記原色カラーフィルタの分光特性、前記補色カラーフィルタの分光特性、および、前記照明光の分光特性をもとに、前記撮像素子が受光する光を調整することを特徴とする。
【0009】
また、本発明にかかる感度調整方法は、前記照明光の前記同じ原色成分の光量の積算値と前記原色カラーフィルタの前記同じ原色成分の透過光の光量の積算値との乗算値である第１の乗算値、ならびに、前記照明光の前記同じ原色成分の光量の積算値と前記補色カラーフィルタの前記同じ原色成分の透過光の光量の積算値との乗算値である第２の乗算値が、同等となるように、被写体に対する照明光のうちの前記同じ原色成分の波長スペクトルを設定する設定処理を含むことを特徴とする。
【0010】
また、本発明にかかる感度調整方法は、前記設定処理は、前記照明光の波長スペクトルのうちの前記同じ原色成分におけるピーク波長の変更を含むことを特徴とする。
【0011】
また、本発明にかかる感度調整方法は、前記設定処理は、前記照明光の波長スペクトルのうちの前記同じ原色成分における光量の変更を含むことを特徴とする。
【0012】
また、本発明にかかる感度調整方法は、前記設定処理は、前記同じ原色成分の光が複数ある場合、複数の前記原色成分間でも各第１および第２の乗算値がほぼ同等となるように、求めた各原色成分における波長スペクトルを設定することを特徴とする。
【0013】
また、本発明にかかる感度調整方法は、前記設定処理において設定された波長スペクトルを有する照明光を照射する照射処理をさらに含むことを特徴とする。
【0014】
また、本発明にかかる感度調整方法は、前記同じ原色成分は、青色または緑色であることを特徴とする。
【0015】
また、本発明にかかる感度調整方法は、前記照明光は、青色の波長成分を有する青色光および緑色の波長成分を有する緑色光を含む狭帯域光であることを特徴とする。
【0016】
また、本発明にかかる撮像装置は、原色成分の光を透過する原色カラーフィルタが設けられた原色画素と、前記原色画素カラーフィルタが透過する前記原色成分と略等しい波長帯域の光に対して前記原色カラーフィルタの透過率と異なる透過率を有する補色カラーフィルタが設けられた補色画素と、を有する撮像素子と、同じ原色成分の光に対する前記補色画素の受光感度と前記原色画素の受光感度とがほぼ同等となるように前記撮像素子が受光する光を調整する調整部と、を備えたことを特徴とする。
【0017】
また、本発明にかかる撮像装置は、前記撮像装置の被写体に対して照明光を供給する光源装置をさらに備え、前記調整部は、前記同じ原色成分の光に対する、前記原色カラーフィルタの分光特性、前記補色カラーフィルタの分光特性、および、前記被写体に前記光源装置が照射する照明光の分光特性をもとに、前記撮像素子が受光する光を調整することを特徴とする。
【0018】
また、本発明にかかる撮像装置は、前記調整部は、前記光源装置による照明光の前記同じ原色成分の光量の積算値と前記原色カラーフィルタの前記同じ原色成分の透過光の光量の積算値との乗算値である第１の乗算値、ならびに、前記光源装置による照明光の前記同じ原色成分の光量の積算値と前記補色カラーフィルタの前記同じ原色成分の透過光の光量の積算値との乗算値である第２の乗算値が、同等となるように、前記照明光のうちの前記同じ原色成分の波長スペクトルを設定する設定部を備えたことを特徴とする。
【0019】
また、本発明にかかる撮像装置は、前記設定部は、前記照明光の波長スペクトルのうちの前記同じ原色成分におけるピーク波長の変更を含んだ設定を行うことを特徴とする。
【0020】
また、本発明にかかる撮像装置は、前記設定部は、前記照明光の波長スペクトルのうちの前記同じ原色成分における光量の変更を含んだ設定を行うことを特徴とする。
【0021】
また、本発明にかかる撮像装置は、前記設定部は、前記同じ原色成分の光が複数ある場合、複数の前記原色成分間でも各第１および第２の乗算値が同等となるように、求めた各原色成分における波長スペクトルを設定することを特徴とする。
【0022】
また、本発明にかかる撮像装置は、前記光源装置に対し、前記設定部が設定した波長スペクトルを有する照明光を照射させる光源制御部をさらに備えたことを特徴とする。
【0023】
また、本発明にかかる撮像装置は、前記原色成分は、青色または緑色であることを特徴とする。
【0024】
また、本発明にかかる撮像装置は、前記照明光は、青色の波長成分を有する青色光および緑色の波長成分を有する緑色光を含む狭帯域光であることを特徴とする。
【0025】
また、本発明にかかる撮像装置は、前記調整部は、前記原色カラーフィルタと前記補色カラーフィルタのうちの原色成分の光の透過率が高い方のフィルタに設けられた減光フィルタであることを特徴とする。
【発明の効果】
【0026】
本発明によれば、原色成分の光を透過する原色カラーフィルタが設けられた原色画素と、原色画素カラーフィルタが透過する原色成分と略等しい波長帯域の光に対して原色カラーフィルタの透過率と異なる透過率を有する補色カラーフィルタが設けられた補色画素と、を有する撮像素子に対し、同じ原色成分の光に対する補色画素の受光感度と原色画素の受光感度とがほぼ同等となるように撮像素子が受光する光を調整するため、原色カラーフィルタと補色カラーフィルタとが混合されたカラーフィルタを用いた場合であっても、良好な画質による観察が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下の説明では、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）として、内視鏡システムについて説明する。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いる。
【0029】
（実施の形態１）図１は、本発明の実施の形態にかかる内視鏡システムの概略構成を示す模式図である。図１に示すように、本実施の形態にかかる内視鏡システム１は、被検体内に導入され、被検体の体内を撮像して被検体内の画像信号を生成する内視鏡２（スコープ）と、内視鏡２が撮像した画像信号に所定の画像処理を施すとともに内視鏡システム１の各部を制御する処理装置３と、内視鏡２の照明光を生成する光源装置４と、処理装置３による画像処理後の画像信号を画像表示する表示装置５と、を備える。
【0030】
内視鏡２は、被検体内に挿入される挿入部２１と、挿入部２１の基端部側であって術者が把持する操作部２２と、操作部２２より延伸する可撓性のユニバーサルコード２３と、を備える。
【0031】
挿入部２１は、照明ファイバ（ライトガイドケーブル）、電気ケーブルおよび光ケーブル等を用いて実現される。挿入部２１は、被検体内を撮像する撮像素子を内蔵した撮像部を有する先端部２１ａと、複数の湾曲駒によって構成された湾曲自在な湾曲部２１ｂと、湾曲部２１ｂの基端部側に設けられた可撓性を有する可撓管部２１ｃと、を有する。先端部２１ａには、照明レンズを介して被検体内を照明する照明部、被検体内を撮像する観察部、処理具用チャンネルを連通する開口部２１ｄおよび送気・送水用ノズル（図示せず）が設けられている。
【0032】
操作部２２は、湾曲部２１ｂを上下方向および左右方向に湾曲させる湾曲ノブ２２ａと、被検体の体腔内に生体鉗子、レーザメス等の処置具が挿入される処置具挿入部２２ｂと、処理装置３、光源装置４、送気装置、送水装置および送ガス装置等の周辺機器の操作を行う複数のスイッチ部２２ｃと、を有する。処置具挿入部２２ｂから挿入された処置具は、内部に設けられた処置具用チャンネルを経て挿入部２１先端の開口部２１ｄから表出する。
【0033】
ユニバーサルコード２３は、照明ファイバ、電気ケーブルおよび光ケーブル等を用いて構成される。ユニバーサルコード２３は、基端で分岐しており、分岐した一方の端部がコネクタ２３ａであり、他方の基端がコネクタ２３ｂである。コネクタ２３ａは、処理装置３のコネクタに対して着脱自在である。コネクタ２３ｂは、光源装置４に対して着脱自在である。ユニバーサルコード２３は、光源装置４から出射された照明光を、コネクタ２３ｂ、操作部２２および可撓管部２１ｃを介して先端部２１ａに伝播する。ユニバーサルコード２３は、先端部２１ａに備わる撮像部が撮像した画像信号を、処理装置３に伝送する。
【0034】
処理装置３は、内視鏡２の先端部２１ａの撮像部が撮像した被検体内の画像信号に対して、所定の画像処理を施す。処理装置３は、ユニバーサルコード２３を介して内視鏡２の操作部２２におけるスイッチ部２２ｃから送信された各種の指示信号に基づいて、内視鏡システム１の各部を制御する。
【0035】
光源装置４は、光を発する光源や、集光レンズ等を用いて構成される。光源装置４は、処理装置３の制御のもと、光源から光を発し、コネクタ２３ｂおよびユニバーサルコード２３の照明ファイバを介して接続された内視鏡２へ、被写体である被検体内に対する照明光として供給する。光源装置４は、狭帯域化された青色の波長成分を有する青色光および緑色の波長成分を有する緑色光の２種の帯域を含む狭帯域照明光（ＮＢＩ光）を発する。
【0036】
表示装置５は、液晶または有機ＥＬ（Electro Luminescence）を用いた表示ディスプレイ等を用いて構成される。表示装置５は、映像ケーブル５１を介して処理装置３によって所定の画像処理が施された画像を含む各種情報を表示する。これにより、術者は、表示装置５が表示する画像（体内画像）を見ながら内視鏡２を操作することにより、被検体内の所望の位置の観察および性状を判定することができる。
【0038】
内視鏡２は、先端部２１ａに、撮像素子２４、制御部２５、メモリ２６および光学系２７を有する。また、先端部２１ａには、光源装置４から、コネクタ２３ｂを経由して、延伸するライトガイドケーブル２３ｃの先端が位置する。ライトガイドケーブル２３ｃの先端には、照明レンズ２１ｅが設けられる。光源装置４から発せられた光は、ライトガイドケーブル２３ｃを介して、挿入部２１の先端部２１ａの照明窓２１ｆから被写体に照明される。
【0039】
撮像素子２４は、カラーフィルタ群２４ａと、受光部２４ｂと、読み出し部２４ｃと、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）部２４ｄとを有する。撮像素子２４は、たとえば、水平ラインごとの露光、かつ、読み出しが可能であるＣＭＯＳ撮像素子である。また、撮像素子２４は、ＣＣＤ撮像素子であってもよい。
【0040】
カラーフィルタ群２４ａは、原色成分の光を透過する複数の原色カラーフィルタと、原色画素カラーフィルタが透過する原色成分と略等しい波長帯域の光に対して原色カラーフィルタの透過率と異なる透過率を有する複数の補色カラーフィルタとが、受光部２４ｂの画素配列に合わせて配置される構成を有する。
【0041】
受光部２４ｂは、受光面に、光が照射された被写体からの光を受光し、受光した光を光電変換して画像信号を生成する複数の画素が行列状に配置される。受光部２４ｂの受光面側には、後述する光学系２７およびカラーフィルタ群２４ａが配置される。受光部２４ｂの各画素は、カラーフィルタ群２４ａの配列に応じて、原色カラーフィルタが設けられ原色カラーフィルタを透過した光を受光する原色画素と、補色カラーフィルタが設けられ補色フィルタを透過した光を受光する補色画素と、に区別される。
【0042】
読み出し部２４ｃは、受光部２４ｂの複数の画素が生成した画像信号を読み出す。読み出し部２４ｃが読み出した画像信号は、電気信号（アナログ）である。
【0043】
ＡＦＥ部２４ｄは、読み出し部２４ｃが読み出した画像信号の電気信号に対して、ノイズ除去や、Ａ／Ｄ変換などを行う。ＡＦＥ部２４ｄは、電気信号（アナログ）に含まれるノイズ成分の低減、出力レベルの維持のための電気信号の増幅率（ゲイン）の調整、および、アナログの電気信号のＡ／Ｄ変換を行う。撮像素子２４が生成した画像信号（デジタル）は、図示しない信号ケーブルやコネクタ２３ａを介して、処理装置３に出力される。
【0044】
制御部２５は、処理装置３から受信した制御信号にしたがって、撮像素子２４の動作を制御する。メモリ２６は、制御部２５の制御に要する各種データを保持する。
【0045】
光学系２７は、撮像部２４の前段に設けられた一または複数のレンズを用いて構成され、画角を変化させる光学ズーム機能および焦点を変化させるフォーカス機能を有する。
【0046】
処理装置３は、入力部３１、制御部３２、記憶部３５、出力部３６、画像処理部３７および表示制御部３８を備える。
【0047】
入力部３１は、マウス、キーボードおよびタッチパネル等の操作デバイスを用いて実現され、内視鏡システム１の各種指示情報の入力を受け付ける。具体的には、入力部３１は、被検体情報（たとえばＩＤ、生年月日、名前等）、内視鏡２の識別情報（たとえばＩＤや検査対応項目）および検査内容等の各種指示情報の入力を受け付ける。
【0048】
制御部３２は、ＣＰＵ等を用いて実現される。制御部３２は、処理装置３の各部の処理動作を制御する。制御部３２は、処理装置３の各構成に対する指示情報やデータの転送等を行うことによって、処理装置３の動作を制御する。制御部３２は、各ケーブルを介して内視鏡２の制御部２５および光源装置４の各構成部位に接続されており、撮像素子２４および光源装置４の動作についても制御を行う。制御部３２は、調整部３３および光源制御部３４を備える。
【0049】
調整部３３は、同じ原色成分の光に対する補色画素の受光感度と原色画素の受光感度とがほぼ同等となるように、撮像素子２４が受光する光を調整する。調整部３３は、同じ原色成分の光に対する、原色カラーフィルタの分光特性、補色カラーフィルタの分光特性、および、被写体に光源装置４が照射する照明光の分光特性をもとに、撮像素子２４が受光する光を調整する。調整部３３は、光源装置４による照射光のうちの波長スペクトルを設定する波長スペクトル設定部３３ａ（設定部）を備える。
【0050】
波長スペクトル設定部３３ａは、光源装置４による照明光の同じ原色成分の光量の積算値と原色カラーフィルタの同じ原色成分の透過光の光量の積算値との乗算値である第１の乗算値、ならびに、光源装置４による照明光の同じ原色成分の光量の積算値と補色カラーフィルタの同じ原色成分の透過光の光量の積算値との乗算値である第２の乗算値が、同等となるように、光源装置４が発する照明光のうちの同じ原色成分の波長スペクトルを設定する。
【0051】
光源制御部３４は、光源装置４に対し、波長スペクトル設定部３３ａが設定した波長スペクトルを有する照明光を照射させる。
【0052】
記憶部３５は、揮発性メモリや不揮発性メモリを用いて実現され、内視鏡２、処理装置３および光源装置４を動作させるための各種プログラムを記憶する。記憶部３５は、処理装置１の処理中の情報を一時的に記憶する。記憶部３５は、処理装置３の外部から装着されるメモリカード等を用いて構成されてもよい。
【0053】
出力部３６は、スピーカーやプリンタ等を用いて実現され、制御部３２の制御にしたがい、内視鏡検査に関する情報や内視鏡画像信号の表示処理に関する情報を出力する。
【0054】
画像処理部３７は、制御部３２の制御のもと、撮像素子２４から出力された画像信号に対し、所定の信号処理を行う。画像処理部３７は、この画像信号に対して、オプティカルブラック減算処理、ゲイン調整処理、画像信号の同時化処理、ガンマ補正処理、ホワイトバランス（ＷＢ）調整処理、カラーマトリクス演算処理、色再現処理およびエッジ強調処理等を含む各種画像処理を行う。
【0055】
表示制御部３８は、画像処理部３７が処理した画像信号から、表示装置５に表示させるための表示用画像信号を生成する。表示制御部３８は、表示用画像信号を、デジタル信号からアナログ信号に変換し、変換したアナログ信号の画像信号をハイビジョン方式等のフォーマットに変更後、表示装置５へ出力する。
【0056】
光源装置４は、光源ドライバ４１と、光源４２とを備える。光源ドライバ４１は、光源制御部３２の制御のもと、光源４２に所定の電力を供給する。光源４２は、狭帯域化された青色の波長成分を有する青色光および緑色の波長成分を有する緑色光の２種の帯域を含むＮＢＩ光を発生する。たとえば、光源４２は、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ等で構成されるＮＢＩ光源と、集光レンズなどの光学系とを用いて構成される。光源４２から発せられた光は、コネクタ２３ｂおよびユニバーサルコード２３内のライトガイドケーブル２３ｃを介して挿入部２１の先端部２１ａの照明窓２１ｆから被写体に照明される。なお、照明窓２１ｆ近傍には、撮像素子２４が配置される。また、光源装置４は、さらに白色光ＬＥＤ等で構成される白色光光源と光学系とを備え、照明光をＮＢＩ光と白色光とのいずれかに切り換えることができる構成であってもよい。
【0057】
次に、撮像素子２４におけるカラーフィルタ群２４ａについて説明する。比較のために、まず、原色カラーフィルタでのみ構成されるカラーフィルタ群のフィルタ配置について説明する。
【0058】
図３は、原色カラーフィルタのみで構成される原色カラーフィルタ群のフィルタ配置の一例を示す図である。図３に示すように、原色カラーフィルタ群においては、ベイヤ配列で、赤色（Ｒ）フィルタ、緑色（Ｇ）フィルタ、青色（Ｂ）フィルタが、Ｒ／Ｇ／Ｇ／Ｂの２つのＧフィルタが対角になるユニットで配置されており、ＧフィルタとＲフィルタとが行方向（ｘ方向）に交互に並んだ奇数ラインと、ＢフィルタとＧフィルタとが行方向に交互に並んだ偶数ラインとが、列方向（ｙ方向）に交互に配置されたフィルタ配列Ｆｐを有する。
【0059】
これに対し、撮像部２４におけるカラーフィルタ群２４ａは、補色カラーフィルタを原色カラーフィルタに混合したカラーフィルタ群を採用している。図４は、図２に示すカラーフィルタ群２４ａのフィルタ配置の一例を示す図である。カラーフィルタ群２４ａは、Ｂの波長帯域の光の反射光を受光できる画素を増やすために、図４に示すように、図３で示すフィルタ配列ＦｐにおけるＲフィルタを、補色カラーフィルタであるＭｇ（マゼンタ）フィルタに置き換えたフィルタ配列Ｆ１で構成される。
【0060】
図５は、図４に示すフィルタ配列Ｆ１における各カラーフィルタにおける分光特性と、光源装置４における光源４２が発する照明光の標準設定された初期の分光特性とを示す図である。図５（１）において、各曲線は、それぞれのカラーフィルタにおける透過光の強度の波長依存性を示す。図５の曲線Ｌ（Ｂ）は、Ｂフィルタに対応し、曲線Ｌ（Ｇ）は、Ｇフィルタに対応し、曲線Ｌ（Ｍｇ）は、Ｍｇフィルタに対応する。なお、各透過光の強度は、曲線Ｌ（Ｒ）に示すＲフィルタの最大透過光の強度に対する相対値であり、Ｒフィルタの最大透過光の強度を１．０として各強度の値を示している。受光部２４ｂの各画素は、各カラーフィルタを透過した光を受光する。
【0061】
図５（１）に示すように、図４のフィルタ配列Ｆ１のカラーフィルタ群２４ａでは、フィルタ配列Ｆ１におけるＲフィルタを、４００ｎｍから５００ｎｍの波長帯域および５７０ｎｍから７００ｎｍの波長帯域の光を主として透過するＭｇフィルタに置き換えている。
【0062】
光源４２は、図５（２）の曲線Ｌ（Ｎ）の波長スペクトルに示すように、４１５ｎｍにピークを持つとともに４００〜４４０ｎｍの波長帯域Ｗ（Ｂ）に狭帯域化された青色光（Ｂ光）と、５４０ｎｍにピークを持つとともに５１０〜５７０ｎｍの波長帯域Ｗ（Ｇ）に狭帯域化された緑色光（Ｇ光）と、の２種の帯域の光を含むＮＢＩ光を発するように初期設定されている。
【0063】
この曲線Ｌ（Ｎ）に示す波長スペクトルのＮＢＩ光が照射された場合には、被検体２からは波長帯域Ｗ（Ｂ）のＢ光と波長帯域Ｗ（Ｇ）のＧ光とが戻る。図５（１）に示すように、フィルタ配列Ｆ１で各カラーフィルタが配列するカラーフィルタ群２４ａでは、Ｂフィルタでは、Ｂ光が透過し（曲線Ｌ（Ｂ）参照）、Ｇフィルタでは、Ｇ光が透過し（曲線Ｌ（Ｇ）参照）、Ｍｇフィルタでは、Ｂ光が透過する（曲線Ｌ（Ｍｇ）参照）。
【0064】
このため、カラーフィルタ群２４ａがフィルタ配列Ｆ１で構成される場合には、受光部２４ｂにおいては、波長帯域Ｗ（Ｂ）のＢ光による粘膜表層からの反射光を、１ユニットあたり、Ｂ画素とＭｇ画素との２画素で受光し、波長帯域Ｗ（Ｇ）のＧ光による粘膜表層からの反射光を、１ユニットあたり、２つのＧ画素で受光する。なお、白色光観察時においての赤色（Ｒ）の波長帯域の光は、Ｍｇ画素で受光できる。
【0065】
図５（１）に示すように、Ｂ光を受光するＢ画素とＭｇ画素とでは、ＢカラーフィルタとＭｇカラーフィルタとの透過率が異なるため、同じ波長帯域の光が同じ強度で入射した場合でも原色画素と補色画素との間で受光感度に差が生じる。実施の形態１では、制御部３２が、補色画素の受光感度と原色画素の受光感度とがほぼ同等となるように、光源装置４から発せられる照明光の出力条件を調整している。
【0066】
図６を参照して、制御部３２による、補色画素の受光感度と原色画素の受光感度との調整処理について説明する。図６は、制御部３２による、補色画素の受光感度と原色画素の受光感度の調整処理の処理手順を示すフローチャートである。
【0067】
図６に示すように、制御部３２は、まず、調整部３３が、処理装置３に接続した内視鏡２におけるカラーフィルタ群２４ａのフィルタ配列データを取得する（ステップＳ１）。たとえば、処理装置３は、記憶部３５に、各内視鏡２のフィルタ配列データの一覧を記憶しており、調整部３３は、記憶部３５に記憶された一覧の中から、処理装置３に実際に接続した内視鏡２に対応するフィルタ配列データを取得する。また、内視鏡２の種別やＩＤと、これに対応するフィルタ配列データとが、図示しないデータベースに記憶されており、調整部３３は、ネットワーク等の通信手段を介して、処理装置３に実際に接続した内視鏡２におけるフィルタ配列データを取得する。たとえば、調整部３３は、カラーフィルタ群２４ａのフィルタ配列データとして、図４で示したフィルタ配列Ｆ１示すデータを取得する。
【0068】
調整部３３は、カラーフィルタ群２４ａを構成する原色カラーフィルタの分光特性取得処理を行う（ステップＳ２）。調整部３３は、カラーフィルタ群２４ａを構成する補色カラーフィルタの分光特性取得処理を行う（ステップＳ３）。たとえば、記憶部３５は、各カラーフィルタの分光特性を記憶しており、調整部３３は、ステップＳ２およびステップＳ３において、記憶部３５に記憶された各分光特性の中から、ステップＳ１で取得したカラーフィルタ群２４ａのフィルタ配列データで示された各カラーフィルタの分光特性を取得する。また、各カラーフィルタの分光特性は、図示しないデータベースに記憶されており、調整部３３は、ステップＳ２およびステップＳ３において、ネットワーク等の通信手段を介してデータベースに接続し、ステップＳ１で取得したカラーフィルタ群２４ａのフィルタ配列データで示された各カラーフィルタの分光特性を取得してもよい。調整部３３は、ステップＳ１で取得したフィルタ配列データがフィルタ配列Ｆ１を示すデータである場合には、図５に示す各カラーフィルタの分光特性のうち、原色カラーフィルタの分光特性として、Ｂカラーフィルタに対応する曲線Ｌ（Ｂ）と、Ｇカラーフィルタに対応する曲線Ｌ（Ｇ）とを取得し、補色カラーフィルタの分光特性として、Ｍｇカラーフィルタに対応する曲線Ｌ（Ｍｇ）を取得する。
【0069】
調整部３３は、処理装置３に接続する光源装置４の光源４２による照明光の分光特性を取得する（ステップＳ４）。調整部３３は、照明光の分光特性として、たとえば、標準設定されている照明光の分光特性を取得するとともに、照明光の波長スペクトルの変更可能範囲も取得する。なお、ステップＳ２〜Ｓ４は、順不同に実行されてもよく、並列に実行されてもよい。
【0070】
続いて、調整部３３は、照明光の原色成分ごとに、補色画素の受光感度と原色画素の受光感度とがほぼ同等となるように調整する。本実施の形態１では、照明光として、ＮＢＩ光が照射されるため、ＮＢＩ光に含まれる波長帯域Ｗ（Ｂ）のＢ光、および、波長帯域Ｗ（Ｇ）のＧ光に対して、補色画素の受光感度と原色画素の受光感度との調整をそれぞれ行う。
【0071】
まず、調整部３３は、原色成分である青色、緑色のうち、波長帯域Ｗ（Ｂ）である青色成分の光（Ｂ光）に対する調整処理を行う（ステップＳ５）。調整部３３は、Ｂ光に対する処理のために、ステップＳ２〜ステップＳ４で取得した、原色カラーフィルタであるＢカラーフィルタの分光特性、補色カラーフィルタであるＭｇカラーフィルタの分光特性、および、被写体に光源装置４が照射する照明光の波長帯域Ｗ（Ｂ）における分光特性を用いて、Ｍｇ画素のＢ光の受光量とＢ画素のＢ光の受光量とが同等となるように、光源装置４による照射光の出力条件を調整する。
【0072】
調整部３３では、ステップＳ５において、波長スペクトル設定部３３ａが、光源装置４による照明光の波長帯域Ｗ（Ｂ）のＢ光の光量の積算値とＢカラーフィルタの波長帯域Ｗ（Ｂ）のＢ光の透過光量の積算値との乗算値である第１の乗算値を演算する。続いて、波長スペクトル設定部３３ａは、光源装置４による照明光の波長帯域Ｗ（Ｂ）のＢ光の光量の積算値とＭｇカラーフィルタの波長帯域Ｗ（Ｂ）のＢ光の透過光量の積算値との乗算値である第２の乗算値を演算する。波長スペクトル設定部３３ａは、光源装置４による照明光の波長帯域Ｗ（Ｂ）における波長スペクトルを徐々に変更させながら、第１の乗算値と第２の乗算値をそれぞれ演算していき、第１の乗算値と第２の乗算値とが同等となる照明光の波長スペクトルを求める。
【0073】
たとえば、波長スペクトル設定部３３ａは、照明光の波長スペクトルのうちの波長帯域Ｗ（Ｂ）については、標準設定されている設定されているピーク波長（４１５ｎｍ）を、低波長側あるいは高波長側に１ｎｍずつ変更しながら、変更したピーク波長ごとに、第１の乗算値と第２の乗算値とを演算し、該演算した第1の乗算値と、第２の乗算値とが同等となるピーク波長を求める。たとえば、図７（１）に示す波長４３３ｎｍ（波長Ｗ１）において、第１の乗算値と第２の乗算値とが同等となった場合には、波長スペクトル設定部３３ａは、光源装置４における照明光の波長帯域Ｗｂにおけるピーク波長を、矢印Ｙ１に示すように、標準設定された波長４１５ｎｍから、波長４３３ｎｍに変更する。また、波長スペクトル設定部３３ａは、照明光の波長スペクトルのうちの波長帯域Ｗ（Ｂ）における標準設定されているピーク波長（４１５ｎｍ）における強度を、標準設定された強度から所定値ずつ高め、あるいは、所定値ずつ低めながら、強度ごとに、第１の乗算値と第２の乗算値とを演算し、該演算した第１の乗算値と、第２の乗算値とが同等となる強度を求め、該求めた強度を照明光のピーク波長の強度に変更してもよい。
【0074】
調整部３３は、原色成分である青色、緑色のうち、波長帯域Ｗ（Ｇ）の緑色成分である光（Ｇ光）に対する調整処理を行う（ステップＳ６）。調整対象のカラーフィルタ群２４ａがフィルタ配列Ｆ１である場合には、Ｇ光を受光する画素は、同じ２つのＧ画素であるため、緑色成分の光における２画素間における受光感度の調整は不要である。
【0075】
続いて、波長スペクトル設定部３３ａは、原色成分間でも各第１および第２の乗算値が同等となるように、求めた各原色成分における波長スペクトルを設定する。この場合には、波長スペクトル設定部３３ａは、受光部２４ｂの、波長帯域Ｗ（Ｂ）のＢ光を受光する画素の受光量と、波長帯域Ｗ（Ｇ）のＧ光を受光する画素の受光量とが、同等となるように、ステップＳ５およびステップＳ６で求めた各原色成分における波長スペクトルを調整する、青色成分の光と緑色成分の光との間の波長スペクトルの調整処理を行う（ステップＳ７）。
【0076】
波長スペクトル設定部３３ａは、カラーフィルタ群２４ａがフィルタ配列Ｆ１の構成を有する場合には、波長帯域Ｗ（Ｂ）のＢ光を受光するＢ画素、Ｍｇ画素と、波長帯域Ｗ（Ｇ）のＧ光を受光する２つのＧ画素との、受光量が同等となるように、照明光の波長スペクトルを調整していく。図７（１）に示す例では、波長帯域Ｗ（Ｂ）のＢ光を透過するＢカラーフィルタ、Ｍｇカラーフィルタの透過光強度は、波長帯域Ｗ（Ｇ）のＧ光を透過するＧカラーフィルタの透過光強度よりも低いため、Ｂ光を受光するＢ画素およびＭｇ画素の受光量よりも、Ｇ光を受光する２つのＧ画素の受光量の方が多くなる。そこで、波長スペクトル設定部３３ａは、波長帯域Ｗ（Ｇ）における照明光のピーク波長（５４０ｎｍ）の強度を徐々に低めながら、波長帯域Ｗ（Ｇ）における第１および第２の乗算値を演算し、該演算した波長帯域Ｗ（Ｇ）の第１および第２の乗算値が、波長帯域Ｗ（Ｂ）の第１および第２の乗算値と同等となる強度を求める。たとえば、図７（２）の波長帯域Ｗ（Ｇ）のピーク波長については、強度Ａｇから強度Ａｇｓに低めた場合に、波長帯域Ｗ（Ｇ）の第１および第２の乗算値が、波長帯域Ｗ（Ｂ）の第１および第２の乗算値と同等となる。
【0077】
波長スペクトル設定部３３ａは、ステップＳ５〜ステップＳ７の調整結果をもとに、同じ原色成分の光に対する前記補色画素の受光感度と原色画素の受光感度とが同等となるとともに、ＧとＢとの原色成分との間でも、Ｇ光の受光感度とＢ光の受光感度がほぼ同等となる形状の波長スペクトルを光源装置４による波長スペクトルとして設定する（ステップＳ８）。図７の例では、波長スペクトル設定部３３ａは、光源装置４の照明光の波長スペクトルとして、曲線Ｌ（Ｎ）で示す標準条件から、矢印Ｙ１のように波長帯域Ｗ（Ｂ）のピーク波長を波長Ｗ１にシフトし、波長帯域Ｗ（Ｇ）のピーク波長の強度を矢印Ｙ２のように強度Ａｇから強度Ａｇｓに低めた曲線Ｌ（Ｎｓ）に示す波長スペクトルに設定する。
【0078】
光源制御部３４は、光源装置４に対し、波長スペクトル設定部３３ａが設定した波長スペクトルを有する照明光を照射させる照射処理を行う（ステップＳ９）。
【0079】
このように、本実施の形態１では、補色画素の受光感度と原色画素の受光感度とが同等となるように、光源装置４から発せられる照明光の波長スペクトルを設定している。したがって、本実施の形態１では、ＮＢＩ光を照射された生体組織の反射光が撮像素子２４に入射した場合、いずれの波長帯域Ｗ（Ｂ），Ｗ（Ｇ）においても、原色画素と補色画素との間で受光感度の差が生じず、さらに、波長帯域Ｗ（Ｂ）と波長帯域Ｗ（Ｇ）との間でも受光感度の差が生じない。このため、実施の形態１によれば、波長帯域Ｗ（Ｂ）の情報を補うために原色カラーフィルタと補色カラーフィルタとが混合されたカラーフィルタ群を撮像素子に用いた場合であっても、良好な画質による観察を可能にできる。さらに、ＮＢＩ観察の場合には、Ｂ光を受光する画素の受光感度を、Ｇ光を受光する画素の受光感度と同等の高さまで高めているため、コントラスト向上も実現できる。
【0080】
たとえば、内視鏡システム１では、処理装置３への内視鏡２装着時に、図６の各処理を実行して、内視鏡検査前に光源装置４における照明光の波長スペクトルの設定を行うことによって、解像度やコントラストの高い観察を確保した状態で検査を開始できる。また、内視鏡２の製造現場において、処理装置３と同様の機能を有するテスト用プロセッサに内視鏡２を装着して、図６の各処理を行い、観察に適した照明光の波長スペクトルを求め、内視鏡２内のメモリ２６内に、求めた波長スペクトルを示すデータを保持させてから内視鏡２を出荷してもよい。この場合、実際の内視鏡検査を行う前に、処理装置３の制御部３２が、装着された内視鏡２のメモリ２６に保持された波長スペクトルのデータを読み取り、光源制御部３４は、該読み取ったデータに示された波長スペクトルを有する照明光を照射するように光源装置４を制御する。
【0081】
なお、波長スペクトル設定部３３ａは、照明光に対して、ピーク波長の波長シフトや、ピーク波長の強度変更を含む調整処理場合を例に説明したが、もちろん、図８に示すように、標準設定された波長スペクトル（曲線Ｌ（Ｎ）参照）の形状を、矢印Ｙ３のように、異なる形状（曲線Ｌ（Ｎｔ）参照）に変更させてもよい。
【0082】
また、カラーフィルタ群２４ａのフィルタ配列は、図４のフィルタ配列Ｆ１に限らない。図９は、図２に示すカラーフィルタ群２４ａのフィルタ配置の他の例を示す図である。図９に示すフィルタ配列Ｆ２では、図４に示すフィルタ配列Ｆ１におけるＭｇフィルタが位置する水平ラインのＧフィルタが、補色カラーフィルタであるＣｙ（シアン）フィルタに置き換えられている。
【0083】
図１０は、図９に示すフィルタ配列Ｆ２における各カラーフィルタにおける分光特性と、光源装置４における光源４２が発する照明光の初期の分光特性とを示す図である。図１０において、曲線Ｌ（Ｃｙ）は、Ｃｙフィルタにおける透過光の強度の波長依存性を示す。図１０（１）の曲線Ｌ（Ｃｙ）に示すように、Ｃｙフィルタは、４００ｎｍから５７０ｎｍの波長帯域の光を主として透過する。図１０（２）に示すように、曲線Ｌ（Ｎ）に示す波長スペクトルのＮＢＩ光が照射された場合には、被検体２からの反射光のうち、波長帯域Ｗ（Ｂ）のＢ光は、Ｂフィルタ、ＭｇフィルタおよびＣｙフィルタを透過し、波長帯域Ｗ（Ｇ）のＧ光は、ＧフィルタおよびＣｙフィルタを透過する。したがって、受光部２４ｂにおいては、波長帯域Ｗ（Ｂ）のＢ光による粘膜表層からの反射光は、Ｂ画素とＭｇ画素とＣｙ画素とで受光し、波長帯域Ｗ（Ｇ）のＧ光による粘膜表層からの反射光は、Ｇ画素とＣｙ画素とで受光する。
【0084】
フィルタ配列Ｆ２の場合における補色画素の受光感度と原色画素の受光感度の調整処理として、調整部３３は、フィルタ配列Ｆ２のデータの取得（図６のステップＳ１）、ＢフィルタとＧフィルタとの分光特性の取得（図６のステップＳ２）、ＭｇフィルタとＣｙフィルタの分光特性の取得（図６のステップＳ３）、照明光の分光特性の取得（図６のステップＳ４）を行ってから、波長帯域Ｗ（Ｂ）のＢ光に対する調整処理を行う（ステップＳ５）。ステップＳ５において、波長スペクトル設定部３３ａは、第１の乗算値として、光源装置４による照明光の波長帯域Ｗ（Ｂ）のＢ光の光量の積算値とＢフィルタの波長帯域Ｗ（Ｂ）のＢ光の透過光量の積算値との乗算値を演算し、第２の乗算値として、光源装置４による照明光の波長帯域Ｗ（Ｂ）のＢ光の光量の積算値とＭｇフィルタの波長帯域Ｗ（Ｂ）のＢ光の透過光量の積算値との乗算値、ならびに、光源装置４による照明光の波長帯域Ｗ（Ｂ）のＢ光の光量の積算値とＣｙフィルタの波長帯域Ｗ（Ｂ）のＢ光の透過光量の積算値との乗算値を演算する。波長スペクトル設定部３３ａは、光源装置４による照明光の波長帯域Ｗ（Ｂ）における波長スペクトルのピーク波長Ｗｂや、ピーク波長の強度Ａｂを矢印Ｙ１１，Ｙ１２のように徐々に変更させながら、第１の乗算値と第２の乗算値をそれぞれ演算していき、第１の乗算値と第２の乗算値とが、ほぼ同等となる照明光の波長スペクトルを求める。
【0085】
続いて、調整部３３は、波長帯域Ｗ（Ｇ）のＧ光に対する調整処理を行う（ステップＳ６）。ステップＳ６において、波長スペクトル設定部３３ａは、第１の乗算値として、光源装置４による照明光の波長帯域Ｗ（Ｇ）のＧ光の光量の積算値とＧフィルタの波長帯域Ｗ（Ｇ）のＧ光の透過光量の積算値との乗算値を演算し、第２の乗算値として、光源装置４による照明光の波長帯域Ｗ（Ｇ）のＧ光の光量の積算値とＣｙフィルタの波長帯域Ｗ（Ｇ）のＧ光の透過光量の積算値との乗算値を演算する。波長スペクトル設定部３３ａは、光源装置４による照明光の波長帯域Ｗ（Ｇ）における波長スペクトルのピーク波長Ｗｇや、ピーク波長の強度Ａｇを矢印Ｙ１３，Ｙ１４のように徐々に変更させながら、第１の乗算値と第２の乗算値をそれぞれ演算していき、第１の乗算値と第２の乗算値とが、ほぼ同等となる照明光の波長スペクトルを求める。
【0086】
続いて、波長スペクトル設定部３３ａは、波長帯域Ｗ（Ｂ）のＢ光を受光するＢ画素、Ｍｇ画素、Ｃｙ画素と、波長帯域Ｗ（Ｇ）のＧ光を受光するＧ画素、Ｃｙ画素との、受光感度を同等とするように、照明光の波長スペクトルを調整して（図６のステップＳ７）、波長スペクトルを設定する（図６のステップＳ８）。
【0087】
また、カラーフィルタ群２４ａは、図１１に示すフィルタ配列Ｆ３を採用する場合もある。図１１に示すように、フィルタ配列Ｆ３では、図３に示すフィルタ配列Ｆ１におけるＲフィルタが位置する水平ラインのＧフィルタがＣｙフィルタに置き換えられている。
【0088】
図１２は、図１１に示すフィルタ配列Ｆ３における各カラーフィルタにおける分光特性と、光源装置４における光源４２が発する照明光の初期の分光特性とを示す図である。図１２（２）に示すように、曲線Ｌ（Ｎ）に示す波長スペクトルのＮＢＩ光が照射された場合には、被検体２からの反射光のうち、波長帯域Ｗ（Ｂ）のＢ光は、ＢフィルタおよびＣｙフィルタを透過し、波長帯域Ｗ（Ｇ）のＧ光は、ＧフィルタおよびＣｙフィルタを透過する。したがって、受光部２４ｂにおいては、波長帯域Ｗ（Ｂ）のＢ光による粘膜表層からの反射光は、Ｂ画素とＣｙ画素とで受光し、波長帯域Ｗ（Ｇ）のＧ光による粘膜表層からの反射光は、Ｇ画素とＣｙ画素とで受光する。
【0089】
フィルタ配列Ｆ３の場合における補色画素の受光感度と原色画素の受光感度の調整処理として、調整部３３は、フィルタ配列Ｆ３のデータの取得（図６のステップＳ１）、ＢフィルタとＧフィルタとの分光特性の取得（図６のステップＳ２）、Ｃｙフィルタの分光特性の取得（図６のステップＳ３）、照明光の分光特性の取得（図６のステップＳ４）を行ってから、波長帯域Ｗ（Ｂ）のＢ光に対する調整処理を行う（ステップＳ５）。ステップ５において、波長スペクトル設定部３３ａは、第１の乗算値として、光源装置４による照明光の波長帯域Ｗ（Ｂ）のＢ光の光量の積算値とＢフィルタの波長帯域Ｗ（Ｂ）のＢ光の透過光量の積算値との乗算値を演算し、第２の乗算値として、光源装置４による照明光の波長帯域Ｗ（Ｂ）のＢ光の光量の積算値とＣｙフィルタの波長帯域Ｗ（Ｂ）のＢ光の透過光量の積算値との乗算値を演算する。波長スペクトル設定部３３ａは、光源装置４による照明光の波長帯域Ｗ（Ｂ）における波長スペクトルのピーク波長Ｗｂや、ピーク波長の強度Ａｂを矢印Ｙ２１，Ｙ２２のように徐々に変更させながら、第１の乗算値と第２の乗算値をそれぞれ演算していき、第１の乗算値と第２の乗算値とが、ほぼ同等となる照明光の波長スペクトルを求める。
【0090】
続いて、調整部３３は、波長帯域Ｗ（Ｇ）のＧ光に対する調整処理を行う（ステップＳ６）。ステップＳ６において、波長スペクトル設定部３３ａは、フィルタ配列Ｆ２の場合と同様に、第１の乗算値として、光源装置４による照明光の波長帯域Ｗ（Ｇ）のＧ光の光量の積算値とＧフィルタの波長帯域Ｗ（Ｇ）のＧ光の透過光量の積算値との乗算値を演算し、第２の乗算値として、光源装置４による照明光の波長帯域Ｗ（Ｇ）のＧ光の光量の積算値とＣｙフィルタの波長帯域Ｗ（Ｇ）のＧ光の透過光量の積算値との乗算値を演算する。波長スペクトル設定部３３ａは、光源装置４による照明光の波長帯域Ｗ（Ｇ）における波長スペクトルのピーク波長Ｗｇや、ピーク波長の強度Ａｇを矢印Ｙ２３，Ｙ２４のように徐々に変更させながら、第１の乗算値と第２の乗算値をそれぞれ演算していき、第１の乗算値と第２の乗算値とが、ほぼ同等となる照明光の波長スペクトルを求める。
【0091】
続いて、波長スペクトル設定部３３ａは、波長帯域Ｗ（Ｂ）のＢ光を受光するＢ画素、Ｃｙ画素と、波長帯域Ｗ（Ｇ）のＧ光を受光するＧ画素、Ｃｙ画素との、受光感度を同等とするように、照明光の波長スペクトルを調整して（図６のステップＳ７）、波長スペクトルを設定する（図６のステップＳ８）。
【0092】
このように、実施の形態１では、カラーフィルタ群２４ａのフィルタ配列に応じて、図６の各処理を行うことによって、原色画素と補色画素との間の受光感度が同等となるように調整を行えばよい。
【0094】
図１３に示すように、実施の形態２にかかる内視鏡システム２０１は、内視鏡２０２と処理装置２０３を備える。内視鏡２０２は、図２に示す撮像素子２４と比して、カラーフィルタ群２４ａの前段に設けられた減光フィルタ群２２４ｂをさらに備えた撮像素子２２４を先端部２１ａに有する。
【0095】
減光フィルタ群２２４ｂは、たとえば、減光フィルタであるＮＤフィルタを複数有する。減光フィルタ群２２４ｂは、各ＮＤフィルタが、カラーフィルタ群２４ａにおける原色カラーフィルタと補色カラーフィルタのうちの調整対象の原色成分の光の透過率が高い方のフィルタに設けられる。通常、補色カラーフィルタの方が、原色カラーフィルタよりも、透過率が高いため、各ＮＤフィルタは、補色カラーフィルタ上に設けられる。ＮＤフィルタは、同じ原色成分の光に対する補色画素の受光感度と原色画素の受光感度とが同等となる減光率が設定される。
【0096】
また、処理装置２０３は、図２に示す制御部３２と比して、調整部３３を削除した構成を有する制御部２３２を有する。制御部２３２は、制御部３２と同様の機能を有する。
【0097】
この実施の形態２によれば、カラーフィルタ群２４ａにおける原色カラーフィルタと補色カラーフィルタのうちの調整対象の原色成分の光の透過率が高い方のフィルタに減光フィルタを設けることによって、同じ原色成分の光に対する補色画素の受光感度と原色画素の受光感度とが同等となるように調整している。
【0099】
図１４に示すように、実施の形態３にかかる内視鏡システム３０１は、実施の形態２における内視鏡２０２と、実施の形態１における処理装置３とを組み合わせた構成を有する。この場合、調整部３３は、原色カラーフィルタの分光特性、補色カラーフィルタの分光特性、減光フィルタの分光特性、および、被写体に光源装置４が照射する照明光の分光特性をもとに、調整対象の原色成分の光に対する補色画素の受光感度と原色画素の受光感度とが同等となるように、光源装置４による照射光の出力条件を調整する。
【0100】
この実施の形態３のように、実施の形態１および実施の形態２を組み合わせた構成においても、補色画素の受光感度と原色画素の受光感度とを調整することによって、解像度やコントラストの高い観察が可能になる。
【0101】
また、本実施の形態にかかる調整部３３、並びに、処理装置３，２０３の他の構成部で実行される各処理に対する実行プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよく、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。
【符号の説明】
【0102】
１，２０１，３０１ 内視鏡システム２ 内視鏡
３ 処理装置
４ 光源装置
５ 表示装置
２１ 挿入部
２１ａ 先端部
２１ｂ 湾曲部
２１ｃ 可撓管部
２１ｄ 開口部
２１ｅ 照明レンズ
２１ｆ 照明窓
２２ａ 湾曲ノブ
２２ｂ 処置具挿入部
２２ｃ スイッチ部
２３ ユニバーサルコード
２３ａ，２３ｂ コネクタ
２３ｃ ライトガイドケーブル
２４ 撮像素子
２４ａ カラーフィルタ群
２４ｂ 受光部
２４ｃ 読み出し部
２４ｄ ＡＦＥ部
２５，３２ 制御部
２６ メモリ
２７ 光学系
３１ 入力部
３３ 調整部
３３ａ 波長スペクトル設定部
３４ 光源制御部
３５ 記憶部
３６ 出力部
３７ 画像処理部
３８ 表示制御部
４１ 光源ドライバ
４２ 光源