特許 7069290 内視鏡システム及びその作動方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-09

(45)【発行日】2022-05-17

(54)【発明の名称】内視鏡システム及びその作動方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 1/06 20060101AFI20220510BHJP

   A61B 1/00 20060101ALI20220510BHJP

   G02B 23/24 20060101ALI20220510BHJP

【ＦＩ】

A61B1/06 612

A61B1/00 513

G02B23/24 B

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020500445

(86)(22)【出願日】2019-02-07

(86)【国際出願番号】 JP2019004485

(87)【国際公開番号】W WO2019159817

(87)【国際公開日】2019-08-22

【審査請求日】2020-08-07

(31)【優先権主張番号】P 2018024500

(32)【優先日】2018-02-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(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】110001988

【氏名又は名称】特許業務法人小林国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】蔵本 昌之

【審査官】佐藤 秀樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－０３７５６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１０／０５５９３８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１６／０３５８２９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ １／００－ １／３２

Ｇ０２Ｂ ２３／２４－２３／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１照明光と、前記第１照明光とは発光スペクトルが異なる第２照明光とを発する光源部と、
前記第１照明光と前記第２照明光とを切り替えて発光制御する光源制御部と、
前記第１照明光又は前記第２照明光にて照明された観察対象を撮像するための複数のラインを有し、ライン毎に異なる露光タイミングで露光を行い、ライン毎に異なる読出タイミングで電荷を読み出して画像信号を出力する撮像センサであり、前記画像信号には、前記第１照明光の照明期間に出力する第１画像信号と、前記第２照明光の照明期間に出力する第２画像信号と、前記第１照明光と前記第２照明光との切替を行う切替期間に出力する切替期間の画像信号が含まれるローリングシャッタ方式の撮像センサと、
前記第１画像信号と第１明るさ算出係数とを用いて、前記第１照明光の照明期間における観察対象の明るさを表す第１明るさ情報を算出し、前記第２画像信号と前記第１明るさ算出係数とは異なる第２明るさ算出係数とを用いて、前記第２照明光の照明期間における前記観察対象の明るさを表す第２明るさ情報を算出し、前記切替期間の画像信号と前記第１明るさ算出係数と前記第２明るさ算出係数とを用いて、前記切替期間における前記観察対象の明るさを表す切替期間の明るさ情報を算出する明るさ情報算出部とを備え、
前記光源制御部は、前記第１明るさ情報、前記第２明るさ情報、又は前記切替期間の明るさ情報に基づいて、前記第１照明光又は前記第２照明光の発光量を制御し、
前記明るさ情報算出部は、前記第１明るさ算出係数と前記第２明るさ算出係数に基づいて算出される切替期間用の明るさ算出係数を、前記切替期間用の画像信号に掛け合わせることによって、前記切替期間用の明るさ情報を算出する内視鏡システム。

【請求項2】

前記明るさ情報算出部は、前記第１明るさ算出係数と前記第２明るさ算出係数とを特定の重み付け係数にて重み付けして加算した前記切替期間用の明るさ算出係数を用いて、前記切替期間の明るさ情報を算出する請求項１記載の内視鏡システム。

【請求項3】

前記明るさ情報算出部は、前記第１明るさ算出係数と前記第２明るさ算出係数の平均値である前記切替期間用の明るさ算出係数を用いて、前記切替期間の明るさ情報を算出する請求項２記載の内視鏡システム。

【請求項4】

前記明るさ情報算出部は、前記撮像センサにおける特定のラインに対応するライン用重み付け係数を、前記第１明るさ算出係数と前記第２明るさ算出係数に対して重み付けして加算した前記切替期間用の明るさ算出係数を用いて、前記切替期間の明るさ情報を算出する請求項２記載の内視鏡システム。

【請求項5】

前記明るさ情報算出部は、前記切替期間の画像信号における特定のエリアに対応するエリア用重み付け係数を、前記第１明るさ算出係数と前記第２明るさ算出係数に対して重み付けして加算した前記切替期間用の明るさ算出係数を用いて、前記切替期間の明るさ情報を算出する請求項２記載の内視鏡システム。

【請求項6】

前記光源制御部は、前記第１照明光と前記第２照明光とを少なくとも２フレーム以上の間隔にて照明する請求項１ないし５いずれか１項記載の内視鏡システム。

【請求項7】

前記切替期間においては、前記撮像センサに対して、前記第１照明光と前記第２照明光が露光される請求項１ないし６いずれか１項記載の内視鏡システム。

【請求項8】

前記光源部は、複数波長帯域の光を発光することが可能、且つ、各波長帯域の光の発光比率の変更が可能であり、
前記第１照明光は第１発光比率を有し、前記第２照明光は前記第１発光比率と異なる第２発光比率を有する請求項１ないし７いずれか１項記載の内視鏡システム。

【請求項9】

前記第１照明光は紫色光であり、前記第２照明光は緑色光であり、
前記光源制御部は、前記紫色光と前記緑色光とを切り替えて発光する請求項１ないし８いずれか１項記載の内視鏡システム。

【請求項10】

前記第１照明光と前記第２照明光は、それぞれ紫色光、青色光、緑色光、又は赤色光を含み、前記第１照明光における前記紫色光、前記青色光、前記緑色光、又は前記赤色光の光強度比Ｖｓ１：Ｂｓ１：Ｇｓ１：Ｒｓ１を示す第１発光比率は、前記第２照明光における前記紫色光、前記青色光、前記緑色光、又は前記赤色光の光強度比Ｖｓ２：Ｂｓ２：Ｇｓ２：Ｒｓ２を示す第２発光比率と異なっており、
前記光源制御部は、前記第１発光比率と前記第２発光比率を切り替えることによって、前記第１照明光と前記第２照明光を切り替えて発光する請求項８記載の内視鏡システム。

【請求項11】

光源制御部が、第１照明光と、前記第１照明光とは発光スペクトルが異なる第２照明光とを切り替えて発光制御するステップと、
前記第１照明光又は前記第２照明光にて照明された観察対象を撮像するための複数のラインを有し、ライン毎に異なる露光タイミングで露光を行い、ライン毎に異なる読出タイミングで電荷を読み出して画像信号を出力するローリングシャッタ方式の撮像センサが、前記画像信号として、前記第１照明光の照明期間に第１画像信号を出力し、前記第２照明光の照明期間に第２画像信号を出力し、前記第１照明光と前記第２照明光との切替を行う切替期間に切替期間の画像信号を出力するステップと、
明るさ情報算出部が、前記第１画像信号と第１明るさ算出係数とを用いて、前記第１照明光の照明期間における観察対象の明るさを表す第１明るさ情報を算出し、前記第２画像信号と前記第１明るさ算出係数とは異なる第２明るさ算出係数とを用いて、前記第２照明光の照明期間における前記観察対象の明るさを表す第２明るさ情報を算出し、前記切替期間の画像信号と前記第１明るさ算出係数と前記第２明るさ算出係数とを用いて、前記切替期間における前記観察対象の明るさを表す切替期間の明るさ情報を算出するステップとを有し、
前記光源制御部が、前記第１明るさ情報、前記第２明るさ情報、又は前記切替期間の明るさ情報に基づいて、前記第１照明光又は前記第２照明光の発光量を制御するステップを有し、
前記明るさ情報算出部は、前記第１明るさ算出係数と前記第２明るさ算出係数に基づいて算出される切替期間用の明るさ算出係数を、前記切替期間用の画像信号に掛け合わせることによって、前記切替期間用の明るさ情報を算出する内視鏡システムの作動方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数種類の照明光を切り替えて発光する内視鏡システム及びその作動方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年の医療分野では、光源装置、内視鏡、プロセッサ装置を備える内視鏡システムが広く用いられている。内視鏡システムでは、内視鏡から観察対象に照明光を照射し、その照明光で照明中の観察対象を内視鏡の撮像センサで撮像して得られるＲＧＢ画像信号に基づいて、観察対象の画像をモニタ上に表示する。

【0003】

また、内視鏡システムにおいては、診断目的に合わせて、観察対象に照射する照明光を切り替え、また、観察対象の画像に対する画像処理を切り替えることができるように、複数の観察モードが設けられている。また、特許文献１や特許文献２に示すように、複数の照明光を自動で切り替えて発光することによって、各照明光から得られる複数の観察画像を交互に観察できるようにすることも行われている。

【0004】

しかしながら、複数の照明光を切り替えて発光する場合には、照明光の切替時に、切替後の照明光に対応しない観察画像が表示されるおそれがあるため、特許文献１では、照明光の切替時には、切替後の照明光の光量が最小になるようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第５６７７３７８号

【文献】国際公開第２０１０／０５５９３８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記のように、複数の照明光を切り替えて発光する場合においても、観察対象の明るさ状態に応じて、各照明光の発光量の制御を行う必要がある。例えば、特許文献２では、切替前の照明光の発光により得られた画像から観察対象の明るさを算出し、その算出した観察対象の明るさに基づいて、切替後の照明光の発光量の制御を行っている。この場合には、算出した観察対象の明るさは切替後の照明光に基づいていないため、正確に発光量の制御を行うことができない場合がある。また、撮像素子として、ローリングシャッタ方式の撮像センサを用いた場合には、照明光の切替時において、切替前の照明光と切替後の照明光とが混色して露光される場合がある。この場合に得られた画像からは、正確に発光量の制御を行うことができない場合がある。

【0007】

本発明は、複数の照明光を切り替えて発光する場合において、照明光の切替期間においても正確に照明光の発光量の制御を行うことができる内視鏡システム及びその作動方法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】

【0008】

本発明の内視鏡システムは、光源部と、光源制御部と、ローリングシャッタ方式の撮像センサと、明るさ情報算出部とを備える。光源部は、第１照明光と、第１照明光とは発光スペクトルが異なる第２照明光とを発する。光源制御部は、第１照明光と第２照明光とを切り替えて発光制御する。撮像センサは、第１照明光又は第２照明光にて照明された観察対象を撮像するための複数のラインを有する。撮像センサは、ライン毎に異なる露光タイミングで露光を行い、ライン毎に異なる読出タイミングで電荷を読み出して画像信号を出力する。画像信号には、第１照明光の照明期間に出力する第１画像信号と、第２照明光の照明期間に出力する第２画像信号と、第１照明光と第２照明光との切替を行う切替期間に出力する切替期間の画像信号が含まれる。明るさ情報算出部は、第１画像信号と第１明るさ算出係数とを用いて、第１照明光の照明期間における観察対象の明るさを表す第１明るさ情報を算出し、第２画像信号と第１明るさ算出係数とは異なる第２明るさ算出係数とを用いて、第２照明光の照明期間における観察対象の明るさを表す第２明るさ情報を算出し、切替期間の画像信号と第１明るさ算出係数と第２明るさ算出係数とを用いて、切替期間における観察対象の明るさを表す切替期間の明るさ情報を算出する。光源制御部は、第１明るさ情報、第２明るさ情報、又は切替期間の明るさ情報に基づいて、第１照明光又は第２照明光の発光量を制御し、明るさ情報算出部は、第１明るさ算出係数と第２明るさ算出係数に基づいて算出される切替期間用の明るさ算出係数を、切替期間用の画像信号に掛け合わせることによって、切替期間用の明るさ情報を算出する。

【0009】

明るさ情報算出部は、第１明るさ算出係数と第２明るさ算出係数とを特定の重み付け係数にて重み付けして加算した切替期間用の明るさ算出係数を用いて、切替期間の明るさ情報を算出することが好ましい。明るさ情報算出部は、第１明るさ算出係数と第２明るさ算出係数の平均値である切替期間用の明るさ算出係数を用いて、切替期間の明るさ情報を算出することが好ましい。明るさ情報算出部は、撮像センサにおける特定のラインに対応するライン用重み付け係数を、第１明るさ算出係数と第２明るさ算出係数に対して重み付けして加算した切替期間用の明るさ算出係数を用いて、切替期間の明るさ情報を算出することが好ましい。明るさ情報算出部は、切替期間の画像信号における特定のエリアに対応するエリア用重み付け係数を、第１明るさ算出係数と第２明るさ算出係数に対して重み付けして加算した切替期間用の明るさ算出係数を用いて、切替期間の明るさ情報を算出することが好ましい。

【0010】

光源制御部は、第１照明光と第２照明光とを少なくとも２フレーム以上の間隔にて照明することが好ましい。切替期間においては、撮像センサに対して、第１照明光と第２照明光が露光されることが好ましい。光源部は、複数波長帯域の光を発光することが可能、且つ、各波長帯域の光の発光比率の変更が可能であり、第１照明光は第１発光比率を有し、第２照明光は前記第１発光比率と異なる第２発光比率を有することが好ましい。第１照明光は紫色光であり、第２照明光は緑色光であり、光源制御部は、紫色光と緑色光とを切り替えて発光することが好ましい。第１照明光と第２照明光は、それぞれ紫色光、青色光、緑色光、又は赤色光を含み、第１照明光における紫色光、青色光、緑色光、又は赤色光の光強度比Ｖｓ１：Ｂｓ１：Ｇｓ１：Ｒｓ１を示す第１発光比率は、第２照明光における紫色光、青色光、緑色光、又は赤色光の光強度比Ｖｓ２：Ｂｓ２：Ｇｓ２：Ｒｓ２を示す第２発光比率と異なっており、光源制御部は、第１発光比率と第２発光比率を切り替えることによって、第１照明光と第２照明光を切り替えて発光することが好ましい。

【0011】

本発明の内視鏡システムの作動方法は、発光制御ステップと、撮像ステップと、明るさ情報算出ステップとを有する。発光制御ステップでは、光源制御部が、第１照明光と、第１照明光とは発光スペクトルが異なる第２照明光とを切り替えて発光制御する。撮像ステップでは、第１照明光又は第２照明光にて照明された観察対象を撮像するための複数のラインを有し、ライン毎に異なる露光タイミングで露光を行い、ライン毎に異なる読出タイミングで電荷を読み出して画像信号を出力するローリングシャッタ方式の撮像センサが、画像信号として、第１照明光の照明期間に第１画像信号を出力し、第２照明光の照明期間に第２画像信号を出力し、第１照明光と第２照明光との切替を行う切替期間に切替期間の画像信号を出力する。明るさ情報算出ステップでは、明るさ情報算出部が、第１画像信号と第１明るさ算出係数とを用いて、第１照明光の照明期間における観察対象の明るさを表す第１明るさ情報を算出し、第２画像信号と第１明るさ算出係数とは異なる第２明るさ算出係数とを用いて、第２照明光の照明期間における観察対象の明るさを表す第２明るさ情報を算出し、切替期間の画像信号と第１明るさ算出係数と第２明るさ算出係数とを用いて、切替期間における観察対象の明るさを表す切替期間の明るさ情報を算出する。発光制御ステップでは、光源制御部が、第１明るさ情報、第２明るさ情報、又は切替期間の明るさ情報に基づいて、第１照明光又は第２照明光の発光量を制御する。明るさ情報算出部は、第１明るさ算出係数と第２明るさ算出係数に基づいて算出される切替期間用の明るさ算出係数を、切替期間用の画像信号に掛け合わせることによって、切替期間用の明るさ情報を算出する。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、複数の照明光を切り替えて発光する場合において、照明光の切替期間においても正確に照明光の発光量の制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】第１実施形態の内視鏡システムの外観図である。

【図2】第１実施形態の内視鏡システムの機能を示すブロック図である。

【図3】紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒの発光スペクトルを示すグラフである。

【図4】紫色光Ｖの発光スペクトルを示すグラフである。

【図5】緑色光Ｇの発光スペクトルを示すグラフである。

【図6】ローリングシャッタ方式の撮像センサの動作を示す説明図である。

【図7】切替期間用の明るさ算出係数（第１明るさ算出係数αと第２明るさ算出係数の平均値）を用いて切替期間の明るさ情報を算出する方法を示す説明図である。

【図8】切替期間用の明るさ算出係数（ライン用重み付け係数により第１明るさ算出係数αと第２明るさ算出係数を重み付けして加算した係数）を用いて切替期間の明るさ情報を算出する方法を示す説明図である。

【図9】切替期間用の明るさ算出係数（エリア用重み付け係数により第１明るさ算出係数αと第２明るさ算出係数を重み付けして加算した係数）を用いて切替期間の明るさ情報を算出する方法を示す説明図である。

【図10】マルチ観察モードの一連の流れを示すフローチャートである。

【図11】第１発光比率を有する第１照明光の発光スペクトルを示すグラフである。

【図12】第２発光比率を有する第２照明光の発光スペクトルを示すグラフである。

【図13】第２実施形態の内視鏡システムの機能を示すブロック図である。

【図14】通常光の発光スペクトルを示すグラフである。

【図15】第１照明光の発光スペクトルを示すグラフである。

【図16】第２照明億の発光スペクトルを示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

［第１実施形態］
図１に示すように、第１実施形態の内視鏡システム１０は、内視鏡１２と、光源装置１４と、プロセッサ装置１６と、モニタ１８と、ユーザーインターフェース１９とを有する。内視鏡１２は光源装置１４と光学的に接続され、且つ、プロセッサ装置１６と電気的に接続される。内視鏡１２は、被検体内に挿入される挿入部１２ａと、挿入部１２ａの基端部分に設けられた操作部１２ｂと、挿入部１２ａの先端側に設けられる湾曲部１２ｃ及び先端部１２ｄを有している。操作部１２ｂのアングルノブ１２ｅを操作することにより、湾曲部１２ｃは湾曲動作する。この湾曲動作に伴って、先端部１２ｄが所望の方向に向けられる。なお、ユーザーインターフェース１９は図示したキーボードの他、マウスなどが含まれる。

【0015】

また、操作部１２ｂには、アングルノブ１２ｅの他、モード切替ＳＷ１３ａが設けられている。モード切替ＳＷ１３ａは、通常観察モードと、第１特殊観察モードと、第２特殊観察モードと、マルチ観察モードとの切替操作に用いられる。通常観察モードは、通常画像をモニタ１８上に表示するモードである。第１特殊観察モードは、紫色光V（第１照明光）を観察対象に照明することにより、表層血管などを強調した第１特殊画像をモニタ１８上に表示するモードである。第２特殊観察モードは、緑色光G（第１照明光とは発光スペクトルが異なる第２照明光）を観察対象に照明することにより、深層血管を強調した第２特殊画像をモニタ１８上に表示するモードである。マルチ観察モードは、紫色光Vと緑色光Gを特定の発光フレーム数の間隔で交互に切り替えて観察対象に照明し、それら光の照明により得られた第１特殊画像と第２特殊画像を特定の表示フレーム数の間隔で交互に切り替えてモニタ１８に表示する。なお、本実施形態において、フレームとは、観察対象を撮像する撮像センサ４８（図２参照）を制御するための単位である。照明光の照明期間についてはフレーム数（発光フレーム数（図６～図９参照（単に「フレーム」と表記）））で表し、画像の表示期間についてもフレーム数（表示フレーム数）で表す。

【0016】

なお、モードを切り替えるためのモード切替部としては、モード切替ＳＷ１３ａの他に、フットスイッチを用いてもよい。また、操作部１２ｂには、静止画を取得するためのフリーズボタン（図示しない）が設けられている。ユーザーが診断に有効と思われる部位を検出した場合には、モード切替ＳＷ１３ａとフリーズボタンが交互に操作されることがある。

【0017】

プロセッサ装置１６は、モニタ１８及びユーザーインターフェース１９と電気的に接続される。モニタ１８は、画像情報等を出力表示する。ユーザーインターフェース１９は、機能設定等の入力操作を受け付ける。なお、プロセッサ装置１６には、画像情報等を記録する外付けの記録部（図示省略）を接続してもよい。

【0018】

図２に示すように、光源装置１４は、光源部２０と、光源制御部２１と、光路結合部２３とを有している。光源部２０は、複数波長帯域の光を発光可能で、且つ、各波長帯域の光の発光比率の変更が可能となっている。光源部２０は、複数波長帯域の光を発するために、V-LED（Violet Light Emitting Diode）２０ａ、B-LED（Blue Light Emitting Diode）２０ｂ、G-LED（Green Light Emitting Diode）２０ｃ、R-LED（Red Light Emitting Diode）２０ｄを有している。なお、LEDの代わりに、LD（Laser Diode）を用いてもよい。

【0019】

光源制御部２１は、ＬＥＤ２０a～２０ｄの駆動を制御する。光路結合部２３は、４色のLED２０ａ～２０ｄから発せられる４色の光の光路を結合する。光路結合部２３で結合された光は、挿入部１２a内に挿通されたライトガイド４１及び照明レンズ４５を介して、被検体内に照射される。

【0020】

図３に示すように、V-LED２０ａは、中心波長４０５±１０nm、波長範囲３８０～４２０nmの紫色光Ｖを発生する。B-LED２０ｂは、中心波長４６０±１０nm、波長範囲４２０～５００nmの青色光Ｂを発生する。G-LED２０ｃは、波長範囲が４８０～６００nmに及ぶ緑色光Ｇを発生する。R-LED２０ｄは、中心波長６２０～６３０nmで、波長範囲が６００～６５０nmに及ぶ赤色光Ｒを発生する。

【0021】

光源制御部２１は、いずれの観察モードにおいても、V-LED２０ａ、B-LED２０ｂ、G-LED２０ｃ、及びR-LED２０ｄを点灯する制御を行う。また、光源制御部２１は、通常観察モード時には、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒ間の発光比率がＶｃ：Ｂｃ：Ｇｃ：Ｒｃとなる通常光を発光するように、各ＬＥＤ２０ａ～２０ｄを制御する。なお、本明細書において、発光比率とは、各半導体光源の光強度比をいい、光強度比は０（ゼロ）の場合を含む。したがって、各半導体光源のいずれか１つまたは２つ以上が点灯しない場合を含む。例えば、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒ間の光強度比が１：０：０：０の場合のように、半導体光源の１つのみを点灯し、他の３つは点灯しない場合も、発光比率を有するものとする。

【0022】

また、光源制御部２１は、第１特殊観察モード時には、図４に示すように、紫色光Ｖのみを発光するように、各ＬＥＤ２０ａ～２０ｄを制御する。また、光源制御部２１は、第２特殊観察モード時には、図５に示すように、緑色光Ｇのみを発光するように、各ＬＥＤ２０ａ～２０ｄを制御する。また、光源制御部２１は、マルチ観察モード時には、紫色光Vと緑色光Gを特定の発光フレーム数の間隔で交互に発光するように、各ＬＥＤ２０ａ～２０ｄを制御する。なお、特定の発光フレーム数は少なくとも２フレーム以上であることが好ましい。発光フレーム数が１フレームの場合には、紫色光Vと緑色光Gが混色した混色画像しか得られないためである。また、光源装置１４とプロセッサ装置１６とで同期をとるためには、光源装置１４での照明光に切替に合わせて、プロセッサ装置１６で使用するパラメータの切替も行う必要があり、このパラメータの切替に要する時間に少なくとも２フレーム以上必要だからである。加えて、照明光が切り替わることによって点滅が生ずる場合があるため、２フレーム以上の期間にすることによって、点滅による術者への負担を軽減する。

【0023】

また、光源制御部２１は、プロセッサ装置１６の明るさ情報算出部５４から送られる明るさ情報に基づいて、各ＬＥＤ２０ａ～２０ｄから発せられる照明光の発光量を制御する。具体的には、通常観察モード時には、通常観察モードの明るさ情報Ｙｃに基づいて、通常光の発光量を制御する。第１特殊観察モード時には、第１明るさ情報Y１に基づいて、紫色光Vの発光量を制御する。第２特殊観察モード時には、第２明るさ情報Y２に基づいて、緑色光Gの発光量を制御する。マルチ観察モード時には、紫色光Vの照明時に、第１明るさ情報Y１に基づいて、紫色光Vの発光量を制御し、緑色光Gの照明時に、第２明るさ情報Y２に基づいて、緑色光Gの発光量を制御する。紫色光Vと緑色光Gの切替を行う切替期間においては、切替期間の明るさ情報Yｘに基づいて、切替後の照明光（例えば、紫色光Vから緑色光Gに切り替える場合には緑色光Gの発光量）の発光量を制御する。

【0024】

図２に示すように、ライトガイド４１は、内視鏡１２及びユニバーサルコード（内視鏡１２と光源装置１４及びプロセッサ装置１６とを接続するコード）内に内蔵されており、光路結合部２３で結合された光を内視鏡１２の先端部１２ｄまで伝搬する。なお、ライトガイド４１としては、マルチモードファイバを使用することができる。一例として、コア径１０５μｍ、クラッド径１２５μｍ、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することができる。

【0025】

内視鏡１２の先端部１２ｄには、照明光学系３０aと撮像光学系３０ｂが設けられている。照明光学系３０ａは照明レンズ４５を有しており、この照明レンズ４５を介して、ライトガイド４１からの光が観察対象に照射される。撮像光学系３０ｂは、対物レンズ４６及び撮像センサ４８を有している。観察対象からの反射光は、対物レンズ４６を介して、撮像センサ４８に入射する。これにより、撮像センサ４８に観察対象の反射像が結像される。

【0026】

撮像センサ４８はカラーの撮像センサであり、被検体の反射像を撮像して画像信号を出力する。この撮像センサ４８は、ＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor）撮像センサ等であることが好ましい。したがって、撮像センサ４８は、図６に示すように、複数のラインLine 0～Line nを有し、ラインごとに異なる露光タイミングで露光を行い、ラインごとに異なる読出タイミングで電荷を読み出して画像信号を出力する。例えば、紫色光Ｖを１フレーム間隔で発光を行う場合には、Line 0では、紫色光Ｖ１の発光開始タイミングにて露光タイミングを開始して露光を行い、紫色光Ｖ１の発光終了タイミングにて露光タイミングを終了する。この露光タイミングの終了に合わせて、読出タイミングを開始して、Line 0において電荷を読み出して画像信号を出力する。

【0027】

次のLine 1では、紫色光Ｖ１の発光開始からLine1用時間後に露光タイミングを開始して露光を行い、紫色光Ｖ２の発光開始からLine1用時間後に露光タイミングを終了する。この露光タイミングの終了に合わせて、読出タイミングを開始して、Line 1において電荷を読み出して画像信号を出力する。Line 2～Line nについても、ライン毎に異なる露光タイミング及び読出タイミングとなるように、露光及び読出しを行う。Line nの画像信号の出力の完了により、Line 0～Line nの画像信号を有する第１特殊画像が得られる。

【0028】

また、撮像センサ４８は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の３色のＲＧＢ画像信号を得るためのカラーの撮像センサ、即ち、Ｒフィルタが設けられたＲ画素、Ｇフィルタが設けられたＧ画素、Ｂフィルタが設けられたＢ画素を備えた、いわゆるＲＧＢ撮像センサである。したがって、通常観察モード時には、通常光で照明された観察対象を撮像センサ４８により撮像することにより、Ｂ画素からＢｃ画像信号を、Ｇ画素からＧｃ画像信号を、Ｒ画素からＲｃ画像信号を出力する。

【0029】

また、第１特殊観察モード時には、紫色光Ｖで照明された観察対象を撮像センサ４８により撮像することにより、Ｂ画素からＢｓ１画像信号を、Ｇ画素からＧｓ１画像信号を、Ｒ画素からＲｓ１画像信号を出力する。また、第２特殊観察モード時には、緑色光Ｇで照明された観察対象を撮像センサ４８により撮像することにより、Ｂ画素からＢｓ２画像信号を、Ｇ画素からＧｓ２画像信号を、Ｒ画素からＲｓ２画像信号を出力する。また、マルチ観察モード時には、紫色光Ｖの照明時に、Ｂ画素、Ｇ画素、Ｒ画素からＢｓ１画像信号、Ｇｓ１画像信号、Ｒｓ１画像信号を出力し、緑色光Ｇの照明時に、Ｂ画素、Ｇ画素、Ｒ画素からＢｓ２画像信号、Ｇｓ２画像信号、Ｒｓ２画像信号を出力する。また、紫色光Ｖと緑色光Ｇの切替を行う切替期間においては、Ｂ画素、Ｇ画素、Ｒ画素からＢｓｘ画像信号、Ｇｓｘ画像信号、Ｒｓｘ画像信号を出力する。

【0030】

なお、撮像センサ４８としては、RGBのカラーの撮像センサの代わりに、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、いわゆる補色撮像センサであっても良い。補色撮像センサを用いる場合には、ＣＭＹＧの４色の画像信号が出力されるため、補色－原色色変換によって、CMYGの４色の画像信号をＲＧＢの３色の画像信号に変換する必要がある。また、撮像センサ４８はカラーフィルタを設けていないモノクロ撮像センサであっても良い。この場合、光源制御部２１は青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒを時分割で点灯させて、撮像信号の処理では同時化処理を加える必要がある。

【0031】

撮像センサ４８から出力される画像信号は、CDS・ＡＧＣ回路５０に送信される。ＣＤＳ・ＡＧＣ回路５０は、アナログ信号である画像信号に相関二重サンプリング（ＣＤＳ（Correlated Double Sampling））や自動利得制御（ＡＧＣ（Auto Gain Control））を行う。ＣＤＳ・ＡＧＣ回路５０を経た画像信号は、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ（Analog /Digital）コンバータ）５２により、デジタル画像信号に変換される。Ａ／Ｄ変換されたデジタル画像信号は、プロセッサ装置１６に入力される。

【0032】

プロセッサ装置１６は、画像取得部５３と、明るさ情報算出部５４と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）５６と、ノイズ除去部５８と、画像処理部６０と、パラメータ切替部６２と、映像信号生成部６６とを備えている。画像取得部５３には、内視鏡１２からのデジタルのカラー画像信号が入力される。カラー画像信号は、撮像センサ４８のＲ画素から出力されるＲ画像信号と、撮像センサ４８のＧ画素から出力されるＧ画像信号と、撮像センサ４８のＢ画素から出力されるＢ画像信号とから構成されるＲＧＢ画像信号である。

【0033】

明るさ情報算出部５４は、画像取得部５３から入力されるＲＧＢ画像信号に基づいて、観察対象の明るさを示す明るさ情報を算出する。算出した明るさ情報は光源制御部２１に送られ、照明光の発光量の制御に用いられる。通常観察モードでは、Ｂｃ画像信号、Ｇｃ画像信号、Ｒｃ画像信号に基づき、通常用算出係数αｃ、βｃ、γｃを用いて、下記（式１）により、通常光の発光期間における観察対象の明るさを示す通常観察モードの明るさ情報Ｙｃを算出する。
（式１）Ｙｃ＝αｃ×Ｂｃ画像信号＋βｃ×Ｇｃ画像信号＋γｃ×Ｒｃ画像信号

【0034】

また、第１特殊観察モードでは、Ｂｓ１画像信号、Ｇｓ１画像信号、Ｒｓ１画像信号（第１画像信号）に基づき、第１明るさ算出係数α１、β１、γ１を用いて、下記式２）により、紫色光Ｖの照明期間における観察対象の明るさを示す第１明るさ情報を算出する。
（式２）Ｙ１＝α１×Ｂｃ１画像信号＋β１×Ｇｃ１画像信号＋γ１×Ｒｃ１画像信号

【0035】

また、第２特殊観察モードでは、Ｂｓ２画像信号、Ｇｓ２画像信号、Ｒｓ２画像信号（第２画像信号）に基づき、第２明るさ算出係数α２、β２、γ２を用いて、下記式３）により、緑色光Ｇの照明期間における観察対象の明るさを示す第２明るさ情報を算出する。
（式３）Ｙ２＝α２×Ｂｃ２画像信号＋β２×Ｇｃ２画像信号＋γ２×Ｒｃ２画像信号

【0036】

また、マルチ観察モードでは、紫色光Ｖの照明期間においては、第１特殊観察モードの場合と同様にして、紫色光Ｖの照明期間における観察対象の明るさを示す第１明るさ情報を算出し、緑色光Ｇの照明期間においては、第２特殊観察モードの場合と同様にして、緑色光Ｇの照明期間における観察対象の明るさを示す第２明るさ情報を算出する。図７～図９に示すように、紫色光Ｖの照明期間においては、第１明るさ情報を表す第１明るさ画像は、第１明るさ情報に対応する明るさを持つ画像となっている。一方、紫色光の照明期間においては、第２明るさ情報を表す第２明るさ画像は、画素値がほぼ「０」の黒色画像となっている。反対に、緑色光Ｇの照明期間においては、第２明るさ情報を表す第２明るさ画像は、第２明るさ情報に対応する明るさを持つ画像となっている。一方、緑色光Ｇの照明期間においては、第１明るさ情報を表す第１明るさ画像は、画素値がほぼ「０」の黒色画像となっている。

【0037】

また、ローリングシャッタ方式の撮像センサ４８にて観察対象の撮像を行った場合には、切替期間においては、撮像センサ４８に対して、紫色光Ｖと緑色光Ｇとがミックスされて露光されるため、それら２色の照明光が混色した混色画像がモニタ１８に表示される。また、第１明るさ算出係数又は第２明るさ算出係数のいずれか一方の明るさ算出係数により、切替期間における観察対象の明るさを示す切替期間の明るさ情報を算出した場合には、ローリングシャッタ方式の撮像センサ４８にて観察対象の撮像が行われることで、切替期間の明るさ情報を表す切替期間の明るさ画像は、空間的に明るさが異なるグラデーション画像となっている。このようなグラデーション画像の場合には、明るさ情報算出部５４では、切替期間の明るさ情報を正確に算出できない。なお、第１明るさ算出係数α１、β１、γ１に基づくグラデーション画像は、上から下にかけて徐々に暗くなっていくのに対して、第２明るさ算出係数α２、β２、γ２に基づくグラデーション画像は、上から下にかけて徐々に明るくなっていく。なお、切替期間は、照明光の切替前に、切替前の照明光に基づいて、撮像センサ４８の最初のライン（Line 0）について露光及び読出を開始してから、切替後の照明光に基づいて、最後のライン（Line n）について露光及び読出が完了するまでの期間であることが好ましい。例えば、切替期間は少なくとも２フレーム以上であることが好ましい。

【0038】

そこで、切替期間において、撮像センサ４８に対して、紫色光Ｖと緑色光Ｇとがミックスして露光されている場合であっても、切替期間における観察対象の明るさを正確に算出することができるように、第１明るさ算出係数α１、β１、γ１と第２明るさ算出係数α２、β２、γ２に基づいて、切替期間用の明るさ算出係数αｘ、βｘ、γｘを算出する。この切替期間用の明るさ算出係数αｘ、βｘ、γｘは、予めプロセッサ装置１６内で記憶されている第１明るさ算出係数と第２明るさ算出係数とを用いて算出されるため、切替期間専用の係数を記憶しておく必要性がない。そのため、プロセッサ装置１６におけるメモリ容量を抑えることができる。そして、Ｂｓｘ画像信号、Ｇｓｘ画像信号、Ｒｓｘ画像信号（切替期間の画像信号）に基づき、切替期間用の明るさ算出係数αｘ、βｘ、γｘを用いて、下記（式４）により、切替期間における観察対象の明るさを示す切替期間の明るさ情報Ｙｘを算出する。切替期間の明るさ情報Ｙｘに基づく特定画像は、上記のようなグラデーション画像と比較して、明るさの空間的なバラツキが抑えられた画像となっている。
（式４）Ｙｘ＝αｘ×Ｂｓｘ画像信号＋βｘ×Ｇｓｘ画像信号＋γｘ×Ｒｓｘ画像信号

【0039】

ここで、明るさ情報算出部５４は、第１明るさ算出係数Ｙ１と第２明るさ算出係数Ｙ２とを特定の重み付け係数にて重み付けして加算することにより、切替期間用の明るさ算出係数αｘ、βｘ、γｘを算出する。例えば、明るさ情報算出部５４は、図７に示すように、下記（式５）により、第１明るさ算出係数α１、β１、γ１と第２明るさ算出係数α２、β２、γ２の平均値を、切替期間用の明るさ算出係数αｘ、βｘ、γｘとして算出してもよい。
（式５）αｘ＝（α１＋α２）／２、
βｘ＝（β１＋β２）／２、
γｘ＝（γ１＋γ２）／２

【0040】

また、明るさ情報算出部５４は、図８に示すように、下記（式６）により、撮像センサ４８における特定のラインｉ（「０」～「ｎ」のいずれか）に対応するライン用重み付け係数を、第１明るさ算出係数α１、β１、γ１と第２明るさ算出係数α２、β２、γ２に対して重み付けして加算することにより、切替期間用の明るさ算出係数αｘ、βｘ、γｘとして算出してもよい。なお、ｉが「０」の場合は、αｘはα１、βｘはβ１、γｘはγ１となる。また、ｉが「ｎ」の場合は、αｘはα２、βｘはβ２、γｘはγ２となる。
（式６）αｘ＝α１×（ｎ－ｉ）／ｎ＋α２×ｉ／ｎ
βｘ＝β１×（ｎ－ｉ）／ｎ＋β２×ｉ／ｎ
γｘ＝γ１×（ｎ－ｉ）／ｎ＋β２×ｉ／ｎ

【0041】

また、明るさ情報算出部５４は、図９に示すように、Ｂｓｘ画像信号、Ｇｓｘ画像信号、Ｒｓｘ画像信号における特定のエリアに対応するエリア用重み付け係数を、第１明るさ算出係数α１、β１、γ１と第２明るさ算出係数α２、β２、γ２に対して重み付けして加算することにより、切替期間用の明るさ算出係数αｘ、βｘ、γｘとして算出してもよい。例えば、Ｂｓｘ画像信号において、特定のエリアとして、中央部分のエリアＰ１とそのエリアＰ１の周辺のエリアＰ２の２つのエリアがある場合に、エリアＰ１に対しては第１明るさ算出係数α１、β１、γ１を用い、エリアＰ２に対しては第２明るさ算出係数α２、β２、γ２を用いる。この場合には、総画素数ｍのＢｓｘ画像信号のうち、エリアＰ１において第１明るさ算出係数α１、β１、γ１を用いて算出する画素数がｐであり、エリアＰ２において第２明るさ算出係数α２、β２、γ２を用いて算出する画素数がｑである場合、下記（式７）により、切替期間用の明るさ算出係数αｘ、βｘ、γｘを算出する。
（式７）αｘ＝ｐ／ｍ×α１＋ｑ／ｍ×α２
βｘ＝ｐ／ｍ×β１＋ｑ／ｍ×β２
γｘ＝ｐ／ｍ×γ１＋ｑ／ｍ×γ２
なお、（式７）のうち「ｐ／ｍ」、「ｑ／ｍ」が、それぞれエリア用重み付け係数に対応する。

【0042】

ＤＳＰ５６は、受信した画像信号に対して、欠陥補正処理、オフセット処理、ゲイン処理、色調整処理、ガンマ変換処理、又はデモザイク処理等の各種信号処理を施す。欠陥補正処理では、撮像センサ４８の欠陥画素の信号が補正される。オフセット処理では、欠陥補正処理が施されたＲＧＢ画像信号から暗電流成分が除かれ、正確な零レベルが設定される。

【0043】

ゲイン処理では、オフセット処理後のＲＧＢ画像信号にゲインパラメータを乗じることにより信号レベルが整えられる。その後、ガンマ変換処理によって明るさや彩度が整えられる。リニアマトリクス処理後のＲＧＢ画像信号には、デモザイク処理（等方化処理、同時化処理とも言う）が施され、各画素で不足した色の信号が補間によって生成される。このデモザイク処理によって、全画素がＲＧＢ各色の信号を有するようになる。

【0044】

ノイズ除去部５８は、ＤＳＰ５６でガンマ補正等が施されたＲＧＢ画像信号に対してノイズ除去処理（例えば移動平均法やメディアンフィルタ法等）を施すことによって、ＲＧＢ画像信号からノイズを除去する。ノイズが除去されたＲＧＢ画像信号は、画像処理部６０に送信される。

【0045】

画像処理部６０は、ＲＧＢ画像信号に対して、各種の画像処理を施す。各種の画像処理には、観察モードに関わらず同じ条件で行われる画像処理の他、観察モード毎に異なる条件で行われる画像処理がある。観察モード毎に異なる条件で行われる画像処理には、色再現性を高めるための色調整処理、及び、血管や凹凸などの各種構造を強調するための構造強調処理が含まれる。色調整処理及び構造強調処理は、２次元ＬＵＴ（Look Up Table）、３次元ＬＵＴ（Look Up Table）、又はマトリックスなどを用いる処理である。画像処理部６０では、色強調処理及び構造強調処理を行う場合には、観察モード毎に設定された色強調処理パラメータと、構造強調処理パラメータが用いられる。これら色強調処理パラメータ又は構造強調処理パラメータの切替は、モード切替SW１３ａが操作されたことに従って、パラメータ切替部６２により行われる。また、パラメータ切替部６２は、マルチ観察モードにおいては、紫色光Ｖの発光時には紫色光Ｖに対応するパラメータ（第１特殊観察モードと同様）に切り替え、緑色光Ｇの発光時には緑色光Ｇに対応するパラメータ（第２特殊観察モードと同様）に切り替える。

【0046】

映像信号生成部６６は、画像処理部６０から入力された通常画像、第１特殊画像、又は第２特殊画像を、モニタ１８で表示可能な画像として表示するための映像信号に変換する。この映像信号に基づいて、モニタ１８は、各観察モードに対応する観察画像を表示する。通常観察モードの場合は、通常画像をモニタ１８に表示する。第１特殊観察モードの場合は、第１特殊画像をモニタ１８に表示する。第２特殊観察モードの場合は、第２特殊画像をモニタ１８に表示する。マルチ観察モードの場合は、紫色を帯びた第１特殊画像と緑色を帯びた第２特殊画像とを、特定の表示フレーム数の間隔で切り替えてモニタ１８に表示する（図７～図９参照）。

【0047】

次に、マルチ観察モードにおける光源制御について、図１０のフローチャートに沿って説明を行う。マルチ観察モードに設定されると、紫色光Ｖが観察対象に対して照明される。紫色光Ｖは特定の発光フレーム数の間隔で発光される。紫色光Ｖにより照明された観察対象をローリングシャッタ方式の撮像センサ４８により撮像することにより、Ｂｓ１画像信号、Ｇｓ１画像信号、Ｒｓ１画像信号が得られる。これらＢｓ１画像信号、Ｇｓ１画像信号、Ｒｓ１画像信号に対して、それぞれ第１明るさ算出係数α１、β１、γ１を掛け合わせることにより、紫色光の照明期間における観察対象の明るさを示す第１明るさ情報が得られる。光源制御部２１は、第１明るさ情報に基づいて、紫色光Ｖの発光量の制御を行う。

【0048】

特定の発光フレーム数分の紫色光Ｖの発光が完了したら、緑色光Ｇへの発光に切り替える。紫色光Ｖと緑色光Ｇの切替を行う切替期間において、撮像センサ４８により観察対象の撮像を行うことにより、Ｂｓｘ画像信号、Ｇｓｘ画像信号、Ｒｓｘ画像信号が得られる。これらＢｓｘ画像信号、Ｇｓｘ画像信号、Ｒｓｘ画像信号に対して、それぞれ切替期間用の明るさ算出係数αｘ、βｘ、γｘを掛け合わせることにより、切替期間における観察対象の明るさを示す切替期間の明るさ情報を算出する。切替期間用の明るさ算出係数αｘ、βｘ、γｘは、紫色光Ｖの照明時に用いる第１明るさ算出係数α１、β１、γ１と、切替期間以外の緑色光の照明時に用いる第２明るさ算出係数α２、β２、γ２とに基づいて得られる。これにより、切替期間において、撮像センサ４８に対して、紫色光Ｖと緑色光Ｇとがミックスして露光されている場合であっても、正確に明るさ情報を算出することができる。そのため、緑色光Ｇ（又は紫色光Ｖ）の発光量の制御を正確に行うことができる。

【0049】

切替期間後は、緑色光Ｇが特定の発光フレーム数の間隔で発光される。緑色光Ｇにより照明された観察対象を撮像センサ４８により撮像することにより、Ｂｓ２画像信号、Ｇｓ２画像信号、Ｒｓ２画像信号が得られる。これらＢｓ２画像信号、Ｇｓ２画像信号、Ｒｓ２画像信号に対して、それぞれ第２明るさ算出係数α２、β２、γ２を掛け合わせることにより、緑色光Ｇの照明期間における観察対象の明るさを示す第２明るさ情報が得られる。光源制御部２１は、第２明るさ情報に基づいて、緑色光Ｇの発光量の制御を行う。以上の一連の流れは、マルチ観察モードが継続する限り、繰り返し行われる。

【0050】

なお、上記実施形態では、マルチ観察モードにおいて、紫色光Ｖと緑色光Ｇと切り替えて発光しているが、第１発光比率を有する第１照明光と、第１発光比率と異なる第２発光比率を有する第２照明光とを切り替えて発光するようにしてもよい。例えば、第１照明光は、表層血管を強調するために、４００ｎｍ以上４４０ｎｍ以下にピークを有することが好ましい。そのため、第１照明光は、図１１に示すように、紫色光Ｖの光強度が、その他の青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒの光強度よりも大きくなるように、第１発光比率Ｖｓ１：Ｂｓ１：Ｇｓ１：Ｒｓ１が設定されている（Ｖｓ１＞Ｂｓ１、Ｇｓ１、Ｒｓ１）。また、第１照明光は、赤色光Ｒのような赤色帯域を有しているため、粘膜の色を正確に再現することができる。さらに、第１照明光は、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇのように青色帯域及び緑色帯域を有しているため、上記のような表層血管の他、腺管構造や凹凸など各種構造も強調することができる。

【0051】

また、第２照明光は、深層血管を強調するために、５４０ｎｍ、６００ｎｍ、又は６３０ｎｍのうち少なくともいずれかの強度比を大きくすることが好ましい。そのために、第２照明光は、図１２に示すように、第１照明光における青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒの光強度と比較して、緑色光Ｇ又は赤色光Ｒの光強度が大きくなるように、第２発光比率Ｖｓ２：Ｂｓ２：Ｇｓ２：Ｒｓ２が設定されている。また、第２照明光は、赤色光Ｒのような赤色帯域を有しているため、粘膜の色を正確に再現することができる。さらに、第２照明光は、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇのように青色帯域及び緑色帯域を有しているため、上記のような深層血管の他、凹凸など各種構造も強調することができる。

【0052】

［第２実施形態］
第２実施形態では、第１実施形態で示した４色のＬＥＤ２０ａ～２０ｄの代わりに、レーザ光源と蛍光体を用いて観察対象の照明を行う。それ以外については、第１実施形態と同様である。

【0053】

図１３に示すように、第２実施形態の内視鏡システム１００では、光源装置１４において、４色のＬＥＤ２０ａ～２０ｄの代わりに、中心波長４４５±１０ｎｍの青色レーザ光を発する青色レーザ光源（図１３では「４４５ＬＤ」と表記）１０４と、中心波長４０５±１０ｎｍの青紫色レーザ光を発する青紫色レーザ光源（図１３では「４０５ＬＤ」と表記）１０６とが設けられている。これら各光源１０４及び１０６の半導体発光素子からの発光は、光源制御部１０８により個別に制御されており、青色レーザ光源１０４の出射光と、青紫色レーザ光源１０６の出射光の光量比は変更自在になっている。

【0054】

光源制御部１０８は、通常観察モードの場合には、青色レーザ光源１０４を駆動させる。第１特殊観察モードの場合には、青色レーザ光源１０４と青紫色レーザ光源１０６の両方を駆動させ、且つ、青紫色レーザ光の発光比率Ｌｖ１を青色レーザ光Ｌｂ１の発光比率よりも大きくなるように制御する。第２特殊観察モードの場合には、青色レーザ光源１０４と青紫色レーザ光源１０６の両方を駆動させ、且つ、青色レーザ光の発光比率Ｌｂ２を青紫色レーザ光の発光比率Ｌｖ２よりも大きくなるように制御する。マルチ観察モードの場合には、青色レーザ光源１０４と青紫色レーザ光源１０６の両方を駆動させ、且つ、青紫色レーザ光の発光比率Ｌｖ１を青色レーザ光Ｌｂ１の発光比率よりも大きくする制御と、青色レーザ光の発光比率Ｌｂ２を青紫色レーザ光の発光比率Ｌｖ２よりも大きくする制御とを、特定の発光フレーム数の間隔で切り替える制御を行う。

【0055】

なお、青色レーザ光又は青紫色レーザ光の半値幅は±１０nm程度にすることが好ましい。また、青色レーザ光源１０４及び青紫色レーザ光源１０６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。

【0056】

照明光学系３０ａには、照明レンズ４５の他に、ライトガイド４１からの青色レーザ光又は青紫色レーザ光が入射する蛍光体１１０が設けられている。蛍光体１１０に、青色レーザ光が照射されることで、蛍光体１１０から蛍光が発せられる。また、一部の青色レーザ光は、そのまま蛍光体１１０を透過する。青紫色レーザ光は、蛍光体１１０を励起させることなく透過する。蛍光体１１０を出射した光は、照明レンズ４５を介して、検体内に照射される。

【0057】

ここで、通常観察モードにおいては、主として青色レーザ光が蛍光体１１０に入射するため、図１５に示すような、青色レーザ光、及び青色レーザ光により蛍光体１１０から励起発光する蛍光を合波した通常光が、観察対象に照射される。第１特殊観察モードにおいては、青紫色レーザ光と青色レーザ光の両方が蛍光体１１０に入射するため、図１６に示すような、青紫色レーザ光、青色レーザ光、及び青色レーザ光により蛍光体１１０から励起発光する蛍光を合波した第１照明光が、検体内に照射される。この第１特殊光においては、青紫色レーザ光の光強度は青色レーザ光の光強度よりも大きくなっている。

【0058】

第２特殊観察モードにおいても、青紫色レーザ光と青色レーザ光の両方が蛍光体１１０に入射するため、図１７に示すような、青紫色レーザ光、青色レーザ光、及び青色レーザ光により蛍光体１１０から励起発光する蛍光を合波した第２照明光が、検体内に照射される。この第２特殊光においては、青色レーザ光の光強度は青紫色レーザ光の光強度よりも大きくなっている。また、マルチ観察モードにおいては、青紫色レーザ光と青色レーザ光の両方が蛍光体１１０に入射する一方、青紫色レーザ光と青色レーザ光の光強度の大小関係が切り替わるため、図１６に示す第１照明光と図１７に示す第２照明光とが、特定の発光フレーム数の間隔で切り替えて発光される。

【0059】

なお、蛍光体１１０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（ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇）等の蛍光体）を含んで構成されるものを使用することが好ましい。本構成例のように、半導体発光素子を蛍光体１１０の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、白色光の色温度及び色度の変化を小さく抑えることができる。

【0060】

上記実施形態において、画像取得部５３、明るさ情報算出部５４、ＤＳＰ５６、ノイズ除去部５８、画像処理部６０、パラメータ切替部６２など、プロセッサ装置１６に含まれる処理部（processing unit)のハードウェア的な構造は、次に示すような各種のプロセッサ（processor）である。各種のプロセッサには、ソフトウエア（プログラム）を実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるＣＰＵ（Central Processing Unit)、ＦＰＧＡ (Field Programmable Gate Array) などの製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Programmable Logic Device:ＰＬＤ）、各種の処理を実行するために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路などが含まれる。

【0061】

１つの処理部は、これら各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種または異種の２つ以上のプロセッサの組み合せ（例えば、複数のＦＰＧＡや、ＣＰＵとＦＰＧＡの組み合わせ）で構成されてもよい。また、複数の処理部を１つのプロセッサで構成してもよい。複数の処理部を１つのプロセッサで構成する例としては、第１に、クライアントやサーバなどのコンピュータに代表されるように、１つ以上のＣＰＵとソフトウエアの組み合わせで１つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第２に、システムオンチップ（System On Chip:ＳｏＣ）などに代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を１つのＩＣ（Integrated Circuit）チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサを１つ以上用いて構成される。

【0062】

さらに、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた形態の電気回路（circuitry）である。

【符号の説明】

【0063】

１０ 内視鏡システム
１２ 内視鏡
１２ａ 挿入部
１２ｂ 操作部
１２ｃ 湾曲部
１２ｄ 先端部
１２ｅ アングルノブ
１４ 光源装置
１６ プロセッサ装置
１８ モニタ
１９ ユーザーインターフェース
２０ 光源部
２０ａ Ｖ－ＬＥＤ（Ｖｉｏｌｅｔ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）
２０ｂ Ｂ－ＬＥＤ（Ｂｌｕｅ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）
２０ｃ Ｇ－ＬＥＤ（Ｇｒｅｅｎ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）
２０ｄ Ｒ－ＬＥＤ（Ｒｅｄ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）
２１ 光源制御部
２３ 光路結合部
３０ａ 照明光学系
３０ｂ 撮像光学系
４１ ライトガイド
４５ 照明レンズ
４６ 対物レンズ
４８ 撮像センサ
５０ ＣＤＳ／ＡＧＣ回路
５３ 画像取得部
５４ 明るさ情報算出部
５６ ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）
５８ ノイズ除去部
６０ 画像処理部
６２ パラメータ切替部
６６ 映像信号生成部
１００ 内視鏡システム
１０４ 青色レーザ光源
１０６ 青紫色レーザ光源
１０８ 光源制御部
１１０ 蛍光体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】