(57)【要約】【課題】スペクトルが異なる複数種類の照明光を順次に照射して撮像を行う電子内視鏡装置において、ちらつきの無い適切な光量調整を実現する。【解決手段】電子内視鏡装置(10)は、スペクトルが異なる複数種類の照明光を発生させる照明光発生部(70)と、被観察領域に照射する照明光を順次に切り替え、各照明光の光量を制御する光源制御部(72)と、照明光が照射された被観察領域を撮像する撮像素子(52)を有する撮像部と、照射された照明光の種類に応じて、その照明光の照射のもとで撮像された画像データに基づく光量調整の演算に用いる重み付けを設定する重み処理部（62）と、照明光の種類に応じた重み付けを反映させて光量調整値を演算する光量調整部（64）とを備え、光源制御部(72)は、光量調整値の演算に用いた画像データが得られた撮像時の照明光の照射後に照射される別の種類の照明光の光量を光量調整値に基づいて制御する。【選択図】図３
2014033777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光のスペクトルが異なる複数種類の照明光を発生させる照明光発生部と、
前記複数種類の照明光のうち被観察領域に照射する照明光を順次に切り替えるとともに各照明光の光量を制御する光源制御部と、
前記照明光が照射された前記被観察領域を撮像する撮像素子を有する撮像部と、
前記被観察領域に照射された照明光の種類に応じて、その照明光の照射のもとで前記撮像部により撮像されて得られた画像データに基づく光量調整の演算に用いる重み付けを設定する重み処理部と、
前記被観察領域に照射された照明光の種類に応じた前記重み付けを反映させて前記画像データを基に光量調整値を演算する光量調整部と、を備え、
前記光源制御部は、前記光量調整値の演算に用いられた前記画像データが得られた撮像時の照明光の照射後に照射される別の種類の照明光の光量を前記光量調整値に基づいて制御する電子内視鏡装置。
【請求項２】
照明光の種類と重み付けの関係を規定したデータが格納された記憶部を備える請求項１に記載の電子内視鏡装置。
【請求項３】
前記重み処理部は、前記被観察領域に照射された照明光の種類を示す照明光情報を前記光源制御部から取得する請求項１又は２に記載の電子内視鏡装置。
【請求項４】
前記被観察領域に照射された照明光の種類に基づいて、その照明光の照射のもとで前記撮像部により撮像された画像データを光量調整に使用するか否かを選択する選択部を備える請求項１から３のいずれか１項に記載の電子内視鏡装置。
【請求項５】
前記照明光発生部は、発光スペクトルの異なる複数の発光源を備える請求項１から４のいずれか１項に記載の電子内視鏡装置。
【請求項６】
前記照明光発生部は、
少なくとも１つの発光源と、
前記発光源から発せられる光の波長成分の一部を制限して透過及び反射の少なくとも一方を行うことにより、前記発光源のスペクトルとは異なるスペクトルの光を生成する波長制限部材と、
を備える請求項１から５のいずれか１項に記載の電子内視鏡装置。
【請求項７】
前記照明光発生部は、前記複数種類の照明光として、少なくとも赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のそれぞれの波長域の照明光を発生させることができ、
Ｒ、Ｇ、Ｂの各照明光を含む前記複数種類の照明光による順次照射が行われる請求項１から６のいずれか１項に記載の電子内視鏡装置。
【請求項８】
前記照明光発生部は、白色光を発生させる白色光源と、前記白色光の波長帯域よりも狭帯域の特定の波長帯域を有する特殊光を発生させる特殊光光源と、を備える請求項１から７のいずれか１項に記載の電子内視鏡装置。
【請求項９】
前記照明光発生部は、レーザ光源を含む請求項１から８のいずれか１項に記載の電子内視鏡装置。
【請求項１０】
前記撮像部を介して取得された画像データから前記被観察領域の観察画像を生成する画像処理部と、
前記画像処理部で生成された観察画像を表示させる表示部と、
を備える請求項１から９のいずれか１項に記載の電子内視鏡装置。
【請求項１１】
スペクトルの異なる照明光を照射して、各照明光のもとでそれぞれ撮像された複数フレームの画像を合成して表示再現用の観察画像を生成する画像処理部を備える請求項１から１０のいずれか１項に記載の電子内視鏡装置。
【請求項１２】
光のスペクトルが異なる複数種類の照明光を発生させる照明光発生部と、
前記複数種類の照明光のうち被観察領域に照射する照明光を順次に切り替えるとともに各照明光の光量を制御する光源制御部と、
前記被観察領域に照射された照明光の種類に応じて光量調整の演算に用いる重み付けを設定する重み処理部と、
前記照明光が照射された前記被観察領域を撮像して得られた画像データを取り込む画像データ取得部と、
前記重み付けを反映させて前記画像データを基に光量調整値を演算する光量調整部と、
を備え、
前記光源制御部は、前記光量調整値の演算に用いられた前記画像データが得られた撮像時の照明光の照射後に照射される別の種類の照明光の光量を前記光量調整値に基づいて制御する照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子内視鏡装置及び照明装置に係り、特に複数種類の照明光を順次に照射して撮像を行う電子内視鏡における照明光量の制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡の分野では、被観察領域に対して光の波長域や中心波長が異なる複数種類の照明光（異なるスペクトルの光）を順次に照射し、それぞれの照明光のもとで撮像を行うことにより、カラー画像や特殊光画像を取得する電子内視鏡装置が知られている（特許文献１〜３）。
【０００３】
また、特許文献４では照明光の光量制御に関して、電子内視鏡（スコープ）によって取得されるフレーム画像から輝度成分（Ｙ成分）のみからなる輝度画像を生成し、輝度値が所定の閾値以上となる高輝度画素群が検出されたときに、マイコンによる照射光の光量調整を行う構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２８０４６５号公報
【特許文献２】特開平２−１１９００５号公報
【特許文献３】特開２０１２−１０９８１号公報
【特許文献４】特開２００７−９７７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数種類の照明光を順次に照射する光源装置を用いて撮像を行う内視鏡システムの場合、照明光の種類毎に異なる明るさとなるため、照明光の種類毎に違う明るさゲインで処理が行われる。そのため、順次照射される各照明光のもとで撮像された画像信号をそのまま、すべて同じ条件で光量調整（自動露光制御）に使用してしまうと、適切な光量調整が行われないという問題がある。順次照射される各照明光を適切に光量調整しないと画像の明るさが変動して表示画像がちらつく。
【０００６】
この点、特許文献１、２では、順次照射されるＲ（赤）、Ｇ（青）、Ｂ（緑）の各波長域の発光強度を個別に制御することを開示しているが、面順次で取得されるＲＧＢ各フレームの単位で光量調整の演算を行うのではない。特許文献３では、順次照射されるそれぞれの照明光の光量調整に関する具体的な制御方法の開示はない。特許文献４では、光量調整が実際に行われるのは高輝度が検出された場合に限られ、順次照射の光源の光源色ごとでの光量調整は対応していない。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、上記課題を解決し、順次照射を行う構成において、ちらつきの無い適切な光量調整を行うことが可能な電子内視鏡装置及び照明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】
【０００８】
前記目的を達成するために、次の発明を提供する。
【０００９】
（第１態様）：第１態様に係る電子内視鏡装置は、光のスペクトルが異なる複数種類の照明光を発生させる照明光発生部と、複数種類の照明光のうち被観察領域に照射する照明光を順次に切り替えるとともに各照明光の光量を制御する光源制御部と、照明光が照射された被観察領域を撮像する撮像素子を有する撮像部と、被観察領域に照射された照明光の種類に応じて、その照明光の照射のもとで撮像部により撮像された画像データに基づく光量調整の演算に用いる重み付けを設定する重み処理部と、照射された照明光の種類に応じた重み付けを反映させて画像データを基に光量調整値を演算する光量調整部と、を備え、光源制御部は、光量調整値の演算に用いられた画像データが得られた撮像時の照明光の照射後に照射される別の種類の照明光の光量を光量調整値に基づいて制御する。
【００１０】
この態様によれば、スペクトルの異なる照明光が順次照射され、各照明光のもとで被観察領域の撮像が行われる。照明光の切り替えにより、撮像部から照明光の種類が異なる画像データが得られる。取得された画像データから照明光の光量調整値を演算するにあたり、どのようなスペクトルの照明光が照射されたときに得られた画像データであるかを把握し、その照射された照明光の種類（スペクトル）に応じた重み付けをして、その結果を光量調整に使用する。
【００１１】
これにより、照明光の種類に応じた適切な光量調整が可能となる。本態様によれば、スペクトルが異なる照明光のもとで取得された直近の画像情報を使って、その後照射される別のスペクトルの照明光量を適切に制御できる。順次照射に合わせて各照明光下で取得される各面の画像単位で（各照明光に対応したフレーム画像の単位）で光量調整の演算を行うことができるため、光量制御の応答性、追従性が高い。
【００１２】
（第２態様）：第１態様に記載の電子内視鏡装置において、照明光の種類と重み付けの関係を規定したデータが格納された記憶部を備える構成とすることができる。
【００１３】
照明光の種類ごとに自動露光制御への影響度合いを考慮した重み付けを設定することが好ましい。
【００１４】
（第３態様）：第１態様又は第２態様に記載の電子内視鏡装置において、重み処理部は、被観察領域に照射された照明光の種類を示す照明光情報を光源制御部から取得する構成とすることができる。
【００１５】
光源制御部から重み処理部に照明光情報を提供することで、どのような種類の照明光のもとで得られた画像データであるかを把握することが可能である。
【００１６】
（第４態様）：第１態様から第３態様のいずれか１項に記載の電子内視鏡装置において、被観察領域に照射された照明光の種類に基づいて、その照明光の照射のもとで撮像部により撮像された画像データを光量調整に使用するか否かを選択する選択部を備える構成とすることができる。
【００１７】
かかる態様によれば、複数種類の照明光のうち、特定の照明光を照射したときに得られた画像データについて光量調整の演算に適用しないという処理が可能である。
【００１８】
（第５態様）：第１態様から第４態様のいずれか１項に記載の電子内視鏡装置において、照明光発生部は、発光スペクトルの異なる複数の発光源を備える構成とすることができる。
【００１９】
複数の発光源の発光タイミングや発光強度を制御することで、様々なスペクトルの照明光を発生させることが可能である。
【００２０】
（第６態様）：第１態様から第５態様のいずれか１項に記載の電子内視鏡装置において、照明光発生部は、少なくとも１つの発光源と、発光源から発せられる光の波長成分の一部を制限して透過及び反射の少なくとも一方を行うことにより、発光源のスペクトルとは異なるスペクトルの光を生成する波長制限部材と、を備える構成とすることができる。
【００２１】
かかる態様によれば、波長制限部材の利用の有無と波長制限部材の種類数に応じて、様々なスペクトルの照明光を発生させることができる。
【００２２】
（第７態様）：第１態様から第６態様のいずれか１項に記載の電子内視鏡装置において、照明光発生部は、複数種類の照明光として、少なくとも赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のそれぞれの波長域の照明光を発生させることができ、Ｒ、Ｇ、Ｂの各照明光を含む複数種類の照明光による順次照射が行われる構成とすることができる。
【００２３】
かかる態様によれば、Ｒ画像、Ｇ画像、Ｂ画像を組み合わせることでカラー画像を生成することができる。
【００２４】
（第８態様）：第１態様から第７態様のいずれか１項に記載の電子内視鏡装置において、照明光発生部は、白色光を発生させる白色光源と、白色光の波長帯域よりも狭帯域の特定の波長帯域を有する特殊光を発生させる特殊光光源と、を備える構成とすることができる。
【００２５】
かかる態様によれば、白色光（通常光）観察と、特殊光観察が可能である。また、白色光観察画像と特殊光観察画像とを合成した合成画像の生成を行うことも可能となる。
【００２６】
（第９態様）：第１態様から第８態様のいずれか１項に記載の電子内視鏡装置において、照明光発生部は、レーザ光源を含む構成とすることができる。
【００２７】
狭帯域の特殊光を得る手段としてレーザ光源を用いることが好ましい。レーザ光源は、パルス幅変調（ＰＷＭ：Pulse Width Modulation）制御、パルス数変調（ＰＮＭ：Pulse Number Modulation）制御、パルス振幅変調（ＰＡＭ；Pulse Amplitude Modulation）制御、パルス密度変調（ＰＤＭ：Pulse Density Modulation）制御その他の変調方式により発光量の制御が可能である。
【００２８】
（第１０態様）：第１態様から第９態様のいずれか１項に記載の電子内視鏡装置において、撮像部を介して取得された画像データから被観察領域の観察画像を生成する画像処理部と、画像処理部で生成された観察画像を表示させる表示部と、を備える構成とすることができる。
【００２９】
（第１１態様）：第１態様から第１０態様のいずれか１項に記載の電子内視鏡装置において、スペクトルの異なる照明光を照射して、各照明光のもとでそれぞれ撮像された複数フレームの画像を合成して表示再現用の観察画像を生成する画像処理部を備える構成とすることができる。
【００３０】
（第１２態様）：第１２態様に係る照明装置は、光のスペクトルが異なる複数種類の照明光を発生させる照明光発生部と、複数種類の照明光のうち被観察領域に照射する照明光を順次に切り替えるとともに各照明光の光量を制御する光源制御部と、被観察領域に照射された照明光の種類に応じて光量調整の演算に用いる重み付けを設定する重み処理部と、照明光が照射された被観察領域を撮像して得られた画像データを取り込む画像データ取得部と、重み付けを反映させて画像データを基に光量調整値を演算する光量調整部と、を備え、光源制御部は、光量調整値の演算に用いられた画像データが得られた撮像時の照明光の照射後に照射される別の種類の照明光の光量を光量調整値に基づいて制御する。
【００３１】
第１２態様の照明装置において、第２態様から第１１態様に記載の事項と同様の特徴を適宜組み合わせる態様が可能である。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、スペクトルの異なる複数種類の照明光を順次照射する構成において、ちらつきのない適切な光量調整を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係る電子内視鏡装置のシステム構成例示す外観図
【図２】電子内視鏡の先端部を示した正面図
【図３】電子内視鏡装置の要部を示すブロック構成図
【図４】電子内視鏡装置の照明光発生部に関する他の構成例（構成例１）を示すブロック構成図
【図５】紫色レーザ光源からの紫色レーザ光と、青色レーザ光源からの青色レーザ光及び青色レーザ光が蛍光体により波長変換された後の発光スペクトルを示すグラフ
【図６】生体組織の粘膜表層の血管を模式的に表した説明図
【図７】内視鏡装置による観察画像の概略的な表示例を示す説明図
【図８】電子内視鏡装置の照明光発生部に関する他の構成例（構成例２）を示すブロック構成図
【図９】電子内視鏡装置の照明光発生部に関する他の構成例（構成例３）を示すブロック構成図
【図１０】Ｒ，Ｇ，Ｂ光、及びＬＥＤからの特殊光の照射タイミングを示すチャート図
【図１１】Ｒ，Ｇ，Ｂ光、及びＬＥＤからの特殊光の照射タイミングの他の例を示すチャート図
【図１２】電子内視鏡装置の照明光発生部に関する他の構成例（構成例４）を示すブロック構成図
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、添付図面に従って本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００３５】
図１は本発明の実施形態に係る電子内視鏡装置のシステム構成例を示す外観図である。本実施形態の電子内視鏡装置１０は、電子内視鏡１２の本体と、プロセッサ装置１４と、光源装置１６とを含んで構成される。プロセッサ装置１４は光源装置１６と接続されており、両者が連携して全体として電子内視鏡１２の制御装置１８として機能する。
【００３６】
電子内視鏡１２は、被検体（患者）の体腔内に挿入される可撓性の挿入部２０と、挿入部２０の基端部分に連設された操作部２２と、操作部２２に連設され、制御装置１８に接続される軟性部２４とを備える。軟性部２４は当該電子内視鏡１２をプロセッサ装置１４及び光源装置１６に着脱自在に接続するコネクタ部３６、３７を有している。
【００３７】
なお、図示はしないが、電子内視鏡１２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。
【００３８】
挿入部２０は、先端部２６（以下「内視鏡先端部」とも言う。）と、湾曲部２８と、可撓性を持つ挿入部側軟性部２９とを含んで構成される。先端部２６の先端面２６ａには、被観察領域へ光を照射する照明光の照射口となる照明窓（図２の符号４２参照）が設けられている。また、先端部２６には、被観察領域の画像情報を取得する撮像素子（図３の符号５２参照）が内蔵されている。
【００３９】
湾曲部２８は、先端部２６と挿入部側軟性部２９との間に設けられており、操作部２２に配置されたアングルノブ３０の回動操作やアクチュエータの作動等により湾曲自在にされている。この湾曲部２８は、電子内視鏡１２が使用される被検体の部位等に応じて、任意の方向、任意の角度に湾曲でき、先端部２６の照明窓４２及び撮像素子５２の観察方向を、所望の観察部位に向けることができる。
【００４０】
操作部２２は、アングルノブ３０の他、送気・送水ボタン３２や鉗子口３４を有している。操作部２２と制御装置１８とを繋ぐ軟性部２４には、図示せぬ信号線やライトガイド（ＬＧ）等が収容されている。軟性部２４（以下、ＬＧ軟性部という。）一端は操作部２２に繋がり、他端はコネクタ部３６に連結されている。コネクタ部３６は、図示せぬ信号線や給電線などのケーブル、照明光を導くライトガイド、送気・送水管路等を含んだ複合タイプのものであり、電子内視鏡１２はコネクタ部３６を介してプロセッサ装置１４に接続される。また、コネクタ部３６から分岐した別のコネクタ部３７は光源装置１６に接続される。
【００４１】
プロセッサ装置１４は、ＬＧ軟性部２４内に収納された図示せぬケーブルを介して電子内視鏡１２に給電を行い、撮像素子５２の駆動を制御するとともに、撮像素子５２を介して取得される撮像信号を受信し、受信した撮像信号に各種信号処理を施して所望の画像データに変換する処理を行う。プロセッサ装置１４には表示装置３８（「表示部」に相当）が接続されており、プロセッサ装置１４で生成された画像データは、表示装置３８に内視鏡画像（表示用画像）として表示される。また、プロセッサ装置１４は、電子内視鏡装置１０のシステム全体を統括的に制御する制御部としての機能を果たす。
【００４２】
光源装置１６は、照明光を発生させる手段であり、本例の光源装置１６は、スペクトル（波長成分の分布）が異なる複数種類の照明光を発生させることができ、プロセッサ装置１４と連携して、照明光の種類や照射光量を制御できる。また、本例の光源装置１６は、送気・送水装置が内蔵されている。
【００４３】
図２は電子内視鏡１２の先端部２６を示した正面図である。図２に示すように、内視鏡先端部２６の先端面２６ａには、観察窓４０、照明窓４２、鉗子出口４４、及び送気・送水用ノズル４６が設けられている。観察窓４０は、その背後に撮像光学系（図３の対物レンズユニット５０や撮像素子５２を含む撮像部）が配置され、この観察窓４０を通して被観察対象の観察（被観察領域の撮像）が行われる。観察窓４０は、先端面２６ａの片側中央（図２に示した円形の先端面２６ａにおける上側半円内の上部中央部）に配置されている。
【００４４】
照明窓４２は、観察窓４０に関して対称な位置に２つ配置されている。図２では観察窓４０を挟んで左右対称位置に照明窓４２が設けられている。光源装置１６（図１参照）で発生させた光は電子内視鏡１２内のライトガイド（図３中の符号７６）を通して内視鏡先端部の照明窓４２まで導かれ、照明窓４２から体腔内の被観察部位に照明光が照射される。照明窓４２から被観察部位に照明光を照射しつつ、観察窓４０を介して撮像素子５２により被観察部位（被観察領域）の撮像が行われる。
【００４５】
鉗子出口４４は、挿入部２０内に配設された鉗子チャンネル（不図示）に接続され、操作部２２に設けられた鉗子口３４（図１参照）に連通している。鉗子口３４には、注射針や高周波メスなどが先端に配された各種処置具が挿通され、各種処置具の先端が鉗子出口４４から露呈される。送気・送水用ノズル４６は、操作部２２に設けられた送気・送水ボタン３２（図１参照）の操作に応じて、送気・送水装置から供給される洗浄水や空気を観察窓４０や体腔内に向けて噴射することができる。
【００４６】
図３は電子内視鏡装置１０の要部を示すブロック構成図である。電子内視鏡１２の先端部２６（図１参照）には、対物レンズユニット５０が取り付けられており、対物レンズユニット５０の後方に撮像素子５２が配置されている。対物レンズユニット５０は、焦点距離を制御するズーム機能と、被写体に焦点を合わせるオートフォーカス機能とを有する。
【００４７】
撮像素子５２には、ＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサやＣＣＤ(Charge Coupled Device）イメージセンサ等のデバイスを用いることができる。撮像素子５２としてモノクロの撮像素子（色分解カラーフィルタを備えていない構成）とすることができる。なお、モノクロの撮像素子に代えて、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の基本色に感度を有する原色系の撮像素子（例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂの原色カラーファイルタを通して色分解した光を光電変換する方式）を用いることができる。また、シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の基本色に感度を有する補色系の撮像素子（例えば、Ｃ、Ｍ、Ｙの補色カラーファイルタを通して色分解した光を光電変換する方式）を用いることも可能である。
【００４８】
撮像素子５２から出力された撮像信号はアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器５４によってデジタル信号に変換され、プロセッサ装置１４に伝送される。なお、Ａ／Ｄ変換器５４を含む周辺回路とＣＭＯＳセンサとが同一チップに形成されたＣＭＯＳ撮像チップとして構成することができる。
【００４９】
図には示さないが、周辺回路には、アナログ信号処理回路（ＡＦＥ；アナログフロントエンド）、パラレル／シリアル（Ｐ／Ｓ）変換部、ＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signal）送信部、レジスタ、タイミングジェネレータ（ＴＧ）等を含めることができる。ＡＦＥは、相関二重サンプリング（ＣＤＳ；Correlated double sampling）回路、ゲイン設定回路（ＰＧＡ；Programmable Gain Amplifier）、及びＡ／Ｄ変換器５４を含んで構成される。
【００５０】
ＣＤＳ回路は、ＣＭＯＳセンサの各画素から順次読み出された画素信号からなる撮像信号に対して相関二重サンプリング処理を施し、ＣＭＯＳセンサで生じるリセット雑音及びアンプ雑音の除去を行う。ＰＧＡは、ＣＤＳ回路によりノイズ除去が行われた撮像信号を、プロセッサ装置１４から指定されたゲイン（増幅率）で増幅する。
【００５１】
Ａ／Ｄ変換器５４は、ＰＧＡにより増幅された撮像信号（アナログ撮像信号）を、所定のビット数のデジタル信号に変換して出力する。Ａ／Ｄ変換器５４でデジタル化されて出力された撮像信号（デジタル撮像信号）はパラレル信号からシリアル信号に変換され、ＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signal）伝送方式によりプロセッサ装置１４に送られる。
【００５２】
プロセッサ装置１４は、画像処理部６０と、重み処理部６２と光量調整部６４とを備える。本例では画像処理部６０はデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ：Digital Signal Processor）で構成され、重み処理部６２と光量調整部６４は中央演算処理装置（ＣＰＵ；central processing unit）６６が実行するソフトウエア（プログラム）によって実現される。ただし、これらの各部（６０、６２、６４）を実現する具体的な構成は様々な態様があり得る。例えば、これらの各部（６０、６２、６４）をＤＳＰ、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などの回路によって実現してもよいし、ＣＰＵ６６が実行するソフトウエアによって実現してもよく、これらの適宜の組み合わせによって実現してもよい。
【００５３】
電子内視鏡１２からコネクタ部３７を通じてプロセッサ装置１４に伝送された画像データ（以下、「ＲＡＷ画像データ」という。）は画像処理部６０に入力される。このＲＡＷ画像データは、撮像素子５２から得られる撮像信号に対し、いわゆる絵作りのためのデジタル現像の処理が施されていない、未加工の（生の）画像データである。
【００５４】
画像処理部６０は、入力されたＲＡＷ画像データに対し、色補間、色分離、ゲイン補正、色バランス調整、ガンマ補正、画像強調処理等の信号処理を施し、表示再現のための画像データを生成する。この画像処理部６０は、スペクトルの異なる照明光を照射して得られた複数枚のフレーム画像を合成して１枚又は複数枚の合成画像を生成する合成処理機能を有している。
【００５５】
画像処理部６０により生成された画像データは、表示装置３８に対応した信号形式の映像信号に変換されて表示装置３８に出力される。こうして、電子内視鏡１２の撮像素子５２を介して取得された画像情報は、内視鏡観察画像として表示装置３８に表示される。また、画像処理部６０によって生成された内視鏡観察画像のデータは、必要に応じて、メモリやストレージ装置などの記憶部（符号６８又は図示せぬもの）に記憶される。
【００５６】
内視鏡観察画像のデータを記憶するための手段は、プロセッサ装置１４に内蔵された記憶装置（メモリ、ハードディスクなど）であってもよいし、プロセッサ装置１４に対して着脱可能な外部記憶装置であってもよく、或いはまた、プロセッサ装置１４に対して有線又は無線の通信インターフェースを介して接続される外部装置であってもよい。
【００５７】
また、プロセッサ装置１４には、キーボードやマウス、タッチパネルなどの入力装置が接続され、表示装置３８の表示を利用したグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）などにより、入力装置から各種の入力操作を行うことができる。
【００５８】
光源装置１６は、光のスペクトル（波長成分の強度分布）が異なる複数種類の照明光を発生させることができる照明光発生部７０と、照明光発生部７０から出射する照明光の種類とその光量を制御する光源制御部７２とを備える。なお、光源制御部７２はプロセッサ装置１４内に搭載する態様も可能であり、プロセッサ装置１４のＣＰＵ６６が光源制御部７２の役割を担うこともできる。
【００５９】
本実施形態におけるプロセッサ装置１４と光源装置１６とを組み合わせた制御装置１８が全体として「照明装置」に相当する。
【００６０】
図３では、照明光発生部７０から選択的に出力できる照明光の種類（Ｎ種類）に対応する複数の発光源（光源１、光源２、…光源Ｎ）を示し、符号７４-ｋ（ｋ＝１，２、…Ｎ）を付してある（Ｎは２以上の整数）。ただし、照明光発生部７０の構成として必ずしも照明光の種類毎に個別の発光源が存在することは要求されない。例えば、ある１つの発光源から発せられる光を分光フィルタや透過波長帯域制限フィルタなどの波長制限部材を通して波長成分を選択して出力することにより、波長選択部材の特性に応じて複数種類の照明光を得ることができる。なお、波長制限部材は、透過型に限らず、反射によって波長を制限するものであってもよく、更には、反射と透過を組み合わせて波長を制限する構成であってもよい。すなわち、波長制限部材は、発光源から発せられる光の波長成分の一部を制限して透過及び反射の少なくとも一方を行うことにより、発光源の元のスペクトルとは異なるスペクトルの光を生成するものであればよい。
【００６１】
また、複数の発光源を備える構成の場合、複数の発光源を同時に点灯させることで、それぞれの発光源が発生する波長成分を足し合わせたスペクトルの照明光を得ることができる。つまり、同時発光させる発光源の組み合わせを変えることにより、様々な種類（スペクトル）の照明光を実現できる。
【００６２】
ここでは、説明を簡単にするために、複数種類（Ｎ種類）の照明光のそれぞれに対応したＮ種類の光源１、光源２、…光源Ｎを備えるものとして説明する。なお、照明光の種類数やそれぞれの照明光のスペクトルについては、特に限定されない。各光源１、２、…光源Ｎには、発光スペクトルが異なるレーザ光源を用いることができる。
【００６３】
照明光発生部７０から照射された照明光はライトガイド（光ファイバ）７６に入射され、ライトガイド７６を通じて電子内視鏡１２の挿入部２０先端の照明窓４２に導かれる。
【００６４】
光源制御部７２は、各光源１〜Ｎの発光タイミングと照射光量を制御し、異なるスペクトルを持つ複数種類の照明光を内視鏡先端部２６から順次照射させる。例えば、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光、特殊光１、特殊光２の５種類の照明光を順次輪番で切り替える制御を行い、Ｒ光→Ｇ光→Ｂ光→特殊光１→特殊光２→Ｒ光…（以下同様の繰り返し）の順次照射を行うことができる。
【００６５】
照明光の照射中に対物レンズユニット５０を介して撮像素子５２に入射した光は撮像素子５２によって光電変換され、撮像素子５２から撮像信号として出力される。これにより、各照明光の照射に対応した面順次の画像データ（例えば、Ｒ画像、Ｇ画像、Ｂ画像、特殊光１画像、特殊光２画像）が得られる。
【００６６】
本例のプロセッサ装置１４において、電子内視鏡１２から画像データ（ＲＡＷ画像）を取り込むための「画像データ取得部」として機能する要素は、電子内視鏡１２のコネクタ部３７が連結されるコネクタ部８２、或いは、画像データ（ＲＡＷ画像）の信号ライン８４、若しくはその入力端子部である。
【００６７】
複数種類の照明光を切り替えながら順次に照射する構成の場合、照明光の種類毎に明るさが異なるＲＡＷ画像が得られる。したがって、本実施形態では、ＲＡＷ画像に基づいて照明光の光量調整を行うにあたり、順次照射のもとで撮像素子５２から出力されるＲＡＷ画像に対して、どのようなスペクトルの照明光を照射したときのＲＡＷ画像であるかを判断した上で重み処理部６２にて重み付けの処理を行い、その結果を光量調整に使用する。
【００６８】
重み処理部６２は、被観察領域に照射された照明光の種類に応じて、その照明光の照射のもとで撮像素子５２により撮像されたＲＡＷ画像データに基づく光量調整の演算に用いる重み付けを設定する。
【００６９】
重み処理部６２における処理は、照明光の種類ごとに予め「重み」に相当する数値（重み係数）が定められており、ＲＡＷ画像取得時の照射に使用した照明光の種類を判別してその照明光の種類に対応した重みを決定する。例えば、照明光の種類と重み係数の対応関係を特定したルックアップテーブル（「重みＬＵＴ」という。）のデータがプロセッサ装置１４内の記憶部６８に予め格納されている。この重みは、スペクトルが異なる照明光の種類毎に自動露光制御（照明光量の自動制御）への影響度合い示す値として設定されるものである。
【００７０】
単純な例で説明すると、ＲＧＢの面順次画像から１枚のカラー画像を生成する画像処理を行う場合、カラー画像の輝度信号は、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号を所定の混合比率で足し合わせたものとして得られる。
【００７１】
Ｙ＝ｒ×Ｒ＋ｇ×Ｇ＋ｂ×Ｂ  
ｒ、ｇ、ｂはそれぞれ混合比率を示しており、一例として、ｒ＝０．２９９、ｇ＝０．５８７、ｂ＝０．１１４などである。
【００７２】
ＲＡＷ画像の明るさを輝度の指標を基準にして相対的に評価する場合、Ｒ、Ｇ、Ｂの面順次で取得される各色のＲＡＷ画像に対し、Ｒ光源、Ｂ光源、Ｇ光源のそれぞれに対応する重みは、対応するＲＧＢの混合比率の逆数（１／ｒ、１／ｇ、１／ｂ）として定義することができる。ＲＧＢ以外の他の特殊光についても、予めその照明光のスペクトル（波長成分の強度分布）に対応した明るさを評価しておき、重みとして定めておくことができる。
【００７３】
なお、光源の種類は特に限定されず、例示として、中心波長４０５ｎｍ、４４５ｎｍ、又は４７３ｎｍのレーザ光源、その他別の波長のレーザ光源を使用することができる。各レーザ光源の発光波長は、上記中心波長の±４０ｎｍのものを使用することができ、好ましくは、上記中心波長の±１０ｎｍのものを使用する。また、レーザ光源に限らず、白色光源などの光源と波長制限部材（フィルタなど）とを組み合わせて所望の波長分布（スペクトル）の光を生成することも可能である。さらに、複数の光源を適宜の光量比で同時に点灯させることにより、各光源の波長成分を重ね合わせた所望のスペクトルの照明光を得ることもできる。
【００７４】
また、光量調整に用いる明るさレベルの指標として、必ずしも輝度（Ｙ）信号を基準として評価する必要はなく、例えば、Ｇ信号を基準にして評価することも可能である。重み処理部６２における重みの定め方については、後段の画像処理部６０で明るさゲインを補正するゲイン補正処理との関係で適宜設計することができる。画像処理部６０において明るさレベルの判定に使用する指標に合わせて、各照明光に対応した重みを定めることが好ましい。
【００７５】
光源制御部７２は、重み処理部６２に対して、照射に使用した照明光の種類を特定する照明光情報を通知する。重み処理部６２は、光源制御部７２から提供される照明光情報を基に、重みＬＵＴを参照して、当該ＲＡＷ画像に係る照明光の種類に対応した重みを決定し、その重みを用いてＲＡＷ画像データに重み処理を施す。例えば、ＲＡＷ画像データに重みを乗算する演算を行う。
【００７６】
光量調整部６４は、重み処理部６２による処理を経て、照明光の種類に応じた重みが考慮されたＲＡＷ画像データを基に、照明光の光量調整値を計算する。例えば、ＲＡＷ画像の全画素の積算値若しくは平均値、又はＲＡＷ画像における一部の画素領域の積算値若しくは平均値など、ＲＡＷ画像の明るさを表す指標値（「明るさ評価値」と言う。）を計算し、明るさ評価値を基に照明光の光量調整値が決定される。
【００７７】
ＲＡＷ画像の明るさを示す明るさ評価値と光量調整値との関係を規定したルックアップテーブル（「光量調整ＬＵＴ」という。）をプロセッサ装置１４内の記憶部６８に予め格納しておき、この光量調整ＬＵＴを参照することで光量調整値を決定することができる。
【００７８】
或いはまた、算出された明るさ評価値を所定の規定値（目標値）に一致させるための補正値（補正係数）を計算し、その補正値を光量調整値とすることができる。
【００７９】
光量調整部６４で算出された情報は光源制御部７２に送られる。光源制御部７２は光量調整部６４から通知される光量調整値を基に光量制御信号を生成し、この光量制御信号によって次の照射に用いる照明光の光量を制御する。本例の光源制御部７２は、光量調整値の演算に用いられた画像データが得られた撮像時の照明光の照射後に照射される別の種類の照明光の光量を光量調整値に基づいて制御する。
【００８０】
照明光の光量を増減させる手段としては、パルス幅制御（ＰＷＭ）、パルス数制御（ＰＮＭ）、パルス振幅制御（ＰＡＭ）、パルス密度制御（ＰＤＭ）その他の変調方式、光源部に供給する電流（電力）を制御する態様、通過光量を可変する絞りを制御する態様、又はこれらを組み合わせる態様がある。
【００８１】
光源制御部７２は、照明光発生部７０の各光源７４-ｋ（ｋ＝１，２、…Ｎ）に対して、光量を制御するため制御信号（例えば、ＰＷＭ制御用の制御値、ＰＮＭ制御用の制御値、ＰＡＭ制御用の制御値、ＰＤＭ制御用の制御値、その他の変調方式による制御用の制御値のいずれか１つ又は複数の組み合わせの信号など）を出力する。
【００８２】
こうして、順次照射によって面順次で取得される各ＲＡＷ画像ごとに（ＲＡＷ画像の１フレーム単位で）、上述の光量調整の演算が行われ、次の照射に用いる照明光の制御に反映される。つまり、順次照射のサイクルにおける最新のフレームの明るさ情報を使って、次のフレーム（異なるスペクトルの照明光を照射して取得されるフレーム）の照明光の光量制御を行うことができる。
【００８３】
本実施形態によれば、スペクトルの違う照明光を順次切り替えながら照射し、それぞれ異なる照明光の照射のもとで順次に撮像される各画像データ（ＲＡＷ画像）を基に、順次照射の１フレーム単位で照明光の光量制御が行われる。直前（又は直近）に取得されたＲＡＷ画像の明るさ情報を基に、次のフレーム画像を取得する際の照明光の制御を行うことができる。
【００８４】
直前のフレームに係るＲＡＷ画像を基に次フレームの照明光の光量制御を行う態様が好ましい。ただし、必ずしも直前のフレームの情報を次フレームの光量制御に反映させることは要求されない。例えば、本実施形態では、ある特定の照明光については、その照明光の照射時に撮像された画像データについては光量調整に使用しないという選択が可能である。すなわち、使用される照明光の種類によっては、その照明光の照射時に取得される画像データを光量調整に利用しないという態様も可能である。
【００８５】
この場合は、必ずしも直前フレームのＲＡＷ画像から計算された光量調整値を適用することにならないことが起こりうるが、光量調整に使用できる直近のフレームの画像情報が利用されることになる。
【００８６】
照射された照明光の種類によって、その照明光のもとで撮像された画像データを光量調整に使用するか否かを選択できる構成は、例えば、予めプログラムされた特定の種類の照明光について自動的に光量調整の利用から除外する態様とすることができる。
【００８７】
この場合、重み処理部６２は光源制御部７２から通知される照明光情報を基に、ＲＡＷ画像データを光量調整に使用するか否かの判断を行い、光量調整に用いるＲＡＷ画像データを選択する処理を行う。そして、光量調整に使用するものと判断（選択）したものについて重み処理を行う。なお、光量調整に使用しない場合の重みの値を「０」などの特定の値に定めておくことにより、演算上、光量調整に使用されないものとして取り使うことも可能である。
【００８８】
このように、照射された色に基づいて、光量調整に使用するか否かを自動選択する態様においては、かかる自動選択機能を実現している重み処理部６２や光源制御部７２、若しくはこれらの組み合わせが「選択部」に相当する機能を含んだ構成となっている。
【００８９】
また、照射された照明光の種類に基づいて、光量調整に使用するか否かを選択可能な構成は、オペレータ（ユーザ）が入力装置３９を操作して特定の種類の照明光を選択指定する態様とすることも可能である。オペレータの操作によって設定された特定の照明光について、その照明光のもとで撮像された画像データを光量調整に使用しない構成とすることができる。この場合、かかるオペレータの選択操作を可能とする入力装置３９と表示装置３８を用いて実現されるユーザーインターフェースと、その設定にしたがって動作するプログラムが「選択部」に相当するものとなる。
【００９０】
なお、重み処理部６２と光量調整部６４の機能分担は、上述した例に限定されない。照明光の種類に応じた重みの処理を施したデータを基に光量調整値を計算する態様に限らず、重み処理を施す前のＲＡＷ画像データから光量調整値（重み処理前）を計算し、この光量調整値（重み処理前）に対して重み演算を行い、重みを考慮した光量調整値（重み処理後）を求めてもよい。つまり、重み処理部６２は、重みを決定する処理を行い、光量調整部６４において、その決定された重みを用いた演算処理を行う構成も可能である。
【００９１】
本実施形態によれば、順次照射の光源を用いる撮像において、ＲＡＷ画像によって自動露光を調整する際、照明光の種類（スペクトル）ごとに自動露光制御への影響度合いを設定することにより、各照明光についてちらつきのない適切な光量調整を行うことが可能である。
【００９２】
本実施形態によれば、ＲＡＷ画像の明るさレベルが照明光の種類毎に相違し、後段の画像処理部６０で明るさゲインを補正する場合であっても、ちらつきのない安定した光量調整を行うことができる。
【００９３】
＜照明光発生部の他の構成例＞
次に、照明光発生部の他の構成例について説明する。
【００９４】
（構成例１）
図４は電子内視鏡装置の他の構成例を示すブロック構成図である。図４中、図１から図３で説明した構成と同一又は類似の要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。また、図４ではプロセッサ装置１４に関する構成の図示を省略した。
【００９５】
図４に示した光源装置１６Ａは、中心波長４４５ｎｍの青色レーザ光源（第１の光源）１１２と、中心波長４０５ｎｍの紫色レーザ光源（第２の光源）１１４とを発光源として備えている。これらの各光源（１１２、１１４）の半導体発光素子からの発光は、光源制御部７２により個別に制御されており、青色レーザ光源１１２の出射光と、紫色レーザ光源１１４の出射光との光量比は変更自在になっている。つまり、光源制御部７２は照明光のスペクトルを制御する手段として機能する。
【００９６】
青色レーザ光源１１２及び紫色レーザ光源１１４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。なお、各レーザ光源の発光波長は、上記中心波長の±４０ｎｍ、好ましくは±１０ｎｍのものが使用できる。
【００９７】
これら各光源（１１２、１１４）から出射されるレーザ光は、集光レンズ（図示略）によりそれぞれ光ファイバに入力され、合波器であるコンバイナ１１６と、分波器であるカプラ１１８を介してコネクタ部３６に伝送される。なお、これに限らず、コンバイナ１１６とカプラ１１８を用いずに各光源（１１２、１１４）からのレーザ光を直接コネクタ部３６に送出する構成であってもよい。
【００９８】
コネクタ部３６に供給されたレーザ光は、ライトガイド７６Ａ、７６Ｂによって、それぞれ電子内視鏡１２の先端部まで伝搬される。ライトガイド７６Ａ、７６Ｂの光出射端には波長変換部材である蛍光体７８が配置されている。青色レーザ光は、ライトガイド７６Ａ、７６Ｂの光出射端に配置された蛍光体７８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７８を透過する。紫色レーザ光は、蛍光体７８を励起させることなく透過して、狭帯域波長の照明光となる。
【００９９】
蛍光体７８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）等を含む蛍光体等）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７８により吸収されず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、更に、白色光の強度を容易に調整できる。しかも、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。
【０１００】
この構成例では、青色レーザ光源１１２、紫色レーザ光源１１４及び蛍光体７８を含んだ構成が「照明光発生部」に相当する。
【０１０１】
図５は、紫色レーザ光源１１４からの紫色レーザ光と、青色レーザ光源１１２からの青色レーザ光及び青色レーザ光が蛍光体７８により波長変換された後の発光スペクトルを示すグラフである。紫色レーザ光は、中心波長４０５ｎｍの輝線（プロファイルＰＦ１）で表される。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７８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ＰＦ２によって、前述した擬似白色光が形成される。
【０１０２】
本明細書でいう白色光とは、厳密に可視光の全ての波長成分を含むものに限らず、例えば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。
【０１０３】
光源制御部７２により、プロファイルＰＦ１とプロファイルＰＦ２との発光強度を相対的に増減制御して、任意の色調（スペクトル）の照明光を生成することができ、プロファイルＰＦ１，ＰＦ２の混合比率に応じて特性の異なる照明光を得ることができる。
【０１０４】
レーザ光源を用いることで、高い分解能で色調が制御でき、色調の経時変化が少なく、しかも高い応答性で光量制御できる。また、発光効率が高いために省電力化が図られる。
【０１０５】
各レーザ光源（１１２、１１４）の発光タイミングを制御することで、白色光→特殊光（中心波長４０５ｎｍの紫色光）を交互に切り替える順次照射を行うことができる。
【０１０６】
図６に生体組織の粘膜表層の血管を模式的に表した説明図を示した。生体組織の粘膜表層は、粘膜深層の血管Ｂ１から樹脂状血管網等の毛細血管Ｂ２が粘膜表層までの間に形成され、生体組織の病変はその毛細血管Ｂ２等の微細構造に現れることが報告されている。そこで、粘膜表層の毛細血管を画像強調して観察し、微小病変の早期発見や、病変範囲の診断が試みられている。
【０１０７】
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では生体組織表層の毛細血管からの血管情報や、粘膜微細模様が得られ、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、生体組織表層の血管観察には、中心波長３６０〜８００ｎｍ、好ましくは３６５〜５１５ｎｍ、更に好ましくは中心波長４００ｎｍ〜４７０ｎｍの光源が用いられる。
【０１０８】
図７に電子内視鏡装置による観察画像の概略的な表示例を示す。図７のように、照明光を白色光とした場合の観察画像では、生体組織の比較的深層の血管像が得られる反面、粘膜表層の微細な毛細血管はぼやけて見える。一方、可視短波長成分を多く含む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。また、これらの画像を重ね合わせた合成画像を表示させることも可能である。
【０１０９】
（構成例２）
図８は電子内視鏡装置の他の構成例を示すブロック構成図である。図８中、図１から図３で説明した構成と同一又は類似の要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。また、図８ではプロセッサ装置１４に関する構成の図示を省略した。
【０１１０】
図８に示した構成例においては、電子内視鏡１２の先端部に複数の発光ダイオードが配置される。発光ダイオードとしては、例えば、青色発光ダイオード１６１、緑色発光ダイオード１６３、赤色発光ダイオード１６５を用い、光源装置１６Ｂ側の光源制御部７２に接続されたドライバ１６７により、各発光ダイオード（１６１、１６３、１６５）の発光量をそれぞれ個別に制御する。
【０１１１】
この構成によれば、光の三原色の発光素子を用いることで白色を含む任意の色調の照明光が得られる。また、白色光の光量を稼ぐために白色光源１６９を別途に設けて、電子内視鏡１２に白色光を供給する構成としてもよい。この場合の白色光源１６９としては、ハロゲンランプ、キセノンランプ、白色発光ダイオード、或いは、図７で説明したレーザ光源（１１２）と蛍光体７８との組み合わせによる光源が利用可能である。
【０１１２】
図８の構成例の場合、光源装置１６Ｂと複数の発光ダイオード（１６１、１６３、１６５）とを含んだ構成が「照明光発生部」に相当する。
【０１１３】
（構成例３）
図９は面順次式の撮像を行う電子内視鏡装置の例を示す概略的な構成図である。図９中、図１から図３で説明した構成と同一又は類似の要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。また、図９ではプロセッサ装置１４に関する構成の図示を省略した。
【０１１４】
図９に示した構成例においては、光源装置１６Ｃのキセノンランプ等の白色光源１７１からの光路途中に、Ｒ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタ１７３を有する回転カラーフィルタ板１７５を配置し、各カラーフィルタ１７３からの透過光を照明光として電子内視鏡１２に供給している。また、内視鏡先端部には白色光源１７１の出射光とはスペクトルの異なる可視短波長の狭帯域光（「特殊光」に相当）を発光するＬＥＤ（Light Emitting Diode）１７７を配置し、光源制御部７２は、このＬＥＤ１７７の発光を制御する。光源制御部７２は、回転カラーフィルタ板１７５を回転駆動する駆動モータ（回転駆動手段）１７９に駆動信号を出力すると共に、駆動モータ１７９の動作に同期させて、ＬＥＤ１７７の発光タイミングと発光強度を制御する。
【０１１５】
白色光源１７１から回転カラーフィルタ板１７５までの光路途中には、赤外線等の不要光をカットする光学フィルタ１８１、光量制御する絞りユニット１８３が設けられ、回転カラーフィルタ板１７５の光路後方には、集光レンズ１８５、内視鏡先端まで導光するライトガイド７６が配置されている。なお、ライトガイド７６は光源装置１６Ｃ側と電子内視鏡１２側にそれぞれ設けられ、コネクタ部３６で結合される構成となっている。
【０１１６】
光源制御部７２は、駆動モータ１７９の駆動により、回転カラーフィルタ板１７５のＲ，Ｇ，Ｂいずれかのカラーフィルタ１７３を白色光源１７１からの出射光の光路上に配置させることで、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光を順次にライトガイド７６に供給する。
【０１１７】
図１０は、順次照射による各照明光の照射タイミングの例を示したチャート図である。図１０中の「Ｒ」、「Ｇ」、「Ｂ」はそれぞれＲ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタ１７３を通過したＲ波長域の光（Ｒ光）、Ｇ波長域の光（Ｇ光）、Ｂ波長域の光（Ｂ光）の照射タイミングを示しており、「Ｘ」はＬＥＤ１７７による狭帯域光の照射タイミングを示している。
【０１１８】
図１０に示すように、ＬＥＤ１７７に対する発光タイミングをＢ光照射の次に設定する照射パターンとすれば、Ｒ光→Ｇ光→Ｂ光→狭帯域光（Ｘ）の順で、各種の照明光が内視鏡先端から繰り返し照射される。そして、各種の照明光を照射しているそれぞれのタイミングで個別に撮像することで、Ｒ光画像、Ｇ光画像、Ｂ光画像、狭帯域光画像（「特殊光画像」ともいう。）が順次得られる。
【０１１９】
ＬＥＤ１７７は、生体組織表層の情報を強調して観察するには、中心発光波長が４０５±４０ｎｍのものが使用でき、特には、中心発光波長が４０５±１０ｎｍのものがより好適に使用できる。 
【０１２０】
面順次で得られるＲ光画像、Ｇ光画像、Ｂ光画像は、画像処理部６０（図３参照）で同時化処理することで、白色光照明による通常観察画像となる。また、狭帯域光画像は、生体組織表層の毛細血管情報や粘膜微細模様等が強調された画像となって得られ、ＬＥＤ１７７の発光強度を光源制御部７２により増減制御することで、組織表層の情報に対する強調度合いを変更できる。
【０１２１】
更に、画像処理部６０（図３参照）は、得られた狭帯域光画像を上記のＲ光，Ｇ光，Ｂ光による通常観察画像、又はＲ光、Ｇ光による画像に演算処理して合成することで、組織表層の情報が強調された画像を生成する。
【０１２２】
このように、光源制御部７２によって白色光（Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光）に対する狭帯域光の強度を変更することで、組織表層の情報を強調する度合いを任意に調整でき、観察目的に応じた適切な観察画像を得るこができる。
【０１２３】
なお、上記構成で用いたＬＥＤ１７７は、発光ダイオードに限らず、レーザ光源等の半導体発光素子や所望の波長光を出射するランプであってもよい。レーザ光源やＬＥＤ光源は、発光量の調整やパルス発光の制御が比較的容易である。一方、キセノン光源などは、光源自体の発光量の調整は難しいため、絞り機構などを利用して照射光量の調整を行うことが好ましい。
【０１２４】
また、各照明光の照射タイミングは図１０の例に限定されない。図１１は、各照明光の照射タイミングの他の例を示したチャート図である。図１１に示すように、Ｂ光と狭帯域光（図中「Ｘ」で示す）との照射を同時に行う照射パターンとしてもよい。この場合、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光と狭帯域光、の照射による３フレームの撮像を繰り返すことで、Ｒ光画像、Ｇ光画像、Ｂ光と狭帯域光の画像が順次得られることになる。Ｂ光と狭帯域光とが重畳されて照明光は、Ｂ光と狭帯域光との出射光量比に応じた色味の変化した照明光となり、これにより、各色光を同時化処理した観察画像の色味が変化する。そして、同時化処理した観察画像には、狭帯域光の出射光量比が高い程、組織表層の情報が強調表示される。また、本照射パターンによれば、図１０で説明した照射パターンよりも撮像回数が少なくなるため、フレームレートを向上でき、動画像の表示品質を向上できる。
【０１２５】
図９から図１１で説明した構成例の場合、白色光源１７１と、回転カラーフィルタ板１７５と、駆動モータ１７９と、ＬＥＤ１７７とを含んだ構成が「照明光発生部」に相当する。
【０１２６】
（構成例４）
図１２は光源装置の他の構成例を示す概略的な構成図である。図１２において、図１１で説明した構成と同一又は類似する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。また、図１２ではプロセッサ装置１４に関する構成の図示を省略した。
【０１２７】
図１２に示した構成例では、光源装置１６Ｄは、白色光源１７１とは別に、可視短波長の狭帯域光を発光するＬＥＤ１９７を備える。また、光源装置１６Ｄは、回転カラーフィルタ板１７５Ｂを透過する光の光路途中に配置されたハーフミラー１９９を備える。
【０１２８】
ハーフミラー１９９は、それぞれ異なる光路で導入されるＬＥＤ１９７からの出射光と、回転カラーフィルタ板１７５Ｂからの透過光とを、それぞれ光軸を一致させて光路後方に出射する。そして、ハーフミラー１９９からの出射光は集光レンズ１８５を介してライトガイド７６に導入される。
【０１２９】
回転カラーフィルタ板１７５Ｂは、Ｒ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタ１７３を有し、これらカラーフィルタ１７３の配置される基板部分以外は遮光性を有している。この回転カラーフィルタ板１７５Ｂは、図１２に示す回転位置である場合、白色光源１７１からの出射光１８９を遮光する。そして、ＬＥＤ１９１は、この回転カラーフィルタ板１７５Ｂの回転位置で光源制御部７２によって発光駆動され、狭帯域光を出射する。
【０１３０】
光源制御部７２は、白色光源１７１を点灯させると共に回転カラーフィルタ板１７５Ｂを駆動モータ１７９により回転駆動し、白色光源１７１からの出射光１８９の光路途中にカラーフィルタ１７３以外の遮光性基板部分が配置される回転位置となったときに、ＬＥＤ１９７を点灯させる。
【０１３１】
このような光源装置１６Ｄによれば、図１０及び図１１に示す照射パターンで、白色光源１７１からのＲ光，Ｇ光，Ｂ光に加えて、ＬＥＤ１９７からの狭帯域光を順次、又はＢ光と同時に出射させることができる。そして、狭帯域光の波長を白色光源１７１によらず、ＬＥＤ１９７の発光波長に応じた任意波長にできる。また、白色光源１７１とは別途にＬＥＤ１９７を設け、各光源の出射光量を個別に制御することで、組織表層の情報を強調する度合いを任意に調整でき、観察目的に応じた適切な観察画像を得るこができる。
【０１３２】
図１２の構成の変形例として、ハーフミラー１９９に代えて、可動ミラーと、ミラー駆動部を採用する構成も可能である。また、特殊光は１種類に限らず、複数種類の特殊光を用いることができる。
【０１３３】
図１２で説明した構成例の場合、白色光源１７１と、回転カラーフィルタ板１７５Ｄと、駆動モータ１７９と、ＬＥＤ１９７とを含んだ構成が「照明光発生部」に相当する。
【０１３４】
＜実施形態の利点＞
上述のとおり、本実施形態では、ＲＡＷ画像における明るさが違う照明光の種類に応じた重みを自動露光に使用している。これにより、重みに基づく明るさゲインを処理をした後の画像に応じて光量制御を行うことができる。このため、例えば、明るさゲインを大きくする必要のある照明光が順次照射の中に含まれている場合であっても、照射光量がちらついたりせず、安定させることができる。このため、ちらつきの無い、安定した内視鏡画像の再現表示が可能である。
【０１３５】
また、順次照射で取得されるフレーム単位で光量調整値を演算して、光量制御にフィードバックできるため、光量の調整が早期に反映される。
【０１３６】
以上、本発明の内視鏡システム及びその制御方法について詳細に説明したが、本発明は、上記説明した実施形態には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。本発明の技術的思想内で当該分野の通常の知識を有するものにより、多くの変形が可能である。
【符号の説明】
【０１３７】
１０…電子内視鏡装置、１２…電子内視鏡、１４…プロセッサ装置、１６…光源装置、１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ…光源装置、１８…制御装置（照明装置）、２０…挿入部、２２…操作部、２６…先端部、２６ａ…先端面、３８…表示装置（表示部）、３６…コネクタ部、３７…コネクタ部、４０…観察窓、４２…照明窓、５２…撮像素子、６０…画像処理部、６２…重み処理部、６４…光量調整部、７０…照明光発生部、７２…光源制御部、７６…ライトガイド、７６Ａ，７６Ｂ…ライトガイド、７８…蛍光体、１１２…青色レーザ光源、１１４…紫色レーザ光源、１６１…青色発光ダイオード、１６３…緑色発光ダイオード、１６５…赤色発光ダイオード、１７３…カラーフィルタ、１７７…ＬＥＤ、１７９…駆動モータ、１９７…ＬＥＤ、１９９…ハーフミラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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