(57)【要約】【課題】被写体までの撮影距離に応じて撮影モードの切り替えを自動的に行う。【解決手段】内視鏡挿入部の先端部３９に照明窓４１Ａ．４１Ｂと観察窓４３とを有する内視鏡装置は、光源及び該光源からの光を調光制御する調光制御部を有して所望の光量の照明光を照明窓に供給する光源部と、焦点距離を可変とするズーム機構を有するレンズユニットと、観察像を撮影して撮像画像を出力する撮像部とを備える。この内視鏡装置は、レンズユニットの焦点距離を、照明光の光量情報及び出力される撮像画像の輝度分布情報Ｄ１，Ｄ２に応じて、観察窓から最遠点の被写体の合焦位置に設定する遠焦点モード、又は観察窓から最近点の被写体の合焦位置に設定する近焦点モードのいずれかのモードに切り替える焦点距離切り替え部を備える。【選択図】図７
2014094034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体内に挿入される内視鏡挿入部の先端部に、照明光を出射するための照明窓と、被写体を観察するための観察窓とを有する内視鏡装置であって、
光源及び該光源からの光を調光制御する調光制御部を有して所望の光量の照明光を前記照明窓に供給する光源部と、
焦点距離を可変とするズーム機構を有し、前記被写体の観察像を結像するレンズユニットと、
前記レンズユニットから得られる観察像を撮影して撮像画像を出力する撮像部と、
前記レンズユニットの焦点距離を、前記照明光の光量情報及び出力される前記撮像画像の輝度分布情報に応じて、前記観察窓から最遠点の被写体の合焦位置に設定する遠焦点モード、又は前記観察窓から最近点の被写体の合焦位置に設定する近焦点モードのいずれかのモードに切り替える焦点距離切り替え部と、
を備える内視鏡装置。
【請求項２】
請求項１記載の内視鏡装置であって、
前記焦点距離切り替え部は、前記内視鏡挿入部の先端部における前記照明窓と前記観察窓の配列方向に対応する前記撮像画像上の検査ラインに対し、該検査ライン各画素の輝度分布を検出し、前記検査ライン上の少なくとも２箇所の輝度値に対して相互間の輝度比を求め、
前記輝度比が予め設定された第１の閾値以上で、かつ前記照明光の光量が予め設定された第２の閾値未満である場合に前記近焦点モードに切り替え、
前記輝度比が前記第１の閾値未満で、かつ前記照明光の光量が前記第２の閾値以上である場合に前記遠焦点モードに切り替える内視鏡装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の内視鏡装置であって、
前記照明窓は、前記内視鏡挿入部の先端部における複数箇所に配置される内視鏡装置。
【請求項４】
請求項３記載の内視鏡装置であって、
前記照明窓は、前記内視鏡挿入部の先端部における２箇所に配置され、前記２箇所の照明窓同士を結ぶ直線上に前記観察窓が配置されており、
前記検査ラインは、前記直線の方向に対応する前記撮像画像上のラインである内視鏡装置。
【請求項５】
請求項４記載の内視鏡装置であって、
前記輝度比を求める箇所の少なくとも１箇所は、前記検査ラインの中央位置の画素を含む内視鏡装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項記載の内視鏡装置であって、
前記光源部は、前記光源からの光を調光する絞りを備え、
前記照明光の光量情報は、前記絞りの開度を表す情報である内視鏡装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項記載の内視鏡装置であって、
前記光源部は、半導体発光素子の光源を駆動信号により調光制御するものであり、
前記照明光の光量情報は、前記駆動信号の前記半導体発光素子の発光強度情報である内視鏡装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項記載の内視鏡装置であって、
前記光源の出射光量に対する経時変化特性を記憶する記憶部と、
前記光源の点灯時間を測定するタイマと、
前記タイマにより測定した点灯時間に対応する補正係数を前記経時変化特性を参照して求め、求めた補正係数に応じて前記光源の出力を増加制御する光量補正部と、
を備える内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な内視鏡装置には、近点から遠点まで合焦できるパンフォーカスの撮像装置が搭載されている。この撮像装置は、例えば６ｍｍ〜１００ｍｍの広い合焦範囲を有する。近年、被検体を近接観察したいニーズがあることから、例えば特許文献１に開示されるような、遠距離物点用の通常観察と近距離物点用の近接観察とが選択的に行える内視鏡装置が提案されている。この内視鏡装置によれば、撮影距離が２〜５ｍｍの近焦点モードと、５〜１００ｍｍの遠焦点モードとの２種類のモードの合焦範囲が選択的に使用できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４８１９９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この内視鏡装置では被写体と内視鏡挿入部の先端との距離を装置側で判断できないため、医師が内視鏡画像を見ながら経験に基づいて撮影距離を判断している。そのため、撮影モードの切り替えは手動で行わざるを得ず、内視鏡操作を煩雑にさせていた。
本発明は、被写体までの撮影距離に応じて撮影モードの切り替えを自動的に行うことができる内視鏡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】
【０００５】
本発明は、下記構成からなる。
被検体内に挿入される内視鏡挿入部の先端部に、照明光を出射するための照明窓と、被写体を観察するための観察窓とを有する内視鏡装置であって、
光源及び該光源からの光を調光制御する調光制御部を有して所望の光量の照明光を上記照明窓に供給する光源部と、
焦点距離を可変とするズーム機構を有し、上記被写体の観察像を結像するレンズユニットと、
上記レンズユニットから得られる観察像を撮影して撮像画像を出力する撮像部と、
上記レンズユニットの焦点距離を、上記照明光の光量情報及び出力される上記撮像画像の輝度分布情報に応じて、上記観察窓から最遠点の被写体の合焦位置に設定する遠焦点モード、又は上記観察窓から最近点の被写体の合焦位置に設定する近焦点モードのいずれかのモードに切り替える焦点距離切り替え部と、
を備える内視鏡装置。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、被写体までの撮影距離に応じて撮影モードの切り替えを自動的に行うことができる。これにより、術者による内視鏡装置の操作を軽減しつつ、近景から遠景までの観察をスムーズに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態を説明するための図で、内視鏡装置のブロック構成図である。
【図２】図１に示す内視鏡装置の一例としての外観図である。
【図３】内視鏡先端部の拡大図である。
【図４】観察対象までの物面距離に対する矩形チャートによる特定周波数のＭＴＦの分布を示すグラフである。
【図５】撮影距離に対する絞り開度の関係を概略的に示すグラフである。
【図６】図３に示す一対の照明窓を有する内視鏡先端部から照明光を白色平板に向けて出射した際の戻り光を撮影した撮像画像で、（Ａ）は撮影距離が３ｍｍのときの撮像画像を示す説明図、（Ｂ）は撮影距離が７ｍｍのときの撮像画像を示す説明図である。
【図７】撮像画像の輝度分布から撮影距離を推定する方法を示す説明図である。
【図８】図７に示す輝度分布のカーブＤ１を一例として、検査ライン位置に対する輝度の関係を示すグラフである。
【図９】焦点距離のモード切り替え手順を示すフローチャートである。
【図１０】光源の点灯時間に対する照度の関係を示すグラフである。
【図１１】照明窓が１つである場合の検査ラインに対する輝度分布を示すグラフである。
【図１２】（Ａ）はレーザ光源を有する光源装置の構成図、（Ｂ）はＬＥＤを有する光源装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態を説明するための図で、内視鏡装置のブロック構成図、図２は図１に示す内視鏡装置の一例としての外観図である。
図１、図２に示すように、内視鏡装置１００は、内視鏡１１と、この内視鏡１１が接続される制御装置１３とを有する。内視鏡１１は、被検体内に挿入される内視鏡挿入部１５（図２参照）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素子１７（図１参照）を含む撮像光学系とを有する、電子内視鏡である。
【０００９】
制御装置１３は、照明光を生成する光源装置１９と、撮像素子１７からの画像信号を画像処理するプロセッサ２１を備える。制御装置１３には、画像情報等を表示する表示部２３と、入力操作を受け付ける入力部２５が接続される。
【００１０】
図２に示すように、内視鏡１１は、体腔内に挿入される内視鏡挿入部１５と、内視鏡挿入部１５の先端の湾曲操作や観察のための操作を行う操作部２７と、操作部２７から延出されるユニバーサルコード２９の先端に設けられ、内視鏡１１を制御装置１３に着脱自在に接続するコネクタ部３１Ａ，３１Ｂを備える。なお、図示はしないが、操作部２７及び内視鏡挿入部１５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ている。
【００１１】
内視鏡挿入部１５は、可撓性を持つ軟性部３３と、アングルノブ３５の回転操作により湾曲自在な湾曲部３７と、先端部（以降、内視鏡先端部とも呼称する）３９から構成される。内視鏡先端部３９には、図３に内視鏡先端部の拡大図を示すように、照明光を出射するための照明窓４１Ａ，４１Ｂと、被写体を観察するための観察窓４３が配置されている。
【００１２】
図１に示す内視鏡先端部３９内の観察窓４３の光軸位置には、焦点距離を可変とするズーム機構を有し、被写体の観察像を結像する対物レンズユニット４５が配置されている。対物レンズユニット４５の観察像結像側には、対物レンズユニット４５から得られる観察像を撮影して撮像画像を出力する撮像部としての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１７が配置されている。ズーム制御部４７は、対物レンズユニット４５のズーム機構を所望の焦点距離（合焦範囲）に設定する。
【００１３】
光源装置１９は、キセノンランプやハロゲンランプ等の光源５１、光源５１からの光を調光するための絞り５３、光源５１及び絞り５３を駆動して照明窓４１Ａ，４１Ｂに供給する照明光を光量制御する光量制御部５５を有する。また、光源装置１９には、光源５１の点灯時間を測定するタイマ５７を有し、光源５１の総点灯時間の情報が随時取り出せるようになっている。
【００１４】
プロセッサ２１は、内視鏡１１の操作部２７や入力部２５からの指示に基づいて、内視鏡１１から伝送されてくる撮像信号を画像処理し、表示用画像を生成して表示部２３へ供給する。
【００１５】
プロセッサ２１は、撮像素子１７に接続される増幅器（以下、ＡＭＰと略す）６１と、相関二重サンプリング／プログラマブルゲインアンプ（以下、ＣＤＳ／ＰＧＡ回路部と略す）６３と、Ａ／Ｄ変換器６５と、画像処理部６７とを有する。また、プロセッサ２１は、撮像素子１７を制御する撮像制御部６９、各種情報テーブルが記憶される記憶部７１、及びこれら全体を統括制御する制御部７３を有する。
【００１６】
ＡＭＰ６１は、撮像素子１７から出力された撮像信号に特定のゲインで増幅を施し、これをＣＤＳ／ＰＧＡ回路部６３に出力する。ＣＤＳ／ＰＧＡ回路部６３は、ＡＭＰ６１から入力された撮像信号を、撮像素子１７の各受光セルの電荷蓄積量に対応したＲ、Ｇ、Ｂの画像データとして出力し、この画像データに増幅を施してＡ／Ｄ変換器６５に出力する。Ａ／Ｄ変換器６５は、ＣＤＳ／ＰＧＡ回路部６３から入力されたアナログの画像データを、デジタルの画像データに変換し画像処理部６７に出力する。画像処理部６７は、Ａ／Ｄ変換器６５でデジタル化された画像データに対して各種画像処理を施し、表示部２３に体腔内の観察画像を出力する。また、画像処理部６７は、撮像画像の画像データの輝度情報を制御部７３に出力する。
【００１７】
上記構成の内視鏡装置１００は、遠距離物点用の通常観察と近距離物点用の近接観察とを選択的に行える構成となっており、図１に示す制御部７３が、観察窓４３から被写体までの距離である撮影距離に応じて、ズーム制御部４７を制御し、対物レンズユニット４５の焦点距離を変更する。これにより、撮影距離が２〜５ｍｍの近点合焦範囲のモードと、５〜１００ｍｍの遠点合焦範囲のモードとの２種類のモードの合焦範囲が自動的に切り替わる。
【００１８】
図４に観察対象までの物面距離に対する矩形チャートによる特定周波数のＭＴＦの分布を示す。遠焦点モードでは、物面距離が５ｍｍ以上の範囲でコントラストが高くなり、近焦点モードでは２〜５ｍｍの範囲でコントラストが高くなる特性を有する。そのため、観察対象までの撮影距離が５ｍｍ以下である短い場合に近焦点モードに設定し、５ｍｍ以上である遠い場合に遠焦点モードに設定することで、常に高解像度の合焦画像を取得できる。
【００１９】
制御部７３は、上記の撮影距離を、照明光の光量情報、及び撮像素子１７から出力される撮像画像の輝度分布情報に応じて推定により求める。そして、制御部７３は、推定される撮影距離に応じて、対物レンズユニット４５の焦点距離を、観察窓４３から最遠点の被写体の合焦位置に設定する遠焦点モード、又は観察窓４３から最近点の被写体の合焦位置に設定する近焦点モードのいずれかのモードに切り替える。つまり、制御部は、遠焦点モードでは、最遠点の被写体の合焦位置を含む遠点合焦範囲に設定し、近焦点モードでは、最近点の被写体の合焦位置を含む近点合焦範囲に設定する。
【００２０】
例えば、遠焦点モードに設定されている場合、５ｍｍ以上の撮影距離では被写体を観察できる。この状態から術者が内視鏡先端部を更に被写体に近づけて５ｍｍ未満の撮影距離で観察する場合、遠焦点モードでは合焦できずに観察不能となる。その場合、制御部７３は焦点距離切り換え部として機能して、遠焦点モードから近焦点モードに自動的に切り替える。近焦点モードでは２〜５ｍｍの撮影距離で観察可能なので、２ｍｍまで観察窓と被写体とを近づけても合焦させることができる。
【００２１】
逆に、近焦点モードに設定されている場合、術者が内視鏡先端部を被写体から遠ざけて５ｍｍを超える撮影距離で観察する場合、合焦できずに観察不能となる。その場合、制御部７３は、近焦点モードから遠焦点モードに自動的に切り替えることで、合焦画像が得られるようになる。
【００２２】
次に、上記の撮影距離の推定方法について説明する。
（１）照明光の光量情報による撮影距離の推定
光量制御部５５は、画像処理部６７から出力される撮像画像の輝度情報から照明光の戻り光量を求め、この戻り光量に応じて、絞り５３を制御する。光量制御部５５は、戻り光の光量が多い場合、絞り５３を閉じるように、また、戻り光の光量が少ない場合、絞り５３を開くように制御する。
【００２３】
そこで、制御部７３は、上記光量制御部５５の絞り制御の状態を読み出し、戻り光の光量が多く絞り開度が小さい場合に被写体が近い位置にあると判断し、戻り光の光量が少なく絞り開度が大きい場合に被写体が遠い位置にあると判断する。このときの被写体までの撮影距離の判断基準となる絞り開度の閾値（第２の閾値）は、予め記憶部７１に記憶されている。なお、絞り開度は、本構成のように光源５１の発光強度が一定である場合、照明光の使用光量と同義である。
【００２４】
図５は、撮影距離に対する絞り開度の関係を概略的に示すグラフである。撮影距離は、光量制御部５５が制御する絞り５３の絞り開度、即ち、その絞り開度に対応する照明光の使用光量から推定できる。従って、本構成においては、撮影距離が５ｍｍとなる照明光の使用光量を、近焦点モードと遠焦点モードの切り替えを行う上記の閾値に設定すればよい。
【００２５】
（２）撮像素子１７から出力される撮像画像の輝度分布情報による撮影距離の推定
図６は、図３に示す一対の照明窓４１Ａ，４１Ｂを有する内視鏡先端部３９から照明光を白色平板に向けて出射した際の戻り光を撮影した撮像画像で、（Ａ）は撮影距離が３ｍｍのとき、（Ｂ）は撮影距離が７ｍｍのときの撮像画像である。
【００２６】
図６（Ａ）に示すように、撮影距離が短い場合は、図３に示す内視鏡先端部３９における照明窓４１Ａ，４１Ｂと観察窓４３の配列方向を示す直線Ｑ（ｘ方向に相当）に対応するｘ方向で、輝度分布に輝度のピークと谷間が生じる。つまり、撮像画像７５に、照明窓４１Ａに対応する輝度ピーク７７と、照明窓４１Ｂに対応する輝度ピーク７９とが現れ、これら輝度ピーク７７，７９間に、輝度が低下する谷間８１の領域が現れる。
【００２７】
一方、図６（Ｂ）に示すように、撮影距離が長い場合は、輝度ピークや光量が低下する谷間が明瞭に現れず、略均等な光量分布となる。
【００２８】
このように、撮影距離の変化によって撮像画像の輝度分布に大きな特徴が生じる。この輝度分布の特徴量に基づいて撮像画像を撮影したときの撮影距離を推定できる。
図７は撮像画像の輝度分布から撮影距離を推定する方法を示す説明図である。図７に示すように、撮像画像７５には、内視鏡先端部３９の照明窓４１Ａに対応するｘ方向の位置ＰＬ１と、照明窓４１Ｂに対応するｘ方向の位置ＰＬ２、及び観察窓４３に対応する位置Ｐ０(撮像画像の中央位置)に特徴量が現れる。
【００２９】
即ち、撮影距離が短い場合は、図中実線Ｄ１で示すように、位置ＰＬ１に輝度ピーク７７、位置ＰＬ２に輝度ピーク７９、位置Ｐ０に輝度の谷間８１が現れる。撮影距離が長い場合は、図中二点鎖線Ｄ２で示すように、明瞭なピークや谷間は現れず、平坦な輝度分布となる。
【００３０】
なお、図示した輝度分布のカーブ（実線Ｄ１、二点鎖線Ｄ２）は、撮像画像７５の中心位置Ｏを通りｘ方向に沿うラインを検査ラインＬ（ｉ）として、その検査ラインＬ（ｉ）上の輝度値を示している。ここで、Ｌ（ｉ）は撮像画像７５のｘ方向に沿うラインがｙ方向にｎライン配列されたうち、図中下からｉ番目のラインを表す。
【００３１】
図８は図７に示す輝度分布のカーブＤ１を一例として、検査ライン位置に対する輝度の関係の示すグラフである。カーブＤ１は、位置ＰＬ１，ＰＬ２にそれぞれ極大点ＩＬ１，ＩＬ２を有する。また、検査ラインの中央位置Ｐ０を含む画素付近における特定の範囲Ｗ内に極小点Ｉ０を有する。
【００３２】
そこで、制御部７３は、カーブＤ１の極小点Ｉ０に対する極大点ＩＬ１の輝度比（ＩＬ１／Ｉ０）、極小点Ｉ０に対する極大点ＩＬ１の輝度比（ＩＬ２／Ｉ０）を求め、各輝度比を予め定めた閾値（第１の閾値）と比較する。極大点ＩＬ１，ＩＬ２の少なくともいずれかの輝度比が閾値以上であった場合に、被写体が近焦点位置にあると判断し、輝度比が閾値未満であった場合に、被写体が遠焦点位置にあると判断する。このときの近焦点位置か遠焦点位置かの判断基準となる輝度比の閾値（第１の閾値）は、予め記憶部７１に記憶されている。なお、制御部７３は、検査ライン上の極小点を検出する場合に、検出範囲とする特定の範囲Ｗを、位置Ｐ０−位置ＰＬ１間から、位置Ｐ０−位置ＰＬ２間までの中央位置Ｐ０を含む範囲とし、撮像画像のｘ方向両端部を含まないようにする。
【００３３】
上記方法においては、カーブＤ１上の３箇所における輝度比に基づいて近焦点か遠焦点かを判定しているが、極小点Ｉ０といずれか一方の極大点だけで判断すれば、判定処理を簡略化できる。
【００３４】
また、輝度比を求めるカーブＤ１（Ｄ２も同様）は、検査ラインＬ（ｉ）の輝度分布であるが、一ラインの輝度分布に限らず、複数ラインの平均値で求めた輝度分布を用いることや、撮像画像の中央近傍を重み付け処理して合成した輝度分布を用いることでもよい。その場合、ノイズによる影響が小さくでき、判断精度を向上できる。
【００３５】
以上の（１）、（２）に示す各閾値との比較により、制御部７３は、被写体までの撮影距離を推定し、対物レンズユニット４５を近焦点モード、遠焦点モードのいずれかに設定するかを決定する。制御部７３が、決定したモードに設定するための信号をズーム制御部４７に出力することで、対物レンズユニット４５は、レンズを光軸方向に移動して焦点距離を切り替える。上記の特徴量を求める方法は一例であって、これに限らない。
【００３６】
次に、内視鏡装置１００の実使用における上記モードの切り替えについて図９を用いて説明する。
図９は焦点距離のモード切り替え手順を示すフローチャートである。
制御部７３は、まず、撮像素子１７で撮像して画像処理部６７から出力される輝度情報に基づいて、照明光の光量を設定する。その際に、制御部７３は、タイマ５７が測定する光源５１の点灯時間を参照して、点灯時間に対する光量の補正処理を行う（Ｓ１）。
【００３７】
。
図１０は光源の点灯時間に対する照度の関係を示すグラフである。図１０に示す点灯時間と照度との関係は、記憶部７１に予め記憶されており、制御部７３は、現在の点灯使用時間に対応する照度の減少レベルを参照して、この照度の減少レベルに対応する補正係数を算出する。そして、制御部７３は、算出された補正係数を、照明光の光量を設定する設定値に乗じて設定値を補正する。これにより、光源５１のからの照明光の光量が点灯使用時間に応じて増加制御され、光源劣化の影響が補正された適正光量の照明光が得られる。このように、制御部７３は光量補正部としても機能する。
【００３８】
次に、制御部７３は、絞り５３の開度を光量制御部５５に問い合わせ、現在設定されている絞り５３の開度を求める。得られた絞り５３の開度と、光源５１の点灯強度から、観察に使用される照明光の光量を求める（Ｓ２）。
【００３９】
そして、制御部７３は、被写体の撮像画像の輝度情報を画像処理部６７から取得し、前述した検査ラインの輝度分布を求める（Ｓ３）。
【００４０】
ここで、ステップＳ２で求めた照明光の使用光量が前述の第２の閾値以上であり（Ｓ４）、ステップＳ３で求めた輝度分布における輝度比が前述の第１の閾値未満である場合（Ｓ５）、制御部７３は、現在設定されているモードから遠焦点モードに切り替える（Ｓ６）。また、輝度比が第１の閾値以上である場合は、現在設定されているモードをそのまま維持する（Ｓ７）。
【００４１】
一方、照明光の使用光量が前述の第２の閾値未満であり、ステップＳ３で求めた輝度分布における輝度比が前述の第１の閾値以上である場合（Ｓ８）は、現在設定されているモードから近焦点モードに切り替える（Ｓ９）、また、輝度比が第１の閾値未満である場合は、現在設定されているモードをそのまま維持する（Ｓ１０）。
【００４２】
上記アルゴリズムを繰り返し実行することで、撮影距離に対応した適切なモードが自動的に設定される。そのため、医師が内視鏡画像を見ながら経験に基づいて撮影距離を判断することや、手動にてモードの切り替えを行うことがなくなり、内視鏡操作を簡単にできる。
【００４３】
以上では、内視鏡先端部の先端部における２箇所に照明窓が配置され、これら２箇所の照明窓同士を結ぶ直線上に観察窓が配置された内視鏡装置に対し、撮影距離の推定方法を説明したが、照明窓が１つの内視鏡装置であっても同様にして撮影距離を推定できる。図１１は、照明窓が１つである場合の検査ラインに対する輝度分布を示すグラフである。
【００４４】
この場合、制御部７３は、観察窓の位置に対応する検査ライン上の位置Ｐ０と、照明窓の位置に対応する検査ライン上の位置ＰＬの輝度値をそれぞれ求め、位置Ｐ０に対する輝度Ｉ０と位置ＰＬに対する輝度ＩＬとの輝度比（ＩＬ／Ｉ０）を求める。制御部７３は、この輝度比を用いてモード切り替えを行う。これにより、照明窓が１つであっても同様に撮影距離に応じたモード切り替えが自動で行える。
【００４５】
また、本構成の光源装置１９においては、光源５１からの光を絞り５３により調光する構成となっているが、これに限らない。例えば、図１２（Ａ）に示すように、パルス変調駆動されるレーザ光源ＬＤと、レーザ光を照明窓側まで導光する光ファイバ８５（又は多数本の光ファイバを含むファイババンドル）と、光ファイバ８５の光出射端に配置される光拡散体又は蛍光体を含む光学部材８７とを組み合わせた構成としてもよい。
【００４６】
また、図１２（Ｂ）に示すように、ＬＥＤを照明窓側に配置した構成としてもよい。いずれの場合でも、半導体発光素子からなる光源へ入力する駆動信号によって調光制御が行え、正確でダイナミックレンジの広い光量制御が可能となる。なお、上記各光源に対しても、前述同様に出射光量が個体によってバラツキが生じるので、内視鏡装置の工場出荷時に、被写体までの撮影距離と出射光量との関係を表す発光強度情報を記憶部７１に記憶させておく。
【００４７】
以上説明したように、本構成の内視鏡装置によれば、絞りの開度や光源の駆動信号から照明光の光量を推定するので、新たに測光センサを設ける必要がなく装置構成を簡単にできる。
照明光の光量のみで撮影距離を判断する場合、色素散布で被写体が暗くなった場合に正確な判断ができなくなる。色素の反射率により補正することもできるが、生体内の状態や手技者により色素の濃さも変化するため、色素の反射率を測定してフィードバック補正することは難しい。しかし、本構成のように照明光の光量と輝度分布とを合わせて判断することにより正確な撮影距離の判断が可能となる。
【００４８】
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【００４９】
以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（１）  被検体内に挿入される内視鏡挿入部の先端部に、照明光を出射するための照明窓と、被写体を観察するための観察窓とを有する内視鏡装置であって、
光源及びその光源からの光を調光制御する調光制御部を有して所望の光量の照明光を上記照明窓に供給する光源部と、
焦点距離を可変とするズーム機構を有し、上記被写体の観察像を結像するレンズユニットと、
上記レンズユニットから得られる観察像を撮影して撮像画像を出力する撮像部と、
上記レンズユニットの焦点距離を、上記照明光の光量情報及び出力される上記撮像画像の輝度分布情報に応じて、上記観察窓から最遠点の被写体の合焦位置に設定する遠焦点モード、又は上記観察窓から最近点の被写体の合焦位置に設定する近焦点モードのいずれかのモードに切り替える焦点距離切り替え部と、
を備える内視鏡装置。
（２）  （１）記載の内視鏡装置であって、
上記焦点距離切り替え部は、上記内視鏡挿入部の先端部における上記照明窓と上記観察窓の配列方向に対応する上記撮像画像上の検査ラインに対し、その検査ライン各画素の輝度分布を検出し、上記検査ライン上の少なくとも２箇所の輝度値に対して相互間の輝度比を求め、
上記輝度比が予め設定された第１の閾値以上で、かつ上記照明光の光量が予め設定された第２の閾値未満である場合に上記近焦点モードに切り替え、
上記輝度比が上記第１の閾値未満で、かつ上記照明光の光量が上記第２の閾値以上である場合に上記遠焦点モードに切り替える内視鏡装置。
（３）  （１）又は（２）記載の内視鏡装置であって、
上記照明窓は、上記内視鏡挿入部の先端部における複数箇所に配置される内視鏡装置。
（４）  （３）記載の内視鏡装置であって、
上記照明窓は、上記内視鏡挿入部の先端部における２箇所に配置され、上記２箇所の照明窓同士を結ぶ直線上に上記観察窓が配置されており、
上記検査ラインは、上記直線の方向に対応する上記撮像画像上のラインである内視鏡装置。
（５）  （４）記載の内視鏡装置であって、
上記輝度比を求める箇所の少なくとも１箇所は、上記検査ラインの中央位置の画素を含む内視鏡装置。
（６）  （１）乃至（５）のいずれか一項記載の内視鏡装置であって、
上記光源部は、上記光源からの光を調光する絞りを備え、
上記照明光の光量情報は、上記絞りの開度を表す情報である内視鏡装置。
（７）  （１）乃至（５）のいずれか一項記載の内視鏡装置であって、
上記光源部は、半導体発光素子の光源を駆動信号により調光制御するものであり、
上記照明光の光量情報は、上記駆動信号の上記半導体発光素子の発光強度情報である内視鏡装置。
（８）  （１）乃至（７）のいずれか一項記載の内視鏡装置であって、
上記光源の出射光量に対する経時変化特性を記憶する記憶部と、
上記光源の点灯時間を測定するタイマと、
上記タイマにより測定した点灯時間に対応する補正係数を上記経時変化特性を参照して求め、求めた補正係数に応じて上記光源の出力を増加制御する光量補正部と、
を備える内視鏡装置。
【符号の説明】
【００５０】
１１  内視鏡
１３  制御装置
１５  内視鏡挿入部
１７  撮像素子
１９  光源装置
２１  プロセッサ
３９  先端部
４１Ａ，４１Ｂ  照明窓
４３  観察窓
４５  対物レンズユニット
４７  ズーム制御部
５１  光源
５３  絞り
５５  光量制御部
５７  タイマ
７１  記憶部
７３  制御部
７５  撮像画像
７７  輝度ピーク
７９  輝度ピーク
８１  谷間
８７  光学部材
１００  内視鏡装置
Ｄ１，Ｄ２  輝度分布のカーブ
Ｑ  直線
【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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【図６】
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