(57)【要約】  複数の照明光を切り替えて発光し、各照明光に対応する観察画像を切り替えて表示する場合において、特定の被写体情報だけを強調するために、装置全体に負荷をかけることなく、各観察画像の表示内容を設定する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。  複数の照明光を、特定の発光パターンに従って、切り替えながら発光する。各照明光により照明された観察対象を撮像して得られる複数の観察画像を取得する。複数の観察画像を、特定の表示パターンに従って、切り替えて表示部に表示する制御を行う。特定の発光パターンは固定であり、特定の表示パターンは変更可能である。
2019093355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる波長帯域の光を発光する複数の半導体光源と、
前記複数の半導体光源を制御する光源制御部であり、第１発光比率を有する第１照明光と前記第１発光比率と異なる第２発光比率を有する第２照明光とを含む複数の照明光を、特定の発光パターンに従って、切り替えながら発光する制御を行う光源制御部と、
各照明光により照明された観察対象を撮像して得られる複数の観察画像を取得する画像取得部であり、前記複数の観察画像には、前記第１照明光に対応する第１観察画像と前記第２照明光に対応する第２観察画像とが含まれる画像取得部と、
前記複数の観察画像を、特定の表示パターンに従って、切り替えて表示部に表示する制御を行う表示制御部とを備え、
前記特定の発光パターンは固定であり、前記特定の表示パターンは変更可能である内視鏡システム。
【請求項２】
前記特定の発光パターンは、予め定められた特定の発光サイクルにおいて、前記第１照明光を第１発光フレーム数に対応する時間、発光した後、前記第１照明光を前記第２照明光に切り替えて、前記第２照明光を第２発光フレーム数に対応する時間、発光するパターンであり、
前記特定の表示パターンは、前記特定の発光サイクルにおいて、前記第１観察画像を第１表示フレーム数に対応する時間、前記表示部に表示した後、前記第１観察画像を前記第２観察画像に切り替えて、前記第２観察画像を第２表示フレーム数に対応する時間、前記表示部に表示するパターンであり、
前記第１発光フレーム数と前記第２発光フレーム数は固定であり、前記第１表示フレーム数と前記第２表示フレーム数は変更可能である請求項１記載の内視鏡システム。
【請求項３】
前記第１表示フレーム数を前記第２表示フレーム数よりも大きくする第１の表示パターンとする場合には、前記第２照明光の発光期間において前記表示部に表示する第２照明光発光期間内の第１観察画像は、前記第２照明光の発光期間よりも前の前記第１照明光の発光期間に得られた第１照明光発光期間内の第１観察画像に基づいて表示される請求項２記載の内視鏡システム。
【請求項４】
前記第１表示フレーム数を前記第２表示フレーム数よりも小さくする第２の表示パターンとする場合には、前記第１照明光の発光期間において前記表示部に表示する第１照明光発光期間内の第２観察画像は、前記第１照明光の発光期間よりも前の前記第２照明光の発光期間に得られた第２照明光発光期間内の第２観察画像に基づいて表示される請求項２記載の内視鏡システム。
【請求項５】
前記第１表示フレーム数を前記２表示フレーム数よりも小さくする第２の表示パターンとする場合には、前記第１照明光の発光期間においては、前記第１観察画像を前記表示部に表示しない期間が設けられる請求項２記載の内視鏡システム。
【請求項６】
前記第１表示フレーム数を前記第２表示フレーム数よりも大きくする第１の表示パターンと、前記第１表示フレーム数を前記第２表示フレーム数よりも小さくする第２の表示パターンとを切り替えるための表示パターン切替部を有する請求項２記載の内視鏡システム。
【請求項７】
前記表示部は、前記複数の観察画像を切り替えて表示する切替表示画面と、前記複数の観察画像のうちのいずれかの観察画像のみを表示する単一画像表示画面とを表示する請求項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】
前記単一画像表示画面において、前記第１観察画像及び前記第２観察画像のうちのいずれかの観察画像のみを表示する場合には、前記第１観察画像及び前記第２観察画像のうち前記単一画像表示画面に表示しない観察画像の表示フレーム数を「０」にする請求項７記載の内視鏡システム。
【請求項９】
前記表示制御部は、各照明光の切替直後に得られた切替直後の観察画像は破棄して前記表示部に表示しない請求項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】
互いに異なる波長帯域の光を発光する複数の半導体光源を制御する光源制御部が、第１発光比率を有する第１照明光と前記第１発光比率と異なる第２の発光比率を有する第２照明光とを含む複数の照明光を、特定の発光パターンに従って、切り替えながら発光する制御を行う光源制御ステップと、
画像取得部が、各照明光により照明された観察対象を撮像して得られる複数の観察画像を取得するステップであり、前記複数の観察画像には、前記第１照明光に対応する第１観察画像と前記第２照明光に対応する第２観察画像とを含めて取得を行う画像取得ステップと、
表示制御部が、前記複数の観察画像を、特定の表示パターンに従って、切り替えて表示部に表示する制御を行う表示制御ステップとを有し、
前記特定の発光パターンは固定であり、前記特定の表示パターンは変更可能であ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、波長帯域が異なる複数の照明光を切り替えて照明し、各照明光に対応する観察画像を切り替えて表示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素子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、近年においては、波長帯域が異なる複数の照明光を用いて、観察対象の照明を行うことにより、観察対象から多くの診断情報を得ることも行われている。例えば、特許文献１では、４００ｎｍ台、５００ｎｍ台、６００ｎｍ台の狭帯域光からなる波長セットを自動的に切り替えて照明することにより、観察対象に含まれる表層血管の酸素飽和度、中層血管の酸素飽和度、深層血管の酸素飽和度をそれぞれ観察できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２１３５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、波長帯域が異なる複数の照明光を観察対象に照明する場合には、各照明光に対応する観察画像は見え方が異なっている。例えば、青色光を照明して得られる青色の観察画像は、表層血管が強調されて表示されるのに対して、緑色光を照明して得られる緑色の観察画像は、中深層血管が強調されて表示される。これら表層血管や中深層血管はいずれも診断上重要であることから、青色の観察画像や緑色の観察画像の両方を確認しながら、診断することが行われている。【０００６】
ここで、複数の観察画像をそれぞれ頻繁に確認するような場合においては、照明光を自動的に切り替えて、各照明光に対応する観察画像を自動的に切り替えて表示することで、ユーザーに負担をかけることなく、各観察画像を確認することができるようになる。そして、このように、複数の観察画像を自動的に切り替えて表示する場合には、観察対象に含まれる特定の被写体情報（例えば、病変部）が強調し、それ以外の被写体情報（例えば、正常粘膜）は強調されないように、各観察画像の表示内容を設定することが必要となる。そこで、特定の被写体情報だけを強調するために、装置全体に負荷をかけることなく、各観察画像の表示内容を設定できるようにすることが求められていた。【０００７】
本発明は、複数の照明光を切り替えて発光し、各照明光に対応する観察画像を切り替えて表示する場合において、特定の被写体情報だけを強調するために、装置全体に負荷をかけることなく、各観察画像の表示内容を設定する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、複数の半導体光源と、光源制御部と、画像取得部と、表示制御部とを備える。複数の半導体光源は、互いに異なる波長帯域の光を発光する。光源制御部は、複数の半導体光源を制御する。光源制御部は、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照明光とを含む複数の照明光を、特定の発光パターンに従って、切り替えながら発光する制御を行う。画像取得部は、各照明光により照明された観察対象を撮像して得られる複数の観察画像を取得する。複数の観察画像には、第１照明光に対応する第１観察画像と第２照明光に対応する第２観察画像とが含まれる。表示制御部は、複数の観察画像を、特定の表示パターンに従って、切り替えて表示部に表示する制御を行う。特定の発光パターンは固定であり、特定の表示パターンは変更可能である。【０００９】
特定の発光パターンは、予め定められた特定の発光サイクルにおいて、第１照明光を第１発光フレーム数に対応する時間、発光した後、第１照明光を第２照明光に切り替えて、第２照明光を第２発光フレーム数に対応する時間、発光するパターンであり、特定の表示パターンは、特定の発光サイクルにおいて、第１観察画像を第１表示フレーム数に対応する時間、表示部に表示した後、第１観察画像を第２観察画像に切り替えて、第２観察画像を第２表示フレーム数に対応する時間、表示部に表示するパターンであり、第１発光フレーム数と第２発光フレーム数は固定であり、第１表示フレーム数と第２表示フレーム数は変更可能であることが好ましい。【００１０】
第１表示フレーム数を第２表示フレーム数よりも大きくする第１の表示パターンとする場合には、第２照明光の発光期間において表示部に表示する第２照明光発光期間内の第１観察画像は、第２照明光の発光期間よりも前の第１照明光の発光期間に得られた第１照明光発光期間内の第１観察画像に基づいて表示されることが好ましい。【００１１】
第１表示フレーム数を第２表示フレーム数よりも小さくする第２の表示パターンとする場合には、第１照明光の発光期間において表示部に表示する第１照明光発光期間内の第２観察画像は、第１照明光の発光期間よりも前の第２照明光の発光期間に得られた第２照明光発光期間内の第２観察画像に基づいて表示されることが好ましい。第１表示フレーム数を２表示フレーム数よりも小さくする第２の表示パターンとする場合には、第１照明光の発光期間においては、第１観察画像を表示部に表示しない期間が設けられることが好ましい。【００１２】
第１表示フレーム数を第２表示フレーム数よりも大きくする第１の表示パターンと、第１表示フレーム数を第２表示フレーム数よりも小さくする第２の表示パターンとを切り替えるための表示パターン切替部を有することが好ましい。表示部は、複数の観察画像を切り替えて表示する切替表示画面と、複数の観察画像のうちのいずれかの観察画像のみを表示する単一画像表示画面とを表示することが好ましい。単一画像表示画面において、第１観察画像及び第２観察画像のうちのいずれかの観察画像のみを表示する場合には、第１観察画像及び第２観察画像のうち単一画像表示画面に表示しない観察画像の表示フレーム数を「０」にすることが好ましい。表示制御部は、各照明光の切替直後に得られた切替直後の観察画像は破棄して表示部に表示しないことが好ましい。【００１３】
本発明の内視鏡システムの作動方法は、光源制御ステップと、画像取得ステップと、表示制御ステップとを有する。光源制御ステップでは、互いに異なる波長帯域の光を発光する複数の半導体光源を制御する光源制御部が、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の発光比率を有する第２照明光とを含む複数の照明光を、特定の発光パターンに従って、切り替えながら発光する制御を行う。画像取得ステップでは、画像取得部が、各照明光により照明された観察対象を撮像して得られる複数の観察画像を取得するステップであり、複数の観察画像には、第１照明光に対応する第１観察画像と第２照明光に対応する第２観察画像とを含めて取得を行う。表示制御ステップでは、表示制御部が、複数の観察画像を、特定の表示パターンに従って、切り替えて表示部に表示する制御を行う。特定の発光パターンは固定であり、特定の表示パターンは変更可能である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数の照明光を切り替えて、各照明光に対応する観察画像を切り替えて表示する場合において、特定の被写体情報だけを強調するために、装置全体に負荷をかけることなく、各観察画像の表示内容を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒを含む第１照明光の発光スペクトルを示すグラフである。
【図５】第１観察画像を示す画像図である。
【図６】紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒを含む第２照明光の発光スペクトルを示すグラフである。
【図７】第２観察画像を示す画像図である。
【図８】モード切替が行われる場合の情報の流れを示すブロック図である。
【図９】表示フレーム数設定メニューを示す説明図である。
【図１０】第１の表示パターンを示す説明図である。
【図１１】第２の表示パターンを示す説明図である。
【図１２】第１の表示パターンと第２の表示パターンとが切り替え可能であることを示す説明図である。
【図１３】第１表示フレーム数を減少させた場合における第１観察画像と第２観察画像の表示態様を示す説明図である。
【図１４】切替表示画面と単一画像表画面を有するモニタの画像図である。
【図１５】切替直後の第２観察画像を表示しないことを示す説明図である。
【図１６】マルチ観察モードの流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１に示すように、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部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部１９は図示したキーボードの他、マウスなどが含まれる。
【００１７】
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、表層血管を強調した第１観察画像をモニタ１８上に表示するモードである。第２特殊観察モードは、深層血管を強調した第２観察画像をモニタ１８上に表示するモードである。マルチ観察モードでは、第１特殊観察モードと第２特殊観察モードを自動的に切り替えることにより、第１観察画像と第２観察画像を、特定の表示パターンに従って、切り替えてモニタ１８に表示する。
【００１８】
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。
【００１９】
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部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部１９はキーボードやマウスなどを有し、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。
【００２０】
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し、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。なお、本明細書において、「互いに異なる複数の波長帯域の光」とは、複数の波長帯域が全く重ならないことを意味するものではなく、複数の波長帯域が一部重なっていてもよいことを意味する。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、光源部２０には複数の半導体光源を設けられていればよいため、LEDの代わりに、LD（Laser Diode）を用いてもよい。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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間の光強度比が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。
【００２４】
また、光源制御部２１は、第１特殊観察モード時には、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒの発光比率がＶｓ１：Ｂｓ１：Ｇｓ１：Ｒｓ１である第１照明光を発光するように、各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄを制御する。第１照明光は、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４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、Ｖｓ１：Ｂｓ１：Ｇｓ１：Ｒｓ１が設定されている（Ｖｓ１＞Ｂｓ１、Ｇｓ１、Ｒｓ１）。この第１照明光により照明された観察対象を撮像することにより、図５に示すように、表層血管が強調された第１観察画像が得られる。
【００２５】
また、第１照明光には、赤色光Ｒのような第１の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照明光には、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇのように第１の青色帯域及び第１の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。
【００２６】
また、光源制御部２１は、第２特殊観察モード時には、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒの発光比率がＶｓ２：Ｂｓ２：Ｇｓ２：Ｒｓ２である第２照明光を発光するように、各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄを制御する。第２照明光は、第１照明光に対して、４６０ｎｍ、５４０ｎｍ、６３０ｎｍの強度比を大きくすることが好ましい。
【００２７】
そのため、第２照明光は、図６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の光量と比較して、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒの光量が大きくなるように、Ｖｓ２：Ｂｓ２：Ｇｓ２：Ｒｓ２が設定されている。この第２照明光により照明された観察対象を撮像することにより、図７に示すように、中深層血管が強調された第１観察画像が得られる。
【００２８】
また、紫色光Ｖの光強度は、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒの光強度よりも小さくなるように、Ｖｓ２：Ｂｓ２：Ｇｓ２：Ｒｓ２が設定されている（Ｖｓ２＜Ｂｓ２、Ｇｓ２、Ｒｓ２）。また、第２照明光には、赤色光Ｒのような第２の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照明光には、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇのように第２の青色帯域及び第２の緑色帯域を有しているため、上記のような深層血管の他、腺管構造や凹凸など各種構造も強調することができる。
【００２９】
また、光源制御部２１は、マルチ観察モードに設定されている場合には、第１照明光と第２照明光とを、特定の発光パターンに従って、自動的に切り替えて発光する制御を行う。特定の発光パターンは、予め定められた特定の発光サイクルにおいて、第１照明光を第１発光フレーム数に対応する時間、発光した後、第１照明光を第２照明光に切り替えて、第２照明光を第２発光フレーム数に対応する時間、発光するパターンである。ここで、本実施形態では、照明光を発光する発光時間を、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フレーム数に換算した値で表す。したがって、特定の発光サイクルにおける第１照明光の発光時間は、第１発光フレーム数分の時間として表され、第２照明光の発光時間は、第２発光フレーム数分の時間として表される。なお、複数の照明光を切り替えて発光する場合には、特定の発光パターンには、各照明光の発光時間の他、各照明光の発光順序が含まれる。
【００３０】
以上の特定の発光サイクルにおける第１発光フレーム数と第２発光フレーム数は、固定されている。ここで、「固定」とは、光源装置１４の工場出荷時に、第１発光フレーム数や第２発光フレーム数の他、第１照明光と第２照明光の発光順序など特定の発光パターンを設定した後は、ユーザーによる特定の発光パターンの変更が不可能であることをいう。例えば、内視鏡１２の使用時、即ち、内視鏡１２が接続される光源装置１４を駆動する際には、ユーザーは、特定の発光パターンを変更することができない。ただし、光源装置１４の管理者など変更権限を持った者が特定の発光パターンを変更できることを妨げるものではない。また、各発光フレーム数を２フレーム以上の期間にしている。このように２フレーム以上の期間にするのは、光源装置１４における照明光の切替は直ぐに行われるものの、プロセッサ装置１６における画像処理の切替は直ぐに行われず、少なくとも２フレーム以上を有するためである。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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、ＣＣＤ(Charge Coupled Device）撮像センサやＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor）撮像センサ等であることが好ましい。本発明で用いられる撮像センサ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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
プロセッサ装置１６は、内視鏡１２で得られた画像などの医用画像を処理する医用画像処理装置に対応している。このプロセッサ装置１６は、画像取得部５３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、表示制御部６６と、中央制御部６８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。
【００３７】
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。
【００３８】
ゲイン処理では、オフセット処理後のＲＧＢ画像信号に特定の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。特定のゲインパラメータは、観察モード毎に異なっている。例えば、通常観察モードの場合であれば、通常光の照明及び撮像により得られた画像信号に対して、特定のゲインパラメータとして、通常光用ゲインパラメータを乗じる通常光用ゲイン処理を行う。また、第１特殊観察モードの場合であれば、第１照明光の照明及び撮像により得られたRGB画像信号（第１観察画像）に対して、特定のゲインパラメータとして、第１照明光用ゲインパラメータを乗じる第１照明光用ゲイン処理を行う。また、第２特殊観察モードの場合であれば、第２照明光の照明及び撮像により得られたRGB画像信号（第２観察画像）に対して、特定のゲインパラメータとして、第２照明光用ゲインパラメータを乗じる第２照明光用ゲイン処理を行う。
【００３９】
また、マルチ観察モードの場合であれば、第１照明光の照明時には、第１照明光の照明及び撮像により得られたRGB画像信号に対して、第１照明光用ゲイン処理が行われ、且つ、第２照明光の照明時には、第２照明光の照明及び撮像により得られたRGB画像信号に対して、第２照明光用ゲイン処理が行われる。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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、パラメータ切替部６２により行われる。
【００４３】
画像処理部６０は、通常観察モードにセットされている場合には、パラメータ切替部６２によって通常光用色強調処理パラメータと通常光用構造強調処理パラメータに切り替えられる。そして、通常光用色強調処理パラメータを用いて、ＲＧＢ画像信号に対して通常光用色強調処理を施し、且つ、通常光用構造強調処理パラメータを用いて、ＲＧＢ画像信号に対して通常光用構造強調処理を施す。そして、以上の処理が施されたＲＧＢ画像信号は、通常画像として、表示制御部６６に入力される。
【００４４】
画像処理部６０は、第１特殊観察モードにセットされている場合には、パラメータ切替部６２によって第１照明光用色強調処理パラメータと第１照明光用構造強調処理パラメータに切り替えられる。そして、第１照明光用色強調処理パラメータを用いて、ＲＧＢ画像信号に対して第１照明光用色強調処理を施し、且つ、第１照明光用構造強調処理パラメータを用いて、ＲＧＢ画像信号に対して第１照明光用構造強調処理を施す。そして、以上の処理が施されたＲＧＢ画像信号は、第１観察画像として、表示制御部６６に入力される。
【００４５】
画像処理部６０は、第２特殊観察モードにセットされている場合には、パラメータ切替部６２によって第２照明光用色強調処理パラメータと第２照明光用構造強調処理パラメータに切り替えられる。そして、第２照明光用色強調処理パラメータを用いて、ＲＧＢ画像信号に対して第２照明光用色強調処理を施し、且つ、第２照明光用構造強調処理パラメータを用いて、ＲＧＢ画像信号に対して第２照明光用構造強調処理を施す。そして、以上の処理が施されたＲＧＢ画像信号は、第２観察画像として、表示制御部６６に入力される。
【００４６】
画像処理部６０は、マルチ観察モードにセットされている場合には、第１照明光の照明時には、ＲＧＢ画像信号に対して第１照明光用色強調処理及び第１照明光用構造強調処理を施す。そして、以上の処理が施されたＲＧＢ画像信号は、第１観察画像として、表示制御部６６に入力される。また、第２照明光の照明時には、ＲＧＢ画像信号に対して第２照明光用色強調処理及び第２照明光用構造強調処理を施す。また、画像処理部６０は、マルチ観察モードにセットされている場合には、第１観察画像と第２観察画像との間において、観察対象に含まれる正常粘膜の色を同じにする粘膜色バランス処理が行われる。第１観察画像に対しては、第１粘膜色バランス処理が行われ、第２観察画像に対しては、第１粘膜色バランス処理の結果に基づく第２粘膜色バランス処理が行われる。そして、以上の処理が施されたＲＧＢ画像信号は、第２観察画像として、表示制御部６６に入力される。
【００４７】
なお、第１粘膜色バランス処理については、第１観察画像に含まれるＢ１画像信号、Ｇ１画像信号、Ｒ１画像信号において、例えば、下記Ｄ１）〜Ｄ３）に示すように、画面全体の平均色が特定のカラーバランスになるように自動的に調整される。この第１粘膜色バランス処理は、観察対象において粘膜の色が支配的と仮定して行われる。そして、第１粘膜色バランス処理を行うことにより、第１粘膜色バランス処理済みのＢ１*画像信号、Ｇ１*画像信号、Ｒ１*画像信号が得られる。
Ｄ１）Ｂ１*画像信号＝Ｂ１／Ｂ１ave
Ｄ２）Ｇ１*画像信号＝Ｇ１／Ｇ１ave
Ｄ３）Ｒ１*画像信号＝Ｒ１／Ｒ１ave
ここで、Ｂ１aveは、Ｂ１画像信号の平均画素値（画面全体（有効画素）の画素値の総和／有効画素数）を表している。Ｇ１aveは、Ｇ１画像信号の平均画素値（画面全体（有効画素）の画素値の総和／有効画素数）を表している。Ｒ１aveは、Ｒ１画像信号の平均画素値（画面全体（有効画素）の画素値の総和／有効画素数）を表している。
【００４８】
また、第２粘膜色バランス処理については、第２観察画像に含まれるＢ２画像信号、Ｇ２画像信号、Ｒ２画像信号において、例えば、下記Ｅ１）〜Ｅ３）に示すように、画面全体の平均色が特定のカラーバランスになるように自動的に調整される。この第２粘膜色バランス処理では、第１粘膜色バランス処理で算出したＢ１ave、Ｇ１ave、Ｒ１aveが用いられる。そして、第２粘膜色バランス処理を行うことにより、第２粘膜色バランス処理済みのＢ２*画像信号、Ｇ２*画像信号、Ｒ２*画像信号が得られる。
Ｅ１）Ｂ２*画像信号＝Ｂ２／Ｂ１ave
Ｅ２）Ｇ２*画像信号＝Ｇ２／Ｇ１ave
Ｅ３）Ｒ２*画像信号＝Ｒ２／Ｒ１ave
【００４９】
表示制御部６６は、画像処理部６０から入力された通常画像、第１観察画像、又は第２観察画像を、モニタ１８で表示可能な画像として表示するための制御を行う。通常観察モードの場合には、表示制御部６６は、モニタ１８に通常画像を表示する。第１特殊観察モードの場合には、表示制御部６６は、モニタ１８に第１観察画像を表示する。第２特殊観察モードの場合には、表示制御部６６は、モニタ１８に第２観察画像を表示する。マルチ観察モードの場合には、表示制御部６６は、第１観察画像又は第２観察画像を、特定の表示パターンに従って、切り替えながらモニタ１８に表示する。マルチ観察モードにおける表示制御の詳細については、後述する。
【００５０】
中央制御部６８は、プロセッサ装置１６の各部の制御を行う。また、中央制御部６８は、内視鏡１２又は光源装置１４からの情報を受信し、受信した情報に基づいて、プロセッサ装置１６の各部の制御や、内視鏡１２又は光源装置１４の制御を行う。
【００５１】
例えば、図８に示すように、内視鏡１２において、観察モードの切替が行われた場合には、モード切替に関する情報が中央制御部６８に送信される。中央制御部６８は、モード切替に関する情報を受信したことを契機に、光源装置１４に対して、切替後のモードに対応する光を発光するように指示する。光源装置１４においては、光源制御部２１が、切替後のモードに対応する光の発光に関する指示を受信したことを契機に、切替後のモードに対応する光を発光するために、光源部２０から発光する光の発光比率の変更を行う。光源制御部２１では、中央制御部６８からの指示に対して、ほとんど時間を要することなく光源制御を行うことができる。例えば、モード切替が行われてから１フレームかからずに、発光比率の変更を行うことができる。
【００５２】
また、中央制御部６８は、モード切替に関する情報を受信したことを契機に、プロセッサ装置１６内のＤＳＰ５６、又はパラメータ切替部６２に対して、モード切替により各処理を変更するように指示を行う。例えば、第１特殊観察モードから第２特殊観察モードに切り替えられた場合には、ＤＳＰ５６は、第１照明光用ゲインパラメータから第２照明光用ゲインパラメータに切り替えることにより、ゲイン処理を、第１照明光用ゲイン処理から第２照明光用ゲイン処理に切り替える。また、パラメータ切替部６２は、第１照明光用色調整処理パラメータから第２照明光用色調整処理パラメータに切り替えることにより、第１照明光用色調整処理から第２照明光用色調整処理に切り替える。また、パラメータ切替部６２は、第１照明光用構造強調処理パラメータから第２照明光用構造強調処理パラメータに切り替えることにより、第１照明光用構造強調処理から第２照明光用構造強調処理に切り替える。
【００５３】
以上のゲイン処理、色調整処理等の切替は、プロセッサ装置１６の内部の処理状況等から、直ぐには行われないことが多い。例えば、切替後のモードに対応するゲイン処理、色調整処理等に完全に切り替わるまで、モード切替が行われてから、２フレーム以上要する場合がある。したがって、フレーム数は２フレーム以上とすることが好ましい。
【００５４】
マルチ観察モードにおいては、特定の表示パターンに従って、複数の観察画像の表示制御が行われる。特定の表示パターンは、特定の発光サイクルにおいて、第１観察画像を第１表示フレーム数に対応する時間、モニタ１８に表示した後、第１観察画像を第２観察画像に切り替えて、第２観察画像を第２表示フレーム数に対応する時間、モニタ１８に表示するパターンである。ここで、本実施形態では、観察画像をモニタ１８に表示する時間を、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フレーム数に換算した値で表す。したがって、特定の発光サイクルにおける第１観察画像の表示時間は、第１表示フレーム数分の時間として表され、第２観察画像の表示時間は、第２表示フレーム数分の時間として表される。なお、複数の観察画像を切り替えて表示する場合には、特定の表示パターンには、各観察画像の表示時間の他、各観察画像の表示順序が含まれる。
【００５５】
第１表示フレーム数又は第２表示フレーム数は、ユーザーによって変更可能であり、各表示フレーム数の変更は、図９に示す表示フレーム数設定メニュー７０において行われる。表示フレーム数設定メニュー７０において行われた各表示フレーム数の変更に関する情報は、表示制御部６６に送られる。
【００５６】
ここで、第１表示フレーム数と第２表示フレーム数は、第１観察画像と第２観察画像に含まれる特定の被写体情報（例えば、血管部）の違いを強調することができるように、決められる。ここで、第１観察画像と第２観察画像をそれぞれ比較的長い時間表示して切り替える場合には、それら画像の違い、特に、血管の違いには気付きにくい場合がある。また、第１表示フレーム数又は第２表示フレーム数のそれぞれを短くして、第１観察画像と第２観察画像とを短時間で高速に切り替えて表示する場合には、２種類の観察画像ではなく、１種類の観察画像として認識されてしまう。したがって、２種類の画像における特定の被写体情報の違いを強調することができ、且つ１種類の画像として認識されないようにするために、第１表示フレーム数と第２表示フレーム数は、それぞれ一定フレーム数以上（例えば、３フレーム以上）とすることが好ましい。
【００５７】
また、第１表示フレーム数と第２表示フレーム数を同じにして、第１観察画像と第２観察画像を同じ表示時間にて切り替えて表示した場合には、ちらついて見える場合もあることから、第１表示フレーム数と第２表示フレーム数のうちの一方を長くし、他方を短くすることにより、第１観察画像と第２観察画像の違いを際立たせて表示することができる。なお、第１観察画像又は第２観察画像に加えて、第１照明光と第２照明光の間の波長帯域を有する第３照明光に基づいて得られる第３観察画像を切り替えて表示することにより、中深層から表層に延びる血管を立体的に見せることが可能となる。この場合には、例えば、ベースとなる観察画像（例えば、第１観察画像）の表示フレーム数を大きく設定し、中深層から表層に延びる血管が強調された第３観察画像と中深層血管が強調された第２観察画像をそれぞれ小さい表示フレーム数にて順に表示することが好ましい。
【００５８】
第１表示フレーム数は、例えば、「０」フレームから「１０」フレームの間で変更可能である。第１表示フレーム数を変更する場合は、ユーザーインターフェース部１９を操作して、第１表示フレーム数を表すスライドバー７２においてスライダ７２ａを左側又は右側に動かすことにより、第１表示フレーム数が変更される。また、第２表示フレーム数についても、第１表示フレーム数と同様、「０」フレームから「１０」フレームの間で変更可能である。第２表示フレーム数を変更する場合も、ユーザーインターフェース部１９を操作して、第２表示フレーム数を表すスライドバー７４においてスライダ７４ａを左側又は右側に動かすことにより、第２表示フレーム数が変更される。なお、スライドバー７２においては、第１表示フレーム数は、右側に位置する程、大きくなっている。スライドバー７４についても同様である。
【００５９】
ただし、特定の発光サイクルにおける第１表示フレーム数と第２表示フレーム数を合計した総表示フレーム数は固定、例えば、「１０」フレームに固定されている。したがって、第１表示フレーム数又は第２表示フレーム数の一方を増加させた場合には、その増加分だけ他方を減少させる。例えば、総表示フレーム数を「１０」フレームとした場合において、第１表示フレーム数を「８」フレームに変更すると、この変更に伴って、第２表示フレーム数は「２」フレームに変更される。
【００６０】
また、本実施形態では、第１発光フレーム数又は第２発光フレーム数を固定で変更せず、第１表示フレーム数又は第２表示フレーム数のみを変更する。ここで、第１表示フレーム数又は第２表示フレーム数だけでなく、第１発光フレーム数又は第２発光フレーム数も変更しようとすると、光源装置１４における照明光の発光タイミングとプロセッサ装置１６における画像処理の処理タイミングとの同期をとる必要がある。しかしながら、照明光の発光タイミングの変更に要する時間と、画像処理の処理タイミングの変更に要する時間にはズレがあるため、それらの同期をとるためには一定以上の時間を要して、プロセッサ装置１６などに負荷を掛けることになる。また、照明光の発光タイミングを１フレーム単位で変更することは、画像処理が煩雑になる可能性がある。そこで、本実施形態では、第１発光フレーム数又は第２発光フレーム数を固定で変更せず、第１表示フレーム数又は第２表示フレーム数のみを変更しているため、プロセッサ装置１６などに負荷を掛けることがない。
【００６１】
表示制御部６６では、第１表示フレーム数又は第２表示フレーム数の変更が行われた場合には、変更後の各表示フレーム数にて各観察画像を表示する制御を行う。ここで、図１０に示すように、第１表示フレーム数を第２表示フレーム数よりも大きくする第１の表示パターンとして、第１表示フレーム数を「８」とし、第２表示フレーム数を「２」とする場合には、第１照明光の発光期間は、５フレームの全ての時間において第１観察画像を表示する。そして、第１照明光の発光期間の次の第２照明光の発光期間のうち、最初の３フレーム分の時間は、第１観察画像を表示し、且つ第２観察画像を表示しないようにする。そして、第２照明光の発光期間の最後の２フレームの時間は、第２観察画像を表示する。
【００６２】
なお、図１０では、「発光」の横に配列された四角のボックスはある時間における発光フレームを表しており、ボックス内の「１」は第１照明光の発光を、ボックス内の「２」は第２照明光の発光を表している。また、「表示」の横に配列された四角のボックスはある時間における表示フレームを表しており、ボックス内の「１」は第１観察画像の表示を、ボックス内の「２」は第２観察画像の表示を表している。
【００６３】
ここで、第２照明光の発光期間に表示する第１観察画像（第２照明光発光期間内の第１観察画像）は、第２照明光の発光期間の前の第１照明光の発光期間に得られた第１照明光発光期間内の第１観察画像に基づいて表示される。例えば、第２照明光発光期間内の第１観察画像は、５フレーム分の第１照明光発光期間内の第１観察画像のうち最後の５フレーム目に得られた第１観察画像としてもよい。また、第２照明光発光期間内の第１観察画像は、５フレーム分の第１照明光発光期間内の第１観察画像を合成して得られる画像としてもよい。また、第２照明光発光期間内の第１観察画像は、３フレーム分全て同じ画像としてもよく、異なる画像としてもよい。
【００６４】
一方、図１１に示すように、第１表示フレーム数を第２表示フレーム数よりも小さくする第２の表示パターンとして、第１表示フレーム数を「２」とし、第２表示フレーム数を「８」とする場合、第１照明光の発光期間のうち最初の３フレーム分の時間は、第２観察画像を表示し、且つ第１観察画像を表示しないようにする。そして、第１照明光の発光期間のうち、最後の２フレーム分の時間は、第１観察画像を表示する。そして、第２照明光の発光期間は、５フレーム全ての時間、第２観察画像を表示する。
【００６５】
ここで、第１照明光の発光期間に表示する第２観察画像（第１照明光発光期間内の第２観察画像）は、第１照明光の発光期間の前の第２照明光の発光期間に得られた第２照明光発光期間内の第２観察画像に基づいて生成され、且つ、第１照明光発光期間内において、第１観察画像よりも前に表示することが好ましい。例えば、第１照明光発光期間内の第２観察画像は、第２照明光発光期間内の第２観察画像のうち最後の５フレーム目に得られた第２観察画像に基づいて生成することが好ましい。また、第１照明光発光期間内の第２観察画像は、第２照明光発光期間内の第２観察画像に得られる全部又は一部の画像を合成した画像としてもよい。また、第１照明光発光期間内の第２観察画像は、３フレーム分全て同じ画像としてもよく、異なる画像としてもよい。
【００６６】
なお、上記に示した第１表示パターンと第２表示パターン（図１０、図１１参照）については、図１２に示すように、ユーザーによって切り替えることができるようにしてもよい。そのため、内視鏡の操作部１２ｂには、第１表示パターンと第２表示パターンのいずれかに切り替えるための表示パターン切替部１３ｂ（図１参照）を設ける。ユーザーは、表示パターン切替部１３ｂを操作することで、ユーザーが使用したい表示パターンに切り替えることができるようになる。
【００６７】
また、上記においては、第１表示フレーム数又は第２表示フレーム数のうち一方の表示フレーム数を減少させた場合には、その減少分だけ他方の表示フレーム数を増加するようにしているが、これに限られない。例えば、図１３に示すように、第１表示フレーム数を「５」から「２」に減少した場合、この第１表示フレーム数の減少に関わらず、第２表示フレーム数は「５」を維持する。この場合、第１照明光の発光期間のうち最初の２フレームの時間だけ第１観察画像を表示し、残りの３フレームの第１観察画像は、破棄して第１観察画像を表示しない期間を設けるようにしてもよい（図１３において、ボックス内の「×」は破棄による非表示を表している。図１５も同様。）。そして、第２照明光の発光期間は、５フレーム全ての時間において第２観察画像を表示するようにする。
【００６８】
また、上記においては、図１４に示すように、モニタ１８には、第１観察画像又は第２観察画像を、特定の表示パターンに従って、切り替えて表示する切替表示画面８０の他、第１観察画像又は第２観察画像のうちいずれか一方の観察画像のみを表示する単一画像表示画面８２（図１４では単一画像表示画面において「第１観察画像」を表示）を設けるようにしてもよい。単一画像表示画面８２においては、第１観察画像又は第２観察画像のうち表示しない観察画像の表示フレーム数を「０」にすることで、表示する観察画像のみが連続的に表示されるようになる。図１４では、第２観察画像の第２表示フレーム数を「０」にすることで、第１観察画像が連続的に単一画像表示画面８２に表示されている。
【００６９】
また、上記においては、第１照明光から第２照明光に切り替えた直後に得られる第２観察画像（切替直後の第２観察画像）はそのまま表示するようにしているが、この切替直後の第２観察画像は、第１照明光と第２照明光が混色した光に基づいているため、本来の第２観察画像とは異なる画像（表層血管と中深層血管が混ざり合った画像）となっている。そのため、第１観察画像と第２観察画像に含まれる特定の被写体情報の違いを明確に表示したい場合には、図１５に示すように、切替直後の第２観察画像（第２照明光の発光期間のうち最初の１フレーム目に得られる第２観察画像）は破棄してモニタ１８に表示しないようにすることが好ましい。なお、第２照明光から第１照明光に切り替えた直後に得られる第１観察画像についても、同様に、破棄してモニタ１８に表示しないようにしてもよい。
【００７０】
次に、マルチ観察モードについて、図１６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切り替えられると、モニタ１８に表示フレ―ム数設定メニュー７０が表示される。ユーザーは、ユーザーインターフェース部１９を操作して、スライドバー７２上のスライダ７２ａを左側又は右側に移動させることにより、第１観察画像の第１表示フレーム数の変更を行う。同様にして、ユーザーは、ユーザーインターフェース部１９を操作して、スライドバー７４上のスライダ７４ａを左側又は右側に移動させることにより、第２観察画像の第２表示フレーム数の変更を行う。このように、第１表示フレ―ム数又は第２表示フレーム数の変更を行った場合であっても、第１照明光の第１発光フレーム数や第２照明光の第２発光フレーム数の変更は行われない。
【００７１】
ユーザーは、第１表示フレーム数又は第２表示フレーム数の変更が完了したら、ユーザーインターフェース部１９を操作して、表示フレーム数設定を終了する。これにより、モニタ１８から、表示フレーム数設定メニュー７０が消える。そして、マルチ観察モードの実行が行われる。これに従って、予め定められた発光サイクルにおいて、第１照明光を第１発光フレーム数に対応する時間、発光する。その後に、第１照明光を第２照明光に切り替えて、第２照明光を第２発光フレーム数に対応する時間、発光を行う。また、発光サイクルにおいて、第１照明光の発光に基づく第１観察画像を第１表示フレーム数に対応する時間、モニタ１８に表示する。その後に、第１観察画像を第２観察画像に切り替えて、第２観察画像を第２表示フレーム数に対応する時間、モニタ１８に表示する。以上の照明光の発光及び観察対象の表示については、マルチ観察モードが終了するまで繰り返し行われる。
【００７２】
なお、上記実施形態においては、第１照明光と第２照明光とを、特定の発光パターンに従って、切り替えながら発光し、且つ、第１照明光に対応する第１観察画像と第２照明光に対応する第２観察画像とを、特定の表示パターンに従って、切り替えてモニタ１８に表示するようにしているが、互いに波長帯域が異なる３種類以上の照明光を、特定の発光パターンに従って、切り替えながら発光し、且つ、各照明光に対応する３種類以上の観察画像を、特定の表示パターンに従って、切り替えてモニタ１８に表示するようにしてもよい。
【００７３】
また、上記実施形態では、特定の発光パターンとして、予め定められた発光サイクルにおいて、第１照明光を第１発光フレーム数に対応する時間、発光した後、第１照明光を第２照明光に切り替えて、第２照明光を第２発光フレーム数に対応する時間、発光するようにしているが、その他の発光パターンで発光するようにしてもよい。例えば、第１照明光と第２照明光の他に、第１照明光と第２照明光の間の波長帯域を有する第３照明光を発光する場合には、特定の発光パターンとして、例えば、第１照明光、第３照明光、第２照明光の順番で切り替えて発光し、第１照明光、第２照明光、及び第３照明光のうちいずれか１つの照明光の発光フレーム数を他の２つの照明光の発光フレーム数よりも大きくする。
【００７４】
また、上記実施形態では、特定の表示パターンとして、特定の発光サイクルにおいて、第１観察画像を第１表示フレーム数に対応する時間、モニタ１８に表示した後、第１観察画像を第２観察画像に切り替えて、第２観察画像を第２表示フレーム数に対応する時間、モニタ１８に表示するようにしているが、その他の表示パターンで表示を行うようにしてもよい。例えば、第１観察画像と第２観察画像の他に、第１照明光と第２照明光の間の波長帯域を有する第３照明光に基づいて得られる第３観察画像を表示する場合には、特定の表示パターンとして、例えば、第１観察画像、第３観察画像、第２観察画像の順番で切り替えて表示し、第１観察画像、第２観察画像、及び第３観察画像のうちいずれか１つの観察画像の表示フレーム数を他の２つの観察画像の表示フレーム数よりも大きくする。
【００７５】
なお、上記実施形態では、第１表示フレーム数または第２表示フレーム数をユーザーが変更するようにしているが、観察画像に基づいて自動的に第１表示フレーム数または第２表示フレーム数を変更するようにしてもよい。例えば、第１照明光と第２照明光の他に、表層血管と中深層血管の両方を強調できる特定の照明光（紫色光Vと青色光Bの光強度がその他の緑色光G、赤色光Rの光強度よりも大きい）を照明し、特定の照明光を観察対象に照明して得られる特定観察画像を取得する。そして、特定観察画像と第１観察画像との第１差分画像、及び特定観察画像と第２観察画像の第２差分画像を求め、第１差分画像と第２差分画像とを比較する。この比較の結果に基づいて、第１表示フレーム数と第２表示フレーム数を決定するようにしてもよい。
【００７６】
例えば、第１差分画像が第２差分画像よりも画素値が大きい場合（差分値が大きい）には、観察対象には表層血管が多く含まれていることから、表層血管が強調されるように、第１表示フレーム数又は第２表示フレーム数を変更する。これに対して、第２差分画像が第１差分画像よりも画素値が大きい場合（差分値が大きい）には、観察対象には中深層血管が多く含まれていることから、中深層血管が強調されるように、第１表示フレーム数又は第２表示フレーム数を変更する。
【００７７】
上記実施形態において、画像取得部５３、ＤＳＰ５６、ノイズ除去部５８、画像処理部６０、パラメータ切替部６２、中央制御部６８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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
［付記項１］
互いに異なる波長帯域の光を発光する複数の半導体光源と、
前記半導体光源を制御する光源制御部であり、第１発光比率を有する第１照明光、及び前記第１発光比率と異なる第２発光比率を有する第２照明光を含む複数の照明光を、特定の発光パターンに従って、切り替えながら発光する制御を行う光源制御部と、
各照明光により照明された観察対象を撮像して得られる複数の観察画像を取得する画像取得部であり、前記複数の観察画像には、前記第１照明光に対応する第１観察画像、及び前記第２照明光に対応する第２観察画像が含まれる画像取得部と、
前記複数の観察画像を、特定の表示パターンに従って、切り替えて表示部に表示する制御を行う表示制御部とを備え
前記特定の発光パターンは変更可能であり、且つ、前記特定の表示パターンは変更可能である内視鏡システム。
【００８１】
［付記項２］
前記特定の発光パターンは、予め定められた特定の発光サイクルにおいて、前記第１照明光を第１発光フレーム数に対応する時間、発光した後、前記第１照明光を前記第２照明光に切り替えて、前記第２照明光を第２発光フレーム数に対応する時間、発光するパターンであり、
前記特定の表示パターンは、前記特定の発光サイクルにおいて、前記第１観察画像を第１表示フレーム数に対応する時間、前記表示部に表示した後、前記第１観察画像を前記第２観察画像に切り替えて、前記第２観察画像を第２表示フレーム数に対応する時間、前記表示部に表示するパターンであり、
前記第１発光フレーム数と前記第２発光フレーム数は変更可能であり、前記第１表示フレーム数と前記第２表示フレーム数は変更可能である付記項１記載の内視鏡システム。
【符号の説明】
【００８２】
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
１３ｂ  表示パターン切替部
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部
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
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  表示制御部
６８  中央制御部
７０  表示フレーム数設定メニュー
７２  スライドバー
７２ａ  スライダ
７４  スライドバー
７４ａ  スライダ
８０  切替表示画面
８２  単一画像表示画面
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年6月4日(2019.6.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる波長帯域の光を発光する複数の半導体光源と、
前記複数の半導体光源を制御する光源制御部であり、第１発光比率を有する第１照明光と前記第１発光比率と異なる第２発光比率を有する第２照明光とを含む複数の照明光を、特定の発光パターンに従って、切り替えながら発光する制御を行う光源制御部と、
各照明光により照明された観察対象を撮像して得られる複数の観察画像を取得する画像取得部であり、前記複数の観察画像には、前記第１照明光に対応する第１観察画像と前記第２照明光に対応する第２観察画像とが含まれる画像取得部と、
前記複数の観察画像を、特定の表示パターンに従って、切り替えて表示部に表示する制御を行う表示制御部とを備え、
前記第１照明光と前記第２照明光との切替に伴って、前記第１観察画像に対して施される第１照明光用ゲイン処理又は第１照明光用構造強調処理と前記第２観察画像に対して施される第２照明光用ゲイン処理又は第２照明光用構造強調処理とが切り替えられ、
前記特定の発光パターンは固定であり、前記特定の表示パターンは変更可能である内視鏡システム。
【請求項２】
前記特定の発光パターンは、予め定められた特定の発光サイクルにおいて、前記第１照明光を第１発光フレーム数に対応する時間、発光した後、前記第１照明光を前記第２照明光に切り替えて、前記第２照明光を第２発光フレーム数に対応する時間、発光するパターンであり、
前記特定の表示パターンは、前記特定の発光サイクルにおいて、前記第１観察画像を第１表示フレーム数に対応する時間、前記表示部に表示した後、前記第１観察画像を前記第２観察画像に切り替えて、前記第２観察画像を第２表示フレーム数に対応する時間、前記表示部に表示するパターンであり、
前記第１発光フレーム数と前記第２発光フレーム数は固定であり、前記第１表示フレーム数と前記第２表示フレーム数は変更可能である請求項１記載の内視鏡システム。
【請求項３】
前記第１表示フレーム数を前記第２表示フレーム数よりも大きくする第１の表示パターンとする場合には、前記第２照明光の発光期間において前記表示部に表示する第２照明光発光期間内の第１観察画像は、前記第２照明光の発光期間よりも前の前記第１照明光の発光期間に得られた第１照明光発光期間内の第１観察画像に基づいて表示される請求項２記載の内視鏡システム。
【請求項４】
前記第１表示フレーム数を前記第２表示フレーム数よりも小さくする第２の表示パターンとする場合には、前記第１照明光の発光期間において前記表示部に表示する第１照明光発光期間内の第２観察画像は、前記第１照明光の発光期間よりも前の前記第２照明光の発光期間に得られた第２照明光発光期間内の第２観察画像に基づいて表示される請求項２記載の内視鏡システム。
【請求項５】
前記第１表示フレーム数を前記２表示フレーム数よりも小さくする第２の表示パターンとする場合には、前記第１照明光の発光期間においては、前記第１観察画像を前記表示部に表示しない期間が設けられる請求項２記載の内視鏡システム。
【請求項６】
前記第１表示フレーム数を前記第２表示フレーム数よりも大きくする第１の表示パターンと、前記第１表示フレーム数を前記第２表示フレーム数よりも小さくする第２の表示パターンとを切り替えるための表示パターン切替部を有する請求項２記載の内視鏡システム。
【請求項７】
前記表示部は、前記複数の観察画像を切り替えて表示する切替表示画面と、前記複数の観察画像のうちのいずれかの観察画像のみを表示する単一画像表示画面とを表示する請求項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】
前記単一画像表示画面において、前記第１観察画像及び前記第２観察画像のうちのいずれかの観察画像のみを表示する場合には、前記第１観察画像及び前記第２観察画像のうち前記単一画像表示画面に表示しない観察画像の表示フレーム数を「０」にする請求項７記載の内視鏡システム。
【請求項９】
前記表示制御部は、各照明光の切替直後に得られた切替直後の観察画像は破棄して前記表示部に表示しない請求項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】
互いに異なる波長帯域の光を発光する複数の半導体光源を制御する光源
制御部が、第１発光比率を有する第１照明光と前記第１発光比率と異なる第２の発光比率を有する第２照明光とを含む複数の照明光を、特定の発光パターンに従って、切り替えながら発光する制御を行う光源制御ステップと、
画像取得部が、各照明光により照明された観察対象を撮像して得られる複数の観察画像を取得するステップであり、前記複数の観察画像には、前記第１照明光に対応する第１観察画像と前記第２照明光に対応する第２観察画像とを含めて取得を行う画像取得ステップと、
表示制御部が、前記複数の観察画像を、特定の表示パターンに従って、切り替えて表示部に表示する制御を行う表示制御ステップとを有し、
前記第１照明光と前記第２照明光との切替に伴って、前記第１観察画像に対して施される第１照明光用ゲイン処理又は第１照明光用構造強調処理と前記第２観察画像に対して施される第２照明光用ゲイン処理又は第２照明光用構造強調処理とが切り替えられ、
前記特定の発光パターンは固定であり、前記特定の表示パターンは変更可能である内視鏡システムの作動方法。
【請求項１１】
前記第１観察画像と前記第２観察画像に対しては、前記観察対象に含まれる正常粘膜の色を同じにする粘膜色バランス処理が行われる請求項１ないし９いずれか１項記載の内視鏡システム。
【請求項１２】
互いに異なる波長帯域の光を発光する複数の半導体光源と、
前記複数の半導体光源を制御する光源制御部であり、第１発光比率を有する第１照明光と前記第１発光比率と異なる第２発光比率を有する第２照明光とを含む複数の照明光を、特定の発光パターンに従って、切り替えながら発光する制御を行う光源制御部と、
各照明光により照明された観察対象を撮像して得られる複数の観察画像を取得する画像取得部であり、前記複数の観察画像には、前記第１照明光に対応する第１観察画像と前記第２照明光に対応する第２観察画像とが含まれる画像取得部と、
前記複数の観察画像を、特定の表示パターンに従って、切り替えて表示部に表示する制御を行う表示制御部とを備え、
前記複数の照明光には、表層血管と中深層血管の両方を強調できる特定の照明光が含まれ、
前記特定の照明光を前記観察対象に照明して得られる特定観察画像と前記第１観察画像との第１差分画像と、前記特定観察画像と前記第２観察画像との第２差分画像との比較の結果に基づいて、前記特定の表示パターンが決定される内視鏡システム。
【国際調査報告】
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