(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を照明するための照明光として、相互に異なる複数の波長帯域の光を順次出射するように構成された光源装置と、
前記照明光により照明された前記被写体からの光を結像するように構成された対物光学系と、
前記対物光学系により結像された光を受光し、当該受光した光を光電変換して電気信号を生成するための複数の画素を２次元状に配設して形成された撮像面を具備する撮像素子と、
前記被写体が遠景または近景のどちらで観察されているかを判定するための判定処理を行うように構成された判定部と、
前記判定部の判定処理により得られた判定結果に応じ、前記撮像素子における読出モードを、前記撮像面に配設された各画素で生成された電気信号を１画素分ずつ順次読み出すモードである単画素読出モード、または、前記撮像面において相互に隣接して配設された複数の画素により構成される１つの画素群で生成された電気信号を１画素分の電気信号として順次読み出すモードである画素加算読出モードのいずれかに設定するための制御を行うように構成された撮像制御部と、
を有する撮像システムにおいて、
前記光源装置は、前記照明光として、赤色の波長帯域の光と、緑色の波長帯域の光と、青色の波長帯域の光と、を順次出射可能に構成されており、
前記撮像制御部は、前記被写体が遠景で観察されているとの判定結果が得られ、かつ、前記光源装置から前記照明光として前記青色の波長帯域の光が出射されていることを検出した場合に、前記撮像素子における読出モードを前記単画素読出モードに設定するための制御を行い、前記被写体が遠景で観察されているとの判定結果が得られ、かつ、前記光源装置から前記照明光として前記赤色の波長帯域の光が出射されていることを検出した場合に、前記撮像素子における読出モードを前記画素加算読出モードに設定するための制御を行うことを特徴とする撮像システム。
【請求項２】
前記撮像制御部は、前記撮像素子における読出モードを前記画素加算読出モードに設定した際に、前記撮像面において相互に隣接する画素群同士の一部の画素が重複した状態で電気信号の読み出しを行わせるための制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項３】
前記撮像制御部は、前記撮像素子における読出モードを前記画素加算読出モードに設定した際に、前記撮像面において相互に隣接する画素群同士が重複しない状態で電気信号の読み出しを行わせるための制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項４】
前記判定部は、前記撮像素子から読み出された電気信号の出力値を検出することにより、前記被写体が遠景または近景のどちらで観察されているかを判定することを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項５】
前記撮像面の外縁部には、前記対物光学系により結像された光を通過させるように形成された開口と、前記対物光学系により結像された光を遮光するように形成された遮光部材と、を有して構成された遮光部が設けられており、
前記判定部は、前記開口に位置する画素または画素群から読み出された電気信号の出力値を検出することにより、前記被写体が遠景または近景のどちらで観察されているかを判定することを特徴とする請求項４に記載の撮像システム。
【請求項６】
前記対物光学系に設けられ、前記対物光学系の光軸方向に沿って移動することができるように構成された移動レンズをさらに有し、
前記判定部は、前記移動レンズの現在の配置位置を検出することにより、前記被写体が遠景または近景のどちらで観察されているかを判定することを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項７】
前記移動レンズの光入射面の外縁部に設けられた光学的指標と、
前記撮像素子から出力される信号に応じた画像を生成するように構成された画像生成部と、をさらに有し、
前記判定部は、前記画像生成部において生成された画像に前記光学的指標が含まれているか否かを検出することにより、前記被写体が遠景または近景のどちらで観察されているかを判定することを特徴とする請求項６に記載の撮像システム。
【請求項８】
前記光源装置から出射される前記照明光の光量を調整するための制御を行うとともに、前記照明光の光量の調整における現在の制御状態を示す制御情報を出力するように構成された調光制御部をさらに有し、
前記判定部は、前記調光制御部から出力される前記制御情報に基づき、前記被写体が遠景または近景のどちらで観察されているかを判定することを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項９】
前記光源装置は、前記照明光の光量を絞り量に応じた光量に調整することができるように構成された絞り装置を有し、
前記調光制御部は、前記照明光の光量を調整するための制御を前記絞り装置に対して行うとともに、前記絞り装置における現在の絞り量を示す情報を前記制御情報として出力することを特徴とする請求項８に記載の撮像システム。
【請求項１０】
前記光源装置は、前記照明光の光量を駆動電流の大きさに応じた光量に調整することができるように構成された光源を有し、
前記調光制御部は、前記照明光の光量を調整するための制御を前記光源に対して行うとともに、前記光源に対して現在供給されている駆動電流の大きさを示す情報を前記制御情報として出力することを特徴とする請求項８に記載の撮像システム。
【請求項１１】
前記対物光学系を経て前記撮像素子に結像される光の光量を絞り量に応じた光量に調整することができるように構成された絞り装置をさらに有し、
前記撮像制御部は、前記判定部の判定処理により得られた判定結果に応じ、前記絞り装置における絞り量を変化させるための制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項１２】
前記光源装置は、さらに、前記照明光として順次出射する光を、複数色の広帯域光または複数色の狭帯域光のいずれかに切り替えることができるように構成されており、
前記判定部は、前記光源装置から出射されている光が前記狭帯域光であることを検出した際に、前記被写体が近景で観察されているとの判定結果を得ることを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項１３】
前記光源装置は、前記青色の波長帯域の光を、前記赤色の波長帯域の光の２倍以上の出射時間で出射するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項１４】
前記撮像制御部は、前記被写体が遠景で観察されているとの判定結果が得られ、かつ、前記光源装置から前記照明光として前記赤色の波長帯域の光または前記緑色の波長帯域の光が出射されていることを検出した場合に、前記撮像素子における読出モードを前記画素加算読出モードに設定するための制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項１５】
前記光源装置は、前記照明光として、前記赤色の波長帯域の光と、前記緑色の波長帯域の光と、前記青色の波長帯域の光と、近赤外域の光と、を順次出射するように構成されており、
前記撮像制御部は、前記被写体が遠景で観察されているとの判定結果が得られ、かつ、前記光源装置から前記照明光として前記緑色の波長帯域の光または前記青色の波長帯域の光が出射されていることを検出した場合に、前記撮像素子における読出モードを前記単画素読出モードに設定するための制御を行い、前記被写体が遠景で観察されているとの判定結果が得られ、かつ、前記光源装置から前記照明光として前記赤色の波長帯域の光または前記近赤外域の光が出射されていることを検出した場合に、前記撮像素子における読出モードを前記画素加算読出モードに設定するための制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項１６】
前記対物光学系及び前記撮像素子が、被検者の体腔内に挿入される内視鏡挿入部の先端部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項１７】
被写体を照明するための照明光として、相互に異なる複数の波長帯域の光を順次出射するように構成された光源装置と、
前記照明光により照明された前記被写体からの光を結像するように構成された対物光学系と、
前記対物光学系により結像された光を受光し、当該受光した光を光電変換して電気信号を生成するための複数の画素を２次元状に配設して形成された撮像面を具備する撮像素子と、
前記被写体が遠景または近景のどちらで観察されているかを判定するための判定処理を行うように構成された判定部と、
前記判定部の判定処理により得られた判定結果に応じ、前記撮像素子における読出モードを、前記撮像面に配設された各画素で生成された電気信号を１画素分ずつ順次読み出すモードである単画素読出モード、または、前記撮像面において相互に隣接して配設された複数の画素により構成される１つの画素群で生成された電気信号を１画素分の電気信号として順次読み出すモードである画素加算読出モードのいずれかに設定するための制御を行うように構成された撮像制御部と、
を有する撮像システムにおいて、
前記光源装置は、前記照明光として、赤色の波長帯域の光と、緑色の波長帯域の光と、青色の波長帯域の光と、を順次出射可能に構成されており、
前記撮像制御部は、前記被写体が遠景で観察されているとの判定結果が得られ、かつ、前記光源装置から前記照明光として前記緑色の波長帯域の光または前記青色の波長帯域の光が出射されていることを検出した場合に、前記撮像素子における読出モードを前記単画素読出モードに設定するための制御を行い、前記被写体が遠景で観察されているとの判定結果が得られ、かつ、前記光源装置から前記照明光として前記赤色の波長帯域の光が出射されていることを検出した場合に、前記撮像素子における読出モードを前記画素加算読出モードに設定するための制御を行うことを特徴とする撮像システム。
【請求項１８】
前記光源装置は、前記緑色の波長帯域の光及び前記青色の波長帯域の光を、前記赤色の波長帯域の光の２倍以上の出射時間でそれぞれ出射するように構成されていることを特徴とする請求項１７に記載の撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像システムに関し、特に、被写体からの光を撮像して画像を取得する撮像システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被写体からの微弱な光を撮像素子において撮像して得られる画像のＳ／Ｎを確保するための技術として、例えば、当該撮像素子における当該被写体の撮像に伴って生成される複数画素分の信号を加算することにより１画素分の信号として扱うような技術が従来知られている。【０００３】
具体的には、例えば、日本国特開２０１１−５０６７６号公報には、撮像素子の各画素において蓄積された電荷を１画素ずつ光電変換信号として出力する通常モードと、当該撮像素子の各画素のうちの隣接する画素において蓄積された電荷をひとかたまりの光電変換信号として出力するビニングモードと、を切り替えることができるように構成された眼科撮影装置が開示されている。また、日本国特開２０１１−５０６７６号公報には、眼底からの蛍光の観察時にビニングモードに設定するとともに、当該蛍光の撮影時に通常モードに設定するような切り替え動作が開示されている。【０００４】
ところで、例えば、内視鏡観察においては、被検者の体腔内に存在する病変等の被写体を遠景で特定するような状況と、当該特定した被写体の詳細な状態を近景で確認するような状況と、が発生し得る。そのため、内視鏡観察においては、例えば、体腔内の病変のスクリーニングに適した明るさを具備する画像が遠景時に取得されるとともに、当該病変の詳細な構造の確認に適した解像力を具備する画像が近景時に取得されることが望ましい。【０００５】
しかし、日本国特開２０１１−５０６７６号公報には、被写体が遠景または近景のどちらで観察されているかに応じ、通常モード及びビニングモードの切り替えを行うための構成について特に開示等されていない。そのため、日本国特開２０１１−５０６７６号公報に開示された構成によれば、遠景時及び近景時の少なくともいずれか一方において、被写体からの光を撮像して得られる画像の画質が診断に適さない画質になってしまう場合がある、という課題が発生している。【０００６】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、遠景時及び近景時の両方において、被写体からの光を撮像して得られる画像の画質を診断に適した画質にすることが可能な撮像システムを提供することを目的としている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様の撮像システムは、被写体を照明するための照明光として、相互に異なる複数の波長帯域の光を順次出射するように構成された光源装置と、前記照明光により照明された前記被写体からの光を結像するように構成された対物光学系と、前記対物光学系により結像された光を受光し、当該受光した光を光電変換して電気信号を生成するための複数の画素を２次元状に配設して形成された撮像面を具備する撮像素子と、前記被写体が遠景または近景のどちらで観察されているかを判定するための判定処理を行うように構成された判定部と、前記判定部の判定処理により得られた判定結果に応じ、前記撮像素子における読出モードを、前記撮像面に配設された各画素で生成された電気信号を１画素分ずつ順次読み出すモードである単画素読出モード、または、前記撮像面において相互に隣接して配設された複数の画素により構成される１つの画素群で生成された電気信号を１画素分の電気信号として順次読み出すモードである画素加算読出モードのいずれかに設定するための制御を行うように構成された撮像制御部と、を有する撮像システムにおいて、前記光源装置は、前記照明光として、赤色の波長帯域の光と、緑色の波長帯域の光と、青色の波長帯域の光と、を順次出射可能に構成されており、前記撮像制御部は、前記被写体が遠景で観察されているとの判定結果が得られ、かつ、前記光源装置から前記照明光として前記青色の波長帯域の光が出射されていることを検出した場合に、前記撮像素子における読出モードを前記単画素読出モードに設定するための制御を行い、前記被写体が遠景で観察されているとの判定結果が得られ、かつ、前記光源装置から前記照明光として前記赤色の波長帯域の光が出射されていることを検出した場合に、前記撮像素子における読出モードを前記画素加算読出モードに設定するための制御を行う。
本発明の一態様の撮像システムは、被写体を照明するための照明光として、相互に異なる複数の波長帯域の光を順次出射するように構成された光源装置と、前記照明光により照明された前記被写体からの光を結像するように構成された対物光学系と、前記対物光学系により結像された光を受光し、当該受光した光を光電変換して電気信号を生成するための複数の画素を２次元状に配設して形成された撮像面を具備する撮像素子と、前記被写体が遠景または近景のどちらで観察されているかを判定するための判定処理を行うように構成された判定部と、前記判定部の判定処理により得られた判定結果に応じ、前記撮像素子における読出モードを、前記撮像面に配設された各画素で生成された電気信号を１画素分ずつ順次読み出すモードである単画素読出モード、または、前記撮像面において相互に隣接して配設された複数の画素により構成される１つの画素群で生成された電気信号を１画素分の電気信号として順次読み出すモードである画素加算読出モードのいずれかに設定するための制御を行うように構成された撮像制御部と、を有する撮像システムにおいて、前記光源装置は、前記照明光として、赤色の波長帯域の光と、緑色の波長帯域の光と、青色の波長帯域の光と、を順次出射可能に構成されており、前記撮像制御部は、前記被写体が遠景で観察されているとの判定結果が得られ、かつ、前記光源装置から前記照明光として前記緑色の波長帯域の光または前記青色の波長帯域の光が出射されていることを検出した場合に、前記撮像素子における読出モードを前記単画素読出モードに設定するための制御を行い、前記被写体が遠景で観察されているとの判定結果が得られ、かつ、前記光源装置から前記照明光として前記赤色の波長帯域の光が出射されていることを検出した場合に、前記撮像素子における読出モードを前記画素加算読出モードに設定するための制御を行う。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施例に係る撮像システムの要部の構成を示す図。
【図２】撮像ユニットの概略構成を示す図。
【図３】撮像ユニットに設けられた撮像素子の撮像面の概略構成を示す図。
【図４】回転フィルタの構成の一例を示す図。
【図５】受光部において行われる読出動作の具体例を説明するための図。
【図６】第２の実施例に係る撮像システムの要部の構成を示す図。
【図７】回転フィルタの構成の、図４とは異なる例を示す図。
【図８】画像処理部において行われる処理の一例を説明するための図。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明を行う。【００１０】
（第１の実施例）
図１から図５は、本発明の第１の実施例に係るものである。【００１１】
撮像システム１は、図１に示すように、内視鏡２と、光源装置３と、プロセッサ４と、表示装置５と、を有して構成されている。図１は、第１の実施例に係る撮像システムの要部の構成を示す図である。【００１２】
内視鏡２は、図１に示すように、被検者の体腔内に挿入可能な形状及び寸法を備えた挿入部２１ａと、挿入部２１ａの先端側に設けられた先端部２１ｂと、挿入部２１ａの基端側に設けられた操作部２１ｃと、を有して構成されている。また、挿入部２１ａの内部には、光源装置３から出射された照明光を先端部２１ｂへ伝送するためのライトガイド６が挿通されている。【００１３】
ライトガイド６の入射端面は、図示しない光コネクタ等を介し、光源装置３に対して着脱自在に接続される。また、ライトガイド６の出射端面は、内視鏡２の先端部２１ｂに設けられた図示しない照明光学系の近傍に配置されている。そして、このような構成によれば、光源装置３から出射された照明光が、光源装置３に接続されたライトガイド６と、先端部２１ｂに設けられた図示しない照明光学系と、を経て被写体へ出射される。【００１４】
内視鏡２の先端部２１ｂには、ライトガイド６を経て出射される照明光により照明された被写体からの光（戻り光）を撮像し、当該撮像した光（戻り光）に応じた撮像信号を生成し、当該生成した撮像信号をプロセッサ４へ出力するように構成された撮像ユニット２２が設けられている。【００１５】
撮像ユニット２２は、図２に示すように、前群レンズユニット５１と、移動レンズユニット５２と、後群レンズユニット５３と、を具備する対物光学系により、被写体からの光（戻り光）を結像するように構成されている。また、撮像ユニット２２は、図２に示すように、移動レンズユニット５２を移動させるための駆動力を発生するアクチュエータ５４と、前述の対物光学系により結像された光を撮像するための撮像素子９２を備えたイメージセンサユニット５５と、を有して構成されている。図２は、撮像ユニットの概略構成を示す図である。【００１６】
前群レンズユニット５１は、被写体からの光（戻り光）が入射される複数のレンズを備えた前群レンズ６１と、前群レンズ６１を保持するための前群レンズ枠６２と、前群レンズ枠６２の最後端に設けられた対物絞り６３と、を有して構成されている。【００１７】
対物絞り６３は、図示しない信号線を介し、プロセッサ４の撮像制御部４５（後述）に接続されるように構成されている。また、対物絞り６３は、プロセッサ４の撮像制御部４５の制御に基づき、撮像素子９２（後述）の読出モードの変更に伴う画素ピッチの擬似的な変化に適したＦ値を前群レンズユニット５１が具備するように、絞り量を調整することができるように構成されている。【００１８】
移動レンズユニット５２は、前群レンズユニット５１を経た光が入射されるとともに、光入射面の外縁部に光学的指標７１Ａを設けて形成された移動レンズ７１と、移動レンズ７１を保持しながら撮像ユニット２２の対物光学系の光軸Ｏ方向に沿ってスライドすることができるように形成された移動レンズ枠７２と、を有して構成されている。【００１９】
光学的指標７１Ａは、例えば、移動レンズ７１の光入射面の外縁部における所定の位置に、遮光性を有する物質を蒸着することにより形成されている。また、光学的指標７１Ａは、例えば、移動レンズ７１が所定の配置位置ＴＰまたは所定の配置位置ＴＰより前方側に配置されている場合には、イメージセンサユニット５５の撮像素子９２（後述）により撮像されないような位置であるとともに、移動レンズ７１が所定の配置位置ＴＰより後方側に配置されている場合には、イメージセンサユニット５５の撮像素子９２により撮像されるような位置に設けられている。【００２０】
後群レンズユニット５３は、移動レンズユニット５２を経た光が入射される複数のレンズを備えた後群レンズ８１と、後群レンズ８１を保持するための後群レンズ枠８２と、を有して構成されている。【００２１】
アクチュエータ５４は、信号線ＳＬを介し、プロセッサ４の移動レンズ制御部４４（後述）に接続されるように構成されている。また、アクチュエータ５４は、プロセッサ４の移動レンズ制御部４４の制御に応じ、移動レンズユニット５２を撮像ユニット２２の対物光学系の光軸Ｏ方向に沿ってスライドさせるための駆動力を発生するとともに、当該発生した駆動力を移動レンズ枠７２に供給するように構成されている。【００２２】
イメージセンサユニット５５は、複数の信号線が内蔵された信号ケーブルＳＣを介し、プロセッサ４の画像生成部４１（後述）及び撮像制御部４５（後述）にそれぞれ接続されている。また、イメージセンサユニット５５は、後群レンズユニット５３を経て入射される光を撮像することにより撮像信号を生成し、当該生成した撮像信号をプロセッサ４の画像生成部４１へ出力するように構成されている。また、イメージセンサユニット５５は、後群レンズユニット５３を経た光が入射されるカバーガラス９１と、カバーガラス９１を経た光を受光するとともに、当該受光した光を光電変換して電気信号を生成する撮像素子９２と、カバーガラス９１及び撮像素子９２を保持するための保持枠９３と、撮像素子９２に電気的に接続されている回路基板９４と、を有して構成されている。【００２３】
撮像素子９２は、例えば、ＣＭＯＳセンサを含む画素を２次元状に配設して形成された撮像面９２Ａを具備するとともに、撮像制御部４５の制御に応じた動作を行うように構成されている。【００２４】
撮像面９２Ａは、例えば、図３に示すように、受光部１０１と、遮光部１０２と、を有して構成されている。図３は、撮像ユニットに設けられた撮像素子の撮像面の概略構成を示す図である。【００２５】
受光部１０１は、有効画素領域としての機能を具備し、カバーガラス９１を経た光を受光し、当該受光した光を光電変換して電気信号を生成するための複数の画素を２次元状に配設して形成されている。また、受光部１０１は、撮像制御部４５の制御に応じ、各画素で生成された電気信号を１画素分ずつ順次読み出すモードである単画素読出モードと、相互に隣接して配設された複数の画素により構成される１つの画素群で生成された電気信号を１画素分の電気信号として順次読み出すモードである画素加算読出モードと、に応じた動作を行うことができるように構成されている。【００２６】
遮光部１０２は、撮像面９２Ａの外縁部に配設された一部の画素を覆うように形成されている。また、遮光部１０２は、カバーガラス９１を経た光を通過させるように形成された開口１０３Ａと、カバーガラス９１を経た光を遮光するように形成された遮光部材１０３Ｂと、を有して構成されている。すなわち、このような遮光部１０２の構成によれば、開口１０３Ａの位置に配設された画素または画素群において、カバーガラス９１を経た光が受光されるとともに、当該受光した光に応じた電気信号が生成される。【００２７】
回路基板９４は、例えば、信号処理回路等を具備して構成されている。また、回路基板９４は、例えば、撮像素子９２から出力される電気信号に対して所定の処理を施すことにより撮像信号を生成し、当該生成した撮像信号を信号ケーブルＳＣへ出力するように構成されている。【００２８】
内視鏡２の操作部２１ｃには、ユーザの操作に応じた指示をプロセッサ４に対して行うことが可能な複数のスイッチを備えたスコープスイッチ２３が設けられている。【００２９】
具体的には、スコープスイッチ２３は、例えば、移動レンズユニット５２を撮像ユニット２２の対物光学系の光軸Ｏ方向に沿って前方または後方に移動させるための指示を行うことが可能なレンズ駆動スイッチ、及び、撮像システム１の観察モードを白色光観察モードまたは特殊光観察モードのいずれかに設定するための指示を行うことが可能な観察モード設定スイッチ等のスイッチを具備して構成されている。【００３０】
光源装置３は、図１に示すように、白色光源３１と、光源絞り３２と、フィルタ駆動機構３３と、回転フィルタ３４と、集光光学系３５と、光源制御部３６と、を有して構成されている。【００３１】
白色光源３１は、例えば、キセノンランプまたは白色ＬＥＤ等を具備し、光源制御部３６の制御に応じてオンまたはオフに切り替わるように構成されている。また、白色光源３１は、光源制御部３６から供給される駆動電流の大きさに応じた光量の白色光を発することができるように構成されている。すなわち、本実施例によれば、光源装置３から出射される照明光の光量を、白色光源３１に供給される駆動電流の大きさに応じた光量に調整することができる。なお、本実施例によれば、例えば、白色光源３１が白色ＬＥＤを具備して構成されている場合に、光源制御部３６が所定の単位時間内における当該白色ＬＥＤの点灯時間及び消灯時間の割合を変化させる制御であるＰＷＭ(Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ)制御を行うことにより、光源装置３から出射される照明光の光量が調整されるようにしてもよい。【００３２】
光源絞り３２は、例えば、白色光源３１の出射光路上に配置されているとともに、光源制御部３６の制御に応じて絞り量を変化させることにより、当該出射光路を経て回転フィルタ３４に入射される白色光の光量を当該絞り量に応じた光量に調整することができるように構成されている。すなわち、本実施例によれば、光源装置３から出射される照明光の光量を、光源絞り３２の絞り量に応じた光量に調整することができる。【００３３】
具体的には、光源絞り３２は、例えば、日本国特開２００６−１８４４５９号公報に開示された電動絞り装置と同様の構成を具備している。【００３４】
フィルタ駆動機構３３は、光源制御部３６の制御に応じた駆動力を発生するとともに、当該発生した駆動力を回転フィルタ３４に供給するように構成されている。【００３５】
具体的には、フィルタ駆動機構３３は、例えば、回転フィルタ３４を回転させるための駆動力を発生する第１のモータと、回転フィルタ３４を白色光源３１の出射光路に垂直な方向に沿って移動させるための駆動力を発生する第２のモータと、当該第１のモータ及び当該第２のモータにおいて発生した駆動力を回転フィルタ３４にそれぞれ伝達するためのギア機構と、を具備して構成されている。【００３６】
回転フィルタ３４は、例えば、図４に示すような円板形状を具備して形成されているとともに、フィルタ駆動機構３３において発生した駆動力に応じ、回転軸ＡＲを中心に回転するように構成されている。また、回転フィルタ３４は、例えば、図４に示すように、内周側の周方向に沿って設けられた複数のフィルタを具備する第１のフィルタ群３４Ａと、外周側の周方向に沿って設けられた複数のフィルタを具備する第２のフィルタ群３４Ｂと、を有している。なお、回転フィルタ３４において、第１のフィルタ群３４Ａ及び第２のフィルタ群３４Ｂの各フィルタが配置されている部分以外は、遮光部材により構成されているものとする。図４は、回転フィルタの構成の一例を示す図である。【００３７】
第１のフィルタ群３４Ａは、赤色の広帯域光（以降、Ｒ光とも称する）を透過させるＲフィルタ３４１と、緑色の広帯域光（以降、Ｇ光とも称する）を透過させるＧフィルタ３４２と、青色の広帯域光（以降、Ｂ光とも称する）を透過させるＢフィルタ３４３と、を有して構成されている。また、第１のフィルタ群３４Ａは、Ｒフィルタ３４１と、Ｇフィルタ３４２と、Ｂフィルタ３４３と、の面積比が１：１：１になるように形成されている。【００３８】
具体的には、Ｒフィルタ３４１は、例えば、６００ｎｍから７００ｎｍまでの波長帯域の光を透過させるような光学特性を具備して形成されている。また、Ｇフィルタ３４２は、例えば、５００ｎｍから６００ｎｍまでの波長帯域の光を透過させるような光学特性を具備して形成されている。また、Ｂフィルタ３４３は、例えば、４００ｎｍから５００ｎｍまでの波長帯域の光を透過させるような光学特性を具備して形成されている。【００３９】
第２のフィルタ群３４Ｂは、青色の狭帯域光（以降、Ｂｎ光と称する）を透過させるＢｎフィルタ３４４と、緑色の狭帯域光（以降、Ｇｎ光と称する）のみを透過させるＧｎフィルタ３４５と、を有して構成されている。【００４０】
具体的には、Ｂｎフィルタ３４４は、例えば、４００ｎｍから４３０ｎｍまでの波長帯域の光を透過させるような光学特性を具備して形成されている。また、Ｇｎフィルタ３４５は、例えば、５３０ｎｍから５５０ｎｍまでの波長帯域の光を透過させるような光学特性を具備して形成されている。【００４１】
集光光学系３５は、例えば、レンズ等の光学部材を具備し、回転フィルタ３４を通過した光を集光してライトガイド６の入射端面に出射するように構成されている。【００４２】
光源制御部３６は、プロセッサ４の調光制御部４６の制御に応じ、光源絞り３２の絞り量を変化させることができるように構成されている。また、光源制御部３６は、プロセッサ４の調光制御部４６の制御に応じてフィルタ駆動機構３３を制御することにより、回転フィルタ３４の回転速度を変化させることができるように構成されている。また、光源制御部３６は、白色光源３１を駆動するための駆動電流を供給することができるとともに、当該駆動電流の大きさ（電流値）をプロセッサ４の調光制御部４６の制御に応じて変化させることができるように構成されている。【００４３】
光源制御部３６は、プロセッサ４の観察モード設定部４７（後述）の制御に応じてフィルタ駆動機構３３を制御することにより、例えば、撮像システム１の観察モードが白色光観察モードに設定されている場合には、第１のフィルタ群３４Ａを白色光源３１の出射光路上に配置させるとともに、第２のフィルタ群３４Ｂを当該出射光路上から退避させることができるように構成されている。また、光源制御部３６は、プロセッサ４の観察モード設定部４７の制御に応じてフィルタ駆動機構３３を制御することにより、例えば、撮像システム１の観察モードが特殊光観察モードに設定されている場合には、第２のフィルタ群３４Ｂを白色光源３１の出射光路上に配置させるとともに、第１のフィルタ群３４Ａを当該出射光路上から退避させることができるように構成されている。【００４４】
すなわち、以上に述べたような構成によれば、撮像システム１の観察モードが白色光観察モードに設定された場合には、白色光源３１から発せられた白色光が第１のフィルタ群３４Ａを通過することによりＲ光、Ｇ光及びＢ光が生成されるとともに、当該生成されたＲ光、Ｇ光及びＢ光が照明光として光源装置３から順次出射される。また、以上に述べたような構成によれば、撮像システム１の観察モードが特殊光観察モードに設定された場合には、白色光源３１から発せられた白色光が第２のフィルタ群３４Ｂを通過することによりＢｎ光及びＧｎ光が生成されるとともに、当該生成されたＢｎ光及びＧｎ光が照明光として光源装置３から順次出射される。【００４５】
プロセッサ４は、図１に示すように、画像生成部４１と、画像処理部４２と、明るさ検出部４３と、移動レンズ制御部４４と、撮像制御部４５と、調光制御部４６と、観察モード設定部４７と、判定部４８と、を有して構成されている。【００４６】
画像生成部４１は、例えば、ノイズ除去回路及びＡ／Ｄ変換回路等を具備して構成されている。また、画像生成部４１は、内視鏡２から出力される撮像信号に対して所定の信号処理を施すことにより画像を生成し、当該生成した画像を画像処理部４２、明るさ検出部４３及び判定部４８へ出力するように構成されている。【００４７】
画像処理部４２は、例えば、画像処理回路及び同時化回路等を具備して構成されている。【００４８】
また、画像処理部４２は、画像生成部４１から出力される画像に対し、例えば、マスキング及び同時化等の所定の画像処理を施すことにより、当該画像の外縁部を不可視領域に設定した観察画像を生成し、当該生成した観察画像を表示装置５へ出力するように構成されている。すなわち、このような画像処理によれば、例えば、光学的指標７１Ａを含む画像が画像生成部４１から出力された場合であっても、光学的指標７１Ａを含まない観察画像を表示装置５に表示させることができる。また、前述のような画像処理によれば、例えば、遮光部１０２の開口１０３Ａを含まない観察画像を表示装置に表示させることも出来る。【００４９】
画像処理部４２は、観察モード設定部４７の制御に応じ、例えば、撮像システム１の観察モードが白色光観察モードに設定されている場合には、画像生成部４１から出力される画像である、Ｒ光の戻り光を撮像して得られた画像ＲＩと、Ｇ光の戻り光を撮像して得られた画像ＧＩと、Ｂ光の戻り光を撮像して得られた画像ＢＩと、に応じたＲＧＢカラー画像を観察画像として生成するように構成されている。また、画像処理部４２は、観察モード設定部４７の制御に応じ、例えば、撮像システム１の観察モードが特殊光観察モードに設定されている場合には、画像生成部４１から出力される画像である、Ｂｎ光の戻り光を撮像して得られた画像ＢｎＩと、Ｇｎ光の戻り光を撮像して得られた画像ＧｎＩと、に応じた擬似カラー画像を観察画像として生成するように構成されている。【００５０】
明るさ検出部４３は、画像生成部４１から出力される画像の明るさを検出し、当該検出した明るさを示す情報である明るさ情報を調光制御部４６へ出力するように構成されている。【００５１】
具体的には、明るさ検出部４３は、例えば、画像生成部４１から出力される画像における輝度値の平均値を算出し、当該算出した輝度値の平均値を明るさ情報として調光制御部４６へ出力するように構成されている。【００５２】
移動レンズ制御部４４は、スコープスイッチ２３のレンズ駆動スイッチにおいてなされた指示に応じて移動レンズユニット５２を移動させるための制御を行うように構成されている。また、移動レンズ制御部４４は、例えば、撮像ユニット２２における移動レンズ７１の現在位置を移動レンズユニット５２の移動状態に基づいて特定し、当該特定した移動レンズ７１の現在位置を示すレンズ位置情報を判定部４８へ出力するように構成されている。【００５３】
撮像制御部４５は、判定部４８の判定処理（後述）により得られた判定結果に応じ、撮像素子９２の受光部１０１における読出モードを単画素読出モードまたは画素加算読出モードのいずれかに設定するための制御を行うように構成されている。【００５４】
撮像制御部４５は、判定部４８の判定処理（後述）により得られた判定結果に応じ、撮像素子９２の受光部１０１における露光時間を変化させるための制御を行うように構成されている。【００５５】
撮像制御部４５は、判定部４８の判定処理（後述）により得られた判定結果に応じ、前群レンズユニット５１のＦ値を変化させるための制御として、対物絞り６３の絞り量を変化させる制御を行うように構成されている。【００５６】
調光制御部４６は、観察モード設定部４７の制御に応じ、明るさ検出部４３から出力される明るさ情報により示される明るさが現在の観察モードに適した明るさになるように、回転フィルタ３４の回転速度を一定にしつつ、光源絞り３２の絞り量及び白色光源３１に対して供給される駆動電流の大きさをそれぞれ変化させるための制御を行うとともに、光源絞り３２における現在の絞り量を示す絞り量情報と、白色光源３１に対して現在供給されている駆動電流の大きさを示す駆動電流情報と、を判定部４８へ出力するように構成されている。【００５７】
具体的には、調光制御部４６は、観察モード設定部４７の制御に応じ、例えば、撮像システム１の観察モードが白色光観察モードに設定されている場合には、明るさ検出部４３から出力される明るさ情報により示される明るさが白色光観察モードにおける明るさ目標値ＷＴになるように光源絞り３２の絞り量及び白色光源３１に対して供給される駆動電流の大きさをそれぞれ変化させるための制御を行う。すなわち、このような調光制御部４６の制御によれば、例えば、白色光観察モードにおいて、明るさ検出部４３から出力される明るさ情報により示される明るさが明るさ目標値ＷＴ未満である場合には、光源絞り３２の絞り量が減少されるに伴い、及び／または、白色光源３１に対して供給される駆動電流の大きさが増加されるに伴い、画像生成部４１から出力される画像の明るさが増加する。また、前述のような調光制御部４６の制御によれば、例えば、白色光観察モードにおいて、明るさ検出部４３から出力される明るさ情報により示される明るさが明るさ目標値ＷＴ以上である場合には、光源絞り３２の絞り量が増加されるに伴い、及び／または、白色光源３１に対して供給される駆動電流の大きさが減少されるに伴い、画像生成部４１から出力される画像の明るさが減少する。【００５８】
一方、調光制御部４６は、例えば、観察モード設定部４７の制御に応じ、例えば、撮像システム１の観察モードが特殊光観察モードに設定されている場合には、明るさ検出部４３から出力される明るさ情報により示される明るさが特殊光観察モードにおける明るさ目標値ＳＴになるように光源絞り３２の絞り量及び白色光源３１に対して供給される駆動電流の大きさをそれぞれ変化させるための制御を行う。すなわち、このような調光制御部４６の制御によれば、例えば、特殊光観察モードにおいて、明るさ検出部４３から出力される明るさ情報により示される明るさが明るさ目標値ＳＴ未満である場合には、光源絞り３２の絞り量が減少されるに伴い、及び／または、白色光源３１に対して供給される駆動電流の大きさが増加されるに伴い、画像生成部４１から出力される画像の明るさが増加する。また、前述のような調光制御部４６の制御によれば、例えば、特殊光観察モードにおいて、明るさ検出部４３から出力される明るさ情報により示される明るさが明るさ目標値ＳＴ以上である場合には、光源絞り３２の絞り量が増加されるに伴い、及び／または、白色光源３１に対して供給される駆動電流の大きさが減少されるに伴い、画像生成部４１から出力される画像の明るさが減少する。【００５９】
なお、本実施例の調光制御部４６は、前述のような制御等を行うものに限らず、例えば、観察モード設定部４７の制御に応じ、明るさ検出部４３から出力される明るさ情報により示される明るさが現在の観察モードに適した明るさになるように、光源絞り３２の絞り量を一定にしつつ、回転フィルタ３４の回転速度を変化させるための制御を行うとともに、回転フィルタ３４における現在の回転速度を示す回転速度情報を判定部４８へ出力するように構成されていてもよい。【００６０】
具体的には、調光制御部４６は、観察モード設定部４７の制御に応じ、例えば、撮像システム１の観察モードが白色光観察モードに設定されている場合には、明るさ検出部４３から出力される明るさ情報により示される明るさが白色光観察モードにおける明るさ目標値ＷＴになるように回転フィルタ３４の回転速度を変化させるための制御を行う。すなわち、このような調光制御部４６の制御によれば、例えば、白色光観察モードにおいて、明るさ検出部４３から出力される明るさ情報により示される明るさが明るさ目標値ＷＴ未満である場合には、回転フィルタ３４の回転速度が減少される。また、前述のような調光制御部４６の制御によれば、例えば、白色光観察モードにおいて、明るさ検出部４３から出力される明るさ情報により示される明るさが明るさ目標値ＷＴ以上である場合には、回転フィルタ３４の回転速度が増加される。【００６１】
一方、調光制御部４６は、例えば、観察モード設定部４７の制御に応じ、例えば、撮像システム１の観察モードが特殊光観察モードに設定されている場合には、明るさ検出部４３から出力される明るさ情報により示される明るさが特殊光観察モードにおける明るさ目標値ＳＴになるように回転フィルタ３４の回転速度を変化させるための制御を行う。すなわち、このような調光制御部４６の制御によれば、例えば、特殊光観察モードにおいて、明るさ検出部４３から出力される明るさ情報により示される明るさが明るさ目標値ＳＴ未満である場合には、回転フィルタ３４の回転速度が減少される。また、前述のような調光制御部４６の制御によれば、例えば、特殊光観察モードにおいて、明るさ検出部４３から出力される明るさ情報により示される明るさが明るさ目標値ＳＴ以上である場合には、回転フィルタ３４の回転速度が増加される。【００６２】
すなわち、本実施例の調光制御部４６は、観察モード設定部４７の制御に応じ、明るさ検出部４３から出力される明るさ情報により示される明るさが現在の観察モードに適した明るさになるように、光源装置３から出射される照明光の光量を調整するための制御を行うとともに、少なくとも絞り量情報及び駆動電流情報を、当該照明光の光量の調整における現在の制御状態を示す制御情報として判定部４８へ出力するように構成されている。【００６３】
観察モード設定部４７は、スコープスイッチ２３のレンズ観察モード設定スイッチにおいて設定されている現在の観察モードを検出し、当該検出した現在の観察モードに応じた動作を光源制御部３６、画像処理部４２及び調光制御部４６において行わせるための制御を行うように構成されている。また、観察モード設定部４７は、スコープスイッチ２３のレンズ観察モード設定スイッチにおいて設定されている現在の観察モードを検出し、当該検出した現在の観察モードを示す観察モード情報を判定部４８へ出力するように構成されている。【００６４】
判定部４８は、画像生成部４１から出力される画像、移動レンズ制御部４４から出力されるレンズ位置情報、調光制御部４６から出力される絞り量情報、調光制御部４６から出力される駆動電流情報、調光制御部４６から出力される回転速度情報、または、観察モード設定部４７から出力される観察モード情報のいずれかに基づき、被写体が遠景または近景のどちらで観察されているかを判定するための判定処理を行うように構成されている。また、判定部４８は、前述の判定処理により得られた判定結果を撮像制御部４５へ出力するように構成されている。【００６５】
表示装置５は、例えば、モニタ等を具備し、プロセッサ４から出力される観察画像を表示することができるように構成されている。【００６６】
続いて、以上に述べたような構成を具備する撮像システム１の作用について説明する。【００６７】
術者等のユーザは、撮像システム１の各部の電源を投入した後、表示装置５に表示される画像を確認しながら挿入部２１ａを被検者の体腔内に挿入してゆくことにより、当該被検者の体腔内における所望の被写体を撮像可能な位置に先端部２１ｂを配置するとともに、所望の観察モードに設定した状態で当該所望の被写体の観察を実施する。そして、このようなユーザの操作に応じ、所望の観察モードに応じた照明光が先端部２１ｂから所望の被写体へ順次照射され、当該照明光により照明された当該所望の被写体からの戻り光を撮像することにより撮像信号が生成され、当該生成された撮像信号が撮像ユニット２２から画像生成部４１へ出力され、当該撮像信号に対して所定の信号処理を施すことにより生成された画像が画像生成部４１から画像処理部４２、明るさ検出部４３及び判定部４８へ出力される。【００６８】
判定部４８は、画像生成部４１から出力される画像、移動レンズ制御部４４から出力されるレンズ位置情報、調光制御部４６から出力される絞り量情報、調光制御部４６から出力される駆動電流情報、調光制御部４６から出力される回転速度情報、または、観察モード設定部４７から出力される観察モード情報のいずれかに基づき、被写体が遠景または近景のどちらで観察されているかを判定するための判定処理を行う。【００６９】
ここで、本実施例の判定部４８により実施される判定処理の具体例について、以下に説明する。なお、本実施例の判定部４８は、前述の判定処理として、以下に列挙する各処理の中から予め決められた１つの処理を行うものとする。【００７０】
判定部４８は、画像生成部４１から出力される画像に含まれる各画素のうち、遮光部１０２の開口１０３Ａを通過した光を撮像した画素または画素群の輝度値が閾値ＴＨ１以上であるか否かを検出する。そして、判定部４８は、遮光部１０２の開口１０３Ａを通過した光を撮像した画素または画素群の輝度値が閾値ＴＨ１未満であることを検出した場合には、被写体が遠景で観察されているとの判定結果を得る。また、判定部４８は、遮光部１０２の開口１０３Ａを通過した光を撮像した画素または画素群の輝度値が閾値ＴＨ１以上であることを検出した場合には、被写体が近景で観察されているとの判定結果を得る。【００７１】
判定部４８は、画像生成部４１から出力される画像に光学的指標７１Ａが含まれているか否かを検出する。そして、判定部４８は、画像生成部４１から出力される画像に光学的指標７１Ａが含まれていることを検出した場合には、被写体が遠景で観察されているとの判定結果を得る。また、判定部４８は、画像生成部４１から出力される画像に光学的指標７１Ａが含まれていないことを検出した場合には、被写体が近景で観察されているとの判定結果を得る。【００７２】
判定部４８は、移動レンズ制御部４４から出力されるレンズ位置情報に基づき、撮像ユニット２２における移動レンズ７１の現在の配置位置が所定の位置ＴＱより後方側であるか否かを検出する。そして、判定部４８は、撮像ユニット２２における移動レンズ７１の現在の配置位置が所定の位置ＴＱより後方側であることを検出した場合には、被写体が遠景で観察されているとの判定結果を得る。また、判定部４８は、撮像ユニット２２における移動レンズ７１の現在の配置位置が所定の位置ＴＱであるまたは所定の位置ＴＱより前方側であることを検出した場合には、被写体が近景で観察されているとの判定結果を得る。【００７３】
なお、本実施例においては、判定部４８の判定処理により、光学的な深度の遠近に対応する判定結果が得られればよい。そのため、本実施例においては、撮像ユニット２２の各レンズユニットの光学特性に応じ、前述の判定処理とは異なる判定処理が行われるようにしてもよい。具体的には、本実施例の判定部４８は、例えば、移動レンズ７１の現在の配置位置が所定の位置ＴＱより後方側であることを検出した場合に被写体が近景で観察されているとの判定結果を得るとともに、移動レンズ７１の現在の配置位置が所定の位置ＴＱであるまたは所定の位置ＴＱより前方側であることを検出した場合に被写体が遠景で観察されているとの判定結果を得るものであってもよい。【００７４】
判定部４８は、調光制御部４６から出力される絞り量情報に基づき、光源絞り３２における現在の絞り量が閾値ＴＨ２以上であるか否かを検出する。そして、判定部４８は、光源絞り３２における現在の絞り量が閾値ＴＨ２以上であることを検出した場合には、被写体が遠景で観察されているとの判定結果を得る。また、判定部４８は、光源絞り３２における現在の絞り量が閾値ＴＨ２未満であることを検出した場合には、被写体が近景で観察されているとの判定結果を得る。【００７５】
判定部４８は、調光制御部４６から出力される駆動電流情報に基づき、白色光源に対して現在供給されている駆動電流の大きさが閾値ＴＨ３以上であるか否かを検出する。そして、判定部４８は、白色光源に対して現在供給されている駆動電流の大きさが閾値ＴＨ３以上であることを検出した場合には、被写体が遠景で観察されているとの判定結果を得る。また、判定部４８は、白色光源に対して現在供給されている駆動電流の大きさが閾値ＴＨ３未満であることを検出した場合には、被写体が近景で観察されているとの判定結果を得る。【００７６】
判定部４８は、調光制御部４６から出力される回転速度情報に基づき、回転フィルタ３４における現在の回転速度が閾値ＴＨ４未満であるか否かを検出する。そして、判定部４８は、回転フィルタ３４における現在の回転速度が閾値ＴＨ４未満であることを検出した場合には、被写体が遠景で観察されているとの判定結果を得る。また、判定部４８は、回転フィルタ３４における現在の回転速度が閾値ＴＨ４以上であることを検出した場合には、被写体が近景で観察されているとの判定結果を得る。【００７７】
判定部４８は、観察モード設定部４７から出力される観察モード情報に基づき、現在の観察モードが白色光観察モードまたは特殊光観察モードのいずれであるかを検出する。そして、判定部４８は、現在の観察モードが特殊光観察モードであることを検出した場合には、被写体が近景で観察されているとの判定結果を得る。すなわち、判定部４８は、観察モード設定部４７から出力される観察モード情報に基づき、被写体を照明するための照明光として光源装置３から狭帯域光が出射されていることを検出した場合に、被写体が近景で観察されているとの判定結果を得る。【００７８】
なお、本実施例の判定部４８は、現在の観察モードが白色光観察モードであることを検出した場合には、画像生成部４１から出力される画像、移動レンズ制御部４４から出力されるレンズ位置情報、調光制御部４６から出力される絞り量情報、調光制御部４６から出力される駆動電流情報、または、調光制御部４６から出力される回転速度情報のいずれかに基づく判定処理を行うことにより、被写体が遠景または近景のどちらで観察されているかを判定するものとする。【００７９】
撮像制御部４５は、判定部４８の判定処理により得られた判定結果に応じ、被写体が遠景で観察されている場合には、前群レンズユニット５１のＦ値を増加させるための制御として、対物絞り６３の絞り量を所定の絞り量ＳＡまで増加させる（対物絞り６３を絞る）制御を行う。また、撮像制御部４５は、判定部４８の判定処理により得られた判定結果に応じ、被写体が近景で観察されている場合には、前群レンズユニット５１のＦ値を減少させるための制御として、対物絞り６３の絞り量を所定の絞り量ＳＢまで減少させる（対物絞り６３を開く）制御を行う。【００８０】
撮像制御部４５は、判定部４８の判定処理により得られた判定結果に応じ、被写体が遠景で観察されている場合には、撮像素子９２の受光部１０１における露光時間を所定の露光時間ＥＡまで増加させる制御を行う。また、撮像制御部４５は、判定部４８の判定処理により得られた判定結果に応じ、被写体が近景で観察されている場合には、撮像素子９２の受光部１０１における露光時間を所定の露光時間ＥＢまで減少させる制御を行う。【００８１】
撮像制御部４５は、判定部４８の判定処理により得られた判定結果に応じ、被写体が近景で観察されている場合には、撮像素子９２の受光部１０１における読出モードを単画素読出モードに設定するための制御を行う。また、撮像制御部４５は、判定部４８の判定処理により得られた判定結果に応じ、被写体が遠景で観察されている場合には、撮像素子９２の受光部１０１における読出モードを画素加算読出モードに設定するための制御を行う。【００８２】
ここで、撮像制御部４５の制御に応じて設定される単画素読出モード及び画素加算読出モードにおける読出動作の具体例について、以下に説明する。なお、以下の説明においては、簡単のため、受光部１０１が図５に示すように配置された１６個の画素Ｐ１１〜Ｐ４４を具備する場合、すなわち、受光部１０１が４×４画素で構成されている場合を一例として挙げて説明する。また、本実施例においては、以下に説明する読出動作を適宜変形することにより、受光部１０１の画素数に適合した読出動作を行わせるようにしてもよい。図５は、受光部において行われる読出動作の具体例を説明するための図である。【００８３】
受光部１０１は、撮像制御部４５の制御に応じ、単画素読出モードの読出動作として、各画素において生成された電気信号を１画素分ずつ順次読み出すための動作を行う。【００８４】
具体的には、受光部１０１は、単画素読出モードの読出動作として、例えば、最も左上に配置された画素Ｐ１１を起点とする水平ライン上の各画素Ｐ１１〜Ｐ１４において生成された電気信号を１画素分ずつ順次読み出した後、さらに、画素Ｐ１１の直下に配置された画素Ｐ２１を起点とする水平ライン上の各画素Ｐ２１〜Ｐ２４において生成された電気信号を１画素分ずつ順次読み出すような動作を行う。すなわち、このような単画素読出モードの読出動作によれば、画素Ｐ４４において生成された電気信号を読み出したタイミングにおいて、１フレーム分の電気信号の読み出しが完了する。【００８５】
また、受光部１０１は、撮像制御部４５の制御に応じ、画素加算読出モードの読出動作として、例えば、相互に隣接して配設された複数の画素により構成される１つの画素群で生成された電気信号を１画素分の電気信号として順次読み出すための動作を行う。但し、撮像制御部４５の制御に応じて設定される画素加算読出モードにおいては、相互に隣接する画素群同士の一部の画素が重複した状態で電気信号の読み出しが行われるものとする。【００８６】
具体的には、受光部１０１は、画素加算読出モードの読出動作として、例えば、画素Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ２１及びＰ２２の４つの画素により構成される画素群で生成された電気信号を加算して１画素分の電気信号として読み出し、画素Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ２２及びＰ２３の４つの画素により構成される画素群で生成された電気信号を加算して１画素分の電気信号として読み出し、画素Ｐ１３、Ｐ１４、Ｐ２３及びＰ２４の４つの画素により構成される画素群で生成された電気信号を加算して１画素分の電気信号として読み出し、画素Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ３１及びＰ３２の４つの画素により構成される画素群で生成された電気信号を加算して１画素分の電気信号として読み出すような動作を行う。すなわち、このような画素加算読出モードの読出動作によれば、画素Ｐ３３、Ｐ３４、Ｐ４３及びＰ４４の４つの画素により構成される画素群で生成された電気信号を加算して１画素分の電気信号として読み出したタイミングにおいて、１フレーム分の電気信号の読み出しが完了する。また、前述のような画素加算読出モードの読出動作によれば、単画素読出モードの読出動作に比べて電気信号の読み出し回数を少なくすることができるため、１フレーム分の電気信号の読み出しを単画素読出モードよりも高速に完了することができる。【００８７】
以上に述べたように、本実施例によれば、被写体が遠景で観察されている場合に、画素加算読出モードによる読出動作が行われることにより、例えば、被検者の体腔内に存在する病変等の被写体の特定に適した明るさを具備するような、Ｓ／Ｎの高い観察画像を表示装置５に表示させることができる。また、以上に述べたように、本実施例によれば、被写体が近景で観察されている場合に、単画素読出モードによる読出動作が行われることにより、例えば、病変等の被写体の詳細な状態の確認に適した解像力を具備するような、解像度の高い観察画像を表示装置５に表示させることができる。【００８８】
従って、本実施例によれば、遠景時及び近景時の両方において、被写体からの光を撮像して得られる画像の画質を診断に適した画質にすることができる。【００８９】
なお、本実施例の撮像システム１は、単画素読出モード及び画素加算読出モードに相当する読出動作を受光部１０１において行うための構成を有するものに限らず、例えば、単画素読出モード及び画素加算読出モードに相当する信号処理を回路基板９４において行うための構成を有していてもよく、または、単画素読出モード及び画素加算読出モードに相当する画像処理を画像処理部４２において行うための構成を有していてもよい。【００９０】
また、本実施例によれば、例えば、画素加算読出モードにおいて、受光部１０１による読出動作と、回路基板９４による信号処理と、を連動させるようにしてもよい。具体的には、画素加算読出モードにおいて、例えば、（図５の画素Ｐ１１及びＰ２１等に示されるような、）垂直方向に隣接する２つの画素により構成される画素群で生成された電気信号を１画素分の電気信号として順次読み出すための読出動作が受光部１０１により行われるとともに、受光部１０１から順次読み出された電気信号のうち、水平方向に隣接する２画素分の電気信号を加算して１画素分とするような信号処理が回路基板９４により行われるようにしてもよい。【００９１】
また、本実施例によれば、画素加算読出モードにおいて、相互に隣接する画素群同士の一部の画素が重複した状態で電気信号の読み出しが行われるものに限らず、例えば、相互に隣接する画素群同士が重複しない状態で電気信号の読み出しが行われるものであってもよい。【００９２】
（第２の実施例）
図６及び図７は、本発明の第２の実施例に係るものである。【００９３】
なお、本実施例においては、第１の実施例と同様の構成等を有する部分に関する詳細な説明を省略するとともに、第１の実施例と異なる構成等を有する部分に関して主に説明を行う。【００９４】
撮像システム１Ａは、図６に示すように、内視鏡２と、光源装置３と、プロセッサ４Ａと、表示装置５と、を有して構成されている。図６は、第２の実施例に係る撮像システムの要部の構成を示す図である。【００９５】
プロセッサ４Ａは、図６に示すように、画像生成部４１と、画像処理部４２と、明るさ検出部４３と、移動レンズ制御部４４と、撮像制御部４５Ａと、調光制御部４６と、観察モード設定部４７Ａと、判定部４８Ａと、を有して構成されている。【００９６】
撮像制御部４５Ａは、観察モード設定部４７Ａから出力される観察モード情報に基づき、現在の観察モードが白色光観察モードまたは特殊光観察モードのいずれであるかを検出するように構成されている。【００９７】
撮像制御部４５Ａは、現在の観察モードが特殊光観察モードであることを検出した場合、判定部４８の判定処理により得られた判定結果に応じ、第１の実施例の撮像制御部４５と同様の動作を行うように構成されている。また、撮像制御部４５Ａは、被写体が近景で観察されているとの判定結果が判定部４８により得られた場合、第１の実施例の撮像制御部４５と同様の動作を行うように構成されている。【００９８】
一方、撮像制御部４５Ａは、現在の観察モードが白色光観察モードであることを検出し、かつ、被写体が遠景で観察されているとの判定結果が判定部４８により得られた場合、例えば、フィルタ駆動機構３３におけるモータ回転量またはモータ回転角度等に基づいて回転フィルタ３４の回転状態を検出し、さらに、当該検出した回転フィルタ３４の回転状態に基づき、第１のフィルタ群３４Ａを経て出射されている光がＲ光、Ｇ光またはＢ光のいずれであるかを検出するように構成されている。すなわち、撮像制御部４５Ａは、被写体を照明するための照明光として光源装置３から出射されている光がＲ光、Ｇ光またはＢ光のいずれであるかを検出するように構成されている。【００９９】
撮像制御部４５Ａは、第１のフィルタ群３４Ａを経て出射されている光がＧ光またはＢ光であることを検出した場合において、受光部１０１における読出モードを、第１の実施例と同様の読出動作を行う単画素読出モードに設定するための制御を行うように構成されている。また、撮像制御部４５Ａは、第１のフィルタ群３４Ａを経て出射されている光がＲ光であることを検出した場合において、受光部１０１における読出モードを、後述の読出動作を行う画素加算読出モードに設定するための制御を行うように構成されている。【０１００】
なお、本実施例の撮像制御部４５Ａは、前述のように構成されたものに限らず、例えば、光源装置３からのＧ光またはＢ光の出射に同期して受光部１０１における読出モードを単画素読出モードに設定するための制御を行い、光源装置３からのＲ光の出射に同期して受光部１０１における読出モードを画素加算読出モードに設定するための制御を行うように構成されていてもよい。【０１０１】
観察モード設定部４７Ａは、スコープスイッチ２３のレンズ観察モード設定スイッチにおいて設定されている現在の観察モードを検出し、当該検出した現在の観察モードに応じた動作を光源制御部３６、画像処理部４２及び調光制御部４６において行わせるための制御を行うように構成されている。また、観察モード設定部４７Ａは、スコープスイッチ２３のレンズ観察モード設定スイッチにおいて設定されている現在の観察モードを検出し、当該検出した現在の観察モードを示す観察モード情報を撮像制御部４５Ａへ出力するように構成されている。【０１０２】
判定部４８Ａは、画像生成部４１から出力される画像、移動レンズ制御部４４から出力されるレンズ位置情報、調光制御部４６から出力される絞り量情報、または、調光制御部４６から出力される回転速度情報のいずれかに基づき、被写体が遠景または近景のどちらで観察されているかを判定するための判定処理として、第１の実施例において説明したものと同様の処理を行うように構成されている。また、判定部４８Ａは、前述の判定処理により得られた判定結果を撮像制御部４５Ａへ出力するように構成されている。【０１０３】
続いて、以上に述べたような構成を具備する撮像システム１Ａの作用について説明する。【０１０４】
術者等のユーザは、撮像システム１Ａの各部の電源を投入した後、表示装置５に表示される画像を確認しながら挿入部２１ａを被検者の体腔内に挿入してゆくことにより、当該被検者の体腔内における所望の被写体を撮像可能な位置に先端部２１ｂを配置するとともに、白色光観察モードに設定した状態で当該所望の被写体の観察を実施する。そして、このようなユーザの操作に応じ、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光が照明光として先端部２１ｂから所望の被写体へ順次照射され、当該照明光により照明された当該所望の被写体からの戻り光を撮像することにより撮像信号が生成され、当該生成された撮像信号が撮像ユニット２２から画像生成部４１へ出力され、当該撮像信号に対して所定の信号処理を施すことにより生成された画像が画像生成部４１から画像処理部４２、明るさ検出部４３及び判定部４８Ａへ出力される。【０１０５】
判定部４８Ａは、画像生成部４１から出力される画像、移動レンズ制御部４４から出力されるレンズ位置情報、調光制御部４６から出力される絞り量情報、または、調光制御部４６から出力される回転速度情報のいずれかに基づき、被写体が遠景または近景のどちらで観察されているかを判定するための判定処理を行う。【０１０６】
撮像制御部４５Ａは、判定部４８Ａの判定処理により得られた判定結果に応じ、被写体が近景で観察されている場合に、撮像素子９２の受光部１０１における読出モードを単画素読出モードに設定するための制御を行う。【０１０７】
また、撮像制御部４５Ａは、被写体が遠景で観察されているとの判定結果が判定部４８により得られた場合に、フィルタ駆動機構３３におけるモータ回転量またはモータ回転角度等に基づいて回転フィルタ３４の回転状態を検出し、さらに、当該検出した回転フィルタ３４の回転状態に基づき、第１のフィルタ群３４Ａを経て出射されている光がＲ光、Ｇ光またはＢ光のいずれであるかを検出する。【０１０８】
撮像制御部４５Ａは、第１のフィルタ群３４Ａを経て出射されている光がＧ光またはＢ光であることを検出した場合において、受光部１０１における読出モードを、第１の実施例と同様の読出動作を行う単画素読出モードに設定するための制御を行う。また、撮像制御部４５Ａは、第１のフィルタ群３４Ａを経て出射されている光がＲ光であることを検出した場合において、受光部１０１における読出モードを、以下のような読出動作を行う画素加算読出モードに設定するための制御を行うように構成されている。【０１０９】
ここで、撮像制御部４５Ａの制御に応じて設定される画素加算読出モードの読出動作の具体例について、以下に説明する。なお、以下の説明においては、簡単のため、受光部１０１が図５に示すように配置された１６個の画素Ｐ１１〜Ｐ４４を具備する場合、すなわち、受光部１０１が４×４画素で構成されている場合を一例として挙げて説明する。また、本実施例においては、以下に説明する読出動作を適宜変形することにより、受光部１０１の画素数に適合した読出動作を行わせるようにしてもよい。【０１１０】
受光部１０１は、撮像制御部４５Ａの制御に応じ、画素加算読出モードの読出動作として、例えば、相互に隣接して配設された複数の画素により構成される１つの画素群で生成された電気信号を１画素分の電気信号として順次読み出すための動作を行う。但し、撮像制御部４５Ａの制御に応じて設定される画素加算読出モードにおいては、相互に隣接する画素群同士が重複しない状態で電気信号の読み出しが行われるものとする。【０１１１】
具体的には、受光部１０１は、画素加算読出モードの読出動作として、例えば、画素Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ２１及びＰ２２の４つの画素により構成される画素群で生成された電気信号を加算して１画素分の電気信号として読み出し、画素Ｐ１３、Ｐ１４、Ｐ２３及びＰ２４の４つの画素により構成される画素群で生成された電気信号を加算して１画素分の電気信号として読み出し、画素Ｐ３１、Ｐ３２、Ｐ４１及びＰ４２の４つの画素により構成される画素群で生成された電気信号を加算して１画素分の電気信号として読み出し、画素Ｐ３３、Ｐ３４、Ｐ４３及びＰ４４の４つの画素により構成される画素群で生成された電気信号を加算して１画素分の電気信号として読み出すような動作を行う。すなわち、このような画素加算読出モードの読出動作によれば、画素Ｐ３３、Ｐ３４、Ｐ４３及びＰ４４の４つの画素により構成される画素群で生成された電気信号を加算して１画素分の電気信号として読み出したタイミングにおいて、１フレーム分の電気信号の読み出しが完了する。【０１１２】
ここで、以上に述べたような制御によれば、例えば、生体粘膜表層を被写体として撮像した際に、当該生体粘膜表層に存在する微小血管の構造を特定可能な解像力を具備する画像ＧＩ及び画像ＢＩが生成されるとともに、当該微小血管の構造を視認可能な明るさを具備する画像ＲＩが生成される。そのため、以上に述べたような制御によれば、例えば、生体粘膜表層に存在する微小血管の情報の劣化を抑制しつつ、当該微小血管の観察に適した明るさを具備する画像を表示装置５に表示させることができる。【０１１３】
なお、本実施例によれば、例えば、第１のフィルタ群３４Ａを経て出射されている光がＢ光であることを検出した場合において、受光部１０１における読出モードを、第１の実施例と同様の読出動作を行う単画素読出モードに設定するための制御を行うとともに、第１のフィルタ群３４Ａを経て出射されている光がＲ光またはＧ光であることを検出した場合において、受光部１０１における読出モードを、前述のような読出動作を行う画素加算読出モードに設定するための制御を行うようにしてもよい。そして、このような制御によれば、例えば、生体粘膜表層に存在する微小血管の情報の劣化を抑制しつつ、当該微小血管の観察に適した明るさを具備する画像を表示装置５に表示させることができる。【０１１４】
また、本実施例によれば、例えば、第１のフィルタ群３４Ａを経て出射されている光がＧ光であることを検出した場合において、受光部１０１における読出モードを、第１の実施例と同様の読出動作を行う単画素読出モードに設定するための制御を行うとともに、第１のフィルタ群３４Ａを経て出射されている光がＢ光またはＲ光であることを検出した場合において、受光部１０１における読出モードを、前述のような読出動作を行う画素加算読出モードに設定するための制御を行うようにしてもよい。そして、このような制御によれば、例えば、生体粘膜表層に存在する特徴的な構造を具備する微小血管の情報の劣化を抑制しつつ、当該微小血管の観察に適した明るさを具備する画像を表示装置５に表示させることができる。【０１１５】
以上に述べたように、本実施例によれば、現在の観察モードが白色光観察モードであり、かつ、被写体が遠景で観察されている場合において、第１のフィルタ群３４Ａを経て出射されている光に応じ、受光部１０１における読出モードを切り替えるための動作が行われる。そのため、本実施例によれば、現在の観察モードが白色光観察モードであり、かつ、被写体が遠景で観察されている場合において、例えば、被検者の体腔内に存在する病変等の被写体の特定に適した明るさ及び解像力を具備するような、Ｓ／Ｎ及び解像度の高い観察画像を表示装置５に表示させることができる。【０１１６】
なお、本実施例によれば、画素加算読出モードにおいて、相互に隣接する画素群同士が重複しない状態で電気信号の読み出しが行われるものに限らず、例えば、相互に隣接する画素群同士の一部の画素が重複した状態で電気信号の読み出しが行われるものであってもよい。【０１１７】
また、本実施例においては、第１のフィルタ群３４Ａの代わりに、例えば、図７に示すような第１のフィルタ群３４Ｃを設けて回転フィルタ３４を構成してもよい。図７は、回転フィルタの構成の、図４とは異なる例を示す図である。【０１１８】
第１のフィルタ群３４Ｃは、Ｒ光を透過させるＲフィルタ３４１と、Ｇ光を透過させるＧフィルタ３４２と、Ｂ光を透過させるＢフィルタ３４３と、の面積比が１：ＦＧ：ＦＢになるように形成されている。但し、前述のＦＧ及びＦＢは、いずれも２以上の所定の値であるものとする。すなわち、このような第１のフィルタ群３４Ｃの構成によれば、Ｇ光及びＢ光をＲ光の２倍以上の出射時間でそれぞれ出射することができる。【０１１９】
一方、画像処理部４２は、第１のフィルタ群３４Ｃが回転フィルタ３４に設けられ、現在の観察モードが白色光観察モードであり、かつ、被写体が遠景で観察されている場合において、画像ＲＩ、ＧＩ及びＢＩを合成することにより、ＲＧＢカラー画像を生成する。【０１２０】
ここで、画素加算読出モードにおいて、例えば、相互に隣接する４つの画素により構成される画素群で生成された電気信号を加算して１画素分の電気信号として読み出す読出動作が行われた場合、画像処理部４２は、画像ＲＩのサイズを４倍に拡大し、さらに、拡大後の画像ＲＩと、画像ＧＩと、画像ＢＩと、を合成するような処理を行うことにより、ＲＧＢカラー画像を生成する。図８は、画像処理部において行われる処理の一例を説明するための図である。【０１２１】
そして、前述のような画像処理部４２の処理によれば、例えば、図８に示すように、拡大後の画像ＲＩにおいて、相互に隣接する４つの画素ＰＸ１〜ＰＸ４の輝度値が同一の輝度値ＲＢになる。また、前述のような画像処理部４２の処理によれば、例えば、図８に示すように、ＲＧＢカラー画像において、画素ＰＸ１の画素値がＲＢ、ＧＢ１及びＢＢ１になり、画素ＰＸ２の画素値がＲＢ、ＧＢ２及びＢＢ２になり、画素ＰＸ３の画素値がＲＢ、ＧＢ３及びＢＢ３になり、画素ＰＸ４の画素値がＲＢ、ＧＢ４及びＢＢ４になる。【０１２２】
そのため、第１のフィルタ群３４Ａの代わりに第１のフィルタ群３４Ｃを設けて回転フィルタ３４を構成することにより、現在の観察モードが白色光観察モードであり、かつ、被写体が遠景で観察されている場合において、表示装置５に表示される観察画像のＳ／Ｎをさらに向上させることができる。【０１２３】
また、本実施例によれば、例えば、近赤外域の光であるＩＲ光を透過させるような光学特性を具備するＩＲフィルタを加えて第１のフィルタ群３４Ａを構成することにより、Ｒ光と、Ｇ光と、Ｂ光と、ＩＲ光と、が光源装置３から順次出射されるようにしてもよい。また、本実施例によれば、前述のような第１のフィルタ群３４Ａの構成に応じ、例えば、被写体が遠景で観察されており、かつ、第１のフィルタ群３４Ａを経て出射されている光がＢ光またはＧ光であることを検出した場合において、受光部１０１における読出モードを単画素読出モードに設定するための制御を行い、被写体が遠景で観察されており、かつ、第１のフィルタ群３４Ａを経て出射されている光がＲ光またはＩＲ光であることを検出した場合において、受光部１０１における読出モードを画素加算読出モードに設定するための制御を行うようにしてもよい。そして、このような制御によれば、例えば、生体粘膜深部に存在する太径の血管を含む画像を表示装置５に表示させることができ、その結果、電気メス等を用いた処置において当該血管の損傷を防止することができる。【０１２４】
なお、本発明は、上述した各実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更や応用が可能であることは勿論である。【０１２５】
本出願は、２０１４年１０月６日に日本国に出願された特願２０１４−２０５８５５号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものとする。
【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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