(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光を出射する光源と、
前記照明光の光量を調整する光量調整手段と、
前記照明光で照射された被写体を撮像素子で撮影し、画像信号を出力する電子内視鏡と、
前記画像信号を受信して第１輝度設定パラメータの値に応じた輝度の第１内視鏡画像を生成し、第１映像信号として出力する第１画像処理手段と、
前記画像信号を受信して第２輝度設定パラメータの値に応じた輝度の第２内視鏡画像を生成し、第２映像信号として出力する第２画像処理手段と、
前記第１内視鏡画像の目標輝度を第１輝度として設定する第１輝度設定手段と、
前記第２内視鏡画像の目標輝度を第２輝度として設定する第２輝度設定手段と、
前記第１映像信号と前記第２映像信号を受信し、前記第１内視鏡画像と前記第２内視鏡画像を表示する表示手段と、
前記第１輝度設定パラメータの値と前記第２輝度設定パラメータの値とを調整する輝度調整手段と、
を備え、
前記光量調整手段は、前記第１内視鏡画像の輝度が前記第１輝度となるように、前記光量を調整し、
前記輝度調整手段は、前記第２内視鏡画像の輝度が前記第２輝度となるように、前記光量調整手段によって設定された前記光量と、前記第１輝度と前記第２輝度の比率とに基づいて、前記第２輝度設定パラメータの値を変更し、
前記第１画像処理手段と前記第２画像処理手段は、前記画像信号を１フレーム毎に交互に受信する
ことを特徴とする電子内視鏡システム。
【請求項２】
前記照明光は、白色光と、所定の狭帯域光を含み、
前記白色光と前記所定の狭帯域光とを切り換える照明光切換手段をさらに備え、
前記照明光切換手段は、前記画像信号に基づいて、１フレーム毎に前記白色光と前記所定の狭帯域光とを切り換えることを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡システム。
【請求項３】
前記第１画像処理手段は、前記白色光が照射されているときに前記画像信号を受信し、
前記第２画像処理手段は、前記所定の狭帯域光が照射されているときに前記画像信号を受信することを特徴とする請求項２に記載の電子内視鏡システム。
【請求項４】
前記第１輝度設定手段は、前記白色光に最適な輝度を前記第１輝度として設定し、前記第２輝度設定手段は、前記所定の狭帯域光に最適な輝度を前記第２輝度として設定することを特徴とする請求項３に記載の電子内視鏡システム。
【請求項５】
前記光量調整手段は、前記照明光の光路中に配置される絞り機構であり、
前記第１輝度設定パラメータ及び前記第２輝度設定パラメータのそれぞれは、前記絞り機構の絞り値、前記撮像素子の電子シャッタスピード、及び前記画像信号の増幅率を含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電子内視鏡システム。
【請求項６】
前記輝度調整手段は、前記第２輝度設定パラメータの値を変更するときに、前記第２内視鏡画像の輝度を上げる場合、前記絞り値を第１の優先順位で変更し、前記電子シャッタスピードを第２の優先順位で変更し、前記増幅率を第３の優先順位で変更し、前記第２内視鏡画像の輝度を下げる場合、前記電子シャッタスピードを第１の優先順位で変更し、前記増幅率を第２の優先順位で変更し、前記絞り値を変更しないことを特徴とする請求項５に記載の電子内視鏡システム。
【請求項７】
前記輝度調整手段は、前記第２輝度設定パラメータの前記絞り値を変更した場合に、前記第１輝度設定パラメータの前記電子シャッタスピード又は前記増幅率を該変更した絞り値に応じて変更することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の電子内視鏡システム。
【請求項８】
前記輝度調整手段は、前記第１輝度設定パラメータを変更する場合に、前記電子シャッタスピードを前記増幅率よりも優先して変更することを特徴とする請求項７に記載の電子内視鏡システム。
【請求項９】
前記第１輝度と前記第２輝度が同一であることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の電子内視鏡システム。
【請求項１０】
ユーザからの入力を受け付ける入力手段を備え、
前記第１輝度設定手段は、前記入力手段への入力に応じて前記第１輝度を設定し、
前記第２輝度設定手段は、前記入力手段への入力に応じて前記第２輝度を設定することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の電子内視鏡システム。
【請求項１１】
前記第１内視鏡画像の調光条件を規定する第１調光パラメータと、
前記第２内視鏡画像の調光条件を規定する第２調光パラメータと、を備え、
前記光量調整手段は、前記第１調光パラメータの調光条件の下で前記第１内視鏡画像の輝度が前記第１輝度となるように、前記光量を調整し、
前記輝度調整手段は、前記光量調整手段によって設定された前記光量及び前記第１調光パラメータの調光条件の下で前記第２内視鏡画像の輝度を求め、前記光量調整手段によって設定された前記光量及び前記第２調光パラメータの調光条件の下で前記第２内視鏡画像の輝度を求め、前記第１輝度と前記第２輝度との比率に代えて、前記光量調整手段によって設定された前記光量及び前記第１調光パラメータの調光条件の下で求められた前記第２内視鏡画像の輝度と、前記光量調整手段によって設定された前記光量及び前記第２調光パラメータの調光条件の下で求められた前記第２内視鏡画像の輝度との比率に基づいて、前記第２輝度設定パラメータの値を変更することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の電子内視鏡システム。
【請求項１２】
照明光を出射する光源と、
前記照明光の光量を調整する光量調整手段と、
前記照明光で照射された被写体を撮像素子で撮影し、画像信号を出力する電子内視鏡と、
前記画像信号を受信して第１輝度設定パラメータの値に応じた輝度の第１内視鏡画像を生成し、第１映像信号として出力する第１画像処理手段と、
前記画像信号を受信して第２輝度設定パラメータの値に応じた輝度の第２内視鏡画像を生成し、第２映像信号として出力する第２画像処理手段と、
前記第１映像信号と前記第２映像信号を受信し、前記第１内視鏡画像と前記第２内視鏡画像を表示する表示手段と、
前記第１輝度設定パラメータの値と前記第２輝度設定パラメータの値とを調整する輝度調整手段と、
を備え、
前記光量調整手段は、前記第１内視鏡画像の輝度が所定の輝度となるように、前記光量を調整し、
前記輝度調整手段は、前記第２内視鏡画像の輝度が前記所定の輝度となるように、前記光量調整手段によって設定された前記光量に基づいて、前記第２輝度設定パラメータの値を変更し、
前記第１画像処理手段と前記第２画像処理手段は、前記画像信号を１フレーム毎に交互に受信する
ことを特徴とする電子内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子内視鏡から出力される内視鏡画像をモニタに表示する電子内視鏡システムであって、特に、複数の異なる内視鏡画像を同時にモニタに表示する電子内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療分野において、電子内視鏡システムを利用した検査が広く普及している。電子内視鏡システムでは、キセノンランプ等の白色光源を有する光源装置からの照明光（以下、「通常光」又は「白色光」という。）を、ライトガイド等を用いて体腔内に導光し、その戻り光により被写体を撮像する撮像手段を有する電子内視鏡が用いられ、内視鏡用プロセッサによって電子内視鏡からの撮像信号を信号処理することにより、観察モニタに内視鏡画像（以下、「通常画像」という。）を表示している。また、電子内視鏡からの撮像信号を光源装置にフィードバックし、例えば絞り機構等で光量を調整することで、観察モニタに表示される通常画像の明るさが一定となるように制御している（例えば、特許文献１）。
【０００３】
また、近年、病変の発見を容易にするために、特定の狭帯域光（以下、「特殊光」という。）を体腔内に照射し、これによる戻り光を画像化（以下、このようにして得られた画像を「特殊画像」という。）して観察する電子内視鏡システムも活用されている。特殊光による観察によれば、粘膜下層部の血管を強調した画像や、胃壁、腸等の臓器の表層組織を強調表示することが可能である。そして、この種の電子内視鏡システムにおいては、通常光による通常画像と、特殊光による特殊画像とを一つの画面上に同時に表示して、相互の画像を比較しながら診断できるように構成されている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２７９０７７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１８４０４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２に記載の電子内視鏡システムは、通常光の光源と、特殊光の光源とを有しており、これらを撮像手段の蓄積期間単位（すなわち、１フレーム毎）で交互に切り換えながら撮像することで、通常画像と特殊画像とをほぼ同時に取得し表示している。しかし、一般に、特殊画像の明るさ（輝度）と通常画像の明るさは異なるため、光源を１フレーム毎（すなわち、１／３０秒毎）に切り換えながら画像を取得する構成とすると、１フレーム毎に輝度レベルの異なる撮像信号を取得することとなり、特許文献１に記載の構成のように、撮像信号を光源装置にフィードバックして通常光及び特殊光の光量を調整することができなくなる。従って、輝度レベルの異なる通常画像と特殊画像とが表示されてしまうといった問題があった。
【０００６】
このような問題を解決するためには、例えば、通常画像及び特殊画像の明るさを画像処理等によって変更することが考えられる。しかし、術者が所望する各画像の明るさは、撮像する対象、角度等によって時々刻々変化し、また、手技中にこのような明るさ調整を頻繁に行うことは極めて煩雑であるため、自動で調整できる構成が望まれていた。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、同時に表示される複数の内視鏡画像のそれぞれが所望の明るさになるように、自動で輝度調整を行うことが可能な電子内視鏡システム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】
上記の課題を解決する本発明の一形態に係る電子内視鏡システムは、照明光を出射する光源と、照明光の光量を調整する光量調整手段と、照明光で照射された被写体を撮像素子で撮影し画像信号を出力する電子内視鏡と、画像信号を受信して第１輝度設定パラメータの値に応じた輝度の第１内視鏡画像を生成し第１映像信号として出力する第１画像処理手段と、画像信号を受信して第２輝度設定パラメータの値に応じた輝度の第２内視鏡画像を生成し第２映像信号として出力する第２画像処理手段と、第１内視鏡画像の目標輝度を第１輝度として設定する第１輝度設定手段と、第２内視鏡画像の目標輝度を第２輝度として設定する第２輝度設定手段と、第１映像信号と第２映像信号を受信し第１内視鏡画像と第２内視鏡画像を表示する表示手段と、第１輝度設定パラメータの値と第２輝度設定パラメータの値とを調整する輝度調整手段とを備え、光量調整手段は、第１内視鏡画像の輝度が第１輝度となるように光量を調整し、輝度調整手段は、第２内視鏡画像の輝度が第２輝度となるように、光量調整手段によって設定された前記光量と、第１輝度と第２輝度の比率とに基づいて第２輝度設定パラメータの値を変更し、第１画像処理手段と第２画像処理手段は画像信号を１フレーム毎に交互に受信することを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、第１内視鏡画像の輝度は第１輝度に調整され、第２内視鏡画像の輝度は、第２輝度設定パラメータの値が変更されることによって第２輝度に調整される。すなわち、同時に表示される複数の内視鏡画像のそれぞれが所望の明るさになるように、自動で輝度調整が行われる。
【００１０】
また、照明光は、白色光と、所定の狭帯域光を含み、白色光と所定の狭帯域光とを切り換える照明光切換手段をさらに備え、照明光切換手段は、画像信号に基づいて、１フレーム毎に白色光と所定の狭帯域光とを切り換える構成とすることができる。この場合、第１画像処理手段は、白色光が照射されているときに画像信号を受信し、第２画像処理手段は、所定の狭帯域光が照射されているときに画像信号を受信することが好ましい。このような構成によれば、白色光による通常画像と、特殊光による特殊画像とを一つの画面上に同時に表示して、相互の画像を比較しながら診断できる。
【００１１】
また、第１輝度設定手段は、白色光に最適な輝度を第１輝度として設定し、第２輝度設定手段は、所定の狭帯域光に最適な輝度を第２輝度として設定するように構成することができる。このような構成によれば、照明光に応じた最適な輝度に調整された通常画像と特殊画像を得ることができる。
【００１２】
また、光量調整手段は、照明光の光路中に配置される絞り機構であり、第１輝度設定パラメータ及び第２輝度設定パラメータのそれぞれは、絞り機構の絞り値、撮像素子の電子シャッタスピード、及び画像信号の増幅率を含むことができる。
【００１３】
また、輝度調整手段は、第２輝度設定パラメータの値を変更するときに、第２内視鏡画像の輝度を上げる場合、絞り値を第１の優先順位で変更し、電子シャッタスピードを第２の優先順位で変更し、増幅率を第３の優先順位で変更し、第２内視鏡画像の輝度を下げる場合、電子シャッタスピードを第１の優先順位で変更し、増幅率を第２の優先順位で変更し、絞り値を変更しないように構成するのが好ましい。このような構成によれば、第２内視鏡画像のノイズが増えることがない。
【００１４】
また、輝度調整手段は、第２輝度設定パラメータの絞り値を変更した場合に、第１輝度設定パラメータの電子シャッタスピード又は増幅率を該変更した絞り値に応じて変更することが好ましい。
【００１５】
また、輝度調整手段は、第１輝度設定パラメータを変更する場合に、電子シャッタスピードを増幅率よりも優先して変更することが好ましい。
【００１６】
また、第１輝度と第２輝度が同一であってもよい。このような構成によれば、輝度の揃った第１内視鏡画像と第２内視鏡画像を得ることができる。
【００１７】
また、ユーザからの入力を受け付ける入力手段を備え、第１輝度設定手段は、入力手段への入力に応じて第１輝度を設定し、第２輝度設定手段は、入力手段への入力に応じて第２輝度を設定することが好ましい。
【００１８】
また、第１内視鏡画像の調光条件を規定する第１調光パラメータと、第２内視鏡画像の調光条件を規定する第２調光パラメータとを備え、光量調整手段は、第１調光パラメータの調光条件の下で第１内視鏡画像の輝度が第１輝度となるように光量を調整し、輝度調整手段は、光量調整手段によって設定された光量及び第１調光パラメータの調光条件の下で第２内視鏡画像の輝度を求め、光量調整手段によって設定された光量及び第２調光パラメータの調光条件の下で第２内視鏡画像の輝度を求め、第１輝度と第２輝度との比率に代えて、光量調整手段によって設定された光量及び第１調光パラメータの調光条件の下で求められた第２内視鏡画像の輝度と、光量調整手段によって設定された光量及び第２調光パラメータの調光条件の下で求められた第２内視鏡画像の輝度との比率に基づいて、第２輝度設定パラメータの値を変更するように構成することができる。このような構成によれば、第１内視鏡画像と第２内視鏡画像とで異なる調光方式を適用することも可能である。
【００１９】
また、別の観点からは、本発明の一形態に係る電子内視鏡システムは、照明光を出射する光源と、照明光の光量を調整する光量調整手段と、照明光で照射された被写体を撮像素子で撮影し画像信号を出力する電子内視鏡と、画像信号を受信して第１輝度設定パラメータの値に応じた輝度の第１内視鏡画像を生成し第１映像信号として出力する第１画像処理手段と、画像信号を受信して第２輝度設定パラメータの値に応じた輝度の第２内視鏡画像を生成し第２映像信号として出力する第２画像処理手段と、第１映像信号と第２映像信号を受信し第１内視鏡画像と第２内視鏡画像を表示する表示手段と、第１輝度設定パラメータの値と第２輝度設定パラメータの値とを調整する輝度調整手段とを備え、光量調整手段は、第１内視鏡画像の輝度が所定の輝度となるように光量を調整し、輝度調整手段は、第２内視鏡画像の輝度が所定の輝度となるように、光量調整手段によって設定された光量に基づいて第２輝度設定パラメータの値を変更し、第１画像処理手段と第２画像処理手段は画像信号を１フレーム毎に交互に受信することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、同時に表示される複数の内視鏡画像のそれぞれが所望の明るさになるように、自動で輝度調整を行うことが可能な電子内視鏡システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電子内視鏡システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る電子内視鏡システムが有するプロセッサに搭載された回転式フィルタターレットの構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る電子内視鏡システムが有するモニタに表示される第１映像ＩＭ１と第２映像ＩＭ２の表示画面例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る電子内視鏡システムで実行される内視鏡画像観察処理のフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る電子内視鏡システムで実行される内視鏡画像観察処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る電子内視鏡システムについて説明する。
【００２３】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電子内視鏡システム１の構成を示すブロック図である。図１に示すように、電子内視鏡システム１は、医療用の撮像システムであり、電子スコープ１００、プロセッサ２００、モニタ３００を有している。電子スコープ１００の基端は、プロセッサ２００と接続されている。プロセッサ２００は、電子スコープ１００が出力する画像信号を処理して画像を生成する画像信号処理装置と、自然光の届かない体腔内を、電子スコープ１００を介して照明する光源装置とを一体に備えた装置である。
【００２４】
図１に示すように、プロセッサ２００は、システムコントローラ２０２、タイミングコントローラ２０４等を有している。システムコントローラ２０２は、電子内視鏡システム１を構成する各要素を制御する。タイミングコントローラ２０４は、信号の処理タイミングを調整するクロックパルスを電子内視鏡システム１内の各回路に出力する。
【００２５】
ランプ２０８は、ランプ電源イグナイタ２０６による始動後、主に可視光領域から不可視である赤外領域に広がる波長域の光を放射する。ランプ２０８には、キセノンランプ、ハロゲンランプ、水銀ランプ、メタルハライドランプ等の高輝度ランプが適している。ランプ２０８から放射された照明光は、集光レンズ２１０によって集光されつつ回転式フィルタターレット２１２に入射する。
【００２６】
図２は、回転式フィルタターレット２１２の構成を示す図である。図２に示すように、回転式フィルタターレット２１２は、回転式フィルタターレット２１２の回転軸ＡＸを挟んで対称に配置された２枚の光学フィルタＦ１、Ｆ２を有しており、いずれか一方が照明光路内に配置されるようになっている。光学フィルタＦ１は、可視光領域全域の光を透過させるフィルタであり、光学フィルタＦ１を通過した照明光は、白色光（すなわち、通常光）となる。また、光学フィルタＦ２は、例えばヘモグロビンの吸収に適した波長域に半値幅の狭い透過ピークを持つ狭帯域光フィルタであり、光学フィルタＦ２を通過した照明光は、狭帯域光（すなわち、特殊光）となる。なお、別の実施形態では、光学フィルタＦ２は、他の波長域（例えば胃の腺管構造等に対応する波長域）に半値幅の狭い透過ピークを持つ狭帯域光フィルタであってもよい。
【００２７】
モータ２１４（図１）は、例えばドライバ２１６の制御下で駆動するステップモータであり、図示省略されたアームやギヤ等の伝達機構を介して回転式フィルタターレット２１２と機械的に連結している。モータ２１４は、回転式フィルタターレット２１２を印加電圧（パルス）に応じた角度だけ回転させる。すなわち、回転式フィルタターレット２１２は、ドライバ２１６の制御により回転し、光学フィルタＦ１又はＦ２が照明光路内に選択的に挿入されて配置される。回転式フィルタターレット２１２の外周縁付近には、ホームポジションを検出するための位置検出用穴Ｈが開けられている。システムコントローラ２０２は、フォトインタラプタＦＩを通じた位置検出用穴Ｈの検出とモータ２１４への印加パルス数を基に、照明光路内に何れの光学フィルタが配置されているかを認識している。
【００２８】
術者は、フロントパネル２１８に対する表示モード設定操作又は電子スコープ１００の手元操作部（不図示）に設置された表示モード設定ボタン１１４の操作を通じて回転式フィルタターレット２１２を回転させることができる。詳細は後述するが、本実施形態の電子内視鏡システム１おいては、術者の操作によって、通常光を用いた内視鏡画像（通常画像）の観察（以下、「通常撮影モード」という）、特殊光を用いた内視鏡画像（特殊画像）の観察（以下、「特殊撮影モード」という）、または通常光と特殊光の両方を用いた内視鏡画像の観察（以下、「同時撮影モード」という）を切り換えることができるように構成されており、設定される表示モードに応じて、光学フィルタＦ１又はＦ２のいずれか一方が所定のタイミングで照明光路内に配置される。なお、図１中、図面を簡明化するため、表示モード設定ボタン１１４と他のブロックとの結線は省略している。
【００２９】
フロントパネル２１８の構成には種々の形態が想定される。フロントパネル２１８の具体的構成例には、プロセッサ２００のフロント面に実装された機能毎のハードウェアキーや、タッチパネル式ＧＵＩ（Graphical User Interface）、ハードウェアキーとＧＵＩとの組合せ等が想定される。
【００３０】
光学フィルタＦ１又はＦ２を通過した照明光は、絞り２１３によって適正な光量に制限される。絞り２１３には、図示省略されたアームやギヤ等の伝達機構を介してモータ２１５が機械的に連結している。モータ２１５は例えばＤＣモータであり、ドライバ２１６の制御下で駆動する。絞り２１３は、モニタ３００の表示画面に表示される映像を適正な明るさにするため、モータ２１５の駆動によって開度が変化し、光学フィルタＦ１又はＦ２から出射された照明光の光量を開度に応じて制限する。適正とされる映像の明るさの基準は、術者によるフロントパネル２１８又は電子スコープ１００の手元操作部に対する輝度調節操作に応じて設定変更される。
【００３１】
絞り２１３を通過した照射光は、ＬＣＢ（Light Carrying Bundle）１０２の入射端に入射する。ＬＣＢ１０２の入射端に入射した照射光は、ＬＣＢ１０２内を、全反射を繰り返すことによって伝播する。ＬＣＢ１０２内を伝播した照射光は、電子スコープ１００の先端に配されたＬＣＢ１０２の出射端から出射する。ＬＣＢ１０２の出射端から出射した照射光は、配光レンズ１０４を介して被写体を照射する。被写体からの反射光は、対物レンズ１０６を介して固体撮像素子１０８の受光面上の各画素で光学像を結ぶ。
【００３２】
固体撮像素子１０８は、ＩＲ（InfraRed）カットフィルタ１０８ａ、ベイヤ配列カラーフィルタ１０８ｂの各種フィルタが受光面前面に配置された単板式カラーＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサであり、受光面上の各画素で結像した光学像を光量に応じた電荷として蓄積して、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に応じた撮像信号に変換する。変換された撮像信号は、プリアンプ１１０による信号増幅（アナログゲイン）後、内視鏡側信号処理回路１１２に入力される。なお、固体撮像素子１０８は、ＣＭＯＳイメージセンサに限らず、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）イメージセンサであってもよい。
【００３３】
タイミングコントローラ２０４は、システムコントローラ２０２によるタイミング制御に従って、内視鏡側信号処理回路１１２にクロックパルスを供給する。内視鏡側信号処理回路１１２は、タイミングコントローラ２０４から供給されるクロックパルスに従って、固体撮像素子１０８をプロセッサ２００側で処理される映像のフレームレートに同期したタイミングで駆動制御する。
【００３４】
内視鏡側信号処理回路１１２に入力された撮像信号は、所定のアナログ信号処理の後、ＡＤ変換、信号増幅（デジタルゲイン）されて、プロセッサ側信号処理回路２２０に入力される。
【００３５】
プロセッサ側信号処理回路２２０は、画像処理回路２２２、フレームメモリ２２４、画像合成回路２２６を有している。画像処理回路２２２は、内視鏡側信号処理回路１１２から出力されるデジタルの画像データに対してガンマ補正や輪郭強調等の所定の画像処理を行い、フレーム単位でフレームメモリ２２４にバッファリングする。なお、本実施形態においては、同時撮影モードのときに、通常画像と特殊画像を同時に出力する必要があることから、撮像時の照明光に応じて、通常画像と特殊画像とをそれぞれフレームメモリ２２４内の別々のメモリ領域に記憶するように構成されている。画像処理回路２２２は、バッファリングされた通常画像の画像データＩＳ１及び特殊画像の画像データＩＳ２をタイミングコントローラ２０４によって制御されたタイミングでフレームメモリ２２４から掃き出して、画像合成回路２２６に出力する。画像合成回路２２６は、術者によって設定される表示モードに応じて、画像処理回路２２６から出力される通常画像及び特殊画像の少なくともいずれか一方の画像データを１つの画像となるように合成した上で、所定の形式のビデオ信号（例えば、ＮＴＳＣ（National Television System Committee）形式）に変換し、モニタ３００に出力する。この結果、モニタ３００には、通常画像（以下、「第１映像ＩＭ１」という。）、特殊画像（以下、「第２映像ＩＭ２」という。）、または通常画像と特殊画像の両方（すなわち、第１映像ＩＭ１と第２映像ＩＭ２の両方）が表示されることになる。
【００３６】
図３は、本実施形態のモニタ３００に表示される第１映像ＩＭ１と第２映像ＩＭ２を示す模式図である。図３（ａ）は、通常撮影モードの時にモニタ３００に表示される第１映像ＩＭ１を示している。図３（ｂ）は、特殊撮影モードの時にモニタ３００に表示される第２映像ＩＭ２を示している。図３（ｃ）は、同時撮影モードの時にモニタ３００に表示される第１映像ＩＭ１及び第２映像ＩＭ２を示している。図３に示すように、通常撮影モード又は特殊撮影モードでは、第１映像ＩＭ１又は第２映像ＩＭ２のいずれかがモニタ３００に表示されるが、同時撮影モードでは、第１映像ＩＭ１及び第２映像ＩＭ２が、モニタ３００上で左右に並べられて表示され、これらを同時に観察しながら診断が行えるようになっている。そして、本実施形態においては、後述する内視鏡画像観察処理によって、各表示モードに応じた映像の輝度調整が行われる。具体的には、通常撮影モード及び特殊撮影モードにおいては、システムコントローラ２０２は、絞り２１３を制御することにより、モニタ３００に表示される第１映像ＩＭ１又は第２映像ＩＭ２を適正な明るさとなるように調整し、同時撮影モードでは、第１映像ＩＭ１を表示したときの絞り２１３の絞り値（すなわち、白色光の光量）と、第１映像ＩＭ１及び第２映像ＩＭ２の輝度設定値に基づいて、第１映像ＩＭ１及び第２映像ＩＭ２の明るさに関する設定値（以下、「輝度設定パラメータ」という。）を変更し、両者がそれぞれ所定の明るさとなるように自動調整している（詳細は後述）。なお、本実施形態においては、第１映像ＩＭ１及び第２映像ＩＭ２の明るさを決定する輝度設定パラメータとして、絞り２１３の絞り値、固体撮像素子１０８の電子シャッタスピード、プリアンプ１１０の増幅率（アナログゲイン）及び内視鏡側信号処理回路１１２の増幅率（デジタルゲイン）がある。輝度設定パラメータはシステムコントローラ２０２に接続されたメモリ２０３に記憶されており、必要に応じて読み出されて各回路に設定されるほか、適宜更新される。また、光学フィルタＦ１とＦ２の透過率は、工場内で予め測定されてメモリ２０３に記録されている。なお、本実施形態においては、光学フィルタＦ２の透過率は、光学フィルタＦ１の透過率の５０％であるものとして以下説明する。
【００３７】
（第１の実施形態に係る内視鏡画像観察処理）
図４は、本実施形態に係る内視鏡画像観察処理のフローチャートである。内視鏡画像観察処理においては、術者によって設定された表示モードに対応した形態で内視鏡画像（すなわち、第１映像ＩＭ１及び第２映像ＩＭ２の少なくともいずれか一方）を表示する。内視鏡画像観察処理の実行は、電子内視鏡システム１のシステム起動時に開始される。なお、説明の便宜上、本明細書中の説明並びに図面において、処理ステップは「Ｓ」と省略して記す。
【００３８】
内視鏡画像観察処理が開始されると、システムコントローラ２０２は、Ｓ１０１の処理を実行する。
【００３９】
Ｓ１０１では、システムコントローラ２０２は、術者によるフロントパネル２１８の操作又は表示モード設定ボタン１１４の操作によって、通常撮影モード、特殊撮影モード、同時撮影モードのいずれが設定されたかを判断する。通常撮影モードが設定された場合、処理はＳ１０２に進み、特殊撮影モードが設定された場合、処理はＳ１０６に進み、同時撮影モードが設定された場合、処理はＳ１１０に進む。なお、本実施形態においては、システム起動時であって、術者による表示モードの設定がなされていない場合、通常撮影モードが初期値として設定されるようになっている。
【００４０】
Ｓ１０１で通常撮影モードが設定されていると判断されると（Ｓ１０２）、システムコントローラ２０２は、ドライバ２１６を介してモータ２１４を駆動し、光学フィルタＦ１が照明光路内に配置されるように回転式フィルタターレット２１２を所定角度回転させる。光学フィルタＦ１が照明光路内に配置されると、被写体は、白色光によって照射される。次いで、処理は、Ｓ１０３に進む。
【００４１】
Ｓ１０３では、固体撮像素子１０８は、白色光によって照射された被写体からの反射光を受光して撮像信号に変換する。撮像信号は、プリアンプ１１０、内視鏡側信号処理回路１１２、プロセッサ側信号処理回路２２０に送られる。システムコントローラ２０２は、第１映像ＩＭ１がモニタ３００に表示されるようにプロセッサ側信号処理回路２２０を制御する。なお、Ｓ１０３においては、輝度設定パラメータ（すなわち、絞り２１３の絞り値、固体撮像素子１０８の電子シャッタスピード、プリアンプ１１０の増幅率（アナログゲイン）及び内視鏡側信号処理回路１１２の増幅率（デジタルゲイン））は、予め設定された初期値が使用される。次いで、処理は、Ｓ１０４に進む。
【００４２】
Ｓ１０４では、システムコントローラ２０２は、モニタ３００の表示画面に表示される第１映像ＩＭ１を適正な明るさにするため、モータ２１５を介して絞り２１３を駆動する。具体的には、システムコントローラ２０２は、第１映像ＩＭ１の平均的な明るさ（輝度）を求め、この輝度が、術者によって予め設定された輝度設定値（第１輝度）となるように絞り２１３を調整する。これにより、モニタ３００の表示画面には、所望の明るさの通常画像が表示される。なお、上述したように、術者によるフロントパネル２１８又は電子スコープ１００の手元操作部に対する輝度調節操作によって、第１映像ＩＭ１の輝度設定値を変更し、第１映像ＩＭ１の明るさを調整することができる。次いで、処理は、Ｓ１０５に進む。
【００４３】
Ｓ１０５では、システムコントローラ２０２は、術者によるフロントパネル２１８の操作又は表示モード設定ボタン１１４の操作によって、表示モードが変更されたか、又は、表示終了の操作が行われたか（すなわち、手技終了の操作が行われたか）を判断する。表示モードの変更、又は、表示終了の操作が行われていない場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、処理は、Ｓ１０３に戻り、Ｓ１０３からＳ１０５の処理が繰り返し実行される。この結果、第１映像ＩＭ１は逐次更新されてモニタ３００上に表示される。一方、表示モードの変更、又は、表示終了の操作が行われた場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、処理は、Ｓ１２０に進む。
【００４４】
Ｓ１０１で特殊撮影モードが設定されていると判断されると（Ｓ１０６）、システムコントローラ２０２は、ドライバ２１６を介してモータ２１４を駆動し、光学フィルタＦ２が照明光路内に配置されるように回転式フィルタターレット２１２を所定角度回転させる。光学フィルタＦ２が照明光路内に配置されると、被写体は、特殊光によって照射される。次いで、処理は、Ｓ１０７に進む。
【００４５】
Ｓ１０７では、固体撮像素子１０８は、特殊光によって照射された被写体からの反射光を受光して撮像信号に変換する。撮像信号は、プリアンプ１１０、内視鏡側信号処理回路１１２、プロセッサ側信号処理回路２２０に送られる。システムコントローラ２０２は、第２映像ＩＭ２がモニタ３００に表示されるようにプロセッサ側信号処理回路２２０を制御する。なお、Ｓ１０７においては、輝度設定パラメータ（すなわち、絞り２１３の絞り値、固体撮像素子１０８の電子シャッタスピード、プリアンプ１１０の増幅率（アナログゲイン）及び内視鏡側信号処理回路１１２の増幅率（デジタルゲイン））は、予め設定された初期値が使用される。次いで、処理は、Ｓ１０８に進む。
【００４６】
Ｓ１０８では、システムコントローラ２０２は、モニタ３００の表示画面に表示される第２映像ＩＭ２を適正な明るさにするため、モータ２１５を介して絞り２１３を駆動する。具体的には、システムコントローラ２０２は、第２映像ＩＭ２の平均的な明るさ（輝度）を求め、この輝度が、術者によって予め設定された輝度設定値（第２輝度）となるように絞り２１３を調整する。これにより、モニタ３００の表示画面には、所望の明るさの特殊画像が表示される。なお、上述したように、術者によるフロントパネル２１８又は電子スコープ１００の手元操作部に対する輝度調節操作によって、第２映像ＩＭ２の輝度設定値を変更し、第２映像ＩＭ２の明るさを調整することができる。次いで、処理は、Ｓ１０９に進む。
【００４７】
Ｓ１０９では、システムコントローラ２０２は、術者によるフロントパネル２１８の操作又は表示モード設定ボタン１１４の操作によって、表示モードが変更されたか、又は、表示終了の操作が行われたか（すなわち、手技終了の操作が行われたか）を判断する。表示モードの変更、又は、表示終了の操作が行われていない場合（Ｓ１０９：ＮＯ）、処理は、Ｓ１０７に戻り、Ｓ１０７からＳ１０９の処理が繰り返し実行される。この結果、第２映像ＩＭ２は逐次更新されてモニタ３００上に表示される。一方、表示モードの変更、又は、表示終了の操作が行われた場合（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、処理は、Ｓ１２０に進む。
【００４８】
Ｓ１０１で同時撮影モードが設定されていると判断されると（Ｓ１１０）、システムコントローラ２０２は、ドライバ２１６を介してモータ２１４を駆動し、光学フィルタＦ１が照明光路内に配置されるように回転式フィルタターレット２１２を所定角度回転させる。光学フィルタＦ１が照明光路内に配置されると、被写体は、白色光によって照射される。次いで、処理は、Ｓ１１１に進む。
【００４９】
Ｓ１１１では、固体撮像素子１０８は、白色光によって照射された被写体からの反射光を受光して撮像信号に変換する。撮像信号は、プリアンプ１１０、内視鏡側信号処理回路１１２、プロセッサ側信号処理回路２２０に送られる。システムコントローラ２０２は、第１映像ＩＭ１がモニタ３００の左側に表示されるようにプロセッサ側信号処理回路２２０を制御する。なお、Ｓ１１１においては、輝度設定パラメータ（すなわち、絞り２１３の絞り値、固体撮像素子１０８の電子シャッタスピード、プリアンプ１１０の増幅率（アナログゲイン）及び内視鏡側信号処理回路１１２の増幅率（デジタルゲイン））は、予め設定された初期値が使用される。次いで、処理は、Ｓ１１２に進む。
【００５０】
Ｓ１１２では、システムコントローラ２０２は、モニタ３００の表示画面の左側に表示される第１映像ＩＭ１を適正な明るさにするため、モータ２１５を介して絞り２１３を駆動する。具体的には、システムコントローラ２０２は、第１映像ＩＭ１の平均的な明るさ（輝度）を求め、この輝度が、術者によって予め設定された輝度（第１輝度）となるように絞り２１３を調整する。これにより、モニタ３００の表示画面の左側には、Ｓ１０４と同様、所望の明るさの通常画像が表示される。次いで、処理は、Ｓ１１４に進む。
【００５１】
Ｓ１１４では、システムコントローラ２０２は、Ｓ１１２で設定した絞り２１３の設定値と、術者によって設定された第１映像ＩＭ１の輝度設定値と第２映像ＩＭ２の輝度設定値に基づいて、第２映像ＩＭ２の輝度設定パラメータを変更する。具体的には、ランプ２０８の輝度をＬ、光学フィルタＦ１の透過率をＦ１（％）、光学フィルタＦ２の透過率をＦ２（％）、第１映像ＩＭ１の輝度設定値をＰ１、第２映像ＩＭ２の輝度設定値をＰ２、Ｓ１１３で設定した絞り２１３の設定値をＡ（％）、第２映像ＩＭ２の輝度設定パラメータの変更度合いをＸ（％）とおいた場合、以下の式の関係が成立する。
【数１】
0005922955.tif 000002
従って、システムコントローラ２０２は、Ｓ１１２で設定した絞り２１３の設定値、第１映像ＩＭ１の輝度設定値、第２映像ＩＭ２の輝度設定値、光学フィルタＦ１及びＦ２の透過率を取得し、上記の式に基づいて、第２映像ＩＭ２の輝度設定パラメータの変更度合いＸを求める。そして、求められた第２映像ＩＭ２の輝度設定パラメータの変更度合いＸに基づいて、第２映像ＩＭ２の輝度設定パラメータ、すなわち、絞り２１３の絞り値、固体撮像素子１０８の電子シャッタスピード、プリアンプ１１０の増幅率（アナログゲイン）及び内視鏡側信号処理回路１１２の増幅率（デジタルゲイン）の少なくともいずれか１つを変更する。例えば、本実施形態においては、光学フィルタＦ２の透過率は光学フィルタＦ１の透過率の５０％となっているため、第１映像ＩＭ１の輝度設定値と第２映像ＩＭ２の輝度設定値を同一とすると、Ｓ１１２で設定した絞り２１３の絞り値から求まる光量が２倍となるように第２映像ＩＭ２の輝度設定パラメータを変更すれば良いこととなる。ここで、Ｓ１１２で設定した絞り２１３の絞り値は、照明光の光量を表すことに他ならないため、絞り２１３の絞り値、固体撮像素子１０８の電子シャッタスピード、プリアンプ１１０の増幅率（アナログゲイン）及び内視鏡側信号処理回路１１２の増幅率（デジタルゲイン）の少なくともいずれか１つが２倍となるように変更する。
【００５２】
なお、いずれのパラメータを変更してもよく、また複数のパラメータを組み合わせてもよいが、このように設定値を増加させる（すなわち、ゲインを上げる）場合、プリアンプ１１０の増幅率（アナログゲイン）又は内視鏡側信号処理回路１１２の増幅率（デジタルゲイン）を上げると、信号のノイズ成分が多くなりＳＮが劣化する。そのため信号のノイズ成分を下げたい場合は、（１）絞り２１３の絞り値、（２）固体撮像素子１０８の電子シャッタスピード、（３）内視鏡側信号処理回路１１２の増幅率（デジタルゲイン）、（４）プリアンプ１１０の増幅率（アナログゲイン）の優先順位で変更するのが好ましい。また、設定値を減少させる（すなわち、ゲインを下げる）場合、（１）固体撮像素子１０８の電子シャッタスピード、（２）内視鏡側信号処理回路１１２の増幅率（デジタルゲイン）、（３）プリアンプ１１０の増幅率（アナログゲイン）の優先順位で変更し、絞り２１３の絞り値を変更しないようにするのが好ましい。また、信号のノイズ成分よりも像ぶれを抑えたい場合には、（１）絞り２１３の絞り値、（２）内視鏡側信号処理回路１１２の増幅率（デジタルゲイン）、（３）プリアンプ１１０の増幅率（アナログゲイン）、（４）固体撮像素子１０８の電子シャッタスピードの優先順位で変更するのが好ましい。このように、本実施形態における第２映像ＩＭ２の輝度設定パラメータの変更順序は、シチュエーションに応じて変更可能に構成することができる。
【００５３】
なお、Ｓ１１４において絞り２１３の絞り値を変更すると、Ｓ１１２で一旦設定した絞り２１３の絞り値が変わってしまうこととなるため、第１映像ＩＭ１の輝度設定パラメータを変更する必要が生じる。具体的には、上の例の場合、絞り２１３の絞り値を変更して、照明光の光量が２倍になるように設定したため、第１映像ＩＭ１の輝度が１／２となるように絞り２１３の絞り値以外の輝度設定パラメータを変更する。例えば、固体撮像素子１０８の電子シャッタスピードの初期値が１／６０秒に設定されている場合、１／１２０秒に設定する。これにより、結果的に第１映像ＩＭ１の輝度はＳ１１２で調整された輝度と同じとなる。なお、第１映像ＩＭ１の輝度設定パラメータを変更する場合、（１）固体撮像素子１０８の電子シャッタスピード、（２）内視鏡側信号処理回路１１２の増幅率（デジタルゲイン）、（３）プリアンプ１１０の増幅率（アナログゲイン）の優先順位で変更し、絞り２１３の絞り値は変更しない。
【００５４】
このように、本処理によって、第２映像ＩＭ２の輝度設定パラメータが調整されるため、後段の処理において、第２映像ＩＭ２は所定の輝度（すなわち、第２映像ＩＭ２の輝度設定値）で表示される。次いで、処理は、Ｓ１１５に進む。
【００５５】
Ｓ１１５では、システムコントローラ２０２は、ドライバ２１６を介してモータ２１４を駆動し、光学フィルタＦ２が照明光路内に配置されるように回転式フィルタターレット２１２を回転させる。次いで、処理は、Ｓ１１６に進む。
【００５６】
Ｓ１１６では、システムコントローラ２０２は、第２映像ＩＭ２がモニタ３００の右側に表示されるようにプロセッサ側信号処理回路２２０を制御する。光学フィルタＦ２の透過率は光学フィルタＦ１の透過率と異なるが、上述したように、Ｓ１１４の処理により、この差がなくなるように第２映像ＩＭ２の輝度設定パラメータが調整されている。従って、この処理により、モニタ３００の表示画面の右側には、所定の輝度（すなわち、第２映像ＩＭ２の輝度設定値）の第２映像ＩＭ２が表示される。そして、第２映像ＩＭ２を１フレーム表示した後、処理は、Ｓ１１９に進む。
【００５７】
Ｓ１１９では、システムコントローラ２０２は、術者によるフロントパネル２１８の操作又は表示モード設定ボタン１１４の操作によって、表示モードが変更されたか、又は、表示終了の操作が行われたか（すなわち、手技終了の操作が行われたか）を判断する。表示モードの変更、又は、表示終了の操作が行われていない場合（Ｓ１１９：ＮＯ）、処理は、Ｓ１１０に戻り、Ｓ１１０からＳ１１９が繰り返し実行される。すなわち、１フレーム毎に通常光と特殊光が被写体に照射され、モニタ３００上の第１映像ＩＭ１と第２映像ＩＭ２が交互に更新されて表示される。一方、表示モードの変更、又は、表示終了の操作が行われた場合（Ｓ１１９：ＹＥＳ）、処理は、Ｓ１２０に進む。
【００５８】
Ｓ１２０では、システムコントローラ２０２は、術者によるフロントパネル２１８の操作又は表示モード設定ボタン１１４の操作によって、表示終了の操作が行われたか（すなわち、手技終了の操作が行われたか）を判断する。表示終了の操作が行われた場合には（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、内視鏡画像観察処理は終了する。一方、表示終了の操作が行われていない場合には（Ｓ１２０：ＮＯ）、処理は、Ｓ１０１に戻り、Ｓ１０１からＳ１２０の処理が繰り返し実行される。
【００５９】
このように、本実施形態の内視鏡画像観察処理は、通常撮影モード又は特殊観察モードにおいては、絞り２１３を調整することにより、第１映像ＩＭ１又は第２映像ＩＭ２が一定の明るさでモニタ３００に表示されるようにフィードバック制御している。また、同時観察モードにおいては、第１映像ＩＭ１の１フレームにおいて絞り２１３を調整した上で、第２映像ＩＭ２の輝度設定パラメータを所定の値に変更することにより、モニタ３００に同時に表示される第１映像ＩＭ１及び第２映像ＩＭ２がそれぞれ所定の輝度となるように制御している。従って、術者は、手技中に各画像の明るさを調整する必要がなくなる。
【００６０】
以上が本実施形態の説明であるが、本発明は、上述の実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の技術的思想の範囲内において様々な変形が可能である。例えば、本実施形態においては、同時撮影モードの時に第１映像ＩＭ１及び第２映像ＩＭ２が１台のモニタ３００上に同時に表示される構成としたが、この構成に限定されるものではなく、第１映像ＩＭ１及び第２映像ＩＭ２が、それぞれ別々のモニタに表示されるように構成してもよい。この場合、画像合成回路２２６は不要となる。
【００６１】
また、本実施形態においては、第１映像ＩＭ１を通常画像、第２映像ＩＭ２を特殊画像として説明したが、例えば、輝度設定値の異なる通常画像をそれぞれ、第１映像ＩＭ１及び第２映像ＩＭ２として設定することも可能である。このような構成によれば、明るさの異なる２つの画像をモニタ３００上に同時に表示しながら比較診断を行うことが可能である。
【００６２】
また、本実施形態においては、第１映像ＩＭ１の輝度設定値及び第２映像ＩＭ２の輝度設定値は、術者によって変更できる構成としたが、照明光の種類に応じて最適な輝度設定値が設定されるように構成することもできる。
【００６３】
また、本実施形態においては、第１映像ＩＭ１又は第２映像ＩＭ２の輝度の平均値を用いて絞り２１３を調整する構成（いわゆる、平均測光）としたが、例えば、周知のピーク測光を用いる構成としてもよい。また、第１映像ＩＭ１と第２映像ＩＭ２とで、異なる測光方式、調光方式・、ガンマ補正テーブルを適用することも可能である。
【００６４】
（第２の実施形態に係る内視鏡画像観察処理）
図５は、本発明の第２の実施形態に係る電子内視鏡システムで実行される内視鏡画像観察処理のフローチャートである。本実施形態においては、第１映像ＩＭ１及び第２映像ＩＭ２のそれぞれについて、周知の調光パラメータ（測光方式（平均測光又はピーク測光）、測光エリア（全領域測光、中央重点測光又はスポット測光）、ガンマ補正テーブル、明るさレベル）が設定できるように構成されている点で第１の実施形態に係る電子内視鏡システム１とは異なる。
【００６５】
測光エリアに関するパラメータは、現在の画像（すなわち、第１映像ＩＭ１又は第２映像ＩＭ２）の輝度値を算出するためのエリア設定を行う（すなわち、測光対象エリアの設定を行う）パラメータであり、全領域測光、中央重点測光又はスポット測光から選択される。プロセッサ側信号処理回路２２０は、全領域測光が設定されると、画像の全領域を測光の対象とし、中央重点測光が設定されると、画像を複数の領域に分割した上で、各領域に重み付けを設定し、全領域を測光の対象とする。また、スポット測光が設定されると、プロセッサ側信号処理回路２２０は、画像の所定の領域のみを測光の対象とする。
【００６６】
測光方式に関するパラメータは、現在の画像の輝度値を算出するための算出方法を規定するパラメータであり、平均測光又はピーク測光から選択される。プロセッサ側信号処理回路２２０は、測光対象エリアとして設定された領域に対応する固体撮像素子１０８の画像データについて、例えば、移動平均を求めて平滑化処理を行い、平均測光が設定されている場合、平滑化処理後の画像データの平均値を求めて輝度値を算出する。また、プロセッサ側信号処理回路２２０は、ピーク測光が設定されている場合、平滑化処理後の画像データのピーク値を求めて輝度値を算出する。
【００６７】
明るさレベルに関するパラメータは、画像の目標輝度値を設定するためのパラメータであり、例えば、−２、−１、０、１、２の５段階で設定される。絞り２１３を用いた調光処理においては、プロセッサ側信号処理回路２２０は、設定された明るさレベルに応じて所定の基準値（すなわち、輝度設定値）を設定し、上述した現在の画像の輝度値が所定の基準値となるように絞り２１３を制御する。
【００６８】
ガンマ補正テーブルに関するパラメータは、使用するガンマ補正テーブルを特定するためのパラメータである。ガンマ補正テーブルは、内視鏡側信号処理回路１１２からプロセッサ側信号処理回路２２０に入力される画像データの値（すなわち、輝度値）と、プロセッサ側信号処理回路２２０から出力される画像の輝度値との関係（割り当て）を規定したテーブルである。例えば、プロセッサ側信号処理回路２２０に入力される画像データの値を補正せずにそのまま出力するためのテーブルや、プロセッサ側信号処理回路２２０に入力される画像データを、暗部が見やすくなるように改善した（すなわち、値の低いものに大きな出力輝度値を割り当てた）テーブル等、複数のテーブルの中から術者が所望する１つのテーブルが選択される。プロセッサ側信号処理回路２２０は、設定されたガンマ補正テーブルに従って、入力される画像データの値を補正して出力する。
【００６９】
上記のような、調光パラメータが、第１映像ＩＭ１及び第２映像ＩＭ２のそれぞれについて設定されると、第１映像ＩＭ１の輝度と第２映像ＩＭ２の輝度は、異なるものとなる。本実施形態の電子内視鏡システムにおいては、このように第１映像ＩＭ１の調光パラメータと第２映像ＩＭ２の調光パラメータが異なる設定となっている場合であっても、第１映像ＩＭ１及び第２映像ＩＭ２がそれぞれ所定の輝度となるように制御されるようになっている。
【００７０】
なお、本実施形態の第１映像ＩＭ１及び第２映像ＩＭ２の調光パラメータは、術者によるフロントパネル２１８の操作によって入力され、プロセッサ側信号処理回路２２０に設定されると共に、メモリ２０３に記録される点で第１の実施形態とは異なるが、本実施形態の電子内視鏡システムの構成は、第１の実施形態に係る電子内視鏡システム１と同様であるので、システム全体の説明は省略する。
【００７１】
また、図５に示すように、本実施形態の内視鏡画像観察処理は、同時撮影モードのＳ２１０〜Ｓ２１９の処理において第１の実施形態に係る内視鏡画像観察処理と異なるため、以下、異なる点について詳述する。
【００７２】
Ｓ１０１で同時撮影モードが設定されていると判断されると（Ｓ２１０）、システムコントローラ２０２は、ドライバ２１６を介してモータ２１４を駆動し、光学フィルタＦ１が照明光路内に配置されるように回転式フィルタターレット２１２を所定角度回転させる。光学フィルタＦ１が照明光路内に配置されると、被写体は、白色光によって照射される。次いで、処理は、Ｓ２１１に進む。
【００７３】
Ｓ２１１では、固体撮像素子１０８は、白色光によって照射された被写体からの反射光を受光して撮像信号に変換する。撮像信号は、プリアンプ１１０、内視鏡側信号処理回路１１２、プロセッサ側信号処理回路２２０に送られる。システムコントローラ２０２は、第１映像ＩＭ１がモニタ３００の左側に表示されるようにプロセッサ側信号処理回路２２０を制御する。なお、Ｓ２１１においては、輝度設定パラメータ（すなわち、絞り２１３の絞り値、固体撮像素子１０８の電子シャッタスピード、プリアンプ１１０の増幅率（アナログゲイン）及び内視鏡側信号処理回路１１２の増幅率（デジタルゲイン））は、予め設定された初期値が使用され、調光パラメータ（すなわち、測光アルゴリズム（平均測光又はピーク測光）、測光エリア（全領域測光、中央重点測光又はスポット測光）、ガンマ補正テーブル、明るさレベル）は、予め術者によって設定された設定値がプロセッサ側信号処理回路２２０に設定されている。次いで、処理は、Ｓ２１２に進む。
【００７４】
Ｓ２１２では、システムコントローラ２０２は、モニタ３００の表示画面の左側に表示される第１映像ＩＭ１を適正な明るさにするため、モータ２１５を介して絞り２１３を駆動する。例えば、第１映像ＩＭ１の測光アルゴリズムが「平均測光」に設定されており、測光エリアが「全領域測光」に設定されている場合、システムコントローラ２０２は、この条件の輝度（すなわち、第１映像ＩＭ１の全領域の平均的な輝度）をプロセッサ側信号処理回路２２０から取得し、この輝度が、術者によって予め設定された輝度（第１輝度）となるように絞り２１３を調整する。これにより、モニタ３００の表示画面の左側には、所望の明るさ及び調光条件（調光パラメータ）の通常画像が表示される。次いで、処理は、Ｓ２１４に進む。
【００７５】
Ｓ２１４では、システムコントローラ２０２は、ドライバ２１６を介してモータ２１４を駆動し、光学フィルタＦ２が照明光路内に配置されるように回転式フィルタターレット２１２を回転させる。次いで、処理は、Ｓ２１５に進む。
【００７６】
Ｓ２１５では、システムコントローラ２０２は、プロセッサ側信号処理回路２２０に第１映像ＩＭ１の調光パラメータを設定し、この状態で１フレームの第２映像ＩＭ２をキャプチャし輝度値を求める（以下、Ｓ２１５によって求められた第２映像ＩＭ２の輝度値を「輝度値Ａ」と称する。）。次いで、処理は、Ｓ２１６に進む。
【００７７】
Ｓ２１６では、システムコントローラ２０２は、プロセッサ側信号処理回路２２０に第２映像ＩＭ２の調光パラメータを設定し、この状態で１フレームの第２映像ＩＭ２をキャプチャし輝度値を求める（以下、Ｓ２１６によって求められた第２映像ＩＭ２の輝度値を「輝度値Ｂ」と称する。）。次いで、処理は、Ｓ２１７に進む。
【００７８】
Ｓ２１７では、システムコントローラ２０２は、Ｓ２１５及びＳ２１６で求めた輝度値Ａと輝度値Ｂの比を求め、この値に基づいて第２映像ＩＭ２の輝度設定パラメータを変更する処理を行う。上述のように、輝度値Ａは、第１映像ＩＭ１の調光パラメータに基づいた輝度値であり、光学フィルタＦ２を通して得られたものである。また、輝度値Ｂは、第２映像ＩＭ２の調光パラメータに基づいた輝度値であり、光学フィルタＦ２を通して得られたものである。従って、輝度値Ａと輝度値Ｂの比は、第１映像ＩＭ１の調光パラメータと第２映像ＩＭ２の調光パラメータの違いを表す指標に他ならない。本処理は、この輝度値Ａと輝度値Ｂの比に基づいて第２映像ＩＭ２の輝度設定パラメータを設定することにより、第１映像ＩＭ１の輝度を基準とした第２映像ＩＭ２の輝度値を設定している。例えば、輝度値Ａと輝度値Ｂの比が「２」となる場合、Ｓ２１２で設定した絞り２１３の絞り値から求まる光量が２倍となるように、絞り２１３の絞り値以外の輝度設定パラメータ（すなわち、固体撮像素子１０８の電子シャッタスピード、プリアンプ１１０の増幅率（アナログゲイン）及び内視鏡側信号処理回路１１２の増幅率（デジタルゲイン））の少なくともいずれか１つを変更する。このように、本処理によって、第１映像ＩＭ１の調光パラメータと第２映像ＩＭ２の調光パラメータが異なる場合であっても、それぞれの調光パラメータに応じた輝度調整が自動で行われることとなる。次いで、処理は、Ｓ２１８に進む。
【００７９】
Ｓ２１８では、システムコントローラ２０２は、第２映像ＩＭ２がモニタ３００の右側に表示されるようにプロセッサ側信号処理回路２２０を制御する。第１の実施形態と同様、光学フィルタＦ２の透過率は光学フィルタＦ１の透過率と異なるが、上述したように、Ｓ２１７の処理により、この差がなくなるように第２映像ＩＭ２の輝度設定パラメータが調整されている。従って、この処理により、モニタ３００の表示画面の右側には、調光パラメータに応じた所定の輝度の第２映像ＩＭ２が表示される。そして、第２映像ＩＭ２を１フレーム表示した後、処理は、Ｓ２１９に進む。
【００８０】
Ｓ２１９では、システムコントローラ２０２は、術者によるフロントパネル２１８の操作又は表示モード設定ボタン１１４の操作によって、表示モードが変更されたか、又は、表示終了の操作が行われたか（すなわち、手技終了の操作が行われたか）を判断する。表示モードの変更、又は、表示終了の操作が行われていない場合（Ｓ２１９：ＮＯ）、処理は、Ｓ２１０に戻り、Ｓ２１０からＳ２１９が繰り返し実行される。すなわち、１フレーム毎に通常光と特殊光が被写体に照射され、モニタ３００上の第１映像ＩＭ１と第２映像ＩＭ２が交互に更新されて表示される。一方、表示モードの変更、又は、表示終了の操作が行われた場合（Ｓ２１９：ＹＥＳ）、処理は、Ｓ１２０に進む。
【００８１】
このように、本実施形態によれば、第１映像ＩＭ１と第２映像ＩＭ２とで異なる調光パラメータが設定される場合であっても、第１映像ＩＭ１及び第２映像ＩＭ２のそれぞれについて、所望する輝度の映像が得られる。
【００８２】
以上が本実施形の説明であるが、第１の実施形態と同様、様々な変形が可能である。例えば、本実施形態においては、第１映像ＩＭ１を通常画像、第２映像ＩＭ２を特殊画像として説明したが、例えば、調光パラメータの異なる通常画像をそれぞれ、第１映像ＩＭ１及び第２映像ＩＭ２として設定することも可能である。このような構成によれば、微妙に明るさの異なる２つの画像をモニタ３００上に同時に表示しながら比較診断を行うことが可能である。
【符号の説明】
【００８３】
１  電子内視鏡システム
１００  電子スコープ
１０８  固体撮像素子
１１２  内視鏡側信号処理回路
２００  プロセッサ
２０２  システムコントローラ
２０３  メモリ
２０４  タイミングコントローラ
２１２  回転式フィルタターレット
２１３  絞り
２２０  プロセッサ側信号処理回路
２２２  画像処理回路
２２４  フレームメモリ
２２６  画像合成回路
３００  モニタ
【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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