(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源部が独立に発する複数色の光のうち、少なくとも２色の光を発光させる第１発光モードと、前記第１発光モードで発光した光のうちの一部の光を発光させる第２発光モードとを切り替える制御を行う光源制御部と、
前記第１発光モードで発光させる光のうち、前記第２発光モードで発光しない光に感度を有し、且つ前記第２発光モードで発光した光にも感度を有する特定画素を含む複数色の画素が設けられたカラー撮像素子と、
前記第１発光モードで照明中の観察対象を前記カラー撮像素子で撮像して第１画像信号を出力し、前記第２発光モードで照明中の観察対象を前記カラー撮像素子で撮像して第２画像信号を出力する撮像制御部と、
前記第１画像信号のうち前記特定画素から出力された画像信号に対して、前記第２画像信号のうち前記特定画素から出力された画像信号で減算を行う減算部と、
前記減算が行われた前記第１画像信号に基づいて特定画像を生成する画像処理部とを備え、
前記光源部は、紫色光を発する紫色発光素子と、青色光を発する青色発光素子と、緑色光を発する緑色発光素子と、赤色光を発する赤色発光素子とを有し、
前記特定画素は、前記紫色光と前記青色光に感度を有する青色画素と、前記赤色光に感度を有する赤色画素と、前記緑色光に感度を有する緑色画素との少なくともいずれかである内視鏡システム。
【請求項２】
前記光源制御部は、前記第１発光モードで光を発光させる発光時間よりも、前記第２発光モードで光を発光させる発光時間を短時間とする請求項１記載の内視鏡システム。
【請求項３】
前記減算部は、前記画素ごとに前記減算を行う請求項１または２記載の内視鏡システム。
【請求項４】
前記減算部は、複数の前記画素が含まれたエリアごとに前記減算を行う請求項１または２記載の内視鏡システム。
【請求項５】
前記撮像制御部は、前記第１発光モードで照明中の観察対象を第１撮像タイミングで撮像し、前記第２発光モードで照明中の観察対象を前記第１撮像タイミングとは異なった第２撮像タイミングで撮像し、
前記減算部は、前記第２撮像タイミングよりも前の前記第１撮像タイミングで撮像して出力された前記第１画像信号のうち前記特定画素から出力された画像信号に対して、前記第２撮像タイミングで撮像して出力された前記第２画像信号のうち前記特定画素から出力された画像信号で前記減算を行う請求項１ないし４いずれか１項記載の内視鏡システム。
【請求項６】
前記撮像制御部は、前記第１発光モードで照明中の観察対象を第１撮像タイミングで撮像し、前記第２発光モードで照明中の観察対象を前記第１撮像タイミングとは異なった第２撮像タイミングで撮像し、
前記減算部は、前記第２撮像タイミングよりも後の前記第１撮像タイミングで撮像して出力された前記第１画像信号のうち前記特定画素から出力された画像信号に対して、前記第２撮像タイミングで撮像して出力された前記第２画像信号のうち前記特定画素から出力された画像信号で前記減算を行う請求項１ないし４いずれか１項記載の内視鏡システム。
【請求項７】
前記第２画像信号のうち前記特定画素から出力された画像信号の増幅を行う信号増幅部を備える請求項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】
前記信号増幅部は、複数の前記画素が含まれたエリアから出力された画像信号を平均化して、前記エリアごとに前記増幅を行う請求項７記載の内視鏡システム。
【請求項９】
前記第２画像信号を記憶する記憶部を備え、
前記減算部は、前記記憶部に記憶された前記第２画像信号のうち、前記特定画素から出力された画像信号を用いて前記減算を行う請求項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】
前記光源制御部は、前記第１発光モードと前記第２発光モードとを切り替える制御に加え、前記第１発光モードを繰り返す制御を実行可能であり、
前記第１発光モードと前記第２発光モードとを切り替える制御と、前記第１発光モードを繰り返す制御とを周期的に行う請求項１ないし９いずれか１項記載の内視鏡システム。
【請求項１１】
前記光源制御部は、前記第１発光モード時に、前記紫色発光素子と前記青色発光素子と前記緑色発光素子と前記赤色発光素子とを制御して前記紫色光と前記青色光と前記緑色光と前記赤色光とを発光させるＶＢＧＲ発光を行い、
前記減算部は、前記ＶＢＧＲ発光時に出力された前記第１画像信号のうち前記特定画素から出力された画像信号に対して、前記第２発光モード時に出力された前記第２画像信号のうち前記特定画素から出力された画像信号を用いて前記減算を行う請求項１記載の内視鏡システム。
【請求項１２】
前記光源制御部は、前記第２発光モード時に、前記紫色発光素子と前記青色発光素子と前記赤色発光素子とを制御して前記紫色光と前記青色光と前記赤色光とを発光させるＶＢＲ発光と、前記緑色発光素子を制御して前記緑色光を発光させるＧ発光とを行い、
前記撮像制御部は、前記第２発光モード時に、前記ＶＢＲ発光で照明中の観察対象を撮像し、前記Ｇ発光で照明中の観察対象を撮像し、
前記減算部は、
前記ＶＢＧＲ発光時に出力された前記第１画像信号のうち前記特定画素である前記青色画素から出力された画像信号に対して、前記Ｇ発光時に出力された前記第２画像信号のうち前記特定画素である前記青色画素から出力された画像信号を用いて前記減算を行い、
前記ＶＢＧＲ発光時に出力された前記第１画像信号のうち前記特定画素である前記緑色画素から出力された画像信号に対して、前記ＶＢＲ発光時に出力された前記第２画像信号のうち前記特定画素である前記緑色画素から出力された画像信号を用いて前記減算を行い、
前記ＶＢＧＲ発光時に出力された前記第１画像信号のうち前記特定画素である前記赤色画素から出力された画像信号に対して、前記Ｇ発光時に出力された前記第２画像信号のうち前記特定画素である前記赤色画素から出力された画像信号を用いて前記減算を行う請求項１１記載の内視鏡システム。
【請求項１３】
前記光源制御部は、前記第１発光モード時に、前記青色発光素子と前記赤色発光素子とを制御して前記青色光及び前記赤色光を発光させるＢＲ発光と、前記紫色発光素子と前記緑色発光素子とを制御して前記紫色光及び前記緑色光を発光させるＶＧ発光とを行い、且つ前記第２発光モード時に、前記緑色発光素子を制御して前記緑色光を発光させるＧ発光を行い、
前記撮像制御部は、前記第１発光モード時に、前記ＢＲ発光で照明中の観察対象を撮像し、前記ＶＧ発光で照明中の観察対象を撮像し、且つ前記第２発光モード時に、前記Ｇ発光で照明中の観察対象を撮像し、
前記減算部は、前記ＶＧ発光時に出力された前記第１画像信号のうち前記特定画素である前記青色画素から出力された画像信号に対して、前記Ｇ発光時に出力された前記第２画像信号のうち前記特定画素である前記青色画素から出力された画像信号を用いて前記減算を行う請求項１記載の内視鏡システム。
【請求項１４】
前記光源制御部は、前記第１発光モード時に、前記紫色発光素子と前記青色発光素子と前記赤色発光素子とを制御して前記紫色光と前記青色光と前記赤色光とを発光させるＶＢＲ発光と、前記緑色発光素子を制御して前記緑色光を発光させるＧ発光とを行い、且つ前記第２発光モード時に、前記赤色発光素子を制御して前記赤色光を発光させるＲ発光を行い、
前記撮像制御部は、前記第１発光モード時に、前記ＶＢＲ発光で照明中の観察対象を撮像し、前記Ｇ発光で照明中の観察対象を撮像し、且つ前記第２発光モード時に、前記Ｒ発光で照明中の観察対象を撮像し、
前記減算部は、前記ＶＢＲ発光時に出力された前記第１画像信号のうち前記特定画素である前記青色画素から出力された画像信号に対して、前記Ｒ発光時に出力された前記第２画像信号のうち前記特定画素である前記青色画素から出力された画像信号を用いて前記減算を行う請求項１記載の内視鏡システム。
【請求項１５】
前記光源制御部は、前記第１発光モード時に、前記紫色発光素子と前記青色発光素子と前記赤色発光素子とを制御して前記紫色光と前記青色光と前記赤色光とを発光させるＶＢＲ発光と、前記緑色発光素子を制御して前記緑色光を発光させるＧ発光とを行い、且つ前記第２発光モード時に、前記紫色発光素子と前記青色発光素子とを制御して前記紫色光と前記青色光とを発光させるＶＢ発光を行い、
前記撮像制御部は、前記第１発光モード時に、前記ＶＢＲ発光で照明中の観察対象を撮像し、前記Ｇ発光で照明中の観察対象を撮像し、且つ前記第２発光モード時に、前記ＶＢ発光で照明中の観察対象を撮像し、
前記減算部は、前記ＶＢＲ発光時に出力された前記第１画像信号のうち前記特定画素である前記赤色画素から出力された画像信号に対して、前記ＶＢ発光時に出力された前記第２画像信号のうち前記特定画素である前記赤色画素から出力された画像信号を用いて前記減算を行う請求項１記載の内視鏡システム。
【請求項１６】
前記光源制御部は、前記第２発光モード時に、前記緑色発光素子を制御して前記緑色光を発光させるＧ発光を行い、
前記撮像制御部は、前記Ｇ発光で照明中の観察対象を撮像し、
前記画像処理部は、前記Ｇ発光時に出力された前記第２画像信号のうち前記特定画素である前記緑色画素から出力された画像信号に基づいて、前記緑色光の波長成分を有する緑色光画像を生成する請求項１記載の内視鏡システム。
【請求項１７】
前記光源制御部は、前記第２発光モード時に、前記緑色発光素子を制御して前記緑色光を発光させるＧ発光を行い、
前記撮像制御部は、前記Ｇ発光で照明中の観察対象を撮像し、
前記画像処理部は、前記Ｇ発光時に出力された前記第２画像信号のうち前記緑色画素から出力された画像信号と、前記Ｇ発光時に行った撮像の前後で撮像して出力された画像信号のうち、前記青色画素から出力された画像信号、及び前記赤色画素から出力された画像信号とに基づいて、可視光の波長成分を有する通常画像を生成する請求項１記載の内視鏡システム。
【請求項１８】
光源制御部が、光源部が独立に発する複数色の光のうち、少なくとも２色の光を発光させる第１発光モードと、前記第１発光モードで発光させる光のうちの一部の光を発光させる第２発光モードとを切り替えるステップと、
撮像制御部が、前記第１発光モードで発光させる光のうち、前記第２発光モードで発光しない光に感度を有し、且つ前記第２発光モードで発光した光にも感度を有する特定画素を含む複数色の画素が設けられたカラー撮像素子を制御して、前記第１発光モードで照明中の観察対象を撮像して第１画像信号を出力させ、前記第２発光モードで照明中の観察対象を撮像して第２画像信号を出力させるステップと、
減算部が、前記第１画像信号のうち前記特定画素から出力された画像信号に対して、前記第２画像信号のうち前記特定画素から出力された画像信号で減算を行うステップと、
画像処理部が、前記減算が行われた前記第１画像信号に基づいて特定画像を生成するステップと、を備え、
前記光源部は、紫色光を発する紫色発光素子と、青色光を発する青色発光素子と、緑色光を発する緑色発光素子と、赤色光を発する赤色発光素子とを有し、
前記特定画素は、前記紫色光と前記青色光に感度を有する青色画素と、前記赤色光に感度を有する赤色画素と、前記緑色光に感度を有する緑色画素との少なくともいずれか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、カラーの撮像素子における混色の防止を可能とする内視鏡システム及び内視鏡システムの作動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の医療においては、内視鏡用光源装置（以下、光源装置という）、電子内視鏡（以下、内視鏡という）、プロセッサ装置を備える内視鏡システムを用いた診断等が広く行われている。光源装置は、観察対象を照明する照明光を発生する。内視鏡は、撮像素子を備え、照明光で照明された観察対象を撮像して画像信号を出力する。プロセッサ装置は、画像信号に対して画像処理を施すことにより画像を生成し、この画像をモニタに表示させる。
【０００３】
光源装置は、従来では、キセノンランプや白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の白色光源（特許文献１参照）の他、ＬＤ（Laser Diode）と、このＬＤが発する光に励起されて蛍光を発する蛍光体とを組み合わせた白色光源（特許文献２参照）が用いられている。近年では、青色光を発する青色ＬＥＤ、緑色光を発する緑色ＬＥＤ、及び赤色光を発する赤色ＬＥＤ等の発光素子を独立に制御することにより、各色の光を自由に組み合わせて発光する半導体光源（特許文献３参照）が用いられてきている。半導体光源は、白色光源と比較して、各色の光の光量を独立に制御することで、様々な色合いを持つ照明光を自在に生成できるという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−０５０４５８号公報
【特許文献２】特開２０１２−１２５５０１号公報
【特許文献３】国際公開第２００８−１０５３７０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
内視鏡の撮像に用いられるカラー撮像素子は、設計上の理由により、所定色の画素は、その所定色の光に感度を有しているだけでなく、その他の色の光にも感度を有することがある。このようなカラー撮像素子を用いた場合には、上記のように、キセノンランプなどの白色光や複数色の光を組み合わせた光など広帯域の光で観察対象の照明を行うと、所定色の画素は複数色の光の戻り光を受光して混色が生じることになる。このように混色が生じた場合には、画像の色再現性が低下するといった問題が生じることになる。
【０００６】
この問題に対しては、例えば、特許文献３に示すように、内視鏡診断前に、カラーチャートを用いて色再現性を補正する補正係数を求めておき、内視鏡診断中は、予め求めておいた補正係数を用いて色補正処理を行う方法が考えられる。しかしながら、観察対象における光の反射特性は、食道、胃、大腸など部位によって異なることから、それに伴って、カラー撮像素子における各画素の混色状態も部位などによって変わってくる。このように各画素の混色状態が変わり得る状況下においては、特許文献３のような色補正処理では、画像の色再現性の低下を確実に防止することは難しい。
【０００７】
本発明は、広帯域の光で観察対象の照明を行った場合であっても、色再現性の低下など画質の低下を防止することができる内視鏡システム及び内視鏡システム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】
上記目的を達成するために、本発明の内視鏡システムは、光源部が独立に発する複数色の光のうち、少なくとも２色の光を発光させる第１発光モードと、第１発光モードで発光した光のうちの一部の光を発光させる第２発光モードとを切り替える制御を行う光源制御部と、第１発光モードで発光させる光のうち、第２発光モードで発光しない光に感度を有し、且つ第２発光モードで発光した光にも感度を有する特定画素を含む複数色の画素が設けられたカラー撮像素子と、第１発光モードで照明中の観察対象をカラー撮像素子で撮像して第１画像信号を出力し、第２発光モードで照明中の観察対象をカラー撮像素子で撮像して第２画像信号を出力する撮像制御部と、第１画像信号のうち特定画素から出力された画像信号に対して、第２画像信号のうち特定画素から出力された画像信号で減算を行う減算部と、減算が行われた第１画像信号に基づいて特定画像を生成する画像処理部とを備え、光源部は、紫色光を発する紫色発光素子と、青色光を発する青色発光素子と、緑色光を発する緑色発光素子と、赤色光を発する赤色発光素子とを有し、特定画素は、紫色光と青色光に感度を有する青色画素と、赤色光に感度を有する赤色画素と、緑色光に感度を有する緑色画素との少なくともいずれかである。
【０００９】
本発明の内視鏡システムの作動方法は、光源制御部が、光源部が独立に発する複数色の光のうち、少なくとも２色の光を発光させる第１発光モードと、第１発光モードで発光させる光のうちの一部の光を発光させる第２発光モードとを切り替えるステップと、撮像制御部が、第１発光モードで発光させる光のうち、第２発光モードで発光しない光に感度を有し、且つ第２発光モードで発光した光にも感度を有する特定画素を含む複数色の画素が設けられたカラー撮像素子を制御して、第１発光モードで照明中の観察対象を撮像して第１画像信号を出力させ、第２発光モードで照明中の観察対象を撮像して第２画像信号を出力させるステップと、減算部が、第１画像信号のうち特定画素から出力された画像信号に対して、第２画像信号のうち特定画素から出力された画像信号で減算を行うステップと、画像処理部が、減算が行われた第１画像信号に基づいて特定画像を生成するステップと、を備え、光源部は、紫色光を発する紫色発光素子と、青色光を発する青色発光素子と、緑色光を発する緑色発光素子と、赤色光を発する赤色発光素子とを有し、特定画素は、紫色光と青色光に感度を有する青色画素と、赤色光に感度を有する赤色画素と、緑色光に感度を有する緑色画素との少なくともいずれかである。
【００１０】
光源制御部は、第１発光モードで光を発光させる発光時間よりも、第２発光モードで光を発光させる発光時間を短時間とすることが好ましい。
【００１１】
減算部は、画素ごとに減算を行うことが好ましい。
【００１２】
減算部は、複数の画素が含まれたエリアごとに減算を行うことが好ましい。
【００１３】
撮像制御部は、第１発光モードで照明中の観察対象を第１撮像タイミングで撮像し、第２発光モードで照明中の観察対象を第１撮像タイミングとは異なった第２撮像タイミングで撮像し、減算部は、第２撮像タイミングよりも前の第１撮像タイミングで撮像して出力された第１画像信号のうち特定画素から出力された画像信号に対して、第２撮像タイミングで撮像して出力された第２画像信号のうち特定画素から出力された画像信号で減算を行うことが好ましい。
【００１４】
撮像制御部は、第１発光モードで照明中の観察対象を第１撮像タイミングで撮像し、第２発光モードで照明中の観察対象を第１撮像タイミングとは異なった第２撮像タイミングで撮像し、減算部は、第２撮像タイミングよりも後の第１撮像タイミングで撮像して出力された第１画像信号のうち特定画素から出力された画像信号に対して、第２撮像タイミングで撮像して出力された第２画像信号のうち特定画素から出力された画像信号で減算を行うことが好ましい。
【００１５】
第２画像信号のうち特定画素から出力された画像信号の増幅を行う信号増幅部を備えることが好ましい。
【００１６】
信号増幅部は、複数の画素が含まれたエリアから出力された画像信号を平均化して、エリアごとに増幅を行うことが好ましい。
【００１７】
第２画像信号を記憶する記憶部を備え、減算部は、記憶部に記憶された第２画像信号のうち、特定画素から出力された画像信号を用いて減算を行うことが好ましい。
【００１８】
光源制御部は、第１発光モードと第２発光モードとを切り替える制御に加え、第１発光モードを繰り返す制御を実行可能であり、第１発光モードと第２発光モードとを切り替える制御と、第１発光モードを繰り返す制御とを周期的に行うことが好ましい。
【００２０】
光源制御部は、第１発光モード時に、紫色発光素子と青色発光素子と緑色発光素子と赤色発光素子とを制御して紫色光と青色光と緑色光と赤色光とを発光させるＶＢＧＲ発光を行い、減算部は、ＶＢＧＲ発光時に出力された第１画像信号のうち特定画素から出力された画像信号に対して、第２発光モード時に出力された第２画像信号のうち特定画素から出力された画像信号を用いて減算を行うことが好ましい。
【００２１】
光源制御部は、第２発光モード時に、紫色発光素子と青色発光素子と赤色発光素子とを制御して紫色光と青色光と赤色光とを発光させるＶＢＲ発光と、緑色発光素子を制御して緑色光を発光させるＧ発光とを行い、撮像制御部は、第２発光モード時に、ＶＢＲ発光で照明中の観察対象を撮像し、Ｇ発光で照明中の観察対象を撮像し、減算部は、ＶＢＧＲ発光時に出力された第１画像信号のうち特定画素である青色画素から出力された画像信号に対して、Ｇ発光時に出力された第２画像信号のうち特定画素である青色画素から出力された画像信号を用いて減算を行い、ＶＢＧＲ発光時に出力された第１画像信号のうち特定画素である緑色画素から出力された画像信号に対して、ＶＢＲ発光時に出力された第２画像信号のうち特定画素である緑色画素から出力された画像信号を用いて減算を行い、ＶＢＧＲ発光時に出力された第１画像信号のうち特定画素である赤色画素から出力された画像信号に対して、Ｇ発光時に出力された第２画像信号のうち特定画素である赤色画素から出力された画像信号を用いて減算を行うことが好ましい。
【００２２】
光源制御部は、第１発光モード時に、青色発光素子と赤色発光素子とを制御して青色光及び赤色光を発光させるＢＲ発光と、紫色発光素子と緑色発光素子とを制御して紫色光及び緑色光を発光させるＶＧ発光とを行い、且つ第２発光モード時に、緑色発光素子を制御して緑色光を発光させるＧ発光を行い、撮像制御部は、第１発光モード時に、ＢＲ発光で照明中の観察対象を撮像し、ＶＧ発光で照明中の観察対象を撮像し、且つ第２発光モード時に、Ｇ発光で照明中の観察対象を撮像し、減算部は、ＶＧ発光時に出力された第１画像信号のうち特定画素である青色画素から出力された画像信号に対して、Ｇ発光時に出力された第２画像信号のうち特定画素である青色画素から出力された画像信号を用いて減算を行うことが好ましい。
【００２３】
光源制御部は、第１発光モード時に、紫色発光素子と青色発光素子と赤色発光素子とを制御して紫色光と青色光と赤色光とを発光させるＶＢＲ発光と、緑色発光素子を制御して緑色光を発光させるＧ発光とを行い、且つ第２発光モード時に、赤色発光素子を制御して赤色光を発光させるＲ発光を行い、撮像制御部は、第１発光モード時に、ＶＢＲ発光で照明中の観察対象を撮像し、Ｇ発光で照明中の観察対象を撮像し、且つ第２発光モード時に、Ｒ発光で照明中の観察対象を撮像し、減算部は、ＶＢＲ発光時に出力された第１画像信号のうち特定画素である青色画素から出力された画像信号に対して、Ｒ発光時に出力された第２画像信号のうち特定画素である青色画素から出力された画像信号を用いて減算を行うことが好ましい。
【００２４】
光源制御部は、第１発光モード時に、紫色発光素子と青色発光素子と赤色発光素子とを制御して紫色光と青色光と赤色光とを発光させるＶＢＲ発光と、緑色発光素子を制御して緑色光を発光させるＧ発光とを行い、且つ第２発光モード時に、紫色発光素子と青色発光素子とを制御して紫色光と青色光とを発光させるＶＢ発光を行い、撮像制御部は、第１発光モード時に、ＶＢＲ発光で照明中の観察対象を撮像し、Ｇ発光で照明中の観察対象を撮像し、且つ第２発光モード時に、ＶＢ発光で照明中の観察対象を撮像し、減算部は、ＶＢＲ発光時に出力された第１画像信号のうち特定画素である赤色画素から出力された画像信号に対して、ＶＢ発光時に出力された第２画像信号のうち特定画素である赤色画素から出力された画像信号を用いて減算を行うことが好ましい。
【００２５】
光源制御部は、第２発光モード時に、緑色発光素子を制御して緑色光を発光させるＧ発光を行い、撮像制御部は、Ｇ発光で照明中の観察対象を撮像し、画像処理部は、Ｇ発光時に出力された第２画像信号のうち特定画素である緑色画素から出力された画像信号に基づいて、緑色光の波長成分を有する緑色光画像を生成することが好ましい。
【００２６】
光源制御部は、第２発光モード時に、緑色発光素子を制御して緑色光を発光させるＧ発光を行い、撮像制御部は、Ｇ発光で照明中の観察対象を撮像し、画像処理部は、Ｇ発光時に出力された第２画像信号のうち緑色画素から出力された画像信号と、Ｇ発光時に行った撮像の前後で撮像して出力された画像信号のうち、青色画素から出力された画像信号、及び赤色画素から出力された画像信号とに基づいて、可視光の波長成分を有する通常画像を生成することが好ましい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、少なくとも２色の光を発光させる第１発光モードで照明中の観察対象をカラー撮像素子で撮像して第１画像信号を出力し、第１発光モードで発光させる光のいずれかを発光させる第２発光モードで照明中の観察対象をカラー撮像素子で撮像して第２画像信号を出力し、第１画像信号のうち特定画素から出力された画像信号に対して、第２画像信号のうち特定画素から出力された画像信号で減算を行うので、色再現性の低下など画質の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】内視鏡システムの外観図である。
【図２】内視鏡システムの機能を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態の第１発光モードと第２発光モードとで発光させる光の分光スペクトルを示すグラフである。
【図４】第１発光モードの発光時間と第２発光モードの発光時間を示す図である。
【図５】カラー撮像素子の構成を示す図である。
【図６】カラーフィルタの透過特性を示す図である。
【図７】第１実施形態の高画質モードの照明光及び観察対象の撮像を説明するための説明図である。
【図８】第１撮像タイミングと第２撮像タイミングを説明するための説明図である。
【図９】ＤＳＰの機能を示すブロック図である。
【図１０】第１実施形態の減算について説明する説明図である。
【図１１】第１実施形態の内視鏡システムの作用を説明するフローチャートである。
【図１２】第２実施形態の第１発光モードと第２発光モードとで発光させる光の分光スペクトルを示すグラフである。
【図１３】第２実施形態の高画質モードの照明光及び観察対象の撮像を説明するための説明図である。
【図１４】第２実施形態の減算について説明する説明図である。
【図１５】第３実施形態の第１発光モードと第２発光モードとで発光させる光の分光スペクトルを示すグラフである。
【図１６】第３実施形態の高画質モードの照明光及び観察対象の撮像を説明するための説明図である。
【図１７】第３実施形態のオフセット処理部について説明するためのブロック図である。
【図１８】色分離性が悪いカラーフィルタの透過特性を示す図である。
【図１９】第４実施形態の第１発光モードと第２発光モードとで発光させる光の分光スペクトルを示すグラフである。
【図２０】第４実施形態の高画質モードの照明光及び観察対象の撮像を説明するための説明図である。
【図２１】第４実施形態の減算について説明する説明図である。
【図２２】第５実施形態の第１発光モードと第２発光モードとで発光させる光の分光スペクトルを示すグラフである。
【図２３】第５実施形態の高画質モードの照明光及び観察対象の撮像を説明するための説明図である。
【図２４】第５実施形態の減算について説明する説明図である。
【図２５】第６実施形態の第１発光モードと第２発光モードとで発光させる光の分光スペクトルを示すグラフである。
【図２６】第６実施形態の高画質モードの照明光及び観察対象の撮像を説明するための説明図である。
【図２７】第６実施形態の減算について説明する説明図である。
【図２８】第７実施形態の第１発光モードと第２発光モードとで発光させる光の分光スペクトルを示すグラフである。
【図２９】第７実施形態の高画質モードの照明光及び観察対象の撮像を説明するための説明図である。
【図３０】第７実施形態の減算について説明する説明図である。
【図３１】複数の画素が含まれたエリアごとの減算について説明するための説明図である。
【図３２】第１撮像タイミングと第２撮像タイミングの別の例について説明するための説明図である。
【図３３】信号増幅部を備えたオフセット処理部について説明するためのブロック図である。
【図３４】第１発光モードと第２発光モードとを切り替える制御と、第１発光モードを繰り返す制御について説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
［第１実施形態］
図１において、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、コンソール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るとともに、プロセッサ装置１６と電気的に接続される。内視鏡１２は、観察対象の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た湾曲部１２ｃ及び先端部１２ｄとを有している。湾曲部１２ｃは、操作部１２ｂのアングルノブ１２ｅを操作することにより湾曲動作する。先端部１２ｄは、湾曲部１２ｃの湾曲動作によって所望の方向に向けられる。
【００３０】
また、操作部１２ｂには、アングルノブ１２ｅの他、観察モードの切り替え操作に用いるモード切替部１２ｆが設けられている。観察モードは、通常モードと高画質モードとの２つである。通常モードでは、照明光に白色光を用いて観察対象を撮像して得た自然な色合いの画像（以下、通常画像という）がモニタ１８に表示される。高画質モードでは、通常画像よりも観察対象が高画質に写された高画質画像（特定画像）がモニタ１８に表示される。
【００３１】
プロセッサ装置１６は、モニタ１８及びコンソール１９と電気的に接続される。モニタ１８は、観察対象の画像や、観察対象の画像に付帯する画像情報等を表示する。コンソール１９は、機能設定などの入力操作を受け付けるユーザーインターフェースとして機能する。なお、プロセッサ装置１６には、画像や画像情報などを記録する外付けの記録部（図示省略）を接続してもよい。
【００３２】
図２において、光源装置１４は、光源部２０と、光源制御部２２と、光路結合部２４とを備えている。
【００３３】
光源部２０は、複数の半導体光源を有し、これらをそれぞれ点灯または消灯する。本実施形態では、光源部２０は、Ｖ−ＬＥＤ（Violet Light Emitting Diode）２０ａ、Ｂ−ＬＥＤ（Blue Light Emitting Diode）２０ｂ、Ｇ−ＬＥＤ（Green Light Emitting Diode）２０ｃ、及びＲ−ＬＥＤ（Red Light Emitting Diode）２０ｄの４色のＬＥＤを有する。
【００３４】
Ｖ−ＬＥＤ２０ａは、波長帯域３８０ｎｍ〜４２０ｎｍの紫色光Ｖを発光する紫色発光素子である。Ｂ−ＬＥＤ２０ｂは、波長帯域４２０ｎｍ〜５００ｎｍの青色光Ｂを発光する青色発光素子である。Ｇ−ＬＥＤ２０ｃは、波長帯域が５００ｎｍ〜６００ｎｍに及ぶ広帯域の緑色光Ｇを発光する緑色発光素子である。Ｒ−ＬＥＤ２０ｄは、波長帯域が６００ｎｍ〜６５０ｎｍの赤色光Ｒを発光する赤色発光素子である。なお、各色の光は、それぞれの中心波長とピーク波長とが同じであっても良いし、異なっていても良い。
【００３５】
なお、各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄが発する各色の光は、観察対象の粘膜の表面から深さ方向に到達する距離がそれぞれ異なっている。紫色光Ｖは、観察対象の粘膜の表面からの距離が極めて近い極表層付近まで到達する。青色光Ｂは、極表層よりも深い表層程度まで到達する。緑色光Ｇは、表層よりも深い中層程度まで到達する。赤色光Ｒは、中層よりも深い深層まで到達する。
【００３６】
光源制御部２２は、各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄに対して独立に制御信号を入力することによって、各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄを独立に発光制御する。光源制御部２２による発光制御では、各観察モードに応じて、各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄの点灯や消灯のタイミング、点灯時の発光量、発光期間、及び照明光の分光スペクトルなどが独立に制御される。通常モードの場合、光源制御部２２は、Ｖ−ＬＥＤ２０ａ、Ｂ−ＬＥＤ２０ｂ、Ｇ−ＬＥＤ２０ｃ、及びＲ−ＬＥＤ２０ｄを同時に点灯することによって、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒを同時に発光させる。
【００３７】
一方、光源制御部２２は、高画質モードの場合、図３に示すように、第１発光モードと第２発光モードとを切り替える制御を行う。本実施形態では、光源制御部２２は、後述する撮像制御部４０の撮像制御と同期して、第１発光モードと第２発光モードとを切り替える制御を行う。
【００３８】
第１発光モードでは、光源制御部２２は、少なくとも２色の光を発光させる。本実施形態では、光源制御部２２は、図３（ａ）に示すように、Ｖ−ＬＥＤ２０ａ、Ｂ−ＬＥＤ２０ｂ、Ｇ−ＬＥＤ２０ｃ、及びＲ−ＬＥＤ２０ｄを同時に点灯することによって、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒの４色の光を同時に発光させるＶＢＧＲ発光を行う。
【００３９】
第２発光モードでは、光源制御部２２は、第１発光モードで発光した光のうちの一部の光を発光させる。本実施形態では、光源制御部２２は、図３（ｂ）に示すように、各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄのうち、Ｇ−ＬＥＤ２０ｃのみを点灯させ、Ｖ−ＬＥＤ２０ａ、Ｂ−ＬＥＤ２０ｂ及びＲ−ＬＥＤ２０ｄを消灯させることにより、緑色光Ｇのみを発光させるＧ発光を行う。
【００４０】
また、光源制御部２２は、第１発光モードで光を発光させる発光時間と、第２発光モードで光を発光させる発光時間とを異ならせている。具体的には、図４に示すように、光源制御部２２は、第１発光モードのＶＢＧＲ発光で光を発光させる発光時間Ｔｘよりも、第２発光モードのＧ発光で光を発光させる発光時間Ｔｙを短時間とする。例えば、発光時間Ｔｙは、発光時間Ｔｘの１／４の時間である。なお、発光時間Ｔｙは、発光時間Ｔｘの１／２などとしても良い。
【００４１】
光路結合部２４は、ミラーやレンズなどで構成されており、各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄから発せられる各光をライトガイド２６に入射させる。ライトガイド２６は、内視鏡１２及びユニバーサルコードに内蔵されている。ユニバーサルコードは、内視鏡１２と、光源装置１４及びプロセッサ装置１６を接続する。ライトガイド２６は、光路結合部２４からの光を、内視鏡１２の先端部１２ｄまで伝搬する。
【００４２】
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３２を有している。この照明レンズ３２を介して、ライトガイド２６からの照明光が観察対象に照射される。撮像光学系３０ｂは、対物レンズ３４とカラー撮像素子３６とを有している。照明光で照明された観察対象からの戻り光は、対物レンズ３４を介してカラー撮像素子３６に入射する。これにより、カラー撮像素子３６に観察対象の像が結像される。
【００４３】
カラー撮像素子３６は、照明光で照明された観察対象を撮像して画像信号を出力する。カラー撮像素子３６は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサなどである。
【００４４】
図５に示すように、カラー撮像素子３６の撮像面上には、複数の画素３７が行方向及び列方向にマトリクス状に２次元配列されている。１つの画素３７には、Ｂ（青色）カラーフィルタ３８ａ、Ｇ（緑色）カラーフィルタ３８ｂ、及びＲ（赤色）カラーフィルタ３８ｃのいずれかが設けられている。各カラーフィルタ３８ａ〜３８ｃの配列は、ベイヤー配列であり、Ｇカラーフィルタ３８ｂが市松状に１画素おきに配置され、残りの画素上に、Ｂカラーフィルタ３８ａとＲカラーフィルタ３８ｃとがそれぞれ正方格子状に配置されている。
【００４５】
以下では、Ｂカラーフィルタ３８ａが設けられた画素３７をＢ画素（青色画素）（本発明の「特定画素」に対応する）と称し、Ｇカラーフィルタ３８ｂが設けられた画素３７をＧ画素（緑色画素）と称し、Ｒカラーフィルタ３８ｃが設けられた画素３７をＲ画素（赤色画素）と称する。
【００４６】
図６に示すように、Ｂカラーフィルタ３８ａは、３８０ｎｍ〜５６０ｎｍの光を透過させる。Ｇカラーフィルタ３８ｂは、４５０ｎｍ〜６３０ｎｍの光を透過させる。Ｒカラーフィルタ３８ｃは、５８０ｎｍ〜７６０ｎｍの光を透過させる。このため、Ｂ画素は、紫色光Ｖ及び青色光Ｂに対して感度を有しており、紫色光Ｖの戻り光と青色光Ｂの戻り光とを受光する。Ｇ画素は、緑色光Ｇに対して感度を有しており、緑色光Ｇの戻り光を受光する。Ｒ画素は、赤色光Ｒに対して感度を有しており、赤色光Ｒの戻り光を受光する。紫色光Ｖの戻り光は、極表層に存在する血管である極表層血管の情報を有している。青色光Ｂの戻り光は、表層に存在する血管である表層血管の情報を有している。緑色光Ｇの戻り光は、中層に存在する血管である中層血管の情報を有している。赤色光Ｒの戻り光は、深層に存在する血管である深層血管の情報を有している。
【００４７】
ＢＧＲの各画素は、複数色の光を同時に発光させた場合に混色が発生することがある。以下、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒを同時発光させた場合に、各画素に発生する混色について説明する。なお、「同時」とは、複数色の光を全く同じタイミングで発光させることの他、各光を発光させるタイミングが多少は異なることや、１フレームの期間内で各光を異なるタイミングで発光させることも含む。
【００４８】
Ｂ画素は、紫色光Ｖ及び青色光Ｂの他、緑色光Ｇのうちの短波長側の光に対しても感度を有している。このため、Ｂ画素では、紫色光Ｖの戻り光及び青色光Ｂの戻り光の他、緑色光Ｇの戻り光を受光することにより、紫色光Ｖと青色光Ｂと緑色光Ｇとの混色が発生する。
【００４９】
Ｇ画素は、緑色光Ｇの他、青色光Ｂのうちの長波長側の光と赤色光Ｒのうちの短波長側の光に対しても感度を有している。このため、Ｇ画素では、緑色光Ｇの戻り光の他、青色光Ｂの戻り光及び赤色光Ｒの戻り光を受光することにより、緑色光Ｇと青色光Ｂと赤色光Ｒとの混色が発生する。
【００５０】
Ｒ画素は、赤色光Ｒの他、緑色光Ｇのうちの長波長側の光に対しても感度を有している。このため、Ｒ画素では、赤色光Ｒの戻り光の他、緑色光Ｇの戻り光を受光することにより、赤色光Ｒと緑色光Ｇとの混色が発生する。
【００５１】
なお、上記各カラーフィルタ３８ａ〜３８ｃの透過特性は一例であり、Ｒ画素であっても青色光Ｂに感度を有するものや、Ｂ画素であっても赤色光Ｒに感度を有する撮像素子も存在する。
【００５２】
撮像制御部４０は、光源制御部２２と互いに電気的に接続されており、光源制御部２２の発光制御と同期して、カラー撮像素子３６の撮像制御を行う。通常モードの場合、撮像制御部４０は、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒで照明中の観察対象を１フレーム毎に撮像させる。これにより、カラー撮像素子３６のＢ画素からＢ画像信号が出力され、Ｇ画素からＧ画像信号が出力され、Ｒ画素からＲ画像信号が出力される。この撮像制御は、通常モードに設定されている間、繰り返し行なわれる。
【００５３】
高画質モードの場合、撮像制御部４０は、図７に示すように、第１発光モードと第２発光モードとで、カラー撮像素子３６の撮像制御を異ならせている。
【００５４】
第１発光モードでは、撮像制御部４０は、ＶＢＧＲ発光で照明中の観察対象を１フレーム分撮像させる。これにより、第１発光モード時には、カラー撮像素子３６のＢ画素からＢ１画像信号が出力され、Ｇ画素からＧ１画像信号が出力され、Ｒ画素からＲ１画像信号が出力される。第１発光モードで得られたＢ１，Ｇ１，Ｒ１画像信号は、本発明の「第１画像信号」に対応する。
【００５５】
第２発光モードでは、撮像制御部４０は、Ｇ発光で照明中の観察対象を１フレーム分撮像させる。これにより、第２発光モード時には、カラー撮像素子３６のＢ画素からＢ２画像信号が出力され、Ｇ画素からＧ２画像信号が出力され、Ｒ画素からＲ２画像信号が出力される。第２発光モードで得られたＢ２，Ｇ２，Ｒ２画像信号は、本発明の「第２画像信号」に対応する。
【００５６】
撮像制御部４０は、第１発光モードで照明中の観察対象を第１撮像タイミングで撮像し、第２発光モードで照明中の観察対象を第１撮像タイミングとは異なった第２撮像タイミングで撮像する。例えば、図８に示すように、時間Ｔａ〜Ｔｆのうち、撮像制御部４０は、時間Ｔｃを、第１発光モードで照明中の観察対象を撮像する第１撮像タイミングとし、時間Ｔｄを、第２発光モードで照明中の観察対象を撮像する第２撮像タイミングとする。第１撮像タイミングでは、Ｂ１，Ｇ１，Ｒ１画像信号が出力される。第２撮像タイミングでは、Ｂ２，Ｇ２，Ｒ２画像信号が出力される。
【００５７】
図２に示すように、ＣＤＳ／ＡＧＣ（Correlated Double Sampling／Automatic Gain Control）回路４２は、カラー撮像素子３６によって得られたアナログの画像信号に対して、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）や自動利得制御（ＡＧＣ）を行う。ＣＤＳ／ＡＧＣ回路４２を経た画像信号は、Ａ／Ｄ（Analog／Digital）コンバータ４４に入力される。Ａ／Ｄコンバータ４４は、アナログの画像信号をデジタルの画像信号に変換するＡ／Ｄ変換を行う。Ａ／Ｄコンバータ４４でＡ／Ｄ変換した画像信号は、プロセッサ装置１６に入力される。
【００５８】
プロセッサ装置１６は、画像信号取得部５０と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）５２と、ノイズ低減部５４と、画像処理切替部５６と、通常画像生成部５８と、高画質画像生成部６０と、映像信号生成部６２とを備えている。画像信号取得部５０は、内視鏡１２からデジタルの画像信号を受信し、この画像信号をＤＳＰ５２に入力する。
【００５９】
ＤＳＰ５２は、画像信号取得部５０から入力された画像信号に対して、各種の信号処理を施す。図９に示すように、ＤＳＰ５２は、欠陥補正処理部７０と、オフセット処理部７１と、ゲイン補正処理部７２と、リニアマトリクス処理部７３と、ガンマ変換処理部７４と、デモザイク処理部７５とを備えている。
【００６０】
欠陥補正処理部７０は、画像信号取得部５０からの画像信号に対して欠陥補正処理を施す。欠陥補正処理では、カラー撮像素子３６の欠陥画素から出力された画像信号の補正が行われる。
【００６１】
オフセット処理部７１は、欠陥補正処理した画像信号に対してオフセット処理を施す。オフセット処理部７１は、通常モードの場合と高画質モードの場合とで異なったオフセット処理を行う。通常モードの場合には、オフセット処理部７１は、欠陥補正処理した画像信号から暗電流成分を除いて、画像信号の正確な零レベルを設定する通常用オフセット処理を施す。
【００６２】
一方、高画質モードの場合には、オフセット処理部７１は、混色が発生した場合であっても、観察対象の色の再現性（以下、色再現性という）の低下を防止することによって、画像の画質を高画質化する高画質用オフセット処理を施す。高画質用オフセット処理については、後で詳しい説明を行う。なお、高画質モードにおいても、上記した通常用オフセット処理を行って良い。
【００６３】
ゲイン補正処理部７２は、オフセット処理した画像信号に対してゲイン補正処理を施す。ゲイン補正処理では、画像信号に対して特定のゲインを乗じることにより、画像信号の信号レベルが整えられる。
【００６４】
リニアマトリクス処理部７３は、ゲイン補正処理した画像信号に対してリニアマトリクス処理を施す。リニアマトリクス処理では、画像信号の色再現性が高められる。
【００６５】
ガンマ変換処理部７４は、リニアマトリクス処理した画像信号に対してガンマ変換処理を施す。ガンマ変換処理では、画像信号の明るさや彩度が整えられる。
【００６６】
デモザイク処理部７５は、ガンマ変換処理した画像信号に対してデモザイク処理（等方化処理、または同時化処理とも言う）を施す。デモザイク処理では、各画素で不足した色の画像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ＢＧＲ各色の画像信号を有するようになる。デモザイク処理した画像信号は、ノイズ低減部５４に入力される。
【００６７】
ノイズ低減部５４は、デモザイク処理部７５からの画像信号に対して、ノイズ低減処理を施す。ノイズ低減処理では、画像信号のノイズが低減される。ノイズ低減処理は、例えば、移動平均法やメディアンフィルタ法などである。ノイズ低減処理した画像信号は、画像処理切替部５６に入力される。
【００６８】
画像処理切替部５６は、設定されている観察モードに応じて、ノイズ低減部５４からの画像信号の送信先を切り替える。具体的には、通常モードに設定されている場合、画像処理切替部５６は、通常モード時に得られるＢＧＲの各画像信号を通常画像生成部５８に送信する。一方、高画質モードに設定されている場合、画像処理切替部５６は、高画質モード時に得られるＢＧＲの各画像信号を高画質画像生成部６０に送信する。
【００６９】
通常画像生成部５８は、通常モードに設定されている場合に作動する。通常画像生成部５８は、画像処理切替部５６から受信したＢＧＲの各画像信号に基づいて、通常画像を生成する。通常画像生成部５８は、ＢＧＲの各画像信号に対して色変換処理、色彩強調処理、及び構造強調処理を施す。色変換処理は、例えば、３×３のマトリックス処理、階調変換処理、３次元ＬＵＴ（Look Up Table）処理などである。色彩強調処理は、色変換処理した各画像信号に対して行われる。構造強調処理は、色彩強調処理した各画像信号に対して行われる。構造強調処理は、例えば、空間周波数強調などである。そして、構造強調処理した各画像信号に基づいて、通常画像が生成される。通常画像は、映像信号生成部６２に入力される。
【００７０】
高画質画像生成部６０は、高画質モードに設定されている場合に作動する。高画質画像生成部６０は、画像処理切替部５６から受信したＢＧＲの各画像信号に基づいて、高画質画像を生成する。高画質画像は、映像信号生成部６２に入力される。なお、高画質画像生成部６０は、通常画像生成部５８と同様に、色変換処理、色彩強調処理、及び構造強調処理を行っても良い。高画質画像生成部６０は、本発明の「画像処理部」に対応する。
【００７１】
映像信号生成部６２は、通常画像生成部５８から入力された通常画像、または、高画質画像生成部６０から入力された高画質画像を映像信号に変換して、モニタ１８に出力する。これにより、モニタ１８は、通常モードの場合に通常画像を表示し、高画質モードの場合に高画質画像を表示する。
【００７２】
以下、高画質モードの場合に、オフセット処理部７１が行う高画質用オフセット処理について説明する。オフセット処理部７１は、記憶部７８と、減算部７９とを備えている（図９参照）。
【００７３】
記憶部７８は、第１発光モード時に出力されたＢ１画像信号、Ｇ１画像信号、及びＲ１画像信号と、第２発光モード時に出力されたＢ２画像信号、Ｇ２画像信号、及びＲ２画像信号とを記憶する。例えば、記憶部７８は、第１撮像タイミングである時間Ｔｃに得られた第１発光モードのＢ１画像信号、Ｇ１画像信号、及びＲ１画像信号を記憶し、第２撮像タイミングである時間Ｔｄに得られた第２発光モードのＢ２画像信号、Ｇ２画像信号、及びＲ２画像信号を記憶する（図８参照）。なお、記憶部７８には、第２発光モードで得られたＢ２画像信号、Ｇ２画像信号、及びＲ２画像信号のみを記憶しても良い。
【００７４】
減算部７９は、記憶部７８に記憶されている画像信号のうち、第１発光モード時に出力された画像信号に対して、第２発光モード時に出力された画像信号で減算する。具体的には、減算部７９は、第２撮像タイミングよりも前の第１撮像タイミングで撮像して出力されたＢ１画像信号、Ｇ１画像信号、及びＲ１画像信号のうち（図８参照）、特定画素から出力された画像信号に対して、第２撮像タイミングで撮像して出力されたＢ２画像信号、Ｇ２画像信号、及びＲ２画像信号のうち（図８参照）、特定画素から出力された画像信号で減算を行う。本実施形態では、特定画素をＢ画素として、以下説明を行う。
【００７５】
図１０に示すように、減算部７９は、Ｂ１画像信号、Ｇ１画像信号、及びＲ１画像信号のうち、Ｂ画素から出力されたＢ１画像信号に対して、Ｂ２画像信号、Ｇ２画像信号、及びＲ２画像信号のうち、Ｂ画素から出力されたＢ２画像信号で減算を行う。第１発光モード時には、Ｂ画素が紫色光Ｖと青色光Ｂの各戻り光だけでなく、緑色光Ｇの戻り光の一部も受光して混色が発生していることから、Ｂ１画像信号に基づく画像は色再現性が低下している。そこで、第２発光モード時に、緑色光Ｇのみを発光させて、Ｂ画素が緑色光Ｇの戻り光の一部のみを受光してＢ２画像信号を得た上で、このＢ２画像信号をＢ１画像信号から減算して、色再現性を補正したＢ１補正画像信号を得る。この減算は、カラー撮像素子３６の全ての画素３７について、画素ごとに行われる。
【００７６】
Ｂ１補正画像信号は、Ｇ１画像信号及びＲ１画像信号とともに、各種の信号処理及びノイズ低減処理が施された後、高画質画像生成部６０に入力される。このため、高画質画像生成部６０で生成された高画質画像は、色再現性が良く、通常画像と比較して高画質である。
【００７７】
次に、本発明の作用について、図１１に示すフローチャートに沿って説明する。モード切替部１２ｆが操作されて通常モードから高画質モードに切り替えられた場合（Ｓ１０）、光源制御部２２は、第１発光モードを実行する（Ｓ１１）。第１発光モードでは、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒを同時に発光させるＶＢＧＲ発光が行われる。撮像制御部４０は、第１発光モード時に観察対象からの各色光の戻り光をカラー撮像素子３６で撮像させることによって、Ｂ１画像信号、Ｇ１画像信号、及びＲ１画像信号を出力させる（Ｓ１２）。
【００７８】
次に、光源制御部２２は、第１発光モードから第２発光モードに切り替える（Ｓ１３）。第２発光モードでは、緑色光Ｇを発光させるＧ発光が行われる。撮像制御部４０は、第２発光モード時に観察対象からの緑色光Ｇの戻り光をカラー撮像素子３６で撮像させることによって、Ｂ２画像信号、Ｇ２画像信号、及びＲ２画像信号を出力させる（Ｓ１４）。
【００７９】
減算部７９は、第１発光モード時に出力されたＢ１，Ｇ１，Ｒ１画像信号のうちのＢ１画像信号に対して、第２発光モードで得られたＢ２，Ｇ２，Ｒ２画像信号のうちのＢ２画像信号で減算を行う（Ｓ１５）。Ｂ１画像信号とＢ２画像信号とは、特定画素であるＢ画素から出力された画像信号である。Ｂ１画像信号は、Ｂ画素が紫色光Ｖと青色光Ｂの各戻り光だけでなく、緑色光Ｇの戻り光の一部も受光したことにより得られた画像信号であるため、画像の色再現性を低下させる。Ｂ２画像信号は、Ｂ画素が緑色光Ｇの戻り光の一部のみを受光したことにより得られた画像信号である。このＢ２画像信号をＢ１画像信号から減算することにより、色再現性を補正したＢ１補正画像信号が得られる。高画質画像生成部６０は、Ｂ１補正画像信号、Ｇ１画像信号、及びＲ１画像信号に基づいて、高画質画像の生成を行う（Ｓ１６）。
【００８０】
以上のように、本発明の内視鏡システム１０は、高画質モードにおいて、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒを同時に発光させる第１発光モード時にＢ画素から出力されたＢ１画像信号に対して、緑色光Ｇを発光させる第２発光モード時にＢ画素から出力されたＢ２画像信号で減算するため、観察対象の色再現性の低下が防止され、観察対象が正確に表された高画質画像が得られる。
【００８１】
また、第１発光モードでＶＢＧＲ発光を行う発光時間Ｔｘよりも、第２発光モードでＧ発光を行う発光時間Ｔｙを短時間としているので、第２発光モードで撮像を行っているにもかかわらず、フレームレートの低下を抑えることができる。
【００８２】
また、観察対象の部位などによって各画素の混色状態が異なっている場合でも、減算部７９での減算を画素ごとに行うことによって、画素ごとに混色状態を補正しているため、色再現性の低下を確実に防止できる。
【００８３】
また、高画質画像生成部６０で生成された高画質画像は、Ｂ１補正画像信号に基づいて生成されるため、色再現性の低下が防止されたことによって、極表層血管及び表層血管がより明瞭に写されている。極表層血管及び表層血管のうち、極表層血管については、ガンなどの病変部の診断に特に有効な情報である。したがって、極表層血管が明瞭に写されている高画質画像をモニタ１８に表示することによって、ガンなどの病変部の診断に有効な情報をドクターに提供できる。
【００８４】
［第２実施形態］
上記第１実施形態では、光源制御部２２は、第２発光モードの場合にＧ発光を行っているが、第２実施形態では、Ｇ発光に加え、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、及び赤色光Ｒを同時に発光させるＶＢＲ発光を行う。以下、上記第１実施形態と同じ部分の説明については省略または簡略し、異なる部分を詳しく説明する。
【００８５】
第２実施形態では、光源制御部２２は、図１２に示すように、第１発光モードと第２発光モードとを切り替える制御を行う。第１発光モードでは、光源制御部２２は、上記第１実施形態と同様、図１２（ａ）に示すように、ＶＢＧＲ発光を行う。
【００８６】
第２発光モードでは、光源制御部２２は、ＶＢＲ発光とＧ発光とを行う。ＶＢＲ発光を行う場合、光源制御部２２は、図１２（ｂ）に示すように、各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄのうち、Ｖ−ＬＥＤ２０ａ、Ｂ−ＬＥＤ２０ｂ及びＲ−ＬＥＤ２０ｄを点灯させ、Ｇ−ＬＥＤ２０ｃのみを消灯させることにより、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、及び赤色光Ｒを同時に発光させる。すなわち、第２発光モードのＶＢＲ発光では、第１発光モードで発光した紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ及び赤色光Ｒのうちの一部の光として、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、及び赤色光Ｒを発光させる。
【００８７】
Ｇ発光を行う場合、光源制御部２２は、上記第１実施形態と同様、図１２（ｃ）に示すように、緑色光Ｇのみを発光させる。すなわち、第２発光モードのＧ発光では、第１発光モードで発光した紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ及び赤色光Ｒのうちの一部の光として、緑色光Ｇを発光させる。
【００８８】
図１３に示すように、撮像制御部４０は、第１発光モードでは、上記実施形態と同様に、ＶＢＧＲ発光で照明中の観察対象を１フレーム分撮像させることによって、カラー撮像素子３６からＢ１，Ｇ１，Ｒ１画像信号を出力させる。
【００８９】
第２発光モードでは、撮像制御部４０は、ＶＢＲ発光で照明中の観察対象を１フレーム分撮像させる。これにより、カラー撮像素子３６のＢ画素からＢ２ａ画像信号が出力され、Ｇ画素からＧ２ａ画像信号が出力され、Ｒ画素からＲ２ａ画像信号が出力される。
【００９０】
また、撮像制御部４０は、Ｇ発光で照明中の観察対象を１フレーム分撮像させる。これにより、カラー撮像素子３６のＢ画素からＢ２ｂ画像信号が出力され、Ｇ画素からＧ２ｂ画像信号が出力され、Ｒ画素からＲ２ｂ画像信号が出力される。
【００９１】
記憶部７８は、第１発光モードのＶＢＧＲ発光時に出力されたＢ１画像信号、Ｇ１画像信号、及びＲ１画像信号を記憶し、第２発光モードのＶＢＲ発光時に出力されたＢ２ａ画像信号、Ｇ２ａ画像信号、及びＲ２ａ画像信号を記憶し、第２発光モードのＧ発光時に出力されたＢ２ｂ画像信号、Ｇ２ｂ画像信号、及びＲ２ｂ画像信号を記憶する。
【００９２】
減算部７９は、第１発光モード時に出力されたＢ１，Ｇ１，及びＲ１画像信号のそれぞれに対して、第２発光モード時に出力された画像信号を用いて減算を行う。具体的には、図１４に示すように、減算部７９は、第１発光モード時にＢ画素から出力されたＢ１画像信号に対して、第２発光モードのＧ発光時にＢ画素から出力されたＢ２ｂ画像信号で減算を行う。これにより、色再現性を補正したＢ１補正画像信号が得られる。
【００９３】
減算部７９は、第１発光モード時にＧ画素から出力されたＧ１画像信号に対して、第２発光モードのＶＢＲ発光時にＧ画素から出力されたＧ２ａ画像信号で減算を行う。Ｇ１画像信号は、Ｇ画素が緑色光Ｇの戻り光だけでなく、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、及び赤色光Ｒの各戻り光の一部も受光したことにより得られた画像信号であるため、画像の色再現性を低下させる。Ｇ２ａ画像信号は、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、及び赤色光Ｒの各戻り光の一部のみを受光したことにより得られた画像信号である。このＧ２ａ画像信号をＧ１画像信号から減算することにより、色再現性を補正したＧ１補正画像信号が得られる。
【００９４】
減算部７９は、第１発光モード時にＲ画素から出力されたＲ１画像信号に対して、第２発光モードのＧ発光時にＲ画素から出力されたＲ２ｂ画像信号で減算を行う。Ｒ１画像信号は、Ｒ画素が赤色光Ｒの戻り光だけでなく、緑色光Ｇの戻り光の一部も受光したことにより得られた画像信号であるため、画像の色再現性を低下させる。Ｒ２ｂ画像信号は、緑色光Ｇの戻り光の一部のみを受光したことにより得られた画像信号である。このＲ２ｂ画像信号をＲ１画像信号から減算することにより、色再現性を補正したＲ１補正画像信号が得られる。
【００９５】
高画質画像生成部６０では、Ｂ１補正画像信号、Ｇ１補正画像信号、及びＲ１補正画像信号に基づいて、高画質画像の生成を行う。
【００９６】
このように、本発明の第２実施形態では、第１発光モード時に出力されたＢ１画像信号を第２発光モードのＧ発光時に出力されたＢ２ｂ画像信号で減算し、第１発光モード時に出力されたＧ１画像信号を第２発光モードのＶＢＲ発光時に出力されたＧ２ａ画像信号で減算し、第１発光モード時に出力されたＲ１画像信号を第２発光モード時のＧ発光時に出力されたＲ２ｂ画像信号で減算するので、観察対象の色再現性の低下をより確実に防止できる。
【００９７】
［第３実施形態］
上記第１実施形態では、光源制御部２２は、第１発光モードの場合にＶＢＧＲ発光を行っているが、第３実施形態では、ＶＢＧＲ発光に代えて、ＢＲ発光とＶＧ発光とを行う。
【００９８】
第３実施形態では、光源制御部２２は、図１５に示すように、第１発光モードと第２発光モードとを切り替える制御を行う。
【００９９】
第１発光モード時にＢＲ発光を行う場合、光源制御部２２は、図１５（ａ）に示すように、各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄのうち、Ｂ−ＬＥＤ２０ｂ及びＲ−ＬＥＤ２０ｄを点灯させ、Ｖ−ＬＥＤ２０ａ及びＧ−ＬＥＤ２０ｃを消灯させることにより、青色光Ｂ及び赤色光Ｒを同時に発光させる。
【０１００】
第１発光モード時にＶＧ発光を行う場合、光源制御部２２は、図１５（ｂ）に示すように、各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄのうち、Ｖ−ＬＥＤ２０ａ及びＧ−ＬＥＤ２０ｃを点灯させ、Ｂ−ＬＥＤ２０ｂ及びＲ−ＬＥＤ２０ｄを消灯させることにより、紫色光Ｖ及び緑色光Ｇを同時に発光させる。
【０１０１】
第２発光モードの場合、光源制御部２２は、上記第１実施形態と同様、図１５（ｃ）に示すＧ発光を行う。
【０１０２】
図１６に示すように、撮像制御部４０は、第１発光モードでは、ＢＲ発光で照明中の観察対象を１フレーム分撮像させる。これにより、カラー撮像素子３６のＢ画素からＢ１ａ画像信号が出力され、Ｇ画素からＧ１ａ画像信号が出力され、Ｒ画素からＲ１ａ画像信号が出力される。
【０１０３】
また、撮像制御部４０は、ＶＧ発光で照明中の観察対象を１フレーム分撮像させる。これにより、カラー撮像素子３６のＢ画素からＢ１ｂ画像信号が出力され、Ｇ画素からＧ１ｂ画像信号が出力され、Ｒ画素からＲ１ｂ画像信号が出力される。
【０１０４】
第２発光モードでは、撮像制御部４０は、Ｇ発光で照明中の観察対象を１フレーム分撮像させることにより、カラー撮像素子３６からＢ２，Ｇ２，及びＲ２画像信号を出力させる。
【０１０５】
第３実施形態では、図１７に示すように、第１実施形態のオフセット処理部７１に代えて、オフセット処理部８２が設けられている。オフセット処理部８２は、オフセット処理部７１の記憶部７８と減算部７９に加え、信号加算部８４を備えている。
【０１０６】
記憶部７８は、第１発光モードのＢＲ発光時に出力されたＢ１ａ画像信号、Ｇ１ａ画像信号、及びＲ１ａ画像信号を記憶し、第１発光モードのＶＧ発光時に出力されたＢ１ｂ画像信号、Ｇ１ｂ画像信号、及びＲ１ｂ画像信号を記憶し、第２発光モードのＧ発光時に出力されたＢ２画像信号、Ｇ２画像信号、及びＲ２画像信号を記憶する。
【０１０７】
減算部７９は、第１発光モードのＶＧ発光時にＢ画素から出力されたＢ１ｂ画像信号に対して、第２発光モードのＧ発光時にＢ画素から出力されたＢ２画像信号で減算を行う。Ｂ１ｂ画像信号は、Ｂ画素が紫色光Ｖの戻り光だけでなく、緑色光Ｇの戻り光の一部も受光したことにより得られた画像信号であるため、画像の色再現性を低下させる。Ｂ２画像信号は、Ｂ画素が緑色光Ｇの戻り光の一部のみを受光したことにより得られた画像信号である。このため、Ｂ２画像信号をＢ１ｂ画像信号から減算することにより、色再現性を補正したＢ１ｂ補正画像信号が得られる。
【０１０８】
信号加算部８４は、第１発光モードのＢＲ発光時に出力されたＢ１ａ画像信号と、上記減算により色再現性を補正したＢ１ｂ補正画像信号とを特定の重み付けをして加算することにより、Ｂ１加算画像信号を求める。例えば、Ｂ１ａ画像信号の重み付けを「α」とし、Ｂ１ｂ補正画像信号の重み付けを「β」とした場合、「α＜β」の関係を満たすように加算する。具体的には、Ｂ１ａ画像信号とＢ１ｂ補正画像信号とを、「１：２」の比率で重み付けをして加算する。この加算は、全ての画素について行われる。
【０１０９】
高画質画像生成部６０では、Ｂ１加算画像信号、Ｇ１ｂ画像信号、及びＲ１ａ画像信号に基づいて、高画質画像の生成を行う。
【０１１０】
このように、本発明の第３実施形態では、第１発光モードのＶＧ発光時に出力されたＢ１ｂ画像信号を第２発光モードのＧ発光時に出力されたＢ２画像信号で減算するので、観察対象の色再現性の低下をより確実に防止できる。
【０１１１】
更に、Ｂ１ａ画像信号とＢ１ｂ補正画像信号とを加算する際に、Ｂ１ｂ補正画像信号の重み付けを、Ｂ１ａ画像信号の重み付けよりも大きくしているので、表層血管よりも極表層血管が明瞭に写された高画質画像を表示できる。
【０１１２】
なお、上記第３実施形態では、信号加算部８４でＢ１加算画像信号を生成する場合、Ｂ１ｂ補正画像信号の重み付けを、Ｂ１ａ画像信号の重み付けよりも大きくしているが、Ｂ１ａ画像信号の重み付けを、Ｂ１ｂ補正画像信号の重み付けよりも大きくしても良い。この場合には、極表層血管よりも表層血管が明瞭に写された高画質画像が表示される。このように、画像信号に対する重み付けは、適宜変更しても良い。
【０１１３】
［第４実施形態］
上記第１実施形態では、カラー撮像素子３６は、他の色の光が混じりにくく色分離性が比較的良いＢＧＲのカラーフィルタ３８ａ〜３８ｃ（図７参照）が画素３７のいずれかに設けられているが、第４実施形態のカラー撮像素子は、図１８に示すように、他の色の光が混じり易く、色分離性が比較的悪いＢＧＲのカラーフィルタ８８ａ〜８８ｃが設けられている。
【０１１４】
Ｂカラーフィルタ８８ａが画素３７に設けられたＢ画素は、紫色光Ｖ及び青色光Ｂに対して感度を有しているだけでなく、緑色光Ｇ及び赤色光Ｒに対しても、若干ではあるが感度を有している。Ｇカラーフィルタ８８ｂが画素３７に設けられたＧ画素は、緑色光Ｇに対して感度を有しているだけでなく、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、及び赤色光Ｒに対しても、若干ではあるが感度を有している。Ｒカラーフィルタ８８ｃが画素３７に設けられたＲ画素は、赤色光Ｒに対して感度を有しているだけでなく、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、及び緑色光Ｇに対しても、若干ではあるが感度を有している。
【０１１５】
第４実施形態では、光源制御部２２は、図１９に示すように、第１発光モードと第２発光モードとを切り替える制御を行う。
【０１１６】
第１発光モードの場合、光源制御部２２は、ＶＢＲ発光とＧ発光とを行う。ＶＢＲ発光を行う場合、光源制御部２２は、図１９（ａ）に示すように、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、及び赤色光Ｒを同時に発光させる。Ｇ発光を行う場合、光源制御部２２は、図１９（ｂ）に示すように、緑色光Ｇのみを発光させる。
【０１１７】
第２発光モードの場合、光源制御部２２は、図１９（ｃ）に示すように、各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄのうち、Ｒ−ＬＥＤ２０ｄのみを点灯させ、その他のＬＥＤを消灯させることにより、赤色光Ｒのみを発光させるＲ発光を行う。
【０１１８】
図２０に示すように、撮像制御部４０は、第１発光モードでは、ＶＢＲ発光で照明中の観察対象を１フレーム分撮像させる。これにより、カラー撮像素子３６のＢ画素からＢ１ａ画像信号が出力され、Ｇ画素からＧ１ａ画像信号が出力され、Ｒ画素からＲ１ａ画像信号が出力される。また、撮像制御部４０は、Ｇ発光で照明中の観察対象を１フレーム分撮像させる。これにより、カラー撮像素子３６のＢ画素からＢ１ｂ画像信号が出力され、Ｇ画素からＧ１ｂ画像信号が出力され、Ｒ画素からＲ１ｂ画像信号が出力される。
【０１１９】
第２発光モードでは、撮像制御部４０は、Ｒ発光で照明中の観察対象を１フレーム分撮像させる。これにより、カラー撮像素子３６のＢ画素からＢ２画像信号が出力され、Ｇ画素からＧ２画像信号が出力され、Ｒ画素からＲ２画像信号が出力される。
【０１２０】
記憶部７８は、第１発光モードのＶＢＲ発光時に出力されたＢ１ａ画像信号、Ｇ１ａ画像信号、及びＲ１ａ画像信号を記憶し、第１発光モードのＧ発光時に出力されたＢ１ｂ画像信号、Ｇ１ｂ画像信号、及びＲ１ｂ画像信号を記憶し、第２発光モードのＲ発光時に出力されたＢ２画像信号、Ｇ２画像信号、及びＲ２画像信号を記憶する。
【０１２１】
図２１に示すように、減算部７９は、第１発光モードのＶＢＲ発光時にＢ画素から出力されたＢ１ａ画像信号に対して、第２発光モードのＲ発光時にＢ画素から出力されたＢ２画像信号で減算を行う。Ｂ１ａ画像信号は、Ｂ画素が紫色光Ｖ及び青色光Ｂの各戻り光だけでなく、赤色光Ｒの戻り光の一部も受光したことにより得られた画像信号であるため、画像の色再現性を低下させる。Ｂ２画像信号は、Ｂ画素が赤色光Ｒの戻り光の一部のみを受光したことにより得られた画像信号である。このＢ２画像信号をＢ１ａ画像信号から減算することにより、色再現性を補正したＢ１ａ補正画像信号が得られる。
【０１２２】
このように、本発明の第４実施形態では、色分離性が悪いＢＧＲのカラーフィルタ８８ａ〜８８ｃを有するカラー撮像素子で観察対象を撮像する場合でも、観察対象の色再現性の低下を防止することができる。
【０１２３】
［第５実施形態］
上記第４実施形態では、光源制御部２２は、第１発光モードのＶＢＲ発光時にＢ画素から出力されたＢ１ａ画像信号に対する減算を行っているが、第５実施形態では、Ｒ画素から出力されたＲ１ａ画像信号に対する減算を行う。
【０１２４】
図２２に示すように、第５実施形態では、光源制御部２２は、第１発光モードと第２発光モードとを切り替える制御を行う。第１発光モードの場合、光源制御部２２は、上記第４実施形態と同様に、図２２（ａ）に示すＶＢＲ発光と、図２２（ｂ）に示すＧ発光とを行う。
【０１２５】
第２発光モードの場合、光源制御部２２は、図２２（ｃ）に示すように、各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄのうち、Ｖ−ＬＥＤ２０ａ及びＢ−ＬＥＤ２０ｂを点灯させ、Ｇ−ＬＥＤ２０ｃ及びＲ−ＬＥＤ２０ｄを消灯させることにより、紫色光Ｖ及び青色光Ｂを同時に発光させるＶＢ発光を行う。
【０１２６】
図２３に示すように、撮像制御部４０は、第１発光モードでは、上記第４実施形態と同様に、カラー撮像素子３６からＶＢＲ発光時にＢ１ａ，Ｇ１ａ，及びＲ１ａ画像信号を出力させ、Ｇ発光時にＢ１ｂ，Ｇ１ｂ，及びＲ１ｂ画像信号を出力させる。
【０１２７】
第２発光モードでは、撮像制御部４０は、ＶＢ発光で照明中の観察対象を１フレーム分撮像させる。これにより、カラー撮像素子３６のＢ画素からＢ２画像信号が出力され、Ｇ画素からＧ２画像信号が出力され、Ｒ画素からＲ２画像信号が出力される。
【０１２８】
記憶部７８は、第１発光モードのＶＢＲ発光時に得られたＢ１ａ画像信号、Ｇ１ａ画像信号、及びＲ１ａ画像信号を記憶し、第１発光モードのＧ発光時に得られたＢ１ｂ画像信号、Ｇ１ｂ画像信号、及びＲ１ｂ画像信号を記憶し、第２発光モードのＶＢ発光時に得られたＢ２画像信号、Ｇ２画像信号、及びＲ２画像信号を記憶する。
【０１２９】
図２４に示すように、減算部７９は、第１発光モードのＶＢＲ発光時にＲ画素から出力されたＲ１ａ画像信号に対して、第２発光モードのＶＢ発光時にＲ画素から出力されたＲ２画像信号で減算を行う。Ｒ１ａ画像信号は、Ｒ画素が赤色光Ｒの戻り光だけでなく、紫色光Ｖ及び青色光Ｂの各戻り光の一部も受光したことにより得られた画像信号であるため、画像の色再現性を低下させる。Ｒ２画像信号は、Ｒ画素が紫色光Ｖ及び青色光Ｂの各戻り光の一部のみを受光したことにより得られた画像信号である。このＲ２画像信号をＲ１ａ画像信号から減算することにより、色再現性を補正したＲ１ａ補正画像信号が得られる。
【０１３０】
このように、本発明の第５実施形態では、色分離性が悪いＢＧＲのカラーフィルタ８８ａ〜８８ｃを有するカラー撮像素子で観察対象を撮像する場合でも、観察対象の色再現性の低下を防止することができる。
【０１３１】
［第６実施形態］
第６実施形態では、第１発光モードの場合に、上記第１実施形態と同様に全てのＬＥＤを点灯させるが、各ＬＥＤから発光させる光の光量が上記第１実施形態とは異なっている。
【０１３２】
第６実施形態では、光源制御部２２は、図２５に示すように、第１発光モードと第２発光モードとを切り替える制御を行う。
【０１３３】
第１発光モードの場合、光源制御部２２は、第１ＶＢＧＲ発光と第２ＶＢＧＲ発光とを行う。第１ＶＢＧＲ発光と第２ＶＢＧＲ発光とを行う場合、光源制御部２２は、各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄの全てを点灯させることにより、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒを同時に発光させる。
【０１３４】
第１ＶＢＧＲ発光を行う場合、光源制御部２２は、図２５（ａ）に示すように、紫色光Ｖの光量を光量ＰＶ１に設定し、青色光Ｂの光量を光量ＰＢ１に設定し、緑色光Ｇの光量を光量ＰＧ１に設定し、赤色光Ｒの光量を光量ＰＲ１に設定する。
【０１３５】
第２ＶＢＧＲ発光を行う場合、光源制御部２２は、図２５（ｂ）に示すように、紫色光Ｖの光量を光量ＰＶ２に設定し、青色光Ｂの光量を光量ＰＢ２に設定し、緑色光Ｇの光量を光量ＰＧ２に設定し、赤色光Ｒの光量を光量ＰＲ２に設定する。
【０１３６】
光源制御部２２は、第１ＶＢＧＲ発光と第２ＶＢＧＲ発光との間で、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒの各光量を異ならせるように、各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄを制御する。
【０１３７】
具体的には、紫色光Ｖの光量に関しては、光量ＰＶ１と光量ＰＶ２とがＰＶ１＜ＰＶ２の関係を満たすように、第１ＶＢＧＲ発光と第２ＶＢＧＲ発光とでＶ−ＬＥＤ２０ａの制御が行われる。例えば、光量ＰＶ１は、光量ＰＶ２の１／１０の光量とする。
【０１３８】
青色光Ｂの光量に関しては、光量ＰＢ１と光量ＰＢ２とがＰＢ１＞ＰＢ２の関係を満たすように、第１ＶＢＧＲ発光と第２ＶＢＧＲ発光とでＢ−ＬＥＤ２０ｂの制御が行われる。例えば、光量ＰＢ２は、光量ＰＢ１の１／１０の光量とする。
【０１３９】
緑色光Ｇの光量に関しては、光量ＰＧ１と光量ＰＧ２とがＰＧ１＜ＰＧ２の関係を満たすように、第１ＶＢＧＲ発光と第２ＶＢＧＲ発光とでＧ−ＬＥＤ２０ｃの制御が行われる。例えば、光量ＰＧ１は、光量ＰＧ２の１／１０の光量とする。
【０１４０】
赤色光Ｒの光量に関しては、光量ＰＲ１と光量ＰＲ２とがＰＲ１＞ＰＲ２の関係を満たすように、第１ＶＢＧＲ発光と第２ＶＢＧＲ発光とでＲ−ＬＥＤ２０ｄの制御が行われる。例えば、光量ＰＲ２は、光量ＰＲ１の１／１０の光量とする。
【０１４１】
これにより、第１ＶＢＧＲ発光では、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒが同時に発光されるが、青色光Ｂの光量ＰＢ１と赤色光Ｒの光量ＰＲ１については、第２ＶＢＧＲ発光時の青色光Ｂの光量ＰＢ２と赤色光Ｒの光量ＰＲ２よりもそれぞれ大きくされた分光スペクトルとなる。これに対して、紫色光Ｖの光量ＰＶ１と緑色光Ｇの光量ＰＧ１については、第２ＶＢＧＲ発光時の紫色光Ｖの光量ＰＶ２と緑色光Ｇの光量ＰＧ２よりもそれぞれ小さくされた分光スペクトルとなる。
【０１４２】
一方、第２ＶＢＧＲ発光では、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒが同時に発光されるが、紫色光Ｖの光量ＰＶ２と緑色光Ｇの光量ＰＧ２については、第１ＶＢＧＲ発光時の紫色光Ｖの光量ＰＶ１と緑色光Ｇの光量ＰＧ１よりもそれぞれ大きくされた分光スペクトルとなる。これに対して、青色光Ｂの光量ＰＢ２と赤色光Ｒの光量ＰＲ２については、第１ＶＢＧＲ発光時の青色光Ｂの光量ＰＢ１と赤色光Ｒの光量ＰＲ１よりもそれぞれ小さくされた分光スペクトルとなる。
【０１４３】
第２発光モードの場合、光源制御部２２は、Ｖ発光と、Ｂ発光と、Ｇ発光と、Ｒ発光とを行う。
【０１４４】
Ｖ発光を行う場合、光源制御部２２は、図２５（ｃ）に示すように、各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄのうち、Ｖ−ＬＥＤ２０ａのみを点灯させ、その他のＬＥＤを消灯させることにより、紫色光Ｖのみを発光させる。光源制御部２２は、Ｖ発光で発光させる紫色光Ｖの光量を、例えば、光量ＰＶ２と同じ光量とする。
【０１４５】
Ｂ発光を行う場合、光源制御部２２は、図２５（ｄ）に示すように、各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄのうち、Ｂ−ＬＥＤ２０ｂのみを点灯させ、その他のＬＥＤを消灯させることにより、青色光Ｂのみを発光させる。光源制御部２２は、Ｂ発光で発光させる青色光Ｂの光量を、例えば、光量ＰＢ１と同じ光量とする。
【０１４６】
Ｇ発光を行う場合、光源制御部２２は、図２５（ｅ）に示すように、緑色光Ｇのみを発光させる。光源制御部２２は、Ｇ発光で発光させる緑色光Ｇの光量を、例えば、光量ＰＧ２と同じ光量とする。
【０１４７】
Ｒ発光を行う場合、光源制御部２２は、図２５（ｆ）に示すように、赤色光Ｒのみを発光させる。光源制御部２２は、Ｒ発光で発光させる赤色光Ｒの光量を、例えば、光量ＰＲ１と同じ光量とする。
【０１４８】
図２６に示すように、撮像制御部４０は、第１発光モードでは、第１ＶＢＧＲ発光で照明中の観察対象を１フレーム分撮像させる。これにより、カラー撮像素子３６のＢ画素からＢ１ａ画像信号が出力され、Ｇ画素からＧ１ａ画像信号が出力され、Ｒ画素からＲ１ａ画像信号が出力される。また、撮像制御部４０は、第２ＶＢＧＲ発光で照明中の観察対象を１フレーム分撮像させる。これにより、カラー撮像素子３６のＢ画素からＢ１ｂ画像信号が出力され、Ｇ画素からＧ１ｂ画像信号が出力され、Ｒ画素からＲ１ｂ画像信号が出力される。
【０１４９】
第２発光モードでは、Ｖ発光が行われた場合、撮像制御部４０は、Ｖ発光で照明中の観察対象を１フレーム分撮像させることにより、カラー撮像素子３６のＢ画素からＢ２ａ画像信号を出力させ、Ｇ画素からＧ２ａ画像信号を出力させ、Ｒ画素からＲ２ａ画像信号を出力させる。
【０１５０】
Ｂ発光が行われた場合、撮像制御部４０は、Ｂ発光で照明中の観察対象を１フレーム分撮像させることにより、カラー撮像素子３６のＢ画素からＢ２ｂ画像信号を出力させ、Ｇ画素からＧ２ｂ画像信号を出力させ、Ｒ画素からＲ２ｂ画像信号を出力させる。
【０１５１】
Ｇ発光が行われた場合、撮像制御部４０は、Ｇ発光で照明中の観察対象を１フレーム分撮像させることにより、カラー撮像素子３６のＢ画素からＢ２ｃ画像信号を出力させ、Ｇ画素からＧ２ｃ画像信号を出力させ、Ｒ画素からＲ２ｃ画像信号を出力させる。
【０１５２】
Ｒ発光が行われた場合、撮像制御部４０は、Ｒ発光で照明中の観察対象を１フレーム分撮像させることにより、カラー撮像素子３６のＢ画素からＢ２ｄ画像信号を出力させ、Ｇ画素からＧ２ｄ画像信号を出力させ、Ｒ画素からＲ２ｄ画像信号を出力させる。
【０１５３】
記憶部７８は、第１発光モードでは、第１ＶＢＧＲ発光時に出力されたＢ１ａ，Ｇ１ａ，及びＲ１ａ画像信号を記憶し、第２ＶＢＧＲ発光時に出力されたＢ１ｂ，Ｇ１ｂ，及びＲ１ｂ画像信号を記憶する。また、記憶部７８は、第２発光モードでは、Ｖ発光時に出力されたＢ２ａ，Ｇ２ａ，及びＲ２ａ画像信号を記憶し、Ｂ発光時に出力されたＢ２ｂ，Ｇ２ｂ，及びＲ２ｂ画像信号を記憶し、Ｇ発光時に出力されたＢ２ｃ，Ｇ２ｃ，及びＲ２ｃ画像信号を記憶し、Ｒ発光時に出力されたＢ２ｄ，Ｇ２ｄ，及びＲ２ｄ画像信号を記憶する。
【０１５４】
図２７に示すように、減算部７９は、第１発光モードの第１ＶＢＧＲ発光時にＢ画素から出力されたＢ１ａ画像信号に対して、第２発光モードのＶ発光時にＢ画素から出力されたＢ２ａ画像信号とＧ発光時にＢ画素から出力されたＢ２ｃ画像信号とで減算を行う。Ｂ１ａ画像信号は、Ｂ画素が青色光Ｂの戻り光だけでなく、紫色光Ｖの戻り光と緑色光Ｇの戻り光の一部とを受光したことにより得られた画像信号であるため、画像の色再現性を低下させる。Ｂ２ａ画像信号は、Ｂ画素が紫色光Ｖの戻り光のみを受光したことにより得られた画像信号である。Ｂ２ｃ画像信号は、Ｂ画素が緑色光Ｇの戻り光の一部のみを受光したことにより得られた画像信号である。Ｂ２ａ画像信号及びＢ２ｃ画像信号をＢ１ａ画像信号から減算することにより、色再現性を補正したＢ１ａ補正画像信号が得られる。
【０１５５】
減算部７９は、第１発光モードの第２ＶＢＧＲ発光時にＢ画素から出力されたＢ１ｂ画像信号に対して、第２発光モードのＢ発光時にＢ画素から出力されたＢ２ｂ画像信号とＧ発光時にＢ画素から出力されたＢ２ｃ画像信号とで減算を行う。Ｂ１ｂ画像信号は、Ｂ画素が紫色光Ｖの戻り光だけでなく、青色光Ｂの戻り光と緑色光Ｇの戻り光の一部とを受光したことにより得られた画像信号であるため、画像の色再現性を低下させる。Ｂ２ｂ画像信号は、青色光Ｂの戻り光のみを受光したことにより得られた画像信号である。Ｂ２ｂ画像信号及びＢ２ｃ画像信号をＢ１ｂ画像信号から減算することにより、色再現性を補正したＢ１ｂ補正画像信号が得られる。
【０１５６】
減算部７９は、第１発光モードの第２ＶＢＧＲ発光時にＧ画素から出力されたＧ１ｂ画像信号に対して、第２発光モードのＢ発光時にＧ画素から出力されたＧ２ｂ画像信号とＲ発光時にＧ画素から出力されたＧ２ｄ画像信号とで減算を行う。Ｇ１ｂ画像信号は、Ｇ画素が緑色光Ｇの戻り光だけでなく、青色光Ｂ及び赤色光Ｒの各戻り光の一部も受光したことにより得られた画像信号であるため、画像の色再現性を低下させる。Ｇ２ｂ画像信号は、Ｇ画素が青色光Ｂの戻り光の一部のみを受光したことにより得られた画像信号である。Ｇ２ｄ画像信号は、Ｇ画素が赤色光Ｒの戻り光の一部のみを受光したことにより得られた画像信号である。Ｇ２ｂ画像信号及びＧ２ｄ画像信号をＧ１ｂ画像信号から減算することにより、色再現性を補正したＧ１ｂ補正画像信号が得られる。
【０１５７】
減算部７９は、第１発光モードの第１ＶＢＧＲ発光時にＲ画素から出力されたＲ１ａ画像信号に対して、第２発光モードのＧ発光時にＲ画素から出力されたＲ２ｃ画像信号で減算を行う。Ｒ１ａ画像信号は、Ｒ画素が赤色光Ｒの戻り光だけでなく、緑色光Ｇの戻り光の一部も受光したことにより得られた画像信号であるため、画像の色再現性を低下させる。Ｒ２ｃ画像信号は、Ｒ画素が緑色光Ｇの戻り光の一部のみを受光したことにより得られた画像信号である。Ｒ２ｃ画像信号をＲ１ａ画像信号から減算することにより、色再現性を補正したＲ１ａ補正画像信号が得られる。
【０１５８】
第６実施形態では、上記減算により得られたＢ１ａ補正画像信号とＢ１ｂ補正画像信号を特定の重み付けをして加算することによってＢ１加算画像信号を求める。この場合、上記第３実施形態と同様に、信号加算部８４を備え、Ｂ１加算画像信号を求めても良い。そして、高画質画像生成部６０は、Ｂ１加算画像信号と、Ｇ１ｂ補正画像信号と、Ｒ１ａ補正画像信号とに基づいて、高画質画像を生成する。
【０１５９】
このように、本発明の第６実施形態では、第１発光モード中に、各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄが常時点灯されているため、各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄの点灯及び消灯を繰り返す場合と比較して、各色光の光量が予め設定された特定の光量になるまでの時間（いわゆる、立ち上がり時間）が短縮される。このような立ち上がり時間の短縮により、予め設定された特定の光量で撮像が行われる時間が長く得られるため、高画質画像の明るさを向上させることができる。
【０１６０】
また、第２発光モードを行う場合に、Ｖ発光、Ｂ発光、Ｇ発光、及びＲ発光で発光させる各光の光量は、適宜変更しても良い。例えば、Ｖ発光で発光させる紫色光Ｖの光量を光量ＰＶ１と同じ光量とし、Ｂ発光で発光させる青色光Ｂの光量を光量ＰＢ２と同じ光量とし、Ｇ発光で発光させる緑色光Ｇの光量を光量ＰＧ１と同じ光量とし、Ｒ発光で発光させる赤色光Ｒの光量を光量ＰＲ２と同じ光量としても良い。
【０１６１】
［第７実施形態］
第７実施形態では、上記第６実施形態と同様に、第１発光モードの場合に全てのＬＥＤを点灯させ、各ＬＥＤから発光させる光の光量を異ならせるが、各ＬＥＤから発光させる光の光量のパターンが第６実施形態とは異なっている。
【０１６２】
第７実施形態では、光源制御部２２は、図２８に示すように、第１発光モードと第２発光モードとを切り替える制御を行う。
【０１６３】
第１ＶＢＧＲ発光を行う場合、光源制御部２２は、図２８（ａ）に示すように、紫色光Ｖの光量を光量ＰＶ１に設定し、青色光Ｂの光量を光量ＰＢ１に設定し、緑色光Ｇの光量を光量ＰＧ１に設定し、赤色光Ｒの光量を光量ＰＲ１に設定する。
【０１６４】
第２ＶＢＧＲ発光を行う場合、光源制御部２２は、図２８（ｂ）に示すように、紫色光Ｖの光量を光量ＰＶ２に設定し、青色光Ｂの光量を光量ＰＢ２に設定し、緑色光Ｇの光量を光量ＰＧ２に設定し、赤色光Ｒの光量を光量ＰＲ２に設定する。
【０１６５】
紫色光Ｖの光量に関しては、光量ＰＶ１と光量ＰＶ２とがＰＶ１＞ＰＶ２の関係を満たすように、第１ＶＢＧＲ発光と第２ＶＢＧＲ発光とでＶ−ＬＥＤ２０ａの制御が行われる。
【０１６６】
青色光Ｂの光量に関しては、光量ＰＢ１と光量ＰＢ２とがＰＢ１＞ＰＢ２の関係を満たすように、第１ＶＢＧＲ発光と第２ＶＢＧＲ発光とでＢ−ＬＥＤ２０ｂの制御が行われる。
【０１６７】
緑色光Ｇの光量に関しては、光量ＰＧ１と光量ＰＧ２とがＰＧ１＜ＰＧ２の関係を満たすように、第１ＶＢＧＲ発光と第２ＶＢＧＲ発光とでＧ−ＬＥＤ２０ｃの制御が行われる。
【０１６８】
赤色光Ｒの光量に関しては、光量ＰＲ１と光量ＰＲ２とがＰＲ１＞ＰＲ２の関係を満たすように、第１ＶＢＧＲ発光と第２ＶＢＧＲ発光とでＲ−ＬＥＤ２０ｄの制御が行われる。
【０１６９】
これにより、第１ＶＢＧＲ発光では、紫色光Ｖの光量ＰＶ１、青色光Ｂの光量ＰＢ１、及び赤色光Ｒの光量ＰＲ１については、第２ＶＢＧＲ発光時の紫色光Ｖの光量ＰＶ２、青色光Ｂの光量ＰＢ２、及び赤色光Ｒの光量ＰＲ２よりもそれぞれ大きくされた分光スペクトルとなる。これに対して、緑色光Ｇの光量ＰＧ１については、第２ＶＢＧＲ発光時の緑色光Ｇの光量ＰＧ２よりも小さくされた分光スペクトルとなる。
【０１７０】
一方、第２ＶＢＧＲ発光では、緑色光Ｇの光量ＰＧ２については、第１ＶＢＧＲ発光時の緑色光Ｇの光量ＰＧ１よりも大きくされた分光スペクトルとなる。これに対して、紫色光Ｖの光量ＰＶ２、青色光Ｂの光量ＰＢ２、及び赤色光Ｒの光量ＰＲ２については、第１ＶＢＧＲ発光時の紫色光Ｖの光量ＰＶ１、青色光Ｂの光量ＰＢ１、及び赤色光Ｒの光量ＰＲ１よりもそれぞれ小さくされた分光スペクトルとなる。
【０１７１】
第２発光モードの場合、光源制御部２２は、ＶＢ発光と、Ｇ発光と、Ｒ発光とを行う。
【０１７２】
ＶＢ発光を行う場合、光源制御部２２は、図２８（ｃ）に示すように、例えば、紫色光Ｖの光量を光量ＰＶ１と同じ光量とし、青色光Ｂの光量を光量ＰＢ１と同じ光量とする。
【０１７３】
Ｇ発光を行う場合、光源制御部２２は、図２８（ｄ）に示すように、緑色光Ｇの光量を、例えば、光量ＰＧ２と同じ光量とする。
【０１７４】
Ｒ発光を行う場合、光源制御部２２は、図２８（ｅ）に示すように、赤色光Ｒの光量を、例えば、光量ＰＲ１と同じ光量とする。
【０１７５】
図２９に示すように、撮像制御部４０は、第１発光モードでは、第１ＶＢＧＲ発光で照明中の観察対象を１フレーム分撮像させることにより、カラー撮像素子３６からＢ１ａ，Ｇ１ａ，Ｒ１ａ画像信号を出力させる。また、撮像制御部４０は、第２ＶＢＧＲ発光で照明中の観察対象を１フレーム分撮像させることにより、カラー撮像素子３６からＢ１ｂ，Ｇ１ｂ，Ｒ１ｂ画像信号を出力させる。
【０１７６】
第２発光モードでは、ＶＢ発光が行われた場合、撮像制御部４０は、ＶＢ発光で照明中の観察対象を１フレーム分撮像させることにより、カラー撮像素子３６のＢ画素からＢ２ａ画像信号を出力させ、Ｇ画素からＧ２ａ画像信号を出力させ、Ｒ画素からＲ２ａ画像信号を出力させる。
【０１７７】
Ｇ発光が行われた場合、撮像制御部４０は、Ｇ発光で照明中の観察対象を１フレーム分撮像させることにより、カラー撮像素子３６のＢ画素からＢ２ｂ画像信号を出力させ、Ｇ画素からＧ２ｂ画像信号を出力させ、Ｒ画素からＲ２ｂ画像信号を出力させる。
【０１７８】
Ｒ発光が行われた場合、撮像制御部４０は、Ｒ発光で照明中の観察対象を１フレーム分撮像させることにより、カラー撮像素子３６のＢ画素からＢ２ｃ画像信号を出力させ、Ｇ画素からＧ２ｃ画像信号を出力させ、Ｒ画素からＲ２ｃ画像信号を出力させる。
【０１７９】
記憶部７８は、第１発光モードでは、第１ＶＢＧＲ発光時に出力されたＢ１ａ，Ｇ１ａ，及びＲ１ａ画像信号を記憶し、第２ＶＢＧＲ発光時に出力されたＢ１ｂ，Ｇ１ｂ，及びＲ１ｂ画像信号を記憶する。また、記憶部７８は、第２発光モードでは、ＶＢ発光時に出力されたＢ２ａ，Ｇ２ａ，及びＲ２ａ画像信号を記憶し、Ｇ発光時に出力されたＢ２ｂ，Ｇ２ｂ，及びＲ２ｂ画像信号を記憶し、Ｒ発光時に出力されたＢ２ｃ，Ｇ２ｃ，及びＲ２ｃ画像信号を記憶する。
【０１８０】
図３０に示すように、減算部７９は、第１発光モードの第１ＶＢＧＲ発光時にＢ画素から出力されたＢ１ａ画像信号に対して、第２発光モードのＧ発光時にＢ画素から出力されたＢ２ｂ画像信号で減算を行う。この減算により、色再現性を補正したＢ１ａ補正画像信号が得られる。
【０１８１】
減算部７９は、第１発光モードの第２ＶＢＧＲ発光時にＧ画素から出力されたＧ１ｂ画像信号に対して、第２発光モードのＶＢ発光時にＧ画素から出力されたＧ２ａ画像信号とＲ発光時にＧ画素から出力されたＧ２ｃ画像信号とで減算を行う。Ｇ２ａ画像信号は、Ｇ画素が紫色光Ｖ及び青色光Ｂの各戻り光の一部のみを受光したことにより得られた画像信号である。この減算により、色再現性を補正したＧ１ｂ補正画像信号が得られる。
【０１８２】
減算部７９は、第１発光モードの第１ＶＢＧＲ発光時にＲ画素から出力されたＲ１ａ画像信号に対して、第２発光モードのＧ発光時にＲ画素から出力されたＲ２ｂ画像信号で減算を行う。この減算により、色再現性を補正したＲ１ａ補正画像信号が得られる。
【０１８３】
このように、本発明の第７実施形態では、上記第６実施形態と同様に、各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄの立ち上がり時間の短縮により、所定の光量で撮像が行われる時間が長く得られ、高画質画像の明るさを向上させることができる。
【０１８４】
なお、上記各実施形態では、減算部７９は、画素ごとに減算を行っているが、複数の画素が含まれたエリアごとに減算を行っても良い。例えば、図３１に示すように、減算部７９は、カラー撮像素子３６の撮像面上に２次元配列された複数の画素３７のうち、４×４の画素が含まれたエリア９０ごとに減算を行う。この場合は、減算部７９は、エリア９０内に含まれている１６の画素３７からそれぞれ得られた画像信号を平均化する。この画像信号の平均化は、全てのエリア９０について、エリア９０ごとに行う。これにより、画素３７ごとに減算を行う場合と比較して、全ての画素３７についての減算が完了するまでの時間が短縮できるので、プロセッサ装置１６の処理を高速化できる。
【０１８５】
また、エリア９０については、カラー撮像素子３６の撮像面上に配置された全ての画素３７のうち、中央付近に配置された複数の画素３７のみが含まれるようにしても良い。ドクターが高画質画像から病変の可能性が有る病変可能性部位を発見した場合は、病変可能性部位が高画質画像の中央付近に位置するように内視鏡１２が操作されることが多い。このため、高画質画像の中央付近に対応する画素３７が含まれたエリア９０のみについて減算を行うことによって、プロセッサ装置１６の処理を高速化できる。
【０１８６】
また、減算部７９は、混色が発生している画素３７についてのみ減算を行うようにしても良い。この場合、例えば、全てのＢ画素のうち、第２発光モード時に出力されたＢ２画像信号の信号値が特定の閾値以上である画素３７を、混色が発生している画素３７であると判定する画素判定部を備える。そして、減算部７９は、画素判定部によって混色が発生していると判定された画素３７についてのみ、減算を行う。これにより、プロセッサ装置１６の処理を高速化できる。
【０１８７】
なお、上記実施形態では、撮像制御部４０は、第１発光モードで照明中の観察対象を撮像する第１撮像タイミングを、第２発光モードで照明中の観察対象を撮像する第２撮像タイミングよりも前としているが、第１撮像タイミングを第２撮像タイミングよりも後としても良い。例えば、図３２に示すように、時間Ｔａ〜Ｔｆのうち、撮像制御部４０は、時間Ｔｃを、第１発光モードで照明中の観察対象を撮像する第１撮像タイミングとし、時間Ｔｂを、第２発光モードで照明中の観察対象を撮像する第２撮像タイミングとする。
【０１８８】
この場合、減算部７９は、第２撮像タイミングよりも後の第１撮像タイミングで撮像して出力されたＢ１，Ｇ１，Ｒ１画像信号のうち、Ｂ画素から出力されたＢ１画像信号に対して、第２撮像タイミングで撮像して出力されたＢ２，Ｇ２，Ｒ２画像信号のうち、Ｂ画素から出力されたＢ２画像信号で減算を行う。
【０１８９】
なお、上記実施形態のオフセット処理部７１に代えて、図３３に示すオフセット処理部９２を設けても良い。オフセット処理部９２は、オフセット処理部７１の記憶部７８と減算部７９に加え、信号増幅部９４を備えている。
【０１９０】
信号増幅部９４は、第２発光モードで出力された画像信号のうち、特定画素から出力された画像信号を増幅する。例えば、上記第１実施形態のように、第１発光モードのＶＢＧＲ発光時にＢ１，Ｇ１，Ｒ１画像信号が出力され、第２発光モードのＧ発光時にＢ２，Ｇ２，Ｒ２画像信号が出力された場合、信号増幅部９４は、Ｂ２，Ｇ２，Ｒ２画像信号のうち、特定画素であるＢ画素から出力されたＢ２画像信号を増幅する（図３３参照）。
【０１９１】
具体的には、信号増幅部９４は、第１発光モードの発光時間Ｔｘと第２発光モードの発光時間Ｔｙとの比率Ｔｘ／Ｔｙを求め、この比率Ｔｘ／ＴｙをＢ２画像信号に乗算する。上述のように、第１発光モードの発光時間Ｔｘと第２発光モードの発光時間Ｔｙとは、Ｔｘ＞Ｔｙの関係を満たしているため、比率Ｔｘ／Ｔｙは「１」より大きい値である。本実施形態では、発光時間Ｔｙを発光時間Ｔｘの１／４としているので、比率Ｔｘ／Ｔｙの値は「４」である。そして、このように増幅されたＢ２画像信号を用いて、第１発光モードで得られたＢ１画像信号に対する減算が行われる。
【０１９２】
これにより、第１発光モードと比較して第２発光モードの発光時間が短時間であり、第２発光モードで発光させる光の露光量が小さい場合でも、第１発光モードと第２発光モードとの各発光時間の比率に基づいて第２発光モードで出力された画像信号を増幅することによって、減算部７９による減算が正確に行われるので、色再現性の低下を確実に防止できる。
【０１９３】
また、信号増幅部９４は、画像信号の増幅を行う場合に、４×４などの複数の画素が含まれたエリアごとに増幅を行っても良い。この場合、エリア内に含まれている複数の画素から得られた画像信号を平均化し、平均化後の画像信号を増幅する。このように、平均化後の画像信号を増幅する場合は、画素ごとに画像信号を増幅する場合と比較して、ノイズの発生を低減させることができる。なお、画像信号の増幅を行うエリアについては、例えば、図３１に示したエリア９０に合わせて設定しても良い。
【０１９４】
なお、信号増幅部９４で画像信号の増幅を行う代わりに、光源制御部２２が各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄを制御することによって、第２発光モードで発光させる光の発光量を大きくしても良い。この場合は、第１発光モードでの発光時間Ｔｘに対して、第２発光モードでの発光時間Ｔｙが短くされた分だけ、第２発光モードで発光させる光の発光量を大きくする。例えば、発光時間Ｔｙを発光時間Ｔｘの１／４とした場合には、第２発光モードで発光させる光の発光量を、第１発光モードで発光させる光の発光量の４倍とする。
【０１９５】
なお、上記実施形態では、光源制御部２２は、第１発光モードと第２発光モードとを切り替える制御を行っているが、この制御に加え、第１発光モードを繰り返す制御を実行可能としても良い。この場合、図３４に示すように、光源制御部２２は、第１発光モードと第２発光モードとを切り替える制御（図３４において「切り替え」と表記）と、第１発光モードを繰り返す制御（図３４において「繰り返し」と表記）とを周期的に行う。例えば、第１発光モードと第２発光モードとを切り替える制御は、内視鏡１２が移動停止した場合と移動開始した場合とで実行される。一方、第１発光モードを繰り返す制御は、内視鏡１２が移動停止してから移動開始とされるまでの間に実行される。
【０１９６】
具体的には、図３４に示すように、時間Ｔ１〜Ｔ７のうち、時間Ｔ１に内視鏡１２が移動停止して、時間Ｔ７に内視鏡１２が移動開始した場合、まず、時間Ｔ１では、第１発光モードから第２発光モードに切り替える制御が行われる。時間Ｔ２では、第２発光モードから第１発光モードに切り替える制御が行われる。時間Ｔ３〜Ｔ６では、第１発光モードを繰り返す制御が行われる。時間Ｔ７では、第１発光モードから第２発光モードに切り替える制御が行われる。
【０１９７】
内視鏡１２が停止した場合に画素に混色が発生していると、この画素については、内視鏡１２の移動が開始されるまでの間、ほぼ同じように混色が発生し続けることがある。そこで、内視鏡１２が移動停止してから移動開始とされるまでの間は、繰り返して行われる第１発光モードでＢ１，Ｇ１，Ｒ１画像信号が出力されるごとに、内視鏡１２が移動停止した際の第２発光モード時に出力されたＢ２，Ｇ２，Ｒ２画像信号を用いて、順次に減算を行う。内視鏡１２が移動停止している場合は、ドクターが観察対象を精査している可能性が高いので、上記のように制御を行うことによって、高フレームレートの動画をドクターに提供することができる。
【０１９８】
なお、上記実施形態では、高画質画像生成部６０は、Ｂ１補正画像信号とＧ１画像信号とＲ１画像信号とに基づいて高画質画像を生成しているが、この高画質画像に加え、第２発光モードのＧ発光時に出力されたＢ２，Ｇ２，及びＲ２画像信号のうち、Ｇ画素から出力されたＧ２画像信号に基づいて緑色光画像を生成しても良い。Ｇ発光時には、波長帯域が５００ｎｍ〜６００ｎｍに及ぶ広帯域の緑色光Ｇが用いられるので、その他の紫色光Ｖ、青色光Ｂ、及び赤色光Ｒと比較して、観察対象が明るく照明される。このため、緑色光Ｇの波長成分を有する緑色光画像は、比較的明るい画像である。緑色光画像は、例えば、モニタ１８に高画質画像と並べて表示しても良い。また、高画質画像と緑色光画像とを切り替えて表示しても良い。
【０１９９】
また、高画質画像生成部６０は、Ｇ発光時に出力された各画像信号のうちＧ画素から出力されたＧ２画像信号と、Ｇ発光時に行った撮像の前後で撮像して出力された画像信号のうち、Ｂ画素から出力された画像信号、及びＲ画素から出力された画像信号とに基づいて画像を生成しても良い。例えば、第２発光モードのＧ発光の前に、第１発光モードのＶＢＧＲ発光時に撮像を行った場合には、第２発光モードのＧ発光時に出力されたＧ２画像信号と、第１発光モードのＶＢＧＲ発光時に出力されたＢ１，Ｇ１，Ｒ１画像信号のうち、Ｂ１画像信号とＲ１画像信号とに基づいて画像を生成する。この画像は、可視光の波長成分を有するため、通常画像生成部５８で生成される通常画像に相当する。通常画像は、例えば、モニタ１８に高画質画像と並べて表示しても良い。また、高画質画像と通常画像とを切り替えて表示しても良い。
【０２００】
なお、オフセット処理部には、減算に用いる画像信号間の位置合わせを行う位置合わせ部を設けても良い。位置合わせ部は、第１発光モード時に出力された各画像信号と、第２発光モード時に出力された各画像信号とのうち、同じ色の画素から出力された画像信号間の位置ずれ量を算出する。例えば、上記第１実施形態のように、第１発光モードでＶＢＧＲ発光が行われ、第２発光モードでＧ発光が行われた場合、ＶＢＧＲ発光時に出力されたＢ１，Ｇ１，及びＲ１画像信号と、第２発行モードのＧ発光時に出力されたＢ２，Ｇ２，及びＲ２画像信号とのうち、Ｂ１画像信号とＢ２画像信号との間の位置ずれ量を算出する。そして、位置合わせ部は、算出した位置ずれ量を用いて、Ｂ１画像信号とＢ２画像信号との間の位置合わせを行う。この位置合わせは、全ての画素について行われる。減算部７９では、位置合わせが行われたＢ１画像信号とＢ２画像信号とを用いて減算が行われる。これにより、第１発光モード時に出力された画像信号と第２発光モード時に出力された画像信号との間で位置ずれが生じた場合でも、色再現性の低下を確実に防止することができる。
【０２０１】
なお、第１発光モードの場合に発光させる光と第２発光モードの場合に発光させる光については、自由に変更しても良い。
【符号の説明】
【０２０２】
１０  内視鏡システム
１２  内視鏡
１４  光源装置
１６  プロセッサ装置
２０  光源部
２０ａ  Ｖ−ＬＥＤ
２０ｂ  Ｂ−ＬＥＤ
２０ｃ  Ｇ−ＬＥＤ
２０ｄ  Ｒ−ＬＥＤ
２２  光源制御部
３６  カラー撮像素子
４０  撮像制御部
６０  高画質画像生成部
７１、８２、９２  オフセット処理部
７８  記憶部
７９  減算部
８４  信号加算部
９０  エリア
９４  信号増幅部
【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】
0006461742.tif 000009
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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