(57)【要約】白色光観察時の色再現性を良好に保ちながら、狭帯域光による観察時の表層血管の解像を向上することを目的として、観察装置（１）は、波長３９０ｎｍから４９０ｎｍの照明光の光量を、Ｂ１領域およびＢ１領域より長波長のＢ２領域ごとに調整可能な光源部（１０）と、照明光の被写体における反射光を撮影する撮像素子（８）とを備え、光源部（１０）が白色光観察時と狭帯域光観察時とでＢ１領域とＢ２領域との光量の比率を変化させ、撮像素子（８）がＲＧＢのカラーフィルタを画素ごとに配列し、ＲのカラーフィルタがＲ領域およびＢ１領域の光を第２のＢ領域の光より多く透過し、下記条件式を満足する分光特性を有する。０＜Ｓｒｂ２／Ｓｒｒ≦０．１        （１）０．５≦Ｓｂｂ１／Ｓｒｂ１≦２      （２）  Ｓｒｒ、Ｓｒｂ１、Ｓｒｂ２、Ｓｂｂ１は、それぞれＲ画素のＲ領域での感度、Ｒ画素のＢ１領域での感度、Ｒ画素のＢ２領域での感度、Ｂ画素のＢ１領域での感度である。
2016080130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長３９０ｎｍから４９０ｎｍのＢ領域の照明光の光量を、第１のＢ領域および該第１のＢ領域よりも長波長の第２のＢ領域ごとに調整可能な光源部と、
該光源部から射出された照明光の被写体における反射光を撮影する撮像素子とを備え、
前記光源部が、白色光観察時と狭帯域光観察時とで、前記第１のＢ領域の光量と前記第２のＢ領域の光量との比率を変化させ、
前記撮像素子が、ＲＧＢのカラーフィルタを画素ごとに配列してなるとともに、Ｒのカラーフィルタが、Ｒ領域および前記第１のＢ領域の光を前記第２のＢ領域の光よりも多く透過し、条件式（１），（２）を満足する分光特性を有する観察装置。
０＜Ｓｒｂ２／Ｓｒｒ≦０．１        （１）
０．５≦Ｓｂｂ１／Ｓｒｂ１≦２      （２）
ここで、
Ｓｒｒは、Ｒ画素のＲ領域での感度、
Ｓｒｂ１は、Ｒ画素の前記第１のＢ領域での感度、
Ｓｒｂ２は、Ｒ画素の前記第２のＢ領域での感度、
Ｓｂｂ１は、Ｂ画素の前記第１のＢ領域での感度
である。
【請求項２】
前記撮像素子が、条件式（３）を満足する請求項１に記載の観察装置。
Ｓｒｂ１／Ｓｒｂ２≧３            （３）
【請求項３】
前記第１のＢ領域が、３９０ｎｍ以上４４０ｎｍより小さい波長範囲であり、
前記第２のＢ領域が、４４０ｎｍ以上４９０ｎｍより小さい波長範囲である請求項１または請求項２に記載の観察装置。
【請求項４】
前記カラーフィルタがベイヤ配列されている請求項１から請求項３のいずれかに記載の観察装置。
【請求項５】
前記光源部が条件式（４）を満足する請求項１に記載の観察装置。
Ｌｎｂ２／Ｌｎｂ１＜Ｌｗｂ２／Ｌｗｂ１      （４）
ここで、
Lｎｂ１は、狭帯域光観察時の前記光源部の前記第１のＢ領域の光量、
Lｎｂ２は、狭帯域光観察時の前記光源部の前記第２のＢ領域の光量、
Lｗｂ１は、白色光観察時の前記光源部の前記第１のＢ領域の光量、
Lｗｂ２は、白色光観察時の前記光源部の前記第２のＢ領域の光量
である。    
【請求項６】
前記光源部が、前記第１のＢ領域にピークを有する少なくとも１つの固体照明素子と、前記第２のＢ領域のピークを有する少なくとも１つの固体照明素子とを備える請求項５に記載の観察装置。
【請求項７】
前記光源部が、波長５８０ｎｍから６５０ｎｍにピークを有する固体照明素子を有する請求項５または請求項６に記載の観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
病変の発見を容易にするために、ＮＢＩ（Ｎａｒｒｏｗ  Ｂａｎｄ  Ｉｍａｇｉｎｇ）やＢＬＩ（Ｂｌｕｅ  ＬＡＳＥＲ  Ｉｍａｇｉｎｇ）等の狭帯域光を被観察部位に照射し、その反射光を画像化して観察する特殊光観察方法が知られている。また、白色光観察において、色再現を良好に保ちながら同時観察を行うよう、原色ベイヤのカラーフィルタを搭載したイメージセンサを用いた内視鏡スコープが用いられている。【０００３】
特殊光観察方法では、毛細血管の画像はＢ画素に入った情報が大きく寄与するため、Ｂ画素の情報を主として用いて表示している。原色ベイヤのカラーフィルタでそれを実現する場合に、Ｂ画素が全体画素の１／４しかないため、毛細血管の解像が不足してしまう。【０００４】
Ｇ画素にＢ領域の副感度領域をもたせ、Ｇ画素でもＢ領域の情報を取得し、画像処理によってＧ画素からＢ情報を分離する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１７０６３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
Ｇ画素にＢ領域の情報を持たせた場合には、Ｇ領域とＢ領域の波長は比較的近接しているため特性としては近いものとなり、画像処理によって分離することが難しい。高い精度の色再現が求められる白色光観察時には、Ｇ画素に対するＢ領域の混色が影響し、色再現性が低下する。【０００７】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、白色光観察時の色再現性を良好に保ちながら、狭帯域光による観察時の表層血管の解像を向上することができる観察装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、波長３９０ｎｍから４９０ｎｍのＢ領域の照明光の光量を、第１のＢ領域および該第１のＢ領域よりも長波長の第２のＢ領域ごとに調整可能な光源部と、該光源部から射出された照明光の被写体における反射光を撮影する撮像素子とを備え、前記光源部が、白色光観察時と狭帯域光観察時とで、前記第１のＢ領域の光量と前記第２のＢ領域の光量との比率を変化させ、前記撮像素子が、ＲＧＢのカラーフィルタを画素ごとに配列してなるとともに、Ｒのカラーフィルタが、Ｒ領域および前記第１のＢ領域の光を前記第２のＢ領域の光よりも多く透過し、条件式（１），（２）を満足する分光特性を有する観察装置である。
０＜Ｓｒｂ２／Ｓｒｒ≦０．１        （１）
０．５≦Ｓｂｂ１／Ｓｒｂ１≦２      （２）
ここで、Ｓｒｒは、Ｒ画素のＲ領域での感度、Ｓｒｂ１は、Ｒ画素の前記第１のＢ領域での感度、Ｓｒｂ２は、Ｒ画素の前記第２のＢ領域での感度、Ｓｂｂ１は、Ｂ画素の前記第１のＢ領域での感度である。【０００９】
本態様によれば、Ｒのカラーフィルタが配置されている画素（以下、Ｒ画素という。）は第１のＢ領域に高い感度を有するが、第２のＢ領域の感度は低い。したがって、白色光観察時には光源部を調整して第１のＢ領域の照明光成分を０または第２のＢ領域の照明光成分より弱くすることにより、Ｒ画素に、主としてＲ領域の感度を持たせ、通常のＲＧＢの原色カラーフィルタを備えた撮像素子と同様の色再現の画像を取得することができる。【００１０】
一方、狭帯域光観察時には、光源部を調整して、第２のＢ領域の照明光成分を０または第１のＢ領域の照明光成分より弱くすることにより、Ｒ画素は、Ｂのカラーフィルタが配されている画素（以下、Ｂ画素という。）と同様に、第１のＢ領域に感度を有することになる。その結果、狭帯域光観察時は、Ｒ画素およびＢ画素により第１のＢ領域の光を撮影することができ、表層血管の情報を多く取得することができるようになる。【００１１】
条件式（１）はＲ画素のＲ領域の感度に対する第２のＢ領域の感度の比率を表したものである。条件式（１）が０．１より大きいと、白色光観察時に、Ｒ画素がＢ領域に感度を持ってしまうため、色再現性が低下する。条件式（１）を満たすことにより、色再現性を向上することができる。【００１２】
条件式（２）はＲ画素の第１のＢ領域の感度に対するＢ画素の第１のＢ領域の感度の比率を表している。条件式（２）が０．５より小さいもしくは２より大きいと、狭帯域光観察時にＲ画素とＢ画素の信号に差が出てしまい、差を調整するために画素値にゲインをかける必要が生じるため、結果として、ノイズ等で画像が劣化してしまう。条件式（２）を満たすことにより、ノイズによる画像の劣化を低減することができる。【００１３】
上記態様においては、前記撮像素子が、条件式（３）を満足してもよい。
Ｓｒｂ１／Ｓｒｂ２≧３            （３）
条件式（３）はＲ画素の第２のＢ領域の感度に対する第１のＢ領域の感度を表している。条件式（３）が３より小さい場合には、白色光観察時の色再現と狭帯域光観察時の解像の両立が難しくなる。【００１４】
上記態様においては、前記第１のＢ領域が、３９０ｎｍ以上４４０ｎｍより小さい波長範囲であり、前記第２のＢ領域が、４４０ｎｍ以上４９０ｎｍより小さい波長範囲であってもよい。
このようにすることで、狭帯域光観察時に、Ｒ画素が表層血管の解像情報を得ることができかつ、白色光観察時にＢ画素がＢ領域に高い感度を持つことができるようになる。【００１５】
上記態様においては、前記カラーフィルタがベイヤ配列されていてもよい。
このようにすることで、Ｒのカラーフィルタの透過率特性に工夫した一般的な構造の撮像素子を採用することができる。【００１６】
上記態様においては、前記光源部が条件式（４）を満足してもよい。
Ｌｎｂ２／Ｌｎｂ１＜Ｌｗｂ２／Ｌｗｂ１      （４）
ここで、Lｎｂ１は、狭帯域光観察時の前記光源部の前記第１のＢ領域の光量、Lｎｂ２は、狭帯域光観察時の前記光源部の前記第２のＢ領域の光量、Lｗｂ１は、白色光観察時の前記光源部の前記第１のＢ領域の光量、Lｗｂ２は、白色光観察時の前記光源部の前記第２のＢ領域の光量である。【００１７】
条件式（４）は白色光観察時および狭帯域光観察時における第１のＢ領域と第２のＢ領域の光源部の光量の比の大小関係を表している。この条件式（４）を満足することにより、白色光観察時は狭帯域光観察時よりＲ画素のＢ領域成分を減らすことができ、色再現を良好にすることができる。また、狭帯域光観察時には白色光観察時よりＲ画素のＢ領域成分を増やすことができ、解像感を良好にすることができる。【００１８】
上記態様においては、前記光源部が、前記第１のＢ領域にピークを有する少なくとも１つの固体照明素子と、前記第２のＢ領域のピークを有する少なくとも１つの固体照明素子とを備えていてもよい。
このようにすることで、第１のＢ領域および第２のＢ領域の光量を独立して制御することができる。【００１９】
上記態様においては、前記光源部が、波長５８０ｎｍから６５０ｎｍにピークを有する固体照明素子を有していてもよい。
このようにすることで、Ｒ領域の光量を独立して調整をすることができる。その結果、白色光観察時にＲ画素のＲ領域成分を増大させることができ、狭帯域光観察時にはＲ領域成分を低減させて第１のＢ領域成分を増大させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、白色光観察時の色再現性を良好に保ちながら、狭帯域光による観察時の表層血管の解像を向上することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る観察装置を示す全体構成図である。
【図２】図１の観察装置の撮像素子におけるベイヤ配列されたＲ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタを示す図である。
【図３】図２の撮像素子のＲ，Ｇ，Ｂの各領域における分光感度を示す図である。
【図４】図１の観察装置の白色観察時における光源の波長特性を示す図である。
【図５】図３の分光感度と図４の波長特性とを合成した図である。
【図６】図１の観察装置の狭帯域光観察時における光源の波長特性を示す図である。
【図７】図３の分光感度と図６の波長特性とを合成した図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る観察装置を示す全体構成図である。
【図９】図８の観察装置のランプの光源の波長特性を示す図である。
【図１０】図８の観察装置の狭帯域光観察時におけるフィルタの透過率特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の第１の実施形態に係る観察装置１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る観察装置１は、例えば、内視鏡装置であって、図１に示されるように、体内に挿入される細長い挿入部２と、該挿入部２の基端側に接続された装置本体３と、モニター４とを備えている。
【００２３】
挿入部２は、長手方向のほぼ全長にわたって配置されて照明光を導光する光ファイバ５と、該光ファイバ５により導光された照明光を挿入部２の先端から射出する照明用レンズ６と、体内の被写体からの照明光の反射光を集光する対物レンズ７と、該対物レンズ７によって集光された光を撮影する撮像素子８とを備えている。また、挿入部２には、撮像素子８により取得された画像信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器９が設けられている。
【００２４】
撮像素子８は、例えば、図２に示されるように、ＲＧＢのカラーフィルタを備えたＣＣＤである。カラーフィルタは、撮像素子８の２×２の４画素に、１つのＲ、２つのＧ、１つのＢのカラーフィルタがそれぞれ配置された、いわゆるベイヤ配列のものである。
また、本実施形態においては、図３に示されるように、ＲのカラーフィルタがＲ領域および後述する第１のＢ領域の光を第２のＢ領域の光よりも多く透過する波長特性を有している。そして、撮像素子８は、以下の条件式を満足している。
【００２５】
０＜Ｓｒｂ２／Ｓｒｒ≦０．１        （１）
０．５≦Ｓｂｂ１／Ｓｒｂ１≦２      （２）
Ｓｒｂ１／Ｓｒｂ２≧３              （３）
ここで、Ｓｒｒは、Ｒ画素のＲ領域での感度、Ｓｒｂ１は、Ｒ画素の第１のＢ領域での感度、Ｓｒｂ２は、Ｒ画素の後述する第２のＢ領域での感度、Ｓｂｂ１は、Ｂ画素の第１のＢ領域での感度である。
【００２６】
装置本体３は、図１に示されるように、照明光を射出する光源部１０と、該光源部１０を制御する制御部１１とを備えている。
また、装置本体３は、白色光観察または狭帯域光観察のいずれかの観察モードを選択するモード切替部１２と、挿入部２のＡ／Ｄ変換器９から出力されてきた画像信号に対してホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整部１３と、ホワイトバランスが調整された画像信号を処理して観察画像を生成しモニター４に出力する画像処理部１４とを備えている。
【００２７】
制御部１１は、ホワイトバランス調整部１３から出力されてきた画像信号から平均輝度値を算出する輝度算出部１５と、該輝度算出部１５により算出された平均輝度値と光源部１０から検出された現在の光量情報とに基づいて、目標光量を算出する光量算出部１６と、該光量算出部１６により算出された目標光量と、モード切替部１２により選択された観察モードとに基づいて、光源部１０から射出する照明光の波長特性を算出する演算部１７と、該演算部１７により算出された波長特性に応じた電流を光源部１０に供給する光源制御部１８とを備えている。
【００２８】
光源部１０は、図１に示されるように、Ｒ−ＬＥＤ（固体照明素子）１９と、Ｇ−ＬＥＤ（固体照明素子）２０と、Ｂ１−ＬＥＤ（固体照明素子）２１と、Ｂ２−ＬＥＤ（固体照明素子）２２と、これらのＬＥＤ（以下、単に固体照明素子とも言う。）から射出された照明光を合波するミラー２３およびダイクロイックミラー２４と、合成された白色照明光を光ファイバ５の入射端に集光して入射させる集光レンズ２５とを備えている。
【００２９】
図４および図５に示されるように、Ｒ−ＬＥＤ１９はＲ領域（５８０ｎｍから６５０ｎｍ）にピークを有する光を射出し、Ｇ−ＬＥＤ２０はＧ領域（５３０ｎｍから５８０ｎｍ）にピークを有する光を射出し、Ｂ１−ＬＥＤ２１はＢ１領域（第１のＢ領域：３９０ｎｍから４４０ｎｍ）にピークを有する光を射出し、Ｂ２−ＬＥＤ２２はＢ２領域（第２のＢ領域：４４０ｎｍから４９０ｎｍ）にピークを有する光を射出するようになっている。
【００３０】
光源部１０は、図１に示されるように、各ＬＥＤ１９，２０，２１，２２から射出された照明光の一部を分岐するハーフミラー２６と、該ハーフミラー２６により分岐された照明光の光量を検出する光量検出部２７，２８，２９，３０とを備えている。各光量検出部２７，２８，２９，３０により検出された光量情報は光源制御部１８にフィードバックされて電流制御に利用されるようになっている。また、Ｇ−ＬＥＤ２０から射出される照明光の光量情報は、現在の光量情報として光量算出部１６にも送られるようになっている。
【００３１】
光量算出部１６には、目標輝度値が設定されており、輝度算出部１５により算出された平均輝度値と目標輝度値との比率を算出し、光源部１０から送られてきた光量情報に、算出された比率とハーフミラー２６の分岐比率の逆数とを乗算することによって目標光量を算出するようになっている。
【００３２】
演算部１７は、観察モードに応じた各ＬＥＤ１９，２０，２１，２２の光量比率の情報を記憶していて、モード切替部１２から選択された観察モードの情報が送られてくると、観察モードに対応する光量比率の情報を選択し、光量算出部１６により算出された目標光量と合わせて、各ＬＥＤ１９，２０，２１，２２の光量を算出するようになっている。
【００３３】
さらに具体的には、演算部１７は、狭帯域光観察時と白色光観察時とにおいて、以下の条件式を満足するような光量比率の光を各ＬＥＤ１９，２０，２１，２２から照射させるようになっている。
Ｌｎｂ２／Ｌｎｂ１＜Ｌｗｂ２／Ｌｗｂ１      （４）
ここで、Lｎｂ１は、狭帯域光観察時の光源部１０のＢ１領域の光量、Lｎｂ２は、狭帯域光観察時の光源部１０のＢ２領域の光量、Lｗｂ１は、白色光観察時の光源部１０のＢ１領域の光量、Lｗｂ２は、白色光観察時の光源部１０のＢ２領域の光量である。
【００３４】
このように構成された本実施形態に係る観察装置１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る観察装置１を用いて観察を行うには、まず、挿入部２を体内に挿入し、挿入部２の先端を被観察部位に対向させる。挿入部２の先端を被観察部位に対向させた状態で、操作者が、モード切替部１２によって観察モードを選択する。観察モードとして白色光観察または狭帯域光観察のいずれかが選択された場合には、選択された観察モードの情報が、演算部１７に送られる。また、光量算出部１６に記憶されている目標輝度値に対応する目標光量の初期値が演算部１７に出力される。
【００３５】
演算部１７においては、モード切替部１２から送られてきた観察モードに対応する各ＬＥＤ１９，２０，２１，２２の光量比率の情報と、光量算出部１６からの目標光量とから、各ＬＥＤ１９，２０，２１，２２の光量が算出され、光源制御部１８に送られる。光源制御部１８においては、送られてきた光量に対応して各ＬＥＤ１９，２０，２１，２２に供給する電流値が算出され、各ＬＥＤ１９，２０，２１，２２が駆動される。
【００３６】
すなわち、観察モードとして白色光観察が選択された場合には、図４に示されるように、Ｒ−ＬＥＤ１９、Ｇ−ＬＥＤ２０およびＢ２−ＬＥＤ２２が駆動される。Ｒ領域の光、Ｇ領域の光およびＢ２領域の光はダイクロイックミラー２４およびミラー２３を介して合成され、白色光となって光ファイバ５により挿入部２の先端まで導光されて、照明用レンズ６を介して患部に照射される。
【００３７】
このとき、Ｒ−ＬＥＤ１９、Ｇ−ＬＥＤ２０およびＢ２−ＬＥＤ２２から発せられた光は、ハーフミラー２６によってその一部が分岐され、各光量検出部２７，２８，２９，３０によって検出され、光源制御部１８にフィードバックされることにより、安定した光量の光を照射することができる。また、Ｇ−ＬＥＤ２０から射出された光の光量情報は、光量算出部１６に送られる。
【００３８】
照明用レンズ６を介して患部に照射された照明光の一部は被写体において反射され対物レンズ７によって集光されて撮像素子８により撮影される。撮像素子８により取得された画像情報は、Ａ／Ｄ変換器９によってＡ／Ｄ変換された後に装置本体３に送られる。
【００３９】
装置本体３においては、画像情報はホワイトバランス調整部１３においてホワイトバランス調整された後に画像処理部１４および輝度算出部１５に送られる。画像情報が画像処理部１４において画像処理されることにより観察画像が生成される。生成された観察画像はモニター４に送られて表示される。これにより、観察者はモニター４に表示された観察画像によって体内の観察対象部位を観察することができる。
【００４０】
一方、輝度算出部１５は、送られてきた画像情報を処理して平均輝度値を算出し光量算出部１６に送る。光量算出部１６においては、記憶している目標輝度値と、輝度算出部１５において算出された平均輝度値との比率が算出され、さらに、算出された比率がＧ光量検出部２７から送られてきたＧ−ＬＥＤ２０から射出されている実際の光量値に乗算されることにより、目標光量が算出される。
【００４１】
これらのステップが、所定のサンプリング周期で繰り返されることにより、光源部１０から発せられる照明光の光量が自動調節されて、適正な白色光観察を行うことができる。
そして、本実施形態においては、撮像素子８に備えられたＲのカラーフィルタが、Ｒ領域およびＢ１領域の光をＢ２領域の光より多く透過する波長特性を有しているが、照射されるＢ領域の光は、Ｂ２領域に限られているので、図５に示されるように撮像素子８のＲ画素がＢ領域の光を信号として感知せず、白色光観察時における色再現性を向上することができる。
【００４２】
すなわち、条件式（１）が０．１より大きいと、白色光観察時に、Ｒ画素がＢ領域に感度を持ってしまうため、色再現性が低下する。本実施形態によれば、条件式（１）を満たすことにより、白色光観察時における色再現性を向上することができるという利点がある。
【００４３】
一方、狭帯域光観察時には、図６に示されるように、Ｇ−ＬＥＤ２０およびＢ１−ＬＥＤ２１が駆動される。この場合において、撮像素子８に備えられたＲのカラーフィルタが、Ｂ１領域の光をＢ２領域の光より多く透過する波長特性を有しているので、図７に示されるように、照射されるＢ１領域の光が、撮像素子８のＢ画素のみならずＲ画素においても感知され、表層血管の情報をより多く取得することができかつ、白色光観察時にＢ画素がＢ領域に高い感度を持つことができるという利点がある。
【００４４】
条件式（２）が０．５より小さいもしくは２より大きいと、狭帯域光観察時にＲ画素とＢ画素の信号に差が出てしまい、出た差を調整するために画素値にゲインをかける必要が生じるため、結果として、ノイズ等で画像が劣化してしまう。本実施形態によれば、条件式（２）を満たすことにより、ノイズによる画像の劣化を低減することができるという利点がある。
【００４５】
さらに、条件式（３）が３より小さいと、白色光観察時の色再現と狭帯域光観察時の解像の両立が難しくなるが、本実施形態においては、条件式（３）が３以上であることから、両者を容易に両立させることができる。
条件式（４）に示されるように、白色光観察時および狭帯域光観察時におけるＢ１領域とＢ２領域の光源部１０の光量の比の大小関係が成立することにより、白色光観察時は狭帯域光観察時よりＲ画素のＢ領域成分を減らすことができ、色再現を良好にすることができる。また、狭帯域光観察時には白色光観察時よりＲ画素のＢ領域成分を増やすことができ、解像感を良好にすることができるという利点がある。
【００４６】
次に、本発明の第２の実施形態に係る観察装置３１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態の説明において、上述した第１の実施形態に係る観察装置１と構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【００４７】
本実施形態に係る観察装置３１は、図８に示されるように、光源部３２が複数のＬＥＤ１９，２０，２１，２２に代えてランプ３３、フィルタ切替部３４および光量調節部３５を有している点において第１の実施形態に係る観察装置１と相違している。
ランプ３３は、図９に示されるようなブロードな波長帯域の光を射出する、例えばキセノンランプである。フィルタ切替部３４は、白色光観察用のフィルタと狭帯域光観察用のフィルタとを切替可能に備えている。白色光観察用のフィルタは、Ｒ領域、Ｇ領域およびＢ２領域の光のみを透過可能な波長特性を有している。また、狭帯域光観察用のフィルタは、図１０に示されるように、Ｇ領域およびＢ１領域の光のみを透過可能な波長特性を有している。
【００４８】
光量調節部３５は、例えば、可変絞りである。モード切替部１２において選択された観察モードの情報はフィルタ切替部３４に送られて、各観察モードに適したフィルタが択一的にランプ３３からの光路上に挿入されるようになっている。光源制御部１８からは、ランプ３３および光量調節部３５に信号が送られるようになっている。ランプ３３への通電量を調節することにより、ランプ３３から発せられる光の光量を大まかに調節するとともに、光量調節部３５の開度を調節することによって、光ファイバ５に向けて射出される光の光量を微調整することができるようになっている。
本実施形態においては、演算部１７から光源制御部１８に送られる光量指令値および光量調節部３５の調節情報（例えば、可変絞りの開度情報）を光量算出部１６にフィードバックして目標光量を算出している。
【００４９】
このように構成された本実施形態に係る観察装置３１によれば、モード切替部１２において観察モードが選択されると、該観察モードに応じたフィルタがフィルタ切替部３４において選択されて、ランプ３３からの光軸上に配置される。そして、演算部１７において光源制御部１８に対する光量指令値および光量調節部３５の調節情報が算出されると、該光量指令値および調節情報に応じてランプ３３および光量調節部３５が光源制御部１８によって制御される。
【００５０】
この場合において、白色光観察が選択された場合には、Ｒ領域、Ｇ領域およびＢ２領域の光のみを透過可能な波長特性を有するフィルタが選択されるので、撮像素子８に備えられたＲのカラーフィルタが、Ｒ領域およびＢ１領域の光を透過する波長特性を有していても、照射されるＢ領域の光は、Ｂ２領域に限られているために、撮像素子８のＲ画素がランプ３３から射出されたＢ領域の光を感知することはなく、白色光観察時における色再現性を向上することができる。
【００５１】
一方、狭帯域光観察時には、図１０に示されるように、Ｇ領域およびＢ１領域のみを透過可能なフィルタが選択される。この場合においても、撮像素子８に備えられたＲのカラーフィルタが、Ｒ領域およびＢ１領域の光を透過する波長特性を有しているので、照射されるＢ１領域の光が、撮像素子８のＢ画素のみならずＲ画素においても感知され、ベイヤ配列内の少ないＢ画素のみによって感知していた場合と比較して、表層血管の情報をより多く取得することができるという利点がある。
【００５２】
なお、上記各実施形態においては、撮像素子８に備えられたＲのカラーフィルタが、Ｂ２領域の光を遮断することとして説明したが、完全に遮断する場合のみに限定するものではなく、Ｂ１領域の光との比較において十分に低くする場合もこの発明の範囲に含まれる。
本実施形態においては、撮像素子８のカラーフィルタがベイヤ配列されているものを例示したが、これに限定されるものではなく、他の任意のフィルタ配列のものを採用してもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１，３１  観察装置
８  撮像素子
１０，３２  光源部
１９  Ｒ−ＬＥＤ（固体照明素子）
２０  Ｇ−ＬＥＤ（固体照明素子）
２１  Ｂ１−ＬＥＤ（固体照明素子）
２２  Ｂ２−ＬＥＤ（固体照明素子）
【図１】
2016080130.tif 000003
【図２】
2016080130.tif 000004
【図３】
2016080130.tif 000005
【図４】
2016080130.tif 000006
【図５】
2016080130.tif 000007
【図６】
2016080130.tif 000008
【図７】
2016080130.tif 000009
【図８】
2016080130.tif 000010
【図９】
2016080130.tif 000011
【図１０】
2016080130.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成28年6月8日(2016.6.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長３９０ｎｍから４９０ｎｍのＢ領域の照明光の光量を、第１のＢ領域および該第１のＢ領域よりも長波長の第２のＢ領域ごとに調整可能な光源部と、
該光源部から射出された照明光の被写体における反射光を撮影する撮像素子とを備え、
前記光源部が、白色光観察時と狭帯域光観察時とで、前記第１のＢ領域の光量と前記第２のＢ領域の光量との比率を変化させ、
前記撮像素子が、ＲＧＢのカラーフィルタを画素ごとに配列してなるとともに、Ｒのカラーフィルタが、Ｒ領域および前記第１のＢ領域の光を前記第２のＢ領域の光よりも多く透過し、条件式（１），（２）を満足する分光特性を有する観察装置。
０＜Ｓｒｂ２／Ｓｒｒ≦０．１        （１）
０．５≦Ｓｂｂ１／Ｓｒｂ１≦２      （２）
ここで、
Ｓｒｒは、Ｒ画素のＲ領域での感度、
Ｓｒｂ１は、Ｒ画素の前記第１のＢ領域での感度、
Ｓｒｂ２は、Ｒ画素の前記第２のＢ領域での感度、
Ｓｂｂ１は、Ｂ画素の前記第１のＢ領域での感度
である。
【請求項２】
前記撮像素子が、条件式（３）を満足する請求項１に記載の観察装置。
Ｓｒｂ１／Ｓｒｂ２≧３            （３）
【請求項３】
前記第１のＢ領域が、３９０ｎｍ以上４４０ｎｍより小さい波長範囲であり、
前記第２のＢ領域が、４４０ｎｍ以上４９０ｎｍより小さい波長範囲である請求項１に記載の観察装置。
【請求項４】
前記カラーフィルタがベイヤ配列されている請求項１に記載の観察装置。
【請求項５】
前記光源部が条件式（４）を満足する請求項１に記載の観察装置。
Ｌｎｂ２／Ｌｎｂ１＜Ｌｗｂ２／Ｌｗｂ１      （４）
ここで、
Ｌｎｂ１は、狭帯域光観察時の前記光源部の前記第１のＢ領域の光量、
Ｌｎｂ２は、狭帯域光観察時の前記光源部の前記第２のＢ領域の光量、
Ｌｗｂ１は、白色光観察時の前記光源部の前記第１のＢ領域の光量、
Ｌｗｂ２は、白色光観察時の前記光源部の前記第２のＢ領域の光量
である。
【請求項６】
前記光源部が、前記第１のＢ領域にピークを有する少なくとも１つの固体照明素子と、前記第２のＢ領域のピークを有する少なくとも１つの固体照明素子とを備える請求項５に記載の観察装置。
【請求項７】
前記光源部が、波長５８０ｎｍから６５０ｎｍにピークを有する固体照明素子を有する請求項５に記載の観察装置。
【手続補正書】
【提出日】平成28年11月18日(2016.11.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長３９０ｎｍから４９０ｎｍのＢ領域の照明光の光量を、第１のＢ領域および該第１のＢ領域よりも長波長の第２のＢ領域ごとに調整可能な光源部と、
該光源部から射出された照明光の被写体における反射光を撮影する撮像素子とを備え、
前記光源部が、白色光観察時と狭帯域光観察時とで、前記第１のＢ領域の光量と前記第２のＢ領域の光量との比率を変化させ、かつ、条件式（４）を満足し、
前記撮像素子が、ＲＧＢのカラーフィルタを画素ごとに配列してなるとともに、Ｒのカラーフィルタが、Ｒ領域および前記第１のＢ領域の光を前記第２のＢ領域の光よりも多く透過し、条件式（１），（２）を満足する分光特性を有する観察装置。
０＜Ｓｒｂ２／Ｓｒｒ≦０．１                （１）
０．５≦Ｓｂｂ１／Ｓｒｂ１≦２              （２）
Ｌｎｂ２／Ｌｎｂ１＜Ｌｗｂ２／Ｌｗｂ１      （４）
ここで、
Ｓｒｒは、Ｒ画素のＲ領域での感度、
Ｓｒｂ１は、Ｒ画素の前記第１のＢ領域での感度、
Ｓｒｂ２は、Ｒ画素の前記第２のＢ領域での感度、
Ｓｂｂ１は、Ｂ画素の前記第１のＢ領域での感度、
Ｌｎｂ１は、狭帯域光観察時の前記光源部の前記第１のＢ領域の光量、
Ｌｎｂ２は、狭帯域光観察時の前記光源部の前記第２のＢ領域の光量、
Ｌｗｂ１は、白色光観察時の前記光源部の前記第１のＢ領域の光量、
Ｌｗｂ２は、白色光観察時の前記光源部の前記第２のＢ領域の光量
である。
【請求項２】
前記撮像素子が、条件式（３）を満足する請求項１に記載の観察装置。
Ｓｒｂ１／Ｓｒｂ２≧３            （３）
【請求項３】
前記第１のＢ領域が、３９０ｎｍ以上４４０ｎｍより小さい波長範囲であり、
前記第２のＢ領域が、４４０ｎｍ以上４９０ｎｍより小さい波長範囲である請求項１に記載の観察装置。
【請求項４】
前記カラーフィルタがベイヤ配列されている請求項１に記載の観察装置。
【請求項５】
前記光源部が、前記第１のＢ領域にピークを有する少なくとも１つの固体照明素子と、前記第２のＢ領域のピークを有する少なくとも１つの固体照明素子とを備える請求項１に記載の観察装置。
【請求項６】
前記光源部が、波長５８０ｎｍから６５０ｎｍにピークを有する固体照明素子を有する請求項１に記載の観察装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の一態様は、波長３９０ｎｍから４９０ｎｍのＢ領域の照明光の光量を、第１のＢ領域および該第１のＢ領域よりも長波長の第２のＢ領域ごとに調整可能な光源部と、該光源部から射出された照明光の被写体における反射光を撮影する撮像素子とを備え、前記光源部が、白色光観察時と狭帯域光観察時とで、前記第１のＢ領域の光量と前記第２のＢ領域の光量との比率を変化させ、かつ、条件式（４）を満足し、前記撮像素子が、ＲＧＢのカラーフィルタを画素ごとに配列してなるとともに、Ｒのカラーフィルタが、Ｒ領域および前記第１のＢ領域の光を前記第２のＢ領域の光よりも多く透過し、条件式（１），（２）を満足する分光特性を有する観察装置である。
０＜Ｓｒｂ２／Ｓｒｒ≦０．１                （１）
０．５≦Ｓｂｂ１／Ｓｒｂ１≦２              （２）
Ｌｎｂ２／Ｌｎｂ１＜Ｌｗｂ２／Ｌｗｂ１      （４）
ここで、Ｓｒｒは、Ｒ画素のＲ領域での感度、Ｓｒｂ１は、Ｒ画素の前記第１のＢ領域での感度、Ｓｒｂ２は、Ｒ画素の前記第２のＢ領域での感度、Ｓｂｂ１は、Ｂ画素の前記第１のＢ領域での感度、Ｌｎｂ１は、狭帯域光観察時の前記光源部の前記第１のＢ領域の光量、Ｌｎｂ２は、狭帯域光観察時の前記光源部の前記第２のＢ領域の光量、Ｌｗｂ１は、白色光観察時の前記光源部の前記第１のＢ領域の光量、Ｌｗｂ２は、白色光観察時の前記光源部の前記第２のＢ領域の光量である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
上記態様においては、前記光源部が条件式（４）を満足する。
Ｌｎｂ２／Ｌｎｂ１＜Ｌｗｂ２／Ｌｗｂ１      （４）
ここで、Lｎｂ１は、狭帯域光観察時の前記光源部の前記第１のＢ領域の光量、Lｎｂ２は、狭帯域光観察時の前記光源部の前記第２のＢ領域の光量、Lｗｂ１は、白色光観察時の前記光源部の前記第１のＢ領域の光量、Lｗｂ２は、白色光観察時の前記光源部の前記第２のＢ領域の光量である。
【国際調査報告】
2016080130.tif 000013
2016080130.tif 000014
2016080130.tif 000015