(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の像を撮像し、撮像した該被写体の像を撮像信号として出力する撮像手段を有する内視鏡と、
前記撮像信号を増幅する撮像信号増幅手段と、
少なくとも可視領域の帯域を有する第１の照明光を前記被写体に対して出射する光源手段と、
前記光源手段の光路上に配置された絞り手段と、前記光源手段に対して駆動電流を供給する光源駆動手段とを有する光量制御手段と、
少なくとも、所定の離散的な分光特性を有する複数の帯域の光を透過するための複数のフィルタを有し、前記光源手段の光路上に当該フィルタが配置された場合に、前記光源手段から出射される光のうち、前記所定の離散的な分光特性に基づく帯域の光を透過させる分光手段と、
前記撮像信号に基づいて生成された後、表示手段に表示される画像の明るさを制御する明るさ制御手段と、
前記フィルタを経ることなく前記第１の照明光が前記被写体に出射される第１のモードと、前記フィルタが前記光源手段の光路上に配置されることにより、前記第１の照明光に比べて狭い帯域を有する第２の照明光が前記被写体に出射される第２のモードとを切り替えるモード切り替え手段とを有し、
前記明るさ制御手段は、
前記第１のモード及び前記第２のモードにおいて、前記絞り手段に対する制御を行った後に、前記撮像信号増幅手段に対する制御を行い、
前記第２のモードにおいて、前記絞り手段に対する制御を行った後であってかつ前記撮像信号増幅手段に対する制御を行う前に、前記光源駆動手段に対する制御を行うことにより、前記光源手段に供給される駆動電流を前記第１のモードの駆動電流よりも長い期間供給させ、前記狭い帯域を有する第２の照明光が出射する帯域に応じて供給する駆動電流を変更する
ことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記明るさ制御手段は、前記第２のモードにおいて、前記撮像信号に基づいて生成される前記画像の明るさを検知し、該検知結果に基づいて、前記光源手段に供給される駆動電流を段階的に変化させる所定の制御を、前記光源駆動手段に対して行うことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記所定の制御は、前記光源駆動手段により前記光源手段に対して供給される駆動電流のデューティー比を変更するための制御であることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡装置に関し、特に、内視鏡から出力される撮像信号に基づいて生成される画像の明るさを制御するための手段を有する内視鏡装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡及び光源装置等を有する内視鏡装置は、従来より、医療分野等において広く用いられている。医療分野における内視鏡装置を用いた観察として一般的に知られているものとしては、例えば、白色光を生体内の被写体に照射し、肉眼による観察と略同様の該被写体の像を撮像する通常観察の他に、通常観察における照射光よりも狭い帯域を有する光である狭帯域光を該被写体に照射して観察を行うことにより、通常観察に比べ、生体における粘膜表層の血管等をコントラスト良く撮像することが可能である、狭帯域光観察（ＮＢＩ： Ｎａｒｒｏｗ  Ｂａｎｄ  Ｉｍａｇｉｎｇ）がある。
【０００３】
前述した狭帯域光観察において用いられる狭帯域光は、狭帯域化により、通常観察において用いられる照射光に比べて照射光量が少ない状態において、被写体に対して出射される。そのため、狭帯域光観察においては、内視鏡により撮像される被写体の像に基づく画像の明るさを増幅及び調整するための制御が必要となる。そして、前述した制御を行う内視鏡装置としては、例えば、特許文献１及び特許文献２に提案されているものがある。
【０００４】
特許文献１において提案されている内視鏡装置は、調光回路の光量調整範囲外のため、光源装置に対する制御において所望の明るさの画像が得られないような場合であっても、ビデオプロセッサに対する、映像信号のゲイン調整の制御を行うことにより、所望の明るさの画像が得られる構成を有している。
【０００５】
また、特許文献２において提案されている内視鏡装置は、狭帯域光が有する各バンドの照射光が出射されるタイミングに合わせ、ランプの駆動電圧の電圧レベルを増減することにより、狭帯域光観察において、適切なＳ／Ｎを有するように調整された画像が得られる構成を有している。
【０００６】
【特許文献１】特開平０７−１３６１０７号公報
【特許文献２】特開２００２−０９５６３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、狭帯域光観察において内視鏡により撮像される被写体の像に基づく画像の明るさを増幅するための制御が、特許文献１において提案されている制御方法に基づいて行われた場合、ビデオプロセッサにおいてゲイン調整が行われることにより、映像信号と共にノイズも増幅される。その結果、特許文献１において提案されている内視鏡装置が行う制御方法を用いた場合、狭帯域光観察において、Ｓ／Ｎの低い、ノイズが目立つ画像が出力されてしまう可能性がある。
【０００８】
また、狭帯域光観察において内視鏡により撮像される被写体の像に基づく画像の明るさを調整するための制御が、特許文献２において提案されている制御方法に基づいて行われた場合、ランプの駆動電圧の電圧レベルの調整は、通常観察の電圧レベルの調整範囲内においてのみ行われる。その結果、特許文献２において提案されている内視鏡装置が行う制御方法を用いた場合、狭帯域光観察において、観察に適した明るさが補償されていない、暗い画像が出力されてしまう可能性がある。
【０００９】
本発明は、前述した点に鑑みてなされたものであり、狭帯域光観察において、Ｓ／Ｎを極力低下させることなく、内視鏡により撮像される被写体の像に基づく画像の明るさを、観察に適した所望の明るさとすることのできる内視鏡装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明における一態様の内視鏡装置は、被写体の像を撮像し、撮像した該被写体の像を撮像信号として出力する撮像手段を有する内視鏡と、前記撮像信号を増幅する撮像信号増幅手段と、少なくとも可視領域の帯域を有する第１の照明光を前記被写体に対して出射する光源手段と、前記光源手段の光路上に配置された絞り手段と、前記光源手段に対して駆動電流を供給する光源駆動手段とを有する光量制御手段と、少なくとも、所定の離散的な分光特性を有する複数の帯域の光を透過するための複数のフィルタを有し、前記光源手段の光路上に当該フィルタが配置された場合に、前記光源手段から出射される光のうち、前記所定の離散的な分光特性に基づく帯域の光を透過させる分光手段と、前記撮像信号に基づいて生成された後、表示手段に表示される画像の明るさを制御する明るさ制御手段と、前記フィルタを経ることなく前記第１の照明光が前記被写体に出射される第１のモードと、前記フィルタが前記光源手段の光路上に配置されることにより、前記第１の照明光に比べて狭い帯域を有する第２の照明光が前記被写体に出射される第２のモードとを切り替えるモード切り替え手段とを有し、前記明るさ制御手段は、前記第１のモード及び前記第２のモードにおいて、前記絞り手段に対する制御を行った後に、前記撮像信号増幅手段に対する制御を行い、前記第２のモードにおいて、前記絞り手段に対する制御を行った後であってかつ前記撮像信号増幅手段に対する制御を行う前に、前記光源駆動手段に対する制御を行うことにより、前記光源手段に供給される駆動電流を前記第１のモードの駆動電流よりも長い期間供給させ、前記狭い帯域を有する第２の照明光が出射する帯域に応じて供給する駆動電流を変更する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明における内視鏡装置によると、狭帯域光観察において、Ｓ／Ｎを極力低下させることなく、内視鏡により撮像される被写体の像に基づく画像の明るさを、観察に適した所望の明るさとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本実施形態の内視鏡装置における、要部の構成の一例を示す図である。図２は、本実施形態の内視鏡装置において、光源装置に設けられた回転フィルタの構成の一例を示す図である。図３は、本実施形態の内視鏡装置において、光源装置が通常観察用照明光を照射する際に用いるフィルタの分光特性を示す図である。図４は、本実施形態の内視鏡装置において、光源装置が狭帯域光観察用照明光を照射する際に用いるフィルタの分光特性を示す図である。図５は、本実施形態の内視鏡装置が通常観察モードの場合に、ランプに供給される駆動電流の状態を示す図である。図６は、本実施形態の内視鏡装置が狭帯域光観察モードの場合に行われる、第１の駆動電流制御においてランプに供給される駆動電流の状態を示す図である。図７は、本実施形態の内視鏡装置が狭帯域光観察モードの場合に行われる、第２の駆動電流制御においてランプに供給される駆動電流の状態を示す図である。図８は、本実施形態の内視鏡装置が狭帯域光観察モードの場合に行われる、第３の駆動電流制御においてランプに供給される駆動電流の状態を示す図である。図９は、本実施形態の内視鏡装置が狭帯域光観察モードである場合に行う処理の一例を示す図である。図１０は、本実施形態の変形例の内視鏡装置における、要部の構成の一例を示す図である。図１１は、本実施形態の変形例の内視鏡装置において、内視鏡に設けられた色分離フィルタの構成の一例を示す図である。図１２は、本実施形態の変形例の内視鏡装置が狭帯域光観察モードである場合に行う処理の一例を示す図である。
【００２０】
内視鏡装置１は、図１に示すように、体腔内に挿入され、該体腔内において、生体組織等の被写体の像を撮像して撮像信号として出力する内視鏡２と、内視鏡２に対し、該被写体を照明するための照明光を出射する光源装置３と、内視鏡２に内蔵された撮像手段を駆動すると共に、内視鏡２から出力された撮像信号に対して信号処理を行い、映像信号として出力するビデオプロセッサ４と、ビデオプロセッサ４から出力される映像信号に基づき、該被写体の像を画像表示する、表示手段としてのモニタ５とを有して要部が構成されている。
【００２１】
内視鏡２は、体腔内に挿入される細長の挿入部７と、挿入部７の後端に設けられた操作部８とを有して構成されている。そして、挿入部７は、先端側に先端部２２を有して構成されている。
【００２２】
また、内視鏡２は、術者等の操作により、例えば、通常観察モード及び狭帯域光観察モード等の観察モード切替の指示が行われる、モード切替スイッチ２０を有している。そして、モード切替スイッチ２０においてなされた観察モード切替の指示は、モード切替指示信号としてビデオプロセッサ４に対して出力される。なお、モード切替スイッチ２０は、内視鏡２に設けられているものに限らず、例えば、ビデオプロセッサ４の図示しないフロントパネルに設けられていても良いし、ビデオプロセッサ４に接続可能な図示しないキーボードにおける所定のキーとして構成されていても良い。
【００２３】
さらに、内視鏡２は、例えば、ビデオプロセッサ４が行う各種信号処理におけるパラメータ等を設定するために使用される情報である、機種情報等の固有の識別情報（スコープＩＤと略記）を出力するスコープＩＤ発生回路２８を有している。
【００２４】
内視鏡２の先端部２２は、図示しない照明窓に取り付けられた照明レンズ２３と、該照明窓に隣接して設けられた図示しない観察窓に取り付けられた対物レンズ２４と、対物レンズ２４の結像位置に配置された撮像素子である、ＣＣＤ（電荷結合素子）２５とを有して構成される。また、撮像手段としてのＣＣＤ２５は、対物レンズ２４により結像された被写体の像を撮像し、撮像した該被写体の像を撮像信号として出力する。そして、ＣＣＤ２５から出力された撮像信号は、信号線２６を介し、ビデオプロセッサ４に対して出力される。また、信号線２６は、図示しないコネクタを介し、ビデオプロセッサ４に対して着脱自在に接続可能な構成を有している。
【００２５】
また、挿入部７の内部には、光源装置３から出射された照明光を伝送するためのライトガイド９が挿通されている。ライトガイド９は、照明レンズ２３の光入射側に光出射面を有する一端が配置されると共に、光入射面を有する他端が光源装置３に対して着脱自在に接続可能な構成を有している。
【００２６】
光源装置３は、ランプ駆動回路１０と、ランプ１１と、ランプ１１が出射する光の熱線を遮断する熱線カットフィルタ１２と、熱線カットフィルタ１２を介して出射された光の光量を制御する絞り装置１３と、ランプ１１の光路上に配置され、絞り手段としての絞り装置１３から出射された光を面順次光に変換して出射可能とする回転フィルタ１４と、回転フィルタ１４から出射される光を集光し、ライトガイド９の光入射面に対して出射する集光レンズ１５と、回転フィルタ１４を回転駆動させる回転フィルタモータ１７と、回転フィルタ１４を移動させるための駆動源となる移動モータ１８と、回転フィルタモータ１７の回転を制御する制御回路１６とを有して構成されている。
【００２７】
ランプ駆動回路１０は、後述する調光回路３３から出力される明るさ制御信号に基づき、ランプ１１に対して駆動電流を供給する。
【００２８】
光源手段としてのランプ１１は、例えば、キセノンランプ等により構成され、ランプ駆動回路１０から供給される駆動電流に基づき、少なくとも可視領域の帯域を含む白色光を出射する。
【００２９】
回転フィルタ１４は、図２に示すように、中心を回転軸とした円板状のフィルタであり、外側の周方向部分に設けられた第１フィルタ群１４Ａと、また、内側の周方向部分に設けられた第２フィルタ群１４Ｂとを有して構成されている。
【００３０】
第１フィルタ群１４Ａは、各々が図３に示す分光特性となるように設定された、主に赤色の帯域の光を透過するＲ１フィルタ１４ｒ１と、主に緑色の帯域の光を透過するＧ１フィルタ１４ｇ１と、主に青色の帯域の光を透過するＢ１フィルタ１４ｂ１とを有して構成されている。
【００３１】
また、第２フィルタ群１４Ｂは、各々が図４に示す離散的な分光特性となるように設定された、Ｒ１フィルタ１４ｒ１に比べて狭い帯域の光を透過するＲ２フィルタ１４ｒ２と、Ｇ１フィルタ１４ｇ１に比べて狭い帯域の光を透過するＧ２フィルタ１４ｇ２と、Ｂ１フィルタ１４ｂ１に比べて狭い帯域の光のみを透過するＢ２フィルタ１４ｂ２とを有して構成されている。このような構成により、第２フィルタ群１４Ｂは、ランプ１１の光路上に配置された場合に、ランプ１１から出射される光のうち、前述した分光特性に基づく帯域の光を透過させる分光手段として機能する。
【００３２】
また、回転フィルタ１４は、制御回路１６により制御される回転フィルタモータ１７の回転駆動により回転する。そして、このような構成により、回転フィルタ１４は、例えば、１秒間に２０回転といったような回転速度として回転する。
【００３３】
さらに、回転フィルタ１４は、移動モータ１８の作用により、図１の矢印Ａにより示される方向、すなわち、ランプ１１の光路に対して直交する方向に、回転フィルタモータ１７と共に移動されるようになっている。
【００３４】
移動モータ１８は、移動モータ１８の回転軸に設けられたピニオンギヤ１８ａを有している。そして、ピニオンギヤ１８ａは、回転フィルタモータ１７に一体的に設けられたラック１７ａに係合し、ラックピニオン機構を構成する。
【００３５】
また、移動モータ１８は、モード切替回路２１の作用により駆動し、回転フィルタ１４及び回転フィルタモータ１７を、前述したラックピニオン機構を介して図１の矢印Ａにより示される方向に移動させる。具体的には、移動モータ１８は、正転または逆転することにより、第１フィルタ群１４Ａまたは第２フィルタ群１４Ｂのうち、観察モードに対応したいずれか一のフィルタがランプ１１の光路上に配置されるように、回転フィルタ１４及び回転フィルタモータ１７を移動させる。
【００３６】
例えば、モード切替スイッチ２０が術者等により操作され、モード切替指示信号がビデオプロセッサ４に対して出力されると、ビデオプロセッサ４に設けられたモード切替回路２１は、移動モータ１８に対し、後述する観察モード切替信号を出力する。そして、移動モータ１８は、前記観察モード切替信号に基づいて正転または逆転することにより、第１フィルタ群１４Ａまたは第２フィルタ群１４Ｂのうち、観察モードに対応したいずれか一のフィルタを、ランプ１１の光路上に配置可能としている。
【００３７】
また、モード切り替え手段としてのモード切替回路２１は、モード切替スイッチ２０から出力されるモード切替指示信号に基づき、光源装置３の移動モータ１８と、オートゲインコントロール回路（以降、ＡＧＣ回路と略記する）３５と、ノイズ抑制回路３６と、色変換回路３８と、切替スイッチ回路４０と、調光制御パラメータ切替回路５０とに対し、観察モードが一の観察モードから他の観察モードに切り替わったことを通知するための、観察モード切替信号を出力する。なお、ＡＧＣ回路３５、ノイズ抑制回路３６、色変換回路３８と、切替スイッチ回路４０及び調光制御パラメータ切替回路５０の構成については、後程詳述するものとする。
【００３８】
第１フィルタ群１４Ａがランプ１１の光路上に配置された場合、通常観察モードにおいて用いられる照明光としての、ランプ１１から出射される白色光と略同一の帯域を有する通常観察用照明光が、集光レンズ１５を介してライトガイド９の光入射面に入射される。一方、第２フィルタ群１４Ｂがランプ１１の光路上に配置された場合、狭帯域光観察モードにおいて用いられる照明光としての、通常観察用照明光に比べて狭い帯域を有する狭帯域光観察用照明光が、集光レンズ１５を介してライトガイド９の光入射面に入射される。
【００３９】
通常観察用照明光及び狭帯域光観察用照明光は、ライトガイド９の光入射面に入射された後、光出射面側に設けられた照明レンズ２３を介し、生体組織等の被写体に対して出射される。
【００４０】
照明レンズ２３から出射される照明光により照明された被写体は、対物レンズ２４により結像された後、ＣＣＤ２５により撮像される。そして、ＣＣＤ２５により撮像された被写体の像は、撮像信号として、信号線２６を介し、ビデオプロセッサ４に対して出力される。
【００４１】
なお、ＣＣＤ２５は、ビデオプロセッサ４に設けられた、ＣＣＤ２５に対してＣＣＤ駆動信号を出力するＣＣＤドライバ２９と、プリアンプ３０とに接続されている。このような構成により、ＣＣＤ２５は、ＣＣＤドライバ２９から出力されるＣＣＤ駆動信号に基づいて駆動し、駆動状態において撮像信号を生成すると共に、生成した撮像信号をプリアンプ３０に対して出力する。
【００４２】
ＣＣＤ２５からビデオプロセッサ４に対して出力された撮像信号は、プリアンプ３０により増幅され、プロセス回路３１により相関２重サンプリング及びノイズ除去等が行われ、Ａ／Ｄ変換回路３２によりデジタル信号に変換された後、ホワイトバランス回路３４に入力される。
【００４３】
ホワイトバランス回路３４は、入力される撮像信号に対してホワイトバランスの処理を行った後、該処理を行った後の撮像信号をＡＧＣ回路３５に対して出力する。
【００４４】
撮像信号増幅手段としてのＡＧＣ回路３５は、モード切替回路２１から出力される観察モード切替信号と、調光回路３３から出力される明るさ制御信号とに基づき、該明るさ制御信号が入力された場合において、ホワイトバランス回路３４から出力される撮像信号を、観察モードに応じた所定の信号レベルまで増幅し、増幅後の撮像信号をノイズ抑制回路３６と、切替スイッチ回路４０とに対して出力する。
【００４５】
切替スイッチ回路４０は、モード切替回路２１から出力される観察モード切替信号に基づき、通常観察モードの場合には、接点ａを導通状態及び接点ｂを非導通状態とし、また、狭帯域光観察モードの場合には、接点ｂを導通状態及び接点ａを非導通状態とする。
【００４６】
ノイズ抑制回路３６は、タイミングジェネレータ４９から出力されるタイミング信号と、モード切替回路２１から出力される観察モード切替信号とに基づき、Ｒ２フィルタ１４ｒ２、Ｇ２フィルタ１４ｇ２及びＢ２フィルタ１４ｂ２を透過した光のもとにおいて、ＣＣＤ２５により各々撮像された被写体の像の各撮像信号（以降、Ｒ２信号、Ｇ２信号及びＢ２信号と記す）に対し、該各撮像信号に適合するようにパラメータを切り替えながら、ノイズ抑制の処理を行う。そして、ノイズ抑制回路３６は、前述したノイズ抑制の処理を行った後の撮像信号を、同時化回路３７に対して出力する。なお、ノイズ抑制回路３６は、スコープＩＤ発生回路２８から出力されるスコープＩＤに基づいてパラメータを変更または切り替えながら、前述したノイズ抑制の処理を行うような構成を有していても良い。
【００４７】
ノイズ抑制回路３６から出力された撮像信号である、Ｒ２信号、Ｇ２信号及びＢ２信号は、同時化回路３７により同時化されて出力された後、色変換回路３８に入力される。
【００４８】
色変換回路３８は、同時化回路３７により同時化されて出力された撮像信号である、Ｒ２信号、Ｇ２信号及びＢ２信号に対し、例えば、３×３のマトリクスを用いることより色変換の処理を行い、該色変換の処理を行った後のＲ２信号、Ｇ２信号及びＢ２信号を面順次回路３９に対して出力する。
【００４９】
面順次回路３９は、Ｒ２信号、Ｇ２信号及びＢ２信号を各々格納するための図示しないフレームメモリを有して構成され、同時に格納されたＲ２信号、Ｇ２信号及びＢ２信号を、色成分画像信号として順次読み出すことにより、面順次のＲ２、Ｇ２及びＢ２の画像データとして変換する。そして、面順次回路３９は、前述した面順次のＲ２、Ｇ２及びＢ２の画像データを、切替スイッチ回路４０に対して出力する。
【００５０】
切替スイッチ回路４０において、接点ａが導通状態である場合に出力された撮像信号、または、接点ｂが導通状態である場合に出力された画像データは、γ補正回路４１によりγ補正され、拡大回路４２により拡大補間処理された後、強調回路４３に入力される。
【００５１】
なお、切替スイッチ回路４０において、接点ａが導通状態である場合には、前述したＡＧＣ回路３５から出力される撮像信号は、γ補正回路４１に対してのみではなく、調光回路３３に対しても入力される。
【００５２】
また、切替スイッチ回路４０において、接点ｂが導通状態である場合には、前述した面順次のＲ２、Ｇ２及びＢ２の画像データは、γ補正回路４１に対してのみではなく、調光回路３３に対しても入力される。
【００５３】
強調回路４３は、拡大回路４２から出力される撮像信号または画像データに対して構造強調または輪郭強調の処理を行った後、該処理を行った後の撮像信号または画像データをセレクタ４４に対して出力する。
【００５４】
強調回路４３から出力された撮像信号または画像データは、セレクタ４４を介し、同時化回路４５に入力される。
【００５５】
なお、同時化回路４５は、３つのメモリ４５ａ、４５ｂ及び４５ｃを有して構成されている。そして、同時化回路４５は、撮像信号が有するＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）成分、または、画像データが有するＲ２、Ｇ２及びＢ２成分を各々格納して同時化し、同時化した後の撮像信号または画像データを画像処理回路４６に対して出力する。
【００５６】
同時化回路４５において同時化されて出力された撮像信号または画像データは、画像処理回路４６により動画の色ずれ補正等の画像処理が施された後、Ｄ／Ａ変換回路４７ａ、４７ｂ及び４７ｃに入力される。
【００５７】
Ｄ／Ａ変換回路４７ａ、４７ｂ及び４７ｃは、撮像信号が有するＲ、Ｇ及びＢ成分、または、画像データが有するＲ２、Ｇ２及びＢ２成分を各々格納し、格納された各々の成分をアナログの映像信号に変換した後、該映像信号をモニタ５に対して出力する。
【００５８】
調光制御パラメータ切替回路５０は、モード切替回路２１から出力される観察モード切替信号に基づいて内視鏡装置１の観察モードを検知し、該検知結果に基づいた調光制御パラメータを調光回路３３に対して出力する。
【００５９】
明るさ制御手段としての調光回路３３は、切替スイッチ回路４０の接点ａが導通状態の場合に入力される撮像信号または切替スイッチ回路４０の接点ｂが導通状態の場合に入力されるＲ２、Ｇ２及びＢ２の画像データと、調光制御パラメータ切替回路５０から出力される調光制御パラメータとに基づき、内視鏡２により撮像される被写体の像がモニタ５に画像として表示される際の、該画像の明るさを増幅及び調整するための所定の制御及び処理を、絞り装置１３と、ランプ駆動回路１０と、ＡＧＣ回路３５とに対して行う。なお、調光回路３３が行う前記所定の制御及び処理は、後述にて詳細を示すものであるとする。
【００６０】
次に、本実施形態の内視鏡装置１の作用について説明を行う。
【００６１】
まず、術者等は、図１に示すような状態として、内視鏡２を光源装置３及びビデオプロセッサ４に接続すると共に、前記各部及びモニタ５の電源を投入することにより、内視鏡装置１を初期状態とする。なお、前述した初期状態において、内視鏡装置１は、通常観察モードとして設定されているものであるとする。
【００６２】
通常観察モードにおいて、モード切替回路２１は、移動モータ１８に対して観察モード切替信号を出力することにより、第１フィルタ群１４Ａをランプ１１の光路上に配置させる。第１フィルタ群１４Ａがランプ１１の光路上に配置された状態において、光源装置３は、通常観察用照明光を出射する。そして、光源装置３から出射された通常観察用照明光は、ライトガイド９により伝送された後、照明レンズ２３を経て被写体に対して出射される。
【００６３】
ＣＣＤ２５は、通常観察用照明光により照明され、さらに、対物レンズ２４により結像された被写体の像を撮像し、撮像した被写体の像を撮像信号としてビデオプロセッサ４に対して出力する。
【００６４】
ビデオプロセッサ４は、ＣＣＤ２５から出力される撮像信号に対し、前述した各部において、前述した処理を行うことにより映像信号を生成し、該映像信号をモニタ５に対して出力する。これにより、モニタ５には、通常観察における被写体の像が画像表示される。より具体的には、通常観察モードにおいては、プリアンプ３０等により増幅等の処理が行われた後、ＡＧＣ回路３５から出力される撮像信号は、ノイズ抑制回路３６、同時化回路３７、色変換回路３８及び面順次回路３９における処理が行われることなく、切替スイッチ４０を介してγ補正回路４１に入力される。そして、前記撮像信号は、γ補正処理、拡大処理及び構造強調処理等が行われた後、セレクタ４４を介して同時化回路４５に入力され、同時化された後、さらに動画色ずれの補正等が行われた後、アナログの映像信号に変換されてモニタ５に出力される。
【００６５】
そして、通常観察における被写体の像がモニタ５に画像表示された状態において、調光回路３３は、切替スイッチ回路４０の接点ａが導通状態の場合に入力される撮像信号に基づき、該画像が通常観察に適した所望の明るさの画像として表示されていないことを検知した場合、絞り装置１３に対して明るさ制御信号を出力することにより、絞りを開放させるための制御を絞り装置１３に対して行う。そして、絞り装置１３は、調光回路３３から出力される明るさ制御信号に基づき、絞りを開放する。
【００６６】
その後、調光回路３３は、切替スイッチ回路４０の接点ａが導通状態の場合に入力される撮像信号に基づき、絞り装置１３が絞りを最大まで開放した状態においても、モニタ５に画像表示された被写体の像が通常観察に適した所望の明るさの画像として表示されていないことを検知した場合、さらに、ＡＧＣ回路３５に対して明るさ制御信号を出力することにより、撮像信号の信号レベルを所定の信号レベルまで増幅させるための制御をＡＧＣ回路３５に対して行う。
【００６７】
調光回路３３が前述した制御を行うことにより、モニタ５には、通常観察に適した所望の明るさを有する被写体の像が表示される。
【００６８】
なお、調光回路３３は、通常観察においては、図５に示すように、ランプ１１の駆動電流を第１の駆動電流として、例えば、１８アンペアに保持するための制御をランプ駆動回路１０に対して行うものとする。
【００６９】
その後、モード切替スイッチ２０が術者等により操作されることにより、内視鏡装置１の観察モードを通常観察モードから狭帯域光観察モードへと切り替えるための切替指示信号がビデオプロセッサ４に対して出力されると、モード切替回路２１は、移動モータ１８と、切替スイッチ回路４０と、調光制御パラメータ切替回路５０とに対し、観察モード切替信号を出力する。
【００７０】
モード切替回路２１は、移動モータ１８に対して観察モード切替信号を出力することにより、第２フィルタ群１４Ｂをランプ１１の光路上に配置させる。また、モード切替回路２１は、切替スイッチ回路４０に対して観察モード切替信号を出力することにより、接点ａを非導通状態とさせると共に、接点ｂを導通状態とさせる。さらに、モード切替回路２１は、調光制御パラメータ切替回路５０に対して観察モード切替信号を出力することにより、調光回路３３に対して出力される調光制御パラメータを切り替えさせる。前述したような制御が行われることにより、内視鏡装置１の観察モードは、通常観察モードから狭帯域光観察モードへと切り替わる（図９のステップＳ１）。
【００７１】
第２フィルタ群１４Ｂがランプ１１の光路上に配置された状態において、光源装置３は、狭帯域光観察用照明光を出射する。そして、光源装置３から出射された狭帯域光観察用照明光は、ライトガイド９により伝送された後、照明レンズ２３を経て被写体に対して出射される。
【００７２】
また、内視鏡装置１の観察モードが狭帯域光観察モードへ切り替わった直後においては、調光回路３３は、ランプ駆動回路１０に対して明るさ制御信号を出力することにより、調光制御パラメータ切替回路５０から出力される調光制御パラメータに基づき、ランプ駆動回路１０からランプ１１に供給される駆動電流のデューティー比が、例えば、図６に示すような状態として設定されるように、以降に述べるような、ランプ駆動回路１０に対する第１の駆動電流制御を行う（図９のステップＳ２）。
【００７３】
ランプ駆動回路１０は、調光回路３３から出力される明るさ制御信号に基づき、第１の駆動電流と、第１の駆動電流に比べて高い駆動電流として、例えば、２０アンペアに設定された第２の駆動電流とのデューティー比を、図６に示すように、回転フィルタ１４の回転速度に合わせて設定しつつ、ランプ１１に対する駆動電流の供給を行う。
【００７４】
具体的には、例えば、回転フィルタ１４の回転速度が１秒間に２０回転の場合、Ｒ２フィルタ１４ｒ２を透過した光、Ｇ２フィルタ１４ｇ２を透過した光及びＢ２フィルタ１４ｂ２を透過した光は、回転フィルタ１４が１回転する間に、各々１／６０秒間被写体に出射される。そして、例えば、Ｒ２フィルタ１４ｒ２を透過した光が被写体に照射されている期間としての１／６０秒間を第１の周期とした場合、ランプ駆動回路１０は、図６に示すように、該第１の周期の間に、ランプ１１に対し、第１の駆動電流をＲａ秒間供給し、第２の駆動電流をＲｂ秒間供給する。また、例えば、Ｇ２フィルタ１４ｇ２を透過した光が被写体に照射されている期間としての１／６０秒間を第２の周期とした場合、ランプ駆動回路１０は、図６に示すように、該第２の周期の間に、ランプ１１に対し、第１の駆動電流をＧａ秒間供給し、第２の駆動電流をＧｂ秒間供給する。さらに、例えば、Ｂ２フィルタ１４ｂ２を透過した光が被写体に照射されている期間としての１／６０秒間を第３の周期とした場合、ランプ駆動回路１０は、図６に示すように、該第３の周期の間に、ランプ１１に対し、第１の駆動電流をＢａ秒間供給し、第２の駆動電流をＢｂ秒間供給する。
【００７５】
一方、ＣＣＤ２５は、狭帯域光観察用照明光により照明され、さらに、対物レンズ２４により結像された被写体の像を撮像し、撮像した被写体の像を撮像信号としてビデオプロセッサ４に対して出力する。
【００７６】
ビデオプロセッサ４は、ＣＣＤ２５から出力される撮像信号に対し、前述した各部において、前述した処理を行うことにより映像信号を生成し、該映像信号をモニタ５に対して出力する。これにより、モニタ５には、狭帯域光観察における被写体の像がモニタ５に画像表示される。より具体的には、狭帯域光観察モードにおいては、プリアンプ３０等により増幅等の処理が行われた後、ＡＧＣ回路３５から出力される撮像信号は、ノイズ抑制回路３６によりノイズ抑制の処理が行われ、同時化回路３７により同時化され、色変換回路３８により色変換の処理が行われ、面順次回路３９において画像データとして変換された後、切替スイッチ回路４０を介してγ補正回路４１に入力される。γ補正回路４１に入力された画像データは、以降において、前述した通常観察モードにおける撮像信号に対する処理と同様の処理が行われた後、映像信号としてモニタ５に対して出力される。
【００７７】
そして、狭帯域光観察における被写体の像がモニタ５に画像表示された状態において、調光回路３３は、切替スイッチ回路４０の接点ｂが導通状態の場合に入力される画像データに基づき、該画像が狭帯域光観察に適した所望の明るさの画像として表示されていないことを検知した場合（図９のステップＳ３）、絞り装置１３に対して明るさ制御信号を出力することにより、絞りを開放させるための制御を絞り装置１３に対して行う（図９のステップＳ４）。そして、絞り装置１３は、調光回路３３から出力される明るさ制御信号に基づき、絞りを開放する。
【００７８】
その後、調光回路３３は、切替スイッチ回路４０の接点ｂが導通状態の場合に入力される画像データに基づき、絞り装置１３が絞りを最大まで開放した状態においても、モニタ５に画像表示された被写体の像が狭帯域光観察に適した所望の明るさの画像として表示されていないことを検知した場合（図９のステップＳ５）、ランプ駆動回路１０に対して明るさ制御信号を出力する。そして、調光回路３３は、ランプ駆動回路１０に対して明るさ制御信号を出力することにより、ランプ駆動回路１０からランプ１１に供給される駆動電流のデューティー比が、例えば、図７に示すような状態として設定されるように、以降に述べるような、ランプ駆動回路１０に対する第２の駆動電流制御を行う（図９のステップＳ６）。
【００７９】
ランプ駆動回路１０は、調光回路３３から出力される明るさ制御信号に基づき、第１の駆動電流と、第２の駆動電流とのデューティー比を、図７に示すように、回転フィルタ１４の回転速度に合わせて設定しつつ、ランプ１１に対する駆動電流の供給を行う。
【００８０】
具体的には、例えば、ランプ駆動回路１０は、図７に示すように、Ｒ２フィルタ１４ｒ２を透過した光が被写体に照射されている期間である第１の周期の間に、ランプ１１に対し、第１の駆動電流を、Ｒａ秒間より短い時間であるＲｃ秒間供給し、第２の駆動電流を、Ｒｂ秒間より長い時間であるＲｄ秒間供給する。また、例えば、ランプ駆動回路１０は、図７に示すように、Ｇ２フィルタ１４ｇ２を透過した光が被写体に照射されている期間である第２の周期の間に、ランプ１１に対し、第１の駆動電流を、Ｇａ秒間より短い時間であるＧｃ秒間供給し、第２の駆動電流を、Ｇｂ秒間より長い時間であるＧｄ秒間供給する。さらに、例えば、ランプ駆動回路１０は、図７に示すように、Ｂ２フィルタ１４ｂ２を透過した光が被写体に照射されている期間である第３の周期の間（図７に示すＢｃ秒間）、ランプ１１に対して第２の駆動電流を供給する。
【００８１】
すなわち、調光回路３３は、第２の駆動電流制御として、ランプ１１に対する第２の駆動電流の供給期間を、第１の駆動電流制御に比べて延長させる制御をランプ駆動回路１０に対して行う。
【００８２】
さらに、調光回路３３は、切替スイッチ回路４０の接点ｂが導通状態の場合に入力される画像データに基づき、絞り装置１３が絞りを最大まで開放し、かつ、前述した第２の駆動電流制御を行った後においても、モニタ５に画像表示された被写体の像が狭帯域光観察に適した所望の明るさの画像として表示されていないことを検知した場合（図９のステップＳ７）、ランプ駆動回路１０に対して明るさ制御信号を出力する。そして、調光回路３３は、ランプ駆動回路１０に対して明るさ制御信号を出力することにより、ランプ駆動回路１０からランプ１１に供給される駆動電流のデューティー比が、例えば、図８に示すような状態として設定されるように、以降に述べるような、ランプ駆動回路１０に対する第３の駆動電流制御を行う（図９のステップＳ８）。
【００８３】
ランプ駆動回路１０は、調光回路３３から出力される明るさ制御信号に基づき、第１の駆動電流と、第２の駆動電流と、第２の駆動電流に比べて高い駆動電流として、例えば、２２アンペアに設定された第３の駆動電流とのデューティー比を、図８に示すように、回転フィルタ１４の回転速度に合わせて設定しつつ、ランプ１１に対する駆動電流の供給を行う。
【００８４】
具体的には、例えば、ランプ駆動回路１０は、図８に示すように、Ｒ２フィルタ１４ｒ２を透過した光が被写体に照射されている期間である第１の周期の間に、ランプ１１に対し、第１の駆動電流を、Ｒｃ秒間より短い時間であるＲｅ秒間供給し、第２の駆動電流を、Ｒｄ秒間より長い時間であるＲｆ秒間供給する。また、例えば、ランプ駆動回路１０は、図８に示すように、Ｇ２フィルタ１４ｇ２を透過した光が被写体に照射されている期間である第２の周期の間に、ランプ１１に対し、第１の駆動電流を、Ｇｃ秒間より短い時間であるＧｅ秒間供給し、第２の駆動電流を、Ｇｄ秒間より長い時間であるＧｆ秒間供給する。さらに、例えば、ランプ駆動回路１０は、図８に示すように、Ｂ２フィルタ１４ｂ２を透過した光が被写体に照射されている期間である第３の周期の間に、ランプ１１に対し、第３の駆動電流をＢｄ秒間供給し、第２の駆動電流をＢｅ秒間供給する。
【００８５】
すなわち、調光回路３３は、第３の駆動電流制御として、ランプ１１に対する第２の駆動電流の供給期間を第２の駆動電流制御に比べて延長させると共に、第１の駆動電流の供給期間及び第２の駆動電流の供給期間に加え、第３の駆動電流の供給期間を設ける制御をランプ駆動回路１０に対して行う。
【００８６】
また、調光回路３３は、切替スイッチ回路４０の接点ｂが導通状態の場合に入力される撮像信号に基づき、絞り装置１３が絞りを最大まで開放し、かつ、前述した第２の駆動電流制御及び第３の駆動電流制御を行った後においても、モニタ５に画像表示された被写体の像が狭帯域光観察に適した所望の明るさの画像として表示されていないことを検知した場合（図９のステップＳ９）、さらに、ＡＧＣ回路３５に対して明るさ制御信号を出力することにより、撮像信号の信号レベルを所定の信号レベルまで増幅させるための制御をＡＧＣ回路３５に対して行う（図９のステップＳ１０）。
【００８７】
前述した内容の一連の制御、すなわち、絞りを開放させるための絞り装置１３に対する制御と、ランプ１１に供給する駆動電流を段階的に変化させるためのランプ駆動回路１０に対する制御と、撮像信号の信号レベルを増幅させるためのＡＧＣ回路３５に対する制御とが、狭帯域光観察モードの内視鏡装置１において、前述した順番として行われることにより、モニタ５には、Ｓ／Ｎが極力低下することなく、かつ、観察に適した所望の明るさの画像が表示される。
【００８８】
なお、本実施形態においては、前述したような効果を得るための構成として、内視鏡装置１に代わり、以降に述べるような、内視鏡装置１０１が用いられるものであっても良い。
【００８９】
内視鏡装置１０１は、図１０に示すように、体腔内に挿入され、該体腔内において、生体組織等の被写体の像を撮像して撮像信号として出力する内視鏡１０２と、内視鏡１０２に対し、該被写体を照明するための照明光を出射する光源装置１０３と、内視鏡１０２に内蔵された撮像手段を駆動すると共に、内視鏡１０２から出力された撮像信号に対して信号処理を行い、映像信号として出力するビデオプロセッサ１０４と、ビデオプロセッサ１０４から出力される映像信号に基づき、該被写体の像を画像表示するモニタ１０５とを有して要部が構成されている。
【００９０】
内視鏡１０２は、体腔内に挿入される細長の挿入部１０７と、挿入部１０７の後端に設けられた操作部１０８と、操作部１０８の一部から延出したユニバーサルケーブル１０９とを有して構成されている。そして、挿入部１０７は、先端側に先端部１２６を有して構成されている。また、ユニバーサルケーブル１０９の端部には、ビデオプロセッサ１０４に着脱自在な構成を有する信号コネクタ１１０と、光源装置１０３に対して着脱自在な構成を有するライトガイドコネクタ１１１とが設けられている。
【００９１】
また、内視鏡１０２は、術者等の操作により、例えば、通常観察モード及び狭帯域光観察モード等の観察モード切替の指示が行われるモード切替スイッチ１１４を有している。そして、モード切替スイッチ１１４においてなされた観察モード切替の指示は、モード切替指示信号としてビデオプロセッサ１０４に対して出力される。なお、モード切替スイッチ１１４は、内視鏡１０２に設けられているものに限らず、例えば、ビデオプロセッサ１０４の図示しないフロントパネルに設けられていても良いし、ビデオプロセッサ１０４に接続可能な図示しないキーボードにおける所定のキーとして構成されていても良い。
【００９２】
さらに、内視鏡１０２は、例えば、ビデオプロセッサ１０４が行う各種信号処理におけるパラメータ等を設定するために使用される情報である、機種情報等の固有の識別情報（スコープＩＤと略記）を出力するスコープＩＤ発生回路１３３を有している。
【００９３】
内視鏡１０２の先端部１２６は、図示しない照明窓に取り付けられた照明レンズ１２７と、該照明窓に隣接して設けられた図示しない観察窓に取り付けられた対物レンズ１２８と、対物レンズ１２８の結像位置に配置された撮像素子である、ＣＣＤ（電荷結合素子）１２９とを有して構成される。また、ＣＣＤ１２９は、対物レンズ１２８により結像された被写体の像を撮像し、撮像した該被写体の像を撮像信号としてビデオプロセッサ１０４に対して出力する。さらに、ＣＣＤ１２９の撮像面には、光学的な色分離を各画素単位において行うための色分離フィルタ１３０として、例えば、図１１に示すような、補色系フィルタが取り付けられている。
【００９４】
色分離フィルタ１３０は、各画素の前に、マゼンタ（Ｍｇ）、グリーン（Ｇ）、シアン（Ｃｙ）、イエロー（Ｙｅ）の４色のカラーチップが各々配置されているような構成を有している。より具体的には、色分離フィルタ１３０は、水平方向に、Ｍｇのカラーチップ及びＧのカラーチップが交互に配置され、また、垂直方向に、Ｍｇ、Ｃｙ、Ｍｇ、Ｙｅと、Ｇ、Ｙｅ、Ｇ、Ｃｙとの配列順により、各々のカラーチップが配置されているような構成を有している。
【００９５】
また、挿入部１０７の及びユニバーサルケーブル１０９の内部には、光源装置１０３から出射された照明光を伝送するためのライトガイド１１３が挿通されている。ライトガイド１１３は、照明レンズ１２７の光入射側に光出射面を有する一端が配置されると共に、ライトガイドコネクタ１１１の内部に光入射面を有する他端が配置されているような構成を有している。
【００９６】
光源装置１０３は、フィルタ挿脱機構１１６と、ランプ１２０と、ランプ１２０が発する光の熱線を遮断する熱線カットフィルタ１２１と、熱線カットフィルタ１２１を介して出射された光の光量を制御する絞り装置１２２と、絞り駆動回路１２３と、図４に示す分光特性と略同一の分光特性を有する、分光手段としての狭帯域光観察用フィルタ１２４と、集光レンズ１２５と、ランプ駆動回路１７０とを有して構成される。
【００９７】
フィルタ挿脱機構１１６は、後述する制御回路１１５から出力される観察モード切替信号に基づき、通常観察モードにおいては、狭帯域光観察用フィルタ１２４をランプ１２０の光路上から取り除き、また、狭帯域光観察モードにおいては、狭帯域光観察用フィルタ１２４をランプ１２０の光路上に配置する。
【００９８】
光源手段としてのランプ１２０は、例えば、白色光を発するキセノンランプ等により構成され、ランプ駆動回路１７０から供給される駆動電流に基づき、少なくとも可視領域の帯域を含む白色光を出射する。
【００９９】
絞り駆動回路１２３は、後述する調光回路１３６から出力される明るさ制御信号に基づき、絞り手段としての絞り装置１２２の開口量を調整する。
【０１００】
集光レンズ１２５は、狭帯域光観察用フィルタ１２４を通過することなく、白色光と略同様の帯域を有する照射光として出射される通常観察用照射光、及び、ランプ１２０の光路上に設けられた狭帯域光観察用フィルタ１２４を通過することにより、図４に示す帯域を有する照射光として出射される狭帯域光観察用照射光を集光し、ライトガイドコネクタ１１１に設けられた、ライトガイド１１３の光入射面に対して出射する。
【０１０１】
ランプ駆動回路１７０は、後述する制御回路１１５から出力される明るさ制御信号に基づき、ランプ１２０に対して駆動電流を供給する。
【０１０２】
例えば、モード切替スイッチ１１４が術者等により操作され、モード切替指示信号がビデオプロセッサ１０４に対して出力されると、ビデオプロセッサ１０４に設けられた制御回路１１５は、フィルタ挿脱機構１１６に対し、後述する観察モード切替信号を出力する。そして、フィルタ挿脱機構１１６は、前記観察モード切替信号に基づき、狭帯域光観察用フィルタ１２４をランプ１２０の光路上から取り除く、または、狭帯域光観察用フィルタ１２４をランプ１２０の光路上に配置するように、狭帯域光観察用フィルタ１２４を移動させる。
【０１０３】
モード切り替え手段としての制御回路１１５は、モード切替スイッチ１１４から出力されるモード切替指示信号に基づき、光源装置１０３のフィルタ挿脱機構１１６と、ＣＣＤドライバ１３１と、Ｙ／Ｃ分離回路１３７と、セレクタ１３９と、ローパスフィルタ（図１０においてはＬＰＦと記載）１４３と、強調回路１４８と、第１マトリクス回路１８１と、γ補正回路１８２と、第２マトリクス回路１８３に対し、観察モードが一の観察モードから他の観察モードに切り替わったことを通知するための、観察モード切替信号を出力する。そして、制御回路１１５が前述した各部に対して観察モード切替信号を出力することにより、内視鏡装置１０１は、一の観察モードから他の観察モードへと切り替わる。なお、Ｙ／Ｃ分離回路１３７、セレクタ１３９、ローパスフィルタ１４３、強調回路１４８、第１マトリクス回路１８１、γ補正回路１８２及び第２マトリクス回路１８３の構成は、後述するものとする。
【０１０４】
また、内視鏡装置１０１における明るさ制御手段の一部を構成する制御回路１１５は、後述する調光回路１３６から出力される制御切替信号に基づき、後述するＡＧＣ回路１５２と、ランプ駆動回路１７０とに対し、明るさ制御信号を出力する。
【０１０５】
狭帯域光観察用フィルタ１２４がランプ１２０の光路上から取り除かれた場合、通常観察モードにおいて用いられる照明光としての、ランプ１１から出射される白色光と略同一の帯域を有する通常観察用照明光が、集光レンズ１２５を介してライトガイド１１３の光入射面に入射される。一方、狭帯域光観察用フィルタ１２４がランプ１２０の光路上に配置された場合、狭帯域光観察モードにおいて用いられる照明光としての、通常観察用照明光に比べて狭い帯域を有する狭帯域光観察用照明光が、集光レンズ１２５を介してライトガイド１１３の光入射面に入射される。
【０１０６】
通常観察用照明光及び狭帯域光観察用照明光は、ライトガイド１１３の光入射面に入射された後、光出射面側に設けられた照明レンズ１２７を介し、生体組織等の被写体に対して出射される。
【０１０７】
照明レンズ１２７から出射される照明光により照明された被写体は、対物レンズ１２８により結像された後、ＣＣＤ１２９により撮像される。そして、撮像手段としてのＣＣＤ１２９により撮像された被写体の像は、一端がＣＣＤ１２９に接続されると共に、他端が信号コネクタ１１０に接続された信号線を介し、撮像信号としてビデオプロセッサ１０４に対して出力される。
【０１０８】
なお、ＣＣＤ１２９は、ビデオプロセッサ１０４に設けられた、ＣＣＤ１２９に対してＣＣＤ駆動信号を出力するＣＣＤドライバ１３１と、相関二重サンプリング回路（以降、ＣＤＳ回路と略記する）１３２とに接続されている。このような構成により、ＣＣＤ１２９は、ＣＣＤドライバ１３１から出力されるＣＣＤ駆動信号に基づいて駆動し、駆動状態において撮像信号を生成すると共に、生成した撮像信号をＣＤＳ回路１３２に対して出力する。なお、ＣＣＤドライバ１３１は、制御回路１１５から出力される観察モード切替信号に基づき、ＣＣＤ１２９が観察モードに応じた駆動状態となるように、ＣＣＤ１２９に対してＣＣＤ駆動信号を出力する。
【０１０９】
ＣＣＤ１２９からビデオプロセッサ１０４に対して出力された撮像信号は、ＣＤＳ回路１３２により相関２重サンプリング等が行われ、Ａ／Ｄ変換回路１３４によりデジタル信号に変換された後、ＡＧＣ回路１５２に入力される。
【０１１０】
撮像信号増幅手段としてのＡＧＣ回路１５２は、制御回路１１５から出力される明るさ制御信号に基づき、該明るさ制御信号が入力された場合において、Ａ／Ｄ変換回路１３４から出力される撮像信号を、観察モードに応じた所定の信号レベルまで増幅し、増幅後の撮像信号をＹ／Ｃ分離回路１３７に対して出力する。
【０１１１】
Ｙ／Ｃ分離回路１３７は、ＡＧＣ回路１５２から出力される撮像信号に基づいて輝度信号及び色差信号を生成し、輝度信号をγ補正回路１３８及びローパスフィルタ（図１０においてはＬＰＦと記載）１４１に対して出力すると共に、色差信号をローパスフィルタ１４３に対して出力する。
【０１１２】
Ｙ／Ｃ分離回路１３７からγ補正回路１３８に対して出力された輝度信号は、γ補正回路１３８においてγ補正が行われた後、セレクタ１３９を介して明るさ検出回路１３５に入力される。
【０１１３】
明るさ検出回路１３５は、セレクタ１３９から出力された輝度信号に基づき、例えば、該輝度信号の平均輝度を算出することにより、該輝度信号における明るさを検出した後、検出した該明るさに関する情報を明るさ信号として調光回路１３６に対して出力する。
【０１１４】
内視鏡装置１０１における明るさ制御手段の一部を構成する調光回路１３６は、明るさ検出回路１３５から出力される明るさ信号に基づき、絞り装置１２２の開口量を変更させるための、明るさ制御信号を絞り駆動回路１２３に対して出力する。また、調光回路１３６は、絞り装置１２２が最大まで開放されたことを検知した場合に、制御回路１１５に対して制御切替信号を出力する。
【０１１５】
また、Ｙ／Ｃ分離回路１３７からローパスフィルタ１４１に対して出力された輝度信号は、ローパスフィルタ１４１が有する通過帯域に応じた高周波成分がカットされた後、第１マトリクス回路１８１に入力される。
【０１１６】
Ｙ／Ｃ分離回路１３７からローパスフィルタ１４３に対して出力された出力された色差信号は、ローパスフィルタ１４３が有する通過帯域に応じた高周波成分がカットされ、同時化回路１４４により同時化された後、第１マトリクス回路１８１に入力される。
【０１１７】
なお、ローパスフィルタ１４３は、制御回路１１５から出力される観察モード切替信号に基づき、観察モードに応じて通過帯域特性を変更可能な構成を有している。
【０１１８】
具体的には、ローパスフィルタ１４３は、制御回路１１５から出力される観察モード切替信号に基づき、通常観察モードにおいては、ローパスフィルタ１４１に比べてさらに低い帯域のみを通過させ、また、狭帯域光観察モードにおいては、ローパスフィルタ１４１と略同一の帯域を通過させる。
【０１１９】
第１マトリクス回路１８１は、ローパスフィルタ１４１から出力される輝度信号及び同時化回路１４４から出力される色差信号に基づいて、例えば、３×３のマトリクスを用いることにより、該輝度信号及び該色差信号をＲ、Ｇ及びＢの成分を有するＲＧＢ信号に変換する色変換の処理を行い、該ＲＧＢ信号をγ補正回路１８２に対して出力する。
【０１２０】
γ補正回路１８２は、第１マトリクス回路１８１から出力されるＲＧＢ信号に対して、低信号レベル側でのコントラストが強調されるようにγ補正を行った後、該γ補正を行った後のＲＧＢ信号を第２マトリクス回路１８３に対して出力する。
【０１２１】
第２マトリクス回路１８３は、γ補正回路１８２から出力されるＲＧＢ信号に基づいて、例えば、３×３のマトリクスを用いることにより、該ＲＧＢ信号を輝度信号及び色差信号に変換する処理を行った後、該輝度信号をセレクタ１３９に出力するとともに、該色差信号を拡大回路１４７に対して出力する。
【０１２２】
セレクタ１３９は、制御回路１１５から出力される観察モード切替信号に基づき、通常観察モードにおいては、γ補正回路１３８から出力された輝度信号を拡大回路１４７に対して出力させ、また、狭帯域光観察モードにおいては、第２マトリクス回路１８３から出力された輝度信号を拡大回路１４７に対して出力させる。
【０１２３】
セレクタ１３９から出力された輝度信号は、拡大回路１４７により拡大処理され、強調回路１４８により輪郭強調された後、第３マトリクス回路１４９に入力される。また、第２マトリクス回路１８３から出力された色差信号は、拡大回路１４７により拡大処理された後、第３マトリクス回路１４９に入力される。
【０１２４】
第３マトリクス回路１４９は、強調回路１４８から出力される輝度信号と、拡大回路１４７から出力される色差信号とに基づいて映像信号を生成した後、該映像信号をＤ／Ａ変換回路１８４ａ、１８４ｂ及び１８４ｃに対して出力する。
【０１２５】
Ｄ／Ａ変換回路１８４ａ、１８４ｂ及び１８４ｃは、第３マトリクス回路１４９から出力される映像信号が有するＲ、Ｇ及びＢ成分を各々格納し、格納された該各々の成分をアナログに変換した後、アナログの映像信号としてモニタ１０５に対して出力する。
【０１２６】
次に、本実施形態の内視鏡装置１０１の作用について説明を行う。
【０１２７】
まず、術者等は、図１０に示すような状態として、内視鏡１０２を光源装置１０３及びビデオプロセッサ１０４に接続すると共に、前記各部及びモニタ１０５の電源を投入することにより、内視鏡装置１０１を初期状態とする。なお、前述した初期状態において、内視鏡装置１０１は、通常観察モードとして設定されているものであるとする。
【０１２８】
通常観察モードにおいて、制御回路１１５は、フィルタ挿脱機構１１６に対して観察モード切替信号を出力することにより、狭帯域光観察用フィルタ１２４をランプ１２０の光路上から取り除く。狭帯域光観察用フィルタ１２４がランプ１２０の光路上から取り除かれた状態において、光源装置１０３は、通常観察用照明光を出射する。そして、光源装置１０３から出射された通常観察用照明光は、ライトガイド１１３により伝送された後、照明レンズ１２７を経て被写体に対して出射される。
【０１２９】
ＣＣＤ１２９は、通常観察用照明光により照明され、さらに、対物レンズ１２８により結像された被写体の像を撮像し、撮像した被写体の像を撮像信号としてビデオプロセッサ１０４に対して出力する。
【０１３０】
ビデオプロセッサ１０４は、ＣＣＤ１２９から出力される撮像信号に対し、前述した各部において、前述した処理を行うことにより映像信号を生成し、該映像信号をモニタ１０５に対して出力する。これにより、モニタ１０５には、通常観察における被写体の像が画像表示される。より具体的には、通常観察モードにおいては、相関２重サンプリング及びＡ／Ｄ変換等の処理が行われた後、ＡＧＣ回路１５２から出力される撮像信号は、Ｙ／Ｃ分離回路１３７において、輝度信号及び色差信号として変換される。そして、Ｙ／Ｃ分離回路１３７から出力された輝度信号は、γ補正処理が行われた後、セレクタ１３９を介して拡大回路１４７に入力され、拡大処理及び強調処理が行われた後、アナログの映像信号に変換されてモニタ１０５に出力される。
【０１３１】
また、Ｙ／Ｃ分離回路１３７から出力された色差信号は、ローパスフィルタ１４３を介して同時化回路１４４に入力されて同時化され、色変換の処理、γ補正処理及び拡大処理が行われた後、アナログの映像信号に変換されてモニタ１０５に出力される。
【０１３２】
そして、通常観察における被写体の像がモニタ１０５に画像表示された状態において、調光回路１３６は、明るさ検出回路１３５から出力される明るさ信号に基づき、該画像が通常観察に適した所望の明るさの画像として表示されていないことを検知した場合、絞り駆動回路１２３に対して明るさ制御信号を出力することにより、絞り装置１２２の開口量を増加させるための制御を行う。そして、絞り駆動回路１２３は、調光回路１３６から出力される明るさ制御信号に基づき、絞り装置１２２の開口量を増加させる。
【０１３３】
その後、調光回路１３６は、明るさ検出回路１３５から出力される明るさ信号に基づき、絞り装置１２２が絞りを最大まで開放した状態においても、モニタ５に画像表示された被写体の像が通常観察に適した所望の明るさの画像として表示されていないことを検知した場合、制御回路１１５に対して制御切替信号を出力する。
【０１３４】
制御回路１１５は、調光回路１３６から出力された制御切替信号に基づき、ＡＧＣ回路１５２に対して明るさ制御信号を出力することにより、撮像信号の信号レベルを所定の信号レベルまで増幅させるための制御をＡＧＣ回路１５２に対して行う。
【０１３５】
制御回路１１５及び調光回路１３６が前述した制御を行うことにより、モニタ１０５には、通常観察に適した所望の明るさを有する被写体の像が表示される。
【０１３６】
なお、制御回路１１５は、通常観察においては、ランプ１２０の駆動電流を、例えば、前述した第１の駆動電流として保持するための制御をランプ駆動回路１７０に対して行うものとする。
【０１３７】
その後、モード切替スイッチ１１４が術者等により操作されることにより、内視鏡装置１０１の観察モードを通常観察モードから狭帯域光観察モードへと切り替えるための切替指示信号がビデオプロセッサ１０４に対して出力されると、制御回路１１５は、フィルタ挿脱機構１１６と、ＣＣＤドライバ１３１と、Ｙ／Ｃ分離回路１３７と、セレクタ１３９と、ローパスフィルタ１４３と、強調回路１４８と、第１マトリクス回路１８１と、γ補正回路１８２と、第２マトリクス回路１８３に対し、観察モード切替信号を出力する。
【０１３８】
制御回路１１５は、フィルタ挿脱機構１１６に対して観察モード切替信号を出力することにより、狭帯域光観察用フィルタ１２４をランプ１２０の光路上に配置させる。また、制御回路１１５は、ＣＣＤドライバ１３１に対して観察モード切替信号を出力することにより、ＣＣＤ１２９が狭帯域光観察モードに適した駆動状態となるように、ＣＣＤドライバ１３１を制御する。さらに、制御回路１１５は、Ｙ／Ｃ分離回路１３７と、セレクタ１３９と、ローパスフィルタ１４３と、強調回路１４８と、第１マトリクス回路１８１と、γ補正回路１８２と、第２マトリクス回路１８３に対して観察モード切替信号を出力することにより、狭帯域光観察モードにおける処理が行われるように、前記各部に対して制御を行う。前述したような制御が行われることにより、内視鏡装置１０１の観察モードは、通常観察モードから狭帯域光観察モードへと切り替わる（図１２のステップＳ１１）。
【０１３９】
狭帯域光観察用フィルタ１２４がランプ１２０の光路上に配置された状態において、光源装置１０３は、狭帯域光観察用照明光を出射する。そして、光源装置１０３から出射された狭帯域光観察用照明光は、ライトガイド１１３により伝送された後、照明レンズ１２７を経て被写体に対して出射される。
【０１４０】
一方、ＣＣＤ１２９は、狭帯域光観察用照明光により照明され、さらに、対物レンズ１２８により結像された被写体の像を撮像し、撮像した被写体の像を撮像信号としてビデオプロセッサ１０４に対して出力する。
【０１４１】
ビデオプロセッサ１０４は、ＣＣＤ１２９から出力される撮像信号に対し、前述した各部において、前述した各処理を行うことにより映像信号を生成し、該映像信号をモニタ１０５に対して出力する。これにより、モニタ１０５には、狭帯域光観察における被写体の像がモニタ１０５に画像表示される。より具体的には、狭帯域光観察モードにおいては、相関２重サンプリング及びＡ／Ｄ変換等の処理が行われた後、ＡＧＣ回路１５２から出力される撮像信号は、Ｙ／Ｃ分離回路１３７において、輝度信号及び色差信号として変換される。そして、Ｙ／Ｃ分離回路１３７から出力された輝度信号は、ローパスフィルタ１４１を介して第１マトリクス回路１８１に入力され、第１マトリクス回路１８１、γ補正回路１８２及び第２マトリクス回路１８３において、色変換の処理及びγ補正処理が行われた後、セレクタ１３９を介して拡大回路１４７に入力され、拡大処理及び強調処理が行われた後、アナログの映像信号に変換されてモニタ１０５に出力される。
【０１４２】
また、Ｙ／Ｃ分離回路１３７から出力された色差信号は、ローパスフィルタ１４３を介して同時化回路１４４に入力されて同時化され、第１マトリクス回路１８１、γ補正回路１８２及び第２マトリクス回路１８３において、色変換の処理及びγ補正処理が行われ、拡大回路１４７において拡大処理が行われ、さらに、アナログの映像信号に変換されてモニタ１０５に出力される。
【０１４３】
そして、狭帯域光観察における被写体の像がモニタ１０５に画像表示された状態において、調光回路１３６は、明るさ検出回路１３５から出力される明るさ信号に基づき、該画像が狭帯域光観察に適した所望の明るさの画像として表示されていないことを検知した場合（図１２のステップＳ１２）、絞り駆動回路１２３に対して明るさ制御信号を出力することにより、絞り装置１２２の開口量を増加させるための制御を行う。そして、絞り駆動回路１２３は、調光回路１３６から出力される明るさ制御信号に基づき、絞り装置１２２の開口量を増加させる（図１２のステップＳ１３）。
【０１４４】
その後、調光回路１３６は、明るさ検出回路１３５から出力される明るさ信号に基づき、絞り装置１２２が絞りを最大まで開放した状態においても、モニタ１０５に画像表示された被写体の像が狭帯域光に適した所望の明るさの画像として表示されていないことを検知した場合（図１２のステップＳ１４）、制御回路１１５に対して制御切替信号を出力する。
【０１４５】
制御回路１１５は、調光回路１３６から出力された制御切替信号に基づき、ランプ駆動回路１７０に対して明るさ制御信号を出力することにより、ランプ１２０の駆動電流を、例えば、前述した第２の駆動電流から、第２の駆動電流に比べて高い駆動電流である、前述した第３の駆動電流へと増加させるための制御を行う（図１２のステップＳ１５）。そして、ランプ駆動回路１７０は、制御回路１１５から出力される明るさ制御信号に基づき、ランプ１２０に供給する駆動電流を、例えば、第２の駆動電流から第３の駆動電流へと増加する。
【０１４６】
その後、調光回路１３６は、明るさ検出回路１３５から出力される明るさ信号に基づき、絞り装置１２２が絞りを最大まで開放した状態であり、かつ、ランプ１２０に供給されている駆動電流を第３の駆動電流まで増加した状態においても、モニタ１０５に画像表示された被写体の像が狭帯域光に適した所望の明るさの画像として表示されていないことを検知した場合（図１２のステップＳ１６）、制御回路１１５に対して制御切替信号を出力する。
【０１４７】
制御回路１１５は、調光回路１３６から出力された制御切替信号に基づき、ＡＧＣ回路１５２に対して明るさ制御信号を出力することにより、撮像信号の信号レベルを所定の信号レベルまで増幅させるための制御をＡＧＣ回路１５２に対して行う（図１２のステップＳ１７）。
【０１４８】
前述した内容の一連の制御、すなわち、絞り装置１２２の開口量を増加させるための絞り駆動回路１２３に対する制御と、ランプ１２０に供給する駆動電流を段階的に変化させるためのランプ駆動回路１７０に対する制御と、撮像信号の信号レベルを増幅させるためのＡＧＣ回路１５２に対する制御とが、狭帯域光観察モードの内視鏡装置１０１において、前述した順番として行われることにより、モニタ１０５には、Ｓ／Ｎが極力低下することなく、かつ、観察に適した所望の明るさの画像が表示される。
【０１４９】
なお、本実施形態の内視鏡装置１及び内視鏡装置１０１においては、発明の要旨を逸脱しない範囲において、その構成を種々変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５０】
【図１】本実施形態の内視鏡装置における、要部の構成の一例を示す図。
【図２】本実施形態の内視鏡装置において、光源装置に設けられた回転フィルタの構成の一例を示す図。
【図３】本実施形態の内視鏡装置において、光源装置が通常観察用照明光を照射する際に用いるフィルタの分光特性を示す図。
【図４】本実施形態の内視鏡装置において、光源装置が狭帯域光観察用照明光を照射する際に用いるフィルタの分光特性を示す図。
【図５】本実施形態の内視鏡装置が通常観察モードの場合に、ランプに供給される駆動電流の状態を示す図。
【図６】本実施形態の内視鏡装置が狭帯域光観察モードの場合に行われる、第１の駆動電流制御においてランプに供給される駆動電流の状態を示す図。
【図７】本実施形態の内視鏡装置が狭帯域光観察モードの場合に行われる、第２の駆動電流制御においてランプに供給される駆動電流の状態を示す図。
【図８】本実施形態の内視鏡装置が狭帯域光観察モードの場合に行われる、第３の駆動電流制御においてランプに供給される駆動電流の状態を示す図。
【図９】本実施形態の内視鏡装置が狭帯域光観察モードである場合に行う処理の一例を示す図。
【図１０】本実施形態の変形例の内視鏡装置における、要部の構成の一例を示す図。
【図１１】本実施形態の変形例の内視鏡装置において、内視鏡に設けられた色分離フィルタの構成の一例を示す図。
【図１２】本実施形態の変形例の内視鏡装置が狭帯域光観察モードである場合に行う処理の一例を示す図。
【符号の説明】
【０１５１】
１，１０１・・・内視鏡装置、２，１０２・・・内視鏡、３，１０３・・・光源装置、４，１０４・・・ビデオプロセッサ、５，１０５・・・モニタ、７，１０７・・・挿入部、８，１０８・・・操作部、９，１１３・・・ライトガイド、１０，１７０・・・ランプ駆動回路、１１，１２０・・・ランプ、１２，１２１・・・熱線カットフィルタ、１３，１２２・・・絞り装置、１４・・・回転フィルタ、１４Ａ・・・第１フィルタ群、１４Ｂ・・・第２フィルタ群、１４ｂ１・・・Ｂ１フィルタ、１４ｂ２・・・Ｂ２フィルタ、１４ｇ１・・・Ｇ１フィルタ、１４ｇ２・・・Ｇ２フィルタ、１４ｒ１・・・Ｒ１フィルタ、１４ｒ２・・・Ｒ２フィルタ、１５，１２５・・・集光レンズ、１６，１１５・・・制御回路、１７・・・回転フィルタモータ、１７ａ・・・保持板、１８・・・移動モータ、１８ａ・・・ピニオンギヤ、２０，１１４・・・モード切替スイッチ、２１・・・モード切替回路、２２，１２６・・・先端部、２３，１２７・・・照明レンズ、２４，１２８・・・対物レンズ、２５，１２９・・・ＣＣＤ、２６・・・信号線、２８，１３３・・・スコープＩＤ発生回路、２９，１３１・・・ＣＣＤドライバ、３０・・・プリアンプ、３１・・・プロセス回路、３２，１３４・・・Ａ／Ｄ変換回路、３３，１３６・・・調光回路、３４・・・ホワイトバランス回路、３５，１５２・・・ＡＧＣ回路、３６・・・ノイズ抑制回路、３７，１４４・・・同時化回路、３８・・・色変換回路、３９・・・面順次回路、４０・・・切替スイッチ回路、４１，１３８，１８２・・・γ補正回路、４２，１４７・・・拡大回路、４３，１４８・・・強調回路、４４・・・セレクタ、４５・・・同時化回路、４６・・・画像処理回路、４７ａ，４７ｂ，４７ｃ・・・Ｄ／Ａ変換回路、４９・・・タイミングジェネレータ、５０・・・調光制御パラメータ切替回路、１０９・・・ユニバーサルケーブル、１１０・・・信号コネクタ、１１１・・・ライトガイドコネクタ、１１６・・・フィルタ挿脱機構、１２３・・・絞り駆動回路、１２４・・・狭帯域光観察用フィルタ、１３０・・・色分離フィルタ、１３２・・・ＣＤＳ回路、１３５・・・明るさ検出回路、１３７・・・Ｙ／Ｃ分離回路、１３９・・・セレクタ、１４１，１４３・・・ローパスフィルタ、１４９・・・第３マトリクス回路、１８１・・・第１マトリクス回路、１８３・・・第２マトリクス回路
【図１】
0005214853.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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