(57)【要約】【課題】観察の状況によって血管コントラストと明るさのバランスが良い観察画像光源装置、内視鏡システム、光源装置の作動方法、及び内視鏡システムの作動方法を提供する。【解決手段】光源装置１４は、光源部２０と、光学フィルタ２１と、光源制御部２２と、を備える。光源部２０は、青色光Ｂと紫色光Ｖとを発生させる。光学フィルタ２１は、青色光Ｂに含まれる４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の透過率を調整する。光源制御部２２は、光学フィルタ２１によって調整された４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量に応じて紫色光Ｖの光量を制御し、または、紫色光Ｖの光量に応じて光学フィルタ２１で調整される４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量を制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１照明光と、第１照明光よりも短波長の第２照明光とを発生させる光源部と、
前記第１照明光に含まれる４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光に対する光透過特性を調整する光透過特性調整部と、
前記光透過特性調整部で調整された前記４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量に応じて前記第２照明光の光量を制御し、または、前記第２照明光の光量に応じて前記光透過特性調整部で調整された前記４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量を制御する光源制御部と、
を備える光源装置。
【請求項２】
前記光源制御部は、前記光透過特性調整部で調整された前記４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量に応じて前記第２照明光の光量を制御する場合、前記光透過特性調整部による前記４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の透過率に応じて前記第２照明光の光量を制御し、前記第２照明光の光量に応じて前記光透過特性調整部で調整された前記４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量を制御する場合、前記光透過特性調整部による前記４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の透過率を制御する請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記光源制御部は、前記光透過特性調整部で調整される前記４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の透過率に応じて前記第２照明光の光量を制御する場合、前記光透過特性調整部で調整される前記４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の透過率が大きいほど、前記第２照明光の光量を大きくする請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記光源制御部は、前記第２照明光の光量に応じて前記光透過特性調整部で調整される前記４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量を制御する場合、前記第２照明光の光量が大きいほど、前記光透過特性調整部による前記４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の透過率を大きくする請求項２に記載の光源装置。
【請求項５】
前記光透過特性調整部は、前記４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の透過率が各々異なる複数の減光フィルタを備え、前記第１照明光の光路上に配置する前記減光フィルタを切り替えることにより前記４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の透過率を変更する請求項１〜４のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項６】
前記光透過特性調整部は、前記第１照明光から前記４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光に帯域制限する帯域制限フィルタと、液晶によって前記４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の透過光量を制御する液晶シャッタとを備える請求項１〜４のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項７】
前記第１照明光は青色光であり、前記第２照明光は紫色光である請求項１〜６のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項８】
前記第１照明光は、４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲を含む波長帯域を有し、前記第２照明光は、４００ｎｍ以上４４０ｎｍ以下の範囲に含まれる波長帯域を有する請求項１〜７のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項９】
第１照明光と、前記第１照明光よりも短波長の第２照明光とを発生させる光源部と、
前記第１照明光に含まれる４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光に対する光透過特性を調整する光透過特性調整部と、
前記光透過特性調整部で調整される前記４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量に応じて前記第２照明光の光量を制御し、または、前記第２照明光の光量に応じて前記光透過特性調整部で調整される前記４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量を制御する光源制御部と、
前記光透過特性調整部によって前記４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量が調整された照明光と、前記第２照明光とによって観察対象を撮像する撮像センサと、
を備える内視鏡システム。
【請求項１０】
前記光源制御部は、前記光透過特性調整部による前記４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の透過率を変更することにより、前記４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量を制御する請求項９に記載の内視鏡システム。
【請求項１１】
前記撮像センサが出力する画像信号または前記画像信号を用いて生成される前記観察対象の画像を用いて観察距離を算出する観察距離算出部を備え、
前記光源制御部は、前記光透過特性調整部で調整される前記４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量、または、前記第２照明光の光量を、前記観察距離に応じて制御する請求項９または１０に記載の内視鏡システム。
【請求項１２】
前記光源制御部は、前記光透過特性調整部で調整される前記４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量に応じて前記第２照明光の光量を制御する場合、前記観察距離が長いほど、前記光透過特性調整部で調整される前記４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量を大きくする請求項１１に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２照明光の光量に応じて前記光透過特性調整部で調整される前記４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量を制御する場合、前記観察距離が長いほど、前記第２照明光の光量を大きくする請求項１１に記載の内視鏡システム。
【請求項１４】
前記撮像センサが出力する画像信号または前記画像信号を用いて生成される前記観察対象の画像に対して、前記観察対象の構造を強調する構造強調処理を施す構造強調処理部を備え、
前記構造強調処理部は、前記光透過特性調整部で調整される前記４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量が大きいほど前記構造の強調度を上げる請求項９〜１３のいずれか１項に記載の内視鏡システム。
【請求項１５】
前記撮像センサが出力する画像信号または前記画像信号を用いて生成される前記観察対象の画像を用いて、前記観察対象の血管密度を算出する血管密度算出部を備え、
前記光源制御部は、前記血管密度算出部が前記血管密度を算出する場合、前記血管密度算出部が前記血管密度を算出しない場合よりも前記第２照明光の光量を大きくする請求項９〜１４のいずれか１項に記載の内視鏡システム。
【請求項１６】
第１照明光と、第１照明光よりも短波長の第２照明光とを発生させる光源部と、前記第１照明光に含まれる４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光に対する光透過特性を調整する光透過特性調整部と、を有する光源装置の作動方法において、
光源制御部が、光透過特性調整部で調整される前記４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量に応じて前記第２照明光の光量を制御し、または、前記第２照明光の光量に応じて前記光透過特性調整部で調整される前記４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量を制御する光源制御ステップを備える光源装置の作動方法。
【請求項１７】
第１照明光と、前記第１照明光よりも短波長の第２照明光とを発生させる光源部と、前記第１照明光に含まれる４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光に対する光透過特性を調整する光透過特性調整部と、前記光透過特性調整部によって前記４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量が調整された照明光と、前記第２照明光とによって観察対象を撮像する撮像センサと、を有する内視鏡システムの作動方法において、
光源制御部が、前記光透過特性調整部で調整される前記４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量に応じて前記第２照明光の光量を制御し、または、前記第２照明光の光量に応じて前記光透過特性調整部で調整される前記４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量を制御する光源制御ステップを備え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、複数色の光を照射して観察対象を観察する光源装置、内視鏡システム、光源装置の作動方法、及び内視鏡システムの作動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野においては、光源装置、内視鏡、及びプロセッサ装置を備える内視鏡システムを用いた診断が広く行われている。光源装置は、体腔の粘膜等の観察対象に照射する照明光を生成する装置であり、キセノンランプや白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の広帯域光源が用いられる他、近年では青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤなどの複数色の半導体光源が組み合わせて用いられつつある。
【０００３】
また、内視鏡システムによる診断において、血管の有無や血管の走行パターンは重要な情報であるが、照明光に含まれる４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光（以下、特定波長成分の光という）が血管の視認性、すなわち血管コントラストを低下させてしまうことが知られている。このため、特許文献１の内視鏡システムでは、血管コントラストが良い４４５ｎｍ〜４５０ｎｍの波長成分の光の光量に対して、血管コントラストを悪化させる上記特定波長成分の光の光量を２０％〜７０％の間の一定の光量に抑える光学フィルタを通すことで、血管コントラストを向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許５３０６４４７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、血管コントラストを向上させるためには特定波長成分の光の光量を低減することが好ましいが、特定波長成分の光は、観察対象を撮像して得られる画像（以下、観察画像という）の明るさに寄与が大きい波長成分の光であり、特定波長成分の光の光量を低減することで観察画像が暗くなってしまう場合がある。
【０００６】
例えば、観察対象を近景で観察して診断をするときには、診断において血管の有無や走行パターンは極めて重要な要素であるため、観察画像の明るさを多少犠牲にするとしても、特定波長成分の光の光量を低減して血管コントラストが良い観察画像を得ることが好ましい。これに対し、遠景で観察対象の広範囲を観察し、病変の可能性がある部位（以下、病変可能性部位という）を探しだすスクリーニング時には、診断時に比べれば血管コントラストの重要性は低く、その代わりに、明るい観察画像を提供して病変可能性部位を見つけやすくすることが求められる。しかしながら、特許文献１のように、特定波長成分の光の光量を一定の割合で低減する光学フィルタを用いていると、スクリーニング時でも、診断時と同じように特定波長成分の光の光量が低減されてしまうので、観察画像の明るさが不足し、病変可能性部位を見つけ難くなることがある。すなわち、特許文献１のように、特定波長成分の光の光量を一定の割合で低減する光学フィルタを用いると、観察の状況によっては血管コントラストと明るさのバランスが悪い場合がある。
【０００７】
本発明は、観察の状況によって血管コントラストと明るさのバランスが良い観察画像を得ることができる光源装置、内視鏡システム、光源装置の作動方法、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】
本発明の光源装置は、光源部と、光透過特性調整部と、光源制御部と、を備える。光源部は、第１照明光と、第１照明光よりも短波長の第２照明光とを発生させる。光透過特性調整部は、第１照明光に含まれる４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光に対する光当可読性を調整する。光源制御部は、光透過特性調整部で調整された４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量に応じて第２照明光の光量を制御し、または、第２照明光の光量に応じて光透過特性調整部で調整される４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量を制御する。
【０００９】
光源制御部は、光透過特性調整部で調整された４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量に応じて第２照明光の光量を制御する場合、光透過特性調整部による４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の透過率に応じて第２照明光の光量を制御し、第２照明光の光量に応じて光透過特性調整部による４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量を制御する場合、光透過特性調整部による４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の透過率を制御することが好ましい。
【００１０】
光源制御部は、光透過特性調整部で調整される４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の透過率に応じて第２照明光の光量を制御する場合、光透過特性調整部で調整される４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の透過率が大きいほど、第２照明光の光量を大きくすることが好ましい。
【００１１】
光源制御部は、第２照明光の光量に応じて光透過特性調整部で調整される４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量を制御する場合、第２照明光の光量が大きいほど、光透過特性調整部による前記４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の透過率を大きくすることが好ましい。
【００１２】
光透過特性調整部は、４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の透過率が各々異なる複数の減光フィルタを備え、第１照明光の光路上に配置する減光フィルタを切り替えることにより４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の透過率を変更することが好ましい。
【００１３】
光透過特性調整部は、第１照明光から４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光に帯域制限する帯域制限フィルタと、液晶によって４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の透過光量を制御する液晶シャッタとを備えることが好ましい。
【００１４】
第１照明光は青色光であり、第２照明光は紫色光であることが好ましい。
【００１５】
第１照明光は、４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲を含む波長帯域を有し、第２照明光は、４００ｎｍ以上４４０ｎｍ以下の範囲に含まれる波長帯域を有することが好ましい。
【００１６】
本発明の内視鏡システムは、光源部と、光透過特性調整部と、光源制御部と、撮像センサと、を備える。光源部は、第１照明光と、第１照明光よりも短波長の第２照明光とを発生させる。光透過特性調整部は、第１照明光に含まれる４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光に対する光透過特性を調整する。光源制御部は、光透過特性調整部で調整される４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量に応じて第２照明光の光量を制御し、または、第２照明光の光量に応じて光透過特性調整部で調整される４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量を制御する。撮像センサは、光透過特性調整部によって前記４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量が調整された照明光と、第２照明光とによって観察対象を撮像する。
【００１７】
光源制御部は、光透過特性調整部による４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の透過率を変更することにより、４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量を制御することが好ましい。
【００１８】
撮像センサが出力する画像信号または前記画像信号を用いて生成される観察対象の画像を用いて観察距離を算出する観察距離算出部を備え、光源制御部は、光透過特性調整部で調整される４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量、または、第２照明光の光量を、観察距離に応じて制御することが好ましい。
【００１９】
光源制御部は、光透過特性調整部で調整される４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量に応じて第２照明光の光量を制御する場合、観察距離が長いほど、光透過特性調整部で調整される４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量を大きくすることが好ましい。
【００２０】
光源制御部は、第２照明光の光量に応じて光透過特性調整部で調整される４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量を制御する場合、観察距離が長いほど、第２照明光の光量を大きくすることが好ましい。
【００２１】
撮像センサが出力する画像信号または画像信号を用いて生成される観察対象の画像に対して、観察対象の構造を強調する構造強調処理を施す構造強調処理部を備え、構造強調処理部は、光透過特性調整部で調整される４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量が大きいほど構造の強調度を上げることが好ましい。
【００２２】
撮像センサが出力する画像信号または画像信号を用いて生成される観察対象の画像を用いて、観察対象の血管密度を算出する血管密度算出部を備え、光源制御部は、血管密度算出部が血管密度を算出する場合、血管密度算出部が血管密度を算出しない場合よりも第２照明光の光量を大きくすることが好ましい。
【００２３】
本発明の光源装置の作動方法は、第１照明光と、第１照明光よりも短波長の第２照明光とを発生させる光源部と、第１照明光に含まれる４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光に対する光透過特性を調整する光透過特性調整部と、を有する光源装置の作動方法であり、光源制御部が、光透過特性調整部で調整される４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光に応じて第２照明光の光量を制御し、または、第２照明光の光量に応じて透過特性調整部で調整される４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量を制御する光源制御ステップを備える。
【００２４】
本発明の内視鏡システムの作動方法は、第１照明光と、第１照明光よりも短波長の第２照明光とを発生させる光源部と、第１照明光に含まれる４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光に対する光透過特性を調整する光透過特性調整部と、光透過特性調整部によって４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量が調整された照明光と、第２照明光とによって観察対象を撮像する撮像センサと、を有する内視鏡システムの作動方法であり、光源制御部が、光透過特性調整部で調整される４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量に応じて第２照明光の光量を制御し、または、第２照明光の光量に応じて光透過特性調整部で調整される４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量を制御する光源制御ステップを備える。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の光源装置、内視鏡システム、光源装置の作動方法、及び内視鏡システムの作動方法によれば、第１照明光に対して特定波長成分の光に対する光透過特性を調整する光透過特性調整部を用い、かつ、光透過特性調整部で調整される４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光の光量と、第１照明光よりも短波長の第２照明光とを関連付けて制御するので、観察の状況によって血管コントラストと明るさのバランスが良い観察画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【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】紫色光、青色光、緑色光、赤色光の分光スペクトルを示すグラフである。
【図４】光学フィルタの構成を示す説明図である。
【図５】光学フィルタを透過する青色光の分光スペクトルを示すグラフである。
【図６】粘膜及び血管の反射率を示すグラフである。
【図７】遠景観察時の照明光の分光スペクトルを示すグラフである。
【図８】中程度の観察距離で観察する場合の照明光の分光スペクトルを示すグラフである。
【図９】近景観察時の照明光の分光スペクトルを示すグラフである。
【図１０】第１実施形態のフローチャートである。
【図１１】遠景観察時の観察画像の模式図である。
【図１２】照明光の観察対象への深達度を示す説明図である。
【図１３】近景観察時の観察画像の模式図である。
【図１４】変形例のフローチャートである。
【図１５】変形例の内視鏡システムの機能を示すブロック図である。
【図１６】変形例の内視鏡システムの機能を示すブロック図である。
【図１７】液晶シャッタを用いて特定波長成分の光の光量を調整する光学系の説明図である。
【図１８】図３と異なる紫色光及び青色光の分光スペクトルを示すグラフである。
【図１９】カプセル内視鏡の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１に示すように、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、被検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を有している。操作部１２ｂのアングルノブ１２ｅを操作することにより、湾曲部１２ｃは湾曲動作する。この湾曲動作によって、先端部１２ｄが所望の方向に向けられる。また、操作部１２ｂには、アングルノブ１２ｅの他、ズーム操作部１３が設けられている。
【００２８】
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、各観察モードの画像や画像に付帯する画像情報等を出力表示する。コンソール１９は、機能設定等の入力操作を受け付けるユーザインタフェースとして機能する。なお、プロセッサ装置１６には、画像や画像情報等を記録する外付けの記録部（図示省略）を接続してもよい。
【００２９】
図２に示すように、光源装置１４は、四色の半導体光源を有し、観察対象に照射するための複数色の照明光を発生させる光源部２０と、特定波長成分の光（４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長成分の光）の透過率が可変な光学フィルタ２１と、光源部２０及び光学フィルタ２１の駆動を制御する光源制御部２２と、光源部２０及び光学フィルタ２１によって生成される光の光路を結合する光路結合部２３とを備えている。
【００３０】
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の四色のＬＥＤを有する。図３に示すように、Ｖ−ＬＥＤ２０ａは、中心波長４０５ｎｍ、波長帯域３８０〜４２０ｎｍの紫色光Ｖを発光する紫色光源である。Ｂ−ＬＥＤ２０ｂは、中心波長４６０ｎｍ、波長帯域４２０〜５００ｎｍの青色光Ｂを発する青色光源である。Ｇ−ＬＥＤ２０ｃは、波長帯域が４８０〜６００ｎｍに及ぶ緑色光Ｇを発する緑色光源である。Ｒ−ＬＥＤ２０ｄは、中心波長６２０〜６３０ｎｍで、波長帯域が６００〜６５０ｎｍに及び赤色光Ｒを発光する赤色光源である。少なくともＶ−ＬＥＤ２０ａとＢ−ＬＥＤ２０ｂの中心波長はそれぞれ±５〜±１０ｎｍ程度の幅を有する。
【００３１】
本実施形態では、上記青色光Ｂが第１照明光であり、紫色光Ｖが第１照明光（青色光Ｂ）よりも短波長の第２照明光である。また、本実施形態では、青色光Ｂ及び紫色光Ｖは上記波長帯域を有するが、これらの各波長帯域は任意であり、第１照明光は特定波長成分の光を含む光であればよく、第２照明光は、主たる波長成分の光（例えば発光量が最も大きいピーク波長、または波長毎の発光量から求められる重心波長）が特定波長成分の光よりも短波長にあれば良い。
【００３２】
光学フィルタ２１は、Ｂ−ＬＥＤ２０ｂの光路上に設けられ、Ｂ−ＬＥＤ２０ｂが発する青色光Ｂの少なくとも一部の波長成分の光を透過する。そして、光学フィルタ２１は、青色光Ｂのうち、特定波長成分の光の透過率は可変である。すなわち、光学フィルタ２１は、青色光Ｂに含まれる特定波長成分の光に対する光透過特性を調整する光透過特性調整部として機能する。具体的には、図４に示すように、光学フィルタ２１は、特定波長成分の光の透過率が各々異なる複数の減光フィルタ２１ａ〜２１ｅを備える。減光フィルタ２１ａ〜２１ｅは、それぞれ特定波長成分の光の透過率がほぼ０％，２５％，５０％，７５％，１００％であり、特定波長成分の光以外の波長成分の光はほぼ１００％透過する。光学フィルタ２１は、これらの各減光フィルタ２１ａ〜２１ｅのうちいずれか一つがＢ−ＬＥＤ２０ｂの光路上に配置されるように、青色光Ｂの光軸に対して垂直な面内で移動自在に設けられている。減光フィルタ２１ａ〜２１ｅを切り替える光学フィルタ２１の移動制御、すなわち、特定波長成分の光の透過率の切り替え制御は、光源制御部２２が行う。
【００３３】
なお、キセノン光源との演色性を維持するためには、観察対象に照射する照明光の分光スペクトルには離散的な波長域を生じさせないようにすることが好ましい。このため、特定波長成分の光の透過率がほぼ０％の減光フィルタ２１ａは、特定波長成分の光を厳密にカットするのではなく、実際にはキセノン光源との演色性を維持することができる程度に特定波長成分の光を透過するようになっている。したがって、どの減光フィルタ２１ａ〜２１ｅを用いた場合でも、観察対象に照射される照明光の分光スペクトルには離散的な波長帯域はない。
【００３４】
各減光フィルタ２１ａ〜２１ｅがＢ−ＬＥＤ２０ｂの光路上に配置されたときの、光学フィルタ２１を透過する青色光ＢＴの分光スペクトルは図５に示すとおりである。なお、図５では、減光フィルタ２１ａ〜２１ｅの透過率が、特定波長成分の光の端の波長（４６０ｎｍと５００ｎｍ）においてほぼ０％から１００％（あるいは１００％からほぼ０％）に急峻に透過率が変化するものとして、光学フィルタ２１を透過する青色光ＢＴを模式的に示しているが、実際には各減光フィルタ２１ａ〜２１ｅの透過率が変化する波長に５〜１０ｎｍ程度の幅がある。このため、より現実的には、各減光フィルタ２１ａ〜２１ｅは、４６０ｎｍ以上の波長成分の光を確実に減光するために、４５０ｎｍ程度から長波長側に透過率の減少が始まる特性を有する。同様に、各減光フィルタ２１ａ〜２１ｅは、５００ｎｍ以下の波長成分の光を確実に減光するために、５１０ｎｍ程度から短波長側に透過率の減少が始まる特性を有する。このため、減光フィルタ２１ａ〜２１ｅを用いた場合の実際の分光スペクトルは、図５を滑らかにした分光スペクトルを有する。
【００３５】
図６は、粘膜の反射率Ｒｍと、粘膜からの深さｄが各々異なる血管（いずれも太さ１０μｍ）の反射率Ｒ１〜Ｒ４を示している。反射率Ｒ１は深さｄ＝５μｍの位置にある血管の反射率であり、反射率Ｒ２は深さｄ＝１０μｍの位置にある血管の反射率である。同様に、反射率Ｒ３と反射光Ｒ４は、それぞれ深さｄ＝１５μｍとｄ＝４０μｍの位置にある血管の反射率である。すなわち、反射率Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ極表層血管（表層血管のなかでも特に浅い位置にある血管）、表層血管、中層血管、及び深層血管の反射率を表している。
【００３６】
ヘモグロビンの吸光特性（図示しない）は、４１５ｎｍ付近をピークとし、それ以降では急峻に吸光係数が小さくなる特性を有しているので、粘膜の反射率Ｒｍと、極表層血管の反射率Ｒ１や表層血管の反射率Ｒ２とを比較すると、４００ｎｍ〜４４０ｎｍの波長帯域ではその差が大きいが、４６０ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯域では差が小さくなる。このため、４００ｎｍ〜４４０ｎｍの光の反射光で観察対象を撮像すれば、粘膜は反射率Ｒｍが高いので明るく映り、極表層血管や表層血管は反射率Ｒ１及び反射率Ｒ２が低いので暗く映る。このため、粘膜に対する極表層血管や表層血管のコントラスト（血管コントラスト）は明瞭である。一方で、４６０ｎｍ〜５００ｎｍの光の反射光で観察対象を撮像すると、極表層血管や表層血管の反射率Ｒ１及び反射率Ｒ２は、粘膜の反射率Ｒｍに近い値になるので、粘膜とこれらの血管の区別はつきにくい。すなわち、４６０ｎｍ〜５００ｎｍの光を用いると、粘膜に対する極表層血管や表層血管のコントラストは低くなる。本発明では上記を考慮し、帯域制限部２１の減光フィルタ２１ａ〜２１ｅを切り替え、特定波長成分の光（４６０ｎｍ〜５００ｎｍ）の透過率を調節することで、粘膜に対する極表層血管や表層血管のコントラストを制御することができるようになっている。
【００３７】
光源制御部２２は、光源部２０の各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄの点灯や消灯、及び光量の制御と、上記光学フィルタ２１の各減光フィルタ２１ａ〜２１ｅの切り替え制御を行う。特に、光源制御部２２は、各減光フィルタ２１ａ〜２１ｅの切り替え制御と、Ｖ−ＬＥＤ２０ａの光量制御とを関連付けて行うことにより、光学フィルタ２１を透過する青色光Ｂの光量に応じて紫色光Ｖの光量を制御する。すなわち、光源制御部２２は、光学フィルタ２１で調整された特定波長成分の光の光量に応じて紫色光Ｖの光量を制御する。例えば、図７に示すように、光学フィルタ２１の移動制御により、特定波長成分の光の透過率が１００％の減光フィルタ２１ｅをＢ−ＬＥＤ２０ｂの光路上に配置して、光学フィルタ２１を透過する青色光ＢＴ１００がＢ−ＬＥＤ２０ｂの発する青色光Ｂとほぼ等しい分光スペクトルを有する場合、光源制御部２２は、Ｖ−ＬＥＤ２０ａを制御して、他の減光フィルタ２１ａ〜２１ｄを用いる場合と比較して最も相対光量が大きい紫色光ＶＴ１００を発光させる。相対光量とは緑色光Ｇ、赤色光Ｒ、あるいは青色光Ｂの４５０ｎｍ成分の光量等に対する光量であり、本実施形態では緑色光Ｇに対する光量である。
【００３８】
一方、図８に示すように、特定波長成分の光の透過率が５０％の減光フィルタ２１ｃをＢ−ＬＥＤ２０ｂの光路上に配置して、光学フィルタ２１を透過する青色光ＢＴ５０がＢ−ＬＥＤ２０ｂが発する青色光Ｂの特定波長成分の光が５０％に減光した青色光にする場合、光源制御部２２は、Ｖ−ＬＥＤ２０ａを制御して、各減光フィルタ２１ａ〜２１ｅを用いる各場合のうちの中程度の相対光量にして、紫色光ＶＴ５０を発光させる。また、図９に示すように、特定波長成分の光の透過率がほぼ０％の減光フィルタ２１ａをＢ−ＬＥＤ２０ｂの光路上に配置して、光学フィルタ２１を透過する青色光ＢＴ０がＢ−ＬＥＤ２０ｂが発する青色光Ｂの特定波長成分の光をほぼ０％に減光した青色光にする場合、光源制御部２２は、Ｖ−ＬＥＤ２０ａを制御し、他の減光フィルタ２１ｂ〜２１ｅを用いる場合と比較して、最も相対光量が小さい紫色光ＢＴ０を発光させる。なお、減光フィルタ２１ａを用いた場合でも、観察対象に照射される照明光の分光スペクトルには離散的な波長帯域はない。
【００３９】
すなわち、光源制御部２２は、光学フィルタ２１を透過する青色光Ｂの光量に応じて紫色光Ｖの光量（相対光量）を制御する。光学フィルタ２１を透過する青色光Ｂの光量に応じて紫色光Ｖの光量を制御することは、光学フィルタ２１による特定波長成分の光の透過率に応じて紫色光Ｖの光量を制御することに等しい。また、別の表し方をすれば、特定波長成分の光の減光率（例えば、特定波長成分の光の透過率が１００％の場合、減光率はほぼ０％）に応じて紫色光Ｖの光量を制御するとも言える。いずれにしても、光源制御部２２は、青色光Ｂの特定波長成分の光が光学フィルタ２１をどの程度透過するかに応じて紫色光Ｖの光量を制御する。減光フィルタ２１ｂ，２１ｄを用いる場合も同様である。
【００４０】
さらに、光源制御部２２は、観察距離に応じて光学フィルタ２１が有する減光フィルタ２１ａ〜２１ｅのうち、どの減光フィルタをＢ−ＬＥＤ２０ｂの光路上に配置するかを、観察距離に応じて決定する。より具体的には、光源制御部２２は、光学フィルタ２１を制御し、観察距離が長いほど、特定波長成分の光の透過率が大きい減光フィルタをＢ−ＬＥＤ２０ｂの光路上に配置し、観察距離が短いほど、特定波長成分の光の透過率が小さい減光フィルタをＢ−ＬＥＤ２０ｂの光路上に配置する。すなわち、観察距離が長いほど光学フィルタ２１を透過する青色光Ｂの光量を大きくし、観察距離が短いほど光学フィルタ２１を透過する青色光Ｂの光量を小さくする。観察距離とは、内視鏡１２の先端部１２ｄ（あるいは撮像センサ４８）と観察対象との距離であり、先端部１２ｄが観察対象から遠いほど観察距離は長くなる。また、ズーム機能を用いている場合には、ズーム倍率も観察距離に加味され、ズーム倍率が大きいほど観察距離は短くなる。
【００４１】
光源部２０及び光学フィルタ２１によって生成される各色の光は、光路結合部２３によって光路を結合され、概ね白色光となって、ライトガイド４１に入射される。ライトガイド４１は、内視鏡１２及びユニバーサルコード（内視鏡１２と光源装置１４及びプロセッサ装置１６とを接続するコード）内に内蔵されており、光路結合部２３から導光される照明光を内視鏡１２の先端部１２ｄまで伝搬する。なお、ライトガイド４１としては、マルチモードファイバを使用することができる。一例として、コア径１０５μｍ、クラッド径１２５μｍ、外皮となる保護層を含めた経がφ０．３〜０．５ｍｍの細径なファイバケーブルを使用することができる。
【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４５を有しており、この照明レンズ４５を介して、ライトガイド４１によって伝搬された照明光は観察対象に照射される。撮像光学系３０ｂは、対物レンズ４６、ズームレンズ４７、及び撮像センサ４８を有している。観察対象からの反射光は、対物レンズ４６及びズームレンズ４７を介して撮像センサ４８に入射する。これにより、撮像センサ４８に観察対象の反射像が結像される。なお、ズームレンズ４７は、ズーム操作部１３を操作することで、テレ端とワイド端の間で自在に移動され、撮像センサ４８に結像する観察対象の反射像を拡大または縮小する。
【００４３】
撮像センサ４８はカラー撮像センサであり、観察対象の反射像を撮像して画像信号を出力する。撮像センサ４８としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）撮像センサやＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）撮像センサを利用可能である。また、撮像センサ４８は、Ｒ（赤色）カラーフィルタ，Ｇ（緑色）カラーフィルタ，及びＢ（青色）カラーフィルタの三色のカラーフィルタが画素毎に設けられており、観察対象の反射像を撮像して色毎の画像信号を出力する。すなわち、撮像センサ４８は、Ｒカラーフィルタが設けられたＲ画素（赤色画素）と、Ｇカラーフィルタが設けられたＧ画素（緑色画素）と、Ｂカラーフィルタが設けられたＢ画素（青色画素）とを有し、各画素からそれぞれ画像信号を出力することにより、ＲＧＢ画像信号を出力する。
【００４４】
なお、原色のカラー撮像センサである撮像センサ４８の代わりに、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）及びＧ（緑）の補色フィルタを備えた補色撮像センサを用いても良い。補色撮像センサを用いる場合には、ＣＭＹＧの四色の画像信号が出力されるので、補色−原色色変換によって、ＣＭＹＧの四色の画像信号をＲＧＢの三色の画像信号に変換することにより、撮像センサ４８と同様のＲＧＢ画像信号を得ることができる。また、撮像センサ４８の代わりに、カラーフィルタを設けていないモノクロセンサを用いても良い。この場合、光源制御部２２は、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒを時分割で点灯させる。
【００４５】
撮像センサ４８から出力される画像信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路５０に送信される。ＣＤＳ／ＡＧＣ回路５０は、アナログ信号である画像信号に相関二重サンプリング（ＣＤＳ；Correlated Double Sampling）や自動利得制御（ＡＧＣ；Automatic Gain Control）を行う。ＣＤＳ／ＡＧＣ回路５０を経た画像信号は、Ａ／Ｄコンバータ５２により、デジタル画像信号に変換される。Ａ／Ｄ変換後のデジタル画像信号がプロセッサ装置１６に入力される。
【００４６】
プロセッサ装置１６は、受信部５３と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）５６と、ノイズ除去部５８と、画像処理切替部６０と、画像処理部６２と、映像信号生成部６６とを備えている。受信部５３は、内視鏡１２からのデジタルのＲＧＢ画像信号を受信する。
【００４７】
ＤＳＰ５６は、受信した画像信号に対して、欠陥補正処理、オフセット処理、ゲイン補正処理、リニアマトリクス処理、ガンマ変換処理、及びデモザイク処理等の各種信号処理を施す。欠陥補正処理では、撮像センサ４８の欠陥画素の信号が補正される。オフセット処理では、欠陥補正処理が施されたＲＧＢ画像信号から暗電流成分が除かれ、正確な零レベルが設定される。ゲイン補正処理では、オフセット処理後のＲＧＢ画像信号に特定のゲインを乗じることにより信号レベルが整えられる。ゲイン補正処理後のＲＧＢ画像信号には、色再現性を高めるためのリニアマトリクス処理が施される。その後、ガンマ変換処理によって明るさや彩度が整えられる。リニアマトリクス処理後のＲＧＢ画像信号には、デモザイク処理（等方化処理、同時化処理とも言う）が施され、各画素で不足した色の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ＲＧＢ各色の信号を有するようになる。
【００４８】
ノイズ除去部５８は、ＤＳＰ５６でデモザイク処理等が施されたＲＧＢ画像信号に対してノイズ除去処理（例えば移動平均法やメディアンフィルタ法等による）を施すことによって、ＲＧＢ画像信号からノイズを除去する。ノイズが除去されたＲＧＢ画像信号は、画像処理部６２に送信される。
【００４９】
画像処理部６２は、色変換処理部６２Ａ、色彩強調処理部６２Ｂ、及び構造強調処理部６２Ｃを有しており、これらの各部でＲＧＢ画像信号に対して、それぞれ色変換処理、色彩強調処理、及び構造強調処理を行い、観察画像を生成する。色変換処理では、ＲＧＢ画像信号に対して３×３のマトリックス処理、階調変換処理、及び３次元ＬＵＴ（ルックアップテーブル）処理などにより色変換処理を行う。色彩強調処理は、色変換処理済みのＲＧＢ画像信号に対して行われる。構造強調処理は、例えば表層血管やピットパターン等の観察対象の構造を強調する処理であり、色彩強調処理後のＲＧＢ画像信号に対して行われる。上記のように、構造強調処理まで各種画像処理等を施したＲＧＢ画像信号を用いたカラー画像が観察画像である。
【００５０】
上記のように、画像処理部６２が生成する観察画像は、映像信号生成部６６に入力される。映像信号生成部６６は観察画像をモニタ１８で表示可能な画像として表示するための映像信号に変換する。この映像信号によって、モニタ１８は、観察画像を表示する。
【００５１】
上記の他、プロセッサ装置１６は、観察距離算出部６７を備える。観察距離算出部６７は、ノイズ除去部５８からＲＧＢ画像信号を取得し、取得したＲＧＢ画像信号を用いて観察距離を算出する。具体的には、先端部１２ｄが観察対象に近い場合、明るい画像信号が得られ、逆に先端部１２ｄが観察対象から遠い場合には画像信号が暗くなることを利用し、観察距離算出部６７は、例えばＲＧＢ画像信号から輝度を画素毎に算出し、各画素の輝度の平均値を観察距離に換算する。輝度の平均値と観察距離との対応関係は、実験等により定められる。また、ズーム操作部１３が操作され、拡大観察している場合、画像信号は暗くなるので、ズーム操作部１３が操作されている場合、観察距離算出部６７はズーム操作部１３からズーム倍率を取得し、観察距離の算出に用いる。ズーム倍率と輝度と観察距離との対応関係は、実験等により定められる。観察距離算出部６７が算出する観察距離は、光源制御部２２に入力され、光学フィルタ２１の制御、すなわち減光フィルタ２１ａ〜２１ｅの選択に用いられる。
【００５２】
なお、本実施形態では、観察距離算出部６７は、ノイズ除去部５８から取得するＲＧＢ画像信号を用いて観察距離を算出するが、代わりに、画像処理部６２から観察画像を取得し観察画像を形成するＲＧＢ画像信号を用いて観察距離を算出しても良い。
【００５３】
次に、本実施形態における一連の流れを図１０のフローチャートに沿って説明する。まず、内視鏡システム１０では、遠景状態からスクリーニングが行われる（Ｓ１０）。このため、光源制御部２２は、光学フィルタ２１を制御して最も特定波長成分の光の透過率が高い減光フィルタ２１ｅをＢ−ＬＥＤ２０ｂの光路上に配置し、特定波長成分の光を照明光に最大限に利用し、かつ、紫色光Ｖの光量が最も大きくなるように（図６のＶＴ１００）Ｖ−ＬＥＤ２０ａを制御する。
【００５４】
図１１に示すように、スクリーニング時の観察画像１０１は、照明光に特定波長成分の光が含まれていることによって明るい画像となっているので、先端部１２ｄから遠い遠方の領域１０２でも病変可能性部位１０４があれば見逃さずに検出することができる。さらに、特定波長成分の光を照明光に含ませる代わりに、血管等の微細構造のコントラストが良い紫色光Ｖが多く含まれているので、先端部１２ｄに比較的近い領域１０３（図１０では破線の外側の領域）では血管等の微細構造１０５の視認性が良く保たれる。病変可能性部位１０４がこの領域１０３内にあれば、さらに近景で観察するまでもなく、診断を行える場合もある。
【００５５】
このように、明るさを確保するために特定波長成分の光を多く含む照明光を照射しているにもかかわらず、照明光に紫色光Ｖを加算しておくことによって先端部１２ｄに比較的近い領域１０３の血管コントラストが保たれるようになるのは、照明光の観察対象への深達度と、血管の太さの分布に関連している。
【００５６】
図１２に示すように、観察対象１２０は、粘膜からの深さによって表層、中層、及び深層と称され、表層のなかでも特に浅く粘膜に近い部分を極表層という。粘膜にもヘモグロビンは含まれているが、ヘモグロビンを特に多く含んでいるのは血管であり、血管は概ね表層（及び極表層）以深にある。また、血管の太さは、概ね粘膜からの深さによって変わり、粘膜に対して深い位置にあるほど経が太くなる傾向にある。例えば、極表層〜表層に分布する極表層血管１２１は最も細く、表層付近に分布する表層血管１２２は極表層血管１２１よりも太く、中層付近に分布する中層血管１２３はさらに太い。
【００５７】
また、照明光は色（波長）によって観察対象１２０への深達度が変化し、長波長ほど深達度が高い。例えば、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、及び緑色光Ｇを観察対象１２０に照射すると、紫色光Ｖは極表層から表層程度まで到達し、青色光Ｂは表層程度まで到達する。緑色光Ｇは中層程度まで到達する。したがって、観察対象１２０による紫色光Ｖの反射光には主に粘膜と極表層の血管情報が含まれており、青色光Ｂの反射光には主に粘膜、極表層、表層の血管情報が含まれる。すなわち、特定波長成分の光の反射光も粘膜〜表層付近にある極表層血管１２１と表層血管１２２の情報を持っている。
【００５８】
但し、極表層血管１２１と表層血管１２２とを比較すれば、極表層血管１２１の方が表層血管１２２よりも細く、極表層血管１２１の方が表層血管１２２よりもヘモグロビンの含有量は少ないので、照明光に含まれる特定波長成分の光が多くなれば、表層血管１２２の血管情報はある程度残りつつ、極表層血管１２１の血管情報から失われる。このため、内視鏡システム１０では、極表層血管１２１の情報を多く担持し得る紫色光Ｖの光量を増やし、特定波長成分の光によって失われる極表層血管１２１の情報を補填することで、特定波長成分の光を減光する場合と同等の（あるいはそれ以上の）血管の視認性を維持している。
【００５９】
上記のようにスクリーニングを行う場合も含め、観察距離算出部６７は、撮像センサ４８が観察対象を撮像して出力するＲＧＢ画像信号を用いて観察距離を常時算出し、算出した観察距離を光源制御部２２に入力する（Ｓ１１）。スクリーニングによってブラウニッシュエリアや発赤などの病変可能性部位が検出されたときには、内視鏡１２の先端部１２ｄが病変可能性部位に近づけられ、あるいはズーム操作部１３が操作され、病変可能性部位１０４を含む観察対象を拡大表示する拡大観察が行われることにより、観察距離が短くなる。光源制御部２２は、観察距離算出部６７から入力される観察距離が短くなると、光学フィルタ２１を制御し、Ｂ−ＬＥＤ２０ｂの光路上に配置する減光フィルタを観察距離に合った減光フィルタに変更し（Ｓ１２）、かつ、変更後の減光フィルタを透過する青色光の光量に合わせて紫色光Ｖの光量を調整する（Ｓ１３：光源制御ステップ）。具体的には、観察距離が短くなると、光源制御部２２は、Ｂ−ＬＥＤ２０ｂの光路上に配置する減光フィルタを特定波長成分の光の透過率がより低い減光フィルタに変更し、かつ、減光フィルタを変更後の光学フィルタ２１を透過する青色光Ｂの光量に応じて、紫色光Ｖの光量を減らす。例えば、診断時には、先端部１２ｄを病変可能性部位１０４に極近接されるので、光源制御部２２は、特定波長成分の光の透過率がほぼ０％の減光フィルタ２１ａをＢ−ＬＥＤ２０ｂの光路上に配置し、最も相対光量が小さい紫色光ＶＴ０をＶ−ＬＥＤ２０ａから発光させる。
【００６０】
図１３に示すように、上記のような近景観察時の観察画像１３０では、血管コントラストを悪化させる特定波長成分の光の光が照明光に含まれなくなるので、紫色光Ｖで血管コントラストを底上げしなくても、ほぼ自然な色合いのままで、血管等の微細構造１０５が明瞭に観察可能である。もちろん、病変可能性部位１０４が癌組織等であれば、病変可能性部位１０４に極微細な血管が密集しているのを明瞭に観察できる。
【００６１】
ここでは、最も遠景で観察対象を観察するスクリーニング時と、最も近景で観察対象を観察する診断時を例にしているが、上記のように、光源制御部２２による観察距離に応じた光学フィルタ２１の制御と、光学フィルタ２１を透過する青色光Ｂの光量に応じた紫色光Ｖの光量の制御は、光学フィルタ２１が５種類の減光フィルタ２１ａ〜２１ｅを有していることに対応して、診断終了まで、段階的に、かつ繰り返し行われる（Ｓ１４）。したがって、内視鏡システム１０では、観察距離が長くなれば明るさを重視しつつも、かつ可能な限り血管コントラストが良い観察画像を表示し、観察距離が短くなれば血管コントラストと色合いを重視しつつも、可能な限り明るい画像を表示することができる。すなわち、内視鏡システム１０は、観察の状況によって血管コントラストと明るさのバランスが良い観察画像を得ることができる。
【００６２】
なお、上記実施形態では、光源制御部２２は、光学フィルタ２１を制御して、Ｂ−ＬＥＤ２０ｂの光路上に配置する減光フィルタを観察距離に合った減光フィルタに変更した後、光学フィルタ２１を透過する青色光Ｂの光量に応じて紫色光Ｖの光量を設定しているが、図１４に示すように、上記実施形態とは逆に、光源制御部２２は、Ｖ−ＬＥＤ２０ａを制御して、観察距離に合った紫色光Ｖの光量を設定した後（Ｓ２２）、光学フィルタ２１を透過する青色光Ｂの光量（すなわち光学フィルタ２１によって調整された特定波長成分の光の光量）が設定した紫色光Ｖの光量に合うように、紫色光Ｖの光量に応じてＢ−ＬＥＤ２０ｂの光路上に配置する減光フィルタを決定してもよい（Ｓ２３：光源制御ステップ）。より具体的には、紫色光Ｖの光量に応じて、光学フィルタ２１を透過する青色光Ｂの光量を制御する場合、観察距離が長いほど紫色光Ｖの光量を大きくし、観察距離が短いほど紫色光Ｖの光量を小さくすれば良い。そして、紫色光Ｖの光量が大きいほど、減光フィルタ２１ａ〜２１ｅの中から特定波長成分の光の透過率が高い減光フィルタを選択し、光学フィルタ２１を透過する青色光Ｂの光量を大きくする。この手順で、光学フィルタ２１を透過する青色光Ｂの光量と、紫色光Ｖの光量を関連付けた場合でも、上記実施形態と同様の作用が得られる。
【００６３】
また、上記実施形態では、画像処理部６２が有する構造強調処理部６２Ｃは、光学フィルタ２１の作動状況や紫色光Ｖの光量によらない構造強調処理をしているが、図１５に示す内視鏡システム１５０のように、光源制御部２２は、構造強調処理部６２Ｃに、光学フィルタ２１を透過する青色光Ｂの光量に関する情報（Ｂ−ＬＥＤ２０ｂの光路上に配置する減光フィルタによる特定波長成分の光の透過率、Ｂ−ＬＥＤ２０ｂの駆動電流、駆動電圧、パルス幅等）、または紫色光Ｖの光量（Ｖ−ＬＥＤ２０ａの駆動電流、駆動電圧、パルス幅等）のいずれかを入力し、構造強調処理部６２Ｃはこれらの情報を用いて構造強調処理の強調度を変更することが好ましい。この場合、構造強調処理部６２Ｃは、例えば、光学フィルタ２１を透過する青色光Ｂの光量が大きいほど、構造強調処理の強調度を上げる。こうすると、照明光に特定波長成分の光が含まれている量が多い場合には、紫色光Ｖの光量によって血管コントラストが補われる上に、さらに構造強調処理によって血管コントラストがより良く保たれる。減光フィルタによる特定波長成分の光の透過率を用いて構造強調処理の強調度を変更する場合には、特定波長成分の光の透過率が高いほど構造強調処理の強調度を上げれば良い。また、紫色光Ｖの光量に応じて構造強調処理の強調度を変更する場合には、紫色光Ｖの光量が小さいほど、構造強調処理の強調度を上げれば良い。
【００６４】
さらに、上記実施形態では、画像処理部６２は、構造強調処理が施されたＲＧＢ画像信号を観察画像としているが、画像処理部６２は観察画像を生成する他に、観察対象に関する情報を算出して良い。図１６に示す内視鏡システム２００のように、画像処理部６２は色変換処理部６２Ａ、色彩強調処理部６２Ｂ、構造強調処理部６２Ｃの他に、例えば血管密度を算出する血管密度算出部６２Ｄを備えていると良い。血管密度算出部６２Ｄは、構造強調処理部６２Ｃが出力する観察画像のＲＧＢ画像信号から血管を抽出して、血管密度を算出する。そして、血管密度算出部６２Ｄが算出した血管密度は、観察画像に重畳され（あるいは観察画像とともに）モニタ１８に表示する。一方、血管密度算出部６２Ｄは、光源制御部２２に血管密度を算出するか否かの通知信号を入力する。そして、光源制御部２２は、設定等により血管密度算出部６２Ｄから血管密度を算出することを示す通知信号を入力された場合、血管密度を算出しない場合（例えば図６〜図８のＶＴ１００，ＶＴ５０，ＶＴ０）よりも、各紫色光Ｖの光量が大きくなるようにＶ−ＬＥＤ２０ａを制御することが好ましい。血管密度の算出は血管コントラストが極めて重要であるため、このように血管密度を算出する際に紫色光Ｖの光量を上げておくと、正確な血管密度を算出しやすい。血管密度以外の観察対象に関する情報を算出する場合も、その情報が血管コントラストに関わるものである場合は同様である。
【００６５】
なお、上記実施形態では、光学フィルタ２１は、特定波長成分の光の透過率が各々異なる複数の減光フィルタ２１ａ〜２１ｅを有し、これらを切り替えることによって特定波長成分の光の透過率を可変にしているが、このように複数の減光フィルタ２１ａ〜２１ｅを有する光学フィルタ２１の代わりに、ダイクロイックミラーと液晶シャッタを用いて光透過特性調整部を構成してもよい。例えば、図１７に示すように、青色光Ｂを特定波長成分の光ＢＬ１とそれ以外の波長成分の光ＢＳに分けるダイクロイックミラー２５１と、液晶によって特定波長成分の光の透過率を制御する液晶シャッタ２５２と、液晶シャッタ２５２によって光量が調整された特定波長成分の光ＢＬ２にそれ以外の成分の光を合波させるためのミラー２５３，２５４と、特定波長成分の光ＢＬ２を透過し、それ以外の波長成分の光ＢＳを反射するダイクロイックミラー２５６とを用いることによって、特定波長成分の光の光量が調整された青色光ＢＡを得ることができる。この場合、ダイクロイックミラー２５１は帯域制限フィルタとして機能し、少なくともダイクロイックミラー２５１と液晶シャッタ２５２とが光透過特性調整部を構成する。このように液晶シャッタを用いると、特定波長成分の光の透過率を連続的に（無段階に）変更することができる。なお、ダイクロイックミラー２５１，２５６の代わりにダイクロイックプリズムを用いても良い。液晶シャッタ２５２の制御は光源制御部２２が行う。
【００６６】
また、上記実施形態では、光学フィルタ２１が有する複数の減光フィルタ２１ａ〜２１ｅのうち、特定波長成分の光の透過率がほぼ０％の減光フィルタ２１ａを用いる場合でも紫色光ＶＴ０を発光させているが、特定波長成分の光の透過率をほぼ０％に抑えている場合には、青色光ＢＴ０だけでも良い血管コントラストが得られるので、Ｖ−ＬＥＤ２０ａを消灯しても良い（あるいは光量をごく小量にしても良い）。
【００６７】
上記実施形態では、光学フィルタ２１が５種類の減光フィルタ２１ａ〜２１ｅを有しているが、これはもちろん一例である。光学フィルタ２１は少なくとも２段階に特定波長成分の光の透過率を制御できれば良く、上記実施形態の光学フィルタ２１よりも他種類の減光フィルタを備えておき、それらを切り替えて用いても良い。
【００６８】
上記実施形態では、図３に示す分光スペクトルを有する四色の光を用いているが、他の分光スペクトルを有する四色の光を用いても良い。例えば、図１８に示すように、緑色光Ｇ及び赤色光Ｒは上記各実施形態と同様の分光スペクトルを有する一方で、紫色光については、紫色光Ｖ＊のように中心波長４１０〜４２０ｎｍで、上記実施形態の紫色光Ｖよりもやや長波長側によった波長帯域を有する光を用いても良い。また、青色光Ｂについては、青色光Ｂ＊のように、中心波長４４５〜４６０ｎｍで、上記各実施形態よりもやや短波長側によった波長帯域を有する光を用いても良い。また、図３や図１８に示す照明光の分光スペクトルは一例であり、観察画像の所望の色味等に応じて各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄの相対的な発光量を変更してもよい。具体的には、各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄの駆動電流値等を変更することにより、各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄの発光量の割合を変えることができる。
【００６９】
なお、上記実施形態では、撮像センサ４８が設けられた内視鏡１２を被検体内に挿入して観察を行う内視鏡システム１０，１５０，２００によって本発明を実施しているが、カプセル内視鏡システムでも本発明は好適である。例えば、図１９に示すように、カプセル内視鏡システムでは、カプセル内視鏡３００と、プロセッサ装置（図示しない）とを少なくとも有する。
【００７０】
カプセル内視鏡３００は、光源３０２と光源制御部３０３と、撮像センサ３０４と、画像処理部３０６と、送受信アンテナ３０８とを備えている。光源３０２は、紫色光Ｖを発するＶ−ＬＥＤと、青色光Ｂを発するＢ−ＬＥＤと、緑色光Ｇを発するＧ−ＬＥＤと、赤色光Ｒを発するＲ−ＬＥＤと、青色光Ｂに含まれる特定波長成分の光の透過率が可変な光学フィルタとを有しており、上記実施形態の光源部２０及び光学フィルタ２１に対応する。
【００７１】
光源制御部３０３は、上記実施形態の光源制御部２２と同様にして光源３０２の駆動を制御する。また、光源制御部３０３は、送受信アンテナ３０８によって、カプセル内視鏡システムのプロセッサ装置と無線で通信可能である。カプセル内視鏡システムのプロセッサ装置は、上記実施形態のプロセッサ装置１６とほぼ同様であるが、画像処理部６２に対応する画像処理部３０６はカプセル内視鏡３００に設けられ、画像処理部３０６が生成した観察画像は、送受信アンテナ３０８を介してプロセッサ装置に送信される。撮像センサ３０４は上記実施形態の撮像センサ４８と同様に構成される。
【符号の説明】
【００７２】
１０，１５０，２００  内視鏡システム
２０  光源部
２１  光学フィルタ
２１ａ〜２１ｅ  減光フィルタ
２２  光源制御部
６２，３０６  画像処理部
６２Ｃ  構造強調処理部
６２Ｄ  血管密度算出部
３００  カプセル内視鏡
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【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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