CN113260297A - 内窥镜用光源装置、内窥镜装置及内窥镜用光源装置的工作方法 - Google Patents

内窥镜用光源装置、内窥镜装置及内窥镜用光源装置的工作方法 Download PDF

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Abstract

内窥镜用光源装置包含光源部(140)和光源控制器(150)。光源控制器(150)基于用于设定与颜色平衡相关的第1光量比及与颜色表现相关的第2光量比的光量比设定值，调整4种以上的光的各光的光量。第1光量比是属于蓝色区域的光、属于绿色区域的光以及属于红色区域的光的光量比。2种以上的光属于蓝色区域、绿色区域及红色区域中的任意一个区域。第2光量比是该2种以上的光的光量比。光源控制器(150)基于光量比设定值来调整4种以上的光的光量比，由此，调整照明光的颜色平衡和图像的颜色表现。

Description

内窥镜用光源装置、内窥镜装置及内窥镜用光源装置的工作 方法
技术领域
本发明涉及内窥镜用光源装置、内窥镜装置及内窥镜用光源装置的工作方法等。
背景技术
在内窥镜装置中，已知有一种将以互不相同的波长发光的多个半导体光源组合的照明技术。通常，这样的照明技术中的照明光的光谱与氙气光源等白色光源的光谱不同。组合了多个光源时的光谱由多个光源射出的光的光量比决定。
例如在专利文献1、2中公开了对多个光源射出的光的光量比进行调整的技术。在专利文献1中，使用激光作为半导体光源，为了校正激光的个体差异，以不改变照明光的颜色平衡的方式调整多个激光的光量比。在专利文献2中，使用LED作为半导体光源，在红色区域、绿色区域及蓝色区域，分别使LED的光量积分值与氙气光源的光量积分值一致，由此，生成与氙气光源同等的白色光。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2016/120907号
专利文献2：日本特开2016-144624号公报
发明内容
发明要解决的问题
在内窥镜装置中，在由波长互不相同的多个光源产生照明光的情况下，存在如下问题：想要通过调整多个光源的光量比，分别独立地调整照明光的颜色平衡与图像的颜色表现。颜色平衡是所谓的白平衡，与色温相关。颜色表现与所谓的颜色的程度相关，例如与生物体的红色色调或黄色色调等相关。
用于解决问题的手段
本发明的一方案涉及一种内窥镜用光源装置，所述内窥镜用光源装置包括：光源部，其具有射出波长互不相同的4种以上的光的4种以上的光源，使所述4种以上的光作为照明光向内窥镜镜体入射；以及光源控制器，其基于用于设定与颜色平衡相关的第1光量比及与颜色表现相关的第2光量比的光量比设定值，来调整所述4种以上的光的各光的光量，在可见光的波长区域所包含的蓝色区域、绿色区域及红色区域分别从属有所述4种以上的光中的至少1种光、且所述4种以上的光中的任意一种光都属于所述蓝色区域、所述绿色区域或所述红色区域，所述4种以上的光中的2种以上的光属于第1颜色区域，该第1颜色区域是所述蓝色区域、所述绿色区域及所述红色区域中的任意一个区域，属于所述第1颜色区域的所述2种以上的光是窄带光，所述第1光量比是属于所述蓝色区域的光、属于所述绿色区域的光以及属于所述红色区域的光的光量比，所述第2光量比是属于所述第1颜色区域的所述2种以上的光的光量比，所述光源控制器基于所述光量比设定值来调整所述4种以上的光的光量比，由此，调整所述照明光的颜色平衡和图像的颜色表现，该图像的颜色表现包含由所述内窥镜镜体的摄像元件拍摄的所述图像的明度、彩度及色相中的至少一方。
另外，本发明的另一方案涉及一种内窥镜装置，该内窥镜装置包括：上述记载的内窥镜用光源装置；以及所述内窥镜镜体。
另外，本发明的又一方案涉及一种内窥镜用光源装置的工作方法，在如下情况下，即，在可见光的波长区域所包含的蓝色区域、绿色区域及红色区域分别从属有4种以上的光中的至少1种光、且所述4种以上的光中的任意一种光都属于所述蓝色区域、所述绿色区域或所述红色区域，所述4种以上的光中的2种以上的光属于作为所述蓝色区域、所述绿色区域及所述红色区域中的任意一个区域的第1颜色区域，属于所述第1颜色区域的所述2种以上的光是窄带光，第1光量比是属于所述蓝色区域的光、属于所述绿色区域的光以及属于所述红色区域的光的光量比，第2光量比是属于所述第1颜色区域的所述2种以上的光的光量比的情况下，使波长互不相同的所述4种以上的光作为照明光向内窥镜镜体入射，基于用于设定与颜色平衡相关的所述第1光量比及与颜色表现相关的所述第2光量比的光量比设定值，来调整所述4种以上的光的各光的光量，由此调整所述照明光的颜色平衡和图像的颜色表现，该图像的颜色表现包含由所述内窥镜镜体的摄像元件拍摄的所述图像的明度、彩度及色相中的至少一方。
附图说明
图1是内窥镜装置的结构例。
图2是第1实施方式中的照明光的光谱例。
图3是光源装置的第1详细结构例。
图4是对蓝色光量比与颜色表现的关系进行说明的图。
图5是对蓝色光量比与颜色表现的关系进行说明的图。
图6是对红色光量比与颜色表现的关系进行说明的图。
图7是对红色光量比与颜色表现的关系进行说明的图。
图8是第3实施方式中的照明光的光谱例。
图9是第4实施方式中的照明光的光谱例。
图10是第5实施方式中的照明光的光谱例。
图11是第6实施方式中的照明光的光谱例。
图12是靛蓝胭脂红及结晶紫、甲苯胺蓝的分光吸收率特性。
图13是第7实施方式中的照明光的光谱例。
图14是第9实施方式中的光源装置的详细结构例。
图15是分色镜的光谱透射率特性。
具体实施方式
以下对本实施方式进行说明。另外，以下说明的本实施方式并非不合理地限定权利要求所记载的本发明的内容。并且，并非本实施方式所说明的全部结构都是本发明的必须构成要件。
1.内窥镜装置
图1是内窥镜装置10的结构例。另外，以下针对与通常的内窥镜共同的结构及动作省略说明，以与本发明关联的特征部为中心进行说明。并且，以下以消化器官用的医疗用内窥镜为例进行说明，但本发明的应用对象不限于此。即，本说明书所说的内窥镜是指具备用于观察各种观察对象物的凹部内表面的插入部的通常设备。例如，内窥镜是指用于生物体的诊断的医疗用内窥镜或者工业用内窥镜。
图1的内窥镜装置10包含控制装置100、内窥镜镜体200、显示部300以及输入部600。另外，也将显示部300称为显示器、显示装置。另外，也将输入部600称为输入装置、操作装置。
首先，对内窥镜装置10的结构进行说明。
内窥镜镜体200由插入部210、操作部220、连接缆线230以及连接器240构成。插入部210具有挠性，能够向生物体的体腔内插入。生物体的体腔是本实施方式中的被摄体。医师等用户把持操作部220，并且使用操作部220对内窥镜装置10进行操作。连接缆线230是将控制装置100与内窥镜镜体200连接的缆线，具有挠性。连接器240设置在连接缆线230的一端，能够装卸控制装置100和内窥镜镜体200。
在插入部210的前端配置有照明透镜211、212和摄像单元213，该照明透镜211、212将照明光朝向被摄体射出，该摄像单元213通过接受从被摄体的表面反射或散射后的照明光而拍摄图像。
在内窥镜镜体200中设置有导光路214。导光路214与照明透镜211、212光学地连接。在控制装置100中设置有光源部140，导光路214将从光源部140射出的照明光引导至照明透镜211、212。导光路214是光纤束等光导。光导从连接器240经由连接缆线230、操作部220内延伸至照明透镜211、212。
照明透镜211、212将由光导引导的照明光扩宽，使其成为所希望的放射角。照明透镜211、212分别是由单个或多个透镜构成的照明光学系统。
摄像单元213具有摄像光学系统和摄像元件。摄像元件例如是CMOS型成像器。成像器是排列成拜尔型的搭载有RGB原色滤色器的拜尔型成像器、或者搭载有补色滤色器的补色成像器、或者单色成像器。单色成像器用于面顺次方式的内窥镜镜体。另外，作为摄像元件，除了CMOS型成像器之外也能够使用CCD。
在内窥镜镜体200中设置有图像信号线215，将摄像单元213拍摄到的图像的图像信号传输至控制装置100。图像信号线215配置在插入部210、操作部220、连接缆线230内，经由连接器240而与控制装置100电连接。另外，图像信号线215也可以是光通信用的光纤等。
控制装置100包含射出照明光的光源装置160和处理电路110。处理电路110对来自摄像单元213的图像信号进行图像处理，或者控制内窥镜装置10的各部。
处理电路110通过多个电路部件安装于基板的电路装置而实现。或者，处理电路110也可以是处理器或者ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)等集成电路装置。在处理电路110是处理器的情况下，通过处理器执行记述有处理电路110的动作的程序而实现处理电路110的动作。程序例如存储在未图示的存储器中。
显示部300显示由处理电路110进行了图像处理的被摄体的图像。显示部300是通常使用的各种显示设备，例如液晶监视器等。显示部300通过传输图像信号的电气布线而与控制装置100电连接。
输入部600受理来自用户的操作，向处理电路110输出该操作信息。输入部600例如是按钮或拨号盘、键盘、鼠标、触摸面板等。触摸面板设置于显示部300。或者输入部600也可以是与PC(Personal Computer：个人计算机)等信息处理装置连接的接口。接口受理来自信息处理装置的输入信息，向处理电路110输出该输入信息。接口例如是USB(UniversalSerial Bus：通用串行总线)或LAN(Local Area Network：局域网)等通信接口。
光源装置160包含射出照明光的光源部140、控制光源部140的光源控制器150、以及存储光量比设定值的存储部170。
光源部140具有射出波长互不相同的4种以上的光的4种以上的光源。光源部140将该4种以上的光作为照明光向内窥镜镜体200入射。4种以上的光源分别是发光元件。例如，发光元件是发光二极管(LED：Light Emitting Diode：发光二极管)或半导体激光器等半导体光源。
可见光的波长区域包含红色区域、绿色区域及蓝色区域。在这些区域中分别从属有构成照明光的4种以上的光中的1种光，该4种以上的光中的每1种光都属于这些区域中的某一个区域。并且，4种以上的光中的2种以上的光属于红色区域、绿色区域及蓝色区域中的任意一个区域。将该区域称为第1颜色区域。属于第1颜色区域的2种以上的光是窄带光。属于第1颜色区域的光以外的光可以是窄带光，也可以不是窄带光。另外，后述照明光的详细例。
光源控制器150例如能够包含驱动光源的驱动电路、以及控制驱动电路的控制电路或处理器。或者，在光源包含驱动电路的情况下，光源控制器150也可以是对光源的驱动电路进行控制的控制电路或处理器。
光源控制器150基于光量比设定值来调整上述4种以上的光的各光的光量。光量比设定值是用于设定与颜色平衡相关的第1光量比及与颜色表现相关的第2光量比的设定值。第1光量比是属于红色区域的光、属于绿色区域的光以及属于蓝色区域的光的光量比。如上所述，2种以上的光属于第1颜色区域。此时，该2种以上的光的合计光量成为属于第1颜色区域的光的光量。第2光量比是属于第1颜色区域的2种以上的光的光量比。光源控制器150基于光量比设定值来调整4种以上的光的光量比，由此，调整照明光的颜色平衡和图像的颜色表现。颜色平衡是照明光中的红色、绿色以及蓝色的平衡，例如是照明光的色温。图像的颜色表现与颜色平衡不同，例如是蓝色色调或红色色调等各种颜色的程度。具体而言，颜色表现包含图像的明度、彩度及色相中的至少一方。即，调整颜色的程度是指调整明度、彩度及色相中的至少一方。
光量比设定值可以是同时实现第1光量比及第2光量比的1个光量比，或者也可以是分别指定了第1光量比及第2光量比的设定值。例如，半导体光源与电流值及发光量具有相关性。在该情况下，光量比设定值也可以指定实现第1光量比及第2光量比的电流值。例如，光量比设定值存储在存储部170中。光源控制器150基于从存储部170读出的光量比设定值，对照明光进行控制。或者，经由输入部600向处理电路110输入光量比设定值。光源控制器150基于来自处理电路110的光量比设定值，对照明光进行控制。
作为存储部170，能够设想各种存储装置。例如，存储部170是RAM或ROM、非易失性存储器等半导体存储器。或者，存储部170也可以是硬盘驱动器等磁存储装置。
能够设想光源控制器150控制光源的发光量的各种方法。例如在光源是发光二极管的情况下，具有电流调光或PWM调光、脉冲数调光、它们的组合等方法。在电流调光中，光源控制器150通过使驱动发光二极管的驱动电流变化来调整光量。在PWM调光中，光源控制器150通过使在规定的摄像期间内发光的时间变化来调整光量。在脉冲数调光中，光源控制器150通过使在规定的摄像期间内发光的脉冲的数量变化来调整光量。此外，光源控制器150也可以将这3个调光方法中的2个或3个组合而使用。
在如上那样使用多个光源而产生照明光的情况下，存在想要分别独立地调整照明光的颜色平衡和图像的颜色表现这样的问题。例如，内窥镜装置的用户基于内窥镜图像中的被摄体的颜色等进行诊断，在该诊断中，参考文献或过去的经验。此时，期望再现符合文献或过去的经验的颜色平衡、色调。
关于这一点，根据本实施方式，光源控制器150基于光量比设定值来调整构成照明光的4种以上的光的光量比，由此，调整照明光的颜色平衡和图像的颜色表现。由此，能够分别独立地调整照明光的颜色平衡和图像的颜色表现。例如，通过调整构成照明光的4种以上的光的光量比，能够再现符合文献或过去的经验的颜色平衡、颜色表现。
具体而言，光源控制器150基于第1光量比，将属于第1颜色区域的2种以上的光的光量之和保持在规定的范围内。并且，光源控制器150基于第2光量比，调整属于第1颜色区域的2种以上的窄带光的光量。
如上所述，第1光量比是设定照明光的颜色平衡的光量比，第2光量比是设定颜色表现的光量比。即，光源控制器150根据第1光量比来设定照明光的颜色平衡，并且，一边保持该颜色平衡一边基于第2光量比来调整图像的颜色表现。由此，独立地调整照明光的颜色平衡和图像的颜色表现，实现作为目标的颜色平衡及颜色表现。
这里，规定的范围是能够实现根据第1光量比设定的颜色平衡的容许范围。例如，设为第1光量比是红色区域的光量：绿色区域的光量：蓝色区域的光量＝1：1：1，且第1颜色区域为红色区域。此时，红色区域的光量是属于红色区域的2种以上的光的光量之和。红色区域的光量例如保持在0.9～1.1等规定的范围内。但是，0.9～1.1是规定的范围的一例，规定的范围不限于此。关于容许范围，通过通常的图像处理技术在不对画质造成较大影响的情况下进入能够校正的范围即可。即，在对每个颜色频带乘以增益来校正明亮度的情况下，在通常的内窥镜观察中，如果为±50％左右，则能够耐受使用。如果为±30％左右，则在大多用途的情况下，能够毫无问题地使用。通过控制在±10％左右，几乎不对图像噪声、明部、暗部的色调造成影响，也能够毫无问题地用于在精密的诊断和治疗。此外，也能够通过使用最新的图像处理技术来增大容许范围。
另外，照明光经由搭载于内窥镜镜体200的摄像元件而显示于显示部300。此时，摄像元件、显示部300的分光特性也影响到颜色平衡。为了最终将显示部300所显示的颜色平衡设定为所希望的平衡，也可以考虑摄像元件的分光特性和显示部300的分光特性等。更详细而言，也可以考虑摄像元件213的受光灵敏度的分光特性及搭载于摄像元件的UV/IR截止滤光片的分光特性、搭载有滤色器的情况的该滤色器的分光特性、引导照明光的导光路214的分光特性、照明透镜211、212的分光特性、摄像光学系统的分光特性等。第1光量比也可以是考虑了这些要素中的1个以上的要素的光量比。此外，期望成为考虑了与显示部300的颜色再现相关的特性的第1光量比。
以下，对详细的实施方式进行说明。另外，也可以适当组合以下的多个实施方式。
2.第1实施方式
在第1实施方式中，说明由波长互不相同的5种光构成照明光的情况。另外，如后所述，也可以由4种或6种以上的光构成照明光。
图2是第1实施方式中的照明光的光谱例。如图2所示，可见光的波长区域包含蓝色区域、绿色区域以及红色区域。例如，蓝色区域是400nm～495nm，绿色区域是496nm～585nm，红色区域是585nm～680nm。另外，也将波段称为波段。
蓝色区域被分割为区域BV和区域BB，红色区域被分割为区域BA和区域BR。照明光由具有区域BV的光IV、具有区域BB的光IB、具有区域BG的光IG、具有区域BA的光IA、以及具有区域BR的光IR构成。光IV、IB、IA、IR是窄带光。窄带光是具有比该光所属的颜色区域窄的波长区域的光。例如光IV具有比蓝色区域窄的区域BV。属于绿色区域的光IG是具有与绿色区域相同程度的区域BG的宽带光。另外，光IG也可以是具有比绿色区域窄的波长区域的窄带光。区域BV、BB、BG、BA、BR分别对应于紫色、蓝色、绿色、琥珀色、红色。但是，区域分割不限于此。另外，上述的第1颜色区域在图2中是蓝色区域或红色区域。
图3是光源装置160的第1详细结构例。另外，在图3中，仅图示出内窥镜镜体200的连接器及导光路214，省略了其他结构要素的图示。
光源部140包含射出紫色的光IV的光源LDV、射出蓝色的光IB的光源LDB、射出绿色的光IG的光源LDG、射出琥珀色的光IA的光源LDA、射出红色的光IR的光源LDR、以及光合波部141。另外，光源部140还可以包含用于变更光源的配光或形成并行光的透镜等。
例如，紫色的光IV的区域BV是400nm≤BV≤440nm，蓝色的光IB的区域BB是440nm＜BB≤495nm，绿色的光IG的区域BG是495nm＜BG≤585nm，琥珀色的光IA的区域BA是586nm＜BA≤615nm，红色的光IR的区域BR是615nm＜BR≤680nm。另外，将短波长侧的边界设为400nm，将长波长侧的边界设为680nm，但也可以在比400nm短的波长侧存在照明光的波长成分，也可以在比680nm长的波长侧存在照明光的波长成分。
光合波部141将上述5种颜色的光合波后入射到导光路214。光合波部141是对光IV、IB、IG、IA、IR进行合波的分色镜DC1～DC4。或者，光合波部141也可以是具有5个入射端和1个出射端的光纤或光纤束。
分色镜DC1～DC4具有互不相同的光学特性。即，DC1使光IV透射，并将光IB反射。DC2使光IV及IB透射，并将光IG反射。DC3使光IV及IB、IG透射，并将光IA反射。DC4使光IV及IB、IG、IA透射，并将光IR反射。另外，这里的“透射”是使包含光成为峰值强度的波长的主要部分透射。此外，这里的“反射”是将主要部分反射。即，不是光谱的主要部分的山脚部分也可以被截止。即，分色镜DC1～DC4也作为将各光的不需要的部分截止的滤光片发挥功能。其结果是，由分色镜DC1～DC4合波后的照明光具有彼此大致没有重叠的5个独立的光谱。即，在区域BV、BB、BG、BA、BR的每个区域中分别从属有一种光，在每个区域中几乎不包含相邻区域的光。
光源部140构成为能够根据内窥镜装置的观察目的，射出白色照明和特殊光照明。例如通过向光路插入未图示的滤光片来实现特殊光照明。滤光片成为与特殊光的光谱一致的分光特性。当光源部140射出白色照明时，5个光源全部发光，5种光全部的主要部分入射到导光路214。
光源控制器150通过向光源LDV、LDB、LDG、LDA、LDR输出驱动电流，使光源LDV、LDB、LDG、LDA、LDR发光。另外，光源控制器150对光源LDV、LDB、LDG、LDA、LDR的发光定时进行同步控制。即，在内窥镜镜体是面顺次方式的情况下，光源控制器150使光源LDV、LDB、LDG、LDA、LDR按照规定的发光顺序依次发光。在内窥镜镜体的摄像元件是原色拜尔型或补色型的情况下，光源控制器150使光源LDV、LDB、LDG、LDA、LDR同时发光。
光源控制器150包含调整颜色平衡的颜色平衡控制电路151、以及调整颜色表现的颜色表现控制电路152。
颜色平衡控制电路151对5种光的光量比进行调整，使得向与连接器240连接的导光路214的入射端入射的照明光的颜色平衡成为第1光量比。将光IV、IB、IG、IA、IR的光量分别设为Bpv、Bpb、Gp、Rpa、Rpr。颜色平衡控制电路151例如将光量比调整为(Bpv+Bpb)：Gp：(Rpa+Rpr)＝1：1：1。另外1：1：1是一例。即，第1光量比被调整为所希望的色温或所希望的色彩平衡。在颜色平衡的调整中，能够任意地设定Bpv：Bpb或Rpa：Rpr。即，即便任意一方熄灭也调整为颜色平衡成为第1光量比即可。
颜色表现控制电路152调整由内窥镜镜体200的摄像元件拍摄的图像的颜色表现。即，颜色表现控制电路152调整显示于显示部300的图像的颜色表现。颜色表现控制电路152通过将属于红色区域的2种光的光量比Rpa：Rpr调整为红色用光量比来实现所希望的颜色表现。另外，颜色表现控制电路152通过将属于蓝色区域的2种光的光量比Bpv：Bpb调整为蓝色用光量比来实现所希望的颜色表现。例如，颜色表现控制电路152对光量比进行控制，使得成为与利用在以往的内窥镜中广泛使用的氙气光源对生物体表面进行了照明时的生物体内面的颜色表现大致相等的颜色表现。在颜色表现的调整中，例如能够将色差ΔE等设为指标。
光量比设定值是由第1光量比、红色光量比以及蓝色光量比决定的光量比。在第1实施方式中，蓝色光量比是第2光量比，红色光量比是第3光量比。调整颜色平衡及颜色表现而得到的结果例如为下式(1)～(3)。
Bp：Gp：Rp＝0.9：1.0：0.8…(1)
Bpv：Bpb＝0.4：0.5…(2)
Rpa：Rpr＝0.5：0.3…(3)
此时，光量比设定值成为下式(4)。
Bpv：Bpb：Gp：Rpa：Rpr＝0.4：0.5：1.0：0.5：0.3…(4)
光源控制器150通过光量比设定值使光源LDV、LDB、LDG、LDA、LDR发光，由此，光源装置160能够照射兼顾所希望的颜色平衡和颜色表现的照明光。例如，将照明光的颜色平衡调整为与利用氙气光源等白色光源对被摄体进行了照明时的颜色平衡相同的颜色平衡。另外，例如在拍摄了红色的被摄体时，将图像的颜色表现调整为，在图像上该被摄体看起来发红。另外，例如将图像的颜色表现调整为，拍摄具有与通过具有氙气光源等白色光源的内窥镜装置拍摄了病变部时的图像同等的色调的图像。另外，例如将图像的颜色表现调整为容易识别病变部与正常部。
图4、图5是对蓝色光量比Bpv：Bpb与颜色表现的关系进行说明的图。通过使蓝色区域中的光IV与IB的光量比Bpv：Bpb变化，能够调整图像的蓝色色调或黄色色调。即，如图4所示，通过相对增大蓝色的光IB的光量，能够增强图像的蓝色色调。此外，如图5所示，通过相对增大紫色的光IV的光量，能够增强图像的黄色色调。
蓝色的区域BB的视觉灵敏度比紫色的区域BV的视感度高。因此，在维持了蓝色区域的光量Bpv+Bpb的状态下相对增大紫色的光IV的光量时，在画面上，蓝色色调相对减少。此时，通过第1光量比Bp：Gp：Rp维持了颜色平衡，因此，在保持颜色平衡的状态下，蓝色色调减少。当蓝色色调减少时，认为与蓝色处于补色关系的黄色色调变强。另一方面，在维持了蓝色区域的光量Bpv+Bpb的状态下相对增大蓝色的光IB的光量时，在画面上，蓝色色调相对增加。由于在生物体中蓝色的被摄体较少，因此，黄色色调通过蓝色色调增加而减少，其结果是，粉色变强。或者，当向生物体的红色添加蓝色时，生物体看起来是发紫的红色。结果是，也有可能看起来粉色变强。如上那样，在生物体这样的接近红色至肤色的图像中，通过控制蓝色光量比Bpv：Bpb，能够控制黄色区域至红色区域中的颜色表现。
图6、图7是对红色光量比Rpa：Rpr与颜色表现的关系进行说明的图。通过使红色区域中的光IA与IR的光量比Rpa：Rpr变化，能够调整图像的红色色调。即，如图6所示，通过相对增大琥珀色的光IA的光量，能够减弱图像的红色色调。此外，如图7所示，通过相对增大红色的光IR的光量，能够增强图像的红色色调。
由于红色区域是接近生物体的颜色的波长区域，因此，认为光的颜色与图像的颜色的相关性较高。即，在维持了红色区域的光量Rpa+Rpr的状态下相对增大琥珀色的光IA的光量时，图像的红色色调减少，图像接近橙色。另一方面，在维持了红色区域的光量Rpa+Rpr的状态下相对增大红色的光IR的光量时，图像的红色色调增加。由于通过第1光量比Bp：Gp：Rp维持了颜色平衡，因此，能够在保持了颜色平衡的状态下调整红色区域中的颜色表现。
例如，通过以下的步骤来决定光量比。首先，通过本实施方式的内窥镜装置10拍摄模拟了胃的粘膜的样本。此外，取得作为颜色表现的目标的图像，例如利用氙气光源照明了样本时的图像。然后，设定蓝色光量比Bpv：Bpb及红色光量比Rpa：Rpr，使得由内窥镜装置10拍摄到的图像的颜色表现与作为目标的图像的颜色表现相似。由此，能够调整将胃的粘膜等作为观察对象物时的颜色表现。即，能够调整拍摄观察对象物而得到的图像的蓝色色调或黄色色调、红色色调。另外，期望根据内窥镜镜体200具有的摄像元件及摄像光学系统的分光特性来调整这些光量比。此外，也可以根据观察对象物来调整这些光量比。此外，也可以根据用户的喜好来调整这些光量比。
接着，对调整颜色平衡的详细方法进行说明。
在颜色平衡的调整中，考虑搭载于内窥镜镜体200的摄像元件的滤色器的特性和摄像元件的波长灵敏度特性来设定光量比。由此，调整由摄像元件拍摄时的照明光的颜色。
将蓝色区域、绿色区域以及红色区域中的摄像元件的滤色器的光谱形状分别设为B(λ)、G(λ)、R(λ)。λ是波长。将摄像元件的像素的分光灵敏度特性设为Im(λ)。将光源LDV、LDB、LDG、LDA、LDR的发光光谱分别设为VL(λ)、BL(λ)、GL(λ)、AL(λ)、RL(λ)。将蓝色区域、绿色区域以及红色区域的相对于最大光量的光量比分别设为Pb、Pg、Pr。这里的最大光量是蓝色区域、绿色区域以及红色区域的光量中的最大的光量。将对下式(5)以波长λ进行积分而得到的值设为Bp，将对下式(6)以波长λ进行积分而得到的值设为Gp，将对下式(7)以波长λ进行积分而得到的值设为Rp。
B(λ)×Im(λ)×(VL(λ)+BL(λ))×Pb…(5)
G(λ)×Im(λ)×GL(λ)×Pg…(6)
R(λ)×Im(λ)×(AL(λ)+RL(λ))×Pr…(7)
Bp是拍摄了白色的被摄体时在蓝色区域中由摄像元件接受的光量。Gp是拍摄了白色的被摄体时在绿色区域中由摄像元件接受的光量。Rp是拍摄了白色的被摄体时在红色区域中由摄像元件接受的光量。Bp：Gp：Rp表示颜色平衡。即，光源控制器150通过调整Bp：Gp：Rp来调整颜色平衡，使得摄像元件接受的照明光的颜色成为所希望的颜色。此时，即便VL(λ)与BL(λ)的大小之比改变，如果积分后的Bp是相同的光量，则颜色平衡不改变。换言之，在Bp固定的范围内，即便调整VL(λ)与BL(λ)的大小之比，对颜色平衡也不造成影响。
以上，记载了还考虑摄像元件、滤色器的分光特性而进行设定的方法。这在需要精密的颜色平衡调整的情况下进行，因此不是必须的。例如，在将摄像元件的特性不同的多种内窥镜镜体与光源装置160组合的情况下，也可以设想代表的摄像元件并取得一个颜色平衡作为代表值，重复使用该代表值。通过这种方式，能够减少颜色平衡的图案。反之，不仅可以按照摄像元件的种类，还可以按照每个个体来取得颜色平衡。通过这种方式，能够按照每个个体来取得并设定精密的颜色平衡。
接着，对调整颜色表现的详细方法进行说明。
将光IV、IB、IG、IA、IR相对于最大光量的光量比分别设为Pbv、Pbb、Pg、Pra、Prr。这里的最大光量是光IV、IB、IG、IA、IR的光量中的最大光量。将第1调整状态下的Pbv、Pbb、Pra、Prr设为Pbv1、Pbb1、Pra1、Prr1。另外，将第2调整状态下的Pbv、Pbb、Pra、Prr设为Pbv2、Pbb2、Pra2、Prr2。
在蓝色区域中的颜色表现的调整中，通过在满足下式(8)的范围内调整Pbv、Pbb，实现所希望的颜色表现。
B(λ)×Im(λ)×(VL(λ)×Pbv1+BL(λ)×Pbb1)＝B(λ)×Im(λ)×(VL(λ)×Pbv2+BL(λ)×Pbb2)…(8)
这里，B(λ)×Im(λ)彼此相等，因此，最终调整为满足下式(9)即可。
VL(λ)×Pbv1+BL(λ)×Pbb1＝VL(λ)×Pbv2+BL(λ)×Pbb2…(9)
在红色区域中的颜色表现的调整中，通过在满足下式(10)的范围内调整Pra、Prr，实现所希望的颜色表现。另外，这里，与蓝色频带中的颜色表现的调整同样地，利用R(λ)×Im(λ)不变化的情况。
AL(λ)×Pba1+RL(λ)×Pbr1＝AL(λ)×Pba2+RL(λ)×Pbr2…(10)
通过像这样调整，能够在不破坏颜色平衡的情况下调整颜色表现。另外，也可以是，在内窥镜装置10的制造时等，作业者一边实际地确认图像一边进行微调整，或者在实际使用时，用户一边实际地确认图像一边进行微调整。
将对下式(11)以波长λ进行积分而得到的值设为Bpv，将对下式(12)以波长λ进行积分而得到的值设为Bpb，将对下式(13)以波长λ进行积分而得到的值设为Rpa，将对下式(14)以波长λ进行积分而得到的值设为Rpr。
B(λ)×Im(λ)×VL(λ)×Pbv…(11)
B(λ)×Im(λ)×BL(λ)×Pbb…(12)
R(λ)×Im(λ)×AL(λ)×Pba…(13)
R(λ)×Im(λ)×RL(λ)×Pbr…(14)
此时，下式(15)、(16)成立。
Bp＝Bpv+Bpb…(15)
Rp＝Rpa+Rpr…(16)
光量比设定值为Bpv：Bpb：Gp：Rpa：Rpr。这包含第1光量比Bp：Gp：Rp、蓝色光量比Bpv：Bpb以及红色光量比Rpa：Rpr。通过这种方式，能够统一处理参数作为光量比。或者，也可以分别设定第1光量比Bp：Gp：Rp、蓝色光量比Bpv：Bpb以及红色光量比Rpa：Rpr，作为光量比设定值。通过这种方式，容易独立地处理颜色平衡和颜色表现的参数。例如，在维持了颜色平衡的状态下想要仅变更颜色表现的情况下，变更蓝色光量比Bpv：Bpb或红色光量比Rpa：Rpr即可。
也可以根据装配于内窥镜装置10的内窥镜镜体的种类来设定光量比设定值。例如，内窥镜镜体200包含存储有ID的未图示的存储器等，光源控制器150取得该ID。光源控制器150基于ID来识别摄像元件，基于与此对应的光量比设定值来控制光源部140。或者也可以是，内窥镜镜体200包含存储有光量设定值的未图示的存储器等，光源控制器150取得该光量比设定值，基于该取得的光量比设定值来控制光源部140。
接着，对光源装置160的动作进行说明。光源装置160具有设定模式和通常动作模式。
设定模式例如在内窥镜装置10的制造时等被设定。在设定模式中，作业者对输入部600进行操作来设定颜色平衡及颜色表现。处理电路110将该设定信息向光源控制器150输出。颜色平衡控制电路151及颜色表现控制电路152基于设定信息来设定光量比设定值，光源控制器150使光源部140以与光量比设定值对应的光量比发光。作业者将颜色平衡及颜色表现调整为所希望的颜色平衡及颜色表现。光源控制器150将最终决定的光量比设定值写入存储部170。另外，在设定模式中也可以自动设定光量比设定值。即，颜色表现控制电路152也可以基于测定光源部的各LED的发光光谱而得到的测定结果，以成为所希望的颜色平衡及颜色表现的方式导出光量比设定值，将该光量比设定值写入存储部170。
通常动作模式是在内窥镜装置10的通常动作时、即用户使用内窥镜装置10时的模式。在通常动作模式中，向光源装置160接通电源，光源装置160按照通常的启动顺序而启动。当将内窥镜镜体200与光源装置160连接时，光源控制器150从存储部170读出与连接的内窥镜镜体200对应的光量比设定值，使光源部140以与该光量比设定值对应的光量比发光。
光源控制器150包含所谓的调光电路。调光电路基于图像的明亮度来控制光源部140的发光量，使得将图像的明亮度保持为固定。发光量是光源LDV、LDB、LDG、LDA、LDR的总发光量。此时，光源控制器150以不使光量比Bpv：Bpb：Gp：Rpa：Rpr变化的方式控制发光量。即，对图像的明亮度进行调光，使得颜色平衡及颜色表现不发生变化。例如，光源控制器150通过将Bpv、Bpb、Gp、Rpa、Rpr乘以相同的增益来决定各光源的发光量。
根据以上的第1实施方式，光源部140包含射出第1光～第5光(IV、IB、IG、IA、IR)的第1光源～第5光源(LDV、LDB、LDG、LDA、LDR)。光量比设定值是用于设定第1光量比(Bp：Gp：Rp)、第2光量比(蓝色光量比Bpv：Bpb)以及第3光量比(红色光量比Rpa：Rpr)的设定值。光源控制器150基于光量比设定值，将第1光(IV)与第2光(IB)的光量比调整为第2光量比，由此，调整图像的蓝色或黄色的程度。另外，光源控制器150基于光量比设定值，将第4光(IA)与第5光(IR)的光量比调整为第3光量比，由此，调整图像的红色的程度。
这样，能够独立地调整照明光的颜色平衡和图像的颜色表现。能够将颜色平衡调整为所希望的颜色平衡，并且在维持该颜色平衡的同时，将颜色表现调整为所希望的颜色表现。此外，在光源装置160具有调光功能的情况下，可提供能够在维持了上述调整后的颜色平衡及颜色表现的状态下进行调光的光源装置。
另外，在本实施方式中，光源控制器150基于与照明光的演色性的目标对应的光量比设定值，调整第1光～第5光的光量，由此，将照明光的颜色平衡调整为与演色性对应的颜色平衡，将图像的颜色表现调整为与演色性对应的颜色表现。
这样，本实施方式的光源装置160能够产生对通过目标演色性的照明光拍摄到的图像的颜色平衡及颜色表现进行再现的照明光。演色性的目标例如是对病变部的颜色进行再现这样的演色性。
另外，在本实施方式中，光源控制器150基于如下的光量比设定值来调整第1光～第5光的光量，该光量比设定值满足根据演色性的目标而确定的第1光量比的容许调整范围和根据演色性的目标而确定的第2光量比的容许调整范围。另外。光源控制器150也可以基于如下的光量比设定值来调整第1光～第5光的光量，该光量比设定值进一步满足根据演色性的目标而确定的第2光量比的容许调整范围的光量比设定值。
这样，本实施方式的光源装置160能够产生在某一容许范围内对通过目标演色性的照明光拍摄到的图像的颜色平衡及颜色表现进行再现的照明光。
另外，在第1实施方式中，第1光量比的容许调整范围是Bp：Gp：Rp中的Bp、Gp、Rp各自的调整范围。第2光量比的容许调整范围是Bpv：Bpb中的Bpv、Bpb各自的调整范围。第3光量比的容许调整范围是Rpa：Rpr中的Rpa、Rpr各自的调整范围。这些调整范围是实现目标演色性的范围。
另外，在本实施方式中，演色性的目标是氙气光源的颜色平衡及使用氙气光源拍摄的图像的颜色表现。氙气光源的颜色平衡、颜色表现是使用氙气光源拍摄到的图像的颜色表现。尤其是期望调整为能够对以癌为代表的病变组织和正常组织的色调进行再现的颜色平衡、颜色表现。此外，期望根据内窥镜的用途，针对胃炎或幽门螺杆菌的有无或去除状况等作为内窥镜的观察、诊断对象的特征部的与正常组织的色调的差异进行调整，使得能够再现氙气光源的颜色平衡、颜色表现。
这样，本实施方式的光源装置160能够产生对利用氙气光源拍摄到的图像的颜色平衡及颜色表现进行再现的照明光。
另外，在本实施方式中，光源控制器150基于根据摄像元件的分光灵敏度特性和第1光～第5光的分光特性而设定的光量比设定值，调整第1光～第5光的光量。
这样，能够将由摄像元件拍摄到的图像中的颜色平衡及颜色表现调整为考虑了摄像元件的分光灵敏度特性的准确的颜色平衡及颜色表现。
另外，在本实施方式中，光源控制器150基于存储部170所存储的光量比设定值，调整第1光～第5光的光量。
这样，光源控制器150能够使第1光源～第5光源以根据存储部170所存储的光量比设定值而指定的第1光量比及第2光量比发光。由此，将照明光调整为所希望的颜色平衡，将图像调整为所希望的颜色表现。
另外，在本实施方式中，光源控制器150基于由颜色平衡控制电路151设定的第1光量比和由颜色表现控制电路152设定的第2光量比，来设定光量比设定值。
这样，颜色平衡控制电路151能够调整照明光的颜色平衡，颜色表现控制电路152能够调整图像的颜色平衡。
另外，在本实施方式中，颜色平衡控制电路151基于从内窥镜装置10的输入部600输入的信息来设定第1光量比。颜色表现控制电路152基于从输入部600输入的信息来设定第2光量比。
这样，作业者或用户能够经由输入部600来调整颜色平衡及颜色表现。
另外，在本实施方式中，光源控制器150在设定模式中，基于由颜色平衡控制电路151设定的第1光量比和由颜色表现控制电路152设定的第2光量比，将光量比设定值存储于存储部170。光源控制器150在通常动作模式中，基于存储部170所存储的光量比设定值，调整第1光～第5光的光量。
这样，在设定模式中，能够以成为所希望的颜色平衡及颜色表现的方式设定光量比，并将该光量比设定值存储于存储部170。而且，在通常动作模式中，能够基于从存储部170读出的光量比设定值，产生成为所希望的颜色平衡及颜色表现的照明光。
3.第2实施方式
在第2实施方式中，在通常动作模式中，用户能够经由输入部600调整颜色表现。即，颜色表现控制电路152基于从输入部600输入的信息，设定蓝色光量比Bpv：Bpb和红色光量比Rpa：Rpr。另外，颜色平衡控制电路151基于从存储部170读出的光量比设定值，设定第1光量比Bp：Gp：Rp。
具体而言，用户从输入部600输入所希望的颜色表现信息。颜色表现控制电路152计算成为所希望的颜色表现的蓝色光量比和红色光量比。光源控制器150基于计算出的蓝色光量比及红色光量比、以及第1光量比，对光源部140进行控制。
颜色表现控制电路152以不变更颜色平衡而仅变更颜色表现的方式计算蓝色光量比和红色光量比。例如，在从输入部600输入了使图像的黄色色调增加的信息的情况下，颜色表现控制电路152以与现状的Bpv：Bpb相比相对地增大Bpv的方式变更Bpv：Bpb。此时，颜色表现控制电路152以Bp＝Bpv+Bpb不变化的方式变更Bpv：Bpb。另外，从输入部600输入的颜色表现信息可以是颜色的程度本身的信息，也可以是表示颜色的程度的变化的信息。此外，也可以使输入部600读入希望的颜色表现的图像。另外，输入部600也可以预先存储有各种颜色表现的样本，将样本显示于显示部300，使用户选择希望的样本。
4.第3实施方式
图8是第3实施方式中的照明光的光谱例。如图8所示，在第3实施方式中，波长区域相邻的2种光的光谱相互重叠。在图8中，示出光IV与IB的光谱重叠、光IG与IA的光谱重叠、光IA与IR的光谱重叠的情况。另外，光谱的重叠方法不限于图8。例如，光IB与IG的光谱也可以重叠。
在相邻的2种光谱重叠的情况下，需要考虑重叠部分的光量来计算各光的光量。将光IV的光谱向区域BB露出的部分设为Vb(λ)，将光IB的光谱向区域BV露出的部分设为Bv(λ)。将光IA的光谱向区域BG露出的部分设为Ag(λ)，将光IA的光谱向区域BR露出的部分设为Ar(λ)。
对颜色平衡的计算方法进行说明。将对下式(17)以波长λ进行积分而得到的值设为Bp’，将下式(18)以波长λ进行积分而得到的值设为Gp’，将下式(19)以波长λ进行积分而得到的值设为Rp’。与颜色平衡相关的第1光量比是Bp’：Gp’：Rp’。
B(λ)×Im(λ)×(VL(λ)+BL(λ))×Pb…(17)
G(λ)×Im(λ)×(GL(λ)×Pg+Ag(λ)×Pra)…(18)
R(λ)×Im(λ)×(AL(λ)+RL(λ))×Pr…(19)
对颜色表现的计算方法进行说明。将对下式(20)以区域BV内的波长λ进行积分而得到的值设为Bpv’，将对下式(22)以区域BB内的波长λ进行积分而得到的值设为Bpb’，将对下式(22)以区域BA内的波长λ进行积分而得到的值设为Rpa’，将对下式(23)以区域BR内的波长λ进行积分而得到的值设为Rpr’。与颜色表现相关的光量比为，蓝色光量比Bpv’：Bpb’、以及红色光量比Rpa’：Rpr’。
B(λ)×Im(λ)×VL(λ)×Pbv+BL(λ)×Pbb…(20)
B(λ)×Im(λ)×BL(λ)×Pbb+VL(λ)×Pbv…(21)
R(λ)×Im(λ)×AL(λ)×Pba…(22)
R(λ)×Im(λ)×RL(λ)×Pbr+AL(λ)×Pba…(23)
此时，下式(24)、(25)成立。
Bp’＝Bpv’+Bpb’…(24)
Rp’＝Rpa’+Rpr’…(25)
根据以上，对光IV、IB、IG、IA、IR的光量比进行调整，使得Bpv’：Bpb’：Gp’：Rpa’：Rpr’成为所希望的颜色平衡及颜色表现。调整方法与第1实施方式等中说明的方法相同。
5.第4实施方式
图9是第4实施方式中的照明光的光谱例。在第4实施方式中，仅将红色区域分割为区域BA和区域BR，不分割蓝色区域。照明光由具有区域BBX的光IBX、具有区域BG的光IG、具有区域BA的光IA、以及具有区域BR的光IR构成。光IA、IR是窄带光。属于蓝色区域的光IBX是具有与蓝色区域相同的区域BBX的宽带光。另外，光IBX也可以是具有比蓝色区域窄的波长区域的窄带光。
根据第4实施方式，光源部140包含射出第1光～第4光(IBX、IG、IA、IR)的第1光源～第4光源。第1光量比是第1光(IBX)的光量、第2光(IG)的光量、以及将第3光(IA)和第4光(IR)的光量相加而得到的光量的比。第2光量比是第3光(IA)与第4光(IR)的光量比(红色光量比Rpa：Rpr)。光源控制器150基于光量比设定值，将第3光(IA)与第4光(IR)的光量比调整为第2光量比，由此，调整图像的红色的程度。
这样，能够独立地调整照明光的颜色平衡和图像的红色色调。此外，通过设为能够仅调整红色区域中的颜色表现，从而能够以简单结构的光源装置160调整颜色表现。
6.第5实施方式
图10是第5实施方式中的照明光的光谱例。在第5实施方式中，仅将蓝色区域分割为区域BV和区域BB，不分割红色区域。照明光由具有区域BV的光IV、具有区域BB的光IB、具有区域BG的光IG、以及具有区域BRX的光IRX构成。光IV、IB是窄带光。属于红色区域的光IRX是具有与红色区域相同的区域BRX的宽带光。另外，光IRX也可以是具有比红色区域窄的波长区域的窄带光。
根据第5实施方式，光源部140包含射出第1光～第4光(IV、IB、IG、IRX)的第1光源～第4光源。第1光量比是将第1光(IV)及第2光(IB)的光量相加而得到的光量、第3光(IG)的光量以及第4光(IRX)的光量的比。第2光量比是第1光(IV)与第2光(IB)的光量比(蓝色光量比Bpv：Bpb)。光源控制器150基于光量比设定值，将第1光(IV)与第2光(IB)的光量比调整为第2光量比，由此，调整图像的蓝色或黄色的程度。
这样，能够独立地调整照明光的颜色平衡、以及图像的蓝色色调或黄色色调。此外，通过设为能够仅调整蓝色区域中的颜色表现，能够以简单结构的光源装置160调整颜色表现。
7.第6实施方式
图11是第6实施方式中的照明光的光谱例。在第6实施方式中，将蓝色区域及绿色区域、红色区域全部分割为2个区域。照明光由具有区域BV的光IV、具有区域BB的光IB、具有区域BG1的光IG1、具有区域BG2的光IG2、具有区域BA的光IA、以及具有区域BR的光IR构成。光IV、IB、IG1、IG2、IA、IR是窄带光。
根据第6实施方式，光源部140包含射出第1光～第6光(IV、IB、IG1、IG2、IA、IR)的第1光源～第6光源。光量比设定值是用于设定第1光量比～第4光量比的设定值。第1光量比是将第1光(IV)及第2光(IB)的光量相加而得到的光量、将第3光(IG1)及第4光(IG2)的光量相加而得到的光量、以及将第5光(IA)及第6的光(IR)的光量相加而得到的光量的比。第2光量比是第1光(IV)与第2光(IB)的光量比(蓝色光量比Bpv：Bpb)。第3光量比是第3光(IG1)与第4光(IG2)的光量比(Gpg1：Gpg2)。Gpg1是第3光(IG1)的光量，Gpg2是第4光(IG2)的光量。第4光量比是第5光(IA)与第6光(IR)的光量比(红色光量比Rpa：Rpr)。光源控制器150基于光量比设定值，将第1光(IV)与第2光(IB)的光量比调整为第2光量比，由此，调整图像的蓝色或黄色的程度。光源控制器150基于光量比设定值，将第3光(IG1)与第4光(IG2)的光量比调整为第3光量比，由此，调整图像的绿色的程度。光源控制器150基于光量比设定值，将第5光(IA)与第6光(IR)的光量比调整为第4光量比，由此，调整图像的红色的程度。
这样，能够独立地调整照明光的颜色平衡、以及蓝色区域、绿色区域及红色区域各自的图像的颜色表现。由于能够调整蓝色区域、绿色区域及红色区域各自的图像的颜色表现，因此，能够调整图像中的各种颜色的程度。
使用图12，对绿色的程度调整进行说明。图12示出作为在内窥镜领域中通常使用的散布药剂的靛蓝胭脂红及结晶紫、甲苯胺蓝的分光吸收率特性。如图12所示，这些药剂在绿色区域具有急剧的分光吸收率特性。因此，通过调整属于绿色区域且波长不同的光IG1、IG2的光量比，能够调整散布了药剂的被摄体中的颜色表现。例如，当相对提高作为短波长侧的绿色的光IG1的光量时，散布了药剂的被摄体成为泛蓝的绿色。当相对提高作为长波长侧的绿色的光IG2的光量时，散布了药剂的被摄体成为泛黄的绿色的颜色表现。能够调整颜色表现，使得药剂的外观接近氙气光源的颜色表现。
8.第7实施方式
图13是第7实施方式中的照明光的光谱例。在第7实施方式中，将红色区域分割为3个区域BA、BR1、BR2。光IV、IB、IG、IA、IR1、IR2分别属于区域BV、BB、BG、BA、BR1、BR2。在图13中示出光源为激光时的光谱例。即，光IV、IB、IG、IA、IR1、IR2是由激光产生的窄带光。
光源控制器150通过调整光IV与IB的光量比来调整图像的蓝色色调或黄色色调。另外，光源控制器150通过调整区域BA、BR1以及BR2的光量比来调整图像的红色色调。通过在红色区域调整3个光的光量比，能够精密地调整红色区域中的颜色表现。由于生物体的图像的红色成分较多，因此，能够精密地调整红色区域中的颜色表现，由此，能够更加精密地调整生物体的颜色表现。
另外，在第7实施方式中，以光源是激光的情况为例进行了说明，但光源不限于激光。此外，在第1实施方式～第6实施方式中以光源是发光二极管的情况为例进行了说明，但光源不限于发光二极管。即，在第1实施方式～第7实施方式中，能够采用各种光源。例如作为光源，能够采用激光、或者发光二极管、或者激光与发光二极管的混合光源、或者将超辐射发光二极管、激光与荧光体组合而得到的光源、或者将发光二极管与荧光体组合而得到的光源、或者将这些光源组合而得到的光源等。
9.第8实施方式
在第8实施方式中，光源控制器150根据装配于内窥镜装置10的内窥镜镜体的摄像元件来变更光量比设定值。摄像元件是单色摄像元件或原色拜尔摄像元件或补色摄像元件。单色摄像元件包含UV滤光片或IR滤光片等，但不包含在各像素中颜色不同的滤色器。原色拜尔摄像元件是设置有拜尔型滤色器的摄像元件。补色摄像元件是设置有补色滤色器的摄像元件。
当连接光源装置160与内窥镜镜体200时，光源控制器150读出与连接到光源装置160的内窥镜镜体200的摄像元件对应的光量比设定值。与摄像元件对应的光量比设定值例如存储在搭载于内窥镜镜体200的存储器或光源装置160的存储部170中。光源控制器150根据读出的光量比设定值来决定光源的光量比。由此，设定与连接到光源装置160的内窥镜镜体200的摄像元件对应的第1光量比及第2光量比。即，设定实现与连接到光源装置160的内窥镜镜体200的摄像元件对应的颜色平衡及颜色表现的光量比。
另外，在第8实施方式中，光源控制器150也可以根据装配于内窥镜装置10的内窥镜镜体的摄像元件，进一步变更光源的发光定时。作为光源的发光定时，具有面顺次方式及同时方式。面顺次方式是单色摄像元件拍摄被分时射出的多个光照明的被摄体的方式。同时方式是摄像元件拍摄被同时射出的多个光照明的被摄体的方式。
当连接光源装置160与内窥镜镜体200时，光源控制器150读出与连接到光源装置160的内窥镜镜体200所搭载的摄像元件的种类相关的信息。与摄像元件的种类相关的信息例如存储在搭载于内窥镜镜体200的存储器或光源装置160的存储部170中。光源控制器150根据与读出的摄像元件的种类相关的信息来决定光源的发光定时。即，光源控制器150决定是同时式发光还是面顺次式发光。
在摄像元件为单色摄像元件的情况下，光源控制器150基于与单色摄像元件对应地决定的光量比，使多个光源依次发光。例如，使红色的光源LDR及琥珀色的光源LDA同时发光，接着使绿色的光源LDG发光，接着使蓝色的光源LDB及紫色的光源LDV同时发光。在摄像元件是原色拜尔摄像元件或补色摄像元件的情况下，光源控制器150基于与原色拜尔摄像元件或补色摄像元件对应地决定的光量比，使多个光源同时发光。
根据第8实施方式，在内窥镜装置10中装配有第1内窥镜镜体时，光源控制器150基于与第1内窥镜镜体对应的第1光量比设定值，调整构成照明光的4种以上的光的光量。在内窥镜装置10中装配有第2内窥镜镜体时，光源控制器150基于与第2内窥镜镜体对应且与第1光量比设定值不同的第2光量比设定值，调整构成照明光的4种以上的光的光量。另外，上述以根据内窥镜镜体的摄像元件来设定光量比设定值的情况为例进行了说明，但也可以根据内窥镜镜体的机型等来设定光量比设定值。
这样，能够根据装配于内窥镜装置10的内窥镜镜体的摄像元件或内窥镜镜体的机型等，调整照明光的颜色平衡及图像的颜色表现。
10.第9实施方式
图14是第9实施方式中的光源装置160的详细结构例。在第9实施方式中，光源部140包含光源LDV、LDB、LDG、LDA、LDR、光传感器SS1～SS5、透镜LN1～LN6、以及光合波部141。光合波部141包含分色镜DC1～DC4。
从远离连接内窥镜镜体的连接器240的一侧朝向接近该连接器240的一侧，从短波长侧的光源起依次配置。透镜LN1使光源LDV射出的光向分色镜DC1入射。同样，透镜LN2、LN3、LN4、LN5分别使光源LDB、LDG、LDA、LDR射出的光向分色镜DC1、DC2、DC3、DC4入射。分色镜DC1～DC4对光源LDB、LDG、LDA、LDR射出的光进行合波。透镜LN6使合波后的光向连接器240入射。
光传感器SS1配置在从光源LDV朝向透镜LN1的光路外。即，光传感器SS1检测从光源LDV射出的光中的光路外的泄漏光。同样，光传感器SS2、SS3、SS4、SS5分别配置在从光源LDB、LDG、LDA、LDR朝向透镜LN2、LN3、LN4、LN5的光路外。即，光传感器SS2、SS3、SS4、SS5分别检测从光源LDB、LDG、LDA、LDR射出的光中的光路外的泄漏光。光传感器SS1～SS5的受光面与光源的射出面对置。因此，光传感器SS1～SS5不容易接受来自透镜或分色镜的反射散射光。光传感器SS1具有光学滤光片，该光学滤光片具有与来自光源LDV的光通过光合波部141时的衰减相等的波长特性。同样，光传感器SS2～SS5具有光学滤光片，该光学滤光片具有与来自光源LDB、LDG、LDA、LDR的光通过光合波部141时的衰减相等的波长特性。“相等”包含大致相等的情况。即，光学滤光片的波长特性不限于与通过光合波部141时的衰减严格相等的情况。另外，光传感器SS1～SS5也可以包含用于使受光量的范围适当化的ND(NeutralDensity：中性密度)滤光片。
图15是分色镜DC1～DC4的光谱透射率特性。分色镜DC1～DC4是电介质多层镜。分色镜DC1～DC4的光谱透射率特性均是短波长侧的透射率高(大致100％)，并且长波长侧低(大致0％)。电介质多层膜镜将未透射的光几乎全部反射。即，从100％减去透射率而得到的值大致成为反射率。各分色镜中的透射率的变化期望设计为尽可能急剧。但是，考虑到成本等，也优选采用适当的斜率。
根据图15的光谱透射率特性，全部的分色镜的透射率特性成为短波长侧高且长波长侧低的特性。因此，例如即便在气氛温度发生了变化的情况下，全部的分色镜的透射率特性也在相同的方向上进行波长偏移，因此，能够减小从光源装置160射出的照明光的光量的变化。此外，根据同样的原因，即便在气氛温度发生了变化的情况下，也能够减小光量比的变化。
光源控制器150基于由光传感器SS1～SS5感测到的光量来调整光源LDV、LDB、LDG、LDA、LDR的发光量，使得从内窥镜镜体向被摄体照射的照明光成为光量比设定值所示的光量比。
即，光源控制器150基于由光传感器SS1～SS5感测到的光量，计算实际的光量比，将该计算出的光量比与光量比设定值进行比较，基于该比较结果，对光源LDV、LDB、LDG、LDA、LDR的发光量进行反馈控制。这样，能够通过反馈控制来校正由于光源的个体差异而引起的发光量的偏差、或者由于光源的经年劣化而引起的发光量的变化。由此，能够实现准确的光量比，因此，能够实现准确的颜色平衡及颜色表现。
另外，光传感器SS1～SS5具有光学滤光片，光学滤光片具有与从光源LDV、LDB、LDG、LDA、LDR射出的光通过光合波部141时的衰减相等的波长特性。如上所述，“相等”包含大致相等的情况。光源控制器150基于来自光传感器SS1～SS5的输出来调整这些光的光量。
即，将光源的发光量与光合波部141中的衰减率相乘而得到的值成为光合波部141的射出端的光量。通过在光传感器SS1～SS5设置光学滤光片，光传感器SS1～SS5的受光量成为考虑了光合波部141中的衰减的受光量。光源控制器150通过基于该光传感器SS1～SS5的输出来调整发光量，从而对光源的发光量进行反馈控制，使得光合波部141的射出端的光量成为满足光量比设定值的光量。这样，在光合波部141的射出端，成为满足光量比设定值的光量，因此，能够实现准确的颜色平衡及颜色表现。另外，光传感器SS1～SS5也可以包含波长截止滤光片。在从光源LDV、LDB、LDG、LDA、LDR射出的光朝向连接器240的光路上设置有分色镜DC1～DC4。波长截止滤光片将由该分色镜DC1～DC4截止的波段的光去除。通过这种方式，能够对光量比设定值进行更加精密的光源的发光量的反馈控制。
以上，对应用了本发明的实施方式及其变形例进行了说明，但本发明不直接限定于各实施方式及其变形例，在实施阶段，在不脱离发明的主旨的范围内能够对结构要素进行变形并使其具体化。此外，能够通过将上述各实施方式、变形例所公开的多个结构要素适当组合而形成各种发明。例如，也可以从各实施方式、变形例所记载的全部结构要素中删除若干结构要素。此外，也可以适当组合不同实施方式、变形例中说明的结构要素。这样，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种变形及应用。此外，在说明书或附图中至少一次与更加广义或同义的不同用语一起记载的用语在说明书或附图的任何部位都能够置换为该不同用语。
标号说明
10内窥镜装置，100控制装置，110处理电路，140光源部，141光合波部，150光源控制器，151颜色平衡控制电路，152颜色表现控制电路，160光源装置，170存储部，200内窥镜镜体，210插入部，211、212照明透镜，213摄像单元，214导光路，215图像信号线，220操作部，230连接缆线，240连接器，300显示部，600输入部，BV、BB、BG、BA、BR区域，IV、IB、IG、IA、IR光，LDV、LDB、LDG、LDA、LDR光源，SS1～SS5光传感器。

Claims (20)

1.一种内窥镜用光源装置，其特征在于，
所述内窥镜用光源装置包括：
光源部，其具有射出波长互不相同的4种以上的光的4种以上的光源，使所述4种以上的光作为照明光向内窥镜镜体入射；以及
光源控制器，其基于用于设定与颜色平衡相关的第1光量比及与颜色表现相关的第2光量比的光量比设定值，来调整所述4种以上的光的各光的光量，
在可见光的波长区域所包含的蓝色区域、绿色区域及红色区域分别从属有所述4种以上的光中的至少1种光、且所述4种以上的光中的任意一种光都属于所述蓝色区域、所述绿色区域或所述红色区域，
所述4种以上的光中的2种以上的光属于第1颜色区域，该第1颜色区域是所述蓝色区域、所述绿色区域及所述红色区域中的任意一个区域，
属于所述第1颜色区域的所述2种以上的光是窄带光，
所述第1光量比是属于所述蓝色区域的光、属于所述绿色区域的光以及属于所述红色区域的光的光量比，
所述第2光量比是属于所述第1颜色区域的所述2种以上的光的光量比，
所述光源控制器基于所述光量比设定值来调整所述4种以上的光的光量比，由此，调整所述照明光的颜色平衡和图像的颜色表现，该图像的颜色表现包含由所述内窥镜镜体的摄像元件拍摄的所述图像的明度、彩度及色相中的至少一方。
2.根据权利要求1所述的内窥镜用光源装置，其特征在于，
所述光源控制器基于所述第1光量比，将属于所述第1颜色区域的所述2种以上的光的光量之和保持在规定的范围内，并且，基于所述第2光量比，对属于所述第1颜色区域的所述2种以上的窄带光的光量进行调整。
3.根据权利要求1所述的内窥镜用光源装置，其特征在于，
所述光源部包含第1光源、第2光源、第3光源、第4光源、第5光源，该第1光源、第2光源、第3光源、第4光源、第5光源射出第1光、第2光、第3光、第4光、第5光作为所述4种以上的光，
所述第1光及所述第2光是属于所述蓝色区域的窄带光，
所述第3光属于所述绿色区域，
所述第4光及所述第5光是属于所述红色区域的窄带光，
所述光量比设定值是用于设定所述第1光量比、所述第2光量比以及第3光量比的设定值，
所述第1光量比是将所述第1光及所述第2光的光量相加而得到的光量、所述第3光的光量、以及将所述第4光及所述第5光的光量相加而得到的光量的比，
所述第2光量比是所述第1光与所述第2光的光量比，
所述第3光量比是所述第4光与所述第5光的光量比，
所述光源控制器基于所述光量比设定值，将所述第1光与所述第2光的光量比调整为所述第2光量比，由此调整所述图像的蓝色或黄色的程度，基于所述光量比设定值，将所述第4光与所述第5光的光量比调整为所述第3光量比，由此调整所述图像的红色的程度。
4.根据权利要求1所述的内窥镜用光源装置，其特征在于，
所述光源部包含第1光源、第2光源、第3光源、第4光源，该第1光源、第2光源、第3光源、第4光源射出作为所述4种以上的光的第1光、第2光、第3光、第4光，
所述第1光及所述第2光是属于所述蓝色区域的窄带光，
所述第3光属于所述绿色区域，
所述第4光属于所述红色区域，
所述第1光量比是将所述第1光及所述第2光的光量相加而得到的光量、所述第3光的光量、以及所述第4光的光量的比，
所述第2光量比是所述第1光与所述第2光的光量比，
所述光源控制器基于所述光量比设定值，将所述第1光与所述第2光的光量比调整为所述第2光量比，由此调整所述图像的蓝色或黄色的程度。
5.根据权利要求1所述的内窥镜用光源装置，其特征在于，
所述光源部包含第1光源、第2光源、第3光源、第4光源，该第1光源、第2光源、第3光源、第4光源射出作为所述4种以上的光的第1光、第2光、第3光、第4光，
所述第1光属于所述蓝色区域，
所述第2光属于所述绿色区域，
所述第3光及所述第4光是属于所述红色区域的窄带光，
所述第1光量比是所述第1光的光量、所述第2光的光量、以及将所述第3光及所述第4光的光量相加而得到的光量的比，
所述第2光量比是所述第3光与所述第4光的光量比，
所述光源控制器基于所述光量比设定值，将所述第3光与所述第4光的光量比调整为所述第2光量比，由此调整所述图像的红色的程度。
6.根据权利要求1所述的内窥镜用光源装置，其特征在于，
所述光源部包含第1光源、第2光源、第3光源、第4光源、第5光源、第6光源，该第1光源、第2光源、第3光源、第4光源、第5光源、第6光源射出作为所述4种以上的光的第1光、第2光、第3光、第4光、第5光、第6光，
所述第1光及所述第2光是属于所述蓝色区域的窄带光，
所述第3光及所述第4光是属于所述绿色区域的窄带光，
所述第5光及所述第6光是属于所述红色区域的窄带光，
所述光量比设定值是用于设定所述第1光量比、所述第2光量比、第3光量比以及第4光量比的设定值，
所述第1光量比是将所述第1光及所述第2光的光量相加而得到的光量、将所述第3光及所述第4光的光量相加而得到的光量、以及将所述第5光及所述第6光的光量相加而得到的光量的比，
所述第2光量比是所述第1光与所述第2光的光量比，
所述第3光量比是所述第3光与所述第4光的光量比，
所述第4光量比是所述第5光与所述第6光的光量比，
所述光源控制器基于所述光量比设定值，将所述第1光与所述第2光的光量比调整为所述第2光量比，由此调整所述图像的蓝色或黄色的程度，
所述光源控制器基于所述光量比设定值，将所述第3光与所述第4光的光量比调整为所述第3光量比，由此调整所述图像的绿色的程度，
所述光源控制器基于所述光量比设定值，将所述第5光与所述第6光的光量比调整为所述第4光量比，由此调整所述图像的红色的程度。
7.根据权利要求1所述的内窥镜用光源装置，其特征在于，
所述光源控制器基于与所述照明光的演色性的目标对应的所述光量比设定值，调整所述4种以上的光的各光的光量，由此，将所述照明光的所述颜色平衡调整为与所述演色性对应的颜色平衡，并将所述图像的所述颜色表现调整为与所述演色性对应的颜色表现。
8.根据权利要求7所述的内窥镜用光源装置，其特征在于，
所述光源控制器基于如下的所述光量比设定值来调整所述4种以上的光的各光的光量，所述光量比设定值满足根据所述演色性的目标而确定的所述第1光量比的容许调整范围和根据所述演色性的目标而确定的所述第2光量比的容许调整范围。
9.根据权利要求7所述的内窥镜用光源装置，其特征在于，
所述演色性的目标是氙气光源的颜色平衡、以及使用所述氙气光源拍摄的图像的颜色表现。
10.根据权利要求1所述的内窥镜用光源装置，其特征在于，
所述光源控制器基于根据所述摄像元件的分光灵敏度特性和所述4种以上的光的分光特性而设定的所述光量比设定值，调整所述4种以上的光的各光的光量。
11.根据权利要求1所述的内窥镜用光源装置，其特征在于，
所述内窥镜用光源装置包含存储所述光量比设定值的存储部，
所述光源控制器基于所述存储部所存储的所述光量比设定值，调整所述4种以上的光的各光的光量。
12.根据权利要求1所述的内窥镜用光源装置，其特征在于，
所述光源控制器具有：
设定所述第1光量比的颜色平衡控制电路；以及
设定所述第2光量比的颜色表现控制电路，
基于由所述颜色平衡控制电路设定的所述第1光量比和由所述颜色表现控制电路设定的所述第2光量比，设定所述光量比设定值。
13.根据权利要求12所述的内窥镜用光源装置，其特征在于，
所述颜色平衡控制电路基于从内窥镜装置的输入部输入的信息，设定所述第1光量比，
所述颜色表现控制电路基于从所述输入部输入的所述信息，设定所述第2光量比。
14.根据权利要求13所述的内窥镜用光源装置，其特征在于，
所述内窥镜用光源装置包含存储部，
在设定模式中，所述光源控制器基于由所述颜色平衡控制电路设定的所述第1光量比和由所述颜色表现控制电路设定的所述第2光量比，将所述光量比设定值存储于所述存储部，
在通常动作模式中，所述光源控制器基于所述存储部所存储的所述光量比设定值，调整所述4种以上的光的各光的光量。
15.根据权利要求1所述的内窥镜用光源装置，其特征在于，
在第1内窥镜镜体被装配于内窥镜装置时，所述光源控制器基于与所述第1内窥镜镜体对应的第1光量比设定值，调整所述4种以上的光的各光的光量，
在第2内窥镜镜体被装配于所述内窥镜装置时，所述光源控制器基于与所述第2内窥镜镜体对应且与所述第1光量比设定值不同的第2光量比设定值，调整所述4种以上的光的各光的光量。
16.根据权利要求15所述的内窥镜用光源装置，其特征在于，
所述第1内窥镜镜体及所述第2内窥镜镜体是利用单色摄像元件拍摄被分时射出的所述4种以上的光照明的被摄体的面顺次方式的内窥镜镜体、利用原色拜尔摄像元件拍摄被所述照明光照明的所述被摄体的原色型的内窥镜镜体、以及利用补色摄像元件拍摄被所述照明光照明的所述被摄体的补色型的内窥镜镜体中的任意2种内窥镜镜体。
17.根据权利要求1所述的内窥镜用光源装置，其特征在于，
所述内窥镜用光源装置包含光传感器，该光传感器感测所述4种以上的光的各光的光量，
所述光源控制器基于由所述光传感器感测到的光量，调整所述4种以上的光的光量，使得从所述内窥镜镜体向被摄体照射的所述照明光成为所述光量比设定值所示的光量比。
18.根据权利要求17所述的内窥镜用光源装置，其特征在于，
所述光源部具有光合波部，该光合波部使所述4种以上的光向所述内窥镜镜体入射，
光传感器具有光学滤光片，该光学滤光片具有与所述4种以上的光通过所述光合波部时的衰减相等的波长特性，
所述光源控制器基于来自所述光传感器的输出，调整所述4种以上的光的光量。
19.一种内窥镜装置，其特征在于，
所述内窥镜装置包括：
权利要求1所述的内窥镜用光源装置；以及
所述内窥镜镜体。
20.一种内窥镜用光源装置的工作方法，其特征在于，
在如下情况下，即，在可见光的波长区域所包含的蓝色区域、绿色区域及红色区域分别从属有4种以上的光中的至少1种光、且所述4种以上的光中的任意一种光都属于所述蓝色区域、所述绿色区域或所述红色区域，所述4种以上的光中的2种以上的光属于作为所述蓝色区域、所述绿色区域及所述红色区域中的任意一个区域的第1颜色区域，属于所述第1颜色区域的所述2种以上的光是窄带光，第1光量比是属于所述蓝色区域的光、属于所述绿色区域的光以及属于所述红色区域的光的光量比，第2光量比是属于所述第1颜色区域的所述2种以上的光的光量比的情况下，
使波长互不相同的所述4种以上的光作为照明光向内窥镜镜体入射，
基于用于设定与颜色平衡相关的所述第1光量比及与颜色表现相关的所述第2光量比的光量比设定值，来调整所述4种以上的光的各光的光量，由此调整所述照明光的颜色平衡和图像的颜色表现，该图像的颜色表现包含由所述内窥镜镜体的摄像元件拍摄的所述图像的明度、彩度及色相中的至少一方。
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