JP2012223460A - 内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内視鏡の観察画像を近景から遠景まで適正露出で撮影すると共に、特に近景となる被検体表面に対しては自動的に狭帯域光観察が行えるようにする。
【解決手段】内視鏡装置は、内視鏡挿入部２５の先端に、観察画像を取得するための観察窓４１を備える。この内視鏡装置は、白色光を生成するための第１の光源ＬＤ１，ＬＤ３と、狭帯域光を生成する第２の光源ＬＤ２，ＬＤ４と、観察窓４１を挟んだ両脇側にそれぞれが配置された第１の照明窓４３Ａ及び第２の照明窓４３Ｂと、第１の光源と第２の光源を個別に光量制御して、白色光と狭帯域光との光量比を変更する光量比変更手段と、観察画像に映出された被検体の第１の照明窓と第２の照明窓との接近度を検出する接近度検出手段と、接近度の高い側の照明窓に対して、接近度の低い側の照明窓より狭帯域光の光量比を高くするように光量比制御変更手段を制御する照明光制御手段とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、内視鏡装置に関する。

一般に、内視鏡装置には、光学像を取得するための観察窓と、照明光を照射する照明窓とを体腔内に挿入する挿入部の先端に設けてある。照明窓からは、白色照明光が観察対象に向けて出射され、観察対象からの光が観察窓を通じて取り込まれて観察画像が取得される。このような白色光を照射して観察する通常観察以外にも、可視短波長の狭帯域光を照射して、生体組織表層の毛細血管や粘膜微細模様を強調表示する狭帯域光観察を行える内視鏡装置がある。狭帯域光観察は、通常観察では得られない組織表層の様子が画像強調されるため、病変部の発見や病変の進行度合いを診断する上で有用な内視鏡診断技術となっている。

ところで、内視鏡装置により撮影される体腔内の観察画像は、被写体が管状であることが多い。そのため、観察画像に映出された管路遠方では照明光が届かず暗くなり、観察画像の周辺部に映出される近景は、照明光が至近距離で照射されて過剰に明るくなる。その結果、撮影された観察画像は、遠景部分に黒潰れ、近景部分にハレーションを生じた診断に適さない画像になることがあった。

このような遠景と近景とが共存する観察画像となる場合に、遠景・近景の双方に適正な露光条件となる調光制御を行う内視鏡装置が特許文献１に記載されている。特許文献１の内視鏡装置では、内視鏡先端部に分散配置された複数の発光素子をそれぞれ個別に光量制御することで、近景から遠景までを適正な露光で撮影している。

特開２０００−６６１１５号公報

しかし、内視鏡装置で体腔内を観察する場合、適正露光で近景から遠景までを撮影しても、白色光照明による通常観察画像からは正確な診断ができない場合がある。その場合には、通常観察モードから前述の狭帯域光観察モードに切り替えることになるが、内視鏡装置による観察画像は近景と遠景が共に含まれる画像が多く、通常観察画像を見たい場合と、狭帯域光観察画像を見たい場合とが繰り返される。このため、内視鏡装置で体腔内を観察する場合に、観察モードの切り替えを頻繁に行う必要が生じ、手技が煩雑となり術者の負担が増加する。

本発明は、内視鏡の観察画像を近景から遠景まで適正露出で撮影すると共に、特に近景となる被検体表面に対しては自動的に狭帯域光観察が行える内視鏡装置を提供することを目的とする。

本発明は、下記構成からなる。
内視鏡挿入部の先端に、観察画像を取得するための観察窓を備えた内視鏡装置であって、
白色光を生成するための第１の光源と、
前記白色光よりも実質的に波長が短く且つ前記白色光よりも波長帯域が狭い狭帯域光を生成する第２の光源と、
前記観察窓を挟んだ両脇側にそれぞれが配置され、前記第１の光源及び前記第２の光源からの出力光を合波した照明光を被検体に向けて出射する第１の照明窓及び第２の照明窓と、
前記第１の光源と前記第２の光源を個別に光量制御して、前記照明光の前記白色光と前記狭帯域光との光量比を変更する光量比変更手段と、
前記観察画像に映出された被検体の前記第１の照明窓と前記第２の照明窓との接近度を検出する接近度検出手段と、
前記接近度の高い側の照明窓に対して、前記接近度の低い側の照明窓より前記狭帯域光の光量比を高くする照明光制御手段と、
を備えた内視鏡装置。

本発明の内視鏡装置によれば、内視鏡の観察画像を近景から遠景まで適正露出で撮影でき、また、特に近景となる被検体表面に対しては自動的に狭帯域光観察を行うことができる。

本発明の実施形態を説明するための図で、内視鏡及び内視鏡が接続される各装置を表す内視鏡装置の構成図である。 内視鏡装置の具体的な構成例を示す外観図である。 出射光の分光特性を示すグラフである。 内視鏡先端部の斜視図である。 波長変換部材周辺の構成を示す要部断面図である。 体腔内における内視鏡観察の様子を模式的に示す説明図である。 図６に示す観察時における観察画像の一例を示す説明図である。 観察画像の輝度分布を示すグラフである。 光量比最適化モードを実施する手順を示すフローチャートである。 距離変換テーブルの一例を示す説明図である。 出射光量テーブルの一例を示す説明図である。 光量比テーブルの一例を示す説明図である。 表示部の表示画面に観察画像が表示された様子を模式的に示す説明図である。 （Ａ）は観察画像の全体が近景となる場合、(Ｂ)は観察画像の全体が遠景になる場合を示す説明図である。 変形例１の光源装置の構成を示す構成図である。 変形例２の内視鏡先端部の模式的な正面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態を説明するための図で、内視鏡及び内視鏡が接続される各装置を表す内視鏡装置の構成図、図２は内視鏡装置の具体的な構成例を示す外観図である。
内視鏡装置１００は、図１に示すように、内視鏡１１と、制御装置１３と、モニタ等の表示部１５と、制御装置１３に情報を入力するキーボードやマウス等の入力部１７とを備えている。制御装置１３は、光源装置１９と、観察画像の信号処理を行うプロセッサ２１とを有して構成される。

内視鏡１１は、本体操作部２３と、この本体操作部２３に連設され被検体（体腔）内に挿入される挿入部２５とを備える。本体操作部２３には、ユニバーサルコード２７が接続されている。このユニバーサルコード２７の先端は、光源装置１９にライトガイド（ＬＧ）コネクタ２９Ａを介して接続され、また、ビデオコネクタ２９Ｂを介してプロセッサ２１に接続されている。

図２に示すように、内視鏡１１の本体操作部２３には、挿入部２５の先端側で吸引、送気、送水を実施するためのボタン、撮像時のシャッターボタン、観察モードを切り替えるモード切り替えボタン３０等の各種操作ボタン３１が併設される。また、本体操作部２３には一対のアングルノブ３３が設けられている。

挿入部２５は、本体操作部２３側から順に軟性部３５、湾曲部３７、及び先端部（内視鏡先端部）３９で構成される。湾曲部３７は、本体操作部２３のアングルノブ３３を回動することによって遠隔的に湾曲操作される。これにより先端部３９を所望の方向に向けることができる。

内視鏡先端部３９には、図１に示すように、撮像光学系の観察窓４１と、照明光学系の照明窓４３Ａ（第１の照明窓），４３Ｂ（第２の照明窓）とが配置されている。各照明窓４３Ａ，４３Ｂは、被検体に向けてそれぞれ照明光を出射する。被検体からの反射光は、観察窓４１を通じて撮像素子４５で検出（撮像）される。撮像された観察画像は適宜な画像処理が施された後、プロセッサ２１に接続された表示部１５に表示される。

ここで、撮像光学系は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device）型イメージセンサや、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型イメージセンサ等の撮像素子４５と、撮像素子４５に観察像を結像させるレンズ等の光学部材４７とを有する。撮像素子４５の受光面に結像されて取り込まれる観察像は、電気信号に変換されて信号ケーブル５１を通じてプロセッサ２１の撮像信号処理部５３に入力され、撮像信号処理部５３で映像信号に変換される。

一方、照明光学系は、光源装置１９と、光源装置１９にコネクタ２９Ａを介して接続される一対の光ファイバ５５Ａ，５５Ｂと、光ファイバ５５Ａ，５５Ｂの光出射端にそれぞれ配置された波長変換部材５７Ａ，５７Ｂとを有する。光源装置１９は、半導体発光素子であるレーザ光源ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３，ＬＤ４と、各レーザ光源ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３，ＬＤ４を駆動制御する光源制御部５９と、レーザ光源ＬＤ１，ＬＤ２からの出射光を合波して光ファイバ５５Ａに導入するコンバイナ６１Ａ、及びレーザ光源ＬＤ３，ＬＤ４からの出射光を合波して光ファイバ５５Ｂに導入するコンバイナ６１Ｂとを有する。

レーザ光源ＬＤ１，ＬＤ３（第１の光源）は、中心波長４４５ｎｍの青色発光の半導体レーザであり、白色光を生成するために供される。レーザ光源ＬＤ２，ＬＤ４（第２の光源）は、中心波長４０５ｎｍの紫色発光の半導体レーザである。これらのレーザ光源としては、例えばブロードエリア型のＩｎＧａＮ系レーザダイオードが使用できる。レーザ光源ＬＤ２，ＬＤ４は、中心波長３７０〜４７０ｎｍの範囲であれば、良好な狭帯域光観察を行うことができる。

光源制御部５９は、内視鏡制御部６９から出力される各レーザ光源ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３，ＬＤ４に対する目標光量値に基づいて、レーザ光源ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３，ＬＤ４をそれぞれ個別に光量制御してレーザ光を出射させる。レーザ光源ＬＤ１，ＬＤ２からの出射光は、光ファイバ５５Ａを通じて内視鏡先端部３９まで導光され、波長変換部材５７Ａへ照射される。また、レーザ光源ＬＤ３，ＬＤ４からの出射光は、光ファイバ５５Ｂを通じて内視鏡先端部３９の波長変換部材５７Ｂへ照射される。このように、照明窓４３Ａ，４３Ｂからは、光源制御部５９によるレーザ光源ＬＤ１，ＬＤ２と、レーザ光源ＬＤ３，ＬＤ４の出射光制御により、任意の光量及び任意のタイミングで光出射が可能となっている。

波長変換部材５７Ａ，５７Ｂは、レーザ光源ＬＤ１，ＬＤ３から出射される青色レーザ光の一部を吸収して緑色〜黄色に励起発光する複数種の蛍光体（例えばＹＡＧ系蛍光体、或いはＢＡＭ（BaMgAl₁₀O₃₇）等を含む蛍光体等）を含んで構成される。これら波長変換部材５７Ａ，５７Ｂにより、図３に出射光の分光特性を示すように、レーザ光源ＬＤ１，ＬＤ３からの青色レーザ光と、この青色レーザ光が波長変換された緑色〜黄色の励起光とが合成されて、プロファイルＳ１で示される演色性の高い白色光が生成される。

レーザ光源ＬＤ２，ＬＤ４からの出射光については、波長変換部５７Ａ，５７Ｂによる波長変換がレーザ光源ＬＤ１，ＬＤ３からの出射光と比較すると僅かである。そのため、図３にプロファイルＳ２で示すように、殆どが白色光よりも実質的に波長が短く且つ白色光よりも波長帯域が狭い中心波長４０５ｎｍの狭帯域光となる。

つまり、各レーザ光源から出力されるレーザ光は、光ファイバ５５Ａ，５５Ｂにより内視鏡先端部３９へ導光され、内視鏡先端部３９の照明窓４３Ａ，４３Ｂから、それぞれ白色光と、紫色の狭帯域光とが任意の光量比となって出射される。具体的には、内視鏡制御部６９は、光源制御部５９に制御信号を出力し、光源制御部５９は、入力された制御信号により各レーザ光源ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３，ＬＤ４を駆動する駆動信号を出力する。各レーザ光源ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３，ＬＤ４がそれぞれ入力された駆動信号に基づく光量で光出射することで、照明窓４３Ａ，４３Ｂからの出射光の強度や光量比（色味）が調整される。この内視鏡制御部６９は、レーザ光源ＬＤ１，ＬＤ３と、レーザ光源ＬＤ２，ＬＤ４を個別に光量制御して、照明光の白色光と狭帯域光との光量比を変更する光量比変更手段として機能する。

プロセッサ２１は、内視鏡制御部６９と、映像信号を生成する撮像信号処理部５３と、撮像信号や各種情報を保存するメモリ７１と、画像処理部７３とを備えている。内視鏡制御部６９は、撮像信号処理部５３から出力される観察画像の画像データを画像処理部７３により適宜な画像処理を施して、表示部１５に映出する。また、光源装置１９の光源制御部５９に制御信号を出力して、各照明窓４３Ａ，４３Ｂから所望のスペクトルで所望の光量の照明光を出射させる。この内視鏡制御部６９は、図示しないＬＡＮ等のネットワークに接続されて、画像データを含む情報を配信する等、内視鏡装置１００全体を制御する。

図４に内視鏡先端部３９の斜視図を示した。内視鏡先端部３９には、前述した被検体を観察するための観察窓４１と、照明光を出射する照明窓４３Ａ，４３Ｂが配置される。照明窓４３Ａ，４３Ｂは、観察窓４１を挟んだ両脇側にそれぞれ配置されている。

図５は波長変換部材５７Ａ，５７Ｂ周辺の構成を示す要部断面図である。
光ファイバ５５Ａ（５５Ｂ）は、フェルール８１の挿通孔８３に保持され、光出射端には波長変換部材５７Ａ（５７Ｂ）が配置されている。フェルール８１の外側には、筒状のスリーブ部材８５と、スリーブ部材８５の先端を封止する保護カバー８７とが設けてある。

フェルール８１の先端側には、波長変換部材５７Ａ（５７Ｂ）を収容する凹状の保持部８９が形成され、保持部８９の表面には反射膜９１が設けられている。反射膜９１は、銀、アルミ等の金属膜からなり、例えばメッキ、蒸着、スパッタ等により薄膜状に形成される。波長変換部材５７Ａ（５７Ｂ）は、保持部８９の内部に、反射膜９１と接しつつ保持されることで、波長変換部材５７Ａ（５７Ｂ）から発する照明光を反射膜９１によって反射させている。これにより、光利用効率を向上できる。

保護カバー８７は、波長変換部材５７Ａ（５７Ｂ）から出射される照明光、即ち、蛍光体を拡散しながら透過する青色レーザ光と、波長変換部材５７Ａ（５７Ｂ）から励起発光される緑色〜黄色の蛍光とが透過可能な材料からなり、円板状に形成される。この保護カバー８７は、例えば石英ガラスやサファイヤガラス等から形成することができる。

また、保護カバー８７は、スリーブ部材８５の端部に内周面を拡径して形成した段付部９３と端部の側面９５とに、ガラスビーズ９７を含んだ接着剤９９により接着されている。これにより、スリーブ部材８５の先端が封止される。

上記構成の内視鏡装置１００は、内視鏡制御部６９の制御により、内視鏡先端部３９の照明窓４３Ａ，４３Ｂから白色光を出射する通常観察モードと、狭帯域光を出射する狭帯域光観察モードと、光量比最適化モードとに切り替えできる。

ここで、通常観察モードは、レーザ光源ＬＤ１，ＬＤ３からの青色レーザ光による白色照明光により観察するモードであり、狭帯域光観察モードは、レーザ光源ＬＤ２，ＬＤ４からの紫色レーザ光による狭帯域光と、上記の白色照明光とを所定の光量比で出射させて観察するモードである。また、光量比最適化モードは、観察画像の近景部分に対しては狭帯域光の光量を増加させ、遠景部分に対しては白色光の光量を増加させることで、近景部分の組織表層の様子を画像強調し、毛細血管や粘膜微細構造の模様を容易に観察可能にするモードである。このように、各モードで照明光の点灯制御はそれぞれ異なり、内視鏡制御部６９は、設定されたモードに対応して光源制御部５９に制御信号を出力する。

以下、この照明光の点灯制御について説明する。
通常観察モードでは、ＬＤ１，ＬＤ３からの青色レーザ光を選択的に使用し、狭帯域光観察モードでは、主にＬＤ２，ＬＤ４からの紫色レーザ光を使用して観察することは上記の通りである。

光量比最適化モードは、これら２つの観察モードを観察画像の近景部分と遠景部分に対して個別に適用したモードであり、モード切り替えボタン３０の押下によって観察モードが切り替わる。以下、光量比最適化モードを詳細に説明する。

図６に体腔内における内視鏡観察の様子を模式的に示した。体腔の管壁１１３に沿って内視鏡挿入部２５を進行させて、体腔内を観察する際、内視鏡による観察画像には近景部分と遠景部分との双方が共に取り込まれる。図６に示す場合には、図７に観察画像の一例を示すように、画面中央から左側をＬ領域、右側をＲ領域とすると、照明窓４３Ａの側となるＬ領域は近景部分となり、体腔の管壁１１３が明るく映出されている。また、照明窓４３Ｂの側となるＲ領域は遠景部分となり、遠方の管壁１１３が暗く映出されている。つまり、この場合の観察画像の輝度分布は、図８に示すように、Ｌ領域では輝度が高く、Ｒ領域では低くなっている。

図７に示す輝度の明るい領域と暗い領域は、照明窓４３Ａ，４３Ｂから出射される光量をそれぞれ増減させることで、適正な露光にできる。そして、本構成においては、露光を適正にすることに加えて、近景の管壁１１３に対しては狭帯域光観察が行えるように狭帯域光の光量比を増加させ、組織表層の様子を画像強調する。

図９に光量比最適化モードを実施する手順をフローチャートに示した。
内視鏡の術者が図６に示すように内視鏡挿入部２５を体腔内に挿入して、内視鏡が内視鏡先端部３９の観察窓４１を通じて観察画像を取得する（Ｓ１）。内視鏡制御部６９は、取得した観察画像に対してＬ領域、Ｒ領域における平均輝度をそれぞれ算出する（Ｓ２）。内視鏡制御部６９は、これらＬ領域、Ｒ領域の平均輝度と、照明窓４３Ａ，４３Ｂから出射される光量、即ち、レーザ光源ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３，ＬＤ４の各目標光量値に応じた光量設定値から、映出された被写体と内視鏡先端部３９（照明窓４３Ａ，４３Ｂ）との距離（接近度）を推定する（Ｓ３）。

この推定距離は、「光源の発光量」と、「画素の輝度」と、「被写体の反射率」との関係で算出されるものであるが、「被写体の反射率」は被写体によって異なるので、ここでは「光源の発光量」と「画素の輝度」から推定距離を求めるものとする。

上記推定距離は、プロセッサ２１のメモリ７１に予め記憶され、観察画像の画素輝度と被写体までの距離との関係を光源の発光量毎に表した距離変換テーブルを用いて求める。図１０に距離変換テーブルの一例を示した。内視鏡制御部６９は、取得した観察画像のＬ領域、及びＲ領域の平均輝度と、観察画像撮影時における各レーザ光源の光量設定値の情報から、上記の距離変換テーブルを参照して内視鏡先端部３９から観察画像のＬ領域までの距離、及びＲ領域までの距離を推定する。

また、プロセッサ２１のメモリ７１には、観察画像におけるＬ又はＲ領域の平均輝度と、Ｌ又はＲ領域側の照明窓から出射させる光量との関係を表す出射光量テーブルが予め記憶されている。図１１に出射光量テーブルの一例を示した。図７に示すように、観察画像１１０のＬ領域に管壁１１３が明るく映出されるとＬ領域の平均輝度が高くなる。また、Ｒ領域に近傍の管壁が映出されていないとＲ領域の平均輝度が低くなる。そこで、内視鏡制御部６９は、観察画像１１０のＬ領域の平均輝度がＲ領域より高い場合には、Ｌ領域との接近度の高い側の照明窓４３Ｂから出射光量を減少制御した照明光を出射させ、Ｒ領域側の照明窓４３Ａから出射光量を増加制御した照明光を出射させる。逆に、Ｌ領域の平均輝度がＲ領域より低い場合は、照明窓４３Ｂからの出射光量を増加制御し、照明窓４３Ａからの出射光量を減少制御した照明光を出射させる。このときの平均輝度に応じた出射光量の増減制御に、上記の出射光量テーブルが用いられる。

さらに、プロセッサ２１のメモリ７１は、推定距離に対する、中心波長４０５ｎｍのレーザ光（λ_４０５）、中心波長４４５ｎｍのレーザ光（λ_４４５：実質的に白色光を意味する）の各出力強度の比率（光量比：λ_４０５／λ_４４５）を表す光量比テーブルが予め記憶されている。図１２に光量比テーブルの一例を示した。光量比テーブルは、距離が短い近景ほどλ_４０５の比率を高め、距離が長い遠景ほどλ_４４５の比率を高めるように設定されている。

観察画像１１０のＬ領域に近景の管壁１１３が映出され、この近景の管壁１１３を細かに観察する場合、組織表層の毛細血管や微細構造模様を強調表示させて、より詳細な情報を得ようとする要望がある。また、遠景が映出されたＲ領域に対しては、観察画像の輝度向上に有利な照明光とすることが好ましい。そこで、内視鏡制御部６９は、観察画像１１０のＬ領域の推定距離が短い場合には、光量比λ_４０５／λ_４４５を高め、λ_４０５の光量を増加させた照明光をＬ領域側の照明窓４３Ｂから出射させる。Ｒ領域の推定距離が短い場合には、同様にしてλ_４０５の光量を増加させた照明光をＲ領域側の照明窓４３Ａから出射させる。このときの光量比の増減制御に、上記の光量比テーブルが用いられる。

図９に戻り説明すると、観察画像のＬ／Ｒ領域の距離を推定した後、Ｌ側の照明窓４３Ｂからの出射光を下記に設定する（Ｓ４）。
（１）観察画像１１０のＬ領域の平均輝度に応じた出射光量
（２）観察画像１１０のＬ領域の推定距離に応じたλ_４０５／λ_４４５比率

即ち、内視鏡制御部６９は、観察画像１１０のＬ領域の平均輝度に対応する照明窓４３Ｂからの出射光量を、メモリ７１に記憶された出射光量テーブルを参照して求める。また、内視鏡制御部６９は、推定された内視鏡先端部３９から観察画像１１０のＬ領域までの距離に対応する光量比を、メモリ７１に記憶された光量比テーブルを参照して求める。

そして、内視鏡制御部６９は、求めた出射光量と光量比の情報に基づいて、レーザ光源ＬＤ１，ＬＤ２の各出射光量を変更する。

次に、Ｒ側の照明窓４３からの出射光を下記に設定する（Ｓ５）。
（１）観察画像１１０のＲ領域の平均輝度に応じた出射光量
（２）観察画像１１０のＲ領域の推定距離に応じたλ_４０５／λ_４４５比率

即ち、内視鏡制御部６９は、観察画像１１０のＲ領域の平均輝度に対応する照明窓４３Ａからの出射光量を、メモリ７１に記憶された出射光量テーブルを参照して求める。また、内視鏡制御部６９は、推定された内視鏡先端部３９から観察画像１１０のＲ領域までの距離に対応する光量比を、メモリ７１に記憶された光量比テーブルを参照して求める。

そして、内視鏡制御部６９は、求めた出射光量と光量比の情報に基づいて、レーザ光源ＬＤ３，ＬＤ４の各出射光量を変更する。

上記のＳ１〜Ｓ５までの処理を、内視鏡制御部６９は内視鏡観察が終了するまで繰り返す（Ｓ６）。このような光量調整により、次回観察画像を撮影して取得したときに、近景から遠景にかけて適正露出の画像となると共に、近景の被写体（体腔の管壁１１３等）に対しては狭帯域光観察が行える画像となる。

図１３に、表示部１５の表示画面１１５に観察画像１１０が表示された様子を模式的に示した。観察画像１１０は、近景の管壁１１３に毛細血管や粘膜の微細模様が強調表示され、遠景となる遠方の管壁も明瞭に表示される。

なお、図１３には、Ｌ領域側に照明光を照射する照明窓４３Ａからの出射光量と、Ｒ領域側に照明光を照射する照明窓４３Ｂからの出射光量との光量比を表すインジケータ１１７Ａ，１１７Ｂの例を示している。インジケータ１１７Ａは、中心波長４０５ｎｍのＬＤ２による照明光（λ_４０５）、中心波長４４５ｎｍのＬＤ１による照明光（λ_４４５ ：実質的には白色光を意味する）の各出力光強度の割合を示しており、図示例ではＬＤ２の出力がＬＤ１の出力より高く設定されている。一方、インジケータ１１７Ｂは、ＬＤ３（中心波長４４５ｎｍ）の出力がＬＤ４（中心波長４０５ｎｍ）の出力より高く設定されていることを示している。

光量比の情報を表示する情報表示手段でもある内視鏡制御部６９が、インジケータ１１７Ａ，１１７Ｂを観察画像１１０と同時に表示部１５に表示するため、現在の観察画像１１０に映出される被写体が、どのような照明条件の下で撮影されているかが明瞭になる。このため、観察画像１１０の被写体に応じて自動的に照明光の光量比（色味）が変更されても、照明光の光量比の情報が常に術者に伝わるので、白色照明光と狭帯域光との区別がつき、内視鏡診断を正確に行うことができる。なお、インジケータ１１７Ａ，１１７Ｂは、上記バー表示の他にも、他のタイプのグラフ表示や、数値表示にすることもできる。

図９に戻り、Ｓ３で平均輝度がＬ領域＞Ｒ領域でなかった場合、Ｌ領域＜Ｒ領域かを判断し（Ｓ５）、Ｒ領域の平均輝度が大きい場合には、前述のＳ４におけるＬ側とＲ側とで逆の処理を行う。つまり、被写体との接近度の高い側の照明窓４３Ｂに対して、被写体との接近度の低い側の照明窓４３Ａよりも狭帯域光の光量比を高くする。

即ち、内視鏡制御部６９は、Ｌ領域側の照明窓４３Ａから出射される光を、ＬＤ２（中心波長４０５ｎｍ）の出射光量よりもＬＤ１（中心波長４４５ｎｍ）の出射光量を多くして、ＬＤ１による白色光の光量比を高くする。

また、Ｌ領域側の照明窓４３Ｂから出射される光を、ＬＤ３（中心波長４４５ｎｍ）の出射光量よりもＬＤ４（中心波長４０５ｎｍ）の出射光量を多くして、ＬＤ４による狭帯域光の光量比を高くする。

また、Ｌ領域側の出射光量（ＬＤ１，ＬＤ２の合計出射光量）をＲ領域側の出射光量（ＬＤ３，ＬＤ４の合計出射光量）より大きくすることで、撮像時の露光を適正化する。

以上の光量調整により、次回観察画像を撮影して取得したときに、近景から遠景にかけて適正露出の画像となると共に、近景の被写体（体腔の管壁１１３等）に対しては狭帯域光観察が行える画像となる。

次に、観察画像の平均輝度が、Ｌ領域とＲ領域で殆ど差が生じなかった場合、内視鏡制御部６９は、双方の領域で平均輝度が基準値以上かを判定する（Ｓ７）。基準値は、被写体が近景か遠景かを判定するための平均輝度の閾値であり、メモリ７１に予め記憶されている。

観察画像の平均輝度が基準値以上であった場合は、内視鏡制御部６９は、観察画像のＬ領域及びＲ領域が共に近景の被写体が映出されていると判断する。この場合には、被写体との接近度の高い照明窓４３Ａ，４３Ｂの双方に対して、狭帯域光の光量比を高くする。

即ち、内視鏡制御部６９は、Ｌ領域側の照明窓４３Ａから出射される光を、ＬＤ１（中心波長４４５ｎｍ）の出射光量よりもＬＤ２（中心波長４０５ｎｍ）の出射光量を多くして、ＬＤ２による狭帯域光の光量比を高くする。

また、Ｌ領域側の照明窓４３Ｂから出射される光を、ＬＤ３（中心波長４４５ｎｍ）の出射光量よりもＬＤ４（中心波長４０５ｎｍ）の出射光量を多くして、ＬＤ４による狭帯域光の光量比を高くする。

また、Ｌ領域側の出射光量（ＬＤ１，ＬＤ２の合計出射光量）とＲ領域側の出射光量（ＬＤ３，ＬＤ４の合計出射光量）とを共に減少させて、規定値ＬＴより小さくする。規定値ＬＴは、近景照明用の光量値であり、予めメモリ７１に記憶されている。

以上の光量調整により、次回観察画像を撮影して取得したときに、近景の被写体が適正露出の画像となると共に、観察画像の全体で狭帯域光観察が行える。

また、観察画像の平均輝度が、Ｌ領域とＲ領域で殆ど差が生じず、平均輝度が基準値に満たなかった場合（Ｓ９）、内視鏡制御部６９は、観察画像のＬ領域及びＲ領域が共に遠景の被写体が映出されていると判断する。この場合には、被写体との接近度の低い照明窓４３Ａ，４３Ｂの双方に対して、白色光の光量比を高くする。

即ち、内視鏡制御部６９は、Ｌ領域側の照明窓４３Ａから出射される光を、ＬＤ２（中心波長４０５ｎｍ）の出射光量よりもＬＤ１（中心波長４４５ｎｍ）の出射光量を多くして、ＬＤ１による白色光の光量比を高くする。

また、Ｌ領域側の照明窓４３Ｂから出射される光を、ＬＤ４（中心波長４０５ｎｍ）の出射光量よりもＬＤ３（中心波長４４５ｎｍ）の出射光量を多くして、ＬＤ３による白色光の光量比を高くする。

また、Ｌ領域側の出射光量（ＬＤ１，ＬＤ２の合計出射光量）とＲ領域側の出射光量（ＬＤ３，ＬＤ４の合計出射光量）とを共に増加させて、前述の規定値ＬＴ以上にする。

以上の光量調整により、次回観察画像を撮影して取得したときに、遠景の被写体が適正露出の画像となる。

なお、観察画像の全体が近景、又は遠景となる例としては、次の場合が挙げられる。図１４（Ａ）に示すように、胃の幽門１１７付近を観察する場合には観察画像の全体が近景となる。また、図１４（Ｂ）に示すように、胃壁１１９を観察する場合には観察画像の全体が遠景となる。このように、体腔内には種々の観察部位があるが、いずれの観察部位に対しても上述した光量比最適化モードにすることで、近景、遠景を共に適正露出で、しかも、近景に対しては自動的に狭帯域光観察ができるようになる。これにより、観察モードを切り換え操作することなく、内視鏡の手技を簡単に行える。以て、内視鏡の術者は内視鏡診断に専念することができる。

次に、光源装置の他の構成例を説明する。
＜変形例１＞
図１５に光源装置１９Ａの構成を示した。図１に示す光源装置１９とは、中心波長４４５ｎｍのレーザ光源を２つから１つに変更した点が相違している。レーザ光源ＬＤ−Ｂは、中心波長４４５ｎｍの青色発光の半導体レーザであり、レーザ光源ＬＤ−Ａ，ＬＤ−Ｃは、中心波長４０５ｎｍの紫色発光の半導体レーザである。レーザ光源ＬＤ−Ｂからの出力光路は、カプラ６１Ｃに接続されて、２つの光路に分波する。分波された２つの光路のうち、一方の光路は、レーザ光源ＬＤ−Ａからの出力光路と共にコンバイナ６１Ｄに入力されて合波される。他方の光路は、レーザ光源ＬＤ−Ｃからの出力光路と共にコンバイナ６１Ｅに入力されて合波される。そして、コンバイナ６１Ｄ，６１Ｅからの出力光路は、２系統の光路としてコネクタ２９Ａに接続され、それぞれ光ファイバ５５Ａ，５５Ｂに光を供給する。

上記構成によれば、１つのレーザ光源ＬＤ−Ｂで２系統の光路に青色レーザ光を供給でき、光源装置１９Ａの構成を簡単にできる。また、同一のレーザ光源ＬＤ−Ｂを用いるため、光源の個体差による影響を受けることがない。しかも、２系統の光路に対して、所望の光量比で中心波長４４５ｎｍの青色レーザ光と、中心波長４０５ｎｍの紫色レーザ光とを供給できる。

＜変形例２＞
図１６は内視鏡先端部の模式的な正面図である。内視鏡先端部３９Ａは、観察窓４１と、観察窓４１を挟んだ両脇側に照明窓４４Ａ，４４Ｂが配置されている。また、照明窓４４Ａ，４４Ｂとは異なる位置となる、観察窓４１を挟んだ両脇側に照明窓４４Ｃ，４４Ｄが配置されている。照明窓４４Ａ，４４Ｂが並ぶ直線Ｌ１と、照明窓４４Ｃ，４４Ｄが並ぶ直線Ｌ２は観察窓４１を中心に交差している。

照明窓４４Ａ，４４Ｂの対と、照明窓４４Ｃ，４４Ｄの対は、それぞれ前述の照明窓４３Ａ，４３Ｂの構成と同様になっており、それぞれから独立して所望の照明光を出射することを可能にしている。

上記構成の内視鏡によれば、観察画像の中心から対角方向に４方向に対して、照明光の光量比及び強度を調光できるため、前述のＬ領域とＲ領域における調光制御と比較して、より細かに近景の被写体の狭帯域光観察が可能となり、露出制御もより正確となる。

本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。例えば、光源としてレーザ光源を用いたが、発光ダイオード等の半導体発光素子を用いた構成や、キセノンランプ等の白色光ランプからの出射光をフィルタリングして狭帯域光を抽出する構成等にしてもよい。また、推定距離は、観察画像から求める以外にも、例えばレーザ光の送受時間差を用いた距離測定方法等の他の方法で求めてもよい。

以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（１） 内視鏡挿入部の先端に、観察画像を取得するための観察窓を備えた内視鏡装置であって、
白色光を生成するための第１の光源と、
前記白色光よりも実質的に波長が短く且つ前記白色光よりも波長帯域が狭い狭帯域光を生成する第２の光源と、
前記観察窓を挟んだ両脇側にそれぞれが配置され、前記第１の光源及び前記第２の光源からの出力光を合波した照明光を被検体に向けて出射する第１の照明窓及び第２の照明窓と、
前記第１の光源と前記第２の光源を個別に光量制御して、前記照明光の前記白色光と前記狭帯域光との光量比を変更する光量比変更手段と、
前記観察画像に映出された被検体の前記第１の照明窓と前記第２の照明窓との接近度を検出する接近度検出手段と、
前記接近度検出手段により検出された接近度が高い側の照明窓に対して、前記接近度の低い側の照明窓より前記狭帯域光の光量比を高くするように前記光量比変更手段を制御する照明光制御手段と、
を備えた内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、狭帯域光の光量比を高めた照明光を、被検体との接近度が高い側の照明窓から出射することで、観察画像における近景部分に対して自動的に狭帯域光観察が行える。このため、手技を煩雑にすることなく、内視鏡診断に適した観察画像を簡単に表示できる。

（２） （１）の内視鏡装置であって、
前記照明光制御手段が、前記接近度の低い側の照明窓に対して、前記接近度の高い側の照明窓より出射光量を増加させる内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、内視鏡の観察画像を近景から遠景まで適正露出で撮影でき、白飛びや黒潰れのない診断に適した画像が得られる。

（３） （１）又は（２）の内視鏡装置であって、
前記接近度検出手段が、前記第1の光源の光量及び前記第２の光源の光量と、前記観察画像における前記被検体の画素領域の輝度との関係に応じて、前記接近度を推定する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、第１の光源、第２の光源の各光量と、観察画像の輝度情報との関係に応じて接近度を推定することで、簡単に距離情報を検出できる。

（４） （１）〜（３）のいずれか１つの内視鏡装置であって、
前記第１の照明窓と前記第２の照明窓が、それぞれ前記第１の光源からの出射光を波長変換する波長変換部材を備えた内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、波長変換部材により任意のスペクトル光が得られ、照明光の色調を任意に設定できる。また、波長変換部材により第１の光源からの出射光の波長幅が広がることで、演色性に優れた照明光にできる。

（５） （４）の内視鏡装置であって、
前記第１の光源からの出射光が前記波長変換部材を照射し、
前記波長変換部材が、前記青色光により蛍光体が発光する蛍光と、前記波長変換部材を透過する第１の光源からの出射光とを合わせた白色光を出射する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、青色光と波長変換部材からの光とを合わせることで、高強度の白色光を高効率で得ることができる。

（６） （１）〜（５）のいずれか１つの内視鏡装置であって、
前記第２の光源が、中心波長３８０ｎｍ〜４７０ｎｍの光を出射する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、良好な狭帯域光観察を行うことができる。

（７） （１）〜（６）のいずれか１つの内視鏡装置であって、
前記観察画像を表示する表示部と、
前記表示部に、前記観察画像、及び該観察画像を取得したときの前記第１の照明窓、前記第２の照明窓のそれぞれに対する前記光量比の情報を表示する情報表示手段と、
を備えた内視鏡装置
この内視鏡装置によれば、どちらの照明窓からどのような光量比で照明光が出射されているのかが観察画像と共に簡単に把握でき、誤った内視鏡診断を行うことがない。

（８） （１）〜（７）のいずれか１つの内視鏡装置であって、
前記観察窓を挟んで配置される前記第１の照明窓と前記第２の照明窓との対が、前記内視鏡先端部の異なる位置に複数対設けられた内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、第１の照明窓と第２の照明窓の対が複数対設けられることで、被検体と内視鏡との接近度を検出する方向が増加する。このため、より細かに近景の被写体の狭帯域光観察が可能となり、露出制御もより正確となる。

１１ 内視鏡
１３ 制御装置
１５ 表示部
１７ 入力部
１９ 光源装置
２１ プロセッサ
２３ 本体操作部
２５ 挿入部
３０ モード切り替えボタン
３１ 各種操作ボタン
３９ 先端部（内視鏡先端部）
４１ 観察窓
４３Ａ，４３Ｂ 光照射窓
４５ 撮像素子
５３ 撮像信号処理部
５５Ａ，５５Ｂ 光ファイバ
５７Ａ，５７Ｂ 波長変換部材
５９ 光源制御部
６１Ａ，６１Ｂ コンバイナ
６９ 内視鏡制御部
７１ メモリ
７３ 画像処理部
１００ 内視鏡装置
１１０ 観察画像
１１３ 管壁
１１７Ａ，１１７Ｂ インジケータ
ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３，ＬＤ４、ＬＤ−Ａ，ＬＤ−Ｂ，ＬＤ−Ｃ レーザ光源
ＬＴ 既定値

Claims (8)

1. 内視鏡挿入部の先端に、観察画像を取得するための観察窓を備えた内視鏡装置であって、
   白色光を生成するための第１の光源と、
   前記白色光よりも実質的に波長が短く且つ前記白色光よりも波長帯域が狭い狭帯域光を生成する第２の光源と、
   前記観察窓を挟んだ両脇側にそれぞれが配置され、前記第１の光源及び前記第２の光源からの出力光を合波した照明光を被検体に向けて出射する第１の照明窓及び第２の照明窓と、
   前記第１の光源と前記第２の光源を個別に光量制御して、前記照明光の前記白色光と前記狭帯域光との光量比を変更する光量比変更手段と、
   前記観察画像に映出された被検体の前記第１の照明窓と前記第２の照明窓との接近度を検出する接近度検出手段と、
   前記接近度検出手段により検出された接近度が高い側の照明窓に対して、前記接近度の低い側の照明窓より前記狭帯域光の光量比を高くするように前記光量比変更手段を制御する照明光制御手段と、
   を備えた内視鏡装置。
2. 請求項１記載の内視鏡装置であって、
   前記照明光制御手段が、前記接近度の低い側の照明窓に対して、前記接近度の高い側の照明窓より出射光量を増加させる内視鏡装置。
3. 請求項１又は請求項２記載の内視鏡装置であって、
   前記接近度検出手段が、前記第1の光源の光量及び前記第２の光源の光量と、前記観察画像における前記被検体の画素領域の輝度との関係に応じて、前記接近度を推定する内視鏡装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の内視鏡装置であって、
   前記第１の照明窓と前記第２の照明窓が、それぞれ前記第１の光源からの出射光を波長変換する波長変換部材を備えた内視鏡装置。
5. 請求項４記載の内視鏡装置であって、
   前記第１の光源からの出射光が前記波長変換部材を照射し、
   前記波長変換部材が、前記青色光により蛍光体が発光する蛍光と、前記波長変換部材を透過する第１の光源からの出射光とを合わせた白色光を出射する内視鏡装置。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか１項記載の内視鏡装置であって、
   前記第２の光源が、中心波長３８０ｎｍ〜４７０ｎｍの光を出射する内視鏡装置。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか１項記載の内視鏡装置であって、
   前記観察画像を表示する表示部と、
   前記表示部に、前記観察画像、及び該観察画像を取得したときの前記第１の照明窓、前記第２の照明窓のそれぞれに対する前記光量比の情報を表示する情報表示手段と、
   を備えた内視鏡装置
8. 請求項１〜請求項７のいずれか１項記載の内視鏡装置であって、
   前記観察窓を挟んで配置される前記第１の照明窓と前記第２の照明窓との対が、前記内視鏡先端部の異なる位置に複数対設けられた内視鏡装置。

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