JP2016007354A - 内視鏡システム、光源装置、内視鏡システムの作動方法、及び光源装置の作動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】観察対象の酸素飽和度を正確に測定可能であり、かつ、表層血管等の微細構造の視認性が良い内視鏡システム、光源装置、内視鏡システムの作動方法、及び光源装置の作動方法を提供する。
【解決手段】内視鏡システム１０は、光源部２０と、帯域制限部２１と、光源制御部２２と、撮像センサ４８と、撮像制御部５２と、酸素飽和度画像生成部６４と、を備える。光源部２０は、紫色光Ｖを発するＶ−ＬＥＤ２０ａと、青色光Ｂを発するＢ−ＬＥＤ２０ｂと、緑色光Ｇを発するＧ−ＬＥＤ２０ｃと、赤色光Ｒを発するＲ−ＬＥＤ２０ｄとを有する。帯域制限部２１は、青色光Ｂから、酸素飽和度を測定するための特定波長帯域を有する測定光Ｂ_Ｌを生成する。光源制御部２２は、紫色光Ｖと測定光Ｂ_Ｌと緑色光Ｇと赤色光Ｒとを観察対象に照射する第１発光モードと、測定光Ｂ_Ｌを観察対象に照射する第２発光モードとで光源部の制御を切り替える。
【選択図】図１０

Description

本発明は、観察対象を照明する照明光を複数色の光源を用いて形成する内視鏡システム、光源装置、内視鏡システムの作動方法、及び光源装置の作動方法に関する。

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、及び赤色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。

例えば、特許文献１の内視鏡システムは、光源装置に四個の独立制御可能な半導体光源を搭載し、各々の発光量を制御することで照明光の分光スペクトル（波長毎の光強度分布）を調整し、取得したい画像特性に応じた最適な特性を有する照明光を観察対象に照射できるようにしている。具体的には、明るさに対するダイナミックレンジの大きな画像、色温度が低い画像、色温度が高い画像、特殊な狭帯域波長を狭いエリアに照射した場合の画像を得るために、それぞれ照明光の分光スペクトル等を調節している。

また、特許文献２の工業用内視鏡システムは、可視光を発するＬＥＤと紫外光を発するＬＥＤを備えており、可視光に加えて紫外光を発光することで、予め塗布された蛍光塗料がたまったキズを蛍光によって目立たせるようにしている。

さらに、近年の内視鏡システムには、観察対象の画像を得るだけでなく、観察対象の性質を表す情報が得られるものが知られている。例えば、特許文献３の内視鏡システムは、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの吸光係数に差がある波長帯域を有する酸素飽和度測定光（以下、測定光という）を観察対象に照射することにより、観察対象の性質として酸素飽和度を測定し、酸素飽和度を表す画像（以下、酸素飽和度画像という）を生成及び表示している。

特開２０１３−２５５６５５号公報 特開２００７−１３９８２２号公報 特許５３０３０１２号

複数色の半導体光源の光量を各々制御して照明光を生成する光源装置を用いる内視鏡システムにおいても、酸素飽和度を測定できるようにすることが望まれるが、単に複数色の半導体光源を備えているだけでは、各半導体光源が発する光の分光スペクトルを調節することができないので酸素飽和度の測定が難しい。すなわち、酸素飽和度の測定のためには、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの吸光係数に差がある特定の波長帯域を有する測定光を照射して観察対象を撮像する必要があり、この特定の波長帯域以外の光が含まれていると測定精度が低下するが、光源装置に複数色の半導体光源を搭載していても、これらの光量調節だけでは酸素飽和度を精度よく測定するための測定光が得られないので、測定光を生成するための帯域制限部を併用する必要がある。

しかしながら、測定光を生成するための帯域制限部を用いると、帯域制限部によってカットされる波長帯域がある分、観察対象の視認性が低下してしまう場合がある。具体的には、酸素飽和度の測定には青色波長帯域の測定光が用いられるので、青色光を発光する青色半導体光源の前に測定光を生成するための帯域制限部を配置することになるが、青色光は主に表層血管やピットパターン等の粘膜表層付近の微細構造によってコントラストが表れる波長帯域であるため、青色光の一部をカットして測定光を生成することによって、これらの構造の視認性が低下してしまう場合がある。また、測定光を生成するための帯域制限部を用いると、帯域制限部によってカットされる波長帯域がある分、撮像のための光量も不足しやすい。

本発明は、観察対象の酸素飽和度を正確に測定可能であり、かつ、表層血管等の微細構造の視認性が良い内視鏡システム、光源装置、内視鏡システムの作動方法、及び光源装置の作動方法を提供することを目的とする。

本発明の内視鏡システムは、光源部と、帯域制限部と、光源制御部と、カラー撮像センサと、撮像制御部と、酸素飽和度画像生成部と、を備える。光源部は、紫色光を発する紫色光源と、青色光を発する青色光源と、緑色光を発する緑色光源と、赤色光を発する赤色光源とを有する。帯域制限部は、青色光から、酸素飽和度を測定するための特定波長帯域を有する測定光を生成する。光源制御部は、紫色光と測定光と緑色光と赤色光とを含む照明光を観察対象に照射する第１発光モードと、測定光を観察対象に照射する第２発光モードとで光源部を制御し、第１発光モードと第２発光モードとを切り替える制御をする。カラー撮像センサは、紫色光及び測定光を受光する青色画素と、緑色光を受光する緑色画素と、赤色光を受光する赤色画素とを有する。撮像制御部は、カラー撮像センサによって第１発光モードの前記照明光の反射光で観察対象を撮像し、カラー撮像センサから第１青色画像信号、第１緑色画像信号、第１赤色画像信号を出力させ、かつ、カラー撮像センサによって第２発光モードの前記測定光で観察対象を撮像し、カラー撮像センサから第２青色画像信号を出力させる。酸素飽和度画像生成部は、第２青色画像信号を用いて観察対象の酸素飽和度を算出し、酸素飽和度と第１青色画像信号と第１緑色画像信号と第１赤色画像信号とを用いて観察対象の酸素飽和度を表す酸素飽和度画像を生成する。

青色光の波長帯域は、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの吸光係数が一致する波長を含み、帯域制限部が生成する測定光の特定波長帯域は、酸化ヘモグロビンの吸光係数が還元ヘモグロビンの吸光係数以上の波長帯域、または、酸化ヘモグロビンの吸光係数が還元ヘモグロビンの吸光係数以下の波長帯域であることが好ましい。

光源制御部は、第２発光モードで光源部を制御する場合、紫色光源、緑色光源、及び赤色光源を消灯させ、または、紫色光源、緑色光源、及び赤色光源を点灯させたまま、紫色光源、緑色光源、及び赤色光源の各光量を第１発光モード時の紫色光源、緑色光源、及び赤色光源の各光量に対して減少させることが好ましい。

酸素飽和度画像生成部は、観察対象の構造を強調する構造強調処理を施して酸素飽和度画像を生成し、第１発光モード時の紫色光の光量を用いて構造強調処理の強度を変更することが好ましい。

光源制御部は、第１発光モード時に測定光と緑色光と赤色光とで白色光を形成し、白色光に紫色光を加えて観察対象に照射することが好ましい。

第２青色画像信号を用いて、第１発光モード時の紫色光、測定光、緑色光、及び赤色光の光量、またはカラー撮像センサの蓄積時間を指定するための露出量指定値を算出する露出量指定値算出部を備えることが好ましい。

露出量指定値は、第２青色画像信号を用いて第１発光モード時の青色光の光量を指定するための値であり、露出量指定値算出部は、青色光の光量に紫色光の光量を対応付ける光量相互関係を有し、露出量指定値によって指定される青色光の光量と光量相互関係とを用いて紫色光の光量を指定することが好ましい。

露出量指定値は、第２青色画像信号を用いて第１発光モード時のカラー撮像センサの蓄積時間を指定するための値であることが好ましい。

第２青色画像信号を用いて、ハレーションを検出するハレーション検出部を備え、露出量指定値算出部は、第２青色画像信号のうち、ハレーションが検出された画素以外の画素の信号値を用いて露出量指定値を算出することが好ましい。

光源制御部は、カラー撮像センサによる観察対象の撮像タイミングに合わせて光源部を第１発光モードと第２発光モードとで交互に制御することが好ましい。

酸素飽和度画像生成部は、複数の第２青色画像信号を用いて酸素飽和度を算出することが好ましい。

酸素飽和度画像生成部は、複数の第１青色画像信号と、複数の第１緑色画像信号と、複数の第１赤色画像信号とを用いて酸素飽和度画像を生成することが好ましい。

本発明の光源装置は、光源部と、帯域制限部と、光源制御部と、を備える。光源部は、紫色光を発する紫色光源と、青色光を発する青色光源と、緑色光を発する緑色光源と、赤色光を発する赤色光源とを有する。帯域制限部は、青色光から、酸素飽和度を測定するための特定波長帯域を有する測定光を生成する。光源制御部は、紫色光と測定光と緑色光と赤色光とを観察対象に照射する第１発光モードと、測定光を観察対象に照射する第２発光モードとで光源部を制御し、第１発光モードと第２発光モードとを切り替える制御をする。

青色光の波長帯域は、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの吸光係数が一致する波長を含み、帯域制限部が生成する測定光の特定波長帯域は、酸化ヘモグロビンの吸光係数が還元ヘモグロビンの吸光係数以上の波長帯域、または、酸化ヘモグロビンの吸光係数が還元ヘモグロビンの吸光係数以下の波長帯域であることが好ましい。

光源制御部は、第２発光モードで光源部を制御する場合、紫色光源、緑色光源、及び赤色光源を消灯させることが好ましい。

光源制御部は、第２発光モードで光源部を制御する場合、紫色光源、緑色光源、及び赤色光源を点灯させたまま、紫色光源、緑色光源、及び赤色光源の各光量を第１発光モード時の紫色光源、緑色光源、及び赤色光源の各光量に対して減少させることが好ましい。

本発明の内視鏡システムの作動方法は、紫色光を発する紫色光源と、青色光を発する青色光源と、緑色光を発する緑色光源と、赤色光を発する赤色光源とを有する光源部と、青色光から、酸素飽和度を測定するための特定波長帯域を有する測定光を生成する帯域制限部と、を有する内視鏡システムの作動方法であり、第１光源制御ステップと、第１撮像ステップと、第２光源制御ステップと、第２撮像ステップと、酸素飽和度画像生成ステップと、を備える。第１光源制御ステップでは、光源制御部が、紫色光と測定光と緑色光と赤色光とを含む照明光を観察対象に照射する第１発光モードで光源部を制御する。第１撮像ステップでは、紫色光及び測定光を受光する青色画素と、緑色光を受光する緑色画素と、赤色光を受光する赤色画素とを有するカラー撮像センサが、第１発光モードの照明光の反射光によって観察対象を撮像し、第１青色画像信号、第１緑色画像信号、第１赤色画像信号を出力する。第２光源制御ステップでは、光源制御部が、測定光を観察対象に照射する第２発光モードで光源部を制御する。第２撮像ステップでは、カラー撮像センサが、第２発光モードの測定光の反射光によって観察対象を撮像して第２青色画像信号を出力する。酸素飽和度画像生成ステップでは、酸素飽和度画像生成部が、第２青色画像信号を用いて観察対象の酸素飽和度を算出し、酸素飽和度と第１青色画像信号と第１緑色画像信号と第１赤色画像信号とを用いて観察対象の酸素飽和度を表す酸素飽和度画像を生成する。なお、第１光源制御ステップ及び第１撮像ステップの後に、第２光源制御ステップ及び第２撮像ステップを行ってもよく、第２光源制御ステップ及び第２撮像ステップの後に、第１光源制御ステップ及び第１撮像ステップを行ってもよい。

本発明の光源装置の作動方法は、紫色光を発する紫色光源と、青色光を発する青色光源と、緑色光を発する緑色光源と、赤色光を発する赤色光源とを有する光源部と、青色光から、酸素飽和度を測定するための特定波長帯域を有する測定光を生成する帯域制限部と、を有する光源装置の作動方法であり、第１光源制御ステップと、第２光源制御ステップと、を備える。第１光源制御ステップでは、光源制御部が、紫色光と測定光と緑色光と赤色光とを観察対象に照射する第１発光モードで光源部を制御する。第２光源制御ステップでは、光源制御部が、測定光を観察対象に照射する第２発光モードで光源部を制御する。なお、第１光源制御ステップと第２光源制御ステップとの実行順序は任意であり、第１光源制御ステップの後に第２光源制御ステップを行っても良いし、第２光源制御ステップの後に第１光源制御ステップを行っても良い。

本発明は、酸素飽和度を測定し、酸素飽和度を表す酸素飽和度画像を生成するために、紫色光と青色光から生成される測定光と緑色光と赤色光とを観察対象に照射する第１発光モードと、測定光を観察対象に照射する第２発光モードとで観察対象に照明光を照射する。これにより、酸素飽和度画像のベースとなる画像信号を取得する第１発光モードの照明光の反射光によって観察対象を撮像する際には、青色光から測定光を生成することで青色光の一部の波長帯域がカットされてしまう代わりに、表層血管等のコントラストが得られやすい紫色光が加算された照明光が照射されるので、観察対象の酸素飽和度を正確に測定可能であり、かつ、表層血管等の微細構造の視認性が良い酸素飽和度画像が得られる内視鏡システム、光源装置、内視鏡システムの作動方法、光源装置の作動方法を提供することができる。

内視鏡システムの外観図である。 内視鏡システムの機能を示すブロック図である。 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。 帯域制限部の構成を示す説明図である。 通常観察用青色光の分光スペクトルを示すグラフである。 通常観察モード時の照明光の分光スペクトルを示すグラフである。 酸素飽和度観察モード時の帯域制限部の配置を示す説明図である。 測定光の分光スペクトルを示すグラフである。 酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの吸光係数を示すグラフである。 第１発光モードで照射する照明光の分光スペクトルを示すグラフである。 第２発光モードで照射する照明光の分光スペクトルを示すグラフである。 カラーフィルタの分光特性を示すグラフである。 酸素飽和度画像生成部の機能を示すブロック図である。 信号比と酸素飽和度の相関関係を示すグラフである。 第１実施形態のフローチャートである。 酸素飽和度画像を示す説明図である。 構造強調処理部が紫色光の光量に応じて強調度を変更する場合のブロック図である。 第２実施形態の内視鏡システムの機能を示すブロック図である。 ハレーション検出部を有する露出量指定値算出部のブロック図である。 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。 カプセル内視鏡の概略図である。

［第１実施形態］
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、モード切り替えスイッチ（以下、モード切替ＳＷという）１３ａ、ズーム操作部１３ｂが設けられている。モード切替ＳＷ１３ａは、観察モードの切り替え操作に用いられる。内視鏡システム１０は、観察モードとして通常観察モードと酸素飽和度観察モードとを有している。通常観察モードは、白色光の反射光によって撮像して得た自然な色合いの画像（以下、通常画像という）をモニタ１８に表示する。酸素飽和度観察モードは、酸素飽和度を測定するための特定波長帯域を有する測定光を観察対象に照射して観察対象の酸素飽和度を測定し、酸素飽和度の値を用いて色付けがされた酸素飽和度画像をモニタ１８に表示する。

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。

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光を発生させる光源部２０と、観察モード毎に光源部２０が発する光の波長帯域を制限する帯域制限部２１と、光源部２０及び帯域制限部２１の駆動を制御する光源制御部２２と、光源部２０及び帯域制限部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。

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。なお、Ｖ−ＬＥＤ２０ａとＢ−ＬＥＤ２０ｂの中心波長は±５ｎｍから±１０ｎｍ程度の幅を有する。

帯域制限部２１は、Ｂ−ＬＥＤ２０ｂの光路上に設けられ、Ｂ−ＬＥＤ２０ｂが発する青色光から、特定波長帯域を有する光を生成する。具体的には、図４に示すように、帯域制限部２１は、ショートパスフィルタ（ＳＰＦ）２１ａとロングパスフィルタ（以下、ＬＰＦ）２１ｂとを有し、これらは選択された観察モードにしたがって切り替え自在である。ＳＰＦ２１ａとＬＰＦ２１ｂの切り替えは、光源制御部２２によって制御される。

図５に示すように、ＳＰＦ２１ａは、通常観察モード時にＢ−ＬＥＤ２０ｂの光路上（例えばＢ−ＬＥＤの前面）に配置され、Ｂ−ＬＥＤ２０ｂが発する青色光Ｂのピーク波長を境に、短波長側の波長帯域（波長４６０ｎｍ未満）を透過し、長波長側の波長帯域（波長４６０ｎｍ以上）をカットする。すなわち、ＳＰＦ２１ａは、青色光Ｂから、通常観察モード用の青色光（以下、通常観察用青色光という）Ｂ_Ｓを生成する。また、光源制御部２２は、通常観察モードの場合、Ｖ−ＬＥＤ２０ａ、Ｂ−ＬＥＤ２０ｂ、Ｇ−ＬＥＤ２０ｃ、及びＲ−ＬＥＤ２０ｄを全て点灯させる。このため、通常観察モード時には、図６に示すように、通常観察用青色光Ｂ_Ｓと緑色光Ｇと赤色光Ｒとが光路結合部２３によって結合され、照明光として観察対象に照射される。通常観察用青色光Ｂ_Ｓと緑色光Ｇと赤色光Ｒとからなる照明光は、ほぼ白色光（以下、通常観察用白色光という）である。このように、通常観察モード時にＳＰＦ２１ａによって青色光Ｂから通常観察用青色光Ｂ_Ｓを生成するのは、４６０〜５００ｎｍの波長帯域の光が表層血管やピットパターン等の構造のコントラストを低下させてしまうからである。

なお、本実施形態では、通常観察モードの場合、Ｖ−ＬＥＤ２０ａを点灯させ、紫色光Ｖを含む通常観察用白色光を観察対象に照射させるが、通常観察モードではＶ−ＬＥＤ２０ａを消灯させても良い。また、上記ＳＰＦ２１ａは模式的に波長４６０ｎｍで青色光Ｂをカットしているが、実際のカット特性は波長５〜１０ｎｍ程度の幅を持つ。このため、波長４６０ｎｍ以上をカットするために、ＳＰＦ２１ａは、波長４５０ｎｍ付近から透過率が減衰する特性を有する。また、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離散的な波長帯域がないことが好ましい。このため、ＳＰＦ２１ａのカット特性は、青色光Ｂの波長４６０ｎｍ以上の波長帯域の光の光量を厳密に零にするのものではなく、キセノン光源との演色性が維持可能な程度に波長４６０ｎｍ以上の波長帯域の光を低減する特性を有する。このため、ＳＰＦ２１ａを用いた場合でも、観察対象に照射する照明光には離散的な波長帯域はない（図６参照）。

図７に示すように、ＬＰＦ２１ｂは、酸素飽和度観察モード時にＢ−ＬＥＤ２０ｂの光路上に配置される。そして、図８に示すように、Ｂ−ＬＥＤ２０ｂが発する青色光Ｂのピーク波長を境に、短波長側をカットし、長波長側を透過する。すなわち、ＬＰＦ２１ｂは、青色光Ｂから、酸素飽和度を測定するための特定波長帯域を有する測定光Ｂ_Ｌを生成する。

酸素飽和度を測定するための特定波長帯域とは、酸素飽和度によって吸光量に違いが生じる程度に酸化ヘモグロビンの吸光係数と還元ヘモグロビンの吸光係数に差がある波長帯域である。図９に示すように、酸化ヘモグロビンの吸光係数（グラフ３０）と還元ヘモグロビンの吸光係数（グラフ３１）の大小関係は波長帯域によって異なり、複数の波長帯域でこれらの大小関係は逆転する。例えば、紫色から青色の波長帯域では、約４２０ｎｍ、約４５０ｎｍ、約５００ｎｍに酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの吸光係数が一致する波長があり、４２０〜４５０ｎｍの波長帯域では、酸化ヘモグロビンの吸光係数は還元ヘモグロビンの吸光係数よりも小さく、４５０〜５００ｎｍの波長帯域では酸化ヘモグロビンの吸光係数は還元ヘモグロビンの吸光係数よりも大きい。

これらの各波長帯域はどちらも酸素飽和度を測定するための特定波長帯域として利用することができるが、本実施形態の場合、Ｂ−ＬＥＤ２０ｂは波長帯域４２０〜５００ｎｍの青色光Ｂを発し、ＬＰＦ２１ｂは波長４６０ｎｍ以上を透過して測定光Ｂ_Ｌを生成するので、測定光Ｂ_Ｌは、酸化ヘモグロビンの吸光係数が還元ヘモグロビンの吸光係数以下である４６０〜５００ｎｍの波長帯域を有する。ＬＰＦ２１ｂの代わりに、４５０ｎｍ以下の波長帯域を透過するＳＰＦを用いれば、測定光Ｂ_Ｌの波長帯域を、酸化ヘモグロビンの吸光係数が還元ヘモグロビンの吸光係数以上である４２０〜４５０ｎｍの波長帯域にすることができる。

なお、Ｂ−ＬＥＤ２０ｂが発する青色光Ｂは、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの吸光係数が一致する波長（等吸収点）を含んでいる。このため、青色光Ｂは、酸化ヘモグロビンの吸光係数が還元ヘモグロビンの吸光係数以上の波長帯域と、酸化ヘモグロビンの吸光係数が還元ヘモグロビンの吸光係数以下の波長帯域との両方を含んでいるので、青色光Ｂそのものを、酸素飽和度を測定するための測定光として用いると、酸素飽和度を測定できるとしても測定精度が低い。このため、帯域制限部２１は、上記のように、酸化ヘモグロビンの吸光係数が還元ヘモグロビンの吸光係数以下の波長帯域、または酸化ヘモグロビンの吸光係数が還元ヘモグロビンの吸光係数以上の波長帯域のいずれかの波長帯域を有する測定光Ｂ_Ｌを生成する。

なお、本実施形態では模式的に、ＬＰＦ２１ｂが波長４６０ｎｍ未満をカットしているが、ＳＰＦ２１ａと同様に、実際のカット特性は波長５〜１０ｎｍ程度の幅を持つが、ＬＰＦ２１ｂは、波長４５０ｎｍ未満をカットするために、例えば、波長４６０ｎｍ付近から透過率が減衰する特性を有することが好ましい。これは、上記のように、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの吸光係数が一致する等吸収点が波長４５０ｎｍにあるからである。このように、ＬＰＦ２１ｂは波長４５０ｎｍ未満をカットする特性を有することで、測定光が無駄なく酸素飽和度の算出に利用可能となり、かつ、正確な酸素飽和度を求めることができる。

酸素飽和度観察モード時には、光源制御部２２は、第１発光モードと、第２発光モードとで光源部２０を制御する。すなわち、光源制御部２２は、発光モードを第１発光モードと第２発光モードとで切り替える制御をする。第１発光モードは、通常観察モードと同様にほぼ白色光を観察対象に照射するための発光モードであり、光源制御部２２は四色のＬＥＤ２０ａ〜２０ｄを全て点灯させる。このため、第１発光モードでは、図１０に示すように、紫色光Ｖと、ＬＰＦ２１ｂによって青色光Ｂから生成される測定光Ｂ_Ｌと、緑色光Ｇと、赤色光Ｒとが光路結合部２３によって結合され、照明光として観察対象に照射される。

第１発光モードで観察対象に照射される照明光は、上記のように紫色光Ｖ，測定光Ｂ_Ｌ，緑色光Ｇ，赤色光Ｒを含むほぼ白色光（以下、酸素飽和度観察用白色光という）であるが、通常観察モード時の通常観察用白色光（図６参照）とは異なる分光スペクトルを有する。具体的には、通常観察用白色光は青色成分として表層血管等の構造のコントラストが良い通常観察用青色光Ｂ_Ｓを含むのに対し、酸素飽和度観察用白色光では青色成分として測定光Ｂ_Ｌと紫色光Ｖを含む。すなわち、酸素飽和度観察用白色光は、青色成分として、酸素飽和度の測定のために表層血管等のコントラストを悪化させる波長帯域の測定光Ｂ_Ｌを含むので、その代わりに、紫色光Ｖを加える事により、表層血管等の構造のコントラストを向上させる。なお、ＬＰＦ２１ｂのカット特性は、青色光Ｂの波長４５０ｎｍ未満の波長帯域の光を厳密に零にするのものではなく、第１発光モードにおいてキセノン光源との演色性が維持可能な程度に波長４５０ｎｍ未満の波長帯域の光を低減する特性を有する。このため、ＬＰＦ２１ｂを用いた場合でも、第１発光モードでは、観察対象に照射する照明光には離散的な波長帯域はない（図１０参照）。

第２発光モードは、酸素飽和度の測定するための発光モードであり、光源制御部２２はＢ−ＬＥＤ２０ｂを点灯させ、Ｖ−ＬＥＤ２０ａ、Ｇ−ＬＥＤ２０ｃ、及びＲ−ＬＥＤ２０ｄを消灯させる。このため、図１１に示すように、第２発光モードでは、測定光Ｂ_Ｌが照明光として観察対象に照射される。

上記のように生成される各種照明光は、光路結合部２３を介して挿入部１２ａ内に挿通されたライトガイド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。

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、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１３ｂ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。

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、図１２に示す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。

より具体的には、表１に示すように、通常観察モードの場合、観察対象には通常観察用白色光が照射されるので、撮像センサ４８は、通常観察用白色光のうち紫色光Ｖと通常観察用青色光Ｂ_Ｓの各反射光をＢ画素で受光し、青色画像信号（以下、Ｂ画像信号という）を出力する。同様に、通常観察用白色光のうち緑色光Ｇの反射光をＧ画素で受光し、緑色画像信号（以下、Ｇ画像信号という）を出力し、赤色光Ｒの反射光をＲ画素で受光し、赤色画像信号（以下、Ｒ画像信号という）を出力する。

また、表２に示すように、酸素飽和度観察モードにおいて、光源制御部２２が第１発光モードで光源部２０を制御する場合、観察対象には酸素飽和度観察用白色光が照射されるので、撮像センサ４８は、酸素飽和度観察用白色光のうち紫色光Ｖ及び測定光Ｂ_Ｌの反射光をＢ画素で受光して第１青色画像信号（以下、Ｂ１画像信号という）を出力する。同様に、撮像センサ４８は、酸素飽和度観察用白色光のうち、緑色光Ｇの反射光をＧ画素で受光し、第１緑色画像信号（以下、Ｇ１画像信号という）を出力し、赤色光Ｒの反射光をＲ画素で受光し、第１赤色画像信号（以下、Ｒ１画像信号という）を出力する。

表３に示すように、酸素飽和度観察モードにおいて、光源制御部２２が第２発光モードで光源部２０を制御する場合には、観察対象には測定光Ｂ_Ｌが照射されるので、撮像センサ４８は、Ｂ画素で測定光Ｂ_Ｌの反射光を受光し、第２青色画像信号（以下、Ｂ２画像信号）を出力する。なお、撮像センサ４８は、第２発光モード時にもＧ画素から第２緑色画像信号を出力し、Ｒ画素から第２赤色画像信号を出力できるが、これらは酸素飽和度の算出や酸素飽和度画像の生成に利用されないので、本実施形態では、撮像センサ４８はＢ２画像信号だけを出力する。

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、必要に応じて、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒを時分割で点灯させる。但し、紫色光Ｖと測定光Ｂ_ＬはどちらもＢ画素で受光されるので、紫色光Ｖと青色光Ｂは同時に点灯させても良い。

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５１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。

プロセッサ装置１６は、撮像制御部５２と、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、通常画像生成部６２と、酸素飽和度画像生成部６４と、映像信号生成部６６とを備えている。

撮像制御部５２は、撮像センサ４８による観察対象の撮像タイミングや、撮像センサ４８からの画像信号の出力の制御をする。具体的には、撮像制御部５２は、光源制御部２２から同期信号を受け（あるいは光源制御部２２に同期信号を入力することにより）、撮像センサ４８によって第１発光モードの照明光の反射光で観察対象を撮像し、撮像センサ４８からＢ１画像信号、Ｇ１画像信号、及びＲ１画像信号を出力させ、かつ、撮像センサ４８によって第２発光モードの測定光Ｂ_Ｌの反射光で観察対象を撮像し、撮像センサ４８からＢ２画像信号を出力させる。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。

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。

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、画像処理切替部６０に送信される。画像処理切替部６０は、モード切替ＳＷ１３ａによって通常観察モードにセットされている場合には、ＲＧＢ画像信号を通常画像生成部６２に送信し、酸素飽和度観察モードにセットされている場合には、ＲＧＢ画像信号を酸素飽和度画像生成部６４に送信する。

通常画像生成部６２は、通常観察モードにセットされている場合に作動し、ＲＧＢ画像信号に対して、色変換処理、色彩強調処理、及び構造強調処理を行い、通常画像を生成する。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通常画像である。

酸素飽和度画像生成部６４は、図１３に示すように、信号比算出部７１と、相関関係記憶部７２と、酸素飽和度算出部７３と、色変換処理部７６と、色彩強調処理部７７と、構造強調処理部７８と、画像生成部７９とを備える。

信号比算出部７１は、酸素飽和度算出部７３で酸素飽和度の算出のために用いる信号比を算出する。具体的には、信号比算出部７１は、第２発光モードの測定光の反射光によって観察対象を撮像して得られるＢ２画像信号と第１発光モードの照明光の反射光によって観察対象を撮像して得られるＧ１画像信号の比（以下、信号比Ｂ２／Ｇ１という）をそれぞれ画素毎に算出する。また、第１発光モードの照明光の反射光によって観察対象を撮像して得られるＲ１画像信号とＧ１画像信号の比（以下、信号比Ｒ１／Ｇ１という）をそれぞれ画素毎に算出する。

相関関係記憶部７２は、信号比算出部７１が算出する各信号比と、酸素飽和度との相関関係を記憶している。この相関関係は、図１４に示すように、二次元空間上に酸素飽和度の等値線を定義した二次元テーブルで記憶されている。信号比に対する等値線の位置及び形状は、光散乱の物理的なシミュレーションによって予め得られる。各等値線の間隔は血液量を表す信号比Ｒ１／Ｇ１に応じて変化する。なお、信号比と酸素飽和度との相関関係はｌｏｇスケールで記憶されている。

上記相関関係は、酸化ヘモグロビン及び還元ヘモグロビンの吸光特性（図９参照）や光散乱特性と密接に関連している。酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの吸光係数の差が大きい測定光Ｂ_Ｌの波長帯域では、酸素飽和度の情報を取り扱いやすいが、測定光Ｂ_Ｌに対応するＢ２画像信号は、酸素飽和度だけでなく、血液量にも依存度が高い。そこで、Ｂ２画像信号に加え、主として血液量に依存して変化するＧ１画像信号と、酸素飽和度及び血液量に愛する依存度が低いＲ１画像信号とから求められる信号比Ｒ１／Ｇ１を用いることで血液量に依存することなく、酸素飽和度を正確に求めることができるようにしている。

酸素飽和度算出部７３は、相関関係記憶部７２に記憶された相関関係を参照して、信号比算出部７１で算出される信号比Ｂ２／Ｇ１と信号比Ｒ１／Ｇ１に対応する酸素飽和度を算出する。例えば、特定画素において信号比がＢ２^＊／Ｇ１^＊とＲ１^＊／Ｇ１^＊である場合、相関関係を参照すると、これらに対応する酸素飽和度は「６０％」である（図１４参照）。このため、酸素飽和度算出部７３は、この特定画素の酸素飽和度を「６０％」と算出する。

なお、信号比Ｂ２／Ｇ１及び信号比Ｒ１／Ｇ１が極めて大きくなってしまったり、極めて小さくなったりすることはほとんどない。すなわち、信号比Ｂ２／Ｇ１，信号比Ｒ１／Ｇ１の組み合わせが、酸素飽和度０％を表す下限等値線を上回ったり、酸素飽和度１００％を表す上限等値線を下回ったりすることはほとんどない。但し、算出する酸素飽和度が下限等値線を下回った場合、酸素飽和度算出部７３は酸素飽和度を０％と算出し、上限等値線を上回ったりしてしまった場合には、酸素飽和度算出部７３は酸素飽和度を１００％と算出する。

上記のように酸素飽和度を算出する一方で、酸素飽和度画像生成部６４は、色変換処理部７６、色彩強調処理部７７、構造強調処理部７８によって酸素飽和度画像のベースとなる画像（以下、ベース画像という）を生成する。色変換処理部７６は、第１発光モードの照明光の反射光によって観察対象を撮像して得られるＢ１画像信号、Ｇ１画像信号、Ｒ１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、３次元ＬＵＴ処理などにより色変換処理を行う。色彩強調処理部７７は、色変換処理済みのＢ１画像信号、Ｇ１画像信号、及びＲ１画像信号に対して色彩強調処理を施す。構造強調処理部７８は、色彩強調処理済みのＢ１画像信号、Ｇ１画像信号、及びＲ１画像信号に対して、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構造強調処理を施す。すなわち、ベース画像は、通常画像生成部６２と同様の各種画像処理等を施したＢ１画像信号、Ｇ１画像信号、及びＲ１画像信号によって形成される。

画像生成部７９は、酸素飽和度算出部７３が算出する酸素飽和度と、上記各種画像処理等が施されたＢ１画像信号、Ｇ１画像信号、及びＲ１画像信号とを用いて、観察対象の酸素飽和度を表す酸素飽和度画像を生成する。具体的には、画像生成部７９は、Ｂ１画像信号、Ｇ１画像信号、及びＲ１画像信号に対して酸素飽和度に応じたゲインを画素毎に施す。例えば、画像生成部７９は、酸素飽和度が６０％以上の画素ではＢ１画像信号、Ｇ１画像信号、及びＲ１画像信号に同じゲイン「１」を乗じる。これに対して、酸素飽和度が６０％未満の画素では、酸素飽和度の値を用いて、Ｂ１画像信号に対して「１」未満のゲインを乗じ、Ｇ１画像信号とＲ１画像信号に対しては「１」以上のゲインを乗じる。このゲイン処理後のＢ１画像信号、Ｇ１画像信号、及びＲ１画像信号を用いたカラー画像が酸素飽和度画像である。したがって、酸素飽和度画像では、高酸素の画素（酸素飽和度が６０〜１００％の画素）では通常画像と同様の色で表されるが、低酸素の画素（酸素飽和度が６０％未満の画素）は通常画像とは異なる色（疑似カラー）で表される。

なお、本実施形態では、画像生成部７９は，低酸素の画素だけを疑似カラー化するゲインを乗じているが、高酸素の画素も酸素飽和度に応じたゲインを施し、酸素飽和度画像の全体を疑似カラー化しても良い。また、低酸素の画素と高酸素の画素を酸素飽和度６０％で分けているがこの境界は任意である。

上記のように、通常画像生成部６２が生成する通常画像、及び、酸素飽和度画像生成部６４が生成する酸素飽和度画像は、映像信号生成部６６に入力される。映像信号生成部６６は通常画像や酸素飽和度画像をモニタ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。この映像信号を用いて、モニタ１８は、通常画像や酸素飽和度画像を表示する。

次に、本実施形態における一連の流れを図１５のフローチャートに沿って説明する。まず、通常観察モードにおいて、遠景状態からスクリーニングを行う（Ｓ１０）。このスクリーニング時に、ブラウニッシュエリアや発赤など、病変の可能性がある部位（以下、病変可能性部位という）を検出したときには（Ｓ１１）、ズーム操作部１３ｂを操作して、病変可能性部位を含む観察対象を拡大表示する拡大観察を行う。これに合わせて、モード切替ＳＷ１３ａを操作して、観察モードを酸素飽和度観察モードに切り替える（Ｓ１２）。

観察モードが酸素飽和度観察モードに切り替えられると、光源制御部２２は、まず、帯域制限部２１のＬＰＦ２１ｂをＢ−ＬＥＤ２０ｂの光路上に配置する。そして、光源制御部２２は、第１発光モードで光源部２０を制御し、紫色光Ｖと測定光Ｂ_Ｌと緑色光Ｇと赤色光Ｒとからなる酸素飽和度観察用白色光を観察対象に照射させ（Ｓ１３：第１光源制御ステップ）、撮像センサ４８はこの酸素飽和度観察用白色光の反射光で観察対象を撮像して、Ｂ１画像信号、Ｇ１画像信号、及びＲ１画像信号を出力する（Ｓ１４：第１撮像ステップ）。

その後、光源制御部２２は、発光モードを自動的に切り替え、第２発光モードで光源部２０を制御し、測定光Ｂ_Ｌを観察対象に照射させ（Ｓ１５：第２光源制御ステップ）、撮像センサ４８は測定光Ｂ_Ｌの反射光で観察対象を撮像して、Ｂ２画像信号を出力する（Ｓ１６：第２撮像ステップ）。

こうして、第１発光モードの照明光の反射光によって観察対象を撮像することによってＢ１画像信号、Ｇ１画像信号、及びＲ１画像信号が得られ、第２発光モードの測定光Ｂ_Ｌの反射光によって観察対象を撮像することによってＢ２画像信号が得られると、酸素飽和度画像生成部６４は信号比算出部７１によって信号比Ｂ２／Ｇ１と信号比Ｒ１／Ｇ１を算出し（Ｓ１７：信号比算出ステップ）、酸素飽和度算出部７３によって酸素飽和度を算出する（Ｓ１８：酸素飽和度算出ステップ）。一方で、酸素飽和度画像生成部６４は、色変換処理部７６や色彩強調処理部７７，構造強調処理部７８によってＢ１画像信号、Ｇ１画像信号、及びＲ１画像信号に対して各種画像処理等を施して酸素飽和度画像のベースとなる画像を生成する。そして、画像生成部７９によって、各種画像処理等が施されたＢ１画像信号、Ｇ１画像信号、及びＲ１画像信号に酸素飽和度に応じたゲインを施し、酸素飽和度に応じたゲインを施したＢ１画像信号、Ｇ１画像信号、及びＲ１画像信号を用いて酸素飽和度画像を生成する（Ｓ１９：画像生成ステップ）。上記ステップＳ１７〜ステップＳ１９が、酸素飽和度画像生成ステップである。上記のように生成された酸素飽和度画像は、映像信号生成部６６で映像信号に変換され、モニタ１８に表示される（Ｓ２０）。

図１６に示すように、上記のように生成及び表示される酸素飽和度画像９７では、低酸素の画素が疑似カラー化して表示され、かつ、表層血管やピットパターン等の微細構造９８が明瞭に表示される。これは、酸素飽和度画像９７のベースとなる画像が、第１発光モードの照明光の反射光によって観察対象を撮像して得られるＢ１画像信号、Ｇ１画像信号、及びＲ１画像信号で形成されており、Ｂ１画像信号が、通常観察用青色光Ｂ_Ｓの反射光による信号値だけでなく、紫色光Ｖの反射光による信号値が加算されて形成されていることによって微細構造９８のコントラストが良い画像信号となっているからである。すなわち、内視鏡システム１０は、信号光Ｂ_Ｌだけでなく、青色成分に紫色光Ｖを加えた酸素飽和度観察用白色光を観察対象に照射して、酸素飽和度画像のベースとなる画像を形成する画像信号を得ることにより、正確な酸素飽和度の算出と、微細構造９８の視認性を両立させることができる。

上記酸素飽和度観察モードの各ステップは、通常観察モードに切り替えられるか（Ｓ２１）、診断終了（Ｓ２２）まで繰り返し行われる。なお、上記観察フローは一つの例であり、これ以外のフローで酸素飽和度観察モードを用いた観察及び診断を行って良い。例えば、上記観察フローでは、近景観察時に酸素飽和度観察モードによって観察をしているが、スクリーニング等のために遠景観察をする場合にも酸素飽和度観察モードを使用して観察してよい。また、上記実施形態では、第１発光モードで観察対象を撮像した後に第２発光モードで観察対象を撮像しているが、第２発光モードで観察対象を撮像した後に第１発光モードで観察対象を撮像してもよい。

上記第１実施形態では、第１発光モード時に紫色光Ｖと測定光Ｂ_Ｌと緑色光Ｇと赤色光Ｒによって酸素飽和度観察用白色光を形成しているが、内視鏡システム１０の作用からも明らかなように、光源制御部２２は、測定光Ｂ_Ｌと緑色光Ｇと赤色光Ｒの三色の光によって白色光を形成するようにし、そこに紫色光Ｖを加算して、全体としては青味が強い淡紫光を第１発光モード時の照明光としてもよい。こうすると、ＬＰＦ２１ｂを用いてもＢ１画像信号を得るための波長成分（特に青色成分）が不足し難くなり、観察しやすい酸素飽和度画像を生成及び表示することができる。

上記第１実施形態の内視鏡システム１０の酸素飽和度画像生成部６４が備える構造強調処理部７８は、図１７に示すように、光源制御部２２から第１発光モード時の紫色光Ｖの光量の情報を取得し、第１発光モード時の紫色光Ｖの光量を用いて構造強調処理の強度を変えることが好ましい。この場合、光源制御部２２は、紫色光Ｖの光量の値（ｌｍやＷ等）、またはＶ−ＬＥＤ２０ａを制御するための制御値（Ｖ−ＬＥＤ２０ａの駆動電流、駆動電圧、パルス幅等）を、紫色光Ｖの光量の情報として構造強調処理部７８に入力する。そして、構造強調部７８は、光源制御部２２から入力される紫色光Ｖの光量の情報にしたがって、例えば、紫色光Ｖの光量が小さいほど、構造強調処理の強度を上げる。このように紫色光Ｖの光量に基づいた構造強調処理をすれば、酸素飽和度画像における表層血管等の視認性がさらに保たれやすくなる。表層血管等の視認性を高めるために紫色光Ｖの光量が変更されるので、上記とは逆に、紫色光Ｖの光量が大きいほど、構造強調処理の強度を上げるように強調度を変更すれば、酸素飽和度画像における表層血管等が、必要に応じて特に向上されやすくなる。後述する第２実施形態の内視鏡システムでも同様である。

［第２実施形態］
図１８に示す内視鏡システム２００は、第１実施形態の内視鏡システム１０に対して露出量指定値算出部２１０を加えられており、それ以外の構成は第１実施形態の内視鏡システム１０と同じである。

露出量指定値算出部２１０は、酸素飽和度観察モード時に作動し、画像処理切替部６０からＢ２画像信号を取得する。そして、Ｂ２画像信号を用いて、第１発光モード時にＶ−ＬＥＤ２０ａが発する紫色光Ｖ、Ｂ−ＬＥＤ２０ｂが発する青色光Ｂ、Ｇ−ＬＥＤ２０ｃが発する緑色光Ｇ、またはＲ−ＬＥＤ２０ｄが発する赤色光Ｒの各光量を指定する露出量指定値を算出する。

本実施形態では、露出量指定値算出部２１０は、Ｂ２画像信号の全画素の平均値（以下、Ｂ２画像信号の平均値という）を用いて、第１発光モード時にＢ−ＬＥＤ２０ｂが発する青色光Ｂの光量を指定するための露出量指定値を算出する。露出量指定値は、青色光Ｂの光量を指定するが、酸素飽和度観察モードではＬＰＦ２１ｂが常にＢ−ＬＥＤ２０ｂの光路上に配置されているので、青色光Ｂの光量を指定することは測定光Ｂ_Ｌの光量を指定することに等しい。この露出量指定値は、Ｂ２画像信号の平均値に特定係数を乗じることによって算出される。特定係数は、青色光Ｂの分光スペクトルと、帯域制限部２１のＳＰＦ２１ａとＬＰＦ２１ｂの分光特性とを用いて、実験（あるいはシミュレーション）により定められる。

また、露出量指定値算出部２１０は、露出量指定値によって指定される青色光Ｂの光量に紫色光Ｖの光量を対応付ける第１光量相互関係２１２Ａと、露出量指定値によって指定される青色光Ｂの光量に緑色光Ｇの光量を対応付ける第２光量相互関係２１２Ｂと、露出量指定値によって指定される青色光Ｂの光量に赤色光Ｒの光量を対応付ける第３光量相互関係２１２Ｃとを記憶部２１１に記憶している。第１〜第３光量相互関係２１２Ａ，２１２Ｂ，２１２Ｃは実験等により定められ、酸素飽和度観察用白色光が酸素飽和度画像のベースとなる画像信号が自然な色合いで撮像されるように設定される。第１〜第３光量相互関係２１２Ａ，２１２Ｂ，２１２Ｃは、露出量指定値（青色光Ｂの光量）に乗じることにより、各色光の光量を算出するための露出比であり、例えば、青色光Ｂの光量に第１光量相互関係２１２Ａとして記憶された露出比を乗じることにより、紫色光Ｖの光量が求められる。緑色光Ｇと赤色光Ｒの各光量についても同様である。

したがって、露出量指定値算出部２１０は、青色光Ｂの光量を指定する露出量指定値を算出すると、算出した露出量指定値と第１〜第３光量相互関係２１２Ａ，２１２Ｂ，２１２Ｃを用いて、紫色光Ｖの光量を指定するための紫色光用露出量指定値、緑色光Ｇの光量を指定するための緑色光用露出量指定値、赤色光Ｒの各光量を指定する赤色光用露出量指定値を算出する。

第１発光モード時の青色光の光量を指定する露出量指定値と、紫色光Ｖ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒの光量を指定する各色光用露出量指定値は、光量制御部２２に入力される。光量制御部２２は、第１発光モードで光源部２０を制御するときに各露光量指定値にしたがって各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄの光量を制御する。

酸素飽和度観察モードでは、第１発光モードと第２発光モードという二種類の異なる条件下で観察対象を撮像する必要があるので、白色光の反射光で連続して撮像をする場合に行われる一般的な自動露出調整を行うことが難しい。特に、第２発光モードは測定光Ｂ_Ｌだけが観察対象に照射され、緑色光Ｇや赤色光Ｒは照明光に含まれないので、一般的な自動露出調整で基準とされる輝度（画像の平均輝度）を算出することができないので、第２発光モードの測定光Ｂ_Ｌの反射光で観察対象を撮像した後、第１発光モードの照明光の反射光で観察対象を撮像する場合に、第１発光モードの各色光の光量を適切に定めることは難しい。また、第１発光モード、第２発光モード、第１発光モードの順に発光モードを切り替える場合に、最初の第１発光モードの照明光の反射光で観察対象を撮像して得た画像信号を用いて最後の第１発光モードの各色光の光量を決定することもできるが、間に第２発光モードを介している分、時間的な開きがあるので正確な自動露出調整が行えない場合がある。

しかしながら、酸素飽和度観察モード時でも、青色の画像信号だけは発光モードによらずに連続して得ることができる。そして、第１発光モードの酸素飽和度観察用白色光には測定光Ｂ_Ｌの他に紫色光Ｖが加算されているので、第１発光モードの照明光の反射光で観察対象を撮像して得られるＢ１画像信号と、第２発光モードの測定光Ｂ_Ｌだけから得られるＢ２画像信号とを同じものとして扱うことはできないものの、違いは紫色光Ｖの光量だけなので、これらの間には特定の相関がある。これを利用し、上記第２実施形態の内視鏡システム２００のように、第２発光モードの測定光Ｂ_Ｌの反射光によって観察対象を撮像して得るＢ２画像信号を基準に第１発光モード時の青色光Ｂの光量を定め、青色光Ｂの光量を基準にさらに紫色光Ｖ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒの各光量を定めれば、第２発光モード後に第１発光モードにする場合でも正確な自動露出調整をすることができる。

なお、上記第２実施形態では、露出量指定値算出部２１０は、第１発光モード時の各色光の光量をそれぞれ指定するが、代わりに、露出量指定値によって撮像センサ４８の蓄積時間を指定してもよい。蓄積時間は、画像信号を得るために、光電変換によって信号電荷を画素に蓄積する時間であり、観察対象に照射する光の光量を変更する代わりに、蓄積時間を長く、あるいは短くすることでも、露出量を調節することができる。もちろん、露出量指定値算出部２１０によって、第１発光モード時の各色光の光量と、撮像センサ４８の蓄積時間の両方を指定することにより、画像信号を得るための露出量を調節してもよい。この場合、露出量指定値算出部２１０は、各色光の光量を指定するための露出量指定値の他に、撮像センサ４８の蓄積時間を指定するための露出量指定値を算出する。蓄積時間を指定するための露出量指定値は、ＲＧＢの各画素で共通の値でもよく、撮像センサ４８が各色の画素の蓄積時間を個別に調節可能な場合にはＲＧＢの各画素で異なる露出量指定値を算出してよい。

また、上記第２実施形態の内視鏡システム２００では、露出量指定値算出部２１０が第２発光モード時に得られるＢ２画像信号を用いて、第１発光モード時の各色光の光量を指定しているが、露出量指定値算出部２１０は第１発光モードの照明光の反射光によって観察対象を撮像して得られるＢ１画像信号、Ｇ１画像信号、またはＲ１画像信号を用いて、第２発光モードの青色光Ｂ（及び測定光Ｂ_Ｌ）の光量を指定してもよい。例えば、露出量指定値算出部２１０は、第１発光モードの照明光の反射光によって観察対象を撮像して得られるＧ１画像信号の全画素の平均値に第２特定係数を乗じることにより、第２発光モードの青色光Ｂの光量を指定する第２の露出量指定値を算出し、光源制御部２２に入力する。このようにＧ１画像信号を用いて第２発光モードの青色光Ｂの光量を調節すると、第１発光モード時の緑色光Ｇの光量を用いて第２発光モード時の測定光Ｂ_Ｌの光量が指定されるので、Ｇ１画像信号を得るための緑色光ＧとＢ２画像信号を得るための測定光Ｂ_Ｌとの光量比を一定の関係に保つことができる。信号比と酸素飽和度の相関関係は、Ｇ１画像信号とＢ２画像信号が特定の条件で得られることを前提としているので、上記のように第１発光モードの緑色光Ｇと第２発光モードの青色光Ｂの光量比を一定の関係に保つことで酸素飽和度の算出精度が良い状態を常に維持することができる。

Ｇ１画像信号の代わりに、Ｂ１画像信号またはＲ１画像信号を用いて第２発光モードの青色光Ｂの光量を指定する場合も、第１発光モードの緑色光Ｇと第２発光モードの青色光Ｂの光量比を間接的に一定の関係に保つことができるので、Ｂ１画像信号またはＲ１画像信号を用いて第２発光モードの青色光Ｂの光量を指定する第２の光量指定値を算出してもよい。前述のようにＢ１画像信号とＢ２画像信号は同じ青色の画像信号であり、これらの間には一定の相関があるので、Ｂ１画像信号を用いて第２発光モードの青色光Ｂの光量を指定すると、第１発光モード時の紫色光Ｖ及び青色光Ｂの光量を用いて第２発光モード時の測定光Ｂ_Ｌの光量が指定され、第１発光モードから第２発光モードに切り替える場合でも安定して露出量を調節することができる。

また、上記のように第１発光モードの照明光の反射光によって観察対象を撮像して得られる画像信号を用いて第２発光モードの青色光Ｂの光量を指定する代わりに、第２発光モードの測定光Ｂ_Ｌの反射光によって観察対象を撮像する場合の撮像センサ４８の蓄積時間を指定してもよい。もちろん、第１発光モードの照明光の反射光によって観察対象を撮像して得られる画像信号を用いて第２発光モードの青色光Ｂの光量と撮像センサ４８の蓄積時間の両方を指定して第２発光モード時の露出量を調節してもよい。

なお、図１９に示すように、露出量指定値算出部２１０は、さらにハレーション検出部２１３を備えることが好ましい。ハレーション検出部２１３は、Ｂ２画像信号からハレーションを検出する。そして、露出量指定値算出部２１０は、Ｂ２画像信号の全画素を用いて露出量指定値を算出する代わりに、ハレーションが検出された画素以外の画素の信号値を用いて露出量指定値を求めるようにする。こうすると、より正確に露出量を調節することができる。撮像センサ４８の蓄積時間によって露出量を調節する場合や、第１発光モードの照明光の反射光によって観察対象を撮像して得られるＢ１画像信号，Ｇ１画像信号，及びＲ１画像信号を用いて第２発光モードの青色光Ｂの光量を指定する場合も同様である。

上記第１，第２実施形態の内視鏡システム１０，２００では、酸素飽和度観察モード時に光源制御部２２は第１発光モードと第２発光モードとで光源部２０を制御するが、光源制御部２２は、例えば撮像センサ４８の撮像タイミングに合わせて第１，第２発光モードで交互に光源部２０を制御する。こうすると、モニタ１８に表示する酸素飽和度画像を最も速く更新することができる。この場合、先に第１発光モードで得た画像信号と次に第２発光モードで得たＢ２画像信号を用いて酸素飽和度画像を生成してもよく、先に第２発光モードで得たＢ２画像信号と次に第１発光モードで得た画像信号を用いて酸素飽和度画像を生成しても良く、これらの両方で酸素飽和度画像を生成してもよい。

この他にも、例えば、第１発光モード、第１発光モード、第２発光モード、第１発光モード、…のように第１発光モードを第２発光モードよりも多くしてもよく、これとは逆に、第２発光モードを第１発光モードよりも多くしても良い。例えば、第１発光モードを第２発光モードよりも多くする場合、各第１発光モードの酸素飽和度観察用白色光の光量や撮像センサ４８の蓄積時間を変えておき、複数の第１発光モード時に得られた複数のＢ１画像信号、Ｇ１画像信号、Ｒ１画像信号を加算して酸素飽和度画像を生成すると、ダイナミックレンジが拡大された酸素飽和度画像を得ることができる。第２発光モードを第１発光モードよりも多くする場合、各第２発光モードの測定光Ｂ_Ｌの光量または撮像センサ４８の蓄積時間を変えておき、複数の第２発光モード時に得られた複数のＢ２画像信号を加算して酸素飽和度を算出すると、酸素飽和度の算出精度を向上させることができる。

なお、上記第１，第２実施形態では、第２発光モード時にＢ−ＬＥＤ２０ｂを点灯させ、Ｖ−ＬＥＤ２０ａ、Ｇ−ＬＥＤ２０ｃ、及びＲ−ＬＥＤ２０ｄを消灯しているが、これらを消灯する代わりに、これらの各発光量を極小さい値にすることにより実質的に測定光Ｂ_Ｌだけが観察対象に照射されるようにしても良い。このように、Ｖ−ＬＥＤ２０ａ、Ｇ−ＬＥＤ２０ｃ、及びＲ−ＬＥＤ２０ｄを第２発光モード時にも点灯した状態を維持すると、各ＬＥＤの点灯，消灯にともなう過渡的現象によるノイズを減少させることができる。

上記第１，第２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２０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、上記各実施形態の紫色光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２０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。

また、通常観察用青色光Ｂ_Ｓと測定光Ｂ_Ｌが得られれば、上記第１，第２実施形態の帯域制限部２１が備えるＳＰＦ２１ａとＬＰＦ２１ｂの特性は任意にして良い。

なお、上記第１，第２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１０，２００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２１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。

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、酸素飽和度画像生成部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から測定光Ｂ_Ｌを生成する帯域制限部とを有しており、第１，第２実施形態の光源部２０及び帯域制限部２１に対応する。

光源制御部３０３は、第１，第２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、上記第１，第２実施形態のプロセッサ装置１６とほぼ同様であるが、酸素飽和度画像生成部６４に対応する酸素飽和度画像生成部３０６はカプセル内視鏡３００に設けられ、酸素飽和度画像生成部３０６が生成した酸素飽和度画像は、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は上記第１，第２実施形態の撮像センサ４８と同様に構成される。

１０，２００ 内視鏡システム
２０ 光源部
２１ 帯域制限部
２２ 光源制御部
５２ 撮像制御部
６４ 酸素飽和度画像生成部
２１０ 露出量指定値算出部
２１３ ハレーション検出部
３００ カプセル内視鏡

Claims (18)

1. 紫色光を発する紫色光源と、青色光を発する青色光源と、緑色光を発する緑色光源と、赤色光を発する赤色光源とを有する光源部と、
   前記青色光から、酸素飽和度を測定するための特定波長帯域を有する測定光を生成する帯域制限部と、
   前記紫色光と前記測定光と前記緑色光と前記赤色光とを含む照明光を観察対象に照射する第１発光モードと、前記測定光を前記観察対象に照射する第２発光モードとで前記光源部を制御し、前記第１発光モードと前記第２発光モードとを切り替える制御をする光源制御部と、
   前記紫色光及び前記測定光を受光する青色画素と、前記緑色光を受光する緑色画素と、前記赤色光を受光する赤色画素とを有するカラー撮像センサと、
   前記カラー撮像センサによって前記第１発光モードの前記照明光の反射光で前記観察対象を撮像し、前記カラー撮像センサから第１青色画像信号、第１緑色画像信号、及び第１赤色画像信号を出力させ、かつ、前記カラー撮像センサによって前記第２発光モードの前記測定光の反射光で前記観察対象を撮像し、前記カラー撮像センサから第２青色画像信号を出力させる撮像制御部と、
   前記第２青色画像信号を用いて前記観察対象の酸素飽和度を算出し、前記酸素飽和度と前記第１青色画像信号と前記第１緑色画像信号と前記第１赤色画像信号とを用いて前記観察対象の前記酸素飽和度を表す酸素飽和度画像を生成する酸素飽和度画像生成部と、
   を備える内視鏡システム。
2. 前記青色光の波長帯域は、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの吸光係数が一致する波長を含み、
   前記帯域制限部が生成する前記測定光の前記特定波長帯域は、前記酸化ヘモグロビンの吸光係数が前記還元ヘモグロビンの吸光係数以上の波長帯域、または、前記酸化ヘモグロビンの吸光係数が前記還元ヘモグロビンの吸光係数以下の波長帯域である請求項１に記載の内視鏡システム。
3. 前記光源制御部は、前記第２発光モードで前記光源部を制御する場合、前記青色光源を点灯させ、前記紫色光源、前記緑色光源、及び前記赤色光源を消灯させる、または、前記紫色光源、前記緑色光源、及び前記赤色光源を点灯させたまま、前記紫色光源、前記緑色光源、及び前記赤色光源の各光量を前記第１発光モード時の前記紫色光源、前記緑色光源、及び前記赤色光源の各光量に対して減少させる請求項１または２に記載の内視鏡システム。
4. 前記酸素飽和度画像生成部は、前記観察対象の構造を強調する構造強調処理を施して前記酸素飽和度画像を生成し、前記第１発光モード時の前記紫色光の光量を用いて前記構造強調処理の強度を変更する請求項１〜３のいずれか１項に記載の内視鏡システム。
5. 前記光源制御部は、前記第１発光モード時に前記測定光と前記緑色光と前記赤色光とで白色光を形成し、前記白色光に前記紫色光を加えて前記観察対象に照射する請求項１〜４のいずれか１項に記載の内視鏡システム。
6. 前記第２青色画像信号を用いて、前記第１発光モード時の前記紫色光、前記測定光、前記緑色光、及び前記赤色光の光量、または前記カラー撮像センサの蓄積時間を指定するための露出量指定値を算出する露出量指定値算出部を備える請求項１〜５のいずれか１項に記載の内視鏡システム。
7. 前記露出量指定値は、前記第２青色画像信号を用いて前記第１発光モード時の前記青色光の光量を指定するための値であり、
   前記露出量指定値算出部は、前記青色光の光量に前記紫色光の光量を対応付ける光量相互関係を有し、前記露出量指定値によって指定される前記青色光の光量と前記光量相互関係とを用いて前記紫色光の光量を指定する請求項６に記載の内視鏡システム。
8. 前記露出量指定値は、前記第２青色画像信号を用いて前記第１発光モード時の前記カラー撮像センサの蓄積時間を指定するための値である請求項６または７に記載の内視鏡システム。
9. 前記第２青色画像信号を用いて、ハレーションを検出するハレーション検出部を備え、
   前記露出量指定値算出部は、前記第２青色画像信号のうち、前記ハレーションが検出された画素以外の画素の信号値を用いて前記露出量指定値を算出する請求項６〜８のいずれか１項に記載の内視鏡システム。
10. 前記光源制御部は、前記カラー撮像センサによる前記観察対象の撮像タイミングに合わせて前記光源部を前記第１発光モードと前記第２発光モードとで交互に制御する請求項１〜９のいずれか１項に記載の内視鏡システム。
11. 前記酸素飽和度画像生成部は、複数の前記第２青色画像信号を用いて前記酸素飽和度を算出する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の内視鏡システム。
12. 前記酸素飽和度画像生成部は、複数の前記第１青色画像信号と、複数の前記第１緑色画像信号と、複数の前記第１赤色画像信号とを用いて前記酸素飽和度画像を生成する請求項１〜１１のいずれか１項に記載の内視鏡システム。
13. 紫色光を発する紫色光源と、青色光を発する青色光源と、緑色光を発する緑色光源と、赤色光を発する赤色光源とを有する光源部と、
    前記青色光から、酸素飽和度を測定するための特定波長帯域を有する測定光を生成する帯域制限部と、
    前記紫色光と前記測定光と前記緑色光と前記赤色光とを観察対象に照射する第１発光モードと、前記測定光を前記観察対象に照射する第２発光モードとで前記光源部を制御し、前記第１発光モードと前記第２発光モードとを切り替える制御をする光源制御部と、
    を備える光源装置。
14. 前記青色光の波長帯域は、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの吸光係数が一致する波長を含み、
    前記帯域制限部が生成する前記測定光の前記特定波長帯域は、前記酸化ヘモグロビンの吸光係数が前記還元ヘモグロビンの吸光係数以上の波長帯域、または、前記酸化ヘモグロビンの吸光係数が前記還元ヘモグロビンの吸光係数以下の波長帯域である請求項１３に記載の光源装置。
15. 前記光源制御部は、前記第２発光モードで前記光源部を制御する場合、前記紫色光源、前記緑色光源、及び前記赤色光源を消灯させる請求項１３または１４に記載の光源装置。
16. 前記光源制御部は、前記第２発光モードで前記光源部を制御する場合、前記紫色光源、前記緑色光源、及び前記赤色光源を点灯させたまま、前記紫色光源、前記緑色光源、及び前記赤色光源の各光量を前記第１発光モード時の前記紫色光源、前記緑色光源、及び前記赤色光源の各光量に対して減少させる請求項１３または１４に記載の光源装置。
17. 紫色光を発する紫色光源と、青色光を発する青色光源と、緑色光を発する緑色光源と、赤色光を発する赤色光源とを有する光源部と、前記青色光から、酸素飽和度を測定するための特定波長帯域を有する測定光を生成する帯域制限部と、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、前記紫色光と前記測定光と前記緑色光と前記赤色光とを含む照明光を観察対象に照射する第１発光モードで前記光源部を制御する第１光源制御ステップと、
    前記紫色光及び前記測定光を受光する青色画素と、前記緑色光を受光する緑色画素と、前記赤色光を受光する赤色画素とを有するカラー撮像センサが、前記第１発光モードの前記照明光の反射光によって前記観察対象を撮像し、第１青色画像信号、第１緑色画像信号、第１赤色画像信号を出力する第１撮像ステップと、
    前記光源制御部が、前記測定光を前記観察対象に照射する第２発光モードで前記光源部を制御する第２光源制御ステップと、
    前記カラー撮像センサが、前記第２発光モードの前記測定光の反射光によって前記観察対象を撮像して第２青色画像信号を出力する第２撮像ステップと、
    酸素飽和度画像生成部が、前記第２青色画像信号を用いて前記観察対象の酸素飽和度を算出し、前記酸素飽和度と前記第１青色画像信号と前記第１緑色画像信号と前記第１赤色画像信号とを用いて前記観察対象の前記酸素飽和度を表す酸素飽和度画像を生成する酸素飽和度画像生成ステップと、
    を備える内視鏡システムの作動方法。
18. 紫色光を発する紫色光源と、青色光を発する青色光源と、緑色光を発する緑色光源と、赤色光を発する赤色光源とを有する光源部と、前記青色光から、酸素飽和度を測定するための特定波長帯域を有する測定光を生成する帯域制限部と、を有する光源装置の作動方法において、
    光源制御部が、前記紫色光と前記測定光と前記緑色光と前記赤色光とを観察対象に照射する第１発光モードで前記光源部を制御する第１光源制御ステップと、
    前記光源制御部が、前記測定光を前記観察対象に照射する第２発光モードで前記光源部を制御する第２光源制御ステップと、
    を備える光源装置の作動方法。

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