JP2016152874A - 光源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の回転式ターレットを用いて、光源より入射される照射光から特定の波長域の光を順次取り出すことが可能な光源装置を提供する。【解決手段】光源装置を、照射光を射出する光源と、光源より入射される照射光から特定の波長域の光を取り出す特定波長光通過領域を含む複数の光通過領域が円周方向に等角度ピッチで並べて配置された複数の回転式ターレットと、各回転式ターレット２６１Ａ、２６１Ｂを回転させることにより、該各回転式ターレット２６１Ａ、２６１Ｂに配置された複数の光通過領域を所定の撮像周期と同期したタイミングで照射光の光路に順次挿入する駆動手段とを備える構成とする。各回転式ターレット２６１Ａ、２６１Ｂは、配置されている特定波長光通過領域の種類の数が互いに異なる一方、配置されている光通過領域の数が同じに揃えられている。駆動手段は、各回転式ターレットを所定の位相差を保ちつつ同じ速度で回転させる。【選択図】図２

Description

本発明は、被写体に光を照射する光源装置に関する。

特殊な画像を撮影することが可能な内視鏡システムが知られている。例えば特許文献１や特許文献２に、この種の内視鏡システムの具体的構成が記載されている。

特許文献１や特許文献２に記載の内視鏡システムは、光源装置を備えている。特許文献１に記載の光源装置には、回転フィルタが搭載されている。この回転フィルタには、３つの光バンドパスフィルタ（５５０ｎｍ帯の光を選択的に透過させる光バンドパスフィルタが２つ、６５０ｎｍ帯の光を選択的に透過させる光バンドパスフィルタが１つ）と白色光を透過させる通常観察用フィルタが円周方向に並べて配置されている。コントローラは、回転フィルタを一定の回転周期で回転駆動させて、各フィルタを白色光の光路に順次挿入し、各フィルタを透過した照射光による生体組織の撮像を順次行う。コントローラは、各光バンドパスフィルタを用いて撮像された画像のデータに基づいて生体組織中の生体分子の分布を示す画像（例えばヘモグロビンの酸素飽和度の分布を示す画像）を生成し、生成された分布画像を、通常観察用フィルタを用いて撮像された通常観察画像と並べて表示画面内に表示させる。

特許文献２に記載の光源装置には、光学フィルタが搭載されている。この光学フィルタは、ヘモグロビンの吸収が大きい帯域に透過ピークを有する狭帯域フィルタであり、狭帯域観察画像の撮像時には照射光の光路に配置され、通常観察画像の撮像時には照射光の光路より退避される。コントローラは、狭帯域フィルタを用いて撮像された狭帯域観察画像や、狭帯域フィルタを用いないで撮像された通常観察画像を表示画面内に表示させる。

国際公開第２０１４／１９２７８１号パンフレット 特開２０１４−３６７５９号公報

撮像可能な特殊画像の種類を増やすため、特許文献１に記載の光源装置に特許文献２に記載の狭帯域フィルタを組み合わせる構成が考えられる。すなわち、特許文献１に記載の回転フィルタ、特許文献２に記載の狭帯域フィルタのそれぞれを照射光の光路に配置する構成が考えられる。この構成において、狭帯域観察画像と分布画像とを順に撮像する場合は、特許文献１に記載の回転フィルタを回転させつつ通常観察用フィルタが光路に挿入される期間だけ特許文献２に記載の狭帯域フィルタを光路に挿入する必要がある。

しかし、特許文献２に記載の狭帯域フィルタの機械的応答速度を考えると、特許文献１に記載の通常観察用フィルタが光路に挿入されるタイミングで狭帯域フィルタを適時に挿入すること、通常観察用フィルタが光路より退避されるタイミングで狭帯域フィルタを適時に退避させることは難しい。

そこで、特許文献２に記載の狭帯域フィルタを、通常観察用フィルタと狭帯域フィルタとを備える回転フィルタに代えることが考えられる。ここでは、説明の便宜上、この回転フィルタを「第二の回転フィルタ」と記し、第二の回転フィルタに備えられる通常観察用フィルタを「第二の通常観察用フィルタ」と記し、特許文献１に記載の回転フィルタを「第一の回転フィルタ」と記し、第一の回転フィルタに備えられる通常観察用フィルタを「第一の通常観察用フィルタ」と記す。この構成では、第二の回転フィルタを回転させることにより、第二の通常観察用フィルタと狭帯域フィルタとを撮像周期と同期したタイミングで光路に挿入させることが可能となる。

しかし、上記の構成では、狭帯域観察画像と分布画像とを撮像する場合、例えば、第一の回転フィルタに備えられる３つの光バンドパスフィルタが光路に順次挿入される期間中、第二の回転フィルタについては第二の通常観察用フィルタが光路に挿入される位置で停止させると共に、第一の回転フィルタに備えられる第一の通常観察用フィルタが光路に挿入される期間中、第二の回転フィルタについては第一の通常観察用フィルタとタイミングを合わせて狭帯域フィルタを光路に挿入させるなど、少なくとも一方の回転フィルタの回転周期や位相を複雑に制御しなければならないという問題が指摘される。

そこで、本発明の一実施形態に係る光源装置は、照射光を射出する光源と、光源より入射される照射光から特定の波長域の光を取り出す特定波長光通過領域を含む複数の光通過領域が円周方向に等角度ピッチで並べて配置された複数の回転式ターレットと、各回転式ターレットを回転させることにより、該各回転式ターレットに配置された複数の光通過領域を所定の撮像周期と同期したタイミングで照射光の光路に順次挿入する駆動手段とを備える。各回転式ターレットは、配置されている特定波長光通過領域の種類の数が互いに異なる一方、配置されている光通過領域の数が同じに揃えられている。駆動手段は、各回転式ターレットを所定の位相差を保ちつつ同じ速度で回転させる。

本発明の一実施形態によれば、各回転式ターレットの回転周期や位相を複雑に制御することなく、各回転式ターレットを用いて、光源より入射される照射光から特定の波長域の光を順次取り出すことができる。

また、本発明の一実施形態において、複数の回転式ターレットは、例えば、第一、第二の回転式ターレットを含むものであり、第一の回転式ターレットに配置される特定波長光通過領域の数と、第二の回転式ターレットに配置される特定波長光通過領域の数とが互いに等しい。

また、本発明の一実施形態において、光通過領域は、例えば、照射光に含まれる白色光を通過させる白色光通過領域を含んでおり、第一の回転式ターレットに配置される白色光通過領域の数と、第二の回転式ターレットに配置される白色光通過領域の数とが互いに等しい。

また、本発明の一実施形態において、白色光通過領域は、例えば、白色光を透過させる光学フィルタ又は光学フィルタの無い開口部である。

また、本発明の一実施形態において、第一の回転式ターレットは、第一の特定波長光通過領域、白色光通過領域、透過させる光の波長域が該第一の特定波長光通過領域と異なる第二の特定波長光通過領域、該白色光通過領域が９０°の角度ピッチで円周方向に順に配置された構成であってもよい。また、第二の回転式ターレットは、透過させる光の波長域が第一及び第二の特定波長通過領域と異なる第三の特定波長通過領域、白色光通過領域、該第三の特定波長通過領域、該白色光通過領域が９０°の角度ピッチで円周方向に順に並べて配置された構成であってもよい。

また、本発明の一実施形態において、駆動手段は、第一の回転式ターレットと第二の回転式ターレットとを、白色光通過領域の位置が互いに９０°ずれる位相差で回転させる構成としてもよい。

また、本発明の一実施形態に係る光源装置は、観察モードを切り替える観察モード切替手段を備える構成としてもよい。この構成において、駆動手段は、観察モードが切り替えられると、第一の回転式ターレットを白色光通過領域が光路に挿入された位置で停止又は該第一の回転式ターレットを該光路より退避させた状態で、第二の回転式ターレットを、各光通過領域が撮像周期と同期したタイミングで該光路に順次挿入される速度で回転させる、又は第二の回転式ターレットを白色光通過領域が光路に挿入された位置で停止又は該第二の回転式ターレットを該光路より退避させた状態で、第一の回転式ターレットを、各光通過領域が撮像周期と同期したタイミングで該光路に順次挿入される速度で回転させる。

また、本発明の一実施形態において、複数の光通過領域は、回転式ターレットの外周側と内周側の夫々の周領域に円周方向に並べて配置された構成としてもよい。この構成において、光源装置は、光源と各回転式ターレットとを相対移動させることにより、該各回転式ターレットの外周側と内周側の一方の周領域を照射光の光路に配置する、相対移動手段を備えるものであってもよい。

また、本発明の一実施形態において、第一の回転式ターレットは、外周側の周領域に、第一の特定波長光通過領域、白色光通過領域、第二の特定波長光通過領域、該白色光通過領域が９０°の角度ピッチで円周方向に順に配置され、内周側の周領域に、第一の特定波長通過領域、白色光を減光させて通過させる減光光通過領域、第二の特定波長通過領域、該減光光通過領域が９０°の角度ピッチで円周方向に順に配置された構成としてもよい。

また、本発明の一実施形態において、第二の回転式ターレットは、外周側の周領域に、第三の特定波長光通過領域、白色光通過領域、該第三の特定波長光通過領域、該白色光通過領域が９０°の角度ピッチで円周方向に順に配置され、内周側の周領域に、第三の特定波長通過領域、減光光通過領域、該第三の特定波長通過領域、該減光光通過領域が９０°の角度ピッチで円周方向に順に配置された構成としてもよい。

また、本発明の一実施形態において、各特定波長通過領域は、例えば、外周側と内周側の両方の周領域に亘って広がる形状を持つ。

また、本発明の一実施形態において、各光通過領域は、例えば、略同一の角度範囲に広がる形状を持つ。

本発明の一実施形態によれば、各回転式ターレットの回転周期や位相を複雑に制御することなく、各回転式ターレットを用いて、光源より入射される照射光から特定の波長域の光を順次取り出すことが可能な光源装置が提供される。

５５０ｎｍ付近を拡大したヘモグロビンの吸収スペクトルである。 本発明の実施例１に係る電子内視鏡システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施例１に係るプロセッサに備えられる一方の回転フィルタ部を集光レンズ側から見た正面図である。 本発明の実施例１に係るプロセッサに備えられる他方の回転フィルタ部を集光レンズ側から見た正面図である。 本発明の実施例１に係る回転フィルタ部に備えられる狭帯域観察用フィルタの分光特性例を示す図である。 本発明の実施例１において「通常／酸素飽和度観察モード」設定時の各処理のタイミング及び期間を示す図である。 本発明の実施例１において「通常／狭帯域観察モード」設定時の各処理のタイミング及び期間を示す図である。 本発明の実施例１において「狭帯域／酸素飽和度観察モード」設定時の各処理のタイミング及び期間を示す図である。 本発明の実施例２に係る電子内視鏡システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施例２に係るプロセッサに備えられる一方の回転フィルタ部を集光レンズ側から見た正面図である。 本発明の実施例２に係るプロセッサに備えられる他方の回転フィルタ部を集光レンズ側から見た正面図である。 図１０、図１１の各図中矢印Ａ方向から回転フィルタ部付近を視たときのプロセッサの内部構成を示す図である。 本発明の実施例２に係るプロセッサに備えられるスライドアクチュエータ部の概略構成を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下においては、本発明の一実施形態として電子内視鏡システムを例に取り説明する。本実施形態に係る電子内視鏡システムは、波長域の異なる光で撮像した複数の画像に基づいて被写体の生体情報（例えば酸素飽和度）を定量的に分析して画像化することが可能であり、また、特定の生体構造（例えば血管）を強調する分光画像を生成することが可能なシステムである。

［ヘモグロビンの分光特性及び酸素飽和度の計算原理］
本実施形態に係る電子内視鏡システムの構成を詳細に説明する前に、ヘモグロビンの分光特性と、本実施形態における酸素飽和度の計算原理について説明する。

図１に、５５０ｎｍ付近のヘモグロビンの吸収スペクトルを示す。ヘモグロビンは、５５０ｎｍ付近にポルフィリンに由来するＱ帯と呼ばれる強い吸収帯を有している。ヘモグロビンの吸収スペクトルは、酸素飽和度（全ヘモグロビンのうち酸素化ヘモグロビンが占める割合）に応じて変化する。図１における実線の波形は、酸素飽和度が１００％の場合の（すなわち、酸素化ヘモグロビンHbOの）吸収スペクトルを示し、長破線の波形は、酸素飽和度が０％の場合の（すなわち、還元ヘモグロビンHbの）吸収スペクトルを示す。また、短破線は、その中間の酸素飽和度（１０、２０、３０、・・・９０％）におけるヘモグロビン（酸素化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの混合物）の吸収スペクトルを示す。

図１に示されるように、Ｑ帯において、酸素化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンは互いに異なるピーク波長を有している。具体的には、酸素化ヘモグロビンは、波長５４２ｎｍ付近に吸収ピークＰ１を有しており、波長５７８ｎｍ付近に吸収ピークＰ３を有している。一方、還元ヘモグロビンは、５５８ｎｍ付近に吸収ピークＰ２を有している。図１は、各成分（酸素化ヘモグロビン、還元ヘモグロビン）の濃度の和が一定となる２成分系の吸収スペクトルであるため、各成分の濃度（すなわち酸素飽和度）によらず吸収が一定となる等吸収点Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４が現れる。以下の説明では、等吸収点Ｅ１とＥ２とで挟まれた波長領域を「波長域Ｒ１」と記し、等吸収点Ｅ２とＥ３とで挟まれた波長領域を「波長域Ｒ２」と記し、等吸収点Ｅ３とＥ４とで挟まれた波長領域を「波長域Ｒ３」と記す。また、等吸収点Ｅ１とＥ４とで挟まれた波長領域（すなわち波長域Ｒ１、Ｒ２及びＲ３を合わせたもの）を「波長域Ｒ０」と記す。

図１に示されるように、隣接する等吸収点間では、酸素飽和度に対して吸収が単調に増加又は減少する。また、隣接する等吸収点間では、ヘモグロビンの吸収は、酸素飽和度に対してほぼ線形的に変化する。

具体的には、波長域Ｒ１、Ｒ３におけるヘモグロビンの吸収Ａ_Ｒ１、Ａ_Ｒ３は酸素化ヘモグロビンの濃度（酸素飽和度）に対して線形的に単調増加し、波長域Ｒ２におけるヘモグロビンの吸収Ａ_Ｒ２は還元ヘモグロビンの濃度（１−酸素飽和度）に対して線形的に単調増加する。従って、次式（１）により定義される指標Ｘは、酸素化ヘモグロビンの濃度（酸素飽和度）に対して線形的に単調増加する。
（式１）
Ｘ＝（Ａ_Ｒ１＋Ａ_Ｒ３）-Ａ_Ｒ２

従って、予め実験的に酸素飽和度と指標Ｘとの定量的な関係を取得すれば、指標Ｘの値から酸素飽和度を計算することができる。

［電子内視鏡システムの構成］
（実施例１）
図２は、本発明の実施例１に係る電子内視鏡システム１の構成を示すブロック図である。図２に示されるように、本実施例１に係る電子内視鏡システム１は、電子スコープ１００、プロセッサ２００及びモニタ３００を備えている。

プロセッサ２００は、システムコントローラ２０２及びタイミングコントローラ２０４を備えている。システムコントローラ２０２は、メモリ２１２に記憶された各種プログラムを実行し、電子内視鏡システム１全体を統括的に制御する。また、システムコントローラ２０２は、操作パネル２１４に接続されている。システムコントローラ２０２は、操作パネル２１４より入力される術者からの指示に応じて、電子内視鏡システム１の各動作及び各動作のためのパラメータを変更する。タイミングコントローラ２０４は、各部の動作のタイミングを調整するクロックパルスを電子内視鏡システム１内の各回路に出力する。

ランプ２０８は、ランプ電源イグナイタ２０６による始動後、照射光Ｌを射出する。ランプ２０８は、例えば、キセノンランプ、ハロゲンランプ、水銀ランプ、メタルハライドランプ等の高輝度ランプやＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。照射光Ｌは、主に可視光領域から不可視である赤外光領域に広がるスペクトルを持つ光（又は少なくとも可視光領域を含む白色光）である。

ランプ２０８より射出された照射光Ｌは、回転フィルタ部２６０Ａ、２６０Ｂに順に入射される。図３、図４はそれぞれ、回転フィルタ部２６０Ａ、２６０Ｂを集光レンズ２１０側から見た正面図である。回転フィルタ部２６０Ａは、図３に示されるように、回転式ターレット２６１Ａ、ＤＣモータ２６２Ａ、フォトインタラプタ２６４Ａを備えており、回転フィルタ部２６０Ｂは、図４に示されるように、回転式ターレット２６１Ｂ、ＤＣモータ２６２Ｂ、フォトインタラプタ２６４Ｂを備えている。また、回転フィルタ部２６０Ａ及び２６０Ｂは共通の構成として、ドライバ２６３を備えている。

図３に示されるように、回転式ターレット２６１Ａには、４つの光学フィルタが配置されている。具体的には、回転式ターレット２６１Ａには、通常観察用（白色光用）フィルタＦｎ、第一の酸素飽和度観察用フィルタＦｓ１、通常観察用フィルタＦｎ、第二の酸素飽和度観察用フィルタＦｓ２が円周方向に順に並べて配置されている。各光学フィルタは、略同一の角度範囲に広がる扇形状を有しており、９０°の角度ピッチで配置されている。

図４に示されるように、回転式ターレット２６１Ｂにも、４つの光学フィルタが配置されている。具体的には、回転式ターレット２６１Ｂには、通常観察用フィルタＦｎ、狭帯域観察用フィルタＦｓ３、通常観察用フィルタＦｎ、狭帯域観察用フィルタＦｓ３が円周方向に順に並べて配置されている。各光学フィルタは、回転式ターレット２６１Ａに配置された各光学フィルタと略同一の角度範囲に広がる扇形状を有しており、９０°の角度ピッチで配置されている。

なお、回転式ターレット２６１Ａ、２６１Ｂの各光学フィルタは、何れも誘電体多層膜フィルタであるが、他の方式の光学フィルタ（例えば、誘電体多層膜を反射膜として用いたエタロンフィルタ等）であってもよい。

第一の酸素飽和度観察用フィルタＦｓ１は、５５０ｎｍ帯の光を選択的に透過させる光バンドパスフィルタである。図１に示されるように、第一の酸素飽和度観察用フィルタＦｓ１は、等吸収点Ｅ１からＥ４までの波長域（すなわち、波長域Ｒ０）の光を低損失で透過させ、それ以外の波長領域の光を遮蔽する分光特性を持つ。第二の酸素飽和度観察用フィルタＦｓ２は、等吸収点Ｅ２からＥ３までの波長域（すなわち、波長域Ｒ２）の光を低損失で透過させ、それ以外の波長領域の光を遮蔽する分光特性を持つ。

通常観察用フィルタＦｎは、紫外線カットフィルタである。通常観察用フィルタＦｎは、単なる開口（光学フィルタの無いもの）や絞り機能を兼ねたスリット（光学フィルタの無いもの）に置き換えてもよい。

図５に、狭帯域観察用フィルタＦｓ３の分光特性を２つ例示する。図５（ａ）、図５（ｂ）の各図中、縦軸は、正規化された透過率を示し、横軸は波長（単位：ｎｍ）を示す。図５（ａ）、図５（ｂ）の各図に示されるように、狭帯域観察用フィルタＦｓ３は、ヘモグロビンに対する吸収特性の高い波長域（４２０ｎｍ付近や５５０ｎｍ付近の波長域）にピークを持つ半値幅の狭い透過特性を持つ。４２０ｎｍ付近の波長域の光は表層付近の血管構造を観察するのに適しており、５５０ｎｍ付近の波長域の光は深層の血管構造を観察するのに適している。

ドライバ２６３は、システムコントローラ２０２による制御下でＤＣモータ２６２Ａ及び２６２Ｂを駆動する。ＤＣモータ２６２Ａ、２６２Ｂはそれぞれ、ドライバ２６３より駆動電流が供給されると、回転式ターレット２６１Ａ、２６１Ｂを一定速度で回転させる。

回転フィルタ部２６０Ａは、回転式ターレット２６１ＡがＤＣモータ２６２Ａによって回転動作することにより、通常観察用フィルタＦｎ、第一の酸素飽和度観察用フィルタＦｓ１、通常観察用フィルタＦｎ、第二の酸素飽和度観察用フィルタＦｓ２の各光学フィルタを照射光Ｌの光路に撮像周期（フレーム周期）と同期したタイミングで順次挿入する。これにより、ランプ２０８より入射された照射光Ｌから、スペクトルの異なる照射光がフレーム周期と同期したタイミングで順次取り出される。

ここで、説明の便宜上、第一の酸素飽和度観察用フィルタＦｓ１透過後の照射光Ｌを「第一の酸素飽和度観察光Ｌｓ１」と記し、第二の酸素飽和度観察用フィルタＦｓ２透過後の照射光Ｌを「第二の酸素飽和度観察光Ｌｓ２」と記し、狭帯域観察用フィルタＦｓ３透過度の照射光Ｌを「狭帯域観察光Ｌｓ３」と記し、通常観察用フィルタＦｎ透過後の照射光Ｌを「通常光Ｌｎ」と記す。

回転式ターレット２６１Ａは、回転動作中、循環的に、第一の酸素飽和度観察用フィルタＦｓ１より第一の酸素飽和度観察光Ｌｓ１を取り出し、通常観察用フィルタＦｎより通常光Ｌｎを取り出し、第二の酸素飽和度観察用フィルタＦｓ２より第二の酸素飽和度観察光Ｌｓ２を取り出し、通常観察用フィルタＦｎより通常光Ｌｎを取り出す。

また、回転フィルタ部２６０Ｂは、回転式ターレット２６１ＢがＤＣモータ２６２Ｂによって回転動作することにより、通常観察用フィルタＦｎ、狭帯域観察用フィルタＦｓ３、通常観察用フィルタＦｎ、狭帯域観察用フィルタＦｓ３の各光学フィルタを照射光Ｌの光路に撮像周期（フレーム周期）と同期したタイミングで順次挿入する。これにより、回転フィルタ部２６０Ａより入射された照射光から、通常光Ｌｎと狭帯域観察光Ｌｓ３とがフレーム周期と同期したタイミングで交互に取り出される。

なお、回転式ターレット２６１Ａ、２６１Ｂの回転位置や回転の位相はそれぞれ、回転式ターレット２６１Ａ、２６１Ｂの外周付近に形成された開口（不図示）をフォトインタラプタ２６４Ａ、２６４Ｂによって検出することにより制御される。また、以降の説明において「フレーム」は「フィールド」に置き替えてもよい。本実施例１において、フレーム周期、フィールド周期はそれぞれ、１／３０秒、１／６０秒である。

システムコントローラ２０２は、操作パネル２１４より入力される術者からの指示に応じて、電子内視鏡システム１の観察モードを切り替える。本実施例１で切替設定可能な観察モードは、「通常／酸素飽和度観察モード」、「通常／狭帯域観察モード」、「狭帯域／酸素飽和度観察モード」である。

図６に、「通常／酸素飽和度観察モード」設定時の各処理のタイミング及び期間を示し、図７に、「通常／狭帯域観察モード」設定時の各処理のタイミング及び期間を示し、図８に、「狭帯域／酸素飽和度観察モード」設定時の各処理のタイミング及び期間を示す。図６〜図８の各図（ａ）は、照射光により被写体（体腔内）が照射される期間を示す。
各図（ａ）では、説明の便宜上、照射光による照射期間を「照射光の符号（序数）」の表記で示す。例えば、図６（ａ）中、「Ｌｓ１（１）」は、第一の酸素飽和度観察光Ｌｓ１による初回の照射期間を示し、「Ｌｓ１（２）」は、第一の酸素飽和度観察光Ｌｓ１による２回目の照射期間を示す。

「通常／酸素飽和度観察モード」では、システムコントローラ２０２は、ドライバ２６３を制御することにより、回転式ターレット２６１Ｂを通常観察用フィルタＦｎが光路に挿入される位置で停止させた状態で、又は回転式ターレット２６１Ｂを図示省略された周知の退避機構によって光路より退避させた状態で、回転式ターレット２６１Ａを各光学フィルタがフレーム周期と同期したタイミングで光路に順次挿入される速度（４フレームで一回転する速度）で回転させる。

回転式ターレット２６１Ａの各光学フィルタより取り出された照射光は、回転式ターレット２６１Ｂの通常観察用フィルタＦｎを通過する際に実質的にフィルタリングされない。そのため、被写体は、図６（ａ）に示されるように、第一の酸素飽和度観察光Ｌｓ１、通常光Ｌｎ、第二の酸素飽和度観察光Ｌｓ２、通常光Ｌｎによりフレーム周期と同期したタイミングで順次照射される。

「通常／狭帯域観察モード」では、システムコントローラ２０２は、ドライバ２６３を制御することにより、回転式ターレット２６１Ａを通常観察用フィルタＦｎが光路に挿入される位置で停止させた状態で、又は回転式ターレット２６１Ａを退避機構（不図示）によって光路より退避させた状態で、回転式ターレット２６１Ｂを各光学フィルタがフレーム周期と同期したタイミングで光路に順次挿入される速度（４フレームで一回転する速度）で回転させる。

ランプ２０８より射出された照射光Ｌは、回転式ターレット２６１Ａの通常観察用フィルタＦｎを通過する際に実質的にフィルタリングされることなく、回転式ターレット２６１Ｂの各光学フィルタに入射してフィルタリングされる。そのため、被写体は、図７（ａ）に示されるように、通常光Ｌｎと狭帯域観察光Ｌｓ３とによりフレーム周期と同期したタイミングで交互に照射される。

「狭帯域／酸素飽和度観察モード」では、システムコントローラ２０２は、ドライバ２６３を制御することにより、回転式ターレット２６１Ａ及び２６１Ｂを、所定の位相差を保ったまま、各光学フィルタがフレーム周期と同期したタイミングで光路に順次挿入される速度（何れの回転式ターレットについても４フレームで一回転する速度）で回転させる。より詳細には、回転式ターレット２６１Ａは、回転式ターレット２６１Ｂに対して通常観察用フィルタＦｎが９０°遅れる位相差で回転される。そのため、回転式ターレット２６１Ａ、２６１Ｂの各回転式ターレットの通常観察用フィルタＦｎは、照射光Ｌの光路にフレーム周期と同期したタイミングで交互に挿入される。

ランプ２０８より射出された照射光Ｌは、１フレーム期間中、回転式ターレット２６１Ａの第一の酸素飽和度観察用フィルタＦｓ１により第一の酸素飽和度観察光Ｌｓ１にフィルタリングされて、回転式ターレット２６１Ｂの通常観察用フィルタＦｎを通過する。照射光Ｌは、続く１フレーム期間中、回転式ターレット２６１Ａの通常観察用フィルタＦｎを通過して、回転式ターレット２６１Ｂの狭帯域観察用フィルタＦｓ３により狭帯域観察光Ｌｓ３にフィルタリングされる。照射光Ｌは、続く１フレーム期間中、回転式ターレット２６１Ａの第二の酸素飽和度観察用フィルタＦｓ２により第二の酸素飽和度観察光Ｌｓ２にフィルタリングされて、回転式ターレット２６１Ｂの通常観察用フィルタＦｎを通過する。照射光Ｌは、続く１フレーム期間中、回転式ターレット２６１Ａの通常観察用フィルタＦｎを通過して、回転式ターレット２６１Ｂの狭帯域観察用フィルタＦｓ３により狭帯域観察光Ｌｓ３にフィルタリングされる。そのため、被写体は、図８（ａ）に示されるように、第一の酸素飽和度観察光Ｌｓ１、狭帯域観察光Ｌｓ３、第二の酸素飽和度観察光Ｌｓ２、狭帯域観察光Ｌｓ３によりフレーム周期と同期したタイミングで順次照射される。

ここで、回転式ターレット２６１Ａは、３種類の光学フィルタ（第一の酸素飽和度観察用フィルタＦｓ１、第二の酸素飽和度観察用フィルタＦｓ２、通常観察用フィルタＦｎ）を備えており、回転式ターレット２６１Ｂは、２種類の光学フィルタ（狭帯域観察光Ｌｓ３、通常観察用フィルタＦｎ）を備えている。各回転式ターレットにおいて各光学フィルタを１種類につき１つ配置すると、回転式ターレット２６１Ａは３つの光学フィルタを備える構成となり、回転式ターレット２６１Ｂは２つの光学フィルタを備える構成となる。この構成において被写体を図８（ａ）に示される照射光で照射するためには、少なくとも一方の回転式ターレットの回転周期や位相を複雑に制御しなければならない。

そこで、本実施例１では、回転式ターレット２６１Ａ、２６１Ｂの各回転式ターレットに配置される光学フィルタの数が４つに揃えられている。また、回転式ターレット２６１Ａ、２６１Ｂの何れにおいても、各光学フィルタが円周方向に等角度ピッチ（９０°ピッチ）で並べて配置されている。これにより、回転式ターレット２６１Ａと回転式ターレット２６１Ｂを所定の位相差を保ちつつ同じ速度で回転させるという簡易な回転制御で、一方の回転式ターレットに備えられる特定の光学フィルタ（回転式ターレット２６１Ａの第一の酸素飽和度観察用フィルタＦｓ１、回転式ターレット２６１Ｂの狭帯域観察用フィルタＦｓ３、回転式ターレット２６１Ａの第二の酸素飽和度観察用フィルタＦｓ２）をフレーム周期と同期したタイミングで照射光Ｌの光路に順次挿入しつつ、他方の回転式ターレットに備えられる通常観察用フィルタＦｎをフレーム周期と同期したタイミングで照射光Ｌの光路に順次挿入することができる。すなわち、本実施例１によれば、回転式ターレット２６１Ａ、２６１Ｂの回転周期や位相を複雑に制御することなく、被写体を図８（ａ）に示される照射光で照射することができる。

回転フィルタ部２６０Ａ、２６０Ｂより取り出された照射光（第一の酸素飽和度観察光Ｌｓ１、第二の酸素飽和度観察光Ｌｓ２、狭帯域観察光Ｌｓ３、通常光Ｌｎ）は、集光レンズ２１０によって集光されながら羽根絞り（不図示）を介して適正な光量に制限されて、ＬＣＢ（Light Carrying Bundle）１０２の入射端面に集光されてＬＣＢ１０２内に入射される。

ＬＣＢ１０２内に入射された照射光（第一の酸素飽和度観察光Ｌｓ１、第二の酸素飽和度観察光Ｌｓ２、狭帯域観察光Ｌｓ３、通常光Ｌｎ）は、ＬＣＢ１０２内を伝播して電子スコープ１００の先端に配置されたＬＣＢ１０２の射出端面より射出され、配光レンズ１０４を介して被写体に照射される。照射光により照射された被写体からの戻り光は、対物レンズ１０６を介して固体撮像素子１０８の受光面上で光学像を結ぶ。

固体撮像素子１０８は、ベイヤ型画素配置を有する単板式カラーＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサである。固体撮像素子１０８は、受光面上の各画素で結像した光学像を光量に応じた電荷として蓄積して、Ｒ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）の画像信号を生成して出力する。なお、固体撮像素子１０８は、ＣＣＤイメージセンサに限らず、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサやその他の種類の撮像装置に置き換えられてもよい。固体撮像素子１０８はまた、補色系フィルタを搭載したものであってもよい。以下、説明の便宜上、第一の酸素飽和度観察光Ｌｓ１により照射された被写体の画像信号を「第一の酸素飽和度観察用画像信号Ｓｓ１」と記し、第二の酸素飽和度観察光Ｌｓ２により照射された被写体の画像信号を「第二の酸素飽和度観察用画像信号Ｓｓ２」と記し、狭帯域観察光Ｌｓ３により照射された被写体の画像信号を「狭帯域観察用画像信号Ｓｓ３」と記し、通常光Ｌｎにより照射された被写体の画像信号を「通常観察用画像信号Ｓｎ」と記す。

電子スコープ１００の接続部内には、ドライバ信号処理回路１１０が備えられている。ドライバ信号処理回路１１０は、固体撮像素子１０８より入力される各フレームの画像信号に対して所定の処理を施して、プロセッサ２００の前段信号処理回路２２０に出力する。

ドライバ信号処理回路１１０はまた、メモリ１１２にアクセスして電子スコープ１００の固有情報を読み出す。メモリ１１２に記録される電子スコープ１００の固有情報には、例えば、固体撮像素子１０８の画素数や感度、動作可能なフレームレート、型番等が含まれる。ドライバ信号処理回路１１０は、メモリ１１２より読み出された固有情報をシステムコントローラ２０２に出力する。

システムコントローラ２０２は、電子スコープ１００の固有情報に基づいて各種演算を行い、制御信号を生成する。システムコントローラ２０２は、生成された制御信号を用いて、プロセッサ２００に接続されている電子スコープに適した処理がなされるようにプロセッサ２００内の各種回路の動作やタイミングを制御する。

タイミングコントローラ２０４は、システムコントローラ２０２によるタイミング制御に従って、ドライバ信号処理回路１１０にクロックパルスを供給する。ドライバ信号処理回路１１０は、タイミングコントローラ２０４から供給されるクロックパルスに従って、固体撮像素子１０８をプロセッサ２００側で処理される映像のフレームレートに同期したタイミングで駆動制御する。

前段信号処理回路２２０は、ドライバ信号処理回路１１０より入力される各フレームの画像信号に対して所定の信号処理を施してフレームメモリ２３０に出力する。

フレームメモリ２３０は、３つのフレームメモリ（第一のフレームメモリ２３０ｍＡ、第二のフレームメモリ２３０ｍＢ、第三のフレームメモリ２３０ｍＣ）を有している。各フレームメモリには、前段信号処理回路２２０より入力される各フレームの画像信号が書き込まれる（上書きされる）。フレームメモリ２３０は、各フレームメモリの画像信号をタイミングコントローラ２０４からのクロックパルスに同期させて後段信号処理回路２４０に順次出力する。

図６〜図８の各図（ｂ）は、第一のフレームメモリ２３０ｍＡへの画像信号の書き込みタイミング及び保持期間を示す。図６〜図８の各図（ｃ）は、第二のフレームメモリ２３０ｍＢへの画像信号の書き込みタイミング及び保持期間を示す。図６〜図８の各図（ｄ）は、第三のフレームメモリ２３０ｍＣへの画像信号の書き込みタイミング及び保持期間を示す。

図６〜図８の各図（ｂ）〜（ｄ）において、各フレームメモリへの画像信号の書き込みタイミング及び保持期間は、説明の便宜上「画像信号の符号（序数）」の表記で示される。例えば、図６（ｂ）中、「Ｓｓ１（１）」は、第一の酸素飽和度観察光Ｌｓ１（初回）により照射された被写体の第一の酸素飽和度観察用画像信号Ｓｓ１を第一のフレームメモリ２３０ｍＡへ書き込むタイミング及び書き込まれた該画像信号の保持期間を示し、「Ｓｓ１（２）」は、第一の酸素飽和度観察光Ｌｓ１（２回目）により照射された被写体の第一の酸素飽和度観察用画像信号Ｓｓ１を第一のフレームメモリ２３０ｍＡへ書き込むタイミング及び書き込まれた該画像信号の保持期間を示す。

図６〜図８の各図（ｅ）は、第一のフレームメモリ２３０ｍＡに保持された画像信号が読み出される期間を示す。図６〜図８の各図（ｆ）は、第二のフレームメモリ２３０ｍＢに保持された画像信号が読み出される期間を示す。図６〜図８の各図（ｇ）は、第三のフレームメモリ２３０ｍＣに保持された画像信号が読み出される期間を示す。

図６〜図８の各図（ｅ）〜（ｇ）において、画像信号の読み出し期間は、説明の便宜上「画像信号の符号（序数）」の表記で示される。例えば、図６（ｅ）中、「Ｓｓ１（１）」は、第一の酸素飽和度観察用画像信号Ｓｓ１（初回）が第一のフレームメモリ２３０ｍＡから読み出される期間を示し、「Ｓｓ１（２）」は、第一の酸素飽和度観察用画像信号Ｓｓ１（２回目）が第一のフレームメモリ２３０ｍＡから読み出される期間を示す。

なお、図６〜図８の例では、各フレームメモリへの画像信号の書き込み開始タイミング（図６〜図８の各図（ｂ）〜（ｄ））が照射光の照射開始タイミング（図６〜図８の各図（ａ））に対して１フレーム期間遅延して示され、画像信号の読み出し開始タイミング（図６〜図８の各図（ｅ）〜（ｇ））がフレームメモリへの画像信号の書き込み開始タイミングと同じタイミングで示されている。但し、これらのタイミングは、区切り良く便宜的に示されたものである。照射、書き込み、読み出しの各処理は、実際には、図６〜図８に示されるタイミングで開始されるのではなく、極僅かな遅延を持って順次開始される。また、図６〜図８の例では、照射、保持、読み出しの各処理は、実行期間長が一律にフレーム単位長となっているが、これらの実行期間長も区切り良く便宜的に示されたものである。照射、保持、読み出しの各処理の実行期間長は、実際には異なる長さとなっている。

「通常／酸素飽和度観察モード」では、図６（ｂ）〜（ｇ）に示されるように、前段信号処理回路２２０より出力される第一の酸素飽和度観察用画像信号Ｓｓ１、第二の酸素飽和度観察用画像信号Ｓｓ２、通常観察用画像信号Ｓｎはそれぞれ、第一のフレームメモリ２３０ｍＡ、第二のフレームメモリ２３０ｍＢ、第三のフレームメモリ２３０ｍＣに書き込まれ、フレーム周期と同期したタイミングで後段信号処理回路２４０に順次出力される。

「通常／狭帯域観察モード」では、図７（ｂ）〜（ｇ）に示されるように、前段信号処理回路２２０より出力される狭帯域観察用画像信号Ｓｓ３、通常観察用画像信号Ｓｎはそれぞれ、第一のフレームメモリ２３０ｍＡ、第三のフレームメモリ２３０ｍＣに書き込まれ、フレーム周期と同期したタイミングで後段信号処理回路２４０に順次出力される。

「狭帯域／酸素飽和度観察モード」では、図８（ｂ）〜（ｇ）に示されるように、前段信号処理回路２２０より出力される第一の酸素飽和度観察用画像信号Ｓｓ１、第二の酸素飽和度観察用画像信号Ｓｓ２、狭帯域観察用画像信号Ｓｓ３はそれぞれ、第一のフレームメモリ２３０ｍＡ、第二のフレームメモリ２３０ｍＢ、第三のフレームメモリ２３０ｍＣに書き込まれ、フレーム周期と同期したタイミングで後段信号処理回路２４０に順次出力される。

「通常／酸素飽和度観察モード」では、後段信号処理回路２４０は、フレームメモリ２３０より入力される第一の酸素飽和度観察用画像信号Ｓｓ１及び第二の酸素飽和度観察用画像信号Ｓｓ２に基づいて酸素飽和度分布画像データを生成すると共に、フレームメモリ２３０より入力される通常観察用画像信号Ｓｎを用いて通常観察用画像データを生成する。

酸素飽和度分布画像データの生成について、より詳細には、後段信号処理回路２４０は、上記式（１）を用いて、フレームメモリ２３０より入力される第一の酸素飽和度観察用画像信号Ｓｓ１及び第二の酸素飽和度観察用画像信号Ｓｓ２から指標Ｘを計算する。後段信号処理回路２４０が備える不揮発性メモリ（不図示）には、予め実験的に取得されたヘモグロビンの酸素飽和度と指標Ｘの値との定量的関係を示す数値表が記憶されている。後段信号処理回路２４０は、この数値表を参照して、上記式（１）を用いて算出された指標Ｘの値に対応する酸素飽和度ＳａｔＯ_２（ｘ，ｙ）を取得する。後段信号処理回路２４０は、取得された酸素飽和度ＳａｔＯ_２（ｘ，ｙ）に所定の定数を乗じた値を各画素（ｘ，ｙ）の画素値とする画像データ（酸素飽和度分布画像データ）を生成する。

「通常／狭帯域観察モード」では、後段信号処理回路２４０は、フレームメモリ２３０より入力される狭帯域観察用画像信号Ｓｓ３を用いて狭帯域観察用画像データを生成すると共に、フレームメモリ２３０より入力される通常観察用画像信号Ｓｎを用いて通常観察用画像データを生成する。

「狭帯域／酸素飽和度観察モード」では、後段信号処理回路２４０は、フレームメモリ２３０より入力される第一の酸素飽和度観察用画像信号Ｓｓ１及び第二の酸素飽和度観察用画像信号Ｓｓ２に基づいて酸素飽和度分布画像データを生成すると共に、フレームメモリ２３０より入力される狭帯域観察用画像信号Ｓｓ３を用いて狭帯域観察用画像データを生成する。

後段信号処理回路２４０は、生成された画像データを所定のビデオフォーマット信号に変換する。変換されたビデオフォーマット信号は、モニタ３００に出力される。これにより、「通常／酸素飽和度観察モード」では、酸素飽和度分布画像や通常観察画像がモニタ３００の表示画面に表示され、「通常／狭帯域観察モード」では、狭帯域観察画像や通常観察画像がモニタ３００の表示画面に表示され、「狭帯域／酸素飽和度観察モード」では、酸素飽和度分布画像や狭帯域観察画像がモニタ３００の表示画面に表示される。

術者は、操作パネル２１４を操作することにより、観察画像の表示形態を設定することができる。観察画像の表示形態としては、例えば、２種類の観察画像（「通常／酸素飽和度観察モード」では、酸素飽和度分布画像と通常観察画像、「通常／狭帯域観察モード」では、狭帯域観察画像と通常観察画像、「狭帯域／酸素飽和度観察モード」では、酸素飽和度分布画像と狭帯域観察画像）を同一サイズで一画面に並べて表示させる形態、一方の画像を親画面表示し、他方の画像を子画面表示する形態、術者の操作に従って選択された一方の画像を全画面表示させる形態、一方の画像に他方の画像をオーバレイ表示させる形態がある。また、表示画面には、操作パネル２１４によって入力された内視鏡観察に関する情報（例えば、術者名、患者名、観察日時、観察に使用した照射光の種別等）をスーパーインポーズ表示させることができる。

（実施例２）
図９は、本発明の実施例２に係る電子内視鏡システム１ｚの構成を示すブロック図である。なお、本実施例２に係る電子内視鏡システム１ｚにおいて、本実施例１に係る電子内視鏡システム１と同じ構成については、同じ符号を付して説明を適宜簡略又は省略する。

図９に示されるように、本実施例２に係る電子内視鏡システム１ｚは、回転フィルタ部２６０Ａｚ及び２６０Ｂｚを備えている。図１０、図１１はそれぞれ、回転フィルタ部２６０Ａｚ、２６０Ｂｚを集光レンズ２１０側から見た正面図である。回転フィルタ部２６０Ａｚは、図１０に示されるように、回転式ターレット２６１Ａｚ、ＤＣモータ２６２Ａ、フォトインタラプタ２６４Ａ、スライドアクチュエータ部２６５Ａを備えており、回転フィルタ部２６０Ｂｚは、図４に示されるように、回転式ターレット２６１Ｂｚ、ＤＣモータ２６２Ｂ、フォトインタラプタ２６４Ｂ、スライドアクチュエータ部２６５Ｂを備えている。また、回転フィルタ部２６０Ａｚ及び２６０Ｂｚは共通の構成として、ドライバ２６３を備えている。

図１０、図１１のそれぞれに示されるように、回転式ターレット２６１Ａｚ、２６１Ｂｚの外周側、内周側のそれぞれの周領域に、組合せの異なる光学フィルタが配置されている。

具体的には、回転式ターレット２６１Ａｚの外周側の周領域には、通常観察用フィルタＦｎ、第一の酸素飽和度観察用フィルタＦｓ１、通常観察用フィルタＦｎ、第二の酸素飽和度観察用フィルタＦｓ２が円周方向に順に並べて配置されており、回転式ターレット２６１Ａｚの内周側の周領域には、減光フィルタＦｎ’、第一の酸素飽和度観察用フィルタＦｓ１、減光フィルタＦｎ’、第二の酸素飽和度観察用フィルタＦｓ２が円周方向に順に並べて配置されている。減光フィルタＦｎ’は、照射光Ｌを適正な光量に減光するフィルタである。回転式ターレット２６１Ａｚの各光学フィルタは、扇形状を有しており、外周側、内周側の各周領域において９０°の角度ピッチで配置されている。第一の酸素飽和度観察用フィルタＦｓ１及び第二の酸素飽和度観察用フィルタＦｓ２は、外周側と内周側の両方の周領域に亘って広がる扇形状を持つ。

また、回転式ターレット２６１Ｂｚの外周側の周領域には、通常観察用フィルタＦｎ、狭帯域観察用フィルタＦｓ３、通常観察用フィルタＦｎ、狭帯域観察用フィルタＦｓ３が円周方向に順に並べて配置されており、回転式ターレット２６１Ｂｚの内周側の周領域には、減光フィルタＦｎ’、狭帯域観察用フィルタＦｓ３、減光フィルタＦｎ’、狭帯域観察用フィルタＦｓ３が円周方向に順に並べて配置されている。回転式ターレット２６１Ｂｚの各光学フィルタは、扇形状を有しており、外周側、内周側の各周領域において９０°の角度ピッチで配置されている。狭帯域観察用フィルタＦｓ３は、外周側と内周側の両方の周領域に亘って広がる扇形状を持つ。

図１２は、図１０中（図１１中）矢印Ａ方向から回転フィルタ部２６０Ａｚ（回転フィルタ２６０Ｂｚ）付近を視たときのプロセッサ２００の内部構成を示す図である。図１３は、スライドアクチュエータ部２６５Ａ（スライドアクチュエータ部２６５Ｂ）の概略構成を示す図である。図１３に示されるように、スライドアクチュエータ部２６５Ａ（スライドアクチュエータ部２６５Ｂ）は周知の構成を有したものであり、回転式ターレット２６１Ａｚ（回転式ターレット２６１Ｂｚ）を照射光Ｌの光路（図１３では紙面に対して垂直な方向）と直交する方向（以下、「光路直交方向」と記す。）にスライドさせることができる。

スライドアクチュエータ部２６５Ａ（スライドアクチュエータ部２６５Ｂ）は、光路直交方向に延びるガイドレール２６５ａを有している。ガイドレール２６５ａには、支持フレーム２６５ｂがガイドレール２６５ａの軸線方向（光路直交方向）にスライド可能に保持されている。支持フレーム２６５ｂにはＤＣモータ２６２Ａ（ＤＣモータ２６２Ｂ）が保持されている。ＤＣモータ２６２Ａ（ＤＣモータ２６２Ｂ）は、モータ軸２６２ａが回転式ターレット２６１Ａｚ（回転式ターレット２６１Ｂｚ）の中心を貫通する軸受穴に圧入されている。

スライドアクチュエータ部２６５Ａ（スライドアクチュエータ部２６５Ｂ）は、術者による操作パネル２１４の操作に従って駆動するステッピングモータ２６５ｃを有している。ステッピングモータ２６５ｃのモータ軸には、両端が支持ブラケット２６５ｄにより回転可能に支持されたリードスクリュ２６５ｅが連結している。リードスクリュ２６５ｅには、リードナット２６５ｆがリードスクリュ２６５ｅの回転に伴ってリードスクリュ２６５ｅの軸線方向（ガイドレール２６５ａの軸線方向と平行な方向であって、光路直交方向）に進退可能に保持されている。リードナット２６５ｆと支持フレーム２６５ｂは、アーム２６５ｇを介して連結されている。

ステッピングモータ２６５ｃが術者の操作に従って駆動すると、リードスクリュ２６５ｅが回転し、リードナット２６５ｆがリードスクリュ２６５ｅの回転に応じて光路直交方向（リードスクリュ２６５ｅの軸線方向）に進退する。アーム２６５ｇを介してリードナット２６５ｆと連結された支持フレーム２６５ｂは、リードナット２６５ｆと共に光路直交方向（ガイドレール２６５ａの軸線方向）にスライドする。これにより、支持フレーム２６５ｂに保持されたＤＣモータ２６２Ａ（ＤＣモータ２６２Ｂ）及びそのモータ軸２６２ａに軸支された回転式ターレット２６１Ａｚ（回転式ターレット２６１Ｂｚ）が光路直交方向に移動する。

スライドアクチュエータ部２６５Ａ（スライドアクチュエータ部２６５Ｂ）が回転式ターレット２６１Ａｚ（回転式ターレット２６１Ｂｚ）を光路直交方向に移動させると、ランプ２０８（照射光Ｌの光路）に対する回転式ターレット２６１Ａｚ（回転式ターレット２６１Ｂｚ）の位置がシフトする。回転式ターレット２６１Ａｚ（回転式ターレット２６１Ｂｚ）の外周側の周領域が照射光Ｌの光路に配置されている場合は、回転式ターレット２６１Ａｚ（回転式ターレット２６１Ｂｚ）が光路直交方向にシフトすることにより、回転式ターレット２６１Ａｚ（回転式ターレット２６１Ｂｚ）の内周側の周領域が照射光Ｌの光路に配置され、回転式ターレット２６１Ａｚ（回転式ターレット２６１Ｂｚ）の内周側の周領域が照射光Ｌの光路に配置されている場合は、回転式ターレット２６１Ａｚ（回転式ターレット２６１Ｂｚ）が光路直交方向にシフトすることにより、回転式ターレット２６１Ａｚ（回転式ターレット２６１Ｂｚ）の外周側の周領域が照射光Ｌの光路に配置される。

ドライバ２６３は、システムコントローラ２０２による制御下でＤＣモータ２６２Ａ（ＤＣモータ２６２Ｂ）を駆動する。ＤＣモータ２６２Ａ（ＤＣモータ２６２Ｂ）は、ドライバ２６３より駆動電流が供給されると、回転式ターレット２６１Ａｚ（回転式ターレット２６１Ｂｚ）をモータ軸２６２ａ中心に一定速度で回転させる。

回転式ターレット２６１Ａｚの外周側の周領域が照射光Ｌの光路に配置されている場合を考える。以下、回転式ターレット２６１Ａｚ（回転式ターレット２６１Ｂｚ）の外周側の周領域が照射光Ｌの光路に配置されている状態を「外周配置状態」と記す。外周配置状態において、回転式ターレット２６１ＡｚがＤＣモータ２６２Ａによって回転動作することにより、第一の酸素飽和度観察用フィルタＦｓ１、通常観察用フィルタＦｎ、第二の酸素飽和度観察用フィルタＦｓ２、通常観察用フィルタＦｎの各光学フィルタが照射光Ｌの光路に撮像周期（フレーム周期）と同期したタイミングで順次挿入される。これにより、ランプ２０８より入射された照射光Ｌから、第一の酸素飽和度観察光Ｌｓ１、通常光Ｌｎ、第二の酸素飽和度観察光Ｌｓ２、通常光Ｌｎがフレーム周期と同期したタイミングで順次取り出される。

回転式ターレット２６１Ａｚの内周側の周領域が照射光Ｌの光路に配置されている場合を考える。以下、回転式ターレット２６１Ａｚ（回転式ターレット２６１Ｂｚ）の内周側の周領域が照射光Ｌの光路に配置されている状態を「内周配置状態」と記す。内周配置状態において、回転式ターレット２６１ＡｚがＤＣモータ２６２Ａによって回転動作することにより、第一の酸素飽和度観察用フィルタＦｓ１、減光フィルタＦｎ’、第二の酸素飽和度観察用フィルタＦｓ２、減光フィルタＦｎ’の各光学フィルタが照射光Ｌの光路に撮像周期（フレーム周期）と同期したタイミングで順次挿入される。これにより、ランプ２０８より入射された照射光Ｌから、第一の酸素飽和度観察光Ｌｓ１、通常減光光Ｌｎ’（減光フィルタＦｎ’により減光された照射光Ｌ）、第二の酸素飽和度観察光Ｌｓ２、通常減光光Ｌｎ’がフレーム周期と同期したタイミングで順次取り出される。

回転式ターレット２６１Ｂｚの外周側の周領域が照射光Ｌの光路に配置されている場合を考える。外周配置状態において、回転式ターレット２６１ＢｚがＤＣモータ２６２Ｂによって回転動作することにより、通常観察用フィルタＦｎ、狭帯域観察用フィルタＦｓ３、通常観察用フィルタＦｎ、狭帯域観察用フィルタＦｓ３の各光学フィルタが照射光Ｌの光路に撮像周期（フレーム周期）と同期したタイミングで順次挿入される。これにより、回転フィルタ部２６０Ａｚより入射された照射光から、通常光Ｌｎと狭帯域観察光Ｌｓ３とがフレーム周期と同期したタイミングで交互に取り出される。

回転式ターレット２６１Ｂｚの内周側の周領域が照射光Ｌの光路に配置されている場合を考える。内周配置状態において、回転式ターレット２６１ＢｚがＤＣモータ２６２Ｂによって回転動作することにより、減光フィルタＦｎ’、狭帯域観察用フィルタＦｓ３、減光フィルタＦｎ’、狭帯域観察用フィルタＦｓ３の各光学フィルタが照射光Ｌの光路に撮像周期（フレーム周期）と同期したタイミングで順次挿入される。これにより、回転フィルタ部２６０Ａｚより入射された照射光から、通常減光光Ｌｎ’と狭帯域観察光Ｌｓ３とがフレーム周期と同期したタイミングで交互に取り出される。

システムコントローラ２０２は、操作パネル２１４より入力される術者からの指示に応じて、電子内視鏡システム１ｚの観察モードを切り替える。本実施例２において切替設定可能な観察モードは、本実施例１と同じく、「第一の通常／酸素飽和度観察モード」、「第二の通常／酸素飽和度観察モード」、「第一の通常／狭帯域観察モード」、「第二の通常／狭帯域観察モード」、「狭帯域／酸素飽和度観察モード」である。なお、本実施例２において、各モード設定時の各処理のタイミング及び期間は、図６〜図８を利用して説明する。

「第一の通常／酸素飽和度観察モード」では、システムコントローラ２０２は、ドライバ２６３を制御することにより、回転式ターレット２６１Ａｚ及び２６１Ｂｚを外周配置状態に配置する。システムコントローラ２０２は、次いで、回転式ターレット２６１Ｂｚを通常観察用フィルタＦｎが光路に挿入される位置で停止させた状態で、又は回転式ターレット２６１Ｂｚを退避機構（不図示）によって光路より退避させた状態で、外周配置状態の回転式ターレット２６１Ａｚを各光学フィルタがフレーム周期と同期したタイミングで光路に順次挿入される速度（４フレームで一回転する速度）で回転させる。これにより、被写体は、図６（ａ）の例と同じく、第一の酸素飽和度観察光Ｌｓ１、通常光Ｌｎ、第二の酸素飽和度観察光Ｌｓ２、通常光Ｌｎによりフレーム周期と同期したタイミングで順次照射される。

「第二の通常／酸素飽和度観察モード」では、システムコントローラ２０２は、ドライバ２６３を制御することにより、回転式ターレット２６１Ａｚを内周配置状態に配置し、且つ回転式ターレット２６１Ｂｚを外周配置状態に配置する。システムコントローラ２０２は、次いで、回転式ターレット２６１Ｂｚを通常観察用フィルタＦｎが光路に挿入される位置で停止させた状態で、又は回転式ターレット２６１Ｂｚを退避機構（不図示）によって光路より退避させた状態で、内周配置状態の回転式ターレット２６１Ａｚを各光学フィルタがフレーム周期と同期したタイミングで光路に順次挿入される速度（４フレームで一回転する速度）で回転させる。これにより、被写体は、第一の酸素飽和度観察光Ｌｓ１、通常減光光Ｌｎ’、第二の酸素飽和度観察光Ｌｓ２、通常減光光Ｌｎ’によりフレーム周期と同期したタイミングで順次照射される。

「第一の通常／狭帯域観察モード」では、システムコントローラ２０２は、ドライバ２６３を制御することにより、回転式ターレット２６１Ａｚ及び２６１Ｂｚを外周配置状態に配置する。システムコントローラ２０２は、次いで、回転式ターレット２６１Ａｚを通常観察用フィルタＦｎが光路に挿入される位置で停止させた状態で、又は回転式ターレット２６１Ａｚを退避機構（不図示）によって光路より退避させた状態で、外周配置状態の回転式ターレット２６１Ｂｚを各光学フィルタがフレーム周期と同期したタイミングで光路に順次挿入される速度（４フレームで一回転する速度）で回転させる。これにより、被写体は、図７（ａ）の例と同じく、通常光Ｌｎと狭帯域観察光Ｌｓ３とによりフレーム周期と同期したタイミングで交互に照射される。

「第二の通常／狭帯域観察モード」では、システムコントローラ２０２は、ドライバ２６３を制御することにより、回転式ターレット２６１Ａｚを外周配置状態に配置し、且つ回転式ターレット２６１Ｂｚを内周配置状態に配置する。システムコントローラ２０２は、次いで、回転式ターレット２６１Ａｚを通常観察用フィルタＦｎが光路に挿入される位置で停止させた状態で、又は回転式ターレット２６１Ａｚを退避機構（不図示）によって光路より退避させた状態で、内周配置状態の回転式ターレット２６１Ｂｚを各光学フィルタがフレーム周期と同期したタイミングで光路に順次挿入される速度（４フレームで一回転する速度）で回転させる。これにより、被写体は、通常減光光Ｌｎ’と狭帯域観察光Ｌｓ３とによりフレーム周期と同期したタイミングで交互に照射される。

「狭帯域／酸素飽和度観察モード」では、システムコントローラ２０２は、ドライバ２６３を制御することにより、回転式ターレット２６１Ａｚ及び２６１Ｂｚを外周配置状態に配置する。システムコントローラ２０２は、次いで、外周配置状態の回転式ターレット２６１Ａｚ及び２６１Ｂｚを、所定の位相差を保ったまま、各光学フィルタがフレーム周期と同期したタイミングで光路に順次挿入される速度（何れの回転式ターレットについても４フレームで一回転する速度）で回転させる。より詳細には、回転式ターレット２６１Ａｚは、回転式ターレット２６１Ｂｚに対して通常観察用フィルタＦｎが９０°遅れる位相差で回転される。これにより、被写体は、図８（ａ）に示されるように、第一の酸素飽和度観察光Ｌｓ１、狭帯域観察光Ｌｓ３、第二の酸素飽和度観察光Ｌｓ２、狭帯域観察光Ｌｓ３によりフレーム周期と同期したタイミングで順次照射される。

このように、本実施例２では、被写体に照射される通常光Ｌｎを通常減光光Ｌｎ’に代えることができる。例えば、「第一の通常／酸素飽和度観察モード」、「第一の通常／狭帯域観察モード」では、通常観察画像は、通常観察用フィルタＦｎでフィルタリングされる光量が少ないため、酸素飽和度分布画像や狭帯域観察画像に対して明るすぎることがあり、場合によっては飽和する。そこで、本実施例２では、これらの観察モードを「第二の通常／酸素飽和度観察モード」、「第二の通常／狭帯域観察モード」に変更することにより、通常観察画像の撮像時に被写体に照射される照射光の光量が抑えられる。これにより、通常観察画像の明るさが抑えられて、通常観察画像と酸素飽和度分布画像や狭帯域観察画像との明るさのバランスを取ることができる。

以上が本発明の例示的な実施形態の説明である。本発明の実施形態は、上記に説明したものに限定されず、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば、明細書中に例示的に明示される実施形態等又は自明な実施形態等を適宜組み合わせた内容も本願の実施形態に含まれる。

上記の実施形態では、光源装置をプロセッサ２００に内蔵しているが、別の実施形態では、プロセッサ２００と光源装置とを分離した構成としてもよい。この場合、プロセッサ２００と光源装置との間でタイミング信号を送受信するための有線又は無線の通信手段が設けられる。

また、上記の実施形態では、第一の酸素飽和度観察用フィルタＦｓ１、第二の酸素飽和度観察用フィルタＦｓ２、狭帯域観察用フィルタＦｓ３、通常観察用フィルタＦｎが回転式ターレット２６１に配置されているが、別の実施形態では、赤外光観察用フィルタや蛍光観察用フィルタなど、他の分光特性を持つ光学フィルタが回転式ターレット２６１Ａｚ、Ｂｚに配置されてもよい。

また、上記の実施形態では、回転フィルタ部２６０Ａｚ及び２６０Ｂｚがランプ２０８側に設けられ、照射光Ｌに対してフィルタリングを行う構成が採用されているが、本発明はこの構成に限らない。例えば、回転フィルタ部２６０Ａｚ及び２６０Ｂｚが固体撮像素子１０８側に設けられ、被写体からの戻り光に対してフィルタリングを行う構成が採用されてもよい。

また、上記の実施形態では、回転式ターレット２６１Ａｚの外周側の周領域に、第一の酸素飽和度観察用フィルタＦｓ１、通常観察用フィルタＦｎ、第二の酸素飽和度観察用フィルタＦｓ２、通常観察用フィルタＦｎが配置され、回転式ターレット２６１Ａｚの内周側の周領域に、第一の酸素飽和度観察用フィルタＦｓ１、減光フィルタＦｎ’、第二の酸素飽和度観察用フィルタＦｓ２、減光フィルタＦｎ’が配置されている。また、回転式ターレット２６１Ｂｚの外周側の周領域に、狭帯域観察用フィルタＦｓ３、通常観察用フィルタＦｎ、狭帯域観察用フィルタＦｓ３、通常観察用フィルタＦｎが配置され、回転式ターレット２６１Ｂｚの内周側の周領域に、狭帯域観察用フィルタＦｓ３、減光フィルタＦｎ’、狭帯域観察用フィルタＦｓ３、減光フィルタＦｎ’が配置されている。これに対し、別の実施形態では、外周側と内周側に配置される通常観察用フィルタＦｎと減光フィルタＦｎ’が上記と逆であってもよい。

１、１ｚ 電子内視鏡システム
１００ 電子スコープ
１０２ ＬＣＢ
１０４ 配光レンズ
１０６ 対物レンズ
１０８ 固体撮像素子
１１０ ドライバ信号処理回路
１１２ メモリ
２００ プロセッサ
２０２ システムコントローラ
２０４ タイミングコントローラ
２０６ ランプ電源イグナイタ
２０８ ランプ
２１０ 集光レンズ
２１２ メモリ
２１４ 操作パネル
２２０ 前段信号処理回路
２３０ フレームメモリ
２３０ｍＡ 第一のフレームメモリ
２３０ｍＢ 第二のフレームメモリ
２３０ｍＣ 第三のフレームメモリ
２４０ 後段信号処理回路
２６０Ａ、２６０Ｂ、２６０Ａｚ、２６０Ｂｚ 回転フィルタ部
２６１Ａ、２６０Ｂ、２６１Ａｚ、２６１Ｂｚ 回転式ターレット
Ｆｓ１、Ｆｓ２ 酸素飽和度観察用フィルタ
Ｆｓ３ 狭帯域観察用フィルタ
Ｆｎ 通常観察用フィルタ
２６２Ａ、２６２Ｂ ＤＣモータ
２６３ ドライバ
２６４Ａ、２６４Ｂ フォトインタラプタ
２６５Ａ、２６５Ｂ スライドアクチュエータ部

Claims (11)

1. 照射光を射出する光源と、
   前記光源より入射される照射光から特定の波長域の光を取り出す特定波長光通過領域を含む複数の光通過領域が円周方向に等角度ピッチで並べて配置された複数の回転式ターレットと、
   各前記回転式ターレットを回転させることにより、該各回転式ターレットに配置された複数の光通過領域を所定の撮像周期と同期したタイミングで前記照射光の光路に順次挿入する駆動手段と、
   を備え、
   前記各回転式ターレットは、
   配置されている前記特定波長光通過領域の種類の数が互いに異なる一方、配置されている前記光通過領域の数が同じに揃えられており、
   前記駆動手段は、
   前記各回転式ターレットを所定の位相差を保ちつつ同じ速度で回転させる、
   光源装置。
2. 前記複数の回転式ターレットは、
   第一、第二の回転式ターレットを含み、
   前記第一の回転式ターレットに配置される特定波長光通過領域の数と、前記第二の回転式ターレットに配置される特定波長光通過領域の数とが互いに等しい、
   請求項１に記載の光源装置。
3. 前記光通過領域は、
   前記照射光に含まれる白色光を通過させる白色光通過領域を含む、
   請求項１又は請求項２に記載の光源装置。
4. 前記第一の回転式ターレットに配置される白色光通過領域の数と、前記第二の回転式ターレットに配置される白色光通過領域の数とが互いに等しい、
   請求項３に記載の光源装置。
5. 前記白色光通過領域は、
   前記白色光を透過させる光学フィルタ又は光学フィルタの無い開口部である、
   請求項３又は請求項４に記載の光源装置。
6. 前記第一の回転式ターレットは、
   第一の特定波長光通過領域、前記白色光通過領域、透過させる光の波長域が該第一の特定波長光通過領域と異なる第二の特定波長光通過領域、該白色光通過領域が９０°の角度ピッチで前記円周方向に順に配置されており、
   前記第二の回転式ターレットは、
   透過させる光の波長域が前記第一及び前記第二の特定波長通過領域と異なる第三の特定波長通過領域、前記白色光通過領域、該第三の特定波長通過領域、該白色光通過領域が９０°の角度ピッチで前記円周方向に順に並べて配置されている、
   請求項３から請求項５の何れか一項に記載の光源装置。
7. 前記駆動手段は、
   前記第一の回転式ターレットと前記第二の回転式ターレットとを、前記白色光通過領域の位置が互いに９０°ずれる位相差で回転させる、
   請求項６に記載の光源装置。
8. 観察モードを切り替える観察モード切替手段
   を備え、
   前記駆動手段は、
   前記観察モードが切り替えられると、
   前記第一の回転式ターレットを前記白色光通過領域が前記光路に挿入された位置で停止又は該第一の回転式ターレットを該光路より退避させた状態で、前記第二の回転式ターレットを、各前記光通過領域が前記撮像周期と同期したタイミングで該光路に順次挿入される速度で回転させる、又は、
   前記第二の回転式ターレットを前記白色光通過領域が前記光路に挿入された位置で停止又は該第二の回転式ターレットを該光路より退避させた状態で、前記第一の回転式ターレットを、各前記光通過領域が前記撮像周期と同期したタイミングで該光路に順次挿入される速度で回転させる、
   請求項３から請求項７の何れか一項に記載の光源装置。
9. 前記複数の光通過領域は、
   前記回転式ターレットの外周側と内周側の夫々の周領域に前記円周方向に並べて配置されており、
   前記光源装置は、
   前記光源と前記各回転式ターレットとを相対移動させることにより、該各回転式ターレットの前記外周側と前記内周側の一方の周領域を前記照射光の光路に配置する、相対移動手段
   を備える、
   請求項１から請求項８の何れか一項に記載の光源装置。
10. 前記第一の回転式ターレットは、
    前記外周側の周領域に、前記第一の特定波長光通過領域、前記白色光通過領域、前記第二の特定波長光通過領域、該白色光通過領域が９０°の角度ピッチで前記円周方向に順に配置されており、
    前記内周側の周領域に、前記第一の特定波長通過領域、前記白色光を減光させて通過させる減光光通過領域、前記第二の特定波長通過領域、該減光光通過領域が９０°の角度ピッチで前記円周方向に順に配置されている、
    請求項６を引用する請求項９に記載の光源装置。
11. 前記第二の回転式ターレットは、
    前記外周側の周領域に、前記第三の特定波長光通過領域、前記白色光通過領域、該第三の特定波長光通過領域、該白色光通過領域が９０°の角度ピッチで前記円周方向に順に配置されており、
    前記内周側の周領域に、前記第三の特定波長通過領域、前記減光光通過領域、該第三の特定波長通過領域、該減光光通過領域が９０°の角度ピッチで前記円周方向に順に配置されている、
    請求項６を引用する請求項９又は請求項１０に記載の光源装置。

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