JP6384889B1 - 内視鏡用光源装置 - Google Patents
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- H05B45/20—Controlling the colour of the light
- H05B45/22—Controlling the colour of the light using optical feedback
Abstract
Description
なお、上記数式(1)の右辺に含まれる傾きAは、例えば、(DGB−DGA)/(Lmax−Lmin)の演算を行うことにより算出される値である(図3参照)。また、上記数式(1)の右辺に含まれる切片Qは、例えば、光センサ22bの暗電流等の電気的特性に応じて決定される値である。
なお、上記数式(2)の右辺に含まれる傾きSは、例えば、最小光量値LminのR光に含まれる波長λgh以下の光の光量に相当する混入光量値LRGAと、最大光量値LmaxのR光における波長λgh以下の光の光量に相当する混入光量値LRGBと、を用い、(LRGB−LRGA)/(Lmax−Lmin)の演算を行うことにより算出される値である(図6参照)。すなわち、上記数式(2)の右辺に含まれる傾きSは、発光光量値LRの増加量に対する混入光量値LRGの増加量の比率を示している。
なお、上記数式(3)の右辺に含まれる傾きTは、例えば、最小光量値LminのB光に含まれる波長λgl以上の光の光量に相当する混入光量値LBGAと、最大光量値LmaxのB光における波長λgl以上の光の光量に相当する混入光量値LBGBと、を用い、(LBGB−LBGA)/(Lmax−Lmin)の演算を行うことにより算出される値である(図7参照)。すなわち、上記数式(3)の右辺に含まれる傾きTは、発光光量値LBの増加量に対する混入光量値LBGの増加量の比率を示している。
=LR×S+LB×T
=LG×α×S+LG×β×T …(4)
ここで、例えば、赤色LED21、緑色LED22及び青色LED23を同時に発光させた場合においては、下記数式(5)に示すような、発光光量値LGに対して総混入光量値ΔLGを加えた光量、すなわち、緑色LED22のみを単独で発光させた場合のGセンサ検出値DGに対応する発光光量値LGよりも大きな出射光量のG光が光源装置3から出射される。
そのため、本実施形態においては、上記数式(1)の傾きAを総混入光量値ΔLGの大きさに応じて小さくすることができるような補正変数をGセンサ用補正情報として用いてGセンサ特性情報を補正することにより、赤色LED21、緑色LED22及び青色LED23を同時に発光させた場合に、光源装置3から出射されるG光の出射光量に応じたGセンサ検出値DGを得ることができるようにしている。
そして、工場作業者は、上記数式(1)、(4)及び(6)に基づく演算を(コンピュータで)行うことにより、下記数式(7)に示すような、倍率α及びβの2つの変数を含む補正変数Cgを取得するとともに、当該取得した補正変数CgをGセンサ用補正情報としてメモリ29aに格納する。
=LG/{LG(1+α×S+β×T)}
=1/(1+α×S+β×T) …(7)
すなわち、以上に述べたような、光源装置3の製造時または出荷検査時において行われる一連の作業によれば、上記数式(1)に示したGセンサ特性情報と、上記数式(7)に示したGセンサ用補正情報と、がメモリ29aに格納される。また、光源装置3の製造時または出荷検査時において、以上に述べたような一連の作業と同様の作業が行われることにより、Gセンサ特性情報と同様の方法により取得されたRセンサ特性情報と、補正変数Cgと同様の方法により取得された補正変数CrであるRセンサ用補正情報と、がメモリ29aに格納される。また、光源装置3の製造時または出荷検査時において、以上に述べたような一連の作業と同様の作業が行われることにより、Gセンサ特性情報と同様の方法により取得されたBセンサ特性情報と、補正変数Cgと同様の方法により取得された補正変数CbであるBセンサ用補正情報と、がメモリ29aに格納される。なお、本実施形態においては、R光の分光スペクトルがG光の分光スペクトルのみに重複するため、倍率βを含まないような補正変数Crが取得される。また、本実施形態においては、B光の分光スペクトルがG光の分光スペクトルのみに重複するため、倍率αを含まないような補正変数Cbが取得される。
演算部29bは、光量比RTにおける倍率α及びβに相当する値を上記数式(8)に適用して得られる関係式をGLED用制御情報として取得する。
=α×LG×{1+ΔLG/LG−ΔLR/(α×LG)} …(9)
また、上記数式(4)によれば、以下の数式(10)に示すような関係が成立する。
=α×S+β×T …(10)
さらに、総混入光量値ΔLRが発光光量値LGに対して線形に変化する場合において、以下の数式(11)に示すような関係が成立する。なお、下記数式(11)に含まれるPの値は、前述の傾きS及びTと同様の方法で算出される値であり、発光光量値LGの増加量に対する総混入光量値ΔLRの増加量の比率を示している。
そして、上記数式(9)に対し、上記数式(10)及び(11)をそれぞれ適用することにより、下記数式(12)のような関係式を得ることができる。
演算部29bは、光量比RTにおける倍率α及びβに相当する値を上記数式(12)に適用して得られる関係式をRLED用制御情報として取得する。また、制御部29は、GLED用制御情報を用いて設定した発光光量値LGをRLED用制御情報に適用することにより、赤色LED21から発せられるR光の発光光量を調整する。
=β×LG×{1+ΔLG/LG−ΔLB/(β×LG)} …(13)
また、総混入光量値ΔLBが発光光量値LGに対して線形に変化する場合において、以下の数式(14)に示すような関係が成立する。なお、下記数式(14)に含まれるUの値は、前述の傾きS及びTと同様の方法で算出される値であり、発光光量値LGの増加量に対する総混入光量値ΔLBの増加量の比率を示している。
そして、上記数式(13)に対し、上記数式(10)及び(14)をそれぞれ適用することにより、下記数式(15)のような関係式を得ることができる。
演算部29bは、光量比RTにおける倍率α及びβに相当する値を上記数式(15)に適用して得られる関係式をBLED用制御情報として取得する。また、制御部29は、GLED用制御情報を用いて設定した発光光量値LGをBLED用制御情報に適用することにより、青色LED23から発せられるB光の発光光量を調整する。
Claims (8)
- 被写体を撮像して撮像信号を出力する内視鏡に対して当該被写体を照明するための光を供給する内視鏡用光源装置であって、
第1の波長帯域に強度を有しかつ第1の分光スペクトルを有する第1の光を発生する第1の発光部と、
前記第1の波長帯域に隣接する第2の波長帯域に強度を有しかつ前記第1の分光スペクトルの一部に重複する第2の分光スペクトルを有する第2の光を発生する第2の発光部と、
前記第1の発光部及び前記第2の発光部を同時に発光させる際に、前記第1の波長帯域内に混入する前記第2の光の光量である第1の混入光量に応じた調整を行った光量で前記第1の光を発生させる制御部と、
を有することを特徴とする内視鏡用光源装置。 - 前記制御部は、前記第1の発光部及び前記第2の発光部を同時に発光させる際に、さらに、前記第2の波長帯域内に混入する前記第1の光の光量である第2の混入光量に応じた調整を行った光量で前記第2の光を発生させる
ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡用光源装置。 - 前記第1の発光部の発光光量を検出する第1のセンサと、
前記第2の発光部の発光光量を検出する第2のセンサと、
をさらに有し、
前記制御部は、前記第1の発光部を単独で発光させた場合における、前記第1の発光部の発光光量と、前記第1のセンサにより検出された光量に応じて得られるセンサ検出値と、の間の相関関係を示す第1のセンサ特性情報を前記第1の混入光量及び前記第1の光と前記第2の光との光量比に基づいて補正することにより、前記第1の発光部及び前記第2の発光部を同時に発光させる際の前記第1の光の光量の調整に用いる第1の制御情報を取得するとともに、前記第2の発光部を単独で発光させた場合における、前記第2の発光部の発光光量と、前記第2のセンサにより検出された光量に応じて得られるセンサ検出値と、の間の相関関係を示す第2のセンサ特性情報を前記第2の混入光量及び前記光量比に基づいて補正することにより、前記第1の発光部及び前記第2の発光部を同時に発光させる際の前記第2の光の光量の調整に用いる第2の制御情報を取得する
ことを特徴とする請求項2に記載の内視鏡用光源装置。 - 前記第1の光及び前記第2の光の光量比を第1の光量比に設定するための情報が格納された記憶部をさらに有し、
前記制御部は、前記第1の光及び前記第2の光の光量比を前記第1の光量比とは異なる第2の光量比に設定するための情報を当該内視鏡用光源装置の外部から取得することができなかった場合に、前記第1の光量比を用いて前記第1のセンサ特性情報及び前記第2のセンサ特性情報をそれぞれ補正し、前記第1の光及び前記第2の光の光量比を前記第2の光量比に設定するための情報を当該内視鏡用光源装置の外部から取得することができた場合に、前記第2の光量比を用いて前記第1のセンサ特性情報及び前記第2のセンサ特性情報をそれぞれ補正する
ことを特徴とする請求項3に記載の内視鏡用光源装置。 - 前記制御部は、さらに、前記第1の発光部及び前記第2の発光部を時分割に発光させる際に、前記第1のセンサ特性情報をそのまま前記第1の制御情報として用いて前記第1の光の光量を調整するとともに、前記第2のセンサ特性情報をそのまま前記第2の制御情報として用いて前記第2の光の光量を調整する
ことを特徴とする請求項3に記載の内視鏡用光源装置。 - 前記制御部は、前記第1の制御情報及び前記第2の制御情報と、当該内視鏡用光源装置の外部に設けられた画像処理装置において前記第1の光及び前記第2の光により照明された被写体を撮像した際の画像の明るさに応じて取得される明るさ制御情報と、に基づき、前記第1の光の光量及び前記第2の光の光量をそれぞれ調整する
ことを特徴とする請求項3に記載の内視鏡用光源装置。 - 前記第1の発光部の発光光量を検出するセンサをさらに有し、
前記制御部は、前記第1の発光部を単独で発光させた場合における、前記第1の発光部の発光光量と、前記センサにより検出された光量に応じて得られるセンサ検出値と、の間の相関関係を示すセンサ特性情報を前記第1の混入光量及び前記第1の光と前記第2の光との光量比に基づいて補正することにより、前記第1の発光部及び前記第2の発光部を同時に発光させる際の前記第1の光の光量の調整に用いる第1の制御情報を取得するとともに、前記第1の混入光量と、前記第2の混入光量と、前記光量比と、に基づき、前記第1の制御情報を用いて設定された前記第1の光の光量に応じて前記第1の発光部及び前記第2の発光部を同時に発光させる際の前記第2の光の光量を調整するための第2の制御情報を取得する
ことを特徴とする請求項2に記載の内視鏡用光源装置。 - 前記第2の波長帯域に隣接する第3の波長帯域に強度を有し、前記第1の分光スペクトルと重複せず、かつ、前記第2の分光スペクトルの一部に重複する第3の分光スペクトルを有する第3の光を発生する第3の発光部と、
前記第1の光及び前記第2の光を同時に発光させるための第1の指示と、前記第1の光及び前記第3の光を同時に発光させるための第2の指示と、を前記制御部に入力可能な入力部と、をさらに有し、
前記制御部は、前記入力部から前記第1の指示が入力された際に、前記第1の混入光量に応じた調整を行った光量で前記第1の光を発生させるとともに、前記第2の波長帯域内に混入する前記第1の光の光量である第2の混入光量に応じた調整を行った光量で前記第2の光を発生させ、前記入力部から前記第2の指示が入力された際に、前記第1の混入光量に応じた光量の調整を行わずに前記第1の光を発生させ、前記第3の波長帯域内に混入する前記第2の光の光量である第3の混入光量に応じた光量の調整を行わずに前記第3の光を発生させる
ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡用光源装置。
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