JP6654004B2 - Endoscope light source device, endoscope system, and method of operating endoscope light source device - Google Patents
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Description
本発明は、観察対象に照射する照明光を複数の光源を用いて形成する内視鏡光源装置、内視鏡システム、及び内視鏡光源装置の作動方法に関する。 The present invention relates to an endoscope light source device, an endoscope system, and an operation method of an endoscope light source device that form illumination light for irradiating an observation target using a plurality of light sources.
医療分野においては、内視鏡光源装置、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。内視鏡光源装置は、体腔の粘膜等の観察対象に照射する光(以下、照明光という)を発生する装置である。内視鏡光源装置には、従来、キセノンランプ等の広帯域な連続スペクトルを有する光(以下、連続スペクトル光という)を発する光源が用いられてきたが、近年では、キセノンランプ等の広帯域光源の代わりに、LED(Light Emitting Diode)等の半導体光源が用いられつつある。光源に半導体光源を用いる場合には、例えば、青色LED、緑色LED、及び赤色LEDなどの互いに異なる色の光を発光する複数の半導体光源を組み合わせて用いることにより、これらの光を重ね合わせた分光スペクトルを有する光(以下、多色スペクトル光という)が照明光になる。 In the medical field, diagnosis using an endoscope system including an endoscope light source device, an endoscope, and a processor device is widely performed. The endoscope light source device is a device that generates light (hereinafter, referred to as illumination light) for irradiating an observation target such as a mucous membrane of a body cavity. In the endoscope light source device, a light source that emits light having a broadband continuous spectrum (hereinafter referred to as “continuous spectrum light”) such as a xenon lamp has been used. Semiconductor light sources such as LEDs (Light Emitting Diodes) are being used. When a semiconductor light source is used as the light source, for example, by using a plurality of semiconductor light sources that emit light of different colors such as a blue LED, a green LED, and a red LED in combination, the light is superposed on each other. Light having a spectrum (hereinafter, referred to as multicolor spectrum light) becomes illumination light.
例えば、特許文献1の内視鏡システムは、内視鏡光源装置に4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(波長毎の光量分布)を調整することで、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。 For example, the endoscope system disclosed in Patent Document 1 includes four independently controllable semiconductor light sources mounted on an endoscope light source device, and controls the amount of light emitted from each of the semiconductor light sources to control the spectral spectrum of illumination light (the amount of light for each wavelength) By adjusting the (distribution), it is possible to irradiate the observation target with illumination light having optimal characteristics according to the image characteristics to be acquired. Specifically, in order to obtain an image with a large dynamic range with respect to brightness, an image with a low color temperature, an image with a high color temperature, and an image in which a special narrow-band wavelength is applied to a narrow area, the spectral distribution of the illumination light is obtained. Adjust the spectrum etc.
また、特許文献2の内視鏡システムは、複数の独立制御可能な半導体光源を搭載しており、内視鏡の機種を識別し、内視鏡の機種に応じて各半導体光源の駆動条件を設定している。具体的には、機種によって照明光を伝搬するライトガイドの光透過特性が異なるので、内視鏡の機種を識別して、ライトガイドの光透過特性に応じた各半導体光源の光量比を設定している。
Further, the endoscope system of
上記のように、内視鏡システムで用いる照明光は、従来のキセノンランプ等による連続スペクトル光から、複数の半導体光源による多色スペクトル光になりつつあるが、連続スペクトル光と多色スペクトル光とでは、それぞれ分光スペクトルが異なっているので、連続スペクトル光を照射して撮像した観察対象の画像と、多色スペクトル光を照射して撮像した観察対象の画像とでは、同じ観察対象であっても見え方が異なる場合がある。連続スペクトル光を照明光に用いる場合と、多色スペクトル光を照明光に用いる場合とでの観察対象の見え方の違いは一概にどちらが優れているとは言えないが、複数の半導体光源が独立制御可能であり、観察対象等に応じて分光スペクトルを調節できる分、多色スペクトル光を照明光に用いる場合の方が柔軟に観察できる利点がある。 As described above, the illumination light used in the endoscope system is changing from continuous spectrum light by a conventional xenon lamp or the like to multicolor spectrum light by a plurality of semiconductor light sources. Since the spectral spectra are different from each other, the image of the observation target captured by irradiating continuous spectrum light and the image of the observation target captured by irradiating multicolor spectrum light are the same observation target. The appearance may be different. The difference in the appearance of the observation object between the case where continuous spectrum light is used as the illumination light and the case where multicolor spectrum light is used as the illumination light is not necessarily superior, but multiple semiconductor light sources are independent. The use of multi-color spectrum light as illumination light has the advantage that the observation can be performed more flexibly, since it is controllable and the spectral spectrum can be adjusted according to the observation target or the like.
一方、内視鏡システムでは、キセノンランプ等による連続スペクトル光を照明光として用いてきた期間が長いので、多くの医師はキセノンランプ等による連続スペクトル光を照射した場合の観察対象の見え方に慣れている。このため、複数の半導体光源による多色スペクトル光を照明光に用いる場合でも従前のキセノンランプ等による広帯域な連続スペクトル光を照明光に用いた場合と同様に観察できるようにしておくことが望まれている。また、過去の症例として蓄積されている内視鏡画像の多くも、キセノンランプ等による連続スペクトル光によって撮影されているので、複数の半導体光源による多色スペクトル光を照明光に用いる場合でも、過去の症例と単純に比較しやすくするために、広帯域な連続スペクトル光を照明光に用いた場合と同様の内視鏡画像を得られるようにしておくことが望まれている。 On the other hand, endoscope systems have long used continuous spectrum light from a xenon lamp or the like as illumination light, so many doctors have become accustomed to the appearance of the observation target when irradiating continuous spectrum light from a xenon lamp or the like. ing. For this reason, it is desired that even in the case where the multicolor spectrum light from the plurality of semiconductor light sources is used for the illumination light, it can be observed in the same manner as in the case where the conventional wide-band continuous spectrum light from the xenon lamp or the like is used for the illumination light. ing. In addition, many of the endoscope images accumulated as past cases are also photographed with continuous spectrum light from a xenon lamp or the like. In order to make it easy to simply compare with the above case, it is desired to obtain an endoscope image similar to that obtained when broadband continuous spectrum light is used as illumination light.
上記の要望に応えるためには、複数の半導体光源で広帯域な連続スペクトル光の分光スペクトルを再現できれば良いが、実際には、複数の半導体光源で広帯域な連続スペクトル光の分光スペクトルを完全に再現することはできない。例えば、中心波長から離れた波長ほど光量が小さくなる青色LED及び緑色LEDを光源として用いる場合、これらの中間色(青色と緑色の中間付近の波長)の光量は、青色LEDと緑色LEDの光量を調節しただけでは変化し難く、青色LED及び緑色LEDの各中心波長を広帯域な連続スペクトル光の光量に近づけると、青色と緑色の中間色の光量は広帯域な連続スペクトル光の光量を大幅に下回る。逆に、青色と緑色の中間色の光量を広帯域な連続スペクトル光に近づけるために青色LEDと緑色LEDの光量を増大させると、青色LEDの中心波長付近の色や緑色LEDの中心波長の色では広帯域な連続スペクトル光の光量を大幅に超過してしまう。 In order to meet the above demand, it is only necessary that a plurality of semiconductor light sources can reproduce a broad spectrum of continuous spectrum light. However, in practice, a plurality of semiconductor light sources completely reproduce a broad spectrum of continuous spectrum light. It is not possible. For example, when a blue LED and a green LED whose light amount becomes smaller as the wavelength is farther from the center wavelength are used as the light source, the light amount of the intermediate color (the wavelength near the middle between blue and green) is adjusted by adjusting the light amount of the blue LED and the green LED. If the center wavelengths of the blue LED and the green LED are made close to the light amount of the broadband continuous spectrum light, the light amount of the intermediate color between blue and green is significantly lower than the light amount of the broadband continuous spectrum light. Conversely, when the light amounts of the blue LED and the green LED are increased in order to bring the light amount of the intermediate color between blue and green closer to the broadband continuous spectrum light, the color near the center wavelength of the blue LED and the color of the center wavelength of the green LED become broader. The amount of light of a continuous spectrum light is greatly exceeded.
本発明は、互いに異なる色の光を独立して発光する複数の光源を用いて、これらの光を重ね合わせた多色スペクトル光を照明光として用いる場合でも、広帯域な連続スペクトル光を照明光に用いた場合とほぼ同様に観察対象を観察可能にする内視鏡光源装置、内視鏡システム、及び内視鏡光源装置の作動方法を提供することを目的とする。 The present invention uses a plurality of light sources that independently emit light of different colors and uses a multicolor spectrum light obtained by superimposing these lights as illumination light. It is an object of the present invention to provide an endoscope light source device, an endoscope system, and an operation method of an endoscope light source device that enable an observation target to be observed almost in the same manner as when used.
本発明の内視鏡光源装置は、互いに異なる色の光を独立して発光する複数の光源を有し、複数の光源が発光する光を重ね合わせた第1多色スペクトルを有する第1多色スペクトル光を発する光源部と、第1多色スペクトル光の第1波長帯域の光量積分値を、白色光源が発光する白色光である連続スペクトル光の第1波長帯域の光量積分値と一致させ、かつ、第1多色スペクトル光の第1波長帯域とは異なる第2波長帯域の光量積分値を、連続スペクトル光の第2波長帯域の光量積分値と一致させるように複数の光源の光量をそれぞれ制御する光源制御部と、複数の光源が発する光の光量をそれぞれ検出する光量検出部と、を備え、光源制御部は、光量検出部による検出結果を用いて、複数の光源のうち、第1多色スペクトル光を形成する光量の指定値に対して、光量の不足が最も大きい最劣化光源の光量に合わせて、残りの光源の光量を設定する。 An endoscope light source device according to the present invention includes a plurality of light sources that independently emit light of different colors, and a first multicolor having a first multicolor spectrum obtained by superposing light emitted by the plurality of light sources. A light source unit that emits spectrum light, and the light quantity integral of the first wavelength band of the first multicolor spectrum light is made to match the light quantity integral of the first wavelength band of continuous spectrum light that is white light emitted by the white light source; In addition, the light amounts of the plurality of light sources are respectively adjusted so that the light intensity integrated value of the second wavelength band different from the first wavelength band of the first multicolor spectrum light matches the light intensity integrated value of the second wavelength band of the continuous spectrum light. A light source control unit that controls the light source and a light amount detection unit that detects the light amount of the light emitted by the plurality of light sources. Light intensity to form multicolor spectrum light For the specified value, in accordance with the quantity of the largest uppermost degradation sources insufficient quantity of light, to set the amount of the remaining light sources.
白色光は、キセノンランプが発する光であることが好ましい。 The white light is preferably light emitted from a xenon lamp.
第1波長帯域は、紫色波長帯域及び青色波長帯域を合わせた波長帯域であり、第2波長帯域は、緑色波長帯域であることが好ましい。 The first wavelength band is preferably a wavelength band combining a violet wavelength band and a blue wavelength band, and the second wavelength band is preferably a green wavelength band.
複数の光源は、紫色光を発する紫色光源と、青色光を発する青色光源とを含み、第1多色スペクトル光の第1波長帯域は、紫色光及び青色光を含む波長帯域であることが好ましい。 The plurality of light sources include a violet light source emitting violet light and a blue light source emitting blue light, and the first wavelength band of the first multicolor spectrum light is preferably a wavelength band including violet light and blue light. .
光源制御部は、第1波長帯域及び第2波長帯域に加えて、さらに、第1多色スペクトルの第1波長帯域及び第2波長帯域とは異なる第3波長帯域の光量積分値と、連続スペクトル光の第3波長帯域の光量積分値とを一致させることが好ましい。 The light source control unit further includes, in addition to the first wavelength band and the second wavelength band, an integrated light amount value of a third wavelength band different from the first wavelength band and the second wavelength band of the first multicolor spectrum, and a continuous spectrum. It is preferable to make the light intensity integral value of the third wavelength band of the light coincide.
第3波長帯域は、赤色波長帯域であることが好ましい。 The third wavelength band is preferably a red wavelength band.
光源部は、複数の光源によって、第1多色スペクトル光及び連続スペクトル光とは分光スペクトルが異なる第2多色スペクトルを有する第2多色スペクトル光を発し、光源制御部は、第2多色スペクトル光の第1波長帯域の光量積分値を、連続スペクトル光の第1波長帯域の光量積分値よりも大きくし、かつ、第2多色スペクトル光の第2波長帯域の光量積分値を、連続スペクトル光の第2波長帯域の光量積分値と一致させることが好ましい。 The light source unit emits, by a plurality of light sources, a second multicolor spectrum light having a second multicolor spectrum having a spectrum different from the first multicolor spectrum light and the continuous spectrum light. The light quantity integral of the first wavelength band of the spectrum light is made larger than the light quantity integral of the first wavelength band of the continuous spectrum light, and the light quantity integral of the second wavelength band of the second multicolor spectrum light is made continuous. It is preferable to match the integrated light amount of the spectrum light in the second wavelength band.
光量検出部は、複数の光源が発光している間、複数の光源が発光する光の光量の検出を繰り返し行うことが好ましい。 It is preferable that the light amount detection unit repeatedly detects the light amount of the light emitted by the plurality of light sources while the plurality of light sources emits light.
第1多色スペクトル光の第1波長帯域の光量積分値が連続スペクトル光の第1波長帯域の光量積分値に一致し、かつ、第1多色スペクトル光の第2波長帯域の光量積分値が、連続スペクトル光の第2波長帯域の光量積分値と一致しているか否かを検証する検証部を備えることが好ましい。 The integrated light amount of the first polychromatic spectrum light in the first wavelength band matches the integrated light amount of the continuous spectral light in the first wavelength band, and the integrated light amount of the first polychromatic spectral light in the second wavelength band is It is preferable to include a verification unit that verifies whether or not the light intensity integration value of the continuous spectrum light in the second wavelength band matches.
光源制御部は、検証部による検証結果を用いて複数の光源を制御することが好ましい。 It is preferable that the light source control unit controls the plurality of light sources using the verification result by the verification unit.
本発明の内視鏡システムは、互いに異なる色の光を独立して発光する複数の光源を有し、複数の光源が発光する光を重ね合わせた第1多色スペクトルを有する第1多色スペクトル光を発する光源部と、第1多色スペクトル光の第1波長帯域の光量積分値を、白色光源が発光する白色光である連続スペクトル光の第1波長帯域の光量積分値と一致させ、かつ、第1多色スペクトル光の第1波長帯域とは異なる第2波長帯域の光量積分値を、連続スペクトル光の第2波長帯域の光量積分値と一致させるように複数の光源の光量をそれぞれ制御する光源制御部と、複数の光源が発する光の光量をそれぞれ検出する光量検出部と、を備え、光源制御部は、光量検出部による検出結果を用いて、複数の光源のうち、第1多色スペクトル光を形成する光量の指定値に対して、光量の不足が最も大きい最劣化光源の光量に合わせて、残りの光源の光量を設定する。 An endoscope system according to the present invention includes a plurality of light sources that independently emit light of different colors, and a first multicolor spectrum having a first multicolor spectrum obtained by superimposing light emitted by the plurality of light sources. A light source unit that emits light, the light quantity integral value of the first wavelength band of the first multicolor spectrum light is made to match the light quantity integral value of the first wavelength band of the continuous spectrum light that is white light emitted by the white light source, and Controlling the light intensities of the plurality of light sources so that the light intensity integral of the second wavelength band different from the first wavelength band of the first multicolor spectrum light coincides with the light intensity integral of the second wavelength band of the continuous spectrum light. A light source control unit for detecting the amount of light emitted from the plurality of light sources . The light source control unit uses the detection result of the light amount detection unit to determine a first light source among the plurality of light sources. The amount of light that forms the color spectrum light For the specified value, in accordance with the quantity of the largest uppermost degradation sources insufficient quantity of light, to set the amount of the remaining light sources.
光源部は、複数の光源によって、第1多色スペクトル光及び連続スペクトル光とは分光スペクトルが異なる第2多色スペクトルを有する第2多色スペクトル光を発し、光源制御部は、第2多色スペクトル光の第1波長帯域の光量積分値を、連続スペクトル光の第1波長帯域の光量積分値よりも大きくし、かつ、第2多色スペクトル光の第2波長帯域の光量積分値を、連続スペクトル光の第2波長帯域の光量積分値と一致させることが好ましい。 The light source unit emits, by a plurality of light sources, a second multicolor spectrum light having a second multicolor spectrum having a spectrum different from the first multicolor spectrum light and the continuous spectrum light. The light quantity integral of the first wavelength band of the spectrum light is made larger than the light quantity integral of the first wavelength band of the continuous spectrum light, and the light quantity integral of the second wavelength band of the second multicolor spectrum light is made continuous. It is preferable to match the integrated light amount of the spectrum light in the second wavelength band.
接続された内視鏡の機種を検出し、検出結果を光源制御部に入力する内視鏡機種検出部を備え、光源制御部は、内視鏡機種検出部によって検出された内視鏡の機種によって、光源部が発する光を、第1多色スペクトル光と第2多色スペクトル光とで切り替えることが好ましい。 An endoscope model detection unit that detects a model of the connected endoscope and inputs a detection result to the light source control unit, wherein the light source control unit detects the model of the endoscope detected by the endoscope model detection unit It is preferable that the light emitted from the light source unit is switched between the first multicolor spectrum light and the second multicolor spectrum light.
光源制御部は、内視鏡の機種が、連続スペクトル光で使用する機種である場合に、光源部が発する光を第1多色スペクトル光にし、かつ、内視鏡の機種が、連続スペクトル光で使用する機種でない場合に、光源部が発する光を第2多色スペクトル光にすることが好ましい。 When the model of the endoscope is a model that uses continuous spectrum light, the light source control unit sets the light emitted by the light source unit to the first multicolor spectrum light, and the model of the endoscope uses the continuous spectrum light. It is preferable that the light emitted from the light source unit be the second multicolor spectrum light when the model is not the model used in the above.
本発明の内視鏡光源装置の作動方法は、互いに異なる色の光を独立して発光する複数の光源と、複数の光源が発する光の光量をそれぞれ検出する光量検出部と、を有し、複数の光源が発光する光を重ね合わせた第1多色スペクトルを有する第1多色スペクトル光を発する複数の光源を有する内視鏡光源装置の作動方法であり、光源制御部が、第1多色スペクトル光の第1波長帯域の光量積分値を、白色光源が発光する白色光である連続スペクトル光の第1波長帯域の光量積分値と一致させ、かつ、第1多色スペクトル光の第1波長帯域とは異なる第2波長帯域の光量積分値を、連続スペクトル光の第2波長帯域の光量積分値と一致させるように複数の光源の光量をそれぞれ制御して、第1多色スペクトル光を発光させるステップと、光源制御部が、光量検出部による検出結果を用いて、複数の光源のうち、第1多色スペクトル光を形成する光量の指定値に対して、光量の不足が最も大きい最劣化光源の光量に合わせて、残りの光源の光量を設定するステップと、を備える。
The operation method of the endoscope light source device of the present invention includes a plurality of light sources that independently emit light of different colors, and a light amount detection unit that detects the amount of light emitted by the plurality of light sources, a method of operating the endoscope light source device in which a plurality of light source has a plurality of light sources emitting first polychromatic spectrum light having a first polychromatic spectrum superimposed light emitted, the light source control section, the first multiple The light quantity integrated value of the first wavelength band of the color spectrum light is made to match the light quantity integrated value of the first wavelength band of the continuous spectrum light that is white light emitted from the white light source, and the amount integral value of a different second wavelength band than the wavelength band, and controls the amount of light of a plurality of light sources so that match the light amount integrated value of the second wavelength band of the continuous spectrum light, respectively, the first polychromatic spectrum light Emitting light and controlling the light source However, using the detection result of the light amount detection unit, the light amount of the most deteriorated light source having the largest shortage of the light amount is determined for the specified value of the light amount forming the first multicolor spectrum light among the plurality of light sources. Setting the light amounts of the remaining light sources.
本発明の内視鏡光源装置、内視鏡システム、及び内視鏡光源装置の作動方法は、少なくとも2つの波長帯域で、多色スペクトル光の光量積分値と、広帯域な連続スペクトル光の光量積分値とを一致させることにより、多色スペクトル光を照明光として用いる場合でも、連続スペクトル光を照明光に用いた場合とほぼ同様に観察対象を観察可能にすることができる。 An endoscope light source device, an endoscope system, and an operation method of an endoscope light source device according to the present invention include a light intensity integral value of a polychromatic spectrum light and a light intensity integral value of a broadband continuous spectrum light in at least two wavelength bands. By making the values coincide with each other, it is possible to make the observation target observable even in the case where the multi-color spectrum light is used as the illumination light, as in the case where the continuous spectrum light is used as the illumination light.
[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、内視鏡光源装置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は内視鏡光源装置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、ズーム操作部13等が設けられている。
[First Embodiment]
As shown in FIG. 1, the
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。
The
図2に示すように、内視鏡光源装置14は、観察対象に照射する照明光を発生する装置であり、複数の光源を有する光源部20と、光源部20の各光源を制御する光源制御部22と、光源部20が発する光の光路を結合する光路結合部23とを備えている。
As shown in FIG. 2, the endoscope
光源部20は、紫色LED(以下、V−LED(Violet Light Emitting Diode)という)20a、青色LED(以下、B−LED(Blue Light Emitting Diode)という)20b、緑色LED(以下、G−LED(Green Light Emitting Diode)という)20c、及び、赤色LED(以下、R−LED(Red Light Emitting Diode)という)20dの4色のLEDを有する。
The
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(以下、V光という)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(以下、B光という)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(以下、G光という)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(以下、R光という)を発光する赤色光源である。なお、V−LED20a及びB−LED20bの中心波長は±5nmから±10nm程度の幅を有する。
As shown in FIG. 3, the V-
光源部20は、これらの互いに異なる色の光を独立して発光する複数の光源によって、V光、B光、G光、及びR光を重ね合わせた多色スペクトルを有する多色スペクトル光25を発する。各LED20a〜20dの発光量(以下、単に光量という)はそれぞれ独立に制御可能であるため、多色スペクトル光25の分光スペクトルは、各LED20a〜20dの光量を変えることによって変化させることができる。本実施形態では、光源部20は、図4に示す従来の内視鏡システムが用いてきたキセノンランプが発する白色光の広帯域な連続スペクトル光26を照明光として用いて観察する場合を模倣するバランスで、V光、B光、G光、及びR光を発光して多色スペクトル光25を発光する。このキセノンエミュレートモードで光源部20が発する多色スペクトル光25を、以下では第1多色スペクトル光という。
The
光源制御部22は、光源部20が有する各LED20a〜20dの駆動電流や駆動電圧、駆動電流または駆動電圧を各LED20a〜20dにパルス入力する際のパルス幅やパルス長等を個別に制御する。これにより、光源制御部22は、各LED20a〜20dが発する各光の発光タイミングや光量を制御する。具体的には、光源制御部22は、光源部20の各LED20a〜20dを制御し、これらの各LED20a〜20dが発するV光、B光、G光、及びR光を重ね合わせた第1多色スペクトル光を発生させる。第1多色スペクトル光を発生させる場合、光源制御部22は、各LED20a〜20dの発光タイミングや光量を制御して、第1多色スペクトル光の第1波長帯域の光量積分値を、連続スペクトル光の第1波長帯域の光量積分値と一致させ、かつ、第1多色スペクトルの第2波長帯域の光量積分値を、連続スペクトル光の第2波長帯域の光量積分値と一致させる。
The light
光量積分値とは、第1波長帯域または第2波長帯域等の予め定められた特定の波長帯域内の各波長における相対光量を、特定の波長帯域内で積分した値である。本実施形態では、光量積分値は、光源部20が出射する光の相対光量を特定の波長帯域内で積分した値であるが、光伝搬中の損失等を考慮して、観察対象に照射される光の相対光量を特定の波長帯域内で積分した値を光量積分値としても良い。また、撮像センサ48に入射する光(観察対象や観察対象を模したファントムからの戻り光)の各波長の相対光量を特定の波長帯域内で積分した値を光量積分値としても良い。さらに、撮像センサ48の画素にカラーフィルタが設けられている場合には、観察対象や観察対象を模したファントムからの戻り光がカラーフィルタを通過した後の光、すなわち撮像センサ48の各画素で光電変換に用いる光の各波長の相対光量を、特定の波長帯域内で積分した値を光量積分値としても良い。これらの光量積分値は、LED20a〜20dの特性、光伝搬中の損失や撮像センサ48の感度(カラーフィルタの特性を含む)等が定まった実際の内視鏡システムにおいては、実質的に同じ役割を果たす数値である。
The light intensity integration value is a value obtained by integrating the relative light intensity at each wavelength within a predetermined specific wavelength band such as the first wavelength band or the second wavelength band within the specific wavelength band. In the present embodiment, the light quantity integral value is a value obtained by integrating the relative light quantity of the light emitted from the
連続スペクトルとは白色光源が発光する光の少なくとも一部の波長帯域を有する光の分光スペクトルであり、連続スペクトル光とは連続スペクトルを有する光である。白色光源とは、1つの光源から可視光域(例えば400nmから700nm)にわたってなだらかな分布の光を出す光源である。より具体的には、白色光源とは、キセノンランプや、ハロゲンランプ、または白色LED等である。また、白色光源が発光する光の少なくとも一部の波長帯域を有する光とは、白色光源が発光する光からカラーフィルタ等によって抽出した光をいう。 The continuous spectrum is a spectral spectrum of light having at least a part of the wavelength band of light emitted from the white light source, and the continuous spectrum light is light having a continuous spectrum. A white light source is a light source that emits light having a gentle distribution from one light source over a visible light range (for example, 400 nm to 700 nm). More specifically, the white light source is a xenon lamp, a halogen lamp, a white LED, or the like. The light having at least a part of the wavelength band of the light emitted by the white light source is light extracted from the light emitted by the white light source with a color filter or the like.
多色スペクトルとは、複数の光源がそれぞれ発光する光の分光スペクトルを重ね合わせて得る1つの分光スペクトルであり、複数の光源が発光する光を重ね合わせた光が多色スペクトル光である。さらに、広帯域とは、光源部20で用いる複数の光源(LED20a〜20d)のうち少なくとも1個の光源が発光する光の波長帯域よりも波長帯域が広いことを表す。キセノンランプが発する白色光は、LED20aが発光するV光の波長帯域(紫色波長帯域)、LED20bが発光するB光の波長帯域(青色波長帯域)、LED20cが発光するG光の波長帯域(緑色波長帯域)、及び、LED20dが発光するR光の波長帯域(赤色波長帯域)の各波長帯域よりも波長帯域が広く、これら全ての波長帯域(波長350nm以上700nm未満)の各波長の成分を含み、かつ、可視光域にわたってなだらかな分布を有する光である。したがって、キセノンランプが発光する白色光は、広帯域な連続スペクトル光26である。広帯域な連続スペクトル光は、キセノンランプが発する白色光に限定されるものではなく、従来の内視鏡システムで利用されている白色光等を含む。
The multicolor spectrum is one spectrum obtained by superimposing the spectrums of the light emitted by the plurality of light sources, and the light obtained by superimposing the light emitted by the plurality of light sources is the multicolor spectrum light. Further, the broadband indicates that the wavelength band is wider than the wavelength band of light emitted by at least one of the plurality of light sources (
第1波長帯域は予め定められた特定の波長範囲であり、第2波長帯域もまた予め定められた特定の波長範囲であるが、第2波長帯域は第1波長帯域とは異なる波長帯域である。第1波長帯域と第2波長帯域は、完全に一致していなければ任意に定めることができる。例えば、第1波長帯域と第2波長帯域は一部が重複していても良い。また、例えば、第1波長帯域または第2波長帯域の一方の波長帯域が、他方の波長帯域に全部含まれていても良い。例えば、第1波長帯域と第2波長帯域の境界の少なくとも一方が異なるが、第1波長帯域(第2波長帯域)が第2波長帯域(第1波長帯域)の一部を形成する場合がこれに該当する。本実施形態では、第1波長帯域は紫色波長帯域及び青色波長帯域を合わせた波長帯域(波長350nm以上480nm未満の波長帯域)であり、第2波長帯域は緑色波長帯域(波長480nm以上600nm未満の波長帯域)である。また、赤色波長帯域(波長600nm以上700nm未満の波長帯域)を第3波長帯域という。
The first wavelength band is a predetermined specific wavelength range, and the second wavelength band is also a predetermined specific wavelength range. However, the second wavelength band is a wavelength band different from the first wavelength band. . The first wavelength band and the second wavelength band can be arbitrarily determined if they do not completely match. For example, the first wavelength band and the second wavelength band may partially overlap. Further, for example, one wavelength band of the first wavelength band or the second wavelength band may be entirely included in the other wavelength band. For example, at least one of the boundaries between the first wavelength band and the second wavelength band is different, but the first wavelength band (second wavelength band) forms a part of the second wavelength band (first wavelength band). Corresponds to. In the present embodiment, the first wavelength band is a combined wavelength band of the violet wavelength band and the blue wavelength band (wavelength band of
光源制御部22は、光源部20の各LED20a〜20dの光量のバランスを制御して、上記のように第1多色スペクトル光を発生させ、第1多色スペクトル光を照明光にすることで、キセノンランプが発する白色光で観察対象を観察する場合とほぼ同様に、内視鏡システム10で観察対象を観察することができるようにしている。
The light
光源部20が発する多色スペクトル光(第1多色スペクトル光)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と内視鏡光源装置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。
The multicolor spectrum light (first multicolor spectrum light) emitted from the
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。観察対象からの戻り光(反射光の他、観察対象等から発生する蛍光を含む光)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に観察対象が結像される。なお、ズームレンズ47は、ズーム操作部13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を拡大または縮小する。
An illumination
撮像センサ48は、異なる色に感度を有する複数色の画素を有するカラー撮像センサであり、観察対象からの戻り光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、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3色のカラーフィルタのいずれか各画素に設けられており、観察対象からの戻り光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。 The imaging sensor 48 is a color imaging sensor having pixels of a plurality of colors having sensitivity to different colors, and captures return light from an observation target to output an image signal. As the image sensor 48, a charge coupled device (CCD) image sensor or a complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) image sensor can be used. The image sensor 48 is provided for each pixel of any one of three color filters of an R (red) color filter, a G (green) color filter, and a B (blue) color filter. It captures light and outputs an image signal for each color. That is, the image sensor 48 includes an R pixel (red pixel) provided with an R color filter, a G pixel (green pixel) provided with a G color filter, and a B pixel (blue pixel) provided with a B color filter. And an image signal is output from each pixel to output an RGB image signal.
より具体的には、観察対象には第1多色スペクトル光が照射されるので、撮像センサ48は、第1多色スペクトル光のうちV光とB光の各戻り光を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、第1多色スペクトル光のうちG光の戻り光を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、R光の戻り光を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。 More specifically, since the observation target is irradiated with the first multicolor spectrum light, the image sensor 48 receives each return light of the V light and the B light in the first multicolor spectrum light by the B pixel. , And outputs a blue image signal (hereinafter, referred to as a B image signal). Similarly, of the first multicolor spectrum light, the G light is received by the G pixel, a green image signal (hereinafter, referred to as a G image signal) is output, and the R light is received by the R pixel. A red image signal (hereinafter, referred to as an R image signal) is output.
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4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4色の画像信号をRGBの3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、V光、B光、G光、R光を時分割で点灯させる。但し、V光とB光はどちらもB画素で受光されるので、V光とB光は同時に点灯させても良い。
Instead of the image sensor 48, which is a primary color image sensor, a complementary color image sensor having complementary color filters of C (cyan), M (magenta), Y (yellow) and G (green) may be used. When a complementary color image sensor is used, image signals of four colors of CMYG are output. Therefore, the image signals of four colors of CMYG are converted into image signals of three colors of RGB by complementary color-primary color conversion. An RGB image signal similar to that of the image sensor 48 can be obtained. Further, instead of the image sensor 48, a monochrome sensor having no color filter may be used. In this case, the light
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。
The image signal output from the image sensor 48 is transmitted to the CDS / AGC circuit 50. The CDS / AGC circuit 50 performs correlated double sampling (CDS; Correlated Double Sampling) and automatic gain control (AGC; Automatic Gain Control) on an image signal that is an analog signal. The image signal that has passed through the CDS / AGC circuit 50 is converted into a digital image signal by the A /
プロセッサ装置16は、受信部53と、DSP(Digital Signal Processor)56と、ノイズ除去部58と、画像生成部62と、映像信号生成部66とを備えている。
The
受信部53は、内視鏡12からデジタルの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。
The receiving unit 53 receives a digital RGB image signal from the
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、画像生成部62に送信される。
The
画像生成部62は、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、画像(以下、内視鏡画像という)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内視鏡画像である。映像信号生成部66は、画像生成部62が生成した内視鏡画像をモニタ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は内視鏡画像を表示する。
The image generation unit 62 performs a color conversion process, a color enhancement process, and a structure enhancement process on the RGB image signal to generate an image (hereinafter, referred to as an endoscope image). In the color conversion process, a color conversion process is performed on the RGB image signal by a 3 × 3 matrix process, a gradation conversion process, a three-dimensional LUT (look-up table) process, or the like. The color enhancement processing is performed on the RGB image signal that has been subjected to the color conversion processing. The structure emphasis process is a process of emphasizing a structure to be observed, such as a surface blood vessel or a pit pattern, and is performed on the RGB image signal after the color emphasis process. As described above, a color image using an RGB image signal that has been subjected to various kinds of image processing until the structure enhancement processing is an endoscope image. The video
次に、本実施形態の内視鏡システム10がキセノンエミュレートモードの照明光として使用する第1多色スペクトル光の特性を説明する。第1多色スペクトル光27は、図5に示す光量のバランスでV光、B光、G光、及びR光を発光し、これらの重ね合わせによって得られる光である。図5では二点鎖線で示すキセノンランプの連続スペクトル光26と比較すると、第1多色スペクトル光27は、キセノンランプの連続スペクトル光26と分光スペクトルの形状の違いは大きい。第1多色スペクトル光27は、キセノンランプの連続スペクトル光26と分光スペクトルの形状を一致させてはいない。これは、光源部20に搭載するLEDが4個という少数であり、V光、B光、G光、及びR光の光量を調節するだけでは、キセノンランプの連続スペクトル光26を完全に再現することができないからでもあるが、キセノンランプの連続スペクトル光26の分光スペクトルの形状を完全に再現しなくても、キセノンランプの連続スペクトル光26を用いる場合と同様に観察対象を観察することができるからである。
Next, characteristics of the first multicolor spectrum light used as the xenon emulation mode illumination light by the
このように、分光スペクトルの形状を完全に再現することなく、第1多色スペクトル光27によって、キセノンランプの連続スペクトル光26を照明光にする場合を模倣するために、光源制御部22は、光源部20の各LED20a〜20dの光量を制御する。具体的には、図6に示すように、光源制御部22は、各LED20a〜20dの光量を制御して、青色波長帯域である第1波長帯域、緑色波長帯域である第2波長帯域、及び赤色波長帯域である第3波長帯域において、第1多色スペクトル光27の光量積分値と、キセノンランプの連続スペクトル光26の光量積分値とを一致させる。すなわち、観察対象に照射する(あるいは光源部20が出射する)第1多色スペクトル光27の第1波長帯域の光量積分値S1Eと、キセノンランプの連続スペクトル光26の第1波長帯域における光量積分値S1Xを一致させ(S1E≒S1X)、かつ、第1多色スペクトル光27の第2波長帯域の光量積分値S2Eと、キセノンランプの連続スペクトル光26の第2波長帯域における光量積分値S2Xを一致させる(S2E≒S2X)。さらに、本実施形態では、光源制御部22は、第1多色スペクトル光27の第3波長帯域の光量積分値S3Eと、キセノンランプの連続スペクトル光26の第3波長帯域における光量積分値S3Xとを一致させる(S3E≒S3X)。
As described above, in order to imitate the case where the
上記のように、第1波長帯域、第2波長帯域、及び第3波長帯域において、光量積分値がキセノンランプの連続スペクトル光26と一致した第1多色スペクトル光27によれば、分光スペクトルの形状がキセノンランプの連続スペクトル光26を再現していなくても、キセノンランプの連続スペクトル光26を用いる場合とほぼ同様に観察対象を観察することができる。
As described above, in the first wavelength band, the second wavelength band, and the third wavelength band, according to the first
なお、上記第1実施形態では、赤色波長帯域である第3波長帯域まで、第1多色スペクトル光27とキセノンランプの連続スペクトル光26の光量積分値を一致させているが、少なくとも第1波長帯域及び第2波長帯域において第1多色スペクトル光27とキセノンランプの連続スペクトル光26の光量積分値を一致させれば、第1多色スペクトル光27によってキセノンランプの連続スペクトル光26とほぼ同様に観察対象を観察することができる。これは、内視鏡画像で重要な診断の指針となる血管やピットパターン等の組織や構造の情報はほぼ第1波長帯域の光及び第2波長帯域の光が持っており、第3波長帯域の光はほとんどこれらの情報を持っていないので、血管等をキセノンランプの連続スペクトル光26を用いる場合と同様に観察することができれば、第1多色スペクトル光27はキセノンランプの連続スペクトル光26をほぼ模倣していると言えるからである。
In the above-described first embodiment, the light intensity integrated values of the first
上記第1実施形態では、第1多色スペクトル光27の第1波長帯域の光量積分値S1Eと、キセノンランプの連続スペクトル光26の第1波長帯域の光量積分値S1Xとを一致させているが、第1多色スペクトル光27の第1波長帯域は概ねV光とB光の2色の光で形成されているので、第1多色スペクトル光27の第1波長帯域の光量積分値S1Eを保ったまま、V光とB光の光量のバランスを変更することができる。このため、少なくとも第1波長帯域においては、キセノンランプの連続スペクトル光26の分光スペクトル形状にできる限り合致するように、V光とB光の光量のバランスを調節することが好ましい。具体的には、キセノンランプの連続スペクトル光26が、第1波長帯域において短波長ほど光量が小さくなることに合わせて、B光の光量よりもV光の光量を小さくすることが好ましい。さらに、V光の分光スペクトルの短波長側の形状が、キセノンランプの連続スペクトル光26の分光スペクトル形状にできる限り一致するようにV光の光量を設定した後、設定されたV光の光量と、キセノンランプの連続スペクトル光26の第1波長帯域の光量積分値S1Xとを用いて、B光の光量を設定することが好ましい。こうすると、第1多色スペクトル光27による観察対象の見え方を、さらに、キセノンランプの連続スペクトル光26を用いる場合の観察対象の見え方に近づけることができる。
In the first embodiment, the light quantity integral S1 E of the first
また、第1多色スペクトル光27の第1波長帯域は概ねV光とB光の2色の光で形成されているので、第1波長帯域を、V光の波長帯域を含む第1短波長側帯域(第1波長帯域のうち短波長側の波長帯域)と、B光の波長帯域を含む第1長波長側帯域(第1波長帯域のうち長波長側の波長帯域)の2つの波長帯域に分けても良い。この場合、第1多色スペクトル光27の第1短波長側帯域の光量積分値を、キセノンランプの連続スペクトル光26の第1短波長側帯域の光量積分値と一致させ、かつ、第1多色スペクトル光27の第1長波長側帯域の光量積分値を、キセノンランプの連続スペクトル光26の第1長波長側帯域の光量積分値と一致させる。こうすれば、第1多色スペクトル光27の第1波長帯域の光量積分値S1Eを、キセノンランプの連続スペクトル光26の第1波長帯域の光量積分値S1Xと一致させることができる。
Further, since the first wavelength band of the first
なお、上記第1実施形態では、B−LED20bが発するB光をそのまま第1多色スペクトル光27に利用しているが、約450nmから約500nmの波長の光は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。このため、図7に示す内視鏡システム100のように、B−LED20bの光路中に、約450nmから約500nmの波長の光を低減する帯域制限部121を配置することによって、B−LED20bが発するB光から、約450nmから約500nmの波長成分を低減したBs光を生成し、Bs光を第1多色スペクトル光27に用いることが好ましい。この場合、B−LED20bが発するB光を用いて、第1波長帯域の光量積分値を算出しても良く、帯域制限部121を通過後のBs光を用いて第1波長帯域の光量積分値を算出してもよい。
In the first embodiment, the B light emitted from the B-
なお、第1多色スペクトル光27の第1波長帯域の光量積分値S1Eは、キセノンランプの連続スペクトル光26の第1波長帯域の光量積分値S1Xに対して少なくとも5%〜10%程度の誤差を許容できる。また、第1多色スペクトル光27の第2波長帯域の光量積分値S2Eは、キセノンランプの連続スペクトル光26の第2波長帯域における光量積分値S2Xに対して少なくとも5%〜10%程度の誤差を許容できる。同様に、第1多色スペクトル光27の第3波長帯域の光量積分値S3Eは、キセノンランプの連続スペクトル光26の第3波長帯域における光量積分値S3Xに対して少なくとも5%〜10%程度の誤差を許容できる。すなわち、視覚が色差の違いに比較的鈍感であることもあり、誤差が上記程度であれば、観察対象の見え方はキセノンランプの連続スペクトル光26を用いた場合とほぼ同じになるので、上記各光量積分値は一致していると見做せる。したがって、本明細書等で言う、光量積分値の「一致」とは上記誤差を含んだ「ほぼ一致」を含む。
Incidentally, the light amount integrated value S1 E of the first wavelength band of the first
[第2実施形態]
上記第1実施形態では、光源制御部22は、光源部20の各LED20a〜20dによって、キセノンランプの連続スペクトル光26を用いる場合を模倣する第1多色スペクトル光27を発生させているが、光源制御部22は、光源部20の各LED20a〜20dによって、第1多色スペクトル光27と切り替えて、第1多色スペクトル光27及びキセノンランプの連続スペクトル光26とは異なる第2多色スペクトルを有する第2多色スペクトル光を発生させるようにしても良い。
[Second embodiment]
In the first embodiment, the light
第2多色スペクトル光は、従来のキセノンランプを用いた内視鏡システムにはない固有の分光スペクトルで観察対象を照明する光であり、例えば、光源制御部22は、図8に示すように、第2多色スペクトル光201の第1波長帯域の光量積分値S1Uを、キセノンランプの連続スペクトル光26の第1波長帯域における光量積分値S1Xよりも大きくし(S1U>S1X)、かつ、第2多色スペクトル光201の第2波長帯域の光量積分値S2Uを、キセノンランプの連続スペクトル光26の第2波長帯域における光量積分値S2Xと一致させる(S2U≒S2X)。さらに、本実施形態では、光源制御部22は、第2多色スペクトル光201の第3波長帯域の光量積分値S3Uを、キセノンランプの連続スペクトル光26の第3波長帯域における光量積分値S3Xと一致させる(S3U≒S3X)。
The second polychromatic spectrum light is light that illuminates the observation target with a unique spectral spectrum that is not available in an endoscope system using a conventional xenon lamp. For example, the light
上記の第2多色スペクトル光201を用いて観察対象を観察すれば、粘膜表層にある血管やピットパターンの情報を多く持った第1波長帯域の光量積分値が、キセノンランプの連続スペクトル光26よりも大きくなっているので、これらの構造等を、キセノンランプの連続スペクトル光26を用いる場合よりも明瞭に観察することができる。このため、第1多色スペクトル光27と第2多色スペクトル光201と切り替え可能にしておけば、上記のような多色スペクトル光を用いる場合の特有の利点をも享受できる。
When the observation target is observed using the above-mentioned second
本実施形態の第1多色スペクトル光27と第2多色スペクトル光201との切り替えは、内視鏡12の操作部12bに設けた観察モード切り替えスイッチ(図示しない)等を用いて、任意に切り替えられるようにすることができるが、特に、内視鏡システム10で用いる内視鏡12の機種に応じて自動的に第1多色スペクトル光27と第2多色スペクトル光201とを切り替えることが好ましい。
The switching between the first
このように、内視鏡12の機種によって第1多色スペクトル光27と第2多色スペクトル光201を自動的に切り替える場合、図9に示す内視鏡システム210のように、内視鏡12には機種を示すID(Identification Data)を記憶するID記憶部211を設け、内視鏡光源装置14には、内視鏡機種検出部212を設ける。内視鏡機種検出部212は、内視鏡12が内視鏡光源装置14に接続された場合に、ID記憶部211から内視鏡12のIDを読み出すことによって、接続された内視鏡12の機種を検出し、検出結果を光源制御部22に入力する。そして、光源制御部22は、内視鏡機種検出部212によって検出された内視鏡12の機種によって、光源部20で発生させる照明光を第1多色スペクトル光27と第2多色スペクトル光201とで切り替える。より具体的には、光源制御部22は、内視鏡12の機種が、キセノンランプの連続スペクトル光を用いる従来の内視鏡システムで使用する機種である場合は、光源部20で発生させる照明光を第1多色スペクトル光27に自動設定し、かつ、内視鏡12の機種が上記以外の機種である場合(多色スペクトル光を用いる内視鏡システムでだけ用いられる機種の場合等)には、光源部20で発生させる照明光を第2多色スペクトル光201に自動設定することが好ましい。
As described above, when the first
キセノンランプを用いる従来の内視鏡システムで使用する内視鏡を接続する場合、医師は使い慣れた従来の内視鏡システムと同様に観察対象を観察できることを望むことが多く、多色スペクトル光を照明光として使用する内視鏡システムでだけ用いる内視鏡を接続する場合は、医師は多色スペクトル光の利点を活かした観察を望むことが多い。このため、上記のように、内視鏡12の機種によって照明光を第1多色スペクトル光27と第2多色スペクトル光201とで自動的に切り替えると、操作や設定等をせずに、ニーズに合った内視鏡画像を自動的に提供することができる。もちろん、初期設定を上記のように内視鏡12の機種に応じて自動設定し、その後は、医師の判断で手動切り替えられるようにすることがさらに好ましい。
When connecting an endoscope used in a conventional endoscope system using a xenon lamp, a physician often desires to be able to observe the observation target in the same manner as a familiar conventional endoscope system, so that a multicolor spectrum light is used. When connecting an endoscope that is used only in an endoscope system that is used as illumination light, a doctor often wants to observe the image taking advantage of the multicolor spectrum light. For this reason, as described above, if the illumination light is automatically switched between the first
図9の内視鏡システム210では、内視鏡光源装置14が内視鏡機種検出部212によって内視鏡12の接続を検知し、かつ、内視鏡12からIDを読み出して内視鏡12の機種を検出しているが、図10に示す内視鏡システム210のように、プロセッサ装置16にID読取部213を設け、ID読取部213によって内視鏡12の接続を検知し、かつ、内視鏡12からIDを読み出しても良い。この場合、内視鏡機種検出部212は、プロセッサ装置16のID読取部213から内視鏡12のIDを取得し、その機種を検出すれば良い。
In the
[第3実施形態]
LED等の半導体光源は、キセノンランプ等の従来の光源と比較すると長寿命であるが、LED等の半導体光源であっても、図11に示すように経時的に劣化して、既定の駆動電流や既定の駆動電圧で駆動しても、光量が低下する。また、半導体光源の種類(発光する光の波長等)によっても経時劣化の程度は異なる。経時劣化を無視すると、光源制御部22が例えば第1多色スペクトル光27を発光させるための既定の制御をしても、第1多色スペクトル光27の条件を満たさない多色スペクトル光が発せられてしまうことがある。このため、光源制御部22は、光源部20の各LED20a〜20dの経時劣化を考慮して、第1多色スペクトル光27や第2多色スペクトル光201を発光させることが好ましい。
[Third embodiment]
A semiconductor light source such as an LED has a longer life than a conventional light source such as a xenon lamp, but even a semiconductor light source such as an LED deteriorates over time as shown in FIG. Also, even when driven at a predetermined drive voltage, the light amount decreases. Further, the degree of deterioration with time also differs depending on the type of semiconductor light source (wavelength of light to be emitted). If the deterioration over time is neglected, even if the light
上記のように光源部20の各LED20a〜20dに経時劣化があっても第1実施形態や第2実施形態の条件を満たす第1多色スペクトル光27や第2多色スペクトル光201を発光させるためには、例えば、図12に示す内視鏡システム300のように、内視鏡光源装置14に光量検出部301を設け、光源制御部22には経時劣化検出部304を設ける。
As described above, even if the
光量検出部301は、V−LED20aの光量を検出するV光量検出部302aと、B−LED20bの光量を検出するB光量検出部302bと、G−LED20cの光量を検出するG光量検出部302cと、R−LED20dの光量を検出するR光量検出部302dとを備える。V光量検出部302aは、ミラー303aを介してV光の一部を取得することで、V−LED20aが発光したV光の光量を検出する。ミラー303aは、V−LED20aの光路中に配置され、V−LED20aが発光したV光の一部を反射してV光量検出部302aに入射させ、かつ、残りのV光を光路結合部23に向けて透過する。同様に、B−LED20b、G−LED20c、及びR−LED20dの光路中には、これらが発光した各色光の一部を反射してB光量検出部302b、G光量検出部302c、及びR光量検出部302dにそれぞれ入射させ、残りの各色光を光路結合部23に向けて透過するミラー303b、ミラー303c、及びミラー303dが配置される。B光量検出部302bは、ミラー303bを介してB光の一部を取得してB−LED20bが発光したB光の光量を検出する。G光量検出部302cは、ミラー303cを介してG光の一部を取得してG−LED20cが発光したG光の光量を検出する。R光量検出部302dは、ミラー303dを介してR光の一部を取得してR−LED20dが発光したR光の光量を検出する。
The light
光量検出部301は、各色用の光量検出部302a〜302dが検出したV光、B光、G光、及びR光の光量を光源制御部22に入力する。光源制御部22では、経時劣化検出部304が、第1多色スペクトル光27を発光する各LED20a〜20dの駆動電流等の駆動条件と、光量検出部301で実際に検出された各色光の光量とを用いて、各LED20a〜20dの経時劣化を検出する。具体的には、経時劣化検出部304は、各LED20a〜20dのうち、既定の光量に対して最も光量が低下した最劣化光源を検出する。光源制御部22は、経時劣化検出部304で検出した最劣化光源の光量に合わせて、残りの光源の光量を設定する。例えば、図13に示すように、光源制御部22が第1多色スペクトル光27を発光する駆動条件で各LED20a〜20dを駆動することで各LED20a〜20dの光量を指定したにも関わらず、R−LED20dの経時劣化のためにR光の光量が第1多色スペクトル光27を形成する指定の光量に満たず、かつ、V光、B光、及びG光は第1多色スペクトル光27を形成する指定の光量が発光した多色スペクトル光326になっていたとする。この場合、光源制御部22では、経時劣化検出部304がR−LED20dを最劣化光源として検出する。このため、図14に示すように、光源制御部22は、R−LED20dが発光するR光の光量に合わせて、V光、B光、及びG光の光量を低減することにより、経時劣化したR−LED20dが発するR光の光量と、V光、B光、及びG光の光量のバランスを保たれた新たな第1多色スペクトル光327を発光させる。すなわち、各LED20a〜20dの少なくともいずれか1つに光量の不足が検出された場合、光源制御部22は、第1多色スペクトル光27を形成する各LED20a〜20dの光量の指定値に対して、光量の不足量が最も大きい最劣化光源の光量に合わせて、残りの光源の光量を設定する。これにより、各色光のバランスが保たれた第1多色スペクトル光327を発光させる。
The light
上記のように、各LED20a〜20dが発光する各色光の光量を検出し、これら各LED20a〜20dの中で最も経時劣化した光源の光量に合わせて残りの光源の光量を設定することで、光源制御部22は、光源部20によって常に各色光のバランスが保たれた第1多色スペクトル光27や第2多色スペクトル光201を安定して発光させることができる。また、上記のようにすれば、常に各色光のバランスが保たれた第1多色スペクトル光27及び327や第2多色スペクトル光201が安定して発光されるので、マトリックス処理で用いるマトリックス等、内視鏡画像を生成するために用いる信号処理パラメータや画像処理パラメータを再計算したり、複数用意したりしておく必要がない。また、撮像センサ48のカラーフィルタに混色がある場合には、内視鏡画像を生成するために用いる信号処理パラメータや画像処理パラメータを再計算したり、複数用意したりしておいても補正しきれないが、上記のようにすれば、常に安定して観察対象を観察することができる。
As described above, the light amount of each color light emitted from each of the
上記第3実施形態で光量検出部301が行う各色光の光量検出は、少なくともキャリブレーション時に行うことが好ましい。特に、光量検出部301は、観察対象を観察するために各LED20a〜20dが発光している間、各色光の光量検出を繰り返し行なって、光源制御部22にフィードバックして、リアルタイムに第1多色スペクトル光27等のバランスを整えることが好ましい。
It is preferable that the light amount detection of each color light performed by the light
[第4実施形態]
上記第3実施形態の内視鏡システム300では、LED20a〜20dの経時劣化を検出しているが、LED20a〜20dの経時劣化以外の要因によって、正確な第1多色スペクトル光27が発光できない場合もある。この場合、図15に示す内視鏡システム400のように、第3実施形態の内視鏡システム300と同様の光量検出部301等を設け、光源制御部22には経時劣化検出部304の代わりに、検証部404を設ける。
[Fourth embodiment]
In the
検証部404は、模倣対象であるキセノンランプの連続スペクトル光26の第1波長帯域の光量積分値S1X、第2波長帯域の光量積分値S2X、及び第3波長帯域の光量積分値S3Xを、光量積分値テーブル406に予め記憶している。
The
検証部404は、この光量積分値テーブル406と光量検出部301の検出結果を用いて、実際に発光した多色スペクトル光が第1多色スペクトル光27になっているかを検証する。具体的には、検証部404は、光量検出部301の検出結果である各LED20a〜20dの実際の光量を用いて第1波長帯域の光量積分値S1Eを算出し、光量積分値テーブル406に記憶した連続スペクトル光26の第1波長帯域の光量積分値S1Xと比較する。同様に、第2波長帯域の光量積分値S2Eを算出して、光量積分値テーブル406に記憶した連続スペクトル光26の第2波長帯域の光量積分値S2Xと比較し、第3波長帯域の光量積分値S3Eを算出して、光量積分値テーブル406に記憶した連続スペクトル光26の第3波長帯域の光量積分値S3Xと比較する。
The
これらの比較の結果、連続スペクトル光26の光量積分値S1Xに対する光量積分値S1Eの誤差、光量積分値S2Xに対する光量積分値S2Eの誤差、及び光量積分値S3Xに対する光量積分値S3Eの誤差が、いずれも許容範囲内(例えば、誤差10%程度以下)の場合、検証部404は、第1多色スペクトル光27が適切に発光していると判断する。この場合、光源制御部22は、第1多色スペクトル光27の発光を継続する。
The results of these comparisons, the light amount integrated value to the error of the light amount integrated value S1 E for light amount integrated value S1 X of the
一方、連続スペクトル光26の光量積分値S1Xに対する光量積分値S1Eの誤差、光量積分値S2Xに対する光量積分値S2Eの誤差、及び光量積分値S3Xに対する光量積分値S3Eの誤差のうちのいずれかが許容範囲外である場合、検証部404は適切な第1多色スペクトル光27が発光されていないと判断する。この場合、光源制御部22は、検証部404の検証結果を用いてLED20a〜20dをフィードバック制御する。すなわち、光源制御部22は、検証部404で算出した連続スペクトル光26の光量積分値S1Xに対する光量積分値S1Eの誤差、光量積分値S2Xに対する光量積分値S2Eの誤差、及び光量積分値S3Xに対する光量積分値S3Eの誤差に基づいて、各LED20a〜20dの光量を調整した制御をする。これにより、照明光は常に適切な第1多色スペクトル光27に補正される。
On the other hand, the light amount integrated value S1 E for light amount integrated value S1 X of the continuous spectrum light 26 errors, the light amount integrated value S2 E for light amount integrated value S2 X error, and the light amount integrated value S3 E for light amount integrated value S3 X of the error If any of them is out of the allowable range, the
上記第4実施形態の内視鏡システム400では、検証部404が、連続スペクトル光26の光量積分値S1Xに対する光量積分値S1Eの誤差、及び、光量積分値S2Xに対する光量積分値S2Eの誤差だけでなく、さらに、光量積分値S3Xに対する光量積分値S3Eの誤差を求め、適切な第1多色スペクトル光27が発光されているか否かの検証に利用しているが、光量積分値S3Xに対する光量積分値S3Eの誤差を用いずに、連続スペクトル光26の光量積分値S1Xに対する光量積分値S1Eの誤差、及び、光量積分値S2Xに対する光量積分値S2Eの誤差を用いて適切な第1多色スペクトル光27が発光されているか否かを検証しても良い。
In the
また、上記第4実施形態の内視鏡システム400では、光量検出部301によって各LED20a〜20dの光量を検出しているが、各LED20a〜20dの光量の代わりに、各LED20a〜20dが発光する各光の分光スペクトルを検出しても良い。この場合も、上記第4実施形態と同様に、適切な第1多色スペクトル光27が発光されているか否かの検証をすることができる。
Also, in the
上記各実施形態及び変形例では、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16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500と、プロセッサ装置(図示しない)とを少なくとも有する。
In each of the above embodiments and modifications, the present invention is implemented by the endoscope system that performs observation by inserting the
カプセル内視鏡500は、光源502と光源制御部503と、撮像センサ504と、画像生成部506と、送受信アンテナ508とを備えている。光源502は、上記各実施形態及び変形例の光源部20と同様に、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、を有している。
The
光源制御部503は、上記各実施形態及び変形例の光源制御部22と同様にして光源502の駆動を制御する。また、光源制御部503は、送受信アンテナ508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、上記各実施形態及び変形例のプロセッサ装置16とほぼ同様であるが、画像生成部506はカプセル内視鏡500に設けられ、生成された内視鏡画像は、送受信アンテナ508を介してプロセッサ装置に送信される。撮像センサ504は上記各実施形態及び変形例の撮像センサ48と同様に構成される。
The light
なお、上記各実施形態及び変形例では、光源制御部22は、キセノンランプの白色光を模倣する第1多色スペクトル光27を発生させているが、キセノンランプの白色光の代わりに、他の連続スペクトル光を模倣する第1多色スペクトル光27を発生さても良い。例えば、従来の内視鏡システムでは、キセノンランプ以外のハロゲンランプを用いる場合がある。キセノンランプ以外のハロゲンランプを模倣する第1多色スペクトル光を発生させても良く、模倣するランプの種類を医師等が選択できるようにしても良い。同様に、励起光を発する励起光光源と、励起光の照射によって蛍光を発する蛍光体を組み合わせた広帯域光源や、半導体光源からなる広帯域光源が発する連続スペクトル光を模倣することもできる。蛍光体に励起光を照射して広帯域光源は、例えば、紫外光、紫色光、または青色光等を発光する励起光光源と、紫外光、紫色光、または青色光等の照射によって緑色から黄色(あるいは赤色)の蛍光を発光する蛍光体を組み合わせて構成される。半導体光源からなる広帯域光源は、例えば、白色光を発生する半導体光源である。上記のように、キセノンランプ以外の連続スペクトル光(実質的に白色に見える擬似白色光やその他白色以外の光を含む)を模倣する場合も、上記実施形態のキセノンランプの白色光を模倣する場合と同様にして第1多色スペクトル光を発生させることができる。
In each of the above-described embodiments and modifications, the light
上記各実施形態及び変形例では、V−LED20a、B−LED20b、G−LED20c、R−LED20dの4色のLEDを用いているが、内視鏡光源装置14に用いる複数の光源が発光する光の色(波長)は、これ以外の色及び組み合わせでも良い。また、LEDの代わりに、LD(Laser Diode)等の他の半導体光源を用いても良い。
In each of the above embodiments and modifications, four-color LEDs of the V-
上記各実施形態及び変形例では、キセノンランプの連続スペクトル光26と同様に観察対象を観察できるように調節した第1多色スペクトル光27を観察対象に照射する。すなわち、観察対象に照射する照明光の段階でキセノンランプを模倣しているが、観察対象からの戻り光を撮像センサ48で受光する段階でキセノンランプの連続スペクトル光26を模倣しても良い。このように、観察対象からの戻り光を撮像センサ48で受光する段階でキセノンランプの連続スペクトル光26を模倣する場合も、観察対象に照射する照明光の段階でキセノンランプを模倣する場合と同様の信号を撮像センサ48から得ることができる。
In each of the above embodiments and modifications, the observation target is irradiated with the first
例えば、光源制御部22は、第1多色スペクトル光27を観察対象に照射する場合に撮像センサ48に入射する戻り光と、キセノンランプの連続スペクトル光26を観察対象に照射した場合の戻り光とで、第1波長帯域及び第2波長帯域の各光量積分値が一致するように各LED20a〜20dの光量を制御する。こうすると、観察対象から撮像センサ48に入射する戻り光の段階で、キセノンの連続スペクトル光26を模倣することができるので、結果として、キセノンランプの連続スペクトル光26を観察対象に照射した場合と同様に観察対象を観察することができる。
For example, the light
また、光源制御部22は、撮像センサ48の各画素に設けられた各色のカラーフィルタの特性を加味して、各LED20a〜20dの光量を制御しても良い。具体的には、光源制御部22は、第1多色スペクトル光27を観察対象に照射する場合に第1色カラーフィルタ(例えばBカラーフィルタ)が設けられた第1色画素(例えばB画素)で得られる信号と、キセノンランプの連続スペクトル光26を観察対象に照射する場合に第1画素で得られる信号とを一致させ、かつ、第1多色スペクトル光27を観察対象に照射する場合に第2色カラーフィルタ(例えばGカラーフィルタ)が設けられた第2色画素(例えばG画素)で得られる信号と、キセノンランプの連続スペクトル光26を観察対象に照射する場合に第2色画素で得られる信号と、を一致させる。すなわち、上記各実施形態の第1波長帯域、第2波長帯域、及び第3波長帯域を撮像センサ48のRGBカラーセンサの波長帯域に設定する。
Further, the light
こうすると、第1色画素で得られる信号は、第1波長帯域の光量積分値であり、第2色画素で得られる信号は第2波長帯域の光量積分値であり、第3色画素で得られる信号は第3波長帯域の光量積分値である。このため、第1色画素で得られる信号を第1色画素で得られる光量積分値という。同様に、第2色画素で得られる信号を第2色画素で得られる光量積分値といい、第3色画素で得られる信号を第3色画素で得られる光量積分値という。これら各色画素の光量積分値は、各画素での露光時間まで含めた値(時間で積分した値)になるが、上記実施形態及び変形例の光量積分値と実質的に同じ役割を果たす。第1色画素、第2色画素、または第3色画素でそれぞれ露光時間を異ならせる場合でも、露光時間まで各画素の露光時間まで考慮して各画素で得られる光量積分値が調節される。 In this case, the signal obtained from the first color pixel is the integrated light amount in the first wavelength band, the signal obtained from the second color pixel is the integrated light amount in the second wavelength band, and the signal obtained from the third color pixel is obtained. The signal obtained is an integrated light amount value of the third wavelength band. For this reason, the signal obtained by the first color pixel is referred to as an integrated light amount value obtained by the first color pixel. Similarly, a signal obtained by the second color pixel is called an integrated light amount value obtained by the second color pixel, and a signal obtained by the third color pixel is called an integrated light amount value obtained by the third color pixel. The light intensity integrated value of each color pixel is a value including the exposure time of each pixel (a value obtained by integrating with time), but has substantially the same role as the light intensity integrated value of the above-described embodiment and modified examples. Even when the exposure time is different for each of the first color pixel, the second color pixel, and the third color pixel, the integrated light amount value obtained for each pixel is adjusted in consideration of the exposure time of each pixel up to the exposure time.
[付記項]
互いに異なる色の光を独立して発光する複数の光源を有し、前記複数の光源が発光する光を重ね合わせた第1多色スペクトルを有する第1多色スペクトル光を発する光源部と、
第1色カラーフィルタが設けられた第1色画素と、前記第1色カラーフィルタとは異なる第2色カラーフィルタが設けられた第2色画素とを有し、前記第1多色スペクトル光が照射された観察対象を撮像する撮像センサと、
前記複数の光源を制御し、前記第1多色スペクトル光を前記観察対象に照射した場合に前記撮像センサの前記第1色画素で得られる光量積分値と、連続スペクトル光を前記観察対象に照射した場合に前記撮像センサの前記第1色画素で得られる光量積分値とを一致させ、かつ、前記第1多色スペクトル光を前記観察対象に照射した場合に前記撮像センサの前記第2色画素で得られる光量積分値と、連続スペクトル光を前記観察対象に照射した場合に前記撮像センサの前記第2色画素で得られる光量積分値と、を一致させる光源制御部と、
を備える内視鏡システム。
[Appendix]
A light source unit that has a plurality of light sources that independently emit light of different colors, and emits a first multicolor spectrum light having a first multicolor spectrum in which the light emitted by the plurality of light sources is superimposed;
A first color pixel provided with a first color filter; and a second color pixel provided with a second color filter different from the first color filter. An imaging sensor for imaging the irradiated observation target;
Controlling the plurality of light sources, and irradiating the observation target with a light intensity integrated value obtained by the first color pixel of the image sensor when the first multicolor spectrum light is irradiated onto the observation target; In this case, the light quantity integral value obtained by the first color pixel of the image sensor is matched, and the second color pixel of the image sensor is irradiated when the first multicolor spectrum light is irradiated on the observation target. And a light source control unit that matches the light intensity integrated value obtained at
An endoscope system comprising:
10,100,210,300,400 内視鏡システム
20 光源部
22 光源制御部
25,326 多色スペクトル光
26 連続スペクトル光
27,327 第1多色スペクトル光
201 第2多色スペクトル光
212 内視鏡機種検出部
301 光量検出部
304 経時劣化検出部
404 検証部
406 光量積分値テーブル
500 カプセル内視鏡
10, 100, 210, 300, 400
Claims (15)
前記第1多色スペクトル光の第1波長帯域の光量積分値を、白色光源が発光する白色光である連続スペクトル光の前記第1波長帯域の光量積分値に一致させ、かつ、前記第1多色スペクトル光の前記第1波長帯域とは異なる第2波長帯域の光量積分値を、前記連続スペクトル光の前記第2波長帯域の光量積分値と一致させるように前記複数の光源の光量をそれぞれ制御する光源制御部と、
前記複数の光源が発する光の光量をそれぞれ検出する光量検出部と、
を備え、
前記光源制御部は、前記光量検出部による検出結果を用いて、前記複数の光源のうち、前記第1多色スペクトル光を形成する光量の指定値に対して、光量の不足が最も大きい最劣化光源の光量に合わせて、残りの光源の光量を設定する内視鏡光源装置。 A light source unit that has a plurality of light sources that independently emit light of different colors, and emits a first multicolor spectrum light having a first multicolor spectrum in which the light emitted by the plurality of light sources is superimposed;
The quantity integrated value of the first wavelength band before Symbol first polychromatic spectrum light, white light source to match the light amount integrated value of the first wavelength band of the continuous spectrum light is white light emitted, and the first The light intensity of each of the plurality of light sources is adjusted so that the light intensity integral of a second wavelength band different from the first wavelength band of the polychromatic spectrum light coincides with the light intensity integral of the second wavelength band of the continuous spectrum light. A light source control unit for controlling;
A light amount detection unit that detects a light amount of light emitted by the plurality of light sources,
With
The light source control unit uses the detection result of the light amount detection unit to determine, among the plurality of light sources, a maximum deterioration in which the shortage of the light amount is the largest with respect to a designated value of the light amount forming the first multicolor spectrum light. An endoscope light source device that sets the light amounts of the remaining light sources according to the light amounts of the light sources.
前記第1多色スペクトル光の前記第1波長帯域は、前記紫色光及び前記青色光を含む波長帯域である請求項1〜3のいずれか1項に記載の内視鏡光源装置。 The plurality of light sources include a purple light source that emits purple light, and a blue light source that emits blue light.
The endoscope light source device according to any one of claims 1 to 3, wherein the first wavelength band of the first multicolor spectrum light is a wavelength band including the violet light and the blue light.
前記光源制御部は、前記第2多色スペクトル光の前記第1波長帯域の光量積分値を、前記連続スペクトル光の前記第1波長帯域の光量積分値よりも大きくし、かつ、前記第2多色スペクトル光の前記第2波長帯域の光量積分値を、前記連続スペクトル光の前記第2波長帯域の光量積分値と一致させる請求項1〜6のいずれか1項に記載の内視鏡光源装置。 The light source unit emits, by the plurality of light sources, a second polychromatic spectrum light having a second polychromatic spectrum having a different spectral spectrum from the first polychromatic spectrum light and the continuous spectrum light,
The light source control unit sets a light quantity integral of the second multicolor spectrum light in the first wavelength band larger than a light quantity integral of the continuous spectrum light in the first wavelength band, and The endoscope light source device according to any one of claims 1 to 6, wherein a light intensity integrated value of the second wavelength band of the color spectrum light is made to match a light intensity integrated value of the second wavelength band of the continuous spectrum light. .
前記第1多色スペクトル光の第1波長帯域の光量積分値を、白色光源が発光する白色光である連続スペクトル光の前記第1波長帯域の光量積分値と一致させ、かつ、前記第1多色スペクトル光の前記第1波長帯域とは異なる第2波長帯域の光量積分値を、前記連続スペクトル光の前記第2波長帯域の光量積分値と一致させるように前記複数の光源の光量をそれぞれ制御する光源制御部と、
前記複数の光源が発する光の光量をそれぞれ検出する光量検出部と、
を備え、
前記光源制御部は、前記光量検出部による検出結果を用いて、前記複数の光源のうち、前記第1多色スペクトル光を形成する光量の指定値に対して、光量の不足が最も大きい最劣化光源の光量に合わせて、残りの光源の光量を設定する内視鏡システム。 A light source unit that has a plurality of light sources that independently emit light of different colors, and emits a first multicolor spectrum light having a first multicolor spectrum in which the light emitted by the plurality of light sources is superimposed;
The quantity integrated value of the first wavelength band before Symbol first polychromatic spectrum light, white light source to match the light amount integrated value of the first wavelength band of the continuous spectrum light is white light emitted, and the first The light intensity of each of the plurality of light sources is adjusted so that the light intensity integral of a second wavelength band different from the first wavelength band of the polychromatic spectrum light coincides with the light intensity integral of the second wavelength band of the continuous spectrum light. A light source control unit for controlling;
A light amount detection unit that detects a light amount of light emitted by the plurality of light sources,
With
The light source control unit uses the detection result of the light amount detection unit to determine, among the plurality of light sources, a maximum deterioration in which the shortage of the light amount is the largest with respect to a designated value of the light amount forming the first multicolor spectrum light. An endoscope system that sets the light intensity of the remaining light sources according to the light intensity of the light source.
前記光源制御部は、前記第2多色スペクトル光の前記第1波長帯域の光量積分値を、前記連続スペクトル光の前記第1波長帯域の光量積分値よりも大きくし、かつ、前記第2多色スペクトル光の前記第2波長帯域の光量積分値を、前記連続スペクトル光の前記第2波長帯域の光量積分値と一致させる請求項11に記載の内視鏡システム。 The light source unit emits, by the plurality of light sources, a second polychromatic spectrum light having a second polychromatic spectrum having a different spectral spectrum from the first polychromatic spectrum light and the continuous spectrum light,
The light source control unit sets a light quantity integral of the second multicolor spectrum light in the first wavelength band larger than a light quantity integral of the continuous spectrum light in the first wavelength band, and The endoscope system according to claim 11, wherein an integral value of the light amount of the second wavelength band of the color spectrum light is made equal to an integral value of the light amount of the second wavelength band of the continuous spectrum light.
前記光源制御部は、前記内視鏡機種検出部によって検出された前記内視鏡の機種によって、前記光源部が発する光を、前記第1多色スペクトル光と前記第2多色スペクトル光とで切り替える請求項12に記載の内視鏡システム。 An endoscope model detection unit that detects the model of the connected endoscope and inputs the detection result to the light source control unit,
The light source control unit, by the endoscope model detected by the endoscope model detection unit, the light emitted by the light source unit, the first multicolor spectrum light and the second multicolor spectrum light The endoscope system according to claim 12, which is switched.
光源制御部が、前記第1多色スペクトル光の第1波長帯域の光量積分値を、白色光源が発光する白色光である連続スペクトル光の前記第1波長帯域の光量積分値と一致させ、かつ、前記第1多色スペクトル光の前記第1波長帯域とは異なる第2波長帯域の光量積分値を、前記連続スペクトル光の前記第2波長帯域の光量積分値と一致させるように前記複数の光源の光量をそれぞれ制御して、前記第1多色スペクトル光を発光させるステップと、
前記光源制御部が、前記光量検出部による検出結果を用いて、前記複数の光源のうち、前記第1多色スペクトル光を形成する光量の指定値に対して、光量の不足が最も大きい最劣化光源の光量に合わせて、残りの光源の光量を設定するステップと、
を備える内視鏡光源装置の作動方法。 A light source unit having a plurality of light sources that independently emit light of different colors, and a light source unit that emits a first multicolor spectrum light having a first multicolor spectrum obtained by superimposing light emitted by the plurality of light sources; In a method of operating an endoscope light source device having a light amount detection unit that detects a light amount of light emitted by each of the plurality of light sources,
Light source control unit, a light intensity integral value of the first wavelength band before Symbol first polychromatic spectrum light, white light source to match the light amount integrated value of the first wavelength band of the continuous spectrum light is white light emitted, and, wherein the plurality of light intensity integral value of a different second wavelength band from the first wavelength band of the first polychromatic spectrum light, to so that to match the light amount integrated value of the second wavelength band of the continuous spectrum light Controlling the respective light amounts of the light sources to emit the first polychromatic spectrum light;
The light source control unit uses the detection result of the light amount detection unit to determine, among the plurality of light sources, a maximum deterioration in which the shortage of the light amount is the largest with respect to a designated value of the light amount forming the first multicolor spectrum light. Setting the light intensity of the remaining light sources according to the light intensity of the light source;
An operation method of an endoscope light source device comprising:
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Families Citing this family (2)
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Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11253402A (en) * | 1998-03-10 | 1999-09-21 | Olympus Optical Co Ltd | Endoscope |
JP2001208985A (en) * | 2000-01-27 | 2001-08-03 | Olympus Optical Co Ltd | Endoscope device |
JP2001201697A (en) * | 2000-01-17 | 2001-07-27 | Olympus Optical Co Ltd | Endoscope light source device |
JP2006166940A (en) * | 2004-12-10 | 2006-06-29 | Olympus Corp | Lighting device for endoscope |
JP2008181933A (en) * | 2007-01-23 | 2008-08-07 | Seiko Epson Corp | Method of driving laser light source device, laser light source device, image display device, monitor and illumination apparatus |
EP2116176B1 (en) * | 2007-02-26 | 2011-12-28 | Olympus Medical Systems Corp. | Capsule endoscope |
CN101449961A (en) * | 2007-12-06 | 2009-06-10 | 硕颉科技股份有限公司 | Multiple wavelength light-source endoscope system for assistant diagnosis |
JP5767775B2 (en) * | 2009-07-06 | 2015-08-19 | 富士フイルム株式会社 | Endoscope device |
JP5306447B2 (en) * | 2009-07-23 | 2013-10-02 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | Transmittance adjusting device, observation device, and observation system |
JP5401205B2 (en) * | 2009-08-10 | 2014-01-29 | 富士フイルム株式会社 | Endoscope device |
WO2011087801A1 (en) * | 2009-12-22 | 2011-07-21 | Integrated Endoscopy, Inc. | Endoscope with different color light sources |
JP5454785B2 (en) * | 2010-03-26 | 2014-03-26 | 日本電気硝子株式会社 | Glass plate sorting device |
JP5485835B2 (en) * | 2010-09-07 | 2014-05-07 | 富士フイルム株式会社 | Endoscope light source device and light amount control method thereof, endoscope system and control method thereof |
JP5198694B2 (en) * | 2011-02-09 | 2013-05-15 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | Light source device |
WO2012161028A1 (en) * | 2011-05-26 | 2012-11-29 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | Light source device |
JP5749633B2 (en) * | 2011-11-28 | 2015-07-15 | 富士フイルム株式会社 | Endoscope light source device |
JP5467181B1 (en) * | 2012-03-29 | 2014-04-09 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | Endoscope system |
WO2015005277A1 (en) * | 2013-07-11 | 2015-01-15 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | Light source device |
JP6340424B2 (en) * | 2014-07-09 | 2018-06-06 | オリンパス株式会社 | Endoscope system and light source device for endoscope |
JP6654004B2 (en) * | 2015-01-29 | 2020-02-26 | 富士フイルム株式会社 | Endoscope light source device, endoscope system, and method of operating endoscope light source device |
JP2017012395A (en) * | 2015-06-30 | 2017-01-19 | 富士フイルム株式会社 | Endoscope system and method of operating endoscope system |
-
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019136555A (en) * | 2015-01-29 | 2019-08-22 | 富士フイルム株式会社 | Endoscope light source device, endoscope system, and method of operating endoscope light source device |
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