JP6947918B2 - 内視鏡用光源装置及びその発光光量制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、内視鏡用光源装置に関し、特に、生体組織の観察に用いられる内視鏡用光源装置及びその発光光量制御方法に関するものである。

医療分野の内視鏡観察においては、互いに異なる波長の光を発生する複数の光源の出射光量の比率を変化させることにより、被検体内に存在する生体組織等の被写体に照射される照明光の色調を変更するような技術が従来知られている。

具体的には、例えば、日本国特許５４０１２０５号公報には、発光波長の異なる複数種の光源を有する内視鏡装置において、被検体の被観察領域と内視鏡先端部との接近度を示す接近度情報に応じ、当該複数種の光源の出射光量の比率を変更するような構成が開示されている。

ところで、医療分野の内視鏡観察においては、例えば、被検体内の所望の生体組織に対して可視域の照明光を照射した場合に、当該照明光が当該所望の生体組織とは異なる場所で反射することにより２次光が生じるとともに、当該２次光が（当該照明光と併せて）当該所望の生体組織に対して照射されるような現象が発生し得る。そして、医療分野の内視鏡観察においては、このような現象の発生に伴い、被検体内の生体組織を撮像して得られた画像の色調が変化してしまう場合がある、という問題点が存在している。

しかし、日本国特許５４０１２０５号公報には、前述の問題点を解消可能な手法について特に開示等されていない。そのため、日本国特許５４０１２０５号公報に開示された構成によれば、被検体内の生体組織の色調に基づいて病変の有無等の診断を行う際の精度が低下してしまうおそれがある、という前述の問題点に応じた課題が生じている。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、被検体内の生体組織の色調に基づいて診断を行う際の精度を確保することが可能な内視鏡用光源装置及びその発光光量制御方法を提供することを目的としている。

内視鏡用光源装置は、被検体内の生体組織を照明するための照明光に含まれる青色光を発生する第１の光源と、前記照明光に含まれる緑色光を発生する第２の光源と、前記照明光に含まれる赤色光を発生する第３の光源と、を具備して構成された光源部と、前記光源部の各光源の発光状態を個別に制御することができるように構成され、観察対象の生体組織までの観察距離が大きい程前記第２の光源の光量を増加させ、小さい程前記第２の光源の光量を減少させる制御を行う光源制御部と、を有し、前記光源制御部は、前記第２の光源の発光光量が所定の発光光量以下である場合に、前記照明光に含まれる各色の光のカラーバランスが所定のカラーバランスに維持されるように、前記第１の光源、前記第２の光源及び前記第３の光源の発光光量を変化させる第１の発光光量制御を行い、前記第２の光源の発光光量が前記所定の発光光量よりも大きい場合に、前記照明光に含まれる各色の光のカラーバランスが前記所定のカラーバランスとは異なるカラーバランスになるように、前記第１の光源及び前記第２の光源の発光光量を前記第１の発光光量制御と同様の方法で変化させつつ、前記第３の光源の発光光量を前記第１の発光光量制御とは異なる方法で変化させる第２の発光光量制御を行う。
また、本発明の態様による内視鏡用光源装置の発光光量制御方法は、被検体内の生体組織を照明するための照明光に含まれる青色光を発生する第１の光源と、前記照明光に含まれる緑色光を発生する第２の光源と、前記照明光に含まれる赤色光を発生する第３の光源と、を具備して構成された光源部の前記各光源の発光状態を個別に制御する内視鏡用光源装置の発光光量制御方法において、光源制御部が、観察対象の生体組織までの観察距離が大きい程前記第２の光源の光量を増加させ、小さい程前記第２の光源の光量を減少させる制御を行うとともに、前記第２の光源の発光光量が所定の発光光量以下である場合に、前記照明光に含まれる各色の光のカラーバランスが所定のカラーバランスに維持されるように、前記第１の光源、前記第２の光源及び前記第３の光源の発光光量を変化させる第１の発光光量制御を行い、前記第２の光源の発光光量が前記所定の発光光量よりも大きい場合に、前記照明光に含まれる各色の光のカラーバランスが前記所定のカラーバランスとは異なるカラーバランスになるように、前記第１の光源及び前記第２の光源の発光光量を前記第１の発光光量制御と同様の方法で変化させつつ、前記第３の光源の発光光量を前記第１の発光光量制御とは異なる方法で変化させる第２の発光光量制御を行う。

実施形態に係る内視鏡システムの要部の構成を示す図。 実施形態に係る光源装置に設けられた各ＬＥＤから発せられる光の波長帯域の一例を示す図。 実施形態に係る光源装置の動作を説明するための図。 実施形態に係る光源装置の動作を説明するための図。 実施形態の第１の変形例に係る光源装置の動作を説明するための図。 実施形態の第２の変形例に係る光源装置の動作を説明するための図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明を行う。

図１から図６は、本発明の実施形態に係るものである。

内視鏡システム１は、図１に示すように、被検体内に挿入可能であるとともに、当該被検体内に存在する生体組織等の被写体を撮像して撮像信号を出力するように構成された内視鏡２と、内視鏡２の内部に挿通配置されたライトガイド７を介して当該被写体の観察に用いられる照明光を供給するように構成された光源装置３と、内視鏡２から出力される撮像信号に応じた観察画像等を生成して出力するように構成されたプロセッサ４と、プロセッサ４から出力される観察画像を画面上に表示するように構成された表示装置５と、を有している。図１は、実施形態に係る内視鏡システムの要部の構成を示す図である。

内視鏡２は、被検体内に挿入可能な細長形状に形成された挿入部２ａと、挿入部２ａの基端側に設けられた操作部２ｂと、を有している。また、内視鏡２は、例えば、撮像部２１（後述）から出力される撮像信号等の種々の信号の伝送に用いられる信号線が内蔵されたユニバーサルケーブル（不図示）を介し、プロセッサ４に着脱可能に接続されるように構成されている。また、内視鏡２は、ライトガイド７の少なくとも一部が内蔵されたライトガイドケーブル（不図示）を介し、光源装置３に着脱可能に接続されるように構成されている。

挿入部２ａの先端部２ｃには、被検体内の生体組織等の被写体を撮像するための撮像部２１と、ライトガイド７の出射端部と、ライトガイド７により伝送された照明光を被写体へ照射する照明光学系２２と、が設けられている。

撮像部２１は、照明光学系２２からの照明光が照射された被写体からの戻り光を撮像して撮像信号を出力するように構成されている。具体的には、撮像部２１は、照明光学系２２からの照明光が照射された被写体から発せられる戻り光を結像するように構成された対物光学系２１ａと、対物光学系２１ａにより結像された戻り光を撮像することにより撮像信号を生成し、当該生成した撮像信号をプロセッサ４へ出力するように構成された撮像素子２１ｂと、を有している。

撮像素子２１ｂは、例えば、ＣＣＤまたはＣＭＯＳのようなイメージセンサを具備して構成されている。また、撮像素子２１ｂの撮像面には、対物光学系２１ａから入射した戻り光を赤色、緑色及び青色の３色に分光するための原色ベイヤー配列のカラーフィルタと、当該カラーフィルタを通過した光を撮像するためにマトリクス状に配設された複数の画素と、が設けられている。また、撮像素子２１ｂは、プロセッサ４から出力される制御信号に応じた動作を行うように構成されている。

操作部２ｂは、ユーザが把持して操作することが可能な形状を具備して構成されている。また、操作部２ｂには、ユーザの入力操作に応じた指示をプロセッサ４に対して行うことが可能な１つ以上のスイッチを具備して構成されたスコープスイッチ２３が設けられている。

光源装置３は、内視鏡２に対して照明光を供給する内視鏡用光源装置として構成されている。また、光源装置３は、発光部３１と、合波器３２と、集光レンズ３３と、光源制御部３４と、を有して構成されている。

発光部３１は、紫色ＬＥＤ３１ａと、青色ＬＥＤ３１ｂと、緑色ＬＥＤ３１ｃと、琥珀色ＬＥＤ３１ｄと、赤色ＬＥＤ３１ｅと、を有して構成されている。すなわち、発光部３１は、複数の半導体発光素子を有して構成されている。また、発光部３１の各ＬＥＤは、光源制御部３４の制御に応じて個別に発光または消光するように構成されている。また、発光部３１の各ＬＥＤは、光源制御部３４の制御に応じた発光光量で発光するように構成されている。

紫色ＬＥＤ３１ａは、紫色域に中心波長を有する紫色光（以降、Ｖ光と称する）を発生するように構成されている。具体的には、紫色ＬＥＤ３１ａは、例えば、図２に示すような、中心波長が４１５ｎｍ付近に設定された光をＶ光として発生するよう構成されている。なお、紫色ＬＥＤ３１ａの発光光量ＥＶは、Ｖ光の波長帯域に含まれる各波長の光の強度を積算して得られる総光量として規定される。図２は、実施形態に係る光源装置に設けられた各ＬＥＤから発せられる光の波長帯域の一例を示す図である。

青色ＬＥＤ３１ｂは、Ｖ光よりも長波長側の青色域に中心波長を有する青色光（以降、Ｂ光と称する）を発生するように構成されている。具体的には、青色ＬＥＤ３１ｂは、例えば、図２に示すような、中心波長が４６０ｎｍ付近に設定された光をＢ光として発生するよう構成されている。なお、青色ＬＥＤ３１ｂの発光光量ＥＢは、Ｂ光の波長帯域に含まれる各波長の光の強度を積算して得られる総光量として規定される。

緑色ＬＥＤ３１ｃは、Ｂ光よりも長波長側の緑色域に中心波長を有する緑色光（以降、Ｇ光と称する）を発生するように構成されている。具体的には、緑色ＬＥＤ３１ｃは、例えば、図２に示すような、中心波長が５４０ｎｍ付近に設定された光をＧ光として発生するよう構成されている。なお、緑色ＬＥＤ３１ｃの発光光量ＥＧは、Ｇ光の波長帯域に含まれる各波長の光の強度を積算して得られる総光量として規定される。

琥珀色ＬＥＤ３１ｄは、Ｇ光よりも長波長側の琥珀色域に中心波長を有する琥珀色光（以降、Ａ光と称する）を発生するように構成されている。具体的には、琥珀色ＬＥＤ３１ｄは、例えば、図２に示すような、中心波長が６００ｎｍ付近に設定された光をＡ光として発生するよう構成されている。なお、琥珀色ＬＥＤ３１ｄの発光光量ＥＡは、Ａ光の波長帯域に含まれる各波長の光の強度を積算して得られる総光量として規定される。

赤色ＬＥＤ３１ｅは、Ａ光よりも長波長側の赤色域に中心波長を有する赤色光（以降、Ｒ光と称する）を発生するように構成されている。具体的には、赤色ＬＥＤ３１ｅは、例えば、図２に示すような、中心波長が６３０ｎｍ付近に設定された光をＲ光として発生するよう構成されている。なお、赤色ＬＥＤ３１ｅの発光光量ＥＲは、Ｒ光の波長帯域に含まれる各波長の光の強度を積算して得られる総光量として規定される。

合波器３２は、発光部３１から発せられた各光を合波して集光レンズ３３に入射させることができるように構成されている。

集光レンズ３３は、合波器３２を経て入射した光を集光してライトガイド７の入射端部へ出射するように構成されている。

光源制御部３４は、例えば、制御回路等を具備して構成されている。また、光源制御部３４は、緑色ＬＥＤ３１ｃの現在の発光光量ＥＧＣを取得するための動作を行うように構成されている。また、光源制御部３４は、プロセッサ４から出力される制御信号と、緑色ＬＥＤ３１ｃの現在の発光光量ＥＧＣと、に基づき、発光部３１の各ＬＥＤの発光状態を個別に制御することができるように構成されている。また、光源制御部３４は、発光部３１の各ＬＥＤの発光状態を示す発光状態信号を生成して制御部４４へ出力するように構成されている。なお、光源制御部３４において行われる動作の具体例については、後程説明する。

すなわち、光源装置３は、被検体内の生体組織を照明するための照明光に含まれるＶ光を発生する紫色ＬＥＤ３１ａと、当該照明光に含まれるＢ光を発生する青色ＬＥＤ３１ｂと、当該照明光に含まれるＧ光を発生する緑色ＬＥＤ３１ｃと、当該照明光に含まれるＡ光を発生する琥珀色ＬＥＤ３１ｄと、当該照明光に含まれるＲ光を発生する赤色ＬＥＤ３１ｅと、を有して構成されている。

プロセッサ４は、信号処理部４１と、画像処理部４２と、観察画像生成部４３と、制御部４４と、を有して構成されている。

信号処理部４１は、例えば、信号処理回路等を具備して構成されている。また、信号処理部４１は、内視鏡２から出力される撮像信号に対してＡ／Ｄ変換等の所定の信号処理を施すことにより画像データを生成し、当該生成した画像データを１フレームずつ画像処理部４２及び制御部４４へそれぞれ出力するように構成されている。

画像処理部４２は、例えば、画像処理回路等を具備して構成されている。また、画像処理部４２は、信号処理部４１から出力される画像データと、制御部４４から出力される制御信号と、に基づき、被写体に対して照射された照明光の戻り光に含まれかつ撮像素子２１ｂのＢ（青色）フィルタを透過して撮像されたＶ光に対応する紫色成分の画像データＩＤＶと、当該戻り光に含まれかつ当該Ｂフィルタを透過して撮像されたＢ光に対応する青色成分の画像データＩＤＢと、をそれぞれ生成するための処理を行うように構成されている。また、画像処理部４２は、信号処理部４１から出力される画像データと、制御部４４から出力される制御信号と、に基づき、被写体に対して照射された照明光の戻り光に含まれかつ撮像素子２１ｂのＧ（緑色）フィルタを透過して撮像されたＧ光に対応する緑色成分の画像データＩＤＧを生成するための処理を行うように構成されている。また、画像処理部４２は、信号処理部４１から出力される画像データと、制御部４４から出力される制御信号と、に基づき、被写体に対して照射された照明光の戻り光に含まれかつ撮像素子２１ｂのＲ（赤色）フィルタを透過して撮像されたＡ光に対応する琥珀色成分の画像データＩＤＡと、当該戻り光に含まれかつ当該Ｒフィルタを透過して撮像されたＲ光に対応する赤色成分の画像データＩＤＲと、をそれぞれ生成するための処理を行うように構成されている。また、画像処理部４２は、前述のように生成した各色成分の画像データに対して所定の画像処理を施して観察画像生成部４３へ出力するように構成されている。

観察画像生成部４３は、例えば、画像生成回路等を具備して構成されている。また、観察画像生成部４３は、制御部４４から出力される制御信号に基づき、画像処理部４２から出力される画像データを用いて観察画像を生成し、当該生成した観察画像を１フレームずつ表示装置５へ出力するように構成されている。

制御部４４は、例えば、制御回路等を具備して構成されている。また、制御部４４は、スコープスイッチ２３からの指示に応じた動作を行わせるための制御信号を生成して出力するように構成されている。また、制御部４４は、撮像素子２１ｂの動作を制御するための制御信号を生成して出力するように構成されている。

制御部４４は、信号処理部４１から出力される画像データの現在の明るさを検出するための明るさ検出処理を行うように構成されている。また、制御部４４は、前述の明るさ検出処理の処理結果として得られた現在の明るさを所定の明るさに近づけるような調光動作を行わせるための制御信号を生成して光源制御部３４へ出力するように構成されている。

制御部４４は、光源制御部３４から出力される発光状態信号に応じた動作を行わせるための制御信号を生成して画像処理部４２及び観察画像生成部４３へそれぞれ出力するように構成されている。

なお、本実施形態においては、例えば、プロセッサ４の各部が、個々の電子回路として構成されていてもよく、または、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の集積回路における回路ブロックとして構成されていてもよい。また、本実施形態においては、例えば、プロセッサ４が１つ以上のＣＰＵを具備して構成されていてもよい。また、本実施形態に係る構成を適宜変形することにより、例えば、プロセッサ４が、信号処理部４１、画像処理部４２、観察画像生成部４３及び制御部４４の機能を実行させるためのプログラムをメモリ等の記憶媒体（不図示）から読み込むとともに、当該読み込んだプログラムに応じた動作を行うようにしてもよい。

表示装置５は、例えば、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）等を具備し、プロセッサ４から出力される観察画像等を表示することができるように構成されている。

続いて、本実施形態の作用について、以下に説明する。

ユーザは、内視鏡システム１の各部を接続して電源を投入した後、表示装置５に表示される観察画像を確認しつつ、挿入部２ａを被験者の内部に挿入するとともに、当該被験者の内部に存在する所望の生体組織が対物光学系２１ａの観察視野内に入るような位置に先端部２ｃを配置する。

制御部４４は、信号処理部４１から出力される画像データに対して明るさ検出処理を施して得られた現在の明るさが所定の明るさ未満である場合には、光源装置３から内視鏡２に供給される照明光の光量を現在の光量から増加させるための制御信号ＣＳＡを生成して光源制御部３４へ出力する。また、制御部４４は、信号処理部４１から出力される画像データに対して明るさ検出処理を施して得られた現在の明るさが所定の明るさを超えている場合には、光源装置３から内視鏡２に供給される照明光の光量を現在の光量から減少させるための制御信号ＣＳＢを生成して光源制御部３４へ出力する。また、制御部４４は、信号処理部４１から出力される画像データに対して明るさ検出処理を施して得られた現在の明るさが所定の明るさに一致している場合には、光源装置３から内視鏡２に供給される照明光の光量を現在の光量に維持させるための制御信号を生成して光源制御部３４へ出力する。

光源制御部３４は、制御部４４から出力される制御信号と、緑色ＬＥＤ３１ｃの現在の発光光量ＥＧＣと、に基づき、発光部３１の各ＬＥＤの発光状態を制御する。

ここで、光源制御部３４等において行われる具体的な動作の一例について、図３及び図４等を参照しつつ説明する。図３及び図４は、実施形態に係る光源装置の動作を説明するための図である。

まず、緑色ＬＥＤ３１ｃの現在の発光光量ＥＧＣが０より大きくかつ発光光量ＥＧ１以下の範囲内に属する場合、すなわち、先端部２ｃと所望の生体組織との間の観察距離が近景に属する場合の動作について説明する。なお、発光光量ＥＧ１の設定方法の具体例については、後程説明する。

光源制御部３４は、琥珀色ＬＥＤ３１ｄを消光させつつ、紫色ＬＥＤ３１ａと、青色ＬＥＤ３１ｂと、緑色ＬＥＤ３１ｃと、赤色ＬＥＤ３１ｅと、を同時に発光させるための制御を発光部３１に対して行うとともに、当該制御に応じた発光状態信号を生成して制御部４４へ出力する。そして、このような光源制御部３４の動作によれば、先端部２ｃと所望の生体組織との間の観察距離が近景に属する場合に、Ｖ光、Ｂ光、Ｇ光及びＲ光を混合した混合光が照明光として当該所望の生体組織に対して照射される。

光源制御部３４は、発光光量ＥＶと、発光光量ＥＢと、発光光量ＥＧと、発光光量ＥＲと、を予め設定された発光光量比に維持しつつ変化させるための制御を発光部３１に対して行う。

具体的には、例えば、発光光量ＥＶと、発光光量ＥＢと、発光光量ＥＧと、発光光量ＥＲと、における発光光量比が１：１：１：１に設定されている場合には、光源制御部３４は、制御信号ＣＳＡが入力された際に、ＥＶ＝ＥＢ＝ＥＧ＝ＥＲを維持しつつこれら４つの発光光量を線形に増加させる（図３参照）ための制御を発光部３１に対して行う。また、例えば、発光光量ＥＶと、発光光量ＥＢと、発光光量ＥＧと、発光光量ＥＲと、における発光光量比が１：１：１：１に設定されている場合には、光源制御部３４は、制御信号ＣＳＢが入力された際に、ＥＶ＝ＥＢ＝ＥＧ＝ＥＲを維持しつつこれら４つの発光光量を線形に減少させる（図３参照）ための制御を発光部３１に対して行う。

なお、図３内の一点鎖線は、ＥＧ＝ＥＲとなる場合における発光光量の変化を示している。そのため、図３のグラフに示した制御が行われる場合においては、ＥＧ１＝ＥＲ１の関係が成立する。

画像処理部４２は、信号処理部４１から出力される画像データと、前述のような光源制御部３４の動作に応じて制御部４４から出力される制御信号と、に基づき、画像データＩＤＶと、画像データＩＤＢと、画像データＩＤＧと、画像データＩＤＲと、をそれぞれ生成するための処理を行う。

観察画像生成部４３は、制御部４４から出力される制御信号に基づき、画像処理部４２から出力される画像データＩＤＶ及び画像データＩＤＢを表示装置５のＢ（青色）チャンネルに割り当て、画像処理部４２から出力される画像データＩＤＧを表示装置５のＧ（緑色）チャンネルに割り当てるとともに、画像処理部４２から出力される画像データＩＤＲを表示装置５のＲ（赤色）チャンネルに割り当てることにより観察画像を生成し、当該生成した観察画像を表示装置５へ出力する。

次に、緑色ＬＥＤ３１ｃの現在の発光光量ＥＧＣが発光光量ＥＧ１よりも大きくかつ発光光量ＥＧ２未満の範囲内に属する場合、すなわち、先端部２ｃと所望の生体組織との間の観察距離が中景に属する場合の動作について説明する。なお、発光光量ＥＧ２の設定方法の具体例については、後程説明する。

光源制御部３４は、紫色ＬＥＤ３１ａと、青色ＬＥＤ３１ｂと、緑色ＬＥＤ３１ｃと、琥珀色ＬＥＤ３１ｄと、赤色ＬＥＤ３１ｅと、を同時に発光させるための制御を発光部３１に対して行うとともに、当該制御に応じた発光状態信号を生成して制御部４４へ出力する。そして、このような光源制御部３４の動作によれば、先端部２ｃと所望の生体組織との間の観察距離が中景に属する場合に、Ｖ光、Ｂ光、Ｇ光、Ａ光及びＲ光を混合した混合光が照明光として当該所望の生体組織に対して照射される。

光源制御部３４は、発光光量ＥＶと、発光光量ＥＢと、発光光量ＥＧと、を予め設定された発光光量比に維持しつつ変化させるための制御を発光部３１に対して行う。また、光源制御部３４は、０より大きくかつ発光光量ＥＡ２未満の範囲内において、発光光量ＥＡを発光光量ＥＲの変化に対して逆に変化させるための制御を発光部３１に対して行う。また、光源制御部３４は、０より大きくかつ発光光量ＥＲ１未満の範囲内において、発光光量ＥＲを発光光量ＥＡの変化に対して逆に変化させるための制御を発光部３１に対して行う。なお、本実施形態においては、発光光量ＥＡ２が発光光量ＥＧ２に対応する光量として設定されているとともに、発光光量ＥＲ１が発光光量ＥＧ１に対応する光量として設定されている。そのため、本実施形態においては、ＥＡ２＞ＥＲ１の関係が成立する。

具体的には、例えば、発光光量ＥＶと、発光光量ＥＢと、発光光量ＥＧと、発光光量ＥＡと、発光光量ＥＲと、における発光光量比が１：１：１：α：βで表される（但し、０＜α＜１かつ０＜β＜１であるとする）場合には、光源制御部３４は、制御信号ＣＳＡが入力された際に、ＥＶ＝ＥＢ＝ＥＧを維持しつつこれら３つの発光光量を線形に増加させるための制御と、当該発光光量比におけるαの値の増加率がβの値の減少率を上回るように発光光量ＥＡを線形に増加させつつ発光光量ＥＲを線形に減少させる（図３及び図４参照）ための制御と、を発光部３１に対して行う。また、例えば、発光光量ＥＶと、発光光量ＥＢと、発光光量ＥＧと、発光光量ＥＡと、発光光量ＥＲと、における発光光量比が１：１：１：α：βで表される場合には、光源制御部３４は、制御信号ＣＳＢが入力された際に、ＥＶ＝ＥＢ＝ＥＧを維持しつつこれら３つの発光光量を線形に減少させるための制御と、当該発光光量比におけるαの値の減少率がβの値の増加率を上回るように発光光量ＥＡを線形に減少させつつ発光光量ＥＲを線形に増加させる（図３及び図４参照）ための制御と、を発光部３１に対して行う。

なお、図４内の一点鎖線は、ＥＧ＝ＥＡとなる場合における発光光量の変化を示している。そのため、図４のグラフに示した制御が行われる場合においては、ＥＧ２＝ＥＡ２の関係が成立する。

画像処理部４２は、信号処理部４１から出力される画像データと、前述のような光源制御部３４の動作に応じて制御部４４から出力される制御信号と、に基づき、画像データＩＤＶと、画像データＩＤＢと、画像データＩＤＧと、画像データＩＤＡと、画像データＩＤＲと、をそれぞれ生成するための処理を行う。

観察画像生成部４３は、制御部４４から出力される制御信号に基づき、画像処理部４２から出力される画像データＩＤＶ及び画像データＩＤＢを表示装置５のＢチャンネルに割り当て、画像処理部４２から出力される画像データＩＤＧを表示装置５のＧチャンネルに割り当てるとともに、画像処理部４２から出力される画像データＩＤＡ及びＩＤＲを表示装置５のＲチャンネルに割り当てることにより観察画像を生成し、当該生成した観察画像を表示装置５へ出力する。

以上に述べたような本実施形態に係る動作によれば、光源制御部３４は、発光光量ＥＧが発光光量ＥＧ１以下である場合に、光源装置３から内視鏡２に供給される照明光に含まれる各色の光のカラーバランスがカラーバランスＣＢ１に維持されるように、青色ＬＥＤ３１ｂ、緑色ＬＥＤ３１ｃ及び赤色ＬＥＤ３１ｅの発光光量を変化させる発光光量制御ＥＬ１を発光部３１に対して行う。また、以上に述べたような本実施形態に係る動作によれば、光源制御部３４は、発光光量ＥＧが発光光量ＥＧ１よりも大きい場合に、光源装置３から内視鏡２に供給される照明光に含まれる各色の光のカラーバランスがカラーバランスＣＢ１とは異なるカラーバランスＣＢ２になるように、発光光量ＥＢ及びＥＧを発光光量制御ＥＬ１と同様の方法で変化させつつ、発光光量ＥＲを当該発光光量制御ＥＬ１とは異なる方法で変化させる発光光量制御ＥＬ２を発光部３１に対して行う。また、以上に述べたような本実施形態に係る動作によれば、光源制御部３４は、発光光量制御ＥＬ１において、発光光量ＥＡを０にするための制御と、発光光量ＥＢ、ＥＧ及びＥＲを漸次増加させる制御と、を行う。また、以上に述べたような本実施形態に係る動作によれば、光源制御部３４は、発光光量制御ＥＬ２において、発光光量ＥＢ及びＥＧの発光光量を漸次増加させる制御と、発光光量ＥＲを０まで漸次減少させる制御と、発光光量ＥＡを０から漸次増加させる制御と、を行う。

続いて、緑色ＬＥＤ３１ｃの現在の発光光量ＥＧＣが発光光量ＥＧ２以上である場合、すなわち、先端部２ｃと所望の生体組織との間の観察距離が遠景に属する場合の動作について説明する。

光源制御部３４は、赤色ＬＥＤ３１ｅを消光させつつ、紫色ＬＥＤ３１ａと、青色ＬＥＤ３１ｂと、緑色ＬＥＤ３１ｃと、琥珀色ＬＥＤ３１ｄと、を同時に発光させるための制御を発光部３１に対して行うとともに、当該制御に応じた発光状態信号を生成して制御部４４へ出力する。そして、このような光源制御部３４の動作によれば、先端部２ｃと所望の生体組織との間の観察距離が遠景に属する場合に、Ｖ光、Ｂ光、Ｇ光及びＡ光を混合した混合光が照明光として当該所望の生体組織に対して照射される。

光源制御部３４は、発光光量ＥＶと、発光光量ＥＢと、発光光量ＥＧと、発光光量ＥＡと、を予め設定された発光光量比に維持しつつ変化させるための制御を発光部３１に対して行う。

具体的には、例えば、発光光量ＥＶと、発光光量ＥＢと、発光光量ＥＧと、発光光量ＥＡと、における発光光量比が１：１：１：１に設定されている場合には、光源制御部３４は、制御信号ＣＳＡが入力された際に、ＥＶ＝ＥＢ＝ＥＧ＝ＥＡを維持しつつこれら４つの発光光量を線形に増加させる（図４参照）ための制御を発光部３１に対して行う。また、例えば、発光光量ＥＶと、発光光量ＥＢと、発光光量ＥＧと、発光光量ＥＡと、における発光光量比が１：１：１：１に設定されている場合には、光源制御部３４は、制御信号ＣＳＢが入力された際に、ＥＶ＝ＥＢ＝ＥＧ＝ＥＡを維持しつつこれら４つの発光光量を線形に減少させる（図４参照）ための制御を発光部３１に対して行う。

画像処理部４２は、信号処理部４１から出力される画像データと、前述のような光源制御部３４の動作に応じて制御部４４から出力される制御信号と、に基づき、画像データＩＤＶと、画像データＩＤＢと、画像データＩＤＧと、画像データＩＤＡと、をそれぞれ生成するための処理を行う。

観察画像生成部４３は、制御部４４から出力される制御信号に基づき、画像処理部４２から出力される画像データＩＤＶ及び画像データＩＤＢを表示装置５のＢチャンネルに割り当て、画像処理部４２から出力される画像データＩＤＧを表示装置５のＧチャンネルに割り当てるとともに、画像処理部４２から出力される画像データＩＤＡを表示装置５のＲチャンネルに割り当てることにより観察画像を生成し、当該生成した観察画像を表示装置５へ出力する。

最後に、本実施形態における発光光量ＥＧ１及びＥＧ２の設定方法の具体例について説明する。

発光光量ＥＧ１は、例えば、生体組織に対してＲ光のみを照射するとともに、当該生体組織から２次光が発生し始める発光光量ＥＲを実際に計測することにより得られた計測結果に基づいて設定される。そのため、図３に例示した場合においては、発光光量ＥＧ１が発光光量ＥＲ１と同じ光量に設定される。

または、発光光量ＥＧ１は、下記数式（１）及び（２）を用いた演算の演算結果として得られた発光光量として設定される。ＥＧ１＝ＥＧＭ×Ｆ（Ｃｐ）…（１）Ｃｐ＝ＡＶｒ／ＡＶｇ…（２）
上記数式（１）のＥＧＭは、緑色ＬＥＤ３１ｃにおけるＧ光の最大発光光量を表している。また、上記数式（１）のＦ（Ｃｐ）は、所定の関数Ｆ（ｘ）の変数ｘに対し、上記数式（２）を用いた演算により得られる演算値Ｃｐを適用して得られる値を表している。また、上記数式（２）のＡＶｒは、Ｒ光の波長帯域に含まれる各波長における酸化ヘモグロビンの吸光係数の平均値を表している。また、上記数式（２）のＡＶｇは、Ｇ光の波長帯域に含まれる各波長における酸化ヘモグロビンの吸光係数の平均値を表している。すなわち、上記数式（２）の演算値Ｃｐは、平均値ＡＶｇに対する平均値ＡＶｒの比の値を表している。また、上記数式（１）及び（２）によれば、平均値ＡＶｇ及び平均値ＡＶｒに基づいて発光光量ＥＧ１が設定される。

発光光量ＥＧ２は、例えば、生体組織に対してＲ光のみを照射するとともに、当該生体組織から２次光が発生し始める発光光量ＥＲを実際に計測することにより得られた計測結果に基づいて設定される。そのため、図４に例示した場合においては、発光光量ＥＧ２が発光光量ＥＲ２と同じ光量に設定される。

または、発光光量ＥＧ２は、下記数式（３）及び（４）を用いた演算の演算結果として得られた発光光量として設定される。ＥＧ２＝ＥＧＭ×Ｆ（Ｃｑ）…（３）Ｃｑ＝ＡＶａ／ＡＶｇ…（４）
上記数式（３）のＦ（Ｃｑ）は、所定の関数Ｆ（ｘ）の変数ｘに対し、上記数式（４）を用いた演算により得られる演算値Ｃｑを適用して得られる値を表している。また、上記数式（２）のＡＶａは、Ａ光の波長帯域に含まれる各波長における酸化ヘモグロビンの吸光係数の平均値を表している。すなわち、上記数式（４）の演算値Ｃｑは、平均値ＡＶｇに対する平均値ＡＶａの比の値を表している。また、上記数式（３）及び（４）によれば、平均値ＡＶｇ及び平均値ＡＶａに基づいて発光光量ＥＧ２が設定される。

なお、本実施形態によれば、発光部３１から発せられる光の波長帯域に応じて算出される酸化ヘモグロビンの吸光係数の平均値を用いる代わりに、生体内の所定の部位における生体粘膜（例えば消化管粘膜）の分光反射率と、内視鏡システム１の総合的な光学性能の指標を示す値である分光積と、を乗ずることにより得られる積の値を用いて演算値Ｃｐ及びＣｑをそれぞれ取得するようにしてもよい。また、このような場合においては、例えば、発光部３１から発せられる光の分光強度と、撮像素子２１ｂの分光感度と、発光部３１から撮像素子２１ｂへ至るまでの経路上に設けられた各光学部材の分光透過率と、を乗ずることにより得られる積の値を前述の分光積として用いるようにすればよい。

ところで、被検体内の所望の生体組織に対して可視域の照明光を照射した場合には、当該照明光が当該所望の生体組織とは異なる場所で反射することにより２次光が発生するとともに、当該２次光が（当該照明光と併せて）当該所望の生体組織に対して照射されるような現象が発生し得る。また、ヘモグロビンの吸光特性を鑑みた場合、前述の現象において発生する２次光には、可視域の長波長側（赤色）の成分が短波長側（青色〜緑色）の成分よりも多く含まれるものと推定される。そのため、前述の現象が発生している状態で所望の生体組織を撮像した場合には、当該所望の生体組織に対して照射される２次光の光量が観察距離に応じて変化することに起因し、近景観察時と遠景観察時との間において、当該所望の生体組織を撮像して得られた画像の色調が変化してしまうおそれがある。具体的には、前述の現象が発生している状態で所望の生体組織を撮像した場合には、例えば、当該所望の生体組織に対して照射される２次光の光量が相対的に大きくなる遠景観察時において、当該所望の生体組織に対して照射される２次光の光量が相対的に小さくなる近景観察時に得られる画像の色調に対して赤色を強調したような画像が得られてしまうおそれがある。

これに対し、以上に述べたような、本実施形態に係る光源制御部３４の動作によれば、所望の生体組織に対して照射される２次光の光量と、当該所望の生体組織を観察する際の観察距離に応じて増減されるＧ光の光量と、の間に正の相関があるとの推定に基づき、ヘモグロビンに相対的に吸収され難いＲ光を近景観察時に当該所望の生体組織に対して照射するとともに、ヘモグロビンに相対的に吸収され易いＡ光を遠景観察時に当該所望の生体組織に対して照射するようにしている。換言すると、以上に述べたような、本実施形態に係る光源制御部３４の動作によれば、前述の推定に基づき、発光光量ＥＧが相対的に小さくなる期間において、２次光が相対的に発生し易いＲ光を所望の生体組織に対して照射するとともに、当該発光光量ＥＧが相対的に大きくなる期間において、当該２次光が相対的に発生し難いＡ光を当該所望の生体組織に対して照射するようにしている。従って、本実施形態によれば、所望の生体組織を観察する際の観察距離に応じて生じる画像の色調の変化を抑制することができ、その結果、被検体内の生体組織の色調に基づいて診断を行う際の精度を確保することができる。

なお、本実施形態の光源制御部３４は、図３及び図４のグラフに示したような制御を行うものに限らず、例えば、図５のグラフに示すような制御を行うものであってもよい。このような本実施形態の第１の変形例に係る光源制御部３４等の動作について、以下に説明する。なお、以降においては、既述の動作等を適用可能な部分に関する具体的な説明を適宜省略するものとする。図５は、実施形態の第１の変形例に係る光源装置の動作を説明するための図である。

まず、緑色ＬＥＤ３１ｃの現在の発光光量ＥＧＣが０より大きくかつ発光光量ＥＧ３以下の範囲内に属する場合、すなわち、先端部２ｃと所望の生体組織との間の観察距離が近景に属する場合の動作について説明する。なお、発光光量ＥＧ３の設定方法の具体例については、後程説明する。

光源制御部３４は、琥珀色ＬＥＤ３１ｄを消光させつつ、紫色ＬＥＤ３１ａと、青色ＬＥＤ３１ｂと、緑色ＬＥＤ３１ｃと、赤色ＬＥＤ３１ｅと、を同時に発光させるための制御を発光部３１に対して行うとともに、当該制御に応じた発光状態信号を生成して制御部４４へ出力する。

光源制御部３４は、発光光量ＥＶと、発光光量ＥＢと、発光光量ＥＧと、発光光量ＥＲと、を予め設定された発光光量比に維持しつつ変化させるための制御を発光部３１に対して行う。

具体的には、例えば、発光光量ＥＶと、発光光量ＥＢと、発光光量ＥＧと、発光光量ＥＲと、における発光光量比が１：１：１：１に設定されている場合には、光源制御部３４は、制御信号ＣＳＡが入力された際に、ＥＶ＝ＥＢ＝ＥＧ＝ＥＲを維持しつつこれら４つの発光光量を線形に増加させる（図５参照）ための制御を発光部３１に対して行う。また、例えば、発光光量ＥＶと、発光光量ＥＢと、発光光量ＥＧと、発光光量ＥＲと、における発光光量比が１：１：１：１に設定されている場合には、光源制御部３４は、制御信号ＣＳＢが入力された際に、ＥＶ＝ＥＢ＝ＥＧ＝ＥＲを維持しつつこれら４つの発光光量を線形に減少させる（図５参照）ための制御を発光部３１に対して行う。

画像処理部４２は、信号処理部４１から出力される画像データと、前述のような光源制御部３４の動作に応じて制御部４４から出力される制御信号と、に基づき、画像データＩＤＶと、画像データＩＤＢと、画像データＩＤＧと、画像データＩＤＲと、をそれぞれ生成するための処理を行う。

観察画像生成部４３は、制御部４４から出力される制御信号に基づき、画像処理部４２から出力される画像データＩＤＶ及び画像データＩＤＢを表示装置５のＢチャンネルに割り当て、画像処理部４２から出力される画像データＩＤＧを表示装置５のＧチャンネルに割り当てるとともに、画像処理部４２から出力される画像データＩＤＲを表示装置５のＲチャンネルに割り当てることにより観察画像を生成し、当該生成した観察画像を表示装置５へ出力する。

次に、緑色ＬＥＤ３１ｃの現在の発光光量ＥＧＣが発光光量ＥＧ３より大きい場合、すなわち、先端部２ｃと所望の生体組織との間の観察距離が中景または遠景に属する場合の動作について説明する。

光源制御部３４は、琥珀色ＬＥＤ３１ｄを消光させつつ、紫色ＬＥＤ３１ａと、青色ＬＥＤ３１ｂと、緑色ＬＥＤ３１ｃと、赤色ＬＥＤ３１ｅと、を同時に発光させるための制御を発光部３１に対して行うとともに、当該制御に応じた発光状態信号を生成して制御部４４へ出力する。すなわち、本変形例においては、先端部２ｃと所望の生体組織との間の観察距離に係わらず、Ｖ光、Ｂ光、Ｇ光及びＲ光を混合した混合光が照明光として当該所望の生体組織に対して照射される。

光源制御部３４は、発光光量ＥＶと、発光光量ＥＢと、発光光量ＥＧと、を予め設定された発光光量比に維持しつつ変化させるための制御を発光部３１に対して行う。また、光源制御部３４は、発光光量ＥＲが発光光量ＥＧ３に対応する光量として予め設定された発光光量ＥＲ３より大きな光量であることを検出した場合に、当該発光光量ＥＧを変化させる際の変化率とは異なる変化率で当該発光光量ＥＲを変化させるための制御を発光部３１に対して行う。

具体的には、例えば、発光光量ＥＶと、発光光量ＥＢと、発光光量ＥＧと、発光光量ＥＲと、における発光光量比が１：１：１：γで表される（但し、０＜γ＜１であるとする）場合には、光源制御部３４は、制御信号ＣＳＡが入力された際に、ＥＶ＝ＥＢ＝ＥＧを維持しつつこれら３つの発光光量を線形に増加させるための制御と、当該発光光量比におけるγの値が漸次小さくなるように当該発光光量ＥＲを線形にかつ当該発光光量ＥＧの増加率よりも小さな増加率で増加させる（図５参照）ための制御と、を発光部３１に対して行う。また、例えば、発光光量ＥＶと、発光光量ＥＢと、発光光量ＥＧと、発光光量ＥＲと、における発光光量比が１：１：１：γで表される場合には、光源制御部３４は、制御信号ＣＳＢが入力された際に、ＥＶ＝ＥＢ＝ＥＧを維持しつつこれら３つの発光光量を線形に減少させるための制御と、当該発光光量比におけるγの値が漸次大きくなるように当該発光光量ＥＲを線形にかつ当該発光光量ＥＧの減少率よりも小さな減少率で減少させる（図５参照）ための制御と、を発光部３１に対して行う。

なお、図５内の一点鎖線は、ＥＧ＝ＥＲとなる場合における発光光量の変化を示している。そのため、図５のグラフに示した制御が行われる場合においては、ＥＧ３＝ＥＲ３の関係が成立する。また、図５内のθ３は、発光光量ＥＧが発光光量ＥＧ３以下である場合の発光光量ＥＲの変化率と、発光光量ＥＧが発光光量ＥＧ３より大きい場合の発光光量ＥＲの変化率と、の間の差異を示す角度に相当し、後程説明するような方法で設定される。

画像処理部４２は、信号処理部４１から出力される画像データと、前述のような光源制御部３４の動作に応じて制御部４４から出力される制御信号と、に基づき、画像データＩＤＶと、画像データＩＤＢと、画像データＩＤＧと、画像データＩＤＲと、をそれぞれ生成するための処理を行う。

観察画像生成部４３は、制御部４４から出力される制御信号に基づき、画像処理部４２から出力される画像データＩＤＶ及び画像データＩＤＢを表示装置５のＢチャンネルに割り当て、画像処理部４２から出力される画像データＩＤＧを表示装置５のＧチャンネルに割り当てるとともに、画像処理部４２から出力される画像データＩＤＲを表示装置５のＲチャンネルに割り当てることにより観察画像を生成し、当該生成した観察画像を表示装置５へ出力する。

以上に述べたような本変形例に係る動作によれば、光源制御部３４は、発光光量ＥＧが発光光量ＥＧ３以下である場合に、光源装置３から内視鏡２に供給される照明光に含まれる各色の光のカラーバランスがカラーバランスＣＢ３に維持されるように、紫色ＬＥＤ３１ａ、青色ＬＥＤ３１ｂ、緑色ＬＥＤ３１ｃ及び赤色ＬＥＤ３１ｅの発光光量を変化させる発光光量制御ＥＬ３を発光部３１に対して行う。また、以上に述べたような本変形例に係る動作によれば、光源制御部３４は、発光光量ＥＧが発光光量ＥＧ３よりも大きい場合に、光源装置３から内視鏡２に供給される照明光に含まれる各色の光のカラーバランスがカラーバランスＣＢ３とは異なるカラーバランスＣＢ４になるように、発光光量ＥＶ、発光光量ＥＢ及びＥＧを発光光量制御ＥＬ３と同様の方法で変化させつつ、発光光量ＥＲを当該発光光量制御ＥＬ３とは異なる方法で変化させる発光光量制御ＥＬ４を発光部３１に対して行う。また、以上に述べたような本変形例に係る動作によれば、光源制御部３４は、発光光量制御ＥＬ３において、発光光量ＥＡを０にするための制御と、発光光量ＥＶ、発光光量ＥＢ、ＥＧ及びＥＲを増加率ＺＡで漸次増加させる制御と、を行う。また、以上に述べたような本変形例に係る動作によれば、光源制御部３４は、発光光量制御ＥＬ４において、発光光量ＥＶ、発光光量ＥＢ及びＥＧを増加率ＺＡで漸次増加させる制御と、発光光量ＥＲを増加率ＺＡよりも小さな増加率ＺＢで漸次増加させる制御と、を行う。なお、増加率ＺＡは、例えば、図５のグラフのうちの、発光光量ＥＧが発光光量ＥＧ３以下の部分における直線の傾きの大きさとして表される。また、増加率ＺＢは、例えば、図５のグラフのうちの、発光光量ＥＧが発光光量ＥＧ３より大きい部分における直線の傾きの大きさとして表される。

最後に、本変形例における発光光量ＥＧ３及び角度θ３の設定方法の具体例について説明する。

発光光量ＥＧ３は、例えば、生体組織に対してＲ光のみを照射するとともに、当該生体組織から２次光が発生し始める発光光量ＥＲを実際に計測することにより得られた計測結果に基づいて設定される。そのため、図５に例示した場合においては、発光光量ＥＧ３が発光光量ＥＲ３と同じ光量に設定される。また、このような方法で発光光量ＥＧ３を設定した場合において、角度θ３は、例えば、最大発光光量ＥＧＭに設定した緑色ＬＥＤ３１ｃから発せられるＧ光と、任意の発光光量ＥＲに設定した赤色ＬＥＤ３１ｅから発せられるＲ光と、を生体組織に対して同時に照射しつつ、当該生体組織から発せられる２次光が軽減される発光光量ＥＲを実際に計測することにより得られる計測結果に基づいて設定される。

または、発光光量ＥＧ３は、下記数式（５）及び（６）を用いた演算の演算結果として得られた発光光量として設定される。ＥＧ３＝ＥＧＭ×Ｇ（Ｃｒ）…（５）Ｃｒ＝ＡＶｒ／ＡＶｇ…（６）
上記数式（５）のＧ（Ｃｒ）は、所定の関数Ｇ（ｘ）の変数ｘに対し、上記数式（６）を用いた演算により得られる演算値Ｃｒを適用して得られる値を表している。また、上記数式（６）の演算値Ｃｒは、上記数式（２）の演算値Ｃｐと同じ方法で算出することができる。すなわち、上記数式（６）の演算値Ｃｒは、平均値ＡＶｇに対する平均値ＡＶｒの比の値を表している。また、上記数式（５）及び（６）によれば、平均値ＡＶｇ及び平均値ＡＶｒに基づいて発光光量ＥＧ３が設定される。また、このような方法で発光光量ＥＧ３を設定した場合において、角度θ３は、例えば、所定の関数Ｉ（ｔ）の変数ｔに対し、上記数式（６）を用いた演算により得られる演算値Ｃｒを適用して得られる値として設定される。

なお、本変形例によれば、発光部３１から発せられる光の波長帯域に応じて算出される酸化ヘモグロビンの吸光係数の平均値を用いる代わりに、生体内の所定の部位における生体粘膜（例えば消化管粘膜）の分光反射率と、内視鏡システム１の総合的な光学性能の指標を示す値である分光積と、を乗ずることにより得られる積の値を用いて演算値Ｃｒを取得するようにしてもよい。また、このような場合においては、例えば、発光部３１から発せられる光の分光強度と、撮像素子２１ｂの分光感度と、発光部３１から撮像素子２１ｂへ至るまでの経路上に設けられた各光学部材の分光透過率と、を乗ずることにより得られる積の値を前述の分光積として用いるようにすればよい。

以上に述べたような、本変形例に係る光源制御部３４の動作によれば、所望の生体組織に対して照射される２次光の光量と、当該所望の生体組織を観察する際の観察距離に応じて増減されるＧ光の光量と、の間に正の相関があるとの推定に基づき、中景〜遠景観察時（発光光量ＥＧが相対的に大きくなる期間）に当該所望の生体組織に対して照射されるＲ光の光量の変化率を、近景観察時（発光光量ＥＧが相対的に小さくなる期間）に当該所望の生体組織に対して照射されるＲ光の光量の変化率よりも小さくするようにしている。従って、本変形例によれば、所望の生体組織を観察する際の観察距離に応じて生じる画像の色調の変化を抑制することができ、その結果、被検体内の生体組織の色調に基づいて診断を行う際の精度を確保することができる。

また、本実施形態の光源制御部３４は、図３及び図４のグラフに示したような制御を行うものに限らず、例えば、図６のグラフに示すような制御を行うものであってもよい。このような本実施形態の第２の変形例に係る光源制御部３４等の動作について、以下に説明する。図６は、実施形態の第２の変形例に係る光源装置の動作を説明するための図である。

まず、緑色ＬＥＤ３１ｃの現在の発光光量ＥＧＣが０より大きくかつ発光光量ＥＧ４以下の範囲内に属する場合、すなわち、先端部２ｃと所望の生体組織との間の観察距離が近景または中景に属する場合の動作について説明する。なお、発光光量ＥＧ４の設定方法の具体例については、後程説明する。

光源制御部３４は、紫色ＬＥＤ３１ａと、青色ＬＥＤ３１ｂと、緑色ＬＥＤ３１ｃと、琥珀色ＬＥＤ３１ｄと、赤色ＬＥＤ３１ｅと、を同時に発光させるための制御を発光部３１に対して行うとともに、当該制御に応じた発光状態信号を生成して制御部４４へ出力する。

光源制御部３４は、発光光量ＥＶと、発光光量ＥＢと、発光光量ＥＧと、発光光量ＥＡと、発光光量ＥＲと、を予め設定された発光光量比に維持しつつ変化させるための制御を発光部３１に対して行う。

具体的には、例えば、発光光量ＥＶと、発光光量ＥＢと、発光光量ＥＧと、発光光量ＥＡと、発光光量ＥＲと、における発光光量比が１：１：１：１：１に設定されている場合には、光源制御部３４は、制御信号ＣＳＡが入力された際に、ＥＶ＝ＥＢ＝ＥＧ＝ＥＡ＝ＥＲを維持しつつこれら５つの発光光量を線形に増加させる（図６参照）ための制御を発光部３１に対して行う。また、例えば、発光光量ＥＶと、発光光量ＥＢと、発光光量ＥＧと、発光光量ＥＡと、発光光量ＥＲと、における発光光量比が１：１：１：１：１に設定されている場合には、光源制御部３４は、制御信号ＣＳＢが入力された際に、ＥＶ＝ＥＢ＝ＥＧ＝ＥＡ＝ＥＲを維持しつつこれら５つの発光光量を線形に減少させる（図６参照）ための制御を発光部３１に対して行う。

画像処理部４２は、信号処理部４１から出力される画像データと、前述のような光源制御部３４の動作に応じて制御部４４から出力される制御信号と、に基づき、画像データＩＤＶと、画像データＩＤＢと、画像データＩＤＧと、画像データＩＤＡと、画像データＩＤＲと、をそれぞれ生成するための処理を行う。

観察画像生成部４３は、制御部４４から出力される制御信号に基づき、画像処理部４２から出力される画像データＩＤＶ及び画像データＩＤＢを表示装置５のＢチャンネルに割り当て、画像処理部４２から出力される画像データＩＤＧを表示装置５のＧチャンネルに割り当てるとともに、画像処理部４２から出力される画像データＩＤＡ及びＩＤＲを表示装置５のＲチャンネルに割り当てることにより観察画像を生成し、当該生成した観察画像を表示装置５へ出力する。

次に、緑色ＬＥＤ３１ｃの現在の発光光量ＥＧＣが発光光量ＥＧ４より大きい場合、すなわち、先端部２ｃと所望の生体組織との間の観察距離が遠景に属する場合の動作について説明する。

光源制御部３４は、紫色ＬＥＤ３１ａと、青色ＬＥＤ３１ｂと、緑色ＬＥＤ３１ｃと、琥珀色ＬＥＤ３１ｄと、赤色ＬＥＤ３１ｅと、を同時に発光させるための制御を発光部３１に対して行うとともに、当該制御に応じた発光状態信号を生成して制御部４４へ出力する。すなわち、本変形例においては、先端部２ｃと所望の生体組織との間の観察距離に係わらず、Ｖ光、Ｂ光、Ｇ光、Ａ光及びＲ光を混合した混合光が照明光として当該所望の生体組織に対して照射される。

光源制御部３４は、発光光量ＥＶと、発光光量ＥＢと、発光光量ＥＧと、を予め設定された発光光量比に維持しつつ変化させるための制御を発光部３１に対して行う。また、光源制御部３４は、発光光量ＥＡ及び発光光量ＥＲが発光光量ＥＧ４に対応する光量として予め設定された発光光量ＥＡＲ４より大きな光量であることを検出した場合に、発光光量ＥＧを変化させる際の変化率とは異なる変化率で当該発光光量ＥＡ及び当該発光光量ＥＲを変化させるための制御を発光部３１に対して行う。

具体的には、例えば、発光光量ＥＶと、発光光量ＥＢと、発光光量ＥＧと、発光光量ＥＡと、発光光量ＥＲと、における発光光量比が１：１：１：δ：δで表される（但し、０＜δ＜１であるとする）場合には、光源制御部３４は、制御信号ＣＳＡが入力された際に、ＥＶ＝ＥＢ＝ＥＧを維持しつつこれら３つの発光光量を線形に増加させるための制御と、当該発光光量比におけるδの値が漸次小さくなるように当該発光光量ＥＡ及び当該発光光量ＥＲを線形にかつ当該発光光量ＥＧの増加率よりも小さな増加率で増加させる（図６参照）ための制御と、を発光部３１に対して行う。また、例えば、発光光量ＥＶと、発光光量ＥＢと、発光光量ＥＧと、発光光量ＥＡと、発光光量ＥＲと、における発光光量比が１：１：１：δ：δで表される場合には、光源制御部３４は、制御信号ＣＳＢが入力された際に、ＥＶ＝ＥＢ＝ＥＧを維持しつつこれら３つの発光光量を線形に減少させるための制御と、当該発光光量比におけるδの値が漸次大きくなるように当該発光光量ＥＡ及び当該発光光量ＥＲを線形にかつ当該発光光量ＥＧの減少率よりも小さな減少率で減少させる（図６参照）ための制御と、を発光部３１に対して行う。

なお、図６内の一点鎖線は、ＥＧ＝ＥＡ＝ＥＲとなる場合における発光光量の変化を示している。そのため、図６のグラフに示した制御が行われる場合においては、ＥＧ４＝ＥＡＲ４の関係が成立する。また、図６内のθ４は、発光光量ＥＧが発光光量ＥＧ４以下である場合の発光光量ＥＡ及びＥＲの変化率と、発光光量ＥＧが発光光量ＥＧ４より大きい場合の発光光量ＥＡ及びＥＲの変化率と、の間の差異を示す角度に相当し、後程説明するような方法で設定される。

また、本変形例によれば、所望の生体組織に対してＡ光及びＲ光を含む照明光を照射していることに起因し、当該所望の生体組織を撮像して得られた画像に含まれる赤色成分において、２次光に由来する成分が占める割合を第１の変形例よりも低下させることができる。そのため、第１の変形例の発光光量ＥＧ３と、本変形例の発光光量ＥＧ４と、の間には、ＥＧ３＜ＥＧ４の関係が成立する。

また、第１の変形例の角度θ３と、本変形例の角度θ４と、の間には、θ３＞θ４の関係が成立する。換言すると、発光光量ＥＧＣが発光光量ＥＧ４より大きい場合に行われる制御における発光光量ＥＡ及びＥＲの増加率（後述の増加率ＺＣに相当）は、当該発光光量ＥＧＣが発光光量ＥＧ３より大きい場合に行われる制御における発光光量ＥＲの増加率（第１の変形例で述べた増加率ＺＢに相当）よりも大きくなる。

画像処理部４２は、信号処理部４１から出力される画像データと、前述のような光源制御部３４の動作に応じて制御部４４から出力される制御信号と、に基づき、画像データＩＤＶと、画像データＩＤＢと、画像データＩＤＧと、画像データＩＤＡと、画像データＩＤＲと、をそれぞれ生成するための処理を行う。

観察画像生成部４３は、制御部４４から出力される制御信号に基づき、画像処理部４２から出力される画像データＩＤＶ及び画像データＩＤＢを表示装置５のＢチャンネルに割り当て、画像処理部４２から出力される画像データＩＤＧを表示装置５のＧチャンネルに割り当てるとともに、画像処理部４２から出力される画像データＩＤＡ及びＩＤＲを表示装置５のＲチャンネルに割り当てることにより観察画像を生成し、当該生成した観察画像を表示装置５へ出力する。

以上に述べたような本変形例に係る動作によれば、光源制御部３４は、発光光量ＥＧが発光光量ＥＧ４以下である場合に、光源装置３から内視鏡２に供給される照明光に含まれる各色の光のカラーバランスがカラーバランスＣＢ５に維持されるように、紫色ＬＥＤ３１ａ、青色ＬＥＤ３１ｂ、緑色ＬＥＤ３１ｃ、琥珀色ＬＥＤ３１ｄ及び赤色ＬＥＤ３１ｅの発光光量を変化させる発光光量制御ＥＬ５を発光部３１に対して行う。また、以上に述べたような本変形例に係る動作によれば、光源制御部３４は、発光光量ＥＧが発光光量ＥＧ３よりも大きい場合に、光源装置３から内視鏡２に供給される照明光に含まれる各色の光のカラーバランスがカラーバランスＣＢ５とは異なるカラーバランスＣＢ６になるように、発光光量ＥＶ、発光光量ＥＢ及びＥＧを発光光量制御ＥＬ５と同様の方法で変化させつつ、発光光量ＥＡ及びＥＲを発光光量制御ＥＬ５とは異なる方法で変化させる発光光量制御ＥＬ６を発光部３１に対して行う。また、以上に述べたような本変形例に係る動作によれば、光源制御部３４は、発光光量制御ＥＬ５において、発光光量ＥＶ、ＥＢ、ＥＧ、ＥＡ及びＥＲを増加率ＺＡで漸次増加させる制御を行う。また、以上に述べたような本変形例に係る動作によれば、光源制御部３４は、発光光量制御ＥＬ６において、発光光量ＥＶ、発光光量ＥＢ及びＥＧを増加率ＺＡで漸次増加させる制御と、発光光量ＥＡ及びＥＲを増加率ＺＡよりも小さくかつ増加率ＺＢよりも大きな増加率ＺＣで漸次増加させる制御と、を行う。なお、増加率ＺＣは、例えば、図６のグラフのうちの、発光光量ＥＧが発光光量ＥＧ４より大きい部分における直線の傾きの大きさとして表される。

最後に、本変形例における発光光量ＥＧ４及び角度θ４の設定方法の具体例について説明する。

発光光量ＥＧ４は、例えば、生体組織に対してＡ光及びＲ光を照射するとともに、当該生体組織から２次光が発生し始める発光光量ＥＡまたはＥＲのいずれかを実際に計測することにより得られた計測結果に基づいて設定される。そのため、図６に例示した場合においては、発光光量ＥＧ４が発光光量ＥＡＲ４に設定される。また、このような方法で発光光量ＥＧ４を設定した場合において、角度θ４は、例えば、最大発光光量ＥＧＭに設定した緑色ＬＥＤ３１ｃから発せられるＧ光と、任意の発光光量ＥＡに設定した琥珀色ＬＥＤ３１ｄから発せられるＡ光と、任意の発光光量ＥＲに設定した赤色ＬＥＤ３１ｅから発せられるＲ光と、を生体組織に対して同時に照射しつつ、当該生体組織から発せられる２次光が軽減される発光光量ＥＡまたはＥＲのいずれかを実際に計測することにより得られる計測結果に基づいて設定される。

または、発光光量ＥＧ４は、下記数式（７）及び（８）を用いた演算の演算結果として得られた発光光量として設定される。ＥＧ４＝ＥＧＭ×Ｈ（Ｃｓ）…（７）Ｃｓ＝［（α×ＡＶａ＋β×ＡＶｒ）／（α＋β）］／ＡＶｇ…（８）
上記数式（７）のＨ（Ｃｓ）は、所定の関数Ｈ（ｘ）の変数ｘに対し、上記数式（８）を用いた演算により得られる演算値Ｃｓを適用して得られる値を表している。また、上記数式（８）のα及びβは、０より大きな所定の定数をそれぞれ表している。すなわち、上記数式（８）の演算値Ｃｓは、平均値ＡＶｇに対する平均値ＡＶａ及びＡＶｒの加重平均値の比の値を表している。また、上記数式（７）及び（８）によれば、平均値ＡＶｇ、平均値ＡＶａ及び平均値ＡＶｒに基づいて発光光量ＥＧ４が設定される。また、このような方法で発光光量ＥＧ４を設定した場合において、角度θ４は、例えば、所定の関数Ｉ（ｔ）の変数ｔに対し、上記数式（８）を用いた演算により得られる演算値Ｃｓを適用して得られる値として設定される。

なお、本変形例によれば、発光部３１から発せられる光の波長帯域に応じて算出される酸化ヘモグロビンの吸光係数の平均値を用いる代わりに、生体内の所定の部位における生体粘膜（例えば消化管粘膜）の分光反射率と、内視鏡システム１の総合的な光学性能の指標を示す値である分光積と、を乗ずることにより得られる積の値を用いて演算値Ｃｓを取得するようにしてもよい。また、このような場合においては、例えば、発光部３１から発せられる光の分光強度と、撮像素子２１ｂの分光感度と、発光部３１から撮像素子２１ｂへ至るまでの経路上に設けられた各光学部材の分光透過率と、を乗ずることにより得られる積の値を前述の分光積として用いるようにすればよい。

以上に述べたような、本変形例に係る光源制御部３４の動作によれば、所望の生体組織に対して照射される２次光の光量と、当該所望の生体組織を観察する際の観察距離に応じて増減されるＧ光の光量と、の間に正の相関があるとの推定に基づき、遠景観察時（発光光量ＥＧが相対的に大きくなる期間）に当該所望の生体組織に対して照射されるＡ光及びＲ光の光量の変化率を、近景〜中景観察時（発光光量ＥＧが相対的に小さくなる期間）に当該所望の生体組織に対して照射されるＡ光及びＲ光の光量の変化率よりも小さくするようにしている。従って、本変形例によれば、所望の生体組織を観察する際の観察距離に応じて生じる画像の色調の変化を抑制することができ、その結果、被検体内の生体組織の色調に基づいて診断を行う際の精度を確保することができる。

ところで、以上に述べた２つの変形例においては、近景観察時に被写体から発せられる戻り光を撮像して得られる画像の色調を基準として、遠景観察時に当該被写体から発せられる２次光に応じて生じる画像の色調の変化を抑制するような発光光量制御が行われるようにしている。これに対し、以上に述べた２つの変形例を適宜変形することにより、例えば、遠景観察時に被写体から発せられる戻り光及び２次光を撮像して得られる画像の色調を基準として、近景観察時に当該２次光を加味した色調になるように画像の色調を変化させるような発光光量制御が行われるようにしてもよい。

具体的には、第１の変形例の発光光量制御として、例えば、発光光量ＥＧが発光光量ＥＧＸ１よりも大きい場合に、発光光量ＥＲを発光光量ＥＧと同じ比率で変化させるための制御が行われるとともに、発光光量ＥＧが発光光量ＥＧＸ１以下である場合に、発光光量ＥＲを発光光量ＥＧよりも大きくなるように変化させるための制御が行われるようにしてもよい。また、第２の変形例の発光光量制御として、例えば、発光光量ＥＧが発光光量ＥＧＸ２よりも大きい場合に、発光光量ＥＲ及びＥＡを発光光量ＥＧと同じ比率で変化させるための制御が行われるとともに、発光光量ＥＧが発光光量ＥＧＸ２以下である場合に、発光光量ＥＲ及びＥＡを発光光量ＥＧよりも大きくなるように変化させるための制御が行われるようにしてもよい。

本発明は、上述した実施形態及び変形例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更や応用が可能であることは勿論である。

本出願は、２０１８年４月５日に日本国に出願された特願２０１８−０７３０７９号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲に引用されるものとする。

Claims (9)

1. 被検体内の生体組織を照明するための照明光に含まれる青色光を発生する第１の光源と、前記照明光に含まれる緑色光を発生する第２の光源と、前記照明光に含まれる赤色光を発生する第３の光源と、を具備して構成された光源部と、
   前記光源部の各光源の発光状態を個別に制御することができるように構成され、観察対象の生体組織までの観察距離が大きい程前記第２の光源の光量を増加させ、小さい程前記第２の光源の光量を減少させる制御を行う光源制御部と、を有し、
   前記光源制御部は、前記第２の光源の発光光量が所定の発光光量以下である場合に、前記照明光に含まれる各色の光のカラーバランスが所定のカラーバランスに維持されるように、前記第１の光源、前記第２の光源及び前記第３の光源の発光光量を変化させる第１の発光光量制御を行い、前記第２の光源の発光光量が前記所定の発光光量よりも大きい場合に、前記照明光に含まれる各色の光のカラーバランスが前記所定のカラーバランスとは異なるカラーバランスになるように、前記第１の光源及び前記第２の光源の発光光量を前記第１の発光光量制御と同様の方法で変化させつつ、前記第３の光源の発光光量を前記第１の発光光量制御とは異なる方法で変化させる第２の発光光量制御を行う
   ことを特徴とする内視鏡用光源装置。
2. 前記光源部は、前記照明光に含まれる琥珀色光を発生する第４の光源をさらに有し、
   前記光源制御部は、前記第１の発光光量制御において、前記第４の光源の発光光量を０にするための制御と、前記第１の光源、前記第２の光源及び前記第３の光源の発光光量を漸次増加させる制御と、を行い、前記第２の発光光量制御において、前記第１の光源及び前記第２の光源の発光光量を漸次増加させる制御と、前記第３の光源の発光光量を０まで漸次減少させる制御と、前記第４の光源の発光光量を０から漸次増加させる制御と、を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用光源装置。
3. 前記光源制御部は、前記第１の発光光量制御において、前記第１の光源、前記第２の光源及び前記第３の光源の発光光量を第１の増加率で漸次増加させる制御を行い、前記第２の発光光量制御において、前記第１の光源及び前記第２の光源の発光光量を前記第１の増加率で漸次増加させる制御と、前記第３の光源の発光光量を前記第１の増加率よりも小さな第２の増加率で漸次増加させる制御と、を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用光源装置。
4. 前記光源部は、前記照明光に含まれる琥珀色光を発生する第４の光源をさらに有し、
   前記光源制御部は、前記第１の発光光量制御において、前記第４の光源の発光光量を前記第１の増加率で漸次増加させる制御をさらに行い、前記第２の発光光量制御において、前記第３の光源の発光光量を前記第２の増加率で漸次増加させる制御を行う代わりに、前記第３の光源及び前記第４の光源の発光光量を前記第１の増加率よりも小さくかつ前記第２の増加率より大きな第３の増加率で漸次増加させる制御を行う
   ことを特徴とする請求項３に記載の内視鏡用光源装置。
5. 前記所定の発光光量は、前記緑色光の波長帯域に含まれる各波長における酸化ヘモグロビンの吸光係数の平均値と、前記赤色光の波長帯域に含まれる各波長における酸化ヘモグロビンの吸光係数の平均値と、に基づいて設定される
   ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用光源装置。
6. 前記光源部は、前記照明光に含まれる琥珀色光を発生する第４の光源をさらに有し、
   前記所定の発光光量は、前記緑色光の波長帯域に含まれる各波長における酸化ヘモグロビンの吸光係数の平均値と、前記赤色光の波長帯域に含まれる各波長における酸化ヘモグロビンの吸光係数の平均値と、前記琥珀色光の波長帯域に含まれる各波長における酸化ヘモグロビンの吸光係数の平均値と、に基づいて設定される
   ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用光源装置。
7. 被検体内の生体組織を照明するための照明光に含まれる青色光を発生する第１の光源と、前記照明光に含まれる緑色光を発生する第２の光源と、前記照明光に含まれる赤色光を発生する第３の光源と、を具備して構成された光源部の前記各光源の発光状態を個別に制御する内視鏡用光源装置の発光光量制御方法において、
   光源制御部が、観察対象の生体組織までの観察距離が大きい程前記第２の光源の光量を増加させ、小さい程前記第２の光源の光量を減少させる制御を行うとともに、前記第２の光源の発光光量が所定の発光光量以下である場合に、前記照明光に含まれる各色の光のカラーバランスが所定のカラーバランスに維持されるように、前記第１の光源、前記第２の光源及び前記第３の光源の発光光量を変化させる第１の発光光量制御を行い、前記第２の光源の発光光量が前記所定の発光光量よりも大きい場合に、前記照明光に含まれる各色の光のカラーバランスが前記所定のカラーバランスとは異なるカラーバランスになるように、前記第１の光源及び前記第２の光源の発光光量を前記第１の発光光量制御と同様の方法で変化させつつ、前記第３の光源の発光光量を前記第１の発光光量制御とは異なる方法で変化させる第２の発光光量制御を行う
   ことを特徴とする内視鏡用光源装置の発光光量制御方法。
8. 前記光源制御部は、前記照明光に含まれる琥珀色光を発生する第４の光源の発光状態を個別に制御可能であり、前記第１の発光光量制御において、前記第４の光源の発光光量を０にするための制御と、前記第１の光源、前記第２の光源及び前記第３の光源の発光光量を漸次増加させる制御と、を行い、前記第２の発光光量制御において、前記第１の光源及び前記第２の光源の発光光量を漸次増加させる制御と、前記第３の光源の発光光量を０まで漸次減少させる制御と、前記第４の光源の発光光量を０から漸次増加させる制御と、を行う
   ことを特徴とする請求項７に記載の内視鏡用光源装置の発光光量制御方法。
9. 前記光源制御部は、前記第１の発光光量制御において、前記第１の光源、前記第２の光源及び前記第３の光源の発光光量を第１の増加率で漸次増加させる制御を行い、前記第２の発光光量制御において、前記第１の光源及び前記第２の光源の発光光量を前記第１の増加率で漸次増加させる制御と、前記第３の光源の発光光量を前記第１の増加率よりも小さな第２の増加率で漸次増加させる制御と、を行う
   ことを特徴とする請求項７に記載の内視鏡用光源装置の発光光量制御方法。

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