WO2014045647A1

WO2014045647A1 - 光源装置及び光源装置の調光方法

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Publication number: WO2014045647A1
Application number: PCT/JP2013/065549
Authority: WO
Inventors: 隆浩正木
Original assignee: オリンパスメディカルシステムズ株式会社
Priority date: 2012-09-18
Filing date: 2013-06-05
Publication date: 2014-03-27
Also published as: EP2796086A1; JP5555388B1; US20140192551A1; JPWO2014045647A1; US8979341B2; CN104080393A; EP2796086A4; CN104080393B

Abstract

　光源装置３は、ランプ２３と、絞り装置２５と、被検体を撮像して得られた画像の明るさに基づいて生成される明るさ目標信号CSに基づいて、絞り装置２５に照明光の出射光量の調整を実行させるCPU４１ｃと、照明モードとを切り換えるCPU４１ａと、モード切換スイッチ２２ａを具備する。CPU４１ｃは、モード切換スイッチ２２ａによって通常光観察モードに対応する照明モードと特殊光観察モードに対応する照明モードの一方から他方への切り換えが指示された後、CPU４１ａによる切り換えが完了するまでの間は、切り換えが指示されたときの現絞り値DCを所定の係数α、βにより補正した補正値DAに基づいて、絞り装置２５に照明光の出射光量の調整を実行させる。

Description

光源装置及び光源装置の調光方法

　本発明は、光源装置及び光源装置の調光方法に関し、特に、複数の照明モードを有する光源装置及び光源装置の調光方法に関する。

　従来より、内視鏡装置が、医療分野及び工業分野で広く利用されている。内視鏡装置は、内視鏡と、その内視鏡が接続される本体装置であるビデオプロセッサと、内視鏡に照明光を供給する光源装置と、ビデオプロセッサにより画像処理された内視鏡画像を表示するモニタとを含んで構成されている。内視鏡により撮像された被検体内の内視鏡画像がモニタに表示され、術者は、被検体内の検査、処置などを行うことができる。

　内視鏡装置では、モニタに表示される内視鏡画像が適切な明るさで表示されるために、自動調光が行われている。自動調光は、内視鏡の撮像素子から出力される撮像信号に対して画像処理して得られた内視鏡画像の輝度情報に基づき、光源装置内の絞り装置及びランプを制御することにより、行われる。

　自動調光のために、撮像して得られた内視鏡画像の明るさに関する情報が、ビデオプロセッサから光源装置へ供給される。光源装置は、その情報に基づいて、内視鏡画像が明るいときは、絞り装置の絞りを絞り、内視鏡画像が暗いときは、絞り装置の絞りを開けることによって、内視鏡画像が適切な明るさになるように、被検体への照明光の光量を調整する。

　一方、内視鏡装置には、複数の観察モードを有する内視鏡装置がある。観察モードとしては、可視光帯域の白色光を被検体に照射して被検体を観察する通常光観察モード、所定の帯域光を被検体に照射して被検体を観察する特殊光観察モード、等がある。光源装置は、観察モードに応じた照明モードを有する。複数の観察モードを有する内視鏡装置は、観察モードを切り換えることによって、被検体を、通常光による観察だけでなく、特殊光による観察も可能にする。

　また、日本特開２００９－１４８４８７号公報に開示のように、観察モードの切り換え時に発生する照明光量の変動に起因する光量制御のレスポンスの低下を改善するため、観察モードの切り換え中には、光量制御の制御信号を所定値に固定するように制御する光源装置が提案されている。

　しかし、観察モードの切り換え時、モニタに表示される内視鏡画像の明るさが、一瞬適切でない状態が発生する。例えば、特殊光観察モードから通常光観察モードへの切り換え時に、内視鏡画像全体が一瞬白くなる状態（いわゆるハレーション状態）が発生し、通常光観察モードから特殊光観察モードへの切り換え時に、内視鏡画像全体が一瞬暗くなる状態が発生する。

　これは、観察モードすなわち照明モードが切り換わるとき、ランプからの出射光の光路上に配置される通常光用のフィルタと特殊光用のフィルタの入れ替えが行われるが、そのフィルタの入れ替え中にも切り換え前のモードに応じた自動調光が行われ、かつフィルタの入れ替え後に切り換え後のモードに応じた自動調光が行われるため、切り換え前のモードから切り換え後のモードに応じた調光へのスムーズな移行がされないためである。

　上述した日本特開２００９－１４８４８７号公報に開示の提案の光源装置では、モード切り換え中、光量制御の制御信号が一定値に固定されるが、ランプ自体の光量は、劣化により変化するため、ハレーション等を抑えることができない場合がある。

　モード切り換え時に、一瞬であってもハレーション等が発生すると、術者にとって、内視鏡画像が見難くなるという問題がある。　
　そこで、本発明は、照明モードの切り換え時、内視鏡画像におけるハレーション等を抑えることができる光源装置及び光源装置の調光方法を提供することを目的とする。

　本発明の一態様の光源装置は、被検体に照明光を供給するための光源と、前記照明光の出射光量を調整可能な照明光量調整部と、前記被検体を撮像して得られた画像の明るさに基づいて生成される光量制御信号に基づいて、前記照明光量調整部に前記照明光の出射光量の調整を実行させる照明光量制御部と、第１の光を前記照明光として出射する第１の照明モードと、前記第１の光とは全く異なるあるいは一部において異なる波長帯域を有する第２の光を前記照明光として出射する第２の照明モードとを切り換える照明モード切換制御部と、前記第１の照明モードと前記第２の照明モードとの切り換えを指示する切り換え指示部と、を具備する。前記照明光量制御部は、前記切り換え指示部によって前記第１の照明モードと前記第２の照明モードの一方から他方への切り換えが指示された後、前記照明モード切換制御部による前記切り換えが完了するまでの間は、前記切り換えが指示されたときの前記光量制御信号を所定の係数により補正した補正信号に基づいて、前記照明光量調整部に前記照明光の出射光量の調整を実行させる。

　本発明の一態様の光源装置の調光方法であって、被検体を撮像して得られた画像の明るさに基づいて生成される光量制御信号に基づいて、前記光源装置の照明光量調整部に、前記光源装置の照明光の出射光量の調整を実行させ、第１の光を前記照明光として出射する第１の照明モードと、前記第１の光とは全く異なるあるいは一部において異なる波長帯域を有する第２の光を前記照明光として出射する第２の照明モードの一方から他方への切り換えが指示された後、前記切り換えが完了するまでの間は、前記切り換えが指示されたときの前記光量制御信号を所定の係数により補正した補正信号に基づいて、前記照明光量調整部に、前記照明光の出射光量の調整を実行させる。

本発明の実施の形態に係わる内視鏡装置の構成を示す構成図である。本発明の実施の形態に係わる光源装置３の制御部２１のブロック図である。本発明の実施の形態に係わる絞り制御部４１ｃの構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態に係わる、特殊光観察モードSMから通常光観察モードNMへの切り換え時における、制御部２１のFPGA４１のCPU４１ａにより実行される絞り制御プログラムの処理の流れの例を示すフローチャートである。本発明の実施の形態に係わる、特殊光観察モードSMから通常光観察モードNMへの切り換え時の絞りの変化を説明するための図である。本発明の実施の形態に係わる、通常光観察モードNMから特殊光観察モードSMへの切り換え時における、制御部２１のFPGA４１のCPU４１ａにより実行される絞り制御プログラムの処理の流れの例を示すフローチャートである。本発明の実施の形態に係わる、通常光観察モードNMから特殊光観察モードSMへの切り換え時の絞りの変化を説明するための図である。

　以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

（装置構成）
　図１は、本実施の形態に係わる内視鏡装置の構成を示す構成図である。内視鏡装置１は、内視鏡２と、光源装置３と、ビデオプロセッサ４と、モニタ５とを有して構成されている。内視鏡２とビデオプロセッサ４とは、図示しない信号ケーブルにより接続され、光源装置３とビデオプロセッサ４も、図示しない別の信号ケーブルにより接続されている。

　内視鏡２は、細長の挿入部１１と、操作部１２とを有している。挿入部１１の先端部には、撮像素子であるCCD１３と、対物光学系１４と、挿入部１１に挿通された光ファイバであるライトガイド１５の一端と、照明光学系１６とが配置されている。内視鏡２と光源装置３は、ライトガイド１５が挿通された接続ケーブル（図示せず）により接続されている。光源装置３からの照明光は、ライトガイド１５と照明光学系１６を介して出射され、被検体を照明する。被検体からの反射光は、対物光学系１４を介してCCD１３の撮像面に結像する。

　光源装置３は、制御部２１と、フロントパネル２２と、光源としてのランプ２３と、第１の回転フィルタ２４と、絞り装置（以下、絞りという）２５と、第２の回転フィルタ２６と、集光レンズ２７と、を有している。

　制御部２１は、光源装置３の全体の制御を行うと共に、ビデオプロセッサ４からの明るさに関する信号に基づいてランプ２２と絞り２５の制御を行う。制御部２１は、中央処理装置（CPU）、ROM、RAM等を含む。制御部２１の構成については、後で詳述する。

　フロントパネル２２には、通常光観察モードと特殊光観察モードを切り換えるためのモード切換スイッチ２２ａと、その他の各種操作スイッチなどが設けられている。フロントパネル２２からの操作信号は、制御部２１に入力される。

　モード切換スイッチ２２ａは、通常光観察モードに対応する照明モードと特殊光観察モードに対応する照明モードとの切り換えを指示する切り換え指示部を構成する。

　ここでは、光源装置３は、通常光観察モードに対応した第１の照明モードと、特殊光観察モードに対応した第２の照明モードを有する。第１の照明モードである通常光観察モード時の通常光観察用の波長帯域光は、可視光域の光であり、第２の照明モードである特殊光観察モード時の特殊光観察用の波長帯域光は、可視光域の一部の狭帯域の光である。すなわち、特殊光は、通常光の波長帯域の一部の帯域を有する光である。　
　なお、ここでは、特殊光観察モードに対応する照明モードの光は、通常光観察モードに対応する照明モードの光の一部の波長帯域を有する光であるが、特殊光観察モードに対応する照明モードの光は、通常光観察モードに対応する照明モードの光とは全く異なる波長帯域を有する光であってもよい。すなわち、光源装置３において、一方の照明モードは、他方の照明モードと、一部において異なる波長帯域を有する光を照明光として出射するモードでも、あるいは一方の照明モードは、他方の照明モードと、全く異なる波長帯域を有する光を照明光として出射するモードでもよい。

　ランプ２３は、被検体に照明光を供給するための光源であり、例えば、キセノンランプである。ランプ２３は、制御部２１からの駆動信号に応じて、オン・オフされる。

　回転フィルタ２４は、通常光観察用の波長帯域光と特殊光観察用の波長帯域光のいずれかを選択的に出射するためのフィルタである。回転フィルタ２４は、制御部２１から制御信号に基づいて、回転フィルタ２４の回転軸周りに回動して、モード切換スイッチ２２ａにより指定されたモードに応じたフィルタを、ランプ２３の出射光の光路上に配置するように、動作する。

　回転フィルタ２４は、ランプ２３が出射する光の光路中に挿脱可能に設けられ、光路中に挿入された状態において、特殊光観察モード時は、通常光観察モード時の光の一部帯域の光を透過する光学フィルタである。

　よって、特殊光観察モード時は、ランプ２３と、回転フィルタ２４の光学フィルタにより、光源が構成される。すなわち、特殊光観察モードのとき、光源装置３は、光学フィルタが光路中に挿入され、その光学フィルタによって透過された光を照明光とする照明モードである。

　絞り２５は、ライトガイド１５へ供給する照明光の出射光量を調整可能な照明光量調整部である。絞り２５が制御部２１からの絞り駆動信号に基づいて、絞りを閉じあるいは開くことによって、ランプ２３の出射光の光量は、調整される。

　回転フィルタ２６は、面順次光を出射するためにＲ（赤）フィルタ，Ｇ（緑）フィルタ，Ｂ（青）フィルタを有するフィルタである。回転フィルタ２６は、制御部２１から制御信号に基づいて、回転フィルタ２６の回転軸周りに所定の回転速度で回転して、ＲＧＢの３つのフィルタを順番にランプ２３の出射光の光路上に連続的に配置するように、動作する。　
　集光レンズ２７は、２つの回転フィルタ２４と２６を通ってきた照明光を、ライトガイド１５の基端面に集光するための光学素子である。

　光源装置３の制御部２１は、モード切換スイッチ２２ａに応じたフィルタを選択するように回転フィルタ２４を選択し、かつビデオプロセッサ４からの明るさに関する信号に基づいて、絞り２５を制御する。本実施の形態では、明るさに関する信号は、明るさ目標信号CSである。

　ビデオプロセッサ４は、制御部３１と、調光部３２と、CCD駆動部３３と、映像処理部３４と、を含んで構成される。　
　制御部３１は、ビデオプロセッサ４全体を制御するための処理部であり、ユーザにより指定された観察モードに応じて、調光部３２、CCD駆動部３３及び映像処理部３４を制御する。

　調光部３２は、映像処理部３４で生成されたモニタ５に表示される映像信号の輝度すなわち明るさから、明るさ目標信号CSを生成し、光源装置４の制御部２１へ供給する。明るさ目標信号CSは、例えば、モニタ５に表示される映像信号の明るさと、基準となる明るさとの比較結果に応じて算出して決定された値を示す信号である。

　CCD駆動部３３は、制御部３１からのCCD駆動制御信号に基づいて、CCD１３を駆動するCCD駆動信号を出力する回路である。　
　映像処理部３３は、制御部３１の制御の下、CCD１３からの撮像信号を受信して、各種補正処理、強調処理等を行い、モニタ５に内視鏡画像を表示するため映像信号を生成して、モニタ５へ出力する。　
　光源装置４のフロントパネル２２からの操作信号は、制御部３１に入力され、制御部３１は、フロントパネル２２において操作されたスイッチの機能に応じた処理を実行する。

　図２は、光源装置３の制御部２１のブロック図である。制御部２１は、回路基板に搭載された各種回路から構成される。制御部２１は、基板上に搭載される各種チップ及び回路からなる。制御部２１は、FPGA（Field Programmable Gate Array）４１と、ランプ駆動部４２、フィルタ駆動部４３，４４、絞り駆動部４５を含む。

　FPGA４１は、CPU４１ａと、ROM及びRAMを含む記憶部４１ｂと、絞り制御部４１ｃとを有する。後述する絞り制御プログラムは、記憶部４１ｂに記憶され、CPU４１ａにより読み出されて実行される。

　後述するように、CPU４１ａは、モード切換スイッチ２２ａからの信号に基づいて、通常光観察モードNMに対応する照明モードと、特殊光観察モードSMに対応する照明モードとを切り換える照明モード切換制御部を構成する。

　絞り制御部４１ｃは、ビデオプロセッサ４からの明るさ目標信号CSに応じた絞り駆動制御信号ICを出力する制御部である。すなわち、絞り制御部４１ｃは、被検体を撮像して得られた画像の明るさに基づいて生成される光量制御信号である明るさ目標信号CSに基づいて、照明光量調整部である絞り２５に照明光の出射光量の調整を実行させる照明光量制御部である。

　明るさ目標信号CSは、明るさの目標値を示し、絞り制御部４１ｃは、明るさ目標信号CSの示す目標値（以下、明るさ目標値という）CSVが所定の基準値RSになるように、絞り２５の制御を行う。具体的には、絞り制御部４１ｃは、入力された明るさ目標値CSVが所定の基準値RSよりも大きいか、小さいかに応じて、絞り２５を閉じるあるいは開くような絞り駆動制御信号ICを生成して絞り駆動部４５に出力する。入力された明るさ目標値CSVが所定の基準値RSであるとき、モニタ５に表示される映像信号の輝度（すなわち明るさ）が適切な輝度であるので、絞り制御部４１ｃは、絞り２５を閉じるあるいは開くような絞り駆動制御信号ICを出力しない。

　よって、絞り制御部４１ｃによる絞り２５の制御が行われて明るさ目標信号CSが変化するが、入力された明るさ目標値CSVが所定の基準値RSと一致すると、絞り制御部４１ｃは、絞り２５の絞り値を変化させない。

　ランプ駆動部４２は、FPGA４１からのランプ駆動制御信号に基づいて、ランプ２３を点灯させるランプ駆動信号を出力する。　
　フィルタ駆動部４３は、FPGA４１からの回転フィルタ２４を制御するためのフィルタ駆動制御信号に基づいて、回転フィルタ２４を回動させるモータ（図示せず）を駆動するモータ駆動信号を出力する。

　フィルタ駆動部４４は、FPGA４１からの回転フィルタ２６を制御するためのフィルタ駆動制御信号に基づいて、回転フィルタ２６を回転させるモータ（図示せず）を駆動するモータ駆動信号を出力する。

　絞り駆動部４５は、FPGA４１からの絞り２５を制御するための絞り駆動制御信号ICに基づいて、絞り２５を駆動するための絞り駆動信号を出力する。絞り駆動部４５には、絞り２５に設けられたポテンショメータ等の位置検出器からの検出信号に基づく現在の絞り値DCがフィードバックされて入力されており、そのフィードバック信号FBは、絞り制御部４１ｃに入力されている。

　よって、照明光の光量を調節する絞り２５と、入力される絞り駆動制御信号ICに応じて絞り２５を駆動する絞り駆動部４５が、照明光量調整部を構成する。

　なお、フィルタ駆動部４３、４４にも、回転フィルタ２４，２６の回転位置を示すフィードバック信号が入力され、そのフィードバック信号も、制御部２１に入力されている。　
　FPGA４１には、モード切換スイッチ２２ａにより指定されたモードを示すモード信号MSと、ビデオプロセッサ４からの明るさ目標信号CSが入力される。

　図３は、絞り制御部４１ｃの構成を示すブロック図である。絞り制御部４１ｃは、制御演算部５１と、絞り駆動制御信号出力部５２を含む。制御演算部５１には、後述するように、明るさ目標値CSVと基準値RSの信号のいずれかが入力され、入力された信号に基づいて、モニタ５に表示される映像信号の明るさが適切な明るさになるように、絞り２５を制御するための制御結果信号を生成する。モード切換時でないときは、制御演算部５１は、光量制御信号である明るさ目標信号CS を入力として、照明光の出射光量の調整値を演算して、制御結果信号として、出力する。

　絞り駆動制御信号出力部５２は、制御演算部５１が生成した制御結果信号に応じた絞り駆動制御信号ICを生成して出力するが、後述するように、CPU４１ａの制御の下、モード切換中は、補正値DAに応じた絞り駆動制御信号ICを出力する。

　全体的には、内視鏡装置１では、内視鏡２のCCD１３により得られた撮像信号は、ビデオプロセッサ４において画像処理され、内視鏡画像がモニタ５に表示される。モード切換スイッチ２２ａの操作に応じて、制御部３１は、映像処理部３４を制御して、指定された観察モードに応じた内視鏡画像の映像信号を生成して、モニタ５に表示する。

　さらに、光源装置３の制御部２１は、ビデオプロセッサ４からの明るさ目標信号CSに基づいて、絞り２５を制御すると共に、モード切換スイッチ２２ａの操作に応じたフィルタを選択するように、回転フィルタ２４を制御する。そして、観察モードに対応する照明モードの切換時、光源装置３では、ハレーションなどを抑えるように、絞り２５の制御が行われる。

（動作）
　図４は、特殊光観察モードSMから通常光観察モードNMへの切り換え時における、制御部２１のFPGA４１のCPU４１ａにより実行される絞り制御プログラムの処理の流れの例を示すフローチャートである。

　まず、CPU４１ａは、特殊光観察モードSMで動作しているときに、通常光観察モードNMへの変更が指示されたか否かを判定する（S1）。術者であるユーザが、モード切換スイッチ２２ａを操作して、通常光観察モードNMへの切り換え指示を光源装置４へ入力すると、その切り換え信号を示すモード信号MSがCPU４１ａへ入力される。よって、CPU４１ａは、通常光観察モードNMへの変更が指示されたか否かを判定することができる。

　通常光観察モードNMへの変更が指示されなければ、処理は、何もしない。通常光観察モードNMへの変更が指示されると（S1:YES）、CPU４１ａは、絞り駆動部４５のフィードバック信号FBから現在の絞り値（以下、現絞り値という）DCを、取得する（S2）。

　CPU４１ａは、現絞り値DCに所定の係数αを乗算して、補正値DAを算出する（S3）。所定の係数αは、１を超える値であり、例えば、２である。　
　所定の係数αは、絞り制御プログラム内に記述されていてもよいし、あるいは記憶部４１ｂに設定されていてもよい。また、所定の係数αは、内視鏡２、光源装置３あるいはビデオプロセッサ４の種類等によって、変更可能となっている。

　次に、CPU４１ａは、算出した補正値DAが所定の閾値TH1以上であるか否かを判定する（S4）。閾値TH1は、最小絞り（最大絞り値）に対応する補正値DAの上限値である。　
　所定の係数αを乗算して得られた補正値DAが、所定の閾値TH1以上であるとき（S4:YES）、CPU４１ａは、補正値DAを所定の固定値PD1に設定する（S5）。

　所定の係数αを乗算して得られた補正値DAが、所定の閾値TH1以上でないとき（S4:NO）、CPU４１ａは、算出した補正値DAが所定の閾値TH2以下であるか否かを判定する（S6）。閾値TH2は、最大絞り（最小絞り値）に対応する補正値DAの下限値である。　
　所定の係数αを乗算して得られた補正値DAが、所定の閾値TH2以下であるとき（S6:YES）、CPU４１ａは、補正値DAを所定の固定値PD2に設定する（S7）。

　以上のように、照明モード切換制御部であるCPU４１ａは、補正値DAが、所定の上限値TH1を超える又は所定の下限値TH2を下回るときは、補正値DAを、所定の上限値TH1又は所定の下限値TH2に変更する。

　S5、S6、S7の後、CPU４１ａは、補正値DAを絞り制御部４１ｃへ出力し（S8）、調光部３２からの明るさ目標値CSVに代えて、基準値RSを絞り制御部４１ｃへ出力する（S9）。具体的には、図３に示すように、補正値DAは、絞り駆動制御信号出力部５２へ供給され、基準値RSは、制御演算部５１に供給される。

　そして、CPU４１ａは、特殊光観察モードSMから通常光観察モードNMへの切り換えが完了したか否かを判定する（S10）。この判定は、例えば、回転フィルタ２４のフィードバック信号に基づいて行うことができる。　
　通常光観察モードNMへの切り換えが完了しなければ（S10:NO）、処理は、何もしない。特殊光観察モードSMから通常光観察モードNMへの切り換えが完了すると（S10:YES）、CPU４１ａは、絞り制御部４１ｃへ、基準値RSを出力した後、明るさ目標信号CSを出力する（S11）。言い換えれば、CPU４１ａは、明るさ目標信号CSが制御演算部５１への入力となるように、制御演算部５１への入力を制御する。

　以上のように、照明光量制御部である絞り制御部４１ｃは、モード切換スイッチ２２ａによって特殊光観察モードSMに対応する照明モードから通常光観察モードNMに対応する照明モードへの切り換えが指示された後、照明モード切換制御部であるCPU４１ａによる切り換えが完了するまでの間は、切り換えが指示されたときの光量制御信号である現絞り値DCを所定の係数αにより補正した補正値DAに基づいて、絞り２５と絞り駆動部４５に照明光の出射光量の調整を実行させる。

　また、S11において、初めに基準値RSを絞り制御部４１ｃへ出力しているのは、切り換え直後に、切り換え前の観察モード下で生成された明るさ目標信号CSが絞り制御部４１ｃへ入力されるのを防止するためである。

　図５は、特殊光観察モードSMから通常光観察モードNMへの切り換え時の絞りの変化を説明するための図である。　
　時間ｔの経過に沿って、絞り制御部４１ｃからの絞り駆動制御信号ICに基づき、絞り２５の絞り値Dは変化する。時刻ｔ１までは、特殊光観察モードSMに応じた絞り制御が行われている。なお、ビデオプロセッサ４は、時刻ｔ１を経過しても、依然として特殊光観察モードSMにある。　
　動作時刻ｔ１において、特殊光観察モードSMから通常光観察モードNMへの切り換えが指示されると、上述したS2からS9の処理が実行される。

　CPU４１ａは、S3において、特殊光観察モードSMから通常光観察モードNMへの切り換えが指示されたときの現絞り値DCに所定の係数αを乗算して得られた補正値DAを求める。そして、CPU４１ａは、S8において、絞り制御部４１ｃを制御して、補正値DAに基づいて、絞り２５の制御を行う。よって、時刻ｔ１からｔ２まで、絞り駆動制御信号ICは一定値となり、絞り２５は、一定の値に保持される。

　さらに、CPU４１ａは、S9において、調光部３２からの明るさ目標値CSVに代えて、絞り２５が適切に制御されていることを示す基準値RSが制御演算部５１へ入力されるように、制御演算部５１への入力を制御する。

　時刻ｔ１以降、回転フィルタ２４が回転して、通常光用フィルタがランプ２３の出射光の光路上に適切に配置されるまで、被検体へ照射される照明光の光量が変化する。その結果、映像処理部３４において得られた内視鏡画像の輝度が変化し、特殊光観察モードSMにあるビデオプロセッサ４の調光部３２は、その変化に応じた明るさ目標信号CSを算出して出力する。しかし、絞り２５は、補正値DAに応じた値に固定されているため、調光部３２において算出される明るさ目標値CSVは、図５に示すように、時刻ｔ１以降、基準値RSから大きく異なる値となっていく。

　その後、時刻ｔ２において、特殊光観察モードSMから通常光観察モードNMへの切り換えが完了して、内視鏡装置１が通常光観察モードになると、CPU４１ａは、基準値RSを絞り制御部４１ｃへ出力した後、調光部３２からの明るさ目標信号CSを絞り制御部４１ｃへ出力する。

　以上のように、特殊光観察モードSMでは、回転フィルタ２４において、特殊光観察モードSM用のフィルタが選択される。特殊光は、通常光の波長帯域の一部の帯域を有する光であるため、CCD１３において得られる撮像信号の輝度は低い。そのため、絞り２５は、特殊光観察モードSMでは、通常光観察モードNM時よりも開いている。上述した実施の形態の光源装置３によれば、特殊光観察モードSMから通常光観察モードNMへ切り換えられて、通常光観察モードNMで絞り２５の制御が開始されたときに、絞り２５の絞り値が、通常光観察モード時の絞り値に近くなるように、モード切換完了時まで、現絞り値DCよりも大きい絞り値の補正値DAに相当する絞り駆動制御信号ICが、出力される。

　そして、モード切換完了後は、絞り制御部４１の制御演算部４１ｃへ、基準値RSを入力した後に、調光部３２からの明るさ目標信号CSの明るさ目標値CSVを入力するように、絞り制御部４１は、制御される。

　よって、モニタ５に表示される内視鏡画像全体が一瞬白くなることを抑えることができる。さらに、切り換え時の現絞り値DCを用いて補正値DAを決定しているため、ランプ２３が劣化している場合でも、内視鏡画像全体が一瞬白くなることを抑えることができる。

　次に、通常光観察モードNMから特殊光観察モードSMへの切り換え時の絞り制御について説明する。　
　図６は、通常光観察モードNMから特殊光観察モードSMへの切り換え時における、制御部２１のFPGA４１のCPU４１ａにより実行される絞り制御プログラムの処理の流れの例を示すフローチャートである。図６において、図４と同じ処理については、同じステップ番号を付して説明は省略する。

　CPU４１ａは、通常光観察モードNMで動作しているときに、特殊光観察モードSMへの変更が指示されたか否かを判定する（S21）。この判定も、ユーザによるモード切換スイッチ２２ａの特殊光観察モードSMへの切り換え指示の有無により行うことができる。

　特殊光観察モードSMへの変更が指示されなければ、処理は、何もしない。特殊光観察モードSMへの変更が指示されると（S21:YES）、CPU４１ａは、絞り駆動部４５のフィードバック信号FBから現絞り値DCを、絞り駆動部４５から取得し（S2）、現絞り値DCに所定の係数βを乗算して、補正値DAを算出する（S22）。所定の係数βは、１未満の値であり、例えば、１／２である。　
　所定の係数βも、絞り制御プログラム内に記述されていてもよいし、あるいは記憶部４１ｂに設定されていてもよい。また、所定の係数βも、内視鏡２、光源装置３あるいはビデオプロセッサ４の種類等によって、変更可能となっている。　
　その後、CPU４１ａは、S4からS11の処理を実行する。

　すなわち、照明光量制御部である絞り制御部４１ｃは、モード切換スイッチ２２ａによって通常光観察モードNMに対応する照明モードから特殊光観察モードSMに対応する照明モードへの切り換えが指示された後、照明モード切換制御部であるCPU４１ａによる切り換えが完了するまでの間は、切り換えが指示されたときの光量制御信号である現絞り値DCを所定の係数βにより補正した補正値DAに基づいて、絞り２５と絞り駆動部４５に照明光の出射光量の調整を実行させる。

　図７は、通常光観察モードNMから特殊光観察モードSMへの切り換え時の絞りの変化を説明するための図である。図７は、図５に対応する図である。

　図７では、時刻ｔ１において、通常光観察モードNMから特殊光観察モードSMへの切り換えが指示されると、時刻ｔ１以降、現絞り値DCよりも小さな値の補正値DAに基づいて、絞り２５の制御が行われる。よって、時刻ｔ１からｔ２まで、絞り駆動制御信号ICは一定値となり、絞り２５は、一定の値に保持される。

　さらに、CPU４１ａは、S9において、調光部３２からの明るさ目標値CSVに代えて、絞り２５が適切に制御されていることを示す基準値RSが制御演算部５１へ入力されるように、演算制御部５１への入力を制御する。

　時刻ｔ１以降、回転フィルタ２４が回転して、特殊光用フィルタがランプ２３の出射光の光路上に適切に配置されるまで、被検体へ照射される照明光の光量が変化する。その結果、映像処理部３４において得られた内視鏡画像の輝度が変化し、通常光観察モードNMにあるビデオプロセッサ４の調光部３２は、その変化に応じた明るさ目標信号CSを算出して出力する。しかし、絞り２５は、補正値DAに応じた値に固定されているため、調光部３２において算出される明るさ目標値CSVは、図７に示すように、時刻ｔ１以降、基準値RSから大きく異なる値となっていく。

　その後、時刻ｔ２において、通常光観察モードNMから特殊光観察モードSMへの切り換えが完了して、内視鏡装置１が特殊光観察モードSMになると、CPU４１ａは、基準値RSを絞り制御部４１ｃへ出力した後、調光部３２からの明るさ目標信号CSを絞り制御部４１ｃへ出力する。

　以上のように、通常光観察モードNMでは、回転フィルタ２４において、通常光観察モードNM用のフィルタが選択される。通常光は、特殊光よりも広い帯域で多くの光量を有する光であるため、CCD１３において得られる撮像信号の輝度は、特殊光観察モードSM時よりも高い。そのため、絞り２５は、通常光観察モードNMでは、特殊光観察モードSM時よりも閉じている。上述した実施の形態の光源装置３によれば、通常光観察モードNMから特殊光観察モードSMへ切り換えられて、特殊光観察モードSMで絞り２５の制御が開始されたときに、絞り２５の絞り値が、特殊光観察モードSM時の絞り値に近くなるように、モード切換完了時まで、現絞り値DCよりも小さい絞り値の補正値DAに相当する絞り駆動制御信号ICが、出力される。

　よって、モニタ５に表示される内視鏡画像全体が一瞬暗くなることを抑えることができる。さらに、切り換え時の現絞り値DCを用いて補正値DAを決定しているため、ランプ２３が劣化している場合でも、内視鏡画像全体が一瞬暗くなることを抑えることができる。

　以上のように、上述した実施の形態によれば、照明モードの切り換え時、内視鏡画像におけるハレーション等を抑えることができる光源装置及び光源装置の調光方法を提供することができる。

　以上のように、上述した実施の形態によれば、モード切り換え時、内視鏡画像におけるハレーション等を抑えることができる光源装置及び光源装置の調光方法を提供することができる。

　本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。

　本出願は、２０１２年９月１８日に日本国に出願された特願２０１２－２０４７１８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

　被検体に照明光を供給するための光源と、
　前記照明光の出射光量を調整可能な照明光量調整部と、
　前記被検体を撮像して得られた画像の明るさに基づいて生成される光量制御信号に基づいて、前記照明光量調整部に前記照明光の出射光量の調整を実行させる照明光量制御部と、
　第１の光を前記照明光として出射する第１の照明モードと、前記第１の光とは全く異なるあるいは一部において異なる波長帯域を有する第２の光を前記照明光として出射する第２の照明モードとを切り換える照明モード切換制御部と、
　前記第１の照明モードと前記第２の照明モードとの切り換えを指示する切り換え指示部と、
を具備し、
　前記照明光量制御部は、前記切り換え指示部によって前記第１の照明モードと前記第２の照明モードの一方から他方への切り換えが指示された後、前記照明モード切換制御部による前記切り換えが完了するまでの間は、前記切り換えが指示されたときの前記光量制御信号を所定の係数により補正した補正信号に基づいて、前記照明光量調整部に前記照明光の出射光量の調整を実行させることを特徴とする光源装置。
　前記照明光量制御部は、前記光量制御信号を入力として、前記照明光の出射光量の調整値を演算して出力する制御演算部を有し、
　前記切り換えが完了すると、前記照明モード切換制御部は、前記制御演算部へ、所定の信号を入力した後に前記光量制御信号を入力することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
　前記照明モード切換制御部は、前記補正信号が所定の上限値を超える又は所定の下限値を下回るときは、前記補正信号を、前記所定の上限値又は前記所定の下限値に変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の光源装置。
　前記光源は、光を出射するランプと、前記ランプが出射する前記光の光路中に挿脱可能に設けられ、前記光路中に挿入された状態において、前記光の一部帯域の光を透過する光学フィルタとを具備し、
　前記第１の照明モードは、前記光学フィルタが前記光路中に挿入され、前記光学フィルタによって透過された光を前記照明光とするモードであり、
　前記照明光量調整部は、前記照明光の光量を調節する絞り装置と、入力される絞り駆動制御信号に応じて前記絞り装置を駆動する絞り駆動部とを具備し、
　前記照明光量制御部は、前記光量制御信号に基づいて、前記絞り駆動制御信号を生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の光源装置。
　前記第１の照明モードと前記第２の照明モードは、内視鏡装置における観察モードに対応する照明モードであることを特徴とする請求項１又は２に記載の光源装置。
　前記第１の照明モードと前記第２の照明モードは、それぞれ前記内視鏡装置における特殊光観察モードと通常光観察モードであることを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
　光源装置の調光方法であって、
　被検体を撮像して得られた画像の明るさに基づいて生成される光量制御信号に基づいて、前記光源装置の照明光量調整部に、前記光源装置の照明光の出射光量の調整を実行させ、
　第１の光を前記照明光として出射する第１の照明モードと、前記第１の光とは全く異なるあるいは一部において異なる波長帯域を有する第２の光を前記照明光として出射する第２の照明モードの一方から他方への切り換えが指示された後、前記切り換えが完了するまでの間は、前記切り換えが指示されたときの前記光量制御信号を所定の係数により補正した補正信号に基づいて、前記照明光量調整部に、前記照明光の出射光量の調整を実行させることを特徴とする光源装置の調光方法。
　前記切り換えが完了すると、前記光量制御信号を入力として前記照明光の出射光量の調整値を演算して出力する制御演算部へ、所定の信号を入力した後に前記光量制御信号を入力することを特徴とする請求項７に記載の光源装置の調光方法。
　前記補正信号が所定の上限値を超える又は所定の下限値を下回るときは、前記補正信号を、前記所定の上限値又は前記所定の下限値に変更することを特徴とする請求項７又は８に記載の光源装置の調光方法。
　前記光源装置は、光を出射するランプと、前記ランプが出射する前記光の光路中に挿脱可能に設けられ、前記光路中に挿入された状態において、前記光の一部帯域の光を透過する光学フィルタとを具備し、
　前記第１の照明モードは、前記光学フィルタが前記光路中に挿入され、前記光学フィルタによって透過された光を前記照明光とするモードであり、
　前記照明光量調整部は、前記照明光の光量を調節する絞り装置と、入力される絞り駆動制御信号に応じて前記絞り装置を駆動する絞り駆動部とを具備し、
　前記光量制御信号に基づいて、前記絞り駆動制御信号を生成することを特徴とする請求項７又は８に記載の光源装置の調光方法。
　前記第１の照明モードと前記第２の照明モードは、内視鏡装置における観察モードに対応する照明モードであることを特徴とする請求項７又は８に記載の光源装置の調光方法。
　前記第１の照明モードと前記第２の照明モードは、それぞれ前記内視鏡装置における特殊光観察モードと通常光観察モードであることを特徴とする請求項１１に記載の光源装置の調光方法。