内窥镜系统的制作方法

本发明涉及内窥镜系统，尤其是涉及在存在于被检体内的被摄体的观察中使用的内窥镜系统。

背景技术：

在医疗领域的内窥镜观察中，作为产生用于照明被检体内的生物体组织等被摄体的照明光的光源，有时使用led等这样的半导体光源。

具体而言，例如在日本特开平11-253397号公报中公开了如下的观点：在将白色发光二极管设置于电子内窥镜的前端部的内窥镜装置中，在进行了用于将该白色发光二极管的发光时间设定为最大发光时间的控制之后，进行用于使该白色发光二极管以比初始驱动电流值大的驱动电流值发光的控制。

这里，在将led等半导体光源用作内窥镜观察用的光源的情况下，例如可能产生如下状况：由于发生从该半导体光源发出的光的峰值波长根据向该半导体光源施加的电流的大小而从原本的峰值波长偏移的现象即波长偏移，因此显示出具有与原本的色调不同的色调的观察图像。

但是，在日本特开平11-253397号公报中，没有特别公开用于抑制发生上述状况的方法等。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种在将半导体光源用作内窥镜观察用的光源的情况下，能够尽量抑制显示具有与原本的色调不同的色调的观察图像的内窥镜系统。

技术实现要素：

用于解决问题的手段

内窥镜系统具有：光源部，其产生用于对存在于被检体内的被摄体进行照明的照明光，并且构成为具有1个以上的半导体光源；摄像部，其构成为拍摄被照射所述照明光的所述被摄体而得到图像；明亮度检测部，其构成为检测所述图像的明亮度；以及控制部，其构成为进行与第1控制模式相应的动作，在该第1控制模式中，在由所述明亮度检测部检测到的所述图像的明亮度属于第1明亮度范围的情况下，进行使向成为所述照明光的产生源的半导体光源施加的电流的电流值及施加期间中的一方变化的第1控制，在由所述明亮度检测部检测到的所述图像的明亮度属于比所述第1明亮度范围亮的第2明亮度范围的情况下，进行通过对所述图像实施的规定的处理而使所述图像的明亮度变化的第2控制，在由所述明亮度检测部检测到的所述图像的明亮度属于比所述第2明亮度范围亮的第3明亮度范围的情况下，进行使向成为所述照明光的产生源的半导体光源施加的电流的电流值及施加期间中的另一方变化的第3控制。

附图说明

图1是示出实施方式的内窥镜系统的主要部分的结构的图。

图2是示出在将实施方式的内窥镜系统的观察模式设定为白色光观察模式时向被摄体照射的照明光的光谱的一例的图。

图3是用于说明向设置于实施方式的光源装置的led供给的信号的一例的图。

图4是用于说明向设置于实施方式的光源装置的led供给的信号的一例的图。

图5是用于说明向设置于实施方式的光源装置的led供给的信号的一例的图。

图6是用于说明将实施方式的内窥镜系统的观察模式设定为白色光观察模式时的明亮度检测值与led的发光光量之间的关系的一例的图。

图7是示出在将实施方式的内窥镜系统的观察模式设定为特殊光观察模式时向被摄体照射的照明光的光谱的一例的图。

图8是用于说明向设置于实施方式的光源装置的led供给的信号的一例的图。

图9是用于说明向设置于实施方式的光源装置的led供给的信号的一例的图。

图10是用于说明向设置于实施方式的光源装置的led供给的信号的一例的图。

图11是用于说明将实施方式的内窥镜系统的观察模式设定为特殊光观察模式时的明亮度检测值与led的发光光量之间的关系的一例的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1至图11涉及本发明的实施方式。

如图1所示，内窥镜系统1具有：内窥镜2，其构成为能够向被检体内插入，并且，将拍摄存在于该被检体内的生物体组织等被摄体而得到的图像数据输出；光源装置3，其构成为经由穿过内窥镜2的内部而配置的光导7而供给用于观察该被摄体的照明光；处理器4，其构成为生成并输出与从内窥镜2输出的图像数据相应的观察图像等；以及显示装置5，其构成为将从处理器4输出的观察图像显示在画面上。图1是示出实施方式的内窥镜系统的主要部分的结构的图。

内窥镜2具有形成为能够向被检体内插入的细长形状的插入部2a、以及设置在插入部2a的基端侧的操作部2b。此外，内窥镜2例如构成为，经由内置有用于传输从摄像部21(后述)输出的图像数据等的信号线的通用缆线(未图示)，以能够装卸的方式与处理器4连接。此外，内窥镜2构成为经由内置有光导7的至少一部分的光导缆线(未图示)，以能够装卸的方式与光源装置3连接。

在插入部2a的前端部2c，设置有用于拍摄被检体内的生物体组织等被摄体的摄像部21、光导7的出射端部、以及将由光导7传输的照明光向被摄体照射的照明光学系统22。

摄像部21构成为拍摄由经过了照明光学系统22的照明光照明的被摄体而生成图像数据，并且，将该生成的图像数据向处理器4输出。即，摄像部21构成为拍摄被经过了照明光学系统22的照明光照明的被摄体而得到图像。此外，摄像部21构成为具有物镜光学系统21a、摄像元件21b、以及模拟前端(以后简称为afe)21c。

物镜光学系统21a例如构成为具有透镜等光学元件，使从由经过了照明光学系统22的照明光照明的被摄体发出的返回光(反射光)成像。

摄像元件21b例如构成为具备ccd或cmos这样的图像传感器。此外，在摄像元件21b的摄像面上，设置有用于将从物镜光学系统21a入射的返回光分光为红色、绿色及蓝色这三种颜色的原色拜耳阵列的滤色器、以及为了拍摄通过了该滤色器的光而配设为矩阵状的多个像素。此外，摄像元件21b构成为通过拍摄由物镜光学系统21a成像的返回光而生成摄像信号，将该生成的摄像信号向afe21c输出。此外，摄像元件21b构成为进行与从处理器4输出的控制信号相应的动作。

afe21c构成为通过对从摄像元件21b输出的摄像信号实施降噪处理及a/d转换处理等规定的信号处理而生成图像数据，将该生成的图像数据向处理器4输出。

操作部2b构成为具备能够供用户把持而进行操作的形状。此外，在操作部2b设置有镜体开关23，该镜体开关23构成为具备能够对处理器4进行与用户的输入操作相应的指示的1个以上的开关。具体而言，镜体开关23例如构成为具备观察模式切换开关(未图示)，该观察模式切换开关根据用户的操作，能够进行用于将内窥镜系统1的观察模式设定(切换)为白色光观察模式或特殊光观察模式中的任意一方的指示。另外，在本实施方式中，也可以将与镜体开关23同样的观察模式切换开关设置于处理器4。

光源装置3构成为产生用于照明存在于被检体内的被摄体的照明光。此外，光源装置3构成为具有发光部31、合波器32、聚光透镜33、以及光源控制部34。

发光部31构成为具有紫色led31a、蓝色led31b、绿色led31c、琥珀色led31d以及红色led31e。即，发光部31构成为具有多个半导体光源(半导体发光元件)。

紫色led31a构成为产生在紫色波段具有峰值波长(中心波长)的紫色光(以后称为v光)。具体而言，紫色led31a例如构成为产生峰值波长设定在415nm附近的光作为v光。此外，紫色led31a构成为根据从光源控制部34供给的led驱动信号而发光或消光。此外，紫色led31a构成为以与从光源控制部34供给的led驱动信号相应的发光光量发光。另外，紫色led31a的发光光量ev被规定为累计v光的波段所包含的各波长的光的强度而得到的总光量。

蓝色led31b构成为产生在比v光靠长波长侧的蓝色区域具有峰值波长(中心波长)的蓝色光(以后称为b光)。具体而言，蓝色led31b例如构成为产生峰值波长设定在460nm附近的光作为b光。此外，蓝色led31b构成为根据从光源控制部34供给的led驱动信号而发光或消光。此外，蓝色led31b构成为以与从光源控制部34供给的led驱动信号相应的发光光量发光。另外，蓝色led31b的发光光量eb被规定为累计b光的波段所包含的各波长的光的强度而得到的总光量。

绿色led31c构成为产生在比b光靠长波长侧的绿色区域具有峰值波长(中心波长)的绿色光(以后称为g光)。具体而言，绿色led31c例如构成为产生峰值波长设定在540nm附近的光作为g光。此外，绿色led31c构成为根据从光源控制部34供给的led驱动信号而发光或消光。此外，绿色led31c构成为以与从光源控制部34供给的led驱动信号相应的发光光量发光。另外，绿色led31c的发光光量eg被规定为累计g光的波段所包含的各波长的光的强度而得到的总光量。

琥珀色led31d构成为产生在比g光靠长波长侧的琥珀色区域具有峰值波长(中心波长)的琥珀色光(以后称为a光)。具体而言，琥珀色led31d例如构成为产生峰值波长设定在600nm附近的光作为a光。此外，琥珀色led31d构成为根据从光源控制部34供给的led驱动信号而发光或消光。此外，琥珀色led31d构成为以与从光源控制部34供给的led驱动信号相应的发光光量发光。另外，琥珀色led31d的发光光量ea被规定为累计a光的波段所包含的各波长的光的强度而得到的总光量。此外，在本实施方式中，将从琥珀色led31d发出的a光的峰值波长设定为585nm至615nm之间的任意的波长即可。

红色led31e构成为产生在比a光靠长波长侧的红色区域具有峰值波长(中心波长)的红色光(以后称为r光)。具体而言，红色led31e例如构成为产生峰值波长设定在630nm附近的光作为r光。此外，红色led31e构成为根据从光源控制部34供给的led驱动信号而发光或消光。此外，红色led31e构成为以与从光源控制部34供给的led驱动信号相应的发光光量发光。另外，红色led31e的发光光量er被规定为累计r光的波段所包含的各波长的光的强度得到的总光量。

合波器32构成为能够对从发光部31发出的各光进行合波后使其向聚光透镜33入射。

聚光透镜33构成为对经由合波器32入射的光进行聚光并向光导7的入射端部出射。

光源控制部34例如构成为具备控制电路及驱动电路等。此外，光源控制部34构成为基于从处理器4输出的控制信号，生成并输出用于驱动发光部31的各led的脉冲状的驱动信号，即led驱动信号。

处理器4构成为具有明亮度检测部41、增益调整部42、图像处理部43、观察图像生成部44以及控制部45。

明亮度检测部41例如构成为具备明亮度检测电路等。此外，明亮度检测部41构成为进行用于检测从内窥镜2输出的图像数据的明亮度的处理即明亮度检测处理，并且，生成表示通过该明亮度检测处理检测到的明亮度的信息即明亮度检测信息，并向控制部45输出。

增益调整部42例如构成为具备增益调整电路等。此外，增益调整部42构成为根据从控制部45输出的控制信号来设定增益值gv，进行将该设定的增益值gv与从内窥镜2输出的图像数据相乘的增益调整处理。此外，增益调整部42构成为将实施了上述的增益调整处理的图像数据向图像处理部43输出。

图像处理部43例如构成为具备图像处理电路等。此外，图像处理部43构成为基于从控制部45输出的控制信号，对从增益调整部42输出的图像数据实施颜色分离处理，并且，将通过该颜色分离处理得到的图像数据向观察图像生成部44输出。

观察图像生成部44例如构成为具备图像生成电路等。此外，观察图像生成部44构成为基于从控制部45输出的控制信号，使用从图像处理部43输出的图像数据来生成观察图像，将该生成的观察图像向显示装置5输出。

控制部45例如构成为具备控制电路等。此外，控制部45构成为生成并输出用于进行与来自镜体开关23的指示相应的动作的控制信号。此外，控制部45构成为生成并输出用于控制摄像元件21b的动作的控制信号。

在控制部45设置有存储器45a，该存储器45a分别存储有表示在白色光观察模式时通过控制部45进行的控制内容的白色光观察用控制信息(以后简称为控制信息wcj)、以及表示在特殊光观察模式时通过控制部45进行的控制内容的特殊光观察用控制信息(以后简称为控制信息scj)。

在上述的控制信息wcj中，例如包括在控制在白色光观察模式时显示于显示装置5的观察图像wlg的明亮度时使用的信息，即白色光观察用明亮度控制信息(以后简称为明亮度控制信息wbcj)。此外，在上述的控制信息scj中，例如包括在控制在特殊光观察模式时显示于显示装置5的观察图像slg的明亮度时使用的信息，即特殊光观察用明亮度控制信息(以后简称为明亮度控制信息sbcj)。

控制部45构成为，在检测到进行了用于将内窥镜系统1的观察模式设定为白色光观察模式的指示时，从存储器45a读入控制信息wcj，并且，生成并输出用于进行与该读入的控制信息wcj相应的动作的控制信号。此外，控制部45构成为在检测到进行了用于将内窥镜系统1的观察模式设定为白色光观察模式的指示时，设定白色光观察模式中的明亮度目标值twa。此外，控制部45构成为，在检测到进行了用于将内窥镜系统1的观察模式设定为白色光观察模式的指示时，基于从明亮度检测部41输出的明亮度检测信息和控制信息wcj所包含的明亮度控制信息wbcj，进行使显示于显示装置5的观察图像wlg的明亮度接近明亮度目标值twa这样的明亮度控制所相关的动作。

控制部45构成为在检测到进行了用于将内窥镜系统1的观察模式设定为特殊光观察模式的指示时，从存储器45a读入控制信息scj，并且，生成并输出用于进行与该读入的控制信息scj相应的动作的控制信号。此外，控制部45构成为在检测到进行了用于将内窥镜系统1的观察模式设定为特殊光观察模式的指示时，设定特殊光观察模式中的明亮度目标值tsa。此外，控制部45构成为在检测到进行了用于将内窥镜系统1的观察模式设定为特殊光观察模式的指示时，基于从明亮度检测部41输出的明亮度检测信息和控制信息scj所包含的明亮度控制信息sbcj，进行使显示于显示装置5的观察图像slg的明亮度接近明亮度目标值tsa这样的明亮度控制所相关的动作。

即，控制部45构成为基于来自镜体开关23的指示和从存储器45a读入的控制信息，进行用于将内窥镜系统1的观察模式设定为白色光观察模式和特殊光观察模式中的任意观察模式的动作。此外，控制部45构成为具有作为照明模式切换部的功能，进行用于将向被摄体照射从光源装置3发出的照明光时的照明模式切换为向该被摄体照射后述的照明光wl的照明模式与向该被摄体照射后述的照明光sl的照明模式中的任意一方的动作。

另外，在本实施方式中，处理器4的各部可以构成为各个电子电路，或者也可以构成为fpga(fieldprogrammablegatearray)等集成电路中的电路块。此外，在本实施方式中，例如，处理器4也可以构成为具备1个以上的cpu。此外，通过使本实施方式的结构适当变形，例如，未图示的计算机也可以从存储器等存储介质读入用于执行处理器4的各部的功能的程序，并且，进行与该读入的程序相应的动作。

显示装置5例如构成为具备lcd(液晶显示器)等，能够显示从处理器4输出的观察图像等。

接着，以下对本实施方式的作用进行说明。

手术医生等用户例如在将内窥镜系统1的各部连接并接通电源之后，通过操作镜体开关23的观察模式切换开关，进行用于将内窥镜系统1的观察模式设定为白色光观察模式的指示。

控制部45在检测到进行了用于将内窥镜系统1的观察模式设定为白色光观察模式的指示时，从存储器45a读入控制信息wcj。此外，控制部45根据控制信息wcj，生成用于使v光、b光、g光、a光及r光从光源装置3同时出射的控制信号并向光源控制部34输出。此外，控制部45根据控制信息wcj，生成用于将发光光量ev、eb、eg、ea及er中的发光光量比设定为规定的发光光量比rwt的控制信号并向光源控制部34输出。此外，控制部45根据控制信息wcj所包含的明亮度控制信息wbcj，生成用于将增益值gv设定为1的控制信号并向增益调整部42输出。此外，控制部45生成用于进行与控制信息wcj相应的动作的控制信号并向图像处理部43及观察图像生成部44输出。

光源控制部34根据从控制部45输出的控制信号，在白色光观察模式中，生成用于使紫色led31a、蓝色led31b、绿色led31c、琥珀色led31d以及红色led31e同时且以规定的发光光量比rwt发光的led驱动信号，将该生成的led驱动信号向发光部31输出。然后，根据这样的光源控制部34的动作，在白色光观察模式中，从光源装置3(发光部31)发出包括v光、b光、g光、a光及r光的照明光wl，将该照明光wl照射到被摄体，从摄像部21向明亮度检测部41及增益调整部42分别输出通过拍摄该照明光wl的返回光(反射光)而得到的图像数据wdi。

另外，在本实施方式中，规定的发光光量比rwt例如被设定为满足ev＝er＜eb＝ea＜eg的关系。因此，以后，例如，对图2所示的将从发光部31同时发出的五种颜色的光中包含g光最多的照明光wl照射到被摄体的情况进行说明。此外，在本实施方式中，在将内窥镜系统1的观察模式设定为白色光观察模式时，拍摄通过具有图2那样的光谱的照明光wl而照明的被摄体。因此，在本实施方式中，按照图像数据wdi的每个像素，得到像素值，该像素值具有与照明光wl的返回光所包含的v光及b光的受光光量相应的蓝色成分的亮度值、与该返回光所包含的g光的受光光量相应的绿色成分的亮度值、以及与该返回光所包含的a光及r光的受光光量相应的红色成分的亮度值。图2是示出在将实施方式的内窥镜系统的观察模式设定为白色光观察模式时向被摄体照射的照明光的光谱的一例的图。

增益调整部42根据从控制部45输出的控制信号，将增益值gv设定为1，并且，进行将该设定的增益值gv与从内窥镜2输出的图像数据wdi相乘的增益调整处理。此外，增益调整部42将实施了上述的增益调整处理的图像数据wdi向图像处理部43输出。

图像处理部43基于从控制部45输出的控制信号，例如对经由增益调整部42而输出的图像数据wdi进行颜色分离处理，由此，分别生成与向被摄体照射的照明光wl的返回光所包含的v光对应的紫色成分的图像数据wvdi、与该返回光所包含的b光对应的蓝色成分的图像数据wbdi、与该返回光所包含的g光对应的绿色成分的图像数据wgdi、与该返回光所包含的a光对应的琥珀色成分的图像数据wadi、以及与该返回光所包含的r光对应的红色成分的图像数据wrdi。然后，图像处理部43将通过上述的颜色分离处理得到的各颜色成分的图像数据向观察图像生成部44输出。

观察图像生成部44基于从控制部45输出的控制信号，在白色光观察模式中，例如向显示装置5的b(蓝色)信道分配将经由图像处理部43输出的图像数据wvdi及wbdi相加而得到的亮度值，向显示装置5的g(绿色)信道分配经由图像处理部43输出的图像数据wgdi的亮度值，并且，向显示装置5的r(红色)信道分配将经由图像处理部43输出的图像数据wadi及wrdi相加而得到的亮度值，由此，生成观察图像wlg，将该生成的观察图像wlg向显示装置5输出。

明亮度检测部41进行用于检测从内窥镜2输出的图像数据wdi的明亮度的明亮度检测处理，并且，生成表示通过该明亮度检测处理而检测到的明亮度的信息即明亮度检测信息wbsj并向控制部45输出。

具体而言，明亮度检测部41例如计算图像数据wdi所包含的各像素的亮度值的平均值作为明亮度检测值wdb，并且，生成表示该计算出的明亮度检测值wdb的明亮度检测信息并向控制部45输出。另外，在将图2所例示的照明光照射到被摄体的情况下，明亮度检测值wdb成为与图像数据wdi所包含的各像素的绿色成分的亮度值的平均值相同的值或者大致相同的值。

控制部45在检测到进行了用于将内窥镜系统1的观察模式设定为白色光观察模式的指示时，设定白色光观察模式中的明亮度目标值twa。此外，控制部45基于从明亮度检测部41输出的明亮度检测信息wbsj和控制信息wcj所包含的明亮度控制信息wbcj，进行使显示于显示装置5的观察图像的明亮度接近明亮度目标值twa这样的明亮度控制所相关的动作。

这里，针对在白色光观察模式时由控制部45进行的明亮度控制的具体例进行说明。另外，以后，以使成为白色光观察模式时的照明光wl的产生源的五种颜色的led中的绿色led31c的发光光量eg变化的情况作为代表例来说明。此外，根据本实施方式，在白色光观察模式中，维持规定的发光光量比rwt，并且以与以下说明的具体例同样的方法进行使绿色led31c以外的四种颜色的led的发光光量变化这样的控制。

控制部45基于明亮度控制信息wbcj，分别确定由明亮度检测部41计算的明亮度检测值wdb的下限值wdbl、该明亮度检测值wdb的上限值wdbu、以及与该明亮度检测值wdb对应的阈值wdb1及wdb2(其中，设为wdb1＜wdb2)。此外，控制部45基于从明亮度检测部41输出的明亮度检测信息wbsj来确定明亮度检测值wdb。

控制部45例如在检测到明亮度检测值wdb属于下限值wdbl以上且小于阈值wdb1的范围的情况下，基于设定在该范围内的明亮度目标值twa和明亮度控制信息wbcj，将向绿色led31c供给的led驱动信号的电流值设定为电流值im，并且进行与明亮度检测值wdb相应的pwm(脉冲宽度调制)，由此，生成用于使该led驱动信号的脉冲宽度变化为小于脉冲宽度pn的任意的脉冲宽度的控制信号并向光源控制部34输出。此外，控制部45例如在检测到明亮度检测值wdb属于下限值wdbl以上且小于阈值wdb1的范围的情况下，基于明亮度控制信息wbcj，生成用于将增益值设定为1的控制信号并向增益调整部42输出。另外，脉冲宽度pn期望为占空比成为1这样的脉冲宽度。

光源控制部34根据从控制部45输出的控制信号，例如在明亮度检测值wdb为下限值wdbl的情况下，将图3所示的具有电流值im和小于脉冲宽度pn的脉冲宽度pm的脉冲信号作为led驱动信号向绿色led31c供给。图3是用于说明向设置于实施方式的光源装置的led供给的信号的一例的图。

增益调整部42根据从控制部45输出的控制信号，将增益值gv设定为1，并且，进行将该设定的增益值gv与从内窥镜2输出的图像数据wdi相乘的增益调整处理。

控制部45例如在检测到明亮度检测值wdb属于阈值wdb1以上且小于阈值wdb2的范围的情况下，基于设定在该范围内的明亮度目标值twa和明亮度控制信息wbcj，将向绿色led31c供给的led驱动信号的脉冲宽度设定为脉冲宽度pn，并且进行与明亮度检测值wdb相应的pam(脉冲振幅调制)，由此，生成用于使该led驱动信号的电流值变化为属于电流值im以上且小于电流值in的范围的任意的电流值的控制信号并向光源控制部34输出。此外，控制部45例如在检测到明亮度检测值wdb属于阈值wdb1以上且小于阈值wdb2的范围的情况下，基于明亮度控制信息wbcj，生成用于将增益值设定为1的控制信号并向增益调整部42输出。

光源控制部34根据从控制部45输出的控制信号，例如在明亮度检测值wdb为阈值wdb1的情况下，将图4所示的具有电流值im和比脉冲宽度pm宽的脉冲宽度pn的脉冲信号作为led驱动信号向绿色led31c供给。图4是用于说明向设置于实施方式的光源装置的led供给的信号的一例的图。

增益调整部42根据从控制部45输出的控制信号，将增益值gv设定为1，并且，进行将该设定的增益值gv与从内窥镜2输出的图像数据wdi相乘的增益调整处理。

控制部45例如在检测到明亮度检测值wdb属于阈值wdb2以上且上限值wdbu以下的范围的情况下，基于明亮度控制信息wbcj，将向绿色led31c供给的led驱动信号的脉冲宽度设定为脉冲宽度pn，并且生成用于将该led驱动信号的电流值设定为电流值in的控制信号并向光源控制部34输出。此外，控制部45例如在检测到明亮度检测值wdb属于阈值wdb2以上且上限值wdbu以下的范围的情况下，基于设定在该范围内的明亮度目标值twa和明亮度控制信息wbcj，根据明亮度检测值wdb，生成用于使增益值变化为1以上且gmax以下的任意的增益值的控制信号并向增益调整部42输出。

增益值gmax是在增益调整部42的增益调整处理中使用的相当于增益值gv的上限值的增益值。另外，增益值gmax可以是预先设定的固定值，或者也可以是能够由用户变更的可变值。

光源控制部34根据从控制部45输出的控制信号，例如在明亮度检测值wdb属于阈值wdb2以上且上限值wdbu以下的范围的情况下，将图5所示的具有电流值in和脉冲宽度pn的脉冲信号作为led驱动信号向绿色led31c供给。图5是用于说明向设置于实施方式的光源装置的led供给的信号的一例的图。

增益调整部42根据从控制部45输出的控制信号，将增益值gv设定为1以上且gmax以下的任意的值，并且，进行将该设定的增益值gv与从内窥镜2输出的图像数据wdi相乘的增益调整处理。此外，增益调整部42将实施了上述的增益调整处理的图像数据wdi向图像处理部43输出。

另外，在以上所述的明亮度控制中，控制部45优选将阈值wdb1确定为通过pwm使在白色光观察模式中取得的图像数据wdi的明亮度变化时的上限值。此外，在以上所述的明亮度控制中，控制部45优选将阈值wdb2确定为通过pam使在白色光观察模式中取得的图像数据wdi的明亮度变化时的上限值。

根据以上所述的明亮度控制，在白色光观察模式中，绿色led31c的发光光量eg根据明亮度检测值wdb如图6所例示那样变化。图6是用于说明将实施方式的内窥镜系统的观察模式设定为白色光观察模式时的明亮度检测值与led的发光光量之间的关系的一例的图。

具体而言，在明亮度检测值wdb属于下限值wdbl以上且小于阈值wdb1的范围的情况下，根据向绿色led31c施加的电流的施加期间，发光光量eg在最小发光光量elg以上且小于发光光量emg(＞elg)的范围内变化。此外，在明亮度检测值wdb属于阈值wdb1以上且小于阈值wdb2的范围的情况下，根据向绿色led31c施加的电流的电流值，发光光量eg在发光光量emg以上且小于最大发光光量eug(＞emg)的范围内变化。此外，在明亮度检测值wdb属于阈值wdb2以上且上限值wdbu以下的范围的情况下，将发光光量eg维持为最大发光光量eug。

因此，根据以上所述的明亮度控制，例如，在明亮度检测值wdb属于下限值wdbl以上且小于阈值wdb1的范围的情况下，将增益值gv固定为1并且使发光部31的各led的发光光量变化，由此，能够将显示于显示装置5的观察图像wlg的明亮度设为适于近景观察的明亮度。此外，根据以上所述的明亮度控制，例如，在明亮度检测值wdb属于阈值wdb1以上且小于阈值wdb2的范围的情况下，将增益值gv固定为1并且使发光部31的各led的发光光量变化，由此，能够将显示于显示装置5的观察图像wlg的明亮度设为适于中景观察的明亮度。此外，根据以上所述的明亮度控制，例如，在明亮度检测值wdb属于阈值wdb2以上且上限值wdbu以下的范围的情况下，通过将发光部31的各led的发光光量固定并且使增益值gv变化，能够将显示于显示装置5的观察图像wlg的明亮度设为适于远景观察的明亮度。

用户确认显示于显示装置5的观察图像wlg并且将内窥镜2的插入部2a向被验者的内部插入，并且，在存在于该被验者的内部的所希望的被摄体的附近配置前端部2c。之后，用户在将内窥镜2的前端部2c配置于所希望的被摄体的附近的状态下，通过操作镜体开关23的观察模式切换开关，来进行用于将内窥镜系统1的观察模式设定为特殊光观察模式的指示。

控制部45在检测到进行了用于将内窥镜系统1的观察模式设定为特殊光观察模式的指示时，从存储器45a读入控制信息scj。此外，控制部45根据控制信息scj，生成用于使g光、a光及r光从光源装置3同时出射的控制信号并向光源控制部34输出。此外，控制部45根据控制信息scj，生成用于将发光光量eg、ea及er中的发光光量比设定为规定的发光光量比rst的控制信号并向光源控制部34输出。此外，控制部45根据控制信息scj所包含的明亮度控制信息sbcj，生成用于将增益值gv设定为1的控制信号并向增益调整部42输出。此外，控制部45生成用于进行与控制信息scj相应的动作的控制信号并向图像处理部43及观察图像生成部44输出。

光源控制部34根据从控制部45输出的控制信号，生成用于在特殊光观察模式中使紫色led31a及蓝色led31b消光，并且使绿色led31c、琥珀色led31d以及红色led31e同时且以规定的发光光量比rst发光的led驱动信号，将该生成的led驱动信号向发光部31输出。然后，根据这样的光源控制部34的动作，在特殊光观察模式中，从光源装置3(发光部31)发出包括g光、a光及r光的照明光sl，将该照明光sl照射到被摄体，从摄像部21向明亮度检测部41及增益调整部42分别输出通过拍摄该照明光sl的返回光(反射光)而得到的图像数据sdi。

另外，在本实施方式中，规定的发光光量比rst例如被设定为满足eg＜er＜ea的关系。因此，以后，例如，针对图7所示的将从发光部31同时发出的三种颜色的光中包括a光最多的照明光sl照射到被摄体的情况进行说明。此外，在本实施方式中，在将内窥镜系统1的观察模式设定为特殊光观察模式时，拍摄通过具有图7那样的光谱的照明光sl而照明的被摄体。因此，在本实施方式中，按照图像数据sdi的每个像素，得到像素值，该像素值具有与照明光sl的返回光所包含的g光的受光光量相应的绿色成分的亮度值、以及与该返回光所包含的a光及r光的受光光量相应的红色成分的亮度值。图7是示出在将实施方式的内窥镜系统的观察模式设定为特殊光观察模式时向被摄体照射的照明光的光谱的一例的图。

增益调整部42根据从控制部45输出的控制信号，将增益值gv设定为1，并且，进行将该设定的增益值gv与从内窥镜2输出的图像数据sdi相乘的增益调整处理。此外，增益调整部42将实施了上述的增益调整处理的图像数据sdi向图像处理部43输出。

图像处理部43基于从控制部45输出的控制信号，例如对经由增益调整部42而输出的图像数据sdi进行颜色分离处理，由此，分别生成与向被摄体照射的照明光sl的返回光所包含的g光对应的绿色成分的图像数据sgdi、与该返回光所包含的a光对应的琥珀色成分的图像数据sadi、以及与该返回光所包含的r光对应的红色成分的图像数据srdi。然后，图像处理部43将通过上述的颜色分离处理得到的各颜色成分的图像数据向观察图像生成部44输出。

观察图像生成部44基于从控制部45输出的控制信号，在特殊光观察模式中，例如，将经由图像处理部43输出的图像数据sgdi的亮度值分配给显示装置5的b(蓝色)信道，将经由图像处理部43输出的图像数据sadi的亮度值分配给显示装置5的g(绿色)信道，并且，将经由图像处理部43输出的图像数据srdi的亮度值分配给显示装置5的r(红色)信道，由此，生成观察图像slg，将该生成的观察图像slg向显示装置5输出。

明亮度检测部41进行用于检测从内窥镜2输出的图像数据sdi的明亮度的明亮度检测处理，并且，生成表示通过该明亮度检测处理而检测到的明亮度的信息即明亮度检测信息sbsj并向控制部45输出。

具体而言，明亮度检测部41例如将图像数据sdi所包含的各像素的亮度值的平均值作为明亮度检测值sdb来计算，并且，生成表示该计算出的明亮度检测值sdb的明亮度检测信息并向控制部45输出。另外，在将图7所例示的照明光照射到被摄体的情况下，明亮度检测值sdb成为与图像数据sdi所包含的各像素的红色成分的亮度值的平均值相同的值或者大致相同的值。

控制部45在检测到进行了用于将内窥镜系统1的观察模式设定为特殊光观察模式的指示时，设定特殊光观察模式中的明亮度目标值tsa。此外，控制部45基于从明亮度检测部41输出的明亮度检测信息sbsj和控制信息scj所包含的明亮度控制信息sbcj，进行使显示于显示装置5的观察图像的明亮度接近明亮度目标值tsa这样的明亮度控制所相关的动作。

这里，针对在特殊光观察模式时由控制部45进行的明亮度控制的具体例进行说明。另外，以后，针对在将内窥镜系统1的观察模式设定为特殊光观察模式时，产生与向成为照明光sl的产生源的三种颜色的led分别供给的led驱动信号的电流的大小相应的波长偏移的情况进行说明。此外，以后，以使成为特殊光观察模式时的照明光sl的产生源的三种颜色的led中的琥珀色led31d的发光光量ea变化的情况为代表例来说明。此外，根据本实施方式，在特殊光观察模式中，进行维持规定的发光光量比rst，并且通过与以下说明的具体例同样的方法使琥珀色led31d以外的两种颜色的led的发光光量变化这样的控制。

控制部45基于明亮度控制信息sbcj，分别确定通过明亮度检测部41计算的明亮度检测值sdb的下限值sdbl、该明亮度检测值sdb的上限值sdbu、以及与该明亮度检测值sdb对应的阈值sdb1及sdb2(其中，设为sdb1＜sdb2)。此外，控制部45基于从明亮度检测部41输出的明亮度检测信息sbsj来确定明亮度检测值sdb。

控制部45例如在检测到明亮度检测值sdb属于下限值sdbl以上且小于阈值sdb1的范围的情况下，基于设定在该范围内的明亮度目标值tsa和明亮度控制信息sbcj，将向琥珀色led31d供给的led驱动信号的电流值设定为电流值is，并且进行与明亮度检测值sdb相应的pwm(脉冲宽度调制)，由此，生成用于使该led驱动信号的脉冲宽度变化为小于脉冲宽度pt的任意的脉冲宽度的控制信号并向光源控制部34输出。此外，控制部45例如在检测到明亮度检测值sdb属于下限值sdbl以上且小于阈值sdb1的范围的情况下，基于明亮度控制信息sbcj，生成用于将增益值设定为1的控制信号并向增益调整部42输出。另外，脉冲宽度pt期望为占空比成为1这样的脉冲宽度。

即，控制部45在检测到明亮度检测值sdb属于下限值sdbl以上且小于阈值sdb1的明亮度范围的情况下，进行使向成为照明光sl的产生源的各led施加的电流的施加期间变化的控制。

光源控制部34根据从控制部45输出的控制信号，例如在明亮度检测值sdb为下限值sdbl的情况下，将图8所示的具有电流值is和小于脉冲宽度pt的脉冲宽度ps的脉冲信号作为led驱动信号向琥珀色led31d供给。图8是用于说明向设置于实施方式的光源装置的led供给的信号的一例的图。

增益调整部42根据从控制部45输出的控制信号，将增益值gv设定为1，并且，进行将该设定的增益值gv与从内窥镜2输出的图像数据sdi相乘的增益调整处理。

控制部45例如在检测到明亮度检测值sdb属于阈值sdb1以上且小于阈值sdb2的范围的情况下，基于明亮度控制信息sbcj，将向琥珀色led31d供给的led驱动信号的脉冲宽度设定为脉冲宽度pt，并且生成用于将该led驱动信号的电流值设定为电流值is的控制信号并向光源控制部34输出。此外，控制部45例如在检测到明亮度检测值sdb属于阈值sdb1以上且小于阈值sdb2的范围的情况下，基于设定在该范围内的明亮度目标值tsa和明亮度控制信息sbcj，根据明亮度检测值sdb，生成用于使增益值变化为1以上且小于gmax的任意的增益值的控制信号并向增益调整部42输出。

即，控制部45在检测到明亮度检测值sdb属于阈值sdb1以上且小于阈值sdb2的明亮度范围的情况下，进行如下控制：将向成为照明光sl的产生源的各led施加的电流的电流值维持为电流值is，并且，将向该各led施加的电流的施加期间维持为脉冲宽度pt，并且使与图像数据sdi相乘的增益值变化。

光源控制部34根据从控制部45输出的控制信号，例如在明亮度检测值sdb属于阈值sdb1以上且小于阈值sdb2的范围的情况下，将图9所示的具有电流值is和比脉冲宽度ps宽的脉冲宽度pt的脉冲信号作为led驱动信号向发光部31的各led供给。图9是用于说明向设置于实施方式的光源装置的led供给的信号的一例的图。

增益调整部42根据从控制部45输出的控制信号，将增益值gv设定为1以上且小于gmax的任意的增益值，并且，进行将该设定的增益值gv与从内窥镜2输出的图像数据sdi相乘的增益调整处理。此外，增益调整部42将实施了上述的增益调整处理的图像数据sdi向图像处理部43输出。

控制部45例如在检测到明亮度检测值sdb属于阈值sdb2以上且上限值sdbu以下的范围的情况下，基于设定在该范围内的明亮度目标值tsa和明亮度控制信息sbcj，将向琥珀色led31d供给的led驱动信号的脉冲宽度设定为脉冲宽度pt，并且进行与明亮度检测值sdb相应的pam(脉冲振幅调制)，由此，生成用于使该led驱动信号的电流值变化为属于比电流值is大且电流值it以下的范围的任意的电流值的控制信号并向光源控制部34输出。此外，控制部45例如在检测到明亮度检测值sdb属于阈值sdb2以上且上限值sdbu以下的范围的情况下，基于明亮度控制信息sbcj，生成用于将增益值设定为gmax的控制信号并向增益调整部42输出。

即，控制部45在检测到明亮度检测值sdb属于阈值sdb2以上且上限值sdbu以下的明亮度范围的情况下，进行将与图像数据sdi相乘的增益值维持为gmax，并且使向成为照明光sl的产生源的各led施加的电流的电流值变化的控制。

光源控制部34根据从控制部45输出的控制信号，例如在明亮度检测值sdb为上限值sdbu的情况下，将图10所示的具有电流值it和脉冲宽度pt的脉冲信号作为led驱动信号向发光部31的各led供给。图10是用于说明向设置于实施方式的光源装置的led供给的信号的一例的图。

增益调整部42根据从控制部45输出的控制信号，将增益值gv设定为gmax，并且，进行将该设定的增益值gv与从内窥镜2输出的图像数据sdi相乘的增益调整处理。

另外，在以上所述的明亮度控制中，控制部45优选将阈值sdb1确定为通过pwm使在特殊光观察模式中取得的图像数据sdi的明亮度变化时的上限值。此外，在以上所述的明亮度控制中，控制部45优选将阈值sdb2确定为通过增益调整部42的增益调整处理使在特殊光观察模式中取得的图像数据sdi的明亮度变化时的上限值。

根据以上所述的明亮度控制，在特殊光观察模式中，琥珀色led31d的发光光量ea根据明亮度检测值sdb如图11所例示那样变化。图11是用于说明将实施方式的内窥镜系统的观察模式设定为特殊光观察模式时的明亮度检测值与led的发光光量之间的关系的一例的图。

具体而言，在明亮度检测值sdb属于下限值sdbl以上且小于阈值sdb1的范围的情况下，根据向琥珀色led31d施加的电流的施加期间，发光光量ea在最小发光光量ela以上且小于发光光量ema(＞ela)的范围内变化。此外，在明亮度检测值sdb属于阈值sdb1以上且小于阈值sdb2的范围的情况下，将发光光量ea维持为发光光量ema。此外，在明亮度检测值sdb属于阈值sdb2以上且上限值sdbu以下的范围的情况下，根据向琥珀色led31d施加的电流的电流值，发光光量ea在比发光光量ema大且最大发光光量eua(＞ema)以下的范围内变化。

因此，根据以上所述的明亮度控制，例如在明亮度检测值sdb属于下限值sdbl以上且小于阈值sdb1的范围的情况下，将增益值gv固定为1，并且使绿色led31c、琥珀色led31d及红色led31e的发光光量变化，由此，能够将显示于显示装置5的观察图像slg的明亮度设为适于近景观察的明亮度。此外，根据以上所述的明亮度控制，例如在明亮度检测值sdb属于阈值sdb1以上且小于阈值sdb2的范围的情况下，固定绿色led31c、琥珀色led31d及红色led31e的发光光量并且使增益值gv变化，由此，能够将显示于显示装置5的观察图像slg的明亮度设为适于中景观察的明亮度。此外，根据以上所述的明亮度控制，例如，在明亮度检测值sdb属于阈值sdb2以上且上限值sdbu以下的范围的情况下，将增益值gv固定为gmax并且使绿色led31c、琥珀色led31d及红色led31e的发光光量变化，由此，能够将显示于显示装置5的观察图像slg的明亮度设为适于远景观察的明亮度。

然而，在医疗领域的内窥镜观察中，通常，与病变部位的搜索相关的作业在远景中进行，并且，与病变部位的诊断相关的作业在中景～近景中进行。因此，在远景观察时，处于显示装置所显示的观察图像的明亮度比该观察图像的色调更被重视的趋势。此外，在中景～近景观察时，处于显示装置所显示的观察图像的明亮度与该观察图像的色调大致同样地被重视的趋势。此外，在主要利用与病变部位的诊断相关的作业的特殊光观察中，需要使该病变部位的视觉确认性与白色光观察相比有所提高。因此，在特殊光观察中，处于显示装置所显示的观察图像的色调比白色光观察更被重视的趋势。

此外，在将led等半导体光源用作内窥镜观察用的光源的情况下，例如可能产生如下状况：由于发生从该半导体光源发出的光的峰值波长根据向该半导体光源施加的电流的大小而从原本的峰值波长偏移的现象即波长偏移，因此，显示出具有与原本的色调不同的色调的观察图像。

与此相对，根据本实施方式，在特殊光观察模式中，进行抑制由于发生波长偏移而引起的色调的变化并且提高观察图像的明亮度这样的明亮度控制，因此，例如能够在中景～近景观察时，将具有能够确保与病变部位的诊断相关的精度的色调的观察图像显示于显示装置5。因此，根据本实施方式，在将半导体光源用作内窥镜观察用的光源的情况下，能够尽量抑制显示具有与原本的色调不同的色调的观察图像。

另外，根据本实施方式，例如，在白色光观察模式的明亮度控制及特殊光观察模式的明亮度控制中，也可以相互更换用于进行pwm的控制与用于进行pam的控制。而且，在这样的情况下，阈值wdb1被确定为通过pam使在白色光观察模式中取得的图像数据wdi的明亮度变化时的上限值。此外，在上述那样的情况下，阈值wdb2被确定为通过pwm使在白色光观察模式中取得的图像数据wdi的明亮度变化时的上限值。

即，根据本实施方式，在特殊光观察模式的明亮度控制中，由控制部45进行与如下的控制模式cpa相应的动作即可，在该控制模式cpa中，在明亮度检测值sdb属于下限值sdbl以上且小于阈值sdb1的明亮度范围rsa的情况下，进行使向成为照明光sl的产生源的各led施加的电流的电流值及施加期间中的一方变化的控制ca，在该明亮度检测值sdb属于阈值sdb1以上且小于阈值sdb2的明亮度范围rsb的情况下，进行使增益值gv变化的控制cb，在该明亮度检测值sdb属于阈值sdb2以上且上限值sdbu以下的明亮度范围rsc的情况下，进行使向该各led施加的电流的电流值及施加期间中的另一方变化的控制cc。此外，根据本实施方式，在白色光观察模式的明亮度控制中，由控制部45进行与如下的控制模式cpb相应的动作即可，在该控制模式cpb中，在明亮度检测值wdb属于下限值wdbl以上且小于阈值wdb1的明亮度范围rsd的情况下，进行使向成为照明光wl的产生源的各led施加的电流的电流值及施加期间中的一方变化的控制cd，在该明亮度检测值wdb属于阈值wdb1以上且小于阈值wdb2的明亮度范围rse的情况下，进行使向该各led施加的电流的电流值及施加期间中的另一方变化的控制ce，在该明亮度检测值wdb属于阈值wdb2以上且上限值wdbu以下的明亮度范围rsf的情况下，进行使增益值gv变化的控制cf。

此外，根据本实施方式，例如，在特殊光观察模式中，只要在用于进行pwm的控制与用于进行pam的控制之间进行用于使增益值gv变化的控制即可，也可以进行与上述的明亮度控制不同的明亮度控制。

此外，根据本实施方式，例如，在摄像元件21b构成为具有电子快门的情况下，代替用于使增益值gv变化的控制，也可以进行用于使该电子快门中的快门速度变化的控制。

此外，根据本实施方式，例如，在摄像元件21b构成为具有合并(binning)功能的情况下，代替用于使增益值gv变化的控制，也可以进行用于使在该合并功能中作为1个像素组而处理的像素数变化的控制。

此外，根据本实施方式，例如，也可以将与包括白色光观察模式及特殊光观察模式的3个以上的观察模式分别对应的明亮度控制信息存储于存储器45a。

此外，根据本实施方式，例如，代替绿色led31c，也可以将构成为具有产生蓝色的激励光的半导体光源和由该蓝色的激励光激励而产生绿色的荧光的荧光体的荧光体光源设置于发光部31。即，根据本实施方式，例如，也可以将与绿色led31c相比难以波长偏移的光源设置于发光部31。

此外，也可以通过对本实施方式的结构适当进行变形，例如，也可以适合于在摄像面设置有补色滤色器等这样的原色拜耳阵列以外的滤色器的摄像元件。

此外，通过对本实施方式的结构适当进行变形，例如，也可以适合于单色图像传感器等这样的在摄像面未设置滤色器的摄像元件。

本发明不限于上述实施方式，在不脱离发明的主旨的范围内当然能够进行各种变更、应用。

本申请是将2018年5月21日在日本申请的日本特愿2018-96955号作为优先权主张的基础而申请的，上述的公开内容被本申请说明书、权利要求书引用。