JP2023006137A - 内視鏡用プロセッサ、内視鏡システム - Google Patents

Abstract

【課題】体腔内の生体組織を照明する際に、照明光の光バランスの変動を容易に抑制できる内視鏡用プロセッサ及び内視鏡システムを提供する。
【解決手段】本発明の一実施形態は、生体組織の撮像画像を処理するように構成された内視鏡用プロセッサである。この内視鏡用プロセッサは、生体組織の照明のための光を出射する光源装置と、光源装置の出射光の光スペクトラムを取得するスペクトルセンサと、スペクトルセンサによって取得された光スペクトラムと、所定の目標スペクトラムとの差分が小さくなるように、光源装置の出射光の光スペクトラムを調整する調整部と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、光源装置を備えた内視鏡用プロセッサ及び内視鏡システムに関する。

医療機器分野においては、体腔内の生体組織を照明し、照明された体腔内の生体組織を被写体として撮像することにより、体腔内に潜む病変部の診断を行うのに好適な画像を生成することが可能な内視鏡システムが知られている。従来、照明光として白色光を発するキセノンランプやハロゲンランプ等のランプ光源が使用されていたが、最近では、ランプ光源に代えて、特定の波長帯域の光を発する発光ダイオード（ＬＥＤ：Light emitting diode）やレーザダイオード（ＬＤ：Laser diode）等の発光素子を有する半導体光源が用いられている。

例えば特許文献１には、複数のＬＥＤによって照明光を得るようにした内視鏡装置が記載されている。特許文献１によれば、この内視鏡装置は、複数のＬＥＤのそれぞれに対応する複数の光センサを設け、各光センサの検知結果に基づいて各ＬＥＤ間の光量比を補正することで、ＬＥＤの温度特性に拘わらず最適な光量比を得ることができる、とされている。

特許第６１３８２０３号公報

しかし、ＬＥＤの出力特性は、温度特性による光量の変化だけでなく、寿命劣化による光量減衰（低下）や駆動電流の増加による波長シフト、各ＬＥＤの波長の色バランス等、多くの変数によって変化するため、照明光を調整（補正）するのは容易ではない。これらのすべての変数に対応するＬＥＤの出力特性を予めデータテーブルとして用意するのは難易度が高く、また、柔軟性に乏しい。

別の観点では、高精細な画素が配置されたイメージセンサを有する広視野（ＷＦＯＶ）センサスコープが利用される場合、デジタルズームが多く利用されると想定されるが、その場合、観察部位までの距離が比較的離れることになる傾向にある。この場合、撮像画像が暗くなることを防止するために光源出力を増大することが想定されるが、光源出力の増大に伴い照射光の光スペクトラムが変化し、光バランスに影響を来す虞がある。

そこで、本発明は、体腔内の生体組織を照明する際に、照明光の光バランスの変動を容易に抑制できる内視鏡用プロセッサ及び内視鏡システムを提供することを目的とする。

本発明の一態様は、生体組織の撮像画像を処理するように構成された内視鏡用プロセッサである。この内視鏡用プロセッサは、
前記生体組織の照明のための光を出射する光源装置と、
前記光源装置の出射光の光スペクトラムを取得するスペクトルセンサと、
前記スペクトルセンサによって取得された光スペクトラムと、所定の目標スペクトラムとの差分が小さくなるように、前記光源装置の出射光の光スペクトラムを調整する調整部と、
を備える。

前記光源装置は、紫外線波長光を発光するＵＶ発光素子を含んでもよい。
その場合、前記内視鏡用プロセッサは、前記ＵＶ発光素子の出射光の光強度が所定のピーク値を越えないように、前記ＵＶ発光素子の温度を制御する温度制御部を備えてもよい。

前記光源装置は、波長帯が異なる光を出射する複数の発光素子を備えてもよい。
その場合、前記調整部は、前記スペクトルセンサによって取得された光スペクトラムと所定の目標スペクトラムとの比較結果に基づいて前記複数の発光素子の波長シフト量を取得し、前記複数の発光素子の少なくともいずれかの波長シフト量が所定値を超えている場合に前記光源装置の出射光の光スペクトラムを調整してもよい。

前記光源装置の光出射端と前記スペクトルセンサの間に配置され、前記光出射端から前記光源装置の出射光の一部を前記スペクトルセンサに導く光ファイバを備えてもよい。
その場合、前記光ファイバには、ＦＢＧ（Fiber Bragg Grating）が配置され、
前記スペクトルセンサは、前記光源装置の出射光のうち前記ＦＢＧによって反射される反射光の波長を検出し、
前記制御部は、前記スペクトルセンサによって検出された前記反射光の波長に基づいて、前記スペクトルセンサによって取得された光スペクトラムを補正してもよい。

本発明の別の態様は、前記内視鏡用プロセッサと、前記内視鏡用プロセッサに接続された内視鏡スコープと、を含む内視鏡システムである。
前記内視鏡スコープは、
前記生体組織の照明のための光を出射する第２の光源装置と、
前記内視鏡用プロセッサに備わる光源装置である第１の光源装置の出射光と、前記第２の光源装置の出射光とを結合する光結合部と、を有する。

前記内視鏡スコープは、前記光結合部によって結合された結合光の光スペクトラムを取得する第２のスペクトルセンサを有してもよい。
その場合、前記調整部は、前記内視鏡用プロセッサに備わる前記スペクトルセンサによって取得された第１の光スペクトラムと、前記第２スペクトルセンサによって取得された第２の光スペクトラムと、に基づいて、前記第２の光スペクトラムと前記目標スペクトラムとの差分が小さくなるように、前記第１の光源装置及び／又は前記第２光源装置の出射光の光スペクトラムを調整してもよい。

本発明のさらに別の態様は、内視鏡用プロセッサと、前記内視鏡用プロセッサに接続された内視鏡スコープと、を含む内視鏡システムである。
前記内視鏡プロセッサは、前記生体組織の照明のための光を出射する光源装置を備え、
前記内視鏡スコープは、前記光源装置の出射光の光スペクトラムを取得するスペクトルセンサを備える。
前記内視鏡プロセッサは、前記スペクトルセンサによって取得された光スペクトラムと、所定の目標スペクトラムとの差分が小さくなるように、前記光源装置の出射光の光スペクトラムを調整する調整部をさらに備える。

上述の内視鏡用プロセッサ及び内視鏡システムによれば、体腔内の生体組織を照明する際に、照明光の光バランスの変動を容易に抑制できる。

一実施形態の内視鏡システムの構成の一例を示すブロック図である。 一実施形態の光源装置の構成の一例を示すブロック図である。 図２とは異なる実施形態の光源装置の構成の一例を示すブロック図である。 図２又は図３に示す実施形態の電子内視鏡システムにおいて、ＬＥＤ光源の調整処理を示すフローチャートの一例である。 図３とは異なる実施形態の光源装置の構成の一例を示すブロック図である。 図５とは異なる実施形態の光源装置の構成の一例を示すブロック図である。 図６に示す実施形態の電子内視鏡システムにおいて、ＬＥＤ光源の調整処理を示すフローチャートの一例である。

以下、電子内視鏡システムについて添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
一実施形態の電子内視鏡用プロセッサは、生体組織の照明のための光を出射する光源装置と、スペクトルセンサと、光源装置の出射光の光スペクトラムを調整する調整部と、を備える。光源装置における光源は限定しないが、発光ダイオードやレーザダイオード等の発光素子である。
一実施形態の電子内視鏡システムでは、スペクトルセンサが光源装置の出射光の光スペクトラムを取得する。調整部は、スペクトルセンサによって取得された光スペクトラムと、所定の目標スペクトラムとの差分が小さくなるように、光源装置の出射光の光スペクトラムを調整するように構成される。そのため、体腔内の生体組織を照明する際に、照明光の光バランスの変動を容易に抑制できるため、特に、高精細な画素が配置されたイメージセンサを有する広視野（ＷＦＯＶ）センサスコープが利用される場合に有益である。すなわち、デジタルズームの利用により、センサスコープから観察部位までの距離が比較的離れることに起因して光源出力を増大する状況下においても、光源出力の増大に伴う照射光の光スペクトラムの変化が抑制される。

一実施形態では、スペクトルセンサは、電子内視鏡用プロセッサに含まれる場合に限られない。光源装置から出射された照明光が生体組織に達するまでに照明光の光スペクトラムをモニタできればよいため、スペクトルセンサは、電子スコープ内に設けられてもよい。その場合でも、スペクトルセンサによって取得された光スペクトラムを電子内視鏡用プロセッサ内の調整部でデータ処理することで、光源装置の出射光の光スペクトラムを調整することができる。

図１は、一実施形態の電子内視鏡システム１の構成の一例を示すブロック図である。図１に示されるように、電子内視鏡システム１は、電子スコープ１００、電子内視鏡用プロセッサ２００、及び、モニタ３００を備えている。

電子内視鏡用プロセッサ２００は、システムコントローラ２０２やタイミングコントローラ２０６を備えている。システムコントローラ２０２は、メモリ２０４に記憶された各種プログラムを実行し、電子内視鏡システム１の全体を統括的に制御する。また、システムコントローラ２０２は、操作パネル２０８に入力されるユーザ（術者又は補助者）による指示に応じて電子内視鏡システム１の各種設定を変更する。タイミングコントローラ２０６は、各部の動作のタイミングを調整するクロックパルスを電子内視鏡システム１内の各回路に出力する。

電子内視鏡用プロセッサ２００は、電子スコープ１００に照明光を供給する光源装置２３０を備えている。照明光は、図示されない集光レンズにより集光された後、図示されない調光装置を介して電子スコープ１００の光ファイバ素線の束であるＬＣＢ（Light Carrying Bundle）１０２の入射端に入射されるように光源装置２３０は構成される。
光源装置２３０は、所定の色の波長帯域の光を出射する複数の発光ダイオードによる光源（以下、適宜「ＬＥＤ光源」と表記する。）を備える。ＬＥＤに代えてレーザダイオードを光源として用いることもできる。ＬＥＤ及びレーザダイオードは、他の光源と比較して、低消費電力、発熱量が小さい等の特徴があるため、消費電力や発熱量を抑えつつ明るい画像を取得できるというメリットがある。明るい画像が取得できることにより、病変部の病変の程度に関する評価の精度を向上させることができる。
なお、図１に示す例では、光源装置２３０は、電子内視鏡用プロセッサ２００に内蔵して設けられるが、電子内視鏡用プロセッサ２００とは別体の装置として電子内視鏡システム１に設けられてもよい。また、光源装置２３０は、後述する電子スコープ１００の先端部に設けられてもよい。この場合、照明光を導光するＬＣＢ１０２は不要である。

入射端よりＬＣＢ１０２内に入射した照明光は、ＬＣＢ１０２内を伝播して電子スコープ１００の先端部内に配置されたＬＣＢ１０２の射出端より射出され、配光レンズ１０４を介して被写体に照射される。被写体からの反射光は、対物レンズ１０６を介して撮像素子１０８の受光面上で光学像を結ぶ。

撮像素子１０８は、例えば、ＩＲ（Infra Red）カットフィルタ１０８ａ、ベイヤ配列カラーフィルタ１０８ｂの各種フィルタが受光面に配置された単板式カラーＣＣＤ（Charge-Coupled Device）イメージセンサであり、受光面上で結像した光学像に応じたＲ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）の各原色信号を生成する。単板式カラーＣＣＤイメージセンサの代わりに、単板式カラーＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサを用いることもできる。

電子スコープ１００の接続部内には、ドライバ信号処理回路１５２が備えられている。ドライバ信号処理回路１５２は、撮像素子１０８より入力される原色信号に対して色補間、マトリックス演算等の所定の信号処理を施して画像信号（輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｂ、Ｃｒ）を生成し、生成された画像信号を電子内視鏡用プロセッサ２００の画像処理ユニット２２０に出力する。また、ドライバ信号処理回路１５２は、メモリ１５４にアクセスして電子スコープ１００の固有情報を読み出す。メモリ１５４に記録される電子スコープ１００の固有情報には、例えば撮像素子１０８の画素数や感度、動作可能なフレームレート、型番等が含まれる。ドライバ信号処理回路１５２は、メモリ１５４より読み出された固有情報をシステムコントローラ２０２に出力する。このように、電子スコープ１００は、撮像素子１０８を用いて、体腔内の生体組織を撮像する。

システムコントローラ２０２は、電子スコープ１００の固有情報に基づいて各種演算を行い、制御信号を生成する。システムコントローラ２０２は、生成された制御信号を用いて、電子内視鏡用プロセッサ２００に接続中の電子スコープ１００に適した処理がなされるように電子内視鏡用プロセッサ２００内の各回路の動作やタイミングを制御する。

タイミングコントローラ２０６は、システムコントローラ２０２によるタイミング制御に従ってクロックパルスで構成されたタイミング信号を生成し、このタイミング信号を、撮像素子１０８、ドライバ信号処理回路１５２、画像処理ユニット２２０、及び光源装置２３０に供給する。ドライバ信号処理回路１５２は、タイミングコントローラ２０６から供給されるタイミング信号のクロックパルスに従って駆動する。

画像処理ユニット２２０は、システムコントローラ２０２による制御の下、タイミング信号に従がって、ドライバ信号処理回路１５２より入力した画像信号に基づいて内視鏡画像等をモニタ表示するためのビデオ信号を生成し、モニタ３００に出力する。

図２に、光源装置２３０のブロック図を示す。光源装置２３０は、光源制御部１０、ＬＥＤ光源１１～１５、ＬＥＤ駆動部２１～２５、及び、光結合部３１を含む。

ＬＥＤ光源１１～１５は、ＬＥＤ駆動部２１～２５によって個別に発光制御される。
ＬＥＤ光源１１は、紫外線（ＵＶ）の波長帯域（例えば、波長が３７５～４３５ｎｍ；以下、「ＵＶ波長帯域」ともいう。）の光を射出するＬＥＤ光源である。ＬＥＤ光源１２は、青色の波長帯域（例えば、波長が４２０～５１０ｎｍ）の光を射出するＬＥＤ光源である。ＬＥＤ光源１３は、緑色の波長帯域（例えば、波長が５２０～５８０ｎｍ）の光を射出するＬＥＤ光源である。ＬＥＤ光源１４は、琥珀色（amber）の波長帯域（例えば、波長が５９０～６２０ｎｍ）の光を射出するＬＥＤ光源である。ＬＥＤ光源１５は、赤色の波長帯域（例えば、波長が６３０～６８０ｎｍ）の光を射出するＬＥＤ光源である。

ＬＥＤ光源１１～１５の各出射光は、光結合部３１により結合されて内視鏡コネクタ２０１を介してＬＣＢ１０２に入射される。
光源制御部１０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）で構成され、ＬＥＤ駆動部２１～２５に対して、対応するＬＥＤ光源に流す電流値を示す信号を送信することにより、実質的に、ＬＥＤ光源１１～１５の各々の出射光の光強度を制御するように構成される。

図２に示すように、光源装置２３０はさらに、スペクトルセンサ３２、信号処理部３３、スペクトル比較部３４、及び、記憶部３５を備える。
スペクトルセンサ３２は、光結合部３１の出射光から、当該出射光の光スペクトラム及び光量を取得する。スペクトルセンサ３２は、ＬＥＤ光源１１～１５の各出射光の波長帯域をカバーするようにスペクトル測定を行う。スペクトルセンサ３２は、例えば、検出対象の全波長帯域をカバーする複数のチャンネル（複数の分割された波長帯域）にそれぞれ対応する複数のフォトダイオードを備える。複数のフォトダイオードには、各チャンネルに対応する波長帯域の光を透過するフィルタが設けられる。スペクトルセンサ３２は、光結合部３１の出射光からの各フォトダイオードの検出値に基づいて、光結合部３１の出射光の光スペクトラムの測定を行う。
一実施形態では、スペクトルセンサ３２の複数のチャンネルのいくつかは、ＬＥＤ光源１１～１５の各出射光の波長帯域に対応する。

信号処理部３３は、例えば、スペクトルセンサ３２により得られた光スペクトラム（つまり、各チャンネルの検出値の信号）に対して所定の信号の処理を行う。例えば、信号処理部３３は、スペクトル比較部３４において比較処理を行うのに適切な信号処理（例えば、特定のチャンネルの信号を基準とした正規化処理等）を行ってもよい。

記憶部３５は、不揮発性メモリであり、目標スペクトラムに関するデータを記憶する。目標スペクトラムは、光結合部３１の出射光として予め定められた目標となる光スペクトラムであってもよいし、例えば電子内視鏡用プロセッサ２００の製造時に測定された、初期の光結合部３１の出射光の光スペクトラムの実測値であってもよい。
一実施形態では、目標スペクトラムは、スペクトルセンサ３２の各チャンネルに対応するスペクトラムのデータである。

スペクトル比較部３４は、信号処理部３３により得られる光結合部３１の出射光の光スペクトラムと、記憶部３５から読み出される目標スペクトラムとを比較し、その比較結果を示すデータを光源制御部１０に送出する。
光源制御部１０（調整部の一例）は、スペクトル比較部３４における比較結果に基づき、光結合部３１の出射光の光スペクトラムと、目標スペクトラムとの差分が小さくなる（例えば、所定の閾値以下となる）ように、ＬＥＤ駆動部２１～２５に対して、対応するＬＥＤ光源に流す電流値を示す信号を送信する。それによって、光結合部３１の出射光の光スペクトラムが目標スペクトラムと近くなるように調整される。

スペクトルセンサ３２は、電子内視鏡用プロセッサ内に設けなくてもよい。
一実施形態の電子内視鏡システム１Ａでは、図３に示すように、電子内視鏡用プロセッサ２００の光源装置２３０Ａは、スペクトルセンサ３２を備えておらず、電子スコープ１００Ａにスペクトルセンサ３２が設けられる。この場合、電子スコープ１００Ａ内のＬＣＢ１０２（図３には図示せず）から出射される出射光が反射面４１を通してスペクトルセンサ３２に入射され、スペクトルセンサ３２により得られた光スペクトラムが内視鏡コネクタ２０１を介して、光源装置２３０Ａの信号処理部３３に送られる。

次に、図４のフローチャートを参照して、電子内視鏡システムにおいて実行されるＬＥＤ光源の調整処理について説明する。
図４を参照すると、光源制御部１０は、電子内視鏡用プロセッサ２００の起動とともに、ＬＥＤ駆動部２１～２５に対して信号を送信し、それによって各ＬＥＤ駆動部が対応するＬＥＤ光源を点灯させる（ステップＳ２）。
ＬＥＤ光源１１～１５からの出射光が光結合部３１によって結合され、光結合部３１からの出射光がＬＣＢ１０２に入射され、生体組織を照明する。光結合部３１からの出射光は、スペクトルセンサ３２にも向けられる。スペクトルセンサ３２は、光結合部３１からの出射光の光スペクトラムと光量を取得する（ステップＳ４）。
スペクトル比較部３４は、スペクトルセンサ３２により取得された光スペクトラムと、記憶部３５から読み出した目標スペクトラムとを比較し（ステップＳ６）、その比較結果を示すデータを光源制御部１０に送出する。

一実施形態では、スペクトル比較部３４での比較結果を示すデータは、スペクトルセンサ３２により取得された光スペクトラムと目標スペクトラムとの間での、チャンネル単位でのピーク波長の差分を示すデータである。例えば、スペクトルセンサ３２から得られる光スペクトラムのうち青色の波長帯域（例えば、波長が４２０～５１０ｎｍ）の光に対応するチャンネルの光スペクトラムのピーク波長を算出し、当該ピーク波長と、目標スペクトラムにおいて規定される青色の波長帯域のピーク波長（例えば、４７５ｎｍ）との差分（波長シフト量）を算出する。

光源制御部１０は、スペクトル比較部３４から受信したデータに基づいて、ＬＥＤ光源１１～１５の各々から出射される波長帯域の光の波長シフト量が規定値より小さいか否か判断し（ステップＳ８）、小さい場合には正常であるため、何もせずに終了する。

他方、波長シフト量が規定値以上である場合には（ステップＳ８：ＮＯ）、光源制御部１０（温度制御部の一例）は、先ず、ＵＶ光源波長のピークが所定の閾値を超えないように温度制御を行う（ステップＳ１０）。すなわち、エネルギーが高いＵＶ光のピークは、電子スコープ１００の先端の熱に影響するため、照明光による血液凝固、生体損傷を考慮してＵＶ光のピークを制限することが好ましい。そこで、スペクトルセンサ３２によって測定されるＵＶ波長帯域のピークレベルが所定の閾値を超えないように、光源制御部１０は、ＵＶ波長の光を出射するＬＥＤ光源１１に対応するＬＥＤ駆動部２１を制御する。つまり、ＬＥＤ光源１１を流れる電流の値が制御される。
なお、図示しないが、ＬＥＤ光源の温度を制御するために、光源装置２３０内に、サーミスタ等の温度検出器と、ＬＥＤ光源の温度を調整するためのファンモータとを設けてもよい。

次いで、光源制御部１０は、再度、スペクトル比較部３４から受信したデータに基づいて、ＬＥＤ光源１１～１５の各々から出射される波長帯域の光の波長シフト量が規定値より小さいか否か判断する（ステップＳ１２）。波長シフト量が規定値より小さい場合には、光源制御部１０は、スペクトルセンサ３２によって測定されるＵＶ波長帯域のピークレベルに基づいて規格化（正規化）し、他の波長帯域のスペクトラムのバランスを調整する（ステップＳ１４）。例えば、光結合部３１の出射光が目標となる白色光となるように、ＵＶ波長帯域以外の波長帯域の光の光量が調整される。

他方、波長シフト量が規定値以上である場合には（ステップＳ１２：ＮＯ）、光源制御部１０は、ＵＶ光源波長のピークが所定の閾値を超えないように、ＬＥＤ駆動部２１～２５に対する電流制御を行う（ステップＳ１６）。これによって、各波長帯域の光の波長シフト量を小さくし、光結合部３１の出射光の光スペクトラムを目標スペクトラムに近付けることができる。つまり、光源装置２３０から出射される光の光スペクトラムが調整される。
なお、記憶部３５は、各ＬＥＤ光源について、電流と出射光の波長との関係を示すＬＵＴ（Lookup Table）を記憶し、光源制御部１０がこのＬＵＴを参照し、波長シフト量を低減するために各ＬＥＤ光源に流す電流値を決定することができる。

一実施形態では、図５に示すように、電子スコープにＬＥＤ光源を設けてもよい。
一実施形態の電子内視鏡システム１Ｂでは、図５に示すように、ＬＥＤ駆動部２６とＬＥＤ光源１６を有する電子スコープ１００Ｂを備える。
光源装置２３０Ｂの光源制御部１０は、ＬＥＤ駆動部２６に対して、対応するＬＥＤ光源に流す電流値を示す信号を送信することにより、実質的に、ＬＥＤ光源１６の出射光の光強度を制御するように構成される。図５に示す例では、電子スコープ１００Ｂに設けられるＬＥＤ光源は１つであるが、その数は限定されず、異なる波長帯域の光を出射するＬＥＤ光源を２以上設けてもよい。
電子内視鏡システム１Ｂでは、光源装置２３０Ｂ（第１の光源装置の一例）の光結合部３１の出射光と、電子スコープ１００Ｂ内のＬＥＤ光源１６（第２の光源装置の一例）の出射光とが結合されて、体腔内の生体組織に対する照明光となる。
電子スコープ１００Ｂ内にＬＥＤ光源１６を設けることで、光源装置２３０Ｂからの出射光（光結合部３１の出射光）の波長成分を補完することができる利点がある。例えば、図４に示したようにして、光源装置２３０Ｂ内のＬＥＤ光源１１～１５の調整処理を実行した後においても波長シフト量の低減やスペクトラムのバランス調整が難しい場合に、電子スコープ１００Ｂ内のＬＥＤ光源１６の出射光を利用して補完することができる。

図示しないが、一実施形態では、光源装置２３０の光結合部３１の光出射端とスペクトルセンサ３２の間に、ＦＢＧ（Fiber Bragg Grating）を含む光ファイバを設けてもよい。光ファイバは、光結合部３１の出射光の一部をスペクトルセンサ３２に導くように構成される。
スペクトルセンサ３２は、光結合部３１の出射光のうちＦＢＧを透過する透過光のスペクトルを観測することにより、ＦＢＧによって反射される反射光の波長を検出する。ＦＢＧにおけるブラッグ波長は任意に設定することができる。
光源制御部１０は、スペクトルセンサ３２によって検出された反射光に基づいて、例えば室温等の基準温度での反射光の波長と、稼働中の（現在の）反射光の波長との波長シフト量に基づいて、スペクトルセンサ３２によって取得された光スペクトラムを補正する。そのため、温度によるスペクトルセンサ３２の出力変動が補正される。

一実施形態では、電子内視鏡用プロセッサの光源装置側だけでなく、電子スコープ側にもスペクトルセンサを設けるとよい。この実施形態を図６に示す。
図６に示す電子内視鏡システム１Ｃでは、電子内視鏡用プロセッサの光源装置２３０Ｃにスペクトルセンサ３２ａが設けられ、電子スコープ１００Ｃにスペクトルセンサ３２ｂが設けられる。
光源装置２３０Ｃ内のスペクトルセンサ３２ａは、図２に示した実施形態と同様に、光結合部３１の出射光の光スペクトラム及び光量を取得する。
電子スコープ１００Ｃには、図５に示した実施形態と同様に、追加のＬＥＤ駆動部２６及びＬＥＤ光源１６が設けられる。スペクトルセンサ３２ｂは、光結合部３１の出射光とＬＥＤ光源１６の出射光とが結合した照明光の光スペクトラム及び光量を取得する。

図６に示す電子内視鏡システム１Ｃにおいて実行されるＬＥＤ光源の調整処理について、図７のフローチャートを参照して説明する。
図７のフローチャートにおいて、ステップＳ２～Ｓ１６は、光源装置２３０Ｃ内のＬＥＤ光源の調整処理であり、図４のステップＳ２～Ｓ１６と同じであるため、重複説明を省略する。
図７のフローチャートでは、ステップＳ２～Ｓ１６の処理を実行した後においてもＬＥＤ光源１１～１５の出射光の波長シフト量が規定値未満とならない場合（ステップＳ１８：ＮＯ）、光源制御部１０は、電子スコープ１００ＣのＬＥＤ光源１６を制御する。

具体的には、光源制御部１０は、先ず、電子スコープ１００Ｃ側のスペクトルセンサ３２ｂにより、照明光の光スペクトラム及び光量を取得する（ステップＳ２０）。なお、この時点では、ＬＥＤ駆動部２６は、ＬＥＤ光源１６を点灯駆動していない。
次いで、光源制御部１０は、目標スペクトラムと、スコープ側のスペクトルセンサ３２ｂにより得られた光スペクトラムとの差分値を取得し（ステップＳ２２）、差分値に基づいてスコープ側光源であるＬＥＤ光源１６を点灯駆動するようにＬＥＤ駆動部２６を制御する（ステップＳ３４）。すなわち、プロセッサ側の光源装置で補正できない分をスコープ側の光源装置（つまり、ＬＥＤ光源１６）で補うようにする。それによって、電子スコープ１００Ｃの出射光（つまり、生体組織に対する照明光）の光スペクトラムが目標スペクトラムと近くなるように調整される。

図６に示す構成は、電子内視鏡用プロセッサと電子スコープを連結して電子内視鏡システムを製造する際の照明光のキャリブレーションを行う際にも都合が良い。すなわち、ステップＳ２２において、プロセッサ側の光結合部３１の出射光のスペクトラムの仕様値と、スコープ側のスペクトルセンサ３２ｂにより得られた光スペクトラムとの差分値を取得し、当該差分値が小さくなるように、ＬＥＤ光源１６を点灯駆動させる。それによって、プロセッサ側のみでは出射光のスペクトラムの仕様値に適合させることができない場合に、スコープ側で補完させることができる。

以上説明したように、実施形態の電子内視鏡システムによれば、光源装置から出射される生体組織の照明のための出射光（照明光）の光スペクトラムを取得するスペクトルセンサを設け、スペクトルセンサによって取得された光スペクトラムと、所定の目標スペクトラムとの差分が小さくなるように、光源装置の出射光の光スペクトラムが調整されるため、体腔内の生体組織を照明する際に、照明光の光バランスの変動を適時に抑制できる。
特に、高精細な画素が配置されたイメージセンサを有する広視野（ＷＦＯＶ）センサスコープが利用される場合に有益である。すなわち、デジタルズームの利用により、センサスコープから観察部位までの距離が比較的離れることに起因して光源出力を増大する状況下においても、光源出力の増大に伴う照射光の光スペクトラムの変化が抑制される。

以上、本発明の電子内視鏡システムについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。

１，１Ａ…電子内視鏡システム
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ…電子スコープ
１６…ＬＥＤ光源
２６…ＬＥＤ駆動部
３２ａ，３２ｂ…スペクトルセンサ
４１…反射面
１０２…ＬＣＢ
１０４…配光レンズ
１０６…対物レンズ
１０８…撮像素子
１０８ａ…カットフィルタ
１０８ｂ…ベイヤ配列カラーフィルタ
１５２…ドライバ信号処理回路
１５４…メモリ
２００…電子内視鏡用プロセッサ
２０１…内視鏡コネクタ
２０２…システムコントローラ
２０４…メモリ
２０６…タイミングコントローラ
２０８…操作パネル
２２０…画像処理ユニット
２３０，２３０Ａ，２３０Ｂ，２３０Ｃ…光源装置
１０…光源制御部
１１～１５…ＬＥＤ光源
２１～２５…ＬＥＤ駆動部
３１…光結合部３１
３２…スペクトルセンサ
３３…信号処理部
３４…スペクトル比較部
３５…記憶部
３００…モニタ

Claims (7)

1. 生体組織の撮像画像を処理するように構成された内視鏡用プロセッサであって、
   前記生体組織の照明のための光を出射する光源装置と、
   前記光源装置の出射光の光スペクトラムを取得するスペクトルセンサと、
   前記スペクトルセンサによって取得された光スペクトラムと、所定の目標スペクトラムとの差分が小さくなるように、前記光源装置の出射光の光スペクトラムを調整する調整部と、
   を備えた内視鏡用プロセッサ。
2. 前記光源装置は、紫外線波長光を発光するＵＶ発光素子を含み、
   前記内視鏡用プロセッサは、前記ＵＶ発光素子の出射光の光強度が所定のピーク値を越えないように、前記ＵＶ発光素子の温度を制御する温度制御部を備えた、
   請求項１に記載された内視鏡用プロセッサ。
3. 前記光源装置は、波長帯が異なる光を出射する複数の発光素子を備え、
   前記調整部は、前記スペクトルセンサによって取得された光スペクトラムと所定の目標スペクトラムとの比較結果に基づいて前記複数の発光素子の波長シフト量を取得し、前記複数の発光素子の少なくともいずれかの波長シフト量が所定値を超えている場合に前記光源装置の出射光の光スペクトラムを調整する、
   請求項１又は２に記載された内視鏡用プロセッサ。
4. 前記光源装置の光出射端と前記スペクトルセンサの間に配置され、前記光出射端から前記光源装置の出射光の一部を前記スペクトルセンサに導く光ファイバを備え、
   前記光ファイバには、ＦＢＧ（Fiber Bragg Grating）が配置され、
   前記スペクトルセンサは、前記光源装置の出射光のうち前記ＦＢＧによって反射される反射光の波長を検出し、
   前記制御部は、前記スペクトルセンサによって検出された前記反射光の波長に基づいて、前記スペクトルセンサによって取得された光スペクトラムを補正する、
   請求項１から３のいずれか一項に記載された内視鏡用プロセッサ。
5. 請求項１～４のいずれか一項に記載の内視鏡用プロセッサと、前記内視鏡用プロセッサに接続された内視鏡スコープと、を含む内視鏡システムであって、
   前記内視鏡スコープは、
   前記生体組織の照明のための光を出射する第２の光源装置と、
   前記内視鏡用プロセッサに備わる光源装置である第１の光源装置の出射光と、前記第２の光源装置の出射光とを結合する光結合部と、を有する、
   内視鏡システム。
6. 前記内視鏡スコープは、前記光結合部によって結合された結合光の光スペクトラムを取得する第２のスペクトルセンサを有し、
   前記調整部は、前記内視鏡用プロセッサに備わる前記スペクトルセンサによって取得された第１の光スペクトラムと、前記第２スペクトルセンサによって取得された第２の光スペクトラムと、に基づいて、前記第２の光スペクトラムと前記目標スペクトラムとの差分が小さくなるように、前記第１の光源装置及び／又は前記第２光源装置の出射光の光スペクトラムを調整する、
   請求項５に記載された内視鏡システム。
7. 内視鏡用プロセッサと、前記内視鏡用プロセッサに接続された内視鏡スコープと、を含む内視鏡システムであって、
   前記内視鏡プロセッサは、前記生体組織の照明のための光を出射する光源装置を備え、
   前記内視鏡スコープは、前記光源装置の出射光の光スペクトラムを取得するスペクトルセンサを備え、
   前記内視鏡プロセッサは、
   前記スペクトルセンサによって取得された光スペクトラムと、所定の目標スペクトラムとの差分が小さくなるように、前記光源装置の出射光の光スペクトラムを調整する調整部をさらに備える、
   内視鏡システム。

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