JP5820960B1 - 撮像装置、撮像装置の作動方法 - Google Patents

Abstract

第１照明光、または相対的に出射光量が少ない第２照明光を被写体へ出射する光源装置（４）と、第１または第２照明光によって照明された被写体を撮像して画像を取得する撮像素子（１５）と、第１照明光を出射し撮像する第１モードと第２照明光を出射し撮像する第２モードとを遷移させ、モード遷移完了後に、画像を遷移後のモードにおいて処理するための処理パラメータと、照明光の強度を制御するための明るさ制御パラメータと、の少なくとも一方を設定するＣＰＵ（３０）と、を備える撮像装置。

Description

本発明は、照明光の出射光量が異なる複数のモードを遷移可能な撮像装置、撮像装置の作動方法に関する。

従来より、被写体へ出射する照明光の光量が異なる複数の観察モードを有し、これらの観察モードを切り替えて被写体を観察する内視鏡などの撮像装置が知られている。

内視鏡における照明光の光量が異なる複数の観察モードは、具体例としては、被写体に白色光を出射する白色観察（ＷＬＩ）モードや、狭帯域光を出射する狭帯域観察（ＮＢＩ）モードなどが挙げられる。ここに、白色観察モードにおいては、光源が出射可能な光量のほぼ全てを照明光として採用できるのに対して、狭帯域観察モードでは、光源が出射可能な光量の一部しか採用できないために、狭帯域観察モードにおいて出射可能な照明光の光量は、白色観察モードにおいて出射可能な照明光の光量に対して相対的に低い。そして、これらの観察モードは、単に絶対的な出射光量が異なるだけでなく、照明光の波長帯域を異ならせることにより、目的に応じた観察を行うモードとなっている。

具体的に、こうした撮像装置では、光源装置にフィルタ等の波長変更部を設けて、異なる光量および波長帯域の照明光を照射するようになっている。

しかし、波長変更時、つまり波長変更部がフィルタを選択する動作を行う際には、一時的に目的の照明光と全く異なる照明光が発生してしまうことがある。例えば、フィルタとフィルタの間の枠の影響で一時的に照明光が全く出射されなかったり、複数のフィルタの組み合わせによっては、予期できない強い光量の照明光が出射されることがある。一方で、撮像装置には、モニタ等に表示する画像の明るさを一定に保つための光量調整部が設けられていることがあるが、光量調整部はこうした場合であっても光量を制御するために、光量調整部の応答性が照明光の変化に追従できないことに起因して、モニタ画像の明るさがかえって大きく乱れたりすることがあった。

このような観点に鑑みてなされた技術として、例えば日本国特開２００９−１４８４８７号公報には、キセノンランプから発光された光の波長を変更するための複数のフィルタを、出射光の光路上に配置可能に有する光源装置および内視鏡装置において、波長を変更する動作中は光量の制御を停止することで観察モードを切り替える際のレスポンスを良くする技術が記載されている。

このような技術によれば、観察モードが切り替わる途中の画像の明るさ乱れを低減することができる。ところで、複数の観察モードを切り替える際には、単にフィルタを照明光の光路上に挿脱するだけでなく、得られた画像を処理するための画像処理パラメータも設定を切り替える必要がある。この画像処理パラメータが切り替えられると、画像の色調が変化することになる。

しかし、画像処理パラメータの切り替えが明るい画像を表示している途中で行なわれると、色調の変化が顕著に見えることになり、ユーザーにとっては色乱れとして認識されてしまう。上記日本国特開２００９−１４８４８７号公報では、このような色の乱れについては考慮がなされていなかった。さらに、キセノンランプの前に設けられたフィルタをメカ的に移動させる構成に代えて、仮に、ＬＥＤなどの半導体光源を光源として採用した場合を考えると、照明光の切り替えがほとんど瞬時に行われるために、照明光の切替途中に画像処理パラメータを切り替える時間的余裕が少なく、照明光の切替の前または後に、切り替え後の観察モードに適した画像処理パラメータを設定する必要があるために、色の乱れがより目立つことになってしまう。

加えて、上述したように観察モードが異なると絶対的な出射光量が異なるために、観察モードの切り替わり前後で照明光として出射される光の量が極端に変化してしまい、結果として、観察モードの切り替わり前後で画像が極端に明るくなったり暗くなったりする現象が生じることになる。具体的に、白色観察モードから狭帯域観察モードへ遷移する場合には、相対的な出射光量が極端に減少することから、暗い画像が表示されてしまうことになる。また、狭帯域観察モードから白色観察モードへ遷移する場合には、相対的な出射光量が極端に増加することから、白とびの目立つ画像が表示されてしまうことになる。しかし、上記日本国特開２００９−１４８４８７号公報では、観察モードの切り替え途中の明るさ乱れを低減することは考慮されているものの、観察モードの切り替え直後に現れる明るさ乱れに対する措置については考慮されていなかった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、観察モードが切り替わる際の画像の色乱れや、観察モードが切り替わった後の画像の明るさの乱れを低減することができる撮像装置、撮像装置の作動方法を提供することを目的としている。

本発明のある態様による撮像装置は、第１照明光、または前記第１照明光よりも相対的に出射光量が少ない第２照明光を被写体へ出射可能に設けられた光源部と、前記第１照明光または前記第２照明光によって照明された前記被写体を撮像することにより画像を取得する画像取得部と、前記第１照明光により前記被写体を照明して撮像する第１モードと、前記第２照明光により前記被写体を照明して撮像する第２モードと、の内の一方から他方へモードを切り替えるモード切替部と、前記モード切替部によって前記光源部から出射される照明光が切替後のモードに対応した照明光へ切り替えられる前または前記切替後のモードに対応した照明光への切替が完了した後に、前記画像取得部により取得される前記画像を切替後のモードにおいて処理するための処理パラメータと、前記光源部から出射される照明光の強度を制御するための明るさ制御パラメータと、の少なくとも一方を設定可能に構成されたパラメータ設定部と、前記モード切替部によるモードの切替が前記第１モードから前記第２モードへ行われるか、前記第２モードから前記第１モードへ行われるかに応じて、前記パラメータ設定部による前記処理パラメータを、前記切替後のモードに対応した照明光への切替を開始する前に設定するか、前記切替後のモードに対応した照明光への切替が完了した後に設定するかを制御する制御部と、を具備している。

本発明のある態様による撮像装置の作動方法は、光源部が、第１照明光、または前記第１照明光よりも相対的に出射光量が少ない第２照明光を被写体へ出射するステップと、画像取得部が、前記第１照明光または前記第２照明光によって照明された前記被写体を撮像することにより画像を取得する画像取得ステップと、モード切替部が、前記第１照明光により前記被写体を照明して撮像する第１モードと、前記第２照明光により前記被写体を照明して撮像する第２モードと、の内の一方から他方へモードを切り替えるモード切替ステップと、パラメータ設定部が、前記モード切替ステップによって前記光源部から出射される照明光が切替後のモードに対応した照明光へ切り替えられる前または前記切替後のモードに対応した照明光への切替が完了した後に、前記画像取得ステップにより取得される前記画像を切替後のモードにおいて処理するための処理パラメータと、前記照明ステップにより出射される照明光の強度を制御するための明るさ制御パラメータと、の少なくとも一方を設定するパラメータ設定ステップと、制御部が、前記モード切替ステップによるモードの切替が前記第１モードから前記第２モードへ行われるか、前記第２モードから前記第１モードへ行われるかに応じて、前記パラメータ設定ステップによる前記処理パラメータを、前記切替後のモードに対応した照明光への切替を開始する前に設定するか、前記切替後のモードに対応した照明光への切替が完了した後に設定するかを制御するステップと、を有している。

本発明の実施形態１において、撮像装置が適用された内視鏡システムの構成を示すブロック図。 上記実施形態１の内視鏡システムにおける観察モード変更処理を示すフローチャート。 上記実施形態１において、図２のステップＳ４におけるＮＢＩ切替処理の詳細を示すフローチャート。 上記実施形態１において、図２のステップＳ５におけるＷＬＩ切替処理の詳細を示すフローチャート。 本発明の実施形態２におけるＮＢＩ切替処理の詳細を示すフローチャート。 上記実施形態２におけるＷＬＩ切替処理の詳細を示すフローチャート。 上記実施形態２のＮＢＩ切替処理における応答性の変化の様子を示す線図。 上記実施形態２のＮＢＩ切替処理における変更ステップの変化の様子を示す線図。 上記各実施形態に関連して、撮像装置が適用された内視鏡システムの構成を示すブロック図。 上記各実施形態に関連して、画像処理装置の構成の詳細を示すブロック図。 上記各実施形態に関連して、画像における周期性ノイズの一例を示す図。 上記各実施形態に関連して、画像における周期性ノイズの他の例を示す図。 上記各実施形態に関連して、内視鏡システムにおける周期性ノイズ除去処理を示すフローチャート。 上記各実施形態に関連して、図１３のステップＳ５６における周期性ノイズ緩和処理の詳細を示すフローチャート。 上記各実施形態に関連して、プリフリーズ機能使用時に観察モード切替後のフリーズ画像に生じる乱れを説明するためのタイミングチャート。 上記各実施形態に関連して、観察モード切替後のフリーズ画像に乱れが生じるか否かがプリフリーズレベルに応じて変化する様子を説明するためのタイミングチャート。 上記各実施形態に関連して、観察モード切替後のフリーズ画像に乱れが生じないようにするための制御の様子を示すタイミングチャート。 上記各実施形態に関連して、観察モード切替後のフリーズ画像に乱れが生じないようにするためのプリフリーズ制御処理を示すフローチャート。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

［実施形態１］
図１から図４は本発明の実施形態１を示したものであり、図１は撮像装置が適用された内視鏡システムの構成を示すブロック図である。

この内視鏡システムは、暗所にある被写体（内視鏡の分野においては被検体ともいう）を観察するためのものであり、内視鏡１と、画像処理装置２と、光源装置４と、モニタ５と、を備えた電子内視鏡システムである。

内視鏡１は、コネクタ１１と、ライトガイド１２と、照明光学系１３と、結像光学系１４と、撮像素子１５と、を備えている。

コネクタ１１は、内視鏡１を画像処理装置２や光源装置４へ接続するものである。

ライトガイド１２は、光源装置４から供給される照明光を内視鏡１の挿入部の先端側へ伝送する。

照明光学系１３は、ライトガイド１２により伝送された照明光を、内視鏡１の挿入部の先端から暗所にある被写体に対して照射する。

結像光学系１４は、被写体の光学像を結像するものである。

撮像素子１５は、結像光学系１４により結像された、後述する第１照明光（本実施形態においては白色光）または第２照明光（本実施形態においては狭帯域光）によって照明された被写体の光学像を撮像して画像を取得し映像信号として出力する画像取得部である。この撮像素子１５から出力された画像は、コネクタ１１を介して画像処理装置２へ伝送される。

画像処理装置２は、内視鏡１を制御駆動し、内視鏡１から得られた画像を処理するものであり、アナログ処理部２１と、Ａ／Ｄ変換部２２と、ＷＢ（ホワイトバランス）処理部２３と、第１デジタル処理部２４と、色マトリクス処理部２５と、第２デジタル処理部２６と、Ｄ／Ａ変換部２７と、測光部２８と、フロントパネル２９と、ＣＰＵ３０と、を備えている。

アナログ処理部２１は、撮像素子１５から出力される画像に相関二重サンプリング（ＣＤＳ）を行ってノイズを低減する。

Ａ／Ｄ変換部２２は、アナログ処理部２１から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。

ＷＢ処理部２３は、第１モードである白色観察（ＷＬＩ：White Light Imaging）モード用のホワイトバランス処理を行うＷＬＩ−ＷＢ処理部２３ａと、第２モードである狭帯域観察（ＮＢＩ：Narrow Band Imaging）モード用のホワイトバランス処理を行うＮＢＩ−ＷＢ処理部２３ｂと、入力側選択スイッチ２３ｃと、出力側選択スイッチ２３ｄと、を備えている。

ＷＬＩ−ＷＢ処理部２３ａは、光源装置４が白色光（第１照明光）を出射するＷＬＩモードにおいて、モニタ５に表示する画像のホワイトバランス処理を行う。

ＮＢＩ−ＷＢ処理部２３ｂは、光源装置４が狭帯域光（第２照明光）を出射するＮＢＩモードにおいて、モニタ５に表示する画像のホワイトバランス処理を行う。

入力側選択スイッチ２３ｃおよび出力側選択スイッチ２３ｄは、ＣＰＵ３０の制御に基づき連動して切り替えられるようになっており、観察モードがＷＬＩモードに設定されている場合にはＷＬＩ−ＷＢ処理部２３ａへの入力がなされるように入力側選択スイッチ２３ｃが切り替えられると共にＷＬＩ−ＷＢ処理部２３ａからの出力がなされるように出力側選択スイッチ２３ｄが切り替えられ、観察モードがＮＢＩモードに設定されている場合にはＮＢＩ−ＷＢ処理部２３ｂへの入力がなされるように入力側選択スイッチ２３ｃが切り替えられると共にＮＢＩ−ＷＢ処理部２３ｂからの出力がなされるように出力側選択スイッチ２３ｄが切り替えられる。

第１デジタル処理部２４は、ＷＢ処理部２３から出力された画像に対して、同時化処理などの画像処理を行う。この第１デジタル処理部２４により行われる画像処理には、観察モードがＷＬＩモードであるかＮＢＩモードであるかに応じてＣＰＵ３０により設定されたゲインに基づく信号増幅（ＡＧＣ（オートゲインコントロール）の機能の一部）の処理が含まれている。

色マトリクス処理部２５は、ＷＬＩモード用の色マトリクス処理を行うＷＬＩ−色マトリクス処理部２５ａと、ＮＢＩモード用の色マトリクス処理を行うＮＢＩ−色マトリクス処理部２５ｂと、入力側選択スイッチ２５ｃと、出力側選択スイッチ２５ｄと、を備えている。

ＷＬＩ−色マトリクス処理部２５ａはＷＬＩモードにおいて画像の色マトリクス処理を行い、ＮＢＩ−色マトリクス処理部２５ｂはＮＢＩモードにおいて画像の色マトリクス処理を行う。

入力側選択スイッチ２５ｃおよび出力側選択スイッチ２５ｄは、ＷＢ処理部２３における各スイッチと同様に、ＣＰＵ３０の制御に基づき連動して切り替えられるようになっており、ＷＬＩモード時にはＷＬＩ−色マトリクス処理部２５ａへの入／出力がなされるように切り替えられ、ＮＢＩモード時にはＮＢＩ−色マトリクス処理部２５ｂへの入／出力がなされるように切り替えられる。

第２デジタル処理部２６は、色マトリクス処理部２５により処理された画像に、γ変換などの各種の画像処理を行う。

Ｄ／Ａ変換部２７は、第２デジタル処理部２６により処理されたデジタルの画像信号をアナログの画像信号に変換してモニタ５へ出力する。

測光部２８は、撮像素子１５により取得されＡ／Ｄ変換部２２によりデジタル信号に変換された画像の明るさを所定の演算頻度で演算して、測定した測光値をＣＰＵ３０へ出力する。なお、測光部２８における演算頻度は、ＣＰＵ３０からの設定により変更可能となっている。

フロントパネル２９は、この画像処理装置２、あるいはこの内視鏡システム全体に対する入力操作やシステム状態の表示等を行うユーザインタフェースである。

ＣＰＵ３０は、この画像処理装置２、さらには内視鏡１や光源装置４を含むこの内視鏡システム全体の制御を行う制御部である。

すなわち、このＣＰＵ３０は、白色光（第１照明光）により被写体を照明して撮像するＷＬＩモード（第１モード）と、狭帯域光（第２照明光）により被写体を照明して撮像するＮＢＩモード（第２モード）と、の内の一方から他方へモードを遷移させるモード遷移部として機能する。

さらに、ＣＰＵ３０は、モード遷移部としての機能によりモードの遷移が完了した後に、撮像素子１５により取得される画像を遷移後のモードにおいて処理するための処理パラメータと、光源装置４から出射される照明光の強度を制御するための明るさ制御パラメータと、の少なくとも一方を設定するパラメータ設定部としても機能する。

ＣＰＵ３０は、さらに、モードの遷移が完了するよりも前に、画像を遷移後のモードにおいて処理するための処理パラメータを設定可能であり、モードの遷移が、ＷＬＩモードからＮＢＩモードへ行われるか、ＮＢＩモードからＷＬＩモードへ行われるかに応じて、処理パラメータを設定するタイミングを制御するパラメータ設定タイミング制御部としても機能するようになっている（具体的には、後述する図３および図４参照）。

また、ＣＰＵ３０は、ＡＧＣの機能の一部として、測光部２８により得られた測光値と、観察モードがＷＬＩモードまたはＮＢＩモードの何れであるかと、に応じたゲインを設定し、設定したゲインを第１デジタル処理部２４に送信して、第１デジタル処理部２４に画像信号を増幅させる。

光源装置４は、第１照明光である白色光（ＷＬＩ光）、または白色光よりも相対的に出射光量が少ない第２照明光である狭帯域光（ＮＢＩ光）を被写体へ出射可能に設けられた光源部である。光源装置４は、照明ステップにおいて、第１照明光または第２照明光を被写体へ出射する。

この光源装置４は、暗所にある被写体に対して照射する照明光を、例えば光量可変に供給するものであり、光源４１と、ＮＢＩフィルタ４２と、回転フィルタ４３と、絞り４４と、ＣＰＵ４５と、を備えている。

光源４１は、例えば、ハロゲンランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプ等のランプ、あるいはＬＥＤ等の半導体発光素子を含んで構成されている。なお、光源４１が例えばランプである場合には電流制御により、また、半導体発光素子である場合にはパルス幅制御（いわゆるＰＷＭ）により、照明光の光量制御が行われる。

ＮＢＩフィルタ４２は、光源４１から出射される光をＮＢＩ観察用の狭帯域光に帯域制限する光学フィルタであり、ＮＢＩモード時に出射光の光路上に挿入され、ＷＬＩモード時に出射光の光路上から退避される。

回転フィルタ４３は、光源４１からの照明光を面順次光に変換するために、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各帯域通過フィルタをターレットの周方向に配置した回転式のフィルタである。そして、この回転フィルタ４３を回転することにより、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光が時系列的に照射される。

絞り４４は、光が通過する開口径を変化させることにより照明光の光量を制御する光量絞りである。こうして、光源４１から発光され、絞り４４を介して所定の光量となった照明光は、コネクタ１１を介してライトガイド１２の入射端に入射される。

ＣＰＵ４５は、測光値に基づくＣＰＵ３０の制御に応じて、光源４１の発光量を調整し、絞り４４の開口径を調整する。従って、光源装置４からの発光量の調整は、測光値に基づくフィードバック制御として行われる。さらに、ＣＰＵ４５は、設定されている観察モードがＷＬＩモードであるかＮＢＩモードであるかに応じて、ＮＢＩフィルタ４２および回転フィルタ４３を制御する。

モニタ５は、画像処理装置２から出力された画像信号を表示する表示装置である。

次に、図２は内視鏡システムにおける観察モード変更処理を示すフローチャートである。

この処理を開始すると、ＮＢＩフィルタ４２や回転フィルタ４３を駆動するための駆動源に通電を開始するなどの、観察モードを切り替えるための準備である切替前処理を行う（ステップＳ１）。

次に、現在の観察モードを取得して（ステップＳ２）、現在の観察モードがＷＬＩモードであるかＮＢＩモードであるかを判定する（ステップＳ３）。

ここで、現在、ＷＬＩモードであると判定された場合には、ＮＢＩモードへ切り替えるためのＮＢＩ切替処理を行い（ステップＳ４）、ＮＢＩモードであると判定された場合には、ＷＬＩモードへ切り替えるためのＷＬＩ切替処理を行う（ステップＳ５）。

ステップＳ４またはステップＳ５の処理が終了したら、ＮＢＩフィルタ４２や回転フィルタ４３を駆動するための駆動源への通電を必要に応じて停止するなどの、観察モードを切り替えた後の切替後処理を行い（ステップＳ６）、この処理を終了する。

図３は、図２のステップＳ４におけるＮＢＩ切替処理の詳細を示すフローチャートである。

この処理に入ると、モード遷移部として機能するＣＰＵ３０の制御に基づき、ＣＰＵ４５が、光源装置４のＮＢＩフィルタ４２を光源４１から出射される照明光の光路上に挿入する（ステップＳ１１）。これにより、モード遷移部によるモードの遷移が完了する。

その後、ＣＰＵ３０は、ＡＧＣの設定をＷＬＩモードの設定からＮＢＩモードの設定に変更し（ステップＳ１２）、色マトリクス処理部２５の入力側選択スイッチ２５ｃおよび出力側選択スイッチ２５ｄをＷＬＩ−色マトリクス処理部２５ａからＮＢＩ−色マトリクス処理部２５ｂへ切り替え（ステップＳ１３）、ＷＢ処理部２３の入力側選択スイッチ２３ｃおよび出力側選択スイッチ２３ｄをＷＬＩ−ＷＢ処理部２３ａからＮＢＩ−ＷＢ処理部２３ｂへ切り替えて（ステップＳ１４）、この処理からリターンする。

こうして、パラメータ設定タイミング制御部として機能するＣＰＵ３０は、モードの遷移が、ＷＬＩモードからＮＢＩモードへ行われるＷＬＩ切替処理の場合には、ＷＬＩモードからＮＢＩモードへの遷移が完了した後に、ＮＢＩモードにおける画像を処理するための処理パラメータ（ＡＧＣ、色マトリクス処理部２５、ＷＢ処理部２３等の各処理パラメータ）を設定するように処理パラメータを調整するタイミングを制御する。

図４は、図２のステップＳ５におけるＷＬＩ切替処理の詳細を示すフローチャートである。

この処理に入ると、ＣＰＵ３０は、ＷＢ処理部２３の入力側選択スイッチ２３ｃおよび出力側選択スイッチ２３ｄをＮＢＩ−ＷＢ処理部２３ｂからＷＬＩ−ＷＢ処理部２３ａへ切り替え（ステップＳ２１）、色マトリクス処理部２５の入力側選択スイッチ２５ｃおよび出力側選択スイッチ２５ｄをＮＢＩ−色マトリクス処理部２５ｂからＷＬＩ−色マトリクス処理部２５ａへ切り替えて（ステップＳ２２）、ＡＧＣの設定をＮＢＩモードの設定からＷＬＩモードの設定に変更する（ステップＳ２３）。

次に、モード遷移部として機能するＣＰＵ３０の制御に基づき、ＣＰＵ４５が、光源装置４のＮＢＩフィルタ４２を光源４１から出射される照明光の光路上から退避させる（ステップＳ２４）。これにより、モード遷移部によるモードの遷移が完了する。その後、この処理からリターンする。

こうして、パラメータ設定タイミング制御部として機能するＣＰＵ３０は、モードの遷移が、ＮＢＩモードからＷＬＩモードへ行われるＮＢＩ切替処理の場合には、ＮＢＩモードからＷＬＩモードへの遷移が開始される前に、ＷＬＩモードにおける画像を処理するための処理パラメータ（ＡＧＣ、色マトリクス処理部２５、ＷＢ処理部２３等の各処理パラメータ）を設定するように処理パラメータを調整するタイミングを制御する。

このような実施形態１によれば、ＷＬＩモードからＮＢＩモードに切り替える際に、ＮＢＩフィルタ４２を光路上に挿入した後に、画像を処理するための処理パラメータを変更するようにしたために、明るい画像が得られるＷＬＩ光下ではなく、より暗い画像が得られるＮＢＩ光下で処理パラメータが変更されることになり、画像の色乱れをより目立たなくすることができる。

また、ＮＢＩモードからＷＬＩモードに切り替える際に、ＮＢＩフィルタ４２を光路上から退避させる前に、画像を処理するための処理パラメータを変更するようにしたために、明るい画像が得られるＷＬＩ光下ではなく、より暗い画像が得られるＮＢＩ光下で処理パラメータが変更されることになり、画像の色乱れをより目立たなくすることができる。

こうして、観察モードが切り替わる際の画像の色乱れを低減することが可能となる。

［実施形態２］
図５から図８は本発明の実施形態２を示したものであり、図５はＮＢＩ切替処理の詳細を示すフローチャートである。

この実施形態２において、上述の実施形態１と同様である部分については同一の符号を付すなどして説明を適宜省略し、主として異なる点についてのみ説明する。

上述した実施形態１は、観察モードが切り替わる際の画像の色乱れを低減するものであったが、本実施形態２は、観察モードが切り替わった後の画像の明るさの乱れを低減するものとなっている。

ＮＢＩモードでの動作中、またはＷＬＩモードでの動作中は、画像の明るさの調整は、測光部２８から測光値を得たＣＰＵ３０の制御に基づき、撮像素子１５の露光時間を調整し、第１デジタル処理部２４のゲインを調整し、ＣＰＵ４５が光源４１の発光量を上述した電流制御やパルス幅制御により調整し、ＣＰＵ４５が絞り４４の開口径を調整するなどにより行われる。従って、明るさ制御パラメータの幾つかの例としては、光源４１へ供給する電流値、光源４１がＬＥＤ等の半導体発光素子である場合のＰＷＭにおけるパルス幅、撮像素子１５の露光時間、撮像素子１５により撮像して得られた画像のゲイン、測光部２８における演算頻度などが挙げられる。

このときＣＰＵ３０は、測光部２８により得られた測光値に基づいて、モニタ５に表示される画像の明るさが所定の明るさに近付くように、明るさ調整を行う。

ここで、画像の明るさを調整する時間間隔をあまり短くしたり（つまり、調整のレスポンスをあまり速くしたり）、画像の明るさを調整する調整幅をあまり大きくしたりすると、短時間に画像の明るさが上下に変動して不安定となるハンチングの原因となってしまうことがある。そこで、パラメータ設定部として機能するＣＰＵ３０は、画像の明るさを制御する明るさ制御パラメータを、所定の単位時間毎に、所定のステップ幅の変更ステップを単位として調整し設定するようにして、単位時間および変更ステップをハンチングが発生しない程度の大きさに制御している。従って例えば、明るさを調整したい変更幅が変更ステップのステップ幅よりも大きい場合には、調整に複数の単位時間をかけて、漸近的に目標の明るさに近付けていくことになる。

これに対して、観察モードが切り替わる際の画像の明るさの変化量は、ＮＢＩモードでの動作中、またはＷＬＩモードでの動作中における画像の明るさの変化量と比べて格段に大きく、通常の明るさ調整制御では適切な画像の明るさを得るまでに長い時間を要することになり、その間は不適切な明るさの画像を観察することになってしまう。

そこで本実施形態においては、観察モードを切り替える際の、画像の明るさを調整する時間間隔を通常時よりも短くし、画像の明るさを調整する調整幅を通常時よりも大きくするようにしている。

本実施形態において、上述した実施形態１の図２のステップＳ４とステップＳ５とにおいて行われる各処理について、図５と図６に沿って、図７および図８を参照しながら説明する。

この図５に示すＮＢＩ切替処理に入ると、モード遷移部として機能するＣＰＵ３０の制御に基づき、ＣＰＵ４５が、光源装置４のＮＢＩフィルタ４２を光源４１から出射される照明光の光路上に挿入する（ステップＳ３１）。これにより、モード遷移部によるモードの遷移が完了する。

すると、ＣＰＵ３０は、光源装置４から出射される照明光の強度を制御するための明るさ制御パラメータの応答性を高めると共に変更ステップを増大し（ステップＳ３２）、増大された明るさ制御パラメータに基づき画像の明るさを制御する（ステップＳ３３）。

その後、所定時間が経過したところで、明るさ制御パラメータの変更ステップを通常時の変更ステップに戻して（ステップＳ３４）、この処理からリターンする。

ここで、図７はＮＢＩ切替処理における応答性の変化の様子を示す線図、図８はＮＢＩ切替処理における変更ステップの変化の様子を示す線図である。

図７に示すように、測光部２８における演算頻度を設定するためのパラメータ（明るさ制御パラメータの１つ）である明るさ制御の応答性は、通常時はハンチング等を防ぐためにある程度ゆっくりした一定レベルに抑制されているが、ＷＬＩモードからＮＢＩモードへの遷移が完了した後の所定期間内は演算頻度がモード遷移前（通常時）よりも高くなるようにレベルを引き上げられ、所定期間が経過した後は再び通常時の一定レベルに戻される。

このとき、所定期間内における応答性は、一定の高いレベルであっても構わないが、図７に示すように漸近的に通常時の一定レベルに戻るように低減させても良い。

また、図８の下図の点線グラフに示すように、パラメータ設定部として機能するＣＰＵ３０は、通常時は明るさの変化が極端に大きくならないように、明るさ制御パラメータを変更する単位である変更ステップを一定レベルに抑制している。

これに対して、観察モードの遷移が行われるときには画像の明るさが大きく変化することになるために、通常時と同様の制御を行っただけでは画像の明るさが安定するまでに時間を要することになる。そこで、観察モードの遷移が完了した直後の所定期間内は、通常時のステップ幅の制限にとらわれることなく、より大きなステップ幅を設定するようにしている。

具体的に、図８に示すようなＷＬＩモードからＮＢＩモードへの遷移が完了した直後の所定期間内において、ＣＰＵ３０は、変更ステップを、通常時の変更ステップよりも大きく（高いレベルに）設定する。そして、その後すぐに、ＣＰＵ３０は、変更ステップを通常時の一定レベルに戻す。

従って、モード遷移が完了した直後の所定期間内の変更ステップのレベルは、ＷＬＩモードにおける画像の明るさと、ＮＢＩモードにおける画像の明るさと、の変化量に相当するレベルとすることが好ましい。その結果、図８の上図の実線グラフに示すように、モード遷移が完了した直後の所定期間内において、ＷＬＩモードにおける明るさ制御パラメータの値から、ＮＢＩモードにおける明るさ制御パラメータの値へほぼ瞬間的に変更される。これにより、ＮＢＩモードにおいてＷＬＩモードにおける明るさ制御パラメータが用いられることはなく、ＮＢＩモードを開始した瞬間からＮＢＩモードに適した明るさの画像を観察することができる。

ただし、図８に示す例では１回のステップで明るさ制御パラメータをＷＬＩモードからＮＢＩモードへ変更しているが、通常時の変更ステップで変更する場合よりもステップ数を減少することができれば、複数ステップをかけて変更するようにしても構わない。この場合であっても、ＮＢＩモードに適した明るさの画像に、より短い時間で到達することが可能となる。

次に、図６は、本実施形態におけるＷＬＩ切替処理の詳細を示すフローチャートである。

この処理に入ると、モード遷移部として機能するＣＰＵ３０の制御に基づき、ＣＰＵ４５が、光源装置４のＮＢＩフィルタ４２を光源４１から出射される照明光の光路上から退避させる（ステップＳ４１）。これにより、モード遷移部によるモードの遷移が完了する。

すると、ＣＰＵ３０は、光源装置４から出射される照明光の強度を制御するための明るさ制御パラメータの応答性を高めると共に変更ステップを増大し（ステップＳ４２）、増大された明るさ制御パラメータに基づき画像の明るさを制御する（ステップＳ４３）。

その後、所定時間が経過したところで、明るさ制御パラメータの変更ステップを通常時の変更ステップに戻して（ステップＳ４４）、この処理からリターンする。

なお、図７および図８にはＮＢＩ切替処理時（ＷＬＩモードからＮＢＩモードへ切り替えるとき）の応答性や明るさ制御パラメータの変更ステップの例を記載したが、このＷＬＩ切替処理時（ＮＢＩモードからＷＬＩモードへ切り替えるとき）についても同様に、所定期間だけ応答性を高め、モード遷移が完了した直後の所定期間内の変更ステップのレベルを大きく設定することになる。

このような実施形態２によれば、ＷＬＩモードからＮＢＩモードに切り替えるとき、またはＮＢＩモードからＷＬＩモードに切り替えるときに、明るさ制御パラメータの応答性を高めて変更ステップを大きくするようにしたために、観察モードが切り替わった直後の画像の明るさの乱れを低減することが可能となる。

また、所定期間内において、一旦高めた応答性を漸近的に通常時の応答性に近付けることにより、短時間での応答を可能にしながら、ハンチングを効果的に低減することが可能となる。

なお、上述した各実施形態においては、第１照明光を白色光、第２照明光を狭帯域光としたが、これに限定されるものではなく、相対的に出射光量が異なる２種類の照明光において、出射光量が多い方を第１照明光、出射光量が少ない方を第２照明光とすれば、任意の照明光に対して適用することができる。

［各実施形態の関連説明］
ところで、ＣＣＤなどの撮像素子は半導体構造（メタル、シリコン、コンタクトなどが薄膜形成された構造）上、あるいはその他の電気的な理由上、光電変換して得られる画像信号に周期的な変化（例えば縞模様をなす周期的輝度変化）が発生する場合がある。例えば、撮像素子の受光面となるシリコン部分に感度ムラがある場合には、入射光の波長に依存した周期的な信号値変動が発生することがある。こうした撮像素子に固有の周期性ノイズ（いわゆる固定パターンノイズ）を低減する技術について、図９〜図１４を参照して説明する。

図９は撮像装置が適用された内視鏡システムの構成を示すブロック図である。

この内視鏡システムは、内視鏡１と、画像処理装置２と、光源装置４と、を備えており、図示はしないがモニタ等も備えた電子内視鏡システムである。

内視鏡１は、撮像素子１５と、ＲＯＭ１６と、を備えている。

撮像素子１５は、被写体の光学像を撮像して画像を取得し映像信号として出力する画像取得部であり、例えばＣＣＤとして構成されている。

ＲＯＭ１６は、内視鏡１に関するスコープ情報を不揮発に記憶する記憶媒体であり、撮像素子１５の周期性ノイズ情報も記憶している。ここに、周期性ノイズ情報は、周期性ノイズのノイズ方向（縞模様が配列されている方向）とノイズ周期（縞模様が配列されている空間周期（空間長さ））とを含んでいる。

画像処理装置２は、内視鏡１を制御駆動し、内視鏡１から得られた画像を処理するものであり、フロントパネル２９と、ＣＰＵ３０と、周期性ノイズ検出部３１と、明るさ検出部３２と、ＮＢＩマトリクス処理部３３と、平滑化処理部３４と、画像強調処理部３５と、を備えている。

フロントパネル２９は、この画像処理装置２、あるいはこの内視鏡システム全体に対する入力操作やシステム状態の表示等を行うユーザインタフェースである。このフロントパネル２９を介して、周期性ノイズ除去処理のオン／オフを所望に設定することができるようになっている。

ＣＰＵ３０は、この画像処理装置２、さらには内視鏡１や光源装置４を含むこの内視鏡システム全体の制御を行う制御部である。この内視鏡システムは、白色光を被写体に照射して観察を行うＷＬＩモードと、狭帯域光を被写体に照射して観察を行うＮＢＩモードと、を切り替え可能に構成されており、ＣＰＵ３０は、フロントパネル２９からの操作入力に基づいて、一方のモードから他方のモードへ遷移させるモード遷移部として機能する。そして、ＣＰＵ３０は、ＲＯＭ１６から得た周期性ノイズ情報に基づいて、周期性ノイズ検出部３１と明るさ検出部３２とＮＢＩマトリクス処理部３３と平滑化処理部３４と画像強調処理部３５とを制御し、周期性ノイズを低減する処理を含む各種の処理を行う。

周期性ノイズ検出部３１は、撮像素子１５から得られた画像中の周期性ノイズを検出する。ここに、周期性ノイズの検出は、例えば、注目画素と、注目画素の左右または上下に隣接する画素との輝度レベル差が所定の閾値以上であるか否かの判定を、例えば連続する１０画素に対して行い、その結果から周期性を判定する等である。ただし、周期性ノイズの検出は、この例に限定されるものではなく、その他の各種の技術を適用することが可能である。この周期性ノイズ検出部３１により検出された周期性ノイズは、ＣＰＵ３０によりＲＯＭ１６から読み出された周期性ノイズ情報と比較される。

明るさ検出部３２は、画像の明るさを検出する。

ＮＢＩマトリクス処理部３３は、ＮＢＩモードにおいて取得された画像のマトリクス演算処理を行う。

平滑化処理部３４は、画像を平滑化して、画像の平坦部において目立つノイズを低減する処理を行う。ここに、平滑化処理は、例えば、ノイズ画素の近傍画素（例えば左右の画素、または上下の画素）の輝度レベルを検出して、近傍画素の輝度平均値を算出して補正値とし、ノイズ画素の画素値を補正値に置き換えることにより行う。ただし、平滑化処理は、この例に限定されるものではなく、その他の各種の技術を適用することが可能である。

画像強調処理部３５は、画像に強調処理を施して、画像の輪郭やエッジをシャープにする処理を行う。

光源装置４は、白色光（ＷＬＩ光）を発光するＷＬＩ光源４ａと、狭帯域光（ＮＢＩ光）を発光するＮＢＩ光源４ｂと、を備えた光源部である。

図１０は、画像処理装置２の構成の詳細を示すブロック図である。

平滑化処理部３４は、より詳しくは、画像を構成するカラー成分の内の、Ｒ（赤）成分の画像を平滑化するＲ平滑化処理部３４ｒと、Ｇ（緑）成分の画像を平滑化するＧ平滑化処理部３４ｇと、Ｂ（青）成分の画像を平滑化するＢ平滑化処理部３４ｂと、を備えている。

また、画像強調処理部３５は、より詳しくは、画像を構成するカラー成分の内の、Ｒ成分の画像を強調するＲ画像強調処理部３５ｒと、Ｇ成分の画像を強調するＧ画像強調処理部３５ｇと、Ｂ成分の画像を強調するＢ画像強調処理部３５ｂと、を備えている。

次に、図１１は画像における周期性ノイズの一例を示す図、図１２は画像における周期性ノイズの他の例を示す図である。

図１１および図１２において、モニタの画面５ａには、被写体の内視鏡像６１が表示されると共に、周期性ノイズ６２が表示されている。

ここに、図１１に示す例においては、周期性ノイズ６２は、水平方向に一定の空間周期をもつ縦縞となっている。

また、図１２に示す例においては、周期性ノイズ６２は、左上から右下の斜め方向に一定の空間周期をもつ線分状の横縞となっている。

なお、周期性ノイズのその他の例としては、斜め縞、ドットなどが挙げられる。

続いて、図１３は、内視鏡システムにおける周期性ノイズ除去処理を示すフローチャートである。

図示しないメイン処理等からこの処理が呼び出されて実行が開始されると、ＣＰＵ３０は、周期性ノイズ情報を含むスコープ情報をＲＯＭ１６から取得する（ステップＳ５１）。

また、周期性ノイズ検出部３１が、撮像素子１５により取得された画像の周期性ノイズを検出する（ステップＳ５２）。

そして、ＣＰＵ３０は、ステップＳ５２において検出された周期性ノイズのノイズ方向が、ステップＳ５１において取得した周期性ノイズ情報から得られるノイズ方向と一致するか否かを判定する（ステップＳ５３）。

ここで一致すると判定された場合には、ＣＰＵ３０は、ステップＳ５２において検出された周期性ノイズのノイズ周期が、ステップＳ５１において取得した周期性ノイズ情報から得られるノイズ周期と一致するか否かをさらに判定する（ステップＳ５４）。

ここで一致すると判定された場合には、ＣＰＵ３０は、明るさ検出部３２により得られた画像の明るさが、所定の明るさ以上であるか否かを判定する（ステップＳ５５）。

ここで所定の明るさ以上であると判定された場合には、周期性ノイズ緩和処理を後述する図１４に示すように行う（ステップＳ５６）。

ステップＳ５６の処理が終了するか、または、ステップＳ５３においてノイズ方向が一致しないと判定された場合、ステップＳ５４においてノイズ周期が一致しないと判定された場合、ステップＳ５５において明るさが所定の明るさ以上でないと判定された場合には、この処理から図示しないメイン処理へリターンする。

ステップＳ５６の周期性ノイズ緩和処理においては、後述するように、平坦化処理の強度を高めて強調処理の強度を低下させているが、このような処理は周期性ノイズを低減することができる一方で、画像の画質がやや劣化することになる。従って、必要がない画像処理を避けるために、ステップＳ５３〜Ｓ５５の判定処理を行っている。すなわち、ステップＳ５３およびステップＳ５４の条件の両方が一致しない場合には、周期性ノイズではないと判定されて、ステップＳ５６の処理がスキップされる。また、周期性ノイズは画像の明るい部分においては目立つが、暗い部分においては比較的目立たない。そこで、ステップＳ５５の判定を行って、画像の明るい部分のみでステップＳ５６の処理を行うようにしている。

従って、図１３（および図１４）の処理は、画像単位で行っても良いが、不必要な周期性ノイズ緩和処理をできるだけ避けるために画像中の注目画素単位（あるいは注目画素ブロック単位など）で行うようにすると良い。

図１４は、図１３のステップＳ５６における周期性ノイズ緩和処理の詳細を示すフローチャートである。

この処理に入ると、ＣＰＵ３０は、現在の観察モードを取得する（ステップＳ６１）。

そして、ＣＰＵ３０は、現在の観察モードがＮＢＩモードであるか否かを判定する（ステップＳ６２）。

ここでＮＢＩモードでなくＷＬＩモードであると判定された場合には、ＣＰＵ３０は、Ｇ平滑化処理部３４ｇによる平滑化強度を増大するように（つまり、画像がより平坦になるように）設定する（ステップＳ６３）。ここに、周期性ノイズはレベルが高い信号（例えば、画像の明るい部分）において目立つ。そこで、後段の平滑化処理においてノイズ成分を目立たなくすることができるように、平滑化処理を行う前段において、ＲＧＢ成分の内のレベルが最も高いＧ成分の平滑化強度のみを高く設定している。なお、被写体が生体である場合を考慮して、血管における主たる色成分であるＲ成分については平滑化強度を変更していない。

その後、平滑化処理部３４による平滑化処理を実施する（ステップＳ６４）。

さらに、ＣＰＵ３０は、Ｇ画像強調処理部３５ｇによる画像強調の強度を低下するように設定する（ステップＳ６５）。ここに、後段の強調処理によりノイズ成分も強調されてしまうことになるために、強調処理を行う前段において、ＲＧＢ成分の内のレベルが最も高いＧ成分の画像強調の強度のみを低く設定している。なお、被写体が生体である場合を考慮して、血管における主たる色成分であるＲ成分については画像強調の強度を変更していない。

そして、画像強調処理部３５による画像の強調処理を実施する（ステップＳ６６）。

一方、ステップＳ６２においてＮＢＩモードであると判定された場合には、ＣＰＵ３０は、Ｂ平滑化処理部３４ｂによる平滑化強度を増大するように設定する（ステップＳ６７）。

ここに、撮像素子１５への光の入射効率や、撮像素子１５における光の変換効率は、光の波長によって異なる場合がある。例えば、白色光（ＷＬＩ光）と狭帯域光（ＮＢＩ光）とでは、波長帯域が異なるために周期性ノイズの現れ方も異なる。特にＮＢＩ光では、波長の短いＢ成分はＧ成分に比べて周期性ノイズが発現しやすい傾向がある。そこでＮＢＩモードであるときには、ＲＧＢ成分の内のＢ成分の平滑化強度のみを高く設定して、画像の劣化を極力抑制しながら効率的に周期性ノイズの低減を図るようにしている。

その後、平滑化処理部３４による平滑化処理を実施する（ステップＳ６８）。

さらに、ＣＰＵ３０は、Ｂ画像強調処理部３５ｂによる画像強調の強度を低下するように設定する（ステップＳ６９）。ここでもステップＳ６７において上述したのと同様の理由により、ＮＢＩモードであるときには、ＲＧＢ成分の内のＢ成分の画像強調の強度のみを低く設定して、画像の劣化を極力抑制しながら効率的に周期性ノイズの低減を図るようにしている。

そして、画像強調処理部３５による画像の強調処理を実施する（ステップＳ７０）。

こうして、ステップＳ６６またはステップＳ７０の処理が行われたらリターンする。

図９〜図１４を参照して説明したような構成によれば、撮像素子１５に起因する周期性ノイズに対して、画像処理による画像劣化を極力抑制しながら、観察モードやノイズの発生状況に応じて適切な処理を自動的に選択し、ノイズ低減を図ることが可能となる。

ところで、内視鏡には静止画を表示するためのフリーズスイッチが設けられており、動画を観察している最中に静止画を観察したい場合には、操作者がこのフリーズスイッチを操作することでフリーズ指示信号が発生され、信号発生時点の静止画像が表示されるようになっている。

このとき、フリーズ指示信号が発生された時点の静止画像をそのまま表示すると、取得された静止画像にもし画像ぶれがある場合には、ぶれた画像が表示されることになってしまう。そこで、表示される静止画像のぶれがなるべく小さくなるように、プリフリーズという機能が提案されている。

このプリフリーズにおいては、まず、内視鏡により被写体を動画撮像して得られるフレーム画像を、画像取得時のぶれ量情報に関連付けて、最新の複数フレーム分だけメモリに常時蓄えるようにしておく。そして、フリーズ指示信号が発生されたら、このフリーズ指示信号をトリガーとして、メモリに蓄えられた複数のフレーム画像の中から最もぶれ量の少ないフレーム画像（最小ぶれ画像）を検索し、検索して得られたフレーム画像を静止画として選択し表示するようになっている。

さらに、このプリフリーズ機能において、プリフリーズレベルを操作者が所望に設定することができる技術が提案されている。ここに、プリフリーズレベルは、静止画として表示しようとする画像の検索対象を、フリーズ指示信号が発生された時点からどれだけの時間長さだけ遡った画像までとするかを示し、具体的には、最新のフレーム画像から何フレーム分過去へ遡ったフレーム画像までが検索対象となるかを示している。

このようなプリフリーズ機能を使用しているときに、観察モードを切り換えると、フリーズ画像が乱れることがある。これについて図１５および図１６を参照して説明する。

図１５はプリフリーズ機能使用時に観察モード切替後のフリーズ画像に生じる乱れを説明するためのタイミングチャート、図１６は観察モード切替後のフリーズ画像に乱れが生じるか否かがプリフリーズレベルに応じて変化する様子を説明するためのタイミングチャートである。なお、図１５、図１６、および後述する図１７において、複数配列されている四角形の１つが１枚のフレーム画像を表している。

ＷＬＩモード、ＮＢＩモード、ＡＦＩモード（自家蛍光観察モード）などの複数の観察モードの内の、何れか一の観察モードから、何れか他の観察モードへ切り替えを行う際にフリーズ操作を行うと、モード切替中に取得されたフレーム画像（図１５〜図１７においてハッチングを付したフレーム画像）の内の１つ（図１５において例えばやや上にずらして記載したハッチングを付したフレーム画像）が上述したプリフリーズ機能によって最小ぶれ画像として選択されて、色や輝度が乱れた静止画像が表示されてしまう可能性がある。

そこで、観察モードを切り替える一連のプロセスを実行している期間と、観察モードを切り替える一連のプロセスが完了した後の所定の期間（以下、フリーズ禁止期間という）とにおいて、フリーズスイッチによるフリーズ操作が行われたとしても、発生されたフリーズ指示信号を受け付けないようにすることが考えられる。

具体的に、図１５に示すように、観察モードを切り替えるプロセスが開始されて、光源装置内のフィルタの切り替えや、画像処理のマトリクス演算に用いられるカラーマトリクスの切り替えなどが行われ、観察モードを切り替えるプロセスが完了するのに例えば１．０秒を要したとする。このとき、観察モードを切り替えるプロセスが完了した後の例えば０．３秒をフリーズ禁止期間とすることが考えられる。

しかし、プリフリーズレベルを設定可能である場合には、検索対象として遡る時間長さが０．３秒を超えてしまう場合も考えられ、このときには図１５に示すように、観察モード切替プロセスを実行中に取得されたフレーム画像が最小ぶれ画像として選択されてしまうこともあり得る。

図１６に示すように、プリフリーズレベルが例えばレベル１（Ｌｖ１）〜レベル７（Ｌｖ７）まで設定可能であるものとし、各レベルにおける検索対象として遡る時間長さ（画像バッファ時間）が、レベル１（Ｌｖ１）は０．１秒、レベル２（Ｌｖ２）は０．２秒、レベル３（Ｌｖ３）は０．３秒、レベル４（Ｌｖ４）は０．４秒、レベル５（Ｌｖ５）は０．５秒、レベル６（Ｌｖ６）は０．６秒、レベル７（Ｌｖ７）は０．７秒であるものとする。なお、これらの各レベルの内の、操作者からの設定がなされていないときに標準設定されるレベルは、例えばレベル６（Ｌｖ６）の０．６秒であるものとする。

この場合には、０．３秒のフリーズ禁止期間であれば、レベル１（Ｌｖ１）〜レベル３（Ｌｖ３）までは画像の乱れが生じることはないが、レベル４（Ｌｖ４）〜レベル７（Ｌｖ７）になると観察モード切替プロセスを実行中に取得されたフレーム画像も検索対象に入ってくるために画像の乱れが生じる可能性がある。特に、プリフリーズレベルが高ければ高いほど、検索対象となる全てのフレーム画像に占める、観察モード切替プロセスを実行中に取得されたフレーム画像の割合が高くなるために、画像の乱れが生じる可能性がより一層高まることになる。

これに対して、プリフリーズレベルにおいて設定可能な最長の時間、図１６に示した具体例ではレベル７（Ｌｖ７）の０．７秒を、フリーズ禁止期間の時間長さとして設定することも考えられるが、この場合には、フリーズ操作を行うことができない期間が長くなるために、ユーザビリティが低下してしまうことになる。

そこで、ユーザビリティの低下を防ぎながら、乱れの小さいフリーズ画像を表示する技術について、図１７および図１８を参照して説明する。ここに、図１７は観察モード切替後のフリーズ画像に乱れが生じないようにするための制御の様子を示すタイミングチャート、図１８は観察モード切替後のフリーズ画像に乱れが生じないようにするためのプリフリーズ制御処理を示すフローチャートである。

図１８に示す処理を開始すると、まず、観察モード切替プロセスが完了するのを待機する（ステップＳ８１）。

そして、観察モード切替プロセスが完了したら、フリーズ指示信号の受け付けを禁止して、フリーズ禁止期間に入る（ステップＳ８２）。

さらに、プリフリーズレベルを最低レベル、具体例としてはレベル１（Ｌｖ１）の０．１秒に強制的に設定する（ステップＳ８３）。

続いて、フリーズ禁止期間（図１７に示す例においては０．３秒）が終了するのを待機する（ステップＳ８４）。

ここで、フリーズ禁止期間が終了した場合には、フリーズ指示信号の受け付けを許可して、フリーズ禁止期間を終了する（ステップＳ８５）。

これにより、フリーズ禁止期間が終了した直後にフリーズ操作がなされたとしても、操作時点からフリーズ禁止期間である０．３秒の時間長さだけ遡った時点の画像までが乱れのない画像となっていて、画像バッファ時間は０．１秒であるために、乱れのある画像が検索対象になることはなく、表示される静止画像の乱れを防止することができる。

その後、プリフリーズレベルを最低レベルに強制的に設定する期間であるレベル最低期間が終了するのを待機する（ステップＳ８６）。このレベル最低期間は、図１７に示す例においては１．０秒である。

こうしてレベル最低期間が終了した場合には、フリーズレベルをステップＳ８３において最低レベルに設定したよりも以前のレベルに戻してから（ステップＳ８７）、この処理からリターンする。

なお、図１７に示した例においてはフリーズ禁止期間を０．３秒としたが、プリフリーズにおける最低レベルのレベル１（Ｌｖ１）が例えば０．１秒である場合には、フリーズ禁止期間は０．１秒以上であれば良い。より一般的に、フリーズ禁止期間をＴ０、プリフリーズにおける最低レベルの画像バッファ時間をＴ１とすれば、Ｔ０≧Ｔ１であれば良い。このときに、フリーズ禁止期間Ｔ０をＴ１（例えば０．１秒）に等しくなるように設定すれば、フリーズ禁止期間を極力短くしてユーザビリティをより一層向上することができる。

あるいは、フリーズ禁止期間を０．３秒とする場合には、ステップＳ８３において強制的に設定するレベルを、最低レベルであるレベル１（Ｌｖ１）とするのに代えて、画像バッファ時間がより長い（つまり、ぶれ量のより小さな画像が見つかる可能性が高い）レベル２（Ｌｖ２）あるいはレベル３（Ｌｖ３）としても構わない。

さらに、図１７に示した例においてはレベル最低期間を１．０秒としたが、プリフリーズにおける最高レベルのレベル７（Ｌｖ７）が例えば０．７秒である場合には、フリーズ禁止期間Ｔ０は０．７秒以上であれば良い。より一般的に、プリフリーズにおける最高レベルの画像バッファ時間をＴＬとすれば、Ｔ０≧ＴＬであれば良い。これにより、元のプリフリーズレベルがどのレベルであったとしても、レベル復帰後のフリーズ操作により表示される静止画像の乱れを防止することができる。

加えて、フリーズレベルに対応する画像バッファ時間をＴｘ、観察モード切替プロセスが完了した時点からの経過時間をｔ、元のプリフリーズレベルの画像バッファ時間をＴｂとしたときに、０＜ｔ＜Ｔｂの期間においてはＴｘ＝ｔとして画像バッファ時間Ｔｘを経過時間ｔに応じて動的に変更し、ｔ＝Ｔｂになった時点からＴｘ＝Ｔｂにレベル復帰させることも考えられる。この場合には、表示される静止画像の乱れを防止することができるだけでなく、フリーズが禁止される時間を実質的に０にすることができ、しかも０＜ｔ＜Ｔｂの期間においては観察モード切替プロセスが完了した後に取得された乱れがない全てのフレーム画像の中から最小ぶれ画像を検索することが可能となって、よりぶれの小さい静止画像を観察することが可能となる利点がある。

図１５〜図１８を参照して説明したような構成によれば、プリフリーズ機能が設定されている状況下で観察モードの切り替えを行っても、ユーザビリティの低下を防ぎながら、乱れの小さいフリーズ画像を表示することが可能となる。

なお、上述では主として撮像装置について説明したが、撮像装置の作動方法であっても良いし、コンピュータに撮像装置の作動方法を実行させるための処理プログラム、該処理プログラムを記録するコンピュータにより読み取り可能な一時的でない記録媒体、等であっても構わない。

また、本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明の態様を形成することができる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。このように、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。

本出願は、２０１３年１２月６日に日本国に出願された特願２０１３−２５３１６５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、図面に引用されたものとする。

Claims (7)

1. 第１照明光、または前記第１照明光よりも相対的に出射光量が少ない第２照明光を被写体へ出射可能に設けられた光源部と、
   前記第１照明光または前記第２照明光によって照明された前記被写体を撮像することにより画像を取得する画像取得部と、
   前記第１照明光により前記被写体を照明して撮像する第１モードと、前記第２照明光により前記被写体を照明して撮像する第２モードと、の内の一方から他方へモードを切り替えるモード切替部と、
   前記モード切替部によって前記光源部から出射される照明光が切替後のモードに対応した照明光へ切り替えられる前または前記切替後のモードに対応した照明光への切替が完了した後に、前記画像取得部により取得される前記画像を切替後のモードにおいて処理するための処理パラメータと、前記光源部から出射される照明光の強度を制御するための明るさ制御パラメータと、の少なくとも一方を設定可能に構成されたパラメータ設定部と、
   前記モード切替部によるモードの切替が前記第１モードから前記第２モードへ行われるか、前記第２モードから前記第１モードへ行われるかに応じて、前記パラメータ設定部による前記処理パラメータを、前記切替後のモードに対応した照明光への切替を開始する前に設定するか、前記切替後のモードに対応した照明光への切替が完了した後に設定するかを制御する制御部と、
   を具備することを特徴とする撮像装置。
2. 前記制御部は、モードの切替が、前記第１モードから前記第２モードへ行われる場合には、前記光源部から前記第２モードに対応した照明光への切替が完了した後に、前記第２モードにおける前記処理パラメータを設定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記制御部は、モードの切替が、前記第２モードから前記第１モードへ行われる場合には、前記光源部から前記第１モードに対応した照明光への切替が開始されるよりも前に、前記第１モードにおける前記処理パラメータを設定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記画像取得部により取得される前記画像の明るさを演算する測光部をさらに具備し、
   前記明るさ制御パラメータは、前記測光部における演算頻度を設定するためのパラメータであることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
5. 前記パラメータ設定部は、前記モード切替部によるモードの切替が完了した後の所定期間内は前記演算頻度がモード切替前よりも高くなるように前記明るさ制御パラメータを設定することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記パラメータ設定部は、変更ステップを単位として前記明るさ制御パラメータを設定するものであって、前記モード切替部によるモードの切替が完了した直後の所定期間内は、前記変更ステップを、通常時の前記変更ステップよりも大きく設定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
7. 光源部が、第１照明光、または前記第１照明光よりも相対的に出射光量が少ない第２照明光を被写体へ出射するステップと、
   画像取得部が、前記第１照明光または前記第２照明光によって照明された前記被写体を撮像することにより画像を取得する画像取得ステップと、
   モード切替部が、前記第１照明光により前記被写体を照明して撮像する第１モードと、前記第２照明光により前記被写体を照明して撮像する第２モードと、の内の一方から他方へモードを切り替えるモード切替ステップと、
   パラメータ設定部が、前記モード切替ステップによって前記光源部から出射される照明光が切替後のモードに対応した照明光へ切り替えられる前または前記切替後のモードに対応した照明光への切替が完了した後に、前記画像取得ステップにより取得される前記画像を切替後のモードにおいて処理するための処理パラメータと、前記照明ステップにより出射される照明光の強度を制御するための明るさ制御パラメータと、の少なくとも一方を設定するパラメータ設定ステップと、
   制御部が、前記モード切替ステップによるモードの切替が前記第１モードから前記第２モードへ行われるか、前記第２モードから前記第１モードへ行われるかに応じて、前記パラメータ設定ステップによる前記処理パラメータを、前記切替後のモードに対応した照明光への切替を開始する前に設定するか、前記切替後のモードに対応した照明光への切替が完了した後に設定するかを制御するステップと、
   を有することを特徴とする撮像装置の作動方法。

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