WO2015166728A1 - 照明装置及び照明装置の制御方法並びに画像取得システム - Google Patents

照明装置及び照明装置の制御方法並びに画像取得システム Download PDF

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WO2015166728A1
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light source
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智之 大木
古川　昭夫
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ソニー株式会社
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    • Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Definitions

  • the present disclosure relates to a lighting device, a lighting device control method, and an image acquisition system.
  • Patent Document 1 discloses a light source device having a visible light LED having RGB independent light sources as an imaging system that can be used for an endoscope, a microscope camera, and the like.
  • Patent Document 1 with all visible light LEDs of RGB turned on, the output light intensity of each color of RGB is adjusted to adjust the white balance in the output of the image sensor. Specifically, Patent Document 1 describes adjusting the emitted light intensity of each RGB color based on the color temperature detected by the white balance adjusting device based on the output of the image sensor when adjusting the white balance. Yes. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 describes that when adjusting the white balance, the output light intensity of each RGB color is adjusted by a user input while viewing a monitor display displayed based on the output of the image sensor.
  • the white balance adjustment method described in Patent Document 1 is based on the output of the image sensor, and the white temperature of the illumination light combined with the emitted light of each of the RGB independent light sources is monitored while viewing the monitor display. The adjustment is performed. Therefore, in order to irradiate illumination light having a desired color temperature, it is necessary to adjust the output light intensity of each RGB color while obtaining the output of the image sensor each time.
  • a plurality of light sources capable of adjusting the amount of emitted light
  • a light monitoring unit that detects the amount of each emitted light
  • a correlation between the luminance acquired from the light receiving unit and the amount of emitted light is a controller that controls the amount of the emitted light based on the above.
  • the steps of detecting the light amounts of the respective emitted lights emitted from the plurality of light sources, and the outputs of the plurality of light sources based on the correlation between the luminance acquired from the light receiving unit and the light amounts of the emitted light comprising the step of controlling the amount of the emitted light.
  • a plurality of light sources capable of adjusting the amount of emitted light
  • a light monitoring unit that detects the amount of each emitted light
  • a light receiving unit that receives the emitted light
  • detection by the light receiving unit There is provided an image acquisition system comprising: a control unit that controls the light amount of each of the emitted light based on the correlation between the luminance and the light amount of the emitted light.
  • the light temperature of the plurality of light sources is adjusted based on the correlation between the luminance acquired from the light receiving unit and the amount of the emitted light, and the color temperature in the light receiving unit is adjusted with high accuracy. It becomes possible. Note that the above effects are not necessarily limited, and any of the effects shown in the present specification, or other effects that can be grasped from the present specification, together with or in place of the above effects. May be played.
  • First Embodiment an example having a control unit for each light source
  • [1.1. Example of overall configuration of image acquisition system] (1.1.1. Configuration example of lighting device)
  • (1.1.2. Configuration example of imaging processing apparatus) [1.2. Illumination device control processing example] (1.2.1. White balance adjustment processing example) (1.2.2. Color temperature adjustment processing example) (1.2.3.
  • Second embodiment (example having a control unit common to all light sources)> ⁇ 3.
  • Third Embodiment an example having a light source deterioration determination processing function)>
  • mitted light refers to light emitted from a light source
  • illumination light refers to light emitted from an illumination device
  • FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an image acquisition system 10 according to the present embodiment.
  • the image acquisition system 10 includes an illumination device 100 and an imaging processing device 200, and is configured as an endoscope system, for example.
  • the endoscope system is an example of the image acquisition system 10 and may be another system such as an electron microscope apparatus.
  • the illumination device 100 includes a red light source 130R, a green light source 130G, a blue light source 130B, a red light source control unit 110R, a green light source control unit 110G, a blue light source control unit 110B, and a multiplexing unit 170.
  • the lighting device 100 includes a red light monitor unit 150R, a green light monitor unit 150G, and a blue light monitor unit 150B.
  • the red light source 130R is made of a semiconductor laser such as a GaInP quantum well structure laser diode
  • the blue light source 130B is made of a semiconductor laser such as a GaInN quantum well structure laser diode.
  • the green light source 130G is made of, for example, a solid-state laser that is excited by a semiconductor laser. Since the illumination device 100 according to the present embodiment is composed of RGB three-color light sources controlled by a semiconductor laser, unlike the lamp light source such as a xenon lamp or a halogen lamp, the illumination light quantity or color temperature is electrically applied. Can be adjusted.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration example of a green light source 130G made of a solid-state laser.
  • the green light source 130G illustrated in FIG. 2 includes an excitation light source 131 made of an AlGaAs quantum well structure laser diode, condensing lenses 133 and 135, and an optical crystal 137 made of YVO 4 .
  • the green light source 130G includes a resonator mirror 139, a wavelength conversion element 141 made of PPMgSLT, and a reflecting portion 143 made of a concave mirror.
  • the condensing lenses 133 and 135 and the optical crystal 137 are arranged on the optical path of the light emitted from the excitation light source 131 in this order.
  • the end face of the optical crystal 137 on the excitation light source 131 side is a vertical plane orthogonal to the optical axis, and is a resonator mirror having a highly reflective film 137a.
  • the other end surface of the optical crystal 137 is an inclined surface having an angle other than the Brewster angle, and an antireflection film 137b is provided on the inclined surface.
  • the reflecting portion 143 is disposed on the outgoing light path of the light emitted from the optical crystal 137.
  • the wavelength conversion element 141 is disposed on the optical path of the light reflected by the reflection unit 143. Antireflection films are provided on both surfaces of the wavelength conversion element 141.
  • the resonator mirror 139 is provided on the opposite side of the reflection part 143 of the wavelength conversion element 141.
  • the excitation light emitted from the excitation light source 131 is converted into a beam-shaped fundamental wave by the condenser lenses 133 and 135 and is incident on the optical crystal 137.
  • the optical crystal 137 is excited by incident light and emits new laser light.
  • the emitted light is reflected by the reflecting portion 143 and applied to the wavelength conversion element 141, passes through the wavelength conversion element 141, and is reflected by the resonator mirror 139.
  • the light emitted from the wavelength conversion element 141 is converted into a converted wave, and the converted wave is transmitted through the reflecting portion 143 and emitted as emitted light.
  • the semiconductor laser and the solid-state laser described above are examples of the red light source 130R, the green light source 130G, and the blue light source 130B, and other light sources may be used.
  • the green light source 130G may be configured by a semiconductor laser.
  • the plurality of light sources are not limited to RGB three-color light sources, and the number of light sources such as four-color light sources is not limited. However, in the case of a laser light source, there is little diffusion of the emitted light, and the light amount can be easily detected by the light monitor unit.
  • the red light monitor unit 150R, the green light monitor unit 150G, and the blue light monitor unit 150B are made of, for example, a photodiode.
  • the red light monitor unit 150R detects the light quantity Qr of the emitted light from the red light source 130R.
  • the green light monitor unit 150G detects the light quantity Qg of the emitted light from the green light source 130G.
  • the blue light monitor unit 150B detects the light quantity Qb of the emitted light from the blue light source 130B.
  • the red light monitor unit 150R made of a photodiode receives a part of the emitted light (red light) emitted from the red light source 130R, and the light amount Qr of the received light is a voltage signal.
  • the green light monitor unit 150G and the blue light monitor unit 150B receive a part of the green light or the blue light, convert the received light amounts Qg and Qb into voltage signals, and the green light source control unit 110G or the blue light source. It transmits to the control part 110B.
  • the multiplexing unit 170 combines the red light, the green light, and the blue light emitted from the red light source 130R, the green light source 130G, and the blue light source 130B, respectively.
  • the balance of the luminances Lr, Lg, and Lb of red light, green light, and blue light is adjusted by adjusting the light amounts Qr, Qg, and Qb of red light, green light, and blue light, respectively. Is changed and the color temperature of the combined light can be adjusted.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a configuration example of the multiplexing unit 170, and illustrates a configuration example of the RGB multiplexing module 180 with an optical monitor.
  • the multiplexing unit 170 includes a mirror 153 and dichroic mirrors 155 and 157.
  • the dichroic mirrors 155 and 157 each reflect light having a specific wavelength.
  • the dichroic mirrors 155 and 157 transmit light of other wavelengths.
  • the red light emitted from the red light source 130 ⁇ / b> R is reflected by the mirror 153, and its path changes in the direction of the lens 159.
  • the mirror 153 may be a dichroic mirror.
  • the green light emitted from the green light source 130G is reflected by the dichroic mirror 155, and its path changes in the direction of the lens 159. At this time, the red light transmitted from the mirror 153 passes through the dichroic mirror 155 as it is.
  • the blue light emitted from the blue light source 130B is reflected by the dichroic mirror 157, and its path changes in the direction of the lens 159.
  • red light and green light transmitted from the dichroic mirror 155 pass through the dichroic mirror 157 as they are.
  • RGB three-color light is guided and superimposed on the same optical axis.
  • green light having the next longest wavelength is multiplexed with red light having the longest wavelength
  • blue light having the shortest wavelength is further multiplexed.
  • the combined light is further collected by the lens 159 and emitted as illumination light.
  • the emitted illumination light is transmitted to the tip of the endoscope probe and irradiated to illuminate the target site.
  • the multiplexing module 180 a part of the red light emitted from the red light source 130R is incident on the red light monitoring unit 150R using the optical sampler 151R before being multiplexed. Thereby, the light quantity Qr of red light can be detected. Similarly, part of green light and blue light emitted from the green light source 130G and the blue light source 130B are incident on the green light monitor unit 150G and the blue light monitor unit 150B using the light samplers 151G and 151B, and the light quantity Qg. , Qb can be detected.
  • the red light source control unit 110R shown in FIG. 1 drives and controls the red light source 130R.
  • the green light source control unit 110G controls driving of the green light source 130G
  • the blue light source control unit 110B controls driving of the blue light source 130B.
  • Each control unit is based on the correlation between the luminance Lr (Lg, Lb) detected by the light receiving unit 230 of the imaging processing apparatus 200 and the light quantity Qr (Qg, Qb) detected by each light monitor unit.
  • the red light source control unit 110R generates a drive current to be supplied to the red light source 130R based on the correlation between the luminance Lr detected by the light receiving unit 230 and the amount of red light Qr detected by the red light monitoring unit 150R. Control.
  • the red light source control unit 110R is a state in which only the red light source 130R is turned on, and the luminance Lr detected by the light receiving unit 230 and the red light amount Qr detected by the red light monitoring unit 150R at that time. The correlation is calculated. At this time, the green light source 130G and the blue light source 130B are not turned on.
  • the green light source control unit 110G and the blue light source control unit 110B have the light amount Qg (Qb) detected by the green light monitor unit 150G or the blue light monitor unit 150B and the luminance Lg (Lb) detected by the light receiving unit 230.
  • the correlation is calculated. That is, the green light source control unit 110G and the blue light source control unit 110B calculate the correlation between the light amount Qg (Qb) and the luminance Lg (Lb) with only the green light source 130G or the blue light source 130B turned on.
  • the green light source control unit 110G and the blue light source control unit 110B control the drive current supplied to the green light source 130G or the blue light source 130B based on the correlation between the luminance Lg (Lb) and the light quantity Qg (Qb). Thereby, the light quantity Qg (Qb) of the emitted light emitted from the green light source 130G and the blue light source 130B is adjusted, and the luminance Lg (Lb) of the green light and blue light in the illumination light can be adjusted to a desired value. it can.
  • the illumination device 100 includes luminances Lr, Lg, and Lb detected by the light receiving unit 230 of the imaging processing device 200 and red light, green light, and blue light amounts Qr, detected by the respective light monitoring units. Based on the correlation with Qg and Qb, the drive current of each light source is adjusted. Therefore, for example, in the case of the endoscope system according to the present embodiment, the luminances Lr, Lg, Lb and the light quantity Qr are respectively obtained for the red light, the green light, and the blue light during the white balance adjustment that is always performed after the attachment of the endoscope probe. , Qg, and Qb are acquired. Thereby, thereafter, the color temperature and the light amount of the illumination light can be accurately adjusted without referring to the luminance and the color temperature detected by the imaging processing apparatus 200.
  • the imaging processing apparatus 200 includes an optical system 210, a light receiving unit 230, and an imaging processing unit 250.
  • the optical system 210 takes in the illumination light emitted from the illumination device 100.
  • the optical system 210 is configured to be able to capture illumination light through an observation window provided at the tip of the endoscope probe.
  • the light receiving unit 230 includes a solid-state image sensor such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor).
  • the light receiving unit 230 is disposed at the imaging position of the optical system 210, and a subject image obtained by imaging the target part is picked up by illumination light that is irradiated and reflected on the target part.
  • the light receiving unit 230 photoelectrically converts the captured subject image to generate an imaging signal, and outputs the generated imaging signal to the imaging processing unit 250.
  • the imaging processing unit 250 includes a CPU and a storage element, generates an image based on the imaging signal output from the light receiving unit 230, and displays the image on a monitor or the like (not shown). At this time, the imaging processing unit 250 detects the luminance of each pixel included in the entire image or a predetermined area. Further, the imaging processing unit 250 calculates an average value of the detected luminance for each pixel, and uses the calculated average value of the luminance as the red light source control unit 110R, the green light source control unit 110G, and the blue light source control unit 110B of the illumination device 100. Output to. At this time, in the endoscope system according to the present embodiment, the luminance value detected by the light receiving unit 230 can vary depending on individual differences of the endoscope probes.
  • Illumination device control processing example The overall configuration example of the image acquisition system 10 according to the present embodiment has been described above. Next, control processing of the illumination device 100 in the image acquisition system 10 according to the present embodiment will be described.
  • FIG. 4 shows a flowchart of an example of white balance adjustment processing by the lighting apparatus 100 according to the present embodiment.
  • the flow of this white balance adjustment process is started, for example, when a user presses a white balance adjustment process start button (not shown).
  • the red light source control unit 110R, the green light source control unit 110G, and the blue light source control unit 110B respectively output light amounts (light monitor values) Qr, Qg, and Qb for red light, green light, and blue light. And the luminance Lr, Lg, and Lb are calculated.
  • Calibration formulas Fr, Fg, Fb representing the relationship are calculated.
  • the calculation of the calibration equations Fr, Fg, and Fb may be performed when the endoscope probe is attached to the illumination device 100 at the start of use of the endoscope system, for example.
  • the calibration equations Fr, Fg, and Fb the light amounts Qr, Qg, and Qb of the emitted light from each light source and the light receiving unit 230 are detected in consideration of individual differences of the endoscope probes to be used. Association with the luminance values Lr, Lg, and Lb is made.
  • FIG. 5 shows a flowchart of the correlation acquisition process by the lighting device 100.
  • the following correlation acquisition process is performed with a cover attached to the tip of the endoscope probe, for example, so that a white subject as a reference is imaged.
  • the correlation acquisition process may be performed while imaging a predetermined white subject.
  • V light monitor value
  • a calibration formula Fr representing the correlation between the monitor value Qr and the luminance value Lr is calculated.
  • the calibration formula can be, for example, a quadratic polynomial, but the method of calculating the calibration formula and the order of the calibration formula can be set as appropriate.
  • the green light source control unit 110G After calculating the calibration formula Fr for the red light source 130R, the green light source control unit 110G then calculates the light monitor value (V) for the drive current of the green light source 130G and the luminance value detected by the light receiving unit 230 in step S230. taking measurement. Such measurement is performed while changing the drive current supplied to the green light source 130G without emitting red light and blue light.
  • a calibration formula Fg representing the relationship is calculated.
  • the blue light source control unit 110B After calculating the calibration formula Fg for the green light source 130G, in step S250, the blue light source control unit 110B then calculates the light monitor value (V) for the drive current of the blue light source 130B and the luminance value detected by the light receiving unit 230. taking measurement. Such measurement is performed while changing the drive current supplied to the blue light source 130B without emitting red light and green light.
  • a calibration formula Fb representing the relationship is calculated.
  • 6 to 8 show the correlation between the light monitor value detected by the photodiode and the luminance value detected by the CCD for each of red light, green light, and blue light in the above-described correlation acquisition processing procedure. Show. 6 to 8 are shown on the same scale on the vertical axis and the horizontal axis. In the illustrated example, the gradients of the calibration equations Fr, Fg, and Fb calculated from the data acquired with the light of each color are the smallest for red light, the largest for blue light, and the largest for green light.
  • the magnitudes of the light quantities Qr, Qg, Qb for making the luminance values Lr, Lg, Lb detected by the light receiving unit 230 the same are the smallest for red light, and then the largest for blue light, Green light is the largest.
  • the calibration equations Fr, Fg, and Fb are calculated in the order of red light, green light, and blue light, but the order may be changed as appropriate. Further, after obtaining the light monitor values and the luminance values of all three color light sources, the calibration equations Fr, Fg, and Fb for the light of each color may be calculated.
  • step S110 the red light source control unit 110R, the green light source control unit 110G, and the blue light source control unit 110B are based on the calibration formulas Fr, Fg, and Fb, and light of each color has the same preset luminance value L0. Monitor values Qr_A, Qg_A, and Qb_A are calculated. Each control unit sets the calculated values Qr_A, Qg_A, and Qb_A as target values for driving control of the respective light sources. For example, each control unit calculates a light monitor value with a luminance value of 200 based on the calibration equations Fr, Fg, and Fb, and sets it as a target value for drive control of each light source.
  • the red light source controller 110R increases or decreases the drive current of the red light source 130R in step S120.
  • step S130 the red light source control unit 110R determines whether or not the light monitor value Qr detected by the red light monitor unit 150R has reached the target value Qr_A set in step S110.
  • the red light source control unit 110R repeats the processing from step S120 to step S130 until the detected light monitor value Qr reaches the target value Qr_A.
  • the green light source control unit 110G and the blue light source control unit 110B the light monitor values Qg and Qb detected by the green light monitor unit 150G and the blue light monitor unit 150B become the target values Qg_A and Qb_A set in step S110.
  • the increase / decrease and determination of the drive current are repeated (steps S140 to S150, steps S160 to S170).
  • the white balance adjustment process ends when the light monitor values Qr, Qg, and Qb match the target values Qr, Qg_A, and Qb_A in all of red light, green light, and blue light.
  • the endoscope system according to the present embodiment is obtained by the imaging processing apparatus 200 after obtaining the calibration formulas Fr, Fg, and Fb of the light monitor values and the luminance values of the light of each color.
  • the white balance can be easily adjusted without viewing the image.
  • FIG. 9 shows a flowchart of an example of color temperature adjustment processing by the lighting apparatus 100 according to the present embodiment.
  • the flow of this color temperature adjustment process changes the luminance ratio (RGB ratio) of red light, green light, and blue light while maintaining the light quantity Qx of the illumination light currently being irradiated, and changes the color temperature of the illumination light. It is a flow of processing to adjust.
  • step S300 the red light source control unit 110R, the green light source control unit 110G, and the blue light source control unit 110B respectively output light amounts Qr, Qg, Qb and luminances Lr, Lg for red light, green light, and blue light.
  • Lb is calculated.
  • calibration equations Fr, Fg, and Fb representing the correlation between the light amounts Qr, Qg, and Qb of the emitted light and the luminances Lr, Lg, and Lb are calculated.
  • This step S300 is performed according to the procedure illustrated in FIG. 5 similarly to step S100 of the white balance adjustment process illustrated in FIG. 4, and is performed when the endoscope probe is attached to the illumination device 100. Good.
  • step S310 the red light source control unit 110R, the green light source control unit 110G, and the blue light source control unit 110B receive an instruction to change the color temperature of the illumination light.
  • step S320 each control unit reads the light monitor values Qr, Qg, and Qb detected by the red light monitor unit 150R, the green light monitor unit 150G, and the blue light monitor unit 150B, respectively.
  • Each control unit may exchange information on the optical monitor values Qr, Qg, and Qb, or each control unit may read all the optical monitor values Qr, Qg, and Qb.
  • the luminance values Lr, Lg, Lb and the total luminance value Lx of the three colors of light corresponding to the light monitor values Qr, Qg, Qb are calculated.
  • the instruction to change the color temperature in step S310 is input by, for example, the user setting the RGB ratio or pressing an input switch (not shown) in which the RGB ratio is set in advance.
  • the calculation of the total luminance value Lx in step S320 is performed by any one of the red light source control unit 110R, the green light source control unit 110G, and the blue light source control unit 110B, and the total luminance value Lx is transmitted to the other control units. May be output.
  • step S330 the red light source control unit 110R, the green light source control unit 110G, and the blue light source control unit 110B maintain the total luminance value Lx, and based on the instructed RGB ratio, the luminance values Lr_B and Lg_B of each color. Lb_B is calculated.
  • step S340 the red light source control unit 110R calculates a light monitor value Qr_B where the red light becomes the luminance value Lr_B calculated in step S330 based on the calibration formula Fr obtained in step S300.
  • the green light source control unit 110G and the blue light source control unit 110B are based on the calibration formulas Fg and Fb obtained in step S300, and the light monitors in which the light of each color becomes the luminance values Lg_B and Lb_B calculated in step S330.
  • Values Qg_B and Qb_B are calculated respectively.
  • Each control unit sets the calculated values Qr_B, Qg_B, and Qb_B as target values for drive control of each light source.
  • the red light source control unit 110R increases or decreases the drive current of the red light source 130R in step S350.
  • the red light source control unit 110R determines whether or not the light monitor value Qr detected by the red light monitor unit 150R in step S355 has reached the target value Qr_B set in step S340.
  • the red light source control unit 110R repeats the processing from step S350 to step S355 until the detected light monitor value Qr reaches the target value Qr_B.
  • the green light source control unit 110G and the blue light source control unit 110B the light monitor values Qg and Qb detected by the green light monitor unit 150G and the blue light monitor unit 150B become the target values Qg_B and Qb_B set in step S340.
  • increase / decrease and determination of the drive current are repeated (steps S360 to S365, steps S370 to S375).
  • the color temperature adjustment process ends when the light monitor values Qr, Qg, Qb and the target values Qr_B, Qg_B, Qb_B coincide with each other in red light, green light, and blue light.
  • the endoscope system represents the correlation between the light monitor values Qr, Qg, Qb and the luminance values Lr, Lg, Lb of the light of each color, for example, after the endoscope probe is attached. Calibration formulas Fr, Fg, Fb are acquired. Thereby, it is possible to easily adjust the color temperature while maintaining the light quantity Qx of the illumination light without looking at the image acquired by the imaging processing apparatus 200 during subsequent use.
  • FIG. 10 shows a flowchart of an example of light amount adjustment processing by the illumination device 100 according to the present embodiment.
  • the flow of this light amount adjustment process is the red light, green light, blue light while maintaining the color temperature of the illumination light currently irradiated, that is, the luminance ratio (RGB ratio) of red light, green light, blue light.
  • RGB ratio luminance ratio
  • step S400 the red light source control unit 110R calculates a calibration formula Fr representing the correlation between the light quantity Qr of the emitted light from the red light source 130R and the luminance Lr detected by the light receiving unit 230 for red light. .
  • the green light source control unit 110G and the blue light source control unit 110B calculate calibration equations Fg and Fb representing the correlation between the light amounts Qg and Qb of the emitted light and the luminances Lg and Lb for the green light and the blue light, respectively.
  • This step S400 is performed according to the procedure illustrated in FIG. 5 similarly to step S100 of the white balance adjustment process shown in FIG. 4, and may be performed when the endoscope probe is attached to the illumination device 100. Good.
  • step S410 the red light source control unit 110R, the green light source control unit 110G, and the blue light source control unit 110B receive an input of an instruction to change the amount of illumination light.
  • each control unit reads the light monitor values Qr, Qg, and Qb detected by the red light monitor unit 150R, the green light monitor unit 150G, and the blue light monitor unit 150B, respectively.
  • Each control unit may exchange information on the optical monitor values Qr, Qg, and Qb, or each control unit may read all the optical monitor values Qr, Qg, and Qb.
  • each control unit calculates the ratio of the luminance values Lr, Lg, Lb and the luminance values of the three colors of light corresponding to the light monitor values Qr, Qg, Qb based on the calculated calibration equations Fr, Fg, Fb. calculate.
  • the instruction to change the light amount in step S410 is input, for example, when the user adjusts the light amount adjustment dial or presses a switch (not shown) in which the light amount is set in advance.
  • the calculation of the luminance value ratio in step S420 is performed by any one of the red light source control unit 110R, the green light source control unit 110G, and the blue light source control unit 110B, and the luminance value ratio is set to the other control units. May be output.
  • the red light source control unit 110R maintains the luminance value ratio, and the sum of the luminance values of the red light, the green light, and the blue light corresponds to the instructed illumination light amount.
  • the luminance value Lr_C of red light is calculated so as to be Ly.
  • the green light source control unit 110G and the blue light source control unit 110B maintain the luminance value ratio, and the sum of the luminance values of the light of each color is the luminance value Ly corresponding to the instructed illumination light amount.
  • the luminance values Lg_C and Lb_C of the light of each color are calculated.
  • step S440 the red light source control unit 110R calculates the light monitor value Qr_C in which the red light becomes the luminance value Lr_C calculated in step S430 based on the calibration formula Fr obtained in step S400.
  • the green light source control unit 110G and the blue light source control unit 110B are based on the calibration formulas Fg and Fb obtained in step S400, and the light monitors in which the light of each color becomes the luminance values Lg_C and Lb_C calculated in step S430.
  • Values Qg_C and Qb_C are calculated respectively.
  • Each control unit sets the calculated values Qr_C, Qg_C, and Qb_C as target values for drive control of each light source.
  • the red light source controller 110R increases or decreases the drive current of the red light source 130R in step S450.
  • the red light source control unit 110R determines whether or not the light monitor value Qr detected by the red light monitor unit 150R in step S455 has reached the target value Qr_C set in step S440.
  • the red light source control unit 110R repeats the processing from step S450 to step S455 until the detected light monitor value Qr reaches the target value Qr_C.
  • the green light source control unit 110G and the blue light source control unit 110B the light monitor values Qg and Qb detected by the green light monitor unit 150G and the blue light monitor unit 150B become the target values Qg_C and Qb_C set in step S440.
  • the increase / decrease and determination of the drive current are repeated (steps S460 to S465, steps S470 to S475).
  • the illumination light amount adjustment process ends.
  • the light amount of the illumination light can be adjusted to a light amount set by the user or a preset light amount.
  • the endoscope system shows the correlation between the light monitor values Qr, Qg, Qb and the luminance values Lr, Lg, Lb of each color light when the endoscope probe is attached. Representing calibration formulas Fr, Fg, Fb are calculated.
  • the light quantity can be easily adjusted while maintaining the color temperature of the illumination light without looking at the image acquired by the imaging processing apparatus 200 during subsequent use.
  • the light amount of the red light emitted from the red light source 130R is monitored by the red light monitor unit 150R with the light monitor value Qr. Detected as Similarly, in the illumination device 100 and the image acquisition system 10, the amounts of green light and blue light emitted from the green light source 130G and the blue light source 130B are monitored by the green light monitor unit 150G and the blue light monitor unit 150B, respectively. It is detected as Qr, Qg, Qb.
  • the red light source control unit 110R, the green light source control unit 110G, and the blue light source control unit 110B capture images together with the light monitor values Qr, Qg, and Qb.
  • the brightness values Lr, Lg, and Lb detected by the light receiving unit 230 of the processing device 200 are received.
  • the illuminating device 100 and the image acquisition system 10 acquire the calibration formulas Fr, Fg, Fb which show the correlation with the said luminance value Lr, Lg, Lb and the light monitor value Qr, Qg, Qb.
  • the illumination device 100 and the image acquisition system 10 can accurately adjust the color temperature of the illumination light by adjusting the light amount of each light source based on the calibration formulas Fr, Fg, and Fb. it can. Thereby, it is not necessary to adjust the gain of the light receiving unit 230 of the imaging processing apparatus 200, and electronic noise can be reduced and a high-quality image can be acquired.
  • the power consumption of each light source can be reduced by adjusting the color temperature of the illumination light by adjusting the light amount of each light source instead of adjusting the gain of the light receiving unit 230.
  • the color temperature of the illumination light is adjusted by adjusting the light amount of each light source, so that an image acquired by the imaging processing apparatus 200 is referred to each time.
  • the color temperature of the illumination light can be adjusted accurately.
  • the illumination device 100 and the image acquisition system 10 for example, when the endoscope probe is attached, temporarily have the light monitor values Qr, Qg, Qb and the luminance values Lr, Lg detected by the light receiving unit 230. , Lb, which expresses the correlation with Lb, is obtained. As a result, as long as the same endoscope probe is subsequently used, the color temperature of the illumination light can be easily adjusted without considering the influence of the endoscope probe.
  • the color temperature of the illumination light can be accurately adjusted by obtaining the calibration equations Fr, Fg, and Fb when each endoscopic probe is mounted. . Therefore, for example, in an endoscope system used in a medical field, a desired captured image suitable for an imaging target can be obtained regardless of individual differences in endoscope probes.
  • the calibration formula Fr representing the correlation between the light monitor values Qr, Qg, Qb and the luminance values Lr, Lg, Lb detected by the light receiving unit 230. , Fg, Fb are acquired.
  • the color temperature can be easily adjusted by changing the RGB ratio of the illumination light while keeping the amount of illumination light constant.
  • the calibration equations Fr, Fg, and Fb are acquired, it is possible to easily change the amount of illumination light while keeping the color temperature of illumination light constant.
  • the second embodiment of the present disclosure is different from the first embodiment in that the red light source, the green light source, and the blue light source are driven and controlled by a common control unit.
  • the following description will focus on differences from the illumination device according to the first embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating an overall configuration of the image acquisition system 20 according to the second embodiment of the present disclosure. Similar to the image acquisition system 10 of the first embodiment, the image acquisition system 20 includes an illumination device 300 and an imaging processing device 200, and is configured as an endoscope system, for example.
  • the imaging processing device 200 is the same as the imaging processing device 200 of the image acquisition system 10 according to the first embodiment except that a signal is output from the imaging processing unit 250 to the control unit 330 of the illumination device 300. It can be configured similarly.
  • the illumination device 300 includes a red light source 130R, a green light source 130G, a blue light source 130B, a red light source drive control circuit 310R, a green light source drive control circuit 310G, a blue light source drive control circuit 310B, a control unit 330, and a multiplexing unit 170. Is done.
  • the illumination device 300 includes a red light monitor unit 150R, a green light monitor unit 150G, and a blue light monitor unit 150B.
  • the red light source 130R, the green light source 130G, and the blue light source 130B can have the same configuration as the light source of the illumination device 100 according to the first embodiment.
  • the light sources are not limited to RGB three-color light sources, and the number of light sources such as a four-color light source is not limited.
  • the multiplexing unit 170 can also have the same configuration as the multiplexing unit 170 of the lighting apparatus 100 according to the first embodiment illustrated in FIG.
  • the control unit 330 includes the luminances Lr, Lg, and Lb of the red light, the green light, and the blue light that are detected by the light receiving unit 230 of the imaging processing device 200, and the light monitor values Qr, Qg, Based on the correlation with Qb, the drive current of each light source is set. Further, the control unit 330 sends a drive command for the red light source 130R, the green light source 130G, and the blue light source 130B to the red light source drive control circuit 310R, the green light source drive control circuit 310G, the blue light source based on the drive current of each light source to be set. It transmits to the drive control circuit 310B.
  • the red light source drive control circuit 310R, the green light source drive control circuit 310G, and the blue light source drive control circuit 310B drive the red light source 130R, the green light source 130G, and the blue light source 130B based on the drive command.
  • each of the red light source control unit 110R, the green light source control unit 110G, and the blue light source control unit 110B includes the respective light monitor values Qr, Qg, Qb and luminance values Lr, Lg, Lb.
  • the calibration equations Fr, Fg, and Fb representing the correlation were calculated.
  • the common control unit 330 receives the light monitor values Qr, Qg, and Qb and the brightness values Lr, Lg, and Lb, and correlates the light monitor value and the brightness value.
  • Calibration formulas Fr, Fg, and Fb representing the relationship are calculated.
  • the calculation formulas Fr, Fg, and Fb are calculated, and the white balance adjustment process, the color temperature adjustment process, and the light amount adjustment process executed by the control unit 330 are the same as those in the illumination device 100 according to the first embodiment. Can be executed.
  • the same effect as that obtained by the illumination device 100 and the image acquisition system 10 according to the first embodiment can be obtained.
  • the calculation of the target value of the light monitor value when driving and controlling each light source is performed by one control unit.
  • the control unit 330 is provided in the illumination device 300, but may be provided as a control device different from the illumination device 300 or controlled by the imaging processing device 200. May be provided.
  • the third embodiment of the present disclosure is different from the first and second embodiments in that the control unit of each light source has a function as a deterioration determination unit that determines deterioration of the light source.
  • the red light source control unit 110R, the green light source control unit 110G, the blue light source control unit 110B, and the control unit 330 according to the second embodiment according to the first embodiment determine the deterioration of the light source. It may have the function as.
  • the illumination device and the image acquisition system according to the present embodiment can basically have the same configuration as the illumination devices 100 and 300 and the image acquisition systems 10 and 20 shown in FIGS.
  • the illumination device and the image acquisition system according to the present embodiment have a function of determining deterioration of the light source such that the light amount decreases even when the same current is supplied as the usage period elapses. Yes.
  • the illumination device 100 and the image acquisition system 10 illustrated in FIG. 1 will be described as an example, and the illumination device and the image acquisition system according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
  • FIG. 12 is a flowchart showing an example of light source deterioration determination processing.
  • the deterioration determination process for each light source is executed by the corresponding control unit.
  • the deterioration determination of the red light source 130R will be described.
  • the red light source control unit 110R sets the driving current supplied to the red light source 130R to a preset specified value.
  • the specified value can be appropriately set to a value that can detect a change in the amount of light emitted from the red light source 130R.
  • the specified value is used as a common value when the deterioration determination of the red light source 130R is executed.
  • the same prescribed value may be used for the deterioration determination of each light source, or the prescribed value may be different for each light source.
  • the red light source control unit 110R reads the light monitor value Qr detected by the red light monitor unit 150R in a state where a predetermined value of drive current is supplied to the red light source 130R.
  • the red light source control unit 110R supplies the same predetermined value of current to the red light source 130R at the start of use, and the ratio R of the current light monitor value Qr to the initial value Qr0 of the light monitor value detected is It is determined whether or not a predetermined threshold value R0 is below. If the ratio R is equal to or greater than the threshold value R0 (S530: No), the process proceeds to step S550, and the red light source control unit 110R determines that the red light source 130R is not deteriorated and ends. On the other hand, if the ratio R is less than the threshold value R0 (S530: Yes), the process proceeds to step S540, and the red light source control unit 110R determines that the red light source 130R is deteriorated and ends.
  • the green light source control unit 110G and the blue light source control unit 110B can execute the deterioration determination process of the green light source 130G and the blue light source 130B in the same procedure.
  • the control unit 330 can sequentially execute the deterioration determination of each light source along the procedure shown in FIG. 12.
  • the illumination device and the image acquisition system according to the present embodiment described above are provided with light monitor units 150R, 150G, and 150B that detect the amount of emitted light emitted from each light source. Therefore, each control unit can determine the deterioration of each light source based on the decrease rate of the light monitor values Qr, Qg, Qb in the state where the same drive current is supplied for each light source.
  • the luminance value L0 for obtaining the light monitor values Qr_A, Qg_A, and Qb_A when the luminances of the light of each color are the same is set in advance.
  • an appropriate luminance value L0 may be set by the user during the white balance adjustment process.
  • the red light source control unit, the green light source control unit, the blue light source control unit, or the control unit calculates the calibration formula, but the present technology is not limited to the example.
  • the arithmetic processing unit that calculates the calibration formula may be a separate device from each control unit.
  • control units 110R, 110G, 110B, and 330 increase or decrease the drive current after the target optical monitor value is obtained.
  • the present technology is not limited to such an example.
  • the drive current of each light source may be adjusted by the user after the target light monitor value is obtained.
  • the color temperature is adjusted while maintaining the light amount of the illumination light, or the light amount is adjusted while maintaining the color temperature of the illumination light.
  • the present technology is not limited to such an example.
  • the light amount of each light source can be adjusted so that the color temperature (RGB ratio) and the light amount of the illumination light become the set target values.
  • the luminance value of the light of each color is obtained based on the total luminance value corresponding to the set light amount and the set RGB ratio, and the light monitor value corresponding to each luminance value is set as the target value. May be.
  • the light quantity and color temperature of illumination light can be adjusted by adjusting the light quantity of each color.
  • a plurality of light sources a light monitor that detects the amount of each emitted light emitted from the light source, and the correlation between the luminance acquired from the light receiving unit and the amount of the emitted light. And a control unit that controls the amount of light.
  • the illumination device according to (1) or (2), wherein the plurality of light sources include a red light source, a green light source, and a blue light source.
  • the illumination device according to any one of (1) to (3), wherein the plurality of light sources are laser light sources.
  • the illumination device according to any one of (1) to (4), further including a deterioration determination unit that determines deterioration of the light source based on a light amount detected by the light monitor unit.
  • the step of detecting the amount of each emitted light emitted from the plurality of light sources, and the amount of the emitted light from the plurality of light sources are controlled based on the correlation between the luminance acquired from the light receiving unit and the amount of the emitted light. And a step of controlling the lighting device.
  • a plurality of light sources a light monitoring unit that detects the amount of each emitted light emitted from the light source, a light receiving unit that receives the emitted light, a brightness detected by the light receiving unit, and the emission light
  • An image acquisition system comprising: a control unit that controls the amount of each of the emitted light based on a correlation with the amount of light.
  • the image acquisition system according to (10) further including a calculation unit that calculates a correlation between the amount of the emitted light and the luminance.

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Abstract

受光部から取得した輝度と出射光の光量との相関関係に基づき複数の光源の光量をそれぞれ調整して、受光部における色温度を精度よく調節することが可能な、新規かつ改良された照明装置及び照明装置の制御方法並びに画像取得システムを提案する。 照明装置は、出射光の光量を調整可能な複数の光源と、それぞれの前記出射光の光量を検出する光モニタ部と、受光部から取得した輝度と前記出射光の光量との相関関係に基づいて前記出射光の光量を制御する制御部と、を備える。

Description

照明装置及び照明装置の制御方法並びに画像取得システム
　本開示は、照明装置及び照明装置の制御方法並びに画像取得システムに関する。
　従来、内視鏡や顕微鏡カメラ等の画像取得システムにおいて、キセノンランプやハロゲンランプ等のランプ光源の代わりに、ＲＧＢ光源を用いる技術が提案されている。例えば、特許文献１には、内視鏡や顕微鏡カメラ等に使用可能な撮影システムとして、ＲＧＢの独立光源を有する可視光ＬＥＤを有する光源装置が開示されている。
　特許文献１においては、ＲＧＢすべての可視光ＬＥＤを点灯させた状態で、ＲＧＢ各色の出射光強度を調整して、イメージセンサの出力におけるホワイトバランスを調整している。具体的に、特許文献１には、ホワイトバランスを調整するに当たり、イメージセンサの出力に基づきホワイトバランス調整装置により検出される色温度に基づいてＲＧＢ各色の出射光強度を調整することが記載されている。また、特許文献１には、ホワイトバランスを調整するに当たり、イメージセンサの出力に基づき表示されるモニタ表示を見ながらユーザの入力によりＲＧＢ各色の出射光強度を調整することが記載されている。
特開２０１２－２９７２８号公報
　しかし、特許文献１に記載されたホワイトバランスの調整方法は、イメージセンサの出力に基づき、ＲＧＢの独立光源それぞれの出射光が合波された照明光の色温度を、モニタ表示を見ながらホワイトバランスの調整を行うものである。したがって、所望の色温度の照明光を照射するには、その都度、イメージセンサの出力を得ながらＲＧＢ各色の出射光強度を調整する必要がある。
　そこで、本開示では、受光部から取得した輝度と前記出射光の光量との相関関係に基づき複数の光源の光量をそれぞれ調整して、受光部における色温度を精度よく調節することが可能な、新規かつ改良された照明装置及び照明装置の制御方法並びに画像取得システムを提案する。
　本開示によれば、出射光の光量を調整可能な複数の光源と、それぞれの前記出射光の光量を検出する光モニタ部と、受光部から取得した輝度と前記出射光の光量との相関関係に基づいて前記出射光の光量を制御する制御部と、を備える、照明装置が提供される。
　また、本開示によれば、複数の光源から出射したそれぞれの出射光の光量を検出するステップと、受光部から取得した輝度と前記出射光の光量との相関関係に基づき前記複数の光源の出射光の光量を制御するステップと、を備える、照明装置の制御方法が提供される。
　また、本開示によれば、出射光の光量を調整可能な複数の光源と、それぞれの出射光の光量を検出する光モニタ部と、前記出射光を受光する受光部と、前記受光部により検出された輝度と前記出射光の光量との相関関係に基づいてそれぞれの前記出射光の光量を制御する制御部と、を備える、画像取得システムが提供される。
　以上説明したように本開示によれば、受光部から取得した輝度と前記出射光の光量との相関関係に基づき複数の光源の光量をそれぞれ調整して、受光部における色温度を精度よく調節することが可能になる。なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、又は上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
本開示の第１の実施の形態に係る画像取得システムを示すブロック図である。 同実施形態に係る緑色光源の構成の一例を示す模式図である。 同実施形態に係る光モニタ部を有するＲＧＢ合波モジュールを示す模式図である。 ホワイトバランス調整処理の一例を示すフローチャートである。 相関関係取得処理の一例を示すフローチャートである。 赤色光源の光量検出値と受光部における輝度値との相関関係を示す図である。 緑色光源の光量検出値と受光部における輝度値との相関関係を示す図である。 青色光源の光量検出値と受光部における輝度値との相関関係を示す図である。 光量調整処理の一例を示すフローチャートである。 色温度調整処理の一例を示すフローチャートである。 本開示の第２の実施の形態に係る画像取得システムを示すブロック図である。 光源の劣化判定処理の一例を示すフローチャートである。
　以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
　なお、説明は以下の順序で行うものとする。
　＜１．第１の実施の形態（光源ごとに制御部を有する例）＞
　［１．１．画像取得システムの全体構成例］
　　（１．１．１．照明装置の構成例）
　　（１．１．２．撮像処理装置の構成例）
　［１．２．照明装置の制御処理例］
　　（１．２．１．ホワイトバランス調整処理例）
　　（１．２．２．色温度調整処理例）
　　（１．２．３．光量調整処理例）
　＜２．第２の実施の形態（すべての光源に共通の制御部を有する例）＞
　＜３．第３の実施の形態（光源の劣化判定処理機能を有する例）＞
　また、本明細書において、「出射光」とは光源から出射した光を指し、「照明光」とは照明装置から照射された光を指す。
　＜１．第１の実施の形態＞
　［１．１．画像取得システムの全体構成例］
　まず、図１を参照して、本開示の第１の実施の形態に係る画像取得システム１０の概略構成について説明する。図１は、本実施形態に係る画像取得システム１０の全体構成を示すブロック図である。この画像取得システム１０は照明装置１００と撮像処理装置２００とを備え、例えば内視鏡システムとして構成される。ただし、内視鏡システムは画像取得システム１０の一例であって、電子顕微鏡装置等の他のシステムであってもよい。
　（１．１．１．照明装置の構成例）
　照明装置１００は、赤色光源１３０Ｒ、緑色光源１３０Ｇ、青色光源１３０Ｂ、赤色光源制御部１１０Ｒ、緑色光源制御部１１０Ｇ、青色光源制御部１１０Ｂ、及び合波部１７０を備えて構成される。また、照明装置１００は、赤色光モニタ部１５０Ｒ、緑色光モニタ部１５０Ｇ、青色光モニタ部１５０Ｂ、を備えている。
　赤色光源１３０Ｒは、例えばＧａＩｎＰ量子井戸構造レーザダイオード等の半導体レーザからなり、青色光源１３０Ｂは、例えばＧａＩｎＮ量子井戸構造レーザダイオード等の半導体レーザからなる。緑色光源１３０Ｇは、例えば、半導体レーザによって励起される固体レーザからなる。本実施形態に係る照明装置１００は、光源が半導体レーザの制御によるＲＧＢの３色光源からなることから、キセノンランプやハロゲンランプ等のランプ光源とは異なり、電気的に照明光の光量や色温度を調節することができるものとなっている。
　図２は、固体レーザからなる緑色光源１３０Ｇの構成例を示す模式図である。図２に例示した緑色光源１３０Ｇは、ＡｌＧａＡｓ量子井戸構造レーザダイオードからなる励起光源１３１、集光レンズ１３３，１３５及びＹＶＯ４からなる光学結晶１３７を有して構成される。また、緑色光源１３０Ｇは、共振器ミラー１３９、ＰＰＭｇＳＬＴからなる波長変換素子１４１及び凹面ミラーからなる反射部１４３を有して構成される。集光レンズ１３３，１３５及び光学結晶１３７は、この順に、励起光源１３１から出射される光の光路上に配置されている。
　光学結晶１３７の励起光源１３１側の端面は光軸に対し直交する垂直面とされ、高反射膜１３７ａを有する共振器ミラーとされる。また、光学結晶１３７の他方の端面は、ブリュースター角以外の角度を持つ傾斜面とされ、この傾斜面に反射防止膜１３７ｂが設けられる。反射部１４３は、光学結晶１３７から出射される光の出射光路上に配置される。波長変換素子１４１は、反射部１４３により反射される光の光路上に配置される。波長変換素子１４１の両面には反射防止膜が設けられる。共振器ミラー１３９は、波長変換素子１４１の反射部１４３の反対側に設けられる。
　この緑色光源１３０Ｇは、励起光源１３１から出射された励起光が集光レンズ１３３，１３５でビーム形状の基本波とされて、光学結晶１３７に入射する。光学結晶１３７は、入射光により励起され、新たなレーザ光を出射する。出射した光は反射部１４３により反射されて波長変換素子１４１に照射され、波長変換素子１４１を透過して共振器ミラー１３９により反射される。波長変換素子１４１から出射する光は変換波とされ、変換波は反射部１４３を透過して出射光として出射される。
　なお、上述した半導体レーザや固体レーザは赤色光源１３０Ｒ、緑色光源１３０Ｇ、青色光源１３０Ｂの一例であって、他の光源を用いてもよい。緑色光源１３０Ｇは、半導体レーザにより構成してもよい。また、複数の光源はＲＧＢの３色光源に限られず、４色光源等、光源の数は限定されない。ただし、レーザ光源であれば、出射光の拡散が少なく、光モニタ部によって光量を容易に検出することができる。
　赤色光モニタ部１５０Ｒ、緑色光モニタ部１５０Ｇ、青色光モニタ部１５０Ｂは、例えばフォトダイオードからなる。赤色光モニタ部１５０Ｒは赤色光源１３０Ｒの出射光の光量Ｑｒを検出する。緑色光モニタ部１５０Ｇは緑色光源１３０Ｇの出射光の光量Ｑｇを検出する。青色光モニタ部１５０Ｂは青色光源１３０Ｂの出射光の光量Ｑｂを検出する。赤色光モニタ部１５０Ｒについて説明すれば、フォトダイオードからなる赤色光モニタ部１５０Ｒは、赤色光源１３０Ｒから出射された出射光（赤色光）の一部を受光し、受光した光の光量Ｑｒを電圧信号に変換して赤色光源制御部１１０Ｒに送信する。緑色光モニタ部１５０Ｇ、青色光モニタ部１５０Ｂも同様に、緑色光又は青色光の一部を受光し、受光した光の光量Ｑｇ，Ｑｂを電圧信号に変換して緑色光源制御部１１０Ｇ又は青色光源制御部１１０Ｂに送信する。
　合波部１７０は、赤色光源１３０Ｒ、緑色光源１３０Ｇ、青色光源１３０Ｂからそれぞれ出射された赤色光、緑色光、青色光を合波する。本実施形態に係る照明装置１００においては、赤色光、緑色光、青色光それぞれの光量Ｑｒ，Ｑｇ，Ｑｂを調節することにより、赤色光、緑色光、青色光の輝度Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂのバランスが変更され、合波される光の色温度を調節することができる。
　図３は、合波部１７０の構成例を示す模式図であり、光モニタ付ＲＧＢ合波モジュール１８０の構成例が示されている。この合波モジュール１８０において、合波部１７０は、ミラー１５３及びダイクロイックミラー１５５，１５７を備えている。ダイクロイックミラー１５５，１５７は、それぞれ特定の波長の光を反射する。一方、ダイクロイックミラー１５５，１５７は、それ以外の波長の光を透過させる。赤色光源１３０Ｒから出射された赤色光は、ミラー１５３によって反射され、その進路がレンズ１５９方向に変化する。ミラー１５３はダイクロイックミラーとしてもよい。また、緑色光源１３０Ｇから出射された緑色光は、ダイクロイックミラー１５５によって反射され、その進路がレンズ１５９方向に変化する。このとき、ミラー１５３から送られてきた赤色光は、そのままダイクロイックミラー１５５を透過する。
　さらに、青色光源１３０Ｂから出射された青色光は、ダイクロイックミラー１５７によって反射され、その進路がレンズ１５９方向に変化する。このとき、ダイクロイックミラー１５５から送られてきた赤色光及び緑色光は、そのままダイクロイックミラー１５７を透過する。このようにして、ＲＧＢ３色の光が同じ光軸上に導かれて重ね合わされる。この合波モジュール１８０の例では、最も波長の長い赤色光に対して、次に波長の長い緑色光を合波し、さらに最も波長の短い青色光を合波している。合波された光は、さらにレンズ１５９によって集光されて照明光として出射される。本実施形態に係る内視鏡システムの場合、出射される照明光は、内視鏡プローブの先端に伝達されて照射され、目的部位を照明する。
　また、合波モジュール１８０において、赤色光源１３０Ｒから出射された赤色光の一部は、合波される前に、光サンプラ１５１Ｒを用いて赤色光モニタ部１５０Ｒに入射される。これにより、赤色光の光量Ｑｒが検出可能となっている。緑色光源１３０Ｇ、青色光源１３０Ｂから出射される緑色光及び青色光も同様に、その一部が光サンプラ１５１Ｇ，１５１Ｂを用いて緑色光モニタ部１５０Ｇ、青色光モニタ部１５０Ｂに入射されて、光量Ｑｇ，Ｑｂを検出可能となっている。
　図１に示した赤色光源制御部１１０Ｒは赤色光源１３０Ｒを駆動制御する。また、緑色光源制御部１１０Ｇは緑色光源１３０Ｇを駆動制御し、青色光源制御部１１０Ｂは青色光源１３０Ｂを駆動制御する。各制御部は、撮像処理装置２００の受光部２３０により検出される輝度Ｌｒ（Ｌｇ，Ｌｂ）と各光モニタ部により検出される光量Ｑｒ（Ｑｇ，Ｑｂ）との相関関係に基づいて、各光源の駆動電流を制御する。例えば、赤色光源制御部１１０Ｒは、受光部２３０により検出される輝度Ｌｒと赤色光モニタ部１５０Ｒにより検出される赤色光の光量Ｑｒとの相関関係に基づいて、赤色光源１３０Ｒに供給する駆動電流を制御する。
　これにより、赤色光源１３０Ｒから出射される出射光の光量が調節され、照明光中の赤色光の輝度Ｌｒを所望の値に調節することができる。本実施形態に係る赤色光源制御部１１０Ｒは、赤色光源１３０Ｒのみ点灯させた状態で、そのときに受光部２３０により検出される輝度Ｌｒと赤色光モニタ部１５０Ｒにより検出される赤色光の光量Ｑｒとの相関関係を算出するように構成される。このとき、緑色光源１３０Ｇ及び青色光源１３０Ｂは点灯させない。
　緑色光源制御部１１０Ｇ及び青色光源制御部１１０Ｂも同様にして、緑色光モニタ部１５０Ｇ又は青色光モニタ部１５０Ｂにより検出される光量Ｑｇ（Ｑｂ）と受光部２３０により検出される輝度Ｌｇ（Ｌｂ）との相関関係を算出するように構成される。すなわち、緑色光源制御部１１０Ｇ及び青色光源制御部１１０Ｂは、緑色光源１３０Ｇ又は青色光源１３０Ｂのみを点灯させた状態で、光量Ｑｇ（Ｑｂ）と輝度Ｌｇ（Ｌｂ）との相関関係を算出する。緑色光源制御部１１０Ｇ及び青色光源制御部１１０Ｂは、輝度Ｌｇ（Ｌｂ）と光量Ｑｇ（Ｑｂ）との相関関係に基づいて、緑色光源１３０Ｇ又は青色光源１３０Ｂに供給する駆動電流を制御する。これにより、緑色光源１３０Ｇ及び青色光源１３０Ｂから出射される出射光の光量Ｑｇ（Ｑｂ）が調節され、照明光中の緑色光及び青色光の輝度Ｌｇ（Ｌｂ）を所望の値に調節することができる。
　本実施形態に係る照明装置１００は、それぞれ撮像処理装置２００の受光部２３０により検出される輝度Ｌｒ、Ｌｇ，Ｌｂと各光モニタ部により検出される赤色光、緑色光、青色光の光量Ｑｒ，Ｑｇ，Ｑｂとの相関関係に基づいて、各光源の駆動電流が調節される。したがって、例えば本実施形態に係る内視鏡システムの場合、内視鏡プローブの取付け後に必ず行われるホワイトバランス調整中に、赤色光、緑色光、青色光それぞれについて輝度Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂと光量Ｑｒ，Ｑｇ，Ｑｂとの相関関係を取得する。これにより、以降、撮像処理装置２００により検出される輝度や色温度を参照することなく、照明光の色温度や光量の調整を正確に行うことができる。
　（１．１．２．撮像処理装置の構成例）
　撮像処理装置２００は、光学系２１０、受光部２３０、撮像処理部２５０を備えて構成されている。光学系２１０は、照明装置１００から照射された照明光を取り込む。本実施形態に係る内視鏡システムの場合、光学系２１０は、内視鏡プローブの先端に設けられた観察窓を介して、照明光を取り込むことができるように構成されている。
　受光部２３０は、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の固体撮像素子を有して構成される。受光部２３０は、光学系２１０の結像位置に配置されており、目的部位に照射されて反射された照明光により、目的部位を撮像した被写体像が撮像される。受光部２３０は、撮像した被写体像を光電変換して撮像信号を生成し、生成した撮像信号を撮像処理部２５０に出力する。
　撮像処理部２５０は、ＣＰＵや記憶素子を備えて構成され、受光部２３０から出力された撮像信号に基づいて画像を生成し、図示しないモニタ等に画像を表示させる。このとき、撮像処理部２５０は、画像全体、あるいは、あらかじめ定めた領域に含まれる各画素についての輝度を検出する。さらに、撮像処理部２５０は、各画素について検出した輝度の平均値を算出し、算出した輝度の平均値を、照明装置１００の赤色光源制御部１１０Ｒ、緑色光源制御部１１０Ｇ、青色光源制御部１１０Ｂに出力する。このとき、本実施形態に係る内視鏡システムにおいては、受光部２３０により検出される輝度値は、内視鏡プローブの個体差によって異なり得るものとなっている。
　［１．２．照明装置の制御処理例］
　以上、本実施形態に係る画像取得システム１０の全体構成例について説明した。次に、本実施形態に係る画像取得システム１０における照明装置１００の制御処理について説明する。
　（１．２．１．ホワイトバランス調整処理例）
　図４は、本実施形態に係る照明装置１００によるホワイトバランス調整処理例のフローチャートを示している。このホワイトバランス調整処理のフローは、例えば、使用者によって、図示しないホワイトバランス調整処理開始ボタンが押下されたときに開始される。
　まず、ステップＳ１００において、赤色光源制御部１１０Ｒ、緑色光源制御部１１０Ｇ、青色光源制御部１１０Ｂは、赤色光、緑色光、青色光それぞれについて、出射光の光量（光モニタ値）Ｑｒ，Ｑｇ，Ｑｂと輝度Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂとの相関関係を算出する。本実施形態では、赤色光源１３０Ｒ、緑色光源１３０Ｇ、青色光源１３０Ｂからの出射光の光量（光モニタ値）Ｑｒ，Ｑｇ，Ｑｂと、受光部２３０により検出される輝度Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂとの相関関係を表す校正式Ｆｒ，Ｆｇ，Ｆｂが算出される。係る校正式Ｆｒ，Ｆｇ，Ｆｂの算出は、例えば、内視鏡システムの使用開始時に、内視鏡プローブを照明装置１００に装着した段階で行うようにしてもよい。係る校正式Ｆｒ，Ｆｇ，Ｆｂを算出することにより、使用する内視鏡プローブの個体差を加味した上で、各光源からの出射光の光量Ｑｒ，Ｑｇ，Ｑｂと受光部２３０により検出される輝度値Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂとの関連付けがなされる。
　図５は、照明装置１００による相関関係取得処理のフローチャートを示している。本実施形態に係る内視鏡システムの場合、以下の相関関係取得処理は、基準となる白色の被写体が撮像されるように、例えば内視鏡プローブの先端にカバーを装着して実施される。内視鏡プローブの先端にカバーを装着する以外に、あらかじめ決められた白色の被写体を撮像しながら、相関関係取得処理を行うようにしてもよい。
　まず、ステップＳ２１０において、赤色光源制御部１１０Ｒは、赤色光について、赤色光原１３０Ｒの駆動電流に対する光モニタ値（電圧値：Ｖ）及び受光部２３０により検出される輝度値を測定する。具体的に、赤色光源制御部１１０Ｒは、緑色光及び青色光を出射させない状態で、赤色光源１３０Ｒに供給する駆動電流を変化させながら赤色光を出射させる。この状態で、赤色光源制御部１１０Ｒは、複数の駆動電流値Ａｋ（ｋ＝１～ｎ）について、赤色光モニタ部１５０Ｒにより検出される光モニタ値Ｑｒｋ（ｋ＝１～ｎ）と受光部２３０により検出される輝度値Ｌｒｋ（ｋ＝１～ｎ）とを取得する。
　次いで、ステップＳ２２０において、赤色光源制御部１１０Ｒは、取得された光モニタ値Ｑｒｋ（ｋ＝１～ｎ）と輝度値Ｌｒｋ（ｋ＝１～ｎ）とに基づいて、赤色光についての光モニタ値Ｑｒと輝度値Ｌｒとの相関関係を表す校正式Ｆｒを算出する。校正式は、例えば２次の多項式とすることができるが、校正式の算出の仕方や、校正式の次数については、適宜設定することができる。
　赤色光源１３０Ｒについて校正式Ｆｒを算出した後、次いで、ステップＳ２３０において、緑色光源制御部１１０Ｇは、緑色光原１３０Ｇの駆動電流に対する光モニタ値（Ｖ）及び受光部２３０により検出される輝度値を測定する。係る測定は、赤色光及び青色光を出射させない状態で、緑色光源１３０Ｇに供給する駆動電流を変化させながら行われる。次いで、ステップＳ２４０において、緑色光源制御部１１０Ｇは、取得された光モニタ値Ｑｇｋ（ｋ＝１～ｎ）と輝度値Ｌｇｋ（ｋ＝１～ｎ）とに基づいて、緑色光についての相関関係を表す校正式Ｆｇを算出する。
　緑色光源１３０Ｇについて校正式Ｆｇを算出した後、次いで、ステップＳ２５０において、青色光源制御部１１０Ｂは、青色光原１３０Ｂの駆動電流に対する光モニタ値（Ｖ）及び受光部２３０により検出される輝度値を測定する。係る測定は、赤色光及び緑色光を出射させない状態で、青色光源１３０Ｂに供給する駆動電流を変化させながら行われる。次いで、ステップＳ２６０において、青色光源制御部１１０Ｂは、取得された光モニタ値Ｑｂｋ（ｋ＝１～ｎ）と輝度値Ｌｂｋ（ｋ＝１～ｎ）とに基づいて、青色光についての相関関係を表す校正式Ｆｂを算出する。
　図６～図８は、上述した相関関係取得処理の手順で、赤色光、緑色光、青色光それぞれについて、フォトダイオードにより検出された光モニタ値とＣＣＤにより検出された輝度値との相関関係を示している。図６～図８は、縦軸及び横軸ともに同一の尺度で示されている。図示した例では、各色の光で取得されたデータから算出される校正式Ｆｒ，Ｆｇ，Ｆｂの勾配は、赤色光が最も小さく、次いで青色光が大きく、緑色光が最も大きくなっている。すなわち、各色の光について、受光部２３０により検出される輝度値Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂを同一とするための光量Ｑｒ，Ｑｇ，Ｑｂの大きさは、赤色光が最も小さく、次いで青色光が大きく、緑色光が最も大きくなっている。
　なお、図５に示す相関関係取得処理においては、赤色光、緑色光、青色光の順に校正式Ｆｒ，Ｆｇ，Ｆｂを算出しているが、その順序は適宜入れ替えてもよい。また、３色の光源すべての光モニタ値及び輝度値を取得した後に、各色の光についての校正式Ｆｒ，Ｆｇ，Ｆｂを算出するようにしてもよい。
　図４に戻り、ステップＳ１００において各光源から出射される光に関する校正式Ｆｒ，Ｆｇ，Ｆｂを取得した後、ステップＳ１１０に進む。ステップＳ１１０において、赤色光源制御部１１０Ｒ、緑色光源制御部１１０Ｇ、青色光源制御部１１０Ｂは、校正式Ｆｒ，Ｆｇ，Ｆｂに基づき、各色の光が、あらかじめ設定された同一の輝度値Ｌ０となる光モニタ値Ｑｒ＿Ａ，Ｑｇ＿Ａ，Ｑｂ＿Ａを算出する。そして、各制御部は、算出された値Ｑｒ＿Ａ，Ｑｇ＿Ａ，Ｑｂ＿Ａをそれぞれの光源の駆動制御の目標値として設定する。例えば、各制御部は、輝度値が２００となる光モニタ値を校正式Ｆｒ，Ｆｇ，Ｆｂに基づき算出して、各光源の駆動制御の目標値として設定する。
　次いで、赤色光源制御部１１０Ｒは、ステップＳ１２０において、赤色光源１３０Ｒの駆動電流を増減する。次いで、赤色光源制御部１１０Ｒは、ステップＳ１３０において、赤色光モニタ部１５０Ｒにより検出される光モニタ値ＱｒがステップＳ１１０で設定した目標値Ｑｒ＿Ａとなったか否かの判別を行う。赤色光源制御部１１０Ｒは、検出される光モニタ値Ｑｒが目標値Ｑｒ＿Ａとなるまで、ステップＳ１２０～ステップＳ１３０の処理を繰り返す。緑色光源制御部１１０Ｇ及び青色光源制御部１１０Ｂも同様に、緑色光モニタ部１５０Ｇ及び青色光モニタ部１５０Ｂにより検出される光モニタ値Ｑｇ，ＱｂがステップＳ１１０で設定した目標値Ｑｇ＿Ａ，Ｑｂ＿Ａとなるまで、それぞれ駆動電流の増減及び判別を繰り返す（ステップＳ１４０～ステップＳ１５０、ステップＳ１６０～ステップＳ１７０）。
　赤色光、緑色光、青色光のすべてにおいて、光モニタ値Ｑｒ，Ｑｇ，Ｑｂが目標値Ｑｒ，Ｑｇ＿Ａ，Ｑｂ＿Ａと一致したときに、ホワイトバランス調整処理は終了する。このようにして、本実施形態に係る内視鏡システムは、一旦、各色の光の光モニタ値と輝度値との校正式Ｆｒ，Ｆｇ，Ｆｂを得た後は、撮像処理装置２００で取得される画像を見ることなく、ホワイトバランスの調整を容易に行うことができる。
　（１．２．２．色温度調整処理例）
　図９は、本実施形態に係る照明装置１００による色温度調整処理例のフローチャートを示している。この色温度調整処理のフローは、現在照射されている照明光の光量Ｑｘを維持したまま、赤色光、緑色光、青色光の輝度の比（ＲＧＢ比）を変更して照明光の色温度を調節する処理のフローである。
　まず、ステップＳ３００において、赤色光源制御部１１０Ｒ、緑色光源制御部１１０Ｇ、青色光源制御部１１０Ｂは、赤色光、緑色光、青色光それぞれについて、出射光の光量Ｑｒ，Ｑｇ，Ｑｂと輝度Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂとの相関関係を算出する。本実施形態では、出射光の光量Ｑｒ，Ｑｇ，Ｑｂと輝度Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂとの相関関係を表す校正式Ｆｒ，Ｆｇ，Ｆｂを算出する。このステップＳ３００は、図４に示すホワイトバランス調整処理のステップＳ１００と同様に図５に例示する手順で行われるものであり、内視鏡プローブを照明装置１００に装着した段階で行われるものとするとよい。
　次いで、ステップＳ３１０において、赤色光源制御部１１０Ｒ、緑色光源制御部１１０Ｇ、青色光源制御部１１０Ｂは、照明光の色温度変更の指示の入力を受け取る。次いで、ステップＳ３２０において、各制御部は、赤色光モニタ部１５０Ｒ、緑色光モニタ部１５０Ｇ、青色光モニタ部１５０Ｂにより検出される光モニタ値Ｑｒ，Ｑｇ，Ｑｂをそれぞれ読取る。各制御部が、光モニタ値Ｑｒ，Ｑｇ，Ｑｂの情報を交換するようにしてもよく、あるいは、各制御部が、すべての光モニタ値Ｑｒ，Ｑｇ，Ｑｂを読み取るようにしてもよい。
　そして、算出された校正式Ｆｒ，Ｆｇ，Ｆｂに基づき、光モニタ値Ｑｒ，Ｑｇ，Ｑｂに対応する３色の光それぞれの輝度値Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂ及び合計の輝度値Ｌｘを算出する。ステップＳ３１０の色温度変更の指示は、例えば、使用者がＲＧＢ比を設定したり、あるいは、あらかじめＲＧＢ比が設定された図示しない入力スイッチが押下されたりすることで入力される。また、ステップＳ３２０における合計輝度値Ｌｘの算出は、赤色光源制御部１１０Ｒ、緑色光源制御部１１０Ｇ、青色光源制御部１１０Ｂのうちのいずれかの制御部で行い、その他の制御部に合計輝度値Ｌｘを出力するようにしてもよい。
　次いで、ステップＳ３３０において、赤色光源制御部１１０Ｒ、緑色光源制御部１１０Ｇ、青色光源制御部１１０Ｂは、合計輝度値Ｌｘを維持したままで、指示されたＲＧＢ比に基づき各色の輝度値Ｌｒ＿Ｂ，Ｌｇ＿Ｂ、Ｌｂ＿Ｂを算出する。
　次いで、ステップＳ３４０において、赤色光源制御部１１０Ｒは、ステップＳ３００で求められた校正式Ｆｒに基づき、赤色光が、ステップＳ３３０で算出された輝度値Ｌｒ＿Ｂとなる光モニタ値Ｑｒ＿Ｂを算出する。同様に、緑色光源制御部１１０Ｇ、青色光源制御部１１０Ｂは、ステップＳ３００で求められた校正式Ｆｇ，Ｆｂに基づき、各色の光が、ステップＳ３３０で算出された輝度値Ｌｇ＿Ｂ，Ｌｂ＿Ｂとなる光モニタ値Ｑｇ＿Ｂ，Ｑｂ＿Ｂをそれぞれ算出する。そして、各制御部は、算出された値Ｑｒ＿Ｂ，Ｑｇ＿Ｂ，Ｑｂ＿Ｂをそれぞれの光源の駆動制御の目標値として設定する。
　次いで、赤色光源制御部１１０Ｒは、ステップＳ３５０において赤色光源１３０Ｒの駆動電流を増減する。次いで、赤色光源制御部１１０Ｒは、ステップＳ３５５において赤色光モニタ部１５０Ｒにより検出される光モニタ値ＱｒがステップＳ３４０で設定した目標値Ｑｒ＿Ｂとなったか否かの判別を行う。赤色光源制御部１１０Ｒは、検出される光モニタ値Ｑｒが目標値Ｑｒ＿Ｂとなるまで、ステップＳ３５０～ステップＳ３５５の処理を繰り返す。緑色光源制御部１１０Ｇ及び青色光源制御部１１０Ｂも同様に、緑色光モニタ部１５０Ｇ及び青色光モニタ部１５０Ｂにより検出される光モニタ値Ｑｇ，ＱｂがステップＳ３４０で設定した目標値Ｑｇ＿Ｂ，Ｑｂ＿Ｂとなるまで、駆動電流の増減及び判別を繰り返す（ステップＳ３６０～ステップＳ３６５、ステップＳ３７０～ステップＳ３７５）。
　赤色光、緑色光、青色光のすべてにおいて、光モニタ値Ｑｒ，Ｑｇ，Ｑｂと目標値Ｑｒ＿Ｂ，Ｑｇ＿Ｂ，Ｑｂ＿Ｂとが一致したときに、色温度調整処理は終了する。その結果、照明光の光量を維持したまま、照明光の色温度を、使用者が設定した色温度に、あるいは、あらかじめ設定された色温度に調節することができる。このように、本実施形態に係る内視鏡システムは、例えば内視鏡プローブの装着後に、各色の光の光モニタ値Ｑｒ，Ｑｇ，Ｑｂと輝度値Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂとの相関関係を表す校正式Ｆｒ，Ｆｇ，Ｆｂを取得する。これにより、以後の使用時に、撮像処理装置２００で取得される画像を見ることなく、照明光の光量Ｑｘを維持したままで色温度の調整を容易に行うことができる。
　（１．２．３．光量調整処理例）
　図１０は、本実施形態に係る照明装置１００による光量調整処理例のフローチャートを示している。この光量調整処理のフローは、現在照射されている照明光の色温度、すなわち、赤色光、緑色光、青色光の輝度の比（ＲＧＢ比）を維持したまま、赤色光、緑色光、青色光の光量を変更して照明光の光量を調節する処理のフローである。
　まず、ステップＳ４００において、赤色光源制御部１１０Ｒは、赤色光について、赤色光源１３０Ｒからの出射光の光量Ｑｒと、受光部２３０により検出される輝度Ｌｒとの相関関係を表す校正式Ｆｒを算出する。同様に、緑色光源制御部１１０Ｇ、青色光源制御部１１０Ｂは、緑色光、青色光それぞれについて、出射光の光量Ｑｇ，Ｑｂと輝度Ｌｇ，Ｌｂとの相関関係を表す校正式Ｆｇ，Ｆｂを算出する。このステップＳ４００は、図４に示すホワイトバランス調整処理のステップＳ１００と同様に図５に例示する手順で行われるものであり、内視鏡プローブを照明装置１００に装着した段階で行われるものとしてもよい。
　次いで、ステップＳ４１０において、赤色光源制御部１１０Ｒ、緑色光源制御部１１０Ｇ、青色光源制御部１１０Ｂは、照明光の光量変更の指示の入力を受け取る。次いで、ステップＳ４２０において、各制御部は、赤色光モニタ部１５０Ｒ、緑色光モニタ部１５０Ｇ、青色光モニタ部１５０Ｂにより検出される光モニタ値Ｑｒ，Ｑｇ，Ｑｂをそれぞれ読取る。各制御部が、光モニタ値Ｑｒ，Ｑｇ，Ｑｂの情報を交換するようにしてもよく、あるいは、各制御部が、すべての光モニタ値Ｑｒ，Ｑｇ，Ｑｂを読み取るようにしてもよい。
　そして、各制御部は、算出された校正式Ｆｒ，Ｆｇ，Ｆｂに基づき、光モニタ値Ｑｒ，Ｑｇ，Ｑｂに対応する３色の光それぞれの輝度値Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂ及び輝度値の比を算出する。ステップＳ４１０の光量変更の指示は、例えば、使用者が光量調節ダイヤルを調節したり、あるいは、あらかじめ光量が設定された図示しないスイッチが押下されたりすることで入力される。また、ステップＳ４２０における輝度値の比の算出は、赤色光源制御部１１０Ｒ、緑色光源制御部１１０Ｇ、青色光源制御部１１０Ｂのうちのいずれかの制御部で行い、その他の制御部に輝度値の比を出力するようにしてもよい。
　次いで、ステップＳ４３０において、赤色光源制御部１１０Ｒは、輝度値の比を維持したままで、赤色光、緑色光、青色光の輝度値の合計が、指示された照明光の光量に対応する輝度値Ｌｙとなるように、赤色光の輝度値Ｌｒ＿Ｃを算出する。同様に、緑色光源制御部１１０Ｇ、青色光源制御部１１０Ｂは、輝度値の比を維持したままで、各色の光の輝度値の合計が、指示された照明光の光量に対応する輝度値Ｌｙとなるように、各色の光の輝度値Ｌｇ＿Ｃ，Ｌｂ＿Ｃを算出する。
　次いで、ステップＳ４４０において、赤色光源制御部１１０Ｒは、ステップＳ４００で求められた校正式Ｆｒに基づき、赤色光が、ステップＳ４３０で算出された輝度値Ｌｒ＿Ｃとなる光モニタ値Ｑｒ＿Ｃをそれぞれ算出する。同様に、緑色光源制御部１１０Ｇ、青色光源制御部１１０Ｂは、ステップＳ４００で求められた校正式Ｆｇ，Ｆｂに基づき、各色の光が、ステップＳ４３０で算出された輝度値Ｌｇ＿Ｃ，Ｌｂ＿Ｃとなる光モニタ値Ｑｇ＿Ｃ，Ｑｂ＿Ｃをそれぞれ算出する。そして、各制御部は、算出された値Ｑｒ＿Ｃ，Ｑｇ＿Ｃ，Ｑｂ＿Ｃをそれぞれの光源の駆動制御の目標値として設定する。
　次いで、赤色光源制御部１１０Ｒは、ステップＳ４５０において赤色光源１３０Ｒの駆動電流を増減する。次いで、赤色光源制御部１１０Ｒは、ステップＳ４５５において赤色光モニタ部１５０Ｒにより検出される光モニタ値ＱｒがステップＳ４４０で設定した目標値Ｑｒ＿Ｃとなったか否かの判別を行う。赤色光源制御部１１０Ｒは、検出される光モニタ値Ｑｒが目標値Ｑｒ＿Ｃとなるまで、ステップＳ４５０～ステップＳ４５５の処理を繰り返す。緑色光源制御部１１０Ｇ及び青色光源制御部１１０Ｂも同様に、緑色光モニタ部１５０Ｇ及び青色光モニタ部１５０Ｂにより検出される光モニタ値Ｑｇ，ＱｂがステップＳ４４０で設定した目標値Ｑｇ＿Ｃ，Ｑｂ＿Ｃとなるまで、駆動電流の増減及び判別を繰り返す（ステップＳ４６０～ステップＳ４６５、ステップＳ４７０～ステップＳ４７５）。
　赤色光、緑色光、青色光のすべてにおいて、光モニタ値Ｑｒ，Ｑｇ，Ｑｂが目標値Ｑｒ＿Ｃ，Ｑｇ＿Ｃ，Ｑｂ＿Ｃと一致したときに、照明光の光量調整処理は終了する。その結果、照明光の色温度を維持したまま、照明光の光量を、使用者が設定した光量に、あるいは、あらかじめ設定された光量に調節することができる。このようにして、本実施形態に係る内視鏡システムは、例えば内視鏡プローブの装着時に、各色の光の光モニタ値Ｑｒ，Ｑｇ，Ｑｂと輝度値Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂとの相関関係を表す校正式Ｆｒ，Ｆｇ，Ｆｂを算出する。これにより、以後の使用時に、撮像処理装置２００で取得される画像を見ることなく、照明光の色温度を維持したままで光量の調整を容易に行うことができる。
　以上説明したように、本開示の第１の実施の形態に係る照明装置１００及び画像取得システム１０は、赤色光源１３０Ｒから出射される赤色光の光量が、赤色光モニタ部１５０Ｒにより光モニタ値Ｑｒとして検出される。同様に、照明装置１００及び画像取得システム１０は、緑色光源１３０Ｇ、青色光源１３０Ｂそれぞれから出射される緑色光、青色光の光量が、それぞれ緑色光モニタ部１５０Ｇ、青色光モニタ部１５０Ｂにより光モニタ値Ｑｒ，Ｑｇ，Ｑｂとして検出される。
　また、本実施形態に係る照明装置１００及び画像取得システム１０において、赤色光源制御部１１０Ｒ、緑色光源制御部１１０Ｇ、青色光源制御部１１０Ｂは、各光モニタ値Ｑｒ，Ｑｇ，Ｑｂと併せて、撮像処理装置２００の受光部２３０により検出される輝度値Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂを受け取る。そして、照明装置１００及び画像取得システム１０は、当該輝度値Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂと光モニタ値Ｑｒ，Ｑｇ，Ｑｂとの相関関係を示す校正式Ｆｒ，Ｆｇ，Ｆｂを取得する。
　したがって、本実施形態に係る照明装置１００及び画像取得システム１０は、当該校正式Ｆｒ，Ｆｇ，Ｆｂに基づいて各光源の光量を調節することにより、照明光の色温度を正確に調節することができる。これにより、撮像処理装置２００の受光部２３０のゲインを調整する必要がなくなり、電子ノイズを低減して良質な画像を取得することができる。また、受光部２３０のゲインを調整するのではなく、各光源の光量を調節することで照明光の色温度を調節することにより、各光源の消費電力を低減することができる。また、受光部２３０のゲインを調整するのではなく、各光源の光量を調節することで照明光の色温度を調節することにより、その都度、撮像処理装置２００で取得される画像を参照することなく照明光の色温度を正確に調節することができる。
　また、本実施形態に係る照明装置１００及び画像取得システム１０は、例えば内視鏡プローブの装着時に、一旦、各光モニタ値Ｑｒ，Ｑｇ，Ｑｂと受光部２３０により検出される輝度値Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂとの相関関係を表す校正式Ｆｒ，Ｆｇ，Ｆｂを求める。これにより、以後、同一の内視鏡プローブを使用し続ける限り、内視鏡プローブの影響を考慮せずに照明光の色温度を容易に調節することができる。
　さらに、異なる内視鏡プローブを用いる場合であっても、それぞれの内視鏡プローブの装着時に上記校正式Ｆｒ，Ｆｇ，Ｆｂを求めることで、照明光の色温度を正確に調節することができる。したがって、例えば医療現場で使用される内視鏡システムにおいて、内視鏡プローブの個体差にかかわらず、撮像対象に適した所望の撮像画像を得ることができる。
　また、本実施形態に係る照明装置１００及び画像取得システム１０では、各光モニタ値Ｑｒ，Ｑｇ，Ｑｂと受光部２３０により検出される輝度値Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂとの相関関係を表す校正式Ｆｒ，Ｆｇ，Ｆｂが取得されている。これにより、照明光の光量を一定としたまま、照明光のＲＧＢ比を変更して色温度を容易に調整することができる。また、係る校正式Ｆｒ，Ｆｇ，Ｆｂが取得されていることにより、照明光の色温度を一定としたまま、照明光の光量を容易に変更することができる。
　＜２．第２の実施の形態＞
　本開示の第２の実施の形態は、赤色光源、緑色光源、青色光源が共通の制御部により駆動制御される点で、第１の実施の形態とは異なる。以下、第１の実施の形態に係る照明装置と異なる点を中心に説明する。
　図１１は、本開示の第２の実施の形態に係る画像取得システム２０の全体構成を示すブロック図である。この画像取得システム２０は、第１の実施の形態の画像取得システム１０と同様に、照明装置３００と撮像処理装置２００とを備え、例えば、内視鏡システムとして構成される。
　このうち、撮像処理装置２００は、撮像処理部２５０から、照明装置３００の制御部３３０に信号が出力される点以外は、第１の実施の形態に係る画像取得システム１０の撮像処理装置２００と同様に構成することができる。
　照明装置３００は、赤色光源１３０Ｒ、緑色光源１３０Ｇ、青色光源１３０Ｂ、赤色光源駆動制御回路３１０Ｒ、緑色光源駆動制御回路３１０Ｇ、青色光源駆動制御回路３１０Ｂ、制御部３３０及び合波部１７０を備えて構成される。また、照明装置３００は、赤色光モニタ部１５０Ｒ、緑色光モニタ部１５０Ｇ、青色光モニタ部１５０Ｂを備えている。
　赤色光源１３０Ｒ、緑色光源１３０Ｇ、青色光源１３０Ｂは、第１の実施の形態に係る照明装置１００の光源と同様の構成とすることができる。また、光源はＲＧＢの３色光源に限られず、４色光源等、光源の数は限定されない。赤色光モニタ部１５０Ｒ、緑色光モニタ部１５０Ｇ、青色光モニタ部１５０Ｂは、検出した光モニタ値Ｑｒ，Ｑｇ，Ｑｂを制御部３３０に送信する以外は、第１の実施の形態に係る照明装置１００の各モニタ部と同様の構成とすることができる。合波部１７０についても、図３に例示した、第１の実施の形態に係る照明装置１００の合波部１７０と同様の構成とすることができる。
　制御部３３０は、撮像処理装置２００の受光部２３０により検出される赤色光、緑色光、青色光それぞれの輝度Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂと、各光モニタ部により検出される光モニタ値Ｑｒ，Ｑｇ，Ｑｂとの相関関係に基づいて、各光源の駆動電流を設定する。また、制御部３３０は、設定したく各光源の駆動電流に基づき、赤色光源１３０Ｒ、緑色光源１３０Ｇ、青色光源１３０Ｂの駆動指令を、赤色光源駆動制御回路３１０Ｒ、緑色光源駆動制御回路３１０Ｇ、青色光源駆動制御回路３１０Ｂに対して送信する。赤色光源駆動制御回路３１０Ｒ、緑色光源駆動制御回路３１０Ｇ、青色光源駆動制御回路３１０Ｂは、駆動指令に基づいて、赤色光源１３０Ｒ、緑色光源１３０Ｇ、青色光源１３０Ｂを駆動する。
　第１の実施の形態に係る照明装置１００では、赤色光源制御部１１０Ｒ、緑色光源制御部１１０Ｇ、青色光源制御部１１０Ｂそれぞれが、各光モニタ値Ｑｒ，Ｑｇ，Ｑｂや輝度値Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂを受け取り、相関関係を表す校正式Ｆｒ，Ｆｇ，Ｆｂを算出していた。これに対して、本実施形態に係る照明装置３００では、共通の制御部３３０が各光モニタ値Ｑｒ，Ｑｇ，Ｑｂや輝度値Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂを受け取り、光モニタ値と輝度値との相関関係を表す校正式Ｆｒ，Ｆｇ，Ｆｂを算出するように構成されている。係る校正式Ｆｒ，Ｆｇ，Ｆｂの算出方法や、制御部３３０により実行されるホワイトバランス調整処理、色温度調整処理、光量調整処理の内容は、第１の実施の形態に係る照明装置１００と同様に実行することができる。
　本実施形態に係る照明装置３００及び画像取得システム２０によれば、第１の実施の形態に係る照明装置１００及び画像取得システム１０によって得られる効果と同様の効果を得ることができる。併せて、本実施形態に係る照明装置３００及び画像取得システム２０によれば、各光源を駆動制御する際の光モニタ値の目標値の演算が一つの制御部で行われることとなり、制御部間で演算結果等の送受信をする負荷を減らすことができる。なお、図１１に示した例では、制御部３３０は、照明装置３００に備えられるものとしているが、照明装置３００とは別の制御装置として備えられていてもよいし、撮像処理装置２００に制御部を備えていてもよい。
　＜３．第３の実施の形態＞
　本開示の第３の実施の形態は、各光源の制御部が、光源の劣化を判定する劣化判定部としての機能を有する点で、第１及び第２の実施の形態とは異なっている。例えば、第１の実施の形態に係る赤色光源制御部１１０Ｒ、緑色光源制御部１１０Ｇ、青色光源制御部１１０Ｂ、第２の実施の形態に係る制御部３３０が、光源の劣化を判定する劣化判定部としての機能を有していてもよい。
　本実施形態に係る照明装置及び画像取得システムは、基本的に、図１及び図１１に示す照明装置１００，３００及び画像取得システム１０，２０と同一の構成とすることができる。一方、本実施形態に係る照明装置及び画像取得システムは、使用期間の経過に伴って、同一の電流を供給しても光量が低下してくるような光源の劣化を判定する機能を有している。以下、図１に示す照明装置１００及び画像取得システム１０を例に採って、図１２を参照しながら、本実施形態に係る照明装置及び画像取得システムについて説明する。
　図１２は、光源の劣化判定処理例を示すフローチャートである。図１に示す照明装置１００の場合、各光源の劣化判定処理は、対応する制御部により実行される。例えば、赤色光源１３０Ｒの劣化判定について説明すると、まず、ステップＳ５１０において、赤色光源制御部１１０Ｒは、赤色光源１３０Ｒに供給する駆動電流を、あらかじめ設定した規定値とする。係る規定値は、赤色光源１３０Ｒから出射される出射光の光量の変化を検出し得るような値に適宜設定することができる。係る規定値は、赤色光源１３０Ｒの劣化判定を実行する際に共通の値として使用される。各光源の劣化判定に対して同一の値の規定値としてもよいし、光源ごとに規定値を異ならせてもよい。
　次いで、赤色光源制御部１１０Ｒは、規定値の駆動電流を赤色光源１３０Ｒに供給した状態で赤色光モニタ部１５０Ｒにより検出される光モニタ値Ｑｒを読み取る。次いで、赤色光源制御部１１０Ｒは、使用開始時に赤色光源１３０Ｒに対して同一の規定値の電流を供給して検出された光モニタ値の初期値Ｑｒ０に対する現在の光モニタ値Ｑｒの割合Ｒが、あらかじめ定めた閾値Ｒ０を下回ったか否かを判別する。割合Ｒが閾値Ｒ０以上であれば（Ｓ５３０：Ｎｏ）、ステップＳ５５０に進み、赤色光源制御部１１０Ｒは、赤色光源１３０Ｒに劣化は無いと判定して終了する。一方、割合Ｒが閾値Ｒ０を下回っていれば（Ｓ５３０：Ｙｅｓ）、ステップＳ５４０に進み、赤色光源制御部１１０Ｒは、赤色光源１３０Ｒが劣化していると判定して終了する。
　図１に示す照明装置１００の場合、緑色光源制御部１１０Ｇ及び青色光源制御部１１０Ｂも同様の手順で緑色光源１３０Ｇ及び青色光源１３０Ｂの劣化判定処理を実行することができる。また、図１１に示す照明装置３００の場合、制御部３３０が、順次、図１２に示す手順に沿って各光源の劣化判定を実行することができる。
　以上説明した本実施形態に係る照明装置及び画像取得システムは、各光源から出射する出射光の光量を検出する光モニタ部１５０Ｒ，１５０Ｇ，１５０Ｂを備えている。したがって、各制御部は、各光源ごとに同一の駆動電流を供給している状態での光モニタ値Ｑｒ，Ｑｇ，Ｑｂの低下割合に基づいて、各光源の劣化を判定することができる。
　以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
　例えば、上記実施形態では、ホワイトバランス調整処理において、各色の光の輝度が同一となるときの光モニタ値Ｑｒ＿Ａ，Ｑｇ＿Ａ，Ｑｂ＿Ａを求める際の輝度値Ｌ０をあらかじめ設定することとしていたが、本技術は係る例に限定されない。例えば、ホワイトバランス調整処理時に、使用者によって適宜の輝度値Ｌ０に設定されてもよい。
　また、上記実施形態では、赤色光源制御部、緑色光源制御部、青色光源制御部、あるいは、制御部が校正式を算出していたが、本技術は係る例に限定されない。例えば、校正式を算出する演算処理部は、各制御部とは別体の装置となっていてもよい。
　また、上記実施形態では、目標とする光モニタ値が得られた後に、各制御部１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂ，３３０が駆動電流を増減していたが、本技術は係る例に限定されない。例えば、目標とする光モニタ値が得られた後に、使用者により各光源の駆動電流が調節されるようにしてもよい。
　また、上記実施形態では、色温度調整処理及び光量調整処理の実行時において、照明光の光量を維持したまま色温度を調整し、又は、照明光の色温度を維持したまま光量を調整していたが、本技術は係る例に限定されない。例えば、照明光の色温度（ＲＧＢ比）及び光量が、ともに設定された目標値となるように、各光源の光量を調節することもできる。この場合、設定された光量に対応する合計輝度値と、設定されたＲＧＢ比とに基づいて、各色の光の輝度値を求め、各輝度値に対応する光モニタ値を目標値とするようにしてもよい。これにより、各色の光量を調節して、照明光の光量及び色温度を調節することができる。
　また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
　なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）複数の光源と、前記光源から出射するそれぞれの出射光の光量を検出する光モニタ部と、受光部から取得した輝度と前記出射光の光量との相関関係に基づいて前記出射光の光量を制御する制御部と、を備える、照明装置。
（２）前記制御部は、前記相関関係を算出するよう構成される、前記（１）に記載の照明装置。
（３）前記複数の光源は、赤色光源、緑色光源及び青色光源を含む、前記（１）又は（２）に記載の照明装置。
（４）前記複数の光源は、レーザ光源である、前記（１）～（３）のいずれか１項に記載の照明装置。
（５）前記光モニタ部により検出される光量に基づいて前記光源の劣化を判定する劣化判定部を備える、前記（１）～（４）のいずれか１項に記載の照明装置。
（６）複数の光源から出射したそれぞれの出射光の光量を検出するステップと、受光部から取得した輝度と前記出射光の光量との相関関係に基づき前記複数の光源の出射光の光量を制御するステップと、を備える、照明装置の制御方法。
（７）前記相関関係に基づき、それぞれの前記出射光の輝度が同一になるように前記出射光の光量を変更する、前記（６）に記載の照明装置の制御方法。
（８）前記相関関係に基づき、前記出射光を合成した照明光の光量を維持したままでそれぞれの前記出射光の輝度の比を変更する、前記（６）に記載の照明装置の制御方法。
（９）前記相関関係に基づき、それぞれの前記出射光の輝度の比を維持したままで前記出射光を合成した照明光の光量を変更する、前記（６）に記載の照明装置の制御方法。
（１０）複数の光源と、前記光源から出射するそれぞれの出射光の光量を検出する光モニタ部と、前記出射光を受光する受光部と、前記受光部により検出された輝度と前記出射光の光量との相関関係に基づいてそれぞれの前記出射光の光量を制御する制御部と、を備える、画像取得システム。
（１１）それぞれの前記出射光の光量と前記輝度との相関関係を算出する算出部を備える、前記（１０）に記載の画像取得システム。
（１２）前記画像取得システムが内視鏡システム又は顕微鏡カメラ装置である、前記（１０）又は（１１）に記載の画像取得システム。
　１０，２０　　画像取得システム
　１００　　照明装置
　１１０Ｒ　　赤色光源制御部
　１１０Ｇ　　緑色光源制御部
　１１０Ｂ　　青色光源制御部
　１３０Ｒ　　赤色光源
　１３０Ｇ　　緑色光源
　１３０Ｂ　　青色光源
　１３１　　励起光源
　１３３，１３５　　集光レンズ
　１３７　　光学結晶
　１３９　　共振器ミラー
　１４１　　波長変換素子
　１４３　　反射部
　１５０Ｒ　　赤色光モニタ部
　１５０Ｇ　　緑色光モニタ部
　１５０Ｂ　　青色光モニタ部
　１５１Ｒ，１５１Ｇ，１５１Ｂ　　光サンプラ
　１５３　　ミラー
　１５５，１５７　　ダイクロイックミラー
　１５９　　レンズ
　１７０　　合波部
　１８０　　合波モジュール
　２００　　撮像処理装置
　２１０　　光学系
　２３０　　受光部
　２５０　　撮像処理部
　３００　　照明装置
　３１０Ｒ　　赤色光源駆動制御回路
　３１０Ｇ　　緑色光源駆動制御回路
　３１０Ｂ　　青色光源駆動制御回路
　３３０　　制御部

Claims (12)

  1. 　複数の光源と、
    　前記光源から出射するそれぞれの出射光の光量を検出する光モニタ部と、
    　受光部から取得した輝度と前記出射光の光量との相関関係に基づいて前記出射光の光量を制御する制御部と、
    　を備える、照明装置。
  2. 　前記制御部は、前記相関関係を算出するよう構成される、請求項１に記載の照明装置。
  3. 　前記複数の光源は、赤色光源、緑色光源及び青色光源を含む、請求項１に記載の照明装置。
  4. 　前記複数の光源は、レーザ光源である、請求項１に記載の照明装置。
  5. 　前記光モニタ部により検出される光量に基づいて前記光源の劣化を判定する劣化判定部を備える、請求項１に記載の照明装置。
  6. 　複数の光源から出射したそれぞれの出射光の光量を検出することと、
    　受光部から取得した輝度と前記出射光の光量との相関関係に基づき前記複数の光源の出射光の光量を制御することと、
    　を備える、照明装置の制御方法。
  7. 　前記相関関係に基づき、それぞれの前記出射光の輝度が同一になるように前記出射光の光量を変更する、請求項６に記載の照明装置の制御方法。
  8. 　前記相関関係に基づき、前記出射光を合成した照明光の光量を維持したままでそれぞれの前記出射光の輝度の比を変更する、請求項６に記載の照明装置の制御方法。
  9. 　前記相関関係に基づき、それぞれの前記出射光の輝度の比を維持したままで前記出射光を合成した照明光の光量を変更する、請求項６に記載の照明装置の制御方法。
  10. 　複数の光源と、
    　前記光源から出射するそれぞれの出射光の光量を検出する光モニタ部と、
    　前記出射光を受光する受光部と、
    　前記受光部により検出された輝度と前記出射光の光量との相関関係に基づいてそれぞれの前記出射光の光量を制御する制御部と、
    　を備える、画像取得システム。
  11. 　それぞれの前記出射光の光量と前記輝度との相関関係を算出する算出部を備える、請求項１０に記載の画像取得システム。
  12. 　前記画像取得システムが内視鏡システム又は顕微鏡カメラ装置である、請求項１０に記載の画像取得システム。
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