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WO2016056332A1 - 撮像システム - Google Patents

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WO2016056332A1
WO2016056332A1 PCT/JP2015/075082 JP2015075082W WO2016056332A1 WO 2016056332 A1 WO2016056332 A1 WO 2016056332A1 JP 2015075082 W JP2015075082 W JP 2015075082W WO 2016056332 A1 WO2016056332 A1 WO 2016056332A1
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WO
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light
pixel
imaging
subject
unit
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2015/075082
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English (en)
French (fr)
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祐一 綿谷
洋彦 松澤
河内　昌宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
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Publication of WO2016056332A1 publication Critical patent/WO2016056332A1/ja
Priority to US15/455,213 priority patent/US10191271B2/en
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    • A61B1/0008—Insertion part of the endoscope body characterised by distal tip features
    • A61B1/00096—Optical elements

Definitions

  • the present invention relates to an imaging system, and more particularly to an imaging system that captures light from a subject to acquire an image.
  • Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2011-50676 discloses a normal mode in which charges accumulated in each pixel of an image sensor are output as a photoelectric conversion signal pixel by pixel, and each pixel of the image sensor. There is disclosed an ophthalmologic photographing apparatus configured to be able to switch between a binning mode in which charges accumulated in adjacent pixels are output as a set of photoelectric conversion signals.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-50676 discloses a switching operation in which the binning mode is set when observing fluorescence from the fundus and the normal mode is set when photographing the fluorescence.
  • Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2011-50676 does not particularly disclose a configuration for switching between the normal mode and the binning mode depending on whether the subject is observed in a distant view or a close-up view. Therefore, according to the configuration disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-50676, the image quality of an image obtained by imaging light from a subject is not suitable for diagnosis in at least one of a distant view and a close view. There is a problem that image quality may be obtained.
  • the present invention has been made in view of the circumstances described above, and it is possible to make the image quality of an image obtained by imaging light from a subject suitable for diagnosis both in a distant view and a close view.
  • An object is to provide an imaging system.
  • the imaging system of one embodiment of the present invention includes a light source device configured to sequentially emit light having a plurality of different wavelength bands as illumination light for illuminating a subject, and the illumination light illuminated by the illumination light
  • An objective optical system configured to image light from a subject, and a plurality of light sources for receiving the light imaged by the objective optical system and photoelectrically converting the received light to generate an electrical signal
  • An image sensor having an image pickup surface formed by arranging pixels two-dimensionally, and a determination configured to perform a determination process for determining whether the subject is observed in a distant view or a close-up view And a mode for sequentially reading out the electrical signal generated by each pixel arranged on the imaging surface one pixel at a time in accordance with the determination result obtained by the determination processing of the unit and the determination unit Is Pixel that is in a pixel readout mode or a mode that sequentially reads out an electrical signal generated by one pixel group composed of a plurality of pixels arranged adjacent to each other on the imaging surface as an electrical
  • the figure which shows the structure of the principal part of the imaging system which concerns on a 1st Example The figure which shows schematic structure of an imaging unit. The figure which shows schematic structure of the imaging surface of the image pick-up element provided in the imaging unit. The figure which shows an example of a structure of a rotation filter. The figure for demonstrating the specific example of the read-out operation performed in a light-receiving part. The figure which shows the structure of the principal part of the imaging system which concerns on a 2nd Example. The figure which shows the example different from FIG. 4 of the structure of a rotation filter. The figure for demonstrating an example of the process performed in an image process part.
  • (First embodiment) 1 to 5 relate to a first embodiment of the present invention.
  • the imaging system 1 is configured to include an endoscope 2, a light source device 3, a processor 4, and a display device 5, as shown in FIG.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a main part of the imaging system according to the first embodiment.
  • the endoscope 2 includes an insertion portion 21a having a shape and a dimension that can be inserted into a body cavity of a subject, a distal end portion 21b provided on the distal end side of the insertion portion 21a, And an operation portion 21c provided on the base end side of the portion 21a. Further, a light guide 6 for transmitting the illumination light emitted from the light source device 3 to the distal end portion 21b is inserted into the insertion portion 21a.
  • the incident end face of the light guide 6 is detachably connected to the light source device 3 via an optical connector or the like (not shown). Further, the exit end face of the light guide 6 is disposed in the vicinity of an illumination optical system (not shown) provided at the distal end portion 21 b of the endoscope 2. According to such a configuration, the illumination light emitted from the light source device 3 passes through the light guide 6 connected to the light source device 3 and the illumination optical system (not shown) provided at the distal end portion 21b. Is emitted.
  • the distal end portion 21b of the endoscope 2 images light (return light) from a subject illuminated by illumination light emitted through the light guide 6, and an imaging signal corresponding to the captured light (return light). And an imaging unit 22 configured to output the generated imaging signal to the processor 4 is provided.
  • the imaging unit 22 couples light (return light) from a subject by an objective optical system including a front group lens unit 51, a moving lens unit 52, and a rear group lens unit 53. It is configured to image.
  • the imaging unit 22 includes an actuator 54 that generates a driving force for moving the movable lens unit 52 and an imaging element for imaging light imaged by the objective optical system.
  • an image sensor unit 55 having 92.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of the imaging unit.
  • the front group lens unit 51 includes a front group lens 61 including a plurality of lenses that receive light (return light) from a subject, a front group lens frame 62 for holding the front group lens 61, and a front group lens. And an objective aperture 63 provided at the rearmost end of the frame 62.
  • the objective aperture 63 is configured to be connected to an imaging control unit 45 (described later) of the processor 4 via a signal line (not shown). Further, the objective diaphragm 63 sets an F value suitable for a pseudo change in the pixel pitch accompanying a change in a reading mode of the image sensor 92 (described later) based on the control of the imaging control unit 45 of the processor 4. So that the aperture amount can be adjusted.
  • the moving lens unit 52 receives the light that has passed through the front lens unit 51 and picks up an image while holding the moving lens 71 and the moving lens 71 formed by providing an optical index 71A on the outer edge of the light incident surface. And a moving lens frame 72 formed so as to be slidable along the optical axis O direction of the objective optical system of the unit 22.
  • the optical index 71A is formed, for example, by vapor-depositing a light-shielding substance at a predetermined position on the outer edge of the light incident surface of the moving lens 71.
  • the optical index 71A is captured by an image sensor 92 (described later) of the image sensor unit 55, for example, when the moving lens 71 is disposed at a predetermined arrangement position TP or a front side from the predetermined arrangement position TP.
  • the moving lens 71 is arranged behind the predetermined arrangement position TP, it is provided at a position where the image is picked up by the image pickup element 92 of the image sensor unit 55.
  • the rear group lens unit 53 includes a rear group lens 81 including a plurality of lenses on which light having passed through the moving lens unit 52 is incident, and a rear group lens frame 82 for holding the rear group lens 81. It is configured.
  • the actuator 54 is configured to be connected to a moving lens control unit 44 (described later) of the processor 4 via a signal line SL.
  • the actuator 54 generates a driving force for sliding the moving lens unit 52 along the optical axis O direction of the objective optical system of the imaging unit 22 according to the control of the moving lens control unit 44 of the processor 4.
  • the generated driving force is configured to be supplied to the moving lens frame 72.
  • the image sensor unit 55 is connected to an image generation unit 41 (described later) and an imaging control unit 45 (described later) of the processor 4 via a signal cable SC incorporating a plurality of signal lines. Further, the image sensor unit 55 is configured to generate an imaging signal by imaging light incident through the rear group lens unit 53 and output the generated imaging signal to the image generation unit 41 of the processor 4. ing. Further, the image sensor unit 55 receives the light that has passed through the cover glass 91 and the cover glass 91 into which the light having passed through the rear lens group unit 53 is incident, and photoelectrically converts the received light to generate an electrical signal.
  • the image sensor 92 includes a cover glass 91 and a holding frame 93 for holding the image sensor 92, and a circuit board 94 electrically connected to the image sensor 92.
  • the imaging element 92 includes, for example, an imaging surface 92A formed by arranging pixels including a CMOS sensor in a two-dimensional shape, and is configured to perform an operation according to the control of the imaging control unit 45. .
  • the imaging surface 92A includes, for example, a light receiving unit 101 and a light shielding unit 102 as shown in FIG.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of an imaging surface of an imaging element provided in the imaging unit.
  • the light receiving unit 101 has a function as an effective pixel area, receives light that has passed through the cover glass 91, and two-dimensionally arranges a plurality of pixels for photoelectrically converting the received light to generate an electrical signal. It is formed.
  • the light receiving unit 101 has a plurality of pixels arranged adjacent to each other in a single pixel reading mode that is a mode for sequentially reading out electrical signals generated by each pixel one pixel at a time under the control of the imaging control unit 45. It is configured to be able to perform an operation in accordance with a pixel addition reading mode that is a mode for sequentially reading out an electric signal generated by one pixel group constituted by the pixels as an electric signal for one pixel. .
  • the light shielding part 102 is formed so as to cover a part of the pixels disposed on the outer edge part of the imaging surface 92A.
  • the light shielding unit 102 includes an opening 103A formed so as to allow light passing through the cover glass 91 and a light shielding member 103B formed so as to shield light passed through the cover glass 91. ing. That is, according to such a configuration of the light-shielding portion 102, light that has passed through the cover glass 91 is received at the pixel or pixel group disposed at the position of the opening 103A, and an electric signal corresponding to the received light. Is generated.
  • the circuit board 94 includes, for example, a signal processing circuit.
  • the circuit board 94 is configured to generate an imaging signal by performing predetermined processing on the electrical signal output from the imaging element 92 and output the generated imaging signal to the signal cable SC, for example. ing.
  • the operation unit 21c of the endoscope 2 is provided with a scope switch 23 including a plurality of switches capable of giving instructions to the processor 4 according to user operations.
  • the scope switch 23 is, for example, a lens driving switch capable of giving an instruction to move the moving lens unit 52 forward or backward along the optical axis O direction of the objective optical system of the imaging unit 22.
  • a switch such as an observation mode setting switch capable of giving an instruction to set the observation mode of the imaging system 1 to either the white light observation mode or the special light observation mode.
  • the light source device 3 includes a white light source 31, a light source diaphragm 32, a filter driving mechanism 33, a rotary filter 34, a condensing optical system 35, and a light source control unit 36. It is configured.
  • the white light source 31 includes, for example, a xenon lamp or a white LED, and is configured to be turned on or off according to the control of the light source control unit 36. Further, the white light source 31 is configured to emit white light with a light amount corresponding to the magnitude of the drive current supplied from the light source control unit 36. That is, according to the present embodiment, the amount of illumination light emitted from the light source device 3 can be adjusted to the amount of light according to the magnitude of the drive current supplied to the white light source 31. According to the present embodiment, for example, when the white light source 31 is configured to include a white LED, the ratio of the lighting time and the turning-off time of the white LED within a predetermined unit time by the light source control unit 36. The amount of illumination light emitted from the light source device 3 may be adjusted by performing PWM (Pulse Width Modulation) control, which is control for changing.
  • PWM Pulse Width Modulation
  • the light source diaphragm 32 is arranged on the emission light path of the white light source 31 and changes the amount of the diaphragm according to the control of the light source control unit 36 to be incident on the rotary filter 34 through the emission light path.
  • the amount of white light to be adjusted can be adjusted to a light amount corresponding to the aperture amount. That is, according to the present embodiment, the amount of illumination light emitted from the light source device 3 can be adjusted to the amount of light according to the amount of aperture of the light source aperture 32.
  • the light source diaphragm 32 has the same configuration as the electric diaphragm device disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-184459.
  • the filter driving mechanism 33 is configured to generate a driving force according to the control of the light source control unit 36 and to supply the generated driving force to the rotary filter 34.
  • the filter drive mechanism 33 includes, for example, a first motor that generates a driving force for rotating the rotary filter 34 and the rotary filter 34 along a direction perpendicular to the emission light path of the white light source 31.
  • the rotary filter 34 is formed to have a disk shape as shown in FIG. 4 and is configured to rotate around the rotation axis AR in accordance with the driving force generated in the filter drive mechanism 33. ing.
  • the rotary filter 34 includes a first filter group 34 ⁇ / b> A including a plurality of filters provided along the circumferential direction on the inner circumferential side, and the circumferential direction on the outer circumferential side.
  • a second filter group 34B including a plurality of provided filters.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the configuration of the rotation filter.
  • the first filter group 34A includes an R filter 341 that transmits red broadband light (hereinafter also referred to as R light), a G filter 342 that transmits green broadband light (hereinafter also referred to as G light), and a blue filter. And a B filter 343 that transmits broadband light (hereinafter also referred to as B light).
  • the first filter group 34A is formed so that the area ratio of the R filter 341, the G filter 342, and the B filter 343 is 1: 1: 1.
  • the R filter 341 is formed to have optical characteristics that transmit light in a wavelength band from 600 nm to 700 nm, for example.
  • the G filter 342 is formed to have optical characteristics that transmit light in a wavelength band from 500 nm to 600 nm, for example.
  • the B filter 343 is formed to have optical characteristics that transmit light in a wavelength band from 400 nm to 500 nm, for example.
  • the second filter group 34B includes a Bn filter 344 that transmits blue narrow band light (hereinafter referred to as Bn light), and a Gn filter 345 that transmits only green narrow band light (hereinafter referred to as Gn light). , And is configured.
  • Bn light blue narrow band light
  • Gn light green narrow band light
  • the Bn filter 344 is formed to have optical characteristics that transmit light in a wavelength band from 400 nm to 430 nm, for example.
  • the Gn filter 345 is formed to have optical characteristics that transmit light in a wavelength band from 530 nm to 550 nm, for example.
  • the condensing optical system 35 includes, for example, an optical member such as a lens, and is configured to condense the light that has passed through the rotary filter 34 and output it to the incident end face of the light guide 6.
  • the light source control unit 36 is configured to change the aperture amount of the light source aperture 32 in accordance with the control of the dimming control unit 46 of the processor 4. Further, the light source control unit 36 is configured to change the rotation speed of the rotary filter 34 by controlling the filter driving mechanism 33 in accordance with the control of the dimming control unit 46 of the processor 4. Further, the light source control unit 36 can supply a drive current for driving the white light source 31, and the magnitude (current value) of the drive current according to the control of the dimming control unit 46 of the processor 4. It is configured so that it can be changed.
  • the observation mode of the imaging system 1 is set to the white light observation mode by controlling the filter driving mechanism 33 according to the control of the observation mode setting unit 47 (described later) of the processor 4.
  • the first filter group 34A is arranged on the emission light path of the white light source 31, and the second filter group 34B can be retracted from the emission light path.
  • the light source control unit 36 controls the filter driving mechanism 33 according to the control of the observation mode setting unit 47 of the processor 4, for example, when the observation mode of the imaging system 1 is set to the special light observation mode.
  • the second filter group 34B is arranged on the emission light path of the white light source 31, and the first filter group 34A can be retracted from the emission light path.
  • the white light emitted from the white light source 31 passes through the first filter group 34A.
  • R light, G light, and B light are generated, and the generated R light, G light, and B light are sequentially emitted from the light source device 3 as illumination light.
  • white light emitted from the white light source 31 passes through the second filter group 34B.
  • Bn light and Gn light are generated, and the generated Bn light and Gn light are sequentially emitted from the light source device 3 as illumination light.
  • the processor 4 includes an image generation unit 41, an image processing unit 42, a brightness detection unit 43, a moving lens control unit 44, an imaging control unit 45, a dimming control unit 46, An observation mode setting unit 47 and a determination unit 48 are included.
  • the image generation unit 41 includes, for example, a noise removal circuit and an A / D conversion circuit. Further, the image generation unit 41 generates an image by performing predetermined signal processing on the imaging signal output from the endoscope 2, and generates the generated image as an image processing unit 42, a brightness detection unit 43, and the like. It is configured to output to the determination unit 48.
  • the image processing unit 42 includes, for example, an image processing circuit and a synchronization circuit.
  • the image processing unit 42 performs, for example, predetermined image processing such as masking and synchronization on the image output from the image generation unit 41 to set an outer edge portion of the image as an invisible region. Is generated, and the generated observation image is output to the display device 5. That is, according to such image processing, for example, even when an image including the optical index 71A is output from the image generation unit 41, an observation image not including the optical index 71A is displayed on the display device 5. Can be made. Further, according to the image processing as described above, for example, an observation image that does not include the opening 103A of the light shielding unit 102 can be displayed on the display device.
  • the image processing unit 42 is an image output from the image generation unit 41 according to the control of the observation mode setting unit 47.
  • the image RI obtained by imaging the return light of R light, the image GI obtained by imaging the return light of G light, and the image BI obtained by imaging the return light of B light The RGB color image is generated as an observation image.
  • the image processing unit 42 is an image output from the image generation unit 41 when the observation mode of the imaging system 1 is set to the special light observation mode, for example, according to the control of the observation mode setting unit 47.
  • a pseudo color image corresponding to an image BnI obtained by imaging the return light of Bn light and an image GnI obtained by imaging the return light of Gn light is generated as an observation image. ing.
  • the brightness detection unit 43 is configured to detect the brightness of the image output from the image generation unit 41 and output brightness information that is information indicating the detected brightness to the dimming control unit 46. Yes.
  • the brightness detection unit 43 calculates, for example, an average value of luminance values in the image output from the image generation unit 41, and uses the calculated average value of the luminance values as brightness information. It is configured to output to 46.
  • the moving lens control unit 44 is configured to perform control for moving the moving lens unit 52 in accordance with an instruction given by the lens driving switch of the scope switch 23. Further, the moving lens control unit 44 specifies, for example, the current position of the moving lens 71 in the imaging unit 22 based on the moving state of the moving lens unit 52, and lens position information indicating the current position of the specified moving lens 71. It is configured to output to the determination unit 48.
  • the imaging control unit 45 sets the readout mode in the light receiving unit 101 of the imaging element 92 to either the single pixel readout mode or the pixel addition readout mode according to the determination result obtained by the determination process (described later) of the determination unit 48. Is configured to perform control.
  • the imaging control unit 45 is configured to perform control for changing the exposure time in the light receiving unit 101 of the imaging element 92 according to a determination result obtained by a determination process (described later) of the determination unit 48.
  • the imaging control unit 45 changes the aperture amount of the objective aperture 63 as control for changing the F value of the front group lens unit 51 according to the determination result obtained by the determination process (described later) of the determination unit 48. Is configured to do.
  • the dimming control unit 46 rotates in accordance with the control of the observation mode setting unit 47 so that the brightness indicated by the brightness information output from the brightness detection unit 43 becomes the brightness suitable for the current observation mode. While keeping the rotation speed of the filter 34 constant, control is performed to change the aperture amount of the light source aperture 32 and the magnitude of the drive current supplied to the white light source 31, and the current aperture amount in the light source aperture 32 And the drive current information indicating the magnitude of the drive current currently supplied to the white light source 31 are output to the determination unit 48.
  • the dimming control unit 46 responds to the control of the observation mode setting unit 47, for example, when the observation mode of the imaging system 1 is set to the white light observation mode, from the brightness detection unit 43.
  • the aperture amount of the light source diaphragm 32 and the magnitude of the drive current supplied to the white light source 31 are changed so that the brightness indicated by the output brightness information becomes the brightness target value WT in the white light observation mode. Control to make it happen. That is, according to such control of the light control unit 46, for example, in white light observation mode, the brightness indicated by the brightness information output from the brightness detection unit 43 is less than the brightness target value WT.
  • the image generation unit 41 outputs the light source stop 32 as the diaphragm amount is reduced and / or as the magnitude of the drive current supplied to the white light source 31 is increased.
  • the brightness of the image increases.
  • the brightness indicated by the brightness information output from the brightness detection unit 43 is equal to or higher than the brightness target value WT.
  • the aperture amount of the light source diaphragm 32 is increased and / or the magnitude of the drive current supplied to the white light source 31 is decreased, the light is output from the image generation unit 41. The brightness of the image is reduced.
  • the dimming control unit 46 outputs from the brightness detection unit 43 according to the control of the observation mode setting unit 47, for example.
  • the aperture amount of the light source diaphragm 32 and the magnitude of the drive current supplied to the white light source 31 are changed so that the brightness indicated by the brightness information to be achieved becomes the brightness target value ST in the special light observation mode.
  • Control for That is, according to the control of the light control unit 46, for example, in the special light observation mode, the brightness indicated by the brightness information output from the brightness detection unit 43 is less than the brightness target value ST.
  • the image generation unit 41 outputs the light source stop 32 as the diaphragm amount is reduced and / or as the magnitude of the drive current supplied to the white light source 31 is increased.
  • the brightness of the image increases.
  • the brightness indicated by the brightness information output from the brightness detection unit 43 is equal to or higher than the brightness target value ST.
  • the aperture amount of the light source diaphragm 32 is increased and / or the magnitude of the drive current supplied to the white light source 31 is decreased, the light is output from the image generation unit 41. The brightness of the image is reduced.
  • the dimming control unit 46 is not limited to the one that performs the above-described control.
  • brightness information output from the brightness detection unit 43 according to the control of the observation mode setting unit 47. Is controlled so as to change the rotational speed of the rotary filter 34 while keeping the aperture amount of the light source aperture 32 constant so that the brightness indicated by is the brightness suitable for the current observation mode.
  • Rotational speed information indicating the current rotational speed at may be output to the determination unit 48.
  • the dimming control unit 46 responds to the control of the observation mode setting unit 47, for example, when the observation mode of the imaging system 1 is set to the white light observation mode, from the brightness detection unit 43.
  • Control for changing the rotation speed of the rotary filter 34 is performed so that the brightness indicated by the output brightness information becomes the brightness target value WT in the white light observation mode. That is, according to such control of the light control unit 46, for example, in white light observation mode, the brightness indicated by the brightness information output from the brightness detection unit 43 is less than the brightness target value WT. In that case, the rotational speed of the rotary filter 34 is reduced.
  • the brightness indicated by the brightness information output from the brightness detection unit 43 is equal to or higher than the brightness target value WT. In some cases, the rotational speed of the rotary filter 34 is increased.
  • the dimming control unit 46 outputs from the brightness detection unit 43 according to the control of the observation mode setting unit 47, for example.
  • Control for changing the rotation speed of the rotary filter 34 is performed so that the brightness indicated by the brightness information to be obtained becomes the brightness target value ST in the special light observation mode. That is, according to the control of the light control unit 46, for example, in the special light observation mode, the brightness indicated by the brightness information output from the brightness detection unit 43 is less than the brightness target value ST. In that case, the rotational speed of the rotary filter 34 is reduced.
  • the brightness indicated by the brightness information output from the brightness detection unit 43 is equal to or higher than the brightness target value ST. In some cases, the rotational speed of the rotary filter 34 is increased.
  • the dimming control unit 46 according to the present embodiment has a brightness indicated by the brightness information output from the brightness detection unit 43 that is suitable for the current observation mode.
  • the control for adjusting the light amount of the illumination light emitted from the light source device 3 is performed, and at least the aperture amount information and the drive current information indicate the current control state in the adjustment of the light amount of the illumination light. It is configured to output to the determination unit 48 as control information.
  • the observation mode setting unit 47 detects the current observation mode set by the lens observation mode setting switch of the scope switch 23, and performs an operation corresponding to the detected current observation mode by the light source control unit 36 and the image processing unit 42.
  • the dimming control unit 46 is configured to perform control.
  • the observation mode setting unit 47 detects the current observation mode set by the lens observation mode setting switch of the scope switch 23 and outputs observation mode information indicating the detected current observation mode to the determination unit 48. It is configured as follows.
  • the determination unit 48 outputs an image output from the image generation unit 41, lens position information output from the moving lens control unit 44, aperture amount information output from the dimming control unit 46, and output from the dimming control unit 46. Based on the driving current information, the rotation speed information output from the dimming control unit 46, or the observation mode information output from the observation mode setting unit 47, it is determined whether the subject is observed in a distant view or a near view. It is comprised so that the determination process for determining may be performed.
  • the determination unit 48 is configured to output the determination result obtained by the determination process described above to the imaging control unit 45.
  • the display device 5 includes, for example, a monitor and is configured to display an observation image output from the processor 4.
  • a user such as an operator turns on the power of each part of the imaging system 1 and then inserts the insertion part 21a into the body cavity of the subject while confirming the image displayed on the display device 5, thereby
  • the distal end portion 21b is arranged at a position where a desired subject can be imaged in the body cavity of the subject, and observation of the desired subject is performed in a state where the desired observation mode is set. Then, in accordance with such user operation, illumination light corresponding to a desired observation mode is sequentially emitted from the distal end portion 21b to a desired subject, and return light from the desired subject illuminated by the illumination light is imaged.
  • an imaging signal is generated, the generated imaging signal is output from the imaging unit 22 to the image generation unit 41, and an image generated by performing predetermined signal processing on the imaging signal is an image generation unit.
  • 41 is output to the image processing unit 42, the brightness detection unit 43, and the determination unit 48.
  • the determination unit 48 outputs an image output from the image generation unit 41, lens position information output from the moving lens control unit 44, aperture amount information output from the dimming control unit 46, and output from the dimming control unit 46. Based on the driving current information, the rotation speed information output from the dimming control unit 46, or the observation mode information output from the observation mode setting unit 47, it is determined whether the subject is observed in a distant view or a near view. A determination process for determining is performed.
  • the determination part 48 of a present Example shall perform one process previously determined from each process enumerated below as the above-mentioned determination process.
  • the determination unit 48 determines whether or not the luminance value of the pixel or the pixel group capturing the light that has passed through the opening 103A of the light shielding unit 102 among the pixels included in the image output from the image generation unit 41 is greater than or equal to the threshold value TH1. To detect. Then, when the determination unit 48 detects that the luminance value of the pixel or the pixel group that images the light that has passed through the opening 103A of the light shielding unit 102 is less than the threshold value TH1, the subject is observed in a distant view. The determination result is obtained.
  • the determination unit 48 detects that the luminance value of the pixel or the pixel group capturing the light that has passed through the opening 103A of the light shielding unit 102 is equal to or higher than the threshold value TH1, the subject is observed in the foreground. The determination result is obtained.
  • the determination unit 48 detects whether or not the optical index 71A is included in the image output from the image generation unit 41. When the determination unit 48 detects that the optical index 71A is included in the image output from the image generation unit 41, the determination unit 48 obtains a determination result that the subject is observed in a distant view. Further, when the determination unit 48 detects that the optical index 71A is not included in the image output from the image generation unit 41, the determination unit 48 obtains a determination result that the subject is observed in the foreground.
  • the determination unit 48 detects whether or not the current arrangement position of the moving lens 71 in the imaging unit 22 is behind the predetermined position TQ based on the lens position information output from the moving lens control unit 44. When the determination unit 48 detects that the current arrangement position of the moving lens 71 in the imaging unit 22 is behind the predetermined position TQ, the determination unit 48 determines the determination result that the subject is being observed in a distant view. obtain. When the determination unit 48 detects that the current arrangement position of the moving lens 71 in the imaging unit 22 is the predetermined position TQ or in front of the predetermined position TQ, the subject is observed in the near view. Get the result of the determination.
  • a determination process different from the above-described determination process may be performed according to the optical characteristics of each lens unit of the imaging unit 22. Specifically, for example, when the determination unit 48 of the present embodiment detects that the current arrangement position of the moving lens 71 is behind the predetermined position TQ, the subject is observed in the foreground. A determination result is obtained, and a determination result that the subject is observed in a distant view when it is detected that the current arrangement position of the moving lens 71 is the predetermined position TQ or the front side of the predetermined position TQ is obtained. It may be obtained.
  • the determination unit 48 detects whether or not the current aperture amount in the light source aperture 32 is greater than or equal to the threshold value TH2 based on the aperture amount information output from the dimming control unit 46. Then, when the determination unit 48 detects that the current stop amount of the light source stop 32 is equal to or greater than the threshold value TH2, the determination unit 48 obtains a determination result that the subject is observed in a distant view. Further, when the determination unit 48 detects that the current stop amount of the light source stop 32 is less than the threshold value TH2, the determination unit 48 obtains a determination result that the subject is observed in the foreground.
  • the determination unit 48 detects whether or not the magnitude of the drive current currently supplied to the white light source is greater than or equal to the threshold value TH3 based on the drive current information output from the dimming control unit 46. Then, when the determination unit 48 detects that the magnitude of the drive current currently supplied to the white light source is greater than or equal to the threshold value TH3, the determination unit 48 obtains a determination result that the subject is being observed in a distant view. . Further, when the determination unit 48 detects that the magnitude of the drive current currently supplied to the white light source is less than the threshold value TH3, the determination unit 48 obtains a determination result that the subject is observed in the foreground. .
  • the determination unit 48 detects whether or not the current rotation speed in the rotation filter 34 is less than the threshold value TH4 based on the rotation speed information output from the dimming control unit 46. Then, when the determination unit 48 detects that the current rotation speed in the rotation filter 34 is less than the threshold value TH4, the determination unit 48 obtains a determination result that the subject is observed in a distant view. Further, when the determination unit 48 detects that the current rotation speed in the rotation filter 34 is equal to or higher than the threshold value TH4, the determination unit 48 obtains a determination result that the subject is observed in the foreground.
  • the determination unit 48 detects whether the current observation mode is the white light observation mode or the special light observation mode based on the observation mode information output from the observation mode setting unit 47. Then, when the determination unit 48 detects that the current observation mode is the special light observation mode, the determination unit 48 obtains a determination result that the subject is observed in the foreground. That is, when the determination unit 48 detects that narrowband light is emitted from the light source device 3 as illumination light for illuminating the subject based on the observation mode information output from the observation mode setting unit 47, A determination result that the subject is observed in the foreground is obtained.
  • the determination unit 48 of the present embodiment detects that the current observation mode is the white light observation mode, the image output from the image generation unit 41 and the lens output from the moving lens control unit 44 are detected. Determination processing based on any of position information, aperture amount information output from the dimming control unit 46, drive current information output from the dimming control unit 46, or rotational speed information output from the dimming control unit 46 By performing the above, it is determined whether the subject is observed in a distant view or a close view.
  • the imaging control unit 45 performs objective control as control for increasing the F value of the front group lens unit 51 when the subject is observed in a distant view. Control is performed to increase the aperture amount of the aperture 63 to a predetermined aperture amount SA (throttle the objective aperture 63). In addition, the imaging control unit 45 performs control for reducing the F value of the front lens unit 51 when the subject is observed in the foreground according to the determination result obtained by the determination process of the determination unit 48. Then, control is performed to reduce the aperture amount of the objective aperture 63 to a predetermined aperture amount SB (open the objective aperture 63).
  • the imaging control unit 45 sets the exposure time in the light receiving unit 101 of the image sensor 92 to a predetermined exposure time EA when the subject is observed in a distant view. Control to increase. In addition, the imaging control unit 45 sets the exposure time in the light receiving unit 101 of the imaging element 92 to a predetermined exposure time when the subject is observed in the foreground according to the determination result obtained by the determination process of the determination unit 48. Control to decrease to EB is performed.
  • the imaging control unit 45 sets the readout mode in the light receiving unit 101 of the imaging element 92 to the single pixel readout mode when the subject is observed in the foreground according to the determination result obtained by the determination process of the determination unit 48. To control. Further, the imaging control unit 45 sets the readout mode in the light receiving unit 101 of the imaging element 92 to the pixel addition readout mode when the subject is observed in a distant view according to the determination result obtained by the determination process of the determination unit 48. Control to set to.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a specific example of the reading operation performed in the light receiving unit.
  • the light receiving unit 101 performs an operation for sequentially reading out electrical signals generated in each pixel one pixel at a time as a reading operation in the single pixel reading mode under the control of the imaging control unit 45.
  • the light receiving unit 101 performs, for example, 1 electrical signal generated in each of the pixels P11 to P14 on the horizontal line starting from the pixel P11 arranged at the upper left as the reading operation in the single pixel reading mode.
  • an operation is performed in which the electrical signals generated in the pixels P21 to P24 on the horizontal line starting from the pixel P21 arranged immediately below the pixel P11 are sequentially read one pixel at a time.
  • reading of the electrical signal for one frame is completed at the timing of reading the electrical signal generated in the pixel P44.
  • the light receiving unit 101 is generated as one pixel group including a plurality of pixels arranged adjacent to each other as a reading operation in the pixel addition reading mode in accordance with the control of the imaging control unit 45, for example.
  • An operation for sequentially reading out the electrical signals as electrical signals for one pixel is performed.
  • the electrical signal is read in a state in which some pixels of the mutually adjacent pixel groups overlap.
  • the light receiving unit 101 adds 1 electric signals generated by a pixel group including four pixels P11, P12, P21, and P22 as a reading operation in the pixel addition reading mode.
  • Read out as an electrical signal for pixels add the electrical signals generated by the pixel group composed of the four pixels P12, P13, P22, and P23 and read out as an electrical signal for one pixel.
  • a pixel group composed of four pixels P21, P22, P31 and P32 by adding the electrical signals generated by the pixel group composed of the four pixels P23 and P24 and reading out as an electrical signal for one pixel. The operation is performed such that the electrical signals generated in the above are added and read out as an electrical signal for one pixel.
  • an electrical signal generated by a pixel group composed of four pixels P33, P34, P43, and P44 is added to obtain an electrical signal for one pixel.
  • the reading of the electrical signal for one frame is completed.
  • the number of electrical signal readouts can be reduced as compared with the readout operation in the single pixel readout mode. It can be completed faster than the pixel readout mode.
  • a reading operation in the pixel addition reading mode is performed, for example, a lesion present in the body cavity of the subject.
  • an observation image with a high S / N that has a brightness suitable for specifying a subject can be displayed on the display device 5.
  • the readout operation in the single pixel readout mode is performed, for example, the detailed state of the subject such as a lesion. It is possible to display an observation image with a high resolution on the display device 5 that has a resolution suitable for confirmation of the above.
  • the image quality of the image obtained by imaging light from the subject can be set to an image quality suitable for diagnosis in both the distant view and the close view.
  • the imaging system 1 is not limited to the configuration for performing the reading operation corresponding to the single pixel reading mode and the pixel addition reading mode in the light receiving unit 101, and for example, the single pixel reading mode and the pixel addition mode.
  • the circuit board 94 may have a configuration for performing signal processing corresponding to the readout mode, or a configuration for performing image processing corresponding to the single pixel readout mode and the pixel addition readout mode in the image processing unit 42. You may have.
  • the reading operation by the light receiving unit 101 and the signal processing by the circuit board 94 may be linked.
  • the pixel addition reading mode for example, an electrical signal generated by a pixel group composed of two pixels adjacent in the vertical direction (as shown by the pixels P11 and P21 in FIG. 5) is output.
  • a readout operation for sequentially reading out electrical signals for one pixel is performed by the light receiving unit 101, and among the electrical signals sequentially read from the light receiving unit 101, electrical signals for two pixels adjacent in the horizontal direction are added.
  • the signal processing for one pixel may be performed by the circuit board 94.
  • the electrical signal in the pixel addition readout mode, is not read out in a state where some of the pixels in the adjacent pixel groups overlap each other, for example, adjacent to each other.
  • the electrical signal may be read out in a state where the pixel groups do not overlap each other.
  • the imaging system 1 ⁇ / b> A includes an endoscope 2, a light source device 3, a processor 4 ⁇ / b> A, and a display device 5.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a main part of the imaging system according to the second embodiment.
  • the processor 4A includes an image generation unit 41, an image processing unit 42, a brightness detection unit 43, a moving lens control unit 44, an imaging control unit 45A, a dimming control unit 46, An observation mode setting unit 47A and a determination unit 48A are included.
  • the imaging control unit 45A is configured to detect whether the current observation mode is the white light observation mode or the special light observation mode based on the observation mode information output from the observation mode setting unit 47A.
  • the imaging control unit 45A When the imaging control unit 45A detects that the current observation mode is the special light observation mode, the imaging control unit 45A is similar to the imaging control unit 45 of the first embodiment according to the determination result obtained by the determination process of the determination unit 48. It is comprised so that operation
  • the imaging control unit 45A detects that the current observation mode is the white light observation mode, and the determination unit 48 obtains a determination result that the subject is observed in a distant view, for example, Based on the motor rotation amount or the motor rotation angle in the filter drive mechanism 33, the rotation state of the rotation filter 34 is detected, and further, the light is emitted through the first filter group 34A based on the detected rotation state of the rotation filter 34. It is configured to detect whether the light is R light, G light or B light. In other words, the imaging control unit 45A is configured to detect whether the light emitted from the light source device 3 as the illumination light for illuminating the subject is R light, G light, or B light.
  • the readout mode in the light receiving unit 101 is the same as that in the first embodiment. It is configured to perform control for setting to a single pixel readout mode in which a readout operation is performed. In addition, when the imaging control unit 45A detects that the light emitted through the first filter group 34A is R light, the pixel addition readout that performs a readout operation described later is set as the readout mode in the light receiving unit 101. It is configured to perform control for setting the mode.
  • the imaging control unit 45A of the present embodiment is not limited to the one configured as described above.
  • the readout mode in the light receiving unit 101 is set in synchronization with the emission of G light or B light from the light source device 3.
  • the control for setting to the pixel readout mode is performed, and the control for setting the readout mode in the light receiving unit 101 to the pixel addition readout mode is performed in synchronization with the emission of the R light from the light source device 3. Also good.
  • the observation mode setting unit 47A detects the current observation mode set by the lens observation mode setting switch of the scope switch 23, and performs an operation corresponding to the detected current observation mode by the light source control unit 36 and the image processing unit 42.
  • the dimming control unit 46 is configured to perform control.
  • the observation mode setting unit 47A detects the current observation mode set by the lens observation mode setting switch of the scope switch 23, and outputs observation mode information indicating the detected current observation mode to the imaging control unit 45A. Is configured to do.
  • the determination unit 48A is configured to output an image output from the image generation unit 41, lens position information output from the moving lens control unit 44, aperture amount information output from the dimming control unit 46, or output from the dimming control unit 46.
  • the same processing as that described in the first embodiment is performed as a determination process for determining whether the subject is observed in a distant view or a close view based on any of the rotation speed information Has been.
  • the determination unit 48A is configured to output the determination result obtained by the determination process described above to the imaging control unit 45A.
  • the user such as the operator turns on the power of each part of the imaging system 1A, and then inserts the insertion part 21a into the body cavity of the subject while confirming the image displayed on the display device 5, thereby
  • the distal end portion 21b is disposed at a position where a desired subject can be imaged in the body cavity of the subject, and the desired subject is observed in the state set to the white light observation mode.
  • R light, G light, and B light are sequentially irradiated from the distal end portion 21b to the desired subject as illumination light, and return light from the desired subject illuminated by the illumination light.
  • An imaging signal is generated by imaging the image, the generated imaging signal is output from the imaging unit 22 to the image generation unit 41, and an image generated by performing predetermined signal processing on the imaging signal is an image.
  • the data is output from the generation unit 41 to the image processing unit 42, the brightness detection unit 43, and the determination unit 48A.
  • the determination unit 48A is configured to output an image output from the image generation unit 41, lens position information output from the moving lens control unit 44, aperture amount information output from the dimming control unit 46, or output from the dimming control unit 46. Based on one of the rotation speed information, a determination process for determining whether the subject is observed in a distant view or a close view is performed.
  • the imaging control unit 45A sets the readout mode in the light receiving unit 101 of the imaging element 92 to the single pixel readout mode when the subject is observed in the foreground. Control for.
  • the imaging control unit 45A determines the rotation filter 34 based on the motor rotation amount or the motor rotation angle in the filter driving mechanism 33. And detecting whether the light emitted through the first filter group 34A is R light, G light, or B light based on the detected rotational state of the rotary filter 34. To do.
  • the readout mode in the light receiving unit 101 is the same as that in the first embodiment. Control for setting to a single pixel readout mode in which a readout operation is performed is performed. In addition, when the imaging control unit 45A detects that the light emitted through the first filter group 34A is R light, the readout mode in the light receiving unit 101 is set to a pixel that performs the following readout operation. Control for setting to the addition reading mode is performed.
  • the readout operation in the pixel addition readout mode set according to the control of the imaging control unit 45A will be described below.
  • the light receiving unit 101 includes 16 pixels P11 to P44 arranged as shown in FIG. 5, that is, the light receiving unit 101 includes 4 ⁇ 4 pixels.
  • the readout operation described below may be modified as appropriate so that the readout operation suitable for the number of pixels of the light receiving unit 101 may be performed.
  • the light receiving unit 101 performs, for example, an electric power generated by one pixel group including a plurality of pixels arranged adjacent to each other as a reading operation in the pixel addition reading mode in accordance with the control of the imaging control unit 45A.
  • An operation for sequentially reading out signals as electrical signals for one pixel is performed.
  • the electrical signal is read out in a state where the adjacent pixel groups do not overlap each other.
  • the light receiving unit 101 adds 1 electric signals generated by a pixel group including four pixels P11, P12, P21, and P22 as a reading operation in the pixel addition reading mode.
  • Read out as an electrical signal for the pixel add the electrical signals generated by the pixel group composed of the four pixels P13, P14, P23, and P24 to read out as an electrical signal for one pixel, and read out the pixels P31, P32, A pixel group composed of four pixels P33, P34, P43, and P44 by adding the electrical signals generated by the pixel group composed of four pixels P41 and P42 and reading out the electrical signal for one pixel.
  • the operation is performed such that the electrical signals generated in the above are added and read out as an electrical signal for one pixel.
  • a BI is generated, and an image RI having brightness that allows the structure of the microvessel to be visually recognized is generated. Therefore, according to the control described above, for example, an image having brightness suitable for observation of the microvessel while suppressing deterioration of information on the microvessel existing on the surface of the living mucous membrane is displayed on the display device 5. Can be displayed.
  • the reading mode in the light receiving unit 101 is the same as that of the first embodiment.
  • Control for setting the readout mode in 101 to the pixel addition readout mode in which the readout operation as described above is performed may be performed. According to such control, for example, an image having brightness suitable for observation of the microvessel is displayed on the display device 5 while suppressing deterioration of information on the microvessel existing on the surface of the living mucous membrane. be able to.
  • the reading mode in the light receiving unit 101 is changed to that of the first embodiment.
  • Control for setting the readout mode in 101 to the pixel addition readout mode in which the readout operation as described above is performed may be performed.
  • an image having brightness suitable for observation of the microvessel while suppressing deterioration of information on the microvessel having a characteristic structure existing on the surface of the living mucous membrane. Can be displayed on the display device 5.
  • the current observation mode is the white light observation mode and the subject is observed in a distant view
  • the light is emitted through the first filter group 34A.
  • the operation for switching the reading mode in the light receiving unit 101 is performed in accordance with the light that is present. Therefore, according to the present embodiment, when the current observation mode is the white light observation mode and the subject is observed in a distant view, for example, the subject such as a lesion existing in the body cavity of the subject
  • An observation image having a high S / N and high resolution that has brightness and resolution suitable for specific purposes can be displayed on the display device 5.
  • the electrical signal in the pixel addition readout mode, is not read out in a state where the pixel groups adjacent to each other do not overlap with each other.
  • the readout of the electrical signal may be performed in a state where the pixels of the part overlap.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the configuration of the rotary filter that is different from FIG.
  • the area ratio of the R filter 341 that transmits R light, the G filter 342 that transmits G light, and the B filter 343 that transmits B light is 1: FG: FB. Is formed.
  • FG and FB described above are both predetermined values of 2 or more. That is, according to such a configuration of the first filter group 34C, the G light and the B light can be emitted in an emission time that is twice or more that of the R light.
  • the current observation mode is the white light observation mode, and the subject is observed in a distant view
  • the image RI An RGB color image is generated by combining GI and BI.
  • the image processing unit 42 enlarges the size of the image RI four times, and further generates an RGB color image by performing processing such as combining the enlarged image RI, the image GI, and the image BI. To do.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining an example of processing performed in the image processing unit.
  • the luminance values of the four pixels PX1 to PX4 adjacent to each other have the same luminance value. Become RB.
  • the pixel value of the pixel PX1 is RB, GB1, and BB1
  • the pixel value of the pixel PX2 is RB, GB2, and BB2
  • the pixel value of the pixel PX3 is RB, GB3, and BB3
  • the pixel value of the pixel PX4 is RB, GB4, and BB4.
  • the current observation mode is the white light observation mode and the subject is observed in a distant view.
  • the S / N of the observation image displayed on the display device 5 can be further improved.
  • the first filter group 34A is configured by adding an IR filter having an optical characteristic that transmits IR light, which is near-infrared light, and thereby the R light and , G light, B light, and IR light may be sequentially emitted from the light source device 3.
  • the object is observed in a distant view and the light emitted through the first filter group 34A is emitted.
  • control for setting the readout mode in the light receiving unit 101 to the single pixel readout mode is performed, the subject is observed in a distant view, and the first filter
  • control for setting the reading mode in the light receiving unit 101 to the pixel addition reading mode may be performed. According to such control, for example, it is possible to display an image including a large-diameter blood vessel existing in the deep part of the biological mucous membrane on the display device 5, and as a result, in the treatment using an electric knife or the like, Damage can be prevented.

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Abstract

　撮像システムは、被写体を照明するための照明光を出射する光源装置と、照明光により照明された被写体からの光を結像する対物光学系と、対物光学系により結像された光を受光し、受光した光を光電変換して電気信号を生成するための複数の画素を具備する撮像素子と、被写体が遠景または近景のどちらで観察されているかを判定する判定部と、判定部の判定結果に応じ、撮像素子における読出モードを、各画素で生成された電気信号を１画素分ずつ順次読み出す単画素読出モード、または、複数の画素により構成される１つの画素群で生成された電気信号を１画素分の電気信号として順次読み出す画素加算読出モードのいずれかに設定するための制御を行う撮像制御部と、を有する。

Description

撮像システム
　本発明は、撮像システムに関し、特に、被写体からの光を撮像して画像を取得する撮像システムに関するものである。
　被写体からの微弱な光を撮像素子において撮像して得られる画像のＳ／Ｎを確保するための技術として、例えば、当該撮像素子における当該被写体の撮像に伴って生成される複数画素分の信号を加算することにより１画素分の信号として扱うような技術が従来知られている。
　具体的には、例えば、日本国特開２０１１－５０６７６号公報には、撮像素子の各画素において蓄積された電荷を１画素ずつ光電変換信号として出力する通常モードと、当該撮像素子の各画素のうちの隣接する画素において蓄積された電荷をひとかたまりの光電変換信号として出力するビニングモードと、を切り替えることができるように構成された眼科撮影装置が開示されている。また、日本国特開２０１１－５０６７６号公報には、眼底からの蛍光の観察時にビニングモードに設定するとともに、当該蛍光の撮影時に通常モードに設定するような切り替え動作が開示されている。
　ところで、例えば、内視鏡観察においては、被検者の体腔内に存在する病変等の被写体を遠景で特定するような状況と、当該特定した被写体の詳細な状態を近景で確認するような状況と、が発生し得る。そのため、内視鏡観察においては、例えば、体腔内の病変のスクリーニングに適した明るさを具備する画像が遠景時に取得されるとともに、当該病変の詳細な構造の確認に適した解像力を具備する画像が近景時に取得されることが望ましい。
　しかし、日本国特開２０１１－５０６７６号公報には、被写体が遠景または近景のどちらで観察されているかに応じ、通常モード及びビニングモードの切り替えを行うための構成について特に開示等されていない。そのため、日本国特開２０１１－５０６７６号公報に開示された構成によれば、遠景時及び近景時の少なくともいずれか一方において、被写体からの光を撮像して得られる画像の画質が診断に適さない画質になってしまう場合がある、という課題が発生している。
　本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、遠景時及び近景時の両方において、被写体からの光を撮像して得られる画像の画質を診断に適した画質にすることが可能な撮像システムを提供することを目的としている。
　本発明の一態様の撮像システムは、被写体を照明するための照明光として、相互に異なる複数の波長帯域の光を順次出射するように構成された光源装置と、前記照明光により照明された前記被写体からの光を結像するように構成された対物光学系と、前記対物光学系により結像された光を受光し、当該受光した光を光電変換して電気信号を生成するための複数の画素を２次元状に配設して形成された撮像面を具備する撮像素子と、前記被写体が遠景または近景のどちらで観察されているかを判定するための判定処理を行うように構成された判定部と、前記判定部の判定処理により得られた判定結果に応じ、前記撮像素子における読出モードを、前記撮像面に配設された各画素で生成された電気信号を１画素分ずつ順次読み出すモードである単画素読出モード、または、前記撮像面において相互に隣接して配設された複数の画素により構成される１つの画素群で生成された電気信号を１画素分の電気信号として順次読み出すモードである画素加算読出モードのいずれかに設定するための制御を行うように構成された撮像制御部と、を有する。
第１の実施例に係る撮像システムの要部の構成を示す図。 撮像ユニットの概略構成を示す図。 撮像ユニットに設けられた撮像素子の撮像面の概略構成を示す図。 回転フィルタの構成の一例を示す図。 受光部において行われる読出動作の具体例を説明するための図。 第２の実施例に係る撮像システムの要部の構成を示す図。 回転フィルタの構成の、図４とは異なる例を示す図。 画像処理部において行われる処理の一例を説明するための図。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明を行う。
（第１の実施例）
　図１から図５は、本発明の第１の実施例に係るものである。
　撮像システム１は、図１に示すように、内視鏡２と、光源装置３と、プロセッサ４と、表示装置５と、を有して構成されている。図１は、第１の実施例に係る撮像システムの要部の構成を示す図である。
　内視鏡２は、図１に示すように、被検者の体腔内に挿入可能な形状及び寸法を備えた挿入部２１ａと、挿入部２１ａの先端側に設けられた先端部２１ｂと、挿入部２１ａの基端側に設けられた操作部２１ｃと、を有して構成されている。また、挿入部２１ａの内部には、光源装置３から出射された照明光を先端部２１ｂへ伝送するためのライトガイド６が挿通されている。
　ライトガイド６の入射端面は、図示しない光コネクタ等を介し、光源装置３に対して着脱自在に接続される。また、ライトガイド６の出射端面は、内視鏡２の先端部２１ｂに設けられた図示しない照明光学系の近傍に配置されている。そして、このような構成によれば、光源装置３から出射された照明光が、光源装置３に接続されたライトガイド６と、先端部２１ｂに設けられた図示しない照明光学系と、を経て被写体へ出射される。
　内視鏡２の先端部２１ｂには、ライトガイド６を経て出射される照明光により照明された被写体からの光（戻り光）を撮像し、当該撮像した光（戻り光）に応じた撮像信号を生成し、当該生成した撮像信号をプロセッサ４へ出力するように構成された撮像ユニット２２が設けられている。
　撮像ユニット２２は、図２に示すように、前群レンズユニット５１と、移動レンズユニット５２と、後群レンズユニット５３と、を具備する対物光学系により、被写体からの光（戻り光）を結像するように構成されている。また、撮像ユニット２２は、図２に示すように、移動レンズユニット５２を移動させるための駆動力を発生するアクチュエータ５４と、前述の対物光学系により結像された光を撮像するための撮像素子９２を備えたイメージセンサユニット５５と、を有して構成されている。図２は、撮像ユニットの概略構成を示す図である。
　前群レンズユニット５１は、被写体からの光（戻り光）が入射される複数のレンズを備えた前群レンズ６１と、前群レンズ６１を保持するための前群レンズ枠６２と、前群レンズ枠６２の最後端に設けられた対物絞り６３と、を有して構成されている。
　対物絞り６３は、図示しない信号線を介し、プロセッサ４の撮像制御部４５（後述）に接続されるように構成されている。また、対物絞り６３は、プロセッサ４の撮像制御部４５の制御に基づき、撮像素子９２（後述）の読出モードの変更に伴う画素ピッチの擬似的な変化に適したＦ値を前群レンズユニット５１が具備するように、絞り量を調整することができるように構成されている。
　移動レンズユニット５２は、前群レンズユニット５１を経た光が入射されるとともに、光入射面の外縁部に光学的指標７１Ａを設けて形成された移動レンズ７１と、移動レンズ７１を保持しながら撮像ユニット２２の対物光学系の光軸Ｏ方向に沿ってスライドすることができるように形成された移動レンズ枠７２と、を有して構成されている。
　光学的指標７１Ａは、例えば、移動レンズ７１の光入射面の外縁部における所定の位置に、遮光性を有する物質を蒸着することにより形成されている。また、光学的指標７１Ａは、例えば、移動レンズ７１が所定の配置位置ＴＰまたは所定の配置位置ＴＰより前方側に配置されている場合には、イメージセンサユニット５５の撮像素子９２（後述）により撮像されないような位置であるとともに、移動レンズ７１が所定の配置位置ＴＰより後方側に配置されている場合には、イメージセンサユニット５５の撮像素子９２により撮像されるような位置に設けられている。
　後群レンズユニット５３は、移動レンズユニット５２を経た光が入射される複数のレンズを備えた後群レンズ８１と、後群レンズ８１を保持するための後群レンズ枠８２と、を有して構成されている。
　アクチュエータ５４は、信号線ＳＬを介し、プロセッサ４の移動レンズ制御部４４（後述）に接続されるように構成されている。また、アクチュエータ５４は、プロセッサ４の移動レンズ制御部４４の制御に応じ、移動レンズユニット５２を撮像ユニット２２の対物光学系の光軸Ｏ方向に沿ってスライドさせるための駆動力を発生するとともに、当該発生した駆動力を移動レンズ枠７２に供給するように構成されている。
　イメージセンサユニット５５は、複数の信号線が内蔵された信号ケーブルＳＣを介し、プロセッサ４の画像生成部４１（後述）及び撮像制御部４５（後述）にそれぞれ接続されている。また、イメージセンサユニット５５は、後群レンズユニット５３を経て入射される光を撮像することにより撮像信号を生成し、当該生成した撮像信号をプロセッサ４の画像生成部４１へ出力するように構成されている。また、イメージセンサユニット５５は、後群レンズユニット５３を経た光が入射されるカバーガラス９１と、カバーガラス９１を経た光を受光するとともに、当該受光した光を光電変換して電気信号を生成する撮像素子９２と、カバーガラス９１及び撮像素子９２を保持するための保持枠９３と、撮像素子９２に電気的に接続されている回路基板９４と、を有して構成されている。
　撮像素子９２は、例えば、ＣＭＯＳセンサを含む画素を２次元状に配設して形成された撮像面９２Ａを具備するとともに、撮像制御部４５の制御に応じた動作を行うように構成されている。
　撮像面９２Ａは、例えば、図３に示すように、受光部１０１と、遮光部１０２と、を有して構成されている。図３は、撮像ユニットに設けられた撮像素子の撮像面の概略構成を示す図である。
　受光部１０１は、有効画素領域としての機能を具備し、カバーガラス９１を経た光を受光し、当該受光した光を光電変換して電気信号を生成するための複数の画素を２次元状に配設して形成されている。また、受光部１０１は、撮像制御部４５の制御に応じ、各画素で生成された電気信号を１画素分ずつ順次読み出すモードである単画素読出モードと、相互に隣接して配設された複数の画素により構成される１つの画素群で生成された電気信号を１画素分の電気信号として順次読み出すモードである画素加算読出モードと、に応じた動作を行うことができるように構成されている。
　遮光部１０２は、撮像面９２Ａの外縁部に配設された一部の画素を覆うように形成されている。また、遮光部１０２は、カバーガラス９１を経た光を通過させるように形成された開口１０３Ａと、カバーガラス９１を経た光を遮光するように形成された遮光部材１０３Ｂと、を有して構成されている。すなわち、このような遮光部１０２の構成によれば、開口１０３Ａの位置に配設された画素または画素群において、カバーガラス９１を経た光が受光されるとともに、当該受光した光に応じた電気信号が生成される。
　回路基板９４は、例えば、信号処理回路等を具備して構成されている。また、回路基板９４は、例えば、撮像素子９２から出力される電気信号に対して所定の処理を施すことにより撮像信号を生成し、当該生成した撮像信号を信号ケーブルＳＣへ出力するように構成されている。
　内視鏡２の操作部２１ｃには、ユーザの操作に応じた指示をプロセッサ４に対して行うことが可能な複数のスイッチを備えたスコープスイッチ２３が設けられている。
　具体的には、スコープスイッチ２３は、例えば、移動レンズユニット５２を撮像ユニット２２の対物光学系の光軸Ｏ方向に沿って前方または後方に移動させるための指示を行うことが可能なレンズ駆動スイッチ、及び、撮像システム１の観察モードを白色光観察モードまたは特殊光観察モードのいずれかに設定するための指示を行うことが可能な観察モード設定スイッチ等のスイッチを具備して構成されている。
　光源装置３は、図１に示すように、白色光源３１と、光源絞り３２と、フィルタ駆動機構３３と、回転フィルタ３４と、集光光学系３５と、光源制御部３６と、を有して構成されている。
　白色光源３１は、例えば、キセノンランプまたは白色ＬＥＤ等を具備し、光源制御部３６の制御に応じてオンまたはオフに切り替わるように構成されている。また、白色光源３１は、光源制御部３６から供給される駆動電流の大きさに応じた光量の白色光を発することができるように構成されている。すなわち、本実施例によれば、光源装置３から出射される照明光の光量を、白色光源３１に供給される駆動電流の大きさに応じた光量に調整することができる。なお、本実施例によれば、例えば、白色光源３１が白色ＬＥＤを具備して構成されている場合に、光源制御部３６が所定の単位時間内における当該白色ＬＥＤの点灯時間及び消灯時間の割合を変化させる制御であるＰＷＭ(Ｐｕｌｓｅ　Ｗｉｄｔｈ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ)制御を行うことにより、光源装置３から出射される照明光の光量が調整されるようにしてもよい。
　光源絞り３２は、例えば、白色光源３１の出射光路上に配置されているとともに、光源制御部３６の制御に応じて絞り量を変化させることにより、当該出射光路を経て回転フィルタ３４に入射される白色光の光量を当該絞り量に応じた光量に調整することができるように構成されている。すなわち、本実施例によれば、光源装置３から出射される照明光の光量を、光源絞り３２の絞り量に応じた光量に調整することができる。
　具体的には、光源絞り３２は、例えば、日本国特開２００６－１８４４５９号公報に開示された電動絞り装置と同様の構成を具備している。
　フィルタ駆動機構３３は、光源制御部３６の制御に応じた駆動力を発生するとともに、当該発生した駆動力を回転フィルタ３４に供給するように構成されている。
　具体的には、フィルタ駆動機構３３は、例えば、回転フィルタ３４を回転させるための駆動力を発生する第１のモータと、回転フィルタ３４を白色光源３１の出射光路に垂直な方向に沿って移動させるための駆動力を発生する第２のモータと、当該第１のモータ及び当該第２のモータにおいて発生した駆動力を回転フィルタ３４にそれぞれ伝達するためのギア機構と、を具備して構成されている。
　回転フィルタ３４は、例えば、図４に示すような円板形状を具備して形成されているとともに、フィルタ駆動機構３３において発生した駆動力に応じ、回転軸ＡＲを中心に回転するように構成されている。また、回転フィルタ３４は、例えば、図４に示すように、内周側の周方向に沿って設けられた複数のフィルタを具備する第１のフィルタ群３４Ａと、外周側の周方向に沿って設けられた複数のフィルタを具備する第２のフィルタ群３４Ｂと、を有している。なお、回転フィルタ３４において、第１のフィルタ群３４Ａ及び第２のフィルタ群３４Ｂの各フィルタが配置されている部分以外は、遮光部材により構成されているものとする。図４は、回転フィルタの構成の一例を示す図である。
　第１のフィルタ群３４Ａは、赤色の広帯域光（以降、Ｒ光とも称する）を透過させるＲフィルタ３４１と、緑色の広帯域光（以降、Ｇ光とも称する）を透過させるＧフィルタ３４２と、青色の広帯域光（以降、Ｂ光とも称する）を透過させるＢフィルタ３４３と、を有して構成されている。また、第１のフィルタ群３４Ａは、Ｒフィルタ３４１と、Ｇフィルタ３４２と、Ｂフィルタ３４３と、の面積比が１：１：１になるように形成されている。
　具体的には、Ｒフィルタ３４１は、例えば、６００ｎｍから７００ｎｍまでの波長帯域の光を透過させるような光学特性を具備して形成されている。また、Ｇフィルタ３４２は、例えば、５００ｎｍから６００ｎｍまでの波長帯域の光を透過させるような光学特性を具備して形成されている。また、Ｂフィルタ３４３は、例えば、４００ｎｍから５００ｎｍまでの波長帯域の光を透過させるような光学特性を具備して形成されている。
　第２のフィルタ群３４Ｂは、青色の狭帯域光（以降、Ｂｎ光と称する）を透過させるＢｎフィルタ３４４と、緑色の狭帯域光（以降、Ｇｎ光と称する）のみを透過させるＧｎフィルタ３４５と、を有して構成されている。
　具体的には、Ｂｎフィルタ３４４は、例えば、４００ｎｍから４３０ｎｍまでの波長帯域の光を透過させるような光学特性を具備して形成されている。また、Ｇｎフィルタ３４５は、例えば、５３０ｎｍから５５０ｎｍまでの波長帯域の光を透過させるような光学特性を具備して形成されている。
　集光光学系３５は、例えば、レンズ等の光学部材を具備し、回転フィルタ３４を通過した光を集光してライトガイド６の入射端面に出射するように構成されている。
　光源制御部３６は、プロセッサ４の調光制御部４６の制御に応じ、光源絞り３２の絞り量を変化させることができるように構成されている。また、光源制御部３６は、プロセッサ４の調光制御部４６の制御に応じてフィルタ駆動機構３３を制御することにより、回転フィルタ３４の回転速度を変化させることができるように構成されている。また、光源制御部３６は、白色光源３１を駆動するための駆動電流を供給することができるとともに、当該駆動電流の大きさ（電流値）をプロセッサ４の調光制御部４６の制御に応じて変化させることができるように構成されている。
　光源制御部３６は、プロセッサ４の観察モード設定部４７（後述）の制御に応じてフィルタ駆動機構３３を制御することにより、例えば、撮像システム１の観察モードが白色光観察モードに設定されている場合には、第１のフィルタ群３４Ａを白色光源３１の出射光路上に配置させるとともに、第２のフィルタ群３４Ｂを当該出射光路上から退避させることができるように構成されている。また、光源制御部３６は、プロセッサ４の観察モード設定部４７の制御に応じてフィルタ駆動機構３３を制御することにより、例えば、撮像システム１の観察モードが特殊光観察モードに設定されている場合には、第２のフィルタ群３４Ｂを白色光源３１の出射光路上に配置させるとともに、第１のフィルタ群３４Ａを当該出射光路上から退避させることができるように構成されている。
　すなわち、以上に述べたような構成によれば、撮像システム１の観察モードが白色光観察モードに設定された場合には、白色光源３１から発せられた白色光が第１のフィルタ群３４Ａを通過することによりＲ光、Ｇ光及びＢ光が生成されるとともに、当該生成されたＲ光、Ｇ光及びＢ光が照明光として光源装置３から順次出射される。また、以上に述べたような構成によれば、撮像システム１の観察モードが特殊光観察モードに設定された場合には、白色光源３１から発せられた白色光が第２のフィルタ群３４Ｂを通過することによりＢｎ光及びＧｎ光が生成されるとともに、当該生成されたＢｎ光及びＧｎ光が照明光として光源装置３から順次出射される。
　プロセッサ４は、図１に示すように、画像生成部４１と、画像処理部４２と、明るさ検出部４３と、移動レンズ制御部４４と、撮像制御部４５と、調光制御部４６と、観察モード設定部４７と、判定部４８と、を有して構成されている。
　画像生成部４１は、例えば、ノイズ除去回路及びＡ／Ｄ変換回路等を具備して構成されている。また、画像生成部４１は、内視鏡２から出力される撮像信号に対して所定の信号処理を施すことにより画像を生成し、当該生成した画像を画像処理部４２、明るさ検出部４３及び判定部４８へ出力するように構成されている。
　画像処理部４２は、例えば、画像処理回路及び同時化回路等を具備して構成されている。
　また、画像処理部４２は、画像生成部４１から出力される画像に対し、例えば、マスキング及び同時化等の所定の画像処理を施すことにより、当該画像の外縁部を不可視領域に設定した観察画像を生成し、当該生成した観察画像を表示装置５へ出力するように構成されている。すなわち、このような画像処理によれば、例えば、光学的指標７１Ａを含む画像が画像生成部４１から出力された場合であっても、光学的指標７１Ａを含まない観察画像を表示装置５に表示させることができる。また、前述のような画像処理によれば、例えば、遮光部１０２の開口１０３Ａを含まない観察画像を表示装置に表示させることも出来る。
　画像処理部４２は、観察モード設定部４７の制御に応じ、例えば、撮像システム１の観察モードが白色光観察モードに設定されている場合には、画像生成部４１から出力される画像である、Ｒ光の戻り光を撮像して得られた画像ＲＩと、Ｇ光の戻り光を撮像して得られた画像ＧＩと、Ｂ光の戻り光を撮像して得られた画像ＢＩと、に応じたＲＧＢカラー画像を観察画像として生成するように構成されている。また、画像処理部４２は、観察モード設定部４７の制御に応じ、例えば、撮像システム１の観察モードが特殊光観察モードに設定されている場合には、画像生成部４１から出力される画像である、Ｂｎ光の戻り光を撮像して得られた画像ＢｎＩと、Ｇｎ光の戻り光を撮像して得られた画像ＧｎＩと、に応じた擬似カラー画像を観察画像として生成するように構成されている。
　明るさ検出部４３は、画像生成部４１から出力される画像の明るさを検出し、当該検出した明るさを示す情報である明るさ情報を調光制御部４６へ出力するように構成されている。
　具体的には、明るさ検出部４３は、例えば、画像生成部４１から出力される画像における輝度値の平均値を算出し、当該算出した輝度値の平均値を明るさ情報として調光制御部４６へ出力するように構成されている。
　移動レンズ制御部４４は、スコープスイッチ２３のレンズ駆動スイッチにおいてなされた指示に応じて移動レンズユニット５２を移動させるための制御を行うように構成されている。また、移動レンズ制御部４４は、例えば、撮像ユニット２２における移動レンズ７１の現在位置を移動レンズユニット５２の移動状態に基づいて特定し、当該特定した移動レンズ７１の現在位置を示すレンズ位置情報を判定部４８へ出力するように構成されている。
　撮像制御部４５は、判定部４８の判定処理（後述）により得られた判定結果に応じ、撮像素子９２の受光部１０１における読出モードを単画素読出モードまたは画素加算読出モードのいずれかに設定するための制御を行うように構成されている。
　撮像制御部４５は、判定部４８の判定処理（後述）により得られた判定結果に応じ、撮像素子９２の受光部１０１における露光時間を変化させるための制御を行うように構成されている。
　撮像制御部４５は、判定部４８の判定処理（後述）により得られた判定結果に応じ、前群レンズユニット５１のＦ値を変化させるための制御として、対物絞り６３の絞り量を変化させる制御を行うように構成されている。
　調光制御部４６は、観察モード設定部４７の制御に応じ、明るさ検出部４３から出力される明るさ情報により示される明るさが現在の観察モードに適した明るさになるように、回転フィルタ３４の回転速度を一定にしつつ、光源絞り３２の絞り量及び白色光源３１に対して供給される駆動電流の大きさをそれぞれ変化させるための制御を行うとともに、光源絞り３２における現在の絞り量を示す絞り量情報と、白色光源３１に対して現在供給されている駆動電流の大きさを示す駆動電流情報と、を判定部４８へ出力するように構成されている。
　具体的には、調光制御部４６は、観察モード設定部４７の制御に応じ、例えば、撮像システム１の観察モードが白色光観察モードに設定されている場合には、明るさ検出部４３から出力される明るさ情報により示される明るさが白色光観察モードにおける明るさ目標値ＷＴになるように光源絞り３２の絞り量及び白色光源３１に対して供給される駆動電流の大きさをそれぞれ変化させるための制御を行う。すなわち、このような調光制御部４６の制御によれば、例えば、白色光観察モードにおいて、明るさ検出部４３から出力される明るさ情報により示される明るさが明るさ目標値ＷＴ未満である場合には、光源絞り３２の絞り量が減少されるに伴い、及び／または、白色光源３１に対して供給される駆動電流の大きさが増加されるに伴い、画像生成部４１から出力される画像の明るさが増加する。また、前述のような調光制御部４６の制御によれば、例えば、白色光観察モードにおいて、明るさ検出部４３から出力される明るさ情報により示される明るさが明るさ目標値ＷＴ以上である場合には、光源絞り３２の絞り量が増加されるに伴い、及び／または、白色光源３１に対して供給される駆動電流の大きさが減少されるに伴い、画像生成部４１から出力される画像の明るさが減少する。
　一方、調光制御部４６は、例えば、観察モード設定部４７の制御に応じ、例えば、撮像システム１の観察モードが特殊光観察モードに設定されている場合には、明るさ検出部４３から出力される明るさ情報により示される明るさが特殊光観察モードにおける明るさ目標値ＳＴになるように光源絞り３２の絞り量及び白色光源３１に対して供給される駆動電流の大きさをそれぞれ変化させるための制御を行う。すなわち、このような調光制御部４６の制御によれば、例えば、特殊光観察モードにおいて、明るさ検出部４３から出力される明るさ情報により示される明るさが明るさ目標値ＳＴ未満である場合には、光源絞り３２の絞り量が減少されるに伴い、及び／または、白色光源３１に対して供給される駆動電流の大きさが増加されるに伴い、画像生成部４１から出力される画像の明るさが増加する。また、前述のような調光制御部４６の制御によれば、例えば、特殊光観察モードにおいて、明るさ検出部４３から出力される明るさ情報により示される明るさが明るさ目標値ＳＴ以上である場合には、光源絞り３２の絞り量が増加されるに伴い、及び／または、白色光源３１に対して供給される駆動電流の大きさが減少されるに伴い、画像生成部４１から出力される画像の明るさが減少する。
　なお、本実施例の調光制御部４６は、前述のような制御等を行うものに限らず、例えば、観察モード設定部４７の制御に応じ、明るさ検出部４３から出力される明るさ情報により示される明るさが現在の観察モードに適した明るさになるように、光源絞り３２の絞り量を一定にしつつ、回転フィルタ３４の回転速度を変化させるための制御を行うとともに、回転フィルタ３４における現在の回転速度を示す回転速度情報を判定部４８へ出力するように構成されていてもよい。
　具体的には、調光制御部４６は、観察モード設定部４７の制御に応じ、例えば、撮像システム１の観察モードが白色光観察モードに設定されている場合には、明るさ検出部４３から出力される明るさ情報により示される明るさが白色光観察モードにおける明るさ目標値ＷＴになるように回転フィルタ３４の回転速度を変化させるための制御を行う。すなわち、このような調光制御部４６の制御によれば、例えば、白色光観察モードにおいて、明るさ検出部４３から出力される明るさ情報により示される明るさが明るさ目標値ＷＴ未満である場合には、回転フィルタ３４の回転速度が減少される。また、前述のような調光制御部４６の制御によれば、例えば、白色光観察モードにおいて、明るさ検出部４３から出力される明るさ情報により示される明るさが明るさ目標値ＷＴ以上である場合には、回転フィルタ３４の回転速度が増加される。
　一方、調光制御部４６は、例えば、観察モード設定部４７の制御に応じ、例えば、撮像システム１の観察モードが特殊光観察モードに設定されている場合には、明るさ検出部４３から出力される明るさ情報により示される明るさが特殊光観察モードにおける明るさ目標値ＳＴになるように回転フィルタ３４の回転速度を変化させるための制御を行う。すなわち、このような調光制御部４６の制御によれば、例えば、特殊光観察モードにおいて、明るさ検出部４３から出力される明るさ情報により示される明るさが明るさ目標値ＳＴ未満である場合には、回転フィルタ３４の回転速度が減少される。また、前述のような調光制御部４６の制御によれば、例えば、特殊光観察モードにおいて、明るさ検出部４３から出力される明るさ情報により示される明るさが明るさ目標値ＳＴ以上である場合には、回転フィルタ３４の回転速度が増加される。
　すなわち、本実施例の調光制御部４６は、観察モード設定部４７の制御に応じ、明るさ検出部４３から出力される明るさ情報により示される明るさが現在の観察モードに適した明るさになるように、光源装置３から出射される照明光の光量を調整するための制御を行うとともに、少なくとも絞り量情報及び駆動電流情報を、当該照明光の光量の調整における現在の制御状態を示す制御情報として判定部４８へ出力するように構成されている。
　観察モード設定部４７は、スコープスイッチ２３のレンズ観察モード設定スイッチにおいて設定されている現在の観察モードを検出し、当該検出した現在の観察モードに応じた動作を光源制御部３６、画像処理部４２及び調光制御部４６において行わせるための制御を行うように構成されている。また、観察モード設定部４７は、スコープスイッチ２３のレンズ観察モード設定スイッチにおいて設定されている現在の観察モードを検出し、当該検出した現在の観察モードを示す観察モード情報を判定部４８へ出力するように構成されている。
　判定部４８は、画像生成部４１から出力される画像、移動レンズ制御部４４から出力されるレンズ位置情報、調光制御部４６から出力される絞り量情報、調光制御部４６から出力される駆動電流情報、調光制御部４６から出力される回転速度情報、または、観察モード設定部４７から出力される観察モード情報のいずれかに基づき、被写体が遠景または近景のどちらで観察されているかを判定するための判定処理を行うように構成されている。また、判定部４８は、前述の判定処理により得られた判定結果を撮像制御部４５へ出力するように構成されている。
　表示装置５は、例えば、モニタ等を具備し、プロセッサ４から出力される観察画像を表示することができるように構成されている。
　続いて、以上に述べたような構成を具備する撮像システム１の作用について説明する。
　術者等のユーザは、撮像システム１の各部の電源を投入した後、表示装置５に表示される画像を確認しながら挿入部２１ａを被検者の体腔内に挿入してゆくことにより、当該被検者の体腔内における所望の被写体を撮像可能な位置に先端部２１ｂを配置するとともに、所望の観察モードに設定した状態で当該所望の被写体の観察を実施する。そして、このようなユーザの操作に応じ、所望の観察モードに応じた照明光が先端部２１ｂから所望の被写体へ順次照射され、当該照明光により照明された当該所望の被写体からの戻り光を撮像することにより撮像信号が生成され、当該生成された撮像信号が撮像ユニット２２から画像生成部４１へ出力され、当該撮像信号に対して所定の信号処理を施すことにより生成された画像が画像生成部４１から画像処理部４２、明るさ検出部４３及び判定部４８へ出力される。
　判定部４８は、画像生成部４１から出力される画像、移動レンズ制御部４４から出力されるレンズ位置情報、調光制御部４６から出力される絞り量情報、調光制御部４６から出力される駆動電流情報、調光制御部４６から出力される回転速度情報、または、観察モード設定部４７から出力される観察モード情報のいずれかに基づき、被写体が遠景または近景のどちらで観察されているかを判定するための判定処理を行う。
　ここで、本実施例の判定部４８により実施される判定処理の具体例について、以下に説明する。なお、本実施例の判定部４８は、前述の判定処理として、以下に列挙する各処理の中から予め決められた１つの処理を行うものとする。
　判定部４８は、画像生成部４１から出力される画像に含まれる各画素のうち、遮光部１０２の開口１０３Ａを通過した光を撮像した画素または画素群の輝度値が閾値ＴＨ１以上であるか否かを検出する。そして、判定部４８は、遮光部１０２の開口１０３Ａを通過した光を撮像した画素または画素群の輝度値が閾値ＴＨ１未満であることを検出した場合には、被写体が遠景で観察されているとの判定結果を得る。また、判定部４８は、遮光部１０２の開口１０３Ａを通過した光を撮像した画素または画素群の輝度値が閾値ＴＨ１以上であることを検出した場合には、被写体が近景で観察されているとの判定結果を得る。
　判定部４８は、画像生成部４１から出力される画像に光学的指標７１Ａが含まれているか否かを検出する。そして、判定部４８は、画像生成部４１から出力される画像に光学的指標７１Ａが含まれていることを検出した場合には、被写体が遠景で観察されているとの判定結果を得る。また、判定部４８は、画像生成部４１から出力される画像に光学的指標７１Ａが含まれていないことを検出した場合には、被写体が近景で観察されているとの判定結果を得る。
　判定部４８は、移動レンズ制御部４４から出力されるレンズ位置情報に基づき、撮像ユニット２２における移動レンズ７１の現在の配置位置が所定の位置ＴＱより後方側であるか否かを検出する。そして、判定部４８は、撮像ユニット２２における移動レンズ７１の現在の配置位置が所定の位置ＴＱより後方側であることを検出した場合には、被写体が遠景で観察されているとの判定結果を得る。また、判定部４８は、撮像ユニット２２における移動レンズ７１の現在の配置位置が所定の位置ＴＱであるまたは所定の位置ＴＱより前方側であることを検出した場合には、被写体が近景で観察されているとの判定結果を得る。
　なお、本実施例においては、判定部４８の判定処理により、光学的な深度の遠近に対応する判定結果が得られればよい。そのため、本実施例においては、撮像ユニット２２の各レンズユニットの光学特性に応じ、前述の判定処理とは異なる判定処理が行われるようにしてもよい。具体的には、本実施例の判定部４８は、例えば、移動レンズ７１の現在の配置位置が所定の位置ＴＱより後方側であることを検出した場合に被写体が近景で観察されているとの判定結果を得るとともに、移動レンズ７１の現在の配置位置が所定の位置ＴＱであるまたは所定の位置ＴＱより前方側であることを検出した場合に被写体が遠景で観察されているとの判定結果を得るものであってもよい。
　判定部４８は、調光制御部４６から出力される絞り量情報に基づき、光源絞り３２における現在の絞り量が閾値ＴＨ２以上であるか否かを検出する。そして、判定部４８は、光源絞り３２における現在の絞り量が閾値ＴＨ２以上であることを検出した場合には、被写体が遠景で観察されているとの判定結果を得る。また、判定部４８は、光源絞り３２における現在の絞り量が閾値ＴＨ２未満であることを検出した場合には、被写体が近景で観察されているとの判定結果を得る。
　判定部４８は、調光制御部４６から出力される駆動電流情報に基づき、白色光源に対して現在供給されている駆動電流の大きさが閾値ＴＨ３以上であるか否かを検出する。そして、判定部４８は、白色光源に対して現在供給されている駆動電流の大きさが閾値ＴＨ３以上であることを検出した場合には、被写体が遠景で観察されているとの判定結果を得る。また、判定部４８は、白色光源に対して現在供給されている駆動電流の大きさが閾値ＴＨ３未満であることを検出した場合には、被写体が近景で観察されているとの判定結果を得る。
　判定部４８は、調光制御部４６から出力される回転速度情報に基づき、回転フィルタ３４における現在の回転速度が閾値ＴＨ４未満であるか否かを検出する。そして、判定部４８は、回転フィルタ３４における現在の回転速度が閾値ＴＨ４未満であることを検出した場合には、被写体が遠景で観察されているとの判定結果を得る。また、判定部４８は、回転フィルタ３４における現在の回転速度が閾値ＴＨ４以上であることを検出した場合には、被写体が近景で観察されているとの判定結果を得る。
　判定部４８は、観察モード設定部４７から出力される観察モード情報に基づき、現在の観察モードが白色光観察モードまたは特殊光観察モードのいずれであるかを検出する。そして、判定部４８は、現在の観察モードが特殊光観察モードであることを検出した場合には、被写体が近景で観察されているとの判定結果を得る。すなわち、判定部４８は、観察モード設定部４７から出力される観察モード情報に基づき、被写体を照明するための照明光として光源装置３から狭帯域光が出射されていることを検出した場合に、被写体が近景で観察されているとの判定結果を得る。
　なお、本実施例の判定部４８は、現在の観察モードが白色光観察モードであることを検出した場合には、画像生成部４１から出力される画像、移動レンズ制御部４４から出力されるレンズ位置情報、調光制御部４６から出力される絞り量情報、調光制御部４６から出力される駆動電流情報、または、調光制御部４６から出力される回転速度情報のいずれかに基づく判定処理を行うことにより、被写体が遠景または近景のどちらで観察されているかを判定するものとする。
　撮像制御部４５は、判定部４８の判定処理により得られた判定結果に応じ、被写体が遠景で観察されている場合には、前群レンズユニット５１のＦ値を増加させるための制御として、対物絞り６３の絞り量を所定の絞り量ＳＡまで増加させる（対物絞り６３を絞る）制御を行う。また、撮像制御部４５は、判定部４８の判定処理により得られた判定結果に応じ、被写体が近景で観察されている場合には、前群レンズユニット５１のＦ値を減少させるための制御として、対物絞り６３の絞り量を所定の絞り量ＳＢまで減少させる（対物絞り６３を開く）制御を行う。
　撮像制御部４５は、判定部４８の判定処理により得られた判定結果に応じ、被写体が遠景で観察されている場合には、撮像素子９２の受光部１０１における露光時間を所定の露光時間ＥＡまで増加させる制御を行う。また、撮像制御部４５は、判定部４８の判定処理により得られた判定結果に応じ、被写体が近景で観察されている場合には、撮像素子９２の受光部１０１における露光時間を所定の露光時間ＥＢまで減少させる制御を行う。
　撮像制御部４５は、判定部４８の判定処理により得られた判定結果に応じ、被写体が近景で観察されている場合には、撮像素子９２の受光部１０１における読出モードを単画素読出モードに設定するための制御を行う。また、撮像制御部４５は、判定部４８の判定処理により得られた判定結果に応じ、被写体が遠景で観察されている場合には、撮像素子９２の受光部１０１における読出モードを画素加算読出モードに設定するための制御を行う。
　ここで、撮像制御部４５の制御に応じて設定される単画素読出モード及び画素加算読出モードにおける読出動作の具体例について、以下に説明する。なお、以下の説明においては、簡単のため、受光部１０１が図５に示すように配置された１６個の画素Ｐ１１～Ｐ４４を具備する場合、すなわち、受光部１０１が４×４画素で構成されている場合を一例として挙げて説明する。また、本実施例においては、以下に説明する読出動作を適宜変形することにより、受光部１０１の画素数に適合した読出動作を行わせるようにしてもよい。図５は、受光部において行われる読出動作の具体例を説明するための図である。
　受光部１０１は、撮像制御部４５の制御に応じ、単画素読出モードの読出動作として、各画素において生成された電気信号を１画素分ずつ順次読み出すための動作を行う。
　具体的には、受光部１０１は、単画素読出モードの読出動作として、例えば、最も左上に配置された画素Ｐ１１を起点とする水平ライン上の各画素Ｐ１１～Ｐ１４において生成された電気信号を１画素分ずつ順次読み出した後、さらに、画素Ｐ１１の直下に配置された画素Ｐ２１を起点とする水平ライン上の各画素Ｐ２１～Ｐ２４において生成された電気信号を１画素分ずつ順次読み出すような動作を行う。すなわち、このような単画素読出モードの読出動作によれば、画素Ｐ４４において生成された電気信号を読み出したタイミングにおいて、１フレーム分の電気信号の読み出しが完了する。
　また、受光部１０１は、撮像制御部４５の制御に応じ、画素加算読出モードの読出動作として、例えば、相互に隣接して配設された複数の画素により構成される１つの画素群で生成された電気信号を１画素分の電気信号として順次読み出すための動作を行う。但し、撮像制御部４５の制御に応じて設定される画素加算読出モードにおいては、相互に隣接する画素群同士の一部の画素が重複した状態で電気信号の読み出しが行われるものとする。
　具体的には、受光部１０１は、画素加算読出モードの読出動作として、例えば、画素Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ２１及びＰ２２の４つの画素により構成される画素群で生成された電気信号を加算して１画素分の電気信号として読み出し、画素Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ２２及びＰ２３の４つの画素により構成される画素群で生成された電気信号を加算して１画素分の電気信号として読み出し、画素Ｐ１３、Ｐ１４、Ｐ２３及びＰ２４の４つの画素により構成される画素群で生成された電気信号を加算して１画素分の電気信号として読み出し、画素Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ３１及びＰ３２の４つの画素により構成される画素群で生成された電気信号を加算して１画素分の電気信号として読み出すような動作を行う。すなわち、このような画素加算読出モードの読出動作によれば、画素Ｐ３３、Ｐ３４、Ｐ４３及びＰ４４の４つの画素により構成される画素群で生成された電気信号を加算して１画素分の電気信号として読み出したタイミングにおいて、１フレーム分の電気信号の読み出しが完了する。また、前述のような画素加算読出モードの読出動作によれば、単画素読出モードの読出動作に比べて電気信号の読み出し回数を少なくすることができるため、１フレーム分の電気信号の読み出しを単画素読出モードよりも高速に完了することができる。
　以上に述べたように、本実施例によれば、被写体が遠景で観察されている場合に、画素加算読出モードによる読出動作が行われることにより、例えば、被検者の体腔内に存在する病変等の被写体の特定に適した明るさを具備するような、Ｓ／Ｎの高い観察画像を表示装置５に表示させることができる。また、以上に述べたように、本実施例によれば、被写体が近景で観察されている場合に、単画素読出モードによる読出動作が行われることにより、例えば、病変等の被写体の詳細な状態の確認に適した解像力を具備するような、解像度の高い観察画像を表示装置５に表示させることができる。
　従って、本実施例によれば、遠景時及び近景時の両方において、被写体からの光を撮像して得られる画像の画質を診断に適した画質にすることができる。
　なお、本実施例の撮像システム１は、単画素読出モード及び画素加算読出モードに相当する読出動作を受光部１０１において行うための構成を有するものに限らず、例えば、単画素読出モード及び画素加算読出モードに相当する信号処理を回路基板９４において行うための構成を有していてもよく、または、単画素読出モード及び画素加算読出モードに相当する画像処理を画像処理部４２において行うための構成を有していてもよい。
　また、本実施例によれば、例えば、画素加算読出モードにおいて、受光部１０１による読出動作と、回路基板９４による信号処理と、を連動させるようにしてもよい。具体的には、画素加算読出モードにおいて、例えば、（図５の画素Ｐ１１及びＰ２１等に示されるような、）垂直方向に隣接する２つの画素により構成される画素群で生成された電気信号を１画素分の電気信号として順次読み出すための読出動作が受光部１０１により行われるとともに、受光部１０１から順次読み出された電気信号のうち、水平方向に隣接する２画素分の電気信号を加算して１画素分とするような信号処理が回路基板９４により行われるようにしてもよい。
　また、本実施例によれば、画素加算読出モードにおいて、相互に隣接する画素群同士の一部の画素が重複した状態で電気信号の読み出しが行われるものに限らず、例えば、相互に隣接する画素群同士が重複しない状態で電気信号の読み出しが行われるものであってもよい。
（第２の実施例）
　図６及び図７は、本発明の第２の実施例に係るものである。
　なお、本実施例においては、第１の実施例と同様の構成等を有する部分に関する詳細な説明を省略するとともに、第１の実施例と異なる構成等を有する部分に関して主に説明を行う。
　撮像システム１Ａは、図６に示すように、内視鏡２と、光源装置３と、プロセッサ４Ａと、表示装置５と、を有して構成されている。図６は、第２の実施例に係る撮像システムの要部の構成を示す図である。
　プロセッサ４Ａは、図６に示すように、画像生成部４１と、画像処理部４２と、明るさ検出部４３と、移動レンズ制御部４４と、撮像制御部４５Ａと、調光制御部４６と、観察モード設定部４７Ａと、判定部４８Ａと、を有して構成されている。
　撮像制御部４５Ａは、観察モード設定部４７Ａから出力される観察モード情報に基づき、現在の観察モードが白色光観察モードまたは特殊光観察モードのいずれであるかを検出するように構成されている。
　撮像制御部４５Ａは、現在の観察モードが特殊光観察モードであることを検出した場合、判定部４８の判定処理により得られた判定結果に応じ、第１の実施例の撮像制御部４５と同様の動作を行うように構成されている。また、撮像制御部４５Ａは、被写体が近景で観察されているとの判定結果が判定部４８により得られた場合、第１の実施例の撮像制御部４５と同様の動作を行うように構成されている。
　一方、撮像制御部４５Ａは、現在の観察モードが白色光観察モードであることを検出し、かつ、被写体が遠景で観察されているとの判定結果が判定部４８により得られた場合、例えば、フィルタ駆動機構３３におけるモータ回転量またはモータ回転角度等に基づいて回転フィルタ３４の回転状態を検出し、さらに、当該検出した回転フィルタ３４の回転状態に基づき、第１のフィルタ群３４Ａを経て出射されている光がＲ光、Ｇ光またはＢ光のいずれであるかを検出するように構成されている。すなわち、撮像制御部４５Ａは、被写体を照明するための照明光として光源装置３から出射されている光がＲ光、Ｇ光またはＢ光のいずれであるかを検出するように構成されている。
　撮像制御部４５Ａは、第１のフィルタ群３４Ａを経て出射されている光がＧ光またはＢ光であることを検出した場合において、受光部１０１における読出モードを、第１の実施例と同様の読出動作を行う単画素読出モードに設定するための制御を行うように構成されている。また、撮像制御部４５Ａは、第１のフィルタ群３４Ａを経て出射されている光がＲ光であることを検出した場合において、受光部１０１における読出モードを、後述の読出動作を行う画素加算読出モードに設定するための制御を行うように構成されている。
　なお、本実施例の撮像制御部４５Ａは、前述のように構成されたものに限らず、例えば、光源装置３からのＧ光またはＢ光の出射に同期して受光部１０１における読出モードを単画素読出モードに設定するための制御を行い、光源装置３からのＲ光の出射に同期して受光部１０１における読出モードを画素加算読出モードに設定するための制御を行うように構成されていてもよい。
　観察モード設定部４７Ａは、スコープスイッチ２３のレンズ観察モード設定スイッチにおいて設定されている現在の観察モードを検出し、当該検出した現在の観察モードに応じた動作を光源制御部３６、画像処理部４２及び調光制御部４６において行わせるための制御を行うように構成されている。また、観察モード設定部４７Ａは、スコープスイッチ２３のレンズ観察モード設定スイッチにおいて設定されている現在の観察モードを検出し、当該検出した現在の観察モードを示す観察モード情報を撮像制御部４５Ａへ出力するように構成されている。
　判定部４８Ａは、画像生成部４１から出力される画像、移動レンズ制御部４４から出力されるレンズ位置情報、調光制御部４６から出力される絞り量情報、または、調光制御部４６から出力される回転速度情報のいずれかに基づき、被写体が遠景または近景のどちらで観察されているかを判定するための判定処理として、第１の実施例において説明したものと同様の処理を行うように構成されている。また、判定部４８Ａは、前述の判定処理により得られた判定結果を撮像制御部４５Ａへ出力するように構成されている。
　続いて、以上に述べたような構成を具備する撮像システム１Ａの作用について説明する。
　術者等のユーザは、撮像システム１Ａの各部の電源を投入した後、表示装置５に表示される画像を確認しながら挿入部２１ａを被検者の体腔内に挿入してゆくことにより、当該被検者の体腔内における所望の被写体を撮像可能な位置に先端部２１ｂを配置するとともに、白色光観察モードに設定した状態で当該所望の被写体の観察を実施する。そして、このようなユーザの操作に応じ、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光が照明光として先端部２１ｂから所望の被写体へ順次照射され、当該照明光により照明された当該所望の被写体からの戻り光を撮像することにより撮像信号が生成され、当該生成された撮像信号が撮像ユニット２２から画像生成部４１へ出力され、当該撮像信号に対して所定の信号処理を施すことにより生成された画像が画像生成部４１から画像処理部４２、明るさ検出部４３及び判定部４８Ａへ出力される。
　判定部４８Ａは、画像生成部４１から出力される画像、移動レンズ制御部４４から出力されるレンズ位置情報、調光制御部４６から出力される絞り量情報、または、調光制御部４６から出力される回転速度情報のいずれかに基づき、被写体が遠景または近景のどちらで観察されているかを判定するための判定処理を行う。
　撮像制御部４５Ａは、判定部４８Ａの判定処理により得られた判定結果に応じ、被写体が近景で観察されている場合に、撮像素子９２の受光部１０１における読出モードを単画素読出モードに設定するための制御を行う。
　また、撮像制御部４５Ａは、被写体が遠景で観察されているとの判定結果が判定部４８により得られた場合に、フィルタ駆動機構３３におけるモータ回転量またはモータ回転角度等に基づいて回転フィルタ３４の回転状態を検出し、さらに、当該検出した回転フィルタ３４の回転状態に基づき、第１のフィルタ群３４Ａを経て出射されている光がＲ光、Ｇ光またはＢ光のいずれであるかを検出する。
　撮像制御部４５Ａは、第１のフィルタ群３４Ａを経て出射されている光がＧ光またはＢ光であることを検出した場合において、受光部１０１における読出モードを、第１の実施例と同様の読出動作を行う単画素読出モードに設定するための制御を行う。また、撮像制御部４５Ａは、第１のフィルタ群３４Ａを経て出射されている光がＲ光であることを検出した場合において、受光部１０１における読出モードを、以下のような読出動作を行う画素加算読出モードに設定するための制御を行うように構成されている。
　ここで、撮像制御部４５Ａの制御に応じて設定される画素加算読出モードの読出動作の具体例について、以下に説明する。なお、以下の説明においては、簡単のため、受光部１０１が図５に示すように配置された１６個の画素Ｐ１１～Ｐ４４を具備する場合、すなわち、受光部１０１が４×４画素で構成されている場合を一例として挙げて説明する。また、本実施例においては、以下に説明する読出動作を適宜変形することにより、受光部１０１の画素数に適合した読出動作を行わせるようにしてもよい。
　受光部１０１は、撮像制御部４５Ａの制御に応じ、画素加算読出モードの読出動作として、例えば、相互に隣接して配設された複数の画素により構成される１つの画素群で生成された電気信号を１画素分の電気信号として順次読み出すための動作を行う。但し、撮像制御部４５Ａの制御に応じて設定される画素加算読出モードにおいては、相互に隣接する画素群同士が重複しない状態で電気信号の読み出しが行われるものとする。
　具体的には、受光部１０１は、画素加算読出モードの読出動作として、例えば、画素Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ２１及びＰ２２の４つの画素により構成される画素群で生成された電気信号を加算して１画素分の電気信号として読み出し、画素Ｐ１３、Ｐ１４、Ｐ２３及びＰ２４の４つの画素により構成される画素群で生成された電気信号を加算して１画素分の電気信号として読み出し、画素Ｐ３１、Ｐ３２、Ｐ４１及びＰ４２の４つの画素により構成される画素群で生成された電気信号を加算して１画素分の電気信号として読み出し、画素Ｐ３３、Ｐ３４、Ｐ４３及びＰ４４の４つの画素により構成される画素群で生成された電気信号を加算して１画素分の電気信号として読み出すような動作を行う。すなわち、このような画素加算読出モードの読出動作によれば、画素Ｐ３３、Ｐ３４、Ｐ４３及びＰ４４の４つの画素により構成される画素群で生成された電気信号を加算して１画素分の電気信号として読み出したタイミングにおいて、１フレーム分の電気信号の読み出しが完了する。
　ここで、以上に述べたような制御によれば、例えば、生体粘膜表層を被写体として撮像した際に、当該生体粘膜表層に存在する微小血管の構造を特定可能な解像力を具備する画像ＧＩ及び画像ＢＩが生成されるとともに、当該微小血管の構造を視認可能な明るさを具備する画像ＲＩが生成される。そのため、以上に述べたような制御によれば、例えば、生体粘膜表層に存在する微小血管の情報の劣化を抑制しつつ、当該微小血管の観察に適した明るさを具備する画像を表示装置５に表示させることができる。
　なお、本実施例によれば、例えば、第１のフィルタ群３４Ａを経て出射されている光がＢ光であることを検出した場合において、受光部１０１における読出モードを、第１の実施例と同様の読出動作を行う単画素読出モードに設定するための制御を行うとともに、第１のフィルタ群３４Ａを経て出射されている光がＲ光またはＧ光であることを検出した場合において、受光部１０１における読出モードを、前述のような読出動作を行う画素加算読出モードに設定するための制御を行うようにしてもよい。そして、このような制御によれば、例えば、生体粘膜表層に存在する微小血管の情報の劣化を抑制しつつ、当該微小血管の観察に適した明るさを具備する画像を表示装置５に表示させることができる。
　また、本実施例によれば、例えば、第１のフィルタ群３４Ａを経て出射されている光がＧ光であることを検出した場合において、受光部１０１における読出モードを、第１の実施例と同様の読出動作を行う単画素読出モードに設定するための制御を行うとともに、第１のフィルタ群３４Ａを経て出射されている光がＢ光またはＲ光であることを検出した場合において、受光部１０１における読出モードを、前述のような読出動作を行う画素加算読出モードに設定するための制御を行うようにしてもよい。そして、このような制御によれば、例えば、生体粘膜表層に存在する特徴的な構造を具備する微小血管の情報の劣化を抑制しつつ、当該微小血管の観察に適した明るさを具備する画像を表示装置５に表示させることができる。
　以上に述べたように、本実施例によれば、現在の観察モードが白色光観察モードであり、かつ、被写体が遠景で観察されている場合において、第１のフィルタ群３４Ａを経て出射されている光に応じ、受光部１０１における読出モードを切り替えるための動作が行われる。そのため、本実施例によれば、現在の観察モードが白色光観察モードであり、かつ、被写体が遠景で観察されている場合において、例えば、被検者の体腔内に存在する病変等の被写体の特定に適した明るさ及び解像力を具備するような、Ｓ／Ｎ及び解像度の高い観察画像を表示装置５に表示させることができる。
　なお、本実施例によれば、画素加算読出モードにおいて、相互に隣接する画素群同士が重複しない状態で電気信号の読み出しが行われるものに限らず、例えば、相互に隣接する画素群同士の一部の画素が重複した状態で電気信号の読み出しが行われるものであってもよい。
　また、本実施例においては、第１のフィルタ群３４Ａの代わりに、例えば、図７に示すような第１のフィルタ群３４Ｃを設けて回転フィルタ３４を構成してもよい。図７は、回転フィルタの構成の、図４とは異なる例を示す図である。
　第１のフィルタ群３４Ｃは、Ｒ光を透過させるＲフィルタ３４１と、Ｇ光を透過させるＧフィルタ３４２と、Ｂ光を透過させるＢフィルタ３４３と、の面積比が１：ＦＧ：ＦＢになるように形成されている。但し、前述のＦＧ及びＦＢは、いずれも２以上の所定の値であるものとする。すなわち、このような第１のフィルタ群３４Ｃの構成によれば、Ｇ光及びＢ光をＲ光の２倍以上の出射時間でそれぞれ出射することができる。
　一方、画像処理部４２は、第１のフィルタ群３４Ｃが回転フィルタ３４に設けられ、現在の観察モードが白色光観察モードであり、かつ、被写体が遠景で観察されている場合において、画像ＲＩ、ＧＩ及びＢＩを合成することにより、ＲＧＢカラー画像を生成する。
　ここで、画素加算読出モードにおいて、例えば、相互に隣接する４つの画素により構成される画素群で生成された電気信号を加算して１画素分の電気信号として読み出す読出動作が行われた場合、画像処理部４２は、画像ＲＩのサイズを４倍に拡大し、さらに、拡大後の画像ＲＩと、画像ＧＩと、画像ＢＩと、を合成するような処理を行うことにより、ＲＧＢカラー画像を生成する。図８は、画像処理部において行われる処理の一例を説明するための図である。
　そして、前述のような画像処理部４２の処理によれば、例えば、図８に示すように、拡大後の画像ＲＩにおいて、相互に隣接する４つの画素ＰＸ１～ＰＸ４の輝度値が同一の輝度値ＲＢになる。また、前述のような画像処理部４２の処理によれば、例えば、図８に示すように、ＲＧＢカラー画像において、画素ＰＸ１の画素値がＲＢ、ＧＢ１及びＢＢ１になり、画素ＰＸ２の画素値がＲＢ、ＧＢ２及びＢＢ２になり、画素ＰＸ３の画素値がＲＢ、ＧＢ３及びＢＢ３になり、画素ＰＸ４の画素値がＲＢ、ＧＢ４及びＢＢ４になる。
　そのため、第１のフィルタ群３４Ａの代わりに第１のフィルタ群３４Ｃを設けて回転フィルタ３４を構成することにより、現在の観察モードが白色光観察モードであり、かつ、被写体が遠景で観察されている場合において、表示装置５に表示される観察画像のＳ／Ｎをさらに向上させることができる。
　また、本実施例によれば、例えば、近赤外域の光であるＩＲ光を透過させるような光学特性を具備するＩＲフィルタを加えて第１のフィルタ群３４Ａを構成することにより、Ｒ光と、Ｇ光と、Ｂ光と、ＩＲ光と、が光源装置３から順次出射されるようにしてもよい。また、本実施例によれば、前述のような第１のフィルタ群３４Ａの構成に応じ、例えば、被写体が遠景で観察されており、かつ、第１のフィルタ群３４Ａを経て出射されている光がＢ光またはＧ光であることを検出した場合において、受光部１０１における読出モードを単画素読出モードに設定するための制御を行い、被写体が遠景で観察されており、かつ、第１のフィルタ群３４Ａを経て出射されている光がＲ光またはＩＲ光であることを検出した場合において、受光部１０１における読出モードを画素加算読出モードに設定するための制御を行うようにしてもよい。そして、このような制御によれば、例えば、生体粘膜深部に存在する太径の血管を含む画像を表示装置５に表示させることができ、その結果、電気メス等を用いた処置において当該血管の損傷を防止することができる。
　なお、本発明は、上述した各実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更や応用が可能であることは勿論である。
　本出願は、２０１４年１０月６日に日本国に出願された特願２０１４－２０５８５５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 (17)

  1. 　被写体を照明するための照明光として、相互に異なる複数の波長帯域の光を順次出射するように構成された光源装置と、
    　前記照明光により照明された前記被写体からの光を結像するように構成された対物光学系と、
    　前記対物光学系により結像された光を受光し、当該受光した光を光電変換して電気信号を生成するための複数の画素を２次元状に配設して形成された撮像面を具備する撮像素子と、
    　前記被写体が遠景または近景のどちらで観察されているかを判定するための判定処理を行うように構成された判定部と、
    　前記判定部の判定処理により得られた判定結果に応じ、前記撮像素子における読出モードを、前記撮像面に配設された各画素で生成された電気信号を１画素分ずつ順次読み出すモードである単画素読出モード、または、前記撮像面において相互に隣接して配設された複数の画素により構成される１つの画素群で生成された電気信号を１画素分の電気信号として順次読み出すモードである画素加算読出モードのいずれかに設定するための制御を行うように構成された撮像制御部と、
    　を有することを特徴とする撮像システム。
  2. 　前記撮像制御部は、前記撮像素子における読出モードを前記画素加算読出モードに設定した際に、前記撮像面において相互に隣接する画素群同士の一部の画素が重複した状態で電気信号の読み出しを行わせるための制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
  3. 　前記撮像制御部は、前記撮像素子における読出モードを前記画素加算読出モードに設定した際に、前記撮像面において相互に隣接する画素群同士が重複しない状態で電気信号の読み出しを行わせるための制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
  4. 　前記判定部は、前記撮像素子から読み出された電気信号の出力値を検出することにより、前記被写体が遠景または近景のどちらで観察されているかを判定することを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
  5. 　前記撮像面の外縁部には、前記対物光学系により結像された光を通過させるように形成された開口と、前記対物光学系により結像された光を遮光するように形成された遮光部材と、を有して構成された遮光部が設けられており、
    　前記判定部は、前記開口に位置する画素または画素群から読み出された電気信号の出力値を検出することにより、前記被写体が遠景または近景のどちらで観察されているかを判定することを特徴とする請求項４に記載の撮像システム。
  6. 　前記対物光学系に設けられ、前記対物光学系の光軸方向に沿って移動することができるように構成された移動レンズをさらに有し、
    　前記判定部は、前記移動レンズの現在の配置位置を検出することにより、前記被写体が遠景または近景のどちらで観察されているかを判定することを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
  7. 　前記移動レンズの光入射面の外縁部に設けられた光学的指標と、
    　前記撮像素子から出力される信号に応じた画像を生成するように構成された画像生成部と、をさらに有し、
    　前記判定部は、前記画像生成部において生成された画像に前記光学的指標が含まれているか否かを検出することにより、前記被写体が遠景または近景のどちらで観察されているかを判定することを特徴とする請求項６に記載の撮像システム。
  8. 　前記光源装置から出射される前記照明光の光量を調整するための制御を行うとともに、前記照明光の光量の調整における現在の制御状態を示す制御情報を出力するように構成された調光制御部をさらに有し、
    　前記判定部は、前記調光制御部から出力される前記制御情報に基づき、前記被写体が遠景または近景のどちらで観察されているかを判定することを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
  9. 　前記光源装置は、前記照明光の光量を絞り量に応じた光量に調整することができるように構成された絞り装置を有し、
    　前記調光制御部は、前記照明光の光量を調整するための制御を前記絞り装置に対して行うとともに、前記絞り装置における現在の絞り量を示す情報を前記制御情報として出力することを特徴とする請求項８に記載の撮像システム。
  10. 　前記光源装置は、前記照明光の光量を駆動電流の大きさに応じた光量に調整することができるように構成された光源を有し、
    　前記調光制御部は、前記照明光の光量を調整するための制御を前記光源に対して行うとともに、前記光源に対して現在供給されている駆動電流の大きさを示す情報を前記制御情報として出力することを特徴とする請求項８に記載の撮像システム。
  11. 　前記対物光学系を経て前記撮像素子に結像される光の光量を絞り量に応じた光量に調整することができるように構成された絞り装置をさらに有し、
    　前記撮像制御部は、前記判定部の判定処理により得られた判定結果に応じ、前記絞り装置における絞り量を変化させるための制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
  12. 　前記光源装置は、前記照明光として順次出射する光を、複数色の広帯域光または複数色の狭帯域光のいずれかに切り替えることができるように構成されており、
    　前記判定部は、前記光源装置から出射されている光が前記狭帯域光であることを検出した際に、前記被写体が近景で観察されているとの判定結果を得ることを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
  13. 　前記光源装置は、前記照明光として、赤色の波長帯域の光と、緑色の波長帯域の光と、
    青色の波長帯域の光と、を順次出射するように構成されており、
    　前記撮像制御部は、前記被写体が遠景で観察されているとの判定結果が得られ、かつ、前記光源装置から前記照明光として前記緑色の波長帯域の光または前記青色の波長帯域の光が出射されていることを検出した場合に、前記撮像素子における読出モードを前記単画素読出モードに設定するための制御を行い、前記被写体が遠景で観察されているとの判定結果が得られ、かつ、前記光源装置から前記照明光として前記赤色の波長帯域の光が出射されていることを検出した場合に、前記撮像素子における読出モードを前記画素加算読出モードに設定するための制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
  14. 　前記光源装置は、前記緑色の波長帯域の光及び前記青色の波長帯域の光を、前記赤色の波長帯域の光の２倍以上の出射時間でそれぞれ出射するように構成されていることを特徴とする請求項１３に記載の撮像システム。
  15. 　前記光源装置は、前記照明光として、赤色の波長帯域の光と、緑色の波長帯域の光と、
    青色の波長帯域の光と、を順次出射するように構成されており、
    　前記撮像制御部は、前記被写体が遠景で観察されているとの判定結果が得られ、かつ、前記光源装置から前記照明光として前記青色の波長帯域の光が出射されていることを検出した場合に、前記撮像素子における読出モードを前記単画素読出モードに設定するための制御を行い、前記被写体が遠景で観察されているとの判定結果が得られ、かつ、前記光源装置から前記照明光として前記赤色の波長帯域の光または前記緑色の波長帯域の光が出射されていることを検出した場合に、前記撮像素子における読出モードを前記画素加算読出モードに設定するための制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
  16. 　前記光源装置は、前記照明光として、赤色の波長帯域の光と、緑色の波長帯域の光と、青色の波長帯域の光と、近赤外域の光と、を順次出射するように構成されており、
    　前記撮像制御部は、前記被写体が遠景で観察されているとの判定結果が得られ、かつ、前記光源装置から前記照明光として前記緑色の波長帯域の光または前記青色の波長帯域の光が出射されていることを検出した場合に、前記撮像素子における読出モードを前記単画素読出モードに設定するための制御を行い、前記被写体が遠景で観察されているとの判定結果が得られ、かつ、前記光源装置から前記照明光として前記赤色の波長帯域の光または前記近赤外域の光が出射されていることを検出した場合に、前記撮像素子における読出モードを前記画素加算読出モードに設定するための制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
  17. 　前記対物光学系及び前記撮像素子が、被検者の体腔内に挿入される内視鏡挿入部の先端部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
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