CN107518867A - 光源装置及内窥镜系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光源装置及内窥镜系统。本发明的课题在于提供一种比以往紧凑且价格低廉的光源装置及具有紧凑且价格低廉的光源装置的内窥镜系统。在光源装置(14)的光源部(20)具备：第1光源(71)，发出蓝色光；第2光源(72)，发出除了绿色成分以外还包含红色成分的宽频带的绿色光；及光学滤波器(73)，按每个波长调节宽频带的绿色光的光量。光学滤波器(73)具有在反射宽频带的绿色光时绿色成分的反射率小于红色成分的反射率的特性，或具有使宽频带的绿色光透射时绿色成分的透射率小于红色成分的透射率的特性。

Description

光源装置及内窥镜系统

技术领域

本发明涉及一种利用由多个光源发出的光生成对观察对象进行照明的照明光的光源装置及内窥镜系统。

背景技术

医疗领域中，通常利用具备光源装置、内窥镜及处理器装置的内窥镜系统进行诊断。光源装置例如生成白色光作为照明光。内窥镜对照明光所照射的观察对象进行拍摄。并且，处理器装置利用通过内窥镜进行拍摄的观察对象的图像(以下，称作拍摄图像)，生成用于诊断的观察用图像(以下，称作观察图像)并显示于显示器。

关于内窥镜系统中使用的光源装置，例如如专利文献1，使用了氙气灯等灯等发出的白色的照明光，但近年来，已知有使用LED(Light Emitting Diode)等半导体光源来发出白色的照明光的光源装置(专利文献2)。并且，如专利文献1及专利文献2，内窥镜系统的光源装置中，有时利用光学滤波器对照明光所包含的光成分进行调节。

专利文献1：日本特开2004-121486号公报

专利文献2：日本特开2016-007355号公报

利用LED等半导体光源来发出照明光时，要求能够与使用利用灯来发出照明光的以往的光源装置的情况相同地观察到观察对象。只是，当欲利用以LED等单色光源发出的照明光重现用以往的灯发出的照明光进行拍摄的观察图像的情况下，不得不使用多色光源。即，需要预先准备至少3原色的光源。例如，使用LED作为照明光的光源时，需预先在光源装置中搭载蓝色、绿色及红色的LED。并且，欲进一步提高观察图像的重现性时，或欲实现其他特殊的观察模式时，除了这些以外，需进一步追加其他颜色的光源。

如上述，若预先在光源装置中设置各种颜色的光源，则能够重现利用灯时的观察图像或实现特殊的观察模式。但是，存在如下问题，即，越增加光源的颜色种类，由于这些的配置空间，光源装置越巨大化，且制造成本也增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种比以往紧凑且价格低廉的光源装置及具有紧凑且价格低廉的光源装置的内窥镜系统。

光源装置具备：第1光源，发出蓝色光；第2光源，发出除了绿色成分以外还包含红色成分的宽频带的绿色光；及光学滤波器，按每个波长调节宽频带的绿色光的光量。光学滤波器具有反射宽频带的绿色光时绿色成分的反射率小于红色成分的反射率的特性，或具有使宽频带的绿色光透射时绿色成分的透射率小于红色成分的透射率的特性。

优选第2光源包含发出激发光的发光元件及照射激发光时发出宽频带的绿色光的荧光体，光学滤波器截止激发光。

优选光学滤波器中，每个成分的反射率或透射率的变化为阶梯状。

优选光学滤波器中，每个成分的反射率或透射率的变化平滑。

优选光学滤波器为对蓝色光与宽频带的绿色光进行合波的合波部件。

优选除了第1光源及第2光源以外，还具备发出在氧合血红蛋白与还原血红蛋白的吸光系数上存在差的光的追加光源。

优选除了第1光源及第2光源，还具备发出红外光的追加光源。

优选除了光学滤波器以外，或以能够与光学滤波器更换的方式，还具备从宽频带的绿色光减光红色成分的第2光学滤波器。

一种内窥镜系统，其具备：光源装置，具有发出蓝色光的第1光源、发出除了绿色成分以外还包含红色成分的宽频带的绿色光的第2光源、及按每个波长调节宽频带的绿色光的光量的光学滤波器，光学滤波器具有反射宽频带的绿色光时绿色成分的反射率小于红色成分的反射率的特性，或具有使宽频带的绿色光透射时绿色成分的透射率小于红色成分的透射率的特性；及图像传感器，利用蓝色光与已由光学滤波器进行成分调节的宽频带的绿色光，对观察对象进行拍摄。

优选图像传感器为在各像素具有滤色器的彩色传感器。

优选使施加于利用红色成分对观察对象进行拍摄的红色图像的增益大于施加于利用绿色成分对观察对象进行拍摄的绿色图像的增益。

发明效果

本发明的光源装置中，作为光源具有发出蓝色光的第1光源及发出除了绿色成分以外还包含红色成分的宽频带的绿色光的第2光源，通过利用光学滤波器按每个波长调节宽频带的绿色光的光量，作为整体，形成白色的照明光。因此，本发明的光源装置及内窥镜系统能够省略发出红色光的红色光源，因此比以往更紧凑且价格低廉。

附图说明

图1是内窥镜系统的示意图。

图2是内窥镜系统的框图。

图3是表示滤色器的透射率的曲线图。

图4是光源装置所具有的光源部的框图。

图5是表示第2光源所发出的宽频带的绿色光的分光光谱的曲线图。

图6是表示光学滤波器的特性的曲线图。

图7是表示经由光学滤波器的宽频带的绿色光的分光光谱的曲线图。

图8是表示变形例的光学滤波器的特性的曲线图。

图9是照明光的分光光谱。

图10是将光源装置与处理器装置一体化的内窥镜系统的框图。

图11是以往的原色系滤色器的排列。

图12是降低绿色成分G的灵敏度且提高红色成分R的灵敏度的原色系滤色器的排列。

图13是以往的补色系滤色器的排列。

图14是降低绿色成分G的灵敏度且提高红色成分R的灵敏度的补色系滤色器的排列。

图15是提高红色成分R的灵敏度的补色系滤色器的排列。

图16是提高红色成分R的灵敏度的补色系滤色器的排列。

图17是进一步设置追加光源的光源装置的框图。

图18是表示氧合血红蛋白与还原血红蛋白的吸光系数的曲线图。

图19是除了光学滤波器以外，还设置有第2光学滤波器的光源部的框图。

图20是表示第2光学滤波器的特性的曲线图。

图21是除了光学滤波器以外，还设置有第2光学滤波器的另一光源部的框图。

图22是以能够与光学滤波器更换的方式设置有第2光学滤波器的光源部的框图。

图23是表示以能够与光学滤波器更换的方式设置的第2光学滤波器的特性的曲线图。

图24是胶囊型内窥镜的示意图。

图25是白色LED所发出的白色光的分光光谱。

图26是另一白色LED所发出的白色光的分光光谱。

具体实施方式

[第1实施方式]

如图1所示，内窥镜系统10具有对观察对象进行拍摄的内窥镜12、光源装置14、处理器装置16、作为显示部的显示器18及控制台19。内窥镜12与光源装置14光学连接，并且与处理器装置16电连接。内窥镜12具有插入被检体内的插入部12a、设置于插入部12a的基端部分的操作部12b、设置于插入部12a的前端侧的弯曲部12c及前端部12d。通过对操作部12b的角度旋钮12e进行操作，弯曲部12c弯曲。弯曲部12c弯曲的结果，前端部12d朝向所希望的方向。另外，在前端部12d设置有朝向观察对象喷射空气或水等的喷射口(未图示)。并且，操作部12b中，除了角度旋钮12e以外，还设置有变焦操作部13a及模式切换开关13b。变焦操作部13a在对观察对象进行放大或缩小时使用。模式切换开关13b在内窥镜系统10具有多个观察模式时用于观察模式的切换。

处理器装置16与显示器18及控制台19电连接。显示器18根据需要，输出显示观察图像与所附带的图像信息等。控制台19作为接收功能设定等输入操作的用户界面发挥功能。另外，处理器装置16上可连接记录图像和图像信息等的外置的记录部(省略图示)。

如图2所示，光源装置14具备：光源部20，发出照明光；及光源控制部22，控制照明光的发光时机、照明光的光量及照明光的成分等。本实施方式中，照明光大致为白色光。

光源部20所发出的照明光入射到光导41。光导41内置于内窥镜12及通用塞绳内，将照明光传递至内窥镜12的前端部12d。通用塞绳为连接内窥镜12与光源装置14及处理器装置16的塞绳。另外，作为光导41，能够使用多模光纤。作为一例，能够使用芯径105μm、包层直径125μm、包含成为外皮的保护层的直径为的细径的光缆。

内窥镜12的前端部12d设置有照明光学系统30a与拍摄光学系统30b。照明光学系统30a具有照明透镜45，照明光经由该照明透镜45照射于观察对象。拍摄光学系统30b具有物镜46、变焦透镜47及图像传感器48。图像传感器48经由物镜46及变焦透镜47，利用从观察对象返回的照明光的反射光等(反射光以外，还包含散射光、观察对象所发出的荧光或对观察对象给药等的药剂引起的荧光等)，对观察对象进行拍摄。另外，变焦透镜47通过进行变焦操作部13a的操作来移动。其结果，对利用图像传感器48进行拍摄的观察对象进行放大或缩小来观察。

本实施方式中，图像传感器48为在各像素具有滤色器的所谓的原色系的彩色传感器。因此，图像传感器48的各像素例如具有图3所示的R滤色器(红色滤色器)、G滤色器(绿色滤色器)及B滤色器(蓝色滤色器)中的任一个。具有R滤色器的像素为R像素，具有G滤色器的像素为G像素，且具有B滤色器的像素为B像素。如此，图像传感器48具有R像素、G像素及B像素的3色的像素，因此当使用白色光作为照明光来对观察对象进行拍摄时，可同时获得以R像素对观察对象进行拍摄来获得的R图像、以G像素对观察对象进行拍摄来获得的G图像及以B像素对观察对象进行拍摄来获得的B图像。

另外，作为图像传感器48，能够利用CCD(Charge Coupled Device)传感器或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)传感器。并且，本实施方式的图像传感器48为原色系的彩色传感器，但也能够利用补色系的彩色传感器。补色系的彩色传感器例如具有设置有青色滤色器的青色像素、设置有品红色滤色器的品红色像素、设置有黄色滤色器的黄色像素及设置有绿色滤色器的绿色像素。使用补色系彩色传感器时，从上述各色的像素获得的图像只要进行補色-原色颜色转换，则能够转换为B图像、G图像及R图像。并且，能够代替彩色传感器，使用未设置滤色器的单色传感器作为图像传感器48。此时，能够通过利用BGR等各颜色的照明光对观察对象依次进行拍摄，获得上述各颜色的图像。

处理器装置16具有图像获取部54、图像处理部61、显示控制部66及控制部69。

图像获取部54获取利用图像传感器48对观察对象进行拍摄来获得的多个颜色的拍摄图像。具体而言，图像获取部54按每个拍摄帧获取B图像、G图像及R图像的组。并且，图像获取部54具有DSP(Digital Signal Processor)56、干扰降低部58及转换部59，利用这些对所获取的图像实施各种处理。

DSP56对所获取的图像，根据需要实施缺陷校正处理、偏移处理、增益校正处理、线性矩阵处理、伽马转换处理、去马赛克处理及YC转换处理等各种处理。

缺陷校正处理为对与图像传感器48的缺陷像素对应的像素的像素值进行校正的处理。偏移处理为从已实施缺陷校正处理的图像降低暗电流成分，并设定正确的零电平的处理。增益校正处理为通过对已进行偏移处理的图像乘以增益来调整各图像的信号电平的处理。线性矩阵处理为提高已进行偏移处理的图像的颜色重现性的处理，伽马转换处理为调整线性矩阵处理之后的图像的明度和彩度的处理。去马赛克处理(还称作各相同性处理或同步化处理)为对空缺的像素的像素值进行插值的处理，对伽马转换处理之后的图像实施。空缺的像素是指，为了滤色器的排列，在图像传感器48中配置有其他颜色的像素，因而没有像素值的像素。例如，B图像为在B像素中对观察对象进行拍摄而获得的图像，因此图像传感器48中与G像素或R像素对应的位置的像素中没有像素值。去马赛克处理对B图像进行插值，生成位于图像传感器48的G像素及R像素的位置的像素的像素值。YC转换处理为将去马赛克处理之后的图像转换为亮度通道Y与色差通道Cb及色差通道Cr的处理。

干扰降低部58对亮度通道Y、色差通道Cb及色差通道Cr，例如利用移动平均法或中值滤色法等实施干扰降低处理。转换部59将干扰降低处理之后的亮度通道Y、色差通道Cb及色差通道Cr再次重新转换为BGR各颜色的图像。

图像处理部61对已实施上述各种处理的1拍摄帧量的B图像、G图像及R图像实施颜色转换处理、色彩强调处理及结构强调处理来生成观察图像。颜色转换处理为对BGR各颜色的图像进行3×3的矩阵处理、灰度转换处理及3维LUT(查表)处理等。色彩强调处理为强调图像的色彩的处理，结构强调处理为例如强调血管或凹坑图案等观察对象的组织或结构的处理。

显示控制部66从图像处理部61依次获取观察图像，将所获取的观察图像转换为适于显示的形式并依次输出显示于显示器18。由此，医生等能够利用观察图像的静态图像或动态图像来对观察对象进行观察。

控制部69例如为CPU(Central Processing Unit)，进行照明光的发光时机与拍摄帧的同步控制等内窥镜系统10的集中控制。并且，内窥镜系统10具有多个观察模式时，控制部69通过接收来自模式切换开关13b的操作输入，经由光源控制部22切换照明光。由此，观察模式被切换。

以下，对光源装置14的结构及作用进行更详细说明。如图4所示，光源装置14的光源部20具备第1光源71、第2光源72及光学滤波器73。并且，本实施方式中，光源部20除了第1光源71及第2光源72以外，还具备追加光源74。第1光源71、第2光源72及追加光源74能够分别独立地控制。

第1光源71发出包括蓝色成分B的光(以下，称作蓝色光)。第1光源71具备发光元件81及将发光元件81发出的蓝色光调整为平行光等的透镜82。发光元件81例如为LED或LD(Laser Diode)等半导体元件。第1光源71发出的蓝色光经由使蓝色光透射的合波部件76及合波部件77而入射到光导41。合波部件76及合波部件77例如为分色镜或分色棱镜等。

另外，通常蓝色的波长为约445nm至约485nm左右，例如有时将蓝色与绿色的中间的颜色例如称作蓝绿来与蓝色予以区别。但是，内窥镜系统10中，至少无需对光源部20的各光源发出的光过度地细分化颜色的种类(颜色的名称)。因此，本说明书中，将具有约440nm以上且小于约490nm的波长的光的颜色称作蓝色。并且，将具有约490nm以上且小于约600nm的波长的光的颜色称作绿色，且将具有约600nm以上且小于约680nm的波长的光的颜色称作红色。并且，将具有小于作为上述蓝色的波长的下限的“约440nm”的波长的可见光(例如约380nm以上且小于约440nm的可见光)的颜色称作紫色，表示波长比紫色短但图像传感器48具有灵敏度的光的颜色时，称作紫外。并且，表示具有作为上述红色的波长的上限的“约680nm”以上的波长且图像传感器48具有灵敏度的光的颜色时，称作红外。并且，本说明书中，“宽频带”是指波长范围遍及多个颜色的波长范围。白色是指至少包含上述属于蓝色或紫色的光、属于绿色的光及属于红色的颜色的光的光的颜色。

第2光源72发出除了绿色成分G以外还包含红色成分R的宽频带的光。但是，第2光源72发出的光中，绿色成分G的光量比红色成分R的光量多，因此辨识起来大致为绿色。因此，本说明书中，将第2光源72发出的光称作绿色光。即，第2光源72为发出宽频带的绿色光的光源。

第2光源72具备：发光元件83，发出激发光Ex；荧光体84，通过由发光元件83发出的激发光Ex入射来发出绿色光；及透镜85，将荧光体84发出的宽频带的绿色光调整为平行光等。发光元件83例如为LED或LD等半导体元件。并且，如图5所示，激发光Ex为在约445nm处具有峰的蓝色光，且荧光体84发出的绿色光为除了绿色成分G以外还包含红色成分R的宽频带的绿色光。如上述，第2光源72发出的宽频带的绿色光经由光学滤波器73与反射绿色成分G及红色成分R的合波部件77而入射到光导41。

光学滤波器73具有图6所示的分光透射率。因此，如图7所示，光学滤波器73按每个波长调节第2光源72发出的宽频带的绿色光的光量。更具体而言，光学滤波器73调节第2光源72发出的宽频带的绿色光的绿色成分G与红色成分R的光量比R/G。

例如，本实施方式中，第2光源72发出的宽频带的绿色光的绿色成分G与红色成分R的光量比R/G约为0.15。另一方面，通过经由光学滤波器73，宽频带的绿色光的绿色成分G与红色成分R的光量比R/G在入射到光导41时成为约0.22。将第2光源72发出的(即，经由光学滤波器73之前的)宽频带的绿色光的绿色成分G的光量设为“Gb”，并将经由光学滤波器73之后的绿色光的光量设为“Ga”时，经由光学滤波器73前后的绿色成分G的光量比Ga/Gb约为0.52。并且，将第2光源72发出的宽频带的绿色光的红色成分R的光量设为“Rb”，并将经由光学滤波器73之后的红色成分R的光量设为“Ra”时，经由光学滤波器73前后的红色成分R的光量比Ra/Rb约为0.75。

如上述，光学滤波器73调节宽频带的绿色光的绿色成分G与红色成分R的光量比R/G是为了将照明光设为适于观察对象的拍摄的白色光。适于观察对象的拍摄的白色光例如为在以往的内窥镜系统中用作照明光的白色光。内窥镜系统10的光源装置14具备发出蓝色光的第1光源71及发出宽频带的绿色光的第2光源72，但未设置发出红色光的光源。因此，虽然宽频带的绿色光中包含有红色成分R，但当简单地对蓝色光与宽频带的绿色光进行合波来形成照明光时，合波之后的照明光中，相对于蓝色成分B及绿色成分G，红色成分R相对不足，因此照明光例如变成青色(水色)。其结果，观察图像的色调变得不自然。

另一方面，当利用光学滤波器73将宽频带的绿色光的绿色成分G与红色成分R的光量比R/G调节为如上述时，至少照明光所包含的绿色成分G与红色成分R成为适于观察对象的拍摄的光量比。第1光源71的蓝色光的光量与第2光源72的宽频带的绿色光的光量能够分别独立地控制，因此若利用光学滤波器73将宽频带的绿色光的绿色成分G与红色成分R的光量比R/G调节为如上述，且光源控制部22适当调节第1光源71及第2光源72的发光量，则照明光变成适于观察对象的拍摄的白色光。

关于光量比R/G的具体的调节目标值，考虑第2光源72发出的宽频带的绿色光的分光特性、图像传感器48的各颜色的滤色器的分光特性及从图像传感器48获取图像时的增益、及通过DSP56进行的各种处理的内容(例如，通过线性矩阵处理而使用的矩阵)等来确定。其结果，光学滤波器73调节G图像及R图像的明度比。因此，当利用光学滤波器73调节宽频带的绿色光的绿色成分G与红色成分R的光量比时，利用作为调节目标的白色光对观察对象进行拍摄时获得的G图像及R图像的明度比、与利用光源装置14生成的照明光对观察对象进行拍摄时获得的G图像及R图像的明度比大致一致。即，光源装置14中没有发出红色光的红色光源，但所获得的观察图像成为与利用作为调节目标的白色光对观察对象进行拍摄时获得的观察图像相同的色彩。

如上述，光源部20中不设置发出红色光的红色光源，代替此，利用作为第2光源72的宽频带的绿色光的长波长侧的一部分的红色成分R将照明光设为白色光，因此与红色成分R相比，绿色成分G的光量变得过多。因此，光学滤波器73的分光透射率(参考图6)中，至少绿色成分G的透射率小于红色成分R的透射率。另外，本实施方式中，光学滤波器73使第2光源72发出的宽频带的绿色光透射并向光导41进行导光，但当然也能够设为光学滤波器73反射宽频带的绿色光来向光导41进行导光的结构。此时，光学滤波器73的分光反射率例如与图6相同，至少绿色成分的反射率小于红色成分的反射率。即，光学滤波器73具有反射宽频带的绿色光来向光导41进行导光时至少绿色成分G的反射率小于红色成分R的反射率的特性(分光反射率)，或具有使宽频带的绿色光透射来向光导41进行导光时至少绿色成分G的透射率小于红色成分R的透射率的特性(分光透射率)。

光学滤波器73中，每个波长的透射率的变化平滑。具体而言，绿色成分G的范围中，每个波长的透射率大致恒定，且红色成分R的范围中，每个波长的透射率平滑地逐渐上升至长波长侧。该分光透射率是考虑到血管等的结构的重现性(易拍摄性)的分光透射率。例如，内窥镜系统10及以往的内窥镜系统中，根据照明光所包含的光的波长，易拍摄的血管的深度和粗度发生变化，若照明光的分光光谱(每个波长的光量)不同，则有时某些深度及粗度的血管在易拍摄性上产生差异。因此，光学滤波器73使每个波长的反射率的变化平滑，在绿色成分G及红色成分R的范围内，大致重现与作为调节目标的白色光大致相同的分光光谱。更简单地构成光学滤波器73时，能够将每个波长的透射率的变化设为阶梯状。例如，如图8所示，能够设为光学滤波器73的分光透射率在绿色成分G的波长范围及红色成分R的波长范围内分别具有大致恒定的透射率的结构。反射宽频带的绿色光来向光导41进行导光时的光学滤波器73的分光反射率也相同。

如从分光透射率(参考图6)可知，光学滤波器73还作为截止激发光Ex的激发光截止滤波器而发挥功能。因此，激发光Ex的一部分透射荧光体84而入射到光学滤波器73，但由于光学滤波器73进行截止，因此不会入射到光导41。另外，本实施方式中，分别个别地设置了光学滤波器73与合波部件77，但能够将光学滤波器73与合波部件77设为一体。此时，光学滤波器73在反射宽频带的绿色光来向光导41进行导光时调节绿色成分G与红色成分R的光量比，且还作为对第1光源71发出的蓝色光等与第2光源72发出的宽频带的绿色光进行合波的合波部件而发挥功能。

追加光源74发出包括紫色成分V的光(以下，称作紫色光)。追加光源74具备发光元件86及将发光元件86发出的紫色光调整为平行光等的透镜87。发光元件86例如为LED或LD等半导体元件。追加光源74发出的紫色光经由反射紫色光的合波部件76及使紫色光透射的合波部件77而入射到光导41。紫色光的紫色成分V在图像传感器48中，以B像素受光。因此，紫色光的反射光等与蓝色光的反射光等一同有助于B图像。

另外，光源部20除了上述第1光源71、第2光源72、光学滤波器73及追加光源74以外，还具备光检测器91、92及93、分束器94、95及96、以及冷却各光源的发光元件的冷却部件(所谓的散热器。未图示)等。分束器94以规定比例反射第1光源71发出的蓝色光的一部分，且光检测器91接收分束器94反射的蓝色光。分束器95以规定比例反射第2光源72发出的宽频带的绿色光的一部分，且光检测器92接收分束器94反射的宽频带的绿色光。分束器96以规定比例反射追加光源74发出的紫色光的一部分，且光检测器93接收分束器96反射的紫色光。光源控制部22利用光检测器91检测出的光量，自动且准确地控制第1光源71的蓝色光的发光量。并且，光源控制部22利用光检测器92检测出的光量，自动且准确地控制第2光源72的宽频带的绿色光的发光量。同样地，光源控制部22利用光检测器93检测出的光量，自动且准确地控制追加光源74的紫色光的发光量。

如上述那样构成的光源装置14例如发出图9所示的大致白色的照明光98。并且，图像传感器48利用包含光源装置14发出的蓝色光与已由光学滤波器73进行成分调节的宽频带的绿色光的照明光98对观察对象进行拍摄。

照明光98所包含的蓝色成分B为第1光源71发出的蓝色光的蓝色成分B，照明光98所包含的紫色成分V为追加光源74发出的紫色光的紫色成分V。并且，关于照明光98所包含的绿色成分G及红色成分R，通过光学滤波器73将第2光源72发出的宽频带的绿色光的绿色成分G及红色成分R调节为适合形成白色光的平衡。即，光源部20不具有发出红色光的红色光源，但能够将宽频带的绿色光的红色成分R用作照明光98的红色成分R，从而生成白色的照明光。

如上述，光源装置14利用光学滤波器73调节宽频带的绿色光的绿色成分G及红色成分R的平衡，通过利用宽频带的绿色光的红色成分R，即使光源部20不具有发出红色光的红色光源，也能够形成白色的照明光98。因此，光源装置14中即使不设置发出红色光的红色光源也可，相应地比为了形成白色的照明光而具有红色光源的以往的光源装置更紧凑。并且，光源装置14中即使不设置发出红色光的红色光源也可，相应地价格比为了形成白色的照明光98而具有红色光源的以往的光源装置更低廉。

上述实施方式中，光源装置14与处理器装置16为分别独立的装置，但本发明的光源装置14比以往的光源装置更紧凑，因此能够将光源装置14与处理器装置16一体化。例如，如图10所示，能够利用内窥镜12及集中控制装置102构成内窥镜系统101，所述集中控制装置102具有包括光源装置14的各部的光源块104及包括处理器装置16的各部的处理器块106且将光源装置14及处理器装置16一体化。

另外，上述实施方式中，设置有追加光源74，但能够省略追加光源74。例如，观察对象的拍摄中不使用紫色光时，能够通过省略追加光源74来使光源装置14进一步小型化。

另外，上述实施方式中，光学滤波器73调节宽频带的绿色光的绿色成分G与红色成分R的光量比R/G，其结果，调整了G图像及R图像的明度比，但能够组合光学滤波器73与图像传感器48的滤色器的排列来调整G图像及R图像的明度比。例如，如图11所示，图像传感器48的滤色器中，通常考虑可见度而呈R:G:B＝1:2:1的排列。相对于此，如图12所示，若将图像传感器48的滤色器例如设为R:G:B＝2:1:1等，减少G像素且增加R像素，则能够降低绿色成分G的灵敏度且提高红色成分R的灵敏度。因此，若使用具有如图12所示的滤色器排列的图像传感器48，则能够组合光学滤波器73与图像传感器48的滤色器的排列来调整G图像及R图像的明度比。图11及图12中，以正方排列的图像传感器48为例，但在使用所谓的蜂窝排列的图像传感器48等其他排列的图像传感器48时也相同。

这在使用具有补色系的滤色器的图像传感器48时也相同。如图13所示，具有补色系的滤色器的图像传感器48例如以C:M:Y:G＝1:1:1:1的比例具有青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)及绿色(G)的滤色器。因此，如图14所示，例如若将绿色(G)的滤色器替换为红色(R)的滤色器，则能够降低绿色成分G的灵敏度且提高红色成分R的灵敏度。并且，若使用将绿色(G)的滤色器替换为红色(R)的滤色器的补色系的图像传感器48，则能够组合光学滤波器73与图像传感器48的滤色器的排列来调整G图像及R图像的明度比。另外，图13及图14中，以正方排列的图像传感器48为例，但在使用所谓的蜂窝排列的图像传感器48等其他排列的图像传感器48时也相同。并且，当为补色系的图像传感器48时，可将如上述那样将绿色(G)的滤色器替换为红色(R)的滤色器代替为，如图15所示，将黄色(Y)的滤色器替换为红色(R)的滤色器。并且，如图16所示，也可将青色(C)的滤色器替换为红色(R)的滤色器。图15及图16的排列中，能够相对于绿色成分G的灵敏度，相对提高红色成分R的灵敏度，因此其结果，能够组合光学滤波器73与图像传感器48的滤色器的排列来调整G图像及R图像的明度比。

如上述，若组合光学滤波器73与图像传感器48的滤色器的排列来调整G图像及R图像的明度比，则能够防止为了形成白色光而通过光学滤波器73过度减小宽频带的绿色光的绿色成分G，导致G图像的干扰增大的情况。

上述实施方式中，光学滤波器73调节宽频带的绿色光的绿色成分G与红色成分R的光量比R/G，其结果，调整了G图像及R图像的明度比，但也能够组合光学滤波器73与图像获取部54的各种处理或图像处理部61的观察图像的生成处理来调整G图像及R图像的明度比。具体而言，使用光源装置14时，图像获取部54或图像处理部61中，优选使施加于利用红色成分R对观察对象进行拍摄的R图像的增益大于施加于利用绿色成分G对观察对象进行拍摄的G图像的增益，从而电子性地增大R图像的明度。如此，电子性地增大R图像的明度时，优选对R图像施加低通滤波器。这是因为，R图像中，血管等的拍摄原本就较少，因此即使电子性地增大R图像的明度且施加低通滤波器，对观察图像的影响也较少。如此，若组合光学滤波器73与R图像的明度的增大及低通滤波器处理来调整G图像及R图像的明度比，则能够防止为了形成白色光而通过光学滤波器73过度减小宽频带的绿色光的绿色成分G，导致G图像的干扰增大的情况。

上述实施方式中，设置有发出紫色光的追加光源74，但如图17所示，光源装置14中能够进一步设置追加光源201。追加光源201除了发出上述实施方式的紫色光以外的光以外，具有与追加光源74相同的结构。光源装置14中即使不设置发出红色光的红色光源也可，相应地较紧凑，因此即使进一步设置追加光源201，也能够以与以往的光源装置相同的尺寸构成光源装置14。当然，若省略发出紫色光的追加光源74，代替其设置其他追加光源201，则能够比以往的光源装置更紧凑地形成光源装置14。

追加光源201例如发出在氧合血红蛋白与还原血红蛋白的吸光系数上存在差的光。如图18所示，在氧合血红蛋白(曲线图211)与还原血红蛋白(曲线图212)的吸光系数上存在差的光例如为波长约470±5nm左右的蓝色光。若使用将在氧合血红蛋白与还原血红蛋白的吸光系数上存在差的光用作照明光来获取的B图像，则能够测量观察对象的血氧饱和度。因此，若除了第1光源71及第2光源72以外，还预先设置发出在氧合血红蛋白与还原血红蛋白的吸光系数上存在差的光的追加光源201，则能够对内窥镜系统10附加测量观察对象的血氧饱和度的血氧饱和度观察模式。

追加光源201可设为发出红外光的光源。此时，能够对内窥镜系统10附加利用红外光或通过红外光产生的荧光等对观察对象进行观察的红外观察模式。

另外，如图19及图20所示，光源部20中，优选除了光学滤波器73以外，还在宽频带的绿色光的光路中以插拔自如的方式具备对宽频带的绿色光的红色成分R进行减光的第2光学滤波器301。若预先以插拔自如的方式设置对宽频带的绿色光的红色成分R进行减光的第2光学滤波器301，则能够对内窥镜系统10附加无需R图像且需要无红色光的混色的准确的B图像或G图像的观察模式。无需R图像且需要无红色光的混色的准确的B图像或G图像的观察模式是指如下观察模式，即，例如，根据B图像与G图像的差量、通过蓝色成分B进行拍摄的B图像与通过紫色成分V进行拍摄的B图像的差量等，提取或强调特定深度或粗度的血管来进行观察。

图19中，将第2光学滤波器301设置于第2光源72与合波部件77之间，但如图21所示，可将第2光学滤波器301设置于比合波部件77更靠下游侧(合波部件77与光导41之间)。并且，图19中，除了光学滤波器73以外，还设置有第2光学滤波器301，但如图22及图23所示，可代替第2光学滤波器301，以能够与光学滤波器73更换的方式设置从宽频带的绿色光减光红色成分R的第2光学滤波器302。这些第2光学滤波器301及302的插拔由光源控制部22控制。

上述实施方式中，在将设置有图像传感器48的内窥镜12插入到被检体内来进行观察的内窥镜系统中实施了本发明，但本发明还适于胶囊型内窥镜系统。如图24所示，例如，胶囊型内窥镜系统中，至少具有胶囊型内窥镜400及处理器装置(未图示)。

胶囊型内窥镜400具备光源部402、控制部403、图像传感器404、图像处理部406及收发天线408。光源部402与光源部20对应。控制部403与光源控制部22及控制部69发挥相同的功能。并且，控制部403能够利用收发天线408，使用无线与胶囊型内窥镜系统的处理器装置进行通信。胶囊型内窥镜系统的处理器装置大致与上述实施方式的处理器装置16相同，但与图像获取部54及图像处理部61对应的图像处理部406设置于胶囊型内窥镜400，所生成的观察图像经由收发天线408发送至处理器装置。图像传感器404与图像传感器48相同。

另外，上述实施方式及变形例中，第1光源71、第2光源72、追加光源74及追加光源201均为LED等半导体光源，但光源装置14中，能够代替这些半导体光源，或者与这些中的任一半导体光源组合，使用疝气灯或其他卤素灯等照明灯。还包含沿光路移动光学滤波器，并从照明灯发出的光选择性地输出特定波长区域的情况。

上述实施方式及变形例中，第2光源72发出包含绿色成分G与红色成分R的宽频带的绿色光，但第2光源72发出的光中只要至少包含绿色成分G与红色成分R即可，此外还可包含蓝色成分B、紫色成分V、紫外成分或红外成分。例如，能够将发出白色光的LED(所谓的白色LED)等用作第2光源72。白色LED发出的白色光例如具有图25所示的分光光谱，若与上述实施方式及变形例的宽频带的绿色光(参考图5)进行比较，则红色成分R的衰减较小。并且例如如图26所示，白色LED中有发出具有接近自然光的分光光谱的白色光(所谓的显色性良好的白色光)的LED。这种发出显色性良好的白色光的白色LED适合作为第2光源72。

上述实施方式及变形例中，第1光源71、追加光源74及追加光源201包括发光元件81或86及透镜82或87，但第1光源71、追加光源74及追加光源201也与第2光源72相同，能够由发出激发光的发光元件、通过激发光入射而发出由上述各光源发出的光的荧光体及将荧光体发出的光调整为平行光等的透镜构成。相反，第2光源72只要能够发出宽频带的绿色光，就能够如第1光源71等那样由发光元件及透镜构成。此外，第1光源71、第2光源72、光学滤波器73、追加光源74、合波部件76、光检测器91，92及93、分束器94，95及96、以及追加光源201等光源部20的各部能够沿着光轴移动。

上述实施方式及变形例中，光学滤波器73还作为蓝色光等与宽频带的绿色光的合波部件发挥功能，但能够与蓝色光等与宽频带的绿色光的合波部件分开地设置光学滤波器73。此时，光学滤波器73配置于第2光源72发出的宽频带的绿色光至光导41为止的光路中即可，优选配置于和蓝色光等的合波前的位置。

符号说明

10、101-内窥镜系统，12-内窥镜，12a-插入部，12b-操作部，12c-弯曲部，12d-前端部，12e-角度旋钮，13a-变焦操作部，13b-模式切换开关，14-光源装置，16-处理器装置，18-显示器，19-控制台，20、402-光源部，22-光源控制部，30a-照明光学系统，30b-拍摄光学系统，41-光导，45-照明透镜，46-物镜，47-变焦透镜，48、404-图像传感器，54-图像获取部，56-DSP。58-干扰降低部，59-转换部，61、406-图像处理部，66-显示控制部，69、403-控制部，71-第1光源，72-第2光源，73-光学滤波器，74、201-追加光源，76、77-合波部件，81-发光元件，82、85、87-透镜，83-发光元件，84-荧光体，86-发光元件，91、92、93-光检测器，94、95、96-分束器，98-照明光，102-集中控制装置，104-光源块，106-处理器块，211-表示氧合血红蛋白的吸光系数的曲线图，212-表示还原血红蛋白的吸光系数的曲线图，301、302-第2光学滤波器，400-胶囊型内窥镜，408-收发天线，B-蓝色，C-青色，M-品红色，Ex-激发光，G-绿色，R-红色，V-紫色，Y-黄色。

Claims (11)

1.一种光源装置，其具备：

第1光源，发出蓝色光；

第2光源，发出除了绿色成分以外还包含红色成分的宽频带的绿色光；及

光学滤波器，按每个波长调节所述宽频带的绿色光的光量，

所述光学滤波器具有反射所述宽频带的绿色光时所述绿色成分的反射率小于所述红色成分的反射率的特性，或具有使所述宽频带的绿色光透射时所述绿色成分的透射率小于所述红色成分的透射率的特性。

2.根据权利要求1所述的光源装置，其中，

所述第2光源包含发出激发光的发光元件及在照射所述激发光时发出所述宽频带的绿色光的荧光体，

所述光学滤波器截止所述激发光。

3.根据权利要求1或2所述的光源装置，其中，

所述光学滤波器中，每个成分的反射率或透射率的变化为阶梯状。

4.根据权利要求1或2所述的光源装置，其中，

所述光学滤波器中，每个成分的反射率或透射率的变化平滑。

5.根据权利要求1或2所述的光源装置，其中，

所述光学滤波器为对所述蓝色光与所述宽频带的绿色光进行合波的合波部件。

6.根据权利要求1或2所述的光源装置，其除了所述第1光源及所述第2光源以外，还具备发出在氧合血红蛋白与还原血红蛋白的吸光系数上存在差的光的追加光源。

7.根据权利要求1或2所述的光源装置，其除了所述第1光源及所述第2光源以外，还具备发出红外光的追加光源。

8.根据权利要求1或2所述的光源装置，其除了所述光学滤波器以外，或以能够与所述光学滤波器更换的方式，还具备从所述宽频带的绿色光减少所述红色成分光的第2光学滤波器。

9.一种内窥镜系统，其具备：

光源装置，具有发出蓝色光的第1光源、发出除了绿色成分以外还包含红色成分的宽频带的绿色光的第2光源、及按每个波长调节所述宽频带的绿色光的光量的光学滤波器，所述光学滤波器具有反射所述宽频带的绿色光时所述绿色成分的反射率小于所述红色成分的反射率的特性，或具有使所述宽频带的绿色光透射时所述绿色成分的透射率小于所述红色成分的透射率的特性；及

图像传感器，利用所述蓝色光与已由所述光学滤波器进行成分调节的所述宽频带的绿色光，对观察对象进行拍摄。

10.根据权利要求9所述的内窥镜系统，其中，

所述图像传感器为在各像素具有滤色器的彩色传感器。

11.根据权利要求9或10所述的内窥镜系统，其中，

使施加于利用所述红色成分对所述观察对象进行拍摄得到的红色图像的增益大于施加于利用所述绿色成分对所述观察对象进行拍摄得到的绿色图像的增益。