觀察裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種即使伴隨向光源的通電量的增減而峰值波長發(fā)生變動也不會使觀察圖像的顏色再現(xiàn)性下降的觀察裝置(1)。該觀察裝置(1)具備：光源部(11)，其使用多個固體照明元件(19～21)來生成照明光；攝像元件(8)，其拍攝該光源部(11)中生成的照明光在被攝體上的反射光；圖像處理部(18)，其對獲取到的圖像信號進行處理；以及控制部(26)，其對光源部(11)和圖像處理部(18)中的至少一方進行控制，其中，至少一個固體照明元件(20)在G通道中具有峰值，其它固體照明元件中的至少一個固體照明元件(19)在R通道中具有峰值，控制部(26)將ΔSr、ΔSg分別設(shè)為應(yīng)用于R、G通道的系統(tǒng)增益的變化率來進行控制，使得在增加從光源部(11)射出的照明光的光量的情況下，ΔSr/ΔSg>1成立，在減少從光源部(11)射出的照明光的光量的情況下，ΔSr/ΔSg<1成立。
【專利說明】
觀察裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種觀察裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，已知如下的觀察裝置:在進行通電量的增減控制的情況下，為了防止因LED之間的個體差異而導(dǎo)致照明光中含有的R光、G光及B光的比例發(fā)生變化從而觀察圖像的色調(diào)發(fā)生變化，對R光、G光及B光的平衡進行調(diào)整(例如參照專利文獻I)。
[0003]專利文獻I:日本特開2012-217486號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明要解決的問題
[0005]然而，專利文獻I的觀察裝置雖然能夠通過對與通電量相應(yīng)的R光、G光及B光的光量的變化進行校正來調(diào)整平衡，但是未特別地考慮到R光、B光的峰值波長的變動。即，LED具有如下特性:當(dāng)通電量增大時由于元件的溫度上升而導(dǎo)致R光的峰值波長向長波長側(cè)偏移、B光的峰值波長向短波長側(cè)偏移。而且，傳感器具有如下的波長特性:在R區(qū)域，波長越長則傳感器的靈敏度越低，在B區(qū)域，波長越短則傳感器的靈敏度越低。其結(jié)果，雖然LED的光量本身沒有發(fā)生變化，但是作為結(jié)果而獲取到的觀察圖像的色調(diào)發(fā)生變化。
[0006]本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種即使伴隨向光源的通電量的增減而峰值波長發(fā)生變動也不會使觀察圖像的顏色再現(xiàn)性下降的觀察裝置。
[0007]用于解決問題的方案
[0008]為了達到上述目的，本發(fā)明提供以下的手段。
[0009]本發(fā)明的一個方式提供一種觀察裝置，該觀察裝置具備:光源部，其使用多個固體照明元件來生成照明光;攝像元件，其拍攝該光源部中生成的照明光在被攝體上的反射光；圖像處理部，其對由該攝像元件獲取到的圖像信號進行處理；以及控制部，其對所述光源部和所述圖像處理部中的至少一方進行控制，其中，所述光源部中的至少一個所述固體照明元件在G通道(channel)中具有峰值，所述光源部中的其它所述固體照明元件中的至少一個所述固體照明元件在R通道中具有峰值，所述控制部進行控制，使得在增加從所述光源部射出的照明光的光量的情況下，條件式(I)成立，在減少從所述光源部射出的照明光的光量的情況下，條件式(2)成立。
[0010]ASr/ASg>l (I)
[0011]ASr/ASg<l (2)
[0012]在此，ASr為應(yīng)用于所述圖像信號中的R通道的圖像信號的系統(tǒng)增益的變化率，ΔSg為應(yīng)用于所述圖像信號中的G通道的圖像信號的系統(tǒng)增益的變化率。
[0013]根據(jù)本方式，向被攝體照射從光源部發(fā)出的照明光，利用攝像元件拍攝被攝體上的反射光，由圖像處理部對所獲取到的圖像信號進行處理，由此生成可觀察的圖像。在生成的圖像的明暗發(fā)生變動等而進行調(diào)光的情況下，控制部對光源部和圖像處理部中的至少一方進行控制來調(diào)整圖像的明暗。
[0014]在該情況下，在增加從光源部射出的照明光的光量的情況下，由于向各固體照明元件的通電量增大而在R通道中具有峰值的固體照明元件的溫度上升，因此峰值波長向長波長側(cè)偏移。另一方面，在R區(qū)域，波長越長，則攝像元件的靈敏度越低。對此，控制部進行控制以滿足條件式(I)，因此與G通道的圖像信號相比，R通道的圖像信號增大較大，來補償因峰值波長的偏移而導(dǎo)致的攝像元件的靈敏度下降，從而能夠得到顏色再現(xiàn)性高的觀察圖像。
[0015]另一方面，在減少從光源部射出的照明光的光量的情況下，由于向各固體照明元件的通電量減少而在R通道中具有峰值的固體照明元件的溫度下降，因此峰值波長向短波長側(cè)偏移。另一方面，在R區(qū)域，波長越短，則攝像元件的靈敏度越高。對此，控制部進行控制以滿足條件式(2)，因此與G通道的圖像信號相比，R通道的圖像信號增大較小，來補償因峰值波長的偏移而導(dǎo)致的攝像元件的靈敏度上升，從而能夠得到顏色再現(xiàn)性高的觀察圖像。
[0016]另外，本發(fā)明的其它的方式提供一種觀察裝置，該觀察裝置具備:光源部，其使用多個固體照明元件來生成照明光;攝像元件，其拍攝該光源部中生成的照明光在被攝體上的反射光；圖像處理部，其對由該攝像元件獲取到的圖像信號進行處理；以及控制部，其對所述光源部和所述圖像處理部中的至少一方進行控制，其中，所述光源部中的至少一個所述固體照明元件在G通道中具有峰值，所述光源部中的其它所述固體照明元件中的至少一個所述固體照明元件在B通道中具有峰值，所述控制部進行控制，使得在增加從所述光源部射出的照明光的光量的情況下，條件式(3)成立，在減少從所述光源部射出的照明光的光量的情況下，條件式(4)成立。
[0017]ASb/ASg>l (3)
[0018]ASb/ASg<l (4)
[0019]在此，ASb為應(yīng)用于所述圖像信號中的B通道的圖像信號的系統(tǒng)增益的變化率，ΔSg為應(yīng)用于所述圖像信號中的G通道的圖像信號的系統(tǒng)增益的變化率。
[0020]根據(jù)本方式，在增加從光源部射出的照明光的光量的情況下，由于向各固體照明元件的通電量增大而在B通道中具有峰值的固體照明元件的溫度上升，因此峰值波長向短波長側(cè)偏移。另一方面，在B區(qū)域，波長越短，則攝像元件的靈敏度越低。對此，控制部進行控制以滿足條件式(3)，因此與G通道的圖像信號相比，B通道的圖像信號增大較大，來補償因峰值波長的偏移而導(dǎo)致的攝像元件的靈敏度下降，從而能夠得到顏色再現(xiàn)性高的觀察圖像。
[0021]另一方面，在減少從光源部射出的照明光的光量的情況下，由于向各固體照明元件的通電量減少而在B通道中具有峰值的固體照明元件的溫度下降，因此峰值波長向長波長側(cè)偏移。另一方面，在B區(qū)域，波長越長，則攝像元件的靈敏度越高。對此，控制部進行控制以滿足條件式(4)，因此與G通道的圖像信號相比，B通道的圖像信號增大較小，來補償因峰值波長的偏移而導(dǎo)致的攝像元件的靈敏度上升，從而能夠得到顏色再現(xiàn)性高的觀察圖像。
[0022]在上述方式中，也可以是，所述光源部中的至少一個所述固體照明元件在B通道中具有峰值，所述控制部進行控制，使得在增加從所述光源部射出的照明光的光量的情況下，條件式(I)和條件式(3)成立，在減少從所述光源部射出的照明光的光量的情況下，條件式
(2)和條件式(4)成立。
[0023]ASb/ASg>l (3)
[0024]ASb/ASg<l (4)
[0025]在此，ΔSb為應(yīng)用于所述圖像信號中的B通道的圖像信號的系統(tǒng)增益的變化率，ΔSg為應(yīng)用于所述圖像信號中的G通道的圖像信號的系統(tǒng)增益的變化率。
[0026]由此，在增加從光源部射出的照明光的光量的情況下，由于向各固體照明元件的通電量增大而溫度上升，因此R通道的固體攝像元件的峰值波長向長波長側(cè)偏移、B通道的固體照明元件的峰值波長向短波長側(cè)偏移。另一方面，在R區(qū)域，波長越長，則攝像元件的靈敏度越低，在B區(qū)域，波長越短，則攝像元件的靈敏度越低。對此，控制部進行控制以滿足條件式(I)和條件式(3)，因此與G通道的圖像信號相比，R通道和B通道的圖像信號增大較大，來補償因峰值波長的偏移而導(dǎo)致的攝像元件的靈敏度下降，從而能夠得到顏色再現(xiàn)性高的觀察圖像。
[0027]另一方面，在減少從光源部射出的照明光的光量的情況下，由于向各固體照明元件的通電量減少而溫度下降，因此R通道的固體攝像元件的峰值波長向短波長側(cè)偏移、B通道的固體照明元件的峰值波長向長波長側(cè)偏移。另一方面，在R區(qū)域，波長越長，則攝像元件的靈敏度越低，在B區(qū)，波長越短，則攝像元件的靈敏度越低。對此，控制部進行控制以滿足條件式(2)和條件式(4)，因此與G通道的圖像信號相比，R通道和B通道的圖像信號增大較小，來補償因峰值波長的偏移而導(dǎo)致的攝像元件的靈敏度上升，從而能夠得到顏色再現(xiàn)性高的觀察圖像。
[0028]另外，在上述方式中，也可以是，所述控制部對所述固體照明元件進行控制，使得在增加從所述光源部射出的照明光的光量的情況下，條件式(5)成立，在減少從所述光源部射出的照明光的光量的情況下，條件式(6)成立。
[0029]ALr/ALg>l (5)
[0030]ALr/ Δ Lg<l (6)
[0031 ]在此，Δ Lg為在G通道中具有峰值的所述固體照明元件的總光量的變化率，Δ Lr為在R通道中具有峰值的所述固體照明元件的總光量的變化率。
[0032]由此，對固體照明元件進行控制使得總光量的變化率滿足條件式(5)或條件式
(6)，由此滿足條件式(I)或條件式(2)，從而能夠得到顏色再現(xiàn)性高的觀察圖像。
[0033]另外，在上述方式中，也可以是，所述控制部對所述固體照明元件進行控制，使得在增加從所述光源部射出的照明光的光量的情況下，條件式(7)成立，在減少從所述光源部射出的照明光的光量的情況下，條件式(8)成立。
[0034]ALb/ALg>l (7)
[0035]ALb/ALg<l (8)
[0036]在此，ΔLg為在G通道中具有峰值的所述固體照明元件的總光量的變化率，Δ Lb為在B通道中具有峰值的所述固體照明元件的總光量的變化率。
[0037]由此，對固體照明元件進行控制使得總光量的變化率滿足條件式(7)或條件式(8)，由此滿足條件式(3)或條件式(4)，從而能夠得到顏色再現(xiàn)性高的觀察圖像。
[0038]另外，在上述方式中，也可以是，所述控制部對所述固體照明元件進行控制，使得在增加從所述光源部射出的照明光的光量的情況下，條件式(5)和條件式(7)成立，在減少從所述光源部射出的照明光的光量的情況下，條件式(6)和條件式(8)成立。
[0039]ALr/ALg>l (5)
[0040]Δ Lr/ Δ Lg<I (6)
[0041 ] ALb/ALg>l (7)
[0042]ALb/ALg<l (8)
[0043]在此，ΔLg為在G通道中具有峰值的所述固體照明元件的總光量的變化率，Δ Lr為在R通道中具有峰值的所述固體照明元件的總光量的變化率，A Lb為在B通道中具有峰值的所述固體照明元件的總光量的變化率。
[0044]由此，對固體照明元件進行控制使得總光量的變化率滿足條件式(5)?條件式
(8)，由此滿足條件式(I)?條件式(4)，從而能夠得到顏色再現(xiàn)性高的觀察圖像。
[0045]另外，在上述方式中，也可以是，所述控制部對所述圖像處理部進行控制，使得在增加從所述光源部射出的照明光的光量的情況下，條件式(9)成立，在減少從所述光源部射出的照明光的光量的情況下，條件式(10)成立。
[0046]Gr/Gg > I (9)
[0047]Gr/Gg<l (10)
[0048]在此，Gg為對圖像信號的G信號施加的增益，Gr為對圖像信號的R信號施加的增益。
[0049]由此，控制部對圖像處理部進行控制，來將滿足條件式(9)或條件式(10)這樣的增益施加給圖像信號，由此滿足條件式(I)或條件式(2)，從而能夠得到顏色再現(xiàn)性高的觀察圖像。
[0050]另外，在上述方式中，也可以是，所述控制部對所述圖像處理部進行控制，使得在增加從所述光源部射出的照明光的光量的情況下，條件式(11)成立，在減少從所述光源部射出的照明光的光量的情況下，條件式(12)成立。
[0051 ] Gb/Gg>l (11)
[0052]Gb/Gg<l (12)
[0053]在此，Gg為對圖像信號的G信號施加的增益，Gb為對圖像信號的B信號施加的增益。
[0054]由此，控制部對圖像處理部進行控制，來將滿足條件式(11)或條件式(12)這樣的增益施加給圖像信號，由此滿足條件式(3)或條件式(4)，從而能夠得到顏色再現(xiàn)性高的觀察圖像。
[0055]另外，在上述方式中，也可以是，所述控制部對所述圖像處理部進行控制，使得在增加從所述光源部射出的照明光的光量的情況下，條件式(9)和條件式(11)成立，在減少從所述光源部射出的照明光的光量的情況下，條件式(10)和條件式(12)成立。
[0056]Gr/Gg > I (9)
[0057]Gr/Gg<l (10)
[0058]Gb/Gg>l (11)
[0059]Gb/Gg<l (12)
[0060]在此，為對圖像信號的G信號施加的增益，Gr為對圖像信號的R信號施加的增益，Gb為對圖像信號的B信號施加的增益。
[0061]由此，控制部對圖像處理部進行控制，來將滿足條件式(9)?條件式(12)這樣的增益施加給圖像信號，由此滿足條件式(I)?條件式(4)，從而能夠得到顏色再現(xiàn)性高的觀察圖像。
[0062]發(fā)明的效果
[0063]根據(jù)本發(fā)明，發(fā)揮如下效果:即使伴隨向光源的通電量的增減而峰值波長發(fā)生變動，也能夠得到顏色再現(xiàn)性高的觀察圖像。
【附圖說明】
[0064]圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式所涉及的觀察裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0065]圖2是表示圖1的觀察裝置的固體照明元件和攝像元件的波長特性的一例的圖。
[0066]圖3是表示圖1的觀察裝置的運算部中存儲的表的一例的圖。
[0067]圖4是表示圖1的觀察裝置的變形例的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0068]圖5是表示圖4的觀察裝置的運算部中存儲的表的一例的圖。
[0069]圖6是表示圖4的觀察裝置的圖像處理部中存儲的表的一例的圖。
[0070]圖7是表示圖4的觀察裝置的白平衡調(diào)整部中存儲的表的一例的圖。
[0071]圖8是表示圖1的觀察裝置的其它變形例的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0072]圖9是表示圖8的觀察裝置的圖像處理部中存儲的表的一例的圖。
[0073 ]圖1O是表示圖8的觀察裝置的白平衡調(diào)整部中存儲的表的一例的圖。
【具體實施方式】
[0074]下面，參照附圖來說明本發(fā)明的一個實施方式所涉及的觀察裝置I。
[0075]本實施方式所涉及的觀察裝置I例如是內(nèi)窺鏡裝置，如圖1所示，該觀察裝置I具備:用于插入體內(nèi)的細長的插入部2;與該插入部2的基端側(cè)連接的裝置主體3;以及監(jiān)視器4。
[0076]插入部2具備:光纖5，其在插入部2的長度方向上幾乎跨越全長地配置，用于引導(dǎo)照明光；照明用鏡頭6，其用于將由該光纖5引導(dǎo)的照明光從插入部2的前端射出；物鏡7，其用于對照明光從體內(nèi)的被攝體反射的反射光進行聚光；以及攝像元件8，其拍攝由該物鏡7聚光后的光。攝像元件8例如為CO)(Charge-coupled Device:電荷親合元件)。也可以是MOS(Metal Oxide Semiconductor，金屬氧化物半導(dǎo)體)成像器。
[0077]另外，在插入部2中設(shè)置有:A/D轉(zhuǎn)換器9，其對由攝像元件8獲取到的圖像信號進行A/D轉(zhuǎn)換；以及內(nèi)窺鏡信息存儲部10，其存儲有插入部2的識別信息。
[0078]裝置主體3具備射出照明光的光源部11以及對該光源部11進行控制的控制部26。
[0079]另外，裝置主體3具備:信息讀取部13，其在插入部2被安裝于該裝置主體3時，從插入部2的內(nèi)窺鏡信息存儲部10讀取插入部2的識別信息；白平衡調(diào)整部17，其對從插入部2的A/D轉(zhuǎn)換器9輸出的圖像信號調(diào)整白平衡；以及圖像處理部18，其對調(diào)整過白平衡后的圖像信號進行處理來生成觀察圖像，并將該觀察圖像輸出到監(jiān)視器4。
[0080]控制部26具備:亮度計算部14，其根據(jù)從白平衡調(diào)整部17輸出的圖像信號來計算平均亮度值;光源控制部12，其向光源部11供給電流;通電量計算部15，其根據(jù)由亮度計算部14計算出的平均亮度值和從光源控制部12輸出的向光源部11的通電量的信息，來計算目標(biāo)通電量；以及運算部16，其基于從該通電量計算部15輸出的目標(biāo)通電量，來計算向光源控制部12發(fā)出的指令信號。
[0081]如圖2所示，光源部11具備:R-LED(固體照明元件)19，其射出在R通道中具有峰值的光;G-LED(固體照明元件)20，其射出在G通道中具有峰值的光;B-LED(固體照明元件)21，其射出在B通道中具有峰值的光;反射鏡(mirror)22和分色鏡(dichroic mirror)23、24，該反射鏡22和分色鏡23、24將從這些LED (以下也簡稱為固體照明元件)19?21射出的照明光進行合波來合成白色照明光；以及聚光鏡頭25，其使合成得到的白色照明光聚光并射入到光纖5的入射端。
[0082]通電量計算部15運算設(shè)定亮度值與從亮度計算部14輸入的基于圖像信號的平均亮度值之間的差值，基于該差值和當(dāng)前的向G-LED 20的通電量來計算目標(biāo)通電量。例如，在當(dāng)前的向G-LED 20的通電量為10mA的情況下，當(dāng)計算出設(shè)定亮度值是計算出的平均亮度值的2倍這樣的差值時，將200mA計算為目標(biāo)通電量并輸出到運算部16。
[0083]運算部16存儲有圖3所示的表。該表將插入部2的識別信息、目標(biāo)通電量以及供給到各個固體照明元件19?21的通電量的比率對應(yīng)起來。
[0084]例如，在插入部2具有識別信息A且目標(biāo)通電量為10mA的情況下，供給到R-LED19,G-LED 20,B-LED 21的通電量的比率在該表中被設(shè)定為R:G:B = 2:1:3。
[0085]而且，在本實施方式中，作為該表中記錄的比率，被設(shè)定為:隨著目標(biāo)通電量變大，與供給到G-LED 20的通電量的比率相比，供給到R-LED 19和B-LED 21的通電量的比率增大。例如，對于識別信息A的插入部2，在目標(biāo)通電量變?yōu)?00mA的情況下，設(shè)定為R:G:B =2.1:1:3.1，在目標(biāo)通電量變?yōu)?00mA的情況下，設(shè)定為R:G:B = 2.2:1:3.2。
[0086]S卩，在目標(biāo)通電量變大的情況下，以下的式(I)和式(3)成立，在目標(biāo)通電量變小的情況下，式(2)和式(4)成立。
[0087]ASr/ASg>l (I)
[0088]ASr/ASg<l (2)
[0089]ASb/ASg>l (3)
[0090]ASb/ASg<l (4)
[0091]在此，ASr為應(yīng)用于R通道的圖像信號的系統(tǒng)增益的變化率，ASg為應(yīng)用于G通道的圖像信號的系統(tǒng)增益的變化率，A Sb為應(yīng)用于B通道的圖像信號的系統(tǒng)增益的變化率。
[0092]在本實施方式中，作為系統(tǒng)增益的變化率ΔSr、Δ Sg、Δ Sb，能夠采用R-LED 19,G-LED 20以及B-LED 21的總光量的變化率Δ Lr、Δ Lg、Δ Lb。即，上述式(I)?式(4)能夠置換為以下的式(5)?式(8)。
[0093]ALr/ALg>l (5)
[0094]ALr/Δ Lg<I (6)
[0095]ALb/ALg>l (7)
[0096]ALb/ALg<l (8)
[0097]在此，ALr為在R通道中具有峰值的R-LED 19的總光量的變化率，Δ Lg為在G通道中具有峰值的G-LED 20的總光量的變化率，ALb為在B通道中具有峰值的B-LED 21的總光量的變化率。
[0098]運算部16根據(jù)從表讀出的比率和目標(biāo)通電量，來計算供給到各固體照明元件19?21的通電量，并將該通電量發(fā)送到光源控制部12。
[0099]光源控制部12按照從運算部16發(fā)送來的通電量，來向各固體照明元件19?21通電。
[0100]即，在上例中，在目標(biāo)通電量被設(shè)定為10mA時，運算部16根據(jù)該目標(biāo)通電量和比率2:1:3，來向 R-LED 19、G-LED 20 以及 B-LED 21 分別供給 200mA、10mA 以及 300mA，在目標(biāo)通電量被設(shè)定為200mA時，運算部16根據(jù)目標(biāo)通電量和比率2.1:1:3.1，來向R-LED 19,G-LED 20以及B-LED 21 分別供給420mA、200mA以及620mA。
[0101 ]此外，在計算出表中存儲的值之間的值來作為目標(biāo)通電量的情況下，只要根據(jù)表中存儲的夾著計算出的目標(biāo)通電量的通電量來對比率進行插值并輸出該比率即可。
[0102]下面，說明像這樣構(gòu)成的本實施方式所涉及的觀察裝置I的作用。
[0103]為了使用本實施方式所涉及的觀察裝置I來進行觀察，將插入部2安裝于裝置主體3，將插入部2插入體內(nèi)，將插入部2的前端設(shè)為面向觀察對象部位的狀態(tài)并使光源控制部12動作。
[0104]當(dāng)將插入部2安裝于裝置主體3時，由裝置主體3的信息讀取部13讀取插入部2所具備的內(nèi)窺鏡信息存儲部1中存儲的插入部2的識別信息。在此，將插入部2的識別信息設(shè)為“A”來進行說明。將讀取出的識別信息發(fā)送到運算部16。運算部16例如使用“100mA”作為初始的目標(biāo)通電量，根據(jù)從信息讀取部13發(fā)送來的插入部2的識別信息和目標(biāo)通電量，從表讀出比率，來計算各固體照明元件19?21的通電量，并向光源控制部12發(fā)出指令。
[0105]光源控制部12按照從運算部16發(fā)送來的通電量的指令信號，來向R-LED19,G-LED20及B-LED 21通電。由此，從R-LED 19發(fā)出在R通道中具有峰值的光，從G-LED 20發(fā)出在G通道中具有峰值的光，從B-LED 21發(fā)出在B通道具有峰值的光。
[0106]從固體照明元件19?21發(fā)出的光在由反射鏡22及分色鏡23、24進行合波而成為白色照明光之后，由聚光鏡頭25聚光而射入到光纖5的入射端。射入到光纖5的照明光在光纖5內(nèi)被引導(dǎo)而從配置于插入部2的前端的光纖5的射出端射出，再由照明用鏡頭6進行聚光來向觀察對象物照射。
[0107]觀察對象物上的反射光通過配置于插入部2的前端的物鏡7聚光后，被攝像元件8拍攝。由攝像元件8獲取到的圖像信號在由A/D轉(zhuǎn)換器9進行A/D轉(zhuǎn)換之后，被發(fā)送到裝置主體3，在白平衡調(diào)整部17中被進行白平衡調(diào)整，在圖像處理部18中被進行圖像處理，由此生成觀察圖像，發(fā)送到監(jiān)視器4來進行顯示。由此，觀察者能夠通過監(jiān)視器4所顯示出的觀察圖像來觀察體內(nèi)的觀察對象部位。
[0108]在該情況下，由攝像元件8獲取并進行了A/D轉(zhuǎn)換而得到的圖像信號在進行了白平衡調(diào)整后被輸入到亮度計算部14來計算平均亮度值，該平均亮度值被輸入到通電量計算部15。另一方面，向G-LED 20的通電量從光源控制部12被輸入到通電量計算部15。
[0109]在通電量計算部15中，運算設(shè)定亮度值與從亮度計算部14輸入來的平均亮度值之間的差，基于該差值和向G-LED 20的當(dāng)前的通電量來計算新的目標(biāo)通電量。
[0110]在設(shè)定亮度值與從亮度計算部14輸入來的平均亮度值相等時，差值為零，因此目標(biāo)通電量沒有變化。
[0111]與此相對，在要照射照明光的觀察對象部位與插入部2的前端面之間的距離發(fā)生了變動的情況下，由攝像元件8獲取的圖像信號的平均亮度值發(fā)生變化。
[0112]例如，當(dāng)觀察對象部位與插入部2的前端面之間的距離增大時，平均亮度值變小，當(dāng)觀察對象部位與插入部2的前端面之間的距離減小時，平均亮度值變大。在距離增大的情況下，在通電量計算部中，計算出高于當(dāng)前的通電量的目標(biāo)通電量。在當(dāng)前的通電量為10mA的情況下，當(dāng)圖像信號的亮度發(fā)生變動而將200mA計算為目標(biāo)通電量時，運算部16讀出表中的與識別信息A和目標(biāo)通電量200mA對應(yīng)的通電量的比率R:G:B = 2.1: 1:3.1，并將目標(biāo)通電量與該比率相乘，由此生成向R-LED 19,G-LED 20以及B-LED 21分別供給420mA、200mA以及620mA的指令，將該指令輸出到光源控制部12。
[0113]在該情況下，與向G-LED 20的通電量相比，向R-LED 19和B-LED 21的通電量以較高的比率增加。即，當(dāng)R-LED 19和B-LED 21因通電量增加而溫度上升時，如圖2中箭頭所示那樣，峰值波長向攝像元件8的靈敏度下降的方向偏移，因此通過供給更多的電力來使來自R-LED 19和B-LED 21的總光量增大。
[0114]由此，R-LED19的總光量的變化率ALr為2.1/2 = 1.05，G-LED的總光量的變化率A Lg為1/1 = 1，B-LED的總光量的變化率ALb為3.1/3 = 1.033，滿足式(5)、(6)。由此，能夠補償因峰值波長的偏移而導(dǎo)致的攝像元件8的靈敏度下降，維持顏色的平衡，從而得到顏色再現(xiàn)性高的觀察圖像。
[0115]與此相反，在觀察對象部位與插入部2的前端面之間的距離減小的情況下，在通電量計算部15中，計算出低于當(dāng)前的通電量的目標(biāo)通電量。在當(dāng)前的通電量為200mA的情況下，當(dāng)圖像信號的亮度發(fā)生變動而將10mA計算為目標(biāo)通電量時，運算部16讀出表中的與識別信息A和目標(biāo)通電量10mA對應(yīng)的通電量的比率R:G:B = 2:1:3并將目標(biāo)通電量與該比率相乘，由此生成向R-LED 19X-LED 20以及B-LED 21分別供給200mA、10mA以及300mA的指令，將該指令輸出到光源控制部12。
[0116]在該情況下，與向G-LED 20的通電量相比，向R-LED 19和B-LED 21的通電量以較低的比例減少。即，當(dāng)R-LED 19和B-LED 21因供給的通電量減少而溫度下降時，峰值波長向攝像元件8的靈敏度增大的方向偏移，因此通過供給更少的電力，來使來自固體照明元件19、21的發(fā)光量下降。
[0117]由此，R-LED 19的總光量的變化率ALr為2/2.1 = 0.95、G-LED 20的總光量的變化率ALgSl/l = l，B-LED 21的總光量的變化率Δ Lb為3/3.1 = 0.97，滿足式(7)、(8)。由此，能夠補償因峰值波長的偏移而導(dǎo)致的攝像元件8的靈敏度增大，維持顏色的平衡，從而得到顏色再現(xiàn)性高的觀察圖像。
[0118]此外，在本實施方式中，設(shè)為控制部26控制光源部11，作為系統(tǒng)增益Sr、Sg、Sb，例示了R-LED 19,G-LED 20及B-LED 21的總光量的變化率Δ Lr、Δ Lg、Δ Lb，但是并不限定于此。
[0119]例如，也可以是，設(shè)為在白平衡調(diào)整部17中基于由信息讀取部13讀取出的插入部2的識別信息來對圖像信號附加白平衡，而為了補償伴隨通電量的增加而導(dǎo)致的攝像元件8的靈敏度下降，取代調(diào)節(jié)固體照明元件19?21的光量，而在圖像處理部18和白平衡調(diào)整部17中調(diào)節(jié)進行乘法計算的增益。
[0120]S卩，如圖4所示，在運算部16中，輸入通電量計算部15中計算出的目標(biāo)通電量，并且從信息讀取部13輸入插入部2的識別信息，將從圖5所示的表讀出的通電量的比率與目標(biāo)通電量相乘，由此運算向各固體照明元件19?21的通電量。通過與目標(biāo)通電量無關(guān)地使用固定的通電量比率，即使通過調(diào)光而來自各固體照明元件19?21的發(fā)光量發(fā)生變化，R-LED
19,G-LED 20以及B-LED 21的總光量的變化率Δ Lr、Δ Lg、Δ Lb也被設(shè)定為相等。
[0121]另一方面，圖像處理部18和白平衡調(diào)整部17分別存儲有圖6和圖7所示的表，圖像處理部18和白平衡調(diào)整部17基于從信息讀取部13輸入的插入部2的識別信息，來讀出圖像處理增益和白平衡增益。作為圖像處理增益，例如能夠列舉出顏色變換矩陣的系數(shù)。
[0122]對于這些增益，與圖3的表同樣，根據(jù)識別信息來確定圖像處理增益的比率和白平衡增益的比率。
[0123]另外，也可以是，圖像處理部18和白平衡調(diào)整部17分別存儲有圖9和圖10所示的表，如圖8所示，圖像處理部18和白平衡調(diào)整部17基于從信息讀取部13輸入的插入部2的識別信息和由通電量計算部15計算出的目標(biāo)通電量，來讀出圖像處理增益和白平衡增益。
[0124]對于這些增益，與圖3的表同樣，根據(jù)目標(biāo)通電量和識別信息來確定圖像處理增益的比率和白平衡增益的比率，并且，隨著目標(biāo)通電量變大，相對于對G信號施加的增益，對R信號和B信號施加的增益的比率變大。
[0125]S卩，作為系統(tǒng)增益Sr、Sg、Sb，能夠采用圖像處理增益Grl、Ggl、Gbl或白平衡增益Gr2、Gg2、Gb2這樣的圖像處理中使用的增益Gr、Gg、Gb。在此，Gg為對圖像信號的G信號施加的增益，Gr為對圖像信號的R信號施加的增益，Gb為對圖像信號的B信號施加的增益，例如，Gr=Grl XGr2,Gg=Ggl XGg2,Gb=Gbl XGb2。
[0126]而且，在目標(biāo)通電量變大的情況下，以下的式(9)和式(11)成立，在目標(biāo)通電量變小的情況下，式(10)和式(12)成立。
[0127]Gr/Gg > I (9)
[0128]Gr/Gg<l (10)
[0129]Gb/Gg>l (11)
[0130]Gb/Gg<l (12)
[0131]通過這樣構(gòu)成也同樣地，當(dāng)觀察對象部位與插入部2的前端面之間的距離增大而目標(biāo)通電量上升時，作為向各固體照明元件19、21供給的通電量增大的結(jié)果，R-LED 19和B-LED 21的峰值波長發(fā)生偏移，攝像元件8的靈敏度下降，因此獲取到與G信號相比R信號和B信號下降的圖像信號作為獲取到的圖像信號。因而，在白平衡調(diào)整部17和圖像處理部18中，按照表中存儲的比率，來施加與G信號相比對R信號和B信號較大幅放大的增益Gr、Gg、Gb，由此能夠補償因峰值波長的偏移而導(dǎo)致的攝像元件8的靈敏度增大，維持顏色的平衡，從而得到顏色再現(xiàn)性高的觀察圖像。
[0132]另外，雖然例示了根據(jù)目標(biāo)通電量來應(yīng)用總光量的比率和圖像處理中被施加的增益中的任一個的情況，但是也可以代替該方式而同時應(yīng)用這兩方。
[0133]另外，雖然例示了具有包括R-LED19,G-LED 20及B-LED 21的全部來合成白色照明光進行照射的光源部11的觀察裝置，但是也可以應(yīng)用于通過僅包括R-LED 19和G-LED
20、或者僅包括G-LED 20和B-LED 21的光源部11來進行照明的情況。
[0134]附圖標(biāo)記說明
[0135]I:觀察裝置;8:攝像元件；11:光源部；18:圖像處理部；19: R-LED (固體照明元件)；20: G-LED(固體照明元件)；21: B-LED(固體照明元件)；26:控制部。
【主權(quán)項】
1.一種觀察裝置，具備: 光源部，其使用多個固體照明元件來生成照明光； 攝像元件，其拍攝該光源部中生成的照明光在被攝體上的反射光； 圖像處理部，其對由該攝像元件獲取到的圖像信號進行處理；以及 控制部，其對所述光源部和所述圖像處理部中的至少一方進行控制， 其中，所述光源部中的至少一個所述固體照明元件在G通道中具有峰值， 所述光源部中的其它所述固體照明元件中的至少一個所述固體照明元件在R通道中具有峰值， 在增加從所述光源部射出的照明光的光量的情況下，所述控制部進行控制使得條件式(I)成立，在減少從所述光源部射出的照明光的光量的情況下，所述控制部進行控制使得條件式(2)成立。 Δ Sr/Δ Sg>l(I) Δ Sr/Δ Sg<l(2) 在此，△ Sr為應(yīng)用于所述圖像信號中的R通道的圖像信號的系統(tǒng)增益的變化率，△ Sg為應(yīng)用于所述圖像信號中的G通道的圖像信號的系統(tǒng)增益的變化率。2.—種觀察裝置，具備: 光源部，其使用多個固體照明元件來生成照明光； 攝像元件，其拍攝該光源部中生成的照明光在被攝體上的反射光； 圖像處理部，其對由該攝像元件獲取到的圖像信號進行處理；以及 控制部，其對所述光源部和所述圖像處理部中的至少一方進行控制， 其中，所述光源部中的至少一個所述固體照明元件在G通道中具有峰值， 所述光源部中的其它所述固體照明元件中的至少一個所述固體照明元件在B通道中具有峰值， 在增加從所述光源部射出的照明光的光量的情況下，所述控制部進行控制使得條件式(3)成立，在減少從所述光源部射出的照明光的光量的情況下，所述控制部進行控制使得條件式(4)成立。 Δ Sb/Δ Sg>l(3) Δ Sb/Δ Sg<l(4) 在此，△ Sb為應(yīng)用于所述圖像信號中的B通道的圖像信號的系統(tǒng)增益的變化率，△ Sg為應(yīng)用于所述圖像信號中的G通道的圖像信號的系統(tǒng)增益的變化率。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觀察裝置，其特征在于， 所述光源部中的至少一個所述固體照明元件在B通道中具有峰值， 在增加從所述光源部射出的照明光的光量的情況下，所述控制部進行控制使得條件式(I)和條件式(3)成立，在減少從所述光源部射出的照明光的光量的情況下，所述控制部進行控制使得條件式(2)和條件式(4)成立。 Δ Sb/Δ Sg>l(3) Δ Sb/Δ Sg<l(4) 在此，△ Sb為應(yīng)用于所述圖像信號中的B通道的圖像信號的系統(tǒng)增益的變化率，△ Sg為應(yīng)用于所述圖像信號中的G通道的圖像信號的系統(tǒng)增益的變化率。4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的觀察裝置，其特征在于， 所述控制部對所述固體照明元件進行控制，使得在增加從所述光源部射出的照明光的光量的情況下，條件式(5)成立，在減少從所述光源部射出的照明光的光量的情況下，條件式(6)成立。 ALr/ALg>l(5) ALr/ALg<l(6) 在此，A Lg為在G通道中具有峰值的所述固體照明元件的總光量的變化率，△ Lr為在R通道中具有峰值的所述固體照明元件的總光量的變化率。5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的觀察裝置，其特征在于， 所述控制部對所述固體照明元件進行控制，使得在增加從所述光源部射出的照明光的光量的情況下，條件式(7)成立，在減少從所述光源部射出的照明光的光量的情況下，條件式(8)成立。 ALb/ALg>l(7) ALb/ALg<l(8) 在此，A Lg為在G通道中具有峰值的所述固體照明元件的總光量的變化率，△ Lb為在B通道中具有峰值的所述固體照明元件的總光量的變化率。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的觀察裝置，其特征在于， 所述控制部對所述固體照明元件進行控制，使得在增加從所述光源部射出的照明光的光量的情況下，條件式(5)和條件式(7)成立，在減少從所述光源部射出的照明光的光量的情況下，條件式(6)和條件式(8)成立。 ALr/ALg>l(5) ALr/ALg<l(6) ALb/ALg>l(7) ALb/ALg<l(8) 在此，A Lg為在G通道中具有峰值的所述固體照明元件的總光量的變化率，△ Lr為在R通道中具有峰值的所述固體照明元件的總光量的變化率，^Lb為在B通道中具有峰值的所述固體照明元件的總光量的變化率。7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的觀察裝置，其特征在于， 所述控制部對所述圖像處理部進行控制，使得在增加從所述光源部射出的照明光的光量的情況下，條件式(9)成立，在減少從所述光源部射出的照明光的光量的情況下，條件式(10)成立。 Gr/Gg>I(9) Gr/Gg<I(10) 在此，Gg為對圖像信號的G信號施加的增益，Gr為對圖像信號的R信號施加的增益。8.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的觀察裝置，其特征在于， 所述控制部對所述圖像處理部進行控制，使得在增加從所述光源部射出的照明光的光量的情況下，條件式(11)成立，在減少從所述光源部射出的照明光的光量的情況下，條件式(12)成立。 Gb/Gg>l(11) Gb/Gg<l(12) 在此，Gg為對圖像信號的G信號施加的增益，Gb為對圖像信號的B信號施加的增益。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的觀察裝置，其特征在于， 所述控制部對所述圖像處理部進行控制，使得在增加從所述光源部射出的照明光的光量的情況下，條件式(9)和條件式(11)成立，在減少從所述光源部射出的照明光的光量的情況下，條件式(10)和條件式(12)成立。 Gr/Gg>I(9) Gr/Gg<I(10) Gb/Gg>l(11) Gb/Gg<l(12) 在此，Gg為對圖像信號的G信號施加的增益，Gr為對圖像信號的R信號施加的增益，Gb為對圖像信號的B信號施加的增益。
【文檔編號】H04N7/18GK105934946SQ201580005633
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2015年8月14日
【發(fā)明人】長岡英之
【申請人】奧林巴斯株式會社