观察装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种即使伴随向光源的通电量的增减而峰值波长发生变动也不会使观察图像的颜色再现性下降的观察装置(1)。该观察装置(1)具备：光源部(11)，其使用多个固体照明元件(19～21)来生成照明光；摄像元件(8)，其拍摄该光源部(11)中生成的照明光在被摄体上的反射光；图像处理部(18)，其对获取到的图像信号进行处理；以及控制部(26)，其对光源部(11)和图像处理部(18)中的至少一方进行控制，其中，至少一个固体照明元件(20)在G通道中具有峰值，其它固体照明元件中的至少一个固体照明元件(19)在R通道中具有峰值，控制部(26)将ΔSr、ΔSg分别设为应用于R、G通道的系统增益的变化率来进行控制，使得在增加从光源部(11)射出的照明光的光量的情况下，ΔSr/ΔSg>1成立，在减少从光源部(11)射出的照明光的光量的情况下，ΔSr/ΔSg<1成立。
【专利说明】
观察装置
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种观察装置。
【背景技术】
[0002]以往，已知如下的观察装置:在进行通电量的增减控制的情况下，为了防止因LED之间的个体差异而导致照明光中含有的R光、G光及B光的比例发生变化从而观察图像的色调发生变化，对R光、G光及B光的平衡进行调整(例如参照专利文献I)。
[0003]专利文献I:日本特开2012-217486号公报
【发明内容】
[0004]发明要解决的问题
[0005]然而，专利文献I的观察装置虽然能够通过对与通电量相应的R光、G光及B光的光量的变化进行校正来调整平衡，但是未特别地考虑到R光、B光的峰值波长的变动。即，LED具有如下特性:当通电量增大时由于元件的温度上升而导致R光的峰值波长向长波长侧偏移、B光的峰值波长向短波长侧偏移。而且，传感器具有如下的波长特性:在R区域，波长越长则传感器的灵敏度越低，在B区域，波长越短则传感器的灵敏度越低。其结果，虽然LED的光量本身没有发生变化，但是作为结果而获取到的观察图像的色调发生变化。
[0006]本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种即使伴随向光源的通电量的增减而峰值波长发生变动也不会使观察图像的颜色再现性下降的观察装置。
[0007]用于解决问题的方案
[0008]为了达到上述目的，本发明提供以下的手段。
[0009]本发明的一个方式提供一种观察装置，该观察装置具备:光源部，其使用多个固体照明元件来生成照明光;摄像元件，其拍摄该光源部中生成的照明光在被摄体上的反射光；图像处理部，其对由该摄像元件获取到的图像信号进行处理；以及控制部，其对所述光源部和所述图像处理部中的至少一方进行控制，其中，所述光源部中的至少一个所述固体照明元件在G通道(channel)中具有峰值，所述光源部中的其它所述固体照明元件中的至少一个所述固体照明元件在R通道中具有峰值，所述控制部进行控制，使得在增加从所述光源部射出的照明光的光量的情况下，条件式(I)成立，在减少从所述光源部射出的照明光的光量的情况下，条件式(2)成立。
[0010]ASr/ASg>l (I)
[0011]ASr/ASg<l (2)
[0012]在此，ASr为应用于所述图像信号中的R通道的图像信号的系统增益的变化率，ΔSg为应用于所述图像信号中的G通道的图像信号的系统增益的变化率。
[0013]根据本方式，向被摄体照射从光源部发出的照明光，利用摄像元件拍摄被摄体上的反射光，由图像处理部对所获取到的图像信号进行处理，由此生成可观察的图像。在生成的图像的明暗发生变动等而进行调光的情况下，控制部对光源部和图像处理部中的至少一方进行控制来调整图像的明暗。
[0014]在该情况下，在增加从光源部射出的照明光的光量的情况下，由于向各固体照明元件的通电量增大而在R通道中具有峰值的固体照明元件的温度上升，因此峰值波长向长波长侧偏移。另一方面，在R区域，波长越长，则摄像元件的灵敏度越低。对此，控制部进行控制以满足条件式(I)，因此与G通道的图像信号相比，R通道的图像信号增大较大，来补偿因峰值波长的偏移而导致的摄像元件的灵敏度下降，从而能够得到颜色再现性高的观察图像。
[0015]另一方面，在减少从光源部射出的照明光的光量的情况下，由于向各固体照明元件的通电量减少而在R通道中具有峰值的固体照明元件的温度下降，因此峰值波长向短波长侧偏移。另一方面，在R区域，波长越短，则摄像元件的灵敏度越高。对此，控制部进行控制以满足条件式(2)，因此与G通道的图像信号相比，R通道的图像信号增大较小，来补偿因峰值波长的偏移而导致的摄像元件的灵敏度上升，从而能够得到颜色再现性高的观察图像。
[0016]另外，本发明的其它的方式提供一种观察装置，该观察装置具备:光源部，其使用多个固体照明元件来生成照明光;摄像元件，其拍摄该光源部中生成的照明光在被摄体上的反射光；图像处理部，其对由该摄像元件获取到的图像信号进行处理；以及控制部，其对所述光源部和所述图像处理部中的至少一方进行控制，其中，所述光源部中的至少一个所述固体照明元件在G通道中具有峰值，所述光源部中的其它所述固体照明元件中的至少一个所述固体照明元件在B通道中具有峰值，所述控制部进行控制，使得在增加从所述光源部射出的照明光的光量的情况下，条件式(3)成立，在减少从所述光源部射出的照明光的光量的情况下，条件式(4)成立。
[0017]ASb/ASg>l (3)
[0018]ASb/ASg<l (4)
[0019]在此，ASb为应用于所述图像信号中的B通道的图像信号的系统增益的变化率，ΔSg为应用于所述图像信号中的G通道的图像信号的系统增益的变化率。
[0020]根据本方式，在增加从光源部射出的照明光的光量的情况下，由于向各固体照明元件的通电量增大而在B通道中具有峰值的固体照明元件的温度上升，因此峰值波长向短波长侧偏移。另一方面，在B区域，波长越短，则摄像元件的灵敏度越低。对此，控制部进行控制以满足条件式(3)，因此与G通道的图像信号相比，B通道的图像信号增大较大，来补偿因峰值波长的偏移而导致的摄像元件的灵敏度下降，从而能够得到颜色再现性高的观察图像。
[0021]另一方面，在减少从光源部射出的照明光的光量的情况下，由于向各固体照明元件的通电量减少而在B通道中具有峰值的固体照明元件的温度下降，因此峰值波长向长波长侧偏移。另一方面，在B区域，波长越长，则摄像元件的灵敏度越高。对此，控制部进行控制以满足条件式(4)，因此与G通道的图像信号相比，B通道的图像信号增大较小，来补偿因峰值波长的偏移而导致的摄像元件的灵敏度上升，从而能够得到颜色再现性高的观察图像。
[0022]在上述方式中，也可以是，所述光源部中的至少一个所述固体照明元件在B通道中具有峰值，所述控制部进行控制，使得在增加从所述光源部射出的照明光的光量的情况下，条件式(I)和条件式(3)成立，在减少从所述光源部射出的照明光的光量的情况下，条件式
(2)和条件式(4)成立。
[0023]ASb/ASg>l (3)
[0024]ASb/ASg<l (4)
[0025]在此，ΔSb为应用于所述图像信号中的B通道的图像信号的系统增益的变化率，ΔSg为应用于所述图像信号中的G通道的图像信号的系统增益的变化率。
[0026]由此，在增加从光源部射出的照明光的光量的情况下，由于向各固体照明元件的通电量增大而温度上升，因此R通道的固体摄像元件的峰值波长向长波长侧偏移、B通道的固体照明元件的峰值波长向短波长侧偏移。另一方面，在R区域，波长越长，则摄像元件的灵敏度越低，在B区域，波长越短，则摄像元件的灵敏度越低。对此，控制部进行控制以满足条件式(I)和条件式(3)，因此与G通道的图像信号相比，R通道和B通道的图像信号增大较大，来补偿因峰值波长的偏移而导致的摄像元件的灵敏度下降，从而能够得到颜色再现性高的观察图像。
[0027]另一方面，在减少从光源部射出的照明光的光量的情况下，由于向各固体照明元件的通电量减少而温度下降，因此R通道的固体摄像元件的峰值波长向短波长侧偏移、B通道的固体照明元件的峰值波长向长波长侧偏移。另一方面，在R区域，波长越长，则摄像元件的灵敏度越低，在B区，波长越短，则摄像元件的灵敏度越低。对此，控制部进行控制以满足条件式(2)和条件式(4)，因此与G通道的图像信号相比，R通道和B通道的图像信号增大较小，来补偿因峰值波长的偏移而导致的摄像元件的灵敏度上升，从而能够得到颜色再现性高的观察图像。
[0028]另外，在上述方式中，也可以是，所述控制部对所述固体照明元件进行控制，使得在增加从所述光源部射出的照明光的光量的情况下，条件式(5)成立，在减少从所述光源部射出的照明光的光量的情况下，条件式(6)成立。
[0029]ALr/ALg>l (5)
[0030]ALr/ Δ Lg<l (6)
[0031 ]在此，Δ Lg为在G通道中具有峰值的所述固体照明元件的总光量的变化率，Δ Lr为在R通道中具有峰值的所述固体照明元件的总光量的变化率。
[0032]由此，对固体照明元件进行控制使得总光量的变化率满足条件式(5)或条件式
(6)，由此满足条件式(I)或条件式(2)，从而能够得到颜色再现性高的观察图像。
[0033]另外，在上述方式中，也可以是，所述控制部对所述固体照明元件进行控制，使得在增加从所述光源部射出的照明光的光量的情况下，条件式(7)成立，在减少从所述光源部射出的照明光的光量的情况下，条件式(8)成立。
[0034]ALb/ALg>l (7)
[0035]ALb/ALg<l (8)
[0036]在此，ΔLg为在G通道中具有峰值的所述固体照明元件的总光量的变化率，Δ Lb为在B通道中具有峰值的所述固体照明元件的总光量的变化率。
[0037]由此，对固体照明元件进行控制使得总光量的变化率满足条件式(7)或条件式(8)，由此满足条件式(3)或条件式(4)，从而能够得到颜色再现性高的观察图像。
[0038]另外，在上述方式中，也可以是，所述控制部对所述固体照明元件进行控制，使得在增加从所述光源部射出的照明光的光量的情况下，条件式(5)和条件式(7)成立，在减少从所述光源部射出的照明光的光量的情况下，条件式(6)和条件式(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为在G通道中具有峰值的所述固体照明元件的总光量的变化率，Δ Lr为在R通道中具有峰值的所述固体照明元件的总光量的变化率，A Lb为在B通道中具有峰值的所述固体照明元件的总光量的变化率。
[0044]由此，对固体照明元件进行控制使得总光量的变化率满足条件式(5)?条件式
(8)，由此满足条件式(I)?条件式(4)，从而能够得到颜色再现性高的观察图像。
[0045]另外，在上述方式中，也可以是，所述控制部对所述图像处理部进行控制，使得在增加从所述光源部射出的照明光的光量的情况下，条件式(9)成立，在减少从所述光源部射出的照明光的光量的情况下，条件式(10)成立。
[0046]Gr/Gg > I (9)
[0047]Gr/Gg<l (10)
[0048]在此，Gg为对图像信号的G信号施加的增益，Gr为对图像信号的R信号施加的增益。
[0049]由此，控制部对图像处理部进行控制，来将满足条件式(9)或条件式(10)这样的增益施加给图像信号，由此满足条件式(I)或条件式(2)，从而能够得到颜色再现性高的观察图像。
[0050]另外，在上述方式中，也可以是，所述控制部对所述图像处理部进行控制，使得在增加从所述光源部射出的照明光的光量的情况下，条件式(11)成立，在减少从所述光源部射出的照明光的光量的情况下，条件式(12)成立。
[0051 ] Gb/Gg>l (11)
[0052]Gb/Gg<l (12)
[0053]在此，Gg为对图像信号的G信号施加的增益，Gb为对图像信号的B信号施加的增益。
[0054]由此，控制部对图像处理部进行控制，来将满足条件式(11)或条件式(12)这样的增益施加给图像信号，由此满足条件式(3)或条件式(4)，从而能够得到颜色再现性高的观察图像。
[0055]另外，在上述方式中，也可以是，所述控制部对所述图像处理部进行控制，使得在增加从所述光源部射出的照明光的光量的情况下，条件式(9)和条件式(11)成立，在减少从所述光源部射出的照明光的光量的情况下，条件式(10)和条件式(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，为对图像信号的G信号施加的增益，Gr为对图像信号的R信号施加的增益，Gb为对图像信号的B信号施加的增益。
[0061]由此，控制部对图像处理部进行控制，来将满足条件式(9)?条件式(12)这样的增益施加给图像信号，由此满足条件式(I)?条件式(4)，从而能够得到颜色再现性高的观察图像。
[0062]发明的效果
[0063]根据本发明，发挥如下效果:即使伴随向光源的通电量的增减而峰值波长发生变动，也能够得到颜色再现性高的观察图像。
【附图说明】
[0064]图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的观察装置的整体结构图。
[0065]图2是表示图1的观察装置的固体照明元件和摄像元件的波长特性的一例的图。
[0066]图3是表示图1的观察装置的运算部中存储的表的一例的图。
[0067]图4是表示图1的观察装置的变形例的整体结构图。
[0068]图5是表示图4的观察装置的运算部中存储的表的一例的图。
[0069]图6是表示图4的观察装置的图像处理部中存储的表的一例的图。
[0070]图7是表示图4的观察装置的白平衡调整部中存储的表的一例的图。
[0071]图8是表示图1的观察装置的其它变形例的整体结构图。
[0072]图9是表示图8的观察装置的图像处理部中存储的表的一例的图。
[0073 ]图1O是表示图8的观察装置的白平衡调整部中存储的表的一例的图。
【具体实施方式】
[0074]下面，参照附图来说明本发明的一个实施方式所涉及的观察装置I。
[0075]本实施方式所涉及的观察装置I例如是内窥镜装置，如图1所示，该观察装置I具备:用于插入体内的细长的插入部2;与该插入部2的基端侧连接的装置主体3;以及监视器4。
[0076]插入部2具备:光纤5，其在插入部2的长度方向上几乎跨越全长地配置，用于引导照明光；照明用镜头6，其用于将由该光纤5引导的照明光从插入部2的前端射出；物镜7，其用于对照明光从体内的被摄体反射的反射光进行聚光；以及摄像元件8，其拍摄由该物镜7聚光后的光。摄像元件8例如为CO)(Charge-coupled Device:电荷親合元件)。也可以是MOS(Metal Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体)成像器。
[0077]另外，在插入部2中设置有:A/D转换器9，其对由摄像元件8获取到的图像信号进行A/D转换；以及内窥镜信息存储部10，其存储有插入部2的识别信息。
[0078]装置主体3具备射出照明光的光源部11以及对该光源部11进行控制的控制部26。
[0079]另外，装置主体3具备:信息读取部13，其在插入部2被安装于该装置主体3时，从插入部2的内窥镜信息存储部10读取插入部2的识别信息；白平衡调整部17，其对从插入部2的A/D转换器9输出的图像信号调整白平衡；以及图像处理部18，其对调整过白平衡后的图像信号进行处理来生成观察图像，并将该观察图像输出到监视器4。
[0080]控制部26具备:亮度计算部14，其根据从白平衡调整部17输出的图像信号来计算平均亮度值;光源控制部12，其向光源部11供给电流;通电量计算部15，其根据由亮度计算部14计算出的平均亮度值和从光源控制部12输出的向光源部11的通电量的信息，来计算目标通电量；以及运算部16，其基于从该通电量计算部15输出的目标通电量，来计算向光源控制部12发出的指令信号。
[0081]如图2所示，光源部11具备:R-LED(固体照明元件)19，其射出在R通道中具有峰值的光;G-LED(固体照明元件)20，其射出在G通道中具有峰值的光;B-LED(固体照明元件)21，其射出在B通道中具有峰值的光;反射镜(mirror)22和分色镜(dichroic mirror)23、24，该反射镜22和分色镜23、24将从这些LED (以下也简称为固体照明元件)19?21射出的照明光进行合波来合成白色照明光；以及聚光镜头25，其使合成得到的白色照明光聚光并射入到光纤5的入射端。
[0082]通电量计算部15运算设定亮度值与从亮度计算部14输入的基于图像信号的平均亮度值之间的差值，基于该差值和当前的向G-LED 20的通电量来计算目标通电量。例如，在当前的向G-LED 20的通电量为10mA的情况下，当计算出设定亮度值是计算出的平均亮度值的2倍这样的差值时，将200mA计算为目标通电量并输出到运算部16。
[0083]运算部16存储有图3所示的表。该表将插入部2的识别信息、目标通电量以及供给到各个固体照明元件19?21的通电量的比率对应起来。
[0084]例如，在插入部2具有识别信息A且目标通电量为10mA的情况下，供给到R-LED19,G-LED 20,B-LED 21的通电量的比率在该表中被设定为R:G:B = 2:1:3。
[0085]而且，在本实施方式中，作为该表中记录的比率，被设定为:随着目标通电量变大，与供给到G-LED 20的通电量的比率相比，供给到R-LED 19和B-LED 21的通电量的比率增大。例如，对于识别信息A的插入部2，在目标通电量变为200mA的情况下，设定为R:G:B =2.1:1:3.1，在目标通电量变为300mA的情况下，设定为R:G:B = 2.2:1:3.2。
[0086]S卩，在目标通电量变大的情况下，以下的式(I)和式(3)成立，在目标通电量变小的情况下，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为应用于R通道的图像信号的系统增益的变化率，ASg为应用于G通道的图像信号的系统增益的变化率，A Sb为应用于B通道的图像信号的系统增益的变化率。
[0092]在本实施方式中，作为系统增益的变化率ΔSr、Δ Sg、Δ Sb，能够采用R-LED 19,G-LED 20以及B-LED 21的总光量的变化率Δ Lr、Δ Lg、Δ Lb。即，上述式(I)?式(4)能够置换为以下的式(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为在R通道中具有峰值的R-LED 19的总光量的变化率，Δ Lg为在G通道中具有峰值的G-LED 20的总光量的变化率，ALb为在B通道中具有峰值的B-LED 21的总光量的变化率。
[0098]运算部16根据从表读出的比率和目标通电量，来计算供给到各固体照明元件19?21的通电量，并将该通电量发送到光源控制部12。
[0099]光源控制部12按照从运算部16发送来的通电量，来向各固体照明元件19?21通电。
[0100]即，在上例中，在目标通电量被设定为10mA时，运算部16根据该目标通电量和比率2:1:3，来向 R-LED 19、G-LED 20 以及 B-LED 21 分别供给 200mA、10mA 以及 300mA，在目标通电量被设定为200mA时，运算部16根据目标通电量和比率2.1:1:3.1，来向R-LED 19,G-LED 20以及B-LED 21 分别供给420mA、200mA以及620mA。
[0101 ]此外，在计算出表中存储的值之间的值来作为目标通电量的情况下，只要根据表中存储的夹着计算出的目标通电量的通电量来对比率进行插值并输出该比率即可。
[0102]下面，说明像这样构成的本实施方式所涉及的观察装置I的作用。
[0103]为了使用本实施方式所涉及的观察装置I来进行观察，将插入部2安装于装置主体3，将插入部2插入体内，将插入部2的前端设为面向观察对象部位的状态并使光源控制部12动作。
[0104]当将插入部2安装于装置主体3时，由装置主体3的信息读取部13读取插入部2所具备的内窥镜信息存储部1中存储的插入部2的识别信息。在此，将插入部2的识别信息设为“A”来进行说明。将读取出的识别信息发送到运算部16。运算部16例如使用“100mA”作为初始的目标通电量，根据从信息读取部13发送来的插入部2的识别信息和目标通电量，从表读出比率，来计算各固体照明元件19?21的通电量，并向光源控制部12发出指令。
[0105]光源控制部12按照从运算部16发送来的通电量的指令信号，来向R-LED19,G-LED20及B-LED 21通电。由此，从R-LED 19发出在R通道中具有峰值的光，从G-LED 20发出在G通道中具有峰值的光，从B-LED 21发出在B通道具有峰值的光。
[0106]从固体照明元件19?21发出的光在由反射镜22及分色镜23、24进行合波而成为白色照明光之后，由聚光镜头25聚光而射入到光纤5的入射端。射入到光纤5的照明光在光纤5内被引导而从配置于插入部2的前端的光纤5的射出端射出，再由照明用镜头6进行聚光来向观察对象物照射。
[0107]观察对象物上的反射光通过配置于插入部2的前端的物镜7聚光后，被摄像元件8拍摄。由摄像元件8获取到的图像信号在由A/D转换器9进行A/D转换之后，被发送到装置主体3，在白平衡调整部17中被进行白平衡调整，在图像处理部18中被进行图像处理，由此生成观察图像，发送到监视器4来进行显示。由此，观察者能够通过监视器4所显示出的观察图像来观察体内的观察对象部位。
[0108]在该情况下，由摄像元件8获取并进行了A/D转换而得到的图像信号在进行了白平衡调整后被输入到亮度计算部14来计算平均亮度值，该平均亮度值被输入到通电量计算部15。另一方面，向G-LED 20的通电量从光源控制部12被输入到通电量计算部15。
[0109]在通电量计算部15中，运算设定亮度值与从亮度计算部14输入来的平均亮度值之间的差，基于该差值和向G-LED 20的当前的通电量来计算新的目标通电量。
[0110]在设定亮度值与从亮度计算部14输入来的平均亮度值相等时，差值为零，因此目标通电量没有变化。
[0111]与此相对，在要照射照明光的观察对象部位与插入部2的前端面之间的距离发生了变动的情况下，由摄像元件8获取的图像信号的平均亮度值发生变化。
[0112]例如，当观察对象部位与插入部2的前端面之间的距离增大时，平均亮度值变小，当观察对象部位与插入部2的前端面之间的距离减小时，平均亮度值变大。在距离增大的情况下，在通电量计算部中，计算出高于当前的通电量的目标通电量。在当前的通电量为10mA的情况下，当图像信号的亮度发生变动而将200mA计算为目标通电量时，运算部16读出表中的与识别信息A和目标通电量200mA对应的通电量的比率R:G:B = 2.1: 1:3.1，并将目标通电量与该比率相乘，由此生成向R-LED 19,G-LED 20以及B-LED 21分别供给420mA、200mA以及620mA的指令，将该指令输出到光源控制部12。
[0113]在该情况下，与向G-LED 20的通电量相比，向R-LED 19和B-LED 21的通电量以较高的比率增加。即，当R-LED 19和B-LED 21因通电量增加而温度上升时，如图2中箭头所示那样，峰值波长向摄像元件8的灵敏度下降的方向偏移，因此通过供给更多的电力来使来自R-LED 19和B-LED 21的总光量增大。
[0114]由此，R-LED19的总光量的变化率ALr为2.1/2 = 1.05，G-LED的总光量的变化率A Lg为1/1 = 1，B-LED的总光量的变化率ALb为3.1/3 = 1.033，满足式(5)、(6)。由此，能够补偿因峰值波长的偏移而导致的摄像元件8的灵敏度下降，维持颜色的平衡，从而得到颜色再现性高的观察图像。
[0115]与此相反，在观察对象部位与插入部2的前端面之间的距离减小的情况下，在通电量计算部15中，计算出低于当前的通电量的目标通电量。在当前的通电量为200mA的情况下，当图像信号的亮度发生变动而将10mA计算为目标通电量时，运算部16读出表中的与识别信息A和目标通电量10mA对应的通电量的比率R:G:B = 2:1:3并将目标通电量与该比率相乘，由此生成向R-LED 19X-LED 20以及B-LED 21分别供给200mA、10mA以及300mA的指令，将该指令输出到光源控制部12。
[0116]在该情况下，与向G-LED 20的通电量相比，向R-LED 19和B-LED 21的通电量以较低的比例减少。即，当R-LED 19和B-LED 21因供给的通电量减少而温度下降时，峰值波长向摄像元件8的灵敏度增大的方向偏移，因此通过供给更少的电力，来使来自固体照明元件19、21的发光量下降。
[0117]由此，R-LED 19的总光量的变化率ALr为2/2.1 = 0.95、G-LED 20的总光量的变化率ALgSl/l = l，B-LED 21的总光量的变化率Δ Lb为3/3.1 = 0.97，满足式(7)、(8)。由此，能够补偿因峰值波长的偏移而导致的摄像元件8的灵敏度增大，维持颜色的平衡，从而得到颜色再现性高的观察图像。
[0118]此外，在本实施方式中，设为控制部26控制光源部11，作为系统增益Sr、Sg、Sb，例示了R-LED 19,G-LED 20及B-LED 21的总光量的变化率Δ Lr、Δ Lg、Δ Lb，但是并不限定于此。
[0119]例如，也可以是，设为在白平衡调整部17中基于由信息读取部13读取出的插入部2的识别信息来对图像信号附加白平衡，而为了补偿伴随通电量的增加而导致的摄像元件8的灵敏度下降，取代调节固体照明元件19?21的光量，而在图像处理部18和白平衡调整部17中调节进行乘法计算的增益。
[0120]S卩，如图4所示，在运算部16中，输入通电量计算部15中计算出的目标通电量，并且从信息读取部13输入插入部2的识别信息，将从图5所示的表读出的通电量的比率与目标通电量相乘，由此运算向各固体照明元件19?21的通电量。通过与目标通电量无关地使用固定的通电量比率，即使通过调光而来自各固体照明元件19?21的发光量发生变化，R-LED
19,G-LED 20以及B-LED 21的总光量的变化率Δ Lr、Δ Lg、Δ Lb也被设定为相等。
[0121]另一方面，图像处理部18和白平衡调整部17分别存储有图6和图7所示的表，图像处理部18和白平衡调整部17基于从信息读取部13输入的插入部2的识别信息，来读出图像处理增益和白平衡增益。作为图像处理增益，例如能够列举出颜色变换矩阵的系数。
[0122]对于这些增益，与图3的表同样，根据识别信息来确定图像处理增益的比率和白平衡增益的比率。
[0123]另外，也可以是，图像处理部18和白平衡调整部17分别存储有图9和图10所示的表，如图8所示，图像处理部18和白平衡调整部17基于从信息读取部13输入的插入部2的识别信息和由通电量计算部15计算出的目标通电量，来读出图像处理增益和白平衡增益。
[0124]对于这些增益，与图3的表同样，根据目标通电量和识别信息来确定图像处理增益的比率和白平衡增益的比率，并且，随着目标通电量变大，相对于对G信号施加的增益，对R信号和B信号施加的增益的比率变大。
[0125]S卩，作为系统增益Sr、Sg、Sb，能够采用图像处理增益Grl、Ggl、Gbl或白平衡增益Gr2、Gg2、Gb2这样的图像处理中使用的增益Gr、Gg、Gb。在此，Gg为对图像信号的G信号施加的增益，Gr为对图像信号的R信号施加的增益，Gb为对图像信号的B信号施加的增益，例如，Gr=Grl XGr2,Gg=Ggl XGg2,Gb=Gbl XGb2。
[0126]而且，在目标通电量变大的情况下，以下的式(9)和式(11)成立，在目标通电量变小的情况下，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]通过这样构成也同样地，当观察对象部位与插入部2的前端面之间的距离增大而目标通电量上升时，作为向各固体照明元件19、21供给的通电量增大的结果，R-LED 19和B-LED 21的峰值波长发生偏移，摄像元件8的灵敏度下降，因此获取到与G信号相比R信号和B信号下降的图像信号作为获取到的图像信号。因而，在白平衡调整部17和图像处理部18中，按照表中存储的比率，来施加与G信号相比对R信号和B信号较大幅放大的增益Gr、Gg、Gb，由此能够补偿因峰值波长的偏移而导致的摄像元件8的灵敏度增大，维持颜色的平衡，从而得到颜色再现性高的观察图像。
[0132]另外，虽然例示了根据目标通电量来应用总光量的比率和图像处理中被施加的增益中的任一个的情况，但是也可以代替该方式而同时应用这两方。
[0133]另外，虽然例示了具有包括R-LED19,G-LED 20及B-LED 21的全部来合成白色照明光进行照射的光源部11的观察装置，但是也可以应用于通过仅包括R-LED 19和G-LED
20、或者仅包括G-LED 20和B-LED 21的光源部11来进行照明的情况。
[0134]附图标记说明
[0135]I:观察装置;8:摄像元件；11:光源部；18:图像处理部；19: R-LED (固体照明元件)；20: G-LED(固体照明元件)；21: B-LED(固体照明元件)；26:控制部。
【主权项】
1.一种观察装置，具备: 光源部，其使用多个固体照明元件来生成照明光； 摄像元件，其拍摄该光源部中生成的照明光在被摄体上的反射光； 图像处理部，其对由该摄像元件获取到的图像信号进行处理；以及 控制部，其对所述光源部和所述图像处理部中的至少一方进行控制， 其中，所述光源部中的至少一个所述固体照明元件在G通道中具有峰值， 所述光源部中的其它所述固体照明元件中的至少一个所述固体照明元件在R通道中具有峰值， 在增加从所述光源部射出的照明光的光量的情况下，所述控制部进行控制使得条件式(I)成立，在减少从所述光源部射出的照明光的光量的情况下，所述控制部进行控制使得条件式(2)成立。 Δ Sr/Δ Sg>l(I) Δ Sr/Δ Sg<l(2) 在此，△ Sr为应用于所述图像信号中的R通道的图像信号的系统增益的变化率，△ Sg为应用于所述图像信号中的G通道的图像信号的系统增益的变化率。2.—种观察装置，具备: 光源部，其使用多个固体照明元件来生成照明光； 摄像元件，其拍摄该光源部中生成的照明光在被摄体上的反射光； 图像处理部，其对由该摄像元件获取到的图像信号进行处理；以及 控制部，其对所述光源部和所述图像处理部中的至少一方进行控制， 其中，所述光源部中的至少一个所述固体照明元件在G通道中具有峰值， 所述光源部中的其它所述固体照明元件中的至少一个所述固体照明元件在B通道中具有峰值， 在增加从所述光源部射出的照明光的光量的情况下，所述控制部进行控制使得条件式(3)成立，在减少从所述光源部射出的照明光的光量的情况下，所述控制部进行控制使得条件式(4)成立。 Δ Sb/Δ Sg>l(3) Δ Sb/Δ Sg<l(4) 在此，△ Sb为应用于所述图像信号中的B通道的图像信号的系统增益的变化率，△ Sg为应用于所述图像信号中的G通道的图像信号的系统增益的变化率。3.根据权利要求1所述的观察装置，其特征在于， 所述光源部中的至少一个所述固体照明元件在B通道中具有峰值， 在增加从所述光源部射出的照明光的光量的情况下，所述控制部进行控制使得条件式(I)和条件式(3)成立，在减少从所述光源部射出的照明光的光量的情况下，所述控制部进行控制使得条件式(2)和条件式(4)成立。 Δ Sb/Δ Sg>l(3) Δ Sb/Δ Sg<l(4) 在此，△ Sb为应用于所述图像信号中的B通道的图像信号的系统增益的变化率，△ Sg为应用于所述图像信号中的G通道的图像信号的系统增益的变化率。4.根据权利要求1或3所述的观察装置，其特征在于， 所述控制部对所述固体照明元件进行控制，使得在增加从所述光源部射出的照明光的光量的情况下，条件式(5)成立，在减少从所述光源部射出的照明光的光量的情况下，条件式(6)成立。 ALr/ALg>l(5) ALr/ALg<l(6) 在此，A Lg为在G通道中具有峰值的所述固体照明元件的总光量的变化率，△ Lr为在R通道中具有峰值的所述固体照明元件的总光量的变化率。5.根据权利要求2或3所述的观察装置，其特征在于， 所述控制部对所述固体照明元件进行控制，使得在增加从所述光源部射出的照明光的光量的情况下，条件式(7)成立，在减少从所述光源部射出的照明光的光量的情况下，条件式(8)成立。 ALb/ALg>l(7) ALb/ALg<l(8) 在此，A Lg为在G通道中具有峰值的所述固体照明元件的总光量的变化率，△ Lb为在B通道中具有峰值的所述固体照明元件的总光量的变化率。6.根据权利要求3所述的观察装置，其特征在于， 所述控制部对所述固体照明元件进行控制，使得在增加从所述光源部射出的照明光的光量的情况下，条件式(5)和条件式(7)成立，在减少从所述光源部射出的照明光的光量的情况下，条件式(6)和条件式(8)成立。 ALr/ALg>l(5) ALr/ALg<l(6) ALb/ALg>l(7) ALb/ALg<l(8) 在此，A Lg为在G通道中具有峰值的所述固体照明元件的总光量的变化率，△ Lr为在R通道中具有峰值的所述固体照明元件的总光量的变化率，^Lb为在B通道中具有峰值的所述固体照明元件的总光量的变化率。7.根据权利要求1或3所述的观察装置，其特征在于， 所述控制部对所述图像处理部进行控制，使得在增加从所述光源部射出的照明光的光量的情况下，条件式(9)成立，在减少从所述光源部射出的照明光的光量的情况下，条件式(10)成立。 Gr/Gg>I(9) Gr/Gg<I(10) 在此，Gg为对图像信号的G信号施加的增益，Gr为对图像信号的R信号施加的增益。8.根据权利要求2或3所述的观察装置，其特征在于， 所述控制部对所述图像处理部进行控制，使得在增加从所述光源部射出的照明光的光量的情况下，条件式(11)成立，在减少从所述光源部射出的照明光的光量的情况下，条件式(12)成立。 Gb/Gg>l(11) Gb/Gg<l(12) 在此，Gg为对图像信号的G信号施加的增益，Gb为对图像信号的B信号施加的增益。9.根据权利要求3所述的观察装置，其特征在于， 所述控制部对所述图像处理部进行控制，使得在增加从所述光源部射出的照明光的光量的情况下，条件式(9)和条件式(11)成立，在减少从所述光源部射出的照明光的光量的情况下，条件式(10)和条件式(12)成立。 Gr/Gg>I(9) Gr/Gg<I(10) Gb/Gg>l(11) Gb/Gg<l(12) 在此，Gg为对图像信号的G信号施加的增益，Gr为对图像信号的R信号施加的增益，Gb为对图像信号的B信号施加的增益。
【文档编号】H04N7/18GK105934946SQ201580005633
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2015年8月14日
【发明人】长冈英之
【申请人】奥林巴斯株式会社