具体实施方式

下面将给出用于实施本公开的模式(以下称为“实施例”)的描述。在实施例中，将给出作为包括根据本公开的医疗观察装置的系统的示例的、捕获诸如患者的测试对象内部的图像的医疗内窥镜设备的描述。此外，本公开不受这些实施例的限制。此外，在附图的描述中，相同的部分将由相同的附图标记表示以用于描述。

(实施方式1)

图1是示出根据实施方式1的内窥镜装置1的示意配置的图。内窥镜装置1在医疗领域中被用于观察诸如人(活体内)等被观察目标内部的对象。如图1所示，内窥镜装置1包括内窥镜2、成像设备3、显示设备4、控制设备5和光源设备6，并且成像设备3和控制设备5构成医疗观察系统。应当注意，内窥镜2和成像设备3配置使用例如内窥镜(诸如刚性镜)的图像获取设备。

光导7的一端与光源设备6连接，光源设备6向光导7的一端提供例如用于照射活体内部的白光。应当注意的是，光源设备6和控制设备5可以如图1所示彼此分离并且相互通信，或者可以彼此集成。

光导7的一端可拆卸地连接到光源设备6，并且光导7的另一端可拆卸地连接到内窥镜2。然后，光导7将从光源设备6提供的光从其一端传输到其另一端，从而将光提供给内窥镜2。

成像设备3从内窥镜2捕获对象图像，并且输出该成像的结果。成像设备3包括作为信号传输部的传输电缆8和相机头9。在本实施方式1中，传输电缆8以及相机头9构成医疗成像装置。成像设备3对应于成像部。

内窥镜2是刚性的、狭长的形状，并且插入到活体中。在内窥镜2的内部设置有包括一个或多个透镜并且收集光以形成对象图像的观察光学系统。内窥镜2从其尖端发射经由光导7供给的光，以该光照射活体的内部。然后，照射到活体内部的光(对象图像)被内窥镜2内部的观察光学系统(透镜单元91)收集。

相机头9可拆卸地连接到内窥镜2的基端。然后，相机头9在控制设备5的控制下，捕获通过内窥镜2收集光而形成的对象图像，并且输出由该成像产生的成像信号。应当注意，相机头9的详细配置将在后面描述。如图1所示，内窥镜2和相机头9可以彼此拆卸、也可以彼此集成。

传输电缆8的一端经由连接器可拆卸地连接到控制设备5，并且传输电缆8的另一端经由连接器可拆卸地连接到相机头9。具体地说，传输电缆8是具有布置在作为最外层的外罩内部的多根电线(未示出)的电缆。多根电线用于将从相机头9输出的成像信号传输到控制设备5，并且从控制设备5传输控制信号、同步信号、时钟以及电力输出到相机头9。

显示设备4在控制设备5的控制下，显示由控制设备5生成的图像。虽然优选具有55英寸或更大的显示部的显示设备4，以使在观察时更容易感受到沉浸感，但显示设备4不限于此。

控制设备5处理经由传输电缆8从相机头9输入的成像信号，向显示设备4输出图像信号，并且综合控制相机头9和显示设备4的操作。应当注意，控制设备5的详细配置将在后面描述。

接下来将给出成像设备3、控制设备5、以及光源设备6的配置的描述。图2是示出相机头9、控制设备5、以及光源设备6的配置的框图。应当注意，在图2中未示出允许相机头9和传输电缆8彼此附接和分离的连接器。

下面将按此顺序描述控制设备5和相机头9的配置。应当注意，下面将主要描述本公开的主要部分作为控制设备5的配置。控制设备5包括信号处理部51、图像处理部52、通信模块53、输入部54、输出部55、投影仪控制转换部(PJ控制转换部)56、控制部57以及存储器58，如图2所示。应注意，可以在控制设备5中设置电源部(未图示)等。电源部生成用于驱动控制设备5和相机头9的源电压，并且将源电压提供给控制设备5的不同部分和经由传输电缆8提供给相机头9。应当注意，控制光源设备6的控制设备包括图像处理部52和PJ控制转换部56。

信号处理部51将成像信号(脉冲信号)输出到图像处理部52。作为对从相机头9输出的成像信号执行诸如噪声去除的信号处理和必要时的A/D转换的结果，成像信号已经被数字化。

此外，信号处理部51生成用于成像设备3和控制设备5的同步信号和时钟。同步信号(例如，表示相机头9的成像定时的同步信号)和时钟(例如，串行通信时钟)通过未示出的线发送到成像设备3，并且基于同步信号和时钟驱动成像设备3。

图像处理部52基于从信号处理部51输入的成像信号，生成要由显示设备4显示的显示图像信号。图像处理部52通过对成像信号执行给定的信号处理来生成包括对象图像的显示图像信号。这里，图像处理部52执行已知的图像处理，诸如检测处理、插值处理、颜色校正处理、颜色增强处理、以及轮廓增强处理等各种图像处理。图像处理部52将生成的图像信号输出到显示设备4和PJ控制转换部56。

通信模块53从控制设备5向成像设备3输出信号，该信号包括从将稍后描述的控制部57发送的控制信号。此外，通信模块53将来自成像设备3的信号输出到控制设备5的不同部分。即，通信模块53是中继设备，该中继设备例如通过并行到串行转换或其它方式将来自控制设备5的不同部分的要输出到成像设备3的信号共同地输出，并且例如通过串行到并行转换或其它方式将从成像设备3输入的信号进行分割，以将分割后的信号输出到控制设备5的不同部分。

输入部54通过使用诸如键盘、鼠标、以及触控面板的用户界面来实现，并且接受各种信息的输入。

输出部55通过使用扬声器、打印机、显示器等来实现，并且输出各种信息。输出部55在控制部57的控制下输出报警声音和报警光并且显示图像。

PJ控制转换部56通过转换由图像处理部52生成的图像信号来生成用于控制光源设备6的控制信号。图3是示出图2所示的控制设备的PJ控制转换部的配置的图。PJ控制转换部56包括计算部561、比较部562、演算部563、以及系统控制部564。PJ控制转换部56对应于光源控制信息生成部。

计算部561通过转换图像信号来计算每个像素位置处的亮度值。计算部561基于计算出的亮度值，生成具有给每个像素位置分配的亮度值的亮度图像。

比较部562通过比较亮度图像和预先设置的参考图像来生成差分图像。参考图像是具有与分配给每个像素位置的适合于照射的光量相对应的目标亮度值(基准亮度值)的图像。差分图像是具有分配给每个像素位置的亮度图像和参考图像之间的亮度值的差值的图像。

演算部563基于差分图像生成与光源设备6发射的照明光的分布相对应的照射图像。演算部563相对于差分图像的亮度值，提取具有高于上限目标值的差值的像素和低于下限目标值的差值的像素。这里，上限目标值是与预先设置的差值相关的值，并且对应于基于将减少的照明光的光量的差值而设置的第一阈值。此外，下限目标值是与预先设置的差值相关的值，并且对应于基于将增加的照明光的光量的差值而设置的第二阈值。

在提取的像素当中，演算部563对于超过上限目标值的像素，从参考图像的目标亮度值中减去差值。相反，在提取的像素当中，演算部563对于低于下限目标值的像素，将差值与参考图像的目标亮度值相加。

如上所述，演算部563通过对获取的图像信号的亮度值高的像素位置执行目标亮度值的减法，并且通过对亮度值低的像素位置执行目标亮度值的加法，来生成照射图像。照射图像对应于表示光源设备6的照明光的光量分布的照射分布信息。

系统控制部564通过将由演算部563生成的照射图像输出到光源控制部62来控制光源设备6。

控制部57控制包括控制设备5和相机头9的各个部分的驱动，并且控制信息到各个部分的输入和信息从各个部分的输出。控制部57通过参考存储器58中记录的通信信息数据(例如，通信格式信息)来生成控制信号，并且经由通信模块53将生成的控制信号发送到成像设备3。此外，控制部57经由传输电缆8向相机头9输出控制信号。

存储器58通过使用诸如闪存或DRAM(动态随机存取存储器)的半导体存储器来实现，并且在其中记录有通信信息数据(例如，通信格式信息)。应当注意，存储器58可以在其中记录有要由控制部57执行的各种程序等。

应当注意，信号处理部51可以具有AF处理部和AF演算部。AF处理部基于输入帧的成像信号，针对每个帧输出给定的AF评估值。AF演算部执行这样的AF计算处理，以从AF处理部输出的帧的AF评估值中选择最适合作为聚焦位置的帧、聚焦透镜位置等。

上述的信号处理部51、图像处理部52、通信模块53、PJ控制转换部56、以及控制部57通过使用具有记录程序的内部存储器(未示出)的CPU(中央处理单元)等通用处理器或ASIC(专用集成电路)等用于执行特定功能的各种算术电路等专用处理器来实现。此外，这些部分可以包括FPGA(现场可编程门阵列：未示出)，其是一种可编程集成电路。应当注意，在使用FPGA的情况下，可以提供存储器以存储配置数据，使得利用从存储器读取的配置数据来配置FPGA(可编程集成电路)。

光导7的一端与光源设备6连接，并且光源设备6包括光源部61和光源控制部62。光源部61向光导7的一端提供例如用于照射活体内部的白光。光源控制部62控制光源部61的照明光的发射。应当注意的是，如图1所示，光源设备6和控制设备5可以彼此分离并且相互通信，或者可以彼此集成。

光源部61包括投影仪光源。投影仪光源包括光源、投影元件、以及光学系统。光源发射白光。投影元件是数字镜像设备(DMD)、液晶面板等。光学系统向外发射投影光。光源部61允许在光源控制部62的控制下调整投影元件的投影图像。例如，在液晶面板的情况下，投影元件的调节能力由像素数量确定，每个像素包括分别通过红(R)、绿(G)、以及蓝(B)光的一组子像素。

光源控制部62根据来自系统控制部564的指示，使光源发射白光，并且控制投影元件的光投影(发射)图案与从系统控制部564获取的照射图像匹配。这提供了与照射图像相对应的从光源设备6发射的照明光的亮度(光量)分布。

接下来将主要描述本公开的主要部分作为相机头9的配置。如图2所示，相机头9包括镜头单元91、成像部92、通信模块93、以及相机头控制部94。

透镜单元91包括一个或多个透镜，并且在成像部92中包括的成像元件的成像平面上形成已经通过透镜单元91的对象图像。一个或多个透镜以能够沿着光轴移动的方式配置。然后，透镜单元91具有通过移动一个或多个透镜来改变视角的光学变焦机构(未示出)和改变聚焦位置的聚焦机构。应当注意，透镜单元91与内窥镜2中设置的光学系统一起形成将进入内窥镜2的观察光引导到成像部92中的观察光学系统。

成像部92在相机头控制部94的控制下捕获对象的图像。成像部92包括成像元件，该成像元件接收由透镜单元91形成的对象图像并且将该图像转换为电信号。成像元件包括CCD(电荷耦合器件)图像传感器或CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器。在成像元件是CCD的情况下，对来自成像元件的电信号(模拟信号)执行信号处理(例如，A/D转换)并输出成像信号的信号处理部(未示出)例如安装在传感器芯片等上。在成像元件是CMOS的情况下，例如在成像元件中包括对通过从光转换成电信号而获得的电信号(模拟信号)执行信号处理(例如，A/D转换)并且输出成像信号的信号处理部(未示出)。成像部92将生成的电信号输出到通信模块93。

成像部92的图像传感器的像素数量优选与光源部61的投影元件的像素数量相同。

通信模块93将从控制设备5发送的信号输出到相机头9的不同部分，诸如相机头控制部94。此外，通信模块93根据预定的传输方案将关于相机头9的当前状态等的信息转换成信号格式，并且通过该转换获得的信号经由传输电缆8输出到控制设备5。即，通信模块93是中继设备，该中继设备将从控制设备5或传输电缆8输入的信号例如通过串行到并行转换或其它方式进行分割，以将分割的信号输出到相机头9的不同部分，并且将来自相机头9的不同部分的信号例如通过并行到串行转换或其它方式共同输出以输出到控制设备5或传输电缆8。

相机头控制部94根据经由传输电缆8输入的驱动信号或作为用户对操纵部进行操纵的结果而从诸如设置在相机头9的外表面上的开关之类的操纵部输出的指令信号等来控制相机头9的整体操作。此外，相机头控制部94经由传输电缆8向控制设备5输出关于相机头9的当前状态的信息。

应当注意，上述通信模块93和相机头控制部94是通过使用诸如具有记录程序的内部存储器(未示出)的CPU之类的通用处理器或诸如ASIC之类的用于执行特定功能的各种算术电路之类的专用处理器来实现的。此外，这些部分可以包括FPGA，该FPGA是一种可编程集成电路。应当注意，在使用FPGA的情况下，可以提供存储器以存储配置数据，使得利用从存储器读取的配置数据来配置作为可编程集成电路的FPGA。

此外，信号处理部可以配置在相机头9或传输电缆8中，以对由通信模块93或成像部92生成的成像信号执行信号处理。此外，可以基于由设置在相机头9内部的振荡器(未示出)生成的参考时钟来生成用于驱动成像部92的成像时钟和用于相机头控制部94的控制时钟，并且成像时钟和控制时钟分别输出到成像部92和相机头控制部94。可替代地，也可以根据经由传输电缆8从控制设备5输入的同步信号，生成用于成像部92和相机头控制部94的各种处理的定时信号，并且该定时信号分别输出到成像部92和相机头控制部94。此外，相机头控制部94可以设置在传输电缆8或控制设备5中，而不是设置在相机头9中。

在上述内窥镜装置1中，在显示设备4上显示基于由成像部92捕获的电信号的图像，并且在显示设备4上显示的图像信号被输入到PJ控制转换部56，从而允许对光源设备6执行反馈控制。

图4是概述由图2所示的控制设备的PJ控制转换部执行的处理的流程图。首先，当获取图像信号时，PJ控制转换部56开始照射图像生成处理(步骤S101)。

计算部561基于所获取的图像信号计算每个像素位置处的亮度值，并且生成具有给每个像素位置分配的亮度值的亮度图像(步骤S102)。

在步骤S102之后的步骤S103中，比较部562通过比较亮度图像和预先设置的参考图像来生成差分图像。

在步骤S103之后的步骤S104中，演算部563基于差分图像生成与光源设备6发射的照明光的光量分布相对应的照射图像。作为步骤S104中的处理的结果，生成具有比参考图像暗的区域和比参考图像亮的区域的照射图像。较暗的区域在图像信号中亮度值高的位置(区域)处具有减少的光量，而较亮的区域在图像信号中亮度值低的位置处具有增加的光量。

在步骤S104之后的步骤S105中，系统控制部564将由演算部563生成的照射图像输出到光源控制部62。

此后，获取了照射图像的光源控制部62用其光量分布与该照射图像相对应的照明光照射对象，从而允许用少量的照明光照射对象的反射光量大的部分，并且允许用大量的照明光照射对象的反射光量小的部分。

可以在每次输入图像信号时或每隔几帧执行上述照明控制。

图5是示意性地示出照明光发射控制之前和之后的图像的示例的图。图5的(a)示出了发射控制之前的图像。图5的(b)示出了发射控制之后的图像。图5的(a)和(b)均示出了捕获的同一腔的图像。如图5的(a)所示，在发射控制之前的图像中，位于内腔的近点侧的区域R1和R2由于其亮度而具有被喷出的高光，而位于远点侧的区域R3具有被遮挡的阴影。在这种情况下，基于图5的(a)所示的图像，在光源控制部62的控制下，以使近点侧(区域R1和R2)的光量减少而使远点侧(区域R3)的光量增加的方式发射照明光。结果，在如图5的(b)所示的发射控制之后，获取在近点侧具有抑制的亮度和在远点侧具有增加的亮度的图像。

此外，当设备启动时，可以通过执行上述照明控制来设置内窥镜2的照明光的照射范围，并且调节成像部92的捕获范围和照明光的照射范围。例如，在用于校准的白平衡调整时，利用成像部92捕获白板或具有方格图案的板的图像。此时，通过基于图像信号(每个像素处的亮度值)控制上述光量分布，可以调节由于个体差异和由光学系统的特性引起的不均匀照明而导致的照明位置的未对准。

在上述实施例1中，使用具有投影仪光源的光源设备6来反馈捕获的图像，并且利用在亮度值高的位置处光量减少而在亮度值低的位置处光量增加的照明光执行照射，从而允许对照射在对象上的照明光的光量分布进行更精细的控制。

应当注意，虽然在上述实施例1中作为示例描述了使用白光的观察，但是本公开也适用于使用激发光等的荧光观察。例如，可以通过执行上述照明光量控制来调节激发光的照射范围和光量。

(实施方式2)

接下来将给出实施例2的描述。图6是示出根据实施方式2的内窥镜装置的光源设备的配置的图。在实施方式2中，上述内窥镜装置1包括具备光源设备6A，而不是光源设备6。在实施方式2中，除了光源设备6A的配置之外，内窥镜装置1与上述实施方式1相同，并且因此省略多余的说明。

光导7的一端与光源设备6A连接，并且光源设备6A包括光源部61A和光源控制部62A。光源部61A向光导7的一端供给例如用于照射活体内部的白光。光源控制部62A控制光源部61A的照明光的发射。

光源部61A包括投影仪光源部611和基础光源部612。

投影仪光源部611包括投影仪光源。投影仪光源包括光源、投影元件、以及光学系统。光源发射白光。投影元件是DMD、液晶面板等。光学系统向外发射投影光。与上述光源部61一样，投影仪光源部611允许在光源控制部62的控制下调节投影元件的投影图像。

基础光源部612具有光源和光学系统。光源发射白光。光学系统向外地发射这种白光。基础光源部612发射具有通常所称的高斯分布或顶帽强度分布的白光。高斯分布是与光源的特性相对应的、以光轴为中心的分布，其光量随着与光轴的距离的增加而不断减少。

光源控制部62根据来自系统控制部564的指示，使光源发射白光，并控制投影仪光源部611的投影元件的光投影图案，使其与从系统控制部564获取的照射图像相匹配。这提供了与照射图像相对应的从光源设备6发射的照明光的亮度(光量)分布。

此外，光源控制部62可以通过仅使基础光源部612发射白光来执行白光的普通照明。

此外，光源控制部62可以使基础光源部612发射白光，并且还可以使投影仪光源部611仅向希望增加光量的部分发射白光，从而在基础光源部612的分布中插值光量。

在上述实施例2中，包括投影仪光源部611的光源设备6A用于反馈捕获的图像，并且利用在亮度值高的位置处光量减少而在亮度值低的位置处光量增加的照明光进行照射，从而允许对照射在对象上的照明光的光量分布进行更精细的控制。此外，在实施例2中，基础光源部612被设置为用普通白光(例如，具有高斯光量分布的白光)进行照射，因此，当不需要控制照射图案时，允许从基础光源部612发射白光。

(实施例3)

接下来将给出实施例3的描述。图7是示出根据实施方式3的内窥镜装置的光源设备的配置的图。在实施方式3中，上述内窥镜装置1包括光源设备6B，而不是光源设备6。在实施方式2中，内窥镜装置1除了光源设备6B的配置之外，与上述实施方式1相同，并且因此省略多余的说明。

光导7的一端与光源设备6B连接，并且光源设备6B包括光源部61B和光源控制部62。光源部61B向光导7的一端提供例如用于照射活体内部的白光。光源控制部62控制光源部61B的照明光的发射。

光源部61B包括投影仪光源部613。

投影仪光源部613包括白光源部613a和特殊光源部613b。白光源部613a和特殊光源部613b都包括投影仪光源。

白光源部613a包括第一光源、投影元件、以及光学系统。第一个光源发射白光。投影元件是DMD、液晶面板等。光学系统向外地发射投影光。

特殊光源部613b包括第二光源、投影元件、以及光学系统。第二光源发射特殊光(例如激发光)，用于特殊光观察。投影元件是DMD、液晶面板等。光学系统向外地发射投影光。应当注意，特殊光源部613b可以仅包括第二光源。

投影仪光源部613允许在光源控制部62的控制下调整投影元件的投影图像。

这里，特殊光对应于将用于以下任何类型的特殊光观察的波段中的光。

在不同类型的特殊光观测中：

NBI，用于通过在中心波长为415nm和540nm的波段中使用窄带照明光执行照射，并且利用血红蛋白对不同波长的光的吸收差异，来观察粘膜的外层和深层中的血管的状态；

IRI，用于诊断血流存在或不存在，通过在血液中静脉注射在波长805nm附近的近红外光中具有吸收峰的称为吲哚青绿(ICG)的试剂作为造影剂，用具有中心波长805nm附近的激发光执行照射，并且观察来自ICG的荧光；

AFI，用于通过预先将荧光剂施用到测试对象中，用激发光进行照射，观察从测试对象生成的荧光图像，并且观察荧光图像的有无和形状来诊断肿瘤部；以及

PDD，用于获取图像，该图像允许通过利用一个特性来容易地区分癌细胞和正常细胞，如果使患者服用氨基乙酰丙酸(5-ALA)溶液，则氨基乙酰丙酸在体内正常组织中代谢成血源(血红素)，而氨基乙酰丙酸不被代谢，而是在癌细胞中作为其中间产物被称为PpIX的物质积累，并且当用蓝光(中心波长为410nm)照射时，该PpIX发射红色荧光(峰值波长为630nm)。

这里，对实施方式3中的PJ控制转换部56执行的控制进行说明。图8是概述实施例3中的控制设备执行的处理的流程图。例如，在通过AFI观察到荧光图像的情况下，PJ控制转换部56通过使专用光源部613b首先进行激发光的照射来获取荧光图像的图像信号(步骤S201)。此时，激发光照射在整个成像区域上。

计算部561基于荧光图像的图像信号计算每个像素位置处的亮度值。计算部561基于计算结果生成具有给每个像素位置分配的亮度值的亮度图像(步骤S202)。

此后，比较部562生成通过反转亮度图像的亮度值而获得的反转图像(步骤S203)。演算部563例如通过从上限亮度值减去亮度图像的亮度值来生成反转图像。

然后，演算部563提取反转图像中亮度值大于阈值的像素，并且生成照射图像，该照射图像具有包含所提取像素的白光照射区域(步骤S204)。此时的阈值例如对应于第三阈值，该第三阈值被设置为等于或大于通过反转与低亮度噪声相对应的亮度值而获得的值、并且小于上限值。

系统控制部564将由演算部563生成的照射图像输出到光源控制部62(步骤S205)。这使得光源设备6能够利用具有与照射图像对应的光量分布的照明光(白光)执行照射，具体地说，是其中存在荧光图像的区域未被照明光照射的光量分布。

信号处理部使用白光获取白光图像，之后由信号处理部51和图像处理部52处理白光图像(步骤S206)。

此后，图像处理部52通过合成白光图像和荧光图像来生成合成图像(步骤S207)。此时合成的荧光图像是具有根据分配给荧光检测区域的亮度值的颜色而没有分配给其他区域的颜色的透明图像。

这提供了包括荧光图像和背景(白光图像)的图像。荧光图像已被激发光激发。背景包括在荧光图像的环境中，并且由白光的反射光表示。此时，荧光图像可以是任何颜色，以改善可见度。

图9是示意性地示出照明光发射控制之前和之后的图像的示例的图。图9的(a)示出了荧光图像的示例。图9的(b)示出了白光图像的示例。图9的(c)示出了合成图像的示例。图9的(a)和(b)均示出了捕获的相同对象的图像。

当获取图9的(a)所示的荧光图像G_L时，计算部561通过使用荧光图像G_L来生成具有指定的亮度值的亮度图像。这允许生成具有分配给荧光检测区域R_L的亮度值的亮度图像。

同时，根据基于亮度图像生成的照射图像发射白光，从而允许利用该白光生成白光图像G_W(参照图9的(b))。白光图像G_W中与上述荧光检测区域R_L相对应的区域未被白光照射。

图像处理部52通过合成荧光图像G_L和白光图像G_W来生成合成图像G_S(参照图9的(c))。合成图像G_S是将预先设定的颜色(识别荧光部位的颜色)分配给上述白光图像G_W上的对应荧光检测区域R_L的图像。

在上述实施方式3中，使用包括白光源部613a和专用光源部613b的光源设备6B来反馈所捕获的荧光图像、将荧光检测区域以外的区域设定为白光照射区域、并且用白光进行照射，从而能够对照射在对象上的照明光的种类的分布进行精细的控制。根据实施方式3，可以在荧光部位上不叠加白光成分的情况下，单独获得由荧光信息表示的合成图像。

(实施方式4)

接下来将给出实施例4的描述。图10是示出根据实施方式4的内窥镜装置的光源设备的配置的图。在实施方式4中，上述内窥镜装置1包括光源设备6C，而不是光源设备6。光源设备6C被配置为使得根据实施方式3的投影仪光源部613代替根据实施方式2的光源设备6A的投影仪光源部611。在实施方式4中，内窥镜装置1除了光源设备6C的配置之外，与上述实施方式1相同，并且因此省略多余的说明。

光导7的一端与光源设备6C连接，并且光源设备6C包括光源部61C和光源控制部62。光源部61C向光导7的一端供给例如用于照射活体内部的白光。光源控制部62控制光源部61C的照明光的发射。

光源部61C包括投影仪光源部613和基础光源部612。光源部的配置与实施方式2、3相同，因此省略其说明。

光源控制部62基于来自系统控制部564的指示，使投影仪光源部613以设定的照射图像(激发光照射图像和白光照射图像)的图案发射激发光和白光。

此外，光源控制部62可以通过仅使基础光源部612发射白光来执行白光的普通照明。

此外，光源控制部62可以使基础光源部612发射白光，并且还可以使投影仪光源部613仅向希望增加光量的部分发射白光，从而在基础光源部612的分布中插值光量。

在上述实施方式4中，通过使用由白光源部613a和专用光源部613b构成的光源设备6C来反馈所捕获的荧光图像，将荧光检测区域以外的区域设定为白光照射区域，执行白光照射，从而能够对照射在对象上的照明光的种类的分布进行精细的控制。根据实施方式4，可以在荧光部位上不叠加白光成分的情况下，单独获得由荧光信息表示的合成图像。此外，在实施例4中，基础光源部612被设置为用普通白光(例如，具有高斯光量分布的白光)执行照射，因此，当不需要控制照射图案时，允许从基础光源部612发射白光。

应当注意的是，在实施方式4中，也可以在基础光源部612中设置特殊光源部613b。

(其它实施例)

接下来将给出其它实施例的描述。图11是示意性地示出用于描述发射控制的另一示例1的图像的示例的图。图12是示意性地示出用于描述发射控制的另一示例2的图像的示例的图。

例如，比较部562通过边缘检测或其它技术识别处理工具T_S，并且通过使用由计算部561等计算出的亮度值来提取处理工具T_S的轮廓(参照图11)。演算部563生成将提取的处理工具T_S的内部设置为照明光非照射区域的照射图像。这防止了用照明光照射治疗工具，从而提供了其中由于来自治疗工具的反射光而被喷出的高光被抑制的图像。

此外，例如，通过使用由计算部561等计算的亮度值，比较部562执行边缘检测或者将区域的亮度值和颜色信息的大小关系与预先存储的器官信息进行比较以检测器官，并且提取存在器官的区域R₁₁(参照图12)。演算部563生成被划分为存在器官的提取区域R₁₁和不存在器官的区域R₁₂的照射图像。光源控制部62使不同波段的光发射到区域R₁₁和R₁₂。例如，对应于区域R₁₂的区域被白光照射，对应于区域R₁₁的区域被不同于白光的波段(例如，蓝色或绿色)的光照射。在这种情况下，投影元件优选为液晶面板。另外，照射在区域R₁₁上的照明光优选为使器官着色清楚的波段上的光。这提供了允许容易地识别器官的图像。

除了上述之外，可以以这样的方式执行控制，即从图像中提取出血区域，然后在提供着色的波段上用照明光照射出血区域，着色允许容易地识别图像中出血部的血液或组织。

此外，可以执行控制，使得从图像中提取细菌，然后在提供允许容易识别图像中的细菌的着色的波段上用照明光照射存在细菌的区域。

此外，可以在光动力疗法(PDT)中执行控制，使得设置治疗范围，然后仅用光照射该治疗范围。

此外，虽然在上述实施例1至4中以刚性内窥镜为示例，但是本公开可以应用于软内窥镜和具有放大给定视野区域、捕获其图像并且显示捕获的图像的功能的外科显微镜系统(医疗图像获取系统)。图13是示意性地示出外科显微镜系统的整体配置的图，该外科显微镜系统是包括根据另一实施例的医疗观察装置的医疗观察系统。

外科显微镜系统100包括显微镜装置110和显示装置111。显微镜装置110是通过成像获取用于观察对象的图像的医疗成像设备。显示装置111显示由显微镜装置110捕获的图像。应当注意，显微镜装置110和显示装置111可以彼此集成。

显微镜装置110包括显微镜部112、支撑部113、以及基座部114。显微镜部112放大对象的显微部位并且捕获其图像。支撑部113连接到显微镜部312的基端部，并且包括可旋转地支撑显微镜部312的臂。基部114可旋转地保持支撑部113的基端部，并且能够在地板表面上移动。基部114包括控制部114a和光源部115。控制部114a控制外科显微镜系统100的操作。光源部115生成要从显微镜装置110照射在对象上的照明光。应当注意，控制部114a具有上述信号处理部51、图像处理部52、PJ控制转换部56等的功能。此外，基座部114可以固定到天花板、墙壁表面等以支撑支撑部113，而不是可移动地设置在地板表面上。

显微镜部112的形状例如为圆柱形，并且合成上述成像部92。在显微镜部112的侧面设置有开关，以接受用于操作显微镜装置110的指令输入。在显微镜部112的下端部的开口面上设置有用于保护内部的盖玻璃(未示出)。

光源部115具有与上述实施方式1至4的光源设备相同的配置。

诸如外科医生的用户移动显微镜部112，操纵变焦，并且在照明光束之间切换，同时在保持显微镜部112的情况下操纵各种开关。应当注意，显微镜部112优选地具有在观察方向上狭长地延伸的形状，以使用户易于握持显微镜部112并且改变其视野方向。因此，显微镜部112可以是圆柱形以外的形状，并且例如是多边形棱镜的形状。

在控制部114a中，PJ控制转换部56与实施例1等一样，基于获取的图像信号来控制照明光的光量分布。

如上所述，在外科显微镜系统100中能够实现与上述实施例1中类似的有利效果。

虽然迄今为止已经描述了用于实现本公开的实施例，但本公开不应仅受上述实施例的限制。虽然已经通过假设控制设备5处理信号处理等来描述上述实施例，但是这种处理可以在相机头9的一侧进行处理。

应当注意，虽然在上述实施例中描述了PJ控制转换部56生成作为照射分布信息的照射图像并且通过使用照射图像来控制光源设备6的示例，但是PJ控制转换部56可以通过使用表示照明光的光量分布的信息(诸如将像素坐标与像素坐标的光量值相关联的信息)作为照射分布信息来控制光源设备6。

此外，虽然在上述实施例中描述了将PJ控制转换部56设置在控制设备5中的示例，但是PJ控制转换部56也可以设置在光源设备6中。

工业适用性

如上所述，根据本公开的医疗控制装置和医疗观察装置可用于精细地控制照射在对象上的照明光的光量分布。

附图标记列表

1：内窥镜装置

2：内窥镜

3：成像设备

4：显示设备

5：控制设备

6：光源设备

7：光导

8：传输电缆

9：相机头

51：信号处理部

52：图像处理部

53：通信模块

54：输入部

55：输出部

56：投影仪控制转换部(PJ控制转换部)

57：控制部

58：存储器

61、61A至61C：光源部

62：光源控制部

91：透镜单元

92：成像部

93：通信模块

94：相机头控制部

100：外科显微镜系统

561：计算部

562：比较部

563：演算部

564：系统控制部

611、613：投影仪光源部

612：基础光源部。