(57)【要約】【課題】常にカラーバランスの良好な撮像画像が得られる内視鏡装置を提供する。【解決手段】内視鏡挿入部１９の先端に、撮像光学系及び照明光学系を備えた内視鏡１１と、内視鏡１１に接続され照明光学系に蛍光体５７を発光させる励起光を少なくとも供給する光源部４５，４７、及び予め定めたカラー補正テーブル９９により撮像素子２１から出力される画像信号を補正して出力する画像処理部９１を備えた制御手段４３と、を具備する。制御手段４３は、色度値が既知である複数のカラーパッチを含むカラーチャートを撮像素子２１により撮像する。カラーチャートの撮像信号から、複数のカラーパッチに対する色度をそれぞれ求めて測定色度値とする。各カラーパッチの測定色度値が既知の色度値となるようにカラー補正テーブル９９の内容を変更するキャリブレーション処理を実施する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
体腔内に挿入される内視鏡挿入部の先端に、撮像素子を有する撮像光学系及び照明窓を有する照明光学系を備えた内視鏡と、
前記内視鏡に接続され、前記照明光学系に前記蛍光体を発光させる励起光を少なくとも供給する光源部、及び予め定めたカラー補正テーブルにより前記撮像素子から出力される画像信号を補正して出力する画像処理部を備えた制御手段と、を具備する内視鏡装置であって、
前記制御手段が、色度値が既知である複数のカラーパッチを含むカラーチャートを前記撮像素子により撮像し、前記カラーチャートの撮像信号から、前記複数のカラーパッチに対する色度をそれぞれ求めて測定色度値とし、前記各カラーパッチの測定色度値が前記既知の色度値となるように前記カラー補正テーブルの内容を変更するキャリブレーション処理を実施する内視鏡装置。
【請求項２】
請求項１記載の内視鏡装置であって、
前記制御手段が、電源スイッチがオンにされたことを検出したタイミングをトリガとして前記キャリブレーション処理を実施する内視鏡装置。
【請求項３】
請求項１記載の内視鏡装置であって、
前記制御手段が、前記蛍光体の交換を検出したタイミングをトリガとして前記キャリブレーション処理を実施する内視鏡装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の内視鏡装置であって、
前記照明光学系が、内視鏡挿入部の先端の異なる位置に配置された複数の蛍光体と、該蛍光体に前記光源部からの励起光を導光する導光部材とを有する内視鏡装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の内視鏡装置であって、
前記光源部からの励起光が青色レーザ光であり、前記蛍光体が前記青色レーザ光を励起光として発光し、前記青色レーザ光と前記蛍光体の発光によって白色光を生成する内視鏡装置。
【請求項６】
請求項５記載の内視鏡装置であって、
前記光源部が、前記蛍光体を透過する性質を有し前記青色レーザ光より短波長のレーザ光を前記照明光学系に供給する内視鏡装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか１項記載の内視鏡装置であって、
前記内視鏡を懸架した状態で支持する内視鏡支持部を備え、
前記カラーチャートが前記内視鏡支持部に支持されて垂下した内視鏡挿入部の先端に対面して配置された内視鏡装置。
【請求項８】
請求項７記載の内視鏡装置であって、
前記内視鏡支持部が、前記内視鏡の周辺機器を搭載するカート部に設けられた内視鏡装置。
【請求項９】
請求項７記載の内視鏡装置であって、
前記カラーチャートが、前記内視鏡支持部に支持された内視鏡挿入部の先端を内周面の内側に収容する有底筒体の底面に配置された内視鏡装置。
【請求項１０】
請求項９記載の内視鏡装置であって、
前記有底筒体の上側を覆い遮光性を有する蓋体を有し、該蓋体には、前記内視鏡挿入部の先端が挿通可能な挿通孔が穿設された内視鏡装置。
【請求項１１】
請求項１〜請求項１０のいずれか１項記載の内視鏡装置であって、
前記カラーチャートが、該カラーチャートを識別する識別手段を備えた内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
照明光を照射して体腔内の内視鏡像を得る内視鏡装置においては、光源装置からの照明光を体腔内に導光して照射し、その戻り光（蛍光等も含む）により被写体を撮像する撮像手段を有する電子内視鏡が用いられ、プロセッサにより撮像手段からの撮像信号を信号処理することにより観察モニタに内視鏡画像を表示し患部等の観察部位を観察するようになっている。
内視鏡装置による診断、手術は、観察モニタに表示された観察像に基づいて実施されるため、正確な診断、手術を実施するためには観察像の色再現性を忠実に観察モニタに再現する必要がある。そこで、この種の内視鏡装置においては、使用する光源装置、固体撮像素子の感度差、等の個体差に起因する色味変化を補正するため、内視鏡やプロセッサ側に個体特性情報を記憶しておき、適宜なタイミングでこの個体特性情報を読み出して色調整を行うことがなされている（特許文献１）。
しかし、装置固有のパラメータを予め計測して記憶しておくが、経時変化によりパラメータの値と、装置の実特性とが一致しない場合があり、必ずしも適正な色調整が行われるものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３４２５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、個体特性の情報を記憶することなく、常にカラーバランスの良好な撮像画像が得られる内視鏡装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は下記構成からなる。
（１）  体腔内に挿入される内視鏡挿入部の先端に、撮像素子を有する撮像光学系及び照明窓を有する照明光学系を備えた内視鏡と、
前記内視鏡に接続され、前記照明光学系に前記蛍光体を発光させる励起光を少なくとも供給する光源部、及び予め定めたカラー補正テーブルにより前記撮像素子から出力される画像信号を補正して出力する画像処理部を備えた制御手段と、を具備する内視鏡装置であって、
前記制御手段が、色度値が既知である複数のカラーパッチを含むカラーチャートを前記撮像素子により撮像し、前記カラーチャートの撮像信号から、前記複数のカラーパッチに対する色度をそれぞれ求めて測定色度値とし、前記各カラーパッチの測定色度値が前記既知の色度値となるように前記カラー補正テーブルの内容を変更するキャリブレーション処理を実施する内視鏡装置。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の内視鏡装置によれば、常にカラーバランスの良好な撮像画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態を説明するための図で、内視鏡装置の概念的なブロック構成図である。
【図２】図１に示す内視鏡装置の一例としての外観図である。
【図３】内視鏡装置の外観図である。
【図４】励起ススペクトルと発光スペクトルの相関を表したグラフである。
【図５】吸収したエネルギの大きさによって変化する蛍光体の発光強度を示す説明図である。
【図６】撮像素子における波長と分光感度特性の相関を表したグラフである。
【図７】カラーチャートを底部に有し内視鏡先端部が挿入された有底筒体の斜視図である。
【図８】（Ａ）は複数のカラーパッチからなる格子状のカラーチャートの平面図、（Ｂ）は同心円上に区画された複数のカラーパッチを放射状に設けた円形状のカラーチャートの平面図である。
【図９】色補正手順のフローチャートである。
【図１０】識別情報の付与されたカラーチャートの平面図である。
【図１１】（Ａ）は挿通孔を有した蓋体にて上部の塞がれた有底筒体の斜視図、（Ｂ）はその断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態を説明するための図で、内視鏡装置の概念的なブロック構成図、図２は図１に示す内視鏡装置の一例としての外観図である。
図１、図２に示すように、内視鏡装置１００は、内視鏡１１と、この内視鏡１１が接続される制御装置１３とを有する。制御装置１３には、画像情報等を表示する表示部１５と、入力操作を受け付ける入力部１７が接続されている。内視鏡１１は、内視鏡挿入部１９の先端から照明光を出射する照明光学系と、被観察領域を撮像する撮像素子２１（図１参照）を含む撮像光学系とを有する、電子内視鏡である。
【０００９】
また、内視鏡１１は、被検体内に挿入される内視鏡挿入部１９と、内視鏡挿入部１９に連設部２２を介して接続され内視鏡挿入部１９の先端の湾曲操作や観察のための操作を行う操作部２３（図２参照）と、内視鏡１１を制御装置１３に着脱自在に接続するユニバーサルケーブル２４の先端に接続されるコネクタ部２５Ａ，２５Ｂを備える。なお、図示はしないが、操作部２３及び内視鏡挿入部１９の内部には、組織採取用処置具等を挿入する鉗子チャンネルや、送気・送水用のチャンネル等、各種のチャンネルが設けられる。
【００１０】
内視鏡挿入部１９は、可撓性を持つ軟性部３１と、湾曲部３３と、先端部（以降、内視鏡先端部とも呼称する）３５から構成される。内視鏡先端部３５には、図１に示すように、被観察領域へ光を照射する照射口３７Ａ，３７Ｂと、被観察領域の画像情報を取得するＣＣＤ(Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサ等の撮像素子２１が配置されている。撮像素子２１の受光面には対物レンズユニット３９が配置される。
【００１１】
湾曲部３３は、軟性部３１と先端部３５との間に設けられ、操作部２３に配置されたアングルノブ２２の回動操作により湾曲自在にされている。この湾曲部３３は、内視鏡１１が使用される被検体の部位等に応じて、任意の方向、任意の角度に湾曲でき、内視鏡先端部３５の照射口３７Ａ，３７Ｂ及び撮像素子２１の観察方向を、所望の観察部位に向けることができる。また、図示は省略するが、内視鏡挿入部１９の照射口３７Ａ，３７Ｂには、カバーガラスやレンズが配置される。
【００１２】
制御装置１３は、内視鏡先端部３５の照射口３７Ａ，３７Ｂに供給する照明光を発生する光源装置４１、撮像素子２１からの画像信号を画像処理するプロセッサ４３を備え、コネクタ部２５Ａ，２５Ｂを介して内視鏡１１と接続される。また、プロセッサ４３には、前述の表示部１５と入力部１７が接続されている。プロセッサ４３は、内視鏡１１の操作部２３や入力部１７からの指示に基づいて、内視鏡１１から伝送されてくる撮像信号を画像処理し、表示部１５へ表示用画像を生成して供給する。
【００１３】
光源装置４１は、中心波長４４５ｎｍの青色レーザ光源（白色照明用光源）４５と、中心波長４０５ｎｍの紫色レーザ光源（特殊光光源）４７とを発光源として備えている。これら各光源４５，４７の半導体発光素子からの発光は、光源制御部４９により個別に制御されており、青色レーザ光源４５の出射光と、紫色レーザ光源４７の出射光の光量比は変更自在になっている。
【００１４】
青色レーザ光源４５及び紫色レーザ光源４７は、ブロードエリア型のＩｎＧａＮ系レーザダイオードが利用でき、また、ＩｎＧａＮＡｓ系レーザダイオードやＧａＮＡｓ系レーザダイオードを用いることもできる。また、上記光源として、発光ダイオード等の発光体を用いた構成としてもよい。
【００１５】
これら各光源４５，４７から出射されるレーザ光は、集光レンズ（図示略）によりそれぞれ光ファイバに入力され、合波器であるコンバイナ５１と、分波器であるカプラ５３を介してコネクタ部２５Ａに伝送される。なお、これに限らず、コンバイナ５１とカプラ５３を用いずに各光源４５，４７からのレーザ光を直接コネクタ部２５Ａに送出する構成であってもよい。
【００１６】
中心波長４４５ｎｍの青色レーザ光、及び中心波長４０５ｎｍの紫色レーザ光が合波され、コネクタ部２５Ａまで伝送されたレーザ光は、光ファイバ５５Ａ，５５Ｂによって、それぞれ内視鏡１１の内視鏡先端部３５まで伝搬される。そして、青色レーザ光は、内視鏡先端部３５の光ファイバ５５Ａ，５５Ｂの光出射端に配置された波長変換部材である蛍光体５７を励起して蛍光を発光させる。また、一部の青色レーザ光は、そのまま蛍光体５７を透過する。紫色レーザ光は、蛍光体５７を励起させることなく透過して、狭帯域波長の照明光となる。蛍光体５７は、撮像素子２１の観察窓の両側方に配置され、照明光の照射される被写体に影が生じにくくしている。
【００１７】
光ファイバ５５Ａ，５５Ｂは、マルチモードファイバであり、一例として、コア径１０５μｍ、クラッド径１２５μｍ、外皮となる保護層を含めた径がφ０．３〜０．５ｍｍの細径なファイバケーブルを使用できる。
【００１８】
蛍光体５７は、青色レーザ光の一部を吸収して緑色〜黄色に励起発光する複数種の蛍光体（例えばＹＡＧ系蛍光体、或いはＢＡＭ（ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17）等の蛍光体）を含んで構成される。これにより、青色レーザ光を励起光とする緑色〜黄色の励起光と、蛍光体５７により吸収されず透過した青色レーザ光とが合わされて、白色（疑似白色）の照明光となる。本構成例のように、半導体発光素子を励起光源として用いれば、高い発光効率で高強度の白色光が得られ、白色光の強度を容易に調整できる上に、白色光の色温度、色度の変化を小さく抑えることができる。
【００１９】
上記の蛍光体５７は、レーザ光の可干渉性により生じるスペックルに起因して、撮像の障害となるノイズの重畳や、動画像表示を行う際のちらつきの発生を防止できる。また、蛍光体５７は、蛍光体を構成する蛍光物質と、充填剤となる固定・固化用樹脂との屈折率差を考慮して、蛍光物質そのものと充填剤に対する粒径を、赤外域の光に対して吸収が小さく、かつ散乱が大きい材料で構成することが好ましい。これにより、赤色や赤外域の光に対して光強度を落とすことなく散乱効果が高められ、光学的損失が小さくなる。
【００２０】
図３に内視鏡装置の外観図を示した。
光源装置４１、プロセッサ４３、表示部１５、入力部１７は、下部にキャスタ７５を備えたカート部７７に収容される。このように内視鏡１１の周辺機器を搭載するカート部７７には内視鏡の操作部２３を懸架する内視鏡支持部７９が設けられている。内視鏡支持部７９に支持された内視鏡１１は、内視鏡挿入部１９が常に同じ位置で垂下する。垂下した内視鏡挿入部１９の先端部３５の下方には、カート部７７の基台部８１が延設され、この基台部８１に有底筒体８３が固定されている。内視鏡支持部７９に支持された内視鏡挿入部１９は、その先端部３５が有底筒体８３に挿入されるようになる。また、有底筒体８３の底部には、詳細を後述する複数のカラーパッチを含むカラーチャート８５が設けてある。
【００２１】
再び図１に戻り、撮像後に撮像素子２１から出力される撮像画像の画像信号は、信号ケーブル８７を介してＡ／Ｄ変換器８９に伝送されてデジタル信号に変換される。デジタル信号に変換された画像信号は、コネクタ部２５Ｂを介してプロセッサ４３の画像処理部９１に入力される。画像処理部９１では、Ａ／Ｄ変換器６５にてデジタル信号に変換された撮像素子２１からの撮像画像信号に対して、輪郭強調等の各種前段処理が行われる。そして、前段処理のなされた撮像画像信号は、Ｒ信号，Ｇ信号，Ｂ信号の各撮像画像信号に分離されて、詳細を後述する色補正ルックアップテーブル（色補正ＬＵＴ）９９の情報に基づいて色補正を行う。色補正後の撮像画像信号は、ビデオコンポジット信号、Ｙ／Ｃ分離信号などの映像信号に変換されて、所望の出力用画像情報となって制御部９３に出力される。
【００２２】
制御部９３に入力された出力用画像情報は、内視鏡観察画像として表示部１５に表示され、必要に応じて、メモリやストレージ装置からなる記憶部９５に記憶される。また、内視鏡１１には電源スイッチ９７が配置され、電源スイッチ９７からのオン信号が制御部９３に入力されるようになっている。
【００２３】
上記の基本構成を有する内視鏡装置１００にいおいては、カラーチャート８５を撮像して、その色検出結果に基づいて上記のカラー補正テーブル９９の内容の変更するキャリブレーション処理を行う。以下、このキャリブレーション処理について詳細に説明する。
【００２４】
図４は蛍光体の励起スペクトルと発光スペクトルの一例を示すグラフである。この場合の蛍光体は、点線で示す励起スペクトルが、４２０〜４７０ｎｍ程度の波長帯域内の光を吸収し、特に４４５ｎｍ程度の波長の光を高効率で吸収するようになっている。蛍光体５７は、吸収した励起光によって励起され、実線で示す発光スペクトルで示されるスペクトルの蛍光を発する。
【００２５】
この蛍光体５７の発光強度は、吸収したエネルギの大きさによって変化する。例えば、図５に示すように、青色レーザ光源の発光波長が個体差等によってずれた場合を考えると、規定の波長４４５ｎｍのレーザ光線ＬＢ−Ａに対しては、励起スペクトルが略ピークとなる波長で高効率で吸収されるが、レーザ光線ＬＢ−Ｂに対しては、発光波長がずれているために励起スペクトルの強度がΔＰだけ低下する。すると、ＬＢ−Ｂに対しては、ＬＢ−Ａと同一の光強度でありながら、蛍光体の発光スペクトルＣＡからＣＢに減少し、蛍光体の発光強度に相対的な差が生じてしまう。
【００２６】
すると、青色レーザ光と蛍光体の発光により生成される白色光は、青色レーザ光（一定強度）と蛍光体の発光（波長により変化）との強度バランスが変化して、白色光自体の色調が変化する。つまり、上記のＬＢ−Ｂのように発光波長がずれた場合は、蛍光体の発光強度が減少して青色レーザ光の強度比が相対的に高くなり、青みがかった白色光となってしまう。
【００２７】
そこで、本構成の内視鏡装置においては、複数のレーザ光源を用い、それぞれのレーザ出射光を合波して、各レーザ光源の有する出射光の波長の個体差による影響を軽減している。複数のレーザ光源からのレーザ出射光を合波することで、合波されたレーザ光の中心波長を各レーザ光源の平均的な波長、即ち、規定の波長（４４５ｎｍ）に近い波長に設定できる。しかし、この内視鏡装置１００は、特定の内視鏡１１に対して、蛍光体とレーザ光源の波長との組み合わせで色調整を行っても、他の内視鏡を接続した場合には、蛍光体の特性に違いがあれば、レーザ光により生成される照明光の色調が変化することになる。
【００２８】
また、内視鏡１１に搭載される撮像素子２１の分光感度特性の個体差によっても、撮像画像の色調に変化が生じる。
図６に撮像素子における波長と分光感度特性の相関を表したグラフを示した。
撮像素子２１は、被写体からの反射光に対し、それぞれＢ，Ｇ，Ｒの分光感度特性を有する。波長４４５ｎｍの青色レーザ光源４５からのレーザ光は、蛍光体を励起するとともに、その一部が蛍光体を透過して白色照明光の青色成分として供される。この青色光による反射光が撮像素子２１で受光される際に、撮像素子２１のＢ光に対する分光感度特性は、波長４４５ｎｍ付近では急峻にプロファイルが変化する領域となり、撮像素子２１の分光感度特性が僅かに変化した場合、撮像素子２１のＢ光に対する受光量が変化する。また、青色レーザ光源４５の発光波長が個体差等により変化しても同様の理由でＢ光に対する受光量が変化する。このため、撮像素子２１の個体差によっても、撮像画像の色調が変化することになる。
【００２９】
そこで、本内視鏡装置１００においては、次のようにキャリブレーション処理を行うことで、撮像画像に対する色補正が常に正常に行えるようにしている。
内視鏡装置１００は、内視鏡支持部７９に支持された内視鏡１１が、色度値が既知である複数のカラーパッチを含むカラーチャート８５を撮像素子２１により撮像する。制御部９３は、カラーチャート８５の撮像信号から、複数のカラーパッチに対する色度をそれぞれ求めて測定色度値とする。制御部９３は、各カラーパッチの測定色度値が既知の色度値となるようにカラー補正テーブル９９の内容を変更するキャリブレーション処理を実施する。
【００３０】
従って、この内視鏡装置１００によれば、撮像素子２１で得られたカラーパッチに対する測定色度値が、既知の色度値となるようにカラー補正テーブル９９の内容が補正され、撮像画像の撮像信号が本来の色の撮像信号に近づけられる。
【００３１】
図３に示すように、カラーチャート８５は、内視鏡支持部７９に支持された内視鏡挿入部１９の先端部３５下方で、この内視鏡先端部３５を内周面の内側に収容する有底筒体８３の底面８３ａに配置される。ここで、図７に、カラーチャートを底部に有し内視鏡先端部が挿入された有底筒体の斜視図を示した。この垂下した内視鏡先端部３５が有底筒体８３の中央部に包囲された状態でキャリブレーション処理が行われる。
【００３２】
つまり、この内視鏡装置１００では、内視鏡１１を内視鏡支持部７９に懸架することで、内視鏡先端部３５が常に定まった下向きに姿勢する。この下向き姿勢となった内視鏡先端部３５にカラーチャート８５が対面して配置される。従って、使用者が別段意識することなく、単に内視鏡１１を内視鏡支持部７９に懸架するだけで、内視鏡先端部３５がカラーチャート８５と対峙する位置に配置されようになる。これにより、キャリブレーション処理のために特別な用意をすることなく、通常の使用時と変わらない操作によって、キャリブレーションの準備が完了する。そして、内視鏡先端部３５が有底筒体８３に挿入されることで、キャリブレーション処理時に外光による外乱の影響を受けにくい状態にできる。このように、本構成では、特別な試験環境によらず、内視鏡１１の支持状態を利用した簡便かつ精度の高いキャリブレーション処理が可能となっている。
【００３３】
本内視鏡装置１００においては、カラーチャート８５は種々のタイプのものが利用可能である。
図８（Ａ）は複数のカラーパッチからなる格子状のカラーチャートの平面図、（Ｂ）は複数のカラーパッチを放射状に設けた円形状のカラーチャートの平面図である。
カラーチャートは、図８（Ａ）に示すように、複数のカラーパッチ（色票）８５ａを格子状に配列したカラーチャート８５Ａ、或いは同心円上に区画された複数のカラーパッチ８５ｂを放射状に配列したカラーチャート８５Ｂ等を使用できる。格子状のカラーチャート８５Ａを撮影すると、例えば角部のカラーパッチ８５ａが撮像画面から欠けることがあっても、同心円状に区画されたカラーチャート８５Ｂは、内視鏡先端部３５の撮像の向きによらず、常に安定して色検出が行える。
【００３４】
次に、内視鏡装置１００による色補正の手順を説明する。
図９に色補正手順のフローチャートを示した。
まず、内視鏡１１の電源スイッチ９７がオンされる（Ｓ１）。制御部９３は、電源スイッチ９７がオンにされたことを検出したタイミングをトリガとして、カラーチャート８５の撮像を開始する（Ｓ２）。電源スイッチ９７のオンと同時にキャリブレーション処理が実施され、簡便かつ有効なキャリブレーション処理が可能となっている。
【００３５】
カラーチャート８５の撮像後、カラーチャート８５の撮像信号から、複数のカラーパッチ８５ａに対する色度をそれぞれ求めて測定色度値とする（Ｓ３）。制御部９３は、各カラーパッチ８５ａの測定色度値が既知の色度値となるようにカラー補正テーブル９９の内容を変更するキャリブレーション処理を実施する（Ｓ４）。  
【００３６】
カラー補正処理では、一般に色変換マトリクスが用いられる。色変換マトリクスは、撮像素子２１で撮像された入力色空間における複数の基準色Ｒ，Ｇ，Ｂを刺激値空間Ｘ，Ｙ，Ｚ等に変換したときに、所望の刺激値（目標刺激値）になるように最適化される。色変換マトリクスは、内視鏡装置１００の製造工程の最終段階において算出され、この算出された色変換マトリクスに関する情報が、内視鏡装置１００に搭載される色補正ＬＵＴ９９に記憶される。なお、刺激値空間Ｘ，Ｙ，Ｚに変換した後に、均等色空間であるＬａｂ色空間に変換してＬａｂ色空間にて所望の色度に合わせることであってもよい。
【００３７】
色変換マトリクスを算出するキャリブレーション処理においては、予め設定された目標色のＲＧＢ信号の値に応じた刺激値に、基準色（カラーチャート８５）を撮像素子２１により撮影して得られた入力色空間のＲＧＢ信号の値に応じた刺激値が近づくように各マトリクス値ｉｊを定める。
そして、キャリブレーション処理後は、撮像素子２１から入力されるＲＧＢ信号に対して、上記の色変換マトリクスを用いて演算処理することで、撮像素子２１からのＲＧＢ信号が目標色の刺激値に近づくように補正される。その結果、忠実な色再現が行われるようになる。
【００３８】
以上の内容に基づきカラー補正テーブル９９の内容が変更されたなら、実際の内視鏡検査による撮像を行う（Ｓ５）。そして、検査撮像によって得られた撮像信号を、カラー補正テーブル９９によって色補正し（Ｓ６）、色補正のなされた画像信号に基づく観察画像を、表示部１５に出力する（Ｓ７）。
【００３９】
なお、上記の色変換マトリクスを算出する際に設定される目標値（目標色）は、主に基準色の測色信号であるが、生体組織の粘膜表層の色等、実際に内視鏡１１で観察される特定の色を目標値（目標色）に設定してもよい。
【００４０】
更に、体腔内の観察や検査を行う内視鏡装置１００においては、予め腫瘍親和性がありかつ特定の励起光に対して感応する光感受性物質を生体に投与した後、励起光となるレーザ光を比較的弱い出力で生体組織表面に照射して、癌などの腫瘍の病巣部で光感受性物質の濃度が高くなった部位からの蛍光を観察することにより腫瘍を診断する光線力学的診断（Photodynamic Diagnosis：ＰＤＤ）が行われることがある。また、内視鏡装置１００では、レーザ光を比較的強い出力で生体組織表面に照射して癌などの腫瘍を治療する光線力学的治療（Photodynamic Therapy：ＰＤＴ）を行うこともある。
【００４１】
上記ＰＤＤにおける４０５ｎｍのレーザ光では、薬剤が赤色の蛍光を発して、病変部が明瞭の観察できる。また、自家蛍光では、生体から緑色の蛍光を発し、これが病変部では発光が少なくなる。このような変化を検出しやすいように、通常の観察画像時とは異なる疑色で表示させることで、病変部の存在位置や領域が判別し易くなる。
【００４２】
このような特殊な内視鏡用途においては、カラー補正テーブル９９を所望の任意の値に設定して色補正を実施することで、観察が容易となる画像情報にすることができる。例えば、緑色の蛍光があった部位、赤色の蛍光があった部位の輝度を高くする補正を行うことで、通常の観察画像では淡く緑色、赤色に撮像されていたものが、強烈な緑と赤に表示される。このような観察の目的に応じた強調処理をカラー補正テーブル９９の設定により、自在に行うことができる。上記のような色変換を行うために都合のよいカラーチャート８５は、例えば赤と緑との間が何枚ものカラーパッチ８５ａが存在し、微妙な色の違いまでが規定され、逆に、青のカラーパッチ８５ａが存在しないような特殊なカラーチャートとなる。
【００４３】
上記したように、内視鏡装置１００に用いるカラーチャート８５は、観察目的に応じて異なる種類のものが選択的に用いられる。各カラーチャートは、それぞれ異なる色、配置パターンのものであってよい。これら複数種のカラーチャートそれぞれを識別するためには、例えば表１に示すようなカラーチャートの種別情報を予め記憶部９５（図１参照）に記憶させ、適宜参照するとよい。
【００４４】
【表１】
2011067266.tif 000003
【００４５】
つまり、表１に示すカラーチャートの種別情報によれば、コード番号が１のカラーチャートは、上部消化管検査用であり、生体組織の粘膜の微妙な色のカラーパッチが複数種類用意される。上部消化管では、食道、胃、十二指腸が検査対象で、炎症や腫瘍等の色を確認することが重要となる場合があり、そのような色を正確に区別するように、その色付近の色サンプル（カラーパッチ）をカラーチャート内に多く含ませている。
【００４６】
これら各カラーチャートは、カラーチャートの表示面に識別情報を設けておくことで、利便性をより高められる。
図１０に識別情報の付与されたカラーチャートの平面図を示した。このカラーチャート８５では、チャート内のいずれかの位置に識別情報１０１を設けてある。識別情報としては、一元のバーコード、二次元のＱＲコード等、公知の識別手段が利用可能である。更に、バーコードの他にも、各種の記号や記号の配列、数字列などの文字列等、内視鏡用の処置具の種類や特徴等であってもよく、画像処理による抽出及び認識（解析）が可能なものであれば、各種のものが利用可能である。
【００４７】
このカラーチャート８５においては、まず、撮像素子２１によりカラーチャート８５を撮像し、この撮像画像から識別情報１０１を認識して、カラーチャート８５の種別（コード）を判定する。判定したコードから、表１に示すような種別情報に基づいて、その判別されたカラーチャートに対応するアルゴリズムでキャリブレーション処理を行う。各カラーチャートに対応するアルゴリズムのキャリブレーションプログラムは、記憶部９５に予め記憶されており、いずれかのプログラムが選択的に読み出されて制御部９３により実行される。これにより、ＰＤＤ用、ＰＤＴ用などの光源の種類によって異なるアルゴリズムでのキャリブレーション処理が自動的に実施可能となる。
【００４８】
次に、カラーチャートの配置される部位を遮光して、撮像環境を外光の影響を受けにくい構成にした例を説明する。
図１１（Ａ）は挿通孔を有した蓋体にて上部の塞がれた有底筒体の斜視図、（Ｂ）はその断面図である。
有底筒体８３は、上側を覆い遮光性を有する蓋体１０３を備える。蓋体１０３には、内視鏡先端部３５が挿通可能な挿通孔１０５が穿設されている。このような構成とすることで、内視鏡支持部７９に支持されて垂下した内視鏡先端部３５が、有底筒体８３に設けられた蓋体１０３の挿通孔１０５に挿通され、有底筒体８３の直径の中央部位に位置決め支持される。また、蓋体１０３により内視鏡先端部３５が遮光空間内に収められるので、外光による外乱により影響されにくいキャリブレーション処理が可能となる。
【００４９】
また、内視鏡先端部３５が蓋体１０３により支持されるため、カート部７７（図３参照）の移動時など、内視鏡先端部３５が揺れ動くことが確実に防止され、撮像素子等の精密電子機器が搭載されている内視鏡先端部３５を保護できる。
【００５０】
なお、上記構成による内視鏡装置１００では、電源スイッチ９７のオンをトリガとしたが、例えば、蛍光体５７の交換を検出したタイミングをトリガとしてキャリブレーション処理を実施するものであってもよい。このような構成によれば、新規交換される蛍光体５７の製品毎のスペクトルに対応したキャリブレーション処理を行うことができ、常にカラーバランスの良好な撮像画像を得ることができる。
【００５１】
また、光源部４７が、組織表層の血管像を観察するために、白色光生成用の青色レーザ光より短波長のレーザ光（波長４０５ｎｍの狭帯域光）を供給する場合、特殊光の混在によって白色光と合わせた照明光が青味を帯びた色調となる。この場合でも、青味を抑える色補正となるカラー補正テーブル９９を作成することで、照明光の色調に適合した色補正が行え、常に適正な色度の撮像画像を得ることができる。
【００５２】
また、色調整のキャリブレーションを行うにあたり、キャリブレーションをいつ実施するかは内視鏡装置１００のユーザ毎にまちまちであり、また、実施する際は、キャリブレーションを行うための器具の準備が必要となる等、煩わしい状況であったが、これに対し、本内視鏡装置１００によれば、通常と何ら変わらない操作を行うことであっても、自動的にキャリブレーション処理が行われ、常にカラーバランスの良好な撮像画像が得られる。このため、内視鏡１１のカラーバランスが崩れたままの状態で使用し続けることを未然に防止できる。
【００５３】
このように、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【００５４】
以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（１）  体腔内に挿入される内視鏡挿入部の先端に、撮像素子を有する撮像光学系及び照明窓を有する照明光学系を備えた内視鏡と、
前記内視鏡に接続され、前記照明光学系に前記蛍光体を発光させる励起光を少なくとも供給する光源部、及び予め定めたカラー補正テーブルにより前記撮像素子から出力される画像信号を補正して出力する画像処理部を備えた制御手段と、を具備する内視鏡装置であって、
前記制御手段が、色度値が既知である複数のカラーパッチを含むカラーチャートを前記撮像素子により撮像し、前記カラーチャートの撮像信号から、前記複数のカラーパッチに対する色度をそれぞれ求めて測定色度値とし、前記各カラーパッチの測定色度値が前記既知の色度値となるように前記カラー補正テーブルの内容を変更するキャリブレーション処理を実施する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、撮像素子で得られたカラーパッチに対する測定色度値が、既知の色度値となるようにカラー補正テーブルの内容がキャリブレーション処理され、撮像画像の撮像信号値が本来の色の撮像信号値に近づけられる。
【００５５】
（２）  （１）の内視鏡装置であって、
前記制御手段が、電源スイッチがオンにされたことを検出したタイミングをトリガとして前記キャリブレーション処理を実施する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、例えば内視鏡装置の使用直前において、電源スイッチのオンと同時にキャリブレーション処理が実施され、簡便かつ有効なキャリブレーション処理が行える。
【００５６】
（３）  （１）の内視鏡装置であって、
前記制御手段が、前記蛍光体の交換を検出したタイミングをトリガとして前記キャリブレーション処理を実施する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、新規交換される蛍光体の製品毎の励起・発光スペクトルに対応したキャリブレーション処理が行える。
【００５７】
（４）  （１）〜（３）のいずれか１つの内視鏡装置であって、
前記照明光学系が、内視鏡挿入部の先端の異なる位置に配置された複数の蛍光体と、該蛍光体に前記光源部からの励起光を導光する導光部材とを有する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、照明光の照射される被写体に影を生じにくくすることができる。
【００５８】
（５）  （１）〜（４）のいずれか１つの内視鏡装置であって、
前記光源部からの励起光が青色レーザ光であり、前記蛍光体が前記青色レーザ光を励起光として発光し、前記青色レーザ光と前記蛍光体の発光によって白色光を生成する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、青色レーザ光と蛍光体とにより白色光を生成することで、高効率で高強度の白色光が得られる。レーザ光の波長のずれや蛍光体の経時変化によって照明光の分光特性が変化した場合であっても補正が容易となる。
【００５９】
（６）  （５）の内視鏡装置であって、
前記光源部が、前記蛍光体を透過する性質を有し前記青色レーザ光より短波長のレーザ光を前記照明光学系に供給する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、組織表層の血管像を観察するため、白色光生成用の青色レーザ光より短波長のレーザ光を供給する場合（撮像画像が青みがかる場合）であっても、各レーザ光に対してカラー補正テーブルを作成して、常に適正な色度の撮像画像を得ることができる。
【００６０】
（７）  （１）〜（６）のいずれか１つの内視鏡装置であって、
前記内視鏡を懸架した状態で支持する内視鏡支持部を備え、
前記カラーチャートが前記内視鏡支持部に支持されて垂下した内視鏡挿入部の先端に対面して配置された内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、内視鏡を内視鏡支持部に支持することで、内視鏡挿入部の先端が常に定まった下向きに姿勢する。この先端にカラーチャートが対面して配置されることで、特別な試験環境によらず、内視鏡の支持状態を利用した簡便かつ精度の高いキャリブレーション処理が可能となる。
【００６１】
（８）  （７）の内視鏡装置であって、
前記内視鏡支持部が、前記内視鏡の周辺機器を搭載するカート部に設けられた内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、内視鏡による撮像のために必要なプロセッサ、光源装置、表示部、及び入力部などの周辺機器が一括してカート部に収納される。そのカート部に内視鏡支持部が設けられることで、内視鏡支持状態でのキャリブレーション処理に伴う撮像が可能となる。
【００６２】
（９）  （７）の内視鏡装置であって、
前記カラーチャートが、前記内視鏡支持部に支持された内視鏡挿入部の先端を内周面の内側に収容する有底筒体の底面に配置された内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、内視鏡支持部に支持されて垂下した先端が、有底筒体の中央部に包囲された状態に挿入され、外光による外乱に影響されにくいキャリブレーション処理が可能となる。
【００６３】
（１０）  （９）の内視鏡装置であって、
前記有底筒体の上側を覆い遮光性を有する蓋体を有し、該蓋体には、前記内視鏡挿入部の先端が挿通可能な挿通孔が穿設された内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、内視鏡支持部に支持されて垂下した先端が、有底筒体に設けられた蓋体の挿通孔に挿通され、中央部に位置決め支持される。また、蓋体により塞がれることで、外光による外乱により影響されにくいキャリブレーション処理が可能となる。
【００６４】
（１１）  （１）〜（１０）のいずれか１つの内視鏡装置であって、
前記カラーチャートが、該カラーチャートを識別する識別手段を備えた内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、カラーチャートの種別を識別手段により判断して、種別毎に異なるキャリブレーション処理を実施することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１１  内視鏡
１９  内視鏡挿入部
２１  撮像素子
４３  プロセッサ（制御手段）
４５，４７光源部
５５Ａ，５５Ｂ  光ファイバ（導光部材）
５７  蛍光体
７７  カート部
７９  内視鏡支持部
８３  有底筒体
８３ａ  底面
８５  カラーチャート
８５ａ  カラーパッチ
９９  カラー補正テーブル
９１  画像処理部
９７  電源スイッチ
１００  内視鏡装置
１０３  蓋体
１０５  挿通孔
【図１】
2011067266.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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