(57)【要約】【課題】光源の各ランプに適正なホワイトバランスを簡便に設定する。【解決手段】撮像素子を有する電子内視鏡と、複数のランプと、各ランプの照明光によって撮像された撮像素子からの映像信号に基づいて観察画像を生成する信号処理部と、映像信号のホワイトバランスを検出するホワイトバランス検出部と、ホワイトバランスを調整するシステムコントロール部と、ホワイトバランスを調整するためのデータを各ランプごとに格納するメモリと、ランプを識別する識別手段とを有するビデオプロセッサとを備える電子内視鏡システムであって、システムコントロール部は、ランプごとに映像信号のホワイトバランスを調整して各ホワイトバランス調整データをメモリに格納し、識別手段の出力に基づいてメモリからホワイトバランス調整データを読み出し、該データを用いて撮像素子からの映像信号のホワイトバランスを調整する電子内視鏡システムを提供する。【選択図】図１
2011110104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子を有する電子内視鏡と、
光源として複数のランプと、各ランプの照明光によって撮像された前記撮像素子からの映像信号に基づいて観察画像を生成する信号処理部と、該映像信号のホワイトバランスを検出するホワイトバランス検出部と、該ホワイトバランスを調整するシステムコントロール部と、ホワイトバランスを調整するためのホワイトバランス調整データを各ランプごとに格納する第１のメモリと、ランプを識別する識別手段とを有するビデオプロセッサと、を備え、
前記システムコントロール部は、
各ランプを順次切り替えてランプごとに映像信号のホワイトバランスを調整し、各ホワイトバランス調整データを前記第１のメモリに格納し、
前記識別手段の出力に基づいて、前記第１のメモリに格納されているデータから点灯しているランプ用のホワイトバランス調整データを読み出し、該ホワイトバランス調整データを用いて前記撮像素子からの映像信号のホワイトバランスを調整する、
ことを特徴とする電子内視鏡システム。
【請求項２】
前記ビデオプロセッサは、ホワイトバランス調整ボタンを有し、
前記ホワイトバランス調整ボタンが押されると、前記システムコントロール部は、各ランプを順次切り替えてランプごとに映像信号のホワイトバランスを調整し、各ホワイトバランス調整データを前記第１のメモリに格納する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡システム。
【請求項３】
前記ビデオプロセッサは、前記複数のランプを切り替えるスイッチを有し、
前記スイッチによってランプが切り替えられると、前記システムコントロール部は、前記第１のメモリから点灯するランプ用のホワイトバランス調整データを読み出し、該ホワイトバランス調整データを用いて前記撮像素子からの映像信号のホワイトバランスを調整する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子内視鏡システム。
【請求項４】
前記複数のランプは、ランプ回転板に嵌め込まれており、
前記ランプ回転板は、モータによって該ランプ回転板の中心を軸として回動され、
前記システムコントロール部は、前記モータを駆動制御することによりランプを切り替える、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電子内視鏡システム。
【請求項５】
前記ビデオプロセッサは、前記複数のランプの光量を調節する絞りと絞り調節部とを有し、
前記信号処理部は、前記撮像素子からの映像信号に基づいて輝度信号を生成し、
前記絞り調節部は、適正な明るさで前記観察画像が生成されるよう、前記輝度信号に基づいて前記絞りを駆動する、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電子内視鏡システム。
【請求項６】
前記信号処理部は、前記撮像素子からの映像信号の色補正を行うマトリクス回路を有し、
前記システムコントロール部は、各ランプに応じて前記マトリクス回路のマトリクス変換係数を変更する、
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の電子内視鏡システム。
【請求項７】
前記電子内視鏡は、各ランプに対応するマトリクス変換係数が格納された第２のメモリを有し、
前記システムコントロール部は、前記第２のメモリから各ランプに対応するマトリクス変換係数を読み出して各ランプに応じて前記マトリクス回路のマトリクス変換係数を変更する、
ことを特徴とする請求項６に記載の電子内視鏡システム。
【請求項８】
前記識別手段は、前記信号処理部からの信号に基づいてランプを識別することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の電子内視鏡システム。
【請求項９】
前記識別手段は、ランプの状態を検出するセンサを有し、該センサの出力に基づいてランプを識別することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の電子内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子内視鏡システムに関し、特にホワイトバランス調整を行う電子内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
医師が患者の体腔内を観察するために使用する装置として一般的に電子内視鏡が知られている。医師は、長尺の挿入部を体腔内に挿入することによって体腔内の部位を観察したり、必要に応じて処置具を電子内視鏡に設けられた鉗子チャンネルに挿通して挿入部先端から突出させて対象部位の治療処置をすることができる。このような電子内視鏡を備える電子内視鏡システムは、電子内視鏡の他、電子内視鏡に接続されるビデオプロセッサ、及び電子内視鏡によって撮像された画像を表示するモニタから構成される。
【０００３】
電子内視鏡の挿入部の先端には、集光レンズ等からなる対物光学系と、該対物光学系によってその受光面に結像された体腔内の観察対象部位を画像信号に変換するためのＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子が設けられている。また、術者により把持される操作部には、術者により各種操作が入力されるボタン群、アングルノブ、処置具挿入口等が設けられている。処置具挿入口は、内視鏡の挿入部の先端に設けられている処置具用開口に通じている。術者は、処置具挿入口から鉗子等の処置具を挿入し、内視鏡の挿入部内に設けられた処置具挿通チャンネルを通じて処置具用開口から処置具を出没させ、体腔内の組織を採取する等の処置を行う。また、ボタン群の操作により、観察対象部位への送気や送水、体液等の吸引、テレビモニタ上の画面の静止（フリーズ）、測光パターン（平均測光やピーク測光）の切り替え、画像記録媒体への観察対象部位の静止画像や動画の記録等、種々の処理を行うことができる。
【０００４】
また、ビデオプロセッサに設けられた光源が発生する体腔内を照明するための照明光を伝播するためのライトガイドが、電子内視鏡の接続部から挿入部先端にかけて挿通されている。照明光はライトガイドにより伝搬されて挿入部先端から出射され、体腔内の部位によって反射された後、撮像素子によって受光される。撮像素子によって光電変換された信号は、画像信号としてビデオプロセッサに送られる。画像信号は、ビデオプロセッサにおいて種々の画像処理が施されてアナログビデオ信号やデジタルビデオ信号に変換され、各種モニタに出力される。
【０００５】
このような電子内視鏡システムでは、光源として、ハロゲンランプやキセノンランプ等の光源用ランプが設けられている。キセノンランプはハロゲンランプに比べて光量が大きく長寿命である反面、高価である。そこで、安価なハロゲンランプを光源装置内に２灯装備し、術者がスイッチによってランプを切り換えることができる構成を採用した光源装置が組み込まれた電子内視鏡システムも提供されている。この構成では、一方のランプが通常使用するランプとして機能し、もう一方のランプは補助灯としての役割を果たす。なお、このような多灯式の光源装置としては、補助光源としてハロゲンランプの他に白色ＬＥＤランプを使用する構成もありうる。
【０００６】
このような電子内視鏡システムを用いた診断や検査において観察対象部位の異常を発見するために重要なパラメータとなるのは、観察画像における忠実な色の再現性である。撮像素子を用いて観察対象部位の画像信号を得る内視鏡装置では、撮像装置の分光感度や色フィルタのばらつき、使用する光源の色温度の違いやばらつき等の要因によって、スコープごと又は電子内視鏡システムごとに再現される色にばらつきが生じてしまう。そこで、ばらつきがなく良好な色の再現性を確保するための色調整手段として、ホワイトバランス調整を行う必要がある。
【０００７】
ホワイトバランス調整を行う電子内視鏡システムとしては、特許文献１に記載されたものが挙げられる。この電子内視鏡システムでは、複数のランプが光源として使用され、さらに面順次方式及び同時方式の撮像方式が採用されている。そこで、ランプ光量の低下やランプ切り換え等、光源の種類や動作状態の照明光発生手段の情報に応じてオートゲインコントロール等を行い、ノイズやハンチング等の発生による画質の悪化や色調の異常等を防止し、光源の状態や照明モードに応じたホワイトバランス調整を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第２９９６３７３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、上記のような電子内視鏡システムでは、各種ランプ用の標準的なホワイトバランス補正値が予めシステムに記憶されており、このホワイトバランス補正値を用いてホワイトバランス調整を行うため、ランプの種類が同じである場合にランプの個体差による特性のばらつきを加味しておらず、実際に点灯しているランプに対する真のホワイトバランス補正値とはずれが生じる可能性がある。
【００１０】
本発明は上記に鑑みてなされてものである。本発明の目的は、複数の光源を有するビデオプロセッサを備える電子内視鏡システムにおいて、個々のランプが発生する照明光の波長特性の違いを補正して最適なホワイトバランスの取れた観察画像を提供することである。また、異なる種類のランプを使用する場合でも、適正なホワイトバランスの調整を実行することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一実施形態における電子内視鏡システムは、光源として複数のランプと、各ランプの照明光によって撮像された前記撮像素子からの映像信号に基づいて観察画像を生成する信号処理部と、該映像信号のホワイトバランスを検出するホワイトバランス検出部と、該ホワイトバランスを調整するシステムコントロール部と、ホワイトバランスを調整するためのホワイトバランス調整データを各ランプごとに格納する第１のメモリと、ランプを識別する識別手段とを有するビデオプロセッサとを備え、システムコントロール部は、各ランプを順次切り替えてランプごとに映像信号のホワイトバランスを調整し、各ホワイトバランス調整データを第１のメモリに格納し、識別手段の出力に基づいて、第１のメモリに格納されているデータから点灯しているランプ用のホワイトバランス調整データを読み出し、該ホワイトバランス調整データを用いて撮像素子からの映像信号のホワイトバランスを調整する。
【００１２】
好ましくは、ビデオプロセッサはホワイトバランス調整ボタンを有し、ホワイトバランス調整ボタンが押されると、システムコントロール部は、各ランプを順次切り替えてランプごとに映像信号のホワイトバランスを調整し、各ホワイトバランス調整データを第１のメモリに格納する。また、ビデオプロセッサは、複数のランプを切り替えるスイッチを有し、スイッチによってランプが切り替えられると、システムコントロール部は、第１のメモリから点灯するランプ用のホワイトバランス調整データを読み出し、該ホワイトバランス調整データを用いて撮像素子からの映像信号のホワイトバランスを調整する。このため、術者がランプを切り替えた直後に自動的に適正なホワイトバランスに調整された観察画像が生成されるように画像処理の設定が行われる。
【００１３】
そして、複数のランプは、ランプ回転板に嵌め込まれており、ランプ回転板は、モータによって該ランプ回転板の中心を軸として回動され、システムコントロール部は、モータを駆動制御することによりランプを切り替える。また、ビデオプロセッサは、複数のランプの光量を調節する絞りと絞り調節部とを有し、信号処理部は、撮像素子からの映像信号に基づいて輝度信号を生成し、絞り調節部は、適正な明るさで観察画像が生成されるよう、輝度信号に基づいて絞りを駆動する。
【００１４】
さらに好ましくは、信号処理部は、撮像素子からの映像信号の色補正を行うマトリクス回路を有し、システムコントロール部は、各ランプに応じてマトリクス回路のマトリクス変換係数を変更する。そして、電子内視鏡は、各ランプに対応するマトリクス変換係数が格納された第２のメモリを有し、システムコントロール部は、第２のメモリから各ランプに対応するマトリクス変換係数を読み出して各ランプに応じてマトリクス回路のマトリクス変換係数を変更する。
【００１５】
さらに、識別手段は信号処理部からの信号に基づいてランプを識別する。また、識別手段はランプの状態を検出するセンサを有し、センサの出力に基づいてランプを識別する。従って、ランプを識別する構成として、信号処理部からの信号から間接的にランプの状態を検出することもできるし、センサを付加して直接的にランプの状態を検出することもできる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の電子内視鏡システムによれば、点灯するランプの実際のランプ特性に合わせて適正なホワイトバランスが設定された観察画像を生成することができる。また、一度ホワイトバランスを調整すれば使用するすべてのランプに対して最適なホワイトバランスのデータが記憶されるため、ランプを切り替える度にホワイトバランスの調整をやり直す必要がなく、各ランプの最適なホワイトバランスが自動的に設定されるため、施術効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態における電子内視鏡システムの概略を示すブロック図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態における電子内視鏡システムのランプ回転板の概略をそれぞれ示す拡大図である。
【図３】本発明の一実施形態における電子内視鏡システムの前段映像信号処理部の概略を示すブロック図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態におけるハロゲンランプ及び白色ＬＥＤランプの分光特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態における電子内視鏡システムについて説明する。なお、複数の図にまたがって同じ部材を示す場合は同じ番号を付すこととする。
【００１９】
図１は、本発明における電子内視鏡システム１の概略を示すブロック図である。まず、ビデオプロセッサ３の光源部について説明する。光源となる２つのハロゲンランプ１５，１６がランプ回転板１４に着脱可能に取り付けられている。ランプ回転板１４は円板状部材であり、その円周に沿って順次ランプを嵌め込むための穴が複数設けられているため、ランプ回転板１４の中心を軸として回動させることにより、光源として使用するランプを切り替えることができる。なお、ハロゲンランプ１５，１６を新しいランプに交換する際は、リフレクタごと取り外して交換する。ランプ回転板１４は、モータ１９によって回動される。ドライバ２０は、システムコントロール部２７の制御に基づいてモータ１９を駆動する。ハロゲンランプ１５，１６には、それぞれランプ電源２１が接続されている。ランプ電源２１は、システムコントロール部２７の制御に基づいて、ハロゲンランプ１５，１６への電力を供給又は遮断する。図１は、ハロゲンランプ１５を点灯する場合を示す。ハロゲンランプ１５が発生する光は、絞り１３を経由してライトガイド９の入射端面に進行する。
【００２０】
ライトガイド９は、ビデオプロセッサ３と電子内視鏡２の接続部から電子内視鏡２の操作部（図示せず）及び体腔内挿入部を挿通して該体腔内挿入部の先端まで延びている。術者により把持される操作部には、術者により各種操作が入力されるボタン群、アングルノブ、処置具挿入口等が設けられている。処置具挿入口は、電子内視鏡２の先端に設けられている処置具用開口に通じている。術者は、処置具挿入口から鉗子等の処置具を挿入し、電子内視鏡２内に設けられた処置具挿通チャンネルを通じて処置具用開口から処置具を出没させ、体腔内の組織を採取する等の処置を行う。アングルノブは、その回動操作に応じて電子内視鏡２の先端領域を湾曲させる。また、ボタン群の操作により、観察対象部位への送気や送水、体液等の吸引、テレビモニタ上の画面の静止、画像記録媒体への観察対象部位の静止画像や動画の記録等、種々の処理を行うことができる。
【００２１】
絞り１３の絞り量を調節することにより、対象部位を照明するハロゲンランプ１５の光量が適正となるように設定することができる。絞り１３はモータ１７によって駆動される。また、ドライバ１８は、前段映像信号処理部２２から受信する輝度信号に基づいて、適正な明るさで観察画像が生成されるようにモータ１７を駆動制御して絞り１３の絞り量を調節する絞り調節部としての役割を果たす。
【００２２】
ハロゲンランプ１５が切れる等して使用できなくなり、ランプ回転板１４によってハロゲンランプ１６に切り替える場合は、術者がスイッチ２８を操作することによりシステムコントロール部２７を介してランプ回転板１４を回動させてランプ切り替えを行う。また、ランプ回転板１４の前面にはランプの状態の識別手段としてのセンサ１２が配置されている。センサ１２は、ランプ回転板１４の点灯しているランプがどのランプであるかを検出する。センサ１２によりランプを検出するための構成はさまざまである。ランプ回転板１４において、それぞれのランプ取り付け部の近傍であってセンサ１２と対向する面に、それぞれ形状の異なる穴を設けたり、穴の数を変えて設けたり、センサ１２と対向する面を加工して異なる反射率を有するようにする等、種々の構成を採用することができる。センサ１２の出力はシステムコントロール部２７に送られ、システムコントロール部２７においてランプが装着されているか否かやどのランプが点灯されているかが判定される。
【００２３】
図２（ａ）及び（ｂ）に、ランプ回転板１４の正面図を示す。図２（ａ）は、図１に示すように、２つのハロゲンランプ１５，１６を用いて２灯式にした場合を示す。また、図２（ｂ）に示すように、補助光源として白色ＬＥＤランプ１４ａを追加して３灯式にしてもよい。いずれの場合も、モータ１９を駆動することによりランプ回転板１４がモータ１９の駆動軸１９ａを中心に回動し、センサ１２によってどのランプを点灯するかを判定して、所望の光源に切り替えることができる。なお、便宜上、図２（ａ）及び（ｂ）には、センサ１２が光源を識別するための穴等の構成要素は図示していない。
【００２４】
電子内視鏡２は、先端に配光レンズ５や集光レンズ６を有する。配光レンズ５は、ハロゲンランプ１５からの光を伝搬するライトガイド９の出射端面と対向する位置に設けられており、ライトガイド９が伝搬した光を照明光として対象部位に出射する。集光レンズ６は、対象部位からの反射光を撮像素子７の受光面に集光させて対象部位の像を結ばせる。さらに電子内視鏡２の先端には、送気・送水口、鉗子口等も設けられている。送気・送水口は、送気によって患者の管腔を広げて視野を確保したり、体液や出血などで対物レンズ表面が汚れて電子内視鏡の観察性能が低下した場合に、水を噴射してレンズ表面の汚れを除去し、空気を送って対物レンズ表面の水滴を飛ばすことで視界を回復したり、処置対象物の表面に空気を吹き付けて処置対象物の鮮明な観察画像を取得したりする際に使用する。鉗子口は、種々の処置具を用いて生検や治療を行ったり、体液や血液、送気・送水口から噴射した水等を吸い出したりする際に使用する。
【００２５】
撮像素子７において、受光された光は光電変換されて映像信号が生成され、映像信号はプリアンプ８によって増幅された後、制御ブロック１０に送られる。映像信号は、制御ブロック１０の信号処理部１０ａにおいて、輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ，Ｃｒからなる映像信号に変換されて、ビデオプロセッサ３の前段映像信号処理部２２に送られる。また、制御ブロック１０は、システムコントロール部１０ｂ及びドライバ１０ｃを有する。システムコントロール部１０ｂは、メモリ１１に接続されており、電子内視鏡２をビデオプロセッサ３に接続したときに、ビデオプロセッサ３側で種々の制御を行う上で必要となる電子内視鏡２の識別情報や撮像素子７に関する情報等をビデオプロセッサ３のシステムコントロール部２７に送る。ドライバ１０ｃは、ビデオプロセッサ３のタイミングコントローラ２５から受信する信号に基づいて撮像素子７の駆動を制御する。
【００２６】
ビデオプロセッサ３の前段映像信号処理部２２は、電子内視鏡２の信号処理部１０ａから送られてくる映像信号を処理する。図３は、前段映像信号処理部２２の構成を示すブロック図である。信号処理部１０ａから送られてくる輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ，Ｃｒは、それぞれアンプ３０ａ，３０ｂ，３０ｃに送られて増幅された後、アナログデジタル変換部３１ａ，３１ｂ，３１ｃにてデジタル信号に変換されて、マトリクス回路３２に送られる。マトリクス回路３２は、システムコントロール部２７からの制御信号によって制御され、撮像素子７の色分離フィルタ等の特性に応じて、変換特性を決定するマトリクス係数の値を変更し、映像信号の色補正を行う。マトリクス回路３２は、入力される輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ，Ｃｒを混色のないあるいは混色をほとんど解消した３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂに変換して出力する。例えば、ビデオプロセッサ３に接続される電子内視鏡ごとに、電子内視鏡に搭載されている撮像素子の色分離フィルタのフィルタ特性が異なる。そこで、システムコントロール部２７は、電子内視鏡２の識別情報等に基づいて実際に使用されている色分離フィルタのフィルタ特性に応じてマトリクス回路３２の係数を変更する。これにより、各電子内視鏡のそれぞれ異なる種類の撮像素子に対応して、マトリクス回路３２にて適切な色分離処理を行うことができる。
【００２７】
マトリクス回路３２によって変換されたＲ，Ｇ，Ｂの各信号は、それぞれ乗算回路３３ａ，３３ｂ，３３ｃに送られる。乗算回路３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、システムコントロール部２７からの制御信号に基づいて、Ｒ，Ｇ，Ｂの各信号の増幅度を制御する。術者がフロントパネル２６に設けられたホワイトバランス調整ボタン２６ａを押して、電子内視鏡２によって純白色や１８パーセントグレー等の一定の色基準を基に作製されたホワイトバランス調整用のテストチャートを撮像した際、ホワイトバランス検出部３４は、映像信号におけるＲ，Ｇ，Ｂの各信号を検出してシステムコントロール部２７に送る。システムコントロール部２７は、初期条件の利得を１として、ホワイトバランス検出部３４から送られてくるＲ，Ｇ，Ｂの各信号の利得との差を算出する。そして、システムコントロール部２７は、算出した利得の差に基づいて、Ｒ，Ｇ，Ｂの各信号レベルが同一になるように乗算回路３３ａ，３３ｂ，３３ｃを制御する。なお、乗算回路３３ａ，３３ｂ，３３ｃには、デジタル信号が入力される場合も考えられる。この場合、乗算回路３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、システムコントロール部２７からの信号に応じて乗算係数を変更する機能を有する。そして、ホワイトバランス検出部３４に入力される信号もデジタル信号になる。このように構成すれば、デジタル信号での処理も可能である。
【００２８】
乗算回路３３ａ，３３ｂ，３３ｃによって信号レベルが調整されたＲ，Ｇ，Ｂの各信号は、各色ごとに画像メモリ２３に格納される。画像メモリ２３からは１フレーム分の信号が読み出され、タイミングコントローラ２５から出力される水平同期信号及び垂直同期信号が付加されて、後段映像信号処理部２４に送られる。タイミングコントローラ２５は、信号処理部１０ａからのフレームレートに同期して、前段映像信号処理部２２、画像メモリ２３、後段映像信号処理部２４の各動作タイミングを制御する。後段映像信号処理部２４にて、画像メモリ２３から送られてきた信号は、デジタルビデオ信号やＲＧＢビデオ信号、コンポジットビデオ信号、Ｙ／Ｃ信号等に変換された後、観察画像としてモニタ４に出力される。術者は、モニタ４に表示される観察画像を確認しながら体腔内の部位の観察や治療を行う。なお、前段映像信号処理部２２において処理される輝度信号は、ドライバ１８にも送られる。ドライバ１８は、受信した輝度信号に基づいて観察画像の明るさが最適になるように、モータ１７を駆動制御して絞り１３の絞り量を調節する。
【００２９】
図４（ａ）及び（ｂ）に、ハロゲンランプ及び白色ＬＥＤランプの分光特性を示す。図４（ａ）に示すように、ハロゲンランプは近赤外光領域にピーク波長を持つランプである。また、図４（ｂ）に示すように、白色ＬＥＤランプは可視光領域内の短波長側にピーク波長を持つランプである。なお、キセノンランプについては図示しないものの、可視光領域全体にわたって高い発光強度を示す分光特性を有する。従って、これらのランプを組み合わせて使用する場合、ランプの種類によって分光特性が大きく異なるため、各ランプに対してホワイトバランスの調整を行う必要がある。さらに、同じ種類のランプを使用する場合も、各ランプは、リフレクタに蒸着する反射膜の状態等によって、分光特性及び強度に多少の差を有するため、ランプごとにホワイトバランスの調整が必要になる。
【００３０】
電子内視鏡２のメモリ１１には、画素数やフレームレート等の撮像素子７固有のプロパティ情報等、電子内視鏡２の種類を特定するための情報が格納されている。電子内視鏡２をビデオプロセッサ３に接続すると、電子内視鏡２とビデオプロセッサ３のシステムコントロール部１０ｂ及び２７が相互に通信を行い、システムコントロール部２７はメモリ１１内のデータを取得して、接続された電子内視鏡２を特定する。メモリ１１には、キセノンランプ光源を使用した場合やハロゲンランプ光源を使用した場合のマトリクス変換係数も格納されている。システムコントロール部２７は、センサ１２によりランプ回転板１４に取り付けられているランプの種類等を識別することができるため、使用するランプ用のマトリクス変換係数をメモリ１１から取得した後、前段映像信号処理部２２のマトリクス回路３２に対してマトリクス変換係数の書き込みを行う。これにより、システムコントロール部２７は、各ランプに対して適切なマトリクス変換係数を用いて生成された映像信号をホワイトバランス検出部３４を介して取得してホワイトバランスの調整を行い、調整後のホワイトバランスのデータをホワイトバランス調整データとしてメモリ２９に格納する。
【００３１】
ホワイトバランスを調整する場合は、術者は、一端を閉塞する底部を有する有底筒部材に電子内視鏡２の先端を挿入し、フロントパネル２６のホワイトバランス調整ボタン２６ａを押す。有底筒部材の内周面は純白色や１８パーセントグレー等からなる面として構成されており、この内周面をテストチャートとして用いる。ホワイトバランス調整ボタン２６ａが押されると、ビデオプロセッサ３はハロゲンランプ１５を点灯させてホワイトバランス検出部３４を介してハロゲンランプ１５のＲ，Ｇ，Ｂの各信号のデータを取得して、システムコントロール部２７による乗算回路３３ａ，３３ｂ，３３ｃの制御によってホワイトバランスの調整を行い、調整後のホワイトバランスのデータをメモリ２９に格納する。続いて、システムコントロール部２７はドライバ２０及びランプ電源２１に制御信号を送り、点灯するランプをハロゲンランプ１６に切り替えて点灯し、ハロゲンランプ１５の場合と同様にホワイトバランスのデータを取得してメモリ２９に格納する。
【００３２】
なお、点灯するランプを切り替える場合は、術者が手動でスイッチ２８を操作して行う。ランプ切り替えを手動で行うことにより、術者は、第１のランプ（ハロゲンランプ１５）と第２のランプ（ハロゲンランプ１６）のどちらを使用しているかを認識することができる。一方、ホワイトバランスを調整する場合は、術者はホワイトバランス調整ボタン２６ａを押すだけで、ランプの切り替えは自動的に行われる。ホワイトバランスの調整にあたっては、データはランプごとにメモリ２９に格納されるため術者がどのランプを点灯しているかを判断する必要はないことから、処理を自動的に行うことにより作業効率を向上させることができる。
【００３３】
すべてのランプに対するホワイトバランスの調整が完了した後は、システムコントロール部２７は現在点灯しているランプのマトリクス変換係数をマトリクス回路３２に適用し、乗算回路３３ａ，３３ｂ，３３ｃが生成する各信号の信号レベルをホワイトバランス検出部３４を介して検出する。システムコントロール部２７は、メモリ２９に格納されている各ランプのホワイトバランスのデータに基づき、検出した信号レベルが均一になるように乗算回路３３ａ，３３ｂ，３３ｃを制御する。例えば、ランプをハロゲンランプから白色ＬＥＤランプに切り替えたとき等、ランプの光量が減少すると乗算回路３３ａ，３３ｂ，３３ｃの信号レベルが全体的に低くなるため、システムコントロール部２７は信号レベルを高くするために、制御ブロック１０のドライバ１０ｃを制御して、撮像素子７の電荷蓄積期間つまりフレームレートを変更する。すなわち、光量の少ないランプに切り替えた場合は、撮像素子７の電荷蓄積期間を長くすることにより、より明るい画像を生成する。このとき、長くした電荷蓄積期間に合わせて電荷の転送タイミングを変更する。逆に、光量の多いランプに切り替えた場合は、撮像素子７の電荷蓄積期間を短くして得られる画像の明るさを暗くし、電荷の転送タイミングの間隔を狭める。また、システムコントロール部２７は、乗算回路３３ａ，３３ｂ，３３ｃを制御して利得を調節する。従って、メモリ２９に各ランプのホワイトバランスのデータを格納しておくことにより、その後術者はランプの切り替え操作を行うだけで、個々のランプの実測値に基づくデータによるホワイトバランス調整を自動的に行うことができる。
【００３４】
以上が、本発明の実施形態についての説明である。なお、上記の説明では、ホワイトバランス調整ボタン２６ａをプロセッサのフロントパネルに設けているが、プロセッサの任意の場所に設けてもよい。また、ハロゲンランプのみ、あるいはハロゲンランプと白色ＬＥＤランプを用いた場合について説明したが、キセノンランプを取り付けられるようにランプ回転板にキセノンランプ用の開口部を設けてキセノンランプも組み込み、センサによってランプの有無を検出するようにしてもよい。さらに上記では、マトリクス変換係数は電子内視鏡のメモリに格納されているが、プロセッサ側のメモリにマトリクス変換係数を格納しておいてもよい。
【００３５】
また、上記実施形態においては、電子内視鏡から出力される信号として、Ｙ信号、Ｃｂ信号及びＣｒ信号を想定しているが、電子内視鏡がＲ，Ｇ，Ｂの各信号を出力したり輝度信号及び色差信号を出力したりする場合は、前段映像信号処理部にて受信した信号をＹ信号、Ｃｂ信号及びＣｒ信号に変換するように構成すれば、本発明における効果を達成することができる。
【００３６】
さらに、上記では、センサ１２を用いて、ランプ回転板１４の点灯しているランプがどのランプであるかを検出しているが、センサ１２を使用しない構成も可能である。一例として、ホワイトバランス調整時に、システムコントロール部２７がドライバ２０に信号を送ってランプ回転板１４を回転させ、ランプごとに順次ホワイトバランスを調整してデータを取得する。このとき仮にハロゲンランプ１６がない場合、ハロゲンランプ１６のデータは暗黒の状態を示し、信号処理部１０ａからの出力信号がなくなる。これをホワイトバランス検出部３４に検知させ、メモリ２９にハロゲンランプ１６に対応するランプが存在しないことを示すランプなし情報を記憶させる。そして、モニタ４には、後段映像信号処理部２４においてキャラクタ表示処理を行うことにより、ハロゲンランプ１６未装着の表示を行う。また、仮に術者がハロゲンランプ１６を選択した場合は、図２に示すように、補助光源としての白色ＬＥＤランプ１４ａを使用するようにシステムコントロール部２７に制御させることができる。ホワイトバランス検出部３４における検知手段としては、ホワイトバランス検出部３４内に高増幅度による高ノイズをカットするためのローパスフィルタが設けられ、ローパスフィルタには閾値が設定され、この閾値に基づく検出結果の信号がシステムコントロール部２７に出力されるようにする。
【符号の説明】
【００３７】
１    電子内視鏡システム
２    電子内視鏡
３    ビデオプロセッサ
７    撮像素子
１１，２９    メモリ
１２    センサ
１３    絞り
１４    ランプ回転板
１５，１６    ハロゲンランプ
１７，１９    モータ
１８，２０    ドライバ
２２    前段映像信号処理部
２６ａ    ホワイトバランス調整ボタン
２７    システムコントロール部
２８    スイッチ
３２    マトリクス回路
３４    ホワイトバランス検出部
【図１】
2011110104.tif 000003
【図２】
2011110104.tif 000004
【図３】
2011110104.tif 000005
【図４】
2011110104.tif 000006