(57)【要約】【課題】照明の光量調整に伴う光源の色温度の変化に伴う色ずれを精度よく抑制可能な内視鏡装置、内視鏡システムおよびホワイトバランス調整方法を提供する。【解決手段】内視鏡装置は、照明光を出射する照明部（１２）と、第１の状態における前記照明部の出力値とホワイトバランス補正係数とを関連付けて第１測定結果として記憶する記憶部（１４）と、前記第１の状態において取得されていない前記照明部の出力値に対応するホワイトバランス補正係数を、前記第１測定結果に基づいて補間して、第１推定値として算出する制御部（１３）と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
2019000508.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光を出射する照明部と、
第１の状態における前記照明部の出力値とホワイトバランス補正係数とを関連付けて第１測定結果として記憶する記憶部と、
前記第１の状態において取得されていない前記照明部の出力値に対応するホワイトバランス補正係数を、前記第１測定結果に基づいて補間して、第１推定値として算出する制御部と、
を備えることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１の状態において取得していない前記照明部の出力値に対応するホワイトバランス補正係数を、前記第１測定結果のうち、前記取得していない前記照明部の出力値の近傍の前記第１測定結果に基づいて補間して、前記第１推定値として算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１の状態において取得していない前記照明部の出力値であって、前記照明部のとりうる全ての出力値に対応するホワイトバランス補正係数を、前記第１推定値として算出する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記制御部は、撮影モード中の前記照明部の出力値に対応するホワイトバランス補正係数を、前記第１推定値として算出する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記記憶部は、第２の状態における前記照明部の出力値とホワイトバランス補正係数とを関連付けて第２測定結果として記憶し、
前記制御部は、前記第２の状態において取得していない前記照明部の出力値に対応するホワイトバランス補正係数を、前記第２測定結果及び前記第１推定値もしくは前記第1測定結果に基づいて推定して、第２推定値として算出する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記記憶部は、複数の前記第２測定結果を記憶し、
前記制御部は、前記第２の状態において取得していない前記照明部の出力値に対応するホワイトバランス補正係数を、複数の前記第２測定結果及び前記第１推定値もしくは第1測定結果に基づいて推定して、前記第２推定値として前記記憶部に記憶する
ことを特徴とする請求項５に記載の内視鏡装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記第２の状態におけるホワイトバランス補正係数と前記第２の状態における前記照明部の出力値に対応する前記第１推定値もしくは第1測定結果との比率を、補正係数として算出し、
前記第２の状態において取得していない前記照明部の出力値に対応するホワイトバランス補正係数を、前記出力値に対応する前記第１推定値に前記補正係数を乗じて推定する
ことを特徴とする請求項５または６に記載の内視鏡装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の内視鏡装置と、
撮像素子に入射する反射光量を切り替えてホワイトバランス補正係数を取得するホワイトバランス調整用治具と、
を備えることを特徴とする内視鏡システム。
【請求項９】
前記制御部は、ホワイトバランス調整用治具に撮像素子に入射する反射光量を切り替える指示を出力する
ことを特徴とする請求項８に記載の内視鏡システム。
【請求項１０】
第１の状態における前記照明部の出力値とホワイトバランス補正係数とを関連付けて第１測定結果として記憶するステップと、
前記第１の状態において取得されていない前記照明部の出力値に対応するホワイトバランス補正係数を、前記第１測定結果に基づいて補間して、第１推定値として算出するステップと、
を有することを特徴とするホワイトバランス調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡装置、内視鏡システムおよびホワイトバランス調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡挿入部の先端に照明手段として、１つまたは複数のＬＥＤを設けた電子内視鏡装置が知られている。ＬＥＤを内視鏡の照明用光源として使用する内視鏡装置は、ＬＥＤを露光時間に連動してパルス点灯などさせることにより、照明の明るさ（光量）を調整（調光）する。ただし、パルス点灯させながら照明の光量を調整していくと、照明の色温度は変わっていく。照明の色温度が変わると、観察対象物の色調が本来の色調とは異なってしまう。従って、照明に合わせてホワイトバランス（ＷＢ）を調整する必要がある。
【０００３】
ホワイトバランス調整を行う際、ホワイトバランス補正係数（ＷＢゲイン）を用いてホワイトバランス調整を行う。ただし、単一のＷＢゲインを用いたホワイトバランス調整では、色ずれが発生してしまう。また、照明の色温度は、スコープ長や光学アダプターなどの機種差、個体差および蛍光体の劣化やライトガイド折れなどの経時変化によって変化することがあった。
【０００４】
例えば、特許文献１には、ＬＥＤを内視鏡の光源として使用する内視鏡装置において、パルス点灯のパルス幅を変えて（自動調光で）観察を行った場合でも観察画像の色調が変化しない内視鏡装置が開示されている。自動調光で色調が変わった時に、ホワイトバランス補正係数を変えてホワイトバランス補正を行う。
【０００５】
ホワイトバランスを調整している時（キャリブレーション時）の色温度は、実際に観察している時（観察時）の色温度とは異なる。そこで、ホワイトバランス補正係数を変えることで、本来の色調を再現できるようにホワイトバランス調整を行う必要がある。
【０００６】
特許文献１の内視鏡装置では、キャリブレーション時に、設定値の０〜１００％の範囲で連続的に可変するＬＥＤの駆動電流に関連付けられた、連続的に変化するＷＢゲイン（ホワイトバランス補正係数）をメモリに保存する。具体的には、被写体として白チャートを置いて、光量を０から１００まで可変していきながら、白チャートに対してホワイトバランス調整を行うことによりＷＢゲインを得る。そして、実際の観察時に、ＬＥＤの駆動電流に応じたＷＢゲインを読み出し、ホワイトバランス補正を行う。
【０００７】
また、特許文献１の内視鏡装置では、キャリブレーション時に、ＷＢゲインを算出するＬＥＤの駆動電流を間引くことが開示されている。例えば、ＬＥＤの駆動電流が設定値の２５％、５０％、７５％、１００％の４つの測定ポイントにおけるＷＢゲインを算出し、メモリに保存する。実際の観察時のＬＥＤの駆動電流が設定値の６５％の場合は、最も近い７５％におけるＷＢゲインを使用して、ホワイトバランス補正を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１５−１４２６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
工場出荷時などに各照明電力（光量）で正確にホワイトバランス調整を実施し、ＷＢゲインを保存したとしても、蛍光体の劣化やライトガイド折れなどの経時変化により、色ずれが生じ、本来の色温度を再現できない可能性がある。そのため、ユーザが使用時にホワイトバランス調整を実施することが考えられる。しかし、ユーザが実施するホワイトバランス調整において、各照明電力（光量）で正確にホワイトバランス調整を行うことは困難である。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、照明の光量調整に伴う光源の色温度の変化に伴う色ずれを精度よく抑制可能な内視鏡装置、ホワイトバランス調整治具、内視鏡システムおよびホワイトバランス調整方法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】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の１態様に係る内視鏡装置は、照明光を出射する照明部と、第１の状態における前記照明部の出力値とホワイトバランス補正係数とを関連付けて第１測定結果として記憶する記憶部と、前記第１の状態において取得されていない前記照明部の出力値に対応するホワイトバランス補正係数を、前記第１測定結果に基づいて補間して、第１推定値として算出する制御部と、を備える。
【００１２】
本発明の１態様に係る内視鏡システムは、上述の内視鏡装置と、反射率が異なる複数の白チャートまたは透過率の異なるフィルタが切り替え可能に配置され、前記照明部の出力値に応じて前記白チャートの前記反射率または前記フィルタの前記透過率を切り替えてホワイトバランス補正係数を取得するホワイトバランス調整用治具と、を備える。
【００１３】
本発明の１態様に係るホワイトバランス調整方法は、第１の状態における前記照明部の出力値とホワイトバランス補正係数とを関連付けて第１測定結果として記憶するステップと、前記第１の状態において取得されていない前記照明部の出力値に対応するホワイトバランス補正係数を、前記第１測定結果に基づいて補間して、第１推定値として算出するステップと、を有する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の各態様に係る内視鏡装置によれば、照明の光量調整に伴う光源の色温度の変化に伴う色ずれを精度よく抑制可能な内視鏡装置、ホワイトバランス調整治具、内視鏡システムおよびホワイトバランス調整方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る内視鏡装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る内視鏡システムの全体構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係るホワイトバランス調整用治具の外観を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る内視鏡装置の、ホワイトバランス調整時における第１測定データと第１ＷＢゲインの関係を示すグラフである。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る内視鏡装置のホワイトバランス調整の工程を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る内視鏡装置のホワイトバランス調整時における第１測定データ、第１ＷＢゲイン、第２測定データ、および第２ＷＢゲインの関係を示すグラフである。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る内視鏡装置のホワイトバランス調整の工程を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施形態の変形例に係る内視鏡装置のホワイトバランス調整時における第１測定データ、第１ＷＢゲイン、第２測定データ、および第２ＷＢゲインの関係を示すグラフである。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る内視鏡装置のホワイトバランス調整時における第１測定データ、第１ＷＢゲイン、第２測定データ、および第２ＷＢゲインの関係を示すグラフである。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る内視鏡装置のホワイトバランス調整の工程を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施形態に係る内視鏡装置において、キャリブレーション用ホワイトバランス調整モードで獲得したＷＢゲインを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る内視鏡装置について詳細に説明する。
【００１７】
まず、本発明の実施形態に係る内視鏡装置の全体構成について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る内視鏡装置の全体構成を示すブロック図である。内視鏡装置は、内視鏡装置本体１と、体腔内に挿入される細長の挿入部２と、ＬＣＤモニタ３１、タッチパネル３２およびリモコン３３などのインターフェース機器から構成される。
【００１８】
内視鏡装置本体１は、画像処理部１１と、照明部１２と、制御部１３と、記憶部１４とを備える。照明部１２は、被写体に対する照明光を出射する発光素子であるＬＥＤなどから構成される。照明部１２からの照明光は、挿入部２の内部に配置されているライトガイド２３を介して、被写体に照射される。ライトガイド２３の先端部には照明用レンズ２４が配置されていてもよい。
【００１９】
挿入部２の先端部には、照明部１２からの照明光によって照明された被写体を撮像して撮像信号を生成する撮像素子部２１が配置される。撮像素子部２１にはレンズ２２が装着されていてもよい。
【００２０】
撮像素子部２１は、内視鏡装置本体１からの駆動信号に応じて駆動するとともに、レンズ２２を介して得られた被写体像を光電変換して映像信号として出力する。撮像素子部２１から出力された映像信号は、挿入部２の内部に設けられた信号線を介し、内視鏡装置本体１に出力される。
【００２１】
内視鏡装置本体１の画像処理部１１は、制御部１３の制御により、撮像素子部２１から出力された映像信号に対して所定の信号処理（画像処理）を行う。また、画像処理部１１は、制御部１３の制御により、撮像素子部２１を駆動する駆動信号を出力する。ここで、駆動信号は、撮像素子部２１におけるアナログゲイン設定の情報を含み、撮像素子部２１でのゲインの大きさを調整（設定）する。アナログゲイン設定は、撮像素子部２１に直接設定される、または不図示のＡＦＥ（Analog Front End）に設定される。
【００２２】
制御部１３は、タッチパネル３２およびリモコン３３などのインターフェース機器からの指示に応じて、画像処理部１１から出力する駆動信号の制御を行う。また、制御部１３は、画像処理部１１が画像処理を行った映像信号に応じた出力画像を、ＬＣＤモニタ３１に表示させ、または記憶部１４に記憶する。また、制御部１３は、照明部１２に照明駆動信号を出力して、照明部１２から出射する照明光を制御する。
【００２３】
次に、本発明の実施形態に係る内視鏡システムの全体構成について説明する。図２は、本発明の実施形態に係る内視鏡システムの全体構成を示すブロック図である。内視鏡システムは、図１に示す内視鏡装置に加え、ホワイトバランス調整用治具４（ＷＢ治具）を更に備える。
【００２４】
ホワイトバランス調整用治具４は、内視鏡のホワイトバランスを調整するための治具であり、透過率の異なるフィルタまたは反射率の異なる白チャートを切り替え可能にする治具である。図３は、本発明の実施形態に係るホワイトバランス調整用治具の外観を示す図である。ホワイトバランス調整用治具４には挿入部２が挿入され、挿入部２の先端にフィルタまたは白チャートが配置されるようになっている。
【００２５】
ホワイトバランス調整用治具４は円盤の形をしており、円盤の周上には透過率の異なるフィルタまたは反射率の異なる白チャートが複数配置されている。円盤を回転させることで、挿入部２の先端に配置されるフィルタまたは白チャートを切り替えることができる。円盤の周上にフィルタが配置されている場合は、円盤の下方に白チャートが配置される。これにより、ホワイトバランス調整時（白チャート撮影時）に、撮像素子に入ってくる光の光量を調整する。
【００２６】
ホワイトバランス調整用治具４の円盤の回転は、制御部１３からの指示によってユーザが切り替えてもよいし、ホワイトバランス調整用治具４が備えるモータ４１が行うようにしてもよい。モータ４１が円盤を回転させる場合、モータ４１は制御部１３からのモータ駆動信号により制御される。ホワイトバランス調整用治具４の円盤の周上に配置されるフィルタまたは白チャートの数は、後述の第１測定データ（基準データ）を獲得（測定）する測定ポイントの数あることが好ましい。なお、ホワイトバランス調整用治具４の形態は上述のものに限らず、透過率の異なるフィルタまたは反射率の異なる白チャートを切り替え可能であればよい。
【００２７】
上述のホワイトバランス調整用治具４を使用することにより、透過率の異なるフィルタまたは反射率の異なる白チャートを切り替えながらホワイトバランス調整を実施することができるので、キャリブレーション用ホワイトバランス調整を容易にかつ適切に行うことができる。
【００２８】
（第１の実施形態）
次に、本発明の第１の実施形態に係る内視鏡装置のホワイトバランス調整について説明する。図４は、本発明の第１の実施形態に係る内視鏡装置のホワイトバランス調整時における第１測定データ（基準データ）と第１ＷＢゲイン（推定値）の関係を示すグラフである。グラフの横軸は照明部１２の照明電力である。照明電力は照明部１２の出力値であり、例えば、点灯Ｄｕｔｙや駆動電流に基づく値である。
【００２９】
図４のグラフの縦軸はＷＢゲイン（ホワイトバランス補正係数）であり、図４（ａ）ではＲゲイン、図４（ｂ）ではＢゲインである。図４において、黒丸は、実測した第１測定データ（基準データ）を示す。実線は、第１測定データを線形補間した補間データである第１ＷＢゲイン（推定値）を示す。なお、第１ＷＢゲインは、実測した第１測定データも含むとする。
【００３０】
第１の実施形態に係る内視鏡装置のホワイトバランス調整では、図４のように、照明部１２の照明電力を変更して、各照明電力に対応したＷＢゲイン（Ｒゲイン、Ｂゲイン）を算出し、第１測定結果（基準データ）として保存する。ここで、第１測定結果は、第１測定データの値（ＷＢゲインの値）および／またはこの値におけるグラフの傾きを含む。
【００３１】
図４の例では、第１測定データを獲得（測定）する測定ポイントの数は６である。図４の例では、各測定ポイント（第１測定データ）が等間隔に並んでいるが、各測定ポイントの間隔が異なっていてもよい。
【００３２】
そして、実際の（撮影モードでの）照明電力でのＷＢゲインは、第１測定データを補間した第１ＷＢゲイン（推定値）を適用する。図４のグラフにおいて、第１ＷＢゲインは各第１測定データを直線で結んだもの（線形補間）である。
【００３３】
図５は、本発明の第１の実施形態に係る内視鏡装置のホワイトバランス調整時の、キャリブレーション用ホワイトバランス調整実行時およびＷＢゲイン使用時の工程を示すフローチャートである。図５（ａ）は、キャリブレーション用ホワイトバランス調整によって第１測定結果（基準データ）を獲得する工程を示すフローチャートである。図５（ｂ）は、第１測定結果（基準データ）を使用して第１ＷＢゲイン（推定値）を算出し、第１ＷＢゲインを適用して実際の（撮影モードでの）照明電力でのホワイトバランス調整を実行する工程を示すフローチャートである。
【００３４】
図５（ａ）のフローチャートに沿って、キャリブレーション用ホワイトバランス調整の実行の工程について説明する。キャリブレーション用ホワイトバランス調整は、工場出荷時に行われていることが一般的であるが、ユーザが行ってもよい。
【００３５】
まず、制御部１３は、キャリブレーション用ホワイトバランス調整の実行指示の有無を確認する（ステップＳ１１）。キャリブレーション用ホワイトバランス調整の実行指示がない場合、制御部１３は待機する。キャリブレーション用ホワイトバランス調整の実行指示が有る場合、制御部１３は、ホワイトバランス調整用治具４の撮影条件を変更する（モータ４１を回転させる）指示をホワイトバランス調整用治具４に送信する（ステップＳ１２）。ホワイトバランス調整用治具４が手動式の場合は、制御部１３は、ユーザに対して、ホワイトバランス調整用治具４の撮影条件を変更する指示をＬＣＤモニタ３１に表示するなどする。
【００３６】
次に、制御部１３は、照明部１２を、撮影条件により規定された点灯Ｄｕｔｙ（照明電力）に変更（設定）する（ステップＳ１３）。そして、制御部１３は、設定した点灯Ｄｕｔｙで（第１の状態で）ホワイトバランス調整を実行する（ステップＳ１４）。具体的には、制御部１３は、白チャートを撮像することによりホワイトバランス補正係数（ＷＢゲイン）を算出する。ここで、制御部１３は、ホワイトバランス調整を実行する際に、撮影画像の明るさ（平均輝度）とアナログゲインが規定範囲内であることを確認してもよい。
【００３７】
次に、制御部１３は、照明部１２の点灯ＤｕｔｙとＷＢゲインを関連付けて第１測定結果（基準データ）として記憶部１４に保存する（ステップＳ１５）。そして、制御部１３は、全撮影条件でホワイトバランス調整を実行したか否かを確認する（ステップＳ１６）。ここで、全撮影条件とは、ホワイトバランス調整用治具４に含まれる全てのフィルタを使用して白チャートを撮像する、またはホワイトバランス調整用治具４に含まれる全ての白チャートを撮像することを意味する。
【００３８】
全撮影条件でホワイトバランス調整を実行した場合は、工程を終了する。全撮影条件でホワイトバランス調整を実行していない場合は、ステップＳ１２に戻り、撮影条件を変更してホワイトバランス調整を行うことを繰り返す。
【００３９】
以上の工程により、キャリブレーション用ホワイトバランス調整は実行され、各照明電力に対応したＷＢゲイン（Ｒゲイン、Ｂゲイン）が算出され、第１測定結果（基準データ）として記憶部１４に保存される。
【００４０】
次に、図５（ｂ）のフローチャートに沿って、実際の（撮影モードでの）撮影時にＷＢゲインを使用する工程について説明する。まず、制御部１３は、第１測定結果を記憶部１４から読み出す（ステップＳ２１）。次に、制御部１３は、照明部１２の現在の点灯Ｄｕｔｙ（照明電力）を取得する（ステップＳ２２）。
【００４１】
そして、制御部１３は、現在の点灯Ｄｕｔｙの値の前後（近傍）の第１測定結果を基に現在の点灯ＤｕｔｙでのＷＢゲインを線形補間により算出し、第１ＷＢゲイン（推定値）とする（ステップＳ２３）。その後、制御部１３は、第１ＷＢゲインを基にホワイトバランス調整を実行し（ステップＳ２４）、工程を終了する。以上の工程により、第１ＷＢゲインを使用して実際の（撮影モードでの）照明電力でのホワイトバランス調整が実行される。
【００４２】
以上、本発明の第１の実施形態に係る内視鏡装置のホワイトバランス調整によれば、ホワイトバランス調整用治具４を使用して、透過率の異なるフィルタまたは反射率の異なる白チャートを切り替えながらホワイトバランス調整ができるので、キャリブレーション用ホワイトバランス調整を容易にかつ適切に行うことができる。
【００４３】
また、撮影モードでの照明電力でのホワイトバランス調整に使うＷＢゲイン（ホワイトバランス補正係数）を容易にかつ精度よく算出することができるので、照明の光量調整に伴う光源の色温度の変化に伴う色ずれを精度よく抑制できる。
【００４４】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る内視鏡装置のホワイトバランス調整について説明する。第２の実施形態に係る内視鏡装置のホワイトバランス調整では、ユーザによるワンプッシュホワイトバランス調整が１つの照明電力（１ポイント）で行われる。なお、ワンプッシュホワイトバランス調整とは、白チャートを撮影しながらＷＢゲインを算出することをいう。
【００４５】
図６（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る内視鏡装置のホワイトバランス調整時における第１測定データ（基準データ）、第１ＷＢゲイン（推定値）、第２測定データ、および第２ＷＢゲイン（推定値）の関係を示すグラフである。グラフの横軸は照明部１２の照明電力で、縦軸はＲゲインである。なお、Ｂゲインのグラフは省略している。黒丸は第１測定データ（基準データ）を示し、実線は第１ＷＢゲイン（推定値）を示す。白丸は第２測定データを示す。第２の実施形態に係る内視鏡装置のホワイトバランス調整では、ワンプッシュホワイトバランス調整が１つの照明電力（１ポイント）で行われるため、第２測定データは１ポイント（図６（ａ）中の６ｃ）である。点線（図６（ａ）中の６ｂ）は第２ＷＢゲイン（推定値）を示す。第２ＷＢゲインは、第２測定データを補間することで求められる推定値である。
【００４６】
図６（ａ）中の６ａ（第１測定データ）および６ｃ（第２測定データ）の照明電力（点灯Ｄｕｔｙ）が、補正係数（比率）を算出するための測定ポイントである。なお、第２の実施形態では、測定ポイントにおいて、第１測定データの照明電力と第２測定データの照明電力は一致しているものとする。
【００４７】
本発明の第２の実施形態に係る内視鏡装置のホワイトバランス調整の工程について説明する。図７は、本発明の第２の実施形態に係る内視鏡装置のホワイトバランス調整の工程を示すフローチャートである。なお、キャリブレーション用ホワイトバランス調整の工程は、第１の実施形態の図５（ａ）と同じである。以下に説明する図７（ａ）と図７（ｂ）の各工程は、図５（ａ）のキャリブレーション用ホワイトバランス調整が行われていることを前提とする。
【００４８】
図７（ａ）に示す工程を説明する。まず、制御部１３は、ホワイトバランス調整の実行指示があるか否かを確認する（ステップＳ３１）。ホワイトバランス調整の実行指示がない場合、制御部１３は待機する。ホワイトバランス調整の実行指示がある場合、制御部１３は、照明部１２の現在の点灯Ｄｕｔｙを取得する（ステップＳ３２）。
【００４９】
次に、制御部１３は、照明部１２の点灯Ｄｕｔｙを、現在の点灯Ｄｕｔｙに最も近い第１測定データの点灯Ｄｕｔｙに変更（設定）する（ステップＳ３３）。すなわち、図６（ａ）の点６ａの照明電力（点灯Ｄｕｔｙ）に設定する。そして、制御部１３は、設定した点灯Ｄｕｔｙでホワイトバランス調整を実行し、ＷＢゲインを算出する（ステップＳ３４）。すなわち、図６（ａ）の点６ｃにおけるＷＢゲインを算出する。その後、制御部１３は、照明部１２の点灯ＤｕｔｙとＷＢゲインを関連付けて、第２測定結果として記憶部１４に保存し（ステップ３５）、工程を終了する。ここで、第２測定結果は、ＷＢゲインの値および／またはこの値におけるグラフの傾きを含む。
【００５０】
すなわち、図７（ａ）の工程が終了した段階で、記憶部１４には、第１測定結果（基準データ）および第２測定結果（図６（ａ）の６ｃにおける点灯ＤｕｔｙとＷＢゲイン）が保存されている。第１ＷＢゲイン（推定値）自体は、記憶部１４には保存されていなくてもよい。
【００５１】
次に、図７（ｂ）に示す工程を説明する。まず、制御部１３は、ホワイトバランス調整の実行指示があるか否かを確認する（ステップＳ４１）。ホワイトバランス調整の実行指示がない場合、制御部１３は待機する。ホワイトバランス調整の実行指示がある場合、制御部１３は、照明部１２の現在の点灯Ｄｕｔｙを取得する（ステップＳ４２）。
【００５２】
次に、制御部１３は、照明部１２の点灯Ｄｕｔｙを、現在の点灯Ｄｕｔｙに最も近い第１測定データの点灯Ｄｕｔｙに変更（設定）する（ステップＳ４３）。すなわち、図６（ａ）の点６ａの照明電力（点灯Ｄｕｔｙ）に設定する。そして、制御部１３は、設定した点灯Ｄｕｔｙでホワイトバランス調整を実行し、ＷＢゲインを算出する（ステップＳ４４）。すなわち、図６（ａ）の点６ｃにおけるＷＢゲイン（第２測定データ）を算出する。そして、制御部１３は、第１測定データのＷＢゲイン（図６（ａ）の６ａにおけるＷＢゲイン）と第２測定データのＷＢゲイン（図６（ａ）の６ｃにおけるＷＢゲイン）の比率を、補正係数として記憶部１４に保存し（ステップＳ４６）、工程を終了する。
【００５３】
すなわち、図７（ｂ）の工程が終了した段階で、記憶部１４には、第１測定データ（基準データ）および第１測定データのＷＢゲインと第２測定データのＷＢゲインの比率（補正係数）が保存されている。第１ＷＢゲイン（推定値）自体は、記憶部１４には保存されていなくてもよい。
【００５４】
図７（ａ）または図７（ｂ）に示す工程が行われた後、図７（ｃ）に示す工程に進む。まず、制御部１３は、第１測定データと補正係数（第１測定データのＷＢゲインと第２測定データのＷＢゲインの比率）を記憶部１２から読み出す（ステップＳ５１）。そして、制御部１３は、照明部１２の現在の点灯Ｄｕｔｙを取得する（ステップＳ５２）。さらに、制御部１３は、線形補間により、第１ＷＢゲイン（推定値）を算出する（ステップＳ５３）。
【００５５】
そして、制御部１３は、現在の点灯Ｄｕｔｙにおける第１ＷＢゲインに補正係数を乗算して、現在の点灯Ｄｕｔｙにおける第２ＷＢゲイン（推定値）を算出する（ステップＳ５４）。さらに、制御部１３は、第２ＷＢゲインを使用してホワイトバランス調整を実行し（ステップＳ５５）、工程を終了する。
【００５６】
このように、第２の実施形態に係る内視鏡装置のホワイトバランス調整では、ユーザによる１回（１ポイント）のワンプッシュホワイトバランス調整実行時に取得した実測結果（第２測定データのＷＢゲイン）とワンプッシュホワイトバランス調整実行時と同じ照明電力（現在の点灯Ｄｕｔｙ）における第１測定データのＷＢゲインとの比率（補正係数）に基づいて、現在の（撮影モード時の）点灯ＤｕｔｙにおけるＷＢゲインの推定値である第２ＷＢゲインを算出している。具体的には、現在の点灯Ｄｕｔｙにおける第２ＷＢゲインは、現在の点灯Ｄｕｔｙにおける第１ＷＢゲインに補正係数を乗算して算出している。
【００５７】
ここで、本発明の第２の実施形態の変形例に係る内視鏡装置のホワイトバランス調整について説明する。図６（ｂ）は、本発明の第２の実施形態の変形例に係る内視鏡装置のホワイトバランス調整時における第１測定データ（基準データ）、第１ＷＢゲイン（推定値）、第２測定データ、および第２ＷＢゲイン（推定値）の関係を示すグラフである。変形例では、図６（ｂ）に示すように、測定ポイントにおいて、第２測定データの照明電力は第１測定データの照明電力と一致していないものとする。すなわち、図６（ｂ）の点６ｃ´における照明電力は図６（ｂ）の点６ａにおける照明電力と一致していない
【００５８】
変形例では、図７（ｂ）の工程の代わりに図７（ｄ）の工程が行われる。図７（ａ）および図７（ｃ）の工程は共通である。すなわち、図７（ａ）の工程が終了した段階で、図７（ｄ）に示す工程が行われる。
【００５９】
まず、制御部１３は、ホワイトバランス調整の実行指示があるか否かを確認する（ステップＳ４１）。ホワイトバランス調整の実行指示がない場合、制御部１３は待機する。ホワイトバランス調整の実行指示がある場合、制御部１３は、照明部１２の現在の点灯Ｄｕｔｙを取得する（ステップＳ４２）。
【００６０】
次に、制御部１３は、現在の点灯Ｄｕｔｙでホワイトバランス調整を実行し、ＷＢゲインを算出する（ステップＳ４４）。すなわち、図６（ｂ）の点６ｃ´におけるＷＢゲイン（第２測定データ）を算出する。さらに、制御部１３は、線形補間により、現在の点灯Ｄｕｔｙにおける第１ＷＢゲイン（推定値）を算出する（ステップＳ４５）。そして、制御部１３は、ステップＳ４５で算出した第１ＷＢゲイン（図６（ｂ）の６ａ´におけるＷＢゲイン）と第２測定データのＷＢゲイン（図６（ｂ）の６ｃ´におけるＷＢゲイン）の比率を、補正係数として記憶部１４に保存し（ステップＳ４７）、工程を終了する。
【００６１】
図７（ｄ）に示す工程が行われた後、図７（ｃ）に示す工程に進み、以降の工程は第２の実施形態と同様である。
【００６２】
ここで、本発明の第２の実施形態の別の変形例に係る内視鏡装置のホワイトバランス調整について説明する。図８は、本発明の第２の実施形態の別の変形例に係る内視鏡装置のホワイトバランス調整時における第１測定データ（基準データ）、第１ＷＢゲイン（推定値）、第２測定データ、および第２ＷＢゲイン（推定値）の関係を示すグラフである。図８において、第２測定データの両端（点６ｃおよび点６ｄ）での比率を用い、第１ＷＢデータに乗算して、第２ＷＢゲインを推定する。具体的には、点６ｃにおけるＷＢゲイン（第２測定データ）と第１測定データから比率を算出する。そして、区間８ａの第１ＷＢゲインに算出した比率を乗算して、区間８ａの第２ＷＢゲインを推定する。区間８ｂについても同様に行う。
【００６３】
なお、測定ポイントにおいて、第１測定データの照明電力と第２測定データの照明電力は一致していた方が計算が単純でよいが、必ずしも第２測定データの照明電力は第１測定データの照明電力と一致していなくてもよい。
【００６４】
以上、本発明の第２の実施形態およびその変形例に係る内視鏡装置のホワイトバランス調整によれば、ホワイトバランス調整用治具４を使用して、透過率の異なるフィルタまたは反射率の異なる白チャートを切り替えながらホワイトバランス調整ができるので、キャリブレーション用ホワイトバランス調整を容易にかつ適切に行うことができる。
【００６５】
また、撮影モードでの照明電力でのホワイトバランス調整に使うＷＢゲイン（ホワイトバランス補正係数）を容易にかつ精度よく算出することができるので、照明の光量調整に伴う光源の色温度の変化に伴う色ずれを精度よく抑制できる。
【００６６】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る内視鏡装置のホワイトバランス調整について説明する。第３の実施形態に係る内視鏡装置のホワイトバランス調整では、ユーザによるワンプッシュホワイトバランス調整が２つ以上の照明電力（２ポイント以上）で行われる。
【００６７】
図９は、本発明の第３の実施形態に係る内視鏡装置のホワイトバランス調整時における第１測定データ（基準データ）、第１ＷＢゲイン（推定値）、第２測定データ、および第２ＷＢゲイン（推定値）の関係を示すグラフである。グラフの横軸は照明部１２の照明電力で、縦軸はＲゲインである。グラフにおいて、黒丸は第１測定データ（基準データ）を示し、実線は第１ＷＢゲイン（推定値）を示す。白丸は第２測定データを示す。図９のグラフの例では、ワンプッシュホワイトバランス調整が３つの照明電力（３ポイント）で行われ、第２測定データは３ポイント（図６（ａ）中の白丸）ある。点線は第２ＷＢゲイン（推定値）を示す。第２ＷＢゲインは、第２測定データから推定（補間）される推定値である。
【００６８】
図９のグラフにおいて、第１ＷＢゲイン（推定値）は各第１測定データ（基準データ）を直線で結んだ線形補間により算出しており、第１ＷＢゲインの傾きはグラフの左から順にａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅであるとする。また、第２ＷＢゲインの傾きはグラフの左から順にａ´、ｂ´、ｃ´、ｄ´およびｅ´であるとする。
【００６９】
図９のグラフにおいて、第２測定データに挟まれている区間（傾きｂ´およびｃ´の区間）の第２ＷＢゲインは、第２測定データから線形補間により算出した推定値である。また、第２測定データに挟まれていない区間（傾きａ´、ｄ´およびｅ´の区間）の第２ＷＢゲインは、同じ照明電力区間の第１ＷＢゲインの傾き（ａ、ｄまたはｅ）と、他の区間の補間データである第２ＷＢゲインの傾き（ｂ´またはｃ´）から推定された推定値である。
【００７０】
具体的には、式ａ´＝ａ×ｂ´／ｂによって傾きａ´を推定している。同様に、式ｄ´＝ｄ×ｃ´／ｃによって傾きｄ´を推定し、式ｅ´＝ｅ×ｃ´／ｃ（またはｅ´＝ｅ×ｄ´／ｄでもよい）によって傾きｅ´を推定している。
【００７１】
図９のグラフを用いて説明したように、本実施形態では、ユーザによるワンプッシュホワイトバランス調整が２つ以上の照明電力（２ポイント以上）で行われた場合に、ワンプッシュホワイトバランス調整を行っていない照明電力の区間の第２ＷＢゲインの傾きを、その区間の第１ＷＢゲインの傾きと、ワンプッシュホワイトバランス調整を実際に行って獲得した第２測定データに挟まれた区間の第２ＷＢゲインの傾きとから、推定している。
【００７２】
本発明の第３の実施形態に係る内視鏡装置のホワイトバランス調整の工程について説明する。図１０は、本発明の第３の実施形態に係る内視鏡装置のホワイトバランス調整の工程を示すフローチャートである。なお、キャリブレーション用ホワイトバランス調整の工程は、第１の実施形態の図５（ａ）と同じである。以下に説明する図１０（ａ）の工程は、図５（ａ）のキャリブレーション用ホワイトバランス調整が行われていることを前提とする。
【００７３】
図１０（ａ）は、ユーザによるワンプッシュホワイトバランス調整が行われる工程を示す。まず、制御部１３は、ホワイトバランス調整の実行指示があるか否かを確認する（ステップＳ６１）。ホワイトバランス調整の実行指示がない場合、制御部１３は待機する。ホワイトバランス調整の実行指示がある場合、制御部１３は、照明部１２の現在の点灯Ｄｕｔｙを取得する（ステップＳ６２）。
【００７４】
そして、制御部１３は、照明部１２の点灯Ｄｕｔｙを、現在の点灯Ｄｕｔｙに最も近い第１測定データの点灯Ｄｕｔｙに変更（設定）する（ステップＳ６３）。制御部１３は、設定した点灯Ｄｕｔｙでホワイトバランス調整を実行し、ＷＢゲインを算出する（ステップＳ６４）。その後、制御部１３は、点灯Ｄｕｔｙと算出したＷＢゲインとを関連付けて、第２測定データとして記憶部に保存する（ステップＳ６５）。
【００７５】
次に、制御部１３は、照明部１２の点灯Ｄｕｔｙを、ＷＢゲイン未取得の点灯Ｄｕｔｙであって、現在の点灯Ｄｕｔｙから最も近い第１測定データの点灯Ｄｕｔｙに変更（設定）する（ステップＳ６６）。さらに、制御部１３は、撮影画像の明るさ（平均輝度）およびアナログゲインが規定範囲内であるか否かを確認する（ステップＳ６７）。撮影画像の明るさ（平均輝度）およびアナログゲインが規定範囲内である場合は、ステップＳ６４に戻り、制御部１３は、設定した点灯Ｄｕｔｙでホワイトバランス調整を実行し、ＷＢゲインを算出する。撮影画像の明るさ（平均輝度）およびアナログゲインが規定範囲外である場合は、工程を終了する。
【００７６】
以上の工程により、撮影画像の明るさ（平均輝度）およびアナログゲインが規定範囲内である限り、できるだけ多くの点灯Ｄｕｔｙで、ＷＢゲインが計測（算出）される。なお、ワンプッシュホワイトバランス調整の実行時に、撮像素子部から白チャートまでの距離を変えずに適切にＷＢゲインを算出できる照明電力においてＷＢゲインを算出すればよい。そこで、適切な輝度レベルおよびノイズレベルに入るように、撮像素子部におけるアナログゲイン（信号レベルの増幅）および照明部における照明電力を制御する。
【００７７】
図１０（ｂ）は、本発明の第３の実施形態に係る内視鏡装置のホワイトバランス調整において、ＷＢゲインを使用する工程を示す。まず、制御部１３は、第１測定データおよび第２測定データ（ワンプッシュホワイトバランス調整実行時に取得した実測結果）を記憶部１４から読み出す（ステップＳ７１）。次に、制御部１３は、照明部１２の現在の点灯Ｄｕｔｙを取得する（ステップＳ７２）。そして、制御部１３は、照明部１２の現在の点灯Ｄｕｔｙが第２測定データの点灯Ｄｕｔｙの範囲内であるか否かを確認する（ステップＳ７３）。
【００７８】
照明部１２の現在の点灯Ｄｕｔｙが第２測定データの点灯Ｄｕｔｙの範囲内である場合には、制御部１３は、第２測定データから補間処理により第２ＷＢゲインを算出する（ステップＳ７４）。そして、制御部１３は、第２ＷＢゲイン（推定値）を基にホワイトバランス調整を実行し（ステップＳ７５）、工程を終了する。
【００７９】
照明部１２の現在の点灯Ｄｕｔｙが第２測定データの点灯Ｄｕｔｙの範囲外である場合には、制御部１３は、線形補間により第１測定データから傾きを算出し（ステップＳ７６）、さらに、第２測定データから傾きを算出する（ステップＳ７７）。そして、制御部１３は、Ｓ７６とＳ７７で求めた傾きに基づいて撮影モード時のＷＢゲインを推定し（ステップＳ７８）、推定したＷＢゲイン（推定値）を基にホワイトバランス調整を実行し（ステップＳ７９）、工程を終了する。なお、ステップＳ７６〜ステップＳ７９の工程は、図５および図７と同様なので、説明を簡略化している。
【００８０】
以上、本発明の第３の実施形態に係る内視鏡装置のホワイトバランス調整によれば、ホワイトバランス調整用治具４を使用して、透過率の異なるフィルタまたは反射率の異なる白チャートを切り替えながらホワイトバランス調整ができるので、キャリブレーション用ホワイトバランス調整を容易にかつ適切に行うことができる。
【００８１】
また、撮影モードでの照明電力でのホワイトバランス調整に使うＷＢゲイン（ホワイトバランス補正係数）を容易にかつ精度よく算出することができるので、照明の光量調整に伴う光源の色温度の変化に伴う色ずれを精度よく抑制できる。
【００８２】
ユーザによるワンプッシュホワイトバランス調整のモードとして、通常のホワイトバランス調整以外に、キャリブレーション用ホワイトバランス調整モードを設けてもよい。この場合は、上述の、透過率の異なるフィルタまたは反射率が異なる白チャートを切り替え可能なホワイトバランス調整用治具を使用する。
【００８３】
キャリブレーション用ホワイトバランス調整モードでは、白チャートの反射率または透過率の異なるフィルタを切り替えながら、照明電力が設定値の０〜１００％までの範囲において、ＷＢゲインを算出する。図１１は、キャリブレーション用ホワイトバランス調整モードで獲得したＷＢゲインを示すグラフである。
【００８４】
図１１において、１１ａは透過率１００％のフィルタを使用した場合のＲゲイン、１１ｂは透過率８０％のフィルタを使用した場合のＲゲイン、１１ｃは透過率６０％のフィルタを使用した場合のＲゲイン、１１ｄは透過率４０％のフィルタを使用した場合のＲゲイン、１１ｅは透過率２０％のフィルタを使用した場合のＲゲイン、１１ｆは透過率１０％のフィルタを使用した場合のＲゲインを示す。すなわち、図１１の例では、６個の基準データ（第１測定データ）を獲得している。
【００８５】
なお、図１１では透過率の異なるフィルタを使用した例を示したが、反射率が異なる白チャートを使用した場合も同様である。また、ホワイトバランス調整用治具のフィルタ（または白チャート）の数は、実測する基準データの数だけあればよいが、光量の大小との組み合わせにより、フィルタ（または白チャート）の数を少なくすることも可能である。
【００８６】
このように、キャリブレーション用ホワイトバランス調整モードで算出したＷＢゲインを、ユーザ用第１測定データとして記憶部１４に保持する。そして、以降は、ユーザ用第１測定データを基準データとして使用する。なお、工場出荷時の第１測定データは記憶部１４が保持し続けており、いつでも工場出荷時の状態に戻すことができる。
【００８７】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態およびその変形例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。
【符号の説明】
【００８８】
１…内視鏡本体、２…挿入部、４…ホワイトバランス調整用治具、１１…画像処理部、１２…照明部、１３…制御部、１４…記憶部、２１…撮像素子部、２２…レンズ、２３…ライトガイド、２４…照明用レンズ、３１…ＬＣＤモニタ、３２…タッチパネル、３３…リモコン、４１…モータ
【図１】
2019000508.tif 000003
【図２】
2019000508.tif 000004
【図３】
2019000508.tif 000005
【図４】
2019000508.tif 000006
【図５】
2019000508.tif 000007
【図６】
2019000508.tif 000008
【図７】
2019000508.tif 000009
【図８】
2019000508.tif 000010
【図９】
2019000508.tif 000011
【図１０】
2019000508.tif 000012
【図１１】
2019000508.tif 000013