(57)【要約】【課題】電子内視鏡におけるホワイトバランス調整を簡便に実行可能とする。【解決手段】電子スコープ１０内においてライトガイドＬをライトガイドＬａ、Ｌｂに分岐させる。ライトガイドＬａは挿入部先端まで配設し、内視鏡観察のための撮像素子Ｓ１の照明として用いる。ライトガイドＬｂの先端は、ホワイトバランス調整部１５に配設する。ホワイトバランス調整部１５に白色の被写体Ｗと撮像素子Ｓ２を設ける。被写体ＷをライトガイドＬｂの光で照明し、その画像を撮像素子Ｓ２で撮像可能とする。ホワイトバランス調整時、スイッチ回路１６で撮像素子Ｓ２を選択する。画像信号処理部１７において撮像素子Ｓ２のＲＧＢ信号の出力比を求める。制御部１８によりＲＧＢ信号の適正なゲインを求め、ＤＳＰ１７４のＲＧＢゲインを調整する。スイッチ回路１６を撮像素子Ｓ１に切換内視鏡観察のための画像を撮像する。【選択図】　　　　図３
2004033334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光を挿入部の先端まで伝送する光伝送手段と、前記照明光により前記挿入部の先端の画像を撮像する第１の撮像素子とを備える電子内視鏡であって、
ホワイトバランス調整の基準となる白色部材と、
前記光伝送手段により伝送される光の一部を前記白色部材に照射し、前記白色部材からの反射光のスペクトルに対応する色信号を検出する色信号検出手段と、
前記色信号に基づいて、前記第１の撮像素子により検出される画像信号の各色成分に対応する第１のゲインを調整するホワイトバランス調整手段と
を備えることを特徴とする電子内視鏡。
【請求項２】
前記ホワイトバランス調整手段が、前記色成分毎の画像信号の出力比が均一となるように前記第１のゲインを調整することを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡。
【請求項３】
前記色信号検出手段がホワイトバランス調整用の第２の撮像素子を備え、前記色信号が前記第２の撮像素子の画像信号から生成されることを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡。
【請求項４】
前記第１又は第２の撮像素子の画像信号を処理可能な画像信号処理手段と、
前記第１又は第２の撮像素子の一方を択一的に選択して前記画像信号処理手段に接続する切換手段とを備え、
前記色信号が前記画像信号処理手段により生成され、前記第１のゲインが前記画像信号処理手段において調整される
ことを特徴とする請求項３に記載の電子内視鏡。
【請求項５】
前記電子内視鏡の電源投入時、前記切換手段により前記第２の撮像素子が前記画像信号処理手段に接続されるとともに、前記ホワイトバランス調整手段が駆動され、前記ホワイトバランス調整手段による前記第１のゲインの調整が終了すると前記切換手段により前記第１の撮像素子が前記画像信号処理手段に接続されることを特徴とする請求項４に記載の電子内視鏡。
【請求項６】
前記第１の撮像素子の画像信号を処理する第１の画像信号処理手段と、
前記第２の撮像素子の画像信号を処理するとともに前記色信号を生成する第２の画像信号処理手段と、
前記各色信号の出力比が所定の値となるように、前記第２の画像信号処理手段における前記各色信号の第２のゲインを調整するゲイン調整手段とを備え、
前記ホワイトバランス調整手段が、前記第２のゲインに基づいて、前記第１のゲインを調整する
ことを特徴とする請求項３に記載の電子内視鏡。
【請求項７】
前記第１の画像処理手段が駆動されている間に、前記第２の画像処理手段、前記ゲイン調整手段、前記ホワイトバランス調整手段が所定の間隔で繰り返し駆動されることを特徴とする請求項６に記載の電子内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子内視鏡装置におけるホワイトバランスの調整に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子内視鏡（電子スコープ）を用いた診療では、用途毎に異なる電子スコープが用いられる。したがって、病院等の施設では複数の電子スコープを常備しなくてはならない。ところで電子スコープは、外光が遮断された管腔内で用いられるため、管腔内を照明する光源が必要である。しかし、電子スコープ毎に光源を設けることは場所的にも経済的にも無駄が多い。したがって、光源部は、電子スコープとは独立したユニットとして構成され、用途に応じてそれぞれの電子スコープが光源部に装着される。このとき光源部は、例えば独立した光源装置として、あるいは映像信号処理回路等とともに一体的な映像信号処理ユニット（プロセッサユニット）として構成される。
【０００３】
光源部に用いられるランプは、使用条件に合わせて様々な種類が用いられる。ランプのスペクトルはランプの種類毎に異なり、同種のランプであっても製品毎にスペクトルにバラツキがある。また、同一ランプであっても経時的にそのスペクトルは変化する。同様に、電子スコープに搭載された撮像素子の分光感度特性も、種類の違いや、製造過程において発生する製品毎のバラツキ、色フィルタアレイの経時変化等により影響される。また、光源部からの光は光ファイバを介して電子スコープの先端にまで伝送されるが、光ファイバの分光透過率特性は全ての波長に対して一様でないため、電子スコープの挿入部の長さが異なり、光ファイバの長さが異なると、電子スコープの先端から照射される照明光のスペクトルも異なることとなる。更に、ランプから光ファイバへ供給される光は、絞り装置によりその光量が調整されるが、光ファイバに供給される光のスペクトルは、絞りの駆動状態に影響される。
【０００４】
電子スコープの分光感度特性や、照明光のスペクトルは上記様々な要因に影響されるため、電子スコープで得られる画像の色調は、電子スコープと光源部の組み合わせや、ランプの使用時間に影響される。これらによる撮影画像の色調のズレを調整するためには、電子スコープを光源部に装着した状態でホワイトバランス調整を行なう必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ホワイトバランスの調整は、電子スコープの先端を内側が白色に着色された筒状の冶具に挿入し、プロセッサユニット等に接続されたキーボード等のスイッチを操作することにより行われる。これらホワイトバランス調整は、ユーザ（使用者）自身がその都度行なわなければならないが、電子スコープを光源部に装着する度にユーザがこのような操作を行なうことは極めて煩雑である。
【０００６】
本発明は、ホワイトバランス調整を簡便に行なうことができる電子内視鏡を得ることすることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子内視鏡は、照明光を挿入部の先端まで伝送する光伝送手段と、照明光により挿入部の先端の画像を撮像する第１の撮像素子とを備える電子内視鏡であって、ホワイトバランス調整の基準となる白色部材と、光伝送手段により伝送される光の一部を白色部材に照射し、この白色部材からの反射光のスペクトルに対応する色信号を検出する色信号検出手段と、この色信号に基づいて、第１の撮像素子により検出される画像信号の各色成分に対応する第１のゲインを調整するホワイトバランス調整手段とを備えたことを特徴としている。
【０００８】
例えば、ホワイトバランス調整手段は、色成分毎の画像信号の出力比が均一となるように第１のゲインを調整する。より正確にホワイトバラス調整を行なうには、色信号検出手段はホワイトバランス調整用の第２の撮像素子を備え、色信号は第２の撮像素子の画像信号から生成されること好ましい。
【０００９】
また、電子内視鏡は、例えば第１又は第２の撮像素子の画像信号を処理可能な画像信号処理手段と、第１又は第２の撮像素子の一方を択一的に選択して画像信号処理手段に接続する切換手段とを備える。このとき、色信号は画像信号処理手段により生成され、第１のゲインは画像信号処理手段において調整される。このような構成によれば、画像信号処理手段を第１及び第２の撮像素子で兼用することができるので、より低コストに製造することが可能となる。
【００１０】
またこのような構成において更に、電子内視鏡の電源投入時、切換手段により第２の撮像素子が画像信号処理手段に接続されるとともに、ホワイトバランス調整手段が駆動され、ホワイトバランス調整手段による第１のゲインの調整が終了すると切換手段により第１の撮像素子が画像信号処理手段に接続されるように構成すれば、使用者にホワイトバランス調整作業を意識させることなく自動的にホワイトバランス調整を行なうことができる。
【００１１】
また例えば、電子内視鏡は、第１の撮像素子の画像信号を処理する第１の画像信号処理手段と、第２の撮像素子の画像信号を処理するとともに上記色信号を生成する第２の画像信号処理手段と、各色信号の出力比が所定の値となるように、第２の画像信号処理手段における各色信号の第２のゲインを調整するゲイン調整手段とを備える。このとき、ホワイトバランス調整手段は、第２のゲインに基づいて第１のゲインを調整する。このような構成によれば、ホワイトバランス調整を第１の撮像素子による内視鏡観察のための撮像動作に対して独立して行なうことができ、観察画像をモニタに表示している間においても、ホワイトバランス調整を行なうことができる。
【００１２】
このとき更に、第１の画像処理手段が駆動されている間に、第２の画像処理手段、ゲイン調整手段、ホワイトバランス調整手段が所定の間隔で繰り返し駆動されるように構成してもよい。このような構成によれば、内視鏡観察を行なっている間にホワイトバランス調整を並行して行なうことができ、点灯時において光源が安定するまでのスペクトルの変動や、絞りによる照明光のスペクトルの変動に追従してホワイトバランス調整を行なうことが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１に、本発明の第１の実施形態である電子内視鏡装置の構成を模式的に示す。
【００１４】
本実施形態の電子内視鏡装置は、電子内視鏡（電子スコープ）１０、映像信号処理装置（プロセッサユニット）２０、キーボード３０、モニタＴＶ３１から概ねなる。プロセッサユニット２０、キーボード３０、モニタＴＶ３１は、カート３２の各段に装置され、電子スコープ１０はプロセッサユニット２０に装着されている。
【００１５】
電子スコープ１０は、体内に挿入され可撓性を有する管状の挿入部１１と、操作者が握り電子スコープ１０の動きを操作するための操作部１２と、管状の可撓性部材からなり電子スコープ１０とプロセッサユニット２０との間をフレキシブルに連絡する連絡管１３と、連絡管１３をプロセッサユニット２０に着脱自在に接続するためのコネクタ部１４とから成る。なお、プロセッサユニット２０には、ビデオプリンタやビデオカセットレコーダ（ＶＣＲ）、コンピュータ、記憶装置（例えばＭＯ、ハードディスク等）等の周辺装置が更に接続されていてもよい。
【００１６】
図２は、図１の電子内視鏡装置の電気的及び光学的な構成を示すブロック図である。図２を参照して、本実施形態の電子内視鏡装置の電気的及び光学的な構成について説明する。
【００１７】
電子スコープ１０内には、超極細の光ファイバの束からなるライトガイドＬが配設されている。ライトガイドＬの一方の端はコネクタ部１４がプロセッサユニット２０に接続されるとプロセッサユニット２０内の光源部に接続される。ライトガイドＬの光ファイバの束は、コネクタ部１４において照明用ライトガイド部Ｌａとホワイトバランス調整用ライトガイド部Ｌｂに２分される。照明用ライトガイド部Ｌａは連絡管１３、操作部１２を介して挿入部１１の先端に達し、撮影用の照明光を照射する。一方、ホワイトバランス調整用ライトガイド部Ｌｂはコネクタ部１４内に設けられたホワイトバランス調整部１５に光を供給する。
【００１８】
電子スコープ１０の挿入部１１の先端には、ＭＯＳイメージセンサやＣＣＤ等の撮像素子Ｓ１が設けられている。撮像素子Ｓ１は、スイッチ回路１６を介して画像信号処理部１７に接続されており、その駆動は画像信号処理部１７により制御される。また、撮像素子Ｓ１で得られた画像信号は、画像信号処理部１７においてカメラプロセス処理等が施された後、プロセッサユニット２０内の映像信号処理回路にデジタルの画像信号として伝送される。
【００１９】
スイッチ回路１６は、撮像素子Ｓ１と画像信号処理部１７との間の接続をホワイトバランス調整部１５と画像信号処理部１７との間の接続に選択的に切り換えるスイッチであり、その切り換えは制御部１８により制御される。制御部１８はプロセッサユニット２０内のマイコンや画像信号処理部１７とも接続されており、プロセッサユニット２０との間の通信を行なうとともに、画像信号処理部１７の駆動を制御する。また、図では省略されているが、制御部１８は、操作部１２に設けられた各種操作スイッチ群と接続されており、操作部１２におけるスイッチ操作に対応して各種制御を行なうことができる。
【００２０】
なお、本実施形態において、ホワイトバランス調整部１５、スイッチ回路１６、画像信号処理部１７、制御部１８は、電子スコープ１０のコネクタ部１４内に設けられ、各部のより詳細な構成に関しては図３を参照して後述する。
【００２１】
電子スコープ１０の画像信号処理部１７からの画像信号は、プロセッサユニット２０内の映像信号処理回路２１においてゲイン調整等の信号処理が施された後、輝度信号（Ｙ）、色差信号（Ｒ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）に分離され、それぞれメモリ（Ｙ）２２、メモリ（Ｒ−Ｙ）２３、メモリ（Ｂ−Ｙ）２４に出力される。各メモリ２２〜２４を介したそれぞれの画像信号は、同時化されてビデオ処理回路２５に入力される。メモリ２２〜２４の動作は、マイコン２８により制御され、そのタイミングはタイミング回路２７からの同期信号に基づいて制御される。すなわち、マイコン２８はタイミング回路２７に接続されており、マイコン２８内にはタイミング回路２７からの同期信号に基づいてメモリ２２〜２４の駆動制御を行なうためのメモリコントロール回路が内蔵されている。
【００２２】
なお、操作部１２のフリーズボタン（図示せず）が操作されると、メモリ２２〜２４の画像データが保持され、ビデオ処理回路２５には、メモリ２２〜２４に保持された画像データが繰り返し出力される。これにより、モニタＴＶ３１にはメモリ２２〜２４に保持された画像が静止画像として表示される。また、電子スコープ１０の画像信号処理部１７が、アナログの画像信号を出力する場合には、映像信号処理回路２１においてデコード処理、Ａ／Ｄ変換処理が施され、以下同様の処理が行なわれる。
【００２３】
ビデオ処理回路２５では、画像信号がアナログ信号に変換され、増幅処理、クランプ処理、ブランキング処理等のプロセス処理が施され、ＲＧＢ信号、あるいはＹ／Ｃ信号、コンポジットビデオ信号として出力端子回路（補償回路）２６ａ、２６ｂに出力される。出力端子回路２６ａは、ビデオ信号ケーブル（図示せず）を介して例えばモニタＴＶ３１に接続され、出力端子回路２６ｂは、例えばビデオプリンタやＶＣＲ等のモニタＴＶ３１以外の装置に接続される。出力端子回路２６ａ、２６ｂには所定の方式でビデオ信号が伝送され、出力端子回路２６ａ、２６ｂでは、インピーダンス整合等が取られる。
【００２４】
ビデオ処理回路２５における処理のタイミングはタイミング回路２７からの同期信号に基づいて制御される。また、ビデオ処理回路２５は、マイコン２８にも接続されており、マイコン２８からの制御信号に基づいても制御される。また、マイコン２８には、キーボード３０が接続されている。
【００２５】
映像信号処理回路２１は、更にマイコン２８と絞り調整回路２９に接続されている。絞り調整回路２９は、映像信号処理回路２１からの輝度信号（Ｙ）等に基づいて絞りＡの駆動を制御し、光源ＬｓからライトガイドＬへ入射する光量を調節する。なお、光源Ｌｓからの光は集光レンズ（図示せず）を介した後、絞りＡを横切ってライトガイドＬの入射端に集光される。
【００２６】
次に、図３を参照して、電子スコープ１０内の電気的な構成をより詳細に説明する。図３は、図２のコネクタ部１４内に示された各ブロック（ホワイトバランス調整部１５、スイッチ回路１６、画像信号処理部１７、制御部１８）の構成をより詳細に示すブロック図である。
【００２７】
ホワイトバランス調整部１５内には、白色に着色されたホワイトバランス調整用の被写体（白色部材）Ｗと、ホワイトバランス調整用の撮像素子Ｓ２が配置されているとともに、ホワイトバランス調整用ライトガイドＬｂの先端（射出端）が配設されている。ライトガイドＬｂの射出端からは、光源Ｌｓから伝送された光が被写体Ｗに向けて射出される。撮像素子Ｓ２は被写体Ｗの向けて配置されており、ホワイトバランス調整用ライトガイドＬｂからの光により照明された被写体Ｗの画像を撮像可能である。
【００２８】
スイッチ回路１６は、例えば３つのスイッチ１６１、１６２、１６３から構成されている。スイッチ１６１〜１６３各々に設けられた選択可能な２つの接点のうちの一方の接点は挿入部１１の先端に設けられた撮像素子Ｓ１の電源端子、駆動信号入力端子、映像信号出力端子にそれぞれ接続されている。一方、スイッチ１６１〜１６３のもう一方の選択可能な接点は、ホワイトバランス調整部１５内に設けられた撮像素子Ｓ２の電源端子、駆動信号入力端子、映像信号出力端子にそれぞれ接続されている。また、スイッチ１６１〜１６３各々における共通電極は、それぞれ画像信号処理部１７内の電源回路１７１、撮像素子駆動回路１７２、Ａ／Ｄ変換ＩＣ１７３に接続されている。各スイッチ１６１〜１６３の切り換え動作は、制御部１８内のマイコン１８１によって制御される。マイコン１８１は、撮像素子Ｓ１、Ｓ２のうちの一方を選択し、スイッチ１６１〜１６３の各接点は、選択された撮像素子に接続された接点にそれぞれ接続される。
【００２９】
電源回路１７１は、選択された撮像素子Ｓ１、Ｓ２へ電力を供給するための回路であり、プロセッサユニット２０内の電源部と連結される（なお、図２において、プロセッサユニット２０内の電源部は省略されている）。撮像素子駆動回路１７２は、撮像素子Ｓ１又はＳ２に駆動信号を供給する回路であり、画像信号処理部１７内のＤＳＰ（ｄｉｇｉｔａｌ　ｓｉｇｎａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）１７４により制御される。Ａ／Ｄ変換ＩＣ１７３では、撮像素子Ｓ１又はＳ２からの画像信号をサンプルホールドするとともにアナログ信号からデジタル信号に変換し、ＤＳＰ１７４に送出する。ＤＳＰ１７４では、画像信号に対してブランキング、クランプ、ホワイトバランス、γ補正等のカメラプロセス処理が施され、プロセッサユニット２０の映像信号処理回路２１に送出される。
【００３０】
画像信号処理部１７のＤＳＰ１７４は制御部１８のマイコン１８１によって制御される。一方、マイコン１８１は、ＤＳＰ１７４からのデータに基づいてホワイトバランス計算や露出計算等を行い、ＤＳＰ１７４における、ホワイトバランス調整や撮像素子Ｓ１における電子シャッターの制御を行なう。また、マイコン１８１は、プロセッサユニット２０内のマイコン２８や制御部１８内の不揮発性のメモリ１８２に接続されている。マイコン２８は、例えば操作部１２（図１参照）に設けられたフリーズボタン等の操作スイッチ（図示せず）の操作を検知し、プロセッサユニット２０のマイコン２８に通知する。また例えばメモリ１８２には、個々の電子スコープを識別するためのシリアル番号や、個々の電子スコープ特有の設定値等が記録されており、これらのデータもマイコン１８１を介してマイコン２８に送信することができる。
【００３１】
次に図４を参照して第１の実施形態におけるホワイトバランス調整処理動作について説明する。図４は。第１の実施形態におけるホワイトバランス調整処理のフローチャートである。
【００３２】
電子スコープ１０のコネクタ部１４がプロセッサユニット２０に装着された状態でプロセッサユニット２０の電源が投入され、電子スコープ１０に電力が供給されると、マイコン１８１は、まずスイッチ回路１６の選択を撮像素子Ｓ２に切り換え、図４のホワイトバランス調整処理を開始する。
【００３３】
ステップＳ１０１では、ライトガイドＬｂからの光で照明された白色の被写体Ｗの画像が撮像素子Ｓ２により撮像されるとともに、ＤＳＰ１７４において例えば１フレーム分のＲＧＢの画像信号がそれぞれ積分（あるいは平均）され、その値がマイコン１８１に通知される。ステップＳ１０２では、積分されたＲＧＢの出力比が比較される。本実施形態では、Ｒ、Ｂの出力値とＧの出力値がそれぞれ等しいか否かが判定される。Ｒ又はＢの値の何れかがＧの値と等しくないと判定されると、ステップＳ１０３において、ＤＳＰ１７４におけるＲ、Ｇ、Ｂのゲインが調整される。例えば、検出されたＲＧＢ信号の比がｒＲ：ｒＧ：ｒＢのときＲ、Ｇ、Ｂの各ゲインは、現在設定されている値のそれぞれ１／ｒＲ倍、１／ｒＧ倍、１／ｒＢ倍に設定される。また、Ｇ信号のゲインを一定に保つ場合には、Ｒ、Ｂの各ゲインをｒＧ／ｒＲ倍、ｒＧ／ｒＢ倍に設定する。各信号のゲインの変更が終了するとステップＳ１０２において変更されたそれぞれのゲインで増幅されたＲＧＢの出力比が比較される。ステップＳ１０２、ステップＳ１０３の処理はステップＳ１０２においてＧの出力値がＲ及びＢの出力値と等しいと判定されるまで繰り返される。
【００３４】
ステップＳ１０２において、Ｇ＝Ｒ、Ｇ＝Ｂ（又はＲ：Ｇ：Ｂ＝１：１：１）と判定されると処理はステップＳ１０４に移り、電子スコープ１０内のメモリ１８２に、調整されたＲＧＢゲインの値が格納される。これにより、第１の実施形態のホワイトバランス調整処理は終了し、マイコン１８１によりスイッチ回路１６の選択が撮像素子Ｓ１に切り換えられる。すなわち、電子スコープ１０の通常の撮影動作が開始され、撮像素子Ｓ１で撮像された画像の画像信号がプロセッサユニット２０に送出され、モニタＴＶ３１に表示される。
【００３５】
なお、以上の説明では、撮像素子Ｓ１と撮像素子Ｓ２の分光感度特性が等しく、ライトガイドＬａから射出される光とライトガイドＬｂから射出される光のスペクトルが等しいことを前提としているが、一般にはこれらは等しくない。このような場合、例えば撮像素子Ｓ１の分光感度特性と撮像素子Ｓ２分光感度特性とが等しくなるように、撮像素子の前にフィルタを設けてもよいし、あるいはライトガイドＬａから射出される光のスペクトルとライトガイドＬｂの射出端から射出される光のスペクトルとが等しくなるように射出端の前にフィルタを設けてもよい。また、別の方法としては、予め所定の光源を用いてライトガイドＬａからの光により照明された白色の被写体を撮像素子Ｓ１で撮像し、このときの撮像素子Ｓ１によるＲＧＢの画像信号の比と、ライトガイドＬｂからの光により照明された白色の被写体を撮像素子Ｓ２で撮像したときの撮像素子Ｓ２によるＲＧＢの画像信号の比との関係を求めておき、ＲＧＢ各々に対する画像信号のゲインに重み付けをしておくことも可能である。例えば、撮像素子Ｓ１、Ｓ２の分光感度特性は等しいが、ライトガイドＬｂからの光はライトガイドＬａからの光よりも青色成分のみが他の色成分に対して１．２倍強い場合、ＤＳＰ１７４におけるＲＧＢ各々に対する画像信号のゲインは１：１：１．２となるように設定される。
【００３６】
以上のように、第１の実施形態によれば、ホワイトバランス調整が自動的に行なわれるので、使用者はホワイトバランス調整作業に煩わされることがない。また、本実施形態では、ホワイトバランス調整用の冶具等を必要としないので、冶具の保管や準備に煩わされることもない。更に本実施形態では、電源投入時に自動的にホワイトバランス調整が行なわれるので、使用者はホワイトバランス調整そのものを意識する必要がない。
【００３７】
なお、第１の実施形態において、ホワイトバランス調整処理は電源投入時に自動的に行なわれたが、使用者が調整の必要と感じたときに所定のスイッチ、例えばプロセッサユニットに接続されたキーボード等を操作することによりホワイトバランス調整処理を開始するようにしてもよい。
【００３８】
次に図５、図６を参照して本発明が適用された第２の実施形態の電子内視鏡装置について説明する。第２の実施形態の電子内視鏡装置では、電子スコープの構成が第１の実施形態と異なるが、プロセッサユニットの構成は第１の実施形態と同様である。以下第１の実施形態と構成が異なる部分についてのみ説明する。また、第１の実施形態に共通な構成に関しては同一参照符号を用いる。
【００３９】
図５は、第２の実施形態における電子スコープ１０’の構成を示すブロック図である。図５の、画像信号処理部１７’は、第１の実施形態における画像信号処理部１７と制御部１８とを略合わせたものであり、電源回路１７１、撮像素子駆動回路１７２、Ａ／Ｄ変換ＩＣ１７３、ＤＳＰ１７４、マイコン１８１、メモリ１８２から構成される。第１の実施形態では、画像信号処理部１７を電子スコープ１０の撮像素子Ｓ１とホワイトバランス調整部１５の撮像素子Ｓ２とで共有し、その選択はスイッチ回路１６を用いて行なわれていた。これに対して第２の実施形態のホワイトバランス調整部１５’では、画像処理回路１５１、ＲＧＢゲイン調整回路１５２、メモリ１５３とを画像信号処理部１７とは独立に備えている。
【００４０】
撮像素子Ｓ２は、ライトガイドＬｂからの光を照射した白色の被写体（白色部材）Ｗを撮像する。このときホワイトバランス調整部１５’の画像処理回路１５１は、撮像素子Ｓ２からの画像信号をサンプルホールドするとともＡ／Ｄ変換し、ＲＧＢの画像信号に分離する。また、画像処理回路１５１は、撮像素子Ｓ２の駆動を制御する。ＲＧＢゲイン調整回路１５２は、ＲＧＢ毎に１フィールド分の画像信号を積分（あるいは平均）し、積分されたＲＧＢ毎の画像信号の値に基づいて、適正なＲＧＢゲインを算出するとともに算出されたＲＧＢゲインの値に基づいて、画像処理回路１５１内のＲＧＢゲインを調整する。また、算出されたＲＧＢゲインの値は読み書き可能な不揮発性のメモリ１５３に格納されるとともに、画像信号処理部１７’のマイコン１８１に出力される。なお、ＲＧＢゲイン調整回路は、マイコン１８１からの信号に基づいて、画像処理回路１５１の駆動タイミング等を制御することが可能である。また、本実施形態では、積分を１フィールドに対して行なうが、１フレームに対して行なってもよいし、１フィールド画像のうちの一部の領域に対して行なってもよい。
【００４１】
図６は、第２の実施形態におけるホワイトバランス調整処理のフローチャートである。第２の実施形態において、ホワイトバランス調整処理は、画像信号処理部１７’における通常の内視鏡観察用の画像処理と並行して行なわれる。すなわち、モニタＴＶ３１に撮像素子Ｓ１で撮像された観察部位の画像が表示されている間、図６のホワイトバランス調整処理が所定の間隔で実行される。なお、ホワイトバランス調整処理の実行は、例えば割込み処理等を利用して行なわれる。
【００４２】
第２の実施形態のホワイトバランス調整処理では、まず、ステップＳ２０１において、ライトガイドＬｂからの光で照明された白色の被写体Ｗの画像が撮像素子Ｓ２により撮像され、画像処理回路１５２においてメモリ１５３に記録されたＲＧＢゲインの値に基づいて増幅されたＲＧＢ画像信号が、それぞれ１フレーム分積分（あるいは平均）される。
【００４３】
ステップＳ２０２では、積分されたＲＧＢの出力比がＲＧＢゲイン調整回路１５２において比較される。すなわち、Ｒ、Ｂの値とＧの値がそれぞれ等しいか否かが判定される。Ｒ又はＢの値の何れかがＧの値と等しくないと判定されると、ステップＳ２０３において、画像処理回路１５１におけるＲ、Ｇ、Ｂのゲインが調整される。例えば、検出されたＲＧＢ信号の比がｒＲ：ｒＧ：ｒＢのときＲ、Ｇ、Ｂの各ゲインは、現在設定されている値のそれぞれ１／ｒＲ倍、１／ｒＧ倍、１／ｒＢ倍に設定される。また、Ｇ信号のゲインを一定に保つ場合には、Ｒ、Ｂの各ゲインをｒＧ／ｒＲ倍、ｒＧ／ｒＢ倍に設定する。ＲＧＢ信号のゲインが変更されると再び処理はステップＳ２０２に戻り、変更後のゲインで増幅されたＲＧＢ画像信号の出力比が比較される。ステップＳ２０２、ステップＳ２０３の処理はステップＳ２０２においてＧ＝ＲかつＧ＝Ｂと判定されるまで繰り返される。
【００４４】
ステップＳ２０２において、Ｇ＝Ｒ、Ｇ＝Ｂ（又はＲ：Ｇ：Ｂ＝１：１：１）と判定されるとステップＳ２０４において、ホワイトバランス調整部１５’内のメモリ１５３に、調整されたＲＧＢゲインの値が記録されるとともに、画像信号処理部１７’のマイコン１８１にＲＧＢゲインの値が出力される。ステップＳ２０５では、マイコン１８１が入力されたＲＧＢゲインの値に基づいてＤＳＰ１７４内のＲＧＢゲインを設定する。これにより、第２の実施形態のホワイトバランス調整処理は終了する。
【００４５】
なお、撮像素子Ｓ１、Ｓ２の分光感度特性や、ライトガイドＬａ、Ｌｂから照射される光のスペクトルが異なる場合には、第１の実施形態と同様に、フィルタを設けたり、予めキャリブレーションを行なうことによりＲＧＢの重み付けを行なう。
【００４６】
以上のように、本発明の第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。第２の実施形態では、ホワイトバランス調整部が独立した画像信号処理系を備えているので、電子スコープで内視鏡観察用の撮影を行いながらホワイトバランス調整を行なうことができる。更に第２の実施形態では、所定の間隔で繰り返しホワイトバランス調整が行なわれているので、光源が点灯されてからその出力が安定するまでの間、光源のスペクトルが変動しても、これに追従してホワイトバランス調整を行なうことができる。また、照明光のスペクトルは、絞りの影響も受けるので、内視鏡観察中に光量が変更されると、ホワイトバランスが崩れる可能性があるが、第２の実施形態では、繰り返しホワイトバランス調整が行なわれるのでこれに対応することができる。
【００４７】
なお、本実施形態ではオンチップカラーフィルタを搭載した単板式同時撮像方式を例に説明を行なったが、面順次式の撮像方式においても本発明を適用することが可能である。また、本実施形態では、ホワイトバランス調整部に撮像素子を用いたが、ゲイン調整を行なうためにライトガイドからの光のスペクトルを検出可能なセンサ（受光素子）であればよく、撮像素子に限定されるものではない。例えば、ＲＧＢのフィルタを備えた３以上のフォトダイオードの組からなる色センサを用いてもよい。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、電子内視鏡におけるホワイトバランス調整を簡便に実行可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された第１の実施形態の電子内視鏡装置の構成を示す模式図である。
【図２】図１に示した第１の実施形態である電子内視鏡装置の回路構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態における電子スコープの回路構成を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態のホワイトバランス調整処理のフローチャートである。
【図５】第２の実施形態における電子スコープの回路構成を示すブロック図である。
【図６】第２の実施形態のホワイトバランス調整処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１０　電子スコープ
１１　挿入部
１５　ホワイトバランス調整部
１６　スイッチ回路
１７　画像信号処理部
１５１　画像処理回路
１５２　ＲＧＢゲイン調整回路
１７４　ＤＳＰ
Ｓ１、Ｓ２　撮像素子
Ｗ　白い被写体
Ｌ、Ｌａ、Ｌｂ　ライトガイド
Ｌｓ　ランプ
【図１】
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【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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