JP2011087680A - 電子内視鏡システム - Google Patents

Abstract

【課題】各種光源を切り替える際に最適なマトリクスを自動的に調整する。
【解決手段】照明光を発生する光源部を有するビデオプロセッサと、照明光を伝搬して該体腔内挿入部の先端から観察対象部位に照射するライトガイドと該ライトガイドを各光源部に接続できるライトガイド接続部とを有する電子内視鏡とからなる電子内視鏡システムであって、ライトガイドには照明光の一部をライトガイドの外部に取り出すための照明光取出し部が設けられ、電子内視鏡は照明光取出し部からの光を受光するカラーセンサを有し、ビデオプロセッサは、映像信号の各色成分に対してマトリクス変換を行うマトリクス回路と、カラーセンサの出力を検出して光源部のランプの種類を判別する光源判別処理と、判別したランプの種類に対応するマトリクス変換係数をマトリクス回路に適用するランプ別処理を行うシステムコントローラとを有する電子内視鏡システムを提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子内視鏡に使用する種々の光源を自動判別することが可能な電子内視鏡システムに関する。

従来より、耳鼻咽喉の分野において、観察対象部位やその周囲の観察を行うために電子内視鏡が用いられている。そして、連続発声しているときの声帯を観察するにあたっては、通常観察用の連続光では声帯のように高速で振動する部位をスロー動画として撮像、観察することができないため、光源としてストロボ光を発生するストロボ光源装置を別途使用する。

通常観察とストロボ観察とを行うことができる電子内視鏡システムとしては、特許文献１に示すシステムが挙げられる。特許文献１に記載の電子内視鏡システムでは、電子内視鏡を通常観察用の光源を備えるビデオプロセッサとストロボ光源装置の両方に接続しておき、各光源からの光を別々のライトガイドで伝搬する。そして、電子内視鏡内に設けられた光路切り替え手段によって所望の観察方法に対応する光のみを電子内視鏡の先端部に導くように光路を切り替える。これにより術者は、通常観察とストロボ観察とを切り替えて複数種類の観察を行う際に、それぞれの観察に専用の電子内視鏡システムを使い分ける必要がなく、施術中に観察方法を切り替えることが可能になる。

また、通常観察用の光源とストロボ観察用の光源を簡易に切り替えるための構成として、ライトガイド接続部が電子内視鏡とビデオプロセッサを接続するコネクタから分離して設けられているストロボ光源対応型の電子内視鏡システムが挙げられる。この電子内視鏡システムにおいては、電子内視鏡をビデオプロセッサに接続したままの状態で、ライトガイド接続部を通常光源装置やストロボ光源装置に対して抜き差しする。また、当該ライトガイド接続部には、ストロボ光源装置に限らず、ビデオプロセッサ内の光源に対する外部光源として、通常観察用の光源を備える光源装置を接続して使用することも可能である。

特開２００４−９７４４２号公報

ところが、上記のような電子内視鏡システムにおいては、電子内視鏡のコネクタをビデオプロセッサに接続すると、ビデオプロセッサが電子内視鏡の接続を検出するが、ライトガイド接続部には抜き差しの検出機構は組み込まれていないため、ビデオプロセッサに内蔵されている光源部からライトガイド接続部を引き抜いて、該光源部とは異なる種類の光源を備える外部光源に接続する場合、ライトガイド接続部では異なる光源に変更されたことを検出できないため、色温度等が変化して色バランスが崩れ、ホワイトバランスが取れない状況が発生する可能性がある。このため、光源の光学特性の変化に適切に対応して良好なホワイトバランスの下で観察画像を生成することができない場合がある。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、光源の変更を電子内視鏡側で検出し、接続した種々の光源に適切なホワイトバランスを決定することができる電子内視鏡システムを提供することである。

本発明の電子内視鏡システムは、照明光を発生する少なくとも１つ以上の光源部を有するビデオプロセッサと、電子内視鏡の体腔内挿入部に挿通され該照明光を伝搬して該体腔内挿入部の先端から観察対象部位に照射するライトガイドと該ライトガイドを各光源部に接続することができるライトガイド接続部とを有する電子内視鏡と、からなる電子内視鏡システムであって、ライトガイドには、照明光の一部を該ライトガイドの外部に取り出すための照明光取出し部が設けられ、電子内視鏡は、照明光取出し部からの光を受光するカラーセンサを有し、ビデオプロセッサは、電子内視鏡からの映像信号の各色成分に対してマトリクス変換を行うマトリクス回路と、カラーセンサの出力を所定のタイミングで検出することにより光源部のランプの種類を判別する光源判別処理と、判別したランプの種類に対応するマトリクス変換係数をマトリクス回路に適用するランプ別処理を行うシステムコントローラとを有する。このため、カラーセンサの出力により使用している光源に適切なマトリクス変換係数を適用して最適なホワイトバランスを取った上で撮像画像を生成することができる。

好ましくは、システムコントローラは、カラーセンサの出力に基づいて照明光の光量レベルが所定の閾値以下であると判定したときに光源判別処理及びランプ別処理を予約し、カラーセンサの出力に基づいて照明光の光量レベルが所定の閾値を超えていると判定しかつ予約がされている場合にのみ、光源判別処理及びランプ別処理を実行する。このため、ビデオプロセッサにおいて使用する光源を切り替えたりした場合にのみ、光源判別処理とランプ別処理を実行して新しく使用する光源に適切なマトリクス変換係数を自動的に判別して適用することができる。

また、電子内視鏡システムは、さらに、照明光を発生する外部光源装置を有し、該外部光源装置は、ビデオプロセッサのシステムコントローラによって光源部と同様に制御され、ライトガイド接続部は該外部電源装置に接続可能である。このため、ビデオプロセッサに内蔵されている光源から外部光源に切り替えたり、逆に外部光源からビデオプロセッサ内の光源に切り替えたりする際にも、光源判別処理とランプ別処理を行うことができる。

さらに好ましくは、光源部と外部光源装置のいずれかがストロボ光を発生し、所定のタイミングは、ストロボ光の発光間隔より短く、所定数だけ連続するタイミングのうち少なくとも２つのタイミングは該ストロボ光の発光タイミングと同期しており、システムコントローラは、カラーセンサの出力を所定のタイミングで所定数だけ連続して取得し、取得した該所定数だけ連続する該カラーセンサの出力のＲ，Ｇ，Ｂいずれかの光量レベルが所定の閾値を超えているか否かにより照明光が連続光かストロボ光かを判別する。このため、光源を通常観察用の連続光を発生するランプと声帯観察用のストロボ光を発生するランプとの間で切り替える場合においても、各種光源に適切なマトリクス変換係数を適用して撮像に最適なホワイトバランスを実現することができる。

さらに、システムコントローラは、照明光が連続光であると判別すると、取得したカラーセンサの出力のＲ，Ｇ，Ｂの各光量レベルがそれぞれ所定の範囲内にあるか否かにより該照明光を発生するランプの種類を判別する。これにより、異なる種類のランプを使用して連続光を発生する場合でも、それぞれのランプの発光特性に対応した適切なマトリクス変換係数を適用することができる。

本発明の電子内視鏡システムによれば、使用する光源の種類を電子内視鏡のカラーセンサによって検出し、各種光源に最適なホワイトバランスを取って撮像を行うことができる。また、外部光源を使用して、ビデオプロセッサと外部光源との間でライトガイド接続部を差し替える度に、自動的に最適なホワイトバランスに調整することができる。

本発明の一実施形態における電子内視鏡システムの構成の概略を示すブロック図である。 本発明の一実施形態における電子内視鏡システムのライトガイド接続部を示す拡大図である。 本発明の一実施形態における電子内視鏡システムの処理を示すフローチャートである。 （ａ）は、本発明の一実施形態における電子内視鏡システムの光源判別処理を示すフローチャートであり、（ｂ）は、当該フローチャートの処理における光源の判別基準を示す表である。 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別処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態における電子内視鏡システムのストロボ光源用の処理を示すフローチャートである。 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判別処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態におけるカラーセンサの出力を検出する際のタイミングチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の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。

図１に、本実施形態における電子内視鏡システム１の構成の概略を示す。電子内視鏡２のライトガイド接続部１１とコネクタ１２は、それぞれビデオプロセッサ３の光源部１７とバスライン２２にそれぞれ接続される。光源部１７で発生した光は、電子内視鏡のライトガイド接続部１１、操作部ならびに体腔内挿入部に挿通されたライトガイド１０によって電子内視鏡２の体腔内挿入部の先端に伝搬され、体腔内挿入部の先端から照明光として患者の体腔内の観察対象部位に照射される。なお、光源部１７は、通常観察用の光源でもストロボ観察用の光源でも良い。通常観察用の光源を採用する場合は、いずれも図示しないものの、光源部１７は、ハロゲンランプやキセノンランプや白色ＬＥＤ等の光源、光源の光を集光する集光レンズ、光源からの白色光を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の光に順次色分解するためのカラーフィルタ、映像信号をフレームメモリに書き込む際のタイミングパルスや垂直同期信号に同期してカラーフィルタが回転するようにカラーフィルタの速度と位相を制御するためのカラーフィルタ回転制御回路、照明光の光量を調整するための光量絞り、光量絞りを制御する回路等を有し、面順次方式にて照明光を生成する。

撮像素子７の撮像面は、電子内視鏡２の体腔内挿入部の先端部内において、挿入部の先端に設けられた対物光学系（図示せず）によって観察対象部位の像が結ばれる位置に配置されている。また、内視鏡の操作部に設けられた各種操作用のボタン群１３を操作することにより、操作信号がビデオプロセッサ３内のシステムコントローラ１９に送られ、静止画像や動画の記録、送気、送水等の種々の処理が行われる。

撮像素子７は、受光した観察対象部位からの反射光を光電変換して映像信号を生成する。生成された映像信号は信号線を介してコネクタ１２内に設けられたドライバ基板８に送られる。ドライバ基板８では受信した映像信号が増幅された後、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１４に送られる。また、ドライバ基板８は、ビデオプロセッサ３のシステムコントローラ１９から受信する制御信号に基づいて撮像素子７の駆動を制御する。

ここで図２を参照しながらライトガイド接続部１１について説明する。図２は、ライトガイド接続部１１の拡大図である。ライトガイド１０は、複数本の光ファイバを束ねた光ファイバ束であり、先端から基端にかけて保護チューブによって被覆されている。そして、ライトガイド接続部１１において、ライトガイド１０を被覆する保護チューブの一部が除去されて照明光取出し部３０が形成されており、該照明光取出し部３０に対向する位置にカラーセンサ９が設けられている。なお、カラーセンサ９としては、例えば、浜松ホトニクス社製のカラーセンサ（型番Ｓ１１０５９−７８ＨＴ）等が用いられ、該カラーセンサは、赤光（Ｒ）、緑光（Ｇ）及び青光（Ｂ）のそれぞれに感度を持ち、検出結果は各色１６ビットのデジタル値で出力され、各色のフォトダイオードを順番に自動的に切り替えて測定する。照明光取出し部３０は、該照明光取出し部３０が位置する所の保護チューブの被覆を除去するのみで漏れ照明光を発生させることはできるが、照明光取出し部３０が位置する所のファイバ自身をを加工して、ライトガイド１０を伝搬する照明光の一部がカラーセンサ９に進行するように構成しても良い。照明光取出し部３０からの漏れ照明光はカラーセンサ９によって受光されて各色の電気信号に変換された後、ケーブルを介してドライブ基板８に送られてデータに変換されてバスライン２２を介してシステムコントローラ１９に送られる。さらに、ライトガイド接続部１１は、ビデオプロセッサ３内の光源部１７に接続可能であるとともに、外部に設けられた光源装置、例えば、図１においては、ストロボ光源装置６にも接続可能な構成となっている。

ビデオプロセッサ３の前段映像信号処理部１４は、ドライバ基板８から受信した輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ，Ｃｒをデジタル信号に変換し、マトリクス回路１４ａにて撮像素子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１４ａは、入力される輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ，Ｃｒを３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂに変換する。変換されたＲ，Ｇ，Ｂの各信号は、それぞれＶＣＡ（Voltage Controlled Amplifier）回路（図示せず）に送られて増幅度が制御される。増幅された信号に基づいてホワイトバランスのデータが生成されてシステムコントローラ１９に送られるとともに、Ｒ，Ｇ，Ｂの各信号が画像メモリ１５に格納される。画像メモリ１５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１８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１６に送られる。タイミングコントローラ１８は、撮像素子７のフレームレートに同期して、前段映像信号処理部１４、画像メモリ１５、後段映像信号処理部１６の各動作タイミングを制御する。後段映像信号処理部１６にて、画像メモリ１５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、Ｓビデオ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。

ストロボ光による声帯観察を行う場合には骨伝導性のマイク５を使用する。術者は、被検者の喉付近にマイク５を当て、発声に伴う声帯の振動周期を検出する。そして、検出された振動周期に同期してストロボ光源装置６からストロボ光を発光させ、振動中の部位を照明する。ストロボ光源装置６はビデオプロセッサ３のシステムコントローラ１９に接続されている。声帯観察前においては、ストロボ光源装置６は、ビデオプロセッサ３にて生成される垂直同期信号に同期してストロボ光を発光させている。なお、垂直同期信号の生成タイミングは１／６０秒である。ストロボ光は、ストロボ光源装置６に接続されたライトガイド接続部１１内のライトガイド１０を介して電子内視鏡２の体腔内挿入部の先端から観察対象部位に間欠的に照射され、観察対象部位から反射したストロボ光は、撮像素子７に受光され、撮像素子７は、かかる反射光を光電変換して映像信号を生成し、上記のように、生成された映像信号は、信号線を介してコネクタ１２内に設けられたドライバ基板８に送られる。被検者の発生した音声はマイク５によって拾われて音声信号に変換される。マイク５からの音声信号は、波形整形部２１に入力される。波形整形部２１は、例えば入力音声信号と所定の基準値とを比較することにより、略正弦波の入力音声信号を矩形波の信号に変換して出力する。整形された矩形波の音声信号は、システムコントローラ１９に入力される。フロントパネル２０には、映像の調整等を行うための各種の設定スイッチが設けられており、これらのスイッチによる設定値は、後段映像信号処理部１６において生成される映像信号に反映される。なお、ストロボ光が声帯の振動波形に対して位相が所定量ずつずれて発光するように発光周期を制御すれば、スロー動画での観察が可能になる。また、ストロボ光が声帯の振動波形における所定の位相で発光するように制御すれば、特定の形状のみを静止画として観察することも可能となる。

次に、システムコントローラ１９におけるカラーセンサ９の出力に基づく処理について説明する。図３は、当該処理の全体を示すフローチャートである。ステップＳ１０１において光源の電源がオンであるか否かを判定し、光源に正常に通電していることを確認する。光源の電源がオンでないと判定した場合は、以降の処理を行わずに本フローを終了する。光源の電源がオンであれば、ステップＳ１０３に進んでカラーセンサ９の出力に基づく赤色光量レベルＲ０のデータを読み込み、ステップＳ１０５に進む。なお、ステップＳ１０３においては、カラーセンサ９の出力に基づく緑色光量レベルＧ０や青色光量レベルＢ０も取得され、Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０は後述するランプ判別処理において使用される。ステップＳ１０５において、読み込んだ赤色光量レベルＲ０と赤色光量レベルの下限値Ｒｔｈとを比較する。Ｒ０＞Ｒｔｈであれば、電子内視鏡２のライトガイド接続部１１がビデオプロセッサ３の光源部１７あるいは外部のストロボ光源装置６に差し込まれてライトガイド１０が光源からの光を伝搬しており、光源から撮像に必要なランプ光量の光を発生していることになる。耐用時間に近づいてあるいは耐用時間が過ぎて光源のランプ光量が低下して撮像に必要な光量を下回っている場合、ライトガイド接続部１１と光源部１７やストロボ光源装置６との接続が正常に行われていないためにライトガイド１０が伝搬する光の光量が撮像には不十分である場合、さらに、ライトガイド接続部１１を光源部１７から引き抜いてストロボ光源装置６に接続する等、使用する光源の種類を変更する場合等では、Ｒ０がＲｔｈ以下（Ｒ０≦Ｒｔｈ）の値を取ることになるため、ステップＳ１０７に進んでフラグ用変数ｆ０を０に設定し、ステップＳ１０１に戻って処理を再開する。Ｒ０＞Ｒｔｈであれば、ステップＳ１０９に進んでフラグ用変数ｆ０が０であるか否かを判定する。ｆ０が０である場合は、ステップＳ１０７においてフラグ用変数ｆ０が０に設定されたことを意味する。すなわち、ライトガイド接続部１１の抜き差しを行って使用する光源の種類を変更した場合や、光源のランプを交換した場合等、撮像を行うにあたって使用する光源に適切なマトリクス変換係数を用いてホワイトバランスの調整が必要となる場合であるため、まずステップＳ１１３において光源の判別を行う。また、ｆ０が０でない場合は、光源の種類が変更されておらず、ランプが交換されていない等、新たに光源を判別してマトリクス変換係数を書き換えてホワイトバランスを調整する必要はないため、ステップＳ１０１に戻って処理を再開する。従って、ステップＳ１１３以降の処理は、ステップＳ１０７においてフラグ用変数ｆ０を０に設定することで予約され、光源のランプがオフからオンに切り替わる状況が発生した場合にのみ行われる。ステップＳ１１３においては光源の判別処理が行われ、続いてステップＳ１１５においてステップＳ１１３にて判別したランプ種類に応じた処理が行われ、ステップＳ１１７にてフラグ用変数ｆ０に１が設定された後、ステップＳ１０１に戻って処理が再開される。なお、ステップＳ１１３，Ｓ１１５の処理については後述する。

図４（ａ）及び（ｂ）を参照しながら、ステップＳ１１３における光源判別処理について説明する。ステップＳ１２１において、垂直同期信号の生成タイミングの１／２の期間、すなわち１／１２０秒間隔でカラーセンサ９の出力を検出する。いずれか１つのタイミングでカラーセンサ９の出力を検出した後、ステップＳ１２３に進む。図８に、ストロボ光と通常光の検出タイミングを示す。システムコントローラ１９は、タイミングコントローラ１８のタイミング制御に基づいて１／１２０秒間隔でカラーセンサ９の出力を検出する。カラーセンサ９の出力は、連続する３つのタイミングで検出する。図８に示す例では、検出タイミングｔ１，ｔ２，ｔ３において検出用パラメータａ１，ａ２，ａ３をそれぞれ決定している。なお、検出対象となるカラーセンサ９の出力は、ストロボ光、通常光ともに、赤色光量レベルである。図８に示すストロボ光を使用している場合、検出タイミングｔ１においては発光されていないため、赤色光量レベルＲ０１が閾値であるＲｔｈを下回り検出パラメータａ１には０が設定される。続く検出タイミングｔ２においては、ストロボ光が撮像に十分な光量で発光されるため、赤色光量レベルＲ０２がＲｔｈ以上になり検出パラメータａ２に１が設定される。次の検出タイミングｔ３ではｔ１と同じ状況であるため赤色光量レベルＲ０３がＲｔｈを下回り検出パラメータａ３には０が設定される。また、図８に示す通常光を使用している場合、すべての検出タイミングにおいて撮像に十分な光量で連続光が発光されているため、すべての検出パラメータに１が設定される。なお、各検出タイミングにおいて、各光源からの発光の立ち上がりを検出するようにしても良い。

再び図４（ａ）及び（ｂ）を参照しながら説明する。ステップＳ１２３では、検出したカラーセンサ９の出力の赤色光量レベルＲ０１が赤色光量レベルの下限値であるＲｔｈを閾値として比較する。Ｒ０１＜Ｒｔｈであれば、光源が発光していないと見なしてステップＳ１２５に進み、検出用パラメータａ１を０に設定してステップＳ１２９に進む。Ｒ０１＜Ｒｔｈでなければ、光源が発光している状態にあると見なしてステップＳ１２７に進み、検出用パラメータａ１を１に設定してステップＳ１２９に進む。ステップＳ１２９，Ｓ１３１，Ｓ１３３，Ｓ１３５、またステップＳ１３７，Ｓ１３９，Ｓ１４１，Ｓ１４３の処理内容は、基準となる赤色光量レベルがＲ０２又はＲ０３であることや設定される検出用パラメータがａ２又はａ３である点を除けば、それぞれステップＳ１２１，Ｓ１２３，Ｓ１２５，Ｓ１２７における処理と同じであるため、説明を省略する。以上のステップを実行することにより検出用パラメータａ１〜ａ３に値が設定され、さらにステップＳ１４５に進む。ステップＳ１４５では、図４（ｂ）に示す表により、検出用パラメータａ１〜ａ３の設定値に基づいて、光源判定パラメータａｘの値を求める。検出用パラメータａ１，ａ２，ａ３が、それぞれ０，０，０、０，０，１又は１，１，０である場合は、光源が連続光であるかストロボ光であるかを判別することができないため、カラーセンサ９の出力を取り直すために光源判定パラメータａｘに０を設定する。検出用パラメータａ１，ａ２，ａ３が、それぞれ０，１，０又は１，０，１である場合は光源がストロボ光であるため、光源判定パラメータａｘに１を設定する。検出用パラメータａ１，ａ２，ａ３がいずれも１である場合は、光源が連続光であるとして光源判定パラメータａｘに２を設定する。こうして検出用パラメータに基づいて光源判定パラメータを設定したら、光源判別処理を終了し、図３に示すように、ステップＳ１１５のランプ別処理に進む。

図５に、ステップＳ１１５におけるランプ別処理のフローチャートを示す。ステップＳ１５１において、光源判定パラメータａｘが１であるか否か、すなわち光源がストロボ光であるか否かを判定する。ａｘ＝１であればステップＳ１５３に進んでストロボ光源用の処理を行う。処理の詳細については後述する。ａｘ≠１であればステップＳ１５５に進む。ステップＳ１５５では、光源判定パラメータａｘが２であるか否か、すなわち光源が連続光であるか否かを判定する。ａｘ＝２であれば、ステップＳ１５７に進んで連続光を発光しているランプの種類を特定するためのランプ判別処理を行う。ランプ判別処理の詳細については後述する。ａｘ≠２であればａｘ＝０であることになるため、ステップＳ１１１に進んで検出用パラメータａ１，ａ２，ａ３を取り直す。

図６に、ステップＳ１５３におけるストロボ光源用の処理のフローチャートを示す。ステップＳ１６１において、ビデオプロセッサ３に対応するストロボ光源の一覧メニューを表示する。一覧メニューには、ストロボ光源の光の強度や露出等の設定項目が表示され、術者はストロボ撮像に適切な設定値を決定することができる。術者がメニューから選択可能な各種設定を終了すると、ステップＳ１６３に進み、ビデオプロセッサ３において既定のマトリクスデータがストロボ光源用に選択され、当該マトリクスデータにより前段映像信号処理部１４内のマトリクス回路１４ａ用のマトリクス変換係数が書き換えられる。本実施形態においては、キセノンランプ用のマトリクスデータが既定のマトリクスデータとして規定されているものとする。なお、ストロボ光は、画面の中央では明るく周辺では暗いという配光むらが生じやすく、画面の全領域に基づいてホワイトバランスの調整を行うと安定したホワイトバランスを取ることができないため、ステップＳ１６５においてホワイトバランスを取らないように術者に促すメッセージをモニタ４やフロントパネル２０の表示部に表示してからストロボ光源用の処理を終了する。終了後、図３に示すように、ステップＳ１１７に進んでフラグ用変数ｆ０に１が設定された後、ステップＳ１０１に戻って処理が再開される。

図７には、ステップＳ１５７におけるランプ判別処理のフローチャートを示す。ステップＳ１７１において、カラーセンサ９の出力の赤色光量レベルＲ０が、Ｒ１ｌ及びＲ１ｈにより規定される、キセノンランプ用の色温度の赤色光量レベルの範囲に収まるか否かが判定される。Ｒ０がこの範囲にあれば、ステップＳ１７３に進む。ステップＳ１７３では、カラーセンサ９の出力の緑色光量レベルＧ０が、Ｇ１ｌ及びＧ１ｈにより規定される、キセノンランプ用の色温度の緑色光量レベルの範囲に収まるか否かが判定される。Ｇ０がこの範囲にあれば、ステップＳ１７５に進む。Ｇ０がこの範囲にない場合、ビデオプロセッサ３では判別対象外の種類のランプを使用していると見なされ、ステップＳ２０１のＮＧ処理に進む。ＮＧ処理については後述する。次に、ステップＳ１７５では、カラーセンサ９の出力の青色光量レベルＢ０が、Ｂ１ｌ及びＢ１ｈにより規定される、キセノンランプ用の色温度の青色光量レベルの範囲に収まるか否かが判定される。Ｂ０がこの範囲にあれば、使用しているランプはキセノンランプであると判別され、ステップＳ１７７において、切り替えたランプに最適なホワイトバランスを用いて撮像画像を生成するためにホワイトバランスを取り直すよう術者に促すメッセージをモニタ４やフロントパネル２０の表示部に表示する。続いてステップＳ１７９においてキセノンランプ用のマトリクスデータが前段映像信号処理部１４内のマトリクス回路１４ａに適用され、すなわち、キセノンランプに適切なマトリックス変換係数が適用され、ランプ判別処理を終了する。術者がホワイトバランスを取る際は、ステップＳ１７９において新たに設定されたマトリクスデータが使用される。ステップＳ１７５において、Ｂ０が範囲外であると判定された場合、ステップＳ１７３と同様、ビデオプロセッサ３では判別対象外の種類のランプを使用していると見なされ、ステップＳ２０１のＮＧ処理に進む。

ステップＳ１７１において、カラーセンサ９の出力の赤色光量レベルＲ０が、範囲外であると判定された場合は、ステップＳ１８１に進み、使用しているランプがハロゲンランプであるか否かの判別処理を開始する。ステップＳ１８１では、Ｒ０が、Ｒ２ｌ及びＲ２ｈにより規定される、ハロゲンランプ用の色温度の赤色光量レベルの範囲に収まるか否かが判定される。また、ステップＳ１８３及びＳ１８５では、ステップＳ１７３及びＳ１７５と同様に、Ｇ０が、Ｇ２ｌ及びＧ２ｈにより規定される、ハロゲンランプ用の色温度の緑色光量レベルの範囲に収まるか否か、またＢ０が、Ｂ２ｌ及びＢ２ｈにより規定される、ハロゲンランプ用の色温度の青色光量レベルの範囲に収まるか否かがそれぞれ判定される。ステップＳ１８３，Ｓ１８５のいずれかのステップで範囲外であると判定された場合は、上記と同様の理由からステップＳ２０１のＮＧ処理に進む。ステップＳ１８５においてＢ０が範囲内であれば、使用しているランプはハロゲンランプであると判別され、ステップＳ１８７においてホワイトバランスを取り直すよう術者に促すメッセージをモニタ４やフロントパネル２０の表示部に表示し、ステップＳ１８９においてハロゲンランプ用のマトリクスデータが前段映像信号処理部１４内のマトリクス回路１４ａに適用され、すなわち、ハロゲンランプに適切なマトリックス変換係数が適用され、ランプ判別処理を終了する。術者がホワイトバランスを取る際は、ステップＳ１８９において新たに設定されたマトリクスデータが使用される。

ステップＳ１８１において、カラーセンサ９の出力の赤色光量レベルＲ０が、範囲外であると判定された場合は、ステップＳ１９１に進み、使用しているランプがメタルハライドランプであるか否かの判別処理を開始する。上記のキセノンランプ又はハロゲンランプの判別処理と同様、ステップＳ１９１，Ｓ１９３，Ｓ１９５では、Ｒ０が、Ｒ３ｌ及びＲ３ｈにより規定される、メタルハライドランプ用の色温度の赤色光量レベルの範囲に収まるか否か、Ｇ０が、Ｇ３ｌ及びＧ３ｈにより規定される、メタルハライドランプ用の色温度の緑色光量レベルの範囲に収まるか否か、Ｂ０が、Ｂ３ｌ及びＢ３ｈにより規定される、メタルハライドランプ用の色温度の青色光量レベルの範囲に収まるか否かがそれぞれ判定される。Ｓ１９１，Ｓ１９３，Ｓ１９５のいずれかのステップで範囲外であると判定された場合は、上記と同様の理由からステップＳ２０１のＮＧ処理に進む。ステップＳ１９５においてＢ０が範囲内であれば、使用しているランプはメタルハライドランプであると判別され、ステップＳ１９７においてホワイトバランスを取り直すよう術者に促すメッセージをモニタ４やフロントパネル２０の表示部に表示し、ステップＳ１９９においてメタルハライドランプ用のマトリクスデータが前段映像信号処理部１４内のマトリクス回路１４ａに適用され、すなわち、メタルハライドランプに適切なマトリックス変換係数が適用され、ランプ判別処理を終了する。術者がホワイトバランスを取る際は、ステップＳ１９９において新たに設定されたマトリクスデータが使用される。

上記のランプ判別処理においてステップＳ２０１のＮＧ処理に進むと判定された場合は、ステップＳ２０１からステップＳ２０３に進み、ビデオプロセッサ３において非対応ランプを使用していると見なされたことを伝えるメッセージをモニタ４やフロントパネル２０の表示部に表示した上でステップＳ１７９に進み、既定のマトリクスデータとして規定されているキセノンランプ用のマトリクスデータを前段映像信号処理部１４内のマトリクス回路１４ａに適用した上で、ランプ判別処理を終了する。以上のランプ判別処理が終了したら、図３に示すように、ステップＳ１１７に進んでフラグ用変数ｆ０に１が設定された後、ステップＳ１０１に戻って処理が再開される。

ところで、上記のランプ判別処理においては、各ランプの判別後にホワイトバランス取り直しメッセージを表示してから各マトリクスデータの書き込みを行っているが、順序を逆にしてマトリクスデータの書き込み後に当該メッセージを表示しても良い。この場合、ＮＧ処理に進んだときは、ステップＳ２０３にて非対応ランプのメッセージを表示した後に、キセノンランプ用のマトリクスデータの書き込みを行い、続いてホワイトバランス取り直しメッセージを表示してランプ判別処理を終了する。

なお、上記のランプ判別処理において、Ｒ１ｌ及びＲ１ｈ、Ｒ２ｌ及びＲ２ｈ、Ｒ３ｌ及びＲ３ｈにより規定されるそれぞれの赤色光量レベルの範囲は、互いに重ならないように設定される。Ｇ１ｌ及びＧ１ｈ、Ｇ２ｌ及びＧ２ｈ、Ｇ３ｌ及びＧ３ｈにより規定される緑色光量レベル、Ｂ１ｌ及びＢ１ｈ、Ｂ２ｌ及びＢ２ｈ、Ｂ３ｌ及びＢ３ｈにより規定される青色光量レベルについても同様である。

以上の一連の処理を行うことにより、ビデオプロセッサ３において光源を切り替えたりランプを交換したり、ライトガイド接続部１１を抜き差しすることにより使用する光源を外部光源に切り替えたりしたとき等に、光源の種類を自動的に判別しつつ光源に適切な色バランスを用いて撮像を行うことができる。

以上が本発明の実施形態に関する説明である。上記の説明では、ビデオプロセッサの光源部を通常観察用の光源としているが、ビデオプロセッサの光源部にストロボ観察用の光源を用いることもできる。ストロボ観察用の光源を採用する場合は、光源部に照明光を間欠的に発光することができるストロボ発光装置を組み込むことにより照明光を生成する。また、光源部が複数の光源を備えるビデオプロセッサを用いる場合でも本発明の効果を得られる。この場合には、ライトガイド接続部１１を、ビデオプロセッサ３内のそれぞれの光源に直接接続可能な構成とすることもできるし、ビデオプロセッサ３内に光源の切り替え手段を設けることにより、ライトガイド接続部１１をビデオプロセッサ３に接続したままで、かかる切り替え手段を切り替えることにより、ライトガイド接続部１１とそれぞれの光源を光学的に接続しても良い。さらに、外部光源としてストロボ発光装置の他にも種々の外部光源を使用することができる。そして、上記の説明では、キセノンランプ用のマトリクスデータを既定のデータとして規定しているが、他の種類のランプ用のマトリクスデータを既定のデータとして規定しても良い。

また、カラーセンサの出力の検出間隔は１／１２０秒に限らず、ストロボ光と通常光を判別することができれば、カラーセンサの出力を任意の検出タイミングで必要な数だけ連続して検出するように構成することができる。すなわち、連続する複数の検出タイミングの間隔がストロボ光の発光間隔よりも短く、当該複数の検出タイミングのうち少なくとも２つのタイミングがストロボ光の発光タイミングと同期していれば、連続光かストロボ光かを判別することができる。例えば、検出間隔を１／１８０秒とすることもできる。上記の説明では、カラーセンサの出力の赤色光量レベルに基づいて光源判別処理及びランプ判別処理を行っているが、緑色光量レベルや青色光量レベルに基づいてこれらの処理を行っても良い。

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
６ ストロボ光源装置
９ カラーセンサ
１０ ライトガイド
１１ ライトガイド接続部
１４ａ マトリクス回路
１７ 光源部
１９ システムコントローラ
３０ 照明光取出し部

Claims (5)

1. 照明光を発生する少なくとも１つ以上の光源部を有するビデオプロセッサと、電子内視鏡の体腔内挿入部に挿通され該照明光を伝搬して該体腔内挿入部の先端から観察対象部位に照射するライトガイドと該ライトガイドを各光源部に接続することができるライトガイド接続部とを有する電子内視鏡と、からなる電子内視鏡システムであって、
   前記ライトガイドには、前記照明光の一部を該ライトガイドの外部に取り出すための照明光取出し部が設けられ、
   前記電子内視鏡は、前記照明光取出し部からの光を受光するカラーセンサを有し、
   前記ビデオプロセッサは、
   前記電子内視鏡からの映像信号の各色成分に対してマトリクス変換を行うマトリクス回路と、
   前記カラーセンサの出力を所定のタイミングで検出することにより前記光源部のランプの種類を判別する光源判別処理と、判別したランプの種類に対応するマトリクス変換係数を前記マトリクス回路に適用するランプ別処理を行うシステムコントローラと、を有する、
   ことを特徴とする電子内視鏡システム。
2. 前記システムコントローラは、
   前記カラーセンサの出力に基づいて前記照明光の光量レベルが所定の閾値以下であると判定したときに前記光源判別処理及び前記ランプ別処理を予約し、
   前記カラーセンサの出力に基づいて前記照明光の光量レベルが前記所定の閾値を超えていると判定しかつ前記予約がされている場合にのみ、前記光源判別処理及び前記ランプ別処理を実行する、
   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。
3. 前記電子内視鏡システムは、さらに、照明光を発生する外部光源装置を有し、該外部光源装置は、前記ビデオプロセッサのシステムコントローラによって前記光源部と同様に制御され、前記ライトガイド接続部は該外部電源装置に接続可能であ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。
4. 前記光源部と前記外部光源装置のいずれかがストロボ光を発生し、
   前記所定のタイミングは、前記ストロボ光の発光間隔より短く、所定数だけ連続するタイミングのうち少なくとも２つのタイミングは該ストロボ光の発光タイミングと同期しており、
   前記システムコントローラは、前記カラーセンサの出力を前記所定のタイミングで前記所定数だけ連続して取得し、取得した該所定数だけ連続する該カラーセンサの出力のＲ，Ｇ，Ｂいずれかの光量レベルが前記所定の閾値を超えているか否かにより前記照明光が連続光かストロボ光かを判別する、
   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。
5. 前記システムコントローラは、前記照明光が連続光であると判別すると、取得した前記カラーセンサの出力のＲ，Ｇ，Ｂの各光量レベルがそれぞれ所定の範囲内にあるか否かにより該照明光を発生するランプの種類を判別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。

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