JP4246465B2

JP4246465B2 - 電子内視鏡システム

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Publication number: JP4246465B2
Application number: JP2002290220A
Authority: JP
Inventors: 弘幸小林
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2002-10-02
Filing date: 2002-10-02
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2022-10-02
Also published as: JP2004121549A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学的被写体像をカラー画素信号に光電変換する電子スコープと、該光学的被写体像を得るために電子スコープに組み込まれた照明手段と、この照明手段に照明光を供給するための光源装置と、電子スコープから順次得られるカラー画素信号を処理してカラービデオ信号を造成する画像信号処理ユニットとを具備して成る電子内視鏡システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、上述したような電子内視鏡システムでは、電子スコープで捉えた被写体像即ち内視鏡像がＴＶモニタ装置でフルカラー動画として再現表示される。詳述すると、電子スコープの遠位端には撮像光学系が設けられ、この撮像光学系には固体撮像素子例えばＣＣＤ（charge coupled device)撮像素子が組み合わされる。内視鏡像が撮影光学系によってＣＣＤ撮像素子の受光面に結像されると、内視鏡像は一フレーム分の画素信号に光電変換される。また、電子スコープを人体内に挿入して内視鏡像を得るためには、人体内部を照明することが必要であり、このため電子スコープには照明用光ガイドケーブルが組み込まれ、その近位端には光源装置が接続される。光源装置内には白色光源ランプ、例えばハロゲンランプやキセノンランプが設けられ、この白色光源ランプから発した白色光が照明用光ガイドケーブルに導かれて電子スコープの遠位端から射出され、この射出光により人体内部の被写体が照明される。
【０００３】
電子内視鏡システムで内視鏡像をフルカラー画像として再現するための撮像方式として、２つの方式、即ち同時カラー方式と面順次カラー方式が知られている。同時カラー方式では、ＣＣＤ撮像素子の受光面に複数色に対応したフィルタ要素群から成るカラーフィルタ（オン・チップ・カラー・フィルタ）が設けられ、ＣＣＤ撮像素子からは、フルカラー画像の再現に必要とされるカラー画素信号が一フレーム分ずつ同時に読み出される。一方、面順次カラー方式では、光源装置内に例えば回転式ＲＧＢカラーフィルタが組み込まれ、電子スコープの遠位端からは赤色照明光、緑色照明光及び青色照明光が順次射出されることが繰り返され、これによりＣＣＤ撮像素子からは、一フレーム分の赤色画素信号、一フレーム分の緑色画素信号及び一フレーム分の青色画素信号が順次読み出されることが繰り返される。いずれにしても、電子スコープで得られたカラー画素信号は画像信号処理ユニットに送られ、そこで適宜処理された後に適当なカラービデオ信号としてＴＶモニタ装置に送られ、そこで内視鏡像がカラービデオ信号に従ってフルカラー動画として再現される。
【０００４】
電子内視鏡システムでは、光源装置の白色光源ランプの交換時期を定めるためにその使用時間は厳重に管理されるが、しかし電子内視鏡システムによる内視鏡像の観察中に白色光源ランプが突然切れることがあり、このとき内視鏡像の観察は直ちには中断されなければならない。このような突然の観察の中断は患者に負担を掛けるだけでなく診断効率も落ちるので、でき得る限り避けられるべきである。そこで、光源装置に２つの光源ランプを設け、一方の光源ランプが切れたとき、他方光源ランプに直ちに切り替え得るようにすることが既に提案されている（特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】
実開平7-27012号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、白色光源ランプは同一規格製品であっても、個々の白色光源ランプの色温度特性は互いに異なるので、適正なカラーバランスの内視鏡像を再現するためにはホワイトバランス処理が不可欠なものとなる。即ち、従来では、白色光源ランプが交換されると、ホワイトバランス補正データが用意され、このホワイトバランス補正データでカラー画素信号が処理され、これにより内視鏡像の再現が適正なカラーバランスで行われる。
【０００７】
従って、光源装置に２つの光源ランプを設け、一方の光源ランプが切れたとき、他方光源ランプに直ちに切り替え得るようにしたとしても、内視鏡像が適正なカラーバランスで再現されるわけではない。即ち、ホワイトバランス補正データは切れた光源ランプに基づいて前もって用意されているものであるので、切り替えられた光源ランプを用いたとしても、内視鏡像の再現が適正なカラーバランスで行い得ない。要するに、一方の光源ランプが切れた際に他方の光源ランプに直ちに切り替えたとき、再現内視鏡像のカラーバランスは大巾に異なったものとなり得る。内視鏡像による観察診断では、人体内部の組織の色合いも重要な診断要因となるので、一方の光源ランプが切れた際に他方光源ランプに直ちに切り替えたとしても、内視鏡像による適正な観察診断を続行し得るというわけにはいかない。
【０００８】
従って、本発明の目的は、少なくとも２つの白色光源ランプを備えた光源装置を含む電子内視鏡システムであって、一方の光源ランプから他方の光源ランプに切り替えられた際に適正なカラーバランスで内視鏡を再現し得るように構成された電子内視鏡システムを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による電子内視鏡システムは、被写体の光学的像をカラー画素信号に光電変換する電子スコープと、被写体に照明光を照射するために該電子スコープに組み込まれた照明手段と、この照明手段に照明光を供給するための光源装置と、該電子スコープから得られるカラー画素信号を処理してカラービデオ信号を生成する画像信号処理ユニットとを具備して成るものである。光源装置には、切替可能な少なくとも２つの光源ランプが設けられ、画像信号処理ユニットには、少なくとも２つの光源ランプのそれぞれについてのホワイトバランス補正データを格納する格納手段と、少なくとも２つの光源ランプのうちの一方から他方に切り替えられた際にその切り替えられた光源ランプを識別するランプ識別手段と、このランプ識別手段によって識別された光源ランプに対応したホワイトバランス補正データに基づいてカラー画素信号にホワイトバランス補正処理を施すホワイトバランス処理手段とが設けられる。
【００１０】
本発明による電子内視鏡システムの好適な実施形態では、電子スコープは画像信号処理ユニットに対して着脱自在に接続され、画像信号処理ユニットに接続された電子スコープを識別するためのスコープ識別手段が設けられる。上述の格納手段には、少なくとも２つの光源ランプのそれぞれと電子スコープのそれぞれとの組合せに対応したホワイトバランス補正データが格納される。少なくとも２つの光源ランプのうちの一方から他方に切り替えられた際にランプ識別手段によって識別された光源ランプとスコープ識別手段によって識別された電子スコープとに対応したホワイトバランス補正データに基づいて、ホワイトバランス処理手段によりカラー画素信号に対するホワイトバランス補正処理が行われる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による電子内視鏡システムの一実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１２】
先ず、図１を参照すると、本発明による電子内視鏡システムがブロック図として概略的に示される。電子内視鏡システムは電子スコープ（内視鏡）１０と、この電子スコープ１０を着脱自在に接続するようになった画像信号処理ユニット（所謂プロセッサ）１２と、この画像信号処理ユニット１２に接続されたアナログカラーＴＶモニタ１４とを具備する。後述するように、画像信号処理ユニットでは、電子スコープ１０で捉えられた内視鏡像に基づいてカラービデオ信号が生成され、このカラービデオ信号に従って内視鏡像がカラーＴＶモニタ１４でフルカラー動画として再現表示される。
【００１３】
電子スコープ１０は剛性構造の操作部１０Ａと、この操作部１０Ａと一体化された可撓性身体挿入部１０Ｂと、操作部１０Ａから延びる可撓性連結部１０Ｃとから構成される。可撓性連結部１０Ｃの先端にはコネクタ部１６が設けられ、このコネクタ部１６を介して電子スコープ１０は画像信号処理ユニット１２側のソケット部１８に着脱自在に接続される。電子スコープ１０が画像信号処理ユニット１２に対して着脱自在に接続されるようになっているのは、電子スコープ１０には種々のタイプのものがあるからである。例えば、電子スコープ１０の代表的なものとしては、気管支スコープ、胃スコープ、大腸スコープ等が挙げられる。要するに、画像信号処理ユニット１２は種々のタイプの電子スコープによって共用されることになる。
【００１４】
電子スコープ１０の操作部１０Ａには遠隔操作ハンドル（不図示）が設けられ、この遠隔操作ハンドルを手動操作することにより、身体挿入部１０Ｂの先端部が湾曲させられてその向きが変えられるようになっている。また、操作部１０Ａには種々のスイッチ等が設けられるが、これらスイッチは本発明とは直接関係するものではないので、その説明については省かれる。
【００１５】
身体挿入部１０Ｂの先端即ちその遠位端には撮像センサ２０が設けられ、この撮像センサ２０は固体撮像素子例えばＣＣＤ(charge-coupled device) 撮像素子から構成される。本実施形態では、内視鏡像のフルカラー画像の再現のために同時カラー方式が採用される。即ち、撮像センサ２０の受光面にはオン・チップ・カラー・フィルタと撮影光学系（対物レンズ）とが設けられ、内視鏡像は撮影光学系によってオン・チップ・カラー・フィルタを通して該受光面に結像される。なお、本実施形態では、オン・チップ・カラー・フィルタはモザイク状に配置された多数の赤色フィルタ要素、緑色フィルタ要素及び青色フィルタ要素から成る。
【００１６】
撮像センサ２０にはＣＣＤドライバ信号ライン２２と画像信号読出しライン２４とが接続され、これら両ライン２２及び２４は電子スコープ１０内を挿通させられる。また、電子スコープ１０内には光ファイバー束から成る照明用光ガイドケーブル２６が挿通させられ、この照明用光ガイドケーブル２６は撮像センサ２０の撮像対象を照明すべく電子スコープ１０の遠位端面まで延び、該照明用光ガイドケーブル２６の近位端には該光ファイバー束が挿通される剛性の光ガイドロッド２８が設けられる。
【００１７】
画像信号処理ユニット１２内にはシステコントローラ３０が設けられ、このシステムコントローラ３０はマイクロコンピュータから構成される。即ち、システムコントローラ３０は中央処理ユニット（ＣＰＵ）、種々のルーチンを実行するためのプログラム、定数等を格納する読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、データ等を一時的に格納する書込み／読出し自在なメモリ（ＲＡＭ）、入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）を包含し、電子内視鏡システムの作動全般を制御する。
【００１８】
また、画像信号処理ユニット１２内にはタイミングコントローラ３２、画像信号処理回路３４が設けられ、これらタイミングコントローラ３２及び画像信号処理回路３４はバス３６を介してシステムコントローラ３０に接続される。タイミングコントローラ３２はシステムコントローラ３０の制御下で動作させられそこからは種々の周波数の制御クロックパルスが出力され、これら制御クロックパルスに従って画像信号処理ユニット１２内での様々な動作タイミングが後述するように制御される。更に、本実施形態では、画像信号処理ユニット１２内には光源装置３８も設けられ、この光源装置３８はバス３６を介してシステムコントローラ３０に接続される。
【００１９】
電子スコープ１０が画像信号処理ユニット１２に接続されると、ＣＣＤドライバ信号ライン２２はバス３６を介してタイミングコントローラ３２に接続され、画像信号読出しライン２４は画像信号処理回路３４に接続される。また、画像信号処理ユニット１２に対する電子スコープ１０の接続時、光ガイドロッド２８が光源装置３８に光学的に接続され、これにより照明光（白色光）が光源装置３８から照明用光ガイドケーブル２６に導かれてその遠位端面から射出させられる。
【００２０】
照明光が照明用光ガイドケーブル２６の遠位端面から射出させられると、被写体が内視鏡像として撮像センサ２０の受光面にそのオン・チップ・カラー・フィルタを通して結像され、これにより内視鏡像は一フレーム分のカラー画素信号、即ち赤色、緑色及び青色画素信号に光電変換される。一方、タイミングコントローラ３２から一連の制御クロックパルスがＣＣＤドライバ信号ライン２２を通して撮像センサ２０に画像読出し信号として出力されると、一フレーム分のカラー画素信号が画像読出し信号に従って撮像センサ２０から画像信号読出しライン２４を通して順次読み出されて画像信号処理回路３４に送られる。
【００２１】
図２を参照すると、画像信号処理回路３４が詳細ブロック図として図示される。同図に示すように、画像信号処理回路３４にはプリアンプ４０及びビデオ信号作成回路４２が設けられ、ビデオ信号作成回路４２は、前段信号処理回路４４と、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器４６と、フレームメモリ４８Ｒ、４８Ｇ及び４８Ｂと、ホワイトバランス補正処理回路５０と、デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器５２Ｒ、５２Ｇ及び５２Ｂと、後段信号処理回路５４とから構成される。
【００２２】
撮像センサ２０から順次読み出される個々のカラー画素信号は先ずプリアンプ４０によって所定レベルまで増幅された後に前段信号処理回路４４に入力される。前段信号処理回路４４では、個々のカラー画素信号は所定の画像処理、例えばノイズ除去処理、ガンマ補正処理、クランプ処理等を受けた後にＡ／Ｄ変換器４６によってカラーデジタル画素信号に変換される。
【００２３】
なお、前段信号処理回路４４での画像処理及びＡ／Ｄ変換器４６での変換処理はタイミングコントローラ３２から出力される制御クロックパルスに従って系統的に整然と行われ、これにより撮像センサ２０からのカラー画素信号の読出しタイミングと前段信号処理回路４４及びＡ／Ｄ変換器４６でのそれぞれの処理タイミングとが互いに同期させられる。
【００２４】
Ａ／Ｄ変換器４６から出力されるカラー（三原色）デジタル画素信号はその色毎にフレームメモリ４８Ｒ、４８Ｇ及び４８Ｂのいずれかに一旦書き込まれる。即ち、フレームメモリ４８Ｒには赤色デジタル画素信号が書き込まれ、フレームメモリ４８Ｇには緑色デジタル画素信号が書き込まれ、フレームメモリ５２Ｂには青色デジタル画素信号が書き込まれる。これら三原色のデジタル画素信号がフレームメモリ４８Ｒ、４８Ｇ及び４８Ｂのそれぞれに順次書き込まれている間、互いに関連した三原色のデジタル画素信号がフレームメモリ４８Ｒ、４８Ｇ及び４８Ｂから所定のタイミングで同時に読み出されてデジタル・コンポーネント・ビデオ信号のうちの三原色のビデオ信号成分として出力される。
【００２５】
図２に示すように、Ａ／Ｄ変換器４６の出力端子側はシステムコントローラ３０にも接続され、ホワイトバランス補正データ作成時には、一フレーム分の三原色データ画素信号が取り込まれ、この一フレーム分の三原色画素信号は後述するようにホワイトバランス補正データの作成のために使用される。
【００２６】
なお、各フレームメモリ（４８Ｒ、４８Ｇ、４８Ｂ）へのデジタル画素信号の書込み及び各フレームメモリからのデジタル画素信号の読出しについてもタイミングコントローラ３２から出力される制御クロックパルスに従って系統的に整然と行われる。
【００２７】
フレームメモリ４８Ｒ、４８Ｇ及び４８Ｂから読み出されたデジタル・コンポーネント・ビデオ信号の三原色のビデオ信号成分、即ち赤色デジタルビデオ信号成分、緑色デジタル信号成分及び青色デジタル信号成分はホワイトバランス補正処理回路５０に対して出力され、そこでホワイトバランス補正処理を受けた後にそれぞれＤ／Ａ変換器５２Ｒ、５２Ｇ及び５２Ｂによって赤色アナログビデオ信号成分、緑色アナログビデオ信号成分及び青色アナログビデオ信号成分に変換される。次いで、三原色のアナログビデオ信号成分は後段信号処理回路５４で適当な処理例えば高周波ノイズ除去処理、輪郭強調処理及び増幅処理等を受けた後にそこから赤色アナログビデオ信号成分（Ｒ）、緑色アナログビデオ信号成分（Ｇ）、青色アナログビデオ信号成分（Ｂ）として出力される。
【００２８】
一方、タイミングコントローラ３２では、コンポーネントビデオ信号のうちの複合同期信号成分が作成され、この複合同期信号成分（ＳＹＮＣ）は後段信号処理回路５４から出力される三原色のアナログビデオ信号成分（Ｒ、Ｇ及びＢ）と同期してビデオ信号作成回路４２から出力される。要するに、ビデオ信号作成回路４２からはアナログ・コンポーネント・ビデオ信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ及びＳＹＮＣ）がＴＶモニタ１４に対して出力され、ＴＶモニタ１４では、内視鏡像がアナログ・コンポーネント・ビデオ信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ及びＳＹＮＣ）に従ってフルカラー画像として再現表示されることになる。
【００２９】
なお、各Ｄ／Ａ変換器（５４Ｒ、５４Ｇ、５４Ｂ）での変換処理及び後段信号処理回路での処理についてもタイミングコントローラ３２から出力される制御クロックパルスに従って系統的に整然と行われる。
【００３０】
図２に示すように、本実施形態では、ホワイトバランス補正処理回路５０は３つのデジタル乗算器５０Ｒ、５０Ｇ及び５０Ｂから構成され、これらデジタル乗算器５０Ｒ、５０Ｇ及び５０Ｂのそれぞれにはホワイトバランス補正データが係数として設定される。ここで、ホワイトバランス補正データの作成について説明すると、例えば基準白色で内部が塗布された筒状包囲体内に電子スコープ１０の遠位端が挿入され、このとき撮像センサ２０から得られる一フレーム分の三原色画素信号のそれぞれの色の画素信号レベルが比較され、これら三原色画素信号間の信号レベル差を無くすような係数がホワイトバランス補正データとして作成される。電子スコープ１０の実際の使用時、撮像センサ２０から得られるそれぞれの三原色画像信号はそのホワイトバランス補正データに基づいた係数によって乗じられ、これにより内視鏡像は適正な色バランスでＴＶモニタ１４上で再現されることになる。
【００３１】
要するに、電子スコープ１０で使用される撮像センサ２０が同一規格の製品であっても、個々の製品の分光感度特性は互いに異なったものとなっているので、また光源装置３８で使用される白色光源ランプも個々の製品毎にその色温度特性が異なっているので、内視鏡像を適正な色バランスでＴＶモニタ１４で再現するためには、撮像センサ２０から読み出された一フレーム分の三原色画素信号のそれぞれの信号レベルを調整する処理、即ちホワイトバランス補正処理が必要となる。
【００３２】
図１及び図２に示すように、システムコントローラ３０は適当な書込み自在となった不揮発性メモリ、例えばＥＥＰＲＯＭ(electrically erasable programmable read-only memory)５６を備え、そこにはホワイトバランス補正データが格納される。光源装置３８で使用される白色光源ランプの色温度特性は経時的に変化し得るので、ホワイトバランス補正データは定期的に更新することが必要であり、また本実施形態では、光源装置３８には後述するように切替可能な２つの白色光源ランプが設けられるので、各白色光源ランプ毎にホワイトバランス補正データが用意されなければならない。
【００３３】
一方、上述したように、種々の電子スコープ（１０）によって画像信号処理ユニット１２が共用されるので、個々の電子スコープ（１０）毎にホワイトバランス補正データが用意されなければならない。画像信号処理ユニット１２の立上げ時、即ちその主電源スイッチがオンされたとき、画像信号処理ユニット１２に接続された電子スコープ（１０）に応じたホワイトバランス補正データがＥＥＰＲＯＭ５６から読み出されてデジタル乗算器５０Ｒ、５０Ｇ及び５０Ｂに設定される。即ち、システムコントローラ３０は画像信号処理ユニット１２に接続された電子スコープ（１０）を識別することが必要となる。
【００３４】
この目的のために、図１に示すように電子スコープ１０のコネクタ部１６には適当なメモリ例えばＲＯＭ５８が設けられ、このＲＯＭ５８にはその電子スコープ１０自体を表すスコープデータが格納される。例えば、スコープデータが4ビット構成とされた場合には、16本の電子スコープ（１０）で画像信号処理ユニット１２を共用することができる。電子スコープ（１０）が画像信号処理ユニット１２に接続されると、システムコントローラ３０はＲＯＭ５８からスコープデータを読み出し、これにより個々の電子スコープ（１０）を識別することが可能である。
【００３５】
図１において、参照符号６０は画像信号処理ユニット１２のハウジングの正面壁に設けられたフロントパネルを示し、このフロントパネル６０には種々のスイッチ類が設けられる。本発明に特に関連したスイッチとしては、主電源スイッチ６２、ランプ点灯スイッチ６３及び補正データ作成指令スイッチ６４が挙げられる。主電源スイッチ６２は画像処理ユニット１２の立上げのために使用され、ランプ点灯スイッチ６３は光源装置３８の白色光源ランプを点灯させるためのスイッチとして使用され、補正データ作成指令スイッチ６４はホワイトバランス補正処理データの作成を指令するためのスイッチとして使用される。また、図１において、参照符号６５はシステムコントローラ３０に接続されたキーボードを示し、このキーボード６５上の機能キーの一つに補正データ作成指令スイッチ６４と同様な機能を割り当てることができる。
【００３６】
図３を参照すると、画像信号処理ユニット１２のハウジングが参照符号６６で示され、同図では、ハウジング６６の側壁面が立面図として図示される。ハウジング６６の底部の四隅には硬質ゴムから成る設置パッド６８が装着される。ハウジング６６の側壁面には窓部７０が形成され、この窓部７０は通常は図３に示すように開閉蓋７２で閉鎖され、開閉蓋７２は図４に示すように取り外されると、ハウジング１０の内部に設けられた光源装置３８にアクセスできるようになっている。
【００３７】
図３及び図４に示すように、ハウジング６６の正面側壁面には電子スコープ１０のコネクタ部１６を接続させるためのソケット部１８が取り付けられ、このソケット部１８には、ＣＣＤドライバ信号ライン２２や画像信号読出しライン２４等の電気信号ラインを接続させるための電気的ソケットと、光ガイドロッド２８を接続させるための光学的ソケットとの双方が一体化して設けられる。図３及び図４では、ソケット部１８に接続されるべきコネクタ部１６は省かれているが、光ガイドロッド２８がソケット部１６の光学的ソケットに接続された状態で図示されている。
【００３８】
また、ハウジング６６の正面側壁面には、ソケット部１６に隣接して配置されたフロントパネル６０が取り付けられ、このフロントパネル６０には、既に述べたように、主電源スイッチ６２、ランプ点灯スイッチ６３及び補正データ作成指令スイッチ６４が設けられる。なお、各スイッチ（６２、６３、６４）は自己復帰型の押下式スイッチとして構成され、押下の度毎にオン及びオフが繰り返されるタイプのものである。
【００３９】
図５を参照すると、画像信号処理ユニット１２が図４のV-V線に沿ってハウジング１０を切断した断面図として図示される。上述したように、本実施形態では、光源装置３８には切替可能な２つの白色光源ランプが設けられ、図４及び図５では、それら２つの白色光源ランプは参照符号７４Ａ及び７４Ｂで示される。白色光源ランプ７４Ａ及び７４Ｂとしては、例えばハロゲンランプ或いはキセノンランプ等の白色ランプが用いられる。なお、画像信号処理ユニット１２内には種々の構成要素、例えば、システムコントローラ３０、タイミングコントローラ３２及び画像信号処理回路３４等を搭載した制御回路基板や電源ユニットが設けられるが、図示の複雑化を避けるために、光源装置３８を構成する構成要素以外のものは図５から省かれている。
【００４０】
光源装置３８は２つの白色光源ランプ即ち第１及び第２の白色ランプ７４Ａ及び７４Ｂを搭載するための可動ランプ搭載台７６を具備し、この可動ランプ搭載台７６はハウジング６６の底部内側壁面７８に対して鉛直な回動軸線の回りで回動自在とされる。可動ランプ搭載台７６は図５に示すような形態を持つ比較的肉厚の板状部材として構成され、その底部からは円筒スリーブ８０が一体的に吊下させられ、一方ハウジング６６の底部内側壁面７８からは回動軸８２が固定された状態で直立させられる。図５から明らかなように、可動ランプ搭載台７６はその円筒スリーブ８０でもって回動軸８２に回動自在に軸着され、これにより可動ランプ搭載台７６は回動軸８２の中心軸線即ちハウジング６６の底部内側壁面７８に対して鉛直な回動軸線の回りで回動自在とされる。
【００４１】
第１及び第２の白色ランプ７４Ａ及び７４Ｂのそれぞれを可動ランプ搭載台７６上に搭載するために、該可動ランプ搭載台７６上にはランプ取付枠８４Ａ及び８４Ｂが固定され、これらランプ取付枠８４Ａ及び８４Ｂのそれぞれには図６及び図７に示すようなランプ装着具８６Ａ及び８６Ｂが組み込まれる。ランプ装着具８６Ａ及び８６Ｂは共に同じ構成とされ、各ランプ装着具（８６Ａ、８６Ｂ）は各白色ランプ（７４Ａ、７４Ｂ）の前面フランジと適宜係合し得るようになった環状体８８と、この環状体８８の適当な箇所から延出したピアノ線９０と、該環状体８８の適当な箇所に固着されたフック９２とから成り、ピアノ線９０の先端には操作摘まみ９４が取り付けられる。
【００４２】
図６及び図７から明らかなように、ランプ装着具（８６Ａ、８６Ｂ）に白色ランプ（７４Ａ、７４Ｂ）を装着するためには、先ず、各白色ランプ（７４Ａ、７４Ｂ）の前面フランジが環状体８８に係合させられ、次いでピアノ線９０が該前面フランジの裏側に沿うように弾性変形させられた後にフック９２に係止させられると、ランプ装着具（８６Ａ、８６Ｂ）に対する白色ランプ（７４Ａ、７４Ｂ）の装着が完了する。勿論、ピアノ線９０の弾性変形及びフック９２へのピアノ線９０の係止については、操作者がピアノ線９０の操作摘まみ９４を手動操作することにより行われる。
【００４３】
図６及び図７に示すように、白色ランプ（７４Ａ、７４Ｂ）の後方端部からは一対の電極プラグ９６が突出させられる。ハウジング６６内には２つの給電ソケット（図示されない）が用意され、これら２つの給電ソケットはハウジング６６内に設けられた電源ユニット（後述）から延びた給電コードの先端に接続される。給電ソケットは第１及び第２の白色ランプ７４Ａ及び７４Ｂのそれぞれの一対の電極プラグ９６に着脱自在に差し込まれる。フロントパネル６０上に設けられた主電源スイッチ６２がオンされた後にランプ点灯スイッチ６３がオンされると、第１及び第２の白色ランプ７４Ａ及び７４Ｂのいずれか一方だけが点灯されるが、これについては後で詳述する。
【００４４】
各白色ランプ（７４Ａ、７４Ｂ）の内部には凹面反射鏡が組み込まれ、その光射出面は集光レンズとして構成される。図５では、第１及び第２の白色ランプ７４Ａ及び７４Ｂの光軸がそれぞれ参照符号ＯＡ及びＯＢの一点鎖線で示され、また光軸ＯＡ及びＯＢの延長線即ち第１及び第２の白色ランプ７４Ａ及び７４Ｂの後方側の延長線がそれぞれ破線で示される。同図から明らかなように、光軸ＯＡ及びＯＢの延長線は回動軸８２の中心軸線上で所定の角度θで交差させられ、かつ第１及び第２の白色ランプ７４Ａ及び７４Ｂは回動軸８２の中心軸線から等距離に配置させられる。
【００４５】
図５では、可動ランプ搭載台７６は第１のランプ切替位置で示され、このとき第１の白色ランプ７４Ａの光軸ＯＡはコネクタ部１６の光学的ソケットに接続された光ガイドロッド２８の光軸と一致させられ、しかも該光ガイドロッド２８の先端面の位置は第１の白色ランプ７４Ａの集光レンズの焦点位置とされる。かくして、第１の白色ランプ７４Ａから射出される照明光は効率的に光ガイドロッド２８の先端面に集光させられて入射させられる。
【００４６】
図８を参照すると、可動ランプ搭載台７６は第２のランプ切替位置で示され、この第２のランプ切替位置は可動ランプ搭載台７６を第１のランプ切替位置（図５）から時計方向に角度θだけ回動させた位置に対応する。第１及び第２の白色ランプ７４Ａ及び７４Ｂの配置関係は上述したような関係となっているので、可動ランプ搭載台７６が第２のランプ切替位置（図８）に位置決めされると、第２の白色ランプ７４Ｂの光軸ＯＢが光ガイドロッド２８の光軸と一致させられ、しかも該光ガイドロッド２８の先端面の位置は第２の白色ランプ７４Ｂの集光レンズの焦点位置とされる。かくして、第２の白色ランプ７４Ｂから射出される照明光は効率的に光ガイドロッド２８の先端面に集光させられて入射させられる。
【００４７】
図５及び図８に示すように、白色ランプ（７４Ａ、７４Ｂ）と光ガイドロッド２８の先端面との間には絞り板９８が配置され、この絞り板９８は適当なアクチュエータ１００によって作動させられる。アクチュエータ１００はシステムコントローラ３０の制御下で動作させられ、絞り板９８の絞り開口が調整され、これにより白色ランプ（７４Ａ、７４Ｂ）から光ガイドロッド２８に入射されるべき照明光量の調節が行われる。即ち、撮像センサ２０が被写体に接近するにつれ、絞り板９８の絞り開口が絞られ、これとは反対に撮像センサ２０が被写体から遠のくにつれ、絞り板９８の絞り開口は広げられ、これによりＴＶモニタ１４での内視鏡像が常に一定の明るさで表示されることになる。なお、このような絞り板９８の制御は自動調光と呼ばれ、当技術分野では周知の技術である。
【００４８】
本実施形態では、第１のランプ切替位置（図５）と第２のランプ切替位置（図８）との間での可動ランプ搭載台７６の移動については手動操作で行われ、このため円筒スリーブ８０には手動操作ハンドル１０２が取り付けられ、この手動操作ハンドル１０２は円筒スリーブ８０の半径方向に延びてハウジング６６の側壁を貫通させられる。即ち、図３及び図４に示すように、ハウジング６６の側壁には窓部１４の下側に沿って延びる細長の開口部１０４が形成され、手動操作ハンドル１０２は該開口部１０４を通してハウジング６６の外部まで延びる。図示するように、手動操作ハンドル１０２の先端には球状グリップが取り付けられ、この球状グリップを手で握って水平方向に動かすことにより、可動ランプ搭載台７６は第１のランプ切替位置（図５）と第２のランプ切替位置（図８）との間を移動させられる。
【００４９】
第１及び第２のランプ切替位置に対する可動ランプ搭載台７６の位置決めを保証するために、円筒スリーブ８０と回動軸８２との間に位置決め手段が設けられ、本実施形態では、該位置決め手段の一部は円筒スリーブ８０に対する手動操作ハンドル１０２の取付箇所に組み込まれる。
【００５０】
図９を参照すると、手動操作ハンドル１０２の中心軸線を含む水平面で円筒スリーブ８０及び回動軸８２を切断した横断面図が示される。同図に示すように、円筒スリーブ８０には半径方向に貫通孔１０６が形成され、この貫通孔１０６の最外方部は手動操作ハンドル１０２の端部を受け入れるようになった膨径部１０８とされる。貫通孔１０６のほぼ外側半分の領域は雌ねじ部として形成され、一方手動操作ハンドル１０２の端面からは小径部１１０が該雌ねじ部に螺合する雄ねじ部として突出させられる。手動操作ハンドル１０２の小径部即ち雄ねじ部１１０を貫通孔１０６の雌ねじ部に螺着させることによって、円筒スリーブ８０に対する手動操作ハンドル１０２の取付が行われる。
【００５１】
貫通孔１０６の内側半分の領域の内側壁面は滑らかにされ、そこには小球体１１２が摺動自在に収容され、雄ねじ部１１０と小球体１１２との間に圧縮コイルばね１１４が設けられる。一方、回動軸８２の外壁面には第１及び第２の半球面状窪み１１６Ａ及び１１６Ｂが形成され、第１及び第２の半球面状窪み１１６Ａ及び１１６Ｂの間には弧状ガイド溝１１８が延在する。また、第１及び第２の半球面状窪み１１６Ａ及び１１６Ｂは回動軸８２の中心軸線に対して互いに角度θを成すような間隔で離間させられる。
【００５２】
可動ランプ搭載台７６が第１のランプ切替位置（図５）に位置決めされているとき、小球体１１２は圧縮コイルばね１１４の弾性力でもって第１の半球面状窪み１１６Ａ内に弾性的に係合させられている。手動操作ハンドル１０２の操作により可動ランプ搭載第７６が第１のランプ切替位置（図５）から第２のランプ切替位置（図８）に向かって移動させられると、小球体１１２は圧縮コイルばね１１４の弾性力に抗して第１の半球面状窪み１１６Ａから抜け出て弧状ガイド溝１１８に沿って移動し、可動ランプ搭載第７６が第２のランプ切替位置（図８）に到達すると、小球体１１２は図１０に示すように圧縮コイルばね１１４の弾性力でもって第２の半球面状窪み１１６Ｂに係合させられる。
【００５３】
このような半球面状窪み１１６Ｂに対する小球体１１２の係合時に多少の衝撃が発生し、この衝撃は手動操作ハンドル５２を通して操作者に制動感として伝えられる。即ち、操作者はその衝撃を第２のランプ切替位置に対する可動ランプ搭載台７６の位置決めが成されたという節度感として受けることになり、これにより第２のランプ切替位置に対する可動ランプ搭載台７６の位置決めが確実に保証され得ることとなる。なお、同様なことは、可動ランプ搭載台７６を第２のランプ切替位置（図８）から第１のランプ切替位置（図５）に戻す場合についても言えることである。
【００５４】
図１１を参照すると、第１及び第２の白色ランプ７４Ａ及び７４Ｂに対する給電回路が示され、この給電回路により、可動ランプ搭載台７６が第１のランプ切替位置（図５）に位置決めされると、点灯すべきランプとして第１の白色ランプ７４Ａが選ばれ、可動ランプ搭載台７６が第２のランプ切替位置（図８）に位置決めされると、点灯すべきランプとして第２の白色ランプ７４Ｂが選ばれる。
【００５５】
図１１では、ハウジング６６内に収容される電源ユニットが参照符号１２０で示される。なお、電源ユニット１２０は第１及び第２の白色ランプ７４Ａ及び７４Ｂの点灯だけに使用されるのではなく、システムコントローラ３０、タイミングコントローラ３２及び画像信号処理回路３４等を搭載した制御回路基板に対する給電にも使用される。図１１に示すように、電源ユニット１２０は商用交流電源１２２から主電源スイッチ６２を介して給電される。また、第１及び第２の白色ランプ７４Ａ及び７４Ｂはランプ点灯スイッチ６３及び給電切替スイッチ１２４を介して電源ユニット１２０から選択的に給電される。即ち、主電源スイッチ６２及びランプ点灯スイッチ６３の双方がオンされたとき、給電切替スイッチ１２４により第１及び第２の白色ランプ７４Ａ及び７４Ｂのいずれか一方だけが給電されて点灯される。
【００５６】
図９及び図１０に示すように、給電切替スイッチ１２４は円筒スリーブ８０に接近した適当な箇所に設置され、この給電切替スイッチ１２４は円筒スリーブ８０の外壁面から半径方向に延びる作動稈１２６によって作動されせられる。給電切替スイッチ１２４は図１１から明らかなように二接点切替スイッチとして構成され、その接点切替のために、図９及び図１０に示すように、給電切替スイッチ１２４にはばね附勢された作動釦１２８が設けられる。
【００５７】
可動ランプ搭載台７６が第１のランプ切替位置に位置決めされているとき（図５、図９）、作動釦１２８は作動稈１２６によってばね附勢力に抗して押下させられ、このとき給電切替スイッチ１２４は図１１に示すように第１の白色ランプ７４Ａに給電を行うように動作させられ、これにより第１の白色ランプ７４Ａが点灯される。一方、可動ランプ搭載台７６が第２のランプ切替位置に位置決めされると（図８、図１０）、作動釦１２８は作動稈１２６から開放されてそのばね附勢力により突出させられ、このとき給電切替スイッチ１２４は第２の白色ランプ７４Ｂに給電を行うように切り替わり、これにより第２の白色ランプ７４Ｂが点灯される。
【００５８】
図１１に示す給電回路には第１のランプ切れ検出回路１３０Ａ及び第２のランプ切れ検出回路１３０Ｂが組み込まれる。第１のランプ切れ検出回路１３０Ａは所定の大きな抵抗値を持つ抵抗Ｒ_Aから成り、その一端は第１の白色ランプ７４Ａと電源ユニット１２０間の給電ライン１３２Ａに接続され、その他端は接地される。同様に、第２のランプ切れ検出回路１３０Ｂも所定の大きな抵抗値を持つ抵抗Ｒ_Bから成り、その一端は第２の白色ランプ７４Ｂと電源ユニット１２０間の給電ライン１３２Ｂに接続され、その他端は接地される。
【００５９】
第１の白色ランプ７４Ａの点灯中、抵抗Ｒ_Aの一端側にはその抵抗値に応じた電位が発生するが、第１の白色ランプ７４Ａの点灯中にそれが切れると、該電位は接地レベルまで降下する。かくして、システムコントローラ３０は抵抗Ｒ_Aの一端側の電位を監視することにより第１の白色ランプ７４Ａが切れたか否かを認識することができる。同様に、第２の白色ランプ７４Ｂの点灯中、抵抗Ｒ_Bの一端側にはその抵抗値に応じた電位が発生するが、第２の白色ランプ７４Ｂの点灯中にそれが切れると、該電位は接地レベルまで降下する。かくして、システムコントローラ３０は抵抗Ｒ_Bの一端側の電位を監視することにより第２の白色ランプ７４Ｂが切れたか否かを認識することができる。
【００６０】
なお、第１及び第２のランプ切れ検出回路１３０Ａ及び１３０Ｂのそれぞれは逆に言えばその該当白色ランプ（７４Ａ、７４Ｂ）が点灯されているか否かを検出するランプ点灯検出回路としても機能する。即ち、例えば、可動ランプ搭載台７６が第１のランプ切替位置（図５、図９）から第２のランプ切替位置（図８、図１０）まで移動させられ、給電切替スイッチ１２４により抵抗Ｒ_Bの一端側の電位が接地レベルから所定レベルまで遷移したとき、システムコントローラ３０は第２の白色ランプ７４Ａが点灯されたと判断する。
【００６１】
図１２を参照すると、ホワイトバランス補正データ作成処理ルーチンのフローチャートが示され、このホワイトバランス補正データ作成処理ルーチンは補正データ作成指令スイッチ６４或いはキーボード６５上の所定の機能キーを操作することにより実行される。このようなホワイトバランス補正データ作成処理は電子内視鏡システムを顧客に納入する際に行われ、また第１及び第２の白色ランプ７４Ａ及び７４Ｂのいずれかが新たなものと交換された際にも行われ、更には第１及び第２の白色ランプ７４Ａ及び７４Ｂいずれかの色温度特性が経時変化を受けた際にも適宜行われ得る。
【００６２】
また、ホワイトバランス補正データ作成処理ルーチンの実行前には、所定の準備作業が必要である。即ち、先ず、いずれかの電子スコープ（１０）を画像信号処理ユニット１２に接続させた状態で主電源スイッチ６２及びランプ点灯スイッチ６３をオンして電子内視鏡システムを作動可能状態とすることが必要である。次いで、このような作動可能状態下で、基準白色で内部が塗布された筒状包囲体内に電子スコープ（１０）の身体挿入部１０Ｂを挿入しなければならない。
【００６３】
以上のような準備作業が完了した後に補正データ作成スイッチ６４或いはキーボード６５上の所定の機能キーが操作されると、図１２に示すホワイトバランス補正データ作成処理ルーチンの実行が開始される。
【００６４】
先ず、ステップ１２０１では、電子スコープ（１０）のＲＯＭ５８からスコープデータが取り込まれる。上述したように、本実施形態では、スコープデータは4ビット構成のデータとされ、このスコープデータによりシステムコントローラ３０はどの電子スコープ（１０）が画像信号処理ユニット１２に接続されているかを識別することができる。
【００６５】
ステップ１２０２では、第１の白色ランプ７４Ａが点灯されているか否かが判断される。抵抗Ｒ_Aの一端側の電位が所定レベルにあるときは、第１の白色ランプ７４Ａが点灯されていることになり、抵抗Ｒ_Bの一端側の電位が所定レベルにあるときは、第２の白色ランプ７４Ｂが点灯されていることとなる。もし第１の白色ランプ７４Ａが点灯されていれば、ステップ１２０３に進み、そこで点灯ランプ指示フラグＬＦは“１”とされる。もし第２の白色ランプ７４Ｂが点灯されていれば、ステップ１２０４に進み、そこで点灯ランプ指示フラグＬＦは“０”とされる。
【００６６】
いずれにしても、ステップ１２０５では、一フレーム分の三原色デジタル画素信号がＡ／Ｄ変換器５６からシステムコントローラ３０に取り込まれる。次いで、ステップ１２０６では、一フレーム分の三原色デジタル画像信号に含まれるそれぞれの色の画像信号の平均ゲイン、即ち赤色画素信号の平均ゲインｍｇ_R、緑色画素信号の平均ゲインｍｇ_G及び青色画素信号の平均ゲインｍｇ_Bが演算される。要するに、平均ゲインｍｇ_Rは一フレーム分の赤色デジタル画素信号の全てのゲインを総計してそれを赤色デジタル画像信号の全画素数で除したものであり、平均ゲインｍｇ_Gは一フレーム分の緑色デジタル画素信号の全てのゲインを総計してそれを緑色デジタル画像信号の全画素数で除したものであり、平均ゲインｍｇ_Bは一フレーム分の青色デジタル画素信号の全てのゲインを総計してそれを青色デジタル画像信号の全画素数で除したものである。
【００６７】
ステップ１２０７では、ホワイトバランス補正データ（係数）Ｗ_R、Ｗ_G及びＷ_Bが以下の演算式よって求められる。
Ｗ_R＝ｐｇ_G／ｐｇ_R
Ｗ_G＝ｐｇ_G／ｐｇ_G
Ｗ_B＝ｐｇ_G／ｐｇ_B
即ち、緑色画像信号の平均ゲインｐｇ_Gが基準値とされ、このため緑色データ画像信号用のホワイトバランス補正データＷ_G（係数）については“１”とされ、また赤色データ画像信号用のホワイトバランス補正データＷ_R（係数）については赤色データ画像信号の平均ゲインｍｇ_Rに対する緑色画像信号の平均ゲインｍｇ_Gの比とされ、同様に青色データ画像信号用のホワイトバランス補正データＷ_B（係数）については青色データ画像信号の平均ゲインｍｇ_Bに対する緑色画像信号の平均ゲインｍｇ_Gの比とされる。
【００６８】
ステップ１２０８では、ホワイトバランス補正データＷ_R、Ｗ_G及びＷ_Bがスコープデータ及び点灯ランプ指示フラグＬＦに対応付けてＥＥＰＲＯＭ５６に格納され、本ルーチンは終了する。
【００６９】
上述したように、本実施形態では、画像信号処理ユニット１２は１６本の電子スコープ（１０）により共用されるので、１６本の電子スコープ（１０）のそれぞれと第１及び第２の白色ランプ７４Ａ及び７４Ｂのそれぞれとの３２通りの個々の組合せについて、ホワイトバランス補正ホワイトバランス補正データＷ_R、Ｗ_G及びＷ_Bが用意されなければならない。即ち、上述の個々の組合せ毎にホワイトバランス補正データ作成ルーチンが実行されてホワイトバランス補正ホワイトバランス補正データＷ_R、Ｗ_G及びＷ_Bが作成される。かくして、ＥＥＰＲＯＭ５６には、図１４のテーブルに模式的に示すように、３２通りのホワイトバランス補正ホワイトバランス補正データＷ_R、Ｗ_G及びＷ_Bがスコープデータ及び点灯ランプ指示フラグＬＦに対応付けてＥＥＰＲＯＭ５６に格納されることになる。
【００７０】
図１４を参照すると、ホワイトバランス補正データ設定処理ルーチンのフローチャートが示され、このホワイトバランス補正データ設定処理ルーチンは主電源スイッチ６２のオン後にランプ点灯スイッチ６３がオンされると実行される。
【００７１】
ステップ１４０１では、電子スコープ（１０）のＲＯＭ５８からスコープデータが取り込まれる。次いで、ステップ１４０２では、第１の白色ランプ７４Ａが点灯されているか否かが判断される。もし第１の白色ランプ７４Ａが点灯されていれば、ステップ１４０３に進み、そこで点灯ランプ指示フラグＬＦは“１”とされる。もし第２の白色ランプ７４Ｂが点灯されていれば、ステップ１４０４に進み、そこで点灯ランプ指示フラグＬＦは“０”とされる。
【００７２】
いずれにしても、ステップ１４０５では、スコープデータ及び点灯ランプ指示フラグＬＦに対応したホワイトバランス補正データＷ_R、Ｗ_G及びＷ_BがＥＥＰＲＯＭ５６から読み出され、次いでステップ１４０６でホワイトバランス補正データＷ_R、Ｗ_G及びＷ_Bがデジタル乗算器５０Ｒ、５０Ｇ及び５０Ｂのそれぞれに係数として設定される。
【００７３】
図１５を参照すると、ランプ切れ監視ルーチンのフローチャートが示され、このランプ切れ監視ルーチンは所定の時間間隔、例えば100ms毎に繰り返し実行される時間割込みルーチンとして構成され、その実行開始はランプ点灯スイッチ６３のオン後となる。
【００７４】
ステップ１５０１では、フラグＦが“０”であるか否かが判断される。フラグＦは本ルーチンによるランプ切れ監視を実質的に無効化するための無効化フラグであり、初期化により“０”とされる。Ｆ＝０であれば、ステップ１５０２に進み、そこで第１及び第２のランプ切れ検出回路１３０Ａ及び１３０Ｂによりランプ切れが検出されたか否かが判断される。即ち、ステップ１５０２では、点灯状態の白色ランプ（７４Ａ、７４Ｂ）の突然の切れが100ms毎に監視される。
【００７５】
ステップ１５０２で点灯状態の白色ランプ（７４Ａ、７４Ｂ）の突然の切れが検出されると、ステップ１５０３に進み、そこでランプ切れ処理ルーチンの実行が指令される。なお、ランプ切れ処理ルーチンについては図１６を参照して後で説明する。次いで、ステップ１５０４でフラグＦは“１”とされる。その後、本ルーチンは100ms毎に実行されるが、Ｆ＝１であるために、本ルーチンによるランプ切れ監視は実質的に無効化される。
【００７６】
図１６には、図１５のランプ切れ監視ルーチンのステップ１５０３で実行指令されるランプ切れ処理ルーチンのフローチャートが示される。
【００７７】
ステップ１６０１では、ランプ点灯が検出されたか否かが判断される。即ち、第１及び第２の白色ランプ７４Ａ及び７４Ｂのいずれか一方が切れたとき、手動操作ハンドル１０２を操作することにより、第１の白色ランプ７４Ａから第２の白色ランプ７４Ｂへの切替或いは第２の白色ランプ７４Ｂから第１の白色ランプ７４Ａへの切替が行われ、このとき該当抵抗（Ｒ_B、Ｒ_B）の一端側の電位が接地レベルから所定レベルへの上昇を監視することによりランプ点灯の検出を行うことができる。要するに、ステップ１６０１では、白色ランプの切替操作が完了するまで待機状態となる。
【００７８】
ステップ１６０１で白色ランプの点灯が確認されると、即ち白色ランプの切替操作の完了が確認されると、ステップ１６０２に進み、そこで第１の白色ランプ７４Ａ及び第２の白色ランプ７４Ｂのいずれかが点灯されたか否かが判断される。もし第１の白色ランプ７４Ａが点灯されたときには、ステップ１６０３に進み、そこで点灯ランプ指示フラグＬＦは“１”とされる。もし第２の白色ランプ７４Ｂが点灯されたときには、ステップ１６０４に進み、そこで点灯ランプ指示フラグＬＦは“０”とされる。
【００７９】
いずれにしても、ステップ１６０５では、スコープデータ及び点灯ランプ指示フラグＬＦに対応したホワイトバランス補正データＷ_R、Ｗ_G及びＷ_BがＥＥＰＲＯＭ５６から読み出され、次いでステップ１６０６でホワイトバランス補正データＷ_R、Ｗ_G及びＷ_Bがデジタル乗算器５０Ｒ、５０Ｇ及び５０Ｂのそれぞれに係数として設定される。続いて、ステップ１６０７では、フラグＦが“１”から“０”に書き直された後、本ルーチンは終了する。かくして、電子内視鏡システムの作動中に白色ランプが突然切れて白色ランプの切替が行われた場合でも内視鏡像は適正なカラーバランスでＴＶモニタ１４で再現表示されることになる。なお、ステップ１６０５で用いられるスコープデータについては、図１４のホワイトバランス補正データ設定ルーチンの実行時に既に電子スコープ１０のＲＯＭ５８から得られているものである。
【００８０】
以上で述べた実施形態では、第１及び第２の白色ランプ７４Ａ及び７４Ｂの一方が点灯中に突然切れた際に手動操作ハンドル１０２を操作して他方の白色ランプに切り替える場合について説明したが、しかし点灯中の白色ランプ（７４Ａ、７４Ｂ）がたとえ切れなくとも白色ランプの切替が行われ得る。例えば、点灯中の白色ランプ（７４Ａ、７４Ｂ）の発光強度が低くなったり、その色温度特性が大巾に変動したような場合には、手動操作ハンドル１０２の操作により白色ランプの切替が行われ得る。このような場合にも、内視鏡像は適正なカラーバランスでＴＶモニタ１４で再現表示されなければならない。
【００８１】
図１７を参照すると、以上のような場合に対処するためのランプ切替監視ルーチンのフローチャートが示される。このランプ切替監視ルーチンも、ランプ切れ監視ルーチンの場合と同様に、例えば100ms毎に繰り返し実行される時間割込みルーチンとして構成され、その実行開始はランプ点灯スイッチ６３のオン後となる。
【００８２】
ステップ１７０１では、フラグＦが“０”であるか否かが判断される。フラグＦは本ルーチンによるランプ切替監視を実質的に無効化するための無効化フラグであり、初期化により“０”とされる。Ｆ＝０であれば、ステップ１６０２に進み、点灯ランプ指示フラグＬＦが“１”であるか“０”であるかが判断される。なお、このときの点灯ランプ指示フラグＬＦの値は図１４のホワイトバランス補正データ設定処理ルーチンで設定されたものである。
【００８３】
ステップ１７０２で点灯ランプ指示フラグＬＦにより第１の白色ランプ７４Ａが点灯されていると指示されているとき（ＬＦ＝１）、ステップ１７０３に進み、第２の白色ランプ７４Ｂが点灯されているか否かが判断される。即ち、手動操作ハンドル１０２の操作により、第１の白色ランプ７４Ａから第２の白色ランプ７４Ｂへの切替が行われたか否かが判断される。このような白色ランプの切替が確認されたとき、ステップ１７０４に進み、点灯ランプ指示フラグＬＦは“０”とされる。
【００８４】
一方、ステップ１７０２で点灯ランプ指示フラグＬＦにより第２の白色ランプ７４Ｂが点灯されていると指示されているとき（ＬＦ＝０）、ステップ１７０５に進み、第１の白色ランプ７４Ｂが点灯されているか否かが判断される。即ち、手動操作ハンドル１０２の操作により、第２の白色ランプ７４Ｂから第１の白色ランプ７４Ａへの切替が行われたか否かが判断される。このような白色ランプの切替が確認されたとき、ステップ１７０６に進み、点灯ランプ指示フラグＬＦは“１”とされる。
【００８５】
いずれにしても、第１及び第２の白色ランプ７４Ａ及び７４Ｂの一方から他方への切替が確認されたときには、ステップ１７０７に進み、ランプ切替処理ルーチンの実行が指令される。なお、ランプ切替処理ルーチンについては図１８を参照して後で説明する。次いで、ステップ１７０８でフラグＦは“１”とされる。その後、本ルーチンは100ms毎に実行されるが、Ｆ＝１であるために、本ルーチンによるランプ切れ監視は実質的に無効化される。
【００８６】
図１８には、図１７のランプ切替監視ルーチンのステップ１７０７で実行指令されるランプ切替処理ルーチンのフローチャートが示される。
【００８７】
ステップ１８０１では、スコープデータ及び点灯ランプ指示フラグＬＦに対応したホワイトバランス補正データＷ_R、Ｗ_G及びＷ_BがＥＥＰＲＯＭ５６から読み出され、次いでステップ１８０１でホワイトバランス補正データＷ_R、Ｗ_G及びＷ_Bがデジタル乗算器５０Ｒ、５０Ｇ及び５０Ｂのそれぞれに係数として設定される。続いて、ステップ１６０７では、フラグＦが“１”から“０”に書き直された後、本ルーチンは終了する。かくして、電子内視鏡システムの作動中に白色ランプが突然切れて白色ランプの切替が行われた場合でも内視鏡像は適正なカラーバランスでＴＶモニタ１４で再現表示されることになる。なお、ステップ１８０１で用いられるスコープデータについては、図１４のホワイトバランス補正データ設定ルーチンの実行時に既に電子スコープ１０のＲＯＭ５８から得られているものである。
【００８８】
以上で述べた実施形態では、内視鏡像をフルカラー画像として再現するために同時カラー方式が導入されているが、面順次カラー方式により内視鏡像をフルカラー画像として再現することもできる。勿論、その場合には、光源装置３８内には例えばＲＧＢ回転式カラーフィルタが組み込まれる。
【００８９】
また、上述の実施形態では、ホワイトバランス補正処理回路５０はデジタル乗算器５０Ｒ、５０Ｇ及び５０Ｂから構成されているが、アナログ増幅器例えば電圧制御増幅器（ＶＣＡ）から構成されてもよいが、その場合にはホワイトバランス補正処理回路は例えば後段信号処理回路（５４）内に含められる。
【００９０】
上述の実施形態では、光源装置には２つの白色ランプが互いに切り替えられるように構成されているが、３つ以上の白色ランプを選択的に切り替えられるようにしてもい。
【００９１】
更に、上述の実施形態では、信号処理回路３４では、カラー画素画像信号として赤色画素信号（Ｒ）、緑色画素信号（Ｇ）及び青色画素信号（Ｂ）が取り扱われているが、これらカラー画素信号から輝度信号（Ｙ）と色差信号（Ｒ−Ｙ）及び（Ｂ−Ｙ）とに変換して取り扱うことも可能であり、このような場合には、ホワイトバランス補正データについては、色度（Ｒ−ＹGain：Ｂ−ＹGain）と色相（Ｒ−ＹHue：Ｂ−ＹHue）とに基づいて作成していもよい。
【００９２】
【発明の効果】
以上の記載から明らかなように、本発明による電子内視鏡システムにあっては、ランプ切れ等のために、ランプの切替が行われたとしても、内視鏡像は常に適正なカラーバランスでＴＶモニタで再現表示することができるので、ランプ切れ等のために内視鏡像による適正な観察診断を中断する必要はなく、その結果として、患者への苦痛を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電子内視鏡の概略ブロック図である。
【図２】図１に示す画像信号処理回路の詳細ブロック図である。
【図３】図１に示す画像信号処理ユニットのハウジングの側壁面を示す立面図である。
【図４】図３と同様な立面図であって、ハウジングの側壁面から開閉蓋を取り外した状態で示す図である。
【図５】図４のV-V線に沿う横断面図であって、光源装置の可動ランプ搭載台を第１のランプ切替位置で示す図である。
【図６】光源装置で使用されるランプ装着具と白色ランプとを示す斜視図である。
【図７】図６と同様な斜視図であって、白色ランプをランプ装着具に装着させた状態で示す図である。
【図８】図５と同様な横断面図であって、可動ランプ搭載台を第２のランプ切替位置で示す図である。
【図９】可動ランプ搭載台を回動自在に支持するための円筒スリーブと回動軸とを水平面で切断した横断面図であって、可動ランプ搭載台を第１のランプ切替位置に位置決めした状態で示す図である。
【図１０】図９と同様な横断面図であって、可動ランプ搭載台を第２のランプ切替位置に位置決めした状態で示す図である。
【図１１】光源装置に含まれる第１及び第２の白色ランプの給電回路図である。
【図１２】画像信号処理回路のシステムコントローラで実行されるホワイトバランス補正データ作成処理ルーチンのフローチャートである。
【図１３】図１２のホワイトバランス補正データ作成処理ルーチンの実行によりＥＥＰＲＯＭに格納されたホワイトバランス補正データの格納状態を模式的に示すテーブルである。
【図１４】画像信号処理回路のシステムコントローラで実行されるホワイトバランス補正データ設定処理ルーチンのフローチャートである。
【図１５】画像信号処理回路のシステムコントローラで実行されるランプ切れ監視ルーチンのフローチャートである。
【図１６】画像信号処理回路のシステムコントローラで実行されるランプ切れ処理ルーチンのフローチャートである。
【図１７】画像信号処理回路のシステムコントローラで実行されるランプ切替監視ルーチンのフローチャートである。
【図１８】画像信号処理回路のシステムコントローラで実行されるランプ切替処理ルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
１０電子スコープ
１２画像信号処理ユニット
１４アナログカラーＴＶモニタ
２０撮像センサ
２６照明用光ガイドケーブル
２８光ガイドロッド
３０システムコントローラ
３２タイミングコントローラ
３４画像信号処理回路
３８光源装置
５０ホワイトバランス補正処理回路
５０Ｒ・５０Ｇ・５０Ｂデジタル乗算器
５２Ｒ・５２Ｇ・５２Ｂデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器
５４後段信号処理回路
５６ＥＥＰＲＯＭ
５８ＲＯＭ
６２主電源スイッチ
６３ランプ点灯スイッチ
６４補正データ作成指令スイッチ
６６ハウジング
７２開閉蓋
７４Ａ・７４Ｂ白色光源ランプ
７６可動ランプ搭載台
８０円筒スリーブ
８２回動軸
８４Ａ・８４Ｂランプ取付枠
８６Ａ・８６Ｂランプ装着具
９８絞り板
１００アクチュエータ
１０２手動操作ハンドル
１２０電源ユニット
１２４給電切替スイッチ
１２６作動稈
１３０Ａ・１３０Ｂランプ切れ検出回路

Claims

被写体の光学像をカラー画素信号に光電変換する電子スコープと、前記被写体に照明光を照射するために前記電子スコープに組み込まれた照明手段と、この照明手段に前記照明光を供給するための光源装置と、前記電子スコープから得られるカラー画素信号を処理してカラービデオ信号を生成する画像信号処理ユニットとを具備して成る電子内視鏡システムにおいて、
前記光源装置には切替可能な少なくとも２つの光源ランプが可動ランプ搭載台上に設けられ、
前記画像信号処理ユニットには、前記少なくとも２つの光源ランプのそれぞれについてのホワイトバランス補正データを格納する格納手段と、前記少なくとも２つの光源ランプのうちの一方から他方に切り替えられた際にその切り替えられた光源ランプを識別するランプ識別手段と、このランプ識別手段によって識別された光源ランプに対応したホワイトバランス補正データに基づいて前記カラー画素信号にホワイトバランス補正処理を施すホワイトバランス処理手段とが設けられ、
前記電子内視鏡システムが、前記少なくとも２つの光源ランプを切り替える光源切替手段であって、ユーザの操作により前記可動ランプ搭載台の位置を、前記少なくとも２つの光源ランプの一方が点灯可能な第１の位置と他方が点灯可能な第２の位置との間で変更し、かつ前記可動ランプ搭載台を前記第１または第２の位置で位置決めして前記ユーザに節度感を与えて、前記少なくとも２つの光源ランプの一方と他方とを切り替える光源切替手段を有し、
前記ランプ識別手段が、点灯可能な前記第１または第２の位置にある光源ランプが実際に点灯していると判断したときに、この光源ランプを切り替えられた光源ランプとして識別することを特徴とする電子内視鏡システム。
請求項１に記載の電子内視鏡システムにおいて、前記電子スコープが前記画像信号処理ユニットに対して着脱自在に接続され、前記画像信号処理ユニットに接続された電子スコープを識別するためのスコープ識別手段が設けられ、前記格納手段には前記少なくとも２つの光源ランプのそれぞれと前記電子スコープのそれぞれとの組合せに対応したホワイトバランス補正データが格納され、前記少なくとも２つの光源ランプのうちの一方から他方に切り替えられた際に前記ランプ識別手段によって識別された光源ランプと前記スコープ識別手段によって識別された電子スコープとに対応したホワイトバランス補正データに基づいて、前記ホワイトバランス処理手段により前記カラー画素信号に対するホワイトバランス補正処理が行われることを特徴とする電子内視鏡システム。