JP3431293B2 - Aperture control device for endoscope light source device - Google Patents

Aperture control device for endoscope light source device

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JP3431293B2
JP3431293B2 JP19636394A JP19636394A JP3431293B2 JP 3431293 B2 JP3431293 B2 JP 3431293B2 JP 19636394 A JP19636394 A JP 19636394A JP 19636394 A JP19636394 A JP 19636394A JP 3431293 B2 JP3431293 B2 JP 3431293B2
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step motor
endoscope
light source
excitation
diaphragm
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良二 本田
慎 高田
正 高橋
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、光源ランプと内視鏡
のライトガイド入射端面との間において照明光路を任意
量遮ることができる可動絞りを、ステップモータによっ
て駆動するようにした内視鏡用光源装置の絞り制御装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an endoscope in which a movable diaphragm capable of blocking an illuminating optical path between a light source lamp and a light guide entrance end surface of an endoscope is driven by a step motor. The present invention relates to a diaphragm control device for a light source device.

【0002】[0002]

【従来の技術】内視鏡のライトガイドに入射させる照明
光の光線束の面積を自動調整するために、光源ランプと
ライトガイド入射端面との間に設けた可動絞りをステッ
プモータによって駆動するようにしたものが知られてい
る。
2. Description of the Related Art In order to automatically adjust the area of a light flux of illumination light incident on a light guide of an endoscope, a movable diaphragm provided between a light source lamp and a light guide entrance end face is driven by a step motor. It is known to have been made.

【0003】そのような内視鏡用光源装置の絞り制御装
置においては、マイクロコンピュータによる制御処理に
よって、内視鏡観察画面の明るさを示す輝度信号を一定
の短い時間間隔で繰り返し検知して、その輝度信号検知
の度に一定数の駆動パルスをステップモータに与えて可
動絞りを駆動し、輝度信号値を所定値に近づけるように
している。
In such an aperture control device for a light source device for an endoscope, a brightness signal indicating the brightness of an endoscope observation screen is repeatedly detected at a constant short time interval by a control process by a microcomputer, Each time the brightness signal is detected, a fixed number of drive pulses are applied to the step motor to drive the movable diaphragm, thereby bringing the brightness signal value close to a predetermined value.

【0004】したがって、輝度信号値が所定値からずれ
ているときは、検知と駆動の制御処理を何回か繰り返す
ことによって輝度信号値が所定値に収束され、内視鏡観
察画面の明るさが適正値に自動調整される。
Therefore, when the brightness signal value is deviated from the predetermined value, the brightness signal value is converged to the predetermined value by repeating the control process of the detection and the driving several times, and the brightness of the endoscopic observation screen is reduced. It is automatically adjusted to an appropriate value.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、ステッ
プモータに対して一回の制御処理毎に与えられる駆動パ
ルス数は一定なので、1個の駆動パルスによるステップ
モータの回転がもたらす遮光量変化(即ち内視鏡観察画
面の明るさ変化)が大きいと、可動絞りがハンチングを
起こしてしまう場合がある。
As described above, since the number of drive pulses given to the step motor for each control process is constant, the change of the light shielding amount caused by the rotation of the step motor by one drive pulse is changed. If the change in the brightness of the endoscope observation screen is large, the movable diaphragm may cause hunting.

【0006】そこで、ハンチングが起きないように、1
個の駆動パルスによるステップモータの回転がもたらす
遮光量変化を小さくしてしまうと、可動絞りの移動速度
がゆっくりになって応答速度が遅くなってしまう。
Therefore, in order to prevent hunting, 1
If the change in the amount of light shielding caused by the rotation of the step motor due to the individual drive pulses is reduced, the moving speed of the movable diaphragm becomes slow and the response speed becomes slow.

【0007】そこで本発明は、ステップモータで駆動さ
れる可動絞りのハンチングが発生せずしかも応答遅れも
ない内視鏡用光源装置の絞り制御装置を提供することを
目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a diaphragm control device for an endoscope light source device in which hunting of a movable diaphragm driven by a step motor does not occur and a response delay does not occur.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の内視鏡用光源装置の絞り制御装置は、光源
ランプと内視鏡のライトガイド入射端面との間において
照明光路を任意量遮ることができる可動絞りをステップ
モータによって駆動するようにした内視鏡用光源装置の
絞り制御装置であって、内視鏡の観察画面の明るさを所
定値に近づけるための駆動パルスを上記ステップモータ
に与える制御処理を一定の時間間隔で繰り返し行うもの
において、上記ステップモータの励磁方式を上記可動絞
りの絞り状態に対応して切り換える励磁方式切り換え手
段を設けたことを特徴とし、又は、上記ステップモータ
の励磁方式を上記観察画面の明るさに対応して切り換え
る励磁方式切り換え手段を設けたことを特徴とし、或い
は、上記ステップモータの励磁方式を上記内視鏡の種類
に対応して切り換える励磁方式切り換え手段を設けたこ
とを特徴とする。
In order to achieve the above object, an aperture control device for an endoscope light source device of the present invention provides an illumination optical path between a light source lamp and a light guide entrance end face of the endoscope. A diaphragm control device for a light source device for an endoscope in which a movable diaphragm that can be blocked by an arbitrary amount is driven by a step motor, and a drive pulse for bringing the brightness of an observation screen of an endoscope close to a predetermined value. In a case where the control process applied to the step motor is repeatedly performed at regular time intervals, an excitation method switching means for switching the excitation method of the step motor in accordance with the diaphragm state of the movable diaphragm is provided, or An excitation system switching means for switching the excitation system of the step motor in accordance with the brightness of the observation screen is provided, or The excitation scheme over data, characterized in that a excitation method switching means for switching in response to the type of the endoscope.

【0009】[0009]

【実施例】図面を参照して実施例を説明する。図1は内
視鏡1と光源装置兼ビデオプロセッサ20の全体構成を
略示しており、電子式内視鏡1の挿入部の先端には、対
物レンズ2による被写体の結像位置に例えば電荷結合素
子(CCD)からなる固体撮像素子3が配置され、その
観察範囲を照明するための照明用ライトガイドファイバ
バンドル4の射出端に面して、照明光の配光角を広げて
被写体に照射するための照明レンズ5が配置されてい
る。
Embodiments will be described with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows the entire configuration of the endoscope 1 and the light source device / video processor 20. The tip of the insertion portion of the electronic endoscope 1 is, for example, charge-coupled to the imaging position of the object by the objective lens 2. A solid-state imaging device 3 including a device (CCD) is arranged and faces the exit end of an illumination light guide fiber bundle 4 for illuminating the observation range, and illuminates a subject with a wide distribution angle of illumination light. The illumination lens 5 is arranged.

【0010】光源装置兼ビデオプロセッサ20に着脱自
在に接続される内視鏡1のコネクタ部6には、固体撮像
素子3に入出力される信号を伝達する信号線を光源装置
兼ビデオプロセッサ20側に接続するための電気コネク
タ7や、ライトガイドファイババンドル4の入射端など
が配置されている。
In the connector section 6 of the endoscope 1 which is detachably connected to the light source device / video processor 20, a signal line for transmitting a signal input / output to / from the solid-state image pickup device 3 is provided on the light source device / video processor 20 side. An electrical connector 7 for connecting to the light guide fiber bundle 4 and an incident end of the light guide fiber bundle 4 are arranged.

【0011】光源装置兼ビデオプロセッサ20内には、
固体撮像素子3から送られてくる映像信号を処理するた
めの映像信号処理部21の他、ライトガイドファイババ
ンドル4に供給する照明光を発生するための光源ランプ
22などが設けられている。映像信号処理部21の出力
端にはTVモニタ49が接続され、内視鏡観察像がこの
TVモニタ49に表示される。
In the light source device / video processor 20,
In addition to a video signal processing unit 21 for processing a video signal sent from the solid-state image sensor 3, a light source lamp 22 for generating illumination light to be supplied to the light guide fiber bundle 4 and the like are provided. A TV monitor 49 is connected to the output end of the video signal processing unit 21, and an endoscopic observation image is displayed on the TV monitor 49.

【0012】ライトガイドファイババンドル4の入射端
と光源ランプ22との間には、光源ランプ22から放射
された照明光をライトガイドファイババンドル4の入射
端面に収束させるための集光レンズ24が配置されてい
る。
A condenser lens 24 for converging the illumination light emitted from the light source lamp 22 to the incident end surface of the light guide fiber bundle 4 is arranged between the incident end of the light guide fiber bundle 4 and the light source lamp 22. Has been done.

【0013】また、光源ランプ22と集光レンズ24と
の間には、その間の照明光路を任意量遮ってライトガイ
ドファイババンドル4に入射する照明光線束の面積を変
えることができるように可動絞り25が配置されてお
り、この可動絞り25はステップモータ26によって駆
動される。
A movable diaphragm is arranged between the light source lamp 22 and the condenser lens 24 so that the illumination light path between them can be blocked by an arbitrary amount to change the area of the bundle of illumination light rays incident on the light guide fiber bundle 4. 25 is arranged, and the movable diaphragm 25 is driven by a step motor 26.

【0014】23は、いわゆるRGB面順次撮像用の照
明を行うために、赤(R)、緑(G)、青(B)の三色
のフィルタを順に照明光路中に挿入するように、一定速
度で回転駆動されるRGB回転フィルタである。
The reference numeral 23 is fixed so that filters for three colors of red (R), green (G) and blue (B) are sequentially inserted in the illumination optical path in order to perform illumination for so-called RGB sequential image pickup. It is an RGB rotary filter that is rotationally driven at a speed.

【0015】光源ランプ22を駆動するランプ制御回路
27、可動絞り25を駆動する絞り駆動回路28、及び
RGB回転フィルタ23を駆動する回転フィルタ駆動回
路29などは、光源装置兼ビデオプロセッサ20内に設
けられたマイコン(マイクロコンピュータ)制御部30
によって動作が制御される。
A lamp control circuit 27 for driving the light source lamp 22, a diaphragm drive circuit 28 for driving the movable diaphragm 25, a rotary filter drive circuit 29 for driving the RGB rotary filter 23, etc. are provided in the light source device / video processor 20. Controlled microcomputer 30
The operation is controlled by.

【0016】図2は可動絞り25を示しており、薄板を
U字状の断面に折り曲げて、その底面中央に連結した回
転軸251を照明光軸に対して垂直に配置し、ステップ
モータ26により回転駆動されるようになっている。
FIG. 2 shows a movable diaphragm 25. A thin plate is bent into a U-shaped cross section, and a rotary shaft 251 connected to the center of the bottom surface of the movable diaphragm 25 is arranged perpendicularly to the illumination optical axis. It is designed to be rotated.

【0017】図3は、可動絞り25を照明光軸方向から
見た状態を示しており、図3に示されるように、可動絞
り25の板面が照明光軸と平行になっている時は照明光
路Lはほとんど遮られない。
FIG. 3 shows the movable diaphragm 25 seen from the direction of the illumination optical axis. As shown in FIG. 3, when the plate surface of the movable diaphragm 25 is parallel to the illumination optical axis. The illumination optical path L is hardly blocked.

【0018】この状態から、ステップモータ26により
駆動される可動絞り25の回転角に対応して照明光路L
が次第に遮られて、ライトガイドファイババンドル4に
入射する照明光線束が減らされる。
From this state, the illumination optical path L corresponds to the rotation angle of the movable diaphragm 25 driven by the step motor 26.
Are gradually blocked, and the illumination light flux incident on the light guide fiber bundle 4 is reduced.

【0019】図4は絞り駆動回路28を示しており、パ
ルス制御回路部281とモータ駆動回路部282とを含
んでいる。そのうち、パルス制御回路部281は、後述
する入出力ポート41を介してマイコン制御部30か
ら、2相励磁か1−2相励磁かの励磁方式の切り換え指
示信号と、可動絞り25を閉じるための正転又は開くた
めの逆転のいずれかを指示する指示信号と駆動パルス信
号とを受けて、ステップモータ26に与える駆動パルス
を設定する。そしてモータ駆動回路部282は、パルス
制御回路部281から入力されるパルス信号にしたがっ
て、ステップモータ26を駆動するための駆動パルスを
出力する。
FIG. 4 shows the diaphragm drive circuit 28, which includes a pulse control circuit unit 281 and a motor drive circuit unit 282. Among them, the pulse control circuit unit 281 outputs a switching instruction signal for switching the excitation method between two-phase excitation and 1-2-phase excitation from the microcomputer control unit 30 via an input / output port 41 described later, and for closing the movable diaphragm 25. A drive pulse to be given to the step motor 26 is set by receiving an instruction signal instructing either normal rotation or reverse rotation for opening and a drive pulse signal. Then, the motor drive circuit unit 282 outputs a drive pulse for driving the step motor 26 in accordance with the pulse signal input from the pulse control circuit unit 281.

【0020】図5は、マイコン制御部30とその周辺を
示しており、マイコン制御部30では、演算処理を行う
ための中央演算装置(CPU)31に接続されたシステ
ムバス32に、プログラムなどを格納した読み出し専用
メモリ(ROM)33、ランダムアクセスメモリ(RA
M)34及びリアルタイムクロック(RTC)35など
が接続されている。
FIG. 5 shows the microcomputer control unit 30 and its peripherals. In the microcomputer control unit 30, programs and the like are stored in a system bus 32 connected to a central processing unit (CPU) 31 for performing arithmetic processing. Stored read-only memory (ROM) 33, random access memory (RA
M) 34 and a real time clock (RTC) 35 are connected.

【0021】また、システムバス32に接続されたCR
Tコントーラ(CRTC)37を通して、ビデオ用ラン
ダムアクセスメモリ(ビデオRAM)36に格納された
表示用文字データと、映像信号処理部21から出力され
る映像データとが合成されてTVモニタ49に出力され
る。
A CR connected to the system bus 32
Through the T controller (CRTC) 37, the display character data stored in the video random access memory (video RAM) 36 and the video data output from the video signal processing unit 21 are combined and output to the TV monitor 49. It

【0022】光源装置兼ビデオプロセッサ20のパネル
スイッチ201、光源ランプ22を制御するためのラン
プ制御回路27及び外部のキーボード202は、各々入
出力ポート38,39及び40を介してシステムバス3
2に接続されている。
The panel switch 201 of the light source device / video processor 20, the lamp control circuit 27 for controlling the light source lamp 22, and the external keyboard 202 are connected to the system bus 3 via the input / output ports 38, 39 and 40, respectively.
Connected to 2.

【0023】パネルスイッチ201には、可動絞り25
を動作させることによって行われる観察画面の明るさ調
節を、自動または手動のいずれで行うかを選択する自/
手切り換えスイッチや、観察画面の明るさを例えば
「1」から「10」の10段階の明るさ指数によって調
整するための、明るさアップスイッチとダウンスイッチ
などが配置されている。
The panel switch 201 includes a movable diaphragm 25.
Select whether to automatically or manually adjust the brightness of the observation screen by operating
A hand changeover switch, a brightness up switch and a down switch for adjusting the brightness of the observation screen with a brightness index of 10 steps from "1" to "10" are arranged.

【0024】絞り駆動回路28への信号出力は入出力ポ
ート41を介して行われ、映像信号処理部21から取り
出された観察画面の明るさを示す輝度信号が、アナログ
デジタル変換器42において例えば0〜255の範囲で
デジタル信号に変換されてマイコン制御部30に入力さ
れる。
The signal output to the diaphragm drive circuit 28 is performed via the input / output port 41, and the brightness signal indicating the brightness of the observation screen extracted from the video signal processing unit 21 is, for example, 0 in the analog-digital converter 42. It is converted into a digital signal in the range of up to 255 and input to the microcomputer control unit 30.

【0025】また、内視鏡1のコネクタ部6を光源装置
兼ビデオプロセッサ20に接続することにより、内視鏡
1内に配置されているメモリ9が入出力ポート43を介
してマイコン制御部30に接続される。メモリ9には、
その内視鏡1の種類その他その内視鏡固有のデータが格
納されている。
By connecting the connector section 6 of the endoscope 1 to the light source device / video processor 20, the memory 9 arranged in the endoscope 1 is connected to the microcomputer control section 30 via the input / output port 43. Connected to. In the memory 9,
The type of the endoscope 1 and other data unique to the endoscope are stored.

【0026】また、その入出力ポート43に接続された
ディップスイッチ11は、手動でオン/オフさせること
によって、入出力ポート43の入力端をハイレベル又は
ローレベルに切り換えることができるように設けられて
いる。
The DIP switch 11 connected to the input / output port 43 is provided so that the input end of the input / output port 43 can be switched to a high level or a low level by manually turning it on / off. ing.

【0027】図6は、パネルスイッチ201のスイッチ
によって調整される観察画面の「1」から「10」の1
0段階の明るさ指数に対応させるようにROM33に格
納された参照値を示しており、マイコン制御部30内で
はこのように1〜10の明るさ指数が16〜161の参
照値に変換される。
FIG. 6 shows the observation screen adjusted from 1 to 10 by the switch of the panel switch 201.
The reference value stored in the ROM 33 is shown so as to correspond to the 0-level brightness index, and the brightness index of 1 to 10 is thus converted into the reference value of 16 to 161 in the microcomputer control unit 30. .

【0028】図7は、U型の可動絞り25を用いた場合
の、ステップモータ26の回転角θと内視鏡の観察映像
の輝度信号値(A/D出力値)との関係を示している。
ここで、輝度信号値と参照値を比較する場合、その許容
幅を±B(即ち、輝度信号値が参照値±Bであれば、参
照値と一致したとみなす)、一回の制御毎のステップモ
ータ26の回転角をΔθ、図7の曲線y=f(θ)の各
点での接線の傾きをdy/dθとし、ステップモータ2
6の駆動系に遅れがないとすると、図8から、 (dy/dθ)Δθ≦2B ∴dy/dθ≦2B/Δθ……(a) であれば、可動絞り25はハンチングを起こさないこと
になる。
FIG. 7 shows the relationship between the rotation angle θ of the step motor 26 and the luminance signal value (A / D output value) of the observation image of the endoscope when the U-shaped movable diaphragm 25 is used. There is.
Here, when comparing the luminance signal value and the reference value, the permissible range is ± B (that is, if the luminance signal value is the reference value ± B, it is considered to match the reference value), The rotation angle of the step motor 26 is Δθ, and the inclination of the tangent line at each point of the curve y = f (θ) in FIG. 7 is dy / dθ.
Assuming that there is no delay in the drive system of No. 6, from FIG. 8, if (dy / dθ) Δθ ≦ 2B ∴dy / dθ ≦ 2B / Δθ (a), the movable diaphragm 25 does not cause hunting. Become.

【0029】図7に示されるように、y=f(θ)の曲
線が、単調減少で上に凸の曲線の場合には、θが大きく
なるにつれてdy/dθの値が大きくなり、上記の
(a)式を満たさなくなる可能性がある。
As shown in FIG. 7, when the curve of y = f (θ) is a curve that is monotonically decreasing and convex upward, the value of dy / dθ increases as θ increases, and There is a possibility that the formula (a) will not be satisfied.

【0030】そこでその時は、ステップモータ26の励
磁方式を2相励磁から1パルスあたりの回転角度が半分
になる1−2相励磁に切り換えてΔθの値を1/2に
し、それによって2B/Δθの値を2倍にして、(a)
式を満たすようにする。
Then, at that time, the excitation method of the step motor 26 is switched from the two-phase excitation to the one-two phase excitation in which the rotation angle per pulse is halved, and the value of Δθ is halved, whereby 2B / Δθ. Double the value of (a)
Try to satisfy the formula.

【0031】具体的には、一回にモータに与えるパルス
数を1(P=1)とし、その時、2相励磁でΔθ=0.
5[deg]であるとする。また、B=1とすると、(a)
式の右辺の値は、2B/Δθ=4となる。
Specifically, the number of pulses given to the motor at one time is set to 1 (P = 1), and at that time, Δθ = 0.
It is assumed to be 5 [deg]. If B = 1, then (a)
The value on the right side of the equation is 2B / Δθ = 4.

【0032】図7のy=f(θ)の曲線からdy/dθ
を求めるとθ>15[deg]の範囲ではおおよそdy/d
θ>4になっている。また、偶然であるがdy/dθ<
8になっている。即ち、この範囲では(a)式を満足し
ていない。
From the curve of y = f (θ) in FIG. 7, dy / dθ
Is calculated to be approximately dy / d in the range of θ> 15 [deg]
θ> 4. In addition, dy / dθ <
It is 8. That is, the expression (a) is not satisfied in this range.

【0033】そこで、θ>15[deg]の範囲ではステッ
プモータ26の励磁方式を1−2相励磁にして、Δθ=
0.25[deg]にしてやれば2B/Δθ=8になり、θ
>15[deg]の範囲においても(a)式を満たすように
なる。
Therefore, in the range of θ> 15 [deg], the excitation method of the step motor 26 is set to 1-2 phase excitation, and Δθ =
If it is set to 0.25 [deg], 2B / Δθ = 8, and θ
The expression (a) is satisfied even in the range of> 15 [deg].

【0034】図9は、マイコン制御部30のROM33
に格納されたメインプログラムの内容を示しており、S
は処理ステップを示す。ここでは、所定の初期設定を行
ったあと(S1)、パネルスイッチ201によって設定
された処理(S2)、キーボード202からの入力処理
(S3)、ランプ制御回路27関連の処理(S4)、内
視鏡1側に関連する処理(S5)、日付及び時刻等の表
示の処理(S6)及びその他の処理(S7)を順に繰り
越す。
FIG. 9 shows the ROM 33 of the microcomputer controller 30.
Shows the contents of the main program stored in
Indicates a processing step. Here, after performing a predetermined initial setting (S1), a process set by the panel switch 201 (S2), an input process from the keyboard 202 (S3), a process related to the lamp control circuit 27 (S4), an internal view. The process related to the mirror 1 side (S5), the process of displaying date and time etc. (S6) and the other process (S7) are carried forward in order.

【0035】図10及び図11は、内視鏡観察画面の明
るさを常に設定された明るさ指数に対応したものに自動
調整するために、可動絞り25を駆動するステップモー
タ26の動作制御をするための制御フロー図であり、例
えば0.03秒に一回の間隔で定期的に行われる割り込
み処理によって制御される。
FIGS. 10 and 11 show the operation control of the step motor 26 for driving the movable diaphragm 25 in order to automatically adjust the brightness of the endoscopic observation screen to a value corresponding to the set brightness index. FIG. 6 is a control flow chart for performing the control, which is controlled by, for example, interrupt processing that is periodically performed at intervals of 0.03 seconds.

【0036】ここでは、ステップモータ26に与える駆
動パルス数を数えるカウンタをc、ステップモータ26
に一回の制御処理で与えるパルス数をP、ステップモー
タ26の励磁方式を表す変数をu2とし、u2=0は2
相励磁、u2=1は1−2相励磁を示すものとする。
Here, a counter for counting the number of drive pulses given to the step motor 26 is c, and the step motor 26 is
P is the number of pulses given in one control process, and u2 is a variable representing the excitation method of the step motor 26, and u2 = 0 is 2
Phase excitation, u2 = 1 indicates 1-2 phase excitation.

【0037】ステップモータ26の回転角θと駆動パル
ス数を数えるカウンタcと、ライトガイドファイババン
ドル4への入射光量との関係は図12に示されるとおり
とする。また、dy/dθ=2B/Δθが成立するとき
のcの値をNとする。
The relationship between the rotation angle θ of the step motor 26, the counter c that counts the number of drive pulses, and the amount of light incident on the light guide fiber bundle 4 is as shown in FIG. Further, the value of c when dy / dθ = 2B / Δθ holds is set to N.

【0038】この制御では、カウンタcの値はステップ
モータ26の回転角と対応しているので、まずcがNよ
り大きいかどうかを判定し(S11)、続いて励磁方式
を判定する(S12,S15)。
In this control, since the value of the counter c corresponds to the rotation angle of the step motor 26, it is first determined whether c is larger than N (S11), and then the excitation method is determined (S12, S15).

【0039】そして、cがNより大きいときは2相励磁
では(a)式を満足しないので、2相励磁の時(u2=
0)はu2=1にして励磁方式を1−2相励磁に変更す
る(S12〜S14)。cがNより大きくて元々1−2
相励磁のときは励磁方式は変更しない。
When c is larger than N, the equation (a) is not satisfied in the two-phase excitation, so that in the two-phase excitation (u2 =
In 0), u2 = 1 is set and the excitation method is changed to 1-2 phase excitation (S12 to S14). c is larger than N and originally 1-2
The excitation method is not changed during phase excitation.

【0040】cがNより大きくないときは2相励磁によ
って(a)式を満足するので、1−2相励磁の時(u2
=1)はu2=0にして励磁方式を2相励磁に変更する
(S15〜S17)。cがNより大きくなくて元々2相
励磁のときは励磁方式は変更しない。
When c is not larger than N, the expression (a) is satisfied by the two-phase excitation.
(1) sets u2 = 0 and changes the excitation method to two-phase excitation (S15 to S17). When c is not larger than N and originally two-phase excitation is used, the excitation method is not changed.

【0041】このようにして励磁方式を決定したら、映
像信号処理部21から輝度信号を入力して(S18)、
その輝度信号値を明るさ指数に基づく参照値と比較する
(S19)。そして、その差が許容範囲に入っていて観
察画面の明るさが明るさ指数に適合した状態であれば、
そのまま割り込み処理を終了する(S20)。
When the excitation method is determined in this way, a luminance signal is input from the video signal processing section 21 (S18),
The brightness signal value is compared with a reference value based on the brightness index (S19). Then, if the difference is within the allowable range and the brightness of the observation screen matches the brightness index,
The interrupt process is terminated as it is (S20).

【0042】輝度信号値と参照値との差が許容値より大
きい場合には、輝度信号値が参照値に比べて大きいのか
小さいのかを判定し(S21)、輝度信号値の方が大き
い時は可動絞り25を閉じ方向に駆動するために絞り駆
動回路28に正転信号を送って(S22)、カウンタc
のカウント数に、2相励磁のときは2Pを加算し、1−
2相励磁のときはPを加算する(S23)。
When the difference between the brightness signal value and the reference value is larger than the allowable value, it is judged whether the brightness signal value is larger or smaller than the reference value (S21). A normal rotation signal is sent to the diaphragm drive circuit 28 to drive the movable diaphragm 25 in the closing direction (S22), and the counter c
2P is added to the number of counts of 2 phase excitation, and 1-
In the case of two-phase excitation, P is added (S23).

【0043】輝度信号の方が参照値より小さい時は、可
動絞り25を開き方向に駆動するために絞り駆動回路2
8に逆転信号を送って(S24)、カウンタcのカウン
ト数から、2相励磁のときは2Pを減算し、1−2相励
磁のときはPを減算する(S25)。
When the luminance signal is smaller than the reference value, the diaphragm drive circuit 2 drives the movable diaphragm 25 in the opening direction.
A reverse rotation signal is sent to 8 (S24), and 2P is subtracted from the count number of the counter c in the case of two-phase excitation, and P is subtracted from the number of 1-2 phase excitation (S25).

【0044】そして最後に、所定の複数の駆動パルス
(例えばパルス数P=3)を絞り駆動回路28に与えて
(S26)、割り込み処理を終了する。このようにする
ことによって、可動絞り25を次第に閉じていく場合に
はステップモータ26の励磁方式が途中で2相励磁から
1−2相励磁に切り換わるので、ハンチングを起こすこ
となく自動調光を行うことができる。
Finally, a predetermined plurality of drive pulses (for example, the number of pulses P = 3) are given to the diaphragm drive circuit 28 (S26), and the interrupt processing is finished. By doing so, when the movable diaphragm 25 is gradually closed, the excitation method of the step motor 26 is switched from the two-phase excitation to the one-two-phase excitation on the way, so that automatic dimming can be performed without causing hunting. It can be carried out.

【0045】ただし、可動絞り25として図13及び図
14に示されるような断面がI字型のものを用いると、
図15に示されるように、y=g(θ)の曲線は単調減
少でおおよそ下に凸の形であり、θが小さいほどdy/
dθの値が大きくなる。
However, if the movable diaphragm 25 has an I-shaped cross section as shown in FIGS. 13 and 14,
As shown in FIG. 15, the curve of y = g (θ) has a monotonically decreasing shape and has a substantially convex shape. As θ decreases, dy /
The value of dθ becomes large.

【0046】したがってこのようなI字状断面の可動絞
り25を用いる場合は、S11〜S17の制御ステップ
において、U字状断面の場合とは逆に、θがある値より
小さいときに1−2相励磁とし、θがそれより大きいと
きに2相励磁とする。
Therefore, when the movable diaphragm 25 having such an I-shaped cross section is used, in the control steps of S11 to S17, contrary to the case of the U-shaped cross section, when θ is smaller than a certain value, 1-2 Phase excitation is performed, and when θ is larger than that, two-phase excitation is performed.

【0047】図16は、第2の実施例の制御処理フロー
図であり、基本的には第1の実施例と同じである。可動
絞り25としては、断面形状がU字状のものを用いた場
合を示している。
FIG. 16 is a control processing flow chart of the second embodiment, which is basically the same as that of the first embodiment. The movable diaphragm 25 is shown to have a U-shaped cross section.

【0048】輝度信号値が参照値の最小値(図7の場合
REFmin =16)よりある程度小さい場合には、可動
絞り25を開く方向の動作だけになり、そこで可動絞り
25を静止させることはない。したがって、ハンチング
の発生はないので、カウンタcの値に関係なく反応の速
い2相励磁でステップモータ26を駆動してさしつかえ
ない。
When the luminance signal value is smaller than the minimum reference value (REFmin = 16 in FIG. 7) to some extent, only the operation of opening the movable diaphragm 25 is performed, and the movable diaphragm 25 is not stopped there. . Therefore, since hunting does not occur, the step motor 26 can be driven by two-phase excitation having a fast reaction regardless of the value of the counter c.

【0049】そこでこの制御処理では、先ず輝度信号を
入力してから(S31)カウンタcの値をNと比較し
(S32)、cがNより大きくないときは第1の実施例
と同様に2相励磁にしている(S37〜S39)。
Therefore, in this control process, the luminance signal is first input (S31), the value of the counter c is compared with N (S32), and when c is not larger than N, the same as in the first embodiment. Phase excitation is used (S37 to S39).

【0050】しかし、cがNより大きいときは、輝度信
号値を参照値の最小値より小さいある定数Mと比較し
(S33)、輝度信号値のほうがMより大きいときは第
1の実施例と同様にして1−2相励磁にしている(S3
4〜S36)が、輝度信号値がM以下のときは、S33
からS37に移行させて2相励磁にしている。
However, when c is larger than N, the luminance signal value is compared with a constant M smaller than the minimum reference value (S33), and when the luminance signal value is larger than M, the first embodiment is used. Similarly, 1-2 phase excitation is performed (S3
4 to S36), if the luminance signal value is M or less, S33
To S37, the two-phase excitation is performed.

【0051】励磁方式が決まったら、S40で輝度信号
値と参照値の大小を比較し、その後の制御処理は図11
に示される第1の実施例の制御処理の後半部分S20〜
S26と同じである。
When the excitation method is determined, the magnitude of the luminance signal value and the reference value are compared in S40, and the control process thereafter is shown in FIG.
Second half S20 of the control process of the first embodiment shown in FIG.
It is the same as S26.

【0052】なおこの実施例の場合も、I字状断面の可
動絞り25を用いる場合は、U字状断面の場合とは逆
に、θがある値より小さいときに1−2相励磁とし、θ
がそれより大きいときに2相励磁とし、輝度信号値が参
照値の最大値(図15の場合REFmax =161)より
大きいときは全て2相励磁にする。
Also in this embodiment, when the movable diaphragm 25 having an I-shaped cross section is used, contrary to the case of the U-shaped cross section, 1-2 phase excitation is performed when θ is smaller than a certain value. θ
Is larger than that, two-phase excitation is performed, and when the luminance signal value is larger than the maximum reference value (REFmax = 161 in FIG. 15), all two-phase excitation is performed.

【0053】図17は、第3の実施例を説明するための
線図であり、内視鏡の観察映像の輝度信号値yは、同じ
被写体に対して同じ距離から観察をしても、内視鏡の種
類A,B,Cによって相違する。これは、対物レンズ2
のFナンバーやライトガイドファイババンドル4の本数
が内視鏡の機種によって異なるからである。図17にお
いて、Aは例えば大腸用の内視鏡、Cは気管支用の内視
鏡である。
FIG. 17 is a diagram for explaining the third embodiment. Even if the luminance signal value y of the observation image of the endoscope is the same as that of the same subject observed from the same distance, It depends on the type A, B, and C of the endoscope. This is the objective lens 2
This is because the F number and the number of light guide fiber bundles 4 vary depending on the model of the endoscope. In FIG. 17, A is an endoscope for the large intestine, and C is an endoscope for the bronchus.

【0054】このような例の場合、気管支用内視鏡Cの
場合は、ステップモータ26がどの様な角度にあっても
dy/dθの値が小さいので、常に2相励磁で駆動して
もハンチングは発生しない。
In the case of such an example, in the case of the bronchoscope C, the value of dy / dθ is small regardless of the angle of the step motor 26, so that the step motor 26 is always driven by two-phase excitation. Hunting does not occur.

【0055】そこで、第3の実施例においては、内視鏡
1内のメモリ9からその内視鏡の種類をマイコン制御部
30に読み込んで、内視鏡Cの場合は2相励磁のみでス
テップモータ26を駆動し、内視鏡A又はBの場合には
第1の実施例又は第2の実施例により、2相励磁と1−
2相励磁を切り換えて駆動するようにする。
Therefore, in the third embodiment, the type of the endoscope is read from the memory 9 in the endoscope 1 into the microcomputer control unit 30, and in the case of the endoscope C, only the two-phase excitation is performed. The motor 26 is driven, and in the case of the endoscope A or B, two-phase excitation and 1-
Two-phase excitation is switched to drive.

【0056】[0056]

【発明の効果】本発明によれば、可動絞りを駆動するス
テップモータの励磁方式を、可動絞りの絞り状態、観察
画面の明るさ、又は内視鏡の種類に対応して切り換える
ようにしたことにより、使用状態に対応して、可動絞り
がハンチングを起こさない範囲でその応答速度をできる
限り速くすることができる。
According to the present invention, the excitation method of the step motor for driving the movable diaphragm is switched according to the diaphragm state of the movable diaphragm, the brightness of the observation screen, or the type of endoscope. Thus, the response speed can be made as fast as possible within the range in which the movable diaphragm does not cause hunting, depending on the usage state.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例の全体構成を示す略示図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of an embodiment.

【図2】断面形状がU字状の可動絞りの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a movable diaphragm having a U-shaped cross section.

【図3】断面形状がU字状の可動絞りの正面図である。FIG. 3 is a front view of a movable diaphragm having a U-shaped cross section.

【図4】実施例の絞り駆動回路のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of a diaphragm driving circuit according to an embodiment.

【図5】実施例の制御回路のブロック図である。FIG. 5 is a block diagram of a control circuit according to an embodiment.

【図6】実施例の明るさ指数と参照値との対応関係を示
す図表である。
FIG. 6 is a chart showing a correspondence relationship between a brightness index and a reference value according to the embodiment.

【図7】U字状断面の可動絞りを用いた場合のステップ
モータの回転角と輝度信号値との関係示す実施例の特性
線図である。
FIG. 7 is a characteristic diagram of an example showing a relationship between a rotation angle of a step motor and a luminance signal value when a movable diaphragm having a U-shaped cross section is used.

【図8】U字状断面の可動絞りを用いた場合のステップ
モータの回転角と輝度信号値との関係示す実施例の特性
線図である。
FIG. 8 is a characteristic diagram of an example showing a relationship between a rotation angle of a step motor and a luminance signal value when a movable diaphragm having a U-shaped cross section is used.

【図9】第1の実施例の制御処理フロー図である。FIG. 9 is a control processing flowchart of the first embodiment.

【図10】第1の実施例の制御処理フロー図である。FIG. 10 is a control processing flowchart of the first embodiment.

【図11】第1の実施例の制御処理フロー図である。FIG. 11 is a control processing flowchart of the first embodiment.

【図12】第1の実施例のステップモータの回転角θと
カウンタ値cとライトガイドファイババンドルへの入射
光量との関係を示す図表である。
FIG. 12 is a table showing the relationship among the rotation angle θ of the step motor, the counter value c, and the amount of light incident on the light guide fiber bundle of the first embodiment.

【図13】断面形状がI字状の可動絞りの斜視図であ
る。
FIG. 13 is a perspective view of a movable aperture stop having an I-shaped cross section.

【図14】断面形状がI字状の可動絞りの正面図であ
る。
FIG. 14 is a front view of a movable aperture stop having an I-shaped cross section.

【図15】I字状断面の可動絞りを用いた場合のステッ
プモータの回転角と輝度信号値との関係示す実施例の特
性線図である。
FIG. 15 is a characteristic diagram of an example showing a relationship between a rotation angle of a step motor and a luminance signal value when a movable diaphragm having an I-shaped cross section is used.

【図16】第2の実施例の制御処理フロー図である。FIG. 16 is a control processing flowchart of the second embodiment.

【図17】第3の実施例を説明するための内視鏡の種類
別のステップモータ回転角と輝度信号値との関係を示す
特性線図である。
FIG. 17 is a characteristic diagram showing the relationship between the step motor rotation angle and the brightness signal value for each type of endoscope for explaining the third embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 内視鏡 25 可動絞り 26 ステップモータ 30 マイコン制御部 1 endoscope 25 movable diaphragm 26 step motor 30 Microcomputer control unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−31115(JP,A) 特開 平3−11407(JP,A) 特開 平2−89033(JP,A) 特開 昭64−48014(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 23/26 A61B 1/04 362 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-1-31115 (JP, A) JP-A-3-11407 (JP, A) JP-A-2-89033 (JP, A) JP-A-64- 48014 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G02B 23/26 A61B 1/04 362

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】光源ランプと内視鏡のライトガイド入射端
面との間において照明光路を任意量遮ることができる可
動絞りをステップモータによって駆動するようにした内
視鏡用光源装置の絞り制御装置であって、内視鏡の観察
画面の明るさを所定値に近づけるための駆動パルスを上
記ステップモータに与える制御処理を一定の時間間隔で
繰り返し行うものにおいて、上記ステップモータで駆動されることによる上記可動絞
りの変位領域において上記ステップモータを2相励磁に
しても上記可動絞りの動作にハンチングが発生しない無
ハンチング領域を予め設定すると共に、 上記ステップモ
ータの励磁方式を上記可動絞りの絞り状態に対応して切
り換える励磁方式切り換え手段を設けて、上記ステップ
モータの励磁方式を、上記無ハンチング領域内では2相
励磁、上記無ハンチング領域外では1−2相励磁に切り
換えるようにしたことを特徴とする内視鏡用光源装置の
絞り制御装置。
1. A diaphragm control device for a light source device for an endoscope, wherein a step motor drives a movable diaphragm capable of blocking an illumination optical path between a light source lamp and an end face of a light guide of an endoscope by an arbitrary amount. In the case where the control process of giving a drive pulse for making the brightness of the observation screen of the endoscope close to a predetermined value to the step motor is repeatedly performed at a constant time interval, by being driven by the step motor, Above movable diaphragm
2 step excitation of the above step motor in the displacement region
However, hunting does not occur in the operation of the movable diaphragm.
The hunting area is set in advance, and the excitation method switching means for switching the excitation method of the step motor in accordance with the diaphragm state of the movable diaphragm is provided ,
Set the motor excitation method to 2 phases within the above hunting-free area.
Excitation, switch to 1-2 phase excitation outside the above hunting-free area
A diaphragm control device for a light source device for an endoscope, characterized in that it is replaced .
【請求項2】光源ランプと内視鏡のライトガイド入射端
面との間において照明光路を任意量遮ることができる可
動絞りをステップモータによって駆動するようにした内
視鏡用光源装置の絞り制御装置であって、内視鏡の観察
画面の明るさを所定値に近づけるための駆動パルスを上
記ステップモータに与える制御処理を一定の時間間隔で
繰り返し行うものにおいて、上記ステップモータにより上記可動絞りが駆動されて変
化する上記観察画面の明るさの可変領域において上記ス
テップモータを2相励磁にしても上記可動絞りの動作に
ハンチングが発生しない無ハンチング領域を予め設定す
ると共に、 上記ステップモータの励磁方式を上記観察画
面の明るさに対応して切り換える励磁方式切り換え手段
を設けて、上記ステップモータの励磁方式を、上記無ハ
ンチング領域内では2相励磁、上記無ハンチング領域外
では1−2相励磁に切り換えるようにしたことを特徴と
する内視鏡用光源装置の絞り制御装置。
2. A diaphragm control device for a light source device for an endoscope, wherein a step motor drives a movable diaphragm capable of blocking an illumination light path by an arbitrary amount between a light source lamp and a light guide entrance end face of the endoscope. In the one in which a control pulse for giving a drive pulse for bringing the brightness of the observation screen of the endoscope close to a predetermined value is repeatedly performed at a constant time interval, the movable diaphragm is driven by the step motor. Being weird
In the variable area of the brightness of the observation screen
Even if the step motor is two-phase excitation,
Pre-set a non-hunting area where hunting does not occur
In addition, an excitation method switching means for switching the excitation method of the step motor according to the brightness of the observation screen is provided to change the excitation method of the step motor to the
2-phase excitation in the hunting area, outside the hunting area
Then, the aperture control device of the light source device for an endoscope is characterized in that it is switched to 1-2 phase excitation .
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