JP3493127B2 - 電子内視鏡光量制御装置 - Google Patents

Description

【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光量制御
装置、特に遮光期間を利用しながら撮像素子に蓄積され
る全画素を読み出す全画素読出し方式を実行する電子内
視鏡で、上記遮光期間の設定により生じる光量不足を補
うための光量制御の内容に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子内視鏡装置では、固体撮像素子とし
て例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）が用いられ
ており、このＣＣＤにおいては光電変換素子により画素
単位で蓄積される電荷を読み出すことにより、画像信号
（ビデオ信号）が得られるように構成される。そして、
例えば同時式の電子内視鏡装置では、上記ＣＣＤの上面
に、画素単位で色フィルタが配置され、これによってカ
ラー画像が得られる。

【０００３】図６には、上記の色フィルタの配列状態が
示されており、図示されるように、ＣＣＤ１の撮像面に
は、例えば偶数ラインにＭｇ（マゼンタ）、Ｃｙ（シア
ン）の画素、奇数ラインにＧ（グリーン）、Ｙｅ（イエ
ロー）の画素が配列される。このＣＣＤ１では、これら
の色フィルタを介して画素単位の蓄積電荷（画素信号）
が得られる。

【０００４】そして、従来の色差線順次混合読出し方式
によれば、上下ラインの画素の蓄積電荷が加算混合され
て読み出される。例えば、１回目の露光時に０ラインと
１ラインの混合信号、２ラインと３ラインの混合信号、
…というような奇数（Ｏｄｄ）フィールドのビデオ信号
が読み出され、２回目の露光時に１ラインと２ラインの
混合信号、３ラインと４ラインの混合信号、…というよ
うな偶数（Ｅｖｅｎ）フィールドのビデオ信号が読み出
される。従って、ＣＣＤ１の２ラインの混合信号がフィ
ールド画像の１ラインの信号となり、１回の露光で奇数
又は偶数の１フィールドのデータが得られることにな
る。

【０００５】図７には、上記ＣＣＤ１から読み出される
信号の動作が示されており、電子内視鏡装置では、図
（Ａ）に示されるように、1/60秒（垂直同期期間）毎の
Ｏ（Ｏｄｄ）／Ｅ（Ｅｖｅｎ）信号（フィールド信号）
に基づいて奇数フィールドと偶数フィールドを形成して
いる。このため、図（Ｂ）に示されるように、上記1/60
秒の期間中の電子シャッタの蓄積（露光）時間Ｔにより
信号蓄積が行われ、次の1/60秒の期間で蓄積混合信号の
読出しが行われる。この結果、図（Ｃ）に示されるよう
に、奇数（Ｏｄｄ）フィールド信号、偶数（Ｅｖｅｎ）
フィールド信号が得られることになり、例えばｎ−１番
目の奇数フィールド信号は、図６の左側に示した（０＋
１）ライン，（２＋３）ライン，（４＋５）ライン…の
混合信号となり、ｎ番目の偶数フィールド信号は、図６
の右側に示した（１＋２）ライン，（３＋４）ライン…
の混合信号となる。

【０００６】そして、これらの奇数フィールド信号と偶
数フィールド信号は、インターレース走査されて１フレ
ームの画像として形成され、この画像がモニタ上に動画
として表示される。また、内視鏡装置では、操作部にフ
リーズスイッチが配置されており、このフリーズスイッ
チが押されたときには、そのときの静止画が形成、表示
される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記同
時式の電子内視鏡装置においては、上記図７（Ｃ）で示
されるように、１フレーム画像を形成するための奇数フ
ィールド画像と偶数フィールド画像との間に、1/60秒の
時間のずれがあり、この間に内視鏡自体のブレや被観察
体の動き等があると、特に静止画を表示する場合は画質
（解像度、色ずれ等）が低下するという問題があった。

【０００８】そこで、本出願人は所定の遮光期間を設
け、この遮光期間を利用して１回の露光で得られた全画
素のデータを読み出す全画素読出し方式を採用すること
としたが、この遮光期間を設定する例えば遮光板の機械
的（ギヤ等）な応答の遅れにより全画素読出しの対象と
なる期間の露光量が不足するという問題がある。即ち、
データ読出しのための遮光期間では完全な遮光状態が必
要となるので、遮光板はその応答時間を考慮して上記遮
光期間の少し手前で動作させており、この際の応答動作
（完全な遮光に至るまでの動作）で光量不足が生じると
いう不具合がある。

【０００９】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、全画素読出し方式で高画質の画像
を形成するようにした電子内視鏡で、全画素読出し方式
のための遮光機構の応答遅れによる光量不足を良好に補
うことができる電子内視鏡光量制御装置を提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、１回の露光で撮像素子に蓄
積された全画素の信号を読み出す全画素読出し方式と他
の方式を実行する電子内視鏡光量制御装置であって、光
源部からの出射光量を調節するための絞りと、この絞り
の絞り値−出射光量間の特性データを記憶する記憶手段
と、上記全画素読出し方式の実行時に光源からの光を遮
蔽する遮光板を備え、上記全画素読出し方式での全画素
信号を読み出すために露光時フィールドの次のフィール
ド期間を遮光期間として設定し、上記遮光板の応答遅れ
時間を考慮して当該遮光板を上記遮光期間の手前から動
作させる遮光手段と、この遮光手段による遮光動作の応
答遅れに伴う光量不足を補うために、上記記憶手段に格
納された特性データに基づき上記絞りの開口量を変化さ
せ、上記遮光期間の直前の露光時フィールド期間におけ
る光源部からの出射光量を増加させる絞り制御手段と、
を備えたことを特徴とする。請求項２に係る発明は、上
記撮像素子に蓄積された画素を上下ライン（水平ライ
ン）間で混合して出力し、動画を形成する撮像素子出力
時画素混合読出し方式と、１回の露光で上記撮像素子に
蓄積された全画素の信号を上記遮光期間を利用して読み
出し、静止画を形成する全画素読出し方式を備えたこと
を特徴とする。

【００１１】次に、上記全画素読出し方式を静止画形成
時にのみ実行する場合の上記構成の作用を説明する。即
ち、フリーズスイッチが押されたとき、全画素読出し方
式が選択されて静止画が形成される。例えば、所定（１
番目とする）の1/60秒の期間（垂直同期期間）内での露
光（露光時間は任意）により蓄積された電荷は、２番目
の期間（1/60秒）で撮像素子（ＣＣＤ）の奇数ラインが
読み出されて（転送ラインから読み出す）所定のメモリ
に記憶され、３番目（次の露光時）の期間で残りの偶数
ラインが読み出され、これも所定メモリに記憶される。

【００１２】そして、この偶数ラインを読み出せるよう
にするために、上記２番目の期間の光源光が遮光手段に
より遮蔽される。即ち、上記奇数ラインの蓄積電荷を順
次読み出す２番目の期間に、従来のように次の露光の電
荷が蓄積されると、残りの偶数ラインの読出しができな
い。そのため、２番目の期間内での光出力をなくして、
３番目の期間で偶数ラインの蓄積電荷を読み出し、これ
により１回の露光で得られた撮像素子の全画素分の信号
が読み出せるようにする。

【００１３】次に、上記のメモリに最初に記憶された例
えば奇数ラインのビデオ信号は、更に位相調整メモリに
格納されて、1/60秒だけ遅延され、その後に、混合回路
により、奇数ラインと偶数ラインのデータとの間で画素
混合処理が行われる。即ち、この画素混合処理は、結果
としては撮像素子からの信号出力時に行われる撮像素子
出力時画素混合読出し方式と同等の信号を形成するが、
１回の露光で得られたデータに基づいて画素混合を行う
という点で、撮像素子出力時画素混合読出し方式と区別
されるものである。

【００１４】そして、この画素混合信号により奇数及び
偶数のフィールド信号が形成され、これらのビデオ信号
に基づいて静止画が表示される。従って、静止画は１回
の露光で得られた全画素の信号に基づいて形成され、高
画質の画像となる。一方、フリーズスイッチが押されな
い通常時では、撮像素子出力時画素混合読出し方式が選
択されており、従来と同様に撮像素子から読み出された
２つの水平ラインの画素が混合されて出力され、被写体
の動き等を忠実に再現した動画を得ることができる。

【００１５】しかし、上記の静止画のための遮光動作に
おいては、上述したように、例えば遮光板の機械的な応
答遅れにより静止画成形の露光期間で光量不足が生じ
る。そこで本発明の光量制御手段では、記憶手段に格納
されている絞りの絞り値（又はこの絞り値を特定するも
ので、例えば絞り制御電圧）−出射光量間の特性に基づ
き、現在の絞り値に対し光量が所定の割増しとなる絞り
値を読み出し、この絞り値データを上記静止画形成の露
光時に絞り駆動回路へ供給しており、これにより適正光
量を確保した良好な明るさの静止画が得られる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１には、実施形態の一例として
の光量制御装置を用いた電子内視鏡装置の構成が示され
ており、この例の電子内視鏡は静止画につき全画素読出
し方式を実行するものである。図１において、当該装置
はスコープ（電子内視鏡）１０を、画像処理回路を有す
るプロセッサ装置や光源装置に接続する構成となる。こ
のスコープ１０には、その先端部に図６で説明したもの
と同様の色フィルタを備えたＣＣＤ１２が設けられると
共に、光源ランプ１４の光を先端部まで導くためのライ
トガイド１５が配設される。また、スコープ１０の操作
部には、静止画表示のためのフリーズスイッチ１６が設
けられる。

【００１７】上記ＣＣＤ１２には、これを駆動するため
のＣＣＤ駆動回路１８が接続され、この駆動回路１８に
はタイミングジュネレータ１９、各種の制御をするマイ
コン（マイクロコンピュータ）２０が接続され、このマ
イコン２０には上記フリーズスイッチ１６の動作信号が
入力される。上記ＣＣＤ駆動回路１８は、マイコン２０
の制御に基づきタイミング信号を入力し、動画のための
ＣＣＤ出力時画素混合読出し方式と、静止画のための全
画素読出し方式の駆動制御をする。

【００１８】例えば、この全画素読出し方式の場合は、
１回の露光でＣＣＤ１２に蓄積された全画素分の蓄積デ
ータを、奇数ラインと偶数ラインに分け時間的にもずら
して読み出すための２種類のパルスを上記ＣＣＤ駆動回
路１８から供給し、これに基づいてＣＣＤ１２から上記
奇数ラインの信号と偶数ラインの信号を別々に順次読み
出すための制御を行う。なお、ＣＣＤ出力時画素混合読
出し方式では１種類の読出しパルスを各ラインに与え
る。

【００１９】また、上記ＣＣＤ１２の後段には、Ａ／Ｄ
変換器２２を介して全画素読出しのために上記奇数ライ
ンの画像データを記憶する第１メモリ２３、偶数ライン
の画像データを記憶する第２メモリ２４、上記第１メモ
リ２３のデータをそのまま記憶し、読出しのタイミング
を1/60秒だけ遅らせるための位相調整用の第３メモリ２
５、静止画用混合回路２６が設けられる。即ち、ＣＣＤ
１２で得られた全画素信号は、奇数ラインのデータと偶
数ラインのデータに分けられた状態で、それぞれのメモ
リ２３，２４に一旦格納されるが、第１メモリ２３の奇
数ラインデータは1/60秒遅らせることにより、第２メモ
リ２４に格納された偶数ラインデータと同一位相とな
る。

【００２０】これにより、両方の画像データが同時に読
み出せることになり、次段の混合回路２６では、第３メ
モリ２５の奇数ラインの画素データと第２メモリ２４の
偶数ラインの画素データを加算混合（静止画用画素混合
処理）することができる。従って、静止画の場合は、こ
の混合回路２６で従来の色差線順次混合読出し方式と同
等の画素混合信号が形成される。

【００２１】図２には、上述したＣＣＤ１２から混合回
路２６までの回路で形成される静止画データの内容が示
されている。図（Ａ）に示されるように、ＣＣＤ１２で
は、走査線数に対応して、０ラインからＮラインまで水
平ラインが設けられ、この水平ラインの画素データを転
送ラインに転送して読み出すように構成される。そし
て、上記ＣＣＤ１２の奇数ライン（１，３，５…ライ
ン）のデータが図（Ｂ）の第１メモリ２３（及び第３メ
モリ２５）に格納され、偶数ライン（２，４，６…ライ
ン）のデータが図（Ｃ）の第２メモリ２４に格納され
る。

【００２２】これらメモリ２５，２４のデータは、上述
したように混合回路２６によって、図（Ｂ）と図（Ｃ）
のライン同士で画素混合が行われ、図（Ｄ）に示される
ように、０ライン＋１ライン，２ライン＋３ライン，４
ライン＋５ライン…の加算演算データが奇数（Ｏｄｄ）
フィールドデータとして出力される。また、図（Ｃ）の
読出しラインを下側に１ラインずらした状態で（図示Ｃ
1 の位置から読み出す）、図（Ｂ）とライン同士で画素
混合が行われ、図（Ｅ）に示されるように、１ライン＋
２ライン，３ライン＋４ライン，５ライン＋６ライン…
の加算演算データが偶数（Ｅｖｅｎ）フィールドデータ
として出力される。なお、当該例ではＣＣＤ１２のライ
ンの奇数をＯＤＤ、偶数をＥＶＥＮ、インターレース走
査の対象となるフィールドの奇数をＯｄｄ、偶数をＥｖ
ｅｎとして区別する。

【００２３】図１において、上記混合回路２６の後段に
は、動画と静止画を切り替える画像切替え回路２８が設
けられ、この画像切替え回路２８では、そのａ端子に動
画形成のために上記Ａ／Ｄ変換器２２の出力がＬライン
を介して供給され、他方のｂ端子に上記混合回路２６の
出力が与えられており、上記フリーズスイッチ１６が押
された時、マイコン２０の制御によりａ端子からｂ端子
へ切り替えられる。この画像切替え回路２８には、ＤＶ
Ｐ（デジタルビデオプロセッサ）２９が接続されてお
り、このＤＶＰ２９では、従来と同様の画素混合読出し
方式でのカラー信号処理が施され、例えば色差信号や輝
度信号が形成される。

【００２４】このＤＶＰ２９の後段には、奇数フィール
ド及び偶数フィールドのデータを記憶する第４メモリ３
０及び第５メモリ３１、第４メモリ３０側端子と第５メ
モリ３１側端子を切り替える切替え回路３２、Ｄ／Ａ変
換器３３が設けられる。例えば、静止画では上記の第４
メモリ３０に、図２（Ｄ）のデータが色差信号等に変換
された奇数フィールドデータが記憶され、第５メモリ３
１に、図２（Ｅ）のデータが色差信号等に変換された偶
数フィールドデータが記憶される。

【００２５】一方、上記スコープ１０に配設されたライ
トガイド１５に光を供給する光源部では、上記光源ラン
プ１４とライトガイド１５の入射端との間に、出射光量
を調整する絞り３５及び遮光板（遮光手段）３６が配置
される。この遮光板３６は、例えば半円状板を回転させ
る構成とされ、この遮光板３６の回転駆動のために、駆
動回路３８が接続されている。当該例では、この遮光板
３６は、1/60秒毎のサイクルのフィールドＯ／Ｅ信号に
おいて、上記フリーズスイッチ１６が押された後の所定
の1/60秒間だけ光を遮断する。

【００２６】また、上記絞り３５には絞り駆動回路３
９、上記ランプ１４にはランプ駆動回路４０が接続さ
れ、更には光源部からの出射光量を測定するための光セ
ンサ（フォトトランジスタ）４２が設けられると共に、
上記光源部からの出射光量と絞り値の関係を示すテーブ
ルデータ（特性データ）を記憶する特性用メモリ（ＥＰ
ＲＯＭ、ＲＡＭ等）４３が配置される。なお、上記の光
センサ４２は常設してもよいが、絞り値の特性を検出す
るときにのみ、所定の位置へ取付け、装置に電気的に接
続することが好ましい。

【００２７】そして、上記絞り駆動回路３９では、輝度
制御信号に基づき画像の明るさが所定値となるように絞
り３５を駆動すると共に、静止画選択時の光量不足を補
うために、上記のテーブルデータを用いた絞り３５の可
変制御を行う。即ち、上記ＤＶＰ２９で得られる輝度信
号がマイコン２０へ供給されており、このマイコン２０
から画像の明るさを所定値にするための輝度制御信号を
上記絞り駆動回路３９へ与えることにより、絞り３５を
駆動して光源部からの出射光量を調整する。

【００２８】また、当該装置では、工場出荷時等に上記
特性用メモリ４３への絞り特性データの記憶が行われ
る。例えば、上記絞り駆動回路３９によって絞り制御電
圧をＶ1 〜Ｖ200 （この制御電圧Ｖ1 〜Ｖ200は、付記
の数字が大きい程、絞り開口量が大きくなる）の２００
段階（この制御数は任意である）に変え、このときの光
源部の出射光量を光センサ４２で検出することにより、
図３に示されるような絞り特性曲線１０１のテーブルデ
ータ（データ配列表）を作成する。ここでは、光センサ
４２で検出される光量値を０〜２５５のデジタル値で表
しており、この２５５の光量値を得るための絞り値（電
圧Ｖ1 〜Ｖ200 ）のテーブルデータが特性用メモリ４３
に記憶される。

【００２９】そして、マイコン２０はフリーズスイッチ
の押下時の現在の絞り制御電圧Ｖａから上記の光量不足
を補うための光量値を算出し、この光量値を得ることが
できる絞り制御電圧Ｖｂを読み出す。例えば、上記静止
画選択時の光量不足が約２０％であると仮定すると、図
３に示されるように、フリーズスイッチが押されたとき
の現在の制御電圧ＶａがＶ40であれば、このときの出射
光量値１００から２０％増しの光量値１２０の絞り制御
電圧Ｖ49が上記電圧Ｖｂとして特性用メモリ４３から読
み出される。

【００３０】この絞り制御電圧Ｖａ，Ｖｂのデータは、
上記マイコン２０から絞り駆動回路３９へ供給されてお
り、上記フリーズスイッチ１６が押されたときには、絞
り制御電圧を例えばＶ40からＶ49に上げることにより、
所定の期間（１フィールド）だけ光源部からの出射光量
を増加させる。これにより、次の遮光期間のための遮光
板３６の応答遅れで生じる光量不足を解消できることに
なる。

【００３１】なお、上記の絞り３５が画像の明るさを所
定値に維持する制御を実行せず、単に上記の光量不足を
補うためのみに配置されている場合は、上記特性用メモ
リ４３には、図３の特性のテーブルデータ（データの配
列表）ではなく、動画選択時に必要となる光量値の絞り
制御電圧Ｖａと静止画選択時に必要となる光量値の絞り
制御電圧Ｖｂのデータのみを記憶してもよい。

【００３２】当該例は以上の構成からなり、その作用を
図４及び図５を参照しながら説明する。図４（Ｂ）に示
されるように、フィールドＯ（Ｏｄｄ）／Ｅ（Ｅｖｅ
ｎ）信号として、従来と同様に、1/60秒で１フィールド
画像を形成するタイミング信号が用いられる。通常状態
では動画処理、即ちＣＣＤ出力時画素混合読出し方式を
実行するように設定されており、上記図１の遮光板３６
は光を遮断しない位置に配置され、光源ランプ１４から
の光はライトガイド１５を介して先端部から被観察体内
へ照射される。

【００３３】この光照射により、先端部のＣＣＤ１２で
は被観察体内の像が捉えられ、この像光に対応した電荷
が蓄積される。この蓄積電荷は、ＣＣＤ駆動回路１８か
らの駆動パルスにより上下ライン間の画素が加算されて
読み出され、従来と同様に、図６で説明した画素混合信
号が出力される。そして、この動画信号は、Ａ／Ｄ変換
器２２からスルーラインＬを介して画像切替え回路２８
へ供給されており、この画像切替え回路２８ではａ端子
側へ切り替えられることにより、動画信号がＤＶＰ２９
へ供給される。このＤＶＰ２９から後の動作は従来と同
様であり、第４及び第５メモリ３０，３１に格納された
奇数及び偶数フィールド信号に基づいて動画がモニタへ
表示される。

【００３４】一方、図１のスコープ１０のフリーズスイ
ッチ１６が押されると、マイコン２０により、上記画像
切替え回路２８が端子ｂ側へ切り替えられ、画素混合読
出し方式から静止画のための全画素読出し方式に切り替
えられる。例えば、図４（Ａ）に示されるように、上記
フリーズスイッチ１６によるトリガーＴr1（又はＴr2）
が与えられたとすると、次のＯ／Ｅ信号の立上がり（ｔ
1 ）を経た下降時（ｔ2 ）の手前（詳細は後述）から約
1/60秒間だけ、上記遮光板３６が光路を塞ぐことになり
［図４（Ｄ）］、その間、図４（Ｅ）のように、光源部
からの出力光が遮断される。従って、全画素が読み出さ
れる画像データは、遮光された期間より一つ前の1/60秒
の期間の光出力ＬｔによりＣＣＤ１２で蓄積された電荷
となる。

【００３５】即ち、図４（Ｆ）が図２（Ｂ）で示した奇
数ラインの読出しパルスＰ1 、図４（Ｇ）が図２（Ｃ）
で示した偶数ラインの読出しパルスＰ2 であり、図示の
ようにｔ3 時のパルスをなくした読出しパルスＰ1 及び
ｔ2 時のパルスをなくした読出しパルスＰ2 により、Ｃ
ＣＤ１２から奇数（ＯＤＤ）ラインデータと偶数（ＥＶ
ＥＮ）ラインデータが順に読み出される。従って、奇数
ラインの読出しは、上記の遮光期間（ｔ2 〜ｔ3 ）に行
われ、偶数ラインの読出しは次の期間（ｔ3 〜ｔ4 ）の
間に行われる。

【００３６】そして、図４（Ｈ）には電子シャッタ動作
（パルス）が示されており、図の立上り期間の蓄積電荷
が掃き出され、立上りでない期間の蓄積電荷が読み出さ
れる。従って、上記の静止画データ（蓄積電荷）は、厳
密にいえば電荷が掃き出された後のｇ1 部分の露光で得
られたものであり、この全画素の電荷がＣＣＤ駆動回路
１８によって読み出される。また、上記ｇ1 後の遮光期
間（ｔ2 からｔ3 ）では掃出しが省略される。

【００３７】ところで、上記の遮光期間では完全な遮光
状態としてＣＣＤ１２に不要な電荷が蓄積されないよう
にする必要があり、そのために図５に示す遮光板の制御
が行われる。図５は、図４の一部（Ｂ，Ｄ，Ｅ，Ｈにつ
いて）の拡大図であり、図（Ｃ）の遮光板制御パルスで
は、上記遮光板３６の駆動部（ギヤ等）の機械的な応答
遅れ時間ｔａを考慮して、その時間ｔａだけ早く反転す
るパルスを形成する。そうして、この遮光板３６が駆動
されると、光源部から出射される光は、図（Ｄ）に示さ
れるように、応答期間ｔａで二次曲線的に減衰し、その
後完全な遮光状態へ移行することになる。従って、静止
画のための光出力Ｌｔ（ｔ1 〜ｔ2 ）では、光量Ｌａの
損失が生じ、図（Ｇ）に示されるように、実際の電荷蓄
積時間Ｔｓで得られるｇ1 部分の露光においても、動画
の場合と比較すると、上記光量Ｌａの分だけ光量不足と
なる。

【００３８】そこで、当該例では、特性用メモリ４３に
記憶された絞り特性テーブルデータに基づき、上記のｔ
1 からｔ2 の期間の光出力Ｌｔが動画時よりも多くなる
ように制御する。即ち、図３に示されるように、フリー
ズスイッチ１６が押されたときの現在の絞り制御電圧Ｖ
ａがＶ100 のときは、光量値１８０の２０％増しの光量
値２１６を得ることができる絞り制御電圧Ｖｂが特性用
メモリ４３から読み出され、この電圧Ｖｂが絞り駆動回
路３９に与えられる。この状態が、図４（Ｃ）に示され
ており、上記ｔ1 〜ｔ2 の期間の絞り制御電圧が動画時
の電圧Ｖａよりも高いＶｂに設定され、これによって絞
り３５の開口量が２０％大きくなる。この結果、図４
（Ｅ）に示されるように、この期間の光出力Ｌｔも増加
することになり、これによって、図４（Ｈ）に示される
静止画の実際の電荷蓄積部分ｇ1 （期間Ｔｓ）で不足し
ていた光量［図５（Ｄ）のＬａ］を補うことが可能とな
る。

【００３９】そうして、このような露光制御でＣＣＤ１
２から得られた上記奇数ラインデータはマイコン２０の
制御に基づき、図４（Ｉ）のように第１メモリ２３へ書
き込まれ、偶数ラインデータは図４（Ｊ）のように第２
メモリ２４へ書き込まれる。次に、図４（Ｋ），（Ｌ）
に示されるように、第１メモリ２３の奇数ラインデータ
及び第２メモリ２４の偶数ラインデータが２回ずつ読み
出され、奇数ラインデータについては、1/60秒の位相調
整をするために第３メモリ２５へ格納される。従って、
図４の（Ｌ）と（Ｍ）から理解されるように、奇数ライ
ンと偶数ラインのデータは同一位相（タイミング）に揃
うことになる。

【００４０】このようにして上記メモリ２５，２４から
読み出された各データは、混合回路２６により画素混合
されるが、当該例ではこれを可能とするために、図４
（Ｎ）のように、第１メモリ２３と第２メモリ２４を書
込み禁止とする。そして、これと同一期間に画素混合変
換が行われ［図４（Ｏ）］、まず図２（Ｄ）に示した、
０ライン＋１ライン，２ライン＋３ライン…の加算デー
タが出力され、これが奇数（Ｏｄｄ）フィールドデータ
として第４メモリ３０に記憶される［図４（Ｐ）］。次
に、図２（Ｅ）に示した、１ライン＋２ライン，３ライ
ン＋４ライン…の加算データが出力され、これが偶数
（Ｅｖｅｎ）フィールドデータとして第５メモリ３１に
記憶される［図４（Ｑ）］。

【００４１】そうして、これらの奇数フィールドデータ
と偶数フィールドデータが読み出されると同時に、切替
え回路３２は、各フィールドデータが交互に出力される
ように第４メモリ３０と第５メモリ３１を選択する。こ
れらフィールドデータは、Ｄ／Ａ変換器３３を介してモ
ニタへ出力され、このモニタにインターレース走査によ
り画像が表示される。この結果、静止画については、同
一露光時に得られた全画素データに基づいて画像表示さ
れることになり、高画質で明るさも最適な画像が得られ
る。従って、1/60秒間に内視鏡自体のブレ、或いは被観
察体に動きがあったとしても、その影響が小さい鮮明な
静止画の観察が可能となる。

【００４２】また、当該例では、動画につきＣＣＤ１に
おける混合読み出し方式を採用することにより、逆に被
写体の動き等を忠実に再現できるという利点がある。も
ちろん、動画においてもブレのない鮮明な画像を追及す
る場合は、動画形成処理についても、上記の絞り３５及
び絞り駆動回路３９を用いた全画素読出し方式を採用す
ることができる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、遮光手段を利用した全画素読出し方式の実行時
に、絞りの絞り値−出射光量間の特性を記憶した特性用
メモリを用いながら、遮光される直前の露光時フィール
ド期間の光源からの出射光量を増加させるようにしたの
で、全画素読出し方式で高画質の画像を形成する電子内
視鏡で、完全な遮光状態を得るために遮光期間の手前か
ら実行する遮光板の動作の応答遅れに伴う光量不足を補
うことが可能となるという利点がある。

【００４４】また、請求項２の発明によれば、絞り制御
電圧の制御により良好な明るさでブレのない高画質の静
止画が得られ、一方動画については動きを忠実に再現し
た滑らかな画像が形成できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態例に係る光量制御装置を適用
した電子内視鏡装置の全体構成を示すブロック図であ
る。

【図２】図１のＣＣＤから混合回路までの間で読み出さ
れる画像データを示す図である。

【図３】実施形態例の絞り特性を示すグラフ図である。

【図４】実施形態例において光量不足が生じる状態での
静止画形成動作を示す波形図である。

【図５】図４の動作の一部を拡大した波形図である。

【図６】従来のＣＣＤにおける色フィルタの構成及び画
素混合読出しを説明する図である。

【図７】従来のＣＣＤでの動作を示す説明図である。

【符号の説明】

１，１２ … ＣＣＤ、 １０ … スコープ、 １４ … 光源ランプ、 １６ … フリーズスイッチ、 ２０ … マイコン（制御手段）、 ２３，２４，２５，３０，３１ … メモリ、 ２６ … 混合回路、 ２８ … 画像切替え回路、 ２９ … ＤＶＰ（信号処理回路）、 ３５ … 絞り、 ３６ … 遮光板、 ３９ … 絞り駆動回路、 ４２ … 光センサ、 ４３ … 特性用メモリ。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−232523（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−82619（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−191822（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−57232（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−193633（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−341231（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−90244（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 1/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １回の露光で撮像素子に蓄積された全画
   素の信号を読み出す全画素読出し方式と他の方式を実行
   する電子内視鏡光量制御装置であって、 光源部からの出射光量を調節するための絞りと、 この絞りの絞り値−出射光量間の特性データを記憶する
   記憶手段と、上記全画素読出し方式の実行時に 光源からの光を遮蔽す
   る遮光板を備え、上記全画素読出し方式での全画素信号
   を読み出すために露光時フィールドの次のフィールド期
   間を遮光期間として設定し、上記遮光板の応答遅れ時間
   を考慮して当該遮光板を上記遮光期間の手前から動作さ
   せる遮光手段と、 この遮光手段による遮光動作の応答遅れに伴う光量不足
   を補うために、上記記憶手段に格納された特性データに
   基づき上記絞りの開口量を変化させ、上記遮光期間の直
   前の露光時フィールド期間における光源部からの出射光
   量を増加させる絞り制御手段と、を備えた電子内視鏡光
   量制御装置。
2. 【請求項２】 上記撮像素子に蓄積された画素を上下ラ
   イン間で混合して出力し、動画を形成する撮像素子出力
   時画素混合読出し方式と、１回の露光で上記撮像素子に
   蓄積された全画素の信号を上記遮光期間を利用して読み
   出し、静止画を形成する全画素読出し方式を備えた電子
   内視鏡に適用したことを特徴とする上記請求項１記載の
   電子内視鏡光量制御装置。