JP4162288B2 - 電子内視鏡光量制御装置 - Google Patents

Description

【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、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、被観察体に光照射するための光源ランプと、この光源ランプを遮光し、全画素読出し方式での遮光期間を設定するための遮光手段とを備え、撮像素子に蓄積された画素を上下ライン間で混合し、奇数フィールド信号と偶数フィールド信号を交互に出力して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実行する電子内視鏡の光量制御装置であって、当該装置で現在使用されている上記光源ランプの点灯電圧−出射光量間の特性データを記憶する記憶手段と、上記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い、静止画形成の露光時の光量が動画形成の露光時よりも増加するように、上記記憶手段に格納された特性データに基づき上記光源ランプの点灯電圧を変化させて光源部からの出射光量を調整するランプ電圧制御手段と、を備えたことを特徴とする。上記の特性データは、少なくとも、全画素読出しの対象となる期間で必要かつ十分となる出射光量が得られるランプ電圧のデータを含むものである。
請求項２に係る発明は、上記光源ランプからの出射光量を検出する光量センサを設け、この光量センサの出力に基づき、上記点灯電圧−出射光量間の特性データを上記記憶手段に記憶させることを特徴とする。
【００１１】
次に、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現在の光源ランプの点灯電圧−出射光量間の特性に基づき、通常よりも高いランプ点灯電圧を上記静止画形成の露光時にランプへ供給しており、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ことになる。
【００１６】
また、上記のランプの特性は、光センサを用いて、ランプ交換時や適当な日数間隔で適宜検出・記憶させることができ、ハロゲンランプやキセノンランプの種類、個々のランプの固体差或いはその使用時間等を考慮した特性となるので、光量不足の補填がランプの種類、個々のランプのばらつき、経年変化等に対応して良好に行えるという利点がある。
【００１７】
【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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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２５、静止画用混合回路２６が設けられる。即ち、ＣＣＤ１２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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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Ｃ1 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Ｅｖｅｎとして区別する。
【００２４】
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、ＤＶＰ（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。
【００２５】
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３０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３１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。
【００２６】
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。
【００２７】
また、上記絞り３５には絞り制御回路３９、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、上記ランプ１４の出射光量とランプ電圧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（ＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等）４３が配置される。即ち、上記の絞り制御回路３９は上記ＤＶＰ２９で得られる輝度信号に基づいて絞り３５を駆動し、光源部からの出射光量を調整するが、上記ランプ駆動回路４０では、静止画選択時の光量不足を補うために上記マイコン２０の制御に基づきランプ（点灯）電圧の可変制御を行う。例えば、動画選択時の電圧Ｖａを１３Ｖ（ボルト）付近で使用した場合は、静止画選択時に１３〜１５Ｖの電圧Ｖｂを設定する。
【００２８】
即ち、当該装置では、ランプ交換時或いは定期的にランプ特性検出モードを実行し、上記ランプ駆動回路４０によって例えば１３Ｖ〜１５Ｖ（この電圧及び範囲は任意である）の間でランプ電圧を０．１Ｖ単位で２０段階に変え、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、例えば図３に示されるようなランプ特性のテーブルデータを上記特性用メモリ４３に記憶する。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、例えば１３Ｖで１２８の光量値、１５Ｖで２５５の光量値となるような直線的（必ずしも直線的とは限らない）な特性１０１が得られる。そして、上記の光量値１２８が動画選択時の最適な光量であるとすると、１３Ｖがこのランプ１４の通常のランプ電圧（Ｖａ）としてマイコン２０により読み出される。
【００２９】
また、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、上記光量値１２８の２０％増しの光量値１５４の電圧１３．８が静止画用のランプ電圧（Ｖｂ）として特性用メモリ４３から読み出される。このランプ電圧Ｖａ，Ｖｂのデータは、上記マイコン２０からランプ駆動回路４０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、上記ランプ電圧を１３Ｖから１３．４Ｖに上げることにより、所定の期間（１フィールド）だけランプ１４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。
【００３０】
なお、上記ランプ特性用メモリ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１２８のランプ電圧Ｖａと静止画選択時に必要となる光量値１５４のランプ電圧Ｖｂのデータのみを記憶してもよい。
【００３１】
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（Ｅｖｅｎ）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。
【００３２】
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。
【００３３】
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（ｔ1 ）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。
【００３４】
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、ＣＣＤ１２から奇数（ＯＤＤ）ラインデータと偶数（ＥＶＥＮ）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。
【００３５】
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、立上が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。
【００３６】
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。
【００３７】
そこで、当該例では、特性用メモリ４３に記憶されたランプ電圧に基づき、上記のｔ1 からｔ2 の期間の光出力Ｌｔが動画選択時よりも多くなるように制御する。即ち、図４（Ｃ）に示されるように、上記ランプ駆動回路４０で設定されるランプ電圧が、動画時の電圧Ｖａ＝１３ＶからＶｂ＝１３．４Ｖに上記ｔ1 〜ｔ2 の期間だけ上がるように制御される。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。
【００３８】
また、このような光量制御においては、ランプ１４のランプ特性検出モードが定期的或いはランプ交換時等に実行されており、例えば経年変化が生じたり、主ランプが切れて予備ランプに交換したりすると、変化後のランプ特性がメモリ４３に記憶される。例えば、現在において図３に示す特性１０２に変化したとすると、この特性１０２のテーブルデータが更新記憶され、このランプ１４では、基準の光量値１２８のランプ電圧Ｖａが１３．３Ｖ、２０％増加の光量値１５４のランプ電圧Ｖｂが１３．８Ｖとなる。従って、この場合は静止画選択時に、１３．８Ｖのランプ電圧が設定され、これによって上記不足光量Ｌａを補うことになる。
【００３９】
そうして、このような露光制御でＣＣＤ１２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ＣＣＤ１２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及び絞り制御回路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】
なお、上記のランプ特性検出モードは、ランプ交換時或いは定期的に手動（操作スイッチ等）で行ってもよいが、自動的に特性検出モードを実行するようにしてもよい。例えば、予備ランプが配置されている場合は、主ランプの球切れを検出し、交換された予備ランプの正常状態を検出したときに、自動的にランプ特性検出モードへ移行するように制御する。
【００４４】
また、上記の光センサ４２は常時設けず、ランプ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できるようにしてもよい。
【００４５】
【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、撮像素子に蓄積された画素を上下ライン間で混合し、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回の露光で撮像素子に蓄積された全画素の信号を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実行する電子内視鏡の光量制御装置で、光源ランプの点灯電圧−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、静止画形成時の遮光される直前の期間の光源からの出射光量を動画形成時に比べて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内視鏡で、上記遮光手段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り、またこの光量不足の補填がランプの種類、ランプのばらつき、経年変化等に対応して良好に行えるという利点がある。また、ランプ電圧の制御により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。
【００４６】
請求項２の発明によれば、光源ランプの出射光量を検出する光量センサを設けたので、上記点灯電圧−出射光量間の特性データの検出及び記憶が容易にかつ自動的に行えることになる。
【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】実施形態例のランプ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）、
３６ … 遮光板、
４０ … ランプ駆動回路、
４２ … 光センサ、
４３ … ランプ特性用メモリ。

Claims (2)

1. 被観察体に光照射するための光源ランプと、
   この光源ランプを遮光し、全画素読出し方式での遮光期間を設定するための遮光手段とを備え、
   撮像素子に蓄積された画素を上下ライン間で混合し、奇数フィールド信号と偶数フィールド信号を交互に出力して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実行する電子内視鏡の光量制御装置であって、
   当該装置で現在使用されている上記光源ランプの点灯電圧−出射光量間の特性データを記憶する記憶手段と、
   上記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い、静止画形成の露光時の光量が動画形成の露光時よりも増加するように、上記記憶手段に格納された特性データに基づき上記光源ランプの点灯電圧を変化させて光源部からの出射光量を調整するランプ電圧制御手段と、を備えた電子内視鏡光量制御装置。
2. 上記光源ランプからの出射光量を検出する光量センサを設け、この光量センサの出力に基づき、上記点灯電圧−出射光量間の特性データを上記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項１記載の電子内視鏡光量制御装置。

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