JP6779367B2

JP6779367B2 - 電子内視鏡装置

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Publication number: JP6779367B2
Application number: JP2019509135A
Authority: JP
Inventors: 孝明東海林
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2017-03-30
Filing date: 2018-03-08
Publication date: 2020-11-04
Anticipated expiration: 2038-03-08
Also published as: CN110337260A; DE112018001670T5; JPWO2018180339A1; US11160443B2; WO2018180339A1; CN110337260B; US20190380567A1

Description

本発明は、電子内視鏡装置に関する。

人の食道や腸などの管腔内を観察するための内視鏡システムが知られている。この種の内視鏡システムは、電子スコープにより撮像された被写体の画像を処理する内視鏡プロセッサを備えている。内視鏡プロセッサは、操作者にとって見やすい観察画像をモニタ装置に表示させるために、画素信号に対して色変換処理やノイズ低減処理などの画像処理を施す。

また、内視鏡プロセッサは、観察画像をモニタ装置に表示させる際に、電子スコープから入力された画像信号に基づく画像の輝度を算出し、算出した輝度に基づき光源の絞りや撮像素子における露光時間を制御することにより、観察画像の輝度を調整することを行う（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０００−２７０２５６号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、露光時間の目標値や輝度を変化させる速度（遷移速度）を細かく設定することはできず、観察画像の明るさが急激に変化する可能性があるという問題点を有していた。

本発明の目的は、観察画像における明るさを柔軟に変更することができる電子内視鏡装置を提供することにある。

本発明の一態様に係る電子内視鏡装置は、被写体を撮像する撮像素子から撮像信号を取得し、取得した撮像信号に基づく画像を出力する電子内視鏡装置において、前記画像の輝度を算出する輝度算出部と、該輝度算出部にて算出した輝度を設定輝度に近づけるべく、前記撮像素子における露光時間を指数関数的に変化させる制御部とを備える。

上記によれば、観察画像における明るさを柔軟に変更することができる。

本実施の形態に係る電子内視鏡装置の概略構成を説明する模式図である。電子内視鏡装置の制御系の構成を説明するブロック図である。ルックアップテーブルの一例を示す概念図である。プロセッサ装置の制御部が実行する処理の手順を説明するフローチャートである。電子スコープのＣＰＵが実行する処理の手順について説明するフローチャートである。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
図１は本実施の形態に係る電子内視鏡装置の概略構成を説明する模式図である。本実施の形態に係る電子内視鏡装置は、被写体を撮影するための電子スコープ１００、電子スコープ１００からの画像信号を処理して動画及び静止画を生成するプロセッサ装置２００、及びプロセッサ装置２００にて生成された動画及び静止画を再生するモニタ装置３００を備える。

電子スコープ１００は、挿入部１１０及び操作部１２０を備える。挿入部１１０は、可撓性を有するシース（外皮）によって外装された可撓管１１１を備えており、可撓管１１１の先端には、硬質性を有する樹脂製筐体によって外装された先端部１１２が連結されている。可撓管１１１と先端部１１２との連結箇所にある湾曲部１１３は、操作部１２０からの操作により上下左右に湾曲するように構成されている。この湾曲機構は、一般的な電子スコープに組み込まれている周知の機構であり、操作部１２０の操作（具体的には、湾曲操作ノブ１２１，１２２の回転操作）に連動した操作ワイヤの牽引によって湾曲部１１３が湾曲するように構成されている。先端部１１２の方向が上記操作による湾曲動作に応じて変わることにより、電子スコープ１００による撮影領域が移動する。

操作部１２０は、湾曲部１１３を湾曲させるための湾曲操作ノブ１２１，１２２の他、先端部１１２からガスや液体を噴出させるための送気／送水ボタン１２３、観察画像を動画表示又は静止画表示に切り替えるためのフリーズボタン１２４、モニタ装置３００に表示された観察画像の拡大／縮小を指示するズームボタン１２５、通常光と治療光との切り替えを行う切替ボタン１２６などが設けられている。

また、操作部１２０には、ユニバーサルコード１３１を介してコネクタ部１３２が連結されている。電子スコープ１００は、コネクタ部１３２を介して電気的かつ光学的にプロセッサ装置２００に接続される。

プロセッサ装置２００は、電子スコープ１００からの画像信号を処理する信号処理装置と、自然光が届かない体腔内を電子スコープ１００を介して照射する光源装置とを一体に備えた装置である。別の実施形態では、信号処理装置と光源装置とを別体で構成してもよい。

プロセッサ装置２００には、電子スコープ１００のコネクタ部１３２に対応したコネクタ部２１０（図２を参照）が設けられている。コネクタ部２１０は、電子スコープ１００のコネクタ部１３２に対応した連結構造を有しており、電子スコープ１００を電気的かつ光学的に接続する。

モニタ装置３００は、プロセッサ装置２００に接続され、プロセッサ装置２００から出力される動画又は静止画を表示するための装置である。モニタ装置３００は、液晶ディスプレイ装置などの汎用の表示装置である。別の実施形態では、モニタ装置３００は、プロセッサ装置２００と一体の装置であってもよい。

図２は電子内視鏡装置の制御系の構成を説明するブロック図である。電子スコープ１００は、対物光学系１５１、固体撮像素子１５２、照明レンズ１６１、ライトガイド１６２などを備える。

対物光学系１５１及び固体撮像素子１５２は、電子スコープ１００の先端部１１２に設けられた観察窓（不図示）の内側に配置されている。対物光学系１５１は、対物レンズを含むレンズ群及びプリズムから構成されている。固体撮像素子１５２は、対物光学系１５１によって撮像面に結像された被写体の像を光電変換する。

固体撮像素子１５２は、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子である。固体撮像素子１５２には、ＣＰＵ１５３（CPU : Central Processing Unit）、ＲＯＭ１５４（ROM : Read Only Memory）、タイミングジェネレータ（ＴＧ）１５５、及びアナログ信号処理回路（ＡＦＥ）１５６などが接続されている。ＣＰＵ１５３は、プロセッサ装置２００から入力される制御信号に基づき、ＴＧ１５５を駆動する。また、ＣＰＵ１５３は、ＲＯＭ１５４に記憶されている情報を参照し、固体撮像素子１５２における露光時間を制御する。ＴＧ１５５は、固体撮像素子１５２にクロック信号を与える。固体撮像素子１５２は、ＴＧ１５５から入力されるクロック信号、及びＣＰＵ１５３により制御される露光時間に応じて、ＲＧＢ各色の信号電荷を蓄積して所定のフレームレートで撮像動作を行う。

固体撮像素子１５２から出力される画像信号はアナログ信号であり、ＡＦＥ１５６によってノイズ処理やゲイン補正処理が施される。ＡＦＥ１５６は、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）回路、自動ゲイン調節（ＡＧＣ）回路、Ａ／Ｄ変換器からなる。ＣＤＳは、固体撮像素子１５２が出力する画像信号に対して相関二重サンプリング処理を施し、固体撮像素子１５２を駆動することによって生じるノイズを除去する。ＡＧＣは、ＣＤＳによってノイズが除去された画像信号を増幅する。Ａ／Ｄ変換器は、ＡＧＣによって増幅された画像信号を、所定ビット数を有するデジタル形式の画像信号に変換する。ＡＦＥ１５６は、Ａ／Ｄ変換後の画像信号をプロセッサ装置２００へ出力する。

なお、別の実施形態では、電子スコープ１００は、固体撮像素子１５２から出力されるアナログ形式の撮像信号をプロセッサ装置２００へ出力し、プロセッサ装置２００の内部にてデジタル形式の撮像信号に変換してもよい。

また、電子スコープ１００は、照明レンズ１６１及びライトガイド１６２を備える。照明レンズ１６１は、電子スコープ１００の先端部１１２に設けられた照明窓の内側に配置されている。ライトガイド１６２は、例えば複数の石英製光ファイバによって構成されており、挿入部１１０、操作部１２０、ユニバーサルコード１３１、及びコネクタ部１３２の内部に配されている。プロセッサ装置２００から出力された照明光は、ライトガイド１６２によって導光され、照明レンズ１６１によって拡散された後、照明窓を介して被写体に照射される。

プロセッサ装置２００は、制御部２０１、記憶部２０２、操作部２０３、光源制御部２１１、信号処理部２２０、画像処理部２３０、出力部２４０などを備える。

制御部２０１は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えており、ＲＯＭに予め格納された制御プログラムをＲＡＭに展開してＣＰＵが実行することにより、装置全体を本発明に係る電子内視鏡装置の一部として機能させる。

なお、制御部２０１は、上記の構成に限定されるものではなく、シングルコアＣＰＵ、マルチコアＣＰＵ、マイコン、揮発性又は不揮発性のメモリ等を含む１又は複数の処理回路であればよい。また、制御部２０１は、現在時刻に係る情報を出力するクロック、計測開始指示を与えてから計測終了指示を与えるまでの経過時間を計測するタイマ、数をカウントするカウンタ等の機能を備えていてもよい。

記憶部２０２は、例えば、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）などの不揮発性メモリ、若しくはハードディスクを備えた記録装置により構成されており、プロセッサ装置２００内で生成されたデータ、及び外部から入力されたデータ等を記憶する。別の実施形態では、記憶部２０２は、ＵＳＢメモリ（USB : Universal Serial Bus）、ＳＤカード（SD : Secure Digital）等の可搬型の記録媒体であり、プロセッサ装置２００に対して着脱可能であってもよい。

操作部２０３は、プロセッサ装置２００の筐体に設けられた各種スイッチやボタンなどを含む操作パネル、プロセッサ装置２００に接続されたマウス及びキーボードなどの入力デバイスである。操作部２０３は、操作者の操作に応じた操作信号を制御部２０１へ出力する。制御部２０１は、操作部２０３から出力された操作信号、及び電子スコープ１００が備える操作部１２０から出力された操作信号に応じて、プロセッサ装置２００の各部を動作させる。

光源制御部２１１は、制御部２０１からの制御により、光源２１２及びモータ２１３の駆動を制御するため制御回路である。光源２１２は、キセノンランプ、ハロゲンランプ、メタルハイドランプ等の高輝度ランプであり、可視光領域から赤外光領域に広がるスペクトルを有する光を出射する。光源２１２から出射された光は、集光レンズ２１４によって集光されると共に、フィルタを備えた回転式のターレット２１５を介して適宜の特性を有する光に変換される。ターレット２１５には、アームやギヤなどの伝達機構（不図示）を介してモータ２１３が接続されている。モータ２１３は、例えばＤＣモータであり、光源制御部２１１の制御下で駆動することにより、出射する光に対して適用すべきフィルタを選択する。

信号処理部２２０は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などの処理回路である。信号処理部２２０は、電子スコープ１００から入力される撮像信号に対して、色分離、色補間、ゲイン補正、ホワイトバランス調整、ガンマ補正等の各種信号処理を施し、後段の画像処理部２３０へ出力する。

画像処理部２３０は、ＤＩＰ（Digital Image Processor）などの処理回路である。画像処理部２３０は、信号処理部２２０から入力された画像信号に対して、変倍、色強調処理、エッジ強調処理等の画像処理を施すことにより画像データを生成し、生成した画像データを後段の出力部２４０へ出力する。また、画像処理部２３０は、生成した画像データの各画素の平均輝度等を算出し、算出した輝度の情報を制御部２０１へ出力する。

本実施の形態では、画像処理部２３０の前段で信号処理を実行する構成としたが、信号処理部２２０が実行する信号処理と、画像処理部２３０が実行する画像処理とを１つの処理回路内で実行する構成としてもよい。

出力部２４０は、ビデオプロセッサ等の処理回路を備える。出力部２４０は、画像処理部２３０から入力される画像信号を、ＮＴＳＣ（National Television System Committee）やＰＡＬ（Phase Alternating Line）などの所定の規格に準拠した映像信号に変換する。出力部２４０は、変換した映像信号をモニタ装置３００へ順次出力することにより、モニタ装置３００の表示画面に被写体の映像を表示させる。本実施の形態では、例えば、電子スコープ１００のフリーズボタン１２４が押下操作されていない場合（若しくはフリーズボタン１２４が解除操作された場合）、モニタ装置３００にて動画表示を行い、フリーズボタン１２４が押下操作された場合、モニタ装置３００にて静止画表示を行う。

また、出力部２４０は、制御部２０１からの制御により、画像処理部２３０から入力される画像信号から所定の動画圧縮方式で圧縮した動画データを生成し、生成した動画データを動画ファイルとして記憶部２０２に記憶させる構成としてもよい。動画圧縮方式としては、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ−４（MPEG : Moving Picture Experts Group）等を用いることができる。更に、出力部２４０は、制御部２０１からの制御により、画像処理部２３０から入力される画像信号からＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）データやＴＩＦＦ（Tagged Image File Format）データなどの静止画データを生成し、生成した静止画データを静止画ファイルとして記憶部２０２に記憶させる構成としてもよい。

以下、電子スコープ１００のＣＰＵ１５３が固体撮像素子１５２の露光時間を制御する手法について説明する。本実施の形態では、固体撮像素子１５２における露光時間を制御するための制御値を格納したルックアップテーブル（ＬＵＴ）を備えており、ＣＰＵ１５３は当該ルックアップテーブルを参照して、固体撮像素子１５２の露光時間を制御する。このようなルックアップテーブルは、例えばＲＯＭ１５４に予め記憶されているものとする。

図３はルックアップテーブルの一例を示す概念図である。ルックアップテーブルは、固体撮像素子１５２の露光時間を制御するための複数の制御値を、アドレス値に関連付けて記憶したテーブルである。制御値は、アドレス値が増加するにつれて露光時間が指数関数的に減少するように設定されている。より具体的には、先頭アドレス（アドレス値０）における露光時間を１／６０秒とし、アドレス値が１だけ増加する毎に露光時間が０．９９３８２倍となるように、アドレス値と露光時間との関係を定めている。なお、図３に示した例では、説明のために、制御値に代えて露光時間を記載しているが、実際には固体撮像素子１５２の露光時間を制御するための制御値が格納されていればよい。

例えば、フルＨＤの画像を１秒当たり６０フレームで出力する場合、１フレーム当たりの露光時間の最大値は１／６０秒となる。本実施の形態では、露光時間の最大値を先頭アドレス（アドレス値０）に割り当てる。このとき、本実施の形態では、アドレス値ｎの露光時間を１／６０×０．９９３８２ⁿ秒としている。すなわち、人間の目にとって滑らかに輝度が変化するように、露光時間を指数関数的に変化させている。

固体撮像素子１５２の電子シャッタは、Ｈsync（水平同期信号）単位で露光時間を設定することが可能である。ここで、１フレームにおけるＨsync の数は、出力映像期間（例えばフルＨＤ＿６０ｐなど）、及び同時出力ライン数によって定まる。例えば、フルＨＤ＿６０ｐの画像を２ライン同時に出力する場合、Ｈsync の数１１２６を２ライン同時で出力することになるため、１１２６／２＝５６３のＨsyncが出力されることになる。したがって、フルＨＤ＿６０ｐの画像のＨsyncは最大で１１２６個なので、固体撮像素子１５２の電子シャッタの分解能を１１２６以上にしても意味がない。よって、電子シャッタの分解能を２の累乗で最も近い１０２４段階が適切である。また、フルＨＤ＿６０ｐで出力する場合の露光時間最小値は、１秒の１／６０の１／１１２６秒（すなわち１／６７５６０秒）である。

しかしながら、１０２４段階目の露光時間を１／６７５６０秒としてルックアップテーブルを構成した場合、分解の限界から、テーブルの後半がほとんど同じ露光時間に丸められてしまう。そのため、本実施の形態では、１０２４段階目の露光時間を例えば１／６７５６０×２秒に設定する。このような理由から、本実施の形態では、アドレス値ｎの露光時間を１／６０×０．９９３８２ⁿ 秒として設定する。

上記では、フルＨＤの画像を１秒当たり６０フレームで出力する場合の露光時間について説明したが、出力する画像のフレームレートをＮ、１フレームにおける水平同期信号の数をＨ、１より大きな定数をａとした場合、アドレス値ｎ（ｎは０以上の整数）に対する露光時間を、１／Ｎ×（ａ／Ｈ）^b として設定することができる。ここで、ｂはアドレス値ｎを最大のアドレス値で除算した値である。

以下、固体撮像素子１５２における露光時間の制御手順について説明する。
図４はプロセッサ装置２００の制御部２０１が実行する処理の手順を説明するフローチャートである。固体撮像素子１５２による撮像が開始された場合、画像処理部２３０には、電子スコープ１００側のＡＦＥ１５６及びプロセッサ装置２００側の信号処理部２２０を通じて画像信号が入力される。画像処理部２３０は、入力された画像信号に対して画像処理を施し、画像データを生成すると共に、画像データの各画素の平均輝度等を算出し、算出した輝度の情報を制御部２０１へ出力する。画像処理部２３０が算出する平均輝度は、画像全体の輝度の平均値であってもよく、画像の部分領域の輝度の平均値であってもよい。また、画像を複数の領域に分割し、領域毎に重みを考慮した平均値であってもよい。

プロセッサ装置２００の制御部２０１は、画像処理部２３０から輝度情報を取得したか否かを判断する（ステップＳ１０１）。輝度情報を取得していない場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、制御部２０１は、輝度情報を取得するまで待機する。

輝度情報を取得した場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、制御部２０１は、取得した輝度情報に基づき、露光時間の制御が必要であるか否かを判断する（ステップＳ１０２）。例えば、輝度値に対する閾値を設けておき、閾値との比較結果に応じて、露光時間の制御が必要であるか否かを判断することができる。露光時間の制御が不要であると判断した場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、制御部２０１は、本フローチャートによる処理を終了する。

露光時間の制御が必要であると判断した場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、制御部２０１は、現在の画像の輝度と、設定輝度との差分（輝度差）を算出する（ステップＳ１０３）。ここで、設定輝度は、プロセッサ装置２００において予め設定されている値であってもよく、操作者によって設定された適宜の値であってもよい。

次いで、制御部２０１は、露光時間を変化させる速度（遷移速度）を設定する（ステップＳ１０４）。例えば、制御部２０１は、ステップＳ１０３で算出した輝度差が大きい程、遷移速度を高く設定し、ステップＳ１０３で算出した輝度差が小さい程、遷移速度を低く設定することができる。

次いで、制御部２０１は、画面輝度が不足しているか否かを判断する（ステップＳ１０５）。例えば、現在の画像の輝度が設定輝度より低い場合、制御部２０１は、画面輝度が不足していると判断することができる。また、現在の画像の輝度が設定輝度より高い場合、制御部２０１は、画面輝度が過剰であると判断することができる。

画面輝度が不足していると判断した場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、制御部２０１は、露光時間を長くする制御信号を電子スコープ１００のＣＰＵ１５３へ出力する（ステップＳ１０６）。

画面輝度が不足しておらず（Ｓ１０５：ＮＯ）、画面輝度が過剰であると判断した場合、制御部２０１は、露光時間を短くする制御信号を電子スコープ１００のＣＰＵ１５３へ出力する（ステップＳ１０７）。

制御部２０１がステップＳ１０６又はステップＳ１０７で送信する制御信号には、露光時間の変更要求の他、遷移速度の変更要求、現在の画面輝度の情報、設定輝度の情報、算出した輝度差の情報が含まれていてもよい。

次に、電子スコープ１００側の動作について説明する。
図５は電子スコープ１００のＣＰＵ１５３が実行する処理の手順について説明するフローチャートである。ＣＰＵ１５３は、制御部２０１から露光時間の変更を要求する制御信号を取得したか否かを判断する（ステップＳ１２１）。制御信号を取得していないと判断した場合（Ｓ１２１：ＮＯ）、制御部２０１は、制御信号を取得するまで待機する。

露光時間の変更を要求する制御信号を取得したと判断した場合（Ｓ１２１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１５３は、取得した制御信号が遷移速度の変更を含むか否かを判断する（ステップＳ１２２）。

遷移速度の変更を含むと判断した場合（Ｓ１２２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１５３は、アドレス値を読み飛ばす量（増減量）を設定する（ステップＳ１２３）。アドレス値を読み飛ばす量は、予め設定された値であってもよく、遷移速度に応じて設定される適宜の値であってもよい。

ステップＳ１２２で遷移速度の変更を含まないと判断した場合（Ｓ１２２：ＮＯ）、又はステップＳ１２３でアドレス値を読み飛ばす量を設定した場合（Ｓ１２３）、ＣＰＵ１５３は、目標アドレス値を算出する（ステップＳ１２４）。ここで、目標アドレス値は、設定輝度を実現する露光時間に対応したアドレス値である。

次いで、ＣＰＵ１５３は、現アドレス値が目標アドレス値に等しいか否かを判断する（ステップＳ１２５）。ここで、現アドレス値は、現在の画面輝度を実現する露光時間に対応したアドレス値である。現アドレス値が目標アドレス値に等しい場合（Ｓ１２５：ＹＥＳ）、設定輝度が実現できているため、ＣＰＵ１５３は、本フローチャートによる処理を終了する。

現アドレス値が目標アドレス値に等しくない場合（Ｓ１２５：ＮＯ）、ＣＰＵ１５３は、現アドレス値が目標アドレス値より大きいか否かを判断する（ステップＳ１２６）。

現アドレス値が目標アドレス値より大きいと判断した場合（Ｓ１２６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１５３は、アドレス値を減算する処理を行う（ステップＳ１２７）。このとき、ＣＰＵ１５３は、ステップＳ１２３でアドレス値の読み飛ばし量が設定されている場合、読み飛ばし量だけ減算し、読み飛ばし量が設定されていない場合、所定量（例えば１）だけ減算する。

一方、現アドレス値が目標アドレス値に等しくない場合であって（Ｓ１２５：ＮＯ）、現アドレス値が目標アドレス値より大きくないと判断した場合（Ｓ１２６：ＮＯ）、すなわち、現アドレス値が目標アドレス値より小さいと判断した場合、ＣＰＵ１５３は、アドレス値を加算する処理を行う（ステップＳ１２８）。このとき、ＣＰＵ１５３は、ステップＳ１２３でアドレス値の読み飛ばし量が設定されている場合、読み飛ばし量だけアドレス値を加算し、読み飛ばし量が設定されていない場合、所定量（例えば１）だけアドレス値を加算する。

次いで、ＣＰＵ１５３は、減算又は加算して得られるアドレス値に対応付けてルックアップテーブルに記憶されている制御値をＲＯＭ１５４から読み出し、読み出した制御値に基づき、固体撮像素子１５２の露光時間を制御する（ステップＳ１２９）。

以上のように、本実施の形態では、固体撮像素子１５２における露光時間を指数関数的に制御することができるので、人間の感覚に沿った滑らかな輝度遷移を実現することができる。また、画面輝度を変化させる遷移速度を柔軟に設定することができるため、リアルタイム性が高い露光調整を実現することができる。

なお、本実施の形態では、プロセッサ装置２００において露光時間の制御の要否を判断する構成としたが、プロセッサ装置２００から電子スコープ１００のＣＰＵ１５３に輝度情報を出力し、電子スコープ１００のＣＰＵ１５３にて露光時間の要否を判断してもよい。また、本実施の形態では、電子スコープ１００のＣＰＵ１５３がルックアップテーブルを参照して露光時間を制御する制御値を読み出す構成としたが、プロセッサ装置２００の記憶部２０２にルックアップテーブルを持たせておき、制御部２０１にて露光時間を制御する制御値を読み出し、読み出した制御値を電子スコープ１００のＣＰＵ１５３に出力する構成としてもよい。

また、本実施の形態では、ルックアップテーブルを参照して制御値を読み出す構成としたが、アドレス値と制御値との関係を定めた関数を設定しておき、アドレス値を入力したときに関数から出力される制御値に基づき、固体撮像素子１５３の露光時間を制御してもよい。

今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１００電子スコープ
１５２固体撮像素子（撮像素子）
１５３ＣＰＵ（制御部）
１５３ＲＯＭ（記憶部）
２００プロセッサ装置
２０１制御部
２０２記憶部
２０３操作部
２１０コネクタ
２１１光源制御部
２１２光源
２２０信号処理部
２３０画像処理部（輝度算出部）
２４０出力部

Claims

被写体を撮像する撮像素子から撮像信号を取得し、取得した撮像信号に基づく画像を出力する電子内視鏡装置において、
前記撮像素子の露光時間を制御する複数の制御値を、それぞれの記憶場所を示すアドレス値に関連付けて記憶する記憶部と、
前記画像の輝度を算出する輝度算出部と、
該輝度算出部にて算出した輝度を設定輝度に近づけるべく、前記撮像素子における露光時間を指数関数的に変化させる制御部と
を備え、
前記制御値は、前記アドレス値に対して前記露光時間が指数関数的に変化するように定められており、
前記制御部は、
前記輝度算出部にて算出した輝度に対応する現アドレス値と、前記設定輝度に対応する目標アドレス値とを算出し、
前記現アドレス値が前記目標アドレス値に達するまで、前記記憶部から制御値を読み出すアドレス値を順次増加又は減少させながら、前記記憶部におけるアドレス値を順次指定して前記撮像素子に対する制御値を読み出し、
読み出した制御値に基づき、前記撮像素子の露光時間を制御する
電子内視鏡装置。
前記制御部は、
前記輝度算出部が算出した輝度と前記設定輝度との差分を算出し、算出した差分に応じて前記アドレス値を増減させる増減量を設定する
請求項１に記載の電子内視鏡装置。
前記撮像信号に基づく画像のフレームレートをＮ、１フレームにおける水平同期信号の数をＨ、１より大きい任意の定数をａ、アドレス値をｎ（ｎは０以上の整数）、アドレス値ｎをアドレス値の最大値で除算した値をｂとした場合、
アドレス値ｎに対する露光時間を、１／Ｎ×（ａ／Ｈ）^b としてある
請求項１又は請求項２に記載の電子内視鏡装置。