JPH01217412A

JPH01217412A - 内視鏡用自動調光制御装置

Info

Publication number: JPH01217412A
Application number: JP63044703A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Kato; 正加藤
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1988-02-26
Filing date: 1988-02-26
Publication date: 1989-08-31
Anticipated expiration: 2013-11-11
Also published as: JP2823561B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、絞り等の光量制御手段とＡＧＣ回路等の自動
利得制御手段とを備えた内視鏡用自動調光制御装置に関
する。

［従来の技術と発明が解決しようとする課題］近年、体
腔内に細長の挿入部を挿入することにより、体腔内臓器
等を観察したり、必要に応じ処置具チャンネル内に挿通
した処置具を用いて各種治療処置のできる内視鏡が広く
利用されている。

また、電荷結合素子（ＣＯＤ）等の固体搬像素子を搬像
手段に用いた電子内視鏡も種々提案されている。

ところで、前記電子内視鏡の自動調光制御手段として、
照明光量を制御する絞り制御と映像信号出力を制御する
自動利得制御の両方を用いたものがある。この自動調光
制御手段の動作を、被写体距離と映像信号出力レベルの
関係を示す第６図及び第７図を参照して説明する。

第６図において実線で示すように、絞り制ηｌのみの場
合には、ある距離までは絞りにより出力レベルが一定に
保たれるが、遠点では絞りが全開となり、出力が低下す
る。これに対し、出力を一定にする自動利得制御回路（
ＡＧＣ）による自動利得制御を併用すると、第６図にお
いて破線で示すように、絞り全開後もしばらくはＡＧＣ
の働きにより出力が一定に保たれる。

第７図は、絞り制御に対する明るさ設定値を変化させた
場合を示している。０を標準として、＋１は明るく、−
１は暗くなるように設定されている。実線で示す゛よう
に、絞りの動作は、第６図に示す場合と同様である。と
ころが、絞り全開後にＡＧＣを作動させると、ＡＧＣは
、出力を標準値となるように動作するため、破線で示す
ように、明るさ設定値を−１に設定している場合には、
絞り全開点で急に出力が増大し画像が明るくなってしま
う。また、明るさ設定値を＋１に設定している場合には
、絞り全開点で急に出力が低下し画像が暗くなってしま
う。

このように、従来の自動調光制御手段では、絞りが全開
した時点からＡＧＣを動作させた場合、絞りが全開とな
るまでの絞り制御による出力レベルと、絞り全開後の八
ＧＣによる出力レベルとに差があり、絞り全開点付近で
画像が急に明るくなったり、あるいは暗くなったりする
ことがあった。

これは、内視鏡使用時に、単に見苦しいのみならず、医
師の疲労、さらには、病変部の見落とし等を生じる虞が
ある。

［発明の目的］本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、明る
さの設定を変えた場合にも、絞り制御等の光量制御手段
の制御限界点近傍における映像信号出力レベルの変動が
なく、画像の明るさを一定に保つことのできる内視鏡用
自動調光制御装置を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明の内視鏡
用自動調光制御装置は、略一定に保持される映像信号レ
ベルを設定する設定手段と、信号処理手段からの映像信
号のレベルが略−定になるように光源部から出力される
照明光重を調整すると共に、前記設定手段からの設定情
報に基づいて動作が制御される光量制御手段と、信号−
処理手段に設けられ、この信号処理手段からの映像信号
のレベルが略一定になるように出力レベルを調整すると
共に、前記設定手段からの設定情報に基づいて動作が制
御される自動利得制御手段とを備え、前記光量制御手段
及び前記自動利得制御手段の動作が、前記設定手段から
の設定情報に基づいて制御されるようにしたものである
。

［実施例］以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図ないし第５図は本発明の一実施例に係り、第１図
は自動調光制御手段を示すブロック図、第２図はＡＧＣ
回路を示す回路図、第３図は内視鏡装置の構成を示ず説
明図、第４図は内視鏡装置の全体を示す側面図、第５図
は自動調光制御手段の動作を示す説明図である。

第４図に示すように、内視鏡装置は、電子内視鏡１と、
この電子内視ｖＬ１が接続される光源装置５及び信号処
理を行うビデオプロセッサ６と、信号コード１５を介し
て前記ビデオプロセッサ６に接続されるモニタ７とを備
えている。前記光源装置５とビデオプロセッサ６とは、
信号コード１６を介して接ｒＡされるようになっている
。

前記電子内視鏡１は、細長で例えば可撓性の挿入部２を
備え、この挿入部２の後端に太径の操作部３が連設され
ている。前記操作部３からは、側方に可撓性のユニバー
サルコード４が延設され、このユニバーサルコード４の
先端に、前記光源装置５に接続可能な光源用コネクタ１
２が設けられている。前記光源用コネクタ１２からは、
信号コード１３が延設され、この信号コード１３の先端
に、前記ビデオプロセッサ６に接続可能な信号用コネク
タ１４が設けられている。

前記挿入部２の先端側には、硬性の先端部９及びこの先
端部９に隣接する後方側に湾曲可能な湾曲部１０が順次
設けられている。また、前記操作部３には、湾曲操作ノ
ブ１１が設けられ、この湾曲操作ノブ１１を回動操作す
ることにより、前記湾曲部１０を上下／左右方向に湾曲
できるようになっている。

第３図に示寸ように、前記先端部９には、配光レンズ２
１と、結像光学系２２とが配設されている。前記配光レ
ンズ２１の後端側には、ファイババンドルからなるライ
トガイド２３が連設され、このライトガイド２３は、前
記挿入部２．操作部３、ユニバーサルコード４内に挿通
され、前記光源用コネクタ１２に接続されている。そし
て、このコネクタ１２を前記光源装置５に接続すること
により、光源装置５から出射される照明光が、前記ライ
トガイド２３の入射端に入射されるようになっている。

この照明光は、前記ライトガイド２３によって先端部９
に導かれて先端面から出射され、配光レンズ２１を通っ
て、被写体に照射されるようになっている。

一方、前記結像光学系２２の結像位置には、固体撮像素
子、例えばＣ０Ｄ２６が配設されている。

尚、カラー撮像方式として同時式を用いた場合には、前
記Ｃ０Ｄ２６の前面に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、Ｂ（青）
等の各色透過フィルタをモザイク状等に配列したカラー
フィルタアレイが設けられる。

前記Ｃ０Ｄ２６には、信号線２７が接続され、この信号
線２７は、前記挿入部２．操作部３．ユニバーサルコー
ド４．信号コード１３内に挿通され、前記信号用コネク
タ１４に接続されている。そして、前記照明光によって
照明された被検査部位の被写体像が、前記結像光学系２
２により結像され、前記ＣＣＤ２６により電気信号に変
換されるようになっている。このＣ０Ｄ２６の出力信号
は、前記信号線２７を介して、前記ビデオプロセッサ６
に入力されるようになっている。そして、このビデオプ
ロセッサ６からの映像信号が、前記モニタ７に入力され
、このモニタ７に被写体像が表示されるようになってい
る。

第３図に示すように、前記光源装置５は、ランプ３１を
備え、このランプ３１から出射された光が、レンズ３２
で集光され、絞り３３で光間調整され、前記ライトガイ
ド２３の入射端に入射されるようになっている。また、
前記光源装置５には、操作パネル３４が設けられ、この
操作パネル３４によって入力される各種の指示信号は、
コントロール回路３５に入力されるようになっている。

前記操作パネル３５には、モニタ７に表示される画像の
明るさを可変設定する明るさ設定手段が設けられている
。そして、前記コントロール回路３５は、前記操作パネ
ル３４からの指示信号に応じて、前記絞り３３等の各種
の制御を行うようになっている。

一方、前記ビデオプロセッサ６に入力されたＣ０Ｄ２６
の出力信号は、第１図に示すように、前段の信号処理回
路３６に入力され、映像信号成分が抽出され、γ補正等
の信号処理が施された後、自動利得制御回路（以下、Ａ
ＧＣ回路と記す。）６１によって明るさの制御が行われ
、後段の信号処理回路３７に入力されるようになってい
る。そして、この信号処理回路３７で、輪郭補正等の信
号処理が施された映像信号が、前記モニタ７に出力され
るようになっている。

本実施例における自動調光制御手段は、第１図に示すよ
うに構成されている。

この自動調光制御手段は、前記光源装置５内に設けられ
た光源側制御部５０と、前記ビデオプロセッサ６内に設
けられたビデオプロセッサ側制御部６０とで構成されて
いる。

前記光源側制御部５０は、前記コントロール回路３５内
に設けられたＣＰＵ５１を備え、このＣＰＬＪ５１には
、前記操作パネル３４に設けられた明るさ設定手段から
の明るさ設定値が取り込まれるようになっている。この
ＣＰＵ５１に取り込まれた明るさ設定値は、絞り３３を
制御する絞り制御部５２に送られるようになっている。

また、この絞り制御部５２には、前記ビデオプロセッサ
６内の前段の信号処理回路３６からの映像信号出力が入
力され、この絞り制御部５２は、明るさ設定値と信号処
理回路３６の出力レベルとを比較し、常に、前記信号処
理回路３６の出力信号のレベル（すなわち、明るさ）が
一定になるように、絞り３３を制御する。従って、明る
さ設定値を変えた場合には、この明るさ設定値に対応し
て、絞り制御部５２の動作レベル、すなわち、この絞り
制御部５２によって一定に保たれる映像信号レベルが変
化する。また、前記ＣＰＵ５１に取り込まれた明るさ設
定値は、例えば、Ｆ／Ｖ変挽変格回路５３して、前記ビ
デオプロセッサ６内のＡＧＣ回路６１に送られるように
なっている。尚、前記光源装置５とビデオプロセッサ６
との間の信号の送受は、信号コード１６を介して行われ
る。前記Ｆ／Ｖ変挽変格回路は、ＣＰＵ５１より出力さ
れる明るさ設定値に対応して、周波数信号を電圧信号に
変換する。

一方、前記ビデオプロセッサ側制御部６０では、前記Ａ
ＧＣ回路６１が、前記Ｆ／Ｖ変換回路５３を介して送ら
れてくる明るさ設定値に対応した信号レベル（すなわち
、明るさ）を保つように作動する。

前記ＡＧＣ回路６１は、例えば、第２図に示すように構
成されている。ＡＧＣ回路６１は、掛算器６２を有し、
この掛算器６２の一方の入力端には、入力端６３から入
力される前記信号処理回路３６からの映像信号が入力さ
れるようになっている。前記掛算器６２の出力は、出力
＠６４を介して、信号処理回路３７へ出力されると共に
、抵抗６５を介して、帰還回路を設けた差動増幅器６６
の反転入力端に入力されるようになっている。前記反転
入力端は、コンデンサ６７を介して接地されている。ま
た、前記差動増幅器６６の非反転入力端には、入力端６
８を介して、前記Ｆ／Ｖ変挽変格回路からの明るさ設定
値信号が入力されるようになっている。そして、この差
動増幅器６６は、掛算器６２の出力と明るさ設定値信号
との外を増幅するようになっている。この差動増幅器６
６の出力は、前記掛算器６２の他方の入力端に入力され
るようになっている。このような構成のＡＧＣ回路６１
では、掛算器６２の出力がこの掛算器６２にフィードバ
ックされ、掛算器６２の出力が一定に保たれる。また、
前記掛算器６２の出力は、常に、明るさ設定値信号に一
致した出力となる。

従って、前記明るさ設定値を変えた場合には、この明る
さ設定値に対応して、ＡＧＣ回路６１の動作レベル、ず
なわら、このＡＧＣ回路６１によって一定に保たれる信
号レベルが変化する。

このように、本実施例では、操作パネル３４から入力さ
れる明るさ設定値に応じて、絞り制御部５２によって一
定に保たれる映像信号レベルを変化させると共に、ＡＧ
Ｃ回路６１の動作レベルを、前記明るさ設定値に対応し
て変化するようにしている。従って、第５図に示すよう
に、明るさ設定値を変えた場合にも、絞り制御部５２に
よって一定に保たれる信号レベルと、ＡＧＣ回路６１に
よって一定に保たれる信号レベルとが一致し、絞り全開
後にＡＧＣ回路６１が作動するようにしだ場合でも、映
像信号出力レベル、すなわち、モニタ７に表示される画
像の明るさの変動が生じない。

そのため、絞り全開点で画像が急に明るくなったり、暗
くなったりすることがないので、観察し易く、疲労が軽
減され、また、病変部の見落としや誤診を避けることが
できる。

尚、第５図において、実線は、絞り制御のみを行った場
合を示し、破線は、絞り制御とＡＧＣとを併用した場合
を示す。また、明るさ設定値は、Ｏを標準として、＋１
は明るく、−１は暗くなるように設定されている。

尚、本発明は、上記実施例に限定されず、例えば、ＣＰ
Ｕ５１からの明るさ設定値信号がディジタル信号の場合
には、Ｆ／Ｖ変挽変格回路５３わりに、Ｄ／Ａ変換器と
することができる。

また、自動調光制御手段の各構成要素は、光源装置５．
ビデオプロセッサ６のいずれに設けても良い。また、光
源装置５とビデオプロセッサ６とを一体化しても良い。

また、カラー［１方式としては、固体撮像素子に前面に
カラーフィルタアレイを設けた同時式に限らず、面順次
式でも良い。この面順次式の場合には、光源装置は、照
明光をＲ，Ｇ、Ｂ等に時系列的に分離する回転フィルタ
を設けたものとし、ビデオプロセッサは、面順次式に対
応したものとする。

尚、本発明は、挿入部の先端部に固体撮像素子を有する
電子内視鏡に限らず、ファイバスコープ等肉眼観察が可
能な内視鏡の接眼部に、あるいは、前記接眼部と交換し
て、テレビカメラを接続して使用する内視鏡装置に対し
ても適用することができる。

また、本発明は、被観察体の反射光を受光する内視鏡に
限らず、被観察体を透過した光を受光して観察する内視
鏡に対しても適用することができる。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、光量制御手段及び
自動利得制御手段の動作が、明るさ設定情報に基づいて
制御されるようにしたので、明るさの設定を変えた場合
にも、絞り制御等の光量制御手段の制御限界点近傍にお
ける映像信号出力レベルの変動がなく、画像の明るさを
一定に保つことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の一実施例に係り、第１図
は自動調光制御手段を示すブロック図、第２図はＡＧＣ
回路を示す回路図、第３図は内視鏡装置の構成を示す説
明図、第４図は内視鏡装置の全体を示す側面図、第５図
は自動調光制御手段の動作を示す説明図、第６図及び第
７図は従来の自動調光制御手段の動作を示す説明図であ
る。１・・・電子内視ｖＬ　　　　５・・・光源装置６・・
・ビデオプロセッサ　２６・・・Ｃ０Ｄ３３・・・絞り
　　　　　　３４・・・操作パネル５２・・・絞り制御
部　　　６１・・・ＡＧＣ回路第１図６ｑ、第２図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

内視鏡に対して照明光を供給する光源部と、内視鏡像を
撮像する撮像手段からの信号を映像信号処理する映像信
号処理手段と、略一定に保持される映像信号レベルを設
定する設定手段と、前記信号処理手段からの映像信号の
レベルが略一定になるように前記光源部から出力される
照明光量を調整すると共に、前記設定手段からの設定情
報に基づいて動作が制御される光量制御手段と、前記信
号処理手段に設けられ、この信号処理手段からの映像信
号のレベルが略一定になるように出力レベルを調整する
と共に、前記設定手段からの設定情報に基づいて動作が
制御される自動利得制御手段とを備えたことを特徴とす
る内視鏡用自動調光制御装置。