JPH0644104B2 - 内視鏡映像システム - Google Patents

内視鏡映像システム

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JPH0644104B2
JPH0644104B2 JP58187952A JP18795283A JPH0644104B2 JP H0644104 B2 JPH0644104 B2 JP H0644104B2 JP 58187952 A JP58187952 A JP 58187952A JP 18795283 A JP18795283 A JP 18795283A JP H0644104 B2 JPH0644104 B2 JP H0644104B2
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忠義 原
久夫 荻生
伸一 加藤
敏彦 萩原
加藤  正
浩樹 日比野
明文 石川
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Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は内視鏡の対物端に固体撮像素子を有し、内視
像をモニタ上で映像化する内視鏡映像システムに関す
る。
〔従来技術〕
一般に、内視鏡は体内を照明するための光源、内視光学
像を得る対物レンズ、対物レンズから接眼レンズまで光
学像を伝達するイメージガイドと呼ばれる多数本の光フ
アイバを有している。近年、電荷結合素子(CCD)等
の固体撮像素子の発展に伴ない、従来のイメージガイド
と接眼レンズの代わりに、固体撮像素子のCRTモニタ
を用いた内視鏡映像システムが開発されている。このよ
うな映像システムにおいては、撮像素子に入射される光
学像の明るさは観察部位の明るさ(反射率)によらず、
一定でなければならない。このためには、観察部位の反
射率に応じて、光源の照明光量を調整しなければならな
い。通常、光源は内視鏡外部に光源装置として別設さ
れ、光源装置からの光が内視鏡内のライトガイドと呼ば
れる多数本の光フアイバを介して体内に照射される。こ
の場合、光源の光量調整は絞りにより行なわれている。
光源装置内のランプの前面、すなわち、ランプとライト
ガイドの間に絞り羽根が設けられ、モニタ上の映像の明
るさを見ながらマニユアルで絞りが調整されている。こ
のように、従来の光量調整はマニユアルで行なわれてい
たので、時間がかかるという欠点があつた。これは、観
察部位が頻繁に変える場合、特に問題となる。
〔目的〕
この発明の目的は、画面の明るさが最適となるように、
照明光量を自動的に調整する内視鏡映像システムを提供
することである。
〔概要〕
この目的は照明光により照明された被検体像を内視鏡に
設けられた固体撮像素子により撮像し、被検体像を表示
する内視鏡映像システムにおいて、固体撮像素子からの
信号読出しに同期して固体撮像素子における撮像領域の
中央部の第1の測光領域を表わす測光パターン信号を発
生する測光パターン信号発生手段と、測光パターン信号
に基づき第1の測光領域に対する固体撮像素子の出力信
号を積分することにより第1の測光信号を出力する第1
の測光信号出力手段と、撮像領域中の第1の測光領域を
除く領域を少なくとも含む第2の測光領域に対応する固
体際像素子の出力信号を積分することにより第2の測光
信号を出力する第2の測光信号出力手段と、第1の測光
信号と所定信号とを比較する比較手段と、比較手段によ
る比較結果に基づき第1、または第2の測光信号を選択
し選択した信号に基づいて照明光量を調整する手段とを
具備することを特徴とする内視鏡映像システムにより実
現される。
〔実施例〕
以下、図面を参照してこの発明による内視鏡映像システ
ムの一実施例を説明する。第1図はこの一実施例のブロ
ツク図である。このシステムは、基本的には、内視鏡1
0、光源装置12、CRTモニタ14からなる。内視鏡
10内には光源装置12からの光を体内へ照射するため
の多数本の光フアイバからなるライトガイド16が、光
源装置12との接続端から内視鏡対物端にわたつて配設
されている。対物端には、対物レンズ18が設けられ、
体内の光学像が得られる。対物レンズ18の焦点位置に
は固体撮像素子(例えば、CCD)20が置かれ、対物
レンズ18で得られる光学像が電気信号に変換される。
CCD20の受光面にはカラー撮像用のR,G,Bの各
カラーコンポーネントがモザイク状に並べられてなる色
分解フイルタ22が設けられている。内視鏡10内で従
来は接眼レンズが置かれていた場所には、1インチの白
黒CRT等からなる電子ビユーフアインダ24が置かれ
ている。この電子ビユーフアインダ24は、従来と同様
の内視鏡操作形態、すなわち、接眼部に目をあてながら
構図を決めるという操作形態を可能とするために設けて
あるものであり、必らずしも設ける必要はない。あるい
は、電子ビユーフアインダ24のみを設け、CRTモニ
タ14を省略してもよい。
光源装置12はランプ26、映像回路28、自動調光回
路30、絞り羽根32、絞り駆動回路34を有する。ラ
ンプ26から発せられた光がライトガイド16に入射さ
れ、ランプ26とライトガイド16の中間に絞り羽根3
2が配置されていて、ライトガイド16への入射光量が
調整されるようになつている。CCD20の出力信号が
映像回路28に入力され、R,G,Bの各コンポーネン
ト信号がCRTモニタ14および自動調光回路30に入
力される。自動調光回路30の出力信号が絞り駆動回路
34に供給される。映像回路28の出力するGコンポー
ネント信号が電子ビユーフアインダ24に供給される。
自動調光回路30の詳細を第2図に示す。R,G,Bコ
ンポーネント信号が加算回路40に供給され足し合わさ
れる。加算回路40の出力が1入力2出力のセレクタ4
2を介して、積分手段としてのCR回路からなるローパ
スフイルタ44,46のいずれか一方に選択的に供給さ
れる。セレクタ42の切換えは、測光パターン発生器4
8の出力により制御される。ローパスフイルタ44,4
6の出力がコンパレータ50、および、2入力1出力の
セレクタ52に入力されている。セレクタ52の切換え
はコンパレータ50の出力により制御される。セレクタ
52の出力が絞り駆動回路34に供給される。測光パタ
ーン発生器48はROMにより構成され、1フレーム分
の加算回路40の出力のうち、一部をローパスフイルタ
44、残りをローパスフイルタ46に振り分けるための
データが格納されている。
この実施例の動作を説明するに、先ず、原理的に説明す
る。自動調光を行なうには、CCD20の出力信号から
画面の明るさを求めて、この明るさにより絞りを決定す
ればよい。ここで、画面の明るさを求める測光方式は、
常に一定ではなく、被写体の種類に応じて決められる。
被写体の種類は、腸のような管状のものと、それ以外の
胃壁等の平面状のものに分けられる。平面状の被写体の
特徴は、配光が周辺減光されることもあり、画面中央部
が明るく、周辺部が暗くなる。また、この場合は、観察
部位は中央部にあるのが一般的である。そのため、平面
状の被写体は全面測光を行なうと、中央部の観察部位が
露光オーバになつてしまう。したがつて、平面状の被写
体には中央部分測光方式が好ましい。逆に、管状の被写
体では、中心部が暗く、管壁(周辺部)が明るい。ま
た、管状の被写体の観察部位は管壁であるので、周辺部
である。そのためこの場合は、中央部分測光方式では、
周辺部の観察部位が露出オーバになつてしまう。したが
つて、管状の被写体には周辺部分測光方式または全面平
均測光方式が好ましい。この実施例では、画面中央部の
明るさと画面周辺部の明るさとを比較することにより、
被写体の種類が判定されている。そして、管状の被写体
については周辺部分測光方式が採用されている。
次に、この一実施例の動作を詳細に説明する。CCD2
0からは各フレーム毎のRGBコンポジツト信号が連続
的に出力され、映像回路28を介してR,G,Bのコン
ポーネント信号とされ、CRTモニタ14上で動画表示
される。
このR,G,Bコンポーネント信号は自動調光回路30
にも供給され、加算回路40で足し合わされる。加算回
路40の出力信号は各画素毎の明るさを示すことにな
る。測光パターン発生器48は、CCD20からの1フ
レームの信号読出しに同期して、中央部の画素の信号成
分をローパスフイルタ44へ、それ以外の周辺部の画素
の信号成分をローパスフイルタ46へ振り分けるように
制御信号をセレクタ42へ供給する。これは、測光パタ
ーン発生器48をCCD20の画素構成と同一なメモリ
素子構成を有するROMでつくり、画面中央部に相当す
る画素に対応するメモリ素子と、それ以外のメモリ素子
に異なる識別情報を書込んでおいて、CCD20の読出
しとROMの読出しを同期し、かつ同じ順序で行なうこ
とにより実現される。
ここで、CCD20の出力信号は各フレーム間に多少の
ブランキング期間があり、この期間にローパスフイルタ
44,46はリセットされる。これにより、ローパスフ
イルタ44は画面中央部の信号を積分し、その出力に中
央部分測光値が得られ、ローパスフイルタ46は画面周
辺部の信号を積分し、その出力に周辺部分測光値が得ら
れる。両出力はコンパレータ50で比較され、セレクタ
52はコンパレータ50の出力により明るい方が選ぶよ
うに制御されている。すなわち、中央部の方が明るい場
合は、平面状の被写体であると判断され、中央部分測光
とされる。逆に、周辺部の方が明るい場合は、環状の被
写体であると判断され、周辺部分測光とされる。このセ
レクタ52の出力信号が絞り駆動回路34に供給され、
測光値に応じて絞り羽根32の絞り値が決定される。
このように、この実施例によれば、被写体の種類が自動
的に判断され、それによつて最適の測光方式が決定され
る。そして、この測光値にしたがつて絞りが光量を調整
する。そのため、被写体に応じて照明光量が自動的に調
整され、画面の明るさが最適の内視鏡映像システムが提
供される。
次に、この発明の第2実施例を説明する。第2実施例の
全体構成は第1実施例と同様であり、第1図で表わされ
る。第2実施例は、自動調光回路の構成のみが第1実施
例と異なる。第2実施例の自動調光回路の詳細を第3図
に示す。R,G,Bコンポーネント信号が加算回路60
に入力される。加算回路60の出力が2入力1出力のセ
レクタ62の一方入力端、および、積分手段としてのロ
ーパスフイルタ64に供給される。セレクタ62の他方
入力端は接地されている。セレクタ62の切換えは、第
1実施例と同様の測光パターン発生器66の出力により
制御される。セレクタ62の出力がローパスフイルタ6
8に供給される。ローパスフイルタ64,68の出力
は、2入力1出力のセレクタ70のそれぞれの入力端に
供給される。セレクタ70の切換えは、ローパスフイル
タ68の出力を基準レベルVrefと比較するコンパレータ
72の出力により制御される。セレクタ70の出力が絞
り駆動回路34に供給される。
第2実施例の動作を説明する。測光パターン発生器66
は加算回路60から画面中央部の画素に対応する信号成
分が出力される期間はセレクタ62を加算回路60側に
切換え、それ以外の期間は接地端側に切換える。これに
より、ローパスフイルタ68の出力に画面中央部の測光
値が得られる。この中央部分測光値が基準レベルVrefと
比較され、コンパレータ72の出力により被写体の種類
が判断される。すなわち、平面状の被写体の場合は、中
央部が明るいので中央部分測光値の方がVrefより大き
い。逆に管状の被写体の場合は、中央部分測光値の方が
Vrefよりも小さい。これによりセレクタ70は前者の場
合はローパスフイルタ68側に切換えられ、後者の場合
はローパスフイルタ64側に切換えられる。ローパスフ
イルタ64には1フレームの信号が全て入力されている
ので、ローパスフイルタ64の出力に全面平均測光値が
得られる。この結果、この実施例では、セレクタ70に
より平面状の被写体の場合は中央部分測光値が選択さ
れ、管状の被写体の場合は全面平均測光値が選択され
る。セレクタ70の出力信号が、第1実施例の場合と同
様に、絞りを制御する。
このように、この実施例によつても、被写体の種類に応
じた最適の測光値に応じて光量が調整され、画面の最適
な内視鏡映像システムが提供される。
〔発明の効果〕
以上説明したようにこの発明によれば、画面中央部の明
るさに応じて測光方式を決定し、この測光方式による測
光値に応じて光量を調整することにより、内視鏡映像シ
ステムにおける画面の明るさを常に最適とすることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明による内視鏡映像システムの第1実施
例のブロツク図、第2図はこの実施例における自動調光
回路の詳細な回路図、第3図は第2実施例における自動
調光回路の詳細な回路図である。 14……CRTモニタ、16……ライトガイド、18…
…対物レンズ、20……CCD、24……電子ビユーフ
アインダ、26……ランプ、30……自動調光回路、3
2……絞り羽根。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 伸一 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 萩原 敏彦 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 加藤 正 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 日比野 浩樹 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 石川 明文 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−75632(JP,A) 特開 昭57−69840(JP,A) 特開 昭50−6331(JP,A) 特開 昭50−80129(JP,A)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】照明光により照明された被検体像を内視鏡
    に設けられた固体撮像素子により撮像し、被検体像を表
    示する内視鏡映像システムにおいて、 前記固体撮像素子からの信号読出しに同期して該固体撮
    像素子における撮像領域の中央部の第1の測光領域を表
    わす測光パターン信号を発生する測光パターン信号発生
    手段と、 前記測光パターン信号に基づき前記第1の測光領域に対
    応する前記固体撮像素子の出力信号を積分することによ
    り第1の測光信号を出力する第1の測光信号出力手段
    と、 前記撮像領域中の前記第1の測光領域を除く領域を少な
    くとも含む第2の測光領域に対応する前記固体撮像素子
    の出力信号を積分することにより第2の測光信号を出力
    する第2の測光信号出力手段と、 前記第1の測光信号と所定信号とを比較する比較手段
    と、 前記比較手段による比較結果に基づき前記第1、または
    第2の測光信号を選択し選択した信号に基づいて照明光
    量を調整する手段とを具備することを特徴とする内視鏡
    映像システム。
  2. 【請求項2】前記比較手段は前記所定信号として前記第
    2の測光信号を前記第1の測光信号と比較することを特
    徴とする特許請求の範囲第1項に記載の内視鏡映像シス
    テム。
  3. 【請求項3】前記第2の測光信号出力手段は前記撮像領
    域の中央部以外の周辺領域に対応する前記固体撮像素子
    の出力信号を積分することにより第2の測光信号を出力
    することを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の内
    視鏡映像システム。
  4. 【請求項4】前記第2の測光信号出力手段は前記撮像領
    域全体に対応する前記固体撮像素子の出力信号を積分す
    ることにより第2の測光信号を出力することを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項に記載の内視鏡映像システム。
JP58187952A 1983-10-07 1983-10-07 内視鏡映像システム Expired - Lifetime JPH0644104B2 (ja)

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JP58187952A JPH0644104B2 (ja) 1983-10-07 1983-10-07 内視鏡映像システム

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JPS6079323A JPS6079323A (ja) 1985-05-07
JPH0644104B2 true JPH0644104B2 (ja) 1994-06-08

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JPS6079323A (ja) 1985-05-07

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