JP2002209841A - 測光範囲を持つ内視鏡システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子内視鏡システムにおいて、操作者が測光
範囲を任意に変更することが可能であり、しかも測光範
囲を表す境界線を観察対象が映し出される画面上に表示
することのできる内視鏡システムを提供する。 【解決手段】 撮像された映像の水平走査方向の所定の
範囲と垂直走査方向の所定の範囲との重複領域を測光領
域とし、該測光領域内でのみ輝度信号を積分し該積分結
果を基準値と比較して測光結果の信号を取り出し、この
測光結果にしたがって絞り制御機構を制御することによ
り照明光の光量調節を行う。水平走査方向及び垂直走査
方向の所定の測光範囲を変更するための設定手段により
操作者が測光範囲を調整できる構成とする。さらに、測
光領域の境界部分において、映像信号に境界線を表すた
めの信号を重畳させる手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子内視鏡に関
し、詳細には、対象物に対して照射する照明光の光量の
制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】医用或いは工業用として用いられる電子
内視鏡は、一般的に、挿入部先端に設けられた撮像素子
であるCCD（Charge Coupled Device）で対象物の光学像
を撮像し、撮像された映像を外部モニタに表示して観察
するように構成されている。特に、近年、挿入部を有す
るスコープユニットと、照明用の光源及び画像処理回路
を備えるプロセッサユニットとを着脱自在に構成し、用
途に応じて種々のスコープユニットを取り替えて用いる
ことができる電子内視鏡システムが広く用いられるに至
っている。

【０００３】このようにスコープユニットを着脱自在に
するために、スコープユニットとイメージプロセサ間で
渡される映像信号を一定の仕様に整合させる必要があ
り、このような一定の仕様を満たす信号として、例え
ば、輝度成分信号（Ｙ信号）及び色成分信号（Ｃ信号）
から成る映像信号が用いられる。したがって、スコープ
ユニットには、ＣＣＤを駆動するための駆動回路の他
に、このような映像信号を生成するための信号処理回路
がさらに搭載されている。プロセッサユニットでは、ス
コープユニットから受信した映像信号（Ｙ信号及びＣ信
号）を処理してＮＴＳＣやＰＡＬ等の所定の規格にした
がう映像信号を出力する。

【０００４】一方、スコープユニットには光ファイバか
ら構成されるライトガイドが設けられ、プロセッサユニ
ットの光源からの照明光はこのライトガイドを介して伝
わり対象物に照射され、ＣＣＤの受光面には対象物から
の反射光が結像光学系を介して結像される。

【０００５】内視鏡による観察では、照明光を強く反射
する部分が存在するとその部分がハレーションを起こす
など観察すべき映像に悪い影響を与えるので、このよう
な事態を避けるために、一般に、内視鏡装置には照明光
の光量を調節するための光量調節機能が設けられる。従
来の内視鏡装置において光量調節は、映像の輝度信号の
輝度の積分値を算出して映像全体の輝度を求め、該求め
られた輝度と所定の基準値を比較しこの比較結果に応じ
て光源から照射される照明光の光量を制御することによ
って行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来実現
されていた光量調節は、測光領域は画面の全体に亘る
か、或いは内視鏡装置によってある固定された測光範囲
とされており、光量調節の効果はある程度期待できるも
のの、必ずしも操作者の意図に即した光量調節が行われ
るとは限らない。加えて、外部モニタに表示されている
映像のどの部分が測光範囲であるのか、操作者が知るこ
とはできない。

【０００７】例えば、体腔内の観察において、撮影画面
周辺部に起こるハレーションによって光量を減じる制御
が行われた場合、画面中心部の観察対象が観察しにくく
なることがある。このような事態を避けるために、観察
対象に応じて操作者が測光範囲自体を例えば画面中心部
に制限することができ、且つこのように制限された測光
範囲の境界線が映像として操作者が認識できるように外
部モニタ上に表示されることが、内視鏡による観察のた
めには望ましい。

【０００８】また、通常、スコープユニットとプロセッ
サユニットはある程度距離をおいて配置されるので、こ
のような測光範囲の調整が、プロセッサに接続されてい
るキーボード等のユーザーインタフェースを介しての観
察者による遠隔操作によって実現できる構成と成ってい
る内視鏡システムが望まれる。

【０００９】本発明はこのような事情に鑑みてなされ
た、すなわち本発明の第１の目的は、操作者が測光範囲
を任意に変更することが可能であり、しかも測光範囲を
表す境界線を観察対象が映し出される画面上に表示する
ことのできる内視鏡システムを提供することである。ま
た、本発明の第２の目的は、このような測光範囲の変更
をプロセッサ側のユーザーインタフェースを用いて遠隔
操作によって実行する内視鏡システムを提供することで
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そのため請求項１に記載
の発明は、ライトガイドを介してスコープ先端部から照
明光を照射して対象物からの光学像を撮像素子で撮像し
映像信号を生成する内視鏡システムにおいて、撮像素子
で撮像された映像についての垂直走査方向における所定
の範囲を測光範囲とし、該測光範囲内でのみ映像の輝度
成分を積分し、該積分の結果に基づいて照明光の光量を
制御する光量制御手段と、光量制御手段に対し、測光範
囲の垂直走査方向における位置及び幅を設定するもので
あり、且つ該設定値が可変である設定手段とを備える。
映像信号の輝度成分を積分する際の積分の範囲が、垂直
走査方向において、設定手段によって定められた位置及
び幅で定められる範囲に制限される。すなわち、照明光
の光量を制御する基となる、画面内の垂直方向における
測光範囲を、設定手段によって設定した範囲内に制限す
ることができる。また、設定手段において設定する測光
範囲の位置と幅は変更することができるので、操作者は
その観察対象に応じて測光範囲を変更することができ
る。

【００１１】請求項２に記載の内視鏡システムは、設定
手段によって設定された測光範囲と非測光範囲との境界
部分近傍において映像信号に、色、輝度の少なくとも一
方が異なる信号を重畳させる信号処理手段をさらに有す
る。これにより、観察対象の映像に測光範囲の境界を示
す境界線が表示できることになる。

【００１２】請求項３に記載の発明は、ライトガイドを
介してスコープ先端部から照明光を照射して対象物から
の光学像を撮像素子で撮像し映像信号を生成する内視鏡
システムにおいて、撮像素子で撮像された映像について
の水平走査方向における所定の範囲と垂直走査方向にお
ける所定の範囲との両方の範囲の重複領域を測光領域と
し、該測光領域内でのみ映像の輝度成分を積分し、該積
分の結果に基づいて前記照明光の光量を制御する光量制
御手段と、光量制御手段に対し、測光領域の垂直走査方
向における位置及び幅を設定するものであり、且つ設定
値が可変である第１の設定手段とを備える。映像信号の
輝度成分を積分する際の積分の範囲が、垂直走査方向に
おいて、設定手段によって定められた位置及び幅で定め
られる範囲に制限される。すなわち、照明光の光量を制
御する基となる、画面内の垂直方向における測光範囲
を、設定手段によって設定した範囲内に制限することが
できる。また、設定手段において設定する測光範囲の位
置と幅は変更することができるので、操作者はその観察
対象に応じて測光範囲を変更することができる。

【００１３】この場合、光量制御手段に対し、測光領域
の水平走査方向における位置及び幅を設定するものであ
り且つ設定値が可変である第２の設定手段をさらに備え
る構成であることが好ましい（請求項４）。

【００１４】また、光量制御手段における前記測光領域
と、該測光領域以外の非測光領域との境界部分近傍にお
いて映像信号に、色、輝度の少なくとも一方が異なる信
号を重畳させる信号処理手段をさらに有する構成にする
ことで、映し出される映像に測光範囲の境界を表す境界
線を表することが可能になる（請求項５）。

【００１５】請求項６に記載の発明は、照明光で照射さ
れる対象物からの光学像を撮像する撮像素子と、該照明
光を伝送するライトガイドと、撮像素子による出力信号
を処理し所定の第１の映像信号を出力する第１の信号処
理回路とを有するスコープユニットと、スコープユニッ
トのライトガイドに照明光を供給する光源部を有し、ス
コープユニットからの第１の映像信号に基づいて所定の
第２の映像信号を出力する第２の信号処理回路を有する
プロセッサユニットとから成る内視鏡システムにおい
て、(a)スコープユニットは、プロセッサユニットとの
間で情報を通信するスコープ側通信手段と、撮像素子で
撮像された映像の水平走査方向における所定の範囲を測
光範囲とし、該測光範囲内でのみ第１の映像信号の輝度
成分を積分し、該積分結果に応じた信号をプロセッサユ
ニットに対して出力する測光手段と、測光手段に対し測
光範囲の水平走査方向における位置及び幅を指定する為
の測光範囲指定情報をスコープ側通信手段を介して受け
取り該受け取った測光範囲指定情報を測光手段に対して
設定するスコープ側制御手段とを有し、(b)プロセッサ
ユニットは、スコープユニットとの間で情報の通信を行
うプロセッサ側通信手段と、ユーザーインタフェース
と、測光範囲指定情報をユーザーインタフェースを介し
て取得すると共に該取得した測光範囲指定情報を前記プ
ロセッサ側通信手段を介して送信するプロセッサ側制御
手段と、スコープユニットの測光手段から前記積分結果
に応じた信号を受け取り、該積分結果に応じた信号に基
づいて照明光の光量を制御する光量制御手段とを有す
る。プロセッサユニット側で、例えばキーボードであ
る、ユーザーインタフェースから入力した測光範囲指定
情報が、スコープユニット側に送信され、測光手段に対
して自動的に設定される。したがって、観察者は、キー
ボードを用いての入力操作によって、画面内の水平走査
方向における測光範囲の調整を行うことが可能になる。

【００１６】この場合において、測光手段は、撮像素子
で撮像された映像の水平同期信号及び該映像の画素単位
の周波数に相当する周波数のクロック信号に基づいて、
水平同期信号に同期したパルス信号であって、水平走査
期間内における位置、パルス幅の少なくとも一方の値が
それぞれ異なる複数のパルス信号を生成する信号生成手
段と、スコープ側制御手段からの測光範囲指定情報にし
たがって、信号生成手段によって生成されるそれぞれの
パルス信号のうちの１つを選択するための選択手段と、
選択手段おいて選択されたパルス信号の位置及びパルス
幅に対応する時間幅の間第１の映像信号の輝度成分を積
分し積分結果に応じた信号を生成する積分手段と、積分
手段からの信号と所定の基準値とを比較し比較結果に応
じた信号を生成し該生成した信号をプロセッサユニット
に対して出力する比較手段とから構成することができる
（請求項７）。この場合、積分結果が比較手段の基準値
と一致するように、照明光の光量が調節されることにな
る。

【００１７】また、スコープユニットは、スコープ側制
御手段からの測光範囲指定情報にしたがって、積分手段
からの信号と比較される所定の基準値を変化させる基準
値変更手段をさらに有する構成であることが好ましい
（請求項８）。例えば、測光範囲が大きくなると積分結
果の平均的な値は上昇するので、それに応じて比較手段
における基準値を大きな値とし、基準値を最適化するこ
とが可能になる。

【００１８】また、スコープユニットは、選択手段にお
いて選択されたパルス信号に基づいて該パルス信号のエ
ッジ部分で第１の映像信号の輝度成分の電圧レベルを他
の電圧レベルに切り替える信号切替手段をさらに有する
構成であることが好ましい（請求項９）。これにより、
水平方向における測光範囲の境界部分で、映像信号の輝
度レベルが切り換わり、表示される映像に測光範囲の境
界を表す境界線が重畳されることになる。

【００１９】また、信号切替手段が選択手段において選
択されたパルス信号のエッジ部分で可変電圧源からの電
圧を出力する構成にすれば、プロセッサユニットのプロ
セッサ側制御手段は、ユーザーインタフェースを介して
さらに、可変電圧源の発生電圧を設定するための輝度設
定情報を取得すると共にプロセッサ側通信手段を介して
該輝度設定情報を送信し、スコープ側制御手段は、スコ
ープ側通信手段を介して受信した輝度設定情報にしたが
って可変電圧源の発生電圧を設定する構成とすることが
できる（請求項１０）。この場合、プロセッサユニット
側のキーボードから測光範囲の境界線の輝度を設定する
ことができることになる。

【００２０】請求項１１に記載の発明は、照明光で照射
される対象物からの光学像を撮像する撮像素子と、該照
明光を伝送するライトガイドと、撮像素子による出力信
号を処理し所定の第１の映像信号を出力する第１の信号
処理回路とを有するスコープユニットと、スコープユニ
ットのライトガイドに照明光を供給する光源部と、前記
スコープユニットからの第１の映像信号に基づいて所定
の第２の映像信号を出力する第２の信号処理回路を有す
るプロセッサユニットとから成る内視鏡システムにおい
て、(a)スコープユニットは、プロセッサユニットとの
間で情報を通信するスコープ側通信手段と、撮像素子で
撮像された映像についての垂直走査方向における所定の
範囲を測光範囲とし、該測光範囲内でのみ第１の映像信
号の輝度成分を積分し、該積分結果に応じた信号をプロ
セッサユニットに対して出力する測光手段と、測光手段
に対し測光範囲の垂直走査方向における位置及び幅を指
定する為の測光範囲指定情報をスコープ側通信手段を介
して受け取り該受け取った測光範囲指定情報を測光手段
に対して設定するスコープ側制御手段とを有し、(b)プ
ロセッサユニットは、スコープユニットとの間で情報の
通信を行うプロセッサ側通信手段と、ユーザーインタフ
ェースと、該ユーザーインタフェースを介して、測光範
囲指定情報を取得すると共に該取得した測光範囲指定情
報をプロセッサ側通信手段を介して送信するプロセサ側
制御手段と、スコープユニットの測光手段から積分結果
に応じた信号を受け取り、該積分結果に応じた信号に基
づいて照明光の光量を制御する光量制御手段とを有す
る。プロセッサユニット側で、例えばキーボードであ
る、ユーザーインタフェースから入力した測光範囲指定
情報が、スコープユニット側に送信され、測光手段に対
して自動的に設定される。したがって、観察者は、キー
ボードを用いての入力操作によって、画面内の垂直走査
方向における測光範囲の調整を行うことが可能になる。

【００２１】この場合において測光手段は、撮像素子で
撮像された映像の水平同期信号及び垂直同期信号に基づ
いて、垂直同期信号に同期したパルス信号であって、垂
直走査期間内における位置、パルス幅の少なくとも一方
の値がそれぞれ異なる複数のパルス信号を生成する信号
生成手段と、スコープ側制御手段からの測光範囲指定情
報にしたがって、信号生成手段によって生成されるそれ
ぞれのパルス信号のうちの１つを選択するための選択手
段と、選択手段おいて選択されたパルス信号の位置及び
パルス幅に対応する時間幅の間第１の映像信号の輝度成
分を積分し積分結果に応じた信号を生成する積分手段
と、積分手段からの信号と所定の基準値とを比較し比較
結果に応じた信号を生成し該生成した信号を前記プロセ
ッサユニットに対して出力する比較手段とから構成する
ことができる（請求項１２）。この場合、積分結果と比
較手段の基準値とが一致するように、照明光の光量が調
節されることになる。

【００２２】また、コープユニットは、スコープ側制御
手段からの測光範囲指定情報にしたがって積分手段から
の信号と比較される所定の基準値を変化させる基準値変
更手段をさらに有する構成であることが好ましい（請求
項１３）。例えば、測光範囲が大きくなると積分結果の
平均的な値は上昇するので、それに応じて比較手段にお
ける基準値を大きな値とし、基準値を最適化することが
可能である。

【００２３】また、スコープユニットは、選択手段にお
いて選択されたパルス信号に基づいて該パルス信号のエ
ッジ部分で第１の映像信号の輝度成分の電圧レベルを他
の電圧レベルに切り替える信号切替手段をさらに有する
構成であることが好ましい（請求項１４）。これによ
り、垂直方向における測光範囲の境界部分で、映像信号
の輝度レベルが切り換わり、表示される映像に測光範囲
の境界を表す境界線が重畳されることになる。

【００２４】また、信号切替手段が選択手段において選
択されたパルス信号のエッジ部分で可変電圧源からの電
圧を出力する構成にすれば、プロセッサユニットのプロ
セッサ側制御手段は、ユーザーインタフェースを介して
さらに、可変電圧源の発生電圧を設定するための輝度設
定情報を取得すると共にプロセッサ側通信手段を介して
該輝度設定情報を送信し、スコープ側制御手段は、スコ
ープ側通信手段を介して受信した輝度設定情報にしたが
って可変電圧源の発生電圧を設定する構成とすることが
できる（請求項１５）。この場合、プロセッサユニット
側のキーボードから測光範囲の境界線の輝度を設定する
ことができることになる。

【００２５】請求項１６に記載の発明は、照明光で照射
される対象物からの光学像を撮像する撮像素子と、該照
明光を伝送するライトガイドと、撮像素子による出力信
号を処理し所定の第１の映像信号を出力する第１の信号
処理回路とを有するスコープユニットと、前記スコープ
ユニットのライトガイドに照明光を供給する光源部と、
前記スコープユニットからの第１の映像信号に基づいて
所定の第２の映像信号を出力する第２の信号処理回路を
有するプロセッサユニットとから成る内視鏡システムに
おいて、(a)スコープユニットは、プロセッサユニット
との間で情報を通信するスコープ側通信手段と、撮像素
子で撮像された映像についての水平走査方向における所
定の範囲及び垂直走査方向における所定の範囲の両方の
範囲の重複部分を測光領域とし、該測光領域内でのみ第
１の映像信号の輝度成分を積分し、該積分結果に応じた
信号を前記プロセッサユニットに対して出力する測光手
段と、測光手段に対し、測光領域の垂直走査方向におけ
る位置及び幅、及び、測光領域の水平走査方向における
位置及び幅を指定する為の測光領域指定情報をスコープ
側通信手段を介して受け取り該受け取った測光領域指定
情報を測光手段に対して設定するスコープ側制御手段と
を有し、(b)プロセッサユニットは、スコープユニット
との間で情報の通信を行うプロセッサ側通信手段と、ユ
ーザーインタフェースと、測光手段に対して設定する為
の測光領域指定情報をユーザーインタフェースを介して
取得すると共に該取得した測光領域指定情報をプロセッ
サ側通信手段を介して送信するプロセサ側制御手段と、
スコープユニットの測光手段から積分結果に応じた信号
を受け取り、該積分結果に応じた信号に基づいて照明光
の光量を制御する光量制御手段とを有する。プロセッサ
ユニット側で、例えばキーボードである、ユーザーイン
タフェースから入力した測光領域指定情報が、スコープ
ユニット側に送信され、測光手段に対して自動的に設定
される。したがって、観察者は、キーボードを用いての
入力操作によって、画面内の水平走査方向における測光
範囲及び垂直走査方向における測光範囲の両方の調整を
行うことが可能になる。

【００２６】この場合において測光手段は、撮像素子で
撮像された映像の水平同期信号及び該映像の画素単位の
周波数に相当する周波数のクロック信号に基づいて、水
平同期信号に同期したパルス信号であって、水平走査期
間内における位置、パルス幅の少なくとも一方の値がそ
れぞれ異なる複数のパルス信号を生成する水平方向信号
生成手段と、スコープ側制御手段からの測光領域指定情
報にしたがって、水平方向信号生成手段によって生成さ
れるそれぞれのパルス信号のうちの１つを選択するため
の水平方向選択手段と、撮像素子で撮像された映像の水
平同期信号及び垂直同期信号に基づいて、垂直同期信号
に同期したパルス信号であって、垂直走査期間内におけ
る位置、パルス幅の少なくとも一方の値がそれぞれ異な
る複数のパルス信号を生成する垂直方向信号生成手段
と、スコープ側制御手段からの測光領域指定情報にした
がって、垂直方向信号生成手段によって生成されるそれ
ぞれのパルス信号のうちの１つを選択するための垂直方
向選択手段と、水平方向選択手段おいて選択されたパル
ス信号、及び、垂直方向選択手段において選択されたパ
ルス信号の両方が有効である間第１の映像信号の輝度成
分を積分し積分結果に応じた信号を生成する積分手段
と、積分手段からの信号と所定の基準値とを比較し比較
結果に応じた信号を生成し該生成した信号を前記プロセ
ッサユニットに対して出力する比較手段とから構成する
ことができる（請求項１７）。この場合、積分結果と比
較手段の基準値とが一致するように、照明光の光量が調
節されることになる。

【００２７】また、スコープユニットは、スコープ側制
御手段からの測光領域指定情報にしたがって積分手段か
らの信号と比較される所定の基準値を変化させる基準値
変更手段をさらに有する構成であることが好ましい（請
求項１８）。例えば、測光範囲が大きくなると積分結果
の平均的な値は上昇するので、それに応じて比較手段に
おける基準値を大きな値とし、基準値を最適化すること
が可能である。

【００２８】また、スコープユニットは、水平方向選択
手段において選択されたパルス信号のエッジ部分、及
び、垂直方向選択手段において選択されたパルス信号の
エッジ部分で、第１の映像信号の輝度成分の電圧レベル
を他の電圧レベルに切り替える信号切替手段をさらに有
する構成であることが好ましい（請求項１９）。これに
より、測光範囲の境界部分で、映像信号の輝度レベルが
切り換わり、表示される映像に測光範囲の境界を表す境
界線が重畳されることになる。

【００２９】また、信号切替手段が、水平方向選択手段
において選択されたパルス信号のエッジ部分及び垂直方
向選択手段において選択されたパルス信号のエッジ部分
において可変電圧源からの電圧を出力する構成であれ
ば、プロセッサユニットのプロセッサ側制御手段は、ユ
ーザーインタフェースを介してさらに、可変電圧源の発
生電圧を設定するための輝度設定情報を取得すると共に
該輝度設定情報をプロセッサ側通信手段を介して送信
し、スコープ側制御手段は、スコープ側通信手段を介し
て受信した輝度設定情報にしたがって可変電圧源の発生
電圧を設定する構成とすることすることができる（請求
項２０）。この場合、プロセッサユニット側の、例えば
キーボードである、ユーザーインタフェースから測光領
域の境界線の輝度を設定することができることになる。

【００３０】請求項２１に記載の発明は、ライトガイド
を介してスコープ先端部から照明光を照射して対象物か
らの光学像を撮像素子で撮像し映像信号を生成するもの
であって、且つ、撮像素子で撮像された映像についての
水平走査方向における所定の範囲と垂直走査方向におけ
る所定の範囲との両方の範囲の重複領域を測光領域と
し、該測光領域内でのみ前記映像の輝度成分を積分し、
該積分の結果に基づいて照明光の光量を制御する光量制
御手段を有する内視鏡システムにおいて、測光領域と、
該測光領域以外の非測光領域との境界部分近傍において
映像信号に、色、輝度の少なくとも一方が異なる信号を
重畳させる信号処理手段を有する。これにより、観察対
象の映像に測光領域の境界を示す境界線が表示される。

【００３１】請求項２２に記載の発明は、照明光で照射
される対象物からの光学像を撮像する撮像素子と、該照
明光を伝送するライトガイドと、撮像素子による出力信
号を処理し所定の第１の映像信号を出力する第１の信号
処理回路とを有するスコープユニットと、スコープユニ
ットのライトガイドに照明光を供給する光源部と、スコ
ープユニットからの第１の映像信号に基づいて所定の第
２の映像信号を出力する第２の信号処理回路を有するプ
ロセッサユニットとから成る内視鏡システムにおいて、
(a)プロセッサユニットは、スコープユニットとの間で
情報の通信を行うプロセッサ側通信手段と、ユーザーイ
ンタフェースと、該ユーザーインタフェースを介して情
報を取得し該取得した情報をプロセッサ側通信手段を介
して前記スコープユニット側に送信するプセッサ側制御
手段とを有し、(b)スコープユニットは、プロセッサユ
ニットとの間で情報を通信するスコープ側通信手段と、
スコープ側通信手段を介して受信されるプロセッサ側制
御手段からの情報にしたがって撮像素子で撮像される映
像に対する処理を行うスコープ側制御手段とを有する。
スコープユニットとプロセッサユニットとの間で通信を
行うことができるので、例えばプロセッサユニットに接
続されたキーボードである、ユーザーインタフェースを
介して、スコープユニット側にあるスコープ側制御手段
を遠隔操作し、撮像素子で撮像された映像に所定の処理
を行うことが可能になる。

【００３２】

【発明の実施の形態】図１に本発明の第１の実施形態で
ある、内視鏡システム１００のブロック図を示す。図１
に示すように内視鏡システム１００は、身体への挿入部
であるスコープユニット１０、スコープユニット１０へ
の照明光の供給や信号処理を行うプロセッサユニット５
０、及びプロセッサユニット５０から出力される映像を
表示するモニタ７０から構成される。なお、図１の内視
鏡システム１００は、スコープユニット１０とプロセッ
サユニット５０とは着脱自在に構成されている。したが
って、内視鏡システムの使用目的に応じて様々なタイプ
のスコープユニットをプロッセサユニットに装着して使
用することができる。スコープユニット１０をプロセッ
サユニット５０に装着すると、これらは電気的に接続さ
れ、また、プロセッサユニット５０内部の光源からの照
明光がライトガイド７に伝達されるように構成されてい
る。

【００３３】以下、図１を参照して内視鏡システム１０
０の動作の詳細を説明する。スコープユニット１０先端
にはカラー撮像素子であるＣＣＤ２が設けられており、
またＣＣＤ２前方には対物レンズ（不図示）が設けられ
ており、この対物レンズによってＣＣＤ２の受光面上に
観察対象物の光学像が形成される。スコープユニット１
０にはまた光ファイバから構成されるライトガイド７が
設けられており、その一端はプロッセッサユニット５０
との接続部に配置され、もう一方の端部はスコープユニ
ット先端部に配置される。スコープユニット１０がプロ
セッサユニット５０に接続された状態で、プロセッサユ
ニット５０内部のランプ３４からの照明光が、プロセッ
サユニット５０内部のライトガイド３２からスコープユ
ニット内のライトガイド７に伝わり、スコープユニット
１０先端から観察対象物に向けて照射される。

【００３４】ＣＣＤ２受光面に結像された光学像は、光
電変換され電圧信号として取り出され、ＣＤＳ／ＡＧＣ
回路３に対して出力される。ＣＤＳ／ＡＧＣ回路３は、
ＣＣＤ２からの出力信号に基づいて、相関二重サンプリ
ング法（Correlated Doublesampling; CDS）によるノイ
ズ低減動作、利得を適正な状態に自動的に調整するＡＧ
Ｃ（Auto Gain Control）動作などを行い、信号処理回
路６に対して信号を出力する。

【００３５】パルス回路４によって、ＣＣＤ２を駆動す
るための各種の駆動信号と、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路３にお
いて必要なサンプルパルス等がつくられる。ＣＣＤ２の
駆動信号には、読み出される画素単位の周期に対応する
周期を持つクロック信号であるφＲ信号等が含まれる。
また、パルス回路４では水平同期信号及び垂直同期信号
もつくられている。

【００３６】信号処理回路６は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路３
で処理されたＣＣＤ２出力信号に基づいて、映像の輝度
成分であるＹ信号と、色成分であるＣ信号をつくる。デ
コード回路２６は、このＹ信号及びＣ信号をパルス回路
４からの同期信号を用いて合成する。さらにデコード回
路２６で合成された映像信号は、スコープユニット１０
とプロセッサユニット５０が接続された状態で電気的に
接続される接点を介して、プロセッサユニット５０に対
して出力されるように構成されている。

【００３７】プロセッサユニット５０において、デコー
ド回路２６からの映像信号は、画像信号処理回路３５で
信号処理された後、一般の規格にしたがう映像信号、例
えばＮＴＳＣ信号としてインタフェースコネクタ及び接
続ケーブル（不図示）を介してモニタ７０に対して出力
される。そして、プロセッサユニット５０からの映像信
号によってモニタ７０上に観察対象物の映像が映し出さ
れる。画像信号処理回路３５は、モニタ７０に対して出
力する映像信号対して様々な効果を与えるための信号処
理を行う。

【００３８】水平カウンタ２１には、パルス回路４から
のφＲ信号と水平同期信号HSYNCが入力される。カウン
タ２１、水平デコードＲＯＭ１（符号２３）、水平デコ
ードＲＯＭ２（符号２４）、水平デコードＲＯＭ３（符
号２５）、及びスイッチ１２によって、水平走査方向に
おける測光範囲を定めるためのパルス信号が作られる。
すなわち、水平カウンタ２１は、水平同期信号HSYNCに
よってリセットされ、φＲ信号をカウントアップするよ
うに動作する。水平デコードＲＯＭ１−３は、それぞれ
水平カウンタ２１のカウント値をデコードし、水平同期
信号HSYNCに同期して、１水平走査期間中に１パルスの
信号をそれぞれ出力する。水平デコードＲＯＭ１−３の
デコード範囲を、それぞれ、Ｎ１〜Ｎ１＋Ｍ１、Ｎ２〜
Ｎ２＋Ｍ２、Ｎ３〜Ｎ３＋Ｍ３とする。それによって、
水平デコードＲＯＭ１−３は、１水平走査期間中におい
て水平カウンタ２１のカウント値が、それぞれ、Ｎ１〜
Ｎ１＋Ｍ１、Ｎ２〜Ｎ２＋Ｍ２、Ｎ３〜Ｎ３＋Ｍ３であ
る期間にパルスを生成する。すなわち、例えば、カウン
タ２１のカウント値をアドレスとして、それぞれ、Ｎ１
〜Ｎ１＋Ｍ１、Ｎ２〜Ｎ２＋Ｍ２、Ｎ３〜Ｎ３＋Ｍ３の
アドレス範囲にて、パルス相当する連続する同一データ
が出力されるよう水平デコードＲＯＭ１−３のデータが
設定されている。したがって、これらの水平デコードＲ
ＯＭ１−３により、水平走査期間の開始時点からの、位
置、パルス幅がそれぞれ異なる３種類のパルスが生成さ
れることになる。なお、デコードＲＯＭ１−３で生成さ
れるパルスは、有効なレベルがＨＩＧＨレベルである信
号として生成されるものとする。

【００３９】スコープユニット１０に設けられたスイッ
チ１２によって、３種類のパルスのいずれかが選択され
る。したがって、操作者はその意図に従ってスコープユ
ニット１０に設けられているスイッチ１２を操作し、目
的の測光範囲が得られるように選択を行うことができ
る。スイッチ１２によって選択されたいずれか１つのパ
ルスは、ＡＮＤゲート４８及びエッジ検出回路２７に対
して出力される。なお、スイッチ１２として、ロータリ
スイッチ、電子スイッチ等を用いることができる。

【００４０】一方、垂直カウンタ４１には、パルス回路
４から水平同期信号HSYNCと垂直同期信号VSYNCとが入力
される。垂直カウンタ４１、垂直デコードＲＯＭ１（符
号４２）、垂直デコードＲＯＭ２（符号４３）、垂直デ
コードＲＯＭ３（符号４４）、及びスイッチ４５によっ
て、垂直走査方向における測光範囲を定めるためのパル
ス信号が作られる。すなわち、垂直カウンタ４１は、垂
直同期信号VSYNCによってリセットされ、水平同期信号H
SYNCをカウントアップするように動作する。垂直デコー
ドＲＯＭ１−３は、それぞれ垂直カウンタ４１のカウン
ト値をデコードし、垂直同期信号VSYNCに同期して、１
垂直走査期間中に１つのパルスをそれぞれ出力する。垂
直デコードＲＯＭ１−３のデコード範囲を、それぞれ、
Ｎ４〜Ｎ４＋Ｍ４、Ｎ５〜Ｎ５＋Ｍ５、Ｎ６〜Ｎ６＋Ｍ
６とする。それによって、垂直デコードＲＯＭ１−３
は、１垂直走査期間中において垂直カウンタ２１のカウ
ント値が、それぞれ、Ｎ４〜Ｎ４＋Ｍ４、Ｎ５〜Ｎ５＋
Ｍ５、Ｎ６〜Ｎ６＋Ｍ６である期間にパルスを生成す
る。したがって、これらの垂直デコードＲＯＭ１−３に
より、垂直走査期間の開始時点からの、位置、パルス幅
がそれぞれ異なる３種類のパルスが生成されることにな
る。なお、垂直デコードＲＯＭ１−３で生成されるパル
スは、有効なレベルがＨＩＧＨレベルである信号として
生成されるものとする。

【００４１】スコープユニット１０に設けられたスイッ
チ４５によって、垂直デコードＲＯＭ１−３で生成され
る３種類のパルスのいずれかが選択される。したがっ
て、操作者はその意図に従ってスコープユニット１０に
設けられているスイッチ４５を操作し、目的の測光範囲
が得られるように選択を行うことができる。スイッチ４
５によって選択された１つのパルスは、ＡＮＤゲート４
８及びエッジ検出回路４６に対して出力される。なお、
スイッチ４５として、ロータリスイッチ、電子スイッチ
等を用いることができる。

【００４２】スイッチ１２によって選択されたパルス、
及びスイッチ４５によって選択されたパルスは、それぞ
れアンドゲート４８に入力される。したがって、ＡＮＤ
ゲート４８の出力は、１画面内の水平方向の測光範囲と
垂直方向の測光範囲との両方の重複領域としての測光領
域でのみ有効となるパルスとなる。

【００４３】ＡＮＤゲート４８からの出力パルスは、切
替回路１３の２つの入力端子１３ａ、１３ｂの信号の選
択を切り替えるためにも用いられる。ＡＮＤゲート４８
からパルスが出力されているとき、入力端子１３ａの信
号が選択され、出力されていないとき、入力端子１３ｂ
の信号が選択される。したがって、ＡＮＤゲート４８か
らパルスが出力されているときは、信号処理回路６から
の輝度信号（Ｙ信号）が切替回路１１及び切替回路１３
を介して積分回路３０に入る。一方、ＡＮＤゲート４８
からパルスが出力されていない間は、切替回路１３の出
力はＧＮＤレベルとなり、積分回路３０にＹ信号が入力
されない。したがって、ＡＮＤゲート４８から測光領域
であることを示すパルスが出力されている間のＹ信号
が、積分回路３０における積分に反映されることにな
る。

【００４４】積分回路３０では、Ｙ信号が積分されると
共に、ホールド動作が行われる。積分回路３０からの出
力信号は比較器３１の一方の入力端子３１ａに入る。一
方、比較器３１のもう一方の入力端子には、入力３１ａ
に入力される電圧と比較するための基準電圧が入力され
ている。比較器３１は、積分回路３０から入力される積
分結果と基準電圧（入力３１ｂ）を比較し、比較結果に
応じた信号を、プロセッサユニット５０内の絞り制御部
３３に対して出力する。絞り制御部３３は、比較器３１
からの比較結果の信号に応じて絞りを制御し、ランプ３
４からライトガイド３２へ供給する照明光の光量を制御
する。したがって、ＡＮＤゲート４８から出力されるパ
ルスで定められるに測光範囲での積分結果（すなわち測
光結果）に応じて、撮影対象物に照射する光量が制御さ
れることになる。なお、安定した比較動作を行うため
に、比較器３１は、入力電圧に対するヒステリシスを持
つタイプのもの、或いはある入力電圧範囲を無感帯とし
て持つウインドウコンパレータから成ることが好まし
い。

【００４５】図１に示すように比較器３１の入力３１ｂ
に入力される基準電圧は、切替回路１４によって、３つ
の基準電圧ＶＲ１、ＶＲ２、及びＶＲ３の中の１つが切
り替えて用いられる。また、切替回路１４における切替
は、スイッチ１２における選択及びスイッチ４５におけ
る選択に応じて選択回路４７によって行われるように構
成されている。選択回路４７は、スイッチ１２及びスイ
ッチ４５での選択に基づいて、測光領域の大きさに比例
した基準電圧を選択する。したがって、測光領域の大き
さが変わった場合であっても、基準電圧もそれに応じて
変わるので、より整合の取れた光量制御が行われること
になる。

【００４６】さらに、スイッチ１２からのパルスは、エ
ッジ検出回路２７に入力されている。エッジ検出回路２
７は、パルスの立ち上がりエッジ及び立下りエッジの部
分でそれぞれパルスを出力するエッジ検出動作を行う。
同様に、スイッチ４５からのパルスは、エッジ検出回路
４６に入力されている。エッジ検出回路４６は、パルス
の立ち上がりエッジ及び立下りエッジの部分でそれぞれ
パルスを出力するエッジ検出動作を行う。したがって、
ＯＲゲート４９からは、水平方向及び垂直方向の測光範
囲の境界部分に対応するタイミングでＯＮとなる信号が
出力されることになる。ＯＲゲート４９からの出力がＯ
Ｎであるとき、選択回路１１に於いて入力１１ｂ側が選
択される。したがって、ＯＲゲート４９の出力がＯＮで
ある間、デコード回路２６に入力される輝度信号（Ｙ信
号）がＧＮＤレベル（最低輝度レベル）に切り替えられ
る。

【００４７】したがって、モニタ７０に表示される映像
に対し、測光領域の境界を識別するための黒い線が重畳
されることになる（図３参照）。なお、ＯＲゲート４９
と切替回路１１の間にはスイッチ１５が設けられている
ので、スイッチ１５を切り替えてＯＦＦにし、ＯＲゲー
ト４９からの信号が切替回路１１に入力されないように
すると、切替回路１１の選択は入力１１ａ側に固定され
る。この場合、Ｙ信号の切替が行われず、表示画面に対
して測光範囲を識別するための境界線は表示されない。
すなわち、操作者がモニタ７０上に測光領域の境界線を
映すかどうかを、スイッチ１５によって切り替えること
ができる。

【００４８】以上説明した動作のタイミングチャートを
図２及び図３に示す。図２には、理解のために、ＣＣＤ
２からの出力信号も同時に示している。なお、図２は、
スイッチ１２で選択されるパルスが水平デコードＲＯＭ
１である場合の例である。水平カウンタ２１は、水平同
期信号HSYNCでリセットされ、φＲ信号をカウントす
る。図２には水平カウンタ２１のカウント値が示されて
いる。カウント値がＮ１〜Ｎ１＋Ｍ１である間に水平デ
コードＲＯＭ１はパルス５１を出力する。パルス５１が
出力されている間、積分回路３０による積分が行われ、
積分回路出力５２は図のように次第にレベルが高くな
る。比較器３１は、積分結果のレベルが比較器３１の基
準電圧を超えるとＯＮになる信号を出力する（信号５
３）。絞り制御部３３は、比較器３１からの信号を受け
ると絞り機構を駆動する。絞り羽やモータから成る絞り
機構の応答は、水平走査周期よりもかなり遅く、１０ｍ
ｓオーダーであるため、絞り制御動作の応答５４として
示すように、絞り機構は徐々に反応する。図２にエッジ
検出回路出力として示しているように、エッジ検出回路
２７によって、水平デコードＲＯＭ１の出力パルス５１
の両エッジ部分で、パルス５５ａ、５５ｂが生成され
る。

【００４９】図３は、垂直方向の測光範囲の選択の動作
を説明するために、図２よりも長い時間に亘る動作を示
したタイムチャートである。なお、図３は、スイッチ４
５で選択されるのが垂直デコードＲＯＭ２の出力パルス
である場合の例である。図３に示すように、垂直カウン
タ４１のカウント値は、垂直同期信号VSYNCでリセット
され、水平同期信号HSYNCでカウントアップされる。垂
直デコードＲＯＭ２は、カウント値がＮ５〜Ｎ５＋Ｍ５
である間にＯＮとなるパルス５６を出力する。パルス５
６が出力され且つパルス５１が出力されている間、積分
回路３０による積分が行われ、積分回路からは積分回路
出力信号５２が出力される。したがって比較器３１から
は、垂直デコードＲＯＭ５からのパルス５６が出力され
ている間のみ、比較結果の信号５３が出力されることに
なる。したがって、絞り制御部３３における絞り制御動
作は、パルス５６が出力されている期間のみの比較結果
信号５３を反映することになる。また、エッジ検出回路
４６によって、垂直デコードＲＯＭ２の出力パルス５６
の両エッジ部分で、パルス５７ａ、５７ｂが生成され
る。

【００５０】以上述べたように、内視鏡システム１００
は、撮影画面内の水平走査方向及び垂直走査方向におけ
る測光範囲の重複領域でのみ測光を行い、その測光結果
に基づいて光量調節を行う。しかもこの場合において、
それぞれの測光範囲は複数種類の中から選択することが
できる。

【００５１】内視鏡システム１００がモニタ７０上に映
し出す画面の例を図４に示す。図４に示される画面６１
において、画面中央部に観察対象物６２が存在する。撮
影画面６１内の周辺部の映像の高い輝度に引きずられて
照明光の光量が絞られ、その結果観察対象物６２の輝度
が低くなり観察しにくくなることを避けるために、測光
領域は、水平方向測光範囲６３及び垂直方向測光範囲６
４で囲まれた矩形の測光領域６５に絞られている。な
お、水平方向測光範囲６３は、前述の水平デコードＲＯ
Ｍ１のパルス５１の位置及びパルス幅に対応し、垂直方
向測光範囲６４は、垂直デコードＲＯＭ２のパルス５６
の位置及びパルス幅に対応している。さらに画面には、
エッジ検出回路２７がつくるエッジパルス５５ａ及び５
５ｂに対応して、水平方向測光範囲６３の境界を表す黒
い境界線６３ａ及び６３ｂが重畳されており、また、エ
ッジ検出回路４９がつくるエッジパルス５７ａ及び５７
ｂに対応して、垂直方向測光範囲６４の境界を表す黒い
境界線６４ａ及び６４ｂがさらに重畳されている。この
ように、操作者は測光領域を明確に認識しながら観察で
きることになる。

【００５２】図５は、本発明の第２の実施形態である、
内視鏡システム２００のブロック図である。内視鏡シス
テム２００は、内視鏡システム１００と同様に、身体へ
の挿入部であるスコープユニット２１０、スコープユニ
ット２１０への照明光の供給や信号処理を行うプロセッ
サユニット２５０、及びプロセッサユニット２５０から
出力される映像を表示するモニタ７０から構成される。
なお、スコープユニット２１０とプロセッサユニと２５
０とは、着脱自在に構成されている。図５の内視鏡シス
テム２００において、図２で示したタイミングチャート
と同様の光量制御の処理が実行される。したがって、図
５において、内視鏡システム１００における機能と同一
の部分については、同一の符号を用いて表し、これら同
一機能の部分に関しては既に上述しているので詳細な説
明を省略する。

【００５３】スコープユニット２１０において、カラー
撮像素子であるＣＣＤ２で撮像され、信号処理回路６に
よって輝度成分信号（Ｙ信号）及び色成分信号（Ｃ信
号）として生成された映像信号は、デコード回路２６に
よって合成されて、プロセッサユニット２５０に対して
出力される。また、スコープＣＰＵ７１からの制御によ
り切替回路７７において選択される水平方向の測光範囲
にしたがって、Ｙ信号が積分回路３０で積分される。そ
して、積分結果は比較器３１において基準電圧と比較さ
れ、比較結果がプロセッサユニット２５０の絞り制御部
３３へ出力され、それにより照明光の光量制御が行われ
る。スコープユニット２１０をプロセッサユニット２５
０に装着した状態で、スコープユニット２１０とプロセ
ッサユニット２５０は電気的に接続され、また、プロセ
ッサユニット２５０からの照明光がスコープユニット２
１０内のライトガイド７に伝達される。

【００５４】スコープユニット２１０内のデコード回路
２６で合成された映像信号は、画像信号処理回路３５で
処理され、例えばＮＴＳＣの規格にしたがう映像信号と
してモニタ７０に対して出力される。

【００５５】プロセッサユニット２５０には、プロセッ
サＣＰＵ７２がさらに搭載されている。プロセッサＣＰ
Ｕ７２は、キーボード７３からの入力により画像処理回
路３５を制御して映像信号に所定の処理を行う。また、
プロセッサＣＰＵ７２は通信機能を持っており、スコー
プユニット２１０が装着されることによりスコープＣＰ
Ｕ７１と電気的に接続され、通信ライン７５を介してス
コープＣＰＵ７１との通信を行う。

【００５６】スコープユニット２１０内に搭載されたス
コープＣＰＵ７１は、信号ライン７５を介してプロセッ
サＣＰＵ７１と通信を行う機能を持つ。スコープＣＰＵ
７１は、プロセッサＣＰＵ７２との通信によって取得し
データにしたがって、切替回路７７及び切替回路７８に
おける選択を制御し、また、可変電圧７６において発生
する電圧を制御する。

【００５７】すなわち、プロセッサユニット２５０が配
置されている場所にいる観察者は、撮影画面内の水平走
査方向における位置及び幅の測光範囲情報を、プロセッ
サユニット２５０のユーザーインタフェースを司る入力
装置であるキーボード７３を介して入力する。測光範囲
情報を取得したプロセッサＣＰＵ７２は、その測光範囲
情報をスコープＣＰＵ７１に対して送信する。スコープ
ＣＰＵ７１は、得られた測光範囲情報に相当する測光範
囲となるように、選択回路７７を制御して水平デコード
ＲＯＭ１−３の出力パルスの中から適切なものを選択す
るとともに、比較器３１に入力される基準電圧が測光範
囲の大きさに比例するように、選択回路７８における選
択を制御する。

【００５８】さらに、キーボード７３からは、測光範囲
の境界部で表示される線の輝度レベル情報が入力され
る。この輝度レベル情報がプロセッサＣＰＵ７２からス
コープＣＰＵ７１に送信されると、スコープＣＰＵ７１
は、受信した輝度レベル情報にしたがって可変電圧７６
の電圧を設定する。可変電圧７６の電圧は、選択回路１
１の入力１１ｂに入力されるので、画面上に表示される
測光範囲の境界線の輝度のレベルが、輝度レベル情報に
従って変更されることになる。

【００５９】以上のように、内視鏡システム２００で
は、プロセッサユニット２５０における観察者が、キー
ボードから測光範囲及び境界線の輝度レベルを調節する
ことが可能である。

【００６０】なお、図５で示した内視鏡システム２００
における測光範囲の調節は、水平走査方向のみ可能であ
る構成となっているが、図１に示される垂直方向の測光
範囲の調節のための回路を内視鏡システム２００に適用
し、水平方向及び垂直方向両方向の調節が可能な構成と
することができることはいうまでもない。

【００６１】また、内視鏡システム１００又は２００に
おいて、水平デコードＲＯＭ又は垂直デコードＲＯＭの
種類を増やすことで、測光範囲として選択できる種類を
増加させることが可能である。また、比較器３１に入力
する基準電圧の電圧の種類は、図１又は図５の実施形態
では３種類であったが（ＶＲ１，ＶＲ２，ＶＲ３）、こ
の基準電圧の種類もさらに増加させることができる。そ
れによって、増加した測光範囲の種類に対応して、最適
な基準電圧を用いることが可能になる。

【００６２】上述した内視鏡システム１００及び２００
では、カウンタ、デコードＲＯＭ、積分回路、及び比較
器などから成る、測光のための回路をスコープユニット
側に搭載する構成と成っているが、これらの回路をプロ
セッサユニット側に搭載する構成とすることも可能であ
る。なお、内視鏡システム１００及び２００では、映像
信号の生成及び測光のための回路がスコープユニット側
に集中して搭載されているので、外来ノイズに対する耐
性を高め易いという特長を持っている。

【００６３】また、上述した内視鏡システム１００及び
２００では、切替回路１１における切替により輝度レベ
ルのみを変更することで、測光範囲の境界線の表示を実
現していたが、この境界線を色つきの線として表示する
ために、エッジ検出回路２７及び４６の出力に応じて映
像信号にある色の信号を重畳させる処理を行う、例えば
ＧＤＣ（グラフィック・ディスプレイ・コントローラ）
のような、信号処理回路を搭載する構成とすることも可
能である。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、測
光範囲を水平方向及び垂直方向の任意の範囲とすること
ができ、しかも、測光範囲の境界線を映像信号に重畳さ
せることのできる内視鏡システムが実現される。

【００６５】また、プロセッサ側とスコープ側と間で通
信を行うことのできる内視鏡システムが提供される。し
たがって、以上のような測光範囲の調節をプロセッサユ
ニット側のキーボードなどのユーザインタフェースを介
して遠隔操作で実行することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態としての内視鏡システ
ムの構成を表すブロック図である。

【図２】本発明の内視鏡システムの動作を表すタイミン
グチャートである。

【図３】本発明の内視鏡システムの動作を表すタイミン
グチャートであり、図２よりも長い時間範囲における動
作を示す。

【図４】本発明の内視鏡システムによって映し出される
画像の例である。

【図５】本発明の第２の実施形態としての内視鏡システ
ムの構成を表すブロック図である。

【符号の説明】

２ ＣＣＤ ３ ＣＤＳ／ＡＧＣ回路 ４ パルス回路 ６ 信号処理回路 １０ スコープユニット １１ 切替回路 １２ スイッチ １３ 切替回路 １４ 切替回路 １５ スイッチ ２１ 水平カウンタ ２３ 水平デコードＲＯＭ１ ２４ 水平デコードＲＯＭ２ ２５ 水平デコードＲＯＭ３ ２７ エッジ検出回路 ３０ 積分回路 ３１ 比較器 ３３ 絞り制御回路 ３４ ランプ ３５ 画像信号処理回路 ４１ 垂直カウンタ ４２ 垂直デコードＲＯＭ１ ４３ 垂直デコードＲＯＭ２ ４４ 垂直デコードＲＯＭ３ ４５ 切替回路 ４６ エッジ検出回路 ５０ プロセッサユニット ７０ モニタ ７１ スコープＣＰＵ ７２ プロセッサＣＰＵ ７５ 通信ライン １００ 内視鏡システム

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｂ 7/28 Ｇ０３Ｂ 7/28 Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｈ０４Ｎ 5/225 Ａ Ｃ 5/238 5/238 Ｚ 7/18 7/18 Ｍ Ｖ Ｆターム(参考） 2H002 DB06 DB32 JA13 2H040 BA11 CA04 CA10 GA02 GA11 4C061 AA00 AA29 BB00 CC06 DD00 GG01 JJ11 JJ17 LL02 MM02 NN01 NN05 PP12 QQ09 RR02 RR06 SS17 SS23 TT08 WW02 WW13 5C022 AA08 AB04 AB15 AC01 AC13 AC69 5C054 CC07 DA08 EA01 EA03 EA05 EH01 FC11 FE12 HA12

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ライトガイドを介してスコープ先端部か
   ら照明光を照射して対象物からの光学像を撮像素子で撮
   像し映像信号を生成する内視鏡システムにおいて、 前記撮像素子で撮像された映像についての垂直走査方向
   における所定の範囲を測光範囲とし、該測光範囲内での
   み前記映像の輝度成分を積分し、該積分の結果に基づい
   て前記照明光の光量を制御する光量制御手段と、 前記光量制御手段に対し、前記測光範囲の前記垂直走査
   方向における位置及び幅を設定するものであり且つ設定
   値が可変である設定手段と、 を備えることを特徴とする内視鏡システム。
2. 【請求項２】 前記設定手段によって設定された測光範
   囲と非測光範囲との境界部分近傍において前記映像信号
   に、色、輝度の少なくとも一方が異なる信号を重畳させ
   る信号処理手段をさらに有すること、を特徴とする請求
   項１に記載の内視鏡システム。
3. 【請求項３】 ライトガイドを介してスコープ先端部か
   ら照明光を照射して対象物からの光学像を撮像素子で撮
   像し映像信号を生成する内視鏡システムにおいて、 前記撮像素子で撮像された映像についての水平走査方向
   における所定の範囲と垂直走査方向における所定の範囲
   との両方の範囲の重複領域を測光領域とし、該測光領域
   内でのみ前記映像の輝度成分を積分し、該積分の結果に
   基づいて前記照明光の光量を制御する光量制御手段と、 前記光量制御手段に対し、前記測光領域の前記垂直走査
   方向における位置及び幅を設定するものであり且つ設定
   値が可変である第１の設定手段と、 を備えることを特徴とする内視鏡システム。
4. 【請求項４】 前記光量制御手段に対し、前記測光領域
   の前記水平走査方向における位置及び幅を設定するもの
   であり且つ設定値が可変である第２の設定手段をさらに
   備えること、を特徴とする請求項３に記載の内視鏡シス
   テム。
5. 【請求項５】 前記光量制御手段における前記測光領域
   と、該測光領域以外の非測光領域との境界部分近傍にお
   いて前記映像信号に、色、輝度の少なくとも一方が異な
   る信号を重畳させる信号処理手段をさらに有すること、
   を特徴とする請求項３又は請求項４に記載の内視鏡シス
   テム。
6. 【請求項６】 照明光で照射される対象物からの光学像
   を撮像する撮像素子と、該照明光を伝送するライトガイ
   ドと、前記撮像素子による出力信号を処理し所定の第１
   の映像信号を出力する第１の信号処理回路とを有するス
   コープユニットと、前記スコープユニットのライトガイ
   ドに照明光を供給する光源部を有し、前記スコープユニ
   ットからの第１の映像信号に基づいて所定の第２の映像
   信号を出力する第２の信号処理回路を有するプロセッサ
   ユニットとから成る内視鏡システムにおいて、 前記スコープユニットは、 前記プロセッサユニットとの間で情報を通信するスコー
   プ側通信手段と、 前記撮像素子で撮像された映像についての水平走査方向
   における所定の範囲を測光範囲とし、該測光範囲内での
   み前記第１の映像信号の輝度成分を積分し、該積分結果
   に応じた信号を前記プロセッサユニットに対して出力す
   る測光手段と、 前記測光手段に対し前記測光範囲の前記水平走査方向に
   おける位置及び幅を指定する為の測光範囲指定情報を前
   記スコープ側通信手段を介して受け取り該受け取った測
   光範囲指定情報を前記測光手段に対して設定するスコー
   プ側制御手段とを有し、 前記プロセッサユニットは、 前記スコープユニットとの間で情報の通信を行うプロセ
   ッサ側通信手段と、 ユーザーインタフェースと、 前記測光範囲指定情報を前記ユーザーインタフェースを
   介して取得すると共に該取得した測光範囲指定情報を前
   記プロセッサ側通信手段を介して送信するプロセッサ側
   制御手段と、 前記スコープユニットの前記測光手段から前記積分結果
   に応じた信号を受け取り、該積分結果に応じた信号に基
   づいて前記照明光の光量を制御する光量制御手段とを有
   すること、 を特徴とする内視鏡システム。
7. 【請求項７】 前記測光手段は、 前記撮像素子で撮像された映像の水平同期信号及び該映
   像の画素単位の周波数に相当する周波数のクロック信号
   に基づいて、前記水平同期信号に同期したパルス信号で
   あって、水平走査期間内における位置、パルス幅の少な
   くとも一方の値がそれぞれ異なる複数のパルス信号を生
   成する信号生成手段と、 前記スコープ側制御手段からの前記測光範囲指定情報に
   したがって、前記信号生成手段によって生成されるそれ
   ぞれのパルス信号のうちの１つを選択するための選択手
   段と、 前記選択手段おいて選択されたパルス信号の位置及びパ
   ルス幅に対応する時間幅の間前記第１の映像信号の輝度
   成分を積分し積分結果に応じた信号を生成する積分手段
   と、 前記積分手段からの信号と所定の基準値とを比較し比較
   結果に応じた信号を生成し該生成した信号を前記プロセ
   ッサユニットに対して出力する比較手段と、 を有することを特徴とする請求項６に記載の内視鏡シス
   テム。
8. 【請求項８】 前記スコープユニットは、前記スコープ
   側制御手段からの前記測光範囲指定情報にしたがって、
   前記積分手段からの信号と比較される所定の基準値を変
   化させる基準値変更手段をさらに有すること、を特徴と
   する請求項７に記載の内視鏡システム。
9. 【請求項９】 前記スコープユニットは、前記選択手段
   において選択されたパルス信号に基づいて該パルス信号
   のエッジ部分で前記第１の映像信号の輝度成分の電圧レ
   ベルを他の電圧レベルに切り替える信号切替手段をさら
   に有すること、を特徴とする請求項７又は請求項８に記
   載の内視鏡システム。
10. 【請求項１０】 前記信号切替手段は前記エッジ部分に
    おいて可変電圧源からの電圧を出力し、 前記プロセッサユニットの前記プロセッサ側制御手段
    は、前記ユーザーインタフェースを介してさらに、前記
    可変電圧源の発生電圧を設定するための輝度設定情報を
    取得すると共に該輝度設定情報を前記プロセッサ側通信
    手段を介して送信し、 前記スコープ側制御手段は、前記スコープ側通信手段を
    介して受信した前記輝度設定情報にしたがって前記可変
    電圧源の発生電圧を設定すること、 を特徴とする請求項９に記載の内視鏡システム。
11. 【請求項１１】 照明光で照射される対象物からの光学
    像を撮像する撮像素子と、該照明光を伝送するライトガ
    イドと、前記撮像素子による出力信号を処理し所定の第
    １の映像信号を出力する第１の信号処理回路とを有する
    スコープユニットと、前記スコープユニットのライトガ
    イドに照明光を供給する光源部と、前記スコープユニッ
    トからの第１の映像信号に基づいて所定の第２の映像信
    号を出力する第２の信号処理回路を有するプロセッサユ
    ニットとから成る内視鏡システムにおいて、 前記スコープユニットは、 前記プロセッサユニットとの間で情報を通信するスコー
    プ側通信手段と、 前記撮像素子で撮像された映像についての垂直走査方向
    における所定の範囲を測光範囲とし、該測光範囲内での
    み前記第１の映像信号の輝度成分を積分し、該積分結果
    に応じた信号を前記プロセッサユニットに対して出力す
    る測光手段と、 前記測光手段に対し前記測光範囲の前記垂直走査方向に
    おける位置及び幅を指定する為の測光範囲指定情報を前
    記スコープ側通信手段を介して受け取り該受け取った測
    光範囲指定情報を前記測光手段に対して設定するスコー
    プ側制御手段とを有し、 前記プロセッサユニットは、 前記スコープユニットとの間で情報の通信を行うプロセ
    ッサ側通信手段と、 ユーザーインタフェースと、 前記測光範囲指定情報を前記ユーザーインタフェースを
    介して取得すると共に該取得した測光範囲指定情報を前
    記プロセッサ側通信手段を介して送信するプロセッサ側
    制御手段と、 前記スコープユニットの前記測光手段から前記積分結果
    に応じた信号を受け取り、該積分結果に応じた信号に基
    づいて前記照明光の光量を制御する光量制御手段とを有
    すること、を特徴とする内視鏡システム。
12. 【請求項１２】 前記測光手段は、 前記撮像素子で撮像された映像の水平同期信号及び垂直
    同期信号に基づいて、前記垂直同期信号に同期したパル
    ス信号であって、垂直走査期間内における位置、パルス
    幅の少なくとも一方の値がそれぞれ異なる複数のパルス
    信号を生成する信号生成手段と、 前記スコープ側制御手段からの前記測光範囲指定情報に
    したがって、前記信号生成手段によって生成されるそれ
    ぞれのパルス信号のうちの１つを選択するための選択手
    段と、 前記選択手段おいて選択されたパルス信号の位置及びパ
    ルス幅に対応する時間幅の間前記第１の映像信号の輝度
    成分を積分し積分結果に応じた信号を生成する積分手段
    と、 前記積分手段からの信号と所定の基準値とを比較し比較
    結果に応じた信号を生成し該生成した信号を前記プロセ
    ッサユニットに対して出力する比較手段と、 を有することを特徴とする請求項１１に記載の内視鏡シ
    ステム。
13. 【請求項１３】 前記スコープユニットは、前記スコー
    プ側制御手段からの前記測光範囲指定情報にしたがって
    前記積分手段からの信号と比較される所定の基準値を変
    化させる基準値変更手段をさらに有すること、を特徴と
    する請求項１２に記載の内視鏡システム。
14. 【請求項１４】 前記スコープユニットは、前記選択手
    段において選択されたパルス信号に基づいて該パルス信
    号のエッジ部分で前記第１の映像信号の輝度成分の電圧
    レベルを他の電圧レベルに切り替える信号切替手段をさ
    らに有すること、を特徴とする請求項１２又は請求項１
    ３に記載の内視鏡システム。
15. 【請求項１５】 前記信号切替手段は前記エッジ部分に
    おいて可変電圧源からの電圧を出力し、 前記プロセッサユニットの前記プロセッサ側制御手段
    は、前記ユーザーインタフェースを介してさらに、前記
    可変電圧源の発生電圧を設定するための輝度設定情報を
    取得すると共に該輝度設定情報を前記プロセッサ側通信
    手段を介して送信し、 前記スコープ側制御手段は、前記スコープ側通信手段を
    介して受信した前記輝度設定情報にしたがって前記可変
    電圧源の発生電圧を設定すること、 を特徴とする請求項１４に記載の内視鏡システム。
16. 【請求項１６】 照明光で照射される対象物からの光学
    像を撮像する撮像素子と、該照明光を伝送するライトガ
    イドと、前記撮像素子による出力信号を処理し所定の第
    １の映像信号を出力する第１の信号処理回路とを有する
    スコープユニットと、前記スコープユニットのライトガ
    イドに照明光を供給する光源部と、前記スコープユニッ
    トからの第１の映像信号に基づいて所定の第２の映像信
    号を出力する第２の信号処理回路を有するプロセッサユ
    ニットとから成る内視鏡システムにおいて、 前記スコープユニットは、 前記プロセッサユニットとの間で情報を通信するスコー
    プ側通信手段と、 前記撮像素子で撮像された映像についての水平走査方向
    における所定の範囲及び垂直走査方向における所定の範
    囲の両方の範囲の重複部分を測光領域とし、該測光領域
    内でのみ前記第１の映像信号の輝度成分を積分し、該積
    分結果に応じた信号を前記プロセッサユニットに対して
    出力する測光手段と、 前記測光手段に対し、前記測光領域の前記垂直走査方向
    における位置及び幅、及び、前記測光領域の前記水平走
    査方向における位置及び幅を指定する為の測光領域指定
    情報を前記スコープ側通信手段を介して受け取り該受け
    取った測光領域指定情報を前記測光手段に対して設定す
    るスコープ側制御手段とを有し、 前記プロセッサユニットは、 前記スコープユニットとの間で情報の通信を行うプロセ
    ッサ側通信手段と、 ユーザーインタフェースと、 前記測光手段に対して設定する為の前記測光領域指定情
    報を前記ユーザーインタフェースを介して取得すると共
    に該取得した測光領域指定情報を前記プロセッサ側通信
    手段を介して送信するプロセサ側制御手段と、 前記スコープユニットの前記測光手段から前記積分結果
    に応じた信号を受け取り、該積分結果に応じた信号に基
    づいて前記照明光の光量を制御する光量制御手段とを有
    すること、 を特徴とする内視鏡システム。
17. 【請求項１７】 前記測光手段は、 前記撮像素子で撮像された映像の水平同期信号及び該映
    像の画素単位の周波数に相当する周波数のクロック信号
    に基づいて、前記水平同期信号に同期したパルス信号で
    あって、水平走査期間内における位置、パルス幅の少な
    くとも一方の値がそれぞれ異なる複数のパルス信号を生
    成する水平方向信号生成手段と、 前記スコープ側制御手段からの前記測光領域指定情報に
    したがって、前記水平方向信号生成手段によって生成さ
    れるそれぞれのパルス信号のうちの１つを選択するため
    の水平方向選択手段と、 前記撮像素子で撮像された映像の水平同期信号及び垂直
    同期信号に基づいて、前記垂直同期信号に同期したパル
    ス信号であって、垂直走査期間内における位置、パルス
    幅の少なくとも一方の値がそれぞれ異なる複数のパルス
    信号を生成する垂直方向信号生成手段と、 前記スコープ側制御手段からの前記測光領域指定情報に
    したがって、前記垂直方向信号生成手段によって生成さ
    れるそれぞれのパルス信号のうちの１つを選択するため
    の垂直方向選択手段と、 前記水平方向選択手段おいて選択されたパルス信号、及
    び、前記垂直方向選択手段において選択されたパルス信
    号の両方が有効である間前記第１の映像信号の輝度成分
    を積分し積分結果に応じた信号を生成する積分手段と、 前記積分手段からの信号と所定の基準値とを比較し比較
    結果に応じた信号を生成し該生成した信号を前記プロセ
    ッサユニットに対して出力する比較手段と、 を有することを特徴とする請求項１６に記載の内視鏡シ
    ステム。
18. 【請求項１８】 前記スコープユニットは、前記スコー
    プ側制御手段からの前記測光領域指定情報にしたがって
    前記積分手段からの信号と比較される所定の基準値を変
    化させる基準値変更手段をさらに有すること、を特徴と
    する請求項１７に記載の内視鏡システム。
19. 【請求項１９】 前記スコープユニットは、前記水平方
    向選択手段において選択されたパルス信号のエッジ部
    分、及び、前記垂直方向選択手段において選択されたパ
    ルス信号のエッジ部分で、前記第１の映像信号の輝度成
    分の電圧レベルを他の電圧レベルに切り替える信号切替
    手段をさらに有すること、を特徴とする請求項１７又は
    請求項１８に記載の内視鏡システム。
20. 【請求項２０】 前記信号切替手段は前記水平方向選択
    手段において選択されたパルス信号のエッジ部分及び前
    記垂直方向選択手段において選択されたパルス信号のエ
    ッジ部分において可変電圧源からの電圧を出力し、 前記プロセッサユニットの前記プロセッサ側制御手段
    は、前記ユーザーインタフェースを介してさらに、前記
    可変電圧源の発生電圧を設定するための輝度設定情報を
    取得すると共に該輝度設定情報を前記プロセッサ側通信
    手段を介して送信し、 前記スコープ側制御手段は、前記スコープ側通信手段を
    介して受信した前記輝度設定情報にしたがって前記可変
    電圧源の発生電圧を設定すること、 を特徴とする請求項１９に記載の内視鏡システム。
21. 【請求項２１】 ライトガイドを介してスコープ先端部
    から照明光を照射して対象物からの光学像を撮像素子で
    撮像し映像信号を生成するものであって、且つ、前記撮
    像素子で撮像された映像についての水平走査方向におけ
    る所定の範囲と垂直走査方向における所定の範囲との両
    方の範囲の重複領域を測光領域とし、該測光領域内での
    み前記映像の輝度成分を積分し、該積分の結果に基づい
    て前記照明光の光量を制御する光量制御手段を有する内
    視鏡システムにおいて、 前記測光領域と、該測光領域以外の非測光領域との境界
    部分近傍において前記映像信号に、色、輝度の少なくと
    も一方が異なる信号を重畳させる信号処理手段を有する
    こと、を特徴とする内視鏡システム。
22. 【請求項２２】 照明光で照射される対象物からの光学
    像を撮像する撮像素子と、該照明光を伝送するライトガ
    イドと、前記撮像素子による出力信号を処理し所定の第
    １の映像信号を出力する第１の信号処理回路とを有する
    スコープユニットと、前記スコープユニットのライトガ
    イドに照明光を供給する光源部と、前記スコープユニッ
    トからの第１の映像信号に基づいて所定の第２の映像信
    号を出力する第２の信号処理回路を有するプロセッサユ
    ニットとから成る内視鏡システムにおいて、 前記プロセッサユニットは、 前記スコープユニットとの間で情報の通信を行うプロセ
    ッサ側通信手段と、 ユーザーインタフェースと、 該ユーザーインタフェースを介して情報を取得し該取得
    した情報を前記プロセッサ側通信手段を介して前記スコ
    ープユニット側に送信するプセッサ側制御手段とを有
    し、 前記スコープユニットは、 前記プロセッサユニットとの間で情報を通信するスコー
    プ側通信手段と、 前記スコープ側通信手段を介して受信される前記プロセ
    ッサ側制御手段からの情報にしたがって前記撮像素子で
    撮像される映像に対する処理を行うスコープ側制御手段
    とを有すること、 を特徴とする内視鏡システム。