JP2821141B2 - 内視鏡用自動調光制御装置 - Google Patents
内視鏡用自動調光制御装置Info
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- A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
- A61B1/042—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances characterised by a proximal camera, e.g. a CCD camera
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/50—Constructional details
- H04N23/555—Constructional details for picking-up images in sites, inaccessible due to their dimensions or hazardous conditions, e.g. endoscopes or borescopes
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
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- H04N23/72—Combination of two or more compensation controls
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動光量制御手段と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。
備えた内視鏡用自動調光制御装置に関する。
［従来の技術］ 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。
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（CCD）等の固体撮像素子を撮像
手段に用いた電子内視鏡も種々提案されている。
手段に用いた電子内視鏡も種々提案されている。
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。例えば、本出願人は、
先に提出した特願昭63−1845号明細書において、操作パ
ネルの光量調整スイッチの設定により、絞り等を用いた
自動光量制御手段（ALC）と自動利得制御手段（AGC）の
目標値（リファレンスレベル）を同方向に同量変化させ
ることにより、ダイナミックレンジの広い、高速応答性
の高い自動調光機能をもつ電子内視鏡装置を提案してい
る。
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。例えば、本出願人は、
先に提出した特願昭63−1845号明細書において、操作パ
ネルの光量調整スイッチの設定により、絞り等を用いた
自動光量制御手段（ALC）と自動利得制御手段（AGC）の
目標値（リファレンスレベル）を同方向に同量変化させ
ることにより、ダイナミックレンジの広い、高速応答性
の高い自動調光機能をもつ電子内視鏡装置を提案してい
る。
ところで、内視鏡は体腔内という特殊な条件の下で使
用されるため、ALC,AGCにおいて、明るさ情報を検出す
る検波回路には、特別な注意が必要である。例えば食道
のような中空の部位の観察時には、制御信号として信号
のピーク値を検出するピーク値検波が望ましい。制御信
号として信号の平均値を検出する平均値検波だとハレー
ションを起しやすく、場合によっては、光量調整スイッ
チを最も暗い設定にしても調整しきれない場合がある。
逆に鉗子を使用する場合は、平均値検波でないと、非常
に反射率の高い鉗子部分にALC,AGCが反応してしまい、
注目部位が暗くなってしまうという欠点がある。以上の
理由により、電子内視鏡装置には、ピーク値検波回路と
平均値検波回路とを必要に応じて切換える必要がある。
用されるため、ALC,AGCにおいて、明るさ情報を検出す
る検波回路には、特別な注意が必要である。例えば食道
のような中空の部位の観察時には、制御信号として信号
のピーク値を検出するピーク値検波が望ましい。制御信
号として信号の平均値を検出する平均値検波だとハレー
ションを起しやすく、場合によっては、光量調整スイッ
チを最も暗い設定にしても調整しきれない場合がある。
逆に鉗子を使用する場合は、平均値検波でないと、非常
に反射率の高い鉗子部分にALC,AGCが反応してしまい、
注目部位が暗くなってしまうという欠点がある。以上の
理由により、電子内視鏡装置には、ピーク値検波回路と
平均値検波回路とを必要に応じて切換える必要がある。
ALCとAGCの両方を用いた自動調光制御回路において、
従来は、ALCを、ピーク値検波と平均値検波を切換可能
とし、AGCはピーク値検波又は平均値検波のどちらかに
固定であった。
従来は、ALCを、ピーク値検波と平均値検波を切換可能
とし、AGCはピーク値検波又は平均値検波のどちらかに
固定であった。
［発明が解決しようとする課題］ このような従来例によると、電子内視鏡使用時には、
次のような欠点がある。すなわち、ALCがピーク検波
で、AGCが平均値検波の場合、ポリープ等の突出物に合
わせてALCが動作するため、AGCの検波レベルは下がって
しまい、AGCはゲインアップの方向に動作し、設定より
もポリープが明るくなってしまう。また、AGCがゲイン
アップするので、S/Nが悪化する。逆にALCが平均値検波
で、AGCがピーク値検波の場合は、胃壁の観察時、絞り
が全開なのにもかかわらず、AGCのピーク値検波回路が
わずかな輝点に反応してしまい、ゲインアップ方向に動
作せず、観察範囲をせばめてしまうことがある。
次のような欠点がある。すなわち、ALCがピーク検波
で、AGCが平均値検波の場合、ポリープ等の突出物に合
わせてALCが動作するため、AGCの検波レベルは下がって
しまい、AGCはゲインアップの方向に動作し、設定より
もポリープが明るくなってしまう。また、AGCがゲイン
アップするので、S/Nが悪化する。逆にALCが平均値検波
で、AGCがピーク値検波の場合は、胃壁の観察時、絞り
が全開なのにもかかわらず、AGCのピーク値検波回路が
わずかな輝点に反応してしまい、ゲインアップ方向に動
作せず、観察範囲をせばめてしまうことがある。
［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、自
動光量制御手段と自動利得制御手段とを有すると共に、
内視鏡の使用部位や条件等に応じた適切な測光方式を選
択できるようにした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。
動光量制御手段と自動利得制御手段とを有すると共に、
内視鏡の使用部位や条件等に応じた適切な測光方式を選
択できるようにした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］ 本発明による内視鏡用自動調光制御装置は、内視鏡を
介して被写体に照明光を照射する光源部と、前記被写体
を撮像する撮像手段の出力信号が入力され該出力信号の
明るさ情報を第１の方式により検出する第１の明るさ情
報生成手段と、前記撮像手段の出力信号が入力され該出
力信号の明るさ情報を前記第１の方式とは異なる第２の
方式により検出する第２の明るさ情報生成手段と、前記
第１の明るさ情報生成手段の明るさ情報出力または前記
第２の明るさ情報生成手段の明るさ情報出力を選択可能
な第１の切換手段と、前記第１の切換手段で選択された
明るさ情報出力に基づき前記光源部の照明光量を制御す
る照明光量制御手段と、前記撮像手段の出力信号が入力
され該出力信号の利得を調整可能な利得調整手段と、前
記利得調整手段の出力信号が入力され該出力信号の明る
さ情報を前記第１の方式により検出する第３の明るさ情
報生成手段と、前記利得調整手段の出力信号が入力され
該出力信号の明るさ情報を前記第２の方式により検出す
る第４の明るさ情報生成手段と、前記第３の明るさ情報
生成手段の明るさ情報出力または前記第４の明るさ情報
生成手段の明るさ情報出力を選択可能な第２の切換手段
と、前記第２の切換手段で選択された明るさ情報出力に
基づき前記利得調整手段を制御する利得制御手段と、前
記第１の方式に対応する第１の調光制御と前記第２の方
式に対応する第２の調光制御とを選択可能な操作指示手
段と、前記操作指示手段の操作に応じて前記第１の切換
手段および第２の切換手段を制御する制御手段とを備え
たことを特徴とする。
介して被写体に照明光を照射する光源部と、前記被写体
を撮像する撮像手段の出力信号が入力され該出力信号の
明るさ情報を第１の方式により検出する第１の明るさ情
報生成手段と、前記撮像手段の出力信号が入力され該出
力信号の明るさ情報を前記第１の方式とは異なる第２の
方式により検出する第２の明るさ情報生成手段と、前記
第１の明るさ情報生成手段の明るさ情報出力または前記
第２の明るさ情報生成手段の明るさ情報出力を選択可能
な第１の切換手段と、前記第１の切換手段で選択された
明るさ情報出力に基づき前記光源部の照明光量を制御す
る照明光量制御手段と、前記撮像手段の出力信号が入力
され該出力信号の利得を調整可能な利得調整手段と、前
記利得調整手段の出力信号が入力され該出力信号の明る
さ情報を前記第１の方式により検出する第３の明るさ情
報生成手段と、前記利得調整手段の出力信号が入力され
該出力信号の明るさ情報を前記第２の方式により検出す
る第４の明るさ情報生成手段と、前記第３の明るさ情報
生成手段の明るさ情報出力または前記第４の明るさ情報
生成手段の明るさ情報出力を選択可能な第２の切換手段
と、前記第２の切換手段で選択された明るさ情報出力に
基づき前記利得調整手段を制御する利得制御手段と、前
記第１の方式に対応する第１の調光制御と前記第２の方
式に対応する第２の調光制御とを選択可能な操作指示手
段と、前記操作指示手段の操作に応じて前記第１の切換
手段および第２の切換手段を制御する制御手段とを備え
たことを特徴とする。
［作用］ 本発明では、切換手段によって明るさ情報の生成方式
を切換えることにより、自動光量制御手段及び自動利得
制御手段が共に、同じ方式の明るさ情報生成手段に切換
えられる。
を切換えることにより、自動光量制御手段及び自動利得
制御手段が共に、同じ方式の明るさ情報生成手段に切換
えられる。
［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
第１図ないし第８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図は内視
鏡装置の全体を示す側面図、第３図は内視鏡装置の構成
を示す説明図、第４図はピーク値検波回路を示す回路
図、第５図は平均値検波回路を示す回路図、第６図はピ
ーク値検波回路及び平均値検波回路におけるスイッチの
動作を示すタイミングチャート、第７図は内視鏡先端と
被写体との距離と映像信号出力との関係を示す説明図、
第８図は内視鏡先端と被写体との距離とS/Nとの関係を
示す説明図である。
図は自動調光制御手段を示すブロック図、第２図は内視
鏡装置の全体を示す側面図、第３図は内視鏡装置の構成
を示す説明図、第４図はピーク値検波回路を示す回路
図、第５図は平均値検波回路を示す回路図、第６図はピ
ーク値検波回路及び平均値検波回路におけるスイッチの
動作を示すタイミングチャート、第７図は内視鏡先端と
被写体との距離と映像信号出力との関係を示す説明図、
第８図は内視鏡先端と被写体との距離とS/Nとの関係を
示す説明図である。
第２図は示すように、内視鏡装置は、電子内視鏡１
と、この電子内視鏡１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を介して接続されるようになっている。
と、この電子内視鏡１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を介して接続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
12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。
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
12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。
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図に示すように、前記先端部９には、配光レンズ
21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。
21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CCD26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CCD26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CCD26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22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CCD26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。
子、例えばCCD26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CCD26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CCD26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22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CCD26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で光量調整され、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
34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。
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で光量調整され、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
34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。
また、前記ビデオプロセッサ６側では、第１図に示す
ように、CCD26の出力信号は、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るようになってい
る。この映像信号は、掛算器37によって電気的に振幅の
制御が行われ、後段の信号処理回路38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38で、ガンマ
補正、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。
ように、CCD26の出力信号は、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るようになってい
る。この映像信号は、掛算器37によって電気的に振幅の
制御が行われ、後段の信号処理回路38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38で、ガンマ
補正、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。
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CPU51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及
び検波方法切換手段により選択された切換信号が取り込
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、A/Dコンバータ52によりアナログ信号に
変換され、絞り33を制御する絞り制御部53に送られるよ
うになっている。
設けられたCPU51を備え、このCPU51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及
び検波方法切換手段により選択された切換信号が取り込
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、A/Dコンバータ52によりアナログ信号に
変換され、絞り33を制御する絞り制御部53に送られるよ
うになっている。
また、前記光源側制御部50は、複数の明るさ情報生成
手段として、制御信号として映像信号のピーク値を検出
するピーク値検波回路54と、制御信号として映像信号の
平均値を検出する平均値検波回路55とを備え、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
号が、前記ピーク値検波回路54及び平均値検波回路55に
入力されるようになっている。このピーク値検波回路54
及び平均値検波回路55の各出力端は、２入力１出力のス
イッチ56の各入力端に接続され、このスイッチ56の出力
端は、前記絞り制御回路53に接続されている。このスイ
ッチ56は、CPU51によって切換えが制御され、操作パネ
ル34の設定に応じて、ピーク値検波回路54の出力と、平
均値検波回路55の出力のいずれか一方を、前記絞り制御
回路53に出力するようになっている。
手段として、制御信号として映像信号のピーク値を検出
するピーク値検波回路54と、制御信号として映像信号の
平均値を検出する平均値検波回路55とを備え、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
号が、前記ピーク値検波回路54及び平均値検波回路55に
入力されるようになっている。このピーク値検波回路54
及び平均値検波回路55の各出力端は、２入力１出力のス
イッチ56の各入力端に接続され、このスイッチ56の出力
端は、前記絞り制御回路53に接続されている。このスイ
ッチ56は、CPU51によって切換えが制御され、操作パネ
ル34の設定に応じて、ピーク値検波回路54の出力と、平
均値検波回路55の出力のいずれか一方を、前記絞り制御
回路53に出力するようになっている。
前記ピーク値検波回路54は、第４図に示すように構成
されている。すなわち、ピーク値検波回路54の入力端
は、ダイオード71の正極に接続され、このダイオード71
の負極は、オペアンプ74の非反転入力端に接続されてい
ると共にホールドコンデンサ72を介して接地されてい
る。前記ホールドコンデンサ72の両端は、スイッチ73を
介して接続されている。また、前記オペアンプ74の出力
端は、スイッチ75を介して、オペアンプ77の非反転入力
端に接続されていると共にホールドコンデンサ76を介し
て接地されている。そして、前記オペアンプ77の出力
が、ピーク値検波回路54の出力となる。
されている。すなわち、ピーク値検波回路54の入力端
は、ダイオード71の正極に接続され、このダイオード71
の負極は、オペアンプ74の非反転入力端に接続されてい
ると共にホールドコンデンサ72を介して接地されてい
る。前記ホールドコンデンサ72の両端は、スイッチ73を
介して接続されている。また、前記オペアンプ74の出力
端は、スイッチ75を介して、オペアンプ77の非反転入力
端に接続されていると共にホールドコンデンサ76を介し
て接地されている。そして、前記オペアンプ77の出力
が、ピーク値検波回路54の出力となる。
このピーク値検波回路54の動作を、第６図を参照して
説明する。第６図（ａ）に示すような、各フィールドの
垂直同期パルスVDの期間中に、スイッチ73が閉じ、ホー
ルドコンデンサ72の電荷を空にし、その後１フィールド
期間の映像信号の最大レベル（ピーク値）をダイオード
71,コンデンサ72によりホールドし、オペアンプ74によ
りバッファされる。スイッチ75は、第６図（ｃ）に示す
ように、垂直同期パルスVDの直前に閉じ、映像信号のピ
ーク値を、ホールドコンデンサ76に充電し、１フィール
ド期間ホールドする。そして、このピーク値が、オペア
ンプ77を介して、出力される。このようにして、信号処
理回路36からの映像信号のピーク値を１フィールドごと
に検波することができる。
説明する。第６図（ａ）に示すような、各フィールドの
垂直同期パルスVDの期間中に、スイッチ73が閉じ、ホー
ルドコンデンサ72の電荷を空にし、その後１フィールド
期間の映像信号の最大レベル（ピーク値）をダイオード
71,コンデンサ72によりホールドし、オペアンプ74によ
りバッファされる。スイッチ75は、第６図（ｃ）に示す
ように、垂直同期パルスVDの直前に閉じ、映像信号のピ
ーク値を、ホールドコンデンサ76に充電し、１フィール
ド期間ホールドする。そして、このピーク値が、オペア
ンプ77を介して、出力される。このようにして、信号処
理回路36からの映像信号のピーク値を１フィールドごと
に検波することができる。
一方、前記平均値検波回路55は、第５図に示すように
構成されている。
構成されている。
すなわち、平均値検波回路55の入力端は、抵抗81を介
して、オペアンプ84に非反転入力端に接続されていると
共にホールドコンデンサ82を介して接地されている。前
記ホールドコンデンサ82の両端は、スイッチ83を介して
接続されている。また、前記オペアンプ84の出力端は、
スイッチ85を介して、オペアンプ87の非反転入力端に接
続されていると共にホールドコンデンサ86を介して接地
されている。前記オペアンプ87は、抵抗89を介して負帰
還され、また、反転入力端は、抵抗88を介して接地され
ている。そして、前記オペアンプ87の出力が、平均値検
波回路55の出力となる。
して、オペアンプ84に非反転入力端に接続されていると
共にホールドコンデンサ82を介して接地されている。前
記ホールドコンデンサ82の両端は、スイッチ83を介して
接続されている。また、前記オペアンプ84の出力端は、
スイッチ85を介して、オペアンプ87の非反転入力端に接
続されていると共にホールドコンデンサ86を介して接地
されている。前記オペアンプ87は、抵抗89を介して負帰
還され、また、反転入力端は、抵抗88を介して接地され
ている。そして、前記オペアンプ87の出力が、平均値検
波回路55の出力となる。
この平均値検波回路55の動作を、第６図を参照して説
明する。スイッチ83,85は、ピーク値検波回路54と同様
に、第６図（ｂ），（ｃ）に示すタイミングで開閉す
る。そして、抵抗81,コンデンサ82により１フィールド
分の映像信号を積分する。この積分値は、オペアンプ8
7,抵抗88,89により構成されたアンプによって増幅され
る。これは、平均値検波がピーク値検波に比べて、レベ
ルが低くなるのを補正するためである。
明する。スイッチ83,85は、ピーク値検波回路54と同様
に、第６図（ｂ），（ｃ）に示すタイミングで開閉す
る。そして、抵抗81,コンデンサ82により１フィールド
分の映像信号を積分する。この積分値は、オペアンプ8
7,抵抗88,89により構成されたアンプによって増幅され
る。これは、平均値検波がピーク値検波に比べて、レベ
ルが低くなるのを補正するためである。
また、前記絞り制御回路53は、明るさ設定値と検波回
路出力レベルを比較し、常に検波回路出力が一定になる
ように、絞り33を制御する。すなわち、平均検波回路55
が選択されているならば、映像の平均レベル（明るさ）
が一定になるように動作し、ピーク値検波回路54が選択
されているならば、映像のピーク（最も明るい部分）が
一定になるように動作する。また、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、一定に保た
れる映像信号レベルが変化する。
路出力レベルを比較し、常に検波回路出力が一定になる
ように、絞り33を制御する。すなわち、平均検波回路55
が選択されているならば、映像の平均レベル（明るさ）
が一定になるように動作し、ピーク値検波回路54が選択
されているならば、映像のピーク（最も明るい部分）が
一定になるように動作する。また、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、一定に保た
れる映像信号レベルが変化する。
一方、前記ビデオプロセッサ側制御部60では、前記掛
算器37に、信号処理回路36の出力が入力され、利得制御
回路61によって増幅度が制御されている。また、前記ビ
デオプロセッサ側制御部60は、複数の明るさ情報生成手
段として、ピーク値検波回路62と、平均値検波回路63と
を備え、前記掛算器37からの映像信号が、前記ピーク値
検波回路62及び平均値検波回路63に入力されるようにな
っている。尚、前記ピーク値検波回路62及び平均値検波
回路63は、前記光源側制御部50のピーク値検波回路54及
び平均値検波回路55と同様の構成である。このピーク値
検波回路62及び平均値検波回路63の各出力端は、２入力
１出力のスイッチ64の各入力端に接続され、このスイッ
チ64の出力端は、前記利得制御回路61に接続されてい
る。このスイッチ64は、CPU51によって切換えが制御さ
れ、操作パネル34の設定に応じて、ピーク値検波回路62
の出力と、平均値検波回路63の出力のいずれか一方を、
前記利得制御回路61に出力するようになっている。ま
た、前記スイッチ64は、光源側制御部50のスイッチ56と
連動して、絞り制御で使用される検波回路と同一方式の
検波回路を選択するようになっている。前記利得制御回
路61には、A/Dコンバータ52からの明るさ設定値が入力
され、この利得制御回路61は、ピーク値検波回路62と平
均値検波回路63のいずれか選択されている方の回路の検
波レベルと明るさ設定レベルを比較し、常に検波回路出
力が一定になるように掛算器37を制御する。すなわち、
平均検波回路63が選択されているならば、映像の平均レ
ベル（明るさ）が一定になるように動作し、ピーク値検
波回路62が選択されているならば、映像のピーク（最も
明るい部分）が一定になるように動作する。また、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、一定に保たれる映像信号レベルが変化する。
算器37に、信号処理回路36の出力が入力され、利得制御
回路61によって増幅度が制御されている。また、前記ビ
デオプロセッサ側制御部60は、複数の明るさ情報生成手
段として、ピーク値検波回路62と、平均値検波回路63と
を備え、前記掛算器37からの映像信号が、前記ピーク値
検波回路62及び平均値検波回路63に入力されるようにな
っている。尚、前記ピーク値検波回路62及び平均値検波
回路63は、前記光源側制御部50のピーク値検波回路54及
び平均値検波回路55と同様の構成である。このピーク値
検波回路62及び平均値検波回路63の各出力端は、２入力
１出力のスイッチ64の各入力端に接続され、このスイッ
チ64の出力端は、前記利得制御回路61に接続されてい
る。このスイッチ64は、CPU51によって切換えが制御さ
れ、操作パネル34の設定に応じて、ピーク値検波回路62
の出力と、平均値検波回路63の出力のいずれか一方を、
前記利得制御回路61に出力するようになっている。ま
た、前記スイッチ64は、光源側制御部50のスイッチ56と
連動して、絞り制御で使用される検波回路と同一方式の
検波回路を選択するようになっている。前記利得制御回
路61には、A/Dコンバータ52からの明るさ設定値が入力
され、この利得制御回路61は、ピーク値検波回路62と平
均値検波回路63のいずれか選択されている方の回路の検
波レベルと明るさ設定レベルを比較し、常に検波回路出
力が一定になるように掛算器37を制御する。すなわち、
平均検波回路63が選択されているならば、映像の平均レ
ベル（明るさ）が一定になるように動作し、ピーク値検
波回路62が選択されているならば、映像のピーク（最も
明るい部分）が一定になるように動作する。また、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、一定に保たれる映像信号レベルが変化する。
ところで、本実施例では、光源側制御部50による絞り
を用いた自動光量制御手段（以下、ALCと記す。）の時
定数よりも、ビデオプロセッサ側制御部60による自動利
得制御手段（以下、AGCと記す。）の時定数を遅く（大
きく）してある。また、AGCの利得範囲は、０〜12dBと
利得を増大する方にのみ設定してあり、ALCが動作して
いる間、すなわち絞りが開ききるまでは、AGCの利得が0
dBになるようにしている。これは、電気的な増幅度を標
準よりも高くした場合には、ノイズの増大につながり、
S/Nを劣化させるためである。
を用いた自動光量制御手段（以下、ALCと記す。）の時
定数よりも、ビデオプロセッサ側制御部60による自動利
得制御手段（以下、AGCと記す。）の時定数を遅く（大
きく）してある。また、AGCの利得範囲は、０〜12dBと
利得を増大する方にのみ設定してあり、ALCが動作して
いる間、すなわち絞りが開ききるまでは、AGCの利得が0
dBになるようにしている。これは、電気的な増幅度を標
準よりも高くした場合には、ノイズの増大につながり、
S/Nを劣化させるためである。
第７図に、スコープ先端と被写体との距離と映像信号
出力との関係を示す。図の実線部分はALCのみの動作を
示し、破線部分はALCとAGCを組み合わせた場合である。
本実施例によれば、距離ａまでは、検波方法及び明るさ
設定レベルによらず確実にALCの動作で明るさを一定レ
ベルに保つことができ、第８図に示すようにS/Nの悪化
につながるAGCの動作は、絞りが開ききってはじめて動
作する。
出力との関係を示す。図の実線部分はALCのみの動作を
示し、破線部分はALCとAGCを組み合わせた場合である。
本実施例によれば、距離ａまでは、検波方法及び明るさ
設定レベルによらず確実にALCの動作で明るさを一定レ
ベルに保つことができ、第８図に示すようにS/Nの悪化
につながるAGCの動作は、絞りが開ききってはじめて動
作する。
このように、本実施例では、ALCとAGCとを設けている
ので、ダイナミックレンジの広い、高速応答性の高い自
動調光機能が可能になる。また、ALCとAGCのそれぞれ
に、ピーク値検波回路と平均値検波回路とを設け、且
つ、ALCとAGCについて、いずれかの検波回路に同時に切
換えられるようにしたので、内視鏡の使用部位や条件等
に応じて、適切な測光方式を選択できる。
ので、ダイナミックレンジの広い、高速応答性の高い自
動調光機能が可能になる。また、ALCとAGCのそれぞれ
に、ピーク値検波回路と平均値検波回路とを設け、且
つ、ALCとAGCについて、いずれかの検波回路に同時に切
換えられるようにしたので、内視鏡の使用部位や条件等
に応じて、適切な測光方式を選択できる。
また、ALCとAGCの検波方式が同時の切換えられるの
で、光源光量が不足気味な電子内視鏡において、S/Nの
悪化を伴うAGCのゲインアップを不必要に発生すること
がなく、また、光量不足時には確実にAGCがゲインアッ
プする。
で、光源光量が不足気味な電子内視鏡において、S/Nの
悪化を伴うAGCのゲインアップを不必要に発生すること
がなく、また、光量不足時には確実にAGCがゲインアッ
プする。
また、本実施例では、絞り全開後に、AGCが動作する
ようにしたので、ピーク値検波と平均値検波のいずれの
検波方式を用いても、ALCの動作範囲内では、ALCの動作
のみで、良好なS/Nが得られ、絞り全開点でも急な明る
さの変動がない。
ようにしたので、ピーク値検波と平均値検波のいずれの
検波方式を用いても、ALCの動作範囲内では、ALCの動作
のみで、良好なS/Nが得られ、絞り全開点でも急な明る
さの変動がない。
尚、本発明は、上記実施例に限定されず、例えば、明
るさ設定値を出力するA/Dコンバータ52は、F/Vコンバー
タでも使用できる。
るさ設定値を出力するA/Dコンバータ52は、F/Vコンバー
タでも使用できる。
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のいずれに設けることも容易であ
り、光源装置５とビデオプロセッサ６を一体化すること
も可能である。
ビデオプロセッサ６のいずれに設けることも容易であ
り、光源装置５とビデオプロセッサ６を一体化すること
も可能である。
また、操作パネル34の代わりに、内視鏡の操作部３等
に、スイッチ等よる明るさ設定手段及び検波方法切換手
段を設けても良い。
に、スイッチ等よる明るさ設定手段及び検波方法切換手
段を設けても良い。
また、ビデオプロセッサ６としては、固体撮像素子に
白黒用のチップを用いた面順次式に対応するものでも良
いし、前面にカラーフィルタアレイを設けたチップを用
いた同時式に対応するものでもよい。尚、前記面順次式
の場合には、光源装置は、例えば、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する。
白黒用のチップを用いた面順次式に対応するものでも良
いし、前面にカラーフィルタアレイを設けたチップを用
いた同時式に対応するものでもよい。尚、前記面順次式
の場合には、光源装置は、例えば、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。
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。
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、切換手段によっ
て明るさ情報の生成方式を切換えることにより、自動光
量制御手段及び自動利得制御手段が共に、同じ方式の明
るさ情報生成手段に切換えられるので、内視鏡の使用部
位や条件等に応じて適切な測光方式を選択できるという
効果がある。
て明るさ情報の生成方式を切換えることにより、自動光
量制御手段及び自動利得制御手段が共に、同じ方式の明
るさ情報生成手段に切換えられるので、内視鏡の使用部
位や条件等に応じて適切な測光方式を選択できるという
効果がある。
第１図ないし第８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図は内視鏡
装置の全体を示す側面図、第３図は内視鏡装置の構成を
示す説明図、第４図はピーク値検波回路を示す回路図、
第５図は平均値検波回路を示す回路図、第６図はピーク
値検波回路及び平均値検波回路におけるスイッチの動作
を示すタイミングチャート、第７図は内視鏡先端と被写
体との距離と映像信号出力との関係を示す説明図、第８
図は内視鏡先端と被写体との距離とS/Nとの関係を示す
説明図である。 １……電子内視鏡、５……光源装置 ６……ビデオプロセッサ、26……CCD 33……絞り、37……掛算器 53……絞り制御回路 54,62……ピーク値検波回路 55,63……平均値検波回路 56,64……スイッチ 61……利得制御回路
は自動調光制御手段を示すブロック図、第２図は内視鏡
装置の全体を示す側面図、第３図は内視鏡装置の構成を
示す説明図、第４図はピーク値検波回路を示す回路図、
第５図は平均値検波回路を示す回路図、第６図はピーク
値検波回路及び平均値検波回路におけるスイッチの動作
を示すタイミングチャート、第７図は内視鏡先端と被写
体との距離と映像信号出力との関係を示す説明図、第８
図は内視鏡先端と被写体との距離とS/Nとの関係を示す
説明図である。 １……電子内視鏡、５……光源装置 ６……ビデオプロセッサ、26……CCD 33……絞り、37……掛算器 53……絞り制御回路 54,62……ピーク値検波回路 55,63……平均値検波回路 56,64……スイッチ 61……利得制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 雅彦 東京都渋谷区幡ケ谷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 斉藤 克行 東京都渋谷区幡ケ谷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 内久保 明伸 東京都渋谷区幡ケ谷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 長谷川 潤 東京都渋谷区幡ケ谷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 中川 雄大 東京都渋谷区幡ケ谷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 山下 真司 東京都渋谷区幡ケ谷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61−61588（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−79323（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−165615（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 23/00 A61B 1/00
Claims (1)
- 【請求項１】内視鏡を介して被写体に照明光を照射する
光源部と、 前記被写体を撮像する撮像手段の出力信号が入力され、
該出力信号の明るさ情報を第１の方式により検出する第
１の明るさ情報生成手段と、 前記撮像手段の出力信号が入力され、該出力信号の明る
さ情報を前記第１の方式とは異なる第２の方式により検
出する第２の明るさ情報生成手段と、 前記第１の明るさ情報生成手段の明るさ情報出力または
前記第２の明るさ情報生成手段の明るさ情報出力を選択
可能な第１の切換手段と、 前記第１の切換手段で選択された明るさ情報出力に基づ
き、前記光源部の照明光量を制御する照明光量制御手段
と、 前記撮像手段の出力信号が入力され、該出力信号の利得
を調整可能な利得調整手段と、 前記利得調整手段の出力信号が入力され、該出力信号の
明るさ情報を前記第１の方式により検出する第３の明る
さ情報生成手段と、 前記利得調整手段の出力信号が入力され、該出力信号の
明るさ情報を前記第２の方式により検出する第４の明る
さ情報生成手段と、 前記第３の明るさ情報生成手段の明るさ情報出力または
前記第４の明るさ情報生成手段の明るさ情報出力を選択
可能な第２の切換手段と、 前記第２の切換手段で選択された明るさ情報出力に基づ
き、前記利得調整手段を制御する利得制御手段と、 前記第１の方式に対応する第１の調光制御と前記第２の
方式に対応する第２の調光制御とを選択可能な操作指示
手段と、 前記操作指示手段の操作に応じて、前記第１の切換手段
および第２の切換手段を制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする内視鏡用自動調光制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63188870A JP2821141B2 (ja) | 1988-07-28 | 1988-07-28 | 内視鏡用自動調光制御装置 |
| US07/343,718 US4967269A (en) | 1988-07-28 | 1989-04-27 | Endoscope automatic light control apparatus and endoscope apparatus making use of the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63188870A JP2821141B2 (ja) | 1988-07-28 | 1988-07-28 | 内視鏡用自動調光制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0239015A JPH0239015A (ja) | 1990-02-08 |
| JP2821141B2 true JP2821141B2 (ja) | 1998-11-05 |
Family
ID=16231316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63188870A Expired - Fee Related JP2821141B2 (ja) | 1988-07-28 | 1988-07-28 | 内視鏡用自動調光制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4967269A (ja) |
| JP (1) | JP2821141B2 (ja) |
Families Citing this family (55)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3928052C1 (ja) * | 1989-08-25 | 1990-09-27 | Richard Wolf Gmbh, 7134 Knittlingen, De | |
| DE3935297A1 (de) * | 1989-10-24 | 1991-04-25 | Wolf Gmbh Richard | Einrichtung zur automatischen lichtversorgungsregelung von endoskopen |
| JP2822632B2 (ja) * | 1990-07-26 | 1998-11-11 | 富士写真光機株式会社 | 電子内視鏡装置 |
| JPH04296191A (ja) * | 1991-03-25 | 1992-10-20 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 電子内視鏡用ビデオ信号処理回路 |
| SG93774A1 (en) * | 1991-08-30 | 2003-01-21 | Thomson Consumer Electronics | Video system including appararus for deactivating an automatic control arrangement |
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| US5585840A (en) * | 1992-06-11 | 1996-12-17 | Olympus Optical Co., Ltd. | Endoscope apparatus in which image pickup means and signal control means are connected to each other by signal transmitting means |
| US5575757A (en) * | 1992-10-09 | 1996-11-19 | Smith & Nephew Endoscopy Inc. | Endoscope with focusing mechanism |
| JPH07299029A (ja) * | 1994-03-11 | 1995-11-14 | Olympus Optical Co Ltd | 内視鏡装置 |
| US6184923B1 (en) * | 1994-11-25 | 2001-02-06 | Olympus Optical Co., Ltd. | Endoscope with an interchangeable distal end optical adapter |
| US6080104A (en) * | 1995-05-16 | 2000-06-27 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Electronic endoscope system |
| JPH10133126A (ja) * | 1996-09-03 | 1998-05-22 | Olympus Optical Co Ltd | 内視鏡撮像装置 |
| JP3343325B2 (ja) * | 1996-12-09 | 2002-11-11 | 富士写真光機株式会社 | 内視鏡用光源装置 |
| JPH10192232A (ja) * | 1997-01-14 | 1998-07-28 | Olympus Optical Co Ltd | 内視鏡装置 |
| US6059720A (en) * | 1997-03-07 | 2000-05-09 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Endoscope system with amplification of fluorescent image |
| US6545703B1 (en) * | 1998-06-26 | 2003-04-08 | Pentax Corporation | Electronic endoscope |
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| JP2001108917A (ja) * | 1999-10-05 | 2001-04-20 | Asahi Optical Co Ltd | 内視鏡用光源装置 |
| JP2001166223A (ja) * | 1999-12-03 | 2001-06-22 | Olympus Optical Co Ltd | 内視鏡 |
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| IL135571A0 (en) * | 2000-04-10 | 2001-05-20 | Doron Adler | Minimal invasive surgery imaging system |
| CA2469773A1 (en) * | 2001-12-11 | 2003-07-03 | C2Cure Inc. | Apparatus, method and system for intravascular photographic imaging |
| WO2003098913A2 (en) | 2002-05-16 | 2003-11-27 | Cbyond Inc. | Miniature camera head |
| US20050245789A1 (en) | 2003-04-01 | 2005-11-03 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Fluid manifold for endoscope system |
| US20040199052A1 (en) | 2003-04-01 | 2004-10-07 | Scimed Life Systems, Inc. | Endoscopic imaging system |
| US7591783B2 (en) | 2003-04-01 | 2009-09-22 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Articulation joint for video endoscope |
| US7578786B2 (en) | 2003-04-01 | 2009-08-25 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Video endoscope |
| US8118732B2 (en) | 2003-04-01 | 2012-02-21 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Force feedback control system for video endoscope |
| JP4343594B2 (ja) * | 2003-06-23 | 2009-10-14 | オリンパス株式会社 | 内視鏡装置 |
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