JP3340569B2 - 内視鏡用光源装置の絞り制御装置 - Google Patents
内視鏡用光源装置の絞り制御装置Info
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- JP3340569B2 JP3340569B2 JP20316494A JP20316494A JP3340569B2 JP 3340569 B2 JP3340569 B2 JP 3340569B2 JP 20316494 A JP20316494 A JP 20316494A JP 20316494 A JP20316494 A JP 20316494A JP 3340569 B2 JP3340569 B2 JP 3340569B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、光源ランプと内視鏡
のライトガイド入射端面との間において照明光路を任意
量遮ることができる可動絞りを、ステップモータによっ
て駆動するようにした内視鏡用光源装置の絞り制御装置
に関する。
のライトガイド入射端面との間において照明光路を任意
量遮ることができる可動絞りを、ステップモータによっ
て駆動するようにした内視鏡用光源装置の絞り制御装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】内視鏡のライトガイドに入射させる照明
光の光線束の面積を自動調整するために、光源ランプと
ライトガイド入射端面との間に設けた可動絞りをステッ
プモータによって駆動するようにした絞り制御装置が知
られている。
光の光線束の面積を自動調整するために、光源ランプと
ライトガイド入射端面との間に設けた可動絞りをステッ
プモータによって駆動するようにした絞り制御装置が知
られている。
【0003】そのような装置においては、内視鏡観察映
像の明るさを示す輝度信号を短いサイクルで繰り返し検
知して、その輝度信号検知の度に一定数の駆動パルスを
ステップモータに与えて可動絞りを駆動し、輝度信号値
を所定値に近づけるようにしている。
像の明るさを示す輝度信号を短いサイクルで繰り返し検
知して、その輝度信号検知の度に一定数の駆動パルスを
ステップモータに与えて可動絞りを駆動し、輝度信号値
を所定値に近づけるようにしている。
【0004】そして、輝度信号値が所定値からずれたと
きは、検知と駆動の制御処理を何回か繰り返すことによ
って輝度信号値が所定値に収束され、内視鏡観察映像の
明るさが適正値に自動調整される。
きは、検知と駆動の制御処理を何回か繰り返すことによ
って輝度信号値が所定値に収束され、内視鏡観察映像の
明るさが適正値に自動調整される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ステップモー
タに対して一回の制御処理毎に与えられる駆動パルス数
を少なく設定すると、可動絞りの移動速度がゆっくりに
なって応答速度が遅くなってしまい、逆に一回のパルス
数を多く設定すると、輝度信号値が所定値に収束できな
くて可動絞りがハンチングを起こしてしまう場合があ
る。
タに対して一回の制御処理毎に与えられる駆動パルス数
を少なく設定すると、可動絞りの移動速度がゆっくりに
なって応答速度が遅くなってしまい、逆に一回のパルス
数を多く設定すると、輝度信号値が所定値に収束できな
くて可動絞りがハンチングを起こしてしまう場合があ
る。
【0006】したがって、ステップモータに対して一回
の制御処理毎に与えられる駆動パルス数は、諸条件を考
慮して最も好ましい値に設定されているが、最適値は使
用される内視鏡の種類によって大きく相違し、またその
時々の使用条件によっても大きく相違する。
の制御処理毎に与えられる駆動パルス数は、諸条件を考
慮して最も好ましい値に設定されているが、最適値は使
用される内視鏡の種類によって大きく相違し、またその
時々の使用条件によっても大きく相違する。
【0007】したがって従来は、ステップモータに対し
て一回の制御処理毎に与えられる駆動パルス数をどのよ
うに設定しても、条件によっては可動絞りの応答速度が
遅過ぎたり、ハンチングが発生することがあった。
て一回の制御処理毎に与えられる駆動パルス数をどのよ
うに設定しても、条件によっては可動絞りの応答速度が
遅過ぎたり、ハンチングが発生することがあった。
【0008】そこで本発明は、使用条件が変わってもス
テップモータで駆動される可動絞りの応答遅れやハンチ
ングが発生しない内視鏡用光源装置の絞り制御装置を提
供することを目的とする。
テップモータで駆動される可動絞りの応答遅れやハンチ
ングが発生しない内視鏡用光源装置の絞り制御装置を提
供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の内視鏡用光源装置の絞り制御装置は、光源
ランプと内視鏡のライトガイド入射端面との間において
照明光路を任意量遮ることができる可動絞りをステップ
モータによって駆動するようにした内視鏡用光源装置の
絞り制御装置であって、内視鏡観察映像の輝度信号を短
いサイクルで繰り返し検知して、その度に、上記輝度信
号値を所定値に近づけるための駆動パルスを上記ステッ
プモータに与えるようにしたものにおいて、上記可動絞
りを複数設けて、それら可動絞りを各々独立してステッ
プモータによって駆動するようにしたことを特徴とす
る。
め、本発明の内視鏡用光源装置の絞り制御装置は、光源
ランプと内視鏡のライトガイド入射端面との間において
照明光路を任意量遮ることができる可動絞りをステップ
モータによって駆動するようにした内視鏡用光源装置の
絞り制御装置であって、内視鏡観察映像の輝度信号を短
いサイクルで繰り返し検知して、その度に、上記輝度信
号値を所定値に近づけるための駆動パルスを上記ステッ
プモータに与えるようにしたものにおいて、上記可動絞
りを複数設けて、それら可動絞りを各々独立してステッ
プモータによって駆動するようにしたことを特徴とす
る。
【0010】なお、上記複数の可動絞りを同じ形状に形
成して、上記輝度信号値と上記所定値との差が一定以上
ある時は上記複数の可動絞りを同時に別々のステップモ
ータで駆動し、上記輝度信号値と上記所定値との差が一
定以内の時は上記複数の可動絞りのうちの一つの可動絞
りだけを駆動するようにしてもよい。
成して、上記輝度信号値と上記所定値との差が一定以上
ある時は上記複数の可動絞りを同時に別々のステップモ
ータで駆動し、上記輝度信号値と上記所定値との差が一
定以内の時は上記複数の可動絞りのうちの一つの可動絞
りだけを駆動するようにしてもよい。
【0011】或いは、ステップモータが駆動パルス1個
分回転したときの遮光量変化を各可動絞りで相違させ
て、どの可動絞りを駆動するかを上記輝度信号値と上記
所定値との差に対応して選択するようにしてもよい。
分回転したときの遮光量変化を各可動絞りで相違させ
て、どの可動絞りを駆動するかを上記輝度信号値と上記
所定値との差に対応して選択するようにしてもよい。
【0012】また、上記複数の可動絞りは、駆動された
ときの変位方向が各々相違しているのがよい。
ときの変位方向が各々相違しているのがよい。
【0013】
【実施例】図面を参照して実施例を説明する。図1は電
子内視鏡1と内視鏡用光源装置20の全体構成を略示し
ており、内視鏡1の挿入部の先端には、対物レンズ2に
よる被写体100の結像位置に、例えば電荷結合素子
(CCD)からなる固体撮像素子3が配置されている。
子内視鏡1と内視鏡用光源装置20の全体構成を略示し
ており、内視鏡1の挿入部の先端には、対物レンズ2に
よる被写体100の結像位置に、例えば電荷結合素子
(CCD)からなる固体撮像素子3が配置されている。
【0014】そして、その観察範囲を照明するための照
明用ライトガイドファイババンドル4の射出端に面し
て、照明光の配光角を広げて被写体100に照射するた
めの照明レンズ5が配置されている。
明用ライトガイドファイババンドル4の射出端に面し
て、照明光の配光角を広げて被写体100に照射するた
めの照明レンズ5が配置されている。
【0015】光源装置20に着脱自在に接続される内視
鏡1のコネクタ部には、固体撮像素子3に入出力される
信号を伝達する信号線を光源装置20側に接続するため
の電気コネクタ7や、ライトガイドファイババンドル4
の入射端などが配置されている。
鏡1のコネクタ部には、固体撮像素子3に入出力される
信号を伝達する信号線を光源装置20側に接続するため
の電気コネクタ7や、ライトガイドファイババンドル4
の入射端などが配置されている。
【0016】光源装置20内には、ライトガイドファイ
ババンドル4に供給する照明光を発生するための光源ラ
ンプ22が設けられていて、ライトガイドファイババン
ドル4の入射端と光源ランプ22との間には、光源ラン
プ22から放射された照明光をライトガイドファイババ
ンドル4の入射端面に収束させるための集光レンズ24
が配置されている。
ババンドル4に供給する照明光を発生するための光源ラ
ンプ22が設けられていて、ライトガイドファイババン
ドル4の入射端と光源ランプ22との間には、光源ラン
プ22から放射された照明光をライトガイドファイババ
ンドル4の入射端面に収束させるための集光レンズ24
が配置されている。
【0017】23は、いわゆるRGB面順次撮像用の照
明を行うために、赤(R)、緑(G)、青(B)の三色
のフィルタを順に照明光路中に挿脱するように、一定速
度で回転駆動されるRGB回転フィルタである。
明を行うために、赤(R)、緑(G)、青(B)の三色
のフィルタを順に照明光路中に挿脱するように、一定速
度で回転駆動されるRGB回転フィルタである。
【0018】また、光源ランプ22と集光レンズ24と
の間には、その間の照明光路を任意量遮って、ライトガ
イドファイババンドル4に入射する照明光線束の面積を
変えるための二つの可動絞り25,27が、照明光軸の
方向に並んで配置されており、この二つの可動絞り2
5,27は各々独立してステップモータ26,28によ
って駆動される。
の間には、その間の照明光路を任意量遮って、ライトガ
イドファイババンドル4に入射する照明光線束の面積を
変えるための二つの可動絞り25,27が、照明光軸の
方向に並んで配置されており、この二つの可動絞り2
5,27は各々独立してステップモータ26,28によ
って駆動される。
【0019】図2にも示されるように、二つの可動絞り
25,27は同形状に形成されており、各々薄板をU字
状に折り曲げて、その底面中央に連結した回転軸を照明
光軸に対して垂直に配置し、ステップモータ26,28
により回転駆動されるようになっている。
25,27は同形状に形成されており、各々薄板をU字
状に折り曲げて、その底面中央に連結した回転軸を照明
光軸に対して垂直に配置し、ステップモータ26,28
により回転駆動されるようになっている。
【0020】両可動絞り25,27共に、図1及び図2
に示されるように、板面が照明光軸と平行になっている
時は照明光路が遮られず、可動絞り25,27がステッ
プモータ26,28により駆動されて回転するのに対応
して照明光路が次第に遮られて、ライトガイドファイバ
バンドル4に入射する照明光線束が減らされる。
に示されるように、板面が照明光軸と平行になっている
時は照明光路が遮られず、可動絞り25,27がステッ
プモータ26,28により駆動されて回転するのに対応
して照明光路が次第に遮られて、ライトガイドファイバ
バンドル4に入射する照明光線束が減らされる。
【0021】二つの可動絞り25,27の回転軸は90
°異なる向きに配置されている。したがって、可動絞り
25,27を回転駆動すると、第1の可動絞り25は例
えば縦方向に照明光路を遮り、第2の可動絞り27は、
第1の可動絞り25の遮光範囲との干渉が少ない横方向
に照明光路を遮る。
°異なる向きに配置されている。したがって、可動絞り
25,27を回転駆動すると、第1の可動絞り25は例
えば縦方向に照明光路を遮り、第2の可動絞り27は、
第1の可動絞り25の遮光範囲との干渉が少ない横方向
に照明光路を遮る。
【0022】光源装置20には、ステップモータ26,
28に駆動パルスを与えるための絞り制御部30が配置
されており、固体撮像素子3からの映像信号の一部がそ
の絞り制御部30に入力される。
28に駆動パルスを与えるための絞り制御部30が配置
されており、固体撮像素子3からの映像信号の一部がそ
の絞り制御部30に入力される。
【0023】また、光源装置20の前面のパネルスイッ
チ29から絞り制御部30に対して、観察画面の明るさ
を例えば「1」から「10」の10段階に調整するため
の明るさ指数が入力される。そして、その「1」から
「10」の明るさ指数は、絞り制御部30において、例
えば16〜161の10段階の参照値に変換される。
チ29から絞り制御部30に対して、観察画面の明るさ
を例えば「1」から「10」の10段階に調整するため
の明るさ指数が入力される。そして、その「1」から
「10」の明るさ指数は、絞り制御部30において、例
えば16〜161の10段階の参照値に変換される。
【0024】図3は、絞り制御部30の内容を示すブロ
ック図であり、固体撮像素子3から出力された映像信号
が積分回路9に入力され、その信号の一画面分が積分さ
れて、観察映像の明るさを示す輝度信号として演算部4
1に出力される。
ック図であり、固体撮像素子3から出力された映像信号
が積分回路9に入力され、その信号の一画面分が積分さ
れて、観察映像の明るさを示す輝度信号として演算部4
1に出力される。
【0025】演算部41においては、パネルスイッチ
(即ち、ここでは参照値設定部)29から参照値が入力
されて、参照値と輝度信号値とが比較される。そして、
その結果から正/逆判定部42において、ステップモー
タ26,28に対して絞りを閉じる方向に駆動するため
の正転信号又は絞りを開く方向に駆動するための逆転信
号がモータ駆動部44に出力される。
(即ち、ここでは参照値設定部)29から参照値が入力
されて、参照値と輝度信号値とが比較される。そして、
その結果から正/逆判定部42において、ステップモー
タ26,28に対して絞りを閉じる方向に駆動するため
の正転信号又は絞りを開く方向に駆動するための逆転信
号がモータ駆動部44に出力される。
【0026】また、モータ選択部43では二つのステッ
プモータ26,28を各々駆動するか否かの選択信号が
モータ駆動部44に出力される。モータ駆動部44で
は、これらの信号を受けて、ステップモータ26,28
に対する駆動パルス出力の制御が行われる。
プモータ26,28を各々駆動するか否かの選択信号が
モータ駆動部44に出力される。モータ駆動部44で
は、これらの信号を受けて、ステップモータ26,28
に対する駆動パルス出力の制御が行われる。
【0027】なお、このうちの演算部41,正/逆判定
部42,モータ選択部43及びモータ駆動部44は、各
々をハードウェアで構成してもよいが、一つのマイクロ
コンピュータを用いて、各部の機能をソフトウェア処理
によって実行させることができる。その場合には、マイ
クロコンピュータ内に含まれるハードウェアは、CP
U、RAM及びROMなどになる。
部42,モータ選択部43及びモータ駆動部44は、各
々をハードウェアで構成してもよいが、一つのマイクロ
コンピュータを用いて、各部の機能をソフトウェア処理
によって実行させることができる。その場合には、マイ
クロコンピュータ内に含まれるハードウェアは、CP
U、RAM及びROMなどになる。
【0028】図4は、内視鏡観察映像の明るさを常に設
定された明るさ指数(即ち参照値)に対応したものに自
動調整するために、マイクロコンピュータを用いて、可
動絞り25,27駆動用のステップモータ26、28の
動作制御をするための第1の実施例の制御フロー図であ
る。
定された明るさ指数(即ち参照値)に対応したものに自
動調整するために、マイクロコンピュータを用いて、可
動絞り25,27駆動用のステップモータ26、28の
動作制御をするための第1の実施例の制御フロー図であ
る。
【0029】この制御は、例えば0.03に一回の間隔
で定期的に実行される割り込み処理によって実行され、
駆動パルスがステップモータ26,28に与えられる場
合には、一回の制御処理によって与えられる駆動パルス
数は常に同数である。
で定期的に実行される割り込み処理によって実行され、
駆動パルスがステップモータ26,28に与えられる場
合には、一回の制御処理によって与えられる駆動パルス
数は常に同数である。
【0030】この処理では、まず内視鏡映像の輝度信号
を入力して(S1)、参照値と輝度信号値との差が予め
設定された許容値aより大きくなかったら、そのまま割
り込み処理を終了する(S2)。
を入力して(S1)、参照値と輝度信号値との差が予め
設定された許容値aより大きくなかったら、そのまま割
り込み処理を終了する(S2)。
【0031】参照値と輝度信号値との差が許容値aより
大きい場合には、さらに参照値と輝度信号値との差を予
め設定された選択基準値bと比較する(S3)。選択基
準値bは、許容値aより大きい定数であり、参照値と輝
度信号値との差がbより大きければ参照値に対する輝度
信号値のずれが大きく、差がbより小さければ参照値に
対する輝度信号値のずれは大きくないと判断される。
大きい場合には、さらに参照値と輝度信号値との差を予
め設定された選択基準値bと比較する(S3)。選択基
準値bは、許容値aより大きい定数であり、参照値と輝
度信号値との差がbより大きければ参照値に対する輝度
信号値のずれが大きく、差がbより小さければ参照値に
対する輝度信号値のずれは大きくないと判断される。
【0032】そこで、参照値と輝度信号値との差がbよ
り大きい場合には、駆動対象として第1と第2の両ステ
ップモータ26,28を選択し(S4)、参照値と輝度
信号値との差がbより大きくない場合には、駆動対象と
して第2のステップモータ28だけを選択する(S
5)。
り大きい場合には、駆動対象として第1と第2の両ステ
ップモータ26,28を選択し(S4)、参照値と輝度
信号値との差がbより大きくない場合には、駆動対象と
して第2のステップモータ28だけを選択する(S
5)。
【0033】そして、輝度信号値の方が参照値より大き
い場合には可動絞りを閉じ方向に駆動するためにステッ
プモータの回転方向として正転信号を与え(S6、S
7)、輝度信号の方が参照値より大きくない場合には可
動絞りを開き方向に駆動するためにステップモータの回
転方向として逆転信号を与えて(S8)、所定の一定数
の駆動パルスをステップモータに与える信号を出力して
終了する(S9)。
い場合には可動絞りを閉じ方向に駆動するためにステッ
プモータの回転方向として正転信号を与え(S6、S
7)、輝度信号の方が参照値より大きくない場合には可
動絞りを開き方向に駆動するためにステップモータの回
転方向として逆転信号を与えて(S8)、所定の一定数
の駆動パルスをステップモータに与える信号を出力して
終了する(S9)。
【0034】このようにして、参照値に対する輝度信号
値のずれが大きい場合には、第1と第2の両方のステッ
プモータ26,28が駆動されて照明明るさの調整が急
速に行われ、参照値に対する輝度信号値のずれが大きく
ない場合には、第2のステップモータ28だけが駆動さ
れるのでハンチングが発生しない。
値のずれが大きい場合には、第1と第2の両方のステッ
プモータ26,28が駆動されて照明明るさの調整が急
速に行われ、参照値に対する輝度信号値のずれが大きく
ない場合には、第2のステップモータ28だけが駆動さ
れるのでハンチングが発生しない。
【0035】図5は本発明の第2の実施例の可動絞り2
5,27とステップモータ26,28を示しており、第
1の可動絞り25の長さAを第2の可動絞り27の長さ
Bより長くしてある。
5,27とステップモータ26,28を示しており、第
1の可動絞り25の長さAを第2の可動絞り27の長さ
Bより長くしてある。
【0036】その結果、第1と第2のステップモータ2
6,28が各々駆動パルス1個分回転したときに、第1
の可動絞り25の遮光量変化の方が第2の可動絞り27
の遮光量変化より大きくなっている。その他の構成は第
1の実施例と同じである。
6,28が各々駆動パルス1個分回転したときに、第1
の可動絞り25の遮光量変化の方が第2の可動絞り27
の遮光量変化より大きくなっている。その他の構成は第
1の実施例と同じである。
【0037】図6は第2の実施例の制御処理フロー図で
あり、S14において第1のステップモータ26だけを
選択する点が第1の実施例のS4の制御処理と相違する
のみである。
あり、S14において第1のステップモータ26だけを
選択する点が第1の実施例のS4の制御処理と相違する
のみである。
【0038】この実施例では、第1の可動絞り25は回
転角に対する遮光量変化が大きいので、参照値と輝度信
号値との差がbより大きい場合には駆動対象として第1
のステップモータ26だけを選択する。それによって、
第1の実施例と同様に、参照値に対する輝度信号値のず
れが大きい場合には照明明るさの調整が急速に行われ
る。参照値に対する輝度信号値のずれが大きくない場合
には、第2のステップモータ28だけが駆動されるので
ハンチングが発生しない。
転角に対する遮光量変化が大きいので、参照値と輝度信
号値との差がbより大きい場合には駆動対象として第1
のステップモータ26だけを選択する。それによって、
第1の実施例と同様に、参照値に対する輝度信号値のず
れが大きい場合には照明明るさの調整が急速に行われ
る。参照値に対する輝度信号値のずれが大きくない場合
には、第2のステップモータ28だけが駆動されるので
ハンチングが発生しない。
【0039】
【発明の効果】本発明によれば、可動絞りを複数設け
て、それら可動絞りを各々独立してステップモータによ
って駆動するようにしたことにより、1回の制御毎にス
テップモータに与える駆動パルス数が同じでも、輝度信
号値が所定値に対して大きくずれている場合には遮光量
変化が急速に行われ、輝度信号値が所帯値に対して大き
くずれていない場合には遮光量変化がゆっくりと行われ
るので、可動絞りがハンチングを起こさないようにして
その応答速度をできる限り速くすることができる。
て、それら可動絞りを各々独立してステップモータによ
って駆動するようにしたことにより、1回の制御毎にス
テップモータに与える駆動パルス数が同じでも、輝度信
号値が所定値に対して大きくずれている場合には遮光量
変化が急速に行われ、輝度信号値が所帯値に対して大き
くずれていない場合には遮光量変化がゆっくりと行われ
るので、可動絞りがハンチングを起こさないようにして
その応答速度をできる限り速くすることができる。
【図1】第1の実施例の全体構成を示す略示図である。
【図2】第1の実施例の二つの可動絞りの斜視図であ
る。
る。
【図3】第1の実施例の絞り制御回路のブロック図であ
る。
る。
【図4】第1の実施例のステップモータ制御のための割
り込み処理の内容を示すフロー図である。
り込み処理の内容を示すフロー図である。
【図5】第2の実施例の二つの可動絞りの斜視図であ
る。
る。
【図6】第2の実施例のステップモータ制御のための割
り込み処理の内容を示すフロー図である。
り込み処理の内容を示すフロー図である。
1 内視鏡 25,27 可動絞り 26,28 ステップモータ 40 マイクロコンピュータ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−31115(JP,A) 実開 昭62−19614(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 1/00 - 1/32
Claims (3)
- 【請求項1】光源ランプと内視鏡のライトガイド入射端
面との間において照明光路を任意量遮ることができる可
動絞りをステップモータによって駆動するようにした内
視鏡用光源装置の絞り制御装置であって、内視鏡観察映
像の輝度信号を短いサイクルで繰り返し検知して、その
度に、上記輝度信号値を所定値に近づけるための駆動パ
ルスを上記ステップモータに与えるようにしたものにお
いて、 上記可動絞りを複数設けてそれら複数の可動絞りを同じ
形状に形成し、上記輝度信号値と上記所定値との差が一
定以上ある時は上記複数の可動絞りを同時に各々独立し
て別々のステップモータで駆動し、上記輝度信号値と上
記所定値との差が一定以内の時は上記複数の可動絞りの
うちの一つの可動絞りだけを駆動するようにしたことを
特徴とする内視鏡用光源装置の絞り制御装置。 - 【請求項2】ステップモータが駆動パルス1個分回転し
たときの遮光量変化が各可動絞りで相違していて、どの
可動絞りを駆動するかが上記輝度信号値と上記所定値と
の差に対応して選択される請求項1記載の内視鏡用光源
装置の絞り制御装置。 - 【請求項3】上記複数の可動絞りは、駆動されたときの
変位方向が各々相違している請求項1又は2記載の内視
鏡用光源装置の絞り制御装置。
Priority Applications (11)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20316494A JP3340569B2 (ja) | 1994-08-29 | 1994-08-29 | 内視鏡用光源装置の絞り制御装置 |
DE19549831A DE19549831B4 (de) | 1994-08-08 | 1995-08-08 | Vorrichtung zum Steuern der von einer Beleuchtungseinheit eines Endoskops abgegebenen Lichtmenge |
DE19529164A DE19529164B4 (de) | 1994-08-08 | 1995-08-08 | Vorrichtung zum Steuern der von der Beleuchtungseinheit eines Endoskops abgegebenen Lichtmenge |
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