JPH11253399A - 電子内視鏡光量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 全画素読出し方式で高画質の画像を形成する
ようにした電子内視鏡で、遮光機構の応答遅れによる光
量不足を良好に補う。 【解決手段】 動画については、動きを忠実に再現する
ために、ＣＣＤ１２から画素混合信号を出力し、一方静
止画では、１回の露光でＣＣＤ１２で得られた全画素を
遮光板３６で設定された遮光期間を利用しながら読み出
し、混合回路２６で画素混合信号を形成する。これによ
り、高画質の静止画が得られる。そして、ランプ特性メ
モリ４３には現在のランプ１４のランプ電圧−出射光量
間の特性を示すテーブルデータが記憶されており、この
データに基づき上記静止画形成の露光期間には、動画時
よりも高いランプ電圧をランプ１４に供給する。これに
より上記遮光板３６の応答遅れによる光量不足が補わ
れ、良好な明るさの静止画が得られる。

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光量制御
装置、特に遮光期間を利用しながら撮像素子に蓄積され
る全画素を読み出す全画素読出し方式を実行する電子内
視鏡で、上記遮光期間の設定により生じる光量不足を補
うための光量制御の内容に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子内視鏡装置では、固体撮像素子とし
て例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）が用いられ
ており、このＣＣＤにおいては光電変換素子により画素
単位で蓄積される電荷を読み出すことにより、画像信号
（ビデオ信号）が得られるように構成される。そして、
例えば同時式の電子内視鏡装置では、上記ＣＣＤの上面
に、画素単位で色フィルタが配置され、これによってカ
ラー画像が得られる。

【０００３】図６には、上記の色フィルタの配列状態が
示されており、図示されるように、ＣＣＤ１の撮像面に
は、例えば偶数ラインにＭｇ（マゼンタ）、Ｃｙ（シア
ン）の画素、奇数ラインにＧ（グリーン）、Ｙｅ（イエ
ロー）の画素が配列される。このＣＣＤ１では、これら
の色フィルタを介して画素単位の蓄積電荷（画素信号）
が得られる。

【０００４】そして、従来の色差線順次混合読出し方式
によれば、上下ラインの画素の蓄積電荷が加算混合され
て読み出される。例えば、１回目の露光時に０ラインと
１ラインの混合信号、２ラインと３ラインの混合信号、
…というような奇数（Ｏｄｄ）フィールドのビデオ信号
が読み出され、２回目の露光時に１ラインと２ラインの
混合信号、３ラインと４ラインの混合信号、…というよ
うな偶数（Ｅｖｅｎ）フィールドのビデオ信号が読み出
される。従って、ＣＣＤ１の２ラインの混合信号がフィ
ールド画像の１ラインの信号となり、１回の露光で奇数
又は偶数の１フィールドのデータが得られることにな
る。

【０００５】図７には、上記ＣＣＤ１から読み出される
信号の動作が示されており、電子内視鏡装置では、図
（Ａ）に示されるように、1/60秒（垂直同期期間）毎の
Ｏ（Ｏｄｄ）／Ｅ（Ｅｖｅｎ）信号（フィールド信号）
に基づいて奇数フィールドと偶数フィールドを形成して
いる。このため、図（Ｂ）に示されるように、上記1/60
秒の期間中の電子シャッタの蓄積（露光）時間Ｔにより
信号蓄積が行われ、次の1/60秒の期間で蓄積混合信号の
読出しが行われる。この結果、図（Ｃ）に示されるよう
に、奇数（Ｏｄｄ）フィールド信号、偶数（Ｅｖｅｎ）
フィールド信号が得られることになり、例えばｎ−１番
目の奇数フィールド信号は、図６の左側に示した（０＋
１）ライン，（２＋３）ライン，（４＋５）ライン…の
混合信号となり、ｎ番目の偶数フィールド信号は、図６
の右側に示した（１＋２）ライン，（３＋４）ライン…
の混合信号となる。

【０００６】そして、これらの奇数フィールド信号と偶
数フィールド信号は、インターレース走査されて１フレ
ームの画像として形成され、この画像がモニタ上に動画
として表示される。また、内視鏡装置では、操作部にフ
リーズスイッチが配置されており、このフリーズスイッ
チが押されたときには、そのときの静止画が形成、表示
される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記同
時式の電子内視鏡装置においては、上記図７（Ｃ）で示
されるように、１フレーム画像を形成するための奇数フ
ィールド画像と偶数フィールド画像との間に、1/60秒の
時間のずれがあり、この間に内視鏡自体のブレや被観察
体の動き等があると、特に静止画を表示する場合は画質
（解像度、色ずれ等）が低下するという問題があった。

【０００８】そこで、本出願人は所定の遮光期間を設
け、この遮光期間を利用して１回の露光で得られた全画
素のデータを読み出す全画素読出し方式を採用すること
としたが、この遮光期間を設定する例えば遮光板の機械
的（ギヤ等）な応答の遅れにより全画素読出しの対象と
なる期間の露光量が不足するという問題がある。即ち、
データ読出しのための遮光期間では完全な遮光状態が必
要となるので、遮光板はその応答時間を考慮して上記遮
光期間の少し手前で動作させており、この際の応答動作
（完全な遮光に至るまでの動作）で光量不足が生じると
いう不具合がある。

【０００９】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、全画素読出し方式で高画質の画像
を形成するようにした電子内視鏡で、遮光機構の応答遅
れによる光量不足を良好に補うことができる電子内視鏡
光量制御装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、１回の露光で撮像素子に蓄
積された全画素の信号を遮光期間を利用して読み出す全
画素読出し方式を実行する電子内視鏡の光量制御装置で
あって、被観察体に光照射するための光源ランプと、こ
の光源ランプを遮光し、上記全画素読出し方式での上記
遮光期間を設定するための遮光手段と、当該装置で現在
使用されている上記光源ランプの点灯電圧−出射光量間
の特性データを記憶する記憶手段と、上記遮光手段によ
る遮光動作の応答遅れに伴う光量不足を補うために、上
記記憶手段に格納された特性データに基づき上記光源ラ
ンプの点灯電圧を変化させて光源部からの出射光量を調
整するランプ電圧制御手段と、を備えたことを特徴とす
る。上記の特性データは、少なくとも、全画素読出しの
対象となる期間で必要かつ十分となる出射光量が得られ
るランプ電圧のデータを含むものである。請求項２に係
る発明は、上記光源ランプからの出射光量を検出する光
量センサを設け、この光量センサの出力に基づき、上記
点灯電圧−出射光量間の特性データを上記記憶手段に記
憶させることを特徴とする。請求項３に係る発明は、上
記撮像素子に蓄積された画素を上下ライン（水平ライ
ン）間で混合して出力し、動画を形成する撮像素子出力
時画素混合読出し方式と、１回の露光で上記撮像素子に
蓄積された全画素の信号を上記遮光期間を利用して読み
出し、静止画を形成する全画素読出し方式を備えたこと
を特徴とする。

【００１１】次に、上記全画素読出し方式を静止画形成
時にのみ実行する場合の上記構成の作用を説明する。即
ち、フリーズスイッチが押されたとき、全画素読出し方
式が選択されて静止画が形成される。例えば、所定（１
番目とする）の1/60秒の期間（垂直同期期間）内での露
光（露光時間は任意）により蓄積された電荷は、２番目
の期間（1/60秒）で撮像素子（ＣＣＤ）の奇数ラインが
読み出されて（転送ラインから読み出す）所定のメモリ
に記憶され、３番目（次の露光時）の期間で残りの偶数
ラインが読み出され、これも所定メモリに記憶される。

【００１２】そして、この偶数ラインを読み出せるよう
にするために、上記２番目の期間の光源光が遮光手段に
より遮蔽される。即ち、上記奇数ラインの蓄積電荷を順
次読み出す２番目の期間に、従来のように次の露光の電
荷が蓄積されると、残りの偶数ラインの読出しができな
い。そのため、２番目の期間内での光出力をなくして、
３番目の期間で偶数ラインの蓄積電荷を読み出し、これ
により１回の露光で得られた撮像素子の全画素分の信号
が読み出せるようにする。

【００１３】次に、上記のメモリに最初に記憶された例
えば奇数ラインのビデオ信号は、更に位相調整メモリに
格納されて、1/60秒だけ遅延され、その後に、混合回路
により、奇数ラインと偶数ラインのデータとの間で画素
混合処理が行われる。即ち、この画素混合処理は、結果
としては撮像素子からの信号出力時に行われる撮像素子
出力時画素混合読出し方式と同等の信号を形成するが、
１回の露光で得られたデータに基づいて画素混合を行う
という点で、撮像素子出力時画素混合読出し方式と区別
されるものである。

【００１４】そして、この画素混合信号により奇数及び
偶数のフィールド信号が形成され、これらのビデオ信号
に基づいて静止画が表示される。従って、静止画は１回
の露光で得られた全画素の信号に基づいて形成され、高
画質の画像となる。一方、フリーズスイッチが押されな
い通常時では、撮像素子出力時画素混合読出し方式が選
択されており、従来と同様に撮像素子から読み出された
２つの水平ラインの画素が混合されて出力され、被写体
の動き等を忠実に再現した動画を得ることができる。

【００１５】しかし、上記の静止画のための遮光動作に
おいては、上述したように、例えば遮光板の機械的な応
答遅れにより静止画成形の露光期間で光量不足が生じ
る。そこで本発明の光量制御手段では、記憶手段に格納
されている現在の光源ランプの点灯電圧−出射光量間の
特性に基づき、通常よりも高いランプ点灯電圧を上記静
止画形成の露光時にランプへ供給しており、これにより
適正光量を確保した良好な明るさの静止画が得られるこ
とになる。

【００１６】また、上記のランプの特性は、光センサを
用いて、ランプ交換時や適当な日数間隔で適宜検出・記
憶させることができ、ハロゲンランプやキセノンランプ
の種類、個々のランプの固体差或いはその使用時間等を
考慮した特性となるので、光量不足の補填がランプの種
類、個々のランプのばらつき、経年変化等に対応して良
好に行えるという利点がある。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１には、実施形態の一例として
の光量制御装置を用いた電子内視鏡装置の構成が示され
ており、この例の電子内視鏡は静止画につき全画素読出
し方式を実行するものである。図１において、当該装置
はスコープ（電子内視鏡）１０を、画像処理回路を有す
るプロセッサ装置や光源装置に接続する構成となる。こ
のスコープ１０には、その先端部に図６で説明したもの
と同様の色フィルタを備えたＣＣＤ１２が設けられると
共に、光源ランプ１４の光を先端部まで導くためのライ
トガイド１５が配設される。また、スコープ１０の操作
部には、静止画表示のためのフリーズスイッチ１６が設
けられる。

【００１８】上記ＣＣＤ１２には、これを駆動するため
のＣＣＤ駆動回路１８が接続され、この駆動回路１８に
はタイミングジュネレータ１９、各種の制御をするマイ
コン（マイクロコンピュータ）２０が接続され、このマ
イコン２０には上記フリーズスイッチ１６の動作信号が
入力される。上記ＣＣＤ駆動回路１８は、マイコン２０
の制御に基づきタイミング信号を入力し、動画のための
ＣＣＤ出力時画素混合読出し方式と、静止画のための全
画素読出し方式の駆動制御をする。

【００１９】例えば、この全画素読出し方式の場合は、
１回の露光でＣＣＤ１２に蓄積された全画素分の蓄積デ
ータを、奇数ラインと偶数ラインに分け時間的にもずら
して読み出すための２種類のパルスを上記ＣＣＤ駆動回
路１８から供給し、これに基づいてＣＣＤ１２から上記
奇数ラインの信号と偶数ラインの信号を別々に順次読み
出すための制御を行う。なお、ＣＣＤ出力時画素混合読
出し方式では１種類の読出しパルスを各ラインに与え
る。

【００２０】また、上記ＣＣＤ１２の後段には、Ａ／Ｄ
変換器２２を介して全画素読出しのために上記奇数ライ
ンの画像データを記憶する第１メモリ２３、偶数ライン
の画像データを記憶する第２メモリ２４、上記第１メモ
リ２３のデータをそのまま記憶し、読出しのタイミング
を1/60秒だけ遅らせるための位相調整用の第３メモリ２
５、静止画用混合回路２６が設けられる。即ち、ＣＣＤ
１２で得られた全画素信号は、奇数ラインのデータと偶
数ラインのデータに分けられた状態で、それぞれのメモ
リ２３，２４に一旦格納されるが、第１メモリ２３の奇
数ラインデータは1/60秒遅らせることにより、第２メモ
リ２４に格納された偶数ラインデータと同一位相とな
る。

【００２１】これにより、両方の画像データが同時に読
み出せることになり、次段の混合回路２６では、第３メ
モリ２５の奇数ラインの画素データと第２メモリ２４の
偶数ラインの画素データを加算混合（静止画用画素混合
処理）することができる。従って、静止画の場合は、こ
の混合回路２６で従来の色差線順次混合読出し方式と同
等の画素混合信号が形成される。

【００２２】図２には、上述したＣＣＤ１２から混合回
路２６までの回路で形成される静止画データの内容が示
されている。図（Ａ）に示されるように、ＣＣＤ１２で
は、走査線数に対応して、０ラインからＮラインまで水
平ラインが設けられ、この水平ラインの画素データを転
送ラインに転送して読み出すように構成される。そし
て、上記ＣＣＤ１２の奇数ライン（１，３，５…ライ
ン）のデータが図（Ｂ）の第１メモリ２３（及び第３メ
モリ２５）に格納され、偶数ライン（２，４，６…ライ
ン）のデータが図（Ｃ）の第２メモリ２４に格納され
る。

【００２３】これらメモリ２５，２４のデータは、上述
したように混合回路２６によって、図（Ｂ）と図（Ｃ）
のライン同士で画素混合が行われ、図（Ｄ）に示される
ように、０ライン＋１ライン，２ライン＋３ライン，４
ライン＋５ライン…の加算演算データが奇数（Ｏｄｄ）
フィールドデータとして出力される。また、図（Ｃ）の
読出しラインを下側に１ラインずらした状態で（図示Ｃ
1 の位置から読み出す）、図（Ｂ）とライン同士で画素
混合が行われ、図（Ｅ）に示されるように、１ライン＋
２ライン，３ライン＋４ライン，５ライン＋６ライン…
の加算演算データが偶数（Ｅｖｅｎ）フィールドデータ
として出力される。なお、当該例ではＣＣＤ１２のライ
ンの奇数をＯＤＤ、偶数をＥＶＥＮ、インターレース走
査の対象となるフィールドの奇数をＯｄｄ、偶数をＥｖ
ｅｎとして区別する。

【００２４】図１において、上記混合回路２６の後段に
は、動画と静止画を切り替える画像切替え回路２８が設
けられ、この画像切替え回路２８では、そのａ端子に動
画形成のために上記Ａ／Ｄ変換器２２の出力がＬライン
を介して供給され、他方のｂ端子に上記混合回路２６の
出力が与えられており、上記フリーズスイッチ１６が押
された時、マイコン２０の制御によりａ端子からｂ端子
へ切り替えられる。この画像切替え回路２８には、ＤＶ
Ｐ（デジタルビデオプロセッサ）２９が接続されてお
り、このＤＶＰ２９では、従来と同様の画素混合読出し
方式でのカラー信号処理が施され、例えば色差信号や輝
度信号が形成される。

【００２５】このＤＶＰ２９の後段には、奇数フィール
ド及び偶数フィールドのデータを記憶する第４メモリ３
０及び第５メモリ３１、第４メモリ３０側端子と第５メ
モリ３１側端子を切り替える切替え回路３２、Ｄ／Ａ変
換器３３が設けられる。例えば、静止画では上記の第４
メモリ３０に、図２（Ｄ）のデータが色差信号等に変換
された奇数フィールドデータが記憶され、第５メモリ３
１に、図２（Ｅ）のデータが色差信号等に変換された偶
数フィールドデータが記憶される。

【００２６】一方、上記スコープ１０に配設されたライ
トガイド１５に光を供給する光源部では、上記光源ラン
プ１４とライトガイド１５の入射端との間に、出射光量
を調整する絞り３５及び遮光板（遮光手段）３６が配置
される。この遮光板３６は、例えば半円状板を回転させ
る構成とされ、この遮光板３６の回転駆動のために、駆
動回路３８が接続されている。当該例では、この遮光板
３６は、1/60秒毎のサイクルのフィールドＯ／Ｅ信号に
おいて、上記フリーズスイッチ１６が押された後の所定
の1/60秒間だけ光を遮断する。

【００２７】また、上記絞り３５には絞り制御回路３
９、上記ランプ１４にはランプ駆動回路４０が接続さ
れ、更には光源部からの出射光量を測定するための光セ
ンサ（フォトトランジスタ）４２が設けられると共に、
上記ランプ１４の出射光量とランプ電圧の関係を示すテ
ーブルデータ（特性データ）を記憶する特性用メモリ
（ＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等）４３が配置される。即ち、上
記の絞り制御回路３９は上記ＤＶＰ２９で得られる輝度
信号に基づいて絞り３５を駆動し、光源部からの出射光
量を調整するが、上記ランプ駆動回路４０では、静止画
選択時の光量不足を補うために上記マイコン２０の制御
に基づきランプ（点灯）電圧の可変制御を行う。例え
ば、動画選択時の電圧Ｖａを１３Ｖ（ボルト）付近で使
用した場合は、静止画選択時に１３〜１５Ｖの電圧Ｖｂ
を設定する。

【００２８】即ち、当該装置では、ランプ交換時或いは
定期的にランプ特性検出モードを実行し、上記ランプ駆
動回路４０によって例えば１３Ｖ〜１５Ｖ（この電圧及
び範囲は任意である）の間でランプ電圧を０．１Ｖ単位
で２０段階に変え、このときの光源部の出射光量を光セ
ンサ４２で検出することにより、例えば図３に示される
ようなランプ特性のテーブルデータを上記特性用メモリ
４３に記憶する。ここでは、光センサ４２で検出される
光量値を０〜２５５のデジタル値で表しており、例えば
１３Ｖで１２８の光量値、１５Ｖで２５５の光量値とな
るような直線的（必ずしも直線的とは限らない）な特性
１０１が得られる。そして、上記の光量値１２８が動画
選択時の最適な光量であるとすると、１３Ｖがこのラン
プ１４の通常のランプ電圧（Ｖａ）としてマイコン２０
により読み出される。

【００２９】また、上記静止画選択時の光量不足が約２
０％であると仮定すると、図３に示されるように、上記
光量値１２８の２０％増しの光量値１５４の電圧１３．
８が静止画用のランプ電圧（Ｖｂ）として特性用メモリ
４３から読み出される。このランプ電圧Ｖａ，Ｖｂのデ
ータは、上記マイコン２０からランプ駆動回路４０へ供
給されており、上記フリーズスイッチ１６が押されたと
きには、上記ランプ電圧を１３Ｖから１３．４Ｖに上げ
ることにより、所定の期間（１フィールド）だけランプ
１４の出射光量を増加させる。これにより、次の遮光期
間のための遮光板３６の応答遅れで生じる光量不足を解
消できることになる。

【００３０】なお、上記ランプ特性用メモリ４３には、
図３の特性のテーブルデータ（データの配列表）ではな
く、動画選択時に必要となる光量値１２８のランプ電圧
Ｖａと静止画選択時に必要となる光量値１５４のランプ
電圧Ｖｂのデータのみを記憶してもよい。

【００３１】当該例は以上の構成からなり、その作用を
図４及び図５を参照しながら説明する。図４（Ｂ）に示
されるように、フィールドＯ（Ｏｄｄ）／Ｅ（Ｅｖｅ
ｎ）信号として、従来と同様に、1/60秒で１フィールド
画像を形成するタイミング信号が用いられる。通常状態
では動画処理、即ちＣＣＤ出力時画素混合読出し方式を
実行するように設定されており、上記図１の遮光板３６
は光を遮断しない位置に配置され、光源ランプ１４から
の光はライトガイド１５を介して先端部から被観察体内
へ照射される。

【００３２】この光照射により、先端部のＣＣＤ１２で
は被観察体内の像が捉えられ、この像光に対応した電荷
が蓄積される。この蓄積電荷は、ＣＣＤ駆動回路１８か
らの駆動パルスにより上下ライン間の画素が加算されて
読み出され、従来と同様に、図６で説明した画素混合信
号が出力される。そして、この動画信号は、Ａ／Ｄ変換
器２２からスルーラインＬを介して画像切替え回路２８
へ供給されており、この画像切替え回路２８ではａ端子
側へ切り替えられることにより、動画信号がＤＶＰ２９
へ供給される。このＤＶＰ２９から後の動作は従来と同
様であり、第４及び第５メモリ３０，３１に格納された
奇数及び偶数フィールド信号に基づいて動画がモニタへ
表示される。

【００３３】一方、図１のスコープ１０のフリーズスイ
ッチ１６が押されると、マイコン２０により、上記画像
切替え回路２８が端子ｂ側へ切り替えられ、画素混合読
出し方式から静止画のための全画素読出し方式に切り替
えられる。例えば、図４（Ａ）に示されるように、上記
フリーズスイッチ１６によるトリガーＴr1（又はＴr2）
が与えられたとすると、次のＯ／Ｅ信号の立上がり（ｔ
1 ）を経た下降時（ｔ2 ）の手前（詳細は後述）から約
1/60秒間だけ、上記遮光板３６が光路を塞ぐことになり
［図４（Ｄ）］、その間、図４（Ｅ）のように、光源部
からの出力光が遮断される。従って、全画素が読み出さ
れる画像データは、遮光された期間より一つ前の1/60秒
の期間の光出力ＬｔによりＣＣＤ１２で蓄積された電荷
となる。

【００３４】即ち、図４（Ｆ）が図２（Ｂ）で示した奇
数ラインの読出しパルスＰ1 、図４（Ｇ）が図２（Ｃ）
で示した偶数ラインの読出しパルスＰ2 であり、図示の
ようにｔ3 時のパルスをなくした読出しパルスＰ1 及び
ｔ2 時のパルスをなくした読出しパルスＰ2 により、Ｃ
ＣＤ１２から奇数（ＯＤＤ）ラインデータと偶数（ＥＶ
ＥＮ）ラインデータが順に読み出される。従って、奇数
ラインの読出しは、上記の遮光期間（ｔ2 〜ｔ3 ）に行
われ、偶数ラインの読出しは次の期間（ｔ3 〜ｔ4 ）の
間に行われる。

【００３５】そして、図４（Ｈ）には電子シャッタ動作
（パルス）が示されており、図の立上り期間の蓄積電荷
が掃き出され、立上がりでない期間の蓄積電荷が読み出
される。従って、上記の静止画データ（蓄積電荷）は、
厳密にいえば電荷が掃き出された後のｇ1 部分の露光で
得られたものであり、この全画素の電荷がＣＣＤ駆動回
路１８によって読み出される。また、上記ｇ1 後の遮光
期間（ｔ2 からｔ3 ）では掃出しが省略される。

【００３６】ところで、上記の遮光期間では完全な遮光
状態としてＣＣＤ１２に不要な電荷が蓄積されないよう
にする必要があり、そのために図５に示す遮光板の制御
が行われる。図５は、図４の一部（Ｂ，Ｄ，Ｅ，Ｈにつ
いて）の拡大図であり、図（Ｃ）の遮光板制御パルスで
は、上記遮光板３６の駆動部（ギヤ等）の機械的な応答
遅れ時間ｔａを考慮して、その時間ｔａだけ早く反転す
るパルスを形成する。そうして、この遮光板３６が駆動
されると、光源部から出射される光は、図（Ｄ）に示さ
れるように、応答期間ｔａで二次曲線的に減衰し、その
後完全な遮光状態へ移行することになる。従って、静止
画のための光出力Ｌｔ（ｔ1 〜ｔ2 ）では、光量Ｌａの
損失が生じ、図（Ｇ）に示されるように、実際の電荷蓄
積時間Ｔｓで得られるｇ1 部分の露光においても、動画
の場合と比較すると、上記光量Ｌａの分だけ光量不足と
なる。

【００３７】そこで、当該例では、特性用メモリ４３に
記憶されたランプ電圧に基づき、上記のｔ1 からｔ2 の
期間の光出力Ｌｔが動画選択時よりも多くなるように制
御する。即ち、図４（Ｃ）に示されるように、上記ラン
プ駆動回路４０で設定されるランプ電圧が、動画時の電
圧Ｖａ＝１３ＶからＶｂ＝１３．４Ｖに上記ｔ1 〜ｔ2
の期間だけ上がるように制御される。この結果、図４
（Ｅ）に示されるように、この期間の光出力Ｌｔも増加
することになり、これによって、図４（Ｈ）に示される
静止画の実際の電荷蓄積部分ｇ1 （期間Ｔｓ）で不足し
ていた光量［図５（Ｄ）のＬａ］を補うことが可能とな
る。

【００３８】また、このような光量制御においては、ラ
ンプ１４のランプ特性検出モードが定期的或いはランプ
交換時等に実行されており、例えば経年変化が生じた
り、主ランプが切れて予備ランプに交換したりすると、
変化後のランプ特性がメモリ４３に記憶される。例え
ば、現在において図３に示す特性１０２に変化したとす
ると、この特性１０２のテーブルデータが更新記憶さ
れ、このランプ１４では、基準の光量値１２８のランプ
電圧Ｖａが１３．３Ｖ、２０％増加の光量値１５４のラ
ンプ電圧Ｖｂが１３．８Ｖとなる。従って、この場合は
静止画選択時に、１３．８Ｖのランプ電圧が設定され、
これによって上記不足光量Ｌａを補うことになる。

【００３９】そうして、このような露光制御でＣＣＤ１
２から得られた上記奇数ラインデータはマイコン２０の
制御に基づき、図４（Ｉ）のように第１メモリ２３へ書
き込まれ、偶数ラインデータは図４（Ｊ）のように第２
メモリ２４へ書き込まれる。次に、図４（Ｋ），（Ｌ）
に示されるように、第１メモリ２３の奇数ラインデータ
及び第２メモリ２４の偶数ラインデータが２回ずつ読み
出され、奇数ラインデータについては、1/60秒の位相調
整をするために第３メモリ２５へ格納される。従って、
図４の（Ｌ）と（Ｍ）から理解されるように、奇数ライ
ンと偶数ラインのデータは同一位相（タイミング）に揃
うことになる。

【００４０】このようにして上記メモリ２５，２４から
読み出された各データは、混合回路２６により画素混合
されるが、当該例ではこれを可能とするために、図４
（Ｎ）のように、第１メモリ２３と第２メモリ２４を書
込み禁止とする。そして、これと同一期間に画素混合変
換が行われ［図４（Ｏ）］、まず図２（Ｄ）に示した、
０ライン＋１ライン，２ライン＋３ライン…の加算デー
タが出力され、これが奇数（Ｏｄｄ）フィールドデータ
として第４メモリ３０に記憶される［図４（Ｐ）］。次
に、図２（Ｅ）に示した、１ライン＋２ライン，３ライ
ン＋４ライン…の加算データが出力され、これが偶数
（Ｅｖｅｎ）フィールドデータとして第５メモリ３１に
記憶される［図４（Ｑ）］。

【００４１】そうして、これらの奇数フィールドデータ
と偶数フィールドデータが読み出されると同時に、切替
え回路３２は、各フィールドデータが交互に出力される
ように第４メモリ３０と第５メモリ３１を選択する。こ
れらフィールドデータは、Ｄ／Ａ変換器３３を介してモ
ニタへ出力され、このモニタにインターレース走査によ
り画像が表示される。この結果、静止画については、同
一露光時に得られた全画素データに基づいて画像表示さ
れることになり、高画質で明るさも最適な画像が得られ
る。従って、1/60秒間に内視鏡自体のブレ、或いは被観
察体に動きがあったとしても、その影響が小さい鮮明な
静止画の観察が可能となる。

【００４２】また、当該例では、動画につきＣＣＤ１２
における混合読み出し方式を採用することにより、逆に
被写体の動き等を忠実に再現できるという利点がある。
もちろん、動画においてもブレのない鮮明な画像を追及
する場合は、動画形成処理についても、上記の絞り３５
及び絞り制御回路３９を用いた全画素読出し方式を採用
することができる。

【００４３】なお、上記のランプ特性検出モードは、ラ
ンプ交換時或いは定期的に手動（操作スイッチ等）で行
ってもよいが、自動的に特性検出モードを実行するよう
にしてもよい。例えば、予備ランプが配置されている場
合は、主ランプの球切れを検出し、交換された予備ラン
プの正常状態を検出したときに、自動的にランプ特性検
出モードへ移行するように制御する。

【００４４】また、上記の光センサ４２は常時設けず、
ランプ特性を検出するときにのみ、所定の位置へ取付
け、装置に電気的に接続できるようにしてもよい。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、遮光手段を利用した全画素読出し方式を採用す
る電子内視鏡で、光源ランプの点灯電圧−出射光量間の
特性を記憶した特性用メモリを用いながら、遮光される
直前の期間の光源からの出射光量を増加させるようにし
たので、全画素読出し方式で高画質の画像を形成する内
視鏡で、上記遮光手段の動作の応答遅れに伴う光量不足
を補うことが可能となり、またこの光量不足の補填がラ
ンプの種類、ランプのばらつき、経年変化等に対応して
良好に行えるという利点がある。

【００４６】また、請求項２の発明によれば、光源ラン
プの出射光量を検出する光量センサを設けたので、上記
点灯電圧−出射光量間の特性データの検出及び記憶が容
易にかつ自動的に行えることになる。更に、請求項３の
発明によれば、ランプ電圧の制御によりブレのない高画
質の静止画が得られ、一方動画については動きを忠実に
再現した滑らかな画像が形成できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態例に係る光量制御装置を適用
した電子内視鏡装置の全体構成を示すブロック図であ
る。

【図２】図１のＣＣＤから混合回路までの間で読み出さ
れる画像データを示す図である。

【図３】実施形態例のランプ特性を示すグラフ図であ
る。

【図４】実施形態例において光量不足が生じる状態での
静止画形成動作を示す波形図である。

【図５】図４の動作の一部を拡大した波形図である。

【図６】従来のＣＣＤにおける色フィルタの構成及び画
素混合読出しを説明する図である。

【図７】従来のＣＣＤでの動作を示す説明図である。

【符号の説明】

１，１２ … ＣＣＤ、 １０ … スコープ、 １４ … 光源ランプ、 １６ … フリーズスイッチ、 ２０ … マイコン（制御手段）、 ２３，２４，２５，３０，３１ … メモリ、 ２６ … 混合回路、 ２８ … 画像切替え回路、 ２９ … ＤＶＰ（信号処理回路）、 ３６ … 遮光板、 ４０ … ランプ駆動回路、 ４２ … 光センサ、 ４３ … ランプ特性用メモリ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １回の露光で撮像素子に蓄積された全画
   素の信号を遮光期間を利用して読み出す全画素読出し方
   式を実行する電子内視鏡の光量制御装置であって、 被観察体に光照射するための光源ランプと、 この光源ランプを遮光し、上記全画素読出し方式での上
   記遮光期間を設定するための遮光手段と、 当該装置で現在使用されている上記光源ランプの点灯電
   圧−出射光量間の特性データを記憶する記憶手段と、 上記遮光手段による遮光動作の応答遅れに伴う光量不足
   を補うために、上記記憶手段に格納された特性データに
   基づき上記光源ランプの点灯電圧を変化させて光源部か
   らの出射光量を調整するランプ電圧制御手段と、を備え
   た電子内視鏡光量制御装置。
2. 【請求項２】 上記光源ランプからの出射光量を検出す
   る光量センサを設け、この光量センサの出力に基づき、
   上記点灯電圧−出射光量間の特性データを上記記憶手段
   に記憶させることを特徴とする上記請求項１記載の電子
   内視鏡光量制御装置。
3. 【請求項３】 上記撮像素子に蓄積された画素を上下ラ
   イン間で混合して出力し、動画を形成する撮像素子出力
   時画素混合読出し方式と、１回の露光で上記撮像素子に
   蓄積された全画素の信号を上記遮光期間を利用して読み
   出し、静止画を形成する全画素読出し方式を備えた電子
   内視鏡に適用したことを特徴とする上記請求項１又は２
   記載の電子内視鏡光量制御装置。