JPH1176157A - 電子内視鏡システムの自動調光装置 - Google Patents
電子内視鏡システムの自動調光装置Info
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Abstract
く絞りを駆動して、利用者に応答遅れを感じさせないよ
うな内視鏡用光源装置の絞り制御装置を提供すること。 【解決手段】 光源ランプ(22)と内視鏡(1)のラ
イトガイド(4)入射端面(4a)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(25)をステ
ップモータ(253)によって駆動する自動調光装置に
おいて、内視鏡の観察画面の明るさを所定のサイクルで
繰り返し検出し、輝度信号値として出力する輝度検出手
段(21、30)と、前記輝度信号値の検出毎に、前記
観察画面の明るさを参照値に近づけるための駆動パルス
を前記ステップモータに与える制御手段(30)と、を
有する構成とし、 前記制御手段は、前記ステップモー
タに与える駆動パルス数を、前記輝度信号値の大きさ
と、前記輝度信号値と前記参照値との差と、の双方に応
じて設定する。
Description
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。
させる照明光の光量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ものが知られて
いる。
置においては、マイクロコンピュータによる制御処理に
よって、内視鏡観察画面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、輝度検出毎に、その輝度信
号値と目標となる輝度を表す参照値との差に基づいて駆
動パルスをステップモータに与えて可動絞りを駆動し、
輝度信号値を目標値に近づけるようにしている。
内視鏡用光源装置の絞り制御装置において、一回の輝度
信号検出毎にステップモータに与えられる駆動パルス数
を、検出された輝度と目標値との差に応じて変更するこ
とにより、輝度が速やかに目標値に収束する構成が開示
されている。
装置においては、検出輝度値と目標値との差のみに基づ
いて絞り制御が行われるため、画像がハレーション状態
であるにもかかわらず目標値の設定が高いために絞りが
速やかに絞られず、応答が悪いと感じられる場合があっ
た。
いる場合には、より速く絞りを駆動して、利用者に応答
遅れを感じさせないような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。
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モータに
よって駆動する電子内視鏡システムの自動調光装置であ
って、内視鏡の観察画面の明るさを繰り返し検出し輝度
信号値として出力する輝度検出手段と、前記輝度信号値
の出力時に、前記観察画面の明るさを参照値に近づける
ための駆動信号を前記モータに与える制御手段と、を有
し、 前記制御手段は、前記モータに与える駆動信号
を、(1)前記輝度信号値の大きさと、(2)前記輝度
信号値と前記参照値との差と、に応じて設定することを
特徴としている(請求項1)。
の差だけでなく、輝度信号値自体にも基づいて駆動信号
を設定するため、極端に輝度信号値が大きい場合(ある
いは小さい場合)に速やかにその状態を解消するような
駆動制御を行うことができる。
で前記輝度を検出し、前記制御手段は前記輝度信号値の
出力毎に、前記駆動信号を前記モータに与える構成とす
ることができる(請求項2)。この様な構成により、定
期的に輝度の検出が行われるため、輝度の変化に対して
応答を速くすることができる。
用いることができる。この場合、前記制御手段は前記駆
動信号として駆動パルスを出力し、前記輝度信号値の大
きさと、前記輝度信号値と前記参照値との差とに応じて
前記駆動パルスのパルス数を変更する構成とすることが
できる(請求項3)。
値がハレーション状態を示しているときには速やかに該
ハレーション状態が解消されるよう前記駆動パルス数を
設定することが可能である(請求項4)。また、輝度信
号値が、観察画像が真っ暗な状態であることを示してい
る場合には、速やかに絞りを開放することができる。
前記参照値のいずれが大きいかに応じて前記駆動パルス
数を設定することができる(請求項5)。すなわち、絞
りを開く場合と絞りを絞り込む場合とで異なる制御を行
うことができ、ハンチングの防止に効果がある。
前記参照値との差が所定の許容値より小さい場合には前
記ステップモータを駆動しない(請求項6)。
さ、前記輝度信号値と前記参照値との差、および前記駆
動パルス数の関係を規定するテーブルを格納する記憶手
段を有する構成とすることができる(請求項7)。
鏡システムの自動調光装置は、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モータによって駆動する電子
内視鏡システムの自動調光装置であって、内視鏡の観察
画面の明るさを繰り返し検出し輝度信号値として出力す
る輝度検出手段と、前記輝度信号値の出力時に、前記観
察画面の明るさを参照値に近づけるための駆動信号を前
記モータに与える制御手段と、を有し、前記制御手段
は、前記可動絞りを絞り込むか、開くかにより異なる駆
動信号を前記モータに与えることを特徴としている(請
求項8)。すなわち、絞りを開く場合と絞りを絞り込む
場合とで異なる制御を行うことができ、ハンチングの防
止に効果がある。
用いることができる。この場合、前記制御手段は前記駆
動信号として駆動パルスを出力し、前記輝度信号値の大
きさと、前記輝度信号値と前記参照値との差とに応じて
前記駆動パルスのパルス数を変更する構成とすることが
できる(請求項9)。
施の形態について説明する。図1は本発明の実施の形態
である電子内視鏡システム100のシステム構成を示す
ブロック図である。電子内視鏡システム100は、内視
鏡1と光源装置兼ビデオプロセッサ20を有している。
レンズ2による被写体の結像位置に、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。内視鏡1の観察範囲(すなわち固体撮像素子3の撮
像範囲)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
被写体に照射するための照明レンズ5も内視鏡1の挿入
部先端に配置されている。
置と略す)20に着脱自在に接続される内視鏡1のコネ
クタ部6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に接続するためのコネクタ
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。
送られてくる映像信号を処理するための映像信号処理部
21の他、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などが設けられ
ている。映像信号処理部21の出力端にはTVモニタ4
9が接続され、内視鏡観察像(すなわち固体撮像素子3
にて撮像された像)がこのTVモニタ49に表示され
る。
入射端4aと光源ランプ22との間には、光源ランプ2
2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。
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の光量を変え
ることができるように可動絞り25が配置されている。
可動絞り25は後述するステップモータ253によって
駆動される。
のデータを格納したROMである。
27、可動絞り25を駆動する絞り駆動回路28など
は、光源装置20内に設けられたマイクロコンピュータ
制御部30によって動作が制御される。 また、光源装
置20に内視鏡1が接続された状態で制御部30と内視
鏡1内部のROM23とが接続され、制御部30は接続
された内視鏡1のデータをROM23から読み出す。
ある。可動絞りは薄板をU字状の断面に折り曲げて、そ
の底面中央に連結した回転軸251を照明光軸に対して
垂直に配置し、ステップモータ253により回転駆動さ
れるようになっている。
見た状態を示している。図3に示されるように、可動絞
り25の板面が照明光軸と平行になっている時は照明光
路Lはほとんど遮られない。
り駆動される可動絞り25の回転角に対応して照明光路
L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。
である。絞り駆動回路28は、パルス制御回路部281
とモータ駆動回路部282とを含んでいる。パルス制御
回路部281は、後述する入出力ポート41を介して制
御部30から、可動絞り25を閉じるための逆転又は開
くための正転のいずれかを指示する方向指示信号と、回
転量に対応する駆動パルス信号とを受けて、ステップモ
ータ253に与える駆動パルスを設定する。そしてモー
タ駆動回路部282は、パルス制御回路部281から入
力されるパルス信号に従って、ステップモータ253を
駆動するための駆動パルスを出力する。
図3に示される状態の時にステップモータ253に逆転
パルス240パルスを与えることにより、可動絞り25
を全閉状態とすることができる。ステップモータ253
を正転すると、可動絞り25はライトガイドファイババ
ンドル4に入射する光量を増やす方向に回転する。
ック図である。制御部30では、演算処理を行うための
中央演算装置(CPU)31に接続されたシステムバス
32に、プログラムなどを格納した読み出し専用メモリ
(ROM)33、ランダムアクセスメモリ(RAM)3
4などが接続されている。
Tコントーラ(CRTC)37を通して、ビデオ用ラン
ダムアクセスメモリ(ビデオRAM)36に格納された
表示用文字データと、映像信号処理部21から出力され
る映像データとが合成されてTVモニタ49に出力され
る。
源ランプ22を制御するためのランプ制御回路27及び
外部のキーボード202は、各々入出力ポート38,3
9及び40を介してシステムバス32に接続されてい
る。
を動作させることによって行われる観察画面の明るさ調
節を、自動または手動のいずれで行うかを選択する自/
手切り換えスイッチや、観察画面の明るさを調整するた
めの輝度調整スイッチなどが配置されている。
ート41を介して行われ、映像信号処理部21から取り
出された観察画面の明るさを示す輝度信号Yが、アナロ
グデジタル変換器42において0〜255の範囲の値
(輝度信号値)を有するデジタル信号に変換されて制御
部30に入力される。なお、映像信号処理部21および
制御部30が輝度検出手段を構成している。なお、輝度
としては基本的に観察画面の平均輝度値を算出するよう
になっているが、キーボード202などにより、観察画
面内の特定の領域での輝度のみを検出するようにするこ
とも可能である。
ほぼ真っ暗な状態、20〜50の時、暗い状態、50〜
190で通常の観察状態、180〜230でハレーショ
ン状態、そして、輝度信号値が220〜250では画面
はほぼ真っ白な状態となる。
明るさの目標値となる参照値の値は、明るさ指数により
入力するようになっている。明るさ指数と参照値との関
係は図10に示すようになっている。自動調光装置は、
従って、選択された参照値に上記輝度信号値が近づくよ
うに可動絞り25を回転させる。
20に接続することにより、内視鏡1内に配置されてい
るROM23が入出力ポート43を介してマイコン制御
部30に接続される。ROM23には、前述のように、
その内視鏡1の種類や、その内視鏡固有のデータが格納
されている。
に格納されたメインプログラムの内容を示している。図
7において、Sは処理ステップを示す。メインプログラ
ムでは、各回路の初期設定、各変数、絞り位置の初期設
定、など各種の初期設定を行ったあと(S1)、パネル
スイッチ201の状態に対応した処理、例えばポンプの
オン・オフなどの処理が実行される(S2)。次に、キ
ーボード202からの入力に対応した処理、例えば、キ
ーボード202から入力された文字をモニタに表示する
などの処理が行われ(S3)、ランプ制御回路27関連
の処理、たとえば、パネルスイッチ201の走査による
ランプのオン・オフや点灯中のランプの状態の関しなど
を行う(S4)。次に、内視鏡1側に関連する処理(S
5)が実行される。ここでは、例えば、内視鏡が光源装
置に接続されたとき、内視鏡のROMの内容を読み出し
て内視鏡名などをモニタに表示するなどの処理が行われ
る。次に、日付及び時刻等をモニタ49に表示するため
の処理(S6)、そして、その他の処理、例えば、光源
装置20に接続された周辺装置(VCRやビデオプリン
タなど)の制御など、種々の処理が実行される(S
7)。
された明るさ指数に対応した明るさに自動調整するため
に、図6のメインプログラム実行中に実行される割り込
み処理を示すフローチャートである。すなわち、図7に
示す処理は、撮像開始後一定の間隔、例えば33ms
(ミリ秒)、で定期的に実行されて、ステップモータ2
53の動作を制御する処理である。
ら輝度信号を入力する(S11)。輝度信号値と参照値
との差が許容範囲(たとえば4)以内であれば(S1
2:NO)ステップモータ253の駆動は行わず、割り
込み処理を終了する。両者の差が許容範囲を越えていれ
ば(S12:YES)、輝度信号値が参照値に近づくよ
う、以下の処理を実行してステップモータ253を駆動
する。まず、参照値と輝度信号値との大小を比較する
(S13)。参照値より輝度信号値の方が大きい場合
(S13:YES)にはステップモータ253に逆転信
号を送り(S14)、さらにテーブル1に従ってパルス
をステップモータ253に送る(S15)。輝度信号値
が参照値以下の場合(S13:NO)にはステップモー
タ253に正転信号を送り(S16)、テーブル2に従
ってパルスをステップモータ253に送る(S17)。
る。テーブル1においては、輝度信号値が181〜22
0の時、すなわち画面がハレーション状態の時、およ
び、輝度信号値が221以上の、画面が真っ白な状態の
時には、輝度信号値と参照値との差が比較的小さい場合
にも、ステップモータ253に多数のパルスを送るよう
にして、ハレーション状態、画面が白い状態を速やかに
解消するようにしている。
198の時には、両者の差は70となる。この時、テー
ブル1に従い、40パルスをステップモータ253に送
る。
テーブル2においては、輝度信号値が20以下の、画面
がほぼ真っ暗な状態の時、および画面が比較的暗い、輝
度信号値21〜50の時には、多数のパルスをステップ
モータ253に送り、画面が暗い状態を速やかに解消す
るようにしている。なおテーブル1およびテーブル2は
ROM33に格納されている。
く時と絞る時とで異なるテーブルを用いている。もしも
単一のテーブルによりステップモータ253の駆動量を
制御すると、次のような状態が発生しうる。例えば、あ
る参照値が設定されているとき、輝度信号値がそれより
所定量大きいとする。すると、輝度信号値が減少するよ
うステップモータ253が駆動される。この結果減少し
た輝度信号値がもしも参照値より前記所定量だけ小さく
なったとすると、今度は、輝度信号値が増加するように
ステップモータ253が駆動されることになる。この
時、単一のテーブルに基づいて制御する構成であると、
輝度信号値を減少させるためにステップモータ253に
送ったパルス数と同数のパルス数を輝度信号値を増加さ
せるために送ることになる可能性が高くなる。すると、
参照値を中心として、輝度信号値が所定量大きい値と所
定量小さい値とを交互に取り続ける、ハンチング状態と
なる。
開くときと絞る時とで異なるテーブルを用いているた
め、ハンチング状態となることなく、輝度信号値を確実
に参照値に収束させることが可能となる。
のテーブルのみを示した。しかし、検出された輝度信号
値および、輝度信号値と参照値との差が同一でも、内視
鏡の種類によっては、可動絞りの駆動量を変えた方がよ
い場合がある。内視鏡1の種類は、ROM23より取得
することができるため、あらかじめ種々の内視鏡に対応
したテーブル1およびテーブル2を光源装置20のRO
M33に格納しておけば、CPU31が取得した、接続
されている内視鏡1に対応したテーブル1およびテーブ
ル2を用いることで、より応答速度の速い自動絞り調整
装置を実現することができる。また、利用者が、複数の
テーブルからテーブル1、テーブル2を選択できる構成
として、自動調光装置の特性を自由に設定できるように
しても良い。また、内視鏡1固有のテーブル1、テーブ
ル2を当該内視鏡1のROM23に格納しておくように
しても良い。
ーション防止に重点を置き、絞りを絞るときの方が絞り
を開くときより多数のパルスを送るように設定されてい
る。しかし、画面が暗い状態の防止に重点を置くなら、
絞りを開く時により多くのパルスを送るようにすればよ
い。
形状はU字型の絞りを用い、ステップモータにより可動
絞りを回転させて光量の調整を行っているが、本発明は
この構成に限らず、様々な構造の絞りに適用することが
できる。
成を示すブロック図である。
る。
ローチャートである。
処理の内容を示すフローチャートである。
である。
る。
である。
に格納されたメインプログラムの内容を示している。図
6において、Sは処理ステップを示す。メインプログラ
ムでは、各回路の初期設定、各変数、絞り位置の初期設
定、など各種の初期設定を行ったあと(S1)、パネル
スイッチ201の状態に対応した処理、例えばポンプの
オン・オフなどの処理が実行される(S2)。次に、キ
ーボード202からの入力に対応した処理、例えば、キ
ーボード202から入力された文字をモニタに表示する
などの処理が行われ(S3)、ランプ制御回路27関連
の処理、たとえば、パネルスイッチ201の走査による
ランプのオン・オフや点灯中のランプの状態の監視など
を行う(S4)。次に、内視鏡1側に関連する処理(S
5)が実行される。ここでは、例えば、内視鏡が光源装
置に接続されたとき、内視鏡のROMの内容を読み出し
て内視鏡名などをモニタに表示するなどの処理が行われ
る。次に、日付及び時刻等をモニタ49に表示するため
の処理(S6)、そして、その他の処理、例えば、光源
装置20に接続された周辺装置(VCR(ビデオカセッ
トレコーダ)やビデオプリンタなど)の制御など、種々
の処理が実行される(S7)。
Claims (9)
- 【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
可動絞りをモータによって駆動する電子内視鏡システム
の自動調光装置であって、 内視鏡の観察画面の明るさを繰り返し検出し輝度信号値
として出力する輝度検出手段と、 前記輝度信号値の検出時に、前記観察画面の明るさを参
照値に近づけるための駆動信号を前記モータに与える制
御手段と、を有し、 前記制御手段は、前記モータに与える駆動信号を、 (1)前記輝度信号値の大きさと、 (2)前記輝度信号値と前記参照値との差と、 に応じて設定することを特徴とする電子内視鏡システム
の自動調光装置。 - 【請求項2】 前記輝度検出手段は所定のサイクルで前
記輝度を検出し、前記制御手段は前記輝度信号値の出力
毎に、前記駆動信号を前記モータに与えることを特徴と
する請求項1に記載の電子内視鏡システムの自動調光装
置。 - 【請求項3】 前記モータはステップモータであり、前
記制御手段は前記駆動信号として駆動パルスを出力し、
前記輝度信号値の大きさと、前記輝度信号値と前記参照
値との差とに応じて前記駆動パルスのパルス数を変更す
ることを特徴とする請求項1または2に記載の電子内視
鏡システムの自動調光装置。 - 【請求項4】 前記制御手段は、前記輝度信号値がハレ
ーション状態を示しているときには速やかに該ハレーシ
ョン状態が解消されるよう前記駆動パルス数を設定する
ことを特徴とする請求項3に記載の電子内視鏡システム
の自動調光装置。 - 【請求項5】 前記制御手段は、さらに前記輝度信号値
と前記参照値のいずれが大きいかに応じて前記駆動パル
ス数を設定することを特徴とする請求項3または4に記
載の電子内視鏡システムの自動調光装置。 - 【請求項6】 前記制御手段は、前記輝度信号値と前記
参照値との差が所定の許容値より小さい場合には前記ス
テップモータを駆動しないことを特徴とする請求項3か
ら5のいずれかに記載の電子内視鏡システムの自動調光
装置。 - 【請求項7】 前記制御手段は、前記輝度信号値の大き
さ、前記輝度信号値と前記参照値との差、および前記駆
動パルス数の関係を規定するテーブルを格納する記憶手
段を有することを特徴とする請求項3に記載の電子内視
鏡システムの自動調光装置。 - 【請求項8】 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
可動絞りをモータによって駆動する電子内視鏡システム
の自動調光装置であって、 内視鏡の観察画面の明るさを繰り返し検出し輝度信号値
として出力する輝度検出手段と、 前記輝度信号値の出力時に、前記観察画面の明るさを参
照値に近づけるための駆動信号を前記ステップモータに
与える制御手段と、を有し、 前記制御手段は、前記可動絞りを絞り込むか、開くかに
より異なる駆動信号を前記モータに与えることを特徴と
する電子内視鏡システムの自動調光装置。 - 【請求項9】 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電子内視鏡
システムの自動調光装置であって、 内視鏡の観察画面の明るさを所定のサイクルで繰り返し
検出し輝度信号値として出力する輝度検出手段と、 前記輝度信号値の検出毎に、前記観察画面の明るさを参
照値に近づけるための駆動パルスを前記ステップモータ
に与える制御手段と、を有し、 前記制御手段は、前記可動絞りを絞り込むか、開くかに
より異なる駆動パルス数を前記ステップモータに与える
ことを特徴とする電子内視鏡システムの自動調光装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25416597A JP4043559B2 (ja) | 1997-09-03 | 1997-09-03 | 電子内視鏡システムの自動調光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25416597A JP4043559B2 (ja) | 1997-09-03 | 1997-09-03 | 電子内視鏡システムの自動調光装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1176157A true JPH1176157A (ja) | 1999-03-23 |
JP4043559B2 JP4043559B2 (ja) | 2008-02-06 |
Family
ID=17261143
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25416597A Expired - Lifetime JP4043559B2 (ja) | 1997-09-03 | 1997-09-03 | 電子内視鏡システムの自動調光装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4043559B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002058643A (ja) * | 2000-06-06 | 2002-02-26 | Asahi Optical Co Ltd | 自動調光機能を備えた電子内視鏡装置 |
WO2018235460A1 (ja) * | 2017-06-21 | 2018-12-27 | オリンパス株式会社 | 内視鏡システム |
-
1997
- 1997-09-03 JP JP25416597A patent/JP4043559B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JPWO2018235460A1 (ja) * | 2017-06-21 | 2019-06-27 | オリンパス株式会社 | 内視鏡システム |
US11330971B2 (en) | 2017-06-21 | 2022-05-17 | Olympus Corporation | Endoscope system and processor with light adjustment control |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4043559B2 (ja) | 2008-02-06 |
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