JPH03236013A

JPH03236013A - 内視鏡用撮影システムの露光制御装置

Info

Publication number: JPH03236013A
Application number: JP2033216A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Nakajima; 雅章中島; Takayuki Enomoto; 貴之榎本; Katsuhiko Furuya; 勝彦古谷; Tadashi Takahashi; 正高橋
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1990-02-14
Filing date: 1990-02-14
Publication date: 1991-10-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、露光時間を自動制御するようにした内視鏡
用撮影システムの露光制御装置に関する。

〔従来の技術〕

内視鏡は一般に、体腔内の観察を行うだけでなく、写真
撮影も行うことができるようになっている。この写真撮
影時には、内視鏡に供給する照明光の明るさ（照明光束
）を最大にしておいて、被写体からの反射光を受光する
受光素子の出力を積分し、その積分電圧が参照電圧に達
したとき、光源装置内の照明光路中に設けた機械式のシ
ャッタを閉じることによって露光時間を制御している。

しかし、機械式のシャッタは、閉じるための信号を受け
てから実際に閉じ終わるまでに時間を要するので、その
遅れの分だけ露光過多になってしまう。この露光過多と
なる分の露光時間ΔＴは、その時の全露光時間Ｔの長さ
とは無関係に一定である。したがって、全露光時間Ｔが
短いとき、即ち近接撮影時などのように被写体が明るい
ときには、八Ｔの及ぼす影響が大きくなって著しい露光
過多となる。

そこで従来は、受光素子の出力を積分した積分状態値の
出力の立ち上がりを微分検出し、この微分出力値が基準
値以上のときには、光瀞装置から内視鏡に供給される照
明光の明るさを観察状態レベルに低減させて全露光時間
Ｔを長くし、ΔＴの及ぼす影響度を低減させていた（特
公昭６１−３６９２８号公報）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上述のような露光過多対策を行ったものでも、
撮影時には照明光束をいったんは最大限にしているので
、極近接撮影時や高感度フィルムを用いた場合などには
照明光束の補正が間にあわず、露光過多が発生してしま
っていた。また補正後には、照明光の明るさを単に観察
時のレベルに低減させるだけなので、きめの細かい制御
が行われず、露光時間が長くなりすぎてブレが発生する
等の不具合が発生していた。

この発明は、そのような従来の欠点を解消し、撮影時の
照明光の明るさを撮影に最適の状態に自動的に調整する
ことができて、露光過多もブレも共に少ない理想的な露
光制御を行うことができる、内視鏡用撮影システムの露
光制御装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明の内視鏡用撮影シス
テムの露光制御装置は、第１図に示されるように、被写
体を照明する照明光を内視鏡に対して供給する光源と、
上記被写体で反射された後に撮影装置の撮影面に露光さ
れる光の明るさを、電気信号に変換する光電変換手段と
、観察状態のときに上記光電変換手段からの出力信号を
短い周期でくり返し積分してその積分状態値を出力する
積分手段と、撮影時の直前に上記積分手段から出力され
た積分状態値から撮影時の照明光の明るさを算出し、撮
影時に上記内視鏡に供給される照明光の明るさをその算
出された明るさに制御する制御手段とを設けたことを特
徴とする。

〔作用〕

観察時に被写体で反射されて内視鏡内に入射する光の明
るさは光電変換手段で電気信号に変換され、その出力信
号が、積分手段によって短い周期でくり返し積分される
。そして、撮影時の直前に積分手段から出力された積分
状態値から撮影時に最適の照明光の明るさが算出され、
撮影時に内視鏡に供給される照明光の明るさがその算出
された明るさに制御される。

〔実施例〕

図面を参照して実施例を説明する。

第２図は内視鏡の撮影システムを示している。

ｌは内視鏡であり、その接眼部１４に、アダプタ３を介
してカメラ（撮影装置）２が着脱自在に取り付けられて
いる。

４は光源装置であり、内視鏡１のコネクタ１１が着脱自
在に接続されている。そして、光源４０から出射された
照明光が、集光レンズ４１によって集光して、内視鏡の
ライトガイドファイバ１２に供給される。

光源４０とライトガイドファイバ１２との間の照明光路
中には、照明光路を全開又は全開にする開閉自在なシャ
ッタ（光源シャッタ）４２と、照明光の通過面積を可変
する絞り４３とが設けられている。

そして照明光はライトガイドファイバ１２によって伝達
され、内視鏡の挿入部先端１３から被写体１００に照射
される。被写体１００で反射された光は内視鏡ｌ内に入
射し、図示されていないイメージガイドファイバにより
伝達されて、カメラ２のフィルム面（撮影面）２５を露
光する。カメラ２内のシャッタ（カメラシャッタ）２２
は、シンクロスイッチ２１がオンにされたときだけ、−
定時間（例えば０．２５秒）開く。

１５は、フィルム面２５に露光される光束を電無信号に
変換するために接眼部１４に設けられた受光素子であり
、その出力電圧は測光回路（積分回路）１６によって積
分されて、積分状態値が測光回路１６から出力される。

この測光回路１６は光源装置４内に設けてもよいが、内
視鏡ｌ内に設けてもよい。

４５は、カメラの撮影面２５に露光される露光量を決定
する露光指数を設定するために、光源装置４表面のオペ
レーションパネル４６に設けられた露光指数設定スイッ
チ。４７は、観察状態のときに内視鏡に供給する照明光
の明るさ（照明光束）を設定する明るさ設定スイッチで
ある。

５０は、マイクロコンピュータを内蔵した制御部である
。

第３図は実施例の電気的構成を示すプロ・ツク図であり
、制御部５０内では、中央演算装置１（ＣＰＵ）５１に
接続されたシステムノ（ス５２に、ＲＯＭ（読み出し専
用メモリ）５３及びＲＡＭ　（ランダムアクセスメモリ
）５４が接続されてＬ）る。ＣＰＵ５１には、シンクロ
スイッチ２１からの出力信号が割り込み入力する。

また、システムバス５２には第１ないし第３の入出力ボ
ート５６，５７．５８が接続されており、第１の入出力
ボート５６の入力端には、露光指数設定スイッチ４５と
明るさ設定スイッチ４７とが接続されている。

また、受光素子１５からの出力が測光回路（積分回路）
１６で積分されて、その出力である積分状態値（積分出
力電圧■）が、マルチプレクサ６１からアナログディジ
タル変換器１７を介して、第２の入出力ボート５７に入
力するように接続されている。

また、測光回路１６の積分出力はサンプル保持回路６２
にも入力し、観察時には、積分状態値の最高値がサンプ
ル保持回路６２からマルチブレ５す６１で選択されて第
２の入出力ボート５７に入力するようになっている。

システムバス５２に接続されたタイマ６３から出力され
るクロック信号はサンプリング回路６４に人、力して、
クロックに同期してサンプリング、（ルスが測光回路１
６に出力される。そして観察時には、サンプリングパル
スがローレベルのときに測光回路１６で積分が行われ、
）１イレベルのときには積分出力はゼロ（即ち■＝０）
になる。サンプリング周波数は、例えば５００Ｈｚ程度
に設定される。

第３の入出力ボート５８の出力端には、光源４０の発光
明るさ、光源シャッタ４２の開閉及び絞り４３の開度な
ど各動作を制御する駆動回路４０ａ、４２ａ、４３ａが
接続されている。

第４図は、上記実施例の動作を示すタイムチャートであ
る。

カメラ２のシンクロスイッチ２１がオンされると、カメ
ラ２のシャッタ（カメラシャッタ）２２はやや遅れて開
き、一定時間（例えば０．２５秒）経過後に閉じる。ま
た、シンクロスイッチ２１のオンと同時に光源装置４内
の光源シャッタ４２が一部閉じられ、それから所定の短
い時間（初期シャツタ閉時間ＴＩ）経過後に、光源シャ
ッタ４２が再び開く。初期シャツタ閉時間Ｔ＋　は例え
ば０．０３５秒である。

カメラ２のシンクロスイッチ２【がオンされる前、即ち
観察時には、サンプリングパルスがローレベルのとき毎
に受光素子１５からの出力電圧が積分され、サンプル保
持回路６２を経由したピーク値がマルチプレクサ６１で
選択されてＣＰＵ５１に入力している。

そして、撮影時の照明光束Φは、シンクロスイッチ２１
がオンされる直前にサンプリングされた積分出力電圧ピ
ーク値Ｖｏにもとづいて、光源４０の発光明るさと絞り
４３の開度の一方又は双方を変化させることにより制御
される。

具体的には、例えば、 ■ｏニシンクロスイッチをオンする直前にサンプリング
された積分出力ピーク電圧 Φ０：サンプリング時の照明光束（明るさ）ＴＯ：サン
プリングパルスによる積分実行時間Ｔｉ：撮影の理惣的
露光時間（例えば０．０１秒）■ｒ：参照電圧とすると、 Φ＝Φｏ・（Ｔｏ　・Ｖ　ｒ）／　（Ｔ　１−Ｖｏ）−
■と設定される。

このようにして、光源シャッタ４２閉に合わせて、撮影
時の照明光束Φが計算されて、その明るさΦに照明光束
が制御された後は、サンプル保持回路６２を通らない積
分状態値が、マルチプレクサ６１により測光回路１６か
らＣＰＵ５１に入力される。

そして、光源シャッタ４２が開くことによって、撮影の
ための露光が開始されると同時に、積分出力電圧Ｖが上
昇をつづけ、■が参照電圧Ｖｒに達したら光源シャッタ
４２が閉じられて、撮影のための露光が終了する。また
、これと同時に照明光束は観察時の照明光束Φ０に戻さ
れる。

次に、全動作終了時間Ｔ２に達するまでの間は、内視鏡
に供給される照明光は光源シャッタ４２で遮られ、何も
なされない時間である。そして全動作終了時間Ｔ２にな
ると、総ての状態が元の観察状態に戻る。なお、Ｔ２は
例えば０．　５秒である。

第５図は、上記実施例の動作を行うための制御部５０に
おける処理フロー図である。Ｓはステップを示す。

この処理は、観察時にカメラ２のシンクロスイッチ２１
がオンされることによって割り込み開始され、まず、ｓ
ｌで光源シャッタ４２を閉じ、Ｓ２で、直前のＶｏ（観
察時における積分出力ピーク電圧）を入力し、ｓ３で、
撮影時の照明光束Φを０式によって算出し、ｓ４で、照
明光束がそのΦの大きさになるように光源４０の発光明
るさと絞り４３開度の一方又は双方を制御する。

次に８５でシンクロスイッチ２１オンからの経過時間ｔ
がＴ１に達したら、ｓ６で光源シャッタ４２を開き、ｓ
ｌでは当初ばｔ＜Ｔ２であるから、ｓ８で積分出力電圧
Ｖを入力する。そして、ｓ９で■が参照電圧Ｖｒに達す
るまで、ｓ８の■入力をくり返す。ただし、その間にｔ
がＴ２に達してしまったら、ｓｌから元の観察状態に戻
る。

ｔがＴ２に達する前に■が参照電圧Ｖｒに達したら、ｓ
ｌＯで光源シャッタ４２を閉じ、ｓｌｌで照明光束を元
の観察時の明るさΦ０に戻し、Ｓ１２でｔがＴ２に達す
るまで待って、ｓｌ３で光源シャッタ４２を開いた後、
元の観察状態に戻る。

〔発明の効果〕

本発明の内視鏡用撮影システムの露光制御装置によれば
、撮影時の照明光の明るさが、撮影直前にサンプリング
された観察光による積分状態値から算出されて、その明
るさに制御される。したがって、撮影時の照明光の明る
さを、撮影に最適の状態に極めて正確に制御することが
でき、その結果、露光時間を理想的な時間に制御して、
露光過多もブレも共に少ない鮮明で良質の撮影を行うこ
とができる優れた効果を有する。

第４図は実施例の動作を示すタイムチャート図、第５図
は実施例の制御処理フロー図である。

！・・・内視鏡、２・・・カメラ（撮影装置）、４・・・光源装置、１２・−・ライトガイドファイバ）１３・・・挿入部先端、１５・・・受光素子（光電変換手段）、１６・・・測光
回路（積分手段）、５０・・・制御部。

Claims

【特許請求の範囲】被写体を照明する照明光を内視鏡に対して供給する光源
と、上記被写体で反射された後に撮影装置の撮影面に露光さ
れる光の明るさを、電気信号に変換する光電変換手段と
、観察状態のときに上記光電変換手段からの出力信号を短
い周期でくり返し積分してその積分状態値を出力する積
分手段と、撮影時の直前に上記積分手段から出力された積分状態値
から撮影時の照明光の明るさを算出し、撮影時に上記内
視鏡に供給される照明光の明るさをその算出された明る
さに制御する制御手段とを設けたことを特徴とする内視鏡用撮影システムの露光制御装置。