JPH0483218A

JPH0483218A - 内視鏡用撮影システムの露光制御装置

Info

Publication number: JPH0483218A
Application number: JP2200055A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Furuya; 勝彦古谷; Masaaki Nakajima; 雅章中島; Takayuki Enomoto; 貴之榎本; Tadashi Takahashi; 正高橋
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1990-07-26
Filing date: 1990-07-26
Publication date: 1992-03-17
Anticipated expiration: 2014-10-06
Also published as: JP2958065B2

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
影時の露光時間は、光源によって照明される被写体から
の反射光を受光する受光素子の出力を積分し、その積分
電圧が設定電圧に達したとき、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制御さ
れている。

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。したかって、全露光時間Ｔか
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、ΔＴの及はす影響か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、光源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〕

内視鏡の撮影システムにおいては、露光時間が短いとき
には上述のように露光過多となるが、被写体が絶え間な
く運動をする生体であるため、露光時間が少々長くなる
とブレの問題が発生する。

したがって、露光過多もブレも共に少ない理想的な露光
時間は非常に狡い範囲にある。

しかし上述のように、従来の内視鏡用撮影システムの露
光制御装置においては、露光時間か著しく短くなるとき
に、単に光源装置から内視鏡に供給される照明光の明る
さを観察状態のレベルに低減させて露光時間を延ばして
いただけだったので、露光時間を具体的に一定範囲にな
るように制御しているわけではない。したがって、露光
時間か理想範囲に入ることかあったとしてもそれは偶然
であり、露光過多又はブレの発生する場合が少なくなか
った。

この発明は、そのような従来の欠点を解消し、露光過多
もブレも共に少ない理想的な露光時間制御を行うことが
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と露光時間とを
算出して、撮影時に上記光源から上記内視鏡に供給され
る照明光の明るさと露光時間とを上記算出値に合わせて
制御する制御手段とを設けたことを特徴とする。

〔作用〕

撮影面に露光される光の明るさは光電変換手段で電気信
号に変換され、その出力が積分手段で積分されて積分状
態値が出力される。そして、制御手段において、撮影の
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と露光時間とが算出され、撮影時に
光源から内視鏡に供給される照明光の明るさと露光時間
とが上記算出値に合わせて制御される。

〔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。

■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か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ｌのコネクタ１１が着脱自
在に接続されている。そして、光源（ランプ）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閉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ンカイドファイハによ
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）２
２は、シンクロスイッチ２１かオンにされたときだけ、
一定時間（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気信号に
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、積分状態値か測光回路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１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ブロック図であり、
制御部５０内では、中央演算・装置（ＣＰ［Ｊ）５１に
接続されたシステムバス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が接続されている。ＣＰＵ５１には、シンクロスイ
ッチ２Ｉからの出力信号が割り込み人力する。

また、システムハス５２には第１ないし第３の入出カポ
−）５６．５７．５８が接続されており、第１の入出力
ポート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Ｖ）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かサンプ
ル保持回路６２からマルチプレクサ６１で選択されて第
２の入出力ボート５７に人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に入力して、ク
ロックに同期してサンプリングパルスが測光回路１６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、ハイ
レベルのときには積分出力はゼロ（即ちｖ＝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の入出力ポート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か開き、一定時
間（例えは０．２５秒）経過後に閉じる。また、シンク
ロスイッチ２Ｉのオンと同時に光源装置４内の光源シャ
ッタ４２か一旦閉じられ、それから所定の短い時間（初
期シャツタ閉時間Ｔ、）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Ｔ１は例えば０．０３５
秒である。

カメラ２のシンクロスイッチ２１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Ｉ５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、サンプリングパルス■によって、その時間変化
率ｄＶ／ｄｔを計算し、その値によって露光時間Ｔを算
出し、その時間Ｔが経過したら光源シャッタ４２か閉じ
られる。

サンプリングパルスによる積分実行時間をＴＳ、その積
分出力電圧を■５、その時の絞り４３の絞りの値をｆ、
とする。ただし、ｆ５は０より太きくｌ以下であり、絞
り４３が全開のときはｆ、＝■である。また、露光指数
設定スイッチ４５によって決められる参照電圧を■１、
理想露光時間をＴ、（例えばＴ、＝０．０１秒）、露光
時間をＴ（絞り４３を全開とした場合）とすると、ｄ　
Ｖ／ｄ　ｔ　＝Ｖ５／ＴＳＴ＝ｆ５　・Ｖ、／　（ｄＶ／ｄｔ）であり、（１）Ｔ≧Ｔ、のときは、絞り４３を全開として露光時
間Ｔは上式の値とする。

（２）ただしＴＮＴ、のときには、絞りをｆ、＝Ｔ／Ｔ
　、とする。絞り４３の開度を変えたことにより、Ｔは
Ｔ＝Ｔ、となる。

そしていずれの場合にも、この露光時間Ｔの間だけ光源
シャッタ４２を開いておき、露光時間Ｔが経過したら光
源シャッタ４２を閉じる。

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
ｔで光源シャッタ４２を閉じ、Ｓ２で、撮影直前のサン
プリングパルスによる積分出力電圧■３を入力し、ｓ３
で積分出力電圧■の時間変化率ｄＶ／ｄｔと露光時間Ｔ
を算出する。

そしてｓ４で、露光時間Ｔが理想露光時間１以上のとき
には、ｓ５で絞り４３を開放し、即ちｆ＝１にしてｓ６
に進む。ｓ４で露光時間Ｔが理想露光時間Ｔ、より短い
ときは、ｓ７で、絞り４３をＴ／Ｔ　、倍、即ちｆ＝Ｔ
／Ｔ、にし、ｓ８で露光時間ＴにＴ１を代入してｓ６に
進む。

ｓ６では、初期シャツタ閉時間Ｔ、が経過するまで待っ
て、ｓ９で光源シャッタ４２を開く。そして、ｓｌＯで
、光源シャッタ４２の開き始めから露出時間Ｔか経過す
るまで待って、ｓｌｌで、光源シャッタ４２を閉じる。

また同時に、ｓ１２で、絞り４３を元の観察状態の絞り
値ｆ＝ｆ５に戻す。

次いてｓ１３で、全動作終了時間Ｔ２が経過するまで待
って、ｓｔ４で、光源シャッタ４２を開いて終了する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成略示図、第２図は実施例の構成略示図、第３図は実施例の回路ブロック図、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を行うソフトウェアのフロー図であ
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
さに制御されるので、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、しかも
、露光時間は撮影前に既に計算されているので、露光時
間の長短などに全く左右されることなく、広いレンジに
おいて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七ができる
優れた効果を有する。ｌ・−・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）、２５・・−撮影面、４０・・・光源、５０・・・制御部、 ■ ００・・・被写体。

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と露光時間とを算出して、撮
影時に上記光源から上記内視鏡に供給される照明光の明
るさと露光時間とを上記算出値に合わせて制御する制御
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。