JPH1043132A - 電子内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で、素子シャッタ機能と光源の自
動調光機能とが干渉して起こるハンチングなどの調光不
良を容易に防止する。 【解決手段】 電子内視鏡１は、ＣＣＵ６からの制御信
号により入射光量を調整する素子シャッタ機能を有する
固体撮像素子３を備えている。電子内視鏡１と接続され
るＣＣＵ６は、ＣＣＵ６のコネクタ１９に光源装置７と
の間を接続する自動調光用ケーブル２０が接続されたこ
とを判別する自動調光用ケーブル接続判別回路２１を有
し、自動調光用ケーブル２０が接続されている場合には
素子シャッタ制御回路１７の動作を停止させて光源自動
調光制御回路１８による光源の自動調光を行い、接続さ
れていない場合には素子シャッタ制御回路１７を動作さ
せて素子シャッタ機能による自動調光を行うようになっ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被写体画像の明る
さを調整する自動調光手段を備えた電子内視鏡装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、挿入部先端に撮像装置を備えて撮
像した被写体の画像信号を得る電子内視鏡が広く用いら
れてきており、このような電子内視鏡に用いられる固体
撮像素子には、カメラコントロールユニットからの信号
により自動的に入射光量を最適にする素子シャッタ機能
が備えられている。また、電子内視鏡と組み合わされて
用いられる光源装置には、カメラコントロールユニット
からの信号により出射光量を調整する自動調光機能を備
えたものと自動調光が不可能なものとがある。

【０００３】前述のような素子シャッタ機能付き電子内
視鏡と自動調光機能付き光源装置とを組み合わせて使用
するときには、お互いの調光機能が干渉してハンチング
等の調光不良が生じないように、例えばカメラコントロ
ールユニットに設けたオン，オフスイッチによりどちら
か一方の調光機能を停止させたり、素子シャッタ機能と
光源の自動調光機能とを両者同時に制御する必要があ
る。

【０００４】特開平３−１５３２０８号公報や特開平４
−２７２８１号公報には、素子シャッタ機能と光源の自
動調光機能とを両者同時に制御可能にした自動調光装置
が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述した特開平３−１
５３２０８号公報や特開平４−２７２８１号公報の構成
では、素子シャッタ機能と光源の自動調光機能を両者同
時に制御するために、カメラコントロールユニット内に
複雑な制御回路が必要になる。このため、従来の構成で
は、カメラコントロールユニットの操作が煩雑になった
り、カメラコントロールユニット内の構成が複雑になる
などの問題点があった。

【０００６】本発明は、これらの事情に鑑みてなされた
もので、簡単な構成で、素子シャッタ機能と光源の自動
調光機能とが干渉して起こるハンチングなどの調光不良
を容易に防止することが可能な電子内視鏡装置を提供す
ることを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による電子内視鏡
装置は、被写体像を光電変換する固体撮像素子を備え、
該固体撮像素子において外部からの制御信号により入射
光量を調整する素子シャッタ機能を有する電子内視鏡
と、前記電子内視鏡と接続され、前記固体撮像素子の出
力を信号処理する映像信号処理手段と、前記映像信号処
理手段で得られた輝度信号を基に前記素子シャッタ機能
の制御信号を生成する素子シャッタ制御手段と、前記輝
度信号を基に光源装置の出射光量を調整する光源調光制
御信号を生成する光源調光制御手段とを有するカメラコ
ントロールユニットと、を備え、前記カメラコントロー
ルユニットは、該カメラコントロールユニットと前記光
源装置との間を接続し前記光源調光制御信号を伝送する
自動調光用ケーブルの接続の有無を判別し、前記自動調
光用ケーブルが接続されている場合には前記素子シャッ
タ機能による自動調光を停止し、前記自動調光用ケーブ
ルが接続されていない場合には前記素子シャッタ機能に
よる自動調光を行う自動調光制御手段を備えている。こ
の構成により、素子シャッタ機能と光源装置の自動調光
機能とが同時に作動することはなくなる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１ないし図３は本発明の一実施
形態に係り、図１は電子内視鏡装置の全体構成を示すブ
ロック図、図２は電子内視鏡の挿入部先端部の構成を示
す断面図、図３は電子内視鏡の挿入部先端部において保
護用カバーが正しく装着されていないときの状態を示す
作用説明図である。

【０００９】本実施形態の電子内視鏡１は、挿入部の先
端部２に、被写体像を光電変換するＣＣＤ等の固体撮像
素子３と光源からの照明光を伝達するライトガイドファ
イバ４の先端とが配設されている。この電子内視鏡１
は、固体撮像素子３に接続された信号線５を介してカメ
ラコントロールユニット（以下、ＣＣＵと略記する）６
と接続されると共に、ライトガイドファイバ４を介して
光源装置７と接続されるようになっている。

【００１０】図２に示すように、先端部２の先端硬質部
８に設けられた貫通孔にはレンズ枠９に収納された対物
光学レンズ１０が配設され、レンズ枠９が先端硬質部８
に接着等により固定されている。一方、固体撮像素子３
の前面に設けられたカバーガラス１１にはレンズ枠１２
が固定されて前方に突出しており、このレンズ枠１２は
レンズ枠９の後端部と連結され固定されている。また、
先端硬質部８には、ライトガイドファイバ４の先端が接
着固定されている。

【００１１】固体撮像素子３には、電気信号を入出力す
るための外部リード１３が後方に向かって延設されてお
り、外部リード１３に信号線５の一端が接続されてい
る。この信号線５は電子内視鏡１の内部を挿通され、他
端がＣＣＵ６内に設けられた各回路を搭載した回路基板
に接続され、ＣＣＵ６内の回路と固体撮像素子３とを接
続している。また、ライトガイドファイバ４の他端は光
源装置７に接続され、入射端面が照明光の出射口に配設
されている。

【００１２】また、先端硬質部８の外周には、例えば光
軸を９０度変換するための交換レンズである側視アダプ
タを取り付けるための図示しないネジ部が設けられてい
る。この側視アダプタのような交換レンズを使用しない
ときには、このネジ部を保護するための保護用カバー２
５が螺合固定されている。保護用カバー２５の前面に
は、必要最小限の大きさの対物光学系開口部２６及び照
明光学系開口部２７が設けられている。この対物光学系
開口部２６は、対物光学レンズ１０の第１レンズの直径
よりも小さく形成されている。

【００１３】図２は保護用カバー２５が正しく装着され
ているときの様子を示したものであり、保護用カバー２
５と先端硬質部８との螺合が緩んで保護用カバー２５が
外れかかったときの様子を図３に示す。

【００１４】図３のように保護用カバー２５が正しく装
着されていない場合は、ライトガイドファイバ４から出
射された照明光の一部は、照明光学系開口部２７から外
部に出射されずに、保護用カバー２５の内面と先端硬質
部８の先端表面との間で反射して対物光学レンズ１０へ
入射する。この入射光２８は固体撮像素子３に結像さ
れ、フレアとなってＣＣＵ６に接続されているモニタ２
２上に観察画像として現れる。

【００１５】このように対物光学系開口部２６を対物光
学レンズ１０の第１レンズの直径よりも小さくなるよう
必要最小限の大きさに形成することにより、保護用カバ
ー２５が正しく装着されていない場合は観察画像上に十
分に認識できるようなフレアが発生するため、観察者に
保護用カバー２５が外れかかっていることを告知するこ
とができ、保護用カバー２５の脱落を予防できる。

【００１６】ＣＣＵ６内には、固体撮像素子３の出力信
号を処理してビデオ信号を生成する映像信号処理回路１
５と、固体撮像素子３を駆動する駆動信号を生成するＣ
ＣＤ駆動回路１６と、映像信号処理回路１５から得られ
る輝度信号を基に固体撮像素子３の素子シャッタ機能制
御用の素子シャッタ制御信号を生成する素子シャッタ制
御回路１７と、映像信号処理回路１５から得られる輝度
信号を基に光源の自動調光機能制御用の光源調光制御信
号を生成する光源自動調光制御回路１８と、ＣＣＵ６の
コネクタ１９に光源装置７との間を接続する自動調光用
ケーブル２０が接続されたことを判別する自動調光用ケ
ーブル接続判別回路２１と、が設けられている。

【００１７】ＣＣＵ６にはモニタ２２が接続され、映像
信号処理回路１５で生成され出力されたビデオ信号がモ
ニタ２２に送られて被写体の内視鏡観察画像が表示され
るようになっている。

【００１８】次に本実施形態の電子内視鏡装置の作用を
説明する。固体撮像素子３で光電変換されて出力される
ＶOUT 信号は、信号線５を介してＣＣＵ６内の映像信号
処理回路１５へ送られる。映像信号処理回路１５におい
て、ＶOUT 信号が処理されて被写体のビデオ信号が生成
され、モニタ２２へ送出される。観察者はモニタ２２上
に映し出された内視鏡観察画像を観て診断等を行うこと
ができる。

【００１９】本実施形態の固体撮像素子３は、被写体の
明るさに合わせて露光時間を最適にするためにＣＣＵ６
からの素子シャッタ制御信号によって制御される素子シ
ャッタ機能を備えている。映像信号処理回路１５から出
力される輝度信号は、素子シャッタ制御回路１７及び光
源自動調光制御回路１８に送られる。素子シャッタ制御
回路１７は、前記輝度信号を基に最適な光量となる素子
シャッタスピードを演算して決定し、そのシャッタスピ
ードデータを基に素子シャッタ制御信号を生成してＣＣ
Ｄ駆動回路１６に送る。そして、前記素子シャッタ制御
信号を基に生成された駆動信号が固体撮像素子３へ伝送
されて素子シャッタスピードが制御され、被写体の明る
さに応じた露光時間に設定される。

【００２０】このように、電子内視鏡１と組み合わされ
て使用する光源装置７自体に自動調光機能が無い場合
は、このまま素子シャッタ機能によって最適な明るさの
観察画像を得るための自動調光が行われる。

【００２１】一方、電子内視鏡１と組み合わされて使用
する光源装置７自体に自動調光機能がある場合は、以下
のような動作になる。

【００２２】この場合、ＣＣＵ６に設けられたコネクタ
１９に着脱自在な自動調光用ケーブル２０を接続し、光
源装置７に設けられた図示しないコネクタとの間を接続
する。このとき、自動調光用ケーブル接続判別回路２１
によってＣＣＵ６と光源装置７とが自動調光用ケーブル
２０で接続されたことを判別し、素子シャッタ制御回路
１７の働きを停止させるＯＦＦ信号が素子シャッタ制御
回路１７へ送られる。これにより、固体撮像素子３の素
子シャッタは予め決められたシャッタスピードに固定さ
れる。

【００２３】なお、自動調光用ケーブル２０がコネクタ
１９に接続されていない場合は、逆に素子シャッタ制御
回路１７を作動させるＯＮ信号が自動調光用ケーブル接
続判別回路２１より出力される。

【００２４】そして、映像信号処理回路１５から出力さ
れる輝度信号を基に、光源自動調光制御回路１８におい
て光源装置７に対する光源調光制御信号が生成され、こ
の光源調光制御信号は自動調光用ケーブル２０を介して
光源装置７へ送られる。これにより、被写体の明るさに
応じて光源装置７から出射する照明光の出射光量が調整
される。

【００２５】このように、光源装置７自体に自動調光機
能がある場合で自動調光用ケーブル２０が接続されてい
る場合は、光源装置側の自動調光機能のみで最適な明る
さの観察画像を得るための自動調光が行われる。

【００２６】本実施形態の構成では、光源装置の自動調
光機能の有無に応じて素子シャッタ制御機能のオンオフ
を制御することにより、光源装置側の自動調光機能とＣ
ＣＵ側の素子シャッタ制御機能とが互いに干渉して起こ
るハンチング等の自動調光不良が発生することが防止さ
れる。そして、組み合わされる光源装置の自動調光機能
の有無に関わらず、適正な自動調光を行って最適な明る
さの観察画像を得ることができる。

【００２７】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、光源装置接続用の自動調光用ケーブルの接続の有無
を判別して、自動調光用ケーブルが接続されている場合
は自動的に素子シャッタ機能を停止させるような手段を
カメラコントロールユニット内に設けたので、素子シャ
ッタ機能と光源装置の自動調光機能との両者を同時に制
御する複雑な回路や前記両機能を手動で切り換える切換
えスイッチ等の手段を設けることなく、簡単な構成で、
素子シャッタ機能と光源装置の自動調光機能とが干渉し
てハンチング等の調光不良となるような不具合を容易に
防止することが可能である。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、簡
単な構成で、素子シャッタ機能と光源の自動調光機能と
が干渉して起こるハンチングなどの調光不良を容易に防
止することが可能となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る電子内視鏡装置の全
体構成を示すブロック図

【図２】電子内視鏡の挿入部先端部の構成を示す断面図

【図３】電子内視鏡の挿入部先端部において保護用カバ
ーが正しく装着されていないときの状態を示す作用説明
図

【符号の説明】

１…電子内視鏡 ２…先端部 ３…固体撮像素子 ４…ライトガイドファイバ ６…カメラコントロールユニット（ＣＣＵ） ７…光源装置 １５…映像信号処理回路 １６…ＣＣＤ駆動回路 １７…素子シャッタ制御回路 １８…光源自動調光制御回路 ２０…自動調光用ケーブル ２１…自動調光用ケーブル接続判別回路 ２２…モニタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体像を光電変換する固体撮像素子を
   備え、該固体撮像素子において外部からの制御信号によ
   り入射光量を調整する素子シャッタ機能を有する電子内
   視鏡と、 前記電子内視鏡と接続され、前記固体撮像素子の出力を
   信号処理する映像信号処理手段と、前記映像信号処理手
   段で得られた輝度信号を基に前記素子シャッタ機能の制
   御信号を生成する素子シャッタ制御手段と、前記輝度信
   号を基に光源装置の出射光量を調整する光源調光制御信
   号を生成する光源調光制御手段とを有するカメラコント
   ロールユニットと、を備え、 前記カメラコントロールユニットは、該カメラコントロ
   ールユニットと前記光源装置との間を接続し前記光源調
   光制御信号を伝送する自動調光用ケーブルの接続の有無
   を判別し、前記自動調光用ケーブルが接続されている場
   合には前記素子シャッタ機能による自動調光を停止し、
   前記自動調光用ケーブルが接続されていない場合には前
   記素子シャッタ機能による自動調光を行う自動調光制御
   手段を備えたことを特徴とする電子内視鏡装置。