JPS6079323A - 内視鏡映像システム - Google Patents

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】 〔技術分野〕 この発明は内視鏡の対物端に固体撮像素子を有し、内祝
像をモニタ上で映像比する内視鏡映像システムに関する
。

〔従来技術〕

一般に、内視鏡は体内を照明するための光源、内視光学
１＃！を得る対物し／ズ、対物レンズから接眼レンズま
で光学像を伝達するイメージガイ光 ドと呼ばれる多数本の丼字；ファイバを有している。近
年、電荷結合素子（ＣＯＤ）等の固体撮像素子の発展に
伴ない、従来のイメージガイドと接眼レンズの代わりに
、固体ｊ最像素子のＣＲＴモニタを用いた内視鏡映像シ
ステムが開発されている。このような映１＃！７ステム
においては、撮像素子に入射される光学像の明るさは観
察部位の明るさく反射率）によらず、一定でなければな
らない。このためには、観察部位の反射率に応じて、光
源の照明光量を調整しなけれはならない。通常、光源は
内視鏡外部に光源装置として別設され、光源装置からの
光が内視鏡内の光 ライトガイドと呼ばれる多数本の六雰スファイバを介し
て体内に照射される。この場合、光源の光量調整は絞シ
により行なわれている。光源装置内のランプの前面、す
なわち、ランプとライトガイドの間に絞り羽根が設けら
れ、モニタ上の映像の明るさを見ながらマニュアルで絞
りが調整されている。このように、従来の光量調整はマ
ニュアルで行なわれていたので、時間がかかるという欠
点があった。これは、観察部位を頻繁に変える場合、特
に問題となる。

〔目的〕

この発明の目的は、画面の明るさが最適となるように、
照明光量を自動的に調整する内視鏡映像システムを提供
することである。

〔概裂〕 この目的は、固体撮像素子の出力信号から画面中央部の
明るさをめる第１測光手段と、第１測光手役の出力信号
に応じた画面の所定部分の明るさを固体撮像素子の出力
信号からめる第２測光手段を有し、第２測光手段の出力
信号に応じて照明光量を調整する内視鏡映像システムに
より実現される。

〔実施例〕

以下、図面を参照してこの発明による内視鏡映像システ
ムの一実施例を説明する。第１図はこの一実施しリのブ
ロック図である。このシステムは、基本的には、内視鏡
１０、光源装置１２、ＣＲＴモニタ１４からなる。内視
鏡１０内には１６が、光源装置１２との接続端から内視
鏡対物端にわたって配設されている。対物端には、対物
レンズ１８が設けられ、体内の光学像が得られる。対物
レンズ１８の焦点位置には固体撮像素子（たとえば、Ｃ
ＣＤ）２０が置かれ、対物レンズ１８で得られる光学像
が電気信号に斐換される。ＣＣＤ２０の受光面にはカラ
ー撮像用のＲ，Ｇ、Ｂの各カラーコン日？−ネントがモ
ザイク状に並べられてなる色分解フィルタ２２が設けら
れている。内視鏡ｌＯ内で従来は接眼レンズが置かれて
いた場所には、１インチの白点ＣＲＴ等からなる電子ビ
ューファインダ２４が置かれている。この電子ビューフ
ァインダ２４は、従来と同様の内視鏡操作形態、すなわ
ち、接眼部に目をあてながら構図を決めるという操作形
態を可能とするために設けてあゐものであり、必らずし
も設ける必要はない。あるいハ、電子ビューファインダ
２４のみを設け、ＣＲＴモニタ１４を省略してもよい。

光源装置１２はランプ２６、映像回路２８、自動調光回
路３０、絞シ羽根３２、絞シ駆動回路３４を有する。ラ
ンプ２６から発せられた光がライトガイド１６に入射さ
れ、ランプ２６とライトガイド１６の中間に絞シ羽根３
２が配置されていて、ライトガイド１６への入射光量が
調整されるようになっている。Ｃ０Ｄ２０の出力信号が
映像回路２８に入力され、Ｒ，Ｇ、Ｂの各コンポーネン
ト信号がＣＲＴモニタ１４および自動調光回路３０に人
力される。自動調光回路３０の出力信号が絞ル駆動回路
３４に供給される。映像回路２８の出力するＧコンポー
ネント信号が電子ビューファインダ２４に供給される。

自動調光回路３０の詳細を第２図に示す。Ｒ２Ｏ，Ｂコ
ンポーネント信号が加算回路４０に供給さ−れ足し合わ
される。加算回路４０の出力が１人力２出力のセレクタ
４２を介して、積分手段としてのＯＲ回路力；らなるロ
ーパスフィルタ４４．４６のいずれか一方に選択的に供
給される。セレクタ４２の切換えは、測光パターン発生
器４８の出力により制御される。ローパスフィルタ４４
．４６の出力がコンパレータ５０゜および、２人力ｌ出
力のセレクタ５２に入力されている。セレクタ５２の切
換えはコンパレータ５０の出力により制御される。セレ
クタ５２の出力が絞シ駆動回路３４に供給される。測光
パターン発生器４８はＲＯＭにより構成され、ｌフレー
ム分の加算回路４０の出力のうち、一部をローパスフィ
ルタ４４、残リヲローパスフイルタ４６に振り分けるた
めのデータが格納されている。

この実施例の動作を説明するに、先ず、原理的に説明す
る。自動調光を行なうには、ＣＣＤ２０の出力信号から
画面の明るさをめて、この明るさにより絞シを決定すれ
ばよい。ここで、画面の明るさをめる測光方式は、常に
一定ではなく、被写体の種類に応じて決められる。被写
体の種類は、腸のような管状のものと、それ以外の胃壁
等の平面状のものに分けられる。平面状の被写体の特徴
は、配光が周辺減光されることもあり、画面中央部が明
るく、周辺部が暗くなる。また、この場合は、観察部位
は中央部にあるのが一般的である。そのため、平面状の
被写体は全面測光を行なうと、中央部の観察部位が露光
オーバになってしまう。したがって、平面状の被写体に
は中央部分測光方式が好ましい。逆に、管状の被写体で
は、中心部が暗く、管壁（周辺部）が明るい。また、管
状の被写体の観察部位は胃壁であるので、周辺部である
。

そのためこの場合は、中央部分測光方式では、周辺部の
観察部位が露出オーバになってしまう。

したがって、管状の被写体には周辺部分測光方式または
全面平均測光方式が好ましい。この実施例では、画面中
央部の明るさと画面周辺部の明るさとを比較することに
より、被写体の種類が判定されている。そして、管状の
被写体については周辺部分測光方式が採用されている。

次に、この−実施列の動作を詳細に説明する。

ＣＣＤ２０からは各フレーム毎のＲＧＢコンポジット信
号が連続的に出力され、映像回路２８を介してＲ，（）
ＩＢのコンポーネント信号とされ、ＣＲＴモニタ１４上
で動画表示される。

このＲ，Ｇ、Ｂコンポーネント信号は自動調光回路３０
にも供給され、加算回路４０で足し合わされる。加算回
路４０の出力信号は各画素毎の明るさを示すことになる
。測光パターン発生器４８は、ＣＣＤ２０からの１フレ
ームの信号読、出しに１司期して、中央部の画素の信号
成分をローパスフィルタ４４へ、それ以外の川辺部の画
素の信号成分をローパスフィルタ４６へ振り分けるよう
に制御信号をセレクタ４２へ供給する。これは、測光パ
ターン発生器４ＢをＣ０Ｄ２０の画素構成と同一なメモ
リ素子構成を有するＲＯＭでつくり、画面中央部に相当
する画素に対応するメモリ素子と、それ以外のメモリ素
子に異なる識別情報を書込んでおいて、ＣＣＤ２０の読
出しとＲＯＩＪの読出しを同期し、かつ同じ順序で行な
うことにより実現される。

ここで、Ｃ０Ｄ２０の出力信号は各フレーム間に多少の
ブランキング期間があり、この期間にローパスフィルタ
４４．４６はリセットされる。これにより、四−パスフ
ィルタ４４は画面中央部の信号を積分し、その出力に中
央部分測光値が得られ、ローパスフィルタ４６は画面周
辺部の信号を積分し、その出力に周辺部分測光値が得ら
れる　両出力はコンパレータ５０で比較され、セレクタ
５２はコンパレータ５０の出力により明るい方を選ぶよ
うに制御されている。

すなわち、中央部の方が明るい場合は、平面状の被写体
であると判断され、中央部分測光とされる。逆に、周辺
部の方が明るい場合は、管状の被写体であると判断され
、周辺部分測光とされる。このセレクタ５２の出力信号
が絞り駆動回路３４に供給され、測光値に応じて絞シ羽
根３２の絞シ値が決定される。

このように、この実施列によれば、被写体の種類が自動
的に判断され、それによって最適の測光方式が決定され
る。そして、この測光値にしたがって絞りが光値を調整
する。そのため、被写体に応じて照明光量が自動的に調
整され、画面の明るさが最適の内視鏡映像システムが提
供される。

次に、この発明の第２実施列を説明する。第２実施例の
全体構成は第１実施例と同様であり、第１図で表わさ“
れる。第２実施例は、自動用光回路の構成のみが第１実
施例と異なる。＠２実施例の自動調光回路の詳細を第３
図に示す。Ｒ２Ｏ＋　Ｂコンポーネント信号が加算回路
６０に人力される。加′轢回ｌ１１８６０の出力が２人
力１出力のセレクタ６２の一方入力端、および、積分手
段としてのローパスフィルタ６４に供給される。

セレクタ６２の他方入力端は接地されている。

セレクタ６２の切換えは、第１実施し１］と同様の測光
パターン発生器６６の出力により制御される。セレクタ
６２の出力がローパスフィルタ６８に供給される。ロー
パスフィルタ６４゜６８の出力は、２人力１出力のセレ
クタ７０のそれぞれの入力端に供給される。セレクタ７
０の切換えは、ローパスフィルタ６８の出力を基準レヘ
ルｖｒｅｆト比較スるコンパレータ１２の出力により制
御される。セレクタ７０の出力が絞シ駆動回路３４に供
給される。

第２実施列の動作を説明する。測光パターン発生器６６
け加算回路６０から画面中央部の画素に対応する信号成
分が出力される期間はセレクタ６２を加算回路６０側に
切換え、それ以外の期間は接地端側に切換える。これに
より、ローパスフィルタ６８の出力に画面中央部のｉｌ
’ｌ１１元値が得られる。この中央部分測光値が基準レ
ベにより被写体の種類が判断される。すなわち、平面状
の被写体の場合は、中央部が明るいので中央部分測光値
の方がＶｒｅｆ　より太きい。逆に管状の被写体の場合
は、中央部分測光値の方がＶｒｅｆＪ：Ｄも小さい。こ
れによりセ゛レクタ７０は前者の場合はローパスフィル
タ６８側に切換えられ、後者の場合はローパスフィルタ
６４９１Ｑに切換えられる。ローパスフィルタ６４には
ｌフレームの１８号が全て入力されているので、ローパ
スフィルタ６４の出力に全面平均測光値が得られる。こ
の結果、この実施列では、セレクタ７０によシ平面状の
被写体の場合は中央部分測光値が選択され、管状の被写
体の場合は全面平均測光値が選択される。セレクタ１０
の出力信号が、第１実！心例の場合と同様に、絞りを制
御する。

このように、この実／Ａ！ＩｅｉｌＪによっても、被写
体の種類に応じた最、Ｊへの測光値に応じて光量が調整
され、画面の最適な内祝椰映暉システムが提供される。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、画面中央部の明
るさに応じて測光方式を決定し、この測光方式による測
光値に応じて光量を調整することにより、内祝鏡映法シ
ステムにおける画面の明るさを常に最適とすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による内祝鏡映１象システムの第１実
施しｌのブロック図、感２図はこの実施例における自動
調光回路の詳細な回路図、第３図は第２実施例における
自動調光回路の詳細な回路図である。 １４・・・ＣＲＴモニタ、１６・・・ライトガイド、１
８・・・対物レンズ、２０・・・ＣＣＤ１２４・・・電
子ビューファインダ、２６・・・ランプ、３０・・・自
動調光回路、３２・・・絞り羽根。 出願人代理人　弁理士　坪　井　厚 第２図 、餞洟θ勿旧兄ぐ４へ 第３図 第１頁の続き ［相］発明者　加藤　伸− ［相］発明者萩原　敵意 ０発　明　者　加　藤　正 ＠発明者　日比野　浩樹 ＠発明者石川　明文

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （す内視鏡の対物部に設けられた固体撮像素子と、前記
   固体撮像素子の出力信号から画面中央部の明るさをめる
   第１測光手段と、前記第１測光手段の出力信号に応じた
   画面の所定部分の明るさを前記固体撮像素子の出力信号
   からめる第２測光手段と、前記第２測光手段の出力信号
   に応じて光量を調整する光源手段とを具備す不向視鏡映
   像システム。 （２）前記第２測光手段は前記第１測光手段の出力信号
   に応じて画面中央部または画面周辺部の明るさをめるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の内視鏡映
   像システム。 （３）前記第２測光手段は前記第１測光手段の出力信号
   に応じて画面中央部ま之は画面全体の明るさをめること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の内視鏡映像
   システム。