(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡を介して検査対象に照明光を供給する光源装置と、
前記内視鏡からの画像信号を処理する画像処理装置と、
前記光源装置の光源ランプが点灯した後、前記光源ランプの明るさが安定するまでの時間を規定するタイマー手段と、
前記タイマー手段の出力情報により、前記画像処理装置からモニターに出力される信号に対するホワイトバランス機能を動作させるタイミングを制御するホワイトバランス制御手段と、
を有することを特徴とする内視鏡システム。
【請求項２】
内視鏡を介して検査対象に照明光を供給する光源装置と、
前記内視鏡からの画像信号を処理する画像処理装置と、
前記光源装置の光源ランプが点灯した後、前記光源ランプの明るさが安定するまでの時間を規定するタイマー手段と、
前記タイマー手段の出力情報により、前記画像処理装置よりモニターに出力される信号に対するホワイトバランス機能の動作可能なタイミングを告知する告知手段と、
を有することを特徴とする内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内視鏡システム、更に詳しくは撮像装置（ＣＣＤなど）の種類に応じた適切な調光レベルの調整を行えるようにした内視鏡システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、細長の挿入部を体腔内に挿入することにより、切開を必要とせずに、体腔内の患部等を診断したり、必要に応じて処置具を挿入して治療処置を行うことのできる内視鏡が広く普及している。
【０００３】
上記内視鏡は、光源装置等からの照明光をライトガイド等により挿入部の先端部に伝送し先端部より照明光学系を介して患部等の対象部位に照明光を照射し、挿入部の先端部に配設した対物レンズによって患部等の対象部位の像を結像し、結像した光学像を光伝送手段により手元側に設けられている接眼部に伝送し接眼光学系により拡大観察できるようになっている。
【０００４】
なお、上記光伝送手段としては、用途及び目的等に応じて、例えば軟性内視鏡においてはファイババンドルが用られ、硬性内視鏡においてはリレーレンズが用いられている。
【０００５】
また、最近では、挿入部の先端部内に固体撮像素子、例えばＣＣＤを配設し対物レンズにより光学像をＣＣＤの結像面に結像させ、ＣＣＤにより光電変換し電気信号の画像情報を得、この画像情報に対して種々の画像処理を行うことでモニタ等に対象部位の所望の画像を表示させることのできる電子内視鏡も広く用いられるようになった。
【０００６】
近年の画像処理技術の向上に伴い、上記画像情報に対し上述したように種々の画像処理を行うことができるので、例えば画像の拡大や関連画像との比較等、診断等がより容易かつ確実に行えるため、従来の光伝送手段を有する内視鏡においても、接眼部にＣＣＤ等を備えたカメラヘッド部を着脱自在に接続することで、光学像を画像情報として処理することのできる内視鏡システムが開発されている。
【０００７】
例えば上記電子内視鏡による画像においては、管腔状や凹凸の激しい被写体の多い使用状況であるため、挿入部の先端部と被写体までの距離がばらつき照明むらが発生し、例えば同一画面上において近くの被写体に対してはハレーションを起こし、遠くの物体は暗くて見えない等の現象が生じるといった問題があった。
【０００８】
そこで、光源装置の調光をＣＣＤにより得られた撮像信号から作成した調光信号で、光源装置の絞り駆動回路を制御することで照明むらを軽減させる技術や、ＣＣＤの電荷蓄積時間を制御することで調光を行う電子シャッタの技術が提案されている。
【０００９】
従来、調光方式としては大きく分けて、以下に説明する２種類の調光方式が混在していた。
【００１０】
（１）特開平１−２５７９１１号公報では、カメラからのビデオ信号を光源装置に導きビデオ信号より輝度信号を抽出し、別に用意してある基準値と前記輝度信号を比較し、その結果により基準信号と輝度信号が一致するように絞り羽根を動作させて光源装置から出射する光を調光する調光方式が記されている。つまり、モニタの明るさが基準値と一致するように自動調光をするものである。そして、前記基準値を可変とすることにより、ユーザの好みの明るさの画面になるように自動調光が行われる。なお、本先行例（特開平１−２５７９１１号公報）では光源装置側においてビデオ信号から輝度信号を抽出しているが、予めカメラヘッドに結合するカメラコントロールユニット（以下、ＣＣＵ）側で輝度信号を抽出した上で輝度信号の形で光源装置へ入力する方式もある。
【００１１】
（２）特願平９−４８８５号では、ＣＣＵが全てを制御する調光方式が述べられている。詳細は次の通り。光源装置内の絞り羽根の位置信号をＣＣＵ側で検知しながら調光信号を出力することで、絞り羽根をＣＣＵ側が制御できる状態となっている。そして、自動調光は以下の様に基本的にはＣＣＵ側の電子シャッタにより行われる。
【００１２】
まず、ＣＣＵでは絞り羽根をほぼ中央で固定されるように調光信号を出力する。次にこの状態で電子シャッタにより調光を行う。電子シャッタの目標値はＣＣＵ側に設けられた調光レベルの調整手段でユーザの好みの明るさに設定される。そして、電子シャッタの動作範囲を超えそうになった場合には、絞り羽根を少しだけ動かして常に電子シャッタの動作範囲内に入るように光量を調整する。その為、出射光量は常に必要最小限に抑えられる。
【００１３】
一方、カラー撮像を行う内視鏡システムにおいては、ホワイトバランスを行う先行技術として、特公平７−２１６４号公報には、ホワイトバランススイッチがある一定時間以上押された時にホワイトバランス調整を行うことが記されている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来は上記の如く２種類の調光方式が混在しており、しかも各調光方式で明るさの設定個所が光源装置側の場合と、ＣＣＵ側の場合と異なっていたため、ユーザは組み合わせる光源装置やＣＣＵの種類により明るさ設定個所を変える必要があった。また、１機種のＣＣＵで電子シャッタ機能が有るものと、無いものの２種類のＣＣＤが接続される機種の場合、組み合わせるＣＣＤ、つまりスコープ或いはカメラヘッドの種類毎に調光方式が異なってしまう。
【００１５】
そのため、ＣＣＤの種類毎に明るさの調整個所を変える必要があり、使い勝手が良くなかった。
【００１６】
一方、光源装置ではその明るさと効率等の理由から放電灯を使用することが多い。しかし、放電灯は点灯直後から設計値通りの性能は発揮されない。一般的に点灯後、数１０秒〜数分は点灯させないと安定した発光状態とはならない。しかし、従来はこの安定した状態とならないうちにつまり点灯直後にホワイトバランスを取られる可能性があったため、適切なホワイトバランスが取られない可能性があった。
【００１７】
そこで、本発明の目的は、どのようなＣＣＤ、ＣＣＵ、光源装置の組合せを行った場合でも、どこで明るさ調整を行えば良いか分かるようにすることができる内視鏡システムを提供することである。
【００１８】
本発明の他の目的は、光源装置に用いる光源ランプが安定した後にホワイトバランスを取るようにすることで、適切なホワイトバランスを取れる内視鏡システムを提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の内視鏡システムは、内視鏡を介して検査対象に照明光を供給する光源装置と、前記内視鏡からの画像信号を処理する画像処理装置と、前記光源装置の光源ランプが点灯した後、前記光源ランプの明るさが安定するまでの時間を規定するタイマー手段と、前記タイマー手段の出力情報により、前記画像処理装置からモニターに出力される信号に対するホワイトバランス機能を動作させるタイミングを制御するホワイトバランス制御手段とを備えている。
【００２０】
また、本発明の内視鏡システムは、内視鏡を介して検査対象に照明光を供給する光源装置と、前記内視鏡からの画像信号を処理する画像処理装置と、前記光源装置の光源ランプが点灯した後、前記光源ランプの明るさが安定するまでの時間を規定するタイマー手段と、前記タイマー手段の出力情報により、前記画像処理装置よりモニターに出力される信号に対するホワイトバランス機能の動作可能なタイミングを告知する告知手段とを備えている。
【００２２】
本発明では、光源装置の光源ランプが点灯した後、光源ランプの明るさが安定するまでの時間を規定するタイマー手段と、前記タイマー手段の出力情報により、前記画像処理装置からモニターに出力される信号に対するホワイトバランス機能を動作させるタイミングを制御するホワイトバランス制御手段、或いは前記画像処理装置よりモニターに出力される信号に対するホワイトバランス機能の動作可能なタイミングを告知する告知手段を設けることにより、光源装置に用いる光源ランプの明るさが安定するまではホワイトバランス機能を動作させないようにする、或いはホワイトバランス機能の動作可能なタイミングを告知することで、確実に光源ランプの明るさが安定した後にホワイトバランスを調整するようにしたことで、内視鏡システムにおいて適切なホワイトバランスを得ることが可能となるものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
〔第１の実施の形態〕
図１に本発明の第１の実施の形態の内視鏡システムのブロック図を示す。
【００２４】
図１において、符号１は、被写体２５からの光を撮像する光学系と被写体２５に照明光を照射するためのライトガイド系を有したスコープ（内視鏡）であり、該スコープ１の後端部には前記光学系からの光学像を受光し電気信号に変換する撮像装置としてのＣＣＤ７を備えたカメラヘッド２が配設されている。
【００２５】
カメラヘッド２からの撮像信号はＣＣＵ５に入力する。ＣＣＵ５は、ＣＣＤ７を駆動するＣＣＤ駆動回路３１と、ＣＣＤ７からの撮像信号を処理しモニタ４に出力する画像処理回路３２と、ＣＣＵ５側の操作ボタンや表示器を搭載したフロントパネル１３と、ＣＣＵ５内の各回路手段を制御するＣＰＵ１４とを備えて構成されている。画像処理回路３２は、ＲＧＢの３原色各色のバランスを調整するためのホワイトバランス回路３２ａを含んでいる。
【００２６】
光源装置６は、ランプ２２と、ランプ２２に電源を供給するランプ電源３３と、ランプ２２からライトガイド３へ出射する光量を調整する絞りユニット３４と、ＣＣＵ５側の画像処理回路３２で生成した調光信号３８により自動調光を行うために、絞りユニット３４に絞り制御信号を供給する調光回路３５と、光源装置６側の操作ボタンや表示器を搭載したフロントパネル１９と、光源装置６内の各回路手段を制御するＣＰＵ１７とを備えて構成されている。ここで、ランプ２２としては例えば放電灯を使用しているものとする。放電灯は一般的に点灯直後は安定した状態に無く、通常、ランプの設計値通りの性能を発揮する（つまり安定状態に至る）には数１０秒から数分はかかる。そこで、ＣＰＵ１７は、光源装置６のランプ２２が点灯した後、ランプ２２の明るさが安定するまでの時間を規定するタイマー手段を含んでいる。
【００２７】
また、ＣＣＵ内５の画像処理回路３２には、一般的にＲＧＢの３原色各色のバランスを調整するためのホワイトバランス回路３２ａがある。これは、白い被写体、例えばガーゼのようなものを写し、その時フロントパネル１３等に設けられているホワイトバランススイッチＳＷ3 （図６参照）を押すことによりＲＧＢのバランスを調整可能するものである。そこで、光源装置６側のＣＰＵ１７は、ランプ２２が点灯後安定状態に至ったことをランプ安定信号３６でＣＣＵ５側のＣＰＵ１４へ知らせることにより、ＣＰＵ１４はこれをモニタ４などに表示させ、操作者に対してランプ安定状態（即ちホワイトバランス調整可能な状態）に至ったことを知らせるようになっている。つまり、ＣＰＵ１４は、タイマー手段の出力情報により、ホワイトバランス機能を動作させるタイミングを告知する告知手段を含んでいる。
【００２８】
以下に第１の実施の形態の動作の詳細を述べる。
まず、光源装置６のフロントパネル１９における電源スイッチＳＷ4 （図７参照）をオン（ＯＮ）にしＣＰＵ１７よりランプ電源３３へランプ２２を点灯するように信号を出力する。そして、ランプ２２が点灯した場合にはその旨がランプ電源３３からＣＰＵ１７へ入力される。ＣＰＵ１７でランプ２２の点灯を確認したならば、予め分かっているランプが完全に安定する時間分だけＣＰＵ１７でカウントを開始すると同時に、ＣＰＵ１７からランプ安定信号３６によりまだランプが安定していないことをＣＰＵ１４を介して画像信号処理回路３２へ知らせ、モニタ４上にまだホワイトバランスを取ってはいけない旨のメッセージを表示し、操作者へホワイトバランスを取らせないようにする。そして、ランプ２２が完全に安定する時間が過ぎたなら、ＣＰＵ１７はランプ安定信号３６によりＣＰＵ１４へランプ２２が安定したことを知らせることにより、モニタ４上にホワイトバランスを取っても良いことを知らせるメッセージを表示する。
【００２９】
以上の動作により、操作者がいつホワイトバランスを取って良いのかが分かり、確実なホワイトバランスを行うことができるようになる。
【００３０】
〔第２の実施の形態〕
第２の実施の形態では、第１の実施の形態のメッセージ表示に加え以下の動作を組み合わせる。
【００３１】
ランプ２２が点灯後、ランプ２２が安定するまでの間は、ＣＰＵ１４は、ＣＰＵ１７からのランプ安定信号３６に基づきＣＣＵ５のフロントパネル１３にあるホワイトバランススイッチＳＷ3 （図６参照）からの信号を受け付けないようにすることにより、ホワイトバランススイッチＳＷ3 を強制的に無効にしてしまう。つまり、ＣＰＵ１４は、タイマー手段の出力情報により、ホワイトバランス機能を制御するホワイトバランス制御手段を含んでいる。
【００３２】
以上の動作により、光源ランプが安定点灯するまでは、第１の実施の形態のようにメッセージだけではなく強制的にホワイトバランスを取れなくするため、ホワイトバランス実行可能な時期が明確となり、より確実なホワイトバランスを行うことができるようになる。
【００３３】
〔第３の実施の形態〕
図２に本発明の第３の実施の形態の内視鏡システムのブロック図を示す。第３の実施の形態の基本構成は第１，第２の実施の形態と同様であるが、ランプ２２が点灯後ランプ２２が安定するまでの間は、光源装置６側のＣＰＵ１７はそのタイマー機能に基づき遮光信号３７を生成し調光回路３５へ供給し、これにより調光回路３５は絞りユニット３４を制御して遮光を行うことによりホワイトバランスを取れないようにするものである。つまり、本実施の形態では、絞りユニット３４は減光（遮光）手段を兼用している。
【００３４】
ランプ２２が点灯後、ランプ２２が安定するまでの間は、遮光信号３７により絞りユニット３４は閉じるため十分な明るさでの撮影が不可能となる。これにより、ランプ２２が安定するまではホワイトバランスを取れなくなる。ランプ２２が安定するまでの時間が過ぎると、遮光信号３７による遮光は解除され、絞りユニット３４の遮光は解除され通常の調光動作を行うようになる。なお、調光回路３５は、本来ＣＣＵ５側の画像処理回路３２で生成した調光信号３８により自動調光を行うための回路である。
【００３５】
以上の動作により、ランプが安定するまでの間はホワイトバランスを取らせないようにするため、ランプが安定点灯したときにのみ確実なホワイトバランスが行えるようになる。
【００３６】
〔第４の実施の形態〕
図３に本発明の第４の実施の形態の内視鏡システムのブロック図を示す。第４の実施の形態は基本的に第３の実施の形態と変わらないが、減光（遮光）させる手段として調光用の絞りユニット３４を利用するのではなく、ランプ２２とライトガイド３の入射端との間に減光（遮光）手段としての減光メッシュユニット３９を配設し、減光メッシュユニット３９によって減光を行うようにしたものである。減光メッシュユニット３９は、ランプ２２の点灯後ランプが安定するまでの間にＣＰＵ１７が出力する遮光信号３７によって遮光を行い、ランプ安定後に遮光が解除されるようになっている。作用効果は、第５の実施の形態と同様なため省略する。
【００３７】
尚、第１〜第４の実施の形態で、ランプ２２には放電灯以外の光源ランプ（例えば白熱電球）を使用することも可能である。そこで、ＣＰＵ１７には、使用するランプの種類を情報を入力しこれによりタイマー手段の時間設定を変えたりＣＣＵ側ＣＰＵ１４にランプ種類を伝えてホワイトバランス回路３２ａの調整値を変えることも可能である。
【００３８】
また、第１〜４の実施の形態はそれらのいずれかを組み合わせて実施しても良い。組み合わせることにより、より確実なホワイトバランスを取らせることができる。さらに、第１〜４の実施の形態におけるランプ２２の安定を判断するためのタイマーは、ＣＰＵ１７とは別構成のタイマー手段で行っても良い。
【００３９】
ところで、従来スコープ未使用時の不要な出射光を光源装置側に設けられたスタンバイスイッチにより、遮光を行うものが開示されていたが、これはスコープと光源装置とは別体であるため光源装置のボタンを押すのに手間が必要であった。そこで、図４の様にカメラヘッド２にスタンバイスイッチ４０を設けることにより、スコープ１を操作している人が直接スタンバイスイッチ４０を操作できるようにした。スタンバイスイッチ４０が押されたならば、スタンバイ信号４１により光源装置６側のＣＰＵ１７へスタンバイスイッチ４０が押されたことが伝わり、これに基づきＣＰＵ１７は遮光信号３７を生成し、該遮光信号３７により絞りユニット３４を閉じる様に動作する。この動作は再びスタンバイスイッチ４０が押されるまで続けられる。
【００４０】
以上の様に既に開示されていたスタンバイスイッチをカメラヘッド２へ内蔵することにより、照明光を一時的に遮光したい場合などに手元側で操作でき、使い勝手の向上が見込める。
【００４１】
〔第５の実施の形態〕
図５に本発明の第５の実施の形態の内視鏡システムを示す。
図５において、符号１は被写体２５からの光を撮像する光学系と被写体２５に照明光を照射するためのライトガイド３を有したスコープ（内視鏡）であり、該スコープ１の後端部には前記光学系からの光学像を受光し電気信号に変換する撮像装置としてのＣＣＤ７を備えたカメラヘッド２が配設されている。
【００４２】
カメラヘッド２からの撮像信号は画像処理装置であるＣＣＵ５に入力する。ＣＣＵ５は、ＣＣＤの種類即ち電子シャッタ機能の有無を判別する電子シャッタ機能判別手段であるＣＣＤ検知手段１２と、ＣＣＤ７を駆動したり、ＣＣＤ７からの撮像信号に基づきＣＣＤ７の電荷蓄積時間を制御することが可能なＣＣＤ駆動手段（タイミングジェネレータ１１）と、ＣＣＤ７からの撮像信号を処理しモニタ４に出力する画像処理手段（プロセス回路８，検波回路９，及びシャッタ速度設定回路１０）と、ＣＣＵ５側の操作ボタンや表示器を搭載したフロントパネル１３と、光源装置６との間で設定情報を送受信するための機能を備えた通信インターフェース１５と、ＣＣＵ５内の各回路手段を制御するＣＰＵ１４とを備えて構成されている。
【００４３】
光源装置６は、図示しないランプ電源により駆動される光源（ランプ２２及びレンズ２３）と、ランプ２２からライトガイド３へ出射する光量を調整する絞りユニット（絞りモータ２０及び絞り羽根２１）と、絞り位置検出回路２６と、ＣＣＵ５側の画像処理手段で生成した調光信号により自動調光を行うために、前記絞りユニットに絞り制御信号を供給する調光手段である絞り位置設定回路１８と、光源装置６側の操作ボタンや表示器を搭載したフロントパネル１９と、ＣＣＵ６との間で設定情報を送受信するため機能を備えた通信インターフェース１６と、光源装置６内の各回路手段を制御するＣＰＵ１７とを備えて構成されている。
【００４４】
以上のように構成された第５の実施の形態では、ＣＣＤ７の種類の違いをＣＣＤ検知手段１２で検知し、その情報をＣＣＵ５内のＣＰＵ１４に伝えると共に通信により光源装置６内のＣＰＵ１７へ知らせることにより、ＣＣＤ７の種類に応じた適切な調光レベルの調整を行えるようにしたものである。ここで、ＣＣＤ７の種類としては、電子シャッタ機能を持っているものと、電子シャッタ機能を持っていないものとの２種類が挙げられ、それぞれ調光方式が異なっている。ＣＣＤ７が電子シャッタ機能を持っている場合は、ＣＣＵ５側の電子シャッタ機能に基づく調光レベルの調整が行われ、ＣＣＤ７が電子シャッタ機能を持っていない場合は、光源装置６側の絞り羽根に基づく調光レベルの調整が行われる。
【００４５】
また、内視鏡システムは、自動調光モードと手動調光モードの２つの調光モードを有している。自動調光モードは、モニタ４上の明るさが一定となるように自動的に調光するモードであり、手動調光モードは、光源装置６側の光量調整のレベルの増減に連動した一定の光量を出射するようにしたモードである。これらの調光モードの設定は、図７に示した光源装置６側のフロントパネル１９におけるモード切換えスイッチＳＷ5 を用いて行われる。
【００４６】
まず、自動調光モードが設定されている場合について説明する。
ＣＣＤ７が電子シャッタ機能を持たない場合の自動調光モードでは、光源装置６の絞り羽根２１により被写体２５への照明光量を調整することにより行う。具体的には次の通りである。ランプ２２の光は、レンズ２３、絞り羽根２１、ライトガイド３を介して被写体２５を照らし、さらに被写体２５からの反射光がスコープ１を介してＣＣＤ７上へ結像される。ＣＣＤ７上へ結像した画像はプロセス回路８により映像信号へ変換されモニタ４へ表示される。ＣＰＵ１４では、ＣＣＤ検知手段１２からの信号によりＣＣＤ７が電子シャッタ機能を持っていないことを認識し、検波回路９から出力されるモニタ４上の画像の明るさに比例した輝度信号をシャッタ速度設定回路１０を介して取り込み、さらに通信インターフェース１５、通信ケーブル２４、通信インターフェース１６を介して光源装置６のＣＰＵ１７へ送信する。
【００４７】
上記輝度信号を受けた光源装置６のＣＰＵ１７では、フロントパネル１９で設定される光量調整のレベルと上記輝度信号の大きさとを比較し、前記輝度信号と前記の設定された光量調整レベルとが一致するように絞り位置設定回路１８を用いて絞り羽根２１を制御する。
【００４８】
前記輝度信号が前記光量調整レベルより小さい場合は、希望の明るさより暗いと判断し、ＣＰＵ１７より絞り位置設定回路１８へ絞り羽根２１を開くように指示を出す。逆に前記輝度信号が前記光量調整レベルより大きい場合は、希望の明るさより明るいと判断し、ＣＰＵ１７より絞り位置設定回路１８へ絞り羽根２１を閉じるように指示を出す。そして、前記輝度信号と前記光量調整のレベルが一致した時は絞り羽根２１をその位置で停止させる。以上の動作の繰り返しでモニタ４上の明るさを一定に保つように動作する。つまり、ＣＣＤ７として電子シャッタ機能を持たないものが接続された時は、モニタ４上の明るさ調整は光源装置６側のフロントパネル１９の設定値が有効となる。
【００４９】
しかし、本構成ではＣＣＵ５側のフロントパネル１３にある光量調整のレベル及び、光源装置６側のフロントパネル１９にある光量調整レベルの状態、つまりＣＣＵ５側と光源装置６側それぞれの光量調整のレベルを、通信インターフェース１５及び、通信インターフェース１６を介してお互いに同期させるようにＣＰＵ１４とＣＰＵ１７で動作させる。その為、操作者が本来無効であるＣＣＵ５側の光量調整レベルを変化させた場合でもその操作に連動して光源装置６の光量調整レベルが変化する為、操作者の意図する明るさで自動調光が行われるように動作し、操作者の混乱を防ぎ、操作性に優れた内視鏡システムを実現することができる。
【００５０】
一方、ＣＣＤ７が電子シャッタ機能を持っている場合の自動調光モードでは、電子シャッタ機能により行う。具体的には以下の通りである。ＣＰＵ１４は、ＣＣＤ検知手段１２によりＣＣＤ７が電子シャッタ機能を持っていることを認識する。ＣＰＵ１４ではＣＣＵ５側のフロントパネル１３で設定される光量調整のレベルをシャッタ速度設定回路１０へ出力すると同時に、通信インターフェース１５より光源装置６内の絞り位置検出回路２６に基づく絞り位置情報を読み込み、ある程度絞りを入れた状態、例えばほぼ中央付近で一旦固定されるように通信インターフェース１５を介して光源装置６へ信号（以下、調光信号）を送信する。つまり、絞り羽根２１はＣＣＵ５により制御されることになる。そして、この状態でＣＣＵ５側のフロントパネル１３で設定される光量調整のレベルとなるようにシャッタ速度設定回路１０によりシャッタ速度を決定し、そのシャッタ速度を元にタイミングジェネレータ１１によりＣＣＤ７の電荷蓄積時間を調整すること、つまり電子シャッタ機能によりモニタ４上の明るさがＣＣＵ５側のフロントパネル１３で設定される光量調整のレベルと一致するように動作する。
【００５１】
しかし、電子シャッタの有効なシャッタ速度の範囲を超えそうになった場合には、ＣＰＵ１４の判断により光源装置６内の絞り位置検出回路２６の絞り位置情報を基に絞り羽根２１を調光信号により必要な量だけ動作させ、常にシャッタ速度が有効な範囲に入るように動作する。これは、シャッタ速度がこれ以上速くできなくなりそうな時、つまり明るすぎる時は絞り羽根２１を少しだけ閉じ、逆にシャッタ速度をこれ以上遅くできなくなりそうな時、つまり暗すぎる時は絞り羽根２１を少しだけ開くように調光信号により絞り羽根２１を動作させることを意味する。以上の動作の繰り返しでモニタ４上の明るさを一定に保つように動作する。
【００５２】
つまり、ＣＣＤ７が電子シャッタ機能を持つものが接続された時は、モニタ４上の明るさ調整はＣＣＵ５のフロントパネル１３の設定値が有効となる。しかし、本構成ではフロントパネル１３にある光量調整のレベル及び、フロントパネル１９にある光量調整レベルの状態、つまりＣＣＵ５側と光源装置６側それぞれの光量調整のレベルを、通信インターフェース１５及び、通信インターフェース１６を介してお互いに同期させるようにＣＰＵ１４とＣＰＵ１７で動作させる。その為、操作者が本来無効である光源装置６側の光量調整レベルを変化させた場合でもその操作に連動してＣＣＵ５の光量調整レベルが変化する為、操作者の意図する明るさで自動調光が行われるように動作し、操作者の混乱を防ぎ、操作性に優れた内視鏡システムを実現することができる。
【００５３】
以上の説明は全て自動調光モードの場合であったが、次に手動調光モードへの切り換え時の動作を述べる。
【００５４】
まず、ＣＣＤ７が電子シャッタ機能を持たない場合であるが、光源装置６が自動調光モードである場合は今まで説明してきた動作を行う。
【００５５】
光源装置６のフロントパネル１９におけるモード切換えスイッチＳＷ5 の切り換えにより手動調光モードへ切り換えられた場合、光源装置６ではフロントパネル１９で設定される光量調整のレベルに応じた絞り量となるようにＣＰＵ１７で絞り位置検出回路２６からの絞り位置情報を基に絞り羽根２１を駆動させ、同時に手動調光であることを通信インターフェース１６、通信ケーブル２４、通信インターフェース１５を介してＣＣＵ５側のＣＰＵ１４へ知らせる。手動調光であることを知らされたＣＣＵ５側のＣＰＵ１４では、フロントパネル１３の光量調整レベルＬＥＤ２９のレベル表示方法を、光源装置６の表示方法（図８参照）と同様にし、さらに光源装置６の光量調整のレベルと連動するように動作する。
【００５６】
ＣＣＤ７が電子シャッタ機能を持つ場合は基本的に、ＣＣＤ７が電子シャッタ機能を持たない場合と同様であるが、以下の点のみが異なる。即ち、光源装置６側のモード切換えスイッチＳＷ5 において手動調光モードへ切り換えられた場合は、手動調光であることを通信インターフェース１６、通信ケーブル２４、通信インターフェース１５を介してＣＣＵ５側のＣＰＵ１４へ知らせる。次に、手動調光であることを知らされたＣＰＵ１４では、電子シャッタ機能をオフ（ＯＦＦ）とし、通常の読み出し速度でＣＣＤ７の情報をモニタ４上へ表示する。同様に、ＣＣＵ５側のフロントパネル１３の光量調整レベルＬＥＤ２９のレベル表示方法を、光源装置６の表示方法（図８参照）と同様にし、さらに光源装置６の光量調整のレベルと連動するように動作する。
【００５７】
以上、第５の実施の形態の構成によると、操作者がＣＣＤ７の種類を気にする必要がなく、光源装置６の調光モードが自動調光モード時、手動調光モード時とも、ＣＣＵ５または光源装置６の光量調整レベルを調整すればそれぞれの調光モードに合った希望の明るさに調整され、操作者の混乱を防ぎ、操作性に優れた内視鏡システムを実現することができる。
【００５８】
〔第６の実施の形態〕
第６の実施の形態の基本構成は図５の第５の実施の形態と同様であるが、ＣＣＵ５側フロントパネル１３及び、光源装置６側フロントパネル１９の構成が第５の実施の形態と異なっている。図６にＣＣＵ５側フロントパネル１３の構成を示し、図７に光源装置６側フロントパネル１９の構成を示している。
【００５９】
ＣＣＵ５側フロントパネル１３には、図６に示すように電源スイッチＳＷ1 と、光量調整レベルＬＥＤ２９に表示させながら光量調整を行う第１の明るさ設定手段である光量調整スイッチＳＷ2 と、ＣＣＵ５側の光量調整が有効／無効を示す第１の有効／無効表示手段であるＬＥＤ２７と、ホワイトバランス調整を実行するためのホワイトバランススイッチＳＷ3 を備えている。
【００６０】
光源装置６側フロントパネル１９には、図７に示すように電源スイッチＳＷ4と、自動調光モードと手動調光モードを切り換えるモード切換えスイッチＳＷ5 と、光量調整レベルＬＥＤ３０に表示させながら光量調整を行う第２の明るさ設定手段である光量調整スイッチＳＷ6 と、光源装置６側の光量調整が有効／無効を示す第２の有効／無効表示手段であるＬＥＤ２８を備えている。さらに、使用するランプ２の種類を設定する手段を備えていてもよい。
【００６１】
上記のように、ＣＣＵ５側フロントパネル１３，光源装置６側フロントパネル１９にはそれぞれ図６，図７のように、ＣＣＵ５側，光源装置６側の各々の光量調整の有効／無効を示す第１，第２の有効／無効表示手段であるＬＥＤ２７，２８を配設した構成となっている。ＣＣＤ７の電子シャッタ機能有無による自動調光の動作は第１の実施の形態と同様であるが、電子シャッタ機能有無に応じて、ＣＣＤ７に電子シャッタ機能がある場合はフロントパネル１３のＬＥＤ２７が点灯し、ＣＣＤ７に電子シャッタ機能がない場合はフロントパネル１９のＬＥＤ２８が点灯する構成となっている。
【００６２】
以下、第６の実施の形態の動作について述べるが、まず、自動調光モードが設定されている場合について説明する。
【００６３】
ＣＣＤ７が電子シャッタ機能を持たない場合は、まずＣＣＵ５側のＣＰＵ１４がＣＣＤ検知手段１２の出力によりＣＣＤ７が電子シャッタ機能を持たないものであることを認識し、光源装置６へモニタ４上の画像の明るさに比例した輝度信号及び、ＣＣＤ７が電子シャッタ機能を持たないものであることを通信インターフェース１５、通信ケーブル２４、通信インターフェース１６を介して光源装置６側のＣＰＵ１７へ知らせる。前記の電子シャッタ機能のないことを示す情報を得たＣＰＵ１７では前記輝度信号と、光源装置側フロントパネル１９で設定される光量調整のレベルにより、第５の実施の形態で説明したような自動調光を行うと同時に、フロントパネル１９に設けられた光量調整の有効／無効を示すＬＥＤ２８を点灯させ、光量調整が操作者により光源装置６側で操作できる状態にする。この時、ＣＣＵ５側のフロントパネル１３の光量調整は無効となるため、ＣＰＵ１４によりフロントパネル１３にある光量調整の有効／無効を示すＬＥＤ２７を消灯状態にし、操作者へＣＣＵ５側での光量調整が無効であることを知らせると同時に、ＣＣＵ５側のフロントパネル１３にある光量調整のレベルを予め設定された値、例えばセンターに固定させる。
【００６４】
以上の動作により、ＣＣＤ７に電子シャッタ機能が無いものが接続された場合には光源装置側ＬＥＤ２８を点灯、ＣＣＵ側ＬＥＤ２７を消灯することにより、光源装置６側の光量調整が有効であることを操作者へ知らせ、さらにＣＣＵ５側の光量調整を固定させることで操作者が混乱すること無く自動調光の光量調整が行えるようになる。
【００６５】
なお、ＣＣＤ７が電子シャッタ機能を持たないものが接続された場合において、光源装置側フロントパネル１９のＬＥＤ２８点灯、ＣＣＵ側フロントパネル１３のＬＥＤ２７消灯の動作に代えて、光源装置６側の光量調整レベルＬＥＤ３０は点灯状態とし、ＣＣＵ５側の光量調整のレベルが固定状態となった時に、ＣＣＵ５側の光量調整レベルＬＥＤ２９を消灯、反転、減光、点滅等の方法で表示しても良い。
【００６６】
一方、ＣＣＤ７が電子シャッタ機能を持つ場合は、まずＣＰＵ１４がＣＣＤ検知手段１２の出力によりＣＣＤ７が電子シャッタ機能を持つものであることを認識し、絞り羽根を動作させるための調光信号と、ＣＣＤ７が電子シャッタ機能を持つものであることを通信インターフェース１５、通信ケーブル２４、通信インターフェース１６を介してＣＰＵ１７へ知らせると同時に、フロントパネル１３で設定される光量調整のレベルをシャッタ速度設定回路１０へ知らせることにより、第１の実施の形態で説明したような自動調光を行うと同時に、フロントパネル１３に設けられた光量調整の有効／無効を示すＬＥＤ２７を点灯させ、光量調整が操作者によりＣＣＵ５側で操作できる状態にする。この時、光源装置６の光量調整レベルは無効となるため、ＣＰＵ１７よりフロントパネル１９に設けられた光量調整の有効／無効を示すＬＥＤ２８を消灯状態にし、操作者へ光量調整が無効であることを知らせると同時に、フロントパネル１９にある光量調整のレベル等を予め設定されたモード、例えば手動調光のセンターに固定させる。尚、この固定するモードは手動調光のセンターに限らず、自動調光や、センター以外の光量調整のレベルでもかまわない。
【００６７】
以上の動作により、ＣＣＤ７に電子シャッタ機能を持つものが接続された場合にはＣＣＵ側ＬＥＤ２７を点灯、光源装置側ＬＥＤ２８を消灯することにより、ＣＣＵ５側の光量調整が有効であることを操作者へ知らせ、さらに光源装置６側の光量調整のレベルを固定させることで操作者が混乱すること無く、自動調光の光量調整が行えるようになる。
【００６８】
なお、ＣＣＤ７が電子シャッタ機能を持つものが接続された場合において、ＣＣＵ側ＬＥＤ２７を点灯、光源装置側ＬＥＤ２８を消灯することに代えて、ＣＣＵ５側の光量調整レベルＬＥＤ２９は点灯状態とし、光源装置６側の光量調整のレベルが固定状態となった時に、光源装置５側の光量調整レベルＬＥＤ３０を消灯、反転、減光、点滅等の方法で表示しても良い。
【００６９】
以上の説明は全て自動調光モードの場合であったが、次に手動調光モードへの切り換え時の動作を述べる。光源装置６のフロントパネル１９におけるモード切換えスイッチＳＷ5 の切り換えにより手動調光モードへ切り換えられる。
【００７０】
まず、ＣＣＤ７が電子シャッタ機能を持っていない場合は、ＣＣＵ５側のＬＥＤ表示はそのままで光源装置６の光量調整のレベルに応じて手動調光を行う。その際は、光源装置６側の光量調整レベルＬＥＤ３０は図８のような表示とし、光量調整の有効／無効を示すＬＥＤ２８も点灯させ、操作者へ光量調整が光源装置６側で有効であることを知らせる。
【００７１】
また、ＣＣＤ７が電子シャッタ機能を持っている場合は、光源装置６側では前述の電子シャッタ機能を持っていない場合と同様に動作する。即ち、ＣＣＵ５側のＬＥＤ表示はそのままで光源装置６の光量調整のレベルに応じて手動調光を行う。その際は、光源装置６側の光量調整レベルＬＥＤ３０は図８のような表示とし、光量調整の有効／無効を示すＬＥＤ２８も点灯させ、操作者へ光量調整が光源装置６側で有効であることを知らせる。ここではこの動作に加え、ＣＰＵ１７よりＣＰＵ１４へ手動調光へ切り換えられたことを伝えることにより、電子シャッタ機能はオフ（ＯＦＦ）とし、通常の読み出し速度でＣＣＤ７の情報をモニタ４上へ表示する。同時に、光量調整の有効／無効を示すＬＥＤ２７を消灯し、フロントパネル１３の光量調整レベルＬＥＤ２９のレベル表示方法を光源装置６の表示方法（図８参照）と同様にし、さらに光源装置６の光量調整のレベルと連動するように動作する。これにより、操作者は混乱することなく光源装置６側の光量調整を調整することができる。
【００７２】
以上、第６の実施の形態の構成によると、操作者がＣＣＤ７の種類を気にする必要がなく、ＣＣＵ５または光源装置６のどちらの光量調整レベルを調整すれば良いか分かり、操作者の混乱を防ぐことができる。
【００７３】
〔付記〕
（付記項１）  体腔内を観察するための内視鏡と、内視鏡像を撮像するための撮像装置と、撮像装置からの信号を処理するための画像処理装置と、体腔内を照明するための光源装置と、で構成された内視鏡システムにおいて、
該画像処理装置と該光源装置との間で各々の設定情報を送受信し合い、各々の装置の制御特性を自動的に変更することを特徴とする内視鏡システム。
【００７４】
（付記項２）  付記項１における送受信内容は、撮像装置の電子シャッタ機能の目標とする明るさを設定する第１の明るさ設定手段の設定値と、照明光量を調整する際の目標とする明るさを設定する第２の明るさ設定手段の設定値であることを特徴とする内視鏡システム。
【００７５】
（付記項３）  前記第１の明るさ設定手段の設定値と、前記第２の明るさ設定手段の設定値が同じとなるように動作することを特徴とする付記項２に記載の内視鏡システム。
【００７６】
付記項１〜３においては、内視鏡システムにおいて、例えば、画像処理装置による調光機能または光源装置による調光機能の２つの調光機能のいずれかが可能である場合に、画像処理装置と光源装置との間で各々の調光設定情報を送受信し合い、各々の装置の明るさ制御特性を一定の関係（例えば互いに同等）とするよう自動的に変更すれば、撮像装置を交換した場合などにおいて取り付けた撮像装置の種類に応じて画像処理装置と光源装置のいずれか一方の適切な調光機能を利用した調光が可能となるものである。
【００７７】
（付記項４）  付記項１における送受信内容は、撮像装置の電子シャッタ機能の有無を判別する電子シャッタ機能判別手段の判別結果を有することを特徴とする内視鏡システム。
【００７８】
（付記項５）  前記電子シャッタ機能判別手段の出力により、第１及び、第２の明るさ設定手段と、第１及び、第２の明るさ設定手段の有効／無効を示す第１及び、第２有効／無効表示手段を制御することを特徴とする付記項４に記載の内視鏡システム。
【００７９】
（付記項６）  撮像装置が電子シャッタ機能を有する場合、第１の有効／無効表示手段を有効と表示し、第２の有効／無効表示手段を無効と表示することを特徴とする付記項５に記載の内視鏡システム。
【００８０】
（付記項７）  撮像装置が電子シャッタ機能を有さない場合、第１の有効／無効表示手段を無効と表示し、第２の有効／無効表示手段を有効と表示することを特徴とする付記項５に記載の内視鏡システム。
【００８１】
（付記項８）  撮像装置が電子シャッタ機能を有する場合、第１の明るさ設定手段の操作を有効にし、第２の明るさ設定手段の操作を無効とすることを特徴とする付記項５に記載の内視鏡システム。
【００８２】
（付記項９）  撮像装置が電子シャッタ機能を有さない場合、第１の明るさ設定手段の操作を無効にし、第２の明るさ設定手段の操作を有効とすることを特徴とする付記項５に記載の内視鏡システム。
【００８３】
付記項５〜９においては、撮像装置（例えばＣＣＤ）の種類の違いは画像処理装置（ＣＣＵ）側で判断できるため、この撮像装置の種類の違いと共に、画像処理装置及び、光源装置の各フロントパネルの設定状況をお互いに通信により把握し合うことにより、その撮像装置の種類に応じて画像処理装置及び、光源装置を以下の様に動作させるようにする。
【００８４】
（１）撮像装置の種類に関わらず、お互いの明るさ設定値を連動して動作させる。
【００８５】
（２）画像処理装置及び、光源装置の各フロントパネルにその各明るさ設定が有効であるか無効であるかを示す第１，第２の有効／無効表示手段（例えばＬＥＤ）を別途設ける。
【００８６】
電子シャッタ機能無しの撮像装置の場合は光源装置側の第２の有効／無効表示手段を点灯させ光源装置側の明るさ設定が有効であることを示し、逆に電子シャッタ機能有りの撮像装置の場合は画像処理装置側の第１の有効／無効表示手段を点灯させ画像処理装置側の明るさ設定が有効であることを示す。また、有効でない方の明るさ設定は予め決めてある設定値に固定する。
【００８７】
以上の動作により、画像処理装置及び、光源装置、撮像装置がどのように組み合わされてもユーザへ適切に有効である明るさ設定の箇所を知らせることができ、操作性を向上させて、ユーザの混乱を無くすことができる。
【００８８】
（付記項１０）  送受信する情報に光源装置のランプ点灯後、ランプが安定するのに必要な時間を計るためのタイマー手段の出力が含まれていることを特徴とする付記項１に記載の内視鏡システム。
【００８９】
（付記項１１）  前記タイマー手段の出力により、画像処理装置の色の補正を行なうホワイトバランス機能を動作させる適切なタイミングを知らせるために、内視鏡像を表示するモニタへ前記適切なタイミングを知らせる表示を行うことを特徴とする付記項１０に記載の内視鏡システム。
【００９０】
（付記項１２）  前記タイマー手段の出力により、前記ホワイトバランス機能の動作を制限することを特徴とする付記項１１に記載の内視鏡システム。
【００９１】
（付記項１３）  前記タイマー手段の出力により、光源装置からの出射光を減光するための減光手段を制御することを特徴とする付記項１０に記載の内視鏡システム。
【００９２】
（付記項１４）  前記減光手段が、自動調光を行うための絞り羽根であることを特徴とする付記項１３に記載の内視鏡システム。
【００９３】
（付記項１５）  前記減光手段が、減光メッシュであることを特徴とする付記項１３に記載の内視鏡システム。
【００９４】
（付記項１６）  前記タイマー手段の出力により、前記ホワイトバランス機能の動作を制限することを特徴とする付記項１３に記載の内視鏡システム。
【００９５】
付記項１０〜１６においては、光源装置の電源を投入しランプを点灯させた時より、ランプが十分安定すると予め分かっている時間だけタイマー手段を動作させる。そして、このタイマー手段が所定の時間が過ぎるまでは光源装置から画像処理装置へまだランプが安定していないことを示す信号を渡す。前記信号を受けた画像処理装置では、まだホワイトバランスを取ってはいけない旨のメッセージをモニタ上に表示することによりユーザへ知らせる。そして所定に時間が過ぎたら、ホワイトバランスを取っても良いことの旨のメッセージをモニタ上に表示する。また、ランプが安定していない間はホワイトバランススイッチを強制的に受け付けないようにしたり、光源装置側で遮光することでホワイトバランスを取らせないように動作し、タイマー手段による規定時間経過後ホワイトバランススイッチを有効にしたり、光源装置の遮光を解除する。
【００９６】
以上の動作により、ユーザへホワイトバランスを行う適切な時期を知らせることができるため、確実なホワイトバランスが行えるようになる。
【００９７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、どのような撮像装置、画像処理装置、光源装置の組合せを行った場合でも、ユーザに対してどこで明るさ調整を行えば良いか分かり易く指示することができ、ユーザの混乱を防ぎ、操作性の向上を図ることができる。
【００９８】
また、光源装置として放電灯を用いた場合、放電灯が安定した後にホワイトバランスを取るようにすることで、確実に適切なホワイトバランスを取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の内視鏡システムを示すブロック図。
【図２】本発明の第３の実施の形態の内視鏡システムを示すブロック図。
【図３】本発明の第４の実施の形態の内視鏡システムを示すブロック図。
【図４】本発明の内視鏡システムに係る遮光方法の一例を示すブロック図。
【図５】本発明の第５の実施の形態の内視鏡システムを示すブロック図。
【図６】ＣＣＵ側のフロントパネル構成を示す正面図。
【図７】光源装置側のフロントパネル構成を示す斜視図。
【図８】光源装置における光量調整レベルの表示方法を示す図。
【符号の説明】
１…スコープ
２…カメラヘッド
３…ライトガイド
４…モニタ
５…ＣＣＵ（画像処理装置）
６…光源装置
７…ＣＣＤ（撮像装置）
８…プロセス回路
９…検波回路
１０…シャッタ速度設定回路
１１…タイミングジェネレータ
１２…ＣＣＤ検知手段（電子シャッタ機能判別手段）
１３…ＣＣＵ側フロントパネル
１４…ＣＣＵ側ＣＰＵ（通信手段、及びホワイトバランス制御手段又は告知手段を含む）
１５…ＣＣＵ側通信インターフェース
１６…光源装置側通信インターフェース
１７…光源装置側ＣＰＵ（通信手段及びタイマー手段を含む）
１８…絞り位置設定回路
１９…光源装置側フロントパネル
２０…絞りモータ
２１…絞り羽根
２２…ランプ
２３…レンズ
２４…通信ケーブル
２５…被写体
２６…絞り位置検出回路
２７…ＣＣＵ側ＬＥＤ（第１の有効／無効表示手段）
２８…光源装置側ＬＥＤ（第２の有効／無効表示手段）
２９…光量調整レベルＬＥＤ
３０…光量調整レベルＬＥＤ
３１…ＣＣＤ駆動回路
３２…画像処理回路
３３…ランプ電源
３４…絞りユニット
３５…調光回路
３６…ランプ安定信号
３７…遮光信号
３８…調光信号
３９…減光メッシュユニット
ＳＷ2 …光量調整スイッチ（第１の明るさ設定手段）
ＳＷ3 …ホワイトバランススイッチ
ＳＷ4 …光源装置の電源スイッチ
ＳＷ5 …モード切換えスイッチ
ＳＷ6 …光量調整スイッチ（第２の明るさ設定手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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