(57)【要約】【課題】簡素な方法で調光信号のゲイン設定を行なうことが可能な電子内視鏡システム、および調光ゲイン設定方法を提供することを目的とする。【解決手段】観察対象を撮影して画像信号を生成する電子内視鏡、および該電子内視鏡に照明光を供給するプロセッサからなる電子内視鏡システムであって、電子内視鏡に、画像信号における輝度情報に基づいて調光信号を生成する調光信号生成手段と、調光信号を増幅／減衰させるゲイン調整手段と、ゲイン調整手段におけるゲイン値を設定するためのゲイン設定手段とを備え、プロセッサに、調光信号の振幅を算出する振幅算出手段と、振幅が規定の振幅であるか否かを判定する判定手段と、判定手段により振幅が規定の振幅でないと判定された場合にゲイン値を変更するよう指示するためのコマンドを送信する送信手段とを備え、上記ゲイン設定手段は、送信手段から送信されるコマンドに基づいてゲイン値を設定する構成とした。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察対象を撮影して画像信号を生成するための撮像素子を備える電子内視鏡、および該電子内視鏡に照明光を供給するプロセッサからなる電子内視鏡システムであって、
前記電子内視鏡は、
前記画像信号における輝度情報に基づいて、前記照明光を調光するために用いられる調光信号を生成する調光信号生成手段と、
前記調光信号を増幅または減衰させるゲイン調整手段と、
前記ゲイン調整手段におけるゲイン値を設定するためのゲイン設定手段と、
を備え、
前記プロセッサは、
前記調光信号の振幅を算出する振幅算出手段と、
前記振幅が規定の振幅であるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により、前記振幅が規定の振幅でないと判定された場合に、前記ゲイン値を変更するよう指示するためのコマンドを前記電子内視鏡に送信する送信手段と、を備え、
前記ゲイン設定手段は、前記送信手段から送信される前記コマンドに基づいて、前記ゲイン値を設定することを特徴とする電子内視鏡システム。
【請求項２】
前記送信手段は、前記判定手段により前記振幅が規定の振幅以下であると判定された場合に、前記ゲイン値を増加するよう指示し、前記判定手段により前記振幅が規定の振幅より大きいと判定された場合に、前記ゲイン値を減少するよう指示するためのコマンドを送信するものであり、
前記ゲイン設定手段は、前記送信手段から送信される前記コマンドに基づいて、前記ゲイン値を増加または減少させることを特徴とする、請求項１に記載の電子内視鏡システム。
【請求項３】
前記送信手段は、前記判定手段により、前記振幅が規定の振幅であると判定された場合に、前記ゲイン値を確定するよう指示するための確定コマンドを送信することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子内視鏡システム。
【請求項４】
前記電子内視鏡は、更に、前記ゲイン値を記憶するための記憶手段を備え、
前記記憶手段は、前記送信手段から前記確定コマンドを受信した時点で、前記ゲイン設定手段によって設定されているゲイン値を記憶するものであることを特徴とする請求項３に記載の電子内視鏡システム。
【請求項５】
前記振幅算出手段は、前記調光信号におけるピーク輝度値または前記調光信号における平均輝度値に基づいて、前記調光信号の振幅を算出するものであり、
前記記憶手段は、少なくとも前記ピーク輝度値から算出された前記振幅に基づくゲイン値、および前記平均輝度値から算出された前記振幅に基づくゲイン値のいずれか一つを記憶するものであることを特徴とする請求項４に記載の電子内視鏡システム。
【請求項６】
前記電子内視鏡は、更に、前記規定の振幅に関する情報を前記プロセッサに送信するための情報送信手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の電子内視鏡システム。
【請求項７】
前記プロセッサは、更に、前記電子内視鏡システムにおける動作モードを選択するための操作手段を備え、
前記動作モードには、体内観察を行なう通常観察モード、および前記記憶手段に記憶するためのゲイン値を設定するゲイン設定モードが含まれることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の電子内視鏡システム。
【請求項８】
前記送信手段は、前記操作手段によって前記ゲイン設定モードが選択された場合に、その旨を通知するためのモード移行コマンドを送信することを特徴とする請求項７に記載の電子内視鏡システム。
【請求項９】
前記ゲイン調整手段は、前記操作手段によって前記通常観察モードが選択された場合に、前記記憶手段に記憶されるゲイン値に基づいて、前記調光信号を増幅または減衰させることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の電子内視鏡システム。
【請求項１０】
観察対象を撮影して画像信号を生成するための撮像素子を備える電子内視鏡、および該電子内視鏡に照明光を供給するプロセッサからなる電子内視鏡システムにおける調光ゲイン設定方法であって、
前記画像信号における輝度情報に基づいて、前記照明光を調光するために用いられる調光信号を生成する調光信号生成ステップと、
前記調光信号を増幅または減衰させるゲイン調整ステップと、
前記調光信号の振幅を算出する振幅算出ステップと、
前記振幅が規定の振幅であるか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて、前記振幅が規定の振幅でないと判定された場合に、前記ゲイン調整ステップにおけるゲイン値を変更するよう指示するためのコマンドを送信する送信ステップと、
前記送信ステップにおいて送信される前記コマンドに基づいて前記ゲイン値を設定するゲイン設定ステップと、を含むことを特徴とする調光ゲイン設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子内視鏡システム、および電子内視鏡システムにおける調光ゲインの自動設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、患者の体内を診断又は治療するための電子内視鏡システムは、先端部に備えられたＣＣＤなどの撮像素子で体内を撮像して画像信号を生成する電子内視鏡と、体内の観察部位を照明するための光を電子内視鏡に供給し、電子内視鏡により生成された画像信号を処理してモニタに出力する電子内視鏡用プロセッサとから構成される。このような電子内視鏡システムでは、プロセッサから供給される照明光が電子内視鏡の先端から体内の観察対象へ向けて照射され、観察対象で反射した反射光が撮像素子によって光電変換される。そして、光電変換によって生成された電荷は、画像信号として読み取られ、プロセッサに出力される。プロセッサでは、画像信号に対して画像処理が施されて、モニタに出力され、モニタによって観察対象の画像が表示される。
【０００３】
また、一般的な電子内視鏡システムには、被写体の状態が変わっても、モニタに表示される画像の明るさを一定に保つために、被写体に照射する光量を自動的に調整する自動調光機能が備えられている。このような自動調光機能を備える電子内視鏡システムの一例が特許文献１に記載されている。特許文献１の電子内視鏡システムでは、まず、ＣＣＤによって生成された画像信号に基づいて自動調光処理に用いるための信号（以下、「調光信号」という）が生成され、プロセッサに送られる。そして、プロセッサの調光回路において、受信した調光信号から代表的な輝度値（例えば、平均輝度値やピーク輝度値）が算出される。そして、算出された代表的な輝度値と適正な画像の明るさを表す参照輝度値とが比較され、これらの差に基づいて、絞りの調整や、電子シャッタ機能を利用した撮像素子の電荷蓄積時間に調整などが行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２５３４９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、電子内視鏡によって生成される調光信号のレベル（振幅）は、その電子内視鏡が備えるＣＣＤの仕様や対物レンズ等の光学系の設計によりばらつきがある。その結果、同じ光量で同じ被写体を撮影した場合でも、電子内視鏡の種類によって、プロセッサに送信される調光信号にばらつきが生じてしまい、適切に調光処理が行なえない場合がある。そのため、電子内視鏡において、調光信号に対してゲイン調整を行なうためのアンプを備え、工場出荷時などに行なわれるキャリブレーションの際に、規定のレベルの調光信号が出力されるよう、当該アンプにおけるゲイン値の設定が行なわれる。
【０００６】
従来、このように調光信号のゲイン値を設定する際には、ベクトルスコープなどを用いて調光信号の波形を出力し、作業者が出力される該波形を確認しながら、アンプにおけるゲイン値を手動で設定する必要があり、大変手間であった。また、複数のシステムに対して同時にゲイン値の設定を行ないたい場合には、ベクトルスコープを複数台備える必要があり、コストの面においても問題であった。さらに、ベクトルスコープなどを備えていない場所においては、調光信号のゲイン設定を行なうことができないという問題もあった。
【０００７】
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、簡素な方法で調光信号のゲイン設定を行なうことが可能な電子内視鏡システム、および電子内視鏡システムにおける調光ゲイン設定方法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】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明により、観察対象を撮影して画像信号を生成するための撮像素子を備える電子内視鏡、および該電子内視鏡に照明光を供給するプロセッサからなる電子内視鏡システムが提供される。また、本電子内視鏡システムの電子内視鏡は、画像信号における輝度情報に基づいて、照明光を調光するために用いられる調光信号を生成する調光信号生成手段と、調光信号を増幅または減衰させるゲイン調整手段と、ゲイン調整手段におけるゲイン値を設定するためのゲイン設定手段と、を備え、プロセッサは、調光信号の振幅を算出する振幅算出手段と、振幅が規定の振幅であるか否かを判定する判定手段と、判定手段により、振幅が規定の振幅でないと判定された場合に、ゲイン値を変更するよう指示するためのコマンドを電子内視鏡に送信する送信手段と、を備える構成とした。そして、電子内視鏡におけるゲイン設定手段は、送信手段から送信されるコマンドに基づいて、ゲイン値を設定することを特徴とする。
【０００９】
このように構成することにより、電子内視鏡におけるゲイン設定手段にて、プロセッサからのコマンドに基づいて、自動的にゲイン調整手段におけるゲイン値を設定することができる。そして、このようにプロセッサと電子内視鏡との通信機能を用いてゲイン値を設定することにより、従来の作業者がベクトルスコープ等を用いて手動で設定する場合に比べ、作業が大幅に簡素化されるとともに、ベクトルスコープ等を備えない現場においてもゲイン値の設定を行なうことが可能となる。
【００１０】
また、上記送信手段は、判定手段により振幅が規定の振幅以下であると判定された場合に、ゲイン値を増加するよう指示し、判定手段により振幅が規定の振幅より大きいと判定された場合に、ゲイン値を減少するよう指示するためのコマンドを送信するものであっても良い。また、上記ゲイン設定手段は、送信手段から送信されるコマンドに基づいて、ゲイン値を増加または減少させるものであっても良い。このように構成することにより、調光信号の振幅が規定値より大きい場合、または小さい場合のいずれにおいても、適切にゲイン値の設定を行なうことが可能となる。
【００１１】
また、上記送信手段は、判定手段により、振幅が規定の振幅であると判定された場合に、ゲイン値を確定するよう指示するための確定コマンドを送信するものであっても良い。また、上記電子内視鏡に、更に、ゲイン値を記憶するための記憶手段を備える構成とし、該記憶手段に、上記送信手段から確定コマンドを受信した時点においてゲイン設定手段によって設定されているゲイン値を記憶させる構成としても良い。このように構成することにより、調光信号が規定の振幅となるようなゲイン値を記憶手段に記憶することができ、その後の通常観察時にも、記憶手段に記憶されるゲイン値を用いて調光信号のゲイン調整を行なうことができる。
【００１２】
また、上記振幅算出手段は、調光信号におけるピーク輝度値または調光信号における平均輝度値に基づいて、調光信号の振幅を算出するものであっても良い。さらに、上記記憶手段は、少なくともピーク輝度値から算出された振幅に基づくゲイン値、および平均輝度値から算出された振幅に基づくゲイン値のいずれか一つを記憶するものであっても良い。これにより、ピーク検出または積分検出のいずれの検出方法が選択された場合においても、記憶手段に記憶されるゲイン値に基づいて、適切に調光信号のゲイン調整を行なうことができる。
【００１３】
また、上記電子内視鏡は、更に、規定の振幅に関する情報をプロセッサに送信するための情報送信手段を備える構成としても良い。このように構成することにより、プロセッサにおいて電子内視鏡毎の規定の振幅を保持しておく必要がなく、プロセッサにおける処理の負荷が軽減される。
【００１４】
また、上記プロセッサは、更に、電子内視鏡システムにおける動作モードを選択するための操作手段を備える構成としても良い。また、上記動作モードには、体内観察を行なう通常観察モード、および記憶手段に記憶するためのゲイン値を設定するゲイン設定モードが含まれる。このように構成することにより、作業者が容易に電子内視鏡システムにてゲイン設定処理を行なうよう指示することができる。
【００１５】
また、上記送信手段は、操作手段によってゲイン設定モードが選択された場合に、その旨を通知するためのモード移行コマンドを送信するものであっても良い。このように構成することにより、操作手段を操作するだけで、電子内視鏡にゲイン設定モードであることを通知することができ、自動的にゲイン設定処理を開始することが可能となる。
【００１６】
また、上記ゲイン調整手段は、操作手段によって通常観察モードが選択された場合に、記憶手段に記憶されるゲイン値に基づいて、調光信号を増幅または減衰させるものであっても良い。このように通常観察時には記憶手段に記憶されるゲイン値に基づいて、調光信号のゲイン調整が行なわれることにより、所定の振幅の調光信号を出力することが可能となる。
【００１７】
さらに、本発明により観察対象を撮影して画像信号を生成するための撮像素子を備える電子内視鏡、および該電子内視鏡に照明光を供給するプロセッサからなる電子内視鏡システムにおける調光ゲイン設定方法であって、画像信号における輝度情報に基づいて、照明光を調光するために用いられる調光信号を生成する調光信号生成ステップと、調光信号を増幅または減衰させるゲイン調整ステップと、調光信号の振幅を算出する振幅算出ステップと、振幅が規定の振幅であるか否かを判定する判定ステップと、判定ステップにおいて、振幅が規定の振幅でないと判定された場合に、ゲイン調整ステップにおけるゲイン値を変更するよう指示するためのコマンドを送信する送信ステップと、送信ステップにおいて送信されるコマンドに基づいてゲイン値を設定するゲイン設定ステップと、を含むことを特徴とする調光ゲイン設定方法が提供される。
【発明の効果】
【００１８】
したがって、本発明によれば、追加の装置を用いることなく、簡素な方法で自動的に調光信号に対するゲイン値の設定を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態における電子内視鏡システムの概略構成図である。
【図２】本発明のプロセッサによって実行されるゲイン設定処理を示すフローチャートである。
【図３】ゲイン設定処理におけるゲイン確定処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の電子内視鏡によって実行されるゲイン設定処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態における電子内視鏡システム１の概略構成を示す図である。電子内視鏡システム１は、患者の体内画像を撮影するための電子内視鏡１０、電子内視鏡１０が着脱自在に接続されるプロセッサ２０、プロセッサ２０に着脱自在に接続されるモニタ３０から構成される。
【００２２】
電子内視鏡１０は、患者の体内に挿入される長尺の可撓管からなる挿入部１０ａおよびプロセッサ２０に電気的および光学的に接続される接続部１０ｃからなる。電子内視鏡１０の接続部１０ｃから挿入部１０ａの先端まで、プロセッサ２０から供給される光を伝搬するためのライトガイド１０１が延在している。また、挿入部１０ａの先端には、ライトガイド１０１にて伝搬された光を観察部位に射出するための配光レンズ１０２、観察部位で反射された光を撮像素子の受光面に結像させるための対物レンズ１０３、および受光面に結像された被写体像に基づいて画像信号を生成する固体撮像素子であるＣＣＤ１０４が配置される。
【００２３】
また、電子内視鏡１０の接続部１０ｃには、電子内視鏡１０の各部を統括的に制御するための内視鏡制御回路１０５、電子内視鏡１０の仕様情報や各種データを記憶するメモリ１０６、ＣＣＤ１０４にて生成される画像信号に所定の処理を施して、映像信号および調光信号を生成する前段処理回路１０７、調光信号に対してゲイン調整を行なうためのアンプ１０８が備えられている。また、アンプ１０８には電子ボリューム１０９が備えられており、電子ボリューム１０９における抵抗値を変化させることによって、アンプ１０８のゲイン値が増減される。
【００２４】
プロセッサ２０は、電子内視鏡システム１全体の駆動制御や同期を図るためのプロセッサ制御回路２０１、プロセッサ制御回路２０１にて用いられる各種情報を記憶するためのメモリ２０２、電子内視鏡１０に照明光を供給するためのランプ２０３、ランプ２０３から照射される光の光量を調整するための絞り２０４、および電子内視鏡１０から出力される映像信号に所定の画像処理を施してモニタ３０に適した形式のビデオ信号へと変換するための後段処理回路２０５を備えている。
【００２５】
また、本実施形態のプロセッサ２０は、被写体像の明るさに応じてランプ２０３から放射される光を調光するための調光回路２０６を備えている。調光回路２０６は、積分回路２６１、ピーク回路２６２、およびセレクタ２６３から構成される。そして、調光回路２０６の各部は、プロセッサ制御回路２０１の制御の下、通常の体腔内観察時における調光処理、および電子内視鏡１０における調光信号のゲイン値を設定するためのゲイン設定処理のために用いられる。さらに、プロセッサ２０にはキーボード２１０が備えられており、術者によって、キーボード２１０が操作されることにより、電子内視鏡システム１におけるモードの選択や、各種パラメータの設定等が行なわれる。
【００２６】
また、モニタ３０は、ＮＴＳＣ方式の画像に対応するＴＶモニタであり、プロセッサ２０の後段処理回路２０５から出力されるビデオ信号に対応する画像を表示する、一般的な表示装置である。
【００２７】
続いて、上記構成を備える電子内視鏡システム１における体腔内観察について説明する。本実施形態においては、術者が、プロセッサ２０の電源を投入し、キーボード２１０を操作して「通常観察モード」を選択した場合に、通常の体腔内観察が開始される。体腔内観察が開始されると、まず、プロセッサ制御回路２０１の制御の下、ランプ２０３が点灯される。そして、ランプ２０３から放射された光が、絞り２０４を介して電子内視鏡１０のライトガイド１０１の入射端に入射する。ライトガイド１０１の入射端に入射した光は、ライトガイド１０１を伝搬され、挿入部１０ａの先端にある配光レンズ１０２から体内の観察部位に射出される。そして、射出された光が観察部位によって反射され、対物レンズ１０３を介してＣＣＤ１０４の受光面に結像される。
【００２８】
ＣＣＤ１０４では、入射する光の強度に応じた被写体像の画像信号が光電変換により発生される。そして、内視鏡制御回路１０５による制御の下、所定時間間隔ごとにＣＣＤ１０４にて生成された１フレーム分の画像信号が、順次読み出される。本実施形態では、インターライン・トランスファ方式のＣＣＤが使用されており、ＮＴＳＣ方式の垂直同期周波数に対応して、例えば１／３０秒間隔ごとに１フレーム分の画像信号が順次読み出され、前段処理回路１０７へ送られる。
【００２９】
前段処理回路１０７では、ＣＣＤ１０４によって生成された画像信号に対して、Ａ／Ｄ変換をはじめとする所定の処理が施され、輝度信号および色差信号を含む映像信号が生成される。所定の処理には例えば、色毎のゲイン調整や解像度調整、ホワイトバランスやブラックバランスの調整、ガンマ補正、エンハンス処理等がある。そして、前段処理回路１０７により生成された映像信号は、プロセッサ２０の後段処理回路２０５へ送られる。
【００３０】
また、前段処理回路１０７では、ＣＣＤ１０４によって生成された画像信号における輝度情報に基づいて調光信号が生成される。ここで、上記映像信号に含まれる輝度信号は、ガンマ補正処理等が施されているものであるのに対し、調光信号はＣＣＤ１０４から出力される画像信号の輝度値がそのまま対応する信号であり、プロセッサ２０における調光処理に用いられるものである。尚、別の実施形態においては、映像信号に含まれる輝度信号を、調光信号として調光処理に用いることも可能である。
【００３１】
前段処理回路１０７で生成された調光信号は、アンプ１０８に出力される。アンプ１０８では、電子ボリューム１０９により設定されるゲイン値に基づいて調光信号を増幅または減衰させ、プロセッサ２０の調光回路２０６に送信する。アンプ１０８におけるゲイン値は、後述するゲイン設定処理によって設定されるものであり、メモリ１０６に記憶される。
【００３２】
プロセッサ２０の後段処理回路２０５では、受信した映像信号に対して、ノイズリダクション処理や文字情報の重畳等が施され、モニタ３０の表示形式に適したＮＴＳＣ方式のコンポジットビデオ信号などのビデオ信号が生成される。そして、後段処理回路２０５にて生成されたビデオ信号は、プロセッサ２０からモニタ３０へ出力され、モニタ３０にて、ビデオ信号に基づいた被写体像が表示される。これにより術者や診断者は、モニタ３０に映し出される被写体像から患者の体腔内の状態を観察することができる。
【００３３】
また、アンプ１０８より送信される調光信号は、調光回路２０６の積分回路２６１およびピーク回路２６２に入力される。そして、積分回路２６１では調光信号に基づいた平均輝度信号が出力され、ピーク回路２６２では調光信号に基づいたピーク輝度信号が出力される。そして、各回路から出力された輝度信号は、セレクタ２６３に出力される。セレクタ２６３では、電子内視鏡１０の仕様に従って、平均輝度信号またはピーク輝度信号のいずれかが選択され、プロセッサ制御回路２０１に出力される。
【００３４】
プロセッサ制御回路２０１では、入力される平均輝度信号、またはピーク輝度信号に基づいて、輝度値が算出され、適正な画像の明るさを表す参照輝度値との比較が行なわれる。そして、これらの輝度値の差に基づいて、絞り２０４の開口を制御することなどにより、ランプ２０３の光量が調整される。このような調光処理を行なうことで、常に適切な明るさの被写体像を観察することができる。
【００３５】
続いて、調光信号のゲイン調整におけるゲイン値の設定処理について説明する。図２は、プロセッサ２０のプロセッサ制御回路２０１にて実行される、ゲイン設定処理の流れを示すフローチャートである。本処理は、通常、上述の体腔内観察を行なう前の、例えば工場出荷時のキャリブレーションの際に行なわれる。本処理では、まず、ゲイン設定処理を開始する旨のコマンドを受信したか否かが判断される（Ｓ１）。ここで、ゲイン設定処理を開始するためには、まず基準となる白い被写体を用意し、該白い被写体から一定の距離だけ離れた場所に、電子内視鏡１０の先端を配置する。そして、この状態で、プロセッサ２０の電源を投入し、作業者がキーボード２１０を操作して、「ゲイン設定モード」を選択する。これにより、キーボード２１０からプロセッサ制御回路２０１にゲイン設定処理を開始する旨のコマンドが送られる。
【００３６】
ゲイン設定処理を開始する旨のコマンドを受信していない場合は（Ｓ１：Ｎｏ）、当該コマンドを受信するまで待機する。一方、ゲイン設定処理を開始する旨のコマンドを受信した場合は（Ｓ１：Ｙｅｓ）、プロセッサ制御回路２０１から電子内視鏡１０の内視鏡制御回路１０５に対して、ゲイン設定モードへ移行することを通知するコマンドが送信される（Ｓ２）。続いて、電子内視鏡１０から、設定値を受信したか否かが判断される（Ｓ３）。後述するように、電子内視鏡１０は、プロセッサ２０からゲイン設定モードへ移行することを通知するコマンドを受信すると、ゲイン設定処理に必要な設定値をプロセッサ２０へと送信する。この設定値は、電子内視鏡１０の仕様に応じて適宜設定されているものであり、予めメモリ１０６に記憶されている。設定値には、調光信号における規定の振幅値ＡＶ１、調光処理における代表輝度値の検出方式（例えばピーク検出の場合「０」、積分検出の場合「１」など）、電子ボリューム１０９によって設定される現在のゲイン値Ｇｎ、電子ボリューム１０９にて設定可能な最大ゲイン値Ｇｍａｘ、および最少ゲイン値Ｇｍｉｎなどの値が含まれる。
【００３７】
そして、電子内視鏡１０から、設定値を受信していない場合は（Ｓ３：Ｎｏ）、設定値を受信するまで待機する。ここで、所定の時間が経過しても設定値を受信しない場合は、通信異常等が考えられるため、エラー処理を行なって割り込みでゲイン設定処理を終了しても良い。一方、電子内視鏡１０から、設定値を受信した場合は（Ｓ３：Ｙｅｓ）、絞り２０４の開口等が固定され、ランプ２０３から一定の光量が放射されるよう制御される（Ｓ４）。これにより、一定の条件下での調光信号のゲイン設定を行なうことができる。そして、現在ゲイン設定モード中であることを通知するための表示をモニタ３０に出力するよう、後段処理回路２０５に対してコマンドが送信される（Ｓ５）。これにより、モニタ３０に、現在ゲイン設定モード中であることを通知するための表示が行なわれる。
【００３８】
続いて、電子内視鏡１０から送信された設定値に基づいて、輝度値の検出方式がピーク検出であるか否かが判断される（Ｓ６）。そして、選択される検出方式がピーク検出である場合は（Ｓ６：Ｙｅｓ）、セレクタ２６３おいて、ピーク回路２６２からの出力信号（すなわちピーク輝度信号）がプロセッサ制御回路２０１に出力されるよう、経路が選択される（Ｓ７）。一方、設定値がピーク検出でない場合、すなわち積分検出である場合は（Ｓ６：Ｎｏ）、セレクタ２６３において、積分回路２６１からの出力信号（すなわち平均輝度信号）がプロセッサ制御回路２０１に出力されるよう、経路が選択される（Ｓ８）。
【００３９】
続いて、電子ボリューム１０９において設定されるゲイン値を確定するための、ゲイン確定処理が行なわれる（Ｓ９）。図３は、本実施形態におけるゲイン確定処理の流れを示すフローチャートである。本処理では、まず、Ｕ/Ｄカウント値を設定値に含まれる現在のゲイン値Ｇｎに設定する（Ｓ９０１）。このＵ/Ｄカウント値は、電子ボリューム１０９によって設定されるゲイン値の増減をカウントするための変数である。続いて、電子内視鏡１０に対して、ゲイン値をアップするよう指示するコマンドを送信し、Ｕ/Ｄカウント値をインクリメントする（Ｓ９０２）。尚、Ｕ/Ｄカウント値と電子ボリューム１０９によって設定されるゲイン値は、常に同じ値となるよう増減される。
【００４０】
続いて、電子内視鏡１０から送信される垂直同期信号（以下、「ＶＤ信号」という）を検出したか否かが判断される（Ｓ９０３）。ここで、ＶＤ信号は１フレームの画像の同期をとるための信号である。そして、ＶＤ信号を検出していない場合は（Ｓ９０３：Ｎｏ）、ＶＤ信号を検出するまで待機する。これにより、電子内視鏡１０によって生成された１フレーム分の調光信号が、積分回路２６１およびピーク回路２６２に入力されるまで待機される。そして、ＶＤ信号を検出した場合は（Ｓ９０３：Ｙｅｓ）、Ｕ/Ｄカウント値が最大ゲイン値Ｇｍａｘ以下であるか否かが判断される（Ｓ９０４）。
【００４１】
そして、Ｕ/Ｄカウント値が最大ゲイン値Ｇｍａｘ以下でない場合（Ｓ９０４：Ｎｏ）、電子ボリューム１０９によって設定され得るゲイン値の限界を超えたとして、エラー処理が行なわれ（Ｓ９１３）、割り込みでゲイン設定処理を終了する。一方、Ｕ/Ｄカウント値が最大ゲイン値Ｇｍａｘ以下である場合は（Ｓ９０４：Ｙｅｓ）、プロセッサ制御回路２０１にて、セレクタ２６３から出力される輝度信号（ピーク輝度信号または平均輝度信号）に対してＡ／Ｄ変換が施され、振幅値ＡＶ２が算出される（Ｓ９０５）。
【００４２】
続いて、算出された振幅値ＡＶ２が、電子内視鏡１０より送信される設定値に含まれる規定の振幅値ＡＶ１と比較される（Ｓ９０６）。ここで、算出された振幅値ＡＶ２が、規定の振幅値ＡＶ１以下である場合は（Ｓ９０６：Ｎｏ）、Ｓ９０２の処理に戻る。そして、内視鏡制御回路１０５に対してゲイン値をアップするよう指示するコマンドが送信され、Ｕ/Ｄカウント値がインクリメントされる。そして、Ｓ９０６にておいて、振幅値ＡＶ２が、規定の振幅値ＡＶ１よりも大きいと判断されるまで、Ｓ９０２からＳ９０６までの処理が繰り返される。これにより、ゲイン値およびＵ/Ｄカウント値が１ステップずつ増加され、増加されたゲイン値によって増幅された調光信号に基づいて、新たな振幅値ＡＶ２が算出され、再度規定値ＡＶ１との比較が行なわれる。
【００４３】
そして、算出された振幅値ＡＶ２が、規定の振幅値ＡＶ１より大きい場合は（Ｓ９０６：Ｙｅｓ）、電子内視鏡１０に対して、ゲイン値をダウンするよう指示するコマンドを送信する。そして、Ｕ/Ｄカウントをデクリメントする（Ｓ９０７）。続いて、ＶＤ信号を検出したか否かが判断される（Ｓ９０８）。ここで、ＶＤ信号を検出していない場合は（Ｓ９０８：Ｎｏ）、ＶＤ信号を検出するまで待機する。
【００４４】
そして、ＶＤ信号を検出した場合は（Ｓ９０８：Ｙｅｓ）、Ｕ/Ｄカウント値が最小ゲイン値Ｇｍｉｎ以上であるか否かが判断される（Ｓ９０９）。そして、Ｕ/Ｄカウント値が最小ゲイン値Ｇｍｉｎ以上でない場合（Ｓ９０９：Ｎｏ）、電子ボリューム１０９によって設定され得るゲイン値の限界を超えたとして、エラー処理が行なわれ（Ｓ９１３）、割り込みでゲイン設定処理を終了する。一方、Ｕ/Ｄカウント値が最小ゲイン値Ｇｍｉｎ以上である場合は（Ｓ９０４：Ｙｅｓ）、プロセッサ制御回路２０１にて、セレクタ２６３から出力される輝度信号（ピーク輝度信号または平均輝度信号）に対してＡ／Ｄ変換が施され、振幅値ＡＶ２が算出される（Ｓ９１０）。
【００４５】
そして、算出された振幅値ＡＶ２が、電子内視鏡１０より送信される設定値に含まれる規定の振幅値ＡＶ１と比較される（Ｓ９１１）。ここで、算出された振幅値ＡＶ２が、規定の振幅値ＡＶ１より大きい場合は（Ｓ９１１：Ｎｏ）、Ｓ９０７の処理に戻る。そして、電子内視鏡１０にゲイン値をダウンするよう指示するコマンドが送信され、Ｕ/Ｄカウント値がデクリメントされる。そして、Ｓ９１１において、振幅値ＡＶ２が、規定の振幅値ＡＶ１以下であると判断されるまで、Ｓ９０７からＳ９１１までの処理が繰り返される。これにより、ゲイン値およびＵ/Ｄカウント値が１ステップずつ減少され、減少されたゲイン値によって増幅された調光信号に基づいて、新たな振幅値ＡＶ２が算出され、既定値ＡＶ１との比較が行なわれる。
【００４６】
そして、算出された振幅値ＡＶ２が、規定の振幅値ＡＶ１以下である場合は（Ｓ９１１：Ｙｅｓ）、電子内視鏡１０に対して、ゲイン値を確定するよう指示するコマンドを送信する（Ｓ９１２）。そして、本処理を終了し、ゲイン設定処理に戻る。
【００４７】
ゲイン設定処理では、続いて、ランプ２０３の光量の固定が解除され（Ｓ１０）、モニタ３０における表示も削除される（Ｓ１１）。これにより、プロセッサ制御回路２０１におけるゲイン設定処理が終了する。
【００４８】
また、図４は、電子内視鏡１０の内視鏡制御回路１０５において実行されるゲイン設定処理の流れを示すフローチャートである。本処理では、まず、プロセッサ２０から、ゲイン設定モードへ移行する旨のコマンドを受信したか否かが判断される（Ｓ１０１）。ここで、ゲイン設定モードへの移行する旨のコマンドを受信していない場合は（Ｓ１０１：Ｎｏ）、当該コマンドを受信するまで待機する。一方、ゲイン設定モードへ移行する旨のコマンドを受信した場合は（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、メモリ１０６に記憶される設定値をプロセッサ２０に送信する（Ｓ１０２）。
【００４９】
続いて、プロセッサ２０から何らかのコマンドを受信したか否かが判断される（Ｓ１０３）。ここで、コマンドを受信していない場合は（Ｓ１０３:Ｎｏ）、コマンドを受信するまで待機する。この間、内視鏡制御回路１０５は、ＣＣＤ１０４を駆動制御し、所定の距離に置かれた白い被写体の画像信号を生成する。そして、前段処理回路１０７にて、画像信号に基づいて調光信号が生成され、アンプ１０８を介してプロセッサ２０に送信される。一方、コマンドを受信した場合は（Ｓ１０３:Ｎｏ）、受信したコマンドが、ゲイン値の確定を通知するものであるか否かが判断される（Ｓ１０４）。そして、受信したコマンドが、ゲイン値の確定を通知するものでない場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）、続いて、受信したコマンドがゲイン値をアップするよう指示するものであるか否かが判断される（Ｓ１０５）。
【００５０】
ここで、受信したコマンドがゲイン値をアップするよう指示するものである場合（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、内視鏡制御回路１０５により、アンプ１０８におけるゲイン値をアップするように、電子ボリューム１０９の抵抗値が制御される（Ｓ１０６）。一方、受信したコマンドがゲイン値をアップするよう指示するものでない場合（Ｓ１０５：Ｎｏ）、受信したコマンドは、ゲイン値をダウンするよう指示するものであると判断される。そして、内視鏡制御回路１０５により、アンプ１０８におけるゲイン値をダウンするように、電子ボリューム１０９の抵抗値が制御される（Ｓ１０７）。
【００５１】
そして、プロセッサ２０から、ゲイン値確定のコマンドを受信するまで、Ｓ１０３〜Ｓ１０７の処理が繰り返され、プロセッサ制御回路２０１からの指示に基づき、アンプ１０８におけるゲイン値が１ステップずつ増減されるよう、電子ボリューム１０９の抵抗値が制御される。そして、ゲイン値の確定を通知するコマンドを受信した場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、現在のゲイン値（すなわち電子ボリューム１０９における抵抗値）をメモリ１０６に記憶する（Ｓ１０８）。これにより、電子内視鏡１０において、規定の振幅ＡＶ１の調光信号を出力するのに適したゲイン値の設定が行なわれる。
【００５２】
上述のように、本実施形態においては、術者は、キーボード２１０を操作してゲイン設定モードを選択するだけで、自動的に調光信号に対するゲイン値を設定することが可能となる。これにより、作業が大幅に簡素化されるとともに、ベクトルスコープ等の機器を備えない場所においても、キャリブレーションを行なうことが可能となる。
【００５３】
また、上記実施形態のゲイン設定処理においては、まず規定の振幅値ＡＶ１以上となるまでゲイン値をアップさせてから、規定の振幅値ＡＶ１以下となるようにゲイン値をダウンさせる構成となっている。このように、必ず規定の振幅値ＡＶ１を超えてから、下げるようにして、ゲイン値を設定することにより、より正確に適切なゲイン値を設定することが可能となる。
【００５４】
以上が本発明の実施形態であるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態におけるゲイン設定処理では、電子内視鏡１０における設定値に基づいて、ピーク検出または積分検出のいずれかの検出方法における調光処理の場合の調光信号に対するゲイン値を設定したが、ピーク検出および積分検出の両方における調光処理の場合の、調光信号に対するゲイン値を設定する構成としても良い。この場合、積分回路２６１の出力信号（平均輝度信号）に基づいて、ゲイン値の設定を行なった後（またはその前）に、ピーク回路２６２の出力信号（ピーク輝度信号）に基づいて、ゲイン値の設定を行なう。そして、積分検出において確定されたゲイン値およびピーク検出において確定されたゲイン値をそれぞれメモリ１０６に記憶し、検出方法に応じていずれかを読み出す構成としても良い。
【００５５】
さらに、上記実施形態においては、プロセッサ制御回路２０１にて、設定値として電子ボリューム１０９における最大値および最小値を受信し、エラー処理の基準とする構成としたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、内視鏡制御回路１０５にて、電子ボリューム１０９の最大値または最小値を超える場合に、プロセッサ制御回路２１０にその旨を通知する信号を送信し、プロセッサ制御回路２０１では、電子内視鏡１０からの通知に基づいて、エラー処理を行なう構成としても良い。このように構成することで、プロセッサ制御回路２０１の処理の負荷を軽減することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１  電子内視鏡システム
１０  電子内視鏡
２０  プロセッサ
３０  モニタ
１０４  ＣＣＤ
１０５  内視鏡制御回路
１０７  前段処理回路
１０８  アンプ
１０９  電子ボリューム
２０１  プロセッサ制御回路
２０３  ランプ
２０６  調光回路
【図１】
2011019827.tif 000003
【図２】
2011019827.tif 000004
【図３】
2011019827.tif 000005
【図４】
2011019827.tif 000006