(57)【要約】【課題】常に画面を適度な明るさな保ち、画面がハレーション状態になった場合、速やかに画面を適度な明るさに戻すことができ、観察性能を向上可能な電子内視鏡の光量制御装置を提供する。【解決手段】本発明の電子内視鏡の光量制御装置では、アイリス制御回路９により絞り２の光量が調節される。この場合、ハレーション判別回路２２では、マスク処理回路４０からの輝度値（信号Ｕ）が積分回路１９と非線形補正回路２１とに各々入力され、その後、積分回路１９により積分された積分結果（信号Ｅ）と、非線形補正回路２１により非線形補正処理された補正処理結果（信号Ｄ）との各レベルが前記比較回路２０にて比較される。非線形補正回路２１は、内部に設けられた１次テーブルを用い、同じ観察対象に対し周辺の画面の明るさが異なってもハレーション範囲が一定に検出されるように、画面上各部の明るさが小さいときは略一定の低レベル電圧を出力し、高いときは略一定の高レベル電圧を出力するようにテーブル値を設定し、この設定に基づき入力信号Ｕに対し非線形処理を施す。【選択図】    図２
2004321610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の被検部位に照射される照明光を発光する発光手段と、
前記発光手段から前記被検部位に照射される前記照明光の光量を制御する光量制御手段と、
前記照明光が照射された前記被検部位を撮像して撮像信号を生成する撮像手段と、
前記撮像手段により生成された前記撮像信号に所定のフィルタリング処理を行って第１の出力信号を生成する積分手段と、
前記撮像手段により生成された前記撮像信号の信号レベルに応じて生成される閾値と前記積分手段により生成された前記第１の出力信号とを比較する比較手段と、
前記撮像手段により生成された前記撮像信号を検波して抽出した前記被検部位に関する輝度信号を抽出する輝度信号抽出手段と、
前記輝度信号抽出手段により抽出された前記輝度信号と前記比較手段による比較結果に応じて前記光量制御手段を制御する調光制御手段と、
前記撮像手段により生成された前記撮像信号の信号レベルを低減するために、この撮像信号に所定の補正を行って生成した第２の出力信号を前記第１の出力信号と比較させるための前記閾値として前記比較手段に出力する信号補正手段と、
を具備したことを特徴とする電子内視鏡の光量制御装置。
【請求項２】
前記信号補正手段は、第１の信号レベルを有する前記撮像信号を補正して所定の信号レベルで前記第２の出力信号を出力するための第１の補正係数と、前記第１の信号レベルより高い第２の信号レベルを有する前記撮像信号を補正して前記第１の補正係数による補正した場合よりも高い信号レベルで前記第２の出力信号を出力するための第２の補正係数を有し、前記撮像信号の信号レベルに応じて、前記第１又は第２の補正係数のいずれか一方によって前記撮像信号の補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡の光量制御装置。
【請求項３】
前記信号補正手段が有する前記第２の補正係数は、前記撮像手段により生成された前記撮像信号の信号レベルに対して非線形に対応したレベルで前記第２の出力信号を生成することを特徴とする請求項２に記載の電子内視鏡の光量制御装置。
【請求項４】
前記信号補正手段は、前記撮像手段により生成された前記撮像信号に基づいて表示された表示画面上の位置に応じて、前記信号補正手段の前記１及び第２の補正係数による補正のレベルを変更することを特徴とする請求項２に記載の電子内視鏡の光量制御装置。
【請求項５】
前記信号補正手段は、前記補正のレベルを変更する領域を設定する補正レベル変更領域設定手段に基づいて前記補正のレベルを変更することを特徴とする請求項４に記載の電子内視鏡の光量制御装置。
【請求項６】
前記信号補正手段が有する前記第１の補正係数は、前記撮像手段により生成された前記撮像信号の信号レベルに対して比例関係にあるレベルで前記第２の出力信号を生成することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の電子内視鏡の光量制御装置。
【請求項７】
あらかじめ設定された所定の値に対する前記撮像手段により生成された前記撮像信号の信号レベルを判定する判定手段をさらに具備し、
前記調光制御手段は、前記輝度信号抽出手段により抽出された前記輝度信号と前記比較手段による比較結果と前記判定手段による判定結果とに基づいて前記光量制御手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡の光量制御装置。
【請求項８】
前記比較手段から出力される第１の比較結果とこの第１の比較結果よりも所定の期間ののちに前記第１の比較結果が維持されているか否かを検出する維持検出手段をさらに具備し、
前記調光制御手段は、前記輝度信号抽出手段により抽出された前記輝度信号と前記維持検出手段による検出結果とに基づいて前記光量制御手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡の光量制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子内視鏡システムに係り、詳しくはいかなる被写体の状態であっても安定した明るさの内視鏡画像が得られるような優れた観察観察性能を有する電子内視鏡の光量制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、挿入部先端に固体撮像素子（以下、Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ    でＣＣＤと称す）を搭載し、ＣＣＤを用いて撮像した観察像をビデオプロセッサによってテレビモニタに映出する電子内視鏡装置が普及している。
【０００３】
電子内視鏡装置においては、体腔内を観察すると共に処置を行うことを容易とするために、被写体を明るく観察することができるようにするための光源装置と、被写体に照射する光量を自動的に調整する（自動調光）機能がよく使用されている。
【０００４】
自動調光機能を達成するために、従来の電子内視鏡装置においては被写体の明るさを算出する測光回路を内蔵している。測光回路で算出した明るさに応じて、光源装置の絞りを制御して自動的に光量の調整を行っている。
【０００５】
従来、測光方式としては、例えば特公平７−１０８２７８号公報に平均測光方式とピーク測光方式とが示されている。平均測光方式は、被写体からの反射光の画面平均値に基づいて被写体に照射する光量を調整するものであり、これに対してピーク測光方式は被写体からの反射光のピーク値に基づいて被写体に照射する光量を調整するものである。
【０００６】
平均測光は、撮像素子からの出力を積分して反射光の平均値を得ており、被写体の輝度分布が一様な場合に有利な方式である。また、平均測光方式においては処置具等の高輝度で小面積の物体によって、関心領域が暗くなってしまうことを避けることができるように、所定レベル以上の映像信号をクリップするためのクリップ回路が設けられる。
【０００７】
しかし、胃角などの突出した高輝度な被写体を観察する場合に平均測光方式を採用すると、ハレーションが発生してしまう。そこで、このような場合には、ピーク測光方式が採用される。
【０００８】
ピーク測光方式は、撮像素子からの出力のピーク値を検出して光量を制御するものであり、被写体の輝度差が大きく、かつ高輝度部を観察したい場合等に用いられる。しかし、ピーク測光方式採用時に処置具を使用すると、画面全体が暗くなり関心領域の観察が困難となる。つまり、ピーク測光方式では輝度差が大きい被写体の高輝度部分に注目領域がある場合に有効であり、平均測光方式は輝度分布が一様な場合や、処置具を用いた観察時に有効である。
【０００９】
このような光量を調整可能な従来の光量制御装置を備えた電子内視鏡の構成及び作用を図１３乃至図２０を参照しながら説明する。
【００１０】
図１３は従来の光量制御装置を備えた電子内視鏡システムの構成例を示す概念図であり、図１４は図１３に示すアイリス制御回路の具体的な構成を示すブロック図である。また図１５乃至図２０は従来技術の制御動作を説明するための説明図である。なお、図１５（ａ），図１８，図１９及び図２０において、符号６０はモニタ上に表示される内視鏡画像を示し、符号６０ａは測光領域、符号６０ｂはハレーション部、符号４０ａはマスク領域をそれぞれ示している。
【００１１】
図１３に示すように、従来の電子内視鏡では、ランプ１からの照明光１０８は絞り２、ライトガイド３を介して被写体に照射するようし、該被写体からの反射像がＣＣＤ撮像素子４の受光面に供給される。
【００１２】
ＣＣＤ４から伝送される画像信号はプリアンプ５で増幅され、ＣＤＳ回路６でリセット雑音の除去などの処理を行う。処理された画像信号はＡ／Ｄ変換器７においてアナログ信号からデジタル信号に変換され、映像信号処理回路８及びアイリス制御回路９０に送られる。
【００１３】
映像信号処理回路８で処理された映像信号は、図示しないモニタ装置に出力され、これにより、図示しないモニタ装置には映像信号に基づく画像が表示されるようになっている。
【００１４】
前記アイリス制御回路９０は、Ａ／Ｄ変換器７から入力する映像信号１０３を検波処理して該映像信号中から輝度情報（輝度成分）を取り出し、この輝度情報のレベルが光量操作部１０に設定された所定の基準レベルになるように絞り２４を制御する。
【００１５】
次に、図１４を参照しながら従来における前記アイリス制御回路９０の構成を説明する。
【００１６】
従来のアイリス制御回路９０は、図１４に示すように、マスク処理回路４０，検波回路１１，ハレーション判別回路１２，ＫＮＥＥ回路１４，ラグリードフィルタ１５等を含んで構成されている。
【００１７】
上記構成のアイリス制御回路９０において、前記映像信号１０３は、マスク処理回路４０を介して各画素の映像信号の輝度情報を検出する検波回路１１に入力する他、画面上のハレーション部分を検出し判別するハレーション判別回路１２に入力される。
【００１８】
そして、ハレーション判別回路１２の出力信号Ｃは、上述のピーク及び平均測光状態を表すＰＥＡＫ／ＡＶＥ判別信号１０６、マスク領域であることを示すマスク信号１０７と共にゲート回路１３に入力され、該ゲート回路１３の出力は前記検波回路１１に入力される。
【００１９】
該検波回路１１の出力信号は、ＫＮＥＥ回路１４に入力される。このＫＮＥＥ回路１４により、入力された信号レベルと非線形に対応した信号をラグリードフィルタ１６に出力する。
【００２０】
このラグリードフィルタ１６は、ＫＮＥＥ回路１４からの出力信号の位相調整を行い、その後、この位相調整された信号を、画面の明るさが前記光量操作部１０に設定された目標の明るさとなるよう絞り２の移動量をフィードバック制御するための制御信号１０５として前記絞り２に供給する。このようにして、アイリス制御回路９０は、生成した制御信号１０５を絞り２に供給することにより、ランプ１の光量を制御している。
【００２１】
次に、前記アイリス制御回路９０による従来の制御動作について図１４乃至図２０を参照しながら説明する。
【００２２】
前記検波回路１１では、図１４に示すように入力する映像信号（信号Ｕ）を同期信号１０４に同期したタイミングで検波して、前記平均測光モードの時は、画面平均の明るさを示す直流レベル電圧を出力する。一方、前記ピーク測光モードの時は、画面上に現れる明るさの最大レベルを示す直流レベル電圧を出力する。
【００２３】
この場合、測光モードは、測光モードを示す前記ＰＥＡＫ／ＡＶＥ判別信号１０６によってどちらか一方に選択され、上記の検波方法や輝度の目標値を切り替えている。また、前記検波回路１１には、光量操作部１０で設定された光量レベルに応じた制御信号（指定信号ともいう）１１１が入力され、輝度目標値を選択する。
【００２４】
一方、前記ハレーション判別回路１２においては、図１５に示すように、前記ブリーダ回路１８にて、前記映像信号（信号Ｕ）の輝度信号を一定の分圧比で信号レベルを低減している（信号Ａで、図１５（ｃ）参照）。一方、積分回路１９では、前記輝度信号（信号Ｕ）を所定のフィルタ定数により、低減通過フィルタリング処理を行う（信号Ｂで、図１５（ｃ）参照）。
【００２５】
そして、前記比較回路２０では、前記ブリーダ回路１８の出力（信号Ａ）と積分回路１９の出力（信号Ｂ）の両信号レベルを比較し、判別信号（信号Ｃ）を出力する（図１５（ｄ）参照）。
【００２６】
ここで、ハレーション判別回路１２は、前記積分回路１９の出力（信号Ｂ）が前記ブリーダ回路１８の出力レベル（信号Ａ）より小さい場合、その画素領域をハレーション部として検出し、前記比較回路２０の出力（信号Ｃ）は“Ｌｏｗ”（以下、Ｌと称す）レベルを出力する。
【００２７】
このＬレベルとして検出されたハレーション領域では、測光モードが平均測光の場合、前記検波回路１１で行われる輝度信号の画面平均値計算の際、不要であるマスク領域と共に計算対象から外すため、前記ゲート回路１３では前記比較回路２０の出力（信号Ｃ）と前記ピーク判別信号１０６と前記マスク信号１０７の間で論理積の演算が行われ、その結果、前記検波回路１１にはＬレベルのイネーブル信号１１０が送られて、このＬレベルの区間では輝度平均値計算の対象から外されることになる。
【００２８】
ここで、前記ＰＥＡＫ／ＡＶＥ判別信号１０６は、ピーク測光時にＨレベル、平均測光時はＬレベルとなり、前記マスク信号１０７は、マスク領域でＬレベル、測光領域でＨレベルとなる。したがって、マスク領域であるか、平均測光モード時にハレーション検出部である場合、イネーブル信号１１０がＬレベルとなるため、その区間では、平均値計算の対象から除外される。
【００２９】
ここで、前記積分回路１９において映像信号（信号Ｕ）の輝度信号を積分して、閾値であるブリーダ回路１８の出力と比較するのは、映像信号（信号Ｕ）の輝度信号レベルが閾値近傍にある場合、絞り２が目標値付近で開閉動作を繰り返して目標の明るさに収束するのに時間がかかり、画面の明るさが不安定となる現象（ハンチング）を避けるためである。
【００３０】
前記検波回路１１の出力は、前記ＫＮＥＥ回路１４に入力されるが、図１６に示すように、絞り２は光束の中心に行くほど遮光面積が大きくなるような形状となっており、絞り移動量と照射光量とが比例関係でない。これを補正するために、光量が明るい場合は暗い場合と比べ、絞りの移動量を大きくとる必要があり、該ＫＮＥＥ回路１４では、図１７に示すような関係で、入力レベルに応じて出力との比例関係補正を行っている。
【００３１】
また、該ＫＮＥＥ回路１４の補正後の信号は、前記光量操作部１０に設定された目標の明るさとなるよう絞り２の移動量をフィードバック制御するための前記ラグリードフィルタ１５を通して、絞り２へ制御信号１０５として出力される。このような技術に類似する光量制御を行う光量制御装置を備えた関連技術としては、本件出願人によって提案がなされた、例えば特開平１０−１６５３６３号公報に記載の内視鏡用撮像信号処理装置や、特開２００１−１５４２３２号公報に記載の測光装置がある。
【００３２】
前者の特開平１０−１６５３６３号公報に記載の内視鏡用撮像信号処理装置は、撮像手段によって得られた内視鏡撮像信号を処理する内視鏡用撮像信号処理装置において、前記内視鏡撮像信号の信号レベルに基づいて前記内視鏡撮像信号中の内視鏡像を表す内視鏡画像領域を検出する内視鏡画像領域検出手段と、前記内視鏡画像領域検出手段の検出に応じて前記内視鏡撮像信号の処理状態を変更する信号処理状態変更手段とを具備して構成したことが特徴であり、具体的には、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１（明細書中の図１参照）とで構成される回路によって、内視鏡画像領域検出（例えばハレーション検出）を行い、この検出結果に基づき内視鏡撮像信号の処理状態を変更するようにしている。
【００３３】
この構成により、表示領域の異なる任意の電子内視鏡に対して正確な測光エリアを指定し、最適に内視鏡撮像信号を処理する目的を達成している。
【００３４】
後者の特開２００１−１５４２３２号公報に記載の測光装置は、表示装置に映像を表示するための映像信号に基づき、前記映像の明るさを測定する測光装置において、前記映像信号を入力する入力手段と、前記表示装置に表示される映像を少なくとも第１の領域と第２の領域とに分割する領域分割手段と、前記領域分割手段により分割された前記第１の領域に相当する映像信号に基づき、前記第１の領域を第１の測光方式で測光する第１の測光手段と、前記領域分割手段により分割された前記第２の領域に相当する映像信号に基づき、前記第１の測光方式とは異なる第２の測光方式で測光する第２の測光手段と、前記第１の測光手段及び前記第２の測光手段の測光結果に基づき前記映像信号の輝度を算出する輝度算出手段と、前記表示装置に映像を表示するための映像信号の中から特定の色を識別する色識別手段と、前記色識別手段により識別された特定の色を有する特定領域を抽出する特定領域抽出手段と、前記特定領域抽出手段により抽出された前記特定領域に基づき、該特定部位に相当する映像信号が前記第１、第２の測光手段に入力されることを禁止する入力禁止手段と、を有することを特徴としている。
【００３５】
具体的には、ユーザの設定操作に基づき、ゲート信号発生回路によって、撮像範囲中央部でピーク測光を行い、周辺部で平均測光を行うためのゲート信号を生成し、これを光量制御に用いている。
【００３６】
この構成により、処置具が撮像された場合でも、ハレーションのない観察しやすい撮像画像を得る目的を達成しようとしている。
【００３７】
【特許文献１】
特開平１０−１６５３６３号公報（図１及び図４参照）
【００３８】
【特許文献２】
特開２００１−１５４２３２号公報（図２参照）
【００３９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した特開平１０−１６５３６３号公報に記載の提案を含む従来技術では、ハレーション部の画面上の位置や周辺の明るさによって、ハレーション検出範囲にばらつきが発生し、その結果、観察画面の明るさにばらつきが出てしまい、観察性能を低下させる要因となっていた。
【００４０】
例えば、図１８は内視鏡画像６０がモニタの画面上に表示されている状態を示しているものであるが、この図１８に示すように、画面上ハレーション部があるときでも該ハレーション部６０ｂ以外の背景６０ｃが明るい場合、つまり、該ハレーション部６０ｂと背景６０ｃとの輝度差が少ない場合、積分回路１９の出力信号（信号Ｂ）は、ハレーション部６０ｂが始まるポイントにおける電圧レベルが高いため、ブリーダ回路１８の出力（信号Ａ）より小さくなる区間が短く、ハレーション検出がしにくくなる。逆に、ハレーション部６０ｂ以外の背景６０ｃが暗い場合、図１９に示すように積分回路１９の出力信号（信号Ｂ）は、ハレーション部が始まるポイントにおける電圧レベルが低いため、ブリーダ回路１８の出力（信号Ａ）より小さくなる区間が広がり、ハレーション検出がしやすくなる。このように実際のハレーション部分の面積が同じでも、周辺の明るさによって検出範囲にばらつきが生じ、その結果画面全体の明るさにばらつきが生じるといった問題があった。
【００４１】
また、図２０に示すように、画面左端にハレーション部分６０ｂが無くても、左端のマスク領域４０ａと、出画領域（内視鏡画像６０）との輝度変化が大きい場合、前述したように、積分回路１９の出力信号（信号Ｂ）は、測光領域が始まるポイントにおける電圧レベルが低いため、ブリーダ回路１８出力（信号Ａ）より小さくなる領域が発生し、ハレーションと誤検知する可能性がある。したがって、ハレーション部の画面上の位置によって、画面全体の明るさにばらつきが生じる。
【００４２】
また、前記特開２００１−１５４２３２号公報に記載の測光装置では、高輝度の被写体（例えば鉗子等）を検出するための色判別手段を設けたり、また、鉗子等の被写体の検出位置に応じて測光領域及び測光方式を替えたり制御するためのゲート信号発生回路を設けて構成しているので、結果として回路構成が複雑になってしまう。また、前記ゲート信号発生回路は、ユーザが測光領域の範囲を予め設定する必要があるので自由度がなく、さらに、目標値である明るさ近傍では、ハンチングが発生しやすいといった不都合もあった。
【００４３】
そこで、本発明では上記問題点に鑑みてなされたもので、常に画面を適度な明るさな保ち、画面がハレーション状態になった場合、速やかに画面を適度な明るさに戻すことができ、観察性能を向上可能な電子内視鏡の光量制御装置を提供することを目的とする。
【００４４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明の電子内視鏡の光量制御装置は、被検体の被検部位に照射される照明光を発光する発光手段と、前記発光手段から前記被検部位に照射される前記照明光の光量を制御する光量制御手段と、前記照明光が照射された前記被検部位を撮像して撮像信号を生成する撮像手段と、前記撮像手段により生成された前記撮像信号に所定のフィルタリング処理を行って第１の出力信号を生成する積分手段と、前記撮像手段により生成された前記撮像信号の信号レベルに応じて生成される閾値と前記積分手段により生成された前記第１の出力信号とを比較する比較手段と、前記撮像手段により生成された前記撮像信号を検波して抽出した前記被検部位に関する輝度信号を抽出する輝度信号抽出手段と、前記輝度信号抽出手段により抽出された前記輝度信号と前記比較手段による比較結果に応じて前記光量制御手段を制御する調光制御手段と、前記撮像手段により生成された前記撮像信号の信号レベルを低減するために、この撮像信号に所定の補正を行って生成した第２の出力信号を前記第１の出力信号と比較させるための前記閾値として前記比較手段に出力する信号補正手段と、を具備したことを特徴とするものである。
【００４５】
請求項２の発明の電子内視鏡の光量制御装置は、請求項１に記載の電子内視鏡の光量制御装置において、前記信号補正手段は、第１の信号レベルを有する前記撮像信号を補正して所定の信号レベルで前記第２の出力信号を出力するための第１の補正係数と、前記第１の信号レベルより高い第２の信号レベルを有する前記撮像信号を補正して前記第１の補正係数による補正した場合よりも高い信号レベルで前記第２の出力信号を出力するための第２の補正係数を有し、前記撮像信号の信号レベルに応じて、前記第１又は第２の補正係数のいずれか一方によって前記撮像信号の補正を行うことを特徴とするものである。
【００４６】
請求項３の発明の電子内視鏡の光量制御装置は、請求項２に記載の電子内視鏡の光量制御装置において、前記信号補正手段が有する前記第２の補正係数は、前記撮像手段により生成された前記撮像信号の信号レベルに対して非線形に対応したレベルで前記第２の出力信号を生成することを特徴とするものである。
【００４７】
請求項４の発明の電子内視鏡の光量制御装置は、請求項２に記載の電子内視鏡の光量制御装置において、前記信号補正手段は、前記撮像手段により生成された前記撮像信号に基づいて表示された表示画面上の位置に応じて、前記信号補正手段の前記第１及び第２の補正係数による補正のレベルを変更することを特徴とするものである。
【００４８】
請求項５の発明の電子内視鏡の光量制御装置は、請求項４に記載の電子内視鏡の光量制御装置において、前記信号補正手段は、前記補正のレベルを変更する領域を設定する補正レベル変更領域設定手段に基づいて前記補正のレベルを変更することを特徴とするものである。
【００４９】
請求項６の発明の電子内視鏡の光量制御装置は、請求項３又は請求項４に記載の電子内視鏡の光量制御装置において、前記信号補正手段が有する前記第１の補正係数は、前記撮像手段により生成された前記撮像信号の信号レベルに対して比例関係にあるレベルで前記第２の出力信号を生成することを特徴とするものである。
【００５０】
請求項７の発明の電子内視鏡の光量制御装置は、請求項１に記載の電子内視鏡の光量制御装置において、あらかじめ設定された所定の値に対する前記撮像手段により生成された前記撮像信号の信号レベルを判定する判定手段をさらに具備し、前記調光制御手段は、前記輝度信号抽出手段により抽出された前記輝度信号と前記比較手段による比較結果と前記判定手段による判定結果とに基づいて前記光量制御手段を制御することを特徴とするものである。
【００５１】
請求項８の発明の電子内視鏡の光量制御装置は、請求項１に記載の電子内視鏡の光量制御装置において、前記比較手段から出力される第１の比較結果とこの第１の比較結果よりも所定の期間ののちに前記第１の比較結果が維持されているか否かを検出する維持検出手段をさらに具備し、前記調光制御手段は、前記輝度信号抽出手段により抽出された前記輝度信号と前記維持検出手段による検出結果とに基づいて前記光量制御手段を制御することを特徴とするものである。
【００５２】
この構成によれば、常に画面を適度な明るさな保ち、画面がハレーション状態になった場合、速やかに画面を適度な明るさに戻すことができ、観察性能を向上可能な電子内視鏡の光量制御装置を実現できる。
【００５３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００５４】
第１の実施の形態：
（構成）
図１乃至図３は本発明の電子内視鏡の光量制御装置の第１の実施の形態を示し、図１は該光量制御装置を備えた電子内視鏡システム全体の構成を示す概念図であり、図２は図１に示すアイリス制御回路の具体的な構成を示すブロック図である。また、図３は特徴となる図２の非線形補正回路による補正出力特性を示す特性図であり、図３（ａ）は入力輝度レベルがハレーション閾値に到達したときに動作する状態を示し、図３（ｂ）はハンチングを防止するために入力輝度レベルがハレーション閾値をまたいで動作する状態をそれぞれ示している。
【００５５】
本実施の形態の光量制御装置を備えた電子内視鏡システムは、図１に示すように、被検体の被検部位に照射される照明光を発光する発光手段としてのランプ１を備え、このランプ１からの照明光は絞り２、ライトガイド３を介して被写体に照射し、該被写体から反射像はＣＣＤ４の受光面に供給されるようになっている。
【００５６】
このＣＣＤ４は、被検体の被検部位を撮像して撮像信号を生成する撮像手段であり、生成した撮像信号（映像信号）をプリアンプ５に供給する。この場合、ＣＣＤ４は、ＣＣＤドライバ３１によってその駆動が制御されるようになっている。
【００５７】
プリアンプ５は、ＣＣＤ４から伝送される画像信号を所定の増幅率で増幅し、ＣＤＳ回路６に供給する。
【００５８】
ＣＤＳ回路６は、供給された画像信号にリセット雑音の除去などの処理を施し、Ａ／Ｄ変換器７に供給する。
【００５９】
Ａ／Ｄ変換器７は、ＣＤＳ回路６からのアナログの映像信号をデジタル信号に変換し、映像処理回路８及びアイリス制御回路９に供給する。
【００６０】
映像処理回路８は、デジタルの画像データに対し、同期信号発生回路３２からの同期信号に基づき図示しないモニター表示するのに必要な処理を施し、モニター（図示せず）に出力する。これにより、図示しないモニターには、ＣＣＤ４により撮像された被検体の被検部位に対応する撮像信号に基づく画像が表示されることになる。
【００６１】
また、電子内視鏡システムには、上記同期信号発生回路３２，ＣＣＤドライバー３１，本実施の形態の特徴となるアイリス制御回路９及び光量操作部１０が設けられている。
【００６２】
同期信号発生回路（ＳＳＧとも称す）３２は、水平及び垂直の同期信号を発生し、前記映像処理回路８，ＣＣＤドライバ３１及びアイリス制御回路９に供給する。
【００６３】
ＣＣＤドライバ３１は、同期信号発生回路３２からの同期信号のタイミングに基づきＣＣＤ４の駆動を制御するものである。
【００６４】
前記アイリス制御回路９には光量操作部１０が接続されている。該光量操作部１０は、映像処理回路８により処理されモニタ表示する画像の明るさを術者の所望の明るさに変更するための画像の明るさの目標値を入力する目標値入力手段であり、例えば操作パネルや操作レバー等で構成されている。したがって、光量操作部１０により目標値が操作指示された操作信号（以下、指定信号と称す）１１１がアイリス制御回路９に供給されるようになっている。
【００６５】
前記アイリス制御回路９は、同期信号発生回路３２からの同期信号１０４に基づき、Ａ／Ｄ変換器７から入力する映像信号１０３を検波処理して該映像信号中から輝度情報（輝度成分）を取り出し、この輝度情報のレベルが光量操作部１０に設定された所定の基準レベルになるように制御信号１０５を作成し、絞り２に供給することにより、絞り２を制御する。
【００６６】
次に、本実施の形態の特徴となるアイリス制御回路９の構成を、図２を参照しながら詳細に説明する。
【００６７】
本実施の形態におけるアイリス制御回路９は、図２に示すように、マスク処理回路４０，検波回路１１，ハレーション判別回路２２，ゲート回路１３，ＫＮＥＥ回路１４，ラグリードフィルタ１５等を含んで構成されている。
【００６８】
マスク処理回路４０は、Ａ／Ｄ変換器７からの映像信号１０３を取り込み、取り込んだ映像信号に、測光領域６０ａ（図５参照）外の領域をゼロレベルにするためのマスク処理を施し、得た映像信号（信号Ｕ）を検波回路１１，ハレーション判別回路２２内の非線形補正回路２１及び積分回路１９にそれぞれ供給する。
【００６９】
検波回路１１は、前記輝度信号抽出手段として構成されたもので、光量指定信号１１１に基づく目標値と同期信号１０４によるタイミングとＰＥＡＫ／ＡＶＥ信号により決定された測光方式に基づき、供給された映像信号に検波処理を施すことにより、前記被検部位に関する輝度信号を抽出して、後段の調光制御手段として配されたＫＮＥＥ回路１４に供給する。例えば、前記ＰＥＡＫ信号である場合には、測光方式がＰＥＡＫ測光方式であり、最大値の輝度レベルが抽出され、一方、ＡＶＥ信号である場合には、測光方式が平均測光方式であり、平均値の輝度レベルが抽出される。
【００７０】
ＫＮＥＥ回路１４は、検波回路１１の出力信号の信号レベルと非線形に対応した信号に補正を行い、同様の調光制御手段としてのラグリードフィルタ１６に出力する。
【００７１】
ラグリードフィルタ１６は、ＫＮＥＥ回路１４からの出力信号の位相調整を行い、その後、この位相調整された信号を、画面の明るさが前記光量操作部１０に設定された目標の明るさとなるよう絞り２の移動量をフィードバック制御するための制御信号１０５として前記絞り２に供給する。このようにして、アイリス制御回路９は、生成した制御信号１０５を絞り２に供給することにより、ランプ１の光量を制御している。
【００７２】
ところで、本実施の形態では、前述した目的を達成するために、前記ハレーション判別回路２２に改良がなされたことが特徴である。
【００７３】
前記ハレーション判別回路２２は、入力されたマスク処理回路４０からの映像信号からハレーションの発生の有無を判別するとともに、常時適度な明るさを保持するための補正処理を行うものであり、具体的には、信号補正手段としての非線形補正回路２１と、積分手段としての積分回路１９と、比較手段としての比較回路２０とを含んで構成されている。
【００７４】
前記積分回路１９は、マスク回路４０からの映像信号に所定のフィルタリング処理を行って入力波形の積分を行い、積分結果を比較回路２０の正極入力端に出力する。
【００７５】
また、前記非線形補正回路２１は、マスク回路４０からの映像信号に非線形補正処理を施し、得た補正処理結果を比較回路２０の負極入力端に出力する。つまり、この非線形補正回路２１は、映像信号の信号レベルを低減するために、入力映像信号に所定の非線形処理を施したものを、後段の比較回路２０によって前記積分回路１９と比較させるための閾値として前記比較回路２０に供給する。
【００７６】
この場合、前記非線形出力回路２１の出力は、図１４に示す従来のブリーダ回路１８ではその出力レベルが入力映像信号の輝度レベルに対して比例関係であったのに対し、本実施の形態では、図３（ａ）または図３（ｂ）に示すように、入力映像信号のある閾値Ｖｔｈより低い輝度レベル範囲ａにおいてはその出力レベルがゼロとなり、該閾値Ｖｔｈを越えると、出力レベルがある所定レベルに即座に到達、もしくは急峻に到達する非線形の関係を満足するものとなる。
【００７７】
なお、前記輝度レベル範囲ａは、例えば画面上のハレーションを検出する閾値レベル（輝度レベル）よりも若干低めに設定されるものであり、つまり、従来のブリーダ回路１８（図１４参照）によりハレーションの輝度レベルをブリーダ処理した値よりも若干低めに設定すれば良い。また、この設定はユーザにより設定する必要がある。
【００７８】
前記比較回路２０は、例えばコンパレータで構成されたもので、前記積分回路１９からの出力信号（信号Ｅ）と、前記非線形補正回路２１からの出力信号（信号Ｄ）とを入力して比較を行い、比較結果（信号Ｆ）をゲート回路１３に供給する。
【００７９】
ゲート回路１３には、ＰＥＡＫ／ＡＶＥ信号１０６と、マスク信号１０７と、前記ハレーション判別回路２２の比較回路２０からの比較結果（信号Ｆ）とが入力されており、該ゲート回路１３は、ＯＲ回路にて測光方式を決定するためのＰＥＡＫ／ＡＶＥ信号１０６と前記比較結果（信号Ｆ）とのＯＲ結果を得、そして、ＡＮＤ回路によりこのＯＲ結果とマスク信号１０７とのＡＮＤ結果を得て、これを補正信号としてのイネーブル信号１１０を前記検波回路１１に供給して、該検波回路１１による検波処理結果に対してフィードバックさせる。
すなわち、調光制御手段としての検波回路１１，ＫＮＥＥ回路１４及びラグリードフィルタ１５は、該検波回路１１による検波出力と前記イネーブル信号１１０とに応じて光量制御するための制御信号１０５を生成し絞り２に供給することにより、絞り２に対する光量制御を行う。
【００８０】
（作用）
次に、本実施の形態の特徴となる作用を図２及び図３参照しながら詳細に説明する。
【００８１】
いま、図２に示すアイリス制御回路９が起動しているものとする。
【００８２】
すると、入力映像信号１０３からマスク処理回路４０によって測光領域６０ａ（図５参照）のみ取り出された映像信号（信号Ｕ）を得、この映像信号（信号Ｕ）が後段の検波回路１１に供給され、該検波回路１１によって検波処理されることにより、輝度の平均値が求められる（例えばＡＶＥ信号に基づき平均測光が選択された場合）。
【００８３】
一方、ハレーション判別回路２２では、前記輝度値（信号Ｕ）が積分回路１９と非線形補正回路２１とに各々入力され、その後、積分回路１９により積分された積分結果（信号Ｅ）と、非線形補正回路２１により非線形補正処理された補正処理結果（信号Ｄ）との各レベルが前記比較回路２０にて比較される。
【００８４】
この場合、非線形補正回路２１では、例えば内部に図示はしないが１次テーブルを設けて、同じ観察対象に対し周辺の画面の明るさが異なってもハレーション範囲が一定に検出されるように、画面上各部の明るさが小さいときは略一定の低レベル電圧を出力し、高いときは略一定の高レベル電圧を出力するようにテーブル値を設定する。すなわち、この場合の入力信号である輝度レベルと補正後の出力レベルとの出力特性が図３（ａ）に示されている。
【００８５】
なお、図中に示す閾値Ｖｔｈは、上述したようにハレーション部の輝度レベルを、従来のブリーダ回路１８で分圧した電圧レベルより少し低めに設定されることになる。
【００８６】
また、本実施の形態では、図３（ｂ）に示すように、出力レベルが低レベルから高レベルヘの移行部分を傾きをもった直線もしくは曲線で結び、入力信号がＶｔｈ付近で変動した際に発生するハンチングを抑えるようにテーブルを設定しても良い。
【００８７】
ここで、前記１次テーブルは、例えばＲＡＭなどのメモリ内に、アドレスに入力電圧レベル、データに図３（ａ）または図３（ｂ）に示す関係にある出力電圧を格納しておき、映像信号（信号Ｕ）が入力されアドレスが指定される度に、データを読み出して逐次補正された出力が得られるようにする。
【００８８】
なお、前記非線形補正回路２１では、上述した一次テーブルによって所定の出力特性が得られるように構成したがこれに限定されるものではなく、例えば１次テーブルの替わりに論理演算ハードウエア等により、直接図３（ａ）または図３（ｂ）に示す関係を表す関数で出力の計算を行い、出力を得るように構成しても良い。
【００８９】
これにより、ハレーション部周辺の明るさ範囲が、図３（ａ）（図３（ｂ））の低レベル出力の範囲ａにある場合はハレーション範囲が確実、且つ一定の幅で検出されるため、画面が明るい場合と暗い場合のハレーション検出範囲の差が小さくなる。
【００９０】
なお、本実施の形態では、従来技術におけるブリーダ回路１８の替わりに非線形補正回路２１を用いたが、これとは別に従来技術における積分回路１９にて、該積分回路１９の入力レベルに応じてフィルタ定数（時定数）を変化できる構成を該積分回路１９内部に設けても良い。この場合、入力レベルが低い場合は時定数を小さく、入力レベルが高い場合は時定数を大きく補正した後に積分して出力信号を得るようにすれば、ハレーション部の周辺が明るい場合と暗い場合のハレーション検出範囲の差が小さくなる。
【００９１】
（効果）
したがって、本実施の形態によれば、画面の明るさによるハレーション検出範囲のばらつきを抑えることにより、安定且つ適正な明るさで内視鏡画像を観察することができ、観察性能を向上されることが可能となる。
【００９２】
第２の実施の形態：
（構成）
図４及び図５は本発明の電子内視鏡の光量制御装置の第２の実施の形態を示し、図４は該光量制御装置を備えたアイリス制御回路の具体的な構成を示すブロック図であり、図５は該アイリス制御回路の動作を説明するためのもの説明図であり、図５（ａ）は内視鏡画像，測光領域，ハレーション部及びマスク領域を示す説明図、図５（ｂ）は入力映像信号との輝度レベルとブリーダ回路及び積分回路による出力レベルとの関係を示す波形図、図５（ｃ）は比較回路の出力信号波形図、図５（ｄ）は基準電圧判定部の比較回路の出力信号波形図、図５（ｅ）は特徴となるハレーション判別回路の出力信号波形図をそれぞれ示している。なお、図４及び図５は前記第１の実施の形態における装置と同様に構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【００９３】
本実施の形態では、測光領域左端のハレーション誤検知を防止するために、ハレーション判別回路２２に改良を施したことが特徴である。
【００９４】
具体的には、図４に示すように、本実施の形態のアイリス制御回路９Ａは、ハレーション判別回路３２を備え、該ハレーション判別回路３２は、前記第１の実施の形態における非線形補正回路２１に替えてブリーダ回路１８を設けるとともに、基準電圧判定部３２Ａを設けて構成されている。
【００９５】
前記ブリーダ回路１８は、図１４に示す従来のブリーダ回路と同様であり、入力信号レベルに比例した大きさの信号を出力するものである。このブリーダ回路１８には、前記第１の実施の形態と同様にマスク処理回路４０からの信号Ｕが供給され、その出力信号（信号Ｇ）は比較回路２０の負極入力端に供給される。
【００９６】
また、該比較回路２０の正極入力端には、前記第１の実施の形態と同様に積分回路１９からの積分結果（信号Ｈ）が供給されるようになっている。そして、比較回路２０によるこれら入力信号（信号Ｇ，信号Ｈ）の比較を行い、比較結果を後述する基準電圧判定部３２Ａ内のＯＲ回路の入力端に供給する。
【００９７】
一方、基準電圧判定部３２Ａは、ある所定のレベルの基準電圧を発生する基準電圧発生回路２３と、比較回路２４と、ＯＲ回路２５とを備えて構成されている。
【００９８】
基準電圧発生回路２３は、発生した基準電圧（信号Ｊで、図５（ｂ）参照）を前記比較回路２４の正極入力端子に供給する。この比較回路２４の負極入力端子には、前記マスク処理回路４０からの出力信号（信号Ｕ）が供給されており、該比較回路２４は、これらの入力信号（信号Ｕ，信号Ｊ）との比較を行い、比較結果（信号Ｋ）を前記ＯＲ回路２５の一方の入力端に供給する。
【００９９】
ＯＲ回路２５は、比較回路２０からの比較結果（信号Ｉ）と、基準電圧判定部３２Ａ内の比較回路２４からの比較結果（信号Ｋ）とのＯＲをとり、得た出力信号（信号Ｌ）を、ゲート回路１３を介して検波回路１１に供給する。
【０１００】
その他の構成は、前記第１の実施の形態と同様である。
【０１０１】
（作用）
次に、本実施の形態の特徴となる作用を図５を参照しながら詳細に説明する。
【０１０２】
本実施の形態においては、ハレーション判別回路３２では、前記映像信号（信号Ｕ）の輝度値を前記積分回路１９の出力（信号Ｈ）と前記ブリーダ回路１８の出力（信号Ｇ）両信号のレベルが比較回路２０にて比較される。
【０１０３】
従来技術では、前記比較回路２０による比較結果（信号Ｉ）がＬレベルの期間が、ハレーション範囲として検出されていた。
【０１０４】
しかしながら、本実施の形態では、さらに、映像信号（信号Ｕ）の輝度信号が前記基準電圧発生回路２３から発生される所定の出力レベル（信号Ｊ）以上の場合のみ、比較回路２４はＬレベルを出力（信号Ｋ）し（図５（ｄ）参照）、前記比較回路２０の出力とともにＯＲ回路２５に入力され、この出力（信号Ｌ）が最終的なハレーション検出信号となる（図５（ｅ）参照）。
【０１０５】
つまり、従来例においてハレーション検出された範囲の輝度が所定レベル以上でないと、ハレーション検出できないようになっているため、測光領域左端のハレーション誤検知を防止することができる。
【０１０６】
その他の作用については前記第１の実施の形態と同様である。
【０１０７】
（効果）
したがって、本実施の形態によれば、ハレーション部の画面上の位置によるハレーション検出範囲のばらつきを抑えることにより、安定且つ適正な明るさで内視鏡画像を観察することができ、観察性能を向上させることができる。
【０１０８】
なお、本実施の形態において、前記基準電圧発生回路２３により発生する基準電圧レベルは、ハレーションレベルよりも若干低く設定されており、またこの設定方法については、例えばユーザーが任意に設定したり、あるいはメモリに記憶した基準電圧レベルデータから最適な基準電圧レベルを読み出し発生させるように構成しても良い。
【０１０９】
第３の実施の形態：
図６乃至図８は本発明の電子内視鏡の光量制御装置の第３の実施の形態を示し、図６は該光量制御装置を備えたアイリス制御回路の具体的な構成を示すブロック図であり、図７は該アイリス制御回路の動作を説明するための説明図であり、図７（ａ）は内視鏡画像，測光領域，ハレーション部及びマスク領域を示す説明図、図７（ｂ）は入力映像信号の輝度レベルとブリーダ回路及び積分回路による出力レベルとの関係を示す波形図、図７（ｃ）は比較回路の出力信号波形図、図７（ｄ）は遅延．・ラッチ部内の遅延回路の出力信号波形図、図７（ｅ）は遅延．・ラッチ部内のＯＲ回路２７の出力信号波形図、図７（ｆ）は遅延．・ラッチ部内のラッチ回路の出力信号波形図、図７（ｇ）は特徴となる遅延．・ラッチ部の出力信号波形図をそれぞれ示している。また、図８（ａ）は内視鏡画像，左端近傍の測光領域及びマスク領域を示す説明図、図８（ｂ）は遅延回路の遅延量を説明するための、測光領域左端における入力映像信号とブリーダ回路出力信号と積分回路出力信号の関係を示す波形図である。なお、図６乃至図８は前記第２の実施の形態における装置と同様に構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【０１１０】
本実施の形態では、従来技術においてハレーション検出範囲がある所定時間継続しないとハレーション発生を検出しないようになっているが、この動作により測光領域左端のハレーション誤検知を防止するように、ハレーション判別回路３２に改良を施したことが特徴である。
【０１１１】
具体的には、図６に示すように、本実施の形態のアイリス制御回路９Ｂは、ハレーション判別回路３０を備え、該ハレーション判別回路３０は、前記第２の実施の形態における基準電圧判定部３２Ａに替えて遅延．・ラッチ部３０Ａを設けて構成されている。
【０１１２】
マスク処理回路４０からの映像信号（信号Ｕ）は、前記第２の実施の形態と同様に入力信号レベルに比例した大きさの信号を出力するブリーダ回路１８と、入力波形を積分する積分回路１９に入力され、前記ブリーダ回路１８、積分回路１９の両出力が、両入力信号のレベルを比較・判定する比較回路２０の負極、正極入力端子にそれぞれ入力される。
【０１１３】
また比較回路２０の比較結果（出力信号０）は、後述する遅延．・ラッチ部３０Ａ内の遅延回路２６に供給される。
【０１１４】
一方、前記遅延．・ラッチ部３０Ａは、信号を所定時間遅延させる遅延回路２６と、ＯＲ回路２７と、ラッチ回路２８と、ＯＲ回路２９とを備えて構成されている。
【０１１５】
遅延回路２６は、マスク信号１０７が供給されており、このマスク信号１０７に基づくタイミングで入力された比較回路２０からの出力信号０を所定時間遅延させて、ＯＲ回路２７の入力端及び他のＯＲ回路２９の入力端にそれぞれ供給する。
【０１１６】
ＯＲ回路２７の他方の入力端には、前記比較回路２０からの出力信号０が供給されており、これらの信号（信号０，信号Ｐ）のＯＲをとり、その出力信号Ｒをラッチ回路２８に供給する。
【０１１７】
ラッチ回路２８は、入力信号Ｒにラッチ処理を施して図７（ｆ）に示す遅延信号（信号Ｓ）を得、該信号ＳをＯＲ回路２８の入力端に供給する。
【０１１８】
ＯＲ回路２８は、遅延回路２６からの出力信号Ｐと、ラッチ回路２８からの出力信号ＳとのＯＲをとり、その出力信号Ｔをゲート回路１３を介して検波回路１１に供給する。
【０１１９】
その他の構成は、前記第２の実施の形態と同様である。
【０１２０】
（作用）
次に、本実施の形態の特徴となる作用を図７及び図８を参照しながら詳細に説明する。
【０１２１】
本実施の形態においては、ハレーション判別回路３０では、前記映像信号（信号Ｕ）の輝度値を前記積分回路１９の出力（信号Ｎ）とブリーダ回路１８の出力（信号Ｍ）の両信号レベルが前記比較回路２０にて比較される。
【０１２２】
従来例ではこの比較結果（信号Ｏ）がＬレベルの期間が、ハレーション範囲として検出されていた。
【０１２３】
しかし、本実施の形態ではさらに、この検出信号（信号Ｏ）を、前記遅延回路２６で所定量遅延させる。この遅延量Ｔｄｅｌは、測光領域左端の輝度が前記第２の実施の形態における基準電圧発生回路２３（図４参照）の出力レベルと等しいときに前記比較回路２０の出力信号（信号Ｏ）がＬレベルからＨレベルに切り替わる時間Ｔｒｅｆより長く設定される（図８参照）。
【０１２４】
また、前記ＯＲ回路２７では、遅延された信号（信号Ｐ）と元信号（信号Ｏ）との論理和演算がなされるが、画面上にハレーション部６０ｂがある場合、ハレーション部６０ｂとその周辺部の輝度の差が大きく、前記信号ＯでＬレベルとなる範囲が、前記遅延量Ｔｄｅｌより長くなるため、遅延信号（信号Ｐ）との論理和をとった出力（信号Ｒ）は、Ｌレベルの期間が残る。
【０１２５】
さらに、前記ラッチ回路２８により前記ＯＲ回路２７の出力信号（信号Ｒ）の立下りエッジでラッチされた信号Ｓと前記遅延信号（信号Ｐ）との間で第２のゲート２９で論理和をとることにより、最終的なハレーション検出信号（信号Ｔ）が作られる。
【０１２６】
逆に、測光領域６０ａ左端にハレーション部６０ｂが無い場合は、一般的にマスク領域４０ａと測光領域６０ａ左端の輝度差は小さいので、測光領域６０ａ左端付近における前記比較回路２０の出力（信号Ｏ）でのＬレベル期間は短く、前記ＯＲ回路２７の出力信号（信号Ｒ）さらには前記ＯＲ回路２８の出力信号（信号Ｔ）においてＬレベルの期間は残らない。
【０１２７】
例えば、画面上にハレーション部６０ｂが無いのに測光領域６０ａ左端において、マスク領域４０ａと測光領域６０ａ左端の輝度差が大きい場合でも、前記ブリーダ回路１８の替わりに前記第１の実施の形態で示した非線形補正回路２１を用いたり、前記第２の実施の形態で示した構成を組み合わせることにより、ハレーション誤検知を防止することができる。
【０１２８】
つまり、従来技術におけるハレーション検出範囲が所定時間以上持続しないと、ハレーション検出できないようになっているため、測光領域左端のハレーション誤検知を防止することができる。
【０１２９】
（効果）
したがって、本実施の形態によれば、前記第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１３０】
第４の実施の形態：
（構成）
図９乃至図１２は本発明の電子内視鏡の光量制御装置の第４の実施の形態を示し、図９は該光量制御装置を備えたアイリス制御回路の具体的な構成を示すブロック図であり、図１０（ａ）は従来のブリーダ回路の出力信号波形図、図１０（ｂ）は第４の実施の形態におけるブリーダ回路の出力信号波形図、図１０（ｃ）は変形例１を示すブリーダ回路の出力信号波形図、図１０（ｄ）は変形例２を示すブリーダ回路の出力信号波形図、図１１（ａ）は従来の図１０（ａ）に対応したブリーダ回路及び積分回路の出力信号波形図、図１１（ｂ）は第４の実施の形態の図１０（ｂ）に対応したブリーダ回路及び積分回路の出力信号波形図、図１１（ｃ）は変形例１の図１０（ｃ）に対応したブリーダ回路及び積分回路の出力信号波形図、図１１（ｄ）は変形例２の図１０（ｄ）に対応したブリーダ回路及び積分回路の出力信号波形図を示している。さらに、図１２（ａ）は従来のハレーション検出を説明するための出力信号波形図であり、図１２（ｂ）は変形例３のハレーション検出を説明するための出力信号波形図である。なお、図１０はブリーダ回路４１に矩形波形Ｕが入力されるときのその出力の波形Ｖを示している。図中に示す実線は入力波形Ｕで、点線はブリーダ回路４１の出力波形Ｖを示している。また、図９乃至図１２は前記第１の実施の形態における装置と同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【０１３１】
本実施の形態では、画面上の左側に生じるハレーションと右側に生じるハレーションとの検出具合を調節可能にして、適度な明るさに画面を光量制御するために、ハレーション判別回路４０に改良を施したことが特徴である。
【０１３２】
具体的には、図９に示すように、本実施の形態のアイリス制御回路９Ｃは、図２に示す前記第１の実施の形態におけるハレーション判別回路内の非線形回路２１に替えて削除したブリーダ回路４１を設けている。
【０１３３】
また、ブリーダ回路４１には、図示しない光源装置のタイミング発生回路からの補正範囲設定信号１９９が供給されており、該ブリーダ回路４１は、この補正範囲設定信号に基づき、入力映像信号１０３に対して補正処理を行う。
【０１３４】
さらに、検波回路１１の出力信号を前記ブリーダ回路４１に供給するように構成されている。
【０１３５】
したがって、図９に示すように、Ａ／Ｄ変換器７から入力する映像信号１０３が検波回路３１で検波され、輝度の平均値が求められる。
【０１３６】
一方、ハレーション判別回路４０では、前記輝度値を積分回路１９とブリーダ回路４１とに其々入力し、ブリーダ回路４１の出力が積分回路１９の出力より大きいとき、ハレーションとして認識し、その輝度を測定範囲外とする。
【０１３７】
ハレーションを除去した輝度信号は、前記第１の実施の形態と同様に、その後、ＫＮＥＥ回路１４，ラグリードフィルタ１６を通って、所定の基準値と比較し、絞り２に制御信号１０５として送られることになる。
【０１３８】
（作用）
次に、図１０及び図１１を用いて従来例と比較しながら本実施の形態及び変形例の作用について説明する。
【０１３９】
図１０（ａ）に示すブリーダ回路の出力特性を有する従来技術では、図１１（ａ）に示すようなブリーダ回路と積分回路の出力波形となる。すなわち、この構成では、映像信号Ｕがブリーダ回路４１に入力されて、波形信号Ｖが出力され、同じ映像信号Ｕが積分回路１９に入力されて、波形信号Ｗが出力される。
【０１４０】
この場合、図１１（ａ）から分かるように、同じ高輝度の信号波形は左右に同様な幅で現れても、左のハレーション検出範囲（カニューラ幅ともいう）１と右のハレーション検出範囲２とかなりの差が出てしまう。
【０１４１】
ここで、図１１（ａ）のブリーダ回路４１の設定を式で表すと、
ｙ＝ａｘ…（式１）
となる（図１０（ａ）参照）。なお、前記（式１）において、ｘは入力波形レベル、ｙは出力波形レベル、αは１よりも小さい係数を示している。
【０１４２】
しかしながら、上記ブリーダ回路４１では、図１１（ａ）に示すように、画面上の左右のハレーション検出範囲が異なってしまう。
【０１４３】
そこで、本実施の形態では、図１１（ｂ）に示すように、ブリーダ回路４１において、入力波形Ｕが入力される時、左右のハレーション検出範囲を同じになるように、同じ信号レベルが入力されても、左より右の方がより大きな出力が出るように補正し設定するようにした。
【０１４４】
この場合の設定を式で表すと、
ｙ＝ａｘ＋ｚ  且つ  ｚ＝ｚ’＋βＸ…（式２）
となる（図１０（ｂ）参照）。なお、前記（式２）において、ｘは入力波形、ｙは出力波形、ｚは補正値、ｚ’は一つ前のｚの値、α、βは１より小さい係数、Ｘは入力の平均値をそれぞれ示している。
【０１４５】
この場合、Ｘは前フィールドの波形値を用いる。補正値ｚの変化分はＸに比例する。
【０１４６】
（効果）
したがって、本実施の形態によれば、ブリーダ回路４１により、入力のレベルに応じて補正するレベルを変えることで、光量操作部１０による指定信号１１１が変っても、左右のバランスのとれたハレーション検出が可能となる。
【０１４７】
なお、前記第４の実施の形態は、後述する変形例１乃至変形例３として構成することも可能である。このような変形例１乃至変形例３を後述する。
【０１４８】
（変形例１）
図１１（ｃ）は本実施の形態の変形例１を示している。
【０１４９】
変形例１において、図１１（ｃ）に示すように、左右のハレーション検出範囲を同レベルにし、且つハレーション検出の安定性を維持するため、ブリーダ回路４１の変化エリアを中央部に限定する。この場合の設定は補正範囲設定信号１９９によって指定されることになる。つまり、補正範囲設定信号１９９がＨレベルとなっているときに補正を加え、補正範囲設定信号１９９がＬレベルとなっているとき補正された値がそのまま保持されるようにする。
【０１５０】
この場合の設定を式で表すと、
補正範囲設定信号１９９がＨレベルのときは、
ｙ＝ａｘ＋ｚ  かつ  ｚ＝ｚ’＋βＸ…（式３）
補正範囲設定信号１９９がＬレベルのときは、
ｙ＝ｙ…（式４）
となる（図１０（ｃ）参照）。
【０１５１】
これにより、前記第４の実施の形態と同様に、左右のバランスのとれたハレーション検出が可能となる。
【０１５２】
（変形例２）
図１１（ｄ）は本実施の形態の変形例２を示している。
【０１５３】
変形例２において、図１１（ｄ）に示すように、前記変形例２とは逆に周辺部を補正し、中央部を保持状態にするようにしている。なお、ＣＣＤ４の画素に応じて、上述の設定は各ＣＣＤ毎に対応することになる。
【０１５４】
これにより、左右のバランスのとれたハレーション検出を行うことが可能となる。
【０１５５】
（変形例３）
図１２は本実施の形態の変形例３を示している。
【０１５６】
従来技術では、図１２（ａ）に示すように、例えば画面上の中央近傍の画像を中心的に観察したい場合に、該中央近傍のハレーション検出領域（カニューラ幅）３を広くとってしまうと、結果として中央近傍の画像が暗くなってしまうといった不都合が発生する。
【０１５７】
そこで、本変形例では、図１２（ｂ）に示すように、前記ブリーダ回路４１の内部設定において、周辺部のハレーションを大きく検出するようにるとともに、中央部のハレーションをあまり検出しないように設定する。このように設定するための補正信号設定信号及びその設定式が図１２（ｂ）中に示されている。
【０１５８】
この設定により、周辺部の処置具による輝度が測光結果に与える影響は小さくなり、中央部の高輝度患部を観察するとき、ハレーションとして検出せず、十分な明るさで観察可能となる。また、中央部以外にもユーザの着目したい高輝度患部の場所に応じて、補正範囲設定信号波形を適宜設定しハレーションの検出状態を適切に設定することも可能である。
【０１５９】
つまり、この設定によれば、ピーク測光と平均測光の切換がないオート測光の機能を実現することができる。このオート測光については、特開２００１−１５４２３２号公報の文献にも記載されているが、本変形例では、ブリーダ回路の補正係数を調整するだけで良いため、回路構成が簡単となるといった効果がある。なお、本発明は、上記第１乃至第４実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、発明の範囲を逸脱しない範囲であれば本発明に適用される。
【０１６０】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、常に画面を適度な明るさな保ち、画面がハレーション状態になった場合、速やかに画面を適度な明るさに戻すことができ、観察性能を向上可能な電子内視鏡の光量制御装置の実現が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子内視鏡の光量制御装置の第１の実施の形態を示し、該光量制御装置を備えた電子内視鏡システム全体の構成を示す概念図。
【図２】図１に示すアイリス制御回路の具体的な構成を示すブロック図。
【図３】特徴となる図２の非線形補正回路による補正出力特性を示す特性図。
【図４】本発明の電子内視鏡の光量制御装置の第２の実施の形態を示し、該光量制御装置を備えたアイリス制御回路の具体的な構成を示すブロック図。
【図５】本実施の形態のハレーション判別回路の動作を説明するためのもの説明図。
【図６】本発明の電子内視鏡の光量制御装置の第３の実施の形態を示し、該光量制御装置を備えたアイリス制御回路の具体的な構成を示すブロック図。
【図７】本実施の形態のハレーション判別回路の動作を説明するための説明図。
【図８】遅延回路の遅延量を説明するための、測光領域左端における入力映像信号とブリーダ回路出力信号と積分回路出力信号の関係を示す波形図。
【図９】本発明の電子内視鏡の光量制御装置の第４の実施の形態を示し、該光量制御装置を備えたアイリス制御回路の具体的な構成を示すブロック図。
【図１０】本実施の形態及び変形例１，２におけるブリーダ出力特性を示す波形図。
【図１１】図１０に対応したブリーダ回路と積分回路の出力特性を示す波形図。
【図１２】変形例３における出力特性を示す波形図。
【図１３】従来の光量制御装置を備えた電子内視鏡システムの構成例を示す概念図。
【図１４】図１３に示すアイリス制御回路の具体的な構成を示すブロック図。
【図１５】従来技術の制御動作を説明するための波形図。
【図１６】絞りにおける光束の移動距離に応じた遮光面積の変化を示す説明図。
【図１７】ＫＮＥＥ回路の出力特性を示す波形図。
【図１８】ハレーション部以外の背景が明るい場合にハレーション部が検出しにくい状態を説明するための説明図。
【図１９】ハレーション部以外の背景が暗い場合にハレーション部が検出し易くなる状態を説明するための説明図。
【図２０】画面左端においてハレーション誤検出してしまう状態を説明するための説明図。
【符号の説明】
１…ランプ、
２…絞り、
３…ライトガイド、
４…撮像素子（ＣＣＤ）、
５…プリアンプ、
６…ＣＤＳ回路、
７…Ａ／Ｄ変換器、
８…映像処理回路、
９…アイリス制御回路、
１０…光量操作部、
１１…検波回路、
１３…ゲート回路、
１４…ＫＮＥＥ回路、
１５…ラグリードフィルタ、
１９…積分回路、
２０…比較回路、
２１…非線形補正回路、
２２…ハレーション判別回路、
４０…マスク処理回路、
４０ａ…マスク領域、
６０…内視鏡画像、
６０ａ…測光領域、
６０ｂ…ハレーション部。
【図１】
2004321610.tif 000003
【図２】
2004321610.tif 000004
【図３】
2004321610.tif 000005
【図４】
2004321610.tif 000006
【図５】
2004321610.tif 000007
【図６】
2004321610.tif 000008
【図７】
2004321610.tif 000009
【図８】
2004321610.tif 000010
【図９】
2004321610.tif 000011
【図１０】
2004321610.tif 000012
【図１１】
2004321610.tif 000013
【図１２】
2004321610.tif 000014
【図１３】
2004321610.tif 000015
【図１４】
2004321610.tif 000016
【図１５】
2004321610.tif 000017
【図１６】
2004321610.tif 000018
【図１７】
2004321610.tif 000019
【図１８】
2004321610.tif 000020
【図１９】
2004321610.tif 000021
【図２０】
2004321610.tif 000022