(57)【要約】      （修正有）【課題】ハレーション発生時により速く電子シャッタ制御を実行させることでハレーションを解消でき、ハレーション解消後にはハレーション閾値近傍のハンチングを防ぐように光量制御する電子内視鏡の光量制御装置を提供する。【解決手段】電子内視鏡の光量制御装置では、ハレーション発生時には、ハレーション判別回路４７は“Ｈｉｇｈ”のハレーション制御信号１０６をループフィルタ４６に与えて第１，第２のスイッチ回路４６Ａ，４６ＢのＨ出力端子間が導通するように切換え制御する。これにより、素子シャッタ制御信号１０４を該ループフィルタ４６を通さずにそのままＣＣＤドライバ１６に出力できるため、早く素子シャッタ制御を実行でき、素早くハレーションを解消できる。その後、第１，第２のスイッチ回路４６Ａ，４６Ｂを切換えることで、ループフィルタ４６を動作させ、目標値近傍のハンチングを防止する。【選択図】    図３
2004321414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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と、
前記撮像手段の露光量を制御する撮像駆動手段と、
前記撮像手段により生成された前記撮像信号から輝度情報を検出する検波手段と、
前記検波手段により検出された前記輝度情報に応じて前記撮像駆動手段に前記撮像手段の露光量を制御させる制御信号を生成する撮像駆動制御手段と、
前記撮像駆動制御手段より生成された前記制御信号の位相調整をして前記撮像駆動手段へ出力するための位相調整手段と、
前記検波手段により検出された前記輝度情報に応じて、前記位相調整手段による処理をせずに前記撮像駆動制御手段からの前記制御信号を前記撮像駆動手段へ入力させる制御を行う位相調整省略手段と、
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】
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、
前記撮像手段を駆動させる撮像駆動手段と、
前記撮像手段が生成した撮像信号に所定の信号処理を施して前記被検部位の画像を生成するための信号処理手段と、
前記撮像手段により生成された前記撮像信号から輝度情報を検出する検波手段と、
前記信号処理手段により生成された前記画像の明るさの変更に関する所望の目標値を設定する目標値設定手段と、
前記検波手段により検出された前記輝度情報と前記目標値入力手段により入力された前記目標値に応じて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照明制御手段と、
前記検波手段により検出された前記輝度情報と前記目標値入力手段により入力された前記目標値に応じて前記撮像駆動手段の動作を制御して前記撮像手段の露光量を制御させるための制御信号を生成する撮像駆動制御手段と、
前記撮像駆動制御手段より生成された前記制御信号の位相調整をして前記撮像駆動手段へ出力するための位相調整手段と、
前記検波手段により検出された前記輝度情報に応じて、前記位相調整手段による処理をせずに前記撮像駆動制御手段からの前記制御信号を前記撮像駆動手段へ入力させる制御を行う位相調整省略手段と、
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３】
前記撮像駆動制御手段が生成した前記制御信号を、前記位相調整手段を介して前記撮像駆動手段へ入力させる経路と前記位相調整手段を介さずに入力させる経路とを選択的に切り替え可能に構成された切替手段をさらに具備し、
前記位相調整省略手段は、前記検波手段により検出された前記輝度情報の大きさとあらかじめ設定した前記撮像信号の輝度情報に関する所定の値との比較結果に応じて、前記切替手段を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子内視鏡の光量制御装置。
【請求項４】
前記撮像駆動制御手段は、前記検波手段により検出された前記輝度情報と前記目標値入力手段により入力された前記目標値との間の偏差値を計算し、この計算結果に基づいて前記撮像駆動手段に駆動される前記撮像手段の露光量を制御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】
前記照明制御手段が前記被検部位に照射する前記照明光の光量を制御することで前記目標値入力手段により入力された前記目標値に達するまでに第１の時間を要し、且つ、前記撮像駆動手段に駆動される前記撮像手段の露光量を制御することで前記目標値入力手段により入力された前記目標値に応じて設定された前記撮像手段の露光量に達するまでに前記第１の時間よりも短い第２の時間を要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６】
前記照明制御手段は、前記発光手段と前記被検部位との間に配置されて、前記発光手段から発光された照明光の光軸に挿脱されることで、前記照明光の光量を機械的に調整する絞り手段であることを特徴とすることを特徴とする請求項５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、詳しくはハレーション発生時により反応速度を速く電子シャッタ制御を実行させることでハレーションを解消でき、ハレーション解消後にはハレーション閾値近傍のハンチングを防ぐように光量制御することのできる電子内視鏡の光量制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子内視鏡システムにおいては、光源装置からの光量を調節制御する光量制御装置が用いられている。
【０００３】
通常、このような光量制御装置は、固体撮像素子（以下、Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ  でＣＣＤと称す）の電荷の蓄積時間を制御して光量制御する電子シャッタ制御と、電子内視鏡の光学系に配された絞りを調節することで光量制御する絞り制御とを行うことが可能に構成されたものもある。
【０００４】
この種の電子内視鏡の光量調光制御装置においては、より鮮明な観察対象物のモニタ画像を得、手術の安全化を図るために、従来より数多くの提案がなされており、例えば従来の関連技術としては、特開２０００ー１９３８９６号公報に記載の内視鏡の光量制御装置や、特開平１−２７７２２１号公報に記載のビデオカメラがある。
【０００５】
前者の特開２０００ー１９３８９６号公報に記載の内視鏡の光量制御装置は、主に絞り制御に関して提案されたものであり、具体的には内視鏡を介して光源からの光を被写体に照射する手段と、前記被写体に光を照射することにより得られる被写体像を撮像して画面に映し出す手段と、前記被写体像を撮像することにより得られる画像信号に基づいて、前記被写体像が写し出される前記画面の明るさを示す輝度値を求める輝度値算出手段と、前記輝度値と参照値との差に基づき、前記被写体に照射される光量を調整する光量制御手段とを備え、前記光量制御手段が、前記輝度値が所定値を越える場合、前記被写体に照射される光量を前記輝度値と参照値との差にかかわらず所定の割合だけ減らす、例えば絞りの開度がいままでの５割から７割の開度となるように絞りを閉じるようにしたことが特徴である。
【０００６】
このような構成により、常に画面を適度な明るさに保ち、画面がハレーション状態となった場合、速やかに画面を適度な明るさに戻すことができる内視鏡の光量制御装置を得る目的を達成しようとしている。
【０００７】
一方、後者の特開平１−２７７２２１号公報に記載のビデオカメラは、絞り手段と、該絞り手段の開口径を電気的に検出する開口径検出手段と、前記絞り手段の後方に位置した固体撮像子と、該固体撮像子の電荷蓄積時間を制御する電子シャッター手段と、前記固定撮像子の受光量及び絞り手段の開口径に基づいて絞り手段の開口径及び電子シャッタ手段のシャッタースピードの制御を行う露出制御手段とを備え、前記固定撮像子の受光量が所定値以下のときは、電子シャッタ手段のシャッタースピードを所定値で一定に保つとともに固体撮像子の受光量に応じて前記絞り手段の開口径を可変にして露出制御を行い、前記固体撮像子の受光量が所定値以上のときは絞り手段の開口径を所定値で一定に保持するとともに固体撮像子の受光量に応じて前記シャッター手段のシャッタースピードを可変して露出制御を行うように構成したことが特徴である。
【０００８】
このような構成により、高照度の被写体を撮像する際に必要以上に絞り手段の開口径を小さくすることなく、画質の低下及びハンチングの発生を防止することができるとともに、被写体照度の低い領域と高い領域における動作の切換え時に機械的な接触音が発生することなく、また動作開始点を任意にしかも正確に設定できる目的を達成しようとしている。
【０００９】
ところで、光量制御手段を有する電子内視鏡においては、該電子内視鏡を用いて医療処置を行う場合を考えると、レーザー処置等の外部強光が照射されることもあり、このような場合には、絞りによる光源光量制御では画面の明度を適切な明るさに調節することが困難である。また、観察対象物に電子内視鏡先端部が近づく時に、一瞬画面には上記のようにハレーションが発生することがあり、従来よりこのハレーションの時間を短くすることが望まれている。
【００１０】
一方、電子内視鏡装置において、上述した電子シャッタ光量制御では、フィールド毎に動作するため、非常に早いスピードで電荷の蓄積時間を調節でき、画面上に映し出される映像の光量を制御することができるといった利点がある。
【００１１】
従来では、このような電子シャッタ制御による光量調節するには、例えば図４に示すような素子シャッタ制御回路によって制御されており、また、ループフィルタなどの位相調節手段を設けることによって光量目標値近傍におけるハンチングを防止するようにしている。
【００１２】
図７は従来の光量制御装置に搭載された素子シャッタ制御回路の一例を示すブロック図である。図７に示すように、このような素子シャッタ制御回路５０は、ループフィルタ５１，偏差値計算回路５２，露光時間計算回路５３，素子シャッタデータ変換回路５４及び遅延回路（Ｄｅｌａｙ回路であり図中にはＤと記載）５５とを含んで構成されている。また、前記偏差値計算回路５２には、目標値設定回路５６が接続されており、該目標値設定回路５６により設定された光量目標値が供給されるようになっている。
【００１３】
上記構成の素子シャッタ制御回路５０に入力される検波信号は、まずループフィルタ５１でループ特性が整えられ、偏差値計算回路５２にて目標値設定回路５６３２で設定された目標値との偏差値が計算される。そして、計算された偏差値は露光時間計算回路４３に入力され、遅延回路５５から入力される前フィールドの露光時間との除法計算により、次のフィールドの露光時間が得られる。そして、この得られた露光時間を素子シャッタデータ変換回路５４でシャッタ制御するための素子シャッタ制御信号に変換され、図示しないＣＣＤドライバに供給されることにより、該ＣＣＤドライバは素子シャッタ制御信号に基づき、図示しないＣＣＤの露光時間を制御することになる。
【００１４】
【特許文献１】
特開２０００ー１９３８９６号公報
【００１５】
【特許文献２】
特開平１−２７７２２１号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の光量制御装置では、図４に示すようなループフィルタが素子シャッタ制御回路内の前段に配された構成だと、素子シャッタの応答速度に影響を及ぼしてしまうといった不都合がある。
【００１７】
また、前記特開２０００ー１９３８９６号公報に記載の内視鏡の光量制御装置では、前記光量制御手段が、前記輝度値が所定値を越える場合、前記被写体に照射される光量を前記輝度値と参照値との差にかかわらず所定の割合だけ減らすといった制御を行っているため、所定値を越えると強制的に絞り制御による光量を減らしてしまうことになり、その結果、この所定値近傍、すなわち光量目標値近傍では不安定な動作状態となってしまい、ハンチングを確実に防止することが困難である。
【００１８】
さらに、前記特開平１−２７７２２１号公報に記載のビデオカメラでは、固定撮像子の受光量及び絞り手段の開口径に基づいて、絞り手段の開口径と電子シャッタ手段のシャッタースピードのどちらか一方を所定値で固定し、他方を可変するといった、絞り追従型の電子シャッタ制御を行っているため、ハンチングは防止することができるが、反応速度が遅くなってしまい、本来の電シャッタ制御の利点を活かすことができないといった問題点があった。
【００１９】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、ハレーション発生時により反応速度を速く電子シャッタ制御を実行させることでハレーションを解消でき、ハレーション解消後にはハレーション閾値近傍のハンチングを防ぐように光量制御することのできる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。
【００２０】
【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、前記撮像手段の露光量を制御する撮像駆動手段と、前記撮像手段により生成された前記撮像信号から輝度情報を検出する検波手段と、前記検波手段により検出された前記輝度情報に応じて前記撮像駆動手段に前記撮像手段の露光量を制御させる制御信号を生成する撮像駆動制御手段と、前記撮像駆動制御手段より生成された前記制御信号の位相調整をして前記撮像駆動手段へ出力するための位相調整手段と、前記検波手段により検出された前記輝度情報に応じて、前記位相調整手段による処理をせずに前記撮像駆動制御手段からの前記制御信号を前記撮像駆動手段へ入力させる制御を行う位相調整省略手段と、を具備したことを特徴とするものである。
【００２１】
請求項２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、前記撮像手段を駆動させる撮像駆動手段と、前記撮像手段が生成した撮像信号に所定の信号処理を施して前記被検部位の画像を生成するための信号処理手段と、前記撮像手段により生成された前記撮像信号から輝度情報を検出する検波手段と、前記信号処理手段により生成された前記画像の明るさの変更に関する所望の目標値を設定する目標値設定手段と、前記検波手段により検出された前記輝度情報と前記目標値入力手段により入力された前記目標値に応じて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照明制御手段と、前記検波手段により検出された前記輝度情報と前記目標値入力手段により入力された前記目標値に応じて前記撮像駆動手段の動作を制御して前記撮像手段の露光量を制御させるための制御信号を生成する撮像駆動制御手段と、前記撮像駆動制御手段より生成された前記制御信号の位相調整をして前記撮像駆動手段へ出力するための位相調整手段と、前記検波手段により検出された前記輝度情報に応じて、前記位相調整手段による処理をせずに前記撮像駆動制御手段からの前記制御信号を前記撮像駆動手段へ入力させる制御を行う位相調整省略手段と、を具備したことを特徴とするものである。
【００２２】
請求項３の発明の電子内視鏡の光量制御装置は、請求項１又は請求項２に記載の電子内視鏡の光量制御装置において、前記撮像駆動制御手段が生成した前記制御信号を、前記位相調整手段を介して前記撮像駆動手段へ入力させる経路と前記位相調整手段を介さずに入力させる経路とを選択的に切り替え可能に構成された切替手段をさらに具備し、前記位相調整省略手段は、前記検波手段により検出された前記輝度情報の大きさとあらかじめ設定した前記撮像信号の輝度情報に関する所定の値との比較結果に応じて、前記切替手段を制御することを特徴とするものである。
【００２３】
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、前記撮像駆動制御手段は、前記検波手段により検出された前記輝度情報と前記目標値入力手段により入力された前記目標値との間の偏差値を計算し、この計算結果に基づいて前記撮像駆動手段に駆動される前記撮像手段の露光量を制御することを特徴とするものである。
【００２４】
請求項５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、前記照明制御手段が前記被検部位に照射する前記照明光の光量を制御することで前記目標値入力手段により入力された前記目標値に達するまでに第１の時間を要し、且つ、前記撮像駆動手段に駆動される前記撮像手段の露光量を制御することで前記目標値入力手段により入力された前記目標値に応じて設定された前記撮像手段の露光量に達するまでに前記第１の時間よりも短い第２の時間を要することを特徴とするものである。
【００２５】
請求項６の発明の電子内視鏡の光量制御装置は、請求項５に記載の電子内視鏡の光量制御装置において、前記照明制御手段は、前記発光手段と前記被検部位との間に配置されて、前記発光手段から発光された照明光の光軸に挿脱されることで、前記照明光の光量を機械的に調整する絞り手段であることを特徴とすることを特徴とするものである。
【００２６】
この構成によれば、前記位相調整省略手段は、前記検波手段により検出された前記輝度情報に応じて、前記位相調整手段による処理をせずに前記撮像駆動制御手段からの前記制御信号を前記撮像駆動手段へ入力させる制御を行うので、具体的には、ハレーション発生時、素子シャッタをより速く制御するように、ある閾値を越える時、素子シャッタ制御回路内のループフィルタを動作せずに制御することができ、その閾値以下では、ハンチングを防ぐため、ループフィルタを動作するように制御できる。
【００２７】
【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。
（構成）
図１は本発明の電子内視鏡の光量制御装置の一実施の形態を示し、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である。
【００２８】
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２０を備え、このランプ２０からの照明光は絞り２１、ライトガイド２２を介して被写体に照射し、該被写体から反射像はＣＣＤ１１の受光面に供給されるようになっている。
【００２９】
このＣＣＤ１１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１２に供給する。この場合、ＣＣＤ１１は、ＣＣＤドライバ１６によってその駆動が制御されるようになっている。
【００３０】
プリアンプ１２は、ＣＣＤ１１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１３に供給する。
【００３１】
ＣＤＳ回路１３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１４に供給する。
【００３２】
Ａ／Ｄ変換器１４は、ＣＤＳ回路１３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１５及び光量調節回路部１８に供給する。
【００３３】
映像処理回路１５は、デジタルの画像データに対し、同期信号発生回路１７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、ＣＣＤ１１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。
【００３４】
また、電子内視鏡システムには、同期信号発生回路１７，ＣＣＤドライバー１６，本実施の形態の特徴となる光量調節回路部１８及び光量操作部１９が設けられている。
【００３５】
同期信号発生回路（ＳＳＧとも称す）１７は、水平及び垂直の同期信号を発生し、前記映像処理回路１５，ＣＣＤドライバ１６及び光量調節回路部１８に供給する。
【００３６】
ＣＣＤドライバ１６は、同期信号発生回路１７からの同期信号のタイミングに基づき光量調節回路部１８の制御によりＣＣＤ１１の駆動を制御するものである。
【００３７】
光量調節回路１８には光量操作部１９が接続されている。該光量操作部１９は、映像処理回路１５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１９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）１０５が光量調節回路部１８に供給されるようになっている。
【００３８】
本実施の形態では、前記光量調節回路１８は、Ａ／Ｄ変換器１４からの映像信号から輝度成分を検出する検波手段と、この検波手段により検出された輝度成分に応じてＣＣＤドライバ１６にＣＣＤ１１の露光量を制御させる制御信号を生成する撮像駆動制御手段と、この撮像駆動制御手段より生成された制御信号の位相調整をしてＣＣＤドライバ１６へ出力するための位相調整手段と、検波手段により検出された輝度成分に応じて、位相調整手段による処理をせずに撮像駆動制御手段からの制御信号をＣＣＤドライバ１６へ入力させる制御を行う位相調整省略手段と、を具備して構成されている。
【００３９】
すなわち、光量調節回路部１８はＡ／Ｄ変換器１４から入力する画像信号を検波してその中の輝度情報を取り出し、この輝度情報が光量操作部１９に設定された所定の基準レベルになるように絞り２１、及びＣＣＤ１１の露光時間を制御する。
【００４０】
次に、上記光量調節回路部１８の具体的な回路構成を図２及び図３を参照しながら詳細に説明する。
【００４１】
図２は図１に示す光量調節回路部の具体的な構成を示すブロック図で、図３は図２に示す素子シャッタ制御回路の具体的な構成を示すブロック図である。
【００４２】
図２に示すように、光量調節回路部１８は、上述した検波手段としての検波回路３１と、目標値設定手段としての目標値設定回路３２と、照明制御手段としての絞り制御用ループフィルタ３３及び比較回路３４と、撮像駆動制御手段としての素子シャッタ制御回路３９と、を含んで構成されている。
【００４３】
検波回路３１には、Ａ／Ｄ変換器１４からの映像信号１０１及び同期信号発生回路１７からの同期信号１０３が供給される。検波回路３１は、入力された映像信号１０１に検波処理を施す。これにより、映像信号の１画面分（１フィールド分）の輝度の平均値が求められる。この検波された輝度情報（以下、検波信号と称す）は、絞り制御用ループフィルタ３３と素子シャッタ制御回路３９とにそれぞれ供給される。
【００４４】
絞り制御用ループフィルタ３３は、絞り制御用として検波信号の位相調整し、その後比較回路３４に供給する。比較回路３４は、絞り制御用ループフィルタ３３の出力信号と、所定の基準値とで比較を行い、比較結果に基づき絞り制御信号１０２を作成し、この絞り制御信号１０２を絞り２１に送り該絞り２１の駆動を制御する。
【００４５】
この場合、比較回路３４により比較する前記基準値は、目標値設定回路３２で決定されることになる。この目標値設定回路３２は、上述した光量操作部１９と接続されている。すなわち、比較回路３４は、光量操作部１９からの指定信号１０５に対応する値の目標値をそれぞれ設定することになる。
【００４６】
また、素子シャッタ制御回路３９は、前記目標値設定回路３２からの目標値と検波信号とに基づき素子シャッタ制御信号１０４を作成し、この素子シャッタ制御信号１０４をＣＣＤドライバ１６に送り該ＣＣＤドライバ１６の駆動制御する。つまり、ＣＣＤ１１の電荷の蓄積時間を調整制御する。
【００４７】
このように、前記比較回路３４と同様に素子シャッタ制御回路３９にも、モニタ画面の明るさが適切になるように其々目標値が入力されるようになっている。
【００４８】
したがって、この場合も同様に素子シャッタ制御回路３９の目標値は、接続された目標値設定回路３２で決定されることになり、つまり、該素子シャッタ制御回路３９は、光量操作部１９からの指定信号１０５に対応する値の目標値をそれぞれ設定することになる。
【００４９】
本実施の形態では、前記素子シャッタ制御回路３９を図３に示すように構成したことが特徴である。
【００５０】
具体的には、素子シャッタ制御回路３９は、図３に示すように、前記撮像駆動制御手段として主要構成部位である、ハレーション判別回路４７，偏差値計算回路４２，露光時間計算回路４３，遅延回路４５と、位相調整手段及び位相調整省略手段としてのループフィルタ４６と、を含んで構成されている。
【００５１】
前記検波回路３１で得られた検波信号は、偏差値計算回路４２及びハレーション判別回路４７にそれぞれ供給される。
【００５２】
ハレーション判別回路４７は、入力された検波信号とある値（以下、ハレーション閾値と称す）との比較を行うことでハレーションの発生の有無を判別するもので、入力された検波信号が前記ハレーション閾値以上であれば、ハレーションが発生したと認識し、ハイレベル（“Ｈｉｇｈ”）のハレーション制御信号１０６を後述するループフィルタ４６に供給する。逆にハレーション閾値より小さいものである場合にはローレベル（“Ｌｏｗ”）のハレーション制御信号１０６をループフィルタ４６に供給する。
【００５３】
なお、ハレーション判別回路４７においては、別の手法として、光量調節回路部１８に入力された１画面映像信号のうち、ある面積以上の信号レベルがハレーション閾値より大きければ、ハレーション発生として認識し、“Ｈｉｇｈ”のハレーション制御信号１０６をループフィルタ４６に供給し、逆にハレーション閾値より小さいものである場合には“Ｌｏｗ”のハレーション制御信号１０６をループフィルタ４６に供給するようにしても良い。
【００５４】
一方、素子シャッタ制御回路３９に入力された検波信号と目標値設定回路３２に設定された目標値は偏差値計算回路４２に供給されるようになっている。
【００５５】
偏差値計算回路４２は、入力された検波信号と目標値との偏差値を計算する。また、この場合、収束点近傍でのハンチングを防止するために、偏差値計算回路４２は、偏差値の変動が３％より小さいものであるかの判定を行い、３％以下である場合には、偏差値の出力が１となるように設定する。この場合の偏差値処理ルーチンが図６に示されている。
【００５６】
例えば、偏差値計算回路４２は、ステップＳ１の処理にて、入力された検波信号−目標値との差を目標値で割ったものを偏差値の変動率とし、この変動率が３％より再々ものであるか否かを判定し、小さいものであると判定した場合には、続くステップＳ２の処理にて偏差値を１として露光時間計算回路４３に出力させ、逆に大きいものであると判定した場合には、ステップＳ３の処理にて検波信号を目標値で割った値を偏差値として露光時間計算回路４３に出力する。したがって、このような処理を行うことにより、不感帯を設けたことになり、目標値近傍のハンチングが防止されることになる。
【００５７】
露光時間計算回路４３は、供給された前記偏差値計算回路４２からの偏差値に基づき、露光時間を計算処理する。この場合、露光時間計算回路４３は、入力された偏差値と前フィールドの露光時間との商を次のフィールドの露光時間として計算処理する。なお、該露光時間計算回路４３には、遅延回路（Ｄｅｌａｙ回路であり図中にはＤと記載）４５が並列に接続されており、該露光時間計算回路４３の出力を前記遅延回路４５に入力し、得られた遅延出力をフィードバックして露光時間計算回路４３に再入力することにより、上述した前フィールドの露光時間が生成されるようになっている。
【００５８】
そして、露光時間計算回路４３により求められた露光時間計算結果は、素子シャッタデータ変換回路４４に供給される。
【００５９】
この素子シャッタデータ変換回路４４は、供給された露光時間を素子シャッタ制御信号１０４に変換処理し、後段の位相調整手段及び位相調整省略手段としてのループフィルタ４６を介して、ＣＣＤドライバ１５に供給している。
【００６０】
なお、本実施の形態では、前記素子シャッタ制御信号１０４は、例えば図５（Ｃ）に示す掃出しパルスＰａに相当するものである。
【００６１】
図５には前記素子シャッタ制御回路３９による制御動作を示す波形図が示されており、図５（Ａ）は垂直同期信号、図５（Ｂ）は水平同期信号、図５（Ｃ）は制御パルス（素子シャッタ制御信号１０４）、図５（Ｄ）は蓄積信号をそれぞれ示している。
【００６２】
前記素子シャッタ制御回路３９では、図５（Ａ）に示されている垂直走査期間（１Ｖ）に図５（Ｂ）に示す水平同期信号が、例えば２６２．５個生成されるようになっている。
【００６３】
そして、素子シャッタ制御信号等を水平同期信号の有効期間に形成すると、画像上にノイズが発生するという不都合があるため、これを防止するために、素子シャッタ制御信号は、図５（Ｂ）中な示す水平同期信号の各ブランキング期間Ｂの間に形成されるようにする。
【００６４】
例えば、図５（Ｃ）に示す例では、露出制御信号に基づいて掃出しパルスＰａが水平同期信号１から水平同期信号１３１のブランキング期間Ｂまで形成され、読出しパルスＰｂは最後のブランキング期間Ｂで、且つ垂直同期信号のブランキング期間内に形成されるようになっている。
【００６５】
そうすると、図５（Ｄ）に示されるように、ＣＣＤ１１の各素子に蓄積された蓄積信号は、上記掃出しパルスＰａで一旦掃き出された後に、さらに蓄積され、符号１００の蓄積電荷量が読出しパルスＰｂで読み出されることになる。
【００６６】
ところで、本実施の形態では、前記素子シャッタ制御信号が供給されるループフィルタ４６は、素子シャッタ制御回路３９内の各回路ブロックの最後段に配され定る。
【００６７】
このループフィルタ４６は、例えば図４に示すようなラグリードフィルタ位相特性を有するデジタルフィルタで構成される。具体的には、ループフィルタ４６は、図５に示すように、切替手段としての第１及び第２のスイッチ回路４６Ａ，４６Ｂと、３つの乗算器４６ａ１，４６ａ２，４６ａ３と、２つの遅延回路４６ｂ１，４６ｂ２と、加算器４６Ｃとを有して構成されている。
【００６８】
前記第１のスイッチ回路４６Ａには、素子シャッタデータ回路４４（図３参照）からの素子シャッタ制御信号が供給されており、上述したハレーション判別回路４７からのハレーション制御信号１０６に応じて入力素子シャッタ制御信号をＬ出力端子、またはＨ出力端子に切換えて出力させる。
【００６９】
また、前記第２の切換えスイッチ４６Ｂには、上記と同様にハレーション制御信号１０６が供給されており、該ハレーション制御信号１０６に基づき前記第１の切換えスイッチ４６Ａと連動して該ループフィルタ４６の出力を、Ｌ出力端子、またはＨ出力端子に切換えて、素子シャッタ制御信号１０４としてＣＣＤドライバ１６に出力する。
【００７０】
なお、前記第１のスイッチ回路４６ＡのＨ出力端子と、前記第２のスイッチ回路４６ＢのＨ出力端子とは、図４に示すように電気的に接続されており、ハレーションが発生した場合に前記素子シャッタデータ変換回路４４からの素子シャッタ制御信号１０４を該ループフィルタ４６を通さずにそのままＣＣＤドライバ１６に出力するための経路が形成されている。
【００７１】
一方、ループフィルタ４６においては、第１のスイッチ回路４６ＡのＬ出力端子を介して前記乗算器４６ａ１が接続され、該乗算器４６ａ１は、入力された素子シャッタ制御信号を所定係数ｅにて乗算処理を行い、加算器４６Ｃ，遅延回路４６ｂ１に出力する。
【００７２】
遅延回路４６ｂ１は、乗算器４６ａ１からの出力信号に対し遅延処理を行い、次の乗算器４６ａ２に出力する。そしてこの乗算器４６ａ２は、遅延回路４６ｂ１からの出力信号に対し所定係数ｆで乗算処理を行い、前記加算器４６Ｃに出力する。
【００７３】
前記加算器４６Ｃの出力信号は、前記第２のスイッチ回路４６ＢのＬ出力端子及び他の遅延回路４６ｂ２に出力されるようになっている。遅延回路４６ｂ２は、加算器４６Ｃの出力信号に対し減算処理を行い、乗算器４６ａ３に出力する。そしてこの乗算器４６ａ３は、遅延回路４６ｂ２からの出力信号に対し所定係数ｇで乗算処理を行い、前記加算器４６Ｃに出力する。
【００７４】
加算器４６Ｃは、前段の乗算器４６ａ１と、乗算器４６ａ２と、フィードバックする乗算器４６ａ３との各出力信号を加算し、加算結果を上記したように前記第２のスイッチ回路４６ＢのＬ出力端子及び前記遅延回路４６ｂ２に出力する。
【００７５】
つまり、第１のスイッチ回路４６ＡのＬ出力端子と、第２のスイッチ回路４６ＢのＬ出力端子との間に配される各回路群が、通常のループフィルタ４６による動作特性を得るための経路を形成していることになる。
【００７６】
このような構成により、素子シャッタのループ特性を整え、ハンチングの発生を防ぐことを図るようにしている。
【００７７】
本実施の形態において、いま、図２に示す光量調節回路部１８が起動しているものとし、画面上にハレーションが発生したものとする。
【００７８】
すると、図２に示すハレーション判別回路４７は、“Ｈｉｇｈ”のハレーション制御信号１０６を、図４中に示す第１，第２のスイッチ回路４６Ａ，４６Ｂに供給することにより、これらのスイッチを各Ｈ出力端子となるように切換え制御する。
【００７９】
すなわち、第１，第２のスイッチ回路４６Ａ，４６Ｂの各Ｈ出力端子間が導通することで、素子シャッタデータ変換回路４４からの素子シャッタ制御信号１０４は、該ループフィルタ４６に通すことなく、そのままＣＣＤドライバ１６に出力されることになる。
【００８０】
これにより、ハレーションが発生する際は、ループフィルタ４６を動作させないので、より早い応答速度が保証されることになる。
【００８１】
一方、画面上にハレーションが発生してない場合には、前記ハレーション判別回路４７は、“Ｌｏｗ”のハレーション制御信号１０６を、図４中に示す第１，第２のスイッチ回路４６Ａ，４６Ｂに供給することにより、これらのスイッチを各Ｌ出力端子となるように切換え制御する。
【００８２】
すなわち、素子シャッタデータ変換回路４４からの素子シャッタ制御信号１０４は、該ループフィルタ４６を構成する３つの乗算器４６ａ１，４６ａ２，４６ａ３と、２つの遅延回路４６ｂ１，４６ｂ２と、加算器４６Ｃとの回路群によって位相が調整された後、ＣＣＤドライバ１６に出力されることになる。
【００８３】
その後、ループフィルタ４６から出力された素子シャッタ制御信号１０４は、上記の如くＣＣＤドライバ１６に入力され、該素子シャッタ制御信号１０４に基づき固体撮像素子ＣＣＤ１１の露光時間が制御される。
【００８４】
したがって、本実施の形態によれば、画面上にハレーションが発生した場合には、素子シャッタ制御信号１０４をループフィルタ４６を通さずにＣＣＤドライバー１６に出力することができるので、素子シャッタ制御を素早く動作させることができるため、発生したハレーションを早く解消することができ、その後、ハレーション解消後には、ループフィルタ４６を動作させることができるので、目標値近傍に生じるハンチングを防止することが可能となる。
【００８５】
また、本実施の形態では、上述したようにループフィルタ４６を素子シャッタデータ変換後回路４４の後段に配置することにより、前段における各回路群の誤差も踏まえて動作させることができるため、図７に示している素子シャッタ制御回路５０と比べて、露光時間計算で要求される精度をより向上させることができる。但し、このようなループフィルタ４６の配置構成は素子シャッタ制御と絞り制御を同時に行う光量制御装置を構成する場合に有効である。
【００８６】
なお、本発明は、上記実施の形態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。
【００８７】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、ハレーション発生時により反応速度を速く電子シャッタ制御を実行させることでハレーションを解消でき、ハレーション解消後にはハレーション閾値近傍のハンチングを防ぐように光量制御することのできる電子内視鏡を実現できる。
【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一実施の形態を示し、該光量制御装置を含む電子内視鏡システム全体の構成を示す概念図。
【図２】図１の光量調節回路部の具体的な構成を示すブロック図。
【図３】図２の素子シャッタ制御回路の具体的な構成を示すブロック図。
【図４】図３に示すループフィルタの具体的な構成を示す回路図。
【図５】図２に示す素子シャッタ制御回路による制御動作を説明するための波形図。
【図６】図３に示す偏差値計算回路による偏差値計算処理ルーチンを示すフローチャート。
【図７】従来の素子シャッタ制御回路の具体的な構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１１…撮像素子（ＣＣＤ）、
１２…プリアンプ、
１３…ＣＤＳ回路、
１４…Ａ／Ｄ変換器、
１５…映像処理回路、
１６…ＣＣＤドライバ、
１７…同期信号発生回路（ＳＳＧ）、
１８…光量調節回路部、
１９…光量操作部、
２０…ランプ、
２１…絞り、
２２…ライトガイド、
３１…検波回路、
３２…目標値設定回路、
３３…絞り制御用ループフィルタ、
３４…比較回路、
３９…素子シャッタ制御回路、
４２…偏差値計算回路、
４３…露光時間計算回路、
４４…素子シャッタデータ変換回路、
４５…遅延回路、
４６…ループフィルタ、
４６Ａ…第１の切換えスイッチ、
４６Ｂ…第２の切換えスイッチ、
４６ａ１〜４６ａ３…乗算器、
４６ｂ１，４６ｂ２…減算器、
４６Ｃ…加算器、
４７…ハレーション判別回路。
【図１】
2004321414.tif 000003
【図２】
2004321414.tif 000004
【図３】
2004321414.tif 000005
【図４】
2004321414.tif 000006
【図５】
2004321414.tif 000007
【図６】
2004321414.tif 000008
【図７】
2004321414.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成15年6月9日(2003.6.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【符号の説明】
１１…撮像素子（ＣＣＤ）、
１２…プリアンプ、
１３…ＣＤＳ回路、
１４…Ａ／Ｄ変換器、
１５…映像処理回路、
１６…ＣＣＤドライバ、
１７…同期信号発生回路（ＳＳＧ）、
１８…光量調節回路部、
１９…光量操作部、
２０…ランプ、
２１…絞り、
２２…ライトガイド、
３１…検波回路、
３２…目標値設定回路、
３３…絞り制御用ループフィルタ、
３４…比較回路、
３９…素子シャッタ制御回路、
４２…偏差値計算回路、
４３…露光時間計算回路、
４４…素子シャッタデータ変換回路、
４５…遅延回路、
４６…ループフィルタ、
４６Ａ…第１の切換えスイッチ、
４６Ｂ…第２の切換えスイッチ、
４６ａ１〜４６ａ３…乗算器、
４６ｂ１，４６ｂ２…遅延回路、
４６Ｃ…加算器、
４７…ハレーション判別回路。