(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像が形成される撮像素子を有する電子スコープと、前記電子スコープが着脱自在に接続されるとともに映像を表示するための表示装置が接続され、前記撮像素子から読み出される被写体像に応じた画像信号を映像信号に変換して前記表示装置へ出力するプロセッサとを備えた電子内視鏡装置であって、
光を放射する光源と、
前記電子スコープ内に形成され、前記光源からの光を前記電子スコープのプロセッサ側から前記撮像素子のある先端側へ導くファイバーバンドルと、
前記光源からの光が入射する前記ファイバーバンドルの入射端と前記光源との間に介在し、該入射端に入射する光量を増減させる絞りと、
前記撮像素子から読み出される画像信号に基づいて、前記表示装置に表示される被写体像の明るさを示す代表輝度値を算出する代表輝度値算出手段と、
前記代表輝度値に基づいて前記絞りを開閉させることによって、前記表示装置に表示される被写体像の明るさが一定となるように前記ファイバーバンドルの入射端に入射する光量を所定の時間間隔毎に調整する光量調整手段とを備え、
前記光量調整手段が、
前記代表輝度値が被写体像の適正な明るさを示す参照輝度値より大きいか否かを判別し、前記代表輝度値が前記参照輝度値よりも大きければ前記絞りの移動方向を閉じる方向に、前記代表輝度値が前記参照値よりも小さければ前記絞りの移動方向を開く方向に定める絞り移動方向決定手段と、
前記代表輝度値と前記参照輝度値との差が許容される差の範囲となる許容範囲内であるか否かを判別する許容範囲判別手段と、
前記代表輝度値と前記参照輝度値との差が前記許容範囲内であれば前記絞りを駆動させず、前記代表輝度値と前記参照輝度値との差が前記許容範囲外である場合、前記絞りを、前記代表輝度値と前記参照値との差に応じた目標移動量だけ前記絞り移動方向決定手段において定められた方向へ移動させる絞り制御手段とを有し、
前記許容範囲が、第１の許容範囲と、前記第１の許容範囲に比べて範囲が狭い第２の許容範囲のどちらか一方に定められ、
前記許容範囲判別手段が、前記絞り移動方向決定手段において定められる前記絞りの移動方向が前回定められた前記絞りの移動方向と同じ方向である場合、前記第２の許容範囲に基づいて判別し、前記絞りの移動方向が前回定められた前記絞りの移動方向と反対方向である場合、前記第１の許容範囲に基づいて判別することを特徴とする電子内視鏡装置。
【請求項２】
被写体像が形成される撮像素子を有する電子スコープと、前記電子スコープが着脱自在に接続されるとともに映像を表示するための表示装置が接続され、前記撮像素子から読み出される被写体像に応じた画像信号を映像信号に変換して前記表示装置へ出力するプロセッサとを備えた電子内視鏡装置であって、
光を放射する光源と、
前記電子スコープ内に形成され、前記光源からの光を前記電子スコープのプロセッサ側から前記撮像素子のある先端側へ導くファイバーバンドルと、
前記光源からの光が入射する前記ファイバーバンドルの入射端と前記光源との間に介在し、該入射端に入射する光量を増減させる絞りと、
前記撮像素子から読み出される画像信号に基づいて、前記表示装置に表示される被写体像の明るさを示す代表輝度値を算出する代表輝度値算出手段と、
前記代表輝度値に基づいて前記絞りを開閉させることによって、前記表示装置に表示される被写体像の明るさが一定となるように前記ファイバーバンドルの入射端に入射する光量を所定の時間間隔毎に調整する光量調整手段とを備え、
前記光量調整手段が、
前記代表輝度値が被写体像の適正な明るさを示す参照輝度値より大きいか否かを判別し、前記代表輝度値が前記参照輝度値よりも大きければ前記絞りの移動方向を閉じる方向に、前記代表輝度値が前記参照値よりも小さければ前記絞りの移動方向を開く方向に定める絞り移動方向決定手段と、
前記代表輝度値と前記参照輝度値との差が許容される差の範囲となる許容範囲に収まるか否かを判別する許容範囲判別手段と、
前記代表輝度値と前記参照輝度値との差が前記許容範囲内であれば前記絞りを駆動させず、前記代表輝度値と前記参照輝度値との差が前記許容範囲外である場合、前記絞りを、前記代表輝度値と前記参照輝度値との差に応じた目標移動量だけ前記移動方向決定手段において定められた方向へ移動させる絞り制御手段とを有し、
前記許容範囲が、第１の許容範囲と、前記第１の許容範囲に比べて範囲が狭い第２の許容範囲のどちらか一方に定められ、
前記許容範囲判別手段が、前記移動方向決定手段において定められた前記絞りの移動方向が閉じる方向である場合には前記第１の許容範囲に基づいて判別し、前記絞りの移動方向が開く方向である場合には前記第２の許容範囲に基づいて判別することを特徴とする電子内視鏡装置。
【請求項３】
前記代表輝度値のとりうる値の範囲が０〜２５５の範囲であり、前記参照輝度値のとりうる値の範囲が８０〜１８０であって、
前記第１の許容範囲が０〜１０の範囲から０〜２０の範囲までのいずれかの範囲であり、また、前記第２の許容範囲が０〜２の範囲から０〜９の範囲までのいずれかの範囲であることを特徴とする請求項１もしくは請求項２のいずれかに記載の電子内視鏡装置。
【請求項４】
前記第１の許容範囲が０〜１５であり、前記第２の許容範囲が０〜５であることを特徴とする請求項３に記載の電子内視鏡装置。
【請求項５】
前記代表輝度値が、１フレーム分もしくは１フィールド分のいずれかの被写体像の明るさの平均値を示す輝度平均値であることを特徴とする請求項３に記載の電子内視鏡装置。
【請求項６】
前記参照輝度値が１２８の値となる輝度平均値であることを特徴とする請求項５に記載の電子内視鏡装置。
【請求項７】
被写体像が形成される撮像素子と光を伝達するファイバーバンドルとを有する電子スコープが着脱自在に接続されるとともに映像を表示するための表示装置が接続され、前記撮像素子から読み出される被写体像に応じた画像信号を映像信号に変換し、該映像信号を前記表示装置へ出力する電子内視鏡装置のプロセッサであって、
光を放射する光源と、
前記電子スコープ内に形成され、前記光源からの光を前記電子スコープのプロセッサ側から前記撮像素子のある先端側へ導くファイバーバンドルと、
前記光源からの光が入射する前記ファイバーバンドルの入射端と前記光源との間に介在し、該入射端に入射する光量を増減させる絞りと、
前記撮像素子から読み出される画像信号に基づいて、前記表示装置に表示される被写体像の明るさを示す代表輝度値を算出する代表輝度値算出手段と、
前記代表輝度値に基づいて前記絞りを開閉させることによって、前記表示装置に表示される被写体像の明るさが一定となるように前記ファイバーバンドルの入射端に入射する光量を所定の時間間隔毎に調整する光量調整手段とを備え、
前記光量調整手段が、
前記代表輝度値が被写体像の適正な明るさを示す参照輝度値より大きいか否かを判別し、前記代表輝度値が前記参照輝度値よりも大きければ前記絞りの移動方向を閉じる方向に、前記代表輝度値が前記参照値よりも小さければ前記絞りの移動方向を開く方向に定める絞り移動方向決定手段と、
前記代表輝度値と前記参照輝度値との差が許容される差の範囲となる許容範囲内であるか否かを判別する許容範囲判別手段と、
前記代表輝度値と前記参照輝度値との差が前記許容範囲内であれば前記絞りを駆動させず、前記代表輝度値と前記参照輝度値との差が前記許容範囲外である場合、前記絞りを、前記代表輝度値と前記参照値との差に応じた目標移動量だけ前記絞り移動方向決定手段において定められた方向へ移動させる絞り制御手段とを有し、
前記許容範囲が、第１の許容範囲と、前記第１の許容範囲に比べて範囲が狭い第２の許容範囲のどちらか一方に定められ、
前記許容範囲判別手段が、前記絞り移動方向決定手段において定められる前記絞りの移動方向が前回定められた前記絞りの移動方向と同じ方向である場合、前記第２の許容範囲に基づいて判別し、前記絞りの移動方向が前回定められた前記絞りの移動方向と反対方向である場合、前記第１の許容範囲に基づいて判別することを特徴とする電子内視鏡装置のプロセッサ。
【請求項８】
被写体像が形成される撮像素子と光を伝達するファイバーバンドルとを有する電子スコープが着脱自在に接続されるとともに映像を表示するための表示装置が接続され、前記撮像素子から読み出される被写体像に応じた画像信号を映像信号に変換し、該映像信号を前記表示装置へ出力する電子内視鏡装置のプロセッサであって、
光を放射する光源と、
前記電子スコープ内に形成され、前記光源からの光を前記電子スコープのプロセッサ側から前記撮像素子のある先端側へ導くファイバーバンドルと、
前記光源からの光が入射する前記ファイバーバンドルの入射端と前記光源との間に介在し、該入射端に入射する光量を増減させる絞りと、
前記撮像素子から読み出される画像信号に基づいて、前記表示装置に表示される被写体像の明るさを示す代表輝度値を算出する代表輝度値算出手段と、
前記代表輝度値に基づいて前記絞りを開閉させることによって、前記表示装置に表示される被写体像の明るさが一定となるように前記ファイバーバンドルの入射端に入射する光量を所定の時間間隔毎に調整する光量調整手段とを備え、
前記光量調整手段が、
前記代表輝度値が被写体像の適正な明るさを示す参照輝度値より大きいか否かを判別し、前記代表輝度値が前記参照輝度値よりも大きければ前記絞りの移動方向を閉じる方向に、前記代表輝度値が前記参照値よりも小さければ前記絞りの移動方向を開く方向に定める絞り移動方向決定手段と、
前記代表輝度値と前記参照輝度値との差が許容される差の範囲となる許容範囲に収まるか否かを判別する許容範囲判別手段と、
前記代表輝度値と前記参照輝度値との差が前記許容範囲内であれば前記絞りを駆動させず、前記代表輝度値と前記参照輝度値との差が前記許容範囲外である場合、前記絞りを、前記代表輝度値と前記参照輝度値との差に応じた目標移動量だけ前記移動方向決定手段において定められた方向へ移動させる絞り制御手段とを有し、
前記許容範囲が、第１の許容範囲と、前記第１の許容範囲に比べて範囲が狭い第２の許容範囲のどちらか一方に定められ、
前記許容範囲判別手段が、前記移動方向決定手段において定められた前記絞りの移動方向が閉じる方向である場合には前記第１の許容範囲に基づいて判別し、前記絞りの移動方向が開く方向である場合には前記第２の許容範囲に基づいて判別することを特徴とする電子内視鏡装置のプロセッサ。
【請求項９】
被写体像が形成される撮像素子を有する電子スコープと、前記電子スコープが着脱自在に接続されるとともに映像を表示するための表示装置が接続され、前記撮像素子から読み出される被写体像に応じた画像信号を映像信号に変換して前記表示装置へ出力するプロセッサとを備えた電子内視鏡装置であって、
被写体へ向けて光を放射する光源と、
前記光源に電流を与え、前記光源から放射される光の発光量を制御する光源制御部と、
前記撮像素子から読み出される画像信号に基づいて、前記表示装置に表示される被写体像の明るさを示す代表輝度値を算出する代表輝度値算出手段と、
前記代表輝度値に基づいて前記光源に与える電流量を増減させることによって、前記表示装置に表示される被写体像の明るさが一定となるように前記発光量を所定の時間間隔毎に調整する光量調整手段とを備え、
前記光量調整手段が、
前記代表輝度値が被写体像の適正な明るさを示す参照輝度値より大きいか否かを判別し、前記代表輝度値が前記参照輝度値よりも大きければ前記電流量を減少させる方向に、前記代表輝度値が前記参照値よりも小さければ前記電流量を増加させる方向に定める電流量増減方向決定手段と、
前記代表輝度値と前記参照輝度値との差が許容される差の範囲となる許容範囲内であるか否かを判別する許容範囲判別手段と、
前記代表輝度値と前記参照輝度値との差が前記許容範囲内であれば前記電流量を増減させず、前記代表輝度値と前記参照輝度値との差が前記許容範囲外である場合、前記電流量を、前記代表輝度値と前記参照値との差に応じた目標電流変動量だけ前記電流量増減方向決定手段において定められた方向へ変動させる電流量増減制御手段とを有し、
前記許容範囲が、第１の許容範囲と、前記第１の許容範囲に比べて範囲が狭い第２の許容範囲のどちらか一方に定められ、
前記許容範囲判別手段が、前記電流量増減方向決定手段において定められる前記電流量の増減方向が前回定められた前記電流量の増減方向と同じ方向である場合、前記第２の許容範囲に基づいて判別し、前記電流量の増減方向が前回定められた前記電流量の増減方向と反対方向である場合、前記第１の許容範囲に基づいて判別することを特徴とする電子内視鏡装置。
【請求項１０】
被写体像が形成される撮像素子を有する電子スコープと、前記電子スコープが着脱自在に接続されるとともに映像を表示するための表示装置が接続され、前記撮像素子から読み出される被写体像に応じた画像信号を映像信号に変換して前記表示装置へ出力するプロセッサとを備えた電子内視鏡装置であって、
被写体へ向けて光を放射する光源と、
前記光源に電流を与え、前記光源から放射される光の発光量を制御する光源制御部と、
前記撮像素子から読み出される画像信号に基づいて、前記表示装置に表示される被写体像の明るさを示す代表輝度値を算出する代表輝度値算出手段と、
前記代表輝度値に基づいて前記光源に与える電流量を増減させることによって、前記表示装置に表示される被写体像の明るさが一定となるように前記発光量を所定の時間間隔毎に調整する光量調整手段とを備え、
前記光量調整手段が、
前記代表輝度値が被写体像の適正な明るさを示す参照輝度値より大きいか否かを判別し、前記代表輝度値が前記参照輝度値よりも大きければ前記電流量を減少させる方向に、前記代表輝度値が前記参照値よりも小さければ前記電流量を増加させる方向に定める電流量増減方向決定手段と、
前記代表輝度値と前記参照輝度値との差が許容される差の範囲となる許容範囲内であるか否かを判別する許容範囲判別手段と、
前記代表輝度値と前記参照輝度値との差が前記許容範囲内であれば前記電流量を増減させず、前記代表輝度値と前記参照輝度値との差が前記許容範囲外である場合、前記電流量を、前記代表輝度値と前記参照値との差に応じた目標電流変動量だけ前記電流量増減方向決定手段において定められた方向へ変動させる電流量増減制御手段とを有し、
前記許容範囲が、第１の許容範囲と、前記第１の許容範囲に比べて範囲が狭い第２の許容範囲のどちらか一方に定められ、
前記許容範囲判別手段が、前記電流量増減方向決定手段において定められた前記電流量の変動方向が減少する方向である場合には前記第１の許容範囲に基づいて判別し、前記電流量の変動方向が増加する方向である場合には前記第２の許容範囲に基づいて判別することを特徴とする電子内視鏡装置。
【請求項１１】
前記光源が発光ダイオードであって、該発光ダイオードが前記電子スコープの先端部に設けられていることを特徴とする請求項９乃至請求項１０のいずれかに記載の電子内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内視鏡（スコープ）を胃などの臓器内に挿入し、光源からの光をスコープを介して観察部位に照射し、観察部位の映像をモニタに映し出して患部を検査する電子内視鏡装置に関し、特に、観察部位の像を適正な明るさに維持する光量調整に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の内視鏡装置では、観察対象である体腔内の部位の映像を常に適正な明るさでモニタに表示するため、被写体像の明るさを検出し、スコープと光源との間に設けられた絞りを開閉して被写体の明るさが一定となるように光量を調整する自動調光機能が備えられている。このような調光方式では、例えば、被写体の明るさの平均値を示す輝度平均値を算出し、この輝度平均値を被写体像の基準となる適正な明るさを示す輝度値（参照値）と比較する。そして、輝度平均値が参照値よりも大きければ絞りを閉じて光量を減少させ、逆に、輝度平均値が参照値よりも小さければ絞りを開いて光量を増加させる。このときの絞りの移動量は、輝度平均値と参照値との差に従う。
【０００３】
通常、光量調整を迅速に行うため、輝度平均値と参照値とを比較するときに許容差を設け、その許容差の範囲内に収まれば実質的に輝度平均値が参照値と等しいとみなす。これにより、輝度平均値が完全に参照値と一致していなくても絞りは駆動されない。このような許容差を設けることにより、迅速な光量調整が実現できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
許容差を設けた場合、許容差の範囲をせまくすると、輝度平均値が許容差の範囲内になかなか収まらず、絞りがいつまでも駆動されて所定の位置に定まらない。すなわち、ハンチングが生じる。したがって、迅速に光量調整を行うためには、許容差の範囲をある程度広くする必要がある。
【０００５】
しかしながら、許容差の範囲を広くした場合、輝度平均値と参照値との差が大きいにもかかわらず許容差の範囲内にあるため絞りが駆動されず、モニタに映し出されている被写体像の明るさが厳密には参照値の明るさと離れてしまう。また、ぎりぎり許容差内に収まる輝度平均値が一度許容差を超えた場合、輝度値と参照値との差が大きく、一度に多くの光量を増加あるいは減少させなければならない。そのため、被写体像を適正な明るさに戻す過程で急激に明るさが変化する。特に、被写体像を暗い状態から適正な明るさに戻す場合、明るさの変化がモニタ上において顕著に現れる。このような滑らかでない（ギクシャクした）明るさの変化は、部位を観察する医師にとって障害となり、疲労感を与え、作業効率が低下する。
【０００６】
そこで、本発明では、光量調整によって被写体像を適正な明るさに維持する場合、被写体像の明るさが急激に変化することなく、迅速かつ正確に光量調整することができる電子内視鏡装置を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子内視鏡装置は、被写体像が形成される撮像素子を有する電子スコープと、電子スコープが着脱自在に接続されるとともに映像を表示するための表示装置が接続され、撮像素子から読み出される被写体像に応じた画像信号を映像信号に変換して表示装置へ出力するプロセッサとを備えた電子内視鏡装置である。電子内視鏡装置は、光を放射する光源と、電子スコープ内に形成され、光源からの光を電子スコープのプロセッサ側から撮像素子のある先端側へ導くファイバーバンドルと、光源からの光が入射するファイバーバンドルの入射端と光源との間に介在し、該入射端に入射する光量を増減させる絞りと、撮像素子から読み出される画像信号に基づいて、表示装置に表示される被写体像の明るさを示す代表輝度値を算出する代表輝度値算出手段と、代表輝度値に基づいて絞りを開閉させることによって、表示装置に表示される被写体像の明るさが一定となるようにファイバーバンドルの入射端に入射する光量を所定の時間間隔毎に調整する光量調整手段とを備える。そして、光量調整手段は、代表輝度値が被写体像の適正な明るさを示す参照輝度値より大きいか否かを判別し、代表輝度値が参照輝度値よりも大きければ絞りの移動方向を閉じる方向に、代表輝度値が参照値よりも小さければ絞りの移動方向を開く方向に定める絞り移動方向決定手段と、代表輝度値と参照輝度値との差が許容される差の範囲となる許容範囲内であるか否かを判別する許容範囲判別手段と、代表輝度値と参照輝度値との差が許容範囲内であれば絞りを駆動させず、代表輝度値と参照輝度値との差が許容範囲外である場合、絞りを、代表輝度値と参照輝度値との差に応じた目標移動量だけ絞り移動方向決定手段において定められた方向へ移動させる絞り制御手段とを有する。そして、許容範囲は、第１の許容範囲と、第１の許容範囲に比べて範囲が狭い第２の許容範囲のどちらか一方に定められ、許容範囲判別手段は、絞り移動方向決定手段において定められる絞りの移動方向が前回定められた絞りの移動方向と同じ方向である場合、第２の許容範囲に基づいて判別し、絞りの移動方向が前回定められた絞りの移動方向と反対方向である場合、第１の許容範囲に基づいて判別することを特徴とする。
【０００８】
前回の絞りの移動方向と同じ方向に絞りを移動させる場合、代表輝度値と参照輝度値との差が許容範囲の狭い第２の許容範囲内にあるか否かが判断される。したがって、代表輝度値が参照輝度値の許容範囲内に収まる場合には代表輝度値は参照輝度値とほぼ等しい値となり、所望する適正な被写体像の明るさが維持される。また、絞り１８の移動方向が前回と反対方向である場合には範囲が広い第１の許容範囲に基づいて判別されるため、代表輝度値が参照輝度値を挟んで繰り返し上下に変動してハンチングが生じるのを防ぐ。すなわち、ハンチングを起こすことなく、適切かつ迅速な光量調整が行える。
【０００９】
代表輝度値のとりうる値の範囲が０〜２５５の範囲であり、参照輝度値のとりうる値の範囲が８０〜１８０である場合、好ましくは、第１の許容範囲が０〜１０の範囲から０〜２０の範囲までのいずれかの範囲であり、また、第２の許容範囲が０〜２の範囲から０〜９の範囲までのいずれかの範囲である。特に好ましくは、第１の許容範囲が０〜１５の範囲であり、第２の許容範囲が０〜５の範囲である。代表輝度値は、例えば、１フレーム分もしくは１フィールド分の被写体像の明るさの平均値を示す輝度平均値である。この場合、参照輝度値は、例えば１２８の値となる輝度平均値である。
【００１０】
本発明の電子内視鏡装置は、被写体像が形成される撮像素子を有する電子スコープと、電子スコープが着脱自在に接続されるとともに映像を表示するための表示装置が接続され、撮像素子から読み出される被写体像に応じた画像信号を映像信号に変換して表示装置へ出力するプロセッサとを備えた電子内視鏡装置である。電子内視鏡装置は、光を放射する光源と、電子スコープ内に形成され、光源からの光を電子スコープのプロセッサ側から撮像素子のある先端側へ導くファイバーバンドルと、光源からの光が入射するファイバーバンドルの入射端と光源との間に介在し、該入射端に入射する光量を増減させる絞りと、撮像素子から読み出される画像信号に基づいて、表示装置に表示される被写体像の明るさを示す代表輝度値を算出する代表輝度値算出手段と、代表輝度値に基づいて絞りを開閉させることによって、表示装置に表示される被写体像の明るさが一定となるようにファイバーバンドルの入射端に入射する光量を所定の時間間隔毎に調整する光量調整手段とを備える。そして、光量調整手段は、代表輝度値が被写体像の適正な明るさを示す参照輝度値より大きいか否かを判別し、代表輝度値が参照輝度値よりも大きければ絞りの移動方向を閉じる方向に、代表輝度値が参照値よりも小さければ絞りの移動方向を開く方向に定める絞り移動方向決定手段と、代表輝度値と参照輝度値との差が許容される差の範囲となる許容範囲内であるか否かを判別する許容範囲判別手段と、代表輝度値と参照輝度値との差が許容範囲内であれば絞りを駆動させず、代表輝度値と参照輝度値との差が許容範囲外である場合、絞りを、代表輝度値と参照輝度値との差に応じた目標移動量だけ絞り移動方向決定手段において定められた方向へ所定量だけ移動させる絞り制御手段とを有する。そして、許容範囲が、第１の許容範囲と、第１の許容範囲に比べて範囲が狭い第２の許容範囲のどちらか一方に定められ、許容範囲判別手段は、移動方向決定手段において定められた絞りの移動方向が閉じる方向である場合には第１の許容範囲に基づいて判別し、絞りの移動方向が開く方向である場合には第２の許容範囲に基づいて判別することを特徴とする。
【００１１】
絞りを開ける方向へ移動させる場合、第２の許容範囲に基づいて代表輝度値と参照輝度値の差が判別されるため、第２の許容範囲内に収まっていた輝度平均値が許容範囲外の値になった場合、第１の許容範囲内に収まっていた輝度平均値が許容範囲外の値になった場合に比べて定められる絞りの目標移動量は大きな値とならない。したがって、急激な光量変化を伴うことなく被写体像を適正な明るさに維持することができる。特に、経験上、光量を減少させるときに比べて光量を増加させるときに急激な明るさの変化が観察者によって感じられるが、光量を増加させるときには被写体像の明るさが滑らかに変化するため、医師は疲労感なく被写体像を表示装置で観察することができ、効率よく作業することができる。
【００１２】
絞りを用いずに光源から放射する光の光量を直接調整する本発明の電子内視鏡装置は、被写体像が形成される撮像素子を有する電子スコープと、電子スコープが着脱自在に接続されるとともに映像を表示するための表示装置が接続され、撮像素子から読み出される被写体像に応じた画像信号を映像信号に変換して表示装置へ出力するプロセッサとを備えた電子内視鏡装置であって、被写体へ向けて光を放射する光源と、光源に電流を与え、光源から放射される光の発光量を制御する光源制御部と、撮像素子から読み出される画像信号に基づいて、表示装置に表示される被写体像の明るさを示す代表輝度値を算出する代表輝度値算出手段と、代表輝度値に基づいて光源に与える電流量を増減させることによって、表示装置に表示される被写体像の明るさが一定となるように発光量を所定の時間間隔毎に調整する光量調整手段とを備え、光量調整手段は、代表輝度値が被写体像の適正な明るさを示す参照輝度値より大きいか否かを判別し、代表輝度値が参照輝度値よりも大きければ光源に与える電流量を減少させる方向に、代表輝度値が参照値よりも小さければ光源に与える電流量を増加させる方向に定める電流量増減方向決定手段と、代表輝度値と参照輝度値との差が許容される差の範囲となる許容範囲内であるか否かを判別する許容範囲判別手段と、代表輝度値と参照輝度値との差が許容範囲内であれば光源に与える電流量を増減させず、代表輝度値と参照輝度値との差が許容範囲外である場合、光源に与える電流量を、代表輝度値と参照値との差に応じた目標電流変動量だけ電流量増減方向決定手段において定められた方向へ変動させる電流量増減制御手段とを有し、許容範囲は、第１の許容範囲と、第１の許容範囲に比べて範囲が狭い第２の許容範囲のどちらか一方に定められ、許容範囲判別手段が、電流量増減方向決定手段において定められる電流量の増減方向が前回定められた光源に与える電流量の増減方向と同じ方向である場合、第２の許容範囲に基づいて判別し、電流量の増減方向が前回定められた光源に与える電流量の増減方向と反対方向である場合、第１の許容範囲に基づいて判別することを特徴とする。あるいは、別の局面からの本発明の電子内視鏡装置では、許容範囲判別手段は、電流量増減方向決定手段において定められた光源に与える電流量の変動方向が減少する方向である場合には第１の許容範囲に基づいて判別し、光源に与える電流量の変動方向が増加する方向である場合には第２の許容範囲に基づいて判別することを特徴とする。キセノンランプ等の光源から放射される光を光ファイバーバンドルで電子スコープ先端部まで伝達し、光源から放射される光の光量を調整してもよいが、好ましくは、光源は発光ダイオードであって、発光ダイオードが電子スコープ先端部に設けられていることが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下では、図を参照して本発明の実施形態である電子内視鏡装置について説明する。
【００１４】
図１は、第１の実施形態である電子内視鏡装置のブロック図である。この電子内視鏡装置は、電子スコープであるスコープ３０を体腔内に送り込み、観察部位Ｓの映像をスコープ３０およびプロセッサ１０を介してモニタ２３に表示させる装置である。
【００１５】
スコープ３０内には、キセノンランプなどの光源１９からの光をスコープ３０の先端側へ導くファイバーバンドルのライトガイド３２が設けられており、光源１９から放射された光は、光を収束させる集光レンズ２７を介してライトガイド３２の入射端３２ａに入射する。ライトガイド３２を通過した光は、ライトガイド３２の出射端３２ｂから出射し、光の配光角を広げる配光レンズ３４を介して体腔Ｓに照射する。観察部位Ｓに照射される光量は、光源１９と集光レンズ２７との間に設けられた絞り１８により調整され、絞り１８の開閉に従ってライトガイド３２の入射端３２ａに入射する光量が増減する。絞り１８は、ステッピングモータ２６により駆動され、パルス信号が絞り制御回路１７からステッピングモータ２６へ送られる。
【００１６】
観察部位Ｓの画像は、対物レンズＬを介してＣＣＤなどの撮像素子３１上に結像される。撮像素子３１の各画素上には赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の色モザイクフィルタが設けられ、光電変換により各色に応じた画像信号が発生する。発生した１フレーム分の画像信号は所定間隔毎に順次読み出され、プロセッサ１０に送られる。なお、本実施形態ではカラーテレビジョン方式としてＮＴＳＣ方式が適用されており、１／３０秒間隔毎に画像信号が読み出される。
【００１７】
スコープ３０から送られてきた１フレーム分の画像信号は、ＣＣＤプロセス回路１１においてそれぞれ各色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に応じた画像信号毎に分離され、増幅される。増幅された画像信号は、Ａ／Ｄ変換器１２においてアナログ信号からデジタル信号に変換され、信号処理回路１３に送られる。
【００１８】
信号処理回路１３では、画像信号に対するリセット雑音の除去などの処理が行われ、処理された画像信号は信号変換回路２５とホワイトバランス調整回路１４に送られる。
【００１９】
信号変換回路２５では、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色に応じた画像信号に基づいて１フレーム分の輝度信号が求められる。この輝度信号は、ヒストグラム処理のためヒストグラム処理回路１６へ送られる。
【００２０】
ヒストグラム処理回路１６では、輝度信号に基づいてヒストグラム処理が施され、ヒストグラムデータが生成される。生成されたヒストグラムデータは、ＣＰＵ２２によって読み出される。ＣＰＵ２２では、ヒストグラムデータに基づいて１フレーム分の被写体像の明るさの平均値を示す輝度平均値が算出される。この輝度平均値は、１フレーム分の各画素の輝度の平均値である。
【００２１】
ＣＰＵ２２には、操作パネル２０におけるスイッチ操作やキーボード２１の操作による信号が入力され、これにより、自動調光時の基準輝度値となる参照値の設定やモニタ２３における表示画面の変更などが行われる。また、ステッピングモータ２６を駆動するための制御信号がＣＰＵ２２から絞り制御回路１７へ送られる。
【００２２】
絞り制御回路１７では、送られてきた制御信号に基づき、絞り１８を開く正相のパルス数か、もしくは絞り１８を閉じる逆相のパルス数のパルス信号がステッピングモータ２６に送られる。パルス信号がステッピングモータ２６に送られると、ステッピングモータ２６が駆動（回転）し、これにより絞り１８が開閉する。
【００２３】
ホワイトバランス調整回路１４では、各色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に応じた画像信号に基づいて色温度補正処理（ホワイトバランス調整）が施される。ここでは、白い被写体を撮像した時に、その画像を構成するすべての画素におけるＲ，Ｇ，Ｂの画像信号の比が１になるように調整される。ホワイトバランス調整された画像信号は、Ｄ／Ａ変換器２４においてアナログ信号に変換され、ビデオプロセス回路１５に送られる。ビデオプロセス回路１５では、Ｒ，Ｇ，Ｂの画像信号が映像信号であるＮＴＳＣ信号に変換され、モニタ２３に送られる。これにより、モニタ２３において観察部位Ｓの映像が映し出される。
【００２４】
スコープ３０内のＥＥＰＲＯＭ３３には、接続されているスコープ３０の特性がデータとして記憶されており、スコープ３０がプロセッサ１０に接続されると、そのデータがＣＰＵ２２によって読み出される。
【００２５】
図２は、絞り１８およびステッピングモータ２６を、絞り１８から光源１９へ向かう方向から見た時の平面図である。
【００２６】
絞り１８の先端部（遮蔽部）１８ａは、光源１９から平行に出射する光をすべて遮蔽できるように円形状に形成されている。先端部１８ａから延びている平板状の支持アーム１８ｂには、ステッピングモータ２６がギア（図示せず）を介して接続されており、ステッピングモータ２６が回転すると、絞り１８はステッピングモータ２６の回転軸を中心に回転する。絞り１８が回転すると、先端部１８ａの位置に応じて、絞り１８を通過する光量、すなわち、被写体Ｓに照射される光量が変化する。ここでは、絞り１８が光源１９に移動する方向を絞り１８の閉じる方向、絞り１８が光源１９から離れていく方向を絞り１８の開く方向とする。
【００２７】
絞り１８の回転角度ａは、絞り１８が開くほど増加し、全閉で０度、全開で３０度である。すなわち、絞り１８は０〜３０度の範囲で回転（移動）する。ステッピングモータ２６の位置を示す回転位置変数ｐは、０〜２４０の値をとり、０で絞り１８は全閉、２４０で絞り１８は全開である。本実施形態では、絞り１８の回転角度ａとステッピングモータ２６の回転位置変数ｐとの間には線形関係が成り立っており、絞り１８の回転角度ａが１度に対し、ステッピングモータの回転位置変数ｐは８となる。また、回転位置変数ｐは絞り１８の開度を示し、本実施形態では、回転角度ａの代わりに回転位置変数ｐによって絞り１８の位置、すなわち開度を表す。例えば、回転位置変数ｐが１２０である場合、開度は全開の時を基準として半分の開度となる。
【００２８】
さらに、本実施形態では、ステッピングモータ２６に入力されるパルス数ｖｐに関し、１パルスは回転位置変数ｐを１だけ変動させる。例えば、パルス数ｖｐ＝１６のパルス信号がステッピングモータ２６へ送られた場合、回転位置変数ｐが１６だけ変動するように絞り１８が開く（閉じる）。このとき、絞り１８は２度だけ回転する。このように、パルス数ｖｐは、絞り１８の移動量（目標変動量）に対応する。
【００２９】
図３は、ＣＰＵ２２によって実行される内視鏡装置全体の動作を示すフローチャートである。
【００３０】
ステップ１０１では、電源がＯＮ状態になることによって、絞り１８、制御に関する各変数、モニタ２３の文字表示などがそれぞれ初期値に設定される。また、接続されたスコープ３０のＥＥＰＲＯＭ３３からデータが読み出される。
【００３１】
ステップ１０２では、操作パネル２０におけるスイッチ操作に基づいて、光源１９の明るさ設定や自動調光時の参照値の設定などが行われる。ステップ１０３では、キーボード２１の操作に基づいて、モニタ２３への文字の入力や表示画面の変更などが行われる。ステップ１０４では、スコープ３０の接続に関する処理が施され、あらたにスコープ３０がプロセッサ１０に接続されると、接続されたスコープ３０のＥＥＰＲＯＭ３３からスコープの特性に関するデータが読み出される。ステップ１０５では、その他の処理、例えばモニタ２３上に時刻が表示される。
【００３２】
このような内視鏡装置全体の動作は、電源がＯＦＦになるまで繰り返し行われる。それぞれの各ステップにおいてサブルーチンが実行される。
【００３３】
図４は、自動調光による光量調整動作を示す割り込みルーチンである。この割り込みルーチンは、ＮＴＳＣ方式に従って約１／３０秒ごとに実行されるルーチンであり、図３のステップ１０２〜１０５が実行されている間に割り込んで処理される。以下では、図５、図６、図７を同時に参照しながら、光量調整動作について説明する。
【００３４】
ステップ２０１では、１画面分のヒストグラムのデータがヒストグラム処理回路１６からＣＰＵ２２によって読み出され、得られたヒストグラムのデータに基づき輝度平均値ｖａが算出される。ヒストグラムは、図５に示すように、モニタ２３に表示される被写体像の各画素の輝度値としてとりうる値（０〜２５５）を横軸とし、その横軸の各輝度値に応じた画素の個数（度数）を縦軸にとったグラフであり、被写体像の各画素の輝度分布が示される。そして、輝度平均値ｖａは、次式で示すように、ヒストグラムの横軸の各輝度値に対応する画素の数を乗じたものの総和を１フレーム分の総画素数で割ることにより算出される。ただし、ｊは輝度レベルを表し、ｎj は輝度レベルｊの度数を表す。
ｖａ＝（Σｎj ×ｊ）／Σｎj   （ｊ＝０〜２５５）  ・・・（１）
【００３５】
ステップ２０２では、算出された輝度平均値ｖａが参照値ｖｒと等しいか否かが判別される。参照値ｖｒは、観察部位Ｓに適正な光量が照射されている（画面が適度な明るさに保たれている）状態での輝度平均値であり、ここでは１２８である。輝度平均値ｖａが参照値ｖｒと等しいと判断されると、絞り１８が駆動されずにこのルーチンは終了する。一方、輝度平均値ｖａが参照値ｖｒと等しくないと判断された場合、ステップ２０３に移る。
【００３６】
ステップ２０３では、輝度平均値ｖａが参照値ｖｒよりも大きいか否かが判定される。ここでは、絞り１８の移動方向が定められ、輝度平均値ｖａが参照値ｖｒよりも大きい（被写体像が明る過ぎる）場合、以下に述べるステップ２０４〜２１０の実行により絞り１８は閉じる方向へ駆動される。一方、輝度平均値ｖａが参照地ｖｒよりも小さい（被写体像が暗い）場合、以下に述べるステップ２１１〜２１７の実行により絞り１８は開く方向に駆動される。
【００３７】
ステップ２０３において、輝度平均値ｖａが参照値ｖｒよりも大きいと判断された場合、ステップ２０４に移る。ステップ２０４では、移動方向変数ｖｄが「０」であるか否かが判定される。移動方向変数ｖｄは、絞り１８の移動方向を示す変数であり、閉じる方向の場合には移動方向変数ｖｄ＝０に設定され、開く方向の場合には移動方向変数ｖｄ＝１に設定される。ステップ２０４では、絞り１８が駆動された前回のルーチンにおいて設定された移動方向変数ｖｄが「０」であるか、すなわち、絞り１８が駆動された前回のルーチンにおいて、絞り１８が閉じる方向に駆動されたか否かが判定される。
【００３８】
ステップ２０４において、移動方向変数ｖｄが「０」ではない、すなわち前回の絞り１８の移動方向が開く方向であって、ステップ２０３において判定された今回の絞り１８の移動方向と異なると判断された場合、ステップ２０６に移る。ステップ２０６では、許容差変数ｖｃが第１の許容差ＣＩＬに設定される。許容差変数ｖｃは、輝度平均値ｖａと参照値ｖｒとの差として許容できる範囲の最大値を示す。すなわち、輝度平均値ｖａと参照値ｖｒとの差が許容差変数ｖｃに収まる場合、実質的に輝度平均値ｖａは参照値ｖｒと等しいとみなされる。第１の許容差ＣＩＬは、ここでは「１５」であり、輝度平均値ｖａと参照値ｖｒとの差が１５以下であれば（その差が１〜１５のいずれかの値であれば）、実質的に輝度平均値ｖａは参照値ｖｒと等しいとみなされる。ステップ２０６が実行されると、ステップ２０７に移る。
【００３９】
一方、ステップ２０４において、移動方向変数ｖｄが「０」である、すなわち前回の絞り１８の移動方向とステップ２０３において判定された今回の絞り１８の移動方向とが同じであると判断された場合、ステップ２０５に移り、許容差変数ｖｃが第２の許容差ＣＩＳに設定される。第２の許容差ＣＩＳは、ここでは「５」であり、第１の許容差ＣＩＬよりも範囲が狭い。すなわち、その差が１〜５のいずれかの値でなければならない。ステップ２０５が実行されると、ステップ２０７に移る。
【００４０】
ステップ２０７では、輝度平均値ｖａと参照値ｖｒとの差（ｖａ−ｖｒ）が第１の許容差ＣＩＬ（＝１５）もしくは第２の許容差ＣＩＳ（＝５）よりも大きいか否かが判定される。輝度平均値ｖａと参照値ｖｒとの差が第１の許容差ＣＩＬもしくは第２の許容差ＣＩＳよりも大きいと判断されると、ステップ２０８に移る。一方、輝度平均値ｖａと参照値ｖｒとの差が第１の許容差ＣＩＬもしくは第２の許容差ＣＩＳよりも大きくないと判断されると、絞り１８は駆動されずに割り込みルーチンは終了する。ステップ２０８では、移動方向変数ｖｄが「０」に設定される。ステップ２０８が実行されると、ステップ２０９に進む。
【００４１】
ステップ２０９では、図６に示す表Ｔ１を用いてパルス数ｖｐが求められる。
表Ｔ１は、絞り１８の移動量に対応するパルス数ｖｐを定めた表であり、表Ｔ１には、輝度平均値ｖａと参照値ｖｒとの差に対し、その差の範囲に応じたパルス数ｖｐが示されている。例えば、輝度平均値ｖａと参照値ｖｒとの差が３４である場合、パルス数ｖｐは「８」であり、この場合、絞り１８の移動量（回転位置変数ｐの変化量）が８となる。なお、表Ｔ１は、メモリ（図示せず）にあらかじめデータとして格納されている。
【００４２】
そして、パルス数ｖｐが求められると、ステップ２１０において、パルス数ｖｐだけ絞り１８が閉じる方向に駆動され、これにより、絞り１８は、駆動前の回転位置変数ｐにパルス数ｖｐ分を引いた回転位置変数ｐ−ｖｐの位置まで移動する。たとえば、駆動前の回転位置変数ｐが「１００」、ステップ２０９で定められたパルス数ｖｐが「８」である場合、絞り１８は回転位置変数ｐ＝９２の位置まで移動する。すなわち、絞り１８は１度だけ閉じる。ステップ２１０が実行されると、このルーチンは終了する。
【００４３】
一方、ステップ２０３において、輝度平均値ｖａが参照値ｖｒよりも大きくないと判断された場合、ステップ２１１に移る。ステップ２１１では、移動方向変数ｖｄが「１」であるか否かが判定される。すなわち、絞り１８が駆動された前回のルーチンにおいて絞り１８が開く方向へ駆動されたか否かが判定される。
【００４４】
ステップ２１１において、移動方向変数ｖｄが「１」ではない、すなわち前回絞り１８が閉じる方向に駆動されたと判断された場合、ステップ２１３に移り、許容差変数ｖｃが第１の許容差ＣＩＬ（＝１５）に設定される。一方、ステップ２１１において移動方向変数ｖｄが「１」であると判断された場合、ステップ２１２に移り、許容差変数ｖｃが第２の許容差ＣＩＳ（＝５）に設定される。ステップ２１２もしくはステップ２１３が実行されると、ステップ２１４に移る。
【００４５】
ステップ２１４では、輝度平均値ｖａと参照値ｖｒとの差（ｖｒ−ｖａ）が第１の許容差ＣＩＬ（＝１５）もしくは第２の許容差ＣＩＳ（＝５）よりも大きいか否かが判定される。輝度平均値ｖａと参照値ｖｒとの差が第１の許容差ＣＩＬもしくは第２の許容差ＣＩＳよりも大きいと判断されると、ステップ２１５に移る。一方、輝度平均値ｖａと参照値ｖｒとの差が第１の許容差ＣＩＬもしくは第２の許容差ＣＩＳよりも大きくないと判断されると、絞り１８は駆動されずに割り込みルーチンは終了する。ステップ２１５では、移動方向変数ｖｄが「１」に設定される。ステップ２１５が実行されると、ステップ２１６に進む。
【００４６】
ステップ２１６では、ステップ２０９と同じように、図６の表Ｔ１に基づいてパルス数ｖｐが定められる。そして、ステップ２１７では、定められたパルス数ｖｐだけ絞り１８の開く方向へ駆動される。これにより、絞り１８は、駆動前の回転位置変数ｐにパルス数ｖｐを加算した回転位置変数ｐ＋ｖｐの位置まで移動する。ステップ２１７が実行されると、このルーチンは終了する。
【００４７】
このように本実施形態によれば、ステップ２０３において絞り１８の移動方向が判定されると、ステップ２０４、２１１において絞り１８の移動方向が前回の絞り１８の移動方向と同じ方向であるか判別される。輝度平均値ｖａと参照値ｖｒとの差が実質的に等しいとみなせる許容差の設定に関しては、範囲の狭い第２の許容差ＣＩＳ（＝５）と範囲の広い第１の許容差ＣＩＬ（＝１５）があらかじめ用意されており、同じ移動方向であれば範囲の狭い第２の許容差ＣＩＳ（＝５）に定められ（ステップ２０５、２１２）、移動方向が逆であれば範囲の広い第１の許容差ＣＩＬ（＝１５）に定められる（ステップ２０６、２１３）。
【００４８】
輝度平均値ｖａが第２の許容差ＣＩＳの範囲（０〜５）にある場合、輝度平均値ｖａは参照値ｖｒとほとんど差がない。したがって、被写体像の明るさを所望する明るさで一定に保つことができる。また、輝度平均値ｖａと参照値ｖｒとの差が大きくても（例えば１５）第１の許容差ＣＩＬの範囲（０〜１５）にある状態から第１の許容差ＣＩＬの範囲から外れた場合、輝度平均値ｖａと参照値ｖｒとの差が大きな値となってパルス数ｖｐが大きな値に定められるが、輝度平均値ｖａと参照値ｖｒとの差が第２の許容差ＣＩＳの範囲（０〜５）から外れた場合、輝度平均値ｖａと参照値ｖｒとの差がまだそれほど大きな値になっていないためにパルス数ｖｐは小さな値に定められる。すなわち、急激に光量が変化しない。さらに、絞り１８が同じ方向へ続けて移動する場合にのみ第２の許容差ＣＩＳ（＝５）が適用されることから、輝度平均値ｖａが第２の許容差ＣＩＳの範囲に近づいて最終的に第２の許容差ＣＩＳの範囲に収まる過程において、光量は徐々に変化する。すなわち、被写体像の明るさが滑らかに変化する。
【００４９】
一方、絞り１８が前回の移動方向とは反対の方向へ移動する場合、第１の許容差ＣＩＬ（＝１５）が適用される。そのため、輝度平均値ｖａが参照値ｖｒを挟んで上下に変動し、いつまでも許容差の範囲内に収まらない状態、すなわちハンチングを防ぐことができる。
【００５０】
第１および第２の許容差ＣＩＬ、ＣＩＳの値は、それぞれ「１５」、「５」に限定されず、例えば、第１の許容差ＣＩＬは「１０〜２０」のいずれかの値、第２の許容差ＣＩＳは「２〜９」のいずれかの値であってもよい。
【００５１】
なお、本実施形態では、輝度平均値ｖａをヒストグラムデータを用いて算出しているが、ヒストグラムデータを用いずに直接輝度信号の値をＣＰＵ２２に入力してもよい。また、検出する輝度値としては、輝度平均値ｖａの代わりに、１フレームの中の最大輝度値であるピーク値や、１フレームの各画素の輝度値の中央値を適用してもよい。輝度平均値ｖａは、１フィールド分の輝度平均値であってもよい。
【００５２】
次に、図７を用いて、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、第１の実施形態と異なり、許容差変数ｖｃの値を絞り１８の移動方向に従って設定する。その他の構成に関しては、第１の実施形態と同じである。
【００５３】
図７は、第２の実施形態における光量調整動作を示す割り込みルーチンである。
【００５４】
ステップ３０１、３０２の実行は、図４のステップ２０１、２０２の実行と同じである。すなわち、ヒストグラムデータに基づいて輝度平均値ｖａが算出され、輝度平均値ｖａが参照値ｖｒと等しいか否かが判定される。ステップ３０２が実行されると、輝度平均値ｖａと参照値ｖｒが等しくない場合には、ステップ３０３に移る。
【００５５】
ステップ３０３では、図４のステップ２０３と同じように、輝度平均値ｖａが参照値ｖｒよりも大きいか否かが判定される。ここでは、絞り１８の移動方向が定められ、輝度平均値ｖａが参照値ｖｒよりも大きい場合、以下に述べるステップ３０４〜３０６の実行により絞り１８は閉じる方向へ駆動される。一方、輝度平均値ｖａが参照地ｖｒよりも小さい場合、以下に述べるステップ３０７〜３０９の実行により絞り１８は開く方向に駆動される。
【００５６】
ステップ３０３において、輝度平均値ｖａが参照値ｖｒよりも大きいと判断されると、ステップ３０４に移る。ステップ３０４では、輝度平均値ｖａと参照値ｖｒとの差（ｖａ−ｖｒ）が第１の許容差ＣＩＬ（＝１５）よりも大きいか否かが判定される。輝度平均値ｖａと参照値ｖｒとの差が第１の許容差ＣＩＬ（＝１５）よりも大きいと判断されると、ステップ３０５に移る。一方、輝度平均値ｖａと参照値ｖｒとの差が第１の許容差ＣＩＬ（＝１５）よりも大きくないと判断された場合、輝度平均値ｖａは参照値ｖｒと実質的に等しいとみなされ、絞り１８が駆動されることなくルーチンが終了する。
【００５７】
ステップ３０５、３０６の実行は、図４のステップ２０９、２１０の実行と同じである。すなわち、図６に示した表Ｔ１に基づいてパルス数ｖｐが定められ、絞り１８がパルス数ｖｐだけ閉じる方向に移動される。ステップ３０６が実行されると、このルーチンは終了する。
【００５８】
一方、ステップ３０３において、輝度平均値ｖａが参照値ｖｒよりも大きくないと判断されると、ステップ３０７に移る。ステップ３０７では、輝度平均値ｖａと参照値ｖｒとの差（ｖｒ−ｖａ）が第２の許容差ＣＩＳ（＝５）よりも大きいか否かが判定される。輝度平均値ｖａと参照値ｖｒとの差が第２の許容差ＣＩＳ（＝５）よりも大きいと判断されると、ステップ３０８に移る。一方、輝度平均値ｖａと参照値ｖｒとの差が第２の許容差ＣＩＳ（＝５）よりも大きくないと判断された場合、輝度平均値ｖａは参照値ｖｒと実質的に等しいとみなされ、絞り１８が駆動されることなくルーチンは終了する。
【００５９】
ステップ３０８、３０９の実行は、図４のステップ２１６、２１７の実行と同じである。すなわち、図６に示した表Ｔ１に基づいてパルス数ｖｐが定められ、絞り１８がパルス数ｖｐだけ開く方向に移動される。ステップ３０９が実行されると、このルーチンは終了する。
【００６０】
このように第２の実施形態によれば、ステップ３０３において絞り１８の移動方向が判定される。そして、輝度平均値ｖａと参照値ｖｒとの許容差は、絞り１８を閉じる場合には第１の許容差ＣＩＬ（＝１５）が適用され、絞り１８を開く場合には第２の許容差ＣＩＳ（＝５）が適用される。
【００６１】
輝度平均値ｖａが第２の許容差ＣＩＳ（＝５）の範囲から外れても輝度平均値ｖａと参照値ｖｒとの差はそれほど大きくなく、絞り１８の移動量を決定するパルス数ｖｐは比較的小さな値に定められる。特に、光量を増加させるときにモニタ２３の観察者に急激な明るさの変化を感じさせるが、本実施形態の場合被写体像を明るくする時モニタ上に映し出される被写体像の明るさは急激に変化することがなく、部位の観察の障害とならない。
【００６２】
次に、図８から図１０を用いて、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、絞りを用いた光量調整の代わりに、光源から放射される光の光量（以下、発光量という）を直接調整する。
【００６３】
図８は、第３の実施形態である電子内視鏡装置のブロック図である。なお、第１の実施形態の電子内視鏡装置と同じ構成部分は、そのまま同じ符号で参照される。
【００６４】
スコープ３０内には発光ダイオード（Light Emitting Diode）１１２が設けられており、プロセッサ１０内には電流制御回路１１１が設けられている。スコープ３０がプロセッサ１０に接続されると、発光ダイオード１１２と電流制御回路１１１は電気的に接続される。スコープ３０の先端部に設けられた発光ダイオード１１２は、白色光を発光し、発光ダイオード１１２から発光した光は配光レンズ３４を介して被写体Ｓに照射する。このとき、発光ダイオード１１２の発光量は、電流制御回路１１１によって制御される。電流制御回路１１１はＣＰＵ２２と接続されており、ＣＰＵ２２から送られてくる制御信号に基いて、発光ダイオード１１２に与える電流量Ｉを調整する。この電流量Ｉの値に従って発光量が変化し、被写体Ｓに照射する光の光量もそれに従って変化する。
【００６５】
図９は、第３の実施形態における光量調整動作を示す割り込みルーチンである。また、図１０では、輝度平均値と参照値との差と、変動させる電流量に応じた変数との関係を示す表が示されている。
【００６６】
第１の実施形態では、絞り１８のパルス数ｖｐに応じて絞り１８を移動させることによって光量調整を行っていたが、第３の実施形態では、発光ダイオード１１２に与える電流量Ｉを以下の式に従って変動させることにより、光量調整を行う。
ΔＩ＝Ｉｕ  ×  ｋｐ                          ・・・  （２）
ただし、ΔＩは増加あるいは減少させる電流量を表し、「Ｉｕ」は電流変化の単位量を示す。「Ｉｕ」は、ここでは０．２ｍＡである。ｋｐは、第１の実施形態におけるパルス数ｖｐに対応した変数であり、以下では電流変動変数という。この電流変動変数ｋｐの値に従って、変動（変化）させる電流量ΔＩが決まる。
【００６７】
図９において、ステップ４０９、４１０、４１６、４１７を除くステップ４０１〜４１７の実行は、図４に示した、ステップ２０９、２１０、２１６、２１７を除くステップ２０１〜２１７の実行と同じである。ただし、ステップ４０３では電流量Ｉの増減方向（増加あるいは減少させる方向）が判定され、ステップ４０４、４１１において、前回の増減方向と同じであるか否かが判定される。また、移動方向変数ｖｄは、電流量の増減方向を表す変数として用いられており、ステップ４０８では、電流量増減方向変数ｖｄが電流量Ｉを減少させる方向を示す０に設定される。一方、ステップ４１５では、電流量増減方向変数ｖｄが電流量Ｉを増加させる方向を示す１に設定される。
【００６８】
ステップ４０９では、図１０に示す表Ｔ２に基づいて電流変動変数ｋｐが定められる。表Ｔ２には、輝度平均値ｖａと参照値ｖｒとの差に応じた電流変動変数ｋｐが示されており、表Ｔ２は第１の実施形態における表Ｔ１（図６参照）に対応する。表Ｔ２における電流変動変数ｋｐの値は表Ｔ１に示された値に等しく、第１の実施形態で示したパルス数ｖｐに従って変化する被写体Ｓへ照射される光の光量と、電流変動変数ｋｐの値に従って変化する被写体Ｓへ照射される光の光量は、光量変化の割合において、実質的に等しい。なお、表Ｔ２は、表Ｔ１と同様に、メモリにあらかじめデータとして格納されている。ステップ４１０では、定められた電流変動変数ｋｐに基いて（２）式で示した変動分の電流量ΔＩが求められる。そして、発光ダイオード１１２に与える電流量ＩがΔＩだけ減少するように、ＣＰＵ２２から電流制御回路１１１へ制御信号が送られる。これにより、発光量が減少し、被写体Ｓへ照射する光の光量は減少する。ステップ４１０が実行されると、このルーチンは終了する。
【００６９】
ステップ４１６においても同様に、図１０に示す表Ｔ２に基づいて電流変動変数ｋｐが定められる。ステップ４１７では、定められた電流変動変数ｋｐに基いて（２）式で示した変動分の電流量ΔＩが求められる。そして、発光ダイオード１１２に与える電流量ＩがΔＩだけ増加するように、ＣＰＵ２２から電流制御回路１１１へ制御信号が送られる。これにより、発光量が増加し、被写体Ｓへ照射する光の光量は増加する。ステップ４１７が実行されると、このルーチンは終了する。
【００７０】
このように、第３の実施形態によれば、表Ｔ２を用いて電流変動変数ｋｐが定められ、この電流変動変数ｋｐに基いて発光ダイオード１１２の発光量が増減し、これにより被写体Ｓに対する光量調整が行われる。
【００７１】
次に、第４の実施形態について説明する。第４の実施形態では、第３の実施形態と同じように、絞りの代わりに発光ダイオードを用いて光量調整が行われ、また、第２の実施形態と同様の光量調整が行われる。
【００７２】
図１１は、第４の実施形態における光量調整動作を示す割り込みルーチンである。
【００７３】
図１１において、ステップ５０５、５０６、５０８、５０９を除くステップ５０１〜５０９の実行は、図７に示した、ステップ３０５、３０６、３０８、３０９を除くステップ３０１〜３０９の実行と同じである。ただし、ステップ５０３において電流量Ｉの増減方向が判定され、電流量Ｉを減少させる場合には第１の許容差ＣＩＬ（＝１５）が適用され、電流量Ｉを増加させる場合には第２の許容差ＣＩＳ（＝５）が適用される。
【００７４】
ステップ５０５では、図９に示したステップ４０９と同様に、表Ｔ２（図１０参照）を用いて電流変動変数ｋｐが定められる。そして、ステップ５０６では、発光ダイオード１１２に与える電流量Ｉが（２）式から求められるΔＩだけ減少するように、ＣＰＵ２２から電流制御回路１１１へ制御信号が送られる。また、ステップ５０８では、表Ｔ２を用いて電流変動変数ｋｐが定められ、ステップ５０９では、発光ダイオード１１２に与える電流量Ｉが（２）式から求められるΔＩだけ増加するように、ＣＰＵ２２から電流制御回路１１１へ制御信号が送られる。
【００７５】
【発明の効果】
このように本発明によれば、光量調整によって被写体像を適正な明るさに維持する場合、被写体像の明るさが急激に変化することなく、迅速かつ正確に光量調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態である電子内視鏡装置のブロック図である。
【図２】絞りを示した平面図である。
【図３】内視鏡装置全体の動作の流れを示したメインルーチンである。
【図４】自動調光による光量調整動作を示した割り込みルーチンである。
【図５】ヒストグラムを示した図であある。
【図６】輝度平均値と参照値との差に対するパルス数を示した表である。
【図７】第２の実施形態における自動調光による光量調整動作を示した割り込みルーチンである。
【図８】第３の実施形態である電子内視鏡装置のブロック図である。
【図９】第３の実施形態における自動調光による光量調整動作を示した割り込みルーチンである。
【図１０】  第３の実施形態における、輝度平均値と参照値との差と電流変動変数との関係を示した表である。
【図１１】第４の実施形態における自動調光による光量調整動作を示した割り込みルーチンである。
【符号の説明】
１０    プロセッサ
１９    光源
１８    絞り
２２    ＣＰＵ
２３    モニタ（表示装置）
３０    スコープ（電子スコープ）
３１    撮像素子
３２    ライトガイド（ファイバーバンドル）
３２ａ  入射端
３２ｂ  出射端
３３    ＥＥＰＲＯＭ
１１１  電流制御回路（光源制御部）
１１２  発光ダイオード（光源）
ａ      回転角度
Ｉ      電流量
ｋｐ    電流変動変数
ｖｐ    パルス数
ｖａ    輝度平均値（代表輝度値）
ｖｒ    参照値（参照輝度値）
ｖｃ    許容差変数
ＣＩＬ  第１の許容差（第１の許容範囲）
ＣＩＳ  第２の許容差（第２の許容範囲）
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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