(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スコープと、このスコープを着脱自在に接続させるようになった画像
信号処理ユニットとから成る電子内視鏡であって、
前記画像信号処理ユニット内に設けられた光源を具備し、この光源からの射出光が前記スコープに導かれてその前方を照明するようになっており、更に、前記スコープの先端側に設けられた固体撮像手段と、この固体撮像手段から得られる一フレーム分もしくは一フィールド分の輝度画素信号に基づいてヒストグラムを展開するヒストグラム抽出手段と、このヒストグラム抽出手段で展開されたヒストグラムに基づいて前記光源から前記スコープに導かれる光の光量を調節する光量調節手段とを具備して成る電子内視鏡において、
前記ヒストグラム抽出手段によって展開されたヒストグラム特性から局部的なハレーションの発生の有無を判別する判別手段と、
この判別手段によって局部的なハレーションの発生があると判別された際に前記光量調節手段によって光量を強制的に低減させて局部的なハレーションの発生を解消させる局部的ハレーション解消手段とを備え、
前記局部的ハレーション解消手段が、画面表示される再現映像に発生する局部的なハレーションの程度を自動的に検出し、ハレーションの程度が大きいほど低減する光量が大きくなるように、判別された程度に応じて光量を強制的に低減させることを特徴とする電子内視鏡。
【請求項２】
請求項１に記載の電子内視鏡において、前記ヒストグラムから平均輝度値が求められ、この平均輝度値を所定の輝度参照値に実質的に一致させるように前記光量調節手段による光量調節が行われることを特徴とする電子内視鏡。
【請求項３】
請求項２に記載の電子内視鏡において、局部的なハレーションの発生後に所定期間にわたって前記平均輝度値と前記輝度参照値との差が比較的大きな閾値よりも大きいと判断された際に局部的なハレーションの発生が回避されたと判別されることを特徴とする電子内視鏡。
【請求項４】
請求項２または３に記載の電子内視鏡において、前記輝度参照値を段階的に変化させる手動設定手段が設けられることを特徴とする電子内視鏡。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか１項に記載の電子内視鏡において、更に、前記ヒストグラムの全度数の総和に対する該ヒストグラムの高輝度レベルの所定領域の度数の総和の比を算出する演算手段と、この演算手段によって算出された比を所定の閾値と比較する比較手段とが設けられ、前記比が所定の閾値を越えた際に局部的なハレーションの発生があると前記判別手段によって判別されることを特徴とする電子内視鏡。
【請求項６】
請求項１から４までのいずれか１項に記載の電子内視鏡において、更に、前記ヒストグラムの高輝度レベルの所定領域の度数の総和を算出する演算手段と、この演算手段によって算出された総和を所定の閾値と比較する比較手段とが設けられ、前記総和が前記閾値を越えた際に局部的なハレーションの発生があると前記判別手段によって判別されることを特徴とする電子内視鏡。
【請求項７】
スコープと、このスコープを着脱自在に接続させるようになった画像信号処理ユニットとから成る電子内視鏡であって、
前記画像信号処理ユニット内に設けられた光源を具備し、この光源からの射出光が前記スコープに導かれてその前方を照明するようになっており、更に、前記スコープの先端側に設けられた固体撮像手段と、この固体撮像手段から得られる一フレーム分もしくは一フィールド分の輝度画素信号に基づいてヒストグラムを展開するヒストグラム抽出手段と、このヒストグラム抽出手段で展開されたヒストグラムに基づいて前記光源から前記スコープに導かれる光の光量を調節する光量調節手段とを具備して成る電子内視鏡において、
前記ヒストグラム抽出手段によって展開されたヒストグラム特性から局部的なハレーションの発生の有無を判別する第１の判別手段と、
この第１の判別手段によって局部的なハレーションの発生があると判別された際に画面表示される再現映像に発生する該局部的なハレーションの程度を自動的に判別する第２の判別手段と、
この第２の判別手段によって判別された程度に応じて前記光量調節手段により光量を強制的に低減させて局部的なハレーションの発生を解消させる局部的ハレーション解消手段とが設けられ、
前記局部的ハレーション解消手段が、ハレーションの程度が大きいほど低減する光量を大きくすることを特徴とする電子内視鏡。
【請求項８】
請求項７に記載の電子内視鏡において、前記ヒストグラムから平均輝度値が求められ、この平均輝度値を所定の輝度参照値に実質的に一致させるように前記光量調節手段による光量調節が行われることを特徴とする電子内視鏡。
【請求項９】
請求項８に記載の電子内視鏡において、局部的なハレーションの発生後に所定期間にわたって前記平均輝度値と前記輝度参照値との差が比較的大きな閾値よりも大きいと判断された際に局部的なハレーションの発生が回避されたと判別されることを特徴とする電子内視鏡。
【請求項１０】
請求項９に記載の電子内視鏡において、前記閾値がスコープの種別に応じて設定されることを特徴とする電子内視鏡。
【請求項１１】
請求項９または１０において、前記閾値が適当な入力手段を介して設定されることを特徴とする電子内視鏡。
【請求項１２】
請求項８から１１までのいずれか１項に記載の電子内視鏡において、前記輝度参照値を段階的に変化させる手動設定手段が設けられることを特徴とする電子内視鏡。
【請求項１３】
請求項７から１２までのいずれか１項に記載の電子内視鏡において、前記ヒストグラムの全度数の総和に対する該ヒストグラムの高輝度レベルの所定領域の度数の総和の比を算出する演算手段と、この演算手段によって算出された比の大きさに応じて段階的に数値化する数値化手段とが設けられ、この数値化手段によって数値化された数値が最小値であるとき、局部的なハレーションの発生が無いと前記第１の判別手段によって判別され、前記数値化手段によって数値化された数値が最小値以外であるとき、局部的なハレーションの発生があると前記第１の判別手段によって判別されると共に該数値の大きさに応じて前記光量調節手段による光量調節を強制的に低減させるべき程度が前記第２の判別手段によって判別されることを特徴とする電子内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は可撓性導管からなるスコープと、このスコープを着脱自在に接続する画像信号処理ユニットとから成る電子内視鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上述したようなタイプの電子内視鏡にあっては、スコープの先端部には固体撮像素子例えばＣＣＤ（charge coupled device)イメージセンサが設けられ、このＣＣＤイメージセンサは対物レンズ系と組み合わされる。また、かかるスコープ内には光ファイバー束からなる照明用光ガイドが挿通させられ、その遠位端の端面は照明用レンズと組み合わされる。
【０００３】
画像信号処理ユニット内には照明用白色光源例えばハロゲンランプやキセノンランプが設けられ、スコープと画像信号処理ユニットとの接続時に照明用光ガイドの近位端は照明用白色光源に光学的に接続される。かくして、患者の体腔内へのスコープの挿入時、その遠位端の対物レンズ系の前方が該スコープの照明用光ガイドの先端部端面から射出させられる照明光で照明され、これにより光学的被写体はＣＣＤイメージセンサの受光面に結像させられてそこで画素信号として光電変換される。ＣＣＤイメージセンサで得られた画素信号は画像信号処理ユニットに送られ、そこでビデオ信号がかかる画素信号に基づいて作成される。次いで、ビデオ信号は画像信号処理ユニットからＴＶモニタ装置に対して出力され、そこで光学的被写体像がＴＶモニタ装置上で再現される。
【０００４】
ところで、一般的に、電子内視鏡のスコープの対物レンズ系の焦点深度は比較的深くされる。というのは、スコープの遠位端を病巣等の患部に接近させて観察するだけでなく、病巣等の患部を見つけ出す際には該患部を含む広い領域全体を観察することが必要であるからである。この場合、光学的被写体像を適当な輝度で常に再現するためには、照明用光ガイドの遠位端から射出される光の光量を適宜調整することが必要となる。即ち、スコープの遠位端を病巣等の患部に最接近させて観察する際には光量を最低レベルまで低下させ、該患部からスコープの遠位端が次第に遠ざかるつれて光量を次第に増大させることが必要である。
【０００５】
上述したような光量調節は自動調光と呼ばれ、この自動調光については一般的には光源に組み込まれた絞りの開度を一フレーム分の画素信号の平均輝度レベルに基づいて制御することにより行われる。詳述すると、一フレーム分の画素信号についてヒストグラム抽出回路でヒストグラムを展開し、このヒストグラムから一フレーム分の画素信号の平均輝度レベルが算出され、その演算結果に基づいて絞り開度を制御することにより、再現画像の輝度が適正に維持される。例えば、光学的被写体の全体がスコープの対物レンズから比較的遠くに離れているとき、再現映像の輝度を適正に維持するためには、絞り開度を広げて照明光量を増大させなければならず、これとは反対に光学的被写体の全体がスコープの対物レンズに接近したとき、再現映像の輝度を適正に維持するためには、絞り開度を狭めて照明光量を減少させなければならない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上で述べたような自動調光にあっては、ＴＶモニタ装置の映像再現画面に局部的なハレーションが屡々発生することがある。なお、ここで言うハレーションとはＴＶモニタ装置の映像再現画面の輝度が異常に高くなって白色化することである。例えば、光学的被写体の比較的小さな領域がスコープの対物レンズに接近し、その他の大部分の領域が該対物レンズから離れているような場合には、絞り開度が広げられる傾向にあり、このため光学被写体の比較的小さな領域の箇所でハレーションが生じ得る。勿論、ハレーションが生じると、ＴＶモニタ装置の再現映像が観察し難くなり、電子内視鏡による診断、治療等に悪影響を及ぼすことになる。
【０００７】
従って、本発明の目的は、上述したようなタイプの電子内視鏡であって、自動調光時での局部的なハレーションの発生を阻止し得るように構成された電子内視鏡を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による電子内視鏡は、スコープと、このスコープを着脱自在に接続させるようになった画像信号処理ユニットとから成る。画像信号処理ユニット内には光源が設けられ、この光源からの射出光はスコープに導かれてその前方を照明するようになっており、該スコープの先端側には固体撮像手段が設けられる。本発明による電子内視鏡は、固体撮像手段から得られる一フレーム分もしくは一フィールド分の輝度画素信号に基づいてヒストグラムを展開するヒストグラム抽出手段と、このヒストグラム抽出手段で展開されたヒストグラムに基づいて光源からスコープに導かれる光の光量を調節する光量調節手段とを具備して成る。好ましくは、ヒストグラムから平均輝度値が求められ、この平均輝度値を所定の輝度参照値に実質的に一致させるように光量調節手段による光量調節が行われる。この場合、局部的なハレーションの発生後に所定期間にわたって平均輝度値と輝度参照値との差が比較的大きな閾値よりも大きいと判断された際に局部的なハレーションの発生が回避されたと判別することができる。好ましくは、輝度参照値を段階的に変化させる手動設定手段が設けられる。
【０００９】
本発明の第１の局面によれば、ヒストグラム抽出手段によって展開されたヒストグラム特性から局部的なハレーションの発生の有無を判別する判別手段と、この判別手段によって局部的なハレーションの発生があると判別された際に光量調節手段による光量調節を強制的に低減させて局部的なハレーションの発生を解消させる局部的ハレーション解消手段とが設けられる。
【００１０】
本発明の第１の局面においては、ヒストグラムの全度数の総和に対する該ヒストグラムの高輝度レベルの所定領域の度数の総和の比を算出する演算手段と、この演算手段によって算出された比を所定の閾値と比較する比較手段とが設けられ得る。この場合、かかる比が所定の閾値を越えた際に局部的なハレーションの発生があると判別手段によって判別される。
【００１１】
また、本発明の第２の局面においては、ヒストグラムの高輝度レベルの所定領域の度数の総和を算出する演算手段と、この演算手段によって算出された総和を所定の閾値と比較する比較手段とが設けられ得る。この場合、かかる総和が所定の閾値を越えた際に局部的なハレーションの発生があると判別手段によって判別される。このような閾値はスコープの種別に応じて適宜設定され得るものであり、その設定については適当な入力手段例えばキーボード等を介して行い得る。
【００１２】
本発明の第２の局面によれば、ヒストグラム抽出手段によって展開されたヒストグラム特性から局部的なハレーションの発生の有無を判別する第１の判別手段と、この第１の判別手段によって局部的なハレーションの発生があると判別された際に該局部的なハレーションの程度を判別する第２の判別手段と、この第２の判別手段によって判別された程度に応じて光量調節手段による光量調節を強制的に低減させて局部的なハレーションの発生を解消させる局部的ハレーション解消手段とが設けられる。
【００１３】
本発明の第２の局面においては、ヒストグラムの全度数の総和に対する該ヒストグラムの高輝度レベルの所定領域の度数の総和の比を算出する演算手段と、この演算手段によって算出された比の大きさに応じて段階的に数値化する数値化手段とが設けられ得る。この場合、数値化手段によって数値化された数値が最小値であるとき、局部的なハレーションの発生が無いと第１の判別手段によって判別される。一方、数値化手段によって数値化された数値が最小値以外であるとき、局部的なハレーションの発生があると第１の判別手段によって判別されると共に該数値の大きさに応じて光量調節手段による光量調節を強制的に低減させるべき程度が前記第２の判別手段によって判別される。
【００１４】
本発明の第３の局面によれば、局部的なハレーションの発生の有無を指示するフラグ手段と、このフラグ手段によって局部的なハレーションの発生があると指示された際に光量調節手段による光量調節を強制的に低減させて局部的なハレーションの発生を解消させる局部的ハレーション解消手段とが設けられる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による電子内視鏡の一実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１６】
図１を参照すると、本発明による電子内視鏡の一実施形態がブロック図として図示される。電子内視鏡は可撓性導管からなるスコープ１０を具備し、このスコープ１０はプロセッサと呼ばれる画像信号処理ユニット１２に着脱自在に連結されるようになっている。スコープ１０の先端即ち遠位端には固体撮像素子例えばＣＣＤ(charge-coupled device) 撮像素子から成る撮像センサ１４が設けられ、この撮像センサ１４はそのＣＣＤ撮像素子と組み合わされた対物レンズ系を包含する。
【００１７】
スコープ１０内には光ファイバー束からなる照明用光ガイド１６が挿通させられ、この照明用光ガイド１６の遠位端はスコープ１０の遠位端まで延び、該照明用光ガイド１６の遠位端の端面には照明用レンズ（図示されない）が組み合わされる。照明用光ガイド１６の近位端は画像信号処理ユニット１２へのスコープ１０の連結時に該画像信号処理ユニット１２内に設けられたキセノンランプ或いはハロゲンランプ等の白色光源１８に光学的に接続される。白色光源１８の光射出側には絞り２０及び集光レンズ２２が順次設けられ、絞り２０は白色光源１８からの光量を適宜調節するための光量調節手段として用いられ、また集光レンズ２２は絞り２０を経た光を照明用光ガイド１６の近位端の端面に集光させるために用いられる。
【００１８】
本実施形態では、カラー映像を再現するために面順次方式が採用されるので、照明用光ガイド１６の近位端の端面と集光レンズ２２との間に回転式三原色カラーフィルタとして回転式ＲＧＢカラーフィルタ２４が介在させられる。図２に示すように、回転式ＲＧＢカラーフィルタ２４は円板要素から成り、この円板要素には赤色フィルタ２４Ｒ、緑色フィルタ２４Ｇ及び青色フィルタ２４Ｂが設けられ、これら色フィルタはそれぞれセクタ状の形態とされる。カラーフィルタ２４Ｒ、２４Ｇ及び２４Ｂはそれぞの半径方向の中心が120 °の角度間隔となるように円板要素の円周方向に沿って配置され、互いに隣接する色フィルタ間の領域は遮光領域とされる。
【００１９】
図３に図示するように、回転式三原色カラーフィルタ２４はサーボモータ或いはステップモータのような駆動モータ２６によって回転させられる。回転式ＲＧＢカラーフィルタ２４の回転周波数は電子内視鏡で採用されるＴＶ映像再現方式に応じて決められる。例えば、ＰＡＬ方式が採用されている場合には、回転式ＲＧＢカラーフィルタ２４の回転周波数は25Hzであり、ＮＴＳＣ方式が採用されれいる場合には、その回転周波数は30Hzとなる。
【００２０】
例えば、回転式ＲＧＢカラーフィルタ２４が回転周波数30Hzで回転させられるとすると（ＮＴＳＣ方式）、その１回転に要する時間は約33ms(1/30sec) となり、各色フィルタによる照明時間はほぼ33/6msとなる。光ガイド１６の遠位端の端面からは赤色光、緑色光及び青色光が毎33ms(1/30sec) 間にほぼ33/6msだけ順次射出させられて、光学的被写体は赤色光、緑色光及び青色光でもって順次照明され、その各色の光学的被写体が撮像センサ１４の対物レンズ系によってそのＣＣＤ撮像素子の受光面に順次結像させられる。撮像センサ１４はそのＣＣＤ撮像素子の受光面に結像された各色の光学的被写体像を一フレーム分のアナログ画素信号に光電変換し、その各色の一フレーム分のアナログ画素信号は各色の照明時間(33/6ms)に続く次の遮光時間(33/6ms)に亘って撮像センサ１４から順次読み出され、このような撮像センサ１４からのアナログ画素信号の読出しについてはスコープ１０内に設けられたＣＣＤドライバ２８によって行われる。
【００２１】
なお、厳密に言うと、カラーフィルタ２４Ｒ、２４Ｇ及び２４Ｂからのそれぞれの色の出力パワー及びＣＣＤイメージセンサ１４の分光感度特性が異なるために、赤色光、緑色光及び青色光による照明時間はそれぞれ多少異なったものとされるが、しかしＣＣＤイメージセンサ１４からのそれぞれの色の一フレーム分のアナログ画素信号の読出しは同じ態様で遮光時間内で行われる。
【００２２】
図１から明らかなように、画像信号処理ユニット１２にはシステムコントローラ３０が設けられ、このシステムコントローラ３０はマイクロコンピュータから構成される。即ち、システムコントローラ３０は中央処理ユニット（ＣＰＵ）、種々のルーチンを実行するためのプログラム、常数等を格納する読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、データ等を一時的に格納する書込み／読出し自在なメモリ（ＲＡＭ）、入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）から成り、電子内視鏡の作動全般を制御する。
【００２３】
スコープ１０が画像信号処理ユニット１２に接続されると、撮像センサ１４はＣＣＤドライバ２８を介して画像信号処理ユニット１２内のＣＣＤプロセス回路３２に接続される。ＣＣＤドライバ２８によって撮像センサ１４から読み出された各色の一フレーム分のアナログ画素信号はＣＣＤプロセス回路３２に送られ、そこで所定の画像処理例えばホワイトバランス補正処理、ガンマ補正処理、輪郭強調処理等を受ける。なお、図１では、ＣＣＤドライバ２８及びＣＣＤプロセス回路３２に対するシステムコントローラ３０の接続関係についてはその複雑化を避けるために特に図示されていないが、ＣＣＤドライバ２８での画素信号の読出し及びＣＣＤプロセス回路３２での画像処理についてはシステムコントローラ３０の制御下で行われる。
【００２４】
ＣＣＤプロセス回路３２で処理された各色の一フレーム分のアナログ画素信号は順次アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器３４に送られ、そこでデジタル画素信号に変換され、次いで各色の一フレーム分のデジタル画素信号はフレームメモリ３６に一旦書き込まれて格納される。フレームメモリ３６には各色の一フレーム分のデジタル画素信号を格納するための３つの格納領域が設けられる。フレームメモリ３６からは一フレーム分の三原色のデジタル画像信号が同時に順次読み出され、このとき各色の読出しデジタル画像信号には水平同期信号及び垂直同期信号等が付加される。即ち、一フレーム分の三原色のデジタル画像信号はフレームメモリ３６からカラーデジタルビデオ信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）として順次出力されてビデオプロセス回路３８に送られる。
【００２５】
ビデオプロセス回路３８には、各色のカラーデジタルビデオ信号に対応したデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）及びローパスフィルタ等が設けられ、各色の一フレーム分のカラーデジタルビデオ信号は一フレーム分のカラーアナログビデオ信号に変換され、次いでローパスフィルタを経た後に適宜増幅されてカラーＴＶモニタ装置４０に送られ、そこで光学的被写体像がカラー画像として再現される。また、ビデオプロセス回路３８では、カラーデジタルビデオ信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に基づいて、コンポーネントビデオ信号が作成され、そのコンポーネントビデオ信号は別のＴＶモニタ装置、ビデオテープレコーダ、画像処理用コンピュータ等の周辺機器に対してビデオプロセス回路３８から外部に出力されるようになっている。
【００２６】
図４を参照すると、絞り２０がその駆動機構と共に図示される。絞り２０は一対のブレード要素４２及び４４から成り、各ブレード要素４２、４４からはアーム部４２Ａ、４４Ａが一体的に延びる。ブレード要素４２及び４４は互いに交差するような態様で枢着ピン４６によって枢動自在に軸支され、ブレード要素４２及び４４の開度に応じて白色光源１８から射出される白色光の光量が適宜調節される。絞り２０の駆動機構はアーム部４２Ａ及び４４Ａの先端の間に作用させられた引張りコイルばね４８を包含し、このコイルばね４８によりブレード要素４２及び４４はその開度を狭めるような弾性的偏倚力を常に受ける。なお、枢動ピン４６は画像信号処理ユニット１２の筐体に対して適宜保持される。
【００２７】
絞り２０の駆動機構は更に一対のブレード要素４２及び４４の開度を調節するためにアーム部４２Ａ及び４４Ａ間に係合させられたカムピン５０を包含し、このカムピン５０は駆動板５２の下端部に固着されて保持される。駆動板５２の一方の側辺にはラック５４が形成され、このラック５４にはピニオン５６が係合させられる。ピニオン５６はサーボモータ或いはステップモータ等の適当な駆動モータ５８の出力シャフト５８Ａ上に固着される。なお、駆動モータ５８は画像信号処理ユニット１２の筐体に対して適宜保持され、またラック５４は適当なガイド手段（図示されない）によって摺動自在に適宜保持される。駆動モータ５８が回転されると、駆動板５２はカムピン５０と共にその長手方向（即ち、図４において上下方向）に沿って移動させられ、その移動方向は駆動モータ５８の回転方向に依存する。要するに、駆動モータ５８の回転方向に従って、ブレード要素４２及び４４の開度、即ち絞り開度が調節される。
【００２８】
図１に示すように、駆動モータ５８は駆動回路６０によって駆動され、駆動回路６０はシステムコントローラ３０によって制御される。即ち、駆動回路６０からは駆動モータ５８には駆動パルスが出力され、この出力駆動パルス数を適宜制御することにより、駆動モータ５８の回転量が調節され、また出力駆動パルスの相を逆相にすることにより、駆動モータ５８の回転方向が反転され、これにより絞り２０の開度が調節される。勿論、駆動回路６０から出力される駆動パルス数の制御及びその相の逆転制御についてはシステムコントローラ３０によって行われる。
【００２９】
図１に示すように、画像信号処理ユニット１２にはランプ電源回路６２が設けられ、このランプ電源回路６２によって白色光源１８への給電が行われる。なお、ランプ電源回路６２は図示されないプラグを介して商用電源に接続され、かつシステムコントローラ３０によって適宜制御される。
【００３０】
また、図１に示すように、画像信号処理ユニット１２にはヒストグラム抽出回路６４が設けられ、このヒストグラム抽出回路６４はビデオプロセス回路３８に接続され、ビデオプロセス回路３８からはコンポーネントビデオ信号のうち輝度画素信号がヒストグラム抽出回路６４に対して出力される。
【００３１】
スコープ１０側には図１に示すように適当な不揮発性メモリ例えば再書込み可能な読出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）６６が設けられ、このＥＥＰＲＯＭ６６にはそのスコープ１０自体の種々の情報が書き込まれる。例えば、ＥＥＰＲＯＭ６６には、該スコープの種別データ、例えば胃用スコープ、気管支用スコープ或いは大腸用スコープ等の種別データが格納され、またそこで用いられるＣＣＤイメージセンサ１４の画素数データ、ＣＣＤドライバ２８によって読み出されたアナログ画像信号を処理する際のクロックパルスの周波数情報等が格納される。スコープ１０が画像信号処理ユニット１２に連結されると、ＥＥＰＲＯＭ６６はシステムコントローラ３０に接続され、このときシステムコントローラ３０はＥＥＰＲＯＭ６６内の情報データを読み出し、その情報データはシステムコントローラ３０内のＲＡＭ内に格納保持される。
【００３２】
図１に示すように、システムコントローラ３０には更にキーボード６７が接続され、このキーボード６７を通して種々の指令信号や種々のデータ等が入力される。なお、本発明に関連した指令信号及びデータの入力については後の記載で明らかにする。
【００３３】
図５に示すように、画像信号処理ユニット１２の筐体の外側壁面には操作パネル６８が取り付けられ、この操作パネル６８上には種々のスイッチ等が設けられる。また、図６を参照すると、操作パネル６８上の種々のスイッチ等がシステムコントローラ３０との関連でブロック図として示される。なお、図６では、システムコントローラ３０のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びＩ／Ｏがそれぞれ参照符号３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ及び３０Ｄで示され、これら構成要素は互いにバスで接続される。
【００３４】
図５において、参照符号７０は主電源回路（図示されない）の主電源ＯＮ／ＯＦＦスイッチを示し、この主電源ＯＮ／ＯＦＦスイッチ７０により、商用電源から画像信号処理ユニット１２への給電がＯＮ／ＯＦＦされる。要するに、主電源ＯＮ／ＯＦＦスイッチ７０がＯＮされると、画像信号処理ユニット１２は作動可能状態となる。また、図５及び図６において、参照符号７２はランプ電源回路６２のＯＮ／ＯＦＦスイッチを示し、このランプ電源ＯＮ／ＯＦＦスイッチ７２からはシステムコントローラ３０に対してＯＮ／ＯＦＦ信号が出力される。即ち、ランプ電源ＯＮ／ＯＦＦスイッチ７２がＯＮされると、これにより白色光源１８はランプ電源６２によって給電されて点灯される。
【００３５】
また、操作パネル６８上にはＴＶモニタ装置４０の映像再現画面の全体の輝度を調節するためにＵＰボタンスイッチ７４及びＤＯＷＮボタンスイッチ７６が設けられる。ＵＰボタンスイッチ７４は輝度増大パルス信号発生回路（図示されない）の一部を成し、この輝度増大パルス信号発生回路からはＵＰボタンスイッチ７４が押下される度毎に輝度増大パルス信号がシステムコントローラ３０に対して出力され、輝度増大パルス信号の出力の度毎に、後述されるような輝度参照値（Ｙr ）が所定量だけ段階的に増大させられる。また、ＤＯＷＮボタンスイッチ７６は輝度減少パルス信号発生回路（図示されない）の一部を成し、この輝度減少パルス信号発生回路からはＤＯＷＮボタンスイッチ７６が押下される度毎にかかる輝度参照値（Ｙr ）が所定量だけ段階的に減少させられる。
【００３６】
このようにＴＶモニタ装置４０の映像再現画面の全体の輝度はＵＰボタンスイッチ７４及びＤＯＷＮボタンスイッチ７６の押下操作により調節されるが、電子内視鏡の操作者にとっては、かかる光量のレベルがどの程度であるか認識されなければならない。この目的のために、操作パネル６８上に輝度レベル表示器７８が設けられ、この輝度レベル表示器７８は図５に示すように操作パネル６８上に上下方向に整列させられた11個の表示窓から成り、各表示窓は半透明の光拡散板から形成される。11個の表示窓にはそれぞれに隣接して“−５”から“＋５”までの数字が付され、中央に位置する表示窓はその他のものよりも大きく、そこには数字“０”が付される。
【００３７】
輝度レベル表示器７８は更に各表示窓の内側に配置された電気的発光体例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）８０-5、８０-4、…８０0 …８０+4及び８０+5を包含し、これらＬＥＤは図６では互いに整列された小ブロックとして図示され、個々の小ブロック内には上述の表示窓と対応した数字が付されている。個々のＬＥＤ８０-5、８０-4、…８０0 …８０+4及び８０+5はＬＥＤ電源回路８２から給電されて点灯させられ、どのＬＥＤを点灯させるかについては、ＬＥＤ電源回路８２をシステムコントローラ３０で制御することによって行われる。
【００３８】
図７を参照すると、そこにはビデオプロセス回路３８から得られる一フレーム分のデジタル輝度画素信号に基づいてヒストグラム抽出回路６４で展開されたヒストグラムの一例が示される。図７に示すように、本実施形態にあっては、ヒストグラム抽出回路６４では、一フレーム分のデジタル輝度画素信号が256 通りの輝度レベルに振り分けられる。要するに、図７に示すヒストグラムにおいては、その横軸Ｘに沿って256 通りの輝度レベルが示され、その縦軸Ｙには各輝度レベルに対応したデジタル輝度画素信号の個数即ち度数が示される。輝度レベル０はペデスタルレベルに対応するものであり、また輝度レベル255 は最大輝度レベルに対応する。
【００３９】
本発明では、各フレーム毎のデジタル輝度画素信号から得られるヒストグラムから平均輝度レベルＹa が以下のような演算により求められる。
【００４０】
【数１】
0004349689.tif 000002
【００４１】
ここで、Ｌn は各輝度レベル（０から255)に対応した輝度値を示し、例えばその輝度値として輝度レベルの数値を用いてもよい。即ち、輝度レベル０ないし255 に対応した輝度値のそれぞれを０ないし225 とすることができる。また、ｓn は各輝度レベル（０から255)に振り分けられたデジタル輝度画素信号の度数（個数）を示し、ｆo は一フレーム分のデジタル輝度画素信号の総和を示す。
【００４２】
システムコントローラ３０では、算出された平均輝度値Ｙa と輝度参照値Ｙr とが一致するように絞り２０の開度が調節される。即ち、平均輝度値Ｙa が輝度参照値Ｙr よりも大きければ、絞り２０の開度が小さくなるように駆動モータ５８が駆動され、これとは反対に平均輝度値Ｙa が輝度参照値Ｙr よりも小さければ、絞り２０の開度が大きくなるように駆動モータ５８が駆動される。輝度参照値Ｙr については上述したようにＵＰボタンスイッチ７４及びＤＯＷＮボタンスイッチ７６の操作によって段階的に変えることが可能であり、これによりＴＶモニタ装置４０の映像再現画面の全体の輝度を適宜調節することができる。
【００４３】
先にも述べたように、光学的被写体の比較的小さな領域がスコープ１０の対物レンズに接近し、その他の大部分の領域が該対物レンズから遠く離れているような場合には、絞り２０の開度が広げられる傾向にある。というのは、光学的被写体の大部分の領域がスコープ１０の対物レンズから遠く離れている場合には、平均輝度値Ｙa は小さなものとなるので、その平均輝度値Ｙa を輝度参照値Ｙr に一致させるためには絞り２０の開度を大きくしなければならないからである。かくして、そのような場合には、スコープ１０の対物レンズに接近した光学的被写体の比較的小さな領域の箇所でハレーションが発生し得ることになる。このような局部的なハレーションの発生時には、そのヒストグラムには共通した特徴的な傾向が見られ、その特徴的な傾向を検出することにより、局部的なハレーションの発生の有無を判断することができる。
【００４４】
詳述すると、局部的なハレーションの発生時のヒストグラムには、図８に示すように、最高輝度レベル255 とそこに接近した特定輝度レベルＶh との間の度数の総和ｆH が大きな値となる。例えば、一フレーム分の全デジタル輝度画素信号の総和をｆo とした場合、ｆo に対するｆH の比ｔr を求め、この比ｔr を適当な閾値Ｆr と比較することにより、局部的なハレーションの発生の有無を判断することが可能である。即ち、比ｔr が閾値Ｆr を越えたとき、局部的なハレーションが発生していると判断され、比ｔr が閾値Ｆr 以下のときは、局部的なハレーションの発生は無いと判断される。本発明によれば、局部的なハレーションの発生時には、輝度参照値Ｙr が強制的に低下させられ、これにより絞り２０の開度が小さくされてＴＶモニタ装置４０の映像再現画面の全体の輝度が低下させられ、これにより局部的ハレーションの発生が抑えられる。
【００４５】
特定輝度レベルＶh については、例えば輝度レベル200 と輝度レベル230 との間で適宜設定され得るが、好ましくは、スコープ１０の種別（あるいは、そこに組み込まれる撮像センサ１４のタイプ）に応じて個々に設定される。また、閾値Ｆr については、適宜設定することができるが、この場合にもスコープ１０の種別に応じて個々に設定することが好ましい。
【００４６】
現在、画像信号処理ユニット１２に対して接続可能なスコープ１０の種類としては、20以上知られているが、これらスコープ１０は３つのグループに大別することができる。例えば、気管支スコープで代表されるようなスコープでは、Ｖh ＝210 及びＦr ＝0.13とされ、大腸スコープで代表されるようなスコープでは、Ｖh ＝210 及びＦr ＝0.20とされ、胃スコープで代表されるスコープでは、Ｖh ＝225 及びＦr ＝0.13とされる。
【００４７】
図９を参照すると、システムコントローラ３０で実行されるスコープ判別／設定ルーチンのフローチャートが示される。このスコープ判別／設定ルーチンは電子内視鏡のメイン作動ルーチンのサブルーチンとして機能するものであり、その実行は主電源スイッチ７０のオンによって開始される。
【００４８】
ステップ９０１では、画像信号処理ユニット１２にスコープ１０が接続されたか否かが判断される。即ち、ステップ９０１では、スコープ１０の接続が監視され、この監視については、例えば画像信号処理ユニット１２側の接続部に適当なスイッチ回路（図示されない）を組み込み、このスイッチ回路のオン／オフ状態をシステムコントローラ３０で監視することにより行われる。なお、本ルーチンは例えば20ms毎に実行されるが、画像信号処理ユニット１２にスコープ１０が接続されない限り、何等の進展もない。
【００４９】
ステップ９０１で画像信号処理ユニット１２に対するスコープ１０の接続が確認されると、ステップ９０２に進み、そこでスコープ１０のＥＥＰＲＯＭ６６から情報データが読み出され、その読出し情報データはシステムコントローラ３０のＲＡＭ３０Ｃ（図６）内に格納される。
【００５０】
ステップ９０３では、かかる情報データのうちのスコープ種別データを参照して、接続スコープ１０が気管支スコープで代表されるスコープであるか否かが判断される。接続スコープ１０が気管支スコープで代表されるようなスコープであるならば、ステップ９０４に進み、そこで特定輝度レベルＶh として210 が与えられ、また閾値Ｆr として0.13が与えられる。
【００５１】
ステップ９０３で接続スコープ１０が気管支スコープで代表されるようなスコープでないときには、ステップ９０５に進み、そこで接続スコープ１０が大腸スコープで代表されるスコープであるか否かが判断される。接続スコープ１０が大腸スコープで代表されるようなスコープであると確認された場合には、ステップ９０６に進み、そこで特定輝度レベルＶh として210 が与えられ、また閾値Ｆr として0.20が与えられる。
【００５２】
ステップ９０５で接続スコープ１０が大腸スコープで代表されるようなスコープでないときには、接続スコープ１０は胃スコープで代表されるスコープとなり、このときはステップ９０７に進み、そこで特定輝度レベルＶh として225 が与えられ、また閾値Ｆr として0.13が与えられる。
【００５３】
なお、スコープ１０が画像信号処理ユニット１２から外され、別のスコープ１０が接続されたときも、その別のスコープ１０に対して特定輝度レベルＶh 及び閾値Ｆr に対して再設定が行われる。
【００５４】
図１０及び図１１を参照すると、システムコントローラ３０で実行される絞り制御ルーチンのフローチャートが示される。この絞り制御ルーチンは時間割込みルーチンとして機能するものであって、例えば映像再現方式としてＮＴＳＣ方式が採用されている場合には1/30sec 毎に実行される時間割込みルーチンとされる。
【００５５】
先ず、ステップ１００１では、ヒストグラムの全データ（０≦Ｘ≦255)の度数の総和ｆo （即ち、一フレーム分のデジタル輝度画素信号の総画素数）が算出される。
【００５６】
ステップ１００２では、ビデオプロセス回路３８から得られた一フレーム分のデジタル輝度画素信号に基づいてヒストグラム抽出回路６４で展開されたヒストグラムの全データ（０≦Ｘ≦255)から平均輝度値Ｙa が上記演算式によって算出される。なお、ここでは、各輝度レベル（０から255)に対応した輝度値Ｌn については輝度レベル自体の数値（０ないし255)とされる。
【００５７】
ステップ１００３では、ヒストグラムの全データ（０≦Ｘ≦255)のうち特定輝度レベルＶh と最高輝度レベル255 との間（Ｖh ≦Ｘ≦255)の度数の総和ｆH が算出される。次いで、ステップ１００４では、以下の演算が実行される。
ｔr ←ｆH ／ｆo 
即ち、一フレーム分のデジタル輝度画素信号の総画素数に対する特定輝度レベルＶh と最高輝度レベル255 との間の総画素数ｆH の比率ｔr が求められ、このデータはシステムコントローラ３０のＲＡＭ３０Ｃ（図６）に格納される。
【００５８】
ステップ１００５では、フラグＦ１が“０”であるか“１”であるかが判断される。フラグＦ１は局部的ハレーションの発生の有無を判別するもであり、局部的ハレーションの発生が認められるときにはフラグＦ１は“１”とされ、局部的ハレーションの発生が認められてないときにはＦ１は“０”とされる。
【００５９】
初期段階では、Ｆ１＝０と設定してあるので、ステップ１００５からステップ１００６に進み、そこで以下の演算が実行される。
【００６０】
【数２】
0004349689.tif 000003
【００６１】
即ち、平均輝度値Ｙa と輝度参照値Ｙr との差ΔＹd1が求められる。
【００６２】
本実施形態では、輝度参照値Ｙr は例えば輝度レベル80と輝度レベル180 との間で適宜設定される値であって、上述したようにＵＰボタンスイッチ７４及びＤＯＷＮボタンスイッチ７６の操作によって段階的に変え得るものである。即ち、例えば、輝度レベル表示器７８の11個の表示窓のうちの中央の表示窓（ＬＥＤ８０0 ）が点灯されているとき、輝度参照値Ｙr は輝度レベル130 に対応したものとされ、ＵＰボタンスイッチ７４或いはＤＯＷＮボタンスイッチ７６の操作により10輝度レベルずつ段階的に変化させられる。輝度参照値Ｙr は最大値で輝度レベル180 に対応したものとなり（ＬＥＤ８０+5）、最小値で輝度レベル80に対応したものとなる（ＬＥＤ８０-5）。
【００６３】
ステップ１００７では、平均輝度値Ｙa と輝度参照値Ｙr との差ΔＹd1が許容値Ｙt と比較される。本実施形態では、許容値Ｙt は例えば２とされ、差ΔＹd1が２を越えた場合に、ＴＶモニタ装置４０の映像再現画面の全体の輝度が設定輝度参照値Ｙr に一致してないと判断され、絞り２０の開度が調整されることになる。
【００６４】
詳しく述べると、もし差ΔＹd1が許容値Ｙt を越えている場合には、ステップ１００８に進み、そこで平均輝度値Ｙa と設定輝度参照値Ｙr との大小が判断される。Ｙa ≧Ｙr のとき（これはＴＶモニタ装置４０の映像再現画面の全体の輝度が設定輝度参照値Ｙr に比べて大きいことを意味する）、ステップ１００９に進み、そこでフラグＦ２が“１”とされる。これとは反対に、Ｙa ＜Ｙr のとき（これはＴＶモニタ装置４０の映像再現画面の全体の輝度が設定輝度参照値Ｙr に比べて小さいことを意味する）、ステップ１０１０に進み、そこでフラグＦ２が“０”とされる。フラグＦ２は駆動モータ５８の回転方向を指示するためのものであり、Ｆ２＝１のとき、駆動モータ５８は絞り２０を閉じる方向に回転駆動させられることになる。一方、Ｆ２＝０のとき、駆動モータ５８は絞り２０を広げるように回転駆動させられることになる。
【００６５】
ステップ１０１１では、差ΔＹd1の大きさに応じて、駆動回路６０から駆動モータ５８に出力されるべき駆動パルスの数ＰV が設定される。駆動パルス数ＰV の設定については、例えば以下の表１に従って行われる。
【００６６】
【表１】
0004349689.tif 000004
【００６７】
即ち、差ΔＹd1が大きければ大きい程、駆動パルス数ＰV には大きな設定値が与えられる。例えば、差ΔＹd1が９ないし17であれば、駆動パルス数ＰV には２が与えられ、差ΔＹd1が36ないし62であれば、駆動パルス数ＰV には10が与えられる。なお、表１に対応する一次元マップがシステムコントローラ３０のＲＯＭ３０Ｂに展開されており、差ΔＹd1の大きさに応じて駆動パルス数ＰV の設定値が該一次元マップから出力される。
【００６８】
次いで、ステップ１０１２では、駆動モータ５８がフラグＦ２で指示された回転方向でかつ上述の設定駆動パルス数ＰV に基づいて回転駆動され、これにより絞り２０の開度が調整される。その後、本ルーチンは一旦終了する。
【００６９】
1/30sec 後に再び本ルーチンが実行されるとき、Ｙa 、ｆ0 及びｆH はビデオプロセス回路３８から得られる次の一フレーム分のデジタル輝度画素信号に基づいて展開されたヒストグラムから算出され、同様なルーチンが繰り返され、かくして平均輝度値Ｙa と輝度参照値Ｙr とが許容値Ｙt （＝２）の範囲内で一致させられる。即ち、ＴＶモニタ装置４０の映像再現画面の全体の輝度が設定輝度参照値Ｙr に常に一致するように絞り２０の開度調節（即ち、自動調光）が行われる。なお、ここで注目すべきことは、差ΔＹd1が大きければ大きい程、駆動パルス数ＰV も大きく設定されるので、平均輝度値Ｙa を輝度参照値Ｙr に速やかに一致させ得るということである。
【００７０】
ステップ１００７でΔＹd1が許容値Ｙt 以下となったとき、即ち、平均輝度値Ｙa と輝度参照値Ｙr とが許容値Ｙt （＝２）の範囲内で一致したとき、ステップ１００７からステップ１０１３に進み、そこで比率ｔr が閾値Ｆr を越えているか否かが判断される。もしｔr ≦Ｆr であれば、局部的なハレーションの発生は無いとされるので、ステップ１０１３からステップ１０１１に進むことになるが、このときΔＹd1は許容値Ｙt （＝２）以下となっており、このため駆動パルス数ＰV の設定は“０”とされるので（表１）、駆動モータ５８自体は駆動されずに本ルーチンは一旦終了する。
【００７１】
要するに、ｔr ≦Ｆr である限り、即ち局部的なハレーションの発生が無い限り、ＴＶモニタ装置４０の再現映像画面の全体の輝度は設定輝度参照値Ｙr に一致するように絞り２０の開度が調節される。
【００７２】
ステップ１０１３でｔr ＞Ｆr と判断されたとき、即ち局部的なハレーションの発生が認められたとき、ステップ１０１４に進み、そこでフラグＦ１が“１”とされ、次いでステップ１０１５でカウンタＣが“０”にリセットされる。なお、カウンタＣの機能については後で説明される。次に、ステップ１０１６ではフラグＦ２が“１”とされ、ステップ１０１７では駆動パルス数ＰV として適当な値例えば“６”が設定される。続いて、ステップ１０１２に進み、そこで駆動モータ５８が絞り２０を閉じる方向に駆動パルス数ＰV ＝６だけ回転駆動させられる（Ｆ２＝１）。即ち、局部的なハレーションの発生が認められると、直ちに絞り２０の開度がステップ１０１７での駆動パルス数ＰV （＝６）の設定値分だけ狭められる。
【００７３】
1/30sec 経過後に再び本ルーチンが実行されると、ステップ１００５からステップ１０１８に進み（Ｆ１＝１）、そこで以下の演算が行われる。
【００７４】
【数３】
0004349689.tif 000005
【００７５】
即ち、輝度参照値Ｙr が適当な値Ｙc （例えばＹc には初期設定値として10が与えられる）だけ減少させられ、その減少輝度参照値（Ｙr −Ｙc ）と平均輝度値Ｙa との差ΔＹd2が求められる。
【００７６】
ステップ１０１９では、平均輝度値Ｙa と減少輝度参照値（Ｙr −Ｙc ）との差ΔＹd2が許容値Ｙt （＝２）と比較される。差ΔＹd2が許容値Ｙt を越えている場合には、ステップ１０２０に進み、そこで平均輝度値Ｙa と減少輝度参照値（Ｙr −Ｙc ）との大小が判断される。Ｙa ≧（Ｙr −Ｙc ）のとき、ステップ１０２１に進み、そこでフラグＦ２が“１”とされる。これとは反対に、Ｙa ＜（Ｙr −Ｙc ）のとき、ステップ１０２２に進み、そこでフラグＦ２が“０”とされる。上述したように、フラグＦ２は駆動モータ５８の回転方向を指示するためのものであり、Ｆ２＝１のとき、駆動モータ５８は絞り２０を閉じる方向に回転駆動させられることになる。一方、Ｆ２＝０のとき、駆動モータ５８は絞り２０を広げるように回転駆動させられることになる。
【００７７】
ステップ１０２３では、以下の演算が実行される。
【００７８】
【数２】
0004349689.tif 000006
【００７９】
即ち、ステップ１００６の場合と同様に、平均輝度値Ｙa と輝度参照値Ｙr との差ΔＹd1が求められる。
【００８０】
次に、ステップ１０２４では、平均輝度値Ｙa と輝度参照値Ｙr との差ΔＹd1が比較的大きな値を持つ閾値Ｄy （本実施形態では、Ｄy ＝25）と比較される。もし差ΔＹd1が閾値Ｄy よりも大きければ、ステップ１０２５に進み、そこでカウンタＣのカウント値が“１”だけカウントアップされる。次いで、ステップ１０２６では、カウンタＣのカウント値が前もって決められた所定値Ｃt （本実施形態では、Ｃt ＝５）に到達したか否かが判断される。もしＣ＜Ｃt であれば、ステップ１０２７をスキップしてステップ１０２８に進み、そこで差ΔＹd2の大きさに応じて、駆動回路６０から駆動モータ５８に出力されるべき駆動パルスの数ＰV が設定される。なお、駆動パルス数ＰV の設定については、上記の表１に従って行われる。
【００８１】
ステップ１０２９では、駆動モータ５８がフラグＦ２で指示された回転方向で（ステップ１０２１又は１０２２）かつ上述の設定駆動パルス数ＰV （ステップ１０２８）に基づいて回転駆動され、これにより絞り２０の開度が調整される。その後、本ルーチンは一旦終了する。その後、1/30sec 経過毎に本ルーチンが実行されるが、ステップ１０１９で差ΔＹd2が許容値Ｙt を越えている限り、絞り２０の開度の調節が上述の場合と同様な態様で繰り返される。要するに、平均輝度値Ｙa が減少参照値（Ｙr −Ｙc ）に実質的に等しくなるように自動調光が行われる。
【００８２】
ところで、ステップ１０２４では、スコープ１０の比較的大きな移動によって光学的被写体が変化したか否かが監視される。というのは、局部的なハレーションの発生後にスコープ１０に比較的大きな動きがあった場合には、局部的なハレーション発生時に得られた平均輝度値Ｙa とその後に得られた平均輝度値Ｙa との間には大きな差が生じ得ることになり、それに伴って後者の平均輝度値Ｙa と輝度参照値Ｙr との差ΔＹd1も大きなものとなり得る。一方、局部的なハレーションの発生後にスコープ１０に比較的大きな動きがあったとき、その局部的なハレーションの発生条件が回避され得ることもある。
【００８３】
従って、差ΔＹd1が比較的大きな値の閾値Ｄy （＝２５）を越えた回数がステップ１０２５でカウンタＣによってカウントされ、そのカウント数が所定値Ｃt （例えば５）に到達した場合には、局部的なハレーション発生条件が回避されたとして、ステップ１０２６からステップ１０２７に進み、そこでＦ１が“１”から“０”に書き直され、また輝度参照値Ｙr を減少させる値Ｙc には初期設定値“10”が与えられる。その後の本ルーチンの実行時には、Ｆ１＝０となっているので、ステップ１００５からステップ１００６に進んで、上述したような自動調光、即ち輝度参照値Ｙr に対する自動調光が再び行われる。
【００８４】
一方、差ΔＹd1が比較的大きな値の閾値Ｄy （＝２５）を越えた回数のカウンタ数が所定値Ｃt （＝５）に到達するまでの間にもし差ΔＹd1が比較的大きな値の閾値Ｄy 以下となった場合には、局部的なハレーション発生条件が回避されていないと判断され、ステップ１０２４からステップ１０３０に進み、そこでカウンタＣが“０”にリセットされる。その後、1/30sec 経過毎に本ルーチンが実行されるが、ステップ１０１９で差ΔＹd2が許容値Ｙt を越えている限り、絞り２０の開度の調節が上述の場合と同様な態様で繰り返される。
【００８５】
ステップ１０１９で差ΔＹd2が許容値Ｙt 以下となったとき、即ち、減少輝度参照値（Ｙr −Ｙc ）に対して自動調光が行われた後に平均輝度値Ｙa と減少輝度参照値（Ｙr −Ｙc ）とが許容値Ｙt （＝２）の範囲内で一致したとき、ステップ１０１９からステップ１０３１に進み、そこで局部的ハレーションの発生の有無が再度判断される。減少輝度参照値（Ｙr −Ｙc ）に対する自動調光が完了したにも拘らず（差ΔＹd2が許容値Ｙt 以下）、ステップ１０３１で局部的ハレーションの発生が認められるときには、ステップ１０３１からステップ１０３２に進み、そこで以下の演算が行われる。
Ｙc ←Ｙc ＋Ｋc 
即ち、値Ｙc に対して定数Ｋc （例えば許容値Ｙt ＝２よりも大きな値４が与えられる）が加えられる。その後、本ルーチンは一旦終了する。
【００８６】
次の割込み処理で本ルーチンが再び実行されると、ステップ１００５からステップ１０１８に進み（Ｆ１＝１）、そこで以下の演算が行われる。
【００８７】
【数３】
0004349689.tif 000007
【００８８】
即ち、上述の場合と同様、輝度参照値Ｙr が値Ｙc だけ減少させられ、その減少輝度参照値（Ｙr −Ｙc ）と平均輝度値Ｙa との差ΔＹd2が求められるが、しかし該減少輝度参照値（Ｙr −Ｙc ）は先の場合に比べて更に減少されたものとなる。というのは、値Ｙc には初期設定値10よりも大きな値14が与えられているからである。
【００８９】
その後に行われる処理は同様である。即ち、減少輝度参照値（Ｙr −Ｙc ）に対する自動調光が行われ（Ｙc ＝14）、その自動調光完了後に未だ局部的なハレーションの発生が認められる場合には、値Ｙc に更に４が加算され（ステップ１０３２）、同様な処理が繰り返される。
【００９０】
一方、ステップ１０３１で局部的なハレーションの発生が認められない場合には、本ルーチンは一旦終了する。その後、1/30sec 経過毎に本ルーチンが実行されるが、Ｆ１＝１である限り、減少輝度参照値（Ｙr −Ｙc ）に対する自動調光が持続される。
【００９１】
スコープ１０の移動によって光学的被写体が変化すると、スコープ１０の移動前に得られた平均輝度値Ｙa とスコープ１０の移動後に得られた平均輝度値Ｙa との間には大きな差が生じ得ることになり、それに伴ってスコープ１０の移動後の平均輝度値Ｙa と輝度参照値Ｙr との差ΔＹd1の絶対値も大きなものとなる（ステップ１０２３）。このため差ΔＹd1が閾値Ｄy （＝２５）を越えることとなり、その回数がステップ１０２５でカウンタＣによってカウントされ、そのカウント数が所定値Ｃt （＝５）に到達したとき、ステップ１０２６からステップ１０２７に進み、そこでＦ１が“１”から“０”に書き直され、また値Ｙc には初期設定値“10”が与えられる。その後の本ルーチンの実行時には、Ｆ１＝０となっているので、ステップ１００５からステップ１００６に進んで、上述したような自動調光、即ち輝度参照値Ｙr に対する自動調光が再び行われる。
【００９２】
図１２及び図１３を参照すると、図１０及び図１１に示した絞り制御ルーチンの変形例のフローチャートが示される。図１０及び図１１に示した絞り制御ルーチンにあっては、一フレーム分のデジタル輝度画素信号の総画素数に対する特定輝度レベルＶh と最高輝度レベル255 との間の総画素数ｆH の比率ｔr が求められ、その比率ｔr が閾値Ｆr を越えた際に、局部的なハレーションが発生していると判断されているが、図１２及び図１３に示す絞り制御ルーチンにあっては、ヒストグラムの全データ（０≦Ｘ≦255)のうち特定輝度レベルＶh と最高輝度レベル255 との間（Ｖh ≦Ｘ≦255)の度数の総和ｆH が算出され、この総和ｆH が所定の閾値Ｆm を越えた際に、局部的なハレーションが発生していると判断される。
【００９３】
先ず、ステップ１２０１では、ヒストグラムの全データ（０≦Ｘ≦255)のうち特定輝度レベルＶh と最高輝度レベル255 との間（Ｖh ≦Ｘ≦255)の度数の総和ｆH が算出される。
【００９４】
ステップ１２０２では、ビデオプロセス回路３８から得られた一フレーム分のデジタル輝度画素信号に基づいてヒストグラム抽出回路６４で展開されたヒストグラムの全データ（０≦Ｘ≦255)から平均輝度値Ｙa が上記演算式によって算出される。なお、ここでも、各輝度レベル（０から255)に対応した輝度値Ｌn については輝度レベル自体の数値（０ないし255)とされる。
【００９５】
ステップ１２０３ないし１２３０はそれぞれ図１０及び図１１に示すステップ１００５ないし１０３２に対応し、かつ次の点を除けば同じルーチンが実行される。即ち、ステップ１２１１及びステップ１２２９では、上述したように、総和ｆH が所定の閾値Ｆm を越えた際に局部的なハレーションが発生していると判断され、この点が異なるだけで、ステップ１２０３ないし１２３０から成るルーチンは図１０及び図１１に示すステップ１００５ないし１０３２から成るルーチンと実質的に同じものである。なお、閾値Ｆm については、例えば一フレーム分の総画素数が65,000のとき、7,000 と設定され得る。
【００９６】
図１４ないし図１６を参照すると、システムコントローラ３０で実行される別の絞り制御ルーチンのフローチャートが示される。この絞り制御ルーチンも時間割込みルーチンとして機能するものであって、例えば映像再現方式としてＮＴＳＣ方式が採用されている場合には1/30sec 毎に実行される。
【００９７】
先ず、ステップ１４０１では、ヒストグラムの全データ（０≦Ｘ≦255)の度数の総和ｆo （即ち、一フレーム分のデジタル輝度画素信号の総画素数）が算出される。
【００９８】
ステップ１４０２では、ビデオプロセス回路３８から得られた一フレーム分のデジタル輝度画素信号に基づいてヒストグラム抽出回路６４で展開されたヒストグラムの全データ（０≦Ｘ≦255)から平均輝度値Ｙa が上記演算式によって算出される。なお、ここでも、各輝度レベル（０から255)に対応した輝度値Ｌn については輝度レベル自体の数値（０ないし255)とされる。
【００９９】
ステップ１４０３では、ヒストグラムの全データ（０≦Ｘ≦255)のうち第１の特定輝度レベルＶh1と最高輝度レベル255 との間（Ｖh1≦Ｘ≦255)の度数の総和ｆH1が算出される。次いで、ステップ１４０４では、以下のような演算が実行される。
ｔr1←ｆH1／ｆo 
即ち、一フレーム分のデジタル輝度画素信号の総画素数に対する第１の特定輝度レベルＶh1と最高輝度レベル255 との間の総画素数ｆH1の比率ｔr1が求められ、このデータはシステムコントローラ３０のＲＡＭに格納される。
【０１００】
ステップ１４０５では、ヒストグラムの全データ（０≦Ｘ≦255)のうち第２の特定輝度レベルＶh2と最高輝度レベル255 との間（Ｖh2≦Ｘ≦255)の度数の総和ｆH2が算出される。次いで、ステップ１４０６では、以下のような演算が実行される。
ｔr2←ｆH2／ｆo 
即ち、一フレーム分のデジタル輝度画素信号の総画素数に対する第２の特定輝度レベルＶh2と最高輝度レベル255 との間の総画素数ｆH2の比率ｔr2が求められ、このデータはシステムコントローラ３０のＲＡＭに格納される。
【０１０１】
なお、図１７に示すように、第２の特定輝度レベルＶh2は第１の特定輝度レベルＶh1よりも高く、これら第１及び第２の特定輝度レベルＶh1及びＶh2の具体的な値については、本ルーチンの実行前にスコープ１０の種別に応じてあるいはキーボード６７を介して入力設定し得る。本実施形態では、第１の輝度レベルＶh1については、例えば210 とされ、また第２の輝度レベルＶh2については、例えば225 とされる。
【０１０２】
ステップ１４０７では、比率ｔr1及びｔr2のそれぞれの値に基づいて変数ｔm1及びｔm2の値が表２に従って設定される。
【０１０３】
【表２】
0004349689.tif 000008
【０１０４】
即ち、０％≦ｔr1＜12％であるとき、変数ｔm1の値は“０”に設定され、12％≦ｔr1＜18％のとき、変数ｔm1の値は“１”に設定され、18％≦ｔr1＜24％のとき、変数ｔm1の値は“２”に設定され、24％≦ｔr1とき、変数ｔm1の値は“３”に設定される。また、０％≦ｔr2＜６％のとき、変数ｔm2の値は“０”に設定され、６％≦ｔr2＜12％のとき、変数ｔm2の値は“１”に設定され、12％≦ｔr2＜18％のとき、変数ｔm2の値は“２”に設定され、18％≦ｔr2＜24％のとき、変数ｔm2の値は“３”に設定され、24％≦ｔr2とき、変数ｔm2の値は“４”に設定される。なお、上記表１の場合と同様、表２に対応する一次元マップがシステムコントローラ３０のＲＯＭ３０Ｂに展開され、比率ｔr1及びｔr2のそれぞれの値の大きさに応じて変数ｔm1及びｔm2の設定値が該一次元マップから出力される。
【０１０５】
ステップ１４０８では、変数ｔm1及びｔm2の設定値の大きさが比べられ、大きい方の設定値が変数ｔm の値として設定される。勿論、変数ｔm1及びｔm2が互いに同じ設定値を持つ場合には、その設定値がｔm の値として設定される。本実施形態にあっては、ｔm ＝０のとき、局部的なハレーションの発生は無いとされ、ｔm ≧１のとき、局部的なハレーションの発生があると判断される。また、ｔm ≧１のとき、その値が大きければ大きい程、局部的ハレーションの程度が大きいものとなる。
【０１０６】
なお、本実施形態では、２つの変数ｔm1及びｔm2から変数ｔm が決められているが、２つの変数ｔm1及びｔm2のうちのいずれか一方だけを求めて、その一方の値だけを用いて変数ｔm としてもよい。
【０１０７】
ステップ１４０９ないし１４１６は図１０及び図１１に示す絞り制御ルーチンのステップ１００５ないし１０１２にそれぞれ対応するものであり、ＴＶモニタ装置４０の映像再現画面の全体の輝度が設定輝度参照値Ｙr に常に一致するように絞り２０の開度調節（即ち、自動調光）が行われる。なお、駆動パルス数ＰV の設定についても、例えば上述の表１に従って行われる。
【０１０８】
ステップ１４１１でΔＹd1が許容値Ｙt （＝２）以下となったとき、即ち平均輝度値Ｙa と輝度参照値Ｙr とが許容値Ｙt の範囲内で一致したとき、ステップ１４１１からステップ１４１７に進み、そこで変数ｔm ≠０であるか否かが判断される。即ち、局部的なハレーションの発生の有無が判断される。もしｔm ＝０のとき、即ち局部的なハレーションの発生は無いとき、ステップ１４１７からステップ１４１５に進むことになるが、このときΔＹd1は許容値Ｙt 以下となっており、このため駆動パルス数ＰV の設定は“０”とされるので（表１）、駆動モータ５８自体は駆動されずに本ルーチンは一旦終了する。
【０１０９】
要するに、ｔm ＝０である限り、即ち局部的なハレーションの発生が無い限り、ＴＶモニタ装置４０の再現映像画面の全体の輝度は設定輝度参照値Ｙr に一致するように絞り２０の開度が調節されるだけである。
【０１１０】
ステップ１４１７でｔm ≠０と判断されたとき、即ち局部的なハレーションの発生が認められたとき、ステップ１４１８に進み、そこでフラグＦ１が“１”とされ、次いでステップ１４１９でカウンタＣが“０”にリセットされる。なお、カウンタＣの機能については図１０及び図１１に示した絞り制御ルーチンの場合と同様である。次に、ステップ１４２０ではフラグＦ２が“１”とされる。なお、フラグＦ２の機能についても図１０及び図１１に示した絞り制御ルーチンの場合と同様であり、ステップ１４２０では、駆動モータ５８の回転駆動方向が絞り２０を閉じる方向に設定される（Ｆ２＝１）。
【０１１１】
ステップ１４２１では、駆動パルス数ＰV の設定値が以下の演算によって求められる。即ち、
ＰV ＝ＣＮ1 ＊ｔm 
ここで、ＣＮ1 は適当な定数であり、例えば３とされる。要するに、変数ｔm の設定値が大きければ大きい程、即ち局部的なハレーションの程度が大きければ大きい程、駆動パルス数ＰV の設定値として大きな値が与えられる。
【０１１２】
ステップ１４２２では、局部的なハレーションの発生時に輝度参照値Ｙr から減算すべき値Ｙc が以下の演算によって求められる。
Ｙc ＝ＣＮ2 ＊ｔm 
ここで、ＣＮ2 は適当な定数であり、例えば４とされる。要するに、変数ｔm の設定値が大きければ大きい程、即ち局部的なハレーションの程度が大きければ大きい程、かかる値Ｙc として大きな値が与えられる。
【０１１３】
続いて、ステップ１４１６に進み、そこで駆動モータ５８が絞り２０を閉じる方向に駆動パルス数ＰV ＝ＣＮ1 ＊ｔm だけ回転駆動させられる（Ｆ２＝１）。即ち、局部的なハレーションの発生が認められると、その程度に応じて直ちに絞り２０の開度が駆動パルス数ＰV ＝ＣＮ1 ＊ｔm だけ狭められる。
【０１１４】
1/30sec 経過後に再び本ルーチンが実行されると、ステップ１４０９からステップ１４２３に進むことになるが（Ｆ１＝１）、ステップ１４２３ないし１４３７は図１０及び図１１に示す絞り制御ルーチンのステップ１０１８ないし１０３２にそれぞれ対応するものであり、図１０及び図１１に示す絞り制御ルーチンと同様な絞り制御が行われるが、しかし値Ｙc には局部的なハレーションの程度に応じた値（ステップ１４２２）が設定される点で本絞り制御ルーチンは図１０及び図１１に示す絞り制御ルーチンとは異なる。
【０１１５】
要するに、図１４ないし図１６に示す絞り制御ルーチンでは、局部的なハレーションの発生時にそのハレーションの程度が数値化され、該ハレーションの程度が大きければ大きい程、ハレーションの発生が一層速やかに解消するようになっている。
【０１１６】
図１８及び図１９を参照すると、システムコントローラ３０で実行される更に別の絞り制御ルーチンのフローチャートが示される。この絞り制御ルーチンも時間割込みルーチンとして機能するものであって、例えば映像再現方式としてＮＴＳＣ方式が採用されている場合には1/30sec 毎に実行される。
【０１１７】
図１８及び図１９に示す絞り制御ルーチンでは、局部的なハレーションの発生の有無の判断については、キーボード６７を操作するオペレータがＴＶモニタ装置４０の映像再現画面を実際に監視することによって判断される。
【０１１８】
ステップ１８０１では、ビデオプロセス回路３８から得られた一フレーム分のデジタル輝度画素信号に基づいてヒストグラム抽出回路６４で展開されたヒストグラムの全データ（０≦Ｘ≦255)から平均輝度値Ｙa が上述の数式１によって算出される。なお、ここでも、各輝度レベル（０から255)に対応した輝度値Ｌn については輝度レベル自体の数値（０ないし255)とされる。
【０１１９】
ステップ１８０２では、フラグＦ１が“０”であるか“１”であるかが判断される。フラグＦ１の書替えについてはキーボード６７のオペレータによって行われる。詳述すると、オペレータがＴＶモニタ装置４０の映像再現画面を実際に監視し、局部的なハレーションの発生が確認されたとき、キーボード６７上の所定の機能キーを押下することにより、フラグＦ１の書替えが行われる。要するに、オペレータが局部的なハレーションの発生を認めた際にキーボード６７上の特定のキーを押下すると、フラグＦ１は“０”から“１”にされる。
【０１２０】
Ｆ１＝０のとき、即ちオペレータによって局部的なハレーションの発生が認められないとき、ステップ１８０２からステップ１８０３に進み、そこでフラグＦ１と連動する連動フラグＦＬが“０”とされる。
【０１２１】
ステップ１８０４ないしステップ１８１０は図１０及び図１１に示す絞り制御ルーチンのステップ１００６ないし１０１２にそれぞれ対応するものであり、ＴＶモニタ装置４０の映像再現画面の全体の輝度が設定輝度参照値Ｙr に常に一致するように絞り２０の開度調節（即ち、自動調光）が行われる。なお、駆動パルス数ＰV の設定についても、例えば上述の表１に従って行われ、またステップ１８０５でΔＹd1が許容値Ｙt （＝２）以下となったとき、即ち平均輝度値Ｙa と輝度参照値Ｙr とが許容値Ｙt の範囲内で一致したとき、ステップ１８０５からステップ１８０９に進むが、このときΔＹd1は許容値Ｙt 以下となっており、このため駆動パルス数ＰV の設定は“０”とされるので（表１）、駆動モータ５８自体は駆動されずに本ルーチンは一旦終了する。
【０１２２】
要するに、オペレータによって局部的なハレーションの発生が認められてＦ１が“１”とされない限り、ＴＶモニタ装置４０の再現映像画面の全体の輝度は設定輝度参照値Ｙr に一致するように絞り２０の開度が調節されるだけである。
【０１２３】
オペレータによって局部的なハレーションの発生が認められて、Ｆ１が“０”から“１”に書き替えられると、ステップ１８０２からステップ１８１１に進み、そこで連動フラグＦＬが“０”であるか“１”であるかが判断される。この時点では、ＦＬ＝０であるが、ステップ１８１２に進み、そこで連動フラグＦＬはＦ１＝１に連動して“０”から“１”に書き替えられる。次に、ステップ１８１３でカウンタＣが“０”にリセットされ、ステップ１８１４でフラグＦ２が“１”とされる。なお、カウンタＣの機能及びフラグＦ２の機能については図１０及び図１１に示した絞り制御ルーチンの場合と同様である。ステップ１８１４では、駆動モータ５８の回転駆動方向が絞り２０を閉じる方向に設定され、ステップ１８１５では、駆動パスル数ＰV として適当な値例えば“６”が設定される。その後、ステップ１８１０に進み、そこで駆動モータ５８が絞り２０を閉じる方向に駆動パルス数ＰV ＝６だけ回転駆動させられる（Ｆ２＝１）。即ち、局部的なハレーションの発生が認められた直後に絞り２０の開度がステップ１８１５での駆動パルス数ＰV （＝６）の設定値分だけ狭められる。
【０１２４】
1/30sec 経過後に再び本ルーチンが実行されると、ステップ１８０２及びステップ１８１１を経た後（Ｆ１＝１；ＦＬ＝１）、ステップ１８１６に進むことになるが、ステップ１８１６ないし１８３０は図１０及び図１１に示す絞り制御ルーチンのステップ１０１８ないし１０３２にそれぞれ対応するものであり、図１０及び図１１に示す絞り制御ルーチンと同様な絞り制御が行われる。
【０１２５】
【発明の効果】
以上の記載から明らかなように、本発明による電子内視鏡にあっては、自動調光時での局部的なハレーションが発生したとしても、そのハレーションの発生を速やかに解消することができるので、ハレーションの発生による診断、治療等への悪影響が直ちに排除され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電子内視鏡の概略ブロック図である。
【図２】図１に示す回転式ＲＧＢカラーフィルタの正面図である。
【図３】図１に示す回転式ＲＧＢカラーフィルタをその駆動モータと共に示す側面図である。
【図４】図１に示す絞りをその駆動機構と共に示す概略正面図である。
【図５】本発明による電子内視鏡の画像信号処理ユニットに設けられた操作パネルの正面図である。
【図６】図５の操作パネル上の設けられた種々のスイッチ等とシステムコントローラの関係を示すブロック図である。
【図７】図１に示すヒストグラム抽出回路で展開されるヒストグラムの一例を概念的に示すグラフである。
【図８】局部的なハレーションの発生とヒストグラムの特性との関係を示すグラフである。
【図９】図１のシステムコントローラで実行されるスコープ判別／設定ルーチンルーチンを説明するためのフローチャートである。
【図１０】図１のシステムコントローラで実行される絞り制御ルーチンを説明するためのフローチャートの一部分である。
【図１１】図１のシステムコントローラで実行される絞り制御ルーチンを説明するためのフローチャートの残りの部分である。
【図１２】図１０及び図１１に示した絞り制御ルーチンの変形例を説明するためのフローチャートの一部分である。
【図１３】図１０及び図１１に示した絞り制御ルーチンの変形例を説明するためのフローチャートの残りの部分である。
【図１４】図１のシステムコントローラで実行される別の絞り制御ルーチンを説明するためのフローチャートの一部分である。
【図１５】図１のシステムコントローラで実行される別の絞り制御ルーチンを説明するためのフローチャートの一部分である。
【図１６】図１のシステムコントローラで実行される別の絞り制御ルーチンを説明するためのフローチャートの残りの部分である。
【図１７】図８に示すグラフと同様なグラフであって、図１４ないし図１６に示すフローチャートの説明に用いられるグラフである。
【図１８】図１のシステムコントローラで実行される更に別の絞り制御ルーチンを説明するためのフローチャートの一部分である。
【図１９】図１のシステムコントローラで実行される更に別の絞り制御ルーチンを説明するためのフローチャートの残りの部分である。
【符号の説明】
１０  スコープ
１２  画像信号処理ユニット
１４  撮像センサ
１６  光ガイド
１８  白色光源
２０  絞り
２２  集光レンズ
２４  回転式ＲＧＢカラーフィルタ
２８  ＣＣＤドライバ
３０  システムコントローラ
３２  ＣＣＤプロセス回路
３４  アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器
３６  フレームメモリ
３８  ビデオプロセス回路
４０  ＴＶモニタ装置
６４  ヒストグラム抽出回路
６６  ＥＥＰＲＯＭ
６７  キーボード
６８  操作パネル
７０  電源スイッチ
７２  ランプ電源ＯＮ／ＯＦＦスイッチ
７４  ＵＰボタンスイッチ
７６  ＤＯＷＮボタンスイッチ
８２  ＬＥＤ電源回路
【図１】
0004349689.tif 000009
【図２】
0004349689.tif 000010
【図３】
0004349689.tif 000011
【図４】
0004349689.tif 000012
【図５】
0004349689.tif 000013
【図６】
0004349689.tif 000014
【図７】
0004349689.tif 000015
【図８】
0004349689.tif 000016
【図９】
0004349689.tif 000017
【図１０】
0004349689.tif 000018
【図１１】
0004349689.tif 000019
【図１２】
0004349689.tif 000020
【図１３】
0004349689.tif 000021
【図１４】
0004349689.tif 000022
【図１５】
0004349689.tif 000023
【図１６】
0004349689.tif 000024
【図１７】
0004349689.tif 000025
【図１８】
0004349689.tif 000026
【図１９】
0004349689.tif 000027