JPH07194528A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マスクサイズを確実に検出し、最適な調光レ
ベで安定した調光を行う。 【構成】 調光回路２０では、ＣＣＤのマスクサイズを
検出する第１検出手段１（１）乃至第ｎ検出手段１
（ｎ）と、前記第１検出手段１（１）乃至第ｎ検出手段
１（ｎ）の検出結果を判定し、最も大きい値のマスクサ
イズを選択する選択手段２と、選択された最も大きい値
のマスクサイズに基づいて調光ループの利得を調整する
利得可変アンプ３を備えており、利得可変アンプ３の出
力は比較器５により基準電圧発生器４により発生された
基準電圧と比較される。そして、比較器５は、比較結果
に従った出力信号を後段の絞り駆動回路６に出力し、絞
り駆動回路６は、絞りにつながったモータを駆動するこ
とで調光を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被写体に照射する照明
光を自動調光する内視鏡装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の撮像装置の調光機構では、一般に
撮像手段等からのビデオ信号を整流し調光信号としてお
り、撮像手段のマスクサイズが変化すると調光信号のレ
ベルが変動する欠点があった。

【０００３】これは、調光信号がｌフィールド内の電荷
量（エネルギ）に比例するためであり、マスク（絞りと
同じ）により視野が小さくなると、電荷量も減少し、調
光信号は実際より暗い信号になる。この信号を受けた調
光機構は、光量を増すため絞りを開き、場合によっては
信号の飽和（白トビ）を生じる場合が発生する。

【０００４】これらの問題点を解決するため、マスクサ
イズを検出し、その大きさによって調光ループ系の利得
を調整する機能を有する調光機構がある。

【０００５】上記従来の調光機構は、図８に示すよう
に、図示しない撮像素子のマスクサイズを検出する検出
手段１００と、前記マスク検出手段１００の検出結果に
基づき、調光ループの利得を調整する利得可変アンプ３
を備えており、利得可変アンプ３の出力は比較器５によ
り基準電圧発生器４により発生された基準電圧と比較さ
れる。そして、比較器５は、比較結果に従った出力信号
を後段の絞り駆動回路６に出力し、絞り駆動回路６は、
絞り（図示せず）につながった絞りアクチュエータ７を
駆動することで調光を行う。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
調光ループの利得を調整する調光機構では、マスクサイ
ズを一方向のある一点で検出して、マスクサイズの大き
さを算出し、調光ループの利得を調整しており、例えば
図９に示すように、検出部分に黒い被写体が入ると、同
部分をマスクの一部と判断し、その結果実際よりマスク
サイズを小さく判断してしまい、調光ループの利得を上
昇させてしまうという問題がある。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、マスクサイズを確実に検出し、最適な調光レベ
で安定した調光を行うことのできる撮像装置を提供する
ことを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の撮像装置は、光
学像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段の撮像領域を
設定するマスク手段と、前記撮像手段からの撮像信号を
信号処理する信号処理手段とを備えた撮像装置であっ
て、前記信号処理手段は、前記撮像手段から前記マスク
手段が設定した前記撮像領域の大きさを検出する複数の
領域サイズ検出手段と、前記複数の領域サイズ検出手段
が検出した検出値の最大値を前記撮像領域の大きさとす
る領域サイズ決定手段と、前記領域サイズ決定手段が決
定した前記撮像領域の大きさに基づいて、前記撮像手段
が撮像する光学像の光量を調整する調光手段とを備えて
構成される。

【０００９】

【作 用】撮像装置では、前記調光手段が、前記領域サ
イズ決定手段が決定した前記複数の領域サイズ検出手段
が検出した検出値の最大値である前記撮像領域の大きさ
に基づいて、前記撮像手段が撮像する光学像の光量を調
整することで、マスクサイズを確実に検出し、最適な調
光レベで安定した調光を行うことを可能とする。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例に
ついて述べる。

【００１１】図１乃至図７は本発明の一実施例に係わ
り、図１は調光回路の構成を示す構成図、図２は図１の
調光回路を備えた電子内視鏡の構成を示す構成図、図３
は図１の検出手段の構成を示す構成図、図４は図１の調
光回路によるマスクサイズの検出を説明する説明図、図
５は図４のマスクサイズの検出方法の変形例を説明する
説明図、図６は図１の調光回路の変形例の構成を示す構
成図、図７は図６の調光回路の帰還（ループ）増幅系の
ボード線図である。

【００１２】本実施例の撮像装置としての電子内視鏡装
置は、図２において、プロセッサ１１と光源装置１２と
スコープ１３にて構成される。光源装置１２内部にはキ
セノンランプ１４とレンズ１５があり、キセノンランプ
１４から照射された光はレンズ１５によって集光されラ
イトガイド１６を通りスコープ１３先端から図示しない
被写体に向けて照射される。

【００１３】スコープ１３の先端部に配置された撮像領
域以外マスクされたＣＣＤ１７は、プロセッサ１１内部
の図示しない信号発生回路からの駆動信号により駆動
し、被写体像を電気的な映像信号に変換し出力する。こ
の映像信号の信号処理回路１８で信号処理し図示しない
モニタに出力する。なお、この出力はモニタに表示可能
な形態の例えばＮＴＳＣ規格に準拠するものである。一
方、ＣＣＤからの映像信号は、例えば光源装置１２内に
設けられた調光回路２０にも入力されており、ＣＣＤ１
７のマスクサイズに基づいて、モータ２７を駆動制御
し、キセノンランプ１４とレンズ１５との略中間に置か
れた絞り３０を制御し、スコープ１３先端部から被写体
に向けて照射される光量を適正に制御する。

【００１４】前記調光回路２０では、図１に示すよう
に、ＣＣＤ１７のマスクサイズを検出する第１検出手段
１（１）乃至第ｎ検出手段１（ｎ）と、前記第１検出手
段１（１）乃至第ｎ検出手段１（ｎ）の検出結果を判定
し、最も大きい値のマスクサイズを選択する選択手段２
と、選択された最も大きい値のマスクサイズに基づいて
調光ループの利得を調整する利得可変アンプ３を備えて
おり、利得可変アンプ３の出力は比較器５により基準電
圧発生器４により発生された基準電圧と比較される。そ
して、比較器５は、比較結果に従った出力信号を後段の
絞り駆動回路６に出力し、絞り駆動回路６は、図２の絞
り３０につながったモータ２７を駆動することで調光を
行う。

【００１５】前記前記第１検出手段１（１）乃至第ｎ検
出手段１（ｎ）では、図３に示すように、入力された映
像信号（ビデオ信号）は、バースト信号などを除去する
ためトラップ５１を通ったのち、比較器５２にて、しき
い値発生器５３より発生される映像信号のペディスタル
レベル、またはセットアップレべルより僅かに高いしき
い値電圧と比較され、ビデオレベルの有無を判定され
る。後段のカウンタ５４ではビデオレベル有る期間、ク
ロック発生器５５からのクロック信号をカウントし、そ
の値を前記の選択手段２に出力する。そして、選択手段
２では、この出力を比較し、マスクサイズの大小を判定
し、最も大きい値のマスクサイズ選択するようになって
いる。

【００１６】このように構成された電子内視鏡装置の調
光回路２０では、図４に示すような暗部６１がマスクさ
れた撮像領域内に入った場合には、水平方向及び垂直方
向の映像信号であるビデオ信号を検出し、撮像領域の中
心位置からビデオ信号が切れる位置をクロックのカウン
ト値として算出する。そして、選択手段２はその値がも
っとも大きい方向の検出手段の出力を選択し、調光を行
う。この場合、ＡくＢ＝Ｄ＞Ｃであるので、マスクサイ
ズはＢまたはＤとなる。

【００１７】従って、視野の一部に黒い被写体が入り、
マスク部の一部とつながっても、他のマスクサイズ検出
手段には該マスクサイズの像が投影、検出されており、
画面中央か学マスク周縁部までの距離の最大値を選択手
段で選択すれば、マスク周縁部が全体的に黒い被写体に
覆われない限り、該マスクサイズを検出でき、調光ルー
プの利得が変化することがなく、調光の安定化を計るこ
とが出来る。

【００１８】なお、マスクサイズの検出は、撮像領域の
中心位置からの水平、垂直方向のビデオ信号が切れる位
置としたが、これに限らず、例えば、図５（ａ）に示す
ように、マスクサイズ検出部を複数点設ける事により行
なってもよいし、図５（ｂ）のごとく画面中心部からマ
スク周縁部までの距離を周縁部に沿って計測する手段を
用いても良く、さらには、図５（ｃ）のごとくビデオ信
号の水平走査のみに同期してビデオレベルの有無を検出
するようにしても良い。

【００１９】ところで、上記の調光回路を、より安定し
た調光ループの利得を得るために、以下のように構成す
ることができる。すなわち、図６に示すように、初段ア
ンプ８０を介して映像信号を入力する利得可変アンプ８
１、掃引機構を有する発振器８２、発振器８３からの発
振波形を調光ループ上に重畳する混合器８４、前記混合
器８４の入力信号と出力信号の利得、位相を検出し前記
利得可変アンプ８１を制御する比較制御回路８５を設け
て構成することができる。

【００２０】この構成において、スコープを動きの無い
被写体に向け、装置外部より調整開始命令をうけると、
低い周波数から高い周波数へ掃引を開始する。調光信号
は、初段アンプ８０、及び利得可変アンプ８１をとお
り、混合器８４で発振器８２からの発振波形を重畳され
出力される。この出力信号は、絞り３０（図２参照）を
動かし、調光ループをまわり、調光信号の変化として前
記可変利得アンプ８１の入力側に表れる。この信号を出
力信号と位相と利得を前記比較制御器８５で比較し、利
得可変アンプ８１の利得を調整する。

【００２１】一般に、帰還（ループ）増幅系のボード線
図は、図７のようになっており、位相が反転した部分で
利得があった場合に同増幅系が不安定になる。ゆえに、
発振器が低い周波数から掃引した場合、位相の反転と利
得ゼロのいずれが早いかを判定し、利得可変アンプのゲ
インを常に利得ゼロが先に来るように調整することによ
り利得を最適な位置に調整することができる。

【００２２】以上、図６の調光回路では、調光ループ系
の利得を安定した状態に保つことが出来、調光特性の適
正化を容易に行うことができる。また、設計、製造時に
おける検討、調整に要する工数も削減できる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の撮像装置に
よれば、調光手段が、領域サイズ決定手段が決定した複
数の領域サイズ検出手段が検出した検出値の最大値であ
る撮像領域の大きさに基づいて、撮像手段が撮像する光
学像の光量を調整するので、マスクサイズを確実に検出
し、最適な調光レベで安定した調光を行うことができる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例に係る調光回路の構成を示す構成図

【図２】図１の調光回路を備えた電子内視鏡の構成を示
す構成図

【図３】図１の検出手段の構成を示す構成図

【図４】図１の調光回路によるマスクサイズの検出を説
明する説明図

【図５】図４のマスクサイズの検出方法の変形例を説明
する説明図

【図６】図１の調光回路の変形例の構成を示す構成図

【図７】図６の調光回路の帰還（ループ）増幅系のボー
ド線図

【図８】従来の調光回路の構成を示す構成図

【図９】図８の調光回路によるマスクサイズの検出を説
明する説明図

【符号の説明】

１（１）…第１検出手段 １（ｎ）…第ｎ検出手段 ２…選択手段 ３…利得可変アンプ ４…基準電圧発生器 ５…比較器 ６…絞り駆動回路 １１…プロセッサ １２…光源装置 １３…スコープ １４…キセノンランプ １５…レンズ １６…ライトガイド １７…ＣＣＤ １８…信号処理回路 ２７…モータ ３０…絞り

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【手続補正書】

【提出日】平成６年３月１８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、マスクサイズを確実に検出し、最適な調光レベ
ルで安定した調光を行うことのできる撮像装置を提供す
ることを目的としている。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学像を撮像する撮像手段と、 前記撮像手段の撮像領域を設定するマスク手段と、 前記撮像手段からの撮像信号を信号処理する信号処理手
   段とを備えた撮像装置であって、 前記信号処理手段は、 前記撮像手段から前記マスク手段が設定した前記撮像領
   域の大きさを検出する複数の領域サイズ検出手段と、 前記複数の領域サイズ検出手段が検出した検出値の最大
   値を前記撮像領域の大きさとする領域サイズ決定手段
   と、 前記領域サイズ決定手段が決定した前記撮像領域の大き
   さに基づいて、前記撮像手段が撮像する光学像の光量を
   調整する調光手段とを備えて構成されることを特徴とす
   る撮像装置。