JP2001340290A - 電子内視鏡の映像信号サンプルパルス生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 挿入部の長さが異なる電子内視鏡において常
に適正なタイミングでサンプリングを行うサンプルパル
スを生成する。 【解決手段】 シフトカウンタ２０にクロック３１から
のクロックパルスを入力し０〜９の値の範囲において循
環的に繰り返し計数する。各係数値０〜９に対応する端
子にスイッチＡ０〜Ａ９、Ｂ０〜Ｂ９を備えるスイッチ
グ群Ａ、Ｂをそれぞれ接続する。ＥＥＰＲＯＭ３０のデ
ータに基づいてスイッチ群Ａ、Ｂのスイッチのオン・オ
フを設定する。スイッチ群Ａに接続された信号線をＣＤ
Ｓ回路２６のクランプパルス入力端子に接続し、スイッ
チ群Ｂに接続された信号線をＣＤＳ回路２６のサンプル
ホールド入力端子に接続する。０〜４、５〜９の端子の
出力を水平レジスタ転送クロックＨ１０、Ｈ２０に用
い、０の端子の出力をリセットゲートクロックＲＧＯと
して用いる。シフトカウンタの各計数値に対応した端子
のみに計数値に合わせて信号を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子内視鏡に設け
られ、映像信号のサンプリングのタイミングを調整する
回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年医療分野では、電子内視鏡（電子ス
コープ）を用いた診療が広く行われている。電子内視鏡
は、映像信号の処理などを行う信号処理装置（プロセッ
サ）やＴＶモニタなどの画像表示装置とともに用いられ
る。電子内視鏡は信号処理装置に装着され、電子内視鏡
の先端において撮像された映像は、信号処理装置を介し
て画像表示装置に伝送され表示される。電子内視鏡の種
類は多様であり、目的に応じ様々なものが使用される。
しかし、電子内視鏡毎に個別に信号処理装置を設けるこ
とは無駄が多いため、信号処理の方法が同じ電子内視鏡
では、信号処理装置が共有される。

【０００３】撮像素子（ＣＣＤ:charge coupled devic
e）は電子内視鏡の挿入部の先端に設けられるが、挿入
部の先端は小型であることが望ましい。したがって、Ｃ
ＣＤの制御信号を出力するＣＣＤ駆動回路やＣＣＤから
の映像信号をサンプルホールドするための相関二重サン
プリング（ＣＤＳ：correlated double sampling）回路
は、電子内視鏡の外部装置である信号処理装置に設けら
れていた。制御信号がＣＣＤ駆動回路から出力され、そ
の制御信号に基づく映像信号がＣＤＳ回路に到達するま
での伝搬遅延時間は、電子内視鏡の挿入部の長さに相関
する。電子内視鏡の挿入部の長さは、１メートル未満の
ものから数メートルのものまであるため、このときの伝
搬遅延時間は映像信号の処理にとって無視できない大き
さとなる。信号処理装置を共有する電子内視鏡であって
も、電子内視鏡の挿入部の長さは目的に応じて様々であ
るため、挿入部の長さが異なるとＣＣＤからの映像信号
をＣＤＳ回路においてサンプルホールドするタイミング
が異なり、適正なサンプリングを行えない。したがっ
て、従来信号処理装置には、長さの異なる電子内視鏡そ
れぞれに対応した遅延線が設けられていた。しかし、長
さの異なる多くの電子内視鏡において信号処理装置を共
有するには、信号処理装置に多数の遅延線を備える必要
があるほか、装着された電子内視鏡に応じて遅延線の切
り換えを行う必要があるため、その構成や処理が煩雑に
なるという問題があった。

【０００４】この問題に対して、特許第２７９０９４８
号には、相関二重サンプリング回路と相関二重サンプリ
ング回路へ供給するクランプパルス、サンプルパルスの
位相を変えることができる回路とを電子内視鏡の操作部
または信号処理装置との接続部に設けた電子内視鏡装置
が開示されている。特許第２７９０９４８号に開示され
た電子内視鏡装置において、クランプパルスおよびサン
プルパルスの位相はポテンショメータ（可変抵抗）を用
いたＲＣ回路の時定数を調節することによりアナログ的
に調整される。しかし、ポテンショメータを用いる構成
は回路の小型化に適さないという問題があるほか、アナ
ログ回路は互いに近接して設ける必要があるので、ポテ
ンショメータ、ＣＣＤ駆動回路、ＣＤＳ回路等は一体的
に近接して配置される必要がある。また、位相調整が簡
便に行なえるためには、ポテンショメータを簡単に操作
できる位置に設け、その保護カバー等も容易に着脱でき
る構成にする必要がある。しかし。このような配置・構
成は、頻繁に洗浄される電子内視鏡においては、ポテン
ショメータ、ＣＣＤ駆動回路、ＣＤＳ回路等の防水の点
から問題がある。さらに、上述した回路の小型化の困難
性、ポテンショメータの配置、カバー等の構成の問題
は、電子内視鏡の操作部等の小型化、形状を制限し、操
作性が重要である操作部の設計には大きな障害となる。
また更に、ポテンショメータを用いた位相調整には、ポ
テンショメータの摘みを操作する必要があり調節操作は
煩雑である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題に
鑑みてなされたものであり、小型であり、回路配置の自
由度が高く、位相調整が容易な電子内視鏡の映像信号サ
ンプルパルス生成装置を得ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の電子内視鏡の映
像信号サンプルパルス生成装置は、撮像素子と、撮像素
子において得られる映像信号をサンプリングするための
サンプリング回路と、撮像素子を駆動するための撮像素
子駆動パルスを生成する撮像素子駆動パルス生成手段
と、周期的なクロックパルスを発生するクロックと、所
定の数の出力端子を備えクロックパルスが発生する毎に
そのパルス数を計数し、計数が出力端子の数の範囲で循
環的に繰り返し行われ、計数における各計数値と出力端
子とが１対１に対応し、計数値に対応する出力端子のみ
に信号を出力するシフトカウンタと、出力端子の各々に
接続されたスイッチからなる第１のスイッチ群と、出力
端子の各々に接続されたスイッチからなる第２のスイッ
チ群と、第１及び第２のスイッチ群の各スイッチのオン
・オフ設定を記録する記録媒体と、記録媒体に記憶され
た設定内容に基づいて第１及び第２のスイッチ群の各ス
イッチのオン・オフ設定を行うスイッチ設定手段と、記
録媒体に記録される各スイッチの設定内容の設定または
変更を行うオン・オフ設定記録手段とを備え、撮像素子
駆動パルス生成手段が、シフトカウンタの所定の出力端
子から出力される信号に基づいて撮像素子駆動パルスを
生成し、サンプリング回路のサンプリングを制御する少
なくとも２つのサンプルパルスが、スイッチ設定手段に
よるオン状態に設定された第１及び第２のスイッチ群そ
れぞれからの出力に基づくものであることを特徴として
いる。

【０００７】例えばサンプリング回路は、相関二重サン
プリング回路であり、サンプルパルスがクランプパルス
及びサンプルホールドパルスであり、クランプパルス及
びサンプルホールドパルスの一方が第１のスイッチ群か
ら出力され、他方が第２のスイッチ群から出力される。
また例えば記録媒体は、ＥＥＰＲＯＭである。

【０００８】オン・オフ設定記録手段は好ましくは、電
子内視鏡の外部に設けられたコンピュータからの信号に
基づいて駆動される。これにより、オン・オフ設定記録
手段のためのスペースを節約することができる。

【０００９】例えば、撮像素子駆動パルスは、出力端子
の１つから出力される信号、または複数の出力端子から
出力される信号の論理和であり、撮像素子駆動パルスが
複数の出力端子から出力される信号の論理和であると
き、出力端子は計数の循環において連続する計数値に対
応する。また、例えば撮像素子はＣＣＤ撮像素子であ
り、撮像素子駆動パルスの１つはＣＣＤ水平レジスタ転
送クロックであり、ＣＣＤ水平レジスタ転送クロック
は、出力端子の数の半分の数の出力端子から出力される
信号の論理和であり、これらの出力端子は計数の循環に
おいて連続する計数値に対応する。

【００１０】

【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。図１は本発明の実施形態である電
子内視鏡を備えた電子内視鏡システムの構成を概略的に
示すブロック図である。

【００１１】電子内視鏡１０は、信号処理装置１３に着
脱自在に接続されており、信号処理装置１３はＴＶモニ
タ１５に接続されている。電子内視鏡１０の操作部には
ＣＣＤ駆動制御回路１１が設けられ、挿入部の先端には
ＣＣＤ（撮像素子）１２が設けられている。また、信号
処理装置１３には、プロセス処理回路１４が設けられて
いる。ＣＣＤ１２は、ＣＣＤ駆動制御回路１１から出力
されるＣＣＤ駆動パルス（ＣＣＤ水平レジスタ転送クロ
ック、リセットゲートクロック等）に基づいて動作し、
例えば、従来公知の面順次撮像方式により映像の検出が
行われる。ＣＣＤ１２で検出された信号は、ＣＣＤ駆動
制御回路１１内のＣＤＳ回路（図２参照）においてサン
プリングされ、信号処理装置１３のプロセス処理回路１
４へ映像信号ＶＳ１として送られる。

【００１２】プロセス処理回路１４では電子内視鏡１０
から出力された映像信号ＶＳ１の処理が行われる。すな
わち映像信号ＶＳ１は、適度に増幅された後、映像帯域
のフィルタリング処理、Ｓ／Ｈ処理、増幅処理、クラン
プ処理、クリップ処理、ガンマ処理等の前段信号処理が
施され、デジタルの画像信号に変換される。デジタルの
画像信号はＲＧＢ毎に一時的に画像メモリ（図示せず）
に記憶され、ＲＧＢの画像信号が１組揃うと再びアナロ
グ信号に変換されて後段信号処理が行われる。後段信号
処理では、フィルタリング処理、増幅処理、ガンマ処
理、クランプ処理、クリップ処理、エンハンス処理、レ
ベル調整等が行われ、例えばコンポジット映像信号な
ど、規格化されたテレビジョン信号（ＴＶ信号）に変換
されＴＶモニタ１５へ出力される。

【００１３】電子内視鏡１０と信号処理装置１３との間
では、映像信号ＶＳ１のほかに信号ＣＳ１、ＣＳ２の送
受信が行われる。信号ＣＳ１は、プロセス処理回路１４
から電子内視鏡１０に出力される信号であり、ＣＣＤの
駆動タイミングやカラーバランスの設定を行うためのデ
ータなどである。一方、信号ＣＳ２は、ＣＣＤ駆動制御
回路１１から信号処理装置１３へ出力される信号であ
り、例えば、電子内視鏡の種類や電子内視鏡が信号処理
装置１３へ装着されたか否かを知らせるための装着信号
などである。

【００１４】また、工場出荷時やメンテナンスを行うと
きなど、ＣＣＤ駆動パルスとＣＤＳ制御パルス（クラン
プパルス、サンプルホールドパルス）の出力タイミン
グ、すなわち、ＣＣＤ駆動パルスとＣＤＳ制御パルスと
の相対的な位相を調整する際には、コンピュータ１６が
電子内視鏡１０のＣＣＤ駆動制御回路１１に接続され
る。このとき、電子内視鏡の伝搬遅延時間は、例えばＣ
ＣＤ駆動パルスが出力されるＣＣＤ駆動制御回路１１の
出力端子ａと検出された映像信号を入力するための入力
端子ｂに、オシロスコープ（図示せず）を接続し、端子
ａ、ｂにおいて検出される信号波形から算出される。オ
ペレータは、オシロスコープを用いて算出された伝搬遅
延時間をキーボード１７から入力することにより、ＣＣ
Ｄ駆動パルスとＣＤＳ制御パルスの位相を調整すること
ができる。

【００１５】次に図２を参照して本実施形態のＣＣＤ駆
動制御回路１１について説明する。図２は、図１におけ
るＣＣＤ駆動制御回路１１の概略的な回路構成を示した
ブロック図である。

【００１６】ＣＣＤ駆動制御回路１１は、シフトカウン
タ２０、ＯＲ回路２２、２３、スイッチ群Ａ、Ｂ、ＣＤ
Ｓ回路２６、ＣＰＵ２７、インターフェース回路２８、
ＥＥＰＲＯＭ(electrically erasable programmable re
ad only memory）３０、及びクロック３１から構成され
る。

【００１７】ＣＣＤ１２において検出された映像信号Ｖ
Ｓ０は、ＣＤＳ回路２６においてサンプルホールドさ
れ、映像信号ＶＳ１として信号処理装置１３（図１参
照）に出力される。ＣＤＳ回路２６は、ＣＤＳ制御パル
スであるクランプパルスＣＰ及びサンプルホールドパル
スＳＨにより制御される。クランプパルスＣＰは、１０
個のスイッチＡ０〜Ａ９からなるスイッチ群Ａの中の１
つのスイッチから出力され、サンプルホールドパルスＳ
Ｈは、１０個のスイッチＢ０〜Ｂ９からなるスイッチ群
Ｂの中の１つのスイッチから出力される。

【００１８】スイッチ群Ａ、Ｂの各スイッチＡ０〜Ａ
９、Ｂ０〜Ｂ９は、それぞれシフトカウンタ２０に接続
されている。シフトカウンタ２０に付された０〜９まで
の番号は、シフトカウンタ２０において計数されるカウ
ント値に対応しており、シフトカウンタ２０の機能を模
式的に表わしている。シフトカウンタ２０は、クロック
３１から出力される規則的なパルス信号（クロックパル
ス）の数を０から９までカウントし、現在のカウント値
に対応する端子にパルス信号を出力する。カウント値が
９に達するとまた０からのカウントを開始し、この循環
的計数動作を繰り返す。

【００１９】スイッチＡ０〜Ａ９及びスイッチＢ０〜Ｂ
９は、それぞれシフトカウンタ２０のカウント値０〜９
に対応する端子に接続されている。したがって、シフト
カウンタ２０は、現在のカウント値に対応するスイッチ
にパルス信号を出力する。例えば、現在シフトカウンタ
２０においてカウント値が０であれば、カウント値０に
対応するスイッチＡ０及びスイッチＢ０にパルス信号が
出力される。その後カウント値が１に変わると、カウン
ト値１に対応するスイッチＡ１及びスイッチＢ１にパル
ス信号が出力され、スイッチＡ０とスイッチＢ０に対す
るパルス信号の出力は終了する。以下同様にスイッチ群
Ａ、ＢのスイッチＡ２、Ｂ２〜スイッチＡ９、Ｂ９に順
次対毎にパルス信号が出力され、このパルス信号の出力
動作は循環的に繰り返される。

【００２０】クランプパルスＣＰは、スイッチ群Ａの中
でオン状態に設定されたスイッチを介してシフトカウン
タ２０から出力される。また、サンプルホールドパルス
ＳＨは、スイッチ群Ｂの中でオン状態に設定されたスイ
ッチを介してシフトカウンタ２０から出力される。スイ
ッチ群Ａ及びスイッチ群Ｂにおけるスイッチのオン・オ
フの設定は、ＥＥＰＲＯＭ３０に記録されたデータに基
づいてＣＰＵ２７により行われる。前述したように、こ
のデータは電子内視鏡１０にコンピュータ１６（図１参
照）を接続することにより、キーボード１７を用いてオ
ペレータが設定することができる。すなわち、ＣＰＵ２
７は、コネクタ２９に接続されるインターフェースケー
ブルによりコンピュータ１６と接続でき、インターフェ
ース回路２８を介してコンピュータ１６と通信できる。
ＣＰＵ２７はコンピュータ１６からの指令に従ってＥＥ
ＰＲＯＭ３０の内容を設定・変更することができる。

【００２１】ＯＲ回路２２は、シフトカウンタ２０のカ
ウント値０〜４に対応する４つの端子に接続されてお
り、これらの端子から出力されるパルス信号に対して論
理和をとり、ＣＣＤにおける水平転送の駆動を制御する
水平レジスタ転送クロックＨ１０としてＣＣＤ１２へ出
力する。すなわち、水平レジスタ転送クロックＨ１０
は、シフトカウンタ２０のカウント値が０〜４の期間は
ハイレベルで、カウント値が５〜９の期間はローレベル
の周期的なパルス信号となる。また、ＯＲ回路２３は、
シフトカウンタ２０のカウント値が５〜９に対応する４
つの端子に接続されており、これらの端子から出力され
るパルス信号に対して論理和をとり、水平レジスタ転送
クロックＨ２０としてＣＣＤ１２へ出力する。すなわ
ち、水平レジスタ転送クロックＨ２０は、水平レジスタ
転送クロックＨ１０の反転パルスであり、シフトカウン
タ２０のカウント値が０〜４の期間はローレベルで、カ
ウント値が５〜９の期間はハイレベルの周期的なパルス
信号である。また、シフトカウンタ２０のカウント値０
に対応する端子は、ＣＣＤ１２のリセットゲートクロッ
クを入力するため端子に接続されており、カウント値０
のときシフトカウンタ２０から出力されるパルス信号
は、リセットゲートクロックＲＧ０としてＣＣＤ１２へ
出力される。

【００２２】なお、クロック３１はＣＰＵ２７に接続さ
れており、ＣＰＵ２７からの信号指令に基づいて制御さ
れる。また、ＣＰＵ２７と信号処理装置１３のプロセス
処理回路１４（図１参照）とはコネクタ（図示せず）を
介して接続されており、信号ＣＳ１と信号ＣＳ２の送受
信が行なわれる。

【００２３】次に図２、図３、図４を参照して本実施形
態においてＣＣＤ駆動パルス及びＣＤＳ制御パルスを出
力するためのパルス信号出力動作について説明する。

【００２４】図３（ａ) 、（ｂ）は、ＯＲ回路２２、２
３から出力されるＣＣＤ水平レジスタ転送クロックＨ１
０、Ｈ２０をそれぞれ示しており、図３（ｃ）は、リセ
ットゲートクロックＲＧ０が出力されるタイミングを示
している。また、図３（ｄ）は、上記ＣＣＤ水平レジス
タ転送クロックＨ１０、Ｈ２０、及びリセットゲートク
ロックＲＧ０が遅延無くＣＣＤへ入力されたときにＣＣ
Ｄから出力される映像信号ＶＳを示している。期間Ｔｒ
は、リセットゲートクロックＲＧ０のパルス幅に対応す
るリセット期間であり、期間Ｔｆはリセット期間に確定
したリセット雑音のみが出力されるフィードスルー期間
である。また、期間Ｔｓはリセット雑音とＣＣＤの各画
素で検出される画像（映像）信号が重畳して出力される
映像信号出力期間である。

【００２５】シフトカウンタ２０の繰り返し周期（０か
ら９までカウントする期間）は、水平レジスタ転送クロ
ックＨ１０、Ｈ２０の周期、すなわち映像信号のピクセ
ルクロック期間Ｔｐ（例えば、６９．８ｎｓ）に相当す
る。したがって、シフトカウンタ２０の１カウントはＴ
ｐ／１０であり、カウント値が０の期間出力されるリセ
ットゲートクロックＲＧ０のパルス幅（リセット期間Ｔ
ｒ）は、Ｔｐ／１０となる。

【００２６】図３（ｅ）は、電子内視鏡挿入部における
伝搬遅延時間を考慮したときのＣＤＳ回路２６に入力さ
れる映像信号ＶＳ０を示しており、図３（ｄ）に示され
た遅延を考慮しない映像信号ＶＳよりも伝搬遅延時間Ｔ
ｄ分遅れている。すなわち、図３（ｅ）に示された映像
信号ＶＳ０は、ＣＣＤ駆動制御回路１１から出力された
ＣＣＤ駆動パルス（図３（ａ）〜（ｃ）のパルス）がＣ
ＣＤ１２に到達し、ＣＣＤ１２から出力される映像信号
がＣＳＤ回路２６に達するまでの時間遅延されている。
なお、図３（ｄ）に示された１周期分の映像信号Ｓ０
は、図３（ｅ）に示された１周期分の映像信号Ｓ１に対
応する。伝搬遅延時間Ｔｄは、挿入部の長さが例えば２
ｍ強（信号線は往復で４ｍ強）のとき約１４ｎｓであ
る。ピクセルクロック期間Ｔｐが６９．８ｎｓであると
すると、１４ｎｓはシフトカウンタ２０の２カウント
（１４／６９．８×１０≒２）の期間に相当する。

【００２７】図４は、図３（ｄ）に示された映像信号Ｖ
Ｓ（遅延がないときの映像信号）とシフトカウンタ２０
のカウント値との関係を１周期分示したものである。図
４において、例えば、シフトカウンタ２０のカウント値
が４のとき（リセット期間Ｔｒの開始からＴｃ期間経過
後）に信号をクランプし、カウンタ値が９のとき（リセ
ット期間Ｔｒの開始からＴｓ期間経過後）にサンプルホ
ールドするのが、サンプリングのタイミングとして好適
である場合、同様のタイミングで図３（ｅ）に示された
映像信号ＶＳ０（Ｔｄ時間遅延された映像信号）に対し
てクランプ及びサンプルホールドを行おうとすれば、ク
ランプパルスＣＰ及びサンプルホールドパルスＳＨの出
力タイミングを伝搬遅延時間Ｔｄだけ遅らせなければな
らない。上述のように伝搬遅延時間Ｔｄがシフトカウン
タ２０の２カウント分の期間に対応する場合、各信号の
好適な出力タイミングは２カウント分遅れるので、クラ
ンプパルスＣＰの出力タイミングはカウント値が６のと
き、サンプルホールドパルスＳＨの出力タイミングはカ
ウント値が１のとき好適となる。すなわち、スイッチ群
ＡではスイッチＡ６がオン状態に設定され、スイッチ群
ＢではスイッチＳＢ１がオン状態に設定される。

【００２８】図３（ｆ）、図３（ｇ）には、図３（ｅ）
の映像信号ＶＳ０に対するクランプパルスＣＰ、及びサ
ンプルホールドパルスＳＨの出力タイミングが示されて
いる。すなわち、信号Ｓ２、Ｓ３は、図３（ｅ）の信号
Ｓ１に対するクランプパルス信号、及びサンプルホール
ド信号である。ここで、期間ｔ１はＴｄ＋Ｔｃであり７
カウント分（カウント値０〜６）の期間に対応してい
る。また、期間ｔ２はＴｄ＋Ｔｓであり１２カウント分
（カウント値０〜９及び次の周期の０〜１）の期間に対
応している。なお、パルス信号Ｓ４は１周期前の映像信
号に対するサンプルホールドパルス信号となる。

【００２９】以上の説明は、伝搬遅延時間Ｔｄがピクセ
ルクロック期間Ｔｐよりも短い場合のパルス信号出力動
作についてであるが、伝搬遅延時間がピクセルクロック
期間Ｔｐよりも長い場合のパルス信号出力動作について
も同様に行うことができる。次に、図５を参照して伝搬
遅延時間がピクセルクロック期間Ｔｐよりも長い場合の
パルス信号出力動作について説明する。

【００３０】図５は伝搬遅延時間Ｔｄ’が、ピクセルク
ロック期間ＴｐよりもδＴｄ（δＴｄ＜Ｔｐ）長いと
き、すなわちＴｄ’＝Ｔｐ＋δＴｄのときにＣＤＳ回路
２６に入力される映像信号Ｖ０と、この映像信号をサン
プリングするためのＣＤＳ制御パルスを表している。映
像信号Ｓ１’はリセットゲートクロックＲＧ０及び伝搬
遅延時間Ｔｄ’だけ遅れた映像信号であり、パルス信号
Ｓ２’、Ｓ３’は、それぞれ映像信号Ｓ１’に対するク
ランプパルスＣＰ及びサンプルホールドパルスＳＨであ
る。パルス信号Ｓ２’はｔ１’時間遅れて出力され、パ
ルス信号Ｓ３’はｔ２’時間遅れて出力される。ここ
で、ｔ１’＝Ｔｄ’＋Ｔｃであり、ｔ２’＝Ｔｄ’＋Ｔ
ｓであるので、ｔ１’＝Ｔｐ＋δＴｄ＋Ｔｃ、ｔ２’＝
Ｔｐ＋δＴｄ＋Ｔｓとなる。クランプパルスＣＰ及びサ
ンプルホールドパルスＳＨは周期Ｔｐの周期的なパルス
信号なので、期間ｔ１’、ｔ２’遅延されたクランプパ
ルスＣＰ及びサンプルホールドパルスＳＨは、δＴｄ＋
Ｔｃ、δＴｄ＋Ｔｓ遅延されたパルス信号にそれぞれ等
しい。したがって、伝搬遅延時間Ｔｄ’がピクセルクロ
ック期間ＴｐよりもδＴｄ時間長いときには、δＴｄ
（＜Ｔｐ）を伝搬遅延時間として、これに対応するスイ
ッチをオン状態に設定すればよい。すなわち、δＴｄが
２カウントに対応するときには、スイッチＡ６とスイッ
チＢ１をオン状態に設定すれば良い。このとき、パルス
信号Ｓ５’、Ｓ４’は映像信号Ｓ１’の１つ前の周期の
映像信号に対するクランプパルス及びサンプルホールド
パルスとなり、パルス信号Ｓ６’は２周期前の映像信号
に対するサンプルホールドパルスとなる。なお、伝搬遅
延時間が２周期（２Ｔｐ）よりも長いときも同様であ
る。

【００３１】以上のように、本実施形態によれば、シフ
トカウンタを用いて１ピクセルクロック期間を１０等分
することにより、任意の伝搬遅延時間を有する電子内視
鏡に対応したＣＣＤ駆動パルス及びＣＤＳ制御パルスを
出力できるＣＣＤ駆動制御回路を得られる。なお、本実
施形態のシフトカウンタ２０は、１ピクセルクロック期
間Ｔｐを１０等分していたので、設定できる遅延時間の
精度は±Ｔｐ／２０（Ｔｐ／１０の１／２）である。し
かし、１ピクセルクロック期間のカウント値を増やすこ
とによりピクセルクロック期間Ｔｐの分割数を増やせ
ば、その精度を向上させることができる。すなわち、１
ピクセルクロック期間Ｔｐをｎ等分するシフトカウント
を用いれば、その精度を±Ｔｐ／（２×ｎ）にすること
ができる。なお、各パルス信号のパルス幅は、オン状態
に設定されるスイッチの数で調整することができる。

【００３２】次に、図６及び図７を参照して本実施形態
における位相調整動作について説明する。図６は、電子
内視鏡１０のＣＰＵ２７（図２参照）において実行され
るプログラムのフローチャートであり、図７は位相調整
を行う際、コンピュータ１６（図１参照）において実行
されるプログラムのフローチャートである。

【００３３】電子内視鏡１０のＣＰＵ２７では、まずス
テップ１００において、コンピュータ（パソコン）１６
からの信号入力の有無が判定される。コンピュータ１６
からの信号入力があると判定されると、処理はステップ
１０１に移り、ＣＰＵ２７はコンピュータ１６との通信
を開始し、位相調整に必要なデータをコンピュータ１６
から取得しＥＥＰＲＯＭ３０に記録する。データは例え
ば、スイッチ群Ａ、Ｂにおいてオン状態に設定されるべ
きスイッチを指定するためのスイッチ設定データなどで
ある。ステップ１０１の処理が終了すると処理はステッ
プ１０２へ移る。

【００３４】一方、ステップ１００においてコンピュー
タ１６からの入力信号がないと判定されると、処理は直
接ステップ１０２に移る。ステップ１０２では、ＥＥＰ
ＲＯＭ３０から位相調整に必要なデータが読み出され
る。すなわち、スイッチ群Ａ、Ｂの中で何れのスイッチ
をオン状態に設定すればよいかを示すデータが読み出さ
れる。その後、ステップ１０３、１０４では、ステップ
１０２においてＥＥＰＲＯＭ３０から読み出されたデー
タに基づいてスイッチ群Ａ、Ｂのオン・オフがそれぞれ
設定される。

【００３５】ステップ１０５では、クロック３１からク
ロックパルスが出力され、シフトカウンタ２０へ入力さ
れる。ステップ１０６では、垂直ブランキング期間であ
るか否かが判定される。垂直ブランキング期間でなけれ
ば、処理はステップ１０５に戻り、再びクロックパルス
が出力される。すなわち、垂直ブランキング期間でない
間、クロック３１からはクロックパルスが周期的にシフ
トカウンタ２０へ出力され、前述した方法でＣＣＤ駆動
パルス及びＣＤＳ制御パルスが繰り返し出力される。

【００３６】ステップ１０６において垂直ブランキング
期間であると判定されると、処理はステップ１０７に移
り、信号処理装置１３から信号ＣＳ１が出力されたか否
かが判定される。ステップ１０７において、信号ＣＳ１
の出力が有ると判定されると、ステップ１０８において
ＣＰＵは信号処理装置１３からの信号ＣＳ１を取得し、
その信号の種類に応じて各種の処理を行う。例えば、取
得した信号ＣＳ１はカラーバランスの設定を行うための
データであれば、そのデータをＥＥＰＲＯＭ３０に記録
する。その後ステップ１０９において、ＣＰＵ２７から
プロセス処理回路へ信号ＣＳ２が出力され、ステップ１
２０においてコンピュータ１６からの信号入力の有無が
再び判定される。コンピュータ１６からの信号入力が無
いと判定されると処理はステップ１０５に戻り以下同様
の処理が行われる。また、ステップ１２０においてコン
ピュータ１６からの信号入力有りと判定されると、処理
はステップ１０１へ戻りコンピュータ１６との通信が開
始され以下同様の処理が行われる。

【００３７】一方、ステップ１０７において、信号処理
装置１３から信号ＣＳ１が出力されていないと判定され
ると、処理は直ちにステップ１２０へ移り先に説明した
処理と同様の処理が行われる。なお、図６のフローチャ
ートから明らかなように、ステップ１０８、１０９など
信号ＣＳ１、ＣＳ２に関わる処理は、垂直ブランキング
期間に行われる。

【００３８】次に図７に示されたコンピュータ１６にお
いて実行されるプログラムのフローチャートについて説
明する。

【００３９】ステップ２００において、キーボード１７
から例えば伝搬遅延時間の入力があると処理はステップ
２０１へ進む。すなわち、コンピュータ１６は、オペレ
ータがオシロスコープを用いて検出された電子内視鏡の
伝搬遅延時間をキーボード１７から入力するまでステッ
プ２００で待機する。ステップ２０１では、入力された
伝搬遅延時間に基づいて、スイッチ群Ａ、Ｂのオン・オ
フを設定するためのスイッチ設定データが生成される。
スイッチ設定データはステップ２０２においてインター
フェース回路２８を介して電子内視鏡１０のＣＰＵ２７
へ送信される。すなわち、電子内視鏡１０のＣＰＵ２７
の処理では、ステップ１０１に対応し、送信されたデー
タはＥＥＰＲＯＭ３０に記録される。ステップ２０３で
は、ステップ２０２におけるデータ送信の結果や、その
内容がコンピュータの画面に表示される。その後処理は
再びステップ２００へ戻り次のキーボード入力があるま
で待機する。

【００４０】以上のように、本実施形態によれば、シフ
トカウンタとこれに接続されたスイッチ群のオン・オフ
の設定のみで任意の位相をもつクランプパルスと、サン
プルホールドパルスを生成できるので、ポテンショメー
タ等を利用するアナログ回路に比べ、極めて簡略かつ小
型の回路で異なる長さの電子内視鏡に対応することがで
きる。また、位相調整は、スイッチ群のオン・オフの設
定のみで行うことができ、この設定もコンピュータ等に
接続するなどの方法により簡便に調整することができ、
ポテンショメータのようにオペレータが直接つまみ等を
調整する必要がない。更に、本実施形態によれば、イン
ターフェースケーブルを接続するコネクタ部のみ位相調
整時に電子内視鏡の外部に露出できればよく、ポテンシ
ョメータを用いるアナログ回路に比べ、そのカバー部へ
の設置の自由度が高い。すなわち、ポテンショメータを
用いたアナログ回路では、機械的な構成が複雑なポテン
ショメータとＣＣＤ駆動回路やＣＤＳ回路などを距離を
隔てて配置することはできないが、本実施形態の構成に
よれば、コネクタ部は他の回路から隔てて設けても何ら
問題がないので、自由な配置・設計が可能である。ま
た、これにより、防水上の設計も容易となる。

【００４１】

【発明の効果】以上により本発明によれば、小型であ
り、回路配置の自由度が高く、位相調整が容易な映像信
号のサンプルパルス生成装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態である電子内視鏡システムの
回路構成を示すブロック図である。

【図２】図１に示されたブロック図におけるＣＣＤ駆動
制御回路の回路構成を示すブロック図である。

【図３】ＣＣＤ駆動パルス、映像信号およびサンプルパ
ルスのタイミングチャートである。

【図４】映像信号とシフトカウンタの計数値との対応を
示す図である。

【図５】伝搬遅延時間が１ピクセルクロック期間を超え
るときの映像信号とサンプルパルスのタイミングチャー
トである。

【図６】電子内視鏡内のＣＰＵで実行されるプログラム
のフローチャートである。

【図７】コンピュータで実行されるプログラムのフロー
チャートである。

【符号の説明】

１０ 電子内視鏡 １２ ＣＣＤ ２０ シフトカウンタ ２２、２３ ＯＲ回路 ２６ ＣＤＳ回路 ２７ ＣＰＵ ２８ インターフェース回路 ２９ コネクタ ３０ ＥＥＰＲＯＭ ３１ クロック Ａ スイッチ群Ａ Ｂ スイッチ群Ｂ Ａ０〜Ａ９ スイッチ Ｂ０〜Ｂ９ スイッチ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像素子と、 前記撮像素子において得られる映像信号をサンプリング
   するためのサンプリング回路と、 前記撮像素子を駆動するための撮像素子駆動パルスを生
   成する撮像素子駆動パルス生成手段と、 周期的なクロックパルスを発生するクロックと、 所定の数の出力端子を備え、前記クロックパルスが発生
   する毎にそのパルス数を計数し、前記計数が前記所定の
   数の範囲で循環的に繰り返し行われ、前記計数における
   各計数値と前記出力端子とが１対１に対応し、前記計数
   値に対応する前記出力端子のみに信号を出力するシフト
   カウンタと、 前記出力端子の各々に接続されたスイッチからなる第１
   のスイッチ群と、 前記出力端子の各々に接続されたスイッチからなる第２
   のスイッチ群と、 前記第１及び第２のスイッチ群の各スイッチのオン・オ
   フ設定を記録する記録媒体と、 前記記録媒体に記憶された設定内容に基づいて前記第１
   及び第２のスイッチ群の各スイッチのオン・オフ設定を
   行うスイッチ設定手段と、 前記記録媒体に記録される前記各スイッチの設定内容の
   設定または変更を行うオン・オフ設定記録手段とを備
   え、 前記撮像素子駆動パルス生成手段が、前記シフトカウン
   タの所定の出力端子から出力される信号に基づいて前記
   撮像素子駆動パルスを生成し、前記サンプリング回路の
   サンプリングを制御する少なくとも２つのサンプルパル
   スが、前記スイッチ設定手段によるオン状態に設定され
   た前記第１及び第２のスイッチ群それぞれからの出力に
   基づくものであることを特徴とする電子内視鏡の映像信
   号サンプルパルス生成装置。
2. 【請求項２】 前記サンプリング回路が相関二重サンプ
   リング回路であり、 前記サンプルパルスがクランプパルス及びサンプルホー
   ルドパルスであり、前記クランプパルス及び前記サンプ
   ルホールドパルスの一方が前記第１のスイッチ群から出
   力され、他方が前記第２のスイッチ群から出力されるこ
   とを特徴とした請求項１に記載のサンプルパルス生成装
   置。
3. 【請求項３】 前記記録媒体が、ＥＥＰＲＯＭであるこ
   とを特徴とする請求項１に記載のサンプルパルス生成装
   置。
4. 【請求項４】 前記オン・オフ設定記録手段が、前記電
   子内視鏡の外部に設けられたコンピュータからの信号に
   基づいて駆動されることを特徴とする請求項１に記載の
   サンプルパルス生成装置。
5. 【請求項５】 前記撮像素子駆動パルスが前記出力端子
   の１つから出力される信号、または複数の出力端子から
   出力される信号の論理和であり、前記撮像素子駆動パル
   スが複数の出力端子から出力される信号の論理和である
   とき、前記出力端子が前記計数の循環において連続する
   計数値に対応することを特徴とする請求項１に記載のサ
   ンプルパルス生成装置。
6. 【請求項６】 前記撮像素子がＣＣＤ撮像素子であり、
   前記撮像素子駆動パルスの１つがＣＣＤ水平レジスタ転
   送クロックであり、前記ＣＣＤ水平レジスタ転送クロッ
   クが前記所定の数の半分の数の出力端子から出力される
   信号の論理和であり、前記出力端子が前記計数の循環に
   おいて連続する計数値に対応することを特徴とする請求
   項１に記載のサンプルパルス生成装置。