JP2002306406A - 電子内視鏡用クランプ回路 - Google Patents
電子内視鏡用クランプ回路Info
- Publication number
- JP2002306406A JP2002306406A JP2001111271A JP2001111271A JP2002306406A JP 2002306406 A JP2002306406 A JP 2002306406A JP 2001111271 A JP2001111271 A JP 2001111271A JP 2001111271 A JP2001111271 A JP 2001111271A JP 2002306406 A JP2002306406 A JP 2002306406A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- image signal
- image
- electronic endoscope
- pulse
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Endoscopes (AREA)
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子内視鏡において、オプティカルブラック
領域に漏れ込む光により生ずる画像の劣化を防止する。 【解決手段】 ＣＣＤからの画像信号ＩＳ0をサンプル
ホールドし、画像信号ＩＳ1とする。画像信号ＩＳ1を一
画素分に対応するΔｔ遅延させ画像信号ＩＳ2とする。
オプティカルブラック領域に対応する期間出力される基
本クランプパルスＣＰ0が出力されている間、画像信号
ＩＳ1と画像信号ＩＳ2の信号レベルを比較する。信号レ
ベルが異なる期間Ｔをパルス幅とするパルスＳWをスイ
ッチング信号ＳＷとする。基本クランプパルスＣＰ0か
らパルスＳWと重なる区間を除去したクランプパルスＣ
Ｐ1を生成する。クランプパルスＣＰ1により画像信号Ｉ
Ｓ1をクランプしペダスタルレベルＶｐを決定する。
領域に漏れ込む光により生ずる画像の劣化を防止する。 【解決手段】 ＣＣＤからの画像信号ＩＳ0をサンプル
ホールドし、画像信号ＩＳ1とする。画像信号ＩＳ1を一
画素分に対応するΔｔ遅延させ画像信号ＩＳ2とする。
オプティカルブラック領域に対応する期間出力される基
本クランプパルスＣＰ0が出力されている間、画像信号
ＩＳ1と画像信号ＩＳ2の信号レベルを比較する。信号レ
ベルが異なる期間Ｔをパルス幅とするパルスＳWをスイ
ッチング信号ＳＷとする。基本クランプパルスＣＰ0か
らパルスＳWと重なる区間を除去したクランプパルスＣ
Ｐ1を生成する。クランプパルスＣＰ1により画像信号Ｉ
Ｓ1をクランプしペダスタルレベルＶｐを決定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子内視鏡におけ
る映像信号の信号処理に関する。
る映像信号の信号処理に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＣＣＤの受光面には実際に光が受光され
る有効画素領域と、その周囲に形成され光が受光されな
いようにアルミニウム蒸着膜等で遮光がなされたオプテ
ィカルブラック領域とからなる。従来クランプ回路で
は、このオプティカルブラック領域の画素信号をクラン
プすることにより画像信号に対するペデスタルレベルを
決定している。
る有効画素領域と、その周囲に形成され光が受光されな
いようにアルミニウム蒸着膜等で遮光がなされたオプテ
ィカルブラック領域とからなる。従来クランプ回路で
は、このオプティカルブラック領域の画素信号をクラン
プすることにより画像信号に対するペデスタルレベルを
決定している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし電子内視鏡で
は、広い視野を確保するために広角レンズが採用される
ことや、小型化のためにレンズとＣＣＤとが近接して配
置されることなどから、オプティカルブラック領域に光
が混入することがあり、これにより適正なペデスタルレ
ベルが得られず画像不良を生じることがある。
は、広い視野を確保するために広角レンズが採用される
ことや、小型化のためにレンズとＣＣＤとが近接して配
置されることなどから、オプティカルブラック領域に光
が混入することがあり、これにより適正なペデスタルレ
ベルが得られず画像不良を生じることがある。
【０００４】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であり、電子内視鏡においてもオプティカルブラック領
域への光漏れ込みに影響されずに良質な画像を簡便に得
ることを目的としている。
であり、電子内視鏡においてもオプティカルブラック領
域への光漏れ込みに影響されずに良質な画像を簡便に得
ることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の電子内視鏡用ク
ランプ回路は、画像を検出するための有効画素領域及び
遮光されたオプティカルブラック領域を有する撮像素子
と、撮像素子から出力されオプティカルブラック領域に
対応する画像信号のうち光が漏れ込んだ画素に対応する
区間を検出する光漏検出手段と、この区間を除くオプテ
ィカル領域に対応する画像信号をペダスタルレベルとし
てクランプ処理する画像信号クランプ手段とを備えるこ
とを特徴としている。
ランプ回路は、画像を検出するための有効画素領域及び
遮光されたオプティカルブラック領域を有する撮像素子
と、撮像素子から出力されオプティカルブラック領域に
対応する画像信号のうち光が漏れ込んだ画素に対応する
区間を検出する光漏検出手段と、この区間を除くオプテ
ィカル領域に対応する画像信号をペダスタルレベルとし
てクランプ処理する画像信号クランプ手段とを備えるこ
とを特徴としている。
【０００６】例えば、光漏検出手段は隣接する画素間の
信号レベルの比較を行うことにより光の漏れ込みを検出
し、隣接する画素間の信号レベルの比較は、撮像素子か
ら出力される画像信号とこの画像信号を一画素分遅延さ
せた画像信号との間において行なわれる。このような構
成によれば簡略に光漏れの生じているオプティカルブラ
ック領域の区間を検出することができる。
信号レベルの比較を行うことにより光の漏れ込みを検出
し、隣接する画素間の信号レベルの比較は、撮像素子か
ら出力される画像信号とこの画像信号を一画素分遅延さ
せた画像信号との間において行なわれる。このような構
成によれば簡略に光漏れの生じているオプティカルブラ
ック領域の区間を検出することができる。
【０００７】また、本発明の電子内視鏡システムは、上
述の電子内視鏡用クランプ回路を備えたことを特徴とし
ている。
述の電子内視鏡用クランプ回路を備えたことを特徴とし
ている。
【０００８】
【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、本発明の第１の実施形
態である電子内視鏡システムの構成を概略示し、図２
は、この電子内視鏡システムの回路構成を概略示すブロ
ック図である。図１、図２を参照して本実施形態の電子
内視鏡システムについて説明する。
面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形
態である電子内視鏡システムの構成を概略示し、図２
は、この電子内視鏡システムの回路構成を概略示すブロ
ック図である。図１、図２を参照して本実施形態の電子
内視鏡システムについて説明する。
【０００９】本実施形態の電子内視鏡システムは、電子
内視鏡（電子スコープ）１０、映像信号処理装置（以後
プロセッサと呼ぶ）１５、ＴＶモニタ１６などから概略
構成される。電子内視鏡１０は、プロセッサ１５に着脱
自在に接続され、ＴＶモニタ１６はビデオ信号用のケー
ブルを介してプロセッサ１５のビデオ出力端子に接続さ
れる。なお本実施形態では、周辺装置としてＴＶモニタ
１６のみが示されているが、例えばビデオプリンタやＶ
ＣＲ、コンピュータ等の周辺装置が同時に接続されてい
てもよい。
内視鏡（電子スコープ）１０、映像信号処理装置（以後
プロセッサと呼ぶ）１５、ＴＶモニタ１６などから概略
構成される。電子内視鏡１０は、プロセッサ１５に着脱
自在に接続され、ＴＶモニタ１６はビデオ信号用のケー
ブルを介してプロセッサ１５のビデオ出力端子に接続さ
れる。なお本実施形態では、周辺装置としてＴＶモニタ
１６のみが示されているが、例えばビデオプリンタやＶ
ＣＲ、コンピュータ等の周辺装置が同時に接続されてい
てもよい。
【００１０】電子内視鏡１０は、細長で可撓性の挿入部
１１、電子内視鏡の操作を行うための操作部１２、可撓
性を有する連結部１３、プロセッサ１５との接続を行う
ためのコネクタ部１４とからなる。挿入部１１の先端１
１ａには撮像素子としてＣＣＤ１７が設けられている。
ＣＣＤ１７は、プロセッサ１５内に設けられたＣＣＤド
ライバ１９からのＣＣＤ駆動パルスにより駆動制御さ
れ、ＣＣＤドライバ１９はタイミング発生回路２０から
のパルス信号に基づいて制御される。
１１、電子内視鏡の操作を行うための操作部１２、可撓
性を有する連結部１３、プロセッサ１５との接続を行う
ためのコネクタ部１４とからなる。挿入部１１の先端１
１ａには撮像素子としてＣＣＤ１７が設けられている。
ＣＣＤ１７は、プロセッサ１５内に設けられたＣＣＤド
ライバ１９からのＣＣＤ駆動パルスにより駆動制御さ
れ、ＣＣＤドライバ１９はタイミング発生回路２０から
のパルス信号に基づいて制御される。
【００１１】電子内視鏡１０のＣＣＤ１７としては、例
えばオンチップカラーフィルタを搭載した従来公知のＣ
ＣＤが用いられ、同時撮像方式による撮像が行なわれ
る。なお、プロセッサ１５内には、ハロゲンランプやキ
セノンランプなどの白色光源（図示せず）が設けられて
おり、光源からの光は電子内視鏡１０内に設けられたラ
イトガイド（図示せず）を介して挿入部１１の先端部１
１ａから白色照明光として照射される。ＣＣＤ１７で検
出された画像はアナログの画像信号として信号ケーブル
を介してプロセッサ１５に送られ、Ｓ／Ｈ（サンプルホ
ールド）回路２１に入力される。Ｓ／Ｈ回路２１ではタ
イミング発生回路２０からのパルス信号に基づいて、画
像信号のサンプルホールドが行なわれるとともに色分離
が行なわれる。その後画像信号はＣＣＤプロセス回路２
２へ出力される。ＣＣＤプロセス回路２２では、タイミ
ング発生回路２０からのパルス信号に基づいて画像信号
に対しホワイトバランスやエンハンス処理等の信号処理
が施される。ＣＣＤプロセス回路２２から出力された画
像信号は、クランプ回路２３を経てマトリクス回路２４
へ出力される。クランプ回路２２では、クランプパルス
発生回路３２からのクランプパルスＣＰ1（後述）に基
づいて画像信号のクランプ処理が行なわれ画像信号のペ
デステルレベルが決定される。マトリクス回路２４にお
いて画像信号は例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の
画像信号に変換され、その後ガンマ補正回路２５、アパ
ーチャ補正回路２６を経てＡ／Ｄ変換器２７でＲＧＢの
デジタルの画像信号に変換されＲＧＢメモリ２８にそれ
ぞれ一時的に記憶される。ＲＧＢメモリ２８に記憶され
た画像信号は、タイミング発生回路２０からのパルス信
号に基づいて所定のタイミングで読み出されＤ／Ａ変換
器２９においてＲＧＢのアナログの画像信号に変換され
る。ＲＧＢのアナログの画像信号はバッファ３０及びエ
ンコーダ３１にそれぞれ出力される。バッファ３０から
は、アナログの画像信号が、同期信号とともにＲＧＢコ
ンポーネント信号として例えばＴＶモニタ１６などに出
力される。エンコーダ３１では、ＲＧＢの画像信号が例
えば輝度色信号に変換されコンポジットビデオ信号とし
て例えばＴＶモニタやＶＣＲ等の周辺装置へ出力され
る。なお、クランプパルス発生回路は、Ｓ／Ｈ回路２１
からの画像信号とタイミング発生回路２０から入力され
る基本クランプパルス信号ＣＰ0（後述）によって駆動
される。
えばオンチップカラーフィルタを搭載した従来公知のＣ
ＣＤが用いられ、同時撮像方式による撮像が行なわれ
る。なお、プロセッサ１５内には、ハロゲンランプやキ
セノンランプなどの白色光源（図示せず）が設けられて
おり、光源からの光は電子内視鏡１０内に設けられたラ
イトガイド（図示せず）を介して挿入部１１の先端部１
１ａから白色照明光として照射される。ＣＣＤ１７で検
出された画像はアナログの画像信号として信号ケーブル
を介してプロセッサ１５に送られ、Ｓ／Ｈ（サンプルホ
ールド）回路２１に入力される。Ｓ／Ｈ回路２１ではタ
イミング発生回路２０からのパルス信号に基づいて、画
像信号のサンプルホールドが行なわれるとともに色分離
が行なわれる。その後画像信号はＣＣＤプロセス回路２
２へ出力される。ＣＣＤプロセス回路２２では、タイミ
ング発生回路２０からのパルス信号に基づいて画像信号
に対しホワイトバランスやエンハンス処理等の信号処理
が施される。ＣＣＤプロセス回路２２から出力された画
像信号は、クランプ回路２３を経てマトリクス回路２４
へ出力される。クランプ回路２２では、クランプパルス
発生回路３２からのクランプパルスＣＰ1（後述）に基
づいて画像信号のクランプ処理が行なわれ画像信号のペ
デステルレベルが決定される。マトリクス回路２４にお
いて画像信号は例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の
画像信号に変換され、その後ガンマ補正回路２５、アパ
ーチャ補正回路２６を経てＡ／Ｄ変換器２７でＲＧＢの
デジタルの画像信号に変換されＲＧＢメモリ２８にそれ
ぞれ一時的に記憶される。ＲＧＢメモリ２８に記憶され
た画像信号は、タイミング発生回路２０からのパルス信
号に基づいて所定のタイミングで読み出されＤ／Ａ変換
器２９においてＲＧＢのアナログの画像信号に変換され
る。ＲＧＢのアナログの画像信号はバッファ３０及びエ
ンコーダ３１にそれぞれ出力される。バッファ３０から
は、アナログの画像信号が、同期信号とともにＲＧＢコ
ンポーネント信号として例えばＴＶモニタ１６などに出
力される。エンコーダ３１では、ＲＧＢの画像信号が例
えば輝度色信号に変換されコンポジットビデオ信号とし
て例えばＴＶモニタやＶＣＲ等の周辺装置へ出力され
る。なお、クランプパルス発生回路は、Ｓ／Ｈ回路２１
からの画像信号とタイミング発生回路２０から入力され
る基本クランプパルス信号ＣＰ0（後述）によって駆動
される。
【００１２】図３はＣＣＤ１７の受光面を表している。
図３に示されるようにＣＣＤ１７の受光面は、受光した
光を光電変換し信号電荷として蓄積する有効画素領域１
７ｅと、有効画素領域１７ｅの周囲に設けられたオプテ
ィカルブラック領域１７ｂとからなる。オプティカルブ
ラック領域１７ｂのフォトダイオードはアルミニウム蒸
着膜等により遮光されており、その画像信号はペダスタ
ルレベル（光学的黒レベル）の設定に用いられる。すな
わち、ＣＣＤ１７から出力される画像信号は暗電流など
の影響を受けるため光を受光していない画素においても
その信号レベルは一定しない。したがってＣＣＤ１７で
は光を受光しないオプティカルブラック領域の画像信号
を用いてペデスタルレベルの決定を行っている。なお、
図３において、水平転送部（図示せず）はＣＣＤ１７の
下辺に沿って配設されており、例えば図面左手方向へ画
像信号を出力する。
図３に示されるようにＣＣＤ１７の受光面は、受光した
光を光電変換し信号電荷として蓄積する有効画素領域１
７ｅと、有効画素領域１７ｅの周囲に設けられたオプテ
ィカルブラック領域１７ｂとからなる。オプティカルブ
ラック領域１７ｂのフォトダイオードはアルミニウム蒸
着膜等により遮光されており、その画像信号はペダスタ
ルレベル（光学的黒レベル）の設定に用いられる。すな
わち、ＣＣＤ１７から出力される画像信号は暗電流など
の影響を受けるため光を受光していない画素においても
その信号レベルは一定しない。したがってＣＣＤ１７で
は光を受光しないオプティカルブラック領域の画像信号
を用いてペデスタルレベルの決定を行っている。なお、
図３において、水平転送部（図示せず）はＣＣＤ１７の
下辺に沿って配設されており、例えば図面左手方向へ画
像信号を出力する。
【００１３】しかし、電子内視鏡ではビデオカメラや電
子スチルカメラなどとは異なり、以下に述べるようにオ
プティカルブラック領域１７ｂへの光漏れが発生する。
したがって、従来のような方法でオプティカルブラック
領域の画像信号を用いてペデスタルレベルの決定を行う
と、光漏れを起こしたラインの画像が相対的に暗く表示
されるという問題が発生する。以下図４〜図６を参照し
てこの画像不良の原因について説明する。
子スチルカメラなどとは異なり、以下に述べるようにオ
プティカルブラック領域１７ｂへの光漏れが発生する。
したがって、従来のような方法でオプティカルブラック
領域の画像信号を用いてペデスタルレベルの決定を行う
と、光漏れを起こしたラインの画像が相対的に暗く表示
されるという問題が発生する。以下図４〜図６を参照し
てこの画像不良の原因について説明する。
【００１４】図４はＣＣＤ１７のオプティカルブラック
領域へ光が漏れ込む様子を模式的に示しており、図３の
線分ＬＬに沿ったＣＣＤ１７の受光面に垂直な断面に対
応している。すなわち、図４は、ＣＣＤ１７と対物レン
ズ３５とこれらを保持する対物レンズ枠３６の配置・構
造を模式的に示している。
領域へ光が漏れ込む様子を模式的に示しており、図３の
線分ＬＬに沿ったＣＣＤ１７の受光面に垂直な断面に対
応している。すなわち、図４は、ＣＣＤ１７と対物レン
ズ３５とこれらを保持する対物レンズ枠３６の配置・構
造を模式的に示している。
【００１５】図４において、オプティカルブラック領域
１７ｂは、アルミニウム蒸着膜３７Ｌ、３７Ｒが設けら
れた領域であり、アルミニウム蒸着膜３７Ｌ、３７Ｒ
は、ＣＣＤ１７上に形成された酸化被膜層３８の上に形
成されている。すなわち、アルミニウム蒸着膜３７Ｌ、
３７ＲとＣＣＤ１７の受光面１７Ｓとの間には、酸化被
膜層３８の厚さ分の隙間が存在する。電子内視鏡は小型
化のために対物レンズ３５とＣＣＤ１７が極めて近接し
て配置されるとともに広い視野を得るために対物レンズ
３５に超広角レンズを用いられることがある。このよう
な場合、対物レンズ枠３６の内壁３６ａからの反射光
が、矢印Ａで示されるようにＣＣＤ１７の受光面１７Ｓ
に対し極めて大きな入射角をもつことがある。このよう
な光は、アルミニウム蒸着膜とＣＣＤチップ１７との間
にある酸化被膜層３８内に入射し、本来ならば完全に遮
光されるべきオプティカルブラック領域１７ｂにおいて
も有効画素領域１７ｅとの境界付近の画素では微小なが
らも光を受光・検出してしまう。
１７ｂは、アルミニウム蒸着膜３７Ｌ、３７Ｒが設けら
れた領域であり、アルミニウム蒸着膜３７Ｌ、３７Ｒ
は、ＣＣＤ１７上に形成された酸化被膜層３８の上に形
成されている。すなわち、アルミニウム蒸着膜３７Ｌ、
３７ＲとＣＣＤ１７の受光面１７Ｓとの間には、酸化被
膜層３８の厚さ分の隙間が存在する。電子内視鏡は小型
化のために対物レンズ３５とＣＣＤ１７が極めて近接し
て配置されるとともに広い視野を得るために対物レンズ
３５に超広角レンズを用いられることがある。このよう
な場合、対物レンズ枠３６の内壁３６ａからの反射光
が、矢印Ａで示されるようにＣＣＤ１７の受光面１７Ｓ
に対し極めて大きな入射角をもつことがある。このよう
な光は、アルミニウム蒸着膜とＣＣＤチップ１７との間
にある酸化被膜層３８内に入射し、本来ならば完全に遮
光されるべきオプティカルブラック領域１７ｂにおいて
も有効画素領域１７ｅとの境界付近の画素では微小なが
らも光を受光・検出してしまう。
【００１６】オプティカルブラック領域１７ｂにこのよ
うな光漏れ込みが発生すると、オプティカルブラック領
域１７ｂの画像信号をクランプすることにより設定され
るペダスタルレベルは、画像信号に対し相対的に偏倚し
たものとなる。このとき画像信号のレベルは相対的に低
く評価され暗い画像となって現れる。すなわち、図５に
示すようにＴＶモニタの画像表示部４０の斜線領域４１
に対応するラインのオプティカルブラック領域に光が漏
れ込むと画像表示部４０全体の中で斜線領域４１のライ
ンだけが相対的に暗い画像となって現れる。
うな光漏れ込みが発生すると、オプティカルブラック領
域１７ｂの画像信号をクランプすることにより設定され
るペダスタルレベルは、画像信号に対し相対的に偏倚し
たものとなる。このとき画像信号のレベルは相対的に低
く評価され暗い画像となって現れる。すなわち、図５に
示すようにＴＶモニタの画像表示部４０の斜線領域４１
に対応するラインのオプティカルブラック領域に光が漏
れ込むと画像表示部４０全体の中で斜線領域４１のライ
ンだけが相対的に暗い画像となって現れる。
【００１７】図６のタイミングチャートは、光漏れが発
生しているオプティカブラック領域の画像信号を従来の
ように全てクランプする場合を示している。すなわち、
上述のように画像信号の信号レベルがペダスタルレベル
に対し相対的に低く評価される場合を表している。
生しているオプティカブラック領域の画像信号を従来の
ように全てクランプする場合を示している。すなわち、
上述のように画像信号の信号レベルがペダスタルレベル
に対し相対的に低く評価される場合を表している。
【００１８】本実施形態では、オプティカルブラック領
域１７ｂのうち、アルミニウム蒸着膜３７Ｌが設けられ
た領域（図３においては有効領域１７ｅの左側の領域）
の画像信号をクランプすることによりペダスタルレベル
を決定している。ＣＣＤ１７からは、図６（ａ）に示さ
れるように、水平同期信号ＳHが出力された後、ダミー
ビットが所定期間出力され、これに続いてオプティカル
ブラック領域（図５のアルミニウム蒸着膜３７Ｌ部に対
応）、有効画素領域１７ｅの画像信号がそれぞれ出力さ
れる。なお、区間ＡLは、オプティカルブラック領域の
うち有効画素領域側から光が漏れ込む領域を示してお
り、図６では、一例として２つのパルス信号が示されて
いる。これらのパルス信号は有効画素領域１７ｅに近い
２つの画素において検出された画素信号であり、光の漏
れ込みによる影響を受けている。これに対し区間ＡBの
パルス信号は光を全く受光・検出していない画素から出
力される画素信号を示している。
域１７ｂのうち、アルミニウム蒸着膜３７Ｌが設けられ
た領域（図３においては有効領域１７ｅの左側の領域）
の画像信号をクランプすることによりペダスタルレベル
を決定している。ＣＣＤ１７からは、図６（ａ）に示さ
れるように、水平同期信号ＳHが出力された後、ダミー
ビットが所定期間出力され、これに続いてオプティカル
ブラック領域（図５のアルミニウム蒸着膜３７Ｌ部に対
応）、有効画素領域１７ｅの画像信号がそれぞれ出力さ
れる。なお、区間ＡLは、オプティカルブラック領域の
うち有効画素領域側から光が漏れ込む領域を示してお
り、図６では、一例として２つのパルス信号が示されて
いる。これらのパルス信号は有効画素領域１７ｅに近い
２つの画素において検出された画素信号であり、光の漏
れ込みによる影響を受けている。これに対し区間ＡBの
パルス信号は光を全く受光・検出していない画素から出
力される画素信号を示している。
【００１９】図６（ｂ）は図６（ａ）に示されるＣＣＤ
からの出力信号をサンプルホールドして得られる画像信
号を表している。また、図６（ｃ）は従来のクランプパ
ルスの出力タイミングを示している。従来クランプパル
スは、図３の左側のオプティカルブラック領域全体に対
応する期間ＴC0に渡って出力されているため、期間Ｔ C0
に渡るクランプにより得られるペダスタルレベルは、区
間ＡLにある有効画素領域１７ｅに最も近い画素の画素
信号SCがクランプされた状態で決定される。図６（ｄ）
は、図６（ｂ）の画像信号を図６（ｃ）に示された従来
のクランプパルスに基づいてクランプしたときの画像信
号を表している。なお図６（ｄ）において、Ｖｐはペデ
スタルレベルである。また図６（ｂ）に示されたＶS0は
適正な信号レベルでクランプが行なわれたときに有効画
素領域１７ｅの初めの画素の信号レベル（ペダスタルレ
ベルＶｐからの相対値）を表しており、ＶS1は図６
（ｄ）における有効画素領域１７ｅの初めの画素の信号
レベル（ペダスタルレベルＶｐからの相対値）を表して
いる。図６（ｂ）に示されるように、従来のクランプに
より得られる信号レベルＶS1は本来の信号レベルである
ＶS0よりも小さく図５に示されたような画像不良が生ず
る。なお、図６（ｄ）の画像信号は、クランプ前の画像
信号を反転したものである。
からの出力信号をサンプルホールドして得られる画像信
号を表している。また、図６（ｃ）は従来のクランプパ
ルスの出力タイミングを示している。従来クランプパル
スは、図３の左側のオプティカルブラック領域全体に対
応する期間ＴC0に渡って出力されているため、期間Ｔ C0
に渡るクランプにより得られるペダスタルレベルは、区
間ＡLにある有効画素領域１７ｅに最も近い画素の画素
信号SCがクランプされた状態で決定される。図６（ｄ）
は、図６（ｂ）の画像信号を図６（ｃ）に示された従来
のクランプパルスに基づいてクランプしたときの画像信
号を表している。なお図６（ｄ）において、Ｖｐはペデ
スタルレベルである。また図６（ｂ）に示されたＶS0は
適正な信号レベルでクランプが行なわれたときに有効画
素領域１７ｅの初めの画素の信号レベル（ペダスタルレ
ベルＶｐからの相対値）を表しており、ＶS1は図６
（ｄ）における有効画素領域１７ｅの初めの画素の信号
レベル（ペダスタルレベルＶｐからの相対値）を表して
いる。図６（ｂ）に示されるように、従来のクランプに
より得られる信号レベルＶS1は本来の信号レベルである
ＶS0よりも小さく図５に示されたような画像不良が生ず
る。なお、図６（ｄ）の画像信号は、クランプ前の画像
信号を反転したものである。
【００２０】次に、図７、図８を参照して、本実施形態
において上述の画像不良の発生を防止するためいに設け
られたクランプパルス発生回路３２について説明する。
において上述の画像不良の発生を防止するためいに設け
られたクランプパルス発生回路３２について説明する。
【００２１】図７は、クランプパルス発生回路３２の回
路構成を示すブロック図である。ＣＣＤ１７からの出力
信号ＩＳ0（図８（ａ））は、Ｓ／Ｈ回路２１において
サンプルホールドされ、画像信号ＩＳ1（図８（ｂ））
としてＣＣＤプロセス回路２２、比較器５１、一画素デ
ィレイ回路５０に入力される。一画素ディレイ回路５０
では、入力された画像信号ＩＳ1が一画素に対応する期
間Δｔ分遅延され、画像信号ＩＳ2（図８（ｃ））とし
て比較回路５１へ出力される。比較回路５１では、画像
信号ＩＳ1と画像信号ＩＳ2の信号レベルが比較され、タ
イミング発生回路２０から基本クランプパルスＣＰ0が
入力されている間（オプティカルブラック領域に対応す
る期間）、画像信号ＩＳ1、ＩＳ2の比較に基づき生成さ
れるスイッチング信号ＳＰが半導体スイッチ５２へ出力
される。すなわち、比較回路５１では、オプティカルブ
ラック領域に対応する画像信号において、隣接する画素
間で信号レベルが異なるか否を検出している。光漏れ込
みを生じている区間ＡLでは、漏れ込む光の量がオプテ
ィカルブラック領域の内側へ向かうにしたがい減少する
ことから、信号レベルがオプティカルブラック領域内側
へ向かうにしたがって漸次減少している。これに対し、
完全に遮光された区間ＡBでは信号レベルが略変化しな
い。したがって、オプティカルブラック領域の画像信号
に対し、隣接する画素間での信号レベルの違いを検出す
ることにより区間ＡBを検出することができる。
路構成を示すブロック図である。ＣＣＤ１７からの出力
信号ＩＳ0（図８（ａ））は、Ｓ／Ｈ回路２１において
サンプルホールドされ、画像信号ＩＳ1（図８（ｂ））
としてＣＣＤプロセス回路２２、比較器５１、一画素デ
ィレイ回路５０に入力される。一画素ディレイ回路５０
では、入力された画像信号ＩＳ1が一画素に対応する期
間Δｔ分遅延され、画像信号ＩＳ2（図８（ｃ））とし
て比較回路５１へ出力される。比較回路５１では、画像
信号ＩＳ1と画像信号ＩＳ2の信号レベルが比較され、タ
イミング発生回路２０から基本クランプパルスＣＰ0が
入力されている間（オプティカルブラック領域に対応す
る期間）、画像信号ＩＳ1、ＩＳ2の比較に基づき生成さ
れるスイッチング信号ＳＰが半導体スイッチ５２へ出力
される。すなわち、比較回路５１では、オプティカルブ
ラック領域に対応する画像信号において、隣接する画素
間で信号レベルが異なるか否を検出している。光漏れ込
みを生じている区間ＡLでは、漏れ込む光の量がオプテ
ィカルブラック領域の内側へ向かうにしたがい減少する
ことから、信号レベルがオプティカルブラック領域内側
へ向かうにしたがって漸次減少している。これに対し、
完全に遮光された区間ＡBでは信号レベルが略変化しな
い。したがって、オプティカルブラック領域の画像信号
に対し、隣接する画素間での信号レベルの違いを検出す
ることにより区間ＡBを検出することができる。
【００２２】スイッチング信号ＳＰは半導体スイッチ５
２のスイッチング制御を行なうためのものであり、例え
ば画像信号ＩＳ1、ＩＳ2の信号レベルが異なるときには
ハイ、それ以外の時にはローを出力する。図８（ｂ）、
（ｃ）において、基本クランプパルスＣＰ0が出力され
ている期間のうち画像信号ＩＳ1、ＩＳ2の信号レベルが
異なるのは、パルスＳ１がサンプルホールドされてか
ら、次のパルスＳ２のサンプルホールドが終了するまで
の期間Ｔである。したがって、画像信号ＩＳ1、ＩＳ2の
波形が図８（ｂ）、（ｃ）で示されるとき、比較器５１
からは期間Ｔに対応するパルスＳWがスイッチング信号
ＳＰとして半導体スイッチ５２へ出力される。なお、基
本クランプパルスＣＰ0は、従来の画像信号処理で用い
られるクランプパルスと同一のパルス信号である。
２のスイッチング制御を行なうためのものであり、例え
ば画像信号ＩＳ1、ＩＳ2の信号レベルが異なるときには
ハイ、それ以外の時にはローを出力する。図８（ｂ）、
（ｃ）において、基本クランプパルスＣＰ0が出力され
ている期間のうち画像信号ＩＳ1、ＩＳ2の信号レベルが
異なるのは、パルスＳ１がサンプルホールドされてか
ら、次のパルスＳ２のサンプルホールドが終了するまで
の期間Ｔである。したがって、画像信号ＩＳ1、ＩＳ2の
波形が図８（ｂ）、（ｃ）で示されるとき、比較器５１
からは期間Ｔに対応するパルスＳWがスイッチング信号
ＳＰとして半導体スイッチ５２へ出力される。なお、基
本クランプパルスＣＰ0は、従来の画像信号処理で用い
られるクランプパルスと同一のパルス信号である。
【００２３】半導体スイッチ５２は、タイミング発生回
路２０とクランプ回路２３との間に設けられ、スイッチ
ング信号ＳＰがハイレベルのときにはスイッチをオフに
設定し、ローレベルのときにはスイッチをオンに設定す
る。このとき基本クランプパルスＣＰ0からパルスＳWが
出力されている期間に対応する部分が削除され、図８
（ｆ）に示されるクランプパルスＣＰ1となる。すなわ
ち、クランプパルス回路２３では、クランプパルスＣＰ
1に従ってクランプ処理が行なわれる。これにより、ク
ランプ回路では光漏れ込みの影響を受けていない区間Ａ
Bの画像信号のみをクランプすることとなり、クランプ
回路２３から出力される画像信号ＩＳ3のペダスタルレ
ベルは適正に設定される。
路２０とクランプ回路２３との間に設けられ、スイッチ
ング信号ＳＰがハイレベルのときにはスイッチをオフに
設定し、ローレベルのときにはスイッチをオンに設定す
る。このとき基本クランプパルスＣＰ0からパルスＳWが
出力されている期間に対応する部分が削除され、図８
（ｆ）に示されるクランプパルスＣＰ1となる。すなわ
ち、クランプパルス回路２３では、クランプパルスＣＰ
1に従ってクランプ処理が行なわれる。これにより、ク
ランプ回路では光漏れ込みの影響を受けていない区間Ａ
Bの画像信号のみをクランプすることとなり、クランプ
回路２３から出力される画像信号ＩＳ3のペダスタルレ
ベルは適正に設定される。
【００２４】以上のように、本実施形態によれば、挿入
部先端が極細径でありながら、超広角レンズを搭載した
電子内視鏡においても、オプティカルブラック領域にお
ける画像信号の信号レベルの変化を検知することにより
光漏れ込みが生じているオプティカルブラック領域の区
間を自動的に検出することができ、この区間を除いて画
像信号をクランプすることにより、オプティカルブラッ
ク領域への光の漏れ込みの有無に関わりなく良好な画像
が得られる。
部先端が極細径でありながら、超広角レンズを搭載した
電子内視鏡においても、オプティカルブラック領域にお
ける画像信号の信号レベルの変化を検知することにより
光漏れ込みが生じているオプティカルブラック領域の区
間を自動的に検出することができ、この区間を除いて画
像信号をクランプすることにより、オプティカルブラッ
ク領域への光の漏れ込みの有無に関わりなく良好な画像
が得られる。
【００２５】なお、本実施形態において、電子内視鏡は
オンチップカラーフィルタを用いたカラー単板式のＣＣ
Ｄにより同時撮像方式で撮像を行ったが、モノクロＣＣ
Ｄを用いて面順次方式で撮像を行ってもよい。また、本
実施形態において、画像信号の処理は全てプロセッサに
おいて行なわれているが、電子内視鏡内においてこれら
の画像信号処理を行ってもよい。また、本実施形態のク
ランプ処理は、電子内視鏡システムにおける他の何れか
の適当な場所で行ってもよい。
オンチップカラーフィルタを用いたカラー単板式のＣＣ
Ｄにより同時撮像方式で撮像を行ったが、モノクロＣＣ
Ｄを用いて面順次方式で撮像を行ってもよい。また、本
実施形態において、画像信号の処理は全てプロセッサに
おいて行なわれているが、電子内視鏡内においてこれら
の画像信号処理を行ってもよい。また、本実施形態のク
ランプ処理は、電子内視鏡システムにおける他の何れか
の適当な場所で行ってもよい。
【００２６】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、電子内
視鏡においてもオプティカルブラック領域への光漏れ込
みに影響されずに良質な画像を簡便に得ることができ
る。
視鏡においてもオプティカルブラック領域への光漏れ込
みに影響されずに良質な画像を簡便に得ることができ
る。
【図１】本発明の一実施形態である電子内視鏡システム
の構成の概略を示す図である。
の構成の概略を示す図である。
【図２】図１に示される電子内視鏡システムの回路構成
の概略を示すブロック図である。
の概略を示すブロック図である。
【図３】ＣＣＤの受光面におけるオプティカルブラック
領域と有効画素領域の配置を示す平面図である。
領域と有効画素領域の配置を示す平面図である。
【図４】オプティカルブラック領域への光の漏れ込みを
説明するための図である。
説明するための図である。
【図５】オプティカルブラック領域への光の漏れ込みに
よりＴＶモニタに生ずる画像不良の状態を示す図であ
る。
よりＴＶモニタに生ずる画像不良の状態を示す図であ
る。
【図６】従来のクランプ処理におけるタイミングチャー
トである。
トである。
【図７】図１に示されたクランプパルス発生回路の詳細
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図８】本実施形態のクランプ処理におけるタイミング
チャートである。
チャートである。
１７ ＣＣＤ １７ｂ オプティカルブラック領域 １７ｅ 有効画素領域 ２０ タイミング発生回路 ２３ クランプ回路 ３２ クランプパルス発生回路 ５０ 一画素ディレイ回路 ５１ 比較器 ５２ 半導体スイッチ
Claims (4)
- 【請求項１】 画像を検出するための有効画素領域及び
遮光されたオプティカルブラック領域を有する撮像素子
と、 前記撮像素子から出力され、前記オプティカルブラック
領域に対応する画像信号のうち、光が漏れ込んだ画素に
対応する区間を検出する光漏検出手段と、 前記区間を除く前記オプティカル領域に対応する画像信
号をペダスタルレベルとしてクランプ処理する画像信号
クランプ手段とを備えることを特徴とする電子内視鏡用
クランプ回路。 - 【請求項２】 前記光漏検出手段が、隣接する画素間の
信号レベルの比較を行うことにより光の漏れ込みを検出
することを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡用ク
ランプ回路。 - 【請求項３】 前記隣接する画素間の信号レベルの比較
が、前記撮像素子から出力される前記画像信号と、この
画像信号を一画素分遅延させた画像信号との間において
行なわれることを特徴とする請求項２に記載の電子内視
鏡用クランプ回路。 - 【請求項４】 請求項１に記載された電子内視鏡用クラ
ンプ回路を備えたことを特徴とする電子内視鏡システ
ム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001111271A JP2002306406A (ja) | 2001-04-10 | 2001-04-10 | 電子内視鏡用クランプ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001111271A JP2002306406A (ja) | 2001-04-10 | 2001-04-10 | 電子内視鏡用クランプ回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002306406A true JP2002306406A (ja) | 2002-10-22 |
Family
ID=18962903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001111271A Withdrawn JP2002306406A (ja) | 2001-04-10 | 2001-04-10 | 電子内視鏡用クランプ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002306406A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103185961A (zh) * | 2011-12-28 | 2013-07-03 | 奥林巴斯株式会社 | 控制电路装置以及内窥镜装置 |
| WO2018211755A1 (ja) * | 2017-05-19 | 2018-11-22 | オリンパス株式会社 | 撮像装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62147871A (ja) * | 1985-12-21 | 1987-07-01 | Sony Corp | 映像装置 |
| JPS63215274A (ja) * | 1987-03-04 | 1988-09-07 | Sony Corp | 固体撮像装置のクランプ回路 |
| JPH09261544A (ja) * | 1996-03-21 | 1997-10-03 | Sharp Corp | 固体撮像装置 |
| JP2001045386A (ja) * | 1999-07-26 | 2001-02-16 | Asahi Optical Co Ltd | 電子内視鏡用の撮像素子および電子内視鏡 |
-
2001
- 2001-04-10 JP JP2001111271A patent/JP2002306406A/ja not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62147871A (ja) * | 1985-12-21 | 1987-07-01 | Sony Corp | 映像装置 |
| JPS63215274A (ja) * | 1987-03-04 | 1988-09-07 | Sony Corp | 固体撮像装置のクランプ回路 |
| JPH09261544A (ja) * | 1996-03-21 | 1997-10-03 | Sharp Corp | 固体撮像装置 |
| JP2001045386A (ja) * | 1999-07-26 | 2001-02-16 | Asahi Optical Co Ltd | 電子内視鏡用の撮像素子および電子内視鏡 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103185961A (zh) * | 2011-12-28 | 2013-07-03 | 奥林巴斯株式会社 | 控制电路装置以及内窥镜装置 |
| CN103185961B (zh) * | 2011-12-28 | 2016-07-20 | 奥林巴斯株式会社 | 控制电路装置以及内窥镜装置 |
| WO2018211755A1 (ja) * | 2017-05-19 | 2018-11-22 | オリンパス株式会社 | 撮像装置 |
| US11432704B2 (en) | 2017-05-19 | 2022-09-06 | Olympus Corporation | Image pickup apparatus and endoscope |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4948090B2 (ja) | 撮像装置及び駆動制御方法 | |
| KR100421330B1 (ko) | 고체촬상소자의결함검출장치 | |
| US7262793B2 (en) | Imager and image quality correcting method performing correction based on the output of different readout modes | |
| JPS6216066B2 (ja) | ||
| JP2000224604A (ja) | 画像処理装置 | |
| JP3257131B2 (ja) | 固体撮像装置の自動欠陥検出装置及び固体撮像装置 | |
| JP2002306406A (ja) | 電子内視鏡用クランプ回路 | |
| JP2000224472A (ja) | 撮像制御装置および撮像制御方法 | |
| JP2006121165A (ja) | 撮像装置、画像形成方法 | |
| JP4130275B2 (ja) | 映像信号処理装置 | |
| JP2002306408A (ja) | 電子内視鏡用クランプ回路 | |
| US7356199B2 (en) | Mobile communication terminal equipped with camera having image distortion compensation function | |
| JP2001145026A (ja) | 固体撮像装置及び撮像方法、並びにコンピュータ読み取り可能な記録媒体 | |
| JP2007074363A (ja) | 撮像装置 | |
| JPH04115785A (ja) | 輝点検出装置 | |
| JPH06189200A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2008295007A (ja) | 撮像装置及び制御方法 | |
| JP4077956B2 (ja) | 撮像装置及び撮像方法 | |
| JP2877174B2 (ja) | 外部トリガー機能付きｃｃｄテレビカメラ | |
| JP2006157535A (ja) | 撮像装置 | |
| JP2002247445A (ja) | 映像信号処理装置及び映像信号処理方法 | |
| JPH09247552A (ja) | 固体撮像装置の信号処理回路 | |
| JP2008263339A (ja) | 撮像装置 | |
| JPH05183913A (ja) | カラ−撮像装置の色分離回路 | |
| JP3758230B2 (ja) | 撮像装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080219 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20080430 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100909 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101116 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20110104 |