JP2002345746A - 電子内視鏡用画像信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 単相駆動ＶＰＣＣＤを用いた電子内視鏡にお
いて、常に良好な画像を得る。 【解決手段】 ＶＰＣＣＤ１８から出力された画像信号
をＳ／Ｈ回路２２においてサンプルホールドし、ＣＣＤ
プロセス回路２３においてエンハンス処理など所定の信
号処理を行う。マスキング回路３３に、ＴＶタイミング
発生器２１からの水平同期信号ＨＤ、垂直同期信号ＶＤ
を入力しそれぞれカウントする。このカウント値に基づ
きＣＣＤプロセス回路２３からＳ／Ｗ回路２４へ、ＶＰ
ＣＣＤ１８の水平転送部に隣接する水平ラインの画像信
号が出力されているタイミングを特定する。特定された
タイミングにＳ／Ｗ回路２４のスイッチをオフ状態に設
定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子内視鏡から出
力される映像信号の信号処理に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年では、電子内視鏡に搭載されるＣＣ
Ｄとしてインターライン方式や、フレーム転送方式も多
く用いられているが、小型・細径化された挿入部を要求
される電子内視鏡では、電極や信号線の数が少なくてす
む単相駆動のＶＰＣＣＤ（virtual phase charged coup
led device）を用いることが望ましい。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ＶＰＣＣＤは、電極が
設けられるクロックドフェーズ（clocked phase）部と
電極が設けられないバーチャルフェーズ（virtual phas
e）部とからなるが、製造工程での処理条件のばらつき
などにより、それぞれの領域における電荷蓄積井戸の容
量にはばらつきが生じている。クロックフェーズ部とバ
ーチャルフェーズ部との間において電荷蓄積井戸の容量
のバランスが悪いと、受光量が多く過剰電荷が発生して
いる場合、水平転送部から最も離れた水平ラインから溢
れ出た過剰電荷が、１画像分の出力が終了したのち水平
転送部に隣接する水平ラインに残留電荷として取り残さ
れる。取り残された残留電荷は、次の露光期間に撮像さ
れる画像の信号電荷に混入し画像不良を起こす。

【０００４】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であり、単相駆動のＶＰＣＣＤを用いた電子内視鏡にお
いて、常に良好な画像を表示す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画
像信号処理装置は、複数の水平ラインからなり画像の撮
像を行うための受光部と受光部に蓄積された信号電荷を
画像信号として出力する水平転送部とを備える単相駆動
のバーチャルフェーズＣＣＤと、バーチャルフェーズＣ
ＣＤで撮像された画像を表示するための画像表示手段と
を備えた電子内視鏡システムにおいて用いられる画像信
号処理装置であって、水平転送部に隣接する水平ライン
の画像信号が出力されるタイミングを特定するタイミン
グ特定手段と、このタイミングに基づき水平転送部に隣
接する水平ラインの画像が画像表示手段で表示されない
ように画像信号にマスク処理を施すマスキング手段とを
備えたことを特徴としている。

【０００６】マスク処理は、例えば画像信号に対するブ
ランキング処理により行われ、タイミング特定手段にお
けるタイミングの特定は、例えば画像信号に対する水平
同期信号と垂直同期信号とを用いて行われる。また電子
内視鏡システムには、画像信号を一時的に保持するメモ
リが通常備えられ、このメモリを介して画像信号は画像
表示装置などに出力される。したがって電子内視鏡用画
像信号処理装置が画像信号を一時的に保持するメモリを
備える場合には、マスク処理はメモリからの読出しのタ
イミングを制御することにより行われてもよい。これら
の構成によれば、従来の回路構成に大幅な変更を加える
ことなく水平転送部に隣接する水平ラインに対応する画
像をマスクすることができる。

【０００７】

【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。

【０００８】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、ＶＣＲ１７
などから概略なる。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、ＶＣＲ１７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とＶＣＲ１７のみが示されてい
るが、例えばビデオプリンタや、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。

【０００９】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、及びプロセッサ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１１ａには単相駆動式のＶＰＣＣＤ１８が設けられて
いる。ＶＰＣＣＤ１８は、プロセッサ１５内に設けられ
たＣＣＤタイミングジェネレータ２０からアンプ１９を
介して出力されるＣＣＤ駆動パルスにより駆動制御さ
れ、ＣＣＤタイミングジェネレータ２０は、ＴＶタイミ
ング発生器２１から出力されるパルス信号に基づいて駆
動される。

【００１０】電子内視鏡１０は例えば面順次方式で撮像
を行い、挿入部１１の先端１１ａからは、Ｒ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）の照明光が時系列に順次断続的に射出
される。ＣＣＤ１８では、照射されたＲＧＢの照明光に
合わせて、ＲＧＢの各色に対応するモノクロ画像がアナ
ログの画像信号として検出される。この画像信号は、信
号ケーブルを介して電子内視鏡１０のプロセッサ１５に
送られＳ／Ｈ（サンプルホールド）回路２２に入力され
る。Ｓ／Ｈ回路２２ではＣＣＤ１８からの画像信号が適
切な信号レベルに増幅されるとともに、ＣＣＤタイミン
グジェネレータ２０からのサンプルホールドパルスＳＨ
Ｐに基づいて、画像信号のサンプルホールドが行なわ
れ、画像信号はＣＣＤプロセス回路２３へ出力される。
ＣＣＤプロセス回路２３にはＴＶタイミング発生器２１
から水平同期信号ＨＤ、垂直同期信号ＶＤ、クロックパ
ルスＣＬＫが入力される。ＣＣＤプロセス回路２３で
は、これらの同期信号に基づいて画像信号に対しクラン
プ処理、ガンマ補正、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２３から出力された画像信
号は、スイッチ回路２４を介してガンマ補正回路２５に
出力される。スイッチ回路２４では、マスキング回路３
３から出力されるブランキング信号ＢＬＫに基づいて、
画像信号に対するブランキング処理が行なわれる。その
後画像信号はガンマ補正回路２５、アパーチャ補正回路
２６を介してＡ／Ｄ変換器２７へ出力されデジタルの画
像信号に変換される。なお、ブランキング信号ＢＬＫ
は、ＴＶタイミング発生器から出力される水平同期信号
ＨＤ、垂直同期信号ＶＤ、クロックパルスＣＬＫに基づ
き生成される。

【００１１】Ａ／Ｄ変換器２７でデジタル化された画像
信号は、ＲＧＢ毎のモノクロ画像としてＲＧＢメモリ２
８のそれぞれに対応する領域へ順次一時的に記憶され
る。ＲＧＢの画像がＲＧＢメモリ２８に１組揃うと、こ
れらは同時化されてＤ／Ａ変換器２９へ出力される。Ｄ
／Ａ変換器２９においてアナログの画像信号に変換され
た画像信号は、バッファ３０及びエンコーダ３１へ出力
される。バッファ３０は入力された画像信号をＲＧＢカ
ラーコンポーネント映像信号として、例えばＴＶモニタ
１６に出力する。またエンコーダ３１では、入力された
画像信号を輝度色信号に変換しコンポジット信号とし
て、例えばＶＣＲ１７へ出力する。

【００１２】なお、Ａ／Ｄ変換器２７、ＲＧＢメモリ２
８、Ｄ／Ａ変換器２９、バッファ３０及びエンコーダ３
１は、タイミング発生器３２からのパルス信号に基づい
て制御される。またタイミング発生器３２は、ＴＶタイ
ミング発生器２１からの同期信号Ｓｙｎｃに基づいて制
御される。

【００１３】挿入部１１の先端から照射されるＲＧＢの
光は、プロセッサ２７に設けられたランプ（図示せず）
から、電子内視鏡１０内に設けられた超極細の光ファイ
バーの束で構成されるライトガイド（図示せず）を介し
て供給されるが、本図においてプロセッサ２７に設けら
れたランプや電子内視鏡１０に設けられたライトガイド
などは省略されている。ランプは例えばキセノンやハロ
ゲンランプなどの白色光源であり、従来公知の回転円盤
状の色分解フィルタによりＲ光、Ｇ光、Ｂ光に分解さ
れ、ＲＧＢの照明光として挿入部１１の先端部から順次
時系列に照射される。なお、ＲからＧ、ＧからＢ、Ｂか
らＲへ照明光が交代する間には、所定の時間照明光が照
射されない遮光期間があり、ＲＧＢの照明光は、ＲＧＢ
の順で時系列に間断的に照射される。

【００１４】図３は、本実施形態で用いられる単相駆動
ＶＰＣＣＤ１４の平面的な構造を模式的に示す図であ
る。

【００１５】ＶＰＣＣＤ１４の受光部６０は、２次元格
子状に（例えば垂直方向にＭ段、水平方向にＮ列）配列
された多数の画素６０ｐから構成され、受光部６０の最
下段には遮光された水平転送部６１が隣接して設けられ
ている（なお、受光部６０のうち水平転送部６１に略平
行に並ぶ画素６０ｐの１段分を水平ライン、水平転送部
６１に略垂直に並ぶ画素６０ｐの１列分を垂直ラインと
以後呼ぶ）。受光部６０は垂直転送部も兼ねているた
め、露光期間中に受光部６０の各画素６０ｐにおいて生
成・蓄積された信号電荷は、遮光期間中に垂直駆動パル
スφｐにより１水平ラインずつ順次水平転送部６１側へ
転送され水平転送部６１及びＦＤＡ（フローティングデ
ィフュージョンアンプ）６２を介して１水平ライン毎に
ＶＰＣＣＤ１４の外部へ出力される。

【００１６】図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、受光部５
０の垂直ラインに沿った断面の一部を概念的に示す図で
ある。図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照して、単相駆
動のＶＰＣＣＤ１４における垂直転送動作について説明
する。

【００１７】ＶＰＣＣＤ１４は、単相電極（例えば透明
電極）４１が設けられたクロックドフェーズ部Ａｃと電
極が設けられていないバーチャルフェーズ部Ａｖより構
成され、各部は更に障壁部Ａｃｂ、Ａｖｂと井戸部Ａｃ
ｗ、Ａｖｗとから構成される。基板４０の各部には井戸
部Ａｃｗに対し障壁部Ａｃｂが階段状のポテンシャル障
壁を作るように、井戸部Ａｖｗに対し障壁部Ａｖｂが階
段状のポテンシャル障壁を作るようにイオンが注入され
ている。例えば、蓄積期間（露光期間）において基板に
は図４（ａ）の実線Ｌ０で示されようなポテンシャルが
形成される。すなわち、蓄積期間において垂直駆動パル
スφｐにＬ（ロー）レベルの信号電圧が印加されること
により、井戸部Ａｃｗ、Ａｖｗには、ポテンシャル、
、、がそれぞれ形成され、生成された電荷はこれ
らのポテンシャルのうちの井戸、に蓄積される。

【００１８】転送期間中、垂直駆動パルスφｐには、Ｈ
（ハイ）レベルの信号電圧とＬ（ロー）レベルの信号電
圧とが交互に印加される。すなわち、転送期間における
クロックドフェーズ部Ａｃには、Ｌ１で表されるポテン
シャルレベルと、Ｌ２で表されるポテンシャルレベルが
交互に形成される。これを繰り返すことによりポテンシ
ャルの井戸、、、に蓄積された信号電荷は図中
右手方向（水平転送部６１側）へ転送される。

【００１９】例えば図４（ｂ）に示されるように、垂直
駆動パルスφｐとしてＨレベルの信号電圧が電極４１に
印加されると、、のポテンシャルレベルが破線Ｌ１
レベルに降下するため、より深い井戸’、’が形成
され、図４（ａ）において井戸に蓄積されていた信号
電荷は、それぞれ右隣のクロックドフェーズ部Ａｃに形
成された井戸’に移動する。同様に井戸に蓄積され
ていた信号電荷は、右隣のクロックドフェーズ部Ａｃに
形成されるより深い井戸に移動し、井戸’には左隣の
バーチャルフェーズ部Ａｖの井戸部Ａｖｗから信号電荷
が移動してくる。次に、図４（ｃ）に示されるように、
垂直転送パルスφｐとしてＬレベルの信号電圧が電極４
１に印加されると、井戸’、’のポテンシャルレベ
ルが破線Ｌ２レベルに上昇するため、図４（ｂ）におい
て井戸’、’に転送・蓄積された信号電荷は、ポテ
ンシャル''、''から井戸、にそれぞれ移動す
る。以上のように電極４１にＨ、Ｌのレベルの信号電圧
を繰り返し印加するタイミング制御を行うことにより各
画素に蓄積された信号電荷は、順次図中右手方向（水平
転送部６１側）に転送される。上述の説明では、１つの
垂直ラインを例にとり垂直転送動作の原理を説明した
が、これらは受光部６０全ての垂直ラインにおいて同時
に同一のタイミング制御が行われる。すなわち、１つの
水平ライン上に蓄積された信号電荷は、同一水平ライン
を保ちながら順次水平転送部６１側へ転送される。な
お、ここで１つの画素６０ｐは、隣接する１組のクロッ
クドフェーズ部Ａｃとバーチャルフェーズ部Ａｖとから
なり、図４において例えば井戸に蓄積される信号電荷
は、１つの画素６０ｐの信号電荷となる。

【００２０】上述の垂直転送動作は、１転送期間中に受
光部６０の全水平ライン分（Ｍ段分）しか行われない。
すなわち、従来の垂直転送動作では、蓄積期間に図２の
最上段の水平ラインに蓄積された信号電荷が水平転送部
６１に転送されると垂直転送動作は終了する。しかし、
単相駆動のＶＰＣＣＤを用いた電子内視鏡システムにお
いてこのような垂直転送動作を行うと、以下図５
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、図６、図７を参照して説明す
るような画像不良が生じることがある。

【００２１】図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図４と同
様に、垂直ラインに沿った基板４０の断面の一部を概念
的に表したものである。ただし、図５では、受光部６０
の最上段の水平ライン（図中左端）を含んだ部分を示し
ている。図５（ａ）には、蓄積期間において信号電荷
（斜線部Ｅ２、Ｅ４）がバーチャルフェーズ部Ａｖの井
戸部Ａｖｗ（斜線部Ｅ２１、Ｅ４１に対応）および障壁
部Ａｖｂ（斜線部Ｅ２２、Ｅ４２に対応）に蓄積された
様子が示されている。このようにバーチャルフェーズ部
Ａｖの井戸部Ａｖｗだけでなく障壁部Ａｖｂまで信号電
荷の蓄積が行われてしまう状態は、例えば受光部５０の
上方部における受光量が大きいときに生じる。

【００２２】次に電極４１にＨレベルの信号電圧が印加
されて転送期間に移行して、図５（ｃ）に示されるポテ
ンシャル状態となると、図５（ａ）においてバーチャル
フェーズ部Ａｖに保持され斜線部Ｅ２、Ｅ４で示された
信号電荷の大部分は、右隣のクロックドフェーズ部Ａｃ
に移動される（斜線部Ｅ３’、Ｅ５’で示される）。し
かし、図５（ａ）の状態から図５（ｃ）の状態に移る過
程の１局面を表した図５（ｂ）に示したように、転送の
過程において、斜線部Ｅ２２’で示される信号電荷の一
部は、左隣のクロックフェーズ部Ａｃに移動してしまい
（斜線部Ｅｒ）残留電荷となる。この斜線部Ｅｒで示さ
れる残留電荷は、その後の垂直転送動作により順次右の
方向（水平転送部の方向）へ移動され、垂直転送動作が
終了したときには、受光部６０の最下段の水平ライン上
に保持されることとなる。したがって、この垂直転送動
作に続く蓄積期間において、受光部６０における最下段
の水平ラインの画素では、受光により生成される信号電
荷に、上述の残留電荷が混入することとなる。すなわ
ち、単相駆動のＶＰＣＣＤを用いてビデオ撮影を行う場
合に、このような残留電荷（Ｅｒ）が生じると、受光部
６０の最下段の水平ラインに対応する画像には、前画面
の最上段の水平ラインに対応する画像がオーバーラップ
して表示されることとなる。

【００２３】次に、図６、図７を参照して、上述の残留
電荷ＥｒがＴＶモニタの画像表示に従来及ぼしてきた影
響について説明する。図６は、通常のビデオカメラで撮
影された映像をＴＶモニタに表示する場合を示したもの
であり、電子内視鏡との違いを示す。図７は、電子内視
鏡で撮像した映像をＴＶモニタに表示した場合を示して
いる。

【００２４】図６、７において、矩形５０はＴＶモニタ
での画像表示領域を表しており、矩形５１、５２は、そ
れぞれ通常のビデオカメラのＣＣＤ、及び電子内視鏡の
ＣＣＤ（ＶＰＣＣＤ）で撮像される画像の有効領域を表
している。すなわち、通常のビデオカメラに搭載された
ＣＣＤでは、矩形５１で示される領域の画像が検出され
るが、ＴＶモニタの画像表示領域（矩形５０）には検出
された画像の一部（矩形５１のうち矩形５０に囲まれる
領域）のみが表示される。一方、電子内視鏡のＣＣＤは
通常のビデオカメラに比べて小型であり画素数が少ない
ため、電子内視鏡のＣＣＤで検出された矩形５２に示さ
れる領域の画像は、その全てがＴＶモニタの画像表示領
域（矩形５０）に表示される。なお、ＴＶモニタの画像
表示領域（矩形５０）のうち矩形５２の外側の領域に
は、例えば黒レベルの映像信号が出力されている。

【００２５】図６、７の矩形５１、５２のうち斜線が施
された領域５１ａ、５２ａは、画面上で輝度が相対的に
低く暗い領域を示しており、斜線が施されていない領域
５１ｂ、５２ｂは、画面上で輝度が相対的に高く明るい
領域を示している。また矩形５１、５２のうち斜線が施
されていない領域５１ｃ、５２ｃはそれぞれ、矩形５
１、５２で示される画像のうち最上段の水平ラインに対
応する領域を示している。ＴＶモニタに表示される画像
の向きは、ＣＣＤの撮像面における画像の向きとは反対
なので、領域５１ｃ、５２ｃに表示される画像は、図２
に示される受光部３０の最下段の水平ラインで検出され
る画像に対応している。図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を
参照して説明したように、受光部６０の上寄りの画素で
の受光量が多く、信号電荷に溢れが生じると、最下段の
水平ラインで検出される信号電荷には、前画面の最上段
の水平ラインで検出された過剰な信号電荷による残留電
荷（Ｅｒ）が混入する。すなわち、上述の残留電荷（Ｅ
ｒ）が生じるような条件のもとでは、ＣＣＤで検出され
矩形５１、５２で示される画像における最下段の１水平
ライン分の画像が、次の画像での最上段１水平ライン分
の画像に重畳される。

【００２６】図６、７に示されるように、矩形５１、５
２で示される画像のうち上寄りの領域が、斜線が施され
た領域５１ａ、５２ａのように暗い場合、最上段の水平
ラインの画像が残留電荷（Ｅｒ）のために不連続に明る
い画像となる。通常のビデオカメラの場合には、図６の
ように領域５１ｃは画像表示領域（矩形５０）に表示さ
れないので何ら問題がないが、電子内視鏡の場合、図７
に示すように、領域５２ｃも画像表示領域（矩形５０）
に表示されるため、この領域が不連続な明るい線として
現れ画像不良を起こす。

【００２７】次に図８〜図１０を参照して、本実施形態
において、上記不良画像を防止するために行なわれるブ
ランキング処理について説明する。

【００２８】図８は、ＣＣＤプロセス回路２３（図１参
照）からスイッチ回路２４へ出力される画像信号と、マ
スキング回路３３からスイッチ回路２４へ出力されるブ
ランキングパルスＢＬＫとの関係を示すタイミングチャ
ートである。

【００２９】図８に示された画像信号は例えばＮＴＳＣ
規格に準拠しており、垂直同期パルスに対応する垂直同
期期間と等化パルス期間とを含む垂直ブランキング期間
が終了すると、受光部６０（図３参照）で検出された画
像信号が順次水平ライン毎に出力される（以後この期間
を画像出力期間と呼ぶ）。垂直ブランキング期間が終了
して初めに出力される画像信号Ｓ１は、受光部６０の水
平転送部６１に隣接する最下段（下から１段目）の水平
ラインの画像信号であり、残留電荷Ｅｒ（図５参照）の
影響を受け本来の信号レベルよりも高い。続く画像信号
Ｓ２、Ｓ３は、下から２段目、３段目の水平ラインの画
像信号を表している。

【００３０】従来ブランキングパルスは、垂直ブランキ
ング期間が終了し、画像出力期間内における最初の水平
同期パルスＳＨの出力が終了した時点Ａまで出力されて
いる。したがって、ＴＶモニタ１６等の画像表示装置に
は、画像信号Ｓ１に対応する画像も表示され、上述のよ
うな画像不良が生じる。本実施形態では、画像信号Ｓ１
の出力が終了し、次の画像信号Ｓ２が出力される時点Ｂ
までブランキングパルスＢＬＫが出力される。これによ
り残留電荷Ｅｒの影響を受けた画像信号Ｓ１がブランキ
ング処理される。すなわち、ＴＶモニタ１６等の画像表
示装置にはこれに対応する水平ラインはマスクされ表示
されないので上述の不良画像の問題は解消される。

【００３１】図９、図１０は、上述の第1の実施形態に
おけるブラッキング処理を行うための構成を模式的に表
している。ＴＶタイミング発生器２１から出力された水
平同期信号ＨＤ、垂直同期信号ＶＤ、クロックパルスＣ
ＬＫは、マスキング回路３３へ入力される。マスキング
回路３３は、垂直同期信号ＶＤを計数する垂直カウンタ
７０、水平同期信号ＨＤを計数する水平カウンタ７１を
備える。垂直カウンタ７０の値は、例えば０、１の値を
交互に繰り返し、これによりＳ／Ｗ回路２４に入力され
ている画像信号のフィールドが奇数フィールドか偶数フ
ィールドかを知ることができる。また、水平カウンタ７
１の値は、1フィールド期間に含まれる水平同期信号の
数に対応した値を持つことができ、垂直同期信号が入力
されるとリセットされ、その後水平同期信号が入力され
るたびに計数される。これにより、Ｓ／Ｗ回路２４に入
力されている画像信号がＮＴＳＣの画像のどの水平ライ
ンに対応しているかを特定することができる。マスキン
グ回路３３のブランキング回路７５では、垂直カウンタ
７０及び水平カウンタ７１の値に基づいて、従来の垂直
ブランキング期間のブランキングパルスに1水平ライン
分（画像信号Ｓ１）の期間余分にブランキングパルスを
付け加える。これにより、マスキング回路３３からは、
Ｓ／Ｗ回路２４に図８のＢ点までの出力されるブランキ
ングパルスＢＬＫが入力される。Ｓ／Ｗ回路２４は、ブ
ランキングパルスＢＬＫがハイのときに接点Ｑに接続さ
れ、Ｓ／Ｗ回路２４からは所定の電圧Ｖ₀まで引き下げ
られた信号が画像信号として出力される。一方、ブラン
キングパルスＢＬＫがローのときＳ／Ｗ回路２４は接点
Ｐに接続され、入力された画像信号はそのまま出力され
る。これにより、Ｓ／Ｗ回路２４からは、不良画像を含
む水平ラインがブランキング処理された画像信号が出力
される。

【００３２】以上のように、第1の実施形態によれば、
ＣＣＤ１８からの画像信号のうち残留電荷により不良画
像となり得る水平ラインの画像信号をブランキング処理
することにより、この水平ラインに対応するＴＶモニタ
上の水平ラインをマスクすることが可能となり、単相駆
動のＶＰＣＣＤを用いた電子内視鏡においても常に良好
な画像を表示することができる。

【００３３】次に図７、図１１、図１２を参照して本発
明の第２の実施形態について説明する。図１１は第２の
実施形態における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り、図１２は、第２の実施形態にお
けるマスキング回路の構成を模式的に表す図である。な
お、第１の実施形態と共通の部分に関しては同一符号を
用いている。

【００３４】第１の実施形態では、残留電荷を含み不良
画像となる可能性がある水平ラインをブランキング処理
することにより、ＴＶモニタに現れる不良画像（１ライ
ン分）をマスク処理した。これに対し、第２の実施形態
ではＲＧＢメモリ２８からＲＧＢの画像を同時化して読
み出すときに、マスクすべき水平ラインに対応する画像
データを読み出さないことでＴＶモニタに現れる不良画
像をマスク処理している。図１１に示されるように、Ｃ
ＣＤ１８からの画像信号は、Ｓ／Ｈ回路２２、ＣＣＤプ
ロセス回路２３、ガンマ補正回路２５、アパーチャ補正
回路２６、Ａ／Ｄ変換２７を経てＲＧＢのデジタルの画
像信号としてＲＧＢメモリ２８に一時的に記憶される。
なお、第２の実施形態において、ブランキング処理は、
例えばＣＣＤプロセス回路２３において従来のブランキ
ングパルスに基づいて行なわれる。

【００３５】従来、ＲＧＢメモリ２８からの画像データ
の読み出しは、タイミング発生器３２から出力されるデ
ータ読み出し用のタイミングパルスＴＰ０に基づいて行
なわれるが、第２の実施形態では、マスキング回路３
３’からのタイミングパルスＴＰ１によりＲＧＢメモリ
２８からの画像データの読み出しを行う。マスキング回
路３３’には、ＴＶタイミング発生器２１から垂直同期
信号ＶＤ、水平同期信号ＨＤ、クロックパルスＣＬＫが
入力され、タイミング発生器３２からはタイミングパル
スＴＰ０が入力される。

【００３６】マスキング回路３３’には、垂直カウンタ
７０、水平カウンタ７１の他にクロックカウンタ７２が
設けられている。クロックカウンタ７２は、ＴＶタイミ
ング発生器からのクロックパルスを計数するカウンタで
あり、その値は水平同期信号ＨＤが入力さるたびにリセ
ットされる。すなわち、クロックカウンタ７２の値か
ら、ＲＧＢメモリから読み出される画像データが水平ラ
イン上のどの位置に対応しているかが特定することがで
きる。

【００３７】ＲＧＢメモリ２８に一時的に記憶されたＲ
ＧＢの画像は第１の実施形態と同様に同時化されて出力
される。このとき画像データの読み出しを水平、垂直同
期信号に対し所定のタイミングに設定することにより、
撮像された画像が表示されるＴＶモニタ１６上の位置が
制御される。すなわち、図７を参照して説明したよう
に、電子内視鏡１０で撮像された画像はＴＶモニタ１６
の画像表示領域（矩形５０）の一部の領域（矩形５２）
にのみ表示され、その位置はＲＧＢメモリからの読み出
しタイミングを制御することにより行われる。電子内視
鏡で撮像された画像が画像表示領域（矩形５０）におい
て表示される領域（矩形５２）の位置は予め設定されＲ
ＯＭ等のメモリに記憶されているので、垂直カウンタ７
０、水平カウンタ７１、クロックカウンタ７２の値か
ら、残留電荷Ｅｒの影響を受けた領域５２ｃの画像に対
応するデータがＲＧＢメモリ２８から読出されるタイミ
ングを特定することができる。したがって、第２の実施
形態ではマスキング回路３３’の読出パルス発生回路７
５において、垂直カウンタ７０、水平カウンタ７１、ク
ロックカウンタ７２の値に基づき、残留電荷Ｅｒの影響
を受けた領域５２ｃに対応する画像データがＲＧＢメモ
リ２８から読出される期間、タイミングパルスＴＰ０の
出力を停止し、タイミングパルスＴＰ１としてＲＧＢメ
モリ２８へ出力する。一方、ＲＧＢメモリ２８の読出し
アドレスを指定するためのアドレスカウンタの値は、Ｒ
ＧＢメモリ２８からの読出しが行なわれない期間におい
ても、通常のようにカウントされ続ける。これにより、
領域５２ｃに対応するＲＧＢメモリ２８の画像データの
出力はスキップされ、ＴＶモニタ１６に表示される画像
において残留電荷Ｅｒの影響を受けた領域５２ｃがマス
クされる。

【００３８】以上のように、第２の実施形態によれば、
ＲＧＢメモリ２８に記憶された画像データのうち、残留
電荷の影響により不良画像となり得る水平ラインに対応
する画像データの読出しを行わないことにより、この水
平ラインに対応するＴＶモニタ上の水平ラインをマスク
することが可能となり、単相駆動のＶＰＣＣＤを用いた
電子内視鏡においても常に良好な画像を表示することが
できる。

【００３９】なお、第１の実施形態において、ＣＣＤ受
光面の水平転送部に隣接する最下段の水平ラインの画像
信号に対するブランキング処理は、ＣＣＤプロセス回路
２３とガンマ補正回路２５との間において行なわれた
が、その位置は限定されるものではなく、画像信号処理
を行う過程の何れで行ってもよい。また、本実施形態で
は、モノクロのＶＰＣＣＤを用い面順次方式で撮像を行
ったが、例えばオンチップカラーフィルタを搭載したＶ
ＰＣＣＤを用いて同時撮像方式での撮像を行ってもよ
い。

【００４０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、単相駆
動のＶＰＣＣＤを用いた電子内視鏡において、常に良好
な画像を表示することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】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す図である。

【図２】第１の実施形態における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３】本実施形態で用いられる従来公知のＶＰＣＣＤ
の構造を模式的に示す平面図である。

【図４】単相駆動のＶＰＣＣＤの垂直転送原理を説明す
るための図である。

【図５】単相駆動のＶＰＣＣＤにおいて、最上段の水平
ラインから溢れた信号電荷が垂直転送時に残留する原因
を説明する図である。

【図６】通常のビデオカメラで撮影された画像をＴＶモ
ニタに表示したときの検出画像と表示画像との関係を示
す図である。

【図７】電子内視鏡で撮影された画像をＴＶモニタに表
示したときの検出画像と表示画像との関係を示す図であ
る。

【図８】第１の実施形態においてマスキング回路から出
力されるブランキングパルスのタイミングチャートであ
る。

【図９】第１の実施形態におけるブランキング処理を説
明するための図である。

【図１０】第１の実施形態におけるマスキング回路の構
成を説明するための概念図である。

【図１１】第２の実施形態における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１２】第２の実施形態におけるマスキング回路の構
成を説明するための概念図である。

【符号の説明】

１８ ＶＰＣＣＤ ２１ ＴＶタイミング発生器 ２４ Ｓ／Ｗ回路 ３３ マスキング回路 ６０ 受光部 ６０ｐ 画素 ６１ 水平転送部

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｈ０４Ｎ 9/04 Ｈ０４Ｎ 9/04 Ｚ Ｆターム(参考） 4C061 AA00 BB01 CC06 DD03 LL02 NN01 NN05 NN07 SS03 SS30 YY12 5C022 AA09 AB35 AC42 AC69 5C024 BX02 CX17 GX01 GY01 GZ10 JX44 5C054 AA01 AA04 CC02 EA01 EH07 EJ05 GD09 HA12 5C065 AA04 BB18 DD03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の水平ラインからなり画像の撮像を
   行うための受光部と前記受光部に蓄積された信号電荷を
   画像信号として出力する水平転送部とを備える単相駆動
   のバーチャルフェーズＣＣＤと、前記バーチャルフェー
   ズＣＣＤで撮像された画像を表示するための画像表示手
   段とを備えた電子内視鏡システムにおいて用いられる画
   像信号処理装置であって、 前記水平転送部に隣接する水平ラインの画像信号が出力
   されるタイミングを特定するタイミング特定手段と、 前記タイミングに基づき前記水平転送部に隣接する水平
   ラインの画像が前記画像表示手段で表示されないように
   前記画像信号にマスク処理を施すマスキング手段とを備
   ることを特徴とする電子内視鏡用画像信号処理装置。
2. 【請求項２】 前記マスク処理が、前記画像信号に対す
   るブランキング処理により行われることを特徴とする請
   求項１に記載の電子内視鏡用画像信号処理装置。
3. 【請求項３】 前記タイミング特定手段における前記タ
   イミングの特定が、少なくとも前記画像信号に対する水
   平同期信号と垂直同期信号とを用いて行われることを特
   徴とする請求項１に記載の電子内視鏡用画像信号処理装
   置。
4. 【請求項４】 前記画像信号を一時的に保持するメモリ
   を備え、 前記マスク処理が、前記メモリからの読出しのタイミン
   グを制御することにより行われることを特徴とする請求
   項１に記載の電子内視鏡用画像信号処理装置。