JP2003038434A - Electronic endoscope device - Google Patents

Electronic endoscope device

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JP2003038434A
JP2003038434A JP2001227594A JP2001227594A JP2003038434A JP 2003038434 A JP2003038434 A JP 2003038434A JP 2001227594 A JP2001227594 A JP 2001227594A JP 2001227594 A JP2001227594 A JP 2001227594A JP 2003038434 A JP2003038434 A JP 2003038434A
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JP
Japan
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substrate
ccd
voltage
unit
electronic endoscope
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Application number
JP2001227594A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasunori Mori
康紀 森
Tsutomu Takizawa
努 滝沢
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Pentax Corp
Original Assignee
Pentax Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic endoscope device capable of stably operating a CCD regardless of further reduction in the size of the CCD. SOLUTION: A detecting circuit for detecting the voltage of a substrate of the CCD and a charge extract circuit for extracting charges from the substrate of the CCD are set in a scope unit of the electronic endoscope device. When the substrate voltage detected by the detecting circuit is lowered to a designated threshold or less, the charge extract circuit is controlled to operate, and when the substrate voltage is not lowered to the designated threshold or less, the charge extract circuit is controlled not to operate.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電子内視鏡装置に関
し、より詳細には電子内視鏡装置の挿入部先端に配置さ
れる撮像素子の駆動制御に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic endoscope apparatus, and more particularly, to drive control of an image pickup element arranged at the tip of an insertion portion of an electronic endoscope apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子内視鏡装置は、一般に、体腔内等へ
挿入される挿入部を有するスコープユニットと、スコー
プユニットを着脱自在に装着可能であってスコープユニ
ットへ照明光を供給するとともにスコープユニットから
の画像信号を受信し処理して所定規格の映像信号を生成
するプロセッサユニットとから構成される。スコープユ
ニットの挿入部先端には撮像素子(CCD;Charge Cou
pled Device)が配置されており、挿入部先端から照明
光が照射されることによってCCDで受光された被写体
像の画像信号は、スコープユニット内に配設された信号
ケーブルを介して伝送され、その後スコープユニットの
基端部及びプロセッサユニット内部で信号処理され、所
定規格の映像信号としてプロセッサユニットからモニタ
装置に出力される。
2. Description of the Related Art Generally, an electronic endoscope apparatus has a scope unit having an insertion portion to be inserted into a body cavity or the like, and a scope unit detachably attachable to supply illumination light to the scope unit. And a processor unit that receives and processes an image signal from the unit to generate a video signal of a predetermined standard. An image sensor (CCD; Charge Cou) is attached to the tip of the insertion part of the scope unit.
The image signal of the subject image received by the CCD when the illumination light is radiated from the tip of the insertion part is transmitted via the signal cable arranged in the scope unit. Signal processing is performed in the base end portion of the scope unit and inside the processor unit, and output as a video signal of a predetermined standard from the processor unit to the monitor device.

【0003】一方、近年のCCDは、例えば強い光を受
けたとき生じ得るブルーミングやスミアの発生を防ぐ為
に、VOD(縦型オーバフロードレイン)構造を有する
ものが提供されている。このようなCCDでは、通常、
サブストレートに印加される電圧(Vsub)は電源電
圧(VDD)を用いて内部発生され正の電圧に設定され
ており、電荷蓄積部が飽和する以上の強い光を受けたと
きに、余剰電荷をサブストレート(基板)内に捨てるこ
とが可能になっている。したがって、電子内視鏡装置に
おいてもこのようなVOD構造を有するCCDを用いる
事が、良好な映像を得る上で望まれることになる。
On the other hand, recent CCDs have been provided with a VOD (vertical overflow drain) structure in order to prevent the occurrence of blooming and smear that may occur when receiving strong light, for example. In such a CCD,
The voltage (Vsub) applied to the substrate is internally generated using the power supply voltage (VDD) and is set to a positive voltage. It is possible to dispose of it in the substrate (substrate). Therefore, it is desired to use a CCD having such a VOD structure also in an electronic endoscope apparatus in order to obtain a good image.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、医用として
用いられる電子内視鏡装置は、患者の負担を減らす為に
挿入部の細径化が求められている。そのため、電子内視
鏡装置に用いられるCCDについては特に小型化が求め
られることになり、VOD構造を有するCCDに関して
も小型化が進められることになる。CCDが小型化され
ることによって問題となってくるのが、電荷蓄積部の過
剰電荷をサブストレートに多く蓄えられなくなることで
ある。
By the way, in the electronic endoscope apparatus used for medical purposes, it is required to reduce the diameter of the insertion portion in order to reduce the burden on the patient. Therefore, the CCD used in the electronic endoscope apparatus is required to be particularly downsized, and the CCD having the VOD structure is also downsized. A problem caused by the miniaturization of the CCD is that excess charges in the charge storage section cannot be stored in the substrate.

【0005】特に、CCDが強い光を受けた場合には、
サブストレートに過大な電荷が捨てられることによっ
て、サブストレート電位が顕著に変化してしまうことが
ある。CCDにおいてサブストレート電位が顕著に下が
ると、電荷転送動作などに不具合を生じ、正常な画像が
得られなくなる場合がある。
Especially when the CCD receives strong light,
The substrate potential may change remarkably due to the excessive charge being discarded to the substrate. If the substrate potential drops significantly in the CCD, a problem may occur in the charge transfer operation and the like, and a normal image may not be obtained.

【0006】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものである。すなわち本発明は、CCDの小型化が進ん
でも、CCDを安定して動作させる事のできる電子内視
鏡装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances. That is, it is an object of the present invention to provide an electronic endoscope device that can stably operate a CCD even if the size of the CCD is reduced.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】そのため請求項1に記載
の発明は、挿入部先端にCCDを有し該CCDからの出
力信号に基づいて所定の映像信号を生成する電子内視鏡
装置において、CCDのサブストレートの電圧を検出す
る検出手段と、検出手段によって検出されるサブストレ
ートの電圧が所定の閾値以下に低下したときに、サブス
トレートから電荷を引き抜くように動作する電荷引抜き
制御手段とを備える。CCDが強い光を受けることによ
って、CCDの電荷蓄積部からサブストレートに過剰に
電荷が捨てられたことを、サブストレート電位の低下か
ら検出することができる。したがって、サブストレート
電位が低下した時に、電荷引抜き制御手段がサブストレ
ートから電荷を引き抜く事で、サブストレートの電位を
正常に保ち、CCDの動作を安定化することができる。
Therefore, the invention according to claim 1 is an electronic endoscope apparatus which has a CCD at the tip of an insertion portion and generates a predetermined video signal based on an output signal from the CCD, A detection means for detecting the voltage of the substrate of the CCD and a charge extraction control means for operating so as to extract the charge from the substrate when the voltage of the substrate detected by the detection means falls below a predetermined threshold value. Prepare When the CCD receives strong light, it can be detected from the decrease in the substrate potential that the charge is excessively discarded from the charge storage portion of the CCD to the substrate. Therefore, when the electric potential of the substrate decreases, the electric charge extraction control means extracts electric charges from the substrate, so that the electric potential of the substrate can be kept normal and the operation of the CCD can be stabilized.

【0008】ここで、CCDは、供給される電源電圧か
らサブストレートの電圧を内部発生する電圧発生回路を
有するものであっても良い(請求項2)。本発明の電子
内視鏡装置は、所定の閾値を格納する為の記憶部をさら
に備えるものであっても良い(請求項3)。
Here, the CCD may have a voltage generating circuit for internally generating a substrate voltage from the supplied power supply voltage (claim 2). The electronic endoscope apparatus of the present invention may further include a storage unit for storing a predetermined threshold value (claim 3).

【0009】請求項4に記載の発明は、挿入部とプロセ
ッサユニットへの接続部である基端部とを有し、挿入部
先端に配置されたCCDから被写体の画像信号を得る電
子内視鏡装置用スコープユニットにおいて、CCDのサ
ブストレートの電圧を検出する検出手段と、検出手段に
よって検出されるサブストレートの電圧が所定の閾値以
下に低下したときに、サブストレートから電荷を引き抜
くように動作する電荷引抜き制御手段とを備える。CC
Dが強い光を受けることによって、CCDの電荷蓄積部
からサブストレートに過剰に電荷が捨てられたことを、
サブストレート電位の低下から検出することができる。
したがって、サブストレート電位が低下した時に、電荷
引抜き制御手段がサブストレートから電荷を引き抜く事
で、サブストレートの電位を正常に保ち、CCDの動作
を安定化することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an electronic endoscope which has an insertion portion and a base end portion which is a connection portion to the processor unit, and which obtains an image signal of a subject from a CCD arranged at the tip of the insertion portion. In the scope unit for the apparatus, a detecting means for detecting the voltage of the substrate of the CCD and an operation for extracting electric charge from the substrate when the voltage of the substrate detected by the detecting means falls below a predetermined threshold value Charge withdrawal control means. CC
When D receives strong light, excessive charge is discarded from the charge storage section of the CCD to the substrate.
It can be detected from the decrease in the substrate potential.
Therefore, when the electric potential of the substrate decreases, the electric charge extraction control means extracts electric charges from the substrate, so that the electric potential of the substrate can be kept normal and the operation of the CCD can be stabilized.

【0010】ここで、CCDは、供給される電源電圧か
らサブストレートの電圧を内部発生する電圧発生回路を
有するものであっても良い(請求項5)。本発明のスコ
ープユニットは、所定の閾値を格納する為の記憶部をさ
らに備えるものであっても良い(請求項6)。
Here, the CCD may have a voltage generating circuit for internally generating the substrate voltage from the supplied power supply voltage (claim 5). The scope unit of the present invention may further include a storage unit for storing a predetermined threshold value (claim 6).

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施形態として
の電子内視鏡装置100の制御系の全体構成を表すブロ
ック図である。電子内視鏡装置100は、体腔内へ挿入
される挿入部10a及び基端部10bを有するスコープ
ユニット10と、スコープユニット10への照明光の供
給を行うと共にスコープユニット10から得られる信号
を処理して映像信号を生成するプロセッサユニット50
とから成る。スコープユニット10は、プロセッサユニ
ット50に対して着脱自在の構成になっている。なお、
プロセッサユニット50によって生成される映像は、プ
ロセッサユニット50に接続ケーブルを介して接続され
る外部モニタ(不図示)上に表示される。
1 is a block diagram showing the overall configuration of a control system of an electronic endoscope apparatus 100 as an embodiment of the present invention. The electronic endoscope apparatus 100 supplies a scope unit 10 with an insertion portion 10a and a base end portion 10b to be inserted into a body cavity, supplies illumination light to the scope unit 10, and processes a signal obtained from the scope unit 10. Unit 50 for generating a video signal
It consists of and. The scope unit 10 is configured to be attachable to and detachable from the processor unit 50. In addition,
The image generated by the processor unit 50 is displayed on an external monitor (not shown) connected to the processor unit 50 via a connection cable.

【0012】図1において、光源部40からの照明光
は、スコープユニット10内部に配設されているライト
ガイド7を介してスコープユニット10の挿入部10a
の先端部から被写体に向けて照射される。スコープユニ
ット10の挿入部10aの先端に設けられた対物レンズ
(不図示)によって形成される照明された被写体の光学
像は、CCD(Charge Coupled Device)2の受光面上
で受光されて電荷として蓄積され、電気信号に変換され
る。なお、CCD2は、VOD構造を有するインターラ
イン方式のカラーCCDであるものとする。
In FIG. 1, the illumination light from the light source section 40 is inserted through the light guide 7 disposed inside the scope unit 10 into the insertion section 10a of the scope unit 10.
The subject is illuminated from the tip of the. An optical image of an illuminated object formed by an objective lens (not shown) provided at the tip of the insertion unit 10a of the scope unit 10 is received on the light receiving surface of a CCD (Charge Coupled Device) 2 and accumulated as an electric charge. And converted into an electric signal. The CCD 2 is an interline color CCD having a VOD structure.

【0013】CCD2は、受光面で受けた光を電荷とし
て蓄積し、蓄積された光量に対応する電気信号を出力す
る。CCD2を動作させるための電源電圧(VDD)及
びその他の駆動信号等は、CCD制御部9からCCD2
に対して供給される。CCD制御部9の制御によって、
CCD2から出力された画像信号は、CCD制御部9に
おいて増幅、ガンマ補正などの所定の処理を施された
後、プロセッサユニット50内の映像信号処理回路20
に入力される。
The CCD 2 accumulates the light received by the light receiving surface as an electric charge and outputs an electric signal corresponding to the accumulated light quantity. The power supply voltage (VDD) and other drive signals for operating the CCD 2 are supplied from the CCD controller 9 to the CCD 2
Supplied to. By the control of the CCD control unit 9,
The image signal output from the CCD 2 is subjected to predetermined processing such as amplification and gamma correction in the CCD control unit 9, and then the video signal processing circuit 20 in the processor unit 50.
Entered in.

【0014】プロセッサユニット50において、CCD
制御部9からの信号は、Y(輝度)成分、R−Y(赤−
輝度)成分、及びB−Y(青−輝度)成分のデジタル信
号に変換され、これら成分のデータが、それぞれに対応
した画像メモリであるYメモリ21、(R−Y)メモリ
22、及び(B−Y)メモリ23に一旦格納される。
In the processor unit 50, the CCD
The signal from the control unit 9 includes a Y (luminance) component, RY (red-).
(Luminance) component and BY (blue-luminance) component digital signals, and the data of these components are Y memory 21, (RY) memory 22, and (B) which are image memories corresponding to the respective signals. -Y) Once stored in the memory 23.

【0015】マイコン30は、タイミング回路31が生
成するタイミング信号を用いて、スコープユニット10
側とのデータ通信、画像メモリ21−23の制御、及び
不図示のキーボードからの入力の処理等を実行する。
The microcomputer 30 uses the timing signal generated by the timing circuit 31 to use the scope unit 10
Data communication with the side, control of the image memories 21-23, processing of input from a keyboard (not shown), and the like.

【0016】画像メモリ21−23に格納されたデータ
は、マイコン30による制御の下、所定のタイミングで
読み出され、ビデオ処理回路25に入力される。ビデオ
処理回路25は、画像メモリ21−23から入力される
各成分の画像データを合成して例えばNTSC規格のコ
ンポジット映像信号26、或いはRGBセパレート信号
27等を生成する。これらの映像信号はモニタ装置に送
出される。なお、電源部45は、CCD2の電源電圧等
の電源をスコープユニット10側に供給する。
The data stored in the image memories 21-23 are read out at a predetermined timing under the control of the microcomputer 30 and input to the video processing circuit 25. The video processing circuit 25 synthesizes the image data of each component input from the image memories 21-23 to generate, for example, an NTSC standard composite video signal 26, an RGB separate signal 27, or the like. These video signals are sent to the monitor device. The power supply unit 45 supplies power such as the power supply voltage of the CCD 2 to the scope unit 10 side.

【0017】絞り調整回路42は、映像信号処理回路2
0で生成された輝度成分の信号に基づいて、映像の輝度
レベルが所望のレベルとなる様に、絞り41の開度を調
節する。
The aperture adjustment circuit 42 is a video signal processing circuit 2
Based on the signal of the brightness component generated by 0, the aperture of the diaphragm 41 is adjusted so that the brightness level of the image becomes a desired level.

【0018】図2は、スコープユニット10内部のCC
D2及びCCD制御部9の詳細構成を表すブロック図で
ある。図2を参照してCCD2制御の詳細を説明する。
なお、ここでのCCD2は、電源電圧VDDとして15
Vを必要とし、また−8V電源のような負電源をも必要
とするタイプのCCDである。
FIG. 2 shows the CC inside the scope unit 10.
3 is a block diagram showing a detailed configuration of D2 and a CCD control unit 9. FIG. Details of the CCD2 control will be described with reference to FIG.
It should be noted that the CCD 2 here has a power supply voltage VDD of 15
It is a type of CCD that requires V and also requires a negative power supply such as a -8V power supply.

【0019】電源回路64は、プロセッサユニット50
の電源部45から供給される電源(+15V、−8V)
を所定の投入タイミングでCCD2に対して供給する。
CCD垂直クロックドライバ61は、DSP(デジタル
シグナルプロセッサ)65において発生された垂直駆動
信号を受けてCCD2に対して垂直クロックを出力す
る。また、CCD水平クロックドライバ62は、DSP
65で発生された水平駆動信号を受けてCCD2に対し
て水平クロックを出力する。
The power supply circuit 64 includes a processor unit 50.
Power supply (+ 15V, -8V) from the power supply unit 45 of
Is supplied to the CCD 2 at a predetermined input timing.
The CCD vertical clock driver 61 receives a vertical drive signal generated by a DSP (digital signal processor) 65 and outputs a vertical clock to the CCD 2. The CCD horizontal clock driver 62 is a DSP
Upon receiving the horizontal drive signal generated at 65, a horizontal clock is output to the CCD 2.

【0020】マイコン67は、CCDの色分光特性、ラ
イトガイド7の分光特性のばらつきを調整する為に、D
SP65において生成する画像信号のホワイトバランス
の調整等を行う。調整の為に適用されたデータはメモリ
(ROM)66に格納される。このことにより、スコー
プユニット毎の分光特性がばらつくことなく一定に保た
れる。また、マイコン67は、プロセッサユニット50
側のマイコン30とも接続されており、マイコン30と
の間でデータ通信を行う機能も持っている。
The microcomputer 67 uses D to adjust the color spectral characteristics of the CCD and the spectral characteristics of the light guide 7.
The white balance of the image signal generated in SP65 is adjusted. The data applied for the adjustment is stored in the memory (ROM) 66. As a result, the spectral characteristics of each scope unit are kept constant without variation. Further, the microcomputer 67 is the processor unit 50.
It is also connected to the side microcomputer 30 and has a function of performing data communication with the side microcomputer 30.

【0021】CCD2から出力される画像信号は、A/
D変換器63によってデジタル信号に変換されDSP6
5に入力される。DSP65は、入力されたデジタルの
画像信号に対して、ブランキング、クランプ、ホワイト
バランス調整、ガンマ補正などのカメラプロセス処理を
施し、画像信号を、例えばY信号及びC信号の形式でプ
ロセッサユニット50側に出力する。
The image signal output from the CCD 2 is A /
The DSP 6 converts the digital signal by the D converter 63.
Input to 5. The DSP 65 subjects the input digital image signal to camera process processing such as blanking, clamping, white balance adjustment, and gamma correction, and outputs the image signal in the Y signal and C signal format to the processor unit 50 side. Output to.

【0022】図3(a)は、CCD2に用いられるVO
D構造を有するCCDの一般的な画素部の構成(断面
図)を示している。図3(a)において、Nサブストレ
ート(基板)部に印加される電圧Vsubは、電源電圧
VDD(+15V)を用いて内部発生され、正の電圧に
設定される。それによって、電荷蓄積部2aに電位井戸
が形成されるとともに、安定した動作が得られる構成と
なっている。なお、電荷蓄積部2aに蓄積された電荷
は、その後、垂直CCDレジスタ部2bに転送され、さ
らに水平CCDレジスタ部に転送され、CCD2の信号
出力端子82から出力される。
FIG. 3A shows a VO used for the CCD 2.
The structure (cross-sectional view) of a general pixel portion of a CCD having a D structure is shown. In FIG. 3A, the voltage Vsub applied to the N substrate (substrate) portion is internally generated using the power supply voltage VDD (+ 15V) and set to a positive voltage. As a result, a potential well is formed in the charge storage section 2a and stable operation is obtained. The charges accumulated in the charge accumulation section 2a are then transferred to the vertical CCD register section 2b, further transferred to the horizontal CCD register section, and output from the signal output terminal 82 of the CCD 2.

【0023】図3(b)は、図3(a)のAA’方向に
おける通常状態の電位分布を示す図である。なお、図3
(b)の縦軸は電位を表し下方向が電位の正方向であ
る。電荷蓄積部2aの電荷が過剰になると、オーバーフ
ローした電子は図の矢印XのようにNサブストレートに
捨てられる。なお、サブストレート端子81は、CCD
2内部のNサブストレートに接続されおり、サブストレ
ート端子81の電圧を検出することで、Nサブストレー
ト電位を検出することができる。
FIG. 3 (b) is a diagram showing the potential distribution in the normal state in the AA 'direction of FIG. 3 (a). Note that FIG.
The vertical axis of (b) represents the potential, and the downward direction is the positive direction of the potential. When the charge in the charge storage section 2a becomes excessive, the overflowed electrons are discarded on the N substrate as indicated by arrow X in the figure. The substrate terminal 81 is a CCD
2 is connected to the N substrate inside, and the N substrate potential can be detected by detecting the voltage of the substrate terminal 81.

【0024】図2に示すように、サブストレート端子
(SUB)81の電圧は電圧検出回路68によって検出
される。電圧検出回路68は、例えば、サブストレート
端子81の電圧をデジタル値に変換するA/D変換器か
ら成り、検出した電圧をデジタルデータとしてマイコン
67に送る。
As shown in FIG. 2, the voltage of the substrate terminal (SUB) 81 is detected by the voltage detection circuit 68. The voltage detection circuit 68 includes, for example, an A / D converter that converts the voltage of the substrate terminal 81 into a digital value, and sends the detected voltage to the microcomputer 67 as digital data.

【0025】図4は、電荷引抜き回路69およびその周
辺の詳細を表す回路図である。図4に示すように電荷引
抜き回路69は、コンデンサC11,C12及びスイッ
チSW13から成り、スイッチSW13のオン/オフ
は、マイコン67からの制御信号によって行われる。C
12は、例えば100μFの大容量のコンデンサであ
り、多くの電荷をためることができる。C11は、例え
ば0.047μFの高周波特性の良いコンデンサであ
り、瞬時に電荷を引き抜くことができる。
FIG. 4 is a circuit diagram showing the details of the charge extraction circuit 69 and its periphery. As shown in FIG. 4, the charge extraction circuit 69 includes capacitors C11 and C12 and a switch SW13, and the switch SW13 is turned on / off by a control signal from the microcomputer 67. C
Reference numeral 12 is a capacitor having a large capacity of 100 μF, for example, and can store a large amount of electric charge. C11 is, for example, a capacitor having a high frequency characteristic of 0.047 μF and capable of instantaneously extracting charges.

【0026】マイコン67は、電圧検出回路68によっ
て検出されるサブストレート端子81電圧が所定の閾値
以下となっていない場合には、スイッチSW13をオフ
に保つ。一方、サブストレート端子81電圧が所定の閾
値以下である場合には、マイコン67はスイッチSW1
3をオンし、Nサブストレートに過剰に捨てられていた
電荷をコンデンサC11、C12によって引き抜かせ
る。この所定の閾値は、メモリ(ROM)66に格納さ
れているものとする。
The microcomputer 67 keeps the switch SW13 off when the substrate terminal 81 voltage detected by the voltage detection circuit 68 is not lower than a predetermined threshold value. On the other hand, when the voltage of the substrate terminal 81 is equal to or lower than the predetermined threshold value, the microcomputer 67 determines that the switch SW1
3 is turned on, and the electric charges excessively discarded in the N substrate are extracted by the capacitors C11 and C12. It is assumed that this predetermined threshold value is stored in the memory (ROM) 66.

【0027】図5は、マイコン67によって実行され
る、CCD2のサブストレートからの電荷引抜き動作を
表すフローチャートである。始めにマイコン67は、メ
モリ66から所定の閾値(すなわちサブストレートのD
C電位が正常であるか否かを判定する為の値)を読み込
む(S11)。次に、電圧検出回路68で検出されたサ
ブストレート電位を取得する(S12)。サブストレー
ト電位が所定の閾値より大きい場合には(S13:YE
S)、サブストレート電位は正常なのでスイッチS13
をオフのままとし、一定時間後(例えば1秒)に再びサ
ブストレート電位を測定する(S14)。
FIG. 5 is a flow chart showing the operation of extracting charges from the substrate of the CCD 2 which is executed by the microcomputer 67. First, the microcomputer 67 reads a predetermined threshold value (that is, D of the substrate) from the memory 66.
A value for determining whether or not the C potential is normal is read (S11). Next, the substrate potential detected by the voltage detection circuit 68 is acquired (S12). When the substrate potential is larger than the predetermined threshold value (S13: YE
S), because the substrate potential is normal, switch S13
Is kept off, and the substrate potential is measured again after a fixed time (for example, 1 second) (S14).

【0028】一方、サブストレート電位が所定の閾値以
下である場合には(S13:NO)、過剰な電荷により
サブストレート電位が低下している為、スイッチSW1
3をオフ→オン→オフさせ、電荷引抜き回路69にサブ
ストレートの電荷を引き抜かせる(S15)。ステップ
S15の後、処理は再びS12に戻る。このように、サ
ブストレートに過剰な電荷がたまった場合にも電荷引き
抜きが行われるので、サブストレートは常に正常な電位
に保たれ、したがってCCD2の動作の安定性が保たれ
ることになる。
On the other hand, when the substrate potential is less than or equal to the predetermined threshold value (S13: NO), the substrate potential is lowered due to excess electric charge, and therefore the switch SW1.
3 is turned off → on → off, and the electric charge of the substrate is extracted by the electric charge extracting circuit 69 (S15). After step S15, the process returns to S12 again. In this way, even when excessive charges are accumulated on the substrate, the charges are extracted, so that the substrate is always kept at a normal potential, and therefore the stability of the operation of the CCD 2 is kept.

【0029】ここで、電子内視鏡装置100において実
行される、メモリ66に格納すべき所定の閾値を決定す
る手順について、図6のフローチャートを参照して説明
する。なお、図6に示す手順は、サブストレート電位が
確実に正常となっている場合の電位を測定する必要があ
ることから、スコープユニット10の先端部を暗くした
状態で行うものとする。始めにステップS21におい
て、例えばプロッセユニット50に接続されたキーボー
ド(不図示)からの操作によって、サブストレート電位
測定モードに入るか否かが決定される(S21)。サブ
ストレート電位測定モードに入ると(S21:YE
S),マイコン67によって電圧検出回路68からサブ
ストレート電位が取得される(S22)。なお、このと
き得られるサブストレート電位は、CCD2内の電荷蓄
積部からの電荷のオーバーフローが生じていないときの
正常なサブストレート電位である。そして、取得された
サブストレート電位に基づく閾値電圧は、メモリ66に
格納される。この取得されたサブストレート電位よりも
例えば2V低い電圧を、図5のフローチャートで用いる
(すなわち、サブストレート電位が正常であるか否かを
判定する為の)所定の閾値とする事ができる。
Now, a procedure of determining a predetermined threshold value to be stored in the memory 66, which is executed in the electronic endoscope apparatus 100, will be described with reference to the flowchart of FIG. The procedure shown in FIG. 6 is performed with the tip portion of the scope unit 10 darkened because it is necessary to measure the potential when the substrate potential is definitely normal. First, in step S21, it is determined whether or not to enter the substrate potential measurement mode, for example, by operating a keyboard (not shown) connected to the process unit 50 (S21). When entering the substrate potential measurement mode (S21: YE
S), the substrate potential is acquired from the voltage detection circuit 68 by the microcomputer 67 (S22). The substrate potential obtained at this time is a normal substrate potential when no charge overflow from the charge storage section in the CCD 2 occurs. Then, the threshold voltage based on the obtained substrate potential is stored in the memory 66. A voltage that is, for example, 2V lower than the obtained substrate potential can be used as a predetermined threshold value used in the flowchart of FIG. 5 (that is, for determining whether or not the substrate potential is normal).

【0030】このように、個々のスコープユニット毎に
正常時のサブストレート電位を測定しそれによって所定
の閾値を決定してメモリ66に格納することで、個々の
スコープユニット(CCD)毎に最適な閾値を適用する
ことが可能になる。
As described above, by measuring the substrate potential in a normal state for each scope unit, determining a predetermined threshold value according to the measured potential, and storing it in the memory 66, it is possible to optimize each scope unit (CCD). It becomes possible to apply a threshold.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、C
CDのサブストレートに電荷が過剰に捨てられた時に、
この電荷をサブストレートの外部に引き抜くことがで
き、CCDの動作を安定させることが可能となる。した
がって、ブルーミングやスミアの発生を防止し、内視鏡
装置による観察映像の品質を高めることが可能となる。
As described above, according to the present invention, C
When the charge on the substrate of the CD is excessively discarded,
This charge can be extracted to the outside of the substrate, and the operation of the CCD can be stabilized. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of blooming and smear and improve the quality of the image observed by the endoscope apparatus.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の電子内視鏡装置の制御系の全体構成を
表すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a control system of an electronic endoscope apparatus of the present invention.

【図2】本発明の電子内視鏡装置のスコープユニット内
の制御系の詳細を表すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing details of a control system in a scope unit of the electronic endoscope apparatus of the present invention.

【図3】図2のスコープユニットの挿入部先端に配置さ
れるCCDの画素部の一般的な構成を表す断面図及び電
位分布を表す図である。
3A and 3B are a cross-sectional view showing a general configuration of a pixel portion of a CCD arranged at the tip of an insertion portion of the scope unit shown in FIG. 2 and a diagram showing a potential distribution.

【図4】図2のスコープユニット内の電荷引抜き回路及
びその周辺の詳細を表す回路図である。
4 is a circuit diagram showing details of a charge extraction circuit in the scope unit of FIG. 2 and its periphery.

【図5】電荷引抜きの動作手順を表すフローチャートで
ある。
FIG. 5 is a flowchart showing an operation procedure of charge extraction.

【図6】サブストレート電位が正常であるか否かを判定
する為の閾値を決定する手順を表すフローチャートであ
る。
FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for determining a threshold value for determining whether or not the substrate potential is normal.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 CCD 10 スコープユニット 50 プロセッサユニット 64 電源回路 65 DSP 66 メモリ 67 マイコン 68 電圧検出回路 69 電荷引抜き回路 81 サブストレート端子 100 電子内視鏡装置 2 CCD 10 Scope unit 50 processor units 64 power supply circuit 65 DSP 66 memory 67 Microcomputer 68 Voltage detection circuit 69 Electric charge extraction circuit 81 Substrate terminal 100 electronic endoscope system

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4C061 CC06 LL02 SS05 5C022 AA09 AB31 AC42 AC69 5C024 BX02 CX00 DX01 GY04 GZ04 HX01    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 4C061 CC06 LL02 SS05                 5C022 AA09 AB31 AC42 AC69                 5C024 BX02 CX00 DX01 GY04 GZ04                       HX01

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 挿入部先端にCCDを有し該CCDから
の出力信号に基づいて所定の映像信号を生成する電子内
視鏡装置において、 前記CCDのサブストレートの電圧を検出する検出手段
と、 前記検出手段によって検出される前記サブストレートの
電圧が所定の閾値以下に低下したときに、前記サブスト
レートから電荷を引き抜くように動作する電荷引抜き制
御手段と、 を備えることを特徴とする電子内視鏡装置。
1. An electronic endoscope apparatus having a CCD at the tip of an insertion portion and generating a predetermined video signal based on an output signal from the CCD, a detection means for detecting a voltage of a substrate of the CCD. An electronic endoscope, comprising: a charge extraction control unit that operates so as to extract charges from the substrate when the voltage of the substrate detected by the detection unit drops below a predetermined threshold value. Mirror device.
【請求項2】 前記CCDは、供給される電源電圧から
前記サブストレートの電圧を内部発生する電圧発生回路
を有すること、を特徴とする請求項1に記載の電子内視
鏡装置。
2. The electronic endoscope apparatus according to claim 1, wherein the CCD has a voltage generation circuit that internally generates a voltage of the substrate from a supplied power supply voltage.
【請求項3】 前記所定の閾値を格納する為の記憶部を
さらに備えること、を特徴とする請求項1又は請求項2
に記載の電子内視鏡装置。
3. The storage device according to claim 1, further comprising a storage unit for storing the predetermined threshold value.
The electronic endoscope apparatus according to item 1.
【請求項4】 挿入部とプロセッサユニットへの接続部
である基端部とを有し、前記挿入部先端に配置されたC
CDから被写体の画像信号を得る電子内視鏡装置用スコ
ープユニットにおいて、 前記CCDのサブストレートの電圧を検出する検出手段
と、 前記検出手段によって検出される前記サブストレートの
電圧が所定の閾値以下に低下したときに、前記サブスト
レートから電荷を引き抜くように動作する電荷引抜き制
御手段と、 を備えることを特徴とするスコープユニット。
4. A C having an insertion portion and a base end portion which is a connection portion to the processor unit and arranged at the tip of the insertion portion.
In a scope unit for an electronic endoscopic device that obtains an image signal of a subject from a CD, a detection unit that detects the voltage of the substrate of the CCD, and the voltage of the substrate that is detected by the detection unit is below a predetermined threshold value. A charge extraction control unit that operates so as to extract charges from the substrate when the scope unit falls, and a scope unit.
【請求項5】 前記CCDは、供給される電源電圧から
前記サブストレートの電圧を内部発生する電圧発生回路
を有すること、を特徴とする請求項4に記載のスコープ
ユニット。
5. The scope unit according to claim 4, wherein the CCD has a voltage generation circuit that internally generates a voltage of the substrate from a power supply voltage supplied.
【請求項6】 前記所定の閾値を格納する為の記憶部を
さらに備えること、を特徴とする請求項4又は請求項5
に記載のスコープユニット。
6. The storage device according to claim 4, further comprising a storage unit for storing the predetermined threshold value.
Scope unit described in.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015192696A (en) * 2014-03-31 2015-11-05 Hoya株式会社 Load voltage controller, electronic endoscope and electronic endoscope system

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