JP2003038435A - 電子内視鏡装置 - Google Patents
電子内視鏡装置Info
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Landscapes
- Endoscopes (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Studio Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 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。 【解決手段】 電子内視鏡装置のスコープユニット内に
おいて、ＣＣＤのサブストレートの電圧を検出する検出
回路と、ＣＣＤの駆動信号を遮断する制御を行う制御手
段とを設置する。検出回路で検出されたサブストレート
電圧が所定の閾値以下に低下している場合は、ＣＣＤの
駆動信号を遮断し所定時間後に再投入する。サブストレ
ート電圧が所定の閾値以下に低下していない場合には、
駆動信号は遮断されない。
て動作させる事のできる電子内視鏡装置を提供する。 【解決手段】 電子内視鏡装置のスコープユニット内に
おいて、ＣＣＤのサブストレートの電圧を検出する検出
回路と、ＣＣＤの駆動信号を遮断する制御を行う制御手
段とを設置する。検出回路で検出されたサブストレート
電圧が所定の閾値以下に低下している場合は、ＣＣＤの
駆動信号を遮断し所定時間後に再投入する。サブストレ
ート電圧が所定の閾値以下に低下していない場合には、
駆動信号は遮断されない。
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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。したがって、電子内視鏡装
置による観察中に挿入部先端のＣＣＤが強い光を受けた
とき、正常な画像がしばらくの間で出なくなるので、サ
ブストレートに過剰に捨てられた電荷が自然放電して画
像が回復するのを、挿入部先端を暗い被写体の方に向け
て待たなくてはならない事態を生ずることがあった。
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。したがって、電子内視鏡装
置による観察中に挿入部先端のＣＣＤが強い光を受けた
とき、正常な画像がしばらくの間で出なくなるので、サ
ブストレートに過剰に捨てられた電荷が自然放電して画
像が回復するのを、挿入部先端を暗い被写体の方に向け
て待たなくてはならない事態を生ずることがあった。
【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。
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。
【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、挿入部先端に複数の駆動信号により駆動され
る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、複数の駆動信号のうちの所定
の駆動信号を遮断する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、制御手段が
ＣＣＤへの所定の駆動信号を遮断することで、サブスト
レートに過剰に捨てられた電荷を確実に速やかに放電さ
せることができる。
の発明は、挿入部先端に複数の駆動信号により駆動され
る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、複数の駆動信号のうちの所定
の駆動信号を遮断する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、制御手段が
ＣＣＤへの所定の駆動信号を遮断することで、サブスト
レートに過剰に捨てられた電荷を確実に速やかに放電さ
せることができる。
【０００８】制御手段が、所定の駆動信号の遮断を行っ
た後、所定時間経過後に遮断されていた所定の駆動信号
を再投入することで、ＣＣＤは元の正常な状態に回復さ
れる（請求項２）。
た後、所定時間経過後に遮断されていた所定の駆動信号
を再投入することで、ＣＣＤは元の正常な状態に回復さ
れる（請求項２）。
【０００９】なお、所定の駆動信号は、電源電圧、垂直
駆動信号、水平駆動信号の少なくとも１つを含む（請求
項３）。
駆動信号、水平駆動信号の少なくとも１つを含む（請求
項３）。
【００１０】ここで、ＣＣＤは、駆動信号として供給さ
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
４）。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５）。
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
４）。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５）。
【００１１】請求項６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
の先端に配置された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、ＣＣＤを駆動する複数の駆動信
号のうちの所定の駆動信号を遮断する制御手段とを備え
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、制御手段がＣＣＤへの駆動信号を遮断することで、
サブストレートに過剰に捨てられた電荷を確実に速やか
に放電させることができる。
ッサユニットへの接続部である基端部とを有し、挿入部
の先端に配置された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、ＣＣＤを駆動する複数の駆動信
号のうちの所定の駆動信号を遮断する制御手段とを備え
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、制御手段がＣＣＤへの駆動信号を遮断することで、
サブストレートに過剰に捨てられた電荷を確実に速やか
に放電させることができる。
【００１２】制御手段が、所定の駆動信号の遮断を行っ
た後、所定時間経過後に遮断されていた前記所定の駆動
信号を再投入することで、ＣＣＤは元の正常な状態に回
復される（請求項７）。
た後、所定時間経過後に遮断されていた前記所定の駆動
信号を再投入することで、ＣＣＤは元の正常な状態に回
復される（請求項７）。
【００１３】なお、所定の駆動信号は、電源電圧、垂直
駆動信号、水平駆動信号の少なくとも１つを含む（請求
項８）。
駆動信号、水平駆動信号の少なくとも１つを含む（請求
項８）。
【００１４】ここで、ＣＣＤは、駆動信号として供給さ
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
９）。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１０）。
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
９）。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１０）。
【００１５】
【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。
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。
【００１６】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。
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。
【００１７】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。
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。
【００１８】プロセッサユニット５０において、ＣＣＤ
制御部９からの画像信号は、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）２３メモリに一旦格納され
る。
制御部９からの画像信号は、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）２３メモリに一旦格納され
る。
【００１９】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。
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。
【００２０】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。
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。
【００２１】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。
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。
【００２２】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。
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。
【００２３】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。
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。
【００２４】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。
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。
【００２５】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。
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。
【００２６】図３（ａ）は、ＣＣＤ２に用いられるＶＯ
Ｄ構造を有す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ＶＤ
Ｄ（＋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から画像信号として出力される。
Ｄ構造を有す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ＶＤ
Ｄ（＋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から画像信号として出力される。
【００２７】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。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、ＣＣＤ２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。
おける通常状態の電位分布を示す図である。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、ＣＣＤ２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。
【００２８】図２に示すように、サブストレート端子８
１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。
１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。
【００２９】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（すなわちサブストレートの電
位が正常であり正常な画像が得られる場合）には、スイ
ッチＳＷ１−４をオンに保ちＣＣＤ２に対する駆動信号
（電源＋１５Ｖ、−８Ｖ、垂直駆動信号及び水平駆動信
号）の入力を継続させる。なおこの所定の閾値は、メモ
リ（ＲＯＭ）６６に格納されているものとする。
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（すなわちサブストレートの電
位が正常であり正常な画像が得られる場合）には、スイ
ッチＳＷ１−４をオンに保ちＣＣＤ２に対する駆動信号
（電源＋１５Ｖ、−８Ｖ、垂直駆動信号及び水平駆動信
号）の入力を継続させる。なおこの所定の閾値は、メモ
リ（ＲＯＭ）６６に格納されているものとする。
【００３０】一方、サブストレート端子８１電圧が所定
の閾値以下となった場合（すなわち、サブストレートに
電荷が過剰に捨てられサブストレート電位が低下した場
合）には、マイコン６７は一時的にスイッチＳＷ１−４
をオフし、ＣＣＤ２に対する駆動信号の入力を遮断す
る。このことによって、サブストレートに過剰に捨てら
れた電荷が放電される。さらに、所定時間経過後にＳＷ
１−４をオンしてＣＣＤ２対して駆動信号の投入を行う
ことで、サブストレート電位の低下により正常な画像信
号が得られなくなる事態が生じた場合でも、ＣＣＤ２を
迅速に元の正常な状態に回復させることができる。
の閾値以下となった場合（すなわち、サブストレートに
電荷が過剰に捨てられサブストレート電位が低下した場
合）には、マイコン６７は一時的にスイッチＳＷ１−４
をオフし、ＣＣＤ２に対する駆動信号の入力を遮断す
る。このことによって、サブストレートに過剰に捨てら
れた電荷が放電される。さらに、所定時間経過後にＳＷ
１−４をオンしてＣＣＤ２対して駆動信号の投入を行う
ことで、サブストレート電位の低下により正常な画像信
号が得られなくなる事態が生じた場合でも、ＣＣＤ２を
迅速に元の正常な状態に回復させることができる。
【００３１】図４は、マイコン６７によって実行され
る、ＣＣＤ２への駆動信号の遮断処理を示すフローチャ
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ＤＣ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：ＹＥＳ）、サブスト
レート電位は正常なのでスイッチＳＷ１−４をオンのま
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）。
る、ＣＣＤ２への駆動信号の遮断処理を示すフローチャ
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ＤＣ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：ＹＥＳ）、サブスト
レート電位は正常なのでスイッチＳＷ１−４をオンのま
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）。
【００３２】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）、メモリ６６にあら
かじめ格納されている遮断すべき駆動信号を読み込む
（Ｓ１５）。ステップＳ１６では、スイッチＳＷ１−４
のうち、Ｓ１５で取得した遮断すべき駆動信号に対応す
るものをオフし、駆動信号の遮断を行う。例えば、メモ
リ６６に格納されている遮断すべき駆動信号がＣＣＤ２
駆動信号の全て（すなわち、電源＋１５、−８Ｖ、垂直
駆動信号、及び水平駆動信号）である場合には、スイッ
チＳＷ１−４の全てがオフされる。
下である場合には（Ｓ１３：ＮＯ）、メモリ６６にあら
かじめ格納されている遮断すべき駆動信号を読み込む
（Ｓ１５）。ステップＳ１６では、スイッチＳＷ１−４
のうち、Ｓ１５で取得した遮断すべき駆動信号に対応す
るものをオフし、駆動信号の遮断を行う。例えば、メモ
リ６６に格納されている遮断すべき駆動信号がＣＣＤ２
駆動信号の全て（すなわち、電源＋１５、−８Ｖ、垂直
駆動信号、及び水平駆動信号）である場合には、スイッ
チＳＷ１−４の全てがオフされる。
【００３３】次にステップＳ１７では、駆動信号を再投
入するまでの待ち時間（例えば、サブストレートに捨て
られた電荷を放電させるのに十分な時間である１秒程
度）がメモリ６６から読み込まれる。そして、読み込ま
れた持ち時間の分だけウエイトを行った後、遮断した駆
動信号が再投入される（Ｓ１８）。
入するまでの待ち時間（例えば、サブストレートに捨て
られた電荷を放電させるのに十分な時間である１秒程
度）がメモリ６６から読み込まれる。そして、読み込ま
れた持ち時間の分だけウエイトを行った後、遮断した駆
動信号が再投入される（Ｓ１８）。
【００３４】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５のフローチャートを参照して説明
する。なお、図５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（Ｓ２３）。この取得された電圧よりも例え
ば２Ｖ低い電圧を、図４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。
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５のフローチャートを参照して説明
する。なお、図５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（Ｓ２３）。この取得された電圧よりも例え
ば２Ｖ低い電圧を、図４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。
【００３５】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。
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。
【００３６】なお、上述の実施形態では、サブストレー
ト電位の低下時に、ＣＣＤ駆動信号全てを遮断する場合
を例として記述しているが、ＣＣＤ駆動信号のうち、信
号を遮断することによりサブストレートに過剰に捨てら
れた電荷を速やかに放電することのできるものをあらか
じめ選択してその情報をメモリ６６に格納しておき、こ
の選択された信号のみ遮断するようにしても良い。
ト電位の低下時に、ＣＣＤ駆動信号全てを遮断する場合
を例として記述しているが、ＣＣＤ駆動信号のうち、信
号を遮断することによりサブストレートに過剰に捨てら
れた電荷を速やかに放電することのできるものをあらか
じめ選択してその情報をメモリ６６に格納しておき、こ
の選択された信号のみ遮断するようにしても良い。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｃ
ＣＤが強い光を受けそれによってＣＣＤから出力される
画像信号が正常でなくなるような事態が生じても、迅速
にＣＣＤを元の状態に回復させ正常な画像を得ることが
できる。したがって、ブルーミングやスミアの発生の防
止及び発生からの迅速な回復を可能とし、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。
ＣＤが強い光を受けそれによってＣＣＤから出力される
画像信号が正常でなくなるような事態が生じても、迅速
にＣＣＤを元の状態に回復させ正常な画像を得ることが
できる。したがって、ブルーミングやスミアの発生の防
止及び発生からの迅速な回復を可能とし、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。
【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。
表すブロック図である。
【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。
の制御系の詳細を表すブロック図である。
【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。
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。
【図４】ＣＣＤへの駆動信号の遮断処理の動作手順を表
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図５】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。
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。
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
８１ サブストレート端子
１００ 電子内視鏡装置
─────────────────────────────────────────────────────
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 EX03 GY04
GZ03 HX01
Claims (10)
- 【請求項１】 挿入部先端に複数の駆動信号により駆動
される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、前記複数の駆
動信号のうちの所定の駆動信号を遮断する制御手段と、 を備えることを特徴とする電子内視鏡装置。 - 【請求項２】 前記制御手段は、前記所定の駆動信号の
遮断を行った後、所定時間経過後に遮断されていた前記
所定の駆動信号を再投入すること、を特徴とする請求項
１に記載の電子内視鏡装置。 - 【請求項３】 前記所定の駆動信号は、電源電圧、垂直
駆動信号、水平駆動信号の少なくとも１つを含む、請求
項１または請求項２に記載の電子内視鏡装置。 - 【請求項４】 前記ＣＣＤは、駆動信号として供給され
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か
ら請求項３のいずれかに記載の電子内視鏡装置。 - 【請求項５】 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から請求項４
のいずれかに記載の電子内視鏡装置。 - 【請求項６】 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、前記挿入部の先端に配置された
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、 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ＣＣＤを
駆動する複数の駆動信号のうちの所定の駆動信号を遮断
する制御手段と、 を備えることを特徴とするスコープユニット。 - 【請求項７】 前記制御手段は、前記所定の駆動信号の
遮断を行った後、所定時間経過後に遮断されていた前記
所定の駆動信号を再投入すること、を特徴とする請求項
６に記載のスコープユニット。 - 【請求項８】 前記所定の駆動信号は、電源電圧、垂直
駆動信号、水平駆動信号の少なくとも１つを含む、請求
項６または請求項７に記載のスコープユニット。 - 【請求項９】 前記ＣＣＤは、駆動信号として供給され
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６か
ら請求項８のいずれかに記載のスコープユニット。 - 【請求項１０】 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６から請求項
９のいずれかに記載のスコープユニット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001227667A JP4297471B2 (ja) | 2001-07-27 | 2001-07-27 | 電子内視鏡装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001227667A JP4297471B2 (ja) | 2001-07-27 | 2001-07-27 | 電子内視鏡装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003038435A true JP2003038435A (ja) | 2003-02-12 |
| JP4297471B2 JP4297471B2 (ja) | 2009-07-15 |
Family
ID=19060296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001227667A Expired - Fee Related JP4297471B2 (ja) | 2001-07-27 | 2001-07-27 | 電子内視鏡装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4297471B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006212248A (ja) * | 2005-02-04 | 2006-08-17 | Pentax Corp | Ｃｃｄの破損防止システム |
| JP2006217317A (ja) * | 2005-02-04 | 2006-08-17 | Pentax Corp | Ｃｃｄの破損防止システム |
| JP2006212247A (ja) * | 2005-02-04 | 2006-08-17 | Pentax Corp | Ｃｃｄの破損防止システム |
| JP2009284470A (ja) * | 2008-04-25 | 2009-12-03 | Hitachi Ltd | 車載カメラ装置 |
| JP2016202662A (ja) * | 2015-04-24 | 2016-12-08 | 富士フイルム株式会社 | 内視鏡システム |
-
2001
- 2001-07-27 JP JP2001227667A patent/JP4297471B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
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|---|---|---|---|---|
| JP2006212248A (ja) * | 2005-02-04 | 2006-08-17 | Pentax Corp | Ｃｃｄの破損防止システム |
| JP2006217317A (ja) * | 2005-02-04 | 2006-08-17 | Pentax Corp | Ｃｃｄの破損防止システム |
| JP2006212247A (ja) * | 2005-02-04 | 2006-08-17 | Pentax Corp | Ｃｃｄの破損防止システム |
| JP4648718B2 (ja) * | 2005-02-04 | 2011-03-09 | Ｈｏｙａ株式会社 | Ｃｃｄの破損防止システム |
| JP4648717B2 (ja) * | 2005-02-04 | 2011-03-09 | Ｈｏｙａ株式会社 | Ｃｃｄの破損防止システム |
| DE102006005308B4 (de) * | 2005-02-04 | 2012-05-31 | Hoya Corp. | System zum Steuern eines ladungsgekoppelten Bauelementes |
| DE102006005307B4 (de) * | 2005-02-04 | 2016-10-20 | Hoya Corp. | System zum Steuern eines ladungsgekoppelten Bauelementes |
| JP2009284470A (ja) * | 2008-04-25 | 2009-12-03 | Hitachi Ltd | 車載カメラ装置 |
| JP2016202662A (ja) * | 2015-04-24 | 2016-12-08 | 富士フイルム株式会社 | 内視鏡システム |
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|---|---|
| JP4297471B2 (ja) | 2009-07-15 |
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