JP2003038436A - 電子内視鏡装置 - Google Patents
電子内視鏡装置Info
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- JP2003038436A JP2003038436A JP2001227753A JP2001227753A JP2003038436A JP 2003038436 A JP2003038436 A JP 2003038436A JP 2001227753 A JP2001227753 A JP 2001227753A JP 2001227753 A JP2001227753 A JP 2001227753A JP 2003038436 A JP2003038436 A JP 2003038436A
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- ccd
- power supply
- predetermined
- supply voltage
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Abstract
のできる電子内視鏡装置を提供する。 【解決手段】 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へ投入する各電源電圧及びそ
の他の駆動信号の投入タイミングを制御することのでき
るタイミング制御手段を設ける。タイミング制御手段
は、電源電圧Vddを最初に投入した後、その他の電源
及び駆動信号を所定の投入順序と所定の投入間隔でCC
Dへ投入する。
Description
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。
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、挿入部先端で撮像された被
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。また、挿入部先端のCCDを駆動する為
の信号は、スコープユニットの基端部或いはプロセッサ
ユニット内の電源回路及び信号発生回路で生成され、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挿
入部先端まで伝送される。
へ入力する電源とその他の駆動信号及びCCDから出力
される画像信号を伝送する為の信号ケーブルを配設する
ことが必要である一方で、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、スコープユニット内に配設
する信号ケーブル数を削減すること、信号ケーブルの径
を細線化すること等が要求されることになる。
(1画素当たりの大きさ)の縮小或いは外部供給電源種
類の削減による微細化・小型化が進められている。この
ように小型化されたCCDを電子内視鏡装置に用いる事
は、電子内視鏡装置の挿入部を細径化するのに有利であ
る。例えば、サブストレートに印加される電圧(Vsu
b)をCCD素子内部で電源電圧(Vdd)から内部発
生するタイプのCCDも提案されている。このようなC
CDでは、サブストレート電圧を外部供給する必要が無
く、スコープユニット内に配設する信号ケーブル数を削
減することができる。
回路は微細化が進むほど、正常に動作させる為の動作条
件(入力電圧レベル、入力タイミング等)はより厳しく
複雑になる傾向を示す。例えば、上記のサブストレート
電圧が内部発生されるタイプのCCDでは、電源以外の
駆動信号を電源電圧(Vdd)よりも速く入力した場合
に、サブストレートがマイナスの電位に下がる事態を生
じ、それによって正常な画像信号出力が得られなくなる
誤動作を引き起こす場合がある。
Dを駆動する為の信号生成に関する条件も厳しくなる傾
向にあり、また、スコープユニットの挿入部に配設され
る信号ケーブルも細線化する傾向にある。その一方で、
CCDを駆動する為の制御回路は、スコープユニットの
挿入部の細径化の為には基端部に配置することが望まし
く、よって、挿入部先端に配置されたCCDを、場合に
よっては数メートルにもなる挿入部内に配設された信号
ケーブルを介して駆動しなければならない。したがっ
て、電子内視鏡装置においてこのような小型化されたC
CDを正常に動作させる為の駆動信号に関する動作条件
は、より厳しくなることになる。電子内視鏡装置におい
て、CCDを安定して動作させる為の制御回路を備えて
おくことが望まれる。
た。すなわち、本発明は、CCDの誤動作を回避し、C
CDを安定して動作させることのできる電子内視鏡装置
を提供することを目的とする。
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を駆動するための複数の駆動信
号を所定の投入順序と所定の投入間隔で前記CCDへそ
れぞれ投入するタイミング制御手段を備える。CCDの
誤動作を回避して安定してCCDを動作させる様に、或
いは、挿入部内のケーブルを介して伝送される信号の歪
などによる悪い影響を回避する様に、CCDに対する電
源電圧と駆動信号の投入タイミングを制御することがで
きる。
圧を含み、タイミング制御手段は、CCDに対して所定
の電源電圧を最初に投入した後、前記所定の電源電圧以
外の駆動信号を所定の投入順序と所定の投入間隔で前記
CCDへ投入するのが好ましい(請求項2)。ここで、
CCDは、供給される所定の電源電圧からCCDのサブ
ストレート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3)。
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を駆
動するための複数の駆動信号を所定の投入順序と所定の
投入間隔でCCDへそれぞれ投入するタイミング制御手
段を備える。CCDの誤動作を回避して安定してCCD
を動作させる様に、或いは、挿入部内のケーブルを介し
て伝送される信号の歪などによる悪い影響を回避する様
に、CCDに対する電源電圧と駆動信号の投入タイミン
グを制御することができる。
圧を含み、タイミング制御手段は、CCDに対して所定
の電源電圧を最初に投入した後、所定の電源電圧以外の
駆動信号を所定の投入順序と所定の投入間隔で前記CC
Dへ投入するのが好ましい(請求項5)。ここで、CC
Dは、供給される所定の電源電圧からCCDのサブスト
レート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6)。
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機能を担うプロセッサユ
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。
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、インターライン方式のカラーC
CDであるものとする。
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。
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)23メモリに一旦格納される。
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。
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。
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。
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+1
5V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。
の電源部45から供給される正電源・負電源(+15
V、−8V)をマイコン67からの制御タイミングにし
たがってCCD2に対して投入する。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CC
D2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、DSP65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。なお、正電源・負電源(+15V、−8V)、
垂直駆動信号、及び水平駆動信号の投入タイミングの制
御は、マイコン67が電源回路64及びDSP65を介
して実行する。
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。
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。
フロードレーン(VOD)構造を有すインターライン方
式のCCDの一般的な画素部の構成(断面図)を示して
いる。図3に示すCCD2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。
(+15V)を投入する前に、水平又は垂直駆動信号の
投入を行うと、サブストレート電位(Vsub)が不定
の状態で垂直CCDレジスタ部2bのゲート電極(ポリ
シリコン部2g)に駆動電圧がかかり、それによってサ
ブストレート電圧Vsubがその影響で変動することに
なる。特に、サブストレート電圧Vsubが負の電圧と
なった場合、その後電源電圧(Vdd)を供給しても、
CCDが正常な画像信号を出力しなくなる場合もある。
したがって、このようなCCD2の構成から、CCD2
を安定して動作させる為には、水平及び垂直駆動信号
は、電源電圧Vdd(+15V)を供給しそれに追従し
て上昇するサブストレート電圧Vsubが所定の電圧に
上昇するのに十分な時間を待った上で供給する必要があ
る。
の電源電圧Vdd(+15V)、及び駆動信号(水平及
び垂直駆動信号)の投入タイミングの制御を表すフロー
チャートである。電子内視鏡装置100が起動され、マ
イコン67へ電源が供給されると、マイコン67はメモ
リ66から、CCD2の各電源電圧及びその他の駆動信
号についての投入順序及び投入間隔の情報を読み込む
(S11)。次に、S11で読み込んだ投入順序におけ
る最初の投入信号を何ms後に投入すべきかを示す情報
をメモリ66から読み込む(S12)。そして、S12
にて読み込んだ時間の分だけ時間待ちを行う(S1
3)。時間待ちが完了すると(S13:YES)、ステ
ップS11で読み込んだ順序及び間隔に従って、CCD
2への信号の投入を行う(S14)。
投入タイミング制御を行うことで、各電源電圧及びその
他の駆動信号を所望のタイミングでCCD2に投入する
ことができる。図5は、図4に示す制御によって実現さ
れるCCD2への信号投入のタイミングの一例を示すタ
イミング図である。図5に示すように、時刻t0におい
てマイコン67が起動されると、一定時間後の時刻t1
に最初の投入信号として電源Vdd(符号91)が投入
され、サブストレート電圧Vsub(符号92)は、V
ddの立ち上がりに追従して立ち上がる。そして、サブ
ストレートVsubが立ち上がった後十分な時間が経過
した時刻t3に負電源(−8V、符号93)が投入さ
れ、さらに所定時間経過後の時刻t4に水平及び垂直駆
動信号(符号94)が投入される。
動信号が、Vdd(符号91)が投入された後に投入さ
れる場合の例を示しているが、例えばサブストレート電
圧Vsubに影響を及ぼす事のない駆動信号について
は、電源電圧Vddの投入と共に或いはVddの投入前
に投入するようなタイミング制御を行うことも可能であ
る。
電子内視鏡装置の挿入部先端に配置されるCCDへの電
源投入と駆動信号投入のタイミングを所望のタイミング
に制御することができ、したがってCCDの誤動作を防
ぎ、CCDを安定して動作させることが可能となる。
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。
れるCCDの画素部の一般的な構成を模式的に表す断面
図である。
各電源およびその他の駆動信号の投入タイミングの制御
を表すフローチャートである。
源およびその他の駆動信号の投入タイミングの一例を表
すタイミング図である。
Claims (6)
- 【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を駆動するための複数の駆動信号を所定の投
入順序と所定の投入間隔で前記CCDへそれぞれ投入す
るタイミング制御手段を備えること、を特徴とする電子
内視鏡装置。 - 【請求項2】 前記複数の駆動信号が所定の電源電圧を
含み、前記タイミング制御手段は、前記CCDに対して
前記所定の電源電圧を最初に投入した後、前記所定の電
源電圧以外の駆動信号を前記所定の投入順序と前記所定
の投入間隔で前記CCDへ投入すること、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CCDは、供給される前記所定の電
源電圧から前記CCDのサブストレート電圧を内部発生
する電圧発生回路を有すること、を特徴とする請求項1
又は請求項2に記載の電子内視鏡装置。 - 【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を駆動するための複数の駆動信号を所定の投
入順序と所定の投入間隔で前記CCDへそれぞれ投入す
るタイミング制御手段を備えること、を特徴とするスコ
ープユニット。 - 【請求項5】 前記複数の駆動信号が所定の電源電圧を
含み、前記タイミング制御手段は、前記CCDに対して
前記所定の電源電圧を最初に投入した後、前記所定の電
源電圧以外の駆動信号を前記所定の投入順序と前記所定
の投入間隔で前記CCDへ投入すること、を特徴とする
請求項4に記載のスコープユニット。 - 【請求項6】 前記CCDは、供給される前記所定の電
源電圧から前記CCDのサブストレート電圧を内部発生
する電圧発生回路を有すること、を特徴とする請求項4
又は請求項5に記載のスコープユニット。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001227753A JP2003038436A (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 |
---|---|---|---|
JP2001227753A JP2003038436A (ja) | 2001-07-27 | 2001-07-27 | 電子内視鏡装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003038436A true JP2003038436A (ja) | 2003-02-12 |
Family
ID=19060366
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001227753A Pending JP2003038436A (ja) | 2001-07-27 | 2001-07-27 | 電子内視鏡装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003038436A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007209570A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Fujinon Corp | 電子内視鏡装置 |
EP2090220A1 (en) | 2008-02-14 | 2009-08-19 | FUJIFILM Corporation | Processor for endoscope |
-
2001
- 2001-07-27 JP JP2001227753A patent/JP2003038436A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007209570A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Fujinon Corp | 電子内視鏡装置 |
EP2090220A1 (en) | 2008-02-14 | 2009-08-19 | FUJIFILM Corporation | Processor for endoscope |
JP2009189529A (ja) * | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Fujinon Corp | 内視鏡用プロセッサ装置 |
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