JP2004121856A - Endoscope apparatus - Google Patents

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塙 隆行
Satoshi Yanagisawa
柳沢 聡志
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic endoscope apparatus to simplify the processing. <P>SOLUTION: The electronic endoscope apparatus includes an endoscope which has a solid-state image sensing element with several outputs and prepared at the leading edge, and a camera control unit which has a signal processing means to receive the outputs from the solid-state image sensing element and to perform the signal processing, wherein a drive signal generating means is provided to generate a horizontal forwarding pulse of the same timing for actuating the solid-state image sensing element. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

 本発明は電子内視鏡装置、更に詳しくは固体撮像素子の駆動信号の制御部分に特徴のある電子内視鏡装置に関する。 The present invention relates to an electronic endoscope apparatus, and more particularly, to an electronic endoscope apparatus having a feature in a control portion of a drive signal of a solid-state imaging device.

 近年、体腔内に挿入部を挿入し、ライトガイドファイバ束等の照明光伝送手段により挿入部先端の観察部位に照明光を照射することで、観察部位の像を得、観察部位を観察及び処置する内視鏡装置が広く普及している。 In recent years, an insertion portion is inserted into a body cavity, and illumination light is applied to an observation site at the distal end of the insertion portion by an illumination light transmission unit such as a light guide fiber bundle, so that an image of the observation site is obtained, and the observation site is observed and treated. Endoscope devices are widely used.

 この内視鏡装置の1つに、挿入部の先端に固体撮像素子、例えばCCDを配設し、観察部位の像を対物光学系で撮像面に結像させ電気信号に変換し、この電気信号を信号処理することで、モニタ等に観察部位の画像を表示させたり、情報記録装置等に画像データとして記憶させることのできる電子内視鏡装置がある。 In one of the endoscope apparatuses, a solid-state imaging device, for example, a CCD is provided at the tip of an insertion portion, an image of an observation site is formed on an imaging surface by an objective optical system, and converted into an electric signal. There is an electronic endoscope apparatus which can display an image of an observation site on a monitor or the like by processing a signal of the electronic part, and store the image data in an information recording device or the like.

 このような電子内視鏡装置において、CCDの映像読み出し期間を短縮するために、水平方向の偶数番目の画素と奇数番目の画素を別々に水平レジスタ(以下、CH A、CH B)を用いて読み出す2線読み出しCCDを用いたものが知られている。 In such an electronic endoscope apparatus, in order to shorten the image reading period of the CCD, even-numbered pixels and odd-numbered pixels in the horizontal direction are separately set using horizontal registers (hereinafter, CH A, CH B). A device using a two-line read CCD for reading is known.

 しかしながら、1画素毎に180度位相の異なる水平転送パルスで読み出すため、水平転送パルスを発生する回路が2つ必要となり、処理が複雑で回路規模も大きくなってしまう。また、2線読み出しCCDの信号処理を1系統の回路で切換ながら行う場合は、処理が複雑になってしまう。 However, since reading is performed with horizontal transfer pulses having a phase difference of 180 degrees for each pixel, two circuits for generating horizontal transfer pulses are required, and the processing is complicated and the circuit scale becomes large. Further, when the signal processing of the two-line readout CCD is performed while being switched by one circuit, the processing becomes complicated.

 さらに2系統の回路でも後段の処理回路を高速なアナログ回路で構成しているため、アナログでCH Aからの信号とCH Bからの信号を合成しなくてはならず、アナログ回路を高速で駆動させるために、周波数特性が悪くなり解像度が劣化し、かつ、処理が複雑になるという問題がある。 Furthermore, even in the two circuits, the processing circuit in the subsequent stage is constituted by a high-speed analog circuit, so that the signal from CH A and the signal from CH B must be combined in an analog manner, and the analog circuit is driven at high speed. Therefore, there is a problem that the frequency characteristics are deteriorated, the resolution is deteriorated, and the processing is complicated.

 本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、処理を簡素化することができる電子内視鏡装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide an electronic endoscope apparatus that can simplify the processing.

 本発明の第1の電子内視鏡装置は、複数の出力をもつ固体撮像素子を先端に設けた内視鏡と、前記固体撮像素子の出力を取り込み信号処理を行う信号処理手段を有するカメラコントロールユニットとを備えた電子内視鏡装置において、前記固体撮像素子を駆動するための同一タイミングの水平転送パルスを発生する駆動信号発生手段を設けたことを特徴とする。 A first electronic endoscope apparatus according to the present invention is a camera control having an endoscope provided with a solid-state imaging device having a plurality of outputs at a tip thereof, and signal processing means for taking in an output of the solid-state imaging device and performing signal processing. An electronic endoscope apparatus comprising a unit and a drive signal generating means for generating horizontal transfer pulses at the same timing for driving the solid-state imaging device.

 また、本発明の第2の電子内視鏡装置は、複数の出力をもつ固体撮像素子を先端に設けた内視鏡と、前記固体撮像素子の出力を取り込み信号処理を行う信号処理手段を有するカメラコントロールユニットとを備えた電子内視鏡装置において、前記信号処理手段は、前記固体撮像素子からの複数の出力信号を信号処理する複数の出力信号処理手段と、前記複数の出力信号処理手段で信号処理した前記複数の出力信号をデジタルで合成する信号合成手段と、を備えたことを特徴とする。 Further, a second electronic endoscope apparatus according to the present invention includes an endoscope provided with a solid-state imaging device having a plurality of outputs at a tip thereof, and a signal processing unit which takes in an output of the solid-state imaging device and performs signal processing. In an electronic endoscope apparatus including a camera control unit, the signal processing unit includes a plurality of output signal processing units that perform signal processing on a plurality of output signals from the solid-state imaging device, and the plurality of output signal processing units. Signal synthesizing means for digitally synthesizing the plurality of output signals subjected to signal processing.

 さらに、本発明の第3の電子内視鏡装置は、複数の出力をもつ固体撮像素子を先端に設けた内視鏡と、前記固体撮像素子の出力を取り込み信号処理を行う信号処理手段を有するカメラコントロールユニットとを備えた電子内視鏡装置において、前記固体撮像素子を駆動するための同一タイミングの水平転送パルスを発生する駆動信号発生手段と、前記駆動信号発生手段により前記固体撮像素子から同時に出力された複数の出力信号を信号処理する複数の出力信号処理手段と、前記複数の出力信号処理手段で信号処理した前記複数の出力信号をデジタルで合成する信号合成手段と、を備えたことを特徴とする。 Furthermore, a third electronic endoscope apparatus of the present invention includes an endoscope provided with a solid-state imaging device having a plurality of outputs at a tip thereof, and a signal processing unit that takes in an output of the solid-state imaging device and performs signal processing. In an electronic endoscope apparatus including a camera control unit, a driving signal generating unit that generates horizontal transfer pulses at the same timing for driving the solid-state imaging device, and the driving signal generating unit simultaneously outputs the solid-state imaging device from the solid-state imaging device. A plurality of output signal processing means for performing signal processing on the plurality of output signals outputted; and a signal combining means for digitally combining the plurality of output signals subjected to signal processing by the plurality of output signal processing means. Features.

 本発明によれば、駆動信号発生手段が固体撮像素子を駆動するための同一タイミングの水平転送パルスを発生することで、固体撮像素子の複数のチャンネルから同位相の信号を出力することができ、処理が簡素化できる。 According to the present invention, the drive signal generation unit generates horizontal transfer pulses at the same timing for driving the solid-state imaging device, so that signals of the same phase can be output from a plurality of channels of the solid-state imaging device. Processing can be simplified.

 また、固体撮像素子から複数の出力信号を同一構成の複数の出力信号処理手段で信号処理するので、1系統の回路で切換ながら行うものに比べて、処理が簡素化し、かつ、低い周波数での駆動が可能となる。 In addition, since a plurality of output signals from the solid-state imaging device are processed by a plurality of output signal processing means having the same configuration, the processing is simplified and the operation at a low frequency is simplified as compared with the case where switching is performed by a single circuit. Driving becomes possible.

 さらに、複数の出力信号処理手段で信号処理された複数の出力信号をデジタルで合成するので、アナログ信号を合成するもの比べて、処理が簡素化し、かつ、周波数特性が向上し、解像度の劣化を防止できる。 Furthermore, since a plurality of output signals processed by the plurality of output signal processing means are digitally combined, the processing is simplified, the frequency characteristics are improved, and the deterioration of resolution is reduced as compared with the case of combining analog signals. Can be prevented.

 以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について述べる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

 図1ないし図4は本発明の第1の実施の形態に係わり、図1は電子内視鏡装置の構成を示すブロック図、図2は図1の患者側回路の構成を示すブロック図、図3は図1の電子内視鏡装置の作用を説明するタイミングチャートである。 1 to 4 relate to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an electronic endoscope apparatus, and FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a patient side circuit of FIG. FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation of the electronic endoscope apparatus of FIG.

(構成)
 図1に示すように、第1の実施の形態の電子内視鏡装置1は、体腔内を観察する電子内視鏡2と、この電子内視鏡2からの信号を処理するカメラコントロールユニット(以下、CCUと記す)3と、体腔内を照明するための照明光を電子内視鏡2に供給する光源装置4と、CCU3からの標準フォーマットのTV信号(RGB、Y/C、コンポジットビデオ)を画像表示するためのTVモニタ5とを備えて構成されている。
(Constitution)
As shown in FIG. 1, an electronic endoscope apparatus 1 according to the first embodiment includes an electronic endoscope 2 for observing the inside of a body cavity, and a camera control unit (a camera control unit for processing signals from the electronic endoscope 2). The light source device 4 supplies illumination light for illuminating the body cavity to the electronic endoscope 2, and a standard format TV signal (RGB, Y / C, composite video) from the CCU 3. And a TV monitor 5 for displaying an image.

 電子内視鏡2は、先端に固体撮像素子、例えばCCD10と図示しないライトガイドを有する。 The electronic endoscope 2 has a solid-state imaging device, for example, a CCD 10 and a light guide (not shown) at the tip.

 また、CCU3は、CCD10を駆動するための患者側回路12と、患者側回路12の出力をアイソレートするアイソレーション素子14と、アイソレーション素子14によりアイソレートされた患者側回路12からの信号を処理し様々な映像処理を行う2次回路16(信号処理手段)とから構成されている。 The CCU 3 also outputs a signal from the patient side circuit 12 for driving the CCD 10, an isolation element 14 for isolating the output of the patient side circuit 12, and a signal from the patient side circuit 12 isolated by the isolation element 14. And a secondary circuit 16 (signal processing means) for performing various video processing.

 2次回路16は、アイソレーション素子14を介した患者側回路12からのアナログ信号を処理するアナログ処理部18と、アナログ処理部18の出力であるアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換部20と、A/D変換部20からのデジタル信号を処理するデジタル処理部22と、デジタル処理部22の出力であるデジタル信号をアナログ信号に変換するD/A変換部24とから構成されている。 The secondary circuit 16 includes an analog processing unit 18 that processes an analog signal from the patient side circuit 12 via the isolation element 14, and an A / D converter that converts an analog signal output from the analog processing unit 18 into a digital signal. A digital processing unit 22 for processing a digital signal from the A / D conversion unit 20; and a D / A conversion unit 24 for converting a digital signal output from the digital processing unit 22 into an analog signal. I have.

 電子内視鏡2においては、CCD10は、患者側回路12により駆動され、光源装置4から供給される照明光がライトガイド(図示せず)を通じて伝送され電子内視鏡2の先端より被写体(図示せず)に照射されるようになっている。そして、電子内視鏡2は、図示しないレンズユニットによってCCD10上に結像された被写体像を電気信号に変換し、画像情報としてCCU3に出力するようになっている。 In the electronic endoscope 2, the CCD 10 is driven by a patient side circuit 12, illumination light supplied from the light source device 4 is transmitted through a light guide (not shown), and a subject (see FIG. (Not shown). The electronic endoscope 2 converts a subject image formed on the CCD 10 by a lens unit (not shown) into an electric signal and outputs the electric signal to the CCU 3 as image information.

 CCU3では、前記CCD10より出力された画像情報を患者側回路12で増幅し、アイソレーション素子14を介して2次回路16に入力するようになっている。 In the CCU 3, the image information output from the CCD 10 is amplified by the patient side circuit 12 and input to the secondary circuit 16 via the isolation element 14.

 2次回路16においては、アナログ処理部18は、患者側回路12と2次回路16の同期信号の制御、信号の増幅、ノイズ除去などの処理を行う。アナログ処理部18で処理された画像情報は、A/D変換部20でデジタル信号に変換され、デジタル処理部22に入力される。デジタル処理部22では、ガンマ補正、信号合成、エンハンス処理等のデジタル処理を行い、標準フォーマットのTV信号に変換する。そして、前記TV信号は、D/A変換部24によってアナログ信号となり、TVモニタ5に被写体像が映像として表示される。 (4) In the secondary circuit 16, the analog processing unit 18 performs processes such as control of a synchronization signal between the patient side circuit 12 and the secondary circuit 16, signal amplification, and noise removal. The image information processed by the analog processing unit 18 is converted into a digital signal by the A / D conversion unit 20 and input to the digital processing unit 22. The digital processing unit 22 performs digital processing such as gamma correction, signal synthesis, and enhancement processing, and converts the digital signal into a standard format TV signal. The TV signal is converted into an analog signal by the D / A converter 24, and the subject image is displayed on the TV monitor 5 as a video.

 なお、本実施の形態では、前記電子内視鏡2の先端に設けられたCCD10は、2線読み出しCCDである。 In the present embodiment, the CCD 10 provided at the tip of the electronic endoscope 2 is a two-line read CCD.

 図2に示すように、患者側回路12は、CCD10を駆動するCCDドライバ30(駆動信号発生手段)と、CCDドライバ30へCCD駆動タイミング信号を出力する、プログラム可能でありまた前記CCD駆動タイミング信号に後述する同期信号を重畳する重畳手段を持つプログラマブル素子であるFPGA(Field Programmable Gate Array)32(駆動信号制御手段)と、FPGA32をプログラムするデータROM34と、CCDの種類の判別及び接続状態を検出するCCD検出回路36(接続検出手段)と、CCD10へCCD駆動信号を伝送するケーブルのマッチングを補正するケーブルマッチング回路38と、FPGA14から出力される選択信号に基づいてCCD10に適応したケーブルマッチング回路38を選択するケーブルマッチング切換回路40と、CCD10から読み出された電気信号を増幅するプリアンプ部42と、CCD10へ供給する電源の供給電源を制限するCCD電源供給回路44と、CCD電源供給回路44へ電源を供給するメイン電源46とから構成される。 As shown in FIG. 2, the patient side circuit 12 includes a CCD driver 30 (drive signal generating means) for driving the CCD 10, a CCD drive timing signal for outputting the CCD drive timing signal to the CCD driver 30, and a programmable and driveable CCD drive timing signal. An FPGA (Field Programmable Gate Array) 32 (drive signal control means) which is a programmable element having a superimposing means for superimposing a synchronizing signal described later, a data ROM 34 for programming the FPGA 32, and detection of the type of CCD and connection state A CCD detecting circuit 36 (connection detecting means), a cable matching circuit 38 for correcting the matching of a cable for transmitting a CCD drive signal to the CCD 10, and a cable matching circuit 38 adapted to the CCD 10 based on a selection signal output from the FPGA 14. Choose a cable match A switching circuit 40, a preamplifier unit 42 for amplifying an electric signal read from the CCD 10, a CCD power supply circuit 44 for limiting the power supply to the CCD 10, and supplying power to the CCD power supply circuit 44. And a main power supply 46.

 また、CCDドライバ30は、CCD10に蓄積された電荷を転送する水平転送駆動パルス発生回路50及び垂直転送駆動パルス発生回路52と、ブルーミングを抑制するアンチブルーミングパルス発生回路54から構成される。 {Circle around (4)} The CCD driver 30 includes a horizontal transfer drive pulse generation circuit 50 and a vertical transfer drive pulse generation circuit 52 for transferring electric charges accumulated in the CCD 10, and an anti-blooming pulse generation circuit 54 for suppressing blooming.

(作用)
 次に、このように構成された本実施の形態の電子内視鏡装置1の作用について説明する。
(Action)
Next, the operation of the thus-configured electronic endoscope apparatus 1 of the present embodiment will be described.

 まず、電子内視鏡装置1において、患者側回路12と2次回路16との同期を検出する方法を図3のタイミングチャートを使用して説明する。 First, a method of detecting synchronization between the patient side circuit 12 and the secondary circuit 16 in the electronic endoscope apparatus 1 will be described with reference to the timing chart of FIG.

 ここで、図3において、映像信号読みだし期間内におけるCCD水平転送パルスの1Lのタイミングチャートの拡大図をφAに、このときのCCD出力の拡大図をTAに示す。また、1Vの終わりのCCD水平転送パルスの1Lのタイミングチャートの拡大図及びそのときのCCD出力の拡大図を、上記と同様にそれぞれφB、TBに示す。なお、上記の1Vは1フィールド期間(1/60s)を示し、1Lは約0.5H(1H=63.5μs=水平走査期間)を示す。 Here, in FIG. 3, φA is an enlarged view of the timing chart of 1L of the CCD horizontal transfer pulse during the video signal reading period, and TA is an enlarged view of the CCD output at this time. The enlarged view of the timing chart of 1L of the CCD horizontal transfer pulse at the end of 1V and the enlarged view of the CCD output at that time are shown by φB and TB, respectively, in the same manner as described above. The above 1V indicates one field period (1/60 s), and 1L indicates about 0.5H (1H = 63.5 μs = horizontal scanning period).

 患者側回路12と2次回路16との同期をとるために、FPGA32は、1Vの終わりに1Lの期間を他の1Lの期間のCCD水平駆動パルスより位相を180度ずらす。上記のようにすることによって他の1Lの期間のCCD出力より位相が180度ずれたCCD出力を発生する。 In order to synchronize the patient side circuit 12 and the secondary circuit 16, the FPGA 32 shifts the phase of 1L at the end of 1V by 180 degrees from the CCD horizontal drive pulse of the other 1L. By doing so, a CCD output having a phase shifted by 180 degrees from the CCD output in the other 1L period is generated.

 そして、前記CCD出力は、プリアンプ部42で増幅され、アイソレーション素子14で絶縁され、2次回路16内にあるアナログ処理部18内に入力され、図示していないCDS回路を含む同期信号を検出する同期検出部によってCDS出力が検出された後に、同期VRSTが検出される。 The CCD output is amplified by the preamplifier unit 42, insulated by the isolation element 14, input to the analog processing unit 18 in the secondary circuit 16, and detects a synchronization signal including a CDS circuit (not shown). After the synchronization detector detects the CDS output, the synchronization VRST is detected.

 ここで、CCD出力の位相を180度ずらすと、CDS出力で位相の180度ずれた期間が、図3のCDS出力で示すように出力の極性が反転する。この方法で、CCD10から読み出された電気信号に1Vの終わりの1Lの期間のみ同期信号を重畳させている。そして、検出された同期VRSTでFPGA32をリセットことによって患者側回路12と2次回路16との同期がとられる。 Here, if the phase of the CCD output is shifted by 180 degrees, the polarity of the output is inverted during the period in which the phase of the CDS output is shifted by 180 degrees as shown by the CDS output in FIG. In this manner, the synchronizing signal is superimposed on the electric signal read from the CCD 10 only during the 1 L period at the end of 1 V. Then, the patient circuit 12 and the secondary circuit 16 are synchronized by resetting the FPGA 32 with the detected synchronization VRST.

 また、アナログ処理部18内には、図示はしないが、患者側回路12から出力した信号を位相比較するPLL部と、2次回路16と患者側回路12との同期の有無を検出する同期検出手段とが設けられており、この同期検出手段による検出結果に基づいて、FPGA32を制御することによって、同期がとれていない時には、2次回路16が同期をかけやすいように全期間位相比較出来る信号をCCD駆動信号に重畳する。そして同期がとれた時には、一部期間位相比較できる信号をCCD駆動信号に重畳する。 Although not shown, the analog processing unit 18 includes a PLL unit that compares the phases of signals output from the patient-side circuit 12 and a synchronization detection unit that detects whether or not the secondary circuit 16 is synchronized with the patient-side circuit 12. Means for controlling the FPGA 32 based on the detection result of the synchronization detecting means, so that when the synchronization is not achieved, a signal which allows the secondary circuit 16 to perform phase comparison for the entire period so that synchronization can be easily performed. Is superimposed on the CCD drive signal. When synchronization is achieved, a signal that can be compared in phase for a certain period is superimposed on the CCD drive signal.

 さて、本実施の形態の電子内視鏡装置1においては、CCU3は電源投入時に、CCD10の種類及びCCD10を先端に設けた電子内視鏡2の接続状態をCCD検出回路36にて検出する。そして、CCD検出回路36の検出結果に基づいて、データROM34がプログラム可能なFPGA32をプログラムする。 In the electronic endoscope apparatus 1 according to the present embodiment, when the power is turned on, the CCU 3 detects the type of the CCD 10 and the connection state of the electronic endoscope 2 provided with the CCD 10 at the tip by the CCD detection circuit 36. The data ROM 34 programs the programmable FPGA 32 based on the detection result of the CCD detection circuit 36.

 次に、CCD10の種類に基づいてプログラムされたFPGA32は、CCDドライバ30にCCD駆動タイミング信号を出力する。ここで、CCD駆動タイミング信号は、CCD水平駆動タイミング信号S1、S2、垂直転送駆動タイミング信号S3、アンチブルーミングタイミング信号S4である。 Next, the FPGA 32 programmed based on the type of the CCD 10 outputs a CCD drive timing signal to the CCD driver 30. Here, the CCD drive timing signals are CCD horizontal drive timing signals S1, S2, vertical transfer drive timing signal S3, and anti-blooming timing signal S4.

 このCCD駆動タイミング信号が、それぞれ、水平転送駆動パルス発生回路50、垂直転送駆動発生回路52、アンチブルーミングパルス発生回路54にて電圧増幅される。 (4) The CCD drive timing signal is voltage-amplified by the horizontal transfer drive pulse generation circuit 50, the vertical transfer drive generation circuit 52, and the anti-blooming pulse generation circuit 54, respectively.

 一方、FPGA32から出力されるCCD10を選択する選択信号に基づいてケーブルマッチング切換回路40が、CCD10に適応したケーブルマッチング回路38を選択し、ケーブルマッチング回路38で波形整形して、それぞれCCD10を駆動するためのCCD水平転送駆動パルス、CCD垂直転送駆動パルス、アンチブルーミングパルスを発生する。 On the other hand, the cable matching switching circuit 40 selects a cable matching circuit 38 adapted to the CCD 10 based on a selection signal for selecting the CCD 10 output from the FPGA 32, shapes the waveform by the cable matching circuit 38, and drives each of the CCDs 10. , A CCD horizontal transfer drive pulse, a CCD vertical transfer drive pulse, and an anti-blooming pulse.

 ここで、CCD10を先端に設けた電子内視鏡2が患者側回路12に接続されていない時には、FPGA32は、CCD検出回路36の検出結果に基づき、出力であるCCD垂直転送駆動タイミング信号S3を停止させることによって、CCD10を駆動するCCD垂直転送駆動パルスを停止する。また、異なる種類のCCDを先端に持つ電子内視鏡が接続された場合には、FPGA32は、CCD検出回路36に基づいてCCDの種類に応じたCCD駆動タイミング信号を発生する。 Here, when the electronic endoscope 2 provided with the CCD 10 at the tip is not connected to the patient side circuit 12, the FPGA 32 outputs the CCD vertical transfer drive timing signal S3 as an output based on the detection result of the CCD detection circuit 36. By stopping, the CCD vertical transfer drive pulse for driving the CCD 10 is stopped. When an electronic endoscope having a different type of CCD at the tip is connected, the FPGA 32 generates a CCD drive timing signal according to the type of the CCD based on the CCD detection circuit 36.

 メイン電源46は、CCD電源供給回路44へ電源を供給する。そして、CCD10へ供給する前記CCD電源供給回路44は可変レギュレータ(図示せず)を用いて、出力電流をこの可変レギュレータにフィードバックさせることにより、CCD10の駆動可能な最小の電流を供給している。 The main power supply 46 supplies power to the CCD power supply circuit 44. The CCD power supply circuit 44 that supplies the CCD 10 uses a variable regulator (not shown) to feed back the output current to the variable regulator, thereby supplying the minimum drive current of the CCD 10.

(効果)
 このように本実施の形態の電子内視鏡装置1では、CCD10を先端に設けた電子内視鏡2が患者側回路12に接続されていない時には、FPGA32が、CCD検出回路36の検出結果に基づき、出力であるCCD垂直転送駆動タイミング信号S3を停止させることによって、CCD10を駆動するCCD垂直転送駆動パルスを停止するので、電子内視鏡2を患者側回路12にあらためて接続した際には、CCD10への電源供給に先立って、CCD駆動信号がCCD10に供給されることがなく、CCD駆動信号によるCCD10の発熱を防止することができ、確実にCCD10を保護することができる。
(effect)
As described above, in the electronic endoscope apparatus 1 according to the present embodiment, when the electronic endoscope 2 provided with the CCD 10 at the distal end is not connected to the patient-side circuit 12, the FPGA 32 detects the detection result of the CCD detection circuit 36. By stopping the CCD vertical transfer drive timing signal S3 which is the output, the CCD vertical transfer drive pulse for driving the CCD 10 is stopped. Therefore, when the electronic endoscope 2 is connected to the patient side circuit 12 again, Prior to the power supply to the CCD 10, the CCD drive signal is not supplied to the CCD 10, so that the heat generation of the CCD 10 due to the CCD drive signal can be prevented, and the CCD 10 can be reliably protected.

 なお、図2に示すように、患者側回路12内にあるFPGA32から出力されるCCD水平転送駆動タイミング信号S1、S2において、2つの水平転送駆動パルスを持つ場合、このタイミングを同一にすると、患者側回路12内のプリアンプ部42と、アイソレーション素子14と、アナログ処理部18、A/D変換部20、デジタル処理部22の一部が2系統となる。また、CCD水平転送駆動パルスを2つ以上にした場合、同一回路が2つ以上になるが、この場合も同様である。 As shown in FIG. 2, when the CCD horizontal transfer drive timing signals S1 and S2 output from the FPGA 32 in the patient side circuit 12 have two horizontal transfer drive pulses, if the timings are the same, the patient The preamplifier unit 42, the isolation element 14, the analog processing unit 18, the A / D conversion unit 20, and a part of the digital processing unit 22 in the side circuit 12 constitute two systems. When the number of CCD horizontal transfer drive pulses is two or more, the number of the same circuits becomes two or more. The same applies to this case.

 また、電子内視鏡2が接続されていない時には、CCU3は、FPGA32の出力を一部止めて、一部のCCD駆動パルスのみ停止させてもよい。また、CCDドライバ30を停止させてCCD駆動パルスを停止させてもよい。また、CCD10へ供給する電源の出力を全て停止させてもよい。 (4) When the electronic endoscope 2 is not connected, the CCU 3 may partially stop the output of the FPGA 32 and stop only a part of the CCD drive pulse. Further, the CCD driving pulse may be stopped by stopping the CCD driver 30. Further, all outputs of the power supply supplied to the CCD 10 may be stopped.

 また、電子内視鏡2の接続時にCCD10の検知をするまで、FPGA32からの出力ピンがハイインピーダンスになり、出力信号を停止させても良い。 (4) The output pin from the FPGA 32 may become high impedance and the output signal may be stopped until the CCD 10 is detected when the electronic endoscope 2 is connected.

 さらに、前記アンチブルーミングパルスが不要なCCD10については、CCD検出回路36に応じてFPGA32がアンチブルーミングタイミング信号S4を止めることにより、CCD10を駆動するアンチブルーミングパルスを止めてもよい。ここで、ケーブルマッチング回路38は、ケーブル長が一定の長さの時に異なるCCD10に対しても同じ回路にしてもよい。 Further, for the CCD 10 that does not require the anti-blooming pulse, the anti-blooming pulse for driving the CCD 10 may be stopped by the FPGA 32 stopping the anti-blooming timing signal S4 according to the CCD detection circuit 36. Here, the cable matching circuit 38 may be the same circuit for different CCDs 10 when the cable length is a fixed length.

 また、白色光を映した際には、FPGA32の内部にて前記アンチブルーミングパルスS4を停止し、かつ、2次回路16が同期をかけやすいCCD水平駆動パルスS1、S2を発生させることによって同期はずれを回避してもよい。 When the white light is projected, the anti-blooming pulse S4 is stopped inside the FPGA 32, and the secondary circuit 16 generates CCD horizontal drive pulses S1 and S2 which are easy to synchronize. May be avoided.

 さらに、患者側回路12より出力される電気信号に対して、アナログ処理部18内のPLL部(図示せず)が位相比較している期間において、CCD水平駆動パルスを2値駆動または3値駆動してもよい。 Further, during a period in which a PLL unit (not shown) in the analog processing unit 18 compares a phase of an electric signal output from the patient-side circuit 12, the CCD horizontal driving pulse is driven by binary driving or ternary driving. May be.

 また、アンチブルーミングパルスは、クロッキングしている交流成分期間と直流成分のみの直流成分期間がある。ここで、アンチブルーミングパルス発生回路54は、CCDの種類によって、前記交流期間と前記直流成分期間はそれぞれ別個に調整していたが、交流成分期間のみ動作するクランプ回路で構成することによって、調整箇所削減をしても良い。 The anti-blooming pulse has a clocking AC component period and a DC component period of only a DC component. Here, the anti-blooming pulse generation circuit 54 adjusts the AC period and the DC component period separately depending on the type of CCD. Reductions may be made.

 また、プリアンプ部42は、差動増幅回路にて構成されていたが、一段構成の増幅回路で構成してもよい。 The preamplifier unit 42 is configured by a differential amplifier circuit, but may be configured by a single-stage amplifier circuit.

 図4及び図5は本発明の第2の実施の形態に係わり、図4は電子内視鏡装置の要部の構成を示すブロック図、図5は図4の信号合成部の作用を説明する説明図である。 4 and 5 relate to a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a main part of the electronic endoscope apparatus, and FIG. 5 explains an operation of the signal synthesizing section of FIG. FIG.

 第2の実施の形態は、第1の実施の形態とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。 る の で Since the second embodiment is almost the same as the first embodiment, only different points will be described, and the same components will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

(構成)
 第2の実施の形態は、CCDが出力が2つある2線読み出しCCDであり、このCCDをCCD水平転送駆動パルス発生回路から出力される同一タイミングのパルスで駆動し、CCDからの信号を処理する手段を同一構成の2系統の回路で行い、さらに、前記同一2系統の回路で処理された信号をデジタルで合成するものである。
(Constitution)
In the second embodiment, the CCD is a two-line readout CCD having two outputs. The CCD is driven by pulses of the same timing output from a CCD horizontal transfer drive pulse generation circuit to process signals from the CCD. This means is performed by two circuits having the same configuration, and the signals processed by the two circuits are digitally combined.

 すなわち、第2の実施の形態の電子内視鏡装置のCCUにおいては、図4に示すように、患者側回路12の一部と2次回路16は、同一2系統の回路ブロックである、第1プリプロセス60aと第2プリプロセス60bと、前記2つの第1及び第2プリプロセス60a、60bからのデジタル信号を合成する信号合成部62と、信号合成部62で合成した信号を処理するポストプロセス64とから構成される。 That is, in the CCU of the electronic endoscope apparatus according to the second embodiment, as shown in FIG. 4, a part of the patient-side circuit 12 and the secondary circuit 16 are the same two-system circuit block. A first preprocess 60a and a second preprocess 60b, a signal synthesizing unit 62 for synthesizing the digital signals from the two first and second preprocesses 60a and 60b, and a post for processing the signal synthesized by the signal synthesizing unit 62 And a process 64.

 第1プリプロセス60aは、CCD10(図示せず)からの一方の信号を増幅するための第1プリアンプ70aと、患者側回路12と2次回路16を絶縁するための第1アイソレーション素子72aと、信号の雑音除去と増幅を行う第1差動アンプ74aと、相関2重サンプリングを行う第1CDS回路76aと、患者側回路12と2次回路16の同期をとるための第1PLL回路78aと、各種アナログ信号処理を行うための第1アナログ信号処理部80aと、第1アナログ信号処理部80aの出力をデジタル信号に変換する第1A/D変換部82aと、第1A/D変換部82aにより変換されたデジタル信号に対して各種デジタル信号処理を行う第1デジタル信号処理部84aと、第1デジタル信号処理部84aにより処理されたデジタル信号にガンマ補正を行う第1ガンマ補正部86aとから構成されている。 The first preprocess 60a includes a first preamplifier 70a for amplifying one signal from the CCD 10 (not shown), a first isolation element 72a for insulating the patient side circuit 12 and the secondary circuit 16, and A first differential amplifier 74a for removing and amplifying signal noise, a first CDS circuit 76a for performing correlated double sampling, a first PLL circuit 78a for synchronizing the patient side circuit 12 and the secondary circuit 16, A first analog signal processing unit 80a for performing various analog signal processing, a first A / D conversion unit 82a that converts an output of the first analog signal processing unit 80a into a digital signal, and a conversion by the first A / D conversion unit 82a A first digital signal processing unit 84a that performs various digital signal processing on the processed digital signal, and a digital signal processed by the first digital signal processing unit 84a. And a first gamma correction unit 86a that performs gamma correction Le signal.

 第2プリプロセス60bは、第1プリプロセス60aと同様に構成されており、CCD10(図示せず)からの他方の信号を増幅するための第2プリアンプ70bと、患者側回路12と2次回路16を絶縁するための第2アイソレーション素子72bと、信号の雑音除去と増幅を行う第2差動アンプ74bと、相関2重サンプリングを行う第2CDS回路76bと、患者側回路12と2次回路16の同期をとるための第2PLL回路78bと、各種アナログ信号処理を行うための第2アナログ信号処理部80bと、第2アナログ信号処理部80bの出力をデジタル信号に変換する第2A/D変換部82bと、第2A/D変換部82bにより変換されたデジタル信号に対して各種デジタル信号処理を行う第2デジタル信号処理部84bと、第2デジタル信号処理部84bにより処理されたデジタル信号にガンマ補正を行う第2ガンマ補正部86bとから構成されている。 The second preprocess 60b has the same configuration as the first preprocess 60a, and includes a second preamplifier 70b for amplifying the other signal from the CCD 10 (not shown), the patient side circuit 12, and the secondary circuit. 16, a second differential amplifier 74b for removing and amplifying a signal noise, a second CDS circuit 76b for performing correlated double sampling, a patient side circuit 12, and a secondary circuit. 16, a second PLL circuit 78b for synchronizing, a second analog signal processing unit 80b for performing various analog signal processing, and a second A / D converter for converting an output of the second analog signal processing unit 80b into a digital signal. A second digital signal processing unit 84b that performs various digital signal processing on the digital signal converted by the second A / D conversion unit 82b; And a second gamma correction unit 86b for performing gamma correction to the digital signal processed by the digital signal processing section 84b.

 上記第1プリプロセス60aと第2プリプロセス60bからの出力は、信号合成部62に入力される。そして、信号合成部62は、図5に示すように、第1プリプロセス60aからの第1の入力信号(A)と第2プリプロセス60bからの第2の入力信号(B)を記録する第1ラインメモリ88aと第2ラインメモリ88bで構成されている。 出力 The outputs from the first preprocess 60a and the second preprocess 60b are input to the signal synthesis unit 62. Then, as shown in FIG. 5, the signal synthesis unit 62 records the first input signal (A) from the first preprocess 60a and the second input signal (B) from the second preprocess 60b. It comprises a one line memory 88a and a second line memory 88b.

 信号合成部62は、第1プリプロセス60aと第2プリプロセス60bからの出力の一方を、他方より半周期遅らせて合成する。そして、信号合成部62で合成された信号が、ポストプロセス64に入力される。 The signal synthesizing unit 62 synthesizes one of the outputs from the first preprocess 60a and the second preprocess 60b with a half cycle delay from the other. Then, the signal synthesized by the signal synthesis unit 62 is input to the post process 64.

 ポストプロセス64は、マスク演算を行い、空間周波数の帯域強調を行うエンハンス部90と、エンハンス部90を介した各種デジタル信号を処理する後段デジタル信号処理部92と、後段デジタル信号処理部92の出力をアナログ信号に変換するD/A変換部24で構成されている。 The post process 64 performs a mask operation to enhance the band of the spatial frequency, enhances the spatial frequency, a post-stage digital signal processor 92 that processes various digital signals via the enhancer 90, and an output of the post-stage digital signal processor 92. Is converted to an analog signal.

 その他の構成は第1の実施の形態と同じである。 Other configurations are the same as those of the first embodiment.

(作用)
 ここで、上記第1プリプロセス60aと第2プリプロセス60bのそれぞれの構成要素は、全て同じ処理を行う。
(Action)
Here, the respective components of the first preprocess 60a and the second preprocess 60b all perform the same processing.

 第1プリプロセス60aは、まず、CCD10の第1の出力CCDOUT(A)がチャンネルA(以下、CHA)より入力され、CCDOUT(A)を第1プリアンプ70aで増幅する。増幅された信号は、第1アイソレーション素子72aを通り、第1差動アンプ74aに入力される。第1差動アンプ74aは、信号のノイズ低減と増幅を行う。 In the first preprocess 60a, first, the first output CCDOUT (A) of the CCD 10 is input from the channel A (hereinafter, CHA), and the CCDOUT (A) is amplified by the first preamplifier 70a. The amplified signal passes through the first isolation element 72a and is input to the first differential amplifier 74a. The first differential amplifier 74a performs signal noise reduction and amplification.

 第1差動アンプ74aで前記処理をされた信号は、第1CDS回路76aに入力され、相関2重サンプリングされる。ここで、第1PLL回路78aで、CCD出力信号に対して患者側回路12と2次回路16の同期をとる。第1CDS回路76aで相関2重サンプリングされた信号は、第1アナログ信号処理部80aに入力される。 The signal processed by the first differential amplifier 74a is input to the first CDS circuit 76a, and is correlated double-sampled. Here, the patient circuit 12 and the secondary circuit 16 are synchronized with the CCD output signal by the first PLL circuit 78a. The signal that has been correlated double-sampled by the first CDS circuit 76a is input to the first analog signal processing unit 80a.

 第1アナログ信号処理部80aでは、ゲイン調整、クリップレベルの調整、ペインティングの設定、オートゲインコントロール(AGC)、フィルタリング、クランプ処理等を行う。 The first analog signal processing unit 80a performs gain adjustment, clip level adjustment, painting setting, auto gain control (AGC), filtering, clamp processing, and the like.

 第1アナログ信号処理部80aで上記の様々な処理をされた信号は、第1A/D変換部82aにより、10bitのデジタル信号に変換される。変換された10bitのデジタル信号は、第1デジタル信号処理部84aで、クランプ処理、ホワイトバランス等の処理をされる。 The signal that has been subjected to the various processes described above in the first analog signal processing unit 80a is converted into a 10-bit digital signal by the first A / D conversion unit 82a. The converted 10-bit digital signal is subjected to processing such as clamp processing and white balance in a first digital signal processing unit 84a.

 第1デジタル信号処理部84aで処理された10bitのデジタル信号は、第1ガンマ補正部86aに入力され、第1ガンマ補正部86aでは映像の補正を行う。このとき、10ビットの信号は8ビットの信号に変換される。第1ガンマ補正部86aでは、入力が10ビットであるため、ガンマ補正時の暗部のビット精度が8bit以上確保可能となり、bit精度の劣化を防止できる。このため、入力が8ビットの場合より階調性が向上する。また、10bitから8bitに変換するため、ガンマ処理後の信号処理が一般的な8bit構成のデータ処理となり、メモリ部品、処理ICのコストが低減される。 The 10-bit digital signal processed by the first digital signal processing unit 84a is input to the first gamma correction unit 86a, and the first gamma correction unit 86a corrects an image. At this time, the 10-bit signal is converted into an 8-bit signal. In the first gamma correction unit 86a, since the input is 10 bits, the bit precision of the dark part at the time of gamma correction can be secured to 8 bits or more, and deterioration of the bit precision can be prevented. For this reason, the gradation is improved as compared with the case where the input is 8 bits. Further, since the signal is converted from 10 bits to 8 bits, the signal processing after the gamma processing becomes a general 8-bit data processing, and the cost of the memory components and the processing IC is reduced.

 ここで、第1ガンマ補正部86aは、4つのガンマ補正曲線を持っている。この4つのガンマ補正曲線による4つの特性は、通常観察モード、高コントラストモード(明るいところはより明るく、暗いところはより暗くする。)、低コントラストモード(明るいところは暗く、暗いところは明るくする。)、画像処理モード(ガンマ=1で出力する。)である。なお、前記4つのガンマ補正曲線は、操作者が操作者の使用目的に合わせて図示しないキーボードより選択可能である。 Here, the first gamma correction unit 86a has four gamma correction curves. The four characteristics based on the four gamma correction curves are a normal observation mode, a high contrast mode (brighter places are brighter, dark places are darker), and a low contrast mode (bright places are darker and dark places are brighter). ) And image processing mode (output with gamma = 1). The four gamma correction curves can be selected by an operator from a keyboard (not shown) according to the purpose of use of the operator.

 第2プリプロセス60bは、CCD10からの第2の出力CCDOUT(B)がチャンネルB(以下、CHB)より入力される。そして、第2プリプロセス60bは、前記第1プリプロセス60aと同じ構成であるので、CCDOUT(B)に対して、第1プリプロセス60aの処理と全く同じ処理をする。 In the second pre-process 60b, the second output CCDOUT (B) from the CCD 10 is input from the channel B (hereinafter, CHB). Since the second preprocess 60b has the same configuration as the first preprocess 60a, the second preprocess 60b performs exactly the same process as that of the first preprocess 60a on CCDOUT (B).

 次に、図5に基づいて、第1プリプロセス60aと第2プリプロセス60bで処理された信号の合成について説明する。 Next, the synthesis of the signals processed in the first preprocess 60a and the second preprocess 60b will be described with reference to FIG.

 第1プリプロセス60aと第2プリプロセス60bで全く同じ処理をされ、第1ガンマ補正部86a及び第2ガンマ補正部86bより信号合成部62に入力信号(A)及び入力信号(B)が入力され、合成される。 The same processing is performed in the first preprocess 60a and the second preprocess 60b, and the input signal (A) and the input signal (B) are input to the signal combining unit 62 from the first gamma correction unit 86a and the second gamma correction unit 86b. And synthesized.

 前記信号処理部62は、上述したように、第1ラインメモリ88aと第2ラインメモリ88bによって構成されている。また、図示しないタイミング制御部からの制御により、第1ラインメモリ88a及び第2ラインメモリ88bがnHz(nは係数)で信号の入力を行い、2nHz(入力の2倍の周波数)のタイミングで、交互に信号を読みだす。このため、読み出すデータは、どちらか一方が半周期分遅れる。このように、第1ラインメモリ88aと第2ラインメモリ88bより、どちらか一方を半周期分遅らせた信号を交互に読み出し、ワイヤードオフで、入力信号(A)と入力信号(B)を合成する。前記のように信号を交互に読み出し、合成することは、信号をマルチプレクスし、合成することと同じである。 The signal processing unit 62 includes the first line memory 88a and the second line memory 88b as described above. Also, under the control of a timing controller (not shown), the first line memory 88a and the second line memory 88b input signals at nHz (n is a coefficient), and at a timing of 2nHz (double the frequency of the input), Read signals alternately. Therefore, one of the read data is delayed by a half cycle. In this way, the signals obtained by delaying one of them by a half cycle are alternately read out from the first line memory 88a and the second line memory 88b, and the input signal (A) and the input signal (B) are synthesized by wire-off. . Reading and combining the signals alternately as described above is the same as multiplexing and combining the signals.

 このような信号合成部62の作用により入力信号(A)と入力信号(B)が合成され、合成出力信号が得られる。そして、この合成出力信号は、後段のポストプロセス64に入力される。 (4) The input signal (A) and the input signal (B) are combined by the operation of the signal combining unit 62 to obtain a combined output signal. Then, the synthesized output signal is input to the post-process 64 at the subsequent stage.

 図4に戻り、信号合成部62から出力された図5に示した合成出力信号は、ポストプロセス64に入力される。そして、ポストプロセス64では、まず、合成出力信号に対してエンハンス処理部90でエンハンス処理を行う。このエンハンス処理部90は、接続される電子内視鏡のCCDの画素数やノイズレベル等に応じて、空間フィルタのマスク演算係数を変更し、エンハンスの強調周波数を変更、または、強調の「入り」、「切り」を選択することが可能である。 Returning to FIG. 4, the combined output signal shown in FIG. 5 output from the signal combining unit 62 is input to the post process 64. Then, in the post-process 64, first, the enhancement processing section 90 performs enhancement processing on the synthesized output signal. The enhancement processing unit 90 changes the mask operation coefficient of the spatial filter according to the number of pixels of the CCD of the electronic endoscope to be connected, the noise level, and the like, and changes the enhancement emphasis frequency, or “emphasis”. "And" cut "can be selected.

 エンハンス処理部90でエンハンス処理された信号は、後段デジタル信号処理部92に入力される。後段デジタル信号処理部92では、画像の拡大処理、R、G、B各フレームの同時化、色ズレ検知、フレームの遅延等の処理を行う。 The signal that has been subjected to the enhancement processing by the enhancement processing unit 90 is input to the subsequent digital signal processing unit 92. The post-stage digital signal processing unit 92 performs processing such as image enlargement processing, synchronization of R, G, and B frames, color shift detection, and frame delay.

 信号合成部62から出力された合成出力信号は、これら一連の処理が行われた後、D/A変換部94により、アナログ映像信号に変換される。 The synthesized output signal output from the signal synthesis unit 62 is converted into an analog video signal by the D / A conversion unit 94 after performing a series of these processes.

(効果)
 以上のように第2の実施の形態では、2線読みだしCCDの信号処理を同一構成の2系統の回路でおこなうことで、1系統の回路で切り換えながら行う時より、低い周波数で駆動させることができる。また、同一構成の回路なので、回路が簡素化でき、回路設計も簡単になる。前記したことは、コストの低減にもつながる。
(effect)
As described above, in the second embodiment, the signal processing of the two-line readout CCD is performed by two circuits having the same configuration, so that the driving is performed at a lower frequency than when switching is performed by one circuit. Can be. Further, since the circuits have the same configuration, the circuit can be simplified and the circuit design can be simplified. The foregoing also leads to cost reduction.

 さらに、2系統の信号の合成はデジタルで行っているため、アナログ信号を合成する場合に比べ、信号の劣化が少ない。よって、回路の周波数特性が向上し、解像度の劣化が防止できる。 Furthermore, since the synthesis of the two systems of signals is performed digitally, signal degradation is less than in the case where analog signals are synthesized. Therefore, the frequency characteristics of the circuit are improved, and the deterioration of the resolution can be prevented.

 なお、第2の実施の形態では、信号合成部62の前段に、第1デジタル信号処理部84a及び第2デジタル信号処理部84b、第1ガンマ補正部86a及び第2ガンマ補正部86bがあるが、これらを後段に配置してもよい。 In the second embodiment, the first digital signal processing unit 84a and the second digital signal processing unit 84b, the first gamma correction unit 86a, and the second gamma correction unit 86b are provided before the signal synthesis unit 62. , May be arranged at a later stage.

 また、第1ガンマ補正部86a及び第2ガンマ補正部86bで10bitから8bitに変換しているが、入力のビット数と出力のビット数が同じでも、あるいは、入力のビット数より出力のビット数の方が、大きくても良い。 Although the first gamma correction unit 86a and the second gamma correction unit 86b convert from 10 bits to 8 bits, the number of input bits and the number of output bits may be the same, or the number of output bits may be smaller than the number of input bits. May be larger.

 さらに、第2の実施の形態では、第1ガンマ補正部86a及び第2ガンマ補正部86bは、4つのガンマ補正曲線をもっているとしたが、4つの固定されるわけでなく、単一、あるは複数個持つこともできる。 Further, in the second embodiment, the first gamma correction unit 86a and the second gamma correction unit 86b are assumed to have four gamma correction curves. You can have more than one.

 また、第2の実施の形態は、水平方向の偶数番目の画素と奇数番目の画素を別々の水平レジスタを用いて読み出している2線読み出しCCDであるが、垂直方向の偶数番目の画素と奇数番目の画素を別々のレジスタを用いて読み出す2線読み出しCCDを用いてもよい。 Further, the second embodiment is a two-line read CCD in which even-numbered pixels and odd-numbered pixels in the horizontal direction are read using separate horizontal registers. However, even-numbered pixels in the vertical direction and odd-numbered pixels are read out. It is also possible to use a two-line readout CCD for reading out the pixel using a separate register.

 さらに、第2の実施の形態では、出力が2つある2線読み出しCCDで構成しているが、出力が複数あるCCDを用いて構成してもよい。 Furthermore, in the second embodiment, a two-line readout CCD having two outputs is used, but a CCD having two or more outputs may be used.

[付記]
(付記項1) 固体撮像素子を先端に設けた内視鏡と、
 前記固体撮像素子の出力信号を取り込み信号処理を行う信号処理手段を有するカメラコントロールユニットと
 を備えた電子内視鏡装置において、
 前記固体撮像素子を駆動する駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、
 前記内視鏡と前記カメラコントロールユニットとの接続の有無を検出する接続検出手段と、
 前記接続検出手段の検出結果に基づき前記駆動信号発生手段の出力を停止させる駆動信号制御手段と
 を備えたことを特徴とする電子内視鏡装置。
[Appendix]
(Additional Item 1) An endoscope provided with a solid-state imaging device at its tip,
A camera control unit having a signal processing unit that captures an output signal of the solid-state imaging device and performs signal processing.
Drive signal generation means for generating a drive signal for driving the solid-state imaging device,
Connection detection means for detecting the presence or absence of connection between the endoscope and the camera control unit,
A drive signal control unit for stopping the output of the drive signal generation unit based on a detection result of the connection detection unit.

(付記項2) 前記カメラコントロールユニット内に、前記固体撮像素子への電源を供給する手段に電流制限手段をもつ電源供給回路を有し、
 前記電源供給回路が、一定以上の電源を流さない
 ことを特徴とする付記項1に記載の電子内視鏡装置。
(Supplementary Note 2) In the camera control unit, there is provided a power supply circuit having a current limiting unit in a unit for supplying power to the solid-state imaging device,
2. The electronic endoscope apparatus according to claim 1, wherein the power supply circuit does not supply a certain amount of power or more.

 従来は、CCD故障時において、CCDの発熱を防止するために、CCDの故障状態を検出してCCDへ供給する電流値を制限する方法が知られているが、故障状態を検出する方法が難しく回路複雑化する問題がある。 Conventionally, in the event of a CCD failure, a method of detecting a failure state of the CCD and limiting a current value supplied to the CCD in order to prevent heat generation of the CCD is known, but a method of detecting the failure state is difficult. There is a problem of circuit complexity.

 付記項2の電子内視鏡装置では、カメラコントロールユニット内に固体撮像素子への電流制限手段をもつ電源供給回路を設けるといった簡単な構成により、内視鏡先端に設けた固体撮像素子が故障した際にも、常に発熱量を一定以下にすることを可能とする。 In the electronic endoscope apparatus according to Additional Item 2, the solid-state imaging device provided at the distal end of the endoscope fails due to a simple configuration in which a power supply circuit having current limiting means for the solid-state imaging device is provided in the camera control unit. In this case, the calorific value can always be kept below a certain value.

(付記項3) 前記カメラコントロールユニット内に、
 前記内視鏡を接続する患者側回路と、
 前記患者回路と電気的に絶縁された2次回路と
 を設け、
 前記患者側回路内に前記駆動発生手段が出力する前記駆動信号に対して同期信号を重畳させる重畳手段を、前記2次回路内に前記患者側回路内で重畳された前記同期信号を検出する同期検出手段を、それぞれ備えた
 ことを特徴とする付記項1に記載の電子内視鏡装置。
(Appendix 3) In the camera control unit,
A patient-side circuit connecting the endoscope,
Providing a secondary circuit electrically isolated from the patient circuit;
Superimposing means for superimposing a synchronizing signal on the driving signal output by the driving generating means in the patient-side circuit; synchronizing detecting the synchronizing signal superimposed in the patient-side circuit in the secondary circuit; 2. The electronic endoscope apparatus according to claim 1, further comprising a detection unit.

 従来、例えば特開昭64−72724号公報では、2次回路側にCCDを駆動する固体撮像駆動タイミング発生器を持っていたため、2次回路側から患者側回路側へアイソレーション素子を経由してCCD駆動タイミング信号を送っていた。その結果、アイソレーション素子が増えると共に、アイソレーション素子のばらつきにより、伝送されるパルスタイミングの伝送精度が不十分になるといった問題がある。 Conventionally, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-72724, a solid-state imaging drive timing generator for driving a CCD is provided on the secondary circuit side. Therefore, the CCD drive is performed from the secondary circuit side to the patient side circuit via an isolation element. A timing signal was being sent. As a result, there is a problem that the number of isolation elements increases and the transmission accuracy of the transmitted pulse timing becomes insufficient due to the variation of the isolation elements.

 付記項3の電子内視鏡装置では、カメラコントロールユニットに内視鏡を接続する患者側回路と、患者側回路と電気的に絶縁された2次回路とを設け、駆動信号発生手段に同期信号を重畳させることにより、同期信号がされた固体撮像素子からの電気信号を2次回路側へ送り、2次回路側で前記電気信号から同期信号を検出して患者側回路と2次回路の同期をとることで、固体撮像素子から出力された電気信号がアイソレーションを通過した場合にアイソレーション素子の特性によるバラツキに影響されることなく、伝送精度を向上させることを可能とする。 The electronic endoscope apparatus according to claim 3, further comprising a patient circuit for connecting the endoscope to the camera control unit, and a secondary circuit electrically insulated from the patient circuit. , The electric signal from the solid-state imaging device to which the synchronizing signal has been sent is sent to the secondary circuit side, and the synchronizing signal is detected from the electric signal on the secondary circuit side to synchronize the patient side circuit and the secondary circuit. Thus, when the electric signal output from the solid-state imaging device passes through the isolation, the transmission accuracy can be improved without being affected by the variation due to the characteristics of the isolation device.

(付記項4) 前記カメラコントロールユニット内に、
 前記内視鏡を接続する患者側回路と、
 前記患者側回路と電気的に絶縁された2次回路と
を設け、
 前記2次回路内に前記2次回路と前記患者側回路との同期の有無を検出する同期検出手段を、前記患者側回路内に前記駆動信号発生手段が出力する前記駆動信号に同期信号を重畳させる重畳手段を、それぞれ備え、
 前記重畳手段が、前記同期検出手段の検出結果に基づいて、異なる信号を前記駆動信号に重畳する
 ことを特徴とする付記項1に記載の電子内視鏡装置。
(Appendix 4) In the camera control unit,
A patient-side circuit connecting the endoscope,
Providing a secondary circuit electrically insulated from the patient side circuit;
Synchronization detection means for detecting the presence or absence of synchronization between the secondary circuit and the patient circuit in the secondary circuit, and a synchronization signal superimposed on the drive signal output by the drive signal generation means in the patient circuit. Respectively comprising superimposing means for causing
The electronic endoscope apparatus according to claim 1, wherein the superimposing unit superimposes a different signal on the drive signal based on a detection result of the synchronization detecting unit.

 従来の電子内視鏡装置においては、通常、カメラコントロールユニットの電源投入時に最初から映像信号を読みだしていたため、2次回路側で患者側回路との同期が取りづらいといった問題がある。 (5) In the conventional electronic endoscope apparatus, since the video signal is normally read from the beginning when the power of the camera control unit is turned on, there is a problem that it is difficult for the secondary circuit to synchronize with the patient side circuit.

 付記項4の電子内視鏡装置では、前記重畳手段が前記同期検出手段の検出結果に基づいて異なる信号を前記駆動信号に重畳することで、前記2次回路内の前記同期検出手段において、容易に同期検出を行うことを可能とする。 In the electronic endoscope apparatus according to Appendix 4, the superimposing means superimposes a different signal on the drive signal based on a detection result of the synchronization detecting means, so that the synchronization detecting means in the secondary circuit can easily perform the operation. To perform synchronization detection.

(付記項5) 複数の出力をもつ固体撮像素子を先端に設けた内視鏡と、
 前記固体撮像素子の出力を取り込み信号処理を行う信号処理手段を有するカメラコントロールユニットと
 を備えた電子内視鏡装置において、
 前記信号処理手段は、
 前記固体撮像素子からの複数の出力信号を信号処理する複数の出力信号処理手段と、
 複数の出力信号処理手段で信号処理した前記複数の出力信号をデジタルで合成する信号合成手段と
 を備えたことを特徴とする電子内視鏡装置。
(Additional Item 5) An endoscope provided with a solid-state imaging device having a plurality of outputs at a tip thereof,
A camera control unit having signal processing means for taking in the output of the solid-state imaging device and performing signal processing.
The signal processing means,
A plurality of output signal processing means for performing signal processing on a plurality of output signals from the solid-state imaging device,
An electronic endoscope apparatus comprising: a signal synthesizing unit that digitally synthesizes the plurality of output signals processed by the plurality of output signal processing units.

 CCDの映像読み出し期間を短縮するために、水平方向の偶数番目の画素と奇数番目の画素を別々の水平レジスタ(以下、CH A、CH B)を用いて読み出す2線読み出しCCDがある。従来技術として、この2線読み出しCCDを用いて、1画素毎に180度位相の異なる水平転送パルスで読み出す電子内視鏡装置が知られている。しかし、従来の電子内視鏡装置では、後段の処理回路を高速なアナログ回路で構成して、アナログでCH Aからの信号とCH Bからの信号を合成しなくてはならず、アナログ回路を高速で駆動させるために、周波数特性が悪くなり、解像度が劣化するという問題がある。 There is a two-line read CCD that reads even-numbered pixels and odd-numbered pixels in the horizontal direction using separate horizontal registers (hereinafter, CH # A, CH # B) in order to shorten the CCD image read period. As a conventional technique, there is known an electronic endoscope apparatus in which a two-line readout CCD is used to read out horizontal transfer pulses having a phase difference of 180 degrees for each pixel. However, in the conventional electronic endoscope apparatus, the processing circuit in the subsequent stage must be constituted by a high-speed analog circuit, and the signal from CH A and the signal from CH B must be combined in an analog manner. In order to drive at high speed, there is a problem that frequency characteristics are deteriorated and resolution is deteriorated.

 付記項5の電子内視鏡装置では、前記複数の出力信号処理手段が前記固体撮像素子の複数の出力からの信号を同じタイミングで別々に処理し、信号合成手段が前記複数の出力信号処理手段で処理された信号をデジタルで合成することで、回路を高速に切り換えながら固体撮像素子の複数の出力信号を処理することなく、かつ、アナログで合成する必要もなく、解像度の劣化の防止を可能とする。 In the electronic endoscope apparatus according to Supplementary Note 5, the plurality of output signal processing units separately process signals from a plurality of outputs of the solid-state imaging device at the same timing, and the signal combining unit includes the plurality of output signal processing units. Digitally synthesizes the signals processed by, without switching multiple circuits, and without processing multiple output signals of the solid-state image sensor, and without the need to synthesize in analog form, it is possible to prevent resolution degradation. And

(付記項6) 複数の出力をもつ固体撮像素子を先端に設けた内視鏡と、
 前記固体撮像素子の出力を取り込み信号処理を行う信号処理手段を有するカメラコントロールユニットと
 を備えた電子内視鏡装置において、
 前記固体撮像素子を駆動するための同一タイミングの水平転送パルスを発生する駆動信号発生手段
 を設けたことを特徴とする電子内視鏡装置。
(Additional Item 6) An endoscope provided with a solid-state imaging device having a plurality of outputs at a tip thereof;
A camera control unit having signal processing means for taking in the output of the solid-state imaging device and performing signal processing.
An electronic endoscope apparatus, further comprising: drive signal generating means for generating horizontal transfer pulses at the same timing for driving the solid-state imaging device.

 付記項6の電子内視鏡装置では、前記駆動信号発生手段が前記固体撮像素子を駆動するための同一タイミングの水平転送パルスを発生することで、前記固体撮像素子の複数のチャンネルから同時に信号を出力することを可能とする。 In the electronic endoscope apparatus according to Appendix 6, the drive signal generating means generates horizontal transfer pulses at the same timing for driving the solid-state imaging device, thereby simultaneously transmitting signals from a plurality of channels of the solid-state imaging device. It is possible to output.

(付記項7) 固体撮像素子を先端に設けた内視鏡と、
 前記固体撮像素子の出力信号を取り込み信号処理を行う信号処理手段を有するカメラコントロールユニットと
 を備えた電子内視鏡装置において、
 前記カメラコントロールユニットの前記信号処理手段は、前記固体撮像素子の出力信号をデジタル処理するデジタル処理手段内にガンマ補正手段を備え、
 前記ガンマ補正手段の入力ビット数は、出力ビット数より多い
 ことを特徴とする電子内視鏡装置。
(Additional Item 7) An endoscope provided with a solid-state imaging device at its tip,
A camera control unit having a signal processing unit that captures an output signal of the solid-state imaging device and performs signal processing.
The signal processing unit of the camera control unit includes a gamma correction unit in a digital processing unit that digitally processes an output signal of the solid-state imaging device,
The number of input bits of the gamma correction means is larger than the number of output bits.

 従来の映像の補正を行うガンマ補正部では、例えば入力と出力のビット数が同じであり、ガンマ補正曲線の傾きが1でないので、見かけのビット数が少なくなり、ビット精度が劣化し十分な階調性が保てなくなるという問題がある。 In a conventional gamma correction unit for correcting a video, for example, the number of bits of input and output is the same, and the slope of the gamma correction curve is not 1, so that the apparent number of bits is reduced, the bit accuracy is degraded, and sufficient There is a problem that tonality cannot be maintained.

 付記項7の電子内視鏡装置では、前記ガンマ補正手段の入力ビット数を出力ビット数より多くすることで、ガンマ補正曲線の傾きが1より大きくても、ビット精度の劣化が防止でき、本来の階調性を維持することを可能とする。 In the electronic endoscope device according to additional item 7, by making the number of input bits of the gamma correction means larger than the number of output bits, even if the slope of the gamma correction curve is larger than 1, deterioration of bit accuracy can be prevented. Can be maintained.

本発明の第1の実施の形態に係る電子内視鏡装置の構成を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an electronic endoscope apparatus according to a first embodiment of the present invention. 図1の患者側回路の構成を示すブロック図FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the patient-side circuit of FIG. 図1の電子内視鏡装置の作用を説明するタイミングチャートA timing chart for explaining the operation of the electronic endoscope apparatus of FIG. 本発明の第2の実施の形態に係る電子内視鏡装置の要部の構成を示すブロック図FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a main part of an electronic endoscope apparatus according to a second embodiment of the present invention. 図4の信号合成部の作用を説明する説明図Explanatory drawing explaining the effect | action of the signal synthesis part of FIG.

符号の説明Explanation of reference numerals

1…電子内視鏡装置
2…電子内視鏡
3…CCU
4…光源装置
5…TVモニタ
10…CCD
12…患者側回路
14…アイソレーション素子
16…2次回路
18…アナログ処理部
20…A/D変換部
22…デジタル処理部
24…D/A変換部
30…CCDドライバ
32…FPGA
34…データROM
36…CCD検出回路
38…ケーブルマッチング回路
40…ケーブルマッチング切換回路
42…プリアンプ部
44…CCD電源供給回路
46…メイン電源
50…水平転送駆動パルス発生回路
52…垂直転送駆動パルス発生回路
54…アンチブルーミングパルス発生回路
代理人  弁理士  伊藤 進
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electronic endoscope apparatus 2 ... Electronic endoscope 3 ... CCU
4: Light source device 5: TV monitor 10: CCD
12 patient circuit 14 isolation element 16 secondary circuit 18 analog processing unit 20 A / D conversion unit 22 digital processing unit 24 D / A conversion unit 30 CCD driver 32 FPGA
34 ... Data ROM
36 CCD detection circuit 38 Cable matching circuit 40 Cable matching switching circuit 42 Preamplifier 44 CCD power supply circuit 46 Main power supply 50 Horizontal transfer drive pulse generation circuit 52 Vertical transfer drive pulse generation circuit 54 Anti-blooming Pulse Generator Circuit Attorney Susumu Ito

Claims (3)

 複数の出力をもつ固体撮像素子を先端に設けた内視鏡と、前記固体撮像素子の出力を取り込み信号処理を行う信号処理手段を有するカメラコントロールユニットとを備えた電子内視鏡装置において、
 前記固体撮像素子を駆動するための同一タイミングの水平転送パルスを発生する駆動信号発生手段を設けたことを特徴とする電子内視鏡装置。
An endoscope provided with a solid-state imaging device having a plurality of outputs at a tip thereof, and an electronic endoscope device including a camera control unit having a signal processing unit that captures an output of the solid-state imaging device and performs signal processing.
An electronic endoscope apparatus comprising a drive signal generating means for generating horizontal transfer pulses at the same timing for driving the solid-state imaging device.
 複数の出力をもつ固体撮像素子を先端に設けた内視鏡と、前記固体撮像素子の出力を取り込み信号処理を行う信号処理手段を有するカメラコントロールユニットとを備えた電子内視鏡装置において、
 前記信号処理手段は、
 前記固体撮像素子からの複数の出力信号を信号処理する複数の出力信号処理手段と、
 前記複数の出力信号処理手段で信号処理した前記複数の出力信号をデジタルで合成する信号合成手段と、
 を備えたことを特徴とする電子内視鏡装置。
An endoscope provided with a solid-state imaging device having a plurality of outputs at its tip, and an electronic endoscope device including a camera control unit having a signal processing unit that captures an output of the solid-state imaging device and performs signal processing.
The signal processing means,
A plurality of output signal processing means for performing signal processing on a plurality of output signals from the solid-state imaging device,
Signal synthesizing means for digitally synthesizing the plurality of output signals signal-processed by the plurality of output signal processing means,
An electronic endoscope apparatus comprising:
 複数の出力をもつ固体撮像素子を先端に設けた内視鏡と、前記固体撮像素子の出力を取り込み信号処理を行う信号処理手段を有するカメラコントロールユニットとを備えた電子内視鏡装置において、
 前記固体撮像素子を駆動するための同一タイミングの水平転送パルスを発生する駆動信号発生手段と、
 前記駆動信号発生手段により前記固体撮像素子から同時に出力された複数の出力信号を信号処理する複数の出力信号処理手段と、
 前記複数の出力信号処理手段で信号処理した前記複数の出力信号をデジタルで合成する信号合成手段と、
 を備えたことを特徴とする電子内視鏡装置。
An endoscope provided with a solid-state imaging device having a plurality of outputs at a tip thereof, and an electronic endoscope device including a camera control unit having a signal processing unit that captures an output of the solid-state imaging device and performs signal processing.
Drive signal generation means for generating a horizontal transfer pulse at the same timing for driving the solid-state imaging device,
A plurality of output signal processing means for performing signal processing on a plurality of output signals simultaneously output from the solid-state imaging device by the drive signal generation means,
Signal synthesizing means for digitally synthesizing the plurality of output signals signal-processed by the plurality of output signal processing means,
An electronic endoscope apparatus comprising:
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