JP2007243527A - Sample timing monitor system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮像素子からのアナログ出力信号に所定の信号処理を施してデジタル映像信号を出力するサンプリング回路に供給される信号のタイミングの異常を検出するためのサンプルタイミングモニタシステムに関し、さらに当該システムを備えた電子内視鏡装置に関する。 The present invention relates to a sample timing monitor system for detecting an abnormality in timing of a signal supplied to a sampling circuit that outputs a digital video signal by performing predetermined signal processing on an analog output signal from an image sensor, and further relates to the system The present invention relates to an electronic endoscope apparatus including
従来より、CCD等の撮像素子を備えた装置では、撮像素子からのアナログ出力信号のノイズ低減を目的としたCDS(Correlated double sampling:相関二重サンプリング)回路がよく用いられている。CDS回路では、デジタル映像信号をサンプリングするために、CCDのアナログ出力信号中の映像信号期間をサンプリングするためのサンプリングパルスと、フィールド・スルー期間をサンプリングするためのサンプリングパルスが用いられる。CDS回路は、映像信号期間中にサンプリングされた電圧値とフィールド・スルー期間中にサンプリングされた電圧値との差分を抽出することにより、ノイズが除去された映像信号を出力することができる。すなわち、CCDのアナログ出力信号は、フィールド・スルー期間においてリセット雑音を含む信号が出力され、続く映像信号期間において該リセット雑音と映像信号が重畳した信号が出力される。したがって、それらの期間における出力の差分をとることにより、リセット雑音が除去された映像信号が出力される。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a device including an image sensor such as a CCD, a CDS (Correlated double sampling) circuit for reducing noise of an analog output signal from the image sensor has been often used. In the CDS circuit, a sampling pulse for sampling a video signal period in an analog output signal of a CCD and a sampling pulse for sampling a field through period are used to sample a digital video signal. The CDS circuit can output a video signal from which noise has been removed by extracting the difference between the voltage value sampled during the video signal period and the voltage value sampled during the field-through period. That is, as the analog output signal of the CCD, a signal including reset noise is output in the field through period, and a signal in which the reset noise and the video signal are superimposed is output in the subsequent video signal period. Therefore, a video signal from which reset noise has been removed is output by taking the difference between outputs during those periods.
CDS回路に供給されるサンプリングパルスは、そのタイミングが意図したタイミングから外れてしまうと、CDS回路において映像信号の正常なサンプリングが行われず、結果として、モニタ等に出力される画像に異常が生じてしまう。したがって、サンプリングパルスは、意図したタイミング、すなわち、映像信号期間をサンプリングするためのサンプリングパルスは映像信号期間中の所定の範囲内に、フィールド・スルー期間をサンプリングするためのサンプリングパルスはフィールド・スルー期間中の所定の範囲内に、それぞれ供給されるように設定されている。 When the sampling pulse supplied to the CDS circuit deviates from the intended timing, the CDS circuit does not perform normal sampling of the video signal, resulting in an abnormality in the image output to the monitor or the like. End up. Therefore, the sampling pulse has the intended timing, that is, the sampling pulse for sampling the video signal period is within a predetermined range during the video signal period, and the sampling pulse for sampling the field through period is the field through period. It is set to be supplied within a predetermined range.
特許文献1には、撮像素子において得られるアナログ出力信号からデジタル映像信号をサンプリングするためのサンプリングパルスのタイミングを自動的に調整可能とするサンプリングパルス自動調整装置を備えた電子内視鏡装置が記載されている。このサンプリングパルス自動調整装置では、駆動信号が出力されてから、CCDのアナログ出力信号がCDS回路に入力されるまでの伝搬遅延時間を計測することにより、その遅延時間分だけサンプリングパルスの位相を調整可能としている。したがって、当該装置は、電子内視鏡装置の挿入部の長さの変化等の要因により、上述のような遅延時間が変化したとしても、サンプリングパルスのタイミングを容易に調整可能な構成となっている。 Patent Document 1 describes an electronic endoscope apparatus including a sampling pulse automatic adjustment device that can automatically adjust the timing of a sampling pulse for sampling a digital video signal from an analog output signal obtained by an image sensor. Has been. In this sampling pulse automatic adjustment device, the phase of the sampling pulse is adjusted by the delay time by measuring the propagation delay time from when the drive signal is output until the analog output signal of the CCD is input to the CDS circuit. It is possible. Therefore, the apparatus can easily adjust the timing of the sampling pulse even if the delay time as described above changes due to a change in the length of the insertion portion of the electronic endoscope apparatus. Yes.
電子内視鏡装置において、撮像素子により撮像されてモニタ等に出力される映像に異常が見られる場合には、原因を究明するために検査等が行われる。検査においては、撮像素子を含めその周辺には種々の回路素子が含まれるため様々な項目のチェックが必要であった。そのなかで、CDS回路に使用されるサンプリングパルスのタイミングのチェックは看過されがちであった。すなわち、検査の際に、サンプリングパルスのタイミングは正常であるものとして検査が行われることが多かった。しかし、サンプリングパルスのタイミングの異常を見逃してしまうと、いくら他の部位の検査を行ってもなかなか異常を特定することができないため、検査の時間を無駄に費やしてしまうという問題点があった。 In an electronic endoscope apparatus, when an abnormality is seen in an image picked up by an image pickup device and output to a monitor or the like, an inspection or the like is performed to find out the cause. In the inspection, since various circuit elements are included in the periphery including the image sensor, various items must be checked. Among them, the check of the timing of the sampling pulse used in the CDS circuit tends to be overlooked. That is, at the time of inspection, the inspection is often performed assuming that the timing of the sampling pulse is normal. However, if an abnormality in the timing of the sampling pulse is overlooked, it is difficult to specify the abnormality even if other parts are inspected, and there is a problem that the inspection time is wasted.
一方、特許文献1に記載のサンプリングパルス自動調整装置では、電子内視鏡装置の挿入部の長さ等に影響する上記遅延時間に応じてサンプリングパルスの位相を調整することが可能である。しかし、自動調整以前にサンプリングパルスのタイミングが意図したタイミングから外れてしまっていた場合には、当該自動調整装置であったとしてもサンプルパルスのタイミングを正常な状態に戻すことは困難である。したがって、上記問題点は解決されない。 On the other hand, in the sampling pulse automatic adjustment device described in Patent Document 1, it is possible to adjust the phase of the sampling pulse in accordance with the delay time that affects the length of the insertion portion of the electronic endoscope device. However, if the timing of the sampling pulse has deviated from the intended timing before automatic adjustment, it is difficult to return the timing of the sampling pulse to a normal state even with the automatic adjustment device. Therefore, the above problem cannot be solved.
したがって、映像に異常が見られる場合の検査時において、サンプリングパルスのタイミングに異常が生じていることを容易に検出することができる手段が望まれていた。 Therefore, there has been a demand for a means that can easily detect that an abnormality has occurred in the timing of the sampling pulse at the time of inspection when an abnormality is seen in the video.
そこで本発明は、サンプリングパルスのタイミングの異常を検出することができるサンプルタイミングモニタシステムおよび当該システムを備えた電子内視鏡装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a sample timing monitor system capable of detecting an abnormality in timing of a sampling pulse and an electronic endoscope apparatus including the system.
上記の課題を解決するため、本発明では、撮像素子を駆動するための駆動信号と、撮像素子から出力されるアナログ出力信号に対して相関二重サンプリングを行うサンプリング回路に供給されるサンプリングパルスとの間の時間的な関係をパルスに変換可能なパルス変換回路と、パルス変換回路から出力されたパルスの幅を計測するカウンタ回路と、カウンタ回路において計測された値が所定の範囲内にあるか否かを判定する比較回路と、を有する検出回路を少なくとも一つ備え、検出回路は、比較回路における判定結果に基づいてサンプリングパルスの出力タイミングの異常を検出可能であることを特徴とするサンプルタイミングモニタシステムを提供する。 In order to solve the above problems, in the present invention, a drive signal for driving the image sensor, and a sampling pulse supplied to a sampling circuit that performs correlated double sampling on an analog output signal output from the image sensor, Conversion circuit capable of converting the temporal relationship between them into a pulse, a counter circuit for measuring the width of the pulse output from the pulse conversion circuit, and whether the value measured in the counter circuit is within a predetermined range A sampling circuit having at least one detection circuit that determines whether or not, and the detection circuit can detect an abnormality in the output timing of the sampling pulse based on a determination result in the comparison circuit Provide a monitor system.
したがって、本発明では、リセット・ゲート信号や水平駆動信号等の駆動信号と、アナログ出力信号のフィールド・スルー期間や映像信号期間をサンプリングするためにCDS回路に供給されるサンプリングパルスとの間のタイミングを、カウンタを用いて計測することができる。計測された値から所定の時間間隔に含まれるか否かにより、サンプル信号の異常を検出することができる。 Therefore, according to the present invention, the timing between the driving signal such as the reset gate signal and the horizontal driving signal and the sampling pulse supplied to the CDS circuit for sampling the field through period and the video signal period of the analog output signal. Can be measured using a counter. An abnormality in the sample signal can be detected based on whether or not it is included in a predetermined time interval from the measured value.
また、本発明に係るサンプルタイミングモニタシステムでは、パルス変換回路から出力されるパルスは、駆動信号の立ち下りからサンプリングパルスの立ち上がりまでの時間間隔に対応するパルス幅を有する。 In the sample timing monitor system according to the present invention, the pulse output from the pulse conversion circuit has a pulse width corresponding to the time interval from the falling edge of the drive signal to the rising edge of the sampling pulse.
また、検出回路を2つ有し、一方は、駆動信号がリセット・ゲート信号であり、且つサンプリングパルスがアナログ出力信号のフィールド・スルー期間をサンプリングするための第一のサンプリング信号である第一の検出回路、他方は、駆動信号が水平駆動信号であり、且つサンプリングパルスがアナログ出力信号の映像信号期間をサンプリングするための第二のサンプリング信号である第二の検出回路、である。 The first detection signal has two detection circuits, one of which is a reset gate signal as a driving signal and a first sampling signal for sampling a field through period of the analog output signal as a sampling pulse. The other detection circuit is a second detection circuit in which the drive signal is a horizontal drive signal and the sampling pulse is a second sampling signal for sampling the video signal period of the analog output signal.
また、検出回路において、サンプリングパルスの出力タイミングの異常が検出された場合に、異常を通知する異常通知手段を備えたことを特徴とする。 The detection circuit further includes an abnormality notification means for notifying an abnormality when an abnormality in the output timing of the sampling pulse is detected.
また、異常通知手段は、当該システムにおいて検出回路が少なくとも2つ備えられている場合に、少なくとも一つの検出回路において異常が検出された場合に、異常を通知する。例えば、その異常通知手段は、発光により異常を通知する In addition, the abnormality notification unit notifies the abnormality when an abnormality is detected in at least one detection circuit when the system includes at least two detection circuits. For example, the abnormality notification means notifies the abnormality by light emission.
また、パルス変換回路は、リセット入力を備えたDタイプのフリップフロップ回路であり、駆動信号がクロック信号として入力され、サンプリングパルスがリセット信号として入力される。また、少なくとも検出回路が、プログラマブルなICの内部に形成されている。 The pulse conversion circuit is a D-type flip-flop circuit having a reset input, and a drive signal is input as a clock signal and a sampling pulse is input as a reset signal. In addition, at least the detection circuit is formed in the programmable IC.
また、少なくとも2つの駆動信号の間のタイミングを比較して当該駆動信号間の出力タイミングの異常を検出可能な駆動信号検出回路をさらに有する。その駆動信号検出回路は、駆動信号のうち、リセット・ゲート信号の立ち上がりと水平駆動信号の立ち上がりのタイミングが同時であるか否かを判定することにより、異常を検出可能である。 In addition, it further includes a drive signal detection circuit capable of comparing the timing between at least two drive signals and detecting an abnormality in output timing between the drive signals. The drive signal detection circuit can detect an abnormality by determining whether or not the rise of the reset gate signal and the rise of the horizontal drive signal are the same among the drive signals.
また、本発明のサンプルタイミングモニタシステムは電子内視鏡装置に備えられる。 The sample timing monitor system of the present invention is provided in an electronic endoscope apparatus.
本発明では上記の構成により、サンプリングパルスのタイミングの異常を検出することができるサンプルタイミングモニタシステムおよび当該システムを備えた電子内視鏡装置を提供することができる。 According to the present invention, with the above-described configuration, it is possible to provide a sample timing monitor system capable of detecting an abnormality in the timing of the sampling pulse and an electronic endoscope apparatus including the system.
以下、図面を参照して、本発明に係るサンプルタイミングモニタシステム及び当該システムを備えた電子内視鏡装置について説明する。なお、本発明の実施形態では、当該システムを電子内視鏡装置に採用した場合について説明する。しかし、当該システムは電子内視鏡装置と共に実施されることに限定されるものではない。例えば、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話、その他撮像素子を備える様々な装置において実施可能である。 Hereinafter, a sample timing monitor system according to the present invention and an electronic endoscope apparatus including the system will be described with reference to the drawings. In the embodiment of the present invention, a case where the system is employed in an electronic endoscope apparatus will be described. However, the system is not limited to being implemented with an electronic endoscope apparatus. For example, the present invention can be implemented in various devices including a digital camera, a digital video camera, a mobile phone, and other imaging devices.
図1は、電子内視鏡装置100の機能ブロック図である。電子内視鏡装置100は、撮像素子であるCCD110と、CCDドライバ回路120と、CDS(Correlated Double Sampling:相関二重サンプリング)回路130と、プログラマブルIC140と、コンフィグROM140Cと、信号処理回路150と、バッファ160と、アンプ170とを有する。また、電子内視鏡装置100には、外部機器としてのプロセッサ200とモニタ300とを接続可能である。また、電子内視鏡装置100は、図示しないが、患者の体腔内へ挿入される部位である挿入部、各種操作を行うための操作部、画像処理装置等を含むものであり、図1の各機能はそれらの内部に備えられている。
FIG. 1 is a functional block diagram of the
CCD110は、電子内視鏡装置100の挿入部の先端付近に設けられている。CCD110は、図示しない光源から被写体へ照明光が照射されることにより該被写体から反射される反射光を受光する受光面を有する。受光面には複数のフォトダイオードが配列されており、各フォトダイオードは画素に対応する。被写体からの反射光に応じてフォトダイオードに蓄積された電荷は、CCD110に供給される垂直駆動信号等により読出しおよび転送が行われたのち、水平駆動信号およびリセット・ゲート信号によりアナログ出力信号として出力される。
The
電子内視鏡装置100の挿入部には、CCD110と、CCDドライバ回路120およびCDS回路130とを接続するためのケーブル等が配設されている。CCD110から出力されたアナログ出力信号は、CDS回路130に入力される。CCD110への種々の駆動信号(垂直/水平駆動信号、リセット・ゲート信号等)や電源は、CCDドライバ回路120を介して出力される。
A cable or the like for connecting the
CCDドライバ回路120は、生成された垂直駆動信号、水平駆動信号、リセット・ゲート信号等をCCD110へ供給する。また、CCD110へ出力すると同時に、水平駆動信号およびリセット・ゲート信号をプログラマブルIC140に出力する。
The
CDS回路130は、CCD110のリセット雑音等のノイズを除去するための回路である。CCD110のアナログ出力信号は、リセット期間と、フィールド・スルー期間と、映像信号期間とを有する(図2において詳述する)。CDS回路130では、フィールド・スルー期間中に黒レベル(当該期間中の電圧値)、映像信号期間中に映像レベル(当該期間中のの電圧値)をそれぞれサンプリングする。そして、黒レベルと映像レベルの差分に基づいてデジタル映像信号を生成して出力する。なお、CDS回路130には、AGC(自動ゲイン制御)やA−Dコンバータ(ADC)等も含まれるものとし、デジタル映像信号の生成においてそれらの機能による処理も実行される。
The
CDS回路130には、黒レベルと映像レベルの電圧をサンプリングするタイミングを規定するためのサンプリングパルスである、黒サンプル信号と映像サンプル信号とが供給される。黒サンプル信号と映像サンプル信号は、信号処理回路150により生成されて供給される。
The
プログラマブルIC140は、例えば、FPGA(Field Programmable Gate Array)やCPLD(Complex Programmable Logic Device)等のICである。プログラマブルIC140は、ASIC等に比べて量産時の単価は高くなるが、マスクパターンの設計・製造を行うことなく回路を作成できるという長所を有する。このため、電子内視鏡装置のような一機種あたりの生産台数が少なく、それ故に製造コストの低減よりも開発コストの低減の方がより重要な課題となる装置においては、プログラマブルICを回路として使用することが好ましい。 The programmable IC 140 is an IC such as an FPGA (Field Programmable Gate Array) or a CPLD (Complex Programmable Logic Device). The programmable IC 140 has an advantage that a circuit can be created without designing and manufacturing a mask pattern, although the unit price during mass production is higher than that of an ASIC or the like. For this reason, in devices such as electronic endoscope devices where the number of units produced per model is small, and therefore the reduction of development costs is more important than the reduction of manufacturing costs, programmable ICs are used as circuits. It is preferable to use it.
プログラマブルIC140は、電子内視鏡装置100の全体を制御する制御回路を含む。また、プログラマブルIC140は、サンプリングパルスのタイミングの異常検出回路400(図3参照)をも含む。異常検出回路400は、黒サンプル信号と映像サンプル信号それぞれのタイミングの異常を検出する機能を有する(詳しくは後述する)。したがって、電子内視鏡装置に異常検出回路400を組み込む際には、プログラマブルICの内部に当該回路を追加するのみでよい。つまり、電子内視鏡装置100内部の回路構成を複雑にすることなく、異常検出回路400を導入することが可能である。
The programmable IC 140 includes a control circuit that controls the entire
コンフィグROM140Cは、揮発性のプログラマブルIC140を立ち上げるため(すなわち、少なくとも上述のような異常検出回路400を構成させるため)のプログラムを保持している。なお、不揮発性のプログラマブルICとして例えばCPLDを用いた場合には、製造時に一回のみ上述のようなプログラムを実行させればよいので、このコンフィグROM140Cは省略されてもよい。
The
信号処理回路150は、DSP(Digital Signal Processor)、画像メモリ、D−Aコンバータ等を含む。信号処理回路150は、CDS回路130から出力されプログラマブルIC140を介して伝送されてきたCCD110のデジタル映像信号に対し、所定の信号処理を行う機能を有する。例えば、信号処理回路150は、デジタル映像信号に対し所定の処理を行った後、最終的にRGB信号等のアナログ映像信号を出力する。また、信号処理回路150は、信号発生器を含み、黒サンプル信号および映像サンプル信号を生成することができる。信号処理回路150において生成された黒サンプル信号および映像サンプル信号は、CDS回路130へ出力されるとともにプログラマブルIC140(異常検出回路400)へも出力される。
The
また、信号処理回路150から出力されたアナログ映像信号は、アンプ回路170による増幅等の処理を経て、ビデオ信号としてモニタ300に出力される。モニタ300では、CCD110により撮像された映像が表示される。
The analog video signal output from the
プロセッサ200は例えば光源内蔵型信号処理装置であり、キーボード(不図示)等により検査の作業者による入力操作等が可能な装置である。また、電子内視鏡装置100に関する各種情報を表示可能である。プロセッサ200は、バッファ160を介してプログラマブルIC140、信号処理回路150等の制御を行うことができる。
The
なお、上述の電子内視鏡装置100の説明においては、CCDドライバ回路120において水平駆動信号とリセット・ゲート信号とが、信号処理回路150において黒サンプル信号と映像サンプル信号とが、それぞれ生成されるものとした。しかし、それらの信号が生成される場所は特に限定されるわけではなく、例えば、CCDドライバ回路120、プログラマブルIC140、信号処理回路150のいずれかにおいて生成されていればよい。
In the description of the
図2は、水平駆動信号と、リセット・ゲート信号と、CCD110のアナログ出力信号と、黒サンプル信号と、映像サンプル信号のタイミングチャートを示す。
FIG. 2 shows a timing chart of the horizontal drive signal, the reset gate signal, the analog output signal of the
図2(a)は、CCDドライバ回路120から出力される水平駆動信号SHの出力タイミングを示す。図2(b)は、CCDドライバ回路120から出力されるリセット・ゲート信号SRGの出力タイミングを示す。水平駆動信号SHおよびリセット・ゲート信号SRGに応じて、CCD110のアナログ出力信号の周期が決定される。なお、水平駆動信号SHおよびリセット・ゲート信号SRGの立ち上がりは同時となるように調整される。
2 (a) shows the output timing of the horizontal driving signal S H outputted from the
図2(c)は、CCD110のアナログ出力信号SOUTを示す。CCD110のアナログ出力信号は、リセット期間TRと、フィールド・スルー期間TFと、映像信号期間TVとからなる。リセット期間TRはリセット・ゲート信号SRGのパルス幅に対応する期間である。フィールド・スルー期間TFは、リセット期間TRに確定したリセット雑音のみが出力される期間である。映像信号期間TVは水平駆動信号SHのパルス幅に対応する期間であり、リセット雑音とCCD110の各画素で検出される映像信号が重畳して出力される期間である。なお、図2(c)では、アナログ出力信号Soutを模式的に示しているが、実際には、各期間の信号の立ち上がりまたは立ち下がりは多少の時間的な広がりを持つ。すなわち、アナログ出力信号SOUTは、各期間の境界付近ではその出力がゆるやかに変化している。
FIG. 2C shows the analog output signal S OUT of the
図2(d)は、信号処理回路150から出力される黒サンプル信号SBの出力タイミングを示す。図2(e)は、信号処理回路150から出力される映像サンプル信号SVの出力タイミングを示す。CDS回路130では、黒レベルと映像レベルとは、黒サンプル信号SBと映像サンプル信号SVそれぞれの立ち上がり時にサンプリングされる。なお、黒サンプル信号SBのパルスの立ち上がりはフィールド・スルー期間の中央付近(すなわち、中央付近としたのは、当該期間の開始時と終了時付近においてはアナログ出力信号SOUTが隣接する期間における出力の影響を受けている可能性が高いため)に含まれるように、映像サンプル信号SVのパルスの立ち上がりは映像信号期間の中央付近(同上)に含まれるように、それぞれ調整される。しかし、実際には、駆動信号(水平駆動信号SHおよびリセット・ゲート信号SRG)が出力されてから、CDS回路130にアナログ出力信号SOUTが入力されるまでの遅延時間が考慮されて、黒サンプル信号SBおよび映像サンプル信号SVの出力タイミングが設定される。つまり、黒サンプル信号SBおよび映像サンプル信号SVは、予測される遅延時間だけ、駆動信号よりも遅延させて出力される。本発明の実施形態では、黒サンプル信号SBはリセット・ゲート信号SRGを基準として、映像サンプル信号SVは水平駆動信号SHを基準として、それぞれのタイミングがモニタされる。すなわち、それらのタイミングが想定されたタイミングから外れれば異常であると判定される。
Figure 2 (d) shows the output timing of the black sampling signal S B outputted from the
水平駆動信号SHとリセット・ゲート信号SRGそれぞれの立ち上がりの時間差をt1とする。また、リセット・ゲート信号SRGの立ち下がりから黒サンプル信号SBの立ち上がりまでの時間差をt2とする。また、水平駆動信号SHの立ち下がりから映像サンプル信号SVの立ち上がりまでの時間差をt3とする。 The time difference between the horizontal driving signal S H and the reset gate signal S RG in each rising and t 1. Further, the time difference between the falling edge of the reset gate signal S RG to the rising of the black sampling signal S B and t 2. Further, the t 3 the time difference to the rising of the image sampling signal S V from the fall of the horizontal driving signal S H.
図3は、プログラマブルIC140に備えられた、サンプリングパルスのタイミング異常検出回路400を示す図である。異常検出回路400は、黒サンプル信号用回路410と、映像サンプル信号用回路430と、LED450とを有する。黒サンプル信号用回路410は、フリップフロップ411と、カウンタ回路412と、比較回路413とを有する。また、映像サンプル信号用回路430は、フリップフロップ431と、カウンタ回路432と、比較回路433とを有する。
FIG. 3 is a diagram showing a sampling pulse timing
フリップフロップ411および431は、Dタイプのフリップフロップであり且つリセットインバース端子(〜CLR端子)およびプリセットインバース端子(〜PR端子)を有するものである。また、フリップフロップ411および431のクロック端子(CK端子)は立ち上がりを入力とする形式のものである。本実施形態では、フリップフロップ411および431のD端子および〜PR端子には常時Hが入力される。図4にフリップフロップ411(431も同様)の真理値表を示す。
The flip-
黒サンプル信号用回路410では、フリップフロップ411のCK端子には、リセット・ゲート信号SRGを反転した信号が入力される。すなわち、フリップフロップ411は、リセット・ゲート信号SRGの立ち下がり時に、Q端子にDの値(H)を出力する。また、〜CLR端子には、反転された黒サンプル信号SBが入力される。すなわち、黒サンプル信号SBがHレベルになると、〜CLR端子にLが入力されてフリップフロップ411がクリアされる(Q端子がLとなる)。したがって、Q端子の出力は、リセット・ゲート信号SRGの立ち下がり時にHとなり、その後、黒サンプル信号SBが入力されるとLとなる。よって、フリップフロップ411は、リセット・ゲート信号SRGの立ち下がりから黒サンプル信号SBの立ち上がりまでの時間間隔をパルス幅とするパルスPBを出力する。フリップフロップ411は、リセット・ゲート信号SRGおよび黒サンプル信号SBの入力と共に、順次、パルスPBを出力する。
In the black
カウンタ回路412では、フリップフロップ411から出力されたパルスPBを入力値とし、そのパルスPBのパルス幅t2をカウントする。カウンタ回路412には周知のパルス幅カウンタを用いることができる(パルス幅t2のカウントに用いられるクロックの周期T2は、T2<<t2である)。
The
比較回路413では、カウンタ回路412から出力されたt2の値を入力値として、予め指定された値と比較する。すなわち、カウンタ回路412にはt2の下限値t2MINと上限値t2MAXが予め設定されており、t2がそれらの範囲内であるかどうかを判定することができる(t2MIN≦t2≦t2MAXであるかどうかを判定する)。比較回路413は、t2が、t2MIN≦t2≦t2MAXであればLを、t2<t2MINおよびt2>t2MAXであればHをそれぞれ出力する。なお、下限値t2MIN及び上限値t2MAXはそれぞれプロセッサ200を用いて設定可能である。
The
映像サンプル信号用回路430では、フリップフロップ431のCK端子には、水平駆動信号SHを反転した信号が入力される。すなわち、フリップフロップ431は、水平駆動信号SHの立ち下がり時に、Q端子にDの値(H)を出力する。また、〜CLR端子には、反転された映像サンプル信号SVが入力される。すなわち、映像サンプル信号SVがHレベルになると、〜CLR端子にLが入力されてフリップフロップ431がクリアされる(Q端子がLとなる)。したがって、Q端子の出力は、水平駆動信号SVの立ち下がり時にHとなり、その後、映像サンプル信号SVが入力されるとLとなる。よって、フリップフロップ431は、水平駆動信号SHの立ち下がりから映像サンプル信号SVの立ち上がりまでの時間間隔をパルス幅とするパルスPVを出力する。フリップフロップ431は、水平駆動信号SHおよび映像サンプル信号SVの入力と共に、順次、パルスPVを出力する。
In the video
カウンタ回路432では、フリップフロップ431から出力されたパルスPVを入力値とし、そのパルスPVのパルス幅t3をカウントする。カウンタ回路432には周知のパルス幅カウンタを用いることができる(パルス幅t3のカウントに用いられるクロックの周期T3は、T3<<t3である)。
The
比較回路433では、カウンタ回路432から出力されたt3の値を入力値として、予め指定された値と比較する。すなわち、カウンタ回路432にはt3の下限値t3MINと上限値t3MAXが予め設定されており、t3がそれらの範囲内であるかどうかを判定することができる(t3MIN≦t3≦t3MAXであるかどうかを判定する)。比較回路433は、t3が、t3MIN≦t3≦t3MAXであればLを、t3<t3MINおよびt3>t3MAXであればHをそれぞれ出力する。なお、下限値t3MIN及び上限値t3MAXはそれぞれプロセッサ200を用いて設定可能である。
The
LED450は、黒サンプル用回路410または映像サンプル用回路430の少なくともいずれか一方において異常が検出された場合に点灯する(ただし、EnableがHの場合)。つまり、LED450は、比較回路413または比較回路433のいずれかあるいは両方がHを出力した場合に点灯する。異常検出回路400では、LED450の一方の端子に所定の電圧(5V)が印加されており、NOT回路の出力が0V(L)の場合に発光するよう構成されている。LED450の発光により、検査を行う作業者に、黒サンプル信号SBまたは映像サンプル信号SVの異常を通知することができる。LED450は、例えば、電子内視鏡装置100の回路基板上であって、プログラマブルIC140付近に備えられる。しかし、LED450の配置はそれに限定されるものではない。また、映像サンプル信号SVまたは黒サンプル信号SBの異常を通知する手段は、LED450を用いなくとも、例えば、モニタ300にその旨を表示する構成であってもよい。
The
以上、電子内視鏡装置100において、黒サンプル信号または映像サンプル信号の異常を検出可能な構成について説明した。実際に検査を行なう際には、例えば作業者がプロセッサ200を操作することにより、バッファ160を介してプログラマブルIC140に含まれる異常検出回路400のEnable信号をLからHに切り替える。或いはこのEnable信号は、電子内視鏡装置100の電源が立ち上がってから所定の時間はLを出力するような構成であってもよい。そのようにすれば、電源立ち上げ時の不安定な状態のサンプル信号のタイミングを検出することを回避できる。そして、比較回路413または比較回路433のいずれか一方からHが出力された場合には、LED450が点灯する。また、作業者は、例えば、プロセッサ200を用いて、信号処理回路150に対し、所定のパラメータを設定することにより映像サンプル信号と黒サンプル信号のタイミングを調整することができる。なお、本発明の実施形態においては、異常検出回路400内部に、2つのサンプル用回路(410,430)を設けた。しかし、いずれか一方のサンプル用回路のみを設ける構成であってもよい。すなわち、いずれか一方のみを設ける構成であっても、サンプル信号の異常を容易に検出するという本発明の目的は達成し得るからである。また、それぞれのサンプル用回路に個別にLEDを設けてもよい。
As above, the configuration in which the abnormality of the black sample signal or the video sample signal can be detected in the
したがって、本発明によれば、プログラマブルIC140を用いて所定の回路を追加するのみで、容易にサンプリングパルスの異常を検出することができる機能を実現することができる。 Therefore, according to the present invention, it is possible to realize a function that can easily detect an abnormality in a sampling pulse by simply adding a predetermined circuit using the programmable IC 140.
また、検査を行う際には、水平駆動信号SHとリセット・ゲート信号SRGのタイミングにも異常があるかどうかを確認する必要がある。この場合、オシロスコープ等で確認することもできるが、水平駆動信号SHとリセット・ゲート信号SRGのタイミングの差t1の異常を検出する回路を備えていてもよい。例えば、上述のような異常検出回路400の構成を用いて、水平駆動信号SHとリセット・ゲート信号SRGの立ち上がりのタイミングが同時かどうか(すなわちt1=0)をチェックすることにより異常の検出が可能となる。
Further, when performing the inspection, it is necessary to check whether there is an abnormality in the timing of the horizontal drive signal SH and the reset gate signal SRG . In this case, although it can be confirmed with an oscilloscope or the like, a circuit for detecting an abnormality in the timing difference t 1 between the horizontal drive signal SH and the reset gate signal SRG may be provided. For example, by using the configuration of the
100 電子内視鏡装置
110 CCD
120 CCDドライバ回路
130 CDS回路
140 プログラマブルIC
150 信号処理回路
160 バッファ
170 アンプ
200 プロセッサ
300 モニタ
400 異常検出回路
410 黒サンプル用回路
430 映像サンプル用回路
411,431 フリップフロップ
412,432 カウンタ
413,433 比較回路
450 LED
100
120
150
Claims (11)
前記パルス変換回路から出力されたパルスの幅を計測するカウンタ回路と、
前記カウンタ回路において計測された値が所定の範囲内にあるか否かを判定する比較回路と、を有する検出回路を少なくとも一つ備え、
前記検出回路は、前記比較回路における判定結果に基づいて前記サンプリングパルスの出力タイミングの異常を検出可能であることを特徴とするサンプルタイミングモニタシステム。 Converts a temporal relationship between a drive signal for driving an image sensor and a sampling pulse supplied to a sampling circuit that performs correlated double sampling on an analog output signal output from the image sensor into a pulse. Possible pulse conversion circuit,
A counter circuit for measuring the width of a pulse output from the pulse conversion circuit;
A comparison circuit for determining whether or not a value measured in the counter circuit is within a predetermined range, and comprising at least one detection circuit,
The sample timing monitor system characterized in that the detection circuit can detect an abnormality in the output timing of the sampling pulse based on a determination result in the comparison circuit.
一方は、前記駆動信号がリセット・ゲート信号であり、且つ前記サンプリングパルスが前記アナログ出力信号のフィールド・スルー期間をサンプリングするための第一のサンプリング信号である第一の検出回路、
他方は、前記駆動信号が水平駆動信号であり、且つ前記サンプリングパルスが前記アナログ出力信号の映像信号期間をサンプリングするための第二のサンプリング信号である第二の検出回路、
であることを特徴とする請求項1または2に記載のサンプルタイミングモニタシステム。 Two detection circuits,
One is a first detection circuit in which the drive signal is a reset gate signal and the sampling pulse is a first sampling signal for sampling a field through period of the analog output signal;
The other is a second detection circuit in which the drive signal is a horizontal drive signal and the sampling pulse is a second sampling signal for sampling a video signal period of the analog output signal;
The sample timing monitor system according to claim 1, wherein the sample timing monitor system is a sample timing monitor system.
前記駆動信号がクロック信号として入力され、前記サンプリングパルスがリセット信号として入力されることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のサンプルタイミングモニタシステム。 The pulse conversion circuit is a D-type flip-flop circuit having a reset input,
7. The sample timing monitor system according to claim 1, wherein the drive signal is input as a clock signal, and the sampling pulse is input as a reset signal.
An electronic endoscope apparatus comprising the sample timing monitor system according to claim 1.
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