JP2957247B2 - 電子内視鏡 - Google Patents
電子内視鏡Info
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- JP2957247B2 JP2957247B2 JP2247053A JP24705390A JP2957247B2 JP 2957247 B2 JP2957247 B2 JP 2957247B2 JP 2247053 A JP2247053 A JP 2247053A JP 24705390 A JP24705390 A JP 24705390A JP 2957247 B2 JP2957247 B2 JP 2957247B2
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- imaging device
- cmd
- circuit
- electronic endoscope
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- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、内視鏡先端部に電荷変調素子（Charge M
odulation Device:CMDと略称されている）を画素とした
CMD撮像装置を小型化して実装できるようにした電子内
視鏡に関する。
odulation Device:CMDと略称されている）を画素とした
CMD撮像装置を小型化して実装できるようにした電子内
視鏡に関する。
近年、画素寸法が小さく、したがってチップ寸法の小
さい固体撮像素子が開発されるにしたがい、内視鏡カメ
ラは口径数ミクロンのグラスファイバーを俵積み状に束
ねたイメージガイドを介して撮像する従来の銀塩カメラ
から、内視鏡先端部に固体撮像素子を備えた電子内視鏡
カメラへと徐々に置き換わりつつある。
さい固体撮像素子が開発されるにしたがい、内視鏡カメ
ラは口径数ミクロンのグラスファイバーを俵積み状に束
ねたイメージガイドを介して撮像する従来の銀塩カメラ
から、内視鏡先端部に固体撮像素子を備えた電子内視鏡
カメラへと徐々に置き換わりつつある。
当初、電子内視鏡カメラは、画像データの伝送や記録
が容易であることや、複数の人による同時観察が可能で
あることなど、機能上の利点が評価されて採用されるこ
とが多かった。しかし最近の半導体製造技術の着実な発
展の影響を受けて、解像度や感度などの総合特性におい
ても、従来の銀塩カメラの性能に次第に接近してきてい
る。
が容易であることや、複数の人による同時観察が可能で
あることなど、機能上の利点が評価されて採用されるこ
とが多かった。しかし最近の半導体製造技術の着実な発
展の影響を受けて、解像度や感度などの総合特性におい
ても、従来の銀塩カメラの性能に次第に接近してきてい
る。
電子内視鏡は、内視鏡の中でもスコープ口径の比較的
太い、例えば胃用内視鏡などを中心に製品化が進められ
てきた。細径の内視鏡において、固体撮像装置をその先
端部に備えた電子内視鏡方式のものがなかなか製品化さ
れないできた一因として、先端部における固体撮像装置
の超小型実装の困難さが挙げられる。中でも超小型実装
にとって一番影響が大きいのは、固体撮像装置の入出力
ピン数であり、超小型実装の実現には一本でも少なくす
ることが要請されている。
太い、例えば胃用内視鏡などを中心に製品化が進められ
てきた。細径の内視鏡において、固体撮像装置をその先
端部に備えた電子内視鏡方式のものがなかなか製品化さ
れないできた一因として、先端部における固体撮像装置
の超小型実装の困難さが挙げられる。中でも超小型実装
にとって一番影響が大きいのは、固体撮像装置の入出力
ピン数であり、超小型実装の実現には一本でも少なくす
ることが要請されている。
インターライン型CCD撮像素子は現在最も幅広く使わ
れており、しかも技術革新が最も進んでいる撮像素子で
ある。電子内視鏡においても例外ではなく主して単板式
カラー撮像素子として使用されているが、入出力ピン数
が十数ピンあって少ないとは言えず、特に細径の電子内
視鏡用撮像素子としてはピン数が多過ぎることから、未
だ細径用の内視鏡には殆ど採用されていない。
れており、しかも技術革新が最も進んでいる撮像素子で
ある。電子内視鏡においても例外ではなく主して単板式
カラー撮像素子として使用されているが、入出力ピン数
が十数ピンあって少ないとは言えず、特に細径の電子内
視鏡用撮像素子としてはピン数が多過ぎることから、未
だ細径用の内視鏡には殆ど採用されていない。
入出力ピン数を減らすため入力クロック数を減らす方
法として、一般に駆動パルスの一部を撮像素子内部に備
えたタイミング発生駆動回路において形成する、いわゆ
る駆動回路のオンチップ化方式が考えられる。インター
ライン型CCD撮像素子の場合には水平転送クロックを基
準にして作成する垂直転送クロックは、負荷容量が数千
pFと大きく、更にタイミングも複雑であることから、敢
えて上記タイミング発生駆動回路をオンチップ化しよう
とすると、大きな占有面積を必要とし、目的とする撮像
素子の小型化実装とは相反する結果となってしまう。ま
た上記駆動回路のオンチップ化によるチップ寸法の増加
はコストや歩留りにも影響を与える。したがって現実に
は、上記事情を反映してか電子内視鏡用に限らず、イン
ターライン型CCD撮像素子においてタイミング発生駆動
回路をオンチップ化した製品は見当たらない。
法として、一般に駆動パルスの一部を撮像素子内部に備
えたタイミング発生駆動回路において形成する、いわゆ
る駆動回路のオンチップ化方式が考えられる。インター
ライン型CCD撮像素子の場合には水平転送クロックを基
準にして作成する垂直転送クロックは、負荷容量が数千
pFと大きく、更にタイミングも複雑であることから、敢
えて上記タイミング発生駆動回路をオンチップ化しよう
とすると、大きな占有面積を必要とし、目的とする撮像
素子の小型化実装とは相反する結果となってしまう。ま
た上記駆動回路のオンチップ化によるチップ寸法の増加
はコストや歩留りにも影響を与える。したがって現実に
は、上記事情を反映してか電子内視鏡用に限らず、イン
ターライン型CCD撮像素子においてタイミング発生駆動
回路をオンチップ化した製品は見当たらない。
一方、画素当たりフォトトランジスタ１個で構成され
るため画素微細化が比較的容易で、しかも多画素化する
ことに伴う高速データ読み出し時にも消費電力が一定以
内に抑えられ、したがって素子の温度上昇が大きく問題
とはならないCMD撮像装置が、本件出願人によりテレビ
ジョン学会全国大会（1986年）や、特開昭60−140752
号，特開昭60−206063号等で提案されている。電子内視
鏡が次第に高画質化、すなわち多画素の固体撮像素子を
要求するようになるにつれて多画素化に適した上記CMD
撮像装置が脚光を浴びてくるものと考えられる。
るため画素微細化が比較的容易で、しかも多画素化する
ことに伴う高速データ読み出し時にも消費電力が一定以
内に抑えられ、したがって素子の温度上昇が大きく問題
とはならないCMD撮像装置が、本件出願人によりテレビ
ジョン学会全国大会（1986年）や、特開昭60−140752
号，特開昭60−206063号等で提案されている。電子内視
鏡が次第に高画質化、すなわち多画素の固体撮像素子を
要求するようになるにつれて多画素化に適した上記CMD
撮像装置が脚光を浴びてくるものと考えられる。
次にかかるCMD撮像装置について説明する。第７図
（Ａ）に単位画素の断面図、第７図（Ｂ）に回路構成
図、第７図（Ｃ）にゲート印加選択パルスφG1,φG2,φ
G3のタイミング図をそれぞれ示す。
（Ａ）に単位画素の断面図、第７図（Ｂ）に回路構成
図、第７図（Ｃ）にゲート印加選択パルスφG1,φG2,φ
G3のタイミング図をそれぞれ示す。
CMD撮像装置の単位画素11は、第７図（Ａ）に示すよ
うに、ｐ型基盤12上に積層したｎ型エピタキシャル層13
上に、ポリシリコンによるドーナツ型ゲート電極14と、
該ゲート電極14の内側及び外側にn+型拡散層のソース15
及びドレイン16を形成して構成されている。そしてこの
ような構成の単位画素をＸ−Ｙ方向にマトリックス状に
配置して、Ｘ方向に配置した各画素のゲート電極14を共
通に接続して画素選択線17とし、またＹ方向に配置した
各画素のソース15を共通に接続して垂直信号線18とし
て、第７図（Ｂ）に示す画素アレイ21を構成する。この
構成例では３×３の画素アレイを示している。
うに、ｐ型基盤12上に積層したｎ型エピタキシャル層13
上に、ポリシリコンによるドーナツ型ゲート電極14と、
該ゲート電極14の内側及び外側にn+型拡散層のソース15
及びドレイン16を形成して構成されている。そしてこの
ような構成の単位画素をＸ−Ｙ方向にマトリックス状に
配置して、Ｘ方向に配置した各画素のゲート電極14を共
通に接続して画素選択線17とし、またＹ方向に配置した
各画素のソース15を共通に接続して垂直信号線18とし
て、第７図（Ｂ）に示す画素アレイ21を構成する。この
構成例では３×３の画素アレイを示している。
画素アレイ21には、第７図（Ｃ）に示すゲート印加選
択パルスφG1,φG2,φG3がレベルミックス回路23によっ
て出力される。レベルミックス回路23は、パルス信号V
ST,VCK1,VCK2が入力された垂直走査回路22よりタイミン
グ信号を受けて、外部供給バイアスV1,V2,V3（蓄積レベ
ル，読み出し及びオーバーフローレベル、リセットレベ
ル）を用いた３値レベルパルスφG1,φG2,φG3を生成す
る回路である。
択パルスφG1,φG2,φG3がレベルミックス回路23によっ
て出力される。レベルミックス回路23は、パルス信号V
ST,VCK1,VCK2が入力された垂直走査回路22よりタイミン
グ信号を受けて、外部供給バイアスV1,V2,V3（蓄積レベ
ル，読み出し及びオーバーフローレベル、リセットレベ
ル）を用いた３値レベルパルスφG1,φG2,φG3を生成す
る回路である。
選択された画素選択線17に接続された画素の出力信号
電流は、パルス信号HST,HCK1,HCK2が入力された水平走
査回路24からの出力パルスφS1,φS2,φS3によって制御
された水平選択スイッチ25を経由してビデオライン26に
読み出され、負荷抵抗RLにより電圧に変換され検出され
るようになっている。なお27は非選択時の各垂直信号線
18を一定電位に固定するための水平スイッチであり、28
は全画素共通のドレイン端子でバイアスVDが印加される
ようになっている。
電流は、パルス信号HST,HCK1,HCK2が入力された水平走
査回路24からの出力パルスφS1,φS2,φS3によって制御
された水平選択スイッチ25を経由してビデオライン26に
読み出され、負荷抵抗RLにより電圧に変換され検出され
るようになっている。なお27は非選択時の各垂直信号線
18を一定電位に固定するための水平スイッチであり、28
は全画素共通のドレイン端子でバイアスVDが印加される
ようになっている。
第８図に、このような構成のCMD撮像装置のチップ31
の構成例を示す。なお第８図においては、レベルミック
ス回路23を垂直走査回路22に含めて図示しており、また
第７図（Ｂ）では図示を省略したフィールド選択回路29
を図示している。32は電極端子群で、パルス信号VST,V
CK1,VCK2,HST,HCK1,HCK2、フィルード切替情報を有する
フィールドインデックス制御信号FDX、バイアスV1,V2,V
3、ドレインバイアスVD、水平走査回路24の電源電圧VDD
H,VSS H、垂直走査回路22の電源電圧VDD V,VSS Vをそれぞ
れ印加する端子であり、15個設けられている。
の構成例を示す。なお第８図においては、レベルミック
ス回路23を垂直走査回路22に含めて図示しており、また
第７図（Ｂ）では図示を省略したフィールド選択回路29
を図示している。32は電極端子群で、パルス信号VST,V
CK1,VCK2,HST,HCK1,HCK2、フィルード切替情報を有する
フィールドインデックス制御信号FDX、バイアスV1,V2,V
3、ドレインバイアスVD、水平走査回路24の電源電圧VDD
H,VSS H、垂直走査回路22の電源電圧VDD V,VSS Vをそれぞ
れ印加する端子であり、15個設けられている。
CMD最像装置のチップ31の寸法は３〜5mm□程度あるた
め、パッケージの外部リード端子は通常0.3〜0.5mmピッ
チとなり、第９図に示すように、パッケージ33の長さ寸
法を4mmとすると、外部リード端子34は約0.45mmピッチ
となる。
め、パッケージの外部リード端子は通常0.3〜0.5mmピッ
チとなり、第９図に示すように、パッケージ33の長さ寸
法を4mmとすると、外部リード端子34は約0.45mmピッチ
となる。
電子内視鏡のスコープ長は３〜4mあるため、電子内視
鏡内を通る信号線には通常細い同軸ケーブルが用いられ
る。約2mmφの被覆線に10本前後の同軸ケーブルを収納
したものがしばしば用いられるが、信号線の本数が多く
なると、その本数のために電子内視鏡のスコープ径を太
くしてしまい兼ねない他に、パッケージの外部リード端
子のピッチを一層狭くし、更にパッケージ外部端子への
同軸ケーブルの接続をますます困難にする。またパッケ
ージの仕様が厳しくなるため歩留りが低下し、コスト高
となる。
鏡内を通る信号線には通常細い同軸ケーブルが用いられ
る。約2mmφの被覆線に10本前後の同軸ケーブルを収納
したものがしばしば用いられるが、信号線の本数が多く
なると、その本数のために電子内視鏡のスコープ径を太
くしてしまい兼ねない他に、パッケージの外部リード端
子のピッチを一層狭くし、更にパッケージ外部端子への
同軸ケーブルの接続をますます困難にする。またパッケ
ージの仕様が厳しくなるため歩留りが低下し、コスト高
となる。
以上の状況によりCMD撮像装置の電子内視鏡への適用
に際しては、画素寸法，チップ寸法の微細化のみなら
ず、CMD撮像装置の外部リード端子の低減化が強く要請
されているが、上記のように現状のCMD撮像装置の外部
リード端子、すなわち入出力ピン数が十数ピン〜20ピン
と多く、したがってインターライン型CCD撮像素子を細
径用の電子内視鏡に適用しようとするときに問題となっ
た入出力ピン数の問題、CMD撮像装置についても同様に
問題となり、細径用電子内視鏡へのCMD撮像装置の適用
は事実上困難であった。
に際しては、画素寸法，チップ寸法の微細化のみなら
ず、CMD撮像装置の外部リード端子の低減化が強く要請
されているが、上記のように現状のCMD撮像装置の外部
リード端子、すなわち入出力ピン数が十数ピン〜20ピン
と多く、したがってインターライン型CCD撮像素子を細
径用の電子内視鏡に適用しようとするときに問題となっ
た入出力ピン数の問題、CMD撮像装置についても同様に
問題となり、細径用電子内視鏡へのCMD撮像装置の適用
は事実上困難であった。
本発明は、細径用電子内視鏡へのCMD撮像装置の適用
に際しての上記問題点を解消するためになされたもの
で、CMD撮像装置の入出力ピン数を低減し小型化して内
視鏡先端部に実装できるようにした電子内視鏡を提供す
ることを目的とする。
に際しての上記問題点を解消するためになされたもの
で、CMD撮像装置の入出力ピン数を低減し小型化して内
視鏡先端部に実装できるようにした電子内視鏡を提供す
ることを目的とする。
上記問題点を解決するため、本発明は、CMD撮像装置
を備えた被検体の空洞内に挿入可能な先端部と、該先端
部を操作する操作部と、前記先端部と操作部とを光学的
及び電気的に連結する可撓性管状の連結部と、前記先端
部に設けたCMD撮像装置による内視像を可視表示する表
示部とからなる電子内視鏡において、前記CMD撮像装置
の内部に、動作に必要なパルス信号の少なくとも一部
を、基準クロック信号と撮像フィールドを規定するフィ
ールドインデックス制御信号とから生成させるためのタ
イミング生成駆動回路を、一体的に備えるものである。
を備えた被検体の空洞内に挿入可能な先端部と、該先端
部を操作する操作部と、前記先端部と操作部とを光学的
及び電気的に連結する可撓性管状の連結部と、前記先端
部に設けたCMD撮像装置による内視像を可視表示する表
示部とからなる電子内視鏡において、前記CMD撮像装置
の内部に、動作に必要なパルス信号の少なくとも一部
を、基準クロック信号と撮像フィールドを規定するフィ
ールドインデックス制御信号とから生成させるためのタ
イミング生成駆動回路を、一体的に備えるものである。
このようにCMD撮像装置の内部にタイミング生成駆動
回路を設けることにより、外部入力ピン数を、従来の駆
動回路を内蔵しない場合に比べ大幅に減らすことが可能
となり、電子内視鏡の先端部の小型化並びに先端部組み
立ての際の作業性の向上を計ることができる。
回路を設けることにより、外部入力ピン数を、従来の駆
動回路を内蔵しない場合に比べ大幅に減らすことが可能
となり、電子内視鏡の先端部の小型化並びに先端部組み
立ての際の作業性の向上を計ることができる。
次に実施例について説明する。第１図は、本発明に係
る電子内視鏡の一実施例の概略図である。図において、
１は内視鏡本体で、体腔内等の被検体の空洞内に挿入可
能な先端部２と、該先端部２を操作するための操作部３
と、先端部２と操作部３とを光学的及び電気的に連結す
る可撓性管状の連結部４とで構成されており、先端部２
にはCMD撮像装置５が実装配置されている。６はCMD撮像
装置５からの撮像信号の処理や先端部２への照明光の光
源の制御を行う制御部で、７はCMD撮像装置５で撮像さ
れた内視鏡像を可視表示するための表示部である。
る電子内視鏡の一実施例の概略図である。図において、
１は内視鏡本体で、体腔内等の被検体の空洞内に挿入可
能な先端部２と、該先端部２を操作するための操作部３
と、先端部２と操作部３とを光学的及び電気的に連結す
る可撓性管状の連結部４とで構成されており、先端部２
にはCMD撮像装置５が実装配置されている。６はCMD撮像
装置５からの撮像信号の処理や先端部２への照明光の光
源の制御を行う制御部で、７はCMD撮像装置５で撮像さ
れた内視鏡像を可視表示するための表示部である。
第２図（Ａ），（Ｂ）は、電子内視鏡先端部２に実装
されているCMD撮像装置５を示す横及び縦断面図で、35
はチップ31を外部リード端子34を下面に設けたパッケー
ジ33に固定するための接着剤又は金共晶層、36はチップ
31上にカラーモザイクフィルター又は保護ガラス37を接
着する際の透明接着剤、38はボンディングワイヤ、39は
封止用樹脂である。
されているCMD撮像装置５を示す横及び縦断面図で、35
はチップ31を外部リード端子34を下面に設けたパッケー
ジ33に固定するための接着剤又は金共晶層、36はチップ
31上にカラーモザイクフィルター又は保護ガラス37を接
着する際の透明接着剤、38はボンディングワイヤ、39は
封止用樹脂である。
第３図は、CMD撮像装置５のチップ31の構成を示す概
略平面図で、第８図で示した従来のチップ構成と同一又
は同等の部材には同一符号を付して示している。第３図
において、41はチップ内に設けたタイミング生成駆動回
路で、第４図の回路構成図に示すように、カウンタ回路
42と水平クロック発生回路43とで構成されている。カウ
ンタ回路42にはA,B撮像フィールドを規定するフィール
ドインデックス制御信号FDX及び基準クロック信号FCKが
入力され、フィールドインデックス制御信号FDXの変
化、すなわち予め設定したA,B撮像フィールドに対応づ
けたＨレベル又はＬレベルの変化を検知して基準クロッ
ク信号FCKをもとに、水平入力パルス信号HST,垂直入力
パルス信号VST,垂直クロックパルス信号VCK1,VCK2及び
フィールド選択信号FA/FBを出力する。前記水平入力パ
ルス信号HSTはシフトレジスタ等で構成された水平走査
回路24に入力され、垂直入力パルス信号VST及び垂直ク
ロックパルス信号VCK1,VCK2は同様にシフトレジスタ等
で構成された垂直走査回路22に入力される。フィールド
選択回路29は、前記フィールドインデックス制御信号F
DXの変化に応じてフィールドを選択するようになってい
る。
略平面図で、第８図で示した従来のチップ構成と同一又
は同等の部材には同一符号を付して示している。第３図
において、41はチップ内に設けたタイミング生成駆動回
路で、第４図の回路構成図に示すように、カウンタ回路
42と水平クロック発生回路43とで構成されている。カウ
ンタ回路42にはA,B撮像フィールドを規定するフィール
ドインデックス制御信号FDX及び基準クロック信号FCKが
入力され、フィールドインデックス制御信号FDXの変
化、すなわち予め設定したA,B撮像フィールドに対応づ
けたＨレベル又はＬレベルの変化を検知して基準クロッ
ク信号FCKをもとに、水平入力パルス信号HST,垂直入力
パルス信号VST,垂直クロックパルス信号VCK1,VCK2及び
フィールド選択信号FA/FBを出力する。前記水平入力パ
ルス信号HSTはシフトレジスタ等で構成された水平走査
回路24に入力され、垂直入力パルス信号VST及び垂直ク
ロックパルス信号VCK1,VCK2は同様にシフトレジスタ等
で構成された垂直走査回路22に入力される。フィールド
選択回路29は、前記フィールドインデックス制御信号F
DXの変化に応じてフィールドを選択するようになってい
る。
フィールドインデックス制御信号FDXの変化が発生し
た時点より、カウンタ回路42はカウントを開始して、所
定時間経過後、水平入力パルス信号HSTと垂直入力パル
ス信号VSTを発生させて、それぞれ水平走査回路24と垂
直走査回路22に送出する。
た時点より、カウンタ回路42はカウントを開始して、所
定時間経過後、水平入力パルス信号HSTと垂直入力パル
ス信号VSTを発生させて、それぞれ水平走査回路24と垂
直走査回路22に送出する。
更に、基準クロック信号FCKをもとに水平クロック発
生回路43は、水平クロックパルス信号HCK1,HCK2を送出
し、また垂直クロックパルス信号VCK1,VCK2はカウンタ
回路42内において、カウントの数に基づいて適宜な波形
として送出し、垂直走査回路22に送られる。
生回路43は、水平クロックパルス信号HCK1,HCK2を送出
し、また垂直クロックパルス信号VCK1,VCK2はカウンタ
回路42内において、カウントの数に基づいて適宜な波形
として送出し、垂直走査回路22に送られる。
次に水平走査側においては、カウンタ回路42より水平
入力パルス信号HSTが発生されると、水平走査回路24に
より順送りされ、この水平走査回路24は水平出力パルス
信号HOUTをカウンタ回路42に帰還する。このように水平
走査回路24とカウンタ回路42でリングカウンタ回路を構
成し、このカウンタ回路のカウント数を利用して垂直方
向の必要な信号を得ている。このカウンタ回路42は水平
出力パルス信号VOUTが入力され、所定の時間がカウント
された後、再び水平入力パルス信号HSTを発生するよう
に設定されている。したがって水平走査側では、一度こ
の水平入力パルス信号HSTが発生されれば、自走する回
路構成になっている。
入力パルス信号HSTが発生されると、水平走査回路24に
より順送りされ、この水平走査回路24は水平出力パルス
信号HOUTをカウンタ回路42に帰還する。このように水平
走査回路24とカウンタ回路42でリングカウンタ回路を構
成し、このカウンタ回路のカウント数を利用して垂直方
向の必要な信号を得ている。このカウンタ回路42は水平
出力パルス信号VOUTが入力され、所定の時間がカウント
された後、再び水平入力パルス信号HSTを発生するよう
に設定されている。したがって水平走査側では、一度こ
の水平入力パルス信号HSTが発生されれば、自走する回
路構成になっている。
また垂直走査側においては、前記のようにして発生し
た垂直入力パルス信号VSTを垂直走査回路22に転送し、
転送終了の後、次のフィールドインデックス制御信号F
DXの変化があるまで待機状態となっている。
た垂直入力パルス信号VSTを垂直走査回路22に転送し、
転送終了の後、次のフィールドインデックス制御信号F
DXの変化があるまで待機状態となっている。
本発明は、以上のようにチップ31内にタイミング生成
駆動回路41を設けたので、CMD撮像装置の動作に必要と
される７個のパルス信号のうち、基準クロック信号FCK
とA,Bフィールドを規定するフィールドインデックス制
御信号FDXの２個のパルス信号のみを外部より供給する
だけで、他のパルス信号HST,HCK1,HCK2,VST,VCK1,VCK2
は全て上記タイミング生成駆動回路41で生成され、した
がってパルス信号入力端子数を７個から２個に減らすこ
とができる。
駆動回路41を設けたので、CMD撮像装置の動作に必要と
される７個のパルス信号のうち、基準クロック信号FCK
とA,Bフィールドを規定するフィールドインデックス制
御信号FDXの２個のパルス信号のみを外部より供給する
だけで、他のパルス信号HST,HCK1,HCK2,VST,VCK1,VCK2
は全て上記タイミング生成駆動回路41で生成され、した
がってパルス信号入力端子数を７個から２個に減らすこ
とができる。
CMD撮像装置における各種パルス信号の負荷容量はせ
いぜい10pFのオーダーであり、インターライン型CCD撮
像素子における垂直転送路のクロック負荷容量の1000pF
オーダーと比べても２桁以上小さい。そのため、チップ
上に形成するタイミング生成駆動回路41は、さほど大き
くならず（0.1mm2）、該駆動回路41の内蔵化に伴いチ
ップ寸法を大きく増加させることはなく、第３図に示し
たように、チップ31上において各素子の隙間に配置する
か、あるいは若干チップ寸法を大きくするに止まる。チ
ップ内部で生成するパルス信号の負荷容量が小さいた
め、駆動回路の占有面積が小さいことが、駆動回路をCM
Dチップ上に搭載することを可能にする最大の要因とな
っている。
いぜい10pFのオーダーであり、インターライン型CCD撮
像素子における垂直転送路のクロック負荷容量の1000pF
オーダーと比べても２桁以上小さい。そのため、チップ
上に形成するタイミング生成駆動回路41は、さほど大き
くならず（0.1mm2）、該駆動回路41の内蔵化に伴いチ
ップ寸法を大きく増加させることはなく、第３図に示し
たように、チップ31上において各素子の隙間に配置する
か、あるいは若干チップ寸法を大きくするに止まる。チ
ップ内部で生成するパルス信号の負荷容量が小さいた
め、駆動回路の占有面積が小さいことが、駆動回路をCM
Dチップ上に搭載することを可能にする最大の要因とな
っている。
CMD撮像装置の入力ピン数が５個減ることにより、従
来は長さ4mm幅のパッケージ33に２列に0.45mmピッチで
外部リード端子34を16個配列していたのが、本発明にお
いては第５図に示すように、長さ4mm幅のパッケージ33
に２列で0.65mmピッチで11個配列するだけで済むことに
なる。したがってパッケージ外部リード端子34と同軸線
との接続の作業性を大幅に緩和することができる。
来は長さ4mm幅のパッケージ33に２列に0.45mmピッチで
外部リード端子34を16個配列していたのが、本発明にお
いては第５図に示すように、長さ4mm幅のパッケージ33
に２列で0.65mmピッチで11個配列するだけで済むことに
なる。したがってパッケージ外部リード端子34と同軸線
との接続の作業性を大幅に緩和することができる。
またCMD撮像装置においては、第７図（Ｂ）に示した
回路構成図に基づいて先に述べたように、バイアス源と
して、バイアスV1,V2,V3、ドレインバイアスVD、その他
に水平走査回路の電源電圧VDD H,VSS H、垂直走査回路の
電源電圧VDD V,VSS V、更に基板電圧VSUBの計９個のバイ
アス源を一般に用いている。電流容量と電源電圧の過渡
特性の撮像素子特性への影響を考慮しても、第６図に示
すように、上記バイアス源の一部を、チップ31上に形成
した内部バイアス回路45によって生成させることができ
る。それによりCMD撮像装置の入力ピン数を更に減らす
ことができ、小型化実装に一層適したCMD撮像装置とす
ることができる。
回路構成図に基づいて先に述べたように、バイアス源と
して、バイアスV1,V2,V3、ドレインバイアスVD、その他
に水平走査回路の電源電圧VDD H,VSS H、垂直走査回路の
電源電圧VDD V,VSS V、更に基板電圧VSUBの計９個のバイ
アス源を一般に用いている。電流容量と電源電圧の過渡
特性の撮像素子特性への影響を考慮しても、第６図に示
すように、上記バイアス源の一部を、チップ31上に形成
した内部バイアス回路45によって生成させることができ
る。それによりCMD撮像装置の入力ピン数を更に減らす
ことができ、小型化実装に一層適したCMD撮像装置とす
ることができる。
以上実施例に基づいて説明したように、本発明によれ
ば、CMD撮像装置の内部にタイミング生成駆動回路を設
けたので、CMD撮像装置の外部入力ピン数を減らすこと
ができ、これにより電子内視鏡先端部の小型化、並びに
先端部組み立ての際の作業性の向上や歩留りの向上を計
ることができる。
ば、CMD撮像装置の内部にタイミング生成駆動回路を設
けたので、CMD撮像装置の外部入力ピン数を減らすこと
ができ、これにより電子内視鏡先端部の小型化、並びに
先端部組み立ての際の作業性の向上や歩留りの向上を計
ることができる。
第１図は、本発明に係る電子内視鏡の一実施例を示す概
略構成図、第２図（Ａ），（Ｂ）は、第１図に示した電
子内視鏡の先端部に実装されているCMD撮像装置の横及
び縦断面図、第３図は、CMD撮像装置のチップ構成を示
す概略平面図、第４図は、その回路ブロック構成を示す
図、第５図は、パッケージの外部リード端子部分を示す
図、第６図は、CMD撮像装置のチップ構成の他の実施例
を示す概略平面図、第７図（Ａ）は、CMD撮像装置の単
位画素の断面図、第７図（Ｂ）は、その回路構成図、第
７図（Ｃ）は、ゲート印加選択パルスのタイミングを示
す図、第８図は、従来のCMD撮像装置のチップ構成を示
す概略平面図、第９図は、従来のCMD撮像装置のパッケ
ージの外部リード端子部分を示す図である。 図において、１は内視鏡本体、２は先端部、３は操作
部、４は連結部、５はCMD撮像装置、６は制御部、７は
表示部、21は画素アレイ、22は垂直走査回路、24は水平
走査回路、29はフィールド選択回路、31はチップ、32は
電極端子群、33はパッケージ、34は外部リード端子、41
はタイミング生成駆動回路、42はカウンタ回路、43は水
平クロック発生回路、45はバイアス発生回路を示す。
略構成図、第２図（Ａ），（Ｂ）は、第１図に示した電
子内視鏡の先端部に実装されているCMD撮像装置の横及
び縦断面図、第３図は、CMD撮像装置のチップ構成を示
す概略平面図、第４図は、その回路ブロック構成を示す
図、第５図は、パッケージの外部リード端子部分を示す
図、第６図は、CMD撮像装置のチップ構成の他の実施例
を示す概略平面図、第７図（Ａ）は、CMD撮像装置の単
位画素の断面図、第７図（Ｂ）は、その回路構成図、第
７図（Ｃ）は、ゲート印加選択パルスのタイミングを示
す図、第８図は、従来のCMD撮像装置のチップ構成を示
す概略平面図、第９図は、従来のCMD撮像装置のパッケ
ージの外部リード端子部分を示す図である。 図において、１は内視鏡本体、２は先端部、３は操作
部、４は連結部、５はCMD撮像装置、６は制御部、７は
表示部、21は画素アレイ、22は垂直走査回路、24は水平
走査回路、29はフィールド選択回路、31はチップ、32は
電極端子群、33はパッケージ、34は外部リード端子、41
はタイミング生成駆動回路、42はカウンタ回路、43は水
平クロック発生回路、45はバイアス発生回路を示す。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−107732（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−198876（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−164383（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−206063（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−140752（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) A61B 1/00 - 1/32 G02B 23/24
Claims (2)
- 【請求項１】CMD撮像装置を備えた被検体の空洞内に挿
入可能な先端部と、該先端部を操作する操作部と、前記
先端部と操作部とを光学的及び電気的に連結する可撓性
管状の連結部と、前記先端部に設けたCMD撮像装置によ
る内視像を可視表示する表示部とからなる電子内視鏡に
おいて、前記CMD撮像装置は、動作に必要なパルス信号
の少なくとも一部を、基準クロック信号と撮像フィール
ドを規定するフィールドインデックス制御信号とから生
成させるためのタイミング生成駆動回路を、内部に一体
的に備えていることを特徴とする電子内視鏡。 - 【請求項２】前記CMD撮像装置は、更に動作に必要な電
圧源の一部を生成するための内部バイアス発生回路を、
内部に一体的に備えていることを特徴とする請求項１記
載の電子内視鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2247053A JP2957247B2 (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 電子内視鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2247053A JP2957247B2 (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 電子内視鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04129524A JPH04129524A (ja) | 1992-04-30 |
| JP2957247B2 true JP2957247B2 (ja) | 1999-10-04 |
Family
ID=17157718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2247053A Expired - Fee Related JP2957247B2 (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 電子内視鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2957247B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4504040B2 (ja) * | 2004-02-05 | 2010-07-14 | オリンパス株式会社 | 内視鏡装置 |
| JP6726531B2 (ja) * | 2016-06-03 | 2020-07-22 | オリンパス株式会社 | 内視鏡 |
-
1990
- 1990-09-19 JP JP2247053A patent/JP2957247B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04129524A (ja) | 1992-04-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |