JP3133823B2 - Electronic endoscope device - Google Patents

Electronic endoscope device

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JP3133823B2
JP3133823B2 JP04128295A JP12829592A JP3133823B2 JP 3133823 B2 JP3133823 B2 JP 3133823B2 JP 04128295 A JP04128295 A JP 04128295A JP 12829592 A JP12829592 A JP 12829592A JP 3133823 B2 JP3133823 B2 JP 3133823B2
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pulse
control pulse
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color temperature
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Inventor
茂 西村
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富士写真光機株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は電子内視鏡装置、特に
R,G,Bの各色光の照射に基づいて、固体撮像素子に
よりビデオ信号を形成するもので、この際に固体撮像素
子の蓄積電荷を制御する電子シャッタ回路を備えた内視
鏡装置の構成に関する。
The present invention is an electronic endoscope KagamiSo location BACKGROUND OF THE, in particular based on the R, G, irradiation of each color light of B, and forms a video signal by the solid-state imaging device, the solid-state imaging device in this Endoscope with electronic shutter circuit to control stored charge
The present invention relates to a configuration of a mirror device .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、固体撮像素子であるCCD
(Charge Coupled Device )を電子スコープの先端部に
配設し、消化管等の体腔内や各種構造体の細管内等を観
察する電子内視鏡装置が周知である。この電子内視鏡装
置として面順次式の装置が存在するが、この面順次式の
装置は、R(赤),G(緑),B(青)の色フィルタを
用いてR,G,Bの各色光を順次被観察体内へ照射して
おり、この各色光の照射に基づいて、CCDではR,
G,Bのビデオ信号が形成され、このビデオ信号によっ
てモニタ上に画像が形成されるものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, a CCD which is a solid-state imaging device has been used.
2. Description of the Related Art An electronic endoscope apparatus in which a (Charge Coupled Device) is disposed at a distal end of an electronic scope and observes a body cavity such as a digestive tract or a narrow tube of various structures is well known. As the electronic endoscope apparatus, there is a field sequential apparatus, which uses R (red), G (green), and B (blue) color filters for R, G, and B. Are sequentially radiated into the body under observation. Based on the irradiation of each color light, the CCD uses R, R
G and B video signals are formed, and an image is formed on a monitor by the video signals.

【0003】図6には、上記CCDに接続される回路が
示されており、図示のCCD1はマトリクス状に設定さ
れた画素単位毎に、光照射に基づいて電荷を蓄積する構
成となっている。このCCD1には、電子シャッタ回路
となるCCD駆動パルス発生部2が接続されており、こ
のCCD駆動パルス発生部2から出力される制御パルス
としての掃出しパルス、読出しパルスにて上記蓄積電荷
量が制御される。即ち、図7に示されるように、例えば
図(a)の垂直ブランキングパルスで示される1/60
秒の垂直走査期間内で、図(b)に示されるように、光
照射に基づいた電荷が蓄積されることになる。このと
き、例えば図(c)に示される掃出しパルス(ゲートパ
ルス)P1 及び読出しパルスP2 が供給されると、図
(b)のように、それまで蓄積していた不要電荷E0 が
掃き出され、新たに蓄積された電荷E1 が信号電荷とし
て読み出されることになる。従って、上記掃出しパルス
P1 及び読出しパルスP2 を制御することによって蓄積
電荷量が変わることになり、これによりビデオ信号のレ
ベルを調整でき、電子シャッタの役目を行わせることが
可能となる。
FIG. 6 shows a circuit connected to the CCD, and the CCD 1 shown is configured to accumulate charges based on light irradiation for each pixel unit set in a matrix. . The CCD 1 is connected to a CCD drive pulse generator 2 serving as an electronic shutter circuit, and the accumulated charge amount is controlled by a sweep pulse and a read pulse output from the CCD drive pulse generator 2 as control pulses. Is done. That is, as shown in FIG. 7, for example, 1/60 shown by the vertical blanking pulse in FIG.
Within the second vertical scanning period, as shown in FIG. 3B, charges based on light irradiation are accumulated. At this time, for example, when a sweep pulse (gate pulse) P1 and a read pulse P2 shown in FIG. 9C are supplied, unnecessary charges E0 accumulated so far are swept out as shown in FIG. The newly accumulated charge E1 is read out as a signal charge. Therefore, by controlling the above-mentioned sweeping pulse P1 and reading pulse P2, the amount of accumulated charges changes, whereby the level of the video signal can be adjusted and the function of the electronic shutter can be performed.

【0004】また、図6においてCCD1には、信号処
理回路3が接続され、この信号処理回路3によりCCD
1の出力に対して増幅処理、ガンマ補正処理等の信号処
理が施される。この信号処理回路3には、A/D変換器
4、メモリ5、D/A変換器6が接続され、上記処理さ
れたビデオ信号は、一旦メモリ5に記憶された後に新た
に読み出されてモニタへ供給されることになり、CCD
1で捉えられた画像は最終的にモニタへ表示される。
In FIG. 6, a signal processing circuit 3 is connected to the CCD 1, and the signal processing circuit 3
Signal processing such as amplification processing, gamma correction processing, and the like is performed on the output of No. 1. An A / D converter 4, a memory 5, and a D / A converter 6 are connected to the signal processing circuit 3, and the processed video signal is temporarily stored in the memory 5 and then newly read out. It will be supplied to the monitor, CCD
The image captured in step 1 is finally displayed on the monitor.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
面順次式の電子内視鏡装置では、光学特性を左右する要
素、例えば光源の色温度、上記CCD1の波長感度、
R,G,B光を出力する色フィルタの波長感度、レン
ズ、上記R,G,B光を導入するライトガイド、近赤外
カット(IR)フィルタ等の光学系部材の波長感度の相
違によって、CCD1で得られるR,G,Bの各信号レ
ベルに変化が生じ、各種条件下でビデオ信号のホワイト
バランスを良好に維持することができないという問題が
あった。
In the above-mentioned conventional field-sequential type electronic endoscope apparatus, factors that influence the optical characteristics, such as the color temperature of the light source, the wavelength sensitivity of the CCD 1, and the like.
The wavelength sensitivity of a color filter that outputs R, G, and B light, the lens, the light guide that introduces the R, G, and B light, and the wavelength sensitivity of an optical system member such as a near-infrared cut (IR) filter are different. There has been a problem that the R, G, and B signal levels obtained by the CCD 1 change, and the white balance of the video signal cannot be maintained satisfactorily under various conditions.

【0006】図8には、2種類の色温度の光源で得られ
るR,G,Bの各信号が示されており、例えばキセノン
ランプ等の色温度5000°Kでは各色の分布は実線グ
ラフI5000のように略一定で、破線のようにスペクトル
分布曲線が略一定となる。この結果、波形内の面積に比
例する信号のレベル値も一定となる。これに対し、ハロ
ゲンランプ等の色温度3200°Kでは点線グラフI
3200のように、B→G→Rの順で大きくなり、破線のよ
うにスペクトル分布曲線が上昇するカーブとなるので、
信号のレベル値もB→G→Rの順に大きくなる。従っ
て、光源が変ると、得られるR,G,Bのビデオ信号の
レベルが相違することになり、ホワイトバランスが崩れ
てしまう。
FIG. 8 shows R, G, and B signals obtained from light sources having two kinds of color temperatures. For example, at a color temperature of 5000 ° K of a xenon lamp or the like, the distribution of each color is represented by a solid line graph I. The spectrum distribution curve is substantially constant, such as 5000 , and the spectrum distribution curve is substantially constant, as indicated by the broken line. As a result, the level value of the signal proportional to the area in the waveform becomes constant. On the other hand, when the color temperature of a halogen lamp or the like is 3200 ° K, the dotted line graph I
As shown in 3200 , it becomes larger in the order of B → G → R, and becomes a curve whose spectral distribution curve rises as shown by a broken line.
The signal level value also increases in the order of B → G → R. Therefore, if the light source changes, the levels of the obtained R, G, B video signals will be different, and the white balance will be lost.

【0007】しかも、CCD1自体或いは他の光学系部
材も固有の波長感度特性を有しており、これらの要素
も、R,G,Bの各信号のレベルに影響を与えることに
なる。
Further, the CCD 1 itself or other optical system members also have unique wavelength sensitivity characteristics, and these factors also affect the levels of the R, G, and B signals.

【0008】また、電子シャッタ回路としてのCCD駆
動パルス発生部2においては、光源ランプの経年変化に
よってランプの色温度、例えばハロゲンランプの場合に
は3200°Kから2800°Kの方向へ変化していく
という問題があり、この点についても改善する必要があ
る。
In the CCD drive pulse generator 2 as an electronic shutter circuit, the color temperature of the lamp changes, for example, from 3200 ° K to 2800 ° K in the case of a halogen lamp, due to aging of the light source lamp. There is a problem in that it needs to be improved.

【0009】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その第1の目的は、固体撮像素子への制御パル
スのパターンを切り換えることにより、色温度を主とし
た各種要素が異なる条件下であっても、ホワイトバラン
スが良好に保たれたビデオ信号を得ることができる電子
内視鏡装置を提供することにある。また、第2の目的
は、光源ランプに経年変化が生じた場合でも、良好なホ
ワイトバランスを維持することができる電子内視鏡装
提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and a first object of the present invention is to switch a control pulse pattern to a solid-state imaging device so that various elements mainly including a color temperature are different. even under, it is to provide an electronic endoscope KagamiSo location capable of obtaining a video signal a white balance is kept good. It is a second object, even if the aging occurs to the light source lamp, the electronic endoscope KagamiSo location that can maintain a good white balance
Is to provide.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第1請求項に係る発明は、光源装置内の光源から順
次照射されたR,G,B光に基づき、固体撮像素子に蓄
積される電荷量を制御パルスにて制御する電子内視鏡装
において、光源の色温度特性に応じて上記R,G,B
光の各照射毎に上記電荷の蓄積時間を設定する位相の
御パルスを形成するゲートパルス発生回路と上記光源
装置の光源識別情報に基づき、上記ゲートパルス発生回
路で色温度に対応して設定された制御パルスを切り換え
る切替え回路とを設けたことを特徴とする。また、第2
請求項に係る発明は、上記色温度に光学特性を左右する
他の要素を加えた条件に基づいて、上記R,G,B光毎
の制御パルスの位相を設定したことを特徴とする。更
に、第3請求項に係る発明は、上記制御パルスを形成す
るゲートパルス発生回路には、この制御パルスの位相を
調整する位相調整回路を設けたことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a solid-state image pickup device which accumulates R, G, and B lights sequentially irradiated from a light source in a light source device. Electronic endoscope system that controls the amount of electric charge by control pulses
In location, the R, G according to the color temperature characteristics of the light source, B
A gate pulse generation circuit for forming a phase control pulse for setting the charge accumulation time for each light irradiation, and the light source
Based on the light source identification information of the device,
Control pulse set according to color temperature on road
And a switching circuit . Also, the second
The invention according to the claims is characterized in that the phase of the control pulse for each of the R, G, and B lights is set based on a condition in which another element that affects the optical characteristics is added to the color temperature. Further, the invention according to a third aspect is characterized in that the gate pulse generating circuit for forming the control pulse is provided with a phase adjusting circuit for adjusting the phase of the control pulse.

【0011】[0011]

【作用】上記の構成によれば、例えば色温度5000°
Kに対応した制御パルスと、色温度3200°Kに対応
した制御パルスがゲートパルス発生回路によって形成さ
れることになり、光源装置から得られた識別情報に基づ
光源の種類によっていずれかの制御パルス、即ち掃出
しパルスと読出しパルスの信号(位相)パターンが選択
される。そうすると、固体撮像素子で光電変換されて蓄
積された電荷がR,G,Bの各信号で異なる位相の掃出
しパルスによって掃き出されると共に、その後の蓄積電
荷が読出しパルスによって読み出される。この結果、レ
ベルの揃ったR,G,B信号が得られ、異なる光源を用
いた場合でも良好なホワイトバランスを維持することが
可能となる。
According to the above arrangement, for example, a color temperature of 5000 °
The control pulse corresponding to K and the control pulse corresponding to the color temperature of 3200 ° K are formed by the gate pulse generation circuit, and are based on the identification information obtained from the light source device.
Any of the control pulse depending on the type of can light source, i.e. the sweep pulse and the read pulse signal (phase) pattern is selected. Then, the charge that has been photoelectrically converted and accumulated by the solid-state imaging device is swept out by sweep pulses having different phases for the R, G, and B signals, and the accumulated charge thereafter is read by the read pulse. As a result, R, G, and B signals having the same level can be obtained, and a good white balance can be maintained even when different light sources are used.

【0012】上記の制御パルスは、色温度以外にも、固
体撮像素子の波長感度特性、レベル、ライトガイド等の
波長感度特性を考慮して形成することがよく、これによ
って光源だけでなく、電子内視鏡を構成する各種の関連
部材に対応したホワイトバランスの調整が容易に行われ
る。
The above-mentioned control pulse is preferably formed in consideration of the wavelength sensitivity characteristics of the solid-state image sensor, the level, the wavelength sensitivity characteristics of the light guide and the like, in addition to the color temperature. Adjustment of the white balance corresponding to various related members constituting the endoscope is easily performed.

【0013】また、制御パルスを形成するゲートパルス
発生回路に、例えば可変抵抗器を用いた位相調整回路、
R−G,R−B等の差電圧の変化に応じて自動的に位相
を調整する位相調整回路を設ければ、制御パルスの位相
のずれを調整することができ、経年変化にも容易に対応
することができる。
The gate pulse generating circuit for forming the control pulse may include, for example, a phase adjusting circuit using a variable resistor,
By providing a phase adjustment circuit that automatically adjusts the phase according to the change in the difference voltage between RG, RB, etc., it is possible to adjust the phase shift of the control pulse and easily change over time. Can respond.

【0014】[0014]

【実施例】図1には、実施例に係る電子内視鏡装置の構
成が示されており、電子内視鏡の先端部に照射用のレン
ズ10が配設され、このレンズ10にライトガイド11
が接続されている。このライトガイド11は、光源装置
12に連結されており、この光源装置12内にはR,
G,Bの各色のフィルタを有する色フィルタ13及び光
源14が設けられ、またこれらの部材を制御する制御部
15が設けられている。上記光源14としては、キセノ
ンランプやハロゲンランプが用いられており、この光源
14が点灯され、色フィルタ13を駆動させることによ
って、R,G,Bの各色光が形成出力される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG 1, configuration is shown engaging Ru electronic endoscope apparatus embodiment, the lens 10 for irradiating the tip of the electronic endoscope is disposed in the lens 10 Light guide 11
Is connected. The light guide 11 is connected to a light source device 12, and R, R
A color filter 13 having G and B color filters and a light source 14 are provided, and a control unit 15 for controlling these members is provided. As the light source 14, a xenon lamp or a halogen lamp is used. When the light source 14 is turned on and the color filter 13 is driven, each color light of R, G, and B is formed and output.

【0015】また、電子内視鏡の先端部には固体撮像素
子であるCCD18が設けられ、このCCD18にはE
T(エミッタフォロア回路)19及び同軸ケーブル20
を介してビデオアンプ21が接続されており、CCD1
8から出力されたビデオ信号はビデオアンプ21で増幅
される。一方、CCD18にはCCD駆動パルス発生部
23が接続され、このCCD駆動パルス発生部23内に
は駆動信号HD,VDを入力して水平、垂直の転送パル
ス(蓄積部への転送)を発生させる転送パルス発生回路
24、電子シャッタ動作を行うためのゲートパルス発生
回路25,26及び切換え回路27が設けられている。
上記ゲートパルス発生回路25は、色温度5000°K
に適合した制御パルスである掃出しパルス及び読出しパ
ルスを形成し、ゲートパルス発生回路26は色温度32
00°Kに適合した掃出しパルス及び読出しパルスを形
成する。
A CCD 18 which is a solid-state image pickup device is provided at the tip of the electronic endoscope.
T (emitter follower circuit) 19 and coaxial cable 20
The video amplifier 21 is connected via the
The video signal output from 8 is amplified by the video amplifier 21. On the other hand, a CCD drive pulse generator 23 is connected to the CCD 18, and drive signals HD and VD are input into the CCD drive pulse generator 23 to generate horizontal and vertical transfer pulses (transfer to the storage unit). A transfer pulse generation circuit 24, gate pulse generation circuits 25 and 26 for performing an electronic shutter operation, and a switching circuit 27 are provided.
The gate pulse generation circuit 25 has a color temperature of 5000 ° K.
A gate pulse generating circuit 26 forms a sweep pulse and a read pulse which are control pulses suitable for the color temperature 32.
A sweep pulse and a read pulse suitable for 00 ° K are formed.

【0016】上記の掃出しパルス及び読出しパルスは、
色温度の相違だけでなく、CCD18の波長感度特性、
色フィルタ13の波長感度特性、レンズ10、ライトガ
イド11等の他の光学系部材の波長感度特性を考慮し、
R,G,Bの各原色信号がホワイトバランスを保つよう
に設定される。実施例では、特にCCD18の波長感度
がR→G→Bの順で低下するのに対応させ、更に上述し
た(図8)色温度特性に合致した制御パルスを形成して
いる。
The above sweep pulse and read pulse are:
Not only the difference in color temperature, but also the wavelength sensitivity characteristics of the CCD 18,
Considering the wavelength sensitivity characteristics of the color filter 13 and the wavelength sensitivity characteristics of other optical members such as the lens 10 and the light guide 11,
The R, G, and B primary color signals are set so as to maintain white balance. In the embodiment, in particular, a control pulse that matches the above-described color temperature characteristic (FIG. 8) is formed in response to the wavelength sensitivity of the CCD 18 decreasing in the order of R → G → B.

【0017】即ち、光源14の照射光の光スペクトル
(対波長)特性(色温度特性)をL(λ)、CCD18
の波長感度特性をC(λ)、色フィルタ13の波長感度
特性をF(λ)、レンズ10、ライトガイド11、その
他の光学系部材の波長感度特性をLt(λ)とすると、
CCD18から出力されるR,G,Bの各原色信号S
R,SG ,SB は、次の式(K:定数)で示される。
That is, the light spectrum (vs. wavelength) characteristic (color temperature characteristic) of the irradiation light from the light source 14 is L (λ), and the CCD 18
Let C (λ) denote the wavelength sensitivity characteristic of the lens, F (λ) denote the wavelength sensitivity characteristic of the color filter 13, and Lt (λ) denote the wavelength sensitivity characteristics of the lens 10, the light guide 11, and other optical members.
R, G, B primary color signals S output from the CCD 18
R, SG, and SB are represented by the following equations (K: constant).

【0018】[0018]

【数1】 (Equation 1)

【0019】[0019]

【数2】 (Equation 2)

【0020】[0020]

【数3】 (Equation 3)

【0021】従って、上記SR ,SG ,SB の各原色信
号が一定のレベルになるように定数Kを設定すれば、色
温度を主とした各種の光学特性に適合させた状態で、ホ
ワイトバランスを維持することが可能となる。
Therefore, if the constant K is set so that each of the primary color signals SR, SG, and SB has a constant level, the white balance can be adjusted in accordance with various optical characteristics, mainly the color temperature. It can be maintained.

【0022】図2及び図3には、ゲートパルス発生回路
25,26において光源ランプの色温度の経年変化を補
正するための構成が示されており、図2の場合は、可変
抵抗器29,30を含むCR回路からなる周知の位相調
整回路を設けたものである。従って、上記可変抵抗器2
9,30の抵抗値を変えることによって制御パルスの位
相調整を行うことができる。
FIGS. 2 and 3 show a configuration for correcting the aging of the color temperature of the light source lamp in the gate pulse generation circuits 25 and 26. In the case of FIG. A well-known phase adjustment circuit including a CR circuit including the circuit 30 is provided. Therefore, the variable resistor 2
The phase of the control pulse can be adjusted by changing the resistances 9 and 30.

【0023】また、図3の場合は、例えばG信号を基準
にしたR−Gの差信号電圧VR-G やB−Gの差信号電圧
VB-G に対応したデータを記憶する電圧メモリ32,3
3を有する位相制御回路を設けたものである。即ち、例
えば光源14のランプの経年変化で色温度が3200°
Kから2800°Kに変化しホワイトバランスが得にく
い場合は、図6の信号処理回路3内で上記VR-G 、VB-
G のデータ電圧を求め、その電圧を遠隔操作的に上記電
圧メモリ32,33へ加える。そうすると、その後は新
しく入力された電圧に基づいて上記掃出しパルスP1 ,
読出しパルスP2 が制御され、これによって自動的に位
相が調整できることになる。
In the case of FIG. 3, for example, a voltage memory 32 for storing data corresponding to the RG difference signal voltage VR-G or the BG difference signal voltage VB-G based on the G signal, 3
3 is provided. That is, for example, the color temperature is 3200 ° due to the aging of the lamp of the light source 14.
When it is difficult to obtain white balance due to the change from K to 2800 ° K, the above VR-G, VB-
The data voltage of G is obtained and the voltage is remotely applied to the voltage memories 32 and 33. Then, thereafter, based on the newly input voltage, the sweep pulses P1,
The read pulse P2 is controlled so that the phase can be adjusted automatically.

【0024】図4には、電子内視鏡装置の全体の構成が
示されており、電子内視鏡装置はCCD18が取り付け
られた電子スコープ35がCCD駆動パルス発生部2
3、信号処理回路等が設けられている外部プロセッサ装
置36に接続され、この外部プロセッサ装置36にモニ
タ37が接続される構成となっている。そして、上記光
源装置12としてはキセノンランプ光源装置12Aやハ
ロゲンランプ光源装置12B等があり、これらの光源装
置12A,12Bは電子スコープ35内に配設されたラ
イトガイド11に接続されると共に、その識別(ID)
情報が外部プロセッサ装置36内のCCD駆動パルス発
生部23へ供給される。
FIG. 4 shows the overall configuration of the electronic endoscope apparatus. In the electronic endoscope apparatus, an electronic scope 35 on which the CCD 18 is mounted is connected to the CCD driving pulse generator 2.
3. It is connected to an external processor device 36 provided with a signal processing circuit and the like, and a monitor 37 is connected to the external processor device 36. The light source device 12 includes a xenon lamp light source device 12A, a halogen lamp light source device 12B, and the like. These light source devices 12A and 12B are connected to a light guide 11 provided in an electronic scope 35, and are connected to the light guide 11. Identification (ID)
The information is supplied to the CCD drive pulse generator 23 in the external processor device 36.

【0025】実施例は以上の構成からなり、以下に図5
に基づいてその作用を説明する。まず、図1の光源装置
12では光源14の種類を示すIDデータがゲートパル
ス発生回路23内へ供給され、このIDデータに基づい
て切換え回路27が実施例の場合は色温度5000°K
又は3200°Kのいずれかを選択する。そして、この
光源装置12の光源14が点灯制御されると共に色フィ
ルタ13が回転駆動されると、R,G,Bの各色光が順
番にライトガイド11及びレンズ10を介して体腔内へ
照射される。一方、CCD18では上記各色光の反射光
が各素子(画素)において受光され、図5(a)に示さ
れる垂直ブランキングパルスで示される1/60秒の垂
直走査期間に、光電変換された電荷が蓄積されることに
なる。
The embodiment has the above configuration.
The operation will be described based on FIG. First, in the light source device 12 of FIG. 1, ID data indicating the type of the light source 14 is supplied to the gate pulse generation circuit 23. Based on the ID data, the switching circuit 27 uses the color temperature of 5000 ° K in the case of the embodiment.
Or 3200 ° K. When the light source 14 of the light source device 12 is controlled to be turned on and the color filter 13 is driven to rotate, each color light of R, G, and B is sequentially radiated into the body cavity through the light guide 11 and the lens 10. You. On the other hand, in the CCD 18, the reflected light of each color light is received by each element (pixel), and the charge is photoelectrically converted during the 1/60 second vertical scanning period indicated by the vertical blanking pulse shown in FIG. Will be accumulated.

【0026】ここで、例えば上記光源14としてキセノ
ンランプを用いた場合には、上記切換え回路27で色温
度5000°K側が選択される。そうすると、色温度5
000°K用のゲートパルス発生回路25から図5
(b)に示される掃出しパルス及び読出しパルスの制御
パルスがCCD18へ出力されることになる。即ち、
R,G,Bの各照射光に対して設定される掃出しパルス
PR1,PG1,PB1は、垂直ブランキングパルスの立ち下
がり時からの時間がPR1→PG1→PB1の順で短くなり、
読出しパルスPR2,PG2,PB2は同時期となる。従っ
て、図5(c)に示されるように、垂直ブランキングパ
ルスの立ち下がり時から蓄積された電荷(斜線部)は、
掃出しパルスPR1,PG1,PB1によって一旦掃き出さ
れ、この後に再度電荷が蓄積され、読出しパルスPR2,
PG2,PB2によって最終の電荷値ER 、EG、EB が読
み出されることになる。
Here, for example, when a xenon lamp is used as the light source 14, the color temperature of 5000 K is selected by the switching circuit 27. Then, the color temperature 5
5 from the gate pulse generation circuit 25 for 000 ° K
The control pulse of the sweep pulse and the read pulse shown in (b) is output to the CCD 18. That is,
The sweep pulses PR1, PG1, and PB1 set for each of the R, G, and B irradiation light have a shorter time from the fall of the vertical blanking pulse in the order of PR1, PG1, and PB1,
The read pulses PR2, PG2, PB2 are at the same time. Therefore, as shown in FIG. 5C, the electric charge (hatched portion) accumulated from the falling of the vertical blanking pulse is:
The discharge pulses PR1, PG1, and PB1 are used to temporarily discharge the charges, and thereafter, the electric charges are accumulated again.
The final charge values ER, EG, EB are read by PG2, PB2.

【0027】このとき、白色パターンを撮像した場合
は、上記電荷値ER1、EG1、EB1が、図示のように同一
(高さ)となり、この結果図5(f)に示されるよう
に、R,G,Bの各ビデオ信号のレベルが揃い、ホワイ
トバランスの良好なビデオ信号が得られることになる。
即ち、色温度5000°Kの場合は、上記図8に示され
るように、色温度特性については各色が均一となるが、
CCD18自体の波長感度特性はR,G,Bの順で低下
するので、上述のように、R,G,Bの順に長い蓄積時
間を設定ればよいことになる。
At this time, when a white pattern is imaged, the charge values ER1, EG1, and EB1 become the same (height) as shown in the figure, and as a result, as shown in FIG. The video signals of G and B have the same level, and a video signal having a good white balance can be obtained.
That is, in the case of a color temperature of 5000 ° K, as shown in FIG.
Since the wavelength sensitivity characteristic of the CCD 18 itself decreases in the order of R, G, and B, it is sufficient to set a longer accumulation time in the order of R, G, and B as described above.

【0028】また、光源14としてハロゲンランプを用
いた場合には、上記IDデータに基づいて切換え回路2
7は色温度3200°K側へ切り換える。そうすると、
色温度3200°K用のゲートパルス発生回路26か
ら、図5(d)に示される制御パルスが出力されること
になり、この場合の掃出しパルスPR1a,PG1a,PB1a
は、上記色温度5000°Kの場合[図(b)]と比較
すると、PR1aはPR1よりも遅れ、PG1aはPG1とほぼ同
じで,PB1aはPB1よりも進んだパルスとされる。従っ
て、図5(e)に示されるように、時間差の大きな掃出
しパルスPR1a,PG1a,PB1aで掃き出され、その後に
蓄積された電荷値ER2、EG2、EB2が読み出されること
になる。即ち、色温度3200°Kの場合は、図8に示
されるように、B,G,Rの順で上昇する特性を有して
いるので、上記5000°Kの場合よりも、B信号につ
いては長い蓄積時間、R信号については短い蓄積時間を
設定すればよいことになる。このようにして、得られた
電荷値ER2、EG2、EB2は、上記電荷値ER1、EG1、E
B1と同一となり、図5(f)に示されるホワイトバラン
スが良好なR,G,Bの各信号が得られる。
When a halogen lamp is used as the light source 14, the switching circuit 2 is operated based on the ID data.
7 switches to the color temperature 3200 ° K side. Then,
The control pulse shown in FIG. 5D is output from the gate pulse generation circuit 26 for the color temperature of 3200 ° K. In this case, the sweep pulses PR1a, PG1a, and PB1a.
Compared to the case where the color temperature is 5000 ° K [FIG. (B)], PR1a is delayed from PR1, PG1a is almost the same as PG1, and PB1a is preceded by PB1. Therefore, as shown in FIG. 5 (e), the charge values ER2, EG2, EB2 which are swept out by the sweep pulses PR1a, PG1a, PB1a having a large time difference and thereafter accumulated are read out. That is, as shown in FIG. 8, when the color temperature is 3200 ° K, the color temperature is increased in the order of B, G, and R. A long accumulation time and a short accumulation time may be set for the R signal. The charge values ER2, EG2, and EB2 obtained in this manner correspond to the charge values ER1, EG1, and E2.
R1, G, and B signals having the same white balance as shown in FIG. 5F are obtained.

【0029】上記実施例では、色温度が異なる場合を中
心にして説明したが、CCD18が異なる電子スコープ
35を接続する場合もあり、この場合には電子スコープ
のID(識別)データを外部プロセッサ装置36で読み
取り、異なる電子スコープに対応して上記制御パルスの
パターンを変えて制御することができる。
In the above embodiment, the case where the color temperature is different has been mainly described. However, the CCD 18 may be connected to a different electronic scope 35. In this case, the ID (identification) data of the electronic scope is transferred to an external processor device. The control pulse can be read and read by changing the control pulse pattern corresponding to different electronic scopes.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように、第1請求項の発明
によれば、固体撮像素子における電荷の蓄積時間を設定
する制御パルスを、光源装置内光源の色温度特性を考慮
してR,G,B光の各照射毎に形成し、このR,G,B
光毎の蓄積時間の制御パルスの各種パターンを光源識別
情報に基づいて切り換えるようにしたので、キセノンラ
ンプやハロゲンランプ等の異なる光源を用いた場合で
も、ホワイトバランスを良好に保つことができるという
利点がある。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the control pulse for setting the charge accumulation time in the solid-state imaging device is set to R, R in consideration of the color temperature characteristics of the light source in the light source device . The R, G, and B light beams are formed for each G and B light irradiation.
Light source identification of various patterns of control pulse of accumulation time for each light
Since the switching is performed based on the information, there is an advantage that a good white balance can be maintained even when a different light source such as a xenon lamp or a halogen lamp is used.

【0031】また、第2請求項の発明によれば、上記色
温度に光学特性を左右する他の要素を加えた条件に基づ
いて、上記R,G,B光毎の制御パルスのパターンを設
定するようにしたので、固体撮像素子の波長感度特性や
色フィルタ、ライトガイド等の光学系部材の波長感度特
性に合わせて電子シャッタを制御することができ、ホワ
イトバランスの維持を確実にすることができる。
According to the second aspect of the present invention, the control pulse pattern for each of the R, G, and B lights is set based on the condition in which the color temperature and other factors that influence the optical characteristics are added. The electronic shutter can be controlled in accordance with the wavelength sensitivity characteristics of the solid-state imaging device and the wavelength sensitivity characteristics of optical members such as color filters and light guides, and the maintenance of white balance can be ensured. it can.

【0032】更に、第3請求項の発明によれば、上記制
御パルスを形成するゲートパルス発生回路には、この制
御パルスの位相を調整する手段を設けるようにしたの
で、回路素子の経年変化が生じた場合でも、ホワイトバ
ランスを良好に維持することが可能となる。
Furthermore, according to the third aspect of the present invention, the means for adjusting the phase of the control pulse is provided in the gate pulse generating circuit for forming the control pulse. Even if it occurs, it is possible to maintain a good white balance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例に係る電子内視鏡装置の構成を
示す図である。
1 is a diagram showing a configuration of an electronic endoscope KagamiSo location according to an embodiment of the present invention.

【図2】実施例におけるゲートパルス発生回路の一例を
示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a gate pulse generation circuit according to the embodiment.

【図3】実施例におけるゲートパルス発生回路の他の例
を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing another example of the gate pulse generation circuit in the embodiment.

【図4】実施例の電子内視鏡装置の全体構成を示す説明
図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an overall configuration of the electronic endoscope apparatus according to the embodiment.

【図5】実施例の動作を示す波形図である。FIG. 5 is a waveform chart showing the operation of the embodiment.

【図6】従来の電子内視鏡装置内でのCCDの周辺回路
を示すブロック図ある。
FIG. 6 is a block diagram showing a peripheral circuit of a CCD in a conventional electronic endoscope apparatus.

【図7】電子シャッタの動作を示す波形図である。FIG. 7 is a waveform chart showing the operation of the electronic shutter.

【図8】色温度特性の相違を波長と光の強さの関係で示
したグラフ図である。
FIG. 8 is a graph showing a difference between color temperature characteristics in a relationship between wavelength and light intensity.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,18 … CCD、 2,23 … CCD駆動パルス発生部、 11 … ライトガイド、 12 … 光源装置、 13 … 色フィルタ、 14 … 光源、 25,26 … ゲートパルス発生回路、 27 … 切換え回路、 29,30 … 可変抵抗器、 32,33 … 電圧メモリ。 1, 18 CCD, 2, 23 CCD drive pulse generator, 11 light guide, 12 light source device, 13 color filter, 14 light source, 25, 26 gate pulse generation circuit, 27 switching circuit, 29 , 30 ... variable resistor, 32, 33 ... voltage memory.

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 1/00 - 1/32 G02B 23/24 H04N 9/04 - 9/11 実用ファイル(PATOLIS) 特許ファイル(PATOLIS)Continuation of the front page (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) A61B 1/00-1/32 G02B 23/24 H04N 9/04-9/11 Practical file (PATOLIS) Patent file (PATOLIS)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 光源装置内の光源から順次照射された
R,G,B光に基づき、固体撮像素子に蓄積される電荷
量を制御パルスにて制御する電子内視鏡装置において、 光源の色温度特性に応じて上記R,G,B光の各照射毎
に上記電荷の蓄積時間を設定する位相の制御パルスを形
するゲートパルス発生回路と上記光源装置の光源識別情報に基づき、上記ゲートパル
ス発生回路で色温度に対応して設定された制御パルスを
切り換える切替え回路とを設けた ことを特徴とする電子
内視鏡装置。
An electronic endoscope apparatus for controlling the amount of electric charge accumulated in a solid-state imaging device by a control pulse based on R, G, and B light sequentially emitted from a light source in a light source device. A gate pulse generation circuit for forming a control pulse having a phase for setting the charge accumulation time for each of the R, G, and B light irradiation in accordance with the temperature characteristics; and the gate pulse generation circuit based on the light source identification information of the light source device.
Control pulse set by the color generation circuit in accordance with the color temperature.
An electronic endoscope device comprising a switching circuit for switching .
【請求項2】 上記色温度に光学特性を左右する他の要
素を加えた条件に基づいて、上記R,G,B光毎の制御
パルスの位相を設定したことを特徴とする上記第1請求
項記載の電子内視鏡装置
2. The method according to claim 1, wherein a phase of a control pulse for each of the R, G, and B lights is set based on a condition obtained by adding another element that affects optical characteristics to the color temperature. An electronic endoscope apparatus according to claim 1 .
【請求項3】 上記制御パルスを形成するゲートパルス
発生回路には、この制御パルスの位相を調整する位相調
整回路を設けたことを特徴とする上記第1請求項記載の
電子内視鏡装置
3. A phase adjusting circuit for adjusting the phase of the control pulse, the gate pulse generating circuit forming the control pulse.
2. The method according to claim 1, further comprising:
Electronic endoscope device .
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