JP3339113B2 - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JP3339113B2
JP3339113B2 JP16361693A JP16361693A JP3339113B2 JP 3339113 B2 JP3339113 B2 JP 3339113B2 JP 16361693 A JP16361693 A JP 16361693A JP 16361693 A JP16361693 A JP 16361693A JP 3339113 B2 JP3339113 B2 JP 3339113B2
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茂 西村
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は撮像装置に係り、特に電
子シャッタ動作可能な固体撮像素子を有し、かつ固体撮
像素子のノイズ信号となる高周波電流やレーザ光等の処
置用信号を出力する処置機器と併用される撮像装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】この種の撮像装置としては、高周波焼灼
電源装置やＹＡＧレーザ装置等と併用される電子内視鏡
装置がある。一般に、電子内視鏡の挿入部先端には撮像
レンズ及び固体撮像素子（ＣＣＤ）等が設けられてお
り、観察像は撮像レンズを介してＣＣＤに結像され、こ
こで光電変換される。光電変換された観察像を示す電気
信号は、プロセッサで適宜信号処理されたのちモニタＴ
Ｖに出力される。これによりモニタＴＶに観察像を表示
させることができる。
【０００３】一方、従来から上記モニタＴＶに映し出さ
れた画像を見ながら、電子内視鏡の処置具挿通チャンネ
ルに高周波止血具、高周波スネア、高周波ナイフ等の高
周波処置具を挿入し、高周波焼灼電源装置から高周波処
置具に高周波電流を流することにより患部の止血／カッ
ト等の治療が行われている。例えば、止血治療をする場
合には、高周波焼灼電源装置から高周波止血具に３００
ＫＨｚ〜５ＭＨz の範囲の高周波電流を間欠的に流すよ
うにしている（図４参照）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、止血治
療中に高周波止血具の先端の導線部及び患部を流れる高
周波電流による電磁波のエネルギがＣＣＤに加わり、Ｃ
ＣＤ出力信号にノイズ信号として重畳されるため、モニ
タＴＶの画像が著しく低下するという問題があった。
【０００５】従来、これを防ぐために挿入部先端や、Ｃ
ＣＤとその周辺回路の電磁シールドを強化したり、ノイ
ズ対策用コイル類を付加したりしていたが、このような
対策は、挿入部先端の太さを増大させることになり、患
者の苦痛を少なくするためのスコープ先端の細径化傾向
に逆行することになる。一方、高周波電流によるノイズ
が映像信号に重畳されても、画質に影響しないように映
像信号の垂直同期信号に同期して高周波電流を流すよう
にした装置が提案されている（特開昭５９−６９０６９
号公報）。
【０００６】しかしながら、この場合には垂直同期信号
の期間が短いため、この期間に出力される高周波電流の
みでは有効な治療ができないという問題がある。また、
映像信号に重畳されたノイズが後段の信号処理において
悪影響を及ぼすという問題もある。本発明はこのような
事情に鑑みてなされたもので、固体撮像素子に対してノ
イズ信号となる高周波電流やレーザ光等が発せられて
も、そのノイズ信号が固体撮像素子の出力信号に重畳さ
れないようにすることができ、これにより高周波電流や
レーザ光等を用いた処置中にも良好な画像を見ることが
できる撮像装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、電子シャッタ動作可能な固体撮像素子を有
し、該固体撮像素子のノイズ信号となる処置用信号を出
力する処置機器と併用される撮像装置において、電子シ
ャッタ動作時に前記固体撮像素子に蓄積される不要電荷
の蓄積期間を示す信号を出力する手段と、前記不要電荷
の蓄積期間を示す信号に基づいて該不要電荷の蓄積期間
中のみに前記処置機器から処置用信号を出力させる手段
と、備えたことを特徴としている。
【０００８】
【作用】本発明は電子シャッタ動作可能な固体撮像素子
を使用し、電子シャッタ動作時に固体撮像素子において
蓄積される不要電荷の蓄積期間を利用して、処置用信号
を加えるようにしている。即ち、高周波電流又はレーザ
光等の処置用信号は固体撮像素子に対してノイズ信号と
なるが、これらのノイズ信号は固体撮像素子に不要電荷
として蓄積され、不要電荷とともに掃き出されるため、
固体撮像素子から出力される信号電荷中には含まれなく
なる。これにより、高周波電流やレーザ光等を用いた処
置中にも画質が低下することがなくなる。
【０００９】
【実施例】以下添付図面に従って本発明に係る撮像装置
の好ましい実施例を詳説する。図１は本発明に係る撮像
装置が適用された電子内視鏡装置の一実施例を示すブロ
ック図であり、高周波焼灼電源装置を用いて止血治療を
行っている場合に関して示している。
【００１０】この電子内視鏡装置の挿入部先端１０に
は、撮像レンズ１２及び電子シャッタ動作可能なＣＣＤ
１４が配設されている。撮像レンズ１２は、図示しない
ライトガイドを介して照明された患部１６を撮像し、こ
れをＣＣＤ１４の受光部に結像し、ＣＣＤ１４は入射光
を光電変換してＣＣＤ出力をプロセッサ１８に出力す
る。
【００１１】プロセッサ１８はＣＣＤ１４を駆動制御す
る信号をＣＣＤ１４に出力するとともに、ＣＣＤ１４か
ら出力されるＣＣＤ出力信号を入力し、これを信号処理
して映像信号を生成し、この映像信号をモニタＴＶ２０
に出力する。これにより、モニタＴＶには患部１６の画
像が映し出される。一方、高周波止血具２２は内視鏡の
処置具挿通チャンネル（図示せず）に挿入され、この高
周波止血具２２の先端は、上記モニタＴＶ２０に映し出
された画像を見ながら挿入部先端１０からは患部１６に
向けて延出される。また、高周波止血具２２は、高周波
焼灼電源装置２４と電気的に接続されている。
【００１２】高周波焼灼電源装置２４には、プロセッサ
１８から止血／カットを許可する信号が加えられるとと
もに、フットスイッチ２６から治療指令パルスが適宜加
えられるようになっており、高周波焼灼電源装置２４は
これらの入力信号に基づいて止血又はカットの治療内容
に応じた高周波の止血／カット動作信号を高周波処置具
に出力する。尚、この高周波焼灼電源装置２４から出力
される止血／カット動作信号の詳細については後述す
る。また、２８は電極プレートである。
【００１３】次に、上記構成の電子内視鏡装置の作用に
ついて図２に示すタイミングチャートを参照しながら説
明する。プロセッサ１８は、垂直同期信号ＶＤ（図２
（Ａ））を含む同期信号に基づいてＣＣＤ１４を含む各
回路の同期をとって所要の信号処理を行うもので、ＣＣ
Ｄ１４には転送ゲートパルスＰ1,Ｐ2 （図２（Ｂ）及び
（Ｃ））を含む各種の駆動パルスを出力する。図２
（Ｂ）は電子シャッタ未使用時のタイミングチャートで
あり、ＣＣＤ１４の光電変換素子に電荷蓄積される信号
電荷は、垂直同期信号ＶＤに同期した１／６０秒毎の転
送ゲートパルスＰ1 によってＶ−ＣＣＤに転送される。
尚、この転送によって光電変換素子はリセットされる。
また、Ｖ−ＣＣＤに転送された信号電荷は、１ラインず
つＨ−ＣＣＤに転送されてＣＣＤ出力信号として取り出
される。
【００１４】一方、図２（Ｃ）は電子シャッタ動作時の
タイミングチャートであり、ＣＣＤ１４の光電変換素子
に電荷蓄積される信号電荷は、上記と同様に転送ゲート
パルスＰ1,Ｐ2 によってＶ−ＣＣＤに転送されるが、転
送ゲートパルスＰ2 によってＶ−ＣＣＤに転送された信
号電荷（不要電荷）は、Ｈ−ＣＣＤとは逆の方向へ高速
転送され、掃出しドレインから全て排出される。
【００１５】従って、転送ゲートパルスＰ2 からＰ1 ま
での期間が、ＣＣＤ出力信号となる信号電荷の電荷蓄積
時間となり、この時間を調整することにより実質的な露
出時間が制御される。さて、プロセッサ１８は上記不要
電荷が蓄積される期間のみＯＮとなるパルスｄを高周波
焼灼電源装置２４に出力する（図２（Ｄ））。尚、プロ
セッサ１８は、治療期間中を示す図示しないスイッチ入
力又は高周波焼灼電源装置２４からの信号等に基づい
て、不要電荷の蓄積時間を強制的に所定時間に設定する
設定回路を有している。
【００１６】フットスイッチ２６は足によって操作され
るもので、高周波焼灼電源装置２４から止血／カット動
作信号を高周波処置具に出力させるときに押下され、そ
の押下期間だけＯＮとなる治療指令パルスｅを出力する
（図２（Ｅ））。高周波焼灼電源装置２４は、上記プロ
セッサ１８から加えられる不要電荷蓄積期間を示すパル
スｄと治療指令パルスｅとのアンド条件をとって出力制
御パルスｆを生成する。そして、図４に示す従来の止血
動作時に出力され間欠的な高周波電流を、上記出力制御
パルスｆによってゲート制御し、これにより図２（Ｇ）
に示す止血動作信号を高周波止血具２２に出力する。
【００１７】このようにして止血動作信号が加えられた
高周波止血具２２は、その先端の導線部等からノイズ信
号を発生し、このノイズ信号はＣＣＤ１４に電荷蓄積さ
れるが、このノイズ信号は不要電荷とともに掃き出され
るため、ＣＣＤ１４からプロセッサ１８に出力される信
号中には含まれなくなる。これにより、高周波電流を用
いた治療中にも画質が低下することがなくなる。
【００１８】図３はポリープ１７を高周波スネア２９に
よってカットする場合について示している。尚、図１に
示した止血時とは、高周波処置具のみが相違している。
ポリープ１７を高周波スネア２９によってカットする場
合には、高周波焼灼電源装置２４の出力をカット用に切
り換える。尚、カット動作時には、連続的で、止血時よ
りも大きな高周波電流が生成される。
【００１９】そして、このカット動作時に生成される高
周波電流は、止血動作時と同様に出力制御パルスｆによ
ってゲート制御し、これにより図２（Ｈ）に示すカット
動作信号が高周波スネア２９に出力される。尚、上記実
施例では、高周波焼灼電源装置２４及び高周波止血具２
２、高周波スネア２９等の高周波処置具を用いた場合に
ついて説明したが、これに限らず、レーザ治療装置を使
用する場合にも本発明は適用できる。
【００２０】即ち、ＹＡＧレーザ光を処置具挿通チャン
ネルに挿通されるライトガイドを介して内視鏡の挿入部
先端から患部に照射する場合には、そのレーザ光の反射
光が撮像レンズ１２を介して直接ＣＣＤ１４に入射し、
これがノイズとなる。従って、このようなレーザ治療装
置を使用する場合には、上記と同様に、出力制御パルス
ｆのＯＮの期間だけレーザ光を、処置具挿通チャンネル
に挿通されるライトガイドに入射するように制御すれば
よい。
【００２１】更に、本発明は電子内視鏡装置に限らず、
例えば、溶接作業を行う機器等にも適用でき、要は固体
撮像素子からの信号に基づいて被写体をモニタＴＶに表
示し、その画像を見ながら作業を行うものであれば、如
何なるものにも適用できる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る撮像装
置によれば、電子シャッタ動作時に固体撮像素子におい
て蓄積される不要電荷の蓄積期間を利用し、その不要電
荷の蓄積期間のみに高周波電流又はレーザ光等を発する
ようにしたため、これらの高周波電流又はレーザ光等に
伴うノイズ信号が固体撮像素子の出力信号に重畳されな
いようにすることができ、これにより高周波電流やレー
ザ光等を用いた処置中にも良好な画像を見ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明に係る撮像装置が適用された電子
内視鏡装置の一実施例を示す全体構成図である。
【図２】図２は図１の電子内視鏡装置の作用を説明する
ために用いたタイミングチャートである。
【図３】図３は図１の電子内視鏡装置における処置具と
して高周波スネアを使用した場合の要部構成図である。
【図４】図４は従来の止血動作時に使用される高周波電
流の一例を示す波形図である。
【符号の説明】
１０…挿入部先端 １２…撮像レンズ １４…ＣＣＤ １６、１７…患部 １８…プロセッサ ２０…モニタＴＶ ２２…高周波止血具 ２４…高周波焼灼電源装置 ２６…フットスイッチ ２８…電極プレート ２９…高周波スネア
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 5/222 - 5/257 H04N 5/335 H04N 7/18 A61B 1/00 - 1/32 G02B 23/24 - 23/26

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電子シャッタ動作可能な固体撮像素子を
    有し、該固体撮像素子のノイズ信号となる処置用信号を
    出力する処置機器と併用される撮像装置において、 電子シャッタ動作時に前記固体撮像素子に蓄積される不
    要電荷の蓄積期間を示す信号を出力する手段と、 前記不要電荷の蓄積期間を示す信号に基づいて該不要電
    荷の蓄積期間中のみに前記処置機器から処置用信号を出
    力させる手段と、 を備えたことを特徴とする撮像装置。
  2. 【請求項２】 前記処置機器による処置期間中、前記固
    体撮像素子における不要電荷の蓄積時間を強制的に所定
    時間に設定する設定手段を有することを特徴とする請求
    項１の撮像装置。
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