JP4010744B2 - 電子内視鏡の映像信号サンプルパルス生成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子内視鏡に設けられ、映像信号のサンプリングのタイミングを調整する回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年医療分野では、電子内視鏡（電子スコープ）を用いた診療が広く行われている。電子内視鏡は、映像信号の処理などを行う信号処理装置（プロセッサ）やＴＶモニタなどの画像表示装置とともに用いられる。電子内視鏡は信号処理装置に装着され、電子内視鏡の先端において撮像された映像は、信号処理装置を介して画像表示装置に伝送され表示される。電子内視鏡の種類は多様であり、目的に応じ様々なものが使用される。しかし、電子内視鏡毎に個別に信号処理装置を設けることは無駄が多いため、信号処理の方法が同じ電子内視鏡では、信号処理装置が共有される。
【０００３】
撮像素子（ＣＣＤ:charge coupled device）は電子内視鏡の挿入部の先端に設けられるが、挿入部の先端は小型であることが望ましい。したがって、ＣＣＤの制御信号を出力するＣＣＤ駆動回路やＣＣＤからの映像信号をサンプルホールドするための相関二重サンプリング（ＣＤＳ：correlated double sampling）回路は、電子内視鏡の外部装置である信号処理装置に設けられていた。制御信号がＣＣＤ駆動回路から出力され、その制御信号に基づく映像信号がＣＤＳ回路に到達するまでの伝搬遅延時間は、電子内視鏡の挿入部の長さに相関する。電子内視鏡の挿入部の長さは、１メートル未満のものから数メートルのものまであるため、このときの伝搬遅延時間は映像信号の処理にとって無視できない大きさとなる。信号処理装置を共有する電子内視鏡であっても、電子内視鏡の挿入部の長さは目的に応じて様々であるため、挿入部の長さが異なるとＣＣＤからの映像信号をＣＤＳ回路においてサンプルホールドするタイミングが異なり、適正なサンプリングを行えない。したがって、従来信号処理装置には、長さの異なる電子内視鏡それぞれに対応した遅延線が設けられていた。しかし、長さの異なる多くの電子内視鏡において信号処理装置を共有するには、信号処理装置に多数の遅延線を備える必要があるほか、装着された電子内視鏡に応じて遅延線の切り換えを行う必要があるため、その構成や処理が煩雑になるという問題があった。
【０００４】
この問題に対して、特許第２７９０９４８号には、相関二重サンプリング回路と相関二重サンプリング回路へ供給するクランプパルス、サンプルパルスの位相を変えることができる回路とを電子内視鏡の操作部または信号処理装置との接続部に設けた電子内視鏡装置が開示されている。特許第２７９０９４８号に開示された電子内視鏡装置において、クランプパルスおよびサンプルパルスの位相はポテンショメータ（可変抵抗）を用いたＲＣ回路の時定数を調節することによりアナログ的に調整される。しかし、ポテンショメータを用いる構成は回路の小型化に適さないという問題があるほか、アナログ回路は互いに近接して設ける必要があるので、ポテンショメータ、ＣＣＤ駆動回路、ＣＤＳ回路等は一体的に近接して配置される必要がある。また、位相調整が簡便に行なえるためには、ポテンショメータを簡単に操作できる位置に設け、その保護カバー等も容易に着脱できる構成にする必要がある。しかし。このような配置・構成は、頻繁に洗浄される電子内視鏡においては、ポテンショメータ、ＣＣＤ駆動回路、ＣＤＳ回路等の防水の点から問題がある。さらに、上述した回路の小型化の困難性、ポテンショメータの配置、カバー等の構成の問題は、電子内視鏡の操作部等の小型化、形状を制限し、操作性が重要である操作部の設計には大きな障害となる。また更に、ポテンショメータを用いた位相調整には、ポテンショメータの摘みを操作する必要があり調節操作は煩雑である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、小型であり、回路配置の自由度が高く、位相調整が容易な電子内視鏡の映像信号サンプルパルス生成装置を得ることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子内視鏡の映像信号サンプルパルス生成装置は、撮像素子と、撮像素子において得られる映像信号をサンプリングするためのサンプリング回路と、撮像素子を駆動するための撮像素子駆動パルスを生成する撮像素子駆動パルス生成手段と、周期的なクロックパルスを発生するクロックと、所定の数の出力端子を備えクロックパルスが発生する毎にそのパルス数を計数し、計数が出力端子の数の範囲で循環的に繰り返し行われ、計数における各計数値と出力端子とが１対１に対応し、計数値に対応する出力端子のみに信号を出力するシフトカウンタと、出力端子の各々に接続されたスイッチからなる第１のスイッチ群と、出力端子の各々に接続されたスイッチからなる第２のスイッチ群と、第１及び第２のスイッチ群の各スイッチのオン・オフ設定を記録する記録媒体と、記録媒体に記憶された設定内容に基づいて第１及び第２のスイッチ群の各スイッチのオン・オフ設定を行うスイッチ設定手段と、記録媒体に記録される各スイッチの設定内容の設定または変更を行うオン・オフ設定記録手段とを備え、撮像素子駆動パルス生成手段が、シフトカウンタの所定の出力端子から出力される信号に基づいて撮像素子駆動パルスを生成し、サンプリング回路のサンプリングを制御する少なくとも２つのサンプルパルスが、スイッチ設定手段によるオン状態に設定された第１及び第２のスイッチ群それぞれからの出力に基づくものであることを特徴としている。
【０００７】
例えばサンプリング回路は、相関二重サンプリング回路であり、サンプルパルスがクランプパルス及びサンプルホールドパルスであり、クランプパルス及びサンプルホールドパルスの一方が第１のスイッチ群から出力され、他方が第２のスイッチ群から出力される。また例えば記録媒体は、ＥＥＰＲＯＭである。
【０００８】
オン・オフ設定記録手段は好ましくは、電子内視鏡の外部に設けられたコンピュータからの信号に基づいて駆動される。これにより、オン・オフ設定記録手段のためのスペースを節約することができる。
【０００９】
例えば、撮像素子駆動パルスは、出力端子の１つから出力される信号、または複数の出力端子から出力される信号の論理和であり、撮像素子駆動パルスが複数の出力端子から出力される信号の論理和であるとき、出力端子は計数の循環において連続する計数値に対応する。また、例えば撮像素子はＣＣＤ撮像素子であり、撮像素子駆動パルスの１つはＣＣＤ水平レジスタ転送クロックであり、ＣＣＤ水平レジスタ転送クロックは、出力端子の数の半分の数の出力端子から出力される信号の論理和であり、これらの出力端子は計数の循環において連続する計数値に対応する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施形態である電子内視鏡を備えた電子内視鏡システムの構成を概略的に示すブロック図である。
【００１１】
電子内視鏡１０は、信号処理装置１３に着脱自在に接続されており、信号処理装置１３はＴＶモニタ１５に接続されている。電子内視鏡１０の操作部にはＣＣＤ駆動制御回路１１が設けられ、挿入部の先端にはＣＣＤ（撮像素子）１２が設けられている。また、信号処理装置１３には、プロセス処理回路１４が設けられている。ＣＣＤ１２は、ＣＣＤ駆動制御回路１１から出力されるＣＣＤ駆動パルス（ＣＣＤ水平レジスタ転送クロック、リセットゲートクロック等）に基づいて動作し、例えば、従来公知の面順次撮像方式により映像の検出が行われる。ＣＣＤ１２で検出された信号は、ＣＣＤ駆動制御回路１１内のＣＤＳ回路（図２参照）においてサンプリングされ、信号処理装置１３のプロセス処理回路１４へ映像信号ＶＳ１として送られる。
【００１２】
プロセス処理回路１４では電子内視鏡１０から出力された映像信号ＶＳ１の処理が行われる。すなわち映像信号ＶＳ１は、適度に増幅された後、映像帯域のフィルタリング処理、Ｓ／Ｈ処理、増幅処理、クランプ処理、クリップ処理、ガンマ処理等の前段信号処理が施され、デジタルの画像信号に変換される。デジタルの画像信号はＲＧＢ毎に一時的に画像メモリ（図示せず）に記憶され、ＲＧＢの画像信号が１組揃うと再びアナログ信号に変換されて後段信号処理が行われる。後段信号処理では、フィルタリング処理、増幅処理、ガンマ処理、クランプ処理、クリップ処理、エンハンス処理、レベル調整等が行われ、例えばコンポジット映像信号など、規格化されたテレビジョン信号（ＴＶ信号）に変換されＴＶモニタ１５へ出力される。
【００１３】
電子内視鏡１０と信号処理装置１３との間では、映像信号ＶＳ１のほかに信号ＣＳ１、ＣＳ２の送受信が行われる。信号ＣＳ１は、プロセス処理回路１４から電子内視鏡１０に出力される信号であり、ＣＣＤの駆動タイミングやカラーバランスの設定を行うためのデータなどである。一方、信号ＣＳ２は、ＣＣＤ駆動制御回路１１から信号処理装置１３へ出力される信号であり、例えば、電子内視鏡の種類や電子内視鏡が信号処理装置１３へ装着されたか否かを知らせるための装着信号などである。
【００１４】
また、工場出荷時やメンテナンスを行うときなど、ＣＣＤ駆動パルスとＣＤＳ制御パルス（クランプパルス、サンプルホールドパルス）の出力タイミング、すなわち、ＣＣＤ駆動パルスとＣＤＳ制御パルスとの相対的な位相を調整する際には、コンピュータ１６が電子内視鏡１０のＣＣＤ駆動制御回路１１に接続される。このとき、電子内視鏡の伝搬遅延時間は、例えばＣＣＤ駆動パルスが出力されるＣＣＤ駆動制御回路１１の出力端子ａと検出された映像信号を入力するための入力端子ｂに、オシロスコープ（図示せず）を接続し、端子ａ、ｂにおいて検出される信号波形から算出される。オペレータは、オシロスコープを用いて算出された伝搬遅延時間をキーボード１７から入力することにより、ＣＣＤ駆動パルスとＣＤＳ制御パルスの位相を調整することができる。
【００１５】
次に図２を参照して本実施形態のＣＣＤ駆動制御回路１１について説明する。図２は、図１におけるＣＣＤ駆動制御回路１１の概略的な回路構成を示したブロック図である。
【００１６】
ＣＣＤ駆動制御回路１１は、シフトカウンタ２０、ＯＲ回路２２、２３、スイッチ群Ａ、Ｂ、ＣＤＳ回路２６、ＣＰＵ２７、インターフェース回路２８、ＥＥＰＲＯＭ(electrically erasable programmable read only memory）３０、及びクロック３１から構成される。
【００１７】
ＣＣＤ１２において検出された映像信号ＶＳ０は、ＣＤＳ回路２６においてサンプルホールドされ、映像信号ＶＳ１として信号処理装置１３（図１参照）に出力される。ＣＤＳ回路２６は、ＣＤＳ制御パルスであるクランプパルスＣＰ及びサンプルホールドパルスＳＨにより制御される。クランプパルスＣＰは、１０個のスイッチＡ０〜Ａ９からなるスイッチ群Ａの中の１つのスイッチから出力され、サンプルホールドパルスＳＨは、１０個のスイッチＢ０〜Ｂ９からなるスイッチ群Ｂの中の１つのスイッチから出力される。
【００１８】
スイッチ群Ａ、Ｂの各スイッチＡ０〜Ａ９、Ｂ０〜Ｂ９は、それぞれシフトカウンタ２０に接続されている。シフトカウンタ２０に付された０〜９までの番号は、シフトカウンタ２０において計数されるカウント値に対応しており、シフトカウンタ２０の機能を模式的に表わしている。シフトカウンタ２０は、クロック３１から出力される規則的なパルス信号（クロックパルス）の数を０から９までカウントし、現在のカウント値に対応する端子にパルス信号を出力する。カウント値が９に達するとまた０からのカウントを開始し、この循環的計数動作を繰り返す。
【００１９】
スイッチＡ０〜Ａ９及びスイッチＢ０〜Ｂ９は、それぞれシフトカウンタ２０のカウント値０〜９に対応する端子に接続されている。したがって、シフトカウンタ２０は、現在のカウント値に対応するスイッチにパルス信号を出力する。例えば、現在シフトカウンタ２０においてカウント値が０であれば、カウント値０に対応するスイッチＡ０及びスイッチＢ０にパルス信号が出力される。その後カウント値が１に変わると、カウント値１に対応するスイッチＡ１及びスイッチＢ１にパルス信号が出力され、スイッチＡ０とスイッチＢ０に対するパルス信号の出力は終了する。以下同様にスイッチ群Ａ、ＢのスイッチＡ２、Ｂ２〜スイッチＡ９、Ｂ９に順次対毎にパルス信号が出力され、このパルス信号の出力動作は循環的に繰り返される。
【００２０】
クランプパルスＣＰは、スイッチ群Ａの中でオン状態に設定されたスイッチを介してシフトカウンタ２０から出力される。また、サンプルホールドパルスＳＨは、スイッチ群Ｂの中でオン状態に設定されたスイッチを介してシフトカウンタ２０から出力される。スイッチ群Ａ及びスイッチ群Ｂにおけるスイッチのオン・オフの設定は、ＥＥＰＲＯＭ３０に記録されたデータに基づいてＣＰＵ２７により行われる。前述したように、このデータは電子内視鏡１０にコンピュータ１６（図１参照）を接続することにより、キーボード１７を用いてオペレータが設定することができる。すなわち、ＣＰＵ２７は、コネクタ２９に接続されるインターフェースケーブルによりコンピュータ１６と接続でき、インターフェース回路２８を介してコンピュータ１６と通信できる。ＣＰＵ２７はコンピュータ１６からの指令に従ってＥＥＰＲＯＭ３０の内容を設定・変更することができる。
【００２１】
ＯＲ回路２２は、シフトカウンタ２０のカウント値０〜４に対応する４つの端子に接続されており、これらの端子から出力されるパルス信号に対して論理和をとり、ＣＣＤにおける水平転送の駆動を制御する水平レジスタ転送クロックＨ１０としてＣＣＤ１２へ出力する。すなわち、水平レジスタ転送クロックＨ１０は、シフトカウンタ２０のカウント値が０〜４の期間はハイレベルで、カウント値が５〜９の期間はローレベルの周期的なパルス信号となる。また、ＯＲ回路２３は、シフトカウンタ２０のカウント値が５〜９に対応する４つの端子に接続されており、これらの端子から出力されるパルス信号に対して論理和をとり、水平レジスタ転送クロックＨ２０としてＣＣＤ１２へ出力する。すなわち、水平レジスタ転送クロックＨ２０は、水平レジスタ転送クロックＨ１０の反転パルスであり、シフトカウンタ２０のカウント値が０〜４の期間はローレベルで、カウント値が５〜９の期間はハイレベルの周期的なパルス信号である。また、シフトカウンタ２０のカウント値０に対応する端子は、ＣＣＤ１２のリセットゲートクロックを入力するため端子に接続されており、カウント値０のときシフトカウンタ２０から出力されるパルス信号は、リセットゲートクロックＲＧ０としてＣＣＤ１２へ出力される。
【００２２】
なお、クロック３１はＣＰＵ２７に接続されており、ＣＰＵ２７からの信号指令に基づいて制御される。また、ＣＰＵ２７と信号処理装置１３のプロセス処理回路１４（図１参照）とはコネクタ（図示せず）を介して接続されており、信号ＣＳ１と信号ＣＳ２の送受信が行なわれる。
【００２３】
次に図２、図３、図４を参照して本実施形態においてＣＣＤ駆動パルス及びＣＤＳ制御パルスを出力するためのパルス信号出力動作について説明する。
【００２４】
図３（ａ) 、（ｂ）は、ＯＲ回路２２、２３から出力されるＣＣＤ水平レジスタ転送クロックＨ１０、Ｈ２０をそれぞれ示しており、図３（ｃ）は、リセットゲートクロックＲＧ０が出力されるタイミングを示している。また、図３（ｄ）は、上記ＣＣＤ水平レジスタ転送クロックＨ１０、Ｈ２０、及びリセットゲートクロックＲＧ０が遅延無くＣＣＤへ入力されたときにＣＣＤから出力される映像信号ＶＳを示している。期間Ｔｒは、リセットゲートクロックＲＧ０のパルス幅に対応するリセット期間であり、期間Ｔｆはリセット期間に確定したリセット雑音のみが出力されるフィードスルー期間である。また、期間Ｔｓはリセット雑音とＣＣＤの各画素で検出される画像（映像）信号が重畳して出力される映像信号出力期間である。
【００２５】
シフトカウンタ２０の繰り返し周期（０から９までカウントする期間）は、水平レジスタ転送クロックＨ１０、Ｈ２０の周期、すなわち映像信号のピクセルクロック期間Ｔｐ（例えば、６９．８ｎｓ）に相当する。したがって、シフトカウンタ２０の１カウントはＴｐ／１０であり、カウント値が０の期間出力されるリセットゲートクロックＲＧ０のパルス幅（リセット期間Ｔｒ）は、Ｔｐ／１０となる。
【００２６】
図３（ｅ）は、電子内視鏡挿入部における伝搬遅延時間を考慮したときのＣＤＳ回路２６に入力される映像信号ＶＳ０を示しており、図３（ｄ）に示された遅延を考慮しない映像信号ＶＳよりも伝搬遅延時間Ｔｄ分遅れている。すなわち、図３（ｅ）に示された映像信号ＶＳ０は、ＣＣＤ駆動制御回路１１から出力されたＣＣＤ駆動パルス（図３（ａ）〜（ｃ）のパルス）がＣＣＤ１２に到達し、ＣＣＤ１２から出力される映像信号がＣＳＤ回路２６に達するまでの時間遅延されている。なお、図３（ｄ）に示された１周期分の映像信号Ｓ０は、図３（ｅ）に示された１周期分の映像信号Ｓ１に対応する。伝搬遅延時間Ｔｄは、挿入部の長さが例えば２ｍ強（信号線は往復で４ｍ強）のとき約１４ｎｓである。ピクセルクロック期間Ｔｐが６９．８ｎｓであるとすると、１４ｎｓはシフトカウンタ２０の２カウント（１４／６９．８×１０≒２）の期間に相当する。
【００２７】
図４は、図３（ｄ）に示された映像信号ＶＳ（遅延がないときの映像信号）とシフトカウンタ２０のカウント値との関係を１周期分示したものである。図４において、例えば、シフトカウンタ２０のカウント値が４のとき（リセット期間Ｔｒの開始からＴｃ期間経過後）に信号をクランプし、カウンタ値が９のとき（リセット期間Ｔｒの開始からＴｓ期間経過後）にサンプルホールドするのが、サンプリングのタイミングとして好適である場合、同様のタイミングで図３（ｅ）に示された映像信号ＶＳ０（Ｔｄ時間遅延された映像信号）に対してクランプ及びサンプルホールドを行おうとすれば、クランプパルスＣＰ及びサンプルホールドパルスＳＨの出力タイミングを伝搬遅延時間Ｔｄだけ遅らせなければならない。上述のように伝搬遅延時間Ｔｄがシフトカウンタ２０の２カウント分の期間に対応する場合、各信号の好適な出力タイミングは２カウント分遅れるので、クランプパルスＣＰの出力タイミングはカウント値が６のとき、サンプルホールドパルスＳＨの出力タイミングはカウント値が１のとき好適となる。すなわち、スイッチ群ＡではスイッチＡ６がオン状態に設定され、スイッチ群ＢではスイッチＳＢ１がオン状態に設定される。
【００２８】
図３（ｆ）、図３（ｇ）には、図３（ｅ）の映像信号ＶＳ０に対するクランプパルスＣＰ、及びサンプルホールドパルスＳＨの出力タイミングが示されている。すなわち、信号Ｓ２、Ｓ３は、図３（ｅ）の信号Ｓ１に対するクランプパルス信号、及びサンプルホールド信号である。ここで、期間ｔ１はＴｄ＋Ｔｃであり７カウント分（カウント値０〜６）の期間に対応している。また、期間ｔ２はＴｄ＋Ｔｓであり１２カウント分（カウント値０〜９及び次の周期の０〜１）の期間に対応している。なお、パルス信号Ｓ４は１周期前の映像信号に対するサンプルホールドパルス信号となる。
【００２９】
以上の説明は、伝搬遅延時間Ｔｄがピクセルクロック期間Ｔｐよりも短い場合のパルス信号出力動作についてであるが、伝搬遅延時間がピクセルクロック期間Ｔｐよりも長い場合のパルス信号出力動作についても同様に行うことができる。次に、図５を参照して伝搬遅延時間がピクセルクロック期間Ｔｐよりも長い場合のパルス信号出力動作について説明する。
【００３０】
図５は伝搬遅延時間Ｔｄ’が、ピクセルクロック期間ＴｐよりもδＴｄ（δＴｄ＜Ｔｐ）長いとき、すなわちＴｄ’＝Ｔｐ＋δＴｄのときにＣＤＳ回路２６に入力される映像信号ＶＳ０と、この映像信号をサンプリングするためのＣＤＳ制御パルスを表している。映像信号Ｓ１’はリセットゲートクロックＲＧ０及び伝搬遅延時間Ｔｄ’だけ遅れた映像信号であり、パルス信号Ｓ２’、Ｓ３’は、それぞれ映像信号Ｓ１’に対するクランプパルスＣＰ及びサンプルホールドパルスＳＨである。パルス信号Ｓ２’はｔ１’時間遅れて出力され、パルス信号Ｓ３’はｔ２’時間遅れて出力される。ここで、ｔ１’＝Ｔｄ’＋Ｔｃであり、ｔ２’＝Ｔｄ’＋Ｔｓであるので、ｔ１’＝Ｔｐ＋δＴｄ＋Ｔｃ、ｔ２’＝Ｔｐ＋δＴｄ＋Ｔｓとなる。クランプパルスＣＰ及びサンプルホールドパルスＳＨは周期Ｔｐの周期的なパルス信号なので、期間ｔ１’、ｔ２’遅延されたクランプパルスＣＰ及びサンプルホールドパルスＳＨは、δＴｄ＋Ｔｃ、δＴｄ＋Ｔｓ遅延されたパルス信号にそれぞれ等しい。したがって、伝搬遅延時間Ｔｄ’がピクセルクロック期間ＴｐよりもδＴｄ時間長いときには、δＴｄ（＜Ｔｐ）を伝搬遅延時間として、これに対応するスイッチをオン状態に設定すればよい。すなわち、δＴｄが２カウントに対応するときには、スイッチＡ６とスイッチＢ１をオン状態に設定すれば良い。このとき、パルス信号Ｓ５’、Ｓ４’は映像信号Ｓ１’の１つ前の周期の映像信号に対するクランプパルス及びサンプルホールドパルスとなり、パルス信号Ｓ６’は２周期前の映像信号に対するサンプルホールドパルスとなる。なお、伝搬遅延時間が２周期（２Ｔｐ）よりも長いときも同様である。
【００３１】
以上のように、本実施形態によれば、シフトカウンタを用いて１ピクセルクロック期間を１０等分することにより、任意の伝搬遅延時間を有する電子内視鏡に対応したＣＣＤ駆動パルス及びＣＤＳ制御パルスを出力できるＣＣＤ駆動制御回路を得られる。なお、本実施形態のシフトカウンタ２０は、１ピクセルクロック期間Ｔｐを１０等分していたので、設定できる遅延時間の精度は±Ｔｐ／２０（Ｔｐ／１０の１／２）である。しかし、１ピクセルクロック期間のカウント値を増やすことによりピクセルクロック期間Ｔｐの分割数を増やせば、その精度を向上させることができる。すなわち、１ピクセルクロック期間Ｔｐをｎ等分するシフトカウントを用いれば、その精度を±Ｔｐ／（２×ｎ）にすることができる。なお、各パルス信号のパルス幅は、オン状態に設定されるスイッチの数で調整することができる。
【００３２】
次に、図６及び図７を参照して本実施形態における位相調整動作について説明する。図６は、電子内視鏡１０のＣＰＵ２７（図２参照）において実行されるプログラムのフローチャートであり、図７は位相調整を行う際、コンピュータ１６（図１参照）において実行されるプログラムのフローチャートである。
【００３３】
電子内視鏡１０のＣＰＵ２７では、まずステップ１００において、コンピュータ（パソコン）１６からの信号入力の有無が判定される。コンピュータ１６からの信号入力があると判定されると、処理はステップ１０１に移り、ＣＰＵ２７はコンピュータ１６との通信を開始し、位相調整に必要なデータをコンピュータ１６から取得しＥＥＰＲＯＭ３０に記録する。データは例えば、スイッチ群Ａ、Ｂにおいてオン状態に設定されるべきスイッチを指定するためのスイッチ設定データなどである。ステップ１０１の処理が終了すると処理はステップ１０２へ移る。
【００３４】
一方、ステップ１００においてコンピュータ１６からの入力信号がないと判定されると、処理は直接ステップ１０２に移る。ステップ１０２では、ＥＥＰＲＯＭ３０から位相調整に必要なデータが読み出される。すなわち、スイッチ群Ａ、Ｂの中で何れのスイッチをオン状態に設定すればよいかを示すデータが読み出される。その後、ステップ１０３、１０４では、ステップ１０２においてＥＥＰＲＯＭ３０から読み出されたデータに基づいてスイッチ群Ａ、Ｂのオン・オフがそれぞれ設定される。
【００３５】
ステップ１０５では、クロック３１からクロックパルスが出力され、シフトカウンタ２０へ入力される。ステップ１０６では、垂直ブランキング期間であるか否かが判定される。垂直ブランキング期間でなければ、処理はステップ１０５に戻り、再びクロックパルスが出力される。すなわち、垂直ブランキング期間でない間、クロック３１からはクロックパルスが周期的にシフトカウンタ２０へ出力され、前述した方法でＣＣＤ駆動パルス及びＣＤＳ制御パルスが繰り返し出力される。
【００３６】
ステップ１０６において垂直ブランキング期間であると判定されると、処理はステップ１０７に移り、信号処理装置１３から信号ＣＳ１が出力されたか否かが判定される。ステップ１０７において、信号ＣＳ１の出力が有ると判定されると、ステップ１０８においてＣＰＵは信号処理装置１３からの信号ＣＳ１を取得し、その信号の種類に応じて各種の処理を行う。例えば、取得した信号ＣＳ１はカラーバランスの設定を行うためのデータであれば、そのデータをＥＥＰＲＯＭ３０に記録する。その後ステップ１０９において、ＣＰＵ２７からプロセス処理回路へ信号ＣＳ２が出力され、ステップ１２０においてコンピュータ１６からの信号入力の有無が再び判定される。コンピュータ１６からの信号入力が無いと判定されると処理はステップ１０５に戻り以下同様の処理が行われる。また、ステップ１２０においてコンピュータ１６からの信号入力有りと判定されると、処理はステップ１０１へ戻りコンピュータ１６との通信が開始され以下同様の処理が行われる。
【００３７】
一方、ステップ１０７において、信号処理装置１３から信号ＣＳ１が出力されていないと判定されると、処理は直ちにステップ１２０へ移り先に説明した処理と同様の処理が行われる。なお、図６のフローチャートから明らかなように、ステップ１０８、１０９など信号ＣＳ１、ＣＳ２に関わる処理は、垂直ブランキング期間に行われる。
【００３８】
次に図７に示されたコンピュータ１６において実行されるプログラムのフローチャートについて説明する。
【００３９】
ステップ２００において、キーボード１７から例えば伝搬遅延時間の入力があると処理はステップ２０１へ進む。すなわち、コンピュータ１６は、オペレータがオシロスコープを用いて検出された電子内視鏡の伝搬遅延時間をキーボード１７から入力するまでステップ２００で待機する。ステップ２０１では、入力された伝搬遅延時間に基づいて、スイッチ群Ａ、Ｂのオン・オフを設定するためのスイッチ設定データが生成される。スイッチ設定データはステップ２０２においてインターフェース回路２８を介して電子内視鏡１０のＣＰＵ２７へ送信される。すなわち、電子内視鏡１０のＣＰＵ２７の処理では、ステップ１０１に対応し、送信されたデータはＥＥＰＲＯＭ３０に記録される。ステップ２０３では、ステップ２０２におけるデータ送信の結果や、その内容がコンピュータの画面に表示される。その後処理は再びステップ２００へ戻り次のキーボード入力があるまで待機する。
【００４０】
以上のように、本実施形態によれば、シフトカウンタとこれに接続されたスイッチ群のオン・オフの設定のみで任意の位相をもつクランプパルスと、サンプルホールドパルスを生成できるので、ポテンショメータ等を利用するアナログ回路に比べ、極めて簡略かつ小型の回路で異なる長さの電子内視鏡に対応することができる。また、位相調整は、スイッチ群のオン・オフの設定のみで行うことができ、この設定もコンピュータ等に接続するなどの方法により簡便に調整することができ、ポテンショメータのようにオペレータが直接つまみ等を調整する必要がない。更に、本実施形態によれば、インターフェースケーブルを接続するコネクタ部のみ位相調整時に電子内視鏡の外部に露出できればよく、ポテンショメータを用いるアナログ回路に比べ、そのカバー部への設置の自由度が高い。すなわち、ポテンショメータを用いたアナログ回路では、機械的な構成が複雑なポテンショメータとＣＣＤ駆動回路やＣＤＳ回路などを距離を隔てて配置することはできないが、本実施形態の構成によれば、コネクタ部は他の回路から隔てて設けても何ら問題がないので、自由な配置・設計が可能である。また、これにより、防水上の設計も容易となる。
【００４１】
【発明の効果】
以上により本発明によれば、小型であり、回路配置の自由度が高く、位相調整が容易な映像信号のサンプルパルス生成装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態である電子内視鏡システムの回路構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示されたブロック図におけるＣＣＤ駆動制御回路の回路構成を示すブロック図である。
【図３】ＣＣＤ駆動パルス、映像信号およびサンプルパルスのタイミングチャートである。
【図４】映像信号とシフトカウンタの計数値との対応を示す図である。
【図５】伝搬遅延時間が１ピクセルクロック期間を超えるときの映像信号とサンプルパルスのタイミングチャートである。
【図６】電子内視鏡内のＣＰＵで実行されるプログラムのフローチャートである。
【図７】コンピュータで実行されるプログラムのフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 電子内視鏡
１２ ＣＣＤ
２０ シフトカウンタ
２２、２３ ＯＲ回路
２６ ＣＤＳ回路
２７ ＣＰＵ
２８ インターフェース回路
２９ コネクタ
３０ ＥＥＰＲＯＭ
３１ クロック
Ａ スイッチ群Ａ
Ｂ スイッチ群Ｂ
Ａ０〜Ａ９ スイッチ
Ｂ０〜Ｂ９ スイッチ

Claims (6)

1. 撮像素子と、
   前記撮像素子において得られる映像信号をサンプリングするためのサンプリング回路と、
   前記撮像素子を駆動するための撮像素子駆動パルスを生成する撮像素子駆動パルス生成手段と、
   周期的なクロックパルスを発生するクロックと、
   所定の数の出力端子を備え、前記クロックパルスが発生する毎にそのパルス数を計数し、前記計数が前記所定の数の範囲で循環的に繰り返し行われ、前記計数における各計数値と前記出力端子とが１対１に対応し、前記計数値に対応する前記出力端子のみに信号を出力するシフトカウンタと、
   前記出力端子の各々に接続されたスイッチからなる第１のスイッチ群と、
   前記出力端子の各々に接続されたスイッチからなる第２のスイッチ群と、
   前記第１及び第２のスイッチ群の各スイッチのオン・オフ設定を記録する記録媒体と、
   前記記録媒体に記憶された設定内容に基づいて前記第１及び第２のスイッチ群の各スイッチのオン・オフ設定を行うスイッチ設定手段と、
   前記記録媒体に記録される前記各スイッチの設定内容の設定または変更を行うオン・オフ設定記録手段とを備え、
   前記撮像素子駆動パルス生成手段が、前記シフトカウンタの前半の出力端子から出力される信号の論理和をとり第１撮像素子駆動パルスを生成する第１論理回路と、前記シフトカウンタの後半の出力端子から出力される信号の論理和をとり前記第１撮像素子駆動パルスの反転パルスである第２撮像素子駆動パルスを生成する第２論理回路とを備え、
   前記サンプリング回路のサンプリングを制御する少なくとも２つのサンプルパルスが、前記スイッチ設定手段によるオン状態に設定された前記第１及び第２のスイッチ群それぞれからの出力に基づくものである
   ことを特徴とする電子内視鏡の映像信号サンプルパルス生成装置。
2. 前記サンプリング回路が相関二重サンプリング回路であり、
   前記サンプルパルスがクランプパルス及びサンプルホールドパルスであり、前記クランプパルス及び前記サンプルホールドパルスの一方が前記第１のスイッチ群から出力され、他方が前記第２のスイッチ群から出力されることを特徴とした請求項１に記載のサンプルパルス生成装置。
3. 前記記録媒体が、ＥＥＰＲＯＭであることを特徴とする請求項１に記載のサンプルパルス生成装置。
4. 前記オン・オフ設定記録手段が、前記電子内視鏡の外部に設けられたコンピュータからの信号に基づいて駆動されることを特徴とする請求項１に記載のサンプルパルス生成装置。
5. 前記シフトカウンタのカウント値０に対応する端子がリセットゲートクロックの出力に用いられることを特徴とする請求項１に記載の映像信号サンプルパルス生成装置。
6. 前記撮像素子がＣＣＤ撮像素子であり、前記第１及び第２撮像素子駆動パルスがＣＣＤ水平レジスタ転送クロックであることを特徴とする請求項１に記載のサンプルパルス生成装置。

Images