JP4269112B2 - 電子内視鏡装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は電子内視鏡装置に係り、特に各種の電子スコープが装着されるプロセッサ内における電子スコープの自動判定処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子スコープは、操作部から延出されたユニバーサルコードの端部にコネクタを有し、このコネクタがプロセッサに着脱自在に接続されるようになっている。従来、コネクタ内にはスコープ先端に設けられた固体撮像素子(CCD)からの出力信号をサンプリング/ホールドして画素信号のみを取り出すためのCDS回路(相関2重サンプリング回路)が内蔵されており、前記CCDからの出力信号は、このCDS回路を経由してプロセッサに加えられるようになっている。
【0003】
上記の電子スコープの場合、スコープごとにCDS回路を設ける必要があり、コスト低減等の面からも、近年は電子スコープのコネクタ内にはCDS回路を設けずに、CDS回路を備えたプロセッサを用いることにより、プロセッサにCCDからの出力信号をそのまま出力するようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の電子スコープをCDS回路を備えたプロセッサに接続して使用することができないという問題がある。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、CDS回路を備えた電子スコープ及びCDS回路を備えていない電子スコープのいずれのタイプの電子スコープも使用することができる電子内視鏡装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願請求項1に係る電子内視鏡装置は、スコープ先端に配設された固体撮像素子の出力信号をCDS回路を経由して出力する第1の電子スコープ及びスコープ先端に配設された固体撮像素子の出力信号をそのまま出力する第2の電子スコープのいずれか一方が選択的に装着される装着部と、前記CDS回路の出力信号と前記固体撮像素子の出力信号との相違に基づいて前記装着部に装着された電子スコープが第1の電子スコープか第2の電子スコープかを判定する判定手段と、CDS回路を有し、前記判定手段によって第1の電子スコープと判定されると、該第1の電子スコープからの入力信号をそのまま後段の信号処理手段に出力し、第2の電子スコープと判定されると、該第2の電子スコープからの入力信号を前記CDS回路を介して後段の信号処理手段に出力する手段と、を備えたことを特徴としている。
【0006】
前記判定手段は、本願請求項2に示すように前記CDS回路の出力信号と前記固体撮像素子の出力信号との信号波形の相違に基づいて前記装着部に装着された電子スコープが第1の電子スコープか第2の電子スコープかを判定することを特徴としている。
即ち、第1の電子スコープから出力されるCDS出力信号と、第2の電子スコープから出力されるCCD出力信号とは信号波形が異なるため、電子スコープから加えられる信号に基づいてCDS出力信号かCCD出力信号かを判定することができる。即ち、装着部に装着された電子スコープが第1の電子スコープか第2の電子スコープかを判別することができる。そして、CDS出力信号を入力している場合には、これを後段の信号処理手段に出力し、CCD出力信号を入力している場合には、CDS回路を経由して後段の信号処理手段に出力する。
【0007】
前記判定手段は、本願請求項3に示すように前記装着部を介して入力する信号を垂直転送期間のパルスに同期して所定の電位でクランプするクランプ回路と、前記クランプ回路の出力信号と所定の基準電位とを比較し、前記第2の電子スコープの出力信号が前記クランプ回路に入力されているときのみパルス信号を出力する第1の比較器と、前記第1の比較器から出力されるパルスをカウントするカウンタと、前記カウンタのカウント値と所定の設定値を比較し、前記カウント値が設定値を越えるか否かに応じて第1又は第2の電子スコープを示す信号を出力する第2の比較器とを有することを特徴としている。
【0008】
即ち、CCD出力信号を入力している場合には、第1の比較器からはパルス信号が出力され、これがカウンタによってカウントされる。そして、カウンタのカウント値が所定の設定値を越える場合には、CCD出力信号が入力していると判定する。一方、CDS出力信号を入力している場合には、第1の比較器からはパルス信号が出力されず、カウンタのカウント値が所定の設定値を越えることがなく、その結果、CDS出力信号を入力していると判定する。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係る電子内視鏡装置の好ましい実施の形態について詳説する。
図1は本発明に係る電子内視鏡装置の概略構成を示すブロック図である。同図に示すように、電子内視鏡装置は、電子スコープ10とプロセッサ20とからなり、電子スコープ10は、電子スコープ側のコネクタ11と、プロセッサ側のコネクタ21を介してプロセッサ20と電気的に接続される。
【0010】
プロセッサ20は、電子スコープ10からの出力信号を処理する信号処理部30と、電子スコープ10のライトガイド16に照明光を入射させる光源装置40とを有している。
光源装置40は、ランプ41に電源を供給するランプ電源42、ランプ41からライトガイド16に入射させる光量を調節するための遮光板43、この遮光板43を駆動するためのモータ44及びモータドライバ45から構成されている。
【0011】
この光源装置40からライトガイド16に入射された照明光は、ライトガイド16を介してスコープ先端から被写体に向けて出射される。
さて、スコープ先端から出射された照明光によって照明された被写体は、対物レンズ12を介してCCD14の受光面に結像される。CCD14は、受光面に結像された被写体光をその光量に応じた量の信号電荷に変換する。このようにして変換された信号電荷は、タイミング発生回路31から発生される水平同期信号及び垂直駆動回路32から発生される垂直同期信号に基づいて信号電荷に応じたCCD出力信号として順次読み出される。
【0012】
電子スコープ10が従来のものはコネクタ11内にCDS回路が設けられているため、電子スコープ10は、CDS回路を経由したCDS出力信号をコネクタ21を介して判別処理回路33に出力する。また、コネクタ11内にCDS回路が設けられていない電子スコープの場合には、CCD出力信号をコネクタ21を介して判別処理回路33に出力する。
【0013】
判別処理回路33は、入力する信号がCDS出力信号かCCD出力信号かを判別し、CDS出力信号の場合にはそのままA/D変換器34に出力し、CCD出力信号の場合にはCDS回路を介してA/D変換器34に出力する。尚、この判別処理回路33の詳細については後述する。
A/D変換器34はCDS出力信号をデジタル信号に変換し、これをデジタル信号処理回路35に出力する。
【0014】
デジタル信号処理回路35は、ホワイトバランス回路、ガンマ補正回路、輝度信号、色差信号を生成する回路等を有し、これらの回路によってデジタル信号を処理し、輝度信号及び色差信号を後段の処理回路36に出力する。また、デジタル信号処理回路35は、1コマ分の輝度信号を積算し、その積算値に基づいて被写体の明るさを示す輝度値を算出する。後段の処理回路36は輝度信号及び色差信号をアナログ信号に変換したのち、例えばNTSC方式の複合映像信号を生成し、これを図示しないモニタ装置に出力する。これによりモニタ装置に被写体像を表示させる。
【0015】
マイコン37は電子内視鏡装置を統括・制御するもので、タイミング発生回路31を介してCCD14の読み込み動作と、判別処理回路33、A/D変換器34及びデジタル信号処理回路35の動作を同期させ、また、デジタル信号処理回路35に適宜のパラメータを与え、所要の信号処理を実行させる。
また、マイコン37は、デジタル信号処理回路35から輝度値を読み込み、その輝度値が目標の輝度値になるように光源装置40を制御する。
【0016】
次に、判別処理回路33について説明する。
判別処理回路33は、図2に示すように主としてクランプ回路50、第1の比較器51、カウンタ52、第2の比較器53、切換スイッチ54、55、信号ライン56、及びCDS回路57から構成されている。
クランプ回路50は、図3に示すようにトランジスタQ1 、Q2 、Q3 、コンデンサC1 、C2 、抵抗R1 、R2 、R3 等から構成されており、クランプパルスがコンデンサC2 及び抵抗R1 からなる微分回路を介してトランジスタQ3 のベースに加えられると、トランジスタQ3 がオンし、コンデンサC1 の−側電位は、抵抗R2 とR3 の比で決まるクランプ電位になる。
【0017】
ここで、上記クランプパルスは、図4(C)に示すようにCCD14の垂直転送期間に同期したパルスであり、このクランプ回路50によってクランプされた信号は、図4(A)及び(B)に示すようにCCD出力信号の場合にはクランプ電位よりも負側に出力され、CDS出力信号の場合にはクランプ電位よりも正側に出力される。
【0018】
クランプ回路50によってクランプされた信号は、第1の比較器51の−入力に加えられる。第1の比較器51の+入力には、クランプ電位bよりも低い基準電位aが加えられており、クランプされた信号がCCD出力信号の場合には、基準電位aを下回った場合、第1の比較器51の出力信号はHレベル、上回った場合はLレベルとなり、第1の比較器51からはパルス信号が出力される。一方、クランプされた信号がCDS出力信号の場合には、第1の比較器51の−入力は常に基準電位aよりも大きいため、第1の比較器51の出力は常にLレベルになっている。
【0019】
カウンタ52は、第1の比較器51から加えられるパルスを1水平期間カウントする。例えば、クランプされた信号がCCD出力信号で、水平画素が510画素の場合には、カウンタ52のカウント値は510となり、786画素の場合には、カウンタ52のカウント値は786となる。このカウンタ52のカウント値は、第2の比較器53に加えられる。。
【0020】
第2の比較器53の他の入力には、1水平画素よりも小さい所定の設定値が加えられており、第2の比較器53は、これらの2入力を比較し、カウント値が所定の設定値よりも大きい場合には、Hレベル信号を切換スイッチ54、55に出力し、入力信号がCDS回路57を経由するように切換スイッチ54、55を切り換える。一方、カウント値が所定の設定値よりも小さい場合には、Lレベル信号を切換スイッチ54、55に出力し、入力信号がCDS回路57を経由しないように(即ち、信号ライン56を経由するように)切換スイッチ54、55を切り換える。
【0021】
さて、入力信号がCCD出力信号の場合には、前述したようにCCD出力信号はCDS回路57を経由して後段のA/D変換器34に出力される。
ここで、CDS回路57は、図5に示すようにサンプルホールド回路57A、57B、57Cと、減算器57Dとを有し、図6に示すようにパルスSHPによってCCD出力信号の基準レベルをホールドし、パルスSHDのタイミングで画素出力信号をホールドし、減算器57Dによって基準レベルから画素出力信号を減算することにより、画素信号のみを取り出し、これをCDS出力信号とする。
【0022】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、従来の電子スコープから出力されるCDS出力信号と、CDS回路を有さない電子スコープから出力されるCCD出力信号とは信号波形が異なるため、電子スコープから加えられる信号に基づいてCDS出力信号かCCD出力信号かを判定することができる。そして、CCD出力信号を入力していると判定すると、このCCD出力信号をCDS回路を経由して後段の信号処理手段に出力するようにしたため、従来のCDS回路を備えた電子スコープ及びCDS回路を備えていない電子スコープの両方の電子スコープを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電子内視鏡装置の概略構成を示すブロック図
【図2】図1に示した判別処理回路の詳細を示すブロック図
【図3】図2に示したクランプ回路の詳細を示す回路図
【図4】図3のクランプ回路を説明するために用いた信号波形図
【図5】図2に示したCDS回路の詳細を示すブロック図
【図6】図5のCDS回路を説明するために用いた信号波形図
【符号の説明】
10…電子スコープ、11、21…コネクタ、12…対物レンズ、14…CCD、16…ライトガイド、20…プロセッサ、33…判別処理回路、35…デジタル信号処理回路、37…マイコン、40…光源装置、50…クランプ回路、51…第1の比較器、52…カウンタ、53…第2の比較器、54、55…切換スイッチ、56…信号ライン、57…CDS回路
Claims (3)
- スコープ先端に配設された固体撮像素子の出力信号をCDS回路を経由して出力する第1の電子スコープ及びスコープ先端に配設された固体撮像素子の出力信号をそのまま出力する第2の電子スコープのいずれか一方が選択的に装着される装着部と、
前記CDS回路の出力信号と前記固体撮像素子の出力信号との相違に基づいて前記装着部に装着された電子スコープが第1の電子スコープか第2の電子スコープかを判定する判定手段と、
CDS回路を有し、前記判定手段によって第1の電子スコープと判定されると、該第1の電子スコープからの入力信号をそのまま後段の信号処理手段に出力し、第2の電子スコープと判定されると、該第2の電子スコープからの入力信号を前記CDS回路を介して後段の信号処理手段に出力する手段と、
を備えたことを特徴とする電子内視鏡装置。 - 前記判定手段は、前記CDS回路の出力信号と前記固体撮像素子の出力信号との信号波形の相違に基づいて前記装着部に装着された電子スコープが第1の電子スコープか第2の電子スコープかを判定することを特徴とする請求項1の電子内視鏡装置。
- 前記判定手段は、前記装着部を介して入力する信号を垂直転送期間のパルスに同期して所定の電位でクランプするクランプ回路と、前記クランプ回路の出力信号と所定の基準電位とを比較し、前記第2の電子スコープの出力信号が前記クランプ回路に入力されているときのみパルス信号を出力する第1の比較器と、前記第1の比較器から出力されるパルスをカウントするカウンタと、前記カウンタのカウント値と所定の設定値を比較し、前記カウント値が設定値を越えるか否かに応じて第1又は第2の電子スコープを示す信号を出力する第2の比較器とを有することを特徴とする請求項1の電子内視鏡装置。
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