JPH05252450A - Electronic endoscope device - Google Patents

Electronic endoscope device

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Publication number
JPH05252450A
JPH05252450A JP4048606A JP4860692A JPH05252450A JP H05252450 A JPH05252450 A JP H05252450A JP 4048606 A JP4048606 A JP 4048606A JP 4860692 A JP4860692 A JP 4860692A JP H05252450 A JPH05252450 A JP H05252450A
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JP
Japan
Prior art keywords
solid
state image
ofd
image sensor
sensitivity
Prior art date
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Pending
Application number
JP4048606A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seiji Matsumoto
征二 松本
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Fujinon Corp
Original Assignee
Fuji Photo Optical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Optical Co Ltd filed Critical Fuji Photo Optical Co Ltd
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Publication of JPH05252450A publication Critical patent/JPH05252450A/en
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  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
  • Endoscopes (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)

Abstract

PURPOSE:To vary sensitivity of a solid-state image pickup element, to brightly photograph a dark part which cannot be corrected entirely by light quantity control executed by a conventional diaphragm, and also, to use an illuminating lamp longer than conventional by controlling an OFD voltage applied to an OFD electrode of the solid-state image pickup element in accordance with an output signal of the solid-state image pickup element. CONSTITUTION:An object to be photographed is irradiated with an illuminating light from the tip part of the endoscope, a reflected image from the object to be photographed concerned is photodetected by a solid-state image pickup element 20 provided in the tip part of the endoscope, and an output signal of the solid-state image pickup element 20 is processed and outputted to a monitor TV. The solid-state image pickup element 20 generates a sensitivity control signal of a voltage corresponding to an output signal level of the solid- state image pickup element 20, in the electronic endoscope device in which the sensitivity is varied in accordance with an OFD voltage applied to an OFD electrode, and this device is provided with a CCD sensitivity control circuit 26 for outputting this generated sensitivity control signal to the OFD electrode of the solid-state image pickup element 20 as the OFD voltage.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は固体撮像素子を用いた電
子内視鏡装置に係り、特に照明光の照射下において被写
体の撮像を行う電子内視鏡装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic endoscope apparatus using a solid-state image pickup device, and more particularly to an electronic endoscope apparatus for picking up an image of a subject under irradiation of illumination light.

【0002】[0002]

【従来の技術】医療用や工業用として用いられる電子内
視鏡は、内視鏡本体と、プロセッサと、モニタ装置とを
備え、内視鏡本体における挿入部を体腔等の内部に挿入
して、プロセッサに内蔵もしくは独立した照明装置から
被写体に向けて照明光を照射し、当該被写体からの反射
像をCCD等の固体撮像素子によって光電変換し、この
光電変換した信号をプロセッサに伝送し、該プロセッサ
において信号処理を行った上でモニタ装置にカラー表示
するようにしている。
2. Description of the Related Art An electronic endoscope used for medical or industrial purposes comprises an endoscope body, a processor, and a monitor device, and an insertion portion of the endoscope body is inserted into a body cavity or the like. , Illuminating light toward a subject from an illumination device built in or independent of the processor, photoelectrically converting a reflected image from the subject by a solid-state imaging device such as CCD, and transmitting the photoelectrically converted signal to the processor, The processor performs signal processing and then displays in color on the monitor device.

【0003】ここで、内視鏡本体の挿入部の細径化を図
るために、通常は1枚の固体撮像素子を用いてカラー映
像信号を得るようにしている。このカラー映像信号を得
る方式には、所謂同時方式と面順次方式とがある。同時
方式は、固体撮像素子の受光部上に、赤(R)、緑
(G)及び青(B)の各波長光を通過させるカラーフィ
ルタアレイを市松模様に配置し、この固体撮像素子を露
光して受光部の各画素に蓄積されたR,G,Bの蓄積電
荷を読み出したのち、信号処理してカラー映像信号を作
成する方式であり、面順次方式は、照明ランプからの照
明光を回転カラーフィルタを介してR,G,Bの各色波
長領域光による照明を順次繰り返し行い、一方、固体撮
像素子において各色の照明毎に電荷の蓄積及び転送を繰
り返すことにより、R,G,Bの各色画像信号をそれぞ
れフィールド毎に形成し、これらの各色画像信号をR,
G,Bのフィールドメモリを介して同時式信号に変換す
ることによりカラー映像信号を作成する方式である。
Here, in order to reduce the diameter of the insertion portion of the endoscope main body, normally, one solid-state image pickup device is used to obtain a color image signal. There are a so-called simultaneous system and a frame-sequential system as a system for obtaining this color video signal. In the simultaneous method, a color filter array that passes red (R), green (G), and blue (B) wavelength light is arranged in a checkered pattern on the light receiving portion of the solid-state image sensor, and the solid-state image sensor is exposed. Then, the R, G, and B accumulated charges accumulated in each pixel of the light receiving section are read out, and then signal processing is performed to create a color image signal. Illumination by R, G, and B color region lights is sequentially repeated through the rotating color filter, while the solid-state imaging device repeats charge accumulation and transfer for each color illumination, thereby Each color image signal is formed for each field, and these color image signals are converted into R,
This is a method of creating a color video signal by converting it into a simultaneous signal through the G and B field memories.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記同時方
式、面順次方式を問わず、固体撮像素子を駆動して被写
体の映像を撮影する際に、鮮明で高画質の映像を得るに
は、被写体を適切な照明光量で照明しなければならな
い。然るに、照明窓及び観察窓が設けられた内視鏡本体
の挿入部先端と被写体との位置関係や、被写体の反射率
等によっては適正な照明光量は一定ではない。例えば、
被写体が遠い位置にある場合には、この被写体からの反
射光量が少なくなるので、固体撮像素子の受光光量も少
なくなり、モニタ画面が暗くなる。これに対し、被写体
が近い位置にある場合には、固体撮像素子の受光光量が
大き過ぎて固体撮像素子がすぐに飽和してしまい、所謂
白つぶれ現象が生じ、モニタ画像の白部分の詳細情報が
欠落し、やはり画質が悪化する。
In order to obtain a clear and high-quality image when driving a solid-state image pickup device to capture an image of a subject, regardless of the simultaneous method or the frame-sequential method, it is necessary to Must be illuminated with an appropriate amount of illumination light. However, the appropriate amount of illumination light is not constant depending on the positional relationship between the tip of the insertion portion of the endoscope main body provided with the illumination window and the observation window and the subject, the reflectance of the subject, and the like. For example,
When the subject is at a distant position, the amount of light reflected from the subject decreases, so the amount of light received by the solid-state image sensor also decreases, and the monitor screen becomes dark. On the other hand, when the subject is in a close position, the amount of light received by the solid-state image sensor is too large and the solid-state image sensor is saturated immediately, causing a so-called white crushing phenomenon, and detailed information of the white portion of the monitor image. Is missing, and the image quality deteriorates.

【0005】そこで、従来は、被写体の位置や該被写体
の光の反射率等に応じて照明ランプから照射する照明光
量を調整する機構が設けられており、これにより被写体
からの反射光量の変化に伴う固体撮像素子の受光量の変
化を調整している。この照明光量を調整する機構は、照
明光を機械的に制御する絞りと、この絞りを駆動するた
め絞り駆動機構と、この絞り駆動機構を制御する制御回
路とからなり、制御回路は固体撮像素子の出力信号を検
波してその中の輝度情報を取り出し、この輝度情報が所
定の基準レベルになるように絞り駆動機構を制御し、こ
れにより固体撮像素子の出力レベルがほぼ一定になるよ
うに照明光量を調整している。
Therefore, conventionally, there is provided a mechanism for adjusting the amount of illumination light emitted from the illumination lamp according to the position of the subject, the reflectance of the light of the subject, and the like, which changes the amount of light reflected from the subject. The change in the amount of light received by the solid-state image sensor is adjusted accordingly. The mechanism for adjusting the amount of illumination light is composed of a diaphragm for mechanically controlling the illumination light, a diaphragm drive mechanism for driving the diaphragm, and a control circuit for controlling the diaphragm drive mechanism. The control circuit is a solid-state image sensor. The output signal of is detected and the brightness information in it is taken out, and the diaphragm drive mechanism is controlled so that this brightness information becomes a predetermined reference level, which allows illumination so that the output level of the solid-state image sensor becomes almost constant. The light intensity is adjusted.

【0006】ところで、キセノンランプ等の照明ランプ
は、経時的に光量が低下していくことが知られており、
光量が低下したときには、前記絞りを開放しても暗い画
面となってしまう。そのため、高価なランプを少しでも
長く使用し、患部も鮮明に観察したいという潜在的要求
があったが、200時間程度毎にランプ交換をしなくて
はならなかった。
By the way, it is known that illumination lamps such as xenon lamps decrease in light amount with time.
When the amount of light decreases, the screen becomes dark even if the diaphragm is opened. Therefore, there has been a potential demand for using an expensive lamp for a long time and observing the affected area clearly, but the lamp must be replaced every 200 hours or so.

【0007】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、従来の絞りによる光量制御では補正しきれない
暗い所を明るく撮像することができ、また照明ランプを
従来よりも長く使用することが可能な電子内視鏡装置を
提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to capture a bright image of a dark place that cannot be corrected by the conventional light amount control using the diaphragm, and to use the illumination lamp longer than before. It is an object of the present invention to provide an electronic endoscope device capable of performing the above.

【0008】[0008]

【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、内視鏡先端部から照明光を被写体に照射
し、該被写体からの反射像を内視鏡先端部に配設した固
体撮像素子で受光し、該固体撮像素子の出力信号を信号
処理してモニタTVに出力する電子内視鏡装置であっ
て、前記固体撮像素子はOFD電極に印加されるOFD
電圧に応じて感度が変化する電子内視鏡装置において、
前記固体撮像素子の出力信号レベルに対応した電圧の感
度制御信号を生成する手段と、前記生成された感度制御
信号を前記固体撮像素子のOFD電極に出力する手段
と、を備えたことを特徴としている。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention irradiates a subject with illumination light from the tip of the endoscope and arranges a reflected image from the subject on the tip of the endoscope. An electronic endoscopic device that receives light by a solid-state image sensor, processes an output signal of the solid-state image sensor, and outputs the signal to a monitor TV, wherein the solid-state image sensor is an OFD applied to an OFD electrode.
In an electronic endoscope device whose sensitivity changes according to the voltage,
It is characterized by further comprising: means for generating a sensitivity control signal having a voltage corresponding to an output signal level of the solid-state image sensor, and means for outputting the generated sensitivity control signal to an OFD electrode of the solid-state image sensor. There is.

【0009】[0009]

【作用】本発明は、固体撮像素子のオーバーフロー・ド
レイン(以下、OFDという)電極に印加するOFD電
圧によって固体撮像素子の感度が変化することに着目
し、従来、一定電圧(10〜12V)に固定されていた
OFD電圧を、固体撮像素子の出力信号レベルに対応し
て変化させ、これにより低照明下、又は被写体からの反
射光量が少ない場合(即ち、固体撮像素子への入射光量
が少ない場合)でも高感度で撮像することができるとと
もに、固体撮像素子への入射光量が多くなってもブルー
ミングが発生しないようにしている。
The present invention focuses on the fact that the sensitivity of the solid-state image sensor changes depending on the OFD voltage applied to the overflow / drain (hereinafter referred to as OFD) electrode of the solid-state image sensor. The fixed OFD voltage is changed according to the output signal level of the solid-state image sensor, so that under low illumination or when the amount of light reflected from the subject is small (that is, when the amount of light incident on the solid-state image sensor is small). ), High-sensitivity images can be obtained, and blooming does not occur even when the amount of light incident on the solid-state image sensor increases.

【0010】[0010]

【実施例】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例を詳述する。先ず、本発明を原
理的に説明する。固体撮像素子にはOFD電極をもって
いるものがあり、このOFD電極は、通常、電荷蓄積時
間内に入射光によって固体撮像素子の受光部に蓄積され
る電荷が、OFD電極の電位によって規定される或る一
定の電荷に達すると、それ以上の電荷は余剰電荷として
ドレインに放出し、入射光量が多いときのブルーミング
を軽減するために設けれているが、他方、固体撮像素子
の中には、図2に示すように、そのOFD電極の電圧の
増減によって固体撮像素子の感度が変化するものがあ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of an electronic endoscope apparatus according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. First, the present invention will be described in principle. Some solid-state imaging devices have an OFD electrode. In this OFD electrode, the charge accumulated in the light receiving portion of the solid-state imaging device by incident light within the charge accumulation time is usually defined by the potential of the OFD electrode. When a certain amount of charge is reached, excess charge is discharged to the drain as excess charge and is provided to reduce blooming when the amount of incident light is large. As shown in FIG. 2, the sensitivity of the solid-state imaging device may change depending on the increase / decrease in the voltage of the OFD electrode.

【0011】このような固体撮像素子を使用してそのO
FD電極に印加するOFD電圧を、固体撮像素子の出力
信号に応じて制御することにより、被写体の照明状態に
応じた固体撮像素子の感度制御を行い、被写体の暗い所
では感度を上げ、明るい所では感度を下げて使うことに
より、画像の暗さを軽減して体腔内患部のより鮮明な観
察を可能にしている。
Using such a solid-state image sensor,
By controlling the OFD voltage applied to the FD electrode according to the output signal of the solid-state image sensor, the sensitivity of the solid-state image sensor is controlled according to the illumination state of the object. By reducing the sensitivity, it reduces the darkness of the image and enables a clearer observation of the affected area in the body cavity.

【0012】図1は本発明に係る電子内視鏡装置の第1
実施例を示すブロック図であり、同時方式に関して示し
ている。同図において、10は白色発光する照明ランプ
(例えば、キセノンランプ)、14はライトガイドを示
している。この照明ランプ10から発せられた照明光
は、集光レンズ11、絞り12を介してライトガイド1
4の入射端14Aに入射し、ライトガイド14により伝
送されて、その出射端14Bから照明用レンズ16を介
して被写体に向けて照射される。
FIG. 1 shows a first electronic endoscope apparatus according to the present invention.
It is a block diagram which shows an Example, and has shown about the simultaneous system. In the figure, 10 is an illumination lamp that emits white light (for example, a xenon lamp), and 14 is a light guide. Illumination light emitted from the illumination lamp 10 is passed through the condenser lens 11 and the diaphragm 12 to the light guide 1
4 is incident on the light incident end 14A, transmitted by the light guide 14, and emitted from the light exit end 14B toward the subject through the illumination lens 16.

【0013】このようにして照明された被写体からの反
射像は、対物レンズ18を介して固体撮像素子(以下、
CCDという)20の受光面に結像される。CCD20
は、前述した図2のグラフに示すようなOFD電圧−感
度特性を有するもので、CCD駆動信号を出力するCC
D駆動回路22により駆動され、R、G、Bの色画像信
号を映像信号処理回路24に出力するとともに、CCD
感度制御回路26からCCD駆動回路22を介してOF
D電極に印加されるOFD電圧(感度制御信号)によっ
て感度が制御される。尚、タイミングパルス発生器28
は同期信号発生器30から加えられる同期信号に同期し
て前記CCD駆動回路22にタイミングパルスを加える
とともに、CCD感度制御回路26にクランプパルスを
加える。尚、CCD感度制御回路26の詳細については
後述する。
The reflected image from the object illuminated in this way is passed through the objective lens 18 and a solid-state image sensor (hereinafter
An image is formed on the light receiving surface of a CCD 20. CCD 20
Is a CC that has an OFD voltage-sensitivity characteristic as shown in the graph of FIG. 2 and that outputs a CCD drive signal.
It is driven by the D drive circuit 22 and outputs R, G, and B color image signals to the video signal processing circuit 24, and the CCD
From the sensitivity control circuit 26 through the CCD drive circuit 22 to OF
The sensitivity is controlled by the OFD voltage (sensitivity control signal) applied to the D electrode. The timing pulse generator 28
Applies a timing pulse to the CCD drive circuit 22 and a clamp pulse to the CCD sensitivity control circuit 26 in synchronism with the synchronization signal applied from the synchronization signal generator 30. The details of the CCD sensitivity control circuit 26 will be described later.

【0014】映像信号処理回路24は、CCD20から
入力する各色画像信号を演算合成し、カラー映像信号を
図示しないモニタ装置に出力するとともに、CCD感度
制御回路26及び自動絞り制御回路32に出力する。自
動絞り制御回路32は、映像信号処理回路24から入力
する映像信号を検波してその中の輝度情報を取り出し、
この輝度情報が予め設定された所定の基準レベルになる
ように絞り12を制御する。
The video signal processing circuit 24 arithmetically combines the color image signals input from the CCD 20, outputs the color video signal to a monitor device (not shown), and outputs it to the CCD sensitivity control circuit 26 and the automatic aperture control circuit 32. The automatic aperture control circuit 32 detects the video signal input from the video signal processing circuit 24 and extracts the luminance information therein,
The diaphragm 12 is controlled so that the brightness information becomes a predetermined reference level set in advance.

【0015】次に、CCD感度制御回路26について説
明する。図3はCCD感度制御回路26の具体例を示す
回路図である。このCCD感度制御回路26は、主に増
幅回路26A、クランプ回路26B、OFD基準電圧設
定回路26C、エミッタホロワ26D等から構成されて
いる。映像信号処理回路24から入力する映像信号は、
増幅回路26Aによって所定のレベルまで増幅されたの
ち、クランプ回路26Bに加えられる。クランプ回路2
6Bには、タイミングパルス発生器28からクランプパ
ルスが加えられるとともに、OFD基準電圧設定回路2
6CによってOFD基準電圧が設定されている。尚、O
FD基準電圧設定回路26Cは、可変抵抗VRによってO
FD基準電圧を適宜設定できるように構成されている。
Next, the CCD sensitivity control circuit 26 will be described. FIG. 3 is a circuit diagram showing a concrete example of the CCD sensitivity control circuit 26. The CCD sensitivity control circuit 26 mainly includes an amplifier circuit 26A, a clamp circuit 26B, an OFD reference voltage setting circuit 26C, an emitter follower 26D and the like. The video signal input from the video signal processing circuit 24 is
After being amplified to a predetermined level by the amplifier circuit 26A, it is added to the clamp circuit 26B. Clamp circuit 2
A clamp pulse is applied to the 6B from the timing pulse generator 28, and the OFD reference voltage setting circuit 2
The OFD reference voltage is set by 6C. Incidentally, O
The FD reference voltage setting circuit 26C is set to O by the variable resistance VR.
The FD reference voltage can be set appropriately.

【0016】クランプ回路26Bは同期信号に同期した
クランプパルスが印加される毎にトランジスタTrをオン
にし、所定のレベルに増幅された映像信号を強制的にO
FD基準電圧(例えば、5V)にクランプし、これをエ
ミッタホロワ26Dを介して感度制御信号として出力す
る。尚、この感度制御信号は、入力する映像信号に対応
した波形を有しているが、CCD感度制御回路26内で
積分してもよい。
The clamp circuit 26B turns on the transistor Tr each time a clamp pulse synchronized with the synchronizing signal is applied, and the video signal amplified to a predetermined level is forced to O.
It is clamped to the FD reference voltage (for example, 5V) and is output as a sensitivity control signal via the emitter follower 26D. Although this sensitivity control signal has a waveform corresponding to the input video signal, it may be integrated in the CCD sensitivity control circuit 26.

【0017】このようにしてCCD感度制御回路26に
よって作成された感度制御信号は、CCD駆動回路22
を介してCCD20のOFD電極に印加され、CCD2
0の感度を制御する。即ち、図2のグラフに示したよう
に、CCD20の感度はOFD電圧によって変化するの
で、映像信号が大きいときには感度制御信号(OFD電
圧)が大きくなりCCD感度を下げ、これによりCCD
出力レベルも小さくなり、一方、映像信号が小さいとき
にはOFD電圧が小さくなりCCD感度を上げ、これに
よりCCD出力レベルは大きくなる。
The sensitivity control signal generated by the CCD sensitivity control circuit 26 in this way is transferred to the CCD drive circuit 22.
Is applied to the OFD electrode of the CCD 20 via the
Control the sensitivity of zero. That is, as shown in the graph of FIG. 2, the sensitivity of the CCD 20 changes depending on the OFD voltage. Therefore, when the video signal is large, the sensitivity control signal (OFD voltage) becomes large and the CCD sensitivity is lowered.
The output level also decreases, while the OFD voltage decreases when the video signal is small, increasing the CCD sensitivity, which increases the CCD output level.

【0018】図4は本発明に係る電子内視鏡装置の第2
実施例を示すブロック図である。尚、図1に示した第1
実施例と共通する部分には同一の符号を付し、その詳細
な説明は省略する。同図に示すように、第2実施例は、
第1実施例と比較してスイッチ34及び映像レベル検出
回路36が追加されている点で、第1実施例と相違す
る。即ち、映像レベル検出回路36は、映像信号処理回
路24から加えられる映像信号が或る一定レベル以上か
否かを検出し、一定レベル以上になると、スイッチ34
をオフからオンにして映像信号をCCD感度制御回路2
6に出力する。
FIG. 4 shows a second electronic endoscope apparatus according to the present invention.
It is a block diagram which shows an Example. Incidentally, the first shown in FIG.
The same parts as those of the embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. As shown in FIG.
It differs from the first embodiment in that a switch 34 and a video level detection circuit 36 are added as compared with the first embodiment. That is, the video level detection circuit 36 detects whether or not the video signal applied from the video signal processing circuit 24 is at a certain level or higher.
CCD signal control circuit 2 to turn on the video signal from off to on
Output to 6.

【0019】これにより、映像信号が或る一定レベル以
下の場合にはCCD20は高い感度で使用され、映像信
号が或る一定レベル以上になると、OFD電圧を上げ、
CCD感度を下げてブルーミングの発生を抑制するよう
にしている。図5は本発明に係る電子内視鏡装置の第3
実施例を示すブロック図であり、面順次方式に関して示
している。尚、図1に示した第1実施例と共通する部分
には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
As a result, the CCD 20 is used with high sensitivity when the video signal is below a certain level, and the OFD voltage is raised when the video signal is above a certain level.
The CCD sensitivity is lowered to suppress blooming. FIG. 5 shows a third example of the electronic endoscope apparatus according to the present invention.
It is a block diagram which shows an Example, and has shown about the frame sequential method. The same parts as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0020】同図に示すように、第3実施例の電子内視
鏡装置は面順次方式であり、絞り12とライトガイド1
4の入射端14Aとの間には、回転カラーフィルタ13
が介装されている。このカラーフィルタ13には、R
(赤)の波長領域光を透過させるRフィルタ域と、G
(緑)の波長領域光を透過させるGフィルタ域と、B
(青)の波長領域光を透過させるBフィルタ域とが設け
られており、このカラーフィルタ13を回転させること
によって、R,G,Bの各波長光による順次照明が行わ
れる。このR,G,Bの順次照明光はライトガイド14
により伝送されて、その出射端14Bから照明用レンズ
16を介して被写体に向けて照射される。 CCD20
は上記R,G,Bの順次照明光によって照明された被写
体からの反射像を光電変換し、R,G,Bの各色の画像
信号を順次映像信号処理回路24に出力する。映像信号
処理回路24から出力される各色画像信号は、第1実施
例と同様にCCD感度制御回路26及び自動絞り制御回
路32に加えられるとともに、A/D変換器40に加え
られる。
As shown in the figure, the electronic endoscope apparatus of the third embodiment is of a frame-sequential type and has an aperture 12 and a light guide 1.
4 between the four incident ends 14A and the rotating color filter 13
Is installed. This color filter 13 has R
R filter region that transmits light in the red wavelength region, and G
G filter region that transmits light in the (green) wavelength region, and B
A B filter region for transmitting light in the (blue) wavelength region is provided, and by rotating this color filter 13, sequential illumination is performed with R, G, and B wavelength lights. This R, G, B sequential illumination light is emitted from the light guide 14.
And is emitted from the exit end 14B toward the subject through the illumination lens 16. CCD 20
Photoelectrically converts a reflected image from a subject illuminated by the R, G, B sequential illumination light, and sequentially outputs image signals of R, G, B colors to the video signal processing circuit 24. Each color image signal output from the video signal processing circuit 24 is added to the CCD sensitivity control circuit 26 and the automatic aperture control circuit 32 as in the first embodiment, and also to the A / D converter 40.

【0021】A/D変換器40は入力信号をデジタル信
号に変換してフィールドメモリ42に出力する。フィー
ルドメモリ42はR画像信号を記憶するRメモリ域42
R,G画像信号を記憶するGメモリ域42G,B画像信
号を記憶するBメモリ域42Bを有し、A/D変換器4
0から順次加えられるR,G,Bの色画像信号を対応す
る色のメモリ域に記憶するとともに、これらのメモリ域
42R,42G,42Bに記憶されている画像信号を同
時に読み出し、これにより同時式の画像信号に変換す
る。
The A / D converter 40 converts the input signal into a digital signal and outputs it to the field memory 42. The field memory 42 is an R memory area 42 for storing R image signals.
The A / D converter 4 has a G memory area 42G for storing R and G image signals and a B memory area 42B for storing B image signals.
The color image signals of R, G, and B which are sequentially added from 0 are stored in the memory areas of the corresponding colors, and the image signals stored in these memory areas 42R, 42G, 42B are read out at the same time. Image signal.

【0022】このフィールドメモリ42における各メモ
リ域42R,42G,42Bの出力側には、それぞれD
/A変換器44R,44G,44Bが設けられており、
同時式に変換された画像信号は、これらのD/A変換器
44R,44G,44Bにおいてアナログ信号に変換さ
れた後に、カラーエンコーダ46によって複合映像信号
に変換される。そして、この複合映像信号、又はR,
G,B信号は図示しないモニタ装置に出力され、ここで
被写体のカラー表示が行われる。
On the output side of each of the memory areas 42R, 42G and 42B in this field memory 42, D is respectively provided.
A / A converters 44R, 44G, 44B are provided,
The image signals converted simultaneously are converted into analog signals in these D / A converters 44R, 44G and 44B, and then converted into composite video signals by the color encoder 46. Then, this composite video signal, or R,
The G and B signals are output to a monitor device (not shown), and the subject is displayed in color here.

【0023】図6は本発明に係る電子内視鏡装置の第4
実施例を示すブロック図である。尚、図5に示した第3
実施例と共通する部分には同一の符号を付し、その詳細
な説明は省略する。同図に示すように、第4実施例は、
CCD感度制御回路26に入力させる映像信号が第3実
施例と相違する。
FIG. 6 shows a fourth example of the electronic endoscope apparatus according to the present invention.
It is a block diagram which shows an Example. The third shown in FIG.
The same parts as those of the embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. As shown in the figure, in the fourth embodiment,
The video signal input to the CCD sensitivity control circuit 26 is different from that of the third embodiment.

【0024】即ち、D/A変換器44R,44G,44
Bの各出力は、スイッチ47R,47G,47Bを介し
てCCD感度制御回路26に加えられる。ここで、各ス
イッチ47R,47G,47Bは、それぞれイネーブル
信号発生器48から出力されるB,R,Gのイネーブル
信号BEN,REN,GENによってオン/オフが制御され、
イネーブル信号BEN,REN,GENの入力時にオンされ
る。
That is, the D / A converters 44R, 44G, 44
Each output of B is applied to the CCD sensitivity control circuit 26 via the switches 47R, 47G and 47B. Here, on / off of each of the switches 47R, 47G, 47B is controlled by the enable signals B EN , R EN , G EN of B, R, G output from the enable signal generator 48,
It is turned on when the enable signals B EN , R EN , and G EN are input.

【0025】これにより、現在被写体を照明している照
明光の色と同じ色の映像信号を入力させるようにしてい
る。尚、イネーブル信号発生器48は、カラーフィルタ
13におけるR,G,Bの各フィルタ域が照明光路に臨
んだときを検出する検出器49からの検出出力に基づい
てR,G,Bのイネーブル信号REN,GEN,BENを発生
するもので、これらのイネーブル信号REN,GEN,BEN
は、通常、フィールドメモリ42の各メモリ域42R,
42G,42Bに対応する色の画像信号を記憶させるた
めに使用されている。
As a result, a video signal of the same color as the color of the illumination light currently illuminating the subject is input. The enable signal generator 48 outputs the R, G, B enable signals based on the detection output from the detector 49 that detects when the R, G, B filter regions of the color filter 13 face the illumination optical path. Generating R EN , G EN , and B EN , these enable signals R EN , G EN , and B EN
Is usually a memory area 42R of the field memory 42,
It is used to store image signals of colors corresponding to 42G and 42B.

【0026】次に、現在被写体を照明している照明光
と、CCD感度制御回路26に入力する映像信号との関
係を図7のタイミングチャートを参照しながら説明す
る。図7(A)に示すように、R,G,Bの順次照明光
によって被写体を照明すると、CCD20からは1フィ
ールド分遅れてその照明された被写体像のR,G,Bの
色画像信号が順次出力される(図7(B))。
Next, the relationship between the illumination light currently illuminating the subject and the video signal input to the CCD sensitivity control circuit 26 will be described with reference to the timing chart of FIG. As shown in FIG. 7A, when a subject is illuminated by sequential illumination light of R, G, B, the R, G, B color image signals of the illuminated subject image are delayed by one field from the CCD 20. The signals are sequentially output (FIG. 7 (B)).

【0027】一方、R,G,Bのイネーブル信号REN
EN,BENは、図7(C)〜(E)に示すタイミングで
発生しており、前述したようにイネーブル信号REN,G
EN,BENによってフィールドメモリ42の書き込み行わ
れる。従って、フィールドメモリ42から読み出されD
/A変換器44R,44G,44Bでアナログ信号に変
換された各出力は、図7(F)〜(H)に示すようにな
る。
On the other hand, R, G, B enable signals R EN ,
G EN and B EN are generated at the timings shown in FIGS. 7C to 7E , and the enable signals R EN and G EN are generated as described above.
The field memory 42 is written by EN and B EN . Therefore, D read from the field memory 42
The outputs converted into analog signals by the / A converters 44R, 44G, and 44B are as shown in FIGS. 7 (F) to (H).

【0028】そして、図6で説明したようにイネーブル
信号RENの出力時にスイッチ47Gをオンにし、イネー
ブル信号GENの出力時にスイッチ47Bをオンにし、イ
ネーブル信号BENの出力時にスイッチ47Rをオンにし
て映像信号を取り込む(図7(I)〜(K)参照)。こ
れにより、CCD感度制御回路26に入力する映像信号
は図7(L)に示すようになり、現在被写体を照明して
いる照明光(図7(A))の色に対応するようになる。
Then, as described with reference to FIG. 6, the switch 47G is turned on when the enable signal R EN is output, the switch 47B is turned on when the enable signal G EN is output, and the switch 47R is turned on when the enable signal B EN is output. To capture the video signal (see FIGS. 7 (I) to 7 (K)). As a result, the video signal input to the CCD sensitivity control circuit 26 becomes as shown in FIG. 7L, which corresponds to the color of the illumination light (FIG. 7A) currently illuminating the subject.

【0029】尚、第4実施例では、映像信号処理回路2
4から出力される映像信号を自動絞り制御回路32に加
えるようにしているが、CCD感度制御回路26に加え
られる映像信号と同じ信号にしてもよい。また、CCD
感度制御回路26に入力させる信号は上記実施例に限ら
ず、例えば、映像信号処理回路24から出力される映像
信号を2フィールド分遅延させる遅延手段を介して入力
させてもよい。
In the fourth embodiment, the video signal processing circuit 2
Although the video signal output from No. 4 is applied to the automatic aperture control circuit 32, it may be the same signal as the video signal applied to the CCD sensitivity control circuit 26. Also, CCD
The signal input to the sensitivity control circuit 26 is not limited to that in the above embodiment, but may be input via a delay unit that delays the video signal output from the video signal processing circuit 24 by two fields.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る電子内
視鏡装置によれば、固体撮像素子の出力信号レベルに対
応してOFD電圧を変化させるようにしたため、従来の
絞りによる光量制御では補正しきれない暗い所を明るく
撮像することができ、体腔内をより鮮明に観察できるよ
うになり、また経時的に照度が低下する照明ランプを従
来よりも長く使用することができるという利点がある。
As described above, according to the electronic endoscope apparatus of the present invention, the OFD voltage is changed in accordance with the output signal level of the solid-state image pickup device, so that the conventional light amount control by the diaphragm is not performed. It has the advantages of being able to image a dark area that cannot be corrected brightly, allowing more clear observation of the inside of the body cavity, and being able to use an illumination lamp whose illuminance decreases over time longer than before. ..

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

【図1】図1は本発明に係る電子内視鏡装置の第1実施
例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of an electronic endoscope apparatus according to the present invention.

【図2】図2は本発明に適用するCCDのOFD電圧−
感度特性の一例を示すグラフである。
FIG. 2 shows the OFD voltage of CCD applied to the present invention.
It is a graph which shows an example of a sensitivity characteristic.

【図3】図3は図1に示したCCD感度制御回路の具体
例を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a specific example of the CCD sensitivity control circuit shown in FIG.

【図4】図4は本発明に係る電子内視鏡装置の第2実施
例を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the electronic endoscope apparatus according to the present invention.

【図5】図5は本発明に係る電子内視鏡装置の第3実施
例を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a third embodiment of the electronic endoscope apparatus according to the present invention.

【図6】図6は本発明に係る電子内視鏡装置の第4実施
例を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a fourth embodiment of the electronic endoscope apparatus according to the present invention.

【図7】図7は図6に示した第4実施例を説明するため
に用いたタイミングチャートである。
FIG. 7 is a timing chart used to explain the fourth embodiment shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…照明ランプ 13…回転カラーフィルタ 20…固体撮像素子(CCD) 22…CCD駆動回路 24…映像信号処理回路 26…CCD感度制御回路 28…タイミングパルス発生器 34、47R、47G、47B…スイッチ 36…映像レベル検出回路 42…フィールドメモリ 48…イネーブル信号発生器 10 ... Illumination lamp 13 ... Rotating color filter 20 ... Solid-state image sensor (CCD) 22 ... CCD drive circuit 24 ... Video signal processing circuit 26 ... CCD sensitivity control circuit 28 ... Timing pulse generator 34, 47R, 47G, 47B ... Switch 36 ... video level detection circuit 42 ... field memory 48 ... enable signal generator

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内視鏡先端部から照明光を被写体に照射
し、該被写体からの反射像を内視鏡先端部に配設した固
体撮像素子で受光し、該固体撮像素子の出力信号を信号
処理してモニタTVに出力する電子内視鏡装置であっ
て、前記固体撮像素子はOFD電極に印加されるOFD
電圧に応じて感度が変化する電子内視鏡装置において、 前記固体撮像素子の出力信号レベルに対応した電圧の感
度制御信号を生成する手段と、 前記生成された感度制御信号を前記固体撮像素子のOF
D電極に出力する手段と、 を備えたことを特徴とする電子内視鏡装置。
1. A subject is irradiated with illumination light from the tip of an endoscope, and a reflected image from the subject is received by a solid-state image sensor provided at the tip of the endoscope, and an output signal of the solid-state image sensor is output. An electronic endoscope apparatus for signal processing and outputting to a monitor TV, wherein the solid-state imaging device is an OFD applied to an OFD electrode.
In the electronic endoscope apparatus in which the sensitivity changes according to the voltage, means for generating a sensitivity control signal having a voltage corresponding to the output signal level of the solid-state image sensor, and the generated sensitivity control signal of the solid-state image sensor. OF
An electronic endoscope apparatus comprising: a means for outputting to a D electrode.
【請求項2】 内視鏡先端部から照明光を被写体に照射
し、該被写体からの反射像を内視鏡先端部に配設した固
体撮像素子で受光し、該固体撮像素子の出力信号を信号
処理してモニタTVに出力する電子内視鏡装置であっ
て、前記固体撮像素子はOFD電極に印加されるOFD
電圧に応じて感度が変化する電子内視鏡装置において、 前記固体撮像素子の出力信号レベルが基準レベル以上の
ときに、該出力信号レベルに対応した電圧の感度制御信
号を生成する手段と、 前記出力信号レベルが前記基準レベル以下の場合には、
感度を高くする所定のOFD電圧を前記固体撮像素子の
OFD電極に出力し、前記出力信号レベルが前記基準レ
ベル以上の場合には、前記生成された感度制御信号を前
記固体撮像素子のOFD電極に出力する手段と、 を備えたことを特徴とする電子内視鏡装置。
2. A subject is irradiated with illumination light from the tip of the endoscope, and a reflected image from the subject is received by a solid-state image sensor provided at the tip of the endoscope, and an output signal of the solid-state image sensor is output. An electronic endoscope apparatus for signal processing and outputting to a monitor TV, wherein the solid-state imaging device is an OFD applied to an OFD electrode.
In an electronic endoscope apparatus in which the sensitivity changes according to a voltage, when the output signal level of the solid-state image sensor is equal to or higher than a reference level, a unit that generates a sensitivity control signal having a voltage corresponding to the output signal level, If the output signal level is below the reference level,
A predetermined OFD voltage for increasing the sensitivity is output to the OFD electrode of the solid-state image sensor, and when the output signal level is equal to or higher than the reference level, the generated sensitivity control signal is output to the OFD electrode of the solid-state image sensor. An electronic endoscope apparatus comprising: a means for outputting.
【請求項3】 内視鏡先端部から時系列に色分解した
R,G,Bの照明光を被写体に照射し、該被写体からの
反射像を内視鏡先端部に配設した固体撮像素子で受光
し、該固体撮像素子から順次出力されるR,G,Bの色
画像信号を各色別に画像メモリに順次記憶させるととも
に、該画像メモリから同時にR,G,Bの色画像信号を
読み出す電子内視鏡装置であって、前記固体撮像素子は
OFD電極に印加されるOFD電圧に応じて感度が変化
する電子内視鏡装置において、 前記R,G,Bの色画像信号から現在の照明光と同色の
色画像信号を取り出す手段と、 前記取り出した色画像信号の信号レベルに対応した電圧
の感度制御信号を生成する手段と、 前記生成された感度制御信号を前記固体撮像素子のOF
D電極に出力する手段と、 を備えたことを特徴とする電子内視鏡装置。
3. A solid-state image sensor in which R, G, and B illumination lights, which are color-separated in time series, are applied to a subject from a tip portion of the endoscope, and a reflected image from the subject is arranged at the tip portion of the endoscope. An electronic device for receiving the color image signals of R, G, B sequentially output from the solid-state image sensor in the image memory for each color and reading the color image signals of R, G, B simultaneously from the image memory. In the endoscope apparatus, the solid-state imaging device has a sensitivity that changes according to an OFD voltage applied to an OFD electrode. Means for taking out a color image signal of the same color as the above, a means for producing a sensitivity control signal having a voltage corresponding to the signal level of the taken out color image signal, and the produced sensitivity control signal for the OF of the solid-state imaging device.
An electronic endoscope apparatus comprising: a means for outputting to a D electrode.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000069324A1 (en) 1999-05-18 2000-11-23 Olympus Optical Co., Ltd. Endoscope
JP2014226231A (en) * 2013-05-21 2014-12-08 Hoya株式会社 Endoscope apparatus

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