JPH0879560A - 電子内視鏡の映像信号クランプ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】変化の速い映像信号が入力しても、高速で安定
したクランプ動作により、誤差の少ない正確な直流成分
を持った映像信号を再生することができる電子内視鏡の
映像信号クランプ回路を提供することを目的とする。 【構成】アナログデジタル変換器２５からの出力信号に
基づいてルックアップテーブル２７で読みだされた補正
電位をペデスタルレベル抽出部２３，２４，２６にフィ
ードバックしてペデスタルレベルに加算する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、内視鏡の挿入部先端
に設けられた固体撮像素子で撮像された直流成分を持た
ないアナログの映像信号をデジタル化するに際して、一
定の直流成分を再生するための電子内視鏡の映像信号ク
ランプ回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は旧来の映像信号クランプ回路を示
しており、内視鏡の挿入部先端に設けられた固体撮像素
子で撮像された直流成分を持たないアナログの映像信号
が、まず第１の増幅器７１で増幅され、クランプパルス
作成のための同期分離回路７２とコンデンサ７３とに入
力される。

【０００３】そして、クランプパルス発生回路７４から
クランプパルスが発生されると、スイッチ７５がオンに
なり、基準電位発生回路７６の電位によって、抵抗器７
７を介してコンデンサ７３が充電される。

【０００４】するとＡ点は基準電位に固定され、映像信
号の直流成分が再生される。そして、直流成分が固定さ
れた映像信号は、第２の増幅器７８により増幅された
後、ＡＤ（アナログデジタル）変換器７９によりデジタ
ル信号化される。図６は、その動作における信号波形を
示している。

【０００５】しかし、そのような回路構成の場合、スイ
ッチ７５が閉じてコンデンサ７３が充電される際に、コ
ンデンサ７３の充電電流は抵抗器７７とコンデンサ７３
による時定数を持つので、コンデンサ７３はクランプパ
ルス期間中に十分に充電しきれない。

【０００６】その結果、Ａ点の電位が変化して基準電位
からの誤差が生じてしまうため、高精度の直流成分の再
生ができず、内視鏡像に要求される高精度の画質を得る
ことができない。

【０００７】図７は、そのような欠点を改善した従来の
電子内視鏡の映像信号クランプ回路を示しており、ＡＤ
（アナログデジタル）変換器８１でデジタル信号化され
た映像信号のペデスタルレベルと規定のペデスタルレベ
ルの誤差を減算回路８２で検出し、求められた誤差と所
定期間前の補正電位との加算を加算回路８３で行って新
たな補正電位を求め、その新たな補正電位をＤＡ（デジ
タルアナログ）変換器８４によってアナログ値に変換
し、差動増幅器８５によってアナログの入力映像信号に
対して新たな補正電位で補正をしている。

【０００８】これにより、ＡＤ変換器８１及び差動増幅
器８５の特性のバラツキを補正して、正確なクランプ電
圧を得ることができる（特開平６−４６２８７号）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述の特開平６−４６
２８７号の回路の場合、クランプ誤差電圧をレジスタ８
６に記録して、さらに次の新しい誤差電圧と加算するこ
とによりクランプの基準電圧を作成している。

【００１０】そのためこの回路では、クランプの基準電
圧作成に時間的遅れが生じるので、入力信号に急激な変
化があるような場合にはそれに追随することができず
に、クランプ誤差が生じてしまい、内視鏡観察像に求め
られる高品質な画質を得ることができない。

【００１１】そこで本発明は、変化の速い映像信号が入
力しても、高速で安定したクランプ動作により、誤差の
少ない正確な直流成分を持った映像信号を再生すること
ができる電子内視鏡の映像信号クランプ回路を提供する
ことを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の電子内視鏡の映像信号クランプ回路は、ク
ランプパルス発生回路から与えられるクランプパルスに
よって水平ブランキング中の映像信号のペデスタルレベ
ルを抽出するためのペデスタルレベル抽出部と、上記ペ
デスタルレベル抽出部で抽出された映像信号のペデスタ
ルレベルをデジタル信号化するためのアナログデジタル
変換器と、上記アナログデジタル変換器から出力される
デジタルの映像信号を入力してその映像信号のペデスタ
ルレベルを本来固定すべき電位に補正するための補正電
位をテーブルから読みだして出力するためのルックアッ
プテーブルと、上記ルックアップテーブルからのデジタ
ル出力信号をアナログ電圧に変換して上記ペデスタルレ
ベル抽出部にフィードバックするデジタルアナログ変換
器とを設け、上記アナログデジタル変換器からの出力信
号に基づいて上記ルックアップテーブルで読みだされた
補正電位を上記ペデスタルレベル抽出部にフィードバッ
クしてペデスタルレベルに加算するようにしたことを特
徴とする。

【００１３】

【実施例】図面を参照して実施例を説明する。図２は本
発明の実施例の電子内視鏡装置の全体的構成を示してお
り、内視鏡１の挿入部２の先端に設けられた対物光学系
３による被写体の結像位置に、例えば電荷結合素子（Ｃ
ＣＤ）からなる固体撮像素子４が配置されている。５
は、観察範囲を照明する照明光を伝達するためのライト
ガイドファイババンドルである。

【００１４】ビデオプロセッサ１０に接続される内視鏡
１のコネクタ部６には、固体撮像素子４に入出力される
信号の増幅等を行う駆動回路７と、その内視鏡１に固有
のデータ等が格納された書き換え可能な読み出し専用メ
モリ（ＥＥＰＲＯＭ）８などが配置されている。

【００１５】ビデオプロセッサ１０は照明光源装置を兼
用しており、内視鏡１のライトガイドファイババンドル
５に対して、光源ランプ１１から照明光が入射される。
その入射光路の途中には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青
（Ｂ）の三色のカラーフィルタが取り付けられた三色回
転フィルタ１２が定速回転するように配置されていて、
ライトガイドファイババンドル５に対して、赤、緑及び
青の各色照明光が時間をずらして順に入射される。

【００１６】固体撮像素子４の駆動回路７と接続される
ＣＣＤプロセス部１４の出力端は、タイミング回路１５
を介してビデオプロセス部１６の入力端に接続されてお
り、ビデオプロセス部１６からの出力信号はモニタ１８
に送られる。

【００１７】そして、ＣＣＤプロセス部１４、タイミン
グ回路１５及びビデオプロセス部１６の動作は、中央演
算装置（ＣＰＵ）を有するシステムコントロール部１７
において連動して制御される。また、システムコントロ
ール部１７に接続されたペリフェラルドライバ１９を介
して、それに接続されたＥＥＰＲＯＭ８から内視鏡側の
データが読み込まれる。

【００１８】図１は、上述のＣＣＤプロセス部１４の構
成を具体的に示しており、固体撮像素子４で撮像された
撮像信号は、増幅器２１で増幅された後、サンプルホー
ルド回路２２において映像信号が抽出される。その映像
信号は、直流成分を持たないアナログの信号である。

【００１９】その映像信号が出力されるサンプルホール
ド回路２２の出力端にはコンデンサ２３が接続されてお
り、そのコンデンサ２３の他端側（Ａ点）は、スイッチ
２４とアナログデジタル変換器２５とに接続されてい
る。

【００２０】映像信号の水平ブランキング期間中にクラ
ンプパルス発生回路２６からクランプパルスが発生され
ると、スイッチ２４が閉じてオンになり、コンデンサ２
３が充電されてＡ点の電位が固定され、映像信号のペデ
スタルレベルが抽出される。そして、そのペデスタルレ
ベルはアナログデジタル変換器２５でデジタル信号化さ
れる。

【００２１】アナログデジタル変換器２５の出力端に
は、ルックアップテーブル２７の入力端が分岐して接続
されている。このルックアップテーブル２７のテーブル
には、アナログデジタル変換器２５から出力されるデジ
タル映像信号のペデスタルレベルとそれを本来固定すべ
き電位に補正するための値（補正電位）とが対応させて
予め格納されており、入力レベルに対応して補正電位が
読みだされて出力される。

【００２２】そして、ルックアップテーブル２７の出力
端にはデジタルアナログ変換器２８の入力端が接続され
ていて、そのデジタルアナログ変換器２８の出力端はス
イッチ２４に接続されており、スイッチ２４の開閉によ
ってＡ点との間が断接される。

【００２３】したがって、映像信号の水平ブランキング
期間中にクランプパルス発生回路２６からクランプパル
スが発生してスイッチ２４が閉じると、ルックアップテ
ーブル２７から出力された補正電位がデジタルアナログ
変換器２８でアナログ化されてＡ点にフィードバックし
て与えられ、コンデンサ２３により生成されるペデスタ
ルレベルに補正電位が加算された電位が新しい基準電位
となってアナログデジタル変換器２５に入力されて、そ
れがデジタル信号化される。

【００２４】このようにして、フィードバックされた補
正電位がＡ点において加算されることにより、アナログ
デジタル変換器２５から出力される映像信号のペデスタ
ルレベルが本来固定すべき電位（理想ペデスタルレベ
ル）に近づく。

【００２５】その結果、図３に示されるように、クラン
プパルス期間中この動作を繰り返すことにより、映像信
号のペデスタルレベルが理想ペデスタルレベルに到達し
て、高精度の直流成分の再生が実現される。

【００２６】なおそのためには、図４に示されるよう
に、ルックアップテーブル２７のアドレスとデータとの
関係（入出力特性）を、映像信号のペデスタルレベルが
理想ペデスタルレベルの電位より高い場合には補正電位
を下げるようにし、逆に映像信号のペデスタルレベルが
理想ペデスタルレベルの電位より低い場合には補正電位
を上げるように、データを書き込んでおく。

【００２７】その結果、クランプパルスが発生し終える
と、映像信号は本来固定すべき理想的な電位にクランプ
され、そのデジタル信号がアナログデジタル変換器２５
から出力されることになる。

【００２８】このようにして、ルックアップテーブル２
７の入出力特性を、誤差が大きいときにはクランプ電圧
を反対側に大きくし、誤差が少ないときにはクランプ電
圧の標準値からの偏差を少なくすることにより、速い応
答性により高速で安定なクランプ動作が得られる。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、アナログデジタル変換
器からの出力信号に基づいてルックアップテーブルで読
みだされた補正電位をアナログデジタル変換器に入力さ
れるペデスタルレベルの電位にフィードバックして加算
することにより、高速で安定したクランプ動作が得ら
れ、しかも、フィードバッククランプ系に時間遅れの要
素が存在しないので応答性がよく、変化の速い映像信号
が入力しても、時間遅れなく誤差の少ない正確な直流成
分を持った映像信号を再生することができ、高品質な画
質の内視鏡観察像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のクランプ回路のブロック図である。

【図２】実施例の電子内視鏡装置の全体構成を示すブロ
ック図である。

【図３】実施例の信号波形の変化を示す線図である。

【図４】実施例のテーブルに格納されたデータの特性を
示す線図である。

【図５】第１の従来例のクランプ回路のブロック図であ
る。

【図６】第１の従来例の信号波形を示す線図である。

【図７】第２の従来例のクランプ回路のブロック図であ
る。

【符号の説明】

４ 固体撮像素子 ２３ コンデンサ ２４ スイッチ ２５ アナログデジタル変換器 ２６ クランプパルス発生回路 ２７ ルックアップテーブル ２８ デジタルアナログ変換器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クランプパルス発生回路から与えられるク
   ランプパルスによって水平ブランキング中の映像信号の
   ペデスタルレベルを抽出するためのペデスタルレベル抽
   出部と、 上記ペデスタルレベル抽出部で抽出された映像信号のペ
   デスタルレベルをデジタル信号化するためのアナログデ
   ジタル変換器と、 上記アナログデジタル変換器から出力されるデジタルの
   映像信号を入力してその映像信号のペデスタルレベルを
   本来固定すべき電位に補正するための補正電位をテーブ
   ルから読みだして出力するためのルックアップテーブル
   と、 上記ルックアップテーブルからのデジタル出力信号をア
   ナログ電圧に変換して上記ペデスタルレベル抽出部にフ
   ィードバックするデジタルアナログ変換器とを設け、 上記アナログデジタル変換器からの出力信号に基づいて
   上記ルックアップテーブルで読みだされた補正電位を上
   記ペデスタルレベル抽出部にフィードバックしてペデス
   タルレベルに加算するようにしたことを特徴とする電子
   内視鏡の映像信号クランプ回路。