JPH0879561A - 電子内視鏡の映像信号クランプ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】小さな回路構成によって、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】ペデスタルレベル抽出部２３，２４，２６で抽
出された映像信号のペデスタルレベルをアナログデジタ
ル変換器２５でデジタル化した後に、ルックアップテー
ブル２７におけるガンマ補正によって増幅されたペデス
タルレベルに基づいて得られた新たな補正電位を、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ようにした。

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、フィードバック系
にレジスタなどの部品数が増大してしまい、またクラン
プの基準電圧作成に時間的遅れが生じることによりクラ
ンプ誤差が生じて、内視鏡観察画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、小さな回路構成によっ
て、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に対してデ
ジタルガンマ補正を行い、映像信号のペデスタルレベル
を増幅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出力と規定のペデスタル
レベルとの差を検出して、その差を新たな補正電位値と
して出力するための減算回路と、上記減算回路から出力
された補正電位値をアナログ化して、その補正電位を上
記ペデスタルレベル抽出部にフィードバックするデジタ
ルアナログ変換器とを設け、上記ルックアップテーブル
におけるガンマ補正によって増幅されたペデスタルレベ
ルに基づいて得られた新たな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から出力され
た映像信号は次にガンマ補正をおこなうためのルックア
ップテーブル２７に入力される。ルックアップテーブル
２７内部のデータは、図３に示されるように、暗部の利
得を高くしたものになっている。したがって、ガンマ補
正後にルックアップテーブル２７から出力される映像信
号のペデスタルレベルは増幅されている。

【００２２】ルックアップテーブル２７の出力端には、
減算回路２９の入力端が分岐して接続されている。この
減算回路２９においては、ルックアップテーブル２７か
ら出力された映像信号からペデスタルレベルを抽出し
て、そのペデスタルレベルを規定のペデスタルレベル
（設定値）と比較してその差をペデスタルレベルの誤差
として検出する。その結果、この検出値がペデスタルレ
ベルの新たな補正電位値として減算回路２９から出力さ
れる。

【００２３】そして、減算回路２９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。

【００２４】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、減算回路２９か
ら出力された補正電位値がデジタルアナログ変換器２８
でアナログ化されて、補正電位として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。

【００２５】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。

【００２６】その結果、図４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。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、アナログデジタル変換
器によりデジタル化された信号をクランプすることによ
り、本来アナログの場合に生じた温度変化等による波形
歪みなどの問題を解消し、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。

【００２８】そして本発明では、映像信号のペデスタル
レベルをデジタルガンマ補正後に規定のペデスタルレベ
ルと比較することにより、両者の差つまり補正電位が増
幅されて、十分に大きな値となる。したがって、減算回
路の出力をそのままデジタルアナログ変換器を通してペ
デスタルレベル抽出部にフィードバックすることができ
るので、回路の小型化と製造コスト及び消費電力の低減
等を達成することができる。

【００２９】また、わずかな誤差を増幅してから比較し
てフィードバックさせるので、より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、より高精度の高画
質の内視鏡観察映像をモニタ出力することができる。

【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４】実施例の信号波形の変化を示す線図である。

【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 ２９ 減算回路

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に対してデジタルガン
   マ補正を行い、映像信号のペデスタルレベルを増幅して
   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出力と規定のペデスタ
   ルレベルとの差を検出して、その差を新たな補正電位値
   として出力するための減算回路と、 上記減算回路から出力された補正電位値をアナログ化し
   て、その補正電位を上記ペデスタルレベル抽出部にフィ
   ードバックするデジタルアナログ変換器とを設け、 上記ルックアップテーブルにおけるガンマ補正によって
   増幅されたペデスタルレベルに基づいて得られた新たな
   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。