JP3006245B2 - Driving method of solid-state image sensor for electronic endoscope - Google Patents
Driving method of solid-state image sensor for electronic endoscopeInfo
- Publication number
- JP3006245B2 JP3006245B2 JP3335848A JP33584891A JP3006245B2 JP 3006245 B2 JP3006245 B2 JP 3006245B2 JP 3335848 A JP3335848 A JP 3335848A JP 33584891 A JP33584891 A JP 33584891A JP 3006245 B2 JP3006245 B2 JP 3006245B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid
- pulse
- signal
- state imaging
- imaging device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 6
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 45
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 18
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 18
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 8
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
- Endoscopes (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、医療用,工業用等とし
て用いられる電子内視鏡において、固体撮像素子を駆動
して、この固体撮像素子に蓄積された信号電荷の読み出
しを行うための電子内視鏡の固体撮像素子駆動方式に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic endoscope used for medical, industrial and the like, for driving a solid-state imaging device and reading out signal charges stored in the solid-state imaging device. The present invention relates to a driving method of a solid-state imaging device of an electronic endoscope.
【0002】[0002]
【従来の技術】電子内視鏡は、体腔等の内部に挿入され
る挿入部の先端部に観察窓を設けて、この観察窓に装着
した結像レンズの結像位置にCCD等の固体撮像素子を
配設し、体腔等の内部に照明光を照射して、被写体から
反射される光で固体撮像素子を露光させて光電変換を行
い、この固体撮像素子に蓄積された電荷を読み出して、
内視鏡に接続したプロセッサに伝送し、このプロセッサ
で所定の信号処理を行うことによってNTSC等の映像
信号を生成して、モニタ装置に表示するようにしたもの
である。ここで、固体撮像素子を駆動するに当っては、
この固体撮像素子に水平及び垂直の駆動パルスを印加す
ることによって、固体撮像素子に蓄積された電荷を転送
し、このように転送された信号を挿入部内に挿通させた
ケーブルを介してプロセッサにまで伝送するようになっ
ている。2. Description of the Related Art An electronic endoscope is provided with an observation window at a distal end of an insertion portion inserted into a body cavity or the like, and a solid-state image pickup device such as a CCD is provided at an image forming position of an imaging lens attached to the observation window. Arranging the element, irradiating the interior of the body cavity or the like with illumination light, exposing the solid-state imaging device with light reflected from the subject, performing photoelectric conversion, reading out the charge accumulated in this solid-state imaging device,
The signal is transmitted to a processor connected to the endoscope, and a predetermined signal processing is performed by the processor to generate a video signal such as NTSC and display it on a monitor device. Here, in driving the solid-state imaging device,
By applying horizontal and vertical driving pulses to the solid-state imaging device, the electric charges accumulated in the solid-state imaging device are transferred, and the signal transferred in this way is transmitted to the processor via a cable inserted through the insertion portion. It is designed to be transmitted.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、内視鏡は患
者の体内等に挿入されるものであり、挿入操作性,患者
の苦痛軽減等の見地から、その挿入部は可及的に細径化
する必要がある。固体撮像素子は挿入部の先端に設けら
れ、この固体撮像素子にはケーブルが接続されるが、こ
のケーブルも挿入部の内蔵物として所定のスペースを占
める。従って、挿入部の細径化を図る上では、ケーブル
の本数も出来るだけ少なくする必要がある。特に、近年
においては、挿入部の細径化はほぼ限界に近い状態にま
で達成されている関係から、たとえ1本のケーブルを少
なくすることでも、細径化を図る上で有利となる。The endoscope is inserted into a patient's body or the like. From the viewpoints of insertion operability and reduction of patient's pain, the insertion portion has a diameter as small as possible. Need to be The solid-state imaging device is provided at the tip of the insertion portion, and a cable is connected to the solid-state imaging device. The cable also occupies a predetermined space as a built-in component of the insertion portion. Therefore, in order to reduce the diameter of the insertion portion, it is necessary to reduce the number of cables as much as possible. In particular, in recent years, since the diameter of the insertion portion has been reduced to almost the limit, even if one cable is reduced, it is advantageous in reducing the diameter.
【0004】以上の点から、本発明者は、ケーブルの本
数を少なくするために、鋭意研究を行い、水平転送部に
接続されるケーブルに着目した。電子内視鏡では、固体
撮像素子の水平転送部においては、2相の転送パルスを
与えて転送を行う、所謂2相駆動方式が一般に採用され
る。即ち、固体撮像素子における水平転送部は、図1に
も明らかなように、水平転送路HCCDの出力段にフロ
ーティングディフュージョンFDを設け、このフローテ
ィングディフュージョンFDをMOSFETに接続する
ように構成している。そして、水平転送路HCCDにφ
H1,φH2の2相の転送パルスを加えることによっ
て、信号電荷を出力段にまで順次転送し、またディフュ
ージョンゲートに+のパルスを加えて、ゲートを閉じる
ことによりフローティングディフュージョンFDの電位
をVDDにし、次いでゲートをオフにした状態で、信号電
荷をOGを介してフローティングディフュージョンFD
に注入し、このときの信号電位の変化を検出し、MOS
FETで増幅して信号を出力する構造のフローティング
ディフュージョンアンプ(FDA)を用いることで、出
力容量を小さくして、高い出力電圧を得られるようにし
ている。In view of the above, the present inventor has conducted intensive studies in order to reduce the number of cables, and focused on cables connected to a horizontal transfer unit. 2. Description of the Related Art In an electronic endoscope, a so-called two-phase driving method in which a transfer is performed by giving a two-phase transfer pulse is generally adopted in a horizontal transfer unit of a solid-state imaging device. That is, as is clear from FIG. 1, the horizontal transfer section in the solid-state imaging device is configured such that a floating diffusion FD is provided at an output stage of a horizontal transfer path HCCD, and the floating diffusion FD is connected to a MOSFET. Then, φ is transferred to the horizontal transfer path HCCD.
Signal charges are sequentially transferred to the output stage by applying two-phase transfer pulses of H1 and φH2, and a + pulse is applied to the diffusion gate to close the gate, thereby setting the potential of the floating diffusion FD to V DD . Then, with the gate turned off, the signal charge is transferred to the floating diffusion FD via the OG.
, And the change in the signal potential at this time is detected.
By using a floating diffusion amplifier (FDA) having a structure in which a signal is amplified by an FET and output, a high output voltage can be obtained by reducing the output capacitance.
【0005】以上のことから、水平転送系のパルスとし
ては、水平転送路HCCDに加えられる相互に位相が反
転したデューティ比が50%の2つの転送パルス信号φ
H1,φH2を用い、また転送された信号電荷を出力す
るために、その出力段におけるゲートの開閉制御を行う
リセットパルスφRが必要となる。ここで、固体撮像素
子における出力信号出力波形は、図2に示したように、
リセット期間tR と、0レベル期間t0 と、信号出力期
間tS(実線は白レベル、点線は黒レベルの出力信号)
でとからなり、リセット動作が行われた後に、所定の0
レベル期間t0を持たせるようにしている。従って、リ
セットパルスφRは、デューティ比が50%であるφH
1,φH2とは異なるパルスを必要とし、このために、
水平転送系としては、3本のケーブルが必要となる。[0005] From the above, as the horizontal transfer system pulse, two transfer pulse signals φ applied to the horizontal transfer path HCCD and having mutually inverted phases and a duty ratio of 50% are provided.
In order to use H1 and φH2 and to output the transferred signal charges, a reset pulse φR for controlling the opening and closing of the gate in the output stage is required. Here, the output signal output waveform in the solid-state imaging device is, as shown in FIG.
Reset period t R , 0-level period t 0 , and signal output period t S (solid line is white level, dotted line is black level output signal)
After the reset operation is performed, a predetermined 0
The level period t 0 is provided. Therefore, the reset pulse φR is generated when the duty ratio φH is 50%.
1, a different pulse from φH2 is required, and
The horizontal transfer system requires three cables.
【0006】ところで、転送パルスのうちの一方のパル
スをリセットパルスとして用い、φH1またはφH2の
うちの一方のパルス(例えばφH1)を利用してリセッ
ト動作を行わせることは可能であり、これによってケー
ブルの本数を少なくすることができる。しかしながら、
もし、デューティ比が50%の水平転送パルスをそのま
まリセットパルスとして用いると、0レベル期間t0 を
持たせることができなくなってしまう。前述した如く、
水平転送路HCCDの出力段にフローティングディフュ
ージョンアンプが設けられるが、そのフローティングダ
イオードの接合容量は設計上、0.数PF程度となって
いるが、固体撮像素子を保護するため、一般には図1に
RP で示す拡散抵抗がリセットゲートに直列に挿入され
ている。このために、リセット回路にこの抵抗分RP と
接合容量とにより時定数が形成され、パルスの遅延を生
じる。ここで、デューティ比が50%の水平転送パルス
をそのままリセットパルスとして用いると、この遅延と
フローティングディフュージョンアンプ自身の有限な立
ち上がり特性のために、図3に示したように、リセット
期間tR ′が信号出力期間tS ′を制限してしまう結果
となる。このために、0レベル期間t0 をなくすと、ケ
ーブル長及びドライブインピーダンスが水平転送パルス
の波形に影響を与え、リセット動作の安定性が損なわ
れ、図2に仮想線で示したように、信号出力期間tS が
実質的に制限されて、出力レベルの低下、即ち感度の低
下を生じる。By the way, it is possible to use one of the transfer pulses as a reset pulse and perform a reset operation using one of the pulses φH1 or φH2 (for example, φH1). Can be reduced. However,
If a horizontal transfer pulse having a duty ratio of 50% is used as a reset pulse as it is, the 0 level period t 0 cannot be provided. As mentioned above,
A floating diffusion amplifier is provided at the output stage of the horizontal transfer path HCCD, and the junction capacitance of the floating diode is set to 0. Although a few PF, for protecting the solid-state imaging device, generally diffused resistor shown in FIG. 1 with R P is inserted in series to the reset gate. For this reason, a time constant is formed in the reset circuit by the resistance RP and the junction capacitance, and a pulse is delayed. Here, if a horizontal transfer pulse having a duty ratio of 50% is used as it is as a reset pulse, the reset period t R ′ is reduced as shown in FIG. 3 due to this delay and the finite rising characteristic of the floating diffusion amplifier itself. This results in limiting the signal output period t S ′. For this reason, if the 0 level period t 0 is eliminated, the cable length and the drive impedance affect the waveform of the horizontal transfer pulse, and the stability of the reset operation is impaired. As shown by the phantom line in FIG. The output period t S is substantially limited, causing a decrease in output level, ie, a decrease in sensitivity.
【0007】これに対して、転送パルスに注目すると、
蓄積電荷の転送はほぼ瞬時に行われるものであり、転送
パルスのパルス幅は実際の転送に必要な時間より十分に
長くなっている。また、2相からなる転送パルスのデュ
ーティ比は50%でなければ転送動作に支障を来すとい
う訳ではない。On the other hand, focusing on the transfer pulse,
The transfer of the accumulated charge is performed almost instantaneously, and the pulse width of the transfer pulse is sufficiently longer than the time required for the actual transfer. Further, if the duty ratio of the two-phase transfer pulse is not 50%, the transfer operation is not hindered.
【0008】本発明はこのような知見に基づいてなされ
たものであって、その目的とするところは、別途リセッ
トパルスを伝送するためのケーブルを設けなくとも、リ
セット動作を安定させ、出力レベルを低下させずに固体
撮像素子を駆動することができるようにすることにあ
る。The present invention has been made based on such knowledge, and it is an object of the present invention to stabilize a reset operation and reduce an output level without providing a cable for transmitting a reset pulse separately. An object of the present invention is to enable a solid-state imaging device to be driven without lowering.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明は、固体撮像素子の水平転送部に、デュー
ティ比が50%以外の2相のパルス信号を供給し、これ
ら2相のパルス信号を水平転送用パルス信号となし、か
つデューティ比が50%以下の狭幅パルスをリセットパ
ルス信号として用いる構成としたことをその特徴とする
ものである。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a horizontal transfer unit of a solid-state image sensor with a two-phase pulse signal having a duty ratio other than 50%. Is a horizontal transfer pulse signal, and a narrow pulse having a duty ratio of 50% or less is used as a reset pulse signal.
【0010】[0010]
【作用】リセット動作を安定させるためには、出力アン
プに0レベル期間(フィードスルー期間)を設ける必要
があるが、この0レベル期間は信号出力期間が確実に5
0%デューティを持たせるためのものである。そこで、
水平転送用パルス信号のデューティ比が50%以外とな
るようにして、このうちの50%以下である狭幅パルス
をリセットパルスとして用い、このリセットパルスをリ
セットゲートに加える。これによって、パルス幅を狭く
した分だけ信号出力期間を長くすることが可能となり、
信号出力期間に入ってもリセット動作が影響して、信号
出力レベルが低下するといった事態の発生を防止でき
る。通常、リセットパルスとしては、デューティ比が2
5%程度とするのが好ましく、従って水平転送パルスの
デューティ比としては、一方のパルス(例えばφH1)
を25%、他方のパルス(例えばφH2)を75%とす
るのが最適である。これによって、図4に示したよう
に、リセット期間tR ″が25%デューティとなり、信
号出力期間tS ″が75%となり、十分な信号出力期間
が得られる。また、信号電荷の転送動作はほぼ瞬時に行
われるので、短い方の25%デューティのパルスであっ
ても、十分に転送が可能であり、またこのような不均一
な転送パルスを用いても、転送動作自体は支障なく行わ
れる。In order to stabilize the reset operation, it is necessary to provide a zero-level period (feed-through period) in the output amplifier.
This is for giving 0% duty. Therefore,
The duty ratio of the horizontal transfer pulse signal is set to a value other than 50%, and a narrow pulse of 50% or less is used as a reset pulse, and the reset pulse is applied to the reset gate. As a result, the signal output period can be lengthened by an amount corresponding to the reduced pulse width.
Even in the signal output period, it is possible to prevent a situation in which the reset operation affects and the signal output level decreases. Usually, the reset pulse has a duty ratio of 2
It is preferable to set the duty ratio of the horizontal transfer pulse to one of the pulses (for example, φH1).
Is set to 25%, and the other pulse (for example, φH2) is set to 75%. As a result, as shown in FIG. 4, the reset period t R ″ has a 25% duty, the signal output period t S ″ has a 75% duty, and a sufficient signal output period can be obtained. Further, since the transfer operation of the signal charge is performed almost instantaneously, the transfer can be sufficiently performed even with the shorter pulse of 25% duty, and even if such an uneven transfer pulse is used, The transfer operation itself is performed without any trouble.
【0011】従って、水平転送部におけるパルス信号を
伝送するケーブルは2本でよく、しかもリセット動作を
円滑に行うことができて、信号出力の安定を図ることが
できる。この結果、リセットパルスを伝送するためのケ
ーブルだけでなく、リセットパルスを作り出すための回
路構成も必要としないので、挿入部の細径化が図れると
共に、固体撮像素子駆動回路の回路構成を簡略化するこ
とができる。通常、この固体撮像素子駆動回路は、ケー
ブル長を短縮して、それを介して伝送される信号の劣化
を可及的に抑制するといった見地から、固体撮像素子に
可及的に近い位置に配置する必要があり、このために本
体操作部に内蔵した中継基板等に装着する場合が多く、
この固体撮像素子駆動回路の回路構成が簡単になると、
その小型化,軽量化が図られるので、本体操作部の操作
性の観点からも有利である。Therefore, only two cables are required to transmit the pulse signal in the horizontal transfer unit, and the reset operation can be performed smoothly, and the signal output can be stabilized. As a result, not only a cable for transmitting the reset pulse but also a circuit configuration for generating the reset pulse is not required, so that the diameter of the insertion portion can be reduced and the circuit configuration of the solid-state imaging device drive circuit is simplified. can do. Normally, this solid-state image sensor driving circuit is arranged at a position as close as possible to the solid-state image sensor from the viewpoint of shortening the cable length and minimizing the deterioration of signals transmitted through the cable. It is often necessary to mount it on a relay board or the like built in the main body operation unit,
When the circuit configuration of the solid-state imaging device drive circuit is simplified,
Since the size and weight can be reduced, it is advantageous from the viewpoint of the operability of the main body operation unit.
【0012】[0012]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。まず、図5に電子内視鏡の撮像システムの
全体構成を示す。図中において、1は内視鏡を示し、内
視鏡1は本体操作部2を有し、この本体操作部2には体
腔等の内部に挿入される挿入部3が連設されると共に、
光源装置4及びこれと一体的または別体に設けた映像信
号処理回路5に着脱可能に接続される接続コード6が連
設されている。光源装置4は光源ランプ10を有し、こ
の光源ランプ10の光路には、光量絞り部材11,コン
デンサレンズ12及び回転カラーフィルタ13が順次設
けられており、これらによって光源ランプ10からの照
明光は所定光量でR,G,Bの順次照明が行われるよう
になっている。この照明光路に臨むようにしてライトガ
イド14の入射端14aが臨んでいる。ライトガイド1
4は接続コード6から本体操作部2を経て挿入部3内に
まで引き回されており、その出射端14bは挿入部3の
先端部に設けた照明用レンズ15に対面している。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. First, FIG. 5 shows the overall configuration of an imaging system for an electronic endoscope. In the drawings, reference numeral 1 denotes an endoscope, the endoscope 1 has a main body operation unit 2, and an insertion unit 3 inserted into a body cavity or the like is connected to the main body operation unit 2;
A connection cord 6 detachably connected to the light source device 4 and a video signal processing circuit 5 provided integrally with or separately from the light source device 4 is continuously provided. The light source device 4 has a light source lamp 10, and in the optical path of the light source lamp 10, a light amount stop member 11, a condenser lens 12, and a rotating color filter 13 are sequentially provided. The R, G, and B illuminations are sequentially performed at a predetermined light amount. The entrance end 14a of the light guide 14 faces the illumination light path. Light guide 1
4 is routed from the connection cord 6 to the insertion section 3 through the main body operation section 2, and its emission end 14 b faces the illumination lens 15 provided at the tip of the insertion section 3.
【0013】ライトガイド14を介して照射される照明
光の照射下において、体腔内等の被写体を撮影するため
に、挿入部3の先端には結像レンズ16が設けられてお
り、この結像レンズ16の結像位置にはCCD等からな
る固体撮像素子17が装着されている。従って、この固
体撮像素子17によって被写体の映像が撮像される。固
体撮像素子17で光電変換することによって得た信号
は、信号ケーブル18を介して映像信号処理回路5にま
で伝送されて、この映像信号処理回路5で所定の信号処
理を行った上で、カラー画像としてモニタ装置7に表示
されるようになっている。この固体撮像素子17を駆動
して信号の読み出しを行うために、本体操作部2には中
継基板が装着されており、この中継基板に固体撮像素子
駆動回路19が設けられている。そして、この固体撮像
素子駆動回路19には、映像信号処理回路4に設けた同
期信号が入力されて、この同期信号に基づいて固体撮像
素子17を駆動するのに必要なパルス信号を生成し、こ
のパルス信号を固体撮像素子17に加えるようにしてい
る。An imaging lens 16 is provided at the end of the insertion section 3 for photographing a subject such as a body cavity under irradiation of illumination light irradiated through the light guide 14. A solid-state image sensor 17 composed of a CCD or the like is mounted at an image forming position of the lens 16. Therefore, an image of a subject is captured by the solid-state imaging device 17. The signal obtained by the photoelectric conversion by the solid-state imaging device 17 is transmitted to the video signal processing circuit 5 via the signal cable 18, and after performing predetermined signal processing by the video signal processing circuit 5, The image is displayed on the monitor device 7 as an image. In order to read out signals by driving the solid-state imaging device 17, a relay board is mounted on the main body operation unit 2, and a solid-state imaging device driving circuit 19 is provided on the relay board. Then, the synchronization signal provided in the video signal processing circuit 4 is input to the solid-state imaging device driving circuit 19, and a pulse signal necessary for driving the solid-state imaging device 17 is generated based on the synchronization signal. This pulse signal is applied to the solid-state imaging device 17.
【0014】ここで、固体撮像素子17における水平転
送部においては、2相の転送パルスφH1,φH2と、
リセットパルスφRとを必要とするが、この転送パルス
φH1,φH2のうち、一方の転送パルスφH1をリセ
ットパルスφRと共用している。このために、転送パル
スφH1はデューティ比が50%ではなく、リセットパ
ルスとして最適な25%デューティのパルスとしてい
る。これによって、リセット動作が安定することになっ
て、信号出力期間に制限が加わることがなく、信号の欠
落等を防止でき、もって感度が良好な状態に保たれる。
また、信号電荷の転送は、ほぼ瞬時に行われるものであ
って、デューティ比が25%であっても、十分に転送が
行われる。また、転送パルスφH1が25%とφH2が
75%というように、パルス幅が不均一になるが、転送
に必要な時間だけのパルス幅を持っておれば、格別転送
に支障を来すことはない。Here, in the horizontal transfer section of the solid-state imaging device 17, two-phase transfer pulses φH1 and φH2
Although a reset pulse φR is required, one of the transfer pulses φH1 and φH2 is shared with the reset pulse φR. For this reason, the transfer pulse φH1 is not a pulse having a duty ratio of 50%, but a pulse having an optimum duty of 25% as a reset pulse. As a result, the reset operation becomes stable, the signal output period is not restricted, and the loss of the signal can be prevented, so that the sensitivity is maintained in a good state.
In addition, the transfer of the signal charge is performed almost instantaneously, and the transfer is sufficiently performed even when the duty ratio is 25%. Further, the pulse width becomes non-uniform, for example, the transfer pulse φH1 is 25% and φH2 is 75%. However, if the pulse width is only as long as the time required for the transfer, it will not hinder the special transfer. Absent.
【0015】従って、信号処理回路5からの同期信号に
基づいて、固体撮像素子駆動回路19で生成したデュー
ティ比が50%のφH1,φH2からなる2相のパルス
信号から25%デューティの一方の転送パルス兼リセッ
トパルスφH1′と、75%デューティの他方の転送パ
ルスφH2とに変換するデューティ変換部20が固体撮
像素子駆動回路19の出力側に設けられている。そこ
で、図6に基づいて、以下にこのデューティ変換部20
の回路構成の一例を説明する。また、図7に図6の回路
図に指示した各部の信号の波形を示す。Therefore, based on the synchronizing signal from the signal processing circuit 5, one of the 25% duty transfer from the two-phase pulse signal generated by the solid-state imaging device driving circuit 19 and having a duty ratio of 50% φH1 and φH2. A duty conversion unit 20 that converts the pulse and reset pulse φH1 ′ into the other transfer pulse φH2 having a 75% duty is provided on the output side of the solid-state imaging device drive circuit 19. Therefore, based on FIG.
An example of the circuit configuration will be described. FIG. 7 shows the waveforms of the signals of the respective parts indicated in the circuit diagram of FIG.
【0016】固体撮像素子駆動回路1から出力されるφ
H1,φH2の2相のパルスは、相互に位相が反転した
50%デューティのパルスである。これら2つのパルス
は、波形整形回路21により波形整形され、またTTL
レベル変換器22によって、ゲート回路23,26及び
29を駆動するのに適したレベルの信号に変換すること
によって、図7に(a),(b)で示した波形の信号が
得られる。これら(a),(b)の各信号のうち、信号
(a)はゲート回路23に入力されて、遅延回路24に
より1/4周期だけ遅延されて、図7の(c)で示した
信号とされる。そして、AND回路25によってこの遅
延信号(c)と信号(a)とのANDが取られて、図7
の(d)の信号が得られる。一方、信号(a)は反転増
幅器26によって反転されて、図7に(e)で示したよ
うに、信号(e)が得られる。そこで、これら信号
(d)と信号(e)とをOR回路27を介することによ
って、図7の(f)で示した信号(f)が得られる。さ
らに、この信号(f)を反転増幅器28により反転させ
ると、図7に(g)で示した一方のパルスφH1′が得
られる。これに対して、信号(b)は前述した信号
(d)とをNOR回路29を介することによって、図7
に(h)で示した信号(h)が得られる。この信号
(h)を反転増幅器30で反転させると、図7に(i)
で示した他方のパルスφH2′が得られる。Φ output from the solid-state image sensor driving circuit 1
The two-phase pulses H1 and φH2 are 50% duty pulses whose phases are inverted. These two pulses are shaped by the waveform shaping circuit 21 and the TTL
By converting the signal into a signal of a level suitable for driving the gate circuits 23, 26, and 29 by the level converter 22, signals having waveforms shown in FIGS. 7A and 7B are obtained. Of these signals (a) and (b), the signal (a) is input to the gate circuit 23 and is delayed by a 1/4 cycle by the delay circuit 24, and the signal shown in FIG. It is said. The AND circuit 25 performs an AND operation on the delayed signal (c) and the signal (a) to obtain an AND signal as shown in FIG.
(D) is obtained. On the other hand, the signal (a) is inverted by the inverting amplifier 26, and the signal (e) is obtained as shown by (e) in FIG. The signal (d) shown in FIG. 7 (f) is obtained by passing the signal (d) and the signal (e) through the OR circuit 27. Further, when this signal (f) is inverted by the inverting amplifier 28, one pulse φH1 ′ shown in FIG. 7 (g) is obtained. On the other hand, the signal (b) is compared with the signal (d) described above via the NOR circuit 29, thereby obtaining the signal (b) of FIG.
The signal (h) shown in FIG. When this signal (h) is inverted by the inverting amplifier 30, FIG.
The other pulse .phi.H2 'is obtained.
【0017】以上2つのパルスφH1′,φH2′は、
パルスφH1′のデューティ比が25%で、パルスφH
2′のデューティ比が75%の交互にハイレベルとロー
レベルとなる図7に(j)に示したパルスが生成され
る。この2つのパルスのうち、φH1′を転送パルスと
リセットパルスφRとに共用させる。これによって、水
平転送部において、最も好ましい25%デューティのリ
セットパルスφHを加えることができて、リセット期間
の後に十分な信号出力期間を設けることが可能となる。
この結果、リセット動作を安定させ、リセット期間が信
号出力期間に影響することがなく、信号出力レベルの低
下を防止することができる。また、転送パルスとして一
方のパルスを25%デューティで、他方のパルスを75
%デューティで転送させるようにしているが、電荷転送
に必要な時間は十分確保されていることから、交互に電
圧が加えられるようになっておれば、転送に格別支障を
来すことはない。The above two pulses φH1 ′ and φH2 ′ are:
When the duty ratio of the pulse φH1 ′ is 25%,
The pulse shown in FIG. 7 (j), which alternately goes to the high level and the low level at the duty ratio of 2 'of 75%, is generated. Of these two pulses, φH1 ′ is shared by the transfer pulse and the reset pulse φR. Thereby, in the horizontal transfer section, the reset pulse φH having the most preferable 25% duty can be applied, and a sufficient signal output period can be provided after the reset period.
As a result, the reset operation is stabilized, and the reset period does not affect the signal output period, so that the signal output level can be prevented from lowering. Also, one of the transfer pulses is 25% duty and the other pulse is 75%.
Although the transfer is performed at the% duty, the time required for the charge transfer is sufficiently ensured. Therefore, if the voltage is alternately applied, there is no particular trouble in the transfer.
【0018】従って、リセットパルスφRを独立に伝送
するためのケーブルが必要でなくなる結果、ケーブルの
本数を減らすことができ、挿入部3の細径化が図られ
る。また、転送パルスを生成する回路に加えてリセット
パルスを生成するための回路を設けなくとも良いことか
ら、本体操作部2における中継基板に搭載される回路を
簡略化することができ、この中継基板の小型化,軽量化
も同時に達成される。As a result, a cable for independently transmitting the reset pulse φR is not required. As a result, the number of cables can be reduced and the diameter of the insertion section 3 can be reduced. Further, since it is not necessary to provide a circuit for generating the reset pulse in addition to the circuit for generating the transfer pulse, the circuit mounted on the relay board in the main body operation unit 2 can be simplified. At the same time, the size and weight can be reduced.
【0019】なお、前述した実施例においては、デュー
ティ変換部20を設け、このデューティ変換部20にお
いてφH1とφH2とからφH1′及びφH2′を作る
ようにしたが、デューティ比が50%以外の2相のパル
ス信号を生成し、これら両パルスのうち、デューティ比
が50%以下の側のパルスをリセットパルスと転送パル
スとに共用させることができるものであれば、φH1,
φH2のいずれからからリセットパルスを作るようにし
てもよく、また水平転送に支障を来すことがなく、しか
も信号出力期間が十分に確保できれば、狭幅パルスのデ
ューティ比は25%に限るものではない。さらに、この
デューティ変換を本体操作部2内で行うようにしたが、
例えば接続コード6の映像信号処理装置5に接続される
コネクタ部に設けるようにすることも可能である。In the above-described embodiment, the duty converter 20 is provided, and φH1 ′ and φH2 ′ are formed from φH1 and φH2 in the duty converter 20, but the duty ratio is not limited to 50%. If a pulse signal having a duty ratio of 50% or less can be used for both the reset pulse and the transfer pulse, φH1,
The reset pulse may be generated from any of φH2, and if the horizontal transfer is not hindered and the signal output period can be sufficiently secured, the duty ratio of the narrow pulse is not limited to 25%. Absent. Further, the duty conversion is performed in the main body operation unit 2,
For example, it is also possible to provide a connector portion of the connection cord 6 connected to the video signal processing device 5.
【0020】[0020]
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、挿入部の先端に設けられる固体撮像素子の水平転送
部に加えて、信号電荷の転送を行うための2相のパルス
信号をそのデューティ比が50%以外となし、この2相
のパルス信号のうち、デューティ比が50%以下の狭幅
パルスをリセットパルス信号として用いる構成としたの
で、信号出力レベルを低下させることなく、水平転送系
の駆動信号を伝送するケーブルの本数を1本減らすこと
ができるようになり、また別途リセットパルスを生成す
るための回路も必要がなくなるので、固体撮像素子駆動
回路の回路構成が簡略化できる等といった諸効果を奏す
る。As described above, according to the present invention, in addition to the horizontal transfer section of the solid-state imaging device provided at the tip of the insertion section, a two-phase pulse signal for transferring signal charges is subjected to a duty cycle. Since the ratio is set to a value other than 50% and a narrow pulse having a duty ratio of 50% or less is used as the reset pulse signal among the two-phase pulse signals, the horizontal transfer system can be performed without lowering the signal output level. Can reduce the number of cables for transmitting the drive signal by one, and eliminate the need for a separate circuit for generating a reset pulse, thereby simplifying the circuit configuration of the solid-state imaging device drive circuit. Has various effects.
【図1】固体撮像素子の水平転送部の構成説明図であ
る。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a horizontal transfer unit of a solid-state imaging device.
【図2】固体撮像素子の出力信号の波形を示す線図であ
る。FIG. 2 is a diagram illustrating a waveform of an output signal of a solid-state imaging device.
【図3】リセットパルスのデューティ比を50%とした
ときの固体撮像素子の出力信号の波形を示す線図であ
る。FIG. 3 is a diagram illustrating a waveform of an output signal of a solid-state imaging device when a duty ratio of a reset pulse is set to 50%.
【図4】本発明の方式でリセット動作させた場合の固体
撮像素子の出力信号の波形を示す線図である。FIG. 4 is a diagram showing a waveform of an output signal of a solid-state imaging device when a reset operation is performed according to the method of the present invention.
【図5】電子内視鏡の撮影システムの概略構成図であ
る。FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an imaging system of the electronic endoscope.
【図6】本発明の第1の実施例を示すデューティ変換部
の回路構成図である。FIG. 6 is a circuit configuration diagram of a duty conversion unit according to the first embodiment of the present invention.
【図7】デューティ変換部における各部の信号波形線図
である。FIG. 7 is a signal waveform diagram of each unit in the duty conversion unit.
【符号の説明】 1 内視鏡 2 本体操作部 3 挿入部 4 映像信号処理装置 17 固体撮像素子 18 信号ケーブル 19 固体撮像素子駆動回路 20 デューティ変換部[Description of Signs] 1 Endoscope 2 Main body operation unit 3 Insertion unit 4 Video signal processing device 17 Solid-state imaging device 18 Signal cable 19 Solid-state imaging device drive circuit 20 Duty conversion unit
Claims (3)
素子を挿入部の先端に設け、固体撮像素子駆動回路から
前記挿入部内に挿通したケーブルにより伝送される駆動
パルス信号により前記固体撮像素子に蓄積された信号電
荷を読み出すようにした電子内視鏡において、前記固体
撮像素子の水平転送部に、デューティ比が50%以外の
2相のパルス信号を供給し、これら2相のパルス信号を
水平転送用パルス信号となし、かつデューティ比が50
%以下の狭幅パルスをリセットパルス信号として用いる
構成としたことを特徴とする電子内視鏡の固体撮像素子
駆動方式。1. A solid-state imaging device is provided at a distal end of an insertion portion for performing imaging of a body cavity or the like, and the solid-state imaging device is driven by a driving pulse signal transmitted from a solid-state imaging device driving circuit via a cable inserted into the insertion portion. In an electronic endoscope configured to read out signal charges stored in an element, two-phase pulse signals having a duty ratio other than 50% are supplied to a horizontal transfer unit of the solid-state imaging element, and these two-phase pulse signals are supplied. Is a horizontal transfer pulse signal and the duty ratio is 50
%, Wherein a narrow pulse of not more than% is used as a reset pulse signal.
5%であることを特徴とする請求項1記載の電子内視鏡
の固体撮像素子駆動方式。2. The duty ratio of the narrow pulse is about 2
2. The driving method for a solid-state image pickup device of an electronic endoscope according to claim 1, wherein the driving voltage is 5%.
信号のデューティ変換部を設ける構成としたことを特徴
とする請求項1記載の電子内視鏡の固体撮像素子駆動方
式。3. The solid-state imaging device driving method for an electronic endoscope according to claim 1, wherein a duty conversion section for a pulse signal is provided in a main body operation section of said electronic endoscope.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3335848A JP3006245B2 (en) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | Driving method of solid-state image sensor for electronic endoscope |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3335848A JP3006245B2 (en) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | Driving method of solid-state image sensor for electronic endoscope |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05146399A JPH05146399A (en) | 1993-06-15 |
JP3006245B2 true JP3006245B2 (en) | 2000-02-07 |
Family
ID=18293072
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3335848A Expired - Fee Related JP3006245B2 (en) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | Driving method of solid-state image sensor for electronic endoscope |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3006245B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4363888B2 (en) * | 2003-04-25 | 2009-11-11 | オリンパス株式会社 | Electronic endoscope device |
-
1991
- 1991-11-27 JP JP3335848A patent/JP3006245B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05146399A (en) | 1993-06-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5434615A (en) | Signal processing circuit adaptable to electronic endoscopes having different lengths | |
US4803562A (en) | Image sensing apparatus | |
JP3094431B2 (en) | Endoscope video signal processing method | |
JP4175711B2 (en) | Imaging device | |
JPH0239015A (en) | Automatic light controller for endoscope | |
JPH0318684B2 (en) | ||
JPH01201229A (en) | Electronic endoscope system | |
JP2000210251A5 (en) | ||
US4979035A (en) | Electronic endoscope apparatus with CCD output circuit of positive polarity | |
JP2004313523A (en) | Solid-state imaging device, electronic endoscope | |
JPH0789178B2 (en) | Automatic light control device for endoscopes using an external camera | |
JP3312766B2 (en) | Electronic endoscope device | |
JP3006245B2 (en) | Driving method of solid-state image sensor for electronic endoscope | |
JP2694753B2 (en) | Signal processing circuit of electronic endoscope device | |
KR100722901B1 (en) | Endoscope Imaging Device | |
JP2719994B2 (en) | Electronic endoscope device | |
JP2005066129A (en) | Electronic endoscope apparatus | |
CN109983762A (en) | Photographic device and endoscopic system | |
JP2001145099A (en) | Endoscope device and endoscope system | |
JP3214046B2 (en) | Electronic endoscope device | |
JP3091288B2 (en) | Electronic endoscope device | |
JP2837896B2 (en) | External TV camera for endoscope | |
JPH03118023A (en) | Video processor for electronic endoscope | |
JP4508603B2 (en) | Electronic endoscope system with imaging device | |
JP2009045366A (en) | Endoscope |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |