JPH0575234B2 - - Google Patents
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- JPH0575234B2 JPH0575234B2 JP60280503A JP28050385A JPH0575234B2 JP H0575234 B2 JPH0575234 B2 JP H0575234B2 JP 60280503 A JP60280503 A JP 60280503A JP 28050385 A JP28050385 A JP 28050385A JP H0575234 B2 JPH0575234 B2 JP H0575234B2
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- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 28
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 14
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 12
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 238000001839 endoscopy Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
- H04N23/74—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the scene brightness using illuminating means
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/50—Constructional details
- H04N23/555—Constructional details for picking-up images in sites, inaccessible due to their dimensions or hazardous conditions, e.g. endoscopes or borescopes
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Endoscopes (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は面順次撮像方式の電荷結合素子
（CCD）等の固体撮像素子を用いる電子内視鏡装
置に関する。
（CCD）等の固体撮像素子を用いる電子内視鏡装
置に関する。
近年、CCD等の固体撮像素子の進歩に伴つて、
種々の分野で固体撮像素子を用いたビデオカメラ
が応用されている。例えば、内視鏡の分野でも、
内視鏡の先端にCCDを内蔵し、対象物を撮像し
た得られた撮像信号を内視鏡内に設けた信号線を
介して外部モニタ装置に出力／表示するいわゆる
電子内視鏡装置が開発されている。
種々の分野で固体撮像素子を用いたビデオカメラ
が応用されている。例えば、内視鏡の分野でも、
内視鏡の先端にCCDを内蔵し、対象物を撮像し
た得られた撮像信号を内視鏡内に設けた信号線を
介して外部モニタ装置に出力／表示するいわゆる
電子内視鏡装置が開発されている。
内視鏡は体腔内や細い管状部材の内部等の暗い
対象物を観察するので専用照明が行われているこ
とと、内視鏡先端という狭い部分にCCDを内蔵
することから、このような電子内視鏡装置におい
てはカラー撮像方式としては面順次撮像方式が採
用されている。ここでは、光源ランプに１フレー
ム毎に赤(R)、緑(G)、青(B)のカラーフイルタがかけ
られ、３フレームの色成分撮像信号から１フレー
ムのカラー撮像信号が合成される。
対象物を観察するので専用照明が行われているこ
とと、内視鏡先端という狭い部分にCCDを内蔵
することから、このような電子内視鏡装置におい
てはカラー撮像方式としては面順次撮像方式が採
用されている。ここでは、光源ランプに１フレー
ム毎に赤(R)、緑(G)、青(B)のカラーフイルタがかけ
られ、３フレームの色成分撮像信号から１フレー
ムのカラー撮像信号が合成される。
また、CCDのチツプを有効に使うため、CCD
には信号電荷の転送のための遮光部は設けられて
おらず信号電荷の蓄積部（受光部）しか設けられ
ていない。その代わり、照明光をＲ、Ｇ、Ｂに着
色する期間の間に遮光期間が存在するように光源
のカラーフイルタが構成されている。そして、照
明光の着色期間に各色成分の画像情報がCCDに
蓄積され、その後の遮光期間に１フレームの色成
分画像情報が読出される。
には信号電荷の転送のための遮光部は設けられて
おらず信号電荷の蓄積部（受光部）しか設けられ
ていない。その代わり、照明光をＲ、Ｇ、Ｂに着
色する期間の間に遮光期間が存在するように光源
のカラーフイルタが構成されている。そして、照
明光の着色期間に各色成分の画像情報がCCDに
蓄積され、その後の遮光期間に１フレームの色成
分画像情報が読出される。
ここで、体腔内は反射率の差が大きく明るさが
大きく変るので、光源からの照明光は絞りを介し
て被写体の明るさに応じて自動的に調光される。
対象物の明るさはCCDからの撮像信号を複数フ
レームにわたつて積分することによつて求められ
ている。
大きく変るので、光源からの照明光は絞りを介し
て被写体の明るさに応じて自動的に調光される。
対象物の明るさはCCDからの撮像信号を複数フ
レームにわたつて積分することによつて求められ
ている。
ところで、上述したような電子内視鏡装置では
CCDから撮像信号が連続して出力されてはおら
ず所定の蓄積期間を介して出力されている。この
蓄積期間は信号レベルは０である。そのため、自
動調光のためにCCDからの撮像信号を複数フレ
ームにわたつて積分する際、CCDの出力撮像信
号により充電される積分用のコンデンサの電荷が
この蓄積期間に放電されてしまう。これにより、
積分出力から得られる調光信号がフレーム周期で
振動してしまい、絞りの制御に不具合が生じる。
CCDから撮像信号が連続して出力されてはおら
ず所定の蓄積期間を介して出力されている。この
蓄積期間は信号レベルは０である。そのため、自
動調光のためにCCDからの撮像信号を複数フレ
ームにわたつて積分する際、CCDの出力撮像信
号により充電される積分用のコンデンサの電荷が
この蓄積期間に放電されてしまう。これにより、
積分出力から得られる調光信号がフレーム周期で
振動してしまい、絞りの制御に不具合が生じる。
この発明は上述した事情に対処すべくなされた
もので、固体撮像素子を用いた面順次撮像方式の
固体撮像素子を用いた電子内視鏡装置において撮
像信号を積分して被写体の明るさを求める積分手
段の積分値が固体撮像素子から撮像信号が出力さ
れない期間に低下してしまうことを防止すること
をその目的とする。
もので、固体撮像素子を用いた面順次撮像方式の
固体撮像素子を用いた電子内視鏡装置において撮
像信号を積分して被写体の明るさを求める積分手
段の積分値が固体撮像素子から撮像信号が出力さ
れない期間に低下してしまうことを防止すること
をその目的とする。
この発明による電子内視鏡装置は固体撮像素子
からの撮像信号を積分する積分手段と、固体撮像
素子と積分手段の間に設けられ固体撮像素子から
撮像信号が出力されない期間は非導通にされるゲ
ート手段と、積分手段の出力に応じて固体撮像素
子への入射光量を調整する調光手段を具備する。
からの撮像信号を積分する積分手段と、固体撮像
素子と積分手段の間に設けられ固体撮像素子から
撮像信号が出力されない期間は非導通にされるゲ
ート手段と、積分手段の出力に応じて固体撮像素
子への入射光量を調整する調光手段を具備する。
この発明による電子内視鏡装置によれば、撮像
信号を積分する積分手段が固体撮像素子から撮像
信号が出力されない期間は固体撮像素子から電気
的に切り離されるので、積分手段の積分値がこの
期間に低下してしまうことが防止される。
信号を積分する積分手段が固体撮像素子から撮像
信号が出力されない期間は固体撮像素子から電気
的に切り離されるので、積分手段の積分値がこの
期間に低下してしまうことが防止される。
以下図面を参照してこの発明による電子内視鏡
装置の一実施例を説明する。第１図は第１実施例
のブロツク図である。ここでは、上述したような
ビデオスコープに応用される場合の例を説明す
る。
装置の一実施例を説明する。第１図は第１実施例
のブロツク図である。ここでは、上述したような
ビデオスコープに応用される場合の例を説明す
る。
CCD１０は図示しない内視鏡先端に内蔵され
る。図示しないライトガイドを介して光源から内
視鏡先端へ伝達される照明光が所定の遮光期間を
介して順次Ｒ、Ｇ、Ｂに着色されている。そのた
め、CCD１０からはＲ、Ｇ、Ｂの各色成分の撮
像信号が所定の遮光期間を介して順次出力され
る。このようなCCD１０からの面順次カラー撮
像信号がクランプ回路１２、サンプルホールド回
路１４、増幅器１６に順次供給される。
る。図示しないライトガイドを介して光源から内
視鏡先端へ伝達される照明光が所定の遮光期間を
介して順次Ｒ、Ｇ、Ｂに着色されている。そのた
め、CCD１０からはＲ、Ｇ、Ｂの各色成分の撮
像信号が所定の遮光期間を介して順次出力され
る。このようなCCD１０からの面順次カラー撮
像信号がクランプ回路１２、サンプルホールド回
路１４、増幅器１６に順次供給される。
増幅器１６の出力が積分回路１８と、自動利得
制御（AGC）回路２０に供給される。積分回路
１８の出力信号は調光信号として絞り制御回路２
２に供給される。絞り制御回路２２は図示せぬ光
源に設けられた絞りも調光信号に応じて駆動し、
被写体の明るさを自動的に調整するものである。
AGC回路２０の出力信号はガンマ特性を補償す
るγ補正回路２４、Ａ／Ｄ変換器２６を順次介し
てフレームメモリ２８に入力される。フレームメ
モリ２８の出力が映像処理回路３０を介してモニ
タ装置３２に供給される。
制御（AGC）回路２０に供給される。積分回路
１８の出力信号は調光信号として絞り制御回路２
２に供給される。絞り制御回路２２は図示せぬ光
源に設けられた絞りも調光信号に応じて駆動し、
被写体の明るさを自動的に調整するものである。
AGC回路２０の出力信号はガンマ特性を補償す
るγ補正回路２４、Ａ／Ｄ変換器２６を順次介し
てフレームメモリ２８に入力される。フレームメ
モリ２８の出力が映像処理回路３０を介してモニ
タ装置３２に供給される。
各種の動作タイミングを発生するタイミングジ
エネレータ３４がCCD１０、クランプ回路１２、
サンプルホールド回路１４、積分回路１８に接続
される。タイミングジエネレータ３４からCCD
１０にクロツクパルスが、クランプ回路１２にク
ランプパルスが、サンプルホールド回路１４にサ
ンプルホールド（Ｓ／Ｈ）パルスが、積分回路１
８にゲートパルスがそれぞれ供給される。
エネレータ３４がCCD１０、クランプ回路１２、
サンプルホールド回路１４、積分回路１８に接続
される。タイミングジエネレータ３４からCCD
１０にクロツクパルスが、クランプ回路１２にク
ランプパルスが、サンプルホールド回路１４にサ
ンプルホールド（Ｓ／Ｈ）パルスが、積分回路１
８にゲートパルスがそれぞれ供給される。
積分回路１８の詳細な回路図を第２図に示す。
増幅器１６の出力信号が抵抗４２、アナログスイ
ツチ４４を順次介してホールドコンデンサ４６の
一端に供給される。ホールドコンデンサ４６の他
端は接地される。抵抗４２、ホールドコンデンサ
４６が積分器を構成する。ホールドコンデンサ４
６の一端はさらに抵抗４８を介して増幅器５０に
接続される。増幅器５０は高入力インピーダンス
の増幅器により構成されている。増幅器５０の出
力が調光信号として絞り制御回路２２に供給され
る。
増幅器１６の出力信号が抵抗４２、アナログスイ
ツチ４４を順次介してホールドコンデンサ４６の
一端に供給される。ホールドコンデンサ４６の他
端は接地される。抵抗４２、ホールドコンデンサ
４６が積分器を構成する。ホールドコンデンサ４
６の一端はさらに抵抗４８を介して増幅器５０に
接続される。増幅器５０は高入力インピーダンス
の増幅器により構成されている。増幅器５０の出
力が調光信号として絞り制御回路２２に供給され
る。
次に、第３図ａ〜ｅに示したタイミングチヤー
トを参照して、この実施例の動作を説明する。第
３図ａは光源に供給される照明制御信号である。
光源は照明用ランプとその前面に設けられた回転
カラーフイルタからなり、回転カラーフイルタは
回転円盤の円周方向にＲフイルタ、遮光部、Ｇフ
イルタ、遮光部、Ｂフイルタ、遮光部が設けられ
ている。この回転カラーフイルタは第３図ａの照
明制御信号に同期して回転される。これにより、
光源からの照明光が所定の遮光期間を介して順次
Ｒ、Ｇ、Ｂに着色される。第３図ｂはCCD１０
の出力信号である。CCD１０にはＲ、Ｇ、Ｂの
照明期間にＲ、Ｇ、Ｂの各色成分の撮像情報が蓄
積されその間の出力信号のレベルは０であり、そ
の後の遮光期間にＲ、Ｇ、Ｂの合色成分の撮像信
号が出力され積分回路１８に供給される。
トを参照して、この実施例の動作を説明する。第
３図ａは光源に供給される照明制御信号である。
光源は照明用ランプとその前面に設けられた回転
カラーフイルタからなり、回転カラーフイルタは
回転円盤の円周方向にＲフイルタ、遮光部、Ｇフ
イルタ、遮光部、Ｂフイルタ、遮光部が設けられ
ている。この回転カラーフイルタは第３図ａの照
明制御信号に同期して回転される。これにより、
光源からの照明光が所定の遮光期間を介して順次
Ｒ、Ｇ、Ｂに着色される。第３図ｂはCCD１０
の出力信号である。CCD１０にはＲ、Ｇ、Ｂの
照明期間にＲ、Ｇ、Ｂの各色成分の撮像情報が蓄
積されその間の出力信号のレベルは０であり、そ
の後の遮光期間にＲ、Ｇ、Ｂの合色成分の撮像信
号が出力され積分回路１８に供給される。
積分回路１８のアナログゲート４４には第３図
ｃに示すようなゲートパルスが供給される。アナ
ログゲート４４はゲートパルスがハイレベルの場
合に導通され、ローレベルの場合に非導通にされ
る。このため、CCD１０の出力信号が光源の遮
光期間のみアナログゲート４４を介して積分回路
１８のホールドコンデンサ４６に充電される。光
源の照明期間はアナログゲート４４は非導通とさ
れるので、ホールドコンデンサ４６は積分用抵抗
４２から電気的に切り離され、その充電電圧は第
３図ｄに示すようにホールドされる。増幅器５０
は高入力インピーダンスであるので、ホールドコ
ンデンサ４６の充電電圧は増幅器５０を介しては
放電されない。
ｃに示すようなゲートパルスが供給される。アナ
ログゲート４４はゲートパルスがハイレベルの場
合に導通され、ローレベルの場合に非導通にされ
る。このため、CCD１０の出力信号が光源の遮
光期間のみアナログゲート４４を介して積分回路
１８のホールドコンデンサ４６に充電される。光
源の照明期間はアナログゲート４４は非導通とさ
れるので、ホールドコンデンサ４６は積分用抵抗
４２から電気的に切り離され、その充電電圧は第
３図ｄに示すようにホールドされる。増幅器５０
は高入力インピーダンスであるので、ホールドコ
ンデンサ４６の充電電圧は増幅器５０を介しては
放電されない。
比較のために第３図ｅにアナログスイツチ４４
のない場合のホールドコンデンサ４６の充電電圧
（調光信号）を示す。ここでは、光源の遮光期間
にホールドコンデンサ４６に充電された電圧が照
明期間に放電される。
のない場合のホールドコンデンサ４６の充電電圧
（調光信号）を示す。ここでは、光源の遮光期間
にホールドコンデンサ４６に充電された電圧が照
明期間に放電される。
以上説明したように、この実施例によれば
CCD１０から信号が出力されない期間はホール
ドコンデンサ４６は積分用抵抗４２から電気的に
切り離されるので、充電電圧が抵抗４２を介して
放電されることがない。このため、調光信号がフ
レーム周期で振動し絞りの制御に不具合が生じる
ことがない。
CCD１０から信号が出力されない期間はホール
ドコンデンサ４６は積分用抵抗４２から電気的に
切り離されるので、充電電圧が抵抗４２を介して
放電されることがない。このため、調光信号がフ
レーム周期で振動し絞りの制御に不具合が生じる
ことがない。
なお、この発明は上述した実施例に限定されず
種々変更可能である。
種々変更可能である。
以上説明したようにこの発明によれば、固体撮
像素子の撮像信号を積分して被写体の明るさを求
める積分手段の積分電圧が固体撮像素子から撮像
信号が出力されない期間に放電され、フレーム周
期で変動してしまうことを防止できる面順次撮像
方式の固体撮像素子を用いる電子内視鏡装置が提
供される。
像素子の撮像信号を積分して被写体の明るさを求
める積分手段の積分電圧が固体撮像素子から撮像
信号が出力されない期間に放電され、フレーム周
期で変動してしまうことを防止できる面順次撮像
方式の固体撮像素子を用いる電子内視鏡装置が提
供される。
第１図はこの発明によるビデオカメラの自動調
光装置の第１実施例のブロツク図、第２図は第１
実施例の積分回路の回路図、第３図ａ〜ｅはこの
実施例の動作を示すタイミングチヤートである。 １０…CCD、１８…積分回路、４２…抵抗、
４４…アナログゲート、４６…ホールドコンデン
サ、５０…増幅器。
光装置の第１実施例のブロツク図、第２図は第１
実施例の積分回路の回路図、第３図ａ〜ｅはこの
実施例の動作を示すタイミングチヤートである。 １０…CCD、１８…積分回路、４２…抵抗、
４４…アナログゲート、４６…ホールドコンデン
サ、５０…増幅器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 異なる色成分の照明光で被写体を面順次的に
照明し、各照明期間の間に遮光期間を設ける照明
手段と、 内視鏡先端に設けられ、照明光の照明期間に被
写体を撮像し、遮光期間に撮像信号を出力する固
体撮像素子と、 前記固体撮像素子からの撮像信号を積分する積
分手段と、 前記固体撮像素子と前記積分手段との間に設け
られ、前記照明手段の動作と同期して制御され、
遮光期間は導通され前記固体撮像素子からの撮像
信号を前記積分手段へ供給し、照明期間は非導通
とされるゲート手段と、 前記積分手段の出力に応じて前記固体撮像素子
への入射光量を調整する調光手段とを具備するこ
とを特徴とする電子内視鏡装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60280503A JPS62140564A (ja) | 1985-12-13 | 1985-12-13 | 電子内視鏡装置 |
| US06/936,330 US4769693A (en) | 1985-12-13 | 1986-12-01 | Exposure-control device for use in video camera |
| DE19863642023 DE3642023A1 (de) | 1985-12-13 | 1986-12-09 | Belichtungs-steuervorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60280503A JPS62140564A (ja) | 1985-12-13 | 1985-12-13 | 電子内視鏡装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62140564A JPS62140564A (ja) | 1987-06-24 |
| JPH0575234B2 true JPH0575234B2 (ja) | 1993-10-20 |
Family
ID=17625996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60280503A Granted JPS62140564A (ja) | 1985-12-13 | 1985-12-13 | 電子内視鏡装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4769693A (ja) |
| JP (1) | JPS62140564A (ja) |
| DE (1) | DE3642023A1 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4800424A (en) * | 1986-11-13 | 1989-01-24 | Olympus Optical Co., Ltd. | Endoscope light source apparatus with a light emitting timing delaying circuit |
| US4937663A (en) * | 1987-09-08 | 1990-06-26 | Truvel Corporation | Apparatus for scanning and recording a color image having a scanning element with scanning periods equal to the reciprocal of the flicker rate of a light source illuminating the color image and a rotating multi-segment color filter |
| JPH01272380A (ja) * | 1988-04-25 | 1989-10-31 | Sony Corp | カメラの制御回路 |
| US4957346A (en) * | 1989-10-06 | 1990-09-18 | Welch Allyn, Inc. | Illumination system for portable color imager borescope |
| JPH03143421A (ja) * | 1989-10-31 | 1991-06-19 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 電子内視鏡の信号処理装置 |
| US5555106A (en) * | 1991-11-08 | 1996-09-10 | Hsu; Steve H. | Single pass line scanning of an image with a color filter wheel having a plurality of filters |
| US5406331A (en) * | 1993-01-11 | 1995-04-11 | Barrett; Jon S. | Digital camera for recording color images |
| DE4335148C1 (de) * | 1993-10-15 | 1994-06-30 | Wolf Gmbh Richard | Lichtquelle für ein Videoendoskop |
| JP3788483B2 (ja) * | 1995-12-25 | 2006-06-21 | ソニー株式会社 | 撮像装置および撮像方法 |
| US8810637B2 (en) * | 2007-04-03 | 2014-08-19 | Karl Storz Imaging, Inc. | Universal camera control unit |
| JP5420168B2 (ja) * | 2007-12-21 | 2014-02-19 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 光源装置および内視鏡装置 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL7111227A (ja) * | 1971-08-14 | 1973-02-16 | ||
| GB2138244B (en) * | 1983-04-11 | 1987-03-11 | Fuji Xerox Co Ltd | Method and apparatus for reading color image |
| US4546379A (en) * | 1983-04-21 | 1985-10-08 | Welch Allyn, Inc. | Independent color adjustment for a video system |
| DE3432017C2 (de) * | 1983-09-05 | 1986-06-19 | Olympus Optical Co., Ltd., Tokio/Tokyo | Endoskopanordnung |
| DE3432393C2 (de) * | 1983-09-05 | 1986-06-19 | Olympus Optical Co., Ltd., Tokio/Tokyo | Automatische Abblendvorrichtung für ein Endoskop |
| DE3435598C2 (de) * | 1983-09-30 | 1986-06-19 | Olympus Optical Co., Ltd., Tokio/Tokyo | Endoskopanordnung |
| US4535758A (en) * | 1983-10-07 | 1985-08-20 | Welch Allyn Inc. | Signal level control for video system |
| US4532918A (en) * | 1983-10-07 | 1985-08-06 | Welch Allyn Inc. | Endoscope signal level control |
| JPS6169273A (ja) * | 1984-09-12 | 1986-04-09 | Canon Inc | 撮像装置 |
-
1985
- 1985-12-13 JP JP60280503A patent/JPS62140564A/ja active Granted
-
1986
- 1986-12-01 US US06/936,330 patent/US4769693A/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-12-09 DE DE19863642023 patent/DE3642023A1/de active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3642023C2 (ja) | 1989-05-03 |
| US4769693A (en) | 1988-09-06 |
| DE3642023A1 (de) | 1987-06-19 |
| JPS62140564A (ja) | 1987-06-24 |
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