(57)【要約】【課題】バッファ回路を構成するトランジスタがＮＰＮ型およびＰＮＰ型どちらであっても、回路構成を新たに設けることなく、出力電流を安定化させる。【解決手段】ＮＰＮ型用の第１の定電流回路２２、ＰＮＰ型用の第１の定電流回路２４を設け、切替回路２０によって選択的にバッファ回路１４と接続させる。第１の定電流回路２２を接続して電流が流れた場合、バッファ回路１４がＮＰＮ型トランジスタであると判断し、第１の定電流回路２２の接続を決定する。一方、電流が流れない場合、ＰＮＰ型トランジスタであると判断し、第２の定電流回路２４の接続を決定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子の出力側に設けられるトランジスタと、
出力電流を安定化させ、ＮＰＮ型トランジスタおよびＰＮＰ型トランジスタにそれぞれ適応する第１および第２の電流制御回路と、
前記トランジスタの接合型を判別するトランジスタ判別手段と、
前記第１および第２の電流制御回路のうち判別された接合型に適応する電流制御回路を、前記トランジスタと接続させる選択手段と
を備えたことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記トランジスタ判別手段が、一方の定電流回路を前記トランジスタと接続させて所定の電流が流れるか判断することによって前記トランジスタの接合型を判別することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記トランジスタ判別手段が、前記電流制御回路に流れる電流を検出することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記トランジスタ判別手段が、画素信号の値が所定値以上であるか否かを判断することによって、前記トランジスタの接合型を判別することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記トランジスタ判別手段が、ホワイトバランス調整時に読み出される画素信号に基づいて前記トランジスタの接合型を判別することを特徴とする請求項４に記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記第１及び第２の電流制御回路が、ビデオスコープのプロセッサ接続部に設けられることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の内視鏡装置。
【請求項７】
前記電流制御回路が、定電流回路を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオスコープを用いて胃、消化管などを観察する内視鏡装置に関し、特に、定電流回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子内視鏡装置では、スコープ先端部にＣＣＤ等の撮像素子が設けられ、一連のアナログ画素信号が撮像素子から読み出される。読み出された画素信号は、ＣＤＳ回路（相関２重サンプリング回路）などを備えたアナログフロントエンド回路において、ノイズ除去、およびデジタル変換処理される。アナログ画素信号の出力を安定化させるため、撮像素子の出力側には、バッファ回路、および定電流回路が設けられる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−５２６２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
スコープ先端部に設けられるバッファ回路は、ＰＮＰ型、もしくはＮＰＮ型トランジスタによって構成されるが、設計要求、パッケージ制限などの事情により、トランジスタの種類はスコープごとに異なる。定電流回路は、トランジスタの種類によってその構成が異なり、その種類に合わない定電流回路を使うと、トランジスタの破壊を招く恐れがある。そのため、トランジスタの種類に合わせて定電流回路を用意しなければならない。
【０００４】
また、ビデオスコープの修理、点検時に、バッファ回路を含めて新しい撮像系システムに替えることもあるが、トランジスタの種類が入れ替わってしまうと、定電流回路もそれに合わせて取り替える必要があり、作業、コストの増加を招く。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の内視鏡装置は、撮像素子の出力側に設けられるトランジスタと、出力電流を安定化させ、ＮＰＮ型トランジスタおよびＰＮＰ型トランジスタにそれぞれ適応する第１および第２の電流制御回路とを備える。ＮＰＮ型、ＰＮＰ型トランジスタは、バッファ回路として構成され、第１及び第２の電流制御回路は、例えばビデオスコープのプロセッサ接続部に設けられる。電流制御回路としては、定電流回路によって構成すればよい。
【０００６】
本発明の内視鏡装置は、トランジスタの接合型を判別するトランジスタ判別手段と、第１および第２の電流制御回路のうち判別された接合型に適応する電流制御回路を、トランジスタと接続させる選択手段を備える。これにより、電流制御回路が共通化され、ＮＰＮ型、ＰＮＰ型どちらのトランジスタによってバッファ回路を構成しても、回路基板を変えることなく信号処理を行うことができる。
【０００７】
トランジスタ判別手段は、一方の定電流回路をトランジスタと接続させて所定電流が流れるか判断することによってトランジスタの接合型を判別すればよい。例えば、電流制御回路に流れる電流を検出する。あるいは、新たな回路構成を設けることなくトランジスタとの適合性を判別するため、トランジスタ判別手段は、画素信号の値が所定値以上であるか否かを判断することによって、トランジスタの接合型を判別するようにしてもよい。この場合、ホワイトバランス調整など、実際に内視鏡作業を始める前に行われる作業と兼用して行ってもよい。例えば、画素信号の平均値が遮光時における画素信号レベルに相当する値以下である場合、トランジスタに適合しない定電流回路を接続させていると判断する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、バッファ回路を構成するトランジスタがＮＰＮ型およびＰＮＰ型どちらであっても、回路構成を新たに設けることなく、出力電流を安定化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下では、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
図1は第１の実施形態である電子内視鏡装置のブロック図である。
【００１１】
電子内視鏡装置は、ＣＣＤ１２を先端部に設けたビデオスコープ１０とプロセッサ３０とを備える。ビデオスコープ１０はプロセッサ３０に着脱自在に接続され、また、プロセッサ３０にはモニタ６０、およびキーボード（図示せず）が接続される。
【００１２】
プロセッサ２０内のランプから放射された光は、ビデオスコープ１０内に設けられたライトガイド（図示せず）を通り、スコープ先端部から射出する。これにより、観測部位に光が照射される。
【００１３】
観測部位において反射した光は、スコープ先端部１０の対物レンズ１１を通ってＣＣＤ１２の受光面に到達し、これにより被写体像がＣＣＤ１２の受光面に形成される。本実施形態では、カラー撮像方式として単板同時式が適用されており、イエロー（Ｙｅ）、シアン（Ｃｙ）、マゼンダ（Ｍｇ）、グリーン（Ｇ）の色要素をモザイク状に並べた補色フィルタ（図示せず）がＣＣＤ１２の受光面上に配設されている。
【００１４】
ＣＣＤ１２では、１フィールド分の画素信号が所定時間間隔（例えば、１／６０秒）で読み出される。読み出された画素信号は、バッファ回路１４を通り、プロセッサ接続部１０Ａに設けられた初期回路１６へ送られる。初期回路１６では、一連の画素信号に対してノイズ除去、Ａ／Ｄ変換が施され、これによりデジタル画像信号が生成される。デジタル画像信号は、プロセッサ３０の画像信号処理回路３２へ送られる。
【００１５】
画像信号処理回路３２では、画像信号に対してホワイトバランス調整、ガンマ補正などが施され、映像信号が生成される。映像信号はモニタ６０へ出力され、その結果、フルカラーの観察画像がモニタ６０に表示される。
【００１６】
スコープコントローラ１８は、ビデオスコープ１０の動作を制御するとともに、ＣＣＤ１２へ駆動信号を出力する。ＲＯＭ１９には、ビデオスコープ１０の特性に関するデータが記憶されており、ビデオスコープ１０がプロセッサ３０に接続されると、プロセッサ３０内のシステムコントロール回路３４との間でデータを相互通信する。
【００１７】
図２は、初期回路１６のブロック図である。
【００１８】
初期回路１６は、ＮＰＮ型用の定電流回路（以下、第１の定電流回路という）２２、ＰＮＰ型用の定電流回路（以下、第２の定電流回路という）２４、ＡＦＥ（Analog Front End）回路３０を備え、切替回路２０に接続されている。バッファ回路１４から出力される一連のアナログ画素信号は、切替回路２０を介してＡＦＥ回路３０へ送られる。ＡＦＥ回路３０では、アナログ画素信号に対してノイズ除去が施され、アナログ画素信号がデジタル信号に変換される。
【００１９】
バッファ回路１４は、入出力信号の電圧レベルを安定させる回路であり、ＮＰＮ型もしくはＰＮＰ型トランジスタによって構成される。第１および第２の定電流回路２２、２４は、電流値を一定に維持する回路であり、後述するように、切替回路２０は、いずれか一方の定電流回路をバッファ回路１４と接続させる。
【００２０】
電流検出器２６、２８は、それぞれ第１の定電流回路２２、第２の定電流回路２４へ流れる電流の値を検出する。システムコントロール回路１８は、電流検出器２６、２８から送られてくる電流値のデータに基づき、切替回路２０を制御する。
【００２１】
図３は、バッファ回路１４および第１の定電流回路２２、第２の定電流回路２４の概略的電気回路図である。
【００２２】
バッファ回路１４は、ＮＰＮ型トランジスタ、もしくはＰＮＰ型トランジスタによって構成され、どちらか一方の接合型のトランジスタによって構成される。第１の定電流回路２２は、ＮＰＮ型トランジスタに合わせた電気回路を構成し、グラウンドに接続される。一方、第２の定電流回路２２は、ＰＮＰ型トランジスタに合わせた電気回路であって、電源に接続される。
【００２３】
ＮＰＮ型トランジスタにＰＮＰ型用の第２の定電流回路２４を接続させた場合、バッファ回路１４と初期回路１６との間で電流が流れず、ビデオスコープ１０のアナログ画素信号を処理する回路が機能しない。ＰＮＰ型トランジスタにＮＰＮ型用の第１の定電流回路２２を接続させた場合も、同じである。そこで、以下述べるように、電流の流れを確認することでバッファ回路１４のトランジスタタイプを判別する。
【００２４】
図４は、スコープコントローラ１８によって実行される定電流回路選択処理を示したフローチャートである。オペレータがキーボードを操作することによって、処理が開始される。
【００２５】
ステップＳ１０１では、ＮＰＮ型用の第１の定電流回路２２とバッファ回路１４とを繋ぐように、切替回路２０が制御される。そして、ステップＳ１０２では、第１の定電流回路２２において所定値以上の電流が流れているか否かが判断される。電流が流れていると判断されると、バッファ回路１４のトランジスタはＮＰＮ型トランジスタであると判断され、第１の定電流回路２２をバッファ回路１４と接続させることが決定される（Ｓ１０３）。
【００２６】
一方、所定値以上の電流が流れていないと判断されると、ステップＳ１０４へ進み、第２の定電流回路２２とバッファ回路１４とを繋ぐように、切替回路２０が制御される。そして、所定値以上の電流が流れていると判断されると（Ｓ１０５）、トランジスタがＰＮＰ型トランジスタであると判断され、第２の定電流回路の接続が決定される（Ｓ１０６）。
【００２７】
ステップＳ１０５において電流が流れていないと判断されると、回路の故障の恐れがあるとして、モニタ６０にエラーメッセージが表示される（Ｓ１０７）。
【００２８】
このように本実施形態によれば、ＮＰＮ型用の第１の定電流回路２２、ＰＮＰ型用の第１の定電流回路２４が設けられ、切替回路２０によって選択的にバッファ回路１４と接続される。第１の定電流回路２２を接続して電流が流れた場合、バッファ回路１４がＮＰＮ型トランジスタであると判断され、第１の定電流回路２２の接続が決定される。一方、電流が流れない場合、ＰＮＰ型トランジスタであると判断され、第２の定電流回路２４の接続が決定される。
【００２９】
スコープ先端部の撮像系システムの構成は、設計事情などによって決まり、ＮＰＮ型、ＰＮＰ型いずれが一方に限定することはできない。一方、スコープ接続部に設けられる初期回路１６を搭載した基板については、共通化された基板を使用する要求がある。また、ビデオスコープを長い間使用する場合、修理、点検時に撮像系システムを入れ替える場合があり、トランジスタの接合タイプが変更される場合がある。
【００３０】
本実施形態では、バッファ回路を構成するトランジスタの接合タイプがＮＰＮ型、ＰＮＰ型どちらであってもそれに適応する定電流回路が設定される。したがって、新たな電気回路を用意することなく、適切に出力電流を安定させることができる。
【００３１】
次に、図５を用いて、第２の実施形態である電子内視鏡装置について説明する。第２の実施形態では、白色被写体を用いたホワイトバランス調整時に合わせてトランジスタのタイプが画素信号によって判断される。それ以外の構成については、第１の実施形態と同じである。
【００３２】
図５は、第２の実施形態における定電流回路選択処理を示したフローチャートである。
【００３３】
ステップＳ２０１では、プロセッサ３０のフロントパネルに設けられたホワイトバランスボタン（図示せず）が操作されたか否かが判断される。本実施形態では、ホワイトバランス調整時にトランジスタタイプを判別する。
【００３４】
ホワイトバランスボタンが操作されたと判断されると、ステップＳ２０２へ進み、第１の定電流回路２２をバッファ回路１４と接続させるように、切替回路２０が制御される。そして、ステップＳ２０３では、ＡＦＥ回路によって生成されるデジタル画素信号の値が所定値以上であるか否かが判断される。
【００３５】
ホワイトバランス調整の間、無地の白色の被写体を撮影しながらデジタル画像信号のＲ，Ｇ，Ｂのゲイン値が調整される。しかしながら、トランジスタタイプに適応しない定電流回路が接続された場合、デジタル画像信号の値は、遮光時に相当する値となる。本実施形態では、デジタル化された画素信号の値が遮光時の輝度レベルに相当する値を超えていない場合、トランジスタタイプに合わない定電流回路が接続されていると判断する。ＡＦＥ回路３０で得られるフィードスルーレベルと信号レベルとの差を、検出する画素信号レベルとする。
【００３６】
ステップＳ２０４〜Ｓ２０８は、図４のステップＳ１０３〜Ｓ１０７と同じである。すなわち、第１の実施形態と同様、画素信号レベルが所定値以上の場合にはＮＰＮ型用の第１の定電流回路２２が設定され、そうでない場合、第２の定電流回路２４が設定される。いずれかの定電流回路が設定されると、ステップＳ２０９では、ホワイトバランス調整処理が行われ、Ｒ，Ｇ，Ｂのゲイン値が設定される。
【００３７】
なお、ビデオスコープの代わりに初期回路をプロセッサに設ける構成にしてもよい。この場合、ビデオスコープのメモリにトランジスタの接合タイプのデータを格納させ、ビデオスコープをプロセッサへ接続させたときにトランジスタの接合タイプを判別するように構成してもよい。
【００３８】
また、定電流回路の代わりに抵抗を出力電流安定化の回路として設けてもよい。この場合、ＮＰＮ型トランジスタには抵抗をグラウンドと接続させ、ＰＮＰ型トランジスタの場合には抵抗を電源に接続させる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施形態である電子内視鏡装置のブロック図である。
【図２】初期回路のブロック図である。
【図３】バッファ回路および第１の定電流回路、第２の定電流回路の概略的電気回路図である。
【図４】スコープコントローラによって実行される定電流回路選択処理を示したフローチャートである。
【図５】第２の実施形態における定電流回路選択処理を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００４０】
１０  ビデオスコープ
１２  ＣＣＤ
１４  バッファ回路
１６  初期回路
１８  システムコントロール回路  
２０  切替回路
２２  ＮＰＮ型用定電流回路
２４  ＰＮＰ型用定電流回路
２６、２８  電流検出器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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