(57)【要約】【課題】製造上のバラツキで生じるタイミングジェネレータのパルスタイミングのズレをなくし、高画素化撮像素子においても、乱れのない奇麗な映像を形成できるようにする。【解決手段】ＣＣＤを有するスコープを接続するプロセッサ装置１２に、ＣＣＤ駆動パルスを発生するタイミングジェネレータ１７、フロントＣＰＵ１８を備えており、このプロセッサ装置１２に補正治具２６を接続する構成とし、この補正治具２６には、上記タイミングジェネレータ１７から出力されたパルスを測定するパルス測定回路２７、このパルス測定回路２７から出力された測定パルスと基準パルスとを比較し、タイミングの差分を補正するためのパルス補正値を算出するパルス補正値計算部２８ａを設け、このパルス補正値計算部２８ａから出力されたパルス補正値によって、上記タイミングジェネレータ１７のパルス発生のタイミングを補正する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被観察体を撮像する撮像素子と、少なくともこの撮像素子を駆動するためのタイミングパルスを発生するタイミングジェネレータと、を備えた電子内視鏡システムにおいて、
上記タイミングジェネレータから出力されたパルスを測定し、この測定パルスと基準パルスとを比較し、タイミングの差分を補正するためのパルス補正値を算出し出力するＴＧパルス補正回路を設け、
このＴＧパルス補正回路から出力されたパルス補正値によって、上記タイミングジェネレータのパルス発生のタイミングを補正することを特徴とする電子内視鏡システム。
【請求項２】
上記ＴＧパルス補正回路は、上記タイミングジェネレータを備えた装置とは別体となる補正治具として配置し、この補正治具の接続により、上記タイミングジェネレータのパルス発生タイミングの補正を行うことを特徴とする請求項１記載の電子内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子内視鏡システム、特に高画素化された撮像素子を駆動するための駆動パルスを発生するタイミングジェネレータを備えたプロセッサ装置又はスコープの構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子内視鏡装置は、例えばスコープ（電子内視鏡）に搭載された固体撮像素子であるＣＣＤ（Charge Coupled Device）をＣＣＤ駆動回路により駆動することにより被観察体を撮像し、この撮像信号をプロセッサ装置に供給し、このプロセッサ装置内の映像（画像）処理回路にて所定の信号処理を施すことにより、被観察体映像をモニタに表示することができる。このような電子内視鏡装置では、タイミングジェネレータが設けられ、このタイミングジェネレータで発生させたタイミングパルス（クロックパルス等）を用いて上記ＣＣＤ駆動回路や画像処理回路における信号処理が実行される。
【０００３】
図４には、従来の電子内視鏡装置の一部の構成が示されており、図４に示されるＣＣＤ１は、スコープの先端に設けられ、このＣＣＤ１には、タイミングジェネレータ（ＴＧ）２から発生させたクロックパルス（信号）を含む各種の駆動パルス（タイミングパルス）が供給されており、この駆動パルスによって、ＣＣＤ１で撮像された画像信号が読み出される。上記ＣＣＤ１の後段には、ＣＤＳ（相関二重サンプリング回路）３、Ａ／Ｄ変換器４、ＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）５が配置されており、ＣＣＤ１から出力された映像信号は、ＣＤＳ３にてサンプリングされた後、デジタル信号へ変換され、ＤＳＰ５にて所定の映像処理が施される。上記のタイミングジェネレータ２やＡ／Ｄ変換器４又はＤＳＰ５は、タイプによって、プロセッサ装置側に配置されたり、スコープ側に配置されたりする。
【特許文献１】ＷＯ２００３／０４５００３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の電子内視鏡装置で用いられるタイミングジェネレータ２では、その発生パルスのタイミング（位相）において製造上のバラツキがあり、ＣＣＤ等の撮像素子の高画素化が促進される近年においては、使用されるクロック周波数が高いため、パルスの僅かなズレでも映像に乱れが生じるという問題がある。即ち、ＣＣＤに与えられる駆動パルスとして、約１４．３ＭＨｚ、２４．５ＭＨｚ等の高速のクロックパルスが用いられており、例えば約１４．３ＭＨｚのクロックパルスの場合は、図５に示されるように、パルス長が７０ｎｓ程度となるが、図５（Ａ）の基準パルスのタイミングに対し、図５（Ｂ）のタイミングジェネレータ２からの発生パルスのタイミングが数ｎｓ（例えば２乃至３ｎｓ等）ずれることが起こり、このズレによって、色ずれ、輝度むら等の映像の乱れが生じる。
【０００５】
従来では、上記特許文献１に示されるように、信号を送信側から受信側へ伝送する際に生じる伝送信号の伝搬遅延のバラツキ（位相）を補正することが行われているが、この技術は、上述のタイミングジェネレータ２自体の個々の製造上のバラツキ（個体差）をなくすことはできない。即ち、ＣＣＤ１から出力される撮像信号自体に、タイミングジェネレータ２のタイミングズレによる影響が現れ、この影響は後に修正することが困難である。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造上のバラツキで生じるタイミングジェネレータのパルスタイミングのズレをなくし、高画素化された撮像素子においても、乱れのない奇麗で均一な映像を形成することができる電子内視鏡システムを提供することにある。
特に、同一プロセッサを使用する複数のスコープを接続した際に、スコープ毎の差異がなく何れのスコープを接続したときにも均一な画像が得られるようにした電子内視鏡システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、被観察体を撮像する撮像素子と、少なくともこの撮像素子を駆動するためのタイミングパルスを発生するタイミングジェネレータと、を備えた電子内視鏡システムにおいて、上記タイミングジェネレータから出力されたパルスを測定し、この測定パルスと基準パルスとを比較し、タイミングの差分を補正するためのパルス補正値を算出し出力するＴＧパルス補正回路を設け、このＴＧパルス補正回路から出力されたパルス補正値によって、上記タイミングジェネレータのパルス発生のタイミングを補正することを特徴とする。
請求項２の発明は、上記ＴＧパルス補正回路を、上記タイミングジェネレータを備えた装置とは別体となる補正治具として配置し、この補正治具の接続により、上記タイミングジェネレータのパルス発生タイミングの補正を行うことを特徴とする。
【０００８】
上記本発明の構成によれば、例えばタイミングジェネレータを備えたプロセッサ装置に補正治具が接続され、ＣＰＵ等の制御により、上記タイミングジェネレータから発生させたパルスが補正治具内のＴＧパルス補正回路へ供給される。このＴＧパルス補正回路では、入力したパルスのタイミングの測定が行われた後、この測定パルスと基準パルスのタイミング（位相）が比較され、両者の差分を補正する値が算出されることになり、この補正値がプロセッサ装置側へ供給され、書き込まれる。従って、このプロセッサ装置では、上記補正値に基づいてタイミングジェネレータを制御することにより、ズレのないタイミングでパルス（クロックパルス等）を発生させることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の電子内視鏡システムによれば、製造上のバラツキで生じるタイミングジェネレータのパルスタイミングのズレ、即ち個体差をなくし、常に一定のタイミングの駆動パルスを撮像素子等に与えることができ、高画素化された撮像素子においても、乱れのない奇麗で均一な映像を形成することが可能となる。更に、寒冷地、温暖地で使用する場合等、温度変化によってパルスタイミングのズレが生じる場合にも、ズレを解消した良好な映像を得ることができる。
【００１０】
また、請求項２の発明によれば、プロセッサ装置やスコープに、ＴＧパルス補正回路やこれに関する制御回路を設ける必要がなく、適宜、補正治具を用いることにより、低コストで、タイミングジェネレータの特性のバラツキを補正することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１及び図２には、実施例に係る電子内視鏡システムの構成が示されており、図１はプロセッサ装置に補正治具を接続したときの構成、図２は電子内視鏡装置の構成である。図２に示されるように、電子内視鏡装置は、スコープ１０がプロセッサ装置１２に着脱自在となるように構成（コネクタ接続）されており、このスコープ１０内に、固体撮像素子であるＣＣＤ１４、このＣＣＤ１４で得られた撮像信号を入力するＣＤＳ（相関二重サンプリング）／ＡＧＣ（オートゲイン制御）回路１５等が設けられる。
【００１２】
一方、プロセッサ装置１２内に、タイミングジェネレータ（ＴＧ）１７、フロントＣＰＵ（制御回路）１８が設けられており、このタイミングジェネレータ１７は、ＣＣＤ１４を駆動するための駆動パルス（クロックパルス等のタイミングパルス）をフロントＣＰＵ１８の制御によって発生し、これをＣＣＤ１４へ供給する。また、上記ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１５の出力を入力するＡ／Ｄ変換器２０、このＡ／Ｄ変換器２０の出力信号に対し色信号形成やガンマ補正等の所定の画像処理を施すＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）２１、このＤＳＰ２１での処理以外の色補正、ノイズ除去等の画像処理を施す画像処理回路２２、この画像処理回路２２等で必要となるタイミング信号を発生するタイミングジェネレータ（ＴＧ）２３、メインＣＰＵ２４等が設けられる。
【００１３】
図１に示されるように、実施例では、補正治具（装置）２６がプロセッサ装置１２へ電気コネクタ等で接続できるように構成されており、この補正治具２６内に、プロセッサ装置１２のタイミングジェネレータ１７からのパルスを入力し、そのパルスのタイミングを測定するパルス測定回路２７が設けられる。また、この補正治具２６には、治具ＣＰＵ２８が設けられ、この治具ＣＰＵ２８の中に、上記パルス測定回路２７から出力された測定パルスと基準パルスを比較し、両者のタイミングの差分を解消するための補正値を算出するパルス補正値計算部２８ａを有すると共に、この治具ＣＰＵ２８は、上記フロントＣＰＵ１８との間で通信を行い、補正パルス出力の要求やパルス補正値書込みの要求を実行する。
【００１４】
実施例は以上の構成からなり、補正治具２６によるタイミングジェネレータ１７のパルスタイミングの補正は、プロセッサ装置１２の出荷時等に行うことができ、この場合、図１に示されるように、補正治具２６がプロセッサ装置１２の電気コネクタ部等に接続され、図３の流れで補正が行われる。図３に示されるように、パルスタイミングの補正は、補正治具２６の治具ＣＰＵ２８とプロセッサ装置１２のフロントＣＰＵ１８の通信によって行われており、まずステップ１０１にて、治具ＣＰＵ２８からフロントＣＰＵ１８へ補正用パルスの出力要求が行われ、これに対応して、ステップ１０２では、フロントＣＰＵ１８が補正用パルスとしてＣＣＤ駆動パルス（クロックパルス）の発生をタイミングジェネレータ１７（ＴＧ）へ要求する。
【００１５】
そうすると、ステップ１０３にて、タイミングジェネレータ（ＴＧ）１７から駆動パルスが出力され、測定治具２６内のパルス測定回路２７へ入力され、このパルス測定回路２７（ステップ１０４）では、入力したパルスのタイミングを測定し、これをパルス補正計算部２８ａへ出力する。このパルス補正計算部２８ａ（ステップ１０５）では、入力された測定パルスのタイミングと基準パルスのタイミングを比較し、両者のタイミングの差分を埋める補正値を算出する。次に、ステップ１０６にて、治具ＣＰＵ２８からフロントＣＰＵ１８に対し、算出されたパルス補正値の書込み要求を行うと、ステップ１０７では、フロントＣＰＵ１８がパルス補正値を付属するメモリ等に書き込むと共に、この補正値を反映したパルスタイミングでタイミングジェネレータ１７より各種パルスを発生させるように制御する。
【００１６】
このようにして、実施例では、タイミングジェネレータ（ＴＧ）１７のクロックパルス等のパルスのタイミング（位相）が基準パルスのタイミングに合わせられるので、タイミングジェネレータ（ＴＧ）１７の個々の製造上のバラツキが解消される。従って、図５で説明した数ｎｓのタイミング（位相）ズレもなくなり、プロセッサ装置１２に接続したスコープ１０のＣＣＤ１４（図２）に対し、常に一定のタイミングで駆動パルス（クロックパルス）を供給することができ、色ずれ、輝度むら等のない奇麗な被観察体映像が得られることになる。
【００１７】
上記実施例では、ＣＣＤ駆動パルスを出力するタイミングジェネレータ１７のみにつき、パルスタイミングの補正を実行したが、画像処理回路２２等へタイミングパルスを供給するタイミングジェネレータ２３において、例えば高速となるラッチクロックパルスのタイミング補正に適用してもよい。
【００１８】
また、実施例では、ＴＧパルス補正回路を補正治具２６として設けたが、この補正治具２６内のパルス測定回路２７やパルス補正値計算部２８ａ等をプロセッサ装置１２内へ配置し、例えばプロセッサ装置の初期化時（電源投入時）等に、パルスタイミングの補正を行うようにしてもよい。更に、電子内視鏡装置では、タイミングジェネレータ１７がスコープ１０側に配置される場合もあり、この場合は、スコープ１０に補正治具２６を接続する構成、或いはスコープ１０内にＴＧパルス補正回路を内蔵する構成を採用することにより、本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例に係る電子内視鏡システムの構成を示す回路ブロック図である。
【図２】実施例の電子内視鏡システムにおける電子内視鏡装置の構成を示す回路ブロック図である。
【図３】実施例におけるパルスタイミングの補正動作を示すフローチャートである。
【図４】従来の電子内視鏡装置の構成を示す回路ブロック図である。
【図５】従来のタイミングジェネレータで発生するパルスを基準パルスとの比較で示す波形図である。
【符号の説明】
【００２０】
１，１１…ＣＣＤ、
２，１７，２３…タイミングジェネレータ（ＴＧ）、
１０…スコープ、            １２…プロセッサ装置、
１８…フロントＣＰＵ、      ２６…補正治具、
２７…パルス測定回路、      ２８…治具ＣＰＵ、
２８ａ…パルス補正値計算部。
【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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