(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光した光量に応じた電荷を蓄積する複数の光電変換素子が格子状に配列されてなる受光部と、
前記受光部が蓄積した電荷に基づく撮像信号を読み出す読み出し部と、
赤色の波長帯域の光を透過する赤色フィルタ、緑色の波長帯域の光を透過する緑色フィルタ、および青色の波長帯域の光を透過する青色フィルタで構成され、各色の複数のフィルタが前記受光部の受光面上に前記光電変換素子の配置に応じて配列されてなるカラーフィルタと、
を備え、
前記カラーフィルタは、前記赤色フィルタ、前記緑色フィルタおよび前記青色フィルタを４行４列で配置してなるフィルタユニットを格子状に配置してなり、
前記フィルタユニットは、前記緑色フィルタの数が６個以上８個以下、前記青色フィルタの数が６個以上８個以下、前記赤色フィルタの数が２個以上４個以下であり、かつフィルタの総数が１６個になるように設定され、同一色の波長帯域の光を透過する２つのフィルタが一方向で隣接する読み出しユニットで区分されており、
前記読み出し部は、前記読み出しユニットに応じた２つの前記光電変換素子が蓄積した電荷を一括して読み出すことを特徴とする固体撮像素子。
【請求項２】
前記読み出しユニットは、同一色の波長帯域の光を透過する２つのフィルタが行方向で隣接しており、
前記読み出し部は、外部からの指示に応じて奇数行または偶数行の前記光電変換素子が蓄積する電荷を読み出すことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項３】
前記読み出しユニットは、同一色の波長帯域の光を透過する２つのフィルタが列方向で隣接しており、
前記読み出し部は、外部からの指示に応じて奇数列または偶数列の前記光電変換素子が蓄積する電荷を読み出すことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項４】
複数の前記フィルタユニットは、同一のフィルタ配列をなすことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項５】
請求項１に記載の固体撮像素子を挿入部の先端に備えたことを特徴とする内視鏡。
【請求項６】
請求項１に記載の固体撮像素子を挿入部の先端に備えた内視鏡と、
赤色、緑色および青色の波長帯域の光を含む白色照明光、または前記青色および前記緑色の波長帯域にそれぞれ含まれる狭帯域の光からなる狭帯域照明光を出射する照明部と、
前記内視鏡と接続し、該内視鏡から得られた前記撮像信号をもとに、画像表示するための画像信号を生成する画像処理部と、
を備え、
前記フィルタユニットは、前記一方向と直交する方向で隣接する２つの前記読み出しユニットに応じた４つのフィルタが２行２列で配置された基本ユニットで区分されており、
前記画像処理部は、前記読み出しユニットに応じた光電変換素子の信号値をもとに、前記基本ユニットを単位として色成分ごとに単一の色成分の画像情報を生成し、該生成した画像情報をもとに画像表示するための画像信号を生成することを特徴とする内視鏡システム。
【請求項７】
前記読み出しユニットは、同一色の波長帯域の光を透過する２つのフィルタが行方向で隣接しており、
前記読み出し部は、前記照明部が出射する照明光に応じて奇数行または偶数行の前記光電変換素子が蓄積する電荷を読み出し、
前記画像処理部は、前記読み出し部によって読み出された奇数行または偶数行の前記光電変換素子が蓄積する電荷に基づく撮像信号を用いて前記画像情報を生成することを特徴とする請求項６に記載の内視鏡システム。
【請求項８】
前記読み出しユニットは、同一色の波長帯域の光を透過する２つのフィルタが列方向で隣接しており、
前記読み出し部は、前記照明部が出射する照明光に応じて奇数列または偶数列の前記光電変換素子が蓄積する電荷を読み出し、
前記画像処理部は、前記読み出し部によって読み出された奇数列または偶数列の前記光電変換素子が蓄積する電荷に基づく撮像信号を用いて前記画像情報を生成することを特徴とする請求項６に記載の内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を光電変換して撮像信号を生成する固体撮像素子、該固体撮像素子が生成した撮像信号を取得する内視鏡および内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療分野および工業分野において、各種検査のために内視鏡が広く用いられている。このうち、医療用の内視鏡は、患者等の被検体の体腔内に、複数の画素を有する撮像素子が先端に設けられた細長形状をなす可撓性の挿入部を挿入することによって、被検体を切開しなくても体腔内の体内画像を取得できるため、被検体への負担が少なく、普及が進んでいる。【０００３】
このような内視鏡の観察方式として、白色の照明光（白色照明光）を用いた白色光観察（ＷＬＩ：White  Light  Imaging）方式と、例えば青色光および緑色光の波長帯域にそれぞれ含まれる二つの狭帯域光からなる照明光（狭帯域照明光）を用いた狭帯域光観察（ＮＢＩ：Narrow  Band  Imaging）方式とが広く知られている。このうち、狭帯域光観察方式は、生体の粘膜表層（生体表層）に存在する毛細血管および粘膜微細模様等を強調表示する画像を得ることができる。このような狭帯域光観察方式によれば、生体の粘膜表層における病変部をより的確に発見することができる。内視鏡では、白色照明光観察方式と、狭帯域光観察方式とを切り替えて観察することが望まれている。【０００４】
上述した観察方式でカラー画像を生成して表示するため、単板の固体撮像素子により撮像画像を取得すべく、当該固体撮像素子の受光面上には、一般的にベイヤ配列と呼ばれるフィルタ配列を一つの単位（ユニット）として画素毎に配列されてなるカラーフィルタが設けられている（例えば、特許文献１を参照）。この場合、各画素は、フィルタを透過した波長帯域の光を受光し、その波長帯域の光に応じた色成分の電気信号を生成する。このため、カラー画像を生成する処理では、各画素においてフィルタを透過せずに欠落した色成分の信号値を補間する補間処理が行われる。【０００５】
特許文献２には、狭帯域光観察方式により適した観察を行うためのカラーフィルタの配列が開示されている。特許文献２によれば、ベイヤ配列における緑色の波長帯域の光を透過する二つのフィルタのうちの一方のフィルタを青色の波長帯域の光を透過するフィルタに代えることで、狭帯域光観察方式で得られる画像を明瞭にすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３３４２５７号公報
【特許文献２】特開２００７−５４１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献２は、同一のカラーフィルタを用いて白色照明光観察方式と狭帯域光観察方式とを両立しようとすると、緑色の波長帯域の光を透過するフィルタが少ないために、白色照明光観察方式において補間処理時に輝度成分として用いられる緑色成分の信号が十分に得られず、狭帯域観察方式に比べて白色照明光観察方式では明瞭な画像を得ることができなかった。【０００８】
白色照明光観察方式と狭帯域観察方式のどちらか一方で明瞭な画像が得られないと、術者にとって診断上のストレスとなるため、白色照明光観察方式で得られる画像と、狭帯域観察方式で得られる画像とが、同等レベルの明瞭な画像になる必要がある。【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、白色照明光観察方式および狭帯域光観察方式のいずれにおいても明瞭な画像を得ることができる固体撮像素子、内視鏡および内視鏡システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる固体撮像素子は、受光した光量に応じた電荷を蓄積する複数の光電変換素子が格子状に配列されてなる受光部と、前記受光部が蓄積した電荷に基づく撮像信号を読み出す読み出し部と、前記受光部の受光面上に設けられ、各々が個別に設定される波長帯域の光を透過する複数のフィルタが前記光電変換素子の配置に応じて配列されてなるカラーフィルタと、を備え、前記カラーフィルタは、赤色の波長帯域の光を透過する赤色フィルタ、緑色の波長帯域の光を透過する緑色フィルタおよび青色の波長帯域の光を透過する青色フィルタから、前記緑色フィルタの数が６個以上、前記青色フィルタの数が６個以上、かつ前記赤色フィルタの数が２個以上４個以下となるように選択される１６個のフィルタを４行４列で配置してなるフィルタユニットを格子状に配置してなり、前記フィルタユニットは、同一色の波長帯域の光を透過する２つのフィルタが一方向で隣接する読み出しユニットで区分され、前記読み出し部は、前記読み出しユニットに応じた２つの前記光電変換素子が蓄積した電荷を一括して読み出すことを特徴とする。【００１１】
また、本発明にかかる固体撮像素子は、上記発明において、前記読み出しユニットは、同一色の波長帯域の光を透過する２つのフィルタが行方向で隣接し、前記読み出し部は、外部からの指示に応じて奇数行または偶数行の前記光電変換素子が蓄積する電荷を読み出すことを特徴とする。【００１２】
また、本発明にかかる固体撮像素子は、上記発明において、前記読み出しユニットは、同一色の波長帯域の光を透過する２つのフィルタが列方向で隣接し、前記読み出し部は、外部からの指示に応じて奇数列または偶数列の前記光電変換素子が蓄積する電荷を読み出すことを特徴とする。【００１３】
また、本発明にかかる固体撮像素子は、上記発明において、前記フィルタユニットは、同一のフィルタ配列をなすことを特徴とする。【００１４】
また、本発明にかかる内視鏡は、上記発明にかかる固体撮像素子を挿入部の先端に備えたことを特徴とする。【００１５】
また、本発明にかかる内視鏡システムは、上記発明にかかる固体撮像素子を挿入部の先端に備えた内視鏡と、赤色、緑色および青色の波長帯域の光を含む白色照明光、または前記青色および前記緑色の波長帯域にそれぞれ含まれる狭帯域の光からなる狭帯域照明光を出射する照明部と、前記内視鏡と接続し、該内視鏡から得られた前記撮像信号をもとに、画像表示するための画像信号を生成する画像処理部と、を備え、前記フィルタユニットは、前記一方向と直交する方向で隣接する２つの前記読み出しユニットに応じた４つのフィルタが２行２列で配置された基本ユニットで区分され、前記画像処理部は、前記読み出しユニットに応じた光電変換素子の信号値をもとに、前記基本ユニットを単位として色成分ごとに単一の色成分の画像情報を生成し、該生成した画像情報をもとに画像表示するための画像信号を生成することを特徴とする。【００１６】
また、本発明にかかる内視鏡システムは、上記発明において、前記読み出しユニットは、同一色の波長帯域の光を透過する２つのフィルタが行方向で隣接し、前記読み出し部は、前記照明部が出射する照明光に応じて奇数行または偶数行の前記光電変換素子が蓄積する電荷を読み出し、前記画像処理部は、前記読み出し部によって読み出された奇数行または偶数行の前記光電変換素子が蓄積する電荷に基づく撮像信号を用いて前記画像情報を生成することを特徴とする。【００１７】
また、本発明にかかる内視鏡システムは、上記発明において、前記読み出しユニットは、同一色の波長帯域の光を透過する２つのフィルタが列方向で隣接し、前記読み出し部は、前記照明部が出射する照明光に応じて奇数列または偶数列の前記光電変換素子が蓄積する電荷を読み出し、前記画像処理部は、前記読み出し部によって読み出された奇数列または偶数列の前記光電変換素子が蓄積する電荷に基づく撮像信号を用いて前記画像情報を生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、白色照明光観察方式および狭帯域光観察方式のいずれにおいても明瞭な画像を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システムの概略構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１にかかるセンサ部の構成を示す模式図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１にかかるカラーフィルタの構成の一例を示す模式図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システムが行う信号処理を示すフローチャートである。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１にかかるセンサ部における色成分の取得態様を説明する図であって、Ｒ画素からの赤成分の取得について説明する図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態１にかかるセンサ部における色成分の取得態様を説明する図であって、Ｇ画素からの緑成分の取得について説明する図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態１にかかるセンサ部における色成分の取得態様を説明する図であって、Ｂ画素からの青成分の取得について説明する図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態１にかかる抽出部における抽出処理を説明する図であって、抽出領域を説明する図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態１にかかる抽出部における抽出処理を説明する図であって、赤色成分についての抽出画像を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態１にかかる抽出部における抽出処理を説明する図であって、緑色成分についての抽出画像を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態１にかかる抽出部における抽出処理を説明する図であって、青色成分についての抽出画像を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態１の変形例にかかるカラーフィルタの構成の一例を示す模式図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施の形態２にかかる内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。
【図１５】図１５は、本発明の実施の形態２にかかるカラーフィルタの構成の一例を示す模式図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施の形態２にかかる内視鏡システムが行う信号処理を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、本発明の実施の形態２にかかるセンサ部における電荷の読み出し態様を説明する図であって、奇数行の画素の読み出しを説明する図である。
【図１８】図１８は、本発明の実施の形態２にかかる抽出部における抽出処理を説明する図であって、赤色成分についての抽出画像を示す図である。
【図１９】図１９は、本発明の実施の形態２にかかる抽出部における抽出処理を説明する図であって、緑色成分についての抽出画像を示す図である。
【図２０】図２０は、本発明の実施の形態２にかかる抽出部における抽出処理を説明する図であって、青色成分についての抽出画像を示す図である。
【図２１】図２１は、本発明の実施の形態２にかかるセンサ部における電荷の読み出し態様を説明する図であって、偶数行の画素の読み出しを説明する図である。
【図２２】図２２は、本発明の実施の形態２にかかる抽出部における抽出処理を説明する図であって、緑色成分についての抽出画像を示す図である。
【図２３】図２３は、本発明の実施の形態２にかかる抽出部における抽出処理を説明する図であって、青色成分についての抽出画像を示す図である。
【図２４】図２４は、本発明の実施の形態２の変形例１にかかるカラーフィルタの構成の一例を示す模式図である。
【図２５】図２５は、本発明の実施の形態２の変形例２にかかるカラーフィルタの構成の一例を示す模式図である。
【図２６】図２６は、本発明の実施の形態２の変形例３にかかるカラーフィルタの構成の一例を示す模式図である。
【図２７】図２７は、本発明の実施の形態３にかかるカラーフィルタの構成の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。実施の形態では、患者等の被検体の体腔内の画像を撮像して表示する医療用の内視鏡システムについて説明する。また、この実施の形態により、この発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して説明する。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システムの概略構成を示す図である。図２は、本実施の形態１にかかる内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。
【００２２】
図１および図２に示す内視鏡システム１は、被検体の体腔内に先端部を挿入することによって被検体の体内画像を取得する内視鏡２と、内視鏡２の先端から出射する照明光を発生する光源装置３と、内視鏡２が取得した体内画像に所定の画像処理を施すとともに、内視鏡システム１全体の動作を統括的に制御する処理装置４と、処理装置４が画像処理を施した体内画像を表示する表示装置５と、を備える。
【００２３】
内視鏡２は、可撓性を有する細長形状をなす挿入部２１と、挿入部２１の基端側に接続され、各種の操作信号の入力を受け付ける操作部２２と、操作部２２から挿入部２１が延びる方向と異なる方向に延び、光源装置３および処理装置４にそれぞれ着脱自在であって、光源装置３および処理装置４とそれぞれ電気的に接続する各種ケーブルを内蔵するユニバーサルコード２３と、を備える。
【００２４】
挿入部２１は、光を受光して光電変換を行うことにより電気信号（撮像信号）を生成する画素が２次元状に配列された固体撮像素子２４４を内蔵した先端部２４と、複数の湾曲駒によって構成された湾曲自在な湾曲部２５と、湾曲部２５の基端側に接続され、可撓性を有する長尺状の可撓管部２６と、を有する。先端部２４に設けられる固体撮像素子２４４としては、例えばＣＭＯＳイメージセンサが挙げられる。
【００２５】
先端部２４は、ライトガイド２４１、照明レンズ２４２、撮像光学系２４３（対物光学系）、固体撮像素子２４４と、を有する。
【００２６】
ライトガイド２４１は、グラスファイバ等を用いて構成されて光源装置３が発光した光の導光路をなす。
【００２７】
照明レンズ２４２は、ライトガイド２４１の先端に設けられ、ライドガイド２４１からの光を外部に出射する。
【００２８】
撮像光学系２４３は、先端部２４の先端面とカラーフィルタ２４４ｇとの間に設けられ、一または複数のレンズからなる。
【００２９】
固体撮像素子２４４は、撮像光学系２４３を介して受光した光を光電変換して撮像信号を生成し、デジタル化した撮像信号をパラレル／シリアル変換して出力する。固体撮像素子２４４は、センサ部２４４ａと、アナログフロントエンド部２４４ｂ（以下、「ＡＦＥ部２４４ｂ」という）と、Ｐ／Ｓ変換部２４４ｃと、撮像制御部２４４ｄと、を有する。
【００３０】
センサ部２４４ａは、受光部２４４ｅと、読み出し部２４４ｆと、カラーフィルタ２４４ｇと、を有する。
受光部２４４ｅは、光量に応じた電荷を蓄積するフォトダイオードおよびフォトダイオードが蓄積した電荷を増幅する増幅器をそれぞれ有する複数の画素（光電変換素子）が格子（マトリックス）状に配列され、光電変換により生じた電荷を蓄積する。
読み出し部２４４ｆは、受光部２４４ｅの複数の画素が蓄積した電荷に応じた撮像信号として読み出して、該撮像信号をＡＦＥ部２４４ｂに出力する。
カラーフィルタ２４４ｇは、受光部２４４ｅの受光面上に設けられ、各々が個別に設定される波長帯域の光を透過する複数のフィルタを有する。
【００３１】
図３は、本実施の形態１にかかるセンサ部の構成を示す模式図である。受光部２４４ｅには、外部からの光を受光する複数の画素が、マトリックス状に配列されている。受光部２４４ｅでは、それぞれの画素が受光した光に対して光電変換を行うことにより電荷を蓄積する。各画素で蓄積された電荷は、読み出し部２４４ｆにより電圧に変換されて撮像信号として読み出される。この撮像信号には、各画素の画素値（輝度値）や画素の位置情報などが含まれる。図３では、ｉ行ｊ列目に配置されている画素を画素Ｐｉｊと記している。
【００３２】
図４は、本実施の形態１にかかるカラーフィルタの構成の一例を示す模式図である。カラーフィルタ２４４ｇは、本実施形態１では、例えば、４×４のマトリックス状に並べられた１６個のフィルタからなるフィルタユニットＣ１１を画素Ｐｉｊの配置に応じて二次元的（マトリックス状）に並べて配置したものである。フィルタが設けられた画素Ｐｉｊは、フィルタが透過する波長帯域の光を受光する。例えば、青色の波長帯域の光を透過するフィルタが設けられた画素Ｐｉｊは、青色の波長帯域の光を受光する。以下、青色の波長帯域の光を受光する画素ＰｉｊをＢ画素という。同様に、緑色の波長帯域の光を受光する画素をＧ画素、赤色の波長帯域の光を受光する画素をＲ画素という。
【００３３】
フィルタユニットＣ１１は、２行×２列で分割した４つの領域である基本ユニットＣ２１〜Ｃ２４に区分される。また、基本ユニットＣ２１〜Ｃ２４は、各基本ユニットを１行×２列で分割することにより形成される読み出しユニットＣ３１〜Ｃ３８に区分される。具体的には、基本ユニットＣ２１は１行×２列で分割した読み出しユニットＣ３１，Ｃ３２を有し、基本ユニットＣ２２は１行×２列で分割した読み出しユニットＣ３３，Ｃ３４を有し、基本ユニットＣ２３は１行×２列で分割した読み出しユニットＣ３５，Ｃ３６を有し、基本ユニットＣ２４は１行×２列で分割した読み出しユニットＣ３７，Ｃ３８を有する。
【００３４】
フィルタユニットＣ１１は、青色（Ｂ）の波長帯域ＨＢ、緑色（Ｇ）の波長帯域ＨＧおよび赤色（Ｒ）の波長帯域ＨＲの光を透過する。加えて、フィルタユニットＣ１１は、１６個のフィルタのうち、波長帯域ＨＧの光を透過するフィルタの数が６個以上、かつ波長帯域ＨＢの光を透過するフィルタの数が６個以上、波長帯域ＨＲの光を透過するフィルタの数が２個以上４個以下となるように複数のフィルタが選択され、配置される。青色、緑色および赤色の波長帯域ＨＢ，ＨＧおよびＨＲは、例えば、波長帯域ＨＢが３９０ｎｍ〜５００ｎｍ、波長帯域ＨＧが５００ｎｍ〜６００ｎｍ、波長帯域ＨＲが６００ｎｍ〜７００ｎｍである。
【００３５】
図４に示すとおり、本実施の形態１にかかるフィルタユニットＣ１１は、波長帯域ＨＧの光を透過するＧフィルタが六つ（６／１６）と、波長帯域ＨＢの光を透過するＢフィルタが八つ（８／１６）と、波長帯域ＨＲの光を透過するＲフィルタが二つ（２／１６）と、で構成されている。以下、画素Ｐｉｊに対応する位置にＧフィルタが設けられる場合、このＧフィルタをＧｉｊと記す。同様に、画素Ｐｉｊに対応する位置にＢフィルタが設けられる場合、Ｂｉｊ、Ｒフィルタが設けられる場合、Ｒｉｊと記す。
【００３６】
読み出しユニットＣ３１，Ｃ３２は、同一の波長帯域の光を透過する二つのフィルタを有する。具体的には、読み出しユニットＣ３１は、波長帯域ＨＧの光を透過する二つのＧフィルタが行方向に配列されてなる。読み出しユニットＣ３２は、波長帯域ＨＢの光を透過する二つのＢフィルタが行方向に配列されてなる。したがって、基本ユニットＣ２１は、行方向で隣接する二つのＧフィルタおよび二つのＢフィルタにより構成される。
【００３７】
読み出しユニットＣ３３〜Ｃ３８についても同様に、同一の波長帯域の光を透過する二つのフィルタをそれぞれ有する。具体的には、読み出しユニットＣ３３は、波長帯域ＨＲの光を透過する二つのＲフィルタが行方向に配列されてなる。読み出しユニットＣ３４は、波長帯域ＨＢの光を透過する二つのＢフィルタが行方向に配列されてなる。したがって、基本ユニットＣ２２は、行方向で隣接する二つのＲフィルタおよび二つのＢフィルタにより構成される。
【００３８】
読み出しユニットＣ３５は、波長帯域ＨＧの光を透過する二つのＧフィルタが行方向に配列されてなる。読み出しユニットＣ３６は、波長帯域ＨＢの光を透過する二つのＢフィルタが行方向に配列されてなる。したがって、基本ユニットＣ２３は、行方向で隣接する二つのＧフィルタおよび二つのＢフィルタにより構成される。
【００３９】
読み出しユニットＣ３７は、波長帯域ＨＧの光を透過する二つのＧフィルタが行方向に配列されてなる。読み出しユニットＣ３８は、波長帯域ＨＢの光を透過する二つのＢフィルタが行方向に配列されてなる。したがって、基本ユニットＣ２４は、行方向で隣接する二つのＧフィルタおよび二つのＢフィルタにより構成される。
【００４０】
フィルタユニットＣ１１では、読み出しユニットＣ３１，Ｃ３３，Ｃ３５，Ｃ３７が奇数行に配置され、読み出しユニットＣ３２，Ｃ３４，Ｃ３６，Ｃ３８が偶数行に配置されている。各基本ユニットは、読み出しユニットのフィルタの配列方向（行方向）と直交する方向（列方向）で隣り合う読み出しユニットからなる。
【００４１】
読み出し部２４４ｆは、読み出しユニットＣ３１〜Ｃ３８に応じた２つの画素が蓄積した電荷を一括して読み出すことによって、受光部２４４ｅの複数の画素がそれぞれ蓄積した電荷を撮像信号として出力する。例えば、読み出し部２４４ｆは、読み出しユニットＣ３１に応じたＧ１１画素，Ｇ１２画素が各々蓄積している電荷を合算して電圧（合算値）に変換し、撮像信号を生成する。
【００４２】
撮像光学系２４３は、対物光学系のＦナンバーをＦｎｏ、受光部２４４ｅの画素の一辺の長さをＱ（μｍ）としたとき、４．５（／μｍ）≦Ｆｎｏ／Ｑ≦６．５（／μｍ）を満たしている。なお、Ｆナンバーは、レンズの明るさを示す指標であって、レンズの焦点距離を有効口径で割った値である。
【００４３】
図１および図２の説明に戻り、ＡＦＥ部２４４ｂは、センサ部２４４ａが出力した撮像信号に対してノイズ除去やＡ／Ｄ変換などを行う。具体的には、ＡＦＥ部２４４ｂは、撮像信号（アナログ）に含まれるノイズ成分の低減や、出力レベルの維持のための信号の増幅率（ゲイン）の調整、アナログの撮像信号のＡ／Ｄ変換を行う。
【００４４】
Ｐ／Ｓ変換部２４４ｃ（出力部）は、ＡＦＥ部２４４ｂが出力したデジタルの撮像信号をパラレル／シリアル変換する。Ｐ／Ｓ変換部２４４ｃは、撮像制御部２４４ｄの制御のもと、撮像信号を処理装置４に出力する。
【００４５】
撮像制御部２４４ｄは、処理装置４から受信した設定データに従って先端部２４の各種動作を制御する。撮像制御部２４４ｄは、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）等を用いて構成される。撮像制御部２４４ｄは、内視鏡２を動作させるための各種プログラム、内視鏡２の動作に必要な各種パラメータおよび当該内視鏡２の識別情報やカラーフィルタ２４４ｇにかかるフィルタの配列情報等を記憶する。
【００４６】
操作部２２は、湾曲部２６を上下方向および左右方向に湾曲させる湾曲ノブ２２１と、被検体の体腔内に生体鉗子、電気メスおよび検査プローブ等の処置具を挿入する処置具挿入部２２２と、処理装置４、光源装置３に加えて、送気手段、送水手段、画面表示制御等の周辺機器の操作指示信号を入力する操作入力部である複数のスイッチ２２３と、を有する。処置具挿入部２２２から挿入される処置具は、先端部２４の処置具チャンネル（図示せず）を経由して開口部（図示せず）から表出する。
【００４７】
ユニバーサルコード２３は、上述したライトガイド２４１と、一または複数の信号線をまとめた集合ケーブルと、を少なくとも内蔵している。
【００４８】
つぎに、光源装置３の構成について説明する。光源装置３は、照明部３１と、照明制御部３２と、を備える。
【００４９】
照明部３１は、照明制御部３２の制御のもと、波長帯域が互いに異なる複数の照明光を切り替えて出射する。照明部３１は、光源３３、光源ドライバ３４、切替フィルタ３５、駆動部３６および駆動ドライバ３７を有する。
【００５０】
光源３３は、照明制御部３２の制御のもと、赤色、緑色および青色の波長帯域ＨＢ，ＨＧおよびＨＲの光を含む白色照明光を出射する。光源３３が発生した白色照明光は、切替フィルタ３５やライトガイド２４１を経由して先端部２４から外部に出射される。光源３３は、白色ＬＥＤや、キセノンランプなどの白色光を発する光源を用いて実現される。
なお、光源３３は、単一のランプに限らず、例えばＲ色を発するＬＥＤとＧ色を発するＬＥＤとＢ色を発するＬＥＤを用い、各色の光を合成して出力する光源でもかまわない。また、励起光を発する例えばレーザーダイオード等の固体発光素子とこの励起光により蛍光を発する蛍光体との組み合わせにより所望の光を発する光源を用いてもよい。
【００５１】
光源ドライバ３４は、照明制御部３２の制御のもと、光源３３に対して電流を供給することにより、光源３３に白色照明光を出射させる。
【００５２】
切替フィルタ３５は、光源３３が出射した白色照明光のうち青色の狭帯域光および緑色の狭帯域光のみを透過する。切替フィルタ３５は、照明制御部３２の制御のもと、光源３３が出射する白色照明光の光路上に挿脱自在に配置されている。切替フィルタ３５は、白色照明光の光路上に配置されることにより、二つの狭帯域光のみを透過する。具体的には、切替フィルタ３５は、波長帯域ＨＢに含まれる狭帯域ＴＢ（例えば、３９０ｎｍ〜４４５ｎｍ）の光と、波長帯域ＨＧに含まれる狭帯域ＴＧ（例えば、５３０ｎｍ〜５５０ｎｍ）の光と、からなる狭帯域照明光を透過する。この狭帯域ＴＢ，ＴＧは、血液中のヘモグロビンに吸収されやすい青色光および緑色光の波長帯域である。なお、狭帯域ＴＢとして少なくとも４０５ｎｍ〜４２５ｎｍが含まれていればよい。この帯域に制限されて射出される光を狭帯域光（狭帯域照明光）といい、当該狭帯域光による画像の観察をもって狭帯域光観察（ＮＢＩ）方式という。
【００５３】
駆動部３６は、ステッピングモータやＤＣモータ等を用いて構成され、切替フィルタ３５を光源３３の光路から挿脱動作させる。
【００５４】
駆動ドライバ３７は、照明制御部３２の制御のもと、駆動部３６に所定の電流を供給する。
【００５５】
照明制御部３２は、光源ドライバ３４を制御して光源３３をオンオフ動作させ、および駆動ドライバ３７を制御して切替フィルタ３５を光源３３の光路に対して挿脱動作させることによって、照明部３１により出射される照明光の種類(波長帯域)を制御する。
【００５６】
具体的には、照明制御部３２は、切替フィルタ３５を光源３３の光路に対して挿脱動作させることによって、照明部３１から出射される照明光を、白色照明光および狭帯域照明光のいずれかに切り替える制御を行う。換言すれば、照明制御部３２は、波長帯域ＨＢ，ＨＧおよびＨＲの光を含む白色照明光を用いた白色照明光観察（ＷＬＩ）方式と、狭帯域ＴＢ，ＴＧの光からなる狭帯域照明光を用いた狭帯域光観察（ＮＢＩ）方式とのいずれかの観察方式に切り替える制御を行う。
【００５７】
次に、処理装置４の構成について説明する。処理装置４は、Ｓ／Ｐ変換部４０１、画像処理部４０２、入力部４０３、記録部４０４および制御部４０５を備える。
【００５８】
Ｓ／Ｐ変換部４０１は、先端部２４から出力されたシリアル形態の撮像信号をシリアル／パラレル変換して画像処理部４０２に出力する。
【００５９】
画像処理部４０２は、Ｓ／Ｐ変換部４０１から出力された撮像信号をもとに、表示装置５が表示する画像信号（体内画像情報）を生成する。画像処理部４０２は、撮像信号に対して、所定の信号処理を実行して画像信号を生成する。信号処理としては、オプティカルブラック低減処理、ホワイトバランス調整処理、カラーマトリクス演算処理、ガンマ補正処理、色再現処理や、エッジ強調を含むエンハンス処理等が挙げられる。また、画像処理部４０２は、Ｓ／Ｐ変換部４０１から入力された撮像信号を制御部４０５へ出力する。
【００６０】
また、画像処理部４０２は、色成分分離部４０２ａ、抽出部４０２ｂを有する。色成分分離部４０２ａは、内視鏡２から出力される電気信号から、青色（Ｂ）の波長帯域ＨＢ、緑色（Ｇ）の波長帯域ＨＧおよび赤色（Ｒ）の波長帯域ＨＲの各波長帯域の光成分を分離する。具体的には、色成分分離部４０２ａは、指定された色の光を透過（受光）する画素の画素値を取得して、単一の色成分の画素値からなる色成分情報を分離する。
【００６１】
抽出部４０２ｂは、撮像信号に対して所定の抽出処理を施す。具体的には、抽出部４０２ｂは、読み出しユニットＣ３１〜Ｃ３８に応じた画素Ｐｉｊからの撮像信号（合算値）をもとに、赤色、緑色および青色の色ごとに基本ユニットＣ２１〜Ｃ２４を一単位として抽出値を有する画像情報を生成する。
【００６２】
入力部４０３は、内視鏡システム１の動作を指示する動作指示信号等の各種信号の入力を受け付ける。入力部４０３は、受け付けた信号を制御部４０５に出力する。
【００６３】
記録部４０４は、内視鏡システム１を動作させるための各種プログラム、および内視鏡システム１の動作に必要な各種パラメータ等を含むデータを記録する。記録部４０４は、フラッシュメモリやＤＲＡＭ（Dynamic  Random  Access  Memory）等の半導体メモリを用いて実現される。
【００６４】
制御部４０５は、ＣＰＵ等を用いて構成され、内視鏡２および光源装置３を含む各構成部の駆動制御、および各構成部に対する情報の入出力制御などを行う。制御部４０５は、撮像制御のための設定データを、集合ケーブルに含まれる所定の信号線を介して先端部２４へ送信する。また、制御部４０５は、先端部２４による撮像処理の露光タイミングと読み出しタイミングを含む同期信号を先端部２４に出力するとともに、この同期信号を光源装置３に出力する。
【００６５】
表示装置５は、映像ケーブルを介して処理装置４が生成した体内画像情報に対応する体内画像を受信して表示する。表示装置５は、液晶ディスプレイまたは有機ＥＬ（Electro  Luminescence）ディスプレイを用いて構成される。
【００６６】
次に、内視鏡システム１が行う信号処理について説明する。図５は、本実施の形態１にかかる内視鏡システムが行う信号処理を示すフローチャートである。まず、内視鏡２において、撮像制御部２４４ｄの制御のもと、読み出し部２４４ｆによる読み出し処理が行われる（ステップＳ１０１）。読み出し部２４４ｆは、格子状に配列された複数の画素が蓄積した電荷を行（ライン）ごとに読み出す。その後、制御部４０５は、ＡＦＥ部２４４ｂなどを介して内視鏡２から撮像信号を受信すると、観察方式が白色照明光観察方式および狭帯域光観察方式のいずれであるかを判断する（ステップＳ１０２）。制御部４０５は、例えば切替フィルタ３５の挿脱状態や、撮像信号に付与されている照明光の情報などをもとに、観察方式を判断する。
【００６７】
制御部４０５によって観察方式が白色照明光観察方式であると判断された場合（ステップＳ１０２：ＷＬＩ）、色成分分離部４０２ａは、赤色成分、緑色成分および青色成分（ＲＧＢ成分）の各色の色成分情報を分離する（ステップＳ１０３）。一方で、制御部４０５によって観察方式が狭帯域光観察方式であると判断された場合（ステップＳ１０２：ＮＢＩ）、色成分分離部４０２ａは、緑色成分および青色成分（ＧＢ成分）の各色の色成分情報を分離する（ステップＳ１０４）。
【００６８】
図６は、本実施の形態１にかかるセンサ部における色成分の取得態様を説明する図であって、Ｒ画素からの赤成分の取得について説明する図である。図７は、本実施の形態１にかかるセンサ部における色成分の取得態様を説明する図であって、Ｇ画素からの緑成分の取得について説明する図である。図８は、本実施の形態１にかかるセンサ部における色成分の取得態様を説明する図であって、Ｂ画素からの青成分の取得について説明する図である。
【００６９】
図６〜８に示すように、受光部２４４ｅでは、カラーフィルタ２４４ｇのフィルタが透過する波長帯域の光に応じた光を受光する。このため、受光部２４４ｅの各画素は、フィルタに応じて受光する光の波長帯域が異なる。例えば、図６に示すように、赤色成分の光を受光するのは、Ｒ１３画素、Ｒ１４画素、Ｒ１７画素、Ｒ１８画素などのＲ画素（ハッチング処理された画素）である。また、図７に示すように、緑色成分の光を受光するのは、Ｇ１１画素、Ｇ１２画素、Ｇ１５画素、Ｇ１６画素などのＧ画素（ハッチング処理された画素）である。また、図８に示すように、青色成分の光を受光するのは、Ｂ２１画素、Ｂ２２画素、Ｂ２３画素、Ｂ２４画素などのＢ画素（ハッチング処理された画素）である。
【００７０】
色成分分離部４０２ａは、分離する色成分に応じてＲ画素、Ｇ画素およびＢ画素のそれぞれの画素値（合算値）を色ごとに分離し、分離した画素値を画素の位置（画素ｉｊ）と対応付けて色成分情報として出力する。
【００７１】
色成分分離部４０２ａにより、観察方式に応じて色成分が分離されると、抽出部４０２ｂが抽出処理を行う（ステップＳ１０５）。図９は、本実施の形態１にかかる抽出部における抽出処理を説明する図であって、抽出領域を説明する図である。抽出部４０２ｂは、読み出しユニットＣ３１〜Ｃ３８に応じた画素Ｐｉｊからの撮像信号に基づいて、基本ユニットＣ２１〜Ｃ２４を単位として抽出値を有する画像情報を生成する。具体的には、図９に示すように、四つの画素からなる領域（基本ユニットＣ２１〜Ｃ２４にそれぞれ対応する領域）を一つの色成分領域（抽出領域）として、色成分に応じて合算値を抽出する。図９では、ｍ行ｎ列目に配置されている抽出領域をＳｍｎと記している。例えば、抽出領域Ｓ１１は基本ユニットＣ２１に対応し、抽出領域Ｓ１２は基本ユニットＣ２２に対応し、抽出領域Ｓ２１は基本ユニットＣ２３に対応し、抽出領域Ｓ２２は基本ユニットＣ２４に対応する。
【００７２】
抽出部４０２ｂは、色成分分離部４０２ａによって抽出された各色の色成分情報をもとに、抽出領域ごとに抽出値を設定した抽出画像情報を生成する。抽出部４０２ｂは、観察方式が白色照明光観察方式である場合、赤色、緑色および青色の各色成分の抽出画像情報を生成し、狭帯域光観察方式である場合、緑色および青色の各色成分の抽出画像情報を生成する。抽出部４０２ｂは、例えば赤色成分の抽出画像情報を生成する場合、色成分分離部４０２ａが分離した赤色の色成分情報を取得する。ここで、色成分分離部４０２ａによって分離される色成分情報は、Ｒ画素の画素値と配置とにかかる情報である（図６参照）。抽出部４０２ｂは、抽出領域Ｓｍｎ内にＲ画素からなる読み出しユニットを有する場合、読み出しユニットで得られた合算値を当該抽出領域の抽出値とする。具体的には、抽出部４０２ｂは、例えば、抽出領域Ｓ１２が、Ｒ１３画素およびＲ１４画素からなる読み出しユニットＣ３３を有するため、読み出しユニットＣ３３で得られた合算値を、抽出領域Ｓ１２の抽出値として設定する。
【００７３】
図１０は、本実施の形態１にかかる抽出部における抽出処理を説明する図であって、赤色成分についての抽出画像を示す図である。上述したように、抽出部４０２ｂが、Ｒ画素を有する読み出しユニットが存在する抽出領域Ｓｍｎについて抽出処理を行うと、赤色成分の抽出値が設定された抽出画像を含む抽出画像情報が生成される（図１０参照）。図１０では、ｍ行ｎ列目に配置されている抽出領域Ｓｍｎを色成分（図１０では赤色）に応じてＲｓｍｎと記している。
【００７４】
図１１は、本実施の形態１にかかる抽出部における抽出処理を説明する図であって、緑色成分についての抽出画像を示す図である。図１２は、本実施の形態１にかかる抽出部における抽出処理を説明する図であって、青色成分についての抽出画像を示す図である。抽出部４０２ｂは、緑色成分、青色成分についても、赤色成分と同様に抽出処理を行い、抽出画像情報を生成する。なお、青色成分については、すべての基本ユニットがＢ画素からなる読み出しユニットを有しているため、全抽出領域Ｓｍｎが、Ｂ画素の合算値に置き換えられている（図１２参照）。図１１，１２では、ｍ行ｎ列目に配置されている抽出領域を緑色成分または青色成分に応じてＧｓｍｎまたはＢｓｍｎと記している。
【００７５】
抽出部４０２ｂにより各色成分について抽出画像情報が生成されると、画像処理部４０２は、該抽出画像情報をもとに、表示装置５に表示されるための画像信号を生成する（ステップＳ１０６）。画像処理部４０２は、観察方式に応じて、各色成分の抽出画像情報をもとに、それぞれの色成分の抽出値を抽出領域Ｓｍｎごとに補間処理することにより、すべての抽出領域に抽出値、または補間処理によって補間された抽出値（補間値）が付与された単色画像を生成する。画像処理部４０２は、白色光観察方式では緑色を輝度成分として補間処理し、狭帯域光観察方式では青色を輝度成分として補間処理を行う。
【００７６】
その後、画像処理部４０２は、各単色画像の抽出値または補間値を用いることによってカラー画像に応じたカラー画像信号を生成する。上述した信号処理によって、白色照明光観察方式および狭帯域光観察方式により取得された信号に基づいて、それぞれの画像を得ることができる。
【００７７】
上述した信号処理では、白色照明光観察方式において、赤色、緑色および青色成分の各色成分情報を得ることができ、かつ狭帯域光観察方式において、緑色および青色成分の各色成分情報を得るとともに、青色成分の色成分情報を多く取得することができるため、特に狭帯域光観察方式による画像を明瞭にすることが可能である。
【００７８】
上述した本実施の形態１によれば、フィルタユニットＣ１１が、波長帯域ＨＧの光を透過するＧフィルタが六つと、波長帯域ＨＢの光を透過するＢフィルタが八つと、波長帯域ＨＲの光を透過するＲフィルタが二つとで構成され、色成分分離部４０２ａが抽出した色成分情報をもとに、抽出部４０２ｂが、基本ユニットＣ２１〜Ｃ２４に応じた四つの画素からなる抽出領域で抽出画像情報を生成して、画像処理部４０２によりカラー画像信号を生成するようにしたので、白色照明光観察方式および狭帯域光観察方式のいずれにおいても明瞭な画像を得ることができる。
【００７９】
また、上述した実施の形態１によれば、読み出しユニットを構成する二つの画素から得られる電荷を合算して読み出すようにしたので、全画素から得られる電荷に基づく撮像信号を伝送する場合と比して、内視鏡２から処理装置４に伝送する情報量を少なくすることができる。例えば、受光部２４４ｅが、８×８の６４個の画素を用いて構成される場合、３２画素分の情報量を伝送すればよい。これにより、内視鏡２と処理装置４とを接続するケーブルを細径化し、内視鏡システム１の小型化を実現することができる。また、合算対象の画素は、同一の波長帯域の光を受光するため、情報が色成分間で混在することはない。
【００８０】
（実施の形態１の変形例）
図１３は、本発明の実施の形態１の変形例にかかるカラーフィルタの構成の一例を示す模式図である。本変形例にかかるフィルタユニットＣ１１ａは、２行×２列で分割した４つの領域である基本ユニットＣ２１ａ〜Ｃ２４ａに区分される。また、基本ユニットＣ２１ａ〜Ｃ２４ａは、各基本ユニットにおいて１行×２列で分割することにより形成される読み出しユニットＣ３１ａ〜Ｃ３８ａに区分される。具体的には、基本ユニットＣ２１ａは１行×２列で分割した読み出しユニットＣ３１ａ，Ｃ３２ａを有し、基本ユニットＣ２２ａは１行×２列で分割した読み出しユニットＣ３３ａ，Ｃ３４ａを有し、基本ユニットＣ２３ａは１行×２列で分割した読み出しユニットＣ３５ａ，Ｃ３６ａを有し、基本ユニットＣ２４ａは１行×２列で分割した読み出しユニットＣ３７ａ，Ｃ３８ａを有する。
【００８１】
本変形例にかかるフィルタユニットＣ１１ａは、図１３に示すように、波長帯域ＨＧの光を透過するＧフィルタが八つ（８／１６）と、波長帯域ＨＢの光を透過するＢフィルタが六つ（６／１６）と、波長帯域ＨＲの光を透過するＲフィルタが二つ（２／１６）と、で構成されている。
【００８２】
読み出しユニットＣ３１ａ，Ｃ３２ａは、同一の波長帯域の光を透過する二つのフィルタを有する。具体的には、読み出しユニットＣ３１ａは、波長帯域ＨＢの光を透過する二つのＢフィルタが行方向に配列されてなる。読み出しユニットＣ３２ａは、波長帯域ＨＧの光を透過する二つのＧフィルタが行方向に配列されてなる。したがって、基本ユニットＣ２１ａは、行方向で隣接する二つのＢフィルタおよび二つのＧフィルタにより構成される。
【００８３】
読み出しユニットＣ３３ａ〜Ｃ３８ａについても同様に、同一の波長帯域の光を透過する二つのフィルタをそれぞれ有する。具体的には、読み出しユニットＣ３３ａは、波長帯域ＨＲの光を透過する二つのＲフィルタが行方向に配列されてなる。読み出しユニットＣ３４ａは、波長帯域ＨＧの光を透過する二つのＧフィルタが行方向に配列されてなる。したがって、基本ユニットＣ２２ａは、行方向で隣接する二つのＲフィルタおよび二つのＧフィルタにより構成される。
【００８４】
読み出しユニットＣ３５ａは、波長帯域ＨＢの光を透過する二つのＢフィルタが行方向に配列されてなる。読み出しユニットＣ３６ａは、波長帯域ＨＧの光を透過する二つのＧフィルタが行方向に配列されてなる。したがって、基本ユニットＣ２３ａは、行方向で隣接する二つのＧフィルタおよび二つのＢフィルタにより構成される。
【００８５】
読み出しユニットＣ３７ａは、波長帯域ＨＢの光を透過する二つのＢフィルタが行方向に配列されてなる。読み出しユニットＣ３８ａは、波長帯域ＨＧの光を透過する二つのＧフィルタが行方向に配列されてなる。したがって、基本ユニットＣ２４ａは、行方向で隣接する二つのＧフィルタおよび二つのＢフィルタにより構成される。
【００８６】
フィルタユニットＣ１１ａでは、読み出しユニットＣ３１ａ，Ｃ３３ａ，Ｃ３５ａ，Ｃ３７ａが奇数行に配置され、読み出しユニットＣ３２ａ，Ｃ３４ａ，Ｃ３６ａ，Ｃ３８ａが偶数行に配置されている。
【００８７】
本変形例にかかるフィルタユニットにおいても、上述した実施の形態１のように、白色照明光観察方式および狭帯域光観察方式のいずれにおいても明瞭な画像を得ることができるという効果を奏する。
【００８８】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。図１４は、本発明の実施の形態２にかかる内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。なお、上述した構成と同一の構成には同一の符号を付して説明する。本実施の形態２にかかる内視鏡システム１ａは、上述した実施の形態１の内視鏡２に代えて内視鏡２ａを備え、内視鏡２ａは、上述した内視鏡２の構成に対し、読み出し制御部２４４ｈをさらに有する。
【００８９】
読み出し制御部２４４ｈは、観察方式に応じて読み出し対象画素の行を選択し、該選択した行の画素（読み出しユニット）の読み出しを読み出し部２４４ｆに行わせる。読み出し部２４４ｆは、読み出し制御部２４４ｈの制御のもと、指定された行（具体的には、奇数行または偶数行）の画素（読み出しユニット）が蓄積する電荷の読み出しを行う。
【００９０】
図１５は、本実施の形態２にかかるカラーフィルタの構成の一例を示す模式図である。カラーフィルタ２４４ｇは、本実施形態２では、例えば、４×４のマトリックス状に並べられた１６個のフィルタからなるフィルタユニットＣ１１ｂを画素Ｐｉｊの配置に応じて二次元的（マトリックス状）に並べて配置したものである。
【００９１】
フィルタユニットＣ１１ｂは、２行×２列で分割した４つの領域である基本ユニットＣ２１ｂ〜Ｃ２４ｂに区分される。また、基本ユニットＣ２１ｂ〜Ｃ２４ｂは、各基本ユニットにおいて１行×２列で分割することにより形成される読み出しユニットＣ３１ｂ〜Ｃ３８ｂに区分される。具体的には、基本ユニットＣ２１ｂは１行×２列で分割した読み出しユニットＣ３１ｂ，Ｃ３２ｂを有し、基本ユニットＣ２２ｂは１行×２列で分割した読み出しユニットＣ３３ｂ，Ｃ３４ｂを有し、基本ユニットＣ２３ｂは１行×２列で分割した読み出しユニットＣ３５ｂ，Ｃ３６ｂを有し、基本ユニットＣ２４ｂは１行×２列で分割した読み出しユニットＣ３７ｂ，Ｃ３８ｂを有する。
【００９２】
図１５に示すとおり、本実施の形態２にかかるフィルタユニットＣ１１ｂは、波長帯域ＨＧの光を透過するＧフィルタが八つ（８／１６）と、波長帯域ＨＢの光を透過するＢフィルタが六つ（６／１６）と、波長帯域ＨＲの光を透過するＲフィルタが二つ（２／１６）と、で構成されている。
【００９３】
読み出しユニットＣ３１ｂ，Ｃ３２ｂは、同一の波長帯域の光を透過する二つのフィルタを有する。具体的には、読み出しユニットＣ３１ｂは、波長帯域ＨＧの光を透過する二つのＧフィルタが行方向に配列されてなる。読み出しユニットＣ３２ｂは、波長帯域ＨＢの光を透過する二つのＢフィルタが行方向に配列されてなる。したがって、基本ユニットＣ２１ｂは、行方向で隣接する二つのＧフィルタおよび二つのＢフィルタにより構成される。
【００９４】
読み出しユニットＣ３３ｂ〜Ｃ３８ｂについても同様に、同一の波長帯域の光を透過する二つのフィルタをそれぞれ有する。具体的には、読み出しユニットＣ３３ｂは、波長帯域ＨＲの光を透過する二つのＲフィルタが行方向に配列されてなる。読み出しユニットＣ３４ｂは、波長帯域ＨＧの光を透過する二つのＧフィルタが行方向に配列されてなる。したがって、基本ユニットＣ２２ｂは、行方向で隣接する二つのＲフィルタおよび二つのＧフィルタにより構成される。
【００９５】
読み出しユニットＣ３５ｂは、波長帯域ＨＢの光を透過する二つのＢフィルタが行方向に配列されてなる。読み出しユニットＣ３６ｂは、波長帯域ＨＧの光を透過する二つのＧフィルタが行方向に配列されてなる。したがって、基本ユニットＣ２３ｂは、行方向で隣接する二つのＧフィルタおよび二つのＢフィルタにより構成される。
【００９６】
読み出しユニットＣ３７ｂは、波長帯域ＨＧの光を透過する二つのＧフィルタが行方向に配列されてなる。読み出しユニットＣ３８ｂは、波長帯域ＨＢの光を透過する二つのＢフィルタが行方向に配列されてなる。したがって、基本ユニットＣ２４ｂは、行方向で隣接する二つのＧフィルタおよび二つのＢフィルタにより構成される。
【００９７】
フィルタユニットＣ１１ｂでは、読み出しユニットＣ３１ｂ，Ｃ３３ｂ，Ｃ３５ｂ，Ｃ３７ｂが奇数行に配置され、読み出しユニットＣ３２ｂ，Ｃ３４ｂ，Ｃ３６ｂ，Ｃ３８ｂが偶数行に配置されている。
【００９８】
読み出し部２４４ｆは、読み出しユニットＣ３１ｂ〜Ｃ３８ｂごとに一括して読み出すことによって、受光部２４４ｅの複数の画素が蓄積した電荷を撮像信号として出力する。例えば、読み出し部２４４ｆは、読み出しユニットＣ３１ｂに応じたＧ１１画素，Ｇ１２画素にそれぞれ蓄積された電荷を合算して電圧（合算値）に変換し、撮像信号を生成する。読み出し部２４４ｆは、読み出し制御部２４４ｈの制御のもと、奇数行または偶数行のいずれかの行に配置された読み出しユニットの画素の電荷を読み出す。
【００９９】
図１６は、本実施の形態２にかかる内視鏡システムが行う信号処理を示すフローチャートである。まず、制御部４０５は、観察方式が白色照明光観察方式および狭帯域光観察方式のいずれであるかを判断し、判断結果を撮像制御部２４４ｄ（読み出し制御部２４４ｈ）に出力する（ステップＳ２０１）。読み出し制御部２４４ｈは、受信した判断結果が白色照明光観察方式である場合（ステップＳ２０１：ＷＬＩ）、読み出し部２４４ｆに奇数行の画素の読み出し処理を実行させる（ステップＳ２０２）。図１７は、本実施の形態２にかかるセンサ部における電荷の読み出し態様を説明する図であって、奇数行の画素の読み出しを説明する図である。読み出し部２４４ｆは、奇数行の画素（図１７のハッチング画素）の電荷の読み出し処理を行う。
【０１００】
読み出し部２４４ｆによる奇数行の画素の電荷の読み出し処理が終了すると、生成された撮像信号がＡＦＥ部２４４ｂなどを介して内視鏡２ａから処理装置４に出力される。処理装置４が、ＡＦＥ部２４４ｂなどを介して内視鏡２ａから撮像信号を受信すると、色成分分離部４０２ａは、赤色成分、緑色成分および青色成分（ＲＧＢ成分）の各色の色成分情報を分離する（ステップＳ２０３）。
【０１０１】
図１８は、本実施の形態２にかかる抽出部における信号変換処理を説明する図であって、赤色成分についての抽出画像を示す図である。図１９は、本実施の形態２にかかる抽出部における抽出処理を説明する図であって、緑色成分についての抽出画像を示す図である。図２０は、本実施の形態２にかかる抽出部における抽出処理を説明する図であって、青色成分についての抽出画像を示す図である。
【０１０２】
色成分分離部４０２ａにより色成分（ＲＧＢ成分）が抽出されると、抽出部４０２ｂが抽出処理を行う（ステップＳ２０４）。抽出部４０２ｂは、上述したステップＳ１０５と同様に、抽出領域Ｓｍｎに対して色成分ごとに抽出処理を行う。抽出部４０２ｂによる抽出処理により、図１８〜２０に示すような色成分ごとの抽出画像情報が生成される。
【０１０３】
一方、読み出し制御部２４４ｈは、受信した判断結果が狭帯域光観察方式である場合（ステップＳ２０１：ＮＢＩ）、読み出し部２４４ｆに偶数行の画素の読み出し処理を実行させる（ステップＳ２０５）。図２１は、本実施の形態２にかかるセンサ部における電荷の読み出し態様を説明する図であって、偶数行の画素の読み出しを説明する図である。読み出し部２４４ｆは、偶数行の画素（図２１のハッチング画素）の電荷の読み出し処理を行う。
【０１０４】
読み出し部２４４ｆによる偶数行の画素の電荷の読み出し処理が終了すると、生成された撮像信号がＡＦＥ部２４４ｂなどを介して内視鏡２ａから処理装置４に出力される。処理装置４が、ＡＦＥ部２４４ｂなどを介して内視鏡２ａから撮像信号を受信すると、色成分分離部４０２ａは、緑色成分および青色成分（ＧＢ成分）の各色の色成分情報に分離する（ステップＳ２０６）。
【０１０５】
図２２は、本実施の形態２にかかる抽出部における抽出処理を説明する図であって、緑色成分についての抽出画像を示す図である。図２３は、本実施の形態２にかかる抽出部における抽出処理を説明する図であって、青色成分についての抽出画像を示す図である。
【０１０６】
ステップＳ２０６において色成分分離部４０２ａにより色成分（ＧＢ成分）が抽出されると、抽出部４０２ｂが抽出処理を行う（ステップＳ２０４）。抽出部４０２ｂは、抽出領域Ｓｍｎに対して色成分ごとに抽出処理を行う。抽出部４０２ｂによる抽出処理により、図２２，２３に示すような色成分ごとの抽出画像情報が生成される。
【０１０７】
抽出部４０２ｂにより各色成分について抽出画像情報が生成されると、画像処理部４０２は、該抽出画像情報をもとに、表示装置５に表示されるための画像信号を生成する（ステップＳ２０７）。画像処理部４０２は、観察方式に応じて、各色成分の抽出画像信号をもとに、それぞれの色成分の抽出値を抽出領域ごとに補間処理することにより、すべての抽出領域に抽出値または補間値が付与された単色画像を生成する。画像処理部４０２は、白色光観察方式では緑色を輝度成分として補間処理し、狭帯域光観察方式では青色を輝度成分として補間処理を行う。
【０１０８】
その後、画像処理部４０２は、各単色画像の抽出値または補間値を用いることによってカラー画像に応じたカラー画像信号を生成する。上述した信号処理によって、白色照明光観察方式および狭帯域光観察方式により取得された信号に基づいて、それぞれの画像を得ることができる。
【０１０９】
上述した信号処理では、白色照明光観察方式において、赤色、緑色および青色成分の各色成分情報を得ることができ、かつ狭帯域光観察方式において、緑色および青色成分の各色成分情報を得るとともに、青色成分の色成分情報を多く取得することができるため、特に狭帯域光観察方式による画像を明瞭にすることが可能である。
【０１１０】
上述した本実施の形態２によれば、実施の形態１と同様、フィルタユニットＣ１１ｂが、波長帯域ＨＧの光を透過するＧフィルタが八つと、波長帯域ＨＢの光を透過するＢフィルタが六つと、波長帯域ＨＲの光を透過するＲフィルタが二つとで構成され、色成分分離部４０２ａが抽出した色成分情報をもとに、抽出部４０２ｂが、基本ユニットＣ２１ｂ〜Ｃ２４ｂに応じた四つの画素からなる抽出領域で抽出画像情報を生成して、画像処理部４０２によりカラー画像信号を生成するようにしたので、白色照明光観察方式および狭帯域光観察方式のいずれにおいても明瞭な画像を得ることができる。
【０１１１】
また、上述した実施の形態２によれば、読み出しユニットを構成する二つの画素から得られる電荷を合算して読み出すようにしたので、全画素から得られる電荷に基づく電気信号を伝送する場合と比して、内視鏡２ａから処理装置４に伝送する情報量を少なくすることができる。例えば、受光部２４４ｅが、８×８の６４個の画素を用いて構成される場合、３２画素分の情報量を伝送すればよい。これにより、内視鏡２ａと処理装置４とを接続するケーブルを細径化し、内視鏡システム１ａの小型化を実現することができる。また、合算対象の画素は、同一の波長帯域の光を受光するため、情報が色成分間で混在することはない。
【０１１２】
また、上述した実施の形態２によれば、観察方式に応じて読み出し対象の画素の行を制御するようにしたので、全画素から得られる電荷に基づく電気信号を伝送する場合や、上述した実施の形態１と比して、内視鏡２ａから処理装置４に伝送する情報量を少なくすることができる。これにより、内視鏡２ａと処理装置４とを接続するケーブルを細径化し、内視鏡システム１ａの小型化を実現することができる。
【０１１３】
なお、上述した実施の形態２において、読み出し部２４４ｆが全画素について読み出しを行い、色成分分離部４０２ａが、観察方式に応じて奇数行または偶数行の輝度値（信号）を分離するものであってもよい。これにより、画像処理部４０２が行う画像信号生成処理の負荷を軽減することができる。
【０１１４】
（実施の形態２の変形例１）
図２４は、本発明の実施の形態２の変形例１にかかるカラーフィルタの構成の一例を示す模式図である。本変形例にかかるフィルタユニットＣ１１ｃは、２行×２列で分割した４つの領域である基本ユニットＣ２１ｃ〜Ｃ２４ｃに区分される。また、基本ユニットＣ２１ｃ〜Ｃ２４ｃは、各基本ユニットにおいて１行×２列で分割することにより形成される読み出しユニットＣ３１ｃ〜Ｃ３８ｃに区分される。具体的には、基本ユニットＣ２１ｃは１行×２列で分割した読み出しユニットＣ３１ｃ，Ｃ３２ｃを有し、基本ユニットＣ２２ｃは１行×２列で分割した読み出しユニットＣ３３ｃ，Ｃ３４ｃを有し、基本ユニットＣ２３ｃは１行×２列で分割した読み出しユニットＣ３５ｃ，Ｃ３６ｃを有し、基本ユニットＣ２４ｃは１行×２列で分割した読み出しユニットＣ３７ｃ，Ｃ３８ｃを有する。
【０１１５】
図２４に示すとおり、本変形例１にかかるフィルタユニットＣ１１ｃは、波長帯域ＨＧの光を透過するＧフィルタが六つ（６／１６）と、波長帯域ＨＢの光を透過するＢフィルタが八つ（８／１６）と、波長帯域ＨＲの光を透過するＲフィルタが二つ（２／１６）と、で構成されている。
【０１１６】
読み出しユニットＣ３１ｃ，Ｃ３２ｃは、同一の波長帯域の光を透過する二つのフィルタを有する。具体的には、読み出しユニットＣ３１ｃは、波長帯域ＨＢの光を透過する二つのＢフィルタが行方向に配列されてなる。読み出しユニットＣ３２ｃは、波長帯域ＨＧの光を透過する二つのＧフィルタが行方向に配列されてなる。したがって、基本ユニットＣ２１ｃは、行方向で隣接する二つのＢフィルタおよび二つのＧフィルタにより構成される。
【０１１７】
読み出しユニットＣ３３ｃ〜Ｃ３８ｃについても同様に、同一の波長帯域の光を透過する二つのフィルタをそれぞれ有する。具体的には、読み出しユニットＣ３３ｃは、波長帯域ＨＲの光を透過する二つのＲフィルタが行方向に配列されてなる。読み出しユニットＣ３４ｃは、波長帯域ＨＢの光を透過する二つのＢフィルタが行方向に配列されてなる。したがって、基本ユニットＣ２２ｃは、行方向で隣接する二つのＲフィルタおよび二つのＢフィルタにより構成される。
【０１１８】
読み出しユニットＣ３５ｃは、波長帯域ＨＢの光を透過する二つのＢフィルタが行方向に配列されてなる。読み出しユニットＣ３６ｃは、波長帯域ＨＧの光を透過する二つのＧフィルタが行方向に配列されてなる。したがって、基本ユニットＣ２３ｃは、行方向で隣接する二つのＧフィルタおよび二つのＢフィルタにより構成される。
【０１１９】
読み出しユニットＣ３７ｃは、波長帯域ＨＧの光を透過する二つのＧフィルタが行方向に配列されてなる。読み出しユニットＣ３８ｃは、波長帯域ＨＢの光を透過する二つのＢフィルタが行方向に配列されてなる。したがって、基本ユニットＣ２４ｃは、行方向で隣接する二つのＢフィルタおよび二つのＧフィルタにより構成される。
【０１２０】
フィルタユニットＣ１１ｃでは、読み出しユニットＣ３１ｃ，Ｃ３３ｃ，Ｃ３５ｃ，Ｃ３７ｃが奇数行に配置され、読み出しユニットＣ３２ｃ，Ｃ３４ｃ，Ｃ３６ｃ，Ｃ３８ｃが偶数行に配置されている。
【０１２１】
（実施の形態２の変形例２）
図２５は、本発明の実施の形態２の変形例２にかかるカラーフィルタの構成の一例を示す模式図である。本変形例にかかるフィルタユニットＣ１１ｄは、２行×２列で分割した４つの領域である基本ユニットＣ２１ｄ〜Ｃ２４ｄに区分される。また、基本ユニットＣ２１ｄ〜Ｃ２４ｄは、各基本ユニットにおいて１行×２列で分割することにより形成される読み出しユニットＣ３１ｄ〜Ｃ３８ｄに区分される。具体的には、基本ユニットＣ２１ｄは１行×２列で分割した読み出しユニットＣ３１ｄ，Ｃ３２ｄを有し、基本ユニットＣ２２ｄは１行×２列で分割した読み出しユニットＣ３３ｄ，Ｃ３４ｄを有し、基本ユニットＣ２３ｄは１行×２列で分割した読み出しユニットＣ３５ｄ，Ｃ３６ｄを有し、基本ユニットＣ２４ｄは１行×２列で分割した読み出しユニットＣ３７ｄ，Ｃ３８ｄを有する。
【０１２２】
図２５に示すとおり、本変形例２にかかるフィルタユニットＣ１１ｄは、波長帯域ＨＧの光を透過するＧフィルタが八つ（８／１６）と、波長帯域ＨＢの光を透過するＢフィルタが六つ（６／１６）と、波長帯域ＨＲの光を透過するＲフィルタが二つ（２／１６）と、で構成されている。
【０１２３】
読み出しユニットＣ３１ｄ，Ｃ３２ｄは、同一の波長帯域の光を透過する二つのフィルタを有する。具体的には、読み出しユニットＣ３１ｄは、波長帯域ＨＧの光を透過する二つのＧフィルタが行方向に配列されてなる。読み出しユニットＣ３２ｄは、波長帯域ＨＢの光を透過する二つのＢフィルタが行方向に配列されてなる。したがって、基本ユニットＣ２１ｄは、行方向で隣接する二つのＧフィルタおよび二つのＢフィルタにより構成される。
【０１２４】
読み出しユニットＣ３３ｄ〜Ｃ３８ｄについても同様に、同一の波長帯域の光を透過する二つのフィルタをそれぞれ有する。具体的には、読み出しユニットＣ３３ｄは、波長帯域ＨＲの光を透過する二つのＲフィルタが行方向に配列されてなる。読み出しユニットＣ３４ｄは、波長帯域ＨＧの光を透過する二つのＧフィルタが行方向に配列されてなる。したがって、基本ユニットＣ２２ｄは、行方向で隣接する二つのＲフィルタおよび二つのＧフィルタにより構成される。
【０１２５】
読み出しユニットＣ３５ｄは、波長帯域ＨＧの光を透過する二つのＧフィルタが行方向に配列されてなる。読み出しユニットＣ３６ｄは、波長帯域ＨＢの光を透過する二つのＢフィルタが行方向に配列されてなる。したがって、基本ユニットＣ２３ｄは、行方向で隣接する二つのＢフィルタおよび二つのＧフィルタにより構成される。
【０１２６】
読み出しユニットＣ３７ｄは、波長帯域ＨＢの光を透過する二つのＢフィルタが列方向に配列されてなる。読み出しユニットＣ３８ｄは、波長帯域ＨＧの光を透過する二つのＧフィルタが列方向に配列されてなる。したがって、基本ユニットＣ２４ｄは、行方向で隣接する二つのＧフィルタおよび二つのＢフィルタにより構成される。
【０１２７】
フィルタユニットＣ１１ｄでは、読み出しユニットＣ３１ｄ，Ｃ３３ｄ，Ｃ３５ｄ，Ｃ３７ｄが奇数行に配置され、読み出しユニットＣ３２ｄ，Ｃ３４ｄ，Ｃ３６ｄ，Ｃ３８ｄが偶数行に配置されている。
【０１２８】
（実施の形態２の変形例３）
図２６は、本発明の実施の形態２の変形例３にかかるカラーフィルタの構成の一例を示す模式図である。本変形例にかかるフィルタユニットＣ１１ｅは、２行×２列で分割した４つの領域である基本ユニットＣ２１ｅ〜Ｃ２４ｅに区分される。また、基本ユニットＣ２１ｅ〜Ｃ２４ｅは、各基本ユニットにおいて１行×２列で分割することにより形成される読み出しユニットＣ３１ｅ〜Ｃ３８ｅに区分される。具体的には、基本ユニットＣ２１ｅは１行×２列で分割した読み出しユニットＣ３１ｅ，Ｃ３２ｅを有し、基本ユニットＣ２２ｅは１行×２列で分割した読み出しユニットＣ３３ｅ，Ｃ３４ｅを有し、基本ユニットＣ２３ｅは１行×２列で分割した読み出しユニットＣ３５ｅ，Ｃ３６ｅを有し、基本ユニットＣ２４ｅは１行×２列で分割した読み出しユニットＣ３７ｅ，Ｃ３８ｅを有する。
【０１２９】
図２６に示すとおり、本変形例３にかかるフィルタユニットＣ１１ｅは、波長帯域ＨＧの光を透過するＧフィルタが六つ（６／１６）と、波長帯域ＨＢの光を透過するＢフィルタが六つ（６／１６）と、波長帯域ＨＲの光を透過するＲフィルタが四つ（４／１６）と、で構成されている。
【０１３０】
読み出しユニットＣ３１ｅ，Ｃ３２ｅは、同一の波長帯域の光を透過する二つのフィルタを有する。具体的には、読み出しユニットＣ３１ｅは、波長帯域ＨＧの光を透過する二つのＧフィルタが列方向に配列されてなる。読み出しユニットＣ３２ｅは、波長帯域ＨＢの光を透過する二つのＢフィルタが列方向に配列されてなる。したがって、基本ユニットＣ２１ｅは、行方向で隣接する二つのＧフィルタおよび二つのＢフィルタにより構成される。
【０１３１】
読み出しユニットＣ３３ｅ〜Ｃ３８ｅについても同様に、同一の波長帯域の光を透過する二つのフィルタをそれぞれ有する。具体的には、読み出しユニットＣ３３ｅは、波長帯域ＨＲの光を透過する二つのＲフィルタが行方向に配列されてなる。読み出しユニットＣ３４ｅは、波長帯域ＨＧの光を透過する二つのＧフィルタが行方向に配列されてなる。したがって、基本ユニットＣ２２ｅは、行方向で隣接する二つのＲフィルタおよび二つのＧフィルタにより構成される。
【０１３２】
読み出しユニットＣ３５ｅは、波長帯域ＨＲの光を透過する二つのＲフィルタが行方向に配列されてなる。読み出しユニットＣ３６ｅは、波長帯域ＨＢの光を透過する二つのＢフィルタが行方向に配列されてなる。したがって、基本ユニットＣ２３ｅは、行方向で隣接する二つのＲフィルタおよび二つのＢフィルタにより構成される。
【０１３３】
読み出しユニットＣ３７ｅは、波長帯域ＨＢの光を透過する二つのＢフィルタが行方向に配列されてなる。読み出しユニットＣ３８ｅは、波長帯域ＨＧの光を透過する二つのＧフィルタが行方向に配列されてなる。したがって、基本ユニットＣ２４ｅは、行方向で隣接する二つのＧフィルタおよび二つのＢフィルタにより構成される。
【０１３４】
フィルタユニットＣ１１ｅでは、読み出しユニットＣ３１ｅ，Ｃ３３ｅ，Ｃ３５ｅ，Ｃ３７ｅが奇数行に配置され、読み出しユニットＣ３２ｅ，Ｃ３４ｅ，Ｃ３６ｅ，Ｃ３８ｅが偶数行に配置されている。
【０１３５】
なお、変形例３の配置は、変形例２の読み出しユニットＣ３５ｄのＧフィルタをＲフィルタに置き換えたものであるが、このほか、奇数列であって上述したフィルタの数を満たしていればＲフィルタに置き換えることが可能である。例えば、変形例１の読み出しユニットＣ３５ｃのＢフィルタをＲフィルタに置き換えたものであってもよい。
【０１３６】
本変形例１〜３にかかるフィルタユニットにおいても、上述した実施の形態２のように、白色照明光観察方式および狭帯域光観察方式のいずれにおいても明瞭な画像を得ることができるという効果を奏する。
【０１３７】
また、上述した実施の形態１において、実施の形態２および変形例１〜３にかかるカラーフィルタを用いて信号処理を行うものであってもよい。
【０１３８】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。図２７は、本発明の実施の形態３にかかるカラーフィルタの構成の一例を示す模式図である。なお、上述した構成と同一の構成には同一の符号を付して説明する。本実施の形態１，２では、読み出し部２４４ｆが、格子状に配列された複数の画素が蓄積した電荷を行（ライン）ごとに読み出すものとして説明したが、本実施の形態３では、列ごとに読み出すものとして説明する。
【０１３９】
本実施の形態３にかかるカラーフィルタ２４４ｇは、４×４のマトリックス状に並べられた１６個のフィルタからなるフィルタユニットＣ１１ｆを画素Ｐｉｊの配置に応じて二次元的（マトリックス状）に並べて配置したものである。
【０１４０】
フィルタユニットＣ１１ｆは、２行×２列で分割した４つの領域である基本ユニットＣ２１ｆ〜Ｃ２４ｆに区分される。また、基本ユニットＣ２１ｆ〜Ｃ２４ｆは、各基本ユニットにおいて２行×１列で分割することにより形成される読み出しユニットＣ３１ｆ〜Ｃ３８ｆに区分される。具体的には、基本ユニットＣ２１ｆは２行×１列で分割した読み出しユニットＣ３１ｆ，Ｃ３２ｆを有し、基本ユニットＣ２２ｆは２行×１列で分割した読み出しユニットＣ３３ｆ，Ｃ３４ｆを有し、基本ユニットＣ２３ｆは２行×１列で分割した読み出しユニットＣ３５ｆ，Ｃ３６ｆを有し、基本ユニットＣ２４ｆは２行×１列で分割した読み出しユニットＣ３７ｆ，Ｃ３８ｆを有する。
【０１４１】
図２７に示すとおり、本実施の形態３にかかるフィルタユニットＣ１１ｆは、波長帯域ＨＧの光を透過するＧフィルタが八つ（８／１６）と、波長帯域ＨＢの光を透過するＢフィルタが六つ（６／１６）と、波長帯域ＨＲの光を透過するＲフィルタが二つ（２／１６）と、で構成されている。
【０１４２】
読み出しユニットＣ３１ｆ，Ｃ３２ｆは、同一の波長帯域の光を透過する二つのフィルタを有する。具体的には、読み出しユニットＣ３１ｆは、波長帯域ＨＧの光を透過する二つのＧフィルタが列方向に配列されてなる。読み出しユニットＣ３２ｆは、波長帯域ＨＢの光を透過する二つのＢフィルタが列方向に配列されてなる。したがって、基本ユニットＣ２１ｆは、列方向で隣接する二つのＧフィルタおよび二つのＢフィルタにより構成される。
【０１４３】
読み出しユニットＣ３３ｆ〜Ｃ３８ｆについても同様に、同一の波長帯域の光を透過する二つのフィルタをそれぞれ有する。具体的には、読み出しユニットＣ３３ｆは、波長帯域ＨＢの光を透過する二つのＢフィルタが列方向に配列されてなる。読み出しユニットＣ３４ｆは、波長帯域ＨＧの光を透過する二つのＧフィルタが列方向に配列されてなる。したがって、基本ユニットＣ２２ｆは、列方向で隣接する二つのＢフィルタおよび二つのＧフィルタにより構成される。
【０１４４】
読み出しユニットＣ３５ｆは、波長帯域ＨＲの光を透過する二つのＲフィルタが列方向に配列されてなる。読み出しユニットＣ３６ｆは、波長帯域ＨＧの光を透過する二つのＧフィルタが列方向に配列されてなる。したがって、基本ユニットＣ２３ｆは、列方向で隣接する二つのＲフィルタおよび二つのＧフィルタにより構成される。
【０１４５】
読み出しユニットＣ３７ｆは、波長帯域ＨＧの光を透過する二つのＧフィルタが列方向に配列されてなる。読み出しユニットＣ３８ｆは、波長帯域ＨＢの光を透過する二つのＢフィルタが列方向に配列されてなる。したがって、基本ユニットＣ２４ｆは、列方向で隣接する二つのＧフィルタおよび二つのＢフィルタにより構成される。
【０１４６】
フィルタユニットＣ１１ｆでは、読み出しユニットＣ３１ｆ，Ｃ３３ｆ，Ｃ３５ｆ，Ｃ３７ｆが奇数列に配置され、読み出しユニットＣ３２ｆ，Ｃ３４ｆ，Ｃ３６ｆ，Ｃ３８ｆが偶数列に配置されている。各基本ユニットは、読み出しユニットのフィルタの配列方向（列方向）と直交する方向（行方向）で隣り合う読み出しユニットからなる。
【０１４７】
本実施の形態３では、例えば図５のフローチャートにしたがって信号処理を行う場合、ステップＳ１０１において、読み出し部２４４ｆは、行方向を列方向に読み替えて列ごとの読み出し処理を行う。読み出し部２４４ｆは、読み出しユニットＣ３１ｆ〜Ｃ３８ｆごとに一括して読み出すことによって、受光部２４４ｅの複数の画素が蓄積した電荷を撮像信号として出力する。例えば、読み出し部２４４ｆは、読み出しユニットＣ３１ｆに応じたＧ１１画素，Ｇ２１画素にそれぞれ蓄積された電荷を合算して電圧（合算値）に変換し、撮像信号を生成する。
【０１４８】
また、例えば図１６のフローチャートにしたがって信号処理を行う場合、ステップＳ２０２において、読み出し部２４４ｆは、奇数行を奇数列に読み替えて奇数列の読み出し処理を行う。同様に、ステップＳ２０５において、読み出し部２４４ｆは、偶数行を偶数列に読み替えて偶数列の読み出し処理を行う。読み出し部２４４ｆは、読み出し制御部２４４ｈの制御のもと、奇数列または偶数列のいずれかの行に配置された読み出しユニットの画素の電荷を読み出す。
【０１４９】
上述した本実施の形態３によれば、実施の形態１，２と同様、フィルタユニットＣ１１ｆが、波長帯域ＨＧの光を透過するＧフィルタが八つと、波長帯域ＨＢの光を透過するＢフィルタが六つと、波長帯域ＨＲの光を透過するＲフィルタが二つとで構成され、色成分分離部４０２ａが抽出した色成分情報をもとに、抽出部４０２ｂが、基本ユニットＣ２１ｆ〜Ｃ２４ｆに応じた四つの画素からなる抽出領域で抽出画像情報を生成して、画像処理部４０２によりカラー画像信号を生成するようにしたので、白色照明光観察方式および狭帯域光観察方式のいずれにおいても明瞭な画像を得ることができる。
【０１５０】
なお、上述した実施の形態１〜３および変形例では、同じ配列のフィルタユニットをマトリックス状に配置するものとして説明したが、異なる配列のフィルタユニットをマトリックス状に配置するものであってもよい。例えば、実施の形態１にかかるフィルタユニットＣ１１と、実施の形態２にかかるフィルタユニットＣ１１ｂとを用いて、該フィルタユニットＣ１１，Ｃ１１ｂをマトリックス状に配置するものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１５１】
以上のように、本発明にかかる固体撮像素子、内視鏡および内視鏡システムは、白色照明光観察方式および狭帯域光観察方式のいずれにおいても明瞭な画像を得るのに有用である。
【符号の説明】
【０１５２】
１，１ａ  内視鏡システム
２，２ａ  内視鏡
３  光源装置
４  処理装置
５  表示装置
２１  挿入部
２２  操作部
２３  ユニバーサルコード
２４  先端部
２５  湾曲部
２６  可撓管部
３１  照明部
３２  照明制御部
３３  光源
３４  光源ドライバ
３５  切替フィルタ
３６  駆動部
３７  駆動ドライバ
２４１  ライトガイド
２４２  照明レンズ
２４３  撮像光学系
２４４  固体撮像素子
２４４ａ  センサ部
２４４ｂ  アナログフロントエンド部（ＡＦＥ部）
２４４ｃ  Ｐ／Ｓ変換部
２４４ｄ  撮像制御部
２４４ｅ  受光部
２４４ｆ  読み出し部
２４４ｇ  カラーフィルタ
２４４ｈ  読み出し制御部
４０１  Ｓ／Ｐ変換部
４０２  画像処理部
４０２ａ  色成分分離部
４０２ｂ  抽出部
４０３  入力部
４０４  記録部
４０５  制御部
【要約】
本発明にかかる固体撮像素子は、受光した光量に応じた電荷を蓄積する光電変換素子が配列されてなる受光部（２４４ｅ）と、受光部（２４４ｅ）が蓄積した電荷に基づく撮像信号を読み出す読み出し部（２４４ｆ）と、カラーフィルタ（２４４ｇ）と、を備え、カラーフィルタ（２４４ｇ）は、緑色フィルタの数が６個以上、青色フィルタの数が６個以上、かつ赤色フィルタの数が２個以上４個以下となるように選択される１６個のフィルタを４行４列で配置してなるフィルタユニットを格子状に配置してなり、フィルタユニットは、同一色の波長帯域の光を透過する２つのフィルタが一方向で隣接する読み出しユニットで区分され、読み出し部（２４４ｆ）は、読み出しユニットに応じた２つの光電変換素子が蓄積した電荷を一括して読み出す。【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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