【事件の表示】
　特許第３３０６１６６号「撮像装置」の請求項１に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３３０６１６６号の請求項１に係る特許を維持する。
【理　由】
第１　手続の経緯
　本件特許３３０６１６６号の請求項１に係る発明は、平成５年５月１４日に特許出願され、平成１４年５月１０日にその特許の設定登録がなされ、その後、上記特許の請求項１に係る発明に対して、ペンタックス株式会社より特許異議の申立がなされ、取消理由が通知され、その指定期間内である平成１５年６月２日に訂正請求がなされたものである。
　
第２　訂正の適否についての判断
１　訂正の内容
　特許権者が求めている訂正の内容は、以下のとおりの訂正事項である。
（１）　訂正事項ａ
　特許請求の範囲の請求項１の記載を、
「【請求項１】　被写体像を光電変換し映像信号として出力する
内視鏡用の
　前記撮像素子の電荷蓄積期間を変更可能に駆動する撮像素子駆動手段と、
　前記撮像素子から出力された映像信号を記憶する映像信号記憶手段と、
　
前記被写体像の明るさを検出する明るさ検出手段の検出結果に基づき感度向上動作指示が行われることによって、
　を備えたことを特徴とする撮像装置。」
と訂正する。
（２）　訂正事項ｂ
　特許明細書の段落１５（特許公報２頁右欄）の記載を、
「【課題を解決するための手段】
　本発明による撮像装置は、被写体像を光電変換し映像信号として出力する内視鏡用の撮像素子と、前記撮像素子の電荷蓄積期間を変更可能に駆動する撮像素子駆動手段と、前記撮像素子から出力された映像信号を記憶する映像信号記憶手段と、前記被写体像の明るさを検出する明るさ検出手段の検出結果に基づき感度向上動作指示が行われることによって、前記撮像素子駆動手段によって前記撮像素子の電荷蓄積期間を複数のフィールド期間に設定し、前記撮像素子から複数のフィールド期間毎に映像信号を読み出す際に、前記撮像素子から出力された映像信号及び前記映像信号記憶手段に記憶された映像信号を基に所定の演算を施して前記複数のフィールド期間より短い期間毎に出力する映像信号演算制御手段とを備えたものである。」と訂正する。
　
２　訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
（１）　訂正事項ａについて
　訂正後の請求項１は、
　特許明細書の段落６３〜７９（特許公報６頁左欄〜７頁左欄）の記載に基づいて、特許明細書の請求項１の「撮像素子」を「
内視鏡用の
前記被写体像の明るさを検出する明るさ検出手段の検出結果に基づき感度向上動作指示が行われることによって、
（２）　訂正事項ｂについて
　特許請求の範囲の訂正にともない、課題を解決するための手段の項の、対応する箇所を訂正するものであり、明りょうでない記載の釈明に該当する。
（３）　よって、上記訂正事項ａｂは、特許明細書の記載に基づいて、特許請求の範囲を更に限定し、特許請求の範囲の減縮または明りょうでない記載の釈明に該当するものであって、新規事項の追加に該当せず、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法等の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号）附則第６条第１項の規定によりなお従前の例によるとされる、特許法第１２０条の４第３項において準用する平成６年法律第１１６号による改正前の特許法第１２６条第１項ただし書、第２項及び第３項に適合するので、当該訂正を認める。
　
第３　特許異議の申立についての判断
１　申立の理由の概要
　申立人ペンタックス株式会社は、証拠として、下記の甲第１号証を提出し、特許請求の範囲の請求項１に係る発明は、甲第１号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであり、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができないものであるから、特許を取り消すべきものと主張している。
　甲第１号証（特開昭４−１７７９８５号公報、以下「刊行物１」という。）
　
２　本件発明
　異議の対象である特許明細書の請求項１に係る発明は、上記訂正請求により訂正されたので、訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１に係る発明（以下、「本件発明」という。）は、その請求項１に記載されたとおりのものである。
「【請求項１】上記（訂正事項ａ）のとおり。」
　
３　刊行物記載の発明
　本件発明に対して、当審が通知した取消理由で引用した刊行物１には、「ビデオカメラ」に関して、
（ア）「出力ビデオ信号のフィールドレートをａ（フィールド／ｓｅｃ）とし、実際に撮影する時のフィールドレートをｂ（フィールド／ｓｅｃ）、シャッター速度をｃ（１／ｓｅｃ）としたとき、撮像レンズを通して、撮像素子上に出力ビデオ信号より遅いフィールドレート（ｂ＜ａ）で、かつシャッター速度をｃ＞１／ａの条件下で撮影して後、前記撮像素子上に撮影した画像を繰り返し出力させるか、又は複数の画像より補間合成を行い、出力ビデオ信号のフィールドレートａを変えることなく出力させることを特徴とするビデオカメラ。」（公報１頁左下欄５行〜１６行、特許請求の範囲）が記載され、
（イ）「第２図において、（Ａ）はフィールドレートを２０フィールド／ｓｅｃに下げ、かつシャッタ速度を１／６０秒より遅くして撮像した場合を示し、（中略）（Ｂ）はビデオ画像の場合であり、フィールドレートは６０フィールド／ｓｅｃの標準を示している」（公報２頁左下欄２行〜１２行）、
（ウ）「１はＣＣＤ（中略）、５、６はフィールドメモリであり（中略）、１０は上記各素子及び各回路の動作時のタイミングをはかるコントローラである。」（公報２頁右上欄３行〜１５行）、
（エ）「暗い被写体の色々な状態に対して、最適なフィールドレート、シャッター速度を選択することによって撮像することが可能であり」（公報３頁左下欄１３行〜１６行）と記載されている。
　
４　対比・判断
　本件発明と刊行物１に記載された発明とを対比すると、本件発明では、「撮像素子」が「内視鏡用の撮像素子」であること（以下「構成Ａ」という。）、及び「前記被写体像の明るさを検出する明るさ検出手段の検出結果に基づき感度向上動作指示が行われることによって、前記撮像素子駆動手段によって前記撮像素子の電荷蓄積期間を複数のフィールド期間に設定し、前記撮像素子から複数のフィールド期間毎に映像信号を読み出す際に、前記撮像素子から出力された映像信号及び前記映像信号記憶手段に記憶された映像信号を基に所定の演算を施して前記複数のフィールド期間より短い期間毎に出力する映像信号演算制御手段」を備えること（以下「構成Ｂ」という。）を必須の構成とするのに対して、刊行物１に記載された発明では、これらの構成を備えていない。
　すなわち、刊行物１には、撮像素子についてビデオカメラと記載されているのみであり、また、撮像素子駆動手段によって撮像素子の電荷蓄積期間を１フィールド期間より長く設定し、前記撮像素子から複数のフィールド期間毎に映像信号を読み出す際に、映像信号記憶手段に記憶された映像信号を基に所定の演算を施して１フィールド期間毎に出力する映像信号演算制御手段が記載されているのみである。
　そして、内視鏡用の撮像素子を備える撮像装置は、周知であるものの、内視鏡用の撮像素子を備える撮像装置として、上記構成Ｂの具体的な構成を備えるようにすることは、当業者が容易に想到しうることではない。
　そして、上記構成Ａ及びＢにより、「Ｓ／Ｎの劣化が少なく容易に感度を向上させることが可能で、感度を向上させた際にも動きのある被写体において映像信号における動きの不自然さのない良好な被写体画像を得ることができる効果がある。」（明細書段落２８、８８）、「特に内視鏡などのように照明光量が制限されている用途においては効果が大きい」（明細書段落２８）という明細書記載の顕著な効果を奏し、また「様々な部位を観察する必要がある内視鏡の撮像装置において、被写体の明るさに応じて感度向上動作を行うか否かの切り換えが可能となるため、部位や照明光の種類によって観察に要求される感度レベルが異なる体腔内を常に良好な明るさにて観察することができる」（異議意見書３頁）効果を奏するものである。
　よって、本件発明は刊行物１に記載された発明に基づいて容易に発明をすることができたものでもない。
　
５　むすび
　以上のとおりであるから、特許異議申立の理由及び証拠によっては、本件発明の特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１５年６月１２日（２００３．６．１２）
【訂正の要旨】
　▲１▼訂正事項ａ
　特許第３３０６１６６号明細書の特許請求の範囲の請求項１に係る記載
「【請求項１】　被写体像を光電変換し映像信号として出力する撮像素子と、
　前記撮像素子の電荷蓄積期間を変更可能に駆動する撮像素子駆動手段と、
　前記撮像素子から出力された映像信号を記憶する映像信号記憶手段と、
　前記撮像素子駆動手段によって前記撮像素子の電荷蓄積期間を複数のフィールド期間に設定し、前記撮像素子から複数のフィールド期間毎に映像信号を読み出す際に、前記撮像素子から出力された映像信号及び前記映像信号記憶手段に記憶された映像信号を基に所定の演算を施して前記複数のフィールド期間より短い期間毎に出力する映像信号演算制御手段と、
　を備えたことを特徴とする撮像装置。」
を特許請求の範囲の減縮を目的として、
「【請求項１】　被写体像を光電変換し映像信号として出力する内視鏡用の撮像素子と、
　前記撮像素子の電荷蓄積期間を変更可能に駆動する撮像素子駆動手段と、
　前記撮像素子から出力された映像信号を記憶する映像信号記憶手段と、
　前記被写体像の明るさを検出する明るさ検出手段の検出結果に基づき感度向上動作指示が行われることによって、前記撮像素子駆動手段によって前記撮像素子の電荷蓄積期間を複数のフィールド期間に設定し、前記撮像素子から複数のフィールド期間毎に映像信号を読み出す際に、前記撮像素子から出力された映像信号及び前記映像信号記憶手段に記憶された映像信号を基に所定の演算を施して前記複数のフィールド期間より短い期間毎に出力する映像信号演算制御手段と、
　を備えたことを特徴とする撮像装置。」
と訂正する。
　この「特許請求の範囲」の訂正に伴ない、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載との整合を図るため、明りょうでない記載の釈明を目的として、明細書第００１５段落を、
「【課題を解決するための手段】
　本発明による撮像装置は、被写体像を光電変換し映像信号として出力する内視鏡用の撮像素子と、前記撮像素子の電荷蓄積期間を変更可能に駆動する撮像素子駆動手段と、前記撮像素子から出力された映像信号を記憶する映像信号記憶手段と、前記被写体像の明るさを検出する明るさ検出手段の検出結果に基づき感度向上動作指示が行われることによって、前記撮像素子駆動手段によって前記撮像素子の電荷蓄積期間を複数のフィールド期間に設定し、前記撮像素子から複数のフィールド期間毎に映像信号を読み出す際に、前記撮像素子から出力された映像信号及び前記映像信号記憶手段に記憶された映像信号を基に所定の演算を施して前記複数のフィールド期間より短い期間毎に出力する映像信号演算制御手段とを備えたものである。」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
撮像装置
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　被写体像を光電変換し映像信号として出力する内視鏡用の撮像素子と、
　前記撮像素子の電荷蓄積期間を変更可能に駆動する撮像素子駆動手段と、
　前記撮像素子から出力された映像信号を記憶する映像信号記憶手段と、
　前記被写体像の明るさを検出する明るさ検出手段の検出結果に基づき感度向上動作指示が行われることによって、前記撮像素子駆動手段によって前記撮像素子の電荷蓄積期間を複数のフィールド期間に設定し、前記撮像素子から複数のフィールド期間毎に映像信号を読み出す際に、前記撮像素子から出力された映像信号及び前記映像信号記憶手段に記憶された映像信号を基に所定の演算を施して前記複数のフィールド期間より短い期間毎に出力する映像信号演算制御手段と、
　を備えたことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　本発明は、ＣＣＤ等の撮像素子を備えた撮像装置に関し、特に感度向上手段を備えた撮像装置の構成に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　従来より、被写体像を光電変換し電気信号として出力する撮像素子を備えた撮像装置がＴＶカメラ、電子内視鏡等の分野で広く用いられている。このような撮像装置においては、撮像素子で電荷蓄積、転送を行うことにより被写体像を光電変換し、撮像を行うようになっている。
　【０００３】
　前記撮像装置において、被写体像が暗い場合などに露光期間を変化させて感度を向上させ、良好な被写体像を得ることができるようにした感度向上手段を設けた装置が種々提案されている。
　【０００４】
　従来の撮像装置に設けられる感度向上手段の構成例を図１７に示す。
　【０００５】
　撮像素子５１は、駆動回路５２から出力される駆動信号によって駆動され、撮像素子５１上に結像された被写体象を光電変換し出力する。撮像素子５１からの出力映像信号は、プリプロセス回路５３に入力されて前処理され、プリプロセス回路出力がメモリ５４及び切換えスイッチＳＷ１のＫ入力端に入力される。また、メモリ５４に一旦記憶されて読み出されたメモリ出力は、切換えスイッチＳＷ１のＬ入力端に入力される。切換えスイッチＳＷ１は、ＫまたはＬに入力を切換え、前記プリプロセス回路出力及びメモリ出力を切り換えて出力する。
　【０００６】
　通常動作時（例えば露光期間を１／６０秒とする）には、撮像素子５１からは１／６０秒毎に映像信号が出力され、プリプロセス回路５３、スイッチＳＷ１を通して前処理された映像信号が出力される。このとき、スイッチＳＷ１は常にＫ側に接続される。
　【０００７】
　次に、撮像素子５１の長時間露光を行って感度を向上させる場合の動作を図１８を用いて説明する。図１８は、図１７のＡ，Ｂ，Ｃ各点における信号、及びスイッチＳＷ１の切換えを示すタイムチャートであり、ａ１，ａ２，ａ３は、撮像素子５１から出力される映像信号を表している。ここで、ａの添え字は出力される時間の順序を示している。
　【０００８】
　撮像素子５１からは、図１８のＡに示されるように、１／３０秒毎に映像信号が１フィールド期間（１／６０秒）で出力される。つまり、図１８のＡにおいて読み出し点ｄで読み出すことになる。撮像素子５１から読み出された映像信号は、プリプロセス回路５３によって所定の処理が施され出力される。
　【０００９】
　プリプロセス回路５３から出力され、メモリ５４に記憶された映像信号は、図１８のＢに示すように、１フィールド期間（１／６０秒）遅延されて出力される。また、スイッチＳＷ１のＫ，Ｌ入力端は、図１８のＳＷ１のタイミングで切り換えられ、これによりスイッチＳＷ１からは図１８のＣに示されるように映像信号が出力される。
　【００１０】
　このスイッチＳＷ１からの出力映像信号は、撮像素子５１の出力信号において欠落したフィールドの信号をメモリ５４によって複数回読み出すことによって挿入した形となっている。
　【００１１】
　このように、メモリに一旦記憶した信号を繰り返し読み出して間に挿入することにより、露光期間を１／３０秒と長くすることができ、感度を向上させることが可能となる。
　【００１２】
　【発明が解決しようとする課題】
　しかしながら、前述したような従来の感度向上手段では、単純にメモリに記憶している映像信号を繰り返し読み出すだけである。このような読み出し方式を用いた撮像装置において、露光時間が長時間になり、信号が欠落するフィールドが多くなる場合には、同じ映像信号が複数フィールド出力された後、次に撮像素子から出力された映像信号が出力されることとなる。よって、画像について時間的に不連続となり、特に動きのある被写体の場合は不自然な動きとなってしまう。
　【００１３】
　また、前記従来の撮像装置のように、単純にメモリに蓄積された映像信号を繰り返して読み出す感度向上手段を用いると、撮像素子がインターレース読み出しの場合には、出力映像信号において、撮像素子の読み出しフィールドに対応しないフィールドに出力が生じることがあるため、垂直解像度の劣化、フリッカーの発生等の問題点が生じる。
　【００１４】
　本発明は、これらの事情に鑑みてなされたもので、Ｓ／Ｎの劣化が少なく容易に感度を向上させることが可能で、感度を向上させた際にも動きのある被写体において映像信号における動きの不自然さのない良好な被写体画像を得ることが可能な撮像装置を提供することを目的としている。
　【００１５】
　【課題を解決するための手段】
　本発明による撮像装置は、被写体像を光電変換し映像信号として出力する内視鏡用の撮像素子と、前記撮像素子の電荷蓄積期間を変更可能に駆動する撮像素子駆動手段と、前記撮像素子から出力された映像信号を記憶する映像信号記憶手段と、前記被写体像の明るさを検出する明るさ検出手段の検出結果に基づき感度向上動作指示が行われることによって、前記撮像素子駆動手段によって前記撮像素子の電荷蓄積期間を複数のフィールド期間に設定し、前記撮像素子から複数のフィールド期間毎に映像信号を読み出す際に、前記撮像素子から出力された映像信号及び前記映像信号記憶手段に記憶された映像信号を基に所定の演算を施して前記複数のフィールド期間より短い期間毎に出力する映像信号演算制御手段とを備えたものである。
　【００１６】
　【作用】
　撮像素子駆動手段によって撮像素子の電荷蓄積期間を複数のフィールド期間に設定し、撮像素子から複数のフィールド期間毎に映像信号を読み出す際には、映像信号演算制御手段によって撮像素子から出力された映像信号及び映像信号記憶手段に記憶された映像信号を基に所定の演算を施して前記複数のフィールド期間より短い期間毎に出力する。
　【００１７】
　【実施例】
　以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。図１及び図２は本発明の第１実施例に係り、図１は撮像装置に設けられる感度向上手段の構成を示すブロック図、図２は図１の補間回路の動作を説明するタイムチャートである。
　【００１８】
　本実施例の撮像装置は、図１に示すように、ＣＣＤ等の固体撮像素子からなる撮像素子１と、撮像素子１を駆動する撮像素子駆動手段としての駆動回路２と、撮像素子１からの出力映像信号を前処理するプリプロセス回路３と、撮像素子１の長時間露光を行って感度向上させる際に映像信号を補間する補間回路４とを備えている。
　【００１９】
　補間回路４には、プリプロセス回路３から出力される映像信号を記憶する映像信号記憶手段としてのメモリ５と、プリプロセス回路３の出力の映像信号とメモリ５に一旦記憶された映像信号とを加算する加算器６と、加算器６の出力を１／２にする係数器７と、メモリ５の出力（Ｌ入力端）と係数器７の出力（Ｋ入力端）とを切り換えて出力する切換えスイッチＳＷ１とが設けられている。前記加算器６、係数器７、切換えスイッチＳＷ１によって映像信号演算制御手段が構成されている。
　【００２０】
　撮像素子１は、駆動回路２から出力される駆動信号によって駆動され、撮像素子１上に結像された被写体象を光電変換し出力する。通常動作時においては、駆動回路２からは、ＮＴＳＣの場合、映像信号が約１／６０秒毎に読み出されるような駆動信号が送られる。この場合の撮像素子１における蓄積期間は、１／６０秒となる。
　【００２１】
　この通常モードの露光（１／６０秒露光）を行う場合は、駆動回路２による撮像素子１の駆動を通常モードにし、撮像素子１から１／６０秒毎に読み出される映像信号をプリプロセス回路３で前処理して補間回路４に入力する。補間回路４においては、メモリ５を１フィールド（１／６０秒）遅延線として動作させ、切換えスイッチＳＷ１を常にＬ側にしてメモリ５からの映像信号を出力する。
　【００２２】
　次に、長時間露光によって感度向上させる場合の動作を図２を用いて説明する。図２は、図１のＡ，Ｂ，Ｃ各点における信号、及びスイッチＳＷ１の切換えを示すタイムチャートであり、ａ１，ａ２，ａ３は、撮像素子１から出力される映像信号を表している。ここで、ａの添え字は出力される時間の順序を示している。
　【００２３】
　駆動回路２からの駆動信号により、撮像素子１からは、図２のＡに示されるように、１／３０秒毎に映像信号が１フィールド期間（１／６０秒）で出力される。つまり、図２のＡにおいて読み出し点ｄで１／３０秒周期で撮像素子１から読み出し、１／６０秒の期間で転送を行う。したがって、撮像部における蓄積期間は１／３０秒となり、感度向上を図ることができる。
　【００２４】
　撮像素子１から読み出された映像信号は、プリプロセス回路３に入力されて前処理され、補間回路４に入力される。補間回路４では、プリプロセス回路出力がメモリ５に入力されて記憶され、図２のＢに示すタイミングで読み出される。すなわち、メモリ５に記憶された映像信号は、記憶されてから１フィールド後及び２フィールド後に読み出される。
　【００２５】
　メモリ５の出力信号は、加算器６によってメモリ入力信号（プリプロセス回路３の出力信号）と加算され、係数器７によって１／２にされ、切換えスイッチＳＷ１のＫ入力端に入力する。また、メモリ５の出力信号は切換えスイッチＳＷ１のＬ入力端にも入力する。この係数器７の出力信号とメモリ５の出力信号とは、図２のＳＷ１に示すタイミングで切り換えられ、出力映像信号として図２のＣに示す信号が得られる。
　【００２６】
　また、フリーズを行う場合は、メモリ５の書き込みを禁止し、切換えスイッチＳＷ１を常にＬ側にしてメモリ５からの映像信号を出力する。
　【００２７】
　撮像素子１から読み出される映像信号は、１／３０秒おきであり、１フィールドおきに信号が欠落することになるが、切換えスイッチＳＷ１からの出力映像信号は、撮像素子１から得られる映像信号の欠落するフィールドを前後の映像信号の平均値で補間していることになる。よって、長時間露光を行うことにより撮像素子からの映像信号に欠落が起こっても、出力信号は欠落の無いものとなり、また、欠落分を前後の映像信号の平均値で補間しているため、動きのある被写体の場合でも映像信号は動きに対してスムーズで不自然さのない画像となる。
　【００２８】
　このように、本実施例によれば、長時間露光を行うことによってＳ／Ｎの劣化が少なく容易に感度を向上させることができ、感度向上のために長時間露光を行った際にも、動きのある被写体において映像信号における動きの不自然さのない良好な被写体画像を得ることが可能となる。特に、内視鏡などのように照明光量が制限されている用途においては効果が大きい。
　【００２９】
　図３及び図４は本発明の第２実施例に係り、図３は撮像装置に設けられる感度向上手段の構成を示すブロック図、図４は図３の補間回路の動作を説明するタイムチャートである。
　【００３０】
　第２実施例は、インターレース読み出しの撮像素子を用いた場合の例である。
　【００３１】
　図３に示すように、プリプロセス回路３の後段には補間回路１０が設けられ、この補間回路１０には、プリプロセス回路３から出力される映像信号を記憶する複数のメモリａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２と、メモリａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２の出力に対してそれぞれ所定の係数で乗算する係数器（１）１１，（２）１２，（３）１３，（４）１４と、係数器（１）１１及び係数器（２）１２の出力を加算する加算器１５と、係数器（３）１３及び係数器（４）１４の出力を加算する加算器１６と、加算器１５の出力と加算器１６の出力とを切り換えて出力する切換えスイッチＳＷ１とが設けられている。
　【００３２】
　次に、本実施例において、長時間露光によって感度向上させる場合の動作を図４を用いて説明する。図４は、図３のＡ・Ｈ各点における信号、及び係数器（１）１１，（２）１２，（３）１３，（４）１４における係数を示すタイムチャートであり、ａ１，ａ２，ａ３は、撮像素子１から出力される奇数フィールドの映像信号、ｂ１，ｂ２，ｂ３は、撮像素子１から出力される偶数フィールドの映像信号を表している。ここで、ａ，ｂの添え字は出力される時間の順序を示している。
　【００３３】
　撮像素子１は、駆動回路２によって図４のＡに示されるように駆動される。本実施例では、読み出し周期は第１実施例と同様に１／３０秒であるが、読み出し走査線が各読み出し毎に奇数、偶数と切り換わる。なお、転送時間は第１実施例と同様に１／６０秒としている。撮像素子１からの出力映像信号は、プリプロセス回路３によって前処理され、補間回路１０に入力する。
　【００３４】
　まず、補間回路１０における奇数フィールドの映像信号に対する処理について説明する。
　【００３５】
　プリプロセス回路３より奇数フィールドに対応する映像信号が出力された場合、この信号はメモリａ１に入力して記憶される。メモリａ１では、図４のＡ及びＢに示すように、入力信号があった次のフィールドより８フィールドの期間、記憶した信号を出力する。さらに、プリプロセス回路３より次の奇数フィールドに対応する映像信号が出力された場合には、その信号はメモリａ２に入力して記憶される。メモリａ２においても、図４のＡ及びＣに示すように、メモリａ１と同様に記憶された信号が８フィールド期間出力される。
　【００３６】
　前記メモリａ１の出力信号及びメモリａ２の出力信号は、それぞれ係数器（１）１１，係数器（２）１２に入力され、図４の係数器（１），係数器（２）に示される係数が乗算された後、加算器１５で加算され、図４のＤに示すような信号となって切換えスイッチＳＷ１のａ入力端に入力する。
　【００３７】
　ここで、係数器（１）の係数は、０，１／４，１／２，３／４，１，３／４，１／２，１／４，０と段階的に増加、減少するように、係数器（２）の係数は、係数器（１）の係数とは逆に減少、増加するようになっており、加算器１５の出力信号は、メモリａ１の出力信号の成分からメモリａ２の出力信号へと滑らかに移行するようになっている。
　【００３８】
　また、偶数フィールドの映像信号に対する信号処理も同様であり、プリプロセス回路３より偶数フィールドに対応する映像信号が出力された場合には、この信号はメモリｂ１あるいはメモリｂ２に入力して記憶される。そして、図４のＥ，Ｆに示されるメモリｂ１，ｂ２の出力信号は、それぞれ係数器（３）１３，係数器（４）１４に入力され、図４の係数器（３），係数器（４）に示される係数が乗算された後、加算器１６で加算され、図４のＧに示すような信号となって切換えスイッチＳＷ１のｂ入力端に入力する。
　【００３９】
　以上のように補間処理された映像信号は、切換えスイッチＳＷ１によって、映像信号における奇数フィールド（ａ入力端）、偶数フィールド（ｂ入力端）に対応する信号が選択され、切換えスイッチＳＷ１より出力映像信号として図４のＨに示す信号が出力される。
　【００４０】
　本実施例では、撮像素子１から得られる映像信号の欠落するフィールドを、前後の映像信号に演算処理を施してその間の信号を生成し補間していることになる。よって、本実施例においても、長時間露光を行うことにより撮像素子から出力される映像信号が欠落しても、最適な補間を行うことができ、動きのある被写体の場合でも映像信号においてはスムーズな動きの画像を得ることが可能となる。さらに、本実施例においては、インターレース読み出しに適した補間方法を行っているため、垂直解像度の劣化を防ぐことができる。
　【００４１】
　なお、各係数器における係数は、本実施例で示したものに限るものではなく、例えば、画像の動き量を検出して適応的に変化させることもできる。
　【００４２】
　フリーズを行う場合は、メモリへの書き込みを禁止し、フリーズ信号が出されたときに最も近い読み出し映像信号が記憶されているメモリより記憶されている映像信号を繰り返し読み出し、読み出しているメモリに対応する係数器の係数を１として映像信号を出力する。つまり、図４のＡにおいてＸの時点でフリーズ信号が入力した場合、メモリａ１及びメモリｂ１から信号が読み出され、係数器（１）及び係数器（３）の係数を１とする。フィールドフリーズの場合は、切換えスイッチＳＷ１をどちらかの端子に固定すれば良い。
　【００４３】
　また、通常モードの露光（１／６０秒露光）を行う場合は、駆動回路２による撮像素子１の駆動を通常モードにし、例えば補間回路１０において４つのメモリａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２のうち１つを１フィールド遅延線として動作させ、そのメモリに対応した係数器の係数を１とし、切換えスイッチＳＷ１をそのメモリ側に接続して映像信号を出力すれば良い。
　【００４４】
　図５及び図６は本発明の第３実施例に係り、図５は撮像装置に設けられる感度向上手段の構成を示すブロック図、図６は図５の補間回路の動作を説明するタイムチャートである。
　【００４５】
　第３実施例は、第２実施例と同様にインターレース読み出しの撮像素子を用いた場合の例であり、感度向上手段に設けるメモリを削減した構成例である。
　【００４６】
　図５に示すように、プリプロセス回路３の後段には補間回路２０が設けられ、この補間回路２０には、プリプロセス回路３から出力される映像信号を１Ｖ（１垂直期間、１／６０秒）遅延する１Ｖ遅延線２１と、プリプロセス回路３からの出力信号（Ｋ入力端）と１Ｖ遅延線２１の出力信号（Ｌ入力端）とを切り換える切換えスイッチＳＷ１と、切換えスイッチＳＷ１の出力を記憶するメモリ２２と、切換えスイッチＳＷ１の出力とメモリ２２の出力を加算する加算器２３と、加算器２３の出力を１／２にする係数器２４と、前記メモリ２２の出力（Ｎ入力端）と係数器２４の出力（Ｋ入力端）とを切り換えて出力する切換えスイッチＳＷ２とが設けられている。
　【００４７】
　次に、本実施例において、長時間露光によって感度向上させる場合の動作を図６を用いて説明する。図６は、図５のＡ・Ｅ各点における信号、及び切換えスイッチＳＷ１，ＳＷ２の切り換えを示すタイムチャートであり、ａ１，ａ２，ａ３は、撮像素子１から出力される奇数フィールドの映像信号、ｂ１，ｂ２，ｂ３は、撮像素子１から出力される偶数フィールドの映像信号を表している。ここで、ａ，ｂの添え字は出力される時間の順序を示している。
　【００４８】
　第２実施例と同様に、撮像素子１は駆動回路２によって図６のＡに示されるように駆動される。撮像素子１からの出力映像信号は、プリプロセス回路３によって前処理され、補間回路２０に入力する。
　【００４９】
　補正回路２０に入力した映像信号は、切換えスイッチＳＷ１のＫ入力端及び１Ｖ遅延線２１に入力し、この１Ｖ遅延線２１によって１Ｖ遅延された映像信号が切換えスイッチＳＷ１のＬ入力端に入力する。切換えスイッチＳＷ１では、補正回路２０の入力映像信号（プリプロセス回路３からの出力映像信号、図６のＡ参照）と１Ｖ遅延線２１によって１Ｖ遅延された映像信号（図６のＢ参照）とを図６のＳＷ１に示すタイミングで切り換え、図６のＣに示す信号を出力する。
　【００５０】
　切換えスイッチＳＷ１の出力信号は、メモリ２２に記憶され、図６のＤに示すタイミングで出力される。このメモリ２２の出力信号は、切換えスイッチＳＷ２のＮ入力端に入力する。また、メモリ２２の入力信号（切換えスイッチＳＷ１の出力信号）とメモリ２２の出力信号とが加算器２３によって加算され、係数器２４によって１／２にされて、平均化された信号が切換えスイッチＳＷ２のＭ入力端に入力する。この係数器２４の出力信号とメモリ２２の出力信号とは、切換えスイッチＳＷ２において図６のＳＷ２に示すタイミングで切り換えられ、出力映像信号として図６のＥに示す信号が出力される。
　【００５１】
　この補間回路２０の出力信号は、各フィールド信号に関して着目すれば、１／１５秒毎に撮像素子から出力される映像信号とその欠落したフィールドに前後の映像信号の平均値を挿入したものになっている。よって、本実施例においても、長時間露光を行うことにより撮像素子から出力される映像信号が欠落しても、最適な補間を行うことができ、動きのある被写体の場合でも映像信号においては動きがスムーズで不自然さのない画像を得ることが可能となる。
　【００５２】
　本実施例において画像フリーズをする際は、メモリ２２の書き込みを禁止し、切換えスイッチＳＷ２をＮ入力端に接続して、フレームフリーズの場合は奇数フィールドと偶数フィールドに対する映像信号を交互に読み出し、フィールドフリーズの場合はどちらか片方のフィールドを繰り返し読み出せば良い。
　【００５３】
　また、通常モードの露光（１／６０秒露光）を行う場合は、駆動回路２による撮像素子１の駆動を通常モードにし、例えば補間回路２０において、切換えスイッチＳＷ１をＫ入力端に、切換えスイッチＳＷ２をＮ入力端に接続し、メモリ２２を１フィールド遅延線として動作させて映像信号を出力すれば良い。
　【００５４】
　なお、以上説明した３つの実施例では、露光期間が１／６０秒として説明したが、メモリを増設することにより、さらに長い露光期間に対しても同様にして対応することができる。
　【００５５】
　図７及び図８は本発明の第４実施例に係り、図７は撮像装置に設けられる感度向上手段の構成を示すブロック図、図８は図７の補間回路の動作を説明するタイムチャートである。
　【００５６】
　第４実施例は、撮像素子において読み出し周期を変えずに長時間露光と同様な感度向上効果を得るようにした例である。
　【００５７】
　図７に示すように、プリプロセス回路３の後段には加算器２５が設けられ、この加算器２５の出力信号を記憶するメモリ２６が接続されている。このメモリ２６の出力信号は、図１に示した第１実施例と同様の補間回路４に入力すると共に、切換えスイッチＳＷ１を介して加算器２５の他の入力端に入力するようになっている。
　【００５８】
　本実施例における感度向上動作時の作用を図８を用いて説明する。図８は、図７のＡ，Ｂ，Ｃ各点における信号、及びスイッチＳＷ１の切換えを示すタイムチャートであり、ａ１１，ａ１２，ａ２１，・・は、撮像素子１から出力される映像信号を表している。ここで、ａの添え字は出力される時間の順序を示している。
　【００５９】
　撮像素子１は、駆動回路２によって図８のＡに示されるように駆動され、１／６０秒周期で映像信号が読み出される。撮像素子１から読み出された映像信号は、プリプロセス回路３に入力されて前処理され、加算器２５の一方の入力端に入力される。加算器２５では、プリプロセス回路３の出力信号と切換えスイッチＳＷ１を介して入力されるメモリ２６の出力信号とが加算され、この加算器２５の出力信号がメモリ２６に入力される。メモリ２６は、入力された映像信号を１垂直期間（１／６０秒）遅延して読み出し、出力信号を補間回路４及び切換えスイッチＳＷ１に入力する。
　【００６０】
　ここで、切換えスイッチＳＷ１は、図８のＳＷ１に示すタイミングでオン、オフされ、これにより、メモリ２６の入力信号（加算器２５の出力信号）及びメモリ２６の出力信号は、それぞれ図８のＢ，Ｃに示される信号となる。
　【００６１】
　この図８のＣに示されるびメモリ２６の出力信号において、ａｎ１＋ａｎ２をａｎとみなせば、第１実施例における長時間露光時の撮像素子１出力信号（図２のＡ参照）と同じになる。したがって、補間回路として第１実施例に示した図１の補間回路４で同様に処理すれば、本実施例のように撮像素子において読み出し周期を変えない場合においても、第１実施例と同様に感度向上が可能であり、感度向上動作を行った際にも動きのある被写体において映像信号における動きの不自然さのない良好な被写体画像を得ることが可能となる。
　【００６２】
　なお、本実施例において設けた加算器２５、メモリ２６、切換えスイッチＳＷ１は、前述した各実施例のプリプロセス回路内部に配置することもできる。また、本実施例は２フィールド分の加算について示したが、切換えスイッチＳＷ１のオンのタイミングを変えることにより、さらに長い長時間露光を行った場合と等価な効果が得られる。
　【００６３】
　図９ないし図１１は本発明の第５実施例に係り、図９は電子内視鏡装置の全体構成を示すブロック図、図１０は図９における感度向上回路の構成を示すブロック図、図１１は図１０の感度向上回路の動作を説明するタイムチャートである。
　【００６４】
　第５実施例は、前記各実施例で説明した撮像装置の感度向上手段を電子内視鏡装置に適用した例である。
　【００６５】
　図９に示すように、電子内視鏡装置は、撮像部３０を備えた電子内視鏡３１と、この電子内視鏡３１が接続され撮像部３０で得られた信号を処理するプロセッサ３２と、電子内視鏡３１に照明光を供給する光源装置３３とを備えて構成されている。
　【００６６】
　電子内視鏡３１は、先端部から光源装置３３に接続するコネクタ部までライトガイド３４が挿通されており、このライトガイド３４によって光源装置３３で発生された照明光を伝達し、内視鏡先端部から被写体３５へ照射するようになっている。内視鏡の先端部には対物光学系３６が設けられており、照明光によって照射された被写体像が対物光学系３６によって撮像部３０に結像されるようになっている。
　【００６７】
　プロセッサ３２内には、駆動回路２が設けられ、この駆動回路２から発生される駆動信号によって撮像部３０が駆動されるようになっている。また、プロセッサ３２内には前述の実施例に示したプリプロセス回路３、補間回路４が設けられ、撮像部３０の出力信号がプリプロセス回路３で前処理されて、補間回路４によって感度向上動作時の補間処理が行われるようになっている。
　【００６８】
　補間回路４の後段には、補間回路４の出力信号をさらに感度向上させる感度向上回路３７と、この感度向上回路３７の出力信号に対して所定の後処理を行うポストプロセス回路３８とが設けられている。そして、駆動回路２、補間回路４、感度向上回路３７の動作を制御する制御回路３９が設けられている。また、感度向上動作の指示を外部から行う外部指示手段４０が設けられ、制御回路３９に接続されている。
　【００６９】
　次に、本実施例の作用について説明する。光源装置３３より供給され電子内視鏡３１の先端部から出射した照明光によって被写体３５が照明される。この被写体３５の像は、対物光学系３６によって撮像部３０に結像され、光電変換される。撮像部３０によって電気信号に変換された被写体像の映像信号は、駆動信号にしたがって電子内視鏡３１内部を通してプロセッサ３２に入力する。
　【００７０】
　撮像部３０から出力された映像信号は、プリプロセス回路３により前処理され、補間回路４に入力する。ここで、映像信号の感度向上を行うために外部指示手段４０によって感度向上動作指示が行われると、制御回路３９によって、駆動回路２、補間回路４、感度向上回路３７の動作が切り換えられる。そして、駆動回路２及び補間回路４によって長時間露光及び映像信号の補間処理が行われる。駆動回路２及び補間回路４の動作は前述した第１ないし第３実施例と同様であり、ここでは説明を省略する。
　【００７１】
　ここで、感度向上回路３７の構成及び動作を図１０及び図１１を用いて説明する。
　【００７２】
　図１０に示すように、感度向上回路３７は、映像信号を記憶するメモリ４１と、メモリ４１の入力信号と出力信号とを加算する加算器４２とを備えて構成されている。
　【００７３】
　感度向上回路３７に入力される入力信号が図１１のＡに示されるような信号の場合を考える。図１１は、図１０のＡ，Ｂ，Ｃ各点における信号を示すタイムチャートであり、ａ１，ａ２，ａ３は、感度向上回路３７に入力される奇数フィールドに対応する映像信号、ｂ１，ｂ２，ｂ３は、感度向上回路３７に入力される偶数フィールドに対応する映像信号を表している。ここで、ａ，ｂの添え字は出力される時間の順序を示している。
　【００７４】
　感度向上回路３７に入力された入力信号は、メモリ４１によって２フィールド分遅延されて図１１のＢに示すような信号として出力され、このメモリ４１の出力信号と感度向上回路３７の入力信号（メモリ４１の入力信号）とが加算器４２によって加算され、図１１のＣに示す信号が出力される。
　【００７５】
　感度向上回路３７の出力信号は、ポストプロセス回路３８によって所定の後処理が行われ、モニタ等に出力される。
　【００７６】
　この感度向上回路３７の出力信号は、フィールドがそれぞれ合わされて加算された信号となっており、画質を損なわずに感度向上された信号となる。このように、本実施例では、前述した各実施例と同様に長時間露光を行って感度向上が可能であると共に補間回路によって映像信号の補間処理を行って動きのある被写体においても動きのスムーズな被写体画像を得ることができ、さらに、感度向上回路によって画質を損なわずに感度向上させることが可能である。
　【００７７】
　なお、感度向上回路３７において感度向上動作を行わない場合には、メモリ４１より何も出力しないようにすれば良い。また、メモリを増設してさらに多くのフィールドの信号を加算することによって、より大きな感度向上が実現できる。
　【００７８】
　また、本実施例において、感度向上動作指示は外部指示手段４０によって指示することにしたが、何らかの被写体画像の明るさ検出手段を用いて、その検出結果によって感度向上動作指示を行うようにすることもできる。
　【００７９】
　また、本実施例は、内視鏡内部に撮像素子を有する電子内視鏡に限らず、内視鏡接眼部に接続して使用される内視鏡用外付けテレビカメラにも応用することができる。
　【００８０】
　ところで、前述のような電子内視鏡３１においては、内視鏡先端部の大きさは非常に小さいため、撮像部３０においては配設する電子回路等を小型化する必要がある。撮像部における電子回路を小型化した構成例を以下に示す。
　【００８１】
　図１２に示すように、電子内視鏡の先端部に設けられる対物光学系３６は、レンズ枠４３に固定されており、このレンズ枠４３の後端部には撮像チップ４４を備えた固体撮像素子４５が配置され固定されている。固体撮像素子４５の後端からは複数の端子４６が２列に延出しており、複数の端子４６に囲まれた空間には、コンデンサ４７、ＩＣ４８等を実装したフレキシブル基板４９が設けられ、端子４６に接続されている。また、フレキシブル基板４９には、信号ケーブル６１が接続され、この接続部が接着剤６２で固定されている。
　【００８２】
　フレキシブル基板４９の詳細な構成を図１３に示す。フレキシブル基板４９には、固体撮像素子４５の駆動クロックとしての水平転送クロックφＳ、垂直転送クロックφＰ、アンチグルーミングパルスφＡＢ、及び電源ＶＤＤ、グランドＧＮＤ、並びに固体撮像素子４５からの出力信号ＶＯＵＴのためのパターンがそれぞれ配線されている。
　【００８３】
　また、固体撮像素子４５からの出力信号ＶＯＵＴは、ＩＣ４８に入力され、ＩＣ４８内に設けられたダーリントン構成のトランジスタで増幅されて信号ケーブル６１へ送られるようになっている。また、ＩＣ４８においては、発振防止用の抵抗Ｒ１と、信号ケーブル６１の特性インピーダンスとのマッチングをとるためのマッチング抵抗Ｒ２とが設けられている。この発振防止用抵抗Ｒ１は、発振の恐れがなければ設けなくても良い。また、静電気対策のために、保護ダイオードＤ１〜Ｄ４が設けられている。なお、保護ダイオードＤ３及びＤ４は、マッチング抵抗Ｒ２と信号ケーブル６１との間に設けても良い。
　【００８４】
　ＩＣ４８の出力側には、電源ＶＤＤとグランドＧＮＤとの間にコンデンサ４７が設けられており、これらのＩＣ４８及びコンデンサ４７がフレキシブル基板４９上に実装されている。
　【００８５】
　このように構成されたフレキシブル基板４９が図１２に示すように折り曲げられて複数の端子４６に囲まれた空間に配設されている。図１４は図１２において撮像部をＡ方向から見た矢視図である。すなわち、固体撮像素子４５の各端子４６の内側に、フレキシブル基板４９が角筒状に折り曲げられて取り付けられ、各端子４６とフレキシブル基板４９の接続部とが接続されている。そして、フレキシブル基板４９の角筒状の内側の空間に、ＩＣ４８及びコンデンサ４７が実装されている。
　【００８６】
　フレキシブル基板４９の配置は、図１４に示したものに限らず、図１５に示すように、一方の端子側においては外側、他方の端子側においては内側に位置するようにフレキシブル基板４９を配置したり、また、図１６に示すように、端子４６の外側を覆うようにフレキシブル基板４９を配置して、フレキシブル基板４９の内側の空間にＩＣ４８及びコンデンサ４７を設けるようにしても良い。また、図１６において破線で示すように、ＩＣ４８及びコンデンサ４７は、端子４６の外側（フレキシブル基板４９の外側）に設けても良い。
　【００８７】
　従来の撮像部においては、固体撮像素子の後端側に回路基板と中継用のパターンのみの基板とが軸方向に並行して設けられており、回路基板の部分の長さのために電子内視鏡の先端硬性部長が長くなってしまい、挿入時の操作性等があまり良くないことがあったが、本例の構成によれば、固体撮像素子の後端側に延出した端子の内側の部分に回路基板を配設することができるため、電子内視鏡の先端硬性部長を短くすることができ、かつ先端硬性部の細径化が容易となるため、挿入時の操作性等を向上させることが可能となる。
　【００８８】
　【発明の効果】
　以上説明したように本発明によれば、Ｓ／Ｎの劣化が少なく容易に感度を向上させることが可能で、感度を向上させた際にも動きのある被写体において映像信号における動きの不自然さのない良好な被写体画像を得ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　図１及び図２は本発明の第１実施例に係り、図１は撮像装置に設けられる感度向上手段の構成を示すブロック図
　【図２】
　図１の補間回路の動作を説明するタイムチャート
　【図３】
　図３及び図４は本発明の第２実施例に係り、図３は撮像装置に設けられる感度向上手段の構成を示すブロック図
　【図４】
　図３の補間回路の動作を説明するタイムチャート
　【図５】
　図５及び図６は本発明の第３実施例に係り、図５は撮像装置に設けられる感度向上手段の構成を示すブロック図
　【図６】
　図５の補間回路の動作を説明するタイムチャート
　【図７】
　図７及び図８は本発明の第４実施例に係り、図７は撮像装置に設けられる感度向上手段の構成を示すブロック図
　【図８】
　図７の補間回路の動作を説明するタイムチャート
　【図９】
　図９ないし図１１は本発明の第５実施例に係り、図９は電子内視鏡装置の全体構成を示すブロック図
　【図１０】
　図９における感度向上回路の構成を示すブロック図
　【図１１】
　図１０の感度向上回路の動作を説明するタイムチャート
　【図１２】
　電子内視鏡の先端部に設けられる対物光学系及び撮像部の構成を示す構成説明図
　【図１３】
　フレキシブル基板の詳細の構成を示す説明図
　【図１４】
　図１２における撮像部をＡ方向から見た矢視図
　【図１５】
　フレキシブル基板の配置の変形例を示す後面図
　【図１６】
　フレキシブル基板の配置の他の変形例を示す後面図
　【図１７】
　従来の撮像装置に設けられる感度向上手段の構成例を示すブロック図
　【図１８】
　図１７の感度向上手段の動作を説明するタイムチャート
　【符号の説明】
　１…撮像素子
　２…駆動回路
　３…プリプロセス回路
　４…補間回路
　５…メモリ
　６…加算器
　７…係数器
　ＳＷ１…切換えスイッチ