(57)【要約】【課題】信号電荷の蓄積が画素間で非同時な固体撮像素子を用いて良好なカラー画像を撮像するのに好適に構成された分光装置を提供すること。【解決手段】分光装置を、所定の固体撮像素子の各画素に対応する画素電極が設けられた透明電極膜と所定の波長域の光を反射する反射膜とが積層形成された一対の基板を所定の配向状態の液晶を持つ液晶部を挟んで対向配置した透過波長可変型フィルタと、時間に比例して変化する電圧を発生する電圧発生部と、発生した電圧を固体撮像素子の各画素の信号電荷の蓄積開始タイミングのずれに合わせて画素電極毎に異なる遅延時間を与えて液晶部を挟む該画素電極間に印加する遅延発生部とから構成する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の固体撮像素子の各画素に対応する画素電極が設けられた透明電極膜と、所定の波長域の光を反射する反射膜とが積層形成された一対の基板を、所定の配向状態の液晶を持つ液晶部を挟んで対向配置した透過波長可変型フィルタと、
時間に比例して変化する電圧を発生する電圧発生部と、
前記発生した電圧を、前記固体撮像素子の各画素の信号電荷の蓄積開始タイミングのずれに合わせて前記画素電極毎に異なる遅延時間を与えて、前記液晶部を挟む該画素電極間に印加する遅延発生部と、
を有することを特徴とする分光装置。
【請求項２】
前記所定の波長域は、ＲＧＢを含む所定の可視領域であり、
前記電圧発生部は、前記固体撮像素子の一フレーム期間中、前記透過波長可変型フィルタの透過ピークが前記可視領域の範囲で連続的に変化するように前記画素電極間への印加電圧を可変することを特徴とする、請求項１に記載の分光装置。
【請求項３】
前記固体撮像素子は、３板式カラーＣＭＯＳイメージセンサであることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の分光装置。
【請求項４】
所定の固体撮像素子と、
前記固体撮像素子の前面に配置された請求項１から請求項３の何れか一項に記載の分光装置と、
を備えたことを特徴とする電子内視鏡装置。
【請求項５】
所定の固体撮像素子の各画素に対応する画素電極が設けられた透明電極膜と、所定の波長域の光を反射する反射膜とが積層形成された一対の基板を、所定の配向状態の液晶を持つ液晶部を挟んで対向配置した透過波長可変型フィルタを駆動制御するフィルタ駆動制御方法であって、
時間に比例して変化する電圧を発生する電圧発生ステップと、
前記発生した電圧を、前記固体撮像素子の各画素の信号電荷の蓄積開始タイミングのずれに合わせて前記画素電極毎に異なる遅延時間を与えて、前記液晶部を挟む該画素電極間に印加する遅延発生ステップと、
を有することを特徴とするフィルタ駆動制御方法。
【請求項６】
前記所定の波長域は、ＲＧＢを含む所定の可視領域であり、
前記電圧発生ステップにおいては、前記固体撮像素子の一フレーム期間中、前記透過波長可変型フィルタの透過ピークが前記可視領域の範囲で連続的に変化するように前記画素電極間への印加電圧を可変することを特徴とする、請求項５に記載のフィルタ駆動制御方法。
【請求項７】
前記固体撮像素子は、３板式カラーＣＭＯＳイメージセンサであることを特徴とする、請求項５又は請求項６に記載のフィルタ駆動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、固体撮像素子用の分光装置、該分光装置を備えた電子内視鏡、及びフィルタ駆動制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
患者の体腔内を診断するためのシステムとして、電子内視鏡システムが一般に知られ、実用に供されている。この種の電子内視鏡システムには、液晶チューナブルフィルタをイメージセンサの前面に配置して電圧制御を行い、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の画像を順に撮像する面順次方式を採用したタイプがある。
【０００３】
このような電子内視鏡システムの具体的構成例が、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の電子内視鏡システムは、液晶チューナブルフィルタの応答速度が遅いという問題を解消して動画撮影を高速化するため、一枚の画像（ＲＧＢ３色の画像）を撮像する期間中、液晶チューナブルフィルタの透過ピークがＲＧＢを含む可視領域の範囲で連続的に変化するように電圧制御を行う。ＲＧＢを含む可視領域の範囲での透過ピークの連続的変化を周期的に繰り返しつつイメージセンサを同期したタイミングで動作させることによって、カラーの撮像信号が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１４７７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１においては、イメージセンサとしてＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサが提案されている。ＣＭＯＳイメージセンサは、安価かつ低消費電力で量産性に優れるだけでなく、高集積化技術の発達に伴い小型化が可能であるため、小型化の要求が厳しい電子スコープには好適である。しかし、特許文献１に記載の構成では、ＣＭＯＳイメージセンサを採用したことで色再現性が劣化するという問題が指摘される。
【０００６】
例えばＲ色波長の信号電荷の蓄積を開始する直後は、液晶チューナブルフィルタの透過ピークがＲ色波長（例えば７００ｎｍ）に設定されている。そのため、全画素がこのタイミングで信号電荷の蓄積を同時に行う場合は、生体組織が持つＲ色情報を良好に検出することができる。しかし、ＣＭＯＳイメージセンサは、その特性上、各画素の信号電荷の蓄積期間が同時でなく画素毎にずれている。液晶チューナブルフィルタの透過ピークは、Ｒ色波長の信号電荷の蓄積を画素毎に順に行う期間中も絶えずシフトしているため、信号電荷の蓄積開始タイミングが遅い画素ほどＧ色波長（例えば５４６．１ｎｍ）に近い色が混ざった被写体情報を検出することになる。信号電荷の蓄積開始タイミングが最も遅い画素に至っては、液晶チューナブルフィルタの透過ピークがほぼＧ色波長にシフトしているため、実質的にＲ色の被写体情報を検出することができないという不具合がある。
【０００７】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ＣＭＯＳイメージセンサのような信号電荷の蓄積が画素間で非同時な固体撮像素子を用いて良好なカラー画像を撮像するのに好適に構成された分光装置、電子内視鏡装置、及びフィルタ駆動制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決する本発明の一形態に係る分光装置は、所定の固体撮像素子の各画素に対応する画素電極が設けられた透明電極膜と、所定の波長域の光を反射する反射膜とが積層形成された一対の基板を、所定の配向状態の液晶を持つ液晶部を挟んで対向配置した透過波長可変型フィルタと、時間に比例して変化する電圧を発生する電圧発生部と、発生した電圧を、固体撮像素子の各画素の信号電荷の蓄積開始タイミングのずれに合わせて画素電極毎に異なる遅延時間を与えて、液晶部を挟む該画素電極間に印加する遅延発生部とを有することを特徴とした装置である。
【０００９】
このように、透過波長可変型フィルタの応答速度改善のため透過ピークを絶えずシフトさせる制御下においても、固体撮像素子の各画素に対応する透過波長可変型フィルタの透過ピークのコントロールを各画素の信号電荷の蓄積開始タイミングのずれに合わせて遅延させる駆動制御を行うことにより、カラー画像を構成する特定の波長の被写体情報を全ての画素で良好に検出させることができる。
【００１０】
所定の波長域は、例えばＲＧＢを含む所定の可視領域である。この場合、電圧発生部は、固体撮像素子の一フレーム期間中、透過波長可変型フィルタの透過ピークが可視領域の範囲で連続的に変化するように画素電極間への印加電圧を可変する。固体撮像素子には、例えば３板式カラーＣＭＯＳイメージセンサが想定される。
【００１１】
上記の課題を解決する本発明の一形態に係る電子内視鏡装置は、所定の固体撮像素子と、該固体撮像素子の前面に配置された上記分光装置とを備えたことを特徴とした装置である。
【００１２】
上記の課題を解決する本発明の一形態に係るフィルタ駆動制御方法は、所定の固体撮像素子の各画素に対応する画素電極が設けられた透明電極膜と、所定の波長域の光を反射する反射膜とが積層形成された一対の基板を、所定の配向状態の液晶を持つ液晶部を挟んで対向配置した透過波長可変型フィルタを駆動制御する方法であり、時間に比例して変化する電圧を発生する電圧発生ステップと、発生した電圧を、固体撮像素子の各画素の信号電荷の蓄積開始タイミングのずれに合わせて画素電極毎に異なる遅延時間を与えて、液晶部を挟む該画素電極間に印加する遅延発生ステップとを有することを特徴とした方法である。
【００１３】
かかるフィルタ駆動制御方法において、所定の波長域は、例えばＲＧＢを含む所定の可視領域であり、電圧発生ステップにおいては、固体撮像素子の一フレーム期間中、透過波長可変型フィルタの透過ピークが可視領域の範囲で連続的に変化するように画素電極間への印加電圧を可変してもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ＣＭＯＳイメージセンサのような信号電荷の蓄積が画素間で非同時な固体撮像素子を用いて良好なカラー画像を撮像するのに好適に構成された分光装置、電子内視鏡装置、及びフィルタ駆動制御方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態の電子内視鏡システムの外観図である。
【図２】本発明の実施形態の電子内視鏡システムの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態の電子スコープに搭載された液晶チューナブルフィルタの構成を概略的に示す図である。
【図４】本発明の実施形態の液晶チューナブルフィルタの動作を説明するための図である。
【図５】本発明の実施形態の各遅延回路による遅延時間と、各遅延回路に接続された画素電極への印加電圧との関係を示す図である。
【図６】本発明の実施形態の各画素に対応する液晶チューナブルフィルタの透過ピークと、各画素電極に対応する画素の信号電荷の蓄積開始タイミングとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の電子内視鏡システムについて説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態の電子内視鏡システム１の外観図である。図１に示されるように、電子内視鏡システム１は、被写体を撮影するための電子スコープ１００を有している。電子スコープ１００は、可撓性を有するシース（外皮）１１ａによって外装された可撓管１１を備えている。可撓管１１の先端には、硬質性を有する樹脂製筐体によって外装された先端部１２が連結されている。可撓管１１と先端部１２との連結箇所にある湾曲部１４は、可撓管１１の基端に連結された手元操作部１３からの遠隔操作（具体的には、湾曲操作ノブ１３ａの回転操作）によって屈曲自在に構成されている。この屈曲機構は、一般的な電子スコープに組み込まれている周知の機構であり、湾曲操作ノブ１３ａの回転操作に連動した操作ワイヤの牽引によって湾曲部１４を屈曲させるように構成されている。先端部１２の方向が上記操作による屈曲動作に応じて変わることにより、電子スコープ１００による撮影領域が移動する。
【００１８】
図１に示されるように、電子内視鏡システム１は、プロセッサ２００を有している。プロセッサ２００は、電子スコープ１００からの信号を処理する信号処理装置と、自然光の届かない体腔内を電子スコープ１００を介して照明する光源装置とを一体に備えた装置である。別の実施形態では、信号処理装置と光源装置とを別体で構成してもよい。
【００１９】
プロセッサ２００には、電子スコープ１００の基端に設けられたコネクタ部１０に対応するコネクタ部２０が設けられている。コネクタ部２０は、コネクタ部１０に対応する連結構造を有し、電子スコープ１００とプロセッサ２００とを電気的にかつ光学的に接続するように構成されている。
【００２０】
図２は、電子内視鏡システム１の構成を示すブロック図である。図２に示されるように、電子内視鏡システム１は、所定のケーブルを介してプロセッサ２００に接続されたモニタ３００を有している。なお、図１においては、図面を簡略化するため、モニタ３００を図示省略している。
【００２１】
図２に示されるように、プロセッサ２００は、システムコントローラ２０２、タイミングコントローラ２０４を有している。システムコントローラ２０２は、電子内視鏡システム１を構成する各要素を制御する。タイミングコントローラ２０４は、信号の処理タイミングを調整するクロックパルスを電子内視鏡システム１内の各種回路に出力する。
【００２２】
ランプ２０８は、ランプ電源イグナイタ２０６による始動後、白色光を放射する。ランプ２０８には、キセノンランプ、ハロゲンランプ、水銀ランプ、メタルハライドランプ等の高輝度ランプが適している。ランプ２０８から放射された照明光は、集光レンズ２１０によって集光されつつ絞り２１２を介して適正な光量に制限されて、ＬＣＢ（light carrying bundle）１０２の入射端に入射する。
【００２３】
絞り２１２には、図示省略されたアームやギヤ等の伝達機構を介してモータ２１４が機械的に連結している。モータ２１４は例えばＤＣモータであり、ドライバ２１６のドライブ制御下で駆動する。絞り２１２は、モニタ３００に表示される映像を適正な明るさにするため、モータ２１４によって動作して開度が変化して、ランプ２０８から放射された照明光の光量を開度に応じて制限する。適正とされる映像の明るさの基準は、術者によるフロントパネル２１８の輝度調節操作に応じて設定変更される。なお、ドライバ２１６を制御して輝度調整を行う調光回路は周知の回路であり、本明細書においては省略することとする。
【００２４】
ＬＣＢ１０２の入射端に入射した照明光は、ＬＣＢ１０２の内部を全反射を繰り返すことによって伝播する。ＬＣＢ１０２を伝播した照明光は、電子スコープ１００の先端に配されたＬＣＢ１０２の射出端から射出する。ＬＣＢ１０２の射出端から射出した照明光は、配光レンズ１０４を介して被写体を照明する。被写体からの反射光は、対物レンズ１０６を介して液晶チューナブルフィルタ１０７に入射して、所定の波長域にフィルタリング後、ＣＭＯＳイメージセンサ１０８の受光面上の各画素で光学像を結ぶ。
【００２５】
ＣＭＯＳイメージセンサ１０８は、３板式カラーＣＭＯＳイメージセンサである。液晶チューナブルフィルタ１０７は、一フレーム期間中、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の被写体像をＣＭＯＳイメージセンサ１０８に順に導くため、透過ピークを所定の電気的処理でコントロールする。ＣＭＯＳイメージセンサ１０８の各画素は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の被写体像を順に検出して光量に応じた電荷として蓄積し、撮像信号を生成する。一フレーム期間中に順に生成されるＲ、Ｇ、Ｂの各色の撮像信号は、プリアンプ１１０による信号増幅後、ドライバ信号処理回路１１２を介して信号処理回路２２０に出力される。
【００２６】
ドライバ信号処理回路１１２は、メモリ１１４にアクセスして電子スコープ１００の固有情報を読み出す。電子スコープ１００の固有情報には、例えばＣＭＯＳイメージセンサ１０８の画素数や感度、対応可能なレート、型番等が含まれる。ドライバ信号処理回路１１２は、メモリ１１４から読み出した固有情報をシステムコントローラ２０２に出力する。
【００２７】
システムコントローラ２０２は、電子スコープ１００の固有情報に基づいて各種演算を行い、制御信号を生成する。システムコントローラ２０２は、生成された制御信号を用いて、プロセッサ２００に接続中の電子スコープに適した処理がされるようにプロセッサ２００内の各種回路の動作やタイミングを制御する。なお、システムコントローラ２０２は、電子スコープの型番と、この型番の電子スコープに適した制御情報とを対応付けたテーブルを有した構成としてもよい。この場合、システムコントローラ２０２は、対応テーブルの制御情報を参照して、プロセッサ２００に接続中の電子スコープに適した処理がされるようにプロセッサ２００内の各種回路の動作やタイミングを制御する。
【００２８】
タイミングコントローラ２０４は、システムコントローラ２０２によるタイミング制御に従って、ドライバ信号処理回路１１２にクロックパルスを供給する。ドライバ信号処理回路１１２は、タイミングコントローラ２０４から供給さるクロックパルスに従って、ＣＭＯＳイメージセンサ１０８をプロセッサ２００側で処理される映像のフレームレートに同期したタイミングで駆動制御する。
【００２９】
信号処理回路２２０には、ドライバ信号処理回路１１２からの撮像信号が入力する。撮像信号は、クランプ、ニー、γ補正、補間処理、ＡＧＣ（Auto Gain Control）、ＡＤ変換等の処理後、各色信号別にフレーム単位でＲ、Ｇ、Ｂの各色用のフレームメモリ（不図示）にバッファリングされる。バッファリングされた各色信号は、タイミングコントローラ２０４によって制御されたタイミングでフレームメモリから掃き出されて、ＮＴＳＣ（National Television System Committee）やＰＡＬ（Phase Alternating Line）等の所定の規格に準拠した映像信号に変換される。変換された映像信号がモニタ３００に順次入力することにより、被写体のカラー画像がモニタ３００の表示画面上に表示される。
【００３０】
ところで、本実施形態のドライバ信号処理回路１１２は、液晶の応答速度が遅いという欠点を補うため、一フレーム期間中、透過ピークがＲＧＢを含む可視領域の範囲で連続的に変化するように液晶チューナブルフィルタ１０７を駆動制御する。本実施形態の液晶チューナブルフィルタ１０７の駆動制御方法は、透過ピークを連続的に変化させる場合に色再現性が劣化するという上述した問題を解消するのに好適である。以下においては、液晶チューナブルフィルタ１０７の具体的構成と共に、この駆動制御方法について説明をする。
【００３１】
図３は、液晶チューナブルフィルタ１０７の構成を概略的に示す図である。図３に示されるように、液晶チューナブルフィルタ１０７は、一対のガラス基板１０７Ｇを対向配置したファブリペロー型干渉フィルタ内に液晶層１０７ＬＣを封入した構成を有している。各ガラス基板１０７Ｇには、ガラス基板１０７Ｇ側から液晶層１０７ＬＣ側に順に、反射膜１０７Ｒ、透明電極膜１０７Ｃ、液晶配向膜１０７Ｏを所定の蒸着法を用いてコートして、多重膜を構成している。ガラス基板１０７Ｇの上記コート面の反対側の面には、偏光板１０７Ｐが貼り付けられている。
【００３２】
反射膜１０７Ｒは、所定の波長域（ここでは可視領域）で反射率が高い半透過性の反射膜であり、金属反射膜、好ましくはＤＢＲ（Distributed Bragg Reflector）膜である。一対の反射膜１０７Ｒを液晶層１０７ＬＣを挟んで対向配置すると、液晶チューナブルフィルタ１０７に入射した入射光が一対の反射膜１０７Ｒの間を多重反射する。反射膜１０７Ｒ同士の光軸ＡＸ方向の距離をｄと定義し、液晶層１０７ＬＣの屈折率をｎと定義した場合、一対の反射膜１０７Ｒの間の多重反射・干渉により、光学的距離ｎｄによって決まる所定の波長域の光のみが液晶チューナブルフィルタ１０７を透過する。なお、ここでは説明の便宜上、透明電極膜１０７Ｃ及び液晶配向膜１０７Ｏの厚みを無視して光学的距離ｎｄを定義している。
【００３３】
透明電極膜１０７Ｃには、ＣＭＯＳイメージセンサ１０８の各画素に対応した画素電極がマトリクス状に配列している。対向する画素電極間に電圧が印加されると電場が発生して、その画素電極間に位置する液晶層１０７ＬＣ内の液晶分子の配向が変わる。具体的には、各液晶分子は、電場がかけられていない時には、長軸がガラス基板１０７Ｇの面（光軸ＡＸと直交する面）と平行になるように配向している。各液晶分子は、ドライバ信号処理回路１１２による透明電極膜１０７Ｃ間の電圧印加によって液晶層１０７ＬＣ内に電場を発生させた時には、発生した電場（又は印加電圧）に応じた角度だけガラス基板１０７Ｇの上記面に対して傾斜する。各液晶分子は、最大で、長軸がガラス基板１０７Ｇの面と略垂直な方向を向くまで傾斜する。
【００３４】
液晶層１０７ＬＣの液晶分子は、一軸性結晶と同様の光学的性質を有し、屈折率異方性、すなわち複屈折性を有する。液晶分子は、配向方向（液晶分子の長軸方向）と平行な振動電場をもつ光（異常光）に対しては第一の屈折率を有し、当該配向方向と垂直な振動電場をもつ光（常光）に対しては第二の屈折率を有する。そのため、ドライバ信号処理回路１１２による印加電圧によって液晶分子の長軸方向を入射光の振動面内で変えることにより、異常光に対する液晶層１０７ＬＣの実効的な屈折率が、常光に対する値（第一の屈折率）から第二の屈折率までの範囲で変化する。一方、常光に対する液晶層１０７ＬＣの屈折率は、印加電圧による液晶分子の回転に拘わらず変化しない。
【００３５】
異常光に対する液晶層１０７ＬＣの屈折率は、透明電極膜１０７Ｃ間の印加電圧に応じて変化するため、異常光の光学的距離ｎｄも変わる。この光学的距離の変化に伴い、液晶チューナブルフィルタ１０７の分光特性も変化する。具体的には、一対の反射膜１０７Ｒの間を多重反射・干渉させることによって得られる分光特性は、スペクトル半値幅が数ｎｍ〜数十ｎｍ程度の透過ピークを持つ。この透過ピークは、透明電極膜１０７Ｃ間の印加電圧に応じて、ＲＧＢを含む可視領域の範囲でシフトする。各画素電極間の印加電圧を独立にコントロールすることで、ＣＭＯＳイメージセンサ１０８で検出される光の波長を画素毎にコントロールすることができる。なお、常光成分は、チューニングには寄与しないため、液晶チューナブルフィルタ１０７の後段側に配置された偏光板１０７Ｐによってカットされる。説明を補足すると、液晶チューナブルフィルタ１０７の前段側に配置された偏光板１０７Ｐは、特定の偏光成分を液晶チューナブルフィルタ１０７内部に入射させるために備えられている。
【００３６】
図４〜図６は、液晶チューナブルフィルタ１０７の動作を説明するための図である。ここでは説明の便宜上、ＣＭＯＳイメージセンサ１０８に（１、１）〜（ｎ、ｍ）の画素アドレスを割り当てると共に、ＣＭＯＳイメージセンサ１０８の各画素に対応する透明電極膜１０７Ｃの各画素電極、及び各画素電極に接続された電圧遅延回路１０７Ｄの各遅延回路にも同一アドレスを割り当てる。
【００３７】
図４に示されるように、ドライバ信号処理回路１１２は、タイミングコントローラ２０４から供給されるクロックパルスに従って、ＣＭＯＳイメージセンサ１０８を駆動制御すると共に、基準電圧Ｖrefを電圧遅延回路１０７Ｄの各遅延回路（１、１）〜（ｎ、ｍ）に供給する。基準電圧Ｖrefは、一フレーム期間中、液晶チューナブルフィルタ１０７の透過ピークを連続的に変化させるため、時間に比例して増加する。
【００３８】
図５は、電圧遅延回路１０７Ｄの各遅延回路（１、１）〜（１、３）による遅延時間（横軸）と、各遅延回路（１、１）〜（１、３）に接続された透明電極膜１０７Ｃの画素電極（１、１）〜（１、３）への印加電圧（縦軸）との関係を示す図である。図６は、各画素電極（１、１）〜（１、３）の間の液晶層１０７ＬＣを介した液晶チューナブルフィルタ１０７の透過ピーク（縦軸）と、各画素電極（１、１）〜（１、３）に対応するＣＭＯＳイメージセンサ１０８の画素（１、１）〜（１、３）の信号電荷の蓄積開始タイミング（横軸）との関係を示す図である。
【００３９】
電圧遅延回路１０７Ｄは、画素（１、１）〜（ｎ、ｍ）の信号電荷の蓄積順序に合わせて、図４中左上（すなわち遅延回路（１、１））から右下（すなわち遅延回路（ｎ、ｍ））に向かう遅延回路ほど時定数が大きい。すなわち、電圧遅延回路１０７Ｄは、信号電荷の蓄積開始タイミングの遅い画素に対応する画素電極ほど大きな遅延を与えて、画素電極間で電圧が印加されるタイミングを遅らせている。
【００４０】
具体的には、遅延回路（１、１）に供給される基準電圧Ｖrefは、図５に示されるように、時間ＴＲ１の遅延が与えられた後、画素電極（１、１）間に印加されて時間に比例して増加して、時間ＴＲ１’が経過した時に電圧値ＶＲに達する。図６に示されるように、画素電極（１、１）の間の液晶層１０７ＬＣを介した液晶チューナブルフィルタ１０７の透過ピーク（以下、説明の便宜上、「透過ピーク（１、１）」と省略して記す。）は、時間ＴＲ１’が経過した時点でＲ色波長（例えば７００ｎｍ）である。そして、画素（１、１）の信号電荷の蓄積は、このタイミングで開始される。よって、画素（１、１）では、Ｒ色波長の被写体情報が検出される。
【００４１】
遅延回路（１、２）に供給される基準電圧Ｖrefは、図５に示されるように、時間ＴＲ２（時間ＴＲ１から更に時間Ｔ１遅延した時間）の遅延が与えられた後、画素電極（１、２）間に印加されて時間に比例して増加して、時間ＴＲ２’（時間ＴＲ１’から更に時間Ｔ１遅延した時間）が経過した時に電圧値ＶＲに達する。図６に示されるように、透過ピーク（１、２）は、時間ＴＲ２’が経過した時点でＲ色波長である。そして、画素（１、２）の信号電荷の蓄積は、このタイミングで開始される。よって、画素（１、２）では、Ｒ色波長の被写体情報が受光される。
【００４２】
遅延回路（１、３）に供給される基準電圧Ｖrefは、図５に示されるように、時間ＴＲ３（時間ＴＲ１から更に時間Ｔ２遅延した時間）の遅延が与えられた後、画素電極（１、３）間に印加されて時間に比例して増加して、時間ＴＲ３’（時間ＴＲ１’から更に時間Ｔ２遅延した時間）が経過した時に電圧値ＶＲに達する。図６に示されるように、透過ピーク（１、３）は、時間ＴＲ３’が経過した時点でＲ色波長である。そして、画素（１、３）の信号電荷の蓄積は、このタイミングで開始される。よって、画素（１、３）では、Ｒ色波長の被写体情報が検出される。
【００４３】
このように、液晶チューナブルフィルタ１０７の応答速度改善のため透過ピークを絶えずシフトさせる制御下においても、各画素に対応する液晶チューナブルフィルタ１０７の透過ピークのコントロールを各画素の信号電荷の蓄積開始タイミングのずれに合わせて遅延させる駆動制御を行うことにより、全ての画素（１、１）〜（ｎ、ｍ）で所望の波長域（ここではＲ色波長）の被写体情報を良好に検出することができる。Ｇ色波長又はＢ色波長の場合も同様の制御を行うことにより、液晶チューナブルフィルタ１０７の応答速度を改善すると共に、本来検出すべき被写体像の波長が画素毎にずれて色再現性が劣化するという上述した不具合を有効に避けて良好なＲＧＢ画像を得ることができる。特に、本実施形態のような、透過ピークのスペクトル半値幅が狭い狭帯域画像を撮像する場合においては、全ての画素の入射波長を高精度に一致させることによって良好なＲＧＢ画像を得ることができるため好適である。
【００４４】
以上が本発明の実施形態の説明である。本発明は、上記の構成に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１  電子内視鏡システム
１００  電子スコープ
１０７  液晶チューナブルフィルタ
１０８  ＣＭＯＳイメージセンサ
２００  プロセッサ
２０２  システムコントローラ
【図１】
2011143155.tif 000003
【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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