(57)【要約】【課題】複数の光学部材の実装を改善すること。【解決手段】実施形態の撮像モジュールは、第１の光学部材と、第２の光学部材と、イメージセンサとを備える。第１の光学部材は、入射された光を分光する。第２の光学部材は、前記第１の光学部材に直接接着され、前記第１の光学部材で分光された光を透過させる。イメージセンサは、前記第２の光学部材に直接接着され、前記第２の光学部材を透過した光を受ける。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射された光を分光する第１の光学部材と、
前記第１の光学部材に直接接着され、前記第１の光学部材で分光された光を透過させる第２の光学部材と、
前記第２の光学部材に直接接着され、前記第２の光学部材を透過した光を受けるイメージセンサと、
を備えた撮像モジュール。
【請求項２】
前記イメージセンサは、
前記第２の光学部材を透過した光を透過させる第３の光学部材と、
前記第３の光学部材で保護され、前記第３の光学部材を透過した光を受けることで電気信号を発生する複数の画素と、
を備え、
前記第２の光学部材は、前記第３の光学部材に直接接着される、請求項１に記載の撮像モジュール。
【請求項３】
前記第２の光学部材及び前記第３の光学部材は、共通の光軸に沿って配置され、
前記第２の光学部材の前記光軸に対して垂直な方向における幅は、前記第３の光学部材の同じ方向における幅より大きい、請求項２に記載の撮像モジュール。
【請求項４】
前記第１の光学部材及び前記第２の光学部材は、共通の光軸に沿って配置され、
前記第２の光学部材の前記光軸に対して垂直な方向における幅は、前記第１の光学部材の同じ方向における幅より大きい、請求項１に記載の撮像モジュール。
【請求項５】
前記第２の光学部材は、所定の波長帯の光のみを透過させる、請求項１に記載の撮像モジュール。
【請求項６】
前記第１の光学部材と前記第２の光学部材との接着部分、及び、前記第２の光学部材と前記イメージセンサとの接着部分は、封し剤により覆われる、請求項１に記載の撮像モジュール。
【請求項７】
入射された光を分光する第１の光学部材と、
前記第１の光学部材に直接接着され、前記第１の光学部材で分光された光を透過させる第２の光学部材と、
前記第２の光学部材に直接接着され、前記第２の光学部材を透過した光を受けるイメージセンサと、
前記イメージセンサにおける複数の画素が入射された光を受けることにより発生した電気信号に基づいて、画像を生成する画像生成部と、
を備えた撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、撮像モジュール及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置に用いられる撮像モジュール（イメージセンサが搭載されるユニット）には、１枚（１個）のイメージセンサが用いられる単板式と、複数枚（複数個）のイメージセンサが用いられる多板式とが存在する。単板式は、１枚のイメージセンサの受光面に各画素の受光を赤色・緑色・青色のいずれかに設定するベイヤフィルタ等が設けられ、１枚のイメージセンサから赤色・緑色・青色の映像信号が得られる。多板式のうち例えば３板式は、３分解ダイクロイックプリズム等の光学部材の赤色・緑色・青色のそれぞれの分光の光出射面に１枚ずつ計３枚のイメージセンサが設けられ、３枚のイメージセンサのそれぞれから赤色・緑色・青色の映像信号が得られる。サイズやコストの観点からは単板式が有利であるが、色再現性や感度等の観点からは多板式が有利であり、業務用や医療用には多板式が用いられることが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１０３８４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、複数の光学部材の実装を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の撮像モジュールは、第１の光学部材と、第２の光学部材と、イメージセンサとを備える。第１の光学部材は、入射された光を分光する。第２の光学部材は、前記第１の光学部材に直接接着され、前記第１の光学部材で分光された光を透過させる。イメージセンサは、前記第２の光学部材に直接接着され、前記第２の光学部材を透過した光を受ける。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る撮像モジュールの構成例を示す図である。
【図２】図２は、ダイクロイックプリズムを示す図である。
【図３】図３は、図１の撮像モジュールを部分的に拡大した図である。
【図４】図４は、比較例に係る撮像モジュールの組立工程の例を示す図である。
【図５】図５は、イメージセンサの接着剤塗布可能エリアを示す図である。
【図６】図６は、イメージセンサと光学ガラスの接着の例を示す図である。
【図７Ａ】図７Ａは、接着剤の塗布の例を示す図（１）である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、接着剤の塗布の例を示す図（２）である。
【図８】図８は、ダイクロイックプリズムと光学ガラスの接着の例を示す図である。
【図９Ａ】図９Ａは、接着剤の塗布の例を示す図（１）である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、接着剤の塗布の例を示す図（２）である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、接着剤の塗布の例を示す図（３）である。
【図９Ｄ】図９Ｄは、接着剤の塗布の例を示す図（４）である。
【図１０】図１０は、封し剤の塗布の例を示す図である。
【図１１】図１１は、第２の実施形態に係る撮像装置を備える撮像システムの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照して、撮像モジュール及び撮像装置の各実施形態を説明する。なお、実施形態は、以下の内容に限られるものではない。また、１つの実施形態や変形例に記載された内容は、原則として他の実施形態や変形例にも同様に適用される。
【０００８】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る撮像モジュール１２ａの構成例を示す図である。第１の実施形態は、多板式の一例として、イメージセンサが３板（３個）用いられた３板式の撮像モジュール１２ａを示す。なお、３板式に限られず、４板式以上としてもよい。４板式の例としては、赤色・緑色・青色にそれぞれ対応するイメージセンサに加え、緑色のイメージセンサが１枚追加されたものがある。
【０００９】
図１に示されるように、撮像モジュール１２ａは、色分解光学系としてのダイクロイックプリズム１２ｂを備えている。図示のダイクロイックプリズム１２ｂは、例えば、入射光を赤色（Ｒ）の光、緑色（Ｇ）の光及び青色（Ｂ）の光に分光する。撮像モジュール１２ａの各色の光出射面には、各色に対応したイメージセンサ１２ｊがそれぞれ取り付けられている。イメージセンサ１２ｊは、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）イメージセンサである。イメージセンサ１２ｊは、複数の画素（撮像要素）を備える。複数の画素は、イメージセンサ１２ｊの撮像面において行列状に配置される。イメージセンサ１２ｊの各画素は、光を受光することにより映像信号（電気信号）を発生し、発生した映像信号を出力する。なお、図２は、ダイクロイックプリズム１２ｂを示す図であり、光出射面の付近には、光学ガラス等で形成された接続用部材１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆが設けられている。しかし、以後の説明では、接続用部材１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆはダイクロイックプリズム１２ｂの一部として、境界を区別せずに図示する。
【００１０】
図３は、図１の撮像モジュール１２ａを部分的に拡大した図であり、図１の矢印Ｖの方向から見た図（図１を上面図とすれば、図３は正面図）である。図３に示されるように、ダイクロイックプリズム１２ｂの端面（光出射面）には、接着剤１２ｇを介して光学ガラス１２ｈが接着されている。また、光学ガラス１２ｈには、接着剤１２ｉを介して、基板１２ｍ上に装着されたイメージセンサ１２ｊの受光面側が接着されている。イメージセンサ１２ｊは、イメージセンサのチップが収納されたセンサパッケージ１２ｌと、その受光面側に設けられた保護ガラス１２ｋとを備えており、保護ガラス１２ｋの外面側が光学ガラス１２ｈと接着される。また、ダイクロイックプリズム１２ｂは、台座１２ｐにより、図示しない筐体等に支持される。
【００１１】
光学ガラス１２ｈは、例えば、矩形状・平板状のガラス板であり、光軸に対して垂直な方向における幅は、ダイクロイックプリズム１２ｂの端面の幅よりも大きく、イメージセンサ１２ｊの幅よりも大きい。光学ガラス１２ｈは、光透過性を有するものであればよく、ガラスに代えて、プラスチック等の他の材料により形成されるものでもよい。また、光学ガラス１２ｈのサイズや形状は、ダイクロイックプリズム１２ｂの各色について異なるものでもよい。すなわち、図１又は図２に示されたように、ダイクロイックプリズム１２ｂの各色の光出射面の周囲の状態は異なるため、他の部材とぶつからず、組立が可能なサイズや形状とすることができる。光学ガラス１２ｈの形状は矩形に限られず、光軸に対して偏心したものでもよい。接着剤１２ｇ、１２ｉは、例えば、紫外線硬化性の接着剤である。ダイクロイックプリズム１２ｂは、第１の光学部材の一例である。光学ガラス１２ｈは、第２の光学部材の一例である。保護ガラス１２ｋは、第３の光学部材の一例である。
【００１２】
以上、第１の実施形態に係る撮像モジュール１２ａの構成例について説明した。ここで、比較例に係る撮像モジュールについて説明する。図４は、比較例に係る撮像モジュールの組立工程の例を示す図である。なお、図４は、ダイクロイックプリズム１２ｂの複数ある光出射面の一つについての部分図であり、他の光出射面についても同様である。図４において、イメージセンサ１２ｊは、ダイクロイックプリズム１２ｂに対して所定の相対的な位置に配置される必要がある。すなわち、レンズが取り付けられる基準となるフランジ位置からフォーカス距離だけ離れた光軸方向位置にイメージセンサ１２ｊの受光面が垂直に配置される必要がある。フォーカス距離は、フランジバックとも呼ばれる。フォーカス距離は、光路に何も存在しない場合の距離に対し、光路に光学部材が存在する場合は変化する。また、各色（例えば、赤色・緑色・青色）のイメージセンサ１２ｊの画素位置が、結像上の対応する位置に一致するように、光軸に垂直な面内においても位置と角度が適切に配置される必要がある。この場合、単に画素位置が一致する場合だけでなく、モアレ除去や分解能向上のための空間画素ずらし法が適用される場合には、基準となる色のイメージセンサの画素の並びに対し、斜め方向に半画素ずれた配置が他のイメージセンサに要求される。これらの配置には、サブミクロンオーダの精度が要求される。
【００１３】
このような要求に応えるため、比較例では、光軸方向については、ダイクロイックプリズム１２ｂの端面とイメージセンサ１２ｊの間に若干の空隙が生ずるように各部のサイズの誤差範囲が設計されており、調整と並行して組立が行われる。すなわち、誤差に起因してイメージセンサ１２ｊが最もダイクロイックプリズム１２ｂに近く配置されなければならない場合であっても、イメージセンサ１２ｊとダイクロイックプリズム１２ｂの間に空隙が生ずるように製造上の許容誤差を設定しておく。そして、組立時に実際にイメージセンサ１２ｊにより撮像が行われ、撮像された映像信号の確認により光軸方向及びそれと直交方向の位置調整が行われ、調整が完了した状態において接着が行われる。例えば、保護ガラス１２ｋに予め紫外線硬化性の接着剤１２ｉが塗布された状態で調整が行われ、調整が完了した時点で紫外線の照射により接着剤１２ｉの硬化が行われる。
【００１４】
なお、図５は、イメージセンサ１２ｊの接着剤塗布可能エリアを示す図である。基板１２ｍの上に載置されたセンサパッケージ１２ｌの上の保護ガラス１２ｋの上に、図示のように上下に２列の接着剤塗布可能エリア１２ｏが定められているとする。この場合、受光を行う画素が設けられたチップ１２ｎが接着剤により遮られないよう、光路に影響の無いスペースに接着剤を充填させる必要があるため、接着剤塗布可能エリア１２ｏから接着剤がはみ出さないように接着剤塗布量が管理されなければならない。
【００１５】
しかし、図４において、ダイクロイックプリズム１２ｂの端面と保護ガラス１２ｋの間の空隙距離は個々に変動するものであり、調整が完了するまでは定まらない。すなわち、部品精度のばらつきを空隙距離で吸収させるものであるため、空隙距離は部品毎に異なる。保護ガラス１２ｋに先に接着剤１２ｉが塗布され、ダイクロイックプリズム１２ｂの端面に押し当てられながら調整が行われる場合、接着剤１２ｉの量に対して空隙距離が小さい場合は、接着剤１２ｉがつぶれて撮像エリアにはみだし、画像に不具合を生じさせてしまう場合がある。反対に接着剤１２ｉの量に対して空隙距離が大きい場合には、十分な接着面積が得られないといった不具合が生じる。よって、空隙距離に応じた接着剤塗布量の管理が重要となるが、工数が増加し、容易ではない。例えば、予め各部品について誤差の測定によりランク分けが行われ、ランクから推測される空隙距離に応じた接着剤塗布量が決定されるが、３板式では１つの撮像モジュールについて３箇所の接着が行われるため、工数は相当なものとなる。また、昨今ではイメージセンサの小型化が進んでいるため、光路に影響なく接着剤の塗布が可能となるスペースが減少する傾向にあり、接着剤塗布量の管理のみでは組立が困難になってきている。
【００１６】
そこで、第１の実施形態に係る撮像モジュール１２ａは、上述した構成のもと、複数の光学部材の実装を改善することができるように、以下のような手順で組み立てられる。
【００１７】
先ず、３色のそれぞれについて、基板１２ｍ上に装着されたイメージセンサ１２ｊは光学ガラス１２ｈに接着される。図６は、イメージセンサ１２ｊと光学ガラス１２ｈの接着の例を示す図である。図６の左側の図において、基板１２ｍ上に装着されたイメージセンサ１２ｊの外側の保護ガラス１２ｋの接着剤塗布可能エリアに例えば紫外線硬化性の接着剤１２ｉが塗布される。接着剤塗布可能エリアが前述の図５に示されたような接着剤塗布可能エリア１２ｏである場合、図７Ａのようにライン状に接着剤１２ｉが塗布されるか、図７Ｂのようにドット状に接着剤１２ｉが塗布される。なお、接着剤塗布可能エリアが縦方向にも設けられている場合、縦方向にライン状もしくはドット状に接着剤１２ｉが塗布されるようにしてもよい。接着剤１２ｉの量は、はみだしてイメージセンサ１２ｊの光路をさえぎることがなく、光学ガラス１２ｈとの間に所定の空隙距離が形成されるような所定の量が、あらかじめ決められる。すなわち、イメージセンサ１２ｊと光学ガラス１２ｈとの間の空隙距離は、部品の誤差を吸収するためのものではないため、イメージセンサ１２ｊの接着剤塗布可能エリアの大きさに応じた適切な接着剤量及び空隙距離とすることができる。
【００１８】
図６に戻り、右側の図のように、イメージセンサ１２ｊが接着剤１２ｉを介して光学ガラス１２ｈに所定の空隙距離をもって押し当てられた状態で、接着剤１２ｉ部分に紫外線が照射され、接着剤１２ｉは硬化される。
【００１９】
次いで、３色のそれぞれについて、イメージセンサ１２ｊが接着された光学ガラス１２ｈはダイクロイックプリズム１２ｂに接着される。図８は、ダイクロイックプリズム１２ｂと光学ガラス１２ｈの接着の例を示す図である。図８の左側の図において、光学ガラス１２ｈにおけるイメージセンサ１２ｊが接着された面とは反対側の面の周辺部に、例えば紫外線硬化性の接着剤１２ｇが塗布される。接着剤１２ｇが塗布されるべき位置は、光学ガラス１２ｈの中央部の光路が接着剤１２ｇにより遮られない位置であればよい。光学ガラス１２ｈの光軸と垂直方向の幅はダイクロイックプリズム１２ｂの端面の幅よりも大きく設計できるため、接着剤１２ｇが塗布される位置の許容範囲は広い。図９Ａは、光学ガラス１２ｈの上辺付近と下辺付近にライン状に接着剤１２ｇが塗布された状態を示している。図９Ｂは、光学ガラス１２ｈの上辺付近と下辺付近にドット状に接着剤１２ｇが塗布された状態を示している。図９Ｃは、光学ガラス１２ｈの周縁部に沿って環状に接着剤１２ｇが塗布された状態を示している。図９Ｄは、光学ガラス１２ｈの周縁部に沿ってドット状に接着剤１２ｇが塗布された状態を示している。
【００２０】
図８に戻り、右側の図のように、光学ガラス１２ｈが接着剤１２ｇを挟んでダイクロイックプリズム１２ｂに近づけられた状態で、イメージセンサ１２ｊにより撮像が行われ、撮像された映像信号の確認により光軸方向Ｌ１及びそれと直角方向Ｌ２の位置調整が行われる。すなわち、レンズが取り付けられる基準となるフランジ位置からフォーカス距離だけ離れた光軸方向位置にイメージセンサ１２ｊの受光面が垂直に配置される必要があることから、撮像された映像信号の確認が行われながら、光学ガラス１２ｈの位置調整が行われる。また、各色（例えば、赤色・緑色・青色）のイメージセンサ１２ｊの画素位置が、結像上の対応する位置に一致するように、光軸に直角となる面内においても位置と角度が適切に配置される必要があることから、撮像された映像信号の確認が行われながら、光学ガラス１２ｈの位置調整が行われる。そして、調整が完了した状態において、接着剤１２ｇ部分への紫外線の照射により接着剤１２ｇの硬化が行われる。
【００２１】
このように、小型化の進展により接着剤量の管理が困難なイメージセンサ１２ｊについて、組立時の空隙距離により部品誤差を吸収するのではなく、光軸と垂直な方向の幅に余裕を持たせた光学ガラス１２ｈを介在させ、イメージセンサ１２ｊと光学ガラス１２ｈの間は固定の空隙距離により接着させ、光学ガラス１２ｈとダイクロイックプリズム１２ｂとの空隙距離により部品誤差を吸収させるようにした。そのため、接着剤塗布量の厳密な管理が不要となり、複数の光学部材の実装を改善することができる。
【００２２】
（第１の実施形態の第１の変形例）
第１の実施形態の第１の変形例は、接着部分を覆う封し剤を用いた例である。図１０は、封し剤１２ｑ、１２ｒの塗布の例を示す図である。図１０の中央は正面図、左は左側面図、右は右側面図である。図１０において、イメージセンサ１２ｊと光学ガラス１２ｈの間の接着剤１２ｉの周囲は、紫外線硬化性の接着剤等による封し剤１２ｑにより覆われている。また、ダイクロイックプリズム１２ｂと光学ガラス１２ｈの間の接着剤１２ｇの周囲は、紫外線硬化性の接着剤等による封し剤１２ｒにより覆われている。
【００２３】
一般に、イメージセンサと光学部材、又は光学部材と光学部材の隙間には、埃等の異物が入り込みやすく、それによって光路が妨げられ、撮像により得られる映像信号の品質を低下させるおそれがある。しかし、図１０のように、封し剤１２ｑ、１２ｒにより、イメージセンサ１２ｊと光学ガラス１２ｈとの接着部分、及び、ダイクロイックプリズム１２ｂと光学ガラス１２ｈとの接着部分が覆われ、外部から遮蔽されるため、埃等の異物が入り込むことがなくなり、映像信号の品質の低下を防止することができる。
【００２４】
（第１の実施形態の第２の変形例）
第１の実施形態の第２の変形例は、光学ガラス１２ｈに所定の波長帯の光のみを透過させるフィルタの性質を持たせた例である。図４に示された比較例では、ダイクロイックプリズム１２ｂの光出射面にイメージセンサ１２ｊが直接に接着される構成であるため、フィルタを挿入しようとした場合、挿入可能な位置は、ダイクロイックプリズム１２ｂの大元の入射位置（図１におけるダイクロイックプリズム１２ｂの右側）となる。この場合、挿入されたフィルタは各色の全てに作用してしまうため、個々の色に対して作用させることはできない。
【００２５】
そこで、第１の実施形態の第２の変形例では、各色の光出射面に設けられる光学ガラス１２ｈの全て又はいずれかについて、所定の波長帯の光のみを透過させるフィルタの性質を持たせるようにしている。フィルタの性質を持たせる手法としては、例えば、光学ガラス１２ｈの表面に光学的なコーティングを行うことや、光学ガラス１２ｈ自体に光学的な特性を持つ材質を用いることにより実現が可能である。
【００２６】
（第２の実施形態）
第２の実施形態は、上述の撮像モジュール１２ａが用いられた撮像装置１０及び撮像システム１の構成例である。図１１は、第２の実施形態に係る撮像装置１０を備える撮像システム１の構成例を示す図である。
【００２７】
図１１に示されるように、第２の実施形態に係る撮像システム１は、撮像装置１０と、光源３０と、光ファイバ３１とを備える。
【００２８】
撮像装置１０は、例えば、医療用の硬性内視鏡として用いられ、被検体１００の体内を撮像する装置である。撮像装置１０は、スコープ１１と、カメラヘッド１２と、カメラケーブル１３と、ＣＣＵ（Camera  Control  Unit）１４とを備える。
【００２９】
スコープ１１は、撮像が行われる際に、被検体１００の体内に挿入される。スコープ１１の先端には、対物レンズ１１ａが設けられている。スコープ１１は、屈曲しない硬性を有する。
【００３０】
カメラヘッド１２は、撮像モジュール１２ａと、イメージセンサ制御回路１２ｓとを備える。撮像モジュール１２ａのイメージセンサ１２ｊ−１は、例えば、赤色に対応している。イメージセンサ１２ｊ−２は、例えば、緑色に対応している。イメージセンサ１２ｊ−３は、例えば、青色に対応している。イメージセンサ１２ｊ−１、１２ｊ−２、１２ｊ−３の撮像面は、光路上で対物レンズ１１ａの結像面と略一致するように形成されている。
【００３１】
イメージセンサ１２ｊ−１、１２ｊ−２、１２ｊ−３のそれぞれは、複数の画素（撮像要素）を備える。複数の画素は、各イメージセンサ１２ｊ−１、１２ｊ−２、１２ｊ−３の撮像面において行列状に配置される。イメージセンサ１２ｊ−１、１２ｊ−２、１２ｊ−３の各画素は、イメージセンサ制御回路１２ｓによる駆動制御により、光を受光することにより映像信号（電気信号）を発生し、発生した映像信号を出力する。例えば、イメージセンサ１２ｊ−１、１２ｊ−２、１２ｊ−３の各画素は、光源３０により被検体１００の体内組織に照射された光の戻り光（反射光）を受光することにより、映像信号を出力する。
【００３２】
イメージセンサ１２ｊ−１、１２ｊ−２、１２ｊ−３は、例えば、複数の画素の最初の行から最後の行に向かって、少なくとも１行毎に順次露光を開始し、露光が終了した行から順に映像信号を出力する処理を、１フレーム（画像）毎に繰り返すローリングシャッタ方式のイメージセンサである。ここで、露光とは、例えば、画素が電荷を蓄積可能となることを意味する。受光とは、実際に光を受けて電荷を蓄積することを意味する。イメージセンサ１２ｊ−１、１２ｊ−２、１２ｊ−３は、例えば、カメラケーブル１３を介して、ＣＣＵ１４に映像信号を出力する。なお、イメージセンサ１２ｊ−１、１２ｊ−２、１２ｊ−３からは、アナログ信号又はデジタル信号の映像信号が出力される。
【００３３】
イメージセンサ制御回路１２ｓは、後述される制御回路１４ａから出力される制御信号、並びに、後述するタイミング信号発生回路１４ｃから出力される水平同期信号及び垂直同期信号等の各種の同期信号に基づいてイメージセンサ１２ｊ−１、１２ｊ−２、１２ｊ−３を駆動制御する。
【００３４】
カメラケーブル１３は、カメラヘッド１２とＣＣＵ１４との間で映像信号、制御信号及び同期信号を送受信するための信号線を収容するケーブルである。
【００３５】
ＣＣＵ１４は、カメラヘッド１２から出力された映像信号に基づいて画像データを生成し、ＣＣＵ１４に接続されたディスプレイ１０１に画像データを出力する。ＣＣＵ１４は、制御回路（ＭＰＵ：Micro-Processing  Unit）１４ａと、画像処理回路（ＤＳＰ：Digital  Signal  Processor）１４ｂと、タイミング信号発生回路（ＴＧ：Timing  Generator）１４ｃと、出力回路（Ｏｕｔｐｕｔ  Ｉ／Ｆ）１４ｄと、記憶回路１４ｅとを備える。イメージセンサ１２ｊ−１、１２ｊ−２、１２ｊ−３がアナログ信号の映像信号を出力する場合、ＣＣＵ１４は、図示しないＡＤ（Analog  to  Digital）コンバータ等を備える。かかるＡＤコンバータは、例えば、イメージセンサ１２ｊ−１、１２ｊ−２、１２ｊ−３から出力されたアナログ信号の映像信号をデジタル信号の映像信号に変換する。すなわち、ＡＤコンバータは、アナログ形式の映像信号をデジタル形式の映像信号に変換する。
【００３６】
制御回路１４ａは、撮像装置１０の各種の構成要素を制御する。例えば、制御回路１４ａは、イメージセンサ制御回路１２ｓ、画像処理回路１４ｂ及びタイミング信号発生回路１４ｃに対して制御信号を出力して、カメラヘッド１２、画像処理回路１４ｂやタイミング信号発生回路１４ｃを制御する。制御回路１４ａは、例えば、記憶回路１４ｅに記憶された撮像装置１０の制御プログラムを読み込み、読み込んだ制御プログラムを実行することで、撮像装置１０の各種の構成要素を制御する制御処理を実行する。或いは、制御回路１４ａは、内部に図示しない記憶回路を有しており、当該記憶回路に記憶された制御プログラムを実行する。
【００３７】
画像処理回路１４ｂは、制御回路１４ａから出力された制御信号、並びに、タイミング信号発生回路１４ｃから出力された水平同期信号及び垂直同期信号等の各種の同期信号に基づいて、デジタル信号である映像信号に対して各種の信号処理を施す。例えば、画像処理回路１４ｂは、イメージセンサ１２ｊ−１、１２ｊ−２、１２ｊ−３からデジタル信号の映像信号が出力される場合には、この映像信号に対して各種の信号処理を施す。又は、画像処理回路１４ｂは、イメージセンサ１２ｊ−１、１２ｊ−２、１２ｊ−３からアナログ信号の映像信号が出力される場合には、ＡＤコンバータによりデジタル形式に変換された映像信号に対して各種の信号処理を施す。
【００３８】
画像処理回路１４ｂは、信号処理として、イメージセンサ１２ｊ−１、１２ｊ−２、１２ｊ−３に例えば空間画素ずらし法が用いられている場合、画素のずれを考慮した画素補間処理を行う。この画素補間処理は、例えば、モアレの除去のために行われるものであり、空間的にずれた位置で撮像された信号を処理に用いることで、モアレの原因となる偽信号成分の打消しが可能となる。
【００３９】
画像処理回路１４ｂは、映像信号に対して信号処理が施された結果得られたＲＧＢ信号を、ディスプレイ１０１に表示される画像を示す画像データとして出力回路１４ｄに出力する。このように、画像処理回路１４ｂは、デジタル形式に変換された映像信号に基づいて、画像データを生成して出力する。
【００４０】
タイミング信号発生回路１４ｃは、図示しない発振回路により生成されたクロック信号を基に水平同期信号及び垂直同期信号や、撮像装置１０全体の同期をとるためのその他の同期信号等の各種の同期信号を生成する。そして、タイミング信号発生回路１４ｃは、生成された各種の同期信号をイメージセンサ制御回路１２ｓ、制御回路１４ａや画像処理回路１４ｂに出力する。また、タイミング信号発生回路１４ｃは、クロック信号、及び、制御回路１４ａから出力された制御信号を基に、光源制御信号を生成する。光源制御信号は、光源３０から出射される光を制御するとともに撮像装置１０全体の同期をとるための制御信号である。そして、タイミング信号発生回路１４ｃは、生成した光源制御信号を光源３０に出力する。タイミング信号発生回路１４ｃは、例えば、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）により実現される。
【００４１】
出力回路１４ｄは、画像処理回路１４ｂから出力されたＲＧＢ信号（画像データ）をディスプレイ１０１に出力する。これにより、ディスプレイ１０１は、ＲＧＢ信号に基づいた画像を表示する。出力回路１４ｄは、例えば、ＨＤＭＩ（High-Definition  Multimedia  Interface）（登録商標）ドライバＩＣ（Integrated  Circuit）やＳＤＩ（Serial  Digital  Interface）ドライバＩＣなどにより実現される。
【００４２】
記憶回路１４ｅは、例えば、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。記憶回路１４ｅは、各種のプログラムを記憶する。例えば、記憶回路１４ｅは、制御回路１４ａが内部に記憶回路を有していない場合、制御回路１４ａにより実行される制御プログラムを記憶する。また、記憶回路１４ｅには、画像処理回路１４ｂにより映像信号が格納される。
【００４３】
光源３０は、光源制御信号に基づいて、白色光を出射する。光源３０は、駆動回路３０ａと、白色ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）３０ｂとを備える。駆動回路３０ａは、タイミング信号発生回路１４ｃから出力される光源制御信号に基づいて、白色ＬＥＤ３０ｂを駆動させて点灯させる駆動制御を行う。白色ＬＥＤ３０ｂは、駆動回路３０ａによる駆動制御により、白色光を出射する。白色光は、例えば、可視光である。光ファイバ３１は、光源３０からの白色光をスコープ１１の先端部に導いて、スコープ１１の先端部から出射させる。
【００４４】
なお、硬性内視鏡に適用された例について説明したが、スコープが軟性を有する軟性内視鏡に適用されるものでもよい。また、適用対象は、医療用途に限られない。
【００４５】
また、ローリングシャッタ方式のイメージセンサを用いた例について説明したが、複数の画素の各行について共通するグローバル露光期間を有するグローバルシャッタ方式のイメージセンサを用いてもよい。
【００４６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４７】
１  撮像システム
１０  撮像装置
１２ａ  撮像モジュール
１２ｂ  ダイクロイックプリズム
１２ｈ  光学ガラス
１２ｊ、１２ｊ−１〜１２ｊ−３  イメージセンサ
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０】
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【図１１】
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