(57)【要約】  使用者にとって利便性が高く、汎用性に優れる内視鏡を提供する。２次元状に配置された単位画素（２３０）を有し、単位画素（２３０）の各々が光を受光して画像信号を生成する第１チップ（２１）を備え、画像信号に対して画像処理を施して表示装置（７）に出力する複数のプロセッサ（６）のいずれかに接続される内視鏡（２）であって、第１チップ（２１）が出力した画像信号を所定のフォーマットに変換して出力するフォーマット変換部（５３２）と、フォーマット変換部（５３２）が設けられ、プロセッサ（６）に接続されるコネクタ部（５）と、を備える。
2016158296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元状に配置され、外部から光を受光し、受光量に応じた画像信号を生成する複数の画素と、所定の画素数毎に共有されて前記画像信号を転送線に読み出す複数の読み出し回路と、を有する撮像素子を備え、前記画像信号に対して画像処理を施す処理装置に接続される内視鏡であって、  前記撮像素子が出力した前記画像信号を、接続される前記処理装置に応じた所定のフォーマットに変換して出力するフォーマット変換部と、  前記フォーマット変換部が設けられ、前記処理装置に接続されるコネクタ部と、  を備えたことを特徴とする内視鏡。
【請求項２】
前記撮像素子は、前記複数の画素の配置における前記転送線毎に設けられ、前記画像信号の補正処理に用いられるダミー信号を生成して出力する複数のダミー画素と、  を有し、  前記ダミー画素から複数回出力された前記ダミー信号の出力値の前記転送線毎の統計値を算出し、該算出した算出結果に基づいて前記画像信号を補正するための補正データを前記転送線毎に生成する補正データ生成部と、  前記補正データ生成部が生成した前記補正データに基づいて、前記画像信号を補正する補正部と、  を備え、  前記フォーマット変換部は、前記補正部が補正した前記画像信号を前記所定のフォーマットに変換することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
【請求項３】
前記撮像素子は、  前記複数の画素における水平ラインの偶数ラインにおいて、赤色の成分を透過させる赤色フィルタおよび緑色の成分を透過させる第１の緑色フィルタが交互に配置され、かつ、前記複数の画素における水平ラインの奇数ラインにおいて、緑色の成分を透過させる第２の緑色フィルタおよび青色の成分を透過させる青色フィルタが交互に配置されたベイヤー配列のカラーフィルタを有し、  前記読み出し回路は、  前記撮像素子における水平ラインの偶数ラインにおいて、前記赤色フィルタに対応する画素から前記画像信号および前記第１の緑色フィルタに対応する画素から前記画像信号をそれぞれ読み出し、かつ、前記撮像素子の奇数ラインにおいて、前記第２の緑色フィルタに対応する画素から前記画像信号および前記青色フィルタに対応する画素から前記画像信号をそれぞれ読み出し、  前記フォーマット変換部は、  前記読み出し回路が読み出した前記撮像素子の偶数ラインにおいて、前記赤色フィルタに対応する画素から読み出された複数の前記画像信号と前記第１の緑色フィルタに対応する画素から読み出された複数の前記画像信号とが交互になるように配置を変換し、かつ、前記読み出し回路が読み出した前記撮像素子の奇数ラインにおいて、前記第２の緑色フィルタに対応する画素から読み出された複数の前記画像信号と前記青色フィルタに対応する画素から読み出された複数の前記画像信号とが交互になるように配置を変換することによって、ベイヤー配列の画像のフォーマットに変換することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
【請求項４】
接続される前記処理装置から該処理装置の処理可能なカラーフィルタの種別を示す種別情報を含む識別情報を取得する取得部と、  前記取得部が取得した前記識別情報に基づいて、前記フォーマット変換部が変換した前記画像信号を前記処理装置が対応可能なカラーフィルタの画像信号に変換するフィルタ変換部と、  をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、生体内に導入され、該生体内の画像を取得する内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】  近年、内視鏡等の撮像装置において、被写体の輪郭を強調した画像信号を生成する技術が知られている（特許文献１参照）。この技術によれば、ベイヤー配列のカラーフィルタが設けられた撮像素子の水平ラインにおける奇数ラインおよび偶数ラインの各々から画像信号を露光時に交互に読み出して混合した第１の混合信号と、奇数ラインおよび偶数ラインの各々から画像信号を非露光時に交互に読み出して混合した第２の混合信号と、を用いることによって、被写体の輪郭を強調した画像信号を生成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１１５７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  しかしながら、上述した特許文献１では、ベイヤー配列のカラーフィルタが設けられた撮像素子を備えた内視鏡の画像処理しか考慮されていなかった。このため、所定の画素数毎に読み出し回路を共有する画素共有方式の撮像素子を備えた内視鏡が出力する画像信号に対して、画像処理を行う場合、処理装置内に画素共有方式の撮像素子に対応可能な画像処理の回路を設けたり、内視鏡毎に処理装置を設けたりしなければならず、使用者にとって利便性が低く、汎用性に乏しかった。【０００５】  本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、使用者にとって利便性が高く、汎用性に優れる内視鏡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】
【０００６】  上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る内視鏡は、２次元状に配置され、外部から光を受光し、受光量に応じた画像信号を生成する複数の画素と、所定の画素数毎に共有されて前記画像信号を転送線に読み出す複数の読み出し回路と、を有する撮像素子を備え、前記画像信号に対して画像処理を施す処理装置に接続される内視鏡であって、前記撮像素子が出力した前記画像信号を、接続される前記処理装置に応じた所定のフォーマットに変換して出力するフォーマット変換部と、前記フォーマット変換部が設けられ、前記処理装置に接続されるコネクタ部と、を備えたことを特徴とする。【０００７】  また、本発明に係る内視鏡は、上記発明において、前記撮像素子は、前記複数の画素の配置における前記転送線毎に設けられ、前記画像信号の補正処理に用いられるダミー信号を生成して出力する複数のダミー画素と、を有し、前記ダミー画素から複数回出力された前記ダミー信号の出力値の前記転送線毎の統計値を算出し、該算出した算出結果に基づいて前記画像信号を補正するための補正データを前記転送線毎に生成する補正データ生成部と、前記補正データ生成部が生成した前記補正データに基づいて、前記画像信号を補正する補正部と、を備え、前記フォーマット変換部は、前記補正部が補正した前記画像信号を前記所定のフォーマットに変換することを特徴とする。【０００８】  また、本発明に係る内視鏡は、上記発明において、前記撮像素子は、前記複数の画素における水平ラインの偶数ラインにおいて、赤色の成分を透過させる赤色フィルタおよび緑色の成分を透過させる第１の緑色フィルタが交互に配置され、かつ、前記複数の画素における水平ラインの奇数ラインにおいて、緑色の成分を透過させる第２の緑色フィルタおよび青色の成分を透過させる青色フィルタが交互に配置されたベイヤー配列のカラーフィルタを有し、前記読み出し回路は、前記撮像素子における水平ラインの偶数ラインにおいて、前記赤色フィルタに対応する画素から前記画像信号および前記第１の緑色フィルタに対応する画素から前記画像信号をそれぞれ読み出し、かつ、前記撮像素子の奇数ラインにおいて、前記第２の緑色フィルタに対応する画素から前記画像信号および前記青色フィルタに対応する画素から前記画像信号をそれぞれ読み出し、前記フォーマット変換部は、前記読み出し回路が読み出した前記撮像素子の偶数ラインにおいて、前記赤色フィルタに対応する画素から読み出された複数の前記画像信号と前記第１の緑色フィルタに対応する画素から読み出された複数の前記画像信号とが交互になるように配置を変換し、かつ、前記読み出し回路が読み出した前記撮像素子の奇数ラインにおいて、前記第２の緑色フィルタに対応する画素から読み出された複数の前記画像信号と前記青色フィルタに対応する画素から読み出された複数の前記画像信号とが交互になるように配置を変換することによって、ベイヤー配列の画像のフォーマットに変換することを特徴とする。【０００９】  また、本発明に係る内視鏡は、上記発明において、接続される前記処理装置から該処理装置の処理可能なカラーフィルタの種別を示す種別情報を含む識別情報を取得する取得部と、前記取得部が取得した���記識別情報に基づいて、前記フォーマット変換部が変換した前記画像信号を前記処理装置が対応可能なカラーフィルタの画像信号に変換するフィルタ変換部と、をさらに備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】  本発明によれば、使用者にとって利便性が高く、汎用性に優れるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る内視鏡システムの全体構成を模式的に示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１に係る内視鏡システムの要部の機能を示すブロック図である。
【図３】図３は、カラーフィルタの構成を模式的に示す図である。
【図４】図４は、第１チップの構成を示す回路図である。
【図５】図５は、受光部の偶数ラインに対して、フォーマット変換部が行うフォーマット変換処理の概要を示す模式図である。
【図６】図６は、受光部の奇数ラインに対して、フォーマット変換部が行うフォーマット変換処理の概要を示す模式図である。
【図７】図７は、フィルタ変換部の変換方法を模式的に説明する図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態２に係る内視鏡システムの要部の機能を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】  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）として、撮像装置を備えた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、本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、同一の部分には同一の符号を付して説明する。さらにまた、図面は、模式的なものであり、各部材の厚みと幅との関係、各部材の比率等は、現実と異なることに留意する必要がある。また、図面の相互間においても、互いの寸法や比率が異なる部分が含まれている。
【００１３】（実施の形態１）  〔内視鏡システムの構成〕  図１は、本発明の実施の形態１に係る内視鏡システムの全体構成を模式的に示す図である。図１に示す内視鏡システム１は、内視鏡２と、伝送ケーブル３と、コネクタ部５と、プロセッサ６（処理装置）と、表示装置７と、光源装置８と、を備える。
【００１４】  内視鏡２は、伝送ケーブル３の一部である挿入部１００を被検体の体腔内に挿入することによって被検体の体内画像を撮像して画像信号（画像データ）をプロセッサ６へ出力する。また、内視鏡２は、伝送ケーブル３の一端側であり、被検体の体腔内に挿入される挿入部１００の先端１０１側に、体内画像の撮像を行う撮像部２０（撮像装置）が設けられ、挿入部１００の基端１０２側に、内視鏡２に対する各種操作を受け付ける操作部４が接続される。撮像部２０は、伝送ケーブル３により、操作部４を介してコネクタ部５に接続される。撮像部２０が撮像した画像の画像信号は、例えば、数ｍの長さを有する伝送ケーブル３を通り、コネクタ部５に出力される。
【００１５】  コネクタ部５は、内視鏡２、プロセッサ６および光源装置８に接続され、接続された内視鏡２が出力する画像信号に所定の信号処理を施すとともに、撮像信号をアナログ信号からデジタル信号に変換（Ａ／Ｄ変換）して画像信号としてプロセッサ６へ出力する。
【００１６】  プロセッサ６は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）等を用いて構成され、コネクタ部５から出力される画像信号に所定の画像処理を施すとともに、内視鏡システム１全体を統括的に制御する。なお、本実施の形態１では、プロセッサ６が処理装置として機能する。
【００１７】  表示装置７は、プロセッサ６が画像処理を施した画像信号に対応する画像を表示する。また、表示装置７は、内視鏡システム１に関する各種情報を表示する。
【００１８】  光源装置８は、例えばハロゲンランプや白色ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）等を用いて構成され、コネクタ部５、伝送ケーブル３を経由して内視鏡２の挿入部１００の先端１０１側から被検体へ向けて照明光を照射する。
【００１９】  図２は、内視鏡システム１の要部の機能を示すブロック図である。図２を参照して、内視鏡システム１の各部構成の詳細および内視鏡システム１内の電気信号の経路を説明する。
【００２０】  図２に示すように、撮像部２０は、第１チップ２１（撮像素子）と、第２チップ２２と、を備える。
【００２１】  第１チップ２１は、行列方向に２次元状に配置され、外部から光を受光し、受光量に応じた画像信号を生成して出力する複数の単位画素２３０および複数の単位画素２３０の配置における転送線毎（垂直転送線毎）に設けられ、画像信号の補正処理に用いられるダミー信号を生成して出力する複数のダミー画素２４７を有する受光部２３と、受光部２３における所定の単位画素２３０毎に共用されて受光部２３で光電変換された画像信号およびダミー信号を所定の画素数毎に共用されて読み出す読み出し部２４（読み出し回路）と、コネクタ部５から入力された基準クロック信号および同期信号に基づきタイミング信号を生成して読み出し部２４に出力するタイミング生成部２５と、複数の単位画素２３０の各々の受光面に設けられたカラーフィルタ２６と、を有する。なお、第１チップ２１のより詳細な構成については、図４を参照して後述する。
【００２２】  カラーフィルタ２６は、図３に示すように、赤色の光成分を透過させる赤色フィルタ（以下、「Ｒフィルタ」という）、緑色の光成分を透過させる第１の緑色フィルタ（以下、「Ｇｒフィルタ」という）、緑色の光成分を透過させる第２の緑色フィルタ（以下、「Ｇｂフィルタ」という）および青色の光成分を透過させる青色フィルタ（以下、「Ｂフィルタ」という）で構成されたベイヤー配列のベイヤーフィルタＴ１（ＲＧｒＢＧｂ）を用いて実現され、各単位画素２３０にＲフィルタ、Ｇｒフィルタ、ＢフィルタおよびＧｂフィルタが配置される。具体的には、カラーフィルタ２６は、受光部２３の偶数ラインにおいて、ＲフィルタおよびＧｒフィルタの順で交互に配置され、受光部２３の奇数ラインにおいて、ＧｂフィルタおよびＢフィルタの順で交互に配置される。
【００２３】  第２チップ２２は、伝送ケーブル３およびコネクタ部５を介して、第１チップ２１から出力される画像信号をプロセッサ６へ送信する送信部として機能するバッファ２７を有する。なお、第１チップ２１と第２チップ２２に搭載される回路の組み合わせは設定の都合に合わせて適宜変更可能である。
【００２４】  また、撮像部２０は、伝送ケーブル３を介してプロセッサ６内の電源部６１で生成された電源電圧ＶＤＤをグランドＧＮＤとともに受け取る。撮像部２０に供給される電源電圧ＶＤＤとグランドＧＮＤとの間には、電源安定用のコンデンサＣ１が設けられている。
【００２５】  コネクタ部５は、アナログ・フロント・エンド部５１（以下、「ＡＦＥ部５１」という）と、Ａ／Ｄ変換部５２と、画像信号処理部５３と、駆動信号生成部５７と、が設けられている。コネクタ部５は、プロセッサ６に接続され、内視鏡２（撮像部２０）とプロセッサ６とを電気的に接続し、電気信号を中継する中継処理部として機能する。コネクタ部５と撮像部２０とは、伝送ケーブル３で接続され、コネクタ部５とプロセッサ６とは、例えば、コイルケーブルにより接続される。また、コネクタ部５は、光源装置８にも接続されている。
【００２６】  ＡＦＥ部５１は、撮像部２０から伝送される画像信号を受信し、抵抗などの受動素子でインピーダンスマッチングを行った後、コンデンサで交流成分を取り出し、分圧抵抗で動作点を決定する。その後、ＡＦＥ部５１は、画像信号（アナログ信号）を補正してＡ／Ｄ変換部５２へ出力する。
【００２７】  Ａ／Ｄ変換部５２は、ＡＦＥ部５１から入力されたアナログの画像信号をデジタルの画像信号に変換して画像信号処理部５３へ出力する。
【００２８】  画像信号処理部５３は、例えば、ＦＰＧＡ(Field  Programmable  Gate  Array)により構成され、内視鏡２の各構成部の動作の基準となる基準クロック信号（例えば、２７ＭＨｚのクロック）および各フレームのスタート位置を表す同期信号を生成して、タイミング生成部２５に供給するとともに、Ａ／Ｄ変換部５２から入力されるデジタル画像信号に対してノイズ除去、フォーマット変換処理、フィルタ変換処理等の所定の信号処理を行う。
【００２９】  ここで、画像信号処理部５３の詳細な構成について説明する。画像信号処理部５３は、少なくとも、縦筋ノイズ補正部５３１と、フォーマット変換部５３２と、記録部５３３と、フィルタ変換部５３４と、内視鏡制御部５３５と、ＩＤ情報記録部５３６と、を有する。
【００３０】  縦筋ノイズ補正部５３１は、Ａ／Ｄ変換部５２を介して入力される画像信号に生じている縦筋ノイズを補正する。具体的には、縦筋ノイズ補正部５３１は、ダミー画素２４７から複数回出力された所定の範囲内であるダミー信号の出力値における転送線毎（後述する垂直転送線）の統計値を算出し、この算出結果に基づいて単位画素２３０が出力した画像信号を補正するための補正データを転送線毎に生成する補正データ生成部５３１ａと、補正データ生成部５３１ａが生成した転送線毎の補正データに基づいて、転送線毎の単位画素２３０が出力する画像信号から該当する転送線の補正データを減算することによって、画像信号を補正し、この補正した画像信号をフォーマット変換部５３２へ出力する補正部５３１ｂと、を有する。ここで、統計値とは、所定の範囲内（正常値）であるダミー信号の出力値における転送線毎の平均値、中央値および最頻値のいずれかである。なお、補正データ生成部５３１ａは、所定の範囲内であるダミー信号の出力値を、複数の単位画素２３０の各々が画像信号を生成する１フレーム毎に補正データを生成してもよい。
【００３１】  フォーマット変換部５３２は、第１チップ２１が出力した画像信号を、接続されるプロセッサ６に応じた所定のフォーマットに変換して出力する。具体的には、フォーマット変換部５３２は、縦筋ノイズ補正部５３１から縦筋ノイズが補正されて入力された画像信号をベイヤー画像の配列に変換するフォーマット変換を行う。より具体的には、フォーマット変換部５３２は、読み出し部２４が読み出した受光部２３の偶数ラインにおける１ライン水平信号において、Ｒフィルタに対応する画素から読み出された複数の画像信号とＧｒフィルタに対応する画素から読み出された複数の画像信号とが交互になるように配置を変換し、かつ、読み出し部２４が読み出した受光部２３の奇数ラインにおける１ライン水平信号において、Ｇｂフィルタに対応する画素から読み出された複数の画像信号とＢフィルタに対応する画素から読み出された複数の画像信号とが交互になるように配置を変換することによって、ベイヤー配列の画像のフォーマットに変換する。たとえば、フォーマット変換部５３２は、読み出し部２４が読み出した受光部２３の偶数ラインにおける１ライン水平信号において、Ｒフィルタに対応する画素から読み出された複数の画像信号の各々を奇数の垂直ライン（２ｍ＋１,２ｎ）に配置し、Ｇｒフィルタに対応する画素から読み出された複数の画像信号の各々を偶数の垂直ライン（２ｍ,２ｎ）に配置し、かつ、読み出し部２４が読み出した受光部２３の奇数ラインにおける１ライン水平信号において、Ｇｂフィルタに対応する画素から読み出された複数の画像信号の各々を奇数の垂直ライン（２ｍ＋１,２ｎ＋１）に配置し、Ｂフィルタに対応する画素から読み出された複数の画像信号の各々を偶数の垂直ライン（２ｍ,２ｎ＋１）に配置することによって、ベイヤー配列の画像のフォーマットに変換する。
【００３２】  記録部５３３は、フォーマット変換部５３２によってフォーマット変換がベイヤー画像の配列に変換されたＲフィルタの画像信号を記録する第１ラインメモリ５３３ａと、Ｇｒフィルタの画像信号を記録する第２ラインメモリ５３３ｂと、Ｂフィルタの画像信号を記録する第３ラインメモリ５３３ｃと、Ｇｂフィルタの画像信号を記録する第４ラインメモリ５３３ｄと、を有する。
【００３３】  フィルタ変換部５３４は、内視鏡制御部５３５の制御のもと、画像信号のフィルタのフォーマットを変換する。具体的には、フィルタ変換部５３４は、内視鏡制御部５３５の制御のもと、ベイヤーフィルタの画像信号を補色フィルタの画像信号に変換する。
【００３４】  内視鏡制御部５３５は、画像信号処理部５３を構成する各部を制御する。内視鏡制御部５３５は、プロセッサ６のＩＤ情報記録部６４からプロセッサ６のＩＤ情報を取得し、取得した情報に基づいて、各部を制御する。なお、内視鏡制御部５３５が本実施の形態１に係る取得部として機能する。また、各部制御に必要な情報を取得するのは、上述したＩＤ情報記録部６４に限らず、図示しないコネクタピンの電圧レベルやその組み合せをＩＤ情報として使用しても良い。
【００３５】  ＩＤ情報記録部５３６は、内視鏡２の種別を示す識別情報、第１チップ２１の種別（例えば、カラーフィルタ２６の情報や共有画素方式等）、出力する画像信号のフォーマット情報および年式等を記録する。
【００３６】  駆動信号生成部５７は、プロセッサ６から供給され、内視鏡２の各構成部の動作の基準となる基準クロック信号（例えば、２７ＭＨｚのクロック信号）に基づいて、各フレームのスタート位置を表す同期信号を生成して、基準クロック信号とともに、伝送ケーブル３を介して撮像部２０のタイミング生成部２５へ出力する。ここで、駆動信号生成部５７が生成する同期信号は、水平同期信号と垂直同期信号と、を含む。
【００３７】  プロセッサ６は、内視鏡システム１の全体を統括的に制御する制御装置である。プロセッサ６は、電源部６１と、画像信号処理部６２と、クロック生成部６３と、ＩＤ情報記録部６４と、を備える。
【００３８】  電源部６１は、電源電圧ＶＤＤを生成し、この生成した電源電圧ＶＤＤをグランドＧＮＤとともに、コネクタ部５および伝送ケーブル３を介して、撮像部２０に供給する。
【００３９】  画像信号処理部６２は、画像信号処理部５３で信号処理が施されたデジタルの画像信号に対して、同時化処理、ホワイトバランス（ＷＢ）調整処理、ゲイン調整処理、ガンマ補正処理、デジタルアナログ（Ｄ／Ａ）変換処理、フォーマット変換処理等の画像処理を行って画像信号に変換し、この画像信号を表示装置７へ出力する。
【００４０】  クロック生成部６３は、駆動信号生成部５７に基準クロック信号を出力する。  ＩＤ情報記録部６４は、プロセッサ６の種別を示す識別情報、画像信号処理部６２が処理可能なカラーフィルタの種別を示す種別情報、画像信号処理部６２が処理可能なフォーマット情報および年式を記録するＩＤ情報を記録する。
【００４１】  表示装置７は、画像信号処理部６２から入力される画像信号に基づいて、撮像部２０が撮像した画像を表示する。表示装置７は、液晶や有機ＥＬ（Electro  Luminescence）等の表示パネル等を用いて構成される。
【００４２】  〔第１チップの構成〕  次に、上述した第１チップ２１の詳細な構成について説明する。図４は、第１チップ２１の構成を示す回路図である。
【００４３】  図４に示すように、第１チップ２１は、タイミング生成部２５と、出力部３１（アンプ）と、垂直走査部２４１（行選択回路）と、定電流源２４２と、ノイズ除去部２４３（ノイズ除去回路）と、列ソースフォロアトランジスタ２４４と、水平走査部２４５と、を含む。
【００４４】  タイミング生成部２５は、基準クロック信号および同期信号に基づいて、各種の駆動信号を生成し、後述する読み出し部２４の垂直走査部２４１（行選択回路）、ノイズ除去部２４３および水平走査部２４５へそれぞれ出力する。
【００４５】  垂直走査部２４１は、タイミング生成部２５から入力される駆動信号（φＴ，φＲ等）に基づいて、受光部２３の選択された行＜Ｍ＞（Ｍ＝０，１，２…，ｍ−１，ｍ）に行選択パルスφＴ＜Ｍ＞およびφＲ＜Ｍ＞を印可して、受光部２３の各単位画素２３０を定電流源２４２で駆動することによって、画像信号および画素リセット時のノイズ信号を垂直転送線２３９に転送し、ノイズ除去部２４３に出力する。なお、本実施の形態１では、垂直走査部２４１が読み出し回路として機能し、２つの単位画素２３０から画像信号を共有して読み出す。さらに、本実施の形態１では、垂直転送線２３９が転送線として機能する。
【００４６】  ノイズ除去部２４３は、各単位画素２３０の出力ばらつきと、画素リセット時のノイズ信号とを除去し、各単位画素２３０で光電変換された画像信号を出力する。なお、ノイズ除去部２４３の詳細は、後述する。
【００４７】  水平走査部２４５は、タイミング生成部２５から供給される駆動信号（φＨＣＬＫ）に基づいて、受光部２３の選択された列＜Ｎ＞（Ｎ＝０，１，２…，ｎ−１，ｎ）に列選択信号φＨＣＬＫ＜Ｎ＞を印可し、各単位画素２３０で光電変換された画像信号を、ノイズ除去部２４３を介して水平転送線２５８（第２の転送線）に転送して出力する。なお、本実施の形態１では、水平転送線２５８が各単位画素２３０から出力される画像信号を転送する転送部として機能する。
【００４８】  第１チップ２１の受光部２３には、多数の単位画素２３０が二次元マトリクス状に配列される。各単位画素２３０は、光電変換素子２３１（フォトダイオード）および光電変換素子２３２と、電荷変換部２３３と、転送トランジスタ２３４（第１の転送部）および転送トランジスタ２３５と、電荷変換部リセット部２３６（トランジスタ）と、画素ソースフォロアトランジスタ２３７と、画素出力スイッチ２３８（信号出力部）と、ダミー画素２４７（基準信号生成部）と、を含む。なお、本明細書では、１または複数の光電変換素子と、それぞれの光電変換素子から信号電荷を電荷変換部２３３に転送するための転送トランジスタとを単位セルと呼ぶ。すなわち、単位セルには１または複数の光電変換素子と転送トランジスタの組が含まれ、各単位画素２３０には、１つの単位セルが含まれる。
【００４９】  光電変換素子２３１および光電変換素子２３２は、入射光をその光量に応じた信号電荷量に光電変換して蓄積する。光電変換素子２３１および光電変換素子２３２は、カソード側がそれぞれ転送トランジスタ２３４および転送トランジスタ２３５の一端側に接続され、アノード側がグランドＧＮＤに接続される。電荷変換部２３３は、浮遊拡散容量（ＦＤ）からなり、光電変換素子２３１および光電変換素子２３２で蓄積された電荷を電圧に変換する。
【００５０】  転送トランジスタ２３４および転送トランジスタ２３５は、それぞれ光電変換素子２３１および光電変換素子２３２から電荷変換部２３３に電荷を転送する。転送トランジスタ２３４および転送トランジスタ２３５のそれぞれのゲートには、駆動パルス（行選択パルス）φＴａおよびφＴｂが供給される信号線が接続され、他端側には、電荷変換部２３３が接続される。転送トランジスタ２３４および転送トランジスタ２３５は、垂直走査部２４１から信号線を介して駆動パルスφＴａおよびφＴｂが供給されると、オン状態となり、光電変換素子２３１および光電変換素子２３２から電荷変換部２３３に信号電荷を転送する。
【００５１】  電荷変換部リセット部２３６は、電荷変換部２３３を所定電位にリセットする。電荷変換部リセット部２３６は、一端側が電源電圧ＶＤＤに接続され、他端側が電荷変換部２３３に接続され、ゲートには駆動パルスφＲが供給される信号線が接続される。電荷変換部リセット部２３６は、垂直走査部２４１から信号線を介してφＲが供給されると、オン状態となり、電荷変換部２３３に蓄積された信号電荷を放出させ、電荷変換部２３３を所定電位にリセットする。
【００５２】  画素ソースフォロアトランジスタ２３７は、一端側が電源電圧ＶＤＤに接続され、他端側が画素出力スイッチ２３８の一端側に接続され、ゲートには電荷変換部２３３で電圧変換された信号（画像信号またはリセット時の信号）が入力される。
【００５３】  画素出力スイッチ２３８は、電荷変換部２３３で電圧変換された信号を垂直転送線２３９に出力する。画素出力スイッチ２３８は、他端側が垂直転送線２３９に接続され、ゲートには、駆動パルスφＸが供給される信号線が接続される。画素出力スイッチ２３８は、画素出力スイッチ２３８のゲートに垂直走査部２４１から信号線を介して駆動パルスφＸが供給されると、オン状態となり、画像信号またはリセット時の信号を垂直転送線２３９に転送する。
【００５４】  ダミー画素２４７は、単位画素２３０の転送線毎に設けられる。ダミー画素２４７は、画素リセット部２３６ａと、画素ソースフォロアトランジスタ２３７ａと、を含む。すなわち、単位画素２３０から光電変換素子２３１（フォトダイオード）と、電荷変換部２３３と、転送トランジスタ２３４（第１の転送部）と、を省略した構成である。
【００５５】  画素リセット部２３６ａは、画素ソースフォロアトランジスタ２３７ａのゲートを所定電位に固定する。画素リセット部２３６ａは、一端側が電源電圧ＶＲに接続され、他端側が画素ソースフォロアトランジスタ２３７ａのゲートに接続され、ゲートには駆動信号φＲｄｍｙが供給される信号線が接続される。
【００５６】  画素リセット部２３６ａのゲートに、タイミング生成部２５から信号線を介して駆動信号φＲｄｍｙが供給されると、画素リセット部２３６ａがオン状態となり、画素ソースフォロアトランジスタ２３７ａのゲートが所定電位（ＶＲｄｍｙ）に固定される。
【００５７】  画素ソースフォロアトランジスタ２３７ａは、一端側が基準電圧生成部（図示せず）から供給される電源電圧ＶＲに接続され、他端側が垂直転送線２３９に接続され、ゲートには所定電位（ＶＲｄｍｙ）が入力される。このように構成された画素ソースフォロアトランジスタ２３７ａは、後述する選択動作が行われると、所定電位ＶＲｄｍｙに応じたダミー信号（列基準信号）が、画素ソースフォロアトランジスタ２３７ａを介して、垂直転送線２３９に転送される。
【００５８】  通常の単位画素２３０と同様に、本実施の形態１では、電源電圧ＶＲが電源電圧ＶＤＤレベル（例えば、３．３Ｖ）かつＶＲｄｍｙ（例えば、２Ｖ）が入力された時に画素リセット部２３６ａのゲートに駆動信号φＲｄｍｙが供給されると、画素ソースフォロアトランジスタ２３７ａがオン状態となり、当該画素リセット部２３６ａを含むダミー画素２４７が選択される（選択動作）。また、電源電圧ＶＲが非選択用電圧レベル（例えば、１Ｖ）かつＶＲｄｍｙ（例えば、１Ｖ）の時に画素リセット部２３６ａのゲートに駆動信号φＲｄｍｙが供給されると、画素ソースフォロアトランジスタ２３７ａがオフ状態となり、当該画素リセット部２３６ａを含むダミー画素２４７の選択が解除される（非選択動作）。
【００５９】  定電流源２４２は、一端側が垂直転送線２３９に接続され、他端側がグランドＧＮＤに接続され、ゲートにはバイアス電圧Ｖｂｉａｓ１が印加される。定電流源２４２は、単位画素２３０を定電流源２４２で駆動し、単位画素２３０の出力を垂直転送線２３９へ読み出す。垂直転送線２３９へ読み出された信号は、ノイズ除去部２４３に入力される。
【００６０】  ノイズ除去部２４３は、転送容量２５２（ＡＣ結合コンデンサ）と、クランプスイッチ２５３（トランジスタ）と、を含む。
【００６１】  転送容量２５２は、一端側が垂直転送線２３９に接続され、他端側が列ソースフォロアトランジスタ２４４に接続される。
【００６２】  クランプスイッチ２５３は、一端側が基準電圧生成部（図示せず）からクランプ電圧Ｖｃｌｐが供給される信号線に接続される。クランプスイッチ２５３の他端側は、転送容量２５２と列ソースフォロアトランジスタ２４４間に接続され、ゲートには、タイミング生成部２５から駆動信号φＶＣＬが入力される。ノイズ除去部２４３に入力される画像信号はノイズ成分を含んだ光ノイズ和信号である。
【００６３】  転送容量２５２は、タイミング生成部２５から、駆動信号φＶＣＬがクランプスイッチ２５３のゲートに入力されると、クランプスイッチ２５３がオン状態となり、基準電圧生成部（図示せず）から供給されるクランプ電圧Ｖｃｌｐによりリセットされる。ノイズ除去部２４３でノイズ除去された画像信号は、列ソースフォロアトランジスタ２４４のゲートに入力される。
【００６４】  このように構成されたノイズ除去部２４３は、サンプリング用のコンデンサ（サンプリング容量）を必要としないため、転送容量（ＡＣ結合コンデンサ）２５２の容量は、列ソースフォロアトランジスタ２４４の入力容量に対する十分な容量であればよい。加えて、ノイズ除去部２４３は、サンプリング容量の無い分、第１チップ２１における占有面積を小さくすることができる。
【００６５】  列ソースフォロアトランジスタ２４４は、一端側が電源電圧ＶＤＤに接続され、他端側が列選択スイッチ２５４（第２の転送部）の一端側に接続され、ゲートにはノイズ除去部２４３でノイズ除去された画像信号が入力される。
【００６６】  列選択スイッチ２５４は、一端側が列ソースフォロアトランジスタ２４４の他端側に接続され、他端側が水平転送線２５８（第２の転送線）に接続され、ゲートには水平走査部２４５から駆動信号φＨＣＬＫ＜Ｍ＞を供給するための信号線が接続される。列選択スイッチ２５４は、列＜Ｍ＞の列選択スイッチ２５４のゲートに水平走査部２４５から駆動信号φＨＣＬＫ＜Ｍ＞が供給されると、オン状態となり、列＜Ｍ＞の垂直転送線２３９の信号（ノイズ除去部２４３でノイズ除去された画像信号）を水平転送線２５８に転送する。
【００６７】  水平リセットトランジスタ２５６は、一端側がグランドＧＮＤに接続され、他端側が水平転送線２５８に接続され、ゲートにはタイミング生成部２５から駆動信号φＨＣＬＲが入力される。水平リセットトランジスタ２５６は、タイミング生成部２５から駆動信号φＨＣＬＲが水平リセットトランジスタ２５６のゲートに入力されると、オン状態となり、水平転送線２５８をリセットする。
【００６８】  定電流源２５７は、一端側が水平転送線２５８に接続され、他端側がグランドＧＮＤに接続され、ゲートにはバイアス電圧Ｖｂｉａｓ２が印加される。定電流源２５７は、画像信号を垂直転送線２３９から水平転送線２５８へ読み出す。水平転送線２５８へ読み出された画像信号またはダミー信号は、出力部３１に入力される。
【００６９】  出力部３１は、ノイズ除去された画像信号とダミー信号（転送線を補正する際に基準となる基準信号）とを必要に応じて信号増幅して出力する（Ｖｏｕｔ）。
【００７０】  〔フォーマット変換処理〕  次に、フォーマット変換部５３２が行うフォーマット変換処理について説明する。図５は、受光部２３の偶数ラインに対して、フォーマット変換部５３２が行うフォーマット変換処理の概要を示す模式図である。図６は、受光部２３の奇数ラインに対して、フォーマット変換部５３２が行うフォーマット変換処理の概要を示す模式図である。図５（ａ）および図６（ａ）が縦筋ノイズ補正部５３１から縦筋ノイズが補正されて入力された画像信号の一例を示し、図５（ｂ）および図６（ｂ）がフォーマット変換部５３２によってフォーマット変換された後の画像信号の一例を示す。なお、図５においては、単位画素２３０において、光電変換素子２３１にＲフィルタおよび光電変換素子２３２にＧｒフィルタが配置されている場合について説明する。また、図６においては、単位画素２３０において、光電変換素子２３１にＧｂフィルタおよび光電変換素子２３２にＢフィルタが配置されている場合について説明する。さらに、図５および図６において、ｎは整数を示す。
【００７１】  まず、受光部２３の偶数ラインに対して、フォーマット変換部５３２が行うフォーマット変換処理について説明する。図５に示すように、フォーマット変換部５３２は、縦筋ノイズ補正部５３１から縦筋ノイズが補正されて入力された画像信号をベイヤー画像の配列に変換するフォーマット変換を行う。具体的には、フォーマット変換部５３２は、受光部２３（撮像素子）の偶数ライン（２ｎ）における１ライン水平信号において、全てのＲフィルタの画像信号を奇数の垂直ラインの奇数ライン（２ｍ＋１，２ｎ）に配置して第１ラインメモリ５３３ａに記録させるとともに、全てのＧｒフィルタの画像信号を垂直ラインの偶数ライン（２ｍ，２ｎ）に配置して第２ラインメモリ５３３ｂに記録させる。より具体的には、図５（ｂ）に示すように、フォーマット変換部５３２は、受光部２３（撮像素子）の偶数ライン（２ｎ）における１ライン水平信号において、縦筋ノイズ補正部５３１から縦筋ノイズが補正されて入力された画像信号のＲフィルタの画像信号（Ｒ１〜Ｒｎ）とＧｒフィルタの画像信号（Ｇｒ１〜Ｇｒｎ）とを交互に入れて換えてベイヤー画像の配列に変換する（Ｒ１Ｇｒ１Ｒ２Ｇｒ２・・・ＲｎＧｒｎ）。その後、フォーマット変換部５３２は、ベイヤー配列に変換した画像信号を第１ラインメモリ５３３ａおよび第２ラインメモリ５３３ｂそれぞれへ記録させる。
【００７２】  次に、受光部２３の奇数ラインに対して、フォーマット変換部５３２が行うフォーマット変換処理について説明する。図６に示すように、フォーマット変換部５３２は、受光部２３（撮像素子）の奇数ライン（２ｎ＋１）における１ライン水平信号において、全てのＢフィルタの画像信号を垂直ラインの奇数ライン（２ｍ＋１，２ｎ＋１）に配置して第３ラインメモリ５３３ｃに記録させるとともに、全てのＧｂフィルタの画像信号を垂直ラインの偶数ライン（２ｍ，２ｎ＋１）に配置して第４ラインメモリ５３３ｄに記録させる。より具体的には、図６（ｂ）に示すように、フォーマット変換部５３２は、受光部２３（撮像素子）の奇数ライン（２ｎ＋１）における１ライン水平信号において、縦筋ノイズ補正部５３１から縦筋ノイズが補正されて入力された画像信号のＢフィルタの画像信号（Ｂ１〜Ｂｎ）とＧｒフィルタの画像信号（Ｇｂ１〜Ｇｂｎ）とを交互に入れて換えてベイヤー画像の配列に変換する（Ｇｂ１Ｂ１Ｇｂ２Ｂ２・・・ＧｂｎＢｎ）。その後、フォーマット変換部５３２は、ベイヤー配列に変換した画像信号を第３ラインメモリ５３３ｃおよび第４ラインメモリ５３３ｄそれぞれへ記録させる。
【００７３】  このようにフォーマット変換部５３２は、縦筋ノイズ補正部５３１から縦筋ノイズが補正されて入力された画像信号の偶数ライン（２ｎ）における１ラインの水平信号において、全てのＲフィルタの画像信号を垂直ラインの奇数ライン（２ｍ＋１，２ｎ）に配置して第１ラインメモリ５３３ａに記録させるとともに、全てのＧｒフィルタの画像信号を垂直ラインの偶数ライン（２ｍ，２ｎ）に配置して第２ラインメモリ５３３ｂに記録させ、かつ、受光部２３（撮像素子）の奇数ライン（２ｎ＋１）における１ライン水平信号において、全てのＢフィルタの画像信号を垂直ラインの奇数ライン（２ｍ＋１，２ｎ＋１）に配置して第３ラインメモリ５３３ｃに記録させるとともに、全てのＧｂフィルタの画像信号を垂直ラインの偶数ライン（２ｍ，２ｎ＋１）に配置して第４ラインメモリ５３３ｄに記録させる。これにより、画素共有方式で読み出された第１チップ２１の画像信号に対して、ベイヤーフォーマットへ変換することができる。この結果、プロセッサ６に、画素共有方式に対応する画像信号処理部６２を設けなくてもよいので、使用者の利便性が高く、汎用性に優れる。
【００７４】  （フィルタ変換部の変換方法）  次に、フィルタ変換部５３４の変換方法について説明する。フィルタ変換部５３４は、内視鏡制御部５３５の制御のもと、第１ラインメモリ５３３ａ、第２ラインメモリ５３３ｂ、第３ラインメモリ５３３ｃおよび第４ラインメモリ５３３ｄの各々からベイヤー配列の画像信号を取得し、取得したベイヤー配列の画像信号をプロセッサ６に対応可能なカラーフィルタに変換する。具体的には、内視鏡制御部５３５は、プロセッサ６のＩＤ情報記録部６４から取得したＩＤ情報に含まれる画像信号処理部６２の処理可能なカラーフィルタ種別に基づいて、フィルタ変換部５３４によってプロセッサ６が対応可能な方式のフィルタに変換させる。より具体的には、図７に示すように、フィルタ変換部５３４は、プロセッサ６の画像信号処理部６２が補色フィルタに対応可能なものである場合、ベイヤーフィルタの画像信号を補色フィルタの画像信号に変換して画像信号処理部６２へ出力する。
【００７５】  例えば、フィルタ変換部５３４は、第１ラインメモリ５３３ａ、第２ラインメモリ５３３ｂ、第３ラインメモリ５３３ｃおよび第４ラインメモリ５３３ｄの各々から取得したベイヤー配列の画像信号に基づいて、画像を構成する奇数ラインにおいて、シアン（以下、「Ｃｙフィルタ」という）と緑（以下、「Ｇフィルタ」という）の補色の画像信号を生成するとともに、偶数ラインにおいて、イエロー（以下、「Ｙフィルタ」という）とマゼンダ（以下、「Ｍｇフィルタ」という）の補色の画像信号を生成する。
【００７６】  具体的には、図７に示すように、フィルタ変換部５３４は、第３ラインメモリ５３３ｃに記録されたＢフィルタの画像信号（青色成分）と第４ラインメモリ５３３ｄに記録されたＧｂフィルタの画像信号（第２の緑色成分）とを用いて、補色フィルタにおけるＣｙフィルタの画像信号とＧフィルタの画像信号を算出することによって、ベイヤーフィルタＴ１の画像信号を補色フィルタＴ２の画像信号に変換する。より具体的には、フィルタ変換部５３４は、補色フィルタにおけるＣｙフィルタの画像信号を、第３ラインメモリ５３３ｃに記録されたＢフィルタの画像信号と第４ラインメモリ５３３ｄに記録されたＧｂフィルタの画像信号とを加算することによって算出し、補色フィルタＴ２におけるＧフィルタを第４ラインメモリ５３３ｄに記録されたＧｂフィルタの画像信号を用いて算出する。
【００７７】  また、フィルタ変換部５３４は、第１ラインメモリ５３３ａに記録されたＲフィルタの画像信号（赤色成分）と、第２ラインメモリ５３３ｂに記録されたＧｒフィルタの画像信号（第１の緑色成分）と、第３ラインメモリ５３３ｃに記録されたＢフィルタの画像信号（青色成分）と、を用いて、補色フィルタにおけるＭｇフィルタの画像信号（マゼンダ成分）とＹフィルタの画像信号（イエロー成分）とを算出することによって、ベイヤーフィルタＴ１の画像信号を補色フィルタＴ２の画像信号に変換する。
【００７８】  具体的には、フィルタ変換部５３４は、補色フィルタにおけるＹフィルタの画像信号を、第１ラインメモリ５３３ａに記録されたＲフィルタの画像信号と第２ラインメモリ５３３ｂに記録されたＧｒフィルタの画像信号とを加算することによって算出し、補色フィルタＴ２におけるＭｇフィルタの画像信号を第１ラインメモリ５３３ａに記録されたＲフィルタの画像信号と第２ラインメモリ５３３ｂに記録されたＧｒフィルタの画像信号と第３ラインメモリ５３３ｃに記録されたＢフィルタの画像信号とを加算することによって算出する。
【００７９】  このように、フィルタ変換部５３４は、内視鏡制御部５３５の制御のもと、第１ラインメモリ５３３ａ、第２ラインメモリ５３３ｂ、第３ラインメモリ５３３ｃおよび第４ラインメモリ５３３ｄの各々からベイヤー配列の画像信号を取得し、取得したベイヤー配列の画像信号をプロセッサ６に対応可能なカラーフィルタの画像信号に変換する。なお、プロセッサ６の画像信号処理部６２がベイヤーフィルタの画像信号に対応可能な場合、フィルタ変換部５３４は、フィルタ変換を行わず、第１ラインメモリ５３３ａ〜第４ラインメモリ５３３ｄの色成分の画像信号を変換することなく、その画像信号をプロセッサ６へ出力する。この結果、プロセッサ６に、ベイヤー配列のフィルタに対応する画像信号処理部６２を設けなくてもよいので、使用者にとって利便性が高く、汎用性に優れる。
【００８０】  以上説明した本実施の形態１によれば、フォーマット変換部５３２が縦筋ノイズ補正部５３１から縦筋ノイズが補正されて入力された画像信号の偶数ライン（２ｎ）の１ライン水平信号において、全てのＲフィルタの画像信号を垂直ラインの奇数ライン（２ｍ＋１，２ｎ）に配置して第１ラインメモリ５３３ａに記録させるとともに、全てのＧｒフィルタの画像信号を垂直ラインの偶数ライン（２ｍ，２ｎ）に配置して第２ラインメモリ５３３ｂに記録させ、かつ、奇数ライン（２ｎ＋１）の１ライン水平信号において、全てのＢフィルタの画像信号を垂直ラインの奇数ライン（２ｍ＋１，２ｎ＋１）に配置して第３ラインメモリ５３３ｃに記録させるとともに、全てのＧｂフィルタの画像信号を垂直ラインの偶数ライン（２ｍ，２ｎ＋１）に配置して第４ラインメモリ５３３ｄに記録させる。これにより、画素共有方式で読み出された画像信号に対して、ベイヤーフォーマットへ変換することができる。この結果、プロセッサ６に、画素共有方式に対応する画像信号処理部６２を設けなくてもよいので、使用者にとって利便性が高く、汎用性に優れる。
【００８１】  また、本実施の形態１によれば、フィルタ変換部５３４が内視鏡制御部５３５の制御のもと、第１ラインメモリ５３３ａ、第２ラインメモリ５３３ｂ、第３ラインメモリ５３３ｃおよび第４ラインメモリ５３３ｄの各々からベイヤー配列の画像信号を取得し、取得したベイヤー配列の画像信号をプロセッサ６に対応可能なフィルタに変換する。この結果、プロセッサ６が補色フィルタの画像信号に対応可能であっても、ベイヤーフィルタの画像信号から補色フィルタの画像信号に変換するので、使用者にとって利便性が高く、汎用性に優れる。
【００８２】  また、本実施の形態１によれば、フォーマット変換部５３２が縦筋ノイズ補正部５３１から縦筋ノイズが補正されて入力された画像信号に対してフォーマット変換を行うので、高画質な画像を得ることができる。
【００８３】（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。上述した実施の形態１では、内視鏡２がプロセッサ６の種別に応じて、出力する画像信号の内容を変更していたが、本実施の形態２では、プロセッサが内視鏡に応じて画像処理の内容を変更する。また、以下においては、上述した実施の形態１に係る内視鏡システム１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００８４】  〔内視鏡システムの構成〕  図８は、本発明の実施の形態２に係る内視鏡システムの要部の機能を示すブロック図である。図８に示すように、内視鏡システム１ａは、内視鏡２ａと、プロセッサ６ａと、表示装置７と、を備える。
【００８５】  〔内視鏡の構成〕  まず、内視鏡２ａの構成について説明する。内視鏡２ａは、上述した実施の形態１に係る内視鏡２の第１チップ２１のカラーフィルタ２６およびコネクタ部５に換えて、カラーフィルタ２６ａおよびコネクタ部５ａを有する。カラーフィルタ２６ａは、補色フィルタ（ＣｙＧＹＭｇ）を用いて構成される（例えば図７の補色フィルタＴ２）。
【００８６】  コネクタ部５ａは、ＡＦＥ部５１と、Ａ／Ｄ変換部５２と、画像信号処理部５３ａと、ＩＤ情報記録部５３６と、駆動信号生成部５７と、を有する。
【００８７】  画像信号処理部５３ａは、例えば、ＦＰＧＡにより構成され、内視鏡２ａの各構成部の動作の基準となる基準クロック信号（例えば、２７ＭＨｚのクロック）および各フレームのスタート位置を表す同期信号を生成して、タイミング生成部２５に供給するとともに、Ａ／Ｄ変換部５２から入力されるデジタル画像信号に対してノイズ除去等の所定の信号処理を行う。
【００８８】  〔プロセッサの構成〕  次に、プロセッサ６ａの構成について説明する。プロセッサ６ａは、電源部６１、第１画像信号処理部６２ａと、第２画像信号処理部６２ｂと、クロック生成部６３と、ＩＤ情報取得部６５と、切替部６６と、画像処理制御部６７と、を備える。
【００８９】  第１画像信号処理部６２ａは、切替部６６を介して入力された画像信号処理部５３ａによって信号処理が施されたデジタルの画像信号（補色フィルタの画像信号）に対して、同時化処理、ホワイトバランス（ＷＢ）調整処理、ゲイン調整処理、ガンマ補正処理、デジタルアナログ（Ｄ／Ａ）変換処理、フォーマット変換処理等の画像処理を行って画像信号に変換し、この画像信号を表示装置７へ出力する。
【００９０】  第２画像信号処理部６２ｂは、切替部６６を介して入力された画像信号処理部５３ａによって信号処理が施されたデジタルの画像信号（ベイヤーフィルタの画像信号）に対して、フォーマット変換処理、フィルタ変換処理、同時化処理、ホワイトバランス（ＷＢ）調整処理、ゲイン調整処理、ガンマ補正処理、デジタルアナログ（Ｄ／Ａ）変換処理等の画像処理を行って画像信号に変換し、この画像信号を表示装置７へ出力する。第２画像信号処理部６２ｂは、少なくとも、上述した実施の形態１に係る縦筋ノイズ補正部５３１、フォーマット変換部５３２、記録部５３３およびフィルタ変換部５３４と、を有する。
【００９１】  ＩＤ情報取得部６５は、プロセッサ６ａに接続される内視鏡２ａのＩＤ情報記録部５３６から内視鏡２ａのＩＤ情報を取得し、取得したＩＤ情報を画像処理制御部６７へ出力する。
【００９２】  切替部６６は、画像処理制御部６７の制御のもと、プロセッサ６ａに接続される内視鏡２ａの種別に応じて、内視鏡２ａから入力される画像信号の出力先を切り替える。
【００９３】  画像処理制御部６７は、ＣＰＵ等を用いて構成され、プロセッサ６ａの各構成部の動作を統括的に制御する。また、画像処理制御部６７は、ＩＤ情報取得部６５から入力されるＩＤ情報に基づいて、切替部６６を制御することによって、内視鏡２ａから入力される画像信号の出力先を切り替える。具体的には、画像処理制御部６７は、ＩＤ情報記録部５３６から入力されるＩＤ情報に含まれる内視鏡２ａのフィルタ情報が補色フィルタの場合、内視鏡２ａから入力される画像信号を第１画像信号処理部６２ａに入力するように切替部６６を切り替える一方、ＩＤ情報取得部６５から入力されるＩＤ情報に含まれる内視鏡２ａのフィルタ情報がベイヤーフィルタの場合、内視鏡２ａから入力される画像信号を第２画像信号処理部６２ｂに入力するように切替部６６を切り替える。
【００９４】  以上説明した本実施の形態２によれば、プロセッサ６ａ内に、ベイヤーフィルタおよび補色フィルタそれぞれに対応可能な２つの第１画像信号処理部６２ａおよび第２画像信号処理部６２ｂを設け、画像処理制御部６７がＩＤ情報取得部６５から入力された内視鏡２ａのＩＤ情報に基づいて、切替部６６が画像信号を出力する出力先を第１画像信号処理部６２ａまたは第２画像信号処理部６２ｂに切り替える。これにより、種別が異なる内視鏡２ａがプロセッサ６ａに接続された場合であっても、プロセッサ６ａに接続された内視鏡２ａに応じた画像処理を施して表示装置７へ画像信号を出力することができるので、汎用性を高めることができる。
【００９５】（その他の実施の形態）  上述した実施の形態１，２では、コネクタ部に画像信号処理部が設けられていたが、例えば内視鏡の操作部に設けてもよい。
【００９６】  このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態を含みうるものであり、請求の範囲によって特定される技術的思想の範囲内で種々の設計変更等を行うことが可能である。
【符号の説明】
【００９７】  １，１ａ  内視鏡システム  ２，２ａ  内視鏡  ３  伝送ケーブル  ４  操作部  ５，５ａ  コネクタ部  ６，６ａ  プロセッサ  ７  表示装置  ８  光源装置  ２０  撮像部  ２１  第１チップ  ２２  第２チップ  ２３  受光部  ２４  読み出し部  ２５  タイミング生成部  ２６，２６ａ  カラーフィルタ  ２７  バッファ  ３１  出力部  ５１  ＡＦＥ部  ５２  Ａ／Ｄ変換部  ５３，５３ａ  画像信号処理部  ５７  駆動信号生成部  ６１  電源部  ６２  画像信号処理部  ６２ａ  第１画像信号処理部  ６２ｂ  第２画像信号処理部  ６３  クロック生成部  ６４，５３６  ＩＤ情報記録部  ６５  ＩＤ情報取得部  ６６  切替部  ６７  画像処理制御部  ２３０  単位画素  ２３１  光電変換素子  ２３２  光電変換素子  ２３３  電荷変換部  ２４５  水平走査部  ２４７  ダミー画素  ２５２  転送容量  ５３１  縦筋ノイズ補正部  ５３１ａ  補正データ生成部  ５３１ｂ  補正部  ５３２  フォーマット変換部  ５３３  記録部  ５３３ａ  第１ラインメモリ  ５３３ｂ  第２ラインメモリ  ５３３ｃ  第３ラインメモリ  ５３３ｄ  第４ラインメモリ  ５３４  フィルタ変換部  ５３５  内視鏡制御部
【図１】
2016158296.tif 000003
【図２】
2016158296.tif 000004
【図３】
2016158296.tif 000005
【図４】
2016158296.tif 000006
【図５】
2016158296.tif 000007
【図６】
2016158296.tif 000008
【図７】
2016158296.tif 000009
【図８】
2016158296.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成28年8月30日(2016.8.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元状に配置され、外部から光を受光し、受光量に応じた画像信号を生成する複数の画素と、所定の画素数毎に共有されて前記画像信号を転送線に読み出す複数の読み出し回路と、を有する撮像素子と、前記撮像素子が出力した前記画像信号を、接続される処理装置であって、前記画像信号に対して画像処理を施す処理装置に応じた所定のフォーマットに変換して出力するフォーマット変換部と、前記フォーマット変換部が設けられ、前記処理装置に接続されるコネクタ部と、を備えた内視鏡であって、
前記撮像素子は、前記複数の画素における水平ラインの偶数ラインにおいて、赤色の成分を透過させる赤色フィルタおよび緑色の成分を透過させる第１の緑色フィルタが交互に配置され、かつ、前記複数の画素における水平ラインの奇数ラインにおいて、緑色の成分を透過させる第２の緑色フィルタおよび青色の成分を透過させる青色フィルタが交互に配置されたベイヤー配列のカラーフィルタを有し、
前記読み出し回路は、前記撮像素子における水平ラインの偶数ラインにおいて、前記赤色フィルタに対応する画素から前記画像信号および前記第１の緑色フィルタに対応する画素から前記画像信号をそれぞれ読み出し、かつ、前記撮像素子の奇数ラインにおいて、前記第２の緑色フィルタに対応する画素から前記画像信号および前記青色フィルタに対応する画素から前記画像信号をそれぞれ読み出し、
前記フォーマット変換部は、前記読み出し回路が読み出した前記撮像素子の偶数ラインにおいて、前記赤色フィルタに対応する画素から読み出された複数の前記画像信号と前記第１の緑色フィルタに対応する画素から読み出された複数の前記画像信号とが交互になるように配置を変換し、かつ、前記読み出し回路が読み出した前記撮像素子の奇数ラインにおいて、前記第２の緑色フィルタに対応する画素から読み出された複数の前記画像信号と前記青色フィルタに対応する画素から読み出された複数の前記画像信号とが交互になるように配置を変換することによって、ベイヤー配列の画像のフォーマットに変換することを特徴とする内視鏡。
【請求項２】
前記撮像素子は、前記複数の画素の配置における前記転送線毎に設けられ、前記画像信号の補正処理に用いられるダミー信号を生成して出力する複数のダミー画素と、
を有し、
前記ダミー画素から複数回出力された前記ダミー信号の出力値の前記転送線毎の統計値を算出し、該算出した算出結果に基づいて前記画像信号を補正するための補正データを前記転送線毎に生成する補正データ生成部と、
前記補正データ生成部が生成した前記補正データに基づいて、前記画像信号を補正する補正部と、
を備え、
前記フォーマット変換部は、前記補正部が補正した前記画像信号を前記所定のフォーマットに変換することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
【請求項３】
接続される前記処理装置から該処理装置の処理可能なカラーフィルタの種別を示す種別情報を含む識別情報を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記識別情報に基づいて、前記フォーマット変換部が変換した前記画像信号を前記処理装置が対応可能なカラーフィルタの画像信号に変換するフィルタ変換部と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
【手続補正書】
【提出日】平成28年12月20日(2016.12.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元状に配置され、外部から光を受光し、受光量に応じた画像信号を生成する複数の画素と、所定の画素数毎に共有されて前記画像信号を転送線に読み出す複数の読み出し回路と、を有する撮像素子と、前記撮像素子が出力した前記画像信号に対して画像処理を施す処理装置に応じた所定のフォーマットに変換して出力するフォーマット変換部と、前記フォーマット変換部が設けられ、前記処理装置に接続されるコネクタ部と、を備えた内視鏡であって、
前記撮像素子は、前記複数の画素における水平ラインの偶数ラインにおいて、赤色の成分を透過させる赤色フィルタおよび緑色の成分を透過させる第１の緑色フィルタが交互に配置され、かつ、前記複数の画素における水平ラインの奇数ラインにおいて、緑色の成分を透過させる第２の緑色フィルタおよび青色の成分を透過させる青色フィルタが交互に配置されたベイヤー配列のカラーフィルタを有し、
前記読み出し回路は、前記撮像素子における水平ラインの偶数ラインにおいて、前記赤色フィルタに対応する画素から前記画像信号および前記第１の緑色フィルタに対応する画素から前記画像信号をそれぞれ読み出し、かつ、前記撮像素子の奇数ラインにおいて、前記第２の緑色フィルタに対応する画素から前記画像信号および前記青色フィルタに対応する画素から前記画像信号をそれぞれ読み出し、
前記フォーマット変換部は、前記読み出し回路が読み出した前記撮像素子の偶数ラインにおいて、前記赤色フィルタに対応する画素から読み出された複数の前記画像信号と前記第１の緑色フィルタに対応する画素から読み出された複数の前記画像信号とが交互になるように配置を変換し、かつ、前記読み出し回路が読み出した前記撮像素子の奇数ラインにおいて、前記第２の緑色フィルタに対応する画素から読み出された複数の前記画像信号と前記青色フィルタに対応する画素から読み出された複数の前記画像信号とが交互になるように配置を変換することによって、ベイヤー配列の画像のフォーマットに変換することを特徴とする内視鏡。
【請求項２】
前記撮像素子は、前記複数の画素の配置における前記転送線毎に設けられ、前記画像信号の補正処理に用いられるダミー信号を生成して出力する複数のダミー画素と、
を有し、
前記ダミー画素から複数回出力された前記ダミー信号の出力値の前記転送線毎の統計値を算出し、該算出した算出結果に基づいて前記画像信号を補正するための補正データを前記転送線毎に生成する補正データ生成部と、
前記補正データ生成部が生成した前記補正データに基づいて、前記画像信号を補正する補正部と、
を備え、
前記フォーマット変換部は、前記補正部が補正した前記画像信号を前記所定のフォーマットに変換することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
【請求項３】
接続される前記処理装置から該処理装置の処理可能なカラーフィルタの種別を示す種別情報を含む識別情報を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記識別情報に基づいて、前記フォーマット変換部が変換した前記画像信号を前記処理装置が対応可能なカラーフィルタの画像信号に変換するフィルタ変換部と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
【国際調査報告】
2016158296.tif 000011
2016158296.tif 000012
2016158296.tif 000013
2016158296.tif 000014