(57)【要約】【課題】照明光量が比較的少ない場合でも十分なレベルの信号電荷を確保することを可能にすることにより内視鏡画像の画質を向上させる。【解決手段】内視鏡装置は、挿入部の先端に設けられた撮像素子から出力する映像信号を処理するための画像処理回路を備えた内視鏡本体と、前記内視鏡本体に設けられ、前記挿入部を介して前記撮像素子に駆動信号を供給する撮像素子駆動回路と、前記映像信号に基づき内視鏡画像を表示するための第１の表示形態と、前記第１の表示形態とは画質の異なる内視鏡画像を表示するための第２の表示形態とを有し、前記第１の表示形態による表示中に、第２の表示形態への切り替え操作に伴って、前記撮像素子駆動回路を制御して前記撮像素子の電荷蓄積期間を変更させる制御部と、を具備する。【選択図】図１
2013048694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
挿入部の先端に設けられた撮像素子から出力する映像信号を処理するための画像処理回路を備えた内視鏡本体と、
前記内視鏡本体に設けられ、前記挿入部を介して前記撮像素子に駆動信号を供給する撮像素子駆動回路と、
前記映像信号に基づき内視鏡画像を表示するための第１の表示形態と、前記第１の表示形態とは画質の異なる内視鏡画像を表示するための第２の表示形態とを有し、前記第１の表示形態による表示中に、第２の表示形態への切り替え操作に伴って、前記撮像素子駆動回路を制御して前記撮像素子の電荷蓄積期間を変更させる制御部と、
を具備したことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記内視鏡と、
前記内視鏡に設けられ前記内視鏡に関する内視鏡情報を記憶する第１のメモリと、
前記内視鏡本体に設けられ、前記内視鏡情報に対応して、前記電荷蓄積期間を決定するためのパターンテーブルを記憶する第２のメモリと、
を備え、
前記制御部は、前記電荷蓄積期間を変更する場合には、前記第１のメモリから前記内視鏡情報を読み出し、前記第２のメモリに記憶されたパターンテーブルを参照することで、前記電荷蓄積期間を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記内視鏡と、
前記内視鏡に設けられ前記内視鏡に関する内視鏡情報を記憶するスイッチと、
前記内視鏡本体に設けられ、前記内視鏡情報に対応して、前記電荷蓄積期間を決定するためのパターンテーブルを記憶する第２のメモリと、
を備え、
前記制御部は、前記電荷蓄積期間を変更する場合には、前記スイッチから前記内視鏡情報を読み出し、前記第２のメモリに記憶されたパターンテーブルを参照することで、前記電荷蓄積期間を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記内視鏡情報は、前記撮像素子の種類、前記被写体を照明する照明光の種類、前記照明光を得るための信号線の線長及び径、前記照明光を伝送するための伝送路長及び径のうちの少なくとも１つの情報を含む
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記内視鏡情報は、前記内視鏡を特定するＩＤ情報である
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記撮像素子駆動回路は、前記撮像素子の信号電荷の読み出しを制御する読み出しパルスのパルス期間を変更することで、前記撮像素子の電荷蓄積期間を変更する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の内視鏡装置。
【請求項７】
前記撮像素子駆動回路は、前記読み出しパルスのパルス発生をスルーすることで前記パルス期間を変更する
ことを特徴とする請求項６に記載の内視鏡装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記読み出しパルスの前記パルス発生のスルー回数を制御することで、前記電荷蓄積期間を制御する
ことを特徴とする請求項７に記載の内視鏡装置。
【請求項９】
前記パターンテーブルは、前記内視鏡情報に基づくスルー回数の情報を有する
ことを特徴とする請求項８に記載の内視鏡装置。
【請求項１０】
前記制御部は、ライブ動作モードにおけるライブ表示と静画表示との間の切り替え操作又はライブ動作モードにおけるライブ表示とライブ高画質表示との間の切り替え操作に応答して、前記電荷蓄積期間を変更する
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１つに記載の内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高解像度の撮像素子を採用した内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、体腔内等へ細長の内視鏡を挿入して被検部位の観察や各種処置を行うようにした内視鏡が広く用いられている。また、工業分野においても、ボイラ，タービン，エンジン，化学プラントなどの内部の傷や腐蝕などを観察したり検査することのできる工業用内視鏡が広く利用されている。
【０００３】
内視鏡は手元操作により湾曲操作可能な湾曲部を備えた細長の挿入部を有しており、挿入部の先端部には、撮像素子であるＣＣＤ等が設けられる。ＣＣＤによって得られた画像情報は、内視鏡の手元側に接続された内視鏡本体に伝送される。内視鏡本体は、伝送された画像情報に基づいて映像信号が生成し、この映像信号をディスプレイ装置に供給することで、内視鏡画像の表示を行う。
【０００４】
例えば、特許文献１においては、フィールド間でＣＣＤの電荷蓄積期間を等しくすることにより、明るさのちらつきを防止する電子内視鏡撮像システムが開示されている。
【０００５】
このような内視鏡及び内視鏡本体を備えた内視鏡装置においては、腔内の撮影を行うために、光源装置を備えている。内視鏡本体側に光源装置の発光部を備えた場合には、発光部からの照明光をライトガイド等によって伝送して内視鏡の挿入部先端部に導き、被写体を照明する。また、挿入部先端部にＬＥＤ等の発光部を備えることもあり、この場合には、内視鏡本体側から発光部を駆動するための電力を供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２０９８３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、内視鏡装置においては、挿入部が比較的長く、挿入部先端部と内視鏡本体との間の距離が比較的長いことがある。この場合には、内視鏡本体側から挿入部先端部に設けた発光部に印加する電圧の減衰が大きく、十分な明るさで発光部を発光させることができないことがある。なお、ライトガイドによって照明光を伝送する場合でも、先端の照明光量は線路長の２乗に反比例するので、挿入部が長くなればなるほど照明光量は減少する。照明光量が十分でない場合には、ＣＣＤ等の撮像素子に蓄積される電荷が少なく、十分なレベルの信号電荷を確保することができなくなり、内視鏡画像の画質が劣化してしまう。
【０００８】
特に、近年、撮像素子の高解像度化が進んでおり、撮像素子の１画素当たりの受光領域の面積は縮小傾向にあり、照明光量の不足による画質劣化が生じやすい。
【０００９】
本発明は、照明光量が比較的少ない場合でも十分なレベルの信号電荷を確保することを可能にすることにより内視鏡画像の画質を向上させることができる内視鏡装置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】
本発明の一実施形態に係る内視鏡装置は、挿入部の先端に設けられた撮像素子から出力する映像信号を処理するための画像処理回路を備えた内視鏡本体と、前記内視鏡本体に設けられ、前記挿入部を介して前記撮像素子に駆動信号を供給する撮像素子駆動回路と、前記映像信号に基づき内視鏡画像を表示するための第１の表示形態と、前記第１の表示形態とは画質の異なる内視鏡画像を表示するための第２の表示形態とを有し、前記第１の表示形態による表示中に、第２の表示形態への切り替え操作に伴って、前記撮像素子駆動回路を制御して前記撮像素子の電荷蓄積期間を変更させる制御部と、を具備する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一実施形態に係る内視鏡装置によれば、照明光量が比較的少ない場合でも十分なレベルの信号電荷を確保することを可能にすることにより内視鏡画像の画質を向上させることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡装置を示すブロック図。
【図２】図１中の撮像ユニット１４に採用される撮像素子の一例であるＣＣＤ５０を説明するための説明図。
【図３】ライブ動作モードのライブ表示時におけるＣＣＤ５０の読出し動作を説明するためのタイミングチャート。
【図４】図３中の丸で囲った範囲を拡大して示す波形図。
【図５】ライブ表示時における撮像装置全体の動作を説明するための説明図。
【図６】ライブ動作モードの静画撮影時におけるＣＣＤ５０の読み出し動作を説明するためのタイミングチャート。
【図７】ライブ動作モード時における撮像装置全体の動作を説明するための説明図。
【図８】第１の実施の形態の動作を説明するための説明図。
【図９】本発明の第２の実施の形態を示すブロック図。
【図１０】メモリ６４に記憶されるこのようなパターンテーブルの一例を示す説明図。
【図１１】メモリ６４に記憶されるこのようなパターンテーブルの一例を示す説明図。
【図１２】メモリ６４に記憶されるこのようなパターンテーブルの一例を示す説明図。
【図１３】第２の実施の形態の動作を説明するためのフローチャート。
【図１４】本発明の第３の実施の形態を示すブロック図。
【図１５】図１４中のメモリ７４に記憶されるこのようなパターンテーブルの一例を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１４】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡装置を示すブロック図である。
【００１５】
内視鏡装置は、内視鏡１１及び内視鏡本体２１によって構成される。内視鏡１１は、管腔内等に挿入可能な細長の挿入部１２を有しており、挿入部１２の先端には先端撮像部１３が配設されている。内視鏡１１の挿入部１２の基端側は、コネクタによって着脱自在に内視鏡本体２１に接続されるようになっている。
【００１６】
先端撮像部１３には、管腔内等の被写体の映像を撮像するための撮像ユニット１４、光学レンズ１５及び照明部１６が実装されている。撮像ユニット１４には、撮像素子１４ａが設けられている。
【００１７】
照明部１６は、例えばＬＥＤ等の光源を有しており、後述する照明駆動回路２２によって駆動されて、照明光を被写体に照射することができるようになっている。光学レンズ１５は被写体からの戻り光を撮像ユニット１４内の撮像素子１４ａの撮像面に入射させる。撮像素子１４ａは入射した被写体光学像を光電変換し、蓄積した電荷に基づく出力を順次出力する。
【００１８】
挿入部１２には、先端撮像部１３の撮像素子１４ａからの出力を伝送する信号線、撮像素子１４ａを駆動するための各種制御信号線及び電源線（以下、これらを単に信号線という）、照明用の制御信号線及び電源線（以下、これらを単に照明用信号線という）が必要線数だけ収納されている。撮像素子１４ａからの出力は挿入部１２内の信号線を介して内視鏡本体２１に供給される。
【００１９】
撮像素子１４ａからの出力は、内視鏡本体２１のアナログ処理回路２５に供給される。アナログ処理回路２５は、制御部２７に制御されて、撮像素子１４ａの出力に対して増幅処理等の所定のアナログ映像信号処理を施した後画像処理回路２６に出力する。画像処理回路２６は、制御部２７に制御されて、アナログ処理回路２５の出力をデジタル信号に変換した後、ガンマ補正処理、調光処理、ホワイトバランス調整処理及びマトリクス処理等の各種画像信号処理を施す。画像処理回路２６によって画像処理されて得られた映像信号は表示制御回路２８に供給される。
【００２０】
表示制御回路２８は、制御部２７に制御されて、入力された映像信号を表示装置４１に供給して内視鏡画像の表示を行うための処理を行う。ＬＣＤ等によって構成された表示装置４１は、表示制御回路２８に制御されて、内視鏡画像を表示する。
【００２１】
内視鏡本体２１には撮像素子１４ａを駆動するための撮像素子駆動回路２３が設けられている。撮像素子駆動回路２３は、制御部２７に制御されて、撮像ユニット１４内の撮像素子１４ａを駆動するための各種駆動信号を発生する。ＣＣＤ駆動回路２３からの各種駆動信号は、ドライバ２４によって増幅され、挿入部１２内の信号線を介して撮像ユニット１４内の撮像素子１４ａに伝送される。
【００２２】
内視鏡本体２１には照明部１６を駆動するための照明駆動回路２２が設けられている。照明駆動回路２２は、制御部２７に制御されて、撮像ユニット１４内の照明部１６を駆動するための各種駆動信号や駆動電圧を発生する。ＣＣＤ駆動回路２３からの出力は、挿入部１２内の照明用信号線を介して照明部１６に供給される。
【００２３】
内視鏡本体２１には操作部２９が設けられている。操作部２９には操作系回路３０及び各種操作スイッチ３１が設けられており、各種操作スイッチ３１に対するユーザ操作に基づいて、操作系回路３０から操作信号が制御部２７に供給されるようになっている。なお、操作スイッチ３１としては、内視鏡本体２１を制御するための各種スイッチ、例えば、シャッタボタンや動画記録の開始及び終了ボタン等が含まれる。
【００２４】
メモリ３２には、制御部２７の制御に必要な各種情報が記憶されている。制御部２７は、操作部２９からの操作信号に基づいて、メモリ３２からの制御に必要な情報を取得して、各部を制御する。例えば、ユーザによって、静止画撮像を指示する操作ボタンが押された場合には、制御部２７は、操作系回路３０からの操作信号に基づいて、撮像素子駆動回路２３に対して撮像制御を指示する。同時に、制御部２７は、アナログ処理回路２５及び画像処理回路２６に撮像タイミングを指示し、撮像画像に対して、画像処理回路２６に予め設定された画像処理を施させ、得られた内視鏡画像を表示制御回路２８によって表示装置４１に出力させる。
【００２５】
次に、図２の説明図を参照して、撮像ユニット１４に採用される撮像素子１４ａの一例であるＣＣＤ５０について説明する。図２は一般的なＣＣＤの構成を示しており、撮像素子駆動回路２３は、電源電圧ＶＤＤ及び各種制御信号を発生してＣＣＤ５０に供給する。ＣＣＤ５０としては、例えば１２５万画素等の高解像度用のＣＣＤを採用することができるが、図２のＣＣＤ５０では、図面の簡略化のために、受光領域５１内に４×４＝１６画素が構成された例を示している。
【００２６】
受光領域５１中の４×４個の四角の枠は、各画素の受光領域５２を示している。各列の受光領域５２に沿って、垂直ＣＣＤ５４（斜線部）が設けられている。また、水平方向には水平ＣＣＤ５５（斜線部）が設けられている。
【００２７】
ＣＣＤ５０には、撮像素子駆動回路２３から、電源電圧ＶＤＤ、垂直同期信号、水平同期信号、リセットゲート信号、電子シャッタ信号、読出しパルス及びその他の制御信号が供給される。ＣＣＤ５０の各受光領域５２は、読み出しパルスによって不要な電荷が掃き捨てられ１フレーム周期でリセットされて、被写体からの光に基づく電荷を発生して蓄積する。ＣＣＤ５０は、読出しパルスによって、各受光領域５２に蓄積された信号電荷が対応する垂直ＣＣＤ５４に転送される。水平方向に延設された各行の電極５３には、撮像素子駆動回路２３から供給される４相制御の垂直同期信号Ｖφ１〜Ｖφ４が印加される。この垂直同期信号Ｖφ１〜ＶΦ４によって、垂直ＣＣＤ５４に転送された信号電荷は、順次水平ＣＣＤ５５側に転送され、水平ＣＣＤ５５に転送された１ライン分の信号電荷は、水平同期信号Ｈφによって水平方向に順次転送される。水平ＣＣＤ５５によって転送された信号電荷は、リセットゲート信号φＲＧによって１画素分ずつリセットされながら、ドライバ５４によって出力端子Ｖｏｕｔから映像信号出力として、内視鏡本体２１のアナログ処理回路２５に出力される。
【００２８】
（ライブ動作モードにおけるライブ表示）
図３はライブ動作モードのライブ表示時におけるＣＣＤ５０の読出し動作を説明するためのタイミングチャート例であり、図４は図３中の丸で囲った範囲を拡大して示す波形図であり、図５はライブ表示時における撮像装置全体の動作を説明するための説明図である。
【００２９】
図３に示すように、ＣＣＤ５０は読み出しパルスによって規定される期間が、受光領域５２の電荷蓄積期間となる。入射する光の量に応じて、受光領域５２の蓄積電荷量も増加する。撮像素子駆動回路２３は１フレーム期間毎に読み出しパルスを発生して、受光領域５２に蓄積された信号電荷の読み出しを開始させる。全画素の受光領域５２から読み出された信号電荷は、対応する垂直ＣＣＤ５４に転送され、垂直同期信号に同期して順次水平ＣＣＤ５５に転送される。水平ＣＣＤ５５に転送された１ライン分の信号電荷が、水平同期信号によっ順次転送されてＶｏｕｔ端子より出力される。
【００３０】
図４に示すように、水平同期信号にて規定される１水平走査期間のうち、水平ブランキング期間を除く水平映像期間に、１ライン分の各画素の信号電荷の転送が行われる。読み出しパルスで規定される例えば１／３０秒の１フレーム期間のうち、垂直ブランキング期間を除く映像信号出力処理期間に、１画面分の各画素の信号電荷の転送出力が行われる。
【００３１】
図５は水平方向に時間をとり１フレーム期間（例えば１／３０秒）毎の処理の流れを示している。図５において網線ハッチングは電荷蓄積期間を示しており、斜線ハッチングは映像信号処理期間を示している。図５の△印は読み出しパルスを示しており、矢印は内視鏡本体２１からの１画面の出力を示している。
【００３２】
各フレームの電荷蓄積期間に蓄積された信号電荷は、次の映像信号処理期間において、読み出しパルスによって読み出され、転送され、内視鏡本体２１に供給されて信号処理される。なお、ＣＣＤ５０からの映像信号出力処理期間において順次出力される映像信号は、内視鏡本体２１において順次映像処理されるようになっており、映像信号出力処理期間と映像信号処理期間とは略同一の期間となる。そして、映像信号処理期間において信号処理された映像信号が次のフレームにおいて表示装置４１に供給されて画面表示される。
【００３３】
即ち、ライブ動作モードのライブ表示時においては、１フレーム毎に、（１）ＣＣＤからの読み出し、（２）映像信号処理／電荷蓄積、（３）ライブ用画面出力が繰り返される。このように、ライブ映像は、周期的にＣＣＤから出力される映像信号を連続して処理することにより得られる。
【００３４】
（ライブ動作モードにおける静止画撮影）
本実施の形態においては、撮像素子駆動回路２３は、制御部２７に制御されて、ライブ動作モード時の静止画撮影時には、ＣＣＤ５０等の撮像ユニット１４の撮像素子１４ａに与える読み出しパルスを間引くようになっている。
【００３５】
図６はこのようなライブ動作モードの静画撮影時におけるＣＣＤ５０の読み出し動作を説明するためのタイミングチャートである。また、図７はライブ動作モード時における撮像装置全体の動作を説明するための説明図である。図６及び図７は夫々図３及び図５と同様の標記の仕方を採用している。
【００３６】
図６の例においても、１フレーム期間は図３の例と同様に１／３０秒である。図６の例では、撮像素子駆動回路２３は、静止画撮影時には、読み出しパルスを１パルス毎に間引いて出力する。即ち、読み出しパルスの周期は１／１５秒となる。この場合には、読み出しパルスも１／１５秒周期であり、ＣＣＤ５０の電荷蓄積期間は、１／１５秒となる。
【００３７】
本実施の形態においては、撮像素子駆動回路２３からの他の各種制御信号は図３と同様である。撮像素子駆動回路２３からの読み出しパルスによって、電荷蓄積期間において受光領域５２に蓄積された信号電荷の読み出しが開始される。全画素の受光領域５２から読み出された信号電荷は、対応する垂直ＣＣＤ５４に転送され、垂直同期信号に同期して順次水平ＣＣＤ５５に転送される。水平ＣＣＤ５５に転送された１ライン分の信号電荷が、水平同期信号によっ順次転送されてＶｏｕｔ端子より出力される。
【００３８】
図６のタイミングｔ１において発生した読み出しパルスによって、電荷蓄積期間が開始される。ライブ表示時には、タイミングｔ１から１フレーム期間後のタイミングｔ２において、読み出しパルスが発生する（図３参照）。これに対し、静画撮影時には、タイミングｔ２の読み出しパルスは発生が省略される。しかし、水平及び垂直同期信号は入力されており、タイミングｔ２になると、ＣＣＤ５０は、垂直同期信号及び水平同期信号によって信号電荷の転送処理を実施する。この場合には、受光領域５２からの読み出しパルスによる読み出しが行われておらず、タイミングｔ１から１フレーム期間で蓄積された信号電荷の転送は行われない。こうして、タイミングｔ２から映像信号出力処理期間に相当するダミー処理期間が開始される。ダミー処理期間には、蓄積電荷の転送は行われておらず、内視鏡本体２１における信号処理も実際の映像信号に対するものではなく、ダミーの映像信号に対するダミー処理となる。
【００３９】
タイミングｔ３になると、タイミングｔ１〜ｔ３の２フレームの電荷蓄積期間において蓄積された電荷が、読み出しパルスに従って読み出され、垂直ＣＣＤ５４及び水平ＣＣＤ５５によって転送されて出力される。こうして、図６の例では、２フレーム期間の電荷蓄積期間に蓄積された信号電荷が、２フレーム期間毎に出力される。
【００４０】
静画表示時には、電荷蓄積期間が２フレーム期間に延長されるので、受光領域５２に十分な電荷量の電荷が蓄積される。これにより、照明光量が比較的少ない場合等においても、十分なレベルの映像信号を得ることができ、高画質化が可能である。また、ＣＣＤに発生する暗電流ノイズは、電荷蓄積期間の期間長に拘わらず略一定であるのに対し、信号成分は電荷蓄積期間に比例して増大するので、静画表示時には、電荷蓄積期間が長くなることによってＳ／Ｎを向上させることができる。
【００４１】
図７は水平方向に時間をとり１フレーム期間（例えば１／３０秒）毎の処理の流れを示している。図７において、無地の矢印はライブ表示における画面出力を示し、ハッチングが施された矢印は静止画表示における画面出力を示している。
【００４２】
静画撮影時においても、ライブ表示時と同様に、各フレームの電荷蓄積期間に蓄積された信号電荷は、次の映像信号処理期間において、読み出しパルスによって読み出され、転送され、内視鏡本体２１に供給されて信号処理される。即ち、この場合にも、（１）ＣＣＤからの読み出し、（２）映像信号処理／電荷蓄積、（３）ライブ用画面出力が繰り返される
図７は、タイミングｔ４ではライブ表示動作が行われており、タイミングｔ４’において静止画シャッタボタンが操作される場合の例を示している。図７の上段に示した従来技術の制御では、静画表示動作に移行してもライブ表示動作中と同様の処理が繰り返される。即ち、タイミングｔ５から１フレーム期間蓄積された信号電荷がタイミングｔ６からの映像信号処理期間に転送され、出力され、映像信号処理されて、タイミングｔ７において画面出力される。
【００４３】
一方、図７の下段に示す本実施の形態の制御では、ライブ表示動作中に静画表示動作に移行すると、読み出しパルスが間引かれる。これにより、タイミングｔ５からの電荷蓄積期間は２フレーム期間となる。タイミングｔ６からのダミー処理期間では、ダミーの映像信号に対する転送、出力、映像信号処理が行われて、ダミーの映像出力が出力される（図示省略）。
【００４４】
タイミングｔ５からタイミングｔ７までの２フレーム期間において蓄積された信号電荷は、タイミングｔ７からの映像信号処理期間に転送され、出力され、映像信号処理されて、タイミングｔ８ において画面出力される。
【００４５】
なお、図６及び図７の例は、読み出しパルスを１パルス毎に省略（スルー）した例を示しているが、省略する頻度は適宜設定可能であることは明らかである。
【００４６】
次に、このように構成された実施の形態の動作について図８を参照して説明する。図８は第１の実施の形態の動作を説明するための説明図である。図８において、塗り潰した△印は発生した読み出しパルスを示し、白抜き△印は省略（スルー）した読み出しパルスを示している。矢印は画面出力を示し、塗り潰しは撮像素子１４ａからの映像信号に基づく画面出力を示し、斜線ハッチングはメモリに記憶された映像信号に基づく画面出力を示している。
【００４７】
本実施の形態においては、ライブ動作モード時には、図５及び図７に示すように、１フレーム期間において、（１）ＣＣＤからの読み出し、（２）映像信号処理／電荷蓄積、（３）ライブ用画面出力を繰り返す。この場合において、ライブ表示時には、図５に示すように、読み出しパルスを１フレーム周期で撮像ユニット１４内の撮像素子１４ａに供給するのに対し、静画表示時には、図７に示すように、例えば、読み出しパルスの発生を２回に１回省略し、読み出しパルスを２フレーム周期で撮像ユニット１４内の撮像素子１４ａに供給する。
【００４８】
これにより、撮像素子１４ａの電荷蓄積時間を長くすることができ、電荷蓄積量をライブ表示時に比べて増大させることができる。例えば、静画表示時に、読み出しパルスの発生を２回に１回省略（スルー）した場合には、電荷蓄積期間をライブ表示時の２倍に延長することができ、読み出しパルスの発生を３回に２回省略（スルー）して３フレーム周期で読み出しパルスを撮像素子１４ａに供給した場合には、電荷蓄積期間をライブ表示時の３倍に延長することができる。読み出しパルスの省略回数（スルー回数）を適宜設定することで、電荷蓄積期間をライブ表示時の整数倍にすることができる。
【００４９】
図８（ａ）は読み出しパルスを２回に１回スルーした例である。ライブ表示時においては、読み出しパルスは１フレーム周期で発生する。この状態で、ユーザーがシャッターボタンを押すと、読み出しパルスは２フレーム周期で発生し、高画質での静画表示に移行する。なお、図８（ａ）の例では、静画表示では、制御部２７は、撮像素子１４ａからの映像信号を画像処理した後メモリ３２に記憶させ、以後、静画表示モードでは、メモリ３２から静画を読み出して画面出力する。
【００５０】
このように、図８（ａ）の例では、静画表示モードではメモリ３２に記憶された静画を読み出して画面出力するようになっており、ライブ表示時の２倍の電荷蓄積期間によって得た映像信号が１回のみ取得された後は、読み出しパルスの発生を１フレーム周期に戻してもよい。
【００５１】
また、静画表示を所定期間継続した後、自動的にライブ表示に戻すようにしてもよく、或いは、ライブ表示へ移行するためのユーザーの操作に応じて、静画表示からライブ表示に戻すようにしてもよい。
【００５２】
図８（ｂ）は読み出しパルスを３回に２回スルーした例である。この場合には、電荷蓄積期間をライブ表示時の３倍にすることができる。他の作用は図８（ａ）の場合と同様である。
【００５３】
ところで、図８（ａ），（ｂ）の例では、静画表示する場合でも、電荷蓄積期間がライブ表示の２倍又は３倍の状態で、撮像素子１４ａからの読み出しを継続している。従って、電荷蓄積期間が延長された状態で撮像素子１４ａから読み出された映像信号を用いた動画表示（ライブ高画質表示）が可能である。
【００５４】
図８（ｃ）はこの場合の例を示しており、ライブ表示時に、ユーザがライブ高画質表示に移行するための切り替え操作を行ったことを示している。これにより、図８（ｃ）の例では、読み出しパルスが２回に１回スルーして２フレーム周期で発生して、ライブ高画質表示での動画表示が行われる。即ち、ライブ高画質表示時には、２フレーム期間に亘って蓄積された信号電荷が、２フレーム周期で転送され、出力され、信号処理されて、画面出力される。これにより、フレームレートが１／２なるが、高画質での動画表示が可能である。
【００５５】
なお、図８（ｃ）の例では、ユーザが通常のライブ表示に戻すための切り替え操作を行うことによって、読み出しパルスを１フレーム周期で発生させて、通常のライブ表示に戻す例を示している。
【００５６】
このように本実施の形態においては、ライブ表示中に静画表示のためのユーザ操作が行われた場合には、撮像素子からの読み出しを制御するための読み出しパルスの発生を適宜の回数省略するようになっている。これにより、静画表示時における電荷蓄積期間をライブ表示時の整数倍にすることができ、受光領域に十分な量の電荷を蓄積することができ、Ｓ／Ｎを向上させると共に高画質化することが可能である。特に、照明装置よる照明光量が比較的少ない場合や高解像度の撮像素子を採用した場合等においても、十分な画質を得るために必要な電荷蓄積期間を確保することができ、画質を向上させることができる。例えば、挿入部が長く、挿入径が細いような内視鏡において十分に照明光量が確保できない場合でも、各画素の受光領域に十分な電荷量を蓄積することができ、静止画画質及びライブ画質を向上させることができる。
【００５７】
（第２の実施の形態）
図９は本発明の第２の実施の形態を示すブロック図である。図９において図１と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態における内視鏡６１及び内視鏡本体６３は、夫々メモリ６２，６４を備えた点が図１の内視鏡１１及び内視鏡本体２１と異なる。
【００５８】
第１の実施の形態においては、１回の読み出しパルスを発生した後１回又は複数回読み出しパルスを省略して次の読み出しパルスを発生した。読み出しパルスの省略回数（以下、スルー回数という）は、第１の実施の形態においては予め設定されていた。スルー回数が大きいほど電荷蓄積期間が長くなり、入射光量に対して十分な電荷を受光領域に蓄積することができる。これにより、Ｓ／Ｎを改善して高画質化を図ることができる。しかし、照明光量が比較的大きい場合等においては、電荷蓄積期間が長すぎると、受光領域に蓄積される電荷がオーバーフローすることがある。また、受光領域のサイズが比較的大きい場合等においては、電荷蓄積期間が長すぎると、信号電荷のレベルが高くなりすぎることが考えられる。即ち、照明光量、受光領域のサイズ、被写体等に応じて最適な電荷蓄積期間が異なる。
【００５９】
そこで、本実施の形態においては、最適な電荷蓄積期間を決定するためのテーブルを用意し、ライブ表示モードにおいて、静画表示時及びライブ高画質表示時等のためのユーザ操作が行われた場合には、このテーブルに従ってスルー回数を設定することで、最適な内視鏡画像の表示を可能にするようになっている。
【００６０】
図９の例は、内視鏡６１が内視鏡情報を保持するためのメモリ６２を有し、内視鏡本体６３がパターンテーブルを記憶するメモリ６４を備えた例を示している。なお、内視鏡本体に接続される内視鏡として１種類の内視鏡しか存在しない場合には、メモリ６２を省略することも可能である。
【００６１】
メモリ６２には、例えば、撮像素子の種類（ＩＤ番号で記録）、照明光の種類、照明光信号線の長さ、及び径等の情報を内視鏡に関連させて内視鏡情報として記録する。一方、内視鏡本体６３側のメモリ６４は、図１のメモリ３２の記憶情報と同様の情報を記憶すると共に、各内視鏡情報に対応して最適な電荷蓄積期間を設定するためのスルー回数の情報がパターンテーブルとして記憶されている。例えば、メモリ６４には、内視鏡毎に、内視鏡に内蔵されている撮像素子、内視鏡に接続されている照明種類（先端照明／本体側照明）、照明用信号線／照明用ライトガイドの長さ及び径等の情報毎に、対応するスルー回数が設定されたパターンテーブルが記憶されている。
【００６２】
図１０乃至図１２はメモリ６４に記憶されるこのようなパターンテーブルの一例を示す説明図である。図１０乃至図１２のパターンテーブルは、撮像素子の解像度毎に、照明光量に関連する情報に対応したスルー回数を記憶した例を示している。即ち、図１０乃至図１２はそれぞれ解像度等が異なる３つの撮像素子（ＩＤが＃１，＃２，＃３）に関するパターンテーブルである。図１０（ａ）乃至図１２（ａ）は、照明の種類が図９のように先端撮像部１３にＬＥＤ等の照明部１６を設けた先端照明の例を示している。また、内視鏡としては照明光をライトガイドによって先端撮像部に導く本体側照明を採用することもでき、図１０（ｂ）乃至図１２（ｂ）はこのような本体側照明を採用する場合のパターンテーブルを示している。
【００６３】
図１０（ａ）乃至図１２（ａ）の例は、撮像素子毎にパターンテーブルが設けられ、各パターンテーブルは、照明制御信号の伝送長（ｍ）毎に、制御信号の信号線の径φに応じたスルー回数が設定されていることを示している。また、図１０（ｂ）乃至図１２（ｂ）は、撮像素子毎にパターンテーブルが設けられ、各パターンテーブルは、照明光の伝送長（ｍ）毎に、ライトガイドの径φに応じたスルー回数が設定されていることを示している。
【００６４】
制御部２７は、メモリ６２から内視鏡情報を読み出し、メモリ６４に記憶されたパターテーブルから内視鏡情報に対応したパターンテーブルを選択し、選択したパターンテーブルを参照することで、内視鏡情報に対応したスルー回数を読み出す。制御部２７は、読み出したスルー回数を撮像素子駆動回路２３に設定する。撮像素子駆動回路２３は、制御部２７に設定されたスルー回数に基づいて、読み出しパルスの発生を制御し、読み出しパルスの発生をスルー回数だけ省略して、撮像ユニット１４内の撮像素子１４ａに供給するようになっている。
【００６５】
次に、このように構成された実施の形態の動作について図１３を参照して説明する。図１３は第２の実施の形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【００６６】
内視鏡本体６３は種々の内視鏡が着脱自在に構成されている。内視鏡本体６３の制御部２７は、内視鏡の接続状態を監視し（ステップＳ１）、内視鏡が接続されると、内視鏡内のメモリからの読み出しが可能な場合には、そのメモリからの読み出しを行う。内視鏡本体６３に図９の内視鏡６１が接続された場合には、制御部２７はメモリ６２から内視鏡情報を読み取る（ステップＳ２）。
【００６７】
内視鏡情報としては、照明光の種類、照明光の制御信号の信号線長及び信号線径、照明光を伝送するライトガイド長及びライトガイド径、撮像素子の種類（撮像素子ＩＤ）等の情報が記憶されている。制御部２７は、内視鏡本体部６３のメモリ６４に格納されているパターンテーブルを参照し、内視鏡情報に対応するスルー回数を取得する（ステップＳ３）。例えば、制御部２７は、撮像素子ＩＤに対応するパターンテーブルを選択し、選択したパターンテーブルを参照して、対応する信号線長及び信号線径等に応じたスルー回数を読み出す。
【００６８】
制御部２７は取得したスルー回数を撮像素子駆動回路２３に設定する（ステップＳ４）。以後、撮像素子駆動回路２３は、設定されたスルー回数分だけ読み出しパルスの送出をスルーする処理を行う。
【００６９】
他の作用は第１の実施の形態と同様である。撮像素子に対する読み出しパルスの供給がスルーされることから、静画表示時等においては、電荷蓄積期間がライブ表示時における電荷蓄積期間の（スルー回数＋１）倍となる。スルー回数は、照明光量に対応したものとなっており、静画表示時等において、照明光量が少ない場合でも、各画素の受光領域に、十分で且つ最適な電荷量を蓄積することができる。
【００７０】
なお、メモリ６２から読み出された内視鏡情報による値と図１０及び図１１のパターンテーブル上の値と異なる場合には、制御部２７は、パターンテーブルから内視鏡情報による値に最も近い値に割当てられたスルー回数を取得するようにしてもよい。
【００７１】
このように本実施の形態においては、照明光に対して最適な電荷蓄積期間に対応したスルー回数が設定されることから、内視鏡の照明光量に拘わらず、常に最適な電荷蓄積期間を設定することができ、高画質化を図ることができる。
【００７２】
なお、本実施の形態においては、撮像素子の種類、照明光を得るための信号線の線長及び径又は照明光の伝送長及び伝送路径に基づいて、スルー回数を設定する例について示したが、１種類の撮像素子しか用いられない場合には、照明光を得るための信号線の線長及び径又は照明光の伝送長及び伝送路径のみに基づくパターンテーブルを用意してスルー回数を設定してもよく、照明光を得るための信号線の線長及び径又は照明光の伝送が１種類の伝送路のみによって行われる場合には、撮像素子の種類のみに基づくパターンテーブルを用意してスルー回数を設定してもよい。
【００７３】
（第３の実施の形態）
図１４は本発明の第３の実施の形態を示すブロック図である。図１４において図９と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
【００７４】
第２の実施の形態においては、内視鏡情報をメモリに記憶させて内視鏡本体に読み込む例を示したが、内視鏡情報を機械的なジャンパースイッチ等の状態によって内視鏡に保持させ、スイッチの状態を内視鏡本体によって検出することで、内視鏡情報を読み込むようにしてもよい。
【００７５】
本実施の形態における内視鏡７１及び内視鏡本体７３は、夫々メモリ６２，６４に代えてスイッチ７２及びメモリ７４を備えた点が図９の内視鏡６１及び内視鏡本体６３と異なる。スイッチ７２としては、ジャンパスイッチやディップスイッチ等の数ビットで構成されたスイッチ素子を採用することができる。スイッチ７２には、図９のメモリ６２に記憶された内視鏡情報と同様の情報、即ち、撮像素子の種類（素子ＩＤ）、挿入部の長さ、径（照明用の信号線の長さ、及び導体径）、照明光の種類等の内視鏡情報が記憶されている。
【００７６】
例えば、内視鏡情報として、撮像素子の種類（素子ＩＤ）、挿入部の長さ、径（照明用の信号線の長さ、及び導体径）、照明光の種類等の適宜の組み合わせからなる内視鏡ＩＤを採用することができる。この場合には、スイッチ７２によって内視鏡ＩＤのみを記憶させればよい。
【００７７】
一方、メモリ７４には、図９のメモリ６４と同様のパターンテーブル、即ち、スイッチ７２に保持されている内視鏡情報に対応したパターンテーブルが記憶されている。図１５はメモリ７４に記憶されるこのようなパターンテーブルの一例を示す説明図である。図１５のパターンテーブルは、スイッチ７２に内視鏡ＩＤを登録させた場合に対応するものであり、内視鏡ＩＤ毎に、スルー回数を記憶した例を示している。例えば、図１５の例では、内視鏡ＩＤ３は、ＣＣＤＩＤが＃２の撮像素子が採用され、照明用信号線の長さが２．５ｍで径がφ０．２である内視鏡が内視鏡本体７３に接続されていることを示しており、内視鏡ＩＤ３の内視鏡が内視鏡本体７３に接続された場合には、制御部２７は、スルー回数として２回を設定することを示している。
【００７８】
制御部２７は、スイッチ７２から内視鏡情報を読み出し、メモリ７４に記憶されているパターンテーブルを参照して、内視鏡情報に対応したスルー回数を取得する。
【００７９】
他の構成及び作用効果は、第２の実施の形態と同様である。
【００８０】
このように本実施の形態においても、第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００８１】
なお、上記各実施の形態においては、ダミー処理期間について、映像信号処理期間と同じ処理時間であるものとして示したが、読み出しパルススルー時について、ダミー時間のアクセスを一部省略し、アクセス時間を短縮する高速掃き捨て動作を行うことも可能である。
【００８２】
また、上述したライブ高画質表示を計測モードに適用することも可能である。内視鏡においては、計測モード時には、ライブ表示を参照しながら計測対象を設定することがある。この場合において、ユーザが正確に計測ポイントを設定可能なように、計測ポインタの設定モードを指定するユーザ操作が行われると、ライブ高画質モードに移行させ、それ以外のモードでは通常のライブ表示動作をするようにしてもよい。
【００８３】
また、ライブ動作モードの静画表示時に、静止画を複数枚撮像し、撮像された複数枚の画像から最適静止画画像を生成する、いわゆる複数枚撮像処理が行われることがある。この複数枚撮像処理において、複数枚撮像時の一枚毎に、読み出しパルススルー回数を設定し、複数枚撮像分繰り返すことにより、高画質での最適静止画画像の生成を可能にすることができる。
【符号の説明】
【００８４】
１１…内視鏡、１２…挿入部、１３…先端撮像部、１４…撮像ユニット、１６…照明部、２１…内視鏡本体、２２…照明駆動回路、２３…撮像素子駆動回路、２７…制御部、２９…操作部、３２…メモリ。
【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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