JP6173646B1 - 撮像素子、及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

撮像素子は、受光量に応じた撮像信号を生成して出力する受光部と、前記受光部から前記撮像信号を読み出す読出部と、前記読出部から出力された前記撮像信号の出力と外部からの同期信号の入力とを選択的に切り替える第１の入出力切替部と、前記第１の入出力切替部から入力される前記同期信号及び外部から入力される基準クロック信号に基づき、前記読出部が前記撮像信号を読み出すタイミングを制御する読出タイミング制御信号、及び前記第１の入出力切替部が前記撮像信号の出力と前記同期信号の入力とを選択的に切り替えるタイミングを制御する切替タイミング制御信号を生成して出力するタイミング制御信号生成部と、を備える。これにより、チップ面積を容易に小型化することができる撮像素子を提供する。

Description

本発明は、撮像素子、及び撮像装置に関する。

従来、体腔内に挿入する挿入部の先端にＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の撮像素子が配置された内視鏡が知られている（例えば、特許文献１参照）。この内視鏡では、撮像素子で撮像した撮像信号を、撮像素子の接続端子に接続された伝送ケーブルで画像処理装置まで伝送する。一方、画像処理装置から撮像素子には、伝送ケーブルを介して、電源電圧、グランド等と撮像素子の制御に用いる電圧や基準クロック信号等の撮像素子の動作するタイミングを制御するための信号が伝送される。

国際公開第２００３／０８５９６４号

ところで、内視鏡用の撮像素子は、チップ面積が小さい方が好ましい。しかしながら、上記の内視鏡では、撮像素子と画像処理装置との間で伝送される各種信号の数に応じて、面積を要する接続端子が必要であり、チップ面積の小型化が困難であった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、チップ面積を容易に小型化することができる撮像素子、及び撮像装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る撮像素子は、受光量に応じた撮像信号を生成して出力する受光部と、前記受光部から前記撮像信号を読み出す読出部と、前記読出部から出力された前記撮像信号の出力と外部からの同期信号の入力とを選択的に切り替える第１の入出力切替部と、前記第１の入出力切替部から入力される前記同期信号及び外部から入力される基準クロック信号に基づき、前記読出部が前記撮像信号を読み出すタイミングを制御する読出タイミング制御信号、及び前記第１の入出力切替部が前記撮像信号の出力と前記同期信号の入力とを選択的に切り替えるタイミングを制御する切替タイミング制御信号を生成して出力するタイミング制御信号生成部と、を備えることを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る撮像素子は、前記タイミング制御信号生成部は、前記同期信号のパターンを判別する同期信号判別部と、前記同期信号判別部が判別した前記同期信号のパターンが、所定のパターンであると判別した場合にカウント値のカウントアップを開始するカウンタ部と、前記カウンタ部のカウント値に基づいて、前記読出部に前記読出タイミング制御信号を出力するとともに、前記第１の入出力切替部に前記切替タイミング制御信号を出力するデコーダ部と、前記カウンタ部を初期化する初期化手段と、を有することを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る撮像素子は、前記初期化手段は、前記カウンタ部に接続されているパワーオンリセット回路を含むことを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る撮像素子は、前記初期化手段は、前記カウンタ部にそれぞれ接続されているプルアップ抵抗及びプルダウン抵抗を含むことを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る撮像装置は、受光量に応じた撮像信号を生成して出力する受光部と、前記受光部から前記撮像信号を読み出し、第１の撮像信号と第２の撮像信号とを出力する読出部と、前記読出部から出力された前記第１の撮像信号の出力と外部からの同期信号の入力とを選択的に切り替える第１の入出力切替部と、前記第１の入出力切替部から入力される前記同期信号及び外部から入力される基準クロック信号に基づき、前記読出部が前記第１の撮像信号及び前記第２の撮像信号を読み出すタイミングを制御する読出タイミング制御信号、及び前記第１の入出力切替部が前記第１の撮像信号の出力と前記同期信号の入力とを選択的に切り替えるタイミングを制御する切替タイミング制御信号を生成して出力するタイミング制御信号生成部と、を備える撮像素子と、前記第１の入出力切替部から出力された前記第１の撮像信号を伝送する第１の伝送ケーブルと、前記第１の伝送ケーブルが伝送した前記第１の撮像信号の入力と外部から入力された前記同期信号の前記第１の伝送ケーブルへの出力とを選択的に切り替える第２の入出力切替部と、前記読出部から出力された前記第２の撮像信号を伝送する第２の伝送ケーブルと、前記読出部と前記第２の伝送ケーブルとの間、又は前記第２の伝送ケーブルの前記撮像素子が接続される側と反対側のいずれか一方に配置されており、前記第１の入出力切替部とインピーダンスが等しい第１のインピーダンス補正部と、前記読出部と前記第２の伝送ケーブルとの間、又は前記第２の伝送ケーブルの前記撮像素子が接続される側と反対側のいずれか一方に配置されており、前記第２の入出力切替部とインピーダンスが等しい第２のインピーダンス補正部と、を備えることを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る撮像装置は、前記第１のインピーダンス補正部及び前記第２のインピーダンス補正部は、常に入力された前記第２の撮像信号の出力を行う状態にある入出力切替部であることを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る撮像装置は、前記第１のインピーダンス補正部は、第１のスイッチであり、前記第２のインピーダンス補正部は、第２のスイッチであることを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る撮像装置は、前記第１のスイッチは、前記第２の伝送ケーブルの前記撮像素子が接続される側と反対側に配置されており、前記第２のスイッチは、前記第２の伝送ケーブルの前記撮像素子が接続される側と反対側に配置されていることを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る撮像装置は、前記第１の入出力切替部及び前記第１のインピーダンス補正部には、差動信号が入力され、前記第２の入出力切替部と前記第２のインピーダンス補正部の前記第１の伝送ケーブル又は前記第２の伝送ケーブルが接続される側と反対側に接続されており、前記差動信号を増幅して出力する差動増幅回路を備えることを特徴とする。

本発明によれば、チップ面積を容易に小型化することができる撮像素子、及び撮像装置を実現することができる。

図１は、実施の形態に係る撮像素子を含む内視鏡システム全体の構成を示す模式図である。 図２は、実施の形態に係る撮像素子を含む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は、撮像素子の要部の機能を示すブロック図である。 図４は、入出力切替部の構成を示す回路図である。 図５は、入出力切替部へ入力する信号と入出力切替部の動作との関係を表す図である。 図６は、コネクタ部側の入出力切替部の要部の機能を示すブロック図である。 図７は、撮像素子の動作の概要を示すフローチャートである。 図８は、実施の形態の変形例１に係る撮像素子の要部の機能を示すブロック図である。 図９は、実施の形態の変形例２に係る撮像装置の要部の機能を示すブロック図である。 図１０は、実施の形態の変形例３に係る撮像装置の要部の機能を示すブロック図である。 図１１は、実施の形態の変形例４に係る撮像装置の要部の機能を示すブロック図である。 図１２は、実施の形態の変形例５に係る撮像装置の要部の機能を示すブロック図である。 図１３は、実施の形態の変形例６に係る撮像装置の要部の機能を示すブロック図である。 図１４は、実施の形態の変形例７に係る撮像装置の要部の機能を示すブロック図である。

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、被検体内に先端が挿入される内視鏡を備えた内視鏡システムに用いる撮像素子、及び撮像装置について説明する。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。

（実施の形態）
〔内視鏡システムの構成〕
図１は、実施の形態に係る撮像素子を含む内視鏡システム全体の構成を示す模式図である。図１に示す内視鏡システム１は、内視鏡２（撮像装置）と、伝送ケーブル３と、操作部４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。

内視鏡２は、被検体内に挿入可能な挿入部１００を備え、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を撮像して画像データである撮像信号（ＶＯＵＴ）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が設けられており、挿入部１００の基端１０２に、内視鏡２に対する各種操作を受け付ける操作部４が設けられている。撮像部２０が撮像した画像の撮像信号（ＶＯＵＴ）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。

伝送ケーブル３は、撮像部２０とコネクタ部５とを接続するとともに、撮像部２０と光源装置８とを接続する。また、伝送ケーブル３は、撮像部２０が生成した撮像信号（ＶＯＵＴ）をコネクタ部５へ伝搬する。伝送ケーブル３は、ケーブルや光ファイバ等を用いて構成される。

コネクタ部５は、プロセッサ６及び光源装置８に接続され、撮像部２０が出力する撮像信号（ＶＯＵＴ）をプロセッサ６へ伝送する。

プロセッサ６は、コネクタ部５から入力される撮像信号（ＶＯＵＴ）に所定の画像処理を施して表示装置７へ出力する。また、プロセッサ６は、内視鏡システム１全体を統括的に制御する。例えば、プロセッサ６は、光源装置８が出射する照明光を切り替えたり、内視鏡２の撮像モードを切り替えたりする制御を行う。

表示装置７は、プロセッサ６が画像処理を施した撮像信号（ＶＯＵＴ）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。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。

光源装置８は、コネクタ部５及び伝送ケーブル３を経由して内視鏡２の挿入部１００の先端１０１側から被写体へ向けて照明光を照射する。光源装置８は、白色光を発する白色ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）及び白色光の波長帯域より狭い波長帯域を有する狭帯域光のＮＢＩ（狭帯域光観察：Ｎａｒｒｏｗ Ｂａｎｄ Ｉｍａｇｉｎｇ）照明光を発するＬＥＤ等を用いて構成される。光源装置８は、プロセッサ６の制御のもと、内視鏡２を介して白色光又はＮＢＩ照明光を被写体に向けて照射する。なお、本実施の形態では、光源装置８は、同時方式の照明方式が採用される。

図２は、実施の形態に係る撮像素子を含む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２を参照して、内視鏡システム１の各部構成の詳細及び内視鏡システム１内の電気信号の経路について説明する。

〔内視鏡の構成〕
まず、内視鏡２の構成について説明する。図２に示す内視鏡２は、撮像部２０（撮像素子）と、伝送ケーブル３と、コネクタ部５と、を備える。

撮像部２０は、第１チップ２１と、第２チップ２２と、を有する。また、撮像部２０は、プロセッサ６からコネクタ部５、伝送ケーブル３を介して入力される電源電圧（ＶＤＤ）、負電源（ＶＬＯ）、グランド（ＶＳＳ）を受け取る。撮像部２０に供給される電源電圧（ＶＤＤ）とグランド（ＶＳＳ）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。同様に、撮像部２０に供給される負電源（ＶＬＯ）とグランド（ＶＳＳ）との間には、電源安定用のコンデンサＣ２が設けられている。

第１チップ２１は、受光部２３と、読出部２４と、タイミング制御信号生成部２５と、を有し、第２チップ２２は、バッファ２６と、第１の入出力切替部としての入出力切替部２７と、を有する。なお、第１チップ２１と第２チップ２２とに配置される回路の組み合わせは適宜変更可能である。例えば、第１チップ２１に配置されたタイミング制御信号生成部２５を第２チップ２２に配置してもよい。また、第２チップ２２に配置されたバッファ２６と入出力切替部２７とを第１チップ２１に配置してもよい。

受光部２３には、二次元マトリックス状に配置されてなり、外部から光を受光し、受光量に応じた撮像信号（ＶＯＵＴ）を生成して出力する複数の単位画素２３０が配置されている。

読出部２４は、受光部２３の複数の単位画素２３０の各々から光電変換された撮像信号（ＶＯＵＴ）を、タイミング制御信号生成部２５から出力される読出タイミング制御信号に応じて読み出す。

タイミング制御信号生成部２５は、入出力切替部２７から入力される同期信号（ＳＹＮＣ）及びコネクタ部５から伝送ケーブル３を介して入力される基準クロック信号（ＣＬＫ）に基づき、読出部２４が撮像信号（ＶＯＵＴ）を読み出すタイミングを制御する読出タイミング制御信号、及び入出力切替部２７が撮像信号（ＶＯＵＴ）の出力と同期信号（ＳＹＮＣ）の入力とを選択的に切り替えるタイミングを制御する切替タイミング制御信号を生成して出力する。

バッファ２６は、第１チップ２１における複数の単位画素２３０の各々から出力される撮像信号（ＶＯＵＴ）を増幅して出力する。

入出力切替部２７は、タイミング制御信号生成部２５から出力される切替タイミング制御信号に応じて、コネクタ部５から伝送ケーブル３を介して入力される同期信号（ＳＹＮＣ）の入力とバッファ２６を介して読出部２４から入力される撮像信号（ＶＯＵＴ）の出力とを選択的に切り替える。撮像素子のより詳細な構成については後述する。

コネクタ部５は、入出力切替部５１と、終端抵抗５２と、アナログ・フロント・エンド部５３（以下、「ＡＦＥ部５３」という）と、Ａ／Ｄ変換部５４と、撮像信号処理部５５と、同期信号生成部５６と、基準クロック信号生成部５７と、電源電圧生成部５８と、を有する。

入出力切替部５１は、同期信号生成部５６が出力する同期信号（ＳＹＮＣ）に応じて同期信号（ＳＹＮＣ）の出力と撮像信号（ＶＯＵＴ）の入力とを切り替える。入出力切替部５１及び終端抵抗５２のより詳細な構成については後述する。

ＡＦＥ部５３は、アナログ信号である撮像信号（ＶＯＵＴ）を補正してＡ／Ｄ変換部５４へ出力する。

Ａ／Ｄ変換部５４は、ＡＦＥ部５３から入力されたアナログの撮像信号（ＶＯＵＴ）をデジタルの撮像信号（ＶＯＵＴ）に変換して撮像信号処理部５５へ出力する。

撮像信号処理部５５は、例えばＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）により構成され、Ａ／Ｄ変換部５４から入力されるデジタルの撮像信号（ＶＯＵＴ）に対して、ノイズ除去及びフォーマット変換処理等の処理を行ってプロセッサ６へ出力する。

同期信号生成部５６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（ＳＹＮＣ）を生成して、入出力切替部５１へ出力する。ここで、同期信号生成部５６が生成する同期信号（ＳＹＮＣ）は、水平同期信号と垂直同期信号とを含む。

基準クロック信号生成部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クロック信号に基づいて、基準クロック信号（ＣＬＫ）を生成して、伝送ケーブル３を介して撮像部２０のタイミング制御信号生成部２５へ出力する。

電源電圧生成部５８は、プロセッサ６から供給される電源から、第１チップ２１と第２チップ２２とを駆動するのに必要な電源電圧（ＶＤＤ）を生成して第１チップ２１及び第２チップ２２へ出力する。さらに、電源電圧生成部５８は、プロセッサ６から供給される電源から、第１チップ２１を駆動するのに必要な負電源（ＶＬＯ）を生成して第１チップ２１へ出力する。電源電圧生成部５８は、レギュレーターなどを用いて第１チップ２１と第２チップ２２とを駆動するのに必要な電源電圧（ＶＤＤ）を生成する。

〔プロセッサの構成〕
次に、プロセッサ６の構成について説明する。
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、記録部６４と、入力部６５と、プロセッサ制御部６６と、を備える。

電源部６１は、電源電圧生成部５８に電源を供給するとともに、グランド（ＶＳＳ）をコネクタ部５及び伝送ケーブル３を介して、撮像部２０に供給する。

画像信号処理部６２は、撮像信号処理部５５で信号処理が施されたデジタルの撮像信号（ＶＯＵＴ）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。

クロック生成部６３は、内視鏡システム１の各構成部の動作の基準となるクロック信号を生成し、このクロック信号を同期信号生成部５６及び基準クロック信号生成部５７へ出力する。

記録部６４は、内視鏡システム１に関する各種情報や処理中のデータ等を記録する。記録部６４は、ＦｌａｓｈメモリやＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記録媒体を用いて構成される。

入力部６５は、内視鏡システム１に関する各種操作の入力を受け付ける。例えば、入力部６５は、光源装置８が出射する照明光の種別を切り替える指示信号の入力を受け付ける。入力部６５は、例えば十字スイッチやプッシュボタン等を用いて構成される。

プロセッサ制御部６６は、内視鏡システム１を構成する各部を統括的に制御する。プロセッサ制御部６６は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等を用いて構成される。プロセッサ制御部６６は、入力部６５から入力された指示信号に応じて、光源装置８が出射する照明光を切り替える。

次に、撮像素子について詳細に説明する。図３は、撮像素子の要部の機能を示すブロック図である。図３に示すように、タイミング制御信号生成部２５は、入出力切替部２７から出力される同期信号（ＳＹＮＣ）を一時記憶するシフトレジスタ２５１と、シフトレジスタ２５１が記憶した同期信号（ＳＹＮＣ）のパターンを判別する同期信号判別部２５２と、同期信号判別部２５２が判別した同期信号（ＳＹＮＣ）のパターンが、所定のパターンであると判別した場合にカウント値のカウントアップを開始するカウンタ部としてのカラムカウンター２５３と、カラムカウンター２５３のカウント値に基づいて、読出部２４に読出タイミング制御信号を出力するとともに、入出力切替部２７に切替タイミング制御信号を出力するデコーダ部２５４と、カラムカウンター２５３に接続されており、カラムカウンター２５３を初期化する初期化手段としてのＰＯＲ（パワーオンリセット回路：Ｐｏｗｅｒ Ｏｎ Ｒｅｓｅｔ）２５５と、を有する。

入出力切替部２７は、例えばマルチプレクサ（ＭＵＸ）であり、デコーダ部２５４から出力される切替タイミング制御信号に応じて、同期信号（ＳＹＮＣ）の入力と撮像信号（ＶＯＵＴ）の出力とを選択的に切り替える。図４は、入出力切替部２７の構成を示す回路図である。図４に示すように、入出力切替部２７は、スイッチ２７１と、スイッチ２７２と、を有する。デコーダ部２５４は、切替タイミング制御信号として、スイッチ２７１及びスイッチ２７２に所定の制御信号を出力する。

図５は、入出力切替部へ入力する信号と入出力切替部の動作との関係を表す図である。図５に示すように、ＳＥＬ１及びＳＥＬ２にデコーダ部２５４からの制御信号が入力されていない場合（ＳＥＬ１＝０、ＳＥＬ２＝０）、入出力切替部２７における信号の入出力は行われない。ＳＥＬ２にデコーダ部２５４からの制御信号が入力され、ＳＥＬ１にデコーダ部２５４からの制御信号が入力されていない場合（ＳＥＬ１＝０、ＳＥＬ２＝１）、同期信号生成部５６から出力され入出力切替部５１を介してＯＵＴから入力された同期信号（ＳＹＮＣ）がＩＮ＿Ｂから出力される。ＳＥＬ１にデコーダ部２５４からの制御信号が入力され、ＳＥＬ２にデコーダ部２５４からの制御信号が入力されていない場合（ＳＥＬ１＝１、ＳＥＬ２＝０）、読出部２４から出力されバッファ２６を介してＩＮ＿Ａから入力された撮像信号（ＶＯＵＴ）がＯＵＴから出力される。ＳＥＬ１及びＳＥＬ２にデコーダ部２５４からの制御信号が入力されている場合（ＳＥＬ１＝１、ＳＥＬ２＝１）、入出力切替部２７における信号の入出力は行われない。

次に、コネクタ部５側の入出力切替部５１について説明する。図６は、コネクタ部側の入出力切替部の要部の機能を示すブロック図である。図６に示すように、入出力切替部５１は、例えばマルチプレクサ（ＭＵＸ）であり、同期信号生成部５６から出力される同期信号（ＳＹＮＣ）に応じて、同期信号（ＳＹＮＣ）の出力と撮像信号（ＶＯＵＴ）の入力とを切り替える。入出力切替部５１は、例えば図４に示す２つのスイッチからなる構成である。

終端抵抗５２は、グランド（ＶＳＳ）に接続された交流終端抵抗５２１と、撮像部２０から出力される直流電流をカットする直流カットコンデンサ５２２と、グランド（ＶＳＳ）に接続された直流終端抵抗５２３と、を有する。

次に、撮像素子の動作について説明する。図７は、撮像素子の動作の概要を示すフローチャートである。はじめに内視鏡システム１の電源が立ち上げられると、図３に示すように、ＰＯＲ２５５に電源電圧（ＶＤＤ）が供給される。ＰＯＲ２５５は、電源電圧（ＶＤＤ）を入力されると、カラムカウンター２５３を初期化するための制御信号を出力する。カラムカウンター２５３は、ＰＯＲ２５５から出力された制御信号により初期化されるとともに、カウント値のカウントアップが停止される（ステップＳ１０１）。

さらに、カラムカウンター２５３のカウント値が初期化されると、デコーダ部２５４は、入出力切替部２７のＳＥＬ１に制御信号を出力する。すると、入出力切替部２７は、入力に切り替えられ、入出力切替部５１を介してＯＵＴから入力された同期信号（ＳＹＮＣ）をＩＮ＿Ｂから出力する（ステップＳ１０２）。

その後、入出力切替部２７から出力された同期信号（ＳＹＮＣ）は、シフトレジスタ２５１に記憶される。同期信号判別部２５２は、シフトレジスタ２５１が記憶した同期信号（ＳＹＮＣ）のパターンを判別する。そして、同期信号判別部２５２が判別した同期信号（ＳＹＮＣ）のパターンが、所定のパターンであると判定された場合（ステップＳ１０３）、同期信号判別部２５２は、カラムカウンター２５３とデコーダ部２５４とに制御信号を出力する。カラムカウンター２５３は、同期信号判別部２５２から出力された制御信号によりカウント値がリセット（ｉ＝０）される（ステップＳ１０４）。

一方、デコーダ部２５４は、同期信号判別部２５２から出力された制御信号によりカラムカウンター２５３にカウント値のカウントアップ（ｉ＝ｉ＋１）を開始させる（ステップＳ１０５）。このカウントアップは、基準クロック信号（ＣＬＫ）に基づいて、所定の時間毎に繰り返し行われる。

デコーダ部２５４は、カラムカウンター２５３のカウント値が所定のカウント値（ｉ＝Ｘ）であるか否かを随時判定する。デコーダ部２５４は、カラムカウンター２５３のカウント値が所定のカウント値（ｉ＝Ｘ）でないと判定した場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、ステップＳ１０５に戻り、カラムカウンター２５３のカウントアップ（ｉ＝ｉ＋１）を繰り返す。そして、デコーダ部２５４は、カラムカウンター２５３のカウント値が所定のカウント値（ｉ＝Ｘ）であると判定した場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、入出力切替部２７のＳＥＬ１に制御信号を出力する。すると、入出力切替部２７は、出力に切り替えられ、読出部２４からバッファ２６を介してＩＮ＿Ａから入力された撮像信号（ＶＯＵＴ）をＯＵＴから出力する（ステップＳ１０７）。

その後、デコーダ部２５４は、カラムカウンター２５３のカウントアップ（ｉ＝ｉ＋１）を続行する（ステップＳ１０８）。

デコーダ部２５４は、カラムカウンター２５３のカウント値が所定のカウント値（ｉ＝Ｙ）であるか否かを随時判定する。デコーダ部２５４は、カラムカウンター２５３のカウント値が所定のカウント値（ｉ＝Ｙ）でないと判定した場合（ステップＳ１０９：Ｎｏ）、ステップＳ１０８に戻り、カラムカウンター２５３のカウントアップ（ｉ＝ｉ＋１）を繰り返す。そして、デコーダ部２５４は、カラムカウンター２５３のカウント値が所定のカウント値（ｉ＝Ｙ）であると判定した場合（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）、入出力切替部２７のＳＥＬ２に制御信号を出力する。すると、入出力切替部２７は、入力に切り替えられ、入出力切替部５１を介してＯＵＴから入力された同期信号（ＳＹＮＣ）をＩＮ＿Ｂから出力する（ステップＳ１１０）。

デコーダ部２５４は、カラムカウンター２５３のカウントアップ（ｉ＝ｉ＋１）を続行する（ステップＳ１１１）。

デコーダ部２５４は、カラムカウンター２５３のカウント値が所定の最大値（ｉ＝Ｚ）であるか否かを随時判定する。デコーダ部２５４は、カラムカウンター２５３のカウント値が所定の最大値（ｉ＝Ｚ）でないと判定した場合（ステップＳ１１２：Ｎｏ）、ステップＳ１１１に戻り、カラムカウンター２５３のカウントアップ（ｉ＝ｉ＋１）を繰り返す。そして、デコーダ部２５４は、カラムカウンター２５３のカウント値が所定の最大値（ｉ＝Ｚ）であると判定した場合（ステップＳ１１２：Ｙｅｓ）、カラムカウンター２５３のカウントアップを停止する（ステップＳ１１３）。

そして、デコーダ部２５４は、所定の制御終了の信号が入力されているかを判定する。デコーダ部２５４は、制御終了の信号が入力されていると判定した場合（ステップＳ１１４：Ｙｅｓ）、制御を終了する。一方、デコーダ部２５４は、制御終了の信号が入力されていないと判定した場合（ステップＳ１１４：Ｎｏ）、Ｓ１０３に戻り、同期信号判別部２５２が、所定のパターンの同期信号（ＳＹＮＣ）を検出するのを待つ待機状態となる。

以上説明した制御により、入出力切替部２７の入出力の切り替えが行われる。なお、入出力切替部２７の入出力切り替え動作の間、デコーダ部２５４は、カラムカウンター２５３のカウント値に応じた読出タイミング制御信号を読出部２４に適宜出力し、読出部２４が受光部２３の各単位画素２３０から撮像信号（ＶＯＵＴ）を読み出すタイミングを制御する。

ここで、この内視鏡システム１では、入出力切替部２７で入出力の切り替えを行うことにより、同期信号（ＳＹＮＣ）と撮像信号（ＶＯＵＴ）とを１本の伝送ケーブル３で伝送している。その結果、伝送ケーブル３と撮像部２０とを接続する接続端子も１つである。すなわち、撮像部２０は、従来同期信号（ＳＹＮＣ）と撮像信号（ＶＯＵＴ）とで２つ必要であった接続端子を１つ減らしており、チップ面積を容易に小型化することができる撮像素子である。同時に、従来同期信号（ＳＹＮＣ）と撮像信号（ＶＯＵＴ）とで２本必要であった伝送ケーブル３を１本減らしており、伝送ケーブル３を容易に細径化することができる。

（変形例１）
図８は、実施の形態の変形例１に係る撮像素子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、変形例１に係る撮像素子のタイミング制御信号生成部２５Ａは、実施の形態に係る撮像部２０のＰＯＲ２５５に代替して、カラムカウンター２５３にそれぞれ接続されている初期化手段としてのプルアップ抵抗２５６Ａ及びプルダウン抵抗２５７Ａを有する。

この撮像素子では、内視鏡システム１の電源が立ち上げられると、プルアップ抵抗２５６Ａ及びプルダウン抵抗２５７Ａにより、カラムカウンター２５３のカウント値が初期化される。このように、初期化手段は、内視鏡システム１の電源立ち上げ時にカラムカウンター２５３のカウントを初期化する構成であればよく、ＰＯＲ２５５に限定されない。

（変形例２）
図９は、実施の形態の変形例２に係る撮像装置の要部の機能を示すブロック図である。図９に示すように、変形例２に係る撮像装置は、撮像部２０Ｂと、伝送ケーブル３Ｂと、コネクタ部５Ｂと、を備える。

この撮像装置において、読出部２４（図２参照）は、第１の撮像信号としての撮像信号（Ｖｓｉｇ１）と第２の撮像信号としての撮像信号（Ｖｓｉｇ２）とを出力する。タイミング制御信号生成部２５（図２参照）は、入出力切替部２７ａから入力される同期信号（ＳＹＮＣ）及びコネクタ部５Ｂから伝送ケーブル３Ｂを介して入力される基準クロック信号（ＣＬＫ）に基づき、読出部２４が撮像信号（Ｖｓｉｇ１）及び撮像信号（Ｖｓｉｇ２）を読み出すタイミングを制御する読出タイミング制御信号、及び入出力切替部２７ａが撮像信号（Ｖｓｉｇ１）の出力と同期信号（ＳＹＮＣ）の入力とを選択的に切り替えるタイミングを制御する切替タイミング制御信号を生成して出力する。そして、第１の信号チャンネルとしてのチャンネルｃｈ１により撮像信号（Ｖｓｉｇ１）を伝送し、第２の信号チャンネルとしてのチャンネルｃｈ２により撮像信号（Ｖｓｉｇ２）を伝送する。

チャンネルｃｈ１は、実施の形態のバッファ２６、入出力切替部２７、伝送ケーブル３、入出力切替部５１、終端抵抗５２と同様の構成を備える。具体的には、チャンネルｃｈ１は、読出部２４から出力される撮像信号（Ｖｓｉｇ１）を増幅して出力するバッファ２６ａと、タイミング制御信号生成部２５から出力される切替タイミング制御信号に応じて、コネクタ部５Ｂから伝送ケーブル３Ｂを介して入力される同期信号（ＳＹＮＣ）の入力とバッファ２６ａを介して読出部２４から入力される撮像信号（Ｖｓｉｇ１）の出力とを選択的に切り替える第１の入出力切替部としての入出力切替部２７ａと、入出力切替部２７ａから出力された撮像信号（Ｖｓｉｇ１）を伝送する第１の伝送ケーブルとしての伝送ケーブル３ａと、伝送ケーブル３ａが伝送した撮像信号（Ｖｓｉｇ１）の入力と同期信号生成部５６から入力された同期信号（ＳＹＮＣ）の伝送ケーブル３ａへの出力とを選択的に切り替える第２の入出力切替部としての入出力切替部５１ａと、終端抵抗５２ａと、を有する。終端抵抗５２ａは、実施の形態１の終端抵抗５２と同様に、交流終端抵抗５２１ａと、直流カットコンデンサ５２２ａと、直流終端抵抗５２３ａと、を有する。

チャンネルｃｈ２は、読出部２４から出力される撮像信号（Ｖｓｉｇ２）を増幅して出力するバッファ２６ｂと、入出力切替部２７ａとインピーダンスが等しい第１のインピーダンス補正部としての入出力切替部２７ｂと、入出力切替部２７ｂから出力された撮像信号（Ｖｓｉｇ２）を伝送する第２の伝送ケーブルとしての伝送ケーブル３ｂと、入出力切替部５１ａとインピーダンスが等しい第２のインピーダンス補正部としての入出力切替部５１ｂと、終端抵抗５２ｂと、を有する。入出力切替部２７ｂは、常に読出部２４から出力された撮像信号（Ｖｓｉｇ２）の出力を行う状態（すなわち、ＩＮ＿Ａが選択された状態）にある。同様に、入出力切替部５１ｂは、常に撮像信号（Ｖｓｉｇ２）の出力を行う状態（すなわち、ＩＮ＿Ａが選択された状態）にある。終端抵抗５２ｂは、実施の形態１の終端抵抗５２と同様に、交流終端抵抗５２１ｂと、直流カットコンデンサ５２２ｂと、直流終端抵抗５２３ｂと、を有する。

なお、撮像信号（Ｖｓｉｇ１）と撮像信号（Ｖｓｉｇ２）とは、読出部２４が受光部２３の２次元状に配列された単位画素２３０の互いに異なる１ラインの撮像信号を順次読み出した信号である。その結果、この撮像装置では、読出部２４が受光部２３の２ラインを同時に読み出すことにより、フレームレートを向上させることができる。

変形例２に係る撮像装置では、入出力切替部２７ａで入出力の切り替えを行うことにより、同期信号（ＳＹＮＣ）と撮像信号（Ｖｓｉｇ１）と撮像信号（Ｖｓｉｇ２）とを２本の伝送ケーブル３ａと伝送ケーブル３ｂとで伝送している。その結果、伝送ケーブル３Ｂと撮像部２０Ｂとを接続する接続端子も２つである。すなわち、撮像部２０Ｂは、従来同期信号（ＳＹＮＣ）と撮像信号（Ｖｓｉｇ１）と撮像信号（Ｖｓｉｇ２）とで３つ必要であった接続端子を１つ減らしており、チップ面積を容易に小型化することができる撮像素子である。

ここで、２チャンネルで撮像信号の伝送を行う場合、チャンネル間のゲインのずれが問題となる。チャンネルｃｈ１における入出力切替部５１ａからの出力Ｖ１ｏｕｔは、入出力切替部２７ａのインピーダンスをＺｍｕｘｃ１、伝送ケーブル３ａのインピーダンスをＺｃａ１、入出力切替部５１ａのインピーダンスをＺｍｕｘｏ１、交流終端抵抗５２１ａの抵抗をＲ１１、直流終端抵抗５２３ａの抵抗をＲ１２とすると、以下の式（１）のように算出される。なお、式（１）のＲ１１／／Ｒ１２は、Ｒ１１とＲ１２との合成抵抗を表す。

同様に、チャンネルｃｈ２における入出力切替部５１ｂからの出力Ｖ２ｏｕｔは、入出力切替部２７ｂのインピーダンスをＺｍｕｘｃ２、伝送ケーブル３ｂのインピーダンスをＺｃａ２、入出力切替部５１ｂのインピーダンスをＺｍｕｘｏ２、交流終端抵抗５２１ｂの抵抗をＲ２１、直流終端抵抗５２３ｂの抵抗をＲ２２とすると、以下の式（２）のように算出される。なお、式（２）のＲ２１／／Ｒ２２は、Ｒ２１とＲ２２との合成抵抗を表す。

ここで、入出力切替部２７ａと入出力切替部２７ｂとは、同じ構成のマルチプレクサ（ＭＵＸ）であり、Ｚｍｕｘｃ１とＺｍｕｘｃ２とは等しい。また、入出力切替部５１ａと入出力切替部５１ｂとは、同じ構成のマルチプレクサ（ＭＵＸ）であり、Ｚｍｕｘｏ１とＺｍｕｘｏ２とは等しい。同様に伝送ケーブルや抵抗等も同一の構成であるから、式（１）と式（２）とから、Ｖ１ｏｕｔとＶ２ｏｕｔとは等しくなり、チャンネルｃｈ１とチャンネルｃｈ２との間のゲインのずれが生じることが防止されている。

さらに、入出力切替部２７ａ及び入出力切替部２７ｂと入出力切替部５１ａ及び入出力切替部５１ｂとがそれぞれ同一のチップ内や同一の基板に配置されている場合、使用時の温度変化や製造プロセスのばらつきに対して同様にインピーダンスが変化し、チャンネル間でゲインのずれが発生することを防止することができる。

一方で、入出力切替部２７ａ及び入出力切替部２７ｂと入出力切替部５１ａ及び入出力切替部５１ｂとがそれぞれ異なるチップや基板に配置されていてもよい。Ｖ１ｏｕｔとＶ２ｏｕｔとを等しくするには、チャンネルｃｈ１とチャンネルｃｈ２とのインピーダンスを等しくすればよいから、入出力切替部２７ｂ及び入出力切替部５１ｂは、読出部２４と伝送ケーブル３ｂとの間、又は伝送ケーブル３ｂの撮像部２０Ｂが接続される側と反対側のどちらに配置されていてもよい。特に、入出力切替部２７ｂ及び入出力切替部５１ｂが、伝送ケーブル３ｂの撮像部２０Ｂが接続される側と反対側に配置されている場合には、撮像部２０Ｂ側に配置する回路を削減することで、さらにチップ面積を小さくすることができる。

（変形例３）
図１０は、実施の形態の変形例３に係る撮像装置の要部の機能を示すブロック図である。図１０に示すように、変形例３に係る撮像装置は、撮像部２０Ｃと、伝送ケーブル３Ｃと、コネクタ部５Ｃと、を備え、変形例２の第１のインピーダンス補正部である入出力切替部２７ｂを第１のスイッチとしてのスイッチ２８に、第２のインピーダンス補正部である入出力切替部５１ｂを第２のスイッチとしてのスイッチ５９にそれぞれ置換した構成である。

スイッチ２８は、図４に示す入出力切替部２７を構成するスイッチ２７１及びスイッチ２７２と同じ構成の１つのスイッチであり、入出力切替部２７とインピーダンスが等しく、常に読出部２４から出力された撮像信号（Ｖｓｉｇ２）の出力を行う状態（スイッチがＯＮの状態）にある。同様に、スイッチ５９は、入出力切替部５１を構成するスイッチと同じ構成の１つのスイッチであり、入出力切替部５１とインピーダンスが等しく、常に読出部２４から出力された撮像信号（Ｖｓｉｇ２）の出力を行う状態（スイッチがＯＮの状態）にある。従って、変形例２の場合と同様に、チャンネルｃｈ１とチャンネルｃｈ２との間のゲインのずれが生じることが防止されている。さらに、同じ構成のスイッチを１つのチップ内や同一の基板に配置していることにより、温度変化やプロセスのばらつきに対して同様にインピーダンスが変化し、チャンネル間でゲインのずれが発生することを防止することができる。

また、変形例３では、変形例２の２つのスイッチからなるマルチプレクサ（ＭＵＸ）である入出力切替部２７ｂ及び入出力切替部５１ｂを、それぞれ１つのスイッチ２８及びスイッチ５９に置換することで回路の構成を簡単にし、変形例２よりもさらにチップ面積を小さくすることができる。

なお、スイッチ２８及びスイッチ５９に置換して、入出力切替部２７及び入出力切替部５１とそれぞれインピーダンスが等しい抵抗を配置してもよい。ただし、この場合には、温度変化やプロセスのばらつきが生じた際に、チャンネル間のゲインのずれが発生する場合がある。

（変形例４）
図１１は、実施の形態の変形例４に係る撮像装置の要部の機能を示すブロック図である。図１１に示すように、変形例４に係る撮像装置は、撮像部２０Ｄと、伝送ケーブル３Ｄと、コネクタ部５Ｄと、を備え、変形例３の２つのスイッチ２８及びスイッチ５９に対応するスイッチ５９ａ及びスイッチ５９ｂを両方ともコネクタ部５Ｄ側に配置した構成である。

スイッチ５９ａは、図４に示す入出力切替部２７を構成するスイッチ２７１及びスイッチ２７２と同じ構成の１つのスイッチであり、入出力切替部２７とインピーダンスが等しく、常に読出部２４から出力された撮像信号（Ｖｓｉｇ２）の出力を行う状態（スイッチがＯＮの状態）にある。同様に、スイッチ５９ｂは、入出力切替部５１を構成するスイッチと同じ構成の１つのスイッチであり、入出力切替部５１とインピーダンスが等しく、常に読出部２４から出力された撮像信号（Ｖｓｉｇ２）の出力を行う状態（スイッチがＯＮの状態）にある。従って、変形例３の場合と同様に、チャンネルｃｈ１とチャンネルｃｈ２との間のゲインのずれが生じることが防止されている。

この構成では、変形例３に対して撮像部２０Ｄ側に配置する回路を削減することで、変形例３よりもさらにチップ面積を小さくすることができる。

（変形例５）
図１２は、実施の形態の変形例５に係る撮像装置の要部の機能を示すブロック図である。図１２に示すように、変形例５に係る撮像装置は、撮像部２０Ｅと、伝送ケーブル３Ｅと、コネクタ部５Ｅと、を備え、変形例２に係る撮像装置に差動増幅回路５１４を加えた構成である。

チャンネルｃｈ１とチャンネルｃｈ２とには、差動信号が入力される。具体的には、チャンネルｃｈ１の入出力切替部２７ａには、読出部２４及びバッファ２６ａを介して受光部２３から出力される正極信号（Ｖｓｉｇ１（＋））が入力される。チャンネルｃｈ２の入出力切替部２７ｂには、読出部２４及びバッファ２６ｂを介して受光部２３から出力される負極信号（Ｖｓｉｇ１（−））が入力される。そして、入出力切替部５１ａと入出力切替部５１ｂとの伝送ケーブル３ａ又は伝送ケーブル３ｂが接続される側と反対側には、差動増幅回路５１４が接続されている。差動増幅回路５１４は、入力された差動信号を増幅して出力する。

変形例５に係る撮像装置は、変形例２の場合と同様に、チップ面積が小さく、かつチャンネルｃｈ１とチャンネルｃｈ２との間のゲインのずれが生じることが防止されている。さらに、同じ構成のスイッチを１つのチップ内や同一の基板に配置していることにより、温度変化やプロセスのばらつきに対して同様にインピーダンスが変化し、チャンネル間でゲインのずれが発生することを防止することができる。また、この構成では、差動増幅回路５１４を用いることにより、微少な信号であっても低ノイズで検出することができる。

この構成においても、変形例２の場合と同様に、入出力切替部２７ｂ及び入出力切替部５１ｂを、伝送ケーブル３ｂの撮像部２０Ｅが接続される側と反対側に配置し、撮像部２０Ｅ側に配置する回路を削減することで、さらにチップ面積を小さくすることができる。

なお、チャンネルｃｈ１に負極信号（Ｖｓｉｇ１（−））が入力され、チャンネルｃｈ２に正極信号（Ｖｓｉｇ１（＋））が入力される構成であってもよい。

（変形例６）
図１３は、実施の形態の変形例６に係る撮像装置の要部の機能を示すブロック図である。図１３に示すように、変形例６に係る撮像装置は、撮像部２０Ｆと、伝送ケーブル３Ｆと、コネクタ部５Ｆと、を備え、変形例３に係る撮像装置に差動増幅回路５１４を加えた構成である。

チャンネルｃｈ１とチャンネルｃｈ２とには、差動信号が入力される。具体的には、チャンネルｃｈ１の入出力切替部２７には、読出部２４及びバッファ２６ａを介して受光部２３から出力される正極信号（Ｖｓｉｇ１（＋））が入力される。チャンネルｃｈ２のスイッチ２８には、読出部２４及びバッファ２６ｂを介して受光部２３から出力される負極信号（Ｖｓｉｇ１（−））が入力される。そして、入出力切替部５１とスイッチ５９との伝送ケーブル３ａ又は伝送ケーブル３ｂが接続される側と反対側には、差動増幅回路５１４が接続されている。差動増幅回路５１４は、入力された差動信号を増幅して出力する。

変形例６に係る撮像装置は、変形例３の場合と同様に、チップ面積が小さく、かつチャンネルｃｈ１とチャンネルｃｈ２との間のゲインのずれが生じることが防止されている。さらに、同じ構成のスイッチを１つのチップ内や同一の基板に配置していることにより、温度変化やプロセスのばらつきに対して同様にインピーダンスが変化し、チャンネル間でゲインのずれが発生することを防止することができる。

（変形例７）
図１４は、実施の形態の変形例７に係る撮像装置の要部の機能を示すブロック図である。図１４に示すように、変形例７に係る撮像装置は、撮像部２０Ｇと、伝送ケーブル３Ｇと、コネクタ部５Ｇと、を備え、変形例４に係る撮像装置に差動増幅回路５１４を加えた構成である。

チャンネルｃｈ１とチャンネルｃｈ２とには、差動信号が入力される。具体的には、チャンネルｃｈ１の入出力切替部２７には、読出部２４及びバッファ２６ａを介して受光部２３から出力される正極信号（Ｖｓｉｇ１（＋））が入力される。チャンネルｃｈ２のスイッチ５９ａには、読出部２４、バッファ２６ｂ、及び伝送ケーブル３ｂを介して受光部２３から出力される負極信号（Ｖｓｉｇ１（−））が入力される。そして、入出力切替部５１とスイッチ５９ｂとの伝送ケーブル３ａ又は伝送ケーブル３ｂが接続される側と反対側には、差動増幅回路５１４が接続されている。差動増幅回路５１４は、入力された差動信号を増幅して出力する。

変形例７に係る撮像装置は、変形例４の場合と同様に、チップ面積が小さく、かつチャンネルｃｈ１とチャンネルｃｈ２との間のゲインのずれが生じることが防止されている。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、以上のように表わしかつ記述した特定の詳細及び代表的な実施形態に限定されるものではない。従って、添付のクレーム及びその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神又は範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１ 内視鏡システム
２ 内視鏡
３、３ａ、３ｂ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ、３Ｆ、３Ｇ 伝送ケーブル
４ 操作部
５、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｅ、５Ｆ、５Ｇ コネクタ部
６ プロセッサ
７ 表示装置
８ 光源装置
２０、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆ、２０Ｇ 撮像部
２１ 第１チップ
２２ 第２チップ
２３ 受光部
２４ 読出部
２５、２５Ａ タイミング制御信号生成部
２６、２６ａ、２６ｂ バッファ
２７、２７ａ、２７ｂ、５１、５１ａ、５１ｂ 入出力切替部
２８、５９、５９ａ、５９ｂ、２７１、２７２ スイッチ
５２ 終端抵抗
５３ ＡＦＥ部
５４ Ａ／Ｄ変換部
５５ 撮像信号処理部
５６ 同期信号生成部
５７ 基準クロック信号生成部
５８ 電源電圧生成部
６１ 電源部
６２ 画像信号処理部
６３ クロック生成部
６４ 記録部
６５ 入力部
６６ プロセッサ制御部
１００ 挿入部
１０１ 先端
１０２ 基端
２３０ 単位画素
２５１ シフトレジスタ
２５２ 同期信号判別部
２５３ カラムカウンター
２５４ デコーダ部
２５５ ＰＯＲ
２５６Ａ プルアップ抵抗
２５７Ａ プルダウン抵抗
５２１、５２１ａ、５２１ｂ 交流終端抵抗
５２２、５２２ａ、５２２ｂ 直流カットコンデンサ
５２３、５２３ａ、５２３ｂ 直流終端抵抗
５１４ 差動増幅回路
ｃｈ１、ｃｈ２ チャンネル
Ｃ１、Ｃ２ コンデンサ

Claims (9)

1. 受光量に応じた撮像信号を生成して出力する受光部と、
   前記受光部から前記撮像信号を読み出す読出部と、
   前記読出部から出力された前記撮像信号の出力と外部からの同期信号の入力とを選択的に切り替える第１の入出力切替部と、
   前記第１の入出力切替部から入力される前記同期信号及び外部から入力される基準クロック信号に基づき、前記読出部が前記撮像信号を読み出すタイミングを制御する読出タイミング制御信号、及び前記第１の入出力切替部が前記撮像信号の出力と前記同期信号の入力とを選択的に切り替えるタイミングを制御する切替タイミング制御信号を生成して出力するタイミング制御信号生成部と、
   を備えることを特徴とする撮像素子。
2. 前記タイミング制御信号生成部は、
   前記同期信号のパターンを判別する同期信号判別部と、
   前記同期信号判別部が判別した前記同期信号のパターンが、所定のパターンであると判別した場合にカウント値のカウントアップを開始するカウンタ部と、
   前記カウンタ部のカウント値に基づいて、前記読出部に前記読出タイミング制御信号を出力するとともに、前記第１の入出力切替部に前記切替タイミング制御信号を出力するデコーダ部と、
   前記カウンタ部を初期化する初期化手段と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像素子。
3. 前記初期化手段は、前記カウンタ部に接続されているパワーオンリセット回路を含むことを特徴とする請求項２に記載の撮像素子。
4. 前記初期化手段は、前記カウンタ部にそれぞれ接続されているプルアップ抵抗及びプルダウン抵抗を含むことを特徴とする請求項２又は３に記載の撮像素子。
5. 受光量に応じた撮像信号を生成して出力する受光部と、前記受光部から前記撮像信号を読み出し、第１の撮像信号と第２の撮像信号とを出力する読出部と、前記読出部から出力された前記第１の撮像信号の出力と外部からの同期信号の入力とを選択的に切り替える第１の入出力切替部と、前記第１の入出力切替部から入力される前記同期信号及び外部から入力される基準クロック信号に基づき、前記読出部が前記第１の撮像信号及び前記第２の撮像信号を読み出すタイミングを制御する読出タイミング制御信号、及び前記第１の入出力切替部が前記第１の撮像信号の出力と前記同期信号の入力とを選択的に切り替えるタイミングを制御する切替タイミング制御信号を生成して出力するタイミング制御信号生成部と、を備える撮像素子と、
   前記第１の入出力切替部から出力された前記第１の撮像信号を伝送する第１の伝送ケーブルと、
   前記第１の伝送ケーブルが伝送した前記第１の撮像信号の入力と外部から入力された前記同期信号の前記第１の伝送ケーブルへの出力とを選択的に切り替える第２の入出力切替部と、
   前記読出部から出力された前記第２の撮像信号を伝送する第２の伝送ケーブルと、
   前記読出部と前記第２の伝送ケーブルとの間、又は前記第２の伝送ケーブルの前記撮像素子が接続される側と反対側のいずれか一方に配置されており、前記第１の入出力切替部とインピーダンスが等しい第１のインピーダンス補正部と、
   前記読出部と前記第２の伝送ケーブルとの間、又は前記第２の伝送ケーブルの前記撮像素子が接続される側と反対側のいずれか一方に配置されており、前記第２の入出力切替部とインピーダンスが等しい第２のインピーダンス補正部と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
6. 前記第１のインピーダンス補正部及び前記第２のインピーダンス補正部は、常に入力された前記第２の撮像信号の出力を行う状態にある入出力切替部であることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
7. 前記第１のインピーダンス補正部は、第１のスイッチであり、
   前記第２のインピーダンス補正部は、第２のスイッチであることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
8. 前記第１のスイッチは、前記第２の伝送ケーブルの前記撮像素子が接続される側と反対側に配置されており、
   前記第２のスイッチは、前記第２の伝送ケーブルの前記撮像素子が接続される側と反対側に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
9. 前記第１の入出力切替部及び前記第１のインピーダンス補正部には、差動信号が入力され、
   前記第２の入出力切替部と前記第２のインピーダンス補正部の前記第１の伝送ケーブル又は前記第２の伝送ケーブルが接続される側と反対側に接続されており、前記差動信号を増幅して出力する差動増幅回路を備えることを特徴とする請求項５〜８のいずれか１つに記載の撮像装置。

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