WO2016158296A1 - 内視鏡 - Google Patents

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image
signal
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塙　隆行
山下　真司
泰憲 松井
譲 田辺
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Definitions

  • the present invention relates to an endoscope that is introduced into a living body and acquires an image in the living body.
  • Patent Document 1 a technique for generating an image signal in which an outline of a subject is emphasized in an imaging apparatus such as an endoscope is known (see Patent Document 1).
  • the first mixed signal obtained by alternately reading out and mixing the image signal from each of the odd lines and the even lines in the horizontal line of the image sensor provided with the color filter of the Bayer arrangement, and the odd lines
  • the second mixed signal obtained by alternately reading and mixing the image signals from each of the even lines at the time of non-exposure, an image signal in which the contour of the subject is emphasized is generated.
  • Patent Document 1 described above, only image processing of an endoscope provided with an image sensor provided with a color filter with a Bayer array is considered. For this reason, when image processing is performed on an image signal output from an endoscope having a pixel sharing type imaging device that shares a readout circuit for each predetermined number of pixels, imaging in the pixel sharing type is performed in the processing device. It is necessary to provide an image processing circuit corresponding to the element or to provide a processing device for each endoscope, which is not convenient for the user and lacks versatility.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide an endoscope that is highly convenient for the user and excellent in versatility.
  • the endoscope according to the present invention is arranged in a two-dimensional manner, receives a light from the outside, and generates a plurality of pixels that generate an image signal according to the amount of light received And an image sensor having a plurality of readout circuits that are shared for each predetermined number of pixels and read out the image signal to a transfer line, and is connected to a processing device that performs image processing on the image signal
  • a format conversion unit that is a mirror and converts the image signal output from the image sensor into a predetermined format according to the processing device to be connected; and the format conversion unit; and the processing device And a connector portion connected to the connector.
  • the imaging element is provided for each transfer line in the arrangement of the plurality of pixels, and generates a dummy signal used for the correction process of the image signal.
  • a plurality of dummy pixels to be output, and a statistical value for each transfer line of the output value of the dummy signal output from the dummy pixel a plurality of times is calculated, and the image signal is based on the calculated calculation result
  • a correction data generation unit that generates correction data for correcting each transfer line, and a correction unit that corrects the image signal based on the correction data generated by the correction data generation unit,
  • the format conversion unit converts the image signal corrected by the correction unit into the predetermined format.
  • the endoscope according to the present invention is the endoscope according to the first aspect, wherein the imaging device includes a red filter that transmits a red component and a green component that are transmitted through an even-numbered horizontal line of the plurality of pixels. Bayer arrangement in which green filters are alternately arranged, and second green filters that transmit green components and blue filters that transmit blue components are alternately disposed in odd lines of the horizontal lines in the plurality of pixels. And the readout circuit receives the image signal from the pixel corresponding to the red filter and the image signal from the pixel corresponding to the first green filter in an even line of a horizontal line in the image sensor. Each of the second green fills is read out at an odd line of the image sensor.
  • the image signal is read from the pixel corresponding to the image signal and the image signal is read from the pixel corresponding to the blue filter, and the format conversion unit corresponds to the red filter in the even lines of the image sensor read by the read circuit.
  • the arrangement is changed so that the plurality of image signals read from the pixels and the plurality of image signals read from the pixels corresponding to the first green filter are alternated, and the readout circuit includes A plurality of the image signals read from the pixels corresponding to the second green filter and a plurality of the image signals read from the pixels corresponding to the blue filter in the read odd number lines of the image sensor.
  • the endoscope according to the present invention further includes an acquisition unit that acquires identification information including type information indicating a type of color filter that can be processed by the processing device from the connected processing device; A filter conversion unit that converts the image signal converted by the format conversion unit into an image signal of a color filter that can be supported by the processing device based on the identification information acquired by the unit; To do.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing an overall configuration of an endoscope system according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing functions of main parts of the endoscope system according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing the configuration of the color filter.
  • FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of the first chip.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing an outline of format conversion processing performed by the format conversion unit for even lines of the light receiving unit.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing an outline of format conversion processing performed by the format conversion unit for odd lines of the light receiving unit.
  • FIG. 7 is a diagram schematically illustrating the conversion method of the filter conversion unit.
  • FIG. 8 is a block diagram showing functions of main parts of the endoscope system according to Embodiment 2 of the present invention.
  • an endoscope system including an imaging device will be described as a mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiment”). Further, the present invention is not limited by this embodiment. Further, in the description of the drawings, the same portions will be described with the same reference numerals. Furthermore, the drawings are schematic, and it should be noted that the relationship between the thickness and width of each member, the ratio of each member, and the like are different from the actual ones. Moreover, the part from which a mutual dimension and ratio differ also in between drawings.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing an overall configuration of an endoscope system according to Embodiment 1 of the present invention.
  • An endoscope system 1 shown in FIG. 1 includes an endoscope 2, a transmission cable 3, a connector unit 5, a processor 6 (processing device), a display device 7, and a light source device 8.
  • the endoscope 2 captures an in-vivo image of the subject by inserting the insertion portion 100 which is a part of the transmission cable 3 into the body cavity of the subject, and outputs an image signal (image data) to the processor 6.
  • the endoscope 2 is provided on one end side of the transmission cable 3 and on the distal end 101 side of the insertion unit 100 that is inserted into the body cavity of the subject, an imaging unit 20 (imaging device) that captures in-vivo images.
  • the operation unit 4 that receives various operations on the endoscope 2 is connected to the proximal end 102 side of the insertion unit 100.
  • the imaging unit 20 is connected to the connector unit 5 via the operation unit 4 by the transmission cable 3.
  • the image signal of the image captured by the imaging unit 20 is output to the connector unit 5 through the transmission cable 3 having a length of several meters, for example.
  • the connector unit 5 is connected to the endoscope 2, the processor 6, and the light source device 8, performs predetermined signal processing on the image signal output from the connected endoscope 2, and converts the imaging signal from an analog signal to a digital signal.
  • the image is converted (A / D converted) and output to the processor 6 as an image signal.
  • the processor 6 is configured by using a CPU (Central Processing Unit) or the like, performs predetermined image processing on the image signal output from the connector unit 5, and comprehensively controls the entire endoscope system 1.
  • the processor 6 functions as a processing device.
  • the display device 7 displays an image corresponding to the image signal subjected to image processing by the processor 6.
  • the display device 7 displays various information related to the endoscope system 1.
  • the light source device 8 is configured using, for example, a halogen lamp, a white LED (Light Emitting Diode), or the like, and is connected to the subject from the distal end 101 side of the insertion unit 100 of the endoscope 2 via the connector unit 5 and the transmission cable 3. Irradiate with illumination light.
  • FIG. 2 is a block diagram showing functions of a main part of the endoscope system 1. With reference to FIG. 2, the detail of each part structure of the endoscope system 1 and the path
  • the imaging unit 20 includes a first chip 21 (imaging element) and a second chip 22.
  • the first chip 21 is two-dimensionally arranged in the matrix direction, receives light from the outside, generates an image signal corresponding to the amount of received light, and outputs the unit pixel 230 and the plurality of unit pixels 230.
  • a light receiving unit 23 having a plurality of dummy pixels 247 that is provided for each transfer line (for each vertical transfer line) and generates and outputs a dummy signal used for image signal correction processing, and a predetermined unit pixel 230 in the light receiving unit 23.
  • a readout unit 24 (readout circuit) that reads out an image signal and a dummy signal that are shared every time and photoelectrically converted by the light receiving unit 23 for each predetermined number of pixels, and a reference clock signal that is input from the connector unit 5 and synchronization
  • a timing generation unit 25 that generates a timing signal based on the signal and outputs the timing signal to the reading unit 24; and a color detector provided on each light receiving surface of the plurality of unit pixels 230. It has a filter 26, a.
  • the color filter 26 includes a red filter (hereinafter referred to as “R filter”) that transmits a red light component, and a first green filter (hereinafter referred to as “G r filter”) that transmits a green light component. ”), A Bayer composed of a second green filter that transmits a green light component (hereinafter referred to as“ Gb filter ”) and a blue filter that transmits a blue light component (hereinafter referred to as“ B filter ”).
  • Gb filter green light component
  • B filter blue filter that transmits a blue light component
  • This is realized by using an array of Bayer filters T1 (RG r BG b ), and an R filter, a G r filter, a B filter, and a G b filter are arranged in each unit pixel 230.
  • the color filter 26, in the even lines of the light receiving portion 23, are arranged alternately in the order of R filter and G r filters in the odd lines of the light receiving portion 23, alternately in the order of G b filter
  • the second chip 22 includes a buffer 27 that functions as a transmission unit that transmits the image signal output from the first chip 21 to the processor 6 via the transmission cable 3 and the connector unit 5.
  • the combination of the circuits mounted on the first chip 21 and the second chip 22 can be changed as appropriate according to the convenience of setting.
  • the imaging unit 20 receives the power supply voltage VDD generated by the power supply unit 61 in the processor 6 through the transmission cable 3 together with the ground GND.
  • a power supply stabilizing capacitor C1 is provided between the power supply voltage VDD supplied to the imaging unit 20 and the ground GND.
  • the connector unit 5 includes an analog front end unit 51 (hereinafter referred to as “AFE unit 51”), an A / D conversion unit 52, an image signal processing unit 53, and a drive signal generation unit 57. Yes.
  • the connector unit 5 is connected to the processor 6, electrically connects the endoscope 2 (imaging unit 20) and the processor 6, and functions as a relay processing unit that relays an electrical signal.
  • the connector unit 5 and the imaging unit 20 are connected by a transmission cable 3, and the connector unit 5 and the processor 6 are connected by, for example, a coil cable.
  • the connector unit 5 is also connected to the light source device 8.
  • the AFE unit 51 receives the image signal transmitted from the imaging unit 20, performs impedance matching with a passive element such as a resistor, extracts an AC component with a capacitor, and determines an operating point with a voltage dividing resistor. Thereafter, the AFE unit 51 corrects the image signal (analog signal) and outputs it to the A / D conversion unit 52.
  • the A / D conversion unit 52 converts the analog image signal input from the AFE unit 51 into a digital image signal and outputs the digital image signal to the image signal processing unit 53.
  • the image signal processing unit 53 is configured by, for example, an FPGA (Field Programmable Gate Array), a reference clock signal (for example, a 27 MHz clock) serving as a reference for the operation of each component of the endoscope 2, and the start position of each frame Is generated and supplied to the timing generation unit 25, and predetermined signal processing such as noise removal, format conversion processing, and filter conversion processing is performed on the digital image signal input from the A / D conversion unit 52. I do.
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • a reference clock signal for example, a 27 MHz clock
  • the image signal processing unit 53 includes at least a vertical line noise correction unit 531, a format conversion unit 532, a recording unit 533, a filter conversion unit 534, an endoscope control unit 535, and an ID information recording unit 536. Have.
  • the vertical streak noise correction unit 531 corrects the vertical streak noise generated in the image signal input via the A / D conversion unit 52. Specifically, the vertical line noise correction unit 531 calculates a statistical value for each transfer line (vertical transfer line described later) in the output value of the dummy signal within a predetermined range output from the dummy pixel 247 a plurality of times.
  • the correction data generation unit 531a that generates correction data for correcting the image signal output from the unit pixel 230 based on the calculation result for each transfer line, and the correction data for each transfer line generated by the correction data generation unit 531a.
  • the correction of correcting the image signal by subtracting the correction data of the corresponding transfer line from the image signal output by the unit pixel 230 for each transfer line, and outputting the corrected image signal to the format conversion unit 532 Part 531b.
  • the statistical value is one of an average value, a median value, and a mode value for each transfer line in the output value of the dummy signal within a predetermined range (normal value).
  • the correction data generation unit 531a may generate correction data for each frame in which each of the plurality of unit pixels 230 generates an image signal, based on the output value of the dummy signal within a predetermined range.
  • the format conversion unit 532 converts the image signal output from the first chip 21 into a predetermined format corresponding to the connected processor 6 and outputs it. Specifically, the format conversion unit 532 performs format conversion for converting the image signal input by correcting the vertical stripe noise from the vertical stripe noise correction unit 531 into an array of Bayer images.
  • the format conversion unit 532 the 1-line horizontal signal in the even lines of the light receiving portion 23 reading unit 24 has read a plurality of image signals read out from pixels corresponding to the R filter and the G r filters
  • the arrangement is converted so that a plurality of image signals read out from the pixels corresponding to 1 and 2 are alternated, and in the 1-line horizontal signal in the odd lines of the light receiving unit 23 read out by the reading unit 24, the Gb filter is used.
  • the arrangement so that a plurality of image signals read out from the corresponding pixels and a plurality of image signals read out from the pixels corresponding to the B filter alternate, it is converted into a Bayer array image format. To do.
  • the format conversion unit 532 converts each of the plurality of image signals read from the pixels corresponding to the R filter into odd-numbered vertical lines (in the one-line horizontal signal in the even lines of the light receiving unit 23 read by the reading unit 24. 2m + 1, 2n) in place, placing each of a plurality of image signals read out from pixels corresponding to G r filters to the even vertical lines (2m, 2n), and a light receiving portion for reading portion 24 has read in one line horizontal signal in 23 odd lines of the pixels arranged each of the plurality of image signals read out from pixels corresponding to G b filter odd vertical lines (2m + 1,2n + 1), corresponding to the B filter
  • odd vertical lines 2m + 1,2n + 1
  • a first line memory 533a for recording the image signal of the R filters format conversion is converted into an array of Bayer image by the format conversion unit 532, the second line memory 533b for recording an image signal of the G r filters When, and a third line memory 533c for recording an image signal of the B filter, and a fourth line memory 533d for recording an image signal of the G b filter, the.
  • the filter conversion unit 534 converts the filter format of the image signal under the control of the endoscope control unit 535. Specifically, the filter conversion unit 534 converts the image signal of the Bayer filter into the image signal of the complementary color filter under the control of the endoscope control unit 535.
  • the endoscope control unit 535 controls each unit constituting the image signal processing unit 53.
  • the endoscope control unit 535 acquires the ID information of the processor 6 from the ID information recording unit 64 of the processor 6 and controls each unit based on the acquired information.
  • the endoscope control unit 535 functions as an acquisition unit according to the first embodiment.
  • the information necessary for controlling each unit is not limited to the ID information recording unit 64 described above, and a voltage level of a connector pin (not shown) or a combination thereof may be used as ID information.
  • the ID information recording unit 536 includes identification information indicating the type of the endoscope 2, the type of the first chip 21 (for example, information on the color filter 26, a shared pixel method, etc.), format information and year type of the output image signal, etc. Record.
  • the drive signal generator 57 is supplied from the processor 6, and is a synchronization that represents the start position of each frame based on a reference clock signal (for example, a 27 MHz clock signal) that serves as a reference for the operation of each component of the endoscope 2.
  • a signal is generated and output to the timing generation unit 25 of the imaging unit 20 via the transmission cable 3 together with the reference clock signal.
  • the synchronization signal generated by the drive signal generation unit 57 includes a horizontal synchronization signal and a vertical synchronization signal.
  • the processor 6 is a control device that comprehensively controls the entire endoscope system 1.
  • the processor 6 includes a power supply unit 61, an image signal processing unit 62, a clock generation unit 63, and an ID information recording unit 64.
  • the power supply unit 61 generates a power supply voltage VDD, and supplies the generated power supply voltage VDD to the imaging unit 20 through the connector unit 5 and the transmission cable 3 together with the ground GND.
  • the image signal processing unit 62 performs synchronization processing, white balance (WB) adjustment processing, gain adjustment processing, gamma correction processing, digital analog (for digital image signals subjected to signal processing by the image signal processing unit 53).
  • WB white balance
  • gamma correction processing digital analog (for digital image signals subjected to signal processing by the image signal processing unit 53).
  • D / A) Image processing such as conversion processing and format conversion processing is performed to convert it into an image signal, and this image signal is output to the display device 7.
  • the clock generation unit 63 outputs a reference clock signal to the drive signal generation unit 57.
  • the ID information recording unit 64 records identification information indicating the type of the processor 6, type information indicating the type of color filter that can be processed by the image signal processing unit 62, format information and year that can be processed by the image signal processing unit 62. ID information to be recorded is recorded.
  • the display device 7 displays the image captured by the imaging unit 20 based on the image signal input from the image signal processing unit 62.
  • the display device 7 is configured using a display panel such as liquid crystal or organic EL (Electro Luminescence).
  • FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of the first chip 21.
  • the first chip 21 includes a timing generation unit 25, an output unit 31 (amplifier), a vertical scanning unit 241 (row selection circuit), a constant current source 242 and a noise removal unit 243 (noise). Removal circuit), a column source follower transistor 244, and a horizontal scanning unit 245.
  • a timing generation unit 25 an output unit 31 (amplifier), a vertical scanning unit 241 (row selection circuit), a constant current source 242 and a noise removal unit 243 (noise). Removal circuit), a column source follower transistor 244, and a horizontal scanning unit 245.
  • the timing generation unit 25 generates various drive signals based on the reference clock signal and the synchronization signal, and sends them to the vertical scanning unit 241 (row selection circuit), the noise removal unit 243, and the horizontal scanning unit 245 of the reading unit 24 described later. Output each.
  • the data is transferred to the vertical transfer line 239 and output to the noise removal unit 243.
  • the vertical scanning unit 241 functions as a readout circuit, and reads out image signals from the two unit pixels 230 in a shared manner. Further, in the first embodiment, the vertical transfer line 239 functions as a transfer line.
  • the noise removing unit 243 removes output variation of each unit pixel 230 and a noise signal at the time of pixel reset, and outputs an image signal photoelectrically converted by each unit pixel 230. Details of the noise removing unit 243 will be described later.
  • the column selection signal ⁇ HCLK ⁇ N> is applied to the image signal, and the image signal photoelectrically converted by each unit pixel 230 is transferred to the horizontal transfer line 258 (second transfer line) via the noise removing unit 243 and output.
  • the horizontal transfer line 258 functions as a transfer unit that transfers an image signal output from each unit pixel 230.
  • Each unit pixel 230 includes a photoelectric conversion element 231 (photodiode) and a photoelectric conversion element 232, a charge conversion unit 233, a transfer transistor 234 (first transfer unit) and a transfer transistor 235, and a charge conversion unit reset unit 236 ( Transistor), a pixel source follower transistor 237, a pixel output switch 238 (signal output unit), and a dummy pixel 247 (reference signal generation unit).
  • one or a plurality of photoelectric conversion elements and a transfer transistor for transferring signal charges from the respective photoelectric conversion elements to the charge conversion unit 233 are referred to as a unit cell. That is, the unit cell includes a set of one or a plurality of photoelectric conversion elements and transfer transistors, and each unit pixel 230 includes one unit cell.
  • the photoelectric conversion element 231 and the photoelectric conversion element 232 photoelectrically convert incident light into a signal charge amount corresponding to the amount of light, and accumulate it.
  • the photoelectric conversion element 231 and the photoelectric conversion element 232 have a cathode side connected to one end side of the transfer transistor 234 and the transfer transistor 235, respectively, and an anode side connected to the ground GND.
  • the charge conversion unit 233 includes a floating diffusion capacitance (FD), and converts charges accumulated in the photoelectric conversion element 231 and the photoelectric conversion element 232 into a voltage.
  • FD floating diffusion capacitance
  • the transfer transistor 234 and the transfer transistor 235 transfer charges from the photoelectric conversion element 231 and the photoelectric conversion element 232 to the charge conversion unit 233, respectively.
  • Signal lines to which drive pulses (row selection pulses) ⁇ Ta and ⁇ Tb are supplied are connected to the gates of the transfer transistor 234 and the transfer transistor 235, and the charge conversion unit 233 is connected to the other end side.
  • the transfer transistor 234 and the transfer transistor 235 are turned on when the drive pulses ⁇ Ta and ⁇ Tb are supplied from the vertical scanning unit 241 via the signal lines, and signals are transmitted from the photoelectric conversion element 231 and the photoelectric conversion element 232 to the charge conversion unit 233. Transfer charge.
  • the charge conversion unit reset unit 236 resets the charge conversion unit 233 to a predetermined potential.
  • the charge conversion unit reset unit 236 has one end connected to the power supply voltage VDD, the other end connected to the charge conversion unit 233, and a gate connected to a signal line to which a drive pulse ⁇ R is supplied.
  • ⁇ R is supplied from the vertical scanning unit 241 via the signal line from the vertical scanning unit 241
  • the charge conversion unit reset unit 236 is turned on, releases the signal charge accumulated in the charge conversion unit 233, and causes the charge conversion unit 233 to have a predetermined potential. Reset to.
  • One end of the pixel source follower transistor 237 is connected to the power supply voltage VDD, the other end is connected to one end of the pixel output switch 238, and a signal (image signal or reset signal) that has been voltage-converted by the charge conversion unit 233 is connected to the gate. Signal) is input.
  • the pixel output switch 238 outputs the signal voltage-converted by the charge conversion unit 233 to the vertical transfer line 239.
  • the other end of the pixel output switch 238 is connected to the vertical transfer line 239, and a signal line to which the drive pulse ⁇ X is supplied is connected to the gate.
  • the pixel output switch 238 is turned on when the drive pulse ⁇ X is supplied to the gate of the pixel output switch 238 from the vertical scanning unit 241 via the signal line, and transfers the image signal or the reset signal to the vertical transfer line 239. To do.
  • the dummy pixel 247 is provided for each transfer line of the unit pixel 230.
  • the dummy pixel 247 includes a pixel reset unit 236a and a pixel source follower transistor 237a. That is, the photoelectric conversion element 231 (photodiode), the charge conversion unit 233, and the transfer transistor 234 (first transfer unit) are omitted from the unit pixel 230.
  • the pixel reset unit 236a fixes the gate of the pixel source follower transistor 237a at a predetermined potential.
  • the pixel reset unit 236a has one end connected to the power supply voltage VR, the other end connected to the gate of the pixel source follower transistor 237a, and a signal line to which the drive signal ⁇ Rdmy is supplied connected to the gate.
  • One end of the pixel source follower transistor 237a is connected to the power supply voltage VR supplied from a reference voltage generator (not shown), the other end is connected to the vertical transfer line 239, and a predetermined potential (VRdmy) is input to the gate. Is done.
  • a dummy signal columnumn reference signal
  • a dummy signal columnumn reference signal
  • the gate of the pixel reset unit 236a is input.
  • VDD level for example, 3.3V
  • VRdmy for example, 2V
  • the gate of the pixel reset unit 236a is input.
  • the drive signal ⁇ Rdmy is supplied, the pixel source follower transistor 237a is turned on, and the dummy pixel 247 including the pixel reset unit 236a is selected (selection operation).
  • the drive signal ⁇ Rdmy is supplied to the gate of the pixel reset unit 236a when the power supply voltage VR is at the non-selection voltage level (eg, 1V) and VRdmy (eg, 1V)
  • the pixel source follower transistor 237a is turned off. The selection of the dummy pixel 247 including the pixel reset unit 236a is released (non-selection operation).
  • the constant current source 242 has one end connected to the vertical transfer line 239, the other end connected to the ground GND, and a bias voltage Vbias1 applied to the gate.
  • the constant current source 242 drives the unit pixel 230 with the constant current source 242 and reads the output of the unit pixel 230 to the vertical transfer line 239.
  • the signal read to the vertical transfer line 239 is input to the noise removing unit 243.
  • the noise removing unit 243 includes a transfer capacitor 252 (AC coupling capacitor) and a clamp switch 253 (transistor).
  • the transfer capacitor 252 has one end connected to the vertical transfer line 239 and the other end connected to the column source follower transistor 244.
  • the clamp switch 253 has one end connected to a signal line to which a clamp voltage Vclp is supplied from a reference voltage generator (not shown). The other end side of the clamp switch 253 is connected between the transfer capacitor 252 and the column source follower transistor 244, and the drive signal ⁇ VCL is input from the timing generation unit 25 to the gate.
  • the image signal input to the noise removing unit 243 is an optical noise sum signal including a noise component.
  • the transfer capacitor 252 turns on the clamp switch 253, and the clamp voltage Vclp supplied from the reference voltage generation unit (not shown). It is reset by.
  • the image signal from which noise is removed by the noise removing unit 243 is input to the gate of the column source follower transistor 244.
  • the noise removing unit 243 configured as described above does not require a sampling capacitor (sampling capacity), the capacity of the transfer capacity (AC coupling capacitor) 252 is sufficient with respect to the input capacity of the column source follower transistor 244. If it is. In addition, the noise removing unit 243 can reduce the area occupied by the first chip 21 because of the absence of the sampling capacity.
  • One end of the column source follower transistor 244 is connected to the power supply voltage VDD, the other end is connected to one end of the column selection switch 254 (second transfer unit), and noise is removed by the noise removing unit 243 at the gate. A signal is input.
  • the column selection switch 254 has one end connected to the other end of the column source follower transistor 244, the other end connected to the horizontal transfer line 258 (second transfer line), and a gate from the horizontal scanning unit 245 to the drive signal ⁇ HCLK.
  • a signal line for supplying ⁇ M> is connected.
  • the column selection switch 254 is turned on when the drive signal ⁇ HCLK ⁇ M> is supplied from the horizontal scanning unit 245 to the gate of the column selection switch 254 of the column ⁇ M>, and the signal of the vertical transfer line 239 of the column ⁇ M>.
  • the image signal from which noise has been removed by the noise removing unit 243 is transferred to the horizontal transfer line 258.
  • the horizontal reset transistor 256 has one end connected to the ground GND, the other end connected to the horizontal transfer line 258, and a gate to which the drive signal ⁇ HCLR is input from the timing generator 25.
  • the horizontal reset transistor 256 is turned on when the drive signal ⁇ HCLR is input from the timing generation unit 25 to the gate of the horizontal reset transistor 256 and resets the horizontal transfer line 258.
  • the constant current source 257 has one end connected to the horizontal transfer line 258, the other end connected to the ground GND, and a bias voltage Vbias2 applied to the gate.
  • the constant current source 257 reads the image signal from the vertical transfer line 239 to the horizontal transfer line 258.
  • the image signal or dummy signal read to the horizontal transfer line 258 is input to the output unit 31.
  • the output unit 31 amplifies and outputs the image signal from which noise has been removed and a dummy signal (a reference signal serving as a reference when correcting the transfer line) as necessary (Vout).
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an outline of the format conversion process performed by the format conversion unit 532 for the even lines of the light receiving unit 23.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing an outline of format conversion processing performed by the format conversion unit 532 for odd lines of the light receiving unit 23.
  • 5 (a) and 6 (a) show an example of an image signal inputted by correcting vertical streak noise from the vertical streak noise correcting unit 531
  • FIGS. 5 (b) and 6 (b) show format conversion. An example of the image signal after the format conversion by the unit 532 is shown.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an outline of the format conversion process performed by the format conversion unit 532 for the even lines of the light receiving unit 23.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing an outline of format conversion processing performed by the format conversion unit 532 for odd lines of the light receiving unit 23.
  • 5 (a) and 6 (a) show an example of an image signal inputted by correcting vertical streak noise from the vertical streak noise correcting unit 531
  • the format conversion unit 532 performs format conversion for converting the image signal input by correcting the vertical streak noise from the vertical streak noise correction unit 531 into an array of Bayer images. Specifically, the format conversion unit 532 converts the image signals of all R filters into odd lines (2m + 1, 2n) of odd vertical lines in one line horizontal signal in the even lines (2n) of the light receiving unit 23 (imaging device). together it is recorded in the first line memory 533a disposed in), even lines (2m of all image signals vertical line G r filters, is recorded in the second line memory 533b arranged in 2n). More specifically, as shown in FIG.
  • the format conversion unit 532 generates a vertical signal from the vertical streak noise correction unit 531 in the 1-line horizontal signal in the even line (2n) of the light receiving unit 23 (imaging device).
  • An array of Bayer images by alternately switching the image signals (R 1 to R n ) of the R filter and the image signals (G r1 to G rn ) of the G r filter of the image signal input after correcting the streak noise (R 1 G r1 R 2 G r2 ... R n G rn ).
  • the format conversion unit 532 records the image signal converted into the Bayer array in each of the first line memory 533a and the second line memory 533b.
  • the format conversion unit 532 converts the image signals of all the B filters to the odd lines (2m + 1, 2n + 1) of the vertical lines in one line horizontal signal in the odd lines (2n + 1) of the light receiving unit 23 (imaging device). causes recorded arranged to third line memories 533c in), even lines (2m all G b filters an image signal vertical lines, 2n + 1) disposed in is recorded in the fourth line memory 533d. More specifically, as shown in FIG.
  • the format conversion unit 532 receives a vertical signal from the vertical streak noise correction unit 531 in the 1-line horizontal signal in the odd-numbered line (2n + 1) of the light receiving unit 23 (imaging device).
  • An array of Bayer images by alternately switching the image signals (B 1 to B n ) of the B filter and the image signals (G b1 to G bn ) of the G r filter of the input image signal with the line noise corrected. (G b1 B 1 G b2 B 2 ... G bn B n ).
  • the format conversion unit 532 records the image signal converted into the Bayer array in each of the third line memory 533c and the fourth line memory 533d.
  • the format conversion unit 532 converts the image signals of all the R filters in the horizontal signal of one line in the even-numbered line (2n) of the image signal input by correcting the vertical stripe noise from the vertical stripe noise correction unit 531.
  • second line arranged with is recorded in the first line memory 533a disposed in the odd lines (2m + 1, 2n) of the vertical line, the image signals of all G r filters to the even lines in the vertical line (2m, 2n) In the 1-line horizontal signal in the odd line (2n + 1) of the light receiving unit 23 (image sensor), all the B filter image signals are arranged in the odd line (2m + 1, 2n + 1) of the vertical line.
  • the filter conversion unit 534 Under the control of the endoscope control unit 535, the filter conversion unit 534 outputs a Bayer array image signal from each of the first line memory 533a, the second line memory 533b, the third line memory 533c, and the fourth line memory 533d.
  • the acquired Bayer array image signal is converted into a color filter compatible with the processor 6.
  • the endoscope control unit 535 uses the filter conversion unit 534 based on the color filter type that can be processed by the image signal processing unit 62 included in the ID information acquired from the ID information recording unit 64 of the processor 6.
  • the processor 6 converts the filter into a compatible type. More specifically, as shown in FIG. 7, when the image signal processing unit 62 of the processor 6 is compatible with the complementary color filter, the filter conversion unit 534 converts the image signal of the Bayer filter into the image signal of the complementary color filter. And output to the image signal processing unit 62.
  • the filter conversion unit 534 generates an odd number that configures an image based on Bayer array image signals acquired from each of the first line memory 533a, the second line memory 533b, the third line memory 533c, and the fourth line memory 533d.
  • image signals of complementary colors of cyan hereinafter referred to as “Cy filter” and green (hereinafter referred to as “G filter”) are generated, and in an even line, yellow (hereinafter referred to as “Y filter”) and magenta.
  • Y filter yellow
  • Mg filter A complementary color image signal
  • the filter converter 534 the G b filters recorded in the image signal of the B filters recorded in the third line memory 533c (the blue component)
  • the fourth line memory 533d By using the image signal (second green component) and calculating the image signal of the Cy filter and the image signal of the G filter in the complementary color filter, the image signal of the Bayer filter T1 is converted to the image signal of the complementary color filter T2. .
  • the filter conversion unit 534 an image signal of Cy filter in a complementary color filter, the image signal of the B filters recorded in the third line memory 533c and G b filters recorded in the fourth line memory 533d calculated by adding the image signal is calculated by using the G b image signals of filters recorded G filter in the fourth line memory 533d in complementary color filter T2.
  • the filter conversion unit 534 image signals of R filters recorded in the first line memory 533a (the red component), the image signal of the G r filters recorded in the second line memory 533b (first green component) And the image signal of the B filter (blue component) recorded in the third line memory 533c, and the image signal of the Mg filter (magenta component) and the image signal of the Y filter (yellow component) in the complementary color filter.
  • the image signal of the Bayer filter T1 is converted into the image signal of the complementary color filter T2.
  • the filter conversion unit 534 an image signal of the Y filter in a complementary color filter, the image signal of the R filters recorded in the first line memory 533a and G r filters recorded in the second line memory 533b image calculated by adding the signal, the image signal and an image signal of the G r filters recorded in the second line memory 533b of R filters recording picture signals of Mg filter in a complementary color filter T2 in the first line memory 533a And the image signal of the B filter recorded in the third line memory 533c are calculated.
  • the filter conversion unit 534 is configured to perform Bayer array from each of the first line memory 533a, the second line memory 533b, the third line memory 533c, and the fourth line memory 533d under the control of the endoscope control unit 535. And the acquired Bayer array image signal is converted into an image signal of a color filter compatible with the processor 6.
  • the filter conversion unit 534 does not perform the filter conversion, and the image of the color components in the first line memory 533a to the fourth line memory 533d.
  • the image signal is output to the processor 6 without converting the signal.
  • the processor 6 does not have to be provided with the image signal processing unit 62 corresponding to the Bayer array filter, which is convenient for the user and excellent in versatility.
  • all the 1-line horizontal signals of the even lines (2n) of the image signal input by the format conversion unit 532 with the vertical stripe noise corrected from the vertical stripe noise correction unit 531 are all included.
  • the R filter image signal in the vertical line odd lines of (2m + 1, 2n) causes recorded in the first line memory 533a disposed on
  • all G r filtered image signal vertical lines of the even lines of the (2m, 2n) Are arranged in the second line memory 533b and recorded in the odd line (2m + 1, 2n + 1) in the odd line (2m + 1, 2n + 1) of the vertical line.
  • the filter conversion unit 534 is controlled by the endoscope control unit 535, and the first line memory 533a, the second line memory 533b, the third line memory 533c, and the fourth line memory.
  • the Bayer array image signal is acquired from each of 533d, and the acquired Bayer array image signal is converted into a filter compatible with the processor 6.
  • the image signal of the Bayer filter is converted into the image signal of the complementary color filter, which is convenient for the user and excellent in versatility.
  • the format conversion unit 532 performs format conversion on the image signal input with the vertical stripe noise corrected from the vertical stripe noise correction unit 531, and thus a high-quality image is obtained. be able to.
  • the endoscope 2 changes the content of the image signal to be output according to the type of the processor 6.
  • the processor changes the image according to the endoscope. Change the content of the process.
  • the same components as those in the endoscope system 1 according to Embodiment 1 described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • FIG. 8 is a block diagram showing functions of main parts of the endoscope system according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the endoscope system 1a includes an endoscope 2a, a processor 6a, and a display device 7.
  • the endoscope 2a has a color filter 26a and a connector part 5a instead of the color filter 26 and the connector part 5 of the first chip 21 of the endoscope 2 according to the first embodiment described above.
  • the color filter 26a is configured using a complementary color filter (CyGYMg) (for example, the complementary color filter T2 in FIG. 7).
  • the connector unit 5a includes an AFE unit 51, an A / D conversion unit 52, an image signal processing unit 53a, an ID information recording unit 536, and a drive signal generation unit 57.
  • the image signal processing unit 53a is configured by, for example, an FPGA, and generates a reference clock signal (for example, a 27 MHz clock) serving as a reference for the operation of each component of the endoscope 2a and a synchronization signal indicating the start position of each frame. Then, the signal is supplied to the timing generation unit 25 and predetermined signal processing such as noise removal is performed on the digital image signal input from the A / D conversion unit 52.
  • a reference clock signal for example, a 27 MHz clock
  • the processor 6a includes a power supply unit 61, a first image signal processing unit 62a, a second image signal processing unit 62b, a clock generation unit 63, an ID information acquisition unit 65, a switching unit 66, and an image processing control unit 67. .
  • the first image signal processing unit 62a performs a synchronization process on the digital image signal (image signal of the complementary color filter) subjected to the signal processing by the image signal processing unit 53a input via the switching unit 66, and performs white processing.
  • Image processing such as balance (WB) adjustment processing, gain adjustment processing, gamma correction processing, digital analog (D / A) conversion processing, format conversion processing, etc. is performed and converted into an image signal, and this image signal is output to the display device 7 To do.
  • the second image signal processing unit 62b performs format conversion processing and filtering on the digital image signal (Bayer filter image signal) subjected to signal processing by the image signal processing unit 53a input via the switching unit 66.
  • Image processing such as conversion processing, synchronization processing, white balance (WB) adjustment processing, gain adjustment processing, gamma correction processing, and digital analog (D / A) conversion processing is performed to convert the image signal, and this image signal is displayed.
  • the second image signal processing unit 62b includes at least the vertical streak noise correction unit 531, the format conversion unit 532, the recording unit 533, and the filter conversion unit 534 according to Embodiment 1 described above.
  • the ID information acquisition unit 65 acquires the ID information of the endoscope 2a from the ID information recording unit 536 of the endoscope 2a connected to the processor 6a, and outputs the acquired ID information to the image processing control unit 67.
  • the switching unit 66 switches the output destination of the image signal input from the endoscope 2a according to the type of the endoscope 2a connected to the processor 6a under the control of the image processing control unit 67.
  • the image processing control unit 67 is configured using a CPU or the like, and comprehensively controls the operation of each component of the processor 6a. Further, the image processing control unit 67 switches the output destination of the image signal input from the endoscope 2 a by controlling the switching unit 66 based on the ID information input from the ID information acquisition unit 65. Specifically, when the filter information of the endoscope 2a included in the ID information input from the ID information recording unit 536 is a complementary color filter, the image processing control unit 67 outputs an image signal input from the endoscope 2a.
  • the switching unit 66 When the switching unit 66 is switched so as to be input to the first image signal processing unit 62a, and the filter information of the endoscope 2a included in the ID information input from the ID information acquisition unit 65 is a Bayer filter, the endoscope 2a The switching unit 66 is switched so that the image signal input from is input to the second image signal processing unit 62b.
  • the two first image signal processing units 62a and the second image signal processing unit 62b that can respectively correspond to the Bayer filter and the complementary color filter are provided, and image processing control is performed.
  • the output destination to which the switching unit 66 outputs the image signal is the first image signal processing unit 62a or the second image signal processing unit 62b. Switch to.
  • the image signal processing unit is provided in the connector unit, but may be provided, for example, in the operation unit of the endoscope.
  • the present invention can include various embodiments not described herein, and various design changes can be made within the scope of the technical idea specified by the claims. It is.

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Abstract

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。

Description

内視鏡
　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。
　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。
特開２０００－１１５７９０号公報
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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は、カラーフィルタの構成を模式的に示す図である。 図４は、第１チップの構成を示す回路図である。 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。
　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。
（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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　〔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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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）。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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）。
　〔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。
　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。
　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。
　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。
　（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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
（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。
　〔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。
　〔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）。
　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。
　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。
　〔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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
（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。
　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。
　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

Claims (4)

  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。
  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。
  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。
  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。
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