JPH06105805A - 内視鏡撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 固体撮像素子の画素数が少なくても、高解像
な画像が得られ、かつカメラヘッド部及び電子内視鏡先
端部の小型化を図ると共に、固体撮像素子の画素数を少
なくすることでメモリ容量を削減すること。 【構成】 ＣＣＤ９の撮像面に配置された色モザイクフ
ィルタ１０は、Ｇ成分の画素数≧Ｂ成分の画素数＞Ｒ成
分の画素数の構成とし、内視鏡画像の色情報量の特徴に
合わせて、ＣＣＤ９の画素数を必要最小限にした。そし
て、信号処理部４ではＧ成分の帯域≧Ｂ成分の帯域＞Ｒ
成分の帯域の処理を行なう複数のＬＰＦを設けることに
より、映像信号の解像度は、内視鏡画像を表示するのに
必要十分なように、Ｇ成分とＢ成分が同じかまたはＢ成
分が少なく、かつＢ成分に対してＲ成分は少なくしてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像素子を有し
て、内視鏡画像を撮像する内視鏡撮像装置の改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】面順次方式の電子内視鏡装置において
は、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の３原色信号に対し
て、ＣＣＤの有効画素数から得られる情報を、そのまま
処理して出力している。つまり理論的にＲ，Ｇ，Ｂの解
像度は同じである。

【０００３】同時方式の電子内視鏡装置、及び外付けＴ
Ｖカメラにおいては、ＣＣＤの前面にカラーチップフィ
ルタを設けている。このため、原理的にＧに対して、Ｒ
とＢの解像（周波数帯域）は劣っている。さらに、Ｒと
Ｂのカラーフィルタの数はそれぞれ同じであるため、ま
た信号処理系でも同じ帯域の処理をしているので、原理
的にＣＣＤから得られるＲとＢの解像度は、同じであ
る。

【０００４】また、３板の外付けＴＶカメラにおいて
は、理論的にＲ，Ｇ，Ｂの解像度は同じである。高解像
を得るには、ＣＣＤの画素数を多くすれば良いが、外付
けＴＶカメラヘッド部及び電子内視鏡先端部が大きくな
り、操作性が非常に悪くなる。また、ＣＣＤの画素数を
多くすることでメモリ容量が増大し、ＴＶカメラの出力
信号を処理すると共に、ＴＶカメラを制御するカメラコ
ントロールユニット（ＣＣＵ）が大きくなってしまう。

【０００５】ところで、内視鏡画像は、Ｇの情報量が最
も多く、次いでＢの情報量、また、Ｒの情報量は、Ｇ，
Ｂに比べて少なくなっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】さて、内視鏡撮像装置
に限らず、撮像装置は高解像な画像を得るべく研究され
ており、前記カメラヘッド部や電子内視鏡先端部の小型
化を図ることも一つの課題となっている。特に、内視鏡
の分野では、内視鏡先端部等の細径化は、挿入性や操作
性の向上、検査時間の短縮からも強く望まれている。ま
た、撮像信号を処理する信号処理系のメモリ容量もコス
トや装置の小型化等の点からも望まれている。

【０００７】本発明は前記事情にかんがみてなされたも
ので、内視鏡画像の色情報量の特徴を考慮し、固体撮像
素子の画素数が少なくても、高解像な画像が得られ、か
つカメラヘッド部または電子内視鏡先端部の小型化を図
ると共に、信号処理系でのメモリ容量を削減できる内視
鏡撮像装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、内視鏡と、被
写体に照明光を供給する光源部と、撮像面に複数のフィ
ルタを配列した色モザイクフィルタを配置して、前記フ
ィルタとこのフィルタに対向した感光素子とからなる複
数の画素により被写体を撮像しカラー映像信号を出力す
る固体撮像素子と、この固体撮像素子のカラー映像信号
を信号処理する信号処理部とを有している内視鏡撮像装
置であって、前記固体撮像素子の色モザイクフィルタ
は、緑成分または補色系成分の光を透過するフィルタの
数に対して青成分または第１の補色成分の光を透過させ
るフィルタの数が同じかまたは少なくなっていると共
に、前記青成分または第１の補色成分の光を透過するフ
ィルタの数に対して、赤成分または第２の補色成分の光
を透過するフィルタの数は少なく構成されている。

【０００９】

【作 用】本発明の構成では、前記固体撮像素子から出
力されるカラー映像信号は、フィルタの緑成分または補
色系成分の情報量に対して、青成分または第１の補色成
分の情報量が同じかまたは少なくなると共に、前記青成
分または第１の補色成分の情報量に対して、赤成分また
は第２の補色成分の情報量は少なくなっている。すなわ
ち、配置されたフィルタ（画素）の数に応じて、各色成
分の情報量が異なる。これらの情報量は、内視鏡画像の
情報量の特徴に合わせたもので、必要最小限のフィルタ
を配列し、固体撮像素子の画素数が少なくても、高解像
な画像が得られるようにした。

【００１０】また、前記構成では、固体撮像素子の画素
数を少なくすることにより、固体撮像素子の小型化が実
現でき、従って、この固体撮像素子を配置したカメラヘ
ッド部あるいは電子内視鏡先端部を小型化できる。ま
た、固体撮像素子の画素数を少なくすることで信号処理
部のメモリ容量を削減できる。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明を具体的に説明
する。図１及び図２は本発明の１実施例に係り、図１は
色モザイクフィルタの配置を示す説明図、図２は内視鏡
撮像装置の構成を示すブロック図である。

【００１２】まず、本実施例に係る固体撮像素子につい
て説明する。前記固体撮像素子は、図示しない撮像面
に、図示しない多数のフォトダイオードが水平走査方向
Ｘと垂直走査方向Ｙについてマトリクス状に配置されて
いる。これら画素を構成するフォトダイオードの全数
は、水平走査方向Ｘに約１０５０個、垂直走査方向Ｙに
約１３００個配列されている。この固体撮像素子は、Ｎ
ＴＳＣ方式の走査線数５２５本、またはＰＡＬ方式の走
査線数６２５本に対して、約２倍の走査線数を有してい
る。従って、この様な素子からの出力信号を用いて、Ｎ
ＴＳＣまたはＰＡＬ方式のＴＶモニタに表示するには、
垂直走査方向Ｙの２行を同時に並列に読み出し、１ライ
ンを得る様に構成すれば、実質的に、例えばＮＴＳＣ方
式に等しい本数の走査線となる。

【００１３】図１には、本実施例に係る、固体撮像素子
の撮像面に配置される色モザイクフィルタの色フィルタ
の配列を示す。色モザイクフィルタは、前記固体撮像素
子の感光素子としてのフォトダイオード上に、同じ数だ
け対向して色フィルタが配置されている。色モザイクフ
ィルタの色フィルタは、前フォトダイオードと共に画素
を構成している。

【００１４】ここで、水平解像度の向上を目指すため
に、色モザイクフィルタは、同時に読み出す前記垂直走
査方向Ｙの２行のうち、１行は輝度信号に最も影響のあ
るＧのフィルタを配置し、残りの１行をＢ及びＲで構成
する。そして、１行目から読み出されたＧ信号と、残り
の１行から読み出されたＢ信号またはＲ信号とから、色
差信号Ｇ−Ｒ，Ｇ−Ｂを得るようにする。

【００１５】但し、Ｂ，Ｒの色フィルタ（＝画素）数
は、内視鏡特有のＲ，Ｇ，Ｂの情報量の違いから、Ｂの
色フィルタ（＝画素）数＞Ｒの色フィルタ（＝画素）数
で構成している。すなわち、色モザイクフィルタは、垂
直走査方向Ｙの奇数行目（または偶数行目）がＧの色フ
ィルタ、また偶数行目（または奇数行目）のうち、垂直
走査方向Ｘの（３ｎ−２）及び（３ｎ−１）、（但し、
ｎ＝１，２，３…）列目がＢのフィルタ、３ｎ列目がＲ
のフィルタにより構成されている。

【００１６】次に説明する本実施例に係る内視鏡撮像装
置は、前記色モザイクフィルタを配置した固体撮像素子
を用いている。図２には、本実施例の電子撮像装置の構
成を示している。

【００１７】図２に示す内視鏡撮像装置１は、撮像手段
が組込まれた電子内視鏡２と、光源部３及び信号処理部
４を有する本体装置６とを備えている。前記光源部３
は、前記電子内視鏡２に照明光を供給するものである。
また、前記信号処理部４は、電子内視鏡２で撮像された
信号を図示しない表示装置に表示できる映像信号に変換
するものである。

【００１８】前記電子内視鏡２は、体腔内に挿入し易い
様に細長の挿入部７が形成され、この挿入部７の先端側
に対物レンズ８と、撮像手段である固体撮像素子として
のＣＣＤ９とが組込まれている。また、ＣＣＤ９は、そ
の撮像面に、色モザイクフィルタ１０を取り付けてお
り、いわゆる同時式により像を撮像するようになってい
る。色モザイクフィルタ１０は、色フィルタをモザイク
状に配列したものである。

【００１９】また、前記挿入部７内には、照明光を伝送
するライトガイド１１が挿通されている。このライトガ
イド１１は、光源部３から供給された照明光を伝送し
て、先端面から出射し、この出射された照明光は配光レ
ンズ１２で拡開されて被写体１３側を照明するようにな
っている。

【００２０】前記ライトガイド１１の手元側端面に照明
光を供給する光源部３は、光源ランプ１４と、この光源
ランプ１４の照明光をライトガイド１１の端面に集光照
射するレンズ１５とからなる。前記光源ランプ１４はキ
セノンランプ等の白色光源である。

【００２１】前記光源ランプ１４は、調光回路１６によ
り照明光量が制御されるようになっている。

【００２２】前記白色光で面順次に照明された被写体１
３の像は、対物レンズ８、及び色モザイクフィルタ１０
を介して、ＣＣＤ９の撮像面に結像される。そして、前
記像は、ＣＣＤドライバ２１による転送して読出しを行
うための駆動パルスの印加によって、光電変換された信
号となってＣＣＤ９から読出される。

【００２３】前記ＣＣＤ９の出力信号は、相関二重サン
プリング回路（以下、ＣＤＳと略記する）２２にて、ダ
ブルサンプリングが行なわれる。ＣＤＳ２２は、ＣＣＤ
出力信号に含まれる１／ｆノイズ及びリセットノイズを
除去して、Ｓ／Ｎ比を改善した信号を出力するものであ
る。この出力信号は、ＯＢ（オプティカル・ブラック）
クランプ回路２３にて黒レベルがクランプされ、さらに
クリーニング回路２４にて、オプティカル・ブラック期
間と水平ランキング期間がクリーニングされる。ＯＢク
ランプ回路２３、及びクリーニング回路２４の処理は、
クランプパルス・サンプリングパルス発生回路２５にて
生成されたパルスのタイミングで行われる。

【００２４】次に、クリーニング回路２４を経た出力信
号は、γ補正回路２６に入力されγ補正される。γ補正
回路２６では、図示しない表示装置で表示する場合の電
気・光変換系の非直線性（通常γ＝ ２．２）補正が行
われるようになっている。

【００２５】γ補正回路２６でγ補正された信号は、ロ
ーパスフィルタ（ＬＰＦ）２７に入力されると共に、ク
ランプ回路２８，２９にも入力されるようになってい
る。

【００２６】前記γ補正回路２６からの信号は、ローパ
スフィルタ（ＬＰＦ）２７を経て、ＣＣＤキャリア等の
不要高調波が除去された信号となる。

【００２７】ここで、前記ＣＣＤ９の画素数（水平走査
方向，約１０５０、垂直走査方向，約１３００）に対し
て、１フレームで読み出すには、約５０MHz の水平駆動
周波数を要する。前記ＬＰＦ２７では、輝度信号を通過
させるため、約２５MHz のカットオフ周波数を必要とす
る。なお、輝度信号とＧ信号とは、ほぼ同等であり、実
際にはＧ信号を通過させていることになる。

【００２８】次に、ＬＰＦ２７の出力信号を入力するＡ
／Ｄ変換器３０にて、Ｇラインの信号のみがＡ／Ｄ変換
される。Ａ／Ｄ変換されたデジタルＧ信号は、（水平）
１０５０×（垂直）６５０個のデータであり、Ｇメモリ
３７に格納される。Ａ／Ｄ変換は、前記クランプパルス
・サンプリングパルス発生回路２５が発生するパルスの
タイミングで処理されている。

【００２９】また、前記γ補正回路２６でγ補正された
信号は、前記クランプ回路２８，２９にて画素単位で直
流再生され、それぞれＳ／Ｈ（サンプル・ホールド）３
２，３３へ入力される。Ｓ／Ｈ回路３２では、クランプ
回路２８の出力信号を、５０MHz／３つまり約１６．６M
HzのＳ／Ｈクロックにて、Ｒの画素の信号のみサンプル
ホールドすると共に、ＬＰＦ３４へ出力している。ＬＰ
Ｆ３４では、約８MHzのカットオフ周波数に設定されて
いる。

【００３０】また、前記Ｓ／Ｈ回路３３では、前記Ｒ用
のＳ／Ｈクロックと位相が１２０°及び２４０°進んだ
１６．６MHz のＳ／Ｈクロックにて、サンプルホールド
される。そして、ホールドされた信号は、ＬＰＦ３５に
入力される。ＬＰＦ３５は、約１３MHz 〜２５MHz のカ
ットオフ周波数に設定されている。

【００３１】すなわち、Ｇ，Ｂ，Ｒ用のＬＰＦは、それ
ぞれ ＬＰＦ２７＞ＬＰＦ３５＞ＬＰＦ３４ の順に、周波数帯域が設定されている。カットオフ周波
数で表すと、 ２５ＭＨｚ＞（２５ないし１３）ＭＨｚ＞８ＭＨｚ となっている。

【００３２】次に、ＬＰＦ３４，３５から出力された信
号、つまりＢ，Ｒ画素のみの信号が、Ａ／Ｄ変換器３６
にて、それぞれＡ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換されたデ
ジタルＲ信号は、（水平）３５０×（垂直）６５０個の
データであり、Ｒ用メモリ３７に格納される。また、Ａ
／Ｄ変換されたデジタルＢ信号は、（水平）７００×
（垂直）６５０個のデータであり、Ｂ用メモリ３８に格
納される。

【００３３】次に、Ｇ，Ｒ，Ｂの各データは同時に読み
出されて、つまりＧ，Ｒ，Ｂメモリ３７，３８，３９に
より同時化される。前記メモリ３７〜３９の書き込み及
び読み出しは、メモリ制御回路５１により制御されてい
る。メモリ制御回路５１は、フリーズＳＷがＯＮされる
と、メモリ３７〜３９へのデータ書き込みを停止し、静
止画像を出力するよう、制御するようになっている。

【００３４】前記Ｇメモリ３７から読み出されたＧデー
タは、Ｄ／Ａ変換器４０によりアナログＧ信号に変換さ
れる。また、前記Ｒメモリ３８から読み出されたＲデー
タは、Ｄ／Ａ変換器４１によりアナログＲ信号に変換さ
れる。さらに、前記Ｂメモリ３９から読み出されたＢデ
ータは、Ｄ／Ａ変換器４２によりアナログＢ信号に変換
される。

【００３５】前記アナログＧ信号は、ＬＰＦ４８に入力
すると共に、加算器４３により、同期信号（ｓｙｎｃ）
が付加されて、ＬＰＦ４６及び５２に入力するようにな
っている。

【００３６】この時、Ｄ／Ａ変換器４０のＤ／Ａ用クロ
ックは、ＮＴＳＣ用ＴＶモニタの水平有効表示期間を約
５２μｓとすると、約１０００画素を読み出すためには
１９．２MHzとなる。従って、前記ＬＰＦ４６及び４８
のカットオフ周波数は、約１０MHzで設定されている。
前記ＬＰＦ４６の出力は、輝度信号Ｙとして外部へ出力
される。また、前記ＬＰＦ４８の出力は、Ｇ信号として
外部へ出力される。

【００３７】また、前記ＬＰＦ５２は、ＮＴＳＣ帯域制
限用のＬＰＦである。このＬＰＦ５２の出力信号は、カ
ラーエンコーダ５０に入力するようになっている。

【００３８】また前記Ｇメモリ３７から読み出されたア
ナログＧ信号は、減算器４４にて、前記アナログＲ信号
が減算され、この減算器４４から色差信号Ｇ−Ｒが算出
される。また、前記Ｇメモリ３７から読み出されたアナ
ログＧ信号は、減算器４５にて、前記アナログＢ信号が
減算され、この減算器４５から色差信号Ｇ−Ｂが算出さ
れる。

【００３９】カラーエンコーダ５０は、前記色差信号Ｇ
−Ｒ，Ｇ−Ｂと、前記ＬＰＦ５２からの輝度信号とを合
成して、搬送色信号Ｃを出力するようになっている。

【００４０】また、Ｄ／Ａ変換器４１，４２のＤ／Ａ変
換用のクロックは、それぞれ６．７MHz，１３．５MHzで
あり、ＬＰＦ４７，４９のカットオフ周波数は、それぞ
れ約３．５MHz，約７MHzに設定されている。前記ＬＰＦ
４７，４９の出力は、Ｒ，Ｂ信号として外部へ出力され
る。

【００４１】ここで、前記各ＬＰＦカットオフ周波数
は、ＬＰＦ４６＝ＬＰＦ４８＞ＬＰＦ４９＞ＬＰＦ４７
の関係で、周波数帯域が設定されている。つまり、 １０ＭＨｚ＞７ＭＨｚ＞３．５ＭＨｚ となっている。

【００４２】ＮＴＳＣ信号の場合、１ＭＨｚ当たりの水
平解像度は約８０ＴＶ本なので、輝度Ｙ及びＧ信号にお
いては、水平解像度、約８００ＴＶ本が確保できる。ま
た、Ｒ信号においては、約２８０ＴＶ本、Ｂにおいては
５６０ＴＶ本の水平解像度を要し、内視鏡画像特有の
Ｒ，Ｇ，Ｂの情報量の違いに応じて、それぞれＹ，Ｇ，
Ｒ，Ｂの限界水平解像度が異なるが、これは対象となる
内視鏡画像に対しては十分な解像度である。

【００４３】前述したように、本実施例では、ＣＣＤ９
の画素数は、Ｇ成分の画素数≧Ｂ成分の画素数＞Ｒ成分
の画素数の構成とし、内視鏡画像の情報量の特徴に合わ
せて、ＣＣＤ９の画素数を必要最小限にした。そして、
信号処理部４ではＧ成分の帯域≧Ｂ成分の帯域＞Ｒ成分
の帯域の処理を行なう複数のＬＰＦを設けることによ
り、映像信号の解像度は、内視鏡画像を表示するに必要
十分なように、Ｇ成分とＢ成分が同じかまたは、Ｂ成分
が少なくかつＢ成分に対してＲ成分は少なくしている。

【００４４】また、内視鏡の先端部の小型化、及び装置
本体６の信号処理部４内でのメモリ容量の削減による小
型化を実現可能とし、かつ高解像度を確保できる。

【００４５】尚、図示例では、撮像手段である固体撮像
素子は、前記電子内視鏡２の挿入部先端に設けられたも
のを示しているが、これに限ったものではない。

【００４６】例えば、図１５に示すように、光学式ファ
イバー内視鏡６２の接眼部に取り付ける内視鏡用外付け
ＴＶカメラ６３であっても良い。図１５に示す内視鏡装
置は、内視鏡６２、及びヘッド部に前記ＣＣＤ９を内蔵
したＴＶカメラ６３に加えて、前記光源装置３及び信号
処理部４を内蔵する本体装置６６と、モニタ６７とを有
している。ＴＶカメラ６３はケーブル６４を延出し、ケ
ーブル６４の端部に設けたコネクタ６５を介して、本体
装置６６に接続されるようになっている。この装置で
は、外付けＴＶカメラ６３のヘッド部の小型化が実現で
きる。

【００４７】次に、図３に本発明の第２実施例に係る色
モザイクフィルタの構成と、メモリの書き込みの様子を
示す。

【００４８】図３（ａ）に示すように、本実施例のフィ
ルタは、奇数行目（または偶数行目）がＧとＲのフィル
タで構成され、（３ｎ−２）及び（３ｎ−１）、（但
し、ｎ＝１，２，３…）列目がＧのフィルタ、３ｎ列目
がＲのフィルタである。また、本実施例のフィルタは、
偶数行目（または奇数行目）が、ＢとＧのフィルタで構
成され、（３ｎ−２）及び（３ｎ−１）列目がＢのフィ
ルタ、３ｎ列目がＧのフィルタである。

【００４９】前記構成で、図３の色モザイクフィルタを
取り付けたＣＣＤに対し、図２に示す信号処理部４と同
様の信号処理を行なう。前記Ｒ，Ｇ，Ｂメモリ３７〜３
８への書き込みは、図３（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示す
様に書き込まれる。また、読み出しは、前記第１実施例
と同様に行われ、後段の信号処理も同様である。その他
の構成及び作用効果は、第１実施例と同様で、説明を省
略する。

【００５０】次に、図４に本発明の第３実施例に係る色
モザイクフィルタの構成を示す。

【００５１】図４に示すように、本実施例のフィルタ
は、奇数行目（または偶数行目）がＧとＢのフィルタで
構成され、（３ｎ−２）及び（３ｎ−１）、（但し、ｎ
＝１，２，３…）列目がＧのフィルタ、３ｎ列目がＢの
フィルタである。また、本実施例のフィルタは、偶数行
目（または奇数行目）がＲ，Ｇ，Ｂのフィルタで構成さ
れ、（３ｎ−２）列目がＢのフィルタ、（３ｎ−１）列
目がＲのフィルタ、３ｎ列目がＧのフィルタである。

【００５２】尚、（３ｎ−２）列目のＢと、（３ｎ−
１）列目のＲとは入れ換わっても良い。また、フィール
ド毎に、ＲとＢを入れ換えても良い。

【００５３】信号処理においては、前記第１実施例と同
様であり、その他、構成及び作用効果は、第１実施例と
同様で、説明を省略する。

【００５４】次に、図５に本発明の第４実施例に係る色
モザイクフィルタの構成を示す。

【００５５】図５に示すように、本実施例のフィルタ
は、奇数行目（または偶数行目）の（２ｎ−１）列目が
Ｇのフィルタ、（６ｎ−４）列目がＲのフィルタ、それ
以外はＢのフィルタである。また、本実施例のフィルタ
は、偶数行目（または奇数行目）の２ｎ列目がＧのフィ
ルタ、（６ｎ−１）列目がＲのフィルタ、それ以外はＢ
のフィルタで構成される。尚、この構成に限ったものば
かりではなく、ＲとＢを対角線上に入れ換えても良い。
また、フィールド毎にＲとＢを入れ換えても良い。その
他の構成及び作用効果は、第１実施例と同様で、説明を
省略する。

【００５６】次に、図６に本発明の第５実施例に係る色
モザイクフィルタの構成を示す。

【００５７】図６に示すように、本実施例のフィルタ
は、奇数行目（または偶数行目）の（６ｎ−５），（６
ｎ−４），（６ｎ−３）列目がＧのフィルタ、残りは
Ｂ：Ｒ＝２：１の比率で配列されている。また、本実施
例のフィルタは、偶数行目（または奇数行目）の（６ｎ
−２），（６ｎ−１），６ｎ列目がＧのフィルタ、残り
はＢ：Ｒ＝２：１の比率で配列されている。

【００５８】Ｒの配置は、奇数行目（または偶数行目）
が６ｎ列目で、偶数行目（または奇数行目）が（６ｎ−
３）列目である。その他の構成及び作用効果は、第１実
施例と同様で、説明を省略する。

【００５９】前記Ｒの配列は、図６に示すものに限った
ものではなく、図７及び図８に示す変形例のように配置
しても良い。図７に示す構成では、Ｒの配置は、奇数行
目（または偶数行目）が（６ｎ−４）列目で、偶数行目
（または奇数行目）が（６ｎ−１）列目となっている。
図８に示す構成では、Ｒの配置は、奇数行目（または偶
数行目）が６ｎ列目で、偶数行目（または奇数行目）が
（６ｎ−２）列目である。また、この配列に限ったもの
ではなく、フィールド毎にＲとＢを入れ換えても良い。

【００６０】次に、図９に本発明の第６実施例に係る色
モザイクフィルタの構成を示す。

【００６１】図９に示すように、本実施例のフィルタ
は、奇数行目（または偶数行目）のｎ列にはＧのフィル
タ、次のｎ列にＢ：Ｒ＝２：１の比率で配列し、これを
繰り返すと共に、偶数行目（または奇数行目）のｎ列に
Ｂ：Ｒ＝２：１の比率で配列し、次のｎ列にＧのフィル
タを配列し、これを繰り返す構成となっている。その他
の構成及び作用効果は、第１実施例と同様で、説明を省
略する。

【００６２】図１０に本発明の第７実施例に係る色モザ
イクフィルタの構成を示す。

【００６３】図１０に示すように、本実施例のフィルタ
は、奇数行目（または偶数行目）の（３ｎ−２），（３
ｎ−１）列目がＧのフィルタ、（６ｎ−３）列目がＲの
フィルタ、６ｎ列目がＢのフィルタで構成されている。
また、偶数行目（または奇数行目）の（３ｎ−２），
（３ｎ−１）列目がＢのフィルタ、（６ｎ−３）列目が
Ｇのフィルタ、６ｎ列目がＲのフィルタで構成されてい
る。

【００６４】この色モザイクフィルタを取り付けたＣＣ
Ｄを用いて、第１実施例と同様に、図２に示した信号処
理部４で信号処理を行なう。但し、ＧとＢの帯域は、同
等となるため、本実施例では、ＬＰＦ２７＝ＬＰＦ３５
＞ＬＰＦ３４、及びＬＰＦ４６＝ＬＰＦ４８＝ＬＰＦ４
９＞ＬＰＦ４７と設定される。かつメモリ容量は、Ｇメ
モリ３７＝Ｂメモリ３８＞Ｒメモリ３９となる。また、
この時の水平解像度は、輝度信号Ｙ，Ｇ信号，Ｂ信号は
約６８０ＴＶ本、またＲ信号は約２７０ＴＶ本となる。

【００６５】従って、本実施例では、メモリ容量を削減
できかつ高解像を得ることができる。その他の構成及び
作用効果は、第１実施例と同様で、説明を省略する。

【００６６】尚、前記色モザイクフィルタは、図１０に
示した配列に限られるものではなく、Ｇの画素数＝Ｂの
画素数＞Ｒの画素数であれば、どの様な構成でもよく、
信号処理部４はその全てに対応するものである。

【００６７】また、以上、第１ないし７実施例のフィル
タ配列において、Ｇのフィルタを補色系成分としての白
色光を透過させるＷフィルタに置き換えた構成にしても
良い。但し、この場合、ＷフィルタとＲフィルタ，Ｂフ
ィルタとの感度差がかなり大きいため、Ｗフィルタと平
行にＮＤフィルタを設けて、感度を調整した方が良い。

【００６８】以上、Ｒ，Ｇ，Ｂの色モザイクフィルタに
ついて述べたが、色は三原色に限らず、補色色モザイク
フィルタで構成しても良い。以下に、その実施例につい
て説明する。

【００６９】図１１に本発明の第８実施例に係る色モザ
イクフィルタの構成を示す。

【００７０】図１１に示すように、本実施例のフィルタ
は、図１に示したフィルタの配列に対して、Ｂフィルタ
を第１の補色成分としてのＣｙ（シアン）フィルタに代
え、且つＲフィルタを第２の補色成分としてのＹｅ（イ
エロー）フィルタに代えたものである。本実施例では、
図１２で示した前記γ補正回路２６の後段に、図１２に
示すマトリクス回路を用いて色分離を行なう。図１３に
は、このマトリクス回路の動作を説明するための図を示
している。

【００７１】このマトリクス回路は、前記γ補正回路２
６によりγ補正された信号を入力する加算器７５と、同
信号を入力して１ライン分遅延させる１ライン遅延（Ｄ
Ｌ）回路７６とを有している。前記加算器７５は、１ラ
イン遅延（ＤＬ）回路７６の図１３（ａ）に示す１行目
の出力と、図１３（ｂ）に示す２行目の出力とを加算
し、図１３（ｃ）に示す信号を出力する。

【００７２】減算器７７は、図１３（ｂ）に示す２行目
の出力から、図１３（ａ）に示す信号を減算し、図１３
（ｄ）に示す信号を出力する。

【００７３】減算器７８は、図１３（ｃ）に示す出力か
ら、図１３（ｄ）に示す信号を減算し、図１３（ｅ）に
示す信号を出力する。減算器７８の出力は、ゲインを二
分の一とする１／２回路７９を経て前記ＬＰＦ２７に入
力される。

【００７４】また、減算器７７の出力は、前記Ｓ／Ｈ回
路３２、及びＳ／Ｈ回路３３を経て、図１３（ｆ）
（ｈ）に示す信号となって出力される。その他の構成及
び作用効果は、第１実施例と同様で、説明を省略する。

【００７５】尚、前記マトリクス回路は、アナログで構
成したがデジタルにて構成しても良い。

【００７６】次に図１４に本発明の第９実施例に係る色
モザイクフィルタの構成を示す。

【００７７】図１４に示すように、本実施例のフィルタ
は、図３に示し第２実施例のフィルタの配列に対して、
ＢフィルタをＣｙフィルタに代え、ＲフィルタをＹｅフ
ィルタに代えたものである。信号処理については、前記
第８実施例とほぼ同様であるので、説明を省略する。

【００７８】同様に、図４ないし図１０に示す実施例の
ＲＧＢの色モザイクフィルタに対しても、Ｂフィルタを
Ｃｙフィルタに代え、ＲフィルタをＹｅフィルタに代え
ることで同様の効果が得られる。

【００７９】以上、同時式のフィルタ配列について述べ
たが、面順次方式の撮像装置においても同様である。図
１６には本第１０実施例に係る面順次方式の撮像装置に
用いられる固体撮像素子を示している。

【００８０】図１６に示す固体撮像素子は、多数のフォ
トダイオードをマトリクス状に配置した撮像部７１と、
撮像部７１の多数のフォトダイオードが蓄積した電荷を
転送する水平転送部７２と、水平転送部７２から順次読
み出された信号を外部へ出力するバッファ部７３とを有
している。

【００８１】面順次により撮像されたＧ信号とＢ信号
は、通常の読み出し方法で、Ｒ信号については、２ライ
ン混合読み出しとする。これにより読み出し時間を短く
することが可能であり、その分、露光時間を長くするこ
とができ、明るさの向上を図ることができる。

【００８２】また、前記Ｇ信号は通常の読み出し方法、
前記Ｂ信号は２ライン混合読み出し、前記Ｒ信号は３ラ
イン混合読み出しとしても良い。これにより、前記同様
の効果が得られる。

【００８３】図１７ないし図２４は本発明の第１０実施
例に係り、図１７は内視鏡撮像装置の構成を示すブロッ
ク図、図１８はＣＣＤの読み出しの説明図、図１９は同
時化メモリの動作及び間引き補間の処理を説明するため
の構成図、図２０はＣＣＤの読み出に関する説明図、図
２１はＲＧＢ信号の同時化と間引き補間を説明するため
の構成図、図２２は間引く前後の画面と表示画面との説
明図、図２３は間引き方法の説明図、図２４は内視鏡撮
像装置の全体構成図である。

【００８４】図１７に示す内視鏡撮像装置２０は、全体
構成が、図１５に示す装置と類似の構成となっている
が、単板で高解像度のＴＶカメラを用いており、それに
合わせて信号処理部の構成も異なっている。その他第１
実施例と同様の構成及び作用については、同じ符号を付
して説明を省略すると共に、異なる点についてのみ説明
する。

【００８５】図１７に示す内視鏡撮像装置２０は、高解
像単板ＴＶカメラ５３と、ＣＣＵ（カメラ・コントロー
ル・ユニット）５４と、アスペクト比４：３のＴＶモニ
タ９５とを有している。高解像単板ＴＶカメラ５３は、
光学式ファイバ内視鏡６２の接眼部に取り付けられるよ
うになっている。また、本撮像装置２０は、高解像度Ｔ
Ｖカメラ５３の撮像範囲をＴＶモニタ９５の表示領域に
適合させるため、表示領域を変更するスイッチ（ＳＷ）
９６をカメラのヘッド、及びＣＣＵ５４のフロントパネ
ルに設けてある。このＳＷ９６を切り換えた時、表示画
像の解像度が変更されると同時に、後述する間引き変換
の処理を変更するように構成されている。

【００８６】前記ＴＶカメラ５３のヘッドの先端には、
図１８に示す高解像度の固体撮像素子が実装されてい
る。この撮像素子は、水平方向に対して奇数及び偶数画
素にそれぞれ対応した水平シフトレジスタ１７，１８で
読み出されるようになっている。実際使用している固体
撮像素子としてのＣＣＤ５５は、ＨＤＴＶ（High Defin
ition Television）用の２００万画素（水平方向の有効
画素数が１９２０、垂直方向の有効画素数が１０３５）
のものである。これらの画素を１フレームで読み出すに
は、前記読み出し（２シフトレジスタ読み出し）に対し
て、３７．１２５ＭＨｚの読み出し周波数が必要とな
る。ゆえに、図１７におけるＣＣＵ５４のＣＣＤドライ
バ５６からは、３７．１２５ＭＨｚの水平転送クロック
がＣＣＤ５５に送られている。

【００８７】また、ＣＣＤ５５の前面に配置した色モザ
イクフィルタ３１は、色フィルタの数が多いだけで、図
１８に示すように、第１実施例と同様の色フィルタの配
置となっている。すなわち、色フィルタの比率はＧ：
Ｂ：Ｒ＝３：２：１で、奇数ラインはＧの信号、かつ偶
数ラインはＢＢＲの繰り返しとなっている。各色フィル
タで透過して光がＣＣＤ５５にて光電変換された電気信
号は、後述の同時化メモリにて、Ｇ，Ｂ，Ｒの同時化が
図られるようになっている。尚、１フレームは、ａ，ｂ
フィールドで構成されている。そして、（４ｎ−３）ラ
インと（４ｎ−２）ラインとでａフィールドを構成し、
かつ（４ｎ−１）ラインと４ｎラインとでｂフィールド
を構成している。但し、ｎ＝１、２、３……である。

【００８８】前記次に、ＣＣＤ５５からの出力信号は、
ケーブル及びバッファを介して伝送されてＣＣＵ５４内
のプリアンプ５７，５７に各入力され、クランプ５８，
５８、Ａ／Ｄ変換器５９，５９を経由して、同時化メモ
リ６０ａ，６０ｂにてＲＧＢ同時化される。同時化され
た信号は、ホワイトバランス（ＷＢ）回路８０でホワイ
トバランス、ＡＧＣ（オート・ゲイン・コントロール）
回路８１にてゲインがそれぞれ調整される。尚、ホワイ
トバランス回路８０の出力は、アイリス制御回路１９に
も供給されており、アイリス制御回路１９は、図示しな
い光源部の絞りを制御するようになっている。

【００８９】さらに、前記ＡＧＣ回路８１の出力は、色
調回路８２で色調補正、及びガンマ補正回路８３による
ガンマ補正を経由して、間引き補間８４で間引き補間処
理される。間引き補間８４の出力は、輪郭強調回路８５
にて輪郭強調処理がなされた後、ブラッククリップ／ホ
ワイトクリップ（ＢＣ／ＷＣ）回路８６を経て、切換え
回路８７へ入力するようになっている。ＢＣ／ＷＣ回路
８６は、輪郭強調された信号のうち、過大なヒゲ信号を
クリップするものである。前記切換え回路８７は、カラ
ーバー信号を発生するカラーバー発生部８８も接続して
いる。

【００９０】前記切換え回路８７は、前記カラーバー発
生部８８のカラーバー信号と、ＢＣ／ＷＣ回路８６の出
力とのいずれか一方を選択的に出力するようになってい
る。前記切換え回路８７により選択された出力は、Ｄ／
Ａ変換器８９によりＲ，Ｇ，Ｂアナログ信号に戻された
後、ＬＰＦ９０，９１，９２及び各バッファを介して、
ＲＧＢアナログ信号が出力される。

【００９１】前記ＬＰＦ９０，９１，９２のカットオフ
周波数は、ＳＷ９６の切り換えに応じて、それぞれ切り
替わるようになっている。

【００９２】また、ＬＰＦ９０〜９２のＲＧＢ出力は、
マトリクス回路９３に入力されて、輝度信号Ｙ，色差信
号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙに変換処理される。マトリクス回路９
３は、図１８に示すように、Ｙ≒Ｇなので色差信号とし
てＲ−Ｇ，Ｂ−Ｇを生成する。尚、マトリクス回路９３
は、ＲＧＢより輝度信号Ｙ′を求め、色差信号Ｒ−
Ｙ′，Ｇ−Ｙ′を求めるように構成しても良い。

【００９３】マトリクス回路９３の輝度信号Ｙ（≒Ｇ）
は、バッファを介して外部に出力される。また、この輝
度信号Ｙと、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙとは、エンコーダ
回路９４に入力される。エンコーダ回路９４は、前記Ｒ
ＧＢ信号及び同期信号が、ＮＴＳＣ方式の複合同期（Ｃ
ＯＭＰＯＳＩＴ）信号、及び色搬送波信号Ｃにそれぞれ
変換される。

【００９４】また、前記回路は、以下に述べる複数の回
路により、制御されるようになっている。

【００９５】前記ＳＳＧ（シンクロナス・シグナル・ジ
ェネレータ）９７が生成する駆動信号は、ＣＣＤドライ
バ５６により所定の電圧に変換されて出力される。ま
た、プリプロセスコントローラ９８、前記プリアンプ５
７，５７、クランプ回路５８，５８、及びＤ／Ａ変換器
５９，５９を制御するものである。

【００９６】同時化メモリ・コントローラ９９は、同時
化メモリ６０ａ，６０ｂを制御するものである。前記メ
モリ６０ａ，６０ｂは、同時化メモリコントローラ９９
に接続されたＳＷ９６の切り換えにより、書き込み（あ
るいは読み出し）領域が複数切り換えられるようになっ
ている。すなわち、前記領域は、使用画素に合わせて、
後述のように異なって使用されるようになっている。

【００９７】間引き補間コントローラ１００は、間引き
補間回路８４の間引き変換を制御するものである。前記
間引き変換の処理は、間引き補間コントローラ１００に
接続されたＳＷ９６の切り換えにより、複数の方式に切
り換えられるようになっている。

【００９８】輪郭強調コントローラ１０１は、輪郭強調
回路８５を制御するものである。また、ポスト・プロセ
ス・コントローラ１０２は、ホワイトバランス回路８
０、Ｄ／Ａ変換器８９等、後段の回路を制御するもので
ある。

【００９９】さらに、タイミングコントローラ９９は、
制御バスラインで接続されたＳＳＧ９７や各コントロー
ラにタイミングパルスを供給するものである。

【０１００】ここで、同時化メモリの動作及び間引き補
間処理の具体的な方法については、図１９〜２３に基づ
いて説明する。

【０１０１】図１９に示す回路は、図１７に示す回路を
同時化メモリと間引き補間回路とを中心に示したもの
で、ＷＢ回路８０ないしγ補正回路８３は省略してあ
る。

【０１０２】Ａ／Ｄ変換器５９，５９からの信号は、フ
レーム切換えスイッチ１０４により、フレーム毎に、フ
レームメモリ６０ａ，６０ｂのいずれかに切り替えられ
るようになっている。

【０１０３】前記フレームメモリ６０ａ，６０ｂの構成
は、Ｇ：Ｂ：Ｒ＝３：２：１の記憶容量となるように、
それぞれ構成されている。そして、切換えスイッチ１０
５（または１０６）は、ＣＣＤの読み出しライン毎に、
つまりＧのラインとＢＢＲのラインを切り替えるように
なっている。同時に、切換えスイッチ１０７（または１
０９）はＧのライン選択時、３７．１２５ＭＨｚ毎にＧ
の各メモリに記憶する。また、ＢＢＲのラインにおいて
も、切換えスイッチ１０８（または１１０）が同様に動
作する。

【０１０４】前記切換えスイッチ１０４にはフレーム切
換え信号が、切換えスイッチ１０５，１０６にはライン
切換え信号が、切換えスイッチ１０７ないし１１０には
３７．１２５ＭＨｚの書き込みクロックが、それぞれ同
時化メモリコントローラ９９より供給されている。

【０１０５】次に、前記同時化メモリからの読み出し
は、前記書き込まれているメモリとは別のメモリから行
われ、これが交互に繰り返される。読み出しはパラレル
／シリアルポート１１１ないし１１３を介してパラレル
で読み出され、読み出された信号は、シリアルに変換さ
れて、次段の間引き補間回路８４に入力される。

【０１０６】図２１は、図２０に示すＣＣＤ５５の画素
構成に対する同時化メモリ６０ａヘの記憶部の構成を示
してある。同時化用のフレームメモリ６０ａは、フィー
ルドメモリ１１４，１１５から構成されている。図２１
中に示されるＧの１１，１４，１７…は、図２０に示す
画素Ｇ11，Ｇ14，Ｇ17…で撮像され信号が格納されてい
ることを意味している。Ｂ，Ｒも同様である。尚、同時
化メモリ６０ｂの構成も同様に構成されている。

【０１０７】図２１は間引き補間回路８４と同時化メモ
リ６０ａとの接続の概略を示してある。間引き補間回路
８４において、乗算器１２１は、フィールドメモリ１１
４，１１５のＧ用記憶部に格納されデータをスイッチ１
２２を介して選択的に入力するようになっている。ま
た、乗算器１２３は、フィールドメモリ１１４，１１５
のＧ用記憶部に格納されデータをスイッチ１２４を介し
て選択的に入力するようになっている。乗算器１２１は
入力データをα倍する一方、乗算器１２３は入力データ
をβ倍するものである。加算器１２５は、乗算器１２１
でα倍されたデータと、乗算器１２３でβ倍されたデー
タとを加算するものである。尚、乗算器１２１，１２３
の係数α，βは、間引き補間コントローラ１００によ
り、係数が切換えられるように構成されている。あるい
は、係数の異なる複数の乗算器を選択するようにしても
良い。

【０１０８】Ｂ，Ｒ用記憶部に格納されたデータも、前
記同様の構成で、乗算及び加算されるようになってい
る。

【０１０９】次に、図２２及び図２３に基づいて、間引
き補間処理の方法について説明する。

【０１１０】図２２（ａ）において、ＣＣＤの画素を全
て利用し、アスペクト比４：３の現行のテレビに映した
場合、垂直方向の表示領域は７５％となり、そのまま表
示したのでは歪が生じる。ゆえに、この場合は、４ライ
ンを３ラインに間引き変換する必要がある。

【０１１１】図２３には具体的な間引きの方法を示して
ある。この場合、単純に４ラインのうち１ラインを間引
いたのでは、３ライン毎にぎざぎざの歪がでる。従っ
て、図２３（ａ）に示すように所定のラインに対し、係
数がけを行い、加算することで前記歪を防ぐようにす
る。

【０１１２】図中、○印はＣＣＤ画素の（４ｎ＋１）ラ
イン、×印はＣＣＤ画素の（４ｎ＋３）ラインである。
いずれもＧのラインである。（４ｎ＋１）ライン中、
１，１７，…ラインは、そのまま表示モニタの奇数フィ
ールドのライン（図中、●で示す）となる。（４ｎ＋
１）ライン中、９，２５，…ラインは、そのまま表示モ
ニタの偶数フィールドのライン（図中、△で示す）とな
る。但し、ｎ＝０，１，２，３，…である。

【０１１３】また、（４ｎ＋３）のラインのデータは、
乗算器１２１により“７／１０”倍される。（４ｎ＋
１）ライン中、残りのデータは、乗算器１２２により
“３／１０”倍される。乗算器１２１により“７／１
０”倍されたデータと、乗算器１２２により“３／１
０”倍されたデータは、それぞれ加算器１２５により加
算されて前記奇数または偶数フィールドのデータとな
る。例えば、“７／１０”倍された３ラインのデータ
と、“３／１０”倍された５ラインのデータとが加算さ
れて奇数フィールドのデータとなる。また、“３／１
０”倍された５ラインのデータと、“７／１０”倍され
た７ラインのデータとが加算されて、偶数フィールドの
データとなる。ＢＢＲラインのデータも、同様に乗算及
び加算されて、間引き補間処理がなされる。

【０１１４】以上のようにして、４ラインから３ライン
に変換される。図２２（ａ）において斜線で示す内視鏡
画像の表示範囲は、そのアスペクト比が４：２．２５と
なり、画面のほぼ中央に位置するように表示される。

【０１１５】図２２（ｂ）に示すように、ＣＣＤ５５の
画素を水平に対して約９０％利用する場合も、類似した
操作をしている。この場合は、６ラインを５ラインに間
引き変換することになる。具体的には、図２３（ｂ）に
示すように、（４ｎ＋１）ライン中、１，１３，２５，
…ラインは、そのまま交互に奇数／偶数フィールドのラ
インとなる。また、最初の偶数ラインのデータは、（４
ｎ＋３）のデータの“４／５”倍と（４ｎ＋１）のデー
タの“１／５”倍とを加算して求められる。

【０１１６】次に、第２の奇数ラインのデータは、（４
ｎ＋１）のデータの“３／５”倍と（４ｎ＋３）のデー
タの“２／５”倍とを加算して求められる。次に、第２
の偶数ラインのデータは、（４ｎ＋３）のデータの“２
／５”倍と、（４ｎ＋１）のデータの“３／５”倍とを
加算して求められる。さらに、第３の奇数ラインのデー
タは、（４ｎ＋１）のデータの“１／５”倍と（４ｎ＋
３）のデータの“４／５”倍とを加算して求められる。
後は同様に繰り返される。

【０１１７】ＢＢＲラインのデータも、同様に乗算及び
加算されて、間引き補間処理がなされる。

【０１１８】以上のようにして、６ラインから５ライン
に変換される。図２２（ｂ）において斜線で示す内視鏡
画像の表示範囲は、そのアスペクト比が４：２．５とな
り、画面のほぼ中央に位置するように表示される。

【０１１９】尚、図２２（ｂ）に示す変換方法は、重み
付けの係数が４種類（1/5,2/5,3/5,4/5）必要である。
そこで、係数２／５は１／５に、係数３／５は４／５と
すれば、係数が２種類となって、回路の簡素化を図るこ
とができる。

【０１２０】また、図２２（ｃ）及び２３（ｃ）に示す
ように、ＣＣＤ５５の画素を水平に対して約７５％利用
する場合は、そのまま４：３に間引き変換無しで表示可
能である。

【０１２１】前記表示領域の変更に対する間引き方式の
変更は、フロントパネル、及びＴＶカメラ５３のヘッド
に各々設けたＳＷ９６により切り換えることで、より微
細に観察したいとき好都合である。

【０１２２】前記構成で、ＳＷ９６を切り換えて図２２
（ａ）に示すモードを選択すると、ＬＰＦ９０，９１，
９２のカットオフ周波数が、それぞれ例えば６ＭＨｚ，
１８ＭＨｚ，１２ＭＨｚに切り換えられる。同時に、コ
ントローラ９９，１００を介して同時化メモリ６０ａ，
６０ｂの例えば書き込みが変更され、且つ間引き補間回
路８４における間引き補間のための係数が変更される。
このようにして、解像度が変更されると同時に、間引き
変換の処理も変更される。画面の解像度は、Ｇ水平解像
度が１４７０ＴＶ、Ｂ水平解像度が９８０ＴＶ、Ｒ水平
解像度が４９０ＴＶとなる。すなわち、図２２に示す三
つのモードの中で、最も高解像度となる。但し、このモ
ードでは、画面の表示領域はフル画面より２５％小さく
なる。

【０１２３】一方、ユーザーにとって解像度は必要最小
限であればよく、フル画面表示の方が良いとする場合に
は、ユーザーはＳＷ９６を切り換えて図２２（ｃ）に示
すモードを選択すれば良い。このとき、同時化メモリに
書き込まれるデータは、図２２（ｃ）に示すように、水
平方向にして１４４０個、垂直方向にして１０３５個で
ある。また、ＬＰＦ９０，９１，９２のカットオフ周波
数は、それぞれ例えば５．５ＭＨｚ，１６ＭＨｚ，１１
ＭＨｚに切り換えられる。そして画面の解像度は、Ｇ水
平解像度が１１００ＴＶ、Ｂ水平解像度は７４０ＴＶ、
Ｒ水平解像度は３７０ＴＶとなる。

【０１２４】また、画素数を水平方向にして９０％利用
し、前記２つのモードの中間の解像度で表示したい場
合、ユーザーは、図２２（ｂ）に示すモードを選択でき
る。このとき、ＬＰＦ９０，９１，９２のカットオフ周
波数は、それぞれ例えば４．６ＭＨｚ，１４ＭＨｚ，９
ＭＨｚに切り換えられる。解像度は、Ｇ水平解像度が１
３３０ＴＶ、Ｂ水平解像度は８８０ＴＶ、Ｒ水平解像度
は４４０ＴＶとなる。

【０１２５】尚、ＬＰＦ９０，９１，９２のカットオフ
周波数は、三つのモードで、それぞれ６ＭＨｚ，１８Ｍ
Ｈｚ，１２ＭＨｚに固定しても良い。

【０１２６】本実施例では、単板で高解像度のＴＶカメ
ラのために、ＨＤＴＶ素子を用いて高解像度の画像を得
ることができる。また、本実施例では、内視鏡画像を表
示するのに通常のモニタを用いているが、例えば中心解
像度が１００ＴＶ本のものを用いれば、内視鏡画像とし
ては十分な解像度を得ることができる。さらに、本実施
例では、ＨＤＴＶ素子の出力を通常モニタに表示する
際、カットオフ周波数の切り換えと間引き変換処理の変
更により、解像度を選択できると共に、表示のサイズを
変更できる。

【０１２７】尚、前記実施例では垂直方向に間引き処理
をしていたが、画面に表示するサイズによっては、必要
に応じて水平方向に間引きするしても良い。

【０１２８】以上、外付けＴＶカメラに対して説明した
が、内視鏡の先端に前記撮像素子を設けた電子内視鏡撮
像装置においても同様である。

【０１２９】

【発明の効果】前述したように本発明によれば、内視鏡
画像の特徴を考慮し、カラー映像信号の情報量に対し、
必要最少限のフィルタの配列を行なうことにより、固体
撮像素子の画素数が少なくても高解像な画像が得られ、
かつカメラヘッド部あるいは電子内視鏡先端部の小型化
を図ると共に、固体撮像素子の画素数を少なくすること
でメモリ容量を削減できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１及び図２は１実施例に係り、図１は色モザ
イクフィルタの配置を示す説明図。

【図２】図２は内視鏡撮像装置の構成を示すブロック
図。

【図３】図３は第２実施例に係る色モザイクフィルタの
構成と、メモリの書き込みの様子を示す説明図。

【図４】図４は第３実施例に係る色モザイクフィルタの
構成を示す図。

【図５】図５は第４実施例に係る色モザイクフィルタの
構成を示す図。

【図６】図６は第５実施例に係る色モザイクフィルタの
構成を示す図。

【図７】図７は第５実施例の変形例に係る色モザイクフ
ィルタの構成を示す図。

【図８】図８は第５実施例の変形例に係る色モザイクフ
ィルタの構成を示す図。

【図９】図９は第６実施例に係る色モザイクフィルタの
構成を示す図。

【図１０】図１０は第７実施例に係る色モザイクフィル
タの構成を示す図。

【図１１】図１１は第８実施例に係る色モザイクフィル
タの構成を示す図。

【図１２】図１２は補正回路の後段に設けたマトリクス
回路のブロック図。

【図１３】図１３は図１２に示す回路の動作説明図。

【図１４】図１４は第９実施例に係る色モザイクフィル
タの構成を示す図。

【図１５】図１５は固体撮像素子を内視鏡の外部に設け
た例の構成図。

【図１６】図１６は第１０実施例に係る面順次方式の固
体撮像素子の概略構成図。

【図１７】図１７ないし図２４は本発明の第１０実施例
に係り、図１７は内視鏡撮像装置の構成を示すブロック
図。

【図１８】図１８はＣＣＤの読み出しの説明図。

【図１９】図１９は同時化メモリの動作及び間引き補間
の処理を説明するための構成図。

【図２０】図２０はＣＣＤの読み出に関する説明図。

【図２１】図２１はＲＧＢ信号の同時化と間引き補間と
を説明するための構成図。

【図２２】図２２は間引く前後の画面と表示画面との説
明図。

【図２３】図２３は間引き方法の説明図。

【図２４】図２４は内視鏡撮像装置の全体構成図。

【符号の説明】

１…内視鏡撮像装置 ２…電子内視鏡 ３…光源部 ４…信号処理部 ６…本体装置 ２１…ＣＣＤドライブ回路 ２２…ＣＤＳ回路 ２５…クランプパルス・サンプリングパルス発生回路 ２７，３４，３５…ローパスフィルタ ４６〜４９，５２…ローパスフィルタ ３０，３６…Ａ／Ｄ変換器 ３７，３８，３９Ｂ…メモリ ４０〜４２…Ｄ／Ａ変換器

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年９月２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００８８】前記次に、ＣＣＤ５５からの出力信号は、
ケーブル及びバッファを介して伝送されてＣＣＵ５４内
のプリアンプ５７ａ，５７ｂに各入力され、クランプ５
８ａ，５８ｂ、Ａ／Ｄ変換器５９ａ，５９ｂを経由し
て、同時化メモリ６０ａ，６０ｂにてＲＧＢ同時化され
る。同時化された信号は、ホワイトバランス（ＷＢ）回
路８０でホワイトバランス、ＡＧＣ（オート・ゲイン・
コントロール）回路８１にてゲインがそれぞれ調整され
る。尚、ホワイトバランス回路８０の出力は、アイリス
制御回路１９にも供給されており、アイリス制御回路１
９は、図示しない光源部の絞りを制御するようになって
いる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００９５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００９５】前記ＳＳＧ（シンクロナス・シグナル・ジ
ェネレータ）９７が生成する駆動信号は、ＣＣＤドライ
バ５６により所定の電圧に変換されて出力される。ま
た、プリプロセスコントローラ９８、前記プリアンプ５
７ａ，５７ｂ、クランプ回路５８ａ，５８ｂ、及びＤ／
Ａ変換器５９ａ，５９ｂを制御するものである。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１０２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１０２】Ａ／Ｄ変換器５９ａ，５９ｂからの信号
は、フレーム切換えスイッチ１０４により、フレーム毎
に、フレームメモリ６０ａ，６０ｂのいずれかに切り替
えられるようになっている。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１０７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１０７】図２１は間引き補間回路８４と同時化メモ
リ６０ａとの接続の概略を示してある。間引き補間回路
８４において、乗算器１２１Ｇは、フィールドメモリ１
１４，１１５のＧ用記憶部に格納されデータをスイッチ
１２２Ｇを介して選択的に入力するようになっている。
また、乗算器１２３Ｇは、フィールドメモリ１１４，１
１５のＧ用記憶部に格納されデータをスイッチ１２４Ｇ
を介して選択的に入力するようになっている。乗算器１
２１Ｇは入力データをα倍する一方、乗算器１２３Ｇは
入力データをβ倍するものである。加算器１２５Ｇは、
乗算器１２１Ｇでα倍されたデータと、乗算器１２３Ｇ
でβ倍されたデータとを加算するものである。尚、乗算
器１２１Ｇ，１２３Ｇの係数α，βは、間引き補間コン
トローラ１００により、係数が切換えられるように構成
されている。あるいは、係数の異なる複数の乗算器を選
択するようにしても良い。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１０８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１０８】Ｂ，Ｒ用記憶部に格納されたデータも、前
記同様の構成で、乗算及び加算されるようになってい
る。符号１２１Ｒ，１２３Ｒ，１２１Ｂ，１２３Ｂは乗
算器、１２２Ｒ，１２４Ｒ，１２２Ｂ，１２４Ｂはスイ
ッチ、１２５Ｒ，１２５Ｂは加算器である。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１１３】また、（４ｎ＋３）のラインのデータは、
乗算器１２１Ｇにより“７／１０”倍される。（４ｎ＋
１）ライン中、残りのデータは、乗算器１２２Ｇにより
“３／１０”倍される。乗算器１２１Ｇにより“７／１
０”倍されたデータと、乗算器１２２Ｇにより“３／１
０”倍されたデータは、それぞれ加算器１２５Ｇにより
加算されて前記奇数または偶数フィールドのデータとな
る。例えば、“７／１０”倍された３ラインのデータ
と、“３／１０”倍された５ラインのデータとが加算さ
れて奇数フィールドのデータとなる。また、“３／１
０”倍された５ラインのデータと、“７／１０”倍され
た７ラインのデータとが加算されて、偶数フィールドの
データとなる。ＢＢＲラインのデータも、同様に乗算及
び加算されて、間引き補間処理がなされる。

【手続補正７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１７】

【手続補正８】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２１】

【手続補正９】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２２】

フロントページの続き (72)発明者 大野 渉 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 後藤 正仁 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内視鏡と、被写体に照明光を供給する光
   源部と、撮像面に複数のフィルタを配列した色モザイク
   フィルタを配置して、前記フィルタとこのフィルタに対
   向した感光素子とからなる複数の画素により被写体を撮
   像しカラー映像信号を出力する固体撮像素子と、この固
   体撮像素子のカラー映像信号を信号処理する信号処理部
   とを有している内視鏡撮像装置であって、 前記固体撮像素子の色モザイクフィルタは、緑成分また
   は補色系成分の光を透過するフィルタの数に対して青成
   分または第１の補色成分の光を透過させるフィルタの数
   が同じかまたは少なくなっていると共に、前記青成分ま
   たは第１の補色成分の光を透過するフィルタの数に対し
   て、赤成分または第２の補色成分の光を透過するフィル
   タの数は少なく構成されていることを特徴とする内視鏡
   撮像装置。