本發(fā)明涉及一種被導(dǎo)入到生物體內(nèi)來(lái)獲取該生物體內(nèi)的圖像的內(nèi)窺鏡以及具備該內(nèi)窺鏡的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

已知在包括接收光并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換來(lái)輸出電信號(hào)的多個(gè)像素的固體攝像元件所拍攝到的圖像中，產(chǎn)生以列電路內(nèi)的元件特性的偏差為起因的縱條紋狀的噪聲。作為解決該問(wèn)題的技術(shù)，已知一種如下技術(shù)(參照專利文獻(xiàn)1)：設(shè)置接收光的有效像素區(qū)域、以及通過(guò)鋁薄膜來(lái)遮擋像素的受光面的光學(xué)黑色區(qū)域，根據(jù)來(lái)自該光學(xué)黑色區(qū)域的像素的輸出值來(lái)校正有效像素區(qū)域的輸出值。

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2011-41255號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問(wèn)題

然而，來(lái)自光學(xué)黑色區(qū)域的像素的輸出值有時(shí)由于疊加了來(lái)自外部的噪聲等而發(fā)生偏差。因此，即使在上述的專利文獻(xiàn)1中也不能準(zhǔn)確地校正有效像素區(qū)域的輸出值。

本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種能夠準(zhǔn)確地校正有效像素區(qū)域的輸出值的內(nèi)窺鏡以及內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。

用于解決問(wèn)題的方案

為了解決上述的問(wèn)題，達(dá)成目的，本發(fā)明所涉及的內(nèi)窺鏡的特征在于，具備：多個(gè)像素，該多個(gè)像素配置成二維矩陣狀，從外部接收光，生成與受光量相應(yīng)的攝像信號(hào)并將所生成的攝像信號(hào)輸出；多個(gè)虛擬像素，該多個(gè)虛擬像素按所述多個(gè)像素的配置中的每個(gè)縱線設(shè)置，生成并輸出在對(duì)所述攝像信號(hào)的校正處理中使用的虛擬信號(hào)；判定部，其判定從所述虛擬像素多次輸出的所述虛擬信號(hào)的輸出值的各個(gè)輸出值是否在規(guī)定的范圍內(nèi)；校正數(shù)據(jù)生成部，其按每個(gè)所述縱線計(jì)算由所述判定部判定為在所述規(guī)定的范圍內(nèi)的所述虛擬信號(hào)的輸出值的統(tǒng)計(jì)值，基于進(jìn)行該計(jì)算得到的計(jì)算結(jié)果來(lái)按每個(gè)所述縱線生成用于校正所述攝像信號(hào)的校正數(shù)據(jù)；以及校正部，其基于由所述校正數(shù)據(jù)生成部生成的所述校正數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)所述攝像信號(hào)進(jìn)行校正。

另外，本發(fā)明所涉及的內(nèi)窺鏡的特征在于，在上述發(fā)明中，所述統(tǒng)計(jì)值是按每個(gè)所述縱線的、由所述判定部判定為在所述閾值的范圍內(nèi)的所述虛擬信號(hào)的輸出值的平均值、中值以及最頻值中的任一個(gè)。

另外，本發(fā)明所涉及的內(nèi)窺鏡的特征在于，在上述發(fā)明中，在由所述判定部判定為從所述虛擬像素多次輸出的所述虛擬信號(hào)的輸出值的各個(gè)輸出值不在所述閾值的范圍內(nèi)的情況下，所述校正數(shù)據(jù)生成部使用從與該虛擬像素相鄰的所述虛擬像素多次輸出的所述虛擬信號(hào)的輸出值來(lái)計(jì)算所述統(tǒng)計(jì)值，由此生成所述校正數(shù)據(jù)。

另外，本發(fā)明所涉及的內(nèi)窺鏡的特征在于，在上述發(fā)明中，還具備記錄部，該記錄部將由所述判定部判定為在所述規(guī)定的范圍內(nèi)的所述虛擬信號(hào)的輸出值按由所述多個(gè)像素的各個(gè)像素生成所述攝像信號(hào)的每幀進(jìn)行記錄，在由所述判定部判定為從所述虛擬像素多次輸出的所述虛擬信號(hào)的輸出值的各個(gè)輸出值不在所述規(guī)定的范圍內(nèi)的情況下，所述校正數(shù)據(jù)生成部從所述記錄部獲取該虛擬像素在一幀前輸出的輸出值來(lái)生成所述校正數(shù)據(jù)。

另外，本發(fā)明所涉及的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的特征在于，具備：上述的內(nèi)窺鏡；以及處理裝置，其將所述攝像信號(hào)轉(zhuǎn)換為圖像信號(hào)，其中，在所述內(nèi)窺鏡中，設(shè)置有所述校正數(shù)據(jù)生成部和所述校正部，并且具備與所述處理裝置連接的連接器部。

發(fā)明的效果

通過(guò)本發(fā)明，起到能夠準(zhǔn)確地校正有效像素區(qū)域的輸出值這樣的效果。

附圖說(shuō)明

圖1是示意性地示出本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的圖。

圖2是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的主要部分的功能的框圖。

圖3是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的第一芯片的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的框圖。

圖4是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的第一芯片的結(jié)構(gòu)的電路圖。

圖5a是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的受光部的基準(zhǔn)電壓生成部的結(jié)構(gòu)的電路圖。

圖5b是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的受光部的基準(zhǔn)電壓生成部的結(jié)構(gòu)的電路圖。

圖6是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的內(nèi)窺鏡所執(zhí)行的處理的概要的流程圖。

圖7是示出圖6的校正數(shù)據(jù)生成處理的概要的流程圖。

圖8a是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的內(nèi)窺鏡的第一芯片輸出的輸出格式的示意圖。

圖8b是示意性地示出由本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的內(nèi)窺鏡的校正部進(jìn)行了校正的圖像的一例的圖。

圖9是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的內(nèi)窺鏡所執(zhí)行的校正數(shù)據(jù)生成處理的概要的流程圖。

圖10是示出本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的內(nèi)窺鏡的第一芯片的結(jié)構(gòu)的電路圖。

圖11是示出本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的內(nèi)窺鏡的第一芯片輸出的輸出格式的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下，作為用于實(shí)施本發(fā)明的方式(以下，稱為“實(shí)施方式”)，說(shuō)明具備攝像裝置的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。另外，本發(fā)明并不受該實(shí)施方式限定。并且，在附圖的記載中，對(duì)相同的部分附加相同的標(biāo)記來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。并且，附圖是示意性的，需要留意各部件的厚度與寬度的關(guān)系、各部件的比率等與實(shí)際不同。另外，附圖的相互之間也包含了尺寸、比率互不相同的部分。

(實(shí)施方式1)

[內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)]

圖1是示意性地示出本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的圖。圖1所示的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1具備內(nèi)窺鏡2、傳輸線纜3、連接器部5、處理器6(處理裝置)、顯示裝置7以及光源裝置8。

內(nèi)窺鏡2通過(guò)將作為傳輸線纜3的一部分的插入部100插入到被檢體的體腔內(nèi)，來(lái)拍攝被檢體的體內(nèi)圖像并將攝像信號(hào)(圖像數(shù)據(jù))輸出到處理器6。另外，在內(nèi)窺鏡2中，在作為傳輸線纜3的一端側(cè)且被插入被檢體的體腔內(nèi)的插入部100的前端101側(cè)設(shè)置有進(jìn)行體內(nèi)圖像的攝像的攝像部20(攝像裝置)，在插入部100的基端102側(cè)連接有接受針對(duì)內(nèi)窺鏡2的各種操作的操作部4。攝像部20利用傳輸線纜3并經(jīng)由操作部4而與連接器部5連接。由攝像部20拍攝到的圖像的攝像信號(hào)例如經(jīng)過(guò)具有幾米(m)長(zhǎng)度的傳輸線纜3被輸出到連接器部5。

連接器部5與內(nèi)窺鏡2、處理器6以及光源裝置8連接，對(duì)由所連接的內(nèi)窺鏡2輸出的攝像信號(hào)實(shí)施規(guī)定的信號(hào)處理，并且將攝像信號(hào)從模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)(a/d轉(zhuǎn)換)后作為圖像信號(hào)輸出到處理器6。

處理器6對(duì)從連接器部5輸出的圖像信號(hào)實(shí)施規(guī)定的圖像處理，并且對(duì)內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1整體統(tǒng)一進(jìn)行控制。此外，在本實(shí)施方式1中，處理器6作為處理裝置發(fā)揮功能。

顯示裝置7顯示與由處理器6實(shí)施了圖像處理的圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)的圖像。另外，顯示裝置7顯示與內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1有關(guān)的各種信息。

光源裝置8例如使用鹵素?zé)?、白色led(lightemittingdiode：發(fā)光二極管)等構(gòu)成，經(jīng)由連接器部5、傳輸線纜3而從內(nèi)窺鏡2的插入部100的前端101側(cè)朝向被檢體照射照明光。

圖2是示出內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1的主要部分的功能的框圖。參照?qǐng)D2來(lái)說(shuō)明內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1的各部結(jié)構(gòu)的詳細(xì)內(nèi)容以及內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1內(nèi)的電信號(hào)的路徑。

如圖2所示，攝像部20具備第一芯片21(攝像元件)以及第二芯片22。

第一芯片21具有：受光部23，其具有多個(gè)單位像素230和多個(gè)虛擬像素247，其中，該多個(gè)單位像素230在行列方向上配置成二維矩陣狀，從外部接收光，生成并輸出與受光量相應(yīng)的攝像信號(hào)，該多個(gè)虛擬像素247按多個(gè)單位像素230的配置中的每個(gè)縱線設(shè)置，生成并輸出在對(duì)攝像信號(hào)的校正處理中使用的虛擬信號(hào)；讀出部24，其讀出由受光部23進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換所得到的攝像信號(hào)和虛擬信號(hào)；以及定時(shí)生成部25，其基于從連接器部5輸入的基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)和同步信號(hào)來(lái)生成定時(shí)信號(hào)后輸出到讀出部24。此外，在后文中參照?qǐng)D3來(lái)詳細(xì)記述第一芯片21的更詳細(xì)的結(jié)構(gòu)。

第二芯片22具有作為發(fā)送部發(fā)揮功能的緩沖器27，該緩沖器27將從第一芯片21輸出的攝像信號(hào)經(jīng)由傳輸線纜3以及連接器部5發(fā)送到處理器6。此外，能夠根據(jù)設(shè)計(jì)上的便利性來(lái)適當(dāng)變更搭載于第一芯片21和第二芯片22的電路的組合。

另外，攝像部20經(jīng)由傳輸線纜3接受由處理器6內(nèi)的電源部61生成的電源電壓vdd以及接地電壓gnd。在提供給攝像部20的電源電壓vdd與接地電壓gnd之間設(shè)置有電源穩(wěn)定用的電容器c1。

連接器部5具有模擬前端部51(以下稱為“afe部51”)、攝像信號(hào)處理部52、記錄部53以及驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部54。連接器部5將內(nèi)窺鏡2(攝像部20)與處理器6電連接，連接器部5作為對(duì)電信號(hào)進(jìn)行中繼的中繼處理部發(fā)揮功能。連接器部5與攝像部20通過(guò)傳輸線纜3連接，連接器部5與處理器6例如通過(guò)線圈線纜連接。另外，連接器部5還與光源裝置8連接。

afe部51接收從攝像部20傳輸?shù)臄z像信號(hào)，在通過(guò)電阻等無(wú)源元件進(jìn)行了阻抗匹配之后，通過(guò)電容器取出該攝像信號(hào)的交流成分，并通過(guò)分壓電阻來(lái)確定動(dòng)作點(diǎn)。之后，afe部51對(duì)模擬攝像信號(hào)進(jìn)行模擬數(shù)字(a/d)轉(zhuǎn)換后作為數(shù)字?jǐn)z像信號(hào)送出到攝像信號(hào)處理部52。

攝像信號(hào)處理部52例如由fpga(fieldprogrammablegatearray：現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列)構(gòu)成，生成成為內(nèi)窺鏡2的各結(jié)構(gòu)部的動(dòng)作的基準(zhǔn)的基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)(例如27mhz的時(shí)鐘)和表示各幀的起始位置的同步信號(hào)并提供給定時(shí)生成部25，并且對(duì)從afe部51輸入的數(shù)字?jǐn)z像信號(hào)進(jìn)行噪聲去除等規(guī)定的信號(hào)處理。

在此，說(shuō)明攝像信號(hào)處理部52的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。攝像信號(hào)處理部52至少具有判定部521、校正數(shù)據(jù)生成部522以及校正部523。

判定部521判定從虛擬像素247多次輸出的虛擬信號(hào)的輸出值中的各個(gè)輸出值是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。具體地說(shuō)，判定部521基于后述的閾值數(shù)據(jù)記錄部531所記錄的閾值來(lái)判定從虛擬像素247多次輸出的虛擬信號(hào)的輸出值中的各個(gè)輸出值相對(duì)于閾值是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。在此，閾值是指預(yù)先通過(guò)實(shí)驗(yàn)等利用正常的虛擬像素247來(lái)求出的值。

校正數(shù)據(jù)生成部522按每個(gè)縱線計(jì)算出由判定部521判定為在規(guī)定的范圍內(nèi)的虛擬信號(hào)的輸出值的統(tǒng)計(jì)值，基于該計(jì)算結(jié)果按每個(gè)縱線生成用于對(duì)由單位像素230輸出的攝像信號(hào)進(jìn)行校正的校正數(shù)據(jù)，使該校正數(shù)據(jù)記錄于后述的校正數(shù)據(jù)記錄部532。在此，統(tǒng)計(jì)值是指按每個(gè)縱線的由判定部521判定為在規(guī)定的范圍內(nèi)的虛擬信號(hào)的輸出值的平均值、中值以及最頻值中的任一個(gè)。此外，以下，說(shuō)明使用平均值來(lái)作為統(tǒng)計(jì)值的情況。另外，校正數(shù)據(jù)生成部522基于由判定部521判定為在規(guī)定的范圍內(nèi)的虛擬信號(hào)的輸出值來(lái)按多個(gè)單位像素230的各個(gè)單位像素230生成攝像信號(hào)的每幀生成校正數(shù)據(jù)，將該校正數(shù)據(jù)記錄于校正數(shù)據(jù)記錄部532。并且，校正數(shù)據(jù)生成部522通過(guò)按每個(gè)縱線將由判定部521判定為在規(guī)定的范圍內(nèi)的虛擬信號(hào)的輸出值相加后除以進(jìn)行了該相加的次數(shù)來(lái)生成閾值，將該閾值記錄于閾值數(shù)據(jù)記錄部531，由此更新閾值。

校正部523基于由校正數(shù)據(jù)生成部522生成的校正數(shù)據(jù)來(lái)將單位像素230所輸出的攝像信號(hào)進(jìn)行校正后向后述的處理器6的圖像信號(hào)處理部62發(fā)送。具體地說(shuō)，校正部523基于校正數(shù)據(jù)記錄部532所記錄的每個(gè)縱線的校正數(shù)據(jù)來(lái)從每個(gè)縱線的由單位像素230輸出的攝像信號(hào)中減去相應(yīng)的縱線的校正數(shù)據(jù)，由此對(duì)攝像信號(hào)進(jìn)行校正，將進(jìn)行了該校正后的攝像信號(hào)向圖像信號(hào)處理部62發(fā)送。

記錄部53記錄與內(nèi)窺鏡2有關(guān)的各種信息。記錄部53使用flash存儲(chǔ)器、ram(randomaccessmemory：隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)等構(gòu)成。記錄部53具有：閾值數(shù)據(jù)記錄部531，其記錄在判定部521判定從受光部23的虛擬像素247輸出的輸出值是否正常時(shí)使用的閾值數(shù)據(jù)；以及校正數(shù)據(jù)記錄部532，其記錄由校正數(shù)據(jù)生成部522生成的攝像部20的各縱線的校正數(shù)據(jù)。并且，校正數(shù)據(jù)記錄部532將由判定部521判定為在規(guī)定的范圍內(nèi)的虛擬信號(hào)的輸出值按由多個(gè)單位像素230的各個(gè)單位像素230生成攝像信號(hào)的每幀(由攝像部20生成的每幀)進(jìn)行記錄。

驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部54基于從處理器6提供并成為內(nèi)窺鏡2的各結(jié)構(gòu)部的動(dòng)作的基準(zhǔn)的基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)(例如27mhz的時(shí)鐘信號(hào))來(lái)生成表示各幀的起始位置的同步信號(hào)，將該同步信號(hào)與基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)一起經(jīng)由傳輸線纜3向攝像部20的定時(shí)生成部25輸出。在此，驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部54所生成的同步信號(hào)包含水平同步信號(hào)和垂直同步信號(hào)。

處理器6是對(duì)內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1整體統(tǒng)一進(jìn)行控制的控制裝置。處理器6具備電源部61、圖像信號(hào)處理部62以及時(shí)鐘生成部63。

電源部61生成電源電壓vdd，將所生成的該電源電壓vdd與接地電壓gnd一起經(jīng)由連接器部5和傳輸線纜3提供給攝像部20。

圖像信號(hào)處理部62針對(duì)由攝像信號(hào)處理部52實(shí)施了信號(hào)處理的數(shù)字的攝像信號(hào)進(jìn)行同時(shí)化處理、白平衡(wb)調(diào)整處理、增益調(diào)整處理、伽馬校正處理、數(shù)字模擬(d/a)轉(zhuǎn)換處理、格式轉(zhuǎn)換處理等圖像處理而轉(zhuǎn)換為圖像信號(hào)，將該圖像信號(hào)輸出到顯示裝置7。

時(shí)鐘生成部63向驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部54輸出基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)。

顯示裝置7根據(jù)從圖像信號(hào)處理部62輸入的圖像信號(hào)來(lái)顯示由攝像部20拍攝到的圖像。顯示裝置7使用液晶、有機(jī)el(electroluminescence：電致發(fā)光)等的顯示面板等構(gòu)成。

[第一芯片的結(jié)構(gòu)]

接著，說(shuō)明上述的第一芯片21的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。

圖3是示出圖2所示的第一芯片21的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的框圖。圖4是示出第一芯片21的結(jié)構(gòu)的電路圖。

如圖3和圖4所示，第一芯片21具有受光部23、讀出部24(驅(qū)動(dòng)部)、定時(shí)生成部25、滯后部28以及輸出部31(放大器)。

滯后部28對(duì)經(jīng)由傳輸線纜3輸入的基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)和同步信號(hào)進(jìn)行波形整形，將進(jìn)行了該波形整形的基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)和同步信號(hào)向定時(shí)生成部25輸出。

定時(shí)生成部25根據(jù)從滯后部28輸入的基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)和同步信號(hào)來(lái)生成各種驅(qū)動(dòng)信號(hào)，分別向后述的讀出部24的垂直掃描部241(行選擇電路)、噪聲去除部243以及水平掃描部245輸出。

讀出部24將從后述的受光部23的多個(gè)像素的各個(gè)像素輸出的攝像信號(hào)和從基準(zhǔn)電壓生成部246輸出的基準(zhǔn)信號(hào)分別傳送給輸出部31。

在此，說(shuō)明讀出部24的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。讀出部24包含垂直掃描部241(行選擇電路)、恒流源242、噪聲去除部243(噪聲去除電路)、列源級(jí)跟隨晶體管244、水平掃描部245以及基準(zhǔn)電壓生成部246。

垂直掃描部241基于從定時(shí)生成部25輸入的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(vrdmy、等)，向受光部23的被選擇的行(水平線)<m>(m＝0、1、2…、m-1、m)施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)和來(lái)通過(guò)恒流源242驅(qū)動(dòng)受光部23的各單位像素230和虛擬像素247，由此將攝像信號(hào)、虛擬信號(hào)以及像素復(fù)位時(shí)的噪聲信號(hào)傳送到垂直傳送線239(第一傳送線)后輸出到噪聲去除部243。

噪聲去除部243去除各單位像素230的輸出偏差和進(jìn)行像素復(fù)位時(shí)的噪聲信號(hào)，輸出由各單位像素230進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換所得到的攝像信號(hào)。此外，在后文中詳細(xì)記述噪聲去除部243。

水平掃描部245基于從定時(shí)生成部25提供的驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)受光部23的被選擇的列(縱線)<n>(n＝0、1、2…、n-1、n)施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)將由各單位像素230進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換所得到的攝像信號(hào)經(jīng)由噪聲去除部243傳送到水平傳送線258(第二傳送線)進(jìn)而輸出到輸出部31。此外，在本實(shí)施方式1中，水平傳送線258作為傳送從各單位像素230輸出的攝像信號(hào)的傳送部發(fā)揮功能。

在第一芯片21的受光部23中多個(gè)單位像素230排列成二維矩陣狀。各單位像素230包含光電轉(zhuǎn)換元件231(光電二極管)、電荷轉(zhuǎn)換部233、傳送晶體管234(第一傳送部)、像素復(fù)位部236(晶體管)、像素源極跟隨晶體管237以及虛擬像素247(基準(zhǔn)信號(hào)生成部)。此外，在本說(shuō)明書(shū)中，將一個(gè)或者多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件以及用于從各個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件向電荷轉(zhuǎn)換部233傳送信號(hào)電荷的傳送晶體管稱為單位單元。即，在單位單元中包含一個(gè)或者多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件和傳送晶體管的組，在各單位像素230中包含一個(gè)單位單元。

光電轉(zhuǎn)換元件231將入射光光電轉(zhuǎn)換為與其光量相應(yīng)的信號(hào)電荷量并蓄積。光電轉(zhuǎn)換元件231的陰極側(cè)分別與傳送晶體管234的一端側(cè)連接，陽(yáng)極側(cè)與接地電壓gnd連接。電荷轉(zhuǎn)換部233由寄生擴(kuò)散電容(fd，日語(yǔ)：浮遊拡散容量)構(gòu)成，將由光電轉(zhuǎn)換元件231蓄積的電荷轉(zhuǎn)換為電壓。

傳送晶體管234將電荷從光電轉(zhuǎn)換元件231向電荷轉(zhuǎn)換部233傳送。對(duì)傳送晶體管234的柵極連接提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)(行選擇脈沖)和驅(qū)動(dòng)信號(hào)的信號(hào)線，對(duì)傳送晶體管234的另一端側(cè)連接電荷轉(zhuǎn)換部233。當(dāng)從垂直掃描部241經(jīng)由信號(hào)線提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)和驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，傳送晶體管234成為導(dǎo)通狀態(tài)，從光電轉(zhuǎn)換元件231向電荷轉(zhuǎn)換部233傳送信號(hào)電荷。

像素復(fù)位部236將電荷轉(zhuǎn)換部233復(fù)位為規(guī)定電位。像素復(fù)位部236的一端側(cè)與電源電壓vr連接，另一端側(cè)與電荷轉(zhuǎn)換部233連接，柵極與提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)的信號(hào)線連接。當(dāng)從垂直掃描部241經(jīng)由信號(hào)線提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，像素復(fù)位部236成為導(dǎo)通狀態(tài)，使蓄積于電荷轉(zhuǎn)換部233的信號(hào)電荷釋放，從而將電荷轉(zhuǎn)換部233復(fù)位為規(guī)定電位。

像素源極跟隨晶體管237的一端側(cè)與電源電壓vr連接，另一端側(cè)與垂直傳送線239連接，柵極被輸入由電荷轉(zhuǎn)換部233進(jìn)行了電壓轉(zhuǎn)換所得到的信號(hào)(攝像信號(hào)或者復(fù)位時(shí)的信號(hào))。關(guān)于像素源極跟隨晶體管237，在進(jìn)行了后述的選擇動(dòng)作之后，當(dāng)向傳送晶體管234的柵極提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，從光電轉(zhuǎn)換元件231讀出電荷，在由電荷轉(zhuǎn)換部233進(jìn)行了電壓轉(zhuǎn)換之后，經(jīng)由像素源極跟隨晶體管237傳送到垂直傳送線239。

按單位像素230的每個(gè)縱線，與各單位像素230等間距地設(shè)置虛擬像素247。虛擬像素247包含像素復(fù)位部236a和像素源極跟隨晶體管237a。即，是相對(duì)于單位像素230而言省略了光電轉(zhuǎn)換元件231(光電二極管)、電荷轉(zhuǎn)換部233以及傳送晶體管234(第一傳送部)的結(jié)構(gòu)。

像素復(fù)位部236a將像素源極跟隨晶體管237a的柵極固定為規(guī)定電位。像素復(fù)位部236a的一端側(cè)與電源電壓vr連接，另一端側(cè)與像素源極跟隨晶體管237a的柵極連接，對(duì)像素復(fù)位部236a的柵極連接提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)的信號(hào)線。

當(dāng)從定時(shí)生成部25經(jīng)由信號(hào)線向像素復(fù)位部236a的柵極提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，像素復(fù)位部236a成為導(dǎo)通狀態(tài)，像素源極跟隨晶體管237a的柵極被固定為規(guī)定電位(vrdmy)。

像素源極跟隨晶體管237a的一端側(cè)與從基準(zhǔn)電壓生成部246(圖5a所示的基準(zhǔn)電壓生成部246a)提供的電源電壓vr連接，另一端側(cè)與垂直傳送線239連接，像素源極跟隨晶體管237a的柵極被輸入規(guī)定電位(vrdmy)。當(dāng)這樣構(gòu)成的像素源極跟隨晶體管237a被進(jìn)行后述的選擇動(dòng)作時(shí)，與規(guī)定電位vrdmy相應(yīng)的虛擬信號(hào)(列基準(zhǔn)信號(hào))經(jīng)由像素源極跟隨晶體管237a傳送到垂直傳送線239。

與通常的單位像素230同樣，在本實(shí)施方式1中，如果在電源電壓vr為電源電壓vdd水平(例如3.3v)且被輸入了vrdmy(例如2v)時(shí)向像素復(fù)位部236a的柵極提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)像素源極跟隨晶體管237a成為導(dǎo)通狀態(tài)，選擇包含該像素復(fù)位部236a的虛擬像素247(選擇動(dòng)作)。另外，如果在電源電壓vr為非選擇用電壓水平(例如1v)且被輸入了vrdmy(例如1v)時(shí)向像素復(fù)位部236a的柵極提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)像素源極跟隨晶體管237a成為截止?fàn)顟B(tài)，解除對(duì)包含該像素復(fù)位部236a的虛擬像素247的選擇(非選擇動(dòng)作)。

恒流源242的一端側(cè)與垂直傳送線239連接，另一端側(cè)與接地電壓gnd連接，柵極被施加偏置電壓vbias1。通過(guò)恒流源242驅(qū)動(dòng)單位像素230，恒流源242用于將單位像素230的輸出向垂直傳送線239讀出。讀出到垂直傳送線239的信號(hào)向噪聲去除部243輸入。

噪聲去除部243包含傳送電容252(ac耦合電容器)和箝位開(kāi)關(guān)253(晶體管)。

傳送電容252的一端側(cè)與垂直傳送線239連接，另一端側(cè)與列源級(jí)跟隨晶體管244連接。

箝位開(kāi)關(guān)253的一端側(cè)與從基準(zhǔn)電壓生成部246提供箝位電壓vclp的信號(hào)線連接。箝位開(kāi)關(guān)253的另一端側(cè)連接在傳送電容252與列源級(jí)跟隨晶體管244之間，箝位開(kāi)關(guān)253的柵極被從定時(shí)生成部25輸入了驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入到噪聲去除部243的攝像信號(hào)是包含噪聲成分的光噪聲和信號(hào)。

當(dāng)從定時(shí)生成部25向箝位開(kāi)關(guān)253的柵極輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，箝位開(kāi)關(guān)253成為導(dǎo)通狀態(tài)，傳送電容252通過(guò)從基準(zhǔn)電壓生成部246提供的箝位電壓vclp被復(fù)位。由噪聲去除部243進(jìn)行了噪聲去除后的攝像信號(hào)被輸入到列源級(jí)跟隨晶體管244的柵極。

噪聲去除部243不需要采樣用的電容器(采樣電容)，因此傳送電容(ac耦合電容器)252的容量只要是相對(duì)于列源級(jí)跟隨晶體管244的輸入容量而言足夠的容量即可。除此之外，還能夠使噪聲去除部243在第一芯片21中的占用的面積減小與省略采樣電容相應(yīng)的面積。

列源級(jí)跟隨晶體管244的一端側(cè)與電源電壓vdd連接，另一端側(cè)與列選擇開(kāi)關(guān)254(第二傳送部)的一端側(cè)連接，列源級(jí)跟隨晶體管244的柵極被輸入由噪聲去除部243進(jìn)行了噪聲去除的攝像信號(hào)。

列選擇開(kāi)關(guān)254的一端側(cè)與列源級(jí)跟隨晶體管244的另一端側(cè)連接，另一端側(cè)與水平傳送線258(第二傳送線)連接，對(duì)列選擇開(kāi)關(guān)254的柵極連接用于從水平掃描部245提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)的信號(hào)線。當(dāng)從水平掃描部245向列<n>的列選擇開(kāi)關(guān)254的柵極提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，列選擇開(kāi)關(guān)254成為導(dǎo)通狀態(tài)，將列<n>的垂直傳送線239的信號(hào)(由噪聲去除部243進(jìn)行了噪聲去除的攝像信號(hào))傳送給水平傳送線258。

水平復(fù)位晶體管256的一端側(cè)與接地電壓gnd連接，另一端側(cè)與水平傳送線258連接，水平復(fù)位晶體管256的柵極被從定時(shí)生成部25輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)當(dāng)從定時(shí)生成部25向水平復(fù)位晶體管256的柵極輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，水平復(fù)位晶體管256成為導(dǎo)通狀態(tài)，將水平傳送線258復(fù)位。

恒流源257的一端側(cè)與水平傳送線258連接，另一端側(cè)與接地電壓gnd連接，恒流源257的柵極被施加偏置電壓vbias2。恒流源257用于將攝像信號(hào)從垂直傳送線239向水平傳送線258讀出。向水平傳送線258讀出的攝像信號(hào)或者虛擬信號(hào)被輸入到輸出部31。

輸出部31根據(jù)需要對(duì)被去除了噪聲的攝像信號(hào)和虛擬信號(hào)(校正縱線時(shí)成為基準(zhǔn)的基準(zhǔn)信號(hào))進(jìn)行信號(hào)放大后輸出(vout)。

在本實(shí)施方式1中，通過(guò)交替地進(jìn)行噪聲去除后的攝像信號(hào)的從垂直傳送線239的讀出、以及由水平復(fù)位晶體管256對(duì)水平傳送線258的復(fù)位，能夠抑制列方向的攝像信號(hào)的串?dāng)_。

在第二芯片22中，將虛擬信號(hào)和攝像信號(hào)經(jīng)由傳輸線纜3傳輸?shù)竭B接器部5。

圖5a和圖5b是示出本實(shí)施方式1的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1的受光部23的基準(zhǔn)電壓生成部246的結(jié)構(gòu)的電路圖。

圖5a所示的基準(zhǔn)電壓生成部246a包含電阻分壓電路和通過(guò)驅(qū)動(dòng)信號(hào)被驅(qū)動(dòng)的多路轉(zhuǎn)換器293，其中，該電阻分壓電路包括兩個(gè)電阻291和292。

多路轉(zhuǎn)換器293按照從定時(shí)生成部25輸入的驅(qū)動(dòng)信號(hào)在電源電壓vdd(例如3.3v)與由電阻分壓電路生成的非選擇用電壓vfd＿l(例如1v)之間交替地進(jìn)行切換并將其作為電源電壓vr施加到所有像素和虛擬像素247。

圖5b所示的基準(zhǔn)電壓生成部246b包含電阻分壓電路和通過(guò)驅(qū)動(dòng)信號(hào)被驅(qū)動(dòng)的開(kāi)關(guān)(晶體管)294，其中，該電阻分壓電路包括兩個(gè)電阻291和292。在通過(guò)開(kāi)關(guān)294的驅(qū)動(dòng)而由驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的定時(shí)，基準(zhǔn)電壓生成部246b生成噪聲去除部243的箝位電壓vclp。

[內(nèi)窺鏡的處理]

接著，說(shuō)明內(nèi)窺鏡2所執(zhí)行的處理。圖6是示出內(nèi)窺鏡2所執(zhí)行的處理的概要的流程圖。

如圖6所示，首先，攝像部20基于驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部54所生成的基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)來(lái)以規(guī)定的幀頻開(kāi)始拍攝(步驟s101)。

接著，攝像信號(hào)處理部52將縱線校正數(shù)據(jù)和縱線校正數(shù)據(jù)計(jì)算用線個(gè)數(shù)復(fù)位(步驟s102)，將取出攝像信號(hào)的線位置設(shè)定為1(步驟s103)。

接著，攝像信號(hào)處理部52經(jīng)由afe部51從攝像部20獲取圖像數(shù)據(jù)的與一條線相應(yīng)的數(shù)據(jù)(步驟s104)。

之后，在從攝像部20獲取到的圖像數(shù)據(jù)的與一條線相應(yīng)的數(shù)據(jù)為來(lái)自虛擬像素247的輸出的情況下(步驟s105：是)，內(nèi)窺鏡2基于從虛擬像素247輸出的虛擬信號(hào)來(lái)執(zhí)行生成在對(duì)攝像信號(hào)的縱線進(jìn)行校正的校正處理中使用的校正數(shù)據(jù)的校正數(shù)據(jù)生成處理(步驟s106)。在步驟s106之后，內(nèi)窺鏡2返回到步驟s104。

圖7是示出校正數(shù)據(jù)生成處理的概要的流程圖。如圖7所示，首先，攝像信號(hào)處理部52設(shè)定從受光部23取出數(shù)據(jù)的列位置(步驟s201)。例如，攝像信號(hào)處理部52將從攝像部20讀出的線數(shù)據(jù)的列位置(水平線)設(shè)定為“1”。

接著，判定部521判定虛擬像素247的輸出值是否在規(guī)定閾值以內(nèi)(步驟s202)。具體地說(shuō)，判定部521判定虛擬像素247的輸出值是否在由閾值數(shù)據(jù)記錄部531記錄的閾值的范圍以內(nèi)。在通過(guò)判定部521判定為虛擬像素247的輸出值在規(guī)定閾值以內(nèi)的情況下(步驟s202：是)，內(nèi)窺鏡2轉(zhuǎn)移到后述的步驟s203。與此相對(duì)，在由判定部521判定為虛擬像素247的輸出值不在規(guī)定閾值以內(nèi)的情況下(步驟s202：否)，內(nèi)窺鏡2轉(zhuǎn)移到后述的步驟s205。

在步驟s203中，校正數(shù)據(jù)生成部522對(duì)校正數(shù)據(jù)記錄部532所記錄的縱線校正數(shù)據(jù)中的相應(yīng)的列加上來(lái)自虛擬像素247的輸出值后進(jìn)行平均化(步驟s203)。具體地說(shuō)，校正數(shù)據(jù)生成部522對(duì)校正數(shù)據(jù)記錄部532所記錄的從虛擬像素247多次獲取的各個(gè)虛擬信號(hào)的輸出值加上本次輸出的虛擬信號(hào)的輸出值，除以加上了該虛擬信號(hào)的輸出值后的次數(shù)，由此生成校正縱線的校正數(shù)據(jù)。即，校正數(shù)據(jù)生成部522通過(guò)只使用由判定部521判定為在規(guī)定閾值以內(nèi)的虛擬信號(hào)的輸出值來(lái)生成每個(gè)縱線的校正數(shù)據(jù)。由此，如圖8a所示，在校正部523使用校正數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)來(lái)自攝像部20的攝像信號(hào)的縱線進(jìn)行校正的情況下，能夠去除疊加有噪聲等的虛擬信號(hào)的輸出值a1，因此能夠生成準(zhǔn)確的校正數(shù)據(jù)。此外，圖8a是示出第一芯片21輸出的輸出格式的示意圖，有效像素區(qū)域的單位像素示出30×30的陣列，將來(lái)自虛擬像素247的輸出次數(shù)設(shè)為10次。當(dāng)然，能夠適當(dāng)變更來(lái)自虛擬像素247的輸出次數(shù)。

接著，校正數(shù)據(jù)生成部522對(duì)閾值數(shù)據(jù)記錄部531所記錄的相應(yīng)的縱線的閾值加上來(lái)自虛擬像素247的輸出值，除以加上了該虛擬信號(hào)的輸出值后的次數(shù)來(lái)進(jìn)行平均化，由此更新閾值(步驟s204)。

接著，在是從攝像部20獲取到的圖像數(shù)據(jù)的一條線的最后列(步驟s205：是)且從攝像部20獲取到的圖像數(shù)據(jù)的一條線為最后一條線的情況下(步驟s206：是)，內(nèi)窺鏡2返回到圖6的主例程。與此相對(duì)，在是從攝像部20獲取到的圖像數(shù)據(jù)的一條線的最后列(步驟s205：是)且從攝像部20獲取到的圖像數(shù)據(jù)的一條線不是最后一條線的情況下(步驟s206：否)，攝像信號(hào)處理部52將從攝像部20獲取數(shù)據(jù)的線更新為下一條線(步驟s207)。在步驟s207之后，內(nèi)窺鏡2返回到圖6的主例程。

在步驟s205中，在不是從攝像部20獲取到的圖像數(shù)據(jù)的一條線的最后列的情況下(步驟s205：否)，攝像信號(hào)處理部52更新為從攝像部20獲取到的圖像數(shù)據(jù)的一條線的下一列(步驟s208)。在步驟s208之后，內(nèi)窺鏡2返回到步驟s202。

回到圖6，繼續(xù)進(jìn)行步驟s105以后的說(shuō)明。

在步驟s105中，從攝像部20獲取到的與一線相應(yīng)的數(shù)據(jù)不是來(lái)自虛擬像素247的輸出的情況下、即是來(lái)自單位像素230的數(shù)據(jù)(攝像信號(hào))的情況下(步驟s105：否)，內(nèi)窺鏡2轉(zhuǎn)移到步驟s107。

接著，校正部523通過(guò)從由單位像素230輸出的攝像信號(hào)中減去校正數(shù)據(jù)記錄部532所記錄的縱線校正數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行校正(步驟s107)，將進(jìn)行了該縱線校正的攝像信號(hào)向圖像信號(hào)處理部62發(fā)送(步驟s108)。具體地說(shuō)，如圖8a和圖8b所示，校正部523通過(guò)從由單位像素230輸出的攝像信號(hào)中減去校正數(shù)據(jù)記錄部532所記錄的縱線校正數(shù)據(jù)來(lái)校正從單位像素230輸出的攝像信號(hào)(圖8a→圖8b)。由此，能夠準(zhǔn)確地校正攝像信號(hào)，因此能夠獲得高畫(huà)質(zhì)的圖像w1。

之后，在是受光部23的最后一條線的情況下(步驟s109：是)，內(nèi)窺鏡2轉(zhuǎn)移到后述的步驟s111。與此相對(duì)，在不是受光部23的最后一條線的情況下(步驟s109：否)，內(nèi)窺鏡2轉(zhuǎn)移到后述的步驟s110。

在步驟s110中，定時(shí)生成部25將讀出攝像信號(hào)或者虛擬信號(hào)的線變更為下一條線。在步驟s110之后，內(nèi)窺鏡2返回到步驟s104。

在步驟s111中，在結(jié)束對(duì)被檢體的攝影的情況下(步驟s111：是)，內(nèi)窺鏡2結(jié)束本處理。與此相對(duì)，在不結(jié)束對(duì)被檢體的攝影的情況下(步驟s111：否)，內(nèi)窺鏡2返回到步驟s102。

根據(jù)以上所說(shuō)明的本實(shí)施方式1，校正數(shù)據(jù)生成部522使用按每個(gè)縱線的、由判定部521判定為在規(guī)定的范圍內(nèi)的虛擬信號(hào)的輸出值的統(tǒng)計(jì)值來(lái)按每個(gè)縱線生成校正數(shù)據(jù)，因此校正部523能夠準(zhǔn)確地對(duì)有效像素區(qū)域中的單位像素230的攝像信號(hào)進(jìn)行校正。

另外，根據(jù)本實(shí)施方式1，對(duì)連接器部5設(shè)置校正數(shù)據(jù)生成部522和校正部523，因此也可以不用針對(duì)種類不同的每種內(nèi)窺鏡將校正數(shù)據(jù)設(shè)置于處理器6，因此通用性優(yōu)良。

此外，在本實(shí)施方式1中，作為統(tǒng)計(jì)值，校正數(shù)據(jù)生成部522按每個(gè)縱線計(jì)算對(duì)從虛擬像素247多次輸出的虛擬信號(hào)的輸出值的各個(gè)輸出值進(jìn)行相加后的平均值，但是例如也可以計(jì)算中值和最頻值中的任一個(gè)作為按每個(gè)縱線的、對(duì)從虛擬像素247多次輸出的虛擬信號(hào)的輸出值的各個(gè)輸出值相加后的統(tǒng)計(jì)值來(lái)生成校正數(shù)據(jù)。

另外，在本實(shí)施方式1中，也可以是，在通過(guò)判定部521判定為從虛擬像素247多次輸出的虛擬信號(hào)的輸出值的各個(gè)輸出值不在規(guī)定的范圍內(nèi)的情況下、即從虛擬像素247多次輸出的虛擬信號(hào)全部不在規(guī)定的范圍內(nèi)的情況下，使用從與該虛擬像素247相鄰的虛擬像素247多次輸出的虛擬信號(hào)的輸出值來(lái)計(jì)算統(tǒng)計(jì)值，根據(jù)該統(tǒng)計(jì)值來(lái)生成用于校正攝像信號(hào)的校正數(shù)據(jù)。

(實(shí)施方式2)

接著，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式2。關(guān)于本實(shí)施方式2所涉及的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，具有與上述的實(shí)施方式1所涉及的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1相同的結(jié)構(gòu)，內(nèi)窺鏡2所執(zhí)行的校正數(shù)據(jù)生成處理不同。因此，以下，對(duì)本實(shí)施方式2所涉及的內(nèi)窺鏡所執(zhí)行的校正數(shù)據(jù)生成處理進(jìn)行說(shuō)明。此外，對(duì)與上述的實(shí)施方式1所涉及的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1相同的結(jié)構(gòu)附加相同的標(biāo)記來(lái)省略說(shuō)明。

圖9是示出本實(shí)施方式2所涉及的內(nèi)窺鏡2所執(zhí)行的校正數(shù)據(jù)生成處理的概要的流程圖。

如圖9所示，步驟s301～步驟s308與上述的圖7的步驟s201～步驟s208分別相對(duì)應(yīng)。

在步驟s309中，在校正數(shù)據(jù)生成部522已生成的縱線校正數(shù)據(jù)中有計(jì)算用的線的情況下(步驟s309：是)，校正數(shù)據(jù)生成部522從校正數(shù)據(jù)記錄部532所記錄的在前一幀由校正數(shù)據(jù)生成部522生成的縱線校正數(shù)據(jù)中獲取相同線的數(shù)據(jù)(步驟310)。在步驟s310之后，內(nèi)窺鏡2轉(zhuǎn)移到后述的步驟s312。

在步驟s309中，在校正數(shù)據(jù)生成部522已生成的縱線校正數(shù)據(jù)中沒(méi)有計(jì)算用的線的情況下(步驟s309：否)，校正數(shù)據(jù)生成部522將校正數(shù)據(jù)記錄部532所記錄的縱線校正數(shù)據(jù)除以縱線校正數(shù)據(jù)計(jì)算用線個(gè)數(shù)，由此生成新的縱線校正數(shù)據(jù)(步驟s311)。在步驟s311之后，內(nèi)窺鏡2轉(zhuǎn)移到后述的步驟s312。

在步驟s312中，為從攝像部20獲取到的圖像數(shù)據(jù)的一條線的最后列的情況下(步驟s312：是)，校正數(shù)據(jù)生成部522將在上述的步驟s310或者步驟s311中生成的縱線校正數(shù)據(jù)記錄于校正數(shù)據(jù)記錄部532(步驟s313)。

接著，攝像信號(hào)處理部52將從攝像部20獲取的圖像數(shù)據(jù)的線變更為下一條線(步驟s314)。在步驟s314之后，內(nèi)窺鏡2返回到圖6的主例程。

在步驟s312中，在不是從攝像部20獲取到的圖像數(shù)據(jù)的一條線的最后列的情況下(步驟s312：否)，攝像信號(hào)處理部52變更為從攝像部20獲取到的圖像數(shù)據(jù)的一條線中的下一列(步驟s315)。在步驟s315之后，內(nèi)窺鏡2返回到步驟s309。

根據(jù)以上所說(shuō)明的本實(shí)施方式2，設(shè)置如下的校正數(shù)據(jù)記錄部532，該校正數(shù)據(jù)記錄部532將由判定部521判定為在規(guī)定的范圍內(nèi)的虛擬信號(hào)的輸出值按多個(gè)單位像素230的各個(gè)單位像素230生成攝像信號(hào)的每幀進(jìn)行記錄，校正數(shù)據(jù)生成部522在由判定部521判定為從虛擬像素247多次輸出的虛擬信號(hào)的輸出值的各個(gè)輸出值不在規(guī)定的范圍內(nèi)的情況下，從校正數(shù)據(jù)記錄部532獲取該虛擬像素247在一幀前輸出的輸出值來(lái)生成校正數(shù)據(jù)，因此例如即使在產(chǎn)生了rts噪聲的情況下，校正部523也能夠準(zhǔn)確地對(duì)有效像素區(qū)域中的單位像素230的攝像信號(hào)進(jìn)行校正，因此能夠獲得高畫(huà)質(zhì)的圖像。

(實(shí)施方式3)

接著，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式3。本實(shí)施方式3所涉及的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與上述的實(shí)施方式1所涉及的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1中的內(nèi)窺鏡2的第一芯片21不同。具體地說(shuō)，上述的實(shí)施方式1所涉及的第一芯片21按單位像素230的每列設(shè)置垂直傳送線239，但是本實(shí)施方式3所涉及的第一芯片是通過(guò)一個(gè)垂直傳送線來(lái)對(duì)相鄰的兩個(gè)單位像素230進(jìn)行攝像信號(hào)的讀出(像素共用)。因此，以下，對(duì)本實(shí)施方式3所涉及的第一芯片的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。此外，對(duì)與上述的實(shí)施方式1所涉及的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1相同的結(jié)構(gòu)附加相同的標(biāo)記來(lái)省略說(shuō)明。

[第一芯片的結(jié)構(gòu)]

圖10是示出本實(shí)施方式3所涉及的第一芯片的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖10所示的第一芯片21a相對(duì)于上述的第一芯片21的結(jié)構(gòu)，替換單位像素230、虛擬像素247而具有單位像素230a和虛擬像素247a。

單位像素230a包含光電轉(zhuǎn)換元件231、光電轉(zhuǎn)換元件232、電荷轉(zhuǎn)換部233、傳送晶體管234、傳送晶體管235、像素復(fù)位部236、像素源極跟隨晶體管237以及像素輸出開(kāi)關(guān)238。

光電轉(zhuǎn)換元件232將入射光光電轉(zhuǎn)換為與其光量相應(yīng)的信號(hào)電荷量并蓄積。光電轉(zhuǎn)換元件232的陰極側(cè)與傳送晶體管235的一端側(cè)連接，陽(yáng)極側(cè)與接地電壓gnd連接。電荷轉(zhuǎn)換部233由寄生擴(kuò)散電容(fd)構(gòu)成，將由光電轉(zhuǎn)換元件231和光電轉(zhuǎn)換元件232蓄積的電荷轉(zhuǎn)換為電壓。

傳送晶體管235將電荷從光電轉(zhuǎn)換元件232傳送到電荷轉(zhuǎn)換部233。傳送晶體管235的柵極與提供脈沖狀的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(行選擇脈沖)和的信號(hào)線連接，另一端側(cè)與電荷轉(zhuǎn)換部233連接。當(dāng)從垂直掃描部241經(jīng)由信號(hào)線提供脈沖狀的驅(qū)動(dòng)信號(hào)和時(shí)，傳送晶體管234和235成為導(dǎo)通狀態(tài)，從光電轉(zhuǎn)換元件232向電荷轉(zhuǎn)換部233傳送信號(hào)電荷。

像素輸出開(kāi)關(guān)238將由電荷轉(zhuǎn)換部233進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換所得到的信號(hào)輸出到垂直傳送線239。像素輸出開(kāi)關(guān)238的另一端側(cè)與垂直傳送線239連接，像素輸出開(kāi)關(guān)238的柵極與提供脈沖狀的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的信號(hào)線連接。當(dāng)從垂直掃描部241經(jīng)由像素驅(qū)動(dòng)線向像素輸出開(kāi)關(guān)238的柵極提供脈沖狀的驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，像素輸出開(kāi)關(guān)238成為導(dǎo)通狀態(tài)，攝像信號(hào)或者復(fù)位時(shí)的信號(hào)被傳送到垂直傳送線239。

按單位像素230a的每列，與各單位像素230a等間距地設(shè)置虛擬像素247a，虛擬像素247a包含電荷轉(zhuǎn)換部233a、像素復(fù)位部236a、像素源極跟隨晶體管237a以及像素輸出開(kāi)關(guān)238a。即，虛擬像素247a是相對(duì)于單位像素230a省略了光電轉(zhuǎn)換元件231、光電轉(zhuǎn)換元件232、傳送晶體管234以及傳送晶體管235的結(jié)構(gòu)。

像素輸出開(kāi)關(guān)238a用于將由電荷轉(zhuǎn)換部233a進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換所得到的信號(hào)輸出到垂直傳送線239。像素輸出開(kāi)關(guān)238a的另一端側(cè)與垂直傳送線239連接，像素輸出開(kāi)關(guān)238a的柵極與提供脈沖狀的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的信號(hào)線連接。當(dāng)從垂直掃描部241經(jīng)由像素驅(qū)動(dòng)線向像素輸出開(kāi)關(guān)238a的柵極提供脈沖狀的驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，像素輸出開(kāi)關(guān)238a成為導(dǎo)通狀態(tài)，攝像信號(hào)或者復(fù)位時(shí)的信號(hào)被傳送到垂直傳送線239。

通過(guò)使用這樣構(gòu)成的第一芯片21a并由內(nèi)窺鏡2的校正部523執(zhí)行與上述的實(shí)施方式1或者實(shí)施方式2相同的處理，通過(guò)從由單位像素230a輸出的攝像信號(hào)中減去校正數(shù)據(jù)記錄部532所記錄的縱線校正數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)從單位像素230a輸出的攝像信號(hào)進(jìn)行校正(圖11→圖8b)。由此，即使在通過(guò)一個(gè)垂直傳送線239對(duì)相鄰的兩個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件231、232(像素)讀出攝像信號(hào)的情況下，也能夠準(zhǔn)確地校正攝像信號(hào)，因此能夠獲得高畫(huà)質(zhì)的圖像。

根據(jù)以上說(shuō)明的本實(shí)施方式3，與上述的實(shí)施方式1同樣地，校正數(shù)據(jù)生成部522使用按每個(gè)縱線的、由判定部521判定為在規(guī)定的范圍內(nèi)的虛擬信號(hào)的輸出值的統(tǒng)計(jì)值來(lái)按每個(gè)縱線生成校正數(shù)據(jù)，因此校正部523能夠?qū)τ行袼貐^(qū)域中的單位像素230a的攝像信號(hào)準(zhǔn)確地進(jìn)行校正。

(其它實(shí)施方式)

此外，在本實(shí)施方式中，校正數(shù)據(jù)生成部522和校正部523設(shè)置于內(nèi)窺鏡2的連接器部5，但是也可以設(shè)置于內(nèi)窺鏡2的操作部4。

此外，在本實(shí)施方式中，是插入到被檢體的內(nèi)窺鏡，但是例如也能夠應(yīng)用于膠囊型的內(nèi)窺鏡。

另外，在本實(shí)施方式中，校正數(shù)據(jù)生成部522和校正部523設(shè)置于內(nèi)窺鏡2的連接器部5，但是也可以設(shè)置于處理器6。

此外，在本說(shuō)明書(shū)中的流程的說(shuō)明中，使用“首先”、“之后”、“接著”等的表現(xiàn)來(lái)明示了步驟間的處理的前后關(guān)系，但是實(shí)施本發(fā)明所需的處理的順序不是通過(guò)這些表現(xiàn)來(lái)被唯一地確定。即，本說(shuō)明書(shū)中記載的流程中的處理的順序能夠在不矛盾的范圍內(nèi)進(jìn)行變更。

這樣，本發(fā)明包含此處沒(méi)有記載的各種實(shí)施方式，能夠在通過(guò)權(quán)利要求的范圍所確定的技術(shù)思想范圍內(nèi)進(jìn)行各種的設(shè)計(jì)變更等。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

1：內(nèi)窺鏡系統(tǒng)；2：內(nèi)窺鏡；3：傳輸線纜；4：操作部；5：連接器部；6：處理器；7：顯示裝置；8：光源裝置；20：攝像部；21、21a：第一芯片；22：第二芯片；23：受光部；24：讀出部；25：定時(shí)生成部；27：緩沖器；28：滯后部；31：輸出部；51：afe部；52：攝像信號(hào)處理部；53：記錄部；54：驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部；61：電源部；62：圖像信號(hào)處理部；63：時(shí)鐘生成部；230、230a：?jiǎn)挝幌袼兀?31、232：光電轉(zhuǎn)換元件；233、233a：電荷轉(zhuǎn)換部；234、235：傳送晶體管；236、236a：像素復(fù)位部；237、237a：像素源極跟隨晶體管；238、238a：像素輸出開(kāi)關(guān)；239：垂直傳送線；241：垂直掃描部；242：恒流源；243：噪聲去除部；244：列源級(jí)跟隨晶體管；245：水平掃描部；246、246a、246b：基準(zhǔn)電壓生成部；247、247a：虛擬像素；252：傳送電容；253：箝位開(kāi)關(guān)；254：列選擇開(kāi)關(guān)；256：水平復(fù)位晶體管；257：恒流源；258：水平傳送線；293：多路轉(zhuǎn)換器；294：開(kāi)關(guān)；521：判定部；522：校正數(shù)據(jù)生成部；523：校正部；531：閾值數(shù)據(jù)記錄部；532：校正數(shù)據(jù)記錄部。